JP4590805B2

JP4590805B2 - スパウト付パウチへの無菌充填方法

Info

Publication number: JP4590805B2
Application number: JP2001257683A
Authority: JP
Inventors: 悦夫島村; 直巳小谷
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2001-08-28
Filing date: 2001-08-28
Publication date: 2010-12-01
Anticipated expiration: 2021-08-28
Also published as: JP2003072717A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、清涼飲料や栄養剤などの液状食品を無菌状態のスパウト付パウチへ充填する無菌充填方法に関するものであり、特に清涼飲料や栄養剤などの液状食品に熱を与えないで味覚の変化や栄養分の減少を防止するスパウト付パウチへの無菌充填方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ゼリー飲料や清涼飲料水などの液体包装袋として、プラスチックフィルムを主体とした軟包装材製のスパウト（飲み口）付パウチ（袋）が知られ、その袋（一般的には胴部がガゼット（ヒダ）状になっていて平坦な左右側面を有するもの）の胴部を手指で押しながら、スパウトから飲料等内容物を口に注ぐもので、特に流動性の無いゼリー状飲料（径腸栄養剤などを含めた）には好都合の飲料包装容器として好評を博しているスパウト付パウチである。
【０００３】
例えばリンゴジュース等果汁やミネラルウォーター等の真菌類（カビ、酵母）が制御の対象となるＰＨの低い酸性食品や飲料を収納するこのスパウト付パウチでの殺菌は、熱間充填、いわゆるホットパックとキャップ密封後の温水シャワーによるパストラーザーによる方法が一般的である。
【０００４】
しかし、このホットパックと温水シャワーによるスパウト付パウチの殺菌方法では、酸性食品等内容液が過加熱状態となり、風味の変化をはじめ、味覚の官能的劣化や栄養成分の減少などが問題となるものであった。また、スパウト付パウチに熱い内容液を充填するため、パウチ（プラスチック）由来の臭気が内容液に移行する場合があるという問題点もあった。
【０００５】
また、上記熱間充填法では殺菌できない高い耐熱性をもつ細菌類までを制御の対象とするＰＨの高い中性飲料や食品、例えば流動食や径腸栄養剤あるいはコーヒー等には、内容液の充填後にレトルト殺菌をするのが一般的である。
【０００６】
しかし、スパウト付パウチにこのＰＨの高い中性飲料や食品を充填する場合のレトルト殺菌処理では、高温で長時間の殺菌処理を必要とし、内容液の過加熱が品質劣化に著しい影響を与え、内容液によっては、味覚の官能的劣化や栄養成分の減少があるという問題があった。さらにレトルト殺菌によるパウチ（プラスチック）由来の臭気が内容液に移行する場合があるという問題点もあった。
【０００７】
このような熱間充填法やレトルト殺菌法での過加熱による問題点の解決法として、容器の殺菌に過酢酸や過酸化水素などの薬剤処理法やバッチ式のγ線照射による無菌充填方法があるが、容器がプラスチックボトルや紙製液体容器の場合に適用されるもので、このスパウト付パウチ対しての薬剤処理法では、薬剤がパウチの胴部であるガゼット状の狭い折り目部分まで薬剤が届かなかったり、逆にこの狭い折り目部分から薬剤が抜けきらず、製品の品質管理や健康管理に係わる作業環境上の問題となったりする。また、γ線による殺菌は、バッチ式で充填効率が悪いことと、装置が大規模なものとなるなどコスト上の問題があり、これらいずれの方法もこのスパウト付パウチへの無菌充填方法としては困難な方法であった。
【０００８】
さらにまた、スパウト付パウチへの無菌充填方法として考えられる方法に、電子線によるスパウト付パウチの殺菌方法があるが、この場合上方のスパウト部の殺菌の他に、偏平な胴部の表裏面への照射装置を備えるか、あるいは１台の照射装置で表面側から強力な線量の電子線を照射するかで所望の殺菌を行う必要があるり、前者の表裏両面用の装置では、スペースを含めた装置コストが多大となり、後者の片側（表面）からのみの強力な照射では、高い線量のため、容器（プラスチック製のスパウト付パウチ）からの臭気発生があり、食品等内容液の風味等に影響するという問題があり、スパウト付パウチへの無菌充填方法としては採用されていなかった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる従来技術の問題点を解決するものであり、その課題とするところは、清涼飲料や栄養剤などの液状食品を電子線照射による無菌状態のスパウト付パウチへ充填する無菌充填方法であって、充填される液状食品の風味の変化や栄養成分の減少がなく、薬剤を使用せず品質管理や作業環境管理に費用を要せず、かつ設備コストが嵩まず、充填と殺菌がインラインで可能なスパウト付パウチへの無菌充填方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に於いて上記課題を達成するために、まず請求項１の発明では、スパウト付パウチを電子線照射にて無菌状態にし、それに既に殺菌された液状食品や飲料を充填するスパウト付パウチへの無菌充填方法であって、連結している搬送用チェーンに前記スパウト付パウチのスパウト部を挿入し、該スパウト付パウチを電子線照射室内へ搬送し、搬送されたスパウト付パウチの上面と一方の側面を、その面側に備えられた電子線照射装置で照射し、電子線が照射されたスパウト付パウチは、この電子線照射室内から次の反転部に搬送用チェーンとともに搬送され、この反転部でスパウト付パウチへの左右側面が反転されて、再度前記電子線照射室内へ搬送され、搬送された該スパウト付パウチの上面と一方の他の側面とを前記と同じ位置に備えられた電子線照射装置で照射し、該照射されたスパウト付パウチのスパウト部から液状食品や飲料を充填し、キャップで止栓して密封することを特徴とするスパウト付パウチへの無菌充填方法としたものである。
【００１１】
上記請求項１の発明によれば、スパウト付パウチに対し電子線照射による殺菌と内容液の充填とを（バッチ式ではなく）連続して行う無菌充填方法なので、過加熱による風味の劣化（変化）や栄養成分の減少がなく、薬剤を使用していないので、製品の品質管理や健康管理に係わる作業環境の管理等に費用を要せず、かつγ線の如くバッチ式でなく設備コストも嵩まず、高効率の殺菌処理が可能なスパウト付パウチへの無菌充填方法とすることができる。また一方の面を照射後、スパウト付パウチが反転されて、一方の面の他の面を１台の電子線照射装置で照射して殺菌するので、その装置スペースと装置コストの削減に寄与するスパウト付パウチへの無菌充填方法とすることができる。
【００１２】
また、請求項２の発明では、前記電子線照射装置による一方の側面に対する照射エネルギーが、スパウト付パウチと電子線照射装置の距離が２００ｍｍの場合で、２００〜３００ｋＶの範囲の加速電圧であることを特徴とする請求項１記載のスパウト付パウチへの無菌充填方法としたものである。
【００１３】
上記請求項２の発明によれば、電子線照射装置による一方の側面に対する照射エネルギーを、スパウト付パウチと電子線照射装置の距離が２００ｍｍの場合で、２００〜３００ｋＶの範囲の比較的低い加速電圧とすることによって、スパウト付パウチの他の側面までは殺菌出来ないが、内面までは十分に可能で、かつ比較的低い加速電圧なのでスパウト付パウチからの臭気発生の問題のないスパウト付パウチへの無菌充填方法とすることがきる。この照射エネルギーの加速電圧が２００ｋＶに満たないとパウチの内面まで殺菌ができず、また、その加速電圧が３００ｋＶを越えるとパウチ（プラスチック）由来の臭気が発生し、液状食品の風味や味覚の劣化となるので好ましくない。また、スパウト部を殺菌する上面側の電子線照射装置についても同様に比較的低い加速電圧で往復２回の照射によって、スパウト（プラスチック）由来の臭気の発生がなく、スパウトの内部まで十分な殺菌を可能とするものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を用いて詳細に説明する。
本発明は、例えば図１の斜視図に示すような、天面にスパウトキャップ（４ａ）が止栓されたスパウト（４）が挿入され、その胴部が、略矩形の表面板（２０）と裏面板（２２）と、縦折り目（１２）より内側に折り込まれた略矩形の左右側面板（２６，２４）とでなり、お互いの端縁がシールされてガゼット状でなるスパウト付パウチ（１０）に、液状食品を充填する無菌充填方法に関するものであり、本発明では、このようなスパウト付パウチ（１０）に電子線（ＥＢ）を照射してパウチ（１０）の内面まで殺菌し、殺菌されたスパウト付パウチ（１０）に、既に殺菌されている液状食品（飲料を含む）をインラインで充填するスパウト付パウチへの無菌充填方法である。
【００１５】
上記本発明のスパウト付パウチへの無菌充填方法は、図２の正面図および図３の上面図に示すように、まず無菌チャンバー（３０）内のパウチ搬入部（３２）で、搬送用チェーン（４１）にスパウト付パウチ（１０）のスパウト（４）を連続して挿入する。次いでこのスパウト付パウチ（１０）を電子線照射室（３４）内へ搬送する。図２に示す搬送されたスパウト付パウチの上面を、その上面側に備えられた上面側電子線照射装置（４２）で照射し、図３に示す搬送されたスパウト付パウチ（１０）の胴部表面板（２０）の面を、その胴部表面板（２０）側に備えられた側面側電子線照射装置（４４）で照射する。
【００１６】
続いて電子線が照射されたスパウト付パウチ（１０）は、この電子線照射室（３４）内から次の反転部（３６）に連結している搬送用チェーン（４１）とともに搬送され、図３に示すようにこの反転部（３６）でスパウト付パウチ（１０）の表裏面が反転されて、裏面板（２２）が手前にくるようになり、この状態で再度電子線照射室（３４）内へ前記の電子線が照射されたスパウト付パウチ（１０）の進行方向と平行に逆行するように搬送される。
【００１７】
ここで図２に示すように搬送されてきたスパウト付パウチ（１０）のスパウト部（４）を、再度上面側電子線照射装置（４２）で照射し、それと同時に、図３に示すように、搬送されてきたスパウト付パウチ（１０）の裏面板（２２）側を側面側電子線照射装置（４４）で照射する。
【００１８】
上記のようにスパウト付パウチ（１０）のスパウト（４）には２回の照射が、スパウト付パウチ（１０）の表裏面板（２０、２２）面にはそれぞれ１回の照射がなされて殺菌されたスパウト付パウチ（１０）は、図４の正面図に示すように、陽圧保持用無菌エアー（Ａ）が吹き付けられた後、内容液充填部（３８）へ搬送され、スパウト付パウチ（１０）のスパウト（４）へ液状食品の充填タンク（４６）から充填ノズル（４７）を介して液状食品を充填し、次いで既に殺菌されたスパウトキャップ（４ａ）をスパウト（４）に乗せ、キャップ巻き締め部（３９）で止栓して密封し、搬送用チェーン（４１）から外して充填製品（５）とするスパウト付パウチへの無菌充填方法である。
【００１９】
ここで上記搬送用チェーン（４１）は、図３に示すパウチ挿入部（３２）から電子線照射室（３４）内、反転部（３６）、再度電子線照射室（３４）内を経て、図４に示すように陽圧保持用無菌エアー（Ａ）が吹き付けられた後の内容液充填部（３８）、スパウトキャップ（４ａ）乗せ、キャップ巻き締め部（３９）を経た後、巻き締めが完了し密封されたスパウト付パウチ（１０）を外して充填製品（５）とする部署まで連続（連結）していて、さらに取り外された搬送用チェーン（４１）は、前述のパウチ挿入部（３２）へ戻り、この搬送用チェーン（４１）のその部分に再度スパウト付パウチ（１０）のスパウト（４）を挿入するようになっている。従ってこのスパウト付パウチ（１０）の殺菌と内容液の充填がこの連結されて周回している搬送用チェーン（４１）により、充填製品（５）をインラインで効率よく製造することができるスパウト付パウチへの無菌充填方法である。
【００２０】
本発明では、図２に示す上面側電子線照射装置（４２）による１回の照射エネルギーと、図３に示す側面側電子線照射装置（４４）による１回の照射エネルギーが、スパウト付パウチ（１０）とそれぞれの電子線照射装置（４２、４４）の距離（Ｈ、Ｗ）が２００ｍｍの場合で、２００〜３００ｋＶの範囲の比較的低い加速電圧とするもので、それぞれの距離（Ｈ、Ｗ）に応じて、その加速電圧を勘案して照射すればよい。
【００２１】
また、図４に示すスパウトキャップ（４ａ）の殺菌は、種々の方法で可能であり特に限定されるものではないが、その一例として、図示しないが過酸化水素ガスを用いた殺菌方法があり、これは過酸化水素を加熱してガス化する発生装置より送られたガスをスパウトキャップ殺菌室にあるガスノズルからこのキャップに噴出させて殺菌し、それに乾燥用の無菌ホットエアーを吹き付け、過酸化水素の活性化と除去を行ってスパウト付パウチ（１０）へ載せるものである。
【００２２】
このスパウトキャップ（４ａ）の殺菌に、上記の電子線の照射でも可能であり、これらの他スパウトキャップ（４ａ）の場合の殺菌法として、過酢酸等の薬剤殺菌、スチーム殺菌等も可能である。
【００２３】
上記スパウト付パウチ（１０）としては、図１に示すように、天面にスパウト（４）が、胴部を構成する表面板（２０）と裏面板（２２）の間に挟まれるように挿入されていて、その胴部がガゼット状のプラスチックフィルムでなる袋からなっているのが一般的で、これに用いられる材料としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体など、あるいはこれらの複合（積層）材料などが挙げられる。さらに例えば充填される内容物がビタミン剤のように外部の光やガス等によってビタミンが破壊されるのを防ぐため、スパウト付パウチ（１０）の材料として、アルミニウム箔を上記プラスチックフィルムでサンドした積層フィルムを使用する場合もある。また、パウチに透明性が要求され、かつ酸素や水蒸気に対するガスバリア性を要求される場合は、アルミニウム箔の代わりに無機酸化物（Ａｌ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂、ＭｇＯなど）からなる蒸着薄膜が使用される。また、各胴部形成シート（板）を袋（容器）状とするため、熱圧着シール法が一般的であって、そのためには、胴部を形成する各面板（２０，２２，２４，２６）のシール面にはヒートシール性に優れた直鎖低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、無延伸ポリプロピレン、あるいはエチレン−酢酸ビニル共重合体などが用いられ、以上各フィルム等をドライラミネーション用接着剤等を介して積層される。
【００２４】
また、スパウト付パウチ（１０）のスパウト（４）としては、厚さ１ｍｍ程度のポリエチレン、ポリプロピレンが一般的で、射出成形で得られる。さらにスパウトキャップ（４ａ）もこのスパウト（４）と同様の樹脂と成形方法で得られる。
【００２５】
また上記スパウト付パウチ（１０）の用途としては、本発明に係わる食品業界での清涼飲料水、ビタミン等栄養剤、ミネラルウォーター、ミルク、食料油類、コーヒーや酒等嗜好品、お粥等流動食類が挙げられ、その他化学品業界での各種薬品、液状洗剤、入浴剤など、あるいは自動車関連業界でのモーターオイル、ウオッシャー液、バッテリー液などの液状またはゼリー状内容物の充填および注出用として有用なものであり、特にゼリー状または液状の飲食料品用途においては、スパウトのキャップをとり、スパウトに口を付け、袋を片手で押しながら飲食することができる非常に便利なものとして有用である。
【００２６】
以上のように、本発明の電子線照射によるスパウト付パウチの殺菌を、スパウト付パウチの上面と一方の面に設置した電子線照射装置で比較的低い線量の電子線を照射し、かつスパウト付パウチを反転部で反転することによって、これまで困難とされていた装置スペースをとらずに安価な装置コストで、かつスパウト付パウチ由来の臭気発生のないスパウト付パウチへの無菌充填方法を提供することができる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明は以上の構成であるから、下記に示す如き効果がある。
即ち、スパウト付パウチに対し電子線照射による殺菌と内容液の充填とを（バッチ式ではなく）インラインで連続して行う無菌充填方法なので、過加熱による風味の劣化（変化）や栄養成分の減少がなく、薬剤を使用していないので、製品の品質管理や健康管理に係わる作業環境の管理等に費用を要せず、かつγ線の如くバッチ式でなく設備コストも嵩まず、高効率の殺菌処理が可能なスパウト付パウチへの無菌充填方法とすることができる。また一方の面を照射後、スパウト付パウチが反転されて、一方の面の他の面をも１台の電子線照射装置で照射して殺菌するので、その装置スペースと装置コストの削減に寄与するスパウト付パウチへの無菌充填方法とすることができる。
【００２８】
また、前記電子線照射装置による一方の側面に対する照射エネルギーを、スパウト付パウチと電子線照射装置の距離が２００ｍｍの場合で、２００〜３００ｋＶの範囲の比較的低いエネルギーの加速電圧とすることによって、スパウト付パウチの内面までは十分に殺菌が可能で、かつ比較的低いエネルギーの加速電圧なのでスパウト付パウチを構成する樹脂由来の臭気発生の問題のないスパウト付パウチへの無菌充填方法とすることがきる。
【００２９】
従って本発明は、清涼飲料や栄養剤などの液状食品を収納するスパウト付パウチを無菌状態にして液状食品を充填するスパウト付パウチへの無菌充填方法として、優れた実用上の効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスパウト付パウチへの無菌充填方法にかかわるスパウト付パウチの一事例を説明する斜視図である。
【図２】本発明のスパウト付パウチへの無菌充填方法の一部の一実施の形態を正面で表した説明図である。
【図３】本発明のスパウト付パウチへの無菌充填方法の一部の一実施の形態を上面で表した説明図である。
【図４】本発明のスパウト付パウチへの無菌充填方法の他の一部の一実施の形態を正面で表した説明図である。
【符号の説明】
４‥‥スパウト
４ａ‥‥スパウトキャップ
５‥‥充填製品
１０‥‥スパウト付パウチ
１２‥‥縦折り目
２０‥‥表面板
２２‥‥裏面板
２４‥‥右側面板
２６‥‥左側面板
３０‥‥無菌チャンバー
３２‥‥パウチ挿入部
３４‥‥電子線照射室
３６‥‥反転部
３８‥‥内容液充填部
３９‥‥キャップ巻き締め部
４１‥‥搬送用チェーン
４２‥‥上面電子線照射装置
４４‥‥側面電子線照射装置
４６‥‥充填タンク
４７‥‥充填ノズル
Ａ‥‥陽圧保持用無菌エアー
Ｈ‥‥上面電子線照射装置とスパウト付パウチとの距離
Ｗ‥‥側面電子線照射装置とスパウト付パウチとの距離

Claims

スパウト付パウチを電子線照射にて無菌状態にし、それに既に殺菌された液状食品や飲料を充填するスパウト付パウチへの無菌充填方法であって、連結している搬送用チェーンに前記スパウト付パウチのスパウト部を挿入し、該スパウト付パウチを電子線照射室内へ搬送し、搬送されたスパウト付パウチの上面と一方の側面を、その面側に備えられた電子線照射装置で照射し、電子線が照射されたスパウト付パウチは、この電子線照射室内から次の反転部に搬送用チェーンとともに搬送され、この反転部でスパウト付パウチへの左右側面が反転されて、再度前記電子線照射室内へ搬送され、搬送された該スパウト付パウチの上面と一方の他の側面とを前記と同じ位置に備えられた電子線照射装置で照射し、該照射されたスパウト付パウチのスパウト部から液状食品や飲料を充填し、キャップで止栓して密封することを特徴とするスパウト付パウチへの無菌充填方法。
前記電子線照射装置による一方の側面に対する照射エネルギーが、スパウト付パウチと電子線照射装置の距離が２００ｍｍの場合で、２００〜３００ｋＶの範囲の加速電圧であることを特徴とする請求項１記載のスパウト付パウチへの無菌充填方法。