(57)【要約】【課題】大気中の空気のまきこみとパウチ内の空気が混合することを防止しながらパウチ内に流動性食品を充填し得る方法とその装置を提供する。【解決手段】流動性食品Ａを吐出するノズル１の食品吐出口１'の外周に不活性ガス窒素を吹出す少なくとも２本のノズル２、２の吹出口２'、２'を添設し、該吹出口２'、２'から吹出す不活性ガス（窒素）によって前記食品吐出口１'から吐出される流動性食品Ａを包囲しながらパウチ３内に充填する方法であって、前記不活性ガス（窒素）の吹出速度を前記流動性食品Ａの吐出速度より大にしてパウチ３内に充填することを特徴とする流動性食品の充填方法。【選択図】    図２ 
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流動性食品を吐出するノズルの食品吐出口の外周に不活性ガスを吹出す少なくとも２本のノズルの吹出口を添設し、該吹出口から吹出す不活性ガスによって前記食品吐出口から吐出される流動性食品を包囲しながらパウチ内に充填する方法であって、前記不活性ガスの吐出速度を前記流動性食品の吐出速度より大にしてパウチ内に充填することを特徴とする流動性食品の充填方法。
【請求項２】
前記不活性ガスを吹出す不活性ガス吹出し量が少なくとも充填時のパウチ内容量より大である請求項１記載の流動性食品の充填方法。
【請求項３】
流動性食品を吐出するノズルをパウチ内に昇降させて食品を充填する食品充填装置において、前記吐出ノズルの外周に少なくとも２本の不活性ガスの吹出ノズルを等間隔に添設したことを特徴とする流動性食品の充填装置。
【請求項４】
前記不活性ガスの吹出ノズルの断面形状を円形乃至楕円形状としてある請求項３記載の流動性食品の充填装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脱酸素処理を行った脱気水をレトルトパウチに充填を行う、あるいは食用油等のように極度に酸素との接触を嫌う流動性の食品をレトルトパウチに充填するときに、レトルトパウチ内に存在している空気を完全に不活性ガスで追出し置換し、空気と接触することなく流動性食品を充填する方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、容器内に充填された内容物が、空気中の酸素と反応して、変質、変色、風味が劣化することを防ぐために、容器の上部に形成されるヘッドスペースの空気を窒素、炭酸ガス、アルゴンなどの不活性ガスで置換することが行なわれていることは公知である。たとえば、特許文献１（特公昭42−23476号公報）には、瓶中に内容物を充填すると同時に、またはこれの前後に、不活性ガス系のガスを注入し、空気の除去と気化による体積膨張を利用して容器の変形を防止する技法が開示されている。
【０００３】
しかしながら、この技法では瓶中のヘッドスペース中の空気をある程度除去できるものの注入される不活性ガス中に空気が混入してしまい十分置換することはできない。また、特許文献２（特開昭64−9196号公報）には予め容器中に不活性ガスを充填し、しかる後に液体内容物を充填する方法が記載されている。この方法によれば、容器中の空気を予め95％の置換率で置換しておくことができるが、充填封緘後の置換率は60％程にとどまる。その理由は、先記の技法と同様にやはり液体内容物の充填時に大気中の空気を巻き込むことがあり、これを完全に防ぎ得ないということが文献中に記載されている。
【０００４】
従って、この問題を解決しようとして液体充填ノズルと容器口部の間の隙間に不活性ガスを供給する方法が特許文献３（特開平01‐279018号公報）で提案されているが、これもヘッドスペース中の空気の置換率は８２〜８５％程度であるばかりでなく、充填液中へ空気のまきこみや不活性ガス中に空気の混在することを防ぎ得ないものであった。しかもこの方法は、予め不活性ガスを容器に充填させる工程と、液体内容物を充填しながら隙間から不活性ガスを供給するという２工程が必要であり工程が複雑になるという欠点がある。いずれにしても、上記の従来の技術は極度に空気を嫌う流動性食品等を空気の混入や接触をなくして充填する技術ではあるが、口部である開口部が広いレトルトパウチへ充填する技法としては甚だ不十分なものであった。
さらに、充填において、レトルトパウチ内に空気の酸素が残存していると密封後に行われる加圧加熱処理の加熱により、内容物である食品の酸化が促進されることが知られている。
【特許文献１】特公昭42−23476号公報
【特許文献２】特開昭64−9196号公報
【特許文献３】特開昭01−279018号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
解決しようとする問題点は、開口部が広いレトルトパウチ内に充填するに際し、レトルトパウチ内に残存している空気が流動性食品に残存していると密封後に行われる加圧加熱処理の加熱により、内容物である食品の酸化が促進され、品位が低下することである。
以上のことを勘案し、本発明者は種々思考を重ねた結果、空気のまきこみや残留、不活性ガス中に混在する現象は、容器内から空気がスムーズに排除されず、吹込まれる不活性ガスと共に乱流状態となり、混在するものであろうと推考した。そしてこれを解決するためには、排除される空気のスムーズな逃げ路が充填中に確保されるようにすることにより上記現象をなくすことができるものと考え、充填する際に充填ノズルの外周に不活性ガスの吹出しノズルを等間隔に配設することにより、レトルトパウチ内に吹き込まれた不活性ガスがレトルトパウチ内の空気を、吹出しノズルから吹き出された不活性ガスで押し込まれて行き場所を失うことなく、不活性ガスの吹き出し流の間を通ってレトルトパウチ外へ逃げ得るような構造とした。そして、不活性ガスの吹出す速度を充填ノズルからの吐出速度より、高速として流動性食品を包囲しながらレトルトパウチ内へ充填し、充填後即刻密封したものを試作した。その結果、この試作製品は製品中の酸素濃度２％Ｏ２以下の製品であることを確認し、本発明を完成させたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
すなわち本発明は、
「１、流動性食品を吐出するノズルの食品吐出口の外周に不活性ガスを吹出す少なくとも２本のノズルの吹出口を添設し、該吹出口から吹出す不活性ガスによって前記食品吐出口から吐出される流動性食品を包囲しながらパウチ内に充填する方法であって、前記食品の充填開始から完了するまで前記不活性ガスの吐出速度を前記食品の吐出速度より大にしてパウチ内に充填することを特徴とする流動性食品の充填方法。
２、前記不活性ガスを吹出す不活性ガス吹出し量が少なくとも充填時のパウチ内容量より大である請求項１記載の流動性食品の充填方法。
３、流動性食品を吐出するノズルをパウチ内に昇降させて食品を充填する食品充填装置において、前記ノズルの外周に少なくとも２本の不活性ガスの吐出ノズルを等間隔に添設したことを特徴とする流動性食品の充填装置。
４、前記不活性ガスの吹出ノズルの断面形状を円形乃至略楕円形状としてある請求項３記載の流動性食品の充填装置。」である。
本発明における不活性ガスとしては、窒素ガス、アルゴンガス、炭酸ガスなどが使用できる。
不活性ガスを吹出すノズルは、流動性食品の吐出ノズルの外周に等間隔をおいて配置してあるので、吹出しノズルの配置されていない流動性食品の吐出ノズルの外周は、レトルトパウチ内の空気がレトルトパウチ内へ吹出された不活性ガスにより、スムーズにレトルトパウチ外へ排出される通路とされる。また、不活性ガスの吹出速度は流動性食品の吹出速度より大としてあり、これにより流動性食品は不活性ガスで包囲されるので空気との接触を完全に遮断されてパウチ内へ充填される。
【０００７】
次に本発明の作用について述べる。
このように構成された流動性食品の充填方法においては、充填機の食品充填ポートに置かれたパウチの内部に充填ノズルから流動性食品が充填される。この時、流動性食品は吐出開始時から不活性ガスで包囲された状態でパウチ内へ吐出される。したがって、パウチ内にある空気は流動性食品を包囲した不活性ガスによって流動性食品との接触を断たれた状態でパウチ上方の開口部へ押し上げられる。押し上げられた空気は、不活性ガスの吹出ノズルの配置間隙を排除通路としてパウチ外へ押し出され、また、流動性食品を包囲しながらパウチ内へ吹出される不活性ガスも同様に空気の後から吹出ノズル間を通路として順次パウチ外へ押し出される。さらに、パウチ内に吹出される不活性ガスの量は充填時のパウチ内の容量より大にしてあることにより、流動性食品は充填開始から終了まで空気と接触することはない。
【０００８】
また、本発明装置は不活性ガスの吹出ノズルを等間隔にしてあるので、空気の流通路が自然に形成されることになり、パウチ内に存在する空気とパウチ内へ吹出される不活性ガスが乱流を起こし難く、また互いに混じり合う機会を与えられずに順次スムーズにパウチ外へ押し出されるので流動性食品の充填開始から終了時までパウチ内に吐出された流動性食品は空気と無接触状態に保持される。
なお、本発明を有効に実施するには流動性食品の充填が終了したパウチ口部から空気が流入するのを防止しつつパウチの口部を速やかに封緘するのがよいことは云うまでもない。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、パウチ内に充填する流動性食品を充填開始から終了するまで完全に不活性ガスで包囲し、空気と無接触状態にすることができる方法を提供できる。また、パウチ内に存在する空気とパウチ内へ吹出された不活性ガスが混濁したり、滞留することなくスムーズにパウチ外へ排出し得る装置を提供できる。従って、微量の空気（酸素）が流動性食品と反応して起こる品質低下を画期的に防止することができるので、パウチ内の流動性食品を長期間にわたり味の優れた製品として保ち市場に提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を図面に示す実施の形態を参照して説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１は本発明の流動性食品の充填方法の一例を示す斜視説明図であり、図２は図１の要部断面説明図である。図３は図２のＸ−Ｘ矢視断面図であり、図４及び図５は不活性ガス吹出ノズルの添設状態のその他の例を示す。斜視説明図１に示すように、本実施例においては一対のアーム５、５のグリップ６、６に両端を把持されたパウチ３の開口部の上方に昇降手段４に吊持された流動性食品Ａの吐出ノズル１が位置するように構成されている。吐出ノズル１は昇降手段４に吊持されるとともにその外周両側に不活性ガス（窒素）の吹出ノズル２、２を添設してある。充填時には吐出ノズル１から吐出される流動性食品Ａ（脱気された熱水）は秒速約０．５ｍで吐出され、不活性ガスは約秒速２０ｍで吹出ノズル２，２から吹出し可能としてある。
【００１２】
本実施例は以上のように構成してあるので、充填機の流動性食品Ａ（脱気された熱水）の充填ノズル１の真下にパウチ３が位置すると、まず昇降手段４が下降し、パウチ３内へ充填ノズル１が不活性ガス（窒素）の吹出ノズル２、２と共に挿入される。不活性ガス（窒素）は流動性食品Ａの吐出よりもわずかに（０．３秒）早く、さらに高速で吹出されるので吐出される流動性食品Ａを包囲しながら、パウチ３内の空気を外方へ押し出す。押し出された空気は吹出ノズル２、２が添設されていない充填ノズル１の外周を通路とし、これに添ってパウチ３の外へスムーズに排出される。従って、これによって流動性食品Ａは空気と全く接触することなくパウチ３内へ充填され得る。充填終了後は充填ノズル１は昇降手段４によってパウチ３の外へ引き出され、充填終了と前後して不活性ガスの吹出しも終了し、昇降手段4により吐出ノズル１は上昇する。後は即刻、図示しないシール手段で封繊する。なお、その際充填ポートからシールポートに速やかに移動して、ヘッドスペースを極力少なくして密封シールが行われ得るようにしてもよい。以下同様の作用を繰り返す。
【００１３】
本実施例をさらに詳しく説明すると、不活性ガス（窒素）の吹出しノズルを定間隔に配置することは、吹出しノズルから不活性ガス（窒素）を吹出した際のパウチ内の空気がパウチ開口部より押し出されて排出が可能な通路を確保することが出来るので、パウチ内の空気と吹出しノズルから吹出される不活性ガス（窒素）との置換が効率的に行われているものと推察される。
幅１２ｃｍ高さ１７ｃｍのスタンディングパウチを用いた場合、流動性食品Ａは、装置の能力により決定されるが、充填の時間は０．９秒であるとき、約２５０ｇの充填における平均吐出流速は、約０．５ｍ毎秒であった。また、その時の不活性ガス（窒素）は約３０リットル毎分で吹出しを行い、吹出しノズルでの吹出し流速は約２０ｍ毎秒であった。また、開口されたスタンディングパウチの容量はおおよそ５５０ｍＬであった。以上の結果より、不活性ガスの吹出し時間が１．２秒であるので不活性ガス（窒素）の吹出し量が効率的に置換されていることが分かる。この際、不活性ガス（窒素）の吹出し流速はノズルの大きさにより適宜選択できる。
【００１４】
尚、図４は不活性ガス（窒素）の吹出ノズル４の断面形状を略楕円形とした場合を示し、また図５は吹出しノズル４を吐出ノズル１の外周に等間隔で3本添設した場合を示したもので、いずれもパウチ３内から空気が排出される逃げ道が形成され、図３で示した吹出しノズル２と同様の効果を得ることができる例として示したものである。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の流動性食品の充填方法を示す斜視説明図である。
【図２】図1の要部断面説明図である。
【図３】図２のＸ−Ｘ矢視断面図である。
【図４】不活性ガスの吹出ノズルの形状を略楕円形状とした状態を示すＸ−Ｘ矢視断面図である。
【図５】不活性ガスの吹出ノズルを３本とした状態を示すＸ−Ｘ矢視断面図である。
【符号の説明】
【００１６】
１ 充填用の吐出ノズル
１'   食品吐出口
２ 吹出しノズル
２' 吹出し口
３ パウチ
４   昇降手段
５ アーム
６   グリップ
Ａ   流動性食品
Ｎ２ 窒素ガス
【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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