JP2021145573A - 飲料包装体の製造方法及びパウチ容器 - Google Patents
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Abstract
【課題】 パウチ容器内の飲料を十分に昇温させることができる飲料包装体の製造方法を提供する。【解決手段】 飲料包装体の製造方法は、パウチ容器内に炭酸ガスを含有する飲料が充填された飲料包装体の製造方法であって、処理容器内に配置された飲料包装体を外部から加圧するために処理容器内を加圧した状態で、飲料包装体を外部から加熱する処理工程を含む。【選択図】 図6
Description
本出願は、飲料包装体の製造方法及びパウチ容器に関する。
従来、例えば、飲料包装体として、パウチ容器内に炭酸ガスを含有する飲料が充填された飲料包装体が知られている(例えば、特許文献1)。ところで、斯かる飲料包装体を外部から加熱し、加熱した後に冷却する場合がある。
しかしながら、このように加熱する場合には、飲料包装体の内圧が上昇して、パウチ容器が膨張するため、パウチ容器のシール部分等からガスが漏れたり、破損したりする。したがって、例えば、パウチ容器内の果汁を含んだ飲料を加熱するために、パウチ容器内の飲料を十分に昇温させることができなかった。
そこで、課題は、パウチ容器内の飲料を十分に昇温させることができる飲料包装体の製造方法及び当該製造方法に用いられるパウチ容器を提供することである。
飲料包装体の製造方法は、パウチ容器内に炭酸ガスを含有する飲料が充填された飲料包装体の製造方法であって、処理容器内に配置された前記飲料包装体を外部から加圧するために前記処理容器内を加圧した状態で、前記飲料包装体を外部から加熱する処理工程を含む。
また、飲料包装体の製造方法においては、前記処理工程は、前記処理容器内を加圧する加圧工程と、前記加圧工程が完了した後に、前記処理容器の内圧を維持した状態で、前記飲料包装体を外部から加熱する加熱工程と、を含む、という方法でもよい。
また、飲料包装体の製造方法においては、前記処理工程は、前記飲料包装体を外部から冷却する冷却工程と、前記冷却工程が終了してから、前記処理容器内を減圧する減圧工程と、を含む、という方法でもよい。
また、パウチ容器は、前記の飲料包装体の製造方法に用いられる。
また、パウチ容器は、複数のシート材で形成され、前記シート材は、ガスバリア性を有するガスバリア層を含む複数の層が積層されることによって、形成され、前記複数の層のそれぞれは、少なくとも加圧された状態において炭酸ガスを透過可能に形成される、という構成でもよい。
また、パウチ容器においては、前記複数の層は、最も外側の第1層と、前記第1層の内側に積層される第2層と、最も内側の第3層と、を備え、前記第1層及び前記第2層のうち、一方は、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムを含み、他方は、二軸延伸ポリアミドフィルムを含み、前記第3層は、エチレンビニルアルコール共重合体層と直鎖状低密度ポリエチレン層を含む共押出フィルムからなるガスバリア層である、という構成でもよい。
以下、パウチ容器、飲料包装体及びその製造方法における一実施形態について、図1〜図6を参照しながら説明する。なお、各図において、図面の寸法比と実際の寸法比とは、必ずしも一致しておらず、また、各図面の間での寸法比も、必ずしも一致していない。
図1に示すように、本実施形態に係る飲料包装体1は、袋状に形成されるパウチ容器2と、パウチ容器2の内部に充填される飲料3とを備えている。なお、飲料3は、炭酸ガスを含有する飲料を全て含む概念である。特に限定されないが、飲料3は、例えば、液体でもよく、ゼリー状でもよく、それらと固体との混合物でもよく、それらを全て含める概念である。
パウチ容器2は、袋状に形成される容器本体4と、容器本体4に固定される注出具5とを備えている。特に限定されないが、パウチ容器2は、本実施形態のように、容器本体4の底部4aによって自立可能である構成が好ましい。
注出具5は、筒状の注出部5aと、注出部5aに対して着脱可能なキャップ5bとを備えており、注出部5aは、容器本体4に取り付けられる基部5cを備えている。特に限定されないが、注出部5a及びキャップ5bは、例えば、ネジ機構によって、互いに固定されている。そして、特に限定されないが、注出具5の基部5cは、容器本体4の頂部4bに後述する外装シート材に熱溶着により取り付けられている。
なお、注出具5は、パウチ容器2の必須の構成ではないが、パウチ容器2は、開封(開栓)するときに炭酸ガスを少し排出することによって飲料3の噴きこぼれを防止しながら開栓でき、しかも、再封もできるため、パウチ容器2は、注出具5を備えていることが好ましい。特に限定されないが、注出具5は、例えば、高密度ポリエチレン等のポリエチレン系樹脂やポリプロピレン系樹脂等で形成されてもよく、また、例えば、ガスバリア層を積層される等によってガスバリア性樹脂を含んで形成されてもよい。
容器本体4は、複数のシート材6で形成されている。特に限定されないが、本実施形態においては、容器本体4は、一対の外装シート材6,6と、一対の外装シート材6,6(図1においては、1つのみ図示されている)の下端部間に配置されるガセットシート材6とによって、形成されている。
そして、容器本体4は、外装シート材6,6とガセットシート材6とが底縁部分にて所定幅(例えば底縁中央部分で5〜15mm幅)でシールされることによって、形成される、所謂、底ガゼットを有するスタンディングパウチである。斯かる構成は、底部4aを形成するガセットシート材6の中央部分が内圧により下方に膨出しても、自立が損なわれ難くすることができるため、好ましい。
また、容器本体4は、例えば、一対の外装シート材6,6と一対の外装シート材6,6の上端部及び下端部間にそれぞれ配置されるガセットシート材6,6とによって、形成されてもよい。また、容器本体4は、例えば、一対の外装シート材6,6と、一対の外装シート材6,6の側端部間にそれぞれ配置される一対のガゼットシート材6,6とによって、形成されてもよい。また、容器本体4は、例えば、一対の外装シート材6,6のみによって、形成されてもよい。
そして、容器本体4は、シート材6,6同士が周縁部分でシールされることによって、袋状に形成されている。なお、シート材6,6同士のシール構造は、特に限定されず、例えば、熱溶着によってシールされる構成でもよく、また、例えば、超音波溶着によってシールされる構成でもよく、また、例えば、接着剤によってシールされる構成でもよい。
図2に示すように、シート材6は、複数の層6a〜6cが積層されることによって、形成されている。特に限定されないが、例えば、複数の層6a〜6cは、最も外側の第1層6aと、第1層6aの内側に積層される第2層6bと、最も内側の第3層6cとを備えている。例えば、図2においては、シート材6は、外側(容器本体4の外面)から内側(容器本体4の内面)に向けて、第1層6a、第2層6b及び第3層6cを備えている。
そして、第1層6aは、シート材6の外面、即ち、容器本体4の外面を構成し、第3層6cは、シート材6の内面、即ち、容器本体4の内面を構成する。なお、シート材6は、各層6a〜6c間に、別の層(例えば、第2層6bと第3層6cとの間に補強層)を備えていてもよい。
また、シート材6は、各層6a〜6c同士を接着するために、各層6a〜6c間に配置される接着剤層6d,6dを備えている。なお、接着剤層6dによる各層6a〜6cの接着は、慣用のラミネート法、例えば、接着剤によるドライラミネーション、熱接着性層を挟んで熱により接着させる熱ラミネーション等により行うことができる。
第1層6aは、特に限定されないが、基材層としてもよい。基材層6aは、特に限定されないが、例えば、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、等から構成される一層又は二層以上の延伸又未延伸フィルム6eを備えている。特に二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム、二軸延伸ポリアミドフィルムが好ましい。
また、基材層6aは、特に限定されないが、本実施形態のように、内容物の商品名、原材料や使用上の注意事項等の商品説明、その他各種デザイン等を表示するための印刷層6fを備えてもよい。例えば、印刷層6fは、グラビア印刷等の公知の方法により、フィルム6eの一方面(例えば、内面)に積層するように形成される。なお、基材層6aの厚みは、特に限定されないが、9〜30μmとしてもよい。
第2層6bは、特に限定されないが、ガスバリア層6bとしてもよい。ガスバリア層6bの炭酸ガス透過性は、他の層6a,6c,6dの炭酸ガス透過性よりも、低い。ガスバリア層6bは、特に限定されないが、本実施形態のように、合成樹脂フィルム6g(例えば、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム、二軸延伸ポリアミドフィルム等)と、フィルム6gに、アルミニウム、酸化アルミニウム、シリカ、酸化ケイ素、アルミナ等を蒸着した蒸着層6hとを備えてもよい。
なお、ガスバリア層6bは、例えば、アルミニウム等の金属箔としてもよく、また、例えば、ポリビニルアルコール、エチレンビニルアルコール、MXナイロン、ポリ塩化ビニリデン等の合成樹脂フィルムとしてもよい。また、ガスバリア層6bは、基材層6aに蒸着される蒸着層6hのみから構成されてもよい。
第3層6cは、特に限定されないが、シーラント層6cとしてもよい。シーラント層6cは、特に限定されないが、各種のポリエチレン、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、その他エチレン系共重合体、ポリプロピレンの単層又は複層の樹脂層又はこれら樹脂のフィルム層としてもよい。また、シーラント層6cの厚みは、特に限定されないが、40μm〜180μmとしてもよい。
シーラント層6cは、特に限定されないが、本実施形態のように、内層6i及び外層6jを直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)層とし、中間層6kをエチレンビニルアルコール共重合体(EVOH)層とし、各層6i〜6k間に接合層6m(例えば、酸等で変性し接着性を付与した変性ポリエチレンや変性ポリプロピレン樹脂)を備えている。本実施形態においては、シーラント層6cは、LLDPE層/接合層/EVOH層/接合層/LLDPE層の3種5層の共押出シーラントフィルムとしている。
なお、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)層は、熱融着性に優れ、シール強度を有しているため、シーラント層6cの内層6iに採用されることが好ましい。また、エチレンビニルアルコール共重合体(EVOH)層は、ガスバリア性を有する樹脂であるため、シーラント層6cの中間層6kに採用されることが好ましい。
このようにシーラント層にEVOH層によるガスバリア性を有する共押出シーラントフィルムを使用する場合は、第3層6cは、ガスバリア層として機能するため、第2層6bは、ガスバリア層としない場合もある。なお、本明細書において「(ガスバリア性を有する)ガスバリア層」とは、乾燥時の炭酸ガス透過度が、20cm3/m2・day・atm以下の層のことを指す。
本実施形態に係る飲料包装体1の構成については以上の通りであり、次に、本実施形態に係る飲料包装体1の製造方法について図3〜図6を参照しながら説明する。
まず、飲料包装体1を処理する処理装置について、図3及び図4を参照しながら説明する。
図3に示すように、処理装置10は、内部空間を有する処理容器11と、処理容器11の内部に装着され、飲料包装体1を支持する支持部12とを備えている。また、処理装置10は、飲料包装体1を加熱する加熱部13と、飲料包装体1を冷却する冷却部14と、処理容器11内を加圧する加圧部15と、加圧された処理容器11内を減圧させる減圧部16とを備えている。特に限定されないが、処理装置10は、所謂、レトルト装置である。
加熱部13は、加熱媒体を供給する加熱源13aと、加熱媒体を処理容器11内へ流入する流入路13bとを備えている。流入路13bは、加熱媒体を処理容器11内へ流入する状態と流入を停止する状態とを切り替えるために、開閉する弁13cを備えている。特に限定されないが、例えば、加熱媒体は、熱水(温水)としてもよい。
冷却部14は、冷却媒体を供給する冷却源14aと、冷却媒体を処理容器11内へ流入する流入路14bとを備えている。流入路14bは、冷却媒体を処理容器11内へ流入する状態と流入を停止する状態とを切り替えるために、開閉する弁14cを備えている。特に限定されないが、例えば、冷却媒体は、冷水としてもよい。
加圧部15は、加圧媒体を供給する加圧源15aと、加圧媒体を処理容器11内へ流入する流入路15bとを備えている。流入路15bは、加圧媒体を処理容器11内へ流入する状態と流入を停止する状態とを切り替えるために、開閉する弁15cを備えている。特に限定されないが、例えば、加圧媒体は、圧縮エアとしてもよい。
減圧部16は、処理容器11内の加圧媒体を処理容器11外へ流出する流出路16aを備えている。流出路16aは、加圧媒体を処理容器11外へ流出する状態と流出を停止する状態とを切り替えるために、開閉する弁16bを備えている。なお、減圧部16は、加熱媒体及び冷却媒体を処理容器11の外部へ流出される機能を兼用していてもよい。
支持部12は、板状に形成され、飲料包装体1が載せられることによって、飲料包装体1を支持している。そして、処理容器11が密閉された状態で、各媒体が処理容器11内を循環するために、支持部12は、複数の開口12aを備えている。支持部12は、耐熱性及び剛性を有しており、特に限定されないが、例えば、鉄鋼、ステンレス鋼等の金属で形成されてもよい。
図4に示すように、処理装置10は、各情報を検出する検出部17と、各情報が入力される入力部18と、各情報が出力される出力部19と、各部11〜19を制御する制御部20とを備えている。特に限定されないが、例えば、入力部18に入力される情報として、運転指示情報(運転指示、停止指示等)、飲料種類情報(炭酸ガス含有飲料、非炭酸飲料)、容器種類情報(容器材質、容器容量)、各設定値(設定温度、設定圧力、設定時間)等としてもよい。
また、特に限定されないが、入力部18は、例えば、スイッチ(押しボタンスイッチ、セレクトスイッチ等)、タッチパネル、携帯装置(リモコン、携帯端末)とすることができる。また、特に限定されないが、出力部19は、例えば、音声部(例えば、ブザー、スピーカ)、表示部(例えば、表示板、表示灯)、携帯装置(リモコン、携帯端末)とすることができる。
制御部20は、各種情報を取得する取得部20aと、各種情報を記憶する記憶部20bと、取得部20a及び記憶部20bの情報に基づいて、各種情報を演算する演算部20cとを備えている。また、制御部20は、加熱部13を制御する加熱制御部20dと、冷却部14を制御する冷却制御部20eと、加圧部15を制御する加圧制御部20fと、減圧部16を制御する減圧制御部20gと、出力部19を制御する出力制御部20hとを備えている。
なお、制御部20は、CPU、メモリ等を有した所謂コンピュータである。そして、制御部20は、メモリに格納されたプログラムをCPUで実行することによって、各部20a〜20hとしての機能を有するものである。
検出部17は、飲料包装体1の製造に必要な情報を検出する。特に限定されないが、検出部17は、本実施形態のように、処理容器11内の温度を検出する温度検出部17aと、処理容器11内の圧力を検出する圧力検出部17bとを備えている。
加熱制御部20d及び冷却制御部20eは、温度検出部17aの検出に基づいて、各部13,14を制御しており、加圧制御部20f及び減圧制御部20gは、圧力検出部17bの検出に基づいて、各部15,16を制御している。なお、処理装置10は、検出部17を備えておらず、記憶部20bに記憶された既設プログラムに基づいて、各部13〜16を制御してもよい。
次に、飲料包装体1の製造方法について、図5及び図6を参照しながら説明する。なお、飲料包装体1の製造方法は、以下の方法に限定されない。
図5に示すように、まず、充填工程(S1)が行われる。充填工程(S1)においては、例えば、充填装置(図示していない)が、パウチ容器2の内部に飲料3を充填し、キャップ5bでパウチ容器2を封止する。
なお、飲料3は、例えば、充填時に、既に炭酸ガス含有飲料の状態でもよい。また、飲料3は、例えば、充填時には、液体と炭酸固形物とが混合された状態であり、後に加熱されて、炭酸固形物が溶解することによって、炭酸ガス含有飲料の状態になってもよい。
また、例えば、飲料3がゼリー飲料である場合は、予め10℃以下の材料溶液に炭酸ガスを含有(溶解)されたものを液体状で充填し、そして、60℃〜90℃に加熱された後に、10℃以下に冷却されることによって、炭酸ガスを含有した固形ゼリーを形成することが好ましい。
そして、搬入工程(S2)において、飲料3が充填された飲料包装体1は、処理容器11内へ搬入される。このとき、飲料包装体1は、容器本体4の底部4aで自立した状態で、支持部12の上に載っている(図3参照)。なお、飲料包装体1は、倒れた状態(外装シート6が下面となる状態)で、支持部12の上に載ってもよい。また、飲料包装体1は、搬送装置(図示していない)によって、処理容器11内へ搬入されてもよく、手作業によって、処理容器11内へ搬入されてもよい。
次に、処理工程(S3)が行われる。図5及び図6に示すように、本実施形態に係る処理工程(S3)は、加圧工程(S31)、加熱工程(S32)、冷却工程(S33)、減圧工程(S34)の順で行われる。なお、図6において、実線は、圧力検出部17bの検出圧力(処理容器11の内圧、飲料包装体1の外圧)と時間との関係を示し、一点鎖線は、温度検出部17aの検出温度(処理容器11の内温、飲料包装体1の内温)と時間との関係を示している。
まず、処理容器11内が密閉される。そして、第1時間t1に、加圧工程(S31)が開始され、加圧制御部20fは、処理容器11の内圧が設定圧力P2になるように、加圧部15を制御する。なお、特に限定されないが、設定圧力P2は、例えば、0.1MPa〜0.5MPa(ゲージ圧力)としてもよい。
このとき、加熱制御部20dが、飲料包装体1への加熱を停止しているため、処理容器11の内温T1は、上昇することなく維持されている。これにより、飲料包装体1の内温が上昇しないため、飲料包装体1の内圧は、上昇しない。したがって、パウチ容器2は、膨張しない。
そして、処理容器11の内圧が第2時間t2で設定圧力P2となった場合に、加熱工程(S32)が開始され、加熱制御部20dは、飲料包装体1を加熱するために、加熱部13を制御する。特に限定されないが、加熱部13は、処理容器11内のスプレーノズルによって、加熱媒体を飲料包装体1に向けて噴霧してもよい。
これにより、加圧工程(S31)が完了した後に、処理容器11の内圧が維持された状態で、飲料包装体1は、加熱される。これにより、飲料包装体1を外部から確実に加圧した状態で、飲料包装体1を加熱することになるため、飲料包装体1の内温が上昇することに伴って飲料包装体1の内圧が上昇しても、パウチ容器2の膨張を確実に抑制することができる。したがって、例えば、パウチ容器2が破損することを防止することができる。
そして、処理容器11の内温が第3時間t3で加熱設定温度T2となった場合に、加熱制御部20dは、処理容器11の内温が一定となるように、加熱部13を制御する。なお、特に限定されないが、加熱設定温度T2は、例えば、100℃未満としてもよく、また、例えば、90℃以下としてもよい。なお、特に限定されないが、加熱設定温度T2は、60℃以上としてもよく、また、例えば、70℃以上としてもよい。
その後、処理条件(加熱温度×時間)が第4時間t4で満たした場合に、冷却工程(S33)が開始され、冷却制御部20eは、飲料包装体1を冷却するために、冷却部14を制御する。特に限定されないが、冷却部14は、処理容器11内のスプレーノズルによって、冷却媒体を飲料包装体1に向けて噴霧してもよい。このとき、減圧制御部20gが、処理容器11内の減圧を停止しているため、処理容器11の内圧P2は、一定に維持されている。
そして、冷却制御部20eは、処理容器11の内温が冷却設定温度T3となるように、冷却部14を制御する。特に限定されないが、飲料包装体1が常温保管される場合に、冷却設定温度T3は、例えば、30℃以下としてもよく、飲料包装体1がチルド保管される場合に、冷却設定温度T3は、例えば、10℃以下としてもよい。なお、例えば、炭酸ガス含有量が、1.2ガスボリューム(GV)より大きい飲料3である場合は、10℃以下、好ましくは8℃以下とすることが好ましい。
その後、処理容器11の内温が第5時間t5で冷却設定温度T3になった場合に、減圧工程(S34)が開始され、検圧制御部20gは、処理容器11内を減圧するために、減圧部16を制御する。これにより、冷却工程(S33)が完了した後に、処理容器11内は、減圧される。
したがって、飲料包装体1の内温の低下によって、飲料包装体1の内圧が確実に低下した状態で、処理容器11内を減圧することになるため、飲料包装体1への加圧を解除しても、パウチ容器2の膨張を確実に抑制することができる。その結果、例えば、パウチ容器2が破損したり、注出具5の熱溶着部分から炭酸ガスが漏れたりすることを防止することができる。
また、本実施形態においては、飲料包装体1は、容器本体4の底部4aで自立した状態で、支持部12の上に載っている。これにより、飲料包装体1が振動等することによって、外装シート材6の表面が開口12aによって傷つくことを抑制することができる。したがって、例えば、パウチ容器2が破損することを確実に防止することができる。
そして、図5に戻り、搬出工程(S4)において、処理された飲料包装体1は、処理容器11外へ搬出される。なお、飲料包装体1は、搬送装置(図示していない)によって、処理容器11外へ搬出されてもよく、手作業によって、処理容器11外へ搬出されてもよい。このようにして、飲料包装体1は、パウチ容器2内の飲料3を十分に昇温させて処理することができる。
なお、飲料包装体1が処理(加熱、冷却)される目的は、特に限定されない。例えば、飲料包装体1の内部の果汁を含んだ飲料3を殺菌するために、飲料包装体1が加熱処理されてもよい。また、例えば、飲料3がゼリーである場合は、加熱昇温させた後に冷却することでパウチ容器2内に固化したゼリーを得るために、飲料包装体1が加熱冷却処理されてもよい。
以上より、本実施形態に係る飲料包装体1の製造方法は、パウチ容器2内に炭酸ガス含有飲料3が充填された飲料包装体1の製造方法であって、処理容器11内に配置された前記飲料包装体1を外部から加圧するために前記処理容器11内を加圧した状態で、前記飲料包装体1を外部から加熱する処理工程S3を含む。
斯かる方法によれば、飲料包装体1を内部に配置する処理容器11内が、加圧されるため、飲料包装体1は、外部から加圧される。そして、飲料包装体1が外部から加圧された状態で、飲料包装体1が外部から加熱されるため、飲料包装体1の内圧が上昇しても、パウチ容器2の膨張を抑制することができる。したがって、パウチ容器2内の飲料3を十分に昇温させることができる。
また、本実施形態に係る飲料包装体1の製造方法においては、前記処理工程S3は、前記処理容器11内を加圧する加圧工程S31と、前記加圧工程S31が完了した後に、前記処理容器11の内圧を維持した状態で、前記飲料包装体1を外部から加熱する加熱工程S32と、を含む、という方法である。
斯かる構成によれば、処理容器11内の加圧が完了した後に、処理容器11の内圧が維持された状態で、飲料包装体1は、外部から加熱される。これにより、飲料包装体1を外部から確実に加圧した状態で、飲料包装体1を加熱することになるため、飲料包装体1の内圧が上昇しても、パウチ容器2の膨張を確実に抑制することができる。
また、本実施形態に係る飲料包装体1の製造方法においては、前記処理工程S3は、記飲料包装体1を外部から冷却する冷却工程S33と、前記冷却工程S33が終了してから、前記処理容器11内を減圧する減圧工程S34と、を含む、という方法である。
斯かる構成によれば、飲料包装体1が外部から冷却され、当該冷却が終了してから、処理容器11内は、減圧される。これにより、飲料包装体1の内圧が確実に下降した状態で、処理容器11内を減圧することになるため、飲料包装体1への加圧を解除しても、パウチ容器2の膨張を確実に抑制することができる。
なお、パウチ容器2、飲料包装体1及びその製造方法は、上記した実施形態の構成に限定されるものではなく、また、上記した作用効果に限定されるものではない。また、パウチ容器2、飲料包装体1及びその製造方法は、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、下記する各種の変更例に係る構成や方法等を任意に一つ又は複数選択して、上記した実施形態に係る構成や方法等に採用してもよいことは勿論である。
(1)上記実施形態に係る製造方法においては、加圧工程S31が完了した後に、処理容器11の内圧が維持された状態で、飲料包装体1が外部から加熱される(加熱工程S32が開始される)、という方法である。しかしながら、製造方法は、斯かる方法に限られない。例えば、処理容器11の内圧が上昇している状態(加圧工程S31の途中)で、飲料包装体1が外部から加熱される(加熱工程S32が開始される)、という方法でもよい。
(2)また、上記実施形態に係る製造方法においては、冷却工程S33が終了してから、処理容器11内が減圧される(減圧工程S34が開始される)、という方法である。しかしながら、製造方法は、斯かる方法に限られない。例えば、包装体1を冷却している状態(冷却工程S33の途中)で、処理容器11内が減圧される(減圧工程S34が開始される)、という方法でもよい。
パウチ容器2の好ましい実施例について、以下に説明する。
<外観性能>
実施例1〜5のパウチ容器2(容量:230mL)の内部に、炭酸ガスを溶解したゼリー飲料用溶液を液温4℃で充填し、4℃で24時間保管した。なお、この時のガスボリューム値(図7の「充填24時間後」)は、2.06GVであった。
実施例1〜5のパウチ容器2(容量:230mL)の内部に、炭酸ガスを溶解したゼリー飲料用溶液を液温4℃で充填し、4℃で24時間保管した。なお、この時のガスボリューム値(図7の「充填24時間後」)は、2.06GVであった。
その後、処理装置10の処理容器11(加圧加熱容器)内へ飲料包装体1を入れ、処理容器11内をゲージ圧0.4Mpsに加圧し、75℃まで加熱して15分間保持し、冷却して7℃まで低下させ、圧力を下げて処理容器11内から取り出した。この時のガスボリューム値(図7の「加圧加熱処理後」))を測定し、8℃で40日間冷蔵保管してガスボリューム値(図7の「40日後」)を測定すると共に、パウチ容器2の外観を確認して評価した。外観に変化が発生しないほど、外観性能が優れていることを示す。
<実施例1>
実施例1は、以下の構成のシート材6によって構成されたパウチ容器2ある。
1)第1層6a:基材層
1−1)フィルム6e:二軸延伸ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム 12μm
1−2)印刷層6f:ウレタン系インキを用いたグラビア印刷による層
2)第2層6b:ガスバリア層
2−1)フィルム6g:二軸延伸ポリアミド(ON)フィルム 15μm
2−2)蒸着層6h:シリカ蒸着(透明蒸着)
3)第3層6c:ガスバリア層(兼シーラント層)
第3層6cは、以下の5層からなる共押出シーラントフィルムである。
3−1)内層6i:直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)層 100μm
3−2)中間層6k:エチレンビニルアルコール共重合体(EVOH)層 10μm
3−3)外層6j:直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)層 30μm
3−4)接合層6m:変性ポリエチレン系樹脂(三井化学製アドマー)(tie) 5μm
4)接着剤層6d:二液硬化型ウレタン系接着剤 3μm
実施例1は、以下の構成のシート材6によって構成されたパウチ容器2ある。
1)第1層6a:基材層
1−1)フィルム6e:二軸延伸ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム 12μm
1−2)印刷層6f:ウレタン系インキを用いたグラビア印刷による層
2)第2層6b:ガスバリア層
2−1)フィルム6g:二軸延伸ポリアミド(ON)フィルム 15μm
2−2)蒸着層6h:シリカ蒸着(透明蒸着)
3)第3層6c:ガスバリア層(兼シーラント層)
第3層6cは、以下の5層からなる共押出シーラントフィルムである。
3−1)内層6i:直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)層 100μm
3−2)中間層6k:エチレンビニルアルコール共重合体(EVOH)層 10μm
3−3)外層6j:直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)層 30μm
3−4)接合層6m:変性ポリエチレン系樹脂(三井化学製アドマー)(tie) 5μm
4)接着剤層6d:二液硬化型ウレタン系接着剤 3μm
<実施例2>
実施例2は、実施例1に対して以下の構成を変更したシート材6によって構成されたパウチ容器2ある。
1−1)フィルム6e:二軸延伸ポリアミド(ON)フィルム 15μm
2−1)フィルム6g:二軸延伸ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム 12μm
2−2)蒸着層6h:アルミ蒸着 0.04μm
実施例2は、実施例1に対して以下の構成を変更したシート材6によって構成されたパウチ容器2ある。
1−1)フィルム6e:二軸延伸ポリアミド(ON)フィルム 15μm
2−1)フィルム6g:二軸延伸ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム 12μm
2−2)蒸着層6h:アルミ蒸着 0.04μm
<実施例3>
実施例3は、実施例1に対して以下の構成を変更したシート材6によって構成されたパウチ容器2ある。
2)第2層6b:ガスバリア層
第2層6bは、ガスバリア層として金属箔であるアルミニウム箔(7μm)とし、さらに、アルミニウム箔と第3層6cとの間に補強層として二軸延伸ポリアミドフィルム(15μm)を、接着剤層(二液硬化型ウレタン系接着剤:3μm)を介して積層した層である。
実施例3は、実施例1に対して以下の構成を変更したシート材6によって構成されたパウチ容器2ある。
2)第2層6b:ガスバリア層
第2層6bは、ガスバリア層として金属箔であるアルミニウム箔(7μm)とし、さらに、アルミニウム箔と第3層6cとの間に補強層として二軸延伸ポリアミドフィルム(15μm)を、接着剤層(二液硬化型ウレタン系接着剤:3μm)を介して積層した層である。
<実施例4>
実施例4は、実施例1に対して以下の構成を変更したシート材6によって構成されたパウチ容器2ある。
2)第2層6b:ガスバリア層
実施例3と同じ第2層6bである。
3)第3層6c:シーラント層(非ガスバリア層)
第3層6cは、内層6iの1層のみによって、構成されている。
3−1)内層6i:直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)層 100μm
<実施例5>
実施例5は、実施例1に対して以下の構成を変更したシート材6によって構成されたパウチ容器2ある。
2)第2層6b:非ガスバリア層
第2層6bは、二軸延伸ポリアミド(ON)フィルム(15μm)とした。
実施例4は、実施例1に対して以下の構成を変更したシート材6によって構成されたパウチ容器2ある。
2)第2層6b:ガスバリア層
実施例3と同じ第2層6bである。
3)第3層6c:シーラント層(非ガスバリア層)
第3層6cは、内層6iの1層のみによって、構成されている。
3−1)内層6i:直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)層 100μm
<実施例5>
実施例5は、実施例1に対して以下の構成を変更したシート材6によって構成されたパウチ容器2ある。
2)第2層6b:非ガスバリア層
第2層6bは、二軸延伸ポリアミド(ON)フィルム(15μm)とした。
<評価結果>
図7に示すように、何れの実施例においても、パウチ容器2内のガスボリューム値の変化(低下)は僅かであり、40日後であっても炭酸ガス含有量が維持されていた。このように、処理容器11内に配置された飲料包装体1を外部から加圧するために処理容器11内を加圧した状態で、飲料包装体1を外部から加熱することによって、パウチ容器2内の飲料3を十分に昇温させた飲料包装体1を製造することができた。
図7に示すように、何れの実施例においても、パウチ容器2内のガスボリューム値の変化(低下)は僅かであり、40日後であっても炭酸ガス含有量が維持されていた。このように、処理容器11内に配置された飲料包装体1を外部から加圧するために処理容器11内を加圧した状態で、飲料包装体1を外部から加熱することによって、パウチ容器2内の飲料3を十分に昇温させた飲料包装体1を製造することができた。
ところで、実施例3及び4に係るパウチ容器2は、炭酸ガスが第2層6bと第3層6cとを剥離させて、第2層6bと第3層6cとの間に炭酸ガスが滞留することによって、シート材6の内部に気泡が発生した。特に、実施例4に係るパウチ容器2は、シート材6の内部に気泡が多数発生した。一方、実施例1、2及び5は、シート材6の内部に気泡が発生しなかった。
このように、アルミニウム箔を積層した実施例3及び4に係るパウチ容器2の場合は、炭酸ガスを密封した状態で、経時により、アルミニウム箔の内側の接着剤層6d付近に気泡(接着剤層6dの接着を剥離する)が発生し易い。一方、第2層6bが蒸着フィルム(蒸着層6hを有するフィルム6g)である実施例1及び2に係るパウチ容器2の場合と、EVOH層を含む第3層6c以外にガスバリア層が無い実施例5に係るパウチ容器2の場合とにおいては、気泡が発生し難い。
斯かる理由は定かではないが、実施例1及び2に係るパウチ容器2においては、蒸着フィルム(蒸着層6hを有するフィルム6g)は、炭酸ガスによる内圧でフィルム6gが僅かに伸ばされることにより蒸着層6hに微小な亀裂が入り僅かに炭酸ガスが透過することが考えられる。また、実施例5に係るパウチ容器2は、EVOH層を含むガスバリア層であるため、僅かに炭酸ガスが透過することが考えられる。
したがって、ガスバリア層は、アルミニウム箔等の金属箔のように炭酸ガス透過率が略ゼロの層よりも、僅かに炭酸ガスが透過する金属(アルミニウム)や金属酸化物(酸化アルミニウム)、酸化ケイ素等の蒸着層6hを有するフィルム6g、MXナイロン、及びEVOHフィルムが好ましく、特に、蒸着層6hを有する二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム又は二軸延伸ポリアミドフィルム等のフィルム6gが好ましい。また、ガスバリア層は、EVOH層を含む層であることが好ましい。
また、第3層6cが直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)の単層フィルムである実施例4に係るパウチ容器2は、第3層6cがエチレンビニルアルコール(EVOH)層を有する共押出フィルムである実施例3に係るパウチ容器2よりも、シート材6の内部に気泡が多数発生した。
斯かる理由は定かではないが、第3層6cが、ガスバリア性を有するエチレンビニルアルコール共重合体(EVOH)層、即ち、ガスバリア層とすることで、炭酸ガスのフィルムを通じた透過が抑制されることも好適に作用していると考えられる。これにより、第2層6bが金属箔を含むガスバリア層である場合には、第3層6cは、エチレンビニルアルコール共重合体(EVOH)層を中間層6kとし、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)層を内層6iとした共押出多層シーラントフィルム、即ち、僅かに炭酸ガスが透過するガスバリア層であることが好ましい。
以上より、実施例1、2及び5に係るパウチ容器2は、外観に変化が発生していないため、外観性能に優れており、好ましい。なお、実施例1、2及び5に係るパウチ容器2は、複数のシート材6で形成され、前記シート材6は、ガスバリア性を有するガスバリア層6b,6c(6b)を含む複数の層6a〜6cが積層されることによって、形成され、前記複数の層6a〜6cのそれぞれは、少なくとも加圧された状態において炭酸ガスを透過可能に形成される、という構成である。
斯かる構成によれば、炭酸ガス含有飲料3が充填された状態において、複数の層6a〜6cのそれぞれが加圧された状態となるため、炭酸ガスは、各層6a〜6cを僅かに透過可能である。これにより、層6a〜6c間を剥離させて、当該層6a〜6c間に炭酸ガスが滞留することを抑制することができる。
なお、シート材6の炭酸ガス透過度は、乾燥時に0.5〜15.0cm3/m2・day・atmであることが好ましく、また、例えば、乾燥時に1.0〜10.0cm3/m2・day・atmであることがさらに好ましい。
このように、実施例1、2及び5に係るパウチ容器2においては、複数の層6a〜6cは、最も外側の第1層6aと、第1層6aの内側に積層される第2層6bと、最も内側の第3層6cと、を備え、第1層6a及び第2層6bのうち、一方は、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムを含み、他方は、二軸延伸ポリアミドフィルムを含み、第3層6cは、エチレンビニルアルコール共重合体層と直鎖状低密度ポリエチレン層を含む共押出フィルムからなるガスバリア層である。
なお、実施例5に係るパウチ容器2は、実施例1及び2に係るパウチ容器2と比較し、第2層6bが非ガスバリア層であり炭酸ガスを透過しやすいため、シート材6の内部に気泡が発生し難いと考えられるため、好ましい。
1…飲料包装体、2…パウチ容器、3…飲料、4…容器本体、4a…底部、4b…頂部、5…注出具、5a…注出部、5b…キャップ、5c…基部、6…シート材、6a…第1層、6b…第2層、6c…第3層、6d…接着剤層、6e…フィルム、6f…印刷層、6g…フィルム、6h…蒸着層、6i…内層、6j…外層、6k…中間層、6m…接合層、10…処理装置、11…処理容器、12…支持部、12a…開口、13…加熱部、13a…加熱源、13b…流入路、13c…弁、14…冷却部、14a…冷却源、14b…流入路、14c…弁、15…加圧部、15a…加圧源、15b…流入路、15c…弁、16…減圧部、16a…流出路、16b…弁、17…検出部、17a…温度検出部、17b…圧力検出部、18…入力部、19…出力部、20…制御部、20a…取得部、20b…記憶部、20c…演算部、20d…加熱制御部、20e…冷却制御部、20f…加圧制御部、20g…減圧制御部、20h…出力制御部
Claims (6)
- パウチ容器内に炭酸ガスを含有する飲料が充填された飲料包装体の製造方法であって、
処理容器内に配置された前記飲料包装体を外部から加圧するために前記処理容器内を加圧した状態で、前記飲料包装体を外部から加熱する処理工程を含む、飲料包装体の製造方法。 - 前記処理工程は、
前記処理容器内を加圧する加圧工程と、
前記加圧工程が完了した後に、前記処理容器の内圧を維持した状態で、前記飲料包装体を外部から加熱する加熱工程と、を含む、請求項1に記載の飲料包装体の製造方法。 - 前記処理工程は、
前記飲料包装体を外部から冷却する冷却工程と、
前記冷却工程が終了してから、前記処理容器内を減圧する減圧工程と、を含む、請求項1又は2に記載の飲料包装体の製造方法。 - 請求項1〜3の何れか1項に記載の飲料包装体の製造方法に用いられるパウチ容器。
- 前記パウチ容器は、複数のシート材で形成され、
前記シート材は、ガスバリア性を有するガスバリア層を含む複数の層が積層されることによって、形成され、
前記複数の層のそれぞれは、少なくとも加圧された状態において炭酸ガスを透過可能に形成される、請求項4に記載のパウチ容器。 - 前記複数の層は、最も外側の第1層と、前記第1層の内側に積層される第2層と、最も内側の第3層と、を備え、
前記第1層及び前記第2層のうち、一方は、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムを含み、他方は、二軸延伸ポリアミドフィルムを含み、
前記第3層は、エチレンビニルアルコール共重合体層と直鎖状低密度ポリエチレン層を含む共押出フィルムからなるガスバリア層である、請求項5に記載のパウチ容器。
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JP2020046062A JP2021145573A (ja) | 2020-03-17 | 2020-03-17 | 飲料包装体の製造方法及びパウチ容器 |
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2020
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