CN102300777B - 内容物填充方法和内容物填充系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够减少从最初起存在于瓶内的氧量而抑制内容物的氧化劣化的内容物填充方法、内容物填充系统以及内容物装入瓶。本发明是对具有口部和瓶本体的瓶填充内容物的内容物填充方法。首先，从口部向瓶本体内仅供给非活性气体，利用非活性气体来对瓶本体内进行置换，随后，从口部向瓶本体内填充内容物。预先导入瓶本体内的非活性气体，使得填充至瓶本体内的内容物产生将非活性气体收纳于内部的泡。

Description

内容物填充方法和内容物填充系统

技术领域

本发明涉及内容物填充方法、内容物填充系统以及内容物装入瓶，尤其是，涉及能够通过减少瓶内的初期氧量而抑制内容物的氧化劣化的内容物填充方法、内容物填充系统以及内容物装入瓶。 

背景技术

近几年，期望通过减少塑料瓶所使用的塑料材料的使用量而使塑料瓶轻型化。然而，使塑料瓶轻型化导致使塑料瓶的强度和内容物保存(氧阻隔)性下降。 

因此，为了提高内容物保存(氧阻隔)性，使用这样的技术：通过将具有氧截断性和氧吸收功能性的材料与构成塑料瓶的材料混合或使塑料瓶多层化，从而提高塑料瓶的气体阻隔性(抑制内容物的随时间氧化)。 

另外，存在着这样的填充包装技术：在填充内容物之后，通过利用非活性气体来置换塑料瓶内的顶部空间中的氧，从而除去顶部空间中的氧(抑制内容物的初期氧化)(日本特开2008-155943号公报)。 

另一方面，在日本特开2002-301441号公报中，公示了使非活性气体和清洗水(冲洗水)以混合的状态注入空瓶内的技术。 

专利文献1：日本特开2008-155943号公报 

专利文献2：日本特开2002-301441号公报 

发明内容

发明要解决的问题 

 然而，像日本特开2008-155943号公报那样，只进行将非活性气体吹气至内容物装入瓶的顶部空间中并利用非活性气体来置换氧，那么，其气体置换率存在着界限。尤其是，根据内容物的种类，也存在着在填充时容易将周围的空气卷入而起泡且该泡难以消失的内容物。在填充有这样的容易起泡的内容物的瓶的情况下，在利用非活性气体来置换顶部空间中的氧时，能够置换顶部空间中的存在于泡的外部的空间(液面上方空间)的氧，但不能置换存在于泡的内部的氧。这样的存在于泡内部的氧在经过一定时间之后，随着泡的消灭而放出至顶部空间中，因而结果顶部空间中的氧量上升。 

另一方面，在日本特开2002-301441号公报中，考虑到，由于未对注入非活性气体的工序和注入清洗水(冲洗水)的工序进行区别，因而难以充分地进行清洗水(冲洗水)的除水。即，考虑到，由于冲洗水和非活性气体以喷雾状吹出，因而冲洗水以雾状残留于瓶内壁，变得难以除水。 

本发明是考虑这样的情况而做出的，其目的在于，提供能够减少从最初起存在于瓶内的氧量而抑制内容物的氧化劣化的内容物填充方法、内容物填充系统以及内容物装入瓶。 

用于解决问题的技术方案 

本发明是对具有口部和瓶本体的瓶填充内容物的内容物填充方法，其特征在于，具备：非活性气体置换工序，从口部向瓶本体内仅供给非活性气体，利用非活性气体来对瓶本体内进行置换；以及内容物填充工序，从口部向瓶本体内填充内容物。 

本发明的内容物填充方法的特征在于，在非活性气体置换工序之前，设有对瓶内进行杀菌的杀菌工序和从口部向瓶本体内供给冲洗水的冲洗工序。 

本发明的内容物填充方法的特征在于，在非活性气体置换工序之前，设有利用电子束来对瓶内进行杀菌的杀菌工序。 

本发明的内容物填充方法的特征在于，在内容物填充工序之后，设有从口部向瓶本体内供给非活性气体的非活性气体供给工序。 

本发明的内容物填充方法的特征在于，在非活性气体供给工序之 后，设有将瓶盖装配于口部的瓶盖装配工序。 

本发明的内容物填充方法的特征在于，在内容物填充工序中，在5℃～55℃的温度从口部向瓶本体内填充内容物。 

本发明的内容物填充方法的特征在于，工序整体在无菌环境下进行。 

本发明的内容物填充方法的特征在于，通过在非活性气体置换工序时导入瓶本体内的非活性气体，在当内容物填充工序时使得填充至瓶本体内的内容物产生将非活性气体收纳于内部的泡。 

本发明的内容物填充方法的特征在于，内容物由茶饮料、乳饮料、咖啡饮料、功能性饮料、蔬菜汁饮料或果汁饮料构成。 

本发明的内容物填充方法的特征在于，从非活性气体置换工序至内容物填充工序的期间以0.5秒～20秒进行。 

本发明的内容物填充方法的特征在于，瓶的瓶本体具有筒部和由花瓣(petaloid)形状构成的底部。 

本发明的内容物填充方法的特征在于，瓶的瓶本体具有筒部和形成有陷没部的底部，陷没部的深度是筒部的外径的4％～40％。 

本发明是对具有口部和瓶本体的瓶填充内容物的内容物填充系统，其特征在于，具备：非活性气体置换部，从口部向瓶本体内仅供给非活性气体，利用非活性气体来对瓶本体内进行置换；以及内容物填充部，设在非活性气体置换部的下游侧，从口部向瓶本体内填充内容物。 

本发明的内容物填充系统的特征在于，在非活性气体置换部的上游侧，设有对瓶内进行杀菌的杀菌部，从口部向瓶本体内供给冲洗水的冲洗部设在非活性气体置换部的上游侧，且设在杀菌部的下游侧。 

本发明的内容物填充系统的特征在于，在非活性气体置换部的上游侧，设有利用电子束来对瓶内进行杀菌的杀菌部。 

本发明的内容物填充系统的特征在于，在内容物填充部的下游侧，设有从口部向瓶本体内供给非活性气体的非活性气体供给部。 

本发明的内容物填充系统的特征在于，在非活性气体供给部的下游侧，设有将瓶盖装配于口部的瓶盖装配部。 

本发明的内容物填充系统的特征在于，瓶的瓶本体具有筒部和由花瓣形状构成的底部。 

本发明的内容物填充系统的特征在于，瓶的瓶本体具有筒部和形成有陷没部的底部，陷没部的深度是筒部的外径的4％～40％。 

本发明是一种内容物装入瓶，该内容物装入瓶具备：瓶，具有瓶本体和口部；以及内容物，填充至瓶的瓶本体内，其中，在内容物，形成有将非活性气体收纳于内部的泡。 

本发明的内容物装入瓶的特征在于，瓶的瓶本体具有筒部和由花瓣形状构成的底部。 

本发明的内容物装入瓶的特征在于，瓶的瓶本体具有筒部和形成有陷没部的底部，陷没部的深度是筒部的外径的4％～40％。 

发明的效果 

依照本发明，由于从口部向瓶本体内仅供给非活性气体，利用非活性气体来对瓶本体内进行置换，然后，从口部向瓶本体内填充内容物，因而在瓶本体内填充有非活性气体，并且，在内容物形成有将非活性气体收纳于内部的泡。由此，能够减少从最初起存在于瓶内的氧量(初期容器内总氧量)，能够抑制内容物的初期氧化劣化。 

另外，依照本发明，由于设有从口部向瓶本体内供给冲洗水的冲洗工序，随后，设有从口部向瓶本体内仅供给非活性气体并利用非活性气体来对瓶本体内进行置换的非活性气体置换工序，因而能够由非活性气体有效地除去冲洗水。 

另外，依照本发明，在内容物填充工序之后，设有从口部向瓶本体内供给非活性气体的非活性气体供给工序。由此，能够将在搬送中从瓶本体内丧失的非活性气体填补至瓶本体，能够减少从最初起存在于瓶内的氧量(初期容器内总氧量)而更可靠地抑制内容物的初期氧化劣化。 

另外，依照本发明，在5℃～55℃的温度从口部向瓶本体内填充内容物，并且，工序整体在无菌环境下进行。即，由于不对内容物进行加热，因而能够防止热所导致的内容物的劣化。 

另外，依照本发明，即使在内容物由容易起泡的饮料，例如茶饮料、乳饮料、咖啡饮料、功能性饮料、蔬菜汁饮料或果汁饮料构成的情况下，也能够有效地抑制内容物的初期氧化劣化。 

另外，依照本发明，由于从非活性气体置换工序至内容物填充工序的期间以0.5秒～20秒进行，因而也能够以高速对瓶填充内容物。 

附图说明

图1是显示本发明的一个实施方式涉及的内容物填充系统的构成图。 

图2是显示本发明的一个实施方式涉及的内容物填充系统的冲洗部和非活性气体置换部的概略剖面图。 

图3是显示本发明的一个实施方式涉及的内容物填充方法的流程图。 

图4A、图4B以及图4C是显示本发明的一个实施方式涉及的内容物填充方法的各工序中的瓶的图。 

图5是比较初期容器内总氧量的图表。 

图6是比较容器内总氧量的随时间变化的图表。 

图7A和图7B是显示实施例A涉及的瓶的图。 

图8A和图8B是显示实施例B涉及的瓶的图。 

图9A和图9B是显示实施例C涉及的瓶的图。 

图10A和图10B是显示实施例D涉及的瓶的图。 

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。图1至图4是显示本发明的一个实施方式的图。 

(内容物填充系统) 

首先，根据图1至图2，对本实施方式涉及的内容物填充系统进行说明。 

图1所示的内容物填充系统10是对具有口部31和瓶本体32的瓶30填充内容物43的系统。该内容物填充系统10具备杀菌部11、冲洗部12、非活性气体置换部13、内容物填充部14、非活性气体供给部15以及瓶盖装配部16。杀菌部11、冲洗部12、非活性气体置换部13、内容物填充部14、非活性气体供给部15以及瓶盖装配部16从上游侧向着下游侧按照该顺序配设。 

另外，在杀菌部11和冲洗部12之间，设有将瓶30从杀菌部11向冲洗部12搬送的第1搬送机构17。而且，在非活性气体置换部13和内容物填充部14之间，设有将瓶30从非活性气体置换部13向内容物填充部14搬送的第2搬送机构18。 

其中，杀菌部11利用以雾状、棒状或喷水式喷出的杀菌剂40来对空的瓶30内进行杀菌。作为该杀菌剂40，可列举例如过氧化氢水或过乙酸。此外，在杀菌部11中，除了采用使用杀菌剂40的杀菌方法以外，也可以采用不使用杀菌剂40的电子束杀菌(以下，也称为EB(Electron Beam)杀菌)方法。 

冲洗部12从由杀菌部11对内部进行过杀菌的瓶30的口部31向瓶本体32内供给冲洗水41。该冲洗水41由例如25℃～80℃左右的温水(无菌水)构成。此外，在杀菌部11中使用EB杀菌方法的情况下，也可以不一定设置该冲洗部12。在这种情况下，能够在制造工序中削减水和电的使用量。 

此外，在位于杀菌部11和冲洗部12之间的第1搬送机构17，将瓶30上下反转，使得口部31向着下方。 

非活性气体置换部13对由冲洗部12冲洗过的瓶30从其口部31向瓶本体32内仅供给非活性气体42，由此，利用非活性气体42来对瓶本体32内进行置换。能够将各种气体用作该非活性气体42，尤其 是，优选使用氮(N₂)。另外，优选，所填充的非活性气体42的量为超过瓶30的容积的量。此外，在非活性气体置换部13，瓶30为口部31依然向着下方的状态。这样，通过使用非活性气体42来置换瓶30内的空气(氧)，从而将非活性气体42填充至瓶30内。 

接着，使用图2，对该冲洗部12和非活性气体置换部13的构成进一步详细地进行说明。 

如图2所示，冲洗部12和非活性气体置换部13分别配置于分配器50上。该分配器50具有固定部51和在固定部51上沿一定方向旋转的旋转部52。其中，在旋转部52，联接有向着上方突出的多个喷嘴53。而且，瓶30伴随着旋转部52的旋转而与插入口部31内的各喷嘴53一起沿一定方向旋转。此外，在图2中，为了方便起见，仅模式地显示了分配器50的一部分。 

冲洗部12具有容纳冲洗水41的冲洗水罐59、联接至冲洗水罐59的冲洗水供给管54以及联接至冲洗水供给管54的冲洗水供给空间55。其中，冲洗水供给空间55形成于固定部51内，并且，与伴随着旋转部52的旋转而移动至冲洗水供给空间55上方的喷嘴53连通。由此，冲洗水41从冲洗水罐59依次经由冲洗水供给管54、冲洗水供给空间55以及各喷嘴53而供给至瓶30内，对瓶30内进行清洗。 

另一方面，非活性气体置换部13具有容纳非活性气体42的非活性气体罐56、联接至非活性气体罐56的非活性气体供给管57以及联接至非活性气体供给管57的非活性气体供给空间58。其中，非活性气体供给空间58形成于固定部51内，并且，与伴随着旋转部52的旋转而移动至非活性气体供给空间58上方的喷嘴53连通。由此，非活性气体42从非活性气体罐56依次经由非活性气体供给管57、非活性气体供给空间58以及各喷嘴53而供给至瓶30内，与瓶30内的空气进行置换。 

再次参照图1，在非活性气体置换部13的下游侧，设有从瓶30的口部31向瓶本体32内填充内容物43的内容物填充部14。在该内 容物填充部14，对填充有非活性气体42的状态的瓶30填充内容物43。内容物43可以由各种饮料等构成，尤其是，能够优选使用绿茶等茶饮料、牛奶等乳饮料、咖啡饮料、功能性饮料、蔬菜汁饮料或果汁饮料等容易起泡的液体。 

此外，在非活性气体置换部13和内容物填充部14之间的第2搬送机构18，再度将瓶30上下反转，使得口部31向着上方。 

在内容物填充部14的下游侧，设有非活性气体供给部15。该非活性气体供给部15从瓶30的口部31向瓶本体32内供给非活性气体42，将非活性气体42填充至瓶本体32中的内容物43的液面上方的空间(液面上方空间32a)内。此外，能够与在非活性气体置换部13中供给的气体同样地，将例如氮(N₂)用作非活性气体42。此外，非活性气体供给部15所供给的非活性气体，也可以由与非活性气体置换部13所供给的非活性气体不同的种类的气体构成。优选，由该非活性气体供给部15填充的非活性气体42的量为与泡43a和液面上方空间32a的合计容积同等以上的量。在此，在本说明书中，液面上方空间32a是指瓶本体32内部的空间中的形成于内容物43的液面上方的空间，除了在内容物43产生的泡43a以外。所以，泡43a和液面上方空间32a所含有的气体相当于上市后的顶部空间中的气体。 

设于非活性气体供给部15的下游侧的瓶盖装配部16将瓶盖33装配于瓶30的口部31，由此，将瓶30密闭。 

(内容物填充方法) 

接着，根据图1、图3以及图4A-图4C，对本实施方式涉及的内容物填充方法进行说明。使用上述的内容物填充系统10(图1)来进行本实施方式涉及的内容物填充方法。 

首先，在杀菌部11，利用杀菌剂40来对空的瓶30内进行杀菌(杀菌工序)(图3的步骤S1)。作为该杀菌剂40，如上所述，列举过氧化氢水或过乙酸。此外，在该杀菌工序中，除了采用使用杀菌剂40的杀菌方法以外，也可以采用上述的EB杀菌方法。这样，在杀菌部11， 对瓶30内进行杀菌。 

接着，在第1搬送机构17，将被杀菌的瓶30上下反转，使得口部31向着下方，然后，将该瓶30搬送至冲洗部12。接着，在该冲洗部12，从瓶30的口部31向瓶本体32内供给冲洗水41(冲洗工序)(图3的步骤S2)。这样，通过使用冲洗水41来对瓶30内进行清洗，从而去除残存于瓶30内的杀菌剂40等。此外，在杀菌工序中使用EB杀菌方法的情况下，由于不使用杀菌剂40，因而不一定必须设置该冲洗工序。但是，在杀菌工序中使用EB杀菌方法的情况下，也可以为了除去残存于瓶30内的异物等而设置该冲洗工序。 

接下来，依然使口部31向着下方而将瓶30搬送至非活性气体置换部13。在该非活性气体置换部13，从瓶30的口部31向瓶本体32内仅供给非活性气体42，利用非活性气体42来对瓶本体32内进行置换(非活性气体置换工序)(图3的步骤S3)。这样，还具有这样的效果：通过将非活性气体42从下方喷射至瓶本体32内，从而能够有效地去除残存于瓶本体32内的冲洗水41。 

接着，在第2搬送机构18，将填充有非活性气体42的瓶30上下反转，使得口部31向着上方，然后，将该瓶30搬送至内容物填充部14。接下来，在内容物填充部14，从瓶30的口部31向瓶本体32内填充内容物43(内容物填充工序)(图3的步骤S4，图4A)。此外，预先在液处理工序中，对所填充的内容物43进行控制(液脱气)管理，从而抑制其溶解氧浓度。 

在该内容物填充工序时，在填充至瓶30的瓶本体32的内容物43的内部和表面，由于填充时的卷入而产生许多泡43a。在这种情况下，如上所述，在非活性气体置换工序中，将非活性气体42导入瓶本体32内。所以，在内容物43，产生将非活性气体42收纳于内部的泡43a。另外，非活性气体42被包入内容物43中。 

在本实施方式中，优选，内容物43如上所述地由绿茶等茶饮料、牛奶等乳饮料、咖啡饮料、功能性饮料、蔬菜汁饮料或果汁饮料等容 易起泡的液体构成。即，依照本实施方式，由于抑制内容物43的初期氧化的效果高，因而以绿茶为代表的拥有容易因氧化劣化而改变风味或色差的性质的液体非常适合作为内容物43。另外，使用含有许多在内容物43的填充时容易起泡且泡难以消失的乳成分的液体也是有效的。 

在内容物填充工序之后，将瓶30搬送至非活性气体供给部15。接下来，在该非活性气体供给部15，从瓶30的口部31向瓶本体32内供给非活性气体42(非活性气体供给工序)(图3的步骤S5，图4B)。由此，将非活性气体42填充至瓶本体32的液面上方空间32a内。结果，在从非活性气体置换部13经过内容物填充部14而到达非活性气体供给部15的瓶30的搬送中丧失一部分的非活性气体42被填补至瓶本体32内。 

在非活性气体供给工序之后，将瓶30搬送至瓶盖装配部16。随后，在瓶盖装配部16，将瓶盖33装配于瓶30的口部31，由此，得到内容物装入瓶35(瓶盖装配工序)(图3的步骤S6，图4C)。 

该盖严后的内容物装入瓶35具备瓶30和内容物43，其中，瓶30具有瓶本体32和口部31，内容物43被填充至瓶30的瓶本体32内。另外，在瓶本体32的液面上方空间32a内填充有非活性气体42，并且，形成有将非活性气体42收纳于内部的泡43a(图4C)。所以，将从最初起存在于瓶30内的氧量(初期容器内总氧量)抑制得极其少。 

可是，在本实施方式中，从上述的杀菌工序至瓶盖装配工序的工序整体在无菌环境下进行，并且，在5℃～55℃，例如常温(5℃～35℃)，从瓶30的口部31向瓶本体32内填充内容物43。即，采用所谓的无菌填充方式。 

在此，对本实施方式涉及的无菌填充方式和热填塞填充方式的不同进行说明。作为本实施方式涉及的无菌填充方式的特征，内容物43的填充温度为5℃～55℃，因而填充时的泡43a和液面上方空间32a的气体量与上市后的制品(内容物装入瓶35)的顶部空间容积大致相等。 

与此相对的是，在采用热填塞填充方式的情况下，在85℃以上的高温下填充内容物。因此，在填充时，顶部空间充满蒸气，顶部空间的氧浓度变低。另外，随后，在内容物成为常温的情况下，顶部空间大大地减少。而且，气体向液体的溶解度，一般而言具有越是低温就越增大的性质。 

所以，本实施方式涉及的无菌填充方式，与热填塞填充方式相比，由于内容物43的填充时的空气的卷入而导致内容物43中的溶解氧浓度容易升高。此外，由于液面上方空间32a大，因而瓶30内的总氧量处于容易变大的倾向。所以，尤其是，在使用无菌填充方式的情况下，抑制从最初起存在于瓶30内的氧量(初期容器内总氧量)，在防止内容物43的氧化的方面变得有效。 

此外，在本实施方式中，优选，内容物装入瓶35的生产(搬送)速度为100bpm～2000bpm。在此，bpm(瓶每分钟(bottle per minute))是指每1分钟的瓶30的搬送速度。在这种情况下，优选，从非活性气体置换工序(图3的步骤S3)至内容物填充工序(图3的步骤S4)的期间以0.5秒～20秒进行。 

此外，能够将聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚丙烯(PP)、聚乳酸(PLA)等合成树脂材料用作瓶30的材料。此外，后文对瓶30的优选的形状进行详述。 

如以上那样，依照本实施方式，从瓶30的口部31向瓶本体32内仅供给非活性气体42，利用非活性气体42来对瓶本体32内进行置换，然后，从口部31向瓶本体32内填充内容物43。由此，在瓶本体32内，填充有非活性气体42，并且，在内容物43，形成有将非活性气体42收纳于内部的泡43a。结果，能够减少瓶30内的初期容器内总氧量(刚刚制造之后的存在于液面上方空间32a内部的氧量、存在于泡43a内部的氧量以及溶解于内容物43的氧量的合计)，能够抑制内容物43的初期氧化劣化。具体而言，在500ml大小的瓶30的情况下，能够将初期容器内总氧量抑制为2.0cc以下。 

另外，依照本实施方式，从瓶30的口部31向瓶本体32内供给冲洗水41(冲洗工序)，随后，从口部31向瓶本体32内仅供给非活性气体42，利用非活性气体42来对瓶本体32内进行置换(非活性气体置换工序)。所以，能够由非活性气体42有效地除去冲洗水41。 

另外，依照本实施方式，在内容物填充工序之后，设有从口部31向瓶本体32内供给非活性气体42的非活性气体供给工序。由此，能够将在搬送中从瓶本体32内丧失一部分的非活性气体42填补至瓶本体32，能够更可靠地抑制内容物43的初期氧化劣化。 

另外，依照本实施方式，在5℃～55℃从口部31向瓶本体32内填充内容物43，并且，工序整体在无菌环境下进行(无菌填充方式)。即，由于与热填塞填充方式不同，不对内容物43进行加热，因而能够防止热所导致的内容物43的劣化。 

而且，依照本实施方式，由于没有必要大幅地改造以现有的无菌填充方式使用的设备，因而能够抑制设备成本。 

而且，依照本实施方式，由于内容物装入瓶35的生产(搬送)速度是100bpm～2000bpm，另外，从非活性气体置换工序至内容物填充工序的期间以0.5秒～20秒进行，因而能够以高速对瓶30填充内容物43。 

(实施例) 

接着，使用图1、图3、图5以及图6来说明本发明的具体的实施例。 

(实施例1) 

使用图1所示的内容物填充系统10且根据图3所示的内容物填充方法而制作内容物装入瓶35(实施例1)。在这种情况下，在无菌环境且常温下填充内容物43(无菌填充方式)。另外，将容量500ml的PET瓶用作瓶30，而且，瓶30的搬送速度为900bpm。 

首先，利用由过氧化氢水构成的杀菌剂来对瓶30内进行杀菌(杀菌工序)，接着，从口部31向瓶本体32内供给冲洗水(冲洗工序)。接下来，从口部31向瓶本体32内供给550ml由氮构成的非活性气体， 利用氮气来对瓶本体32内进行置换(非活性气体置换工序)。接着，从口部31向瓶本体32内填充由绿茶构成的内容物43(内容物填充工序)。在这种情况下，填充前的绿茶内的氧浓度是1.4ppm。另外，绿茶的填充温度是30.2℃。 

接下来，从口部31向瓶本体32内供给由氮构成的非活性气体(非活性气体供给工序)，随后，将瓶盖33装配于口部31，由此，得到实施例1涉及的内容物装入瓶35。在这种情况下，顶部空间的容量是20ml。 

对这样得到的内容物装入瓶35(实施例1)的初期容器内总氧量(来自饮料的氧量+来自顶部空间的氧量)进行测量。分别实际测量顶部空间的氧浓度(％)、顶部空间的容量、内容物的填充量、内容物中的溶解氧浓度(％)，基于下列公式而算出初期容器内总氧量。 

(初期容器内总氧量)＝(顶部空间的氧浓度)×(顶部空间的容量)+(内容物的填充量)×(内容物中的溶解氧浓度) 

结果，初期容器内总氧量成为1.5cc(来自饮料的氧量0.4cc+来自顶部空间的氧量1.1cc)(参照图5)。此外，在来自饮料的氧量中，包括溶解于绿茶的氧量，在来自顶部空间的氧量中，包括存在于液面上方空间32a内部的氧量和存在于泡43a内部的氧量。 

(实施例2) 

在比实施例1更降低液体温度的状态下，填充内容物43，产生许多泡43a(在顶部空间的容量中，泡43a所占的比例(也称为泡率)为18％)，除此以外，与实施例1同样地制作内容物装入瓶35(实施例2)。测量该内容物装入瓶35(实施例2)的初期容器内总氧量，为1.0cc(来自饮料的氧量0.4cc+来自顶部空间的氧量0.6cc)(参照图5)。 

(比较例1) 

在冲洗工序之后，从口部31向瓶本体32内供给550ml不是由氮构成而是由无菌化的空气构成的气体，并且，不进行非活性气体供给工序，除此以外，与实施例1同样地制作内容物装入瓶(比较例1)。测 量该内容物装入瓶(比较例1)的初期容器内总氧量，为5.0cc(来自饮料的氧量1.0cc+来自顶部空间的氧量4.0cc)(参照图5)。 

(比较例2) 

在冲洗工序之后，从口部31向瓶本体32内供给550ml不是由氮构成而是由无菌化的空气构成的气体，除此以外，与实施例1同样地制作内容物装入瓶(比较例2)。测量该内容物装入瓶(比较例2)的初期容器内总氧量，为2.5cc(来自饮料的氧量0.5cc+来自顶部空间的氧量2.0cc)(参照图5)。 

(比较例3) 

不使用无菌填充方式，而是使用热填塞填充方式，除此以外，与实施例1同样地制作内容物装入瓶(比较例3)。测量该内容物装入瓶(比较例3)的初期容器内总氧量，为1.7cc(来自饮料的氧量0.4cc+来自顶部空间的氧量1.3cc)(参照图5)。 

结果，能够将实施例1和实施例2涉及的内容物装入瓶35的初期容器内总氧量抑制为2.0cc以下(分别为1.5cc、1.0cc)。该数值与使用热填塞填充方式且在同样的条件下制作的内容物装入瓶(比较例3)的数值(1.7cc)相比而为同等或在其以下(参照图5)。另一方面，比较例1和比较例2涉及的内容物装入瓶的初期容器内总氧量超过2.0cc(分别为5.0cc、2.5cc)。 

接着，在上述的实施例1和实施例2涉及的内容物装入瓶35与比较例1～比较例3涉及的内容物装入瓶之间，比较伴随着时间的经过的容器内总氧量(图6)。结果，在实施例1和实施例2涉及的内容物装入瓶35的情况下，在比较例1～比较例3涉及的内容物装入瓶的情况下，氧均透过瓶的壁面，由此，伴随着时间的经过，容器内总氧量徐徐地增加(图6的图表向右方上升)。然而，即使在经过长时间之后，这些瓶的容器内总氧量的差也维持为大致一定。由此，确认了将初期容器内总氧量抑制得较低，对于抑制内容物的氧化劣化是有效的。 

(瓶的构成) 

接着，使用图7至图10，对适合用于本实施方式涉及的内容物填充方法和内容物填充系统的瓶的构成进行说明。 

如上所述，在本实施方式中，从瓶30的口部31向瓶本体32内仅供给非活性气体42，利用非活性气体42来对瓶本体32内进行置换(非活性气体置换工序)，随后，从口部31向瓶本体32内填充内容物43(内容物填充工序)。 

另外，如上所述，在内容物填充工序时，由于填充时的卷入而在内容物43产生许多泡43a。非活性气体42被关入该泡43a的内部。所以，许多泡43a的合计体积(以下，也称为起泡体积)越大，就越能够使瓶本体32的液面上方空间32a内的氧量相对地减少。另外，在至瓶盖装配工序为止的期间，泡43a内部的非活性气体42不与外部的氧进行置换。所以，能够将存在于瓶30内的氧量(初期容器内总氧量)抑制得较低。本发明者们发现，这样的起泡体积容易受到瓶30的形状导致的影响，尤其是，容易受到瓶30的底部的形状导致的影响。 

以下，根据图7至图10，对在本实施方式中使用的瓶(实施例A、实施例B、实施例C、实施例D)依次进行说明。 

(实施例A) 

图7A和图7B显示了适合用于本实施方式涉及的内容物填充方法和内容物填充系统的瓶30(30a)(实施例A)。此外，图7A是显示实施例A涉及的瓶的立体图，图7B是显示实施例A涉及的瓶的底部的剖面图(图7A的VII-VII线的剖面图)。 

图7A和图7B所示的瓶30(30a)具有口部31和瓶本体32。其中，瓶本体32具有筒部21和底部22，底部22连接至筒部21，并且，由花瓣(petaloid)形状构成。底部22具有沿周方向等间隔地配置的5个脚部23。在这种情况下，筒部21的外径(筒直径)成为55mm至70mm，优选成为60mm至70mm。 

(实施例B) 

图8A和图8B显示了适合用于本实施方式涉及的内容物填充方法 和内容物填充系统的瓶30(30b)(实施例B)。此外，图8A是显示实施例B涉及的瓶的立体图，图8B是显示实施例B涉及的瓶的底部的剖面图(图8A的VIII-VIII线的剖面图)。 

图8A和图8B所示的瓶30(30b)具有口部31和瓶本体32。其中，瓶本体32具有筒部21和底部24，底部24连接至筒部21，并且，在中央形成有陷没部25。在这种情况下，筒部21的外径(筒直径)成为55mm至70mm，优选成为60mm至70mm。 

该瓶30b具有在底部24的中央部向着内侧陷没的陷没部25。该陷没部25具有向着内部倾斜的渐缩状周壁26和设在其上端的大致星形状的中心凹部27。另外，陷没部25的深度，即从接地部28至陷没部25的最深部的距离Hb是筒直径的4％～40％，优选为10％～30％。如果距离Hb比筒直径的4％更小，那么，不能充分地增大泡43a的起泡体积。另一方面，如果距离Hb超出筒直径的40％，那么，成形性的稳定变差，难以显出底部24的形状，因而不优选。 

(实施例C) 

另一方面，图9A和图9B显示了能够用于本实施方式涉及的内容物填充方法和内容物填充系统的瓶60(实施例C)。此外，图9A是显示实施例C涉及的瓶的立体图，图9B是显示实施例C涉及的瓶的底部的剖面图(图9A的IX-IX线的剖面图)。 

图9A和图9B所示的瓶60具有口部31和瓶本体32。其中，瓶本体32具有筒部21和底部61，底部61连接至筒部21，并且，形成有凹部62。凹部62具有多个台阶部63、63。在这种情况下，筒部21的外径(筒直径)成为55mm至70mm。另外，凹部62的深度，即从接地部64至凹部62的最深部的距离Hc是筒直径的4％～15％。 

(实施例D) 

图10A和图10B显示了能够用于本实施方式涉及的内容物填充方法和内容物填充系统的瓶70(实施例D)。此外，图10A是显示实施例D涉及的瓶的立体图，图10B是显示实施例D涉及的瓶的底部的剖面 图(图10A的X-X线的剖面图)。 

图10A和图10B所示的瓶70具有口部31和瓶本体32。其中，瓶本体32具有筒部21和底部71，底部71连接至筒部21，并且，形成有凹部72。在这种情况下，筒部21的外径(筒直径)成为55mm至70mm。另外，凹部72的深度，即从接地部73至凹部72的最深部的距离Hd是筒直径的4％～15％。 

(实施例) 

接着，说明图7至图10所示的瓶的具体的实施例。 

首先，准备图7至图10所示的瓶(分别称为实施例A的瓶30a、实施例B的瓶30b、实施例C的瓶60、实施例D的瓶70)。各瓶30a、30b、60、70的内容量是500ml，除了底部以外，各瓶的形状彼此相同。接着，关于各个瓶，制作内容物装入瓶。具体而言，如以下那样制作内容物装入瓶。 

(实施例A) 

使用图7A和图7B所示的实施例A的瓶30a来制作内容物装入瓶35(实施例A)。具体而言，使用图1所示的内容物填充系统10且根据图3所示的内容物填充方法而制作内容物装入瓶35(实施例A)。在这种情况下，在无菌环境且常温下填充内容物43(无菌填充方式)。另外，将容量500ml的PET瓶用作瓶30a，而且，瓶30a的搬送速度为600bpm。 

首先，利用由过氧化氢水构成的杀菌剂来对瓶30a内进行杀菌(杀菌工序)，接着，从口部31向瓶本体32内供给冲洗水(冲洗工序)。接下来，从口部31向瓶本体32内供给600ml由无菌化氮气构成的非活性气体42，利用氮气来对瓶本体32内进行置换(非活性气体置换工序)。接着，从口部31向瓶本体32内填充由绿茶构成的内容物43(内容物填充工序)。在这种情况下，填充前的绿茶内的氧浓度是1.4ppm。另外，绿茶的填充温度是30.2℃。 

接下来，从口部31向瓶本体32内供给由氮构成的非活性气体(非 活性气体供给工序)，随后，将瓶盖33装配于口部31，由此，得到实施例A涉及的内容物装入瓶35。在这种情况下，顶部空间的容量是20ml。 

对这样得到的内容物装入瓶35(实施例A)的起泡体积和初期容器内总氧量进行测量。结果，起泡体积是3.6cc，初期容器内总氧量成为1.4cc。 

(实施例B) 

使用图8A和图8B所示的瓶30b，除此以外，与实施例A同样地制作内容物装入瓶35(实施例B)。对该内容物装入瓶35(实施例B)的起泡体积和初期容器内总氧量进行测量，起泡体积是3.4cc，初期容器内总氧量成为1.5cc。 

(实施例C) 

使用图9A和图9B所示的瓶60，除此以外，与实施例A同样地制作内容物装入瓶(实施例C)。对该内容物装入瓶(实施例C)的起泡体积和初期容器内总氧量进行测量，起泡体积是2.1cc，初期容器内总氧量成为2.0cc。 

(实施例D) 

使用图10A和图10B所示的瓶70，除此以外，与实施例A同样地制作内容物装入瓶(实施例D)。对该内容物装入瓶(实施例D)的起泡体积和初期容器内总氧量进行测量，起泡体积是0.8cc，初期容器内总氧量成为2.4cc。 

结果，与实施例C和实施例D涉及的瓶60、70相比，实施例A和实施例B涉及的瓶30a、30b具有容易产生非活性气体43的泡43a所导致的起泡的形状，由此得知，实施例A和实施例B涉及的内容物装入瓶35的初期容器内总氧量被抑制得相对地较低。即，实施例A和实施例B涉及的瓶30a、30b分别在其底部22、24形成有比较大的凹凸。因此，考虑到，在填充内容物43时容易产生起泡，由此，能够将初期容器内总氧量抑制得较低。另一方面，在底部是平底形状的 情况下，由于在对填充液进行填充时，难以发生液体的紊流现象，也难以发生起泡，因而将初期容器内总氧量抑制得较低的效果较小。反言之，在底部由花瓣形状构成(实施例A)或在底部形成有陷没部(实施例B)的情况下，由于底部的形状复杂，因而在填充时容易发生紊流，产生泡，而且，该泡中充满氮。此外，关于实施例C和实施例D涉及的瓶60、70，抑制初期容器内总氧量的效果相对地变低，但并不是未得到效果。 

Claims (19)

1.一种内容物填充方法，对具有口部和瓶本体的瓶填充内容物，其特征在于，具备：

冲洗工序，从口部向瓶本体内供给冲洗水；

非活性气体置换工序，在冲洗工序之后，由插入口部内的喷嘴从向着下方的口部向瓶本体内仅供给非活性气体，利用非活性气体来对瓶本体内进行置换，并且，去除残存于瓶本体内的冲洗水；以及

内容物填充工序，从向着上方的口部向瓶本体内填充内容物。

2.根据权利要求1所述的内容物填充方法，其特征在于，在冲洗工序之前，设有对瓶内进行杀菌的杀菌工序。

3.根据权利要求1所述的内容物填充方法，其特征在于，在冲洗工序之前，设有利用电子束来对瓶内进行杀菌的杀菌工序。

4.根据权利要求1所述的内容物填充方法，其特征在于，在内容物填充工序之后，设有从口部向瓶本体内供给非活性气体的非活性气体供给工序。

5.根据权利要求4所述的内容物填充方法，其特征在于，在非活性气体供给工序之后，设有将瓶盖装配于口部的瓶盖装配工序。

6.根据权利要求1所述的内容物填充方法，其特征在于，在内容物填充工序中，从口部向瓶本体内填充5℃～55℃的温度的内容物。

7.根据权利要求1所述的内容物填充方法，其特征在于，工序整体在无菌环境下进行。

8.根据权利要求1所述的内容物填充方法，其特征在于，通过在非活性气体置换工序时导入瓶本体内的非活性气体，在内容物填充工序时使得填充至瓶本体内的内容物产生将非活性气体收纳于内部的泡。

9.根据权利要求1所述的内容物填充方法，其特征在于，内容物由茶饮料、乳饮料、咖啡饮料、功能性饮料、蔬菜汁饮料或果汁饮料构成。

10.根据权利要求1所述的内容物填充方法，其特征在于，从非活性气体置换工序开始至内容物填充工序结束的期间以0.5秒～20秒进行。

11.根据权利要求1所述的内容物填充方法，其特征在于，瓶的瓶本体具有筒部和由花瓣形状构成的底部。

12.根据权利要求1所述的内容物填充方法，其特征在于，瓶的瓶本体具有筒部和形成有陷没部的底部，陷没部的深度是筒部的外径的4％～40％。

13.一种内容物填充系统，对具有口部和瓶本体的瓶填充内容物，其特征在于，具备：

冲洗部，从口部向瓶本体内供给冲洗水；

非活性气体置换部，设在冲洗部的下游侧，由插入口部内的喷嘴从向着下方的口部向瓶本体内仅供给非活性气体，利用非活性气体来对瓶本体内进行置换，并且，去除残存于瓶本体内的冲洗水；以及

内容物填充部，设在非活性气体置换部的下游侧，从向着上方的口部向瓶本体内填充内容物。

14.根据权利要求13所述的内容物填充系统，其特征在于，

在冲洗部的上游侧，设有对瓶内进行杀菌的杀菌部。

15.根据权利要求13所述的内容物填充系统，其特征在于，在冲洗部的上游侧，设有利用电子束来对瓶内进行杀菌的杀菌部。

16.根据权利要求13所述的内容物填充系统，其特征在于，在内容物填充部的下游侧，设有从口部向瓶本体内供给非活性气体的非活性气体供给部。

17.根据权利要求16所述的内容物填充系统，其特征在于，

在非活性气体置换部的上游侧，设有对瓶内进行杀菌的杀菌部，

在非活性气体置换部的上游侧且杀菌部的下游侧，设有从口部向瓶本体内供给冲洗水的冲洗部，

在非活性气体供给部的下游侧，设有将瓶盖装配于口部的瓶盖装配部。

18.根据权利要求13所述的内容物填充系统，其特征在于，瓶的瓶本体具有筒部和由花瓣形状构成的底部。

19.根据权利要求13所述的内容物填充系统，其特征在于，瓶的瓶本体具有筒部和形成有陷没部的底部，陷没部的深度是筒部的外径的4％～40％。