(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
６０℃を超える液温の液体を充填した時に熱変形を生ずる危険性のある熱収縮性軟質樹脂製容器に茶飲料又はミネラルウォーターである液体を充填する方法であって、
前記液体を１３５℃±３℃で殺菌処理する工程、
前記液体を液温７０〜７５℃に調整する工程、
前記液体を熱収縮性軟質樹脂製容器に満量充填し、封緘する工程、
該容器を転倒させて２０〜４０秒転倒殺菌を行う工程、及び
容器内の液体を段階的に冷却する工程、
を含み、かつ、液体の充填開始から該段階的冷却工程開始までの所要時間を５分以内とすることを特徴とする液体の充填方法。
【請求項２】
段階的冷却工程の第１段階での液体の冷却温度を６０〜６５℃に設定する請求項１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、液体の充填方法に関し、詳しくは茶飲料やミネラルウォーター等の液体を熱収縮性軟質樹脂製容器に充填する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
茶飲料やミネラルウォーター等の飲料を熱収縮性軟質樹脂製容器、特にポリエチレンテレフタレート製容器に充填する場合の問題点は、充填時の液温によって容器が熱変形することである。
すなわち、原料の調合（発酵），ろ過等の工程を経て製造された緑茶，ウーロン茶等の茶飲料、ミネラルウォーター等の液体は、容器に充填するにあたり、殺菌処理する。この殺菌処理は、通常１３５℃±３℃で約６秒間加熱処理することにより行われる。しかし、殺菌処理直後の液温の高い（通常は８０数℃程度）液体を熱収縮性軟質樹脂製容器に充填すると、容器は該液温に耐えられず、熱変形を起こすという重大な問題がある。特に、満量充填（容器口先端まで液体を充填することを意味し、これにより、他の充填方法の場合に形成される容器口付近の空気層をなくする。空気層が存在すると、好気性の雑菌が繁殖する危険性がある。）の場合は容器口部が熱変形し易く、キャップの取り付けが出来なくなる可能性がある。
【０００３】
そこで、このような問題を回避するための対策として、従来は容器の肉厚を厚くして耐熱性を向上させていたが、これは容器のコスト高を招来し、不経済である。
また、別法として、前記液体の殺菌処理後、液温を約６０℃以下まで冷やした後、容器に充填することも考えられるが、この温度では転倒殺菌（液体を充填して封緘後、容器を転倒させて液体の熱によってキャップ裏側を殺菌する）ができなくなるばかりか、液体の新たな汚染を招く危険性がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意検討の結果、熱収縮性軟質樹脂製容器への液体の充填時の液温を７０〜７５℃として満量充填を行い、キャップにて密栓した後、該容器を転倒させて２０〜４０秒程度転倒殺菌を行い、次に容器内の液温を段階的に低下させる方法を開発した。この場合、容器への充填開始から段階的な冷却工程開始までの所要時間を５分以内とすること、さらに第１段階での液体の冷却温度を６０〜６５℃に設定することによって、熱収縮性軟質樹脂製容器の熱変形を防止するとともに、転倒殺菌も可能となり、充填した液体の新たな汚染の危険性をも回避できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００５】
すなわち、本発明は６０℃を超える液温の液体を充填した時に熱変形を生ずる危険性のある熱収縮性軟質樹脂製容器に茶飲料又はミネラルウォーターである液体を充填する方法であって、
前記液体を１３５℃±３℃で殺菌処理する工程、
前記液体を液温７０〜７５℃に調整する工程、
前記液体を熱収縮性軟質樹脂製容器に満量充填し、封緘する工程、
該容器を転倒させて２０〜４０秒転倒殺菌を行う工程、及び
容器内の液体を段階的に冷却する工程、
を含み、かつ、液体の充填開始から該段階的冷却工程開始までの所要時間を５分以内とすることを特徴とする液体の充填方法に関するものである。
【０００６】
本発明が適用される液体は特に制限はないが、緑茶，紅茶，ウーロン茶等の茶飲料、ミネラルウォーターなどを挙げることができる。
【０００７】
次に、液体を充填するために用いる容器は、熱収縮性軟質樹脂製容器であり、具体的にはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ），ポリエチレン，ポリプロピレン，ポリスチレン，ポリカーボネート，ポリ塩化ビニル，ポリ塩化ビニリデン，ポリブタジエン等を素材とした容器が挙げられる。なお、容器の容量，形状等については特に制限はない。容器の肉厚に関しては、例えばミネラルウォーターなどを充填するＰＥＴ容器の場合、十分な耐熱性を有する容器は、１本当たり素材８１ｇが使用されるが、本発明では１本当たり素材６９ｇを用いて容器を製造する。そのため、従来の充填方法では熱変形が避けられない。
【０００８】
本発明では、殺菌処理した液体を液温７０〜７５℃に調整した後、熱収縮性軟質樹脂製容器に充填し、容器口をキャップで封緘する。液体の充填は容器内に残存する空気がほぼ０となるように充填、すなわち空寸が生じないように満量充填する。また、キャップは、紫外線照射による殺菌処理をしたものを用いる。キャップの殺菌は、紫外線を照射量７０〜１２００ｍＷ・ｓｅｃ．／ｍ2 の範囲で照射することにより行う。
【０００９】
封緘後、液体を充填した容器を所定温度まで段階的に冷却するが、本発明では所定温度まで段階的に冷却するにあたり、液体の充填開始から該段階的冷却工程開始までの所要時間を５分以内とする必要がある。その理由は、段階的冷却工程を開始するまでの時間が必要以上に長くなると、熱収縮性軟質樹脂製容器の変形が起こるおそれがあるからである。
さらに、本発明では段階的冷却工程の第１段階での液体の冷却温度を６０〜６５℃に設定する。これにより、充填した液体による殺菌力をこの段階まで維持することができる。また、段階的冷却工程は通常３〜７段階程度、好ましくは５段階とし、最終工程による冷却で常温（１５℃程度）まで冷却される。なお、液体の冷却処理はパストライザーを使用して行うことが好ましい。この装置は、各段階の液体の冷却設定温度に対応する槽が設けてあり、液体を充填した容器はベルトコンベアーで移動しながら、各槽を通過しつつ設定温度に冷却される。
【００１０】
次に、本発明による液体の充填方法の工程を、ミネラルウォーターの場合を例として図１に示す。
まず、原水をろ過し、調合した後、この液体を高温（例えば１３５℃±３℃）で殺菌処理する。次いで、液温を７０〜７５℃まで冷却してから、洗浄した容器に該液体を充填する。一方、キャップは紫外線照射による殺菌処理をしたものを用い、容器口を封緘する。
この後、容器を転倒させてキャップの裏側（内側）を充填した液体により殺菌処理する。この操作を転倒殺菌と言うが、殺菌処理の所要時間は、通常２０〜４０秒程度で十分である。
次に、転倒殺菌を終えた容器は、段階的冷却工程に入る。冷却工程では、パストライザー等を用いて段階的に容器内の液温を下げて常温まで冷却する。例えば、冷却工程を５段階とする場合は、まず第１段階で６０〜６５℃まで、第２段階で４０〜４５℃まで、第３段階で２５〜３０℃まで、第４段階で２０〜２５℃まで、第５段階で１５〜２０℃までという具合に段階的に液温を下げて行く。
【００１１】
【実施例】
次に、本発明を実施例により詳しく説明する。
実施例１
図１に示した工程に従ってミネラルウォーターの充填を行った。
まず、原水（ミネラルウォーター）を濾過したのち、調合工程に移して３μ程度のフィルターを通過させることによって微小なゴミ等を除去してから、所定量を調合タンクに貯え、製品仕様を満たしているか否かのチェックを行った。検査をパスしたミネラルウォーターを殺菌工程に送り、パストライザーにて１３５℃±３℃で６秒間保持する高温短時間の殺菌処理を行った。
【００１２】
一方、ＰＥＴ製の容器（２Ｌ容）を殺菌も兼ねて塩素濃度２〜２０ｐｐｍの洗浄液を用いて洗浄し、また容器の口部を密閉するキャップは紫外線を照射量７０〜１２００ｍＷ・ｓｅｃ／ｍ2 の範囲で照射して殺菌処理を施した。
次に、高温殺菌処理を終了したミネラルウォーターを液温７０〜７５℃まで冷却した後、上記容器に充填した。容器への充填は容器口部上端まで（満量充填）行い、空寸はほぼ０となり、容器内に残存する空気もほぼ０とした。これにより、空気層を排除し雑菌が繁殖する危険性を回避することができる。
充填を終了した容器にキャップを被せ、密閉した後、転倒殺菌工程に入る。この工程では、容器を転倒させてキャップの裏側（内側）を内容液に浸すことによって、内容液の液温（７０〜７５℃）で殺菌を行った。この所要時間は２０〜４０秒である。なお、転倒殺菌により僅かに残った空気や容器内側の殺菌も行われる。
【００１３】
転倒殺菌を終えた容器を冷却工程に移すが、この実施例では液体の充填開始から段階的冷却の開始までに要した時間は５分以内であり、ＰＥＴ製容器の熱変形を回避することができた。冷却工程では、パストライザーを用いて段階的に液温を下げて定常の液温にした。すなわち、冷却工程は５段階あり、まず第１段階で６５℃まで、第２段階で４０℃まで、第３段階で２５℃まで、第４段階で２０℃まで、第５段階で１５℃まで液温を下げた。
【００１４】
【発明の効果】
本発明によれば、ペットボトルで代表される熱収縮性軟質樹脂製容器へ高温殺菌処理した液体を充填するにあたり、充填時の液温を７０〜７５℃に設定することにより、充填終了後の容器口部内側等の殺菌を可能とし、かつ液体の充填開始から段階的冷却開始までの時間を５分以内とすることによって該容器の熱変形を防止できる液体の充填方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の液体の充填方法の工程の１態様を示した図である。
【図１】
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