JP2019099267A - 無菌充填機及び無菌充填方法 - Google Patents

無菌充填機及び無菌充填方法 Download PDF

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Abstract

【課題】バッグインボックス用内袋に無菌充填する際の、注出口、中栓、充填ノズルから形成される空間の殺菌を短時間に行う。【解決手段】バッグインボックス用内袋の注出口と充填ノズルの先端を密着して、注出口、中栓記充填ノズルの先端及び充填弁先端部で形成される空間に加熱水蒸気を供給する加熱水蒸気供給装置、前記中栓を前記注出口から外し又は前記中栓を前記注出口に嵌合する中栓着脱装置及び前記充填ノズルの充填弁先端部を移動させることにより、前記充填ノズルの開口部を開いて、前記バッグインボックス用内袋に内容物を充填する充填装置を備える無菌充填機において、空間内の所定箇所に温度センサを備え、空間への加熱水蒸気供給時に空間内温度を所定時間ごとに検知しつつF値を演算する演算装置を備え、最小のF値が目標値に達したときに前記空間内の殺菌を終了する。【選択図】図4

Description

本発明は、牛乳、クリーム、ジュース、酒及び清涼飲料水等の液状食品、若しくは液状薬品又は固形物を含む液状食品等を注出口付きバッグインボックス用内袋に、無菌チャンバなしで無菌充填するための無菌充填機及び無菌充填方法に関する。
従来、液体の大型容器としては一斗缶等の缶が多く使用されていたが、容器廃棄のための輸送や処理が煩雑であるために、廃棄処理し易いバッグインボックス(BIB)の使用広まっている。内容物が菌等により腐敗や変敗する場合、BIBの内袋に内容物を充填してから加熱殺菌することは困難である。そこで、長期保存を行う腐敗し易い内容物については、内袋を殺菌し、殺菌した内容物を無菌雰囲気で殺菌した内袋に充填する無菌充填が採用されている。そのため、牛乳、クリーム、果汁、果肉入り果汁等をBIBに充填して長期保存する場合は、無菌充填機により内袋に内容物を充填している。
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キャップにより密封し、エチレンオキサイドガスやγ線照射等により袋の内部を殺菌し、殺菌された袋を無菌BIB充填機に供給し、注出口及びキャップの外側を次亜塩素酸ナトリウム溶液、過酢酸溶液又は過酸化水素溶液等の液状殺菌剤により殺菌した後、無菌チャンバ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、充填ノズルから内袋に内容物を規定量充填し、注出口から充填ノズルを取り外し、注出口をキャップにより密封して無菌充填製品とする。
また、無菌チャンバを使用しないで、殺菌した液状食品や薬品等を殺菌したBIB用内袋に充填する方法が提案されている(特許文献1)。これは、2枚の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用内袋の上側プラスチックフィルムに注出口を取り付け、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、中栓を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の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、充填ノズルの先端から中栓部分までを蒸気により洗浄する洗浄工程、洗浄後、注出口と中栓を嵌合する密封工程からなる無菌充填方法である。
特許文献1の無菌充填方法における注出口にキャップを装着することも提案されている(特許文献2)。さらに、充填ノズルの充填口を開閉するための充填弁に接続しているプランジャーの摺動部の一部にバリア室を設け、バリア室に蒸気を導入することも提案されている(特許文献3)。
一方、蒸気により飲料の無菌充填機内の殺菌(SIP)について、殺菌を終了する判断手段としてF値を導入することが提案されている。例えば、飲料の加熱殺菌部から充填機内へと飲料を送る飲料供給系配管を熱水又は加熱蒸気により熱殺菌する際に、飲料供給系配管の複数箇所の温度を所定時間ごとに検知しつつF値を演算し、そのうちの最少のF値が目標値に達したところで、殺菌工程を終了することが提案されている(特許文献4)。
また、充填ノズルへ飲料を送る飲料供給系配管に熱水又は蒸気を送り、充填ノズルから熱水又は蒸気を吐出させて充填ノズル内を殺菌する際に、すべての充填ノズル内の温度を所定時間ごとに検知しつつF値を演算し、そのうちの最少のF値が目標値に達したところで、殺菌工程を終了することも提案されている(特許文献5)。
特表昭62−503164号公報 特開昭63−162404号公報 特開2000−142640号公報 国際公開第2014/103787号 特開2015−6920号公報
BIB用内袋に内容物を充填する無菌充填機において、無菌チャンバを必要としない特許文献1に記載の無菌充填機は、コンパクトで作業性も良好である。また、殺菌剤を使用しないため、殺菌剤の残留や廃棄処理の煩雑さもなく、ランニングコストも抑えることができる。特許文献1に記載の2枚の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用内袋の上側プラスチックフィルムに注出口を取り付け、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、中栓を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の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、充填ノズルの先端から中栓部分までを蒸気により洗浄する洗浄工程、洗浄後、注出口と中栓を嵌合する密封工程からなる無菌充填方法は、他のBIBの無菌充填方法に較べ設備及び材料面で優位性が高い。
しかし、注出口と中栓を蒸気殺菌する際の殺菌時間が長く、生産性に劣るという欠点がある。140℃以上の蒸気を10秒間以上送って殺菌している。
BIB用内袋の注出口及び中栓の蒸気殺菌における上述のような欠点を解消することができる、注出口及び中栓の蒸気殺菌装置及び殺菌方法が求められている。
本発明はこのような問題点を解決することができる、BIB用内袋に無菌雰囲気で内容物を充填する無菌充填機及び無菌充填方法を提供することを目的とする。
本発明に係る無菌充填機は、少なくとも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前記バッグインボックス用内袋の前記注出口と充填ノズルの先端を密着して、前記注出口、前記中栓、前記充填ノズルの先端及び充填弁先端部で形成される空間に加熱水蒸気を供給する加熱水蒸気供給装置、前記中栓を前記注出口から外し又は前記中栓を前記注出口に嵌合する中栓着脱装置及び前記充填ノズルの充填弁先端部を移動させることにより、前記充填ノズルの開口部を開いて、前記バッグインボックス用内袋に内容物を充填する充填装置を備える無菌充填機において、前記空間内の所定箇所に温度センサを備え、前記空間への前記加熱水蒸気供給時に前記空間内温度を所定時間ごとに検知しつつF値を演算する演算装置を備え、最小のF値が目標値に達したときに前記空間内の殺菌を終了することを特徴とする。
本発明に係る無菌充填方法は、少なくとも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前記バッグインボックス用内袋の前記注出口と充填ノズルの先端を密着させて、前記注出口、前記中栓、前記充填ノズルの先端及び前記充填ノズルの充填弁先端部で形成される空間に加熱水蒸気を供給して前記注出口と前記中栓の表面、前記充填ノズルの先端、前記充填ノズルの前記充填弁先端部及び前記空間を前記加熱水蒸気により殺菌し、殺菌後に前記加熱水蒸気の供給を止め、前記中栓を前記注出口から外すと同時に、前記充填ノズルの前記充填弁先端部を移動させることにより、前記充填ノズルの開口部を開いて、内容物を前記バッグインボックス用内袋に充填し、充填終了後前記充填ノズルの開口部を閉鎖し、前記注出口、前記中栓、前記充填ノズルの先端、前記充填ノズルの前記充填弁先端部及び前記空間を蒸気洗浄した後、前記中栓を前記注出口に嵌合し、無菌充填を行う無菌充填方法において、前記空間内の所定箇所に温度センサを設けておき、前記空間への前記加熱水蒸気供給時に前記空間内温度を所定時間ごとに検知しつつF値を演算し、最小のF値が目標値に達したときに前記空間内の殺菌を終了することを特徴とする。
また、本発明に係る無菌充填方法は、F値が次式
Figure 2019099267
を用いて演算されると好適である。
本発明者は、無菌チャンバを必要としないバッグインボックス用内袋へ内容物を充填する無菌充填機において、殺菌に使用する加熱水蒸気の温度及び導入時間について見直しを行うべく、F値の管理について検討したところ、従来に比べ、短時間で殺菌を終了することができることを見出した。
本発明によれば、無菌チャンバを必要としないバッグインボックス用内袋へ内容物を充填する無菌充填機において、中栓が嵌合された注出口に充填ノズルの先端を装着し、中栓、注出口及び充填ノズルにより形成される空間に加熱水蒸気を導入して、中栓、注出口及び充填ノズルの表面及び空間内を殺菌するが、空間を形成する充填ノズル及び加熱水蒸気の排出部に温度センサを設け、当該温度センサにより所定時間ごとに温度を検知し、検知した温度によりF値を演算し、演算されたF値の最小値が目標値に達したときに殺菌を終了することで、殺菌時間を短くすることが可能となり、無菌充填機の生産性をアップすることができる。
本発明の実施形態に係るバッグインボックス用内袋を示しており、(A)は充填前の内袋の斜視図を、(B)は充填前の内袋の断面図を、(C)は充填後の内袋の断面図を示す。 本発明の実施の形態に係る無菌充填方法の工程を示し、(D)は殺菌工程を、(E)は充填工程を、(F)は洗浄工程を、(G)は密封工程を示す。 本発明の実施の形態に係る無菌充填機の殺菌工程における蒸気導入装置の断面を示し、(H)は蒸気導入管路が開の状態を、(I)は蒸気導入回路が閉の状態を示す。 本発明の実施の形態に係る無菌充填方法のF値測定のための温度センサの装備個所を示す。 本発明の実施の形態に係る無菌充填方法における加熱水蒸気による殺菌温度と殺菌時間の関係を示すグラフである。 従来の無菌充填方法における加熱水蒸気による殺菌温度と殺菌時間の関係を示すグラフである。
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
本発明の実施の形態に係る無菌充填機により内容物が充填されるバッグインボックス用内袋1とは、内容物を充填する前のバッグインボックス用内袋1の斜視図である図1(A)及び断面を示す図1(B)のように、少なくとも二枚の柔軟性プラスチックフィルム2の周縁をヒートシールしてなる。二枚の柔軟性プラスチックフィルム2はヒートシールされることにより、ヒートシール部3により接着され、袋状を形成する。バッグインボックス用内袋1は上側プラスチックフィルム2aと下側プラスチックフィルム2bにより形成される。上側プラスチックフィルム2aと下側プラスチックフィルム2bをヒートシールする際には、フィルム間のエアをできる限り排除して行う。バッグインボックス用内袋1をγ線や電子線の照射により殺菌する際に、バッグインボックス用内袋1の内部に酸素が存在するとバッグインボックス用内袋1の最内層を構成するポリエチレンが酸素と反応して異臭を発生するおそれがあるからである。
柔軟性プラスチックフィルム2とは、二軸延伸ポリプロピレンフィルム、二軸延伸ナイロンフィルム、二軸延伸ポリエステルフィルム、二軸延伸エチレン−ビニルアルコール共重合体フィルム等の延伸フィルム、延伸フィルムにアルミニウム、酸化アルミニウム、酸化ケイ素等を蒸着したフィルム、アルミニウム箔等のヒートシール性を有していないフィルムの1種以上とポリエチレンフィルムをラミネートしたもの、又はポリエチレンフィルム単体若しくは、ナイロン又はエチレン−ビニルアルコール共重合体のようなバリア性を有する樹脂とポリエチレンとの共押し出しフィルムであり、バッグインボックス用内袋1の上側プラスチックフィルム2a及び下側プラスチックフィルム2bは1枚以上のプラスチックフィルムからなる。ヒートシールによる接着面は通常ポリエチレンが用いられる。ヒートシールは加熱板による直接加熱によるヒートシール、超音波ヒートシール、層としてアルミニウム箔を含む場合の高周波ヒートシール等である。
バッグインボックス用内袋1の上側プラスチックフィルム2a又は下側プラスチックフィルム2bは2枚以上であっても構わない。例えば、二軸延伸ナイロンフィルム15μm、アルミニウム箔7μm、ポリエチレン50μmを順次ラミネートしたフィルムとポリエチレンフィルム80μmを2枚重ねて上側プラスチックフィルム2aとし、下側プラスチックフィルム2bも同様として2枚重ね、80μmのポリエチレンフィルムを内側としてヒートシールにより袋を形成する。ヒートシール部3は4枚のフィルムが接着されているが、非ヒートシール部では4枚のフィルムは各々接着されていない。このように上側プラスチックフィルム2a及び下側プラスチックフィルム2bをヒートシール部でヒートシールにより接着できるようにして各々複数枚以上とすることで、輸送時のフィルムと外装であるダンボールとの擦れや、揺れによる内容物の移動による柔軟性プラスチックフィルム2の屈曲により発生するピンホールに起因する内容物の漏れリスクを低減することができる。
ポリエチレンは密度が低いほど耐ピンホール性に優れる傾向があるが滑り性が劣るため、ポリエチレンフィルムは多層構成として、密度の低いポリエチレンの両側に密度の高いポリエチレン層を設けるようにしても構わない。
図1(B)に示すように上側プラスチックフィルム2aには孔を設け注出口4が内側から接着され、下側プラスチックフィルム2bには内側に中栓5が接着される。注出口のフランジ4aの上側と上側プラスチックフィルム2aの内側とがヒートシールにより接着され、中栓のフランジ5aの下側と下側プラスチックフィルム2bの内側とがヒートシールにより接着されている。中栓5の取り付け位置は注出口4と嵌合できるように、注出口4と同じ位置の下側プラスチックフィルム2bに接着される。
注出口4及び中栓5はポリエチレン等の樹脂を射出成形、圧縮成形することにより得られる。注出口4及び中栓5のフランジ4a及び5aは柔軟性プラスチックフィルム2の内側面とヒートシールされるため、ポリエチレンが好ましい。また、注出口4の内面には中栓5の外面が嵌合される。嵌合面は菌等が流入しない程度の密着性がもとめられる。そこで、注出口4を構成するポリエチレンの密度よりも中栓5を構成するポリエチレンの密度を高くすることがこの好ましい。注出口4を伸ばすように嵌合することで高い密着性が得られる。
バッグインボックス用内袋1は中栓5が注出口4に嵌合され、密封された状態でγ線や電子線等の照射によりバッグインボックス用内袋1の内部が殺菌される。内部が殺菌されたバッグインボックス用内袋1が無菌充填機に供給される。無菌充填機に供給されたバッグインボックス用内袋1は図2(D)に示す殺菌工程により注出口4及び中栓5の外部表面が殺菌される。
無菌充填機に供給されたバッグインボックス用内袋1は、クランプ6により注出口4を把持され、把持されて固定された注出口4に充填ノズル7の先端が密着される。これにより、図2(D)に示すように、注出口4、中栓5、充填ノズル7の先端及び充填ノズル7の充填弁先端部8により形成される空間13が密閉状態となる。
次いで注出口4、中栓5、充填ノズル7の先端及び充填ノズル7の充填弁先端部8により形成される空間13に、加熱水蒸気供給装置から供給される加熱水蒸気を加熱水蒸気供給口10から供給し、注出口4及び中栓5の表面、充填ノズル7の先端、充填ノズル7の充填弁先端部8及び空間13を殺菌する。供給される加熱水蒸気の温度は121℃〜145℃が適当である。
加熱水蒸気は加熱水蒸気供給装置により供給されるが、空間13には図3(H)に示すように、加熱水蒸気供給管9から加熱水蒸気供給口10を経て空間13に加熱水蒸気が供給される。供給される加熱水蒸気の熱により、注出口4及び中栓5の表面、充填ノズル7の先端、充填ノズル7の充填弁先端部8及び空間13に存在する菌等が殺菌される。供給された加熱水蒸気は加熱水蒸気排出口12から加熱水蒸気排出管11を経て排出される。
従来、加熱水蒸気の供給は、加熱水蒸気排出管11に設けられた温度センサにより、排出される加熱水蒸気の温度を測定し、測定温度が140℃に昇温した後、10秒間加熱水蒸気を空間13に供給していた。昇温を確認して10秒間保持することは、バッグインボックス用内袋1に内容物を充填する時間を長くし、充填製品の生産効率を低下させていた。140℃以上の加熱水蒸気を空間13に10秒間供給するのは、過度の殺菌を行っていることとなる。不必要な殺菌を行うことなく、適正な殺菌温度及び殺菌時間の管理により充填速度を速めることが可能である。
空間13への加熱水蒸気の供給による注出口4及び中栓5の表面、充填ノズル7の先端、充填ノズル7の充填弁先端部8及び空間13の殺菌についてF値管理することで、生産性を上げることを見出した。すなわち、図4に示すように、空間13の所定箇所に温度センサSを設け、空間13へ加熱水蒸気が供給されたときに、温度センサSにより、空間13内の温度を所定時間ごとに検知し、検知した温度情報をコントローラ14に送り、演算装置を備えるコントローラ14によりF値を演算し、最少のF値が目標値に達したときに注出口4及び中栓5の表面、充填ノズル7の先端、充填ノズル7の充填弁先端部8及び空間13の殺菌を終了する。殺菌終了により、加熱水蒸気の供給は停止される。
温度センサSにより検知され、演算装置を備えるコントローラ14に送られた温度を基に以下の演算式によりF値が求められる。
Figure 2019099267
演算式のTrを121.1℃とすると各箇所の温度センサSにより検知される温度が、121.1℃に達するとコントローラ14が備える演算装置はF値の演算を開始する。殺菌すべき芽胞菌のZ値は7℃〜11℃であり、例えばZ値を10℃として演算しても構わない。Z値及び目標とするF値は、製造する製品中身の必要な殺菌強度に任意に合わせることができる。
また製品液のpHが4〜4.6未満のときは基準温度Tr=85℃、Z値=7.8℃とすることができ、製品液のpHが4未満のときは基準温度Tr=65℃、Z値=5℃とすることができるが、適宜変更することも可能である。pH4.6以上の場合は、基準温度Tr=121.1℃、Z値=10℃で算出することができる。
また、乳製品、濃縮ジュース、めんつゆ、調味料、緑茶飲料、ミネラルウォーター、チルド飲料等、製品液の微生物発育特性、流通温度等に合わせて上記演算式に代入する値を適宜変更することも可能である。
図5に示すように、121.1℃に達したときからF値は演算され、全ての温度センサSにより検知される温度から演算される斜線部の面積であるF値が目標値に達したときに殺菌を終了する。このとき、空間13の温度は140℃に達していないこともある。従来は、加熱水蒸気排出管に設けられた温度センサSの検知温度が140℃に達したところでタイマーが作動し、10秒後に殺菌終了としていた。トータルの殺菌時間は20秒であった。殺菌下限条件は140℃の10秒であるため、Z値を10℃としてF0(121.1℃)値を算出すると、12.9である。図6に示すように、空間13の温度が140℃に到達するまでに10秒を要するとすると、図5に示すように殺菌時間をF値管理することにより、例えば殺菌終了(F0(121.1℃)値が12.9に到達する)までの時間が13秒となり、殺菌に要する時間を35%短縮することができる。
温度センサSは充填ノズル7の先端であって空間13内の壁面を形成する箇所、充填ノズル7の充填弁先端部の空間13を形成する箇所及び加熱水蒸気排出管11の加熱水蒸気排出口12の近傍箇所に設けられる。温度センサSは1箇所に設けても、複数箇所に設けても構わない。
空間13への加熱水蒸気の供給は、図3(H)に示すように、加熱水蒸気供給用圧縮エア導入口15aに圧縮エアを導入し、加熱水蒸気供給用開閉ロッド17を移動させ、加熱水蒸気供給口10を開の状態にする。また、加熱水蒸気排出用圧縮エア導入口16aに圧縮エアを導入し、加熱水蒸気排出用開閉ロッド18を移動させ、加熱水蒸気排出口12を開の状態にする。ここで、加熱水蒸気供給口10、空間13及び加熱水蒸気排出口12が連通状態になり、加熱水蒸気供給装置から加熱水蒸気が供給され、注出口4及び中栓5の表面、充填ノズル7の先端、充填ノズル7の充填弁先端部8及び空間13が殺菌される。
殺菌終了後、図3(I)に示すように、開放状態となっている加熱水蒸気供給口10及び加熱水蒸気排出口12を閉鎖する。これは、加熱水蒸気供給用圧縮エア導入口15bに圧縮エアを導入し、加熱水蒸気供給用開閉ロッド17を移動させ、加熱水蒸気供給口10を閉の状態とし、加熱水蒸気排出用圧縮エア導入口16bに圧縮エアを導入し、加熱水蒸気排出用開閉ロッド18を移動させ、加熱水蒸気排出口12を閉の状態にする。
注出口4及び中栓5の表面、充填ノズル7の先端、充填ノズル7の充填弁先端部8及び空間13の殺菌が終了した後、図2(E)に示すように、中栓着脱装置19により、注出口4に嵌合している中栓5を引き抜くことにより、中栓5を注出口4から外し、同時に充填ノズル7の充填弁先端部8を移動させ、充填ノズル7の充填口からバッグインボックス用内袋1の袋内に内容物を充填する。所定量の内容物をバッグインボックス用内袋1の袋内に充填後、充填ノズル7の充填弁先端部8を移動させ充填ノズル7の充填口を閉鎖して充填を終了する。
バッグインボックス用内袋1の袋内に内容物を充填後、図2(F)に示すように、注出口4、中栓5、充填ノズル7の空間13を形成する壁面及び充填ノズル7の充填弁先端部8を加熱水蒸気により洗浄する。充填ノズル7の充填口を閉鎖後、加熱水蒸気供給用圧縮エア導入口15aに圧縮エアを導入し、加熱水蒸気供給用開閉ロッド17を移動させ、加熱水蒸気供給口10を開の状態にする。また、加熱水蒸気排出用圧縮エア導入口16aに圧縮エアを導入し、加熱水蒸気排出用開閉ロッド18を移動させ、加熱水蒸気排出口12を開の状態にする。中栓5が注出口4から外された状態で供給される加熱水蒸気により、注出口4、中栓5、充填ノズル7の空間13を形成する壁面及び充填ノズル7の充填弁先端部8は加熱水蒸気に曝され、これらに付着していた内容物が除去され、清浄な状態となる。除去された内容物はバッグインボックス用内袋1の袋内に入り、加熱水蒸気供給管9及び加熱水蒸気排出管11にも残留することはない。
洗浄工程終了後は、加熱水蒸気供給用圧縮エア導入口15bに圧縮エアを導入し、加熱水蒸気供給用開閉ロッド17を移動させ、加熱水蒸気供給口10を閉の状態とし、加熱水蒸気排出用圧縮エア導入口16bに圧縮エアを導入し、加熱水蒸気排出用開閉ロッド18を移動させ、加熱水蒸気排出口12を閉の状態にする。
加熱水蒸気による洗浄が終了した後、図2(G)に示すように、中栓着脱装置19により中栓5を注出口4に嵌合する。これで、バッグインボックス用内袋1は内部が無菌状態で密封される。また、ここで、再度加熱水蒸気を供給して、中栓5の外表面を洗浄しても構わない。
中栓5を注出口4に嵌合した後、中栓着脱装置19を中栓5から外し、さらにクランプ6から注出口4を外し、図1(C)のような無菌充填製品を得る。図2(F)において、バッグインボックス用内袋1は洗浄のために袋内に加熱水蒸気が吹き込まれて膨らんだ状態となっているが、冷却後に加熱水蒸気は凝縮し僅かな水分となって内容物に吸収され、内容物が充填されたバッグインボックス用内袋1は図1(C)のような製品となる。
本発明は以上説明したように構成されるが、上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々変更可能である。
1…バッグインボックス用内袋
4…注出口
5…中栓
7…充填ノズル
10…加熱水蒸気供給口
12…加熱水蒸気排出口
14…コントトーラ
19…中栓着脱装置
S…温度センサ
本発明に係る無菌充填機は、少なくとも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前記バッグインボックス用内袋の前記注出口と充填ノズルの先端を密着して、前記注出口、前記中栓、前記充填ノズルの先端及び充填弁先端部で形成される空間に加熱水蒸気を供給する加熱水蒸気供給装置、前記中栓を前記注出口から外し又は前記中栓を前記注出口に嵌合する中栓着脱装置及び前記充填ノズルの充填弁先端部を移動させることにより、前記充填ノズルの開口部を開いて、前記バッグインボックス用内袋に内容物を充填する充填装置を備える無菌充填機において、前記充填ノズルの先端であって、前記空間内の壁面を形成する所定箇所及び前記充填ノズルの充填弁先端部の前記空間を形成する所定箇所に温度センサを備え、前記空間への前記加熱水蒸気供給時に前記空間内温度を所定時間ごとに検知しつつF値を演算する演算装置を備え、最小のF値が目標値に達したときに前記空間内の殺菌を終了することを特徴とする。
本発明に係る無菌充填方法は、少なくとも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前記バッグインボックス用内袋の前記注出口と充填ノズルの先端を密着させて、前記注出口、前記中栓、前記充填ノズルの先端及び前記充填ノズルの充填弁先端部で形成される空間に加熱水蒸気を供給して前記注出口と前記中栓の表面、前記充填ノズルの先端、前記充填ノズルの前記充填弁先端部及び前記空間を前記加熱水蒸気により殺菌し、殺菌後に前記加熱水蒸気の供給を止め、前記中栓を前記注出口から外すと同時に、前記充填ノズルの前記充填弁先端部を移動させることにより、前記充填ノズルの開口部を開いて、内容物を前記バッグインボックス用内袋に充填し、充填終了後前記充填ノズルの開口部を閉鎖し、前記注出口、前記中栓、前記充填ノズルの先端、前記充填ノズルの前記充填弁先端部及び前記空間を蒸気洗浄した後、前記中栓を前記注出口に嵌合し、無菌充填を行う無菌充填方法において、前記充填ノズルの先端であって、前記空間内の壁面を形成する所定箇所及び前記充填ノズルの充填弁先端部の前記空間を形成する所定箇所に温度センサを設けておき、前記空間への前記加熱水蒸気供給時に前記空間内温度を所定時間ごとに検知しつつF値を演算し、最小のF値が目標値に達したときに前記空間内の殺菌を終了することを特徴とする。

Claims (3)

  1. 少なくとも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前記バッグインボックス用内袋の前記注出口と充填ノズルの先端を密着して、前記注出口、前記中栓、前記充填ノズルの先端及び充填弁先端部で形成される空間に加熱水蒸気を供給する空間加熱水蒸気供給装置、前記中栓を前記注出口から外し又は前記中栓を前記注出口に嵌合する中栓着脱装置及び前記充填ノズルの充填弁先端部を移動させることにより、前記充填ノズルの開口部を開いて、前記バッグインボックス用内袋に内容物を充填する充填装置を備える無菌充填機において、
    前記空間内の所定箇所に温度センサを備え、前記空間への前記加熱水蒸気供給時に前記空間内温度を所定時間ごとに検知しつつF値を演算する演算装置を備え、最小のF値が目標値に達したときに前記空間内の殺菌を終了することを特徴とする無菌充填機。
  2. 少なくとも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前記バッグインボックス用内袋の前記注出口と充填ノズルの先端を密着させて、前記注出口、前記中栓、前記充填ノズルの先端及び前記充填ノズルの充填弁先端部で形成される空間に加熱水蒸気を供給して前記注出口と前記中栓の表面、前記充填ノズルの先端、前記充填ノズルの前記充填弁先端部及び前記空間を前記加熱水蒸気により殺菌し、殺菌後に前記加熱水蒸気の供給を止め、前記中栓を前記注出口から外すと同時に、前記充填ノズルの前記充填弁先端部を移動させることにより、前記充填ノズルの開口部を開いて、内容物を前記バッグインボックス用内袋に充填し、充填終了後前記充填ノズルの開口部を閉鎖し、前記注出口、前記中栓、前記充填ノズルの先端、前記充填ノズルの前記充填弁先端部及び前記空間を蒸気洗浄した後、前記中栓を前記注出口に嵌合し、無菌充填を行う無菌充填方法において、
    前記空間内の所定箇所に温度センサを設けておき、前記空間への前記加熱水蒸気供給時に前記空間内温度を所定時間ごとに検知しつつF値を演算し、最小のF値が目標値に達したときに前記空間内の殺菌を終了することを特徴とする無菌充填方法。
  3. 請求項2に記載の無菌充填方法において、F値は次式
    Figure 2019099267
    を用いて演算することを特徴とする無菌充填方法。
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