(57)【要約】【課題】バッグインボックス用内袋に無菌充填する際の、注出口、中栓、充填ノズルから形成される空間の殺菌を短時間に行う。【解決手段】バッグインボックス用内袋の注出口と充填ノズルの先端を密着して、注出口、中栓記充填ノズルの先端及び充填弁先端部で形成される空間に加熱水蒸気を供給する加熱水蒸気供給装置、前記中栓を前記注出口から外し又は前記中栓を前記注出口に嵌合する中栓着脱装置及び前記充填ノズルの充填弁先端部を移動させることにより、前記充填ノズルの開口部を開いて、前記バッグインボックス用内袋に内容物を充填する充填装置を備える無菌充填機において、空間内の所定箇所に温度センサを備え、空間への加熱水蒸気供給時に空間内温度を所定時間ごとに検知しつつＦ値を演算する演算装置を備え、最小のＦ値が目標値に達したときに前記空間内の殺菌を終了する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも二枚の柔軟性プラスチックフィルムの周縁をヒートシールしてなるバッグインボックス用内袋の上側プラスチックフィルムに注出口を取り付け、前記注出口に内側から嵌合する中栓を下側プラスチックフィルムに取り付け、前記中栓を前記注出口に嵌合してなる前記バッグインボックス用内袋の前記注出口と充填ノズルの先端を密着して、前記注出口、前記中栓、前記充填ノズルの先端及び充填弁先端部で形成される空間に加熱水蒸気を供給する空間加熱水蒸気供給装置、前記中栓を前記注出口から外し又は前記中栓を前記注出口に嵌合する中栓着脱装置及び前記充填ノズルの充填弁先端部を移動させることにより、前記充填ノズルの開口部を開いて、前記バッグインボックス用内袋に内容物を充填する充填装置を備える無菌充填機において、
前記空間内の所定箇所に温度センサを備え、前記空間への前記加熱水蒸気供給時に前記空間内温度を所定時間ごとに検知しつつＦ値を演算する演算装置を備え、最小のＦ値が目標値に達したときに前記空間内の殺菌を終了することを特徴とする無菌充填機。
【請求項２】
少なくとも二枚の柔軟性プラスチックフィルムの周縁をヒートシールしてなるバッグインボックス用内袋の上側プラスチックフィルムに注出口を取り付け、前記注出口に内側から嵌合する中栓を下側プラスチックフィルムに取り付け、前記中栓を前記注出口に嵌合してなる前記バッグインボックス用内袋の前記注出口と充填ノズルの先端を密着させて、前記注出口、前記中栓、前記充填ノズルの先端及び前記充填ノズルの充填弁先端部で形成される空間に加熱水蒸気を供給して前記注出口と前記中栓の表面、前記充填ノズルの先端、前記充填ノズルの前記充填弁先端部及び前記空間を前記加熱水蒸気により殺菌し、殺菌後に前記加熱水蒸気の供給を止め、前記中栓を前記注出口から外すと同時に、前記充填ノズルの前記充填弁先端部を移動させることにより、前記充填ノズルの開口部を開いて、内容物を前記バッグインボックス用内袋に充填し、充填終了後前記充填ノズルの開口部を閉鎖し、前記注出口、前記中栓、前記充填ノズルの先端、前記充填ノズルの前記充填弁先端部及び前記空間を蒸気洗浄した後、前記中栓を前記注出口に嵌合し、無菌充填を行う無菌充填方法において、
前記空間内の所定箇所に温度センサを設けておき、前記空間への前記加熱水蒸気供給時に前記空間内温度を所定時間ごとに検知しつつＦ値を演算し、最小のＦ値が目標値に達したときに前記空間内の殺菌を終了することを特徴とする無菌充填方法。
【請求項３】
請求項２に記載の無菌充填方法において、Ｆ値は次式
【数１】
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を用いて演算することを特徴とする無菌充填方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、牛乳、クリーム、ジュース、酒及び清涼飲料水等の液状食品、若しくは液状薬品又は固形物を含む液状食品等を注出口付きバッグインボックス用内袋に、無菌チャンバなしで無菌充填するための無菌充填機及び無菌充填方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液体の大型容器としては一斗缶等の缶が多く使用されていたが、容器廃棄のための輸送や処理が煩雑であるために、廃棄処理し易いバッグインボックス（ＢＩＢ）の使用広まっている。内容物が菌等により腐敗や変敗する場合、ＢＩＢの内袋に内容物を充填してから加熱殺菌することは困難である。そこで、長期保存を行う腐敗し易い内容物については、内袋を殺菌し、殺菌した内容物を無菌雰囲気で殺菌した内袋に充填する無菌充填が採用されている。そのため、牛乳、クリーム、果汁、果肉入り果汁等をＢＩＢに充填して長期保存する場合は、無菌充填機により内袋に内容物を充填している。
【０００３】
ＢＩＢ用内袋への無菌充填方法としては、注出口を有する袋をキャップにより密封し、エチレンオキサイドガスやγ線照射等により袋の内部を殺菌し、殺菌された袋を無菌ＢＩＢ充填機に供給し、注出口及びキャップの外側を次亜塩素酸ナトリウム溶液、過酢酸溶液又は過酸化水素溶液等の液状殺菌剤により殺菌した後、無菌チャンバ内で注出口からキャップを取り外して注出口と充填ノズルを嵌合させて、充填ノズルから内袋に内容物を規定量充填し、注出口から充填ノズルを取り外し、注出口をキャップにより密封して無菌充填製品とする。
【０００４】
また、無菌チャンバを使用しないで、殺菌した液状食品や薬品等を殺菌したＢＩＢ用内袋に充填する方法が提案されている（特許文献１）。これは、２枚のプラスチックフィルムの周縁をヒートシールしてなるＢＩＢ用内袋の上側プラスチックフィルムに注出口を取り付け、注出口に内側から嵌合する中栓を下側プラスチックフィルムに取り付け、中栓を注出口に嵌合してなる密封袋の注出口と中栓を充填ノズルの先端に装着して蒸気殺菌する殺菌工程、注出口から中栓を外し、充填ノズルから内容物を袋に充填する充填工程、充填ノズルの先端から中栓部分までを蒸気により洗浄する洗浄工程、洗浄後、注出口と中栓を嵌合する密封工程からなる無菌充填方法である。
【０００５】
特許文献１の無菌充填方法における注出口にキャップを装着することも提案されている（特許文献２）。さらに、充填ノズルの充填口を開閉するための充填弁に接続しているプランジャーの摺動部の一部にバリア室を設け、バリア室に蒸気を導入することも提案されている（特許文献３）。
【０００６】
一方、蒸気により飲料の無菌充填機内の殺菌（ＳＩＰ）について、殺菌を終了する判断手段としてＦ値を導入することが提案されている。例えば、飲料の加熱殺菌部から充填機内へと飲料を送る飲料供給系配管を熱水又は加熱蒸気により熱殺菌する際に、飲料供給系配管の複数箇所の温度を所定時間ごとに検知しつつＦ値を演算し、そのうちの最少のＦ値が目標値に達したところで、殺菌工程を終了することが提案されている（特許文献４）。
【０００７】
また、充填ノズルへ飲料を送る飲料供給系配管に熱水又は蒸気を送り、充填ノズルから熱水又は蒸気を吐出させて充填ノズル内を殺菌する際に、すべての充填ノズル内の温度を所定時間ごとに検知しつつＦ値を演算し、そのうちの最少のＦ値が目標値に達したところで、殺菌工程を終了することも提案されている（特許文献５）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特表昭６２−５０３１６４号公報
【特許文献２】特開昭６３−１６２４０４号公報
【特許文献３】特開２０００−１４２６４０号公報
【特許文献４】国際公開第２０１４／１０３７８７号
【特許文献５】特開２０１５−６９２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ＢＩＢ用内袋に内容物を充填する無菌充填機において、無菌チャンバを必要としない特許文献１に記載の無菌充填機は、コンパクトで作業性も良好である。また、殺菌剤を使用しないため、殺菌剤の残留や廃棄処理の煩雑さもなく、ランニングコストも抑えることができる。特許文献１に記載の２枚のプラスチックフィルムの周縁をヒートシールしてなるＢＩＢ用内袋の上側プラスチックフィルムに注出口を取り付け、注出口に内側から嵌合する中栓を下側プラスチックフィルムに取り付け、中栓を注出口に嵌合してなる密封袋の注出口と中栓を充填ノズルの先端に装着して蒸気殺菌する殺菌工程、注出口から中栓を外し、充填ノズルから内容物を袋に充填する充填工程、充填ノズルの先端から中栓部分までを蒸気により洗浄する洗浄工程、洗浄後、注出口と中栓を嵌合する密封工程からなる無菌充填方法は、他のＢＩＢの無菌充填方法に較べ設備及び材料面で優位性が高い。
【００１０】
しかし、注出口と中栓を蒸気殺菌する際の殺菌時間が長く、生産性に劣るという欠点がある。１４０℃以上の蒸気を１０秒間以上送って殺菌している。
【００１１】
ＢＩＢ用内袋の注出口及び中栓の蒸気殺菌における上述のような欠点を解消することができる、注出口及び中栓の蒸気殺菌装置及び殺菌方法が求められている。
【００１２】
本発明はこのような問題点を解決することができる、ＢＩＢ用内袋に無菌雰囲気で内容物を充填する無菌充填機及び無菌充填方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る無菌充填機は、少なくとも二枚の柔軟性プラスチックフィルムの周縁をヒートシールしてなるバッグインボックス用内袋の上側プラスチックフィルムに注出口を取り付け、前記注出口に内側から嵌合する中栓を下側プラスチックフィルムに取り付け、前記中栓を前記注出口に嵌合してなる前記バッグインボックス用内袋の前記注出口と充填ノズルの先端を密着して、前記注出口、前記中栓、前記充填ノズルの先端及び充填弁先端部で形成される空間に加熱水蒸気を供給する加熱水蒸気供給装置、前記中栓を前記注出口から外し又は前記中栓を前記注出口に嵌合する中栓着脱装置及び前記充填ノズルの充填弁先端部を移動させることにより、前記充填ノズルの開口部を開いて、前記バッグインボックス用内袋に内容物を充填する充填装置を備える無菌充填機において、前記空間内の所定箇所に温度センサを備え、前記空間への前記加熱水蒸気供給時に前記空間内温度を所定時間ごとに検知しつつＦ値を演算する演算装置を備え、最小のＦ値が目標値に達したときに前記空間内の殺菌を終了することを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る無菌充填方法は、少なくとも二枚の柔軟性プラスチックフィルムの周縁をヒートシールしてなるバッグインボックス用内袋の上側プラスチックフィルムに注出口を取り付け、前記注出口に内側から嵌合する中栓を下側プラスチックフィルムに取り付け、前記中栓を前記注出口に嵌合してなる前記バッグインボックス用内袋の前記注出口と充填ノズルの先端を密着させて、前記注出口、前記中栓、前記充填ノズルの先端及び前記充填ノズルの充填弁先端部で形成される空間に加熱水蒸気を供給して前記注出口と前記中栓の表面、前記充填ノズルの先端、前記充填ノズルの前記充填弁先端部及び前記空間を前記加熱水蒸気により殺菌し、殺菌後に前記加熱水蒸気の供給を止め、前記中栓を前記注出口から外すと同時に、前記充填ノズルの前記充填弁先端部を移動させることにより、前記充填ノズルの開口部を開いて、内容物を前記バッグインボックス用内袋に充填し、充填終了後前記充填ノズルの開口部を閉鎖し、前記注出口、前記中栓、前記充填ノズルの先端、前記充填ノズルの前記充填弁先端部及び前記空間を蒸気洗浄した後、前記中栓を前記注出口に嵌合し、無菌充填を行う無菌充填方法において、前記空間内の所定箇所に温度センサを設けておき、前記空間への前記加熱水蒸気供給時に前記空間内温度を所定時間ごとに検知しつつＦ値を演算し、最小のＦ値が目標値に達したときに前記空間内の殺菌を終了することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係る無菌充填方法は、Ｆ値が次式
【数１】
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を用いて演算されると好適である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明者は、無菌チャンバを必要としないバッグインボックス用内袋へ内容物を充填する無菌充填機において、殺菌に使用する加熱水蒸気の温度及び導入時間について見直しを行うべく、Ｆ値の管理について検討したところ、従来に比べ、短時間で殺菌を終了することができることを見出した。
【００１７】
本発明によれば、無菌チャンバを必要としないバッグインボックス用内袋へ内容物を充填する無菌充填機において、中栓が嵌合された注出口に充填ノズルの先端を装着し、中栓、注出口及び充填ノズルにより形成される空間に加熱水蒸気を導入して、中栓、注出口及び充填ノズルの表面及び空間内を殺菌するが、空間を形成する充填ノズル及び加熱水蒸気の排出部に温度センサを設け、当該温度センサにより所定時間ごとに温度を検知し、検知した温度によりＦ値を演算し、演算されたＦ値の最小値が目標値に達したときに殺菌を終了することで、殺菌時間を短くすることが可能となり、無菌充填機の生産性をアップすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係るバッグインボックス用内袋を示しており、（Ａ）は充填前の内袋の斜視図を、（Ｂ）は充填前の内袋の断面図を、（Ｃ）は充填後の内袋の断面図を示す。
【図２】本発明の実施の形態に係る無菌充填方法の工程を示し、（Ｄ）は殺菌工程を、（Ｅ）は充填工程を、（Ｆ）は洗浄工程を、（Ｇ）は密封工程を示す。
【図３】本発明の実施の形態に係る無菌充填機の殺菌工程における蒸気導入装置の断面を示し、（Ｈ）は蒸気導入管路が開の状態を、（Ｉ）は蒸気導入回路が閉の状態を示す。
【図４】本発明の実施の形態に係る無菌充填方法のＦ値測定のための温度センサの装備個所を示す。
【図５】本発明の実施の形態に係る無菌充填方法における加熱水蒸気による殺菌温度と殺菌時間の関係を示すグラフである。
【図６】従来の無菌充填方法における加熱水蒸気による殺菌温度と殺菌時間の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２０】
本発明の実施の形態に係る無菌充填機により内容物が充填されるバッグインボックス用内袋１とは、内容物を充填する前のバッグインボックス用内袋１の斜視図である図１（Ａ）及び断面を示す図１（Ｂ）のように、少なくとも二枚の柔軟性プラスチックフィルム２の周縁をヒートシールしてなる。二枚の柔軟性プラスチックフィルム２はヒートシールされることにより、ヒートシール部３により接着され、袋状を形成する。バッグインボックス用内袋１は上側プラスチックフィルム２ａと下側プラスチックフィルム２ｂにより形成される。上側プラスチックフィルム２ａと下側プラスチックフィルム２ｂをヒートシールする際には、フィルム間のエアをできる限り排除して行う。バッグインボックス用内袋１をγ線や電子線の照射により殺菌する際に、バッグインボックス用内袋１の内部に酸素が存在するとバッグインボックス用内袋１の最内層を構成するポリエチレンが酸素と反応して異臭を発生するおそれがあるからである。
【００２１】
柔軟性プラスチックフィルム２とは、二軸延伸ポリプロピレンフィルム、二軸延伸ナイロンフィルム、二軸延伸ポリエステルフィルム、二軸延伸エチレン−ビニルアルコール共重合体フィルム等の延伸フィルム、延伸フィルムにアルミニウム、酸化アルミニウム、酸化ケイ素等を蒸着したフィルム、アルミニウム箔等のヒートシール性を有していないフィルムの１種以上とポリエチレンフィルムをラミネートしたもの、又はポリエチレンフィルム単体若しくは、ナイロン又はエチレン−ビニルアルコール共重合体のようなバリア性を有する樹脂とポリエチレンとの共押し出しフィルムであり、バッグインボックス用内袋１の上側プラスチックフィルム２ａ及び下側プラスチックフィルム２ｂは１枚以上のプラスチックフィルムからなる。ヒートシールによる接着面は通常ポリエチレンが用いられる。ヒートシールは加熱板による直接加熱によるヒートシール、超音波ヒートシール、層としてアルミニウム箔を含む場合の高周波ヒートシール等である。
【００２２】
バッグインボックス用内袋１の上側プラスチックフィルム２ａ又は下側プラスチックフィルム２ｂは２枚以上であっても構わない。例えば、二軸延伸ナイロンフィルム１５μｍ、アルミニウム箔７μｍ、ポリエチレン５０μｍを順次ラミネートしたフィルムとポリエチレンフィルム８０μｍを２枚重ねて上側プラスチックフィルム２ａとし、下側プラスチックフィルム２ｂも同様として２枚重ね、８０μｍのポリエチレンフィルムを内側としてヒートシールにより袋を形成する。ヒートシール部３は４枚のフィルムが接着されているが、非ヒートシール部では４枚のフィルムは各々接着されていない。このように上側プラスチックフィルム２ａ及び下側プラスチックフィルム２ｂをヒートシール部でヒートシールにより接着できるようにして各々複数枚以上とすることで、輸送時のフィルムと外装であるダンボールとの擦れや、揺れによる内容物の移動による柔軟性プラスチックフィルム２の屈曲により発生するピンホールに起因する内容物の漏れリスクを低減することができる。
【００２３】
ポリエチレンは密度が低いほど耐ピンホール性に優れる傾向があるが滑り性が劣るため、ポリエチレンフィルムは多層構成として、密度の低いポリエチレンの両側に密度の高いポリエチレン層を設けるようにしても構わない。
【００２４】
図１（Ｂ）に示すように上側プラスチックフィルム２ａには孔を設け注出口４が内側から接着され、下側プラスチックフィルム２ｂには内側に中栓５が接着される。注出口のフランジ４ａの上側と上側プラスチックフィルム２ａの内側とがヒートシールにより接着され、中栓のフランジ５ａの下側と下側プラスチックフィルム２ｂの内側とがヒートシールにより接着されている。中栓５の取り付け位置は注出口４と嵌合できるように、注出口４と同じ位置の下側プラスチックフィルム２ｂに接着される。
【００２５】
注出口４及び中栓５はポリエチレン等の樹脂を射出成形、圧縮成形することにより得られる。注出口４及び中栓５のフランジ４ａ及び５ａは柔軟性プラスチックフィルム２の内側面とヒートシールされるため、ポリエチレンが好ましい。また、注出口４の内面には中栓５の外面が嵌合される。嵌合面は菌等が流入しない程度の密着性がもとめられる。そこで、注出口４を構成するポリエチレンの密度よりも中栓５を構成するポリエチレンの密度を高くすることがこの好ましい。注出口４を伸ばすように嵌合することで高い密着性が得られる。
【００２６】
バッグインボックス用内袋１は中栓５が注出口４に嵌合され、密封された状態でγ線や電子線等の照射によりバッグインボックス用内袋１の内部が殺菌される。内部が殺菌されたバッグインボックス用内袋１が無菌充填機に供給される。無菌充填機に供給されたバッグインボックス用内袋１は図２（Ｄ）に示す殺菌工程により注出口４及び中栓５の外部表面が殺菌される。
【００２７】
無菌充填機に供給されたバッグインボックス用内袋１は、クランプ６により注出口４を把持され、把持されて固定された注出口４に充填ノズル７の先端が密着される。これにより、図２（Ｄ）に示すように、注出口４、中栓５、充填ノズル７の先端及び充填ノズル７の充填弁先端部８により形成される空間１３が密閉状態となる。
【００２８】
次いで注出口４、中栓５、充填ノズル７の先端及び充填ノズル７の充填弁先端部８により形成される空間１３に、加熱水蒸気供給装置から供給される加熱水蒸気を加熱水蒸気供給口１０から供給し、注出口４及び中栓５の表面、充填ノズル７の先端、充填ノズル７の充填弁先端部８及び空間１３を殺菌する。供給される加熱水蒸気の温度は１２１℃〜１４５℃が適当である。
【００２９】
加熱水蒸気は加熱水蒸気供給装置により供給されるが、空間１３には図３（Ｈ）に示すように、加熱水蒸気供給管９から加熱水蒸気供給口１０を経て空間１３に加熱水蒸気が供給される。供給される加熱水蒸気の熱により、注出口４及び中栓５の表面、充填ノズル７の先端、充填ノズル７の充填弁先端部８及び空間１３に存在する菌等が殺菌される。供給された加熱水蒸気は加熱水蒸気排出口１２から加熱水蒸気排出管１１を経て排出される。
【００３０】
従来、加熱水蒸気の供給は、加熱水蒸気排出管１１に設けられた温度センサにより、排出される加熱水蒸気の温度を測定し、測定温度が１４０℃に昇温した後、１０秒間加熱水蒸気を空間１３に供給していた。昇温を確認して１０秒間保持することは、バッグインボックス用内袋１に内容物を充填する時間を長くし、充填製品の生産効率を低下させていた。１４０℃以上の加熱水蒸気を空間１３に１０秒間供給するのは、過度の殺菌を行っていることとなる。不必要な殺菌を行うことなく、適正な殺菌温度及び殺菌時間の管理により充填速度を速めることが可能である。
【００３１】
空間１３への加熱水蒸気の供給による注出口４及び中栓５の表面、充填ノズル７の先端、充填ノズル７の充填弁先端部８及び空間１３の殺菌についてＦ値管理することで、生産性を上げることを見出した。すなわち、図４に示すように、空間１３の所定箇所に温度センサＳを設け、空間１３へ加熱水蒸気が供給されたときに、温度センサＳにより、空間１３内の温度を所定時間ごとに検知し、検知した温度情報をコントローラ１４に送り、演算装置を備えるコントローラ１４によりＦ値を演算し、最少のＦ値が目標値に達したときに注出口４及び中栓５の表面、充填ノズル７の先端、充填ノズル７の充填弁先端部８及び空間１３の殺菌を終了する。殺菌終了により、加熱水蒸気の供給は停止される。
【００３２】
温度センサＳにより検知され、演算装置を備えるコントローラ１４に送られた温度を基に以下の演算式によりＦ値が求められる。
【数２】
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【００３３】
演算式のＴｒを１２１．１℃とすると各箇所の温度センサＳにより検知される温度が、１２１．１℃に達するとコントローラ１４が備える演算装置はＦ値の演算を開始する。殺菌すべき芽胞菌のＺ値は７℃〜１１℃であり、例えばＺ値を１０℃として演算しても構わない。Ｚ値及び目標とするＦ値は、製造する製品中身の必要な殺菌強度に任意に合わせることができる。
【００３４】
また製品液のｐＨが４〜４．６未満のときは基準温度Ｔｒ＝８５℃、Ｚ値＝７．８℃とすることができ、製品液のｐＨが４未満のときは基準温度Ｔｒ＝６５℃、Ｚ値＝５℃とすることができるが、適宜変更することも可能である。ｐＨ４．６以上の場合は、基準温度Ｔｒ＝１２１．１℃、Ｚ値＝１０℃で算出することができる。
【００３５】
また、乳製品、濃縮ジュース、めんつゆ、調味料、緑茶飲料、ミネラルウォーター、チルド飲料等、製品液の微生物発育特性、流通温度等に合わせて上記演算式に代入する値を適宜変更することも可能である。
【００３６】
図５に示すように、１２１．１℃に達したときからＦ値は演算され、全ての温度センサＳにより検知される温度から演算される斜線部の面積であるＦ値が目標値に達したときに殺菌を終了する。このとき、空間１３の温度は１４０℃に達していないこともある。従来は、加熱水蒸気排出管に設けられた温度センサＳの検知温度が１４０℃に達したところでタイマーが作動し、１０秒後に殺菌終了としていた。トータルの殺菌時間は２０秒であった。殺菌下限条件は１４０℃の１０秒であるため、Ｚ値を１０℃としてF0(121.1℃)値を算出すると、１２．９である。図６に示すように、空間１３の温度が１４０℃に到達するまでに１０秒を要するとすると、図５に示すように殺菌時間をＦ値管理することにより、例えば殺菌終了（F0(121.1℃)値が１２．９に到達する）までの時間が１３秒となり、殺菌に要する時間を３５％短縮することができる。
【００３７】
温度センサＳは充填ノズル７の先端であって空間１３内の壁面を形成する箇所、充填ノズル７の充填弁先端部の空間１３を形成する箇所及び加熱水蒸気排出管１１の加熱水蒸気排出口１２の近傍箇所に設けられる。温度センサＳは１箇所に設けても、複数箇所に設けても構わない。
【００３８】
空間１３への加熱水蒸気の供給は、図３（Ｈ）に示すように、加熱水蒸気供給用圧縮エア導入口１５ａに圧縮エアを導入し、加熱水蒸気供給用開閉ロッド１７を移動させ、加熱水蒸気供給口１０を開の状態にする。また、加熱水蒸気排出用圧縮エア導入口１６ａに圧縮エアを導入し、加熱水蒸気排出用開閉ロッド１８を移動させ、加熱水蒸気排出口１２を開の状態にする。ここで、加熱水蒸気供給口１０、空間１３及び加熱水蒸気排出口１２が連通状態になり、加熱水蒸気供給装置から加熱水蒸気が供給され、注出口４及び中栓５の表面、充填ノズル７の先端、充填ノズル７の充填弁先端部８及び空間１３が殺菌される。
【００３９】
殺菌終了後、図３（Ｉ）に示すように、開放状態となっている加熱水蒸気供給口１０及び加熱水蒸気排出口１２を閉鎖する。これは、加熱水蒸気供給用圧縮エア導入口１５ｂに圧縮エアを導入し、加熱水蒸気供給用開閉ロッド１７を移動させ、加熱水蒸気供給口１０を閉の状態とし、加熱水蒸気排出用圧縮エア導入口１６ｂに圧縮エアを導入し、加熱水蒸気排出用開閉ロッド１８を移動させ、加熱水蒸気排出口１２を閉の状態にする。
【００４０】
注出口４及び中栓５の表面、充填ノズル７の先端、充填ノズル７の充填弁先端部８及び空間１３の殺菌が終了した後、図２（Ｅ）に示すように、中栓着脱装置１９により、注出口４に嵌合している中栓５を引き抜くことにより、中栓５を注出口４から外し、同時に充填ノズル７の充填弁先端部８を移動させ、充填ノズル７の充填口からバッグインボックス用内袋１の袋内に内容物を充填する。所定量の内容物をバッグインボックス用内袋１の袋内に充填後、充填ノズル７の充填弁先端部８を移動させ充填ノズル７の充填口を閉鎖して充填を終了する。
【００４１】
バッグインボックス用内袋１の袋内に内容物を充填後、図２（Ｆ）に示すように、注出口４、中栓５、充填ノズル７の空間１３を形成する壁面及び充填ノズル７の充填弁先端部８を加熱水蒸気により洗浄する。充填ノズル７の充填口を閉鎖後、加熱水蒸気供給用圧縮エア導入口１５ａに圧縮エアを導入し、加熱水蒸気供給用開閉ロッド１７を移動させ、加熱水蒸気供給口１０を開の状態にする。また、加熱水蒸気排出用圧縮エア導入口１６ａに圧縮エアを導入し、加熱水蒸気排出用開閉ロッド１８を移動させ、加熱水蒸気排出口１２を開の状態にする。中栓５が注出口４から外された状態で供給される加熱水蒸気により、注出口４、中栓５、充填ノズル７の空間１３を形成する壁面及び充填ノズル７の充填弁先端部８は加熱水蒸気に曝され、これらに付着していた内容物が除去され、清浄な状態となる。除去された内容物はバッグインボックス用内袋１の袋内に入り、加熱水蒸気供給管９及び加熱水蒸気排出管１１にも残留することはない。
【００４２】
洗浄工程終了後は、加熱水蒸気供給用圧縮エア導入口１５ｂに圧縮エアを導入し、加熱水蒸気供給用開閉ロッド１７を移動させ、加熱水蒸気供給口１０を閉の状態とし、加熱水蒸気排出用圧縮エア導入口１６ｂに圧縮エアを導入し、加熱水蒸気排出用開閉ロッド１８を移動させ、加熱水蒸気排出口１２を閉の状態にする。
【００４３】
加熱水蒸気による洗浄が終了した後、図２（Ｇ）に示すように、中栓着脱装置１９により中栓５を注出口４に嵌合する。これで、バッグインボックス用内袋１は内部が無菌状態で密封される。また、ここで、再度加熱水蒸気を供給して、中栓５の外表面を洗浄しても構わない。
【００４４】
中栓５を注出口４に嵌合した後、中栓着脱装置１９を中栓５から外し、さらにクランプ６から注出口４を外し、図１（Ｃ）のような無菌充填製品を得る。図２（Ｆ）において、バッグインボックス用内袋１は洗浄のために袋内に加熱水蒸気が吹き込まれて膨らんだ状態となっているが、冷却後に加熱水蒸気は凝縮し僅かな水分となって内容物に吸収され、内容物が充填されたバッグインボックス用内袋１は図１（Ｃ）のような製品となる。
【００４５】
本発明は以上説明したように構成されるが、上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々変更可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１…バッグインボックス用内袋
４…注出口
５…中栓
７…充填ノズル
１０…加熱水蒸気供給口
１２…加熱水蒸気排出口
１４…コントトーラ
１９…中栓着脱装置
Ｓ…温度センサ
【図１】
2019099267.tif 000006
【図２】
2019099267.tif 000007
【図３】
2019099267.tif 000008
【図４】
2019099267.tif 000009
【図５】
2019099267.tif 000010
【図６】
2019099267.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成31年3月27日(2019.3.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも二枚の柔軟性プラスチックフィルムの周縁をヒートシールしてなるバッグインボックス用内袋の上側プラスチックフィルムに注出口を取り付け、前記注出口に内側から嵌合する中栓を下側プラスチックフィルムに取り付け、前記中栓を前記注出口に嵌合してなる前記バッグインボックス用内袋の前記注出口と充填ノズルの先端を密着して、前記注出口、前記中栓、前記充填ノズルの先端及び充填弁先端部で形成される空間に加熱水蒸気を供給する空間加熱水蒸気供給装置、前記中栓を前記注出口から外し又は前記中栓を前記注出口に嵌合する中栓着脱装置及び前記充填ノズルの充填弁先端部を移動させることにより、前記充填ノズルの開口部を開いて、前記バッグインボックス用内袋に内容物を充填する充填装置を備える無菌充填機において、
前記充填ノズルの先端であって、前記空間内の壁面を形成する所定箇所及び前記充填ノズルの充填弁先端部の前記空間を形成する所定箇所に温度センサを備え、前記空間への前記加熱水蒸気供給時に前記空間内温度を所定時間ごとに検知しつつＦ値を演算する演算装置を備え、最小のＦ値が目標値に達したときに前記空間内の殺菌を終了することを特徴とする無菌充填機。
【請求項２】
少なくとも二枚の柔軟性プラスチックフィルムの周縁をヒートシールしてなるバッグインボックス用内袋の上側プラスチックフィルムに注出口を取り付け、前記注出口に内側から嵌合する中栓を下側プラスチックフィルムに取り付け、前記中栓を前記注出口に嵌合してなる前記バッグインボックス用内袋の前記注出口と充填ノズルの先端を密着させて、前記注出口、前記中栓、前記充填ノズルの先端及び前記充填ノズルの充填弁先端部で形成される空間に加熱水蒸気を供給して前記注出口と前記中栓の表面、前記充填ノズルの先端、前記充填ノズルの前記充填弁先端部及び前記空間を前記加熱水蒸気により殺菌し、殺菌後に前記加熱水蒸気の供給を止め、前記中栓を前記注出口から外すと同時に、前記充填ノズルの前記充填弁先端部を移動させることにより、前記充填ノズルの開口部を開いて、内容物を前記バッグインボックス用内袋に充填し、充填終了後前記充填ノズルの開口部を閉鎖し、前記注出口、前記中栓、前記充填ノズルの先端、前記充填ノズルの前記充填弁先端部及び前記空間を蒸気洗浄した後、前記中栓を前記注出口に嵌合し、無菌充填を行う無菌充填方法において、
前記充填ノズルの先端であって、前記空間内の壁面を形成する所定箇所及び前記充填ノズルの充填弁先端部の前記空間を形成する所定箇所に温度センサを設けておき、前記空間への前記加熱水蒸気供給時に前記空間内温度を所定時間ごとに検知しつつＦ値を演算し、最小のＦ値が目標値に達したときに前記空間内の殺菌を終了することを特徴とする無菌充填方法。
【請求項３】
請求項２に記載の無菌充填方法において、Ｆ値は次式
【数１】
2019099267.tif 000012
を用いて演算することを特徴とする無菌充填方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明に係る無菌充填機は、少なくとも二枚の柔軟性プラスチックフィルムの周縁をヒートシールしてなるバッグインボックス用内袋の上側プラスチックフィルムに注出口を取り付け、前記注出口に内側から嵌合する中栓を下側プラスチックフィルムに取り付け、前記中栓を前記注出口に嵌合してなる前記バッグインボックス用内袋の前記注出口と充填ノズルの先端を密着して、前記注出口、前記中栓、前記充填ノズルの先端及び充填弁先端部で形成される空間に加熱水蒸気を供給する加熱水蒸気供給装置、前記中栓を前記注出口から外し又は前記中栓を前記注出口に嵌合する中栓着脱装置及び前記充填ノズルの充填弁先端部を移動させることにより、前記充填ノズルの開口部を開いて、前記バッグインボックス用内袋に内容物を充填する充填装置を備える無菌充填機において、前記充填ノズルの先端であって、前記空間内の壁面を形成する所定箇所及び前記充填ノズルの充填弁先端部の前記空間を形成する所定箇所に温度センサを備え、前記空間への前記加熱水蒸気供給時に前記空間内温度を所定時間ごとに検知しつつＦ値を演算する演算装置を備え、最小のＦ値が目標値に達したときに前記空間内の殺菌を終了することを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明に係る無菌充填方法は、少なくとも二枚の柔軟性プラスチックフィルムの周縁をヒートシールしてなるバッグインボックス用内袋の上側プラスチックフィルムに注出口を取り付け、前記注出口に内側から嵌合する中栓を下側プラスチックフィルムに取り付け、前記中栓を前記注出口に嵌合してなる前記バッグインボックス用内袋の前記注出口と充填ノズルの先端を密着させて、前記注出口、前記中栓、前記充填ノズルの先端及び前記充填ノズルの充填弁先端部で形成される空間に加熱水蒸気を供給して前記注出口と前記中栓の表面、前記充填ノズルの先端、前記充填ノズルの前記充填弁先端部及び前記空間を前記加熱水蒸気により殺菌し、殺菌後に前記加熱水蒸気の供給を止め、前記中栓を前記注出口から外すと同時に、前記充填ノズルの前記充填弁先端部を移動させることにより、前記充填ノズルの開口部を開いて、内容物を前記バッグインボックス用内袋に充填し、充填終了後前記充填ノズルの開口部を閉鎖し、前記注出口、前記中栓、前記充填ノズルの先端、前記充填ノズルの前記充填弁先端部及び前記空間を蒸気洗浄した後、前記中栓を前記注出口に嵌合し、無菌充填を行う無菌充填方法において、前記充填ノズルの先端であって、前記空間内の壁面を形成する所定箇所及び前記充填ノズルの充填弁先端部の前記空間を形成する所定箇所に温度センサを設けておき、前記空間への前記加熱水蒸気供給時に前記空間内温度を所定時間ごとに検知しつつＦ値を演算し、最小のＦ値が目標値に達したときに前記空間内の殺菌を終了することを特徴とする。