JP2000142639A - バッグインボックス用無菌充填装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 無菌チャンバーを使用せずにBIB 内袋に固形
物を含む液状食品を無菌充填する場合、注出口及び充填
ノズル先端を蒸気殺菌するために充填ノズル先端に設け
た蒸気通路に固形物が残留し、殺菌不良等のトラブルの
原因となる。 【解決手段】 注出口31に中栓32を嵌合したBIB 用内袋
2 に無菌充填する際に、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を蒸気殺菌するた
めに、充填ノズル11の先端部分に蒸気通路15及び15ａを
設け、その蒸気通路15及び15ａに蒸気開閉装置18を設け
た。蒸気殺菌のときは蒸気通路15と15ａを連通状態
（(b) 図）にし、内容物の充填時は、圧縮エアー供給口
22及び22ａに圧縮空気を送って、開閉ロッド21及21ａを
移動して蒸気通路15及び15ａを閉鎖し、蒸気通路15及び
15ａへの内容物の進入を防止する。

Description

【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、ＢＩ
Ｂ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、ＢＩ
Ｂ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 、Ｖ
4 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４
５ａ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１５
ａ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１７
ａを閉じ、バルブ１７を開放して蒸気供給管１６に１ｋ
ｇｆ／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２１
ａ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３０
ａ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３
２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１
１ａ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１
１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２１
ａを移動させて、図２（ａ）に示すように、蒸気通路１
５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１
３ａ、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１１
ａ、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４
０から注出口３１を取り外して、図５に示すようなＢＩ
Ｂ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１０
ｌ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。 包装材料：ＯＮ 15 ／ＰＥ15／Ａｌ／ＰＥ 55 ／／Ｐ
Ｅ 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】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】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３
２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ＢＩ
Ｂ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１
７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１
５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１
０秒間保持して、充填ノズル先端１１ａ、充填弁先端１
３ａ、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１
６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１
３ａ、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

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【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。
2. 【請求項２】 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
   とする請求項１に記載のバッグインボックス用内袋の無
   菌充填装置。
3. 【請求項３】 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請求項１又は請求項２に記載のバ
   ッグインボックス用内袋の無菌充填装置。