CN111629989B - 饮料充填装置的清洗、杀菌方法 - Google Patents

Abstract

提供一种饮料充填装置的清洗·杀菌方法，能够提高饮料充填装置的设备利用率，从而高效地进行产品制造。对于具备将在加热杀菌部进行了杀菌的饮料向充填机供给的饮料供给系统管路的饮料充填装置来说，为了除去在所述饮料供给系统管路内附着的饮料的残留物等而进行使清洗液循环的CIP(Cleaning in Place)，在从该CIP的初期或中途使所述清洗液的温度升温到紧接着CIP进行的对饮料供给系统管路内进行杀菌的SIP(Sterilizing in Place)所需的温度后，进行所述饮料供给系统管路内的SIP，进一步利用在加热杀菌部进行了加热杀菌的无菌水来冲刷所述清洗液。

Description

饮料充填装置的清洗、杀菌方法

技术领域

本发明涉及向PET瓶等容器中充填作为产品的茶饮料、矿泉水、果汁饮料、医药制剂、食品、流质食物以及加入了固体物质的饮料等的饮料充填装置的清洗、杀菌方法。

背景技术

在通过饮料充填装置将饮料等产品充填于瓶等容器的情况下，必须预先进行对产品自体进行杀菌而使其成为无菌状态的产品杀菌处理，并且，在饮料充填装置中的具备缓冲罐、送液管、充填喷嘴等的饮料供给系统管路内也必须预先进行清洗、杀菌而成为无菌状态。

对于饮料充填装置的饮料供给系统管路，定期地或在切换所制造的产品的种类时进行CIP(Cleaning in Place；原位清洗)，对饮料供给系统管路内进行清洗，另外，进行SIP(Sterilizing in Place；原位杀菌)，对饮料供给系统管路内进行杀菌(例如，参照专利文献1)。

CIP通过以下方式进行，即，在从饮料供给系统管路的管路内到充填机的充填喷嘴的流路中，使例如在水中添加了烧碱等碱性药剂的清洗液流通后，使在水中添加了酸性药剂的清洗液流通。需要说明的是，CIP通过利用加热杀菌部将清洗液保持在例如80℃地使其在饮料供给系统管路内循环而进行。由此，能够除去在饮料供给系统管路内附着的前一产品的残留物等(例如，参照专利文献1)。

SIP是在进入产品充填作业前，预先对上述饮料供给系统管路内进行杀菌的处理，例如，在通过上述CIP进行了清洗的饮料供给系统管路内使加热水蒸汽或热水流通而进行高温下的杀菌处理。此时，加热水蒸汽或热水例如保持在130℃。由此，饮料供给系统管路内被进行杀菌处理而成为无菌状态(例如，参照专利文献1)。

产品杀菌处理通过在进行了CIP和SIP后，在使产品向饮料供给系统管路流通时，利用在饮料供给系统管路配置的加热杀菌部(UHT：Ultra High-temperature；超高温灭菌)对产品进行加热、杀菌而进行。由此，能够向瓶等容器充填进行了杀菌的产品。

以往，CIP通过使清洗液从饮料供给系统管路的管路内向充填机的充填喷嘴流通而进行，SIP通过使加热水蒸汽或热水在饮料供给系统管路内流通而进行。但是，提出了一种连续进行CIP和SIP的方法(参照专利文献2)。这是一种将进行CIP的清洗液在清洗结束后升温到进行SIP的温度，而通过使升温的清洗液循环来进行SIP的方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开2007-22600号公报

专利文献2：(日本)特开2017-95114号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

如上所述，通过进行饮料充填装置的清洗、杀菌以及产品的杀菌处理，能够精确且迅速地保证无菌充填产品的品质。

但是，在相对于饮料充填装置的饮料供给系统管路连续进行CIP、SIP以及产品杀菌处理的清洗、杀菌方法中，在从CIP切换到SIP的情况下，由于通过常温的水来冲刷在CIP中使用的清洗液，因此进行产品杀菌处理的加热杀菌部的温度降低，在开始进行SIP时，必须使进行产品杀菌处理的加热杀菌部的温度再次升高而达到SIP所需的温度，因而具有向SIP的切换需要较长时间的问题。并且，在制造工序与CIP之间，需要进行UHT保持管的切换、各处过滤部的更换和检查、均质机的分解清洗等切换作业，这些切换作业也极为耗时。

这样，根据现有的清洗、杀菌方法，在进行CIP和SIP期间不能进行产品制造，因此饮料充填装置的设备利用率降低，不能高效地进行产品制造。但是，通过专利文献2提出的、使进行CIP的清洗液在清洗结束后升温到进行SIP的温度，使升温的清洗液循环而进行SIP的方法，在从CIP向SIP的过渡中不浪费时间，能够连续地进行。在这里，在利用升温的清洗液完成SIP后，利用无菌水来进行对在饮料供给系统管路内残存的清洗液进行冲刷的冲洗，但由于冲洗利用无菌水进行，因此需要无菌水的制造装置。由于设置新的无菌水制造装置需要追加投资，因此谋求一种无需追加投资就能够从CIP连续地进行SIP，进一步由无菌水进行冲洗的饮料充填装置的清洗、杀菌方法。

本发明是为了解决这样的技术问题而做出的，其目的在于提供一种不需要追加新的设备投资就能够提高饮料充填装置的设备利用率从而高效地进行产品制造的饮料充填装置的清洗、杀菌方法。

用于解决技术问题的技术方案

在本发明的饮料充填装置的清洗、杀菌方法中，对于具备将在加热杀菌部进行了杀菌的饮料向充填机供给的饮料供给系统管路的饮料充填装置，为了除去在所述饮料供给系统管路内附着的饮料的残留物等而进行使清洗液循环的CIP(Cleaning in Place)，在从该CIP的初期或中途使所述清洗液的温度升温到紧接着CIP进行的对饮料供给系统管路内进行杀菌的SIP(Sterilizing in Place)所需的温度后，进行所述饮料供给系统管路内的SIP，进一步利用无菌水对所述清洗液进行冲刷，其特征在于，所述无菌水在所述加热杀菌部被加热杀菌。

并且，在本发明的饮料充填装置的清洗、杀菌方法中，所述CIP和所述SIP通过使清洗液分别在所述饮料供给系统管路的经过平衡罐、加热杀菌部、汇流阀的上游侧处理线路和经过所述汇流阀、无菌缓冲罐、高位罐、充填机的下游侧处理线路中循环而进行，由所述无菌水进行的所述饮料供给系统管路内的冲洗使所述无菌水经过加热杀菌部、汇流阀、无菌缓冲罐、高位罐、充填机、汇流阀而排出。

并且，优选在本发明的饮料充填装置的清洗、杀菌方法中，所述无菌水在所述加热杀菌部中的杀菌条件成为接下来要充填的饮料的杀菌条件的同等条件或更高条件。

发明的效果

根据本发明，对于饮料充填装置，在饮料的充填作业结束后、下一饮料的充填作业开始前，在利用清洗液对饮料充填装置的饮料供给系统管路内进行了CIP之后，使清洗液升温至SIP所需的杀菌温度而进行SIP，在SIP后利用由对饮料进行杀菌的加热杀菌装置进行了无菌化的无菌水进行对饮料供给系统管路内残存的清洗液进行冲刷的冲洗，因而能够不设置新的无菌水制造装置地缩短从CIP过渡到SIP的过渡时间而进行饮料充填装置的清洗、杀菌。并且，通过使加热杀菌装置中的无菌水的制造条件成为接下来充填的饮料的杀菌条件，在对饮料供给系统管路内进行冲洗期间能够进行加热杀菌条件的设定，因而能够在短时间内使下一饮料的充填作业开始。

附图说明

图1是进行本发明的清洗、杀菌方法的饮料充填装置的框图。

图2是表示在本发明的清洗、杀菌方法中，相对于饮料供给系统管路的上游侧处理线路进行CIP或SIP的状态的框图。

图3是表示在本发明的清洗、杀菌方法中，相对于饮料供给系统管路的下游侧处理线路进行CIP或SIP的状态的框图。

图4是表示在本发明的清洗、杀菌方法中，通过无菌水对饮料供给系统管路整体进行冲洗的情况下的状态的框图。

图5是表示通过向瓶充填饮料来生产产品的状态的框图。

图6是用于对本发明的清洗、杀菌方法中的CIP、SIP、冲洗和饮料充填工序中的充填机的温度变化进行说明的曲线图。

图7是用于对现有的清洗、杀菌方法中的CIP、SIP、冲洗和饮料充填工序中的充填机的温度变化进行说明的曲线图。

图8是表示在本发明的清洗、杀菌方法中通过无菌水来对饮料供给系统管路整体进行冲洗的情况下的变形例的状态的框图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

最初，对饮料充填装置的构造进行说明，接着，对该装置的清洗、杀菌方法以及产品的充填方法进行说明。

如图1所示，饮料充填装置具备产品即饮料的调和装置1、以及将饮料充填于瓶4的充填机2。调和装置1与充填机2内的充填喷嘴2a之间通过饮料供给系统管路7连接。并且，充填机2被无菌腔3包围。

调和装置1例如用于将茶饮料、果实饮料等饮料分别以所期望的混合比例进行调和，由于是公知的装置因此省略其详细说明。

充填机2是绕着使多个充填喷嘴2a在水平面内以高速旋转的轮(未图示)配置，伴随着轮的旋转使充填喷嘴2a进行旋转运动，并且用于从充填喷嘴2a向在充填喷嘴2a的下方与轮的周速度同步行驶的各瓶4对饮料进行定量充填的机械。该充填机2是公知的装置因此省略其详细说明。

饮料充填装置的饮料供给系统管路7在从调和装置1到充填机2的管路中从饮料的流动方向看从上游侧向下游侧依次具备平衡罐5、加热杀菌部(UHT：UltraHigh-temperature)18、汇流阀8、无菌缓冲罐19以及高位罐11。

加热杀菌部18在其内部具备第一级加热部12、第二级加热部13、保持管14、第一级冷却部15以及第二级冷却部16等，将从平衡罐5供给的饮料或水一边从第一级加热部12向第二级加热部13输送一边逐渐加热，在第二级加热部13的出口达到目标温度，在保持管14内保持一定时间的杀菌温度，之后，向第一级冷却部15、第二级冷却部16输送而逐渐冷却。加热部和冷却部的级数根据需要进行增减。需要说明的是，加热杀菌部18可以成为设有能够进行自动清洗的均质机的结构。设置部位优选为在产品内的温度达到50℃～70℃左右的第一级加热部与达到60℃～150℃左右的第二级加热部之间或第一级冷却部与第二级冷却部之间。在前者的情况下，设置普通的均质机即可，在后者的情况下需要设置无菌规格的均质机。加热杀菌部18可以是壳&管式热交换器、板式热交换器等任意形式的热交换器。并且，不限于它们的间接加热法，可以适用直接加热法。

除此之外，平衡罐5、汇流阀8、无菌缓冲罐19、高位罐11均为公知的装置，因此省略其详细说明。在无菌缓冲罐19和高位罐11设有供给无菌空气的设备。

接着，对进行CIP和SIP的处理线路进行说明。如图2中粗线所示，在上述饮料供给系统管路7中，相对于经过平衡罐5和加热杀菌部18而到达汇流阀8的上游侧管路部7a设有上游侧回流路6a，从而形成用于进行CIP或SIP的循环路即上游侧处理线路。

并且，如图3中粗线所示，相对于经过汇流阀8、无菌缓冲罐19、高位罐11以及充填机2而到达汇流阀8的下游侧管路部7b设有下游侧回流路6b，从而形成用于进行CIP或SIP的循环路即下游侧处理线路。

在上游侧管路部7a，在包含SIP时温度难以上升的部位在内的各部位配置有温度传感器10。作为配置有该温度传感器10的部位，例如能够举出从加热杀菌部18内的第二级加热部13通往汇流阀8的管路中的加热杀菌部18内的各部分之间、由第二级冷却部16流出的部位、汇流阀8近前的部位，在这些部位分别配置有温度传感器10。通过这些温度传感器10分别测定的温度信息向控制器17发送。

需要说明的是，平衡罐5可以使用相当于充填温度低于100℃的开放罐或能够输送100℃以上的流体的第一种压力容器的罐等任意的罐，但在使用开放罐的情况下，优选在上游侧回流路6a即汇流阀8与平衡罐5之间具备冷却装置。

并且，如图3中粗线所示，相对于下游侧管路部7b，在包含SIP时温度难以上升的部位的各部位配置有温度传感器10。作为配置有该温度传感器10的部位，例如能够举出从无菌缓冲罐19通往充填喷嘴2a的管路中的无菌缓冲罐19的出口附近、中途的弯折部、高位罐11的入口附近和出口附近、充填机2内的歧管2b与充填喷嘴2a之间，在这些管路分别配置有温度传感器10。通过这些温度传感器10分别测定的温度信息向控制器17发送。

并且，相对于下游侧管路部7b，为了进行CIP或SIP，配置有分别能够相对于充填机2的各充填喷嘴2a的开口能够接触和分离的杯体9。在进行CIP或SIP时各杯体9通过未图示的促动器而与充填机2的充填喷嘴2a的前端的开口部接合，由此排出管20的起始端与充填喷嘴2a的开口连接。

需要说明的是，在饮料供给系统管路7中，除了汇流阀8、未图示的促动器之外，设有各种切换阀、送液泵等，它们也受来自上述控制器17的输出控制。

需要说明的是，可以不将CIP或SIP分为上游侧处理线路和下游侧配处理线路进行，而是通过构成饮料供给系统管路7的平衡罐5、加热杀菌部18、汇流阀8、无菌缓冲罐19、高位罐11、充填机2以及从充填机2到平衡罐5的循环路来形成处理线路。是上游侧管路部7a、下游侧管路部7b以及通往下游侧回流路6b和上游侧回流路6a的循环路。

接着，基于图2至图7对上述饮料充填装置的清洗、杀菌方法、从CIP向SIP的切换方法、冲洗的方法以及饮料产品制造工序进行说明。

(CIP)

对控制器17的未图示的面板上的操作按钮进行操作，针对饮料供给系统管路7的上游侧处理线路和下游侧配处理线路分别以规定的步骤执行CIP。CIP通过以下方式进行，即，使在从未图示的清洗液供给源供给的水中添加了烧碱(氢氧化钠)、氢氧化钾、碳酸钠、硅酸钠、磷酸钠、次氯酸钠、表面活性剂以及葡糖酸钠、乙二胺四乙酸(EDTA)等螯合剂(金属钳合剂)等的碱性药剂的碱性清洗液在饮料供给系统管路7、上游侧回流路6a和下游侧回流路6b流过之后，使在从未图示的清洗液供给源供给的水中添加了硝酸类、磷酸类酸性药剂的酸性清洗液在饮料供给系统管路7、上游侧回流路6a和下游侧回流路6b流过。

碱性清洗液包含碳酸锂、碳酸铵、碳酸镁、碳酸钙、碳酸丙烯酯以及它们的混合物，但不限于此。并且，可以包含作为重碳酸盐的重碳酸钠、重碳酸钾、重碳酸锂、重碳酸铵、重碳酸镁、重碳酸钙和作为倍半碳酸盐的倍半碳酸钠、倍半碳酸钾、倍半碳酸锂以及它们的混合物。

酸性清洗液除了上述硝酸、磷酸之外，还可以包含盐酸、硫酸、醋酸、柠檬酸、乳酸、甲酸、乙羧酸、甲磺酸、磺胺酸以及它们的混合物，但不限于此。

并且，在清洗液中可以包含次氯酸盐、过氧化氢、过醋酸、过辛酸、过硫酸盐、过硼酸盐、次硫酸盐、二氧化硫脲等各种漂白剂、过碳酸盐等。另外，清洗液可以包含铝硅酸盐、聚羧酸盐等水软化剂，还可以包含磷酸钠、聚丙烯酸钠、羧酸钠等再附着防止剂。另外，清洗液可以加入酵素、溶剂、脂肪酸、气泡调节剂、活性氧源等。

需要说明的是，在CIP中不限于使清洗液以上述顺序流通，例如，可以在使酸性清洗液流过之后使碱性清洗液流过，也可以仅使酸性清洗液或碱性清洗液中的一种流过。

上游侧处理线路的CIP使从未图示的清洗液供给源供给的清洗液如图2所示地在饮料供给系统管路7的上游侧管路部7a所具备的经过平衡罐5、加热杀菌部18、汇流阀8的上游侧处理线路循环而进行。为了使清洗液活化，利用上游侧管路部7a所具备的加热杀菌部18使清洗液升温到规定的温度(例如80℃)。并且，从未图示的清洗液供给源常时或间歇性地供给一定量的清洗液，一边进行循环一边将在饮料供给系统管路7内附着的上一次饮料等的残留物除去。并且，可以适当地向装置外排出。而且，在使清洗液以规定的温度流过规定的时间后，CIP结束。该CIP的结束由控制器17管理，接着进入SIP。

下游侧处理线路的CIP使从未图示的清洗液供给源供给的清洗液如图3所示地在饮料供给系统管路7的经过汇流阀8、无菌缓冲罐19、高位罐11、充填机2的下游侧处理线路循环而进行。为了使清洗液活化，利用下游侧管路部7b所具备的加热装置21，使清洗液升温到规定的温度(例如80℃)。并且，从未图示的清洗液供给源常时或间歇性地供给一定量的清洗液，一边进行循环一边将在饮料供给系统管路7内附着的前一饮料等的残留物除去。并且，可以适当地向装置外排出。而且，在使清洗液以规定的温度流过规定的时间后，CIP结束。该CIP的结束由控制器17管理，接着进入SIP。

在进行下游侧处理线路的CIP之前，杯体9与充填喷嘴2a的开口部接合，排出管20与充填喷嘴2a连接，由此能够使清洗液经过成为下游侧处理线路的下游侧回流路6b循环。

(SIP)

在CIP结束后，分别对上游侧处理线路和下游侧处理线路以规定的步骤执行SIP。与CIP相同，SIP根据需要通过汇流阀8将上游侧管路部7a与下游侧管路部7b之间切断。

上游侧处理线路的SIP和下游侧处理线路的SIP可以顺序或并行进行。

首先，说明对上游侧处理线路进行SIP的情况。不使在进行CIP时起动的送液泵停止地使在CIP中使用的清洗液在上游侧处理线路循环，利用加热杀菌部18将清洗液加热到SIP所需的温度，进行了加热而升温的清洗液在上游侧处理线路循环而进行SIP。此时，送液泵没有停止，因此不使在进行CIP时升温的加热杀菌部18的设定温度降低地升温到进行SIP的温度，因此在从CIP向SIP切换时，包含加热杀菌部18的上游侧管路部7a内的温度不降低。

在使升温的清洗液在上游侧处理线路内流通时，以一定的时间间隔从在上游侧管路部7a的各部位配置的温度传感器10向控制器17发送温度信息。在该实施方式中，在充填于瓶4的产品液即饮料的pH为4.6以上的情况下，可以将杀菌温度条件设定为基准温度Tr为121.1℃、Z值为10℃。

在CIP中最后使用的清洗液在加热杀菌部18升温到SIP所需的温度，在上游侧管路部7a的各部位的温度达到121.1℃时，从该时刻开始通过控制器17运算各部位的F值。运算式如下所示。

[式1]

其中，T为任意的杀菌温度(℃)，10^(T-121.1)/10为任意温度T下的致死率、相当于121.1℃下的加热时间(分钟)。其中，121.1表示基准温度(℃)，10表示Z值(℃)。

在基于上述运算式运算的各F值中、最小的F值达到目标值时，上游侧管路部7a杀菌完成。需要说明的是，杀菌的方法不限于如上所示地计算F值而进行杀菌的方法，例如，可以采用如以往公知的那样使用温度和时间的杀菌方法。

需要说明的是，在上述F值的运算式中，能够根据产品液即饮料的种类来改变基准温度Tr、Z值。例如，在产品液的pH为4～4.6时基准温度Tr＝85℃、Z值＝7.8℃，在产品液的pH低于4时基准温度Tr＝65℃、Z值＝5℃。即，根据绿茶饮料、矿泉水、冷藏饮料等能够产品液的微生物发育特性、流通温度等来适当改变带入到上述运算式中的值。因此，根据接下来所要充填的饮料的种类而变化为SIP所需的温度。因此，在从CIP处理向SIP处理的过渡中，CIP也可以以比SIP高的温度进行。

相对于上游侧管路部7a的SIP可以不在CIP后连续进行。并且，在SIP后可以不立即制造产品。以接下来所要制造的饮料所需的杀菌水平以上对上游侧管路部7a进行杀菌，完成将以接下来制造的饮料所需的杀菌水平以上进行了杀菌的无菌水向下游侧管路部7b输送的准备而等待接下来的制造。

在相对于上游侧管路部7a的SIP的开始同时或之前，使包含无菌缓冲罐19在内的下游侧处理线路的SIP开始。

接着，说明相对于下游侧处理线路进行SIP的情况。不使在进行CIP时起动的送液泵停止地使在CIP中使用的清洗液在下游侧处理线路循环，利用加热装置21将清洗液加热到SIP所需的温度，通过使其在下游侧处理线路循环而进行SIP。此时，送液泵没有停止，因此不使在进行CIP时升温的下游侧管路部7b内的温度下降地使清洗液升温到SIP所需的温度，因而不会如图7所示的现有的方法那样产生从CIP向SIP过渡时在包含充填机2在内的下游侧管路部7b内的温度降低。即，如图6所示，在从CIP向SIP过渡时，不会产生在包含充填机2在内的下游侧管路部7b内的温度降低。

在清洗液在下游侧处理线路内流通时，以一定的时间间隔从在包含充填喷嘴2a在内的下游侧管路部7b的各部位配置的温度传感器10向控制器17发送温度信息。在该实施方式中，在向充填于瓶4的产品液即饮料的pH为4.6以上的情况下，可以将杀菌温度条件设定为基准温度Tr为121.1℃、Z值为10℃。

在CIP最后使用的清洗液在加热装置21中升温到SIP所需的温度，在下游侧管路部7b的各部位的温度达到121.1℃时，从该时刻开始通过控制器17对各部位的F值进行运算。运算式如下所述。

[式2]

其中，T为任意的杀菌温度(℃)，10^(T-121.1)/10为任意温度T下的致死率、相当于121.1℃下的加热时间(分钟)。其中，121.1表示基准温度(℃)，10表示Z值(℃)。

在基于上述运算式运算的各F值中、最小的F值达到目标值时，下游侧管路部7b的杀菌结束。需要说明的是，杀菌的方法不限于如上所述的那样计算F值而进行杀菌的方法，可以采用如以往公知的那样使用温度和时间的杀菌方法。

需要说明的是，在上述F值的运算式中，能够根据产品液即饮料的种类来改变基准温度Tr、Z值。例如，在产品液的pH为4～4.6时基准温度Tr＝85℃、Z值＝7.8℃，在产品液的pH低于4时基准温度Tr＝65℃、Z值＝5℃。即，根据绿茶饮料、矿泉水、冷藏饮料等能够产品液的微生物发育特性、流通温度等来适当改变带入到上述运算式中的值。因此，根据接下来所要充填的饮料的种类而变化为SIP所需的温度。因此，在从CIP处理向SIP处理的过渡中，CIP也可以以比SIP高的温度进行。

在SIP的温度超过100℃的条件的情况下，在SIP结束后，可以通过无菌空气对下游侧处理线路进行冷却。在该工序中，在无菌缓冲罐19和高位罐11内的温度低于100℃之前一边通过除菌过滤器供给进行了过滤灭菌的无菌空气(或氮气)一边进行冷却。此时，可以向无菌缓冲罐19和高位罐11的水套供给水等冷媒而同时进行冷却。

(冲洗)

在完成SIP后，将在SIP中使用的清洗液从上游侧处理线路和下游侧处理线路同时或依次排出，通过无菌水对在饮料供给系统管路7、上游侧回流路6a以及下游侧回流路6b内残留的清洗液进行冲刷。上游侧处理线路可以在下游侧处理线路的SIP结束之前保持着清洗剂地等待，在下游侧处理线路的SIP结束后，将上游侧处理线路和下游侧处理线路连结而同时进行冲洗。并且，可以先进行上游侧处理线路的冲洗，在无菌水循环的状态下待机，在下游侧处理线路的SIP结束后，将上游侧处理线路和下游侧处理线路连结，通过将来自上游侧处理线路的无菌水送向下游而进行下游侧处理线路的冲洗。

CIP和SIP通过使清洗液分别在饮料供给系统管路7的平衡罐5、加热杀菌部18、经过汇流阀8的上游侧处理线路和汇流阀8、无菌缓冲罐19、高位罐11、经过充填机2的下游侧处理线路循环而进行，但如图4所示，由无菌水进行的饮料供给系统管路7内的冲洗可以通过使无菌水经过加热杀菌部18、汇流阀8、无菌缓冲罐19、高位罐11、充填机2、下游侧回流路6b、汇流阀8而向上游侧回流路6a流动而对清洗液进行冲刷，将冲洗液向饮料充填机的外部排出而进行。

对于无菌水，向平衡罐供给普通水或纯水，通过在加热杀菌部18中以与接下来充填的饮料的杀菌条件同等或以上的杀菌条件对普通水或纯水进行加热杀菌而生成。通过使无菌水的生成条件成为与接下来充填的饮料相匹配的杀菌条件，在进行冲洗期间加热杀菌部18的杀菌条件稳定，在下游侧管路部7b被冷却且冲洗结束后，能够立即对饮料进行杀菌而制造产品。

图6是表示相对于下游侧管路部7b的CIP、SIP、冲洗和饮料充填工序(制造)中的充填机2的温度变化的曲线图。在CIP后使清洗剂升温到SIP所需的温度，在SIP完成后进行冲洗，由此温度逐渐降低。在冲洗结束而充填机2的温度达到常温时，能够立即以常温对进行了杀菌而成为常温的饮料进行无菌充填。在从CIP到将饮料充填于瓶4的制造中不会浪费时间，也不会浪费能源。

图7表示的是现有的清洗、杀菌方法中的CIP、SIP、冲洗和饮料充填工序(制造)中的充填机2的温度变化。对清洗液进行加热而进行CIP，之后以不是无菌水的普通水或纯水进行用于对清洗液进行冲刷的冲洗。由于是普通水，因而进行冲洗的水为常温，对清洗液加热而进行CIP从而成为高的温度的充填机2被冷却而在冲洗结束的时刻成为大致常温。另外，为了进行SIP而使加热水或加热水蒸汽循环，充填机2再次成为高温。为了对饮料进行无菌充填，必须对由于SIP而成为高温的充填机2进行冷却，通过使无菌空气或无菌水流通而对充填机2进行冷却。这样，在现有的方法中，通过冲洗而进行了冷却的加热杀菌部18和包含充填机2的饮料供给系统管路7为了进行SIP而二次升温的时间以及在SIP后对比加热杀菌部18的第一级冷却部15位于下游的饮料供给系统管路7进行冷却的时间比本申请发明长。并且，由于分别进行两次加热和冷却，能量消耗也比图6大。

并且，如图8所示，可以根据需要在加热杀菌部18与平衡罐5之间(或平衡罐5前)设置热交换器24，在饮料供给系统管路7内的冲洗时在加热杀菌部18温度上升而对饮料供给系统管路7内进行了清洗或杀菌的清洗液或在冲洗中使用的水的热与从平衡罐5供给的温度低的普通水或纯水进行热交换，由此使从平衡罐5供给到加热杀菌部18的普通水或纯水升温，能够减轻在利用加热杀菌部18使普通水或纯水升温时加热杀菌部18的负担，由此使热效率提高。

在冲洗开始之后，第一级加热部和第二级加热部为了进行上游侧处理线路的SIP而对清洗液进行加热，因此能够将普通水或纯水加热到设定温度，但由于第一级冷却部15和第二级冷却部不启动，流路成为SIP的温度条件，因此冷却的稳定化需要时间，但在进行冲洗期间稳定化，在将清洗液完全除去后，使冲洗工序结束，能够立即对接下来将要制造的饮料进行杀菌、冷却而充填于瓶4。

通过无菌水将上游侧处理线路和下游侧处理线路内的清洗液除去，在充填机2的充填喷嘴2a内的清洗液全部被置换为无菌水的时刻，将无菌水从上游侧管路部7a经由汇流阀8送入上游侧回流路6a使其在上游侧处理线路循环。停止向下游侧管路部7b送入无菌水。并且，与此同时或在其之后，将在无菌缓冲罐19、高位罐11以及在下游侧管路部7b内残存的无菌水除去，向无菌缓冲罐19、高位罐11、包含上游侧管路部7a以及下游侧管路部7b的饮料供给系统管路7内供给无菌空气，将进行了SIP的无菌缓冲罐19、高位罐11、包含上游侧管路部7a和下游侧管路部7b的饮料供给系统管路7内保持为正压力而维持无菌性。并且，在冲洗结束后，通过未图示的促动器使杯体9从各充填喷嘴2a的开口脱离。

通过由无菌水进行的冲洗，使饮料供给系统管路7的下游侧管路部7b被冷却，但优选在加压下通过骤冷以使无菌缓冲罐19和高位罐11不减压的方式将无菌空气向罐内供给。罐的温度冷却至30～90℃左右，在冷却完成后，能够维持正压力地通过无菌空气使在罐和管路内存留的无菌水流动而接收产品。并且，可以与通过冲洗进行的冷却步骤同时向罐的水套供给水或冷凝水从而使罐骤冷。在饮料供给系统管路7内的无菌水的排出较为困难的情况下，可以向饮料供给系统管路7送入饮料，在制造开始前，仅使较稀的饮料从充填机2排出。

在接下来将要制造的饮料为碳酸饮料的情况下，无菌水从无菌缓冲罐19的前后经由未图示的碳酸管线被送到高位罐11和充填喷嘴2a。在碳酸管线中，通过冷凝水进一步对无菌水进行冷却(1～5℃)，由此能够将SIP后的余热完全除去，抑制充填时的二氧化碳造成的起泡。

(制造工序)

在冲洗结束后，开始进行制造工序，从加热杀菌部18通过上游侧管路部7a向无菌缓冲罐19存入饮料，使饮料从这里通过下游侧管路部7b而进行饮料向瓶4内的充填作业。

如图5中粗线所示的那样，在制造工序中，在调和装置1中进行了调和的饮料通过进行了杀菌处理的饮料供给系统管路7的上游侧管路部7a和下游侧管路部7b而到达充填机2内，从充填机2的充填喷嘴2a充填于容器即瓶4。充填有饮料的瓶4在被未图示的盖子覆盖后被送到饮料充填机外。

优选在饮料供给系统管路7中具备对混入产品的异物或在CIP时被除去的产品残留物进行过滤的过滤构件。过滤构件具备切换手段23，在该切换手段23中，由不锈钢等金属过滤器等构成的过滤部件的第一过滤构件22a和第二过滤构件22b并列配置，自动或手动地对第一过滤构件22a和第二过滤构件22b进行切换。

优选第一过滤构件22a和第二过滤构件22b使用不锈钢等金属过滤器，优选第一过滤构件22a和第二过滤构件22b的网眼的粗细(尺寸)不同。在这种情况下，例如，优选在第一过滤构件22a中使用100～400目的金属过滤器从而能够除去更细微的异物，在第二过滤构件22b中使用10～100目的粗细的金属过滤器从而能够使产品中含有的果肉、果浆等适当地通过。这样，通过在第一过滤构件22a和第二过滤构件22b中使用规格不同的过滤构件，能够根据所制造的产品而适当地进行异物除去。

并且，第一过滤构件22a和第二过滤构件22b构成为能够通过切换构件23切换为使用任一过滤构件。通过以这种方式具备切换构件23，在如图5所示地使用例如第一过滤构件22a进行产品的充填期间，通过将在第二过滤构件22b上附着的异物除去的清洁工序进行清洁，能够在产品制造中高效地进行过滤构件的清洁、检查。并且，在过滤器的清洁、检查后，可以单独进行CIP或SIP。需要说明的是，切换构件23能够切断为向第一过滤构件22a和第二过滤构件22b双方送液，在这种情况下，能够使第一过滤构件22a和第二过滤构件22b双方同时进行CIP和SIP。

需要说明的是，如图1所示，过滤构件设置在无菌缓冲罐19至高位罐11之间，除此之外，例如，也可以设置在第二级冷却部(最终冷却部)16至汇流阀8之间。并且，过滤构件可以并列地设有多个。并且，过滤构件的设置部位除了上述部位之外，例如可以设置在平衡罐5的上游侧或充填喷嘴2a的前端。

这样，过滤构件的第一过滤构件22a和第二过滤构件22b并列配置，例如，在通过第一制造工序制造产品时，通过第一过滤构件22a进行产品的过滤，在通过第二制造工序制造产品时，通过第二过滤构件22b进行产品的过滤。此时，优选未进行产品过滤的另一方的过滤构件与产品的制造并行地进行将在制造工序中附着的残留异物除去的清洁工序和确认是否含有密封材料等橡胶或金属异物的检查作业。这样，通过在制造中进行清洁作业和检查作业，在从第一制造工序切换到第二制造工序时，能够连续地使用进行了清洁的过滤构件，有助于饮料充填装置的设备利用率的提高。

本发明如以上说明的那样构成，但不限于上述实施方式，在本发明主旨的范围内能够实施各种变形。

附图标记说明

2…充填机；

6a…上游侧回流路；

6b…下游侧回流路；

7…饮料供给系统管路；

7a…上游侧管路部；

7b…下游侧管路部；

18…加热杀菌部。

Claims (3)

1.一种饮料充填装置的清洗、杀菌方法，对于具备将在加热杀菌部进行了杀菌的饮料向充填机供给的饮料供给系统管路的饮料充填装置，为了除去在所述饮料供给系统管路内附着的饮料的残留物等而进行使清洗液循环的CIP(Cleaning in Place)，在从该CIP的初期或中途使所述清洗液的温度升温到紧接着CIP进行的对饮料供给系统管路内进行杀菌的SIP(Sterilizing in Place)所需的温度后，进行所述饮料供给系统管路内的SIP，进一步利用无菌水对所述清洗液进行冲刷，其特征在于，

所述无菌水在所述加热杀菌部被加热杀菌，使所述无菌水从所述加热杀菌部经过汇流阀、无菌缓冲罐、充填机、下游侧回流路、汇流阀而向上游侧回流路流动而对清洗液进行冲刷，将对所述清洗液进行了冲刷的所述无菌水向所述饮料充填装置的外部排出，

在所述加热杀菌部与平衡罐之间设置热交换器，使对所述清洗液进行了冲刷的所述无菌水和从所述平衡罐供给的水进行热交换，

通过所述无菌水将所述清洗液洗去，在所述充填机的充填喷嘴内的所述清洗液全部被置换为所述无菌水的时刻，将所述无菌水从所述加热杀菌部经由所述汇流阀送入所述上游侧回流路，使其在上游侧处理线路循环，停止所述无菌水向所述无菌缓冲罐和所述充填机的输送，与此同时或在其之后，将在所述无菌缓冲罐和在所述充填机内残存的所述无菌水除去，向所述饮料供给系统管路内供给无菌空气，将所述饮料供给系统管路内保持为正压力而维持无菌性。

2.根据权利要求1所述的饮料充填装置的清洗、杀菌方法，其特征在于，

所述CIP和所述SIP通过使清洗液分别在所述饮料供给系统管路的经过所述平衡罐、所述加热杀菌部、所述汇流阀的上游侧处理线路和经过所述汇流阀、所述无菌缓冲罐、高位罐、所述充填机的下游侧处理线路中循环而进行。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的饮料充填装置的清洗、杀菌方法，其特征在于，

所述无菌水在所述加热杀菌部中的杀菌条件成为接下来要充填的饮料的杀菌条件的同等条件或更高条件。

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