JP4601773B2 - 口栓付きパウチの滅菌方法、滅菌システムおよび無菌充填システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内容物の充填前に口栓付きパウチを滅菌する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、飲料、経腸栄養剤、ベビーフード、介護食品、あるいは医薬品等の容器として、フィルム材を貼り合わせて形成した袋に樹脂製の注出口を取り付けた口栓付きパウチが使用されている。口栓付きパウチに対する滅菌方法としては、例えばレトルト殺菌により内容物を殺菌する方法が使用されている。レトルト殺菌とは、容器（この場合はパウチ）に内容物を充填した後、これを密封してレトルト釜内に収容し、釜内を加圧しつつ内部を１２０〜１３０°Ｃ程度の高温に加熱して容器の内容物を滅菌する方法である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、レトルト殺菌方法は工程数が多く、設備費、人件費が嵩む。レトルト釜内の浮遊物が飲み口等に付着しないように管理する必要があり、管理に手間が掛かる。レトルト殺菌後、キャップ内に残った冷却水を除去しなければならないという不都合もある。無菌充填方法と比較して内容物の熱履歴が大きいため、熱変成の影響を受け易い微量成分等の劣化、風味の劣化、変色が避けられないこともある。
【０００４】
以上のような事情から、口栓付きパウチに関しては、内容物の充填前にパウチを滅菌し、その滅菌状態を維持しながら内容物を充填してパウチを密封する無菌充填の実現が望まれている。
【０００５】
無菌充填を実現する一形態として、パウチの製造から充填までを無菌環境内で連続的に行なうことも試みられている。この場合には、製袋から充填までの多数の工程が連続するために、いずれかの工程でボトルネックが生じて生産効率が上がらなかったり、一部の工程でトラブルが生じてシステムの稼働率が低下する可能性が高い。パウチの切断や打ち抜きによるカスが発生すると、これが充填工程でパウチ内に混入するおそれがあるため、パウチの角を丸める処理（Ｒ加工）等を行えず、パウチの製造工程が制限を受ける。その他にも、パウチの製造と内容物の充填とを同一ライン上で行なうことは互いに種々の制約を受ける。
【０００６】
そこで、本発明は、口栓付きパウチを対象とした無菌充填に好適な滅菌方法およびシステムを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、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。
【０００８】
本発明の滅菌方法は、開口状態の口栓付きパウチ（１）を複数収容した耐圧容器（１５）内に水蒸気を導入して前記パウチを滅菌し、その後、前記耐圧容器内の水蒸気を排出して前記パウチを乾燥させる滅菌方法であって、前記口栓が取り外し可能なキャップを有しており、そのキャップが取り外された開口状態のパウチと、取り外されたキャップとを前記耐圧容器内で同時に滅菌することにより、上述した課題を解決する。
【０００９】
このように、水蒸気を利用してパウチを滅菌する場合には、パウチをその隅々まで水蒸気と接触させて十分な滅菌を行える。複雑な形状を有するパウチを滅菌する場合でも、過酸化水素のような薬剤が滅菌後のパウチに残留するおそれがなく、安全である。内容物が充填される前の口栓付きパウチを滅菌するので、耐圧容器に続いて無菌チャンバを設置すれば、パウチの無菌状態を破綻させることなく内容物の充填へと処理を進めることができ、無菌充填システムを容易に構築できる。耐圧容器内にパウチを収容するので、加圧により水蒸気温度を上昇させて高い滅菌効果を得ることができる。製造されたパウチを滅菌する方法であるため、パウチの製造と滅菌および充填とを同一ラインで連続して行なう必要がなくなり、製造上の都合で滅菌や充填ラインの効率や稼働率が低下するおそれがない。パウチの製造工程と充填工程とを分離できるので、パウチの素材としてのフィルムを切断したり打ち抜く際に発生するカスが充填ラインに混入するおそれがなく、パウチの製造に関する制約がなくなる。
【００１０】
本発明の滅菌方法においては、前記耐圧容器内の水蒸気を排出後、前記耐圧容器内を真空引きして前記パウチを乾燥させてもよい。真空引きによりパウチの乾燥時間を短縮できる。前記パウチの乾燥後、前記耐圧容器内に無菌化されたエアを導入してもよい。このようにすれば、耐圧容器の内部を無菌チャンバと同一環境に設定して、無菌チャンバ内の無菌状態を破綻させることなく、耐圧容器の内部を無菌チャンバと連通させることができる。
【００１１】
前記口栓は例えば取り外し可能なキャップを有するものであり、そのキャップが取り外された開口状態のパウチと、取り外されたキャップとを前記耐圧容器内で同時に滅菌する。この場合には、キャップを別に滅菌する設備を設ける必要がなくなり、設備負担が軽減される。
【００１２】
前記パウチを滅菌する際に、前記パウチの開口部から前記パウチの内部に向かって水蒸気を吹き込んでもよい。このようにすれば、パウチの内部の隅々に水蒸気が回り込んで滅菌効果が高まる。パウチが折り畳まれた部分を有する場合には、水蒸気の吹き込みによってその折り畳まれた部分が広がって水蒸気と接触し易くなる。
【００１３】
前記水蒸気にて前記パウチを滅菌する前に、前記パウチの開口部から前記パウチの内部に液体を導入してもよい。この場合には液体が耐圧容器内の水蒸気によって加熱されて殺菌作用を発揮するようになり、パウチの内部の滅菌効果が高まる。前記液体としては水または殺菌効果を有する薬剤（例えば過酸化水素水）が使用できる。
【００１４】
本発明の滅菌システムは、耐圧容器（１５）と、開口状態の口栓付きパウチ（１）を前記耐圧容器内に複数保管するためのパウチ保管装置（２０）と、前記耐圧容器内に水蒸気を供給する水蒸気供給装置（１６）とを備えた口栓付きパウチの滅菌システムであって、前記口栓が取り外し可能なキャップを含んでおり、その取り外されたキャップを前記耐圧容器内に複数保管するキャップ保管装置を備えている。
【００１５】
この滅菌システムによれば、パウチ保管装置に複数のパウチを収容してこれを耐圧容器内に閉じ込め、その状態で耐圧容器内に水蒸気を導入することで、各パウチの内外を水蒸気と接触させて滅菌することができる。複雑な形状を有するパウチを滅菌する場合でも、過酸化水素のような薬剤が滅菌後のパウチに残留するおそれがなく、安全である。内容物が充填される前の口栓付きパウチを滅菌するので、耐圧容器に続いて無菌チャンバを設置すれば、パウチの無菌状態を破綻させることなく内容物の充填へと処理を進めることができ、無菌充填システムを容易に構築できる。耐圧容器内にパウチを収容するので、加圧により水蒸気温度を上昇させて高い滅菌効果を得ることができる。製造されたパウチを滅菌するため、パウチの製造と滅菌および充填とを同一ラインで連続して行なう必要がなくなり、製造上の都合で滅菌や充填ラインの効率や稼働率が低下するおそれがない。パウチの製造工程と充填工程とを分離できるので、パウチの素材としてのフィルムを切断したり打ち抜く際に発生するカスが充填ラインに混入するおそれがなく、パウチの製造に関する制約がなくなる。
【００１６】
本発明の滅菌システムにおいては、前記耐圧容器内を真空引きする吸引装置（１８）を備えてもよい。これにより、水蒸気にて滅菌を行なった後の耐圧容器内を真空化してパウチの乾燥を促進できる。
【００１７】
本発明の滅菌システムは、前記耐圧容器内に無菌化されたエアを供給する無菌エア供給装置（１７）を備えてもよい。この場合には、耐圧容器の内部を無菌チャンバ（１１）と同一環境に設定して、無菌チャンバ内の無菌状態を破綻させることなく、耐圧容器の内部を無菌チャンバと連通させることができる。
【００１８】
前記パウチの口栓が取り外し可能なキャップ（７）を有するものである場合、本発明の滅菌システムはその取り外されたキャップを前記耐圧容器内に複数保管するキャップ保管装置（３０）を備える。この場合には、取り外されたキャップを別に滅菌する設備を設ける必要がなくなり、設備負担が軽減される。パウチ保管装置とキャップ保管装置とを同時に耐圧容器に収容して滅菌すれば、滅菌処理の効率も向上する。
【００１９】
本発明の滅菌システムは、前記耐圧容器内に収容されたパウチの開口部から前記パウチの内部に水蒸気を吹き込む手段（１６，５０）を備えてもよい。この場合には、耐圧容器内でパウチを滅菌する際に、パウチの内部の隅々に水蒸気を行き渡らせて滅菌効果を高めることができる。パウチが折り畳まれた部分を有する場合には、水蒸気の吹き込みによってその折り畳まれた部分が広がって水蒸気と接触し易くなる利点もある。
【００２０】
本発明の滅菌システムは、前記パウチの内部に液体を導入する手段（５０，５１）を備えてもよい。この場合には液体が耐圧容器内の水蒸気によって加熱されて殺菌作用を発揮するようになり、パウチの内部の滅菌効果が高まる。前記液体としては水または殺菌効果を有する薬剤（例えば過酸化水素水）が使用できる。
【００２１】
本発明は、前記の本発明の滅菌システムと、前記滅菌システムに設けられた前記耐圧容器（１５）の出口側に接続される無菌チャンバ（１１）と、前記無菌チャンバに収容され、前記パウチ（１）内に内容物を充填する充填機（１３）とを備えた無菌充填システム（１０）として構成してもよい。このようにすれば、滅菌システムにて滅菌された複数のパウチを無菌チャンバに導入して内容物への充填を行なうことができる。本発明の無菌充填システム（１０）においては、前記耐圧容器（１５）の入口側に前記パウチへ前記口栓を取り付ける口栓取付装置（４０）が配置されてもよい。
【００２２】
上述した滅菌方法およびシステムには、口栓付きパウチ（１）のスパウト（６）と係合するスパウト保持部（２４，２４）を縦横に配置してなり、各スパウト保持部に沿って複数のパウチを同一の向きで整列させて収容可能な口栓付きパウチ保管装置（２０）を使用できる。この保管装置によれば、複数のパウチを効率よく滅菌できる。保管装置（２０）は、口栓を下向きとする姿勢で前記パウチ（１）を収容可能としてもよい。この場合には、水蒸気を利用した滅菌によってパウチ内に発生した凝結水を口栓からパウチ外へと自然に排出できる。
【００２３】
なお、本発明でいう口栓付きパウチは、フィルム材等によって構成された不定形状のパウチ本体と、そのパウチ本体に接合される定形の口栓とを有するものである。口栓は一般にスパウトと呼ばれる筒状部分を有し、そのスパウトの一端がキャップにて密封される。スパウトおよびキャップの両者によって口栓が構成される。キャップは、内容物の充填前の段階においてスパウトから取り外し可能なものと、スパウトと一体化されたいわゆるワンピースタイプのものとがある。前者の口栓を使用する場合、そのキャップを取り外して開口部を設けてもよいし、キャップをスパウトに装着し、他の箇所に開口部を設けてもよい。後者のワンピースタイプの口栓を有する場合には、口栓とは異なる箇所に開口部を設けることになる。すなわち、本発明における「開口状態の口栓付きパウチ」は、必ずしも口栓が開口していることを必要とせず、口栓が閉鎖され、他の箇所が開口しているものでもよい。本明細書では、キャップが取り外されてスパウトのみが装着された状態のパウチであっても便宜的に口栓付きパウチと呼ぶことがある。
【００２４】
【発明の実施の形態】
図１は本発明によって滅菌される口栓付きパウチの一例を示している。このパウチ１は、パウチ本体２と、そのパウチ本体２に装着される口栓３とを有している。図２にも示したように、パウチ本体２は、パウチの表面２ａ，２ａを形成する主フィルム４，４と、底部２ｂを形成する底用フィルム５とを貼り合わせて形成される。なお、フィルム４，４および５の貼り合わせ部分（シール部分）をハッチング領域にて示す。
【００２５】
図２（ａ）に示すように、底用フィルム５は二つ折り状態で主フィルム４，４の内面と接合される。パウチ本体２に内容物が収容されると図２（ｂ）に示すように底用フィルム５が広がってパウチ本体２の内容積が増加する。このようなパウチ１は、広げられた底部２ｂを下にして自立できることから、スタンディングパウチと呼ばれることもある。
【００２６】
口栓３はスパウト６とキャップ７とを備えている。スパウト６は樹脂製であり、円筒状のスパウト本体６ａと、そのスパウト本体６ａ上に設けられた３つのフランジ６ｂ，６ｃ，６ｄと、スパウト本体６ａの下端に連続する断面十字状のリブ６ｅとを備えている。スパウト本体６ａの中心線上には内容物の流路となる貫通孔（不図示）が形成されている。スパウト本体６ａの下端はフィルム４，４の間からパウチ本体２の内部に差し込まれてフィルム４，４の上縁部４ａ，４ａの内面と密着される。スパウト本体６ａの上部にはねじ山６ｆが形成され、そこにキャップ７がねじ込まれてパウチ１が密封される。以上のようなパウチ１は図２（ａ）に示すように底用フィルム５が折り畳まれた状態で充填機に供給される。そのため、充填前にパウチ１を滅菌して無菌充填を実現しようとすれば、特にパウチ１の内面に対して有効な滅菌方法を検討しなければならない。このような滅菌方法は図３以下に示す充填システムにより実現できる。
【００２７】
図３はパウチ１の無菌充填システムの平面図である。この無菌充填システム１０は無菌チャンバ１１を含んでいる。無菌チャンバ１１は充填システム１０の作動開始前に適当な方法（例えば過酸化水素等の薬剤の散布）により滅菌され、以降、不図示の無菌エア供給装置から供給される無菌化されたエア（以下、無菌エア）により所定の陽圧に保たれる。無菌チャンバ１１の内部には多数枚のパウチ１を一時的に保管するアキューム部１２、パウチ１のスパウト６から内容物（例えば中性飲料）をパウチ本体２の内部に充填する充填機１３、内容物が充填されたパウチ１にキャップ７を取り付けてパウチ１を密封するキャッピング機１４が設けられている。充填機１３やキャッピング機１４は従来の充填システムで使用されているものと同様でよく、詳細は省略する。キャッピング機１４によってキャップ７が取り付けられたパウチ１は適当な排出手段により無菌チャンバ１１の出口から排出される。
【００２８】
無菌チャンバ１１の入口側（図３の下側）には一対の耐圧容器１５，１５が設けられている。耐圧容器１５は例えば円筒状に構成され、その両端に開閉可能な扉１５ａ，１５ｂが取り付けられる。一端側の扉１５ａは無菌チャンバ１１の外部に露出し、他端側の扉１５ｂは無菌チャンバ１１の内部に開口する。つまり、扉１５ａを開けると耐圧容器１５の内部が無菌チャンバ１１の外部と連通し、扉１５ｂを開けると耐圧容器１５の内部が無菌チャンバ１１の内部と連通する。各耐圧容器１５には加圧水蒸気供給装置１６、無菌エア供給装置１７および真空ポンプ１８がそれぞれ接続される。
【００２９】
真空ポンプ１８にて耐圧容器１５の内部を真空引きし、加圧水蒸気供給装置１６から加圧された飽和水蒸気を耐圧容器１５の内部に供給することにより、耐圧容器１５の内部を滅菌することができる。その後、水蒸気を排出し、耐圧容器１５の内部を無菌エア供給装置１７から供給された無菌エアで満たすことにより、扉１５ｂを開いて耐圧容器１５の内部と無菌チャンバ１１の内部とを、無菌環境を維持したままで連通させることができる。かくして、耐圧容器１５，１５は無菌チャンバ１１の内外の物流を実現するためのバッファルームとして機能する。
【００３０】
耐圧容器１５を経由して無菌チャンバ１１にパウチ１およびキャップ７を搬入するための手段として、システム１０では複数のパウチラック２０およびキャップトレイ３０が使用される。パウチラック２０は多数のパウチ１（但し、キャップ７が取り外されたもの）を整列状態で収容し、キャップトレイ３０は多数のキャップ７を整列状態で収容する。無菌チャンバ１１の内外にはそれぞれ３つのパウチラック２０およびキャップトレイ３０が並べられる。各ラック２０およびトレイ３０は不図示の搬送手段により、耐圧容器１５，１５を経由して無菌チャンバ１１の内外を往復搬送される。搬送経路は図３に矢印で示した通りである。キャップトレイ３０はパウチラック２０に搭載して循環させてもよいし、パウチラック２０とは別に搬送してもよい。
【００３１】
図４に示したように、パウチラック２０は複数の柱２１および梁２２を組み合わせた直方体状のフレーム構造を有し、その内部には上下二段、左右に四列の収容区画２３…２３が設けられている。各収容区画２３には一対のレール２４，２４が設けられている。各レール２４はラック２０の長手方向に真っ直ぐ延びている。図５（ａ）に詳しく示したようにレール２４，２４の間には所定の隙間が設けられる。その隙間はパウチ１のスパウト６のフランジ６ｃの幅よりも狭く、かつそのフランジ６ｃの下部に連続するネック６ｇの幅よりも広い。従って、スパウト６のネック６ｇをレール２４，２４の間に通してフランジ６ｃの下面とレール２４，２４の上面とを係合させることにより、パウチ１をレール２４，２４から吊り下げられるようにしてラック２０に収容することができる。レール２４はラック２０の長手方向に延びているので、パウチ１をレール２４に沿ってラック２０の奥へと押し込むことにより、図４（ｂ）に示したように、多数のパウチ１を同一の向き（表面２ａが互いに対向する向き）で収容することができる。このように、本実施形態では一対のレール２４，２４により一つのスパウト保持部が構成される。レール２４，２４に代え、断面が略Ｃ型のチャンネル材を利用してスパウト保持部を構成してもよい。
【００３２】
一つのパウチラック２０におけるパウチ１の収容数はシステム１０の処理能力に応じて適宜定めてよい。但し、充填機１３における処理がパウチ１の欠品によって滞らないようにラック２０におけるパウチ１の収容数を設定する。すなわち、充填機１３が毎分Ａ枚のパウチ１に内容物を充填できる能力を有し、耐圧容器１５におけるパウチ１の滅菌処理が、ラック２０やトレイ３０の搬入搬出時間も含めてＢ分要する場合、ラック２０におけるパウチ１の収容数はＡ×Ｂ枚に設定する。例えばＡ＝６０枚，Ｂ＝１５分のときはラック２０におけるパウチ１の収容数は６０×１５＝９００枚となる。このパウチ１の収容数を基準としてラック２０の大きさが定まるので、それを基準として耐圧容器１５の大きさを決定することができる。キャップトレイ３０におけるキャップ７の収容数はパウチラック２０におけるパウチ１の収容数と一致させればよい。トレイ３０は例えば複数のキャップ７をマトリクス状、千鳥状に並べて収容するように構成される。
【００３３】
なお、図４の例ではスパウト６を上にしてパウチ１をラック２０に収容したが、図５（ｂ）に示すように、スパウト６を下にした上下逆の姿勢でパウチ１をラック２０に収容してもよい。このようにすれば、重力を利用してパウチ１内の水分をスパウト６から外部へ排出できる利点がある。
【００３４】
図３に示したように、耐圧容器１５，１５の入口側には、スパウト取付装置４０およびキャップ整列供給装置４１が設けられる。スパウト取付装置４０はパウチ本体２にスパウト６を取り付けて接合部分を密閉する装置である。スパウト取付装置４０にてスパウト６が取り付けられたパウチ１はアキュムレータ４２に一時的に保管され、そのアキュムレータ４２から不図示の移送手段によりラック２０に移し替えられる。一方、キャップ整列供給装置４１はキャップ７を整列状態でトレイ３０に搬入する。
【００３５】
以上の無菌充填システム１０においては、多数のパウチ１（但し、キャップ７を含まない）を収容するラック２０と、同数のキャップ７を収容するトレイ３０とが右側の耐圧容器１５に搬入され、その耐圧容器１５内でパウチ１およびキャップ７に対する所定の滅菌処理が行なわれる。滅菌処理の詳細は後述する。滅菌処理が終わるとラック２０およびトレイ３０が無菌チャンバ１１に搬入される。無菌チャンバ１１では、不図示の搬出手段により、ラック２０からアキューム部１２にパウチ１が移し替えられるとともに、トレイ３０からキャッピング機１４へキャップ３０が移される。空になったラック２０およびトレイ３０は無菌チャンバ１１から左側の耐圧容器１５へと移送され、さらにその耐圧容器１５から無菌チャンバ１１の外部へ搬出される。そして、この空になったラック２０よびトレイ３０に新たなパウチ１およびキャップ７が搭載され、以下同様の処理が繰り返される。
【００３６】
図６は耐圧容器１５にて実行される滅菌処理の手順を示すフローチャートである。パウチ１を収容したラック２０およびキャップ７を収容したトレイ３０が耐圧容器１５に収容されて扉１５ａが閉じられると、まず真空ポンプ１８が作動して耐圧容器１５内が真空引きされる（ステップＳ１）。耐圧容器１５の圧力が所定範囲まで低下すると、真空ポンプ１８が停止して加圧水蒸気供給装置１６から加圧された飽和水蒸気が耐圧容器１５に吹き込まれる（ステップＳ２）。これにより、耐圧容器１５の内部の温度は例えば１２５°Ｃまで上昇する。耐圧容器１５が所定温度まで上昇すると、その状態が所定の殺菌時間保持される（ステップＳ３）。殺菌時間は水蒸気の温度や一回に処理するパウチ１の枚数に応じて設定されるが、一例として１分程度である。
【００３７】
殺菌時間が経過すると耐圧容器１５から水蒸気が排出され（ステップＳ４）、その後に真空ポンプ１８が作動して耐圧容器１５の内部が再び真空引きされる（ステップＳ５）。これにより、耐圧容器１５の内部が乾燥し、パウチ１やキャップ７に付着した水分が蒸発する。その後、無菌エア供給装置１７から耐圧容器１５の内部に無菌エアが導入される（ステップＳ６）。以上により滅菌処理が終了する。無菌エアの導入により耐圧容器１５の内部は無菌チャンバ１１と同様に滅菌された環境となり、扉１５ｂを開いて耐圧容器１５と無菌チャンバ１１とを連通させ、ラック２０およびトレイ３０を無菌チャンバ１１に搬入することが可能となる。
【００３８】
なお、以上の処理において、耐圧容器１５の扉１５ａを開くときは扉１５ｂを閉じ、扉１５ｂを開くときは扉１５ａを閉じておく必要がある。また、左側の耐圧容器１５の扉１５ｂを開く際には、予め上記と同様の手順でその左側の耐圧容器１５の内部を滅菌し、無菌エアで満たしておく必要がある。
【００３９】
以上の無菌充填システム１０における充填方法によれば、内容物が充填される前のパウチ１を滅菌しているので、レトルト滅菌方法のように内容物が滅菌時の熱で変質するおそれがない。パウチ１の製造工程と、パウチ１の滅菌および内容物の充填工程とが分離されているので、パウチ１の製造方法に関する制約がなく、例えばパウチ１の四隅にＲ加工を施すことも何ら問題なく行える。製造工程を滅菌工程および充填工程から分離しているので、パウチ１の製造上の都合で滅菌や充填の効率が低下したり、システム１０の稼働率が低下するおそれがない。水蒸気によりパウチ１およびキャップ７を滅菌しているので、パウチ１やキャップ７が複雑な形状であっても薬剤が残留する心配がなく、安全性が高い。キャップ７が装着される前のパウチ１と、キャップ７とを耐圧容器１５の内部で同時に滅菌しているので、キャップ７を別の設備で滅菌する必要がなく、設備負担が軽減される。
【００４０】
本発明は以上の実施形態に限定されず、種々の形態にて実施してよい。例えば、図７に示すように耐圧容器１５に収容されたパウチ１のスパウト６と対向してノズル５０を設置し、そのノズル５０と加圧水蒸気供給装置１６とを接続して、パウチ１の内部に向かって飽和水蒸気を吹き込んでもよい。このようにすれば、パウチ１が膨らんでその内部、特に底部２ｂに飽和水蒸気が行き渡るようになるから、滅菌効果がより確実に発揮される。パウチ１の内部への水蒸気の供給量は底部２ｂが膨らむに十分な程度でよい。
【００４１】
図８に示すように、加圧水蒸気供給装置１６に代え、液体供給装置５１をノズル５０と接続して所定の液体５２をパウチ１の内部に滴下してもよい。液体５２としては過酸化水素水等の殺菌効果を有する薬剤が使用できる。薬剤に代え、液体５２として水を滴下してもよい。水を加えた場合には、耐圧容器１５内の熱によりその水がパウチ１内で沸騰して殺菌作用が生じる。パウチ１内に滴下された液体５２は、滅菌後の真空引きにより効率よく蒸発させることができる。液体５２の滴下は耐圧容器１５の外部で行なってもよい。滴下量は例えば１ｃｃ未満の微少量でよい。
【００４２】
本発明は図示のパウチ１の滅菌に限定されず、スタンディングパウチ、ガゼットパウチ、平パウチ等の種々のパウチに適用できる。口栓の取付位置はパウチの側面でもよい。口栓が２以上設けられてもよい。口栓にチューブ等の付属具が取り付けられてもよい。パウチは食品包装用に限定されず、医薬品等を対象としたものでもよい。パウチの開口部は口栓以外の部分に設けてもよい。図９（ａ）〜（ｋ）に開口部の種々の例を示す。なお、各図においてパウチ本体２の密封箇所（貼り合わせ部分）はハッチングで示してある。
【００４３】
図９（ａ）のパウチ１Ａでは、パウチ本体２がその全周に亘って密封され、パウチ本体２の上端中央に口栓３が装着され、口栓３のキャップ７がスパウト６から取り外されて開口部が形成される。図９（ｂ）のパウチ１Ｂでは、パウチ本体２の上端中央に装着されたスパウト６にキャップ７がねじ込まれて口栓３が閉鎖され、パウチ本体２の下端が密封されることなく開口部が形成される。図９（ｃ）のパウチ１Ｃでは、パウチ本体２の上端中央にワンピースタイプの口栓３Ａが装着され、パウチ本体２の下端が密封されることなく開口部が形成される。図９（ｄ）のパウチ１Ｄでは、パウチ本体２がその全周に亘って密封され、パウチ本体２の左上（右上でもよい）の角部に口栓３が装着され、口栓３のキャップ７がスパウト６から取り外されて開口部が形成される。図９（ｅ）のパウチ１Ｅでは、パウチ本体２の左上（右上でもよい）の角部に装着されたスパウト６にキャップ７がねじ込まれて口栓３が閉鎖され、パウチ本体２の上端が密封されることなく開口部が形成される。図９（ｆ）のパウチ１Ｆでは、パウチ本体２の左上（右上でもよい）の角部にワンピースタイプの口栓３Ａが装着され、パウチ本体２の上端が密封されることなく開口部が形成されている。図９（ｇ）のパウチ１Ｇでは、パウチ本体２が全周に亘って密封され、その上端中央には口栓３が装着され、キャップ７がスパウト６から取り外されて開口部が形成されている。パウチ本体２の下端中央にはワンピースタイプの口栓３Ａが装着される。図９（ｈ）のパウチ１Ｈでは、パウチ本体２の左上（右上でもよい）の角部にワンピースタイプの口栓３Ａが装着され、パウチ本体２の下端中央にはスパウト６がキャップ７によって閉鎖された口栓３が装着される。パウチ本体２の上端が密封されることなく開口部が形成されている。図９（ｉ）のパウチ本体１Ｉでは、パウチ本体２がその全周に亘って密封され、その上端には口栓３およびワンピースタイプの口栓３Ａが並べて装着されている。そして、口栓３のキャップ７がスパウト６から取り外されて開口部が形成される。図９（ｊ）のパウチ本体１Ｊでは、パウチ本体２がその全周に亘って密封され、その上端中央に口栓３が装着され、そのキャップ７がスパウト６から取り外されて開口部が形成される。パウチ本体２の下端にはチューブ８が装着される。チューブ８は例えば内容物を取り出すために使用される。図９（ｋ）のパウチ１Ｋでは、パウチ本体２がその全周に亘って密封され、パウチ本体２の胴部に口栓３が取り付けられる。口栓３のキャップ７がスパウト６から取り外されて開口部が形成される。なお、図９（ｋ）のパウチ１ｋにおいても、口栓３のスパウト６をキャップ７にて閉鎖し、あるいはワンピースタイプの口栓３Ａを装着して、パウチ本体２の周囲の一部を密封せず開口部を形成してもよい。
【００４４】
以上要するに、本発明が適用されるパウチは、内容物が充填される前に少なくとも１つの口栓が装着され、かつ開口部を有するものであればよい。開口部は口栓を利用して設けてもよいし、口栓以外の箇所に設けてもよい。
【００４５】
本発明は飽和水蒸気を利用する例に限定されず、滅菌効果が得られる限りは過熱蒸気を利用してもよい。
【００４６】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の滅菌方法およびシステムによれば、水蒸気を利用してパウチを滅菌するので、複雑な形状を有するパウチを安全かつ確実に滅菌できる。内容物が充填される前の口栓付きパウチを滅菌するので、耐圧容器に続いて無菌チャンバを設置することにより、パウチの無菌状態を破綻させることなく内容物の充填へと処理を進めることができ、無菌充填システムを容易に構築できる。耐圧容器内にパウチを収容するので、加圧により水蒸気温度を上昇させて高い滅菌効果を得ることができる。製造されたパウチを滅菌する方法であるため、パウチの製造と滅菌および充填とを同一ラインで連続して行なう必要がなくなり、製造上の都合で滅菌や充填ラインの効率や稼働率が低下するおそれがない。パウチの製造工程と充填工程とを分離できるので、パウチの素材としてのフィルムを切断したり打ち抜く際に発生するカスが充填ラインに混入するおそれがなく、パウチの製造に関する制約がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明が対象とする口栓付きパウチの一例を示す図。
【図２】 図１のII−II線に沿った断面図。
【図３】 本発明が適用される無菌充填システムの概要を示す平面図。
【図４】 図３のシステムで使用される耐圧容器を示す図で、（ａ）は横断面図、（ｂ）は長手方向に沿った断面図。
【図５】 図４の耐圧容器に収容されるパウチラックとパウチとの関係を示す図。
【図６】 図３のシステムにおいて実行される滅菌処理の手順を示すフローチャート。
【図７】 パウチの内部に飽和水蒸気を吹き込む様子を示す図。
【図８】 パウチの内部に液体を滴下する様子を示す図。
【図９】 口栓付きパウチの例を示す図。
【符号の説明】
１ 口栓付きパウチ
２ パウチ本体
３ 口栓
６ スパウト
６ａ スパウト本体
６ｂ，６ｃ，６ｄ フランジ
６ｅ リブ
６ｆ ねじ山
６ｇ ネック
７ キャップ
１０ 無菌充填システム
１１ 無菌チャンバ
１２ アキューム部
１３ 充填機
１４ キャッピング機
１５ 耐圧容器
１５ａ，１５ｂ 扉
１６ 加圧水蒸気供給装置
１７ 無菌エア供給装置
１８ 真空ポンプ（吸引装置）
２０ パウチラック（パウチ保管装置）
２４ レール
３０ キャップトレイ（キャップ保管装置）
４０ スパウト取付装置（口栓取付装置）
４１ キャップ整列供給装置
４２ アキュムレータ
５０ ノズル
５１ 液体供給装置
５２ 液体

Claims (16)

1. 開口状態の口栓付きパウチを複数収容した耐圧容器内に水蒸気を導入して前記パウチを滅菌し、その後、前記耐圧容器内の水蒸気を排出して前記パウチを乾燥させる滅菌方法であって、前記口栓が取り外し可能なキャップを有しており、そのキャップが取り外された開口状態のパウチと、取り外されたキャップとを前記耐圧容器内で同時に滅菌することを特徴とする滅菌方法。
2. 前記耐圧容器内の水蒸気を排出後、前記耐圧容器内を真空引きして前記パウチを乾燥させることを特徴とする請求項１に記載の滅菌方法。
3. 前記パウチの乾燥後、前記耐圧容器内に無菌化されたエアを導入することを特徴とする請求項２に記載の滅菌方法。
4. 前記パウチを滅菌する際に、前記パウチの開口部から前記パウチの内部に向かって水蒸気を吹き込むことを特徴とする請求項１に記載の滅菌方法。
5. 前記水蒸気にて前記パウチを滅菌する前に、前記パウチの開口部から前記パウチの内部に液体を導入することを特徴とする請求項１に記載の滅菌方法。
6. 前記液体が水であることを特徴とする請求項５に記載の滅菌方法。
7. 前記液体が殺菌効果を有する薬剤であることを特徴とする請求項５に記載の滅菌方法。
8. 耐圧容器と、開口状態の口栓付きパウチを前記耐圧容器内に複数保管するためのパウチ保管装置と、前記耐圧容器内に水蒸気を供給する水蒸気供給装置とを備えた口栓付きパウチの滅菌システムであって、前記口栓が取り外し可能なキャップを含んでおり、その取り外されたキャップを前記耐圧容器内に複数保管するキャップ保管装置を備えたことを特徴とする滅菌システム。
9. 前記耐圧容器内を真空引きする吸引装置を備えたことを特徴とする請求項８に記載の滅菌システム。
10. 前記耐圧容器内に無菌化されたエアを供給する無菌エア供給装置を備えたことを特徴とする請求項９に記載の滅菌システム。
11. 前記耐圧容器内に収容されたパウチの開口部から前記パウチの内部に水蒸気を吹き込む手段を備えたことを特徴とする請求項８に記載の滅菌システム。
12. 前記パウチの内部に液体を導入する手段を備えたことを特徴とする請求項９に記載の滅菌システム。
13. 前記液体が水であることを特徴とする請求項１２に記載の滅菌システム。
14. 前記液体が殺菌効果を有する薬剤であることを特徴とする請求項１２に記載の滅菌システム。
15. 請求項８〜１４のいずれかの滅菌システムと、前記滅菌システムに設けられた前記耐圧容器の出口側に接続される無菌チャンバと、前記無菌チャンバに収容され、前記パウチ内に内容物を充填する充填機とを備えたことを特徴とする無菌充填システム。
16. 前記耐圧容器の入口側に前記パウチへ前記口栓を取り付ける口栓取付装置が配置されたことを特徴とする請求項１５に記載の無菌充填システム。

Images