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技術 飲料充填装置の殺菌方法及び飲料充填装置

出願人 大日本印刷株式会社
発明者 早川睦伊東周太
出願日 2020年7月21日 (7ヶ月経過) 出願番号 2020-124604
公開日 2020年10月29日 (3ヶ月経過) 公開番号 2020-175959
状態 未査定
技術分野 基本的包装技術VIII(熱収縮包装・殺菌包装) 瓶詰機;洗瓶ー密封ー一貫工程
主要キーワード バランスタンク 充填経路 充填配管 殺菌値 調合装置 ボトル詰め 飲料充填機 ホールディングチューブ
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図面 (12)

課題

飲料の充填作業着手するまでの時間又は生産間時間を短縮する。

解決手段

加熱殺菌部を経て充填機内へと飲料を送る飲料供給配管を備えた飲料充填装置殺菌方法において、飲料供給系配管に加熱された洗浄用液体送り、飲料供給系配管の複数個所の温度を所定時間ごとに検知しつつ、検知された温度から最低の温度を選択し、選択された最低の温度についてF値演算し、演算されたF値を積算し、積算されたF値が目標値に到達したところで、殺菌工程を終了する。

概要

背景

無菌充填装置により飲料をボトル等の容器充填する場合、飲料自体を殺菌して無菌状態にしておかなければならないことはもちろんのこと、無菌充填装置におけるサージタンク、送液管充填ノズル等を備えた飲料供給配管内も予め洗浄し、殺菌して無菌状態にしておかなければならない。

従来、飲料充填経路内を通る飲料自体については、その飲料の殺菌値であるF値を測定し、その履歴情報に基づいて飲料の品質保証できる程度に殺菌されているか否かを確認することが行われている(例えば、特許文献4参照)。

また、無菌充填装置の飲料供給系配管については、定期的にあるいは飲料の種類を切り替える際に、CIP(Cleaning in Place)処理をし、さらに、SIP(Sterilizing in Place)処理をしている(例えば、特許文献1,2,3参照)。

CIPは、飲料充填経路の管路内から充填機の充填ノズルに至るまでの流路に、例えば水に苛性ソーダ等のアルカリ性薬剤を添加した洗浄液を流した後に、水に酸性薬剤を添加した洗浄液を流すことにより行われる。これにより、飲料充填経路内に付着した前回の飲料の残留物等が除去される(例えば、特許文献1、2、3参照)。

SIPは、飲料の充填作業に入る前に、予め上記飲料供給系配管内を殺菌するための処理であり、例えば、上記CIPで洗浄した飲料充填経路内に加熱蒸気又は加熱液体を流すことによって行われる。これにより、飲料充填経路内が殺菌処理され無菌状態とされる(例えば、特許文献3第参照)。

SIPは加熱蒸気又は加熱液体を飲料充填経路に流すことにより行われるが、従来、飲料充填経路の飲料供給系配管内に所定の箇所の温度が、所定の温度に達した後に所定の時間を経過することによりSIPの終了を判断していた。しかし、この方法によりSIPの終了方法エネルギーロスが大きいことから、加熱殺菌部を経て充填機内へと飲料を送る飲料供給系配管を備えた飲料充填装置の飲料供給系配管に複数の温度センサを設け、この温度センサにより検知される温度からF値を演算し、演算されたF値の最小値目標値に達したときにSIPを終了していた(特許文献5,6参照)。

概要

飲料の充填作業に着手するまでの時間又は生産間時間を短縮する。加熱殺菌部を経て充填機内へと飲料を送る飲料供給系配管を備えた飲料充填装置の殺菌方法において、飲料供給系配管に加熱された洗浄用液体送り、飲料供給系配管の複数個所の温度を所定時間ごとに検知しつつ、検知された温度から最低の温度を選択し、選択された最低の温度についてF値を演算し、演算されたF値を積算し、積算されたF値が目標値に到達したところで、殺菌工程を終了する。

目的

本発明は飲料充填装置においてSIPを行う際に、演算装置負荷がかからず、比較的安価な演算装置によりSIPをF値により管理することができる飲料充填装置の殺菌方法及び飲料充填装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

加熱殺菌部を経て充填機内へと飲料を送る飲料供給配管を備えた飲料充填装置殺菌方法において、前記飲料供給系配管に加熱された洗浄用液体を流し、前記飲料供給系配管の複数個所の温度を所定時間ごとに検知しつつ、検知された温度から最低の温度を選択し、選択された最低の温度についてF値演算し、演算された前記F値を積算し、積算されたF値が目標値に到達したところで、殺菌工程を終了することを特徴とする飲料充填装置の殺菌方法。

請求項2

請求項1に記載の飲料充填装置の殺菌方法において、前記飲料供給系配管の前記加熱殺菌部を経由する上流側配管部に対し上流帰還路を設けて上流側循環路を形成し、当該上流側循環路に前記加熱された洗浄用液体を流し、前記上流側配管部の複数箇所の温度を所定時間ごとに検知しつつ、検知された温度から最低の温度を選択し、選択された最低の温度についてF値を演算し、演算された前記F値を積算し、積算されたF値が目標値に到達したところで、前記上流側配管部の殺菌工程を終了することを特徴とする飲料充填装置の殺菌方法。

請求項3

請求項1に記載の飲料充填装置の殺菌方法において、前記飲料供給系配管の前記加熱殺菌部を経由する上流側配管部より下流側からアセプティックサージタンク及び充填機タンクを経て充填機内に至る下流側配管部に前記加熱された洗浄用液体を流し、前記下流側配管部の複数箇所の温度を所定時間ごとに検知しつつ、検知された温度から最低の温度を選択し、選択された最低の温度についてF値を演算し、演算された前記F値を積算し、積算されたF値が目標値に到達したところで、前記下流側配管部の殺菌工程を終了することを特徴とする飲料充填装置の殺菌方法。

請求項4

請求項3に記載の飲料充填装置の殺菌方法において、前記下流側配管部の前記アセプティックサージタンクに対し前記加熱された洗浄用液体を流し、前記アセプティックサージタンクの複数箇所の温度を所定時間ごとに検知しつつ、検知された温度から最低の温度を選択し、選択された最低の温度についてF値を演算し、演算された前記F値を積算し、積算されたF値が目標値に到達したところで、前記アセプティックサージタンクの殺菌工程を終了することを特徴とする飲料充填装置の殺菌方法。

請求項5

請求項3に記載の飲料充填装置の殺菌方法において、前記下流側配管部の前記充填機タンクを経て前記充填機内に至る充填配管部に対し前記加熱された洗浄用液体を流し、前記充填配管部の複数箇所の温度を所定時間ごとに検知しつつ、検知された温度から最低の温度を選択し、選択された最低の温度についてF値を演算し、演算された前記F値を積算し、積算されたF値が目標値に到達したところで、前記充填配管部の殺菌工程を終了することを特徴とする飲料充填装置の殺菌方法。

請求項6

請求項3に記載の飲料充填装置の殺菌方法において、前記下流側配管部の前記アセプティックサージタンクと前記充填機タンクの間の炭酸添加装置及び炭酸飲料サージタンクを備える炭酸添加配管部に前記加熱された洗浄用液体を流し、前記炭酸添加配管部の複数箇所の温度を所定時間ごとに検知しつつ、検知された温度から最低の温度を選択し、選択された最低の温度についてF値を演算し、演算された前記F値を積算し、積算されたF値が目標値に到達したところで、前記炭酸添加配管部の殺菌工程を終了することを特徴とする飲料充填装置の殺菌方法。

請求項7

充填部を遮蔽する充填部チャンバ内に無菌水を供給する無菌水製造装置を備える飲料充填装置の殺菌方法において、前記無菌水製造装置を経由する無菌水供給配管部に対し無菌水帰還路を設けて無菌水循環路を形成し、当該無菌水循環路に加熱された洗浄用液体を流し、前記無菌水供給配管部の複数箇所の温度を所定時間ごとに検知しつつ、検知された温度から最低の温度を選択し、選択された最低の温度についてF値を演算し、演算された前記F値を積算し、積算されたF値が目標値に到達したところで、前記無菌水供給配管部の殺菌工程を終了することを特徴とする飲料充填装置の殺菌方法。

請求項8

請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載の飲料充填装置の殺菌方法において、F値は次式を用いて演算することを特徴とする飲料充填装置の殺菌方法。

請求項9

加熱殺菌部を経て充填機内へと飲料を送る飲料供給系配管を備えた飲料充填装置において、前記飲料供給系配管の複数個所の温度を所定時間ごとに検知する温度センサを備え、前記飲料供給系配管に加熱された洗浄用液体を流し、前記温度センサにより検知された温度から最低の温度を選択し、選択された前記最低の温度からF値を演算し、演算された前記F値を積算し、積算されたF値が目標値に到達したところで、殺菌工程を終了することを指示するコントローラを備えることを特徴とする飲料充填装置。

請求項10

請求項9に記載の飲料充填装置において、前記飲料供給系配管の前記加熱殺菌部を経由する上流側配管部に対し上流側帰還路を設けて上流側循環路を形成し、前記上流側配管部の複数箇所の温度を所定時間ごとに検知する温度センサを備え、前記上流側循環路に前記加熱された洗浄用液体を流し、前記温度センサにより検知された温度から最低の温度を選択し、選択された前記最低の温度からF値を演算し、演算された前記F値を積算し、積算されたF値が目標値に到達したところで、前記上流側配管部の殺菌工程を終了することを指示するコントローラを備えることを特徴とする飲料充填装置。

請求項11

請求項9に記載の飲料充填装置において、前記飲料供給系配管の前記加熱殺菌部を経由する上流側配管部より下流側からアセプティックサージタンク及び充填機タンクを経て充填機内に至る下流側配管部の複数箇所の温度を所定時間ごとに検知する温度センサを備え、前記下流側配管部に前記加熱された洗浄用液体を流し、前記温度センサにより検知された温度から最低の温度を選択し、選択された前記最低の温度からF値を演算し、演算された前記F値を積算し、積算されたF値が目標値に到達したところで、前記下流側配管部の殺菌工程を終了することを指示するコントローラを備えることを特徴とする飲料充填装置。

請求項12

請求項11に記載の飲料充填装置において、前記下流側配管部の前記アセプティックサージタンクの複数箇所の温度を所定時間ごとに検知する温度センサを備え、前記アセプティックサージタンクに前記加熱された洗浄用液体を流し、前記温度センサにより検知された温度から最低の温度を選択し、選択された前記最低の温度についてF値を演算し、演算された前記F値を積算し、積算されたF値が目標値に到達したところで、前記アセプティックサージタンクの殺菌工程を終了することを指示するコントローラを備えることを特徴とする飲料充填装置。

請求項13

請求項11に記載の飲料充填装置において、前記下流側配管部の前記充填機タンクを経て前記充填機内に至る充填配管部の複数箇所の温度を所定時間ごとに検知する温度センサを備え、前記充填配管部に前記加熱された洗浄用液体を流し、前記温度センサにより検知された温度から最低の温度を選択し、選択された前記最低の温度についてF値を演算し、演算された前記F値を積算し、積算されたF値が目標値に到達したところで、前記充填配管部の殺菌工程を終了することを指示するコントローラを備えることを特徴とする飲料充填装置。

請求項14

請求項11に記載の飲料充填装置において、前記下流側配管部の前記アセプティックサージタンクと前記充填機タンクの間の炭酸添加装置及び炭酸飲料サージタンクを備える炭酸添加配管部の複数箇所の温度を所定時間ごとに検知する温度センサを備え、前記炭酸添加配管部に前記加熱された洗浄用液体を流し、前記温度センサにより検知された温度から最低の温度を選択し、選択された前記最低の温度についてF値を演算し、演算された前記F値を積算し、積算されたF値が目標値に到達したところで、前記炭酸添加配管部の殺菌工程を終了することを指示するコントローラを備えることを特徴とする飲料充填装置。

請求項15

充填部を遮蔽する充填部チャンバ内に無菌水を供給する無菌水製造装置を備える飲料充填装置において、前記無菌水製造装置を経由する無菌水供給配管部に対し無菌水帰還路を設けて無菌水循環路を形成し、前記無菌水供給配管部の複数箇所の温度を所定時間ごとに検知する温度センサを備え、前記無菌水循環路に加熱された洗浄用液体を流し、前記温度センサにより検知された温度から最低の温度を選択し、選択された前記最低の温度についてF値を演算し、演算された前記F値を積算し、積算されたF値が目標値に到達したところで、前記無菌水供給配管部の殺菌工程を終了することを指示するコントローラを備えることを特徴とする飲料充填装置。

技術分野

0001

本発明は、PETボトル等の容器に飲料を充填する装置の殺菌方法及び飲料を充填する装置に関する。

背景技術

0002

無菌充填装置により飲料をボトル等の容器に充填する場合、飲料自体を殺菌して無菌状態にしておかなければならないことはもちろんのこと、無菌充填装置におけるサージタンク、送液管充填ノズル等を備えた飲料供給配管内も予め洗浄し、殺菌して無菌状態にしておかなければならない。

0003

従来、飲料充填経路内を通る飲料自体については、その飲料の殺菌値であるF値を測定し、その履歴情報に基づいて飲料の品質保証できる程度に殺菌されているか否かを確認することが行われている(例えば、特許文献4参照)。

0004

また、無菌充填装置の飲料供給系配管については、定期的にあるいは飲料の種類を切り替える際に、CIP(Cleaning in Place)処理をし、さらに、SIP(Sterilizing in Place)処理をしている(例えば、特許文献1,2,3参照)。

0005

CIPは、飲料充填経路の管路内から充填機の充填ノズルに至るまでの流路に、例えば水に苛性ソーダ等のアルカリ性薬剤を添加した洗浄液を流した後に、水に酸性薬剤を添加した洗浄液を流すことにより行われる。これにより、飲料充填経路内に付着した前回の飲料の残留物等が除去される(例えば、特許文献1、2、3参照)。

0006

SIPは、飲料の充填作業に入る前に、予め上記飲料供給系配管内を殺菌するための処理であり、例えば、上記CIPで洗浄した飲料充填経路内に加熱蒸気又は加熱液体を流すことによって行われる。これにより、飲料充填経路内が殺菌処理され無菌状態とされる(例えば、特許文献3第参照)。

0007

SIPは加熱蒸気又は加熱液体を飲料充填経路に流すことにより行われるが、従来、飲料充填経路の飲料供給系配管内に所定の箇所の温度が、所定の温度に達した後に所定の時間を経過することによりSIPの終了を判断していた。しかし、この方法によりSIPの終了方法エネルギーロスが大きいことから、加熱殺菌部を経て充填機内へと飲料を送る飲料供給系配管を備えた飲料充填装置の飲料供給系配管に複数の温度センサを設け、この温度センサにより検知される温度からF値を演算し、演算されたF値の最小値目標値に達したときにSIPを終了していた(特許文献5,6参照)。

先行技術

0008

特開2007−331801号公報
特開2000−153245号公報
特開2007−22600号公報
特開2007−215893号公報
国際公開第2014/103787号
特開2015−044593号公報

発明が解決しようとする課題

0009

従来、飲料や食品を加熱殺菌する場合、加熱時間の長短によって飲料や食品自体の味、風合い等の品質に変化を来すので、厳密なF値の管理が行われている。

0010

しかし、無菌充填装置の飲料供給系配管については、主としてステンレス鋼材等の金属で形成されており、飲料のような品質の変化は生じないことから、比較的大まかなF値管理が行われている。

0011

例えば、130℃で30分加熱したとするとF値は233となるが、飲料供給系配管の殺菌処理はこの程度で十分であると経験上知られている。そこで、飲料供給系配管に加熱蒸気又は加熱液体を流しつつ飲料供給系配管の温度が上昇しにくい各所に配置された温度センサで温度を測定し、各温度センサからの温度が130℃に到達するとタイマが作動し、タイマが30分計測したところで、加熱蒸気又は加熱液体による飲料供給系配管の加熱を終了させている。

0012

図10はこの飲料供給系配管の加熱方法を温度と時間との関係で示したものである。すなわち、飲料供給系配管の各箇所における温度センサの測定温度のうち最も低い温度が130℃に到達した時点から30分間蒸気等が送り続けられて飲料供給系配管が加熱され、30分経過したところで蒸気等の供給が停止され、代わりに無菌冷却風等が供給されて飲料供給系配管内の冷却が行われる。図10中、135℃まで昇温させているのは、安全のため温度の変動を見込んでいることによる。図10において、滅菌条件は130℃以上、30分であり、ハッチング部分の面積が上記F値の233に対応する。ただし、実際は、130℃を超えた部分のF値の積算部分は無視している。

0013

ところが、近年の省エネルギ化進展に伴い、SIPで消費される熱エネルギの大きさが問題視されるようになってきた。また、SIPに要する時間の長さも飲料の生産効率の面から問題視されるようになってきた。そこで、飲料供給系配管に複数の温度センサを設け、温度センサにより検知された温度からF値を演算し、演算された複数のF値のうち最小のF値が目標値に到達したところでSIPを終了することが行われるようになった。

0014

しかし、検知された温度全てについてF値を演算し、積算することは、演算装置に大きな負荷となり、比較的多額の費用を必要とする演算装置となってしまった。

0015

本発明は飲料充填装置においてSIPを行う際に、演算装置に負荷がかからず、比較的安価な演算装置によりSIPをF値により管理することができる飲料充填装置の殺菌方法及び飲料充填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

0016

本発明に係る飲料充填装置の殺菌方法は、加熱殺菌部を経て充填機内へと飲料を送る飲料供給系配管を備えた飲料充填装置の殺菌方法において、前記飲料供給系配管に加熱された洗浄用液体を流し、前記飲料供給系配管の複数個所の温度を所定時間ごとに検知しつつ、検知された温度から最低の温度を選択し、選択された最低の温度についてF値を演算し、演算された前記F値を積算し、積算されたF値が目標値に到達したところで、殺菌工程を終了することを特徴とする。

0017

また、本発明に係る飲料充填装置の殺菌方法において、前記飲料供給系配管の前記加熱殺菌部を経由する上流側配管部に対し上流帰還路を設けて上流側循環路を形成し、当該上流側循環路に前記加熱された洗浄用液体を流し、前記上流側配管部の複数箇所の温度を所定時間ごとに検知しつつ、検知された温度から最低の温度を選択し、選択された最低の温度についてF値を演算し、演算された前記F値を積算し、積算されたF値が目標値に到達したところで、前記上流側配管部の殺菌工程を終了すると好適である。

0018

また、本発明に係る飲料充填装置の殺菌方法において、前記飲料供給系配管の前記加熱殺菌部を経由する上流側配管部より下流側からアセプティックサージタンク及び充填機タンクを経て充填機内に至る下流側配管部に前記加熱された洗浄用液体を流し、前記下流側配管部の複数箇所の温度を所定時間ごとに検知しつつ、検知された温度から最低の温度を選択し、選択された最低の温度についてF値を演算し、演算された前記F値を積算し、積算されたF値が目標値に到達したところで、前記下流側配管部の殺菌工程を終了すると好適である。

0019

また、本発明に係る飲料充填装置の殺菌方法において、前記下流側配管部の前記アセプティックサージタンクに対し前記加熱された洗浄用液体を流し、前記アセプティックサージタンクの複数箇所の温度を所定時間ごとに検知しつつ、検知された温度から最低の温度を選択し、選択された最低の温度についてF値を演算し、演算された前記F値を積算し、積算されたF値が目標値に到達したところで、前記アセプティックサージタンクの殺菌工程を終了すると好適である。

0020

また、本発明に係る飲料充填装置の殺菌方法において、前記下流側配管部の前記充填機タンクを経て前記充填機内に至る充填配管部に対し前記加熱された洗浄用液体を流し、前記充填配管部の複数箇所の温度を所定時間ごとに検知しつつ、検知された温度から最低の温度を選択し、選択された最低の温度についてF値を演算し、演算された前記F値を積算し、積算されたF値が目標値に到達したところで、前記充填配管部の殺菌工程を終了すると好適である。

0021

また、本発明に係る飲料充填装置の殺菌方法において、前記下流側配管部の前記アセプティックサージタンクと前記充填機タンクの間の炭酸添加装置及び炭酸飲料サージタンクを備える炭酸添加配管部に前記加熱された洗浄用液体を流し、前記炭酸添加配管部の複数箇所の温度を所定時間ごとに検知しつつ、検知された温度から最低の温度を選択し、選択された最低の温度についてF値を演算し、演算された前記F値を積算し、積算されたF値が目標値に到達したところで、前記炭酸添加配管部の殺菌工程を終了すると好適である。

0022

本発明に係る飲料充填装置の殺菌方法は、充填部を遮蔽する充填部チャンバ内に無菌水を供給する無菌水製造装置を備える飲料充填装置の殺菌方法において、前記無菌水製造装置を経由する無菌水供給配管部に対し無菌水帰還路を設けて無菌水循環路を形成し、当該無菌水循環路に加熱された洗浄用液体を流し、前記無菌水供給配管部の複数箇所の温度を所定時間ごとに検知しつつ、検知された温度から最低の温度を選択し、選択された最低の温度についてF値を演算し、演算された前記F値を積算し、積算されたF値が目標値に到達したところで、前記無菌水供給配管部の殺菌工程を終了することを特徴とする。

0023

また、本発明に係る飲料充填装置の殺菌方法において、F値は次式



を用いて演算すると好適である。

0024

本発明に係る飲料充填装置は、加熱殺菌部を経て充填機内へと飲料を送る飲料供給系配管を備えた飲料充填装置において、前記飲料供給系配管の複数個所の温度を所定時間ごとに検知する温度センサを備え、前記飲料供給系配管に加熱された洗浄用液体を流し、前記温度センサにより検知された温度から最低の温度を選択し、選択された前記最低の温度からF値を演算し、演算された前記F値を積算し、積算されたF値が目標値に到達したところで、殺菌工程を終了することを指示するコントローラを備えること特徴とする。

0025

また、本発明に係る飲料充填装置において、前記飲料供給系配管の前記加熱殺菌部を経由する上流側配管部に対し上流側帰還路を設けて上流側循環路を形成し、前記上流側配管部の複数箇所の温度を所定時間ごとに検知する温度センサを備え、前記上流側循環路に前記加熱された洗浄用液体を流し、前記温度センサにより検知された温度から最低の温度を選択し、選択された前記最低の温度からF値を演算し、演算された前記F値を積算し、積算されたF値が目標値に到達したところで、前記上流側配管部の殺菌工程を終了することを指示するコントローラを備えると好適である。

0026

また、本発明に係る飲料充填装置において、前記飲料供給系配管の前記加熱殺菌部を経由する上流側配管部より下流側からアセプティックサージタンク及び充填機タンクを経て充填機内に至る下流側配管部の複数箇所の温度を所定時間ごとに検知する温度センサを備え、前記下流側配管部に前記加熱された洗浄用液体を流し、前記温度センサにより検知された温度から最低の温度を選択し、選択された前記最低の温度からF値を演算し、演算された前記F値を積算し、積算されたF値が目標値に到達したところで、前記下流側配管部の殺菌工程を終了することを指示するコントローラを備えると好適である。

0027

また、本発明に係る飲料充填装置において、前記下流側配管部の前記アセプティックサージタンクの複数箇所の温度を所定時間ごとに検知する温度センサを備え、前記アセプティックサージタンクに前記加熱された洗浄用液体を流し、前記温度センサにより検知された温度から最低の温度を選択し、選択された前記最低の温度についてF値を演算し、演算された前記F値を積算し、積算されたF値が目標値に到達したところで、前記アセプティックサージタンクの殺菌工程を終了することを指示するコントローラを備えると好適である。

0028

また、本発明に係る飲料充填装置において、前記下流側配管部の前記充填機タンクを経て前記充填機内に至る充填配管部の複数箇所の温度を所定時間ごとに検知する温度センサを備え、前記充填配管部に前記加熱された洗浄用液体を流し、前記温度センサにより検知された温度から最低の温度を選択し、選択された前記最低の温度についてF値を演算し、演算された前記F値を積算し、積算されたF値が目標値に到達したところで、前記充填配管部の殺菌工程を終了することを指示するコントローラを備えると好適である。

0029

また、本発明に係る飲料充填装置において、前記下流側配管部の前記アセプティックサージタンクと前記充填機タンクの間の炭酸添加装置及び炭酸飲料サージタンクを備える炭酸添加配管部の複数箇所の温度を所定時間ごとに検知する温度センサを備え、前記炭酸添加配管部に前記加熱された洗浄用液体を流し、前記温度センサにより検知された温度から最低の温度を選択し、選択された前記最低の温度についてF値を演算し、演算された前記F値を積算し、積算されたF値が目標値に到達したところで、前記炭酸添加配管部の殺菌工程を終了することを指示するコントローラを備えると好適である。

0030

本発明に係る飲料充填装置は、充填部を遮蔽する充填部チャンバ内に無菌水を供給する無菌水製造装置を備える飲料充填装置において、前記無菌水製造装置を経由する無菌水供給配管部に対し無菌水帰還路を設けて無菌水循環路を形成し、前記無菌水供給配管部の複数箇所の温度を所定時間ごとに検知する温度センサを備え、前記無菌水循環路に加熱された洗浄用液体を流し、前記温度センサにより検知された温度から最低の温度を選択し、選択された前記最低の温度についてF値を演算し、演算された前記F値を積算し、積算されたF値が目標値に到達したところで、前記無菌水供給配管部の殺菌工程を終了することを指示するコントローラを備えることを特徴とする。

発明の効果

0031

本発明によれば、飲料充填装置の飲料供給系配管及び無菌水供給配管のSIPについて、早期にF値の積算を開始し、F値が目標値に達したところで殺菌工程を終了するようにしたことから、飲料充填装置の飲料供給系配管及び無菌水供給配管のSIPを従来よりも正確かつ迅速に達成することができ、従って、飲料供給系配管及び無菌水供給配管の殺菌のための加熱液体及び加熱蒸気の使用量を低減することができ、飲料の充填作業に早期に着手することができ、飲料の切り替えの際の生産間時間を短縮し、生産効率を向上させることができる。さらに、飲料供給系配管及び無菌水供給配管に備えた複数の温度センサにより検知される温度から最少の温度を選択し、選択された温度からF値を演算し、演算されたF値を積算し、積算されたF値が目標値に到達したときにSIPを終了することで、F値を演算する演算回数を減らすことができるため、検知される温度すべてについてF値を演算する場合に比べ、演算装置のコストを大幅に低減することができる。

図面の簡単な説明

0032

本発明の実施形態に係る飲料充填装置のブロック図である。
本発明の実施形態に係る飲料充填装置における飲料供給系配管で、加熱殺菌部からアセプティックサージタンク手前までの上流側配管部に対しSIPを行っている状態を示すブロック図である。
本発明の実施形態に係る飲料充填装置における飲料供給系配管で、アセプティックサージタンクから充填ノズルまでの下流側配管部に対しSIPを行っている状態を示すブロック図である。
本発明の実施形態に係る飲料充填装置における飲料供給系配管で、アセプティックサージタンクに対しSIPを行っている状態を示すブロック図である。
本発明の実施形態に係る飲料充填装置飲料充填装置における飲料供給系配管で、炭酸添加装置から炭酸飲料サージタンクまでの炭酸添加配管部に対しSIPを行っている状態を示すブロック図である。
本発明の実施形態に係る飲料充填装置における飲料供給系配管で、充填機タンクから充填ノズルまでの充填配管部に対しSIPを行っている状態を示すブロック図である。
本発明の実施形態に係る飲料充填装置における無菌水製造装置を経由する無菌水供給配管部に対しSIPを行っている状態を示すブロック図である。
本発明の実施形態に係る飲料充填装置により非炭酸飲料ボトル詰め製品を生産している状態を示すブロック図である。
本発明の実施形態に係る飲料充填装置により炭酸飲料のボトル詰め製品を生産している状態を示すブロック図である。
飲料供給系配管の加熱方法を温度と時間との関係で示したグラフである。
従来における飲料供給系配管の加熱方法を温度と時間との関係で示したグラフである。

実施例

0033

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

0034

最初に、飲料充填装置の構造について説明し、その次に、この装置の殺菌方法について説明する。

0035

図1に示すように、飲料充填装置は、飲料の調合装置1と、飲料をボトル4に充填する充填機2とを具備する。調合装置1と充填機2内の充填ノズル2aとの間は、飲料供給系配管7で結ばれている。また、充填機2を備える充填部は充填部チャンバ3で囲まれている。

0036

調合装置1は、例えば茶飲料果実飲料等の飲料を各々所望の配合割合調合するためのものであって、公知の装置であるからその詳細な説明は省略する。

0037

充填機2は、多数の充填ノズル2aを水平面内で高速回転するホイール(図示せず)の回りに配置してなるもので、ホイールの回転と共に充填ノズル2aを旋回運動させつつ、充填ノズル2aの下をホイールの周速度に同調して走行する各ボトル4に、充填ノズル2aから飲料を定量充填するための機械である。この充填機2も公知の装置であるからその詳細な説明は省略する。

0038

この飲料充填装置の飲料供給系配管7は、その調合装置1から充填機2に至る管路中に、飲料の流れから見て上流側から下流側へと順に、バランスタンク5、加熱殺菌部(UHT(Ultra High−Temperature))18、マニホルドバルブ8、アセプティックサージ
ンク19、充填機タンク11を備える。

0039

飲料に炭酸を添加し炭酸飲料とする場合、飲料充填装置の飲料供給系配管7には冷却装置(図示せず)、炭酸添加装置21及び炭酸飲料サージタンク22を備える。冷却装置、炭酸添加装置21及び炭酸飲料サージタンク22はアセプティックサージタンク19と充填機タンク11の間に上流から下流に順次設けられ、炭酸飲料を飲料供給系配管に流すために炭酸飲料用マニホルドバルブ23を備える。

0040

飲料充填装置の充填機2を備える充填部を遮蔽する充填部チャンバ3内では充填部チャンバ3内をCOP(Cleaning Out of Place)処理をし、さらに、SOP(Sterilizing Out of Place)処理を行うため、殺菌後のキャップの洗浄及び飲料充填後の容器口部外
の洗浄のために無菌水が必要となるため、飲料充填装置には無菌水製造装置24が備えられる。無菌水製造装置24で製造される無菌水は無菌水タンク25に貯留され、充填部チャンバ3に供給される。無菌水タンク25を設けず、無菌水製造装置24と後述する無菌水帰還路27により形成される循環路内で製造される無菌水を循環させながら、必要な時に充填部チャンバ3へ直接供給しても構わない。また、無菌水製造装置24で製造される無菌水は必要に応じて他のチャンバ、例えば殺菌部チャンバ、リンス部チャンバ、排出部チャンバ、キャップ殺菌部等の飲料充填装置の各部に供給され、洗浄剤及び殺菌剤を洗い流すため又は飲料充填装置の各部を冷却するために使用されても構わない。

0041

加熱殺菌部18は、その内部に第1段加熱部12、第2段加熱部13、ホールディングチューブ14、第1段冷却部15、第2段冷却部16等を備え、バランスタンク5から供給される飲料又は水を第1段加熱部12から第2段加熱部13へと送りながら徐々に加熱し、ホールディングチューブ14内で目標温度まで加熱し、その後、第1段冷却部15、第2段冷却部16へと送って徐々に冷却するものである。加熱部や冷却部の段数は必要に応じて増減される。また、ホモゲナイザーをホールディングチューブ14の前、又は後に設置しても構わない。

0042

無菌水製造装置24は加熱殺菌部18と同様の構造であり、その内部に第1段加熱部、第2段加熱部、ホールディングチューブ、第1段冷却部、第2段冷却部等を備え、供給される水を第1段加熱部から第2段加熱部へと送りながら徐々に加熱し、ホールディングチューブ内で目標温度まで加熱し、その後、第1段冷却部、第2段冷却部へと送って徐々に冷却するものである。加熱部や冷却部の段数は必要に応じて増減される。製造される無菌水は一旦、無菌水タンク25に貯留され、必要に応じて充填部チャンバ3内に供給される。

0043

バランスタンク5、マニホルドバルブ8、アセプティックサージタンク19、充填機タンク11、炭酸添加装置21、炭酸飲料サージタンク22、炭酸飲料用マニホルドバルブ23及び無菌水タンク25は共に公知の装置であるから、その詳細な説明は省略する。

0044

図2太線で示すように、上記飲料供給系配管7のうち、バランスタンク5と加熱殺菌部18を経てマニホルドバルブ8に至る上流側配管部7aに対し上流側帰還路6が設けられることによって、SIPを行うための循環路が形成される。

0045

上流側配管部7aには、その中に加熱液体又は加熱蒸気が流されることによりSIPが行われる。SIPの際に温度が上昇しにくい各箇所において温度センサ10が配置される。この温度が上昇しにくい箇所としては、例えば加熱殺菌部18内の第1段加熱部12からマニホルドバルブ8へと向かう管路のうち、加熱殺菌部18内の各部間と、第2段冷却部16を出た箇所、マニホルドバルブ8の手前の箇所を挙げることができ、これらの箇所に温度センサ10が各々配置される。これらの温度センサ10によって各々測定された温度の情報はコントローラ17へ送信される。

0046

加熱液体とは加熱された水又は加熱された洗浄用液体である。水とは、イオン交換水蒸留水又は水道水異物を含まない水であればどのようなものでも構わない。洗浄用液体とは、水及び酸性化合物若しくは塩基性化合物を含む液体である。ここで、水とは前述の水である。酸性化合物とは、過酸化水素塩酸硝酸リン酸等の無機酸又は過酢酸酢酸蟻酸オクタン酸シュウ酸クエン酸コハク酸グルコン酸等の有機酸である。また塩基性化合物とは、水酸化ナトリウム水酸化カリウム等の無機塩基性化合物、又はエタノールアミンジエチルアミン等の有機塩基性化合物である。この他に、有機酸のアルカリ金属塩アルカリ土類金属塩アンモニウム塩エチレンジアミン四酢酸等の金属イオン封鎖剤アニオン界面活性剤カチオン界面活性剤ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類等の非イオン界面活性剤クメンスルホン酸ナトリウム等の可溶化剤ポリアクリル酸等の酸系高分子又はこれらの金属塩腐食抑制剤防腐剤酸化防止剤分散剤消泡剤などを含んでも構わない。

0047

加熱とは、SIPに適した温度に水又は洗浄用液体を加熱することであり、洗浄用液体に含まれる酸性化合物若しくは塩基性化合物により、同温度の加熱された水よりも殺菌効果が高まることも期待される。SIPに適した温度とは、通常121.1℃以上であるが、飲料充填装置により充填する飲料により121.1℃以上とする必要はなく、例えばpHが4.0未満の高酸性飲料では65℃以上でも構わない場合がある。また、pHが4.0以上4.6未満の場合85℃以上でも構わない場合がある。

0048

加熱蒸気とは、イオン交換水、蒸留水又は水道水等異物を含まない水を加熱し蒸気化したものであり、通常121.1℃以上であるが、100℃以上であっても構わない場合がある。水を直接加熱し蒸気化するが、ボイラーで発生させた蒸気を熱源として水を間接加熱して蒸気化しても構わない。

0049

図3中太線で示すように、飲料供給系配管7のうち、上流側配管部7aより下流側のマニホルドバルブ8から、アセプティックサージタンク19と、充填機タンク11とを経由して充填機2内に至る下流側配管部7bに対しても、その中に加熱液体又は加熱蒸気が流される際に温度が上昇しにくい各箇所において温度センサ10が配置される。この温度が上昇しにくい箇所としては、例えばアセプティックサージタンク19から充填ノズル2aに向かう管路のうち、アセプティックサージタンク19の出口近傍、途中の屈曲部、充填機タンク11の入口近傍と出口近傍、充填機2内のマニホルド2bと充填ノズル2aとの間及び充填ノズル2aを挙げることができ、これらの管路に温度センサ10が各々配置される。これらの温度センサ10により各々測定された温度の情報は飲料充填装置に設けられるコントローラ17へ送信される。充填ノズル2aにはすべての充填ノズルに温度センサ10を備えることが好ましい。

0050

図1に示すように、下流側配管部7bに対して、飲料充填装置により炭酸飲料が充填される場合、殺菌された飲料が貯留されるアセプティックサージタンク19と充填直前の飲料が貯留される充填機タンク11の間に炭酸添加装置21及び炭酸が添加された飲料を貯留する炭酸飲料サージタンク22が設けられる。炭酸飲料を供給するために、炭酸飲料用マニホルドバルブ23がアセプティックサージタンク19と充填機タンク11の間に設けられる。炭酸飲料用マニホルドバルブ23から炭酸添加装置21、炭酸飲料サージタンク22を経て炭酸飲料用マニホルドバルブ23までの経路を炭酸添加配管部26とし、炭酸添加配管部26は炭酸飲料用マニホルドバルブ23、炭酸添加装置21及び炭酸飲料サージタンク22を備える。

0051

図5中太線で示すように、炭酸添加配管部26に対して加熱液体又は加熱蒸気が流される際に温度が上昇しにくい各箇所において温度センサ10が配置される。この温度が上昇しにくい箇所としては、例えば炭酸添加装置21の内部、炭酸添加装置21の出口近傍、炭酸飲料サージタンク22から炭酸飲料用マニホルドバルブ23に向かう管路のうち、炭酸飲料サージタンク22の出口近傍、途中の屈曲部を挙げることができ、これらの管路に温度センサ10が各々配置される。これらの温度センサ10により各々測定された温度の情報は飲料充填装置に設けられるコントローラ17へ送信される。

0052

図7中太線で示すように、飲料充填装置に設けられる無菌水製造装置24には、無菌水帰還路27が設けられ、無菌水製造装置24のSIPを行うための無菌水循環路が形成される。

0053

無菌水製造装置24及び無菌水帰還路27には、加熱液体又は加熱蒸気が流されることによりSIPが行われる。SIPの際に温度が上昇しにくい各箇所において温度センサ10が配置される。この温度が上昇しにくい箇所としては、例えば無菌水製造装置24内の第1段加熱部から無菌水製造装置24の外部へと向かう管路のうち、無菌水製造装置24内の各部間と、第2段冷却部を出た箇所を挙げることができ、これらの箇所に温度センサ10が各々配置される。これらの温度センサ10によって各々測定された温度の情報はコントローラ17へ送信される。

0054

無菌水製造装置24で製造された無菌水は無菌水タンク25に貯留される。無菌水タンク25に加熱液体又は加熱蒸気が流されることにより無菌水タンク25のSIPが行われる。無菌水タンク25に加熱液体又は加熱蒸気が流される際に温度が上昇しにくい各箇所に温度センサ10が配置される。例えば無菌水タンク25、無菌水タンク25の出口近傍、途中の屈曲部である。

0055

下流側配管部7bに対しては、SIPのために充填機2の各充填ノズル2aの開口に対して各々接離可能なカップ9が配置される。SIPを行う際に各カップ9が図示しないアクチュエータによって充填機2の充填ノズル2aの先端の開口に被せられることで、ドレン管20の始端が、充填ノズル2aの開口に接続される。

0056

なお、飲料充填機に飲料供給系配管7に設けられるマニホルドバルブ8、炭酸飲料用マニホルドバルブ23及び図示しないアクチュエータのほか、各種切換え弁ポンプ等がコントローラ17からの出力によって制御される。

0057

次に、上記飲料充填装置の殺菌方法について、図2乃至図9に基づいて説明する。

0058

コントローラ17の図示しないパネル上の操作ボタンが操作されると、飲料供給系配管7の上流側配管部7aと下流側配管部7bについてSIPが各々所定の手順で実行される(図2及び図3参照)。SIPの開始に際してはマニホルドバルブ8によって上流側配管部7aと下流側配管部7bとの間が遮断される。

0059

上流側配管部7aのSIPと下流側配管部7bのSIPは互いに順を追って又は並行して行うことが可能である。また、上流側配管部7aと下流側配管部7bを分離せずに、上流側から下流側に加熱液体又は加熱蒸気を流し、充填ノズル2aにカップ9をあてがって循環することにより飲料供給系配管すべてを同時にSIPしても構わない。また、加熱液体又は加熱蒸気を循環させずに、充填ノズル2aを通過後に排出することによりSIPを行っても構わない。

0060

図示しない水供給源から水又は洗浄用液体がバランスタンク5を経て循環路内に送られ、送られる水又は洗浄用液体が加熱殺菌部18により加熱され、流路を殺菌しつつ循環路内を循環することにより上流側配管部7a内のSIPが行われる。

0061

上流側配管部7a内を加熱液体が流れる際、上流側配管部7aの各所に配置された温度センサ10から温度センサ10により所定時間ごとに検知された複数の温度がコントローラ17に一定時間間隔で送られる。コントローラ17は、所定時間ごとに検知された温度のうち、最低の温度を選択しF値を演算する。コントローラ17は最低の温度を選択するため、選択される温度を検知する温度センサ10が常に同一とは限らない。温度センサ10は所定時間ごとに温度を検知しコントローラ17に送るが、検知される温度のうち最低の温度となる箇所が常に同一の箇所とは限らないからである。

0062

加熱殺菌部18の入口から上流側配管部7aに加熱蒸気を流し、マニホルドバルブ8から排出することで上流側配管部7aのSIPを行っても構わない。

0063

図10に示すように、熱水又は加熱洗浄用液体による加熱により昇温した各箇所の温度のうち、選択される最低の温度が121.1℃に達すると、その時点から最低の温度によるF値がコントローラ17によって演算される。演算式は次のとおりである。

0064

0065

基準温度121.1℃は、pH4.0未満の高酸性飲料の場合、65℃としても構わない。また、pHが4.0以上4.6未満の場合85℃以上でも構わない。F値積算中に最低温度が基準温度を下回った場合、F値の積算を停止し、基準温度を超えた後に積算を再開しても良いが、SIPを中断し、F値積算をリセットさせ、再SIPするのが望ましい。

0066

上記演算式に基づいて演算された最低の温度のF値がコントローラ17により積算され、積算されたF値が目標値に到達したところで、コントローラ17は上流側配管部7aのSIPである殺菌工程を終了することを指示する。指示に従って、第1段冷却部15、第2段冷却部16に冷却水が供給され、水又は洗浄用液体は冷却されて、循環し、飲料の殺菌開始まで連続循環待機となる。洗浄用液体によりSIPを行った場合には、洗浄用液体を無菌水により洗い流した後に無菌水を連続循環しながら待機する。このF値の目標値は、図10のハッチング部分の面積に対応する。また、図11のハッチング面積部分に対応する。図10図11の対比から明らかなように、従来の加熱時間の30分は大幅に短縮される。

0067

この後、調合装置1からバランスタンク5に飲料が送られ、飲料が殺菌され始める。水から飲料に置き換わったところで、上流側配管部7aと上流側帰還路6との間が遮断され、アセプティックサージタンク19に滅菌された飲料が貯留される。

0068

上流側配管部7aに対するSIPの開始と同時に、又は先立ってアセプティックサージタンク19も含めて、下流側配管部7bのSIPが開始される。

0069

カップ9が充填ノズル2aの開口にあてがわれ、充填ノズル2aにドレン管20が接続された後、図3中太線で示すように、アセプティックサージタンク19及び充填機タンク11内へと加熱蒸気が加熱蒸気供給源から供給される。加熱蒸気はマニホルドバルブ8からアセプティックサージタンク19に送られ、炭酸飲料用マニホルドバルブ23を経て、充填機タンク11から、下流側配管部7b内を充填ノズル2a側へと流れ、各部を加熱した後にすべてのカップ9から単一の配管に集約され、ドレン管20から充填機2外へ排出される。

0070

下流側配管部7b内を加熱蒸気が流れる際、下流側配管部7bの各所に配置された温度センサ10から温度センサ10により所定時間ごとに検知された複数の温度がコントローラ17に一定時間間隔で送られる。温度センサ10により検知された複数の温度がコントローラ17に送られ、コントローラ17は、送られた温度のうち、最低の温度を選択しF値を演算する。コントローラ17は最低の温度を選択するため、選択される温度を検知する温度センサ10は常に同一とは限らない。温度センサ10は所定時間ごとに温度を検知しコントローラ17に送るが、検知される温度のうち最低の温度が常に同一の箇所とは限らないからである。

0071

図10に示すように、加熱蒸気による加熱により昇温した各箇所の温度のうち、選択される最低の温度が121.1℃に達すると、その時点から最低の温度によるF値がコントローラ17によって演算される。

0072

演算されたF値がコントローラ17により積算され、積算されたF値が目標値に到達したところで、コントローラ17の指示により下流側配管部7bのSIPである殺菌工程は終了する。アセプティックサージタンク19から充填ノズルまでの下流側配管部7b内への加熱蒸気の供給が停止される。このF値の目標値は、上述した図10のハッチング部分の面積に対応する。図10図11の対比から明らかなように、下流側配管部7b内のSIP時間についても、従来のSIP時間に比べ大幅に短縮される。

0073

下流側配管部7b内に水又は洗浄用液体をマニホルドバルブ8から流し、カップ9からマニホルドバルブ8への管路を設け、形成される下流側循環路内に水又は洗浄用液体を循環させ、管路に加熱装置を設け、水又は洗浄用液体を加熱液体として下流側配管部7bのSIPを行っても構わない。加熱液体として洗浄用液体を使用した場合、洗浄用液体を無菌水により洗い流す。

0074

下流側配管部7bのSIP終了後、下流側配管部7b内に加熱蒸気と同様に、マニホルドバルブ8から無菌エアが送り込まれ、下流側配管部7b内が例えば常温まで冷却される。そして、ドレン管20が遮断される。さらに、図示しないアクチュエータによって各充填ノズル2aの開口からカップ9が外される。

0075

アセプティックサージタンク19以降、下流側配管部7bのSIPが終了した後、加熱殺菌部18から上流側配管部7aを通ってアセプティックサージタンク19に飲料が貯められ、そこから飲料が下流側配管部7bを通って、ボトル4内への飲料の充填作業が開始される。

0076

図8中、太線で示したごとく、調合装置1で調合された飲料が殺菌処理された飲料供給系配管7の上流側配管部7aと下流側配管部7bを通って充填機2内に至り、充填機2の充填ノズル2aから容器であるボトル4に充填される。飲料が充填されたボトル4は、図示しないキャッパによりキャッピングされた後、充填機2の外に送り出される。

0077

上述のように下流側配管部7bに加熱蒸気を供給し、アセプティックサージタンク19から充填ノズル2aまでをSIPしても構わないが、流路が長く加熱蒸気が充填ノズル2aに至るまでに温度低下し、充填ノズル2aの温度が121.1℃に上がるまでに長時間を要することがある。そこで、加熱蒸気をマニホルドバルブ8及び炭酸飲料用マニホルドバルブ23に供給し、アセプティックサージタンク19及び充填機タンク11から充填ノズル2aまでの充填配管部のSIPを別個に行い、別個に殺菌終了を判断しても構わない。

0078

図4中太線に示すように、アセプティックサージタンク19内へと加熱蒸気が加熱蒸気供給源から供給される。加熱蒸気はマニホルドバルブ8からアセプティックサージタンク19に送られ、炭酸飲料用マニホルドバルブ23を経て排出される。

0079

マニホルドバルブ8からアセプティックサージタンク19を加熱蒸気が流れる際、各所に配置された温度センサ10から温度センサ10により所定時間ごとに検知された複数の温度がコントローラ17に一定時間間隔で送られる。温度センサ10により検知された複数の温度がコントローラ17に送られ、コントローラ17は、送られた温度のうち、最低の温度を選択しF値を演算する。コントローラ17は最低の温度を選択するため、選択される温度を検知する温度センサ10は常に同一とは限らない。温度センサ10は所定時間ごとに温度を検知しコントローラ17に送るが、検知される温度のうち最低の温度が常に同一の箇所とは限らないからである。

0080

加熱蒸気による加熱により昇温した各箇所の温度のうち、最低の温度が121.1℃に達すると、その時点から最低の温度によるF値がコントローラ17によって演算される。演算されたF値がコントローラ17により積算され、積算されたF値が目標値に到達したところで、コントローラ17の指示によりマニホルドバルブ8からアセプティックサージタンク19、炭酸飲料用マニホルドバルブ23までのSIPである殺菌工程は終了する。アセプティックサージタンク19への加熱蒸気の供給が停止され、マニホルドバルブ8からアセプティックサージタンク19、炭酸飲料用マニホルドバルブ23まで無菌エアが供給され、アセプティックサージタンク19は冷却され、無菌状態を保持して飲料充填装置の運転を待機する。

0081

図6中太線に示すように、充填機タンク11から充填ノズル2aまでの充填配管部に加熱蒸気が加熱蒸気供給源から供給される。加熱蒸気は炭酸飲料用マニホルドバルブ23から充填機タンク11を経て充填ノズル2aに送られ、各部を加熱した後にすべてのカップ9から単一の配管に集約され、ドレン管20から充填機2外へ排出される。

0082

炭酸飲料用マニホルドバルブ23から充填機タンク11を経て充填ノズル2aまでの充填配管部に加熱蒸気が流れる際、各所に配置された温度センサ10から温度センサ10により所定時間ごとに検知された複数の温度がコントローラ17に一定時間間隔で送られる。温度センサ10により検知された複数の温度がコントローラ17に送られ、コントローラ17は、送られた温度のうち、最低の温度を選択しF値を演算する。コントローラ17は最低の温度を選択するため、選択される温度を検知する温度センサ10は常に同一とは限らない。温度センサ10は所定時間ごとに温度を検知しコントローラ17に送るが、検知される温度のうち最低の温度が常に同一の箇所とは限らないからである。

0083

加熱蒸気による加熱により昇温した各箇所の温度のうち、最低の温度が121.1℃に達すると、その時点から最低の温度によるF値がコントローラ17によって演算される。演算されたF値がコントローラ17により積算され、積算されたF値が目標値に到達したところで、コントローラ17の指示により炭酸飲料用マニホルドバルブ23から充填機タンク11を経て充填ノズル2aまでの充填配管部のSIPである殺菌工程は終了する。炭酸飲料用マニホルドバルブ23への加熱蒸気の供給が停止され、炭酸飲料用マニホルドバルブ23から充填機タンク11を経て充填ノズル2aまでに無菌エアが供給され、炭酸飲料用マニホルドバルブ23から充填機タンク11を経て充填ノズル2aまでの流路は冷却され、無菌状態を保持して飲料充填装置の運転を待機する。

0084

加熱蒸気ではなく加熱液体を炭酸飲料用マニホルドバルブ23から供給し、充填機タンク11を経て充填ノズル2aまでの充填配管部のSIPを行っても構わない。加熱液体として洗浄用液体を使用した場、炭酸飲料用マニホルドバルブ23から充填機タンク11を経て充填ノズル2aまでの流路は無菌水によって洗い流される。

0085

飲料に炭酸を添加し炭酸飲料とする場合、飲料充填装置には炭酸添加装置21及び炭酸飲料サージタンク22がアセプティックサージタンク19と充填機タンク11の間に設けられ、炭酸飲料を飲料供給系配管7に流すために炭酸飲料用マニホルドバルブ23を備える。殺菌が必要な炭酸飲料を飲料充填装置によりボトル4に充填する場合、炭酸飲料用マニホルドバルブ23から炭酸添加装置21及び炭酸飲料サージタンク22を経て炭酸飲料用マニホルドバルブ23に至る炭酸添加配管部26も飲料充填装置の運転前にSIPされなければならない。

0086

炭酸添加配管部26のSIPは、図5中太線に示すように、炭酸飲料用マニホルドバルブ23から炭酸添加装置21及び炭酸飲料サージタンク22を経て炭酸飲料用マニホルドバルブ23に至る流路に加熱蒸気が加熱蒸気供給源から供給される。加熱蒸気は炭酸飲料用マニホルドバルブ23から送られ、炭酸添加装置21及び炭酸飲料サージタンク22を経て炭酸飲料用マニホルドバルブ23に至る。各部を加熱した後に炭酸飲料用マニホルドバルブ23から排出される。

0087

炭酸飲料用マニホルドバルブ23から炭酸添加装置21及び炭酸飲料サージタンク22を経て炭酸飲料用マニホルドバルブ23まで加熱蒸気が流れる際、各所に配置された温度センサ10から温度センサ10により所定時間ごとに検知された複数の温度がコントローラ17に一定時間間隔で送られる。温度センサ10により検知された複数の温度がコントローラ17に送られ、コントローラ17は、送られた温度のうち、最低の温度を選択しF値を演算する。コントローラ17は最低の温度を選択するため、選択される温度を検知する温度センサ10は常に同一とは限らない。温度センサ10は所定時間ごとに温度を検知しコントローラ17に送るが、検知される温度のうち最低の温度が常に同一の箇所とは限らないからである。

0088

加熱蒸気による加熱により昇温した各箇所の温度のうち、最低の温度が121.1℃に達すると、その時点から最低の温度によるF値がコントローラ17によって演算される。演算されたF値がコントローラ17により積算され、積算されたF値が目標値に到達したところで、コントローラ17の指示により炭酸飲料用マニホルドバルブ23から炭酸添加装置21及び炭酸飲料サージタンク22を経て炭酸飲料用マニホルドバルブ23に至る炭酸添加配管部26のSIPである殺菌工程は終了する。炭酸飲料用マニホルドバルブ23への加熱蒸気の供給が停止され、炭酸飲料用マニホルドバルブ23から炭酸添加装置21及び炭酸飲料サージタンク22を経て炭酸飲料用マニホルドバルブ23までに無菌エアが供給され、炭酸添加配管部26は冷却され、無菌状態を保持して飲料充填装置の運転を待機する。

0089

加熱蒸気ではなく加熱液体を炭酸飲料用マニホルドバルブ23から供給し、炭酸添加配管部26のSIPを行っても構わない。加熱液体として洗浄用液体を使用した場合、炭酸添加配管部26の流路は無菌水よって洗い流される。

0090

殺菌の必要な炭酸飲料を飲料充填装置によりボトル4に充填する場合、図9中太線で示すように、調合装置1で調合された飲料が殺菌処理され、殺菌された飲料はアセプティックサージタンク19に貯留され、アセプティックサージタンク19から炭酸飲料用マニホルドバルブ23を経て、炭酸添加装置21により炭酸が添加され、炭酸が添加された炭酸飲料は炭酸飲料サージタンク22に貯留され、その後炭酸飲料用マニホルドバルブ23を経て、充填機タンク11から充填機2内に至り、充填機2の充填ノズル2aから容器であるボトル4に充填される。炭酸飲料が充填されたボトル4は、図示しないキャッパによりキャッピングされた後、充填機2の外に送り出される。

0091

充填部を遮蔽する充填部チャンバ内に無菌水を供給する無菌水製造装置24を備える飲料充填装置では、図7中太線で示すように、無菌水製造装置24を経由する無菌水供給配管部に対し無菌水帰還路27を設けて無菌水循環路を形成し、無菌水循環路に加熱液体を流し、無菌水製造装置24のSIPを行う。水供給源から水が無菌水循環路内に送られ、この水が無菌水製造装置24により加熱され殺菌されつつ無菌水循環路内を循環することにより無菌水製造装置24内のSIPが行われる。

0092

無菌水製造装置24内を加熱液体が流れる際、無菌水製造装置24の各所に配置された温度センサ10から温度センサ10により所定時間ごとに検知された複数の温度がコントローラ17に一定時間間隔で送られる。コントローラ17は、所定時間ごとに検知された温度のうち、最低の温度を選択しF値を演算する。コントローラ17は最低の温度を選択するため、選択される温度を検知する温度センサ10が常に同一とは限らない。温度センサ10は所定時間ごとに温度を検知しコントローラ17に送るが、検知される温度のうち最低の温度となる箇所が常に同一の箇所とは限らないからである。

0093

無菌水製造装置24の複数箇所の温度を所定時間ごとに検知しつつ、検知された温度から最低の温度を選択し、選択された最低の温度についてF値を演算し、演算された前記F値を積算し、積算されたF値が目標値に到達したところで、コントローラ17からの指示により無菌水製造装置24のSIPである殺菌工程を終了する。

0094

指示に従って、第1段冷却部、第2段冷却部に、冷却水が供給され、加熱液体は冷却されて、循環し、無菌水の使用まで連続循環待機となる。加熱液体として洗浄用液体が使用された場合、無菌水循環路は無菌水により洗い流される。

0095

無菌水製造装置24の入口から加熱蒸気を流し、無菌水製造装置24の出口で加熱蒸気排出することにより、無菌水製造装置24のSIPを行っても構わない。

0096

無菌水製造装置24により製造された無菌水は無菌水タンク25に貯留される。無菌水タンク25に加熱蒸気を流し、無菌水タンク25の下流で加熱蒸気を排出することによりSIPが行われる。無菌水タンク25の各所に配置された温度センサ10から温度センサ10により所定時間ごとに検知された複数の温度がコントローラ17に一定時間間隔で送られる。コントローラ17は、所定時間ごとに検知された温度のうち、最低の温度を選択しF値を演算する。コントローラ17は最低の温度を選択するため、選択される温度を検知する温度センサ10が常に同一とは限らない。温度センサ10は所定時間ごとに温度を検知しコントローラ17に送るが、検知される温度のうち最低の温度となる箇所が常に同一の箇所とは限らないからである。

0097

無菌水タンク25の複数箇所の温度を所定時間ごとに検知しつつ、検知された温度から最低の温度を選択し、選択された最低の温度についてF値を演算し、演算された前記Fを積算し、積算されたF値が目標値に到達したところで、コントローラ17からの指示により無菌水タンク25のSIPである殺菌工程を終了する。

0098

無菌水タンク25の出口から充填部チャンバ3に至る流路に殺菌剤を流し、無菌水タンク25の出口から充填部チャンバ3に至る流路は殺菌剤によりSIPを行う。SIP後に無菌水製造装置24から無菌水を流すことにより殺菌剤を洗い流す。

0099

殺菌剤とは、過酢酸、酢酸等の有機酸、硝酸等の無機酸、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の塩基性化合物、過酸化水素、次亜塩素酸ナトリウム二酸化塩素、オゾン等殺菌効果を有する化合物を含む。また、溶殺菌剤は水を含んでいるが、メチルアルコールエチルアルコールイソプロピルアルコールノルマルプロピルアルコールブチルアルコールなどのアルコール類アセトンメチルエチルケトンアセチルアセトンなどのケトン類グリコールエーテル類等の1種又は2種以上を含んでも構わない。さらに、殺菌剤は、陽イオン系界面活性剤非イオン系界面活性剤リン酸化合物等の添加剤を含んでも構わない。

0100

本発明は以上説明したように構成されるが、上記実施の形態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。また、飲料充填装置が飲料を充填する容器はボトル状だけでなく、カップ、トレー等どのような形状でも構わない。さらに容器の材料もプラスチックだけでなく、紙とプラスチックの複合体、ガラス、金属等どのような素材から構成されていても構わない。

0101

2…充填機
6…上流側帰還路
7…飲料供給系配管
7a…上流側配管部
7b…下流側配管部
10…温度センサ
17…コントローラ
18…加熱殺菌部
24…無菌水製造装置
26…炭酸添加配管部

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