(57)【要約】【課題】長期間に渡り飲料の品質を安定に保つ事が可能な容器入り飲料の製造方法を提供する。【解決手段】飲料中に溶存している酸素を脱気する脱酸素工程と、前記脱酸素工程により脱酸素された前記飲料を容器に充填する充填工程と、前記充填工程により前記飲料が充填された前記容器において前記容器内に生じたヘッドスペースを、酸素フリーの気体で置換を行う置換工程と、前記置換工程を経た後に前記容器をキャップで密封する密封工程と、を備えた。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
飲料中に溶存している酸素を脱気する脱酸素工程と、
前記脱酸素工程により脱酸素された前記飲料を容器に充填する充填工程と、
前記充填工程により前記飲料が充填された前記容器において前記容器内に生じたヘッドスペースを、酸素フリーの気体で置換を行う置換工程と、
前記置換工程を経た後に前記容器をキャップで密封する密封工程と、を備える容器入り飲料の製造方法。
【請求項２】
前記容器は、プラスチック製容器である請求項１に記載の容器入り飲料の製造方法。
【請求項３】
前記置換は、前記酸素フリーの気体を前記ヘッドスペースに向かって吹き込みを行うことである請求項１または２に記載の容器入り飲料の製造方法。
【請求項４】
前記酸素フリーの気体は、二酸化炭素を含む請求項１から３いずれかに記載の容器入り飲料の製造方法。
【請求項５】
前記酸素フリーの気体は、二酸化炭素と不活性ガスの混合気体である請求項１から３いずれかに記載の容器入り飲料の製造方法。
【請求項６】
前記充填工程は、酸素フリーの雰囲気下で５℃から３５℃の範囲で行なわれる請求項１から５いずれかに記載の容器入り飲料の製造方法。
【請求項７】
請求項１から６いずれかに記載の容器入り飲料の製造方法により製造された容器入り飲料。
【請求項８】
前記容器入り飲料の容器を立てた場合に、前記キャップが前記飲料の液面を覆っている請求項７に記載の容器入り飲料。
【請求項９】
飲料中の溶存酸素濃度と、ヘッドスペースの酸素濃度との比率を変化させることによって、容器入り飲料の品質保持状態を調整する方法。
【請求項１０】
容器内に、気体収容空間が存在する状態で飲料が充填された容器入り飲料に対して、前記気体収容空間と前記飲料との両方に対して脱酸素処理を行うことにより、前記飲料単独で脱酸素処理した場合と前記空間単独で脱酸素処理した場合の総和よりも前記飲料の品質保持期間を延長する方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、容器入り飲料の製造方法、特にプラスチック製の容器に充填された飲料の品質保持に好適な飲料製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ペットボトル飲料のようなキャップ付きの容器入り飲料は、缶飲料と比べ、軽量で再密封することができるため、飲料の種類を問わず幅広く使用されている。しかし、ペットボトルの素材であるプラスチックは酸素透過性を有するため、酸素透過性を有さない缶飲料と比べ、酸化による飲料の劣化を招きやすく、長期に渡って品質を保持することが困難である。この問題に対し、ボトルにガスバリア性を持たせることで品質保持を図ってきた。
【０００３】
また、近年では、ガスバリア性ボトルとの併用もしくはこれとは独立に、飲料の脱酸素を行うこと、または、飲料が充填された容器のヘッドスペースの脱酸素を行うこと、が有効であるということが解っている。これらの方法は次の三つに分けられる。一番目は、飲料の脱酸素を行いプラスチックボトルに充填する方法（特許文献１参照）であり、二番目は、飲料を充填した後に容器のヘッドスペースの気体の一部を不活性ガスで置換する方法（特許文献２参照）であり、三番目は、飲料を沸騰させた状態で無菌状態あるいは酸素と触れない状態で充填する方法（特許文献３参照）である。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−１４１８２５号公報
【特許文献２】
特開２００３−６３５７１号公報
【特許文献３】
特開平１１−１７１２９５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
プラスチック製ボトルにガスバリア性を持たせても、酸素を全く透過しないという訳ではなく、例えば、５００ｍｌのペットボトルの場合１日に約０．０４ｍｌの酸素が透過している。そのため、飲料の品質保持には、主として酸化防止剤などの添加物を加えることで解決を図り、飲料中の酸素濃度は、それほど重要視されていなかった。
【０００６】
また、特許文献１および特許文献２の方法では、飲料と容器のヘッドスペースのどちらか一方に酸素が存在しており、前記酸素が飲料の酸化を促進してしまう可能性がある。また、特許文献３の方法では、飲料を沸点付近まで加熱するため、熱によるダメージが生じ、味に影響が出る可能性がある。また炭酸ガスが多く含有されている炭酸飲料などは、沸騰させてしまうと炭酸ガスが抜けてしまうため特許文献３の方法を採ることは出来ない。
【０００７】
充填温度は飲料の種類によって異なる。アセプティック品と言われている製品は、２５℃付近のいわゆる常温にて飲料の充填を行うため、熱によるダメージが少ない反面、充填時の溶存酸素濃度が高くなる。そのため、製品の品質を保持するには、容器内の溶存酸素濃度をできるだけ低くしなければならない。したがって、特許文献１や２のいずれかの方法では長期に渡って品質を保持することは困難である。しかしながら、飲料の脱酸素および容器ヘッドスペース内の脱酸素のどちらか一方を行えば充分な品質保持効果を発揮すると認識されてきた。しかし、ビタミンＣやビタミンＥなどは、酸化劣化が早く、これらが成分表示レベルで添加された清涼飲料水などは製造直後と販売１週間後とで品質が経時変化してしまうため上記の方法では十分とはいえなかった。
【０００８】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、容器入り飲料の品質を長期に渡って良好な状態に保つことが可能な容器入り飲料の製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
以上のような目的を達成するために、本発明においては、飲料中の溶存酸素を脱酸素すると共に、飲料を充填後の容器のヘッドスペースを酸素フリーの気体で置換するところにある。これによって、容器内の酸素濃度を極めて低くすることが可能となり、長期に渡って製品の品質を保持することが可能となった。
【００１０】
本発明は、より具体的には以下のようなものを提供する。
【００１１】
（１）飲料中に溶存している酸素を脱気する脱酸素工程と、前記脱酸素工程により脱酸素された前記飲料を容器に充填する充填工程と、前記充填工程により前記飲料が充填された前記容器において、前記容器内に生じたヘッドスペースを、酸素フリーの気体で置換を行う置換工程と、前記置換工程を経た後に前記容器をキャップで密封する密封工程と、を備える容器入り飲料の製造方法。
【００１２】
本発明によると、脱酸素工程と置換工程とが含まれていることによって、飲料が容器内に存在する酸素により酸化されるのを防ぐことができる。脱酸素工程のみであれば、ヘッドスペース内の酸素が飲料中に溶解し、品質が劣化してしまう可能性がある。また、置換工程のみであれば、飲料中の酸素によって品質が劣化してしまう可能性がある。これらを組み合わせて行うことによってより確実に飲料の品質を保持することができる。
【００１３】
（２）前記容器は、プラスチック製容器である（１）に記載の容器入り飲料の製造方法。
【００１４】
（３）前記置換は、前記酸素フリーの気体を前記ヘッドスペースに向かって吹き込みを行うことである（１）または（２）に記載の容器入り飲料の製造方法。
【００１５】
本発明によると、酸素フリーの気体をヘッドスペースに向かって吹き込むことによって、ヘッドスペースの酸素を脱酸素することが可能となり、品質を確実に保持することができる。
【００１６】
（４）前記酸素フリーの気体は、二酸化炭素を含む（１）から（３）いずれかに記載の容器入り飲料の製造方法。
【００１７】
本発明によると、前記酸素フリーの気体に酸素より重い二酸化炭素を含有することによって、より確実に前記ヘッドスペースから脱酸素を行うことが可能である。
【００１８】
（５）前記酸素フリーの気体は、二酸化炭素と不活性ガスの混合気体である（１）から（３）いずれかに記載の容器入り飲料の製造方法。
【００１９】
（６）前記充填工程は、酸素フリーの雰囲気下で５℃から３５℃の範囲で行なわれる（１）から（５）いずれかに記載の容器入り飲料の製造方法。
【００２０】
本発明によると、５℃から３５℃の範囲で前記飲料を前記酸素透過性の容器に充填することによって、熱による前記飲料へのダメージを減らすことが可能となり、長期に渡る品質の保持が可能となる。
【００２１】
（７）（１）から（６）いずれかに記載の容器入り飲料の製造方法により製造された容器入り飲料。
【００２２】
（８）前記容器入り飲料の容器を立てた場合に、前記キャップが前記飲料の液面を覆っている（７）に記載の容器入り飲料。
【００２３】
本発明によると、前記容器を陳列した状態では、前記キャップが前記飲料の液面を覆っている状態になっている。消費者には前記液面が外から見えないため、より清潔であるという印象を与えることができる。
【００２４】
（９）飲料中の溶存酸素濃度と、ヘッドスペースの酸素濃度の比率を変化させることによって、容器入り飲料の品質保持状態を調整する方法。
【００２５】
（１０）容器内に、気体収容空間が存在する状態で飲料が充填された容器入り飲料に対して、前記気体収容空間と前記飲料との両方に対して脱酸素処理を行うことにより、前記飲料単独で脱酸素処理した場合と前記空間単独で脱酸素処理した場合の総和よりも前記飲料の品質保持期間を延長する方法。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をより詳しく説明する。
【００２７】
本発明の容器入り飲料の製造方法は、飲料中に溶存している酸素を脱気する酸素工程を有する。飲料には、炭酸飲料と非炭酸飲料とが含まれるが、コーヒー、果汁、乳入り飲料、茶飲料、清料飲料水等の非炭酸飲料であることが好ましい。また、前記飲料には、香料や安定剤等が添加されていてもよい。
【００２８】
また、「脱酸素」とは、液体中に含まれている酸素を取り除くことをいう。脱酸素は、膜分離法、多項膜ろ過法、ガス置換法、過熱法、減圧法、超音波法のいずれかの方法で行う。好ましくは、ガス置換法、膜分離法および減圧法を用いることである。ガス置換法は、窒素、二酸化炭素、希ガスおよびこれらの混合物からなる不活性ガスを用いてバブリングにより置換を行う。より好ましくは、膜分離法、減圧法を用いることである。膜分離法には脱気膜を用いることが好ましく、減圧法はデアレーターを用いることが好ましい。脱酸素を経た前記飲料の溶存酸素濃度は、１．５ｐｐｍ以下であることが好ましい。
【００２９】
本発明の容器入り飲料の製造方法は、前記脱酸素工程により脱酸素された前記飲料を容器に充填する充填工程を有する。「容器」としては、キャップ付きのボトルが含まれる。前記容器は、プラスチックからなることが好ましい。また、ペットボトルであることがより好ましい。前記ペットボトルは、耐圧ボトル、耐熱圧ボトル、耐熱ボトル、または非耐熱ボトルであることが好ましい。より好ましくは非耐熱ボトルである。前記ペットボトルへの充填は、５℃から３５℃で行われ、より好ましくは２０℃から２５℃で行われる。
【００３０】
本発明の容器入り飲料の製造方法は、前記充填工程により前記飲料が充填された前記容器のヘッドスペースを、酸素フリーの気体で置換を行う置換工程を有する。「ヘッドスペース」とは、規定量の飲料を前記容器に充填したときにできる液面と前記容器の飲み口との間にできるスペースをいう。
【００３１】
「酸素フリーの気体」とは、酸素を実質的に含まない気体のことをいう。前記酸素フリーの気体には二酸化炭素、窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガス、またはこれらの混合気体であることが好ましく、二酸化炭素を含むことがより好ましい。二酸化炭素は水によく溶け、空気よりも重いため、一度置換をすると空気が入らない。そのため、前記酸素フリーの気体は、二酸化炭素であることが更に好ましい。「置換工程」には、前記酸素フリーの気体を前記容器の飲み口付近に吹き込むことによって、ヘッドスペースにある酸素を置換することが含まれる。
【００３２】
また、本発明の容器入り飲料の製造方法は、前記置換工程を経た後に前記容器をキャップで密封する密封工程とを有する。前記密封工程は、酸素フリーの気体の雰囲気下で行うことが好ましい。前記密封工程を経た後の前記容器中の飲料の溶存酸素濃度は、１．５ｐｐｍ以下であることが好ましい。
【００３３】
図１（ａ）から図１（ｃ）は、置換工程から密封工程を示したものである。始めに、図１（ａ）に示すように容器２０には、脱酸素工程を経た飲料１０が充填されている。酸素フリーの気体に二酸化炭素が含まれている場合には、図１（ａ）に示すように液面がキャップの下になったところで飲料１０の充填をストップさせることが好ましい。一方、酸素フリーの気体に二酸化炭素が含まれていない場合には、予め液面がキャップに隠れるまで飲料１０を充填しておくことが好ましい。容器２０と容器のキャップ２２との間には噴出し口３０が設置されている。噴出し口３０からは酸素フリーの気体３２が噴出し、容器２０のヘッドスペース２４中の酸素が置換される。次に、図１（ｂ）に示すように、噴出し口３０は容器２０と容器のキャップ２２との間から抜かれる。
【００３４】
最後に図１（ｃ）に示すように、噴出し口３０が抜かれると同時に容器のキャップ２２が容器２０の飲み口部分に置かれ、容器のキャップ２２が回転することによって密封される。飲料１０の液面１２（図２参照）は容器のキャップ２２に覆われているため外からは見えない。これは、図１（ａ）の置換工程時に封入した二酸化炭素が含まれる酸素フリーの気体３２が飲料１０に溶解し、ヘッドスペース２４の体積が減少し、容器内の圧力が変化したため液面１２が上がったと考えられる。
【００３５】
また、本発明の容器入り飲料の製造方法で得られた容器入り飲料は、前記容器入りの飲料を立てた場合に前記キャップが前記飲料の液面を覆っていることが好ましい。図２には脱酸素工程から密封工程を経た容器入り飲料を立てた状態を示す。飲料１０の液面１２は容器のキャップ２２に覆われているため外からは見えない。また、酸素フリーの気体３２に、二酸化炭素が含まれない場合において、飲料１０を途中まで充填して密封したときは、図３に示すように、容器２０内の圧力が変化しないため、飲料１０の液面１２は容器のキャップ２２に覆われた状態にはならない。
【００３６】
【実施例】
［実施例１及び比較例１から比較例３］
試料には、透明清涼飲料を用い、窒素ガスのバブリングにより脱酸素工程を経た後に、５００ｍｌの透明なペットボトルに２０℃の室内にて充填し、二酸化炭素を吹き込むことにより置換工程を行い密封したものを用いた。なお、透明清涼飲料には、水１Ｌに液糖６７ｇ、酸味料１．４ｇ、Ｌ−アスコルビン酸０．０３ｇ、香料３ｇ（ビタミンＥ１２ｍｇを含む）を溶解させて調整したものを用いた。
【００３７】
また、比較例１から比較例３の試料として、（比較例１）脱酸素工程なし、置換工程なし、（比較例２）脱酸素工程なし、置換工程あり、（比較例３）脱酸素工程あり、置換工程なし、のものを用いた。なお、脱酸素工程および置換工程は、実施例１に記載の条件と同様の条件で行った。このときの試料中の溶存酸素およびｐＨを表１に示す。溶存酸素濃度は、溶存酸素濃度計（セントラル科学株式会社、ＵＤ−１）を用いて検出した。
【００３８】
【表１】
2005047509.tif 000002
【００３９】
これより、前記飲料のｐＨ値は溶存酸素に依存しないことが示された。
【００４０】
［ビタミンＣ濃度およびビタミンＥ濃度変化］
上記の試料を５０万ルクスの可視光線で６０時間照射し、試料中のビタミンＣ濃度およびビタミンＥ濃度変化を検討した。照射試験後のビタミンＣ濃度は、分光光度計（株式会社日立製作所、Ｕ−３３１０）を用いて検出を行い、ビタミンＥ濃度は、高速液体クロマトグラフィー（株式会社島津製作所、ＬＣ−１０）を用いて検出し、このときのビタミンＣおよびビタミンＥ濃度変化を表２に示す。
【００４１】
【表２】
2005047509.tif 000003
【００４２】
これよりビタミンＣの残存率は１００％であり、ビタミンＥの残存率は９０％以上であった。
【００４３】
［経時変化］
上記の試料を４℃、２０℃、３７℃で保存したときのビタミンＥ濃度変化を検討した結果を表３から表５に示す。
【００４４】
【表３】
2005047509.tif 000004
【００４５】
【表４】
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【００４６】
【表５】
2005047509.tif 000006
【００４７】
以上の結果より、本発明は、酸素によるプラスチックボトル飲料の品質保持に有効であることが示された。
【００４８】
［色調変化］
比較例１と比較例３の試料を、紫外線量が１．５ｍＷ／ｃｍ２・ｈｒである可視光線２０万ルクスから３０万ルクスを２４時間照射し、このときの試料の色調変化および、雰囲気温度６０℃のもと５日間保存したときの試料の色調変化を検討した。この結果を表６に示す。
【００４９】
【表６】
2005047509.tif 000007
【００５０】
これより飲料を脱酸素することは、色調変化抑制において有効である事が示唆された。
【００５１】
【発明の効果】
本発明の一側面は、飲料中に溶存している酸素を脱気する脱酸素工程と、前記脱酸素工程により脱酸素された前記飲料を酸素透過性の容器に充填する充填工程と、前記充填工程により前記飲料が充填された酸素透過性の容器のヘッドスペースを、酸素フリーの気体で置換を行う置換工程と、前記置換工程を経た後に前記酸素透過性の容器をキャップで密封する密封工程と、を備える容器入り飲料の製造方法であり、これにより容器に充填された飲料の酸化を抑制することができる。
【００５２】
特に、販売時にショーケースなどの光の影響を受けやすい透明飲料の組成の経時変化を防止できる。また、高温での品質の長期安定性が確認されたことから、屋外における販売にも有効であるということが示された。
【００５３】
本発明の他の側面は、容器入り飲料を提供し、その一実施態様では、前記容器入り飲料の容器を立てた場合に、前記キャップが前記飲料の液面を覆っているため、消費者には前記液面が外から見えるより清潔であるという印象を与えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の容器入り飲料の製造方法を示した斜視図である。（ａ）は、置換工程を示したものであり、（ｂ）は、置換工程を示したものであり、（ｃ）は、密封工程を示したものである。
【図２】本発明の容器入り飲料の製造方法によって製造された飲料を示した斜視図である。
【図３】従来の容器入り飲料の製造方法によって製造された飲料を示した斜視図である。
【符号の説明】
１０  飲料
１２  液面
２０  容器
２２  容器のキャップ
２４  容器のヘッドスペース
３０  噴出し口
３２  酸素フリーの気体
【図１】
2005047509.tif 000008
【図２】
2005047509.tif 000009
【図３】
2005047509.tif 000010