JPH04311423A

JPH04311423A - 瓶詰飲料の製造方法及びそれに用いる装置

Info

Publication number: JPH04311423A
Application number: JP3102101A
Authority: JP
Inventors: Kenji Mine; 峯　健治
Original assignee: Kanebo Ltd
Current assignee: Kanebo Ltd
Priority date: 1991-04-05
Filing date: 1991-04-05
Publication date: 1992-11-04
Anticipated expiration: 2015-09-04
Also published as: JP3083107B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、瓶詰飲料を製造する
方法及びそれに用いる装置に係り、更に詳しくは、瓶詰
飲料の容器内空寸部、いわゆるヘッドスペース内の空気
を効率的に不活性ガスに置換する方法及びそれに用いる
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、密封容器入り飲料は、果汁等の
内容物を缶，瓶等の容器に充填した後、殺菌，密封して
製造されるが、このとき、容器上部にはヘッドスペース
が生じる。このヘッドスペースに空気（特に酸素）が残
存していると、経日するにつれて内容物と酸素が反応し
、風味の劣化，腐敗，色調の変化等の品質低下をきたす
。例えば、透明瓶を用いた瓶詰果汁飲料の場合、風味も
さることながら、内容物の色調が商品設計上重要である
が、上記ヘッドスペースに酸素が残存していると、果汁
飲料の色調が変化し、商品価値が損なわれるという問題
があった。

【０００３】そこで、上記問題を解決する方法として、
例えば、特開昭６２−１３５１８４号公報に記載の方法
が提案されている。この方法は、図５に示すように、Ｐ
の噴射位置において、内容物（４０）が充填された瓶（
１７）の瓶口（１７ａ）に向けて、キャップシューター
（１９）の下方に長手方向に平行に設置された不活性ガ
ス噴射ノズル（１６）から不活性ガス（１５）を噴射し
た後、Ｑの位置において、キャップシューター（１９）
からキャップ（１８）を瓶口（１７ａ）上に供給し、次
いでキャップの巻き締めを行なう方法である。

【０００４】しかしながら、この方法では、キャップ（
１８）を瓶口（１７ａ）上に供給する際の妨げにならな
いよう、不活性ガス噴射ノズル（１６）を、キャップシ
ューター（１９）よりも離して設置しなくてはならない
。したがって、不活性ガスが瓶（１７）内に噴射されて
からキャップ（１８）で密封されるまでの間に、ある程
度の間隔を置くことになり、その間に周囲の空気が瓶（
１７）内に再び混入してしまい、ヘッドスペース（４１
）の空気を完全に不活性ガスに置換することができない
。

【０００５】また、不活性ガスは、瓶（１７）内の内容
物（４０）液面に向かって直接噴射されるため、キャッ
プ裏面の残存空気を置換することができない。また、内
容物（４０）が噴射時の圧力によって飛散し易く、瓶口
（１７ａ）周辺や噴射ノズル口（１６ａ）周辺を汚すと
いう欠点がある。

【０００６】そこで、他の方法として、不活性ガスを直
接内容物液面に向かって噴射しない方法も提案されてい
る（特開平２−２９６６２４号公報）。この方法は、図
７の（ａ）に示すように、キャップシューター（１９）
の長手方向とは異なる２方向から瓶口（１７ａ）に向け
て、不活性ガス噴射ノズル（２１），（２２）が設置さ
れている。そして、図７の（ｂ）に示すように、それぞ
れのノズルから同時に不活性ガス（１５）を噴射し、瓶
口（１７ａ）上空にて、この不活性ガス（１５）同士を
衝突させ、下方に不活性ガスを流下させることによって
瓶（１７）のヘッドスペース（４１）内に不活性ガスを
流入させる。

【０００７】この方法では、キャップシューター（１９
）に当接することなく、ガス噴射ノズル（２１），（２
２）を設置しているので、図６に示すようにノズル噴射
口をキャップ受渡し位置近傍に設置できる。したがって
、不活性ガスを噴射してからキャップ巻き締めまでの間
隔を短くすることができるので、周囲の空気が再び混入
することがなく、ヘッドスペース内の不活性ガスへの置
換率を高めることができる。

【０００８】しかしながら、この方法では、瓶（１７）
のヘッドスペース（４１）内の不活性ガスの置換率は高
まるものの、キャップ裏面に残存する空気までは置換し
得ないので、キャップを瓶口に供給して巻き締めをする
際、キャップ裏面の残存空気が結局は混入してしまい、
不活性ガスへの置換率を悪くしてしまう。

【０００９】そこで、キャップ裏面のキャップ内空部に
残存する空気を置換する方法として、実開昭６４−２３
４０８号公報に記載の装置を使用することが提案されて
いる。この方法は、図８に示すように、キャップシュー
ター底板（２６ａ）からキャップシューター（２６）内
に不活性ガス噴射ノズル（２７）を挿入し、不活性ガス
を注入すると共に、図９に示すようにキャップ受け渡し
位置手前において、キャップ裏面と瓶口（１７ａ）に対
しても不活性ガス噴射ノズル（２８）から不活性ガスを
噴射することにより、不活性ガスへの置換率を高めるも
のである。

【００１０】しかしながら、この方法では、キャップシ
ューター（２６）内に不活性ガスを充填させ、流失を防
ぐために密閉性の高い構造に改造する必要がある。また
、キャップ裏面と、瓶口（１７ａ）に対する不活性ガス
の噴射は、同一ノズル（２８）によって行なわれている
が、この場合、各噴射孔（３１），（３２）間における
不活性ガスの噴出量は一定ではないので、不活性ガスの
置換率にばらつきを生じ易い。

【００１１】また、噴射ノズル（２８）は、キャップシ
ューター（２６）のキャップ受渡し位置に当接しないよ
う離して設置する必要があるので、不活性ガス噴射から
キャップ巻き締めまでの間隔が離れてしまい、その間に
周囲の空気が再び混入してしまう。また、この方法では
合計３ケ所において不活性ガスを噴出させるので、多量
の不活性ガスを要し、コストの上昇につながる。

【００１２】上述の如く、従来のヘッドスペース内の空
気の不活性ガスへの置換技術は、置換効率が悪かったり
、装置の改造が必要であったり、置換率にばらつきが生
じる等の問題があった。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情に鑑みなされたものであって、瓶のヘッドスペース
内の空気を不活性ガスに置換するためには、単にノズル
で不活性ガスを噴射するのではなく、キャップが、瓶口
に供給される際に瓶口に斜めに半被りの状態になったと
き、キャップ内空部に向けて不活性ガスもしくは不活性
ガスと蒸気との混合ガスを噴射し、その反射噴流により
ヘッドスペース内の空気を置換し、また、キャップ内空
部に上記ガスが溜った状態で瓶口にキャップを供給し、
密封することによって、不活性ガスの置換率が高い瓶詰
飲料が得られることを見いだし本発明に到達した。

【００１４】すなわち、本発明の目的とするところは、
瓶詰飲料のヘッドスペース内の空気を、極めて簡単な操
作により、不活性ガスで効率よく置換できる瓶詰飲料の
製造方法及びそれに用いる装置を提供するにある。

【００１５】

【課題を解決する為の手段】上記の目的は、瓶に内容物
を充填した後、この瓶の瓶口にキャップを供給し、密封
を行う瓶詰飲料の製造方法であって、瓶口にキャップを
供給する工程で、キャップが瓶口に斜めに半被りの状態
となったとき、このキャップ内空部に向けて、不活性ガ
スもしくは不活性ガスと蒸気との混合ガスを噴射し、キ
ャップ内空部の空気をこのガスで置換すると共に、キャ
ップ内空部壁面にあたって反射したこのガスで、瓶のヘ
ッドスペース内の空気を置換することを特徴とする瓶詰
飲料の製造方法、並びに、内容物が充填された瓶の瓶口
にキャップを供給するキャップ供給手段と、このキャッ
プ供給手段から供給されたキャップが瓶口に斜めに半被
りの状態となったとき、このキャップ内空部に向けて不
活性ガスもしくは不活性ガスと蒸気との混合ガスを噴射
するガス噴射手段とを備えたことを特徴とする瓶詰飲料
の製造に用いる装置によって達成される。

【００１６】

【作用】本発明の方法は、ガラス，プラスチック等を素
材とする瓶に、果汁，コーヒー，乳飲料等の飲料を充填
し、その後、瓶口のヘッドスペースの空気を不活性ガス
で置換して瓶口に種々のキャップを供給する際、キャッ
プが、ちょうど瓶口に斜めに半被りの状態となったとき
に、このキャップ内空部に向けて、ノズルから不活性ガ
スもしくは不活性ガスと蒸気との混合ガスを噴射し、キ
ャップ内空部の空気をこのガスで置換すると共に、キャ
ップ内空部壁面にあたって反射した上記ガスが瓶のヘッ
ドスペース内に侵入し、ヘッドスペース内の空気も上記
ガスで置換するものである。

【００１７】不活性ガスとしては、窒素ガス，炭酸ガス
等が用いられる。また、これら不活性ガスに蒸気を混合
した混合ガスを用いると好適である。すなわち、不活性
ガスと蒸気との混合ガスを用いると、瓶内の真空度が高
くなるので、瓶のヘッドスペース内に滞留し得る総気体
容量が少なくなる。したがって、酸素の残存量も少なく
なり、不活性ガスへの置換率は、更に高くなる。特に、
窒素ガスと蒸気との混合ガスを用いると、好結果が得ら
れる。

【００１８】次に、本発明を実施例に基づき詳しく説明
する。

【００１９】

【実施例】図１は、本発明に係る装置の一実施態様を示
す説明図、図２は、図１に示す装置をａ方向から見たと
きの様子を示し、また、ノズルのＡＢＡ’Ｂ’切断面を
示す拡大説明図である。図において、（７）はガスを噴
射するためのノズル、（１２）はそのガス噴射口、（６
）はノズル（７）にガスを供給するガス供給管である。（８）はキャップシューター、（９）はキャップシュー
ター底板である。また、（１０）は内容物（４０）が充
填された瓶、（１１）は瓶口（１０ａ）に供給されるキ
ャップである。

【００２０】この装置は、まず、内容物（４０）が充填
されて搬送されてきた瓶（１０）の瓶口上方部に、キャ
ップ供給手段が位置するように設置されている。すなわ
ち、キャップ（１１）がキャップシューター底板（９）
に沿って瓶口に供給されるように、キャップシューター
（８）の下部が瓶口上方部に近接して位置するように設
置されている。

【００２１】かつ、この装置は、ガス噴射手段として、
ノズル（７）が、キャップ供給手段に対し、次のような
位置に設置されている。すなわち、ノズル（７）は、キ
ャップシューター（８）から送られてきたキャップ（１
１）が瓶口（１０ａ）の一端に引っ掛かり、斜めの半被
りの状態となったとき、このキャップ（１１）内空部に
向けて、ガス噴射口（１２）からガスが噴射されるよう
に、キャップシューター（８）に近接して設置されてい
る。

【００２２】このノズル（７）は、図１に示すように、
その形状を、瓶口の半周分をすっぽり覆うような瓶口径
よりやや大きい略馬蹄形とし、このノズルに、ガス供給
管（６）と、キャップ内空部へガスを噴射するための噴
射口（１２）とを設けたものを用いると好適である。

【００２３】また、上記ノズルではなく、１本もしくは
複数の管状のノズルを用いてもよい。また、上記ノズル
の噴射口からのガス噴射角度は、噴射されたガスがキャ
ップ内空部壁面にあたって反射し、反射噴流となって、
瓶のヘッドスペース（４１）に入るような角度とする。また、キャップシューター（８）は、通常使用されてい
るものを用いればよい。

【００２４】上記装置を用い、例えば、満量１１０ｍｌ
のサイズの瓶（１０）とφ２８ｍｍのロールオンキャッ
プ（ピルファープルーフキャップ）（１１）を用いて、
本発明の製造方法は、例えば、次のようにして行う。す
なわち、まず、通常の充填方法により、内容物（４０）
が１００ｍｌ充填された瓶（１０）が、搬送速度２５ｍ
／ｍｉｎで、キャップ供給部へ搬送侵入する。次いで、
キャップシューター（８）からキャップ（１１）が、瓶
口（１０ａ）に供給される際、このキャップ（１１）が
瓶口（１０ａ）の一端に引っ掛かり、斜めに半被りの状
態になったとき、ノズル（７）のガス噴射口（１２）か
ら不活性ガスもしくは不活性ガスと蒸気との混合ガスが
、キャップ（１１）内空部に向けて噴射される。このと
き、ノズル（７）へのガス供給圧は、０．１〜０．５ｋ
ｇ／ｃｍ２　の範囲が好ましい。

【００２５】また、このときの瓶口及びノズル周辺のガ
スと空気の流れを、図４のＣに示す。すなわち、実線の
矢印が示すように、ノズル（７）のガス噴射口（１２）
からキャップ（１１）内空部に向けて噴射されたガスは
、キャップ（１１）内空部壁面にあたって反射し、反射
噴流となって瓶（１０）のヘッドスペース（４１）内に
侵入する。

【００２６】このように、ガスが流れることにより、キ
ャップ（１１）内空部の空気と瓶（１０）のヘッドスペ
ース（４１）内の空気とを排出し、効率よくガスに置換
することができる。上記ガスで置換された後、直ちにキ
ャップ（１１）が瓶口に装着され、瓶（１０）は巻締機
に搬送されて密封され、瓶詰飲料が得られる。

【００２７】更に、ノズル（７）には、ガス噴射口（１
３ａ），（１３ｂ）を設け、キャップ内空部にガスを噴
射すると同時に、上記噴射により巻き込まれる瓶口周辺
の空気と対向方向へガスを噴射するようにするとより好
結果が得られる。すなわち、図４のＣに示すように、瓶
口のノズル側の点線の矢印の方向から巻き込まれてくる
空気を遮断するために、この空気に対向してガスを噴射
するものである。

【００２８】また、本発明の不活性ガスへの置換、キャ
ップ供給に先立って、内容物充填終了地点からキャップ
供給部までの搬送経路途中で、瓶のヘッドスペース内の
空気を不活性ガスもしくは不活性ガスと蒸気との混合ガ
スである程度置換する予備置換工程を設けると好適であ
る。

【００２９】予備置換を行う装置としては、例えば、図
３に示すようなものが好適である。図３において、（３
）は予備置換ノズル、（２）はガス供給管、（４）はガ
ス噴射口、（１）は吸引管、（５）は空気吸引口である
。予備置換ノズル（３）は、瓶の進行方向に対し、キャ
ップ供給部の手前の位置にあり、また、瓶口上方部に近
接するように設置する。

【００３０】このような装置を用いて、搬送されてきた
瓶（１０）のヘッドスペースに向けて、ガス噴射口（４
）からガスを噴射し、これと同時に、ガスによって排出
された空気を空気吸引口（５）から吸引することにより
、効率的に置換を行うことができる。このように、予備
置換工程を設けることにより、より不活性ガスの置換率
をあげることができる。

【００３１】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、瓶のヘ
ッドスペース内の空気（酸素）を９０〜９５％の置換率
で不活性ガスに置換できるものである。すなわち、キャ
ップ内空部へのガス噴射とその反射噴流とによって空気
を置換する方法を用いているので、瓶のヘッドスペース
内及びキャップ内空部残存空気の双方を、ほぼ同時に、
瓶口が封止される直前に、極めて効率よく不活性ガスで
置換でき、瓶内に空気が再び混入したり、ガスが流失す
るのを防止できる。したがって、この方法によって得ら
れる瓶詰飲料内には酸素が殆ど残存しておらず、長期に
わたって品質の安定した飲料とすることができる。

【００３２】また、ガスをいったんキャップ内空部に噴
射してから瓶内に流下させているので、瓶の内容物が飛
散することがない。また、この噴射方法によれば、瓶口
がキャップで半被りの状態になっているときにガス置換
することが可能となるので、ガス噴射から瓶口のキャッ
プ封止までの間隔を縮めることができ、最少限のガス噴
射量でガス置換が行なわれ、製造コストを低減すること
ができる。

【００３２】また、装置も簡易なものであるので、従来
の設備を改造する必要がなく、また、瓶の形状や高さに
合わせての切り替えや製造中の維持管理が容易であり、
瓶詰飲料の製造においては、極めて利用価値の高いもの
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る装置の一実施態様を示す説明図。

【図２】図１に示す装置をａ方向から見たときの様子を
示す説明図。

【図３】本発明に係る装置の一実施態様を示す説明図。

【図４】本発明に係る製造方法による空気の流れを示す
説明図。

【図５】従来技術を示す説明図。

【図６】従来技術を示す説明図。

【図７】従来技術を示す説明図。

【図８】従来技術を示す説明図。

【図９】従来技術を示す説明図。

【符号の説明】

１　　　　吸引管２　　　　ガス供給管３　　　　予備置換ノズル４　　　　ガス噴射口５　　　　空気吸引口６　　　　ガス供給管７　　　　本置換ノズル８　　　　キャップシューター９　　　　キャップシューター底板１０　　　　瓶１１　　　　キャップ１２　　　　ガス噴射口１３　　　　ガス噴射口（空気巻き込み防止用）１６　
　　　不活性ガス噴射ノズル１７　　　　瓶１８　　　　キャップ１９　　　　キャップシューター２１，２２　　不活性ガス噴射ノズル２６　　　　キャップシューター２６ａ　　キャップシューター底板２７　　　　不活性ガス噴射ノズル２８　　　　不活性ガス噴射ノズル３１　　　　噴射孔３２　　　　噴射孔４０　　　　内容物４１　　　　ヘッドスペース

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　瓶に内容物を充填した後、この瓶の瓶
口にキャップを供給し、密封を行う瓶詰飲料の製造方法
であって、瓶口にキャップを供給する工程で、キャップ
が瓶口に斜めに半被りの状態となったとき、このキャッ
プ内空部に向けて、不活性ガスもしくは不活性ガスと蒸
気との混合ガスを噴射し、キャップ内空部の空気をこの
ガスで置換すると共に、キャップ内空部壁面にあたって
反射したこのガスで、瓶のヘッドスペース内の空気を置
換することを特徴とする瓶詰飲料の製造方法。
【請求項２】　　上記工程に先立ち、内容物が充填され
た瓶のヘッドスペースに向けて不活性ガスもしくは不活
性ガスと蒸気との混合ガスを噴射して瓶のヘッドスペー
ス内の空気を排出させると同時に、この排出した空気を
吸引するよう予備置換工程を設けてなることを特徴とす
る請求項１記載の瓶詰飲料の製造方法。
【請求項３】　　内容物が充填された瓶の瓶口にキャッ
プを供給するキャップ供給手段と、このキャップ供給手
段から供給されたキャップが瓶口に斜めに半被りの状態
となったとき、このキャップ内空部に向けて不活性ガス
もしくは不活性ガスと蒸気との混合ガスを噴射するガス
噴射手段とを備えたことを特徴とする瓶詰飲料の製造に
用いる装置。