JPH05338629A - ミネラルウォーターの無菌充填方法および無菌充填装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 充分に殺菌処理がなされているとともに原水
の天然の風味がそのまま保たれている容器入りミネラル
ウォーターを得ることのできるミネラルウォーターの無
菌充填方法およびその方法に好適に使用される無菌充填
装置を提供する。 【構成】 原水を加熱殺菌処理して得られる６５℃以上
の温水を用いた温水洗浄により内面および口部の殺菌を
行なった容器に、瀘過法により無菌化された原水を充填
するミネラルウォーターの無菌充填方法であり、クリー
ンルーム６０内に搬送手段１０と殺菌手段２０と充填手
段３０とキャップ装着手段４０とを備え、殺菌手段２０
は容器内面の温水洗浄を行なう容器内面殺菌手段２１
と、容器口部天面７１ａに紫外線を照射する容器口部殺
菌手段２２と、容器口部７１ｂに装着されるキャップを
蒸気殺菌するキャップ殺菌手段とを有するミネラルウォ
ーターの無菌充填装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ミネラルウォーターの
無菌充填方法および無菌充填装置に関し、さらに詳しく
は原水の天然の風味を損なることなく、原水および充填
用容器の殺菌処理を行ないつつ無菌状態で充填用容器に
無菌化されたミネラルウォーターを充填することのでき
るミネラルウォーターの無菌充填方法およびその方法に
好適に使用される無菌充填装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、水道水の水質悪化に伴い、各地の
天然水がボトルに充填された状態でミネラルウォーター
として販売されるに至っている。

【０００３】このようなミネラルウォーター製品は、通
常、殺菌処理を行なった原水を充填用容器に充填し、そ
の状態で充填用容器内部の殺菌を行なう方法もしくは充
填用容器の殺菌処理を行なった後、殺菌済容器に殺菌処
理された原水を充填する方法により製造されている。

【０００４】従来、原水を無菌化する方法としては、取
水した原水を加熱殺菌する方法、取水した原水に例えば
塩素等の殺菌剤を添加する方法、取水した原水を瀘過す
る方法等が知られており、特に瀘過法は、加熱殺菌法や
殺菌剤添加法に比べて原水の天然の風味を損ねることが
ないという利点を有することから注目されている。

【０００５】一方、充填用容器および該容器に装着され
るキャップ等の充填用容器資材の殺菌処理としては、一
般に、加熱充填された内容物の熱を利用する方法、殺菌
剤を吹き付けた後に熱風乾燥もしくは洗浄する方法ある
いは容器等の内面を薬液で洗浄する方法により行われて
いる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
充填用容器資材の殺菌処理方法においては、原水を加熱
充填すると、原水の加熱処理によって天然の風味が損な
われるおそれがあり、また、殺菌剤を付着させて乾燥も
しくは洗浄する方法では、殺菌剤の吹付工程と、それに
続く乾燥工程あるいは洗浄工程を必要とするため、工程
が複雑になるという問題がある。また、洗浄液に薬液を
用いる方法では、この洗浄液が残留している場合、殺菌
剤の残留物が原水の天然の風味を損ねるおそれがあり、
また、喫飲者の健康を損ねるおそれもある。

【０００７】一方、充填用容器資材を温水洗浄すること
により充填用容器資材の殺菌処理を行なう方法も提案さ
れているが、洗浄に用いる水の素性が原水とは異なる場
合には、このような洗浄水が残留していると、上記の洗
浄液が残留している場合と同様に原水の天然の風味を損
ねるおそれがある。

【０００８】本発明はかかる事情に基づいてなされたも
のであり、本発明の目的は、原水の天然の風味を損ねる
ことがなく、しかも充分に無菌化された状態で無菌ミネ
ラルウォーターを殺菌済容器に充填することのできるミ
ネラルウォーターの無菌充填方法およびその方法に好適
に使用されるミネラルウォーターの無菌充填装置を提供
することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明の構成は、原水を瀘過することにより無菌化し
たミネラルウォーターを殺菌済ボトルに充填するミネラ
ルウォーターの無菌充填方法において、原水を加熱殺菌
することにより６５℃以上の洗浄水を調製し、該洗浄水
によりボトル内面および口部を温水洗浄してボトル内面
および口部の殺菌処理を行ない、次いで、該ボトルの口
部に紫外線を照射してボトル口部の殺菌処理を行ない、
その後、原水を瀘過して無菌化した充填用ミネラルウォ
ーターを無菌条件下で該ボトルに充填した後、殺菌処理
済キャップを該ボトルに装着することを特徴とするミネ
ラルウォーターの無菌充填方法であり、クリーンルーム
内に搬送手段と殺菌手段と充填手段とを備える無菌充填
装置において、上記搬送手段はクリーンルーム内に供給
された成形済みの容器が載置された状態で上記クリーン
ルーム内を移動するラインコンベアにより構成され、上
記殺菌手段は該容器の内面および口部を温水洗浄する容
器内面殺菌手段と、容器口部に紫外線を照射する容器口
部殺菌手段と、容器口部に装着されるキャップを蒸気殺
菌するキャップ殺菌手段とからなり、上記充填手段は瀘
過処理により無菌化されたミネラルウォーターを上記殺
菌手段によって殺菌処理された殺菌済みの容器に充填す
る充填ノズルを備え、さらに該充填手段によりミネラル
ウォーターが充填された充填済みの容器の口部に上記キ
ャップ殺菌手段によって殺菌処理されたキャップを装着
するキャップ装着手段が設けられていることを特徴とす
るミネラルウォーターの無菌充填装置である。

【００１０】

【作用】本発明のミネラルウォーターの無菌充填方法に
おいて、容器内面および口部は、取水した原水を加熱殺
菌して得られる６５℃以上の温水で洗浄することにより
殺菌処理される。これにより、容器内面および口部の殺
菌が充分に行われるとともに、原水を加熱殺菌した水を
洗浄水に用いるため、この洗浄水の一部がボトル内に残
留したとしても容器に充填されるミネラルウォーターの
天然の風味を損ねるおそれはなく、また、残留物が喫飲
者の健康を害するおそれもない。

【００１１】６５℃以上の温水で洗浄されて内面および
口部が殺菌処理された充填用容器は、次いで、その口部
天面に紫外線が照射されて容器口部天面の殺菌処理が行
われる。このように容器内面および口部の殺菌処理がな
された後、無菌条件下、この殺菌処理済みの容器にミネ
ラルウォーターが充填される。ここで、殺菌処理済みの
容器に充填されるミネラルウォーターは瀘過法により無
菌化されたものであるため、天然の風味がそのまま保た
れているものである。無菌化されたミネラルウォーター
が充填された容器の口部には、その後、キャップが装着
される。なお、前述の容器口部への紫外線照射は、ミネ
ラルウォーターを充填した後、キャップ装着前の工程で
行なってもよい。また、前述の容器口部への紫外線照射
を行なった後、ミネラルウォーターを充填し、再度、容
器口部に紫外線を照射してからキャップ装着を行なって
もよい。このキャップは容器口部に装着される前に予め
蒸気殺菌されたものであり、これによってもミネラルウ
ォーター製品の無菌状態は保たれる。したがって、この
無菌充填方法によれば、充分に無菌化されたミネラルウ
ォーターを天然の風味を損ねることなく無菌状態で容器
に充填して製品化することができる。

【００１２】一方、本発明のミネラルウォーターの無菌
充填装置において、クリーンルーム内に供給された成形
済みの容器は、搬送手段を構成するラインコンベア上に
載置されてクリーンルーム内に設けられている殺菌手
段、充填手段、キャップ装着手段を経て、クリーンルー
ム外のラベル装着手段に搬送される。殺菌手段において
は、先ず、容器内面殺菌手段により、容器内面および口
部が温水洗浄される。次いで、容器口部殺菌手段により
容器の口部天面に紫外線が照射され、当該口部天面の殺
菌処理が行われる。一方、キャップ殺菌手段により、当
該容器の口部に装着されるキャップの蒸気殺菌が行われ
る。殺菌処理がなされた殺菌済みの容器には、瀘過法に
より無菌化されたミネラルウォーターが充填手段により
充填される。次いで、キャップ装着手段により、この充
填済みの容器の口部に殺菌済みのキャップが装着され
る。その後、このキャップ装着済みの容器は、クリーン
ルーム外のラベル装着手段に搬送される。ラベル装着手
段においては、たとえば、熱収縮性フィルムからなる筒
状ラベルがキャップ装着済みの容器の胴部に装着され、
加熱により収縮させられる。この無菌充填装置は上記の
無菌充填方法において好適に使用可能である。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。図１に示すように、この無菌充填装置
は、容器搬送手段１０と、殺菌手段２０と、充填手段３
０と、キャップ装着手段４０とをクリーンルーム６０内
に備え、このクリーンルーム６０内は、通常、クラス１
００，０００以下の無菌条件、特に充填手段部において
は、容器口部殺菌手段２２が設けられているラインコン
ベア部および充填手段３０とキャップ装着手段４０とを
結ぶラインコンベア部にクリーンブース６１，６２を設
けることにより、また、充填手段３０にクリーンブース
６３、キャップ供給手段４５にクリーンブース６４を設
けることによりいずれもクラス１，０００以下の無菌条
件に保たれている。なお、この無菌充填装置は、装置全
体を例えば適宜に吸・排気機構を設けた金属製箱体で覆
うことにより全体をチャンバー構造とすることも可能で
あり、その場合、クリーンルームおよびクリーンブース
は必ずしも必要ではない。

【００１４】図１に示すように、容器搬送手段１０はラ
インコンベア１１により構成され、成形済みの容器７１
は、このラインコンベア１１に載置されて搬送される。
殺菌手段２０は、容器内面殺菌手段２１と、容器口部殺
菌手段２２と、キャップ殺菌手段２３とにより構成され
ている。ここで、成形済みの容器７１としては、ブロー
成形されたプラスチックボトルが好ましく、この容器７
１の形成材料としては、たとえばポリエチレンテレフタ
レート（ＰＥＴ）、ポリプロピレンなどが挙げられる。
これらの形成材料のうち、ポリエチレンテレフタレート
（ＰＥＴ）は特に好ましい。

【００１５】図２に示すように、ボトル内面殺菌手段２
１は、容器７１の内面に、６５℃以上の温水を吹き付け
るための温水ノズル２１ａおよび容器口部７１ｂに上記
温水を吹き付けるための温水ノズル２１ｂを備えてい
る。

【００１６】この温水ノズル２１ａ，２１ｂから容器７
１の内面および口部に吹き付けられる温水は、取水した
原水を貯溜する原水タンク８０から供給される原水を熱
交換器８１により１００℃に昇温し、その温度で通常４
０秒間以上保持することにより殺菌処理された後、所定
の温度に熱変換されたものであり、洗浄に供されるとき
の温度は６５℃以上、好ましくは６５℃以上７０℃未満
である。この温度が７０℃以上であると、ボトルの熱変
形を招くことがある。一方、６５℃未満であると、充分
な殺菌効果が奏されないことがある。

【００１７】また、６５℃以上の温水による洗浄時間
は、通常、２秒間以上、好ましくは４秒間〜１５秒間で
ある。この洗浄時間が２秒間未満であると、充分な殺菌
効果が奏されないことある。一方、２０秒間より長くし
た場合には、生産効率の低下を招くことがある。

【００１８】容器内面殺菌手段２１による容器内面の温
水洗浄は、具体的には、図２に示すように、温水ノズル
２１ａの先端を容器内部に挿入しない状態で行われる。
すなわち、温水ノズル２１ａの先端を容器内部に挿入す
るとすれば、温水ノズル２１ａの先端と容器口部天面７
１ａとの接触等による容器口部天面７１ａやノズル先端
部の汚染を防止するための制御が必要になり、装置の複
雑化を招くからである。

【００１９】また、温水ノズル２１ｂは、温水が容器口
部７１ｂに効果的に接触できるように容器口部７１ｂに
配向された状態で設けられている。このようにして６５
℃以上の温水が容器内面および口部に吹き付けられる
と、この容器内面および口部は殺菌温度に昇温し、殺菌
処理がなされることになる。

【００２０】内面が殺菌処理された容器７１は、次い
で、クラス１，０００以下のクリーンブース６１内に設
けられた容器口部殺菌手段２２に搬送され、この容器口
部殺菌手段２２によりさらに容器口部天面７１ａの殺菌
処理がなされる。

【００２１】容器口部殺菌手段２２は、紫外線ランプ２
２ａを有し、この紫外線ランプ２２ａにより容器口部天
面７１ａに紫外線が照射され、これにより容器口部天面
７１ａが殺菌処理される。なお、図１に示す装置におい
て、容器口部殺菌手段２２は容器内面殺菌手段２１と充
填手段３０とを結ぶラインコンベア部に設けられている
が、これに代えて充填手段３０とキャップ装着手段４０
とを結ぶラインコンベア部に設けてもよいし、容器内面
殺菌手段２１と充填手段３０とを結ぶラインコンベア部
および充填手段３０とキャップ装着手段４０とを結ぶラ
インコンベア部の両者に設けてもよい。

【００２２】内面および口部の殺菌処理がなされた容器
７１は、次いで、充填手段３０に搬送される。充填手段
３０は、充填ノズル（図示せず）を備え、この充填ノズ
ルから殺菌済みの容器７１内にミネラルウォーターが充
填される。この充填手段３０はクリーンブース６３内に
設けられている。

【００２３】充填ノズルから殺菌済みの容器７１内に充
填されるミネラルウォーターは原水タンク８０から供給
される原水をフィルターユニット８２に導入して瀘過す
ることにより無菌化したものであり、天然の風味がその
まま保たれているものである。ここで、フィルターユニ
ット８２に用いられるフィルターは細孔径が０．４５μ
ｍ以下のものが好ましく、また、その材質は有機膜、セ
ラミック膜のいずれでもよいが、耐久性、再生性の点か
ら後者が好ましい。

【００２４】キャップ殺菌手段２３は、キャップ装着手
段４０に隣接して設けられており、クリーンルーム６０
内に供給されたキャップは、先ず、キャップ殺菌手段２
３により蒸気殺菌処理がなされ、次いで、キャップ装着
手段４０に供給される。

【００２５】キャップ殺菌手段２３は、スチームトンネ
ル２３ａを備え、このスチームトンネル２３ａ内にはス
チームユニット８３から水蒸気が供給され、通常、１０
０℃程度の開放スチーム雰囲気に保たれている。クリー
ンブース６４内に設けられたキャップ供給手段４５によ
り供給されたキャップは該スチームトンネル２３ａ内を
通過させられて全表面が殺菌処理される。なお、キャッ
プのスチームトンネル２３ａ内での滞在時間は、通常、
２秒間〜６０秒間である。

【００２６】一方、無菌化されたミネラルウォーターが
充填された充填済みの容器７１は、次いで、クラス１，
０００以下のクリーンブース６２を通過してキャップ装
着手段４０に搬送され、このキャップ装着手段４０によ
って充填済みの容器７１の口部に殺菌済のキャップが装
着される。ここで、キャップの形成材料としては、たと
えばアルミニウムが挙げられる。

【００２７】キャップ装着手段４０によりキャップが装
着されたキャップ装着済みの容器７１は、クリーンルー
ム６０の外部に設けられているラベル装着手段５０に搬
送される。

【００２８】ラベル装着手段５０においては、先ず、熱
収縮性フィルムからなる筒状のラベルがキャップ装着済
みの容器７１の胴部に装着され、この状態の容器７１が
シュリンクトンネル５１に搬送され、このシュリンクト
ンネル５１内でラベルが収縮してラベル装着が完了す
る。なお、ラベルの装着に関しては、適当な接着剤層を
介して容器７１の胴部にラベルを装着してもよいし、装
着しなくてもよい。

【００２９】ラベル装着が完了したラベル装着済みの容
器７１は、搬送手段１０によりターンテーブル１００上
に搬送され、その後、製品として搬出される。なお、原
水のカルシウム含有量によっては、この装置を構成する
導水管内に炭酸カルシウムの結晶が析出することがあ
る。これを防止するためには、導水管内を定期的に酸洗
すればよい。図１において、８５は酸洗のための洗浄液
タンクであり、８４は、さらに必要に応じて行われるこ
とのあるアルカリ洗に用いられるアルカリ洗浄液を貯溜
することもできるバランスタンクである。

【００３０】次に、容器洗浄用温水の温度が容器に与え
る影響および充填製品の微生物検査についての実験例を
示す。実験例 （１）容器洗浄用温水の温度が容器に与える影響 ６５℃の温水および７０℃の温水のそれぞれについて口
径３．０ｍｍのノズルから毎分１０リットルの流量で噴
出させることにより耐熱処理を施していない内容積１リ
ットルの非耐熱ＰＥＴボトルの内面を洗浄し、洗浄処理
前後のボトル内容積を比較した。なお、洗浄時間を５秒
間とした場合および１０秒間とした場合のそれぞれにつ
いて実験を行なった。

【００３１】結果を表１および表２に示す。

【００３２】

【表１】

【００３３】

【表２】

【００３４】（結果の検討）表１および表２から明らか
なように、温水洗浄される容器が非耐熱ＰＥＴボトルで
ある場合、ＰＥＴ樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）以上で
ある７０℃の温水で洗浄を行なうと、容積収縮が発生す
ることが確認された。 （２）充填製品の微生物検査 内容積１．５リットルのＰＥＴボトルの内面を、口径
３．０ｍｍのノズルから毎分１０リットルの流量で噴出
させた６５℃の温水で洗浄した。その後、このＰＥＴボ
トルにただちにクラス１００のクリーンブース内でミネ
ラルウォーターを充填した。なお、このミネラルウォー
ターは口径０．２μｍのセラミックフィルターを通すこ
とにより除菌処理を行なったものである。次いで、内面
に蒸気を１０秒間吹き付けることにより殺菌処理を行な
ったアルミＰＰキャップを、ボトル口部に被せるととも
にキャッパーで密封することによりミネラルウォーター
充填製品を作製した。

【００３５】このようにして得られたミネラルウォータ
ー充填製品１０本について、その内溶液１００ミリリッ
トルを滅菌済みの０．４５μｍメンブランフィルターで
瀘過し、そのフィルターを標準寒天培地上に密着させた
状態で３５℃、４８時間の培養を行なった。その結果、
いずれのフィルター上にもコロニーは形成されず、本発
明の方法により得られたミネラルウォーター充填製品は
微生物的に良好な状態にあることが確認された。

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、原水を加熱殺菌処理し
て得られる６５℃以上の温水を用いた温水洗浄により内
面および口部の殺菌処理を行なった容器に、瀘過法によ
り無菌化された原水を充填する構成としたので、充分に
殺菌処理がなされているとともに原水の天然の風味がそ
のまま保たれている容器入りミネラルウォーターを得る
ことのできるミネラルウォーターの無菌充填方法と、そ
の方法に好適に使用可能なミネラルウォーターの無菌充
填装置とが提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のミネラルウォーターの無菌充填装置の
一例の概略を示す平面説明図である。

【図２】本発明のミネラルウォーターの無菌充填装置に
おける容器内面殺菌手段による容器内面および口部の殺
菌処理状態を示す説明図である。

【符号の説明】

１０…搬送手段 ２０…殺菌手段 ２１…容器内面殺菌手段 ２２…容器口部殺菌手段 ２３…キャップ殺菌手段 ３０…充填手段 ４０…キャップ装着手段 ５０…ラベル装着手段 ６０…クリーンルーム ７１…容器 ７１ｂ…容器口部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原水を瀘過することにより無菌化したミ
   ネラルウォーターを殺菌済ボトルに充填するミネラルウ
   ォーターの無菌充填方法において、原水を加熱殺菌する
   ことにより６５℃以上の洗浄水を調製し、該洗浄水によ
   りボトル内面および口部を温水洗浄してボトル内面およ
   び口部の殺菌処理を行ない、次いで、該ボトルの口部に
   紫外線を照射してボトル口部の殺菌処理を行ない、その
   後、原水を瀘過して無菌化した充填用ミネラルウォータ
   ーを無菌条件下で該ボトルに充填した後、殺菌処理済キ
   ャップを該ボトルに装着することを特徴とするミネラル
   ウォーターの無菌充填方法。
2. 【請求項２】 クリーンルーム内に搬送手段と殺菌手段
   と充填手段とを備える無菌充填装置において、上記搬送
   手段はクリーンルーム内に供給された成形済みの容器が
   載置された状態で上記クリーンルーム内を移動するライ
   ンコンベアにより構成され、上記殺菌手段は該容器の内
   面および口部を温水洗浄する容器内面殺菌手段と、容器
   口部に紫外線を照射する容器口部殺菌手段と、容器口部
   に装着されるキャップを蒸気殺菌するキャップ殺菌手段
   とからなり、上記充填手段は瀘過処理により無菌化され
   たミネラルウォーターを上記殺菌手段によって殺菌処理
   された殺菌済みの容器に充填する充填ノズルを備え、さ
   らに該充填手段によりミネラルウォーターが充填された
   充填済みの容器の口部に上記キャップ殺菌手段によって
   殺菌処理されたキャップを装着するキャップ装着手段が
   設けられていることを特徴とするミネラルウォーターの
   無菌充填装置。