(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二酸化炭素ボンベから液化二酸化炭素を気液分離槽に供給し、該気液分離槽で常に液面制御及び圧力制御しながら、粉末ドライアイス生成ノズルに液化二酸化炭素を供給することにより、液化二酸化炭素から直接粉末ドライアイスを生成して容器に定量充填する工程、内容物を充填する工程、前記粉末ドライアイスを気化させて容器内の酸素を除去する工程、容器を密封する工程からなり、前記液面制御は液面計からの信号を電気的に変換して制御しており、前記圧力制御は圧力変換器によって、前記気液分離槽内の圧力に比例して電気信号が制御装置に送られ、電磁弁を開閉して内圧を常に一定に保つように制御していることを特徴とする固体食品の容器包装におけるガス置換方法。
【請求項２】
前記粉末ドライアイスの気化は、容器を加熱することにより行う請求項１記載のガス置換方法。
【請求項３】
前記粉末ドライアイスが粒径１００〜１０メッシュである請求項１又は２記載のガス置換方法。
【請求項４】
前記粉末ドライアイスの充填量は、容器に内容物を充填したときの容器内ガス量（ｍｌ）の０．００６〜０．０１倍量（ｇ）である請求項１〜３の何れかに記載のガス置換方法。
【請求項５】
加熱後の粉末ドライアイスの残存量は、剛性がなく変形しやすい容器の場合が容器内ガス量（ｍｌ）の０．０００７５〜０．００１倍量（ｇ）以内であり、剛性があり変形しにくい容器の場合が容器内ガス量（ｍｌ）の０．００１５〜０．００２倍量（ｇ）以内である請求項１〜４何れかに記載のガス置換方法。
【請求項６】
前記容器の加熱は、容器底部を乾燥加熱空気で加熱するようにした請求項２〜５何れか記載のガス置換方法。
【請求項７】
二酸化炭素ボンベから液化二酸化炭素を気液分離槽に供給し、該気液分離槽で該気液分離槽内の液位を検出する液面計からの信号を電気的に変換して常に液面制御し、且つ圧力変換器によって前記気液分離槽内の圧力に比例して電気信号を制御装置に送って電磁弁を開閉して内圧を常に一定に保つように圧力制御しながら、粉末ドライアイス生成ノズルに液化二酸化炭素を供給することにより、液化二酸化炭素から直接粉末ドライアイスを生成して容器に供給することを特徴とする容器への粉末ドライアイス定量充填方法。
【請求項８】
前記液面制御において、前記気液分離槽の液面が異常に高くなったとき、該気液分離槽の液化二酸化炭素を液化二酸化炭素ボンベに戻すようにした請求項７に記載の粉末ドライアイス定量充填方法。
【請求項９】
気液分離槽、該気液分離槽への液化二酸化炭素供給管路に設けられた電磁弁、前記気液分離槽の圧力を検出して電気信号に変換する圧力変換器、前記気液分離槽の液位を検出する液面計、前記気液分離槽からの排ガス管路に設けられた電磁弁、前記圧力変換器及び前記液面計からの信号に基づいて前記各電磁弁を制御する制御装置、前記気液分離槽に連通した液化二酸化炭素流下管路の下端部に設けられた粉末ドライアイス生成ノズルを備えてなり、常に前記気液分離槽内の液面と内圧を一定に保つように液面制御及び圧力制御しながら、粉末ドライアイス生成ノズルに液化二酸化炭素を供給するようにしてなることを特徴とする容器への粉末ドライアイス定量充填装置。
【請求項１０】
前記気液分離槽の液相部と液化二酸化炭素ガスボンベの気相部との間に液化二酸化炭素ガスを戻す戻し管路を配置し、前記気液分離槽の圧力が異常に高くなったとき、該気液分離槽の液化二酸化炭素を液化二酸化炭素ボンベに戻すようにした請求項９に記載の容器への粉末ドライアイス定量充填装置。
【請求項１１】
前記気液分離槽からの前記排ガス管路の途中にバイパス管路を並設して、それぞれに容量の異なる電磁弁を設けた請求項１０に記載の容器への粉末ドライアイス定量充填装置。
【請求項１２】
前記液化二酸化炭素流下管路に流量を制御する流量計を設けた請求項９記載の容器への粉末ドライアイス定量充填装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、粉末ドライアイスを使用した容器包装食品のガス置換方法及び容器に粉末ドライアイスを定量供給する方法並びにその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
容器内の空隙部の酸素を除去する方法として、液状食品の場合は容器内に不活性ガスを吹き込んで容器内のガスと置換するガス置換方法が一般に行われているが、粉末状、顆粒状、フレーク状あるいはスライス状等の固体食品の場合、前記ガス置換方法では固形物間に存在する酸素を除去することが困難なため、真空包装方法、真空＋不活性ガス（主として窒素ガス）置換方法による脱酸素包装を行うか、あるいは脱酸素剤添付等で行っている。このため、固体食品の脱酸素包装は、バッチ式が殆どであり、生産効率が低く且つ高価な設備を必要とする。また脱酸素剤添付の場合は、コスト高となる等の問題がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記実状に鑑み創案されたものであって、ガス置換包装が困難な、塊状、粉末状、顆粒状、フレーク状あるいはスライス状等の固体食品の包装において、効率的かつ安価にガス置換包装ができる固体食品の容器包装におけるガス置換方法、及び容器に粉末ドライアイスをバラツキが少なく定量供給することができる方法並びにその装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、従来の内容物充填後にガス置換により容器内の空気を除去する方法に代えて、内容物充填前に容器内に定量の粉末ドライアイスを充填し、固体食品間の空隙部に残っている空気を定量の粉末ドライアイスの気化による体積膨張により効率的に除去するようにしたものである。
【０００５】
即ち、本発明の固体食品の容器包装におけるガス置換方法は、二酸化炭素ボンベから液化二酸化炭素を気液分離槽に供給し、該気液分離槽で液面制御及び圧力制御しながら、粉末ドライアイス生成ノズルに液化二酸化炭素を供給することにより、液化二酸化炭素から直接粉末ドライアイスを生成して容器に定量充填する工程、内容物を充填する工程、前記粉末ドライアイスを気化させて容器内の酸素を除去する工程、容器を密封する工程からなることを特徴とする。容器内に粉末ドライアイスを充填する工程と内容物を充填する工程は、経時的にその順序が望ましいが、必ずしもその順序に限るものでなく、粉末ドライアイスと内容物を同時に又は粉末ドライアイスを後に充填してもよい。なお、例えば焙煎したコーヒー豆をそのまま又は粉状にしてまだ熱を保持した状態で容器に充填する場合や、玄米を精米するときに生じた摩擦熱を持ったまま米を容器内に充填する場合等、内容物自体が熱を持っている場合は、容器を加熱しなくても粉末ドライアイスが短時間に昇華するので、必ずしも容器を加熱する工程を設けなくても良い。
【０００６】
前記粉末ドライアイスとしては、粉末状又は米粒状（以下、単に粉末状という）に微細化したドライアイスが良い。粉末状ドライアイスを使用したガス置換条件として次の１〜４のことがいえる。
１．ドライアイスの充填量は、容器に内容物を充填したときの容器内ガス量に依存する。ドライアイスは昇華したとき、５００倍にガス化して膨張する。従って、１ｇのドライアイスは５００ｍｌの二酸化炭素となる。これまでの試験結果によれば、良好なガス置換条件のためには容器内ガス量に対し約３〜５倍量のガスの導入が必要である。従って、容器内ガス量に対する粉末ドライアイス充填量は、表１に示す関係、即ち容器に内容物を充填したときの容器内ガス量（ｍｌ）の０．００６〜０．０１倍量（ｇ）の範囲が望ましい。
【０００７】
【表１】
0003587049.tif 000002
【０００８】
２．粉末状ドライアイスの粒径は１０〜１００メッシュの範囲が望ましい。
１０メッシュ以下では粒径が大き過ぎ、内容物充填加熱後の加熱工程において気化しにくい。１００メッシュ以上では細か過ぎ、粉末ドライアイス生成時のノズルが詰り易くなり生成量がばらつく危険性がある。
【０００９】
３．前記容器の加熱は、容器底部を乾燥加熱空気で加熱するとより簡単に効率的にしかも簡単な設備で加熱することができる。ドライアイスの乾燥加熱空気による加熱温度は包材の耐熱性に依存する。そのため、低密度ポリエチレン等の耐熱性の低い包材では、１００℃前後で１０秒前後が望ましく、ナイロンフィルム、ポリエステルフィルム、ポリプロピレンフィルム等の耐熱性のある包材では１００〜２５０℃で１０秒前後が望ましい。なお、気化のための熱媒体は、乾燥加熱空気の他、熱水・超音波誘導加熱・高周波誘導加熱・マイクロ波加熱等が利用できる。
【００１０】
４．加熱後の粉末ドライアイスの残量は、密封後の包装外観に影響を与えるため、残留は出来るだけ避ける必要がある。しかしながら、包装速度との兼ね合いから残ってしまう場合がある。どの程度の残留が許容されるかは、容器内の空隙量や包装材質の柔軟性または包装形状や内容物の種類などに依存する。例えば、穀類・ピーナッツ類・粉末スープ等は膨張した外観は好ましくないが、ポテトチップス等は内容物の保護（割れ防止）のため、多少膨張していた方が望ましい。膨張外観が好ましくない内容物の包装形態において、容器内ガス量に対するドライアイス残量は、パウチ等変形しやすい容器の場合は表２、金属缶等容器膨張や容器に剛性があり変形しにくい容器の場合は表３に示す範囲以下が望ましい。これらの表から加熱後のドライアイスの残存量は、変形しやすい容器の場合が容器内ガス量（ｍｌ）の約０．０００７５〜０．００１倍量（ｇ）以内であり、変形しにくい容器の場合が容器内ガス量（ｍｌ）の約０．００１５〜０．００２倍量（ｇ）以内であることが望ましいことが分かる。
【００１１】
【表２】
0003587049.tif 000003
【００１２】
【表３】
0003587049.tif 000004
【００１３】
また、上記ガス置換のための粉末ドライアイスを容器に定量供給するための、本発明の粉末ドライアイス定量充填方法は、二酸化炭素ボンベから液化二酸化炭素を気液分離槽に供給し、該気液分離槽で液面制御及び圧力制御しながら、粉末ドライアイス生成ノズルに液化二酸化炭素を供給することにより、液化二酸化炭素から直接粉末ドライアイスを生成して容器に供給することを特徴とするものである。
【００１４】
そして、上記方法を実施するための本発明の容器への粉末ドライアイス定量充填装置は、気液分離槽、該気液分離槽への液化二酸化炭素供給管路に設けられた電磁弁、前記気液分離槽の圧力を検出して電気信号に変換する圧力変換器、前記気液分離槽の液位を検出する液面計、前記気液分離槽からの排ガス管路に設けられた電磁弁、前記圧力変換器及び前記液面計からの信号に基づいて前記各電磁弁を制御する制御装置、前記気液分離槽に連通した液化二酸化炭素流下管路の下端部に設けられた粉末ドライアイス生成ノズルを備えてなることを特徴とする技術的構成からなる。前記液化二酸化炭素流下管路に流量を制御する流量計を設けることによって、常に流量を監視して所定流量に制御でき望ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、固体食品の容器包装における粉末ドライアイスによるガス置換方法の一実施形態を示す工程ブロック線図である。
本実施形態の固体食品の容器包装におけるガス置換方法は、装置に容器を供給する容器供給工程１、供給された容器に定量の粉末ドライアイスを充填するドライアイス充填工程２、内容物充填位置に移動して内容物を充填する内容物充填工程３、内容物充填から次工程の密封位置まで移動する間にドライアイスを気化させるドライアイス気化工程４、容器を完全に密封する密封工程５、密封された容器を装置から排出する排出工程６とからなる。
【００１６】
図２は、前記ドライアイス充填工程における容器への粉末ドライアイス定量充填装置の実施形態を示す。本実施形態の粉末ドライアイス定量充填装置は、液化二酸化炭素を気液分離槽に供給して液面制御及び圧力制御しながら流量計を介してノズルより直接粉末ドライアイスを生成して容器に供給するものであり、ドライアイス生成時のノズルの詰りが少なくなり、１００メッシュ程度の細かいドライアイスの生成が可能であり、それだけ粉末ドライアイスの充填量のバラツキが少なく、定量充填性がより向上した。以下、本実施形態の装置を図２に基づき詳細に説明する。
【００１７】
本実施形態の容器への粉末ドライアイス定量充填装置３０は、気液分離槽３１、流量計３２、粉末ドライアイス生成ノズル３３、充填ノズル３４を備え、気液分離槽３１に超低温容器である液化炭素ガスボンベ３５から液化二酸化炭素が供給配管３６を介して液化二酸化炭素が供給されるようになっている。液化二酸化炭素供給配管３６は、液化二酸化炭素ボンベ３５の液吐出管３７と連結管３８を介して連結され、途中に本体入口側のバルブ３９、フィルター４０、電磁弁４１が設けられ、該電磁弁の開閉を制御することにより、気液分離槽への液化二酸化炭素の供給を自動的に制御することができる。なお、４２は液化炭素ガスボンベ３５の気相部に連結された戻し管路であり、前記液化二酸化炭素供給管３６の電磁弁４１の下流側に連結された排ガス供給管４３に、ボンベ側のバルブ４４、接続管４５、本体側のバルブ４６を介して接続され、気液分離槽３１の圧力が異常に高くなったとき、気液分離槽の液化二酸化炭素を液化二酸化炭素ボンベ３５に戻すために設けられている。
【００１８】
気液分離槽３１には、シーケンサ等の制御装置４９に連結された液面計５０及び圧力計５１が設けられ、制御装置４９に予め設定された所定の液位及び圧力となるように、常に液面制御及び圧力制御しながら粉末ドライアイス生成ノズルに液化二酸化炭素を供給するようになっている。図中、５２は気液分離槽３１の内圧を電気信号に変換して制御装置に供給する圧力変換器、５３は気液分離槽の圧力が異常となった場合に警報を発する警報器であり、警報をランプ及び又は音声によって表示すると共に制御装置４９に異常信号を送出する。
【００１９】
５５は気液分離槽３１の気相部分に連結された排ガス管路であり、途中に電磁弁が設けられ、該電磁弁を前記制御装置４９の制御信号に基づき制御して、ガスを外部に流出させて気液分離槽内を所定圧に保つように調整する。本実施形態では、該排ガス管路５５の途中にバイパス管路５６を並設して、それぞれに容量の異なる電磁弁５７、５８を設け、例えば運転開始時に気液分離槽に液化二酸化炭素を溜めるときには、排ガス量が多く且つ不安定であるので容量の大きい電磁弁５７を用いて短時間に排ガス量を制御し、通常運転時の排ガス量が一定した状態では、バイパス管路に配置した容量の小さい電磁弁５８を用いて制御するようにして、微細な安定した圧力制御ができるようになっている。しかしながら、バイパス管路を設けなくて、１個の電磁弁のみで排ガス量を制御するようにしても良い。なお、５９は運転終了時等に気液分離槽内の排ガスを外部に逃がすためのバルブ、６０は安全弁である。また、６１は電磁弁の上流側に設けられたフィルター、６２、６３は電磁弁の下流側に設けられたオリフィスであり、これらは必要に応じて設ければ良い。
【００２０】
流量計３２は、本実施形態ではマイクロモーション流量計を採用し、極超低温の液体の流量を微細に検出できると共に、流量制御弁４７を取り付けることにより、流量を任意に調整することができるようにした。また、粉末ドライアイス生成ノズル群３３の各粉末ドライアイス生成ノズル３３’は、電磁弁６５の下流端に形成され、本実施形態ではそれぞれノズル径の異なる４個のノズルを採用して、供給量に応じて適宜選択できるようにしている。しかしながら、その個数は任意に選択でき、１個でも良く、あるいはノズル径が小さくて等しいノズルを複数個採用して、微細なドライアイスを短時間に生成するようにして、そのノズル個数を選択することにより充填量を制御するようにしても良い。充填ノズル群３４の各充填ノズル３４’は、前記各粉末ドライアイス生成ノズル３３に対応して設けられ、容器の開口部に向けて生成された粉末ドライアイスを雪状に降らせる機能を果たす。なお、４８は流量制御弁４７の下流側に設けられたフィルターである。
【００２１】
本実施形態の粉末ドライアイス定量充填装置は以上のように構成され、液化二酸化炭素供給管路３６を開くことによって、液化二酸化炭素が液化二酸化炭素ボンベ３５から気液分離槽３１に供給され、液面計５０が液位を検出して予め制御装置に設定してある液位に達すると制御装置４９から電磁弁４１に制御信号が送出されて電磁弁が閉じる。運転中常時液位を検出して、電磁弁の開閉を制御することにより、気液分離槽の液位を常に一定に保つ。一方、気液分離槽の気相部の圧力も常に検出されて、圧力計５１で表示すると共に、圧力変換器５３によって内圧に比例して電気信号が制御装置に送られて、設定値と比較される。内圧が設定値よりも高いと、電磁弁５８を開いて気液分離槽３１の排ガスを外部に排気することにより、内圧を調整して気液分離槽の内圧を常に一定値に保つように制御する。
【００２２】
このようにして、気液分離槽を常に一定圧力及び一定液面となるように制御して気液分離を行い、各粉末ドライアイス生成ノズル３３’の選択された所定の電磁弁６５を開くことによって、各粉末ドライアイス生成ノズルの多数のノズル孔から所定圧力・所定流量の液化二酸化炭素を噴出する。液化二酸化炭素は、微細なノズル孔から大気中に噴出することによって、粉末状のドライアイスとなって充填ノズル内に拡がって該充填ノズルに案内されて雪状に容器内に降り注いで充填される。このようにして、本実施形態によれば、所定時間に所定量の粉末ドライアイスを所定の容器に充填することができ、充填量のバラツキが少なく定量充填が安定してできる。そして、常に一定圧力一定流量で粉末ドライアイス生成ノズルに供給されるので、脈流がなくてノズルつまりがなく、ノズル孔を小さくすることができ、１００メッシュ程度の細かいドライアイスの生成が可能である。
【００２３】
以上のように構成された本実施形態の粉末ドライアイス定量充填装置において、前記４個の粉末ドライアイス生成ノズルのノズル径を、０．４１ｍｍ、０．５１ｍｍ、０．５８ｍｍ、０．７０ｍｍとし、何れのノズルからも１ｇの粉末ドライアイスを供給することを目標として各ノズルに付き、２０回づつ粉末ドライアイス生成実験を行った。その結果、図４に示すように、そのバラツキは、１ｇ±０．２５ｇの範囲にあった。このことから、本実施形態によれば、非常にバラツキが少なく、高精度で容器に粉末状ドライアイスを充填するのに有効であることが分かる。そして、本実施形態の粉末ドライアイス定量充填装置によれば、より細かい粉末ドライアイスを定量充填でき、容器に充填後の昇華も早いので、上記ガス置換方法において粉末ドライアイスを気化させるための容器加熱時間を短くすること、あるいは加熱工程を省くことが可能である。
【００２４】
以上のようにして定量のドライアイス２１が充填された容器２０は、内容物充填ステージに搬送されて、所定量の内容物２２が充填される。該充填ステージから次工程の密封ステージまで搬送される間、あるいは少なくとも容器が密封されるまでに、容器の底部を加熱してドライアイスの気化を促進させる。本実施形態では、図３に示すように、ドライアイス充填ステージから内容物充填ステージまでの容器が通過する通路下方に１００〜２００℃の乾燥加熱空気を吹き出す樋状の加熱装置２５を配置し、容器の底部が該加熱装置２５を通過することによって、容器底部を加熱するようにしてある。
【００２５】
容器の底部を加熱することによって、内部に充填された粉末ドライアイスの昇華が促進され、図３（ｂ）に示すように内容物充填後も二酸化炭素が容器下部より層状となって内容物間の隙間に存在する空気を押出し、容器内から効果的に空気を除去することができる。しかも、容器を加熱するので、粉末ドライアイスは短時間に昇華してガス置換が短時間にでき、内容物充填から容器密封までの時間の短縮を図ることができる。
【００２６】
なお、上記実施形態では、容器内の脱酸素を専ら容器内に充填されるドライアイスのみによって行なう場合を示したが、必要により従来の不活性ガスのフラッシュと組み合わせても良い。その場合、例えば粉末ドライアイスが充填される前に容器内に二酸化炭素又は窒素ガスをフローして予備ガス置換を行なう。また、内容物充填後容器が密封ステーションに移動する間に、容器の底部を加熱すると共に、容器開口部に向けて二酸化炭素又は窒素ガスをフラッシュする。そのようにすることによって、容器内の酸素置換効率を高めることができるとともに、移動中に外部から容器内に空気が侵入することを防ぐことができる。
【００２７】
なお、本発明の固体食品の容器包装におけるガス置換方法は、ロータリ式充填包装装置に限らず、直線式充填包装装置、ロール供給・背張りシール包装等その他の形式の充填包装装置にも適宜適用できることは云うまでもない。また、適用する容器もパウチに限らず、金属缶、カップその他の成形容器等種々の容器包装に適用できる。さらに、内容物として、コーヒー豆、コーヒー粉末、酒のつまみ類乾き物、スナック食品、穀類、レトルト物等、種々の固体食品の脱酸素包装に適用できる。
【００２８】
【実施例】
実施例１，２
充填条件：
包装容器：スタンディングパウチ
内容物  ：１７〜１８メッシュの粉末状食品１５０グラム
ガス置換条件：
粉末ドライアイス１ｇをスタンディングパウチに充填し、その後上記包装条件で内容物を充填し、約２００℃の乾燥空気で１０秒加熱後容器を密封した（実施例１）。また、同様な条件で加熱時間を１５秒にした（実施例２）。
夫々の実施例において、容器内酸素濃度及びガス置換率を測定した結果を表４に示す。なお、ガス置換率は次のようにして求めた。
ガス置換率（％）＝｛（２０．９−容器内酸素濃度）／２０．９｝×１００
【００２９】
【表４】
0003587049.tif 000005
【００３０】
また、比較例として前記実施例１、２と同じ充填条件で同じ内容物を充填し、ガス置換は従来法である窒素ガスを表５の条件でフラッシュして行なった。密封後のそれぞれについて実施例と同様な方法で、容器内酸素濃度とガス置換率を測定した。その結果を表５に示す。
【００３１】
【表５】
0003587049.tif 000006
【００３２】
表５から明らかなように、比較例（従来例）の場合は、窒素ガスフラッシュの何れの条件においても容器内酸素濃度は高く、適正な酸素濃度である２％を大きく上回る結果を示し、ガス置換状態は不良であった。それは、フラッシュするガスが内容物に遮断され容器の底部まで到達しないことに起因する。これに対し、前記実施例１，２は、何れの場合も容器内酸素濃度が１％以下、ガス置換率９５％以上を達成でき、本発明の方法で固形物でも連続作業によって満足のいくガス置換包装が達成できることが確認された。
【００３３】
本発明によるガス置換方法は、上記従来のガス置換法と異なり、容器内に充填した粉末ドライアイスの昇華により容器底部から上部に向かってガスが移動するため、粉末・顆粒食品等従来ガスフラッシュにより置換できなかった固体食品包装における容器内酸素を除去することができるものである。しかしながら、ドライアイスは大気圧常温下では昇華するのに時間を要するため、ガス置換包装の生産能率を高めるためには、ドライアイスをできるだけ早くガス化させる必要がある。そのため、本発明では粉末ドライアイスを容器に充填後容器底部を加熱して、ガス置換包装の高速化を図った。この点に関する本発明の効果を確認するために、容器を加熱する場合と、無加熱の場合との粉末ドライアイスの重量が経時的にどのように変化するかを次のような実験を行なって調べた。
【００３４】
実験は、上記実施例の場合と同様にパウチに粉末ドライアイス１ｇを充填して、直ちに粉末食品１５０ｇを充填し、該パウチ底部を約２００℃の乾燥空気で加熱した場合と無加熱の場合の場合について５秒おきに容器の重量を測定することにより、ドライアイス残量を計算した。その結果を図５に示す。
【００３５】
図５から明らかなように、加熱により約１５秒で粉末ドライアイスはほぼ昇華するが、無加熱の場合は３０秒経過後も０．５ｇ残った。このことは、無加熱の場合、粉末ドライアイスは密封工程で固体のまま残り易く、その後容器内で気化し、容器が膨張したり場合によっては破袋する可能性がある。これに対して、本実施例の場合、袋に粉末ドライアイスを充填後１５秒で気化するので、内容物充填時間を含めて最大でも１５秒でガス置換を行なうことができ、固形物の脱酸素包装における従来のバッチ方式による場合と比べて飛躍的に短時間に脱酸素包装を行なうことができる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明のガス置換方法によれば、従来バッチ式で行なっていた固体食品の脱酸素包装を、充填密封ラインにおいて連続的にガス置換包装ができ、従来と比較して生産効率を飛躍的に向上させることができる。しかも従来と比し高いガス置換率で包装することができるので、固形内容物の酸化劣化防止に非常に有効な包装ができる。特に、酸化炭素ボンベから液化二酸化炭素を気液分離槽に供給し、該気液分離槽で液面制御及び圧力制御しながら、粉末ドライアイス生成ノズルに液化二酸化炭素を供給するので、１００メッシュ程度の細かいドライアイスを生成して容器に定量充填できる結果、高いガス置換率が得られると共に所定内圧を得ることができる。また、生産設備も簡単であり、且つ脱酸素剤等も不要であるので生産コストを低減することができる。
【００３７】
粉末ドライアイスを充填後、容器を加熱することにより、粉末ドライアイスが短時間に気化して、容器底部から上部に向かってガスが移動して効率的に容器内の酸素を除去するから短時間でガス置換ができ、容器に粉末ドライアイス及び内容物を充填して密封するまでの時間を飛躍的に短縮することができる。
【００３８】
また、本発明の粉末ドライアイス定量充填方法又は装置によれば、液化二酸化炭素が常に一定圧力一定流量で粉末ドライアイス生成ノズルに供給されるので、脈流がなくてノズルつまりがなくなりノズル孔を小さくすることができ、１００メッシュ程度の細かいドライアイスの生成が可能である。そして、より細かい粉末ドライアイスを定量充填できる結果、容器に充填後の昇華も早くなるので、上記ガス置換方法に適用することによって粉末ドライアイスを気化させるための容器加熱時間を短くすること、あるいは加熱工程を省くことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る固体食品の容器包装におけるガス置換方法の実施形態に係る工程ブロック線図である。
【図２】本発明に係る粉末ドライアイス定量充填装置の実施形態の概略図である。
【図３】容器を加熱する加熱装置の模式図であり、（ａ）は粉末状ドライアイス充填ステーションにおける断面模式図、（ｂ）は容器密封ステーションにおける断面模式図である。
【図４】図２に示す実施形態における粉末ドライアイス生成ノズルのノズル径をパラメータとする粉末ドライアイス生成量のバラツキを示すグラフである。
【図５】容器内での粉末ドライアイスの重量変化を示すグラフである。
【符号の説明】
２５  加熱装置
３０  粉末ドライアイス定量充填装置
３１  気液分離槽                  ３２  流量計
３３  粉末ドライアイス生成ノズル群
３４  充填ノズル群                ３５  液化炭酸ガスボンベ
３６  液化炭酸ガス供給配管
４１、５７、５８、６５  電磁弁
４９  制御装置                    ５０  液面計
５１  圧力計                      ５２  圧力変換器
５３  警報器                      ５５  排ガス管路
【図１】
0003587049.tif 000007
【図２】
0003587049.tif 000008
【図３】
0003587049.tif 000009
【図４】
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【図５】
0003587049.tif 000011