JPH0790847B2 - 混合ガスによる容器内圧の制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、食品を密封した容器の内圧を混合ガスにより
制御する方法に関する。

（従来の技術） プラスチック成形容器や缶や袋等の容器に充填して密封
した容器詰食品は、内部に充填した食品が腐敗変敗した
場合、腐敗菌が発するガスにより容器内部が陽圧にな
り、蓋等が膨らむ現象を呈し、それにより内容物の腐敗
を識別することができる。

一方、プラスチック容器詰食品は、長期保存を可能にす
るため通常レトルト殺菌等の加熱殺菌を行なっている
が、加熱殺菌中に食品成分から二酸化炭素が生成されて
ヘッドスペースに溜り、その分容器ヘッドスペースが陽
圧となって蓋が膨らみ、内容物が腐敗したものと区別が
つかなくなることがある。

そのため、従来、容器詰食品の場合、加熱殺菌中に内容
物から生成される二酸化炭素による蓋の膨らみを防止す
るために、レトルト殺菌後容器ヘッドスペースが負圧に
なるように、密封する際に容器内圧を制御する手段を講
じている。

従来、そのための内圧制御方法としては、（イ）容器内
を一旦真空にしてから、不活性ガスである窒素ガス容器
内に吹き込み、大気圧前に密封する方法、（ロ）容器内
にスチームを吹き込むと共に窒素ガスを吹き込む方法、
（ハ）ホットパックの場合において、窒素ガスを吹き込
む方法が行われている。

（発明が解決しようとする問題点） 前記従来の密封容器の内圧制御方法において、（イ）の
方法はバッチで行なうので効率が悪い欠点があり、また
（ロ）の方法は蒸気により内圧のコントロールが可能で
あるが、大掛かりな設備を必要とし、設備費がかかりコ
スト高になる欠点があり、さらに（ハ）の方法は内容物
が固体食品である場合、内容品を加熱するための特別の
装置が必要となり、前記同様に設備費がかかりコスト高
になる欠点がある。

本発明は、前記従来の密封容器の内圧制御方法の欠点を
解消しようとするものであり、正確に且つ効率良く密封
容器の内圧制御ができ、しかも簡単な設備で容易にで
き、コストの低減化を図ることができる密封容器の内圧
制御方法を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明者は、二酸化炭素が食品に溶解し易いことに着目
し、密封直前にヘッドスペースに二酸化炭素を吹き込む
という逆の発想をして研究を重ねた結果、二酸化炭素を
容器ヘッドスペースに吹き込むことによって、確実に減
圧状態が得られ、二酸化炭素の量を制御することによ
り、容器内圧の制御ができることを知得し、本発明に到
達したものである。

即ち、本発明は、内容物が充填された成形容器の開口部
を蓋材フイルムにより密封する成形容器の内圧制御方法
であって、成形容器を蓋材フイルムにより密封するシー
ル装置に内容物が充填された成形容器を搬送するコンベ
ヤの上方に混合ガス吹き出しユニットを有する混合ガス
充填装置を配置して、内容物が充填された前記成形容器
が前記混合ガス充填装置の下部に達すると、該混合ガス
ユニットから二酸化炭素と窒素ガスの混合ガスを前記成
形容器のヘッドスペース内に垂直に吹き込み、該混合ガ
ス充填装置を通過すると前記蓋材フイルムで成形容器開
口部を覆って前記シール装置で蓋材フイルムを容器開口
部にシールして成形容器を密封してなり、前記混合ガス
の二酸化炭素と窒素ガスの割合を変えることによって、
前記成形容器の内圧を制御して、前記成形容器開口部に
シールされた蓋の張り具合を制御するようにしたことを
特徴とする混合ガスによる成形容器内圧の制御方法によ
って、前記問題点を解決することが出来たものである。

（作用） 二酸化炭素は食品に溶解し易く、容器ヘッドスペース内
に充填された二酸化炭素は、密封後内容物内に吸収さ
れ、その分ヘッドスペース内の圧力が減少して負圧にな
り、ヘッドスペースが減少し、容器の蓋に凹みの張りを
発生させることができる。従って、二酸化炭素の量を制
御することにより、容器内圧が制御できるが、食品の酸
素による酸化劣化等の悪影響を排除するためには、ヘッ
ドスペースの空気を排除することが望ましく、そのため
本発明では、窒素ガスとの混合ガスにすることによっ
て、二酸化炭素の量にとらわれず容器ヘッドスペースの
空気を混合ガスと置換することができ、容器の内圧制御
と同時に食品の酸素による悪影響を排除するという、二
重の効果を同時に達成することができる。

そして、単に二酸化炭素と窒素ガスの混合割合を変える
ことで、内圧制御が容易に且つ確実にでき、また二種の
ガスの流量は容易に観察できるため、その管理も簡単で
常に一定の減圧度を保つことができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図は本発明の方法を実施するための装置の一例を示
し、該装置によって内容物を充填した成形容器に本発明
方法を実施した場合について説明する。

前工程で内容物が充填された成形容器１は、コンベヤ２
のバケットに支持されて搬送され、混合ガス充填装置５
の混合ガス吹き出しユニット６が配置された下部に達す
ると、該吹き出しユニット６から連続的に吹き出してい
る混合ガスが開口内部に吹き込まれる。それにより、容
器ヘッドスペースの空気が混合ガスに置換される。吹き
出しユニット６の下流側には、蓋材フイルム７が案内ロ
ーラ群８に案内されて容器搬送方向に沿って繰り出され
ており、混合ガスが充填された容器１開口部を覆って、
容器内への外部からの空気の流入を防ぎながら容器を搬
送し、下流側に配置されているヒートシール装置９で、
該蓋材フイルムを容器開口部のフランジ面にヒートシー
ルし、その後、その下流で図示しないトリミング装置に
より蓋材のトリミングを行なう。

前記混合ガス充填装置５は、ガス混合ユニット10と混合
ガス吹き出しユニット６から構成されている。ガス混合
ユニット10は、二酸化炭素ボンベ11及び窒素ガスボンベ
12に接続され、夫々のボンベからのガス流量を制御して
混合率を調節して両ガスを混合し、混合ガスを吹き出し
ユニット６に送るための装置であり、夫々のガスの流量
を知るための流量計13、14及び流量を調節する流量調節
弁15、16を有し、それらの弁を調節することにより、混
合割合を簡単に制御できる。なお、17、18は夫々のガス
ボンベの元バルブである。

混合ガス吹き出しユニット６は、図示のように容器開口
部を覆う程度の面積を有し、混合ガス吹き出し穴19が多
数形成された平坦な底板20を有するチャンバー状に形成
され、上部に前記ガス混合ユニット10からガス供給管21
が連結され、混合ガス吹き出し穴19からほぼ均一に混合
ガスが吹き出されるようになっている。

以上のような装置によって行なった、本発明の実施例を
次に示す。

実施例１ 容器：ポリプロピレンとスチール箔との積層複合材で成
形された成形容器で、満注内容量が105ml 内容物：水 充填量:50グラム、従って、充填後の容器ヘッドスペー
ス量は55mlである。

上記の条件で充填された容器に、第１表に示すように混
合ガスの二酸化炭素と窒素ガスの割合を変えて充填し、
所定時間経過後に容器ヘッドスペース量を測定した結
果、第１表に示すようになった。

上表から明らかなように、混合ガスが窒素ガス単独であ
る場合は、ヘッドスペースの変化はなかったが、二酸化
炭素の割合を増やすにつれ、ヘッドスペース量の減少が
顕著であり、窒素ガス／二酸化炭素が3/17（／分）に
なるとヘッドスペースが約36％も減少し、二酸化炭素の
量を制御することによって、確実に容器内圧がコントロ
ールでき、それにより蓋材の張り具合もコントロールで
きることが確認された。

なお、上記の全ての場合において、ヘッドスペースの酸
素濃度は1.5％以下であった。この値は容器内の食品の
酸化劣化に影響を与えない値である。

実施例２ 容器：実施例１と同じ 内容物：焼鳥調理食品 充填量:50グラム、その時のヘッドスペース量は56mlで
あった。

上記の条件で充填された容器に、第２表に示すように混
合ガスの二酸化炭素と窒素ガスの割合を変えて充填して
容器を密封し、120℃で20分間殺菌し、冷却後のヘッド
スペース量を測定した結果、第２表に示すようになっ
た。また、この結果をグラフに表すと第２図に示すよう
になった。

上記実施例において、N₂/CO₂が20/0の場合は、初期ヘッ
ドスペース56mlから殺菌後は58mlに増加しているから、
蓋材は凸ぎみになった。これは、内容物から二酸化炭素
が生成されたことによる。本実施例においても前記実施
例と同様に二酸化炭素の割合の増加に応じてヘッドスペ
ースが減少（即ち内圧の減少）していること が明確に観察された。また、混合ガスが内容物の味覚に
及ぼす影響を調べた結果、二酸化炭素量がかなり増大す
ると、内容物の味覚に変化をもたすことが観察された。

以上の観察結果から、本実施例の場合、蓋材の凹みと内
容物の品質の関係より適切な混合ガスの割合は、N₂/CO₂
が17/3〜10/10程度あり、保存中の二酸化炭素の増加分
を考えると15/5〜10/10の割合が最適であると考えられ
る。

以上、内容物が液体の場合と固形物の場合の代表例とし
て、２つの実施例を示したが、これらの実施例から明ら
かなように、本発明の方法は、内容物が液体、固体を問
わずあらゆる形態の内容物において、確実に且つ正確に
容器内圧が制御できることが判明した。

なお、混合ガスの二酸化炭素と窒素ガスの最適な割合は
必ずしも一律でなく、食品の種類、ヘッドスペースの量
（ヘッドスペースが多い程、二酸化炭素の割合は減らせ
る）、容器形状（コップ状かトレイ状かによっても異な
る）等に影響する。従って、それらの条件に応じて、最
適割合を選択すれば良い。

（効果） 本発明は、以上のような構成からなり、次のような格別
の効果を奏する。

本発明によれば、単に二酸化炭素と窒素ガスの混合割合
は変えることで、成形容器の蓋の張り具合を容易に且つ
確実に制御でき、従来のバッチ式での窒素ガス置換方法
又はスチームと窒素ガスによる置換方法と比べて簡単な
設備で効率良くでき、大幅にコストの低減を図ることが
できる。そして、窒素ガスとの混合ガスであるので、二
酸化炭素の量に関係なく容器のヘッドスペースの空気を
混合ガスと置換することができ、容器の内圧制御と同時
に食品の酸素による悪影響を排除することができる。

しかも、成形容器を搬送するコンベヤの上方に混合ガス
吹き出しユニットを有する混合ガス充填装置を配置し
て、該混合ガスユニットから混合ガスを前記成形容器の
ヘッドスペース内に垂直に吹き込み、該混合ガス充填装
置を通過すると蓋材フイルムで成形容器開口部を覆よう
にしたから、装置が非常に簡単であるにも関わらず、高
効率でヘッドスペース内の空気を混合ガスと置換するこ
とができる。

また二種のガスの流量は容易に観察できるため、その管
理も簡単で常に一定の減圧度を保つことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するための装置の一例を示す概略
図、第２図は第１図のＡ−Ａ断面図、第３図は第２実施
例における混合ガスの窒素ガスと二酸化炭素の混合割合
とヘッドスペース量との関係を示すグラフである。 1:容器、2:コンベヤ、5:混合ガス充填装置、6:混合ガス
吹き出しユニット、7:蓋材フイルム、9:ヒートシール装
置、10:ガス混合ユニット、11:二酸化炭素ボンベ、12:
窒素ガスボンベ、13、14:流量計、15、16:流量調節弁、
19:混合ガス吹き出し穴

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内容物が充填された成形容器の開口部を蓋
   材フイルムにより密封する成形容器の内圧制御方法であ
   って、成形容器を蓋材フイルムにより密封するシール装
   置に内容物が充填された成形容器を搬送するコンベヤの
   上方に混合ガス吹き出しユニットを有する混合ガス充填
   装置を配置して、内容物が充填された前記成形容器が前
   記混合ガス充填装置の下部に達すると、該混合ガスユニ
   ットから二酸化炭素と窒素ガスの混合ガスを前記成形容
   器のヘッドスペース内に垂直に吹き込み、該混合ガス充
   填装置を通過すると前記蓋材フイルムで成形容器開口部
   を覆って前記シール装置で蓋材フイルムを容器開口部に
   シールして成形容器を密封してなり、前記混合ガスの二
   酸化炭素と窒素ガスの割合を変えることによって、前記
   成形容器の内圧を制御して、前記成形容器開口部にシー
   ルされた蓋の張り具合を制御するようにしたことを特徴
   とする混合ガスによる成形容器内圧の制御方法。