(57)【要約】本発明による方法では、充填装置（５０）が設けられており、該充填装置（５０）が、飲料容器（１０）に飲料（１５）を充填するようになっており、これによって、飲料容器（１０）内の飲料（１５）の上方に、予め規定された残ガス容積（１４）が残されるようになっており、閉鎖装置（７４）が設けられており、該閉鎖装置（７４）が、飲料容器（１０）を閉鎖するようになっている本発明による充填装置（２０）において、内部に溶解されたガスを備えた、出発液（２４）から製造された飲料（１５）を飲料容器（１０）内に充填する場合に、閉鎖装置（７４）に飲料容器（１０）の搬送方向で直接前置された液状酸素供給装置（６４）によって、飲料容器（１０）内に、予め規定された量の液状の酸素を導入されるようになっている。本発明による飲料容器は、飲料内に溶解されたガス、特に酸素の高い濃度も少なくとも賞味期限の終わりまで保つことができる。
2006503775.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に溶解されたガスを備えた、出発液（２４）から製造された飲料（１５）を飲料容器（１０）内に充填するための方法であって、以下のステップ、すなわち、
−飲料容器（１０）に飲料（１５）を充填し、飲料容器（１０）内の飲料（１５）の上方に、予め規定された残ガス容積（１４）を残し、
−飲料容器（１０）の容器開口（１２）を閉鎖する
が設けられている、内部に溶解されたガスを備えた、出発液から製造された飲料を飲料容器内に充填するための方法において、
飲料容器（１０）内に、予め規定された量の液状の酸素を導入し、飲料容器（１０）を、液状の酸素の導入直後に閉鎖することを特徴とする、内部に溶解されたガスを備えた、出発液から製造された飲料を飲料容器内に充填するための方法。
【請求項２】
液状の酸素の予め規定された量を、少なくとも約０．１ｍｌ、有利には約０．１ｍｌ〜約３．０ｍｌの間、有利には約０．１ｍｌ〜約１．５ｍｌの間、さらに有利には約０．１ｍｌ〜約１．０ｍｌの間に設定する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
飲料容器（１０）内に供給したい液状の酸素の量を、コンスタントな通流横断面を備えた弁の開放時間の適宜な選択によって規定する、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
酸素を、まず、飲料容器（１０）内への供給直前に、ガス状の酸素および冷媒、たとえば液状の窒素が供給される熱交換器（６６）で液化する、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
飲料（１５）内に溶解されたガスが、酸素または二酸化炭素・酸素混合気を含有している、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
二酸化炭素・酸素混合気が、約２００ｍｇ／ｌ〜約５００ｍｇ／ｌの間、有利には約２００ｍｇ／ｌ〜約４００ｍｇ／ｌの間の酸素と、約１．０ｇ／ｌ〜約４．０ｇ／ｌの間、有利には約１．０ｇ／ｌ〜約２．０ｇ／ｌの間、有利には約１．４ｇ／ｌ〜約１．８ｇ／ｌの間、さらに有利には約１．５ｇ／ｌ〜約１．７ｇ／ｌの間の二酸化炭素とを含有している、請求項５記載の方法。
【請求項７】
出発液（２４）を酸素で濃度増加させる前に、出発液（２４）をすでに二酸化炭素で濃度増加させる、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
出発液（２４）を予め脱ガスすることなしに、出発液（２４）を二酸化炭素で濃度増加させる、請求項７記載の方法。
【請求項９】
出発液（２４）を二酸化炭素・酸素混合気で濃度増加させる、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１０】
二酸化炭素・酸素混合気が、約２体積％〜約５０体積％の間の酸素と、約９８体積％〜約５０体積％の間の二酸化炭素とを有していて、有利には約２５体積％の酸素と約７５体積％の二酸化炭素とを含有している、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
出発液（２４）をガスで濃度増加させる前に、出発液（２４）を約３℃〜約９℃の間、有利には約６℃の温度に冷却する、請求項１から１０までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１２】
飲料容器（１０）に飲料（１５）を充填する前に、飲料容器（１０）に不活性ガス、たとえば二酸化炭素ガスでプレロードをかける、請求項１から１１までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１３】
不活性ガスのプレロード圧を、約５．０ｂａｒ〜約８．０ｂａｒの間、有利には約６．５ｂａｒ〜約７．０ｂａｒの間に設定する、請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
出発液（２４）が、主として水を含有している、請求項１から１３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１５】
出発液（２４）に少なくとも一種類の内容物を添加する、請求項１から１４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１６】
少なくとも一種類の内容物を出発液（２４）に二酸化炭素による濃度増加と酸素による濃度増加との間で添加する、請求項７から１５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１７】
特に請求項１から１６までのいずれか１項記載の方法を実施するための、内部に溶解されたガスを備えた、出発液（２４）から製造された飲料（１５）を飲料容器（１０）内に充填するための装置（２０）であって、
−充填装置（５０）が設けられており、該充填装置（５０）が、飲料容器（１０）に飲料（１５）を充填するようになっており、これによって、飲料容器（１０）内の飲料（１５）の上方に、予め規定された残ガス容積（１４）が残されるようになっており、
−閉鎖装置（７４）が設けられており、該閉鎖装置（７４）が、飲料容器（１０）を閉鎖するようになっている
形式のものにおいて、
当該装置（２０）が、さらに、閉鎖装置（７４）に飲料容器（１０）の搬送方向で直接前置された液状酸素供給装置（６４）を有しており、該液状酸素供給装置（６４）が、飲料容器（１０）内に、予め規定された量の液状の酸素を導入するようになっていることを特徴とする、内部に溶解されたガスを備えた、出発液から製造された飲料を飲料容器内に充填するための装置。
【請求項１８】
液状酸素供給装置（６４）が、コンスタントな通流横断面を備えた弁を有しており、該弁の開放期間がタイミング制御可能である、請求項１７記載の装置。
【請求項１９】
液状酸素供給装置（６４）が、熱交換器（６６）を有しており、該熱交換器（６６）が、ガス状の酸素を供給するための第１の供給管路（６８）に接続されていて、他方で、冷媒、たとえば液状の窒素を供給するための第２の供給管路（７０）に接続されている、請求項１７または１８記載の装置。
【請求項２０】
飲料（１５）内に溶解されたガスが、酸素または二酸化炭素・酸素混合気である、請求項１７から１９までのいずれか１項記載の装置。
【請求項２１】
出発液（２４）を二酸化炭素で濃度増加させるための第１の濃度増加装置（３２）と、該第１の濃度増加装置（３２）に出発液（２４）の搬送方向で後置された、該出発液（２４）を酸素で濃度増加させるための第２の濃度増加装置（４４）とが設けられている、請求項２０記載の装置。
【請求項２２】
出発液（２４）を二酸化炭素・酸素混合気で濃度増加させるための濃度増加装置（３２′）が設けられている、請求項２０記載の装置。
【請求項２３】
冷却装置（２８）が設けられており、該冷却装置（２８）が、ストック（２２）から到来した出発液（２４）をガスによる濃度増加前に、有利には約３℃〜約９℃の間の温度、有利には約６℃の温度に冷却するようになっている、請求項１７から２２までのいずれか１項記載の装置。
【請求項２４】
プレロード装置（５６）が設けられており、該プレロード装置（５６）が、飲料容器（１０）に、飲料（１５）の充填前に不活性ガス、たとえば二酸化炭素ガスでプレロードをかけるようになっている、請求項１７から２３までのいずれか１項記載の装置。
【請求項２５】
不活性ガスのプレロード圧が、約５．０ｂａｒ〜約８．０ｂａｒの間、有利には約６．５ｂａｒ〜約７．０ｂａｒの間に設定されている、請求項２４記載の装置。
【請求項２６】
混合装置（３８）が設けられており、該混合装置（３８）が、出発液（２４）を少なくとも一種類の内容物と混合するようになっている、請求項１７から２５までのいずれか１項記載の装置。
【請求項２７】
混合装置（３８）が、出発液（２４）の搬送方向で第１の濃度増加装置（３２）と第２の濃度増加装置（４４）との間に配置されている、請求項２１から２６までのいずれか１項記載の装置。
【請求項２８】
充填装置（５０）が、等気圧充填原理により作業する充填装置である、請求項１７から２７までのいずれか１項記載の装置。
【請求項２９】
特に請求項１７から２８までのいずれか１項記載の装置（２０）を使用して、特に請求項１から１６までのいずれか１項記載の方法により充填された、内部に吸収された溶解されたガスを含有した飲料（１５）を備えた飲料容器（１０）において、
当該飲料容器（１０）が、飲料（１５）の充填後にかつ当該飲料容器（１０）の容器開口（１２）の閉鎖後に、当該飲料容器（１０）内に導入された予め規定された量の液状の酸素の少なくとも一部の気化によって圧力下におかれていることを特徴とする、飲料容器。
【請求項３０】
圧力が、約３．１ｂａｒ〜約７．０ｂａｒの間、有利には約３．１ｂａｒ〜約６．０ｂａｒの間、有利には約３．５ｂａｒ〜約４．６ｂａｒの間の値を有している、請求項２９記載の飲料容器。
【請求項３１】
当該飲料容器の容器壁（１１）が、主としてガラスまたはプラスチック、有利にはＰＥＴまたは金属、有利には軟質金属薄板またはアルミニウムまたはこれらの材料の少なくとも２つの組合せから製造されている、請求項２９または３０記載の飲料容器。
【請求項３２】
プラスチックから製造された容器壁（１１）が、多層構造を有している、請求項３１記載の飲料容器。
【請求項３３】
容器開口（１２）と、該容器開口（１２）を閉鎖する蓋（１７）との間にシールエレメント（１６）、有利にはシールディスクが配置されている、請求項２９から３２までのいずれか１項記載の飲料容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部に溶解されたガスを備えた、出発液から製造された飲料を飲料容器内に充填するための方法であって、以下のステップ、すなわち、飲料容器に飲料を充填し、飲料容器内の飲料の上方に、予め規定された残ガス容積を残し；飲料容器の容器開口を閉鎖する；が設けられている、内部に溶解されたガスを備えた、出発液から製造された飲料を飲料容器内に充填するための方法に関する。
【０００２】
このような方法は、たとえばドイツ連邦共和国実用新案第２０１０１６９２号明細書に基づき公知である。当該明細書には、圧力下にある酸素で濃度増加させられた水が飲料ボトル内に充填される方法が記載されている。このことは一般的に慣用であるように、この方法でも、飲料容器はその開口の上縁にまで完全に充填されず、飲料容器内に注入された飲料の液体表面レベルと、飲料容器の開口の縁との間に残ガス容積が残されている。酸素で濃度増加させられた飲料では、このことは、飲料内に溶解された酸素の一部が、一方で飲料および他方で残ガス容積における互いに異なる酸素分圧に基づき放出され、これによって、飲料内の酸素含有量が減少するという欠点に結び付けられている。したがって、飲料内の規定された酸素含有量を得るためには、通常、相応に大きな量の酸素が飲料内に溶解されなければならず、これによって、残ガス容積内への損失が補償される。この場合、飲料内に溶解された量の酸素が賞味期限の終わりに、少なくとも飲料容器のラベルに表示された溶解された酸素の量に相当していなければならないことが特に考慮されなければならない。前述した、酸素の望ましくない放出は、特に消費者によって重視されるプラスチックボトルにおいて欠点となる。なぜならば、このプラスチックボトルでは、ガラスボトルに比べて大きな残ガス容積が存在しているからである。
【０００３】
さらに、公知先行技術では、飲料を飲料容器内に充填するための方法が公知である。この公知の方法では、残ガス容積が、予め規定された量の液状の窒素の供給によって圧力下におかれる。これについては、たとえばヨーロッパ特許第０４８１０１９号明細書およびヨーロッパ特許第０８５４０８９号明細書に示されている。残ガス容積内への液状の窒素の供給は、特にビールまたは果汁の充填時に使用される。この場合、液状の窒素の供給は、容器が閉鎖されるかもしくは密封される前に、残ガス容積内に存在する酸素を容器から押し退けるために使用される。残容積内の酸素の存在は望ましくない。なぜならば、飲料および特に飲料の味を形成する内容物が酸化しやすいからである。さらに、酸素は微生物の成長を助成する。この微生物は、たとえばアルコール含有の飲料では飲料のエステル化を生ぜしめ得る。
【０００４】
さらに、これに関連して、ドイツ連邦共和国特許第３４１９８５５号明細書に基づき、極低温の液体、特に液状の窒素の、遮断された噴流を放出するための装置が公知である。
【０００５】
これに対して、本発明の課題は、冒頭で述べた方法を改良して、飲料内に溶解されたガス、特に酸素の望ましくない放出が、完全に阻止されているとは言わないまでも、少なくとも著しく減じられているようにすることである。
【０００６】
この課題は、本発明によれば、冒頭で述べた方法において、飲料容器内に、予め規定された量の液状の酸素を導入し、飲料容器を、液状の酸素の導入直後に閉鎖することによって解決される。
【０００７】
予め規定された量の液状の酸素を飲料容器内に供給した後、液状の酸素は気化し始める。このように形成されたガス状の酸素は、残ガス容積内に存在するガスを押し退け、したがって、残ガス容積内に、理想的にはほぼ完全に酸素ガスから成る雰囲気を形成する。容器開口の密封後もしくは閉鎖後、液状の酸素のさらなる気化によって、残ガス容積内の圧力増加ひいては全飲料容器内の圧力増加が生ぜしめられる。こうして、飲料内に溶解された酸素の望ましくない放出が、完全に阻止されているとは言わないまでも、少なくとも困難となるほど高い酸素分圧が残ガス容積内に形成される。
【０００８】
飲料容器の容積に応じて、液状の酸素の予め規定された量を、少なくとも約０．１ｍｌ、有利には約０．１ｍｌ〜約３．０ｍｌの間、有利には約０．１ｍｌ〜約１．５ｍｌの間、さらに有利には約０．１ｍｌ〜約１．０ｍｌの間に設定することができる。これに関連して念のために付言しておくと、１ｋｇの液状の酸素は０．８６７ｌの体積の液状の酸素に相当しているかまたは気化後には０．７４７ｍ３の体積のガス状の酸素に相当している。慣用の形式で充填された、酸素含有の飲料を備えたＰＥＴボトルは、閉鎖後に約２．５ｂａｒ〜３．０ｂａｒの圧力を有しているのに対して、本発明により充填された飲料容器は、前述した量の液状の酸素の導入時に、さらに以下で詳しく説明するように、最大７．０ｂａｒの圧力を有している。したがって、本発明による方法によって充填された飲料容器は、従来の飲料容器よりも著しく高い内圧を有しており、飲料内に溶解されたガス、特に酸素の含有量も、本発明による方法により充填された飲料容器では、従来の方法により充填された飲料容器よりも著しく高くなっており、これは、元々、すなわち、飲料容器内への飲料の充填の時点で飲料内に溶解されたガス、特に酸素の濃度と同じ濃度である。
【０００９】
本発明により得られる利点は、ボトル容積、ボトル形状、キャップタイプおよび飲料内の所望の酸素含有量と無関係である。すなわち、本発明による利点は、ガラスボトル、プラスチックボトル、ここでは、単層プラスチックボトルならびに多層プラスチックボトル、金属ボトル、プラスチックキャップまたは金属キャップ、付加的なシール挿入体を備えたキャップまたは付加的なシール挿入体を備えていないキャップおよびボトルの、残ガス容積を収容するスロート領域の種々異なる形状において得ることができる。
【００１０】
飲料容器内に供給したい液状の酸素の量を、たとえばコンスタントな通流横断面を備えた弁の開放時間の適宜な選択によって規定することができる。たとえば校正試験において、単位時間あたりに弁のコンスタントな通流横断面を通流する液状の酸素の量が検出された場合には、所望の量の液状の酸素を飲料容器内に放出するために、弁が、予め規定された期間開放されれば十分である。調量弁のクロック制御、すなわち、コンスタントな通流横断面の開閉は、たとえば充填装置のクロック制御または飲料容器の存在を検出するための適切なセンサの出力信号に関連して行うことができる。弁の通流横断面は、充填装置のサイクルによって設定された提供された時間内で、所要の量の液状の酸素を容器内に導入することができるように難なく選択することができる。
【００１１】
充填装置が極めて高い作業サイクルを設定している、すなわち、液状の酸素の添加のために僅かな時間しか提供していない場合には、弁のコンスタントな通流横断面の開閉のために必要となる切換時間に関して、液状の酸素の添加を、クロック制御された添加から連続的な添加に移行することが有利となり得る。この事例では、容器内に導入される液状の酸素の量を、調量弁によって単位時間あたりに放出される液状の酸素の量と、酸素噴流の領域における容器開口の滞留期間とによって規定することができる。この場合、コンスタントな通流横断面を適切な拡張または狭隘によって、充填装置により設定されたサイクルに適合させることが必要となり得る。
【００１２】
本発明の有利な実施態様では、酸素を、まず、飲料容器内への供給直前に、ガス状の酸素および冷媒、たとえば液状の窒素が供給される熱交換器で液化することが提案される。この方法実施態様は、特に液状の酸素から出発する運転リスク、特に爆発・火災危険に関して有利であると分かった。
【００１３】
本発明による方法は、飲料内に溶解されたガスが酸素である場合だけでなく、飲料内に二酸化炭素・酸素混合気が溶解されている場合にも有利に使用することができる。この場合、実際には、二酸化炭素の望ましくない逃出もしくは放出もしくはガス放出は、酸素のガス放出よりも僅かな問題を成している。なぜならば、二酸化炭素は飲料内に通常、著しく高い濃度で含有されているからである。
【００１４】
たとえば、二酸化炭素・酸素混合気は、約２００ｍｇ／ｌ〜約５００ｍｇ／ｌの間、有利には約２００ｍｇ／ｌ〜約４００ｍｇ／ｌの間の酸素と、約１．０ｇ／ｌ〜約４．０ｇ／ｌの間、有利には約１．０ｇ／ｌ〜約２．０ｇ／ｌの間、有利には約１．４ｇ／ｌ〜約１．８ｇ／ｌの間、さらに有利には約１．５ｇ／ｌ〜約１．７ｇ／ｌの間の二酸化炭素とを含有していてよい。この記載は、飲料を飲料容器内に充填しかつ飲料容器を閉鎖した直後の飲料の状態に関連する。
【００１５】
可能な限り多くの酸素を飲料もしくは飲料を製造するための出発液に溶解することができるようにするためには、出発液を酸素で濃度増加させる前に、出発液をすでに二酸化炭素で濃度増加させると有利であると分かった。この場合、出発液を予め脱ガスすることなしに、出発液を二酸化炭素で濃度増加させることができる。
【００１６】
しかし、基本的には、出発液を、予混合された二酸化炭素・酸素混合気で濃度増加させることも同じく可能である。この二酸化炭素・酸素混合気は、たとえば約２体積％〜約５０体積％の間の酸素と、約９８体積％〜約５０体積％の間の二酸化炭素とを有していてよく、有利には約２５体積％の酸素と約７５体積％の二酸化炭素とを含有していてよい。この場合、混合比に対するこの記載は、濃度増加装置の調整運転、すなわち、濃度増加の慣らし段階の終了後の濃度増加装置の運転に関する。
【００１７】
「脱ガス」とは、通常、出発液、たとえば源泉水の規定された基本状態を形成するために、出発液内にすでに自然に溶解されたガス、特に酸素の意図的な除去を意味している。この脱ガスは、ビール、果汁、レモネードおよびこれに類するものの製造時に、出発液内に万が一含有された酸素成分を除去するために必要となる。なぜならば、この酸素成分は、すでに前述したように、内容物、特に矯味剤の酸化を生ぜしめ得るからである。これに対して、「ガス放出」とは、出発液内に含有されたガスの、本意ではないものの、許容される逃出もしくは放出を意味している。したがって、前述した、一方で二酸化炭素および他方で酸素による出発液の別個の濃度増加において、酸素による濃度増加時に二酸化炭素の逃出もしくはガス放出が生ぜしめられ得る。しかし、このことは許容することができる。なぜならば、二酸化炭素は、前述したように、著しく大きな量で出発液内に溶解することができるからである。
【００１８】
さらに、念のために付言しておくと、ガス、たとえば二酸化炭素または酸素または二酸化炭素・酸素混合気による出発液の濃度増加に関連して、出発液へのガスの「注入」も挙げられる。
【００１９】
内部に溶解したいガスに対する出発液の吸収能を高めることができるようにするために、本発明の有利な実施態様では、出発液をガスで濃度増加させる前に、出発液を約３℃〜約９℃の間、有利には約６℃の温度に冷却することが提案される。濃度増加させられた水の製造および充填時には、この温度が飲料容器内への充填にまでほぼ維持される。内容物と混合された飲料、たとえば甘味飲料の製造時には、内容物の混加によって、出発液の僅かな昇温が生ぜしめられ得る。しかし、この昇温は、通常、約２℃の値を上回らない。
【００２０】
さらに、飲料容器への飲料の充填前に飲料容器内に、規定された雰囲気を提供することができるようにするためには、飲料容器に飲料を充填する前に、飲料容器に不活性ガス、たとえば二酸化炭素ガスでプレロードをかけることが提案される。この場合、不活性ガスのプレロード圧を、約５．０ｂａｒ〜約８．０ｂａｒの間、有利には約６．５ｂａｒ〜約７．０ｂａｒの間に設定することができる。
【００２１】
飲料容器に不活性ガスによってプレロードをかけることは、純粋な酸素ガスまたは無菌空気によってプレロードをかけることに比べて幾つかの運転技術的な利点を有している。したがって、純粋な酸素ガスによってプレロードをかける場合には、特別な火災防護手段が講じられなければならないのに対して、コンプレッサおよび滅菌フィルタの使用によって無菌空気によりプレロードをかける場合には、飲料の味の損害の危険と同時にコンプレッサの故障または、たとえば微生物による滅菌フィルタの汚染が存在する。したがって、不活性ガス、特に二酸化炭素ガスによって飲料容器にプレロードをかけることの思想に対して、独立した防護が目標とされる。
【００２２】
すでに前述したように、出発液は、主として水を含有していてよい。この場合、Ｍｉｎｅｒａｌ−  ｕｎｄ  Ｔａｆｅｌｗａｓｓｅｒ−Ｖｅｒｏｒｄｎｕｎｇ（ＭＴＶＯ）に挙げられた水、特に飲料水、源泉水、テーブルウォータ、天然のミネラルウォータおよび治療水が考慮される。
【００２３】
さらに、出発液に少なくとも一種類の内容物を添加することができる。この内容物として、以下の物質：すなわち、糖、糖代用品、甘味料、香料、キニン、カフェイン、タウリンまたはこれに類する、アミノ酸から形成された物質、栄養素、着色剤、植物抽出物および薬草抽出物、乳製品および乳清製品、アルコール、脂肪酸、果物または／および野菜または／および穀類から成る物質、有機酸および無機酸、増粘剤、乳化剤を有するグループから成る少なくとも一種類の物質が考慮される。
【００２４】
この場合、酸素に対して抵抗性の少なくとも一種類の内容物が使用されると有利である。この少なくとも一種類の内容物の添加は、たとえば二酸化炭素による出発液の濃度増加と、酸素による濃度増加との間で行うことができる。
【００２５】
別の観点によれば、本発明は、特に本発明による方法を実施するための、内部に溶解されたガスを備えた、出発液から製造された飲料を飲料容器内に充填するための装置であって、充填装置が設けられており、該充填装置が、飲料容器に飲料を充填するようになっており、これによって、飲料容器内の飲料の上方に、予め規定された残ガス容積が残されるようになっており、閉鎖装置が設けられており、該閉鎖装置が、飲料容器を閉鎖するようになっており、さらに、閉鎖装置に飲料容器の搬送方向で直接前置された液状酸素供給装置が設けられており、該液状酸素供給装置が、飲料容器内に、予め規定された量の液状の酸素を導入するようになっている形式のものに関する。この充填装置も、前述した課題を解決する。
【００２６】
この充填装置に対する従属請求項に記載した有利な構成と、この有利な構成によって獲得可能な利点とに関しては、本発明による方法の前述した議論に記載してある。特に等気圧充填原理により作業する充填装置を使用することができる。
【００２７】
さらに、別の観点によれば、内部に吸収された溶解されたガスを含有した飲料を備えた飲料容器であって、当該飲料容器が、有利には本発明による方法により、さらに有利には本発明による装置を使用して充填されていて、飲料の充填後にかつ当該飲料容器の容器開口の閉鎖後に、当該飲料容器内に導入された予め規定された量の液状の酸素の少なくとも一部の気化によって圧力下におかれている形式のものに関する。この飲料容器も、前述した課題を解決する。なぜならば、飲料容器は、飲料内に溶解された酸素の高い濃度も少なくとも賞味期限の終わりまで保つことができるからである。
【００２８】
慣用の形式で充填された、酸素含有の飲料を備えたＰＥＴボトルは、閉鎖後に約２．５ｂａｒ〜約３．０ｂａｒの圧力を有しているのに対して、飲料容器内に形成される圧力は、約３．１ｂａｒ〜約７．０ｂａｒの間、有利には約３．１ｂａｒ〜約６．０ｂａｒの間、有利には約３．５ｂａｒ〜約４．６ｂａｒの間の値を有することができる。
【００２９】
すでに前述したように、容器壁は、ガラスまたはプラスチックまたは金属から製造することができる。この場合、プラスチック容器では、容器壁が単層構造または多層構造を有していてよい。金属として、特に軟質金属薄板またはアルミニウムが考慮される。
【００３０】
この場合、プラスチック容器の多層構造は、たとえば複数のベースプラスチック層、たとえばＰＥＴ層を有することができる。これらのベースプラスチック層の間には、プラスチックから成る少なくとも１つのバリヤ層が埋め込まれている。このバリヤ層は、ベースプラスチック、たとえばナイロン層よりも僅かなガス透過性を有している。しかし、付加的または択一的には、ベースプラスチックが飲料容器の内面または／および外面に、たとえば蒸着、スプレー塗布またはこれに類するコーティング法によって適切なバリヤコーティング層を備えていることも可能である。このような形式のバリヤコーティング層は成分として、たとえばケイ素を有していてよい。
【００３１】
特に酸素の望ましくないガス放出に十分抵抗することができるようにするためには、容器開口と、該容器開口を閉鎖する蓋との間にシールエレメント、有利にはシールディスクが配置されていることが提案される。
【００３２】
以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。
【００３３】
図１には、内部に溶解されたガスを備えた飲料を製造しかつ充填するための本発明による装置が符号２０で示してある。
【００３４】
液体ストック２２内に、飲料１５（図３参照）を製造するための出発液２４、たとえば天然のミネラルウォータが準備される。適宜には、液体ストック２２は源泉自体または中間リザーブタンクによって形成されていてよい。管路２６を介して、出発液２４が冷却装置２８に供給される。この冷却装置２８内では、出発液２４が、予め規定された温度に冷却される。
【００３５】
次いで、後続の管路３０を介して、出発液が二酸化炭素濃度増加装置３２に案内される。この二酸化炭素濃度増加装置３２では、出発液２４が二酸化炭素ガスと混合されるかもしくは出発液２４に二酸化炭素ガスが注入される。この二酸化炭素ガスは濃度増加装置３２に管路３４を介して供給される。
【００３６】
出発液２４が二酸化炭素濃度増加前に脱ガスされる必要がないことを確認しておかなければならない。このような脱ガスは、通常、万が一出発液内に含有された自然の酸素を除去し、これによって、この酸素が、のちに出発液にさらに添加される内容物、たとえば矯味剤に影響を与え得ない、すなわち、矯味剤を酸化させ得ないという意義を有している。しかし、本事例では、出発液が、さらに説明する後続の方法ステップにおいて、いずれにせよ、さらに酸素で濃度増加させられるので、脱ガスを完全に省略することができる。
【００３７】
所望事例では、二酸化炭素で濃度増加させられた出発液２４が、管路３６を介して混合器３８内に案内される。この混合器３８内では、出発液２４が内容物、たとえばシロップ、香料もしくは矯味剤、炭酸マグネシウムまたはこれに類する、冒頭に記載したグループから成る物質と混合される。この内容物は混合器３８に、全体的に符号４０で示した管路を介して供給される。しかし、択一的には、二酸化炭素で濃度増加させられた出発液２４が、同様に第２の濃度増加装置４４に供給されてもよい。
【００３８】
その後、管路４２を介して、二酸化炭素で濃度増加させられた、所望事例では内容物と混合された出発液が第２の濃度増加装置４４内に導入される。この第２の濃度増加装置４４では、出発液が酸素ガスで濃度増加させられるかもしくは出発液に酸素ガスが注入される。この酸素ガスは濃度増加装置４４に管路４６を介して供給される。
【００３９】
いま、こうして完成させられた飲料１５が管路４８を介して充填装置５０に供給される。この充填装置５０内では、飲料１５が、有利には、等気圧充填原理により飲料容器１０（図３参照）内に充填される。
【００４０】
飲料１５内に、内部に溶解された酸素の可能な限り高い濃度を得ることができるようにするためには、酸素濃度増加の方法ステップが、飲料容器１０内への飲料１５の充填前の最後の方法ステップであり、酸素濃度増加が、二酸化炭素濃度増加および内容物の混加の方法ステップから独立して、すなわち、別個の方法ステップで行われることが重要である。
【００４１】
前述したように、内容物の混加を二酸化炭素濃度増加後に実施することが有利であると記載したものの、この混加は基本的に二酸化炭素濃度増加前に行われてもよい。
【００４２】
清浄化された飲料容器１０が容器ストック５２内に準備され、そこから搬送区間５４を介してプレロード装置５６に搬送される。このプレロード装置５６では、飲料容器１０の内室１３（図３参照）が、供給管路５８を介して供給された不活性ガス、たとえば二酸化炭素ガスで洗浄され、内室１３に、予め規定された圧力にプレロードがかけられる。
【００４３】
後続の搬送区間６０を介して、このように準備された飲料容器１０が充填装置５０に到達する。この充填装置５０内では、各飲料容器１０内に、予め規定された量の飲料１５が注入される。この場合、飲料容器１０内で飲料１５の上方には残ガス容積１４（図３参照）が残されている。この残ガス容積１４内には二酸化炭素ガスが位置している。残ガス容積は飲料容器１０のヘッドスペースとも呼ばれる。
【００４４】
後続の搬送区間６２を介して、充填された飲料容器１０がステーション６４に到達する。このステーション６４では、予め規定された量の液状の酸素が飲料容器１０内に導入される。液状の酸素の導入直後にこの酸素は気化し始め、不活性ガスを残ガス容積１４から押し退け、これによって、この残ガス容積１４内に、ほぼ純粋な酸素雰囲気が形成される。
【００４５】
液状の酸素は、たとえば液化装置６６、たとえば熱交換器で発生させることができる。この液化装置６６には、一方では、ガス状の酸素が供給管路６８を介して供給され、液状の窒素が冷媒として供給管路７０を介して供給される。熱交換器６６で液化された酸素は管路７２を介してステーション６４に案内される。
【００４６】
液状の酸素の導入直後に閉鎖装置７４で飲料容器１０の開口１２が蓋１７によって閉鎖される（図３参照）。さらに、この蓋１７と容器開口１２との間には、シールディスク１６を配置することができる。このシールディスク１６は、飲料容器１０のガス密な閉鎖を一層改善するための役割を有している。この場合、ステーション６４と閉鎖装置７４との間の搬送区間７６は、容器開口１２の閉鎖時にまだ、ステーション６４で飲料容器１０内に導入された全ての液状の酸素が気化されていないように寸法設定されている。有利には、容器開口１２は、液状の酸素の導入後に遅くとも約１秒で閉鎖される。当然ながら、飲料容器に十分な量の液状の酸素だけが供給される限り、飲料容器の充填と閉鎖との間でより長い期間が経過してもよい。
【００４７】
これに相俟って念のために付言しておくと、液状の酸素から、飲料容器１０の閉鎖前にすでに気化によって形成される酸素ガスが重要な洗浄機能を引き受けている。一方では、酸素ガスは、まだヘッドスペース１４内に位置する不活性ガスの残分を押し退け、ヘッドスペース１４内にほぼ純粋な酸素雰囲気を生ぜしめる。他方では、容器開口１２から流出した酸素ガスが、蓋１７への接近時にこの蓋１７の「ポット状の」蓋容積を洗浄し、これにより、蓋１７によっても、望ましくないガスがヘッドスペース１４内に連行され得ない。このことは、特に開放された状態でも飲料容器に結合されたままである大容積のキャップ、たとえば再閉鎖可能なドリンクキャップ、いわゆる「スポーツキャップ」において有利である。
【００４８】
しかし、シールエレメント１６の使用時には、この洗浄は当然ながら全く不可能であるかもしくは僅かな程度でしか可能とならないことを確認しておかなければならない。しかし、シールエレメント１６の存在に基づき、洗浄機能は必ずしも必要とならない。なぜならば、シールエレメント１６が、いずれにせよ、ヘッドスペース１４内への望ましくないガスの侵入を阻止するからである。
【００４９】
飲料容器１０の閉鎖後、この場合にまだ気化する残りの液状の酸素が飲料容器１０内の圧力の増加を生ぜしめる。こうして、残ガス容積１４内にほぼ純粋な酸素雰囲気が付与されるので、飲料１５内に溶解された酸素が飲料１５からガス放出する傾向が公知先行技術に比べて、完全に排除されているとは言わないまでも、少なくとも減じられているほど高い酸素分圧が残ガス容積１４内に形成される。
【００５０】
閉鎖ステーション７４から、このように充填された飲料容器が、搬送区間７８を介して包装ステーション（図示せず）に到達する。この包装ステーションでは、飲料容器が飲料箱またはこれに類するものに包装される。
【００５１】
飲料容器１０は、たとえばガラスまたはプラスチック、有利にはＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）から製造された容器壁１１（図３参照）を有していてよい。さらに、プラスチック容器では、容器壁１１が単層構造またはマルチレイヤ構造もしくは多層構造を有していてよい。
【００５２】
酸素と、所望事例では二酸化炭素とで濃度増加させられた飲料の従来の製造および充填に比べて、本発明による方法および本発明による装置によって、完全に充填されて閉鎖された飲料容器内の酸素含有量の増加を少なくとも約３０％〜３５％だけ得ることができる。
【００５３】
図２には、内部に溶解されたガスを備えた飲料を製造しかつ充填するための本発明による装置の別の構成が示してある。この構成は、図１に示した構成にほぼ相当している。したがって、図２では、類似の部材が図１と同じ符号を備えているのに対して、変更に該当する符号は「′」を備えている。さらに、図２に示した構成を、以下に、図１に示した構成と異なる点だけでも説明する。したがって、その他の点は、図１に示した構成の説明に詳細に示してある。
【００５４】
飲料１５を製造しかつ充填するための装置２０′は、出発液２４が別個の２つのステップもしくは濃度増加装置３２，４４において二酸化炭素および酸素で濃度増加させられず、ただ１つの濃度増加装置３２′において濃度増加させられる点でしか図１に示した装置２０と異なっていない。このためには、混合器３３′に第１の管路３４′を介して二酸化炭素ガスが供給され、第２の管路４６′を介して酸素ガスが供給される。混合器３３′内では、両ガスが、予め規定された比率、たとえば酸素ガス：二酸化炭素ガス＝約２５体積％：約７５体積％で互いに混合される。その後、完全に混合された二酸化炭素・酸素混合気が濃度増加装置３２′に管路３５′を介して供給される。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】第１の実施態様による本発明による方法および第１の構成による本発明による装置の構造および機能を説明するための概略的なブロックチャートである。
【図２】第２の実施態様による本発明による方法および第２の構成による本発明による装置の構造および機能を説明するための概略的なブロックチャートである。
【図３】本発明による方法により充填された飲料容器の概略図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０  飲料容器、  １１  容器壁、  １２  容器開口、  １３  内室、  １４  残ガス容積、  １５  飲料、  １６  シールディスク、  １７  蓋、  ２０，２０′  装置、  ２２  液体ストック、  ２４  出発液、  ２６  管路、  ２８  冷却装置、  ３０  管路、  ３２，３２′  濃度増加装置、  ３３′  混合器、  ３４，３４′  管路、  ３５′  管路、  ３６  管路、  ３８  混合器、  ４０  管路、  ４２  管路、  ４４  濃度増加装置、  ４６，４６′  管路、  ４８  管路、  ５０  充填装置、  ５２  容器ストック、  ５４  搬送区間、  ５６  プレロード装置、  ５８  供給管路、  ６０  搬送区間、  ６２  搬送区間、  ６４  ステーション、  ６６  液化装置、  ６８  供給管路、  ７０  供給管路、  ７２  管路、  ７４  閉鎖装置、  ７６  搬送区間、  ７８  搬送区間
【図１】
2006503775.tif 000003
【図２】
2006503775.tif 000004
【図３】
2006503775.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成16年10月25日(2004.10.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に溶解されたガスを備えた、出発液（２４）から製造された飲料（１５）を飲料容器（１０）内に充填するための方法であって、以下のステップ、すなわち、
−飲料容器（１０）に飲料（１５）を充填し、飲料容器（１０）内の飲料（１５）の上方に、予め規定された残ガス容積（１４）を残し、
−飲料容器（１０）の容器開口（１２）を閉鎖する
が設けられている、内部に溶解されたガスを備えた、出発液から製造された飲料を飲料容器内に充填するための方法において、
飲料容器（１０）内に、予め規定された量の液状の酸素を導入し、飲料容器（１０）を、液状の酸素の導入直後に閉鎖し、この場合、酸素を、まず、飲料容器（１０）内への供給直前に、ガス状の酸素および冷媒、たとえば液状の窒素が供給される熱交換器（６６）で液化することを特徴とする、内部に溶解されたガスを備えた、出発液から製造された飲料を飲料容器内に充填するための方法。
【請求項２】
液状の酸素の予め規定された量を、少なくとも約０．１ｍｌ、有利には約０．１ｍｌ〜約３．０ｍｌの間、有利には約０．１ｍｌ〜約１．５ｍｌの間、さらに有利には約０．１ｍｌ〜約１．０ｍｌの間に設定する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
飲料容器（１０）内に供給したい液状の酸素の量を、コンスタントな通流横断面を備えた弁の開放時間の適宜な選択によって規定する、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
飲料（１５）内に溶解されたガスが、酸素または二酸化炭素・酸素混合気を含有している、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
二酸化炭素・酸素混合気が、約２００ｍｇ／ｌ〜約５００ｍｇ／ｌの間、有利には約２００ｍｇ／ｌ〜約４００ｍｇ／ｌの間の酸素と、約１．０ｇ／ｌ〜約４．０ｇ／ｌの間、有利には約１．０ｇ／ｌ〜約２．０ｇ／ｌの間、有利には約１．４ｇ／ｌ〜約１．８ｇ／ｌの間、さらに有利には約１．５ｇ／ｌ〜約１．７ｇ／ｌの間の二酸化炭素とを含有している、請求項４記載の方法。
【請求項６】
出発液（２４）を酸素で濃度増加させる前に、出発液（２４）をすでに二酸化炭素で濃度増加させる、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
出発液（２４）を予め脱ガスすることなしに、出発液（２４）を二酸化炭素で濃度増加させる、請求項６記載の方法。
【請求項８】
出発液（２４）を二酸化炭素・酸素混合気で濃度増加させる、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
二酸化炭素・酸素混合気が、約２体積％〜約５０体積％の間の酸素と、約９８体積％〜約５０体積％の間の二酸化炭素とを有していて、有利には約２５体積％の酸素と約７５体積％の二酸化炭素とを含有している、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
出発液（２４）をガスで濃度増加させる前に、出発液（２４）を約３℃〜約９℃の間、有利には約６℃の温度に冷却する、請求項１から９までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１１】
飲料容器（１０）に飲料（１５）を充填する前に、飲料容器（１０）に不活性ガス、たとえば二酸化炭素ガスでプレロードをかける、請求項１から１０までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１２】
不活性ガスのプレロード圧を、約５．０ｂａｒ〜約８．０ｂａｒの間、有利には約６．５ｂａｒ〜約７．０ｂａｒの間に設定する、請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
出発液（２４）が、主として水を含有している、請求項１から１２までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１４】
出発液（２４）に少なくとも一種類の内容物を添加する、請求項１から１３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１５】
少なくとも一種類の内容物を出発液（２４）に二酸化炭素による濃度増加と酸素による濃度増加との間で添加する、請求項６から１４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１６】
特に請求項１から１５までのいずれか１項記載の方法を実施するための、内部に溶解されたガスを備えた、出発液（２４）から製造された飲料（１５）を飲料容器（１０）内に充填するための装置（２０）であって、
−充填装置（５０）が設けられており、該充填装置（５０）が、飲料容器（１０）に飲料（１５）を充填するようになっており、これによって、飲料容器（１０）内の飲料（１５）の上方に、予め規定された残ガス容積（１４）が残されるようになっており、
−閉鎖装置（７４）が設けられており、該閉鎖装置（７４）が、飲料容器（１０）を閉鎖するようになっている
形式のものにおいて、
当該装置（２０）が、さらに、閉鎖装置（７４）に飲料容器（１０）の搬送方向で直接前置された液状酸素供給装置（６４）を有しており、該液状酸素供給装置（６４）が、飲料容器（１０）内に、予め規定された量の液状の酸素を導入するようになっており、液状酸素供給装置（６４）が、熱交換器（６６）を有しており、該熱交換器（６６）が、ガス状の酸素を供給するための第１の供給管路（６８）に接続されていて、他方で、冷媒、たとえば液状の窒素を供給するための第２の供給管路（７０）に接続されていて、酸素を、まず、飲料容器内への供給直前に液化するようになっていることを特徴とする、内部に溶解されたガスを備えた、出発液から製造された飲料を飲料容器内に充填するための装置。
【請求項１７】
液状酸素供給装置（６４）が、コンスタントな通流横断面を備えた弁を有しており、該弁の開放期間がタイミング制御可能である、請求項１６記載の装置。
【請求項１８】
飲料（１５）内に溶解されたガスが、酸素または二酸化炭素・酸素混合気である、請求項１６または１７記載の装置。
【請求項１９】
出発液（２４）を二酸化炭素で濃度増加させるための第１の濃度増加装置（３２）と、該第１の濃度増加装置（３２）に出発液（２４）の搬送方向で後置された、該出発液（２４）を酸素で濃度増加させるための第２の濃度増加装置（４４）とが設けられている、請求項１８記載の装置。
【請求項２０】
出発液（２４）を二酸化炭素・酸素混合気で濃度増加させるための濃度増加装置（３２′）が設けられている、請求項１８記載の装置。
【請求項２１】
冷却装置（２８）が設けられており、該冷却装置（２８）が、ストック（２２）から到来した出発液（２４）をガスによる濃度増加前に、有利には約３℃〜約９℃の間の温度、有利には約６℃の温度に冷却するようになっている、請求項１６から２０までのいずれか１項記載の装置。
【請求項２２】
プレロード装置（５６）が設けられており、該プレロード装置（５６）が、飲料容器（１０）に、飲料（１５）の充填前に不活性ガス、たとえば二酸化炭素ガスでプレロードをかけるようになっている、請求項１６から２１までのいずれか１項記載の装置。
【請求項２３】
不活性ガスのプレロード圧が、約５．０ｂａｒ〜約８．０ｂａｒの間、有利には約６．５ｂａｒ〜約７．０ｂａｒの間に設定されている、請求項２２記載の装置。
【請求項２４】
混合装置（３８）が設けられており、該混合装置（３８）が、出発液（２４）を少なくとも一種類の内容物と混合するようになっている、請求項１６から２３までのいずれか１項記載の装置。
【請求項２５】
混合装置（３８）が、出発液（２４）の搬送方向で第１の濃度増加装置（３２）と第２の濃度増加装置（４４）との間に配置されている、請求項１９から２４までのいずれか１項記載の装置。
【請求項２６】
充填装置（５０）が、等気圧充填原理により作業する充填装置である、請求項１６から２５までのいずれか１項記載の装置。
【国際調査報告】
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