WO2007072575A1 - 容器詰め内容物の製造方法 - Google Patents

Abstract

少なくともボトル殺菌工程が行われる空間、充填工程が行われる空間及び密封工程が行われる空間から構成される空間で、前記空間の内壁全面および空間内に設置された装置表面が、温水及び／又は蒸気により空間湿熱加熱殺菌され、前記空間の少なくとも充填工程及び密封工程が無菌エアーにより陽圧保持され、商業的無菌性及び閉鎖性が維持された無菌閉鎖空間に口部非結晶ポリエステル容器を導入し、前記容器の少なくとも内面を温水及び／又は蒸気により湿熱加熱殺菌し、次いで前記殺菌済み容器に内容物を４０℃以上で容器の含水率によって定まるガラス転移温度未満の温度範囲内の充填温度で充填して密封することを特徴とする容器詰め内容物の製造方法。

Description

明細書

容器詰め内容物の製造方法

技術分野

本発明は、 容器詰め内容物、 特に口部非結晶ポ:リ:;エステ;^ボ: 'ト:ル入 り飲料の製造方法に関する。

背景技術

従来 P E Tボ トル詰め飲料の製造方法と してホシ トノ ッ -ク:と呼ばれ る方法が知られている。 1例と して特開 2 0 . :0 :1;」 2 .8 ' 2 2 5 ·号么 報および特開平 8 - 3 0 9 8 4 1号公報を挙ぱ:る。

この方法は、 8 5〜 9 5 °Cに加温した:酸性飲料 （ p .H 4 . ; 6未満） や低酸性飲料 （ p H 4 . 6以上） を口部を結晶化させ こと.により耐 熱性を持たせた P E Tボ トルに充填し、 密封後ボトルを:横倒しにする ことによりボ トルの口部やキヤップ部に内容液を接触させることによ り 口部やキャップ部を殺菌し、 次いでボ トルを冷却パス トライザ—に より冷却して製品とするものである。

発明の開示

上記のとおり、 P E Tボ トル詰め飲料の製造方法は、 一般に充填温 度 8 5〜 9 5 °Cの高温で内容液を P E Tボドルに充填す'るものである から、 P E Tボトルはこの充填温度で充分な'耐熱性を有する口部結晶 ィヒ P E Tボトルを使用しなければならず、 口:部 ίを結晶化していない口 部非結晶 Ρ Ε Τボトルを使用することはできない。、口部結晶化 Ρ Ε Τ ボトルは口部非結晶 Ρ Ε Τボトルに比べて高価であるから、 ホツ ドパ ックによる Ρ Ε Τボ トル詰め酸性飲料 ·低酸性飲料の製造コス トが高 いという欠点がある。

また、 ホッ トパックはボトル口部やキヤップ部の殺菌のために密封 後ボ トルを横倒しにする工程を必要と し、 この工程に時間を要する上 に、 ホッ トパックによる殺菌後に冷却パス トライザ一によ りボトルを 冷却する際に、 ボ トルが高温になっているため冷却に時間を要し、 生 産効率を悪くするという欠点がある。

また、 Ρ Ε Τボ トル詰飲料のよ うに内容物が外部から見える容器詰 飲料の場合は、 容器内の内容物の体積減少が.入味線により確認できる ため、 密封後の製品入味線を確認することで容器密封性を確認するこ とができるが、 一方製品のへッ ドスペース部が広いと飲料の量が少な いという印象を消費者に与えるため、 飲料の入味線 （液面） をなるベ く上昇させたいという要請が製造者側にはある。 しかしホッ トパック は充填温度が高温であるため、 冷却後の内容物の体積減少が大きく、 開封後の入味線が大幅に下がりへッ ドスペ ス部が広ぐなつて、 飲料 の量が少ないという印象を与え勝ちである。

本発明は、 上記従来の P E Tボトル詰め飲料における高温.充填法の 欠点に鑑みなされたものであって、 本発明の第. 1の目的は、 口部結晶 化 P E Tボトル等の口部結晶化ポリエステル容器を使用しないでも容 器詰め内容物の製造が可能な製造方法を提供することである。

また、 本発明の第 2の目的は、. 容器の横倒し工程や冷却に従来のホ ッ トパックほど時間を必要とせず、 生産効率を向上させることができ るボ トル詰め飲料等容器詰め内容物の製造方法を提供しよ う とするも のである。

さちに、 本発明の第 3の目的は、 製品の入味線を確認することによ り容器密封性を確認することができる一方入味線の大幅な低下を防止 することができる容器詰め内容物の製造方法を提供することにある。 上記目的を達成するため、 本発明者らは、 鋭意研究と実験を重ねた 結果、 無菌閉鎖空間に口部非結晶ポリエステル容器を導入し、 容器の 少なく とも内面を温水及び 又は蒸気により湿熱加熱殺菌し、 次いで 前記殺菌済み容器に内容物を 4 0 °C以上で容器の含水率によって定ま るガラス転移温度未満の温度範囲内の充填温度で充填して密封するこ とにより、 従来のホッ トパックによる充填温度 8 5〜 9 5 °Cを下回る 範囲内の充填温度でも充分な商業的無菌性を確保できることを発見し 本発明に到達した。

すなわち、 上記本発明の上記目的を達成するボトル詰め内容物の製 造方法は、 温水及び Z又は蒸気により空間内壁全面および空間内に設 置された装置表面が湿熱加熱殺菌されるとともに無菌エアーにより陽 圧保持される無菌閉鎖空間に口部非結晶ポリエステル容器を導入し、 前記容器の少なく とも内面を温水及び 又は.蒸気により湿熱加熱殺菌 し、 次いで前記殺菌済み容器に内容物を 4 0 °C以上で容器の含水率に よつて定まるガラス転移温度未満の温度範囲内の充填温度で充填して 密封することを特徴とするものである。

本発明によれば、 容器の少なく とも内面を湿熱加熱殺菌した後 4 o °c以上で容器の含水率によって定まるガラス転移温度未満の温度範 囲内の充填温度により内容物を容器に充填することにより充分な商業 的無菌性を得ることができるので、 口部非結晶ポリエステル容器を使 用することが可能となる。 また、 充填温度が従来のホッ トパックに比 ベて大幅に低いので、 殺菌後の冷却に要する時間も短縮できるので生 産効率を向上させることができる。 また、 容器の湿熱加熱殺菌により 容器口部やキャップ部も殺菌されるので、 内.容物,充填: ·密封後に容器 を横倒しにして容器口部やキャップ部を殺菌す:る 程.を省ぐこ が,で き、 生産効率を一層向上させることができる。 .さちに、ノ.充填温度がホ ッ トバックに比べて大幅に低いので、 容器冷却後の内容物の体積減少 が少なく、 入味線をホッ トパックに比べて上昇させることができ、'消 費者に満足感を与えるとともに、容器密封性を'確認す ことができる。' さらに、 本発明によれば、 少なく ともボトル殺菌工程が行われる空: 間、 充填工程が行われる空間及び密封工程が':行われる.空間かち構成ざ: れる空間で、 前記空間の内壁全面および空間'内に設置された装置表面 力 温水及び 又は蒸気により空間湿熱加熱殺菌され、. 前記空間の少 なく とも充填工程及び密封工程が無菌エアーにより陽圧保持されるた め、 従来の殺菌剤散布の方法に比べて空間内殺菌後の洗浄工程や洗浄 設備が不要となり、 従来と同等の無菌環境が維持され' όつも設備コス ト等が削減される。

本発明の 1側面においては、 前記無菌閉鎖空間內の装置表面の殺菌 は、 殺菌対象表面温度が 6 0 °C以上 8 0 °C未満となるよ:うに湿熱加熱; 殺菌することにより行われることを特徴とする。

本発明の 1側面においては、前記無菌閉鎖空間に導入される容器は、 外面を温水及び 又は蒸気による湿熱加熱殺菌された後に無菌閉鎖空 間内に導入されることを特徴とする。

本発明のこの側面によれば、 無菌閉鎖空間の外において容器の外面 を湿熱加熱殺菌した後無菌閉鎖空間内に容器を導入して容器の少なく とも内面を温水で殺菌するので、 容器は汚染度の高い容器外面のかび や細菌が殺菌された状態で無菌閉鎖空間内に導入され、 その結果閉鎖 空間内に導入されるかびや細菌の量が最大限に減少し、 容器内面殺菌 後の容器にかびや細菌が再び付着する可能性が最大限に減少し、 容器 内外面の殺菌をもっとも効率的に行うことができる。

本発明の 1側面においては、 前記無菌閉鎖空間に導入される容器の 外面殺菌の工程は、 温水噴出ノズルまたは蒸気噴出ノズルょり温水及 ぴ 又は蒸気を該容器に噴出させ、 該容器の外面温度が 6 .3 C以上 8 0 °C未満となるように湿熱加熱殺菌することにより行われることを特 徴とする。

本発明の 1側面においては、 前記無菌閉鎖空間に導入される容器の 外面殺菌は、 前記無菌閉鎖空間に連通し、 容器の搬入 ·搬出口が設け られた外面殺菌室内で行われることを特徴とする。 本発明の 1側面においては、 前記外面殺菌室は :水蒸気^満 され ていることを特徴とする。 ' 本発明の 1側面においては、 前記容器の少なく ' 'も内面を.殺.菌す.る '： 工程は、 該容器の内表面温度が 6 3で以上 8 0で:未満: な ¾よう:に,湿 ; 熱加熱殺菌することにより行われること.を特徴とす.る:。

本発明の他の側面において、 容器詰め内容物の製造方法にお'ける容 器の含水率は、 非結晶である容器口部の含水率であることを.特徴'とす る。

製法上、 実質的に非結晶かつ未延伸となる Ρ,Ε Tボ トル.のようなポ. リエステル容器口部は、容器の中でもつ,とも耐熱性が劣る場所である。 したがって、 容器の中でも特に容器口部の含水率によつて定まるガラ ス転移温度未満となるような充填温度で充填お行う. .:とが . 熱による 口部の歪み発生を防止するためにもっとも重要である。 ：また、 シ.一ト . 成形による Ρ Ε Τカップのように、 その製法上、 .実質、 延伸:されるも のの非結晶であるポリエステル容器 ΰ部も同様でおる。

本発明の他の側面においては、 容器に内容物を充填する前に、 容器 の含水率を減少させる工程をさらに備えることを特徴とする。

口部非結晶 Ρ Ε Τボトル等容器のガラス転移温度と容器の含水率の 間には図 7に示しように相関関係があり、 容器の含水率が低いほどガ ラス転移温度は高くなる。 したがって、 充分な殺菌を行うためにより 高い温度によって殺菌にする必要がある場合は、 容器のガラス転移温 度をできるだけ高くするように容器の含水率を減少させる必要がある 場合がある。 本発明のこの側面においては、 容器の'含水率を減少させ ることにより、 容器のガラス転移温度を必要な殺菌温度を超える温度 に上昇させることができる。

本発明の他の側面においては、 容器の予備成形物を成形し、 成形さ れた予備成形物を成形する前に、 予備成形物の含水率を減少させるェ 程をさらに備えることを特徴とする。 容器の.予備成形物の含水率を減 少させることにより、 容器のみの含水率を減少させる場合に比べて容 器のガラス転移温度をより高い温度に上昇ざせることができる。

容器、 および容器の予備成形物の含水率を減少させる工程は、 好ま しくは容器および予備成形物の除湿を行うことにより達成することが できる。具体的には、除湿機により容器、予備成形物の除湿を行う他、 成形直後から乾燥室等の湿度調整室で保管することにより行ってもよ い。

本発明の他の側面においては、 容器成形を行:つた後、 成形された容 器を前記無菌閉鎖空間において容器の少なく ίと'も内面を殺菌する工程 または前記無菌閉鎖空間に導入される容器の外面殺菌工程に直接移送 することを特徴とする。 これによつて、 容器成形から容器.殺菌工程ま' での時間を短縮することにより、 容器が外部環境かち吸収する湿気の 量が減少し、 それだけ容器の含水率を低く維持することができる。 本発明の他の側面においては、 '容器成形後容器を殺菌工程に直接移 送するとともに、 容器成形を外環境制御空間内で行うことを特徴とす る。 これによつて、 容器の無菌性を一層高めることができる。

本発明の他の側面においては、 容器の予備成形物を成形し、 成形さ れた予備成形物を容器成形工程に直接移送す.ることを特徴とする。 . 本発明の他の側面においては、 予備成形物の成形、 予備成形物の容 器成形工程への移送、 および容器の成形を外環境制御空間内で行うこ とを特徴とする。

本発明の他の側面においては、 外環境制御空間がクラス 1 0万以下 であることを特徴とする。

以上述べたように、 本発明によれば、 容器の少なく とも内面を湿熱 加熱殺菌した後 4 0 °C以上で容器の含水率によって定まるガラス転移 温度未満の温度範囲内の充填温度により内容物を容器に充填すること により充分な商業的無菌性を得ることができるので、 容器のガラス転 移温度がこの温度範囲内にある口部非結晶ポリ ステル容器を使用す ることが可能となる。 また、 充填温度が従来のホッ トパックに比べて 大幅に低いので、 殺菌後の冷却に要する時間も短縮できるので生産効 率を向上させることができる。 また、 容器の湿熱加熱殺菌により容器 口部やキヤップ部も殺菌されるので、 内容物充填 ·密封後に容器を横 倒しにして容器口部やキヤップ部を殺菌する工程を省く ことができ、 生産効率を一層向上させることができる。 さらに、 充填温度がホッ ト パックに比べて大幅に低いので、 容器冷却後の内容物の体積減少が少 なく、 入味線をホッ トパックに比べて上昇させることができ、 消費者 に満足感を与えるとともに、 容器密封性を確認することができる。

さらに、 本発明によれば、 容器の少なく とも内面を温水で殺菌する 無菌閉鎖空間は、 温水及び Z又は蒸気により空間内壁全面および空間 内に設置された装置表面が湿熱加熱されるとともに無菌エアーにより 空間内が陽圧保持されるため、 従来の殺菌剤散布の方法に比べて空間 内殺菌後の洗浄工程や洗浄設備が不要となり、 従来と同等の無菌環境 が維持されつつも設備コス ト等が削減される。 また、 本発明の 1側面によれば.、 無菌閉鎖空間の外において容器の 外面を湿熱加熱殺菌した後無菌閉鎖空間内に容.器を導入じ ^:て容器の少■ なく ども内面を温水で殺菌するので、 容器は.汚染度の.高い容器外面の， かびや細菌が殺菌された状態で無菌閉鎖空間内に導入され: その結果 閉鎖空間内に導入されるかびや細菌の量が最大:限に減少し -容器内面 殺菌後の容器にかびや細菌が再び付着す.る可能性が最大限に減少し、. 容器内外面の殺菌をもっとも効率的に行うこ-::と.が:でき:る。

また、 口部非結晶 P E Tボ トル等ポリエステル容器のガラス転移温 度と容器の含水率の間には相関関係があり、 ,.:容器の.含水率が低いほど ガラス転移温度は高く なる。 したがって、 充分な殺菌を行うためによ り高い温度によって殺菌する必要がある場合は、， 容器のガラス転移温 度をできるだけ高くするように容器の含水率を減少-させる必要がある 場合がある。 本発明の 1側面においては、 容器の含水率を減少させる ことにより、 容器のガラス転移温度を必要な殺菌温度を超える温度に 上昇させることができる。

本発明の他の側面によれば、 容器成形から内容物充填までの時間を 短縮することにより、 ボ トルが外部環境から.吸収する湿気の量が減少 し、 それだけボトルの含水率を低く維持することができる。

図面の簡単な説明

第 1図は本発明の方法の 1実施形態を示すフローチャ^ トである， 第 2図は温水によるボ トル外面の殺菌方法の 1例を示す説明図で ある。

第 3図は温水によるボトル内面の殺菌方法の 1例を示す説明図で ある。

第 4図は無菌閉鎖空間殺菌装置の 1.例を示す概略図である。

第 5図は本発明の方法の他の実施形態を示すフローチヤ一トであ る。

第 6図は本発明の方法の他の実施形態を示すフローチヤ一トであ る。

第 7図はボトルの含水率とガラス転移温度の関係を示すグラフで ある。

第 8図は内^液充填温度とボトル内圧の関係を示すグラフである。 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発明の実施の形態について説明する。

本発明の方法に使用する容器は P E Tボ トル等のポリエステルボ ト ルの他ポリエステル製カ ップ、 ト レー、 チューブ等のポリ エステル容 器である。 また、 本発明の方法が適用される内容物は、 飲料の他ジャ ム等の食品、 みりん、 たれ等の調味料、 その他化粧品、薬品等である。 本発明が適用される好適な飲料は、 p Hが 4 . 6未満:の酸性飲料、 p Ήが 4 . 6以上の低酸性飲料およびミネラルウォーターである。 酸性 飲料と しては果実飲料、 野菜飲料、 乳性飲料、 紅茶飲料..（レモンティ. — )、 酸性機能性飲料 （スポーツ ドリ ンク）、 ニァゥォ タ 等が挙げ られ、 低酸性飲料と してはコーヒー飲料、 茶飲料等で乳を含まないも の、 たとえば無糖コーヒー、 加糖コーヒー、 緑茶、 紅茶、 煎茶、 ウー 口ン茶等が挙げられる。

本発明の製造方法においては、 温水及びノ又は蒸気に:より空間内壁 全面および空間内に設置された装置表面が湿熱加熱殺菌される.ととも に無菌エアーにより陽圧保持される無菌閉鎖空間に口部非結晶ポリェ ステル容器を導入し、 前記容器の少なく とも内面を温水及び Z又は蒸 気により湿熱加熱殺菌し、 次いで前記殺菌済み容器に内容物を 4 0 °C 以上で容器の含水率によって定まるガラス転移温度未満の温度範囲内 の充填温度で充填して密封する。

以下、 以下代表的な例と して口部非結晶 ΡΕΓボ トルに飲料を充填す る実施形態について説明する。

本発明の方法をボ トルに充填される飲料について適用する場合は、 ボ トルの外面の殺菌と内面の殺菌を分けて 2段階で行い、 まず無菌閉 鎖空間の外において温水または蒸気でボトルの外面を湿熱加熱殺菌し た後無菌閉鎖空間内にボトルを導入してボトルの内面を温水で殺菌す ることが好ましい。 この実施形態の概要を第 1図のフローチャートに 示す。

ボ トルの外面の湿熱加熱殺菌は、 6 3 °C〜 8 0 °Cで行い、 6 3 の 場合殺菌時間は 8秒以上が必要であり、 より好ましい殺菌条件は 6 5 °Cで 1 0秒以上である。 また 9 5 °Cの場合は 2秒以上が好ましい。 さらにできれば無菌閉鎖空間に連通し容器の搬入 · 搬出口が設けられ た無菌状態の閉鎖空間と した外面殺菌室内で行う こ とが好ましい。 な お、 ボトル外面の殺菌はボ トルが正立、 倒立いずれの状態でも行うこ とができる。

温水によるボトル外面の殺菌は、 ボトルが正立、 倒立いずれの状態 の場合でも、 第 2図に示すように、 外面殺菌室を設けて複数の温水ス プレーノズルをボ トルの側面および底面に向けて温水を噴射すること により行うことができる。 ボトル外面の殺菌工程が行われる外面殺菌室は、 温水を放散するか 水蒸気を吹込むことにより発生する飽和水蒸気で満たす うにしても よい。 外面殺菌室内を飽和水蒸気で満たすことにより ボ: '：トル外面殺 菌効果が向上するとともに、 外面殺菌室内が:ボトル搬入口の外部の大 気に対してエアシールされた状態となり、 外部の大気中の菌が無菌閉 鎖空間内に流入することが防止される。

ボ トル内面の殺菌は、 無菌閉鎖空間内で行う。 この無菌閉鎖空間内 において、 ボトルが倒立の状態で、 1本の温水スプレーソズルを第 3 図に示すようにボ トルの口の下方に配置し、 温水をボ，トル内部に向け て噴射することによって行う。 温水スプレーノズルをボトルの内部に 挿入して温水を噴射することも可能であるが、 第 3図に示すように温 水スプレーノズルをボトルの口の下方に固定して配置した状態で温水 を噴射する方が、 温水スプレーノズルの昇降動作が不要であるので、 装置の機械的な構造を簡素化することができる:。 なお、 第 3図の例で は、 ボトルの内面のみならずボトルの外面にも.温水を噴射して殺菌を 行っている。

ここで無菌閉鎖空間とは、 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。 ク リ —ンルーム内で湿熱加熱殺菌を行う とク リーンルーム壁面全面は殺菌 されず、 またタ リーンルーム天井部の H E P Aフィルターが水蒸気に より損傷を受けるので、 ク リーンルームは湿熱加熱殺菌およびその後 のフイラ一による内容物のボトルへの充填作業を行うには不適である またこのよ うな無菌閉鎖空間を使用することにより、 設置費用が高価 で制御も難しいク リーンルームを使用しないですむので、 容器殺菌に 要する費用を一層低減することができる。 無菌閉鎖空間内におけるボ トル内面の温水による殺菌も 6 3 °C〜 9 5 °Cで行い、 後述の実施例 1 に示すように、 6 3 °Cの場合殺菌時間は 8秒以上が必要であり、 より 好ましい殺菌条件は 6 5 で 1 0秒以上である。 また 9 5 °Cの場合は 2秒以上が好ましい。 6 9 °C以上とする場合は殺菌価がより高く なり、 9 5 °Cが安定的な噴射を行う上限温度である。 ボ トルの外面、 内面の 殺菌はそれぞれ上記温度の温水をポンプで循環させることにより行う ことができる。 また、 ボトル内面の殺菌は、 殺菌作業後の温水がボト ルの口から自然落下によりボトル外に排出されるよ うに倒立状態で行 うことが望ましい。 ボトル内外面の殺菌は水蒸気に.よる殺菌によっても温水'による殺菌. と同様の効果が得られる。 .

ボトル外面の殺菌を外面殺菌室内で行う場合;は、 この殺菌室をボ ト ル内面の殺菌を行う無菌閉鎖空間と連通させる 'よ.うに構成することが: 好ましレ 。 こうすることによって、 ボ トルが外面殺菌室から無菌閉鎖 空間に移送される途中で外部から菌が付着する'ことが防止される。

ボ トル内面の殺菌を終了後ボ:トルは上記と同一条件の無菌閉:鎖空間 内に設けられたフィラーに移送され、 へッ ドタンクユニッ ト内に保持 された内容液がボトル内に充填される。 へッ ドタンク^ニッ ト内には 下限が 4 0 °C、 上限は 8 0 °Cでボトルの含水率によって定まるガラス 転移温度未満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。 したがって、 ボトルと しては、 そ:のガラス転移温度が充填 される内容液の温度以下であるものが選択される。 ポトルの含水率は ボトルのガラス転移温度を決定する一つの重要な要素であり:、 ボトル. の含水率が小さいほどガラス転移温度は高ぐなるので、 充分なガラス 転移温度を確保するために、 必要に応じ、 ボトルを殺菌する前に除湿 機等によりボ トルの除湿を行い、 その含水率を下げるようにしてもよ ' レ、。

內容液の充填温度が 4 0 °C未満では、 内溶液の充分な体積減少すな わちヘッ ドスペースの減圧を達成するこ':とが:困難であり、 また本発明 においては、 8 0 °Cを超える充填温度はボトルの殺菌上不必要であり、 エネルギーの浪費である上に、 充填温度が 8 0 °Cを超えると口部非結 晶 P E Tボ トルでは充分な耐熱性を得ることが困難となる。 したがつ て、 本発明における好ましい充填温度の下限は 4 0 °C、 より好ましぐ は 5 0 °C、 さらに好ましくは 6 0 °Cであり、 上限は 8 0 °Cである。

ここで、 充填温度とは、 充填後の容器口部温度を意味する。 容器 口部温度とは、 口部の内面から外面に至るいずれかの箇所における温 度であるが、 容器口部内外面の温度、 特に密封部と接触する容器口部' 内外面の温度が重要である。 容器口部内外面と密封部の間にわずかな 間隙が生じる場合があり、 この間隙に水分が残留したまま充分な殺菌 が行われないと、菌が繁殖したり力ビが発生するという問題が生じる。 したがって、 容器口部内外面の温度、 特に密封部と接触する容器口部 内外面の温度が 4 0 °C以上になるように殺菌条件を調整することが必 要である。

また、 内面と外面との中間部の温度も重要である。 この中間部の温 度が容器の含水率によって定まるガラス転移温度以上になると、 口部 に歪みが生じ、 密封不良となる。 したがって.、 この"中間部の温度が容 器の含水率によって定まるガラス転移温度以.上にならないよ うに殺菌 条件を調整することが必要である。

内容液が充填されたボトルは同一条件の無菌閉鎖空間内に設けられ: たキヤ.ツバ一に移送-され、 キャップ供給装置からキャ ップ殺菌装置に 供給され公知の方法で殺菌されたキャップで完全に密封された後容器. 詰め飲料製品と して無菌閉鎖空間外に排出される。 次いでボ トルは冷 却バス トライザ一に移送され常温になるまで冷却された後製品と して 排出される。

ボトル外面殺菌後のボトル内面殺菌、 内容物充填、 キヤッピングェ 程を行う装置の 1具体例を第 4図の概略図に示す。

第 4図において、 食品充填システム 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 ルの内面を殺菌するボトルリンサー 1 1、 フイラ一 1 2、 ァセプキヤ ッパー 1 3、 ボトルを 2列に振り分けるための振り分け装置 1 4が配 列されている。 食品充填装置 1 0は銅板からなるカバー 1 5によって 覆われており、 このカバー 1 5によって無菌閉鎖空間を構成する枠体 1 6が形成されている。 無菌閉鎖空間内はダク ト 1 7から供給される 無菌エアーにより陽圧に保持されている。

なお、 カバー 1 5にはボトル外面殺菌室および装置 （図示せず） に 連続するボトル導入口 1 5 a とボトル排出口 1 5 bが形成されている 力 S、 枠体 1 6は実質的に密閉されている。

無菌閉鎖空間殺菌装置 1は、 枠体 1 6内において温水を散布する手 段を構成する複数の回転ノズル 2および複数の固定ノズル 3を備えて いる。 回転ノズル 2はスプレーボールからなり、 噴射口を下方に向け て枠体 1 6内の上部に配置されている。 固定ノズル 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枠体 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および固定ノズル 3はそれぞれ配 管 4により弁 7および加温ヒーター 6を介して温水供給源 5に接続さ れており、 該供給源 5から温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 7を操作して配管 4を温 水供給源 5に接続する。 温水供給源 5からの水は加温ヒーター 6によ り加温され、 配管 4を経由して枠体 1 6内の回転ノズル 2および固定 ノズル 3に供給され、これらのノズル 2、 3から枠体内に散布される。 散布された温水は枠体 1 6内のボトルリ ンサー 1 1、 フィラー 1 2、 ァセプキヤッパー 1 3、 振り分け装置 1 4等の機器の外表面、 枠体 1 6の内壁面およびボドルリ ンサ一 1 1に温水を供給す: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。 散布された温水は殺菌対象表面の大部分を濡ちす に 'よつて： この部分を殺菌するとともに、蒸発した水蒸気が枠体 1 · 6.内:に充満し、: 温水によっ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。 この温水:の散布を所定時間継続す ることによって全殺菌対象表面の完全な殺菌が達成される。 こ:の場合 無菌閉鎖空間の内壁面である枠体 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 0 °C以上、好ましぐは & 5 °C以上と じ、 大気圧下

で行うために 9 6 °C未満となるように温水の加温を調節する。

なお、 装置殺菌の場合には過熱蒸気加熱方法等によ.り、 大気圧下 1 0 0度以上の加熱も可能であるが、 新たな設備が必要となり、 9 6度 未満の温水で殺菌することが合理的である。

第 5図は本発明の他の実施形態を示すフロ一チヤ一トである。 この 実施形態においては、 第 1図の実施形態におけるボトル外面殺菌室の 前段において、 プリ フォーム整列装置と P E丁ボ トル成形装置が外環 境制御空間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ざ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 しい外環境制御空間である。 なお、 第 5図の実施形態においては、 キ ャップ整列装置、 キヤップ殺菌装置およびへッ ドタンクュニッ トも外 環境制御空間内に配置されている。 -

P E Tボ トルのプリフォーム （予備成形物） はプリ フォーム整列装 置により一線上に整列されて順次次段の P E Tボ トル成形装置に移送 される。 P E Tポトル成形装置においてプリ ブオームは口部非結晶 P E Tボトルに成形され、 成形された P E Tボトルは直ちに直接ボ：トル 外面殺菌室に移送される。 この実施形態においては、 成形された P E Tボトルは成形直後にボトル外面殺菌室に移送されるので、 成形され た P E Tボトルが外部環境から湿気を吸収する.時間はほとんどなく、 こう してボトル製造から内溶液充填までの時間を短縮することにより ボトルの含水率を最小限にとどめることができ、 それによつてボ トル のガラス転移温度を所望の高い温度に維持することができ.る。 したが つて、 本実施形態は、. 口部非結晶ボトルを使用しながちできるだけ高 い殺菌温度が得たい場合に有効である。

ボ小ル外面殺菌以降の工程は第 1図の実施形態と同一であるので、 説明を省略する。

第 6図は本発明の他の実施形態を示すフロ一チヤ一小である。 この 実施形態においては、 第 1図の実施形態におけるボトル外面殺菌室の 前段において、 プリ フォーム成形装置と P E Tボ トル成形装置が外環 境制御空間内に配置されている _ώなお、第 6図の実施形-態においては、 キャップ整列装置、 キャップ殺菌装置およびへッ ドタンクュ-ニッ トも 外環—境制御空間内に配置されている。 ·

この実施形態においては、 プリフォ^-ムの成形自体を外環境制御空 間内において行い、 成形されたプリフォームを直ちに直接 Ρ Ε Τボト ル成形装置に移送することにより、 成形されたプ フォームが外部環 境から湿気を吸収する時間はほとん.どなく、 こう してプリ フォーム成 形からボトル製造を介して内溶液充填までの時間を最大限に短縮する ことによりボトルの含水率をさらに小さ. ·くすることができ、 それによ つてボトルのガラス転移温度を 8 0 °C以下の一層高い温度に維持する ことができる。 ボトル成形以降の工程は第 5図の実施形態と同一であ るのでその説明を省略する。

上記各実施形態によれば、 4 0 °C〜8 0 °C以下の充填温度で内溶液 をボトルに充填することによ り、 後述の実施例 5に示されるように、 冷却後の内溶液の体積減少によってボ トルのへッ ドスペース部には充 分な内圧降下が生じることが判った。 P E Tボトル詰飲料のように内 容物が外部から見える容器詰飲料の場合は、 製品のへッ ドスペース部 が広いと飲料の量が少ないという印象を消費者に与えるため、 飲料の 入味線 （液面） をなるベく上昇させたいという要請が製造者側にはあ る。 また、 ボトル詰飲料の場合、 容器内減圧度が入味線により確認で きるため、 密封後の製品入味線を確認することで容器密封性を確認す ることができる。 上記実施形態によれば、 ヘッ ドスペース部に充分な 減圧が生じることにより、 容器密封性を確認することができる一方入 味線がホッ トパックに比べて上昇し、 消費者に満足感を与えることが できる。

実施例

実施例 1

供試ボトノレと して 2 5 0 m l 口径 0 3 8 m mの P E Tボトルを使 用した。 また、 供試菌と して Aspergillus niger ATCC6275.を 3,Ό^:日間ポテ小 デキス トロ一ス寒天培地で培養したものを使用した。

供試ボトルの外面に、 供試菌の胞子懸濁液を 0...V1 m :1.噴霧して、 1 0⁶cfu/ホ"トルとなるように懸濁液を付着させた後、 一昼夜ク リーン ルーム内で乾燥させ、 供試ボ トルと して用いた。

この供試ボトルを正立の状態で第 2図に示す方法;により湿熱加熱殺 菌した。

殺菌後のボトル外面の生残菌数をポテ トデキス :ドロ一ス寒天培地で. 3 0 °C X 7 日間培養して菌数を計測し、 L o g (初期菌数/生残菌数） より、 殺菌効果を求めた。

ボトル外面の殺菌温度 · 時間と殺菌効果の関係を表 1に示す。，

1 ]

殺菌効果 6D以上 ◎

3D以上 〇

3D以下 X

実施例 2

供試ボトノレと して 2 5 0 m 1 口径 φ 3 8 mmの P E Tボトルを使 用した。

また、 供試菌と して Aspergillus niger ATCC6275を 3 0 日間ポテ ト' デキス 卜ロース寒天培地で培養したものを使用した。

供試ボ トルの内外面に、 供試菌の胞子懸濁液を各 0. 1 m l噴霧し て、 1 0⁶cfu/ホ "トルとなるように懸濁液を内外面にそれぞれ付着させ た後、一昼夜ク リーンルーム内で乾燥させ、供試ボ トルと して用いた。

この供試ボトルを倒立の状態で第 3図に示す方法によりその内外面 を温水殺菌した。

殺菌後のボトル内外面の生残菌数をポテ トデキス トロース寒天培地 で 3 0 °C X 7 日間培養して菌数を計測し、 L o g (初期菌数/生残菌 数） より、 殺菌効果を求めた。 ボトル内外面それぞれの殺菌温度 · 時間と殺菌効果の.関:係を表.2 \： 示す。

ほ 2]

殺菌効果 6D以上 ◎〇 X

果 6D以上 ◎

3D以上 3D以上 〇

3D以下 3D以下 X

実施例 3

供試菌と して Aspergillus niger ATCC6275を 3 ひ日間ポテ トデキス kロース寒天培地で培養したものを使用した。

この供試菌の胞子懸濁液を図 4の装置内の機器表面の適当な場所に 1 0⁶cfu/

100cm²となるように付着させ、乾燥後、温水循環による殺菌を行った。 殺菌後の機器表面の生残菌数をポテ トデキス トロース寒天培地で 3

0°CX 7 日間培養して菌数を計測し、 L o g (初期菌数 生残菌数） より、 殺菌効果を求めた。

機器表面における殺菌温度 · 時間と殺菌効果の関係を表 3に示す。 ほ 3 ]

殺菌効果 6D以 h ◎

3D以ヒ 〇

3D以下 X

実施例 4

口部非結晶 P E Tボトルの耐熱性を求めるために、 口部非結晶部分 (未延伸部分） の含水率と T g (ガラス転移温度、 D S C) の関係を 求めた。 結果を第 7図に示す。 第 7図から、 ポドルの含水率とガラス 転移温度との間には直線的な相関関係があり.、 含水率が小さいほどガ ス転移温度は高くなることがわかる。

¾施例 5

^溶液充填による口部非結晶 P E Tボ トルのへッ ドスペース部の減 圧状態を求めるため、 第 1図のフロー ャー トに示す製造工程により 充填温度とボトル内圧の関係を求めた。 結果を第 8^:図に示す。 第 8図 力 ら、 4 0〜 8 ひ。 Cの充填温度により、 一 1 . 5 k P a〜一 5 k P a 程度の内圧が得られることがわかる。

なお、 本図は容量 5 0 0 m l の角型の減圧吸収パネルを有する P E Tボ トルを使用し、 充填時のへッ ドス ース量を 1 7 m 1 と して求め たものである。 '

産業上の利用可能性

本発明は、 ポリ エステル容器詰め内容物の製造、 特に PETボトル詰 め飲料の製造に適用してその生産能率を向上させることができる、

Claims

請求の範囲

1 . 少なく ともボ トル殺菌工程が行われる空間、 充填工程が行われる.: 空間及び密封工程が行われる空間から構成される空間で.く 前記空間 の内壁全面および空間内に設置された装置表面が^ 温水及.び Z又は 蒸気により空間湿熱加熱殺菌され、 前記空間の少なく とも充填ェ程 及び密封工程が無菌エアーにより陽圧保持され、 商業的無菌性及び 閉鎖性が維持された無菌閉鎖空間に口部非結晶ポリェ テル.容器を 導入し、 前記容器の少なく とも内面を温水及:び Z又は蒸気により湿 熱加熱殺菌し、 次いで前記殺菌済み容器に内:容物を 4「0 °C以土で容 器の含水率によって定まるガラス転移温度未満の温度範囲内の充填 温度で充填して密封することを特徴とする容 1詰め内容物の製造方 法。

2 . 前記無菌閉鎖空間内のボトル殺菌工程が行われる空間が、 無菌ェ ァーを供給することにより、 あるいは隣り合う充填工程の陽圧エアー を引き入れることにより陽圧保持されていることを特徴とする請求項 1に記載の容器詰め内容物の製造方法。

3 . 前記無菌閉鎖空間内の装置表面の殺菌は、 殺菌対象表面温度が 6 0 °C以上 9 6 °C未満となるように湿熱加熱殺菌することにより行われ ることを特徴とする請求項 1または 2に記載の容器詰め内容物の製造 方法。

4 . 前記無菌閉鎖空間に導入される容器は、 外面を温水及び/又は蒸 気による湿熱加熱殺菌された後に無菌閉鎖空間内に導入されることを 特徴とする請求項 1又は 2に記載の容器詰め内容物の製造方法。

5 . 前記無菌閉鎖空間に導入される容器は、 外面を.温水及び /"又は蒸 気による 熱加熱殺菌された後に無菌閉鎖空間内に導入されることを 特徴とする請求項 3に記載の容器詰め内容物の製造方法。

6 . 前記無菌閉鎖空間に導入される容器の外面殺菌の工程は、 温水噴 出ノズルまたは蒸気噴出ノズルょり温水及ぴノ又は蒸気を該容器に噴 出させ、 該容器の外面温度が 6 3 °C以上 8 0 °C未満となる:ように湿熱 加熱殺菌することにより行われることを特徴とする請求項 4に記載の 容器詰め内容物の製造方法。

7 . 前記無菌閉鎖空間に導入される容器の外面殺菌の工程 、 温水.噴 出ノズルまたは蒸気噴出ノズルより温水及び 又は蒸気を該容器に嘖 出させ、 該容器の外面温度が 6 3 °C以上 8 0 °C未満となるように湿熱 加熱殺菌することにより行われることを特徴とする ft求項 5に記載の 容器詰め内容物の製造方法。

8 . 前記無菌閉鎖空間に導入される容器の外面殺菌は、. 前記無菌閉鎖 空間に連通し、 容器の搬入 ·搬出口が設けられた外面殺菌室内で行わ ることを特徴とする請求項 4に記載の容器詰め内容物の製造方法。

9 . 前記無菌閉鎖空間に導入される容器の外面殺菌は、 前記無菌閉鎖 空間に連通し、 容器の搬入 ·搬出口が設けられた外面殺菌室内で行わ れることを特徴とする請求項 5に記載の容器詰め内容物の製造方法。

1 0 . 前記外面殺菌室は、 水蒸気で満たされていることを特徴とする 請求項 8に記載の容器詰め内容物の製造方法。

1 1 . 前記外面殺菌室は、 水蒸気で満たされていることを特徴とする 請求項 9に記載の容器詰め内容物の製造方法。

1 2 . 前記容器の少なく とも内面を殺菌する工程は、 該容器の内表面 温度が 6 3 °C以上 9 6 °C未満となるように湿熱加熱殺菌することによ り行われることを特徴とする請求項 1 または 2に記載の容器詰め内容 物の製造方法。

1 3 . 容器の含水率は、 非結晶である容器口部の含水率であることを 特徴とする請求項 1または 2に記載の容器詰め内容物の製造方法。

1 4 . 容器に内容物を充填する前に、 容器の含水率を減少させる工程 をさらに備えることを特徴とする請求項 1または 2に記載の容器詰め 内容物の製造方法。

1 5 . 容器の予備成形物を成形し、 成形された予備成形物を容器に成 形する前に、 予備成形物の含水率を減少させる工程をさらに備えるこ を特徴とする請求項 1または 2に記載の容器詰め内容物の製造方法

1 6 . 容器成形を行った後、 成形された容器を前記無菌閉鎖空間に-お いて容器の少なく とも内面を殺菌する工程に直接移送することを特徴 とする請求項 1または 2に記載の容器詰め内容物の製造方法。

1 7 . 容器成形を外環境制御空間内で行うことを特徴とする請求.項 6記載の容器詰め内容物の製造方法。

1 8 . 容器の予備成形物を成形し、 成形された予備成形物を容器成形 工程に直接移送することを特徴とする請求項 1 6に記載の容器詰め内 容物の製造方法。

1 9 ". 予備成形物の成形、 予備成形物の容器成形工程への移送、 およ び容器の成形を外環境制御空間内で行うことを特徴とする請求項 1 8 記載の容器詰め内容物の製造方法。

2 0 . 外環境制御空間がクラス 1 0万以下であることを特徴とする請 求項 1 7に記載の容器詰め内容物の製造方法。 2 1 . 外環境制御空間がクラス 1 0万以下であることを特徴とする請 求項 1 9に記載の容器詰め内容物の製造方法。