JP2015006920A - Sterilization method and apparatus for beverage supply system piping - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、PETボトル等の容器に飲料を充填する飲料供給系配管の殺菌方法及び装置に関する。 The present invention relates to a method and apparatus for sterilizing a beverage supply system piping for filling a beverage such as a PET bottle.
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系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。 When a beverage is filled into a container such as a bottle with an aseptic filling device, the beverage itself must be sterilized to be in a sterile state, as well as a surge tank, a liquid supply pipe, a filling nozzle, etc. in the aseptic filling device. The beverage supply system piping provided must also be cleaned in advance and sterilized to be aseptic.
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が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。)。 Conventionally, for the beverage itself that passes through the beverage filling path, the F value that is the sterilization value of the beverage is measured, and whether or not the beverage is sterilized to the extent that the quality of the beverage can be guaranteed is confirmed based on the history information. (For example, refer to Patent Document 4).
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。)。 Moreover, about the drink supply system piping of an aseptic filling apparatus, when switching the kind of a drink regularly, when performing the CIP (Cleaning in Place) process, and also the SIP (Sterilizing in Place) process (for example, Patent Documents 1, 2, and 3).
CIPは、飲料充填経路の管路内からフィラー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。)。 In CIP, for example, after flowing a cleaning solution in which an alkaline agent such as caustic soda is added to water, a cleaning solution in which an acidic agent is added to water is supplied to the flow path from the inside of the beverage filling path to the filler filling nozzle. Is done. Thereby, the residue etc. of the last drink adhering in a drink filling path | route are removed (for example, refer patent document 1, 2, 3).
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熱水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0003段落参照。)。
SIP is a process for sterilizing the inside of the beverage supply system piping before entering a beverage filling operation. For example, SIP is performed by flowing heated steam or hot water through the beverage filling path cleaned with the CIP. Is called. Thereby, the inside of a drink filling path | route is sterilized and made into a sterilized state (for example, refer
従来、飲食品については加熱時間の長短によって飲食品自体の味、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。 Conventionally, for food and drink, the quality of the food and drink itself, such as taste and texture, changes depending on the length of the heating time, and therefore, strict management of the F value has been performed.
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。 However, the beverage supply system piping of the aseptic filling device is mainly formed of a metal such as stainless steel material, and since there is no change in quality as in beverages, relatively rough F value management is performed. .
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熱水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ーが作動し、タイマーが30分計測したところで、加熱蒸気等による飲料供給系配管の加熱を終了させている。 For example, if it is heated at 130 ° C. for 30 minutes, the F value is 233, but it is known from experience that this level is sufficient for sterilization of the beverage supply system piping. Therefore, when the temperature of each beverage sensor reaches 130 ° C. by measuring the temperature with temperature sensors arranged in various places where the temperature of the beverage supply system piping is difficult to rise while flowing heated steam or hot water through the beverage supply system piping. When the timer is activated and the timer measures 30 minutes, the heating of the beverage supply system piping by heating steam or the like is finished.
図7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、代わりに無菌の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7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7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。 FIG. 7 shows the method for heating the beverage supply system piping in relation to temperature and time. That is, steam is continuously sent for 30 minutes from the time when the lowest temperature of the temperature sensor measured at each location of the beverage supply system piping reaches 130 ° C., the beverage supply system piping is heated, and 30 minutes have passed. The supply of steam or the like is stopped, and aseptic cooling air or the like is supplied instead to cool the beverage supply system piping. In FIG. 7, the temperature is raised to 135 ° C. because the temperature fluctuation is expected for safety. In FIG. 7, the sterilization condition is 130 ° C. or more and 30 minutes, and the hatched area corresponds to the F value 233. However, in reality, the integrated portion of the F value exceeding 130 ° C. is ignored.
ところが、近年の省エネルギ化の進展に伴い、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。 However, with the progress of energy saving in recent years, the magnitude of thermal energy consumed by SIP has been regarded as a problem. In addition, the length of time required for SIP has been regarded as a problem from the aspect of beverage production efficiency.
本発明はこのような問題点を解決することができる飲料充填装置の飲料供給系配管の殺菌方法及び装置を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the sterilization method and apparatus of the drink supply system piping of the drink filling apparatus which can solve such a problem.
本発明者は無菌充填装置の飲料供給系配管におけるSIPに要する熱エネルギやSIPに要する殺菌時間について見直しを行うべく、F値の管理について検討したところ、単に130℃に到達した後の時間だけでなく、F値での積算で滅菌効果を管理すれば、121.1℃から130℃までのF値積算と130℃を超えた分のF値も積算することができるので、30分よりも短い時間で、F値233に到達できることを見出した。 The present inventor examined the management of the F value in order to review the heat energy required for SIP and the sterilization time required for SIP in the beverage supply system piping of the aseptic filling device, and only the time after reaching 130 ° C. If the sterilization effect is managed by integration with the F value, the F value integration from 121.1 ° C to 130 ° C and the F value exceeding 130 ° C can also be integrated, so it is shorter than 30 minutes. It was found that the F value 233 can be reached in time.
また、一般に、飲料供給系配管はフィラー内でマニホルドを介して多数本に分岐し、各分岐管の終端が充填ノズルに接続されている。従来、分岐管の一本に温度センサを取り付けてF値を測定しているが、本発明者の実験によれば、多数の充填ノズル同士間で温度にバラツキがあることが分かった。従って、SIPの適正化を図るためには、充填ノズル自体に温度センサを取り付け、しかも、すべての充填ノズルに対して温度センサを取り付けて各充填ノズルについてのF値を測定するのが望ましいと考えられる。 In general, the beverage supply system pipe branches into a large number of pipes via a manifold in the filler, and the end of each branch pipe is connected to a filling nozzle. Conventionally, a temperature sensor is attached to one branch pipe and the F value is measured, but according to the experiments of the present inventor, it has been found that there are variations in temperature among a large number of filling nozzles. Therefore, in order to optimize the SIP, it is desirable to attach temperature sensors to the filling nozzles themselves, and to attach temperature sensors to all the filling nozzles and measure the F value for each filling nozzle. It is done.
本発明は、上記知見に基づきなされたもので、次のような構成を具備することを特徴とする。 The present invention has been made based on the above findings, and is characterized by having the following configuration.
なお、本発明を理解しやすくするため図面の符号を括弧付きで付すが、本発明はこれに限定されるものではない。 In addition, although the code | symbol of drawing is attached | subjected with a parenthesis in order to make this invention easy to understand, this invention is not limited to this.
すなわち、請求項1に係る発明は、複数個の充填ノズル(2a)へ同時に飲料を送る飲料供給系配管(7)に熱水又は加熱蒸気を送り、この熱水又は加熱蒸気をすべての充填ノズル(2a)から吐出させながら、上記飲料供給系配管(7)の所定個所及びすべての充填ノズル(2a)の温度を所定時間ごとに検知しつつF値を演算し、そのうち最小のF値が目標値に到達したところで、殺菌工程を終了する飲料供給系配管の殺菌方法であって、上記飲料供給系配管(7)を、加熱殺菌部(18)を経由する上流側配管部(7a)と、上流側配管部(7a)より下流側から充填ノズル(2a)に至る下流側配管部(7b)とに分け、上流側循環路には熱水を流して殺菌しつつF値を演算し、下流側配管部(7b)には加熱蒸気を通して殺菌しつつF値を演算し、各々の最小のF値が目標値に到達したところで、殺菌工程を終了する飲料供給系配管の殺菌方法を採用する。 That is, in the invention according to claim 1, hot water or heated steam is sent to the beverage supply system pipe (7) for simultaneously sending beverages to the plurality of filling nozzles (2a), and this hot water or heated steam is sent to all the filling nozzles. While discharging from (2a), the F value is calculated while detecting the temperature of the predetermined portion of the beverage supply system pipe (7) and the temperature of all the filling nozzles (2a) every predetermined time, and the minimum F value is the target. A beverage supply system pipe sterilization method for ending the sterilization process when the value is reached, wherein the beverage supply system pipe (7) is connected to the upstream pipe section (7a) via the heat sterilization section (18), It is divided into the downstream piping section (7b) from the upstream piping section (7a) to the filling nozzle (2a), and the F value is calculated while flowing hot water through the upstream circulation path and sterilizing. The side pipe (7b) is sterilized through heated steam. It calculates the F value, where each smallest F value has reached the target value, employing the method for sterilizing a beverage supply system piping to terminate the sterilization process.
請求項2に記載されるように、請求項1に記載の飲料供給系配管の殺菌方法において、上流側配管部(7a)の殺菌と下流側配管部(7b)の殺菌は互いに順を追って又は並行して行うようにしてもよい。 As described in claim 2, in the beverage supply system pipe sterilization method according to claim 1, the sterilization of the upstream pipe section (7a) and the sterilization of the downstream pipe section (7b) follow each other in order. It may be performed in parallel.
請求項3に記載されるように、請求項1に記載の飲料供給系配管の殺菌方法において、F値は次式
As described in
これが、一定の温度Tで、tT分間加熱された場合のF値は When this is heated at a constant temperature T for t T minutes, the F value is
請求項4に係る発明は、複数個の充填ノズル(2a)の各々に温度センサを設けておき、これらの充填ノズル(2a)へ同時に飲料を送る飲料供給系配管(7)の所定箇所にも温度センサを設けておき、この飲料供給系配管(7)に熱水又は加熱蒸気を送り、この熱水又は加熱蒸気をすべての充填ノズル(2a)から吐出させながら、上記飲料供給系配管(7)の所定個所及びすべての充填ノズル(2a)の温度を所定時間ごとに検知しつつF値を演算し、そのうち最小のF値が目標値に到達したところで、殺菌工程を終了する飲料供給系配管の殺菌装置であって、上記飲料供給系配管(7)が、加熱殺菌部を経由する上流側配管部(7a)と、上流側配管部(7a)より下流側から充填ノズル(2a)に至る下流側配管部(7b)とに分けられ、上流側配管部(7a)には熱水を流して殺菌しつつF値を演算し、下流側配管部(7b)には加熱蒸気を通して殺菌しつつF値を演算し、各々の最小のF値が目標値に到達したところで、殺菌工程を終了するようにした飲料供給系配管の殺菌装置を採用する。
In the invention according to
請求項5に記載されるように、請求項4に記載の飲料供給系配管の殺菌装置において、加熱殺菌部(18)の所定箇所についても温度センサを設けてF値を演算するようにしてもよい。 According to a fifth aspect of the present invention, in the sterilization apparatus for a beverage supply system pipe according to the fourth aspect, a temperature sensor is also provided at a predetermined location of the heat sterilization section (18) to calculate the F value. Good.
本発明によれば、無菌充填装置の飲料供給系配管(7)のSIP処理について、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(7)の無菌化処理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(7)の殺菌のための熱水や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。 According to the present invention, for SIP processing of the beverage supply system pipe (7) of the aseptic filling device, the F value is started to be accumulated at an early stage, and the sterilization process is terminated when the F value reaches the target value. Therefore, the sterilization process of the beverage supply system pipe (7) of the beverage filling apparatus can be achieved more accurately and more quickly than before, and thus hot water and heated steam for sterilization of the beverage supply system pipe (7) can be achieved. Can be reduced, the beverage filling operation can be started at an early stage, the production time at the time of beverage switching can be shortened, and the production efficiency can be improved.
また、飲料供給系配管(7)についてのF値のみならず、すべての充填ノズルについてもF値を演算し、これらのF値も加味してF値が目標値に到達したか否か判断するので、飲料供給系配管(7)の全体について迅速かつ適正に殺菌処理することができる。 Further, not only the F value for the beverage supply system pipe (7) but also the F value is calculated for all the filling nozzles, and it is determined whether or not the F value has reached the target value by taking these F values into consideration. Therefore, the entire beverage supply system pipe (7) can be sterilized quickly and appropriately.
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。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
最初に、飲料の無菌充填装置の構造について説明し、その次に無菌充填装置内の飲料供給系配管の殺菌方法及び装置について説明する。 First, the structure of the aseptic filling apparatus for beverages will be described, and then the method and apparatus for sterilizing the beverage supply system piping in the aseptic filling apparatus will be described.
図1に示すように、無菌充填装置は、飲料の調合装置1と、飲料を容器であるボトルbに充填するフィラー2とを具備する。 As shown in FIG. 1, the aseptic filling device includes a beverage preparation device 1 and a filler 2 that fills a bottle b, which is a container, with the beverage.
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で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。 The blending apparatus 1 is for blending beverages such as tea drinks and fruit drinks at a desired blending ratio, for example, and is a well-known apparatus and will not be described in detail.
調合装置1とフィラー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。
A beverage
また、無菌充填装置には、飲料を充填する容器であるボトルbをフィラー2へと搬送し、フィラー2によって飲料を充填されたボトルbを図示しないキャッパーへと搬送するボトル搬送路が設けられる。搬送路は、一般に多数のホイールの列、各ホイールの回りに配置されたグリッパ4等によって構成される。
Further, the aseptic filling apparatus is provided with a bottle conveyance path for conveying the bottle b, which is a container for filling a beverage, to the filler 2 and conveying the bottle b filled with the beverage by the filler 2 to a capper (not shown). The conveyance path is generally constituted by a plurality of rows of wheels,
フィラー2は、飲料を多数のボトルbに高速で充填する充填機であって、図2に示すように、ボトルbの搬送路の一部を構成するホイール5を備える。このホイール5は無菌充填装置の床面から垂直に起立する支軸21のうちの旋回軸21aとなる部分に取り付けられる。ホイール5の回りには、ボトルbの首部を把持するグリッパ4が一定ピッチで配置される。グリッパ4はホイール5と一体で一方向に旋回運動可能である。また、ホイール5の回りには、グリッパ4と同じピッチで多数の充填ノズル2aが取り付けられる。
The filler 2 is a filling machine that fills a large number of bottles b with a beverage at a high speed, and includes a
上記支軸21のうち回転を止められた上部はフィラー2の機枠に固定され、旋回軸21aの上端との間にロータリジョイント21bが設けられる。また、旋回軸21a中、ロータリジョイント21bの下方には上マニホルド22が設けられる。支軸21の上部から上マニホルド22に至る部分は中空であり、支軸21の上部に上記飲料供給系配管7が連結される。また、上マニホルド22から、各充填ノズル2aへと上記飲料供給系配管7の下流側配管部7bが伸びている。
An upper portion of the
フィラー2の稼働によってホイール5が高速で旋回運動し、この運動と同期して搬送路上をグリッパ4により把持されたボトルbが高速で搬送されつつ充填ノズル2aの下端におけるノズル口の直下に来ると、各ボトルb内に一定量の飲料が次々と充填されて行く。
When the filler 2 is operated, the
また、フィラー2は、無菌処理された飲料を無菌処理されたボトルb内に微生物等の異物が入らないように充填するため、図2に示すように、その全体が無菌チャンバ3内に収納される。無菌チャンバ3には、上記ボトルbの搬送路の上流側と下流側とで、ボトルbの入口と出口が設けられるが、これらの図示は省略する。
Further, since the filler 2 is filled with the sterilized beverage so that foreign matter such as microorganisms does not enter the sterilized bottle b, as shown in FIG. The The
図1に示すように、この無菌充填装置の飲料供給系配管7は、その調合装置1からフィラー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、サージタンク19、ヘッドタンク11を備える。
As shown in FIG. 1, the beverage
UHT18は、その内部に第一段加熱部12、第二段加熱部13、ホールディングチューブ14、第一段冷却部15、第二段冷却部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一段加熱部12から第二段加熱部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、第一段冷却部15、第二段冷却部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。
The
バランスタンク5、マニホルドバルブ8、サージタンク19、ヘッドタンク11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。
Since the
図3中、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UHT18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。
As shown by a thick line in FIG. 3, SIP is performed by providing a
また、上流側配管部7aには、温度が上昇しにくい箇所を含む各箇所において温度センサ10が配置される。この温度センサ10が配置される箇所としては、例えばUHT18内の第一段加熱部12からマニホルドバルブ8へと向かう管路のうち、UHT18内の各部間と、第二段冷却部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。
Moreover, the
図4中、太線で示すように、上記飲料供給系配管7のうち、上記上流側配管部7aより下流側のマニホルドバルブ8から、サージタンク19と、ヘッドタンク11とを経由してフィラー2内に至る下流側配管部7bに対しても、その中に加熱蒸気等が供給された際に温度が上昇しにくい箇所を含む各箇所において温度センサ10が配置される。この温度センサ10が配置される箇所としては、例えばサージタンク19から充填ノズル2aに向かう管路のうち、サージタンク19の出口近傍、途中の屈曲部、ヘッドタンク11の入口近傍と出口近傍を挙げることができる。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コントローラ17へ送信される。
As shown by a thick line in FIG. 4, in the beverage
また、下流側配管部7bに対しては、SIPのためにフィラー2の各充填ノズル2aのノズル口に対して各々接離可能なカップ9が配置される。各カップ9には可撓性パイプからなる排気管20が接続される。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フィラー2の充填ノズル2aの先端のノズル口に被せられることで、排気管20の始端が、充填ノズル2aの開口に接続される。
Moreover, the
また、SIPの際に熱水又は加熱蒸気が下流側配管部7bから充填ノズル2aへと流れることによって、充填ノズル2aの温度が上昇するが、その充填ノズル2aの温度を検出するために温度センサ10aが各充填ノズル2aに取り付けられる。
In addition, when hot water or heated steam flows from the
各カップ9は排気管20によって下マニホルド24に連結される。下マニホルド24は、フィラー2の旋回軸21aに取り付けられ、上記ホイール5、充填ノズル2a等と一体で旋回運動が可能である。
Each
上記排気管20が下マニホルド24から無菌チャンバ3外へと伸びる箇所には、断続自在な継手25が設けられる。上記SIPの際にこの継手25が接続される。その場合は、ホイール5、充填ノズル2a等は旋回不能になる。SIPが終了し、継手25が切り離されると、ホイール5、充填ノズル2a等は旋回可能となる。
An
この排気管20が無菌チャンバ3の外へ引き出された箇所にも温度センサ10bを設け、この温度センサ10bによりF値を測定してもよい。
A
なお、上記飲料供給系配管7には、上記マニホルドバルブ8、図示しないアクチュエータのほか、各種切換え弁、ポンプ等が設けられ、これらも上記コントローラ17からの出力によって制御される。
In addition to the
次に、上記飲料供給系配管の殺菌方法について、図3乃至図6に基づいて説明する。 Next, a method for sterilizing the beverage supply system pipe will be described with reference to FIGS.
(1)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3及び図4参照)。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。
(1) When an operation button on a panel (not shown) of the
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。
The SIP of the
(2)まず、図示しない水供給源から水がバランスタンク5を経て上流側配管部7a及び帰還路6からなる循環路内に送られ、この水がUHT18により加熱され殺菌されつつ循環路内を循環する。これにより、上流側配管部7a内が殺菌される。
(2) First, water is sent from a water supply source (not shown) through a
(3)この上流側配管部7a内を熱水が流れる際、上流側配管部7aの各所に配置された温度センサ10からコントローラ17に温度情報が一定時間間隔で送られる。
(3) When hot water flows through the upstream
この実施の形態では、ボトルbに充填する製品液である飲料のpHが4.6以上とされ、基準温度Trが121.1℃、Z値が10℃とされる。 In this embodiment, the pH of the beverage that is the product liquid to be filled in the bottle b is 4.6 or higher, the reference temperature Tr is 121.1 ° C., and the Z value is 10 ° C.
図6に示すように、熱水による加熱により昇温した各箇所の温度が121.1℃に達すると、その時点から各箇所の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。
As shown in FIG. 6, when the temperature at each location raised by heating with hot water reaches 121.1 ° C., the
上記演算式に基づいて演算された各温度センサについてのF値のうち、最小のF値が目標値に到達したところで、上流側配管部7aは殺菌完了となり、第一段冷却部15、第二段冷却部16に、冷却水が供給され、熱水は冷却されて、循環し、飲料の殺菌開始まで連続循環待機となる。
When the minimum F value reaches the target value among the F values calculated for each temperature sensor based on the above calculation formula, the upstream
このF値の目標値は、ある箇所の温度センサに関して言えば、図6のハッチング部分の面積に対応する。この図6のハッチング部分の面積は、図7のハッチング面積部分に対応する。 The target value of the F value corresponds to the area of the hatched portion in FIG. The area of the hatched portion in FIG. 6 corresponds to the hatched area portion in FIG.
従来は、図7に示す通り、全ての温度センサが130℃に達したところで滅菌完了を検知するタイマーが作動し、30分後に滅菌完了を報知していた。また、130℃に達するまでに、熱水又は加熱蒸気の供給開始から10分を要していた。一方、本発明では全ての温度センサについて、各々の温度が121.1℃に達したところでF値の演算が開始されるので、演算開始までが6分に短縮されている。また、従来は演算開始から30分間は一律に熱水又は加熱蒸気を送りつつ加熱殺菌を行うので、飲料供給系配管7等への蓄熱量も多く、したがって、冷却にも20分を要しているが、本発明では加熱開始から6分後にF値の累積演算を開始し、加熱時間も10分と短く、飲料供給系配管7等への蓄熱量も少ないので、冷却時間も12分に短縮されている。従って、加熱から冷却までの時間は、従来は60分を要していたが、本発明によれば28分まで大幅に短縮される。 Conventionally, as shown in FIG. 7, when all the temperature sensors have reached 130 ° C., a timer for detecting the completion of sterilization is activated, and the completion of sterilization is notified after 30 minutes. Also, it took 10 minutes from the start of supplying hot water or heated steam to reach 130 ° C. On the other hand, in the present invention, for all temperature sensors, calculation of the F value is started when each temperature reaches 121.1 ° C., so the time until the calculation starts is shortened to 6 minutes. In addition, conventionally, since heat sterilization is performed while uniformly sending hot water or steam for 30 minutes from the start of calculation, a large amount of heat is stored in the beverage supply system piping 7 and the like, and therefore cooling requires 20 minutes. However, in the present invention, the F value accumulation calculation starts 6 minutes after the start of heating, the heating time is as short as 10 minutes, and the amount of heat stored in the beverage supply system piping 7 is small, so the cooling time is also shortened to 12 minutes. Has been. Therefore, the time from heating to cooling conventionally required 60 minutes, but according to the present invention, it is greatly reduced to 28 minutes.
なお、上記F値の演算式において、製品液である飲料の種類に応じて基準温度Tr、Z値は変更可能である。 In the F value calculation formula, the reference temperatures Tr and Z values can be changed according to the type of beverage that is the product liquid.
例えば、製品液のpHが4〜4.6未満のときは基準温度Tr=85℃、Z値=7.8℃とすることができ、製品液のpHが4未満のときは基準温度Tr=60℃、Z値=5℃とすることができる。 For example, when the pH of the product liquid is 4 to less than 4.6, the reference temperature Tr = 85 ° C. and the Z value = 7.8 ° C., and when the pH of the product liquid is less than 4, the reference temperature Tr = It can be set as 60 degreeC and Z value = 5 degreeC.
また、緑茶飲料、ミネラルウォーター、チルド飲料等、製品液の微生物発育特性、流通温度等に合わせて上記演算式に代入する値を適宜変更することも可能である。 Moreover, it is also possible to appropriately change the value to be substituted into the above arithmetic expression in accordance with the microbial growth characteristics, the distribution temperature, etc. of the product liquid such as green tea beverage, mineral water, chilled beverage and the like.
(4)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。水が飲料に置き換わったところで、上流側配管部7aと帰還路6との間が遮断され、サージタンク19に滅菌された飲料が溜まっていく。
(4) Thereafter, the beverage is sent from the blending device 1 to the
(5)上記上流側配管部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。
(5) Simultaneously with the start of the SIP with respect to the upstream
まず、図2中、右半分及び図4に示すように、カップ9が充填ノズル2aのノズル口にあてがわれ、充填ノズル2aに排気管20が接続された後、サージタンク19及びヘッドタンク11内へと加熱蒸気が図示しない加熱蒸気供給源から供給される。
First, as shown in the right half of FIG. 2 and FIG. 4, after the
この加熱蒸気は、サージタンク19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排気管20からフィラー2外へ排出される。
The heated steam flows from the
(6)この下流側配管部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からコントローラ17に温度情報が一定時間間隔で送られる。
(6) When the heating steam flows through the downstream
また、各充填ノズル2aに取り付けられた温度センサ10aや、排気管20に取り付けられた温度センサ10bからもコントローラ17に温度情報が一定時間間隔で送られる。
Also, temperature information is sent to the
図6に示すように、加熱蒸気による加熱により昇温した充填ノズル2aや排気管20等各箇所の温度が121.1℃に達すると、その時点から各箇所のF値がコントローラ17によって上記演算式により演算される。
As shown in FIG. 6, when the temperature of each part such as the filling
演算された各F値のうち、最小のF値が目標値に到達したところで、上記加熱蒸気はサージタンク19や下流側配管部7b内への供給が停止される。このF値の目標値は、上述した図6のハッチング部分の面積に対応する。図6と図7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。
When the minimum F value among the calculated F values reaches the target value, the supply of the heating steam into the
なお、この場合も上記F値の演算式において、製品液である飲料の種類に応じて基準温度Tr、Z値は種々変更可能である。 In this case as well, in the F value calculation formula, the reference temperatures Tr and Z values can be variously changed according to the type of beverage that is the product liquid.
(7)この後、下流側配管部7b内に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、排気管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のノズル口からカップ9が外される。継手25も切り離される。
(7) Thereafter, aseptic air is sent into the downstream
(8)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b内への飲料の充填作業が開始される。
(8) After the SIP of the downstream
図5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を通ってフィラー2内に至り、フィラー2の充填ノズル2aから容器であるボトルbに充填される。飲料が充填されたボトルbは、図示しないキャッパーによりキャッピングされた後、フィラー2の外に送り出される。
In FIG. 5, the beverage prepared by the preparation device 1 reaches the filler 2 through the
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。例えば、上記実施の形態では、上流側配管部のSIPと下流側配管部のSIPとを熱水と加熱蒸気のごとく互いに異なる流体で行うようにしたが、同じ種類の流体で行うことも可能である。また、マニホルドバルブを開放して上流側配管部と下流側配管部とを連通させ、流体を上流側配管部から下流側配管部へと流しつつSIPを行うようにすることも可能である。また、F値を測定、積算する時間間隔は、1分間隔のほか、1秒間隔であってもよく、その間隔は計測器の能力等に応じて種々変更可能である。 Although the present invention is configured as described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the SIP of the upstream piping section and the SIP of the downstream piping section are performed using different fluids such as hot water and heating steam, but can be performed using the same type of fluid. is there. It is also possible to perform SIP while opening the manifold valve so as to allow the upstream side piping part and the downstream side piping part to communicate with each other while flowing the fluid from the upstream side piping part to the downstream side piping part. Further, the time interval for measuring and integrating the F value may be a 1-second interval in addition to a 1-minute interval, and the interval can be variously changed according to the ability of the measuring instrument.
2…フィラー
2a…充填ノズル
6…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
18…加熱殺菌部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 ...
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