KR101164105B1 - 용기 장입 음료의 제조 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 용기의 적어도 내면을 살균하는 용기 살균 공정과, 음료를 살균하는 내용액 살균 공정과, 상기 살균된 음료를 상기 살균된 용기에 1~40℃의 온도에서 충전하는 충전 공정과, 음료가 충전된 용기를 살균된 캡으로 밀봉하는 밀봉 공정과, 밀봉 후의 용기의 내압을 양압으로 유지하기 위하여 밀봉 전에 행해지는 용기 내압 양압 유지 공정을 구비하고, 상기 보틀 살균 공정, 충전 공정, 용기 내압 유지 공정 및 밀봉 공정은 모두 무균 공간 내에서 행해지는 용기 장입 음료의 제조 방법 및 이 방법을 행하기 위한 장치에 관한 것이다.
Figure R1020087003098
음료, 용기, 보틀, 살균, 충전

Description

용기 장입 음료의 제조 방법 및 장치{PROCESS AND APPARATUS FOR PRODUCING BEVERAGE FILLED INTO CONTAINER}
본 발명은 용기 장입(裝入) 음료의 제조 방법 및 장치에 관한 것으로서, 특히 PET 보틀 등 플라스틱 보틀 장입 또는 금속 보틀캔 장입 상온 유통 비탄산 음료, 예를 들면 청량 음료수, 미네랄 워터, 우유, 유제품 음료 등의 제조에 사용되는 용기의 경량화가 가능한 제조 방법 및 장치에 관한 것이다.
종래 PET 보틀 등 플라스틱 보틀 장입 상온 유통 비탄산 음료의 제조 방법의 일종으로서, 살균된 보틀 및 플라스틱 캡을 이용하고, 살균된 내용액을 무균 환경하에서 상온(20~30℃)에서 충전하고, 밀봉하는 억셉테이크 충전법이라 지칭되는 제조 방법이 있다. 이 제조 방법에서 사용되는 플라스틱 보틀은 빈 보틀 상태로 성형 후 충전 공정까지의 반송시에 견딜 수 있는 세로 압축 강도가 필요하거나 또는 충전 후의 제품은 세로 및 가로 압축 강도 및 자동 판매기에서의 보존 판매할 경우에 필요한 벤더 강도가 필요하다.
한편, 환경 보호를 위하여 사용 후 폐기되는 보틀은 쉽게 파쇄되어야 하며, 재료비 절약을 위하여는 보틀이 얇고 경량화될 필요가 있다. 그러나 플라스틱 보틀을 얇게 경량화할 경우 그 강성은 당연히 저하된다. 예를 들면, 충전 후에도 내 압이 거의 대기압과 동일한 10lKPa인 종래의 억셉테이크 충전에 이용할 수 있는 PET 보틀의 경우, 보틀 몸통부의 평균 두께를 0.15mm 이하로 하면, 강성이 부족하여 음료가 충전된 보틀을 통상의 적층 반송 방식인 파렛트 3단 적층 방식으로 적층할 수 없다. 또한, 벤더 강도도 부족하므로 자동 판매기에서 판매할 수 없다.
따라서, 보틀 내를 양압(陽壓)으로 함으로써 보틀의 변형을 방지하는 동시에 보틀의 경량화를 도모하는 여러 기술이 개발 및 제안되어 있다. 일례로서, 보틀의 헤드 스페이스에 액체 질소를 충전하는 방법이 있지만, 이 액체 질소 충전법은 압력 편차가 비교적 커지는 문제점이 있었다. 또 다른 방법으로서, 카보네이터 등의 질소 가스 주입 장치를 사용해서 질소 가스를 음료 중에 압입하고 과용해시키는 방법이 있다. 이 질소 가스 압입법은 음료를 용기에 충전할 경우의 비산, 발포를 억제하기가 곤란하다는 문제점이 있다. 즉, 억셉테이크 충전에서는, 필러의 충전 노즐구를 아래쪽으로 배치된 보틀의 주입구에 밀착시키면, 음료에 의하여 용기와 주위 환경이 오염되기 때문에, 충전 노즐구는 보틀의 주입구로부터 소정의 거리를 두고 배치되지만, 고압의 질소 가스가 용해된 액을 용기에 충전하고자 하면, 충전 노즐구와 보틀 주입구 사이의 공간으로 질소 가스가 발포되는 동시에, 액이 고압이기 때문에 방사상으로 비산하여 보틀 주입구에 주입하기 곤란하다. 또한 이로 인하여 필러 자체의 세정이 곤란하다는 등의 문제점이 있었다. 또한 상온 영역에서는 압입된 질소 가스가 쉽게 배출되어 양압이 되기 어렵다는 문제점이 있었다. 간단하게 음료의 액체 온도를 내려서 용기에 충전하고 밀봉한 후 제품 온도를 올려서 내압을 상승시키는 것은 공지된 것이지만, 이 방법에서는 용기 내압이 부족한 문제점 이 있었다. 이러한 이유에 의해, 현재까지 억셉테이크 충전법에 있어서, 질소 가스 압입법에 의해 질소 가스를 음료에 압입함으로써 보틀 내부를 양압으로 하는 방법이 행해지지 않고 있다.
내열 PET 보틀의 경우, 특개 2001-31010호 공보에는 보틀에 음료를 고온 충전 후 액체 질소를 넣어서 보틀 내를 양압으로 함으로써, 보틀의 변형을 방지하고, 또한 보틀의 경량화를 도모할 수 있는 기술이 개시되어 있지만, 보틀 내압을 제어하기 어렵고, 내열 PET 보틀만큼의 내열성을 필요로 하지 않는 더욱 얇은 억셉테이크 충전용 PET 보틀은, 내압의 편차에 의하여 비교적 고압으로 음료를 충전할 경우 그 내압에 의해 보틀이 이상 변형되므로 이 방법을 적용할 수 없다.
또한, 금속캔의 경우, 특공 소 58-55079호 공보에는, 카보네이터를 이용하여 질소를 내용액에 넣어 밀봉하는 기술이 개시되어 있지만, 거의 강체인 금속캔에 대하여, 탄성체인 플라스틱 보틀은 내압에 의해 보틀이 팽창하기 때문에, 이 문헌에 기재된 바와 같은 내압으로 설정하기 곤란하다.
본 발명은, 상기 종래 기술의 문제점을 감안하여 행해진 것으로서, 본 발명의 제1 목적은, 용기 장입 음료의 반송에 필요한 용기의 세로 및 가로 압축 강도 및 자동 판매기에서의 판매에 필요한 벤더 강도를 유지하면서 용기를 얇게 경량화할 수 있는 신규한 용기 장입 음료의 제조 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
또한, 용기 장입 식품의 무균 충전 시스템에 있어서, 밀봉 직전의 용기에 액체 질소를 넣어 밀봉하는 양압 충전법을 행할 경우, 액체 질소 저류 탱크와 액체 질소 충전 노즐을 구비하는 액체 질소 충전 장치 중 적어도 액체 질소 충전 노즐을 무균 환경 내부에 설치할 필요가 있다. 이 경우, 통상의 무균 충전 시스템에 있어서는, 무균 환경 내부의 무균 상태를 유지하기 위하여, 무균 환경 내부를 약액, 증기, 무균수 등으로 정기적으로 세정 살균하므로, 예를 들면 액체 질소 충전 장치를 무균 환경 내에 설치하면, 액체 질소 충전 장치 자체가 이러한 약제 등에 대한 세정 살균 적합성을 갖추어야 한다. 그러나, 현실적으로 액체 질소 충전 장치가 약제 내성을 갖추도록 하거나 극저온 부분에서의 얼음 부착 대책(예를 들면 얼음 부착을 방지하기 위하여 완전히 건조시키는 조치)을 설비하는 것은 지극히 어렵다.
또한, 무균화된 액체 질소를 용기에 충전하는 데에는, 액체 질소 자체의 무균화와 액체 질소 유로, 저류 탱크 자체의 무균화도 필요하다. 액체 질소의 무균화를 위하여 특개 2000-185710호 공보에는, 저류 탱크의 액체 질소 공급구에 제균 필터를 설치하는 것이 제안되어 있지만, 액체 질소 충전 노즐 부분의 유로의 무균 유지가 곤란해서, 완전한 무균을 보증할 수 없다는 문제점이 있다. 또한, 상기 문헌에는 액체 질소 충전 장치 내를 고온 가스로 가열 살균하여 장치의 무균성을 유지하는 방법이 제안되어 있지만, 장치를 가열하기 위해서는 엄청난 에너지와 시간이 필요하고, 장치는 액체 질소의 초저온과 고온 가스의 고온을 모두 견뎌야만 하므로, 장치 부품에 요구되는 열특성도 -200℃ 내지 +200℃ 정도로 광범위해야 하므로, 부품의 재질 선택 범위가 좁아지거나, 장치 전체의 구조가 복잡해진다는 문제가 있다.
따라서, 본 발명의 제2 목적은 용기 장입 식품의 무균 충전 시스템에 있어서 식품의 충전 후 밀봉 전의 용기의 헤드 스페이스에 액체 질소를 충전하기 위하여, 액체 질소 충전 장치를 무균 환경 내에 설치할 수 있도록 하고, 액체 질소의 무균화와 액체 질소 충전 장치의 액체 질소 저류 탱크, 액체 질소 유로 및 충전 노즐의 무균화를 간단하고 낮은 비용 구조로 확실하게 실현할 수 있도록 하는 무균 액체 질소 충전 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 제3 목적은 용기 장입 식품의 무균 충전 시스템에 있어서, 식품의 충전 후 밀봉 전의 용기의 헤드 스페이스에 액체 질소를 충전하기 위하여, 무균 액체 질소 충전 장치의 일부를 무균 환경 외부에 배치함으로써, 액체 질소의 무균화와 액체 질소 충전 장치의 충전 노즐의 무균화를 간단하고 낮은 비용 구조로 확실하게 실현할 수 있는 무균 액체 질소 충전 장치를 제공하는 것이다.
본 발명자는 상기 본 발명의 제1 목적을 달성하기 위하여 연구와 실험을 거듭한 결과, 억셉테이크 충전에 있어서 음료를 플라스틱 보틀에 상온으로 충전하는 동시에 밀봉 후의 보틀 내압을 질소 가스에 의해 양압으로 유지함으로써, 필요한 강도를 유지하면서 플라스틱 보틀을 얇게 경량화할 수 있음을 발견하여 본 발명에 이르렀다.
즉, 상기 본 발명의 제1 목적을 달성하기 위한 제1 구성은, 용기의 적어도 내면을 살균하는 용기 살균 공정과, 음료를 살균하는 내용액 살균 공정과, 상기 살균된 음료를 상기 살균된 용기에 1~40℃의 온도로 충전하는 충전 공정과, 음료가 충전된 용기를 살균된 캡으로 밀봉하는 밀봉 공정과, 밀봉 후의 용기의 내압을 양압으로 유지하기 위하여 밀봉 전에 행해지는 용기 내압 양압 유지 공정을 구비하고, 상기 용기 살균 공정, 충전 공정, 용기 내압 양압 유지 공정 및 밀봉 공정은 모두 무균 공간 내에서 행해지는 것을 특징으로 하는 용기 장입 음료의 제조 방법이다.
본 발명의 방법에 의하면, 밀봉 전에 행해지는 용기 내압 양압 유지 공정에 의해 밀봉 후의 용기의 내압을 양압으로 유지하고, 용기에의 음료의 충전을 1~40℃의 저온 영역 또는 상온 영역에서 행함으로써, 고온 충전의 경우와 같이 밀봉 후의 내용액의 냉각에 의한 부피 감소에 의해 헤드 스페이스에 감압이 생기지 않고,또한 고온 충전의 경우와 같이 용기가 변형되어 원래의 형상으로 되돌아오지 않음으로써 용기 내압에 편차가 발생하지도 않으므로, 필요한 용기 내압을 항상 안정적으로 얻을 수 있고, 이에 의해, 요구되는 용기의 세로 및 가로 압축 강도 및 벤더 강도를 얻기 위하여 필요한 양압을 안정적으로 얻을 수 있으므로, 그만큼 용기를 얇게 경량화할 수 있다.
또한, 무균화된 질소 봉입에 의해 음료 중의 산소를 방출하고 또한 충전시에 헤드 스페이스 내의 산소를 기화된 질소에 의해 방출함으로써, 밀봉시의 용기 내 봉입 산소량을 줄여서 음료 중의 산소량을 저감시킴으로써, 산화나 균에 의한 내용액의 열화를 방지할 수 있다.
본 발명의 제2 구성은, 상기 용기 내압 양압 유지 공정은, 음료를 용기에 충전 후 밀봉 전에 무균화된 액체 질소를 용기의 헤드 스페이스 내에 충전하는 공정인 것을 특징으로 하는 제1 구성의 용기 장입 음료의 제조 방법이다.
본 발명의 제3 구성은, 상기 용기 내압 양압 유지 공정은, 무균화된 질소 가스를 살균된 음료에 과용해시킨 음료를 용기에 충전 후, 밀봉 전에 무균화된 액체 질소를 용기의 헤드 스페이스 내에 충전하는 공정인 것을 특징으로 하는 제1 구성의 용기 장입 음료의 제조 방법이다.
본 발명의 제4 구성은, 상기 용기 내압 양압 유지 공정은, 무균화된 질소 가스를 살균된 음료에 과용해시킨 음료를 용기에 충전하는 공정인 것을 특징으로 하는 제1 구성의 용기 장입 음료의 제조 방법이다.
본 발명의 제5 구성은, 밀봉 후의 용기의 내압은 102~301KPa인 것을 특징으로 하는 제1~제4 중 어느 하나의 구성의 용기 장입 음료의 제조 방법이다.
본 발명의 제6 구성은, 용기의 적어도 내면을 살균하는 용기 살균 장치와, 내용액을 살균하는 내용액 살균 장치와, 상기 살균된 내용액을 상기 살균된 용기에 1~40℃의 온도로 충전하는 충전 장치와, 음료가 충전된 용기를 살균된 캡으로 밀봉하는 캡퍼와, 밀봉 후의 용기의 내압을 양압으로 유지하는 용기 내압 양압 유지 장치를 구비하고, 상기 보틀 살균 장치, 충전 장치, 용기 내압 양압 유지 장치 및 캡퍼는 모두 무균 공간 내에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 용기 장입 음료의 제조 장치이다.
본 발명의 제7 구성은, 상기 용기 내압 양압 유지 장치는, 음료를 용기에 충전 후 밀봉 전에 무균화된 액체 질소 가스를 용기의 헤드 스페이스 내에 충전하는 액체 질소 충전 장치인 것을 특징으로 하는 제6 구성의 용기 장입 음료의 제조 장치이다.
본 발명의 제8 구성은, 상기 용기 내압 양압 유지 장치는, 무균화된 질소 가스를 살균된 음료에 과용해시킨 음료를 용기에 충전 후, 밀봉 전에 무균화된 액체 질소를 용기의 헤드 스페이스 내에 충전하는 장치인 것을 특징으로 하는 제6 구성의 용기 장입 음료의 제조 장치이다.
본 발명의 제9 구성은, 본 발명의 상기 용기 내압 양압 유지 장치는, 질소 가스를 무균화하는 무균화 필터와, 무균화된 질소 가스를 살균된 음료에 과용해시킨 음료를 용기에 충전하는 장치인 것을 특징으로 하는 제6 구성의 용기 장입 음료의 제조 장치이다.
본 발명의 제10 구성은, 밀봉 후의 용기의 내압은 102~30lKPa인 것을 특징으로 하는 제6~제9 중 어느 하나의 구성의 용기 장입 음료의 제조 장치이다.
본 발명의 제11 구성은, 충전 온도 1~40℃로 충전되며, 헤드 스페이스에 봉입된 질소 가스에 의해 용기의 내압이 양압으로 유지되는 것을 특징으로 하는 용기이다.
본 발명의 제12 구성은, 용기 내압이 102~30lKPa인 것을 특징으로 하는 제11 구성의 용기이다.
또, 본 발명의 상기 제1 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제13 구성은, 용기의 적어도 내면을 살균하는 용기 살균 공정과, 내용액을 살균하는 내용액 살균 공정과, 상기 살균된 내용액에 무균화된 질소 가스를 용해 또는 과용해시키는 공정과, 상기 질소 가스가 용해 또는 과용해된 내용액을 용기에 충전하는 공정과, 내용액이 충전된 용기를 살균된 캡으로 밀봉하는 밀봉 공정을 구비하고, 상기 용기 살균 공정, 충전 공정 및 밀봉 공정은 모두 무균 공간 내에서 행해지고, 상기 충전 공정에 있어서, 충전 노즐과 용기 입구부는 간격이 있는 것을 특징으로 하는 용기 장입 음료의 제조 방법이다.
본 발명의 이러한 측면에 의하면, 충전 노즐을 용기로부터 간격을 둔 상태로, 무균화된 질소 가스를 용해 또는 과용해시킨 내용액을, 적어도 내면이 살균된 용기에 충전하므로, 충전 노즐 아랫면과 용기 입구부 천장면이 접촉하지 않으므로, 용기의 입구부 천장면에 소수의 균이 잔존하더라도, 충전 노즐이 이 균에 의해 오염되는 것을 미연에 방지하면서, 내용액 밀봉 후, 무균의 질소 가스로 양압화된 강도가 증가된 내용액 장입 용기를 얻을 수 있다.
본 발명의 제14 구성은, 상기 무균화된 질소 가스를 용해 또는 과용해시키는 공정은, 상기 살균된 내용액을 1~10℃로 냉각하는 공정과, 상기 냉각된 내용액에 101~20lkPa의 압력으로 무균화한 질소 가스를 용해 또는 과용해시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 제13 구성의 용기 장입 음료의 제조 방법이다.
본 발명의 이러한 측면에 의하면, 내용액이 저온이므로, 무균화된 질소 가스를 용해 또는 과용해시키기 용이할 뿐만 아니라, 이 내용액을 용기에 충전 밀봉 후, 내용액의 온도가 상온에 가까운 온도(l5~35℃)까지 상승할 경우, 용해 또는 과용해된 무균화 질소 가스가 용해되지 않은 내용액으로부터 방출되기 때문에, 내용액의 온도 상승에 의한 부피 팽창뿐만 아니라, 무균화 질소 가스의 방출에 의한 밀봉 용기 내 양압화를 행할 수 있으므로, 본 발명과 같이 저압에서 무균 질소 가스를 내용액에 넣어 밀봉할 경우라도 용기 내부를 확실하게 양압화할 수 있다. 게다가, 무균화 질소 가스의 봉입 압력이 저압이기 때문에, 충전 노즐을 용기로부터 간격을 둔 상태로 내용액을 충전해도 내용액에 용해되어 포함된 질소 가스가 내용액 충전 중에 갑작스럽게 분출되거나, 내용액이 모두 용기로부터 넘칠 우려가 없다.
본 발명의 제15 구성은, 상기 무균화된 질소 가스를 용해 또는 과용해시키는 공정은, 상기 살균된 내용액을 1~10℃로 냉각하는 공정과, 상기 냉각된 내용액에 소정 압력을 초과하는 압력으로 무균화한 질소 가스를 과용해시키는 공정과, 상기 질소 가스가 과용해된 내용액을 101~20lkPa의 소정 압력까지 감압하여 저장하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 제13 구성의 용기 장입 음료의 제조 방법이다.
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 일단 소정 압력을 초과하는 압력으로 액체 무균화 질소 가스를 넣어 밀봉한 후, 소정 압력으로 감압하므로, 밀봉된 용기 내 압력의 편차를 줄일 수 있고, 과도하게 팽창된 용기나 내압 부족의 내용액이 장입된 용기가 생산될 우려가 없다.
본 발명의 제16 구성은, 상기 밀봉 공정의 후에, 상기 밀봉된 용기를 15~30℃로 가온하는 공정이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 제14 또는 제15 구성의 용기 장입 음료의 제조 방법이다.
본 발명의 이러한 측면에 의하면, 내용액이 밀봉된 용기를 즉시 15~30℃로 가온하므로, 용기 내부도 즉시 양압화되기 때문에, 그 용기를 카톤 케이스(carton case) 등에 즉시 넣고, 쌓는 등의 경우에도, 용기가 케이스 내에서 굴곡되거나 변형, 파손될 우려가 없다.
본 발명의 제17 구성은, 용기의 적어도 내면을 살균하는 용기 살균 장치와, 내용액을 살균하는 내용액 살균 장치와, 상기 살균된 내용액에 무균화된 질소 가스를 용해 또는 과용해시키는 질소 가스 용해 장치와, 상기 질소 가스가 용해 또는 과용해된 내용액을 용기에 충전하는 충전 장치와, 내용액이 충전된 용기를 살균된 캡으로 밀봉하는 캡퍼를 구비하고, 상기 용기 살균 장치, 충전 장치 및 캡퍼는 모두 무균 공간 내에 배치된 상기 충전 장치에 있어서, 충전 노즐과 용기 입구부는 간격이 있는 것을 특징으로 하는 용기 장입 음료의 제조 장치이다.
본 발명의 제18 구성은, 상기 무균화된 질소 가스를 용해 또는 과용해시키는 장치는, 상기 살균된 내용액을 1~1O℃로 냉각하는 냉각 장치와, 상기 냉각된 내용액에 101~20lkPa의 압력으로 무균화된 질소 가스를 용해 또는 과용해시키는 질소 가스 용해 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 제17 구성의 용기 장입 음료의 제조 장치이다.
본 발명의 제19 구성은, 상기 무균화된 질소 가스를 용해 또는 과용해시키는 장치는, 상기 살균된 내용액을 1~10℃로 냉각하는 냉각 장치와, 상기 냉각된 내용액에 소정의 압력을 초과하는 압력으로 무균화한 질소 가스를 과용해시키는 질소 가스 용해 장치와, 상기 질소 가스가 과용해된 내용액을 101~20lkPa의 소정의 압력까지 감압하고 저장하는 저장 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 제17 구성의 용기 장입 음료의 제조 장치이다.
본 발명의 제20 구성은, 상기 밀봉 장치의 뒤에, 상기 밀봉된 용기를 15~30℃로 가온하는 장치가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 제18 또는 제19 구성의 용기 장입 음료의 제조 장치이다.
본 발명의 제17~제20 구성에 의하면, 상기 제13~제16 구성의 효과를 가지는 용기 장입 음료의 제조 장치를 얻을 수 있다.
또한, 상기 본 발명의 제2 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제2l 구성은, 용기 장입 식품의 무균 충전 시스템에 있어서 식품의 충전 후 밀봉 전의 용기의 헤드 스페이스에 무균 액체 질소를 넣어 밀봉하는 방법으로서, 상기 무균 충전 시스템의 무균 환경 내에 배치되는 액체 질소 저류 탱크, 상기 저류 탱크로부터 충전 노즐에 이르는 액체 질소 유로 및 충전 노즐을 상기 무균 환경 내부의 살균 세정을 위하여 산포(散布)되는 약제나 세정수로부터 차폐하는 보호 커버로 피복하고, 적어도 상기 보호 커버 내의 공간에 있어서 상기 액체 질소 저류 탱크로부터 상기 충전 노즐에 이르는 액체 질소 유로 및 충전 노즐 중 어느 하나에 배치된 노즐 제균 필터에 의해 액체 질소를 여과함으로써 제균 처리를 행하는 제균 처리 공정을 거쳐서 용기내에 액체 질소를 충전하는 것을 특징으로 하는 무균 액체 질소 충전 방법이다.
본 발명의 제21 구성에 의하면, 무균 충전 시스템의 무균 환경 내에 배치되는 액체 질소 저류 탱크, 저류 탱크로부터 충전 노즐에 이르는 액체 질소 유로 및 충전 노즐을 무균 환경 내부의 살균 세정을 위하여 산포되는 약제나 세정수로부터 차폐하는 보호 커버로 피복함으로써, 무균 환경 내부의 살균 세정시에 액체 질소 저류 탱크, 충전 노즐에 이르는 액체 질소 유로 및 충전 노즐로 이루어지는 액체 질소 충전 장치의 본체 부분을 약액 등으로부터 보호할 수 있고, 따라서 특별히 세정 살균 특성을 구비하지 않은 통상의 액체 질소 충전 노즐이나, 탱크도 포함된 장치일지라도 무균 환경 내에 설치할 수 있다.
또한, 적어도 보호 커버 내의 공간에 있어서 액체 질소 저류 탱크로부터 충전 노즐에 이르는 액체 질소 유로 또는 충전 노즐 내에 배치된 노즐 제균 필터에 의해, 바람직하게는 또한 무균 환경 외부에 배치된 액체 질소 공급원으로부터 액체 질소 저류 탱크의 액체 질소 공급구에 이르는 액체 질소 유로에 배치된 공급 질소 제균 필터에 의해, 액체 질소를 여과함으로써 제균 처리하기 때문에, 간단하고 저비용 구조로 액체 질소 자체가 무균화되는 동시에, 액체 질소 저류 탱크 및 액체 질소 유로 및 충전 노즐의 무균화도 달성할 수 있다.
본 발명의 제22 구성은, 상기 무균 환경 외부에 배치된 액체 질소 공급원으로부터 상기 액체 질소 저장 탱크의 액체 질소 공급구에 이르는 액체 질소 유로에 배치된 공급 질소 제균 필터에 의해 액체 질소를 더욱 여과하는 것을 특징으로 하는 제21 구성의 무균 액체 질소 충전 방법이다.
본 발명의 제23 구성은, 상기 공급 질소 제균 필터는 상기 액체 질소 저류 탱크 내에 있어서 상기 액체 질소 공급구 부근의 액체 질소 유로 내에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 제22 구성의 무균 액체 질소 충전 방법이다.
본 발명의 이러한 측면에 의하면, 공급 질소 제균 필터는 액체 저장 탱크 내에 있어서 액체 질소 공급구 부근의 액체 질소 유로 내에 배치되어 있으므로, 액체 질소 저장 탱크가 액체 질소에 포함된 균에 의해 오염될 가능성을 최소로 할 수 있다.
본 발명의 제24 구성은, 상기 노즐 제균 필터와 상기 충전 노즐 사이의 상기 액체 질소 유로 및 충전 노즐 내부 중 적어도 하나를 살균하는 공정을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 제21~제23 중 어느 하나의 구성의 무균 액체 질소 충전 방법이다.
본 발명의 이러한 측면에 의하면, 상기 노즐 제균 필터와 충전 노즐 사이의 액체 질소 유로 및 충전 노즐 내부 중 적어도 하나를 살균하는 액체 질소 유로 및/또는 충전 노즐 내부 살균 공정 또는 수단이 설치됨으로써, 액체 질소 자체와 액체 질소 유로 및 충전 노즐의 무균화를 더욱 확실하게 실현할 수 있다.
본 발명의 제25의 구성은, 상기 액체 질소 유로 및 충전 노즐 내부 중 적어도 하나를 살균하는 공정은, 상기 노즐 제균 필터와 상기 충전 노즐 사이의 상기 액체 질소 유로 및 충전 노즐 내부 중 적어도 하나에 설치되며, 상기 액체 질소 유로 및 충전 노즐 내부 중 적어도 하나를 가열 살균하는 히터에 의해 행해지는 것을 특징으로 하는 제24 구성의 무균 액체 질소 충전 방법이다.
본 발명의 제26 구성은, 상기 액체 질소 유로 및 충전 노즐 내부 중 적어도 하나를 살균하는 공정은, 상기 노즐 제균 필터와 상기 충전 노즐 사이의 상기 액체 질소 유로 및 충전 노즐의 적어도 하나로 전환 가능하게 연통하는 열수 공급원과 건조 가스 공급원 중, 상기 열수 공급원으로부터 열수를 공급함으로써 상기 액체 질소 유로 및 충전 노즐 내부 중 적어도 하나를 살균한 후 상기 건조 가스 공급원으로부터 건조 가스를 공급함으로써 상기 액체 질소 유로 및 충전 노즐 내부 중 적어도 하나를 건조함으로써 행해지는 것을 특징으로 하는 제24 구성의 무균 액체 질소 충전 방법이다.
본 발명의 제27 구성은, 상기 액체 질소 유로 및 충전 노즐 내부 중 적어도 하나를 살균하는 공정은, 상기 노즐 제균 필터와 상기 충전 노즐 사이의 상기 액체 질소 유로 및 충전 노즐의 적어도 하나로 전환 가능하게 연통하는 증기 공급원과 건조 가스 공급원 중, 상기 증기 공급원으로부터 증기를 공급함으로써 상기 액체 질소 유로 및 충전 노즐 내부 중 적어도 하나를 살균한 후 상기 건조 가스 공급원으로부터 건조 가스를 공급함으로써 상기 액체 질소 유로 및 충전 노즐 내부 중 적어도 하나를 건조함으로써 행해지는 것을 특징으로 하는 제24 구성의 무균 액체 질소 충전 방법이다.
본 발명의 제28 구성은 상기 액체 질소 유로 및 충전 노즐 내부 중 적어도 하나를 살균하는 공정은, 상기 노즐 제균 필터와 상기 충전 노즐 사이의 상기 액체 질소 유로 및 충전 노즐의 적어도 하나로 전환 가능하게 연통하는 살균제 공급원과 건조 가스 공급원 중, 상기 살균제 공급원으로부터 살균제를 공급함으로써 상기 액체 질소 유로 및 충전 노즐 내부 중 적어도 하나를 살균한 후 상기 건조 가스 공급원으로부터 건조 가스를 공급함으로써 상기 액체 질소 유로 및 충전 노즐 내부 중 적어도 하나를 건조함으로써 행해지는 것을 특징으로 하는 제24 구성의 무균 액체 질소 충전 방법이다.
본 발명의 제29 구성은, 상기 액체 질소 유로 및 충전 노즐 내부 중 적어도 하나를 살균하는 공정은, 상기 노즐 제균 필터와 상기 충전 노즐 사이의 상기 액체 질소 유로 및 충전 노즐의 적어도 하나로 전환 가능하게 연통하는 무균수 공급원과 건조 가스 공급원 중, 상기 무균수 공급원으로부터 무균수을 공급함으로써 상기 액체 질소 유로 및 충전 노즐 내부 중 적어도 하나를 살균 세정한 후 상기 건조 가스 공급원으로부터 건조 가스를 공급함으로써 상기 액체 질소 유로 및 충전 노즐 내부 중 적어도 하나를 건조함으로써 행해지는 것을 특징으로 하는 제24 구성의 무균 액체 질소충전 방법이다.
본 발명의 제30 구성은, 상기 액체 질소 저류 탱크에 저류된 액체 질소로부터 기화되는 질소 가스를 상기 무균 환경 외부로 배기하는 공정을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 제21 구성의 무균 액체 질소 충전 방법이다.
본 발명의 제31 구성은, 상기 액체 질소 저류 탱크에 저류된 액체 질소로부터 기화되는 질소 가스를 제균한 후 상기 무균 환경 내에 배기하는 공정을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 제21 구성의 무균 액체 질소 충전 방법이다.
본 발명의 제32 구성은, 용기 장입 식품의 무균 충전 시스템에 있어서 식품의 충전 후 밀봉 전의 용기의 헤드 스페이스에 무균 액체 질소를 넣어 밀봉하는 장치로서, 상기 무균 충전 시스템의 무균 환경 내에 배치되는 액체 질소 저류 탱크와, 상기 액체 질소 저류 탱크로부터 충전 노즐에 이르는 액체 질소 유로 및 충전 노즐과, 상기 액체 질소 저류 탱크, 상기 액체 질소 유로 및 충전 노즐을 상기 무균 환경 내부의 살균 세정을 위하여 산포되는 약제나 세정수로부터 차폐하는 보호 커버와, 상기 무균 환경 외부에 배치된 액체 질소 공급원과, 상기 보호 커버 내의 공간에 있어서 상기 액체 질소 저류 탱크로부터 상기 충전 노즐에 이르는 액체 질소 유로 및 충전 노즐 중 어느 하나에 배치된 노즐 제균 필터를 구비하는 것을 특징으로 하는 무균 액체 질소 충전 장치이다.
본 발명의 제33 구성은, 상기 액체 질소 공급원으로부터 상기 액체 질소 저류 탱크의 액체 질소 공급구에 이르는 액체 질소 유로에 배치된 공급 질소 제균 필터를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 제32 구성의 무균 액체 질소 충전 장치이다.
본 발명의 제34 구성은, 상기 공급 질소 제균 필터는 상기 액체 질소 저류 탱크 내에 있어서 상기 액체 질소 공급구 부근의 액체 질소 유로 내에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 제33 구성의 무균 액체 질소 충전 장치이다.
본 발명의 제35 구성은, 상기 노즐 제균 필터와 상기 충전 노즐 사이의 상기 액체 질소 유로 및 충전 노즐 내부 중 적어도 하나를 살균하는 액체 질소 유로 및/또는 충전 노즐 살균 수단을 설치한 것을 특징으로 하는 제32~제34 중 어느 하나의 구성의 무균 액체 질소 충전 장치이다.
본 발명의 제36 구성은, 상기 액체 질소 유로 및/또는 충전 노즐 내부 살균 수단은, 상기 노즐 제균 필터와 상기 충전 노즐 사이의 상기 액체 질소 유로 및 충전 노즐 내부 중 적어도 하나에 설치되며, 상기 액체 질소 유로 및 충전 노즐 내부 중 적어도 하나를 가열 살균하는 히터인 것을 특징으로 하는 제35 구성의 무균 액체 질소 충전 장치이다.
본 발명의 제37 구성은, 상기 액체 질소 유로 및/또는 충전 노즐 내부 살균 수단은, 상기 노즐 제균 필터와 상기 충전 노즐 사이의 상기 액체 질소 유로 및 충전 노즐 중 어느 하나로 전환 가능하게 연통하는 열수 공급원과 건조 가스 공급원이며, 상기 열수 공급원으로부터 열수를 공급함으로써 상기 액체 질소 유로 및 충전 노즐 내부 중 적어도 하나를 살균한 후 상기 건조 가스 공급원으로부터 건조 가스를 공급함으로써 상기 액체 질소 유로 및 충전 노즐 내부 중 적어도 하나를 건조하는 것을 특징으로 하는 제35 구성의 무균 액체 질소 충전 장치이다.
본 발명의 제38 구성은, 상기 액체 질소 유로 및/또는 충전 노즐 내부 살균 수단은, 상기 노즐 제균 필터와 상기 충전 노즐 사이의 상기 액체 질소 유로 및 충전 노즐 중 적어도 하나로 전환 가능하게 연통하는 증기 공급원과 건조 가스 공급원이며, 상기 증기 공급원으로부터 증기를 공급함으로써 상기 액체 질소 유로 및 충전 노즐 내부 중 적어도 하나를 살균한 후 상기 건조 가스 공급원으로부터 건조 가스를 공급함으로써 상기 액체 질소 유로 및 충전 노즐 중 적어도 하나를 건조하는 것을 특징으로 하는 제35 구성의 무균 액체 질소 충전 장치이다.
본 발명의 제39 구성은, 상기 액체 질소 유로 및/또는 충전 노즐 내부 살균 수단은, 상기 노즐 제균 필터와 상기 충전 노즐 사이의 상기 액체 질소 유로 및 충전 노즐 중 적어도 하나로 전환 가능하게 연통하는 살균제 공급원과 건조 가스 공급원이며, 상기 살균제 공급원으로부터 살균제를 공급함으로써 상기 액체 질소 유로 및 충전 노즐 중 적어도 하나를 살균한 후 상기 건조 가스 공급원으로부터 건조 가스를 공급함으로써 상기 액체 질소 유로 및 충전 노즐 중 적어도 하나를 건조하는 것을 특징으로 하는 제35 구성의 무균 액체 질소 충전 장치이다.
본 발명의 제4O 구성은, 상기 액체 질소 유로 및/또는 충전 노즐 내부 살균 수단은, 상기 노즐 제균 필터와 상기 충전 노즐 사이의 상기 액체 질소 유로 및 충전 노즐 중 적어도 하나로 전환 가능하게 연통하는 무균수 공급원과 건조 가스 공급원이며, 상기 무균수 공급원으로부터 무균수를 공급함으로써 상기 액체 질소 유로 및 충전 노즐 중 적어도 하나를 살균 세정한 후 상기 건조 가스 공급원으로부터 전조 가스를 공급함으로써 상기 액체 질소 유로 및 충전 노즐 중 적어도 하나를 건조하는 것을 특징으로 하는 제35 구성의 무균 액체 질소 충전 장치이다.
본 발명의 제41 구성은, 상기 노즐 제균 필터와 상기 충전 노즐 사이의 상기 액체 질소 유로를 상기 무균 환경 외부에서 살균하기 위하여 외부로 꺼낼 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 제32 또는 제33 구성의 무균 액체 질소 충전 장치이다.
본 발명의 이러한 측면에 의하면, 상기 노즐 제균 필터와 충전 노즐 사이의 액체 질소 유로를 무균 환경 외부에서 살균하기 위하여 외부로 꺼낼 수 있으므로, 액체 질소 유로를 간단히 살균할 수 있다.
본 발명의 제42 구성은, 상기 충전 노즐을 상기 무균 공간 외부에서 살균하기 위하여 외부로 꺼낼 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 제32 또는 제33 구성의 무균 액체 질소 충전 장치이다.
본 발명의 제43 구성은, 상기 액체 질소 저류 탱크에 저류된 액체 질소로부터 기화되는 질소 가스를 상기 무균 환경 외부로 배기하는 배기관을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 제32 구성의 무균 액체 질소 충전 장치이다.
본 발명의 이러한 측면에 의하면, 액체 질소 저류 탱크에 저류된 액체 질소로부터 기화되는 질소 가스를 무균 환경 외부로 배기하는 배기관을 추가로 구비하고 있으므로, 액체 질소 저류 탱크 내의 액체 질소가 오염될 경우일지라도 액체 질소로부터 기화되는 질소 가스에 의한 무균 환경의 오염을 방지할 수 있다.
본 발명의 제44 구성은, 상기 액체 질소 저류 탱크에 저류된 액체 질소로부터 기화되는 질소 가스를 상기 무균 환경 내에 배기하는 배기관과 상기 배기관 내의 배기 가스 유로에 배치된 제균 필터를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 제32 구성의 무균 액체 질소 충전 장치이다.
본 발명의 이러한 측면에 의하면, 액체 질소 저류 탱크에 저류된 액체 질소로부터 기화되는 질소 가스를 무균 환경 내에 배기하는 배기관과 상기 배기관 내의 배기 가스 유로에 배치된 제균 필터를 추가로 구비하고 있으므로, 액체 질소 저류 탱크 내의 액체 질소가 오염될 경우일지라도 액체 질소로부터 기화하는 질소 가스에 의한 무균 환경의 오염을 방지할 수 있다.
본 발명의 제45 구성은, 상기 액체 질소 공급원으로부터 상류의 액체 질소 공급 배관 중에 불순물 수거용 스트레이너를 설치하는 것을 특징으로 하는 제32 구성의 무균 액체 질소 충전 장치이다.
본 발명이 이러한 측면에 의하면, 액체 질소 공급원으로부터 상류의 액체 질소 공급 배관 중에 불순물 수거용 스트레이너가 설치되어 있으므로, 제균 공정 전에 스트레이너에 의해 세균 이외의 비교적 큰 불순물을 제거할 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 제3 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제46 구성은, 용기 장입 식품의 무균 충전 시스템에 있어서 식품의 충전 후 밀봉 전의 용기의 헤드 스페이스에 무균 액체 질소를 주입·충전하는 장치로서, 액체 질소 저류 탱크와, 상기 액체 질소 저류 탱크로부터 충전 노즐에 이르는 액체 질소 유로와, 무균 환경 내부의 살균 세정을 위하여 산포되는 약제나 세정수를 차폐하는 재질로 형성된 외벽을 가지는 충전 노즐과, 상기 액체 질소 저류 탱크에 액체 질소를 공급하는 액체 질소 공급원과, 상기 액체 질소 저류 탱크로부터 상기 충전 노즐에 이르는 액체 질소 유로 및 충전 노즐 중 어느 하나에 배치된 노즐 제균 필터를 구비하고, 상기 액체 질소 저류 탱크, 상기 액체 질소 유로 및 상기 액체 질소 공급원은 무균 환경 외부에 배치되며, 상기 충전 노즐은 무균 환경 내부에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 무균 액체 질소 충전 장치이다.
본 발명에 의하면, 무균 액체 질소 충전 장치 중에서 액체 질소 저류 탱크, 액체 질소 유로와 액체 질소 공급원은 무균 환경 외부에 배치되므로 무균 환경 내부의 살균 세정을 위하여 산포되는 약제나 세정수에 접하지 않고, 무균 환경 내에 배치되는 충전 노즐은 이들 약제나 세정수를 차폐하는 재질로 형성된 외벽을 가지므로, 충전 노즐을 이들 약제나 세정수로부터 보호할 수 있고, 무균 충전 시스템에 있어서 용기의 헤드 스페이스에 무균 액체 질소를 넣어 밀봉하기 때문에, 액체 질소의 무균화와 액체 질소 충전 장치의 충전 노즐의 무균화를 간단하고 저비용 구조로 확실하게 실현할 수 있는 무균 액체 질소 충전 장치를 제공할 수 있다.
또한, 액체 질소 저류 탱크로부터 충전 노즐에 이르는 액체 질소 유로 또는 충전 노즐 내부에 배치된 노즐 제균 필터에 의해, 바람직하게는 또한 무균 환경 외부에 배치된 액체 질소 공급원으로부터 액체 질소 저류 탱크의 액체 질소 공급구에 이르는 액체 질소 유로에 배치된 공급 질소 제균 필터에 의해, 액체 질소를 여과함으로써 제균 처리를 행하기 때문에, 간단하고 저비용 구조로 액체 질소 자체가 무균화되는 동시에, 액체 질소 저류 탱크 및 액체 질소 유로 및 충전 노즐의 무균화도 달성할 수 있다.
본 발명의 제47 구성은, 상기 액체 질소 공급원으로부터 상기 액체 질소 저류 탱크의 액체 질소 공급구에 이르는 액체 질소 유로에 배치된 공급 질소 제균 필터를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 제46 구성의 무균 액체 질소 충전 장치이다.
본 발명의 제48 구성은, 상기 공급 질소 제균 필터는 상기 액체 질소 저류 탱크 내에 있어서 상기 액체 질소 공급구 부근의 액체 질소 유로 내에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 제46 구성의 무균 액체 질소 충전 장치이다.
본 발명의 이러한 측면에 의하면, 공급 질소 제균 필터는 액체 저류 탱크 내에 있어서 액체 질소 공급구 부근의 액체 질소 유로 내에 배치되어 있으므로, 액체 질소 저류 탱크가 액체 질소에 포함된 균에 의해 오염될 가능성을 최소로 할 수 있다.
본 발명의 제49 구성은, 상기 노즐 제균 필터와 상기 충전 노즐 사이의 상기 액체 질소 유로 및 충전 노즐 내부 중 적어도 하나를 살균하는 공정 또는 액체 질소 유로 및/또는 충전 노즐 살균 수단이 설치된 것을 특징으로 하는 제46~제48 중 어느 하나의 구성의 무균 액체 질소 충전 장치이다.
본 발명의 이러한 측면에 의하면, 상기 노즐 제균 필터와 충전 노즐 사이의 액체 질소 유로 및 충전 노즐 중 적어도 하나를 살균하는 액체 질소 유로 및/또는 충전 노즐 내부 살균 공정 또는 수단이 설치되어 있으므로, 액체 질소 자체와 액체 질소 유로 및 충전 노즐의 무균화를 더욱 확실하게 실현할 수 있다.
본 발명의 제50 구성은, 상기 액체 질소 유로 및/또는 충전 노즐 내부 살균 수단은, 상기 노즐 제균 필터와 상기 충전 노즐 사이의 상기 액체 질소 유로 및 충전 노즐 내부 중 적어도 하나에 설치되며 상기 액체 질소 유로 및 충전 노즐 내부 중 적어도 하나를 가열 살균하는 히터인 것을 특징으로 하는 제49 구성의 무균 액체 질소 충전 장치이다.
본 발명의 제51 구성은, 상기 액체 질소 유로 및/또는 충전 노즐 내부 살균 수단은, 상기 노즐 제균 필터와 상기 충전 노즐 사이의 상기 액체 질소 유로 및 충전 노즐 중 적어도 하나로 전환 가능하게 연통하는 열수 공급원과 건조 가스 공급원이며, 상기 열수 공급원으로부터 열수를 공급함으로써 상기 액체 질소 유로 및 충전 노즐 내부 중 적어도 하나를 살균한 후 상기 건조 가스 공급원으로부터 건조 가스를 공급함으로써 상기 액체 질소 유로 및 충전 노즐 내부 중 적어도 하나를 건조하는 것을 특징으로 하는 제49 구성의 무균 액체 질소 충전 장치이다.
본 발명의 제52 구성은, 상기 액체 질소 유로 및/또는 충전 노즐 내부 살균 수단은, 상기 노즐 제균 필터와 상기 충전 노즐 사이의 상기 액체 질소 유로 및 충전 노즐 중 적어도 하나로 전환 가능하게 연통하는 증기 공급원과 건조 가스 공급원이며, 상기 증기 공급원으로부터 증기를 공급함으로써 상기 액체 질소 유로 및 충전 노즐 내부 중 적어도 하나를 살균한 후 상기 건조 가스 공급원으로부터 건조 가스를 공급함으로써 상기 액체 질소 유로 및 충전 노즐 중 적어도 하나를 건조하는 것을 특징으로 하는 제49 구성의 무균 액체 질소 충전 장치이다.
본 발명의 제53 구성은, 상기 액체 질소 유로 및/또는 충전 노즐 내부 살균 수단은, 상기 노즐 제균 필터와 상기 충전 노즐 사이의 상기 액체 질소 유로 및 충전 노즐 중 적어도 하나로 전환 가능하게 연통하는 살균제 공급원과 건조 가스 공급원이며, 상기 살균제 공급원으로부터 살균제를 공급함으로써 상기 액체 질소 유로 및 충전 노즐 중 적어도 하나를 살균한 후 상기 건조 가스 공급원으로부터 건조 가스를 공급함으로써 상기 액체 질소 유로 및 충전 노즐 중 적어도 하나를 건조하는 것을 특징으로 하는 제49 구성의 무균 액체 질소 충전 장치이다.
본 발명의 제54 구성은, 상기 액체 질소 유로 및/또는 충전 노즐 내부 살균 수단은, 상기 노즐 제균 필터와 상기 충전 노즐 사이의 상기 액체 질소 유로 및 충전 노즐 중 적어도 하나로 전환 가능하게 연통하는 무균수 공급원과 건조 가스 공급원이며, 상기 무균수 공급원으로부터 무균수를 공급함으로써 상기 액체 질소 유로 및 충전 노즐 중 적어도 하나를 살균 세정한 후 상기 건조 가스 공급원으로부터 건조 가스를 공급함으로써 상기 액체 질소 유로 및 충전 노즐 중 적어도 하나를 건조하는 것을 특징으로 하는 제49 구성의 무균 액체 질소 충전 장치이다.
본 발명의 제55 구성은, 상기 충전 노즐을 상기 무균 환경 내부와 무균 환경 외부 사이에서 오르내리게 하는 승강 기구를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 제46 구성의 무균 액체 질소 충전 장치이다.
본 발명의 이러한 측면에 의하면, 충전 노즐을 무균 환경 내부와 무균 환경 외부 사이에서 오르내리게 하는 승강 기구가 설치되어 있으므로, 노즐의 살균을 위하여 노즐의 주변에 설치된 히터나 노즐 제균 필터의 교환 등의 유지보수를 위하여 충전 노즐을 무균 환경 외부로 용이하게 이동시킬 수 있으며, 유지보수 종료 후에는 신속하게 충전 노즐을 무균 환경 내부의 소정의 위치로 복귀시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 플라스틱 보틀 장입 음료 제조 장치의 일 실시예를 모식적으로 나타내는 설명도이다.
도 2는, 도 1의 장치의 일 변형예를 나타내는 설명도이다.
도 3은, 도 1의 장치의 다른 변형예를 나타내는 설명도이다.
도 4는 본 발명에 따른 플라스틱 보틀 장입 음료 제조 장치의 다른 실시예를 모식적으로 나타내는 설명도이다.
도 5는 본 발명에 따른 플라스틱 용기 장입 음료 제조 장치의 다른 실시예를 모식적으로 나타내는 설명도이다.
도 6은 실시예 1에서 사용한 플라스틱 보틀을 나타내는 도면이다.
도 7은 봉입 질소량과 보틀 내압의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 8은 변위량과 보틀 가로 압축 강도의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 9는 본 발명에 따른 용기 장입 음료의 제조 장치의 다른 실시예를 모식적으로 나타내는 설명도이다.
도 10은, 도 9의 장치의 일 변형예를 나타내는 설명도이다.
도 11은, 도 9의 장치의 다른 변형예를 나타내는 설명도이다.
도 12는 본 발명에 따른 용기 장입 음료의 제조 장치의 다른 실시예를 모식적으로 나타내는 설명도이다.
도 13은 본 발명에 따른 무균 액체 질소 충전 장치의 일 실시예를 나타내는 모식도이다.
도 14는 본 발명에 따른 무균 액체 질소 충전 장치가 적용되는 용기 장입 식품의 무균 충전 장치의 일례를 나타내는 모식도이다.
도 15는 본 발명에 따른 무균 액체 질소 충전 장치의 다른 실시예를 나타내는 모식도이다.
도 16은 본 발명에 따른 무균 액체 질소 충전 장치의 다른 실시예를 나타내는 모식도이다.
도 17은 본 발명에 따른 무균 액체 질소 충전 장치가 적용되는 용기 장입 식품의 무균 충전 장치의 일례를 나타내는 모식도이다.
[발명을 실시하기 위한 최선의 형태]
이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다.
도 1~도 5는 본 발명의 제조 방법을 실시하기 위한 각종 장치의 실시예를 모식적으로 나타내는 설명도이다. 이들 실시예는 상기 제1~ 제12 구성에 대응하는 것이다.
본 발명이 적용되는 용기는 PET 보틀, 기타 폴리에스테르 보틀 등의 플라스틱 보틀 및 보틀캔 등의 얇은 금속 재질의 캔이다. 또한 본 발명이 적용되는 음료는, 플라스틱 보틀에 채워서 상온 유통되는 비탄산 음료, 예를 들면 청량 음료수, 미네랄 워터, 우유, 유제품 음료 등이다.
본 실시예에 관련된 방법은, 플라스틱 보틀 등 용기의 적어도 내면을 살균하는 용기 살균 공정과, 음료를 살균하는 음료 살균 공정과, 상기 살균된 음료를 상기 살균된 용기에 1~40℃의 온도로 충전하는 충전 공정과, 음료가 충전된 용기를 살균된 캡으로 밀봉하는 밀봉 공정과, 밀봉 후의 용기의 내압을 양압으로 유지하기 위하여 밀봉 전에 행해지는 용기 내압 양압 유지 공정을 구비하고, 상기 용기 살균, 충전 공정, 용기 내압 양압 유지 공정 및 밀봉 공정은 모두 무균 공간 내에서 행해진다.
여기에서, 무균 공간은 용기 반입을 위한 출입구가 설치된 작업실 내부의 일부 공간을 둘러싸서 밀봉 공간으로 하고, 이 밀봉 공간 내부에 양압의 무균 공기를 도입하여 무균 상태가 유지되도록 한 공간을 의미한다.
이 방법을 실시하기 위한 장치의 일 실시예를 도 1에 나타낸다. 이 장치(1)는 용기의 반송 방향으로 순서대로 용기 세정 장치(2), 용기 살균 장치(3), 충전 장치(4), 캡퍼(5), 워머(warmer; 6)를 구비한다. 충전 장치(4)는 캡 살균 장치(8) 및 내용액을 저장하는 헤드 탱크 유닛(9)에 접속되어 있다. 용기 살균 장치(3), 충전 장치(4) 및 캡퍼(5)는 무균 공간(10) 내에 배치되어 있으며, 용기 세정 장치(2), 캡 정렬 장치(7) 및 캡 살균 장치(8)는 외부 환경 제어 공간(11)에 배치되어 있다. 여기에서, 외부 환경 제어 공간은 무균 상태를 소정의 클래스 이하가 되도록 제어된 작업실 또는 작업실의 일부를 구획한 공간 등의 외부 환경을 의미한다. 외부 환경 제어 공간으로는 클래스 10만 이하의 것이 바람직하고, 예를 들면 클린 룸도 바람직한 외부 환경 제어 공간이다.
외부에서 반송된 용기는 우선 용기 세정 장치(2)에 의해 그 내외면이 세정된 후 용기 살균 장치(3)로 이송되어, 용기의 적어도 내면, 바람직하게는 내외면이 살균된다. 용기의 살균은, 예를 들면 용기 표면에 온수를 산포하거나 또는 증기를 접촉시켜서 용기의 살균 대상 표면이 60℃ 이상, 바람직하게는 65℃ 이상이 되도록 하여 행할 수 있다.
용기의 살균을 종료한 후 용기는 충전 장치로 이송되어, 여기에서 헤드 탱크 유닛(9)에 보유된 음료가 용기 내부로 충전된다. 헤드 탱크 유닛(9) 중에는 1~40℃의 온도 범위의 소정의 온도로 가온된 내용액이 저장되어 있다.
헤드 탱크 유닛(9)은 용기 내압 양압 유지 장치(13)를 개재시켜서 음료 살균 장치(l2)에 접속되어 있다. 용기 내압 양압 유지 장치(13)는 밀봉 후의 용기 내압을 양압으로 유지하기 위한 용기 내압 양압 유지 공정을 용기의 밀봉 전에 행하기 위한 장치이며, 질소 가스를 무균화하는 무균화 필터(14)와 질소 가스 용해 장치(15)로 구성되어 있다. 음료는 음료 살균 장치(12)에서 소정의 살균 온도로 가열되어 살균된 후 냉각되며, 용기 내압 양압 유지 장치(13)의 질소 가스 용해 장치(15)로 공급된다. 질소 가스 용해 장치(15)로는 무균화 필터(14)를 개재시켜서 무균화된 질소 가스가 보내지며, 살균된 내용액에 과용해된다. 즉, 상온 이하의 온도에서 또는 가압하에서 질소 가스를 음료에 접촉시킴으로써 질소 가스는 강제적으로 음료에 용해된다. 이 용해 방법은, 예를 들면 상기 특허 문헌 2 등에 의해 공지된 것이며, 질소 가스 용해 장치(15)로서는 공지된 카보네이터나, 배관 중에서 질소 가스를 미세 기포화하여 음료 중에 주입하는 마이크로 버블, 배관 중에 오리 피스나 벤추리를 설치하여 주입된 질소 가스를 음료에 교반 혼합하는 스테틱 믹서 등을 사용할 수 있다.
그러나, 가스의 봉입 압력은 플라스틱 보틀이 음료에 봉입된 질소 가스의 기화에 의해 팽창되어 압력이 저하되므로, 이를 감안하여 가해져야 한다.
이와 같이 질소 가스 용해 장치(15)에서 질소 가스가 용해된 내용액은 헤드 탱크 유닛(9)으로부터 충전 장치(4)로 공급되어, 용기 살균 장치(3)로부터 이송된 용기에 충전된다. 이때의 충전 온도는 1~40℃의 범위의 소정의 온도이다. 한편 도시하지 않은 캡 공급원으로부터 공급된 캡이 캡 정렬 장치(7)를 통하여 캡 살균 장치(8)에 의해 공지된 방법으로 살균되어, 충전 장치(4)로 공급되어서 내용액이 충전된 직후의 용기의 입구부에 씌워진다.
캡이 씌워진 보틀은 즉시 캡퍼(5)로 이송되어 용기는 캡으로 밀봉된다. 이때 용기의 헤드 스페이스는 상압이므로 음료에 용해된 질소 가스가 기화되어 밀봉 후의 헤드 스페이스 내압이 양압이 된다. 필요한 용기의 강도를 얻기 위하여 적당한 헤드 스페이스 내압은 102~301KPa이다.
밀봉된 용기는 워머(6)로 이송되어 소정의 온도로 가온된 후 제품으로서 출시된다.
도 2 및 도 3은, 도 1에 도시한 실시예의 장치의 변형예를 나타내는 설명도이다. 도 2~도 4에서, 도 1과 동일한 구성 요소는 동일한 부호를 부여했으며, 상세한 설명을 생략한다.
도 2에 도시한 장치는 내압 양압 유지 장치(13)의 질소 가스 용해 장치(16) 가 헤드 탱크 유닛을 겸용하고 있다는 점에서 도 1에 도시한 장치와 상이하며, 그 밖의 구성 및 작용은 도 1에 도시한 장치와 동일하다.
도 3에 도시한 장치는 헤드 탱크 유팃(9)이 질소 가스 용해 장치(15)의 전단에 배치되어 있으며, 음료 살균 장치에 직접 연결되어 있다는 점에서 도 1에 도시한 장치와 상이하며, 그 밖의 구성 및 작용은 도 1에 도시한 장치와 동일하다.
도 4에 도시한 장치는, 용기 내압 양압 유지 장치가 액체 질소 충전 장치(18)라는 구성에 있어서 도 1에 도시한 장치와 상이하며, 그 밖의 구성 및 작용에 있어서는 도 1의 장치와 동일하다.
액체 질소 충전 장치(18)는 음료를 용기에 충전 후 밀봉 전에 무균화된 액체 질소를 용기의 헤드 스페이스 내에 충전하는 장치이다. 액체 질소 가스의 헤드 스페이스로의 충전법으로서는, 유하, 적하, 분무 등 여러 가지 방법이 있지만, 봉입 효율 등의 점에서 적하가 바람직하다.
음료를 충전 후 용기의 헤드 스페이스에 액체 질소를 충전한 후 즉시 캡퍼에 의해 밀봉하면, 기화된 액체 질소가 헤드 스페이스 내에 충만해지고, 헤드 스페이스가 양압이 된다. 이 방법에 의해, 102~30lKPa의 범위인 적당한 내압이 얻어진다.
도 5에 도시한 장치는, 도 1에 도시한 장치에 액체 질소 충전 장치(18)가 추가되어 있으며, 그 밖의 구성은 도 1의 장치와 동일하다. 이 장치로는 질소 가스 과용해 장치와 액체 질소 충전 장치를 같이 사용함으로써, 적은 질소량으로 정확한 내압이 얻어진다.
실시예 1
가열 멸균한 물(UHT 살균 장치에서, 예열 80℃, 본 살균 l35℃, 30초간 유지, 냉각 25℃)은 질소 가스를 흡수하는 장치를 이용하고, 필터 여과 멸균(재질: PTFE 0.2미크론 필터, 스팀 멸균 처리됨)된 질소 가스가 채워진 탱크 중에서 박막 유하 방식으로 흡수 처리하였다. 처리 조건은 탱크 용량 71L이며, 수온 25℃, 압력 0.5MPa 및 0.3MPa, 매분 2L/min으로 처리하였다. 한편, 흡수 장치 내부 및 액송액 배관 및 이송 가스 배관은 미리, 가열 멸균해 두었다. 가압 흡수 처리한 물은 미리 멸균해 둔 도 6에 도시한 500m1 탄산 가스형 보틀(평균 두께 0.2mm, 총 내용량 520ml)에, 510m1 충전(헤드 스페이스량 10ml)하고, 충전 30초 후에 캡핑하여 밀봉한 후, 내압을 측정한 결과, 하기와 같았다.
[표 1]
Figure 112008009433304-pct00001
상기 제조 방법 및 장치를 이용하여 제조된 제품의 미생물 검사를 행하였다. 제품을 30℃, 2주일 보존 후 내용물의 미생물 변패 상태를 미생물 검사(전량 멤브레인 필터(내용물을 전량 여과 후, 표준 한천 배지상에서 30℃, 1주일 보존하고, 멤브레인 필터, 재질, 셀룰로오스 혼합 에스테르, 공경 0.45μm, 위의 콜로니 수를 계측))에 의해 판정하였다. 그 결과, 검출 콜로니 수는 0이며, 제품의 무균성이 유지되어 있었다.
실시예 2
PET 보틀에 가열 멸균한 물(UHT 살균 장치에서, 예열 80℃, 본 살균 135℃, 30초간 유지, 냉각 20℃)을, 미리 멸균해 둔 도 6에 도시한 500m1 탄산 가스형 보틀(평균 두께 0.2mm, 총 내용량 520ml)에, 510m1 충전(헤드 스페이스량 10ml)하고, 그 후, 필터를 통하여 여과 멸균(재질: PTFE 0.2미크론 필터, 스팀 멸균 처리 후, 건조한 것) 처리한 액체 질소를 표 2에 나타내는 양만으로 충전하고, 즉시 멸균해 둔 캡으로 밀봉하였다. 보틀 내압을 측정한 결과, 표 2에 나타내는 보틀 내압이 되었다.
상기 제조 방법 및 장치를 이용하여 제조한 제품의 미생물 검사를 행하였다. 제품을 30℃, 2주일 보존 후 내용물의 미생물 변패 상태를 미생물 검사(전량 멤브레인 필터(내용물을 전량 여과 후, 표준 한천 배지상에서 30℃, 1주일 보존하고, 멤브레인 필터, 재질, 셀룰로오스 혼합 에스테르, 공경 0.45μm, 위의 콜로니 수를 계측))에 의해 판정하였다. 그 결과, 검출 콜로니 수는 0이며, 제품의 무균성이 유지되어 있었다.
[표 2]
Figure 112008009433304-pct00002
실시예 3
PET 보틀에 가열 멸균한 물(UHT 살균 장치에서, 예열 80℃, 본 살균 135℃, 30초간 유지, 냉각 25℃, 이어서 무균 탱크 내에서 필터 여과 멸균 처리한 질소 가스로 버블링하고 30lKPa로 유지)을 미리 멸균해 둔 도 6에 도시한 500m1 탄산 가스형 보틀(평균 두께 0.2mm, 총 내용량 520ml)에, 510m1 충전(헤드 스페이스량 10ml)하고, 그 후, 필터를 통하여 여과 멸균(재질: PTFE 0.2미크론 필터, 스팀 멸균 처리 후, 건조한 것) 처리한 액체 질소를 20mg 충전하고, 즉시 멸균해 둔 캡으로 밀봉하였다. 보틀 내압을 측정한 결과 평균 30lKPa의 보틀 내압이 되었다.
상기 제조 방법 및 장치를 이용하여 제조한 제품의 미생물 검사를 행하였다. 제품을 30℃, 2주일 보존 후 내용물의 미생물 변패 상태를 미생물 검사(전량 멤브레인 필터(내용물을 전량 여과 후, 표준 한천 배지상에서 30℃, 1주일 보존하고, 멤브레인 필터, 재질, 셀룰로오스 혼합 에스테르, 공경 0.45μm, 위의 콜로니 수를 계측))에 의해 판정하였다. 그 결과, 검출 콜로니 수는 0이며, 제품의 무균성이 유지되어 있었다.
실시예 4
상기 500m1용 구형 페트병(평균 두께 0.2mm)에 대하여, 이와 같이 얻어진 보틀 내압과 보틀 가로 압축 강도의 관계의 결과를 표 3에 나타낸다.
표 3에서, 변위량은 그 행에 기재된 보틀 가로 압축 강도에 의해 보틀을 가로 방향으로 압축할 경우 보틀이 가로 방향으로 변형되는 양(mm)을 나타낸다. 보틀을 3mm 변형시키기 위해서는 보틀 내압이 154.2KPa(질소 봉입량 12.3ml)일 경우 43.8N의 가로 압축 강도가 필요함을 나타낸다.
[표 3]
가로 압축 강도(변위량 3mm의 강도)
Figure 112008009433304-pct00003
이러한 결과로부터, 질소 가스를 넣어 밀봉함으로써 보틀의 헤드 스페이스를 양압으로 함으로써, 보틀의 강도가 향상되고, 소정의 보틀 강도를 얻기 위하여 필요한 보틀의 두께를 종래보다 얇게 할 수 있고, 그만큼 보틀을 경량화할 수 있음을 알 수 있다. 구체적으로는, 자동 판매기에서 플라스틱 보틀을 판매하기 위하여 필요한 보틀 강도를 얻기 위하여 종래에는 보틀의 두께를 0.2mm정도로 해야했지만, 본 발명에 의하면 이 두께를 0.15mm 정도로 감소시킬 수 있다.
다음에 본 발명의 다른 실시예에 대하여 설명한다. 이들 실시예는 상기 제13~20의 구성에 대응하는 것이다.
도 9~도 12는 본 발명의 제조 방법을 실시하기 위한 각종 장치의 실시예를 모식적으로 나타내는 설명도이다.
본 발명의 방법은, 용기의 적어도 내면을 살균하는 용기 살균 공정과, 내용액을 살균하는 내용액 살균 공정과, 살균한 내용액을 1~10℃로 냉각하는 공정과, 냉각된 내용액에 101~201kPa의 압력으로 무균화한 질소 가스를 용해 또는 과용해시키는 공정과, 질소 가스가 과용해된 내용액을 상압하(대기압 1OlkPa하)에서 용기에 충전하는 충전 공정과, 내용액이 충전된 용기를 살균된 캡으로 밀봉하는 밀봉 공정과, 상기 밀봉된 용기를 15~30℃로 가온하는 공정을 구비하고, 상기 용기 살균 공정, 충전 공정 및 밀봉 공정은 모두 무균 공간 내에서 행해진다.
이 방법을 실시하기 위한 장치의 일 실시예를 도 9에 나타낸다. 이 장치(101)는 용기의 반송 방향으로 순서대로 용기 세정 장치(102), 용기 살균 장치(103), 충전 장치(104), 캡퍼(105), 워머(106)를 구비한다. 충전 장치(104)는 캡 살균 장치(108) 및 내용액을 저장하는 헤드 탱크 유닛(109)에 접속되어 있으며, 용기 세정 장치(102), 캡 정렬 장치(107) 및 캡 살균 장치(108)는 외부 환경 제어 공간(111) 내부에 배치되어 있다. 여기에서 외부 환경 제어 공간은, 무균 상태가 소정의 클래스 이하가 되도록 제어된 작업실 또는 작업실의 일부를 구획한 공간 등의 외부 환경을 의미한다.
외부로부터 반송된 용기는 우선 용기 세정 장치(102)에 의해 그 내외면이 세정된 후 용기 살균 장치(103)로 이송되어, 용기의 적어도 내면, 바람직하게는 내외면이 살균된다. 용기의 살균은, 예를 들면 용기 표면에 온수 또는 가열 살균 약제를 산포하거나 또는 증기를 접촉시킴으로써 보틀의 살균 대상 표면이 60℃ 이상, 바람직하게는 65℃ 이상이 되도록 하여 행할 수 있다.
용기의 살균을 종료한 후 용기는 필요에 따라서 세정되어, 충전 장치(104)로 이송되어, 여기에서 헤드 탱크 유닛(109)에 보유된 내용액이 용기 내부로 충전된다. 헤드 탱크 유닛에는 1~10℃의 온도 범위의 소정의 온도로 냉각된 내용액이 저장되어 있다.
헤드 탱크 유닛(109)은 질소 가스 용해 장치(115)를 개재시켜서 내용액 살균 장치(112)에 접속되어 있다. 내용액은 내용액 살균 장치(112)에서 소정의 살균 온도로 가열되어서 살균된 후 냉각 장치(113)에 의해 1~10℃, 바람직하게는 1~5℃의 온도 범위의 소정 온도로 냉각되어, 질소 가스 용해 장치(115)로 공급된다. 질소 가스 용해 장치(115)에는 무균화 필터(114)를 통하여 무균화된 질소 가스가 보내지며, 101~20lkPa의 압력으로 살균된 내용액에 용해 또는 과용해된다. 즉, 상온 이하의 온도에서 또는 상압(대기압) 또는 가압하에서 질소 가스를 음료에 접촉시킴으로써 질소 가스는 내용액에 용해되거나, 또는 강제적으로 내용액에 용해된다. 이 용해 방법은, 예를 들면 특공 소 58-55079호 공보 등에 의해 공지되어 있으며, 질소 가스 용해 장치(115)로서는, 공지된 카보네이터나, 배관 중에서 질소 가스를 미세 기포화하여 음료 중에 주입하는 마이크로 버블, 배관 중에 오리피스나 벤추리를 설치하여 주입한 질소 가스를 내용액에 교반 혼합하는 스테틱 믹서 등을 사용할 수 있다. 질소 가스의 압력은 131~181kPa가 바람직하고, 151kPa(+50kPa의 가압)가 보다 바람직하다.
이와 같이 질소 가스 용해 장치(115)에서 질소 가스가 용해 또는 과용해된 내용액은 101~201kPa의 공급 압력으로 헤드 탱크 유닛(109)으로부터 충전 장치(104)에 공급되어, 용기 살균 장치(103)로부터 이송된 용기에 충전된다. 이때의 충전 온도는 1~1O℃의 온도 범위의 소정의 온도이다. 이 경우, 충전 노즐의 말단부와 용기의 입구부 사이에는 일정한 간격이 있지만, 공급 압력이 101~20lkPa와 대기압에 대하여 미세한 양압이므로, 내용액의 발포나 비산이 지극히 적고, 내용액은 안정적인 상태로 용기에 충전된다. 한편, 도시하지 않은 캡 공급원으로부터 공급된 캡이 캡 정렬 장치(107)를 통하여 캡 살균 장치(108)에 의해 공지된 방법으로 살균되어, 충전 장치(4)에 공급되어 내용액을 충전한 직후의 용기의 입구부에 씌워진다.
캡이 씌워진 용기는 밀봉 장치를 구성하는 캡퍼(105)로 즉시 이송되어, 용기는 캡으로 밀봉된다. 이때 헤드 스페이스는 상압이므로, 내용액 중에 용해된 질소 가스가 기화되어 밀봉 후의 헤드 스페이스 내압이 양압이 된다.
밀봉된 용기는 워머(106)로 이송되어 15~30℃의 온도 범위의 소정의 온도로 가온된 후 제품으로서 출시된다. 이 가온에 의해, 내용액에 용해된 질소 가스는 기화가 더욱 촉진되어, 헤드 스페이스의 내압을 더욱 양압이 되도록 한다.
도 10 및 도 11은, 도 9에 도시한 실시예의 장치의 변형예를 나타내는 설명도이다. 도 10 및 도 11에서, 도 9와 동일 구성 요소는 동일 부호로 나타내며, 상세한 설명을 생략한다.
도 10에 도시한 장치는 질소 가스 용해 장치(116)가 헤드 탱크 유닛을 겸용하고 있다는 점에서 도 9에 도시한 장치와 상이하며, 그 밖의 구성 및 작용은 도 9 에 도시한 장치와 동일하다.
도 11에 도시한 장치는 헤드 탱크 유닛(109)이 질소 가스 용해 장치(115)의 전단에 배치되어 있으며, 냉각 장치(113)를 개재시켜서 내용액 살균 장치(112)에 연결되어 있다는 점에서 도 9에 도시한 장치와 상이하며, 그 밖의 구성 및 작용은 도 9에 도시한 장치와 동일하다.
본 발명의 일 측면에 있어서는, 본 발명의 방법은 용기의 적어도 내면을 살균하는 용기 살균 공정과, 내용액을 살균하는 내용액 살균 공정과, 살균된 내용액을 1~1O℃로 냉각하는 공정과, 냉각된 내용액에 원하는 압력을 초과하는 압력으로 무균화한 질소 가스를 과용해시키는 공정과, 질소 가스가 과용해된 내용액을 101~20lkPa의 소정 압력으로 감압하여 저장하는 공정과, 저장된 내용액을 101~20lkPa의 공급 압력으로 용기에 충전하는 충전 공정과, 내용액이 충전된 용기를 살균된 캡으로 밀봉하는 밀봉 공정과, 상기 밀봉된 용기를 15~30℃로 가온하는 공정을 구비하며, 상기 용기 살균 공정, 충전 공정 및 밀봉 공정은 모두 무균 공간 내에서 행해진다.
도 12는 본 발명의 상기 방법을 실시하기 위한 장치의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 12의 장치에 있어서는, 구성 부품의 구성은 도 9의 실시예와 동일하지만, 도 9의 실시예에 있어서는 질소 가스 용해 장치(115)에 있어서 질소 가스는 101~20lkPa의 압력으로 내용액에 압입되어, 헤드 탱크 유닛(109) 내부의 압력도 101~201kPa로 유지되어 있는 것에 비하여, 도 12의 실시예에 있어서는, 질소 가스 용해 장치(115)에 있어서 질소 가스는 소정 압력을 초과하는 압력, 즉 대기압을 초과하는 압력으로 내용액에 압입될 뿐 헤드 탱크 유닛 내부의 압력은 101~20lkPa로 유지된다는 점에서 상이하다. 도 12의 실시예에 있어서는, 헤드 탱크 유닛(109) 내부가 101~201kPa의 소정 압력으로 유지되어 있으므로, 질소 가스 용해 장치(115)로부터 헤드 탱크 유닛(109)으로 이송된 내용액은 그 압력이 101~20lkPa로 감압되어, 이 압력으로 충전 장치(104)에 공급된다.
본 발명에 의하면 발명의 효과에 기재된 모든 효과가 있을 수 있을 뿐만 아니라, 종래의 억셉테이크 충전 설비에 사용하는 충전 노즐을 사용할 수 있으므로, 설비를 대폭 변경할 필요가 없어서 유리하다.
실시예
10℃의 녹차 음료에, 무균화된 질소 가스를 301kPa로 과용해시킨 후, 131kPa까지 감압 및 압력 조정을 행하고 저류 탱크에 축적하였다. 이 녹차를, 총 부피 530m1, 헤드 스페이스 30m1의 PET 보틀 용기에 충전한 결과, 녹차로부터 조금 발포되었지만, 액이 용기로부터 분출되지 않았다. 밀봉 후, 25℃까지 가온하여 용기의 내압을 측정한 결과, 125kPa(대기압을 10lkPa로 할 경우 +24kPa의 양압)이 되었다. 게다가 이 용기를 5℃로 냉각해도, 용기가 팽창된 상태로 양압인 것을 확인할 수 있었다. 그리고, 이 용기를 35℃ 하에서 2주일 동안 보관한 결과, 내용물에 미생물은 확인되지 않았으며, 변패가 없이 양호한 것을 확인할 수 있었다.
이어서, 본 발명의 무균 액체 질소 충전 방법 및 장치의 실시예에 대하여 설명한다. 이 실시예는 상기 제21~45의 구성에 대응하는 것이다.
본 발명의 무균 액체 질소 충전 방법이 적용되는 용기 장입 식품의 무균 충전 시스템은, 플라스틱 보틀 등 용기의 내외면, 적어도 내면을 살균하는 용기 살균 장치(린서)와, 살균된 용기에 식품을 충전하는 식품 충전 장치(필러)와, 식품이 충전된 용기를 캡으로 밀봉하는 밀봉 장치(캡퍼)를 구비하며, 이들 린서, 필러, 캡퍼는 모두 무균 환경 내에 배치되어 있다.
이 무균 충전 시스템에 있어서는, 무균 환경 내부의 무균 상태를 유지하기 위하여, 무균 환경 내부의 린서, 필러, 캡퍼 등의 각 장치 및 무균 환경을 형성하는 주위 내벽면을 정기적으로 살균 세정하는 장치를 구비하며, 이 살균 세정을 위하여, 약액, 증기, 열수 등을 사용한다.
도 14는 본 발명에 따른 무균 액체 질소 충전 방법을 실시하기 위한 장치의 일례로서, 무균 환경하에서 PET 보틀에 음료를 충전하는 장치를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 14에서, 무균 음료 충전 장치(210)는 음료를 PET 보틀에 충전하기 위한 충전 장치로서, PET 보틀의 반송 방향의 순서대로 보틀의 내외면, 적어도 내면을 살균하는 보틀 린서(211), 필러(212), 캡퍼(213), 보틀을 2열로 분배하기 위한 분배 장치(214)가 배열되어 있다. 음료 충전 장치(210)는 강판으로 형성된 커버(215)에 의해 덮여있으며, 이 커버(215)에 의해 무균 환경을 구성하는 박스(216)가 형성된다.
한편, 커버(215)에는 보틀 도입구(215a)와 보틀 배출구(215b)가 형성되어 있지만, 박스(216)는 실질적으로 밀폐되어 있다. 무균 환경 내부는 양압의 무균 공 기로 채워져서 무균 상태를 유지하고 있다.
무균 환경 살균 장치(230)는 박스(216) 내에서 열수를 산포하는 수단을 구성하는 복수의 회전 노즐(202) 및 복수의 고정 노즐(203)을 구비하고 있다. 회전 노즐(202)은 스프레이 볼로 형성되며, 분사구가 아래쪽을 향하며 박스(216) 내의 상부에 배치되어 있다. 고정 노즐(203)은 플콘 노즐로 형성되며, 분사구가 비스듬히 위쪽을 향하며 박스(216) 안의 하부의 바닥면 부근에 배치되어 있다. 회전 노즐(202) 및 고정 노즐(203)은 각각 배관(204)에 의해 밸브(207) 및 가온 히터(206)를 개재시켜서 열수 공급원(205)에 접속되어 있으며, 상기 공급원(205)으로부터 열수를 공급받을 수 있다.
이 장치를 사용하여 살균을 행할 경우에는, 밸브(207)를 조작하여 배관(204)을 열수 공급원(205)에 접속시킨다. 열수 공급원(205)으로부터의 물은 가온 히터(206)에 의해 가온되어, 배관(204)을 경유하여 박스(216) 내의 회전 노즐(202) 및 고정 노즐(203)에 공급되며, 이들 노즐(202, 203)로부터 박스 내에 산포된다. 산포된 열수는 박스(216) 내의 보틀 린서(211), 필러(212), 캡퍼(2L3), 분배 장치(214) 등의 기기의 외부 표면, 박스(216) 의 내벽면 및 보틀 린서(211)에 열수를 공급하는 라인 배관(도시하지 않음) 등의 살균 대상 표면의 대부분에 산포된다. 산포된 열수는 살균 대상 표면의 대부분을 젖게 함으로써, 이 부분을 살균하는 동시에, 증발된 수증기가 박스(216) 내에 충만되어, 열수에 의해 젖지 않은 부분을 포함하는 전체 살균 대상 표면에 접촉함으로써 추가적인 살균이 행해진다. 이 열수의 산포를 소정 시간 계속함으로써 전체 살균 대상 표면이 완전히 살균된다. 이 경우 환경 관리 공간의 내벽면인 박스(216)의 내벽면도 전체면이 기기 표면과 동일하게 충분히 살균된다.
살균 온도는 살균 대상 표면이 65℃ 이상으로 하고, 100℃ 이하, 바람직하게는 대기압하에서 실시하므로 96℃ 미만이 되도록 열수의 가온을 조절한다.
한편, 도 14의 예에서는 무균 환경 내의 각 장치의 살균에 열수를 이용하고 있지만, 증기, 약액, 무균수에 의해 살균할 수도 있다.
음료의 충전 후 밀봉 전의 보틀의 헤드 스페이스에 무균 액체 질소를 넣어 밀봉하는 무균 액체 질소 충전 장치(201)는 필러(212)와 캡퍼(213) 사이의 무균 환경 내부 공간에 설치되어 있으며, 무균 액체 질소 충전 장치(201)의 무균 액체 질소 저류 탱크(20)를 포함하는 구성 요소의 일부는 보호 커버(23)에 의해 덮여 있다.
도 13은 무균 액체 질소 충전 장치(201)를 모식적으로 나타내는 도면이다.
무균 액체 질소 충전 장치(201)는 무균 충전 시스템의 상기 박스(216)(도 14)에 의해 형성되는 무균 환경 내에 배치되는 액체 질소 저류 탱크(20)와, 저류 탱크(20)로부터 충전 노즐(24)에 이르는 액체 질소 유로(25)을 구비하며, 액체 저류 탱크(20)와 액체 질소 유로(25) 및 충전 노즐(24)은 내수성, 내약품성 재질로 형성되는 상자형 또는 통형 보호 커버(23)에 의해 둘러싸여 있으며, 이 보호 커버(23)에 의해 무균 환경 내부의 살균 세정을 위하여 산포되는 약제나 세정으로부터 차폐되어 있다. 한편, 도시한 예에서는 충전 노즐(24) 자체는 보호 커버(23)의 아랫면에서 아래쪽으로 돌출되어 있다. 무균 액체 질소 저류 탱크(20)는 액체 질 소 유로(22)를 통하여 무균 환경 외부에 배치된 액체 질소 공급원(21)에 접속되어 있으며, 액체 질소 유로(22)에는 개폐 밸브(27)가 개재 및 장착되어 있다. 액체 질소 공급원(21)은 또한 상류의 액체 질소 공급 배관(26)을 통하여 외부로부터 액체 질소가 공급되도록 구성되어 있으며, 이 액체 질소 공급 배관(26)에는 세균 이외의 비교적 큰 불순물을 제거하기 위한 불순물 수거용 스트레이너(57)가 개재 및 장착되어 있다.
액체 질소 유로(22)의 하류측의 말단부는 액체 질소 저류 탱크(20) 내의 액체 질소 액면 위에 근접하게 배치되어 액체 질소 공급구(22a)를 형성하며, 개폐 밸브(27)를 ON 상태로 함으로써 액체 질소가 공급구(22a)로부터 액체 질소 저류 탱크(20) 내에 유하된다.
개폐 밸브(27)에는 액체 질소 저류 탱크(20)의 액면 높이를 감시하면서 급액계를 제어하는 제어 배선(45)이 접속되어 있다. 제어 배선(45)에는, 저류 탱크(20)의 액면 높이를 감시하는 액면 모니터(46)와 액면 제어부(53)가 배치되어 있어서, 액면 높이가 소정 수준 이하가 되면 액면 모니터(46)로부터의 신호에 의해 제어부(53)가 동작하여 개폐 밸브(27)의 동작부(27a)를 동작시켜서 개폐 밸브(27)을 ON으로 함으로써 저류 탱크(20)로의 액체 질소 공급을 개시한다. 또한, 액체 질소 공급에 의해 액면 높이가 소정의 수준에 도달하면 액면 높이 모니터(46)로부터의 신호에 의해 제어부(53)가 동작하여 개폐 밸브(27)의 동작부(27a)를 동작시켜서 개폐 밸브(27)를 OFF함으로써 액체 질소 공급을 정지한다.
무균 액체 질소 충전 장치(201)는, 게다가 액체 질소 공급원(21)으로부터 액 체 질소 저류 탱크(20)의 액체 질소 공급구(22a)에 이르는 액체 질소 유로(22)에 배치된 공급 질소 제균 필터(28)와, 보호 커버(23) 내의 공간에 있어서 액체 질소 저류 탱크(20)로부터 충전 노즐(24)에 이르는 액체 질소 유로(25) 또는 충전 노즐(24) 내에 배치된 노즐 제균 필터(29)를 구비한다. 도시한 예에서는, 제균 필터(29)는 충전 노즐(24) 내부에 배치되어 있다.
공급 질소 제균 필터(28)는 액체 질소 저류 탱크(20) 내에 있어서 액체 질소 공급구(22a) 부근의 액체 질소 유로(22) 내에 배치되는 것이, 액체 질소 저류 탱크(20)가 액체 질소에 포함된 세균에 의해 오염될 가능성을 최소로 할 수 있으므로 바람직하지만, 제균 필터(28)는 이에 한정되지 않고, 보호 커버(23)의 외측의 액체 질소 유로(22), 예를 들면 개폐 밸브(27)와 액체 질소 공급원(21) 사이에 배치될 수도 있다. 또한, 공급 질소 제균 필터(28)를 탱크 내에 설치할 때는, 탱크(20)의 유로(22)의 연결부로부터 탱크 내부에 끼워 넣고, 나사 삽입 등의 수단에 의해 장착, 커버(23)의 유로(22) 주변을 개폐 해치 등에 의해 개폐 가능하도록 하면, 공급 질소 제균 필터(28)를 탱크(20) 꺼내어서, 커버(23) 외부에서 세정할 수 있으므로 보다 바람직하다.
액체 질소 저류 탱크(20)로부터 하류의 액체 질소 유로(25)에 있어서, 충전 노즐(24)의 상류측에는 개폐 밸브(31)가 개재 및 장착되어 있어서, 이 개폐 밸브(31)를 OFF함으로써 액체 질소를 충전 노즐(24)로부터 아래쪽을 순차 통과하는 용기(32)의 헤드 스페이스 내로 연속적 또는 간헐적으로 적하할 수 있다.
제2 제균 필터(29)와 충전 노즐(24) 사이의 액체 질소 유로(25) 또는 충전 노즐(24) 내에는 이 액체 질소 유로(25) 및 충전 노즐(24) 내부 중 적어도 하나를 살균하기 위한 살균 수단을 구성하는 액체 질소 유로 살균용 배관(33)의 말단 개구부가 개구되어 있다. 도시한 예에서는, 배관(33)은 충전 노즐(24) 내에 개구되어 있다. 액체 질소 유로 살균용 배관(33)은 상류측에서 유로 살균용 유체 공급관(34)과 유로 건조용 가스 공급관(35)으로 분지되어 있으며, 유로 살균용 유체 공급관(34)은 유로 살균용 유체인 열수, 증기, 약액, 또는 무균수의 공급원(36)에 접속되어 있으며, 유로 건조용 가스 공급관(35)은 가열된 질소 가스 등의 유로 건조용 가스 공급원(37)에 접속되어 있다. 유로 살균용 유체 공급관(34)에는 개폐 밸브(38)가 개재 및 장착되어 있으며, 유로 건조용 가스 공급관(35)에는 개폐 밸브(39)가 개재 및 장착되어 있다. 또한, 개폐 밸브(38)의 상류에는 제균 필터(40)가 개재 및 장착되어 있으며, 개폐 밸브(39)의 상류에는 제균 필터(41)가 개재 및 장착되어 있다.
제균 필터(28, 29, 40, 41) 및 후술하는 제균 필터(51)로서는, 예를 들면 상기 특개 2000-185710호 공보에 기재된 필터 등 공지된 필터를 사용할 수 있다. 즉, 예를 들면 여과 정밀도 0.05~0.5μm 바람직하게는 0.1~0.2μm를 가지는 필터체를 구비함으로써, 미생물 아포(芽胞)를 제거하는 기능을 가진 것이며, 극저온 내성을 가지는 재질의 필터를 사용할 수 있다. 또한, 노즐 제균 필터(29)로서는, 발수성이 높은 액체로 세정할 경우 액 분리가 양호한 소수성 필터를 사용하는 것이 바람직하다.
이어서, 이 무균 액체 질소 충전 장치(201)의 동작에 대하여 설명한다.
액체 질소 저류 탱크(20)에 무균 액체 질소를 저류할 때는, 개폐 밸브(31)를 OFF하고, 개폐 밸브(27)를 ON하여 액체 질소 공급원(21)으로부터 공급된 액체 질소를 제균 필터(28)에 의해 여과한 무균 액체 질소를 액체 질소 저류 탱크(20)로 소정 수준에 도달할 때까지 유하하여 저류한 후 개폐 밸브(27)를 OFF한다.
용기(32)에 무균 액체 질소를 충전할 경우에는, 개폐 밸브(31)를 OFF함으로써 제균 필터(129)에 의해 여과한 무균 액체 질소를 충전 노즐(24)의 액체 질소 적하구(58)로부터 용기(32)의 헤드 스페이스 내에 연속적 또는 간헐적으로 적하한다.
제균 필터(29)를 포함하는 액체 질소 유로(25) 및/또는 충전 노즐(24)을 살균하는 데에는, 용기에 액체 질소를 충전하지 않을 때에는 유로 건조용 가스 공급관(35)의 개폐 밸브(39)를 OFF, 유로 살균용 유체 공급관(34)의 개폐 밸브(38)를 ON으로 함으로써 액체 질소 유로(25) 및/또는 충전 노즐(24)에 소정 시간 액체 질소 살균용 유체를 유실시켜서 액체 질소 유로(25) 및/또는 충전 노즐(24)을 살균한 후, 개폐 밸브(38)를 OFF, 개폐 밸브(39)를 ON으로 함으로써 액체 질소 유로(25) 및/또는 충전 노즐(24)에 건조용 가스를 흘려보내어서 액체 질소 유로(25)를 건조한다.
액체 질소 유로(25)의 주위에는 액체 질소 유로(25) 및/또는 충전 노즐(24)을 가열하기 위한 코일형 히터 등의 히터(43)가 배치되어 있다. 히터(43)는 액체 질소 유로(25) 및/또는 충전 노즐(24)을 열수나 증기로 살균할 경우에, 유로(25)의 열수나 증기로 젖은 부분을 질소 가스로 건조할 때의 서포터의 역할을 함으로써 건조를 보다 조기에, 그리고 확실하게 행하는 기능과, 운전 중의 액체 유로(25) 및/ 또는 충전 노즐(24)의 근처의 장치 부분이 액체 질소에 의해 냉각되어 서리가 부착되는 것을 방지하기 위한 유로 주위부 보온용 히터로서 기능하는 2개의 기능을 수행한다.
히터(43)에는 온도 제어부(44)의 제어 배선(55)이 접속되어 있어서, 히터(43)의 온도를 소정의 온도로 조절하도록 구성되어 있다. 또한, 제균 필터(29)에도 온도 제어부(42)의 제어 배선(56)이 접속되어 있어서, 제균 필터(29)의 온도를 소정의 온도로 조절하도록 구성되어 있다. 열수나 증기로 액체 질소 유로(25) 및/또는 충전 노즐(24)을 살균할 경우는, 예를 들면 온도 120℃로 행하고, 제균 필터(29)의 온도도 이 온도에 도달하는 것을 확인하고, 이 온도로 조절한다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서는, 액체 질소 유로 살균용 배관(33)을 설치하지 않고, 상기 히터(43)의 온도를 상승시킴으로써 액체 질소 유로(25) 및/또는 충전 노즐(24)을 가열 살균하도록 구성할 수도 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 있어서는, 액체 질소 유로(25)를 구성하는 부분의 일부 또는 전부 또는 충전 노즐(24)을 끼워넣고, 나사 삽입 등의 수단에 의해 장치에서 꺼낼 수 있도록 구성하고, 정기적으로 액체 질소 유로(25)의 부분 또는 충전 노즐(24)을 분리하여 무균 환경 외부에서 살균할 수도 있다.
액체 질소 저류 탱크(20)에는, 저류 탱크(20)에 저류된 액체 질소로부터 기화되는 질소 가스를 무균 환경 내부로 배기하기 위한 배기관(47)의 말단부가 개구되어 있다. 이 배기관(47)에는 개폐 밸브(48)가 개재 및 장착되어 있으며, 그 하류측의 배기관(47)에는 제균 필터(51)가 개재 및 장착되어 있다.
개폐 밸브(48)에는 액체 질소 저류 탱크(20) 내의 압력을 감시하면서 배기계를 제어하는 제어 배선(54)이 접속되어 있다. 제어 배선(54)에는 저류 탱크(20)의 압력을 감시하는 압력 모니터(49)와 압력 제어부(50)가 배치되어 있어서, 저류 탱크 내의 압력이 소정 수준 이상이 되면 압력 모니터(49)로부터의 신호에 의해 제어부(50)가 동작하여 개폐 밸브(48)의 동작부(48a)를 동작시켜서 개폐 밸브(48)를 ON으로 함으로써 저류 탱크(20)로부터 기화된 질소 가스의 배기가 시작된다. 이에 의해 제균 필터(51)에 의해 여과되어 무균화된 질소 가스가 무균 환경 내로 배기된다. 또한, 배기에 의해 압력이 소정 수준으로 내려가면 압력 모니터(49)로부터의 신호에 의해 제어부(50)가 동작하여 개폐 밸브(48)의 동작부(48a)를 동작시켜서 개폐 밸브(48)를 OFF함으로써 질소 가스의 배기가 정지된다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 있어서는, 개폐 밸브(48)의 하류측에 도 1에서 파선으로 표시한 배기관(52)을 무균 환경 외부로 도달하도록 배치하고, 기화된 질소 가스를 무균 환경 외부로 배기할 수도 있다.
이어서, 도 15, 도 16 및 도 17을 참조하여 본 발명의 무균 액체 질소 충전 장치의 다른 실시예에 대하여 설명한다. 이 실시예는 상기 제46~55의 구성에 상당하는 것이다.
도 17은 본 발명에 따른 무균 액체 질소 충전 방법을 실시하기 위한 장치의 일례로서, 무균 환경하에서 PET 보틀에 음료를 충전하는 장치를 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 17에서, 도 14와 동일 구성 요소는 동일한 부호로 나타내며 그 설명을 생략한다. 도 17에서, 무균 액체 질소 충전 장치(301)는, 무균 액체 저류 탱크(20)는 무균 환경의 외부에 있으며, 충전 노즐(324)은 무균 환경 내에 배치되어 있다.
도 15는 무균 액체 질소 충전 장치(3O1)를 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 15에서, 도 13과 동일 구성 요소는 동일 부호로 나타내며 그 설명을 생략한다.
무균 충전 시스템의 커버(215)(도 17 참조)에 의해, 그 내측에는 무균 환경(66)이 형성된다. 무균 액체 질소 충전 장치(301)는 액체 질소 저류 탱크(20)와, 저류 탱크(20)로부터 충전 노즐(324)에 이르는 액체 질소 유로(25)와, 충전 노즐(324)을 구비하며, 액체 저류 탱크(20)와 액체 질소 유로(25)는 커버(215)의 외측의 무균 환경 외부 공간(64)에 배치되며, 충전 노즐(324)은 무균 환경(66) 내에서 커버(2l5)에 고정된 충전 노즐 수납 상자(60) 내에 배치되어 있다. 액체 질소 저류 탱크(20)는 상자형 보호 커버(23)로 덮여 있다. 이 보호 커버(23)는 반드시 설치될 필요는 없지만, 액체 질소에 의해 냉각되어 결로나 서리가 생성되는 것을 방지하기 위하여 설치하는 것이 바람직하다. 충전 노즐(324)은 내수성, 내약품성 재질로 형성되는 통형 외벽(324a)에 의해 둘러싸여 있으며, 이 외벽(324a)에 의해 무균 환경 내부의 살균 세정을 위하여 산포되는 약제나 세정수로부터 차폐된다. 외벽(324a)의 정상면은 액체 질소 저류 탱크(20)의 보호 커버(23)의 하면에 용접 등에 의해 고정되어 있다. 무균 액체 질소 저류 탱크(20)는 액체 질소 유로(22)를 개재시켜서 무균 환경 외부(64)에 배치된 액체 질소 공급원(21)에 접속되어 있으며, 액체 질소 유로(22)에는 개폐 밸브(27)가 개재 및 장착되어 있다. 액체 질소 공급원(21)은 또한 상류의 액체 질소 공급 배관(26)을 통하여 외부로부터 액체 질 소가 공급되도록 구성되어 있으며, 이 액체 질소 공급 배관(26)에는 세균 이외의 비교적 큰 불순물을 제거하기 위한 불순물 수거용 스트레이터(57)가 개재 및 장착되어 있다.
도 16은 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 모식도이다. 도 16의 실시예에 있어서, 도 15의 실시예와 동일 구성 요소는 동일 부호로 나타내며, 그 설명을 생략한다.
이 실시예의 장치(301)는 보호 커버(23)의 양측에 세워진 리드 스크류(74)와, 이 리드 스크류(74)와 결합되는 나사 구멍을 가지는 보호 커버(23)의 양 측면에 고정된 전송용 블록(72)으로 형성되는 승강 기구(70)를 구비하고 있다. 리드 스크류(74)는 도시하지 않은 구동 기구에 의해 회전될 수 있다.
이 승강 기구에 의해, 리드 스크류(74)를 회전시켜서 보호 커버(23)를 도면 중 화살표(68) 방향으로 상승시킴으로써, 보호 커버(23)에 고정된 충전 노즐(324)도 상승하므로, 노즐의 살균을 위하여 노즐의 주변에 설치한 히터나 노즐 제균 필터의 교환 등 유지보수를 위하여 충전 노즐을 무균 환경 외부 공간(64)으로 용이하게 이동시킬 수 있다. 유지보수 종료 후에는, 리드 스크류(74)를 역방향으로 회전시키면 충전 노즐(324)이 하강하므로, 신속하게 충전 노즐(324)을 무균 환경(62) 내의 충전 노즐 수납 상자(60) 내의 소정 위치에 복귀시킬 수 있다.
한편, 승강 기구는 상기 리드 스크류(74)와 리드 블록(72)으로 형성되는 기구에만 한정되지 않고, 캠·링크 기구 등 기타의 승강 기구도 사용할 수 있다.
본 발명은 용기 장입 음료, 특히 PET 보틀 등 플라스틱 보틀 장입 또는 금속 보틀캔 장입 상온 유통 비탄산 음료, 예를 들면 청량 음료수, 미네랄 워터, 우유, 유제품 음료 등의 제조에 사용되는 용기의 경량화가 가능한 제조 방법 및 장치로서 이용할 수 있다.

Claims (55)

  1. 삭제
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  13. 용기의 적어도 내면을 살균하는 용기 살균 공정과, 내용액을 살균하는 내용액 살균 공정과, 상기 살균된 내용액에 무균화된 질소 가스를 용해 또는 과용해시키는 공정과, 상기 질소 가스가 용해 또는 과용해된 내용액을 용기에 충전하는 공정과, 내용액이 충전된 용기를 살균된 캡으로 밀봉하는 밀봉 공정을 구비하고, 상기 용기 살균 공정, 충전 공정 및 밀봉 공정은 모두 무균 공간 내에서 행해지고, 상기 충전 공정에 있어서, 충전 노즐과 용기 입구부는 간격이 있으며,
    상기 무균화된 질소 가스를 용해 또는 과용해시키는 공정은 상기 살균된 내용액을 1~10℃로 냉각하는 공정과, 상기 냉각된 내용액에 101~2O1kPa의 압력으로 무균화한 질소 가스를 용해 또는 과용해시키는 공정을 포함하고, 상기 밀봉 공정 후에, 상기 밀봉된 용기를 15~30℃로 가온하는 공정이 행해지는 것을 특징으로 하는, 상온에서 유통되는 용기 장입(裝入) 비탄산-음료의 제조방법.
  14. 삭제
  15. 제13항에 있어서,
    상기 무균화된 질소 가스를 용해 또는 과용해시키는 공정은 상기 살균된 내용액을 1~1O℃로 냉각하는 공정과, 상기 냉각된 내용액에 소정 압력을 초과하는 압력으로 무균화된 질소 가스를 용해 또는 과용해시키는 공정과, 상기 질소 가스가 과용해된 내용액을 101~201kPa의 소정 압력까지 감압하고 저장하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 상온에서 유통되는 용기 장입(裝入) 비탄산-음료의 제조방법.
  16. 삭제
  17. 용기의 적어도 내면을 살균하는 용기 살균 장치와, 내용액을 살균하는 내용액 살균 장치와, 상기 살균된 내용액에 무균화된 질소 가스를 용해 또는 과용해시키는 질소 가스 용해 장치와, 상기 질소 가스가 용해 또는 과용해된 내용액을 용기에 충전하는 충전 장치와, 내용액이 충전된 용기를 살균된 캡으로 밀봉하는 캡퍼를 구비하고, 상기 용기 살균 장치, 충전 장치 및 캡퍼는 모두 무균 공간 내에 배치되고, 상기 충전 장치에 있어서, 충전 노즐과 용기 입구부는 간격이 있으며,
    상기 무균화된 질소 가스를 용해 또는 과용해시키는 장치는 상기 살균된 내용액을 1~1O℃로 냉각하는 냉각 장치와, 상기 냉각된 내용액에 101~201kPa의 압력으로 무균화한 질소 가스를 용해 또는 과용해시키는 질소 가스 용해 장치를 포함하고, 상기 캡퍼 뒤에 상기 밀봉된 용기를 15~30℃로 가온하는 장치가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 상온에서 유통되는 용기 장입(裝入) 비탄산-음료의 제조장치.
  18. 삭제
  19. 제17항에 있어서,
    상기 무균화된 질소 가스를 용해 또는 과용해시키는 장치는 상기 살균된 내용액을 1~1O℃로 냉각하는 냉각 장치와, 상기 냉각된 내용액에 소정 압력을 초과하는 압력으로 무균화한 질소 가스를 용해 또는 과용해시키는 질소 가스 용해 장치와, 상기 질소 가스가 과용해된 내용액을 101~20lkPa의 소정 압력까지 감압하고 저장하는 저장 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는, 상온에서 유통되는 용기 장입(裝入) 비탄산-음료의 제조장치.
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