JP4033337B2 - 食品用包装容器の殺菌方法、殺菌装置及び包装充填装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、食品用包装容器の殺菌方法、殺菌装置及び包装充填装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ジュース、牛乳などの液体食品を充填包装する従来のこの種の食品用包装システムは、例えば、特開昭６２−２５５１２８号公報などに示されている。この様な包装システムでは、板状に折り畳まれた包装容器用ブランクスを、底部を有する有底開口容器に形成し、その内部に液体状食品を充填した後、容器上部の開口を密封（シール）する。このシステムにおいて、包装容器を間欠的に連続して搬送する搬送コンベアと、折り畳まれた包装容器ブランクスを有底開口容器に形成して搬送コンベア上に供給する成形装置と、搬送コンベア上を移動する包装容器内に上方から食品を充填する充填装置と、食品が充填された包装容器の上部を密封する密封装置とを備えている。この包装システムによれば、液体状の食品を連続して包装容器に充填し、密封状態で包装することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
食品用包装容器の殺菌方法、殺菌装置及び包装充填装置に関して、充填前の容器の殺菌と、食品が充填された容器の上部空間の不活性化とにより、包装された食品の品質を長期間保持させるために、包装容器に充填された食品に対するより長い冷蔵貯蔵期間が望まれている。
連続的に充填する包装システムにあっては、生産性の向上のためには殺菌後できるだけ短時間に食品を充填する必要がある。このため、過酸化水素などの殺菌剤を早急に且つ確実に除去する滅菌剤の除去方法が要望されている。
しかしながら、強力な若しくは濃厚な殺菌剤の使用は食品内部への殺菌剤の残留を惹起し、長い殺菌処理時間は効率的な包装充填を妨げ、容器の上部空間のヘッドスペースを窒素ガスなどの不活性ガスで十分に実用的に置換することが難しい。
本発明は、上記課題を解決する食品用包装容器の殺菌方法、殺菌装置及び包装充填装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決する本発明は、食品用包装容器の内部を低密度の過酸化水素含有溶液を用いて付着させ、その殺菌剤付着と紫外線照射との相乗効果で短時間に殺菌すると共に、不活性ガスの吹き付けにより早急に過酸化水素を除去し、充填後の容器ヘッドスペースを同じ供給源の不活性ガスで置換するように構成したものである。
これにより、上記課題解決手段が得られる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、上部に開口を有する食品用包装容器の内部に低濃度の過酸化水素含有溶液を付着させる殺菌剤付着工程と、過酸化水素が付着したその容器内部に紫外線を照射して殺菌するＵＶ殺菌工程と、過酸化水素が付着したその容器内部に除去用気体の不活性ガスを吹き付けてその容器内部から過酸化水素を除去する殺菌剤除去工程と、内容物を前記容器内部に前記開口からに充填する充填工程と、その内容物が充填された前記容器内の上部空間に置換用気体の不活性ガスを吹き付けてその上部空間をその不活性ガスで置換する置換工程と、その容器上部の開口を封止してその容器をシールするシール工程と、不活性ガス源からの不活性ガスを前記置換用気体の不活性ガスと前記除去用気体の不活性ガスとに分配して供給する不活性ガス供給工程とを含むことを特徴とする食品用包装容器の殺菌方法である。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、上部に開口を有する食品用包装容器の内部に過酸化水素含有溶液を付着させる殺菌剤付着手段と、過酸化水素が付着したその容器内部に紫外線を照射して殺菌する紫外線照射手段と、過酸化水素が付着したその容器内部に除去用気体の不活性ガスを吹き付けてその容器内部から過酸化水素を除去する殺菌剤除去手段と、内容物を前記容器内部に前記開口からに充填する充填手段と、その内容物が充填された前記容器内の上部空間に置換用気体の不活性ガスを吹き付けてその上部空間をその不活性ガスで置換する置換手段と、その容器上部の開口を封止してその容器をシールするシール手段と、不活性ガス源からの不活性ガスを前記置換用気体の不活性ガスと前記除去用気体の不活性ガスとに分配して供給する不活性ガス供給手段とを含むことを特徴とする食品用包装容器の殺菌装置である。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、上部に開口を有する食品用包装容器を成形する容器成形手段と、上部に開口を有する食品用包装容器の内部に過酸化水素含有溶液を付着させる殺菌剤付着手段と、過酸化水素が付着したその容器内部に紫外線を照射して殺菌する紫外線照射手段と、過酸化水素が付着したその容器内部に除去用気体の不活性ガスを吹き付けてその容器内部から過酸化水素を除去する殺菌剤除去手段と、内容物を前記容器内部に前記開口からに充填する充填手段と、その内容物が充填された前記容器内の上部空間に置換用気体の不活性ガスを吹き付けてその上部空間をその不活性ガスで置換する置換手段と、その容器上部の開口を封止してその容器をシールする密封手段と、不活性ガス源からの不活性ガスを前記置換用気体の不活性ガスと前記除去用気体の不活性ガスとに分配して供給する不活性ガス供給手段とを含むことを特徴とする食品用包装容器の包装充填装置である。
【０００８】
上記構成を有するこの発明は以下の作用を有する。
この発明において、上部に開口を有する食品用包装容器を成形する容器成形手段によって、板状に折り畳まれた包装容器用ブランクスを、底部を有する有底開口容器に形成する。
殺菌剤付着工程において、上部に開口を有する食品用包装容器の内部に０．０１〜０．５重量％程度、好ましくは０．１％程度の低濃度の過酸化水素含有溶液を付着させる。従来、２５％〜５０％程度の濃度である。この発明においては、しかしながら、低濃度であっても、下流工程との組み合わせによって、実用的に十分な殺菌効果と、過酸化水素の残留を無くすることができる。
ＵＶ殺菌工程においては、過酸化水素が付着したその容器内部に紫外線を照射して殺菌すると、過酸化水素の殺菌効果と紫外線の殺菌効果が個々には弱くても、組合わせによる過酸化水素との相乗効果により、実用的に十分な殺菌効果を発揮することができ、過酸化水素の使用量を劇的に低減することができる。
殺菌剤除去工程においては、過酸化水素付着容器内部に除去用気体の不活性ガスを吹き付けて、その容器内部から過酸化水素を除去する。除去用気体の不活性ガスが吹き付けられると、過酸化水素溶液の溶剤が先ず蒸発しこの過程で過酸化水素濃度が上昇し、過酸化水素の殺菌力も上昇して殺菌効果向上に寄与する。従来、熱風を使用しているが、この発明において、熱エネルギーを要せず、不活性ガスの溶剤除去作用を利用し、エネルギー消費の低減及び熱による容器ダメージの防止を図ることができる。
充填工程において、液体食品などの内容物を容器内部に開口からに充填すると、容器内部が実用的に十分に殺菌されかつ殺菌剤が実用上完全に除去されているので、食品衛生上、微生物、細菌並びに、毒性物質が実質的に無い状態で包装充填することができる。
置換工程において、内容物が充填された容器内の上部空間（ヘッドスペース）に置換用気体の不活性ガスを吹き付けてその上部空間をその不活性ガスで置換すると、容器内部から、内部食品に悪影響を及ぼす恐れのある酸素ガスなどを除去することができ、品質を保持することができる期間を大幅に延ばすことができる。
シール工程において、その容器上部の開口を封止してその容器をシールすると、液体食品などの内容物を液密に封止することができる。また、置換されて封入された不活性ガスも気密に封止することができる。
不活性ガス供給工程において、不活性ガス源からの不活性ガスを置換用気体の不活性ガスと除去用気体の不活性ガスとに分配して供給する。その分配により過不足無く置換工程及び除去工程に使用されるガスを供給することができ、上流工程及び下流工程で同じガス源を使用することで少なくともその工程間の雰囲気をこのガスで満たされた若しくはこのガスを多く含む雰囲気をすることができ、充填包装システムの雰囲気を食品衛生上好ましい雰囲気とすることができる。また、下流の置換工程における置換率を向上させることができる。
以下、本発明の実施の形態について、図１から図５を用いて説明する。
【０００９】
（実施の形態１）
図１は、本発明の一実施の形態に係る包装充填装置の主要部分を示す部分的概略斜視図である。
この包装システムは、上部に開口を有する食品用包装容器１を成形する容器成形手段２と、上部に開口を有する食品用包装容器の内部に過酸化水素含有溶液を付着させる殺菌剤付着手段３と、過酸化水素が付着したその容器内部に紫外線を照射して殺菌する紫外線照射手段４と、過酸化水素が付着したその容器内部に除去用気体の不活性ガスを吹き付けてその容器内部から過酸化水素を除去する殺菌剤除去手段５と、内容物を前記容器内部に前記開口からに充填する充填手段６と、その内容物が充填された前記容器内の上部空間に置換用気体の不活性ガスを吹き付けてその上部空間をその不活性ガスで置換する置換手段７と、その容器上部の開口を封止してその容器をシールする密封手段８と、不活性ガス源からの不活性ガスを前記置換用気体の不活性ガスと前記除去用気体の不活性ガスとに分配して供給する不活性ガス供給手段９とを含む食品用包装容器の包装充填装置である。
【００１０】
容器用ブランクスは、紙材の両面に樹脂材が積層された可撓性のある薄板体を略矩形管状としたもので、平たく折り畳まれた状態でマガジン（図示外）に積み重ねられている。包装容器用ブランクスの両面は、接着用の熱可塑性層を構成している。ブランクスには、多数の折線が入れられ、係る折線によって、側壁パネルと、底部側の底壁パネルと、頂部側の頂壁パネルとに区画されている。
【００１１】
成形手段２は、マンドレル車と、底部用ヒータと、底部用加圧装置とを備えている。マンドレル車は、間欠的に回転駆動されるコア部と、コア部を中心として放射状に複数配設されたマンドレル２１とを備えている。ブランクスは、マガジンから持ち上げられて、ほぼ正方形断面の矩形筒体状でマンドレル２１に供給される。マンドレル２１に装着された包装容器１が、底部用ヒータによって、包装容器１の底部が加熱され、底部が加圧装置によって押圧され、冷却されて、水漏れのない密封状態の底部が形成される。
マンドレル車がさらに回転し、底部の備わった包装容器１が、搬送路の上方に達すると、搬送路上に載置される。
【００１２】
搬送路の上方には、殺菌剤付着手段３と、紫外線照射手段４と、殺菌剤除去手段５と、充填手段６と、置換手段７と、密封手段８と、不活性ガス供給手段９とが配設されている。
【００１３】
マンドリル車から搬送路上に載置された包装容器１は、前後２個ずつ間欠的に移送され、殺菌剤付着手段３の下方に移送される。殺菌剤付着手段３は、搬送路によって間欠的に移送されて停止する包装容器１の上部開口のほぼ中央に配設された滅菌剤噴射ノズル３１を有し、滅菌剤噴射ノズル３１から過酸化水素含有溶液（滅菌剤）が容器内部に連続的に塗布される。ここで使用される過酸化水素含有溶液（滅菌剤）は、０．０１〜０．５重量％程度、好ましくは０．１％程度の低濃度の過酸化水素含有溶液である。
【００１４】
紫外線照射手段４は、殺菌剤付着手段３から移送されて停止する包装容器１の上部開口の上方に配設された紫外線照射ランプを有し、紫外線照射ランプから殺菌作用を有する紫外線が容器内部に照射される。容器内部の照射時間は、短く、例えば、０．６〜１．８秒間である。
【００１５】
殺菌剤除去手段５は、２箇所の不活性ガスノズル５１、５２と、不活性ガス管路と、除塵フィルターとなどを備え、除菌剤除去工程を行う。各ノズルは、搬送路によって間欠的に移送されて停止する前後２個の包装容器１の上部開口のほぼ中央上方に位置するように配設されている。不活性ガス管路に、後述する不活性ガス供給手段９から、不活性ガスが供給される。
【００１６】
充填手段６は、充填ノズル６１，６２、タンク及びこれらを接続する流通管路を備えている。充填ノズル６１，６２は、それぞれ２箇所ずつ設けられている。充填ノズル６１，６２は、搬送路によって間欠的に移送されて停止する前後２個の包装容器１の上部開口のほぼ中央上方に位置するように配設され、リフターは、充填ノズルと対向して包装容器１の底部下方に設けられている。移送された空の包装容器１は、まずリフターによって持ち上げられる。これと同時に、ポンプが吸引作動し、タンク内から液体状食品が所定量だけ、充填ノズルを経て容器内部に充填されるとともに、充填中には、リフターが包装容器１を徐々に下げてゆく。そして、所定量の食品が充填された後は、リフターが完全に初期位置に戻り、充填済みの包装容器が再び搬送路上に載置され、次工程へ移送される。
搬送路の運転条件は、約１．２秒間で包装容器３を２個ずつ間欠的に搬送し、その間に約０．６秒間停止するように設定している。
【００１７】
図１に示した本発明の一実施の形態に係る包装充填装置の下流側主要部分を図２に示す。図２は、部分的概略側面図である。
充填手段６で内容物が充填された容器１内の上部空間に、置換手段７で、置換用気体の不活性ガスを吹き付けてその上部空間をその不活性ガスで置換する。
この態様の置換手段７は、前後に２種、４本のノズル７１、７２、７３、７４を持ち、それらのノズルには、不活性ガス供給手段９から、不活性ガスが導管を介して供給されている。
図３に示す様に、この形態では、容器開口上方にカバー７５が配設されている。この置換工程において、内容物が充填された容器１の内部の上部空間（ヘッドスペース）に、ノズル７１、７２から置換用気体の不活性ガスを吹き付けてその上部空間をその不活性ガスで置換する。ノズル７３及び７４は、密封されるまでの間（距離、時間）再度、不要ガスが容器内部に戻らない様にする。
【００１８】
密封手段８は、容器上部の開口を封止してその容器をシールし、この形態の密封装置８は、頂部用ヒータ８２と、頂部用加圧装置８１とを備えている。搬送路によって移送された充填済みの包装容器１は、その頂部パネルが頂部用ヒータを通過して加熱され、熱可塑性層は適当な密封温度に達する。頂部用加圧装置は、頂部パネル同士を加圧して熱可塑性層を介して接着し、包装容器の頂部を密封する。
【００１９】
この形態の包装充填装置は、不活性ガス源からの不活性ガスを前記置換用気体の不活性ガスと前記除去用気体の不活性ガスとに分配して供給する不活性ガス供給手段９を含む。
不活性ガス供給工程において、不活性ガス源からの不活性ガスを置換用気体の不活性ガスと除去用気体の不活性ガスとに分配して供給する。その分配により過不足無く置換工程及び除去工程に使用されるガスを供給することができ、上流工程及び下流工程で同じガス源を使用することで少なくともその工程間の雰囲気をこのガスで満たされた若しくはこのガスを多く含む雰囲気をすることができ、充填包装システムの雰囲気を食品衛生上好ましい雰囲気とすることができる。また、下流の置換工程における置換率を向上させることができる。
この発明において不活性ガスは、内容物の品質を維持保護することができる気体を指し、具体的には、窒素ガス、所謂不活性気体、これらの混合気体を云う。
【００２０】
食品が充填され密封された包装容器は、日付入れ装置と送り出しコンベアとを通って、最終製品として包装システムから送出される。
なお、これら搬送路を含む成形手段から密封手段までは、除菌効果を高めるためにケース（図示外）によって覆われている。
【００２１】
この発明は、上記形態以外に、種々の変形形態が可能で有る。例えば、図４に示す様に、置換手段７を上下運動可能な様に配置し、必要に応じて適宜上下することもできる。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、以下の有利な効果が得られる。
過酸化水素を短時間で且つ充分に容器内部から除去することができる。
搬送装置によって間欠的に連続して移送される包装容器に食品を連続的に充填する包装システムであっても、短時間に容器内部から過酸化水素を充分に除去することができ、生産性の向上と、食品の品質保持効果の向上とを両立して図ることができる。
不活性ガスを吹き付けるので、置換工程と同じガス源で、滅菌剤除去手段で的確に過酸化水素の除去を行うことができる。
充填前の容器の殺菌と、食品が充填された容器の上部空間の不活性化とにより、包装された食品の品質を長期間保持させるために、包装容器に充填された食品に対するより長い冷蔵貯蔵期間を達成することができる。
【００２３】
連続的に充填する包装システムで、生産性の向上のために、殺菌後できるだけ短時間に食品を充填し、過酸化水素などの殺菌剤を早急に且つ確実に除去する滅菌剤を除去することができる。
強力な殺菌剤の使用は劇的に低減して食品内部への殺菌剤の残留をなくすことができ、容器の上部空間のヘッドスペースを窒素ガスなどの不活性ガスで十分に実用的に置換することができる。
低濃度であっても、下流工程との組み合わせによって、実用的に十分な殺菌効果と、過酸化水素の残留を無くすることができる。
過酸化水素の殺菌効果と紫外線の殺菌効果が個々には弱くても、組合わせによる過酸化水素との相乗効果により、実用的に十分な殺菌効果を発揮することができ、過酸化水素の使用量を劇的に低減することができる。
【００２４】
熱エネルギーを要せず、不活性ガスの溶剤除去作用を利用し、エネルギー消費の低減及び熱による容器ダメージの防止を図ることができる。
容器内部が実用的に十分に殺菌されかつ殺菌剤が実用上完全に除去されているので、食品衛生上、微生物、細菌並びに、毒性物質が実質的に無い状態で包装充填することができる。
容器内部から、内部食品に悪影響を及ぼす恐れのある酸素ガスなどを除去することができ、品質を保持することができる期間を大幅に延ばすことができる。
過不足無く置換工程及び除去工程に使用されるガスを供給することができ、上流工程及び下流工程で同じガス源を使用することで少なくともその工程間の雰囲気をこのガスで満たされた若しくはこのガスを多く含む雰囲気をすることができ、充填包装システムの雰囲気を食品衛生上好ましい雰囲気とすることができる。また、下流の置換工程における置換率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る包装充填装置の主要部分を示す部分的概略斜視図
【図２】この発明の一実施の形態に係る包装充填装置の下流側主要部分を示す部分的概略側面図
【図３】この発明の一実施の形態の置換工程を説明する部分断面図
【図４】この発明の一実施の別の形態に係る包装充填装置の下流側主要部分を示す部分的概略側面図
【符号の説明】
１ ・・・食品用包装容器
２ ・・・容器成形手段
３ ・・・殺菌剤付着手段
４ ・・・紫外線照射手段
５ ・・・殺菌剤除去手段
６ ・・・充填手段
７ ・・・置換手段
８ ・・・密封手段
９ ・・・不活性ガス供給手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、食品用包装容器の殺菌方法、殺菌装置及び包装充填装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ジュース、牛乳などの液体食品を充填包装する従来のこの種の食品用包装システムは、例えば、特開昭６２−２５５１２８号公報などに示されている。この様な包装システムでは、板状に折り畳まれた包装容器用ブランクスを、底部を有する有底開口容器に形成し、その内部に液体状食品を充填した後、容器上部の開口を密封（シール）する。このシステムにおいて、包装容器を間欠的に連続して搬送する搬送コンベアと、折り畳まれた包装容器ブランクスを有底開口容器に形成して搬送コンベア上に供給する成形装置と、搬送コンベア上を移動する包装容器内に上方から食品を充填する充填装置と、食品が充填された包装容器の上部を密封する密封装置とを備えている。この包装システムによれば、液体状の食品を連続して包装容器に充填し、密封状態で包装することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
食品用包装容器の殺菌方法、殺菌装置及び包装充填装置に関して、充填前の容器の殺菌と、食品が充填された容器の上部空間の不活性化とにより、包装された食品の品質を長期間保持させるために、包装容器に充填された食品に対するより長い冷蔵貯蔵期間が望まれている。
連続的に充填する包装システムにあっては、生産性の向上のためには殺菌後できるだけ短時間に食品を充填する必要がある。このため、過酸化水素などの殺菌剤を早急に且つ確実に除去する滅菌剤の除去方法が要望されている。
しかしながら、強力な若しくは濃厚な殺菌剤の使用は食品内部への殺菌剤の残留を惹起し、長い殺菌処理時間は効率的な包装充填を妨げ、容器の上部空間のヘッドスペースを窒素ガスなどの不活性ガスで十分に実用的に置換することが難しい。
本発明は、上記課題を解決する食品用包装容器の殺菌方法、殺菌装置及び包装充填装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決する本発明は、食品用包装容器の内部を低密度の過酸化水素含有溶液を用いて付着させ、その殺菌剤付着と紫外線照射との相乗効果で短時間に殺菌すると共に、不活性ガスの吹き付けにより早急に過酸化水素を除去し、充填後の容器ヘッドスペースを同じ供給源の不活性ガスで置換するように構成したものである。
これにより、上記課題解決手段が得られる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、上部に開口を有する食品用包装容器の内部に低濃度の過酸化水素含有溶液を付着させる殺菌剤付着工程と、過酸化水素が付着したその容器内部に紫外線を照射して殺菌するＵＶ殺菌工程と、過酸化水素が付着したその容器内部に除去用気体の不活性ガスを吹き付けてその容器内部から過酸化水素を除去する殺菌剤除去工程と、内容物を前記容器内部に前記開口からに充填する充填工程と、その内容物が充填された前記容器内の上部空間に置換用気体の不活性ガスを吹き付けてその上部空間をその不活性ガスで置換する置換工程と、その容器上部の開口を封止してその容器をシールするシール工程と、不活性ガス源からの不活性ガスを前記置換用気体の不活性ガスと前記除去用気体の不活性ガスとに分配して供給する不活性ガス供給工程とを含むことを特徴とする食品用包装容器の殺菌方法である。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、上部に開口を有する食品用包装容器の内部に過酸化水素含有溶液を付着させる殺菌剤付着手段と、過酸化水素が付着したその容器内部に紫外線を照射して殺菌する紫外線照射手段と、過酸化水素が付着したその容器内部に除去用気体の不活性ガスを吹き付けてその容器内部から過酸化水素を除去する殺菌剤除去手段と、内容物を前記容器内部に前記開口からに充填する充填手段と、その内容物が充填された前記容器内の上部空間に置換用気体の不活性ガスを吹き付けてその上部空間をその不活性ガスで置換する置換手段と、その容器上部の開口を封止してその容器をシールするシール手段と、不活性ガス源からの不活性ガスを前記置換用気体の不活性ガスと前記除去用気体の不活性ガスとに分配して供給する不活性ガス供給手段とを含むことを特徴とする食品用包装容器の殺菌装置である。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、上部に開口を有する食品用包装容器を成形する容器成形手段と、上部に開口を有する食品用包装容器の内部に過酸化水素含有溶液を付着させる殺菌剤付着手段と、過酸化水素が付着したその容器内部に紫外線を照射して殺菌する紫外線照射手段と、過酸化水素が付着したその容器内部に除去用気体の不活性ガスを吹き付けてその容器内部から過酸化水素を除去する殺菌剤除去手段と、内容物を前記容器内部に前記開口からに充填する充填手段と、その内容物が充填された前記容器内の上部空間に置換用気体の不活性ガスを吹き付けてその上部空間をその不活性ガスで置換する置換手段と、その容器上部の開口を封止してその容器をシールする密封手段と、不活性ガス源からの不活性ガスを前記置換用気体の不活性ガスと前記除去用気体の不活性ガスとに分配して供給する不活性ガス供給手段とを含むことを特徴とする食品用包装容器の包装充填装置である。
【０００８】
上記構成を有するこの発明は以下の作用を有する。
この発明において、上部に開口を有する食品用包装容器を成形する容器成形手段によって、板状に折り畳まれた包装容器用ブランクスを、底部を有する有底開口容器に形成する。
殺菌剤付着工程において、上部に開口を有する食品用包装容器の内部に０．０１〜０．５重量％程度、好ましくは０．１％程度の低濃度の過酸化水素含有溶液を付着させる。従来、２５％〜５０％程度の濃度である。この発明においては、しかしながら、低濃度であっても、下流工程との組み合わせによって、実用的に十分な殺菌効果と、過酸化水素の残留を無くすることができる。
ＵＶ殺菌工程においては、過酸化水素が付着したその容器内部に紫外線を照射して殺菌すると、過酸化水素の殺菌効果と紫外線の殺菌効果が個々には弱くても、組合わせによる過酸化水素との相乗効果により、実用的に十分な殺菌効果を発揮することができ、過酸化水素の使用量を劇的に低減することができる。
殺菌剤除去工程においては、過酸化水素付着容器内部に除去用気体の不活性ガスを吹き付けて、その容器内部から過酸化水素を除去する。除去用気体の不活性ガスが吹き付けられると、過酸化水素溶液の溶剤が先ず蒸発しこの過程で過酸化水素濃度が上昇し、過酸化水素の殺菌力も上昇して殺菌効果向上に寄与する。従来、熱風を使用しているが、この発明において、熱エネルギーを要せず、不活性ガスの溶剤除去作用を利用し、エネルギー消費の低減及び熱による容器ダメージの防止を図ることができる。
充填工程において、液体食品などの内容物を容器内部に開口からに充填すると、容器内部が実用的に十分に殺菌されかつ殺菌剤が実用上完全に除去されているので、食品衛生上、微生物、細菌並びに、毒性物質が実質的に無い状態で包装充填することができる。
置換工程において、内容物が充填された容器内の上部空間（ヘッドスペース）に置換用気体の不活性ガスを吹き付けてその上部空間をその不活性ガスで置換すると、容器内部から、内部食品に悪影響を及ぼす恐れのある酸素ガスなどを除去することができ、品質を保持することができる期間を大幅に延ばすことができる。
シール工程において、その容器上部の開口を封止してその容器をシールすると、液体食品などの内容物を液密に封止することができる。また、置換されて封入された不活性ガスも気密に封止することができる。
不活性ガス供給工程において、不活性ガス源からの不活性ガスを置換用気体の不活性ガスと除去用気体の不活性ガスとに分配して供給する。その分配により過不足無く置換工程及び除去工程に使用されるガスを供給することができ、上流工程及び下流工程で同じガス源を使用することで少なくともその工程間の雰囲気をこのガスで満たされた若しくはこのガスを多く含む雰囲気をすることができ、充填包装システムの雰囲気を食品衛生上好ましい雰囲気とすることができる。また、下流の置換工程における置換率を向上させることができる。
以下、本発明の実施の形態について、図１から図５を用いて説明する。
【０００９】
（実施の形態１）
図１は、本発明の一実施の形態に係る包装充填装置の主要部分を示す部分的概略斜視図である。
この包装システムは、上部に開口を有する食品用包装容器１を成形する容器成形手段２と、上部に開口を有する食品用包装容器の内部に過酸化水素含有溶液を付着させる殺菌剤付着手段３と、過酸化水素が付着したその容器内部に紫外線を照射して殺菌する紫外線照射手段４と、過酸化水素が付着したその容器内部に除去用気体の不活性ガスを吹き付けてその容器内部から過酸化水素を除去する殺菌剤除去手段５と、内容物を前記容器内部に前記開口からに充填する充填手段６と、その内容物が充填された前記容器内の上部空間に置換用気体の不活性ガスを吹き付けてその上部空間をその不活性ガスで置換する置換手段７と、その容器上部の開口を封止してその容器をシールする密封手段８と、不活性ガス源からの不活性ガスを前記置換用気体の不活性ガスと前記除去用気体の不活性ガスとに分配して供給する不活性ガス供給手段９とを含む食品用包装容器の包装充填装置である。
【００１０】
容器用ブランクスは、紙材の両面に樹脂材が積層された可撓性のある薄板体を略矩形管状としたもので、平たく折り畳まれた状態でマガジン（図示外）に積み重ねられている。包装容器用ブランクスの両面は、接着用の熱可塑性層を構成している。ブランクスには、多数の折線が入れられ、係る折線によって、側壁パネルと、底部側の底壁パネルと、頂部側の頂壁パネルとに区画されている。
【００１１】
成形手段２は、マンドレル車と、底部用ヒータと、底部用加圧装置とを備えている。マンドレル車は、間欠的に回転駆動されるコア部と、コア部を中心として放射状に複数配設されたマンドレル２１とを備えている。ブランクスは、マガジンから持ち上げられて、ほぼ正方形断面の矩形筒体状でマンドレル２１に供給される。マンドレル２１に装着された包装容器１が、底部用ヒータによって、包装容器１の底部が加熱され、底部が加圧装置によって押圧され、冷却されて、水漏れのない密封状態の底部が形成される。
マンドレル車がさらに回転し、底部の備わった包装容器１が、搬送路の上方に達すると、搬送路上に載置される。
【００１２】
搬送路の上方には、殺菌剤付着手段３と、紫外線照射手段４と、殺菌剤除去手段５と、充填手段６と、置換手段７と、密封手段８と、不活性ガス供給手段９とが配設されている。
【００１３】
マンドリル車から搬送路上に載置された包装容器１は、前後２個ずつ間欠的に移送され、殺菌剤付着手段３の下方に移送される。殺菌剤付着手段３は、搬送路によって間欠的に移送されて停止する包装容器１の上部開口のほぼ中央に配設された滅菌剤噴射ノズル３１を有し、滅菌剤噴射ノズル３１から過酸化水素含有溶液（滅菌剤）が容器内部に連続的に塗布される。ここで使用される過酸化水素含有溶液（滅菌剤）は、０．０１〜０．５重量％程度、好ましくは０．１％程度の低濃度の過酸化水素含有溶液である。
【００１４】
紫外線照射手段４は、殺菌剤付着手段３から移送されて停止する包装容器１の上部開口の上方に配設された紫外線照射ランプを有し、紫外線照射ランプから殺菌作用を有する紫外線が容器内部に照射される。容器内部の照射時間は、短く、例えば、０．６〜１．８秒間である。
【００１５】
殺菌剤除去手段５は、２箇所の不活性ガスノズル５１、５２と、不活性ガス管路と、除塵フィルターとなどを備え、除菌剤除去工程を行う。各ノズルは、搬送路によって間欠的に移送されて停止する前後２個の包装容器１の上部開口のほぼ中央上方に位置するように配設されている。不活性ガス管路に、後述する不活性ガス供給手段９から、不活性ガスが供給される。
【００１６】
充填手段６は、充填ノズル６１，６２、タンク及びこれらを接続する流通管路を備えている。充填ノズル６１，６２は、それぞれ２箇所ずつ設けられている。充填ノズル６１，６２は、搬送路によって間欠的に移送されて停止する前後２個の包装容器１の上部開口のほぼ中央上方に位置するように配設され、リフターは、充填ノズルと対向して包装容器１の底部下方に設けられている。移送された空の包装容器１は、まずリフターによって持ち上げられる。これと同時に、ポンプが吸引作動し、タンク内から液体状食品が所定量だけ、充填ノズルを経て容器内部に充填されるとともに、充填中には、リフターが包装容器１を徐々に下げてゆく。そして、所定量の食品が充填された後は、リフターが完全に初期位置に戻り、充填済みの包装容器が再び搬送路上に載置され、次工程へ移送される。
搬送路の運転条件は、約１．２秒間で包装容器３を２個ずつ間欠的に搬送し、その間に約０．６秒間停止するように設定している。
【００１７】
図１に示した本発明の一実施の形態に係る包装充填装置の下流側主要部分を図２に示す。図２は、部分的概略側面図である。
充填手段６で内容物が充填された容器１内の上部空間に、置換手段７で、置換用気体の不活性ガスを吹き付けてその上部空間をその不活性ガスで置換する。
この態様の置換手段７は、前後に２種、４本のノズル７１、７２、７３、７４を持ち、それらのノズルには、不活性ガス供給手段９から、不活性ガスが導管を介して供給されている。
図３に示す様に、この形態では、容器開口上方にカバー７５が配設されている。この置換工程において、内容物が充填された容器１の内部の上部空間（ヘッドスペース）に、ノズル７１、７２から置換用気体の不活性ガスを吹き付けてその上部空間をその不活性ガスで置換する。ノズル７３及び７４は、密封されるまでの間（距離、時間）再度、不要ガスが容器内部に戻らない様にする。
【００１８】
密封手段８は、容器上部の開口を封止してその容器をシールし、この形態の密封装置８は、頂部用ヒータ８２と、頂部用加圧装置８１とを備えている。搬送路によって移送された充填済みの包装容器１は、その頂部パネルが頂部用ヒータを通過して加熱され、熱可塑性層は適当な密封温度に達する。頂部用加圧装置は、頂部パネル同士を加圧して熱可塑性層を介して接着し、包装容器の頂部を密封する。
【００１９】
この形態の包装充填装置は、不活性ガス源からの不活性ガスを前記置換用気体の不活性ガスと前記除去用気体の不活性ガスとに分配して供給する不活性ガス供給手段９を含む。
不活性ガス供給工程において、不活性ガス源からの不活性ガスを置換用気体の不活性ガスと除去用気体の不活性ガスとに分配して供給する。その分配により過不足無く置換工程及び除去工程に使用されるガスを供給することができ、上流工程及び下流工程で同じガス源を使用することで少なくともその工程間の雰囲気をこのガスで満たされた若しくはこのガスを多く含む雰囲気をすることができ、充填包装システムの雰囲気を食品衛生上好ましい雰囲気とすることができる。また、下流の置換工程における置換率を向上させることができる。
この発明において不活性ガスは、内容物の品質を維持保護することができる気体を指し、具体的には、窒素ガス、所謂不活性気体、これらの混合気体を云う。
【００２０】
食品が充填され密封された包装容器は、日付入れ装置と送り出しコンベアとを通って、最終製品として包装システムから送出される。
なお、これら搬送路を含む成形手段から密封手段までは、除菌効果を高めるためにケース（図示外）によって覆われている。
【００２１】
この発明は、上記形態以外に、種々の変形形態が可能で有る。例えば、図４に示す様に、置換手段７を上下運動可能な様に配置し、必要に応じて適宜上下することもできる。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、以下の有利な効果が得られる。
過酸化水素を短時間で且つ充分に容器内部から除去することができる。
搬送装置によって間欠的に連続して移送される包装容器に食品を連続的に充填する包装システムであっても、短時間に容器内部から過酸化水素を充分に除去することができ、生産性の向上と、食品の品質保持効果の向上とを両立して図ることができる。
不活性ガスを吹き付けるので、置換工程と同じガス源で、滅菌剤除去手段で的確に過酸化水素の除去を行うことができる。
充填前の容器の殺菌と、食品が充填された容器の上部空間の不活性化とにより、包装された食品の品質を長期間保持させるために、包装容器に充填された食品に対するより長い冷蔵貯蔵期間を達成することができる。
【００２３】
連続的に充填する包装システムで、生産性の向上のために、殺菌後できるだけ短時間に食品を充填し、過酸化水素などの殺菌剤を早急に且つ確実に除去する滅菌剤を除去することができる。
強力な殺菌剤の使用は劇的に低減して食品内部への殺菌剤の残留をなくすことができ、容器の上部空間のヘッドスペースを窒素ガスなどの不活性ガスで十分に実用的に置換することができる。
低濃度であっても、下流工程との組み合わせによって、実用的に十分な殺菌効果と、過酸化水素の残留を無くすることができる。
過酸化水素の殺菌効果と紫外線の殺菌効果が個々には弱くても、組合わせによる過酸化水素との相乗効果により、実用的に十分な殺菌効果を発揮することができ、過酸化水素の使用量を劇的に低減することができる。
【００２４】
熱エネルギーを要せず、不活性ガスの溶剤除去作用を利用し、エネルギー消費の低減及び熱による容器ダメージの防止を図ることができる。
容器内部が実用的に十分に殺菌されかつ殺菌剤が実用上完全に除去されているので、食品衛生上、微生物、細菌並びに、毒性物質が実質的に無い状態で包装充填することができる。
容器内部から、内部食品に悪影響を及ぼす恐れのある酸素ガスなどを除去することができ、品質を保持することができる期間を大幅に延ばすことができる。
過不足無く置換工程及び除去工程に使用されるガスを供給することができ、上流工程及び下流工程で同じガス源を使用することで少なくともその工程間の雰囲気をこのガスで満たされた若しくはこのガスを多く含む雰囲気をすることができ、充填包装システムの雰囲気を食品衛生上好ましい雰囲気とすることができる。また、下流の置換工程における置換率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る包装充填装置の主要部分を示す部分的概略斜視図
【図２】この発明の一実施の形態に係る包装充填装置の下流側主要部分を示す部分的概略側面図
【図３】この発明の一実施の形態の置換工程を説明する部分断面図
【図４】この発明の一実施の別の形態に係る包装充填装置の下流側主要部分を示す部分的概略側面図
【符号の説明】
１ ・・・食品用包装容器
２ ・・・容器成形手段
３ ・・・殺菌剤付着手段
４ ・・・紫外線照射手段
５ ・・・殺菌剤除去手段
６ ・・・充填手段
７ ・・・置換手段
８ ・・・密封手段
９ ・・・不活性ガス供給手段
Claims (3)
- 上部に開口を有する食品用包装容器の内部に過酸化水素含有溶液を付着させる殺菌剤付着工程と、過酸化水素が付着した該容器内部に紫外線を照射して殺菌するＵＶ殺菌工程と、過酸化水素が付着した該容器内部に除去用気体の不活性ガスを吹き付けて該容器内部から過酸化水素を除去する殺菌剤除去工程と、内容物を前記容器内部に前記開口からに充填する充填工程と、該内容物が充填された前記容器内の上部空間に置換用気体の不活性ガスを吹き付けて該上部空間を該不活性ガスで置換する置換工程と、該容器上部の開口を封止して該容器をシールするシール工程と、不活性ガス源からの不活性ガスを前記置換用気体の不活性ガスと前記除去用気体の不活性ガスとに分配して供給する不活性ガス供給工程とを含むことを特徴とする食品用包装容器の殺菌方法。
- 上部に開口を有する食品用包装容器の内部に低濃度の過酸化水素含有溶液を付着させる殺菌剤付着手段と、過酸化水素が付着した該容器内部に紫外線を照射して殺菌する紫外線照射手段と、過酸化水素が付着した該容器内部に除去用気体の不活性ガスを吹き付けて該容器内部から過酸化水素を除去する殺菌剤除去手段と、内容物を前記容器内部に前記開口からに充填する充填手段と、該内容物が充填された前記容器内の上部空間に置換用気体の不活性ガスを吹き付けて該上部空間を該不活性ガスで置換する置換手段と、該容器上部の開口を封止して該容器をシールするシール手段と、不活性ガス源からの不活性ガスを前記置換用気体の不活性ガスと前記除去用気体の不活性ガスとに分配して供給する不活性ガス供給手段とを含むことを特徴とする食品用包装容器の殺菌装置。
- 上部に開口を有する食品用包装容器を成形する容器成形手段と、上部に開口を有する食品用包装容器の内部に過酸化水素含有溶液を付着させる殺菌剤付着手段と、過酸化水素が付着した該容器内部に紫外線を照射して殺菌する紫外線照射手段と、過酸化水素が付着した該容器内部に除去用気体の不活性ガスを吹き付けて該容器内部から過酸化水素を除去する殺菌剤除去手段と、内容物を前記容器内部に前記開口からに充填する充填手段と、該内容物が充填された前記容器内の上部空間に置換用気体の不活性ガスを吹き付けて該上部空間を該不活性ガスで置換する置換手段と、該容器上部の開口を封止して該容器をシールする密封手段と、不活性ガス源からの不活性ガスを前記置換用気体の不活性ガスと前記除去用気体の不活性ガスとに分配して供給する不活性ガス供給手段とを含むことを特徴とする食品用包装容器の包装充填装置。
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