WO2007007453A1 - 容器詰め飲料の製造方法および装置 - Google Patents

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WO2007007453A1
WO2007007453A1 PCT/JP2006/308372 JP2006308372W WO2007007453A1 WO 2007007453 A1 WO2007007453 A1 WO 2007007453A1 JP 2006308372 W JP2006308372 W JP 2006308372W WO 2007007453 A1 WO2007007453 A1 WO 2007007453A1
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liquid nitrogen
filling
container
flow path
nozzle
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PCT/JP2006/308372
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English (en)
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Takeshi Iwashita
Katsumi Senbon
Yoshiyuki Morita
Original Assignee
Toyo Seikan Kaisha, Ltd.
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    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L2/00—Non-alcoholic beverages; Dry compositions or concentrates therefor; Their preparation
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    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B55/00—Preserving, protecting or purifying packages or package contents in association with packaging
    • B65B55/02—Sterilising, e.g. of complete packages
    • B65B55/025—Packaging in aseptic tunnels
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    • B65B3/04—Methods of, or means for, filling the material into the containers or receptacles
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    • B67C7/00—Concurrent cleaning, filling, and closing of bottles; Processes or devices for at least two of these operations
    • B67C7/0073—Sterilising, aseptic filling and closing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B31/00—Packaging articles or materials under special atmospheric or gaseous conditions; Adding propellants to aerosol containers
    • B65B31/006—Adding fluids for preventing deformation of filled and closed containers or wrappers

Definitions

  • the present invention relates to a manufacturing apparatus for container-packed beverages, and in particular, production of plastic bottles such as PET bottles or canned metal pots, normal temperature non-carbonated drinks such as soft drinks, mineral water, milk, milk drinks, etc.
  • the present invention relates to a manufacturing method and an apparatus capable of reducing the weight of containers used in manufacturing.
  • the sterilized bottles and plastic caps are used to sterilize the sterilized contents in a sterile environment at room temperature (20 to 30).
  • the plastic bottles used in this manufacturing method must have the longitudinal compressive strength required for transporting from the molding to the filling process in an empty bottle, and the product after filling has longitudinal and lateral compressive strengths as well as automatic sales. Vendor strength required when storing and selling on a machine is necessary.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2 0 0 1 3 1 0 1 0 discloses that the bottle is deformed by filling the bottle with a high temperature and then adding liquid nitrogen to make the bottle positive pressure.
  • technology has been disclosed that can prevent and further reduce the weight of the potl ', it is difficult to control the internal pressure of the bottle, and heat-resistant PET bottles that do not require more heat resistance than the PET bottle can be filled.
  • PET bottles for use due to variations in internal pressure, when a relatively high-pressure beverage is filled, the internal pressure causes the bottle to deform abnormally, and this method cannot be applied.
  • Japanese Patent Publication No. 5 8-5 5 0 79 discloses a technique for enclosing nitrogen in an inner solution using a carbonator, but in a metal can that is almost rigid.
  • plastic bottles, which are elastic bodies, are difficult to set to the internal pressure described in this document due to the expansion of the bottle due to the internal pressure.
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and the first object of the present invention is to provide longitudinal and lateral compressive strength of containers necessary for transporting container-packed beverages and vending machines. It is an object of the present invention to provide a novel method and apparatus for producing a container-packed beverage capable of reducing the thickness of the container while maintaining the strength of the vendor required for sales.
  • liquid nitrogen filling apparatus including a liquid nitrogen storage tank and a liquid nitrogen filling nozzle
  • a nitrogen-filled nozzle must be installed inside the sterile environment.
  • the inside of the sterile environment is periodically cleaned and sterilized with chemicals, steam, sterile water, etc.
  • the liquid nitrogen filling device itself must have the ability to be washed and sterilized against such chemicals.
  • Japanese Patent Laid-Open No. 2 00 0-1 8 5 7 10 proposes to provide a sterilization filter at the liquid nitrogen supply port of the storage tank.
  • the nozzle part There is a problem that it is difficult to maintain the sterility of the flow path and it is not possible to guarantee complete sterility.
  • the above document proposes a method for maintaining the sterility of the apparatus by heating and sterilizing the inside of the liquid nitrogen filling apparatus with high-temperature gas, but heating the apparatus requires a lot of energy and time.
  • the second object of the present invention is to provide a liquid nitrogen filling device for filling liquid nitrogen into the container head and space before filling after filling the food in the aseptic filling system for container-packed food.
  • It can be installed in an aseptic environment, and liquid nitrogen sterilization and liquid nitrogen storage tank of liquid nitrogen filling device, liquid nitrogen flow path and sterilization of filling nozzle are reliably realized with a simple and low-cost structure It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for aseptic liquid nitrogen filling that makes it possible.
  • the third object of the present invention is to sterilize a part of the aseptic liquid nitrogen filling device in order to fill the headspace of the container after filling with food before filling in the aseptic filling system for container-packed food.
  • the present inventor filled a plastic bottle with a beverage at normal temperature in aseptic filling, and positively pressurized the internal pressure of the pottor after sealing with nitrogen gas. As a result, it was found that the plastic bottle can be reduced in thickness and weight while maintaining the required strength, and the present invention has been achieved.
  • a first configuration for achieving the first object of the present invention includes a container sterilization step for sterilizing at least an inner surface of a container, an internal solution sterilization step for sterilizing a beverage, and the sterilized beverage including the sterilized beverage.
  • a container internal pressure / positive pressure holding step performed before sealing, and the container sterilization step, the filling step, the container positive pressure maintaining step and the sealing step are all performed in an aseptic space. This is a method for producing a beverage.
  • the container internal pressure after sealing is maintained at a positive pressure in the container internal pressure positive pressure holding step performed before sealing, and the container is filled with a beverage at a chilled region of 1 to 40 ° C.
  • the liquid content after sealing as in the case of high temperature filling
  • Reduced volume due to cooling of the container causes pressure reduction in the head space: and in the case of high-temperature filling, the container deforms and does not return to its original shape, so there is no variation in the internal pressure of the container Therefore, it is possible to always obtain the required container internal pressure stably, and thereby to obtain the required positive pressure required to obtain the required container longitudinal and transverse compressive strength and vendor strength.
  • Postcard-_ _ that part of the container can be thin-weighted. -----. ⁇ ⁇ ⁇ ,.-Also, sterilized nitrogen is added to expel oxygen in the drinking water, and oxygen in the head space is expelled with vaporized nitrogen during filling: at the time of sealing
  • the second constitution of the present invention is a step of filling the container head space with liquid nitrogen sterilized after filling the container with the beverage and before sealing, after filling the container with the positive pressure inside the container. It is a manufacturing method of the container stuffing drink of the 1st composition. '
  • the container positive pressure maintaining step in the container positive pressure maintaining step, the container is filled with a beverage in which sterilized nitrogen gas is dissolved in a sterilized beverage, and then sterilized before sealing.
  • a method for producing a container-packed beverage having a first structure which is a step of filling nitrogen into a head space of a container.
  • the container positive pressure maintaining step is a step of filling a container with a beverage obtained by overdissolving sterilized nitrogen gas in a sterilized beverage.
  • 1 is a method for producing a container-packed beverage according to 1;
  • a fifth configuration of the present invention is the method for producing a container-packed beverage according to any one of the first to fourth configurations, characterized in that the internal pressure of the sealed container is 1.0 ⁇ 2 to 301 KPa It is.
  • a sixth configuration of the present invention includes a container sterilization apparatus that sterilizes at least the inner surface of a container, an internal solution sterilization apparatus that sterilizes an internal solution, and the sterilized internal solution in a sterilized container at 1 to 40 °.
  • the bottle sterilizer, the filling device, the positive / internal pressure holding device and the capper are disposed in a sterile space, and the container-packed beverage manufacturing apparatus is characterized in that
  • the container internal pressure / positive pressure maintaining apparatus is a liquid nitrogen filling apparatus that fills a container with a liquid nitrogen gas sterilized after filling a container and before sealing.
  • the container internal pressure positive pressure holding device is sterilized after filling a container in which a sterilized nitrogen gas is superdissolved in a sterilized drink and before sealing.
  • FIG. 6 is a manufacturing apparatus for a container-packed beverage having six configurations.
  • ⁇ -.-The ninth configuration of the present invention is that the container internal pressure / positive pressure maintaining device of the present invention is a sterilization filter that sterilizes nitrogen gas and a beverage sterilized with sterilized nitrogen gas.
  • Overmelting: 5 A device for producing a container-packed beverage of the sixth configuration characterized in that it is a device that fills the container with the broken beverage ⁇ . -
  • the 10th configuration of the present invention is the container-packed beverage manufacturing apparatus according to any one of the 6th to && 6th features, wherein the internal pressure of the sealed container is 10 02 to 30 l KPa: It is.
  • the first configuration of the present invention is that 'filling temperature is 1 to 40 ° C, and hesidus ... 0 that the internal pressure of the container is maintained at a positive pressure by nitrogen gas sealed in the pace. It is a container characterized.
  • the first configuration of the present invention is a container of the first ⁇ 1 configuration characterized in that the container size is 10 02 to 30 1 KPa-In addition, the first configuration of the present invention
  • the first and third aspects of the present invention are: -5 a container sterilization process for sterilizing at least the inner surface of a container; a content liquid sterilization process for sterilizing a content liquid; and the sterilized content liquid.
  • a step of dissolving or overdissolving the sterilized nitrogen gas a step of filling the container with the content liquid in which the nitrogen gas is dissolved or overdissolved, and a container filled with the content liquid with a sterilized cap
  • the container sterilization process, the filling process, and the sealing process are all performed in an aseptic space, and in the filling process, the filling nozzle and the container mouth are separated from each other. It is the manufacturing method of the container stuffing drink.
  • the content liquid in which the sterilized nitrogen gas is dissolved or over-dissolved is filled into the container having at least the inner surface sterilized while the filling nozzle is separated from the container. Since the bottom surface of the nozzle and the top surface of the container mouth are not in contact, even if a small amount of bacteria remain on the top surface of the mouth of the container, the contents of the filling nozzle are prevented from being contaminated by these bacteria before they occur. After sealing the liquid, it is possible to obtain a container containing the content liquid that has been positively pressurized with sterile nitrogen gas to increase its strength.
  • the step of dissolving or overdissolving the sterilized nitrogen gas includes the step of cooling the sterilized content liquid to 1 to 10 ° C, and the step of And a step of dissolving or over-dissolving nitrogen gas sterilized at a pressure of 101 to 20 1 kPa in the content liquid. is there.
  • the temperature of the 5 content liquid is increased. Since the dissolved or over-dissolved sterilized nitrogen gas cannot be completely dissolved and is released from the contents when the temperature rises to a temperature close to room temperature (15 to 35 ° C). Sealing by releasing sterilized nitrogen gas as well as volume expansion due to the temperature rise of the liquid can be done, so positive pressure in the container can be achieved, so even when sealing aseptic nitrogen gas at low pressure as in the present invention Positive pressure inside the container.
  • the sterilized nitrogen gas is filled-the pressure is low, so the content liquid is filled while the filling nozzle is spaced from the container .--
  • the nitrogen gas dissolved in the content liquid is always contained in the content liquid. Blowing-out suddenly while filling, contents. There is no risk of spilling if one liquid spills from the container.
  • the step of dissolving or overdissolving the sterilized nitrogen gas comprises: A step of cooling to ⁇ 10 ° C, a step of overdissolving the sterilized nitrogen gas at a pressure exceeding a desired pressure in the cooled content liquid, and a content liquid in which the nitrogen gas is overdissolved 1 And a step of reducing the pressure to a desired pressure of 1 to 20 1 kPa and storing it.
  • the liquid sterilized nitrogen gas is sealed at a pressure exceeding the desired pressure, and then the pressure is adjusted by reducing the pressure to the desired pressure. Pressure variation can be reduced, and there is no risk of producing abnormally swelled containers or containers containing liquids with insufficient internal pressure.
  • the 16th configuration of the present invention is that, after the sealing step, the sealed container is
  • the container in which the liquid content is sealed is immediately heated to 15 to 30 ° C, the inside of the container is also immediately pressurized, so that the container is immediately put into a carton case. Even if the container is placed in a container, etc., the container will not buckle or break in the case.
  • a container sterilizer for sterilizing at least an inner surface of a container, a content liquid sterilizer for sterilizing a content liquid, and dissolving or passing sterilized nitrogen gas in the sterilized content liquid
  • a nitrogen gas dissolving device that dissolves, a filling device that fills a container with a content liquid in which the nitrogen gas is dissolved or over-dissolved, and a capper that seals the container filled with the content liquid with a sterilized cap.
  • the container sterilization apparatus, the filling apparatus and the capper are all the filling apparatus arranged in the aseptic space, wherein the filling nozzle and the container mouth are separated from each other.
  • a device for dissolving or overdissolving the sterilized nitrogen gas a cooling device for cooling the sterilized content liquid to 1 to 10 ° C, and the cooling.
  • a nitrogen gas dissolving device for dissolving or overdissolving nitrogen gas sterilized at a pressure of 101 to 20 kPa in the content liquid It is an apparatus for producing a stuffed beverage.
  • an apparatus for dissolving or overdissolving the sterilized liquefied nitrogen gas wherein the sterilized content liquid is cooled to cool to 1 to -Q ° C.
  • An apparatus a nitrogen gas dissolving apparatus for overly dissolving sterilized nitrogen gas at a pressure exceeding a desired pressure in the cooled content liquid, and a content liquid in which the nitrogen gas is dissolved.
  • the second configuration of the present invention is a container head as a container-filled food aseptic filling system.
  • a liquid nitrogen storage tank disposed in the sterile environment of the sterile filling system, and a liquid nitrogen flow path extending from the storage tank to the filling nozzle.
  • the liquid nitrogen storage tank disposed in the aseptic environment of the aseptic filling system, the liquid nitrogen flow path from the storage tank to the filling nozzle, and the filling nozzle are sterilized and cleaned inside the aseptic environment.
  • a protective cover that shields it from the sprayed chemicals and cleaning water
  • the liquid consisting of the liquid nitrogen storage tank and the filling nozzle to the filling nozzle during sterilization and cleaning inside the sterile environment The main part of the nitrogen filling device can be protected by chemicals, etc. Therefore, even a normal liquid nitrogen filling nozzle that does not have a cleaning and sterilizing characteristic and a device including a tank can be installed in a sterile environment.
  • the supply nitrogen gas is disposed in a liquid nitrogen flow path from a liquid nitrogen supply source disposed outside the sterile environment to a liquid nitrogen supply port of the liquid nitrogen storage tank.
  • This is a sterile liquid nitrogen filling method having a first configuration, characterized by further filtering liquid nitrogen with a fungus filter.
  • the second configuration of the present invention is as follows: (1) the supply nitrogen sterilization foamyletter is arranged in the liquid nitrogen flow path in the vicinity of the liquid nitrogen supply port in the liquid nitrogen storage tank; -'-A second method of aseptic liquid nitrogen filling method characterized by the above. ⁇
  • the supply nitrogen sanitization filter is disposed in the liquid nitrogen flow path near the liquid nitrogen supply port in the liquid storage tank, so that the liquid nitrogen / storage tank is included in the liquid nitrogen. The possibility of being contaminated by bacteria is minimized.
  • the twenty-fourth configuration of the present invention comprises: 31 roughly sterilizing at least one of the liquid nitrogen flow path and the filling nozzle between the nozzle sanitizing filter and the filling nozzle.
  • the aseptic liquid nitrogen filling method according to any one of the first to second-third configurations. ------According to this aspect of the present invention, the liquid nitrogen flow path between the nozzle sanitizing filter and the filling nozzle and the liquid nitrogen flow path for sterilizing at least one of the filling nozzle and / or Since the filling nozzle sterilization step or means is provided, sterilization of the liquid nitrogen itself and the liquid nitrogen flow path and the filling nozzle can be realized more reliably.
  • the 25th configuration of the present invention is such that the step of sterilizing at least one of the liquid nitrogen flow path and the filling nozzle includes the liquid nitrogen flow path and the filling nozzle between the nozzle sanitizing filter and the filling nozzle.
  • the aseptic liquid nitrogen filling method according to the 24th configuration characterized in that it is carried out by a heater that is provided in at least one of the inside and heats and sterilizes at least one of the liquid nitrogen flow path and the filling nozzle.
  • the 26th configuration of the present invention is as follows: 'The step of sterilizing at least one of the liquid nitrogen flow path and the filling nozzle is performed by the liquid nitrogen flow path and the filling nozzle between the nozzle sterilization finoleter and the filling nozzle.
  • the hot water is supplied from the hot water supply source to sterilize at least one of the liquid nitrogen flow path and the filling nozzle.
  • the sterilized liquid nitrogen filling method according to the fourth aspect characterized in that it is carried out by drying at least one of the liquid nitrogen flow path and the filling nozzle by supplying a dry gas from a dry gas supply source. It is.
  • the step of sterilizing at least one of the liquid nitrogen flow path and the filling nozzle comprises at least the liquid nitrogen flow path and the filling nozzle between the nozzle sanitizing filter and the filling nozzle.
  • Steam supply that can be switched to one side A dry gas is supplied from the dry gas supply source after sterilizing at least one of the liquid nitrogen flow path and the filling nozzle by supplying the vapor from the vapor supply source.
  • the sterilized liquid nitrogen filling method according to the 24th aspect is carried out by drying at least one of the liquid nitrogen channel and the filling nozzle.
  • the 28th configuration of the present invention is that the liquid nitrogen flow path and the inside of the filling nozzle are sterilized at least one of the liquid between the nozzle sanitizing filter and the filling nozzle.
  • the sterilizing agent supply source and the dry gas supply source that are switchably communicated with at least one of the nitrogen channel and the filling nozzle, by supplying the sterilizing agent from the sterilizing agent supply source, the liquid nitrogen channel and the filling nozzle
  • the second configuration is characterized in that at least one of the liquid nitrogen flow path and the filling nozzle is dried by sterilizing at least one of the liquid nitrogen and supplying the dry gas from the dry gas supply source. Aseptic liquid nitrogen filling method.
  • the configuration of the 29th aspect of the present invention is such that the step of sterilizing at least one of the liquid nitrogen flow path and the filling nozzle comprises the liquid nitrogen between the nozzle sanitizing filter and the filling nozzle.
  • Sterile water supply that is switchably connected to at least one of the flow path and the filling nozzle-among the supply source and the dry gas supply source, by supplying sterile water from the sterile water supply source, the liquid nitrogen flow path and the filling nozzle 24.
  • Aseptic liquid nitrogen filling method Aseptic liquid nitrogen filling method.
  • the 30th configuration of the present invention further comprises a step of exhausting nitrogen gas vaporized from the liquid nitrogen stored in the liquid nitrogen storage tank to the outside of the sterile environment. This is a liquid nitrogen filling method.
  • the third configuration of the present invention further includes a step of sterilizing nitrogen gas that is vaporized from the liquid nitrogen stored in the liquid nitrogen storage tank and then exhausting the nitrogen gas into the aseptic environment.
  • 1 is a method for filling with aseptic liquid nitrogen according to 1;
  • a third configuration of the present invention is an apparatus for enclosing sterile liquid nitrogen in a container head space before filling and sealing the food in an aseptic filling system for a container-filled food, and in the aseptic environment of the aseptic filling system.
  • a liquid nitrogen storage tank, a liquid nitrogen passage and a filling nozzle extending from the liquid nitrogen storage tank to the filling nozzle, the liquid nitrogen storage tank, the liquid nitrogen passage and the filling nozzle in the aseptic environment.
  • the third configuration of the present invention is characterized by further comprising a supply nitrogen sanitizing filter disposed in a liquid nitrogen flow path from the liquid nitrogen supply source to the liquid nitrogen supply port of the liquid nitrogen storage tank.
  • the aseptic liquid nitrogen filling apparatus having the third configuration as described above.
  • the fourth configuration of the present invention is that the supply nitrogen sterilization filter is disposed in the liquid nitrogen flow path near the liquid nitrogen supply port in the liquid nitrogen storage tank.
  • the aseptic liquid nitrogen filling apparatus having the third configuration as a feature.
  • the 35th configuration of this effort is that the liquid nitrogen flow path between the noble sterilization filter and the filling nozzle and / or the liquid nitrogen flow path for sterilizing at least one of the filling nozzle and / or
  • the aseptic liquid nitrogen filling apparatus having any one of the configurations of Nos. 32 to 34, characterized in that filling nozzle sterilizing means is provided.
  • the liquid nitrogen flow path and / or the sterilization means in the filling nozzle is a liquid nitrogen flow path between the nozzle removal filter and the filling / slipping.
  • the aseptic liquid nitrogen filling apparatus having the 35th configuration characterized in that it is a heater that is provided in at least one of the filling nozzle and heats and sterilizes at least one of the liquid nitrogen flow path and the filling nozzle. .
  • the liquid nitrogen flow path and / or the sterilization means in the filling nozzle is provided on the liquid nitrogen flow path and the filling nozzle between the nozzle sanitizing filter and the filling nozzle.
  • a hot water supply source and a dry gas supply source that communicate with each other in a switchable manner, and at least one of the liquid nitrogen channel and the filling nozzle is sterilized by supplying hot water from the hot water supply source.
  • at least one of the liquid nitrogen flow path and the filling nozzle is dried by supplying a dry gas from the dry gas supply source.
  • the configuration of the thirty-eighth aspect of the present invention is that the liquid nitrogen flow path and / or the sterilization means in the filling nozzle is provided on the liquid nitrogen flow path between the nozzle sterilization filter and the filling nozzle.
  • a steam supply source and a dry gas supply source that are switchably communicated with at least one of them, and supplying the dry gas after sterilizing at least one of the liquid nitrogen flow path and the filling nozzle by supplying steam from the steam supply source
  • a sterile liquid nitrogen filling apparatus having a 35th configuration, wherein at least one of the liquid nitrogen flow path and the filling nozzle is dried by supplying a dry gas from a source.
  • the thirty-ninth configuration of the present invention is such that the liquid nitrogen flow path and / or the sterilization means in the filling nozzle includes at least one of the liquid nitrogen flow path and the filling nozzle between the nozzle sanitizing filter and the filling nozzle.
  • a sterilizing agent supply source and a dry gas supply source that communicate with each other in a switchable manner, and supply the dry gas after sterilizing at least one of the liquid nitrogen flow path and the filling nozzle by supplying the sterilizing agent from the sterilizing agent supply source.
  • dry gas By supplying dry gas from a source, at least one of the liquid nitrogen flow path and the filling nozzle is The aseptic liquid nitrogen filling apparatus having the 35th configuration characterized by drying.
  • the 40th configuration of the present invention is such that the liquid nitrogen flow path and / or the sterilization means in the filling nozzle are the liquid nitrogen flow path and the filling nozzle between the nozzle sanitizing filter and the filling nozzle.
  • a sterile water supply source and a dry gas supply that communicate with each other-by supplying sterile water from the sterile water supply source, thereby sterilizing at least one of the liquid nitrogen flow path and the filling nozzle
  • the liquid nitrogen flow path and the filling nozzle are dried by supplying a dry gas from a gas supply source to dry the sterile liquid having the 35th configuration. ⁇ Element filling equipment.
  • the 41st configuration of the present invention is characterized in that the liquid nitrogen flow path between the nozzle sanitizing filter and the filling nozzle can be removed for sterilization outside the aseptic environment.
  • 3 This is a sterile liquid nitrogen filling device having the configuration of 3.
  • the liquid nitrogen flow path between the nozzle sanitizing filter and the filling nozzle can be removed for sterilization outside an aseptic environment. Can be easily sterilized.
  • the 4th 2nd constitution of the present invention is that the filling nozzle can be removed for sterilization outside the aseptic space, and the 3rd or 2nd 3rd aseptic liquid characterized in that Nitrogen filling device.
  • the fourth configuration of the present invention is characterized by further comprising an exhaust pipe for exhausting nitrogen gas evaporated from the liquid nitrogen stored in the liquid nitrogen storage tank to the outside of the aseptic environment. Aseptic liquid nitrogen filling apparatus.
  • the liquid nitrogen in the liquid nitrogen storage tank is further provided with an exhaust pipe that exhausts the nitrogen gas evaporated from the liquid nitrogen stored in the liquid nitrogen storage tank to the outside of the sterile environment. Even when it is contaminated, it is possible to prevent the aseptic environment from being polluted by nitrogen gas vaporized from liquid nitrogen.
  • the fourth configuration of the present invention is arranged in an exhaust pipe for exhausting nitrogen gas evaporated from liquid nitrogen stored in the liquid nitrogen storage tank into the aseptic environment and an exhaust gas flow path in the exhaust pipe
  • a sterile liquid nitrogen filling apparatus having a third configuration, further comprising a sterilization filter.
  • an exhaust pipe that exhausts nitrogen gas that is vaporized from liquid nitrogen stored in a liquid nitrogen storage tank into a sterile environment, and a sterilization filter that is disposed in the exhaust gas flow path in the exhaust pipe are provided.
  • a sterilization filter that is disposed in the exhaust gas flow path in the exhaust pipe.
  • a 45th configuration of the present invention is the aseptic liquid nitrogen filling device according to the 32nd configuration, wherein a strainer for removing dust is provided in the liquid nitrogen supply pipe upstream from the liquid nitrogen supply source. .
  • a strainer for removing dust is provided in the liquid nitrogen supply pipe upstream from the liquid nitrogen supply source, relatively large waste other than bacteria is removed by this strainer before the sterilization step. can do.
  • the 46th configuration of the present invention that achieves the third object of the present invention is the aseptic filling system of aseptic liquid nitrogen in the container head space before filling after food filling in a container filled food aseptic filling system.
  • a device for injecting and filling a liquid nitrogen storage tank, a liquid nitrogen flow path from the liquid nitrogen storage tank to a filling nozzle, and shielding chemicals and washing water sprayed for sterilization and cleaning inside an aseptic environment A filling nozzle having an outer wall made of a material to be used, a liquid nitrogen supply source for supplying liquid nitrogen to the liquid nitrogen storage tank, a liquid nitrogen flow path from the liquid nitrogen storage tank to the filling nozzle, and a filling nozzle
  • the liquid nitrogen storage tank, the liquid nitrogen flow path, and the liquid nitrogen supply source are disposed outside the sterile environment, and the filling nozzle is disposed within the sterile environment.
  • Sterile liquid nitrogen filling apparatus characterized in that it is.
  • the liquid nitrogen storage tank, the liquid nitrogen flow path, and the liquid nitrogen supply source are disposed outside the sterile environment in the sterile liquid nitrogen filling device, and thus are sprayed for sterilization cleaning inside the sterile environment.
  • Filling nozzles that are not exposed to chemicals and cleaning water and that are placed in a sterile environment have an outer wall made of a material that shields these chemicals and cleaning water.
  • An aseptic liquid nitrogen filling apparatus that can be surely realized can be provided.
  • the liquid nitrogen flow path extending from the liquid nitrogen storage tank to the filling nozzle or the nozzle sanitizing filter disposed in the filling nozzle preferably allows the liquid from a liquid nitrogen supply source disposed outside the germicidal environment to be added. Since the supply nitrogen disinfection filter placed in the liquid nitrogen flow path leading to the liquid nitrogen supply port of the nitrogen storage tank is used to disinfect the liquid nitrogen, the structure is simple and low-cost. While liquid nitrogen itself is sterilized, sterilization of the liquid nitrogen storage tank, liquid nitrogen flow path and filling nozzle can also be achieved.
  • the 47th configuration of the present invention is characterized by further comprising a supply nitrogen sterilization filter disposed in a liquid nitrogen flow path from the liquid nitrogen supply source to the liquid nitrogen supply port of the liquid nitrogen storage tank.
  • a supply nitrogen sterilization filter disposed in a liquid nitrogen flow path from the liquid nitrogen supply source to the liquid nitrogen supply port of the liquid nitrogen storage tank.
  • the supply nitrogen sterilization filter is disposed in a liquid nitrogen flow path in the vicinity of the liquid nitrogen supply port in the liquid nitrogen storage tank.
  • 6 is a sterile liquid nitrogen filling apparatus having a configuration of 6.
  • the feed nitrogen sanitizing filter is placed in the liquid storage tank. Since the liquid nitrogen storage tank is disposed in the liquid nitrogen flow path in the vicinity of the liquid nitrogen supply port, the possibility that the liquid nitrogen storage tank is contaminated by the bacteria contained in the liquid nitrogen can be minimized.
  • a sterilized liquid nitrogen filling apparatus having any one of 4 6 to 48 is provided with nozzle sterilizing means. .
  • the liquid sterilizing filter for sterilizing at least one of the liquid nitrogen flow path between the nozzle and the filling nozzle and / or the filling nozzle and / or the filling nozzle Since the sterilization process or means is provided, sterilization of the liquid nitrogen itself and the liquid nitrogen flow path filling nozzle can be realized more reliably.
  • the liquid nitrogen flow path and / or the filling nozzle sterilization means are arranged between the nozzle sterilization filter and the filling nozzle. 49.
  • the aseptic liquid nitrogen filling apparatus according to the 49th aspect characterized in that it is a heater provided in at least one of which sterilizes at least one of the liquid nitrogen flow path and the filling nozzle.
  • the liquid nitrogen flow path and the Z or sterilization means in the filling nozzle are provided in at least one of the liquid nitrogen flow path between the nozzle sterilization filter and the filling nozzle and the filling nozzle.
  • a hot water supply source and a dry gas supply source that communicate with each other in a switchable manner; after supplying hot water from the hot water supply source, at least one of the liquid nitrogen flow path and the filling nozzle is sterilized;
  • the aseptic liquid nitrogen filling apparatus according to the 49th configuration, wherein at least one of the liquid nitrogen flow path and the filling nozzle is dried by supplying a drying gas from a drying gas supply source.
  • the liquid nitrogen flow path and the Z or sterilization means in the filling nozzle are switched to at least one of the liquid nitrogen flow path and the filling nozzle between the nozzle sterilization filter and the filling nozzle.
  • a steam supply source and a dry gas supply source that are in communication with each other, and by supplying steam from the steam supply source, at least one of the liquid nitrogen flow path and the filling nozzle is sterilized, and then the dry gas supply source.
  • the aseptic liquid nitrogen filling apparatus of the 49th configuration is characterized in that at least one of the liquid nitrogen flow path and the filling nozzle is dried by supplying a dry gas.
  • the liquid nitrogen flow path and the Z or sterilization means in the filling nozzle are at least one of the liquid nitrogen flow path between the nozzle sanitizing filter and the filling nozzle.
  • a sterilizing agent supply source and a dry gas supply source that are communicably switched to each other, and sterilizing at least one of the liquid nitrogen flow path and the filling nozzle by supplying the sterilizing agent from the sterilizing agent supply source, and then drying the drying agent.
  • the configuration of the 54th aspect of the present invention is that the liquid nitrogen flow path and the sterilizing means in the filling nozzle or Z are at least one of the liquid nitrogen flow path between the nozzle sanitizing filter and the filling nozzle and the filling nozzle.
  • a sterilized water supply source and a dry gas supply source that can communicate with each other, and at least one of the liquid nitrogen flow path and the filling nozzle by sterilizing and washing by supplying sterile water from the sterile water supply source
  • the aseptic liquid nitrogen filling apparatus according to the 49th aspect, wherein at least one of the liquid nitrogen flow path and the filling nozzle is dried by supplying a drying gas from the dry gas 1 common supply source.
  • a sterile liquid according to the fourth aspect characterized by further comprising an elevating mechanism for raising and lowering the filling saw between the inside and outside of the sterile environment. It is a body nitrogen filling device.
  • the Shinji nozzle is placed between the sterile environment and the outside of the sterile environment.
  • the elevating mechanism that raises and lowers the heater is installed around the nozzle for sterilization of the nozzle and the sterilizing filter for the nozzle. easily remove the filling nozzle outside the aseptic environment for maintenance such as replacement.
  • the filling nozzle can be quickly returned to a predetermined position in the aseptic environment after the maintenance is completed.
  • FIG. 1 is an explanatory view schematically showing one embodiment of a plastic bottled beverage production apparatus according to the present invention.
  • FIG. 2 is an explanatory view showing a modification of the apparatus of FIG.
  • FIG. 3 is an explanatory view showing a modification example of the bag of the apparatus of FIG.
  • FIG. 4 is an explanatory view schematically showing another embodiment of the plastic bottled beverage production apparatus according to the present invention.
  • FIG. 5 is an explanatory view schematically showing another embodiment of the plastic container-packed beverage manufacturing apparatus according to the present invention.
  • FIG. 6 is a view showing a plastic bottle used in Example 1.
  • FIG. 7 is a graph showing the relationship between the amount of enclosed nitrogen and the bottle internal pressure.
  • FIG. 8 is a graph showing the relationship between the amount of displacement and the lateral compression strength of the bottle.
  • FIG. 9 is an explanatory view schematically showing another embodiment of the container-packed beverage manufacturing apparatus according to the present invention.
  • FIG. 10 is an explanatory view showing a modification of the apparatus of FIG.
  • FIG. 11 is an explanatory view showing another modification of the apparatus of FIG.
  • FIG. 12 is an explanatory view schematically showing another embodiment of the container-packed beverage manufacturing apparatus according to the present invention.
  • FIG. 13 is a schematic view showing one embodiment of the sterile liquid nitrogen filling apparatus according to the present invention.
  • FIG. 14 is a schematic view showing an example of a sterile filling apparatus for container-packed food to which the sterile liquid nitrogen filling apparatus according to the present invention is applied.
  • FIG. 15 is a schematic view showing another embodiment of the sterile liquid nitrogen filling apparatus according to the present invention.
  • FIG. 16 is a schematic view showing another embodiment of the sterile liquid nitrogen filling apparatus according to the present invention.
  • FIG. 17 is a schematic diagram showing an example of an aseptic filling apparatus for packaged food to which the aseptic liquid nitrogen filling apparatus according to the present invention is applied. ⁇ ⁇
  • Containers to which the present invention is applied are plastic bottles such as PET bottles and other thin bottles such as plastic bottles and bottle cans. Beverages to which the present invention is applied include non-carbonated beverages packed in plastic bottles and distributed at room temperature, such as soft drinks, mineral water, milk, and milk beverages.
  • the method according to the present embodiment includes a container sterilization step for sterilizing at least the inner surface of a container such as a plastic bottle, a beverage sterilization step for sterilizing a beverage, and the sterilized beverage in a sterilized container at 1 to 40 ° C.
  • the container sterilization, filling process, container positive pressure holding process and sealing process are all performed in an aseptic space.
  • the sterile space is a sealed space that encloses a part of the working room provided with the entrance for container loading, and maintains positive sterility by introducing positive-pressure sterile air into the sealed space. It means the space that I did.
  • the device 1 includes a container cleaning device 2, a container sterilization device 3, a filling device 4, a capper 5, and a warmer 6 in order in the container transport direction.
  • the filling device 4 is connected to a cap sterilization device 8 and a head tank unit 9 for storing the internal solution.
  • Container sterilizer 3, filling device 4 and capper 5 are arranged in aseptic space 10
  • container cleaning device 2 cap aligning device 7 and cap sterilizer 8 are arranged in external environment control space 11 Has been.
  • the external environment control space means an external environment such as a work room or a space in which a part of the work room is controlled so that the sterility state is a predetermined class or less.
  • the outer environment control space is preferably a class of 100,000 or less, For example, a clean room is also preferred, and is an external environment control space.
  • the container transported from the outside is first cleaned by the container cleaning device 2 and then transferred to the container sterilization device 3 to sterilize at least the inner surface, preferably the inner and outer surfaces of the container. Sterilize the container by, for example, spraying hot water on the surface of the container or applying steam to the surface to be sterilized at -60 ° C or higher, preferably 65 ° C or higher. Can be done.
  • the container is transferred to a filling device where the beverage held in the head tank unit-9 is filled into the container.
  • a filling device where the beverage held in the head tank unit-9 is filled into the container.
  • an internal solution heated to a predetermined temperature within a temperature range of 1 to 40 ° C. is stored.
  • the head tank unit 9 is connected to the beverage sterilization apparatus 12 through a container internal pressure positive pressure holding apparatus 13.
  • the container internal pressure positive pressure holding device 1 3 is a device for performing the container internal pressure positive pressure holding step for maintaining the internal pressure of the sealed container at a positive pressure before sealing the container, and sterilizing nitrogen gas.
  • Consists of a sterilization filter 14 and a nitrogen gas dissolver 5 The beverage is heated to a predetermined sterilization temperature in the beverage sterilizer 2, sterilized, cooled, and supplied to the nitrogen gas dissolving device 15 of the container internal pressure / positive pressure maintaining device 13.
  • the sterilized nitrogen gas is sent to the nitrogen gas dissolving device 15 via the sterilization filter 14-and is dissolved in the sterilized internal solution.
  • nitrogen gas is forcibly dissolved in the beverage by bringing nitrogen gas into contact with the beverage at a temperature below room temperature and under pressure.
  • This dissolution method is known, for example, from the above-mentioned Patent Document 2 and the like.
  • a nitrogen gas dissolving device 15 As a nitrogen gas dissolving device 15, a known carbonator, a microbubble for making nitrogen gas into fine bubbles in a pipe and injecting it into a beverage, a pipe A static mixer that stirs and mixes the injected nitrogen gas with an orifice or venturi inside can be used.
  • the inner solution in which nitrogen gas is dissolved in the nitrogen gas dissolving device 15 is supplied from the head tank unit 9 to the filling device 4 and filled in the container transferred from the container sterilization device 3.
  • the filling temperature at this time is a predetermined temperature within a range of 1 to 40 ° C.
  • a cap supplied from a cap supply source (not shown) is sterilized by a known method by a cap sterilizing device 8 via a cap aligning device 7, and is supplied to the filling device 4 immediately after being filled with the internal solution. Covered.
  • the cap-covered bottle is immediately transferred to the capper 5 and the container is sealed with the cap. During this time, since the head space of the container is at normal pressure, the nitrogen gas dissolved in the beverage is vaporized and the internal pressure of the head space after sealing becomes positive. In order to obtain the required container strength, the appropriate pressure in the head space is from 10 2 to 3 0 1 KPa.
  • the sealed container is transferred to the warmer 6 and heated to a predetermined temperature before being shipped as a product. -..
  • FIG. 2 and FIG. 3 are explanatory diagrams showing a modification of the apparatus according to the embodiment shown in FIG. -In Fig. 2 to Fig. 4, the same components as those in Fig. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. ⁇
  • the apparatus shown in FIG. 2 is different from the apparatus shown in FIG. 1 in that the nitrogen gas dissolving device 16 of the internal pressure / positive pressure holding device 13 also serves as a head tank unit. It is the same as the device shown in the figure.
  • the device shown in FIG. 3 differs from the device shown in FIG. 1 in that the head tank unit 9 is arranged in front of the nitrogen gas dissolving device 15 and is directly connected to the beverage sterilizer.
  • the configuration and operation are the same as those of the apparatus shown in FIG. -
  • the device shown in Fig. 4 is different from the device shown in Fig. 1 in the configuration in which the container internal pressure positive pressure holding device is the liquid nitrogen filling device 18, in other configurations and operations, the device in Fig. 1 Is the same.
  • the liquid nitrogen filling device 18 is a device that fills the container's head space with sterilized liquid nitrogen after filling the container and before sealing. There are various methods for filling the liquid nitrogen gas into the head space, such as flowing down, dropping, and spraying, but dropping is preferred from the standpoint of encapsulation efficiency.
  • the vaporized liquid nitrogen fills the head space and makes the head space positive pressure.
  • an appropriate internal pressure within the range of 102 to 301 KPa can be obtained.
  • the apparatus shown in FIG. 5 includes a liquid nitrogen filling apparatus 18 in addition to the apparatus shown in FIG. 1, and the other configuration is the same as the apparatus shown in FIG. In this device, accurate internal pressure can be obtained with a small amount of nitrogen by the cooperation of the nitrogen gas overmelting device and the liquid nitrogen filling device.
  • Heat sterilized water (UHT sterilizer, preheat 80 ° C, main sterilization 135 ° C, hold for 30 seconds, cool 25 ° C) use a device that absorbs nitrogen gas, and filter sterilize (Material: PTFE 0 (2 micron filter, steam sterilized) In a tank filled with nitrogen gas, it was absorbed by a thin film flow method.
  • the treatment conditions were a tank capacity of 71 L, water temperature of 25 ° C, pressure of 0.5 MPa and 0.3 MPa, and 2 L / min per minute.
  • the inside of the absorption device, the liquid feeding pipe and the gas feeding pipe were sterilized by heating in advance.
  • 500m 1 carbon dioxide shown in Fig. 6 was sterilized in advance by water sterilized in a PET bottle (UHT sterilizer, preheated 80 ° C, main sterilized 135 ° C, held for 30 seconds, cooled 20 ° C). Fill a gas bottle (average wall thickness 0.211111, filled capacity 5 201111) with 510ml (headspace volume 10ml), then filter sterilize through filter (Material: PTFE 0.2 micron filter, steam sterilization treatment) After that, the treated liquid nitrogen was filled in the amount shown in Table 2 and immediately sealed with a sterilized cap. As a result of measuring the bottle internal pressure, the bottle internal pressure shown in Table 2 was obtained.
  • Microbial testing of products manufactured using the above manufacturing method and apparatus was performed.
  • the product is stored at 30 ° C for 2 weeks, and the contents are examined for microbial degradation (total membrane filter (filter the entire content, store on standard agar medium at 30 ° (for 1 week, filter the membrane)
  • the material, cellulose mixed ester, pore size 0.45 ⁇ , and the number of colonies above were counted.
  • the number of detected colonies was 0, and the sterility of the product was maintained.
  • Table 3 shows the results of the relationship between the bottle internal pressure and the bottle lateral compression strength obtained for the above round plastic bottle for 50 Om 1 (average wall thickness 0.2 mm).
  • the amount of displacement indicates the amount (mm) of the bottle crushed in the horizontal direction when the bottle is compressed in the horizontal direction by the bottle horizontal compression strength described in the row. This indicates that a lateral compressive strength of 43.8 N is required when crushing the bottle 3 mm when the bottle internal pressure is 154.2 KPa (nitrogen filling amount 1 2.3 m 1).
  • the head space of the bottle is positively sealed by filling nitrogen gas.
  • the bottle strength is improved, and it is possible to reduce the thickness of the bottle necessary to obtain the specified bottle strength, and the bottle can be reduced in weight accordingly.
  • 9 to 12 are explanatory views schematically showing various embodiments of the apparatus for carrying out the manufacturing method of the present invention.
  • the method of the present invention comprises: a container sterilization step for sterilizing at least the inner surface of the container; an internal solution sterilization step for sterilizing the content liquid; a step of cooling the sterilized content liquid to 1 to 1 ° C; Dissolve or over-dissolve sterilized nitrogen gas in the content liquid at a pressure of 10 1 to 20 1 k Pa, and the content liquid in which nitrogen gas is over-dissolved under normal pressure (atmospheric pressure 10 0 1 k A filling step for filling the container with Pa), a sealing step for sealing the container filled with the content liquid with a sterilized cap, and a step for heating the sealed container to 15 to 30 ° C.
  • the container sterilization process, filling process and sealing process are all performed in an aseptic space.
  • FIG. 9 shows an embodiment of an apparatus for carrying out this method.
  • the apparatus 10 1 includes a container cleaning apparatus 10 2, a container sterilization apparatus 1 0 3, a filling apparatus 1 0 4, a cap 1 1 0 5, and a warmer 1 0 6 in order in the container transport direction.
  • the filling device 1 0 4 is connected to the cap sterilization device 1 0 8 and the head tank unit 1 0 9 for storing the content liquid, and the container cleaning device 102, the cap alignment device 10 7 and the cap sterilization device 1 0. 8 is arranged in the external environment control space 1 1 1.
  • the external environment control space means an external environment such as a work room or a space in which a part of the work room is controlled so that the sterility state is a predetermined class or less.
  • the container transported from the outside is first cleaned by the container cleaning device 102 and then transferred to the container sterilization device 103 to sterilize at least the inner surface, preferably the inner and outer surfaces of the container. Sterilize the container by, for example, spraying hot water or a warming sterilizing agent on the container surface or exposing it to steam so that the surface of the bottle to be sterilized is 60 ° C or higher, preferably 65 ° C or higher. be able to.
  • the container is washed as necessary and transferred to the filling device 10 4 where the content liquid held in the head tank unit 10 9 is filled into the container.
  • the head tank unit stores the content liquid cooled to a predetermined temperature within a temperature range of 1 to 10 ° C.
  • the head tank 1 0 9 is sterilized with the liquid content through the nitrogen gas dissolver 1 1 5 Connected to device 1 12.
  • the content liquid is heated to a predetermined sterilization temperature in the content liquid sterilizer 1 1.2 and then sterilized, and then cooled by a cooling device 1 1 3 to a predetermined temperature within a temperature range of 1 to 10 ° C, preferably 1 to 5 ° C. Cooled to temperature and fed to nitrogen gas dissolver 1 1 5.
  • the sterilized nitrogen gas is sent to the nitrogen gas dissolving device 1 15 through the sterilization filter 1 14 and is dissolved or over-dissolved in the sterilized internal liquid at a pressure of 101 to 201 kPa.
  • nitrogen gas when nitrogen gas is brought into contact with the beverage at normal temperature (atmospheric pressure) or under normal temperature or under pressure, the nitrogen gas can be dissolved in the internal solution or forcibly dissolved in the content liquid. .
  • This melting method is known, for example, from Japanese Examined Patent Publication No. 58-55079 and the like.
  • the nitrogen gas dissolving device 1 15 a known carbonator or nitrogen gas is made into fine bubbles in a pipe. It is possible to use a microbubble that is injected into the beverage, or a static mixer that stirs and mixes the injected nitrogen gas into the liquid by providing an orifice or bench lily in the pipe. Nitrogen.
  • the gas pressure is preferably from 1 31 to 1: 71 kPa, and more preferably 1 5 1 kPa (+50 kPa pressure) force S-.
  • the liquid in which nitrogen gas is dissolved or over-dissolved in the device 1-15 is supplied from the head tank unit 109 to the filling device 104 with a supply pressure of 101-2 and 1-kPa, and the container sterilizer 1 03
  • the filling temperature at this time is a predetermined temperature within a temperature range of 1 to 10 ° C. In this case, between the tip of the filling nozzle and the mouth of the container.
  • the supply pressure is 101-201 kPa and a slight positive pressure with respect to atmospheric pressure
  • the content liquid is extremely low in foaming and scattering, and the content liquid is filled in a stable state.
  • a cap supplied from a cap supply source (not shown) is transferred to the cap sterilizer 1 through 8 via the cap aligner 10 7. It is sterilized by a more well-known method, and it is supplied to the filling device 4 and put on the mouth of the container immediately after filling the content liquid.
  • the container covered with the cap is immediately transferred to the capper 105 constituting the sealing device, and the container is sealed with the cap. During this time, since the head space is at normal pressure, the nitrogen gas dissolved in the liquid contents is vaporized, and the internal pressure of the head space after sealing becomes positive.
  • the sealed container is transferred to the warmer 106, heated to a predetermined temperature within a temperature range of 15 to 30 ° C, and then shipped as a product. This heating further promotes vaporization of the nitrogen gas dissolved in the contents liquid, and makes the internal pressure of the head space a positive positive pressure.
  • FIGS. 10 and 11 are explanatory views showing a modification of the apparatus according to the embodiment shown in FIG.
  • the same components as those in FIG. 9 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
  • the device shown in Fig. 10 is a nitrogen gas dissolving device 1 1 6 is installed in the head tank unit. Unlike the device shown in Fig. 9 in that it is also used, the rest of the construction and operation are the same as the device shown in Fig. 9. -_
  • the head tank unit 1 0 9 is placed in front of the nitrogen gas dissolving device 1 1 5 and the content liquid sterilizer through the cooling device 1 1 3 .1 1-2 9 is different from the apparatus shown in FIG. 9 in that it is connected to the other.
  • the method of the present invention comprises a container sterilization step for sterilizing at least the inner surface of a container, an internal solution sterilization step for sterilizing the content liquid, and a sterilized content liquid.
  • the step of cooling to ° C, the step of overdissolving sterilized nitrogen gas at a pressure exceeding the desired pressure in the cooled content liquid, and the content liquid in which nitrogen gas is overdissolved are 1 0 1 2 0 1
  • Both the container sterilization step and the filling step Performed in a sterile space.
  • FIG. 12 is an explanatory diagram showing an example of an apparatus for carrying out this method of the present invention. '.
  • the configuration of the components is the same as that of the embodiment of FIG. 9, but in the embodiment of FIG. 9, nitrogen gas is 1 0 1 20 in the nitrogen gas dissolving apparatus 1 15.
  • the pressure inside the tank unit 10 9 is maintained at 1 0 1 20 1 k Pa, while being pressed into the liquid at a pressure of 1 k Pa.
  • the nitrogen gas dissolving device 1 the nitrogen gas is injected into the content liquid at a pressure exceeding a desired pressure, that is, a pressure exceeding the atmospheric pressure, while the pressure in the head tank is maintained at 1 0 1 20 1 k Pa. Is different.
  • a desired pressure that is, a pressure exceeding the atmospheric pressure
  • the nitrogen gas dissolving device 1 1 5 Since the inside of the head tank unit 1 0 9 is maintained at a desired pressure within 1 0 1 2 0 1 kPa, the nitrogen gas dissolving device 1 1 5 The content liquid transferred to the tank unit 10 09 is depressurized to 1 0 1 20 1 k Pa and supplied to the filling device 104 at this pressure.
  • the effects described in the column of the effect of the invention can be obtained, and since the filling nozzle used in the conventional ASE boutique filling equipment can be used, there is no need to change the equipment significantly, which is advantageous. is there.
  • Sterilized nitrogen gas was over-dissolved at 30 ° K Pa in 10 ° C green tea beverage, then decompressed to 1 31 KPa and adjusted and stored in a storage tank.
  • the green tea foamed slightly, but the liquid did not squirt out of the container.
  • Dense After sealing the container was heated to 2-5 ° C and the internal pressure of the container was measured. As a result, 1 2 5 k Pa (when the atmospheric pressure was 1 0 1 k Pa, + 2 4 k Pa positive pressure ) Furthermore, even if this container was cooled to 5 ° C, it was confirmed that the container was still positive and positive. Furthermore, when this container was stored at 35 ° C for 2 weeks, no microorganisms were confirmed in the contents, and it was confirmed that the contents were good without deterioration. .
  • This embodiment corresponds to the configuration of the second:! -45.
  • the aseptic filling system for container-packed food to which the aseptic liquid nitrogen filling method of the present invention is applied is a container sterilization device (rinser) that sterilizes at least the inner and outer surfaces of containers such as plastic bottles, and food in a sterilized container.
  • Food filling device (filler) and a sealing device (capper) that seals the container filled with food with a cap.
  • the inner wall surface of the enclosure that forms the aseptic environment of each device such as the rinser, filler, capaper, etc. inside the aseptic environment is periodically added. It is equipped with a sterilizing and cleaning device, and chemicals, steam, hot water, etc. are used for this sterilization cleaning.
  • FIG. 14 is a diagram schematically showing an apparatus for filling a PET bottle with a beverage in an aseptic environment as an example of an apparatus for carrying out the aseptic liquid nitrogen filling method according to the present invention.
  • aseptic beverage filling device 2 10 is a filling device for filling beverages into PET bottles, and is a bottle rinser 2 that sterilizes the inner and outer surfaces, at least the inner surfaces of the bottles in the order of the PET bottle transport direction. 1 1, Filler 2 1 2, Capper 1 2 1 3, Sorting device 2 1 4 for sorting bottles into 2 rows.
  • the beverage filling device 2 10 is covered with a cover 2 15 made of a steel plate, and a box 2 1 6 constituting an aseptic environment is formed by this cover 2 15.
  • the cover 2 1 5 has a bottle inlet 2 1 5 a and a bottle outlet 2 1 5 b, but the box 2 1 6 is substantially sealed.
  • the interior of the aseptic environment is filled with positive air pressure and is kept sterile.
  • the aseptic environment sterilizer 2 30 includes a plurality of rotating nozzles 20 2 and a plurality of fixed nozzles 20 3 constituting a means for spraying hot water in the box 2 16.
  • the rotating nozzle 20 2 is made of a spray ball, and is arranged in the upper part of the box 2 1 6 with the spray port facing downward.
  • the fixed nozzle 20 3 is a full cone nozzle, and is arranged near the bottom floor in the box 2 16 with the injection port facing diagonally upward.
  • Rotating nozzle 2 0 2 and fixed nozzle 2 0 3 are each piping 2.0 4 is connected to a hot water supply source 205 via a valve 20 07 and a heater 20 06, and can be supplied with hot water from the supply source 205.
  • the valve 2 07 is operated to connect the pipe 2 0 4 to the hot water supply source 2 0 5.
  • -Water from the hot water supply source 2 0 5 is heated by the heating heater 2 0 6, and via the piping 2 0 4, the rotating nozzle in the box 2 1 6 2 0 2 3 and is sprayed into the box from these sozzles 2 0 2 and 2 0 3.
  • the sprayed hot water is the bottle rinser in the box 2 1 6, the filler 2 1 2, the capper 2 ⁇ 3, the distribution device 2 1 4, etc.
  • the pipe liner (not shown) that supplies hot water to the bottle rinser 2 1 1 falls on most of the surface to be sterilized and wets this part.
  • the sprayed hot water sterilizes this part by wetting most of the surface to be sterilized, and the vaporized water vapor fills the box 2 1 6 and includes all parts that are not wet by hot water. Further sterilization takes place by contacting the surface.
  • Complete sterilization of all surfaces to be sterilized is achieved by continuing the spraying of hot water for a predetermined time. In this case, the entire inner wall surface of Box 2 16 which is the inner wall surface of the environmental management space is sufficiently sterilized in the same manner as the device surface. ⁇
  • the sterilization temperature is adjusted to 65 ° C or higher on the surface to be sterilized, and is adjusted to 100 ° C or lower, preferably less than 96 ° C to perform under atmospheric pressure.
  • hot water is used to sterilize each device in a sterile environment, but it can also be sterilized with steam, chemicals, or sterile water.
  • the sterile liquid nitrogen filling device 2 0 1 is installed in the sterile environment space between the filler 2 1 2 and the capper 2 1 3 to seal sterile liquid nitrogen in the hessic space of the bottle before filling and before sealing.
  • a part of the components including the sterile liquid nitrogen storage tank 20 of the sterile liquid nitrogen filling apparatus 20 1 is covered with a protective force par 2 3.
  • FIG. 13 is a diagram schematically showing the aseptic liquid nitrogen filling apparatus 20 1.
  • the aseptic liquid nitrogen filling device 20 1 includes a liquid nitrogen storage tank 20 placed in a sterile environment formed by the box 2 1 6 (FIG. 14) of the aseptic filling system, and a filling nozzle from the storage tank 20.
  • Liquid nitrogen channel 2 5 leading to 4 liquid storage tank 2 0, liquid nitrogen flow channel 2 5 and filling nozzle 2 4 are box-shaped or cylindrical made of water-resistant and chemical-resistant material It is surrounded by a protective cover 2 3 and shielded from chemicals and washing water sprayed for sterilizing and cleaning inside the sterile environment by this protective power par 2 3.
  • the filling nozzle 24 itself protrudes downward from the lower surface of the protective force bar 23.
  • the aseptic liquid nitrogen storage tank 20 is connected to a liquid nitrogen supply source 21 located outside the aseptic environment via a liquid nitrogen channel 22, and an on-off valve 2 7 is connected to the liquid nitrogen channel 22. It is disguised.
  • the liquid nitrogen supply source 21 is supplied with liquid nitrogen from the outside via the liquid nitrogen supply pipe 26 further upstream.
  • the liquid nitrogen supply pipe 26 is provided with a dust removal strainer 5.7 for removing relatively large dust other than bacteria.
  • the downstream end of the liquid nitrogen flow path 2 2 is arranged so as to face the liquid nitrogen liquid surface in the liquid nitrogen storage tank 20 to form a liquid nitrogen supply port 2 2 a.
  • Turning on 7 causes liquid nitrogen to flow down from the supply port 2 2 a into the liquid nitrogen storage tank 2 0.
  • control wiring 45 for controlling the liquid supply system while monitoring the liquid level of the liquid nitrogen storage tank 20.
  • the control wiring 4 5 is equipped with a liquid level monitor 4-6 and a liquid level control unit 5 3 that monitor the liquid level of the storage tank 2-0.
  • Control unit 5 3 operates in response to a signal from the liquid level monitor 4 6 to operate the operating part 2 7 a of the on-off valve 2 7 and turn on the on-off valve 2 7 to supply liquid nitrogen to the storage tank 20.
  • the control unit 53 is activated by the signal from the liquid level monitor 4 6 adjuvant the operating part 2 7 a of the on-off valve 2 7 a To stop the supply of liquid nitrogen by turning off the on-off valve 2 7.
  • the aseptic liquid nitrogen filling device 2 0 1 is further connected to the liquid nitrogen storage tank 2 0 from the liquid nitrogen supply source 2 1 Liquid nitrogen supply port 2 2 Liquid nitrogen flow path leading to 2 a 2 Supply nitrogen sanitization filter 2 8 arranged in 2 2, and liquid nitrogen shell retaining tank 2 0 in the space inside protective cover 2 3 Nozzle filling from 0 2 2 4 And a liquid disinfection filter 2 9 disposed in the liquid nitrogen flow path 25 or the filling nozzle 24.
  • the disinfection filter 29 is disposed in the filling nozzle 24. Yes.
  • the supply nitrogen sanitizing filter 28 is placed in the liquid nitrogen storage tank 20 in the liquid nitrogen flow path 22 in the vicinity of the liquid nitrogen supply port 2 2 a.
  • the sterilization filter 2 8 is not limited to this, and the liquid nitrogen flow path 2 2 outside the protective cover 2 3, for example, It can also be arranged between the on-off valve 27 and the liquid nitrogen supply source 21.
  • the supply nitrogen sanitizing filter 28 when installing the supply nitrogen sanitizing filter 28 in the tank, fit it into the tank inward from the root of the flow path 2 2 of the tank 20 and install it by means of screwing, etc. If it is possible to open and close around 2 2 by an open / close hatch or the like, the supply nitrogen sanitizing filter 28 can be removed from the tank 20 and washed outside the cover 23, which is more preferable.
  • an on-off valve 3 1 is interposed on the upstream side of the filling nozzle 24 4 in the liquid nitrogen flow path 2 5 downstream from the liquid nitrogen storage tank 20, an on-off valve 3 1 is interposed. By turning this on-off valve 3 1 on and off, liquid nitrogen Can be dripped continuously or intermittently into the head space of the container 3 2 that sequentially passes downward from the filling nozzle 24.
  • liquid nitrogen flow path sterilization pipe constituting the sterilizing means for sterilizing at least one of the liquid nitrogen flow path 25 and the filling nozzle 24. is doing.
  • the pipe 33 is opened in the filling nozzle 24.
  • the liquid nitrogen flow path sterilization pipe 3 3 is branched upstream into a flow path sterilization fluid supply pipe 3 4 and a flow path drying gas supply pipe 3 5, and the flow path sterilization fluid supply pipe 3 4 Connected to the supply source of hot water, steam, chemical solution, or aseptic water, which is a sterilization fluid for the road sterilization, and the flow path drying gas supply pipe 3 5 is a gas supply source for the flow path drying such as rejected nitrogen gas 3 Connected to 7.
  • An on-off valve 3 8 is interposed in the fluid supply pipe 34 for channel sterilization, and an on-off valve 39 is interposed in the gas supply pipe 35 for channel drying. Further, a sterilization filter 40 is interposed upstream of the on-off valve 3 8, and a sterilization filter 41 is interposed upstream of the on-off valve 39.
  • the sterilization filters 28, 29, 40-, 41 and the sterilization filter 51 to be described later include, for example, known filters such as the filters described in the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 2-100-185.
  • -Luther can be used. That is, for example, by providing a filter integral having a filtration accuracy of 0.05 to 0.5 ⁇ , preferably 0.1 to 0.2 / m, it has a function of removing spore of microorganisms, A filter made of resistant material can be used.
  • the on-off valve 27 When storing sterile liquid nitrogen in the liquid nitrogen storage tank 20, turn off the on-off valve 3 1 and turn on the on-off valve 2 7 to supply the liquid nitrogen supplied from the liquid nitrogen supply source 2 1 and disinfect the liquid nitrogen 2 8 After the sterile liquid nitrogen filtered by flowing into the liquid nitrogen storage tank 20 flows down to a predetermined level and stored, the on-off valve 27 is turned off.
  • container 3 2 When container 3 2 is filled with sterile liquid nitrogen, it is filled with sterile liquid nitrogen filtered by sterilizing filter 29 by turning on / off valve 31. From liquid nitrogen dripping port 5 8 to container 3 2 Drip continuously or intermittently into the headspace.
  • the open / close valve of the flow path drying gas supply pipe 3 5 when the container is not filled with liquid nitrogen 3 Turn off 9 and turn on / off valve 3 4 of flow path sterilization fluid supply pipe 3 4 to turn on the liquid nitrogen flow path 2 5 and / or filling nozzle 2 4 by flowing liquid nitrogen sterilization fluid for a predetermined time to liquid
  • the on-off valve 3 8 is turned off and the on-off valve 3 9 is turned on to dry the liquid nitrogen flow path 2 5 and / or the filling nozzle 2 4. Flow the gas to dry the liquid nitrogen channel 25. .
  • a heater 43 such as a coil heater for heating the liquid nitrogen channel 25 and / or the filling nozzle 24 is disposed.
  • heater 4 3 When heater 4 3 is used to sterilize liquid nitrogen flow path 2 5 and / or filling nozzle 2 4 with hot water or steam, the portion wetted with hot water or steam in flow path 25 is dried with nitrogen gas.
  • the function of warming support makes drying faster and more reliable, and the liquid flow path 25 during operation and / or the device part near the filling nozzle 24 are cooled with liquid nitrogen to generate frost. It fulfills two functions: a function as a heater for heat retention in the vicinity of the flow path to prevent adhesion.
  • a control wiring 55 of the temperature control unit 44 is connected to the heater 43, and the temperature of the heater 43 is adjusted to a predetermined temperature. Further, the control wiring 56 of the temperature control section 42 is also connected to the sterilization filter 29, and is configured to adjust the temperature of the sterilization filter 29 to a predetermined temperature. Sterilize the liquid nitrogen flow path 25 and / or filling nozzle 2.4 with hot water or steam, for example at a temperature of 120 ° C and ensure that the temperature of the disinfection-filter 29 is also at this temperature. Check and adjust to this temperature. -In another embodiment of the present invention, the liquid nitrogen passage 25 and / or the filling nozzle 24 is heated by raising the temperature of the heater 43 without providing the liquid nitrogen passage sterilization piping 33. It can also be configured to sterilize.
  • a part or all of the portion constituting the liquid nitrogen channel 25 or the filling nozzle 24 is fitted and removably attached to the apparatus by means such as screwing.
  • the liquid nitrogen channel 25 or the filling nozzle 24 may be periodically removed and sterilized outside the aseptic environment.
  • the liquid nitrogen storage tank 20 has an open end of an exhaust pipe 47 for exhausting nitrogen gas evaporated from the liquid nitrogen stored in the storage tank 20 into a sterile environment.
  • An open / close valve 48 is provided in the exhaust pipe 47, and a sterilization filter 51 is provided in the exhaust pipe 47 on the downstream side thereof.
  • the control wiring 54 Connected to the on-off valve 48 is a control wiring 54 that controls the exhaust system while monitoring the pressure in the liquid nitrogen storage tank 20.
  • the control wiring 5 4 is provided with a pressure monitor 4 9 for monitoring the pressure of the storage tank 20 and a pressure control unit 50, and a signal from the pressure monitor 4 9 when the pressure in the storage tank exceeds a predetermined level.
  • the control unit 50 operates to operate the operation unit 4 8a of the on-off valve 48 and to turn on the on-off valve 48, thereby starting the exhaust of the nitrogen gas vaporized from the storage tank 20.
  • the sterilized nitrogen gas filtered by the sterilization filter 51 is exhausted into the aseptic environment.
  • the control unit 50 When the pressure drops to a predetermined level due to exhaust, the control unit 50 operates by the signal from the pressure monitor 4 9 to operate the operation unit 4 8 a of the on-off valve 4 8 and turn off the on-off valve 48. Stop exhausting nitrogen gas. .
  • an exhaust pipe 52 shown by a broken line in FIG. 1 is disposed downstream of the on-off valve 48 so as to reach the outside of the sterile environment, and the vaporized nitrogen gas is disposed in a sterile environment. It can also be exhausted outside.
  • FIG. 15 corresponds to the configurations of the above 46th to 55th. ' ⁇ .
  • FIG. 17 is a diagram schematically showing an apparatus for filling a PET bottle with a beverage under an aseptic environment as an example of an apparatus for carrying out the aseptic liquid nitrogen filling method according to the present invention.
  • the same components as those in FIG. 14 are designated by the same reference numerals and their description is omitted.
  • the aseptic liquid nitrogen filling apparatus 30 1 is such that the aseptic liquid storage tank 20 is outside the aseptic environment, and the filling nozzle 3 24 is disposed in the aseptic environment.
  • FIG. 15 is a view schematically showing an aseptic liquid nitrogen filling apparatus 3 ′ 0 1.
  • the same components as those of FIG. 13 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
  • Aseptic filling system cover 2 1.5 creates an aseptic environment 66 inside.
  • the aseptic liquid nitrogen filling device 30 1 includes a liquid nitrogen storage tank 20, a storage tank 2 0, a liquid nitrogen flow path 2 5 to a filling nozzle 3 2 4, and a filling nozzle 3 2 4.
  • the liquid storage tank 2 0 and the liquid nitrogen flow path 2-5 are placed in the sterile external environment space 6 4 outside the force bar 2 1 5 and the filling nozzle 3 2 4 is covered in the sterile environment 6 6 2 1 5 It is arranged in a filling nozzle storage cylinder 60 fixed to the container.
  • the liquid nitrogen storage tank 20 is covered with a box-shaped protective cover 23.
  • This protective cover 23 does not necessarily have to be provided, but is preferably provided in order to prevent condensation and frost from being generated by cooling with liquid nitrogen.
  • Filled Noznore 3 2 4 is surrounded by a cylindrical outer wall 3 2 4 a made of water-resistant and chemical-resistant material, and this outer wall 3 2 4 a is a chemical sprayed for sterilization and cleaning inside the sterile environment And is shielded from washing water.
  • the top surface of the outer wall 3 2 4 a is fixed to the lower surface of the protective cover 23 of the liquid nitrogen storage tank 20 by welding or the like.
  • the sterile liquid nitrogen storage tank 20 is connected to the liquid nitrogen supply source 21 located outside the sterile environment 6 4 via the liquid nitrogen flow path 2 2, and the liquid nitrogen flow path 2 2 has an open / close valve 2 7 Is installed.
  • the liquid nitrogen supply source 2 1 is configured to be supplied with liquid nitrogen from the outside via a further upstream liquid nitrogen supply pipe 26, and this liquid nitrogen supply pipe 26 has a relatively large waste other than bacteria.
  • a dust removing strainer 5 7 is provided for removing water.
  • FIG. 16 is a schematic view showing another embodiment of the present invention.
  • the same components as those of the embodiment of FIG. 15 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
  • the device 3 0 1 of this embodiment is provided upright on both sides of the protective force par 2 3
  • An elevating mechanism 70 having a feed screw 7 4 and a feed block 72 having screw holes for screwing with the feed screw 74 and being fixed to both side surfaces of the protective cover 23 is provided.
  • the feed screw 74 can be rotated by a drive mechanism (not shown).
  • the feed screw 7 4 is rotated to raise the protective cover 2 3 in the direction of arrow 6 8 in the figure, so that the filling nozzle 3 2 4 fixed to the protective force par 2 3 is also raised.
  • the filling nozzle can be easily moved to the aseptic environment-outer space 64 for maintenance such as replacement of a heater provided around the nozzle for sterilizing the nozzle or replacement of the nozzle sterilizing filter. After the maintenance, the filling nozzle 3 2 4 is lowered by rotating the feed screw 7 4 in the opposite direction. Therefore, the filling nozzle 3 2 4 is quickly moved to the aseptic environment 6 2 in the filling nozzle storage cylinder 6 0 Can be returned to a predetermined position.
  • the elevating mechanism is not limited to the mechanism comprising the feed screw 74 and the feed block 72, but other elevating mechanisms such as a cam / link mechanism can also be used.
  • the invention has been developed to reduce the weight of containers used in the manufacture of container-packed beverages, especially plastic bottles such as PET bottles, or non-carbonated beverages that can be used at room temperature, such as soft drinks, mineral water, milk, and milk beverages. It can be used as a possible manufacturing method and apparatus.

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Abstract

容器の少なくとも内面を殺菌する容器殺菌工程と、飲料を殺菌する内溶液殺菌工程と、該殺菌された飲料を該殺菌された容器に１～４０℃の温度で充填する充填工程と、飲料が充填された容器を殺菌されたキャップで密封する密封工程と、密封後の容器の内圧を陽圧に保持するために密封前に行われる容器内圧陽圧保持工程とを備え、前記ボトル殺菌工程、充填工程、容器内圧陽圧保持工程および密封工程はいずれも無菌空間内で行われる容器詰め飲料の製造方法およびこの方法を実施するための装置が適用される。

Description

明細書
容器詰め飲料の製造方法および装置
技術分野
本発明は、 容器詰め飲料の製造方法おょぴ装置に関し、 特に PETボトル等プ ラスチックボトル詰めまたは金属ポトル缶詰常温流通非炭酸飲料、 たとえば清 涼飲料水、 ミネラルウォーター、 牛乳、 乳飲料等の製造に使用される容器の軽 量化が可能な製造方法およぴ装置に関する。
背景技術
従来 P E Tボトル等プラスチックボトル詰め常温流通非炭酸飲料の製造方法 の一つとして、 殺菌済みのボトルおょぴプラスチックキャップを用いて、 殺菌 済みの内容液を無菌環境下で常温 （2 0〜3 0 °C) で充填し、 密封するァセプ ティック充填法と呼ばれる製造方法がある。 この製造方法で使用されるプラス チックボトルは、 空ボトルの状態で成形後充填工程までの搬送時にかかる縦圧 縮強度が必要であり、 また充填後の製品は縦および横圧縮強度ならびに自動販 売機で保存販売する際に必要とされるベンダー強度が必要である。
一方環境保護の観点から使用後廃棄するボトルをつぶし易くするためおよぴ 材料費節約の見地から、 ボトルの薄肉軽量ィヒが求められている。 しかしプラス チックボトルを薄肉軽量化した場合その剛性は当然低下する。 たとえば充填後 も内圧がほぼ大気圧と同じ 1 0 1 K P aである従来のァセブティック充填に用 いられる P E Tボトルの場合、 ボトル胴部の平均厚さを 0 . 1 5 mm以下にす ると、 剛性不足のために飲料充填済みのボトルを通常の積み上げ搬送方式であ ■ るパレット 3段積みにすることができない。 またベンダー強度も不足するため に自動販売機での販売ができない。
そこで、 ボトル内を陽圧にすることによりボトルの変形を防止するとともに ボトルの軽量ィ匕を図る技術が種々開発され提案されている。 一つの方法として、 ボトルのべッドスペースに液体窒素を充填する方法があるが、 この液体窒素充 填法は、 圧力ばらつきが比較的に大きくなる問題点があった。 また他の方法と して、 カーボネーター等の窒素ガス注入装置を使用して窒素ガスを飲料中に圧 入し過溶解させる方法がある。 この窒素ガス圧入法は飲料を容器に充填する際 の飛散、 発泡を抑制することが困難であるという問題点がある。 すなわち、 ァ セプティック充填では、 フィラーの充填ノズル口を下方に配置されたポトルの 注入口に密着させると、 容器が飲料で汚れ環境が飲料で汚れるために、 充填ノ ズルロはポトルの注入口から所定の距離をおいて配置されるが、 高圧の窒素ガ スが溶解した液を容器に充填しょうとすると、 充填ノズル口とボトル注入口の 間の空間中で窒素ガスが発泡するとともに、 液が高圧であるために放射状に飛 散してボトル注入口に注入し難レ、。 またこのためフィラー自体の洗浄方法が.困 難である等の問題点があった。 また常温領域では圧入した窒素ガスが抜けやす く陽圧になり難いという問題点があった。 単に飲料の液温を下げて容器に充填 し密封後製品温度を上げることにより内圧が上昇することは公知であるが、 こ の方法では容器内圧が不足する問題点がつた このような理由により'、 これま'. で、 ァセブティック充填法において、 窒素ガス圧入法によって窒素ガスを飲科' 中に圧入することによりボトル内を陽圧にすることは行われていない。
耐熱 P E Tボトルの場合は、 特開 2 0 0 1 3 1 0 1 0号公報には、 ボトル に飲料を高温充填後液体窒素を入れてボトル内を陽圧にすることにより、 ポト ルの変形を防止し、 さらにはポトルの軽量化を図ることができる技術が開示さ れているが'、 ボトル内圧を制御することが難しく、 耐熱 P E Tボトルより耐熱 性を必要としない分さらに薄肉であるァセプティック充填用 P E Tボトルでは、 内圧のばらつきにより、 比較的高圧 飲料を充填した場合その内圧によりボト ルが異常変形を生じてしまい、 この方法を適用することができない。
また、 金属缶の場合、 特公昭 5 8 - 5 5 0 7 9号公報には、 カーボネーター を用いて窒素を内溶液に封入する技術が開示されているが、 ほぼ剛体である金 属缶に対し、 弾性体であるプラスチックボトルは内圧によるボトルの膨張によ り、 この文献に記載されたとおりの内圧に定めることが難しい。
本発明は、 上記従来技術の問題点にかんがみなざれたものであって、 本発明 の第 1の目的は、 容器詰め飲料の搬送に必要な容器の縦および横圧縮強度およ ぴ自動販売機における販売に必要なベンダー強度を維持しながら容器を薄肉軽 量化することができる新規な容器詰め飲料の製造方法および装置を提供しよう とするものである。
また、 容器詰め食品の無菌充填システムにおいて、 密封直前の容器に液体窒 素を封入する陽圧充填法を行う場合、 液体窒素貯留タンクと液体窒素充填ノズ ルを備える液体窒素充填装置のうち少なくとも液体窒素充填ノズルを無菌環境 内部に設置する必要がある。 この場合、 通常の無菌充填システムにおいては、 無菌環境内部の無菌状態を維持するために、 無菌環境内部を薬液、 蒸気、 無菌 水等で定期的に洗浄殺菌するので、 たとえば液体窒素充填装置を無菌環境内に 設置すると、 液体窒素充填装置自体がこのような薬剤等に対する洗浄殺菌適性 を備えていなければならない。 し力 し、 現状においては、 液体窒素充填装置に 薬剤耐性を持たせることや極低温部分での氷付き対策 （たとえば氷付きを防止 するために完全に乾燥させる処置） を施すことは極めて難しい。
また、 無菌化された液体窒素を容器に充填するには、 液体窒素自体の無菌化 と液体窒素流路、 貯留タンク自体の無菌化も必要となる。 液体窒素の無菌化の ために、 特開 2 0 0 0— 1 8 5 7 1 0号公報は、 貯留タンクの液体窒素供給口 に除菌フィルターを設けることを提案しているが、 液体窒素充填ノズル部分の 流路の無菌維持が困難で、完全に無菌保証できないという問題点がある。また、 · 上記文献は、 液体窒素充填装置内を高温ガスで加熱殺菌し装置の無菌性を維持 する方法を提案しているが、 装置を加熱すること.は多大なエネルギーと時間が 必要な上； 装置は液体窒素の超低温と高温ガス'による高温のヌヌ方に而†えなけれ ばならないので、 装置の部品に要求される熱特性も一 2 0 0 °Cから + 2 0 Q °C 程度という広範囲なものとなり、 部品の材質選択範囲が狭まったり、 装置全体 の構造が複雑ィ匕するという問題が生じる。 - よって、 本発明の第 2の目的は、 容器詰め食品の無菌充填システムにおいて食 品の充填後密封前の容器のへッ卞、スペースに液体窒素を充填するために、.液体 窒素充填装置を無菌環境内に設置することを可能とし、 かつ液体窒素の無菌化 と液体窒素充填装置の液体窒素貯留タンク、 液体窒素流路および充填ノズルの 無菌化を簡単で低コストな構造で確実に実現することを可能とする無菌液体窒 素充填方法および装置を提供しようとするものである。
また、 本発明の第 3の目的は、 容器詰め食品の無菌充填システムにおいて食 品の充填後密封前の容器のヘッドスペースに液体窒素を充填するために、 無菌 液体窒素充填装置の一部を無菌環境外に配置することにより、 液体窒素の無菌 化と液体窒素充填装置の充填ノズルの無菌化を簡単で低コストな構造で確実に 実現することを可能とする無菌液体窒素充填装置を提供しょうとするものであ る。
発明の開示
本発明者は、 上記本発明の第 1の目的を達成するため鋭意研究と実験を重ね た結果、 ァセプティック充填において飲料をプラスチックボトルに常温で充填 するとともに密封後のポトル内圧を窒素ガスにより陽圧に保持することにより、 必要な強度を維持しながらプラスチックボトルを薄肉軽量化できることを見出 し、 本発明に到達した。
すなわち、 上記本発明の第 1の目的を達成する第 1の構成は、 容器の少なく とも内面を殺菌する容器殺菌工程と、 飲料を殺菌する内溶液殺菌工程と、 該殺 菌された飲料を該殺菌された容器に 1〜 4 0 °Cの温度で充填する充填工程と、 飲料が充填された容器を殺菌されたキヤップで密封する密封工程と、 密封後の 容器の内圧を陽圧に保持するために密封前に行われる容器内圧陽圧保持工程と を備え、 前記容器殺菌工程、 充填工程、 容器内圧陽圧保持工程および密封工程 はいずれも無菌空間内で行われることを特徴とする容器詰め飲料の製造方法で ある。
本発明の方法によれば、 密封前に行われる容器内圧陽圧保持工程により密封 後の容器の内圧を陽圧に保持し、 容器への飲料の充填を 1〜4 0 °Cのチルド領 域ないし常温領域で行うことにより、 高温充填の場合のように密封後の内容液 の冷却による体積減少によりへッドスペースに減圧が生じる:ことがな-く、 また 高温充填の場合-のように容器が変形して元の形状 戻 ないことにより容器内 圧にばらつきが生じることもないので、 必要な容器内圧を常に安定して得るこ とができ、 これによつて、 要求される容器 縦および横圧縮強度およびベンダ 一強度を得るために必要な陽圧を安定して得ること-が き-、 _その.分容器を薄肉 - 軽量化することができる。 — - - - -. · . , . - また、 無菌化された窒素封入により'飲 ^中の酸素を追い出しまた充填時にへ ッドスペース内の酸素を気化した窒素により-追 出す: で、 密封時の容器内封 '入酸素量を低減させることにより飲料中の酸素量を.低減-させ、 酸化ゃ菌による 内容液の劣化を防止することができる。 . ' ： . .
本発明の第 2の構成は、 該容器内圧陽圧保持工程 、 飲料を容器に充填後密 封前に無菌化された液体窒素を容器めへッドスペース内に充填する工程である ことを特徴とする第 1の構成の容器詰め飲料の製造方法である。 '
本発明の第 3の構成は、 該容器内圧陽圧保持工程は、 無菌化された窒素ガス を殺菌された飲料に過溶解させた飲料を容器に充填後、.密封前に無菌化された 液体窒素を容器のへッドスペース内に充填する工程であることを特徴とする第 1の構成の容器詰め飲料の製造方法である。 - 本発明の第 4の構成は、 該容器内圧陽圧保持工程は、 無菌化された窒素ガス を殺菌された飲料に過溶解させた飲料を容器に充填する工程であることを特徴 とする第 1の構成の容器詰め飲料の製造方法である。
本発明の第 5の構成は、 密封後の容器の内圧は 1· 0 2〜 3 0 1 K P aである ことを特徴とする第 1〜第 4のいずれかの構成の容器詰め飲料の製造方法であ る。
本発明の第 6の構成は、 容器の少なくとも内面を殺菌する容器殺菌装置と、 内溶液を殺菌する内溶液殺菌装置と、 該殺菌された内溶液を該殺菌された容器 に 1〜4 0 °Cの温度で充填する充填装置と、 飲料が充填された容器を殺菌され たキヤップで密封するキヤッパーと、 密封後の容器の内圧を陽圧に保持する容 器内圧陽圧保持装置とを備え、 前記ボトル殺菌装置、 充填装置、 容器内圧陽圧 保持装置およびキャッパーはレ、ずれも無菌空間内に配置されていることを特徴 とする容器詰め飲料の製造装置である。
本発明の第 7の構成は、 該容器内圧陽圧保持装置は、 飲料を容器に充填後密 封前に無菌化された液体窒素ガスを容器のへッドスペース内に充填する液体窒 素充填装置であることを特徴とする第 6の構成の容器詰め飲料の製造装置であ る。
本発明の第 8の構成は、 該容器内圧陽圧保持装置は、 無菌化された窒素ガス を殺菌された飲料に過溶解させた飲料を容器に充填後、 密封前に無菌化された -液体窒素を容器のへッドスペース内に充填する装置であることを特徴とする第
6の構成の容器詰め飲料の製造装置である。 ■ - . - 本発明の第 9の構成は、 本発明の該容器内圧陽圧保持装置は、 窒素ガスを無 · 菌化する無菌化フィルターと、 無菌化された窒素ガスを殺菌された飲料に過溶： 5 解させた飲料を容器に充填する装置であること^特徴とする第 6の構成の容器 詰め飲料の製造装置である。 - ··
本発明の第 1 0構成は、 密封後の容器の内圧は 1 0 2〜3 0 l K P a:である . ことを特徴とする第 6〜 &のいずれかの構成の容器詰め飲料の製造装置である。- 本発明の第 1 1の構成は、 '充填温度 1〜4 0 °Cで充填されており、 ヘシドス…0 ペースに封入された窒素ガスにより容器の内圧が陽圧に保持されていることを 特徴とする容器である。 - 本発明の第 の構成は、 容器内庄は 1 0 2〜3 0 1 K P aであることを特 '徴とする第 Γ 1の構成の容器である - また、 本発明の上記第 1の目的を達成するため、 .本発明の第 1 3の構成は、 -5 容器の少なくとも内面を殺菌する容器殺菌工程と、 内容液を殺菌する内容液殺 菌工程と、 該殺菌された内容液に無菌化された窒素ガスを溶解または過溶解さ せる工程と、 該窒素ガスが溶解または過溶解された内容液を容器に充填するェ 程と、 内容液が充填された容器を殺菌されたキヤップで密封する密封工程とを 備え、 前記容器殺菌工程、 充填工程及び密封工程はいずれも無菌空間内で行わ0 れ、 前記充填工程において、 充填ノズルと容器口部とは離間していることを特 徴とする容器詰め飲料の製造方法である。
本発明のこの側面によれば、 充填ノズルを容器から離間させたまま、 無菌化 された窒素ガスを溶解または過溶解させた内容液を、 少なくとも内面が殺菌さ れた容器に充填するので、 充填ノズル下面と容器口部天面と接触しないので、 ·5 容器の口部天面にわずかな菌が残っていたとしても、 充填ノズルがこの菌によ つて汚されることを未然に防ぎつつ、 内容液密封後、 無菌の窒素ガスで陽圧化 され強度が増した、 内容液入りの容器を得ることが出来る。
本発明の第 1 4の構成は、 前記無菌化された窒素ガスを溶解または過溶解さ せる工程は、 該殺菌された内容液を 1〜1 0 °Cに冷却する工程と、 該冷却され0 た内容液に 1 0 1〜2 0 1 k P aの圧力で無菌化した窒素ガスを溶解または過 溶解させる工程とを含むことを特徴とする第 1 3の構成の容器詰め飲料の製造 方法である。
本発明のこの側面によれば、 内容液が低温のため、 無菌化された窒素ガスを 溶解または過溶解させやすくなるだけでなく、 この内容液を容器に充填密封後、5 内容液の温度が常温に近い温度 （1 5〜3 5 °C) まで上昇したときに、 溶解ま たは過溶解された無菌化窒素ガスが溶けきれず内容液から放出されるため、.内 容液の温度上昇による体積膨張だけでなぐ、 無菌化窒素ガスの放出による密封 容器内陽圧化が行えるので、 本発明のように低圧で無菌窒素ガスを内容液に封 入する場合でも確実に容器内を陽圧化できる。 さらに、 無菌化窒素ガスの封入 --圧力が低圧のため、 充填ノズルを容器から離間-させた状態で内容液の充填を行. - - .つても内容液に溶け込んだ窒素ガス-が内容液充填中にいきなり吹き -出し、 内容 . 一 液ごと容器から吹きこぼれるとレヽ-つ-たことが起こるおそれがない。
本発明の第 1 5の構成は、 -前記無菌化された窒素ガスを溶解または過溶解さ せる工程は、 該殺菌された内容液を：！〜 1 0 °Cに冷却する工程と、 該冷却され ' た内容液に所望の圧力を超える圧力で無菌化した窒素ガスを過溶解させる工程 と、 該窒素ガスが過溶解された内容液を 1 0 1〜2 0 1 k P aの所望の圧力ま で減圧し貯蔵する工程とを含むことを特徴とする第 1 3の構成の容器詰め飲料 の製造方法である。
本発明のこの構成によれば、 ·ー且所望の圧力'を超える圧力で液体無菌化窒素 ガスを封入した後、 所望の圧力に減压することで調圧されるので、 密封された 容器内圧力のばらつきを少なくすることができ、 異常に膨らんだ容器や内圧不 足の内容液入り容器が生産されるおそれがない。 · - ·
- 本発明の第 1 6の構成は、 前記密封工程の後に、 該密封された容器を 1 5〜
3 0 °Cに加温する工程が設けられていることを特徴とする第 1 4または 1 5の 構成の容器詰め飲料の製造方法である。
本発明のこの側面によれば、 内容液が密封された容器をすぐに 1 5〜3 0 °C に加温するので、 容器内もすぐ陽圧化されるので、 すぐにその容器をカートン ケース等に入れ、 積み付け等を行った場合でも、 '容器がケース内で座屈変形， 破損するおそれがない。
本発明の第 1 7の構成は、 容器の少なくとも内面を殺菌する容器殺菌装置と、 内容液を殺菌する内容液殺菌装置と、 該殺菌された内容液に無菌化された窒素 ガスを溶解または過溶解させる窒素ガス溶解装置と、 該窒素ガスが溶解または 過溶解された内容液を容器に充填する充填装置と、 内容液が充填された容器を 殺菌されたキャップで密封するキヤッパーとを備え、 前記容器殺菌装置、 充填 装置及びキヤッパ一はいずれも無菌空間内に配置された前記充填装置において、 充填ノズルと容器口部とは離間していることを特徴とする容器詰め飲料の製造 装置である。
本発明の第 1 8の構成は、 前記無菌化された窒素ガスを溶解または過溶解さ せる装置は、 該殺菌された内容液を 1〜1 0 °Cに冷却する冷却装置と、 該冷却 された内容液に 1 0 1〜2 0 1 k P aの圧力で無菌化した窒素ガスを溶解また は過溶解させる窒素ガス溶解装 gとを含むことを特徴とする第 1 7の構成の容 器詰め飲料の製造装置である。 . 本発明の第 1 9の構成は、 前記無菌—化ぎれこ.窒素ガスを溶解または過溶解さ せる装置は、 該殺菌された内容液:を—;!〜 1 -Q °Cに冷却する冷却装置と、 該冷却 された内容液に所望の圧力を超える圧力で無菌化した窒素ガスを過溶解させる 窒素ガス溶解装置と、 該窒素ガスが ϋ溶解された内容液を. 1 0 1〜·2- .0 k-P aの所望の圧力まで減圧し貯蔵する貯蔵装 とを含むことを特徴とする第.1 の構成の容器詰め飲料の製造装置-である 5 -: - · ' - . 本発明の第 2 0の構成は、 ·前記密封装置の後に、 該密封された容器を 1 5〜 3 0 °Cに加温する装置が設けられている-こ;とを特徴とする第 1 8または 1 9の 構成の容器詰め飲料の製造装置である . ,
本発明の第 1 7〜 2 0の構成によれほ V：上記第 1 - 3〜 1 6の構成の効果を有 する容器詰め飲料の製造装置が得られる。 _ -- また、 上記本発明の第 2の目的を達成するため、 本発明の第 2 1の構成は、 容器詰め食品の無菌充填システムにおいて食品の充填後密封前の容器のへッド ― スペースに無菌液体窒素を封入する方法であって、 該無菌充填システムの無菌 環境内に配置される液体窒素貯留タンク、 該貯留タンクから充填ノズルに至る 液体窒素流路ぉよぴ充填ノズルを該無菌環境内部の殺菌洗浄のために散布され る薬剤や洗浄水から遮蔽する保護力-バーで被覆し、 少なくとも該保護カバー内 の空間において該液体窒素貯留タンクから該充填ノズルに至る液体窒素流路ぉ よび充填ノズルのレ、ずれかに配置されたゾズル除菌フィルタ一により液体窒素 をろ過することにより除菌処理を行う除菌処理工程を経て容器内に液体窒素を 充填することを特徴とする無菌液体窒素充填方法である。
本発明の第 2 1の構成によれば、 無菌充填システムの無菌環境内に配置され る液体窒素貯留タンク、 貯留タンクから充填ノズルに至る液体窒素流路ぉよび 充填ノズルを無菌環境内部の殺菌洗浄のために散布される薬剤や洗浄水から遮 蔽する保護カバーで被覆することにより、 無菌環境内部の殺菌洗浄時に液体窒 素貯留タンク、 充填ノズルに至る液体窒素流路ぉよび充填ノズルからなる液体 窒素充填装置の本体部分を薬液等かち保護することができ、 したがって特に洗 浄殺菌特性を備えていない通常の液体窒素充填ノズルや、 タンクも含めた装置 でも無菌環境内に設置することができる。
また、 少なくとも保護カバー内の空間において液体窒素貯留タンクから充填 ノズルに至る液体窒素流路または充填ノズル内に配置されたノズル除菌フィル ターにより、 好ましくはそれに加えて無菌環境外に配置された液体窒素供給源 から液体窒素貯留タンクの液体窒素供給口に至る液体窒素流路に配置された供 給窒素除菌フィルタ一により、 液体窒素をろ過することにより除菌処理を行う ようにしたので、 簡単で低コストな構造で液体窒素自体が無菌化されるととも に、 液体窒素貯留タンクおよぴ液体窒素流路ぉよび充填ノズルの無菌化も達成 することができる。
本発明の第 2 2の構成は、 該無菌環境外-に配置された液体窒素供給源から該 液体窒素貯留タンクの液体窒素供給口に至る液体窒素流路に配置された供給窒 ' -素除菌フィルタ一によりさらに液体窒素をろ過することを特徴と-する第 の - 構成の無菌液体窒素充填方法である。 - - - - 本発明の第 2 3の構成は、 1亥供給窒素除菌フイソレターは該液体窒素貯留タン ク内において該液体窒素供給口近辺の液体窒素流路内に配置されてぃる- : を - '- 特徴とする第 2 2の構成の無菌液体窒素充填方法である。 ·
本発明のこの側面によれば、 供給窒素除菌フィルターは液体貯留タンク内に おいて液体窒素供給口近辺の液体窒素流路内に配置されているので、 液体窒素 · 貯留タンクが液体窒素に含まれる菌によって汚染される可能性を最小とするこ とができる。
本発明の第 2 4の構成は、 -該ノズル除菌フ:ィルターと該充填ノ-ズルの間の該 液体窒素流路ぉよび充填ノズル内の少なくとも一方を殺菌する 31程をざらに備 えることを特徴とする第 2 1〜- 2· 3のいずれかの構成の無菌液体窒素充填方法 である。 - - - - - - 本発明のこの側面によれば、 該ノズル除菌フィルターと充填ノズノレの間の液 体窒素流路および充填ノズル内の少なくとも一方を殺菌する液体窒素流路およ び/または充填ノズル内殺菌工程または手段を設けたので、 液体窒素自体と液体 窒素流路および充填ノズルの無菌化をさらに確実に実現することができる。 - 本発明の第 2 5の構成は、 該液体窒素流路および充填ノズル内の少なくとも 一方を殺菌する工程は、 該ノズル除菌フィルターと該充填ノズルの間の該液体 窒素流路ぉよび充填ノズル内の少なくとも一方に設けられ該液体窒素流路ぉよ び充填ノズル内の少なくとも一方を加熱殺菌するヒータによって行われること を特徴とする第 2 4の構成の無菌液体窒素充填方法である。
本発明の第 2 6の構成は、 '該液体窒素流路および充填ノズル内の少なくとも 一方を殺菌する工程は、 該ノズル除菌フィノレターと該充填ノズルの間の該液体 窒素流路および充填ノズルの少なくとも一方に切換え可能に連通する熱水供給 源と乾燥ガス供給源の中、 該熱水供給源から熱水を供給することにより該液体 窒素流路および充填ノズル内の少なくとも一方を殺菌した後該乾燥ガス供給源 から乾燥ガスを供給することにより該液体窒素流路および充填ノズル内の少な くとも一方を乾燥することにより行われることを特徴とする第 2 4の構成の無 菌液体窒素充填方法である。
本発明の第 2 7の構成は、 亥液体窒素流路および充填ノズル内の少なくとも 一方を殺菌する工程は、 該ノズル除菌フィルターと該充填ノズルの間の該液体 窒素流路および充填ノズルの少なくとも一方に切換え可能に連通する蒸気供給 源と乾燥ガス供給源の中、 該蒸気供給源から蒸気を供給することにより該液体 窒素流路および充填ノズル内の少な-くとも一方を殺菌した後該乾燥ガス供給源 から乾燥ガスを供給することにより該液体窒素流路および充填ノズル内の少な .くとも一方を乾燥することにより行われることを特徴とする第 2 4の構成の無 菌液体窒素充填方法である。 - · .- 本発明の第 2 8の構成は該液体窒素流-路-および充填ノズル内の-少なくとも.一 方を殺菌する工程は、 該ノズル除菌フィルターど該充填ノズルの間の該液体窒 素流路および充填ノズルの少なくとも一方に切換え可能に連通する殺菌剤供給 源と乾燥ガス供給源の中、 該殺菌剤供給源から殺菌剤を供給することにより該 液体窒素流路および充填ノズル内の少なくとも一方を殺菌した後該乾燥ガス供 給源から乾燥ガスを供給することにより該液体窒素流路および充填ノズル内の 少なくとも一方を乾燥することにより行われることを特徴とする第 2 4の構成 の無菌液体窒素充填方法である。 - " - ： 本発明の第 2 9の構成は、 該.液体窒素流路およぴ充填ノズル内の少なくとも 一方を殺菌する工程は、 該ノズル除菌フィルターと該充填ノズルの間の該液体 窒素流路および充填ノズルの少なくとも一方に切換え可能に連通する無菌水供 - 給源と乾燥ガス供給源の中、 該無菌水供給源から無菌水を供給することにより 該液体窒素流路および充填ノズル内の少なくとも一方を殺菌洗浄した後該乾燥 ガス供給源から乾燥ガスを供給することにより該液体窒素流路および充填ノズ ル内の少なくとも一方を乾燥することにより行われることを特徴とする第 2 4 の構成の無菌液体窒素充填方法である。 -―
本発明の第 3 0の構成は、 該液体窒素貯留タンクに貯留された液体窒素から 気化する窒素ガスを該無菌環境外に排気する工程をさらに備えることを特徴と する第 2 1の構成の無菌液体窒素充填方法である。
本発明の第 3 1の構成は、 該液体窒素貯留タンクに貯留された液体窒素から 気化する窒素ガスを除菌した後該無菌環境内に排気する工程をさらに備えるこ とを特徴とする第 2 1の構成の無菌液体窒素充填方法である。
本発明の第 3 2の構成は、 容器詰め食品の無菌充填システムにおいて食品の 充填後密封前の容器のへッドスペースに無菌液体窒素を封入する装置であって、 該無菌充填システムの無菌環境内に配置される液体窒素貯留タンクと、 該液体 窒素貯留タンクから充填ノズルに至る液体窒素流路ぉよび充填ノズルと、 該液 体窒素貯留タンク、 該液体窒素流路および充填ノズルを該無菌環境内部の殺菌 洗浄のために散布される薬剤や洗浄水から遮蔽する保護カバーと、 該無菌環境 外に配置された液体窒素供給源と、 該保護力パー内の空間において該液体窒素 貯留タンクから該充填ノズルに至る液体窒素流路および充填ノズルのいずれか に配置されたノズル除菌フィルターとを備えることを特徴とする無菌液体窒素 ■ 充填装置である。 - 本発明の第 3 3の構成は、 該液体窒素供給源から該液体窒素貯留タンクの液 体窒素供給口に至る液体窒素流路に配置された供給窒素除菌フィルターをさら に備えることを特徴とする第 3 2の構成の無菌液体窒素充填装置である。— . 本発明の第 3 4の構成は、 該供給窒素除菌フィルタ一は該液体窒素貯留タン ク内において該液体窒素供給口近辺の液体窒素流路内に配置されていることを ― -— 特徴とする第 3 3の構成の無菌液体窒素充填装置である。 · - 本努明の第 3 5の構成は、 該ノス レ除菌フィルターと該充填ノズルの間の該 · 液体窒素流路および充填ノズル内の少なくとも 方を殺菌する液体窒素流路ぉ よび/または充填ノズル殺菌手段を設けたことを特徴とする第- 3 2〜3 4のいず . れかの構成の無菌液体窒素充填装置である。
本発明の第 3 6の構成は、 該液体窒素流路ぉよび/または充填ノズル内殺菌手 段は、..該ノズル除 ¾フィルターと該充填-/ズルの間の該液体窒素流路ぉよぴ充 填ノズル内の少なくとも一方に設けられ該液体窒素流路および充填ノズル内の . 少なくとも一方を加熱殺菌するヒータであることを特徴とする第 3 5の構成の - 無菌液体窒素充填装置である。
本発明の第 3 7の構成は、 該液体窒素流路ぉよび/または充填ノズル内殺菌手 段は、 該ノズル除菌フィルターと該充填ノズルの間の該液体窒素流路ぉよび充 填ノズルのいずれかに切換え可能に連通する熱水供給源と乾燥ガス供給源であ り、 該熱水供給源から熱水を供給することにより該液体窒素流路および充填ノ ズル内の少なくとも一方を殺菌した後該乾燥ガス供給源から乾燥ガスを供給す ることにより該液体窒素流路およぴ充填ノズル内の少なぐ-とも一方を乾燥する ことを特徴とする第 3 5の構成の無菌液体窒素充填装置である。
本発明の第 3 8の構成は、 該液体窒素流路および/または充填ノズル内殺菌手 段は、 該ノズル除菌フィルターと該充填ノズルの間の該液体窒素流路ぉよぴ充 填ノズルの少なくとも一方に切換え可能に連通する蒸気供給源と乾燥ガス供給 源であり、 該蒸気供給源から蒸気を供給することにより該液体窒素流路および 充填ノズル内の少なくとも一方を殺菌した後該乾燥ガス供給源から乾燥ガスを 供給することにより該液体窒素流路および充填ノズルの少なくとも一方を乾燥 することを特徴とする第 3 5の構成の無菌液体窒素充填装置である。
本発明の第 3 9の構成は、 該液体窒素流路および/または充填ノズル内殺菌手 段は、 該ノズル除菌フィルターと該充填ノズルの間の該液体窒素流路および充 填ノズルの少なくとも一方に切換え可能に連通する殺菌剤供給源と乾燥ガス供 給源であり、 該殺菌剤供給源から殺菌剤を供給することにより該液体窒素流路 および充填ノズルの少なくとも一方を殺菌した後該乾燥ガス供給源から乾燥ガ スを供給することにより該液体窒素流路および充填ノズルの少なくとも一方を 乾燥することを特徴とする第 3 5の構成の無菌液体窒素充填装置である。
本発明の第 4 0の構成は、 該液体窒素流路およ または充填ノ.ズル内殺菌手 段は、 該ノズル除菌フィルターと該充填ノズルの間の該液体窒素流路ぉよび充 填ノズルの少なくとも一方に切換え可能-に連通する無菌水供給源と乾燥ガス供 - 給源であり、 該無菌水供給源から無菌水を供給すること:により該液体窒素流路 および充填ノズルの少なくとも一方を殺菌洗浄-じた後^ ¾ ガス供給源から乾― 燥ガスを供給することにより該液体窒素流路および充填ノズル-の少なくとも一 方を乾燥することを特徴とする第 3 5の構成の無菌液 ί ^素充填装置である。 本発明の第 4 1の構成は、 該ノズル除菌フィルターと該充填ノズルの間の該 液体窒素流路を該無菌環境外で殺菌するために取外し可能としたことを特徴と する第 3 2または 3 3の構成の無菌液体窒素充填装置であ—る。 - 本発明のこの側面によれば、 該ノズル除菌フィルターと充填ノズルの間の液 体窒素流路を無菌環境外で殺菌するために取外 -し-可能.としたので、 液体窒素流 路を簡単に殺菌することができる。 - - 本発明の第 4 2の構成は、 該充填ノズルを該無菌空間外で殺菌するために取 外し可能としたことを特徴とする第 3 2.または- 3 3の^ *成の無菌液体窒素充填 装置である。 - 本発明の第 4 3の構成は、 該液体窒素貯留タンクに貯留された液体窒素から 気化する窒素ガスを該無菌環境外に排気する排気管をさらに備えることを特徴 とする第 3 2の構成の無菌液体窒素充填装置である。
本発明のこの側面によれば、 液体窒素貯留タンクに貯留された液体窒素から 気化する窒素ガスを無菌環境外に排気する排気管をさらに備えているので、 液 体窒素貯留タンク内の液体窒素が汚染されていた場合でも液体窒素から気化す る窒素ガスによる無菌環境の汚染を防止することができる。 - 本発明の第 4 4の構成は、 該液体窒素貯留タンクに貯留された液体窒素から 気化する窒素ガスを該無菌環境内に排気する排気管と該排気管内の排気ガス流 路に配置された除菌フィルターをさらに備えることを特徴とする第 3 2の構成 の無菌液体窒素充填装置である。
本発明のこの側面によれば、 液体窒素貯留タンクに貯留された液体窒素から 気化する窒素ガスを無菌環境内に排気する排気管と該排気管内の排気ガス流路 に配置された除菌フィルターをさらに備えているので、 液体窒素貯留タンク内 の液体窒素が汚染されていた場合でも液体窒素から気化する窒素ガスによる無 菌環境の汚染を防止することができる。
本発明の第 4 5の構成は、 該液体窒素供給源から上流の液体窒素供給配管中 にごみ取り用のストレーナを設けたことを特徴とする第 3 2の構成の無菌液体 窒素充填装置である。 . . 本発明この側面によれば、 液体窒素供給源から上流の液体窒素供合配管中に ごみ取り用のストレーナを設けたので 除菌工程の前にこのス.トレーナにより 細菌以外の比較的大きなごみを除去することができる。
また、 本発明の上記第 3の目的を達成する本発明の第 4 6の構成は、 容器詰 め食品の無菌充填システムにおいて食品の充填後密封前の容器のへッドスぺー スに無菌液体窒素を注入 ·充填する装置であって、 液体窒素貯留タンクと、 該 液体窒素貯留タンクから充填ノズルに至る液体窒素流路と、 無菌環境内部の殺 菌洗浄のために散布される薬剤や洗浄水を遮蔽する材質からなる外壁を有する 充填ノズルと、 該液体窒素貯留タンクに液体窒素を供給する液体窒素供給源と、 該液体窒素貯留タンクかち該充填ノズルに至る液体窒素流路および充填ノズル のレ、ずれかに配置されたノズノレ除菌フィルターとを備え、 該液体窒素貯留タン ク、 該液体窒素流路および該液体窒素供給源は無菌環境外に配置され、 該充填 ノズルは無菌環境内に配置されていることを特徴とする無菌液体窒素充填装置。 本発明によれば、 無菌液体窒素充填装置の中で液体窒素貯留タンク、 液体窒 素流路と液体窒素供給源は無菌環境外に配置されるので無菌環境内部の殺菌洗 浄のために散布される薬剤や洗浄水にさちされることがなく、 無菌環境内に配 置される充填ノズルはこれら薬剤や洗浄水を遮蔽する材質からなる外壁を有す るので、 充填ノズルをこれら薬剤や洗浄水から保護することができ、 無菌充填 システムにおいて容器のへッドスペースに無菌液体窒素を封入するために、 液 体窒素の無菌化と液体窒素充填装置の充填ノズルの無菌化を簡単で低コストな 構造で確実に実現することを可能とする無菌液体窒素充填装置を提供すること ができる。
また、 液体窒素貯留タンクから充填ノズルに至る液体窒素流路または充填ノ ズル内に配置されたノズル除菌フィルタ一により、 好ましくはそれに加えて無 菌環境外に配置された液体窒素供給源から液体窒素貯留タンクの液体窒素供給 口に至る液体窒素流路に配置された供給窒素除菌フィルタ一により、 液体窒素 をろ過することにより除菌処理を行うようにしたので、 簡単で低コストな構造 で液体窒素自体が無菌化されるとともに、 液体窒素貯留タンクおよぴ液体窒素 流路ぉよび充填ノズルの無菌化も達成することができる。
本発明の第 4 7の構成は、 該液体窒素供給源から該液体窒素貯留タンクの液 体窒素供給口に至る液体窒素流路に配置された供給窒素除菌フィルターをさら に備えることを特徴とする第 4 6の構成の無菌液体窒素充填装置である。
本発明の第 4 8の構成は、 該供給窒素除菌フィルタ一は該液体窒素貯留タン ク内において該液体窒素供給口近辺の液体窒素流路内に配置されていることを 特徴とする第 4 6の構成の無菌液体窒素充填装置である。
本発明のこの側面によれば、 供給窒素除菌フィルターは液体貯留タンク内に おいて液体窒素供給口近辺の液体窒素流路内に配置されているの-で、 液体窒素 貯留タンクが液体窒素に含まれる菌によって汚染される可能性を最小とするこ とができる。
本発明の第 4 9の.構成ほ、 該ノズル除菌フィルターと該充填ノズルの間の該 液体窒素流路ぉよび充填ノズル内の少なくとも一方を殺菌する工程または液体 窒素流路ぉよび/または充填ノズル殺菌手段を設けたことを特徴とする第 4 6 〜4 8のい fれかの構成の無菌液体窒素充填装置である。 .
本発明-のこの側面によれば； 該ノズル除菌フィルタ-一と充填ノズルの間の液 体窒素流路および充填ノズル内の少なくとも一方を殺菌する液体窒素流路およ び/または充填ノズル内殺菌工程または手段を設けたので、 液体窒素自体と液 体窒素流路ぉよぴ充填ノズルの無菌化をさらに確実に実現することができる。 本発明の第 5 0の構成は、 該液体窒素流路および/または充填ノズル内殺菌 - 手段は、 該ノズル除菌フィルターと該充填ノズルの間の該液体窒素流路ぉよび - 充填ノズル内の少なくとも一方.に設せられ該液体窒素流路および充填ノズル内 の少なくとも一方を加熱殺菌するヒータであることを特徴とする第 4 9の構成 の無菌液体窒素充填装置である。 · ·
本発明の第 5 1の構成は、 該液体窒素流路および Zまたは充填ノズル内殺菌 手段は、 該ノズル除菌フィルターと該充填ノズルの間の該液体窒素流路ぉよび 充填ノズルの少なくとも一方に切換え可能に連通する熱水供給源と乾燥ガス供 給源であり、'該熱水供給源から熱水を供給することにより該液体窒素流路およ び充填ノズル内の少なくとも一方を殺菌した後該乾燥ガス供給源から乾燥ガス を供給することにより該液体窒素流路および充填ノズル内の少なくとも一方を 乾燥することを特徴とする第 4 9の構成の無菌液体窒素充填装置である。
本発明の第 5 2の構成は、 該液体窒素流路および Zまたは充填ノズル内殺菌 手段は、 該ノズル除菌フィルターと該充填ノズルの間の該液体窒素流路および 充填ノズルの少なくとも一方に切換え可能に連通する蒸気供給源と乾燥ガス供 給源であり、 該蒸気供給源から蒸気を供給することにより該液体窒素流路およ び充填ノズル内の少なくとも一方を殺菌した後該乾燥ガス供給源から乾燥ガス を供給することにより該液体窒素流路および充填ノズルの少なくとも一方を乾 燥することを特徴とする第 4 9の構成の無菌液体窒素充填装置である。
本発明の第 5 3の構成は、 該液体窒素流路および Zまたは充填ノズル内殺菌 手段は、 該ノズル除菌フィルターと該充填ノズルの間の該液体窒素流路ぉよぴ 充填ノズルの少なくとも一方に切換え可能に連通する殺菌剤供給源と乾燥ガス 供給源であり、 該殺菌剤供給源から殺菌剤を供給することにより該液体窒素流 路およぴ充填ノズルの少なくとも一方を殺菌した後該乾燥ガス供給源から乾燥 ガスを供給することにより.該液体窒素流路ぉよぴ充填ノズルの少なくとも一方 を乾燥することを特徴とする第 4 9の構成の無菌液体窒素充填装置である。 - 本発明の第 5 4の構成は、 該液体窒素流路および Zまたは充填ノズル内殺菌 手段は、 該ノズル除菌フィルターと該充填ノズルの間の該液体窒素流路ぉよび 充填ノズルの少なくとも一方に切換え-可能に連通—する無菌水供給源と乾燥ガス 供給源であり、 該無菌水供給源から無菌水を供給することにより該液体窒素流 路および充填ノズルの少なくとも一-方 殺菌洗浄した後該乾燥ガス 1共給源から 乾燥ガスを供給することにより該液体窒素流-路および充填ノズルの少なくとも 一方を乾燥することを特徴とする第 4 9の構成の無菌液体窒素充填装置である。 本発明の第 5 5の構成は、 該充填ソ-:ズルを該無菌環境内と無菌環境外どの間 に昇降させる昇降機構をさらに備える-ことを-特徴とする第 4 6の構成の無菌液 体窒素充填装置である。
本発明のこの側面によれば、 .充士真ノズルを無菌環境内と無菌環境外との間
'に昇降させる昇降機構を設けた で、 ノズルの殺菌のためにノズルの周辺に設 けたヒータ—やノズル除菌フィルタ.一の交換等メーンテナンスのために充填ノ ズルを無菌環境外に容易に移動させることがでぎ、 メーンテナンス終了後は速 やかに充填ノズルを無菌環境内の所定の位置に復帰させることができる。
図面の簡単な説明 - · - 第 1図は本発明にかかるプラスチックボトル詰め飲料製造装置の 1実施形態 を模式的に示す説明図である。 - 第 2図は第 1図の装置の 1変更例を示す説明図である。
第 3図は第 1図の装置の俾の変更例を示す説明図である。
第 4図は本発明にかかるプラスチックボトル詰め飲料製造装置の他の実施形 態を模式的に示す説明図である。
第 5図は本発明にかかるプラスチ 'ック容器詰め飲料製造装置の他の実施形態 を模式的に示す説明図である。
第 6図は実施例 1において使用したプラスチックボトルを示す図である。
第 7図は封入窒素量とボトル内圧の関係を示すグラフである。
第 8図は変位量とボトル横圧縮強度の関係を示すグラフである。
第 9図は本発明にかかる容器詰め飲料の製造装置の他の実施形態を模式的に 示す説明図である。
第 1 0図は第 9図の装置の 1変更例を示す説明図である。
第 1 1図は第 9図の装置の他の変更例を示す説明図である。
第 1 2図は本発明にかかる容器詰め飲料の製造装置の他の実施形態を模式的 に示す説明図である。
第 1 3図は本発明に係る無菌液体窒素充填装置の 1実施形態を示す模式図で ある。 . . 第 1 4図は本発明に係る無菌液体窒素充填装置が適用される容器詰め食品の - 無菌充填装置の 1例を示す模式図である。 - 第 1 5図は本発明に係る無菌液体窒素充填装置の他の実施形態を示す模式図 である。 - 第 1 6図は本発明に係る無菌液体窒素充填装置の他の実施形態を示す模式図' である。 ―
第 1 7図は本発明に係る無菌液体窒素充填装置が適用される容器詰め食品の 無菌充填装置の 1例を示すネ奠式図である。 · ―
発明を実施するための最良の形態
·以下添付図面—を参照して本努明の実施の形態について説明する。
第 1図〜第 5図は本発明の製造方法を実施するための装置の種々の実施形態 を模式的に示す説明図である。 これ'らの実施形態は上記第 1〜第 1 2の構成に 対応するものである。 - - . . . — 本発明が適用される容器は P E Tボトルその他のポリエステルポトル等の.ブ - ラスチックボトルおよびボトル缶等の薄肉金属製缶である-。 また本発明が適用 される飲料は、 プラスチックボトルに詰めて常温流通される非炭酸飲料、 .た-と - えば清涼飲料水、 ミネラルウォーター、 牛乳、 乳飲料等である。
本実施形態にかかる方法は、 プラスチックボトル等容器の少なくとも内面を 殺菌する容器殺菌工程と、 飲料を殺菌する飲料殺菌工程と、 該殺菌された飲料 を該殺菌された容器に 1〜 4 0 °Cの温度で充填する充填工程と、 飲料が充填さ れた容器を殺菌されたキャップで密封する密封工程と、 密封後の容器の内圧を 陽圧に保持するために密封前に行われる容器内圧陽圧保持工程とを備え、 前記 容器殺菌、 充填工程、 容器内圧陽圧保持工程および密封工程はいずれも無菌空 間内で行われる。 - ここで、 無菌空間とは、 容器搬入のための出入り口を設けた作業室内の一部 空間を囲って密封空間とし、 この密封空間内に陽圧の無菌空気を導入して無菌 状態を維持するようにした空間を意味する。
この方法を実施するための装置の 1実施形態を第 1図に示す。 この装置 1は、 容器の搬送方向に順に容器洗浄装置 2、 容器殺菌装置 3、 充填装置 4、 キヤッ パー 5、 ウォーマー 6を備える。 充填装置 4はキャップ殺菌装置 8およぴ内溶 液を貯蔵するヘッドタンクユニット 9に接続されている。 容器殺菌装置 3、 充 填装置 4およびキヤッパー 5は無菌空間 1 0内に配置されており、 容器洗浄装 置 2、 キヤップ整列装置 7およ キヤップ殺菌装置 8は外環境制御空間 1 1内 に配置されている。 ここで外環境制御空間とは、 無菌状態を所定のクラス以下 とするように制御された作業室または作業室の一部を区画した空間等の外部環 境を意味する。 外環境制御空間としてはクラス 1 0万以下のものが好ましく、 たとえばクリーンルームも好ましレ、外環境制御空間である。
外部から搬送された容器はまず容器洗浄装置 2によりその内外面を洗浄され た後容器殺菌装置 3に移送され、 容器の少なくとも内面、 好ましくは内外面が 殺菌される。 容器の殺菌は、 たとえば容器表面に温水を散布しまたは蒸気に当 - てることにより容器の殺菌対象表面が- 6 0 °G以上、 好ましぐは 6 5 °C以上にな '·るようにして行うことができる。
容器の殺菌を終了後容器は充填装置-に移送され、 ここでへッドタンクュニッ ト—9内に保持された飲料が容器内に充填される。 ヘッ ドタンクユニット 9内に は 1〜4 0 °Cの温度範囲内の所定の温度に加温された内溶液が貯蔵されている。 へッドタンクュニット 9は容器内圧陽圧保持装置 1 3を介して飲料殺菌装置 1 2に接続されている。 容器内圧陽圧保持装置 1 3は、 密封後の容器の内圧を 陽圧に保持するための容器内圧陽圧保持工程を容器の密封前に行うための装置 - - で、 窒素ガスを無菌化する無菌化フィルター 1 4と窒素ガス溶解装置 5によ — —つて構成されている。 飲料は飲料殺菌装置 Ί 2において所定の殺菌温度に加熱 されて殺菌された後冷却され、 容器内圧陽圧維持装置 1 3の窒素ガス溶解装置 1 5に供給される。 窒素ガス溶解装置 1 5には無菌化フィルター 1 4を介して - 無菌化された窒素ガスが送られ、殺菌済みの内溶液に過溶解される。すなわち、 常温以下の温度でかつ加圧下で窒素ガスを飲料に接触させることにより窒素ガ スは強制的に飲料に溶解させられる。 この溶解方法は、 たとえば上記特許文献 2等により公知であり、 窒素ガス溶解装置 1 5としては公知のカーボネーター や、 配管中で窒素ガスを微細気泡化して飲料中に注入するマイクロバブル、 配 管中にオリフィスやベンチュ.リーを設け注入した窒素ガスを飲料に攪拌混合す るスタティックミキサ等を使用することができる。
しかし、 ガスの封入圧はプラスチックボトルが飲料に封入された窒素ガスの 気化により膨張し、 圧が落ちるのでその分加味しなければならない。
こうして窒素ガス溶解装置 1 5において窒素ガスが溶解された内溶液はへッ ドタンクュニット 9から充填装置 4に供給され、 容器殺菌装置 3から移送され た容器に充填される。 この時の充填温度は 1〜4 0 °Cの範囲内の所定の温度で ある。 一方図示しないキヤップ供給源から供給されたキャップがキヤップ整列 装置 7を介してキャップ殺菌装置 8により公知の方法で殺菌され、 充填装置 4 に供給されて内溶液の充填した直後の容器の口部に被せられる。
キヤップを被せられたボトルは直ちにキヤッパー 5に移送され容器はキヤッ プで密封される。 この間に容器のへッドスペースは常圧であるので飲料中に溶 解していた窒素ガスが気化して密封後のへッドスペース内圧を陽圧にする。 必 要な容器の強度を得るために適当なへッドスペース内圧は 1 0 2〜3 0 1 K P aであ 密封された容器はウォーマー 6に移送され所定の温度に加温された後製品と して出荷される。 -..
第 2図おょぴ第 3図は第 1図に示す実施形態にかかる装置の変更例を示す説 明図である。-第 2図〜第 4図において、 第- 1図と同一構成要素は同一符号で示 し、 詳細な説明を省略する。 ·
第 2図に示す装置は、 内圧.陽圧保持装置 13の窒素ガス溶解装置 16がへッ ドタンクュニットを兼用じている点で第 1図に示す装置と異なり、 その他の構 成および作用は第 1図に示す装置と同 である。
第 3図に示す装置は、 へッドタンクュニッ.ト 9が窒素ガス溶解装置 15の前 段に配置されており、 飲料殺菌装置に直接連結している点で第 1図に示す装置 と異なり、 その他の構成および作用は第- 1図に示す装置と同一である。 ― 第 4図に示す装置は、 .容器内圧陽庄保持装置が液体窒素充填装置 18である 構成において第 1図に示す装置と異な · ·、'その他の構成および作用においては 第 1図の装置と同一である。 . — --一 - - - 液体窒素充填装置 18は、 飲料を容器に充填後密封前に無菌化された液体窒 素を容器のへッドスペース内に充填する装置である。 液体窒素ガスのへッドス ペース-への充填法としては、 流下、 滴下、 噴霧等種々の方法があるが、 封入効 率等の点から滴下が好ましい。
飲料を充填後容器のへッドスペースに液体窒素を充填した後直ちにキヤッパ 一により密封すると、 気化した液体窒素がヘッドスペース内に充満し、 ヘッド スペースを陽圧とする。 この方法により、 102〜301 KP aの範囲内の適 当な内圧が得られる。
第 5図に示す装置は、 第 1図に示す装置にさらに液体窒素充填装置 18を加 えてあり、 その他の構成は第 1図の装置と同一である。 この装置では窒素ガス 過溶解装置と液体窒素充填装置の協同により、 少ない窒素量で正確な内圧が得 られる。
実施例 1
加熱滅菌した水 （UHT殺菌装置にて、 予熱 80°C、 本殺菌 135°C、 30 秒間保持、 冷却 25°C) は窒素ガスを吸収させる装置を用い、'フィルター濾過 滅菌 （材質： PTFE 0. 2ミクロンフィルター、 スチーム滅菌処理済） し た窒素ガスを満たしたタンクの中で薄膜流下方式で吸収処理させた。 処理条件 はタンク容量 71 Lで水温 25°C、 圧力 0. 5MP aおよび、 0. 3MP a、 毎分 2 L/m i nで処理した。 なお、 吸収装置内および送液配管および送ガス 配管は予め、 加熱滅菌しておいた。 加圧吸収処理させた水は予め滅菌しておい た第 6図に示す 50 Om 1炭酸ガス型ボトル （平均肉厚 0. 2mm、 満注内容 量 520m l) に、 510ml充填 （へッドスペース量 10ml) し、 充填 30秒後にキヤッビングし密封後、内圧を測定したところ、下記結果となった。
[表 1] -
Figure imgf000020_0001
上記製造方法および装置を用いて製造—した製品の微生物検査を行った。 製 を 30°C、 2週間保存後内容物の微生物変敗状態を微生物検査 （全量メンブレ ンフィルタ二（内容物を全量濾過後、標準寒天培地上で 30°C、 1週間保存し、 メンブレンフィルター、 材質、 セルロース混合エステル、 孔径 0. 45 μηι、 上のコロニー数を計測） により判定した。 その結果、 検出コロニー数は 0であ り、 製品の無菌性は保たれていた。
実施例 2 _
PETボトルに加熱滅菌した水 （UHT殺菌装置にて、 予熱 80°C、 本殺菌 135°C, 30秒間保持、 冷却 20°C) を、 予め滅菌しておいた第 6図に示す 500m 1炭酸ガス型ボトル （平均肉厚 0. 2111111、 満注内容量5 201111 ) に、 510ml充填 （ヘッドスペース量 10ml) し、 その後、 フィルター を通して濾過滅菌 （材質： PTFE 0. 2ミクロンフィルター、 スチーム滅 菌処理後、 乾燥したもの） 処理した液体窒素を表 2に示す量だけ充填し、 直ち に滅菌しておいたキャップで密封した。 ボトル内圧を測定した結果、 表 2に示 すボトル内圧となった。
上記製造方法および装置を用いて製造した製品の微生物検査を行った。 製品 を 30°C、 2週間保存後内容物の微生物変敗状態を微生物検査 （全量メンブレ ンフィルター（内容物を全量濾過後、標準寒天培地上で 30°C、 1週間保存し、 メンプレンフィルター、 材質、 セルロース混合エステル、 孔径 0. 45 μ m, 上のコロニー数を計測） により判定した。 その結果、 検出コロニー数は 0であ り、 製品の無菌性は保たれていた。 [表 2]
Figure imgf000021_0001
実施例 3
PETボトルに加熱滅菌した水 （UHT殺菌装置にて、 予熱 80°C、 本殺菌 1 35°C、 30秒間保持、 冷却 25°C、 その後無菌タンク内でフィルター濾過 滅菌処理した窒素ガスでバブリングし 301 K P aに保持） を予め滅菌してお いた第 6図に示す 500m 1炭酸ガス型ボトル （平均肉厚 0. 2mm、 満注内 容量 52 Om l ) に、 5 1 Om 1充填 （へッ-ドスペース量 1 0m l) し、 そ の後、 フィルターを通して濾過滅菌 （材質： PTFE 0, 2ミクロンフィル ター、 スチーム滅菌処理後、 乾燥したもの） 処理した液体窒素を 2 Omg充填 し、 直ちに滅菌しておいたキャップで密封した。 ボトル内圧を測定した結果平 均 301 KP aのボトル内圧となった。
上記製造方法および装置を用いて製造した製品の微生物検査を行った。 製品 を 30°C、 2週間保存後内容物の微生物変敗状態を微生物検査 （全量メンブレ ンフィルター (内容物を全量濾過後、標準寒天培地上で 30° (、 1週間保存し、 メンプレンフィルター、 材質、 セルロース混合エステル、 孔径 0. 45 μπι、 上のコロニー数を計測） により判定した。 その結果、 検出コロニー数は 0であ り、 製品の無菌性は保たれていた。
実施例 4
上記 50 Om 1用丸型ペットボトル （平均肉厚 0. 2 mm) について、 こう して得られたボトル内圧とボトル横圧縮強度との関係の結果を表 3に示す。 表 3において、 変位量はその行に記載のボトル横圧縮強度によりボトルを横 方向に圧縮した時ボトルが横方向につぶれた量 （mm) を示す。 ボトルを 3 m mつぶすにはボトル内圧が 154. 2KP a (窒素封入量 1 2. 3 m 1 ) の場 合 43. 8 Nの横圧縮強度が必要であることを示す。
[表 3]
横圧縮強度 （変位量 3 mmの強度)
Figure imgf000021_0002
この結果から、 窒素ガスを封入することによりボトルのへッドスペースを陽 圧にすることにより、 ボトルの強度が向上し、 所定のボトル強度を得るために 必要なボトルの肉厚を従来よりも薄くすることが可能となり、 その分ボトルを 軽量化することができることが判る:。 具体的には、 自動販売機でプラスチック ポトルを販売するために必要なボトル強度を得るために従来はボトルの肉厚を 0 . 2 mm程度にすることが必要であつたのに対し、 本発明によれば、 この肉 厚を 0 . 1 5 mm程度に減少させることができる。
次に本発明の他の実施の形態について説明する。 これらの実施形態は上記第 1 3〜2 0の構成に対応するものである。
第 9図〜第 1 2図は本発明の製造方法を実施するための装置の種々の実施形 態を模式的に示す説明図である。
本発明の方法は、 容器の少なくとも内面を殺菌する容器殺菌工程と、 内容液 を殺菌する内溶液殺菌工程と； 殺菌きれた内容液を 1〜1 o °cに冷却する工程 と、 冷却された内容液に 1 0 1〜2 0 1 k P aの圧力で無菌化した窒素ガスを 溶解または過溶解させる工程と、 窒素ガスが過溶解された内容液を常圧下.（大 気圧 1 0 1 k P a下） で容器に充填する充填工程と、 内容液が充填された容器 を殺菌されたキャップで密封する密封工程と、 該密封された容器を 1 5〜3 0 °Cに加温する工程とを備え、 前記容器殺菌工程、 充填工程および密封工程は いずれも無菌空間内で行われる。
この方法を実施するための装置の 1実施形態を第 9図示す。 この装置 1 0 1 は、 容器の搬送方向に順に容器洗浄装置 1 0 2、 容器殺菌装置 1 0 3、 充填装 置 1 0 4、 キヤッパー 1 0 5、 ウォーマー 1 0 6を備える。 充填装置 1 0 4は キャップ殺菌装置 1 0 8および内容液を貯蔵するへッドタンクュニット 1 0 9 に接続されており、容器洗浄装置 102、 キヤップ整列装置 10 7およぴキャップ 殺菌装置 1 0 8は外環境制御空間 1 1 1内に配置されている。 ここで外環境制- 御空間とは、 無菌状態を所定のクラス以下とするように制御された作業室また は作業室の一部を区画した空間等の外部環境を意味する。
外部から搬送された容器はまず容器洗浄装置 1 0 2によりその内外面を洗浄 された後容器殺菌装置 1 0 3に移送され、 容器の少なくとも内面、 好ましくは 内外面が殺菌される。 容器の殺菌は、 たとえば容器表面に温水または加温殺菌 薬剤を散布しまたは蒸気に当てることによりボトルの殺菌対象表面が 6 0 °C以 上、 好ましくは 6 5 °C以上になるようにして行うことができる。
容器の殺菌を終了後容器は必要に応じて洗浄され、 充填装置 1 0 4に移送さ れ、 ここでヘッドタンクユニット 1 0 9内に保持された内容液が容器内に充填 される。 へッドタンクュニット内には 1〜1 0 °Cの温度範囲内の所定の温度に 冷却された内容液が貯蔵されている。
へッドタンクュ-ット 1 0 9は窒素ガス溶解装置 1 1 5を介して内容液殺菌 装置 1 12に接続されている。 内容液は内容液殺菌装置 1 1.2において所定の 殺菌温度に加熱されて殺菌された後冷却装置 1 1 3により 1〜10°C、 好まし くは 1〜5°Cの温度範囲内の所定の温度に冷却され、 窒素ガス溶解装置 1 1 5 に供給される。 窒素ガス溶解装置 1 15には無菌化フィルター 1 14を介して 無菌化された窒素ガスが送られ、 101〜201 kP aの圧力で殺菌済みの内 容液に溶解または過溶解される。 すなわあ、 常温以下の温度でかつ常圧 （大気 圧） または加圧下で窒素ガスを飲料-に接触ざせることにより窒素ガスは内溶液 に溶け、 あるいは強制的に内容液に溶解させちれる。 この溶解方法は、 たとえ ば特公昭 58— 55079号公報等により公知であ—り、 窒素ガス溶解装置 1 1 5としては、 公知のカーボネーターや、 配管中で窒素ガスを微細気泡化-して飲 料中に注入するマイクロバブル、 配管中にオリフィスやベンチユリ一を設け注 入した窒素ガスを内容液に攪拌混合するスタティックミキサ等を使用すること ができる。 窒素.ガスの圧力としては、 1 31〜1： 71 kP aが好ましく、 1 5 1 k P a (+ 50 k P aの加圧） 力 S -より好ま .しぃ_„ - - こうして窒素ガス溶解装置 1- 1 5において窒素ガスが溶解または過溶解され た内容液ば 101〜2ひ 1-kP aの供給圧力でへッドタンクュ二ット 109か ら充填装置 104に供給され、 容器殺菌装置 1 03から移送された-容器に充填 される。 この時の充填温度は 1〜10°Cの温度範囲内の所定の温度である。 こ の場合、 充填ノズルの先端と容器の口部との間には一定の間隔があいているが、 供給圧力が 101〜201 kP aと大気圧に対し微陽圧であるので、 内容液の 発泡や飛散がきわめて少なく、 内容液は安定した状態で容器に充填される。 一 方図示しないキヤップ供給源から供給されたキャップがキヤップ整列装置 10 7を介してキャップ殺菌装置 1ひ 8により公知の方法で殺菌され、 充填装置 4 に供給されて内容液を充填した直後の容器の口部に被せられる。
キヤップを被せられた容器は直ちに密封装置を構成するキヤッパー 105に 移送され、 容器はキヤップで密封される。 この間にへッドへッドスペースは常 圧であるので、 内容液中に溶解していた窒素ガスが気化して密封後のへッドス ペース内圧を陽圧にする。
密封された容器はウォーマー 106に移送され 1 5〜30°Cの温度範囲内の 所定の温度に加温された後製品として出荷される。 この加温により、 内容液中 に溶解していた窒素ガスはさらに気化が促進され、 へッドスペースの内圧を一 層陽圧とする。
第 10図および第 1 1図は第 9図に示す実施形態にかかる装置の変更例を示 す説明図である。 第 10図おょぴ第 1 1図において、 第 9図と同一構成要素は 同一符号で示し、 詳細な説明を省略する。
第 10図に示す装置は、.窒素ガス溶解装置 1 1 6がへッドタンクュニットを 兼用している点で第 9図に示す装置と異なり、 その他の構成およぴ作用は第 9 · 図に示す装置と同一である。 - _
第 1 1図に示す装置は、 へッドタンクュニット 1 0 9が窒素ガス溶解装置 1 1 5の前段に配置されており、 冷却装置 1 1 3を介して内容液殺菌装置.1 1-2 に連結している点で第 9図に示す装置と異なり、 その他の構成および作用は第 ■9図に示す装置と同一である。 - -- 本発明の 1側面においては、 本発明の方法は、 容器の少なくとも内面を殺菌 する容器殺菌工程と、 内容液を殺菌する内溶液殺菌工程と、 殺菌された内容液- を 1 1 0°Cに冷却する工程と、 冷却された内容液に所望の圧力を超える圧力 . で無菌化した窒素ガスを過溶解させる工程と、 窒素ガスが過溶解された内容液 を 1 0 1 2 0 1 k P aの所望の圧力に減圧し貯蔵する工程と、 貯蔵された内 容液を 1 0 1 2 0 1 k P aの供給庄力で容器に充填する充填工程と、 内容液 が充填された容器を殺菌されたキヤップで密封する密封工程と、 該密封された 容器を 1 5 3 0°Cに加温する工程とを備え、 前記容器殺菌工程、 充填工程お 一 ょぴ密封工程はいずれも無菌空間内で行われる。 ' - - — -· 第 1 2図は本発明のこの方法を実施するための装置の 1例を示す説明図であ- ： る。 ' .
第 1 2図の装置においては、 構成部品の構成は第 9図の実施形態と同一であ るが、 第 9図の実施形態においては窒素ガス溶解装置 1 1 5において窒素ガス は 1 0 1 20 1 k P aの圧力で内容液に圧入され、 ッドタンクユニット 1 0 9内の圧力も 1 0 1 20 1 k P aに維持されているのに対し、 第 1 2図の 実施形態においては、 窒素ガス溶解装置 1 1 5において窒素ガスは所望の圧力 を超える圧力すなわち大気圧を超える圧力で内容液に圧入される一方へッドタ ンクュニット内の圧力は 1 0 1 20 1 k P aに維持されている点で異なる。 第 1 2図の実施形態においては、 ヘッドタンクユニット 1 0 9内が 1 0 1 2 0 1 k P a内の所望の圧力に維持されているので、 窒素ガス溶解装置 1 1 5力 らへッドタンクュニット 1 0 9に移った内容液はその圧力が 1 0 1 20 1 k P aに減圧され、 この圧力で充填装置 1 04に供給される。
本発明によれば、 発明の効果の欄に記載の諸効果を奏することができるほか、 従来のァセブティック充填設備に使用する充填ノズルが使用できるため、 設備 を大幅に変更する必要がなく、 有利である。
実施例
1 0°Cの緑茶飲料に、 無菌化された窒素ガスを 3 0 1 k P aで過溶解させた 後、 1 3 1 k P aまで減圧 ·調圧し貯留タンクへ蓄えた。 この緑茶を、 満中内 容積 5 30m l、 ヘッドスペース 30 m 1の P E Tボトル容器に充填したとこ ろ、 緑茶からわずかに発泡したが、 液が容器から噴き出すことはなかった。.密 封後、 2— 5 °Cまで加温して容器の内圧を測ったところ、 1 2 5 k P a (大気圧 を 1 0 1 k P aとしたとき、 + 2 4 k P aの陽圧） となった。 さらにこの容器 を 5 °Cに冷却しても、 容器は張ったままで、 陽圧であることが確認できた。 さ らにこの容器を 3 5 °C下で 2週間保管したところ、 内容物に微生物は確認され ず、 変敗なく、 良好であ-ることが確認できた。 .
次に、 本発明の無菌液体窒素充填方法および装置の実施形態について説明す る。 この実施形態は上記第 2：!〜 4 5の構成に対応するものである。
•本発明の無菌液体窒素充填方法が適用される容器詰め食品の無菌充填シス テムは、 プラスチックボトル等容器の内外面、 少なくとも内面を殺菌する容器 殺菌装置 (リンサー)と、殺菌された容器に食品を充填する食品充填装置 （フイラ 一） と、 食品が充填された容器をキャップで密封する密封装置 （キヤッパー） を備えており、 これらリンサー、 フ ラー、 キヤッパ一はいずれも無菌環境内 に配置されている。 .
この無菌充填システムにおいては、 無菌環境内部の無菌状態を維持するため に、 無菌環境内部のリンサー、 フィラー、 キヤッパ一等の各装置おょぴ無菌環 境を形成する囲いの内壁面を定期的に殺菌洗浄する装置を備えており、 この殺 菌洗浄のために、 薬液、 蒸気、 熱水等を使用する。
第 1 4図は本発明に係る無菌液体窒素充填方法を実施するための装置の 1例 として、無菌環境下で PETボトルに飲料を充填する装置を模式的に示す図であ る。
第 1 4図において、 無菌飲料充填装置 2 1 0は飲料を P E Tボトルに充填す るための充填装置であって、 P E Tボトルの搬送方向の順にボトルの内外面、 少なくとも内面を殺菌するボトルリンサー 2 1 1、 フィラー 2 1 2、 キヤッパ 一 2 1 3、 ボトルを 2列に振り分けるための振り分け装置 2 1 4が配列されて いる。 飲料充填装置 2 1 0は鋼板からなるカバー 2 1 5によつて覆われており、 このカバー 2 1 5によって無菌環境を構成するボックス 2 1 6が形成されてい る。
なお、 カバー 2 1 5にはボトル導入口 2 1 5 aとボトル排出口 2 1 5 bが形 成されているが、 ボックス 2 1 6は実質的に密閉されている。 無菌環境内部は 陽圧の無菌空気で満たされており， 無菌状態を維持している。
無菌環境殺菌装置 2 3 0は、 ボックス 2 1 6内において熱水を散布する手段 を構成する複数の回転ノズル 2 0 2および複数の固定ノズル 2 0 3を備えてい る。 回転ノズノレ 2 0 2はスプレーボールからなり、 噴射口を下方に向けてボッ クス 2 1 6内の上部に配置されている。 固定ノズル 2 0 3はフルコーンノズル からなり、.噴射口を斜め上方に向けてボックス 2 1 6内の下部の床面付近に配 置されている。 回転ノズル 2 0 2および固定ノズル 2 0 3はそれぞれ配管 2.0 4により弁 2 0 7およぴ加温ヒータ 2 0 6を介して熱水供給源 2 0 5に接続ざ れており、 該供給源 2 0 5から熱水の供給を受けることができる。
この装置を使用して殺菌を行う場合は、 弁 2 0 7を操作して配管 2 0 4を熱 水供給源 2 0 5に接続する。-熱水供給源 2 0 5からの水は加温ヒータ 2 0 6に より加温され、 配管 2 0 4を経由してボックス 2 1 6内の回転ノズル 2 0 2お ょぴ固定ノズル 2 0 3に供給され、 これらのソズル 2 0 2、 2 0 3からボック ス内に散布される。 散布された熱水はボックス 2 1 6内のボトルリンサー 2 1 1、 フィラー 2 1 2、 キヤッパー 2 Γ 3、 振-り分け装置 2 1 4等の機器の外表 面、 ボックス 2 1 6の内壁面およびボトルリンサー 2 1 1に熱水を供給するラ イン配管 （図示せず） .等の殺菌対象表面の大部分に降りかかってこの部分を濡 らす。 散布された熱水は殺菌対象表面の大部分を濡らすことによってこの部分 を殺菌するとともに、 蒸発した水蒸気がボックス 2 1 6内に充満し、 熱水によ つて濡れていない部分を含む全殺菌対象表面に接触することによってさらなる 殺菌が行われる。— この熱水の散布を所定時間継続することによつて全殺菌対象 表面の完全な殺菌が達成される。 この場合環境管理空間の内壁面であるボック ス 2 1 6の内壁面も全面が機器表面と同様に充分に殺菌される。 ·
殺菌温度は殺菌対象表面が 6 5 °C以上とし、 1 0 0 °C以下、 好ましくは大気 圧下で行うために 9 6 °C未満となるように熱水の加温を調節する。
なお、 図 1 4の例では無菌環境内の各装置の殺菌に熱水を用いているが、 蒸 気、 薬液、 無菌水により殺菌を行うこともできる。
飲料の充填後密封前のボトルのヘシドスペースに無菌液体窒素を封入する無 菌液体窒素充填装置 2 0 1はフイラ一 2 1 2とキヤッパー 2 1 3の間の無菌環 境内空間に設置されており、 無菌液体窒素充填装置 2 0 1の無菌液体窒素貯留 タンク 2 0を含む構成要素の一部は保護力パー 2 3によって覆われている。 第 1 3図は無菌液体窒素充填装置 2 0 1を模式的に示す図である。
無菌液体窒素充填装置 2 0 1は、無菌充填システムの前記ボックス 2 1 6 (第 14図）によって形成される無菌環境内に配置される液体窒素貯留タンク 2 0と、 貯留タンク 2 0から充填ノズル 2 4に至る液体窒素流路 2 5を備えており、 液 体貯留タンク 2 0と液体窒素流路 2 5および充填ノズル 2 4は耐水性、 耐薬品 性の材質からなる箱状または筒状の保護カバー 2 3によって囲まれており、 こ の保護力パー 2 3によって無菌環境内部の殺菌洗浄のために散布される薬剤や 洗浄水から遮蔽されている。 なお、 図示の例では充填ノズル 2 4自体は保護力 バー 2 3の下面から下方に突出している。 無菌液体窒素貯留タンク 2 0は液体 窒素流路 2 2を介して無菌環境外に配置された液体窒素供給源 2 1に接続され ており、 液体窒素流路 2 2には開閉弁 2 7が介装されている。 液体窒素供給源 2 1はさらに上流の液体窒素供給配管 2 6を介して外部から液体窒素を供給さ れるように構成されており、 この液体窒素供給配管 2 6には細菌以外の比較的 大きなごみを除去するためのごみ取り用ストレーナ 5 .7が介装されている。
液体窒素流路 2 2の下流側の先端は液体窒素貯留タンク 2 0内の液体窒素液 面上に臨むように配置されて液体窒素供給口 2 2 aを形成してお-り、 開閉弁 2 7をオンすることにより液体窒素が供給口 2 2 aから液体窒素貯留タンク 2 0 内に流下されるようになってレ、る。
開閉弁 2 7には液体窒素貯留タンク 2 0の液面高さを監視しながら給液系の 制御を行う制御配線 4 5が接続されている。 '制御配線 4 5には、 貯留タンク 2 - 0の液面高さを監視する液面モニター- 4 6と液面制御部 5 3が配置されており、 液面高さが所定レベル以下になると液面モニター 4 6からの信号により制御部 5 3が動作して開閉弁 2 7の動作部 2 7 aを動作させ開閉弁 2 7をオンにする ことにより貯留タンク 2 0への液体窒素供給を開始する。 また液体窒素供給に より液面高さが所定のレベルに達すると液面高さモニター 4 6„から.の信号によ り制御部 5 3が動作して開閉弁 2 7の動作部 2 7 aを動作させ開閉弁 2 7をォ-' フすることにより液体窒素供給を停止する。 - 無菌液体窒素充填装置 2 0 1は、 さらに、 '液体窒素供給源 2 1から液体窒素 貯留タンク 2 0の液体窒素供給口 2 2 aに至る液体窒素流路 2 2に配顰された 供給窒素除菌フィルター 2 8と、 保護カバー 2 3内の空間において液体窒素貝宁 留タンク 2 0から充填ノズノレ 2 4に至る液体窒素流路 2 5または充填ノズル 2 4内に配置されたノズル除菌フィルター 2 9とを備えている。 図示の例では、 除菌フィルタ 2 9は充填ノズル 2 4内に配置されている。
供給窒素除菌フ-ィルター 2 8は液体窒素貯留タンク 2 0内において液体窒素 供給口 2 2 a近辺の液体窒素流路 2 2内に配置される-ことが、 液体窒素貯留タ ンク 2 0が液体窒素に含まれる細菌によって汚染される可能性を最小にするこ とができるので好ましいが、 除菌フィルター 2 8はこれに限らず、 保護カバー 2 3の外側の液体窒素流路 2 2、 たとえば開閉弁 2 7と液体窒素供給源 2 1の 間に配置することもできる。 また、 供給窒素除菌フィルター 2 8をタンク内に 設置する際は、 タンク 2 0の流路 2 2の付け根からタンク内方にはめ込み、 ね じ込み等の手段によって取り付け、 カバー 2 3の流路 2 2まわりを開閉ハッチ 等により開閉可能にすれば、 供給窒素除菌フィルター 2 8をタンク 2 0から取 り外し、 カバー 2 3外で洗浄することができるので、 より好ましい。
液体窒素貯留タンク 2 0から下流の液体窒素流路 2 5において、 充填ノズル 2 4の上流側には開閉弁 3 1が介装されており、 この開閉弁 3 1をオンオフす ることにより液体窒素を充填ノズル 2 4から下方を順次通過する容器 3 2のへ ッドスペース内に連続的または間欠的に滴下することができる。
第 2の除菌フィルター 2. 9と充填ノズル 2 4の間の液体窒素流路 2 5または 充填ノズル 2 4内にはこの液体窒素流路 2 5および充填ノズル 2 4内の少なく とも一方を殺菌するための殺菌手段を構成する液体窒素流路殺菌用配管.3 3の 先端開口部が開口している。 図示の例では、 配管 3 3は充填ノズル 2 4内に開 口している。 液体窒素流路殺菌用配管 3 3は上流側で流路殺菌用流体供給管 3 4と流路乾燥用ガス供給管 3 5に分岐しており、 流路殺菌用流体供給管 3 4は、 流路殺菌用流体である熱水、蒸気、薬液、または無菌水の供給源 3 6に接続し、 流路乾燥用ガス供給管 3 5は却熱された窒素ガス等の流路乾燥用ガス供給源 3 7に接続している。 流路殺菌用流体供給管 3 4には開閉弁 3 8が介装され、 流 路乾燥用ガス供給管 3 5には開閉弁 3 9が介装されている。 また、 開閉弁 3 8 の上流には除菌フィルター 4 0が介装され、 開閉弁 3 9の上流には除菌フィル ター 4 1が介装されている。
除菌フィルター 2 8、 2 9、 4 0 -、 4 1及び後述の除菌フィルター 5 1とし てはたとえば前記特開 2ひ 0 0— 1 8 5 7 1 0号公報記載のフィルター等公知 のフィ-ルターを使用することができる。 すなわち、 たとえばろ過精度 0 . 0 5 〜0 5 μ πι好ましくは 0 . 1〜0 . 2 / mを有するフィルタ一体を備えるこ とによって、 微生物の芽胞を除去する機能を有するものであり、 極低温耐性を 有する材質のフィルターを使用することができる。 またノズル除菌フィルター 2 9としては、 撥水性が高く液体で洗浄した場合液切れのよい疎水性フィルタ 一を使用することが好ましい。
次に、 この無菌液体窒素充填装置 2 0 1の動作について説明する。
液体窒素貯留タンク 2 0に無菌液体窒素を貯留する時は、 開閉弁 3 1をオフ し、 開閉弁 2 7をオンして液体窒素供給源 2 1から供給され液体窒素を除菌フ ィルター 2 8によりろ過した無菌液体窒素を液体窒素貯留タンク 2 0に所定の レベルに達するまで流下して貯留した後開閉弁 2 7をオフする。
容器 3 2に無菌液体窒素を充填する場合は、 開閉弁 3 1をオンオフすること により除菌フィルター 2 9によりろ過した無菌液体窒素を充填ノズル 2 4の液 体窒素滴下口 5 8から容器 3 2のへッドスペース内に連続的または間欠的に滴 下する。
除菌フィルター 2 9を含む液体窒素流路 2 5およひ 7または充填ノズル 2 4を 殺菌するには、 容器に液体窒素を充填していない時に流路乾燥用ガス供給管 3 5の開閉弁 3 9をオフ、 流路殺菌用流体供給管 3 4の開閉弁 3 8をオンとする ことにより液体窒素流路 2 5および/または充填ノズル 2 4に所定時間液体窒素 殺菌用流体を流して液体窒素流路 2 5および/または充填ノズル 2 4を殺菌した 後、 開閉弁 3 8をオフ， 開閉弁 3 9をオンとすることにより液体窒素流路 2 5 および/または充填ノズル 2 4に乾燥用ガスを流して液体窒素流路 2 5を乾燥す る。 . . 液体窒素流路 2 5の周囲には液体窒素流路 2 5および/または充填ノズル 2 4— を加熱するためのコイル状ヒータ等のヒータ 4 3が配置されている。 ヒータ 4 3は、 液体窒素流路 2 5および/または充填ノズル 2 4を熱水や蒸気で殺菌する 場合に、 流路 2 5の熱水や蒸気で濡れた部分を窒素ガスで乾燥する際の加温サ ポートの役割を果たすことによって乾燥をより早くかつ確実に行う機能と、 運 転中の液体流路 2 5および/または充填ノズル 2 4の近傍の装置部分が液体窒素 で冷却され霜が付着することを防止するための流路近傍部保温用ヒータとして の機能という 2つの機能を果たすものである。
ヒータ 4 3には温度制御部 4 4の制御配線 5 5が接続されており、 ヒータ 4 3の温度を所定の温度に調節するように構成されている。 また、 除菌フィルタ 一 2 9にも温度制御部 4 2の制御配線 5 6が接続されており、 除菌フィルター 2 9の温度を所定の温度に調節する'ように構成されている。 熱水や蒸気で液体 窒素流路 2 5および/または充填ノズル 2.4を殺菌する場合は、 たとえば温度 1 2 0 °Cで行い、 除菌-フィルター 2 9の温度もこの温度に達していることを確認 し、 この温度に調節する。 - 本発明の他の実施形態においては、 液体窒素流路殺菌用配管 3 3を設けず、 上記ヒータ 4 3の温度を上げることによって液体窒素流路 2 5および/または充 填ノズル 2 4を加熱殺菌するように構成することもできる。
また、 本発明の他の実施形態においては、 液体窒素流路 2 5を構成する部分 の一部または全部または充填ノズル 2 4を嵌め込み、 ねじ込み等の手段によつ て装置に取外し可能に装着するように構成し、 定期的に液体窒素流路 2 5の部 分または充填ノズル 2 4を取外して無菌環境外で殺菌するようにしてもよい。 液体窒素貯留タンク 2 0には、 貯留タンク 2 0に貯留された液体窒素から気 化する窒素ガスを無菌環境内に排気するための排気管 4 7の先端部が開口して いる。 この排気管 4 7には開閉弁 4 8が介装されており、 その下流側の排気管 4 7には除菌フィルター 5 1が介装されている。
開閉弁 4 8には液体窒素貯留タンク 2 0内の圧力を監視しながら排気系の制 御を行う制御配線 5 4が接続されている。 制御配線 5 4には、 貯留タンク 2 0 の圧力を監視する圧力モニター 4 9と圧力制御部 5 0が配置されており、 貯留 タンク内の圧力が所定レベル以上になると圧力モニター 4 9からの信号により 制御部 5 0が動作して開閉弁 4 8の動作部 4 8 aを動作させ開閉弁 4 8をオン にすることにより貯留タンク 2 0から気化した窒素ガスの排気を開始する。 こ れによって除菌フィルター 5 1によってろ過され無菌化された窒素ガスが無菌 環境内に排気される。 また排気により圧力が所定のレベルに下がると圧力モニ ター 4 9からの信号により制御部 5 0が動作して開閉弁 4 8の動作部 4 8 aを 動作させ開閉弁 4 8をオフすることにより窒素ガスの排気を停止する。 . また、 本発明の他の実施形態においては、 開閉弁 4 8の下流側に図 1中破線 で示す排気管 5 2を無菌環境外.に達するように配置し、 気化した窒素ガスを無 菌環境外に排気することもできる。
次に、第 15図、第 16図および第 17図を参照して本発明の身菌液体窒素充填 装置の他の実施形態について説明する。 この実施形態は上記第 4 6〜5 5の構 成に相当するものである。 ' ― .
第 17図は本発明に係る無菌液体窒素充填方法を実施するための装置の 1例と して、無菌環境下で PETボトルに飲料を充填する装置を模式的に示す図である。 第 17図において、 第 14図と同一構成要素 ·は同一符号で示しその説明を省略す る。 第 17図において、 無菌液体窒素充填装置 3 0 1は、 無菌液体貯留タンク 2 0は無菌環境の外側にあり、 充填ノズル 3 2 4は無菌環境内に配置されている。 第 15図は無菌液体窒素充填装置 3' 0 1を模式的に示す図である。 第 15図に おいて、 第 13図と同一構成要素は同一符号で示し、 --その説明を省略する。 . 無菌充填システムのカバー 2 1. 5 (第 17図参照） によって、 その内側には 無菌環境 6 6が形成される。 無菌液体窒素充填装置 3 0 1は、 液体窒素貯留タ - ンク 2 0と、 貯留タンク 2 0力、ら充填ノズノレ 3 2 4に至る液体窒素流路 2 5と、 充填ノズル 3 2 4を備えており、 液体貯留タンク 2 0と液体窒素流路 2- 5は力 バー 2 1 5の外側の無菌環境外空間 6 4に配置され、 充填ノズル 3 2 4は無菌 環境 6 6内においてカバー 2 1 5に固定された充填ノズル収納筒 60内に配置さ れている。 液体窒素貯留タンク 2 0は箱型の保護カバー 2 3に覆われている。 この保護カバー 2 3は必ずしも設けなくてもよいが、 液体窒素により冷却され て結露や霜が生じることを防止するために設けたほうが好ましい。 充填ノズノレ 3 2 4は耐水性、 耐薬品性の材質からなる筒形の外壁 3 2 4 aによって囲まれ ており、 この外壁 3 2 4 aによって無菌環境内部の殺菌洗浄のために散布され る薬剤や洗浄水から遮蔽されている。 外壁 3 2 4 aの頂面は液体窒素貯留タン ク 2 0の保護カバー 2 3の下面に溶接等により固定されている。 無菌液体窒素 貯留タンク 2 0は液体窒素流路 2 2を介して無菌環境外 6 4に配置された液体 窒素供給源 2 1に接続されており、 液体窒素流路 2 2には開閉弁 2 7が介装さ れている。 液体窒素供給源 2 1はさらに上流の液体窒素供給配管 2 6を介して 外部から液体窒素を供給されるように構成されており、 この液体窒素供給配管 2 6には細菌以外の比較的大きなごみを除去するためのごみ取り用ストレーナ 5 7が介装されている。
第 16図は本発明の他の実施形態を示す模式図である。 第 16図の実施形態に おいて、 第 15図の実施形態と同一構成要素は同一符号で示し、 その説明を省略 する。
この実施形態の装置 3 0 1は、 保護力パー2 3の両側に直立して設けられた 送りネジ 7 4と、 この送りネジ 7 4と螺合するネジ孔を有し保護カバー 2 3の 両側面に固定された送り用プロック 7 2からなる昇降機構 7 0を備えている。 送りネジ 7 4は図示しない駆動機構により回転することができる。
この昇降機構により、 送りネジ 7 4を回転して保護カバー 2 3を図中矢印 6 8の方向に上昇させることにより、 保護力パー 2 3に固定された充填ノズル 3 2 4も上昇するので、 ノズルの殺菌のためにノズルの周辺に設けたヒーターや ノズル除菌フィルターの交換等メーンテナンスのために充填ノズルを無菌環境 - 外空間 6 4に容易に移動させることができる。 メーンテナンス終了後は、 送り ネジ 7 4を逆方向に回転することにより充填ノズル 3 2 4は下降するので、 速 やかに充填ノズル 3 2 4を無菌環境 6 2内の充填ノズル収納筒 6 0内の所定の 位置に復帰させることができる。
なお、 昇降機構は上記送りネジ 7 4と送りブロック 7 2からなる機構に限ら ず、 カム · リンク機構等他の昇降機構も使用することができる ¾ - -産業上の利用可能性 ' - - 本発明は、 容器詰め飲料、 特に PETボトル等プラスチックボトル詰めまたは 金属ボトル缶詰常温流通非炭酸飲料、 ·たとえば清涼飲料水、 ミネラルウォータ 一、 牛乳、 乳飲料等の製造に使用される容器の軽量化が可能な製造方法および 装置として利用することができる。

Claims

請求の範囲
1 . 容器の少なくとも内面を殺菌する容器殺菌工程と、 飲料を殺菌する内溶液 殺菌工程と、 該殺菌された飲料を該殺菌された容器に 1〜 4 0 °Cの温度で充填 する充填工程と、 飲料が充填された容器を殺菌されたキヤップで密封する密封 工程と、 密封後の容器の内圧を陽圧に保持するために密封前に行われる容器内 圧陽圧保持工程とを備え、 前記容器殺菌工程、 充填工程、 容器内圧保持工程お よび密封工程はいずれも無菌空間内で行われることを特徴とする容器詰め飲料 の製造方法。
2 . 該容器内圧陽圧保持工程は、 飲料を容器に充填後密封前に無菌化された液 体窒素を容器のへッドスペース内に充填する工程であることを特徴とする請求 項 1記載の容器詰め飲料の製造方法。
3 . 該容器内圧陽圧保持工程は、 無菌化された窒素ガスを殺菌された飲料に過 溶解させた飲料を容器に充填後、 密封前に無菌化された液体窒素を容 のへッ ドスペース内に充填する工程であることを特徴とする請求項 1記載の容器詰め 飲料の製造方法。 ' .
4 . 該容器内圧陽圧保持工程は、 無菌化された窒素ガスを殺菌された飲料に 過溶解させた飲料を容器に充填する工程であることを特徴とする請求項 1記載 の容器詰め飲料の製造方法。
5 . 密封後の容器の内圧は 1 0 2〜3 0 1 K P aであることを特徴とする請求 項 1〜 4のいずれかに記載の容器詰め飲料の製造方法。
6 . 容器の少なくとも内面を殺菌する容器殺菌装置と、 内溶液を殺菌する内溶 液殺菌装置と、 該殺菌された内溶液を該殺菌された容器に 1〜4 0 °Cの温度で 充填する充填装置と、 飲料が充填された容器を殺菌されたキャップで密封する キヤッパーと、 密封後の容器の内圧を陽圧に保持する容器内圧陽圧保持装置と を備え、 前記容器殺菌装置、 充填装置、 容器内圧陽圧保持装置およびキヤッパ 一は！/、ずれも無菌空間内に配置されていることを特徴とする容器詰め飲料の製 造装置。
7 . 該容器内圧陽圧保持装置は、 飲料を容器に充填後密封前に無菌化された液 体窒素ガスを容器のへッドスペース内に充填する液体窒素充填装置であること を特徴とする請求項 6記載の容器詰め飲料の製造装置。
8 . 該容器内圧陽圧保持装置は、 無菌化された窒素ガスを殺菌された飲料に過 溶解させた飲料を容器に充填後、 密封前に無菌化された液体窒素を容器のへッ ドスペース内に充填する装置であることを特徴とする請求項 6記載の容器詰め 飲料の製造装置。 . .
9 . 該容器内圧陽圧保持装置は、 窒素ガスを無菌化する無菌化フィルタ一と、 無菌化された窒素ガスを殺菌された飲料に過溶解させた飲料を容器に充填する 装置であることを特徴とする請求項 6記載の容器詰め飲料の製造装置。
1 0 . 密封後の容器の内圧は 1 0 2〜3 0 1 K P aであることを特徴とする請 求項 6〜 9のいずれかに記載の容器詰め飲料の製造装置。
1 1 . 充填温度:！〜 4 0 °Cで充填されており、 ヘッドスペースに封入された窒 素ガスにより容器の内圧が陽圧に保持されていることを特徴とする容器。
1 2 . 容器内圧は 1 0 2〜3 0 1 K P aであることを特徴とする請求項 1 1記 載の容器。 ―
1 3 . 容器の少なくとも内面を殺菌する容器殺菌工程と、 内容液を殺菌する内 容液殺菌工程と、 該殺菌された内容液に無菌化された窒素ガスを溶解または過 溶解させる工程と、 該窒素ガスが溶解または過溶解された内容液を容器に充填 する工程と、 内容液が充填された容器を殺菌されたキヤップで密封する密封ェ 程とを備え、 前記容器殺菌工程、 充填工程及び密封工程はいずれも無菌空間内 で行われ、 前記充填工程において、 充填ノズルと容器口部とは離間しているこ とを特徴とする容器詰め飲 の製造方法。
1 4 . 前記無菌化された窒素ガスを溶解または過溶解させる工程は、 該殺菌さ れた内容液を 1〜1 0 °Cに冷却する工程と、 該冷却された内容液に 1 0 1〜2 0 1 k P aの圧力で無菌化した窒素ガスを溶解または過溶解させる工程とを含 むことを特徴とする請求項 1 3に記載の容器詰め飲料の製造方法。
1 5 . 前記無菌化された窒素ガスを溶解または過溶解させる工程は、 該殺菌さ れた内容液を 1〜 1 0 °Cに冷却する工程と、 該冷却された内容液に所望の圧力 を超える圧力で無菌化した窒素ガスを過溶解させる工程と、 該窒素ガスが過溶 解された内容液を 1 0 1〜 2 0 1 k P aの所望の圧力まで減圧し貯蔵する工程 とを含むことを特徴とする請求項 1 3に記載の容器詰め飲料の製造方法。
1 6 . 前記密封工程の後に、 該密封された容器を 1 5〜3 0 °Cに加温する工程 が設けられていることを特徴とする請求項 1 4または 1 5に記載の容器詰め飲 料の製造方法。
1 7 . 容器の少なくとも内面を殺菌する容器殺菌装置と、 内容液を殺菌する内 容液殺菌装置と、 該殺菌された内容液に無菌化された窒素ガスを溶解または過 溶解させる窒素ガス溶解装置と、 該窒素ガスが溶解または過溶解された内容液 を容器に充填する充填装置と、 内容液が充填された容器を殺菌されたキャップ で密封するキヤッパーとを備え、 前記容器殺菌装置、 充填装置及びキヤッパー はいずれも無菌空間内に配置された前記充填装置において、 充填ノズルと容器 口部とは離間していることを特徴とする容器詰め飲料の製造装置。
1 8 . 前記無菌化された窒素ガスを溶解または過溶解させる装置は、 該殺菌さ れた内容液を 1〜1 0 °Cに冷却する冷却装置と、 該冷却された内容液に 1 0 1 〜2 0 1 k P aの圧力で無菌化した窒素ガスを溶解または過溶解させる窒素ガ ス溶解装置とを含むことを特徴とする請求項 1 7に記載の容器詰め飲料の製造 装置。
1 9 . 前記無菌化された窒素ガスを溶解または過溶解させる装置は、 該殺菌さ れた内容液を 1〜 1 0 °cに冷却する冷却装置と、 該冷却された内容液に所望の 圧力を超える圧力で無菌化した窒素ガスを過溶解させる窒素ガス溶解装置と、 該窒素ガスが過溶解された内容液を 1 0 1〜2 0 1 k P aの所望の圧力まで減 圧し貯蔵する貯蔵装置とを含むことを特徴とする請求項 1 7に記載の容器詰め 飲料の製造装置。
2 0 . 前記密封装置の後に、 該密封された容器を 1 5〜 0 °Cに加温する装置 が設けられていることを特徴とする請求項 1 8または 1 9に記載の容器詰め飲 料の製造装置。 - - . —
2 1 . 容器詰め食品の無菌充填システム.において食品の充填後密封前の容器の ヘッドスペースに無菌液体窒素を封入する方法であって、 該無菌充填システム の無菌環境内に配置される液体窒素貯留タンク、 該貯留タンクから充填ノズル に至る液体窒素流路および充填ノズルを該無菌環境内部の殺菌洗浄のために散 布される薬剤や洗浄水から遮蔽する保護カバーで被覆し、 少なくとも該保護力 パー内の空間において該液体窒素貯留タンクから該充-填ノズルに至る液体窒素 流路および充填ノズルのいずれかに配置されたノズル除菌フィルタ一により液 体窒素をろ過することにより除菌処理を行う除菌処理工程を経て容器内に液体 窒素を充填することを特徴とする無菌液体窒素充填方法。
2 2 . 該無菌環境外に配置された液体窒素供給源から該液体窒素貯留タンクの 液体窒素供給口に至る液体窒素流路に配置された供給窒素除菌フィルタ一によ りさらに液体窒素をろ過することを特徴とする請求項 2 1記載の無菌液体窒素 充填方法。
2 3 . 該供給窒素除菌フィルタ一は該液体窒素貯留タンク内において該液体窒 素供給口近辺の液体窒素流路内に配置されていることを特徴とする請求項 2 2 記載の無菌液体窒素充填方法。
2 4 . 該ノズル除菌フィルターと該充填ノズルの間の該液体窒素流路ぉよぴ充 填ノズル内の少なくとも一方を殺菌する工程をさらに備えることを特徴とする 請求項 2 1〜2 3のいずれかに記載の無菌液体窒素充填方法。
2 5 . 該液体窒素流路および充填ノズル内の少なくとも一方を殺菌する工程は、 該ノズル除菌フィルターと該充填ノズルの間の該液体窒素流路ぉよび充填ノズ ル内の少なくとも一方に設けられ該液体窒素流路および充填ノズル内の少なく とも一方を加熱殺菌するヒータによって行われることを特徴とする請求項 2 4 記載の無菌液体窒素充填方法。
2 6 . 該液体窒素流路および充填ノズル内の なくとも一方を殺菌する工程は、 該ノズル除菌フィルターと該充填ノズルの間の該液体窒素流路ぉよぴ充填ノズ ルの少なくとも一方に切換え可能に連通する熱水供給源と乾燥ガス供給源の中、 該熱水供給源から熱水を供給することにより該液体窒素流路および充填ノズル 内の少なくとも一方を殺菌した後該乾燥ガス供給源から乾燥ガスを供給するこ とにより該液体窒素流路および充填ノズル内の少なくとも一方を乾燥すること により行われることを特徴とする請求項 2 4記載の無菌液体窒素充填方法。
2 7 . 該液体窒素流路および充填ノズル内の少なくとも一方を殺菌する工程は、 該ノズル除菌フィルターと該充填ノズルの間の該液体窒素流路ぉよび充填ノズ ルの少なくとも一方に切換え可能に連通する蒸気供給源と乾燥ガス供給源の中、 該蒸気供給源から-蒸気を供給することにより該液体窒素流路および充填ノズル. 内の少なくとも一方を殺菌した後該乾燥ガス供給源から乾燥ガスを供給するこ とにより該液体窒素流路および充填ノズル内の少なくとも一方を乾燥すること - により行われることを特徴とする請求項 2 4記載の無菌液体窒素充填方法。
2 8 . 該液体窒素流路および充填ノズル内の少なくとも一方を殺菌する工程 は、 該ノズル除菌フィルターと該充填ノズルの間の該液体窒素流路および充填 - ノズルの少なくとも一方に切換え可能に連通する殺菌剤供給源と乾燥ガス供給 源の中、 該殺菌剤供給源から殺菌剤を供給することにより該液体窒素流路およ び充填ノズル内の少なくとも一方を殺菌した後該乾燥ガス供給源から乾燥ガス を供給することにより該液体窒素流路および充填ノズル内の少なぐとも一方を •乾燥することにより行われることを特徴とする請求項 2 4記載の無菌液体窒素 充填方法。
2 9 . -該液体窒素流路および充填ノズル内の少なくとも一方を殺菌する工程は、 該ノズル除菌フィルターと該充填ノズルの間の該液体窒素流路ぉよび充填ノズ ルの少なくとも一方に切換え可能に連通する無菌水供給源と乾燥ガス供給源の 中、 該無菌水供給源から無菌水を供給することにより該液体窒素流路ぉよび充 填ノズル内の少なくとも一方を殺菌洗浄した後該乾燥ガス供給源から乾燥ガス を供給することにより該液体窒素流路および充填ノズル内の少なくとも一方を 乾燥することにより行われることを特徴とする請求項 2 4記載の無菌液体窒素 充填方法。
3 0 . 該液体窒素貯留タンクに貯留された液体窒素から気化する窒素ガスを該 無菌環境外に排気する工程をさらに備えることを特徴とする請求項 2 1に記載 の無菌液体窒素充填方法。
3 1 . 該液体窒素貯留タンクに貯留された液体窒素から気化する窒素ガスを除 菌した後該無菌環境内に排気する工程をさらに備えることを特徴とする請求項 2 1に記載の無菌液体窒素充填方法。
3 2 . 容器詰め食品の無菌充填システムにおいて食品の充填後密封前の容器の へッドスペースに無菌液体窒素を封入する装置であって、 該無菌充填システム の無菌環境内に配置される液体窒素貯留タンクと、 該液体窒素貯留タンクから 充填ノズルに至る液体窒素流路ぉよぴ充填ノズルと、 該液体窒素貯留タンク、 該液体窒素流路ぉよび充填ノズルを該無菌環境内部の殺菌洗浄のために散布さ れる薬剤や洗浄水から遮蔽する保護カバーと、 該無菌環境外に配置された液体 窒素供給源と、 該保護カバー内の空間において該液体窒素貯留タンクから該充 填ノズルに至る液体窒素流路および充填ノズルのいずれかに配置されたノズル 除菌フィルターとを備えることを特徴とする無菌液体窒素充填装置。
3 3 . 該液体窒素供給源から該液体窒素貯留タンクの液体窒素供給口に至る液 体窒素流路に配置された供給窒素除菌フィルターをさらに備えることを特徴と する請求項 3 2記載の無菌液体窒素充填装置。
3 4 . 該供給窒素除菌フィルターは該液体窒素貯留タンク内にぉレ、て該液体窒 素供給口近辺の液体窒素流路内に配置されていることを特徴とする請求項 3 3 記載の無菌液体窒素充填装置。
3 5 . 該ノズル除菌フィルターと該充填ノズルの間の該液体窒素流路ぉよび充 填ノズル内の少なくとも一方を殺菌する液体窒素流路および/または充填ノズル 殺菌手段を設けたことを特徴とする請求項 3 2〜 3 4のいずれかに記載の無菌 液体窒素充填装置。
3 6 . 該液体窒素流路および/または充填ノズル内殺菌手段は、 該ノズル除菌フ ィルターと該充填ノズルの間の該液体窒素流路ぉよぴ充填ノズル内の少なくと も一方に設けられ該液体窒素流路および充填ノズル内の少なくとも一方を加熱 殺菌するヒータであることを特徴とする請求項 3 5記載の無菌液体窒素充填装 置。
3 7 . 該液体窒素流路ぉよび/または充填ノズル内殺菌手段は、 該ノズル除菌フ イノレターと該充填ノズルの間の該液体窒素流路ぉよぴ充填ノズルのレ、ずれかに 切換え可能に連通する熱水供給源と乾燥ガス供給源であり、 該熱水供給源から 熱水を供給することにより該液体窒素流路および充填ノズル内の少なくとも一 方を殺菌した後該乾燥ガス供給源から乾燥ガスを供給することにより該液体窒 素流路およぴ充填ノズル内の少なくとも一方を乾燥することを特徴とする請求 項 3 5記載の無菌液体窒素充填装置。
3 8 . 該液体窒素流路および/または充填ノズル内殺菌手段は、 該ノズル除菌フ イノレターと該充填ノズルの間の該液体窒素流路ぉよぴ充填ノズルの少なくとも 一方に切換え可能に連通する蒸気供給源と乾燥ガス供給源であり、 該蒸気供給 源から蒸気を供給することにより該液体窒素流路および充填ノズル内の少なく とも一方を殺菌した後該乾燥ガス供給源から乾燥ガスを供給することにより該 液体窒素流路および充填ノズルの少なくとも一方を乾燥することを特徴とする 請求項 3 5記載の無菌液体窒素充填装置。
- 3 9 . 該液体窒素流路および/または充填ノズル内殺菌手段は、 該ノズル除菌フ イノレターと該充填ノズルの間の該液体窒素流路ぉよび充填ノズルの少なくとも 一方に切換え可能に連通する殺菌剤供給源と乾燥ガス供給源であり、 該殺菌剤 供給源から殺菌剤を供給することにより該液体窒素流路および充填ノズルの少 なくとも一方を殺菌した後該乾燥ガス供給源から乾燥ガスを供給することによ り該液体窒素流路および充填ノズルの少なくとも一方を乾燥することを特徴と する請求項 3 5記載の無菌液体窒素充填装置。
4 0 . 該液体窒素流路ぉよび/または充填ノズル内殺菌手段は、 該ノズル除菌フ ィルターと該充填ノズルの間の該液体窒素流路および充填ノズルの少なくとも 一方に切換え可能に連通する無菌水供給源と乾燥ガス供給源であり、 該無菌水 供給源から無菌水を供給することにより-該液体窒素流路および充填ノズルの少— なくとも一方を殺菌洗浄した後該乾燥ガス供給源から乾燥ガスを供給すること により該液体窒素流路および充填ノズルの少なくとも一方を乾燥することを特 徴とする請求項 3 5記載の無菌液体窒素充填装置。 - 4 1 . 該ノズル除菌フィルターと該充填ノズルの間の該液体窒素流路を該無菌 環境外で殺菌するために取外し可能としたことを特徴とする請求項 3 2または 3 3記載の無菌液体窒素充填装置。 . -
4 2 . 該充填ノズルを該無菌空間外で殺菌するために取外し可能としたことを 特徴とする請求項 3 2または 3 3記載の無菌液体窒素充填装置。
4 3 . 該液体窒素貯留タンクに貯留された液体窒素から気化する窒素ガスを該 無菌環境外に排気する排気管をさらに備えることを特徴とする請求項 3 2に記 載 無菌液体窒素充填装置。
4 . 該液体窒素貯留タンクに貯留された液体窒素から気化する窒素ガスを該 無菌環境内に排気する排気管と該排気管内の排気ガス流路に配置された除菌フ ィルターをさらに備えることを特徴とする請求項 3 2に記載の無菌液体窒素充 填装置。
4 5 . 該液体窒素供給源から上流の液体窒素供給配管中にごみ取り用のストレ ーナを設けたことを特徴とする請求項 3 2に記載の無菌液体窒素充填装置。
4 6 . 容器詰め食品の無菌充填システムにおいて食品の充填後密封前の容器の へッドスペースに無菌液体窒素を注入 ·充填する装置であって、 液体窒素貯留 タンクと、 該液体窒素貯留タンクから充填ノズルに至る液体窒素流路と、 無菌 環境内部の殺菌洗浄のために散布される薬剤や洗浄水を遮蔽する材質からなる 外壁を有する充填ノズルと、 該液体窒素貯留タンクに液体窒素を供給する液体 窒素供給源と、 該液体窒素貯留タンクから該充填ノズルに至る液体窒素流路ぉ よぴ充填ノズルの！/、ずれかに配置されたノズル除菌フィルターとを備え、 該液 体窒素貯留タンク、 該液体窒素流路および該液体窒素供給源は無菌環境外に配 置され、 該充填ノズルは無菌環境内に配置されていることを特徴とする無菌液 体窒素充填装置。
- 4 7 . 該液体窒素供給源から該液体窒素貯留タンクの液体窒素供給口に至る液 体窒素流路に配置された供給窒素除菌フィルターをさらに備えることを特徴と する請求項 4 6記載の無菌液体窒素充填装置。
4 8 . 該供給窒素除菌フィルターは亥液体窒素貯留タンク内において該液体窒 素供給口近辺の液体窒素流路内に配置されていることを特徴とする請求項 4 7 記載の無菌液体窒 充填装置。
4 9 . 該ノズル除菌フィルターと該¾填ノズルの間の該液体窒素流路ぉよび充- 填ノズル内の少なくとも一：^を殺菌する工程または液体窒素流路および zまた は充填ノズル殺菌手段を設けたことを特徴とする請求項 4 6〜 4 .8のレ、ずれか に記載の無菌液体窒素充填装置。
' 5 0 . 該液体窒素流路ぉよび Zまたは充填ノズル内殺菌手段は、 該ノズル除菌 - フィルターと該充填ノズルの間の該液体窒素流路ぉよび充填ノズル内の少なく とも一方に設けられ該液体窒素流路および充填ノス 'ル内の少なくとも一方を加 熱殺菌するヒータであることを特徴とする請求項 4 9記載の無菌液体窒素充填 装置。
5 1 . 該液体窒素流路および Zまたは充填ソズノレ内殺菌手段は、 該ノズル除菌 フィルターと該充填ノズルの間の該液体窒素流路ぉよび充填ノズルのレ、ずれか に切換え可能に連通する熱水供給源と乾燥ガス供給源であり、 該熱水供給源か ら熱水を供給することにより該液体窒素流路および充填ノズル内の少なくとも 一方を殺菌した後該乾燥ガス供給源から乾燥ガスを供給することにより該液体 窒素流路ぉよぴ充填ノズル内の少なくとも一方を乾燦することを特徴とする請 求項 4 9記載の無菌液体窒素充填装置。
5 2 . 該液体窒素流路および Zまたは充填ノズル内殺菌手段は、 該ノズル除菌 フィルターと該充填ノズルの間の該液体窒素流路ぉよぴ充填ノズルの少なくと も一方に切換え可能に連通する蒸気供給源と乾燥ガス供給源であり、 該蒸気供 給源から蒸気を供給することにより該液体窒素流路および充填ノズル内の少な くとも一方を殺菌した後該乾燥ガス供給源から乾燥ガスを供給することにより 該液体窒素流路および充填ノズルの少なくとも一方を乾燥することを特徴とす る請求項 4 9記載の無菌液体窒素充填装置。
5 3 . 該液体窒素流路および または充填ノズル内殺菌手段は、 該ノズル除菌 フィルターと該充填ノズルの間の該液体窒素流路ぉよび充填ノズルの少なぐと も一方に切換え可能に連通する殺菌剤供給源と乾燥ガス供給源であり、 該殺菌 剤供給源から殺菌剤を供給することにより該液体窒素流路および充填ノズルの 少なくとも一方を殺菌した後該乾燥ガス供給源から乾燥ガスを供給することに より該液体窒素流路および充填ノズルの少なくとも一方を乾燥することを特徴 とする請求項 4 9記載の無菌液体窒素充填装置。 '
5 4 . 該液体窒素流路および Zまたは充填ノズル内殺菌手段は、 該ノズル除菌 フィルターと該充填ノズルの間の該液体窒素流路ぉよび充填ノズルの少なくと も一方に切換え可能に連通する無菌水供給源と乾燥ガス供給源であり、 該無菌 水供給源から無菌水を供給することにより該液体窒素流路および充填ノズルの 少なくとも一方を殺菌洗浄した後該乾燥ガス供給源から乾燥ガスを供給するこ とにより該液体窒素流路および充填ノズルの少なくとも一方を乾燥することを 特徴とする請求項 4 9記載の無菌液体窒素充填装置。
5 5 . 該充填ノズルを該無菌環境内と無菌環境外との間に昇降させる昇降機構 をさらに備えることを特徴とする請求項 4 6に記載の無菌液体窒素充填装置。 .
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