(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
注出口を有する加圧加熱殺菌用のパウチの前記注出口から内容物を充填し、密封する前の前記注出口に対して、噴射ノズル内における温度が、110 〜150℃の過熱蒸気を、前記注出口の天面に対して、10〜45°の角度で、30〜300m/秒の流速で、1〜3秒間噴射して洗浄した後に、前記注出口を密封することを特徴とする注出口付きパウチへの内容物の充填方法。
【請求項２】
前記注出口の密封が、インナーシールを前記注出口にヒートシールすることによって行われることを特徴とする請求項１記載の注出口付きパウチへの内容物の充填方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、注出口を装着した加圧加熱殺菌用パウチへの内容物の充填方法に関し、特に充填工程における注出口の洗浄方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ボイル殺菌またはレトルト殺菌といわれる、ボイル殺菌または加圧加熱殺菌されたパウチ入り食品が販売されている。近時、前記パウチに注出口を装着して、注出口に口をつけて飲み易くしたり、またリクローズキャップを装着することによって一度に全量を注出したり、または、全量を飲用しなくても再封を可能にした注出口付きパウチが販売されるようになった。
そして、この注出口付きパウチは内容物として、ジュース、スープ、ゼリー状食品、流動食、調味料等が充填されている。
このような注出口付きパウチに内容物を充填する際、通常は専用充填包装機により注出口から充填ノズルを密着して所定量の内容物を充填した後、インナーシールを注出口の天部にヒートシールして密封し、リクローズキャップを装着することが行われている。ところが、注出口の口部ヒートシール面に内容物等の挟雑物が付着した状態で、インナーシールをすると、挟雑物シールとなって密封不良の原因となる。
そこで、充填工程において、充填ノズルを引き上げた後、注出口に圧搾空気または水を噴射して、注出口の周縁に付着した内容物を除去していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の空気や水の吹き付けまたは噴射だけでは、付着物の完全除去が出来ないことがあった。注出口の周縁部に付着物があると、インナーシールでの密着不良の原因となり、また注出口の外側壁面に残留付着物が存在すると、商品保存中に、残留付着物が腐敗するおそれもある。
本発明の目的は、ボイル殺菌または加圧加熱殺菌をする内容物を充填包装する注出口付きパウチの充填において、充填口の周縁に付着する内容物などを過熱蒸気により洗浄して安定した包装とする方法を提供することである。
【０００４】
【課題を解決する手段】
本発明は、注出口を有する加圧加熱殺菌用のパウチの前記注出口から内容物を充填し、密封する前の前記注出口に対して、噴射ノズル内における温度が、110 〜150℃の過熱蒸気を、前記注出口の天面に対して、10〜45°の角度で、30〜300m/秒の流速で、1〜3秒間噴射して洗浄した後に、前記注出口を密封することを特徴とする注出口付きパウチへの内容物の充填方法である。そして、前記注出口の密封が、インナーシールを前記注出口にヒートシールすることによって行われてもよいものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【０００６】
図１は、注出口付きパウチの注出口に対する過熱蒸気（以下、過熱蒸気Ｖと記載する）の噴射を示す斜視図である。図２は、注出口の天面に過熱蒸気を噴射する状態を説明する図であり、（ａ）蒸気噴射時の正面図、（ｂ）Ｙ部拡大図、（ｃ）注出口を移動して蒸気を噴射する場合の上面図、（ｄ）その正面図である。図３は、注出口付きパウチの構造を説明する図で、（ａ）それぞれの部材を別々に示した斜視図、（ｂ）内容物を充填密封した状態を示す図である。図４は、密封の別の方法を示す一部断面を含む正面図である。図５は、本発明の注出口付きパウチへの内容物の充填方法において用いるインナーシール材の材質を説明する断面図である。図６は、本発明の注出口付きパウチへの内容物の充填方法において用いるパウチの材質を説明する断面図である。
【０００７】
まず、本発明の注出口付きパウチへの内容物の充填方法において用いる注出口付きパウチの一例を説明する。注出口付きパウチは、容器本体としてのパウチの上部や上辺に注出口を装着したものである。
パウチの形態としては、同じ大きさの長方形状をなす２枚の前後フィルム５の両側部を、内側に折り込んだ細長い側面フィルム６でそれぞれヒートシールし、前後フィルム５の下縁部をヒートシールして底部を形成し、前後フィルム５の上縁部に注出口２を差込み、注出口２の内側筒部２２と一体に前後フィルム５の上縁部を熱接着することにより形成され、内容物を充填すると、箱形の形状になるようにした、いわゆるガセットタイプのパウチが望ましい。
また、上記ガセットタイプのパウチに限らず、前後２枚のフィルムの下辺に２つ折りした底フィルムを挿入し前後のフィルムの両側部はそのままヒートシールし、上辺は、中央に注出口本体を挿入して、その内側筒部とフィルムの内面とを熱接着して接合し、下辺は上記底フィルムを介してヒートシールしてなるスタンディングタイプのパウチであってもよい。
【０００８】
次に、注出口の形状について説明する。容器本体をパウチとした場合に熱接着などによって接合する注出口の形状の例として、図１また図３（ａ）に示すように、細長の第１フランジ部２４に対し、その一方側に、パウチ本体の内側に取り付けられる内側筒部２２を、また、他方側にパウチ装着時にパウチの外側にある外側筒部２３からなり、前記外側筒部２３の天面に前記インナーシールが密封シール可能な平坦な天面部２１が形成されており、かつ、前記外側筒部の外周面には、キャップ４が注出口２とリクローズ可能に螺着のためのねじ２７が設けられている。なお、図３（ａ）の例においては、内側筒部には、閉塞防止リブ２８が設けられているが、図３（ｃ）に示すように、前記閉塞防止リブ２８はなくてもよい。
【０００９】
また、前記注出口に密着シールして、容器を密封する場合のインナーシール３は、前記注出口に供給する段階において注出口２の外側筒部２３の外罫よりもやや大きめに打ち抜き、注出口天部の開口部を被覆した状態にしてヒートシールし、次の位置に移動して前記ヒートシール部を冷却加圧して、密封を完全なものとする。該インナーシールは前記ヒートシール部の外側を注出口の外側筒部の一部を被覆するように折り曲げてもよい。
【００１０】
注出口付き容器への内容物の充填後の密封においては、注出口開口部に充填ノズルを密着し、所定量の内容物を充填後、充填ノズルを引き上げて、密封工程においてインナーシール材を開口部にヒートシールするか、図３（ｂ）に示すように、キャップ４の天部内面に設けたコンタクトリング２９を、キャップの締め付けにより、図３（ｃｃ）に示すように、開口部天面２１に接触させることによって密封状態とすることも可能である。
【００１１】
また、本発明における前記注出口の開口部に密着シールして、注出口付きパウチを密封する場合のインナーシールは、前記注出口よりやや大きめに打ち抜きして開口部フランジにヒートシールするものである。
【００１２】
本発明の注出口付きパウチの口部洗浄方法において、インナーシールを用いる場合、インナーシールの材質としては、例えば、図５（ａ）に示すように、表面層、アルミニウム、イージーピール性樹脂からなるものである。前記表面層としては、耐熱性、成形性、耐摩擦性などの良好なコーティング剤を塗布、乾燥、焼き付け等の方法により形成することができる。前記コーティング剤としては、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、不飽和カルボン酸グラフトポリオレフィン樹脂などの溶液、ディスパージョン…等がある。また、表面層として、図５（ｂ）に示すように、アルミニウムの表面にフィルム４１'をラミネートしてもよく、耐熱性、成形性、耐摩擦性などの良好なフィルムとて、ポリエステル、ナイロン等のフィルムを用いることができる。
アルミニウムの厚さとしては、10 〜200μｍの範囲、さらに、20〜100μｍが好ましい。アルミニウムの厚さが10μｍ未満ではインナーシールの成形部が弱いものとなって、供給部からシール部への移動において変形してしまい工程が安定しなくなるおそれがある。また、アルミニウムの厚さが200μｍを超えても、インナーシール材としての性のインナーシールの改善とはならず、また、コストが上昇する。
また、最内層となるイージーピール性樹脂層は、多層ＰＰ、変成ＰＰ、ＥＶＡ系等が好適に用いられる。
【００１３】
本発明の注出口付き容器の口部洗浄の具体的な方法は、図１または、図２（ｃ）に示すように、移動中の注出口２の天面２１に対して、斜め上方に設けた固定の噴射ノズルＮから過熱蒸気Ｖを噴射すればよい。前記噴射ノズルは、複数設けてもよい、また、充填後の注出口を固定状態にして、移動式の噴射ノズルＮにより、蒸気Ｖを噴射して注出口天面２１を洗浄してもよい。
前記、噴射ノズルＮの過熱蒸気Ｖの吹き出し口の形状は、望ましくは、断面において偏平状であることが望ましい。
【００１４】
本発明の注出口付きパウチの口部洗浄方法における過熱蒸気Ｖの噴射について、鋭意研究の結果、以下に述べる条件が望ましい効果を示すことが判明した。図２（ｂ）に示すように、注出口の天面への過熱蒸気の噴射角度θは、10〜45°の範囲が適当である。洗浄の点では、0〜45°で効果があるが、噴射角度が 10°未満の場合、サクション効果により、内容物が零れることがある。
蒸気吹き出しノズルのスリット巾は、できるだけ、流速を上げ、洗浄効果を高めると同時に、蒸気使用量を抑えるために、0.3〜1.5mmの範囲である。また、ノズル自体の巾は、注出口の開口部直径より、両側それぞれ1〜2mm長い状態がよい。前記過熱蒸気はノズル内においては加圧状態として、110〜150℃とし、ノズルから噴き出すと大気圧となるため100℃以下になる。そして、ノズルから噴き出す過熱蒸気の流速は、早い方が洗浄効果が期待できるが、30〜300ｍ／秒が適当である。
【００１５】
また、図２（ｂ）に示すノズルと注出口の天面との距離ｍは、物理的干渉がない範囲で、できるだけ近いことが望ましい。その距離としては、0.5〜5mmが適当である。
過熱蒸気による洗浄する場合、前面部材上時間が長い程洗浄効果旗かいが、距離が離れると洗浄効果が低下する。したがって、注出口を固定し、ノズルを移動させるか、ノズルを固定して注出口を移動させることが必要である。
【００１６】
たとえば、図２（ｃ）および（ｄ）に示すように、ノズルを固定して注出口を移動させる場合、注出口の移動速度は、100mm/sec以下が望ましい。また、図２（ｄ）に示すように、注出口の移動方向にと対して、注出口の裏面に蒸気の噴射を受けないシャドウ部分が存在するので、噴射ノズルとしては、２方向からの噴射洗浄することがひつようである。
本発明における好ましい噴射条件としては、つぎのようなものである。注出口に対して、噴射ノズル内における温度が、110 〜150℃の過熱蒸気を、注出口の天面に対して、10〜45°の角度で、30〜300m/秒の流速で、1〜3秒間噴射する。
以上の条件により、過熱蒸気Ｖを噴射することによって、注出口に付着する内容物の残査等は除去され、また、付着する細菌は死滅させうることが確認できた。
前記過熱蒸気噴射後の注出口天面２１に、インナーシール３をヒートシールするが、前記過熱蒸気Ｖの噴射によって、シール面に水分が付着してシール不良とならないように、空気又は加熱空気などによりシール面を乾燥させることが望ましい。
【００１７】
本発明の注出口の口部洗浄方法を適用できる注出口の密封方式には制限はなく、例えば、前述のようなインナーシールをヒートシールすることができる方式が望ましいが、図３に示すように、キャップを締めたときに、キャップの天面に設けたコンタクトリングが注出口天面に接することにより密封される方式であってもよい。
【００１８】
本発明の注出口を利用できるパウチの形状は、３方シール、４方シール、自立袋（スタンディングパウチ）、ガゼットパウチ等であり、前記以外の変形パウチであっても注出口を装着しうる辺縁部を有するパウチであれば本発明の注出口を装着することができる。
【００１９】
次に本発明に用いるパウチの材質について述べる。パウチに使用する材料は、充填する内容物の種類および注出口本体部への接着に適応するものであり、加圧加熱殺菌に耐える素材と積層方法により得られるラミネート材料を使用できる。本発明においては、注出口の内側筒部に熱接着できれば、通常のレトルトパウチと呼ばれる積層材の材質が殆ど問題なく使用できる。
通常、パウチの材料としては積層フィルムを用いるが、その構成は、外面から順に、表面層／シーラント層、または、表面層／中間層／シーラント層のように積層したものである。この構成において、表面層および中間層はそれぞれ単独のフィルムの層でもよいが、２層以上の多層で構成してもよい。また、上記各層の間には必要に応じて接着層を設けることができる。たとえば、図６のような表面層１１／接着層１４／中間層１２／接着層１４／シーラント層１３のような接着層を含めて５層、さらに、図６に示すように、中間層を２層とし、表面層１１／接着層１４／中間層１２／接着層１４／中間層１２／接着層１４／シーラント層１３のような接着層を含め７層とすることもできる。
【００２０】
表面層１１は、印刷適性、ラミネート適性に優れ、引張強度、衝撃強度、耐擦傷性等の通常の用途において必要とされる総合的な機械強度を有すると共に、耐溶剤性、耐薬品性のほか、ヒートシールの際の加熱に対する耐熱性等が必要である。
このような性能、条件を満たすフィルムとしては、例えば、２軸延伸ポリエステルフィルム、２軸延伸ナイロンフィルム、２軸延伸ポリプロピレンフィルムなどのほか、これらに防湿性やガスバリヤー性を付与するためにポリビニリデンクロライド（ＰＶＤＣ）などをコーティングしたり、または、金属あるいはシリカなどの無機酸化物等を蒸着したフィルムなどを使用することができる。そして、これら表面層として用いるフィルムの厚さは、9〜50μmの範囲が適当である。
表面層１１の厚さが9μm未満の場合は、強度が不足し、印刷やラミネートの加工適性も低下するため好ましくない。また、50μmを超える厚さの表面層は、本発明の場合、包装袋自体が小型でもあり、強度も十分であるため、その必要がなく、材料コストが高くなる点で好ましくない。
【００２１】
中間層１２は、積層フィルムの機械的強度の向上、あるいは、水蒸気や各種のガスバリヤー性を向上させるために設けるものであり、目的に応じて例えばナイロン、ポリビニルアルコール、エチレンー酢酸ビニル共重合体ケン化物（ＥＶＯＨ）、ポリビニリデンクロライドなどのフィルムやアルミニウム箔や合金箔としてアルミニウムに他の金属例えば鉄等を混入させて展延性を海里ようすることにより得られるピンホール等の少ない加熱殺菌に適した金属箔を用いてもよく、あるいは、アルミニウムや酸化珪素、アルミナなどの膜厚（厚さ400ナ 〜600 ナ）を真空蒸着などにより表面に被覆した樹脂フィルムなどが用いられる。中間層の厚さは、通常7μm〜50μm程度が適当である。厚さが7μm未満の場合は、強度や各種バリヤー性等必要な性能が得られず、ラミネートなどの加工適性も低下するため好ましくない。また、厚さが50μmまでの厚さがあれば前記の強度の向上、バリアー性などの積層性能は十分に満足するので、50μmを超える厚さはその必要がなく、材料コストも高くなるため好ましくない。
【００２２】
中間層１２を表面層１１に積層する方法は、中間層１２が予めフィルム状で準備されている場合には、公知のドライラミネーション法により積層できる。
【００２３】
次にシーラント層１３は、積層フィルムの最内層に設けられるもので、積層フィルムが製袋される前に、シーラーの熱と圧力とにより十分な強度で熱接着すること、また、注出口本体部の接着部の材質との熱融着性が必要である。また、シーラント層１３は共押出法などにより製膜される多層フィルムを用いることができる。
【００２４】
このようなシーラント層１３には、前記注出口を成形する際の樹脂と同じ、中密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、ポリプロピレンあるいはシングルサイト系触媒を用いて重合したα・オレフィン共重合体等のポリオレフィンである。本明の注出口を装着するパウチのシーラント層の厚さは50μm〜200μm程度が適当である。シーラント層として用いる材料について、種々研究した結果、前記のようなポリオレフィン系樹脂であって、内容物の殺菌として加圧加熱殺菌などの高温の条件に耐えられるためには、前記の樹脂の融解温度110℃以上のものを選択する。前記融解温度110℃未満の樹脂によるシーラント層の場合には、内容物を充填して、加圧加熱殺菌をする工程において、パウチのヒートシール部または、注出口本体部の接着部との接着において、前記殺菌時に剥離現象を起こして商品化できないことがある。また、前記加圧加熱殺菌は、内容物の成分、包装単位、設定の流通条件等を勘案して設定されるため、パウチのシーラント層は、前記殺菌時の加熱条件に耐えるものを選定し設計する。
【００２５】
シーラント層１３の厚さが50μm未満の場合は、十分なヒートシール強度が得られないため好ましくない。また、厚さが200μmを超えても、特にヒートシール強度が強くなることもなく、むしろヒートシールに要する時間が長くなり、材料コストも高くなるため好ましくない。
前記シーラント層１３の積層は、上記のような樹脂を、表面層１１、または、表面層１１と中間層１２とを積層したフィルムの内面側に押出しコートして積層できるほか、予め上記樹脂をフィルム化しておいて、これをドライラミネーション法などで積層することもできる。
表面層１１と中間層１２との積層、あるいはシーラント層１３の積層の際、接着性安定化のために表面層、中間層１２または予めフィルム化したシーラント層１３の接着面にコロナ放電処理や有機チタン系、ウレタン系、イミン系、ゴム系などの公知のアンカーコートを施すこともできる。
【００２６】
以上説明した本発明の注出口を装着した包装体は、内容物を充填し、ボイル殺菌またはレトルト殺菌して市場において販売される。前記包装体への内容物の充填は、４方シール袋、ガセット袋の場合には、パウチの少なくとも一辺を未シールにしておいて、該未シール部から内容物を充填した後に密封シールする。但し、スタンディングパウチの場合には、底部が予めシールされているのが特徴であるので、天部シール部に未シール部を残し、該未シール部から内容物を充填した後、この未シール部を再シールする方法により好ましく包装される。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、内容物が充填された注出口付きパウチの注出口の天面を過熱蒸気で洗浄することによって、注出口周縁部における内容物の残留物等の汚れが無くなって注出口を清潔に保持することができ、注出口を安定して密封できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】過熱水蒸気の噴射を示す斜視図である。
【図２】注出口の天面に過熱蒸気を噴射する状態を説明する図であり、（ａ）蒸気噴射時の正面図、（ｂ）Ｙ部拡大図、（ｃ）注出口を移動して蒸気を噴射する場合の上面図、（ｄ）その正面図である。
【図３】注出口付きパウチの構造を説明する図で、（ａ）それぞれの部材を別々に示した斜視図、（ｂ）内容物を充填密封した状態を示す図である。
【図４】密封の別の方法を示す一部断面を含む正面図である。
【図５】本発明の注出口付きパウチ口部洗浄方法において用いるインナーシール材の材質を説明する断面図である。
【図６】本発明の注出口付きパウチの口部洗浄方法において用いるパウチの材質を説明する断面図である。
【符号の説明】
Ｐ 注出口付きパウチ
Ｎ 蒸気吹き出しノズル
Ｖ 過熱蒸気
θ 過熱蒸気の噴射角度
ｍ 蒸気吹き出しノズル先端から注出口天面までの距離
ｓ シャドウ部
１ パウチ
２ 注出口
３ インナーシール材
４ キャップ
前後フィルム
サイドフィルム
ヒートシール部
注出口装着部
１０パウチ積層体
１１表面層
１２中間層
１３シーラント層
１５接着層
２１ 天面
２２ 内側筒部
２３ 外側筒部
２４ 第１フランジ部
第２フランジ部
第３フランジ部
２７ ねじ
閉塞防止リブ
コンタクトリング
３０ インナーシール積層体
３１ 表面層
３２ アルミニウム
ヒートシール層
接着層
【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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