JP4584409B2 - 液状被包装物の加熱殺菌方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、たとえば自動充填装置によって包装袋に充填包装した液状被包装物を加熱して、その被包装物に殺菌ないしは滅菌処理を施すとともに、液状被包装物の品質を損なうことなく、それを短時間のうちに初期温度の近くまで冷却する液状被包装物の加熱殺菌方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
各種調味料、スープ、ドレッシング、マスタード等の粘稠物をも含む液状被包装物を常温のまま包装袋に充填包装した後に、その被包装物の加熱殺菌および冷却を順次に行うこと、予め加熱殺菌した液状被包装物を高温のまま包装袋に充填包装した後に、その被包装物を包装袋とともに冷却すること等は、従来から広く一般に行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、液状被包装物を包装袋に充填包装した後の、それらの加熱および冷却の多くは、包装袋を液体熱媒および冷媒中に通過させることもしくはそれに浸漬させることにより行われているため、とくに冷却終了後に包装袋に付着残留する液媒が包装袋への塵埃の付着、かびの発生等の原因になるという衛生上の問題があった他、この場合の加熱および冷却効率の低さが、自動充填装置をもって、被包装物を単一ライン内で連続包装するに当たっての充填包装能率の低下および、加熱，冷却装置等の大型化を余儀なくするという問題があり、しかも、液状被包装物の、所定温度への加熱時間と、殺菌等に要する保温時間と、その被包装物の初期温度もしくはその近くの温度への冷却時間との不揃いが、単一のライン内での一連の作業の能率を一層低下させるという問題もあった。
【０００４】
この発明は、従来技術のこのような問題点に鑑みてなされたものであり、それの主たる目的は、液状被包装物の加熱，保温および冷却のそれぞれを、ともに大気中で行うことにより、包装袋への液媒の付着残留に起因する衛生上の問題の発生を十分に防止することにあり、他の目的は、被包装物の、とくに加熱効率を高めることで、装置の大型化なしに被包装物の充填包装能率を大きく向上させることであり、さらなる目的は、加熱時間と、保温時間と、冷却時間との不揃いを、それぞれの領域への包装袋の搬入個数をもって吸収することで、作業能率の低下を十分に防止する液状被包装物の加熱殺菌方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明の、液状被包装物の加熱殺菌方法は、液状被包装物を充填包装した包装袋を、大気中で、加熱域に通過させて、好ましくは高周波加熱、マイクロ波加熱または遠赤外線加熱のいずれかによって加熱するとともに、保温域に搬入して所定温度に加熱した液状被包装物を、殺菌に要する一定時間その温度に保持し、次いで、包装袋を気中冷却域に通過させて、液状被包装物を初期温度の近くまで冷却するものである。この方法によれば、包装袋を液媒に通過させたり浸漬させることなしに、液状被包装物を、所要の温度に加熱し、保温し、そして冷却することができるので、包装袋に液媒が付着することに起因する問題の発生を完全に除去することができる。
【０００６】
ここで、被包装物を、高周波加熱、マイクロ波加熱または遠赤外線加熱をもって加熱する場合には、所要の温度に達するまでの加熱時間を有利に短縮することができ、これがため、加熱装置の大型化なしに、被包装物の充填包装能率を大きく高めることができる。そしてこのことは、液状被包装物に振動を加えながら被包装物を加熱して、その被包装物の袋内攪拌に基づく、被包装物温度の均一化を図った場合により効果的である。
【０００７】
ところで、液状被包装物の、加熱，保温および冷却のそれぞれは、複数個の包装袋を、トレイ上に、好ましくは整列させて配置した状態で、そのトレイを単位として行う。これにより、例えば自動充填装置の能力を基準として、加熱時間、保温時間および冷却時間の不揃いを吸収することができる。例えば、自動充填装置をもって連続的に充填包装された連続帯状包装袋を、その充填包装速度と対応する加熱能力を付与した加熱域にそのまま連続的に送給する場合には、加熱時間の複数倍に及ぶ保温時間および、保温時間の何倍にも及ぶ冷却時間を確保するために、保温域および冷却域のそれぞれを相当長大にすることが必要になる他、保温および冷却のためのエネルギーガスもまた相当大きくなるのに対し、上述したようにトレイを単位とする場合には、それぞれの時間の不揃いを、それぞれの領域内へ送給するトレイの数をもって調整することで、装置の大型化なしに、少ないエネルギーロスの下で、能率的にしかも効率良く吸収することができる。そして、熱効率のさらなる向上のためには、トレイの上下両面側から、被包装物の加熱を行うことが好ましい。
【０００８】
ところで、本発明では、トレイが保温域へ進入するに先立っては、トレイ内に熱媒を収蔵する一方で、トレイが冷却域へ進入するに先立っては、トレイ内に冷媒を収蔵するとき、包装袋の、保温域から冷却域への搬入に当たってトレイを交換するところに特徴がある。これにより、熱容量の大きいトレイに用いて、加熱されたトレイが冷却に及ぼす影響を有利に除去し得る他、トレイそれ自身をも被包装物の冷却に有効に寄与させ得る利点がある。
【０００９】
なお、トレイを交換する場合には、トレイ上の包装袋の上面側に押圧した他のトレイと前記トレイとを上下反転して包装袋を乗せ換えることが、トレイ交換能率を高める上で好ましい。
【００１０】
トレイが保温域へ進入するに先立って、トレイ内へ熱媒を収蔵することは、保温効率を高めることができ、この熱媒としては、たとえば、加熱域で液状被包装物とともに加熱される水その他の液媒とすることができる。
【００１１】
かかる方法においてより好ましくは、液状被包装物の加熱に要する時間を、トレイ上に複数個の包装袋を配置するに要する時間の一倍以上の整数倍とするとともに、保温時間を加熱時間の、たとえば二倍以上の整数倍とし、冷却時間を保温時間の整数倍とする。これによれば、物理的に不可避な、加熱時間と、保温時間と、冷却時間との不揃いを、それぞれの領域内へ送給するトレイの個数によって簡単かつ容易に吸収することができる。たとえば、自動充填装置によって製袋された十袋ずつの連続包装袋をトレイ上に十列に整列させて配置するに要する時間を３０秒とし、そして、トレイ上の合計百袋の包装袋中の液状被包装物を２０℃から７０℃まで加熱するに要する時間を３０秒とすると、これらの両工程間には時間差が存在しないので、加熱域で、一のトレイ上の被包装物の加熱を終えると同時に、所定数の包装袋の配置を終えたトレイを直ちに加熱域へ搬入することができる。この一方で、加熱された被包装物の保温に要する時間を６０秒とすると、保温域には、加熱域を通過したトレイの二個を常時存在させることで、加熱時間と保温時間との差を吸収することができ、また、７０℃に加熱された被包装物を、たとえば３８℃まで冷却するに要する時間を１０分とすると、冷却域を、２０個のトレイを常時収納できる寸法、能力等とすることで、加熱，保温等を終えた被包装物の待機時間を不要ならしめることができる。
【００１２】
ここで、一のトレイ上に所定個数の包装袋を整列させて配置するに当たっては、液状被包装物を充填包装した包装袋を、所定袋数の連続包装袋とし、製造された複数本の連続包装袋をトレイ上に順次に搬送するとともに、搬送方向と直交する方向へのトレイの間欠相対変位の下で、トレイ上の所定位置に落下させて載置することが、優れた作業能率と、優れた整列性を確保する上で好ましい。
【００１３】
また、包装袋を配置したトレイの、加熱域から冷却域までの通過は、それぞれの処理域毎に相互に独立した、または共通のコンベアによって行わせることが好ましく、前者によれば、それぞれの処理域に適切なコンベア速度を設定することで、各処理域の設置スペースを小さく抑制することができ、また後者によれば、コンベア等のトレイの乗せ換えが不要となる。
【００１４】
そして、液状被包装物の冷却の終了後は、その被包装物の検品、たとえば異物の混入の有無についての検品および計量等を行うことが、品質管理等の観点から好適であり、このような工程の終了後は、連続包装袋を一袋ずつに切断分離して単袋の袋詰め、箱詰め等を行うことが、事後的な取り扱いを容易にする上で好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施形態を図面に示すところに基づいて説明する。図１は、この発明に係る方法を概念的に例示する工程図であり、図中１は連続包装袋を示す。この連続包装は、たとえば自動充填装置で液状被包装物を包装するとともに、包装袋の十袋を単位として切断したものであり、このようにして製造された連続包装袋１は、トレイ２上へ順次に搬送されて、たとえばそこに十列に整列配置される。この場合、一の連続包装袋１の製造に要する時間をたとえば３秒とし、連続包装袋１をトレイ２上に十列に配置するに要する時間をたとえば３０秒とすると、連続包装袋１の製造工程と、それの整列配置工程との間の時間差を有利に取り除くことができる。
【００１６】
その後は、連続包装袋１を載置したトレイ２を、所要速度で走行するコンベア３によって、大気中の加熱機４へ搬入し、そこで高周波加熱手段、マイクロ波加熱手段、遠赤外線加熱手段等とすることができる加熱手段４ａをもって、好ましくはトレイ２の上下両面側から加熱して、例えば室温 (20℃前後) 下にあった液状被包装物を短時間のうちに所定温度(70℃前後) まで加熱する。ここで、被包装物のこのような加熱に当たっては、その被包装物、直接的には包装袋に振動を加えて、被包装物を攪拌流動させることが温度の均一化および加熱効率の向上を図る上で好ましい。ところで、このような加熱に要する時間を、例えば３０秒とした場合には、この加熱工程と、包装袋１のトレイ２上への整列配置工程との間の時間差を解消することができる。
【００１７】
次いで、トレイ２を他のコンベア５に乗せ換えて大気中の保温域６へ搬入し、そこで所定温度（７０℃前後）に加熱された液状被包装物を、十分な殺菌に必要な時間だけその加熱温度に保持する。ここでこの保温は、トレイ２内に収蔵した液媒を、加熱域４で被包装物と同様に加熱し、その液媒を保温域６で熱媒として被包装物の保温に寄与させること等が可能である。ここにおける保温時間を、たとえば６０秒とした場合には、保温域６内に常時２個のトレイ２を存在させることで、保温工程と加熱工程とのそれぞれの時間の不揃いを十分に吸収することができる。
【００１８】
そしてさらに、保温終了後のトレイ２を他のコンベア７によって気中冷却域８へ搬入し、そこで、加熱状態にある被包装物を、速やかに冷却して室温もしくはその近傍温度、たとえば３８℃とする。ここで、トレイ２の下面側からの冷却は、包装袋１の、冷却域８への搬入に先立って加熱域および保温域を経て加熱されたトレイを、冷媒を収蔵したトレイと交換して、その冷媒と包装袋１との間での熱交換を行わせることで実現することができる。
【００１９】
なお、ここでのトレイの交換は、トレイ２上の包装袋１の上面側に他のトレイを押圧するとともに、両トレイで包装袋１を挟持した状態で上下を反転して、包装袋１を他のトレイに乗せ換えることにより容易に行うことができる。
【００２０】
このような、気中冷却域８での所要冷却時間をたとえば２０分とした場合には、４０個のトレイ２を冷却域８内に常時存在させることで、保温工程と冷却工程との間の時間の不揃いを吸収することができる。
【００２１】
以上に述べたような、加熱、保温および冷却のそれぞれの工程において、コンベア３，５，７を独立させて設ける場合には、それぞれのコンベアを所要の速度で走行させることで、各処理域の長さを有利に抑制できる利点がある。これに対し、各処理域を走行するコンベアを共通のコンベアとした場合には、それぞれの処理域毎にトレイを乗せ換える工数が不要になる利点がある。
【００２２】
またここで、トレイとしては、それを、たとえば、ガラス繊維で補強した合成樹脂製の格子状構造のものとすることができる他、図２に縦断面で示すように、上面にガラス板２ａを配設した合成樹脂製の中空構造のものとすることもでき、この後者の場合には、ガラス面より上方に開口する液媒供給口２６および液媒排出口２ｃのそれぞれを設けることで、中空部２ｄ内へその中空部一杯に液媒を充満させて、その液媒とガラス板２ａ上の包装袋１、ひいては被包装物との間の熱交換を行わせることができる。従って、後者のトレイ２では、それを加熱域４へ搬入するに先だって中空部２ｄに熱媒を充満させることで、加熱手段４ａに加えて、トレイ２をもまた被包装物の加熱に寄与させることができるとともに、保温域６での保温にも寄与させることができる。ここで、加熱域４への搬入に先立って中空部２ｄに充満させる液媒を室温液媒とした場合には、加熱域４で、その液媒を被包装物と同様に加熱することで、液媒の熱容量を被包装物の保温に寄与させることができる。
【００２３】
この一方で、保温に寄与した熱媒もしくは液媒をそのままにトレイ２を冷却域８へ搬入する場合には、冷却効率の低下が否めないことから、冷却域８へ搬入されるトレイ２は、中空部２ｄ内に冷媒を充満させたトレイに交換し、冷却域８で、包装袋１をその下面側から冷却して、冷却効率を高めるべく機能する。
【００２４】
このように構成することができるトレイ２上への包装袋の整列配置は、たとえば、水平面内で相互に対向して位置する一対の駆動ロッドおよび被動ロッドのそれぞれに、一本もしくは複数本のリング状ベルト部材を掛け渡してなるコンベアにおいて、連続包装袋１を搬送始端から終端まで搬送するコンベアの所定走行距離毎に、全てのロッドを下方へ９０°揺動させて、搬送した連続包装袋１を下方に待機するトレイ上に落下させるとともにもそのトレイ２を、連続包装袋１の落下の都度、コンベア２の搬送方向と直交する方向へ、連続包装袋１の幅に相当する距離だけ相対変位させ、これらのことを、全ての包装袋１の載置が終了するまで繰返すことによって行うことができる。
【００２５】
ところで、上述したようにして液状被包装物を短時間のうちに十分に冷却した後は、たとえば図３に示すように、負荷吸引手段その他をもってそれぞれの連続包装袋１を、トレイ２上から順次に取り出すとともに、それらの各々を、検品・計量手段１０に順次に通させて、被包装物への異物、たとえば金属の混入の有無を検知し、併せて、重量測定を行い、続いて、各連続包装袋１を、切断手段１１をもって予め形成したミシン目状穿孔部分から、一個ずつの単包装１ａに切断分離し、好ましくは、分離された単包装１ａを、所定個数ずつ包装袋、包装箱等に収納する。
【００２６】
この場合において、トレイ２から連続包装袋１を取り出すに要する時間および各連続包装袋１の検品・計量時間をともに、たとえば３秒とし、そして、単包装１ａの分離に要する時間を０．３秒とすると、これらの一連の作業を、連続包装袋１の滞りなしに円滑に行うことができるとともに、先の冷却工程に連続させて行ってなお、連続包装袋１の滞留を十分に防止することができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上に述べたところから明らかなように、この発明によれば、包装袋に充填包装した液状被包装物の加熱，保温および冷却のそれぞれを大気中で行うことで、包装袋に液媒が付着することに起因する、その包装袋への塵埃の付着、かびの発生等を十分に防止することができる。また、被包装物の加熱を、高周波加熱、マイクロ波加熱または遠赤外線加熱によって行う場合には、被包装物を、それに変質等をきたすことなく、極めて短時間のうちに所要温度に加熱することができ、加熱装置の小型化に加え、自動充填装置等による充填包装能率の向上を実現することができる。そしてさらに、加熱時間と、保温時間と、冷却時間との物理的な不揃いを、コンベア速度、各処理域への包装袋の搬入個数、たとえば同一処理域内に常時存在するトレイ個数の調整をもって十分に吸収することで、包装袋の滞留等のおそれなしに、一連の作業の作業能率を大きく向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る方法を概念的に例示する工程図である。
【図２】トレイを例示する縦断面図である。
【図３】冷却終了後の工程を例示する図である。
【符号の説明】
１ 連続包装袋
１ａ 単包袋
２ トレイ
３，５，７ コンベア
４ 加熱域
４ａ 加熱手段
６ 保温域
８ 冷却域
１０ 検品・計量手段
１１ 切断手段

Claims (10)

1. 液状被包装物を充填包装した包装袋を、大気中で加熱域に通過させるとともに保温域に搬入して、所定温度に加熱した液状被包装物を一定時間その温度に保持し、次いで、包装袋を気中冷却域に通過させて、液状被包装物を初期温度の近くまで冷却する液状物被包装物の加熱殺菌方法において、複数個の包装袋を、トレイ上に配置し、その状態で、前記加熱域、保温域および冷却域のそれぞれに通過させるにあたり、トレイを保温域へ進入させるに先立って、トレイ内には熱媒を収蔵する一方で、トレイを冷却域へ進入させるに先立って、トレイ内には冷媒を収蔵する際に、保温域から冷却域へ搬送するときトレイを交換することを特徴とする液状被包装物の加熱殺菌方法。
2. 液状被包装物の加熱を、高周波加熱、マイクロ波加熱または遠赤外線加熱のいずれかにより行う請求項１に記載の液状被包装物の加熱殺菌方法。
3. 液状被包装物の加熱を、その被包装物に振動を加えながら行う請求項１または２に記載の液状被包装物の加熱殺菌方法。
4. 液状被包装物の加熱を、トレイの上下両面側から行う、請求項１〜３のいずれかに記載の液状被包装物の加熱殺菌方法。
5. トレイの交換を、トレイ上の包装袋の上面側に押圧した他のトレイと、前記トレイとの上下反転によって行う請求項１〜４のいずれかに記載の液状被包装物の加熱殺菌方法。
6. 液状被包装物の加熱に要する時間を、トレイ上に複数個の包装袋を配置するに要する時間の１倍以上の整数倍とするとともに、保温時間を加熱時間の整数倍とし、冷却時間を保温時間の整数倍とする請求項１〜５のいずれかに記載の液状被包装物の加熱殺菌方法。
7. 液状被包装物を充填包装した包装袋を、所定袋数の連続包装袋とし、製造された複数本の連続包装袋をトレイ上に順次に搬送するとともに、搬送方向と直交する方向へのトレイの間欠相対変位の下で、トレイ上の所定位置に落下させて載置する請求項１〜６のいずれかに記載の液状被包装物の加熱殺菌方法。
8. 包装袋を配置したトレイを、相互に独立の、または共通のコンベアにより、加熱域から冷却域に通過させる請求項１〜７のいずれかに記載の液状被包装物の加熱殺菌方法。
9. 液状被包装物の冷却の終了後、その被包装物の検品および計量を行う請求項１〜８のいずれかに記載の液状被包装物の加熱殺菌方法。
10. 液状被包装物の検品および計量の終了後、連続包装袋を一袋ずつに分離する請求項７〜９のいずれかに記載の液状被包装物の加熱殺菌方法。

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