JP2004010076A - 加温販売用低酸性飲料ボトルの充填方法 - Google Patents

Abstract

【課題】低酸性飲料のプラスチックボトル詰品を加温販売することが可能な充填方法を提供すること。
【解決手段】耐熱性ポリエステルボトル或いは酸素吸収性機能付きボトルに、低酸性飲料をアセプティック充填し、加温販売用のボトル詰め製品とすることを特徴とする。
【選択図】　無し。

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、低酸性飲料を加温して販売し得るように、プラスチックボトルに低酸性飲料を充填する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液体飲料、特に非炭酸飲料の代表的なプラスチックボトル充填包装技術として、ホットパック法（熱間充填法）やアセプティック充填法（無菌充填法）が知られている。
【０００３】
ホットパック法は、予め加熱殺菌した内容液（液体飲料）を、洗浄、除菌したボトルに熱間充填し（約８５〜９３℃）、殺菌したキャップで密封し、転倒させて内容液（液体飲料）の熱でボトルとキャップとを殺菌し、さらに不足する場合には、熱水シャワーにより、例えば７０〜７５℃で３〜５分、後殺菌するというものである。この方法では、熱によるボトルの変形を防止するために、耐熱性のボトル、例えば耐熱性ポリエステルボトルが使用されている。
【０００４】
また、アセプティック充填法では、超高温殺菌法（ＵＨＴ）を使用し、一般に、１２５℃以上の超高温下で４〜５秒間、内容液（液体飲料）の殺菌が行われ、殺菌後の内容液は、品質劣化を防止するために急冷される。さらに、無菌的に製造された包装材料（ボトル及びキャップ）を充填迄、無菌的に取り扱うか、または製造された包装材料を充填前に殺菌液で殺菌処理し、ボトルの中に先に殺菌処理された内容液を充填し、キャップにより密封する。殺菌液としては、過酢酸や過酸化水素の水溶液が使用されている。
このようなアセプティック充填法では、従来は、常温充填を前提としていたため、ボトル成形での加熱処理が不要であり、安価な非耐熱ボトルが使用され、コスト的な利点がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
低酸性（例えばＰＨが４．６以上）飲料の中には、ホットウォーマーやホットベンダーにより加温販売することが望まれるものが多いが、これらの内、コーヒー、ミルク入りコーヒー、紅茶、ミルク入り紅茶、ココア、スープ、緑茶、ウーロン茶、混合茶、中国茶、その他ミルク入り飲料などは、これをプラスチックボトルに充填しての加温販売が困難であるという問題がある。
【０００６】
即ち、上記のような低酸性飲料は、例えばホットパック法によりボトルに充填密封した場合、ホットパック前提のＵＨＴ殺菌では、耐熱性が強い常温細菌の一部や、Ｂ．Ｓｔｅａｒｏｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｕｓ、Ｂ．Ｃｏａｇｕｌａｎｓ、Ｃｌ．Ｔｈｅｒｍｏｓａｃｃｈａｌｏｌｙｔｉｃｕｍ、Ｃｌ．ｔｈｅｒｍｏｈｙｄｒｏｓｕｌｆｕｒｉｍ、Ｃｌ．ｔｈｅｒｍｏａｃｅｔｉｃｕｍ等の好熱性細菌を死滅させることができず、また常温細菌を前提としたボトル殺菌条件では、上記の好熱性細菌を死滅させるのに十分ではなく、常温保管及びホットベンダー等の加温保管で、これらの菌が増殖し、内容液の変敗を生じてしまうため、お茶類等のように、それ自体抗菌性を有しているもののみが、限定された条件の中で、常温販売が試みられているに過ぎない。
【０００７】
また、アセプティック充填法により低酸性飲料をボトルに充填密封した場合には、上記のような好熱性細菌を死滅させる殺菌条件が前提にすれば、加温販売中に問題となる微生物を抑制することは出来るが、加温保管中でのボトルの変形、密封性に問題があり、やはり現状の方法では加温販売が困難となっている。
さらに、従来のアセプ常温充填では、常温販売で比較的問題にならなかった酸素による内容物劣化が、高温となる加温販売をする場合には問題となってくる。従って、上述した低酸性飲料のプラスチックボトルに充填したものは加温販売されていないのが現状である。
【０００８】
従って本発明の目的は、低酸性飲料のプラスチックボトル詰製品を加温販売することが可能な充填製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、耐熱性ポリエステルボトルに、低酸性飲料をアセプティック充填し、加温販売用のボトル詰め製品とすることを特徴とする加温販売用低酸性飲料ボトルの充填方法が提供される。
また、本発明によれば、酸素吸収機能が付与された耐熱性ボトルに、低酸性飲料をアセプティック充填し、加温販売用のボトル詰め製品とすることを特徴とする加温販売用低酸性飲料ボトルの充填方法。
本発明においては、前記低酸性飲料を８５℃以上に加熱し、アセプティック高温充填により、加温販売用のボトル詰め製品とすることが好適である。
【００１０】
即ち、従来、アセプティック充填法では採用されていなかった耐熱性ボトルを採用することにより、アセプティックで、従来の常温充填以外に高温充填を可能とする。
また耐熱性ポリエステルボトルや酸素吸収機能を有する耐熱性ボトルを採用することにより、低酸性飲料の加温販売用のボトル詰め製品の、高温保管における酸素による品質劣化と、加温による容器変形を抑制することができる。
【００１１】
本発明においては、好熱性細菌を対象とした殺菌を施したアセプティック法により低酸性飲料をボトルに充填し、ホットウォーマーやホットベンダーによる加温によって、このような菌が増殖することがなく、内容液（低酸性飲料）の変敗が有効に回避される。ボトルとしては、耐熱性のポリエステルボトル或いは酸素吸収機能付耐熱性ボトルが使用され、これらは何れも耐熱性に優れており、従来の常温充填以外に、高温充填が可能となる。
【００１２】
また、従来のアセプティックボトルは、常温充填を前提にした非耐熱性、ボトル強度を有するボトルであり、加温保管では、ボトル胴部及び口部が変形や、ボトルの密封性が損なわれるという問題が生じるが、耐熱性ボトルにすることにより、これらを未然に防止できる。
【００１３】
かくして本発明によれば、お茶の如き抗菌性を有していない他の低酸性飲料についても、加温販売が可能となる。
また耐熱性ボトルを使用しているため、従来の非耐熱性ボトルと異なり、高温環境下、例えば充填温度を上げての充填や、スチーム・加熱窒素等環境下で充填することが、より容易になり、常温充填より、ボトルヘッドスペース中及び内容液中の溶存酸素量を減らすことが可能となる。
さらに、耐熱性ボトルを使用するため、ボトル薬剤殺菌条件でも、温度条件で常温対応ボトルよりは適用範囲を広く選択することが可能となる。
【００１４】
一方、アセプティック充填において、クリーンボックス化を採用し、薬剤と熱水の複合殺菌が可能である場合には、機械外面殺菌だけでなく、ボトルノズル部への熱水、スチームによる滅菌、洗浄も可能となり、低酸性飲料の殺菌保証レベル及び生産性の向上が出来る。
また、最近の消費者の安全性を重視する動向に対し、ミルク入り製品等は、ボツリヌス菌が万が一混入した場合生育する内容物であるが、従来の非加熱ボトルでは、加熱保管時でのボトル口部の変形による二次汚染や、意図的な人手による混入が考えられるが、口部を加熱したボトルを使用することにより、これらの変形に有利な耐熱性ボトルの使用により、安全性をより高めることが可能となる。
【００１５】
【発明の実施形態】
耐熱性ボトル：
本発明において用いる耐熱性ボトルは、熱可塑性ポリエステルを原料とし、二軸延伸ブロー成形及び熱処理（熱固定）により製造したボトルを使用するが、耐熱性と加温適用容器強度があれば、その成型方法は問わない。
【００１６】
熱可塑性ポリエステルとしては、従来からのテレフタル酸や、イソフタール酸、ナフタレンジカルボン酸、Ｐ−β−オキシエトキシ安息香酸、ビフェニル−４，４‘−ジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、トリメリット酸等を含む多くの芳香族カルボン酸成分が挙げられ、またアルコール成分としても、エチレングリコールや、１，４−ブタンジオール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、シクロヘキサンジメタノール、グリセロール、ペンタエリスリトール等、多くのアルコールが挙げられる。これから誘導されたポリエステルは、ホモポリエステルでも共重合ポリエステルでもよく、またこれらの２種類以上のブレンド物であってもよい。
【００１７】
本発明において、最も好適なポリエステルは、ポリエチレンフタレート（ＰＥＴ）であり、その固有粘度（ＩＶ）が０．５以上、特に０．６〜１．５の範囲にあるものが、成形性や機械的性質、耐熱性などの点で好適である。
【００１８】
本発明で使用する耐熱性ポリエステルボトルは、上述したポリエステルを用いて、それ自体公知の方法で製造されるが、同様な機能を有したボトルを製造出来るなら、特定の方法に限定されるものではない。
【００１９】
耐熱性は、ポリエステルを結晶化することにより得られる。射出成形や押出成形により、プリフォームを形成し、このプリフォームの口部を中心に耐熱性を付与する加熱処理をするが、ボトルにしてから加熱処理し、耐熱性を付与しても良い。
【００２０】
加熱の方法は、一般に赤外線加熱、熱風加熱、誘導加熱等の加熱手段を用いて、１００〜２２０℃、特に１５０〜２００℃で結晶化させる。また、ボトルは熱固定処理を実施する。一般には金型を加熱して達成する。上記の耐熱性付与は、同様な機能を付与する方法なら特に限定しない。
【００２１】
また、耐熱性で、酸素吸収機能を有するボトルは、内外層ポリオレフィン系やポリエステル系樹脂の間に、酸素吸収機能を有する樹脂層を設けることにより得ることが出来る。本発明においては、このような酸素吸収機能を有する耐熱性ボトルも好適に使用することができる。酸素吸収機能を有する樹脂層は、酸素バリヤー性樹脂に、酸化重合体及び遷移金属触媒等を配合した樹脂組成物から形成されるが、同様な耐熱性と酸素吸収機能を有しているなら、特に限定しない。
【００２２】
アセプティック充填：
本発明においては、上述した耐熱性ポリエステルボトル或いは酸素吸収機能付き耐熱性ボトルに、低酸性飲料をアセプティック充填する。このアセプティック充填は、公知の方法によって行われる。
即ち、既に述べた通り、先ずボトルに充填すべき低酸性飲料（以下、単に内容液と呼ぶことがある。）を、例えば１２５℃以上の超高温下で数秒間、超高温殺菌（ＵＨＴ）し、常温充填では殺菌後の内容液を急冷し、高温充填では、９３℃以下の高温までに冷却し、充填する。この時使用されるボトルは、殺菌液、例えば過酢酸系、過酸化水素、オゾン水等で処理されるが、殺菌効果を得るために薬剤を加熱、又は熱風を併用して殺菌することが有効である。この場合、従来のように、非加熱ボトルを使用している場合には６５℃くらいが上限であり、好熱性細菌の死滅には、２５００ｐｐｍ近くまで薬剤濃度を上げる必要があった。しかるに、耐熱ボトルを使用する本アセプティック充填方法では、薬剤加熱温度を、９５℃付近を上限に、例えば８０〜８５℃くらいで加熱処理してから、無菌水で洗浄後、無菌充填することで薬剤濃度を下げることが可能となる。
【００２３】
尚、キャップとしては、アルミ等の金属製キャップでもポリオレフィン等のプラスチックからなるプラスチックキャップの何れでもよく、キャップによるボトル口部のシールは、いわゆるトップシール、アウトサイドシール、インサイドシール、インナーシール等の任意の手段を採用することができ、また良好なシール性を確保するために、キャップの頂板部内面に、ライナー材やパッキン等を設けることも勿論可能である。
【００２４】
以上のようにして低酸性飲料がアセプティック充填されたボトルは、ホットウォーマーやホットベンダー、ホットプレート、湯煎等の熱水浸漬などを使用して、例えば５０〜８５℃位の温度に加温して販売することが出来る。即ち、加温販売に際して問題となる好熱性細菌等の殺菌に対し、薬剤加熱温度を従来より高めることができ、かつ加温販売中の加熱によるボトル変形が有効に抑制され、このような加温による密封性が損なわれることなく、かつ、ボツリヌス菌が生育できるミルク入り等低酸性飲料において、加温販売時において、外部からの二次汚染等に対し、密封性で信頼性を上げることが可能なアセプ充填方法を提供することが可能となる。
さらに、加温販売中に内容物の変化が懸念されるが、この変化に大きく関与するボトル内の酸素量を低減することが可能となる脱酸素機能付き耐熱性ボトルや、充填時に従来の常温ではなく、高温充填することにより、ボトル内酸素量を低減化することが出来る。
また、さらに充填時に加熱蒸気、加熱窒素等をボトル口部に吹き付ける充填方法を併用することにより、さらに酸素量を低減化することが達成できる。また、ミルク入り製品はフォーミングしやすく、キャッピング時に内容液で汚すことがあるが、この汚れを熱水で洗うことが可能なので、より安全な低酸性飲料アセプティック製品を充填・製造することが可能となる。
【００２５】
【実施例】
ポリエチレンフタレート（ＰＥＴ）を用いて、２９０℃で射出成形によりプリフォームを成形し、このプリフォームの口部に、赤外線による熱処理を施して熱結晶化させた後、２軸延伸ブロー成形し、耐熱性を有するボトルを作成した。
【００２６】
上記の耐熱性ＰＥＴボトル及びキャップを、２５００ｐｐｍの過酢酸系殺菌剤６５℃−１１秒の殺菌条件で殺菌し、無菌水で洗浄処理した。
また、ミルク入りコーヒーを１４０℃で５秒間、超高温殺菌した後、冷却後、殺菌された耐熱性ＰＥＴボトルに３０℃常温充填し、さらに殺菌されたキャップで密封した。
【００２７】
同様に耐熱性ＰＥＴボトルを、６５℃に加熱した２５００ｐｐｍ過酢酸殺菌液で１１秒加熱殺菌した後、洗浄処理した。またミルク入りコーヒーを１４０℃で５秒間、超高温殺菌した後、殺菌された耐熱性ＰＥＴボトルに８５℃高温充填し、さらに殺菌されたキャップで密封後、冷却し、常温にした。
【００２８】
また、耐熱性ＰＥＴボトルに、ボトル付着法でＣｌ．ｔｈｅｒｍｏａｃｅｔｉｃｕｍを初期菌数５．５×１０^６になるようにし、１５００ｐｐｍ、２５００ｐｐｍ、３５００ｐｐｍ過酢酸薬剤濃度とし、６５℃、８５℃でボトルを１１秒加熱殺菌した後、培地をアセプティック充填し、３０本ずつ５５℃−１７日保存した結果、６５℃では、３５００ｐｐｍ以外は変敗が認められたが、８５℃加熱では、２５００ｐｐｍ、３５００ｐｐｍでは変敗がなく、１５００ｐｐｍでは変敗する本数が６５℃では２０本変敗したが、８５℃では６本と約１／３に低減した。
【００２９】
更に、前記と同様に、殺菌したボトルを、内容液の充填前に、スチームで満たしたボックス内を通過させ、ボトル内を十分にスチームで置換した後、超高温殺菌した内容液を冷却せずに、８８℃で高温充填し、殺菌されたキャップで密封した後、シャワー冷却で常温にした。
【００３０】
また、同様に殺菌した耐熱性ボトルを、フイラー前で８５℃に加熱した窒素雰囲気ゾーンを通過させ、ボトル内の酸素を十分に窒素に置換した後、超高温殺菌した内容液を８５℃で高温充填し、殺菌されたキャップで密封した後、常温に冷却した。
【００３１】
上記の８５℃高温充填時に、ボトルの口部に、加熱蒸気をフローし、ボトル内のヘッドスペース部の酸素を除去した後、殺菌されたキャップで密封した後、口部が汚れた箇所に、８５℃の熱水を噴霧し、外部に付着したミルク等の内容物の汚れを洗浄した。
【００３２】
上述のようにして得られたミルク入りコーヒーのボトル詰め品を、６５℃の雰囲気に３０日間保管したが、加温保管中にボトルの熱変形や、ボトルの密封性を損なったものは認められず、また内容物も微生物変敗が認められなかった。
【００３３】
一方、コントロールとして適用した非耐熱性ＰＥＴボトルでは、この保管条件では容器変形が発生した。またこのような高温保管したボトルを、１００ｃｍの高さから落下試験を実施したが、耐熱性ボトルでは漏洩しなかったが、非耐熱性ボトルでは密封性不良が生じた。
【００３４】
超高温殺菌した緑茶を、殺菌されたボトルに無菌充填した。同様に耐熱性脱酸素機能付きボトルにも無菌充填し、６５℃１ヶ月保管した。その結果、加熱保管中の内容物の色調において、脱酸素機能付き耐熱性ボトルを使用した方が、優れた結果を得た。
【００３５】
また、上述の方法でアセプティック充填した製品を、７０℃に３週間保管し、１００ｃｍの高さから落下し、初期菌数が２．０×１０^５のＢ．ｓｔｅａｒｏｔｈｅｒｍｏｐｈｉｕｓ菌濃度の培養液に１０分間浸漬し、６０℃で３週間保管した結果、非耐熱性ボトルの場合、３０本中６本変敗を認めたが、耐熱性ボトルでは変敗が生じなかった。
【００３６】
上述の方法でアセプティック充填した製品を、８５℃の熱水に５日間浸漬した。非耐熱性ボトルを使用した場合には、ボトルの下部が膨らみ、変形が顕著であったが、耐熱性ボトルでは、その変形が殆どなく、あっても外観的には許容できるレベルであった。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、低酸性飲料、特にミルク入りコーヒーなどの、好熱性細菌に抗菌性を有していない飲料について、従来アセプティック充填法で適用されていなかった耐熱性ボトルを使用することにより、保管中、ボトル変形、密封性を損なうことなく加温販売が可能となった。
さらに耐熱性脱酸素機能付きボトルを適用すれば、上記の効果の他に、高温保管時での内容物の品質を維持することが可能となり、保管機関の延長が可能となった。
さらに常温充填だけではなく、高温充填が可能なので、充填時の酸素量を減らすことが容易となり、脱酸素機能を有しない従来の耐熱性ボトルでも、高温時保管での品質に対し、従来品に比し効果が認められた。
また、ボトル殺菌条件で、薬剤温度を上げることが可能となり、殺菌効果が高まり、その結果Ｃｌ．ｔｈｅｒｍｏａｃｅｔｉｃｕｍのような耐薬剤耐性を有する物に対しても殺菌効果が向上するのと、薬剤濃度を下げられることも可能となった。

Claims (3)

1. 耐熱性ポリエステルボトルに、低酸性飲料をアセプティック充填し、加温販売用のボトル詰め製品とすることを特徴とする加温販売用低酸性飲料ボトルの充填方法。
2. 前記低酸性飲料を８５℃以上に加熱し、アセプティック高温充填により、加温販売用のボトル詰め製品とする請求項１に記載の加温販売用低酸性飲料ボトルの充填方法。
3. 酸素吸収機能が付与された耐熱性ボトルに、低酸性飲料をアセプティック充填し、加温販売用のボトル詰め製品とすることを特徴とする加温販売用低酸性飲料ボトルの充填方法。