(57)【要約】【課題】本発明は、お茶、コーヒー、果汁飲料等の非炭酸飲料をペットボトル等の容器に充填してその後に加温しても内容物の風味を損なわず、容器も変形しない非炭酸飲料容器のヘッドスペースの気体置換方法およびその装置を得るにある。【解決手段】窒素ガスと蒸気とを混合させて窒素ガス混合蒸気を生成する窒素ガス混合蒸気の生成工程と、この窒素ガス混合蒸気の生成工程で生成された窒素ガス混合蒸気を、お茶、コーヒー、果汁飲料等の非炭酸飲料が常温で充填されたプラスチック容器のヘッドスペースに供給する窒素ガス混合蒸気の供給工程とで非炭酸飲料容器のヘッドスペースの気体置換方法を構成している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
窒素ガスと蒸気とを混合させて窒素ガス混合蒸気を生成する窒素ガス混合蒸気の生成工程と、この窒素ガス混合蒸気の生成工程で生成された窒素ガス混合蒸気を、お茶、コーヒー、果汁飲料等の非炭酸飲料が常温で充填されたプラスチック容器のヘッドスペースに供給する窒素ガス混合蒸気の供給工程とからなることを特徴とする非炭酸飲料容器のヘッドスペースの気体置換方法。
【請求項２】
窒素ガスと蒸気とを混合させて窒素ガス混合蒸気を生成する窒素ガス混合蒸気の生成工程と、この窒素ガス混合蒸気の生成工程で生成された窒素ガス混合蒸気を、お茶、コーヒー、果汁飲料等の非炭酸飲料が充填された容器のヘッドスペースに供給する窒素ガス混合蒸気の供給工程とからなることを特徴とする非炭酸飲料容器のヘッドスペースの気体置換方法。
【請求項３】
ボイラーと、このボイラーの蒸気を蒸気流量コントロール弁を介してミキサーへ供給する蒸気供給路と、窒素ガス供給源からのガスを前記ミキサーへ供給する窒素ガス供給路と、前記ミキサーへ供給され混合された窒素ガス混合蒸気を、お茶、コーヒー、果汁飲料等の非炭酸飲料が充填されたプラスチック容器のヘッドスペースに供給する、ノズルを備えた窒素ガス混合蒸気の供給路とからなることを特徴とする非炭酸飲料容器のヘッドスペースの気体置換装置。
【請求項４】
ボイラーと、このボイラーの蒸気を蒸気流量コントロール弁を介して、お茶、コーヒー、果汁飲料等の非炭酸飲料が充填された容器のヘッドスペースに供給する蒸気供給路と、窒素ガス供給源からのガスを前記ヘッドスペースに供給する窒素ガス供給路とからなることを特徴とする非炭酸飲料容器のヘッドスペースの気体置換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はプラスチック容器にお茶、コーヒー、果汁飲料等の非炭酸飲料を充填する非炭酸飲料容器のヘッドスペースの気体置換方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、お茶、コーヒー、果汁飲料等の非炭酸飲料をペットボトル等の容器に充填する場合は、風味を損なわないようにするために、ヘッドスペースに窒素ガスを供給して該ヘッドスペース内にある空気と置換する方法を取っているが、その後、非炭酸飲料が充填された容器が加温自動販売機やウォーマー装置等によって加温されると、窒素ガスは難溶性であるため、該容器の内圧が上昇して容器を変形させる現象が起きている。このため、水に溶解しやすい炭酸ガスもしくは炭酸ガスと窒素ガスとの混合ガスでパージすることにより、その後に加温しても容器が変形しない方法が考えられている（例えば、特許文献参照のこと。）。
【０００３】
【特許文献】特開２００３−６３５７１
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の非炭酸飲料容器のヘッドスペースのガス置換方法によると、その後に加温しても容器は変形しないものの、炭酸ガスが水に溶解してしまうため、弱酸性化してしまい、お茶、コーヒー、果汁飲料等の風味が損なわれたり、ＰＨが下がることで一部の色素が好ましくない色に変化したり沈殿物が生じてしまう等の欠点があった。このため、お茶、コーヒー、果汁飲料等の非炭酸飲料のパージガスとして炭酸ガスもしくは炭酸ガスと窒素ガスとの混合ガスを用いる方法は、かかる混合ガスが混入しても風味等に影響のない飲料にしか適用できないという欠点があった。
【０００５】
本発明は以上のような従来の欠点に鑑み、お茶、コーヒー、果汁飲料等の非炭酸飲料の風味を損なうことなく、また、充填されたペットボトル等の容器が加温自動販売機やウォーマー装置等によって加温されても容器が変形しない非炭酸飲料容器のヘッドスペースの気体置換方法およびその装置を提供することを目的としている。
【０００６】
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は次の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、より完全に明らかになるであろう。
ただし、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、窒素ガスと蒸気とを混合させて窒素ガス混合蒸気を生成する窒素ガス混合蒸気の生成工程と、この窒素ガス混合蒸気の生成工程で生成された窒素ガス混合蒸気を、お茶、コーヒー、果汁飲料等の非炭酸飲料が常温で充填されたプラスチック容器のヘッドスペースに供給する窒素ガス混合蒸気の供給工程とで非炭酸飲料容器のヘッドスペースの気体置換方法を構成している。
【０００８】
また、本発明は、ボイラーと、このボイラーの蒸気を蒸気流量コントロール弁を介してミキサーへ供給する蒸気供給路と、窒素ガス供給源からのガスを前記ミキサーへ供給する窒素ガス供給路と、前記ミキサーへ供給され混合された窒素ガス混合蒸気を、お茶、コーヒー、果汁飲料等の非炭酸飲料が充填されたプラスチック容器のヘッドスペースに供給する、ノズルを備えた窒素ガス混合蒸気の供給路とで非炭酸飲料容器のヘッドスペースの気体置換装置を構成している。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す実施の形態により、本発明を詳細に説明する。
【００１０】
図１ないし図４に示す本発明の第１の実施の形態において、１は、窒素ガスと蒸気とを混合させて窒素ガス混合蒸気２を生成する窒素ガス混合蒸気の生成工程で、この窒素ガス混合蒸気の生成工程１は、図２に示すように、ボイラー３の蒸気を蒸気供給路４を介してミキサー５に供給するとともに、窒素ガス供給源６からのガスを窒素ガス供給路７を介して前記ミキサー５に供給することにより、当該ミキサー５で窒素ガス混合蒸気２が生成される。
【００１１】
８は、前記窒素ガス混合蒸気の生成工程１で生成された窒素ガス混合蒸気２を、お茶、コーヒー、果汁飲料等の非炭酸飲料９が常温で充填されたポリエチレン等の熱可塑性樹脂で成形されたプラスチック容器１０のヘッドスペース１１に供給する窒素ガス混合蒸気の供給工程で、この窒素ガス混合蒸気の供給工程８は図３に示すように、前記ミキサー５の下流に設けられた窒素ガス混合蒸気の供給路１２のノズル１３に前記窒素ガス混合蒸気２が供給され、このノズル１３から前記ヘッドスペース１１に窒素ガス混合蒸気２を吹き付けることで供給する。これにより、ヘッドスペース１１内の空気が窒素ガス混合蒸気２と置換される。
【００１２】
なお、本発明の実施の形態では、図４に示すように、非炭酸飲料容器のヘッドスペースの気体置換装置１４用いて作業を行う。
【００１３】
この非炭酸飲料容器のヘッドスペースの気体置換装置１４は、蒸気を発生するボイラー３と、このボイラー３の蒸気を開閉弁１５、電磁弁１６、減圧弁１７、フィルター１８、蒸気流量コントロール弁１９を介してミキサー５へ供給する蒸気供給路４と、ボンベやタンク等の窒素ガス供給源６からのガスを前記ミキサー５へ供給する窒素ガス供給路７と、前記ミキサー５へ供給され混合された窒素ガス混合蒸気２を、非炭酸飲料の充填装置２０で当該非炭酸飲料９が充填されたプラスチック容器１０のヘッドスペース１１に供給する、温度センサー２１、圧力計２２、ノズル１３を備えた窒素ガス混合蒸気の供給路１２とで構成されている。
【００１４】
前記窒素ガス供給路７と前記ミキサー５との間には、開閉弁２３、フィルター２４、質量流量計２５、電磁弁２６、減圧弁２７、ガス流量コントロール弁２８が介装されている。
【００１５】
上記構成の非炭酸飲料容器のヘッドスペースの気体置換装置１４は、非炭酸飲料９が充填されたプラスチック容器１０のヘッドスペース１１に窒素ガス混合蒸気２を供給する場合、図４に示すように、蒸気供給路４の開閉弁１５および電磁弁１６を開放してミキサー５に蒸気を供給するとともに、窒素ガス供給路６の開閉弁２４および電磁弁２７を開放してミキサー５に窒素ガスを供給することにより、ノズル１３より窒素ガス混合蒸気２をヘッドスペース１１へ吹き付けることができる。なお、ヘッドスペース１１へ吹き付けられる窒素ガス混合蒸気２は、高温状態（例えば、凡そ３０℃〜９０℃の範囲）で吹き付けられるため、ノズル１３が常に高温に晒され、当該ノズル１３を殺菌することができるとともに、非炭酸飲料９が充填されたプラスチック容器１０のヘッドスペース１１部分をもさらに殺菌処理することができる。
【００１６】
なお、前記ヘッドスペース１１の空気を置換するガスとして窒素ガス混合蒸気２を採用することにより、窒素ガスと蒸気は、気体としての取扱いが容易であるため、当該窒素ガスと蒸気との混合比の調整を簡易に行うことができる。したがって、ヘッドスペース１１内の内圧を自由にコントロールすることができる。
【００１７】
【発明の異なる実施の形態】
次に、図５および図６に示す本発明の異なる実施の形態について説明する。なお、これらの本発明の異なる実施の形態の説明に当って、前記本発明の第１の実施の形態と同一構成部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００１８】
図５および図６に示す本発明の第２の実施の形態において、前記本発明の第１の実施の形態と主に異なる点は、蒸気を蒸気流量コントロール弁１９から温度センサー２１および圧力計２２を介してノズル１３Ａへ供給できるようにするとともに、窒素ガスをガス流量コントロール弁２８から前記温度センサー２１および圧力計２２を介して前記ノズル１３Ａへ供給できるようにした点で、このように構成された非炭酸飲料容器のヘッドスペースの気体の置換装置１４Ａを用いて、窒素ガス混合蒸気の生成工程１Ａおよび窒素ガス混合蒸気の供給工程８Ａを行っても前記本発明の第１の実施の形態と同様の作用効果が得られる。
【００１９】
なお、本発明の各実施の形態においては、非炭酸飲料９が充填される容器として、熱可塑性樹脂からなるプラスチック容器１０を用いたものについて説明したが、本発明はこれに限らず、例えば、近時採用されているアルミ製のボトル容器に非炭酸飲料９を充填したヘッドスペース内に窒素ガス混合蒸気２を吹き付けて置換作業を行ってもよい。
【００２０】
また、本発明の各実施の形態において、プラスチック容器１０に充填される非炭酸飲料９は、常温で充填されるものについて説明したが、本発明はこれに限らず、任意の設定温度環境化で充填されるものについて実施してもよい。
【００２１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明にあっては次に列挙する効果が得られる。
【００２２】
（１）窒素ガスと蒸気とを混合させて窒素ガス混合蒸気を生成する窒素ガス混合蒸気の生成工程と、この窒素ガス混合蒸気の生成工程で生成された窒素ガス混合蒸気を、お茶類、コーヒー、果汁飲料等の非炭酸飲料が常温で充填されたプラスチック容器のヘッドスペースに供給する窒素ガス混合蒸気の供給工程とからなるので、非炭酸飲料が充填されたプラスチック容器を加温自動販売機やウォーマー装置等によって加温しても、窒素ガス混合蒸気の蒸気成分が非炭酸飲料内に溶け込むように作用するため、ヘッドスペース内の内圧が上がるのを効果的に阻止することができる。したがって、容器の変形を最小限に抑えることができる。
【００２３】
（２）前記（１）によって、ヘッドスペースの空気の置換ガスとして窒素ガス混蒸気を用いているため、従来の炭酸ガスを用いた置換ガスの場合に生じていた、お茶類、コーヒー、果汁飲料等の非炭酸飲料の風味が損なわれたり、お茶の色素が変色してしまう等の不具合を回避することができる。
【００２４】
（３）前記（１）によって、構成が簡易であるので、容易に実施することができる。
【００２５】
（４）請求項２、３、４も前記（１）〜（３）と同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の工程図。
【図２】本発明の第１の実施の形態の窒素ガス混合蒸気の生成工程の説明図。
【図３】本発明の第１の実施の形態の窒素ガス混合蒸気の供給工程の説明図。
【図４】本発明の第１の実施の形態の概略説明図。
【図５】本発明の第２の実施の形態の工程図。
【図６】本発明の第２の実施の形態の概略説明図。
【符号の説明】
１、１Ａ：窒素ガス混合蒸気の生成工程、
２：窒素ガス混合蒸気、        ３：ボイラー、
４：蒸気供給路、              ５：ミキサー、
６：窒素ガス供給源、          ７：窒素ガス供給路、
８、８Ａ：窒素ガス混合蒸気の供給工程、
９：非炭酸飲料、              １０：プラスチック容器、
１１：ヘッドスペース、        １２：窒素ガス混合蒸気の供給路、
１３、１３Ａ：ノズル、
１４、１４Ａ：非炭酸飲料容器のヘッドスペースの気体置換装置、
１５：開閉弁、                １６：電磁弁、
１７：減圧弁、                １８：フィルター、
１９：蒸気流量コントロール弁、２０：非炭酸飲料の充填装置、
２１：温度センサー、          ２２：圧力計、
２３：開閉弁、                ２４：フィルター、
２５：質量流量計、            ２６：電磁弁、
２７：減圧弁、                ２８：ガス流量コントロール弁。
【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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