(57)【要約】【課題】常温流通を可能とする、食品・飲料の無菌包装は、殺菌薬剤の噴霧やこれによる洗浄で充填前の容器の処理が行われて実施されているが、薬品の残留や洗浄、廃液処理の問題を持っていた、包装材料を外面から透過する電子線も透過力のある高電圧電子線はその操作と設備に簡便さをかき、普及していない。【解決手段】簡便な電子線である１００ｋＶ以下の低エネルギー電子線を使用する。透過力の小さい電子線を通す薄いフィルムを使用し、まず裏面より照射して内面を殺菌して充填する、これに外層部材を添わせて、流通に適した強度の無菌包装の包装体を得る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
飲料或いは食品が接する最内層の部材を１０〜４０μとし、この部材に外面から電子線を照射して、電子線が内層部材を透過して部材の全内面を殺菌した後に、これに外層に別の部材を加えて内層部材と共に側シールと底シールと充填を行い、次に前の底シールと共に天底シールを行うことを特徴とする食品或いは飲料の無菌包装。
【請求項２】
袋体を合掌して作る、表裏２枚の構成部材の一方を１０〜４０μの薄フィルムとし、この薄フィルムの部材に外面から電子線を照射して、電子線が薄フィルム材を透過して部材の全内面を殺菌した後に、これに外層の別の部材を重ねてこれを一体として内層部材と共に側シールと底シールと充填を行い、次に前の底シールと共に天底シールを行うことを特徴とする食品或いは飲料の無菌包装。
【請求項３】
扁平な筒状体の中に通る充填パイプが、筒状体の中を横切る形状であり、２か所から照射される電子線で、パイプの裏面の陰がなくなり全面が照射されて殺菌されることを特徴とする請求項１に記載の食品或いは飲料の無菌包装。
【請求項４】
扁平な筒状体の中に通る充填パイプが、筒状体の中を横切る形状であり、２か所から照射される電子線で、パイプの裏面と関係なく全面が照射されて殺菌されることを特徴とする請求項２に記載の食品或いは飲料の無菌包装。
【請求項５】
充填ノズルの外側を薄フィルムがノズル先端方向に送られる機構とし、充填ノズル先端の手前部で側縁のシールをし、この充填ノズルの先端の手前部で電子線を薄フィルムに照射して薄フィルムを殺菌し、これに外層部材を添わせて共に側縁のシールを行い、その内部が無菌となった筒状体に充填を行い、天底のシールをすることを特徴とする、無菌充填包装の方法
【請求項６】
充填ノズルの外側を薄フィルムがノズル先端方向に送られる機構とし、その一方の薄フィルムには外側よりスパウト或いは飲み口がシールされ、他方の薄フィルムの側より殺菌線を照射して、その後無菌雰囲気内で充填シールすることを特徴とする、請求項２に記載の無菌包装の方法
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は従来の如く、無菌包装において、内面に殺菌液を噴霧するのではなく、また内面より電子線を照射するのではなく、また外面より強い電子線或いは放射線を照射するのではなく、内層になる薄フィルムを外層と一体シールする前に、外側からの電子線の照射で内面の殺菌を行うことを行い、殺菌された飲料液が充填される前に内面を無菌となし、その無菌の雰囲気の中に殺菌された飲料液を充填して天底のシールを行うことで無菌包装を行うものであり、包装材料と食品飲料に与える影響を最少にすることを図り、なお簡便な装置とすることを行う無菌包装とその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の無菌包装は、主に過酸化水素による噴霧と乾燥による包装体の内面殺菌が行われた後に充填シールする方法、過酢酸液で洗浄する方法、紫外線照射で内面殺菌をする方法、過加熱蒸気で殺菌する方法、或いは３００ｋＶ以上、１ＭＶ以上の高エネルギー電子線を使用して充填前の包装体の外部から照射して内部を殺菌させる方法であった。
【０００３】
しかしこれらにはそれぞれに問題があった、即ち過酢酸や過酸化水素の薬剤を使用する場合、その薬剤の残留が有り得るという問題である。その一つは乾燥不良や洗浄不良という工程のミスによるものの可能性だが、他の一つは、検出されないレベルの微量の残留があり得るという問題である。これらの薬品は、内容品の食品を酸化して消えてしまい、現在の技術では、あっても検出されないのだが、いずれ検出技術も向上する。また薬剤の環境への放出の問題、廃液処理の問題もあった。
【０００４】
紫外線においては、簡便であるゆえに使用されるのだが、光の性格を免れることが出来ず、小さなゴミの影の裏側に殺菌できない部分が残り、完全な殺菌を求める場合は不適当であった。
【０００５】
１００度Ｃ以上に加熱された蒸気を使用する方法も試みられているが、容器本体の耐熱性の問題があり、未だ普及しない。
【０００６】
１ＭＶ以上の高エネルギー電子線は、容器の外壁を透過して、内面の完全殺菌をすることが可能である。しかし高電圧である故の問題が多い、使用の届け出に放射線取り扱い主任者の資格が必要であること、装置が巨大で高額であること、電子線を透過した樹脂に、発臭などの影響があることである。３００ｋＶ以上の中エネルギー電子線においても設備の大型化、排ガス処理の問題などがある。
【０００７】
これらの問題に対して薬剤殺菌は噴霧の霧を小さくして少なくすること、洗浄を充分にすることが対策であり、紫外線においては風洗による洗浄を充分に行っても不十分であり、加熱蒸気においては包装材料の制限で行き詰まり、高エネルギー電子線や中エネルギー電子線は巨大装置で普及するのが容易でないという問題があった。
【０００８】
特許文献１は、チューブ状に成形した包装に充填前に外周から電子線を照射するものであるが、１７０〜６００μの厚さの包装材料を使用し、これに対して５０〜５００ｋＶ好ましくは２００〜４００ｋＶの電子線を使用するものである。５０〜５００ｋＶとあるが、図１で示される如く、包装としての強度を保つのに最低必要な１７０μを透過するためには、２００ｋＶ以上の電子線が必要でありこれは中エネルギー電子線の域に近く装置は大掛かりで高価なものになるという問題があった。
【０００９】
特許文献２は、無菌チャンバー内部で包装材料の両面を電子線で殺菌し、これを無菌チャンバー内で筒状に成形しつつ充填と天底シールをするものである。この方法は表面殺菌であるので低エネルギー電子線が使える半面、無菌チャンバーという装置が必要になるという問題があった。
【００１０】
特許文献３は、プラスチックの表面改質を目的にして作られた、低エネルギー電子線の照射装置であり、非特許文献２に示される如く、好ましく完成している。その外観は図２の如くであり、その推奨する使用法は図３の如く表面照射である、
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平１１−３５０１５号公報
【特許文献２】特開平７−１３０００号公報
【特許文献３】特開２０１３−２４５５７号公報
【００１２】
【非特許文献１】低エネルギー電子線照射の技術と応用、監修：鷲尾方一、第９０頁
【非特許文献２】浜松フォトニクスカタログ、ＢＥ−ＥＮＧＩＮＥライン照射型低エネルギー電子線照射源
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、無菌充填を簡便にかつ安全に行おうとするもので、無菌包装品に製造後に不良となる危険、常温流通中に腐敗する危険があり、設備と作業が煩雑であるという問題を解消し、簡便に常温流通可能な食品の製造が出来る手段を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、
（１）飲料或いは食品が接する最内層の部材を１０〜４０μとし、この部材に外面から電子線を照射して、電子線が内層部材を透過して部材の全内面を殺菌した後に、これに外層の別の部材を加えて内層部材と共に側シールと底シールと充填を行い、次に前の底シールと共に天底シールを行うことを特徴とする食品或いは飲料の無菌包装。
（２）袋体を合掌して作る、表裏２枚の構成部材の一方を１０〜４０μの薄フィルムとし、この薄フィルムの部材に外面から電子線を照射して、電子線が薄フィルム材を透過して部材の全内面を殺菌した後に、これに外層の別の部材を重ねてこれを一体として内層部材と共に側シールと底シールと充填を行い、次に前の底シールと共に天底シールを行うことを特徴とする食品或いは飲料の無菌包装。
（３）扁平な筒状体の中に通る充填パイプが、筒状体の中を横切る形状であり、２か所から照射される電子線で、パイプの裏面の陰がなくなり全面が照射されて殺菌されることを特徴とする（１）に記載の食品或いは飲料の無菌包装。
（４）扁平な筒状体の中に通る充填パイプが、筒状体の中を横切る形状であり、２か所から照射される電子線で、パイプの裏面と関係なく全面が照射されて殺菌されることを特徴とする（２）に記載の食品或いは飲料の無菌包装。
（５）充填ノズルの外側を薄フィルムがノズル先端方向に送られる機構とし、充填ノズル先端の手前部で側縁のシールをし、この充填ノズルの先端の手前部で電子線を薄フィルムに照射して薄フィルムを殺菌し、これに外層部材を添わせて共に側縁のシールを行い、その内部が無菌となった筒状体に充填を行い、天底のシールをすることを特徴とする、無菌充填包装の方法
（６）充填ノズルの外側を薄フィルムがノズル先端方向に送られる機構とし、その一方の薄フィルムには外側よりスパウト或いは飲み口がシールされ、他方の薄フィルムの側より殺菌線を照射して、その後無菌雰囲気内で充填シールすることを特徴とする、（２）に記載の無菌包装の方法
である。
【００１５】
本発明は無菌包装の作業が簡便に、安全に、かつ完全に行われるために、低エネルギー電子線を使用することとし、使用する低エネルギー電子線の装置が小型であり簡便である反面、透過力が弱いという性質に対して、内面の薄い包装材料を外の層と分離して、先に薄い層を外面から殺菌して充填し、その後外の層と一致させるという方策を取り課題を解決させたものである。
【００１６】
１００ｋＶ以下の低エネルギー電子線においては、使用の制限が小さい、機器も小型である、通常の機器に対する安全配慮で通常の人で充分使用でき、放射線源が放射能物質である方式と異なり、スイッチを切ることのみで放射線の発生が止まるという安全性を持つ。しかし出力に対する透過力は、図１のように電圧に対応して顕著に変わる。
【００１７】
７０ｋＶの電子線の透過力は、この図表から推測可能である。素材の比重１に換算して約４０μである。一方１０〜３０μのＰＰフィルムは、十分充填の衝撃と内容液体の保持の強度を持つ。この２つの性質を組み合わせるのである。
【００１８】
７０ｋＶの電子線照射装置は、電子銃で発生した電子線をテレビのブラウン管の如く真空中で広げて誘導し、ベリリウム箔の窓から空気中に放射する、これは空気と包装材を透過することでエネルギーを消耗して消える。本来７０ｋＶの電子線照射装置は、高分子材料の表面改質のために作られたもので、これへの使用目的では、透過深さの浅いことが問題にはならない。
【００１９】
しかし無菌包装の場合は包装材料の内側面まで届く必要がある。そのため、包装材料を薄くして、表面から透過した電子線が包装材料の裏面に届き、なお裏面と対面の殺菌のためにエネルギーを消費することを行うのである。
【００２０】
この薄い包装材料（以下、「薄フィルム」という）は、そのままでは流通に必要とする強度を持たないため、殺菌後に外層になる包装材料（以下、「外層部材」という）を添わせて一体として、包装体を完成させる。
【００２１】
薄フィルムは、ＰＰ、ＰＥ、ＰＶＣ、ＮＹ、ＰＶＤＣ、ＰＶＡなどいずれでも良くまた２層以上の複合フィルムでも良い。外層部材は、薄フィルムとのヒートシールが可能な裏表面ラミネートまたはコートした紙が好ましいが、これに拘らない。ＡＬ箔がラミネートされているものは長期保存に適する。
【００２２】
図４の如く、充填パイプを中心にして２枚の薄フィルムにそれぞれ照射する方法。
図５の如く、薄フィルム２枚を合掌させて片側から照射して２枚の内面を同時に殺菌する方法、図９の如く、インフレーションチューブが合掌されている時に照射してから側縁を切る方法。
図６の如く、２台の電子線照射装置を用いて一方から曲がった充填パイプのそれぞれ２か所の位置で照射して殺菌する方法。
図７、図８や図１０の如く、一つの面のみを薄フィルムとして充填前に一方から照射する方法。がある。
【００２３】
この本発明の、薄フィルムを使用して低エネルギー電子線照射により殺菌してから外層部材を添わせて一体にシール成形する方法は、簡便な高周波発生装置を使用することが可能となり、安全で安価な無菌充填包装を可能とし、先進国においてはエネルギー消費の少ない常温流通で、途上国においてはチルドチェーンの整はない地域にも常温流通で、腐敗しやすい食品や飲料を配布できるとしたものである。
【発明の効果】
【００２４】
本発明は、１０〜３０μの薄フィルムに、使用が簡便な１００ｋＶ以下の低エネルギー電子線を使用して包装材料の内面を外側から殺菌して充填し、外層に強度のある外層部材を添わせて共にシールすることで、無菌充填包装を完成させるものである。さらにスパウトなどの飲み口をつけることも出来る。殺菌直後に筒形状は完成してその無菌雰囲気の中に充填パイプがあるために、無菌充填は安心して行われ、エネルギー消費の少ない無菌充填包装を普及させることが出来るという効果を有する。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下本発明を実施推奨例である図面で説明する。各図面の符号で共通部分は符号をそろえて記載したので一部説明を略す。
【実施例１】
【００２６】
図１は最も単純な機構の模式図である。薄フィルムのロール１から一定速度で繰り出される薄フィルム２は１０〜３０μであり、側縁シールバー３で２方の側縁をシールされる。側縁シールバー３は動きを示す記号４の如く加圧と離れて戻る往復運動をして、定速で送られる薄フィルムの動きに合わされている。
【００２７】
低エネルギー電子線照射装置５は図２或いはこれに類似するもので、連続照射を行う、一定速度であることは殺菌レベルを一定にするために重要であり、また照射が瞬時でも止まると、そこに殺菌不良が生じるので、停電検知器を備える。低エネルギー電子線照射装置５から下は包装材料の内面は無菌である。
【００２８】
外層ロール６のシートは内面にシール材がラミネート或いは塗布されている。ここから繰り出される外層部材７は側縁シルバー８で薄フィルムと共にシールされ、ここで筒形状体９が形成される。側縁シールバー８は４の動きである。
【００２９】
ノズル１３から充填液が充填される。この充填は計量充填装置１４により充填液の流出と停止が行われて、計量充填が行われる、この装置は汎用物であるので形状を省略してある。
【００３０】
天底シールバー１０は動きを示す記号４と同じ動きで未充填の上の筒状体の底シールと充填済みの下の包装体の天シールを同時に行う。切断バー１１は容器の切り離しを行い、充填品１２が完成する。
【実施例２】
【００３１】
図５は、１枚の薄フィルムを折り込み案内板１５で折りたたんで合掌させる方法である。この場合、低エネルギー電子線照射装置５で殺菌して直後にノズル１３を薄フィルムの間に差し込むので、側縁シールバー３でシールされて筒状になるまでの間をクリーンボックスにする必要がある。
【００３２】
以下は実施例１と近似しているので説明を省略する。
【実施例３】
【００３３】
図６は、一方向から２台の低エネルギー電子線照射装置５を照射する方法で、側縁シールが終わって後の筒状体が形成されて後に照射殺菌して、なおノズルの影で殺菌されないことを防ごうとしたものである。この場合ノズルを図３の右の図のように曲げて、照射する部分が重なるようにする。ノズルは図上太く示してあるが、細いか、扁平にして、薄フィルム間の距離を近づけることが望ましい。
【実施例４】
【００３４】
図７は、合掌される薄フィルムの一方に外層部材と薄フィルムが一体化された材料１６を使用するものである。この場合薄フィルムの繰り出しが安定するという利点がある。
【実施例５】
【００３５】
図５は、インフレーションの筒状の薄フィルムを外層部材と一体にして用いる。この場合カッター１７で筒を切り開いて、ここにノズル１３が入る。薄灰色部１８は無菌雰囲気を示している。
【実施例６】
【００３６】
図６は、単体のインフレーションフィルムを薄フィルムとして使用した方法で、カッター１７の使用は実施例６と同じである、
【実施例７】
【００３７】
図７は、スパウトを取り付ける方法である。外層部材１８に、パンチャー１９で穴を開け、これにスパウトホルダー２０から送りだしたスパウト２１をスパウトシーラー２２で外層部材と薄フィルムにシールする。
電子線照射による殺菌はこののちに薄フィルムと合掌されてから行われる。
この方法によれば、スパウトに限らず飲み口を作ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】低エネルギー電子線照射の効果の図
【図２】低エネルギー電子線照射装置
【図３】低エネルギー電子線照射装置の利用法の参考図
【図４】低エネルギー電子線照射による無菌充填装置の基本図
【図５】１枚のフィルムを使用する方法の図
【図６】２台の低エネルギー電子線照射装置を使用する装置
【図７】外層部材を一面先に使う装置
【図８】外層部材とインフレーションフィルムを使う装置
【図９】インフレーションフィルムを使う装置
【図１０】スパウト取り付けを加えた装置
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、簡便に使用できる低エネルギー電子線照射装置を使用して、安全に確実に無菌包装を行うことの出来るものであり、薄フィルムの外面から照射して全内面を殺菌することが出来る。その殺菌と充填において、菌の混入がないことに対して、易しい管理手段があるものである。無菌包装により常温流通を増やし、チルドチェーンによるエネルギー消費を減らすことにも役立つものである。
【符号の説明】
【００４０】
１  薄フィルムのロール
２  薄フィルム
３  側縁シールバー
４  シールの動きを示す記号
５  低エネルギー電子線照射装置
６  外層ロール
７  外層部材
８  側縁シルバー
９  筒形状体
１０  天底シールバー
１１  切断バー
１２  充填品
１３  ノズル
１４  計量充填装置
１５  折り込み案内板
１６  外層部材と薄フィルムが一体化された材料
１７  カッター
１８  外層部材
１９  パンチャー
２０  スパウトホルダー
２１  スパウト
２２  スパウトシーラー
【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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