JPH10329808A

JPH10329808A - 固体食品の容器包装におけるガス置換方法及び粉末ドライアイスの定量供給方法並びにその装置

Info

Publication number: JPH10329808A
Application number: JP10073071A
Authority: JP
Inventors: Yoshifumi Taguchi; 善文田口; Toshihiro Tanabe; 利裕田辺
Original assignee: Toyo Seikan Kaisha Ltd
Current assignee: Toyo Seikan Group Holdings Ltd
Priority date: 1997-04-02
Filing date: 1998-03-09
Publication date: 1998-12-15
Anticipated expiration: 2018-03-09
Also published as: JP3587049B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ガス置換包装が困難な固体食品の包装におい
て、効率的かつ安価にガス置換包装ができる固体食品の
容器包装におけるガス置換方法を得る。【解決手段】粉末状ドライアイスを容器内に充填する
ドライアイス充填工程２、内容物を充填する内容物充填
工程３、容器を加熱して固体揮発物質を気化させ、容器
内の酸素を除去するドライアイス気化工程４、容器を密
封する密封工程５を有し、通常の内容物充填密封ライン
に適用して、連続作業で固体食品のガス置換包装ができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、固体揮発性物質又
は液体揮発性物質を使用した容器包装食品のガス置換方
法及び容器に固体揮発性物質である粉末ドライアイスを
定量供給する方法並びにその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】容器内の空隙部の酸素を除去する方法と
して、液状食品の場合は容器内に不活性ガスを吹き込ん
で容器内のガスと置換するガス置換方法が一般に行われ
ているが、粉末状、顆粒状、フレーク状あるいはスライ
ス状等の固体食品の場合、前記ガス置換方法では固形物
間に存在する酸素を除去することが困難なため、真空包
装方法、真空＋不活性ガス（主として窒素ガス）置換方
法による脱酸素包装を行うか、あるいは脱酸素剤添付等
で行っている。このため、固体食品の脱酸素包装は、バ
ッチ式が殆どであり、生産効率が低く且つ高価な設備を
必要とする。また脱酸素剤添付の場合は、コスト高とな
る等の問題がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記実状に
鑑み創案されたものであって、ガス置換包装が困難な、
塊状、粉末状、顆粒状、フレーク状あるいはスライス状
等の固体食品の包装において、効率的かつ安価にガス置
換包装ができる固体食品の容器包装におけるガス置換方
法、及び容器に固体揮発性物質である粉末ドライアイス
をバラツキが少なく定量供給することができる方法並び
にその装置を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、従来の内容物
充填後にガス置換により容器内の空気を除去する方法に
代えて、内容物充填前に容器内にドライアイス等の固体
揮発物質又は液体窒素等の液体揮発物質を充填し、固体
食品間の空隙部に残っている空気を固体揮発物質又は液
体揮発物質の気化による体積膨張により効率的に除去す
るようにしたものである。

【０００５】即ち、本発明の固体食品の容器包装におけ
るガス置換方法は、固体揮発性物質又は液体揮発性物質
を容器内に充填する工程、内容物を充填する工程、容器
を加熱して固体揮発物質又は液体揮発性物質を昇華さ
せ、容器内の酸素を除去する工程、容器を密封する工程
からなる。容器内に固体揮発性物質又は液体揮発性物質
を充填する工程と内容物を充填する工程は、経時的にそ
の順序が望ましいが、必ずしもその順序に限るものでな
く、固体揮発性物質又は液体揮発性物質と内容物を同時
に又は固体揮発性物質を後に充填することも可能であ
る。なお、例えば焙煎したコーヒー豆をそのまま又は粉
状にしてまだ熱を保持した状態で容器に充填する場合
や、玄米を精米するときに生じた摩擦熱を持ったまま米
を容器内に充填する場合等、内容物自体が熱を持ってい
る場合は、容器を加熱しなくても固体揮発物質が短時間
に昇華するので、必ずしも容器を加熱する工程を設けな
くても良い。また、液体揮発性物質は、短時間に気化す
るので、容器を加熱する工程を設けなくても良い。

【０００６】前記固体揮発物質としては、ドライアイス
が望ましく、より望ましくは粉末状又は米粒状（以下、
単に粉末状という）に微細化したドライアイスが良い。
粉末状ドライアイスを使用したガス置換条件として次の
〜のことがいえる。ドライアイスの充填量は、容器に内容物を充填したと
きの容器内ガス量に依存する。ドライアイスは昇華した
とき、５００倍にガス化して膨張する。従って、１ｇの
ドライアイスは５００mlの二酸化炭素となる。これまで
の試験結果によれば、良好なガス置換条件のためには容
器内ガス量に対し約３〜５倍量のガスの導入が必要であ
る。従って、容器内ガス量に対するドライアイス充填量
は、表１に示す関係、即ち容器に内容物を充填したとき
の容器内ガス量（ｍｌ）の約０．００６〜０．０１倍量
（ｇ）の範囲が望ましい。

【０００７】

【表１】

【０００８】粉末状ドライアイスの粒径は１０〜１０
０メッシュの範囲が望ましい。１０メッシュ以下では粒
径が大き過ぎ、内容物充填加熱後の加熱工程において気
化しにくい。１００メッシュ以上では細か過ぎ、粉末ド
ライアイス生成時のノズルが詰り易くなり生成量がばら
つく危険性がある。

【０００９】前記容器の加熱は、容器底部を乾燥加熱
空気で加熱するとより簡単に効率的にしかも簡単な設備
で加熱することができる。ドライアイスの乾燥加熱空気
による加熱温度は包材の耐熱性に依存する。そのため、
低密度ポリエチレン等の耐熱性の低い包材では、１００
℃前後で１０秒前後が望ましく、ナイロンフィルム、ポ
リエステルフィルム、ポリプロピレンフィルム等の耐熱
性のある包材では１００〜２５０℃で１０秒前後が望ま
しい。なお、気化のための熱媒体は、乾燥加熱空気の
他、熱水・超音波誘導加熱・高周波誘導加熱・マイクロ
波加熱等が利用できる。

【００１０】加熱後のドライアイスの残量は、密封後
の包装外観に影響を与えるため、残留は出来るだけ避け
る必要がある。しかしながら、包装速度との兼ね合いか
ら残ってしまう場合がある。どの程度の残留が許容され
るかは、容器内の空隙量や包装材質の柔軟性または包装
形状や内容物の種類などに依存する。例えば、穀類・ピ
ーナッツ類・粉末スープ等は膨張した外観は好ましくな
いが、ポテトチップス等は内容物の保護（割れ防止）の
ため、多少膨張していた方が望ましい。膨張外観が好ま
しくない内容物の包装形態において、容器内ガス量に対
するドライアイス残量は、パウチ等変形しやすい容器の
場合は表２、金属缶等容器膨張や容器に剛性があり変形
しにくい容器の場合は表３に示す範囲以下が望ましい。
これらの表から加熱後のドライアイスの残存量は、変形
しやすい容器の場合が容器内ガス量（ｍｌ）の約０．０
００７５〜０．００１倍量（ｇ）以内であり、変形しに
くい容器の場合が容器内ガス量（ｍｌ）の約０．００１
５〜０．００２倍量（ｇ）以内であることが望ましいこ
とが分かる。

【００１１】

【表２】

【００１２】

【表３】

【００１３】また、上記ガス置換のための固体揮発性物
質としての粉末ドライアイスを容器に定量供給するため
の、本発明の粉末ドライアイス定量充填方法は、二酸化
炭素ボンベから液化二酸化炭素を気液分離槽に供給し、
該気液分離槽で液面制御及び圧力制御しながら、粉末ド
ライアイス生成ノズルに液化二酸化炭素を供給すること
により、液化二酸化炭素から直接粉末ドライアイスを生
成して容器に供給することを特徴とするものである。

【００１４】そして、上記方法を実施するための本発明
の粉末ドライアイス定量充填装置は、気液分離槽、該気
液分離槽への液化二酸化炭素供給管路に設けられた電磁
弁、前記気液分離槽の圧力を検出して電気信号に変換す
る圧力変換器、前記気液分離槽の液位を検出する液面
計、前記気液分離槽からの排ガス管路に設けられた電磁
弁、前記圧力変換器及び前記液面計からの信号に基づい
て前記各電磁弁を制御する制御装置、前記気液分離槽に
連通した液化二酸化炭素流下管路の下端部に設けられた
粉末ドライアイス生成ノズルを備えてなることを特徴と
する技術的構成からなる。前記液化二酸化炭素流下管路
に流量を制御する流量計を設けることによって、常に流
量を監視して所定流量に制御でき望ましい。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１は、固体食品の容器包装にお
けるガス置換方法の一実施形態を示す工程ブロック線図
である。本実施形態の固体食品の容器包装におけるガス
置換方法は、装置に容器を供給する容器供給工程１、供
給された容器に定量の粉末ドライアイスを充填するドラ
イアイス充填工程２、内容物充填位置に移動して内容物
を充填する内容物充填工程３、内容物充填から次工程の
密封位置まで移動する間にドライアイスを気化させるド
ライアイス気化工程４、容器を完全に密封する密封工程
５、密封された容器を装置から排出する排出工程６とか
らなる。

【００１６】図２に前記ドライアイス充填工程における
ドライアイス定量充填装置の一例を示す。ドライアイス
は、容器充填後の気化時間を短縮（即ち、容器密封まで
の時間の短縮）するためには粉末状が良く、本実施形態
では、ペレット状に固化したドライアイスを粉末状にし
てから容器に充填するようにしてある。ペレット状にす
るのは、後述するように計量孔にドライアイスを充填す
るに際して、ペレット状に形を均一化することによって
定量化を図るためであるが、直接粉末状にして容器内に
供給するようにしても良い。

【００１７】図中、１０は液化二酸化炭素が収納されて
いる超低温容器であり、１１は該超低温容器から液化二
酸化炭素を大気圧雰囲気に解放してペレット状に固化さ
せるペレタイザーである。１２は回転盤１３に設けられ
て計量孔１４にペレットを供給するためのホッパーであ
り、ペレタイザーから自動的にペレット状ドライアイス
が供給され、常に所定量のドライアイスが貯留されるよ
うに、レベルセンサ１５を設けてホッパーへのドライア
イスの供給を制御している。回転盤１３は、外周部近傍
の円周上に定ピッチで計量孔１４が設けられ、モータ１
６により間欠的に回転駆動される。計量孔１４は回転盤
を貫通して形成され、その下端には図示しないシャッタ
ー板が設けられ、常時は計量孔の下端を閉塞して計量孔
に充填されるドライアイスを受入れ、容器への充填位置
に到達すると解放して、計量孔内のドライアイスを落下
させて容器内に充填する。

【００１８】回転盤１３が回転して計量孔が通過する上
方には、前記ホッパーと容器への充填位置との間にクラ
ッシャー杆１７が設けられ、且つ容器への充填位置上方
には押出し杆１８が設けられている。

【００１９】本実施形態のドライアイス充填装置は、以
上のように構成され、ホッパー１２の排出口の下端に回
転盤１３の計量孔１４が位置すると、ペレット状のドラ
イアイスが計量孔一杯に供給されることによって計量孔
に定量、例えば１ｇのドライアイスが供給される。回転
盤が回転してクラッシャー杆１７の下方位置に到達する
と、クラッシャー杆がシリンダ装置等のアクチュエータ
で下降運動して、計量孔内のペレット状ドライアイスを
１０〜３０メッシュの粉末状に砕く。なお、粉末状ドラ
イアイスは３０メッシュ以上の粉末に砕くことも可能で
あるが、この実施形態の装置において、３０メッシュ以
上に細かくするとノズルがつまり易くなるので、本実施
形態では上記範囲の粉末状に砕くことにした。

【００２０】上記ドライアイス充填装置を例えば従来の
ロータリ式充填装置に適用する場合、ロータリ式充填装
置にドライアイス充填ステージを設け、該ドライアイス
充填ステージにドライアイス充填装置の充填位置が位置
するように配置する。ロータリ式充填装置に供給された
容器は、充填ノズル１９に装着された状態で、ドライア
イス充填ステージに搬送され、該ステージに到達した計
量孔１４のシャッターが開くと共に、押出し杆１８が下
降して計量孔内の粉末状ドライアイスを容器内に押し出
して充填する。

【００２１】ドライアイス２１が充填された容器２０
は、内容物充填ステージに搬送されて、所定量の内容物
２２が充填される。該充填ステージから次工程の密封ス
テージまで搬送される間、あるいは少なくとも容器が密
封されるまでに、容器の底部を加熱してドライアイスの
気化を促進させる。本実施形態では、図３に示すよう
に、ドライアイス充填ステージから内容物充填ステージ
までの容器が通過する通路下方に１００〜２００℃の乾
燥加熱空気を吹き出す樋状の加熱装置２５を配置し、容
器の底部が該加熱装置２５を通過することによって、容
器底部を加熱するようにしてある。

【００２２】容器の底部を加熱することによって、内部
に充填されたドライアイスの昇華が促進され、図３
（ｂ）に示すように内容物充填後も二酸化炭素が容器下
部より層状となって内容物間の隙間に存在する空気を押
出し、容器内から効果的に空気を除去することができ
る。しかも、容器を加熱するので、ドライアイスは短時
間に昇華してガス置換が短時間にでき、内容物充填から
容器密封までの時間の短縮を図ることができる。

【００２３】なお、上記実施形態では、容器内の脱酸素
を専ら容器内に充填されるドライアイスのみによって行
なう場合を示したが、必要により従来の不活性ガスのフ
ラッシュと組み合わせても良い。その場合、例えば粉末
ドライアイスが充填される前に容器内に二酸化炭素又は
窒素ガスをフローして予備ガス置換を行なう。また、内
容物充填後容器が密封ステーションに移動する間に、容
器の底部を加熱すると共に、容器開口部に向けて二酸化
炭素又は窒素ガスをフラッシュする。そのようにするこ
とによって、容器内の酸素置換効率を高めることができ
るとともに、移動中に外部から容器内に空気が侵入する
ことを防ぐことができる。

【００２４】また、上記実施形態では、固体揮発性物質
として粉末状ドライアイスを使用した場合について説明
したが、上記課題は液体窒素等の液体揮発物質を使用し
ても同様に達成できる。この場合も固体揮発物質を使用
する場合と同様な工程を採用することができる。但し、
液体揮発性物質は、固体揮発性物質に比べて短時間に気
化するので、容器を加熱する工程は省いても良い。

【００２５】なお、本発明の固体食品の容器包装におけ
るガス置換方法は、ロータリ式充填包装装置に限らず、
直線式充填包装装置、ロール供給・背張りシール包装等
その他の形式の充填包装装置にも適宜適用できることは
云うまでもない。また、適用する容器もパウチに限ら
ず、金属缶、カップその他の成形容器等種々の容器包装
に適用できる。さらに、内容物として、コーヒー豆、コ
ーヒー粉末、酒のつまみ類乾き物、スナック食品、穀
類、レトルト物等、種々の固体食品の脱酸素包装に適用
できる。

【００２６】図４は、前記ドライアイス充填工程におけ
る粉末ドライアイス定量充填装置の他の実施形態を示
す。本実施形態の粉末ドライアイス定量充填装置は、液
化二酸化炭素を気液分離槽に供給して液面制御及び圧力
制御しながら流量計を介してノズルより直接粉末ドライ
アイスを生成して容器に供給するものであり、前記実施
形態のものより、ドライアイス生成時のノズルの詰りが
少なくなり、１００メッシュ程度の細かいドライアイス
の生成が可能であり、それだけ粉末ドライアイスの充填
量のバラツキが少なく、定量充填性がより向上した。以
下、本実施形態の装置を図４に基づき詳細に説明する。

【００２７】本実施形態の粉末ドライアイス定量充填装
置３０は、気液分離槽３１、流量計３２、粉末ドライア
イス生成ノズル３３、充填ノズル３４を備え、気液分離
槽３１に超低温容器である液化炭素ガスボンベ３５から
液化二酸化炭素が供給配管３６を介して液化二酸化炭素
が供給されるようになっている。液化二酸化炭素供給配
管３６は、液化二酸化炭素ボンベ３５の液吐出管３７と
連結管３８を介して連結され、途中に本体入口側のバル
ブ３９、フィルター４０、電磁弁４１が設けられ、該電
磁弁の開閉を制御することにより、気液分離槽への液化
二酸化炭素の供給を自動的に制御することができる。な
お、４２は液化炭素ガスボンベ３５の気相部に連結され
た戻し管路であり、前記液化二酸化炭素供給管３６の電
磁弁４１の下流側に連結された排ガス供給管４３に、ボ
ンベ側のバルブ４４、接続管４５、本体側のバルブ４６
を介して接続され、気液分離槽３１の圧力が異常に高く
なったとき、気液分離槽の液化二酸化炭素を液化二酸化
炭素ボンベ３５に戻すために設けられている。

【００２８】気液分離槽３１には、シーケンサ等の制御
装置４９に連結された液面計５０及び圧力計５１が設け
られ、制御装置４９に予め設定された所定の液位及び圧
力となるように、常に液面制御及び圧力制御しながら粉
末ドライアイス生成ノズルに液化二酸化炭素を供給する
ようになっている。図中、５２は気液分離槽３１の内圧
を電気信号に変換して制御装置に供給する圧力変換器、
５３は気液分離槽の圧力が異常となった場合に警報を発
する警報器であり、警報をランプ及び又は音声によって
表示すると共に制御装置４９に異常信号を送出する。

【００２９】５５は気液分離槽３１の気相部分に連結さ
れた排ガス管路であり、途中に電磁弁が設けられ、該電
磁弁を前記制御装置４９の制御信号に基づき制御して、
ガスを外部に流出させて気液分離槽内を所定圧に保つよ
うに調整する。本実施形態では、該排ガス管路５５の途
中にバイパス管路５６を並設して、それぞれに容量の異
なる電磁弁５７、５８を設け、例えば運転開始時に気液
分離槽に液化二酸化炭素を溜めるときには、排ガス量が
多く且つ不安定であるので容量の大きい電磁弁５７を用
いて短時間に排ガス量を制御し、通常運転時の排ガス量
が一定した状態では、バイパス管路に配置した容量の小
さい電磁弁５８を用いて制御するようにして、微細な安
定した圧力制御ができるようになっている。しかしなが
ら、バイパス管路を設けなくて、１個の電磁弁のみで排
ガス量を制御するようにしても良い。なお、５９は運転
終了時等に気液分離槽内の排ガスを外部に逃がすための
バルブ、６０は安全弁である。また、６１は電磁弁の上
流側に設けられたフィルター、６２、６３は電磁弁の下
流側に設けられたオリフィスであり、これらは必要に応
じて設ければ良い。

【００３０】流量計３２は、本実施形態ではマイクロモ
ーション流量計を採用し、極超低温の液体の流量を微細
に検出できると共に、流量制御弁４７を取り付けること
により、流量を任意に調整することができるようにし
た。また、粉末ドライアイス生成ノズル群３３の各粉末
ドライアイス生成ノズル３３’は、電磁弁６５の下流端
に形成され、本実施形態ではそれぞれノズル径の異なる
４個のノズルを採用して、供給量に応じて適宜選択でき
るようにしている。しかしながら、その個数は任意に選
択でき、１個でも良く、あるいはノズル径が小さくて等
しいノズルを複数個採用して、微細なドライアイスを短
時間に生成するようにして、そのノズル個数を選択する
ことにより充填量を制御するようにしても良い。充填ノ
ズル群３４の各充填ノズル３４’は、前記各粉末ドライ
アイス生成ノズル３３に対応して設けられ、容器の開口
部に向けて生成された粉末ドライアイスを雪状に降らせ
る機能を果たす。なお、４８は流量制御弁４７の下流側
に設けられたフィルターである。

【００３１】本実施形態の粉末ドライアイス定量充填装
置は以上のように構成され、液化二酸化炭素供給管路３
６を開くことによって、液化二酸化炭素が液化二酸化炭
素ボンベ３５から気液分離槽３１に供給され、液面計５
０が液位を検出して予め制御装置に設定してある液位に
達すると制御装置４９から電磁弁４１に制御信号が送出
されて電磁弁が閉じる。運転中常時液位を検出して、電
磁弁の開閉を制御することにより、気液分離槽の液位を
常に一定に保つ。一方、気液分離槽の気相部の圧力も常
に検出されて、圧力計５１で表示すると共に、圧力変換
器５３によって内圧に比例して電気信号が制御装置に送
られて、設定値と比較される。内圧が設定値よりも高い
と、電磁弁５８を開いて気液分離槽３１の排ガスを外部
に排気することにより、内圧を調整して気液分離槽の内
圧を常に一定値に保つように制御する。

【００３２】このようにして、気液分離槽を常に一定圧
力及び一定液面となるように制御して気液分離を行い、
各粉末ドライアイス生成ノズル３３’の選択された所定
の電磁弁６５を開くことによって、各粉末ドライアイス
生成ノズルの多数のノズル孔から所定圧力・所定流量の
液化二酸化炭素を噴出する。液化二酸化炭素は、微細な
ノズル孔から大気中に噴出することによって、粉末状の
ドライアイスとなって充填ノズル内に拡がって該充填ノ
ズルに案内されて雪状に容器内に降り注いで充填され
る。このようにして、本実施形態によれば、所定時間に
所定量の粉末ドライアイスを所定の容器に充填すること
ができ、充填量のバラツキが少なく定量充填が安定して
できる。そして、常に一定圧力一定流量で粉末ドライア
イス生成ノズルに供給されるので、脈流がなくてノズル
つまりがなく、ノズル孔を小さくすることができ、１０
０メッシュ程度の細かいドライアイスの生成が可能であ
る。

【００３３】以上のように構成された本実施形態の粉末
ドライアイス定量充填装置において、前記４個の粉末ド
ライアイス生成ノズルのノズル径を、０．４１mm、０．
５１mm、０．５８mm、０．７０mmとし、何れのノズルか
らも１ｇの粉末ドライアイスを供給することを目標とし
て各ノズルに付き、２０回づつ粉末ドライアイス生成実
験を行った。その結果、図５に示すように、そのバラツ
キは、１ｇ±０．２５ｇの範囲にあった。このことか
ら、本実施形態によれば、非常にバラツキが少なく、高
精度で容器に粉末状ドライアイスを充填するのに有効で
あることが分かる。そして、本実施形態の粉末ドライア
イス定量充填装置によれば、より細かい粉末ドライアイ
スを定量充填でき、容器に充填後の昇華も早いので、上
記ガス置換方法において固体揮発物質を気化させるため
の容器加熱時間を短くすること、あるいは加熱工程を省
くことが可能である。

【００３４】

【実施例】

実施例１，２充填条件：包装容器：スタンディングパウチ内容物：１７〜１８メッシュの粉末状食品１５０グラ
ムガス置換条件：粉末ドライアイス１ｇをスタンディング
パウチに充填し、その後上記包装条件で内容物を充填
し、約２００℃の乾燥空気で１０秒加熱後容器を密封し
た（実施例１）。また、同様な条件で加熱時間を１５秒
にした（実施例２）。夫々の実施例において、容器内酸
素濃度及びガス置換率を測定した結果を表４に示す。な
お、ガス置換率は次のようにして求めた。ガス置換率（％）＝｛（２０．９−容器内酸素濃度）／
２０．９｝×１００

【００３５】

【表４】

【００３６】また、比較例として前記実施例１、２と同
じ充填条件で同じ内容物を充填し、ガス置換は従来法で
ある窒素ガスを表５の条件でフラッシュして行なった。
密封後のそれぞれについて実施例と同様な方法で、容器
内酸素濃度とガス置換率を測定した。その結果を表５に
示す。

【００３７】

【表５】

【００３８】表５から明らかなように、比較例（従来
例）の場合は、窒素ガスフラッシュの何れの条件におい
ても容器内酸素濃度は高く、適正な酸素濃度である２％
を大きく上回る結果を示し、ガス置換状態は不良であっ
た。それは、フラッシュするガスが内容物に遮断され容
器の底部まで到達しないことに起因する。これに対し、
前記実施例１，２は、何れの場合も容器内酸素濃度が１
％以下、ガス置換率９５％以上を達成でき、本発明の方
法で固形物でも連続作業によって満足のいくガス置換包
装が達成できることが確認された。

【００３９】本発明によるガス置換方法は、上記従来の
ガス置換法と異なり、容器内に充填したドライアイスの
昇華により容器底部から上部に向かってガスが移動する
ため、粉末・顆粒食品等従来ガスフラッシュにより置換
できなかった固体食品包装における容器内酸素を除去す
ることができるものである。しかしながら、ドライアイ
スは大気圧常温下では昇華するのに時間を要するため、
ガス置換包装の生産能率を高めるためには、ドライアイ
スをできるだけ早くガス化させる必要がある。そのた
め、本発明ではドライアイスを容器に充填後容器底部を
加熱して、ガス置換包装の高速化を図った。この点に関
する本発明の効果を確認するために、容器を加熱する場
合と、無加熱の場合との粉末ドライアイスの重量が経時
的にどのように変化するかを次のような実験を行なって
調べた。

【００４０】実験は、上記実施例の場合と同様にパウチ
に粉末ドライアイス１ｇを充填して、直ちに粉末食品１
５０ｇを充填し、該パウチ底部を約２００℃の乾燥空気
で加熱した場合と無加熱の場合の場合について５秒おき
に容器の重量を測定することにより、ドライアイス残量
を計算した。その結果を図６に示す。

【００４１】図６から明らかなように、加熱により約１
５秒でドライアイスはほぼ昇華するが、無加熱の場合は
３０秒経過後も０．５ｇ残った。このことは、無加熱の
場合、ドライアイスは密封工程で固体のまま残り易く、
その後容器内で気化し、容器が膨張したり場合によって
は破袋する可能性がある。これに対して、本実施例の場
合、袋にドライアイスを充填後１５秒で気化するので、
内容物充填時間を含めて最大でも１５秒でガス置換を行
なうことができ、固形物の脱酸素包装における従来のバ
ッチ方式による場合と比べて飛躍的に短時間に脱酸素包
装を行なうことができる。

【００４２】

【発明の効果】従来、充填密封ラインでの連続的なガス
置換包装が困難なため、バッチ式で行なっていた固体食
品の脱酸素包装を、本発明のガス置換方法によれば、充
填密封ラインにおいて連続的にガス置換包装ができ、従
来と比較して生産効率を飛躍的に向上させることができ
る。しかも従来と比し高いガス置換率で包装することが
できるので、固形内容物の酸化劣化防止に非常に有効な
包装ができる。また、生産設備も簡単であり、また脱酸
素剤等も不要であるので生産コストを低減することがで
きる。

【００４３】固体揮発性物質又は液体揮発性物質を充填
後、容器を加熱することにより、固体揮発性物質が短時
間に気化して、容器底部から上部に向かってガスが移動
して効率的に容器内の酸素を除去するから短時間でガス
置換ができ、容器に揮発性物質充填から内容物を充填し
て密封するまで時間を飛躍的に短縮することができる。

【００４４】また、本発明の粉末ドライアイス定量充填
方法又は装置によれば、液化二酸化炭素が常に一定圧力
一定流量で粉末ドライアイス生成ノズルに供給されるの
で、脈流がなくてノズルつまりがなくなりノズル孔を小
さくすることができ、１００メッシュ程度の細かいドラ
イアイスの生成が可能である。そして、より細かい粉末
ドライアイスを定量充填できる結果、容器に充填後の昇
華も早くなるので、上記ガス置換方法に適用することに
よって固体揮発物質を気化させるための容器加熱時間を
短くすること、あるいは加熱工程を省くことが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る固体食品の容器包装におけるガス
置換方法の実施形態に係る工程ブロック線図である。

【図２】粉末状ドライアイスを容器内に充填するドライ
アイス充填装置の模式図である。

【図３】容器を加熱する加熱装置の模式図であり、
（ａ）は粉末状ドライアイス充填ステーションにおける
断面模式図、（ｂ）は容器密封ステーションにおける断
面模式図である。

【図４】本発明に係る粉末ドライアイス定量充填装置の
実施形態の概略図である。

【図５】図４に示す実施形態における粉末ドライアイス
生成ノズルのノズル径をパラメータとする粉末ドライア
イス生成量のバラツキを示すグラフである。

【図６】容器内での粉末ドライアイスの重量変化を示す
グラフである。

【符号の説明】

１０超低温容器１１ペレタイザ
ー１２ホッパー１３回転盤１４計量孔１７クラッシャ
ー杆１８押出し杆１９充填ノズル２０容器２５加熱装置３０粉末ドライアイス定量充填装置３１気液分離槽３２流量計３３粉末ドライアイス生成ノズル群３４充填ノズル群３５液化炭酸ガ
スボンベ３６液化炭酸ガス供給配管４１、５７、５８、６５電磁弁４９制御装置５０液面計５１圧力計５２圧力変換器５３警報器５５排ガス管路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固体揮発性物質を容器内に充填する工
程、内容物を充填する工程、固体揮発物質を気化させて
容器内の酸素を除去する工程、容器を密封する工程から
なることを特徴とする固体食品の容器包装におけるガス
置換方法。
【請求項２】前記固体揮発物質の気化は、容器を加熱
することにより行う請求項１記載のガス置換方法。
【請求項３】前記固体揮発性物質が粒径１００〜１０
メッシュのドライアイスである請求項１又は２記載のガ
ス置換方法。
【請求項４】前記ドライアイスの充填量は、容器に内
容物を充填したときの容器内ガス量（ｍｌ）の約０．０
０６〜０．０１倍量（ｇ）である請求項３記載のガス置
換方法。
【請求項５】加熱後のドライアイスの残存量は、変形
しやすい容器の場合が容器内ガス量（ｍｌ）の約０．０
００７５〜０．００１倍量（ｇ）以内であり、変形しに
くい容器の場合が容器内ガス量（ｍｌ）の約０．００１
５〜０．００２倍量（ｇ）以内である請求項３または４
記載のガス置換方法。
【請求項６】前記容器の加熱は、容器底部を乾燥加熱
空気で加熱するようにした請求項２〜５何れか記載のガ
ス置換方法。
【請求項７】二酸化炭素ボンベから液化二酸化炭素を
気液分離槽に供給し、該気液分離槽で液面制御及び圧力
制御しながら、粉末ドライアイス生成ノズルに液化二酸
化炭素を供給することにより、液化二酸化炭素から直接
粉末ドライアイスを生成して容器に供給することを特徴
とする粉末ドライアイス定量充填方法。
【請求項８】気液分離槽、該気液分離槽への液化二酸
化炭素供給管路に設けられた電磁弁、前記気液分離槽の
圧力を検出して電気信号に変換する圧力変換器、前記気
液分離槽の液位を検出する液面計、前記気液分離槽から
の排ガス管路に設けられた電磁弁、前記圧力変換器及び
前記液面計からの信号に基づいて前記各電磁弁を制御す
る制御装置、前記気液分離槽に連通した液化二酸化炭素
流下管路の下端部に設けられた粉末ドライアイス生成ノ
ズルを備えてなることを特徴とする粉末ドライアイス定
量充填装置。
【請求項９】前記液化二酸化炭素流下管路に流量を制
御する流量計を設けた請求項８記載の粉末ドライアイス
定量充填装置。
【請求項１０】液体揮発性物質を容器内に充填する工
程、内容物を充填する工程、液体揮発物質を気化させ容
器内の酸素を除去する工程、容器を密封する工程からな
ることを特徴とする固体食品の容器包装におけるガス置
換方法。