(57)【要約】【課題】熱間充填および転倒殺菌のみでは十分に殺菌に必要な温度まで昇温しない容器の部分を加熱により予備的に殺菌して、容器内を確実に無菌化し、容器ならびに内溶液の品質的にも良好な製品を作り出すこと。【解決手段】熱間充填を行なう前段階または後段階において、容器４を加熱手段１０，１１で加熱することにより予備的な殺菌を行なう。【選択図】　　図１
2004026216.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
充填する内溶液を所定の温度で殺菌後、熱間充填に適する温度条件にして、当該内溶液を容器内に充填する熱間充填により、前記容器の殺菌を行なう殺菌充填方法において、
前記熱間充填を行なう前段階、または熱間充填を行なった後段階において、前記容器を加熱することにより予備的な殺菌を行なうようにしたことを特徴とする液体容器の殺菌充填方法。
【請求項２】
前記請求項１に記載の液体容器の殺菌充填方法において、
前記容器を、スチーム、またはホットエアーの少なくとも一方を用いて加熱するようにしたことを特徴とする液体容器の殺菌充填方法。
【請求項３】
充填する内溶液を所定の温度で殺菌後、熱間充填に適する温度条件にして、当該内溶液を容器内に充填する熱間充填により、前記容器の殺菌を行なう殺菌充填装置において、
前記熱間充填を行なう前、または熱間充填を行なった後の前記容器を加熱して予備的な殺菌を行なう加熱手段を備えて成ることを特徴とする液体容器の殺菌充填装置。
【請求項４】
前記請求項３に記載の液体容器の殺菌充填装置において、
前記加熱手段としては、スチーム、またはホットエアーの少なくとも一方により容器を加熱するものであることを特徴とする液体容器の殺菌充填装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば水、果汁等の清涼飲料や、日本酒、ワイン等のアルコール飲料等の内溶液を、容器内に熱間充填することにより、容器の殺菌を行なう殺菌充填方法および装置に係り、特に熱間充填および転倒殺菌のみでは十分に殺菌に必要な温度まで昇温しない容器の部分を加熱により予備的に殺菌して、容器内を確実に無菌化できるようにした液体容器の殺菌充填方法および殺菌充填装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、例えば水、果汁等の清涼飲料や、日本酒、ワイン等のアルコール飲料等の内溶液を、容器内に無菌状態で充填する無菌充填方法がある。
【０００３】
このような無菌充填方法には、内溶液を充填する容器の種類、充填する内溶液の種類等に対応して、各種のものがある。
【０００４】
その一つである熱間充填方法は、例えばＰＥＴボトルやガラスビン、また紙容器等の充填方法として、古くから採用されている方法である。
【０００５】
すなわち、この熱間充填方法は、充填する内溶液を、熱交換器を用いて所定の温度で殺菌後、熱間充填に適する温度条件にコントロールして、この内溶液を熱いまま容器内に充填する方法である。
【０００６】
これにより、容器内に付着したカビや酵母等の菌を殺菌して、密封した容器内を無菌化することができ、内溶液を長期保存可能にするといった方法として、多く採用されてきている。
【０００７】
この場合、内溶液が容器に直接触れずに温度が上がりにくい部分を、十分に殺菌に必要な温度まで昇温させる目的で、密封後の容器を横倒しや転倒して、内溶液を接触させる操作を行ない、その部分の殺菌を行なうといった方法を併用している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、例えば図４にその斜視図を示すように、内溶液を充填する容器２０が、屋根型液体紙容器であるような場合には、以下に述べるような問題点がある。
【０００９】
すなわち、容器２０の屋根型部分を構成する紙と紙とに挟まれた部分の隙間が非常に狭く、容器２０を横倒しや転倒しても内容液が十分に入り込まない、また入り込んだ内溶液も比較的少量であり、容器２０に熱を奪われて直ぐに温度が低下する。
【００１０】
これにより、容器２０が目的の温度までは十分に昇温せず、殺菌が不十分になるといった問題点がある。
【００１１】
図５は、従来の充填方法を用いた場合の容器の温度測定結果の一例を示す特性図である。
【００１２】
温度の測定は、図４に示した容器２０における、ａ部分、ｂ部分、ｃ部分の３箇所について行なっている。
【００１３】
図５に示すように、内溶液と十分な接触のあるａ部分は充填直後に、ｂ部分は転倒直後に、それぞれ昇温が始まり、十分に殺菌条件に必要な温度まで上昇している。
【００１４】
一方、ｃ部分は転倒後も、内溶液の十分な入り込みがなく、温度もほとんど上昇していない。
【００１５】
これは、下記表に示すような、カビを使った殺菌テスト結果からも明らかなように、ｃ部分である屋根角部分は、その他の部分と比較して十分な殺菌効果が無く、カビが生存する結果となっている。
【００１６】
【表１】
2004026216.tif 000003
【００１７】
そこで、以上のような加熱不足の問題点を補う方法として、従来から、容器２０を転倒殺菌した後工程として、密封後の容器２０全体に、例えばパストライザーにより、スチームや熱水を容器の外側から吹き付けて加熱する方法も併用する場合がある。
【００１８】
これにより、ホットパックによる熱殺菌では不十分な場合の補助殺菌を行なうようにしている。
【００１９】
しかしながら、この場合、殺菌としては十分な効果が得られるものの、スチームや熱水を容器２０の外側から吹き付けすることで、特に紙容器の場合には、紙端面部分から熱水等を吸い込み、容器２０としてのダメージを受けてしまうといった問題点がある。
【００２０】
そして、このダメージは、容器２０の強度の問題や印刷部分への影響があるといった問題が生じる。
【００２１】
また、後加熱の場合には、内溶液に必要以上の熱が加わることになるため、内溶液自体が過加熱な状態となり、結果として品質的に劣化するといった問題点も生じる。
【００２２】
例えば、内溶液がオレンジジュースのような場合には、加熱によってイモ臭と呼ばれるにおいを生じる。これは、商品としての価値を落とす原因となり、問題となる。
【００２３】
なお、以上述べたような問題点は、内溶液を充填する容器２０が、図４に示したような屋根型液体紙容器である場合に限って生じるものではなく、内溶液を充填する容器２０が、レンガ型液体紙容器である場合の容器上部についても、同様に生じるものである。
【００２４】
本発明の目的は、熱間充填および転倒殺菌のみでは十分に殺菌に必要な温度まで昇温しない容器の部分を加熱により予備的に殺菌して、容器内を確実に無菌化することができ、もって容器ならびに内溶液の品質的にも良好な製品を作り出すことが可能な液体容器の殺菌充填方法および殺菌充填装置を提供することにある。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に対応する発明では、充填する内溶液を所定の温度で殺菌後、熱間充填に適する温度条件にして、当該内溶液を容器内に充填する熱間充填により、容器の殺菌を行なう殺菌充填方法において、熱間充填を行なう前段階、または熱間充填を行なった後段階において、容器を加熱することにより予備的な殺菌を行なうようにしている。
【００２６】
従って、請求項１に対応する発明の液体容器の殺菌充填方法においては、熱間充填を行なう前段階、または熱間充填を行なった後段階で、容器を加熱することによって予備的な殺菌を行なうようにすることにより、熱間充填および転倒殺菌のみでは十分に殺菌に必要な温度まで昇温しない容器の部分を加熱により予備的に殺菌して、容器内を確実に無菌化することができる。
これにより、容器ならびに内溶液の品質的にも良好な製品を作り出すことが可能となる。
【００２７】
また、請求項２に対応する発明では、上記請求項１に対応する発明の液体容器の殺菌充填方法において、容器を、スチーム、またはホットエアーの少なくとも一方を用いて加熱するようにしている。
【００２８】
従って、請求項２に対応する発明の液体容器の殺菌充填方法においては、スチーム、またはホットエアーの少なくとも一方を熱源として、容器を加熱するようにすることにより、極めて簡便な手法で、容器内を確実に無菌化することができる。
【００２９】
一方、請求項３に対応する発明では、充填する内溶液を所定の温度で殺菌後、熱間充填に適する温度条件にして、当該内溶液を容器内に充填する熱間充填により、容器の殺菌を行なう殺菌充填装置において、熱間充填を行なう前、または熱間充填を行なった後の容器を加熱して予備的な殺菌を行なう加熱手段を備えている。
【００３０】
従って、請求項３に対応する発明の液体容器の殺菌充填装置においては、熱間充填を行なう前、または熱間充填を行なった後の容器を、加熱手段で加熱して予備的な殺菌を行なうようにすることにより、熱間充填および転倒殺菌のみでは十分に殺菌に必要な温度まで昇温しない容器の部分を加熱により予備的に殺菌して、容器内を確実に無菌化することができる。
【００３１】
これにより、容器ならびに内溶液の品質的にも良好な製品を作り出すことが可能となる。
【００３２】
また、請求項４に対応する発明では、上記請求項３に対応する発明の液体容器の殺菌充填装置において、加熱手段としては、スチーム、またはホットエアーの少なくとも一方により容器を加熱するものとしている。
【００３３】
従って、請求項４に対応する発明の液体容器の殺菌充填装置においては、スチームまたはホットエアーの少なくとも一方を熱源として、容器を加熱する加熱手段を用いるようにすることにより、極めて簡便な一般的な手段で、容器内を確実に無菌化することができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００３５】
図１は、本実施の形態による液体容器の殺菌充填方法を実現するための液体容器の殺菌充填装置の一構成例を示す概要図である。
【００３６】
図１において、１は供給容器スリーブ、２はマンドレル容器挿入部、３はボトム成型マンドレル、４はボトム成型後の容器、５は充填タンク、６は充填ノズル、７は内容液、８はトップシール部、９は密封容器、１０はスチーム殺菌ノズル、１１はホットエアーノズルをそれぞれ示している。
【００３７】
ボトム成型マンドレル３は、マンドレル容器挿入部２を介して挿入される供給容器スリーブ１に対して、ボトム部分の成型およびシールを行なう。
【００３８】
また、ボトム成型後の容器４は、図示しない搬送キャリアにより各工程に移動させる。
【００３９】
一方、加熱手段であるスチーム殺菌ノズル１０は、ボトム成型後の容器４、すなわち熱間充填を行なう前の容器４を、スチームにより加熱して予備的な殺菌を行なう。
【００４０】
また、加熱手段であるホットエアーノズル１１は、ボトム成型後の容器４、すなわち熱間充填を行なう前の容器４を、ホットエアーより加熱して予備的な殺菌を行なう。
【００４１】
これらにより、ボトム成型後の容器４、すなわち熱間充填を行なう前の容器４に対して、予備的な殺菌を二重に行なう。
【００４２】
一方、充填タンク５は、容器４に充填する内溶液（例えば水、果汁等の清涼飲料や、日本酒、ワイン等のアルコール飲料等）７を収容しており、充填ノズル６を介して、予備的な殺菌が行なわれた容器４に内溶液７を充填する。
【００４３】
ここで、充填タンク５には、容器４に充填する内溶液７を所定の温度で殺菌する図示しない熱交換器、および内溶液７を熱間充填に適する温度条件にコントロールする図示しないコントローラを備えている。
【００４４】
一方、トップシール部８は、内溶液７が充填された後の容器４に対して、密封シールを行なって密封容器９とし、充填装置から後工程に排出する。
【００４５】
次に、以上のように構成した本実施の形態による液体容器の殺菌充填方法について説明する。
【００４６】
図１において、まず、供給容器スリーブ１を、マンドレル容器挿入部２によってボトム成型マンドレル３に挿入し、ここでボトム部分の成型およびシールが行なわれる。
【００４７】
次に、このボトム成型後の容器４は、図示しない搬送キャリアによって各工程に移動される。
【００４８】
まず、ボトム成型後の容器４は、熱間充填を行なう前段階において、スチーム殺菌ノズル１０からのスチームにより加熱することによって、予備的な殺菌が行なわれる。
【００４９】
次に、このスチームによる予備的な殺菌が行なわれた後の容器４は、ホットエアーノズル１１からのホットエアーより加熱することによって、予備的な殺菌が再び行なわれる。
【００５０】
以上により、ボトム成型後の熱間充填を行なう前の容器４に対して、予備的な殺菌が二重に行なわれる。
【００５１】
次に、以上のスチーム、およびホットエアーによる二重の予備的な殺菌が行なわれた後の容器４には、内溶液７を収容している充填タンク５から、充填ノズル６によって内溶液７が充填される。
【００５２】
この場合、容器４に充填する内溶液７は、図示しない熱交換器によって所定の温度で殺菌された後に、図示しないコントローラによって熱間充填に適する温度条件にコントロールされた状態で、容器４に熱間充填される。これにより、熱間充填によって、容器４の殺菌が行なわれる。
【００５３】
次に、この内溶液７が熱間充填された後の容器４は、必要であれば窒素置換等を行なった後に、容器密封工程となるトップシール部８に搬送され、密封シールによって密封容器（屋根型液体紙容器）９が完成する。
【００５４】
そして、この完成した密封容器９は、充填装置から後工程に排出されて、例えば図２に示すような工程による処理が行なわれる。
【００５５】
すなわち、以上のようにして、熱した内溶液７を充填装置上で充填、密封シールして排出された密封容器９は、しばらくの間は正立の状態で、図示しない搬送キャリアによって移動される。
【００５６】
次に、この移動された密封容器９は、転倒殺菌装置内で転倒操作が行なわれ、充填した内溶液７が直接接触しない部分となる密封容器９上部の殺菌が行なわれる。
【００５７】
その後、冷水工程で冷却を行なった後に、箱詰め等の工程へ図示しない搬送キャリアによって移動されることとなる。
【００５８】
図３は、本実施の形態による殺菌充填方法および装置を用いた場合の密封容器９の温度測定結果の一例を示す特性図である。
【００５９】
温度の測定は、前記図４に示した容器２０の場合同様に、ａ部分、ｂ部分、ｃ部分の３箇所について行なっている。
【００６０】
また、温度の測定は、あらかじめボトムを成型した容器４に温度センサーを貼り付け、充填装置の図示しない搬送キャリアにテスト的に挿入して行なったものである。
【００６１】
図３に示すように、前述した図５に示す従来の充填方法では、昇温が不十分であったｃ部分についても、本実施の形態による殺菌充填方法および装置では、充填装置内での内溶液７の充填前に、スチーム殺菌工程、およびホットエアーによる乾燥および加熱工程によって温度が一気に上昇し、熱間充填および転倒殺菌時も十分に殺菌に必要な温度を確保していることがわかる。
【００６２】
上述したように、本実施の形態による殺菌充填方法および装置では、熱間充填を行なう前段階において、容器４を、スチーム、およびホットエアーによる加熱手段で加熱することにより予備的な殺菌を行なうようにしているので、熱間充填および転倒殺菌のみでは十分に殺菌に必要な温度まで昇温しない容器の部分ｃを加熱により予備的に殺菌して、容器４内を確実に無菌化することが可能となる。
【００６３】
これにより、密封容器９、ならびに内溶液７の品質的にも良好な製品を作り出すことができる。
【００６４】
さらに、スチーム、およびホットエアーの両方を熱源として、容器４を加熱するスチーム殺菌ノズル１０、およびホットエアーノズル１１を用いるようにしているので、極めて簡便な一般的な手段で、容器４内を確実に無菌化することが可能となる。
【００６５】
（変形例１）
上記実施の形態では、熱間充填を行なう前段階において、加熱手段であるスチーム殺菌ノズル１０およびホットエアーノズル１１により、容器４を加熱する場合について説明したが、これに限らず、熱間充填を行なった後段階において、加熱手段であるスチーム殺菌ノズル１０およびホットエアーノズル１１により、容器４を加熱するようにしてもよく、この場合についても前述の場合と同様の作用効果を奏することが可能である。
【００６６】
（変形例２）
上記実施の形態では、容器４を、スチーム、およびホットエアーの両方を用いて加熱する場合について説明したが、これに限らず、容器を、スチーム、またはホットエアーの一方を用いて加熱するようにしてもよく、この場合についても前述の場合と同様の作用効果を奏することが可能である。
【００６７】
【実施例】
次に、本発明の具体的な実施例について説明する。
【００６８】
前述した実施の形態による殺菌充填方法および装置を採用した結果について、カビを使った殺菌テストで検証を行なってみた。
【００６９】
本実施例では、黒カビ（Ａ．Ｎｉｇｅｒ）を用いての殺菌テストを行なった。
【００７０】
黒カビを、容器４の内面のａ，ｂ，ｃ各部分に、約１０００個／キャップの菌数となるように埴菌し、乾燥させた後に殺菌テストに使用した。
【００７１】
内溶液７は、９５℃で殺菌した後、約９０℃まで冷却して、容器４に充填する方式とした。
【００７２】
充填装置からの排出後、充填容器９は約１分間正立の状態とし、その後約２分間保持した後、冷水により冷却した。
【００７３】
これを、スチーム、およびホットエアーを用いない従来の充填方法と、本実施の形態によるスチーム、およびホットエアーを用いた殺菌充填方法および装置とによって、比較を行なってみた。
【００７４】
その結果は、表１に示すように、従来の充填方法では、ｂ，ｃの各部分で生残菌の検出が見られた。
【００７５】
これに対して、本実施の形態による殺菌充填方法および装置では、ａ，ｂ，ｃの全ての部分について生残菌の検出は見られず、良好な結果を得ることができたことがわかる。
【００７６】
（その他の実施の形態）
尚、本発明は、上記各実施の形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で、種々に変形して実施することが可能である。
また、上記各実施の形態は可能な限り適宜組み合わせて実施してもよく、その場合には組み合わせた作用効果を得ることができる。
さらに、上記各実施の形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより、種々の発明を抽出することができる。
例えば、実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題（の少なくとも一つ）が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果（の少なくとも一つ）が得られる場合には、この構成要件が削除された構成を発明として抽出することができる。
【００７７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の液体容器の殺菌充填方法および殺菌充填装置によれば、熱間充填を行なう前段階、または熱間充填を行なった後段階において、容器を、スチーム、ホットエアー等による加熱手段で加熱することにより予備的な殺菌を行なうようにしているので、熱間充填および転倒殺菌のみでは十分に殺菌に必要な温度まで昇温しない容器の部分を加熱により予備的に殺菌して、容器内を確実に無菌化することができ、もって容器ならびに内溶液の品質的にも良好な製品を作り出すことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による液体容器の殺菌充填方法および殺菌充填装置の一実施の形態を示す概要図。
【図２】熱間充填を行なう製造工程を説明するための概念図。
【図３】同一実施の形態の液体容器の殺菌充填方法および殺菌充填装置を用いた場合の容器の温度測定結果の一例を示す特性図。
【図４】屋根型液体紙容器の一例を示す斜視図。
【図５】従来の充填方法を用いた場合の容器の温度測定結果の一例を示す特性図。
【符号の説明】
１…供給容器スリーブ
２…マンドレル容器挿入部
３…ボトム成型マンドレル
４…ボトム成型後の容器
５…充填タンク
６…充填ノズル
７…内容液
８…トップシール部
９…密封容器
１０…スチーム殺菌ノズル
１１…ホットエアーノズル
２０…容器（屋根型液体紙容器）。
【図１】
2004026216.tif 000004
【図２】
2004026216.tif 000005
【図３】
2004026216.tif 000006
【図４】
2004026216.tif 000007
【図５】
2004026216.tif 000008