JPH0314719B2 - - Google Patents

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JPH0314719B2
JPH0314719B2 JP1915783A JP1915783A JPH0314719B2 JP H0314719 B2 JPH0314719 B2 JP H0314719B2 JP 1915783 A JP1915783 A JP 1915783A JP 1915783 A JP1915783 A JP 1915783A JP H0314719 B2 JPH0314719 B2 JP H0314719B2
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Japan
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gas
pressure
filling
beverage
temperature
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JP1915783A
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Yasushi Kikuchi
Haruo Hayashi
Akira Ookusa
Toshinori Kameda
Yukiro Tomikawa
Masayuki Kobayashi
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Asahi Breweries Ltd
Original Assignee
Asahi Breweries Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0314719B2 publication Critical patent/JPH0314719B2/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67CCLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • B67C3/00Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
    • B67C3/02Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23FCOFFEE; TEA; THEIR SUBSTITUTES; MANUFACTURE, PREPARATION, OR INFUSION THEREOF
    • A23F5/00Coffee; Coffee substitutes; Preparations thereof
    • A23F5/24Extraction of coffee; Coffee extracts; Making instant coffee
    • A23F5/243Liquid, semi-liquid or non-dried semi-solid coffee extract preparations; Coffee gels; Liquid coffee in solid capsules
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65BMACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B31/00Packaging articles or materials under special atmospheric or gaseous conditions; Adding propellants to aerosol containers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65BMACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B31/00Packaging articles or materials under special atmospheric or gaseous conditions; Adding propellants to aerosol containers
    • B65B31/006Adding fluids for preventing deformation of filled and closed containers or wrappers

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Filling Of Jars Or Cans And Processes For Cleaning And Sealing Jars (AREA)
  • Cleaning In General (AREA)
  • Vacuum Packaging (AREA)
  • Non-Alcoholic Beverages (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
技術分野 本発明は果汁、コーヒー、ワイン、ココア、乳
酸飲料、紅茶、日本酒、スープ、茶、麦茶、スポ
ーツドリンク、ミネラルウオーター等の非炭酸飲
料、いわゆるノンガスの飲料をアルミ缶等の軟質
缶に充填する方法に関する。 従来技術 一般に、軟質缶、典型的にはアルミ製DI缶は
スチール缶に比べて缶重量が大幅に軽減され、ま
た2ピース缶よる積重ね形状(スタツク・イン)
やネツクイン加工が容易であり、回収再資源化の
効率が高く、さらには製品品質の向上が期待でき
るところから、ビール、サイダー等の多量の炭酸
ガスを含有する炭酸飲料用としてスチール、ブリ
キ製の缶にかわつて多用されている。しかしなが
ら、これらアルミ缶等の軟質缶は炭酸飲料を充填
する場合にあつてはこれら飲料中に多量に含まれ
る炭酸ガスの分圧により充填巻締後の缶内圧力が
飲用時の冷却温度においてもかなり高くなつてお
り、この炭酸ガスの分圧が大気圧に抗して缶の形
状を保持することができるが、非炭酸飲料用容器
として使用する場合には炭酸飲料におけるような
分圧が期待できないことから充填巻締後の冷却に
伴つて缶内圧力が明らかに大気圧以下となつてし
まい、耐圧強度の小さいアルミ缶等の軟質缶の弱
点が露呈され、缶形状を保持し得なくなつて変形
が生じ、あるいは握持した時の指圧により容易に
変形する欠点を有するものである。従つて、特に
アルミ缶等は種々の利点があるにも拘らず、非炭
酸飲料用容器として一般に使用されるまでには至
つていない現状にある。 これに対し、非炭酸飲料をアルミ缶等の軟質缶
に充填するための試みが散見される。これらの試
みとして例えば、調合した非炭酸飲料を95℃前後
の温度で殺菌加熱した後、飲料を5℃以下に冷却
し、この冷却した温度でN2ガスを溶解せしめて
充填巻締し、次いで60℃に再加熱してカビ、細菌
を滅菌する方法が挙げられている(特開昭56−
72675号公報)。しかし、この発明は飲料にN2
スを溶解せしめ、この飲料を缶に充填するのに5
℃以下という極めて低い充填温度で行わなければ
ならず、しか充填巻締後に滅菌のため再加熱しな
ければならず、省エネルギー的にもロスが大きく
実用的なものではない。 また、飲料を充填した巻締前の缶体内へ液化
N2を滴下するとともにN2ガスを吹き付け、巻締
する方法も提案されている(特開昭56−4521号公
報)が、この発明では液化N2の制御が困難であ
り、当該技術分野において工業的には全く実施さ
れていない。 さらに本件の発明者らの一部はN2ガスととも
に極く微量のCO2ガスを混合した混合ガスを溶解
せしめる充填方法を先に提案した(特開昭52−
99183号公報)。しかしながら、この発明では単に
飲料に溶解せしめるガスとしてN2ガスに微量の
CO2ガスを混合した混合ガスを用いることにより
この微量含有したCO2ガスによる分圧を利用して
缶内圧力を高め、大気圧下でも缶体の変形が防止
し得るのではないかとの推測に基づく着想の域を
出ず、またこの方法ではその具体的充填条件、例
えば充填温度、混合ガス中のCO2比率、あるいは
混合ガスの溶解時における加圧力等については全
く未知であり、工業的に実施し得るまでには至つ
ていないものである。 発明の目的 しかして本発明は上述した如き現状に鑑み、非
炭酸飲料をアルミ缶等の軟質缶に充填するに際
し、調合後、加熱滅菌した飲料にN2ガスと加圧
溶解後に非炭酸飲料の範疇に入る味覚閾値内に収
まる微量のCO2ガスとを溶存させて充填すること
により巻締後に缶体の形状を保持し得る充填時の
合目的条件並びにその方法を提供することを目的
とする。 本発明の他の目的はより高温充填を可能ならし
め、それにより加熱滅菌工程、充填巻締工程およ
びその後の後殺菌工程における熱損失を可及的に
少くし、省エネルギーを図り得る方法を提供する
ことにある。 本発明の別の目的は特殊の設備を設けることな
く、従来の炭酸飲料充填機および充填ラインをそ
のまま利用し得る方法を提供することにあり、そ
れにより設備の有効利用を図るとともに炭酸飲料
および非炭酸飲料の充填ライン並びに缶の統一を
図るにある。 構 成 これら本発明の目的ないし課題は、調合後、加
熱滅菌した非炭酸飲料にN2ガスおよびCO2ガス
をそのCO2ガス量が飲料の重量比15/10000以下
の量で加圧溶解せしめた後、この飲料を軟質缶に
充填するに際し、充填巻締め後の缶内圧力と温度
を軸とする座標に、CO2ガス量が飲料の重量比
15/10000以下、5℃で缶内圧力が1.1atm以上に
なるようにN2ガスを含有させた飲料の充填巻締
缶の缶内圧力−温度曲線を下限曲線とし、CO2
ス量が飲料の重量比15/10000以下、殺菌加熱温
度で缶内圧力が8atmになるようにN2ガスを含有
させた飲料の充填巻締缶の缶内圧力−温度曲線を
上限曲線とし、充填前に飲料中に溶解せしめる
N2ガス及びCO2ガスに対するCO2比率を変化させ
た飲料の充填巻締缶の缶内圧力−温度曲線及びガ
スを飲料中への溶解時の圧力を8atmを上限とし
て変化させた充填巻締缶の缶内圧力−温度曲線を
プロツトし、このCO2比率の缶内圧力−温度曲線
並びに溶解時の圧力の缶内圧力−温度曲線による
CO2比率及び溶解時の圧力が所望の充填温度で前
記上限曲線と下限曲線の範囲内にあるように予め
選定し、この条件下、所望の充填温度で充填し、
充填後、巻締工程までの間N2ガスを含む不活性
ガスを缶上面に吹き付けヘツドスペースの領域を
これらのガスに置換後、巻締めする方法により達
成される。 さらに、本発明では上記充填方法において、充
填温度を20〜81℃、好ましくは50〜65℃の範囲、
最適には60℃とするものである。 構成の説明 本発明において、充填の対象とするのは果汁、
コーヒー、紅茶、ココア、乳酸飲料、ワイン、日
本酒、スープ、茶、麦茶、スポーツドリンク、ミ
ネラルウオーター等の非炭酸飲料、いわゆるノン
ガスの飲料である。そしてこれら非炭酸飲料は典
型的にはアルミ缶である軟質缶に充填する。 以下に本発明を実施する場合の一例を添付の概
略工程説明図に基づいて説明する。 第1図において、果汁等の非炭酸飲料はデアレ
ーター1から調合タンク2へ送られ、そこで調合
された後、熱交換器3等により、例えば果汁の場
合には通常80〜95℃程度の温度範囲で加熱滅菌さ
れた後、サチユレーター4へと送られる。一方、
CO2発生器5およびN2発生器6から供給される
CO2ガスおよびN2ガスは混合ガスとして供給さ
れる場合にはそれぞれ弁7,8および加温槽によ
りその温度および量を調節され混合器9により所
定割合に混合され、この混合ガスは自動圧力調節
弁10により所定の圧力が負荷されてサチユレー
ター4へ送られる。またCO2ガスおよびN2ガス
がそれぞれ別個に供給される場合にはそれぞれの
ガスに所定の圧力が負荷されてサチユレーター4
へ送られる。なお、この場合N2ガスはサチユレ
ーター4より前段の適当な流路中に供給されても
よい。飲料中にCO2ガスおよびN2ガスが加圧溶
解せしめられた飲料はサチユレーター4からサー
ジタンク13を経てこの溶解時の加圧力を保持し
たまま充填機11にて充填される。充填後、大気
開放されて巻締機12により上蓋が巻締められる
までの間、N2ガスもしくはCO2を含む不活性ガ
スとの混合ガスが飲料の充填された缶上面に吹き
付けられ、これにより缶上部のヘツドスペースの
領域がこれらガスにより空気と置換されることに
なり、その後、巻締機12により缶蓋が巻締めら
れる。この缶上面に吹き付けるガスとしてはN2
ガス単独としてもよく、あるいはCO2ガスを含む
不活性なガスとしてもよい。 本発明では上記したような工程を経て充填が行
われるものであるが、本発明で充填の対象とする
飲料はあくまでも非炭酸飲料であり、従つて飲料
中に加圧溶解せしめるCO2ガス量には自ずと制限
がある。本発明は飲料中に加圧溶解させるCO2
スの飲料中への溶解量の上限を味覚的に非炭酸飲
料の範疇に入る量、すなわち飲料に対し重量比
15/10000とする。好ましくは重量比5/10000以
下とする。 また、かかるCO2ガスおよびN2ガスを溶解せ
しめた飲料を充填巻締した後の缶内圧力の制限と
し、本発明で対象とする軟質缶のうち特に強度的
に最も弱く、かつ実用性の高い炭酸飲料用缶とし
て多用されているアルミ製DI缶(缶胴厚さ0.14
mm、底板厚さ0.42mm)を充填用容器として用い、
これについて缶変形の有無を判定する基準とし
た。このことは換言すれば、かかるアルミ製DI
缶による缶変形が生じない条件設定を行えばアル
ミ製DI缶以外の通常の軟質缶を用いる場合には
当然に缶変形は生じないとの前提に立脚し検討を
進めたものである。しかして上記の如きアルミ製
DI缶において、充填巻締後に殺菌機等により後
殺菌される温度、例えば果汁の場合には60℃、コ
ーヒーの場合には120℃のように充填飲料によつ
て決定される加熱温度において前記アルミ製DI
缶の缶内圧力が該缶の耐圧強度の限界である
8atm以下となるように、かつ飲用に適した通常
5℃程度の低温度にまで冷却した時に缶内圧力が
大気圧に抗して缶形状を保持して指圧等によつて
も変形しない圧力、すなわち5℃にて1.1atm以
上、好ましくは1.4atm以上の缶内圧力を保持す
るようにしなければならない。 今ここで、充填巻締後の缶内平衡圧力と温度と
を軸とする座標に各温度における缶内圧力を算出
し、プロツトすると、第2図に示されるように圧
力上限線を示す缶内圧力−温度曲線A(後殺菌温
度120℃でレトルト殺菌した場合)および圧力下
限線を示す缶内圧力−温度曲線Bが作図されるこ
とになる。なおB曲線は5℃にて1.4atmの点を
通る缶内圧−温度曲線である。 この各圧力上限線および圧力下限線を作成する
場合の各プロツトの算出例を示す。前提条件とし
て飲料充填量が500ml用のアルミ缶にてヘツドス
ペースが27.8ml、飲料中のCO2濃度は重量比5/
10000以下、飲料充填後は缶内での化学変化はな
い、缶体は内圧の変化により膨張、収縮しないも
のとする、充填後、巻締までのN2ガスもしくは
CO2ガスを含む不活性ガスの缶上面への吹き付け
により20℃における残存空気量3.0mlとしこの中
のN2ガスはN2ガスとして加算しその体積は空気
の8割とする、また空気中のO2は2割とし飲料
中への溶解は無視する、かつ充填工程と巻締工程
【表】
【表】 缶内ヘツドスペース中のO2分圧計算例(20℃) 3.0×2.0×1/273+20=Po2×27.9/273Po2=0.
020 a○ 圧力下限線の算出例 圧力下限線とは5℃に冷却した場合に缶内圧に
より缶形状を保持し得る充填巻締直後の温度と缶
内圧力との関係を示し、ここでは5℃にて内圧が
1.4atm以上を保持し得る下限線を求める。また
CO2含量は重量比5/10000とすることから、そ
のガスVol/Vol(0℃,1atmの換算値)は ガスVol/Vol=5/10000×標準状態の気体体積/1
分子量 =5/10000×22400/44=0.2545Vol/Vol a○− 次に5℃、1.4atmの缶内ガス状況を算
出する。 イ○ CO2ガスの分圧 ヘンリーの法則から CO2ガスの分圧=CO2溶解量Vol/Vol/5℃,CO2のBUN
ZEN吸収係数=0.2545/1.424=0.179atm ロ○ N2ガスの分圧 N2ガス分圧 =缶内圧−(CO2+水蒸気+O2)分圧 =1.4−(0.179+0.006+0.020) =1.195atm ハ○ 缶内のN2総数(0℃,1atm換算) 缶内N2総量=液中溶解量+空寸中N2量 =499.1×0.0209×1.195+28.2×1.195×273/278 =45.558ml a○− 密閉のまま0℃になつた時の缶内ガスの
状況を算出する。 イ○ CO2ガスの分圧 同様に CO2ガスの分圧=0.2545/1.713(0℃,CO2のBUNZE
N吸収係数)=0.148atm ロ○ N2ガスの分圧 N2ガスの分圧=缶内N2総量/液中溶解可能量+空寸
量 =45.558/499.2×0.0235+27.9=1.450atm a○− CO2総量の算定(0℃,1atm換算) CO2ガス総量=液中溶解量+空寸中ガス量 =500×0.2899×0.878 +273/293×27.8×0.2899 (CO2ガス分圧) =134.775ml a○− 温度変化に伴う缶内ガス圧の変化 次に60℃における缶内圧の算出例を示す。な
お、温度を変えて下記60℃の場合と同様にして缶
内圧を算出することができ、これら各プロツトを
結ぶことにより5℃、1.4atmを通る圧力下限線
Bが得られる。 イ○ CO2分圧 60℃ CO2分圧をyco2とすると、缶内CO2量は
134.755mlであるから、 134.775=507.6×0.365×yco2 +21.6×237333yco2 yco2=0.664atm ロ○ N2分圧 60℃ N2分圧をyN2とすると、缶内N2量は
45.558mlであるから、 45.558=507.6×0.0102×yN2 +21.6×273/333yN2 yN2=1.991atm ハ○ 缶内圧 60℃缶内圧=0.664+1.991+0.197 +0.032 =2.88atm b○ 圧力上限線 本発明によれば、加熱滅菌した非炭酸飲料を用
いるので、一般に果汁の場合の後殺菌は60℃でよ
く、従つて60℃で充填した場合には後殺菌工程を
必要としないことになる。しかし、コーヒーの場
合のように120℃(レトルト)殺菌を行うものに
あつては、120℃で8atmの点を通り、それぞれの
場合の温度変化による缶内圧力を前述した圧力下
限線と同様の手法により算出し、これらプロツト
を結んで得られる缶内圧−温度曲線Aを得る。 しかして充填に際してはこれらA曲線およびB
曲線の間の領域に収まるようにその他の充填条
件、すなわち飲料中に溶解せしめる飲料中のN2
に対するCO2比率およびこれらガスの溶解時の加
圧力、並びに充填温度を設定しなければならな
い。 特に本発明にあつては、上記飲料中のN2に対
するCO2比率および溶解時の加圧力についても条
件を変化させて充填巻締後の缶内圧力と温度との
前記圧力上下線を示したと同様と座標にプロツト
し、そのCO2比率および加圧力をパラメータとす
る圧力−温度曲線を求め、表示することが一つの
大きな特徴といえる。 ガスを飲料中に溶解させる時の加圧力は充填時
にそのまま缶に負荷されることになるため、前記
と同様に缶強度の点からその上限を8atmとする
が(後述のC曲線)、それ以下の圧力である実用
的な値(後述のC′〜C′′′′′曲線)についてそれ

れ圧力−温度曲線を求める。 なお、充填前に飲料中に加圧溶解されたN2
スおよびCO2ガスは前述したような第1図のフロ
ーシートにおける充填行程と巻締工程との間に大
気開放することによつても、N2ガスもしくは
CO2ガスを含む不活性ガスを缶上面に吹き付け、
ヘツドスペースの領域をこれらのガスに置換する
ことにより飲料中から抜けにくいという驚くべき
知見を本発明者らは得ており、従つて充填巻締前
に飲料中に溶解したCO2ガスおよびN2ガスは充
填巻締後においてもほとんどそのまま飲料中に溶
解し得るのである。 そこで、加圧溶解させるCO2ガスおよびN2
スの溶解量から導かれる分圧と、充填巻締後の缶
内空寸中のN2、水蒸気およびO2分圧の和を以下
の方法で算出した。 充填巻締後の缶内圧の算出例 前項に示したとおり、充填巻締後の缶内圧はそ
の時の温度による圧力下限線以上で圧力上限線以
下にする必要がある。 一方、充填機の充填圧力は前述したようにガス
の溶解時加圧力とほとんど等しく、従つてガスの
溶解時加圧力、換言すれば充填圧力は缶体の耐内
圧に制約されることになるためその上限を8atm
とし、さらに7atm、6atm、5atm、4atm、3atm
についてそれぞれ計算した。 また、充填機を出た缶は、一度大気開放とな
り、巻締機に入るが、この間、N2ガスによる吹
き付けを行うので、空寸部はN2ガス雰囲気とな
つている。ただし、この時空寸部には3mlの残存
空気が含まれるとする。 a○ 充填温度60℃の場合 a○−1 サチユレーターの気相部のCO2ガス濃度
の算出 前述の缶内CO2の総量 134.775ml ガス加圧溶解時のCO2ガス濃度をxとする
と、ヘンリーの法則から以下の如くなる。 a○−1−1 ガス溶解加圧力 8atm 134.775=507.6×0.365×8×x x=0.091 a○−1−2 ガス溶解加圧力 7tm 134.775=507.6×0.365×7×x x=0.104 a○−1−3 以下、同様にして、6atm……x=0.121、 5atm……x=0.146、4atm……x=0.182、 3atm……x=0.243、となる。 a○−2 それぞれの溶解時加圧力におけるN2
ス量各加圧力下におけるN2ガス量は、液中の
N2量、空寸中のN2量および混入空気中のN2
以下のように算出して合算した。 a○−2−1 溶解時加圧力 8atm 507.6×0.0102×8 ×(1−0.091)+(21.6−3)×273/333 +(3×0.8)×273/333=54.867ml a○−2−2 溶解時加圧力 7atm 507.6×0.0102×7 ×(1−0.104)+(21.6−3)×273/333 +(3×0.8)×273/333=49.689ml a○−2−3 溶解時加圧力 6atm 507.6×0.0102×6 ×(1−0.121)+(21.6−3)×273/333 +(3×0.8)×273/333=44.522ml a○−2−4〜6 同様にして溶解時加圧力が5atm、4atm、
3atmの場合はそれぞれ39.324ml、34.157ml、
28.974mlとなる。 a○−3 缶内CO2ガス分圧算出 缶内のCO2の体積(ml、0℃、1atm換算値)
はa○−1に示すとおり134.775mlであるから缶内
CO2ガス分圧ycは次式から求まる。 134.775=507.6×0.365yc +273/273+60×21.6×yc yc=0.664atm a○−4 缶内N2ガス分圧算出 缶内のN2の体積(ml、0℃、1atm換算値)は
a○−2に示すとおりであるから、缶内N2ガス分
圧をyNとすると次式が成り立つ。 a○−4−1 溶解時加圧力 8atm 54.867=507.6×0.0102yN +273/273+60×21.6yN yN=2.398atm a○−4−2 溶解時加圧力 7atm 49.689=507.6×0.0102yN +273/273+60×21.6yN yN=2.171atm a○−4−3〜6 同様にして溶解時加圧力が6atm、5atm、
4atm、3atmの場合のyNはそれぞれ1.945atm、
1.718atm、1.492atm、1.266atmとなる。 a○−5 缶内全圧の計算 缶内全圧は{〔a○−3…CO2分圧〕+〔a○−4…
N2分圧〕+〔H2O分圧〕+〔O2分圧〕}であるから、
充填温度60℃の場合、各溶解時加圧力下における
充填巻締直後の缶内平衡圧の全圧は以下のとおり
となり、図(第2図)中にプロツトする。
【表】 b○ 充填温度60℃の場合と同様にして各充填温度
における溶解時加圧力の値を変えて充填巻締後
の缶内圧力を算出し、これらの値を前記座標に
プロツトし、これらプロツトを結ぶことにより
C,C′,C″,C,…曲線が得られる。 c○ ガス中CO2比率の圧力−温度曲線の算出ま
た、飲料中に加圧溶解されるN2ガスおよび
CO2ガスのCO2比率を一定とした場合の充填
圧、充填温度から、充填巻締後の缶内圧力−温
度曲線を算出した。その算出は前項充填温度60
℃における溶解加圧力に対するガスのCO2比率
の場合に準じて行つた。 一方、炭酸飲料用充填ラインによつて種々の条
件下において、充填巻締を行つて、缶内圧を測定
し、上述の理論的推測値が実質的に実用できるこ
とを確認した。 その結果、充填巻締後の缶内平衝圧と充填に必
要な条件(充填温度、ガスのCO2ガスの比率、ガ
スの加圧溶解圧)との関係を一目瞭然と示すこと
ができる実用的な図表を完成したのである。 かくして第2図に示されるような線図(以下こ
れをKH線図という)が作成されることになる。
このような第2図のKH線図は軟質缶の材質、寸
法、それらに伴う缶強度、容量、ヘツドスペース
の容量等が設定されれば、上記と同様にして各設
定条件に対応してそれぞれのKH線図が作成され
る。 この第2図のKH線図において缶内圧力上限線
A、缶内圧力下限線B、および8atmの溶解時加
圧力の缶内圧力−温度曲線Cで囲まれる範囲内の
条件にて充填を行えば充填巻締後の缶内圧力が缶
変形を生じない所定範囲となり、非炭酸飲料の軟
質缶への充填が可能となる。 第2図を用いた実際の充填における合目的条件
は、例えば充填温度を第1義的に規制する場合、
第2図の特定の温度の点を上方に延長し、曲線A
もしくは曲線Cのいずれか下方の線と曲線Bとの
曲線間において溶解時加圧力の許容し得る範囲が
求まり、この範囲のいずれかの溶解加圧力を選定
することによりその溶解加圧力と温度との交点に
おけるガスのCO2比率が決定される。あるいはま
た前記特定の設定充填温度における曲線Aもしく
は曲線Cと曲線Bとの曲線間においてガスのCO2
比率の許容し得る範囲が求まり、この範囲のいず
れかのCO2比率を選定することにより溶解加圧力
が求められることになる。これら充填温度、溶解
加圧力およびCO2比率はいずれをも基準とするこ
とができる。 上述の如きKH線図から明らかなように、充填
温度は例えば第2図の前提条件である500mlアル
ミ缶において、20〜81℃と広範囲の温度に亘つて
選択し得ることがわかる。従つて果汁を充填する
場合には充填温度を60℃上とすることにより後殺
菌工程が省略し得るという、従来全く考えられな
かつた効果を有するものである。そして、このよ
うなKH線図を予め作成することにより、各充填
条件が合目的的に得られることになり、しかも従
来例におけるよりも高温度での充填が可能である
ことが本発明により初めて確認、実現され、その
高温充填に際しての溶解加圧力およびCO2比率も
KH線図から極めて容易に決定することができる
ことになる。 効 果 以上のような本発明によれば、充填飲料、缶の
材質、その寸法、容量等が決定されることによ
り、各KH線図が作成され、このKH線図により
充填の合目的条件が容易に決定され、特に高温充
填が可能となり、省エネルギー的に極めて有用で
あり、さらに従来の炭酸飲料の軟質缶への充填ラ
インもしくは非炭酸飲料のスチール缶等の軟質缶
への充填ライン、装置をそのままもしくはわずか
の変更を行うことにより非炭酸飲料の軟質缶への
充填が可能であるのみならず、炭酸飲料および非
炭酸飲料共に同一の軟質缶、例えばアルミ製DI
缶への充填が可能となり、缶の統一が図れること
になり、この点からも省エネルギーとなる。 実施例 缶胴厚さ0.14mm、底板厚さ0.42mmのアルミ製
500ml用DI缶に10%果汁を第1図に示されるよう
な装置を用いて図示の工程に従つて充填した。こ
のような前提条件におけるKH線図、すなわち第
2図において、充填温度を60℃に設定し、その時
の混合ガスの溶解圧力を6atmとし、従つて混合
ガス中のCO2ガスを12%(飲料中のCO2ガスは重
量比5/10000)として充填し、その後大気開放
中にN2ガスを缶上面に吹き付け、その後巻締し
た。充填巻締後の缶はこれを5℃まで冷却した
が、指圧を加えても缶の変形は全く生じなかつ
た。 また上記と全く同様にしてN2ガスおよびCO2
ガスを別個にサチユレーターへ供給して加圧溶解
させた場合にも同様の結果が得られた。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を実施する場合の概略工程説明
図である。第2図は各条件を変化させた缶内圧力
と温度との関係図である。 1…デアレーター、2…調合タンク、3…熱交
換器、4…サチユレーター、5…CO2発生器、6
…N2発生器、7,8…弁、9…混合器、10…
自動圧力調節弁10、11…充填機、12…巻締
機、13…サージタンク。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 調合後、加熱滅菌した非炭酸飲料にN2ガス
    およびCO2ガスをそのCO2ガス量が飲料の重量比
    15/10000以下の量で加圧溶解せしめた後、この
    飲料を軟質缶に充填するに際し、充填巻帯め後の
    缶内圧力と温度を軸とする座標に、CO2ガス量が
    飲料の重量比15/10000以下、5℃で缶内圧力が
    1.1atm以上になるようにN2ガスを含有させた飲
    料の充填巻締缶の缶内圧力−温度曲線を下限曲線
    とし、CO2ガス量が飲料の重量比15/10000以下、
    殺菌加熱温度で缶内圧力が8atmになるようにN2
    ガスを含有させた飲料の充填巻締缶の缶内圧力−
    温度曲線を上限曲線とし、充填前に飲料中に溶解
    せしめるN2ガス及びCO2ガスに対するCO2比率を
    変化させた飲料の充填巻締缶の缶内圧力−温度曲
    線及びガスを飲料中への溶解時の圧力を8atmを
    上限として変化させた充填巻締缶の缶内圧力−温
    度曲線をプロツトし、このCO2比率の缶内圧力−
    温度曲線並びに溶解時の圧力の缶内圧力−温度曲
    線によCO2比率及び溶解時の圧力が所望の充填温
    度で前記上限曲線と下限曲線の範囲内にあるよう
    に予め選定し、この条件下、所望の充填温度で充
    填し、充填後、巻締工程までの間N2ガスを含む
    不活性ガスを缶上面に吹き付けヘツドスペースの
    領域をこれらのガスに置換後、巻締めすることを
    特徴とする非炭酸飲料の充填方法。 2 非炭酸飲料が果汁、コーヒー、紅茶、ココ
    ア、乳酸飲料、ワイン、日本酒、スープ、茶、麦
    茶、スポーツドリンク、ミネラルウオーターのい
    ずれかである特許請求の範囲第1項記載の方法。 3 飲料中に加圧溶解されるCO2ガス量が飲料の
    重量比5/10000以下の量である特許請求の範囲
    第1項記載の方法。 4 飲料中に加圧溶解されるN2ガスおよびCO2
    ガスが混合ガスとされる特許請求の範囲第1項記
    載の方法。 5 前記缶内圧−温度曲線範囲における圧力下限
    線が5℃にて1.4amtの点を通る缶内圧−温度曲
    線以上である特許請求の範囲第1項記載の方法。 6 軟質缶がアルミ缶である特許請求の範囲第1
    項記載の方法。 7 充填温度が20〜81℃である特許請求の範囲第
    1項記載の方法。 8 溶解せしめるガスのCO2比率が5〜13%であ
    る特許請求の範囲第6項記載の方法。 9 混合ガスの溶解時加圧力が3〜8amtである
    特許請求の範囲第6項記載の方法。 10 充填温度が60℃である特許請求の範囲第6
    項記載の方法。 11 充填後、巻締工程までの間に缶上面に吹き
    付けるガスがN2ガスとCO2ガスとの混合ガスで
    ある特許請求の範囲第1項記載の方法。
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