JP4292364B2

JP4292364B2 - Container gas replacement method and apparatus

Info

Publication number: JP4292364B2
Application number: JP2002123034A
Authority: JP
Inventors: 正一稲葉; 秀夫倉島
Original assignee: Toyo Seikan Kaisha Ltd
Current assignee: Toyo Seikan Group Holdings Ltd
Priority date: 2002-04-24
Filing date: 2002-04-24
Publication date: 2009-07-08
Anticipated expiration: 2022-04-24
Also published as: JP2003312610A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、炊飯した米飯、茹で麺、パン等の内容物を容器内に入れた状態で密封包装するに際して、前記容器内のヘッドスペース等の空間に存在する空気を不活性ガス等の置換ガスで置換する容器のガス置換方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
近年、一食乃至数食分の調理済み米飯（以下、「個食米飯」と言う）を容器に充填・密封し、その容器内に包装状態とされた容器入り米飯が、スーパーマーケットやコンビニエンスストア等の小売り店の店頭にて販売されている。個食米飯は、冷凍することなく常温にて流通や保存が長時間にわたって可能であると共に、食するときには、電子レンジや温水加熱等の手段によって加熱すればよいので、流通側及び消費者側で幅広い支持を得ている。
【０００３】
商業的無菌環境下で製造された個食米飯は、充填密封後にレトルト殺菌のような殺菌処理を行わないので、容器内に酸素が残存すると、常温流通中において好気性細菌の発生や米飯中の油脂分の酸化やタンパク質（アミノ酸）等の変質に起因して、米飯の変敗を生じる可能性がある。こうした、米飯の変敗を防止する手段の一つとして、容器中に通気性を有する小袋内に粉末状の脱酸素剤を封入して容器内の酸素を吸収除去することが提案されている。しかしながら、脱酸素剤は、生産・流通側において、食品にとって安全な蒸気殺菌を施すことができない物質であり、菌類を含んでいても紫外線等の他の殺菌方法でも完全に殺菌することができず、食品衛生上、問題となることがある。また、消費者側においては、脱酸素剤は小袋の形態をしているために、子供等による誤食の可能性があり、更に、電子レンジによる加熱の際には、脱酸素剤を容器内から取り除いておく必要がある等、取扱いに注意を払う必要がある。
【０００４】
個食米飯を収容した容器内の酸素を減少させる手法として、洗米を収容した容器ごと炊飯する方法がある。即ち、この方法では、炊飯に耐える容器内に洗米及び炊飯に必要な量の無菌水を充填し、容器内に窒素、炭酸ガス等の不活性ガスや水蒸気を吹き込むことで容器内の空気（酸素）を可及的に置換・排除し、紫外線殺菌等の殺菌処理をし、更に蓋をヒートシールする等によって容器を密封した上で、容器を詰めた釜を所定の温度及び圧力で炊くことによって、炊飯が行われている（一例として、特開平７−３９３２９号公報参照）。この方法によって得られた個食米飯によれば、脱酸素剤を容器内に配置することなく、容器内の残存酸素量を容器内に残る気体全体に対して０．３％以下に抑えることができる。
【０００５】
しかしながら、この炊飯方法では、洗米は収容される容器ごと炊飯されるので、容器を長時間の炊飯に耐える耐熱性材料で製造する必要があると共に、酸素等の気体通過遮断性を考慮して成形する必要があって容器のコストが上昇するという問題点があると共に、釜で直接に炊飯する場合と比較して、米飯のうま味や食感を低下させてしまうのが避けられない。消費者には、昔ながらの直接に釜炊きされた米飯に対する根強い人気がある。
【０００６】
本出願人は、包装食品の製造方法及び装置として、容器内のヘッドスペースに残留する空気を高い置換率で不活性ガスに置換し、ヒートシール部に皺が発生するのを防止することを、既に提案している（一例として、特開平８−１７５５１９号公報）。この包装食品の製造装置の一例が、図４及び図５に示されている。図４は不活性ガス置換を伴う包装食品の製造装置の要部平面図、図５は図４のＣ−Ｃ断面図である。図４及び図５に示すように、内容物４０がヘッドスペースを残して充填された容器本体３１を有する角形シート３０が一定間隔をあけて配列された容器ホルダ３２に載置され、角形シート３０は容器ホルダ３２と共に間欠移送される。ガス吹き込みステーションＧに到来した容器本体３１は、両サイドがサイドプレート３３，３３によって、上方がサイドプレート３３を横架する天板３４によって、且つ前方がウェブ３７によって包囲された状態となり、導管３６を通じて供給された不活性ガス３６ａを天板３４に設けられた吹き込み孔３５から容器本体３１の内部に吹き込むことによって、容器本体３１内の空気が不活性ガス３６ａと置換される。サイドプレート３３は、ガス吹き込みステーションＧから後続のヒートシールステーションＨにまで延びている。図柄が付されたウエブ３７は、サイドプレート３３の内側に着設されたサイド押え具３８と容器ホルダ３２の上面との間で送られ、ピッチ・コントロール・バー３９にて図柄の容器本体３１に対する位置調整が行われつつ、ヒートシールステーションＨにおいて、シールヘッド４１によって、角形シート３０の側縁部と共にヒートシールされる。
【０００７】
また、本出願人は、密封容器の製造方法として、空間部を残して内容物が充填された容器本体に水蒸気を吹き付けた後、蓋部で容器本体を覆って密封する方法を提案している（特公平６−５５６０１号公報、特公平７−８６０１２号公報）。この密封方法において、食品等の内容物がヘッドスペースを残して充填された絞り成形されたカップ状の容器本体は、支持具によって個別に支持された状態で、所定間隔を置いて順次、間欠的に移送される。蓋部をヒートシールするステーションの手前の領域において、共通する支持盤が複数の容器本体の上部を覆っている。各容器本体が間欠的に停止する位置に対応して、支持盤には、蒸気又は不活性ガスを供給する複数の供給管が取り付けられている。各容器本体は、ヒートシールの手前において、停止する毎に、最初に蒸気を、最後に不活性ガス吹きつけられ、最終的には、ヘッドスペースを占めていた蒸気と残存する空気が不活性ガスに置換される。
【０００８】
このような、カップ状又はトレイ状に絞り成形された容器本体による食品等の充填物の密封包装においては、微生物が繁殖する確率を低くするために、上記の工程でも各種条件を変更することにより、できるかぎり残存酸素濃度を低下させることが考えられている。即ち、不活性ガス置換を行う工程において、置換ガスである窒素流量を増大させたり、不活性ガス雰囲気の純度を高めるため、容器本体とガス置換装置との隙間をできるだけ少なくする対策を講ずることも行われている。
【０００９】
しかしながら、こうした条件の最適化が行われる場合であっても、規模の大きい量的生産が行われている密封工程では、間欠移送されている容器本体が停止している時間は非常に短い。間欠移送の停止期間中に蒸気や窒素ガス等の不活性ガスが容器本体内に吹き込まれても、ヘッドスペースや充填物の隙間等に残存する空気を短い吹き込み時間内で効率良く置換することは難しい。また、容器本体の間欠的移送を可能にするため、容器本体とガス置換装置との間には隙間が生じるのを避けることができず、そうした隙間を通じて外部から空気が侵入し易く、容器内部への空気の侵入を完全に防ぐのが困難である。不活性ガスの吹込み量を多くするとガス置換効率は向上するが、高価な不活性ガスの使用量が増加し製造コストが上昇する。それゆえ、ガス使用量を抑制しつつ効率的に残存酸素濃度を充分に低下させる点で改善の余地があった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、内容物が充填された容器本体を蓋材をヒートシールする前に、間欠移送の１回分の停止時間よりも長期間に渡って不活性ガスの雰囲気下に置くことにより、容器内のヘッドスペースに存在する空気（酸素）を効率的に不活性ガスと置換して容器内の酸素濃度を充分に低下させる点で解決すべき課題がある。
【００１１】
この発明の目的は、シール後の容器内の酸素濃度を充分低下させて、残存酸素による内容物の変質や腐敗等を防止することができる容器のガス置換方法及び装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、この発明による容器のガス置換方法は、内容物が充填された容器本体に蓋材をシールして密封する前に前記容器本体のヘッドスペースに残存する空気を置換ガスで置換する容器のガス置換方法において、上側が開口した状態で移送中の移送方向に連続する複数の前記容器本体を前記置換ガスが供給されるガスフローノズルが備わるヘッダで一括して覆い、前記容器本体を前記ヘッダを通過する間に渡って不活性ガス雰囲気下に置くことから成っている。
【００１３】
また、この発明による容器のガス置換装置は、内容物が充填された容器本体に蓋材をシールして密封する前に前記容器本体のヘッドスペースに残存する空気を置換ガスで置換する容器のガス置換装置において、上側が開口した状態で移送中の複数の前記容器本体を一括して覆うヘッダ、及び前記ヘッダ内に前記置換ガスを供給するため前記ヘッダに接続されたガスフローノズルを備えている。
【００１４】
この容器のガス置換方法及び装置によれば、内容物が充填された容器本体は、上側が開口した状態で移送される。容器本体が次々に移送されるときに、容器本体がヘッダに一方から入り込むと同時に、先行する容器本体がヘッダから出て行くが、ヘッダに備わるガスフローノズルからヘッダ内に置換ガスが供給されるので、移送中の移送方向に連続する複数の容器本体はヘッダで一括して覆われた状態となり、ヘッダを通過する間に渡って置換ガス雰囲気下に置かれる。ヘッダ通過期間は、間欠的移送の場合の１回分の各停止期間よりも相当長い期間であるので、容器本体のヘッドスペース等に存在していた空気は置換ガスによって置き換えられる。ガス置換された容器本体は、ヘッダから出た直後において、蓋材によって覆われて密封されるので、酸素濃度が充分低いガス置換包装が可能である。
【００１５】
この容器のガス置換方法及び装置において、前記ガスフローノズルを、前記ヘッダにおいて、少なくとも、前記容器本体が出て行く出口側に設けることができる。ガスフローノズルをヘッダにおいて容器本体が出て行く出口側に設けることにより、ヘッダから出て行こうとする容器本体は、多量の純粋な置換ガスに晒され、高いガス置換率が維持される。ガスフローノズルから吹き出された置換ガスは、その一部がヘッダを上流側、即ち、容器本体が入り込む側に向かって流れるので、入り込む容器本体と共にヘッダ内に入り込んだ空気をヘッダの外に出す作用を果たす。その結果、ヘッダ内の窒素濃度が高くなり、容器本体内に空気が残存する可能性を可及的に少なくする。ガスフローノズルは、ヘッダの出口側において天板部に設けることが好ましい。置換ガスはガスフローノズルから吹き降りることになり、容器のヘッドスペース内と内容物の隙間に入っている空気を追い出す作用が強くなる。
【００１６】
この容器のガス置換方法及び装置において、前記容器本体を移動体に載置された状態で搬送する。このとき、前記ヘッダ内に供給された前記置換ガスは、前記ヘッダの入り口部と前記ヘッダに入り込む前記容器本体との間に形成される入り口隙間、前記容器本体の移送方向に隣り合う前記移動体間に形成される移動体間隙間、前記ヘッダの側部と前記ヘッダが覆う前記移動体との間に形成されるサイド隙間、及び前記ヘッダの出口部と前記ヘッダから出る前記容器本体との間に形成される出口隙間から、前記容器本体の前記ヘッドスペース内の空気と共に漏れ出る。容器本体は移動体に載置された状態で搬送されるので、移動体相互間には隙間が存在する。また、ヘッダは列状に連続する複数の移動体を覆うだけであるので、容器本体がヘッダに対して出入りする入り口側及び出口側、並びにヘッダの側部において、移動体との間にそれぞれ隙間が形成され、ヘッダ内に供給された置換ガスは、容器本体と内容物との間の隙間に入り込んでいる空気やヘッドスペース内に流入した空気と共に、これらの隙間を通して流出する。
【００１７】
上記の各隙間が形成された容器のガス置換方法及び装置において、前記入り口隙間の流路抵抗Ｒ１及び前記出口隙間の流路抵抗Ｒ２は、それぞれ、前記サイド隙間の流路抵抗Ｒ３及び前記移動体間隙間の流路抵抗Ｒ４よりも大きく設定されていることから成る。各隙間の流路抵抗をこのように設定することにより、ヘッダ内に供給された置換ガスは、入り口隙間や出口隙間よりもサイド隙間及び移動体間の移動体間隙間からより多くの量が流出しやすくなり、容器本体が持ち込んだ空気はヘッダ内に滞留することなく速やかに、サイド隙間及び移動体間の移動体間隙間から排出される。
【００１８】
上記の各流路抵抗が設定された容器のガス置換方法及び装置において、前記各流路抵抗を、前記各隙間の断面積を前記ガスフローノズルから前記各隙間までの距離で除算することで定めることができる。ガスフローノズルからから見た各隙間の流路抵抗は、ガスフローノズルから各隙間までの距離と各隙間の断面積とで定義することにより、実用上支障なく且つ簡便に定めることができる。
【００１９】
この容器のガス置換方法及び装置において、前記ガスフローノズルは、最も下流側に位置するメインガスフローノズル、及び前記メインガスフローノズルの上流側に位置するサブガスフローノズルから構成されている。ガスフローノズルについては、ヘッダにおいて容器本体の移送方向に隔置して設けることができ、そうすることで、ヘッダ内への置換ガスの濃度をより高くすることが可能である。しかしながら、ヘッダから出る容器本体へのガス置換を確実にするには、メインガスフローノズルをヘッダの出口側に配置し、サブガスフローノズルをメインガスフローノズルよりも入り口側に配置するのが好ましい。
【００２０】
前記メインガスフローノズルから供給される前記置換ガスの流量Ｖ１は、前記サブガスフローノズルから供給される前記置換ガスの流量Ｖ２よりも多くしたことからなる。メインガスフローノズルからの置換ガスの流量Ｖ１をサブガスフローノズルからの置換ガスの流量Ｖ２よりも多くすることにより、ヘッダ出口から出る容器本体へのガス置換を確実にすることができる。
【００２１】
置換ガスを供給したときに、乱流が生じるとヘッダの隙間から外部の空気が入り込む現象が起こりやすい。そこで、そうした現象を回避するために、メインガスの流量を増加させる場合には、一つの容器に対してノズルを複数に分岐し、複数のノズルから置換ガスを供給することにより、流速を低下させ、置換ガスの流れを層流状態にして乱流の発生を防止することが有効である。その他、ノズルの内径を大きくすることも有効である。これらの対策は、サブガスフローノズルの場合も同様である。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明による容器のガス置換方法及び装置の実施例を説明する。図１はこの発明による容器のガス置換装置の一例を示す概念図、図２は図１に示す製造工程のＡ−Ａ又はＢ−Ｂ断面図である。容器本体を支持する移動体、及び容器本体を移動体ごと移送する移送ラインは、図４及び図５に従来のものとして示した製造装置と概略同様であるので、詳細な説明を省略する。
【００２３】
図１では、概念的に描かれている容器本体１は、合成樹脂シートをカップ状又はトレイ状の絞り成形して形成された開口部の大きい底浅の容器である。容器本体１は、図２に示すように移送方向と直交する横方向には連続して隙間なく複数個を並べることができる。充填物２は、例えば、炊飯された米飯やパン等の食品とすることができる。充填物２が充填された容器本体１は移動体３に載置された状態で、コンベヤ等の適宜の移送手段によって一定間隔を置いて逐次移送される。なお、容器本体１は底浅の容器が一般的ではあるが、これに限らない。また、移動体３は桶状に描かれているが、これに限らず、容器本体１の周囲フランジ部のみを載せて運ぶ枠構造のものでもよい。
【００２４】
移送ラインに沿って、連続した複数の容器本体１を覆うことができる大きさのヘッダ１０が配置されている。ヘッダ１０は、１移送ラインにつき一台が配置されている。ヘッダ１０から移送ラインの直ぐ下流には、ヘッダ１０から出てきた直後の容器本体１にウェブ状の蓋材６を被せてヒートシールを施し、容器本体１を密封するシール機構４が配設されている。シール機構４は、移動体３に載置された容器本体１の周囲フランジ部と蓋材６とを移動体３とシールヘッド５とで挟んで加圧・加熱することにより、容器本体１と蓋材６とを溶着して密封する。
【００２５】
ヘッダ１０は容器本体１の移送方向と平行に延びる天板部１１を備えており、天板部１１と移送される容器本体１との間には、空洞部（トンネル部）１２が形成される。ヘッダ１０の移送方向前方側では、空洞部１２がそのまま開いた開口となっており、移動体３に載置された容器本体１が出て行く出口部１３が形成されている。ヘッダ１０の移送方向後方側では、天板部１１から垂下する入り口遮蔽板１４によって空洞部１２の一部が覆われ移動体３に載置された容器本体１が入っていく入り口部１５が形成されている。また、ヘッダ１０の両側では、それぞれ側板１６，１６が移動体３の直ぐ上の位置まで垂下している。
【００２６】
一方、ヘッダ１０には、置換ガスの供給源から延びる複数のガスフローノズルが接続されている。ガスフローノズルは、容器本体１のガス置換の効率を考慮して、少なくとも、容器本体１が出て行く出口部１３側に設けられている。この実施例では、ガスフローノズルは、ヘッダ１０において、最も出口部１３側において接続されたメインガスフローノズル１８、及びメインガスフローノズル１８の上流側において接続されたサブガスフローノズル１９から成っている。この例では、メインガスフローノズル１８は２本とされているが、容器本体１の列の数に合わせて変更可能である。サブガスフローノズル１９は、移送ラインのライン方向に２段階に分かれてヘッダ１０に接続されているが、この段数もヘッダ１０の規模等に応じて変更可能であり、各段毎の本数もメインガスフローノズル１８と同様に変更可能である。
【００２７】
ガスフローノズルからヘッダ１０内に供給された置換ガスは、ヘッダ１０の周囲に形成される幾つかの隙間から漏れ出る。入り口部１５においては、天板部１１から垂下する入り口遮蔽板１４とヘッダ１０に入り込もうとする容器本体１との間に隙間の一つとしての入り口隙間２１が形成されている。出口部１３は、ウェブ状の蓋材６と、蓋材６を案内するガイドローラ７とによって覆われており、蓋材６とヘッダ１０から出る容器本体１との間には、別の隙間としての出口隙間２２が形成されている。また、ヘッド１０の側板１６，１６と、ヘッド１０が覆う移動体３の側方に形成される段差部１７，１７との間には、ラビリンスになったサイド隙間２３，２３が形成されている。更に、移送方向の前後に隣り合う移動体３，３の相互間にはそれぞれ移動体間隙間２４が形成されている。移動体３の前端には、突起部２５を形成して、先行する移動体３の後端との間に形成される移動体間隙間２４の狭さ程度を設定することができる。
【００２８】
メインガスフローノズル１８から供給される置換ガスの流量Ｖ１は、サブガスフローノズル１９から供給される置換ガスの流量Ｖ２よりも多くなるように設定されている。また、入り口隙間２１の流路抵抗Ｒ１及び出口隙間２２の流路抵抗Ｒ２は、それぞれ、サイド隙間２３の流路抵抗Ｒ３及び移動体間隙間２４の流路抵抗Ｒ４よりも大きく設定されている。各流路抵抗は、メインガスフローノズル１８から各隙間までの距離を各隙間の断面積で除算することで定められる。
【００２９】
メインガスフローノズル１８から大量にヘッダ１０内に供給された置換ガスは、一部が出口隙間２２に向かって流れる外は、概して、空洞部１２を移送方向前方から後方に向かって、且つ上方から下方へと沈み込むように流れ、その途中において、流路抵抗が比較的小さい隙間、即ち、サイド隙間２３，２３と複数の移動体間隙間２４から外部に漏れ出ていく。また、サブガスフローノズル１９からヘッダ１０内に供給された置換ガスも、概略、メインガスフローノズル１８からの置換ガスの流れに沿って流れる。
【００３０】
容器本体１が入り口部１５からヘッダ１０内に入り込むとき、容器本体１の周りに空気を纏って一緒に入り込む。本発明の実施例においては、容器本体１と共に入り込んだ空気は、上記したようにガスフローノズル１８，１９から移送方向前方から後方に向かって、且つ上方から下方へと沈み込む置換ガスの流れによってヘッダ１０の外部へと速やかに排出される。従って、容器本体１と共にヘッダ１０内に入り込む空気が、移送方向前方へ又は上昇して、ヘッダ１０内に滞ることはない。容器本体１は、ヘッダ１０内を通過する間、長期に渡って置換ガス雰囲気下、即ち、低酸素濃度状態に置かれる。容器本体１を低酸素濃度状態の置換ガスの雰囲気とされたヘッダ１０内に通過させる間に、容器本体１のヘッドスペース内の空気は置換ガスで置換される。ガス置換で容器本体１の外部に追い出された空気は、置換ガスと共に、サイド隙間２３や移動体間隙間２４、或いは入り口隙間２１からヘッダ１０の外に排出される。特に、ヘッダ１０の出口部１３から出て行こうとする容器本体１は、その直前に大量で且つ無菌状態の高純度の置換ガスに晒されることになり、ヘッダ１０から出て行く容器本体１においては、容器本体１のヘッドスペース等に入り込んでいる空気（酸素）を殆ど追い出すことができる。
【００３１】
ヘッドスペース内の気体が高効率でガス置換されたとき、容器本体１は、ヘッダ１０の出口部１３から出て、直ちにシール機構４による蓋シール工程に送り込まれる。容器本体１の広口開口は、シール機構４によってウェブ状の溶着性を備えた蓋材６で覆われ、その直後、容器本体の周囲フランジと蓋材６とは、シール機構４においてシールヘッド５と移動体３との間に挟まれてヒートシールが施され、溶着によって密封される。ウェブ状の蓋材６は、フィルムロール（図示せず）から連続して繰り出され、次々に間欠移送されてくる容器本体１の開口部を覆って密封させることができる。従って、充填物２が充填され且つ移送中にある連続する複数の容器本体１は蓋材６のヒートシール位置の直前までヘッダ１０で覆われ、充填物２が入れられた容器本体１は、置換ガスで置換された状態で蓋材６がシールされ、密封される。
【００３２】
図３は、この発明による容器のガス置換方法において、移動体間の移動体間隙間の変形例を示す部分図である。図３に示す例では、移動体３の突起２７は、図１に示す実施例における移動体３の突起２５よりも突出量が大きくなっており、先行する移動体３の後部２６に形成されている凹部２８に緩く嵌合している。従って、突起２７と凹部２８とで形成される移動体間隙間２９の流路抵抗は、図１に示す例の流路抵抗Ｒ４よりも高くすることができる。
【００３３】
置換ガスに晒される期間が長いので、充填物２が例えば米飯のように、空気が残存する領域がヘッドスペース以外に米粒間の隙間に存在している場合であっても、そうした空気は、十分、ガス置換することが可能である。蓋材のシールまでを低酸素濃度状態で行うことにより、酸素が米飯へ溶解している場合及び酸素が米飯の粒と粒との隙間に含まれている場合それらの酸素を一層なくすることが可能となる。米飯入り容器本体１に蓋材６をシールするまで、容器１内には置換ガスの充満状態が維持され、米飯の品質を劣化させる原因となる酸素が溶存する機会を可及的になくすことができる。従って、包装体となった容器入り米飯は、従来のように米飯中に溶存していた酸素が容器本体１のヘッドスペース内に溶出するという事態が生じることもなく、長時間に渡って米飯の品質を良好に維持することができる。
【００３４】
置換ガスは、無菌ガスとすることが好ましい。置換ガスは、食品の鮮度低下の原因となることがない、例えば、糠成分の脂肪酸の酸化やカビ発生を引き起こすことがない気体を意味し、窒素ガス、二酸化炭素ガス、希ガス、例えばアルゴン、ヘリウム等であるが、使用性や経済性の観点から窒素ガス又は二酸化炭素ガスが好ましい。また、複数種のガスを組み合わせた混合ガスでもよい。
【００３５】
表１〜表３に、この発明による容器のガス置換方法の実験例を示す。表１は、この発明による容器のガス置換方法の一実験例におけるヘッダ寸法と容器内酸素濃度を示す表であり、表２はヘッダ各部の流路抵抗値を示す表、表３は表２に示すヘッダ各部の流路抵抗値の算出例を示す表である。簡単のために、ヘッダ１０の移送方向長さを２０００ｍｍ、巾を５００ｍｍとし、ガスフローノズルはメインガスフローノズル１８のみとし、メインガスフローノズル１８はヘッダ１０の幅方向中央で出口から５００ｍｍ入り口側の位置に接続したものとする。置換ガス流量はＶ１＝３０m³／ｈｒとした（サブガスフローノズルを利用しないので、Ｖ２＝０m³／ｈｒである）。
流路抵抗Ｒ１，Ｒ２＞Ｒ３，Ｒ４の関係を得るための数値例として、入り口隙間２１を１５ｍｍ、出口隙間２２を０．１ｍｍ、サイド隙間２３を５ｍｍ、移動体間隙間２４を５ｍｍとした。このとき、流路抵抗については、入り口隙間２１の流路抵抗Ｒ１が０．２（１／ｍｍ）、出口隙間２２の流路抵抗Ｒ２が１０（１／ｍｍ）、サイド隙間２３の流路抵抗Ｒ３が０．００３（１／ｍｍ）、移動体間隙間２４の流路抵抗Ｒ４が０．００２（１／ｍｍ）である。この場合、容器内の酸素濃度は０．１９％であり、実用に耐える酸素濃度０．２％を下回ることができた。
これに対して、流路抵抗Ｒ１，Ｒ２＜Ｒ３，Ｒ４の関係を得るための数値例として、入り口隙間２１を３０ｍｍ、出口隙間２２を０．１ｍｍ、サイド隙間２３を０．０５ｍｍ、移動体間隙間２４を０．５ｍｍとした。このとき、流路抵抗については、入り口隙間２１の流路抵抗Ｒ１が０．１（１／ｍｍ）、出口隙間２２の流路抵抗Ｒ２が１０（１／ｍｍ）、サイド隙間２３の流路抵抗Ｒ３が０．１５（１／ｍｍ）、移動体間隙間２４の流路抵抗Ｒ４が０．１２（１／ｍｍ）である。この場合、容器内の酸素濃度は０．２８％であり、実用に耐える酸素濃度０．２％を上回る結果となり、本発明の例の方が容器内に残存する酸素濃度を改善していることが判った。
【表１】

【表２】

【表３】

【００３６】
【発明の効果】
この発明による容器のガス置換方法及び装置は、内容物が充填された容器本体に蓋材をシールして密封する前に前記容器本体のヘッドスペースに残存する空気を置換ガスで置換する場合に、上側が開口した状態で移送中の複数の連続する前記容器本体を前記置換ガスが供給されるガスフローノズルが備わるヘッダで一括して覆い、前記容器本体を前記ヘッダを通過する間に渡って不活性ガス雰囲気下に置いているので、容器本体が次々に移送されるときに、容器本体がヘッダに一方から入り込むと同時に、先行する容器本体がヘッダから出て行くが、移送中の複数の連続する容器本体は、ガスフローノズルからヘッダ内に置換ガスが供給されるヘッダで一括して覆われた状態となり、ヘッダを通過する間に渡って置換ガス雰囲気下に置かれる。ヘッダ通過期間は、間欠的移送の場合の各停止期間よりも相当長い期間であるので、容器本体のヘッドスペース等に存在していた空気は置換ガスによって置き換えられる。ガス置換された容器本体は、ヘッダから出た直後において、蓋材によって覆われて密封されるので、酸素濃度が充分低いガス置換包装となる。このように、シール後の容器内の酸素濃度は充分低下し、残存酸素による内容物の変質や腐敗等を防止することができる容器のガス置換方法及び装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による容器のガス置換装置の一例を示す概念図である。
【図２】図１に示す製造工程のＡ−Ａ断面又はＢ−Ｂ断面図である。
【図３】この発明による容器のガス置換方法において、移動体間の移動体間隙間の変形例を示す部分図である。
【図４】不活性ガス置換を伴う従来の包装食品の製造装置の一例を示す要部平面図である。
【図５】図４のＣ−Ｃ断面図である。
【符号の説明】
１容器本体２充填物
３移動体４シール機構
５シールヘッド６蓋材
１０ヘッダ１１天板部
１２空洞部１３出口部
１４入り口遮蔽板１５入り口部
１６側版１７段差部
１８メインガスフローノズル１９サブガスフローノズル
２１入り口隙間２２出口隙間
２３サイド隙間２４移動体間隙間
２５，２７突起２８凹部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
This invention is a method for sealing and packaging the contents of cooked cooked rice, boiled noodles, bread, etc. in a container, and replacing the air present in the space such as the head space in the container with a replacement gas such as an inert gas. The present invention relates to a gas replacement method and apparatus for a container to be replaced with.
[0002]
[Prior art]
In recent years, one or several meals of cooked rice (hereinafter referred to as “single-food rice”) is filled and sealed in a container, and the packaged rice in the container is used in supermarkets, convenience stores, etc. Sold at retail stores. Individual rice can be distributed and stored at room temperature for a long time without freezing, and when it is eaten, it can be heated by means such as a microwave oven or hot water heating. Has gained wide support.
[0003]
Individually cooked rice produced in a commercial aseptic environment is not subjected to sterilization treatment such as retort sterilization after filling and sealing, so if oxygen remains in the container, generation of aerobic bacteria and distribution of Due to oxidation of fats and oils and alteration of proteins (amino acids) and the like, rice may be degraded. As one of the means for preventing the deterioration of cooked rice, it has been proposed to absorb and remove oxygen in the container by encapsulating a powdered oxygen scavenger in a breathable sachet in the container. However, oxygen scavengers are substances that cannot be steam-sterilized safely for food on the production / distribution side, and even if they contain fungi, they cannot be completely sterilized by other sterilization methods such as ultraviolet rays. May be a problem in food hygiene. On the consumer side, the oxygen scavenger is in the form of a sachet, so there is a possibility of accidental eating by children, etc. It is necessary to pay attention to the handling, such as needing to be removed from.
[0004]
As a method of reducing oxygen in a container containing individually cooked rice, there is a method of cooking the whole container containing washed rice. That is, in this method, aseptic water necessary for washing and cooking is filled in a container that can withstand rice cooking, and air (oxygen) in the container is blown into the container by blowing an inert gas such as nitrogen or carbon dioxide or water vapor. ) As much as possible, sterilization treatment such as UV sterilization, sealing the container by heat sealing the lid, etc., and cooking the pot filled with the container at a predetermined temperature and pressure Rice cooking is performed (see JP-A-7-39329 as an example). According to the cooked rice obtained by this method, the oxygen content in the container can be suppressed to 0.3% or less with respect to the total gas remaining in the container without disposing an oxygen scavenger in the container. it can.
[0005]
However, in this rice cooking method, the washed rice is cooked together with the container in which it is stored. Therefore, it is necessary to manufacture the container with a heat-resistant material that can withstand long-term rice cooking, and molding is performed in consideration of gas passage blocking properties such as oxygen. There is a problem that the cost of the container is increased, and it is inevitable that the umami and texture of the cooked rice are reduced compared to the case where the rice is cooked directly in the kettle. Consumers have a strong popularity for traditionally cooked cooked rice.
[0006]
The present applicant, as a method and apparatus for producing packaged food, replaces the air remaining in the head space in the container with an inert gas at a high substitution rate, and prevents the heat seal part from generating wrinkles. It has already been proposed (for example, JP-A-8-175519). An example of this packaged food production apparatus is shown in FIGS. FIG. 4 is a plan view of an essential part of the packaged food production apparatus accompanied by inert gas replacement, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. As shown in FIGS. 4 and 5, a rectangular sheet 30 having a container body 31 filled with contents 40 leaving a head space is placed on a container holder 32 arranged at a predetermined interval, and the rectangular sheet 30. Is intermittently transferred together with the container holder 32. The container body 31 arriving at the gas blowing station G is surrounded by the

side plates

33 and 33, the upper side is surrounded by the top plate 34 that crosses the side plate 33, and the front is surrounded by the web 37. The air in the container body 31 is replaced with the inert gas 36a by blowing the inert gas 36a supplied through the blow hole 35 provided in the top plate 34 into the container body 31. The side plate 33 extends from the gas blowing station G to the subsequent heat sealing station H. The web 37 to which the design is attached is sent between the side presser 38 attached to the inside of the side plate 33 and the upper surface of the container holder 32, and is applied to the design container body 31 by the pitch control bar 39. While the position adjustment is being performed, heat sealing is performed together with the side edges of the square sheet 30 by the sealing head 41 at the heat sealing station H.
[0007]
In addition, the present applicant has proposed a method of manufacturing a sealed container by spraying water vapor onto a container body filled with contents while leaving a space, and then covering the container body with a lid and sealing the container body. (Japanese Patent Publication No. 6-55601, Japanese Patent Publication No. 7-86012). In this sealing method, the drawn cup-shaped container body filled with the contents such as foods leaving the head space is sequentially and intermittently spaced at predetermined intervals while being individually supported by the support. It is transferred to. In a region in front of the station for heat-sealing the lid, a common support plate covers the upper portions of the plurality of container bodies. Corresponding to the position where each container body stops intermittently, a plurality of supply pipes for supplying steam or inert gas are attached to the support board. Each time the container body is stopped before heat sealing, steam is blown first, and finally inert gas is blown. Finally, the steam that occupies the head space and the remaining air are inert gas. Is replaced by
[0008]
In such hermetic packaging of fillings such as foods by a container body drawn into a cup shape or a tray shape, in order to reduce the probability that microorganisms will propagate, various conditions can be changed in the above steps. It is considered to reduce the residual oxygen concentration as much as possible. That is, in the process of performing the inert gas replacement, in order to increase the flow rate of nitrogen as the replacement gas or to increase the purity of the inert gas atmosphere, measures may be taken to minimize the gap between the container body and the gas replacement device. Has been done.
[0009]
However, even when such conditions are optimized, in the sealing process in which large-scale quantitative production is performed, the time during which the container body being intermittently transferred is stopped is very short. Even if an inert gas such as steam or nitrogen gas is blown into the container body during the intermittent transfer stop period, it is possible to efficiently replace the air remaining in the head space or the gaps in the packing within a short blowing time. difficult. Further, in order to enable intermittent transfer of the container body, it is not possible to avoid a gap between the container body and the gas displacement device, and air can easily enter from the outside through such a gap to enter the container. It is difficult to completely prevent air intrusion. Increasing the amount of inert gas blown improves the gas replacement efficiency, but increases the amount of expensive inert gas used and increases manufacturing costs. Therefore, there is room for improvement in that the residual oxygen concentration is sufficiently lowered efficiently while suppressing the amount of gas used.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, before the lid body is heat-sealed, the container body filled with the contents is placed in an inert gas atmosphere for a period longer than the stop time for one intermittent transfer. There is a problem to be solved in that air (oxygen) existing in the space is efficiently replaced with an inert gas to sufficiently reduce the oxygen concentration in the container.
[0011]
An object of the present invention is to provide a gas replacement method and apparatus for a container that can sufficiently reduce the oxygen concentration in the container after sealing and prevent the contents from being altered or spoiled by residual oxygen.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the gas replacement method for a container according to the present invention is configured to replace the air remaining in the head space of the container body with a replacement gas before sealing and sealing the lid material on the container body filled with the contents. In the gas replacement method of the container to be replaced in the above, a plurality of the container bodies continuous in the transfer direction during the transfer with the upper side opened are collectively covered with a header provided with a gas flow nozzle to which the replacement gas is supplied, The container body is placed in an inert gas atmosphere over the header.
[0013]
Further, the container gas replacement device according to the present invention is a container gas which replaces the air remaining in the head space of the container body with a replacement gas before sealing and sealing the lid material on the container body filled with the contents. In the replacement apparatus, the apparatus includes a header that collectively covers the plurality of container bodies being transferred with the upper side opened, and a gas flow nozzle connected to the header for supplying the replacement gas into the header. .
[0014]
According to this container gas replacement method and apparatus, the container body filled with the contents is transferred with the upper side opened. When the container main body is transferred one after another, the container main body enters the header from one side and at the same time, the preceding container main body exits from the header, but the replacement gas is supplied into the header from the gas flow nozzle provided in the header. Therefore, the plurality of container bodies that are continuous in the transfer direction during transfer are collectively covered with the header, and are placed in a replacement gas atmosphere over the header. Since the header passage period is considerably longer than each stop period in the case of intermittent transfer, the air existing in the head space of the container body is replaced by the replacement gas. Since the gas-replaced container body is covered and sealed immediately after it comes out of the header, the gas-replacement packaging with a sufficiently low oxygen concentration is possible.
[0015]
In this container gas replacement method and apparatus, the gas flow nozzle may be provided in the header at least on the outlet side from which the container body exits. By providing the gas flow nozzle on the outlet side where the container main body exits in the header, the container main body going out of the header is exposed to a large amount of pure replacement gas, and a high gas replacement rate is maintained. Part of the replacement gas blown out from the gas flow nozzle flows upstream from the header, that is, toward the side into which the container main body enters, so that the air that has entered the header together with the container main body to enter is output to the outside of the header. Fulfill. As a result, the nitrogen concentration in the header increases, and the possibility that air remains in the container body is minimized. The gas flow nozzle is preferably provided on the top plate portion on the outlet side of the header. The replacement gas blows down from the gas flow nozzle, and the action of expelling the air in the gap between the head space of the container and the contents becomes stronger.
[0016]
In this gas replacement method and apparatus for a container, the container main body is transported while being placed on a moving body. At this time, the replacement gas supplied into the header includes an entrance gap formed between the entrance portion of the header and the container body entering the header, and the moving body adjacent to the container body in the transfer direction. A gap between the moving bodies formed between the side parts of the header and the moving body covered by the header, and a gap between the outlet part of the header and the container body coming out of the header Leaks together with the air in the head space of the container body from the exit gap formed in Since the container body is transported while being placed on the moving body, there is a gap between the moving bodies. In addition, since the header only covers a plurality of moving bodies that are continuous in a row, a gap is provided between the moving body on the inlet side and the outlet side where the container body enters and exits the header, and on the side portion of the header. The replacement gas supplied into the header flows out through these gaps together with the air entering the gap between the container body and the contents and the air flowing into the head space.
[0017]
In the gas replacement method and apparatus for a container in which each gap is formed, the flow path resistance R1 of the inlet gap and the flow path resistance R2 of the outlet gap are the flow path resistance R3 of the side gap and the moving body, respectively. This is because it is set to be larger than the flow path resistance R4 between the gaps. By setting the flow resistance of each gap in this way, a larger amount of replacement gas supplied into the header flows out from the side gap and the gap between the moving bodies than the entrance gap and the outlet gap. The air brought in by the container body is quickly discharged from the side gap and the gap between the moving bodies between the moving bodies without staying in the header.
[0018]
In the gas replacement method and apparatus for a container in which each flow path resistance is set, each flow path resistance is determined by dividing a cross-sectional area of each gap by a distance from the gas flow nozzle to each gap. be able to. The flow path resistance of each gap viewed from the gas flow nozzle can be determined easily and practically without any problem by defining the distance from the gas flow nozzle to each gap and the cross-sectional area of each gap.
[0019]
In this container gas replacement method and apparatus, the gas flow nozzle includes a main gas flow nozzle located on the most downstream side and a sub gas flow nozzle located on the upstream side of the main gas flow nozzle. The gas flow nozzle can be provided separately in the header in the transfer direction of the container body, and by doing so, it is possible to increase the concentration of the replacement gas into the header. However, in order to ensure gas replacement from the header to the container body, it is preferable to dispose the main gas flow nozzle on the outlet side of the header and dispose the sub gas flow nozzle on the inlet side of the main gas flow nozzle. .
[0020]
The flow rate V1 of the replacement gas supplied from the main gas flow nozzle is larger than the flow rate V2 of the replacement gas supplied from the sub gas flow nozzle. By making the flow rate V1 of the replacement gas from the main gas flow nozzle larger than the flow rate V2 of the replacement gas from the sub gas flow nozzle, it is possible to ensure the gas replacement to the container body exiting from the header outlet.
[0021]
If turbulent flow occurs when the replacement gas is supplied, a phenomenon in which external air enters through the gap between the headers is likely to occur. Therefore, in order to avoid such a phenomenon, when increasing the flow rate of the main gas, the flow rate is lowered by branching the nozzle into a plurality of one container and supplying replacement gas from the plurality of nozzles. It is effective to prevent the generation of turbulent flow by making the flow of the replacement gas into a laminar state. In addition, it is effective to increase the inner diameter of the nozzle. These measures are the same for the sub gas flow nozzle.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of a gas replacement method and apparatus for containers according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a conceptual diagram showing an example of a gas replacement apparatus for containers according to the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA or BB in the manufacturing process shown in FIG. Since the moving body that supports the container main body and the transfer line that transfers the container main body together with the moving body are substantially the same as the conventional manufacturing apparatus shown in FIGS. 4 and 5, detailed description is omitted.
[0023]
In FIG. 1, a container body 1 conceptually drawn is a shallow container with a large opening formed by drawing a synthetic resin sheet in a cup shape or a tray shape. As shown in FIG. 2, a plurality of container main bodies 1 can be arranged continuously without a gap in the lateral direction orthogonal to the transfer direction. The filling 2 can be foods such as cooked cooked rice and bread, for example. The container main body 1 filled with the filling 2 is sequentially transferred at regular intervals by an appropriate transfer means such as a conveyor while being placed on the moving body 3. The container body 1 is generally a shallow container, but is not limited thereto. Moreover, although the mobile body 3 is drawn in the shape of a bowl, the present invention is not limited to this, and it may have a frame structure that carries only the peripheral flange portion of the container body 1.
[0024]
A header 10 having a size capable of covering a plurality of continuous container bodies 1 is disposed along the transfer line. One header 10 is arranged for one transfer line. Immediately downstream of the transfer line from the header 10, a seal mechanism 4 is provided that seals the container body 1 by covering the container body 1 immediately after coming out of the header 10 with a web-like lid member 6 and heat-sealing. ing. The sealing mechanism 4 presses and heats the peripheral flange portion of the container body 1 placed on the movable body 3 and the lid member 6 between the movable body 3 and the seal head 5, thereby heating the container body 1 and the lid. The material 6 is welded and sealed.
[0025]
The header 10 includes a top plate portion 11 extending in parallel with the transfer direction of the container body 1, and a cavity portion (tunnel portion) 12 is formed between the top plate portion 11 and the container body 1 to be transferred. . On the front side of the header 10 in the transfer direction, the hollow portion 12 is an open opening as it is, and an outlet portion 13 through which the container main body 1 placed on the moving body 3 exits is formed. On the rear side in the transport direction of the header 10, an entrance portion 15 is formed in which a part of the cavity portion 12 is covered by an entrance shielding plate 14 that hangs down from the top plate portion 11 and into which the container body 1 placed on the moving body 3 enters. Has been. Further, on both sides of the header 10, the

side plates

16, 16 hang down to a position immediately above the moving body 3.
[0026]
On the other hand, a plurality of gas flow nozzles extending from a replacement gas supply source are connected to the header 10. The gas flow nozzle is provided at least on the outlet 13 side from which the container main body 1 exits in consideration of the gas replacement efficiency of the container main body 1. In this embodiment, the gas flow nozzle includes a main gas flow nozzle 18 connected on the most outlet side 13 side of the header 10 and a sub gas flow nozzle 19 connected on the upstream side of the main gas flow nozzle 18. Yes. In this example, the number of main gas flow nozzles 18 is two, but the number can be changed according to the number of rows of the container main body 1. The sub gas flow nozzle 19 is connected to the header 10 in two stages in the direction of the transfer line, but the number of stages can be changed according to the size of the header 10 and the number of each stage is also the main number. It can be changed in the same manner as the gas flow nozzle 18.
[0027]
The replacement gas supplied from the gas flow nozzle into the header 10 leaks from several gaps formed around the header 10. In the entrance portion 15, an entrance gap 21 is formed as one of the gaps between the entrance shielding plate 14 that hangs down from the top plate portion 11 and the container body 1 that is about to enter the header 10. The outlet portion 13 is covered with a web-like lid member 6 and a guide roller 7 that guides the lid member 6, and another gap is provided between the lid member 6 and the container body 1 that comes out of the header 10. The exit gap 22 is formed. Further,

labyrinth side gaps

23 and 23 are formed between the

side plates

16 and 16 of the head 10 and the

step portions

17 and 17 formed on the side of the moving body 3 covered by the head 10. . Furthermore, gaps 24 between the moving bodies are formed between the moving

bodies

3 and 3 adjacent to each other in the forward and backward directions. A protrusion 25 is formed at the front end of the moving body 3, and the degree of narrowness of the inter-moving body gap 24 formed between the rear end of the preceding moving body 3 can be set.
[0028]
The flow rate V1 of the replacement gas supplied from the main gas flow nozzle 18 is set to be larger than the flow rate V2 of the replacement gas supplied from the sub gas flow nozzle 19. Further, the flow path resistance R1 of the entrance gap 21 and the flow path resistance R2 of the exit gap 22 are set to be larger than the flow path resistance R3 of the side gap 23 and the flow path resistance R4 of the inter-moving body gap 24, respectively. Each flow path resistance is determined by dividing the distance from the main gas flow nozzle 18 to each gap by the cross-sectional area of each gap.
[0029]
The replacement gas supplied in a large amount from the main gas flow nozzle 18 into the header 10 is generally outside the flow toward the outlet gap 22, generally in the cavity 12 from the front to the rear in the transfer direction and from above. It flows so as to sink downward, and in the middle, leaks to the outside through a gap having a relatively small flow path resistance, that is, the

side gaps

23 and 23 and a plurality of gaps 24 between the moving bodies. Further, the replacement gas supplied from the sub gas flow nozzle 19 into the header 10 also generally flows along the flow of the replacement gas from the main gas flow nozzle 18.
[0030]
When the container main body 1 enters the header 10 from the inlet 15, air is collected around the container main body 1 together. In the embodiment of the present invention, the air that has entered together with the container body 1 is caused by the flow of the replacement gas that sinks from the

gas flow nozzles

18 and 19 from the front to the rear in the transfer direction and from the top to the bottom as described above. It is quickly discharged outside the header 10. Therefore, the air that enters the header 10 together with the container body 1 does not stay in the header 10 forward or in the transfer direction. While passing through the header 10, the container body 1 is placed in a replacement gas atmosphere, that is, in a low oxygen concentration state for a long time. The air in the head space of the container body 1 is replaced with the replacement gas while the container body 1 is passed through the header 10 in the atmosphere of the replacement gas in a low oxygen concentration state. The air expelled to the outside of the container main body 1 by the gas replacement is discharged out of the header 10 together with the replacement gas from the side gap 23, the gap between moving bodies 24, or the entrance gap 21. In particular, the container main body 1 that is about to go out from the outlet portion 13 of the header 10 is exposed to a large amount of sterile substitution gas in a large amount and aseptic immediately before that, and the container main body 1 that goes out of the header 10. In, almost all the air (oxygen) entering the head space of the container body 1 can be expelled.
[0031]
When the gas in the head space is replaced with gas with high efficiency, the container body 1 exits from the outlet portion 13 of the header 10 and is immediately sent to the lid sealing step by the sealing mechanism 4. The wide-mouth opening of the container body 1 is covered with a lid member 6 having a web-like weldability by the sealing mechanism 4. Immediately thereafter, the peripheral flange of the container body and the lid member 6 are connected to the seal head 5 in the sealing mechanism 4. It is sandwiched between the moving body 3 and heat sealed, and sealed by welding. The web-like lid member 6 can be continuously covered from the film roll (not shown) and sealed over the opening of the container body 1 that is intermittently transferred one after another. Therefore, a plurality of continuous container bodies 1 filled with the filling 2 and being transferred are covered with the header 10 until just before the heat sealing position of the lid 6, and the container body 1 filled with the filling 2 is replaced. The lid 6 is sealed and sealed in a state where the gas is replaced.
[0032]
FIG. 3 is a partial view showing a modification example between moving body gaps between moving bodies in the gas replacement method for a container according to the present invention. In the example shown in FIG. 3, the protrusion 27 of the moving body 3 has a larger protruding amount than the protrusion 25 of the moving body 3 in the embodiment shown in FIG. 1, and is formed on the rear portion 26 of the preceding moving body 3. The concave portion 28 is loosely fitted. Therefore, the channel resistance of the inter-moving body gap 29 formed by the protrusion 27 and the recess 28 can be made higher than the channel resistance R4 in the example shown in FIG.
[0033]
Since the period of exposure to the replacement gas is long, even if the filler 2 has a region where air remains, such as cooked rice, in the gap between the rice grains other than the head space, such air is sufficient. It is possible to replace the gas. By carrying out the sealing of the lid material in a low oxygen concentration state, when oxygen is dissolved in the cooked rice and when oxygen is contained in the gap between the cooked rice grains, the oxygen can be further eliminated. It becomes possible. Until the lid 6 is sealed on the container body 1 containing cooked rice, the container 1 is maintained in a full state of the replacement gas, and the opportunity to dissolve oxygen causing deterioration of the quality of cooked rice can be eliminated as much as possible. it can. Accordingly, the packaged cooked rice in the package body does not have a situation in which oxygen dissolved in the cooked rice is eluted in the head space of the container body 1 as in the prior art, and the cooked rice for a long time. Good quality can be maintained.
[0034]
The replacement gas is preferably a sterile gas. The replacement gas means a gas that does not cause a decrease in the freshness of the food, for example, a gas that does not cause oxidation of fatty acid of the cocoon component or generation of mold, such as nitrogen gas, carbon dioxide gas, rare gas such as argon, Although it is helium etc., nitrogen gas or a carbon dioxide gas is preferable from a viewpoint of usability or economical efficiency. Moreover, the mixed gas which combined multiple types of gas may be sufficient.
[0035]
Tables 1 to 3 show experimental examples of the gas replacement method for containers according to the present invention. Table 1 is a table showing the header dimensions and oxygen concentration in the container in one experimental example of the gas replacement method of the container according to the present invention, Table 2 is a table showing the flow resistance value of each part of the header, and Table 3 is Table 2. It is a table | surface which shows the calculation example of the flow-path resistance value of each header part shown. For simplicity, the length of the header 10 in the transfer direction is 2000 mm, the width is 500 mm, the gas flow nozzle is only the main gas flow nozzle 18, and the main gas flow nozzle 18 is 500 mm from the outlet at the center in the width direction of the header 10. It shall be connected to the position of. Replacement gas flow rate is V1 = 30m ^Three / Hr (sub-gas flow nozzle is not used, so V2 = 0m ^Three / Hr).
As numerical examples for obtaining the relationship of flow path resistances R1, R2> R3, R4, the inlet gap 21 was 15 mm, the outlet gap 22 was 0.1 mm, the side gap 23 was 5 mm, and the inter-moving body gap 24 was 5 mm. At this time, with respect to the channel resistance, the channel resistance R1 of the inlet gap 21 is 0.2 (1 / mm), the channel resistance R2 of the outlet gap 22 is 10 (1 / mm), and the channel resistance of the side gap 23 is R3 is 0.003 (1 / mm), and the flow path resistance R4 of the gap 24 between the moving bodies is 0.002 (1 / mm). In this case, the oxygen concentration in the container was 0.19%, which was lower than the oxygen concentration of 0.2% that can withstand practical use.
On the other hand, as numerical examples for obtaining the relationship of flow path resistances R1, R2 <R3, R4, the entrance gap 21 is 30 mm, the exit gap 22 is 0.1 mm, the side gap 23 is 0.05 mm, and the distance between the moving bodies The gap 24 was set to 0.5 mm. At this time, with respect to the channel resistance, the channel resistance R1 of the inlet gap 21 is 0.1 (1 / mm), the channel resistance R2 of the outlet gap 22 is 10 (1 / mm), and the channel resistance of the side gap 23 R3 is 0.15 (1 / mm), and the flow path resistance R4 of the gap 24 between the moving bodies is 0.12 (1 / mm). In this case, the oxygen concentration in the container is 0.28%, which exceeds the practical oxygen concentration of 0.2%, and the example of the present invention improves the oxygen concentration remaining in the container. I understood.
[Table 1]

[Table 2]

[Table 3]

[0036]
【The invention's effect】
The container gas replacement method and apparatus according to the present invention, when the air remaining in the head space of the container main body is replaced with a replacement gas before sealing and sealing the lid to the container main body filled with the contents, A plurality of continuous container bodies being transferred with the upper side opened are collectively covered with a header having a gas flow nozzle to which the replacement gas is supplied, and the container bodies are not covered while passing through the header. Since it is placed under an active gas atmosphere, when the container body is transferred one after another, the container body enters the header from one side and at the same time, the preceding container body goes out of the header, The container body to be covered is in a state of being collectively covered with a header to which replacement gas is supplied from the gas flow nozzle into the header, and is placed in a replacement gas atmosphere over the header. Since the header passage period is a period considerably longer than each stop period in the case of intermittent transfer, the air existing in the head space or the like of the container body is replaced by the replacement gas. The gas-replaced container body is covered and sealed with a lid material immediately after coming out of the header, so that a gas-replacement package having a sufficiently low oxygen concentration is obtained. As described above, it is possible to provide a gas replacement method and apparatus for a container in which the oxygen concentration in the container after sealing is sufficiently reduced, and the contents can be prevented from being altered or spoiled by residual oxygen.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a conceptual diagram showing an example of a gas replacement apparatus for a container according to the present invention.
2 is a cross-sectional view taken along the line AA or BB in the manufacturing process shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a partial view showing a modified example of a gap between moving bodies between moving bodies in the gas replacement method for a container according to the present invention.
FIG. 4 is a plan view of an essential part showing an example of a conventional packaged food production apparatus with inert gas replacement.
5 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG.
[Explanation of symbols]
1 Container body 2 Filling material
3 Moving body 4 Sealing mechanism
5 Seal head 6 Lid
10 Header 11 Top plate
12 Cavity 13 Exit
14 Entrance shield 15 Entrance
16 Side plate 17 Stepped part
18 Main gas flow nozzle 19 Sub gas flow nozzle
21 Entrance clearance 22 Exit clearance
23 Side clearance 24 Moving body clearance
25, 27 Protrusion 28 Recess

Claims

In the gas replacement method for a container, the air remaining in the head space of the container body is replaced with a replacement gas before sealing and sealing the lid on the container body filled with the contents.
A plurality of the container bodies continuous in the transfer direction during the transfer with the upper side opened are collectively covered with a header provided with a gas flow nozzle to which the replacement gas is supplied, and the container bodies are passed through the header. over and Ri consists be under an inert gas atmosphere,
The container main body is transported in a state of being mounted on a moving body, and the replacement gas supplied into the header is formed between an inlet portion of the header and the container main body entering the header. An entrance gap, a gap between moving bodies formed between the moving bodies adjacent to each other in the transport direction of the container body, a side gap formed between a side portion of the header and the moving body covered by the header, And from the outlet gap formed between the outlet portion of the header and the container body exiting from the header, leaking together with the air in the head space of the container body,
The flow path resistance R1 of the entrance gap and the flow path resistance R2 of the exit gap are set to be larger than the flow path resistance R3 of the side gap and the flow path resistance R4 between the moving body gaps, respectively. A gas replacement method for a container.

2. The gas replacement method for a container according to claim 1, wherein the replacement gas is supplied from the gas flow nozzle provided at least on an outlet side from which the container main body exits in the header. 3.

The container gas replacement method according to claim 1 or 2, wherein each flow path resistance is obtained by dividing a distance from the gas flow nozzle to each gap by a cross-sectional area of each gap.

The replacement gas includes a main gas flow nozzle arranged on the most downstream side as a part of the gas flow nozzle, and a sub gas flow nozzle arranged on the upstream side of the main gas flow nozzle as the remainder of the gas flow nozzle. The gas replacement method for a container according to any one of claims 1 to 3 , wherein the gas is supplied into the header.

5. The gas replacement method for a container according to claim 4 , wherein the flow rate V1 of the replacement gas supplied from the main gas flow nozzle is larger than the flow rate V2 of the replacement gas supplied from the sub gas flow nozzle. .

6. The gas replacement method for a container according to claim 4 or 5 , wherein at least the replacement gas from the main gas flow nozzle is supplied in a laminar flow state.

In the gas replacement device for a container that replaces the air remaining in the head space of the container body with a replacement gas before sealing the lid with the container body filled with the contents and sealing it, the container body is being transferred with the upper side opened. Comprising a header that collectively covers the plurality of container bodies, and a gas flow nozzle connected to the header for supplying the replacement gas into the header,
The container main body is transported in a state of being mounted on a moving body, and in order to leak the replacement gas supplied into the header together with the air in the head space of the container main body, an inlet portion of the header And the container body entering the header, an entrance gap is formed, a gap between the moving bodies is formed between the moving bodies adjacent to each other in the transport direction of the container body, and the side of the header A side gap is formed between the moving body covered by the header, and an outlet gap is formed between the outlet portion of the header and the container body exiting from the header,
The flow path resistance R1 of the entrance gap and the flow path resistance R2 of the exit gap are set to be larger than the flow path resistance R3 of the side gap and the flow path resistance R4 between the moving body gaps, respectively. A gas replacement apparatus for a container characterized by the above.

8. The gas replacement device for a container according to claim 7 , wherein each flow path resistance is obtained by dividing a distance from the gas flow nozzle to each gap by a cross-sectional area of each gap.

9. The gas replacement apparatus for a container according to claim 7 , wherein the gas flow nozzle is provided at least on an outlet side of the header from which the container main body exits.

The gas flow nozzle, the main gas flow nozzle, and wherein any one of claims 7-9 which consists in being composed of sub-gas flow nozzle positioned upstream of the main gas flow nozzles located on the most downstream side The gas replacement device for a container according to Item.

11. The gas replacement device for a container according to claim 10 , wherein a flow rate V <b> 1 of the replacement gas supplied from the main gas flow nozzle is larger than a flow rate V <b> 2 of the replacement gas supplied from the sub gas flow nozzle. .

The gas replacement device for a container according to claim 10 or 11 , wherein at least the replacement gas from the main gas flow nozzle is supplied in a laminar flow state.