JP2020065467A - ボトル入り飲料の微生物検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ボトル容器外面からの菌の混入を防止できる飲料入りボトルの微生物検査方法を提供する。【解決手段】本発明にかかるボトル入り飲料の微生物検査方法は、飲料入りボトル９の外面を薬液で殺菌する薬液殺菌工程と、ボトル９の外面に無菌処理された熱風を吹き付ける熱風吹き付け工程と、ボトル９に孔を開ける穿孔工程と、ファンネルにろ紙を設置するろ紙設置工程と、穿孔したボトル９からファンネルに飲料を注いで飲料をろ過するろ過工程と、ろ過後にろ紙を切断するろ紙切断工程と、切断したろ紙片を採取して培地に貼付する貼付工程と、を備えるボトル入り飲料の微生物検査方法において、薬液殺菌工程は、ボトル９を立設した状態で薬液を満たした薬液水槽１３に水没させる。【選択図】図３

Description

ボトル入り飲料の微生物検査方法に関する。

特許文献１には、ボトル容器から飲料を分注機に取り付けたノズルで吸引して培地に注入して、各培地（シャーレ）に順次供給することを自動化した技術が開示されている。

特開２０１２−２３５７３５号公報

しかし、特許文献１の技術では、無菌環境下であっても、ボトル容器の外面に付着した菌が、培地に混入するおそれがあった。
特に、メンブレンフィルターろ過法（ＭＦ法）による微生物検査方法において、ボトル容器の口部とキャップとの間（以下「キャップ間隙部」という）等から菌の混入を防止できる飲料入りボトルの微生物検査方法が望まれていた。

そこで、本発明の目的は、ボトル容器外面からの菌の混入を防止できる飲料入りボトルの微生物検査方法を提供することである。

請求項１に記載の発明は、飲料入りボトルの外面を薬液で殺菌する薬液殺菌工程と、前記ボトルの外面に無菌処理された熱風を吹き付ける熱風吹き付け工程と、前記ボトルに注ぎ口を形成する注ぎ口形成工程と、ファンネルにろ紙を設置するろ紙設置工程と、前記ボトルからファンネルに飲料を注いで飲料をろ過するろ過工程と、ろ過後に前記ろ紙を切断するろ紙切断工程と、前記切断したろ紙片を採取して培地に貼付する貼付工程と、を備えるボトル入り飲料の微生物検査方法において、前記薬液殺菌工程は、前記ボトルを立設した状態で薬液を満たした薬液水槽に水没させることを特徴とするボトル入り飲料の微生物検査方法である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記薬液殺菌工程は、前記ボトルを立設した状態で籠に入れ、籠を薬液水槽内で上下に間欠動作することを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記薬液殺菌工程は、前記薬液水槽内の薬液を流動させていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の発明において、前記熱風吹き付け工程は、前記ボトルを立設してフードを被せた状態で、熱風を前記ボトルに吹き付けることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の発明において、前記注ぎ口形成工程は、ボトルキャップを穿孔する穿孔工程であることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記穿孔工程は、加熱した熱材を前記ボトルキャップに上から差し込んで穿孔することを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載の発明において、前記ファンネルには、前記ろ紙を載置した基台の縁部に切断刃の挿入溝が形成されており、前記ろ紙切断工程は、基台に載置したろ紙を切断刃で挿入溝を介して引き切ることを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、ロボットアームが把持した飲料入りボトルを立設させた状態で籠に入れた後、前記ロボットアームは、前記籠を薬液を満たした薬液水槽内で前記ボトルを水没させつつ上下に間欠動作し、次に前記ロボットアームが前記籠内の前記ボトルを取り出した後にテーブルに載置し、その位置で前記ボトルの外面に無菌処理された熱風を吹き付け、次に前記ロボットアームがボトルキャップに加熱した熱材を挿入して前記ボトルキャップを穿孔した後、前記ロボットアームが前記飲料入りボトルを把持して前記飲料入りボトルを傾けてろ紙を設定したファンネルに飲料を注ぎ、その後、前記ロボットアームが保持する切断刃でろ紙を切断し、切断したろ紙片を培地に添付することを特徴とするボトル入り飲料の微生物検査方法である。

請求項１に記載の発明によれば、飲料入りボトルの外面を薬液で殺菌すると共に無菌処理された熱風で外面を乾燥及び殺菌し、ボトルに形成した注ぎ口からボトル内の飲料を取り出してろ紙でろ過するので、メンブレンフィルターろ過法（ＭＦ法）による微生物検査方法において、ボトル外面に付着した菌の混入を防止できる。
特に、薬液処理ではボトルを薬液水槽内に水没させているので、ボトルのキャップ間隙部やボトルキャップの殺菌を容易に行うことができる。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様の作用効果を奏すると共に、薬液水槽内でボトルを入れた籠を上下に間欠動作することで、キャップ隙間部への殺菌液の浸透性を強化することができる。

請求項３に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明と同様の作用効果を奏すると共に、薬液水槽内の薬液を流動させることで、ボトル外面に衝突させ薬液を乱流にでき、更に、キャップ外面やキャップ隙間部への殺菌液の浸透性を高めることができる。

請求項４に記載の発明によれば、請求項１〜３のいずれか一項に記載の発明と同様の作用効果を奏すると共に、立設したボトルにフードを被せることで、ボトル外面に吹き付けた熱風をボトル首部及びボトルキャップ等に案内できるから、かかる部分の熱風による滅菌強化や水滴除去を図ることができる。

請求項５に記載の発明によれば、請求項１〜４のいずれか一項に記載の発明と同様の作用効果を奏すると共に、ボトルキャップに穿孔することで、ボトル頭部からボトル内飲料の注ぎ出しができるので、注ぎ出しがし易い。

請求項６に記載の発明によれば、請求項５に記載の発明と同様の作用効果を奏すると共に、熱材によりボトルキャップを容易に穿孔でき且つ穿孔部分の殺菌を図ることができる。

請求項７に記載の発明によれば、請求項１〜６のいずれか一項に記載の発明と同様の作用効果を奏すると共に、基台に載置した状態のままろ紙の切断が容易にできる。

請求項８に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様の作用効果を奏すると共に、ロボットアームにより、ボトルの移送及びボトルに対する各作業ができるので、密閉されたクリーンルーム内での微生物検査の自動化ができる。

本発明の実施の形態にかかるボトル入り飲料の微生物検査方法を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態にかかるボトル入り飲料の微生物検査方法の作業フローと配置とを示すブロック図である。 薬液殺菌工程における薬液水槽の概略縦断面図である。 熱風吹き付け工程における熱風吹き付け状態を示す概略正面図である。 穿孔工程におけるボトルキャップに熱材を挿入する前の状態を概略的示す正面図である。 ろ過工程において、ファンネルに飲料を注ぐ状態を示す縦断面図である。 ろ紙切断工程を示す図であり、（ａ）は周壁を外した状態の斜視図であり、（ｂ）は（ａ）に示す基台の平面図である。 貼付工程を示す斜視図である。 ロボットアームの概略構成図である。

以下に、添付図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
本実施の形態にかかるボトル入り飲料の微生物検査方法は、メンブレンフィルター（ＭＦ）法による検査方法である。
図２に示すように、微生物検査施設１は、ボトル殺菌ブース３と、検査ブース５と前室７とに分離してあり、各ブース３、５及び前室７で処理したのち、シャーレ取出Ｔ１１及び培養Ｔ１２工程で、ボトル内の飲料をシャーレに入れた培地で培養した後、コロニーの有無を検査する。本実施の形態では、一般細菌（水生菌を含む）、真菌（カビ、酵母）を検査する。
図３に示すように、検査対象となる飲料入りボトル（以下単に「ボトル」という）９は、製造ラインからサンプリングした製造後の飲料入り樹脂製ボトルであり、ボトル９の口部９ｃには樹脂製のボトルキャップ９ａが装着されている。飲料の種類は特に限定されないが、例えば、お茶系飲料である。

ここで、本実施の形態で使用するロボットアーム１１について説明する。図９に示すように、ロボットアーム１１は、多数の関節を有し、支柱１１ａ、腕１１ｂ、ヘッド１１ｃがそれぞれＸ方向回転、Ｙ方向回転、Ｚ方向の揺動等が自在な構成としてある。また、ヘッド１１ｃには、係止具３５等の治具が出し入れ自在に設けてあると共に把持部１２によりボトル９等の物品を把持可能な構成としてある。
ロボットアーム１１の姿勢、動き、把持部１２や係止具３５等の駆動や制御は、予めプログラムしたマイクロコンピュータにより制御されている。

以下に、図１及び図２を参照しつつ各検査工程を順次説明する。
図２に示すように、準備段階では、前室７で培地６を含むシャーレ８（図８参照）を準備しＴ１、無菌水準備Ｔ２、ろ紙準備Ｔ３、ファンネル（ろ過器）準備Ｔ４をしておく。これらの準備Ｔ１〜Ｔ４は人手で行う。

（１）薬液殺菌工程Ｓ１
薬液殺菌工程Ｓ１では、ボトル９の外面を薬液で殺菌する。検査対象となるボトル９は予め並べて配置してあり、ロボットアーム１１（図９参照）が所定のボトル９を把持してボトル９を移動して、籠１５（図３参照）に立設した状態で入れ、籠１５を図３に示すように、薬液水槽１３に浸漬する。薬液水槽１３は、殺菌薬液を満たした水槽である。薬液水槽内１３では、ボトル９は全体を殺菌水槽内に水没している。
薬液水槽１３では、水槽１３内を撹拌し又は水流により、矢印Ｅで示すように薬液を流動させている。更に、籠１５は、矢印Ｆで示すように、薬液水槽１３内で上下に間欠動作させている。籠１５の上下動作は、ロボットアーム１１が籠１５を把持して行う。
薬液殺菌工程Ｓ１の薬液殺菌後に、ロボットアーム１１は籠１５を薬液水槽１３から引き上げた後、籠１５内のボトル９をつかみ、ボトルを熱風吹き付け工程Ｓ２のテーブルに立設する。

（２）熱風吹き付け工程Ｓ２
図４に示すように、熱風吹き付け工程Ｓ２では、テーブルに立設したボトル９の側面からヒータ１７で加熱した無菌風を送風機１９から吹き付ける。また、ボトル９にはフード２１を被せて、吹き付けた熱風がボトルキャップ９ａ及びボトル首部付近に滞留し易くしている。

（３）ボトル穿孔工程（注ぎ口形成工程）Ｓ３
ボトル穿孔工程では、ボトル９内の飲料を注ぎ出す為の孔をボトル９にあける。
本実施の形態では、図５に示すように、ボトルキャップ９ａの天面に上から加熱した熱材２３を差し仕込んで穿孔する。熱材２３は本実施の形態では棒材である。熱材２３は常設の穿孔装置４１で行う。穿孔装置４１はシリンダー及びピストンの駆動機構で熱棒２３を上下動し、例えば熱材２３は内蔵された電熱線で加熱している。
ボトルキャップ９ａは熱材２３により溶融して穿孔される。尚、ボトルキャップ９ａを穿孔するときには、ロボットアーム１１でボトル９の胴部を保持していても良い。

（４）ろ紙設置工程Ｓ４
一方、図２に示すように、ロボットアーム１１は、マニホールド２５（図６参照）にファンネル２７（図６参照）を設置しＳ４−１した後、準備したろ紙２９（図７参照）を取り出しＳ４−２、ファンネル２７にろ紙（図７参照）を設置するＳ４−３。
設置したろ紙２９には、チューブ（図示せず）から無菌水を注入する（Ｓ４−４）。

（５）ろ過工程Ｓ５
図６に示すように、ロボットアーム１１は、ボトル９を把持してボトルキャップ９ａが下に向くように傾斜させてファンネル２７にボトル９内の飲料を注ぎ、ろ過する。

（６）ろ紙切断工程Ｓ６
図７に示すように、ろ過後、別のロボットアームにより、ファンネル２７の周壁２７ａを基台２７ｂから外し、ロボットアーム１１が保持する切断刃３１でろ紙２９を２枚の半月状のろ紙片２９ａ、２９ｂに切断する。
図７に示すように、ファンネル２７の基台２７ｂには、その縁部２７ｃに切断刃３１の挿入溝３３が形成されている。本実施の形態では、挿入溝３３は縁部２７ｃの対向する位置に２箇所形成されている。挿入溝３３により、切断刃３１でろ紙２９を引き切るときに切断刃３１が縁部２７ｃと干渉することなく、縁部２７ｃを越えて引き操作できる。

（７）培地に貼付工程Ｓ７
図８に示すように、ロボットアーム１１は、ファンネル２７の基台２７ｂに載置されている一方のろ紙片２９ａを係止具３５で把持してろ紙を採取し（図２のＳ６−２）、シャーレ８の培地６に貼付する。係止具３５は、例えばピンセットである。尚、ろ紙をシャーレ８の培地６に添付する前に、シャーレ８の蓋を開けておく（図２のＳ７−１）。
その後、シャーレ８に蓋を被せる（図２のＳ７−２）。シャーレ８の蓋の開閉は、テーブル上に設けた自動機構により蓋を開閉するが、ロボットアーム１１が行っても良い。
同様に、他方のろ紙片２９ｂも係止具３５で把持し、他の種類の培地を入れたシャーレ８に貼付し、その後シャーレ８に蓋を被せる（図２のＳ７−２）。

（８）培養工程Ｓ８
蓋を被せた各シャーレ８は、そのまま取り出して培養器で培養する。培養後、コロニーの有無を観察する。

次に、本実施の形態の作用効果について説明する。
本実施の形態によれば、薬液殺菌工程Ｓ１でボトル９の外面を薬液で殺菌すると共に熱風吹き付け工程Ｓ２で無菌処理された熱風で外面を乾燥及び殺菌し、ボトル穿孔工程（注ぎ口形成工程）Ｓ３で穿孔した孔からボトル内の飲料を取り出し、穿孔した孔からボトル内の飲料を取り出してろ紙２９でろ過するので、メンブレンフィルターろ過法（ＭＦ法）による微生物検査方法において、ボトル外面に付着した菌の混入を防止できる。

薬液殺菌工程Ｓ１では、図３に示すように、ボトル９を薬液水槽１３内に水没させているので、ボトル９のキャップ間隙部やボトルキャップ９ａの殺菌を容易に行うことができる。
また、ロボットアーム１１により、ボトル９の移送及びボトル９に対する各作業Ｓ１〜Ｓ７ができるので、密閉されたクリーンルーム内で自動化ができる。

薬液殺菌工程Ｓ１において、薬液水槽１３内では、ボトル９を入れた籠１５を上下に間欠動作しているので、キャップ隙間部への殺菌液の浸透性を強化することができる。
薬液水槽１３内では、薬液を流動させているので、ボトル外面に衝突させ薬液を乱流にでき、更に、ボトルキャップ９ａの外面やキャップ隙間部への殺菌液の浸透性を高めることができる。

熱風吹き付け工程Ｓ２では、図４に示すように、立設したボトル９にフード２１を被せているので、ボトル９の外面に吹き付けた熱風をボトル首部９ｂ及びボトルキャップ９ａに案内できるから、かかる部分の熱風による滅菌強化や水滴除去を図ることができる。

ボトル穿孔工程（注ぎ口形成工程）Ｓ３では、ボトルキャップ９ａに穿孔するので、ボトル頭部からボトル内飲料の注ぎ出しができるので、注ぎ出しがし易い。
また、熱材２３をボトルキャップ９ａに差し込むだけでボトルキャップ９ａを容易に穿孔でき且つ穿孔部分の殺菌を図ることができる。

ろ紙切断工程Ｓ６では、図７に示すように、ファンネル２７の基台２７ｂにはその縁部２７ｃに切断刃３１の挿入溝３３が形成されているので、基台２７ｂに載置した状態のままでろ紙２９の切断が容易にでき、ロボットアーム１１での切断作業も容易にできる。また、切断刃３１の挿入溝３３を形成することにより、切断精度の向上を図ることができる。
ろ紙２９の切断を、ファンネル２７上で且つ切断刃（メス）３１で直接行うことにより、ハサミ等の裁断機でろ紙２９を切断する場合に比較して、機器がろ紙２９に接触する部分を最小にでき、菌の残存を抑えると共に無菌状態の維持が可能になる。また、切断刃３１としてメスを使用することで、サイズが小さく使い捨ても可能であるから使い勝手が良い。
切断刃３１は、一回切断作業をする毎に熱滅菌をすることが好ましい。この場合、切断刃３１の熱滅菌はロボットアーム１１に内蔵した熱滅菌装置で行っても良いし、ロボットアームとは別に設けた熱滅菌装置で行っても良い。

本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。
例えば、薬液殺菌工程Ｓ１は、ロボットアーム１１が籠１５を上下動させることに限らず、籠１５を上下動させる機構はロボットアーム１１とは別に設けても良い。
ろ紙切断工程Ｓ６では、ファンネル２７の基台２７ｂに形成する挿入溝３３は、少なくとも１箇所あれば良い。また、ろ紙の切断は２枚のろ紙片に切断することに限らず、３枚や４枚のろ紙片等に切断しても良く、切断する枚数は限定されない。この場合、基台２７ｂの縁部２７ｃには、切断する枚数に対応する数の挿入溝３３を形成する。
特許請求の範囲に記載の注ぎ口形成工程は、ボトルキャップ９ａを、常設してあるボトルキャッパーで外して、ボトル９を開封しても良い。この場合、ろ過工程では、ボトル９の口部９ｃからボトル９内の飲料をファンネル２７に注いでろ過する。
ボトル穿孔工程Ｓ３で用いる熱材２３は、棒状のものに限らず、板状であったも良く、形状は限定されない。
ボトル９内の飲料の種類は限定されず、お茶に限らず、乳入り紅茶やコーヒ飲料、果汁飲料等であっても良い。

９ ボトル（飲料入りボトル）
９ａ ボトルキャップ
１１ ロボットアーム
１３ 薬液水槽
１５ 籠
２１ フード
２３ 熱材
２７ ファンネル
２９ ろ紙
３１ 切断刃
３３ 挿入溝
３５ 係止具

Claims (8)

1. 飲料入りボトルの外面を薬液で殺菌する薬液殺菌工程と、
   前記ボトルの外面に無菌処理された熱風を吹き付ける熱風吹き付け工程と、
   前記ボトルに注ぎ口を形成する注ぎ口形成工程と、
   ファンネルにろ紙を設置するろ紙設置工程と、
   前記ボトルからファンネルに飲料を注いで飲料をろ過するろ過工程と、
   ろ過後に前記ろ紙を切断するろ紙切断工程と、
   前記切断したろ紙片を採取して培地に貼付する貼付工程と、を備えるボトル入り飲料の微生物検査方法において、
   前記薬液殺菌工程は、前記ボトルを立設した状態で薬液を満たした薬液水槽に水没させることを特徴とするボトル入り飲料の微生物検査方法。
2. 前記薬液殺菌工程は、前記ボトルを立設した状態で籠に入れ、籠を薬液水槽内で上下に間欠動作することを特徴とする請求項１に記載のボトル入り飲料の微生物検査方法。
3. 前記薬液殺菌工程は、前記薬液水槽内の薬液を流動させていることを特徴とする請求項２に記載のボトル入り飲料の微生物検査方法。
4. 前記熱風吹き付け工程は、前記ボトルを立設してフードを被せた状態で、熱風を前記ボトルに吹き付けることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のボトル入り飲料の微生物検査方法。
5. 前記注ぎ口形成工程は、ボトルキャップを穿孔する穿孔工程であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のボトル入り飲料の微生物検査方法。
6. 前記穿孔工程は、加熱した熱材を前記ボトルキャップに上から差し込んで穿孔することを特徴とする請求項５に記載のボトル入り飲料の微生物検査方法。
7. 前記ファンネルには、前記ろ紙を載置した基台の縁部に切断刃の挿入溝が形成されており、前記切断工程は、基台に載置したろ紙を切断刃で挿入溝を介して引き切ることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のボトル入り飲料の微生物検査方法。
8. ロボットアームが把持した飲料入りボトルを立設させた状態で籠に入れた後、
   前記ロボットアームは、前記籠を薬液を満たした薬液水槽内で前記ボトルを水没させつつ上下に間欠動作し、
   次に前記ロボットアームが前記籠内の前記ボトルを取り出した後にテーブルに載置し、
   その位置で前記ボトルの外面に無菌処理された熱風を吹き付け、
   次に前記ロボットアームがボトルキャップに加熱した熱材を挿入して前記ボトルキャップを穿孔した後、
   前記ロボットアームが前記飲料入りボトルを把持して前記飲料入りボトルを傾けてろ紙を設定したファンネルに飲料を注ぎ、
   その後、前記ロボットアームが保持する切断刃でろ紙を切断し、切断したろ紙片を培地に添付することを特徴とするボトル入り飲料の微生物検査方法。

Images