JP2018188211A

JP2018188211A - 水素含有液体充填容器の製造方法

Info

Publication number: JP2018188211A
Application number: JP2017094563A
Authority: JP
Inventors: 宏昭山中; Hiroaki Yamanaka; 忠之杉本; Tadayuki Sugimoto
Original assignee: Nc Planning Kk; Yamanaka Kanzume Co Ltd
Current assignee: Nc Planning Kk; Yamanaka Kanzume Co Ltd
Priority date: 2017-05-11
Filing date: 2017-05-11
Publication date: 2018-11-29

Abstract

【課題】水素分子は格段に抜け易いため、液体中の水素溶存濃度を高いレベルで安定的に保存できる製造方法が求められている。【解決手段】容器１の本体として缶等金属容器本体、すなわち金属缶２を使用し、その中に０．７〜５％の空隙Ｓを残して、水素含有液体Ｌを加熱せず常温で充填し、空隙Ｓにノズル４から水素ガスＧを吹き込み、空隙Ｓ内雰囲気を空気から水素ガスＧに置換すると共に陽圧化し、その後に、巻き締め等による蓋３の装着で密封した後に、加熱殺菌を行う。金属缶２への充填の際の水素分子の抜け、及び完成した後の缶内の空隙Ｓへの抜けや缶外への抜けも効果的に抑制されており、水素分子の高い溶存濃度が長期間にわたって安定的に維持した飲料水として提供することができる。【選択図】図１

Description

本発明は、飲料用液体として水素含有液体を容器に充填した水素含有液体充填容器の製造方法に関するものである。

水素含有液体は、健康増進効果があると期待されており、飲料用に種々のメーカーから既に市販されているが、充填容器はパウチやボトル形態であった。
而して、水素分子は格段に抜け易いため、液体中の水素溶存濃度を如何にして高いレベルで安定的に保存できるかが各メーカーの課題であった。

特開２００８−２０７８６９号公報

例えば、特許文献１では、容器は金属缶、紙パック、ペットボトル等特に限定されていないが、容器に水素含有液体を充填した後にできる空隙（ヘッドスペース）に、水素ガスと不活性ガスとの混合ガスを吹き付けてガス置換した上でキャップを閉じて密封することが提案されている。
水素含有液体を密封した後に加熱殺菌処理をする場合、その後の冷却により液体の体積縮小が起こるが、この特許文献１では、容器が変形し易いものであっても、液体を容器内に満タンに充填はせず、空隙を残すことで陰圧化による凹みや破損の発生が阻止されている。同時に、その空隙を水素ガスと不活性ガスの混合ガス雰囲気にすることで、液体に溶存している水素分子の空隙側への抜けが極力抑えられるように工夫されている。

しかしながら、溶存している水素分子は保存中にも抜けが進行するため、更なる工夫の余地は有るものと考えられる。
本発明は、上記の観点から、容器の構造や水素含有液体の充填やガス置換に特徴を有する、新規且つ有用な水素含有液体充填容器の製造方法を提供することを、その目的とする。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、請求項１の発明は、０．２ｐｐｍ以上の水素を含む水素含有液体を容器内に充填した水素含有液体充填容器の製造方法であって、容器本体として缶等金属容器を使用し、前記容器本体内に０．７〜５％の空隙を残して、前記水素含有液体を加熱せず常温で充填し、前記空隙に水素ガスを吹き込み、前記空隙内雰囲気を空気から水素ガスに置換すると共に前記容器本体内を陽圧化し、その後に、巻き締め等による蓋の装着で密封した後に、加熱殺菌を行うことを特徴とする製造方法である。

請求項２の発明は、請求項１に記載した水素含有液体充填容器の製造方法において、空隙に水素ガスを吹き込む際に、容器本体と前記容器本体に近接させた蓋との隙間から吹き込み、その直後に密封することを特徴とする製造方法である。

請求項３の発明は、請求項１または２に記載した水素含有液体充填容器の製造方法において、吹き込むガスは水素ガスであることを特徴とする製造方法である。

請求項４の発明は、請求項１から３のいずれかに記載した水素含有液体充填容器の製造方法において、缶等金属容器であることを特徴とする製造方法である。

請求項５の発明は、請求項１から４のいずれかに記載した水素含有液体充填容器の製造方法において、容器密封後に加熱殺菌を行うことを特徴とする製造方法である。

本発明の水素含有液体充填容器の製造方法によれば、既存の方法よりも高いレベルで、水素分子が高濃度で溶存した状態で液体を容器に充填し、且つ、充填した後には水素分子が抜け難い状態で保存できる。
また、容器を薄く軽量化したもので構成することができ、搬送コストを下げるだけでなく、使用済みでは潰し易いのでリサイクル事業を促進できる。

本発明の実施の形態に係る水素含有液体充填容器の製造方法におけるガス置換工程の説明図である。

本発明の実施の形態に係る水素含有液体充填容器の製造方法について、以下で説明する。
＜容器＞
容器は缶等金属構造になっており、それに巻き締め等により蓋を装着したものを使用する。
蓋は巻き締め等により装着しており、装着前はガスの出入り口となる容器本体側が大きく開口し、且つ装着が瞬時に終了するので後述するガス置換工程が上手く進行する。

＜水素含有液体＞
液体は、飲料用であり、且つ水素分子を溶存できるものであれば特に限定されないが、主に水が想定されている。この場合には、水素含有液体は無味無臭になるが、レモン汁等の果汁を垂らせばフレーバー効果を楽しむと共に、ビタミン補給も可能となっている。
この液体に溶存する水素溶存濃度は、０．２ｐｐｍ以上である。過剰に低いと、水素分子の有する酸化還元能力が有意的に低下して期待する健康増進効果が得られないことから、０．２ｐｐｍを下限に設定している。
上限については、厳密には限定されないが、溶解度や容器への充填手法の観点から１．６ｐｐｍが目標になっているが、実際のところは１．２ｐｐｍ程度になると思われる。

＜空隙の置換ガス＞
容器に残す空隙の割合は、０．７〜５％である。ここで、空隙の割合とは、密封状態における容器の全容量に対する割合を意味する。
但し、容器の全容量においてこの比率は若干変化し、全容量が２００ｍｌの容器において空隙は５ｃｃから６ｃｃが好ましく、全容量が３００ｍｌの容器において空隙は６ｃｃから８ｃｃが望ましく、全容量が５００ｍｌの容器において空隙は７ｃｃから１０ｃｃくらいが望ましい。
空隙の割合を大きくすれば水素分子は抜け易くなり、小さくすれば容器が凹んだり破損したりし易くなるが、本発明では後述する置換ガスで水素分子の抜け対策を効果的にできることから、空隙の割合は凹み等への対応を優先して幾分大きく設定できる。

空隙の雰囲気をなす置換ガスは水素ガス、好ましくは高濃度の水素ガスである。容器内圧力は陽圧になっており、具体的には、１．１〜１．２気圧程度である。
置換ガスが溶存気体である水素ガスになっており、しかも、陽圧になっているので、気液平衡に達し易くなっている。すなわち、溶存している水素分子は空隙側に抜け難くなっている。

＜水素含有液体充填容器の製造方法：図１＞
容器１と水素含有液体Ｌは上記したような構成になっており、水素含有液体充填容器の製造方法は以下の通りになっている。
容器１の容器本体２に０．７〜５％の空隙を残して、水素含有液体Ｌを加熱せず常温で充填する。この「加熱せず常温で」が特徴となっている。通常は、泡立ちによって液体が溢れ出ないように、充填する液体を７０〜９０℃程度まで加熱した上で充填しているが、本発明では常温、すなわち２０℃程度の温度で充填する。この常温充填により、水素含有液体Ｌからの水素分子の抜けが有意的に抑制される。空隙Ｓの割合を比較的大きく設定できるので、常温充填が可能となっている。

次に、空隙Ｓに水素ガスＧを吹き込み、空隙内雰囲気を空気から水素ガスに置換すると共に陽圧化する。
具体的には、容器本体２に水素含有液体Ｌを充填した後に、蓋３を巻き締める直前に、水素ガスボンベに接続されたホースの先端に取り付けられたガス噴出ノズル４から水素ガスＧを容器本体２の空隙Ｓに向けて噴出する。蓋３は巻き締め直前なので容器本体２に近接しており、その隙間から水素ガスＧを噴出することになる。従って、蓋３がフード機能を果たし、周囲の空気を巻き込むことなく、ガス置換の効率が高くなっている。
そして、ガス置換の後には、速やかに蓋３を巻き締めて容器本体２に装着することで密封する。好ましくは、蓋３のカール部分を容器本体２の胴部のフランジ部分に巻き込み、圧着、接合する「二重巻き締め」で密封性を高めるのが好ましい。この工程は、従来の飲料缶用の蓋供給兼用のガス置換ターレットを使用して実施できる。

その後に、加熱殺菌処理を行い、完成品とする。
この処理では、その後の冷却により、液体の体積縮小が発生するが、十分な大きさの空隙Ｓを備えているので、容器１の凹みや破損は生じない。
完成品は商品として取り扱われるので、保存場所まで搬送され、更には店舗等に卸されたり、自動販売機に収納されたりすることになるが、水素分子の溶存状態から空隙Ｓへの抜け、更には容器１から外への抜けが有意的に抑制される。

上記したように、本発明によれば、容器本体２への充填の際の水素分子の抜け、及び完成した後の容器内の空隙への抜けや容器外への抜けも効果的に抑制されており、水素分子の高い溶存濃度が長期間にわたって安定的に維持した飲料水として提供することができる。

１‥容器２‥容器本体（缶）３‥蓋４‥ガス噴出ノズル
Ｌ‥水素含有液体Ｓ‥空隙Ｇ‥水素ガス

Claims

０．２ｐｐｍ以上の水素を含む水素含有液体を容器内に充填した水素含有液体充填容器の製造方法であって、
容器本体として缶等金属容器を使用し、
前記容器本体内に０．７〜５％の空隙を残して、前記水素含有液体を加熱せず常温で充填し、
前記空隙に水素ガスを吹き込み、前記空隙内雰囲気を空気から水素ガスに置換すると共に前記容器本体内を陽圧化し、
その後に、巻き締め等による蓋の装着で密封した後に、加熱殺菌を行うことを特徴とする製造方法。
請求項１に記載した水素含有液体充填容器の製造方法において、
空隙に水素ガスを吹き込む際に、容器本体と前記容器本体に近接させた蓋との隙間から吹き込み、その直後に密封することを特徴とする製造方法。
請求項１または２に記載した水素含有液体充填容器の製造方法において、
吹き込むガスは水素ガスであることを特徴とする製造方法。
請求項１から３のいずれかに記載した水素含有液体充填容器の製造方法において、
缶等金属容器であることを特徴とする製造方法。
請求項１から４のいずれかに記載した水素含有液体充填容器の製造方法において、
容器密封後に加熱殺菌を行うことを特徴とする製造方法。