(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二枚の柔軟性プラスチックフィルムの周縁をヒートシールしてなるバッグインボックス用内袋の上側のプラスチックフィルムに注出口を取り付け、前記注出口に内側から嵌合する中栓を下側プラスチックフィルムに取り付け、前記中栓を前記注出口に嵌合してなる密封袋の注出口と中栓を充填ノズル先端に装着し、注出口、中栓、及び充填ノズル先端で形成される空間に蒸気を導入して注出口と中栓の表面、充填ノズル先端及び空間を蒸気殺菌し、蒸気殺菌後蒸気の導入を止め、中栓を注出口から外すと同時に、充填ノズルから内容物をバッグインボックス用内袋に無菌充填し、充填終了後、再度蒸気を導入して充填ノズル先端、注出口内面、中栓部分を蒸気で洗浄した後、中栓を注出口に嵌合して無菌充填を行う無菌充填装置において、充填ノズルの先端部分に設けた蒸気供給通路の出口直後、及び蒸気排出通路の排出口直前に蒸気の開閉装置を設け、前記蒸気の開閉装置が、圧縮エアーにより、蒸気供給用開閉用ロッドおよび蒸気排出用開閉ロッドを上下又は左右に移動させることにより、蒸気供給通路および蒸気排出通路を開放又は閉鎖するものであることを特徴とするバッグインボックス用内袋の無菌充填装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、牛乳、クリーム、ジュース、酒、清涼飲料水等の液状食品、固形物入りの液状食品、又は液状の薬品等を注出口を有するバッグインボックス用内袋に、無菌チャンバーなしで無菌充填する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液体の大形容器としては１斗缶等の缶が多く使用されていたが、容器の廃棄処理等の観点から廃棄処理し易いバッグインボックス（以下ＢＩＢと記載する）への切替えが進んでいる。
また、ＢＩＢのような大形容器の場合、容器に内容物を充填してから加熱殺菌すると、加熱殺菌に長時間を要し、内容物が加熱により変質して食品として価値を失うので、長期保存を目的とする場合は、バッグの殺菌と内容物の殺菌を別々に行い、加熱による内容物の変質を防止した無菌充填方法が採用されている。
そのため、牛乳、クリーム、果汁等を業務用等で大形容器で長期保存を必要とする場合は、無菌充填したＢＩＢが多く使用されている。
【０００３】
ＢＩＢ用内袋への無菌充填方法としては、注出口を有する袋を注出口にキャップをした状態で、エチレンオキサイドガスやγ線照射等によって袋の内部を殺菌し、この殺菌した袋を無菌充填機に供給し、注出口及びキャップの外側を塩素水等の液状殺菌剤で殺菌した後、無菌チャンバー内で注出口からキャップを取り外して注出口と充填ノズルを嵌合させて、充填ノズルから内容物を充填し、規定量充填後注出口から充填ノズルを取り外して、注出口にキャップをして密封し、密封した無菌充填袋を無菌充填機から取り出して無菌充填製品とする方法が採られている。
【０００４】
また、無菌チャンバーを使用せずに、滅菌した液体状の食品又は薬品等を殺菌したＢＩＢ用内袋に無菌状態で充填する方法も開発されている。
即ち、２枚のプラスチックフィルムの周縁をシールしてなるＢＩＢ用内袋の上側プラスチックフィルムに注出口を取り付け、前記注出口に内側から嵌合する中栓を下側プラスチックフィルムに取り付け、前記中栓を前記注出口に嵌合してなる密封袋の注出口と中栓を充填ノズル先端に装着して蒸気殺菌する殺菌工程、注出口から中栓を外し、充填ノズルから内容物を袋に充填する充填工程、充填ノズル先端から中栓部分までを蒸気により洗浄する洗浄工程、前記洗浄工程後、注出口と中栓を嵌合する工程、からなる無菌充填方法である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のように、無菌状態に維持された無菌チャンバーを利用して、袋に内容物を充填する場合、無菌チャンバー内の無菌化、無菌チャンバー内の無菌状態の維持、無菌状態にするための時間及びランニングコスト、並びに無菌充填装置のコストの点において、種々の問題があった。
本発明は無菌チャンバーを使用せずに、流体状の食品若しくは薬品、又は固形物を含む液状食品を無菌状態で充填することを可能にした無菌充填装置に関するもので、滅菌工程が簡易化され、コストを低減することができる。
【０００６】
また、無菌チャンバーを使用せずに、ＢＩＢ用内袋に液体食品等を無菌充填する場合、特に、内容物に固形物が混入されている場合は、充填ノズル先端に設けた蒸気供給通路及び蒸気排出通路に内容物（特に固形物）が詰まり蒸気殺菌ができないといったトラブルが発生することがあった。
【０００７】
即ち、無菌チャンバーを使用せずに、ＢＩＢ用内袋に無菌充填する場合、従来の無菌充填ノズルは、図６（ａ）に示すように、充填ノズルの先端部に蒸気供給用の蒸気通路４３及び４４と、蒸気排出用の蒸気通路４３ａ及び４４ａを形成し、バルブＶ1 、Ｖ3 、Ｖ4 を閉じた状態で、バルブＶ2 、Ｖ5 を開いて蒸気４２を蒸気供給管１６に供給して、供給用の蒸気通路４３及び４４から空間１９に蒸気を送って、充填ノズルの先端及びＢＩＢ用内袋の注出口及び中栓を蒸気殺菌できるようになっている。
【０００８】
上記のように、充填ノズルの先端、ＢＩＢ用内袋の注出口及び中栓を殺菌した後、図６（ｂ）に示すように、バルブＶ2 を閉じ、バルブＶ1 を開いて蒸気供給管１６に蒸気４２を送って、蒸気通路４６内の蒸気圧を蒸気通路４３及び４３ａの蒸気圧より高くして、蒸気通路開閉用ロッド４５及び４５ａを左に移動して、蒸気通路４４及び４４ａを閉鎖する。
更に、蒸気通路４３及び４３ａには蒸気通路開閉用ロッド４５及び４５ａのストッパーが形成されているので、蒸気通路開閉用ロッド４５及び４５ａは、蒸気通路４６内の蒸気圧に押されて左方向に移動しても、ストッパーにより規定された位置で停止して、蒸気通路４４及び４４ａを閉鎖するようになっている。
【０００９】
上記のように、蒸気通路４４及び４４ａを閉鎖状態にして（図６（ｂ）参照）、充填ノズルの充填口を開いてＢＩＢ用内袋に内容物を充填する。
内容物の充填終了後は、バルブＶ1 を閉じ、バルブＶ4 を開いて蒸気排出管１６ａから蒸気４２を排出し、それと同時に、バルブＶ5 を閉じ、バルブＶ2 、Ｖ3 を開いて蒸気通路４３及び４３ａに蒸気を送って、蒸気通路４３及び４３ａの蒸気圧を蒸気通路４６より高くして蒸気通路開閉用ロッド４５及び４５ａを右方向に移動して、図６（ａ）に示すように、供給用の蒸気通路４３、４４、空間１９、排出用の蒸気通路４４ａ、４３ａを連通状態にする。
この状態で、バルブＶ3 、バルブＶ4 を閉じ、バルブＶ2 、バルブＶ5 を開いて、蒸気供給管１６に蒸気を供給し、供給用の蒸気通路４３、４４、空間１９、排出用の蒸気通路４３ａ、４４ａに蒸気を送って、充填ノズル先端及びＢＩＢ用内袋の注出口と中栓を蒸気洗浄した後、注出口に中栓を嵌合してＢＩＢ用内袋を密封し、更に中栓表面を蒸気洗浄して充填を終了する。
【００１０】
しかし、上記無菌充填ノズルにおいては、蒸気通路４３と蒸気通路開閉用ロッド４５、又は蒸気通路４３ａと蒸気通路開閉用ロッド４５ａの間隙に僅かの内容物が残留し、蒸気通路開閉用ロッド４５、又は蒸気通路開閉用ロッド４５ａがスムーズに移動できなくなることがある。
特に、内容物に固形物が含まれる場合は、その固形物の小さな破片が蒸気通路４３と蒸気通路開閉用ロッド４５、又は蒸気通路４３ａと蒸気通路開閉用ロッド４５ａの間隙に入り込むと、蒸気通路開閉用ロッド４５又は蒸気通路開閉用ロッド４５ａは蒸気通路４３又は４３ａの中をスムーズに移動できなくなり、蒸気通路開閉用ロッド４５又は蒸気通路開閉用ロッド４５ａを所定の位置に止めることができなくなる。
そのため、蒸気通路４４又は４４ａが詰まった状態で次の製品の殺菌をすることになるので、蒸気殺菌ができなくなることがあり、不良品発生の原因となる。特に、固形物が果肉等のように繊維状物質を含む場合は、その繊維状物質が蒸気通路４３又は４３ａと蒸気通路開閉用ロッド４５又は４５ａの間に挟まると、非常に取れにくくなるので、蒸気通路開閉用ロッド４５又は４５ａの動きが妨げられて、蒸気通路４４又は４４ａを詰まらせる原因となる。
【００１１】
本発明は、以上の問題を解決するために、充填ノズルの先端部分に設けた蒸気殺菌部分を改良し、無菌チャンバーを使用せずに、固形物を含有する液状食品でも無菌充填を可能にしたものである。
また、本発明においては、充填ノズルの先端部分に設けた蒸気供給通路及び蒸気排出通路の、開閉用ロッドが開放又は閉鎖する箇所には内容物（特に固形物）が残留しないので、蒸気による洗浄工程及び殺菌工程において従来の問題点が解消され、無菌充填機の稼働率が向上すると共に、無菌充填製品の不良率を低下させることができる。
更に、本発明においては、薬剤を一切使用しないで、蒸気だけで各工程の殺菌を行うので、作業環境が改善され、環境に易しい無菌充填方法となる。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するため、ＢＩＢ用内袋の無菌充填装置を以下のような構成とした。
二枚（二重袋の場合は４枚、三重袋の場合は６枚）の柔軟性プラスチックフィルムの周縁をヒートシールしてなるバッグインボックス用内袋の上側のプラスチックフィルムに注出口を取り付け、前記注出口に内側から嵌合する中栓を下側プラスチックフィルムに取り付け、前記中栓を前記注出口に嵌合してなる密封袋の注出口と中栓を充填ノズル先端に装着し、注出口、中栓、及び充填ノズル先端で形成される空間に蒸気を導入して注出口と中栓の表面、充填ノズル先端及び空間を蒸気殺菌し、蒸気殺菌後蒸気の導入を止め、中栓を注出口から外すと同時に、充填ノズルから内容物をバッグインボックス用内袋に無菌充填し、充填終了後、再度蒸気を導入して充填ノズル先端、注出口内面、中栓部分を蒸気で洗浄した後、中栓を注出口に嵌合して無菌充填を行う無菌充填装置において、充填ノズルの先端部分に設けた蒸気供給通路及び蒸気排出通路に蒸気の開閉装置を設けたことを特徴とするバッグインボックス用内袋の無菌充填装置とした。
尚、上記無菌充填装置において、図１（ａ）に示すように、ＢＩＢ用内袋の注出口３２及び中栓３２と接触する充填ノズルの先端は「充填ノズル先端」とし、蒸気供給通路１５及び蒸気排出通路１５ａを設けた充填ノズルの先端部分は「充填ノズルの先端部分」として両者を区別し、以下同様に使用するものとする。
【００１３】
また、前記蒸気の開閉装置が、圧縮エアーにより開閉用ロッドを上下又は左右に移動させることにより、蒸気通路を開放又は閉鎖するものであることを特徴とするバッグインボックス用内袋の無菌充填装置とした。
更に、前記蒸気の開閉装置が、前記蒸気供給通路の出口直後、及び蒸気排出通路の排出口直前に設けられたことを特徴とするバッグインボックス用内袋の無菌充填装置とした。
【００１４】
本発明は、二枚の柔軟性プラスチックフィルムの周縁をヒートシールしてなるＢＩＢ用内袋の上側のプラスチックフィルムに注出口を取り付け、下側プラスチックフィルムに中栓を取り付けて、前記注出口に内側から中栓を嵌合することにより密封袋とするＢＩＢ用内袋に、液状食品、又は固形物を含有する液状食品を無菌チャンバーを使用せずに無菌充填する際に、その無菌充填装置の充填ノズルの先端部分の構造を改良したものである。
【００１５】
即ち、前記ＢＩＢ用内袋に無菌チャンバーを使用せずに無菌充填するには、注出口に中栓を嵌合した密封袋の注出口部分を無菌充填装置の充填ノズル先端に装着し、注出口、中栓、及び充填ノズル先端で形成される空間に蒸気を導入して注出口と中栓の表面、充填ノズル先端及び空間を蒸気殺菌する必要がある。
そのため、充填ノズルの先端部分に蒸気供給通路及び蒸気排出通路を設け、その蒸気供給通路及び蒸気排出通路に蒸気の開閉装置を設けて、蒸気による殺菌及び洗浄工程が円滑に行えるようにした。
また、前記蒸気の開閉装置を、蒸気供給通路の出口直後、及び蒸気排出通路の排出口直前に設け、圧縮エアーにより開閉用ロッドを上下又は左右に移動させて、蒸気通路を開放又は閉鎖することにより、無菌充填時及び洗浄時に、蒸気供給通路及び蒸気排出通路に内容物が残留することを防止した。
上記のように、蒸気通路に蒸気開閉装置を設けることにより、蒸気殺菌及び蒸気洗浄が円滑に行うことができるようになり、稼働率が向上した。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照にしながら本発明を詳細に説明する。
図１は本発明の無菌充填装置を用いてＢＩＢ用内袋に無菌充填するときの、装置及び内袋の主要部を示した模式断面図である。
図２は充填ノズルの先端部分に形成した蒸気供給通路及び蒸気排出通路に設けた蒸気開閉装置の模式断面図である。
図３は本発明に用いられるＢＩＢ用内袋の構成を示した説明図である。
図４は本発明の無菌充填装置を用いてＢＩＢ用内袋に無菌充填するときの各工程を示した説明図である。
図５はＢＩＢ用内袋に内容物を無菌充填したときの無菌充填製品の模式断面図である。
図６は従来の無菌充填装置における充填ノズルの先端部分に設けた蒸気殺菌部の説明図である。
【００１７】
本発明は、ＢＩＢ用内袋に無菌チャンバーなしで滅菌内容物を無菌充填するときに使用する無菌充填装置に関するものである。
即ち、図１（ａ）に示すように、注出口３１に中栓３２を嵌合することにより密封したＢＩＢ用内袋２を無菌充填装置１に装着し、充填ノズル１１に接続した内容物供給管１４から滅菌した内容物３を供給して、ＢＩＢ用内袋２に内容物３を無菌充填するための無菌充填装置１に関するものである。
図１（ａ）はＢＩＢ用内袋２を無菌充填装置１に装着したときの主要部分を示したもので、本発明と直接関係のない無菌充填装置１の右の部分（プランジャーの駆動部、プランジャーの蒸気シール部等）を省略したものである。
図１（ｂ）は充填ノズルの先端部分に設けた蒸気開閉装置の断面図で開放状態を示した図である。
【００１８】
ＢＩＢ用内袋に無菌チャンバーなしで滅菌内容物を無菌充填するには、図１（ａ）に示すように、ＢＩＢ用内袋２を無菌充填装置１の先端に装着したとき、内容物を充填する前に、無菌充填装置の充填ノズル先端１１ａ及び充填弁先端１３ａと、ＢＩＢ用内袋２の注出口３１及び中栓３２で形成される空間１９に蒸気を導入して、充填ノズル先端１１ａ、充填弁先端１３ａ、注出口３１、中栓３２及び空間１９を蒸気殺菌する必要がある。
そのため、充填ノズル１１の先端部分に蒸気供給用の蒸気通路１５と蒸気排出用の蒸気通路１５ａを形成し、蒸気供給用の蒸気通路１５には蒸気供給管１６、蒸気排出用の蒸気通路１５ａには蒸気排出管１６ａを接続して、空間１９内を蒸気殺菌できるようにする。
また、内容物充填時及び洗浄時に、供給用の蒸気通路１５及び排出用の蒸気通路１５ａに内容物３が残留することを防止しするために、供給用の蒸気通路１５及び排出用の蒸気通路１５ａに蒸気開閉装置１８を設けた。
【００１９】
蒸気開閉装置１８は、図１（ｂ）に示すように、供給用の蒸気通路１５と排出用の蒸気通路１５ａは蒸気供給用開閉ロッド２１及び蒸気排出用開閉ロッド２１ａの移動によって、空間１９への蒸気の供給の開閉、及び空間１９から蒸気を排出するときの開閉を可能にしたものである。
尚、図１（ｂ）に示した蒸気開閉装置１８は、蒸気通路１５及び１５ａを開放状態にしたときの図である。
【００２０】
以下に、蒸気開閉装置１８の蒸気通路１５及び１５ａの開閉方法について説明する。
図２（ａ）に示した蒸気開閉装置１８は、蒸気通路１５及び１５ａが閉鎖された状態のものであるが、蒸気通路１５及び１５ａを閉鎖するには、圧縮エアー供給口２２及び２２ａに圧縮空気を送って、蒸気供給用開閉ロッド２１を下に移動させて供給用蒸気通路１５を閉鎖すると共に、蒸気排出用開閉ロッド２１ａを上に移動させて排出用蒸気通路１５ａを閉鎖する。
【００２１】
また、蒸気通路１５及び１５ａを開放するには、図２（ｂ）に示すように、圧縮エアー供給口２２及び２２ａへの圧縮空気を止めて、ロッド開放用のエアー供給口２３及び２３ａに圧縮空気を送って、蒸気供給用開閉ロッド２１を上に移動させて供給用蒸気通路１５を開放すると共に、蒸気排出用開閉ロッド２１ａを下に移動させて排出用蒸気通路１５ａを開放する。
これによって、図２（ｂ）に示すように、供給用の蒸気通路１５及び排出用の１５ａが連通されて、図１（ａ）に示すように、蒸気供給管１６から供給された蒸気４２は、供給用の蒸気通路１５から空間１９に導入されて排出用の蒸気通路１５ａを通って蒸気排気管１６ａから排出される。
【００２２】
供給用の蒸気通路１５から空間１９に導入された蒸気４２は、空間１９を形成している無菌充填装置１の充填ノズル先端１１ａ、充填弁先端１３ａ、及びＢＩＢ用内袋の注出口３１、中栓３２を殺菌する。
空間１９に導入される蒸気４２は、図１（ａ）における蒸気供給管１６のバルブ１７の手前にある減圧弁を調節することにより、ゲージ圧力として１〜４ｋｇｆ／ｃｍ2 の高い圧力（以下蒸気圧はゲージ圧ｋｇｆ／ｃｍ2 で示すものとする）を得ることができるので、空間１９の内部を短時間で殺菌することができる。例えば、バルブ１７ａを閉じ、バルブ１７を開放して蒸気供給管１６に１ｋｇｆ／ｃｍ2 の蒸気を供給することにより、空間１９内の温度は１２１℃の高温となり、その内部、即ち充填ノズル先端１１ａ、充填弁先端１３ａ、及びＢＩＢ用内袋の注出口３１、中栓３２を数秒で完全に殺菌することができる。
【００２３】
次に、空間１９内を蒸気殺菌した後は、図２（ｂ）に示す状態になっている開閉ロッド２１と２１ａを、圧縮エアー供給口２２及び２２ａに圧縮空気を送って閉鎖する。
即ち、図２（ａ）に示すように、圧縮エアー供給口２２に圧縮空気を送って蒸気供給用開閉ロッド２１を下に移動させて供給用蒸気通路１５を閉鎖すると共に、圧縮エアー供給口２２ａに圧縮空気を送ることにより蒸気排出用開閉ロッド２１ａを上に移動させて排出用蒸気通路１５ａを閉鎖する。
内容物の無菌充填は、図２（ａ）に示すように、蒸気通路１５の空間１９への出口直後、及び蒸気通路１５ａの排出口の直前で閉鎖された状態で行われるので、内容物３が蒸気通路に入り込む余地がなくなり、蒸気通路１５及び１５ａに残留することはなくなる。
そのため、蒸気通路１５及び１５ａは常に正常な状態に維持されるので、次の洗浄工程や蒸気殺菌工程が円滑に効率よく行うことができる。
【００２４】
本発明に用いられるＢＩＢ用内袋２は、図３（ａ）に示すように、フレキシブルなプラスチックフィルム又は積層フィルムを２枚（二重袋の場合は４枚、三重袋の場合は６枚）重ね合わせて４方をヒートシールしてヒートシール部３６を設けて袋３０を作製し、図３（ｂ）に示すように、その袋３０の上側のフィルム３０ａの一部に注出口３１を取り付け、図３（ｃ）に示すように、下側のフィルム３０ｂに中栓３２を取り付けて、図３（ｄ）に示すように、注出口３１に中栓３２を嵌合させて密封袋としたものである。
尚、図３（ａ）において、記号３１、３２で示した部分は注出口３１に中栓３２を嵌合させて一体化していることを示し、３３、３４の記号で示した部分は注出口３１のフランジ３３と中栓３２のフランジ３４が重なっていることを示すものである。
【００２５】
図３（ｄ）においては、ＢＩＢ用内袋２は、袋内に空気が入った状態になっているが、実際には製袋の際に、上下のフィルムは密着した状態になっているので、袋内には非常に僅かの空気しか入っていない状態である。
ＢＩＢ用内袋２は、密封された状態で、エチレンオキサイドガス、γ線、電子線等で公知の方法により殺菌され、袋内部は完全に滅菌された状態で無菌充填に供される。
【００２６】
次に、本発明の無菌充填装置を用いて上記殺菌されたＢＩＢ用内袋２に無菌充填する方法について説明する。
図１（ａ）に示すように、殺菌されたＢＩＢ用内袋２は、注出口３１（中栓３２を嵌合させたもの）を無菌充填装置１のクランプ４０にセットして固定し、自動的に移動させて無菌充填装置１の充填ノズル先端１１ａに注出口３１を密着させる。
これによって、図１（ａ）に示すように、無菌充填装置１の充填ノズル先端１１ａ、充填弁先端１３ａ、及び注出口３１、中栓３２によって形成される空間１９は外気と遮断されて密閉状態となる。
【００２７】
次いで、蒸気供給管１６のバルブ１７を開放して蒸気供給管１６に蒸気を供給すると共に、蒸気排出管１６ａのバルブ１７ａを開放して蒸気排出管１６ａから蒸気が排出できるようにする。
更に、充填ノズル１１の先端部分に設けられた蒸気通路１５及び１５ａは、図２（ｂ）に示すように、蒸気開閉装置１８を開放状態にして、蒸気供給管１６から供給された蒸気４２が、蒸気通路１５及び１５ａを通って蒸気排出管１６ａから排出されるようにする。即ち、図４（ａ）に示した状態にする。
【００２８】
この状態において、蒸気供給管１６から加圧した蒸気４２（例えばゲージ圧４ｋｇｆ／ｃｍ2 ）を供給し、空間１９内を加圧状態にして、充填ノズル先端１１ａ、充填弁先端１３ａ、及び注出口３１、中栓３２を殺菌する。
例えば、空間１９内の温度をバルブ１７ａの手前にある熱電対等で測定し、１１０〜１４４℃で３〜１０秒間保持することにより、空間１９内を殺菌する。
【００２９】
殺菌終了後、蒸気供給管１６のバルブ１７を閉じ、蒸気排出管１６ａのバルブ１７ａを開放して蒸気を排出すると共に、図１（ｂ）に示すように、開放状態になっている蒸気開閉装置１８のロッド閉鎖用の圧縮エアー供給口２２及び２２ａから圧縮空気を送って、蒸気供給用開閉ロッド２１及び蒸気排出用開閉ロッド２１ａを移動させて、図２（ａ）に示すように、蒸気通路１５及び１５ａを蒸気供給用開閉ロッド２１及び蒸気排出用開閉ロッド２１ａで閉鎖する。
【００３０】
次に、図４（ｂ）に示すように、中栓着脱装置４１を用いて中栓３１を引張り出すことにより、中栓３２を注出口３１から外し、それと同時に、無菌充填装置のプランジャー１２を右側に移動させることにより充填弁１３を引き出して、充填ノズル１１の充填口２０から袋３０内に内容物３を充填する。
無菌充填装置１は、図１（ａ）に示すように、充填ノズル１１に内容物供給管１４が接続されており、アセプチックタンクに貯蔵されている内容物３が内容物供給管１４を通して充填ノズル１１内に供給されるようになっている。
また、アセプチックタンクは加圧されており、その圧力によって充填ノズル１１に供給させるので、充填弁１３を引き出すだけで、内容物３は充填ノズルの充填口２０と充填弁１３の間隙から袋３０に流出するようになっている。
【００３１】
内容物の充填が終了すると、図４（ｃ）に示すように、プランジャー１２を左に移動させて充填弁１３を充填口２０に押しつけて内容物３の流出を止める。
次いで、蒸気開閉装置１８の蒸気通路１５を開放状態にする。
この状態で、図４（ｃ）に示すように、蒸気供給管１６のバルブ１７を開放して蒸気供給管１６に蒸気を供給して、空間１９の内部（即ち、充填弁先端部１３ａ、充填ノズル先端部１１ａ、注出口３１）及び中栓３２の内容物が付着している部分を蒸気で洗浄する。
これによって、充填弁先端１３ａ、充填ノズル先端１１ａ、注出口３１、中栓３２に付着していた内容物３は除去され、清浄な状態となる。
除去された内容物は袋内に入り、蒸気通路１５及び１５ａに残留することはない。
【００３２】
次に、蒸気による吹き込みの洗浄が終了すると、中栓着脱装置４１を右方向に移動して中栓３２を注出口３１に嵌合させて、ＢＩＢ用内袋２を密封した後、図４（ｄ）に示すように、蒸気通路１５ａから蒸気を排出しながら、蒸気４２を蒸気通路１５に供給して、中栓３２の表面を洗浄する。
中栓３２を注出口３１に嵌合して密封したＢＩＢ用内袋２は、中栓３２から中栓着脱装置４１を取り外し、更に無菌充填装置のクランプ４０から注出口３１を取り外して、図５に示すようなＢＩＢ用内袋２の無菌充填製品４を得る。
図４（ｃ）において、蒸気洗浄しているときは、ＢＩＢ用内袋２はかなり膨らんだ状態になっているが、これは蒸気によって膨らんだものであり、空気は中に入っていないので、冷却後は蒸気は凝縮して微量の水分となって内容物３に吸収され、充填終了後の無菌充填製品４は、図５に示すような製品となる。
【００３３】
【実施例】
以下、実施例に基づいて、本発明を更に詳細に説明する。
（実施例１）
先ず、下記仕様のＢＩＢ用内袋（容積１０ｌ用）を作製した。製袋の際、各フィルムは密着させて、袋内には空気ができるだけ入らないようにした。
▲１▼包装材料：ＯＮ 15 ／ＰＥ15／Ａｌ／ＰＥ 55 ／／ＰＥ 80 （内面）
尚、記号は下記のとおりとし、数字はフィルムの厚さを示し、単位はμｍである。
・ＯＮ：二軸延伸ナイロン
・ＰＥ：ポリエチレン
・Ａｌ：アルミニウム箔
・／／：ＯＮ／ＰＥ／Ａｌ／ＰＥの積層フィルムとＰＥフィルムが接着されずに二重袋になっていることを示す。
【００３４】
▲２▼注出口及び中栓の作製：ポリエチレンの射出成形により、図３（ｂ）及び（ｃ）に示した形状で、注出口３１の口径が３０ｍｍφ、高さ２０ｍｍの成形品を作製した。
【００３５】
▲３▼袋のサイズ及び製袋：上記ＯＮ／ＰＥ／Ａｌ／ＰＥの積層フィルムとＰＥフィルムの２枚のフィルムを用いて、４５０ｍｍ×５７０ｍｍの大きさの二重袋を作製した。
上記二重袋を公知の方法により製袋し、注出口３１は、図３（ａ）に示すように、上側のフィルム３０ａ（ＯＮ／ＰＥ／Ａｌ／ＰＥの積層フィルム）の横方向（４５０ｍｍ）の中央で、縦方向（５７０ｍｍ）の端から６０ｍｍの位置にヒートシールした。
また、中栓３２は、下側フィルム３０ｂ（ＰＥフィルム）の内側で、注出口３１と同じ位置にヒートシールした。
更に、図３（ｄ）に示すように、下側フィルム３０ｂの中栓３２の凹部に相当する部分を切り取り、中栓３２の凹部に中栓着脱装置４１が着脱できるようにした。
【００３６】
上記のように作製したＢＩＢ用内袋は、公知の方法により、袋の内面の吸収線量が１５ｋＧｙ（キログレイ）になるようにγ線を照射して、袋の内外面を殺菌した。
【００３７】
本発明の無菌充填装置１を用いて上記殺菌されたＢＩＢ用内袋２に以下のようにして無菌充填を行った。
先ず、図１（ａ）に示すように、殺菌されたＢＩＢ用内袋２は、注出口３１（中栓３２を嵌合させたもの）を無菌充填装置のクランプ４０にセットして固定し、自動的に移動させて無菌充填装置１の充填ノズル先端１１ａに注出口３１を密着させた。
これによって、図１（ａ）に示すように、充填ノズル先端１１ａ、充填弁先端１３ａ、及び注出口３１、中栓３２によって形成される空間１９は外気と遮断されて密閉状態となった。
更に、中栓着脱装置４１を中栓３２に挿入して、自動的に中栓３２が注出口３１から着脱できるようにした。
【００３８】
また、内容物３としてクリームを用い、公知の方法で滅菌して無菌タンクに貯蔵し、無菌タンクから圧送して内容物供給管１４を通して無菌充填装置１の充填ノズル１１内に供給した。充填量は電磁流量計を用いて規定量（１０ｌ）充填する方法を採用した。
【００３９】
図１（ａ）に示すように、充填ノズル先端１１ａにＢＩＢ用内袋２を密着した状態で、以下のようにして蒸気殺菌した。
先ず、蒸気供給管１６のバルブ１７を開放して蒸気供給管１６に蒸気を供給すると共に、蒸気排出管１６ａのバルブ１７ａを開放して蒸気排出管１６ａから蒸気が排出できるようにした。
それと同時に、充填ノズル１１の先端部分に設けられた蒸気通路１５及び１５ａは、図１（ｂ）に示すように、蒸気開閉装置１８を開放状態にして、蒸気供給管１６から供給された蒸気４２が、蒸気通路１５及び１５ａを通って蒸気排出管１６から排出されるようにした。
【００４０】
この状態にして、蒸気供給管１６からゲージ圧４ｋｇｆ／ｃｍ2 の蒸気４２を供給して、蒸気供給管１６、蒸気通路１５及び１５ａ、空間１９、蒸気排出管１６ａを加圧状態にし、バルブ１７ａの手前にある熱電対で測定された温度が１２０℃以上になった段階で１０秒間保持して、充填ノズル先端１１ａ、充填弁先端１３ａ、及び注出口３１、中栓３２を蒸気殺菌した。
【００４１】
次に、蒸気排出管１６ａ及び蒸気供給管１６の蒸気を排出後、図２（ａ）に示すように、ロッド閉鎖用の圧縮エアー供給口２２、２２ａから圧縮空気を供給して蒸気供給用開閉ロッド２１及び蒸気排出用開閉ロッド２１ａを閉鎖状態にして、蒸気開閉装置１８における蒸気通路１５の出口の直後及び蒸気通路１５ａの排出口の直前で閉鎖した。
上記のように、蒸気通路１５及び１５ａを閉鎖することにより、内容物を充填するとき、内容物３が蒸気通路１５及び１５ａに入り込むことを防止した。
【００４２】
次いで、図４（ｂ）に示すように、中栓着脱装置４１を左方向に移動して、中栓３２を注出口３１から外してＢＩＢ用内袋２の注出口３１を開放状態にし、それと同時に、プランジャー１２を右方向に移動して充填弁１３を引き出し、充填ノズル１１の充填口２０から内容物３（クリーム）をＢＩＢ用内袋２の中に流出させた。充填量は内容物供給管１４に接続した電磁流量計を用いて計量し、１０ｌ充填した。
【００４３】
充填終了後、図４（ｃ）に示すように、プランジャー１２を左方向に移動して充填弁１３を充填ノズル１１の充填口２０に押しつけて内容物３の流出を止めた。
次いで、蒸気開閉装置１８の蒸気通路１５を開放状態にし、蒸気供給管１６のバルブ１７を開放して、蒸気４２を蒸気供給管１６を通して蒸気通路１５に送った。
その結果、図４（ｃ）に示すように、充填弁先端１３ａ、充填ノズル先端１１ａの内側、注出口３１の内部、中栓３２の注出口３１に嵌合する部分等に付着した内容物３は蒸気通路１６に供給された蒸気４２により除去されて清浄な状態となった。
【００４４】
次に、上記のように、注出口や中栓等を洗浄後、蒸気開閉装置１８の排出用の蒸気通路１５ａを開放状態にして蒸気４２を供給し、図４（ｄ）に示すように、中栓着脱装置４１を右方向に移動して、中栓３２を注出口３１に嵌合し、ＢＩＢ用内袋２を密封状態にして、再度、中栓３２の表面を洗浄した。
次いで、ＢＩＢ用内袋２をクランプ４０から取り外して、図５に示すように、内容物３としてクリームを充填した無菌充填製品４を得た。
【００４５】
【発明の効果】
本発明によれば、無菌チャンバーなしのＢＩＢ用内袋の無菌充填方法において、充填ノズルの先端部分に設けた蒸気供給通路及び蒸気排出通路に内容物（特に固形物）が入り込むことがないので、蒸気による洗浄工程及び殺菌工程において、従来の問題点を解決することができ、無菌充填機の稼働率が向上すると共に、無菌充填製品の不良率を低下させることがでる。
また、本発明においては、充填ノズルの先端部分に設けた蒸気殺菌部分の改良により、無菌チャンバーを使用せずに、固形物を含有する液状食品の無菌充填を可能にし、更に薬剤を一切使用せず、蒸気だけで各工程の殺菌を行うので、作業環境が改善され、環境に易しい無菌充填方法となる。
【００４６】
ＢＩＢ用内袋に無菌チャンバーを使用せずに無菌充填するには、注出口に中栓を嵌合した密封袋の注出口部分を無菌充装置の充填ノズル先端に装着し、注出口、中栓、及び充填ノズル先端で形成される空間に蒸気を導入して注出口と中栓の表面、充填ノズル先端及び空間を蒸気殺菌する必要がある。
従来の無菌充填ノズルにおいては、図６（ａ）に示すように、蒸気洗浄の工程において、蒸気通路開閉用ロッド４５及び４５ａが移動する蒸気通路４３及び４３ａに僅かの内容物が残留し、蒸気通路開閉用ロッド４５及び４５ａがスムーズに作動しないことがある。
特に、内容物に固形物が含まれており、その固形物の小さな破片が蒸気通路４３と開閉用ロッド４５、又は蒸気通路４３ａと開閉用ロッド４５ａの間に挟まった場合、その固形物を蒸気で完全に追い出すことは困難であるので、開閉用ロッド４５及び４５ａの動きが妨げられて、蒸気通路４３及び４３ａを詰まらせる原因となる。
蒸気通路が詰まった状態で次の製品の殺菌工程に移ると、蒸気殺菌ができなくなるといったトラブルが生じ、不良品発生の原因となる。
【００４７】
本発明においては、充填ノズルの先端部分に蒸気供給通路及び蒸気排出通路を設け、その蒸気供給通路の出口直後及び蒸気排出通路の排出口直前で、蒸気通路を閉鎖して無菌充填を行うので、蒸気供給通路及び蒸気排出通路のロッドが開閉する箇所には内容物が残留しなくなった。
そのため、無菌充填終了後、次の蒸気洗浄において、蒸気通路を開放したとき、蒸気通路に内容物が残留することがなくなり、蒸気通路は常に正常な状態に維持されるので、蒸気殺菌工程が円滑に行うことができる。
従って、本発明の無菌充填装置を用いたＢＩＢ用内袋の無菌充填は、常に正常な状態で行うことができるので、殺菌及び洗浄上のトラブルがなくなり、稼働率を向上させることができる。
また、注出口、中栓、及び無菌充填装置の先端部の蒸気殺菌が効率よく行われるので、無菌充填製品の不良率を低下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の無菌充填装置を用いてＢＩＢ用内袋に無菌充填するときの、装置及び内袋の主要部を示した模式断面図である。
【図２】無菌充填装置の先端部に形成した蒸気供給通路及び蒸気排出通路に設けた蒸気開閉装置の模式断面図である。
【図３】本発明に用いられるＢＩＢ用内袋の構成を示した説明図である。
【図４】本発明の無菌充填装置を用いてＢＩＢ用内袋に無菌充填するときの各工程を示した説明図である。
【図５】ＢＩＢ用内袋に内容物を無菌充填したときの無菌充填製品の模式断面図である。
【図６】従来の無菌充填装置における充填ノズルの先端部分に設けた蒸気殺菌部分の説明図である。
【符号の説明】
１    無菌充填装置
２    ＢＩＢ用内袋
３    内容物
４    無菌充填製品
１１    充填ノズル
１１ａ  充填ノズル先端
１２    プランジャー
１３    充填弁
１３ａ  充填弁先端
１４    内容物供給管
１５    蒸気通路（供給用）
１５ａ  蒸気通路（排出用）
１６    蒸気供給管
１６ａ  蒸気排出管
１７    バルブ
１７ａ  バルブ
１８    蒸気開閉装置
１９    空間
２０    充填口
２１    蒸気供給用開閉ロッド
２１ａ  蒸気排出用開閉ロッド
２２    圧縮エアー供給口（開閉ロッド閉鎖用）
２３    圧縮エアー供給口（開閉ロッド開放用）
３０    袋
３０ａ  上側フィルム
３０ｂ  下側フィルム
３１    注出口
３２    中栓
３３    注出口のフランジ
３４    中栓のフランジ
３５    Ｏリング
３６    ヒートシール部
４０    クランプ
４１    中栓着脱装置
４２    蒸気
４３、４４  蒸気通路（供給用）
４３ａ、４４ａ  蒸気通路（排出用）
４５    蒸気通路開閉用ロッド（蒸気供給用）
４５ａ  蒸気通路開閉用ロッド（蒸気排出用）
４６    蒸気通路（蒸気通路開閉用ロッドの移動用）
Ｖ1 、Ｖ2 、Ｖ3 、Ｖ4 、Ｖ5   バルブ
【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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