(57)【要約】      （修正有）【課題】包装体内に食品を収容し、置換ガスを充填して密封した構成のガス充填密封包装食品について、迅速且つ確実で安全に包装体のピンホール検査を行うことができ、商品の個別検査や食品製造工程にインライン方式で容易に組み込むことができる方法を提供する。【解決手段】ピンホール検査方法として、食品Ｘ２を封入する包装体Ｘ１の内部から空気を除去して置換ガスＧを充填し密封した構成のガス充填密封包装食品に対して、置換ガスＧに不活性ガスと所定割合の水素ガスの混合ガスを適用し、ガス充填密封包装食品Ｘを検査容器１内に収容して外部との気体の流出入を遮断した状態で包装体Ｘ１の内部の気圧を検査容器１内の気圧よりも高い環境とする気圧調整工程Ｓ１と、検査容器Ｘ１内の気体を採取して水素ガスを検知する水素ガス検知工程Ｓ２とを含む。【選択図】図１
2015194362.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内容物である食品を封入する包装体の内部から空気を除去して置換ガスを充填し、当該包装体を密封した構成のガス充填密封包装食品に対するピンホール検査方法であって、
前記置換ガスとして、不活性ガスと所定割合の水素ガスの混合ガスを適用し、
１つ又は複数のガス充填密封包装食品を検査容器内に収容して外部との気体の流出入を遮断し、当該検査容器内において前記包装体の内部の気圧を、当該包装体の外部である検査容器内の気圧よりも高い環境とする気圧調整工程と、
前記検査容器内の気体を採取して水素ガスを検知する水素ガス検知工程と、
を含むことを特徴とするピンホール検査方法。
【請求項２】
前記混合ガスは、体積比５％以下の前記水素ガスと、残部の前記不活性ガスである窒素ガスを含有するものである請求項１に記載のピンホール検査方法。
【請求項３】
前記水素ガス測定工程において、前記検査容器内の気体の採取は、前記包装体を密封する際に封止されるシール部の近傍において行う請求項１又は２の何れかに記載のピンホール検査方法。
【請求項４】
前記気圧調整工程において、前記ガス充填密封包装食品を前記シール部が上側に位置付けられるように前記検査容器内に収容しておき、
前記水素ガス測定工程において、前記検査容器内の気体の採取を、少なくとも前記シール部の直上近傍で行う請求項３に記載のピンホール検査方法。
【請求項５】
内容物である食品を封入する包装体の内部から空気を除去し置換ガスとして不活性ガスと所定割合の水素ガスの混合ガスを充填し、当該包装体を密封した構成のガス充填密封包装食品に生じ得るピンホールの有無を検査する装置において、
前記ガス充填密封包装食品を１つずつ又は複数収容し、外部との気体の流出入を遮断し得る検査容器を備え、
前記検査容器内において、前記包装体の内部の気圧を、当該包装体の外部である検査容器内の気圧よりも高い環境とする気圧調整手段と、
前記検査容器内の気体を採取し、当該気体における水素ガスを検知する水素ガス検知手段と、
を具備することを特徴とするピンホール検査装置。
【請求項６】
前記検査容器は、前記ガス充填密封包装食品を収容時に密閉されるように構成され、
前記気圧調整手段は、前記検査容器と、密閉された当該検査容器の内部を減圧する吸引ポンプとから構成されるものである請求項５に記載のピンホール検査装置。
【請求項７】
前記検査容器の内壁を、前記吸引ポンプによる前記検査容器内の減圧時において膨張する前記包装体が内側から当接し得る位置に設定している請求項６に記載のピンホール検査装置。
【請求項８】
前記水素ガス測定手段は、前記検査容器内に収容された前記ガス充填密封包装食品の近傍に配置されるガス採取部と、当該ガス採取部と接続した配管と、当該配管に接続される吸引ポンプと、前記配管に接続される水素ガス検知器とから構成され、
前記ガス採取部は、前記包装体において密封時に封止されるシール部の近傍で前記検査容器内の気体を採取するように構成したものである請求項５乃至７の何れかに記載のピンホール検査装置。
【請求項９】
前記検査容器は、前記ガス充填密封包装食品を前記シール部が上側に位置付けられるように収容するものであり、
前記ガス採取部を、前記シール部の直上近傍に配置している請求項８に記載のピンホール検査装置。
【請求項１０】
前記検査容器は、前記ガス充填密封包装食品を載置可能な引き出し式のトレイを備え、当該トレイを検査容器内に押し込んだ状態で、当該検査容器の内部を外部との気体の流出入が遮断されるように構成している請求項５乃至９の何れかに記載のピンホール検査装置。
【請求項１１】
前記検査容器は、前記ガス充填密封包装食品の入出口となる入口扉部及び出口扉部と、前記ガス充填密封包装食品を入口側から出口側へと搬送する搬送機構とを備え、前記入口扉部及び出口扉部を閉止した状態で当該検査容器の内部を外部との気体の流出入が遮断されるように構成し、前記搬送機構を、当該検査容器の上流側及び下流側に配置される当該ガス充填密封包装食品の製造ラインにおける搬送機構に連続させている請求項５乃至９の何れかに記載のピンホール検査装置。
【請求項１２】
前記検査容器を、最も外側に配置される検査容器本体と、当該検査容器本体の内部に入れ子状に収容可能な各々大きさが異なる１つ以上の内側容器とから構成し、
前記各内側容器の内部空間は、直接又は間接的に前記検査容器本体の内部空間と連通させており、
前記水素ガス検知手段は、前記検査容器本体内において、全ての前記内側容器の外部において前記気体を採取するものとし、
前記ガス充填密封包装食品を、前記検査容器本体又は前記内側容器の１つのうち何れかに選択的に収容するように構成している請求項５乃至１１の何れかに記載のピンホール検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、従前にないトレーサーガスを含む充填ガスとともに密封包装された食品に対するピンホールの検査方法と検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
空気中の酸素による食品またはその食品成分の酸化や腐敗等の変質を防止しして品質を維持することや、長期保存等を目的として、食品を収容する包装材に窒素等の不活性ガスを充填し密封するという方法（「ガス充填包装」または「ガス置換包装」と称される）が古くから利用されている。ガス充填がなされた密封包装食品では、包装にピンホール（小孔）が生じて密封性が損なわれた場合、品質維持や長期保存という目的には適わず不良品とする必要があることから、食品の製造工程の最終段階において、ピンホールの有無を検査することが通常行われている。ピンホールは、食品を収容した包装を密封するためのシール部における熱溶着の不良や、シール部への食品の噛み込み等により生じることが大半である。食品包装の不良の発生は、上述したような商品の劣化による消費者の安全性を脅かす原因となるばかりでなく、最近では特に食品製造・販売事業者の信用や存続にも影響する重要な問題であるといえる。
【０００３】
ピンホール検査の方法や装置は種々提案されているが、窒素ガスにトレーサーガスとして二酸化炭素ガスやヘリウムガスを混合したものを充填ガスとして利用して、真空環境下で包装材のピンホールから漏出したガスからトレーサーガスを検知するという手法が一般的である（二酸化炭素ガスについて特許文献１参照、ヘリウムガスについて特許文献２、３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−０１９９８６号公報
【特許文献２】特開平７−１２０３４７号公報
【特許文献３】特開２０１３−０１４３６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、二酸化炭素ガスをトレーサーガスとして使用する場合、まず、ガス充填がなされた密封包装食品のピンホールの有無を検査する検査容器（真空チャンバー）内を大気圧以下となるまで減圧しておき、その状態でのチャンバー内の二酸化炭素濃度を指標値とし、さらにチャンバー内の気体をサンプリングして二酸化炭素濃度を計測して指標値と比較し、その指標値よりも一定以上高濃度の二酸化炭素が検出された場合にピンホールありとの判定がなされる。そして、１回のピンホール検査が終了した後は、チャンバー内の気体を十分に排気・置換してから、次の被検体をチャンバー内に入れることになる。このような手順が必要なのは、二酸化炭素は大気中にも存在するため、大気中の二酸化炭素とトレーサーガスとして用いられた二酸化炭素とを明確に区別する必要があるからである。そのため、従来の二酸化炭素をトレーサーガスとして利用したピンホール検査には、１回当たりの検査時間に長時間を要していた。また、二酸化炭素の比重は空気よりも大きく、チャンバーの底部に二酸化炭素が滞留するため、二酸化炭素ガスの検査精度やチャンバー内のガス置換に要する時間にも影響が生じていた。これらの理由から、食品製造分野では、例えばケース単位（多数のガス充填密封包装食品を段ボール詰めにした状態）でバッチ処理を行うことが通例となっている。
【０００６】
このような現状は、中小規模の食品製造事業者にとっては製造・販売量とコストの問題から特に顕著である。なかにはガス充填密封包装食品を個別検査（食品製造工程におけるインライン処理）できることを謳うピンホール検査装置も存在するが、上述した理由から１回当たりの検査時間に長時間を要するために、実際にガス充填密封包装食品を個別にピンホール検査することは現実的には難しいことに変わりはない。特にバッチ処理の問題点としては、段ボール等のケースに多数のガス充填密封包装食品の商品が詰め込まれているため、ケース内の底の方に位置するガス充填密封包装食品にピンホールが生じている場合でも、そのピンホールが上に載った別のガス充填密封包装食品の包装によって塞がれてしまい、充填されたトレーサーガスが漏出してこない結果、ピンホールが見逃されて出荷されてしまうという事態が想定される。また、ピンホールが生じていた場合でも、ケース内の底部に二酸化炭素が滞留すると、検出精度が低下してしまうという問題も生じ得る。さらに、１回の検査でピンホールが検出された場合、その検査に供された商品全体が廃棄されることになるため、商品の歩留まりが低下し、経済的損失が少なくないという問題もある。
【０００７】
そして、そもそも二酸化炭素ガスをトレーサーガスとして適用する場合、検出可能なピンホールの大きさは、一般的には２００μｍ程度、せいぜい１００μｍまでであり、それよりも小さいピンホール検出は事実上行われていない。すなわち、更に小さいピンホールが生じていて、食品が細菌などによる汚染に晒される可能性があっても検出できないのが現状である。さらに、二酸化炭素はその性質上、水に吸着されやすく、特に水分を多く含む食品にはトレーサーガスである二酸化炭素が溶け込んでしまうため、二酸化炭素ガスをトレーサーガスとしてピンホール検査には適用できないことから、二酸化炭素ガスが適用できる食品は限定的であり、汎用性にも問題がある。
【０００８】
また、ヘリウムガスは原子が小さく、空気よりも軽く、大気中には単独ではほとんど存在しないため、トレーサーガスとしての性能は優れているといえるが、ヘリウムガス自体が高価であり容易に入手できるものではないため、大量生産されるガス充填密封包装食品にヘリウムガスをトレーサーガスとして用いることは実用的とはいえない。したがって、ランニングコスト等の問題から、比較的高価で利益率の高い薬品等において、密封された薬品のピンホール検査にヘリウムガスが利用されている程度である。
【０００９】
以上のような問題に鑑みて、本発明は、従来は食品製造分野で使用されていなかった気体をトレーサーガスとして用いることで、上述したような二酸化炭素ガスやヘリウムガスをトレーサーガスとして適用してきたことによる問題点を悉く解消し、ガス充填密封包装食品のピンホール検査を極めて迅速に、より小さいピンホールにも対応して行うことができ、水分を多く含む食品にも適用でき、バッチ処理だけでなく商品であるガス充填密封包装食品を個別にピンホール検査に供することができ、さらにはインラインでの連続検査をも可能とする検査方法と検査装置を提供することを主たる目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
すなわち、本発明に係るガス充填密封包装食品のピンホール検査方法は、内容物である食品を封入する包装体の内部から空気を除去して置換ガスを充填し、包装体を密封した構成のガス充填密封包装食品に対するピンホール検査方法であって、置換ガスとして、不活性ガスと所定割合の水素ガスの混合ガスを適用し、１つ又は複数のガス充填密封包装食品を検査容器内に収容して外部との気体の流出入を遮断し、検査容器内において包装体の内部の気圧を、包装体の外部である検査容器内の気圧よりも高い環境とする気圧調整工程と、検査容器内の気体を採取して水素ガスを検知する水素ガス検知工程と、を含むことを特徴とする方法である。
【００１１】
本発明におけるピンホール検査方法では、今まで食品分野におけるピンホール検査のトレーサーガスとしては用いられなかった水素ガスを初めて適用したことが最大の特徴であるといえる。水素ガスを密封不良（ガス漏れ）検査に使用することは、電池等の工業分野においては既に使用されているが、食品製造業界の習慣から二酸化炭素ガス等の従来のトレーサーガス以外のガスを使用するという発想そのものがなされていなかったこと、水素の爆発に対する過度のおそれ、水素を食品と共に封入することによる食品の安全性がこれまで確認されたことがなかったことなどの理由から、食品製造分野においては水素ガスをピンホール検査に利用されたことがなかった。
【００１２】
しかしながら本発明者は、長年の研究と検証の結果、水素ガスを不活性ガスと共に混合して置換ガスとして使用した場合でも食品の安全性に問題がないこと、混合ガス中の一定の混合比（体積比）以内であれば水素が爆発する心配はないこと、軽く水に不溶であるという特性を有する水素ガスをガス充填密封包装食品のピンホール検査のトレーサーガスとして利用可能であること、その他、従来よりトレーサーガスとして二酸化炭素ガスが用いられてきたことの問題点を水素ガスであれば悉く解決できることを見出し、本発明に至ったものである。
【００１３】
ここで、本発明においてガス充填密封包装食品には、包装体の内部に内容物である食品と置換ガスとが直接封入されている態様、個包装された状態の食品が置換ガスと共に包装体（外袋）に複数個封入されている態様、置換ガスが充填されて個包装された食品が包装体（外袋）に複数個封入されている態様、置換ガスが充填されて個包装された食品が包装体（外袋）に置換ガスが充填されない状態で複数個封入されている態様、置換ガスが充填されて個包装された食品が包装体（外袋）に更に置換ガスと共に複数個封入されている態様の、いずれの商品形態の食品も含まれるものである。また、包装体は、水素ガスを透過させない材質のものが好ましいといえるが、合成樹脂、アルミニウム等の金属、紙や合成樹脂やアルミニウム等の積層体など、従来のガス充填密封包装食品に適用されてきた包装体の材質であれば本発明に適用可能である。また、包装体に収容される食品は、乾燥食品、半生食品、生食品、大部分が水分で占められる飲料まで幅広く適用することができる。
【００１４】
気圧調整工程は、包装体内から水素ガスを含む置換ガスをピンホールから漏出させることができる方法で行えばよく、例えば検査容器内で包装体を外側から押圧し内部の気圧を高めて置換ガスをピンホールから押し出す方法や、検査容器を減圧して包装体内の気圧を高めることでピンホールから置換ガスが漏出してくるようにする方法など、種々の方法を適用することができる。ここで、本発明において「ガス充填密封包装食品を検査容器内に収容して外部との気体の流出入を遮断」することは、気圧調整工程において検査容器内を減圧する場合に内部の気体を排気することや、水素ガス検知工程において採取する検査容器内の気体を検査容器外に引き込むことなど、検査容器内から気体を強制的に流出させることは含まれず、検査容器内外での気体の自然な流出入を遮断するという趣旨である。
【００１５】
また、水素は単独では大気中にほとんど存在しないため、検査容器内を大気圧環境下として水素ガス検知工程を行っても、包装体にピンホールがあればそこから漏出した置換ガス中の水素ガスを容易且つ迅速に検知することができる。もちろん、検査容器内を減圧状態として水素ガス検知工程を行うことも可能である。そして、水素ガス検知工程においては、ごく少量の水素ガスを検知しただけでピンホールの発生を判断できるが、一定の閾値を超える水素ガス濃度を検知した場合にピンホールが発生していると判断するようにしてもよい。
【００１６】
このような本発明では、ガス充填密封包装食品を多数ケースに収容して行うバッチ検査だけでなく、ガス充填密封包装食品を個別にピンホール検査に供したとしても、食品製造工程に要する時間にロスを生じることがなくなる。個別検査を行う場合は、ピンホール検査の工程を食品製造工程に組み込んでもよいし、ピンホール検査のみを単独で行ってもよい。このことは、１回のピンホール検査ごとにチャンバー内の換気を行い、二酸化炭素濃度の基準値をその都度設定しなければならず、検査に長時間を要した二酸化炭素ガスをトレーサーガスとして用いる従来技術に対して、本発明により得られる極めて大きな利点である。さらに、水素ガスは最も軽い気体であるため、二酸化炭素のように滞留することがなく、包装体にピンホールがあればほぼ確実に漏出し、それを検出することができる。また、水素分子が極めて小さいことから、従来では検出できなかったか検出保証外であった１０μｍオーダーのピンホールの検出することができ、食品の安全性の保証と食品製造事業者の信用を向上させることができる。また、水素ガスはヘリウムガスよりも安価であり入手も容易であることから、トレーサーガスとして実用に供しやすく、中小規模の食品製造事業者にも導入しやすい技術であるといえる。
【００１７】
特に、本発明に適用される置換ガスには、体積比５％以下の水素ガスと、残部の不活性ガスである窒素ガスを含有する混合ガスが好ましい。窒素と水素の混合ガスは、ＩＳＯ１０１５６：１９９６の基準に従うと、大気放出で水素の含有割合が５．７体積％以下であれば非可燃性であるとされており、本発明における混合ガスでも水素の含有割合をこの値以下とすることが望ましいが、そもそも酸素と共存した環境下でないと水素は爆発することがなく、ピンホールから漏出する水素が微量であることと、商品の流通中に水素が漏出してもすぐに大気中に拡散することを鑑みれば、窒素との混合ガスにおいては５．７％を超えて使用することができる可能性がある。しかしながら、現実的には、入手しやすくコスト的にも安価な体積比５％以下の水素ガスと残部の窒素ガスとからなる混合ガスを置換ガスとして利用することが好適である。このような混合ガスは、市販品が入手可能であればそれを利用してもよいし、適切な割合の水素ガスと窒素ガスの混合ガスを独自に調製してもよい。
【００１８】
ガス充填密封包装食品の包装体におけるピンホールは、そのほとんど（１００％近く）が、密封時に封止されるシール部の欠陥、すなわち、熱圧着等の不良やシール部への内容物である食品の噛み込みが原因であるといえる。そこで本発明においては、水素ガス測定工程において、検査容器内の気体の採取を、包装体のシール部の近傍において行うことが、迅速且つ確実な水素ガスの漏れ検知に有効である。
【００１９】
この場合、気圧調整工程において、ガス充填密封包装食品をシール部が上側に位置付けられるように検査容器内に収容しておき、水素ガス測定工程において、検査容器内の気体の採取を、少なくともシール部の直上近傍で行うようにすれば、水素ガスの極めて軽いという特性を存分に利用することができる。特に、ガス充填密封包装食品に封入される食品が、水や油やゾルのような液体状又はゼリーのようなゲル状であるか、液体状やゲル状のものを含む場合には、ガス充填密封包装食品の内部で底の方に食品が集まり、置換ガスが上の方に集まるため、シール部に生じるピンホールを迅速に採取して検出できるほか、水素が水や油に殆ど不溶であるという特性も有効に利用することができる。
【００２０】
上述したガス充填密封包装食品のピンホール検査方法を実現するための本発明に係るピンホール検査装置は、内容物である食品を封入する包装体の内部から空気を除去し置換ガスとして不活性ガスと所定割合の水素ガスの混合ガスを充填し、包装体を密封した構成のガス充填密封包装食品に生じ得るピンホールの有無を検査する装置において、ガス充填密封包装食品を１つずつ又は複数収容し、外部との気体の流出入を遮断し得る検査容器と、検査容器内において、包装体の内部の気圧を、当該包装体の外部である検査容器内の気圧よりも高い環境とする気圧調整手段と、検査容器内の気体を採取し、この採取した気体における水素ガスを検知する水素ガス検知手段とを備えることを特徴とするものである。
【００２１】
前述のピンホール検査方法においても説明したように、水素ガスの検知は大気中でも可能であるため、検査容器は検査時に完全に密封される構成とする必要はない。しかしながら、水素ガスの検出精度を高めることを目的として、検査容器はその内外で気体の流出入を遮断できる構成を有していることが望ましい。水素ガス検知手段は、検査容器内に設けてもよいし、検査容器の外側に採取した気体を部分的に引き込む構成とすることもできる。また、気圧調整手段としては、前述の通り、検査容器内でガス充填密封包装食品の包装体を外側から押圧する構成や、検査容器内を減圧して包装体の内部気圧を相対的に高める構成などを採用することができる。
【００２２】
このような本発明のピンホール検査装置は、上述したピンホール検査方法について言及したメリットを発揮することができ、中小規模の食品製造事業者も導入が容易となる。
【００２３】
より迅速な水素ガス検知とピンホール検査を行うためには、検査容器を、ガス充填密封包装食品を収容した状態で密閉されるように構成し、気圧調整手段を、検査容器と、密閉された検査容器の内部を減圧する吸引ポンプとから構成することが望ましい。
【００２４】
このような気圧調整手段を適用する場合、検査容器内を減圧することでガス充填密封包装食品の包装体を膨張させ、ピンホールが生じていれば膨張した包装体の内圧で置換ガスを押し出して漏れ出た置換ガスに含まれる水素ガスを効率的に検知することができる。この場合、検査容器の内壁を、吸引ポンプによる検査容器内の減圧時において膨張する包装体が内側から当接し得る位置に設定すれば、ピンホールから置換ガスが漏れ出す程度まで包装体が膨張（例えば限界まで膨張）するよりも前の時点で膨張しつつある包装体が検査容器の内壁に当たり、包装体内の気圧を一層高めることができるため、より迅速且つ積極的にピンホールから置換ガスを押し出して、水素ガスの検出によるピンホール検査に要する時間を短縮することができる。
【００２５】
前述のように、ピンホールの発生箇所は包装体のシール部にほぼ極限されていることから、水素ガス測定部を、検査容器内に収容されたガス充填密封包装食品の近傍に配置されるガス採取部と、このガス採取部に接続した配管と、この配管に接続される吸引ポンプと、配管に接続される水素ガス検知器とから構成し、ガス採取部を、包装体のシール部の近傍で検査容器内の気体を採取するように構成することによって、水素ガス検知とピンホール検査の迅速性と確実性を向上することができる。
【００２６】
このような構成を採用する場合、検査容器を、ガス充填密封包装食品をシール部が上側に位置付けられるように収容するものとして、ガス採取部を、シール部の直上近傍に配置すれば、前述した通り、水素ガスの極めて軽いという特性を存分に利用することができる。また特に、ガス充填密封包装食品に封入される食品が、液体状又はゲル状であるかそれを含む場合には、ガス充填密封包装食品の内部で底の方に食品が集まり、置換ガスが上の方に集まるため、シール部に生じるピンホールを迅速に採取して検出できるほか、水素が水や油に殆ど不溶であるという特性も有効に利用することができる。
【００２７】
また、本発明のピンホール検査装置は、ガス充填密封包装食品のピンホール検査において、バッチ処理と個別処理の如何を問わず適用することができるものである。特に個別処理に適用する場合、ピンホール検査装置の構成としては、検査容器に、ガス充填密封包装食品を載置可能な引き出し式のトレイを設け、このトレイを検査容器内に押し込んだ状態で、検査容器の内部を外部との気体の流出入が遮断されるように構成することができる。この場合、検査容器のトレイへのガス充填密封包装食品の載置と撤去、トレイの引き出し動作は、手動とすることもできるし、自動とすることも可能である。
【００２８】
一方、ピンホール検査装置を、食品製造装置全体のラインに組み込んで、ピンホール検査をインライン処理とすることも可能である。その場合のピンホール検査装置の構成としては、検査容器に、ガス充填密封包装食品の入出口となる入口扉部及び出口扉部と、ガス充填密封包装食品を入口側から出口側へと搬送する搬送機構とを設け、入口扉部及び出口扉部を閉止した状態で検査容器の内部を外部との気体の流出入が遮断されるように構成し、搬送機構を、検査容器の上流側及び下流側に配置される当該ガス充填密封包装食品の製造ラインにおける搬送機構に連続させた構成とすることが有益である。既存の食品製造ラインに本発明のピンホール検査装置を組み込むことで、ガス充填密封包装食品の製造タクトタイムを向上しつつ、迅速・確実且つ安全に食品製造を行うことが可能となる。
【００２９】
以上の他にも、検査容器を、最も外側に配置される検査容器本体と、検査容器本体の内部に入れ子状に収容可能な各々大きさが異なる１つ以上の内側容器とから構成することができる。この場合、各内側容器の内部空間は、直接又は間接的に検査容器本体の内部空間と連通させ、水素ガス検知手段を、検査容器本体内において、全ての内側容器の外部において検査容器内の気体を採取するものとして、ガス充填密封包装食品を、検査容器本体又は内側容器の１つのうち何れかに選択的に収容するように構成することができる。このような構成を採用した場合、検査容器本体に収容可能な大きさであれば、サイズの異なるガス充填密封包装食品に１台のピンホール検査装置で対応することができる。ガス充填密封包装食品を内側容器に収容する場合、その内側容器よりも大きい別の内側容器に入れた状態で検査容器本体に収容することができ、各内側容器の内部空間は検査容器本体に連通していることから、ガス充填密封包装食品の包装体にピンホールが生じていれば、検査容器本体と最も外側の内側容器との間で置換ガスを含む気体を採取することができる。内側容器の選択に際しては、検査対象となるガス充填密封包装食品よりも少し大きめの内側容器を採用すればよい。このとき、内壁に包装体が膨張過程で内壁に当たるようになる内側容器を選択しておけば、上述のようにピンホールの検出時間の短縮化を図ることができる。
【００３０】
なお、検査容器としては、上述したような引き出し式トレイを内側容器として機能させるものや、インライン方式に適した検査容器の内部に搬送機構を貫通させたような内側容器を備えたものとすることができるほか、密閉可能な扉部を開閉することで検査容器本体内に内側容器を手動又は自動で出し入れすることができるようにした検査容器を採用することもできる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明に係るガス充填密封包装食品のピンホール検査方法及びピンホール検査装置によれば、トレーサーガスとして水素ガスを適用したことで、従来の二酸化炭素ガスをトレーサーガスとしたピンホール検査よりも迅速且つ確実に、ヘリウムガスをトレーサーガスとしたピンホール検査よりも安価に、ピンホール検査を実施することができ、従来の検査限界よりも小さいピンホールの検出も可能となるため、中小の食品製造事業者が導入し易い高度な検査方法、検査装置とすることができる。しかも、水素ガスをトレーサーガスとして適用しても爆発の心配や、内容物である食品の保存に悪影響を及ぼすというおそれもなく、消費者のみならず製造・販売事業者にとっても安心な技術であるといえる。さらに、本発明のピンホール検査方法と装置は、バッチ処理のみならずガス充填密封包装食品の個別検査にも適しており、個別検査の場合は、食品製造ラインと別工程でもインラインでも実施することができるため、本発明の導入はコスト的にも検出精度的にも従来と比して優位でありながら、簡易に導入できるという大きなメリットが得られるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態に係るピンホール検査方法を示す概略工程図。
【図２】同実施形態のピンホール検査方法を実施するピンホール検査装置の第１例（トレイの開状態）を示す概略透視図。
【図３】同第１例（トレイの閉状態）を示す概略透視図。
【図４】同実施形態のピンホール検査方法を実施するピンホール検査装置の第２例（入口扉部及び出口扉部の開状態）を示す概略透視図。
【図５】同第２例（入口扉部及び出口扉部の閉状態）を示す概略透視図。
【図６】同実施形態のピンホール検査方法を実施するピンホール検査装置の第３例（蓋部の開状態）を示す概略斜視図。
【図７】同第３例（蓋部の閉状態）を示す概略斜視図。
【図８】同第３例（蓋部の閉状態）を示す概略側面透視図。
【図９】本発明の実施例における検査結果の一部を比較例と共に示す一覧図。
【図１０】本発明の実施例における検査結果の一部を比較例と共に示す一覧図。
【図１１】本発明の実施例における検査結果の一部を比較例と共に示す一覧図。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
本発明の一実施形態に係るピンホール検査方法は、ガス充填密封包装食品に発生し得るピンホール（小孔）の有無を検査し、ピンホールが生じた不良品の発見・特定・排除を目的として行われる方法である。本実施形態においてピンホール検査方法は、まず、ガス充填密封包装食品の製造工程において、包装体に食品を収容した後、包装体内に置換ガスを充填して内部の空気と入れ換え、包装体を密封しておくことに始まる。置換ガスとしては、不活性ガスとして従来から用いられている窒素ガスと、トレーサーガスとして水素ガスを混合した混合ガスを用いる。この混合ガスでは、体積割合にして窒素ガスを９５％、水素ガスを５％としたものを適用するが、水素ガスは０％を超えて５％以内、残部を窒素ガスとしたものを使用することもできる。
【００３４】
本実施形態のピンホール検査方法は、図１に示すように、前述の通り食品Ｘ２が収容され置換ガスＧ（窒素ガスＮ２を○、水素ガスＨ２を●でそれぞれ示す）が充填されて包装体Ｘ１のシール部Ｘ１ａが密封されたガス充填密封包装食品Ｘを検査容器１に収容して、検査容器１内の気圧よりも包装体Ｘ１内の気圧が高くなるように気圧環境を調整する気圧調整工程Ｓ１と、このように気圧調整された状態で検査容器１内の気体を採取して水素ガスを検知する水素ガス検知工程Ｓ２の２ステップから構成される。包装体Ｘ１にピンホールが生じている場合、気圧調整工程Ｓ１を行うことでピンホールから置換ガスが漏出するため、水素ガス検知工程Ｓ２において検査容器１内の気体を採取し水素ガスを検知すれば、包装体Ｘ１にピンホールが発生していること、そのガス充填密封包装食品Ｘが不良品であることを判定することができる。一方、採取した気体から水素が検知されなければ、空気中には水素が単独では存在しないことから、ピンホールが生じていないこと、そのガス充填密封包装食品Ｘが良品であることを判定することができる。本実施形態では、気圧調整には、検査容器１内の気体を吸引する真空ポンプ２を適用し、水素ガスの検知には、吸引した気体中の水素ガスを測定・検知する水素ガス検出器３を適用することとしている。
【００３５】
以下、このような本実施形態のピンホール検査方法が適用されるピンホール検査装置の３つの具体例について説明する。なお、上述したガス充填密封包装食品Ｘ及びその構成要素、並びに真空ポンプ２及び水素ガス検知器３については、以下の第１例、第２例及び第３例において共通の符号を利用している。
【００３６】
＜ピンホール検査装置の第１例＞
第１例としてのピンホール検査装置Ａは、図２及び図３に示すように、検査容器Ａ１にガス充填密封包装食品Ｘを個別に出し入れすることで、包装体Ｘ１のピンホールの有無を検査する装置である。この検査容器Ａ１は、真空密封溶接がなされた概略矩形の筐体からなる検査容器本体Ａ１１の前面の一部を開放し、その開放部を通じて検査容器本体Ａ１１に対して出し入れ可能な引き出し式のトレイＡ１３を備えている。トレイＡ１３は、検査容器本体Ａ１１との間に設けられたスライド機構（図示省略）によって、スムーズに進退動作することで検査容器本体Ａ１１の内部空間を開閉できるように構成されている。なお、トレイＡ１３の開閉（出し入れ）は、手動で行うようにしてもよいし、自動で行われるようにしてもよい。特に図３に示すトレイＡ１３の閉状態においては、検査容器本体Ａ１１とトレイＡ１３との間に設けられた密封シール構造（パッキンやＯリング等）により、検査容器Ａ１の内部空間が密閉されて、外部との間で自然な気体の流通がなされないようにしている。
【００３７】
検査容器本体Ａ１１の内部には、ガス採取部としてパイプ状のガス採取管Ａ１２を設けており、ピンホール検査時には、このガス採取管Ａ１２を通じて検査容器Ａ１内の気体を採取するようにしている。ガス採取管Ａ１２は、気体の採取効率を向上するために例えば胴部に長手方向に亘って多数の小孔（図示省略）を形成したものであり、検査容器本体Ａ１１内で一端が配管Ａ１２ｐに接続されており、この配管Ａ１２ｐの他端部は、検査容器本体Ａ１１の外壁に形成されたコネクタＡ１４に接続されている。そして、真空ポンプ２及び水素ガス検知器３は、検査容器本体Ａ１１の外部で配管ＰによってコネクタＡ１４に接続されている。なお、コネクタＡ１４又は配管Ｐには、適宜の弁（サンプリング弁、排気弁）を設けることができる。また、コネクタＡ１４とは別に設けられたコネクタ１５には、必要に応じて予備減圧用の真空ポンプと配管（何れも図示省略）を接続することができる。コネクタ１５に予備減圧用の真空ポンプを接続している場合には、水素ガス検知器３に接続された真空ポンプ２よりも減圧能力の高い真空ポンプを利用できることから、より迅速に気圧調整工程Ｓ１を行うことができる。ただし、検査容器Ａ１の内容量が十分に小さければ、特に予備減圧用の真空ポンプを設ける必要はない。
【００３８】
以下、このピンホール検査装置Ａの作動手順について説明する。トレイＡ１３を検査容器本体Ａ１１から引き出して開状態（図２参照）として、包装体Ｘ１内に食品Ｘ２が収容され置換ガスＧが充填されてシール部Ｘ１ａが密封された状態のガス充填密封包装食品ＸをトレイＸ１３に載置する。次に、トレイＡ１３を検査容器本体Ａ１１に押し込み閉状態（図３参照）として、検査容器Ａ１を密閉する。この状態で真空ポンプ２を作動させることによって、検査容器Ａ１内を減圧すると、包装体Ｘ１内の気圧よりもその外部である検査容器Ａ１内の気圧が低くなる結果、包装体Ｘ１が膨張する。すなわち本例では、密閉された検査容器Ａ１と、ガス採取管Ａ１２、配管Ａ１２ｐ及びコネクタＡ１４と、真空ポンプ２及び配管Ｐによって、気圧調整手段が構成されることになる。以上により、本実施形態のピンホール検査方法における気圧調整工程Ｓ１が行われる。
【００３９】
そして、包装体Ｘ１にピンホールが生じていれば、内部の置換ガスＧがピンホールから検査容器Ａ１内に漏れ出すことになる。ここで、ピンホールが生じるとすれば、シール部Ｘ１ａのシール不良や、密封時に食品Ｘ２がシール部Ｘ１ａに挟み込まれることが殆どのピンホール発生の原因となることから、ガス採取管Ａ１２の開放端を、トレイＡ１３に載置されて検査容器本体Ａ１１内に収容された状態のガス充填密封包装食品Ｘのシール部Ｘ１ａの近傍、特に上方近傍に位置付けるようにして、ピンホールから漏れ出す可能性がある置換ガスＧ中の水素ガスを効率よく採取できるようにしている。
【００４０】
真空ポンプ２で吸引された検査容器Ａ１内の気体から水素ガス検知器３により水素ガスが検出されれば、このピンホール検査装置Ａに収容されたガス充填密封包装食品Ｘの包装体Ｘ１にはピンホールが生じていると判断される。一方、水素ガスが検知されなければ、包装体Ｘ１にはピンホールが生じていないと判断される。すなわち本例では、ガス採取管Ａ１２、配管Ａ１２ｐ及びコネクタＡ１４と、真空ポンプ２、水素ガス検知機３及び配管Ｐによって、水素ガス検知手段が構成されることになる。以上により、本実施形態のピンホール検査方法における水素ガス検知工程Ｓ２が行われる。そして、当該ガス充填密封包装食品Ｘは、トレイＡ１３を引き出してピンホール検査装置Ａから取り出された後、ピンホールありと判断された場合は廃棄処分され、ピンホールなしと判断された場合は箱詰め等の以降の出荷準備の工程へと送られることになる。また、トレイＡ１３を開状態とすることで、検査容器Ａ１内の気体雰囲気は容易に換気され、特に軽い水素は検査容器Ａ１からすぐに出て放散するため、検査容器Ａ１に水素が残存して次のガス充填密封包装食品Ｘの検査に影響を及ぼすことはない。さらに、予備減圧を組み合わせることで、検査容器Ａ１内の換気をより確実に行うことができる。
【００４１】
なお、水素ガス検知器３で水素ガスを検知する場合、真空ポンプ２による減圧の程度（真空度）は、検出容器Ａ１の内容量や、ガス充填密封包装食品Ｘや包装体Ｘ１の性質等により適宜に設定すればよい。また、使用する検知器の検出限界以上の水素ガス濃度を検知すれば全てピンホールありの判定がなされるようにしてもよいし、閾値として所定の水素ガス濃度を設定しておき、その閾値以上の水素ガス濃度を検知した場合にのみピンホールありの判定がなされるようにしてもよい。さらに、ピンホールありの判定がなされた場合にのみ、ランプの点灯や警告音などの適宜の報知がなされるようにしてもよいし、ピンホールの有無の判定の違いによって報知の種類が異なるように設定することもできる。
【００４２】
＜ピンホール検査装置の第２例＞
第２例としてのピンホール検査装置Ｂは、図４及び図５に示すように、ガス充填密封包装食品Ｘの製造ラインに組み込まれたインライン方式で利用されるものである。このピンホール検査装置Ｂは、検査容器Ｂ１の上流側及び下流側に配置される製造ラインにおける搬送機構８。９と連続させた搬送機構Ｂ１５を内部に備えており、上流側の搬送機構８から送られてきたガス充填密封包装食品Ｘを一時的に収容し、ピンホール検査の終了後に下流側の搬送機構９へと自動的に送り出すように構成されている。
【００４３】
検査容器Ｂ１は、真空密封溶接がなされた概略矩形の筐体からなる検査容器本体Ｂ１１の前面側と後面側の一部を自動的に開閉する入口扉部Ｂ１３と出口扉部Ｂ１４とを有しており、図４に示すように、入口扉部Ｂ１３を開放することで上流側の搬送機構８から送られてきたガス充填密封包装食品Ｘを検査容器本体Ｂ１１内の搬送機構Ｂ１５へと送り、出口扉部Ｂ１５を開放することで検査容器本体Ｂ１１内の搬送機構Ｂ１５からガス充填密封包装食品Ｘを下流側の搬送機構９へと送り出す。入口扉部Ｂ１３と出口扉部Ｂ１４の開閉のタイミングは、検査容器Ｂ１におけるピンホール検査の実行動作に合わせて自動的に行われるようにしている。また、入口扉部Ｂ１３と出口扉部Ｂ１４の開閉は、同時に行ってもよいし、タイミングを異ならせることもできる。図５に示す入口扉部Ｂ１３と出口扉部Ｂ１４の閉状態においては、検査容器本体Ｂ１１と各扉部Ｂ１３、Ｂ１４との間に設けられた密封シール構造（パッキンやＯリング等）により、検査容器Ｂ１の内部空間が密閉されて、外部との間で自然な気体の流通がなされないようにしている。搬送機構Ｂ１５としては、本例では、複数のローラＢ１５ａとベルトＢ１５ｂをモータ（図示省略）で駆動するベルトコンベア式のものを適用しており、検査容器Ｂ１に収容されたガス充填密封包装食品Ｘは、ベルトの上面に載置された状態で搬送されるようにしている。
【００４４】
検査容器本体Ｂ１１の内部には、ガス採取部としてパイプ状のガス採取管Ｂ１２を設けており、ピンホール検査時には、このガス採取管Ｂ１２を通じて検査容器Ｂ１内の気体を採取するようにしている。ガス採取管Ｂ１２は、気体の採取効率を向上するために例えば胴部に長手方向に亘って多数の小孔（図示省略）を形成したものであり、検査容器本体Ｂ１１内で一端が配管Ｐに接続されており、この配管Ｐの他端部は、検査容器本体Ｂ１１から外部に引き出され、真空ポンプ２、水素ガス検知器３、サンプリング弁４、排気弁５に接続されている。なお、第１例の検査容器本体Ａ１１と同様に、検査容器本体Ｂ１１の外壁にコネクタを設けておき、このコネクタに配管Ｐを接続するように構成することもできる。
【００４５】
また、また、検査容器本体Ｂ１１は、配管Ｐ’を通じて予備減圧用の排気弁７と真空ポンプ６に接続されている。予備減圧用の真空ポンプ６は、検査容器Ｂ１内の気体の粗引きによる予備減圧のために、水素ガス検知器３に接続された真空ポンプ２よりも減圧能力の高い真空ポンプを利用していることから、より迅速に気圧調整工程Ｓ１を行うことができる。ただし、検査容器Ｂ１の内容量が十分に小さければ、特に予備減圧用の真空ポンプ６、排気弁７及び配管Ｐ’を設ける必要はない。
【００４６】
以下、このピンホール検査装置Ｂの作動手順について説明する。入口扉部Ｂ１３と出口扉部Ｂ１４を開状態（図４参照）として、ピンホール検査が完了したガス充填密封包装食品Ｘを下流側の搬送機構９へ開放された出口扉部Ｂ１４側から送り出すと同時に、これからピンホール検査を行うガス充填密封包装食品Ｘを上流側の搬送機構８から検査容器Ｂ１内の搬送機構Ｂ１５へと開放された入口扉部Ｂ１３から送り込み、ガス充填密封包装食品Ｘの入れ替えが行われる。搬送機構Ｂ１５は、所定の検査位置までガス充填密封包装食品Ｘを搬送し、入口扉部Ｂ１３と出口扉部Ｂ１４を閉状態（図５参照）として、検査容器Ｂ１を密閉する。この状態で予備減圧用の真空ポンプ６を作動させることによって、検査容器Ａ１内をある程度まで減圧すると、この真空ポンプ６を停止する。その結果、包装体Ｘ１内の気圧よりもその外部である検査容器Ｂ１内の気圧が低くなる結果、包装体Ｘ１が膨張する。以上により、本実施形態のピンホール検査方法における気圧調整工程Ｓ１が行われる。なお、排気弁７は、真空ポンプ６の動作状態に応じて適宜開閉すればよい。
【００４７】
続いて真空ポンプ２を作動させ、水素ガスの検知を開始する。なお、サンプリング弁４や排気弁５は、真空ポンプ２の動作状態に応じて適宜開閉すればよい。包装体Ｘ１にピンホールが生じていれば、内部の置換ガスＧがピンホールから検査容器Ｂ１内に漏れ出ていることになる。第１例の場合と同様に、ピンホールが生じるとすれば、シール部Ｘ１ａのシール不良や、密封時に食品Ｘ２がシール部Ｘ１ａに挟み込まれることが殆どのピンホール発生の原因となることから、ガス採取管Ｂ１２の開放端を、ベルトＢ１５ｂに載置されて検査容器本体Ｂ１１内に収容された状態のガス充填密封包装食品Ｘのシール部Ｘ１ａの近傍、特に上方近傍に位置付けるようにして、ピンホールから漏れ出す可能性がある置換ガスＧ中の水素ガスを効率よく採取できるようにしている。
【００４８】
真空ポンプ２で吸引された検査容器Ｂ１内の気体から水素ガス検知器３により水素ガスが検出されれば、このピンホール検査装置Ｂに収容されたガス充填密封包装食品Ｘの包装体Ｘ１にはピンホールが生じていると判断される。一方、水素ガスが検知されなければ、包装体Ｘ１にはピンホールが生じていないと判断される。以上により、本実施形態のピンホール検査方法における水素ガス検知工程Ｓ２が行われる。そして、水素ガス検知工程Ｓ２が完了すれば、上述のように入口扉部Ｂ１３と出口扉部Ｂ１４を開状態として、自動的にガス充填密封包装食品Ｘの入れ替えが行われる。ここで、ピンホールありと判断された場合は廃棄処分用の搬送ラインに送られ、ピンホールなしと判断された場合は箱詰め等の以降の出荷準備のラインへと送られることになる。また、入口扉部Ｂ１３と出口扉部Ｂ１４を開状態とすることで、検査容器Ｂ１内の気体雰囲気は容易に換気され、特に軽い水素は検査容器Ｂ１からすぐに出て放散するため、検査容器Ｂ１に水素が残存して次のガス充填密封包装食品Ｘの検査に影響を及ぼすことはない。さらに、真空ポンプ６による予備減圧によって検査容器Ｂ１内の換気をより確実に行うことができる。
【００４９】
すなわち本例では、気圧調整手段は、少なくとも密閉された検査容器Ｂ１と、真空ポンプ６、排気弁７及び配管Ｐ’とによって構成され、ガス採取管Ｂ１２、真空ポンプ２、排気弁５及び配管Ｐが気圧調整手段の一部の役割を担う場合もあることになる。また、水素ガス検知手段は、ガス採取管Ｂ１２、真空ポンプ２、水素ガス検知機３，サンプリング弁４及び配管Ｐによって構成されることになる。
【００５０】
なお、本例においても、水素ガス検知器３で水素ガスを検知する場合、真空ポンプ２、６による減圧と予備減圧の程度（真空度）は、検出容器Ｂ１の内容量や、ガス充填密封包装食品Ｘや包装体Ｘ１の性質等により適宜に設定すればよい。また、使用する検知器の検出限界以上の水素ガス濃度を検知すれば全てピンホールありの判定がなされるようにしてもよいし、閾値として所定の水素ガス濃度を設定しておき、その閾値以上の水素ガス濃度を検知した場合にのみピンホールありの判定がなされるようにしてもよい。さらに、ピンホールありの判定がなされた場合にのみ、ランプの点灯や警告音などの適宜の報知がなされるようにしてもよいし、ピンホールの有無の判定の違いによって報知の種類が異なるように設定することもできる。
【００５１】
＜ピンホール検査装置の第３例＞
第３例としてのピンホール検査装置Ｃは、図６、図７及び図８に示すように、第１例と同様に検査容器Ｃ１にガス充填密封包装食品Ｘを個別に出し入れすることで、包装体Ｘ１のピンホールの有無を検査する装置である。なお、図６及び図７では、検査容器Ｃ１のみを示している。この検査容器Ｃ１は、真空密封溶接がなされた概略矩形の筐体からなる検査容器本体Ｃ１１の中央部が開口した上面Ｃ１１ｂを扉部Ｃ１３により開閉するように構成したものである。検査容器本体Ｃ１１内には、扉体Ｃ１３を開状態（図６参照）とすることで、その開放部を通じて内側容器Ｃ１５、Ｃ１６を収容可能としている。内側容器Ｃ１５、Ｃ１６は何れも、無蓋有底の筐体Ｃ１５ａ、Ｃ１５ｂから構成されており、それらの上縁周縁部にはフランジ部Ｃ１５ｂ、Ｃ１６ｂを形成している。本例において、内側容器Ｃ１５は、検査容器本体Ｃ１１内に上面Ｃ１１ｂの開口を通じて挿入することで収容可能な大きさであり、フランジ部Ｃ１５ｂを検査容器本体Ｃ１１の上面Ｃ１１ｂにネジ止めするなどして取り付けている。また、内側容器Ｃ１６は、内側容器Ｃ１５に対して上方から出し入れ可能に挿入することで収容可能な大きさであり、フランジ部Ｃ１６ｂを内側容器Ｃ１５のフランジ部Ｃ１５ｂに載置するようにしている。このように、検査容器本体Ｃ１１内に、内側容器Ｃ１５と内側容器Ｃ１６を順次入れ子状に挿入した状態で、各内側容器Ｃ１５、Ｃ１６を安定設置するために、各内側容器Ｃ１５、Ｃ１６の底面にはゴム製等の脚Ｃ１５ｃ、Ｃ１６ｃを複数（本例では各４個）設けている。さらに、各筐体Ｃ１５ａ、Ｃ１５ｂの周壁４面には、パンチング孔Ｃ１５ａｈ、Ｃ１６ａｈを開けており、これにより、各内側容器Ｃ１５、Ｃ１６の内部空間と検査容器本体Ｃ１１の内部空間とを、気体の流通ができるように連通させている。
【００５２】
蓋部Ｃ１３は、ヒンジ部Ｃ１３ｂを介して蓋部本体Ｃ１３ａを検査容器本体Ｃ１１に対して開閉可能としたものであり、本例では手動で蓋部Ｃ１３の開閉操作をするための把手部Ｃ１３ｃを設けている。蓋部Ｃ１３を閉状態とした場合に、検査容器Ｃ１の密閉性を確保するために、蓋部本体Ｃ１３ａの下面には、検査容器本体Ｃ１１の上縁部に形成したフランジ部Ｃ１１ｃと密着する樹脂製等のリング状シール部材Ｃ１３ｄを設けている。
【００５３】
ガス採取部として本例では、蓋部Ｃ１３に内設したガス採取ボックスＣ１２ａと、検査容器本体Ｃ１１内において立設したガス採取管Ｃ１３ｂの２種類を採用している。ガス採取ボックスＣ１２ａは、蓋部本体Ｃ１３ａの下面中央部を概ね矩形状にくり抜いた形状とし、下方からパンチング孔Ｃ１２ａｈを多数あけた板材で塞いだ構成としたものである。このガス採取ボックスＣ１２ａは、蓋部本体Ｃ１３ａの後端部側に向けて２つの通気孔Ｃ１２ｐを連通させており、この通気孔Ｃ１２ｐをコネクタＣ１４ａに接続している。コネクタＣ１４ａには、蓋部Ｃ１３や検査容器本体Ｃ１１の外側を通る配管Ｐを接続しており、この配管Ｐを真空ポンプ２及び水素ガス検知器３に接続している。一方、ガス採取管Ｃ１２ａは、本例において検査容器本体Ｃ１１内に固定した内側容器Ｃ１５の側壁に沿って立設したうえで固定支持させている。ガス採取管Ｃ１２ａは、上述した第１例や第２例と同様に、胴部に長手方向に亘って多数の小孔（図示省略）を形成したものであり、下端部を検査容器本体Ｃ１１の底部に設けたコネクタＣ１４ｂに接続している。このコネクタＣ１４ｂは、配管Ｐを通じて真空ポンプ２及び水素ガス検知器３に接続している。この配管Ｐと、ガス採取ボックスＣ１２ａと通じる配管Ｐとは、同じ真空ポンプ２に接続したものである。なお、検査容器本体Ｃ１１には、必要に応じて予備減圧用の真空ポンプと配管（何れも図示省略）を接続することができる。
【００５４】
以下、このピンホール検査装置Ｃの作動手順について説明する。まず、内側容器Ｃ１６としては、包装体Ｘ１のシール部Ｘ１ａが上を向く姿勢にてガス充填密封包装食品Ｘを収容可能であり、大気圧下でガス充填密封包装食品Ｘよりもやや大きい程度のものを採用する。蓋部Ｃ１３を開状態とし、検査容器本体Ｃ１１内に内側容器Ｃ１５、Ｃ１６を収容した状態で、内側容器Ｃ１６にガス充填密封包装食品Ｘを収容し（図６参照）、把手部Ｃ１３ｃを操作して蓋部Ｃ１３を検査容器本体Ｃ１１に対して閉状態とする（図７及び図８参照）。この状態で真空ポンプ２を作動させることによって、検査容器Ｃ１内を減圧すると、包装体Ｘ１内の気圧よりもその外部である検査容器Ｃ１内の気圧が低くなる結果、包装体Ｘ１が膨張する。このとき、包装体Ｘ１の膨張過程で包装体Ｘ１が内側容器Ｃ１６の筐体Ｃ１６ａにおける内側面に当接する。図８では、この状態の包装体を符号Ｘ１’で示し、二点鎖線で表している。このように、膨張しつつある包装体Ｘ１’が内側容器Ｃ１６に押さえ付けられることとなる結果、包装体Ｘ１が完全膨張状態となる前にガス充填密封包装食品Ｘの内部が減圧された検査容器Ｃ１内の気圧よりも高圧となることから、包装体Ｘ１のシール部Ｘ１ａにピンホールが生じていれば、内部の置換ガスＧがピンホールから検査容器Ｃ１内に漏れ出すことになる。ガス充填密封包装食品Ｘの内容物である食品Ｘ２が液体状やゲル状又はこれらを含むものであれば、食品Ｘ２に溶け込むことがない置換ガスＧ、特に水素ガスは包装体Ｘ１内の上部空間に溜まっているため、検査容器Ｃ１内で上側に位置付けられているシール部Ｘ１ａから迅速に置換ガスＧが漏れ出すことになる。置換ガスＧを含む可能性のある検査容器Ｃ１内の気体は、ガス採取ボックスＣ１２ａ又はガス採取管Ｃ１２ｂの何れかもしくはその両方で採取される。
【００５５】
真空ポンプ２で吸引された検査容器Ａ１内の気体から水素ガス検知器３により水素ガスが検出されれば、このピンホール検査装置Ｃに収容されたガス充填密封包装食品Ｘの包装体Ｘ１にはピンホールが生じていると判断される。一方、水素ガスが検知されなければ、包装体Ｘ１にはピンホールが生じていないと判断される。そして、当該ガス充填密封包装食品Ｘは、蓋部Ｃ１３を開けてピンホール検査装置Ｃから取り出された後、ピンホールありと判断された場合は廃棄処分され、ピンホールなしと判断された場合は箱詰め等の以降の出荷準備の工程へと送られることになる。また、蓋部Ｃ１３を開状態とすることで、検査容器Ｃ１内の気体雰囲気は容易に換気され、特に軽い水素は検査容器Ｃ１からすぐに出て放散するため、検査容器Ｃ１に水素が残存して次のガス充填密封包装食品Ｘの検査に影響を及ぼすことはない。さらに、予備減圧を組み合わせれば、検査容器Ｃ１内の換気をより確実に行うことができる。
【００５６】
なお、水素ガス検知器３で水素ガスを検知する場合、真空ポンプ２による減圧の程度（真空度）は、検出容器Ｃ１の内容量や、ガス充填密封包装食品Ｘや包装体Ｘ１の性質等により適宜に設定すればよい。また、内側容器Ｃ１６を用いずに、内側容器Ｃ１５にガス充填密封包装食品Ｘを収容するようにしたり、内側容器Ｃ１６よりもさらに小さい内側容器を適用したり、もしくは内側容器を用いることなく検査容器本体Ｃ１１のみを用いたりするなど、適宜の構成によってガス充填密封包装食品Ｘの大きさに対応することができる。さらに、使用する検知器の検出限界以上の水素ガス濃度を検知すれば全てピンホールありの判定がなされるようにしてもよいし、閾値として所定の水素ガス濃度を設定しておき、その閾値以上の水素ガス濃度を検知した場合にのみピンホールありの判定がなされるようにしてもよい。さらに、ピンホールありの判定がなされた場合にのみ、ランプの点灯や警告音などの適宜の報知がなされるようにしてもよいし、ピンホールの有無の判定の違いによって報知の種類が異なるように設定することもできる。また、本例で説明したような検査容器本体Ｃ１１に１つ以上の内側容器Ｃ１５、Ｃ１６を入れ子状に収容する構成や、ガス充填密封包装食品Ｘの包装体Ｘ１が膨張過程で検査容器（内側容器）の内壁に当たって積極的に痴漢ガスＧを押し出す構成は、第１例や第２例においても応用可能である。
【００５７】
以上のように、本実施形態のピンホール検査方法を実施する第１例、第２例、第３例のピンホール検査装置Ａ、Ｂ、Ｃによれば、食品Ｘ２を包装体Ｘ１内に収容し置換ガスＧを充填して密封したガス充填密封包装食品Ｘにおいて、トレーサーガスとして大気中には単独で殆ど存在しない水素ガスを適用したことにより、従来の二酸化炭素ガスをトレーサーガスとするピンホール検知方法・装置のように検査容器内の気体の置換を時間をかけて完全に行い、さらに二酸化炭素ガスの基準値を逐一調整する必要がなくなり、さらに従来よりも小さいピンホール（例えば１００μｍ以下）の検知にも対応することができることから、包装体Ｘ１に生じ得るピンホールの有無を迅速且つ確実に検出することができる。また、従来のヘリウムガスをトレーサーガスとするピンホール検知方法・装置よりも安価にピンホール検査を行うことができる。また、第１例や第３例のピンホール検査装置Ａ、Ｃには、ガス充填密封包装食品Ｘを個別に供給してピンホール検査を行うことができ、第２例のピンホール検査装置Ｂはガス充填密封包装食品Ｘの製造ラインに組み込んでインライン方式にて個別にピンホール検査を行うことができるというように、ガス充填密封包装食品Ｘの個別検査を容易に行うことができるため、主にバッチ処理でピンホール検査してきた従来の無駄を省き、中小の食品製造事業者にとっても全商品の完全個別検査に対応することができるようになる。また、各例のピンホール検査装置Ａ、Ｂでは、ほとんどのピンホールの発生箇所である包装体Ｘ１のシール部Ｘ１ａの上方近傍において、ガス採取管Ａ１２、Ｂ１２の開放端を配置していることから、空気や窒素ガスよりも軽い水素ガスの漏れが生じている場合には、いち早く水素ガスを検知することができる。特に第２例のピンホール検査装置Ｂでは、本実施形態のピンホール検査の迅速性によって、製造工程のタクトタイムを低下させることのないインラインでの個別ピンホール検査ができるようになる点は、食品製造事業者にとって多大なメリットをもたらすものであるといえる。さらに、第３例のように、従来のピンホール検査方式では困難であった液体状やゲル状の食品もしくは液体状やゲル状のものを含む食品を内容物とするガス充填密封包装食品に対しても、適切にピンホール検査を実施することができる。
【００５８】
なお、本発明の構成は、上述した実施形態の方法や装置に限られるものではない。上述した各例では、ガス充填密封包装食品の個別検査について説明したが、多数のガス充填密封包装食品を収容したケースごとのバッチ検査にも本発明を適用することができる。また、ガス充填密封包装食品としては、上述した各例のように、包装体に食品を直接収容した状態で置換ガスを充填し、シール部を密封した構成のものを採用した例について説明したが、食品は内袋や個包装用のシート等で個別包装された状態のものを適用することができる。また、その個別包装が置換ガスを充填したものであって、外装となる包装体は置換ガスを充填していない構成のものを適用することもできる。
【００５９】
また、気圧調整手段として上述の実施形態では、密封された検査容器を減圧することで、検査容器内の気体の気圧と、検査容器内に収容されて密封されたガス充填密封包装食品の包装体内の置換ガスによる気圧との差圧を利用する態様について説明したが、検査容器内でガス充填密封包装食品を外側から物理的に押圧することで包装体内の気圧を高める構成を採用することもできる。この場合、水素ガス検知手段は、ピンホールが生じていれば漏れ出る置換ガスを採取してそこに含まれる水素ガスを検知するようにすればよい。さらに、水素ガスの検知効率を向上するためには、検査容器は密閉できるものが好ましいが、水素ガスが単独では大気中に存在しないという性質を利用することに鑑みれば、検査容器は完全に密閉されなくても、ガス充填密封包装食品の包装体に生じたピンホールから漏れ出る置換ガス中の水素ガスを検知することは可能である。
【００６０】
また、上述の実施形態では、ガス採取部の例であるガス採取管としてパイプ状のものを採用し、ガス採取管の胴部に多数の小孔を形成したものについて説明したが、その開放端部をガス充填密封包装食品の包装体におけるシール部の近傍に位置付けた例を説明したが、ガス充填密封包装食品の種類によるシール部の位置の多様性や、シール部以外にピンホールが生じる可能性について鑑みれば、ガス充填密封包装食品の形態に応じて迅速に置換ガスを採取できるように構成したガス採取管を適宜採用することもできる。さらに、ガス採取部としては、第３例のようなガス採取ボックスとガス採取管との併用や、他の形状のガス採取ボックスの採用も可能である。
【００６１】
さらに、本発明が適用されるガス充填密封包装食品と同様の包装体に内容物を収容し置換ガスを充填して密封した形態であれば、食品以外にも化粧品や医薬品にも本発明のピンホール検査方法やピンホール検査装置を応用することができる。その他、ピンホール検査方法の具体的工程や、ピンホール検査装置の具体的構成についても、本発明の趣旨に従う限り、適宜変更することができる。
【実施例】
【００６２】
ガス充填密封包装食品Ｘに封入される置換ガスＧにトレーサーガスとして水素ガスを適用することには前例がないため、水素ガスを用いた場合の食品の安全性について各種試験を行った。なお、以下に示す各実施例では、置換ガスＧの成分を、不活性ガスとして９５体積％の窒素ガスと、トレーサーガスとして５％の水素ガスを含有するものとしている。なお、以下の試験は全て、財団法人日本食品分析センターに依頼して実施された。
【００６３】
まず、実施例１〜３では、何れも市販されているものと同等のチーズ（実施例１）、タルト（焼き洋菓子）（実施例２）、緑茶の茶葉（実施例３）について、水素ガスを含有する置換ガスを充填し、２２日間保存後の一般細菌（生菌数）と大腸菌群について計測した。各実施例との比較のために、１００％窒素ガスを充填したチーズ（比較例１）、タルト（比較例２）、緑茶の茶葉（比較例３）を同期間保存後の一般細菌と大腸菌群の生菌数について計測した。なお、実施例１及び比較例１のチーズは、小さく成形されたチーズが樹脂フィルムで個包装された状態のものを多数包装体に収容し、包装体にポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン又は塩化ビニル等の一般的な材質を適用したものである。実施例２及び比較例２のタルトは、タルトを直接包装体に収容し、その包装体にナイロンポリ（ナイロンとポリエチレンのフィルムを貼り合わせたもの）を適用したものである。実施例３及び比較例３の緑茶の茶葉は、茶葉を直接アルミ製の包装体に収容したものである。
【００６４】
この試験結果を図９に示す。試験結果から、保存後の各実施例１〜３と対応する比較例１〜３では、一般細菌数は、食品種による差はあるものの、実施例と比較例とで優位な差は認められなかった。また、大腸菌群については、各実施例、各比較例ともに、陰性の結果が得られた。この結果から、水素ガスをトレーサーガスに使用して窒素ガスと共に置換ガスＧとして利用した場合でも、窒素ガス単独を置換ガスとした場合と同等レベルの安全性があることが確認された。
【００６５】
さらに、実施例２及び比較例２のタルトについては、保存後のものについて官能検査を行った。その結果、実施例２と比較例２は、外観、におい、風味についてはほとんど差がなく、食感は実施例２が比較例２よりもわずかにしっとりしているとの結果が得られた。実施例２の食感が比較例２の食感よりもやや優れていたことの理由は、現時点では判明していない。
【００６６】
次に、実施例４〜７は、何れも市販されているものと同等の焼菓子（実施例４、３日保存）、クリームチーズタルト（実施例５、１５日保存）、蒸し大豆（実施例６、７日保存）、プリン（実施例７、７日保存）について、水素ガスを含有する置換ガスを充填し、各期間保存後の一般細菌（生菌数）について計測した。各実施例との比較のために、１００％窒素ガスを充填した焼菓子（比較例４）、クリームチーズタルト（比較例５）、蒸し大豆（比較例６）、プリン（比較例７）を同期間保存後の一般細菌について計測した。なお包装材の材質としては、実施例４と比較例４にはナイロンポリ、実施例５と比較例５にはポリエチレン、実施例６と比較例６にはポリエチレン、実施例７と比較例７にはポリプロピレン製容器とポリエチレン製の蓋フィルムが、それぞれ用いられている。
【００６７】
この試験結果を図１０に示す。試験結果から、保存後の各実施例４〜７と対応する比較例４〜７では、一般細菌数は優位な差は認められなかった。この結果からも、水素ガスをトレーサーガスに使用して窒素ガスと共に置換ガスＧとして利用した場合でも、窒素ガス単独を置換ガスとした場合と同等レベルの安全性があることが確認された。
【００６８】
最後に、実施例８では、市販されているものと同等の１２品目入りのカット野菜について、水素ガスを含有する置換ガスを充填し、冷蔵庫内での保存開始から３日後と７日後の一般細菌（生菌数）について、経時的に計測した。実施例８との比較のために、窒素ガスを封入していない（空気のままの）１２品目入りのカット野菜（比較例８）を同期間保存後の一般細菌について計測した。なお、実施例８及び比較例８のカット野菜は、ポリエチレンテレフタラート製の透明な箱型容器に収容した上で、ポリプロピレン製の包装体で外装し密封したものである。このような実施例８と比較例８の供試体は、一般細菌の計測のために３日後に開封する個体と７日後に開封する個体とを分けて用意した。
【００６９】
この試験結果を図１１に示す。この試験は、夏期に行ったこと、購入したカット野菜は通常その当日か翌日には食されることが想定されているため敢えてそれよりも長時間保存した後で計測していること、カット野菜の外装や容器を一旦開けてから置換ガスＧを封入したことなどから、試験結果ではやや多めの一般細菌数が検出されている。しなしながら、保存開始時、保存３日目後、保存７日後と時間が経つにつれて一般細菌数は１桁増加する傾向が認められたが、その増加の程度は、実施例８と比較例８とでほとんど変わることがなかった。この結果からも、水素ガスをトレーサーガスに使用して窒素ガスと共に置換ガスＧとして利用した場合でも、窒素ガス単独を置換ガスとした場合と同等レベルの安全性があることが確認された。
【００７０】
なお、実施例８と比較例８と同条件にて、５品目のカット野菜について保存３日後と７日後の鮮度保持検査を外観観察により行ったが、実施例８と比較例８とでほとんど同等であった。
【００７１】
以上の結果から、包装体の材質や食品の性質、食品の包装体内での収容形態を問わず、本発明のピンホール検査方法や検査装置を適用することでき、ガス充填密封包装食品の置換ガスにトレーサーガスとして水素ガスを適用しても、食品の種類や水分含有量の多寡に関係なくその安全性に何ら問題ないことが確認できた。このことにより、本発明のピンホール検査方法や検査装置は、新たなピンホール検査手法として極めて有効であることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明は、食品製造分野、食品の安全性検査の分野において、新しく簡便な手法を提供することができるものである。
【符号の説明】
【００７３】
Ａ、Ｂ、Ｃ…ピンホール検査装置
１、Ａ１、Ｂ１、Ｃ１…検査容器
Ａ１１、Ｂ１１、Ｃ１１…検査容器本体
Ａ１２、Ｂ１２、Ｃ１２ｂ…ガス採取部（ガス採取管）
Ａ１３…トレイ
Ｂ１３…入口扉部
Ｂ１４…出口扉部
Ｂ１５…搬送機構
Ｃ１２ａ…ガス採取部（ガス採取ボックス）
Ｃ１３…蓋部
Ｃ１５、Ｃ１６…内側容器
Ｇ…置換ガス
２…吸引ポンプ（真空ポンプ）
３…水素ガス検知器
Ｘ…ガス充填密封包装食品
Ｘ１…包装体
Ｘ１ａ…シール部
Ｘ２…食品
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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