説明

無菌液体窒素充填方法および装置

【課題】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、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。
【解決手段】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(20)、貯留タンク(20)から充填ノズル(24)に至る液体窒素流路(25)および充填ノズル(24)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(23)で被覆し、無菌環境外に配置された液体窒素供給源(21)から液体窒素貯留タンク(20)の液体窒素供給口に至る液体窒素流路(22)に配置された供給窒素除菌フィルター(28)および充填ノズル(24)に配置されたノズル除菌フィルター(29)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。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、無菌液体窒素の充填方法および装置に関し、特に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陽圧充填法に好適な無菌液体窒素充填方法および装置に関する。
【背景技術】
【0002】
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。しかし、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。
【0003】
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、特許文献1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、特許文献1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双方に耐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−200℃から+200℃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化するという問題が生じる。
【特許文献1】特開2000−185710号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明は、上記従来の無菌液体窒素充填方法および装置の問題点にかんがみなされたものであって、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、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。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記本発明の目的を達成する無菌液体窒素充填方法は、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ものである。
【0006】
また、上記本発明の目的を達成する液体窒素無菌充填装置は、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、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ものである。
【0007】
本発明の1側面においては、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ーによりさらに液体窒素をろ過することを特徴とする。
【0008】
本発明の1側面において、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。
【0009】
また、本発明の他の側面においては、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および/または充填ノズル内殺菌手段を設けたことを特徴とする。
【0010】
本発明の他の側面においては、該液体窒素流路および/または充填ノズル殺菌工程または手段は、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設けられ該液体窒素流路および充填ノズル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。
【0011】
本発明の他の側面においては、該液体窒素流路および/または充填ノズル殺菌工程または手段は、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内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。
【0012】
本発明の他の側面においては、該液体窒素流路および/または充填ノズル殺菌工程または手段は、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内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内の少なくとも一方を乾燥することを特徴とする。
【0013】
本発明の他の側面においては、該液体窒素流路および/または充填ノズル殺菌工程または手段は、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内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。
【0014】
本発明の他の側面においては、該液体窒素流路および/または充填ノズル殺菌工程または手段は、該ノズル除菌フィルターと該充填ノズルの液体窒素滴下口間の該液体窒素流路および充填ノズル内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を特徴とする。
【0015】
本発明の他の側面においては、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。
【0016】
本発明の他の側面においては、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。
【0017】
本発明の他の側面においては、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。
【0018】
本発明のさらに他の側面においては、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。
【発明の効果】
【0019】
本発明によれば、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お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お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ら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。
【0020】
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ーにより、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び液体窒素流路および充填ノズルの無菌化も達成することができる。
【0021】
また、本発明の1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。
【0022】
また、本発明の他の側面によれば、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。
【0023】
また、本発明の他の側面によれば、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。
【0024】
また、本発明の他の側面によれば、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。
【0025】
また、本発明の他の側面によれば、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。
【0026】
本発明のさらに他の側面によれば、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。
【発明を実施するための最良の形態】
【0027】
以下添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
本発明の方法が適用される容器詰め食品に使用される容器としては特に限定はなく、プラスチック容器、金属缶、紙カップ等いずれの容器にも適用することができる。本発明は、特にプラスチックボトル詰め常温流通飲料、たとえば清涼飲料水、ミネラルウオーター、牛乳、乳飲料等の製造に用いられるプラスチックボトルの軽量化の目的で飲料の充填密封後のボトルの内圧を窒素ガスにより陽圧にする場合に好適に適用することができる。
【0028】
本発明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(フイラー)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(キャッパー)を備えており、これらリンサー、フイラー、キャッパーはいずれも無菌環境内に配置されている。ここで無菌環境とは、作業室内の一部空間を囲って、容器搬入のための出入り口を除いて密封空間とし、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。
【0029】
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、フイラー、キャッパー等の各装置および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。
【0030】
図2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。
【0031】
図2において、無菌飲料充填装置10は飲料をPETボトルに充填するための充填装置であって、PET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11、フイラー12、キャッパー13、ボトルを2列に振り分けるための振り分け装置14が配列されている。飲料充填装置10は鋼板からなるカバー15によって覆われており、このカバー15によって無菌環境を構成するボックス16が形成されている。
【0032】
なお、カバー15にはボトル導入口15aとボトル排出口15bが形成されているが、ボックス16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。
【0033】
無菌環境殺菌装置30は、ボックス16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ボックス16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ボックス16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6を介して熱水供給源5に接続されており、該供給源5から熱水の供給を受けることができる。
【0034】
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を熱水供給源5に接続する。熱水供給源5からの水は加温ヒータ6により加温され、配管4を経由してボックス16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からボックス内に散布される。散布された熱水はボックス16内のボトルリンサー11、フイラー12、キャッパー13、振り分け装置14等の機器の外表面、ボックス16の内壁面およびボトルリンサー11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16内に充満し、熱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。この熱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。この場合環境管理空間の内壁面であるボックス16の内壁面も全面が機器表面と同様に充分に殺菌される。
【0035】
殺菌温度は殺菌対象表面が65℃以上とし、100℃以下、好ましくは大気圧下で行うために96℃未満となるように熱水の加温を調節する。
【0036】
なお、図2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。
【0037】
飲料の充填後密封前のボトルのヘッ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1はフイラー12とキャッパー13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1の無菌液体窒素貯留タンク20を含む構成要素の一部は保護カバー23によって覆われている。
【0038】
図1は無菌液体窒素充填装置1を模式的に示す図である。
無菌液体窒素充填装置1は、無菌充填システムの前記ボックス16(図2)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20と、貯留タンク20から充填ノズル24に至る液体窒素流路25を備えており、液体貯留タンク20と液体窒素流路25および充填ノズル24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23によって囲まれており、この保護カバー23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24自体は保護カバー23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20は液体窒素流路22を介して無菌環境外に配置された液体窒素供給源21に接続されており、液体窒素流路22には開閉弁27が介装されている。液体窒素供給源21はさらに上流の液体窒素供給配管26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26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57が介装されている。
【0039】
液体窒素流路22の下流側の先端は液体窒素貯留タンク20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22aを形成しており、開閉弁27をオンすることにより液体窒素が供給口22aから液体窒素貯留タンク20内に流下されるようになっている。
【0040】
開閉弁27には液体窒素貯留タンク20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45が接続されている。制御配線45には、貯留タンク20の液面高さを監視する液面モニター46と液面制御部53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46からの信号により制御部53が動作して開閉弁27の動作部27aを動作させ開閉弁27をオンにすることにより貯留タンク20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46からの信号により制御部53が動作して開閉弁27の動作部27aを動作させ開閉弁27をオフすることにより液体窒素供給を停止する。
【0041】
無菌液体窒素充填装置1は、さらに、液体窒素供給源21から液体窒素貯留タンク20の液体窒素供給口22aに至る液体窒素流路22に配置された供給窒素除菌フィルター28と、保護カバー23内の空間において液体窒素貯留タンク20から充填ノズル24に至る液体窒素流路25または充填ノズル24内に配置されたノズル除菌フィルター29とを備えている。図示の例では、除菌フィルター29は充填ノズル24内に配置されている。
【0042】
供給窒素除菌フィルター28は液体窒素貯留タンク20内において液体窒素供給口22a近辺の液体窒素流路22内に配置されることが、液体窒素貯留タンク20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28はこれに限らず、保護カバー23の外側の液体窒素流路22、たとえば開閉弁27と液体窒素供給源21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28をタンク内に設置する際は、タンク20の流路22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23の流路22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28をタンク20から取り外し、カバー23外で洗浄することができるので、より好ましい。
【0043】
液体窒素貯留タンク20から下流の液体窒素流路25において、充填ノズル24の上流側には開閉弁31が介装されており、この開閉弁31をオンオフすることにより液体窒素を充填ノズル24から下方を順次通過する容器32のヘ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。
【0044】
第2の除菌フィルター29と充填ノズル24の間の液体窒素流路25または充填ノズル24内にはこの液体窒素流路25および充填ノズル24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33の先端開口部が開口している。図示の例では、配管33は充填ノズル24内に開口している。液体窒素流路殺菌用配管33は上流側で流路殺菌用流体供給管34と流路乾燥用ガス供給管35に分岐しており、流路殺菌用流体供給管34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36に接続し、流路乾燥用ガス供給管35は加熱された窒素ガス等の流路乾燥用ガス供給源37に接続している。流路殺菌用流体供給管34には開閉弁38が介装され、流路乾燥用ガス供給管35には開閉弁39が介装されている。また、開閉弁38の上流には除菌フィルター40が介装され、開閉弁39の上流には除菌フィルター41が介装されている。
【0045】
除菌フィルター28、29、40、41及び後述の除菌フィルター51としてはたとえば前記特許文献1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0.05〜0.5μm好ましくは0.1〜0.2μmを有するフィルター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29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ーを使用することが好ましい。
【0046】
次に、この無菌液体窒素充填装置1の動作について説明する。
液体窒素貯留タンク20に無菌液体窒素を貯留する時は、開閉弁31をオフし、開閉弁27をオンして液体窒素供給源21から供給され液体窒素を除菌フィルター28によりろ過した無菌液体窒素を液体窒素貯留タンク20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27をオフする。
【0047】
容器32に無菌液体窒素を充填する場合は、開閉弁31をオンオフすることにより除菌フィルター29によりろ過した無菌液体窒素を充填ノズル24の液体窒素滴下口58から容器32のヘッドスペース内に連続的または間欠的に滴下する。
【0048】
除菌フィルター29を含む液体窒素流路25および/または充填ノズル24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35の開閉弁39をオフ、流路殺菌用流体供給管34の開閉弁38をオンとすることにより液体窒素流路25および/または充填ノズル24に所定時間液体窒素殺菌用流体を流して液体窒素流路25および/または充填ノズル24を殺菌した後、開閉弁38をオフ,開閉弁39をオンとすることにより液体窒素流路25および/または充填ノズル24に乾燥用ガスを流して液体窒素流路25を乾燥する。
【0049】
液体窒素流路25の周囲には液体窒素流路25および/または充填ノズル24を加熱するためのコイル状ヒータ等のヒータ43が配置されている。ヒータ43は、液体窒素流路25および/または充填ノズル24を熱水や蒸気で殺菌する場合に、流路25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25および/または充填ノズル24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。
【0050】
ヒータ43には温度制御部44の制御配線55が接続されており、ヒータ43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、除菌フィルター29にも温度制御部42の制御配線56が接続されており、除菌フィルター29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25および/または充填ノズル24を殺菌する場合は、たとえば温度120℃で行い、除菌フィルター29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。
【0051】
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33を設けず、上記ヒータ43の温度を上げることによって液体窒素流路25および/または充填ノズル24を加熱殺菌するように構成することもできる。
【0052】
また、本発明の他の実施形態においては、液体窒素流路25を構成する部分の一部または全部または充填ノズル24を嵌め込み、ねじ込み等の手段によっ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25の部分または充填ノズル24を取外して無菌環境外で殺菌するようにしてもよい。
【0053】
液体窒素貯留タンク20には、貯留タンク20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47の先端部が開口している。この排気管47には開閉弁48が介装されており、その下流側の排気管47には除菌フィルター51が介装されている。
【0054】
開閉弁48には液体窒素貯留タンク20内の圧力を監視しながら排気系の制御を行う制御配線54が接続されている。制御配線54には、貯留タンク20の圧力を監視する圧力モニター49と圧力制御部50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49からの信号により制御部50が動作して開閉弁48の動作部48aを動作させ開閉弁48をオンにすることにより貯留タンク20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51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49からの信号により制御部50が動作して開閉弁48の動作部48aを動作させ開閉弁48をオフすることにより窒素ガスの排気を停止する。
【0055】
また、本発明の他の実施形態においては、開閉弁48の下流側に図1中破線で示す排気管52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。
【図面の簡単な説明】
【0056】
【図1】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。
【図2】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。
【符号の説明】
【0057】
1 無菌液体窒素充填装置
20 液体窒素貯留タンク
22、25 液体窒素流路
23 保護カバー
28 供給窒素除菌フィルター
29 ノズル除菌フィルター
33 液体窒素流路殺菌用配管33(液体窒素流路殺菌手段)
43 ヒータ


【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項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ー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1記載の無菌液体窒素充填方法。
【請求項3】
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記載の無菌液体窒素充填方法。
【請求項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および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1〜3のいずれかに記載の無菌液体窒素充填方法。
【請求項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お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4記載の無菌液体窒素充填装置。
【請求項6】
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4記載の無菌液体窒素充填方法。
【請求項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請求項4記載の無菌液体窒素充填方法。
【請求項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4記載の無菌液体窒素充填方法。
【請求項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請求項4記載の無菌液体窒素充填方法。
【請求項10】
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1〜9のいずれかに記載の無菌液体窒素充填方法。
【請求項11】
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1〜9のいずれかに記載の無菌液体窒素充填方法。
【請求項12】
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および充填ノズルと、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。
【請求項13】
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12記載の無菌液体窒素充填装置。
【請求項14】
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13記載の無菌液体窒素充填装置。
【請求項15】
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12〜14のいずれかに記載の無菌液体窒素充填装置。
【請求項16】
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15記載の無菌液体窒素充填装置。
【請求項17】
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請求項15記載の無菌液体窒素充填装置。
【請求項18】
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15記載の無菌液体窒素充填装置。
【請求項19】
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請求項15記載の無菌液体窒素充填装置。
【請求項20】
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15記載の無菌液体窒素充填装置。
【請求項21】
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12または13記載の無菌液体窒素充填装置。
【請求項22】
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12または13記載の無菌液体窒素充填装置。
【請求項23】
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12〜22のいずれかに記載の無菌液体窒素充填装置。
【請求項24】
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12〜22のいずれかに記載の無菌液体窒素充填装置。
【請求項25】
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12〜24のいずれかに記載の無菌液体窒素充填装置。


【図1】
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【図2】
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