JPS59152194A - 非炭酸飲料の充填方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は果汁、コーヒー、ワイン、ココア、乳酸飲料、
紅茶、日本酒、スープ、茶、麦茶、スポーツドリンク等
の非炭酸飲料、いわゆるノンガスの飲料をアルミ缶等の
軟質缶に充填する方法に関する。

従来技術 一般に、軟質缶、典型的にはアルミ製ＤＩ缶はスチール
缶に比べて缶型量が大幅に軽減され、また２ピ一ス缶に
よる積重ね形状（スタック。

イン）やネックイン加工が容易であり、回収再資源化の
効率が高く、さらには製品品質の向上が期待できるとこ
ろから、ビール、サイダー等の多量の炭酸ガスを含有す
る炭酸飲料用としてスチール、ブリキ製の缶にかわって
多用されている。しかしながら、これらアルミ缶等の軟
質缶は炭酸飲料を充填する場合にあつ、ではこれら飲料
中に多量に含まれる炭酸ガスの分圧により充填巻締後の
缶内圧力が飲用時の冷却温度においてもかなり高くなっ
ており、この炭酸ガスの分圧が大気圧に抗して缶の形状
を保持することができるが、非炭酸飲料用容器として使
用する場合には炭酸飲料におけるような８分圧が期待で
きないことから充填巻締後の冷却に伴って缶内圧力が明
らかに大気圧以下となってしまい、耐圧強度の小さいア
ルミ缶等の軟質缶の弱点が露呈され、缶形状を保持し得
なくなって変形が生じ、あるいは握持した時の指圧によ
り容易に変形する欠点を有するものである。従って、特
にアルミ缶等は種々の利点があるにも拘らず、非炭酸飲
料用容器として一般に使用されるまでには至っていない
現状にある。

これに対し、非炭酸飲料をアルミ缶等の軟質缶に充填す
るための試みが散見される。これらの試みとして例えば
、調合した非炭酸飲料を９５Ｃ前後の温度で殺菌加熱し
た後、飲料を５Ｃ以下に冷却し、この冷却した湿度でＮ
、ガスを溶解せしめて充填巻締し、次いで６０７？に再
加熱してカビ、細菌を滅菌する方法が挙げられている（
特開昭５６−７ｚ６７ｓ号公報）。しかし、この発明は
飲料に当ガスを溶解せしめ、この飲料を缶に充填するの
に５Ｃ以下という極めて低い充填温度で行わなければな
らず、しかも充填巻締後に滅菌のため再加熱しなければ
ならず、省エネルギー的にもロスが大きく実用的なもの
ではない。

また、飲料を充填した巻締前の缶体内へ液化　５　− Ｎ２を滴下するとともにＮ、ガスを吹き付け、巻締する
方法も提案されている（特開昭５６−４５２１＠公報）
が、この発明では液化Ｎ！の制御か困ＩＪｆａであり、
当該技術分野において工業的には全〈実施されていない
。

さらに本件の発明者らの一部はＮ、ガスとともに極く微
量のＣＱ、ガスを混合した混合ガスを溶解せしめる充填
方法を先に提案した（特開昭５２−９９１８３号公報）
。しかしながら、この発明では単に飲料に溶解せしめる
ガスとしてＮ、ガスに微量のＣＯ，ガスを混合した混合
ガスを用いることによりこの＃量含有したＣＯ，ガスに
よる分圧を利用して缶内圧力を高め、大気圧下でも缶体
の変形が防止し得るのではないかとの推測に基づく着想
の域を出ず、またこの方法ではその具体的充填条件、例
えば充填温度、混合ガス中のＣＯ１比率、あるいは混合
ガスの溶解時における加圧力等については全く未知であ
り、工業的に実施し得るまでには至っていないものであ
る。

　６− 発明の目的 しかして本発明は上述した如き現状に経み、非炭酸飲料
をアルミ缶等の軟質缶に充填するに際し、調合後、加熱
滅菌した飲料にＮ２ガスと加圧溶解後に非炭酸飲料の範
１ｆｌ＝に入る味覚閾値内に収まる微量のＣＯ２ガスと
を溶存させて充填することにより巻締後に缶体の形状を
深持し得る充填時の合目的条件並びにその方法を提供す
ることを目的とする。

本発明の他の目的はより高温充填を可能ならしめ、それ
により加熱滅菌工程、充填巻締工程およびその後の後殺
菌工程における熱損失を可及的に少くし、省エネルギー
を図り得る方法を提供することにある。

本発明の別の目的は特殊の設備を設けることなく、従来
の炭酸飲料充填機および充填ラインをそのまま利用し得
る方法を提供することにあり、それにより設備の有効利
用を図るとともに炭酸飲料および非炭酸飲料の充填ライ
ン並びに缶の統一を図るにある。

構成 これら本発明の目的ないし課題は、調合後、加熱減菌し
た非炭酸飲料にＮ、ガスおよびＣＯ，ガスをそのＣＯ２
ガス量が飲料の重量比１５／１００００以下の量で加圧
溶解せしめた後、この飲料を軟質缶に充填するに際し、
充填巻締後の缶内圧力と温度とを軸とする座標にプロッ
トした場合の缶内圧力が５℃にて１．１　ａｔｍ以上の
点を通る缶内圧一温度曲線以上であり、且つ後殺菌加熱
温度において缶内圧力が８　ａｔｍＯ点を通る缶内圧一
温度曲線以下の缶内圧一温度曲線範囲を設定し、充填前
に飲料中に溶解せし２めるＮ２に対するＣＯ７比率およ
びこれらガスの飲料中への溶解時の加圧力を８　ａｔｍ
を上限として変化させて充填巻締後の缶内圧力を前記座
標にプロットし、各充填温度における前記缶内圧一温度
曲線範囲内に収まるＣＯ２比率および溶解時加圧力を予
め選定してこの各充填温度　　゛　　　　　′にて充填
し、充填後、巻締工程までの間Ｎ２ガスもしくはＣ０２
ガスを含む不活性ガスを借上面に吹き付はヘッドスペー
スの領域をこれらガスに置換後、巻締めする方法により
達成される。

さらに、本発明では上記充填方法において、充填温度を
２０〜８１Ｃ１好ましくは５０〜６５Ｃの範囲、最適に
は６０ｉＣとするものである。

構成の説明 本発明において、充填の対象とするのは果汁、−ｘ−ヒ
ー、Ｋ茶、ココア、乳酸飲料、ワイン、日本酒、スープ
、茶、麦茶、スポーツドリンク等の非炭酸飲料、いわゆ
るノンガスの飲料である。そしてこれら非炭酸飲料は典
型的にはアルミ缶である軟質缶に充填する。

以下に本発明を実施する場合の一例を添付の概略工程説
明図に基づいて説明する。

第１図において、果汁等の非炭酸飲料はデアレータ−１
から調合タンク２へ送られ、そこで調合された後、熱交
換器３等により、例えば果汁の場合には通常８０〜９５
ｔＴ程度の湿度範囲　９− で加熱滅菌された後、サチュレータ−４へと送られる。

一方、ＣＯ，発生器５およびＮ８発生器６から供給され
るＣＯ，ガスおよびＮ、ガスは混合ガスとして供給され
る場合にはそれぞれ弁７，８および加温槽によりその温
度および量を調節され混合器９により所定割合に混合さ
れ、この混合ガスは自動圧力調節弁１０により所定の圧
力が負荷されてサチュレータ−４へ送られる。またＣＯ
！ガスおよびＮ、ガスがそれぞれ別個に供給される場合
にはそれぞれのガスに所定の圧力が負荷されてサチュレ
ータ−４へ送られる。なお、この場合当ガスはサチュレ
ータ−４より前段の適当な流路中に供給されてもよい。

飲料中にＣＯ，ガスおよびＮ、ガスが加圧溶解せしめら
れた飲料はサチュレータ−４からサージタンク１３を経
てこの溶解時の加圧力を保持したまま充填機１１にて充
填される。充填後、大気開放されて巻締機１２により上
蓋が巻締められるまでの間、Ｎ、ガスもしくはＣＯ２を
含む不活性ガスとの混合ガスが飲料の充填された借上面
に吹き付けられ、これにより缶上部のヘッドスペースの
領域がこれらガスにより空気と置換されることになり、
その後、巻締機１２により缶蓋が巻ｉ４＋Ｗられる。こ
の缶上面に吹き付けるガスとしてはＮ。

ガス単独としてもよく、あるいはＣ０２ガスを含む不活
性なガスとしてもよい。

本発明では上記したような工程を経て充填が行われるも
のであるが、本発明で充填の対象とする飲料はあくまで
も非炭酸飲料であり、従って飲料中に加圧溶解せしめる
Ｃ０２ガス値には自ずと制限がある。本発明は飲料中に
加圧溶解させるＣＯ，ガスの飲料中への溶解量の上限を
味覚的に非炭酸飲料の範噛に入るｔｌすなわち飲料に対
し重量比１５／１００００とする。好ましくは重量比５
／１００００以下とする。

また、かかるＣＯ２ガスおよびＮ、ガスを溶解せしめた
飲料を充填巻締した後の缶内圧力の制限とし、本発明で
対象とする軟質缶のうち特に強度的に最も弱く、かつ実
用性の高い炭酸飲料用缶として多用されているアルミ製
ＤＩ缶（缶胴厚さＯ，１４ｍ、底板厚さ０．４２祁）を
充填用容器として用い、これについて缶変形の有無を判
定する基準とした。このことは換言すれば、かかるアル
ミ製ＤＩ缶による缶変形が生じない条件設定を行えばア
ルミ製ＤＩ缶以外の通常の軟質缶を用いる場合には当然
に缶変形は生じないとの前提に立脚し検討を進めたもの
である。しかして上記の如きアルミ製ＤＩ缶において、
充填巻締後に殺菌機等により後殺菌される温度、例えば
果汁の場合には６０Ｃ１コーヒーの場合にはｔｚｏｃの
ように充填飲料によって決定される加熱温度において前
記アルミ製ＤＩ缶の缶内圧力が該缶の耐圧強度の限界で
ある８　ａｔｍ以下となるように、かつ飲用に適した通
常５Ｃ程度の低温度にまで冷却した時に缶内圧力が大気
圧に抗して相形状を保持して指圧等によっても変形しな
い圧力、すなわち５Ｃにて１．１　ａｔｍ以上、好まし
くは１．４　ａｔｍ以上の缶内圧力を保持するようにし
なければならない。

今ここで、充填巻締後の缶内平衡圧力と温度とを軸とす
る座標に各温度における缶内圧力を算出し、プロットす
ると、第２図に示されるように圧力上限線を示す缶内圧
カ一温度的ｍＡ（後殺菌湿度１２０Ｃでレトルト殺菌し
た場合）および圧力下限線を示す缶内圧カ一温度的ｉＢ
が作図されることになる。なおり曲線は５Ｃにて１．４
　ａｔｍの点を通る缶内圧一温度曲線である。

この各圧力上限線および圧力下限線を作成する場合の各
プロットの算出例を示す。前提条件として飲料充填量が
５００　ｍｌ用のアルミ缶にてヘッドスペースが２７．
８　ｍｌ　、飲料中のＣ０２＃度は重量比５／１０００
０以下、飲料充填後は缶内での化学変化はない、缶体は
内圧の変化により膨張、収縮しないものとする、充填後
、巻締までのＮ２ガスもしくはＣＯ２ガスを含む不活性
ガスの缶上面への吹き付けにより２０Ｃにおける残存空
気＠　３．　Ｏｍｌとしこの中のＮ、ガスはＮ２ガスと
して加算しその体積は空気の８１！ＩＪとする、また空
気中の０．は２割とし飲料中への溶解は無視する、かつ
充填工程と巻締工程の間で大気開放されて１３− も、加圧溶解されたガスは大気放出しない、ものとした
。

このような前提のもとに缶内圧力上限線および圧力下限
線を算出する計算例を次に示す。

※　計算に必要な諸要因（充填量２０Ｃにて５００祷、
空寸２７．８ｍｌ、空気３　ｍｌ混入とする。）１−１
　　温度による体積変化 １−２　　各湿度におけるブンゼン（ＢＵＮＺＥＮ　）
吸収係数、水の蒸気圧、残存空気 の缶内０２分圧 缶内ヘッドスペース中の０２分圧計算例（２０Ｃ）■　
圧力下限線の算出例 圧力下限線とは５Ｃに冷却した場合に缶内圧により缶形
状を保持し得る充填巻締直後の湿度と缶内圧力との関係
を示し、ここでは５Ｃにて内圧が１．４ａｔｍ以上を保
持し得る下限線を求める。またＣ０２含量は重鼠比５／
１００００とすることから、そのガスＶｏｌ／Ｖｏｌ　
（ＯＣ。

１５− １　ａｔｍの換算値）は ＝　０．２５４５　Ｖｏｌ／Ｖｏｌ ■−■　次に５　Ｃ，１，４ａｔｍの缶内ガス状況を算
出する。

■ＣＯ，ガスの分圧 ヘンリーの法則から ０．２５４ｆｉ １．４２４ ＝　０．１７９　ａｔｍ ＠Ｎ、ガスの分圧 Ｎ、ガス分圧＝缶内圧−（ｃｏ、十水蒸気十〇、）分圧
＝　１．４−（０，１７９＋０．００６＋０．０２０　
）＝　　１．１９５　　ａｔｍ １６− ０缶内のＮ、総ｉｔ　（ＯＣ＋　１　ａｔｍ換算）缶内
Ｎ、総量＝液中溶解量十空寸中Ｎ２ｍ１＝４５．５５８
　ｒｕｂ ■−■　密閉のままＯＣになった時の缶内ガスの状況を
算出する。

■ＣＯ，ガスの分圧　　同様に ＝　０．１４８　ａｔｍ ＠穐ガスの分圧 ＝　　１．４５０　　ａｔｍ ■−璽　ＣＯ，総量の算定（ＯＣ、１ａｔｍ換算）Ｃｏ
、ガス総量＝液中溶解量＋空寸中ガ装置１７− （ＣＯ，ガス分圧） ＝１３４．７７５ｒｎｅ ■−■　温度変化に伴う缶内ガス圧の変化次に６００に
おける缶内圧の算出例を示す。なお、温度を変えて下記
６０Ｃの場合と同様にして缶内圧を算出することができ
、これら各プロットを結ぶことにより５ｃ。

１、４　ａｔｍ　ｆ通る圧力下限線Ｂが得られる。

■ＣＯ，分圧 ６０ＣＣＯｔ分圧をｑ−ｅｏ、とすると、缶内ｃｏ、ｇ
は１３４．７７５ｍＡ’であるから、グ（！０９　＝　
０．６６４　ａｔｍ ＯＮ！分圧 ６０　ＣＮ＊分圧をＶＨ２とすると、缶内穐童は４５．
５５８ｍ＃であるから、 １８− ？Ｎ２−１゜９９１ａｔｍ ０缶内圧 ６０Ｃ缶内圧−＝０．６６４＋１．９９１＋０．１９７
＋０．０３２＝２．８８　　ａｔｍ ■　圧力上限線 本発明によれば、加熱滅菌した非炭酸飲料を用いるので
、一般に果汁の場合の後殺菌は６０Ｃでよく、従って６
０ｔｌ’で充填した場合には後殺菌工程を必要としない
ことになる。しかし、コーヒーの場合のようにｔｚｏｔ
ｌ’（レトルト）殺菌を行うものにあっては、１２０Ｃ
で８　ａｔｍの点を通り、それぞれの場合の温度変化に
よる缶内圧力を前述した圧力下限線と同様の手法により
算出し、これらプロットを結んで得られる缶内圧−湿度
曲線Ａを得る。

しかして充填に際してはこれらへ曲線および８曲線の間
の領域に収まるようにその他の充填条件、すなわち飲料
中に溶解せしめる飲料中のＮ、に対するＣＯ１比率およ
びこれらガスの溶解時の加圧力、並びに充填温度を設定
しなければならない。

特に本発明にあっては、上記飲料中のＮ、に対するＣＯ
１比率および溶解時の加圧力についても条件を変化させ
て充填巻締後の缶内圧力と温度との前記圧力上下線を示
したと同様の座標にプロットし、そのＣＯ７比率および
加圧力をパラメータとする圧カー湿度曲線を求め、表示
することが一つの大きな特徴といえる。

ガスを飲料中に溶解させる時の加圧力は充填時にそのま
ま缶に負荷されることになるため、前記と同様に缶強度
の点からその上限を８ａｔｍとするが（後述のＣ曲線）
、それ以下の圧力である実用的な値（後述のＣ′〜Ｃ″
′曲線）についてそれぞれ圧力一温度曲線を求める。

なお、充填前に飲料中に加圧溶解されたＮ、ガスおよび
ＣＯ，ガスは前述したような第１図のフローシートにお
ける充填工程と巻締工程との間に大気開放することによ
っても、Ｎ２ガスもしくはＣＯ，ガスを含む不活性ガス
を缶上面に吹き付け、ヘッドスペースの領域をこれらの
ガスにＩＦｌ換することにより飲料中から抜けにくいと
いう驚くべき知見を本発明者らは得ており、従って充填
巻締前に飲料中に溶解したＣｏ、ガスおよびＮ、ガスは
充填巻締後においてもほとんどそのまま飲料中に溶解し
得るのである。

そこで、加圧溶解させるＣＯ□ガスおよびＮ、ガスの溶
解量から導かれる分圧と、充填巻締後の缶内空寸中のＮ
１、水蒸気およびＯ７分圧の和を以下の方法で算出した
。

充填巻締後の缶内圧の算出例 前項に示したとおり、充填巻締後の缶内圧はその時の温
度による圧力下限線以上で圧力上限線以下にする必要が
ある。

一方、充填機の充填圧力は前述したようにガスの溶解時
加圧力とほとんど等しく、従ってガスの溶解時加圧力、
換言すれば充填圧力は缶体の耐内圧に制約されることに
なるためその上限を８　ａｔｍとし、さらに７　ａｔｍ
　−ｓ　６　ａｔｍ、　５　ａｔｍ。

４　ａｔｍ、　３　ａｔｍについてそれぞれ計算した。

２１− また、充填機を出た缶は、一度大気開放となり、巻締機
に入るが、この隊Ｎ２ガスによる吹き付けを行うので、
空寸部はＮ、ガス雰囲気となっている。ただし、この時
空寸部には３　ｒｎｌの残存空気が含まれるとする。

■　充填温度６０Ｃの場合 ■−１サチュレータ−の気相部のＣＯ，ガス濃度の算出
前述の缶内ＣＯ，の総！　　　１３４．７７５ＴＬｌガ
ス加圧溶解時のＣＯ，ガス濃度をＸとすると、ヘンリー
の法則から以下の如 くなる。

■−１−１ ガス溶解加圧力　　８　ａｔｍ １３４．７７５＝５０７．６Ｘ０．３６５Ｘ８Ｘｘｘ＝
０．０９１ ■−１−２ ガス溶解加圧力　　７　ａｔｍ １３４．７７５＝５０７．６Ｘ０．３６５Ｘ７Ｘｘｘ＝
０．１０４ ２２− ■−１−３ 以下１同様にして、６　ａｔｍ　・・”・・ｘ　＝　０
．　ｌ　２１　ｚ５　ａｔｍ　曲・−ｘ＝０．１４６．
４ａ　ｊｍ・・””ｘ＝　０．１８２．３ａｔｍ・・・
・・・ｘ＝Ｑ、２４３、となる。

■−２それぞれの溶解加圧力下おけるＮ２ガスは各加圧
力下におけるＮ２ガス量は、液中のＮ！　ｉｔ　、空寸
中のＮ、量および混入空気中のＮ、全以下のように算出
して合算した。

■−２−１　　溶解時加圧力　　８ａｔｍ５ｏ７．ｃ＋
ｘｏ、ｏｌｏｚｘｓｘ（ｔ−０，０９１）＋（２１，６
−３）Ｘ旦３３ ＋（ａｘｏ、ｓ　）Ｘ”　＝　５　ｔｓ　ｅ　７　ｍｇ
３３ ■−２−２　溶解時加圧力　　７　ａｔｍ５０７．６Ｘ
０．０１０２Ｘ７Ｘ（１−０，１０４）＋（２１，６−
ａ　）ｘノｌユ３３ 十（３刈８　）ｘ帯＝　４９．６　ｓ　９　ｍｇ■−２
−３溶解時加圧力　　６ａｔｍ ５０７．６Ｘ０．０１０２Ｘ６Ｘ（１−０，１２１）±
（２１，６−３）Ｘ止３３ ＋（３Ｘ０．８）Ｘ柑＝４４，５２２　ｍｌ■−２−４
〜６ 同様にして溶解時加圧力が５ａｔｍｓ４ａｔｍ　、　３
　ａｔｍの場合はそれぞれ３９．３２４ｍ１１３４−１
　”　７　ｍｌｚ　２８．９７４　ｍｌとなる。

■−３缶内ｃｏ、ガス分圧算出 缶内のＣｏ１の体積（ｍｌｚ　ＯＣＳ１　ａｔｍ換算値
）は■−１に示すとおり１３４．７７５−であるから缶
内ＣＯ，ガス分圧Ｔｃは次式から求まる。

７３ １３４．７７５＝５０７．６Ｘ０．３６５ｙｔｃ＋　２
７３＋６゜Ｎ２１．６Ｘ％ｇ−ｃ　＝　０．６６４　ａ
ｔｍ ■−４缶内Ｎ、ガス分圧算出 缶内のＮ、の体積（”％　Ｏ０％　１　ａｔｍ換算値）
はω−２に示すとおりであるから、缶内Ｎ。

ガス分圧を？Ｎとすると次式が成り立つ。

■−４−１　　　溶解時加圧力　　８ａｔｍ７３ ５４Ｊ３６７＝５０７．６Ｘ０．０１０２−ン公＋２□
３＋、。Ｘ２１．６ＦｆＮ＝　２．３９８　ａｔｍ ■−４−２　溶解時加圧力　　７ａｔｍ７３ ４９．６８９＝５０７．６Ｘ０．０１０２ｉ−Ｎ−２，
３＋６ｏＸ　２１．６５．／Ｎ俗＝　２．１７１　ａｔ
ｍ ■−４−３〜６ 同様にして溶解時加圧力か６ａｔｍ、５ａｔｍ　ｓ　　
４　ａｔｍ　ｚ　　３　ａｔｍの場合の９Ｈはそれぞれ
１．９４５ａｔｍ、　１．７１８ａｔｍｓ　１．４９２
ａｔｍｓ１．２６６　ａｔｍとなる。

■−５缶内全圧の計算 缶内全圧は（〔■−３・・・ＣＯ，分圧〕十〔■−４・
・・当分圧）　＋（Ｈ，Ｏ分圧〕十〔０２分圧〕）であ
るから、充填湿度６０Ｃの場合、各溶解加圧力下におけ
る充填巻締直後の缶内平衡圧の全圧は以下のとおりとな
り、図（第２図）中にプロットする。

（以下余白） ２５− ［′ ■　充填温度６０Ｃの場合と同様にして各充填温度にお
ける溶解時加圧力の値を変えて充填巻締後の缶内圧力を
算出し、これらの値を前記座標にプロットし、これらプ
ロットを結ぶことによりＣ、Ｃ’、　Ｃ’、　Ｃ”、・
・・・・・曲線が得られる。

■　ガス中ＣＯ！比率の圧力一温度曲線の算出また、飲
料中に加圧溶解される馬ガスおよびＣＯ，ガスのｃｏ、
比率を一定とした場合の充填圧、充填温度から、充填巻
締後の缶内圧カ一温度曲線を算出した。その算出は前項
充填温度６０Ｃにおける溶解加圧力に対するガス２６− のＣＯ１比率の場合に準じて行った。

一方、炭酸飲料用充填ラインによって柚々の条件下にお
いて、充填巻締を行って、缶内圧を測定し、上述の理論
的推測値が実質的に実用できることを確認した。

その結果、充填巻締後の缶内平衡圧と充填に必要な条件
（充填温度、ガスのＣＯ，ガスの比率、ガスの加圧溶解
圧）との関係を一目瞭然と示すことができる実用的な図
表を完成したのである。

かくして第２図に示されるような線図（以下これをＫＨ
線図という）が作成されることになる。このような第２
図のＫＨ線図は軟質缶の材質、寸法、それらに伴う缶強
度、容量、ヘッドスペースの容量等が設定されれば、上
記と同様にして各設定条件に対応してそれぞれのＫＨ線
図が作成される。

この第２図のＫＨ線図において缶内圧力上限線Ａ１缶内
圧力下限線Ｂ１および８　ａｔｍの溶解時加圧力の缶内
圧カ一温度曲線Ｃで囲まれる範囲内の条件にて充填を行
えば充填巻締後の缶内圧力が倍変形を生じない所定範囲
となり、非炭酸飲料の軟質缶への充填が可能となる。

第２図を用いた実際の充填における合目的条件は、例え
ば充填温度を第１義的に規制する場合、第２図の特定の
温度の点を上方に延長し、曲線Ａもしくは曲線Ｃのいず
れか下方の線と曲１ｌｌｌｉｌＢとの曲線間において溶
解時加圧力の許容し得る範囲が求まり、この範囲のいず
れかの溶解加圧力を選定することによりその溶解加圧力
と温度との交点におけるガスのＣＯ１比率が決定される
。あるいはまた前記特定の設定充填温度における曲ｍｈ
もしくは曲線Ｃと曲線Ｂとの曲線間においてガスのＣＯ
７比率の許容し得る範囲が求まり、この範囲のいずれか
のＣＱ、比率を選定することにより溶解加圧力が求めら
れることになる。これら充填温度、溶解加圧力およびＣ
Ｏ。

比率はいずれをも基準とすることができる。

上述の如きＫ）Ｉ線図から明らかなように、充填温度は
例えば第２図の前提条件である５００ｍＡアルミ缶にお
いて、２０〜８１Ｃと広範囲の温度に亘って選択し得る
ことがわかる。従って果汁を充填する場合には充填温度
を６０Ｃ以上とすることにより後殺菌工程が省略し得る
という、従来全く考えられなかった効果を有するもので
ある。そして、このようなＫＨ線図を予め作成すること
により、各充填条件が合目的的に得られることになり、
しかも従来例におけるよりも高温度での充填が可能であ
ることか本発明により初めて確認、実現され、その高温
充填に際しての溶解加圧力およびＣＯ□比率もＫ）ＩＩ
Ｊ図から極めて容易に決定することができることになる
。

効　　　果 以上のような本発明によれば、充填飲料、缶の材質、そ
の寸法、容量等が決定されることにより、各ＫＨ線図が
作成され、このＫＨ線図により充填の合目的条件が容易
に決定され、特に高温充填が可能となり、省エネルギー
的に極めて有用であり、さらに従来の炭酸飲料の軟質缶
への充填ラインもしくは非炭酸飲料のスチール２９− 缶等の硬質缶への充填ライン、装置をそのままもしくは
わずかの変更を行うことにより非炭酸飲料の軟質缶への
充填が可能であるのみならず、炭酸飲料および非炭酸飲
料共に同一の軟質缶、例えばアルミ製ＤＩ缶への充填が
可能となり、缶の統一が図れることになり、この点から
も省エネルギーとなる。

実施例 缶胴厚さＱ、１４ｍｍ、底板厚さ０，４２■のアルミ製
ｓ　ＯＯｍｌ用ＤＩ缶に１０％果汁を第１図に示される
ような装置を用いて図示の工程に従って充填した。この
ような前提条件におけるＫＨ線図、すなわち第２図にお
いて、充填温度を６００に設定し、その時の混合ガスの
溶解圧力を６　ａｔｍとし、従って混合ガス中のＣＯ，
ガスを１２％（飲料中のＣＯ，ガスは重量比５／１００
００　）として充填し、その後大気開放中にＮ、ガスを
缶上面に吹き付け、その後巻締した。充填巻締後の缶は
これを５０まで冷却したが、指圧を加えても缶の変形は
全く生じなかった。

３０− また上記と全く同様にしてＮ２ガスおよびＣＯ。

ガスを別個にサチュレータ−へ供給して加圧溶解させた
場合にも同様の結果か得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施する場合の概略工程説明図である
。 第２図は各条件を変化させた場合の缶内圧力と温度との
関係図である。 １・・・デアレータ−２・・・調合タンク３・・・熱交
換器　　　　４・・・サチュレータ−５・・・ＣＯ，発
生機　　　６・・・Ｎ６発生機。 ７．８・・・弁　　　　　　９・・・混合器１０・・・
自動圧力調節弁　　１１・・・充填機１２・・・巻締機
　　　　　１３・・・サージタンク３１− 手続補正書（自発） 昭和５８年４月１１日 １、事件の表示 昭和５８年　特　許　願第１９１５７号２、発明の名称 非炭酸飲料の充填方法 東京都中央区京橋３丁目７番１号 （００５）　朝日麦酒株式会社（外１名）代表者村　井
　　勉 ４、代理　人 ５、補正の対象 明細書の「特許請求の範囲」および「発明の詳細な説明
」の各欄 ６、補正の内容 （１）　　特許請求の範囲を別紙のように補正する。 （２）第３頁第１７行目および第９頁第１１行目の「ス
ポーツドリンク」を「スポーツドリンク、ミネラルウォ
ーター」と補正する。 ７、添付書類の目録 （１）別　　紙　　　　　　　１通 別　　　　紙 特許請求の範囲 １、　調合後加熱滅菌した非炭酸飲料にＮ２ガスおよび
Ｃ０２ガスをそのＣＯ，ガス量が飲料の重量比１５／１
００００以下の量で加圧溶解せしめた後、この飲料を軟
質缶に充填するに際し、充填巻締後の缶内圧力と温度と
を軸とする座標にプロットした場合の缶内圧力が５℃に
て１、１　ａｔｍ以上の点を通る缶内圧一温度曲線以上
であり、且つ後殺菌加熱温度において缶内圧力が８　ａ
ｔｍの点を通る缶内圧一温度曲線以下の缶内圧一温度曲
線範囲を設定し、充填前に飲料中に溶解せしめるＮ２に
対するＣＯ□比率およびこれらガスの飲料中への溶解時
の加圧力を８　ａｔｍを上限として変化させて充填巻締
後の缶内圧力を前記座標にプロットし、各充填温度にお
ける前記缶内圧一温度曲線範囲内に収まるＣＯｔ比率お
よび溶解時加圧力を予め選定してこの各充填温度にて充
填し、充填後、巻締工程までの間Ｎ２ガスもしくはＣＯ
２ガスを１− 含む不活性ガスを缶上面に吹き付はヘッドスペースの領
域をこれらガスに置換後、巻締めすることを特徴とする
非炭酸飲料の充填方法。 ２、　非炭酸飲料が果汁、コーヒー、紅茶、ココア、乳
酸飲料、ワイン、日本酒、スープ、茶、麦茶、スポーツ
ドリンク、ミネラルウォーターのいずれかである特許請
求の範囲第１項記載の方法。 ３、飲料中に加圧溶解されるＣＯ，ガス量が飲料の重量
比５／１００００以下の量である特許請求の範囲第１項
記載の方法。 生　飲料中に加圧溶解されるＮ２ガスおよびＣＯ。 ガスが混合ガスとされる特許請求の範囲第１項記載の方
法。 ５、　前記缶内圧一温度曲線範囲における圧力下限線が
５℃にて１．４　ａｔｍの点を通る缶内圧一温度曲線以
上である特許請求の範囲第１項記載の方法。 ６、軟質缶がアルミ缶である特許請求の範囲第１項記載
の方法。 　２− ７、　充填温度が２０〜８１℃である特許請求の範囲第
１項記載の方法。 ８、　溶解せしめるガスの００２比率が５〜１３％であ
る特許請求の範囲第６項記載の方法。 ９、　混合ガスの溶解時加圧力が３〜８　ａｔｍである
特許請求の範囲第６項記載の方法。 １０、　　充填温良が６０℃である特許請求の範囲第６
項記載の方法。 １１、　　充填後、巻締工程までの間に缶上面に吹き付
けるガスがＮ、ガスとＣＯ□ガスとの混合ガスである特
許請求の範囲第１項記載の方法。 　３−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　調合後加熱滅菌した非炭酸飲料にＮ、ガスおよび
   ＣＯ，ガスをそのＣＯ！ガス量か飲料の重量比１５／１
   ００００以下の量で加圧溶解せしめた後、この飲料を軟
   質缶に充填するに際し、充填巻締後の缶内圧力と湿度と
   を軸とする座標にプロットした場合の缶内圧力が５Ｃに
   て１、　ｌ　ａｔｍ以上の点を通る缶内圧一温度曲線以
   上であり、且つ後殺菌加熱温度において缶内圧力が８　
   ａｔｍの点を通る缶内圧一温度曲線以下の缶内圧一温度
   曲線範囲を設定し、充填前に飲料中に溶解せしめるＮ、
   に対するＣＯ８比率およびこれらガスの飲料中への溶解
   時の加圧力を８　ａｔｍを上限として変化させて充填巻
   締後の缶内圧力を前記座標にプレットし、各充填温度に
   おける前記缶内圧一温度曲線範囲内に収まるＣＯ１比率
   および溶解時加圧力を予め　１− 選定してこの各充填温度にて充填し、充填後、巻締工程
   までの間Ｎ、ガスもしくはＣＯ，カスを含む不活性ガス
   を缶上面に吹き付はヘッドスペースの領域をこれらガス
   に置換後、巻締めすることを特徴とする非炭酸飲料の充
   填方法０２、　非炭酸飲料が果汁、コーヒー、紅茶、コ
   コア、乳酸飲料、ワイン、日本酒、スープ、茶）麦茶、
   スポーツドリンクのいずれかである特許請求の範囲第１
   項記載の方法。 ３、　飲料中に加圧溶解されるＣＯ，ガス量が飲料の重
   量比５／１００００以下の量である特許請求の範囲第１
   項記載の方法。 ４、飲料中に加圧溶解されるＮ、ガスおよびＣＯ。 ガスが混合ガスとされる特許請求の範囲第１項記載の方
   法。 ５、前記缶内圧一温度曲線範囲における圧力下限線が５
   Ｃにて１．４ａｔｍＯ点を通る缶内圧一温度曲線以上で
   ある特許請求の範囲第１項記載の方法。 ６、　軟質缶がアルミ缶である特許請求の範囲第１項記
   載の方法。 ７．　充填湿度が２０〜８１Ｇである特許請求の範囲第
   １項記載の方法。 ８、　溶解せしめるガスのＣＯ１比率が５〜１３％であ
   る特許請求の範囲第６項記載の方法。 ９、混合ガスの溶解時加圧力が３〜８　ａｔｍである特
   許請求の範囲第６項記載の方法。 １０、　　充填湿度が６０Ｃである特許請求の範囲第６
   項記載の方法。 １１、　　充填後、巻締工程までの間に缶上面に吹き付
   けるガスがＮ、ガスとＣＯ２ガスとの混合ガスである特
   許請求の範囲第１項記載の方法。