飲料殺菌方法および飲料殺菌装置
【課題】 加熱時に気体が発生する飲料が充填された容器が配置された圧力室の温度昇降時であっても容器を変形・破損させることなしに、容器内の飲料を加熱殺菌する。
【解決手段】 殺菌するのに必要な温度まで加熱すると内部から気体が発生する飲料が充填された状態で密封された容器を圧力室（２０）に配置し、容器の圧力（Ｍ２）と圧力室の圧力（Ｍ１）との間の圧力差（Ｍ２−Ｍ１）が所定の範囲内に在るように圧力室の圧力を上昇させると共に、圧力室内の温度（Ｌ１）を所定の温度まで上昇させて容器の温度（Ｌ２）を上昇させ、圧力室内の容器を所定の温度で所定の時間だけ保持することにより容器内の飲料を殺菌し、容器の圧力と圧力室の圧力との間の圧力差が所定の範囲内に在るように圧力室の圧力を下降させると共に、圧力室内の温度を下降させて容器の温度を下降させるようにした飲料殺菌方法およびこの方法を実施する飲料殺菌装置が提供される。
【解決手段】 殺菌するのに必要な温度まで加熱すると内部から気体が発生する飲料が充填された状態で密封された容器を圧力室（２０）に配置し、容器の圧力（Ｍ２）と圧力室の圧力（Ｍ１）との間の圧力差（Ｍ２−Ｍ１）が所定の範囲内に在るように圧力室の圧力を上昇させると共に、圧力室内の温度（Ｌ１）を所定の温度まで上昇させて容器の温度（Ｌ２）を上昇させ、圧力室内の容器を所定の温度で所定の時間だけ保持することにより容器内の飲料を殺菌し、容器の圧力と圧力室の圧力との間の圧力差が所定の範囲内に在るように圧力室の圧力を下降させると共に、圧力室内の温度を下降させて容器の温度を下降させるようにした飲料殺菌方法およびこの方法を実施する飲料殺菌装置が提供される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、殺菌するのに必要な温度まで加熱すると内部から気体が発生する飲料、例えばアルコールなどの低沸点成分を含んだ飲料または炭酸ガスを含んだ炭酸飲料を殺菌するための飲料殺菌方法およびこの方法を実施する飲料殺菌装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、容器に充填されて密封された飲料は殺菌可能な所定の温度において所定時間だけ維持されることによって殺菌されている。また、加熱すると内部から気体が発生する飲料、例えばアルコールなどの低沸点成分を含んだ飲料または炭酸ガスを含んだ炭酸飲料であって、且つ植物の組織成分を含有しない飲料の場合には、炭酸ガスの作用、すなわちｐＨ値の低下や酸素量低下などの作用によって微生物の増殖を抑制できるので、加熱殺菌処理は行われていない。ところが、加熱すると内部から気体が発生する飲料であっても、植物の組織成分を含んでいる場合には加熱殺菌が必要とされる場合があり、このような場合には、前述した飲料が充填されて密封された複数の容器に大気圧下で熱水を連続的に散布することにより容器の加熱殺菌を行うパストライザ装置が使用されている。このパストライザ装置は大気圧下で加熱殺菌を行っているので、容器を加熱できる上限温度は比較的低い。このため、パストライザ装置の加熱上限温度よりも高い温度で殺菌することが必要となる場合には、容器を配置するための密閉空間を内部に形成できるレトルト装置が用いられている。レトルト装置は、この密閉空間内で熱水を容器に散布できるので、パストライザ装置の場合よりもさらに高温下で加熱殺菌することが可能となっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、このような加熱殺菌処理が必要な飲料が密封された容器を殺菌可能な所定の温度まで加熱すると、例えば低沸点成分の気化または炭酸ガスの発生によって容器内の圧力が急激に上昇する。図４は容器として２５０ｍｌ用アルミ缶を採用した場合の容器の温度と容器の内圧との関係を示す図である。この２５０ｍｌ用アルミ缶の限界圧は破線で示すように例えば約６３０ｋＰａ（ゲージ圧）である。図４に示されるように例えば容器内に充填した飲料が２．５ｖｏｌ％の炭酸を含んでいる場合には大気圧下において缶を約６５℃程度よりも高い温度まで昇温すると、缶の内圧と大気圧との間の圧力差が缶の限界圧（ゲージ圧）を越えるので缶が変形・破損する。従って、容器の加熱時に容器内外の圧力差が限界圧（ゲージ圧）を越えないように、比較的低温下で加熱殺菌処理を行う必要がある。このため、加熱殺菌処理が必要で加熱時に内部から気体が発生する飲料がアルコールなどの低沸点成分を含む場合には低沸点成分の含有量が多いほど、また、このような飲料が炭酸ガスを含んだ炭酸飲料である場合には炭酸ガスの含有量が多いほど、加熱温度を低くする必要がある。従って、このような飲料を加熱殺菌する際には加熱処理時間が延長されるために、生産性が著しく低下する。また、加熱温度は飲料の殺菌可能温度以上にする必要があるが、低沸点成分および／または炭酸ガスの含有量によっては加熱温度を殺菌可能温度よりも下げざるを得ない場合も生じ、このような場合には飲料を加熱したとしても飲料を殺菌することにはならない。さらに、加熱処理時間を延長することによって飲料内の香味成分が熱劣化してその風味が損なわれる可能性もある。
【０００４】
このような問題を解決するために、特開平１１−２２１０６２号公報においては飲料が充填された容器をレトルト装置の圧力室内に配置し、飲料から気体が発生する温度以上に加熱された液状熱媒を容器に散布しつつ、圧縮空気を供給することによって圧力室内の圧力を加圧することが開示されている。これにより、殺菌するのに必要な温度まで容器を加熱することにより飲料から気体が発生して容器の圧力が上昇したとしても容器の圧力と圧力室の圧力との間の圧力差は限界圧を越えないので、容器が変形・破損することなしに当該飲料を加熱殺菌することができる。
【０００５】
しかしながら、特開平１１−２２１０６２号公報に開示されるレトルト装置においては、実際に殺菌を行っているときには容器の変形・破損は生じないものの、圧力室の温度を殺菌可能な温度まで上昇させるとき、および／または容器を圧力室から取出すために圧力室の温度を下降させるときには圧力室に配置された容器が変形・破損しうるという問題が残っている。
【０００６】
そこで本発明者は上記課題を克服すべく鋭意研究を重ねた結果、容器の圧力と圧力室の圧力との間の圧力差が限界圧を越えないように圧力室の温度昇降作用を制御することによって上記課題を解決できるとの知見を得て、飲料殺菌方法および飲料殺菌装置を構築し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
従って、本発明は、飲料、特に殺菌するのに必要な温度まで加熱すると内部から気体が発生する飲料が充填された容器が配置された圧力室の温度昇降時であっても容器を変形・破損させることなしに、容器内の飲料を加熱殺菌することのできる飲料殺菌方法およびこの殺菌方法を実施する飲料殺菌装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述した目的を達成するために１番目の発明によれば、飲料が充填された状態で密封された容器を圧力室に配置し、前記圧力室の圧力を第一の圧力まで上昇させ、第一の温度における前記容器の圧力と前記圧力室の前記第一の圧力との間の圧力差が所定の範囲内に在るように前記圧力室内の温度を前記第一の温度まで上昇させて前記容器の温度を上昇させ、前記圧力室を前記第一の温度で所定の時間だけ保持することにより前記容器内の飲料を殺菌し、前記第一の温度よりも低い第二の温度における前記容器の圧力と前記圧力室の前記第一の圧力との間の圧力差が所定の範囲内に在るように前記圧力室内の温度を前記第二の温度まで下降させて前記容器の温度を下降させ、前記圧力室の圧力を前記第一の圧力よりも低い第二の圧力まで下降させるようにした飲料殺菌方法が提供される。
【０００９】
すなわち１番目の発明においては、容器周りの圧力、つまり圧力室の圧力を第一の圧力まで予め高めた後で圧力室の温度を上げている。このため、圧力室の温度上昇に伴って容器内部の圧力が上昇しても圧力室内における容器の内圧と外圧との間の圧力差が容器の限界圧（ゲージ圧）を越えることはなくなるので、圧力室の温度上昇時であっても容器が変形・破損するのを避けられる。さらに、１番目の発明によれば、圧力室の温度を第二の温度まで低くすることにより容器内部の圧力を予め低くした後で圧力室の圧力を下降させている。つまり、圧力室内における容器の内圧と外圧との間の圧力差を予め小さくしてから圧力室の圧力を下降させているので、圧力室内における容器の内圧と外圧との間の圧力差が容器の限界圧（ゲージ圧）を越えることはなく、従って、圧力室の温度下降時であっても容器が変形・破損するのを避けられる。つまり、１番目の発明においては、飲料が充填された容器が配置された圧力室の温度昇降時であっても容器を変形・破損させることなしに、容器内の飲料を加熱殺菌することが可能となる。
【００１０】
２番目の発明によれば、飲料が充填された状態で密封された容器を圧力室に配置し、前記容器の圧力と前記圧力室の圧力との間の圧力差が所定の範囲内に在るように前記圧力室の圧力を上昇させると共に前記圧力室内の温度を所定の温度まで上昇させて前記容器の温度を上昇させ、前記圧力室を前記所定の温度で所定の時間だけ保持することにより前記容器内の飲料を殺菌し、前記容器の圧力と前記圧力室の圧力との間の圧力差が所定の範囲内に在るように前記圧力室の圧力を下降させると共に前記圧力室内の温度を下降させて前記容器の温度を下降させるようにした飲料殺菌方法が提供される。
【００１１】
すなわち２番目の発明においては、圧力室内の圧力と容器の圧力との間の圧力差が所定の範囲内にあるように圧力室内の圧力を上昇および下降させているので、圧力室の温度を昇降しているときであっても、容器の内圧と外圧との間の圧力差が限界圧（ゲージ圧）を越えることはなく、これにより、飲料が充填された容器が配置された圧力室の温度昇降時であっても容器を変形・破損させることなしに、容器内の飲料を加熱殺菌することが可能となる。さらに、２番目の発明においては、圧力室の圧力上昇作用と温度上昇作用とを同時に行うと共に、圧力室の圧力下降作用と温度下降作用とを同時に行うようにしているので、１番目の発明の場合よりも短時間で飲料の殺菌処理を行うのが可能となる。
【００１２】
３番目の発明によれば、１番目または２番目の発明において、前記飲料は、当該飲料を殺菌するのに必要な温度まで加熱すると内部から気体を生じさせる飲料である。
すなわち３番目の発明においては、このような飲料が充填されている容器の温度上昇時に容器内部の圧力が通常の飲料の場合よりも大幅に上昇しうるので、容器の温度を上昇させるときに圧力室の圧力を高めることは極めて有利となりうる。また、殺菌するのに必要な温度まで加熱すると内部から気体を生じさせる飲料は、アルコールなどの低沸点成分を含んだ飲料または炭酸ガスを含んだ炭酸飲料でありうる。
【００１３】
４番目の発明によれば、１番目または３番目の発明において、前記圧力室内の温度を下降させてから所定の時間が経過した後に、前記圧力室の圧力を下降させるようにした。
すなわち４番目の発明においては、前記圧力差が前記所定の範囲を越えない程度に容器の圧力が低下するのに十分な時間が経過した後に圧力室の圧力を下降させているので、容器の圧力と圧力室の圧力との間の圧力差が前記所定の範囲または限界圧（ゲージ圧）を越えるのを確実に妨げることができる。
【００１４】
５番目の発明によれば、１番目から４番目のいずれかの発明において、前記容器に機械的な力を加えて前記容器の圧力を上昇させることを含む。
すなわち５番目の発明においては、容器の圧力を上昇させるために圧力室の圧力を上昇させることに加えて、容器に機械的な力を加えているので、圧力室の圧力によって容器の圧力を上昇させるのを補助することが可能となる。従って、例えば圧力室の圧力を圧縮空気の供給によって高めている場合には、使用される圧縮空気量を低減することができる。また、圧縮空気の供給のみによって圧力室の圧力を高めていると共に加熱水を圧力室に供給することにより容器の温度を高めている場合には、圧力室の圧力が或る値を越えると加熱水を圧力室内に供給するのが困難となるので、高圧力下でも加熱水を供給可能とするために比較的高揚程のポンプが必要とされる。しかしながら、５番目の発明においては容器に機械的な力を加える分だけ圧力室内における圧縮空気量は少なくて済み、その結果、加熱水を圧力室に比較的容易に供給できるようになるので、加熱水を供給するためのポンプは揚程が比較的低いもので足りる。
【００１５】
６番目の発明によれば、飲料が充填された状態で密封された容器を配置する圧力室と、前記圧力室の圧力を昇降させられる圧力昇降手段と、前記圧力室の温度を昇降して前記容器の温度を昇降させられる温度昇降手段と、前記圧力昇降手段と前記温度昇降手段とを制御して前記容器内の飲料を殺菌する制御手段とを具備し、前記制御手段は、前記圧力室の圧力を前記圧力昇降手段によって第一の圧力まで上昇させて、第一の温度における前記容器の圧力と前記圧力室の前記第一の圧力との間の圧力差が所定の範囲内に在るように前記圧力室内の温度を前記温度昇降手段によって前記第一の温度まで上昇させて、前記圧力室を前記第一の温度で所定の時間だけ保持して前記容器内の飲料を殺菌した後に、前記第一の温度よりも低い第二の温度における前記容器の圧力と前記圧力室の前記第一の圧力との間の圧力差が所定の範囲内に在るように前記圧力室内の温度を前記温度昇降手段によって前記第二の温度まで下降させて、前記圧力室の圧力を前記圧力昇降手段によって前記第一の圧力よりも低い第二の圧力まで下降させるようにした飲料殺菌装置が提供される。
【００１６】
すなわち６番目の発明においては、容器周りの圧力、つまり圧力室の圧力を第一の圧力まで予め高めた後で圧力室の温度を上げている。このため、圧力室の温度上昇に伴って容器内部の圧力が上昇しても圧力室内における容器の内圧と外圧との間の圧力差が容器の限界圧（ゲージ圧）を越えることはなくなるので、圧力室の温度上昇時であっても容器が変形・破損するのを避けられる。さらに、６番目の発明によれば、圧力室の温度を第二の温度まで低くすることにより容器内部の圧力を予め低くした後で圧力室の圧力を下降させている。つまり、圧力室内における容器の内圧と外圧との間の圧力差を予め小さくしてから圧力室の圧力を下降させているので、圧力室内における容器の内圧と外圧との間の圧力差が容器の限界圧（ゲージ圧）を越えることはなく、従って、圧力室の温度下降時であっても容器が変形・破損するのを避けられる。つまり、６番目の発明においては、飲料が充填された容器が配置された圧力室の温度昇降時であっても容器を変形・破損させることなしに、容器内の飲料を加熱殺菌することが可能となる。
【００１７】
７番目の発明によれば、飲料が充填された状態で密封された容器を配置する圧力室と、前記圧力室の圧力を昇降させられる圧力昇降手段と、前記圧力室の温度を昇降して前記容器の温度を昇降させられる温度昇降手段と、前記圧力昇降手段と前記温度昇降手段とを制御して前記容器内の飲料を殺菌する制御手段とを具備し、前記制御手段は、前記容器の圧力と前記圧力室の圧力との間の圧力差が所定の範囲内に在るように前記圧力室の圧力を前記圧力昇降手段によって上昇させつつ前記温度昇降手段によって前記圧力室内の温度を所定の温度まで上昇させた状態で前記容器を所定時間だけ保持して殺菌した後に、前記容器の圧力と前記圧力室の圧力との間の圧力差が所定の範囲内に在るように前記圧力室の圧力を前記圧力昇降手段によって下降させつつ前記温度昇降手段によって前記圧力室内の温度を下降させるようにした飲料殺菌装置が提供される。
【００１８】
すなわち７番目の発明においては、圧力室内の圧力と容器の圧力との間の圧力差が所定の範囲内にあるように圧力室内の圧力を上昇および下降させているので、圧力室の温度を昇降しているときであっても、容器の内圧と外圧との間の圧力差が限界圧（ゲージ圧）を越えることはなく、これにより、飲料が充填された容器が配置された圧力室の温度昇降時であっても容器を変形・破損させることなしに、容器内の飲料を加熱殺菌することが可能となる。さらに、７番目の発明においては、圧力室の圧力上昇作用と温度上昇作用とを同時に行うと共に、圧力室の圧力下降作用と温度下降作用とを同時に行うようにしているので、６番目の発明の場合よりも短時間で飲料の殺菌処理を行うのが可能となる。
【００１９】
８番目の発明によれば、６番目または７番目の発明において、前記飲料は、当該飲料を殺菌するのに必要な温度まで加熱すると内部から気体を生じさせる飲料である。
すなわち８番目の発明においては、このような飲料が充填された容器の温度上昇時に容器内部の圧力が通常の飲料の場合よりも大幅に上昇しうるので、容器の温度を上昇させるときに圧力室の圧力を高めることは極めて有利となりうる。また、殺菌するのに必要な温度まで加熱すると内部から気体を生じさせる飲料は、アルコールなどの低沸点成分を含んだ飲料または炭酸ガスを含んだ炭酸飲料でありうる。
【００２０】
９番目の発明によれば、６番目または８番目の発明において、前記温度昇降手段によって前記圧力室内の温度を下降させて所定の時間が経過した後に、前記圧力昇降手段によって前記圧力室の圧力を下降させるようにした。
すなわち９番目の発明においては、前記圧力差が前記所定の範囲を越えない程度に容器の圧力が低下するのに十分な時間が経過した後に圧力室の圧力を下降させているので、容器の圧力と圧力室の圧力との間の圧力差が前記所定の範囲または限界圧を越えるのを確実に妨げることができる。
【００２１】
１０番目の発明によれば、６番目から９番目のいずれかの発明において、前記圧力昇降手段が、前記圧力室内の容器に機械的な力を加えることにより前記容器を加圧する機械的加圧部を含む。
すなわち１０番目の発明においては、容器の圧力を上昇させるために圧力室の圧力を上昇させることに加えて、容器に機械的な力を加えているので、圧力室の圧力によって容器の圧力を上昇させるのを補助することが可能となる。従って、例えば圧力室の圧力を圧縮空気の供給によって高めている場合には、使用される圧縮空気量を低減することができる。また、圧縮空気の供給のみによって圧力室の圧力を高めていると共に加熱水を圧力室に供給することにより容器の温度を高めている場合には、圧力室の圧力が或る値を越えると加熱水を圧力室内に供給するのが困難となるので、高圧力下でも加熱水を供給可能とするために比較的高揚程のポンプが必要とされる。しかしながら、１０番目の発明においては容器に機械的な力を加える分だけ圧力室内における圧縮空気量は少なくて済み、その結果、加熱水を圧力室に比較的容易に供給できるようになるので、加熱水を供給するためのポンプは揚程が比較的低いもので足りる。
【００２２】
１１番目の発明によれば、飲料が充填された状態で密封された容器を配置するための室と、前記室内に配置された前記容器に機械的な力を加えることにより前記容器を加圧する機械的加圧手段と、前記圧力室の温度を昇降して前記容器の温度を昇降させられる温度昇降手段とを具備し、前記機械的加圧手段により加圧された前記容器を前記温度昇降手段により昇温された前記室内において所定の時間だけ保持することによって前記容器内の飲料を殺菌する飲料殺菌装置が提供される。
【００２３】
すなわち１１番目の発明においては、機械的加圧手段により容器に力を直接的に加えることによって容器の圧力を上昇させているので、容器の圧力を間接的に高めるような場合、例えば容器周りの空気の圧力を上昇させることにより容器の圧力を高める場合と比較して、容器の圧力を迅速かつ確実に上昇させられる。
【００２４】
１２番目の発明によれば、１１番目の発明において、前記飲料は、当該飲料を殺菌するのに必要な温度まで加熱すると内部から気体を生じさせる。
すなわち１２番目の発明においては、容器の温度上昇時に容器内部の圧力が通常の飲料の場合よりも大幅に上昇しうるので、容器の温度を上昇させるときに圧力室の圧力を高めることは極めて有利となりうる。また、殺菌するのに必要な温度まで加熱すると内部から気体を生じさせる飲料は、アルコールなどの低沸点成分を含んだ飲料または炭酸ガスを含んだ炭酸飲料でありうる。
【発明の効果】
【００２５】
各発明によれば、飲料が充填された容器が配置された圧力室の温度昇降時であっても容器を変形・破損させることなしに、容器内の飲料を加熱殺菌することができるという共通の効果を奏しうる。
【００２６】
さらに、２番目の発明によれば、殺菌処理を短時間で完了できるという効果を奏しうる。
さらに、３番目の発明によれば、容器の温度を上昇させるときに圧力室の圧力を高めることは極めて有利となるという効果を奏しうる。
さらに、４番目の発明によれば、容器の圧力と圧力室の圧力との間の圧力差が前記所定の範囲を越えるのを確実に妨げることができるという効果を奏しうる。
さらに、５番目の発明によれば、圧力室の圧力によって容器の圧力を上昇させるのを補助することが可能となるという効果を奏しうる。
【００２７】
さらに、７番目の発明によれば、殺菌処理を短時間で完了できるという効果を奏しうる。
さらに、８番目の発明によれば、容器の温度を上昇させるときに圧力室の圧力を高めることは極めて有利となるという効果を奏しうる。
さらに、９番目の発明によれば、容器の圧力と圧力室の圧力との間の圧力差が前記所定の範囲を越えるのを確実に妨げることができるという効果を奏しうる。
さらに、１０番目の発明によれば、圧力室の圧力によって容器の圧力を上昇させるのを補助することが可能となるという効果を奏しうる。
【００２８】
さらに、１１番目の発明によれば、容器の圧力を迅速かつ確実に上昇させられるという効果を奏しうる。
さらに、１２番目の発明によれば、容器の温度を上昇させるときに圧力室の圧力を高めることは極めて有利となるという効果を奏しうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の図面において同一の部材には同一の参照符号が付けられている。理解を容易にするために、これら図面は縮尺を適宜変更している。
図１は本発明の第一の実施形態に基づく飲料殺菌装置の略図である。図１に示されるように飲料殺菌装置１０は圧力室２０を具備しており、圧力室２０内には支持ベース２１が設けられている。飲料が充填された状態で密封された複数の容器（図１には示さない）を担持するコンテナ２２が図示されるように支持ベース２１上に設置できるようになっている。ここで、容器内に充填される飲料は殺菌するのに必要な温度まで加熱すると内部から気体が発生する飲料、例えばアルコールなどの低沸点成分を含む飲料または炭酸ガスを含む炭酸飲料であって、例えば植物の組織成分を含むために加熱殺菌処理が必要とされるものとする。また、図１には示さない容器はアルミ缶、スチール缶、ペットボトル、ガラス瓶、紙缶、パウチなどを含んでいる。なお、コンテナ２２を用いることなしに、複数の容器を支持ベース２１上に直接的に設置するようにしてもよい。
【００３０】
図１に示されるようにエアタンク１２から延びる配管５１は減圧弁群１５の下流において二つの配管５２、５６に分岐しており、一方の配管５２が圧力室２０内部に通じている。配管５６に設けられている開閉弁４５は通常は閉鎖されているので、エアタンク１２内の空気はコンプレッサ１１によって圧縮された状態で配管５１および配管５２を通って圧力室２０内に供給されうる。
【００３１】
また、給水槽１３Ａから延びる配管５３Ａはポンプ１９Ａおよび弁１７Ａの下流において二つに分岐しており、それぞれが圧力室２０内においてシャワーノズル２３、２４に接続されている。給水槽１３Ａ内に貯蔵される液体、例えば水はポンプ１９Ａを駆動することによってシャワーノズル２３、２４から圧力室２０内に供給される。一方、給水槽１３Ｂから延びる配管５３Ｂはポンプ１９Ｂおよび弁１７Ｂの下流において、前記管５３Ａの弁１５Ａの下流に連接されている。給水槽１３Ｂ内に貯蔵される液体、例えば前記水槽１３Ａ内の水よりも低温の水はポンプ１９Ｂを駆動することによってシャワーノズル２３、２４から圧力室２０内に供給される。後述するように圧力室２０内部は高圧にされるので、ポンプ１９Ａ、１９Ｂの揚程は従来使用されていたポンプの揚程（約２０ｍから２９ｍ）よりも高くされており、これにより高圧の圧力室２０内に水を供給することが可能となる。好ましい実施形態においては、ポンプ１９Ａ、１９Ｂの揚程は約４０ｍから約５１ｍでありうる。
【００３２】
さらにスチームアキュムレータ３１から延びる配管５４は減圧弁３２および自動弁３３の下流において圧力室２０に接続されており、スチームアキュムレータ３１により形成された蒸気が圧力室２０内に供給されるようになっている。飲料殺菌装置１０の使用時には図示されるように支持ベース２１の下方付近まで水が貯められているので、配管５４は水を加熱するために圧力室２０の下部に接続されているのが好ましい。
【００３３】
また、圧縮空気を供給するための配管５１から分岐した配管５６は開閉弁４５を介して排出室４１に接続されている。配管５６は圧力室２０内に供給される圧縮空気を排出する際に用いられる。さらに、圧力室２０内に貯められた水を排出するための配管５５Ａが排出室４１に接続されている。一旦、排出室４１に排出された圧縮空気および水は配管５８を通じて排水タンク４２まで排出されるようになっている。さらに、図示されるように、排水タンク４２は減圧弁４３Ａを介して給水槽１３Ａまで接続されている。また、圧力室２０内に貯められた水を排出するための配管５５Ｂが減圧弁４３Ｂを介して給水槽１３Ａに接続されている。
【００３４】
さらに、圧力室２０の下部から延びる配管５０はポンプ１９Ｃを介して圧力室２０の上部に接続している。ポンプ１９Ｃを駆動させることによって圧力室２０に貯まった水Ａが配管５０を循環して圧力室２０の上部に供給される。配管５０の先端は多孔板１４の上方に位置決めされているので、水を多孔板１４全体からコンテナ２２に向かって散布することができる。
【００３５】
さらに、図１に示されるように圧力室２０には安全弁２７、２８、２９が設けられており、圧力室２０内の圧力が過剰に上昇した場合に圧力室２０内の容器が自動的に保護されうるようになっている。
【００３６】
飲料殺菌装置１０を使用する際には、飲料が充填されて密封された複数の容器をコンテナ２２内に投入し、このコンテナ２２を支持ベース２１上に配置した後に、圧力室２０を密封閉鎖する。以下、本発明の一つの実施形態における飲料殺菌装置１０の圧力室２０内における加熱作用および加圧作用について説明する。図２（ａ）は圧力室２０および容器の温度と時間との関係を示す図であり、図２（ｂ）は圧力室２０および容器の圧力と時間との関係を示す図である。図２（ａ）においては破線Ｌ１は圧力室２０内部の温度を示しており、実線Ｌ２は容器内部の温度を示している。さらに、図２（ｂ）においては破線Ｍ１は圧力室２０内部の圧力、つまり容器の外圧を示しており、実線Ｍ２は容器の圧力、つまり容器の内圧を示している。
【００３７】
図２（ａ）に示されるように、複数の容器を担持したコンテナ２２を圧力室２０内に配置して圧力室２０を閉鎖した時間を０とする。図２（ａ）に示される時間０から約３分の間の期間Ｔ０においては、ポンプ１９Ａを駆動させると共に弁１７Ａを開放することにより給水槽１３Ａ内の液体、例えば水をシャワーノズル２３、２４から圧力室２０内に供給する。これにより、水Ａを圧力室２０の下方に貯める。水Ａの液面Ｌが支持ベース２１に到達しない程度に水Ａが貯まると、ポンプ１９Ａを止めると共に弁１７Ａを閉鎖することにより水の供給を停止する。後述するように水Ａは加熱されるので、水Ａの液面Ｌが支持ベース２１上まで到達してコンテナ２２内の複数の容器が水により浸漬される場合には容器間に存在する空気溜まりのために加熱斑が容器表面に生じる可能性があるが、水Ａの液面Ｌを前述したように調節することによって、コンテナ２２内の容器に加熱斑が生じるのを避けられる。次いで、ポンプ１９Ｃを駆動させることにより圧力室２０内に貯まった水Ａを循環させる。これにより、水Ａは圧力室２０の上部から供給され、多孔板１４を通過することによってコンテナ２２全体に散布されるようになる。なお、図２（ｂ）を参照して分かるように、期間Ｔ０においては圧力室２０内の圧力は０ｋＰａであり、飲料が充填されて密封されている容器の圧力は所定の圧力、図２（ｂ）においては約４００ｋＰａまで予め高くなっている。
【００３８】
次いで、期間Ｔ０後の期間Ｔ１（時間約３分から１５分の間）においては減圧弁３２および自動弁３３を開放させた後にスチームアキュムレータ３１を駆動させて水蒸気を発生させる。次いで、これら水蒸気は配管５４を通じて圧力室２０内に供給される。水蒸気は圧力室２０に貯まった水Ａ内を通過するので、水Ａが加熱されるようになる。次いで、水Ａは配管５０を通じて多孔板１４から散布されるので、コンテナ２２内に配置された容器が加熱される。このため、図２（ａ）に示されるように期間Ｔ１においてはまず圧力室２０内の温度Ｌ１が上昇し、次いで、コンテナ２２内の容器の温度Ｌ２が温度Ｌ１に追従して上昇するようになる。そして、容器が加熱されることにより容器内の飲料も加熱されるので、容器内の飲料がアルコールなどの低沸点成分を含む場合には低沸点成分が気化するようになり、また容器内の飲料が炭酸飲料である場合には炭酸ガスが発生するようになる。従って、容器の温度Ｌ２が上昇するのに伴って、容器の圧力（内圧）Ｍ２も次第に上昇するようになる。
【００３９】
また、期間Ｔ１においては、後述する減圧弁群１５の設定を行った後にコンプレッサ１１を駆動させ、それにより、エアタンク１２内の空気を圧縮した状態で配管５２に通して圧力室２０内に供給するようになる。このため、図２（ｂ）から分かるように圧力室２０内の圧力Ｍ１が０ｋＰａから所定の圧力Ｐ１（図２（ｂ）においては約３８０ｋＰａまで）まで上昇する。次いで、圧力室２０内の圧力Ｍ１がこの所定の圧力Ｐ１で維持されるようにコンプレッサ１１が制御される。
【００４０】
次いで、期間Ｔ２（時間約１５分から３２分の間）においては、圧力室２０内の温度Ｌ１が容器および容器内飲料に対応した殺菌可能な所定の温度（図２（ａ）においては約６５℃）に到達すると、圧力室２０内の温度がこの所定の温度で維持されるようにスチームアキュムレータ３１が制御される。この所定の温度は容器内の飲料を殺菌することが可能な温度であり、容器内の飲料の成分の種類および量に応じて異なる。例えば飲料が前述した低沸点成分および／または炭酸ガスを含む場合には低沸点成分および／または炭酸ガスの含有量が多いほど所定の温度も大きくなる。また、例えば飲料内に殺菌すべき植物の組織成分を含んでいる場合には、これら組織成分を殺菌するのに必要な温度が高いほど、所定の温度も大きくなる。そして、この殺菌可能な所定の温度が高い場合には、圧力室における所定の圧力Ｍ１もその分だけ高くする必要がある。
【００４１】
一方、図２（ｂ）に示されるように、期間Ｔ２においては圧力室の圧力Ｍ１は所定の圧力Ｐ１において維持されている。また、前述したように期間Ｔ２においては圧力室の温度Ｌ１が所定の温度で維持されるので容器の温度Ｌ２も圧力室の温度Ｌ１に追従するようになり、容器の温度Ｌ２が一定であるために容器内において気体が発生するのが停止するので、容器の圧力Ｍ２も一定の値に漸近するようになる。
【００４２】
次いで、期間Ｔ２後の期間Ｔ３においてはスチームアキュムレータ３１およびポンプ１９Ｂを停止させた後、給水槽１３Ａ内の液体、例えば水をシャワーノズル２３、２４から圧力室２０内に供給する。この水は、ポンプ１９Ｃを駆動させることにより圧力室２０内を循環し、圧力室２０の上部から供給され、多孔板１４を通過することによりコンテナ２２全体に散布され、圧力室２０の温度Ｌ１を低下させる。
【００４３】
そして、期間Ｔ３の開始から所定の時間が経過した後に、配管５５Ａに設けられている弁（図示しない）を開放して、圧力室２０内の水Ａを排出室４１まで排水する。このときには、圧力室２０内の圧縮空気が水Ａを配管５５Ａに通して排出室４１まで押し出す役目を果たしうるので、排水用のポンプを設ける必要はない。排水された水は配管５８を通じて排水タンク４２まで供給される。
【００４４】
また、排水とほぼ同時に、給水槽１３Ｂ内の液体、例えば給水槽１３Ａ内の水よりも低温の水をシャワーノズル２３、２４から圧力室２０内に供給する。この水は、ポンプ１９Ｃを駆動させることにより圧力室２０内を循環し、圧力室２０の上部から供給され、多孔板１４を通過することによりコンテナ２２全体に散布され、圧力室２０の温度Ｌ１を更に低下させる。複数の給水槽内の水を用いることによって、圧力室２０の温度Ｌ１を急激な温度変化を避けつつ低下させている。このため、期間Ｔ３においては容器の温度Ｌ２も圧力室２０の温度Ｌ１に追従するように低下する。これにより、容器内の気体であって容器の温度Ｌ２の上昇時に発生した気体が、容器の飲料内に再び溶け込むようになるので、容器の圧力Ｍ２も徐々に低下する（図２（ｂ）を参照されたい）。そして、更に所定の時間が経過した後に、配管５５Ｂに設けられている弁（図示しない）を開放して、圧力室２０内の水Ａを給水槽１３Ａまで排水する。この時にも、圧力室２０内の圧縮空気が水Ａを配管５５Ｂに通して給水槽１３Ａまで押し出す役目を果たしうるので、排水用のポンプを設ける必要はない。
【００４５】
このように排水タンク４２に貯蔵された水は、配管５９を通じて給水槽１３Ａに回収されて、再利用される。また、配管５５Ｂを通じて排水された水も、給水槽１３Ａに回収されて、再利用される。配管５９や配管５５Ｂにおいても或る程度の圧縮空気が混入しうるので、配管５９や配管５５Ｂには図示されるように減圧弁４３Ａ、４３Ｂがそれぞれ設けられている。このため、配管５９や配管５５Ｂ内の圧縮空気および水は減圧弁４３Ａ、４３Ｂにおいて減圧された状態で、それぞれ給水槽１３Ａに供給される。このように、本発明においては圧力室２０内の圧縮空気の排気処理および水Ａの排水処理を容易にすることができると共に、圧力室２０内の水Ａの再利用を図ることも可能となっている。
【００４６】
そして、期間Ｔ３の開始から所定の時間Ｑが経過した後に、開閉弁４５を開放して圧力室２０内の圧縮空気を排出室４１まで排気することにより、圧力室２０の圧力Ｍ１を低下させる。最終的に圧力室２０の圧力Ｍ１が概ね常温となった後に、圧力室２０を開放してコンテナ２２を取り出す。当然のことながら、常圧よりもわずかながら高い圧力および／または常温よりもわずかながら高い温度において圧力室２０を開放するようにしてもよい。圧縮空気は排出室４１において或る程度まで減圧された後に、配管５８を通じて排水タンク４２まで供給される。次いで、空気は配管５７を通じて排出される。
【００４７】
ここで再び図２（ｂ）を参照すると、本発明においては容器の圧力Ｍ２と圧力室２０の圧力Ｍ１との間の圧力差を期間Ｔ０においてはΔＰ０、期間Ｔ１においてはΔＰ１、期間Ｔ２においてはΔＰ２としている。さらに期間Ｔ３の圧力室２０内の圧力Ｍ１が高い状態（所定の圧力Ｐ１）における前述した圧力差をΔＰ３１、期間Ｔ３において圧力室２０内の圧力Ｍ１を低下させた後の圧力差をΔＰ３２としている。前述したように、飲料が充填されて密封された容器の内圧と外圧との間の圧力差が容器の限界圧ＰＬ（ゲージ圧）を越えるとき、つまり、Ｍ２−Ｍ１＝ΔＰ＞ＰＬとなったときに、容器は変形・破損する。当然のことながら、飲料を殺菌する前の期間Ｔ０における圧力差ΔＰ０は限界圧ＰＬよりも小さくなっている。そして、容器の圧力Ｍ２が最も高くなる期間Ｔ２における圧力差ΔＰ２が限界圧ＰＬよりも小さくなっているので、容器内飲料の殺菌時に容器が変形・破損することはない。この圧力差ΔＰ２は限界圧ＰＬよりも小さいものの、限界圧ＰＬに比較的近い値である。
【００４８】
ところで、期間Ｔ１において圧力室２０の圧力Ｍ１を上昇させない場合、例えば圧力室２０の圧力Ｍ１が０ｋＰａのままである場合には容器の圧力Ｍ２と圧力室２０の圧力Ｍ１との間の圧力差ΔＰ１が限界圧ＰＬを越えて、容器が変形・破損する可能性がある。これに対し、本発明においては、期間Ｔ１における容器の圧力Ｍ２と圧力室２０の圧力Ｍ１との間の圧力差ΔＰ１が限界圧ＰＬを越えない程度に、圧力室２０の圧力Ｍ１を上昇させているので、容器を殺菌可能な温度まで上昇して容器の圧力Ｍ２が上昇しても前述した圧力差ΔＰ１が限界圧ＰＬを越えることはなく、容器も変形・破損しない。従って、本発明においては殺菌するのに必要な温度まで加熱すると内部から気体が発生する飲料が充填された容器が配置された圧力室の温度上昇時（期間Ｔ１）であっても容器を変形・破損させることなしに、容器内の飲料を加熱殺菌できる。
【００４９】
また、図２（ｂ）に示されるように、圧力室２０の圧力Ｍ１は迅速に低下させられるのに対し、容器の圧力Ｍ２は容器の温度低下に伴って容器内の気体が飲料内に再び溶け込むことにより低下するので、容器の温度Ｌ２を下降させるための期間Ｔ３の開始直後に圧力室２０の圧力Ｍ１を低下させた場合には、容器の内圧と外圧との間の圧力差ΔＰが限界圧ＰＬを越えて容器が破損・変形することも想定される。しかしながら、本発明においては容器の温度Ｌ２を下げることにより容器の圧力Ｍ２を低下させて圧力差ΔＰ３１を予め小さくしているので、この後に圧力室２０の圧力Ｍ１を低下させたとしても圧力差ΔＰ３２が限界圧ＰＬを越えることはない。このため、本発明においては、圧力室の温度を下降させているとき（期間Ｔ３）であっても、容器が変形・破損するのを避けることができる。また、図２（ｂ）に示されるように容器の温度を下降させる期間Ｔ３の開始から、圧力差が限界圧を越えない程度に容器の圧力が低下するのに十分な所定の時間Ｑが経過した後に、圧力室２０内の圧力Ｍ１を下降させることによって、圧力室の温度下降時（期間Ｔ３）に容器が変形・破損するのを確実に避けることができる。さらに、期間Ｔ３における圧力室２０の温度Ｌ１と容器の圧力Ｍ２との間の関係をマップ等の形で予め求めておき、容易にモニタリング可能な圧力室２０の温度Ｌ１から容器の圧力Ｍ２を算出し、容器の圧力Ｍ２が所定の値になったときに圧力室２０の圧力Ｍ１を低下させるようにしてもよい。同様に、期間Ｔ３における容器の温度Ｌ２と容器の圧力Ｍ２との間の関係をマップの形で同様に予め求めておき、容器の温度Ｌ２から容器の圧力Ｍ２を求め、容器の圧力Ｍ２が所定の値になったときに圧力室２０の圧力Ｍ１を低下させるようにしてもよい。いずれの場合においても、圧力室の温度下降時（期間Ｔ３）に容器が変形・破損するのを避けることができる。
【００５０】
ここで、配管５１に設けられた減圧弁群１５について説明する。減圧弁群１５は複数、図１においては四つの減圧弁１５Ａから１５Ｄを含んでいる。図示されるように、これら減圧弁１５Ａから１５Ｄは、配管５１から四つに分岐した分岐管５２Ａから５２Ｄ上にそれぞれ設けられている。飲料が充填されて密封された容器を殺菌するのに必要とされる圧力室２０内の圧力は、容器自体の限界圧、ならびに飲料内の内容物および内容物の量に応じて異なる。例えば容器の限界圧が比較的大きい場合には圧力室２０の圧力は小さくて足り、容器の限界圧が比較的小さい場合は圧力室２０内の圧力を大きくする必要がある。また、図４を参照して分かるように、殺菌するのに必要な温度まで加熱すると内部から気体が発生する飲料が例えば炭酸飲料である場合には炭酸ガスの含有量が大きい場合ほど容器の内圧が増すので、圧力室２０内の圧力を大きくする必要がある。このため、本発明における複数の減圧弁１５Ａから１５Ｄは、圧力室２０内の圧力が各減圧弁１５Ａから１５Ｄに応じた異なる値になるように予め設定されている。これにより、殺菌すべき容器に必要とされる圧力室２０内の圧力に応じて、減圧弁１５Ａから１５Ｄより一つの減圧弁を選択することができる。一つのみの減圧弁しか備えていない飲料殺菌装置によって内容物の異なる飲料が充填された複数種類の容器を殺菌する必要がある場合には、それぞれの容器を殺菌する毎に減圧弁を調整する必要があるが、本発明の場合には各容器に対応するよう予め設定された減圧弁を減圧弁群１５から単に選択すれば足りるので、減圧弁の調整に伴う煩雑さを回避することが可能となる。また、図示されるように、各減圧弁に対して直列となるように自動弁、例えば自動弁１６Ｂ、１６Ｃを適宜設けるようにしてもよい。
【００５１】
図３（ａ）は、本発明の第二の実施形態に基づく飲料殺菌装置の部分拡大図である。理解を容易にするために、図３（ａ）においては圧力室２０に接続される配管等を省略している。図３（ａ）においては圧縮空気を供給するための配管５２が接続されておらず、その代わりに、容器を機械的に加圧するための機械的加圧手段６０を含んでいる。図３（ａ）に示されるように、複数の容器からなる第一の容器群９１を整列して支持ベース２１上に配置する。さらに、第一の容器群９１上にプレート７１を載置した後に、複数の容器からなる第二の容器群９２をプレート７１上に同様に配置する。第一および第二の容器群９１、９２は同一内容の容器を含んでいる。さらに、別のプレート７２を第二の容器群９２上に載置する。次いで、図３（ａ）における機械的加圧手段６０に含まれる錘６１をプレート７２上に配置する。これにより、錘６１の荷重がプレート７２、７１を通じて容器群９１、９２に加えられ、容器群９１、９２内の各容器がほぼ均等に加圧されるようになる。錘６１の重量は容器群９１、９２内の各容器の内圧と外圧との間の圧力差が限界圧を越えることのないように定められており、容器群の群数（段数）および容器群内の容器の数に応じて異なる。そして、前述したように圧力室の温度を制御することによって、圧力室の温度昇降時であっても容器を変形・破損させることなしに、容器内の飲料を加熱殺菌するのが可能となる。さらに、このような図３（ａ）に示される実施形態においては、例えば圧縮空気を圧力室２０に供給することにより圧力室２０内の容器の内圧を間接的に高めるような場合よりも、容器の圧力を迅速かつ確実に上昇させられると共に、圧縮空気のためのエアタンク１２を排除することも可能となる。
【００５２】
図３（ｂ）は、本発明の他の実施形態に基づく飲料殺菌装置の部分拡大図である。理解を容易にするために、図３（ｂ）においては圧力室２０に接続される配管等を省略している。図３（ｂ）における機械的加圧手段６０は支持ベース２１に対応した形状の押さえ板６７と、この押さえ板６７の一側から延びる軸部６８とを含んでいる。ネジ山が設けられている軸部６８の先端には調節部材６６が螺合しており、バネ６９が調節部材６６と押さえ板６７との間に配置されている。図３（ａ）の場合と同様に容器群９１、９２を配置し、次いで、調節部材６６を容器群９１、９２に向かって移動させることにより、バネ６９の付勢力を押さえ板６７を通じて容器群９１、９２に伝達する。これにより、容器群９１、９２内の各容器がほぼ均等に加圧されるようになる。従って、本実施形態においても、前述したように圧力室の温度を制御することによって、圧力室の温度昇降時であっても容器を変形・破損させることなしに、容器内の飲料を加熱殺菌するのが可能となる。さらに、本実施形態においては容器群９１、９２に伝達される付勢力を調節部材６６によって容易に調整できるので、容器群の群数（段数）および容器群内の容器の数が変化する場合であっても、容易に対応することが可能となり、また加熱作用に応じて容器に加える圧力を調節してもよい。図３（ａ）および／または図３（ｂ）に示したプレート７１、７２、錘６１、押さえ板６７、および支持ベース２１等は多孔性材料から形成されているか、または多数の孔がその形成されているのが好ましく、これにより、加熱された水Ａを容器群９１、９２全体に散布することが可能となる。
【００５３】
さらに、圧縮空気の供給のみによって圧力室２０の圧力を高めていると共に加熱水を圧力室２０内に供給することにより容器の温度を高めている場合には、圧力室２０の圧力Ｍ１が或る値を越えると、加熱水を圧力室２０内に供給するのが困難となるので、高圧力下では加熱水を供給可能とするために比較的高揚程のポンプが必要とされる。ところが、図３（ａ）および図３（ｂ）に示される実施形態においては、機械的加圧手段６０によって容器に機械的な力を加える分だけ、圧力室２０における圧縮空気量は少なくて足りる。これにより、加熱水を圧力室２０に比較的容易に供給できるようになるので、本実施形態において加熱水を供給するためのポンプは揚程が比較的低いもの、例えば従来のポンプと前述したポンプ１９Ａとの間の揚程を有するポンプ、例えば揚程２９ｍから４０ｍ程度のポンプで足りる。
【００５４】
当然のことながら、本発明においては容器に力を機械的に加えることのできるあらゆる機械的加圧手段６０を採用できる。また、図３（ａ）および図３（ｂ）では二つの容器群の場合が示されているが、容器群の数および容器群内の容器の数についてはこれらに限定されるものではなく、また適宜、コンテナ２２を併用するようにしてもよい。さらに、前述した実施形態のいくつかを任意に組み合わせることが本発明の範囲に含まれるのは明らかである。さらに、図２に示されるように圧力室２０の圧力Ｍ１の上昇作用と圧力室２０の温度Ｌ１の上昇作用とを概ね同時に行うと共に、圧力室２０の圧力Ｍ１の下降作用と圧力室２０の温度Ｌ１の下降作用とを概ね同時に行ってもよく、また、圧力室２０の圧力Ｍ１を所定の圧力まで上昇させた後に圧力室の温度Ｌ１を上げて容器の温度Ｌ２を上げるようにすると共に、圧力室の温度Ｌ１を所定の温度まで下げて容器の温度Ｌ２を低下させた後に圧力室の圧力Ｍ１を低下させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の第一の実施形態に基づく飲料殺菌装置の略図である。
【図２】（ａ）圧力室および容器の圧力と時間との関係を示す図である。 （ｂ）圧力室および容器の圧力と時間との関係を示す図である。
【図３】（ａ）本発明の第二の実施形態に基づく飲料殺菌装置の部分拡大図である。 （ｂ）本発明の他の実施形態に基づく飲料殺菌装置の部分拡大図である。
【図４】容器の温度と内圧との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０…飲料殺菌装置
１１…コンプレッサ
１２…エアタンク
１３…給水槽
１４…多孔板
１５…減圧弁群
１９Ａ、１９Ｂ…ポンプ
２０…圧力室
２１…支持ベース
２２…コンテナ
２３、２４…シャワーノズル
２７、２８、２９…安全弁
３１…スチームアキュムレータ
４１…排出室
４２…排水タンク
６０…機械的加圧手段
６１…錘
６６…調節部材
６７…押さえ板
６９…バネ
９１、９２…容器群
【技術分野】
【０００１】
本発明は、殺菌するのに必要な温度まで加熱すると内部から気体が発生する飲料、例えばアルコールなどの低沸点成分を含んだ飲料または炭酸ガスを含んだ炭酸飲料を殺菌するための飲料殺菌方法およびこの方法を実施する飲料殺菌装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、容器に充填されて密封された飲料は殺菌可能な所定の温度において所定時間だけ維持されることによって殺菌されている。また、加熱すると内部から気体が発生する飲料、例えばアルコールなどの低沸点成分を含んだ飲料または炭酸ガスを含んだ炭酸飲料であって、且つ植物の組織成分を含有しない飲料の場合には、炭酸ガスの作用、すなわちｐＨ値の低下や酸素量低下などの作用によって微生物の増殖を抑制できるので、加熱殺菌処理は行われていない。ところが、加熱すると内部から気体が発生する飲料であっても、植物の組織成分を含んでいる場合には加熱殺菌が必要とされる場合があり、このような場合には、前述した飲料が充填されて密封された複数の容器に大気圧下で熱水を連続的に散布することにより容器の加熱殺菌を行うパストライザ装置が使用されている。このパストライザ装置は大気圧下で加熱殺菌を行っているので、容器を加熱できる上限温度は比較的低い。このため、パストライザ装置の加熱上限温度よりも高い温度で殺菌することが必要となる場合には、容器を配置するための密閉空間を内部に形成できるレトルト装置が用いられている。レトルト装置は、この密閉空間内で熱水を容器に散布できるので、パストライザ装置の場合よりもさらに高温下で加熱殺菌することが可能となっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、このような加熱殺菌処理が必要な飲料が密封された容器を殺菌可能な所定の温度まで加熱すると、例えば低沸点成分の気化または炭酸ガスの発生によって容器内の圧力が急激に上昇する。図４は容器として２５０ｍｌ用アルミ缶を採用した場合の容器の温度と容器の内圧との関係を示す図である。この２５０ｍｌ用アルミ缶の限界圧は破線で示すように例えば約６３０ｋＰａ（ゲージ圧）である。図４に示されるように例えば容器内に充填した飲料が２．５ｖｏｌ％の炭酸を含んでいる場合には大気圧下において缶を約６５℃程度よりも高い温度まで昇温すると、缶の内圧と大気圧との間の圧力差が缶の限界圧（ゲージ圧）を越えるので缶が変形・破損する。従って、容器の加熱時に容器内外の圧力差が限界圧（ゲージ圧）を越えないように、比較的低温下で加熱殺菌処理を行う必要がある。このため、加熱殺菌処理が必要で加熱時に内部から気体が発生する飲料がアルコールなどの低沸点成分を含む場合には低沸点成分の含有量が多いほど、また、このような飲料が炭酸ガスを含んだ炭酸飲料である場合には炭酸ガスの含有量が多いほど、加熱温度を低くする必要がある。従って、このような飲料を加熱殺菌する際には加熱処理時間が延長されるために、生産性が著しく低下する。また、加熱温度は飲料の殺菌可能温度以上にする必要があるが、低沸点成分および／または炭酸ガスの含有量によっては加熱温度を殺菌可能温度よりも下げざるを得ない場合も生じ、このような場合には飲料を加熱したとしても飲料を殺菌することにはならない。さらに、加熱処理時間を延長することによって飲料内の香味成分が熱劣化してその風味が損なわれる可能性もある。
【０００４】
このような問題を解決するために、特開平１１−２２１０６２号公報においては飲料が充填された容器をレトルト装置の圧力室内に配置し、飲料から気体が発生する温度以上に加熱された液状熱媒を容器に散布しつつ、圧縮空気を供給することによって圧力室内の圧力を加圧することが開示されている。これにより、殺菌するのに必要な温度まで容器を加熱することにより飲料から気体が発生して容器の圧力が上昇したとしても容器の圧力と圧力室の圧力との間の圧力差は限界圧を越えないので、容器が変形・破損することなしに当該飲料を加熱殺菌することができる。
【０００５】
しかしながら、特開平１１−２２１０６２号公報に開示されるレトルト装置においては、実際に殺菌を行っているときには容器の変形・破損は生じないものの、圧力室の温度を殺菌可能な温度まで上昇させるとき、および／または容器を圧力室から取出すために圧力室の温度を下降させるときには圧力室に配置された容器が変形・破損しうるという問題が残っている。
【０００６】
そこで本発明者は上記課題を克服すべく鋭意研究を重ねた結果、容器の圧力と圧力室の圧力との間の圧力差が限界圧を越えないように圧力室の温度昇降作用を制御することによって上記課題を解決できるとの知見を得て、飲料殺菌方法および飲料殺菌装置を構築し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
従って、本発明は、飲料、特に殺菌するのに必要な温度まで加熱すると内部から気体が発生する飲料が充填された容器が配置された圧力室の温度昇降時であっても容器を変形・破損させることなしに、容器内の飲料を加熱殺菌することのできる飲料殺菌方法およびこの殺菌方法を実施する飲料殺菌装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述した目的を達成するために１番目の発明によれば、飲料が充填された状態で密封された容器を圧力室に配置し、前記圧力室の圧力を第一の圧力まで上昇させ、第一の温度における前記容器の圧力と前記圧力室の前記第一の圧力との間の圧力差が所定の範囲内に在るように前記圧力室内の温度を前記第一の温度まで上昇させて前記容器の温度を上昇させ、前記圧力室を前記第一の温度で所定の時間だけ保持することにより前記容器内の飲料を殺菌し、前記第一の温度よりも低い第二の温度における前記容器の圧力と前記圧力室の前記第一の圧力との間の圧力差が所定の範囲内に在るように前記圧力室内の温度を前記第二の温度まで下降させて前記容器の温度を下降させ、前記圧力室の圧力を前記第一の圧力よりも低い第二の圧力まで下降させるようにした飲料殺菌方法が提供される。
【０００９】
すなわち１番目の発明においては、容器周りの圧力、つまり圧力室の圧力を第一の圧力まで予め高めた後で圧力室の温度を上げている。このため、圧力室の温度上昇に伴って容器内部の圧力が上昇しても圧力室内における容器の内圧と外圧との間の圧力差が容器の限界圧（ゲージ圧）を越えることはなくなるので、圧力室の温度上昇時であっても容器が変形・破損するのを避けられる。さらに、１番目の発明によれば、圧力室の温度を第二の温度まで低くすることにより容器内部の圧力を予め低くした後で圧力室の圧力を下降させている。つまり、圧力室内における容器の内圧と外圧との間の圧力差を予め小さくしてから圧力室の圧力を下降させているので、圧力室内における容器の内圧と外圧との間の圧力差が容器の限界圧（ゲージ圧）を越えることはなく、従って、圧力室の温度下降時であっても容器が変形・破損するのを避けられる。つまり、１番目の発明においては、飲料が充填された容器が配置された圧力室の温度昇降時であっても容器を変形・破損させることなしに、容器内の飲料を加熱殺菌することが可能となる。
【００１０】
２番目の発明によれば、飲料が充填された状態で密封された容器を圧力室に配置し、前記容器の圧力と前記圧力室の圧力との間の圧力差が所定の範囲内に在るように前記圧力室の圧力を上昇させると共に前記圧力室内の温度を所定の温度まで上昇させて前記容器の温度を上昇させ、前記圧力室を前記所定の温度で所定の時間だけ保持することにより前記容器内の飲料を殺菌し、前記容器の圧力と前記圧力室の圧力との間の圧力差が所定の範囲内に在るように前記圧力室の圧力を下降させると共に前記圧力室内の温度を下降させて前記容器の温度を下降させるようにした飲料殺菌方法が提供される。
【００１１】
すなわち２番目の発明においては、圧力室内の圧力と容器の圧力との間の圧力差が所定の範囲内にあるように圧力室内の圧力を上昇および下降させているので、圧力室の温度を昇降しているときであっても、容器の内圧と外圧との間の圧力差が限界圧（ゲージ圧）を越えることはなく、これにより、飲料が充填された容器が配置された圧力室の温度昇降時であっても容器を変形・破損させることなしに、容器内の飲料を加熱殺菌することが可能となる。さらに、２番目の発明においては、圧力室の圧力上昇作用と温度上昇作用とを同時に行うと共に、圧力室の圧力下降作用と温度下降作用とを同時に行うようにしているので、１番目の発明の場合よりも短時間で飲料の殺菌処理を行うのが可能となる。
【００１２】
３番目の発明によれば、１番目または２番目の発明において、前記飲料は、当該飲料を殺菌するのに必要な温度まで加熱すると内部から気体を生じさせる飲料である。
すなわち３番目の発明においては、このような飲料が充填されている容器の温度上昇時に容器内部の圧力が通常の飲料の場合よりも大幅に上昇しうるので、容器の温度を上昇させるときに圧力室の圧力を高めることは極めて有利となりうる。また、殺菌するのに必要な温度まで加熱すると内部から気体を生じさせる飲料は、アルコールなどの低沸点成分を含んだ飲料または炭酸ガスを含んだ炭酸飲料でありうる。
【００１３】
４番目の発明によれば、１番目または３番目の発明において、前記圧力室内の温度を下降させてから所定の時間が経過した後に、前記圧力室の圧力を下降させるようにした。
すなわち４番目の発明においては、前記圧力差が前記所定の範囲を越えない程度に容器の圧力が低下するのに十分な時間が経過した後に圧力室の圧力を下降させているので、容器の圧力と圧力室の圧力との間の圧力差が前記所定の範囲または限界圧（ゲージ圧）を越えるのを確実に妨げることができる。
【００１４】
５番目の発明によれば、１番目から４番目のいずれかの発明において、前記容器に機械的な力を加えて前記容器の圧力を上昇させることを含む。
すなわち５番目の発明においては、容器の圧力を上昇させるために圧力室の圧力を上昇させることに加えて、容器に機械的な力を加えているので、圧力室の圧力によって容器の圧力を上昇させるのを補助することが可能となる。従って、例えば圧力室の圧力を圧縮空気の供給によって高めている場合には、使用される圧縮空気量を低減することができる。また、圧縮空気の供給のみによって圧力室の圧力を高めていると共に加熱水を圧力室に供給することにより容器の温度を高めている場合には、圧力室の圧力が或る値を越えると加熱水を圧力室内に供給するのが困難となるので、高圧力下でも加熱水を供給可能とするために比較的高揚程のポンプが必要とされる。しかしながら、５番目の発明においては容器に機械的な力を加える分だけ圧力室内における圧縮空気量は少なくて済み、その結果、加熱水を圧力室に比較的容易に供給できるようになるので、加熱水を供給するためのポンプは揚程が比較的低いもので足りる。
【００１５】
６番目の発明によれば、飲料が充填された状態で密封された容器を配置する圧力室と、前記圧力室の圧力を昇降させられる圧力昇降手段と、前記圧力室の温度を昇降して前記容器の温度を昇降させられる温度昇降手段と、前記圧力昇降手段と前記温度昇降手段とを制御して前記容器内の飲料を殺菌する制御手段とを具備し、前記制御手段は、前記圧力室の圧力を前記圧力昇降手段によって第一の圧力まで上昇させて、第一の温度における前記容器の圧力と前記圧力室の前記第一の圧力との間の圧力差が所定の範囲内に在るように前記圧力室内の温度を前記温度昇降手段によって前記第一の温度まで上昇させて、前記圧力室を前記第一の温度で所定の時間だけ保持して前記容器内の飲料を殺菌した後に、前記第一の温度よりも低い第二の温度における前記容器の圧力と前記圧力室の前記第一の圧力との間の圧力差が所定の範囲内に在るように前記圧力室内の温度を前記温度昇降手段によって前記第二の温度まで下降させて、前記圧力室の圧力を前記圧力昇降手段によって前記第一の圧力よりも低い第二の圧力まで下降させるようにした飲料殺菌装置が提供される。
【００１６】
すなわち６番目の発明においては、容器周りの圧力、つまり圧力室の圧力を第一の圧力まで予め高めた後で圧力室の温度を上げている。このため、圧力室の温度上昇に伴って容器内部の圧力が上昇しても圧力室内における容器の内圧と外圧との間の圧力差が容器の限界圧（ゲージ圧）を越えることはなくなるので、圧力室の温度上昇時であっても容器が変形・破損するのを避けられる。さらに、６番目の発明によれば、圧力室の温度を第二の温度まで低くすることにより容器内部の圧力を予め低くした後で圧力室の圧力を下降させている。つまり、圧力室内における容器の内圧と外圧との間の圧力差を予め小さくしてから圧力室の圧力を下降させているので、圧力室内における容器の内圧と外圧との間の圧力差が容器の限界圧（ゲージ圧）を越えることはなく、従って、圧力室の温度下降時であっても容器が変形・破損するのを避けられる。つまり、６番目の発明においては、飲料が充填された容器が配置された圧力室の温度昇降時であっても容器を変形・破損させることなしに、容器内の飲料を加熱殺菌することが可能となる。
【００１７】
７番目の発明によれば、飲料が充填された状態で密封された容器を配置する圧力室と、前記圧力室の圧力を昇降させられる圧力昇降手段と、前記圧力室の温度を昇降して前記容器の温度を昇降させられる温度昇降手段と、前記圧力昇降手段と前記温度昇降手段とを制御して前記容器内の飲料を殺菌する制御手段とを具備し、前記制御手段は、前記容器の圧力と前記圧力室の圧力との間の圧力差が所定の範囲内に在るように前記圧力室の圧力を前記圧力昇降手段によって上昇させつつ前記温度昇降手段によって前記圧力室内の温度を所定の温度まで上昇させた状態で前記容器を所定時間だけ保持して殺菌した後に、前記容器の圧力と前記圧力室の圧力との間の圧力差が所定の範囲内に在るように前記圧力室の圧力を前記圧力昇降手段によって下降させつつ前記温度昇降手段によって前記圧力室内の温度を下降させるようにした飲料殺菌装置が提供される。
【００１８】
すなわち７番目の発明においては、圧力室内の圧力と容器の圧力との間の圧力差が所定の範囲内にあるように圧力室内の圧力を上昇および下降させているので、圧力室の温度を昇降しているときであっても、容器の内圧と外圧との間の圧力差が限界圧（ゲージ圧）を越えることはなく、これにより、飲料が充填された容器が配置された圧力室の温度昇降時であっても容器を変形・破損させることなしに、容器内の飲料を加熱殺菌することが可能となる。さらに、７番目の発明においては、圧力室の圧力上昇作用と温度上昇作用とを同時に行うと共に、圧力室の圧力下降作用と温度下降作用とを同時に行うようにしているので、６番目の発明の場合よりも短時間で飲料の殺菌処理を行うのが可能となる。
【００１９】
８番目の発明によれば、６番目または７番目の発明において、前記飲料は、当該飲料を殺菌するのに必要な温度まで加熱すると内部から気体を生じさせる飲料である。
すなわち８番目の発明においては、このような飲料が充填された容器の温度上昇時に容器内部の圧力が通常の飲料の場合よりも大幅に上昇しうるので、容器の温度を上昇させるときに圧力室の圧力を高めることは極めて有利となりうる。また、殺菌するのに必要な温度まで加熱すると内部から気体を生じさせる飲料は、アルコールなどの低沸点成分を含んだ飲料または炭酸ガスを含んだ炭酸飲料でありうる。
【００２０】
９番目の発明によれば、６番目または８番目の発明において、前記温度昇降手段によって前記圧力室内の温度を下降させて所定の時間が経過した後に、前記圧力昇降手段によって前記圧力室の圧力を下降させるようにした。
すなわち９番目の発明においては、前記圧力差が前記所定の範囲を越えない程度に容器の圧力が低下するのに十分な時間が経過した後に圧力室の圧力を下降させているので、容器の圧力と圧力室の圧力との間の圧力差が前記所定の範囲または限界圧を越えるのを確実に妨げることができる。
【００２１】
１０番目の発明によれば、６番目から９番目のいずれかの発明において、前記圧力昇降手段が、前記圧力室内の容器に機械的な力を加えることにより前記容器を加圧する機械的加圧部を含む。
すなわち１０番目の発明においては、容器の圧力を上昇させるために圧力室の圧力を上昇させることに加えて、容器に機械的な力を加えているので、圧力室の圧力によって容器の圧力を上昇させるのを補助することが可能となる。従って、例えば圧力室の圧力を圧縮空気の供給によって高めている場合には、使用される圧縮空気量を低減することができる。また、圧縮空気の供給のみによって圧力室の圧力を高めていると共に加熱水を圧力室に供給することにより容器の温度を高めている場合には、圧力室の圧力が或る値を越えると加熱水を圧力室内に供給するのが困難となるので、高圧力下でも加熱水を供給可能とするために比較的高揚程のポンプが必要とされる。しかしながら、１０番目の発明においては容器に機械的な力を加える分だけ圧力室内における圧縮空気量は少なくて済み、その結果、加熱水を圧力室に比較的容易に供給できるようになるので、加熱水を供給するためのポンプは揚程が比較的低いもので足りる。
【００２２】
１１番目の発明によれば、飲料が充填された状態で密封された容器を配置するための室と、前記室内に配置された前記容器に機械的な力を加えることにより前記容器を加圧する機械的加圧手段と、前記圧力室の温度を昇降して前記容器の温度を昇降させられる温度昇降手段とを具備し、前記機械的加圧手段により加圧された前記容器を前記温度昇降手段により昇温された前記室内において所定の時間だけ保持することによって前記容器内の飲料を殺菌する飲料殺菌装置が提供される。
【００２３】
すなわち１１番目の発明においては、機械的加圧手段により容器に力を直接的に加えることによって容器の圧力を上昇させているので、容器の圧力を間接的に高めるような場合、例えば容器周りの空気の圧力を上昇させることにより容器の圧力を高める場合と比較して、容器の圧力を迅速かつ確実に上昇させられる。
【００２４】
１２番目の発明によれば、１１番目の発明において、前記飲料は、当該飲料を殺菌するのに必要な温度まで加熱すると内部から気体を生じさせる。
すなわち１２番目の発明においては、容器の温度上昇時に容器内部の圧力が通常の飲料の場合よりも大幅に上昇しうるので、容器の温度を上昇させるときに圧力室の圧力を高めることは極めて有利となりうる。また、殺菌するのに必要な温度まで加熱すると内部から気体を生じさせる飲料は、アルコールなどの低沸点成分を含んだ飲料または炭酸ガスを含んだ炭酸飲料でありうる。
【発明の効果】
【００２５】
各発明によれば、飲料が充填された容器が配置された圧力室の温度昇降時であっても容器を変形・破損させることなしに、容器内の飲料を加熱殺菌することができるという共通の効果を奏しうる。
【００２６】
さらに、２番目の発明によれば、殺菌処理を短時間で完了できるという効果を奏しうる。
さらに、３番目の発明によれば、容器の温度を上昇させるときに圧力室の圧力を高めることは極めて有利となるという効果を奏しうる。
さらに、４番目の発明によれば、容器の圧力と圧力室の圧力との間の圧力差が前記所定の範囲を越えるのを確実に妨げることができるという効果を奏しうる。
さらに、５番目の発明によれば、圧力室の圧力によって容器の圧力を上昇させるのを補助することが可能となるという効果を奏しうる。
【００２７】
さらに、７番目の発明によれば、殺菌処理を短時間で完了できるという効果を奏しうる。
さらに、８番目の発明によれば、容器の温度を上昇させるときに圧力室の圧力を高めることは極めて有利となるという効果を奏しうる。
さらに、９番目の発明によれば、容器の圧力と圧力室の圧力との間の圧力差が前記所定の範囲を越えるのを確実に妨げることができるという効果を奏しうる。
さらに、１０番目の発明によれば、圧力室の圧力によって容器の圧力を上昇させるのを補助することが可能となるという効果を奏しうる。
【００２８】
さらに、１１番目の発明によれば、容器の圧力を迅速かつ確実に上昇させられるという効果を奏しうる。
さらに、１２番目の発明によれば、容器の温度を上昇させるときに圧力室の圧力を高めることは極めて有利となるという効果を奏しうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の図面において同一の部材には同一の参照符号が付けられている。理解を容易にするために、これら図面は縮尺を適宜変更している。
図１は本発明の第一の実施形態に基づく飲料殺菌装置の略図である。図１に示されるように飲料殺菌装置１０は圧力室２０を具備しており、圧力室２０内には支持ベース２１が設けられている。飲料が充填された状態で密封された複数の容器（図１には示さない）を担持するコンテナ２２が図示されるように支持ベース２１上に設置できるようになっている。ここで、容器内に充填される飲料は殺菌するのに必要な温度まで加熱すると内部から気体が発生する飲料、例えばアルコールなどの低沸点成分を含む飲料または炭酸ガスを含む炭酸飲料であって、例えば植物の組織成分を含むために加熱殺菌処理が必要とされるものとする。また、図１には示さない容器はアルミ缶、スチール缶、ペットボトル、ガラス瓶、紙缶、パウチなどを含んでいる。なお、コンテナ２２を用いることなしに、複数の容器を支持ベース２１上に直接的に設置するようにしてもよい。
【００３０】
図１に示されるようにエアタンク１２から延びる配管５１は減圧弁群１５の下流において二つの配管５２、５６に分岐しており、一方の配管５２が圧力室２０内部に通じている。配管５６に設けられている開閉弁４５は通常は閉鎖されているので、エアタンク１２内の空気はコンプレッサ１１によって圧縮された状態で配管５１および配管５２を通って圧力室２０内に供給されうる。
【００３１】
また、給水槽１３Ａから延びる配管５３Ａはポンプ１９Ａおよび弁１７Ａの下流において二つに分岐しており、それぞれが圧力室２０内においてシャワーノズル２３、２４に接続されている。給水槽１３Ａ内に貯蔵される液体、例えば水はポンプ１９Ａを駆動することによってシャワーノズル２３、２４から圧力室２０内に供給される。一方、給水槽１３Ｂから延びる配管５３Ｂはポンプ１９Ｂおよび弁１７Ｂの下流において、前記管５３Ａの弁１５Ａの下流に連接されている。給水槽１３Ｂ内に貯蔵される液体、例えば前記水槽１３Ａ内の水よりも低温の水はポンプ１９Ｂを駆動することによってシャワーノズル２３、２４から圧力室２０内に供給される。後述するように圧力室２０内部は高圧にされるので、ポンプ１９Ａ、１９Ｂの揚程は従来使用されていたポンプの揚程（約２０ｍから２９ｍ）よりも高くされており、これにより高圧の圧力室２０内に水を供給することが可能となる。好ましい実施形態においては、ポンプ１９Ａ、１９Ｂの揚程は約４０ｍから約５１ｍでありうる。
【００３２】
さらにスチームアキュムレータ３１から延びる配管５４は減圧弁３２および自動弁３３の下流において圧力室２０に接続されており、スチームアキュムレータ３１により形成された蒸気が圧力室２０内に供給されるようになっている。飲料殺菌装置１０の使用時には図示されるように支持ベース２１の下方付近まで水が貯められているので、配管５４は水を加熱するために圧力室２０の下部に接続されているのが好ましい。
【００３３】
また、圧縮空気を供給するための配管５１から分岐した配管５６は開閉弁４５を介して排出室４１に接続されている。配管５６は圧力室２０内に供給される圧縮空気を排出する際に用いられる。さらに、圧力室２０内に貯められた水を排出するための配管５５Ａが排出室４１に接続されている。一旦、排出室４１に排出された圧縮空気および水は配管５８を通じて排水タンク４２まで排出されるようになっている。さらに、図示されるように、排水タンク４２は減圧弁４３Ａを介して給水槽１３Ａまで接続されている。また、圧力室２０内に貯められた水を排出するための配管５５Ｂが減圧弁４３Ｂを介して給水槽１３Ａに接続されている。
【００３４】
さらに、圧力室２０の下部から延びる配管５０はポンプ１９Ｃを介して圧力室２０の上部に接続している。ポンプ１９Ｃを駆動させることによって圧力室２０に貯まった水Ａが配管５０を循環して圧力室２０の上部に供給される。配管５０の先端は多孔板１４の上方に位置決めされているので、水を多孔板１４全体からコンテナ２２に向かって散布することができる。
【００３５】
さらに、図１に示されるように圧力室２０には安全弁２７、２８、２９が設けられており、圧力室２０内の圧力が過剰に上昇した場合に圧力室２０内の容器が自動的に保護されうるようになっている。
【００３６】
飲料殺菌装置１０を使用する際には、飲料が充填されて密封された複数の容器をコンテナ２２内に投入し、このコンテナ２２を支持ベース２１上に配置した後に、圧力室２０を密封閉鎖する。以下、本発明の一つの実施形態における飲料殺菌装置１０の圧力室２０内における加熱作用および加圧作用について説明する。図２（ａ）は圧力室２０および容器の温度と時間との関係を示す図であり、図２（ｂ）は圧力室２０および容器の圧力と時間との関係を示す図である。図２（ａ）においては破線Ｌ１は圧力室２０内部の温度を示しており、実線Ｌ２は容器内部の温度を示している。さらに、図２（ｂ）においては破線Ｍ１は圧力室２０内部の圧力、つまり容器の外圧を示しており、実線Ｍ２は容器の圧力、つまり容器の内圧を示している。
【００３７】
図２（ａ）に示されるように、複数の容器を担持したコンテナ２２を圧力室２０内に配置して圧力室２０を閉鎖した時間を０とする。図２（ａ）に示される時間０から約３分の間の期間Ｔ０においては、ポンプ１９Ａを駆動させると共に弁１７Ａを開放することにより給水槽１３Ａ内の液体、例えば水をシャワーノズル２３、２４から圧力室２０内に供給する。これにより、水Ａを圧力室２０の下方に貯める。水Ａの液面Ｌが支持ベース２１に到達しない程度に水Ａが貯まると、ポンプ１９Ａを止めると共に弁１７Ａを閉鎖することにより水の供給を停止する。後述するように水Ａは加熱されるので、水Ａの液面Ｌが支持ベース２１上まで到達してコンテナ２２内の複数の容器が水により浸漬される場合には容器間に存在する空気溜まりのために加熱斑が容器表面に生じる可能性があるが、水Ａの液面Ｌを前述したように調節することによって、コンテナ２２内の容器に加熱斑が生じるのを避けられる。次いで、ポンプ１９Ｃを駆動させることにより圧力室２０内に貯まった水Ａを循環させる。これにより、水Ａは圧力室２０の上部から供給され、多孔板１４を通過することによってコンテナ２２全体に散布されるようになる。なお、図２（ｂ）を参照して分かるように、期間Ｔ０においては圧力室２０内の圧力は０ｋＰａであり、飲料が充填されて密封されている容器の圧力は所定の圧力、図２（ｂ）においては約４００ｋＰａまで予め高くなっている。
【００３８】
次いで、期間Ｔ０後の期間Ｔ１（時間約３分から１５分の間）においては減圧弁３２および自動弁３３を開放させた後にスチームアキュムレータ３１を駆動させて水蒸気を発生させる。次いで、これら水蒸気は配管５４を通じて圧力室２０内に供給される。水蒸気は圧力室２０に貯まった水Ａ内を通過するので、水Ａが加熱されるようになる。次いで、水Ａは配管５０を通じて多孔板１４から散布されるので、コンテナ２２内に配置された容器が加熱される。このため、図２（ａ）に示されるように期間Ｔ１においてはまず圧力室２０内の温度Ｌ１が上昇し、次いで、コンテナ２２内の容器の温度Ｌ２が温度Ｌ１に追従して上昇するようになる。そして、容器が加熱されることにより容器内の飲料も加熱されるので、容器内の飲料がアルコールなどの低沸点成分を含む場合には低沸点成分が気化するようになり、また容器内の飲料が炭酸飲料である場合には炭酸ガスが発生するようになる。従って、容器の温度Ｌ２が上昇するのに伴って、容器の圧力（内圧）Ｍ２も次第に上昇するようになる。
【００３９】
また、期間Ｔ１においては、後述する減圧弁群１５の設定を行った後にコンプレッサ１１を駆動させ、それにより、エアタンク１２内の空気を圧縮した状態で配管５２に通して圧力室２０内に供給するようになる。このため、図２（ｂ）から分かるように圧力室２０内の圧力Ｍ１が０ｋＰａから所定の圧力Ｐ１（図２（ｂ）においては約３８０ｋＰａまで）まで上昇する。次いで、圧力室２０内の圧力Ｍ１がこの所定の圧力Ｐ１で維持されるようにコンプレッサ１１が制御される。
【００４０】
次いで、期間Ｔ２（時間約１５分から３２分の間）においては、圧力室２０内の温度Ｌ１が容器および容器内飲料に対応した殺菌可能な所定の温度（図２（ａ）においては約６５℃）に到達すると、圧力室２０内の温度がこの所定の温度で維持されるようにスチームアキュムレータ３１が制御される。この所定の温度は容器内の飲料を殺菌することが可能な温度であり、容器内の飲料の成分の種類および量に応じて異なる。例えば飲料が前述した低沸点成分および／または炭酸ガスを含む場合には低沸点成分および／または炭酸ガスの含有量が多いほど所定の温度も大きくなる。また、例えば飲料内に殺菌すべき植物の組織成分を含んでいる場合には、これら組織成分を殺菌するのに必要な温度が高いほど、所定の温度も大きくなる。そして、この殺菌可能な所定の温度が高い場合には、圧力室における所定の圧力Ｍ１もその分だけ高くする必要がある。
【００４１】
一方、図２（ｂ）に示されるように、期間Ｔ２においては圧力室の圧力Ｍ１は所定の圧力Ｐ１において維持されている。また、前述したように期間Ｔ２においては圧力室の温度Ｌ１が所定の温度で維持されるので容器の温度Ｌ２も圧力室の温度Ｌ１に追従するようになり、容器の温度Ｌ２が一定であるために容器内において気体が発生するのが停止するので、容器の圧力Ｍ２も一定の値に漸近するようになる。
【００４２】
次いで、期間Ｔ２後の期間Ｔ３においてはスチームアキュムレータ３１およびポンプ１９Ｂを停止させた後、給水槽１３Ａ内の液体、例えば水をシャワーノズル２３、２４から圧力室２０内に供給する。この水は、ポンプ１９Ｃを駆動させることにより圧力室２０内を循環し、圧力室２０の上部から供給され、多孔板１４を通過することによりコンテナ２２全体に散布され、圧力室２０の温度Ｌ１を低下させる。
【００４３】
そして、期間Ｔ３の開始から所定の時間が経過した後に、配管５５Ａに設けられている弁（図示しない）を開放して、圧力室２０内の水Ａを排出室４１まで排水する。このときには、圧力室２０内の圧縮空気が水Ａを配管５５Ａに通して排出室４１まで押し出す役目を果たしうるので、排水用のポンプを設ける必要はない。排水された水は配管５８を通じて排水タンク４２まで供給される。
【００４４】
また、排水とほぼ同時に、給水槽１３Ｂ内の液体、例えば給水槽１３Ａ内の水よりも低温の水をシャワーノズル２３、２４から圧力室２０内に供給する。この水は、ポンプ１９Ｃを駆動させることにより圧力室２０内を循環し、圧力室２０の上部から供給され、多孔板１４を通過することによりコンテナ２２全体に散布され、圧力室２０の温度Ｌ１を更に低下させる。複数の給水槽内の水を用いることによって、圧力室２０の温度Ｌ１を急激な温度変化を避けつつ低下させている。このため、期間Ｔ３においては容器の温度Ｌ２も圧力室２０の温度Ｌ１に追従するように低下する。これにより、容器内の気体であって容器の温度Ｌ２の上昇時に発生した気体が、容器の飲料内に再び溶け込むようになるので、容器の圧力Ｍ２も徐々に低下する（図２（ｂ）を参照されたい）。そして、更に所定の時間が経過した後に、配管５５Ｂに設けられている弁（図示しない）を開放して、圧力室２０内の水Ａを給水槽１３Ａまで排水する。この時にも、圧力室２０内の圧縮空気が水Ａを配管５５Ｂに通して給水槽１３Ａまで押し出す役目を果たしうるので、排水用のポンプを設ける必要はない。
【００４５】
このように排水タンク４２に貯蔵された水は、配管５９を通じて給水槽１３Ａに回収されて、再利用される。また、配管５５Ｂを通じて排水された水も、給水槽１３Ａに回収されて、再利用される。配管５９や配管５５Ｂにおいても或る程度の圧縮空気が混入しうるので、配管５９や配管５５Ｂには図示されるように減圧弁４３Ａ、４３Ｂがそれぞれ設けられている。このため、配管５９や配管５５Ｂ内の圧縮空気および水は減圧弁４３Ａ、４３Ｂにおいて減圧された状態で、それぞれ給水槽１３Ａに供給される。このように、本発明においては圧力室２０内の圧縮空気の排気処理および水Ａの排水処理を容易にすることができると共に、圧力室２０内の水Ａの再利用を図ることも可能となっている。
【００４６】
そして、期間Ｔ３の開始から所定の時間Ｑが経過した後に、開閉弁４５を開放して圧力室２０内の圧縮空気を排出室４１まで排気することにより、圧力室２０の圧力Ｍ１を低下させる。最終的に圧力室２０の圧力Ｍ１が概ね常温となった後に、圧力室２０を開放してコンテナ２２を取り出す。当然のことながら、常圧よりもわずかながら高い圧力および／または常温よりもわずかながら高い温度において圧力室２０を開放するようにしてもよい。圧縮空気は排出室４１において或る程度まで減圧された後に、配管５８を通じて排水タンク４２まで供給される。次いで、空気は配管５７を通じて排出される。
【００４７】
ここで再び図２（ｂ）を参照すると、本発明においては容器の圧力Ｍ２と圧力室２０の圧力Ｍ１との間の圧力差を期間Ｔ０においてはΔＰ０、期間Ｔ１においてはΔＰ１、期間Ｔ２においてはΔＰ２としている。さらに期間Ｔ３の圧力室２０内の圧力Ｍ１が高い状態（所定の圧力Ｐ１）における前述した圧力差をΔＰ３１、期間Ｔ３において圧力室２０内の圧力Ｍ１を低下させた後の圧力差をΔＰ３２としている。前述したように、飲料が充填されて密封された容器の内圧と外圧との間の圧力差が容器の限界圧ＰＬ（ゲージ圧）を越えるとき、つまり、Ｍ２−Ｍ１＝ΔＰ＞ＰＬとなったときに、容器は変形・破損する。当然のことながら、飲料を殺菌する前の期間Ｔ０における圧力差ΔＰ０は限界圧ＰＬよりも小さくなっている。そして、容器の圧力Ｍ２が最も高くなる期間Ｔ２における圧力差ΔＰ２が限界圧ＰＬよりも小さくなっているので、容器内飲料の殺菌時に容器が変形・破損することはない。この圧力差ΔＰ２は限界圧ＰＬよりも小さいものの、限界圧ＰＬに比較的近い値である。
【００４８】
ところで、期間Ｔ１において圧力室２０の圧力Ｍ１を上昇させない場合、例えば圧力室２０の圧力Ｍ１が０ｋＰａのままである場合には容器の圧力Ｍ２と圧力室２０の圧力Ｍ１との間の圧力差ΔＰ１が限界圧ＰＬを越えて、容器が変形・破損する可能性がある。これに対し、本発明においては、期間Ｔ１における容器の圧力Ｍ２と圧力室２０の圧力Ｍ１との間の圧力差ΔＰ１が限界圧ＰＬを越えない程度に、圧力室２０の圧力Ｍ１を上昇させているので、容器を殺菌可能な温度まで上昇して容器の圧力Ｍ２が上昇しても前述した圧力差ΔＰ１が限界圧ＰＬを越えることはなく、容器も変形・破損しない。従って、本発明においては殺菌するのに必要な温度まで加熱すると内部から気体が発生する飲料が充填された容器が配置された圧力室の温度上昇時（期間Ｔ１）であっても容器を変形・破損させることなしに、容器内の飲料を加熱殺菌できる。
【００４９】
また、図２（ｂ）に示されるように、圧力室２０の圧力Ｍ１は迅速に低下させられるのに対し、容器の圧力Ｍ２は容器の温度低下に伴って容器内の気体が飲料内に再び溶け込むことにより低下するので、容器の温度Ｌ２を下降させるための期間Ｔ３の開始直後に圧力室２０の圧力Ｍ１を低下させた場合には、容器の内圧と外圧との間の圧力差ΔＰが限界圧ＰＬを越えて容器が破損・変形することも想定される。しかしながら、本発明においては容器の温度Ｌ２を下げることにより容器の圧力Ｍ２を低下させて圧力差ΔＰ３１を予め小さくしているので、この後に圧力室２０の圧力Ｍ１を低下させたとしても圧力差ΔＰ３２が限界圧ＰＬを越えることはない。このため、本発明においては、圧力室の温度を下降させているとき（期間Ｔ３）であっても、容器が変形・破損するのを避けることができる。また、図２（ｂ）に示されるように容器の温度を下降させる期間Ｔ３の開始から、圧力差が限界圧を越えない程度に容器の圧力が低下するのに十分な所定の時間Ｑが経過した後に、圧力室２０内の圧力Ｍ１を下降させることによって、圧力室の温度下降時（期間Ｔ３）に容器が変形・破損するのを確実に避けることができる。さらに、期間Ｔ３における圧力室２０の温度Ｌ１と容器の圧力Ｍ２との間の関係をマップ等の形で予め求めておき、容易にモニタリング可能な圧力室２０の温度Ｌ１から容器の圧力Ｍ２を算出し、容器の圧力Ｍ２が所定の値になったときに圧力室２０の圧力Ｍ１を低下させるようにしてもよい。同様に、期間Ｔ３における容器の温度Ｌ２と容器の圧力Ｍ２との間の関係をマップの形で同様に予め求めておき、容器の温度Ｌ２から容器の圧力Ｍ２を求め、容器の圧力Ｍ２が所定の値になったときに圧力室２０の圧力Ｍ１を低下させるようにしてもよい。いずれの場合においても、圧力室の温度下降時（期間Ｔ３）に容器が変形・破損するのを避けることができる。
【００５０】
ここで、配管５１に設けられた減圧弁群１５について説明する。減圧弁群１５は複数、図１においては四つの減圧弁１５Ａから１５Ｄを含んでいる。図示されるように、これら減圧弁１５Ａから１５Ｄは、配管５１から四つに分岐した分岐管５２Ａから５２Ｄ上にそれぞれ設けられている。飲料が充填されて密封された容器を殺菌するのに必要とされる圧力室２０内の圧力は、容器自体の限界圧、ならびに飲料内の内容物および内容物の量に応じて異なる。例えば容器の限界圧が比較的大きい場合には圧力室２０の圧力は小さくて足り、容器の限界圧が比較的小さい場合は圧力室２０内の圧力を大きくする必要がある。また、図４を参照して分かるように、殺菌するのに必要な温度まで加熱すると内部から気体が発生する飲料が例えば炭酸飲料である場合には炭酸ガスの含有量が大きい場合ほど容器の内圧が増すので、圧力室２０内の圧力を大きくする必要がある。このため、本発明における複数の減圧弁１５Ａから１５Ｄは、圧力室２０内の圧力が各減圧弁１５Ａから１５Ｄに応じた異なる値になるように予め設定されている。これにより、殺菌すべき容器に必要とされる圧力室２０内の圧力に応じて、減圧弁１５Ａから１５Ｄより一つの減圧弁を選択することができる。一つのみの減圧弁しか備えていない飲料殺菌装置によって内容物の異なる飲料が充填された複数種類の容器を殺菌する必要がある場合には、それぞれの容器を殺菌する毎に減圧弁を調整する必要があるが、本発明の場合には各容器に対応するよう予め設定された減圧弁を減圧弁群１５から単に選択すれば足りるので、減圧弁の調整に伴う煩雑さを回避することが可能となる。また、図示されるように、各減圧弁に対して直列となるように自動弁、例えば自動弁１６Ｂ、１６Ｃを適宜設けるようにしてもよい。
【００５１】
図３（ａ）は、本発明の第二の実施形態に基づく飲料殺菌装置の部分拡大図である。理解を容易にするために、図３（ａ）においては圧力室２０に接続される配管等を省略している。図３（ａ）においては圧縮空気を供給するための配管５２が接続されておらず、その代わりに、容器を機械的に加圧するための機械的加圧手段６０を含んでいる。図３（ａ）に示されるように、複数の容器からなる第一の容器群９１を整列して支持ベース２１上に配置する。さらに、第一の容器群９１上にプレート７１を載置した後に、複数の容器からなる第二の容器群９２をプレート７１上に同様に配置する。第一および第二の容器群９１、９２は同一内容の容器を含んでいる。さらに、別のプレート７２を第二の容器群９２上に載置する。次いで、図３（ａ）における機械的加圧手段６０に含まれる錘６１をプレート７２上に配置する。これにより、錘６１の荷重がプレート７２、７１を通じて容器群９１、９２に加えられ、容器群９１、９２内の各容器がほぼ均等に加圧されるようになる。錘６１の重量は容器群９１、９２内の各容器の内圧と外圧との間の圧力差が限界圧を越えることのないように定められており、容器群の群数（段数）および容器群内の容器の数に応じて異なる。そして、前述したように圧力室の温度を制御することによって、圧力室の温度昇降時であっても容器を変形・破損させることなしに、容器内の飲料を加熱殺菌するのが可能となる。さらに、このような図３（ａ）に示される実施形態においては、例えば圧縮空気を圧力室２０に供給することにより圧力室２０内の容器の内圧を間接的に高めるような場合よりも、容器の圧力を迅速かつ確実に上昇させられると共に、圧縮空気のためのエアタンク１２を排除することも可能となる。
【００５２】
図３（ｂ）は、本発明の他の実施形態に基づく飲料殺菌装置の部分拡大図である。理解を容易にするために、図３（ｂ）においては圧力室２０に接続される配管等を省略している。図３（ｂ）における機械的加圧手段６０は支持ベース２１に対応した形状の押さえ板６７と、この押さえ板６７の一側から延びる軸部６８とを含んでいる。ネジ山が設けられている軸部６８の先端には調節部材６６が螺合しており、バネ６９が調節部材６６と押さえ板６７との間に配置されている。図３（ａ）の場合と同様に容器群９１、９２を配置し、次いで、調節部材６６を容器群９１、９２に向かって移動させることにより、バネ６９の付勢力を押さえ板６７を通じて容器群９１、９２に伝達する。これにより、容器群９１、９２内の各容器がほぼ均等に加圧されるようになる。従って、本実施形態においても、前述したように圧力室の温度を制御することによって、圧力室の温度昇降時であっても容器を変形・破損させることなしに、容器内の飲料を加熱殺菌するのが可能となる。さらに、本実施形態においては容器群９１、９２に伝達される付勢力を調節部材６６によって容易に調整できるので、容器群の群数（段数）および容器群内の容器の数が変化する場合であっても、容易に対応することが可能となり、また加熱作用に応じて容器に加える圧力を調節してもよい。図３（ａ）および／または図３（ｂ）に示したプレート７１、７２、錘６１、押さえ板６７、および支持ベース２１等は多孔性材料から形成されているか、または多数の孔がその形成されているのが好ましく、これにより、加熱された水Ａを容器群９１、９２全体に散布することが可能となる。
【００５３】
さらに、圧縮空気の供給のみによって圧力室２０の圧力を高めていると共に加熱水を圧力室２０内に供給することにより容器の温度を高めている場合には、圧力室２０の圧力Ｍ１が或る値を越えると、加熱水を圧力室２０内に供給するのが困難となるので、高圧力下では加熱水を供給可能とするために比較的高揚程のポンプが必要とされる。ところが、図３（ａ）および図３（ｂ）に示される実施形態においては、機械的加圧手段６０によって容器に機械的な力を加える分だけ、圧力室２０における圧縮空気量は少なくて足りる。これにより、加熱水を圧力室２０に比較的容易に供給できるようになるので、本実施形態において加熱水を供給するためのポンプは揚程が比較的低いもの、例えば従来のポンプと前述したポンプ１９Ａとの間の揚程を有するポンプ、例えば揚程２９ｍから４０ｍ程度のポンプで足りる。
【００５４】
当然のことながら、本発明においては容器に力を機械的に加えることのできるあらゆる機械的加圧手段６０を採用できる。また、図３（ａ）および図３（ｂ）では二つの容器群の場合が示されているが、容器群の数および容器群内の容器の数についてはこれらに限定されるものではなく、また適宜、コンテナ２２を併用するようにしてもよい。さらに、前述した実施形態のいくつかを任意に組み合わせることが本発明の範囲に含まれるのは明らかである。さらに、図２に示されるように圧力室２０の圧力Ｍ１の上昇作用と圧力室２０の温度Ｌ１の上昇作用とを概ね同時に行うと共に、圧力室２０の圧力Ｍ１の下降作用と圧力室２０の温度Ｌ１の下降作用とを概ね同時に行ってもよく、また、圧力室２０の圧力Ｍ１を所定の圧力まで上昇させた後に圧力室の温度Ｌ１を上げて容器の温度Ｌ２を上げるようにすると共に、圧力室の温度Ｌ１を所定の温度まで下げて容器の温度Ｌ２を低下させた後に圧力室の圧力Ｍ１を低下させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の第一の実施形態に基づく飲料殺菌装置の略図である。
【図２】（ａ）圧力室および容器の圧力と時間との関係を示す図である。 （ｂ）圧力室および容器の圧力と時間との関係を示す図である。
【図３】（ａ）本発明の第二の実施形態に基づく飲料殺菌装置の部分拡大図である。 （ｂ）本発明の他の実施形態に基づく飲料殺菌装置の部分拡大図である。
【図４】容器の温度と内圧との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０…飲料殺菌装置
１１…コンプレッサ
１２…エアタンク
１３…給水槽
１４…多孔板
１５…減圧弁群
１９Ａ、１９Ｂ…ポンプ
２０…圧力室
２１…支持ベース
２２…コンテナ
２３、２４…シャワーノズル
２７、２８、２９…安全弁
３１…スチームアキュムレータ
４１…排出室
４２…排水タンク
６０…機械的加圧手段
６１…錘
６６…調節部材
６７…押さえ板
６９…バネ
９１、９２…容器群
【特許請求の範囲】
【請求項１】
飲料が充填された状態で密封された容器を圧力室に配置し、
前記圧力室の圧力を第一の圧力まで上昇させ、
第一の温度における前記容器の圧力と前記圧力室の前記第一の圧力との間の圧力差が所定の範囲内に在るように前記圧力室内の温度を前記第一の温度まで上昇させて前記容器の温度を上昇させ、
前記圧力室を前記第一の温度で所定の時間だけ保持することにより前記容器内の飲料を殺菌し、
前記第一の温度よりも低い第二の温度における前記容器の圧力と前記圧力室の前記第一の圧力との間の圧力差が所定の範囲内に在るように前記圧力室内の温度を前記第二の温度まで下降させて前記容器の温度を下降させ、
前記圧力室の圧力を前記第一の圧力よりも低い第二の圧力まで下降させるようにした飲料殺菌方法。
【請求項２】
飲料が充填された状態で密封された容器を圧力室に配置し、
前記容器の圧力と前記圧力室の圧力との間の圧力差が所定の範囲内に在るように前記圧力室の圧力を上昇させると共に前記圧力室内の温度を所定の温度まで上昇させて前記容器の温度を上昇させ、
前記圧力室を前記所定の温度で所定の時間だけ保持することにより前記容器内の飲料を殺菌し、
前記容器の圧力と前記圧力室の圧力との間の圧力差が所定の範囲内に在るように前記圧力室の圧力を下降させると共に前記圧力室内の温度を下降させて前記容器の温度を下降させるようにした飲料殺菌方法。
【請求項３】
前記飲料は、当該飲料を殺菌するのに必要な温度まで加熱すると内部から気体を生じさせる飲料である請求項１または２に記載の飲料殺菌方法。
【請求項４】
前記圧力室内の温度を下降させてから所定の時間が経過した後に、前記圧力室の圧力を下降させるようにした請求項１または３に記載の飲料殺菌方法。
【請求項５】
前記容器に機械的な力を加えて前記容器の圧力を上昇させることを含む請求項１から４のいずれか一項に記載の飲料殺菌方法。
【請求項６】
飲料が充填された状態で密封された容器を配置する圧力室と、
前記圧力室の圧力を昇降させられる圧力昇降手段と、
前記圧力室の温度を昇降して前記容器の温度を昇降させられる温度昇降手段と、
前記圧力昇降手段と前記温度昇降手段とを制御して前記容器内の飲料を殺菌する制御手段とを具備し、
前記制御手段は、前記圧力室の圧力を前記圧力昇降手段によって第一の圧力まで上昇させて、第一の温度における前記容器の圧力と前記圧力室の前記第一の圧力との間の圧力差が所定の範囲内に在るように前記圧力室内の温度を前記温度昇降手段によって前記第一の温度まで上昇させて、前記圧力室を前記第一の温度で所定の時間だけ保持して前記容器内の飲料を殺菌した後に、前記第一の温度よりも低い第二の温度における前記容器の圧力と前記圧力室の前記第一の圧力との間の圧力差が所定の範囲内に在るように前記圧力室内の温度を前記温度昇降手段によって前記第二の温度まで下降させて、前記圧力室の圧力を前記圧力昇降手段によって前記第一の圧力よりも低い第二の圧力まで下降させるようにした飲料殺菌装置。
【請求項７】
飲料が充填された状態で密封された容器を配置する圧力室と、
前記圧力室の圧力を昇降させられる圧力昇降手段と、
前記圧力室の温度を昇降して前記容器の温度を昇降させられる温度昇降手段と、
前記圧力昇降手段と前記温度昇降手段とを制御して前記容器内の飲料を殺菌する制御手段とを具備し、
前記制御手段は、前記容器の圧力と前記圧力室の圧力との間の圧力差が所定の範囲内に在るように前記圧力室の圧力を前記圧力昇降手段によって上昇させつつ前記温度昇降手段によって前記圧力室内の温度を所定の温度まで上昇させた状態で前記容器を所定時間だけ保持して殺菌した後に、前記容器の圧力と前記圧力室の圧力との間の圧力差が所定の範囲内に在るように前記圧力室の圧力を前記圧力昇降手段によって下降させつつ前記温度昇降手段によって前記圧力室内の温度を下降させるようにした飲料殺菌装置。
【請求項８】
前記飲料は、当該飲料を殺菌するのに必要な温度まで加熱すると内部から気体を生じさせる飲料である請求項６または７に記載の飲料殺菌装置。
【請求項９】
前記温度昇降手段によって前記圧力室内の温度を下降させて所定の時間が経過した後に、前記圧力昇降手段によって前記圧力室の圧力を下降させるようにした請求項６または８に記載の飲料殺菌装置。
【請求項１０】
前記圧力昇降手段が、前記圧力室内の容器に機械的な力を加えることにより前記容器を加圧する機械的加圧部を含む請求項６から９のいずれか一項に記載の飲料殺菌装置。
【請求項１１】
飲料が充填された状態で密封された容器を配置するための室と、
前記室内に配置された前記容器に機械的な力を加えることにより前記容器を加圧する機械的加圧手段と、
前記圧力室の温度を昇降して前記容器の温度を昇降させられる温度昇降手段とを具備し、
前記機械的加圧手段により加圧された前記容器を前記温度昇降手段により昇温された前記室内において所定の時間だけ保持することによって前記容器内の飲料を殺菌する飲料殺菌装置。
【請求項１２】
前記飲料は、当該飲料を殺菌するのに必要な温度まで加熱すると内部から気体を生じさせる請求項１１に記載の飲料殺菌装置。
【請求項１】
飲料が充填された状態で密封された容器を圧力室に配置し、
前記圧力室の圧力を第一の圧力まで上昇させ、
第一の温度における前記容器の圧力と前記圧力室の前記第一の圧力との間の圧力差が所定の範囲内に在るように前記圧力室内の温度を前記第一の温度まで上昇させて前記容器の温度を上昇させ、
前記圧力室を前記第一の温度で所定の時間だけ保持することにより前記容器内の飲料を殺菌し、
前記第一の温度よりも低い第二の温度における前記容器の圧力と前記圧力室の前記第一の圧力との間の圧力差が所定の範囲内に在るように前記圧力室内の温度を前記第二の温度まで下降させて前記容器の温度を下降させ、
前記圧力室の圧力を前記第一の圧力よりも低い第二の圧力まで下降させるようにした飲料殺菌方法。
【請求項２】
飲料が充填された状態で密封された容器を圧力室に配置し、
前記容器の圧力と前記圧力室の圧力との間の圧力差が所定の範囲内に在るように前記圧力室の圧力を上昇させると共に前記圧力室内の温度を所定の温度まで上昇させて前記容器の温度を上昇させ、
前記圧力室を前記所定の温度で所定の時間だけ保持することにより前記容器内の飲料を殺菌し、
前記容器の圧力と前記圧力室の圧力との間の圧力差が所定の範囲内に在るように前記圧力室の圧力を下降させると共に前記圧力室内の温度を下降させて前記容器の温度を下降させるようにした飲料殺菌方法。
【請求項３】
前記飲料は、当該飲料を殺菌するのに必要な温度まで加熱すると内部から気体を生じさせる飲料である請求項１または２に記載の飲料殺菌方法。
【請求項４】
前記圧力室内の温度を下降させてから所定の時間が経過した後に、前記圧力室の圧力を下降させるようにした請求項１または３に記載の飲料殺菌方法。
【請求項５】
前記容器に機械的な力を加えて前記容器の圧力を上昇させることを含む請求項１から４のいずれか一項に記載の飲料殺菌方法。
【請求項６】
飲料が充填された状態で密封された容器を配置する圧力室と、
前記圧力室の圧力を昇降させられる圧力昇降手段と、
前記圧力室の温度を昇降して前記容器の温度を昇降させられる温度昇降手段と、
前記圧力昇降手段と前記温度昇降手段とを制御して前記容器内の飲料を殺菌する制御手段とを具備し、
前記制御手段は、前記圧力室の圧力を前記圧力昇降手段によって第一の圧力まで上昇させて、第一の温度における前記容器の圧力と前記圧力室の前記第一の圧力との間の圧力差が所定の範囲内に在るように前記圧力室内の温度を前記温度昇降手段によって前記第一の温度まで上昇させて、前記圧力室を前記第一の温度で所定の時間だけ保持して前記容器内の飲料を殺菌した後に、前記第一の温度よりも低い第二の温度における前記容器の圧力と前記圧力室の前記第一の圧力との間の圧力差が所定の範囲内に在るように前記圧力室内の温度を前記温度昇降手段によって前記第二の温度まで下降させて、前記圧力室の圧力を前記圧力昇降手段によって前記第一の圧力よりも低い第二の圧力まで下降させるようにした飲料殺菌装置。
【請求項７】
飲料が充填された状態で密封された容器を配置する圧力室と、
前記圧力室の圧力を昇降させられる圧力昇降手段と、
前記圧力室の温度を昇降して前記容器の温度を昇降させられる温度昇降手段と、
前記圧力昇降手段と前記温度昇降手段とを制御して前記容器内の飲料を殺菌する制御手段とを具備し、
前記制御手段は、前記容器の圧力と前記圧力室の圧力との間の圧力差が所定の範囲内に在るように前記圧力室の圧力を前記圧力昇降手段によって上昇させつつ前記温度昇降手段によって前記圧力室内の温度を所定の温度まで上昇させた状態で前記容器を所定時間だけ保持して殺菌した後に、前記容器の圧力と前記圧力室の圧力との間の圧力差が所定の範囲内に在るように前記圧力室の圧力を前記圧力昇降手段によって下降させつつ前記温度昇降手段によって前記圧力室内の温度を下降させるようにした飲料殺菌装置。
【請求項８】
前記飲料は、当該飲料を殺菌するのに必要な温度まで加熱すると内部から気体を生じさせる飲料である請求項６または７に記載の飲料殺菌装置。
【請求項９】
前記温度昇降手段によって前記圧力室内の温度を下降させて所定の時間が経過した後に、前記圧力昇降手段によって前記圧力室の圧力を下降させるようにした請求項６または８に記載の飲料殺菌装置。
【請求項１０】
前記圧力昇降手段が、前記圧力室内の容器に機械的な力を加えることにより前記容器を加圧する機械的加圧部を含む請求項６から９のいずれか一項に記載の飲料殺菌装置。
【請求項１１】
飲料が充填された状態で密封された容器を配置するための室と、
前記室内に配置された前記容器に機械的な力を加えることにより前記容器を加圧する機械的加圧手段と、
前記圧力室の温度を昇降して前記容器の温度を昇降させられる温度昇降手段とを具備し、
前記機械的加圧手段により加圧された前記容器を前記温度昇降手段により昇温された前記室内において所定の時間だけ保持することによって前記容器内の飲料を殺菌する飲料殺菌装置。
【請求項１２】
前記飲料は、当該飲料を殺菌するのに必要な温度まで加熱すると内部から気体を生じさせる請求項１１に記載の飲料殺菌装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００６−１０９７５２（Ｐ２００６−１０９７５２Ａ）
【公開日】平成１８年４月２７日（２００６．４．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２９９９８６（Ｐ２００４−２９９９８６）
【出願日】平成１６年１０月１４日（２００４．１０．１４）
【出願人】（０００００１９０４）サントリー株式会社 (319)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年４月２７日（２００６．４．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１０月１４日（２００４．１０．１４）
【出願人】（０００００１９０４）サントリー株式会社 (319)
【Ｆターム（参考）】
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