JP5686161B2 - 飲料の無菌充填方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、飲料の無菌充填方法及び装置に関する。

（１）食品衛生法上、所定の炭酸ガス圧が加わる酸性飲料（ｐＨ＜４）は殺菌を要しないが、植物又は動物の組成成分を含む場合は炭酸ガス圧の存否の如何を問わず殺菌を必要とすることから、植物又は動物の組成成分を含むｐＨ４．０未満の炭酸入り飲料（例えば、乳性炭酸飲料、果汁入炭酸飲料、果実着色炭酸飲料）である場合は、６５℃で１０分間加熱する必要がある。

この殺菌は、例えば酸性飲料を耐熱・耐圧ボトルに充填しキャップで密封した後に６５℃〜７５℃程度の加熱水のシャワーを耐熱・耐圧ボトルの上から掛けることにより行われる。これにより、中身とボトル及びキャップが殺菌される。

（２）また、食品衛生法上、飲料がｐＨ４．０〜４．６の場合（例えば、トマトジュース、野菜ジュース等の野菜系飲料）は、８５℃で３０分間加熱する必要がある。

この殺菌には、ホットパック法と呼ばれる殺菌方法が一般に採用される。ホットパック法は、例えば飲料を９０℃〜１４０℃程度に加熱して飲料自体を殺菌し、これを耐熱ボトル内に８５℃〜９５℃で充填してボトル内面を殺菌し、キャップで密封し、ボトルを転倒させてキャップ内面を殺菌し、パストライザーで段階的に冷却して包装体とするものである。このホットパック法により、飲料のみならず耐熱ボトル及びキャップも殺菌される。

ボトルが例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）製である場合は、８５℃よりも高い温度の加熱水で殺菌すると、ボトルが変形するおそれがある。このボトルの変形を防止するために、６５〜８５℃の熱水をボトル内に間欠的に噴射してボトル内面を洗浄し、しかる後に酸性飲料を常温で充填し、密封するという方法も提案されている（例えば、特許文献６参照。）。

（３）また、食品衛生法上、飲料がｐＨ４．６以上の場合（例えば、ミルクティー等の紅茶飲料、緑茶、麦茶、混合茶等の茶系飲料）は、発育しうる微生物を死滅させるのに十分な効力を有する方法により殺菌することが求められる。

このような飲料の無菌包装体の製造にはアセプティック法が採用される。このアセプティック法は、ボトルを無菌の環境下で走行させつつ、ボトルを予備加熱し、ボトルを殺菌剤である過酸化水素のミストにより殺菌し、ボトルを洗浄し、殺菌した飲料を常温でボトルに充填し、しかる後にボトルをキャップで密封することにより無菌包装体を製造するものである（例えば、特許文献１参照。）。

また、上記ホットパック法では、充填作業に先立ち、プロダクトラインである飲料の調合タンクから飲料をボトルに詰める充填機に至る経路が、上記飲料自体の殺菌に準ずる殺菌方法によって殺菌処理される。

このプロダクトラインの殺菌処理は、例えば８５℃の加熱水をプロダクトラインの配管内で約３０分間循環させることにより行われる。

加熱水の循環後、配管は冷却されることなく、所定の温度まで加熱した飲料がプロダクトライン内に通されボトル等に充填され、プロダクトライン内は加熱された飲料により殺菌状態が維持される。

上記アセプティック法においても、充填作業に先立ち、プロダクトラインである飲料の調合タンクから飲料をボトルに詰める充填機に至る経路が、上記飲料の殺菌に準ずる殺菌方法によって殺菌処理される。

このプロダクトラインの殺菌処理は、例えば過酸化水素と蒸気を併用することにより行われる場合もあるが（例えば、特許文献３参照。）、一般的には、配管内に１２０℃〜１３０℃の蒸気を例えば２０分〜３０分間通すことにより行われる。その後、無菌エアが配管内に送られて冷却され、常温（２℃〜４０℃程度であり、内容物によって異なる。）まで温度が降下したところで充填が開始される。

さらに、上記ホットパック法、アセプティック法のいずれにおいても、充填作業を開始する前に、無菌包装装置を取り巻く無菌チャンバー内があらかじめ殺菌処理される（例えば、特許文献２，４，５参照。）。

上記ボトルの殺菌から、飲料等の充填を経てキャップによる密封に至る経路は、無菌チャンバーで覆われるが、無菌チャンバーの内部も上記飲料、ボトル等の殺菌に準ずる殺菌方法によって充填作業に先立ち殺菌処理される。

従来の無菌チャンバーの殺菌方法としては、過酢酸の噴霧、無菌水の導入、ホットエアの導入、過酸化水素の噴霧、ホットエアの導入を順に行う方法（例えば、特許文献２参照。）、また、過酢酸系薬剤による殺菌、加熱水による洗浄を順に行う方法（例えば、特許文献４参照。）、エアに過酸化水素、過酢酸等の滅菌剤を混ぜたものを、充填作業の開始前から充填作業中に至るまで、無菌チャンバー内に吹き込む方法（例えば、特許文献５参照。）が提案されている。

特開２００１−３９４１４号公報 特許第３３１５９１８号公報 特開昭５７−９３０６１号公報 特開２００８−１６８９３０号公報 特開平９−３２８１１３号公報 特許第２８４４９８３号公報

上記（１）及び（２）の殺菌方法によれば微生物中、カビ、酵母、細菌の栄養細胞は殺菌されるが、細菌の芽胞は殺菌されず生存する。そして、一部の好酸性菌を除くほとんどの細菌の芽胞は酸性度がある程度高い酸性飲料（例えば、ｐＨ４．６未満の野菜ジュース、トマトジュース、レモンティー、オレンジジュース、乳性炭酸飲料、機能性飲料、炭酸入りレモンジュース、ぶどうジュース、果汁ジュース）の中では、発芽することなく静菌状態を持続し、そのため飲料が腐敗することなく保存される。

しかし、このような飲料について上記（１）の加熱水のシャワーをボトルに吹き付ける殺菌方法や、上記（２）のホットパック式の殺菌方法を採用すると、ボトルに耐熱性を与えなければならない。すなわち、ボトルの口部が熱により変形して漏れが生じることがないよう、ボトルが例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）製である場合は口部を結晶化して加熱による変形を防止しなければならない。また、ボトル内に熱い飲料を充填し、蓋を巻締めした後放熱するとボトルが減圧により収縮するが、この収縮量を吸収するためにボトルの側面や底面に減圧吸収パネルを設けなければならない。このような熱対策のための各種の加工は包装体の価格を高める原因となる。

ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）製ボトルに変形が生じないような温度の加熱水を用いると、そのような不具合は解消されるようであるが、その場合は加熱水の温度管理の如何によってボトル内の殺菌が不十分になるおそれがある。例えば、耐熱性の高いカビ類はこのような温度の加熱水では殺菌し難く、生残するおそれがある。また、ボトル内の殺菌工程、内容物の充填工程、キャッピング工程等は、無菌チャンバーで覆われた無菌環境下で行われるが、加熱水のみによるボトルの殺菌処理では、生残した微生物がボトルに付着して、あるいは空中を漂って無菌環境内に侵入して来た場合、生残した微生物が内容物と共にボトル内に侵入し、包装体内を汚染するおそれがある。

上記（３）のアセプティック法によれば、ボトルに耐熱性を要求されずボトルを廉価にて供給することが可能となるが、このアセプティック法は、カビ、酵母、細菌の栄養細胞に限らず、細菌の芽胞に至るまですべての微生物を死滅させる殺菌法であるから、殺菌工程が多く複雑であり、殺菌剤、加熱水、ホットエア等のユーティリティを多量に必要とする。また、充填開始に先立ち充填装置及びこれを取り巻くチャンバー内を細菌の芽胞に至るまで滅菌処理しなければならないので、そのための殺菌剤、加熱水や複雑な工程及び装置を必要とし、また滅菌まで長時間を必要とする。従って、アセプティック法は、上記の酸性度がある程度高く芽胞の残留が許容される酸性飲料については過剰な設備、工程となり不適切である。

また、上記（２）の殺菌方法によればプロダクトライン内の微生物中、カビ、酵母、細菌の栄養細胞は殺菌されるが、細菌の芽胞は殺菌されず生残する。この細菌の芽胞は酸性度がある程度高い酸性飲料（例えば、ｐＨ４．６未満の野菜ジュース、トマトジュース、レモンティー、オレンジジュース、乳性炭酸飲料、機能性飲料、炭酸入りレモンジュース、ぶどうジュース、果汁ジュース）の中では、発芽することなく静菌状態を持続し、そのため飲料が腐敗することなく保存されるので、プロダクトライン内での生残は許容される。

しかし、この芽胞のみの生残が許容される殺菌状態を維持しつつ充填を行うには、飲料等の内容物を加熱した状態でプロダクトラインに送り込まなければならない。そのため、加熱が望ましくない例えば乳製品等の内容物の充填には上記（２）の殺菌方法は採用することができない。

上記（３）のアセプティック法に準ずるプロダクトラインの殺菌方法によれば、配管内を１３０℃程度まで加熱した後に無菌エアによって常温まで冷却するので、配管滅菌に１〜２時間という長時間を必要とし、そのため無菌充填機の稼働時間が低下するという問題がある。

また、従来における充填作業前の無菌チャンバー内の殺菌処理は、上記（３）のアセプティック法に準じて行われている。上述したように、アセプティック法は、カビ、酵母、細菌の栄養細胞に限らず、細菌の芽胞に至るまですべての微生物を死滅させる殺菌法であるから、殺菌剤、加熱水、ホットエア等のユーティリティを多量に必要とし、また、滅菌まで長時間を必要とする。従って、アセプティック法による無菌チャンバー内の殺菌処理は、上記の酸性度がある程度高く芽胞の残留が許容される酸性飲料については過剰な設備、工程となり不適切である。

従って、本発明は、酸性度がある程度高く芽胞の残留が許容される酸性飲料を、腐敗を来たすことなく適正に保存することができ、高い耐熱性のある容器、高価な製造設備を使用することなく酸性飲料を低コストで無菌的に充填し保存することができる手段を提供することを目的とする。

また、本発明は、無菌充填を行う無菌チャンバー内の環境を、より短時間で簡易に殺菌することができる手段を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は次のような構成を採用する。

なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照番号を括弧書きで付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。

請求項１に係る発明は、飲料を容器（２）に充填して蓋で密封する無菌充填環境を無菌チャンバー（２６，２７）で覆い、この無菌チャンバー内に無菌エアを供給するダクトの垂直部（８２）の下端を無菌チャンバーの天井に接続し、この垂直部の側面にダクトの水平部（８１）を接続し、水平部が垂直部に臨む箇所にはＵＬＰＡフィルタ（８５）を設けておき、予め無菌チャンバー内と上記垂直部内とに過酸化水素をスプレーして殺菌し、次に、上記ＵＬＰＡフィルタを通った無菌エアを無菌チャンバー内へと送って無菌チャンバー内の過酸化水素を乾燥させ、次に、無菌チャンバー内にのみ加熱水をスプレーして殺菌した後、無菌エアを上記ダクトから無菌チャンバー内に送って無菌チャンバー内を陽圧化しておき、しかる後に上記無菌チャンバー内に予め殺菌処理した容器を導入し、容器内に殺菌処理済み飲料を常温又は低温で充填し、密封することを特徴とする飲料の無菌充填方法である。

請求項２に記載の発明は、飲料を容器に充填して蓋で密封する無菌充填環境を覆う無菌チャンバー（２６，２７）内に無菌エアを供給するダクトの垂直部（８２）の下端が無菌チャンバーの天井に接続され、この垂直部の側面にダクトの水平部（８１）が接続され、水平部が垂直部に臨む箇所にはＵＬＰＡフィルタ（８５）が設けられ、上記無菌チャンバー内と上記垂直部内とに過酸化水素をスプレーする過酸化水素スプレー手段（８６，７８）が上記無菌充填環境を覆う無菌チャンバー内と上記垂直部内とに設けられ、上記無菌チャンバー内にのみ加熱水をスプレーする加熱水スプレー手段（７９）が上記無菌チャンバー内に設けられ、上記過酸化水素スプレー手段による過酸化水素のスプレー、上記ダクトから無菌チャンバー内への無菌エアの供給、上記加熱水スプレー手段による加熱水のスプレー及び上記ダクトから無菌チャンバー内への無菌エアの供給が順に行われ、この無菌エアの供給が行われつつ、無菌チャンバー内で飲料が容器内に充填され、密封されるようにしたことを特徴とする飲料の無菌充填装置である。

本発明によれば、スプレーノズルから過酸化水素が噴射され、過酸化水素の噴霧が各無菌チャンバー内の全域に付着し、無菌チャンバー内における細菌の栄養細胞、カビ、酵母が殺菌され、また、ダクトの垂直部内、ＵＬＰＡフィルタの表面も同様に殺菌される。過酸化水素の噴霧が終了した後、加熱された無菌エアが無菌チャンバー内に供給され、この加熱された無菌エアによって無菌チャンバー内に付着した過酸化水素が乾燥除去される。次に、加熱水用スプレーノズルから加熱水が噴射され、無菌チャンバー内の全域に吹き付けられ、上記過酸化水素によって損傷を受けた子嚢菌類の一部のカビが殺菌される。ダクトには垂直部が設けられているので、スプレーされた加熱水はこの垂直部の存在によってＵＬＰＡフィルタへの付着を阻止され、ＵＬＰＡフィルタの加熱水による毀損が防止される。無菌チャンバー内の無菌状態は、無菌エアが無菌チャンバー内に常時供給されることによって維持される。

包装体の一例を表す正面図である。 無菌充填方法の一実施形態を表すフローチャートである。 図２に示す各ステップでの工程を示す説明図である。 無菌充填装置の一実施形態を表す概略平面図である。 過酸化水素ガス生成装置の一例を表す部分切欠立面図である。 無菌充填装置の他の実施形態を表す概略平面図である。 過酸化水素ガス生成装置の他の一例を表す部分切欠立面図である。 包装体の他の例を表す正面図である。 本発明に係る無菌充填装置におけるプロダクトラインの一例を示すブロック図である。 図９に示すプロダクトラインを接続した無菌充填ラインの一例を示すブロック図である。 本発明に係る無菌充填装置における無菌チャンバー内殺菌装置を示す平面図である。 図１１中、ＸＩＩ−ＸＩＩ線矢視断面図である。

以下、本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。

＜包装体の製造方法及び装置：その１＞
図１に示すように、この包装体１は容器であるボトル２と蓋であるキャップ３とを備える。ボトル２の口部２ａには雄ネジ２ｂが形成され、キャップ３には雌ネジ３ａが形成され、雌雄ネジ３ａ，２ｂの螺合によりボトル２の口部２ａが密封される。

ボトル２は、略試験管状のＰＥＴ製プリフォーム（図示せず）をブロー成形することにより形成される。ボトル２は、ＰＥＴ製に限らずポリプロピレン、ポリエチレン等他の樹脂を用いることも可能である。プリフォームは、射出成形等により成形され、略試験管状の本体とボトル２におけると同様な口部２ａとを備える。この口部２ａにはプリフォームの成形と同時に雄ネジ２ｂが形成される。キャップ３はポリプロピレン等の樹脂を材料にして射出成形等により形成され、キャップ３の成形と同時に雌ネジ３ａも形成される。

ボトル２内は、内容物である液体飲料ａの充填前に、細菌の芽胞の生存は許容するが細菌の栄養細胞、カビ及び酵母の生存は許容しないように殺菌剤と加熱水とで殺菌される。

殺菌剤としては例えば過酸化水素が用いられる。この過酸化水素のミスト又はガスが生成され、ミスト又はガスがボトル２内に口部２ａから導入される。このようにボトル２内が過酸化水素のミスト又はガスで殺菌されるので、ボトル２の内面がムラなく殺菌され、過酸化水素の使用量の低減化が可能となる。

細菌の芽胞を殺菌する必要がないので、過酸化水素の使用量は少なくて済む。例えば、過酸化水素のミストの使用量は、５〜５０μＬ（マイクロリットル）／ボトルである。過酸化水素のガスを使用する場合は、ガス濃度は１〜５ｍｇ／Ｌである。

また、加熱水は６５℃〜７５℃の温度で供給され、５〜１０Ｌ／ｍｉｎの流量でボトル２内に供給される。この加熱水がボトル２内に導入されることより、過酸化水素によって殺菌されにくいが熱には比較的弱い子嚢菌類等のカビ胞子が殺菌される。また、加熱水によりボトル２内が洗浄される結果、ボトル２内での過酸化水素の残留が防止される。

ボトル２内には細菌の芽胞が生きたまま残留するが、細菌の芽胞の発芽を抑止しうる酸性度を有した殺菌処理済み飲料ａがボトル２内に充填されることにより、飲料の変質、腐敗が防止される。この飲料の酸性度は、望ましくはｐＨ４．６未満、より望ましくはｐＨ４未満である。ｐＨ４．６〜ｐＨ４の飲料には、例えばトマトジュース、野菜ジュースがあり、ｐＨ４．６以下の飲料には、例えばレモンティー、オレンジジュース、乳性炭酸飲料、機能性飲料、炭酸入りレモンジュース、ぶどうジュース、果汁ジュースがある。

また、この飲料ａは常温でボトル２内に充填される。飲料ａは予め加熱等により殺菌処理され、３℃〜４０℃の常温まで冷まされた上でボトル２内に充填される。上述したようにボトル２内では細菌の芽胞の生存が許容されるので、従来のように飲料ａを高温まで加熱した状態でボトル２に充填したり、ボトル２に充填後長時間保持したり、ボトル２に充填してキャップ３で閉じた包装体１を外部から加熱して殺菌したりする必要がない。従って、内容物である飲料ａが変質し難く、また、飲料ａの加熱、冷却に伴うボトル２の変形を考慮した減圧吸収パネルの形成や、ボトル２の口部２ａの結晶化が不要になる。

ボトル２の口部２ａはキャップ３により閉じられ、ボトル２内に外部の空気や微生物が侵入しないように密封される。上述したように飲料ａが常温で充填されるので、ボトル２の口部２ａには熱による変形が生じない。これにより、ボトル２の口部２ａにはキャップ３のリブ３ｂが正常に密着し、ボトル２が長期にわたり密封される。

以上のように、ボトル２内では細菌の芽胞のみが残留し、この細菌の芽胞は内容物である飲料ａの酸性によって発芽が抑止され静菌状態に保持されることから、飲料ａは腐敗が防止され長期間にわたり正常に、しかも常温下で保存が可能となる。従って、この包装体１はいわゆる商業無菌製品となる。

次に、上記包装体の製造方法について説明する。

図２に示すように、内容物である飲料ａが調合され（ステップＳ１）、加熱殺菌処理が行われる（ステップＳ２）。ここで、加熱温度は、飲料の酸性度がｐＨ４．０の場合は９０〜９８℃程度、ｐＨ４．０〜４．６の場合は１１５〜１２２℃程度とされる。これにより、充填前の飲料ａ中の包装体内で発育しうる微生物が全て殺菌される。

加熱殺菌処理された飲料ａは、３℃〜４０℃程度の常温まで冷却される（ステップＳ３）。この冷却は、加熱された飲料ａを加熱前の飲料ａとの間で熱交換することにより行うことができる。

一方、プリフォームが用意され（ステップＳ６）、ブロー成形機によりプリフォームからボトル２がブロー成形される（ステップＳ７）。ボトル２はＰＥＴのほか、ポリプロピレン、ポリエチレン等他の樹脂で作ることもできる。

ボトル２の内面に対して過酸化水素と加熱水による殺菌処理が行われ、ボトルの外面に対して過酸化水素による殺菌処理が行われる（ステップＳ８、Ｓ９）。上記プリフォームの供給（ステップＳ６）からボトル２の成形（ステップＳ７）を経てこの殺菌処理（ステップＳ８）に至る工程は時と場所を異にして別々に行うことも可能であるが、望ましくは連続して行われる。連続して行われることにより、包装体１を製造する場所まで容積の大きいボトル２の形態ではなく容積の格段に小さいプリフォームの形態で運搬することができ、それだけ運送費が減り包装体１の製造費が低減する。

過酸化水素は後述する過酸化水素ガス生成装置４によりミスト化され、図３（Ａ）に示すように、このミストがノズル５からボトル２に向かって吐出される。ノズル５の開口はボトル２の口部２ａの開口に間隔を置いて臨み、ノズル５から吐出されるミストｂがボトル２内に流入する。ミストｂはボトル２の内面全体に付着し、ボトル２内の細菌の栄養細胞、カビ及び酵母を殺菌する。このボトル２内に供給する過酸化水素のミストｂの量は、５〜５０μＬ／ボトルであり、その殺菌力は細菌の栄養細胞、カビ及び酵母を殺菌するが、細菌の芽胞は殺菌しない程度とされる。これにより、過酸化水素の使用量の低減化が可能となる。

また、図３（Ａ）及び図４のごとく、ノズル５の近傍にはノズル５下のボトルを取り囲むようにトンネル２９が配置され、このトンネル２９内に高濃度の過酸化水素ミスト又はガスが滞留する。このため、過酸化水素のミスト又はガスｂはボトル２の外面全体に付着し、ボトル２の外面に付着した細菌の栄養細胞、カビ及び酵母も殺菌する。このようにボトル２の外面も殺菌されることから、ボトル２の外面に付着した細菌の栄養細胞、カビ及び酵母のボトル２内への侵入と無菌充填機内への菌の持ち込みが防止され、ボトル２内に充填される飲料ａの汚染が防止される。

殺菌剤である過酸化水素により内外面が殺菌されたボトル２は、加熱水による殺菌に付される（ステップＳ９）。具体的には、図３（Ｂ）に示すように、６５℃〜７５℃の温度の加熱水が、５〜１０Ｌ／ｍｉｎの流量でノズル６からボトル２内に供給される。その際望ましくはボトル２は倒立状態とされ、下向きになった口部２ａからノズル６がボトル２の肩部まで挿入される。ボトル２内に流入した加熱水ｃはボトル２内を巡って口部２ａからボトル２外に流出する。この加熱水ｃによって、過酸化水素によって損傷を受けた子嚢菌類等の一部のカビが殺菌される。また、この加熱水ｃによってボトル２内に残留した余剰の過酸化水素が洗い流され、ボトル２外に排出される。

ここで、加熱水ｃによってボトル２の内面が殺菌される際、ボトル２の外面には過酸化水素のミストｂが付着しているが、加熱水ｃの熱がボトル２の壁を外側へと伝わることにより過酸化水素によるボトル２の外面の殺菌効果が高められる。

加熱水ｃにより殺菌にされたボトル２に、上記殺菌処理され常温まで冷やされた飲料ａが常温で充填される（ステップＳ５）。充填時の飲料ａの温度は３℃〜４０℃程度である。上述したように、この包装体１の製造方法では細菌の芽胞を殺菌する必要がないので、飲料ａを高温まで加熱した状態で充填したり、充填後長時間保持したり、包装体１を外部から加熱して殺菌したりする必要がない。従って、飲料ａが変質し難く、また、飲料ａの加熱、冷却に伴うボトル２の変形を考慮して減圧吸収パネルを設けたり、ボトル２の口部２ａを結晶化させたりする必要がない。

飲料ａの充填は、具体的には図３（Ｃ）に示すように、ノズル７をボトル２の口部２ａに臨ませ、ノズル７から飲料ａを吐出させることによって行われる。上述したように、この飲料ａの酸性度は、望ましくはｐＨ４．６未満、より望ましくはｐＨ４未満であり、トマトジュース、野菜ジュース、レモンティー、オレンジジュース、乳性炭酸飲料、機能性飲料、炭酸入りレモンジュース、ぶどうジュース、果汁ジュース等を充填することが可能である。すなわち、この製造方法によると、ｐＨ４．６以上の麦茶やミルク入り飲料を除いたほとんど全ての飲料の包装体を製造することができる。言うまでもなくコーラやサイダーなど動物又は植物の組成成分を含まず、炭酸ガス圧１．０ｋｇ／ｃｍ²（２０℃）以
上の炭酸飲料の包装体も製造可能である。

飲料ａの充填に際し、ボトル２の外面も予め殺菌処理されているので、飲料ａと共に微生物がボトル２内に引き込まれることはない。飲料ａの菌による汚染がより適正に防止される。

飲料ａが定量充填されたボトル２は、図３（Ｄ）に示すようにキャップ３で密封される（ステップＳ１０）。キャップ３は予め多数集められ（ステップ１１）、飲料ａが充填されたボトル２に向かって列になって向かい、途中で過酸化水素のミストｂがキャップ３の内外面に向かって吹き付けられて殺菌処理され（ステップ１２）、しかる後ボトル２の口部２ａにあてがわれ螺合せしめられる。

キャップ３の殺菌方法としては、例えば特許第３７７８９５２号公報で開示される方法を採用することができる。

なお、少なくとも上記常温充填（ステップ５）からキャッピング（ステップ１０）に至る過程は無菌チャンバー等で囲まれた無菌の雰囲気内すなわち無菌の環境下で行われる。この無菌チャンバー内は、予め過酸化水素の噴霧、加熱水の放水等により、細菌の芽胞の生存は許容するが細菌の栄養細胞、カビ及び酵母の生存は許容しないように殺菌処理される。そして、殺菌処理後は無菌エアが常時無菌チャンバー外に向かって吹き出るように、無菌チャンバー内に陽圧の無菌エアが供給される。

キャッピングされたボトル２は上記包装体１である製品となって製造工程から排出される（ステップ１３）。

次に、上述した包装体１の製造方法を実施するための製造装置の一例について説明する。

図４に示すように、この製造装置は、上記ＰＥＴ製ボトル２を所定の搬送路に沿って搬送する手段を有する。

搬送手段は、複数の各種ホイール１１,１２,１３,１４,１５,１６,１７,１８,１９,２
０を次々と隣接するごとく水平に配置し、各ホイール１１,１２,１３,１４,１５,１６,１７,１８,１９,２０の周りに図示しないグリッパーを所定のピッチで多数配置することに
より構成される。もちろん、これらのホイール１１,１２,１３,１４,１５,１６,１７,１
８,１９,２０は適宜追加、削除が可能である。隣り合うホイールは互いに反対方向に同じ周速度で回転し、各ホイール１１,１２,１３,１４,１５,１６,１７,１８,１９,２０の外
周でグリッパーが各ホイール１１,１２,１３,１４,１５,１６,１７,１８,１９,２０と同
じ周速度で旋回する。搬送手段の搬送路は、各種ホイール１１,１２,１３,１４,１５,１６,１７,１８,１９,２０を接続することにより円弧の連続となって延び、この円弧の連続線上を多数のボトル２が所定の間隔で走行する。すなわち、ボトル２は上流側のホイールのグリッパーにより把持されてホイールと共に旋回し、下流側のホイールに到達するとそのホイールのグリッパーに掴み替えられ、以後下流側のホイールへと一定速度で順次送られる。

グリッパーとその開閉機構は公知のものを使用するので、その詳細な説明は省略する。

図４に示すように、上記搬送路に沿って、ボトル２内を殺菌剤である過酸化水素により殺菌する（図３（Ａ）参照）第一の殺菌処理手段のノズル５と、ボトル２内に加熱水ｃを注入して殺菌する（図３（Ｂ）参照）第二の殺菌処理手段のノズル６と、内容物である飲料ａを殺菌処理済みのボトル２内に常温で充填する（図３（Ｃ）参照）充填手段のノズル７と、ボトル２を蓋であるキャップ３で密封する（図３（Ｄ）参照）密封手段としてのキャッパー８とが順に配置される。

また、ボトル２の外面を過酸化水素のミストｂで殺菌する外面殺菌処理手段も上記搬送路に沿って設けられるが、この実施の形態１では上記第一の殺菌処理手段のノズル５がこの外面殺菌処理手段を兼ねている。

第一の殺菌処理手段のノズル５等が設けられる第一のホイール１１の上流側には導入コンベア１１ａが接続され、この導入コンベア１１ａ上にはブロー成形機９が配置される。ブロー成形機９にはプリフォーム１０が供給され、ブロー成形機９でプリフォーム１０から成形されたボトル２が導入コンベア１１ａにより一定ピッチで第一のホイール１１へと送られる。

第一の殺菌処理手段のノズル５の設置数は一本でも複数本でもよい。このノズル５の先端における開口がボトル２の口部２ａの開口に所定の間隔を置いて正対する。ノズル５の開口から吐出する過酸化水素のミストｂが図３（Ａ）に示すようにボトル２の口部２ａからボトル２内へと流れ込む。

また、第一のホイール１１においてノズル５下をボトル２が通る箇所には、ボトル２を取り囲むようにトンネル２９が設けられる。ノズル５の開口から吐出する過酸化水素のミストｂの一部はトンネル２９内に充満し、ボトル２の外面に付着してボトル２の外面を効率よく殺菌する。

過酸化水素のミストｂは、例えば図５に示す過酸化水素ガス生成装置４により生成される。この生成装置４は、殺菌剤である過酸化水素の水溶液を滴状にして供給する二流体スプレーである過酸化水素供給部２１と、この過酸化水素供給部２１から供給された過酸化水素の噴霧をその沸点以上の非分解温度以下に加熱して気化させる気化部２２とを備える。過酸化水素供給部２１は、過酸化水素供給路２１ａ及び圧縮空気供給路２１ｂからそれぞれ過酸化水素の水溶液と圧縮空気を導入して過酸化水素の水溶液を気化部２２内に噴霧するようになっている。気化部２２は内外壁間にヒータ２２ａを挟み込んだパイプであり、パイプ内に吹き込まれた過酸化水素の噴霧を加熱し気化させる。気化した過酸化水素のガスはノズル５からボトル２の口部２ａに向って噴出する。気化した過酸化水素は、ノズル５を出てボトル２の近傍に至るまでの間に沸点以下の温度まで降下することにより、一部が凝縮し液化する。これにより、過酸化水素の気液混合体である微細なミストｂが生成される。この過酸化水素の微細なミストｂがノズル５から上記ボトル２の内部に吹き込まれ、ボトル２の内面の全体に付着する。ボトル２の内面に付着したミストｂは結露し、高濃度の過酸化水素となって、ボトル２の内面を速やかに殺菌する。

このミストｂは上述したように、従来のアセプティック法におけるよりも供給量が少ない。このミストｂにより、ボトル２内の細菌の栄養細胞、カビ及び酵母は殺菌されるが、細菌の芽胞は生きたまま残留する。

上記第一の殺菌処理手段のノズル５を含むように、第一のホイール１１の回りは第一の無菌チャンバー２３に囲まれる。第一の無菌チャンバー２３内はノズル５から吐出されるミストｂで充満し、同じく第一の無菌チャンバー２３内に供給される無菌エアと共に第一の無菌チャンバー２３におけるボトル２の出入口から吹き出し、微生物を含んだ外気の侵入を阻止する。上記ノズル５はこの第一の無菌チャンバー２３に連結部材２３ａで連結されることにより、この第一の無菌チャンバー２３内の定位置に固定される。

上記ノズル５から吐出されるミストｂは、第一の無菌チャンバー２３内において、図３（Ａ）に示すように、トンネル２９内に高濃度の過酸化水素ミストが滞留し、ボトル２外へも流れてボトル２の外面上に付着し或いは第一の無菌チャンバー２３内を漂う細菌の栄養細胞、カビ及び酵母を殺菌する。

第二のホイール１２の外周に配置されるグリッパーは、図示しないが水平枢軸を介して第二のホイール１２側に支持され、第二のホイール１２の旋回軸を中心にして円弧状に湾曲するカムに接触することにより、第一のホイール１１との接点からボトル２を受け取って進行すると、カムの案内により上下反転する。これにより、図３（Ｂ）に示すようにボトル２も上下反転し、その口部２ａが下向きとなる。

第二の殺菌処理手段のノズル６は、図３（Ｂ）に示すように、加熱水ｃを下向きになったボトル２内に供給するため上向きに一本又は複数本配置される。ノズル６は各グリッパーの真下にグリッパーと共に旋回運動するように設けられる。図示しないが、各ノズル２は各グリッパーの真下においてカム機構によって上下動しボトル２内に出入り可能である。また、第二の殺菌処理手段は、無菌の加熱水ｃをマニホルド、中空管等からノズル６に供給するようになっている。図３（Ｂ）に示すように、ノズル６から吹き出た加熱水ｃはボトル２内を巡った後、口部２ａから流れ出る。各ボトル２の加熱水による殺菌は図４中ホイール１２の回りの二点鎖線で示す領域内において行われる。

この加熱水ｃは、芽胞の生残は許容するがカビ、酵母を滅菌することができる殺菌条件で過熱殺菌した後に６５℃〜７５℃の温度まで冷却されており、５〜１０Ｌ／ｍｉｎの流量でノズル６から各ボトル２内に供給される。また、この加熱水はフィルタによる濾過滅菌法により除菌した後、熱交換器で昇温することにより作ることもできる。この加熱水ｃによって、過酸化水素によって損傷を受けた子嚢菌類等の一部のカビが殺菌される。また、この加熱水ｃによって、ボトル２内に残留した余剰の過酸化水素が洗い流され、ボトル２外に排出される。また、この加熱水ｃの熱によってボトル２の外面に付着した過酸化水素によるボトル２の外面の殺菌効果が高められる。

図４に示すように、第二の殺菌処理手段のノズル６を含むように第二〜第四のホイール１２，１３，１４の回りが第二の無菌チャンバー２４により覆われる。この第二の無菌チャンバー２４内にも陽圧の無菌エアが供給される。

加熱水ｃで殺菌処理されたボトル２は、第二のホイール１２から第三〜第五のホイール１３，１４，１５を経て第六のホイール１６へと受け渡される。この第六のホイール１６の所定位置に充填機２５が設置される。ボトル２はこの第六のホイール１６のグリッパーに把持されて搬送されつつ充填機２５で内容物である飲料ａが充填される。充填機２５は、図３（Ｃ）に示すように、ノズル７を有し、このノズル７から飲料ａを所定量だけボトル２内に充填するようになっている。ノズル７は一本又は複数本設けることができる。

充填時の飲料ａの温度は３℃〜４０℃程度の常温である。また、飲料ａの酸性度は、望ましくはｐＨ４．６未満、より望ましくはｐＨ４未満であり、トマトジュース、野菜ジュース、レモンティー、オレンジジュース、乳性炭酸飲料、機能性飲料、炭酸入りレモンジュース、ぶどうジュース、果汁ジュース等が充填される。

充填機２５のノズル７を含むように第五のホイール１５から第七のホイール１７にわたる箇所が第三の無菌チャンバー２６により囲まれる。この第三の無菌チャンバー２６内にも陽圧の無菌エアが供給される。

図４に示すように、第八のホイール１８の所定位置に密封手段であるキャッパー８が設置される。飲料ａが充填されたボトル２がキャッパー８に到達すると、図３（Ｄ）に示すように、ボトル２の口部２ａにキャップ３が巻締められる。

このキャッパー８を含むように第八〜第十のホイール１８，１９，２０の回りが第四の無菌チャンバー２７により覆われる。この第四の無菌チャンバー２７内にも陽圧の無菌エアが供給される。

キャッパー８によりキャップ３で閉じられたボトル２は、リジェクト用の第十のホイール２０を経由して搬出用のコンベア２０ａから第四の無菌チャンバー２７外に包装体１として搬出され出荷される。一方、充填、キャッピング等に支障のあるボトル２はリジェクト用のコンベア２０ｂから別経路で第四の無菌チャンバー２７外に搬出され、回収される。

上記ノズル５から吐出されるミストｂは、第一の無菌チャンバー２３内で充満する。第一の無菌チャンバー２３内には、ボトル２に付着し、或いはボトル２の走行に伴い発生する気流に乗って微生物が無菌チャンバー２３，２４，２６，２７内へと侵入する恐れがあるが、こうした微生物に対して無菌チャンバー２３を漂う殺菌剤のミスト又はガスが高濃度の過酸化水素水となって凝結する。このため、無菌チャンバー２３内に侵入した微生物は速やかにかつ確実に殺菌される。したがって、無菌チャンバー２３，２４，２６，２７内の無菌性は長期間高度に維持されることとなり、無菌性に優れた包装体の製造が可能となる。

その他、第一〜第四の無菌チャンバー２３，２４，２６，２７には、チャンバー内殺菌装置が付設される。すべての無菌チャンバー２３，２４，２６，２７内は、包装体１の製造開始に先立ちこのチャンバー内殺菌装置により殺菌される。この殺菌は過酸化水素等の殺菌剤のスプレー、加熱水の噴射、放水等により行われ、細菌の芽胞は残留するが細菌の栄養細胞、カビ及び酵母は殺菌される程度に行われる。

＜包装体の製造方法及び装置：その２＞
図６に示すように、上記その１の場合と異なり、導入コンベア１１ａとホイール１２との間にホイール１１ｂ，１１ｃ，１１ｄが配置され、これらホイール１１ｂ，１１ｃ，１１ｄが第一の無菌チャンバー２３内に収納されている。ボトル２は、導入コンベア１１ａからホイール１１ｂを経てホイール１１ｃに至り、ホイール１１ｃの回りを走行しつつノズル７５から過酸化水素のガスｂを吹き込まれ、ホイール１１ｄを経てホイール１２に至り、ホイール１２の回りを走行しつつ加熱水で殺菌されるようになっている。

図７に示すように、ホイール１１ｃは機台６０上に起立する旋回軸６１に水平に取り付けられ、旋回軸６１を軸にして回転可能である。ホイール１１ｃの盤面からは支柱６１ａが上方に伸び、支柱６１ａの上端に上記過酸化水素のガスｂが流入するマニホルド６２が固定される。マニホルド６２の上部中央からは旋回軸６１の軸心の延長線上で導管６３が上方に伸び、この導管６３が機台６０に連結される支持部材６４にベアリング６５を介して保持される。これにより、マニホルド６２はホイール１１ｃと一体で旋回軸６１の回りを回転可能である。

また、ホイール１１ｃの盤面からは他の支柱６６が上方に伸び、この支柱６６の上部にボトル２のホルダー６８が取り付けられる。支柱６６及びホルダー６８は所定のピッチでホイール１１ｂの回りに多数配置される。多数のホルダー６８は支柱６６を介してホイール１１ｃに連結されるので、ホイール１１ｃの回転と共に回転する。

マニホルド６２の回りからは各ホルダー６８に向って過酸化水素のガスｂの供給管６７がそれぞれ伸び、各供給管６７の先端に上記ノズル７５が取り付けられる。ノズル７５は上記支柱に固定され、その先端の開口がホルダー６８に保持されたボトル２の口部２ａに正対する。これにより、ホイール１１ｃが回転すると、ノズル７５はホルダー６８に保持されたボトルと共に旋回軸６１の回りを旋回し、過酸化水素のガスｂをボトル２内に吹き込む。

また、ホイール１１ｂの周囲には、ホルダー６８に保持されたボトル２の通り道を囲むようにトンネル２９が設けられる。上記ノズル７５から吐出されるガスｂは、ボトル２の外側へも流れ、トンネル２９内において高濃度の過酸化水素ミストとなって滞留し、ボトル２の外面上に付着し或いはトンネル２９内を漂う細菌の栄養細胞、カビ及び酵母を殺菌する。

上記マニホルド６２の導管６３の上端には、加熱管７０がシール部材７１を介して接続される。導管６３はマニホルド６２と一体で加熱管７０に対して回転し、シール部材７１が両管６３，７０の接続部からのガスｂの漏れを防止する。加熱管７０には図５に示した過酸化水素ガス生成装置４が複数基取り付けられ、各過酸化水素ガス生成装置４から過酸化水素のガスｂが加熱管７０内に供給される。過酸化水素ガス生成装置４の稼動する台数は、ボトル１の殺菌に必要とされるガスｂの量等に応じて決定される。

加熱管７０の上流側にはブロア７２、ＵＬＰＡ（Ultra Low Penetration Air Filter）フィルタ７３及び電熱器７４で構成される熱風供給装置が設けられる。ブロア７２から引き込まれた空気がＵＬＰＡフィルタ７３で浄化され、電熱器７４で所定温度まで加熱され、熱風ｈとなって加熱管７０内に送られる。熱風ｈは過酸化水素の露点以上の例えば１００℃以上の温度に加熱された無菌エアとされる。この熱風ｈは過酸化水素ガス生成装置４から送られる過酸化水素のガスｂをマニホルド６２へと搬送し、各供給管６７を通ってノズル７５からボトル１内へと噴出させ、或いはボトル５外に流出させる。

ノズル７５からボトル２内に過酸化水素のガスｂが吹き込まれると、過酸化水素はミスト化してボトル２の内面の全体に付着する。ミストはボトル２の内面に付着して凝結し、高濃度の過酸化水素となってボトル２の内面を速やかに殺菌する。また、同様にボトル２の外面にも付着して凝結し、高濃度の過酸化水素となってボトル２の外面を速やかに殺菌する。

この内外面を殺菌されたボトル２は、ホイール１１ｄを経てホイール１２へと送られ、上記その１の場合と同様にして、ノズル６から吹き出る加熱水ｃにより殺菌処理される。

その２の場合においても、上記ノズル７５から吐出されるミストｂは、第一の無菌チャンバー２３内に充満する。

第一の無菌チャンバー２３内には、ボトル２に付着し、或いはボトル２の走行に伴い発生する気流に乗って微生物が無菌チャンバー２３，２４，２６，２７内へと侵入する場合があるが、こうした微生物に対して無菌チャンバー２３内を漂う殺菌剤のミスト又はガスが高濃度の過酸化水素水となって凝結する。このため、無菌チャンバー２３内に侵入した微生物は速やかにかつ確実に殺菌される。したがって、無菌チャンバー２３，２４，２６，２７内の無菌性は長期間高度に維持されることとなり、無菌性に優れた包装体の製造が可能となる。

その他、その２の場合において、その１の場合におけるものと同一部分には同一の符号を付して示し、重複した説明を省略する。

＜包装体の製造方法及び装置：その３＞
図８に示すように、この包装体２８の容器は、底部２ｃがペタロイド型、あるいはシャンパン底型である耐圧ボトル２として形成される。このボトル２には、乳性炭酸飲料、果汁入炭酸飲料、果実着色炭酸飲料等のボトル２内をガスで加圧する性質の飲料ａが充填される。

図２に示すように、この飲料ａは加熱殺菌（ステップ２）され、冷却され（ステップ３）た後に、炭酸ガスを圧入される（ステップ４）。そして、低温でペタロイド型、あるいはシャンパン底型のボトル２内に充填され（ステップ５）、以後実施の形態１の場合と同様な工程を経て包装体２８とされる。

その他、その３の場合においてその１の場合におけるものと同じ部分には同一の符号を付して表すこととし重複した説明を省略する。

ＰＥＴ製ボトルの外面、内面の殺菌効果（ＬＲＶ（Log Reduction value）＝ｌｏｇ（
付着菌数／ｌｎ（総数／陰性数））について調べるため、試料Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，を作成し、表１，２の結果を得た。

ボトル外面の殺菌性について、表１のＡ，Ｂから、過酸化水素ミストを外面に０．１４２μＬ／ｃｍ²付着させた後、ボトル内面に７０℃の加熱水リンスを行うと、加熱水の熱
がボトルの外面に伝わり殺菌効果が６．１ＬＲＶまで向上することが確認された。

ボトル内面の殺菌性について、表２のＣ、Ｄから、加熱水リンスのみでは子嚢胞子であるケトミウムは殺菌効果４．８しか得られないが、過酸化水素ミストを内面に１２．１μＬ付着させることによって、殺菌効果６．１ＬＲＶ以上が得られることが確認された。

ボトル外面の殺菌効果は黒カビの一種であるAspergillus niger NBRC6341、ボトル内面の殺菌効果は子嚢胞子の一種であるChaetomium globosum NBRC6347を指標菌とした。殺菌処理された外面用ＢＩ、及び内面用菌付けボトルはポテトデキストロース寒天培地、及びブドウ糖ペプトン培地で２７℃のもと７日間培養することにより生残数を求めた。

＜実施の形態１＞
上記その１〜３で使用されるプロダクトラインの殺菌方法及び装置について説明する。

このプロダクトラインは、図１０に例示する無菌の包装ラインに接続される。

この無菌の包装ラインは、細菌の芽胞の生存は許容するが細菌の栄養細胞、カビ及び酵母の生存は許容しないように殺菌され、細菌の芽胞の発芽を抑止しうる酸性度を有した飲料である内容物を、図９に示すプロダクトラインから供給されることによって、容器であるＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）製ボトル内に充填しようというものである。

プロダクトラインは、図９に示すように、飲料の調合工程（Ｓ１４）、調合された飲料の貯留工程（Ｓ１５）、調合された飲料の加熱・冷却工程（Ｓ１６）、加熱・冷却された飲料の無菌状態での貯留工程（Ｓ１７）、常温充填工程（Ｓ５）の各工程を順に行うもので、飲料の調合工程（Ｓ１４）を行うための調合タンクから常温充填工程（Ｓ５）を行うための充填機へと伸びる導管７６を有する。

この導管７６上には、調合された飲料の貯留工程（Ｓ１５）、調合された飲料の加熱・冷却工程（Ｓ１６）、加熱・冷却された飲料の無菌状態での貯留工程（Ｓ１７）の各工程に対応してバランスタンク、加熱・冷却機、無菌タンクが順に設けられる。

なお、調合タンク、バランスタンク、加熱・冷却機、無菌タンク及び充填機の図示は省略する。

調合タンクは、ボトル等の容器に充填する飲料を調合するためのタンクである。この調合タンクから次のバランスタンクに導管７６が伸びている。

バランスタンクは、調合タンクから来る飲料を貯留するためのタンクであり、バッファタンクとして機能するもので、必要に応じて設けられる。

殺菌・冷却機は、具体的には超高温瞬間殺菌装置（ＵＨＴ）であり、加熱と冷却を適宜切り替えて超高温瞬間殺菌装置内を通る流体を加熱又は冷却することが可能である。超高温瞬間殺菌装置は、飲料等の流体を高温であるが短時間で加熱することで、熱による飲料のダメージを最小限に抑えながら殺菌する装置である。したがって、飲料の風味、色等を保持した殺菌が可能である。この殺菌・冷却機とバランスタンクとの間は、飲料を殺菌・冷却機からバランスタンクへと戻すための破線で示す帰還用導管７７で連結される。

無菌タンクは、充填機の手前に設けられるバッファタンクであり、例えば充填機が一時的に停止したときに飲料を貯留するようになっている。

充填機は、図３に示すようなノズル７を有し、このノズル７から飲料を所定量だけボトル内に充填するようになっている。この充填機の回りは図４又は図６に示したように無菌チャンバー２６で囲まれ、ボトルに飲料を無菌状態で充填することができるように、無菌チャンバー２６内は無菌状態に保持される。

このプロダクトラインによって飲料は次のように処理された後に包装ラインへと供給される。

飲料が調合タンクにおいて所望の割合で調合される（Ｓ１４）。この調合された飲料はバランスタンク内に一時貯留され（Ｓ１５）、その後、加熱・冷却機において加熱による殺菌と冷却水による冷却の各処理を施される（Ｓ１６）。

この加熱・冷却機による加熱温度は、飲料の酸性度がｐＨ４．０の場合は９０〜９８℃程度、ｐＨ４．０〜４．６の場合は１１５〜１２２℃程度とされる。これにより、充填前の飲料中における包装後に包装体内で発育しうる微生物が全て殺菌される。すなわち、細菌の芽胞の生残は許容するが細菌の栄養細胞、カビ及び酵母の生存は許容しないように殺菌される。生残した細菌の芽胞は、上記酸性度の飲料内ではその発芽を抑止される。

また、この加熱・冷却機による飲料の冷却温度は、２℃〜４０℃程度の常温である。加熱・冷却機によって、飲料は所望の温度まで冷却される。

常温まで冷却された飲料は、無菌タンク内に一旦貯留され（Ｓ１７）、その後、充填機へと送られる（Ｓ５）。

包装ラインは、図１０に示すように、プリフォームの供給（Ｓ６）、ボトルの成形（Ｓ７）、ボトルの過酸化水素による殺菌（Ｓ８）、ボトルの加熱水による殺菌（Ｓ９）、飲料の常温充填（Ｓ５）、キャッピング（Ｓ１０）、キャップの供給（Ｓ１１）、キャップの殺菌（Ｓ１２）、包装体の排出（Ｓ１３）の各工程を含む構成となっている。

なお、プリフォームの図示は省略するが、ボトル、キャップ及び包装体は図１又は図８に例示する形態となって現れる。

容器であるボトルは、この包装ラインによって次のように処理された後に包装体とされる。

まず、プリフォームが用意され（Ｓ６）、図示しないブロー成形機によりプリフォームからボトルがブロー成形される（Ｓ７）。ボトルはＰＥＴのほか、ポリプロピレン、ポリエチレン等他の樹脂で作ることもできる。

ボトルの内外面に対して過酸化水素と加熱水による殺菌処理が行われる（Ｓ８、Ｓ９）。上記プリフォームの供給（Ｓ６）からボトルの成形（Ｓ７）を経て殺菌処理（Ｓ８）に至る工程は時と場所を異にして別々に行うことも可能であるが、望ましくは連続して行われる。

過酸化水素は公知の過酸化水素ガス生成装置によりガス化又はミスト化され、このミスト又はガスがノズルからボトルに向かって吐出される。過酸化水素はボトルの内面全体に付着し、ボトル内の細菌の栄養細胞、カビ及び酵母を殺菌する。この過酸化水素の殺菌力は、細菌の栄養細胞、カビ及び酵母を殺菌するが、細菌の芽胞は殺菌しない程度とされる。これにより、過酸化水素の使用量の低減化が可能となる。

また、過酸化水素のミスト又はガスはボトルの外面に付着した細菌の栄養細胞、カビ及び酵母も殺菌する。このようにボトルの外面も殺菌されることから、ボトルの外面に付着した細菌の栄養細胞、カビ及び酵母のボトル内への侵入が防止され、ボトル内に充填される飲料の汚染が防止される。

過酸化水素により内外面が殺菌されたボトルは、加熱水による殺菌に付される（Ｓ９）。具体的には、６５℃〜７５℃の加熱水が、図示しないノズルからボトル内に供給される。ボトル内に流入した加熱水はボトル内を巡ってボトル外に流出する。この加熱水によって、過酸化水素により損傷を受けた子嚢菌類等の一部の耐薬剤性のあるカビが殺菌される。また、この加熱水によってボトル内に残留した余剰の過酸化水素が洗い流され、ボトル外に排出される。

加熱水により殺菌されたボトルに、上記殺菌処理され常温まで冷却された飲料が常温で充填される（Ｓ５）。充填時の飲料の温度は２℃〜４０℃程度である。

飲料の充填は、具体的には図３に示したようにノズルをボトルの口部に臨ませ、ノズルから飲料を吐出させることによって行われる。上述したように、この飲料の酸性度は、望ましくはｐＨ４．６未満、より望ましくはｐＨ４未満であり、トマトジュース、野菜ジュース、レモンティー、オレンジジュース、乳性炭酸飲料、機能性飲料、炭酸入りレモンジュース、ぶどうジュース、果汁ジュース等である。

飲料が定量充填されたボトルは、キャップで密封される（Ｓ１０）。キャップは予め多数集められ（Ｓ１１）、飲料が充填されたボトルに向かって列になって向かい、途中で過酸化水素のミスト又はガスがキャップの内外面に向かって吹き付けられて殺菌処理され（Ｓ１２）、しかる後ボトルの口部にあてがわれネジ等の利用によって締め付けられる。

キャップにより密封されたボトルは製品である包装体として包装ラインから排出される（Ｓ１３）。

上記プロダクトライン及び包装ライン中、少なくとも上記飲料の常温充填（Ｓ５）、ボトルの過酸化水素による殺菌（Ｓ８）、ボトルの加熱水による殺菌（Ｓ９）、キャッピング（Ｓ１０）、キャップの殺菌（Ｓ１２）の各工程は、各々無菌チャンバー２３，２４，２６，２７で囲まれた無菌の環境下で行われる。

上記プロダクトラインと無菌の包装ラインは、包装体の製造に先立ち、包装体内に微生物が混入して繁殖することがないように、殺菌処理しておく必要がある。

この殺菌処理は以下に述べるようにして行われる。

包装ラインについては、図４又は図６に示した無菌チャンバー２３，２４，２６，２７内が殺菌処理される。この殺菌処理は例えば無菌チャンバー２３，２４，２６，２７内に過酸化水素を噴霧し、しかる後に加熱水を噴射すること等により、上記飲料及びボトルの殺菌効果と同様な殺菌効果を得ることができる程度に行われる。これにより、無菌チャンバー２３，２４，２６，２７内は、細菌の芽胞は生残するが、細菌の栄養細胞、カビ及び酵母は滅菌処理される。

そして、この殺菌処理後は、無菌エアが無菌チャンバー２３，２４，２６，２７内から無菌チャンバー２３，２４，２６，２７外に向かって吹き出るように、陽圧の無菌エアが無菌チャンバー２３，２４，２６，２７内に常時供給される。

プロダクトラインについては、次のように殺菌処理がなされる。

まず、所定温度の加熱水が所定時間プロダクトラインに通される。加熱水の温度は、例えば８５℃であり、通す時間は例えば３０分間である。

この加熱水が図９中工程（Ｓ１４）〜工程（Ｓ５）に対応した調合タンク、バランスタンク、加熱・冷却機、無菌タンク、充填機の中を流れてそれらの内部と導管７６，７７とを加熱殺菌する。加熱水は加熱殺菌手段としての加熱・冷却機によって作られ、この加熱水が帰還用の導管７７を通ってバランスタンクと加熱・冷却機との間を循環し、また調合タンク、無菌タンク、充填機へと送られる。

この加熱水による加熱処理により、プロダクトライン内では、上記飲料及びボトルの殺菌効果と同様に、細菌の芽胞は生残するが、細菌の栄養細胞、カビ及び酵母は滅菌される。

加熱水による加熱処理後、上記無菌チャンバー２３，２４，２６，２７内に供給される陽圧の無菌エアと同様な無菌エアがプロダクトライン内に常時供給され、プロダクトライン内が陽圧に保持される。

なお、上記加熱水に代えて開放蒸気若しくは加圧蒸気を用いることも可能である。開放蒸気とは大気圧下で加圧されることなく供給される蒸気である。

この後、常温の又は常温未満の無菌水がプロダクトラインに通されることによって、プロダクトライン内が常温まで冷却される。常温は例えば２℃から４０℃であるが、飲料の性質等に応じて設定される。

この無菌水に代えて常温の又は常温未満の飲料を流すことによっても同様な冷却効果を得ることができる。その場合は、プロダクトラインの殺菌工程を充填工程へと速やかに切り替えることができる。

上記無菌水は、冷却手段としての上記加熱・冷却機を冷却用に切り替えることによって、上記加熱水を冷却することにより得ることができる。この冷却水を上記加熱水と同様にしてプロダクトライン内で流すことによって、プロダクトライン内を常温まで冷却することができる。

かくて、酸性度がある程度高く芽胞の残留が許容されるが、ホットパック法には不適合な酸性飲料をボトル等の包装材内に充填するためのプロダクトラインを、短時間で簡易に殺菌することができることとなり、したがって、速やかに包装ラインの稼動が開始され、包装体の生産効率が高められる。

＜実施の形態２＞
実施の形態１において、無菌充填が行われる環境は、無菌環境保持手段によって、無菌状態に維持される。

すなわち、図４又は図６に示すように、第一の殺菌処理手段、第二の殺菌処理手段、内容物充填手段、密封手段等は、無菌チャンバー２３，２４，２６，２７によって覆われ、外界から遮断される。そして、図１１及び図１２に示すように、無菌チャンバー２３，２４，２６，２７には、殺菌剤用スプレーノズル７８と、加熱水用スプレーノズル７９と、無菌エア供給装置８０とが設けられる。

殺菌剤用スプレーノズル７８は、各無菌チャンバー２３，２４，２６，２７内の全域に殺菌剤が付着するように配置される。殺菌剤は過酸化水素が使用され、殺菌剤用スプレーノズル７８としては過酸化水素の噴霧に圧縮空気を利用する二流体ノズルが用いられる。

殺菌剤用スプレーノズル７８から噴射された過酸化水素は各無菌チャンバー２３，２４，２６，２７内の全域に付着する。

なお、殺菌剤としては過酸化水素に代えて過酢酸を用いることも可能である。また、過酢酸をスプレーして殺菌処理した後に、過酸化水素をスプレーして殺菌処理するようにしてもよい。

加熱水用スプレーノズル７９は、各無菌チャンバー２３，２４，２６，２７内の全域に加熱水が吹き付けられるように配置される。加熱水は上記各種実施の形態においてボトルの殺菌に使用される加熱水の供給源から供給することができ、８０℃〜１００℃に加熱された加熱水が各無菌チャンバー２３，２４，２６，２７内に噴射される。加熱水用スプレーノズルとしては、例えばスピンボールを用いたスプレーノズルが使用される。

加熱水用スプレーノズル７９から噴射された加熱水は各無菌チャンバー２３，２４，２６，２７内の全域に付着する。

無菌エア供給装置８０は二基用意され、その各ダクトが無菌チャンバー２６の天井に接続される。各ダクトには、図１２に示すように、水平部８１と、この水平部８１から無菌チャンバー２６の天井に向かって垂下する垂直部８２とが設けられる。水平部８１内には、上流側から下流側に向かってブロア８３、ヒーター８４、ＵＬＰＡフィルタ（Ultra Low Penetration Air Filter）８５が順に設けられる。

ブロア８３の回転により、外気がダクト内に引き込まれ、この外気がヒーター８４によって約１００℃に加熱されてホットエアとなり、ＵＬＰＡフィルタ８５によって除塵、除菌された後無菌エアとなって無菌チャンバー２６内に流入する。この無菌エアは無菌チャンバー２６内から他の無菌チャンバー２３，２４，２７へと流れ、全無菌チャンバー２３，２４，２６，２７内に滞留してこれらの内部を陽圧化し、無菌チャンバー２３，２７におけるボトル２の出入口等から流れ出る。これにより、無菌チャンバー２３，２４，２６，２７内への、塵埃、菌類等を含んだ外気の流入が防止される。

上記ダクトの垂直部８２には殺菌剤用スプレーノズル８６が取り付けられる。包装体１の製造に先立ち、この殺菌剤用スプレーノズル８６から噴射される過酸化水素によってＵＬＰＡフィルタ８５の表面とダクトの垂直部８２内が殺菌処理される。

次に、上記無菌環境保持手段の作用について説明する。

無菌チャンバー２３，２４，２６，２７内は、無菌充填の開始に先立って殺菌処理される。

各殺菌剤用スプレーノズル７８，８６から過酸化水素が噴射され、過酸化水素の噴霧が各無菌チャンバー２３，２４，２６，２７内の全域に付着する。この過酸化水素の噴霧によって、各無菌チャンバー２３，２４，２６，２７内における細菌の栄養細胞、カビ、酵母が殺菌される。また、ダクトの垂直部８２内、ＵＬＰＡフィルタ８５の表面も同様に殺菌される。

過酸化水素の噴霧が終了した後、無菌エア供給装置８０のブロア８３の作動によって、加熱された無菌エアが無菌チャンバー２３，２４，２６，２７内に供給される。この加熱された無菌エアによって各無菌チャンバー２３，２４，２６，２７内に付着した過酸化水素が乾燥され除去される。

その後、加熱水用スプレーノズル７９から加熱水が噴射され、無菌チャンバー２３，２４，２６，２７内の全域に吹き付けられる。これにより、上記過酸化水素によって損傷を受けた子嚢菌類の一部のカビが殺菌される。

無菌エア供給装置８０のダクトには垂直部８２が設けられているので、スプレーされた加熱水はこの垂直部８２の存在によってＵＬＰＡフィルタ８５への付着を阻止される。したがって、ＵＬＰＡフィルタ８５の加熱水による毀損が防止される。

上記過酸化水素は所定の濃度のものが所定の流量で所定時間だけ供給され、上記加熱水も所定の温度のものが所定の流量で所定時間だけ供給される。

かくて、無菌チャンバー２３，２４，２６，２７内は、細菌の芽胞の生残は許容するが細菌の栄養細胞、カビ及び酵母の生残は許容しない程度の無菌状態とされる。これは既述した飲料等の内容物やボトル２の内部と同程度の無菌状態である。

そして、この無菌状態は、無菌エア供給装置８０によって無菌エアが無菌チャンバー２３，２４，２６，２７内に常時供給されることによって維持される。

このように無菌チャンバー２３，２４，２６，２７内が殺菌処理された後に、第一の殺菌処理手段、第二の殺菌処理手段、内容物充填手段、密封手段等が稼動し、無菌包装体１の製造が開始される。

なお、本発明は上記実施の形態１，２に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々変更可能である。例えば、上記実施の形態１，２では、ＰＥＴ製ボトルを殺菌対象としたが、本発明はＰＥＴ以外の材料、例えばポリプロピレン、蒸着ＰＥＴ、ポリエチレン、ガラスで出来たボトルについても適用可能である。また、ボトル以外の形態、例えばカップ状の容器についても適用可能である。

１，２８…包装体
２…ボトル
２ａ…ボトルの口部
３…キャップ
５，６，７…ノズル
８…キャッパー
１０…プリフォーム
２３，２４，２６，２７…無菌チャンバー
７６…導管
７７…帰還用の導管
７８…殺菌剤用スプレーノズル
７９…加熱水用スプレーノズル
ａ…飲料
ｂ…過酸化水素のミスト又はガス
ｃ…加熱水

Claims (2)

1. 飲料を容器に充填して蓋で密封する無菌充填環境を無菌チャンバーで覆い、この無菌チャンバー内に無菌エアを供給するダクトの垂直部の下端を無菌チャンバーの天井に接続し、この垂直部の側面にダクトの水平部を接続し、水平部が垂直部に臨む箇所にはＵＬＰＡフィルタを設けておき、予め無菌チャンバー内と上記垂直部内とに過酸化水素をスプレーして殺菌し、次に、上記ＵＬＰＡフィルタを通った無菌エアを無菌チャンバー内へと送って無菌チャンバー内の過酸化水素を乾燥させ、次に、無菌チャンバー内にのみ加熱水をスプレーして殺菌した後、無菌エアを上記ダクトから無菌チャンバー内に送って無菌チャンバー内を陽圧化しておき、しかる後に上記無菌チャンバー内に予め殺菌処理した容器を導入し、容器内に殺菌処理済み飲料を常温又は低温で充填し、密封することを特徴とする飲料の無菌充填方法。
2. 飲料を容器に充填して蓋で密封する無菌充填環境を覆う無菌チャンバー内に無菌エアを供給するダクトの垂直部の下端が無菌チャンバーの天井に接続され、この垂直部の側面にダクトの水平部が接続され、水平部が垂直部に臨む箇所にはＵＬＰＡフィルタが設けられ、上記無菌チャンバー内と上記垂直部内とに過酸化水素をスプレーする過酸化水素スプレー手段が上記無菌充填環境を覆う無菌チャンバー内と上記垂直部内とに設けられ、上記無菌チャンバー内にのみ加熱水をスプレーする加熱水スプレー手段が上記無菌チャンバー内に設けられ、上記過酸化水素スプレー手段による過酸化水素のスプレー、上記ダクトから無菌チャンバー内への無菌エアの供給、上記加熱水スプレー手段による加熱水のスプレー及び上記ダクトから無菌チャンバー内への無菌エアの供給が順に行われ、この無菌エアの供給が行われつつ、無菌チャンバー内で飲料が容器内に充填され、密封されるようにしたことを特徴とする飲料の無菌充填装置。
   

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