JP2005126567A - 飲食品の製造ラインの洗浄方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明の目的は、製造装置の損傷など製造設備に悪影響を及ぼすことなく、洗浄時間や洗浄剤の量などが効率的である、ＣＩＰ洗浄法（定置循環洗浄法）を提供することである。特に、ビール、発泡酒、炭酸清涼飲料水等の炭酸飲料製造設備の洗浄に優れたＣＩＰ洗浄法（定置循環洗浄法）を提供することである。
【解決手段】 本発明は、増粘された洗浄剤を使用することにより、製造設備に悪影響を及ぼすことなく、効率的に洗浄が行えるＣＩＰ洗浄法（定置循環洗浄法）を提供するものである。

Description

本発明は、飲食品製造設備のＣＩＰ洗浄法に関する。

従来より、食品工場、飲料工場等では、その製造設備や製造機器類のためにＣＩＰ洗浄法（定置循環洗浄法）によって洗浄を行なっている。ＣＩＰ洗浄法とは、“cleaning in place”の頭文字をとったもので、製造設備や製造機器類を分解することなく、そのままの状態で洗浄用の流体を流通させてその内部を洗浄する洗浄方法であり、定置洗浄法又は定置循環洗浄法とも呼ばれ、食品工場や飲料工場等の製造設備類の洗浄に広く採用されている。

これらＣＩＰ洗浄法には、アルカリ洗浄剤または酸洗浄剤が使用され、洗浄のためには、洗浄剤の加温やラインを満たすために多量の洗浄剤が必要とされたり、長時間の循環洗浄や複雑な洗浄工程やすすぎ工程、さらには洗浄力やすすぎ効果を上げるために加温した洗浄剤や温水を使用したすすぎを行なわなければならないという問題があった（特許文献１参照）。

またビールや炭酸飲料等の製造設備の内部には、多量の炭酸ガスが存在するため、アルカリ洗浄剤を使用した場合、洗浄剤中の水酸化ナトリウム等のアルカリ成分と炭酸ガスが反応し、炭酸塩が生成してしまう。この炭酸塩が生成することにより、洗浄力の低下や、洗浄除去された成分（カルシウム、マグネシウム等）と炭酸塩が反応して水不溶性のスケールを析出し、これが製造設備の表面に付着するという問題が生じる。さらには、アルカリ成分と炭酸ガスが急激に反応することにより、製造装置内が減圧となり、装置がへこむなど装置損傷の問題があった。この問題は特に、加温したアルカリ洗浄剤を使用し、一般的にタンク周当たりに必要とされる洗浄流量を供給する為に加圧して該洗浄剤を装置内に噴霧して洗浄した場合に顕著であった。

生成する炭酸塩の対策として、一度炭酸ガスを回収してからアルカリ洗浄をする方法や、キレート化合物の増量（特許文献２参照）、酸性洗浄剤の使用（特許文献３参照）等が提案されている。しかしこれらの方法では、工程が増えコストがかかる問題や、十分な洗浄性能が得られない等の問題があった。特にアルカリ洗浄剤による、急激な炭酸塩の生成は抑えられず、その解決が待たれていた。

特開２０００−１５３２４５号公報 特開２００１−４９２９６号公報 特開２００１−２０７１９０号公報

本発明の目的は、製造設備に悪影響を及ぼすことなく、効率的に洗浄が行えるＣＩＰ洗浄法を提供することにある。特に、ビール、発泡酒、炭酸清涼飲料水等の炭酸飲料製造設備の優れたＣＩＰ洗浄法を提供することにある。

本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、増粘された洗浄剤を使用することに着目して、上記課題を解決するに至った。

すなわち本発明は、増粘された洗浄剤を使用するＣＩＰ洗浄法を提供するものである。

また本発明は、洗浄剤の液温が０〜４０℃の範囲で行なう前記ＣＩＰ洗浄法を提供するものである。

また本発明は、炭酸ガス存在下に行なう前記ＣＩＰ洗浄法を提供するものである。

また本発明は、増粘された洗浄剤の使用時の粘度が、１０〜１００００ｍＰａ・ｓの範囲である前記ＣＩＰ洗浄法を提供するものである。

また本発明は、増粘された洗浄剤がアルカリ洗浄剤である前記ＣＩＰ洗浄法を提供するものである。

本発明によれば、製造設備に悪影響を及ぼすことなく、効率的に洗浄が行えるＣＩＰ洗浄法を提供することができ、特に、ビール、発泡酒、炭酸清涼飲料水等の炭酸飲料製造設備の優れたＣＩＰ洗浄法を提供することができる。

本発明のＣＩＰ洗浄法は、その洗浄に、増粘された洗浄剤（ジェル洗浄剤ともいう）を使用すればよい。増粘された洗浄剤を使用することで、飲食品製造設備のタンク内壁に、洗浄液が付着するため、余剰の洗浄液を必要としない。その洗浄法の一例は以下の（１）〜（３）の工程を２、３回繰り返したのち、すすぎ工程を行なえばよい。

（１）増粘された洗浄剤を、（間欠スプレーにて）タンク内に均一に付着させる。
（２）洗浄液を配管から回収しつつ、配管に洗浄液を付着させる。
（３）５〜２０分放置する。

（１）の工程は、好ましくは間欠スプレーにてタンク内に均一に付着させるのがよい。間欠スプレーとは「スプレー → 放置 → スプレー」を繰り返す供給方法である。スプレーとスプレーの間に短い放置時間を設けることで、小さな物理力での洗浄効果が期待されることや、洗剤の節約もできる。この間欠スプレーでのスプレー時間は１秒から６０秒が好ましく、放置時間は１秒から６０秒が好ましい。繰り返し回数は３回から１００回が好ましい。

増粘された洗浄剤の使用量は、タンクの内壁に付着して覆う量と配管内を満たし、ポンプが稼動可能となる量であればよい。

本発明に使用される増粘された洗浄剤は特に加温などする必要はない。加温した場合には、タンク内との温度差により、減圧または加圧の状態になり、製造設備に損傷を与える可能性があるため、本発明のＣＩＰ洗浄法は、０〜４０℃の範囲で行なうことが好ましい。

本発明のＣＩＰ洗浄法は、ビール、発泡酒、炭酸清涼飲料水等の炭酸飲料製造設備のＣＩＰ洗浄法に好ましく用いられる。特に炭酸ガス存在下のＣＩＰ洗浄に優れている。増粘された洗浄剤を使用することにより、タンク内に舞うアルカリ分が減少し、その分のすすぎ水を削減させることができる。また、洗浄液やすすぎ水を加温や加熱する必要がないので、その分のコストが削減可能である。さらに、洗浄液を加温せず、送液圧もタンク壁面に届く最低限の加圧で良いため、タンク内にスプレーされる液滴が大きいことに特徴があり、そのため液体‐気体間の接触面積が小さく、タンク内に充満している炭酸ガスとの反応分が少なくなり、炭酸塩の発生や、設備の損傷を防ぐことができる。

本発明で使用される増粘された洗浄剤は、ＣＩＰ洗浄や、飲食品設備の洗浄に使用される従来公知のものであればよい。増粘された洗浄剤の粘度は、洗浄剤の洗浄使用時に１０〜１００００ｍＰａ・ｓの範囲が好ましく、１０〜１０００ｍＰａ・ｓがより好ましい。また洗浄力の点から、水酸化ナトリウム等を含むアルカリ洗浄剤が好ましい。

増粘された洗浄剤の例としては、アニオン−カチオンコンプレックスを使用したものや、増粘剤を含有させた洗浄剤があげられる。

アニオン−カチオンコンプレックスタイプの代表的な例をあげると、必須成分として、有機スルホン酸塩または有機カルボン酸塩と第四級アンモニウム塩等を含有するものがあげられる。有機スルホン酸塩または有機カルボン酸塩の例としては、メタキシレンスルホン酸ナトリウム、トルエンスルホン酸ナトリウム、ベンゼンスルホン酸ナトリウム、パラクロロベンゼンスルホン酸ナトリウム、サリチル酸ナトリウム、ジメチル安息香酸ナトリウム、カプリル酸ナトリウム、トリクロロ酢酸ナトリウム等があげられる。有機スルホン酸塩または有機カルボン酸塩の含有量は、洗浄剤中、０．１〜３０重量％が好ましく、１〜１０重量％がより好ましい。第四級アンモニウム塩の例としては、塩化ステアリルトリメチルアンモニウム、塩化パルミチルトリメチルアンモニウム等があげられる。第四級アンモニウム塩の含有量は、洗浄剤中、０．１〜３０重量％が好ましく、１〜１０重量％がより好ましい。その他任意の成分として、従来公知の洗浄剤に配合される水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム等のアルカリ剤、ノニオン界面活性剤、両性界面活性剤等の界面活性剤、ＥＤＴＡ、ＮＴＡ等のキレート剤、殺菌剤、各種溶剤、水、ビルダー、防腐剤、酸化防止剤、分散剤、香料、その他添加剤を含有していてもよい。また、本発明で使用される増粘された洗浄剤は、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム等のアルカリ剤を配合されることが好ましいが、アルカリ剤の含有量は、洗浄剤中、０．１〜４０重量％が好ましく、５〜３０重量％がより好ましい。

増粘剤を含有させた洗浄剤に使用される増粘剤としては、水溶性高分子物質であるポリマーやセルロース誘導体等の従来公知の増粘剤があげられる。例えば、キサンタンガム、ザンサンガム、ザンフロー、ペクチン、アラビアゴム、グアーゴム、セルロース又は澱粉誘導体のメチル化物、カルボキシアルキル化物、ヒドロキシアルキル化物、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ポリアクリル酸塩、ポリマレイン酸塩、ポリビニルピロリドン、ペンタエリスリトールＥＯ付加物等があげられる。増粘剤の含有量は、洗浄剤中、０．１〜３０重量％が好ましい。増粘剤を含有させた洗浄剤も、その他の任意成分として、前記の成分を配合してもよい。

増粘された洗浄剤は、洗浄時に水で希釈して使用するのが好ましく、０．１〜５０重量％濃度の水溶液で使用されるのが好ましく、より好ましくは１〜２０重量％の濃度である。

本発明のＣＩＰ洗浄法は、飲食品工場の製造設備、保存設備等の洗浄に使用される。特に、ビール、発泡酒、炭酸清涼飲料水など炭酸飲料等の製造、保存設備など、炭酸ガス存在下でのＣＩＰ洗浄に好んで使用される。

以下、実施例により本発明を詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

実施例１
ビール醸造設備の内表面に付着する代表的な汚れ成分である酵母を、５０Ｌのタンク内表面に付着し、乾燥させ、タンクを５℃に冷却した。下記記載の洗浄剤を用いて『タンク上部から１０℃の増粘されたアルカリ洗浄剤を１０秒噴霧、５秒放置』を３回繰り返す工程を、タンク壁面に届く最低の圧力で行い、タンク壁面に均一に洗浄剤が付着した状態にし、５分放置した。その後下部から回収した洗浄剤にて、同様の噴霧工程を繰り返し、使用した洗浄剤量を求めた。すすぎは常に新しい水を使用し、アルカリ分がなくなるまでに必要なすすぎ水量を測定した。また洗浄性について、タンク内壁を脱脂綿にて拭き取った後、タンパク質の定性試薬（Bradford試薬）に浸し、反応結果より下記評価基準に従い、洗浄性を確認した。さらに洗浄に要した時間を計測した。結果を表１に示す。

＜洗浄剤＞
配合
メタキシレンスルホン酸ナトリウム ３重量％
塩化パルミチルトリメチルアンモニウム ３重量％
水酸化ナトリウム ５重量％
エチレンジアミンテトラ酢酸ナトリウム ２重量％
水 ８７重量％

上記、配合組成をさらに水で１０重量％に希釈してアルカリ洗浄剤として使用した。希釈時の粘度は１０℃で１００ｍＰａ・Ｓであった。

＜洗浄性評価基準＞
○ ：試薬の色は不変 → 酵母（タンパク質）は残存せず、十分な洗浄性。
× ：青〜紫に試薬の色が変化 → 酵母（タンパク質）が残存し、洗浄不良。

比較例１
実施例１と同等のアルカリ度である、８０℃の増粘しない洗浄剤（比較例１）を、通常のＣＩＰ洗浄法に倣い、タンク周あたり３０Ｌ／分・ｍの流量にて、実施例１と同様の処理を行った５０Ｌタンクに噴霧し、下部から回収して循環洗浄を行った。その際、循環洗浄に要した洗浄液量を測定した。その後、実施例１と同様にすすぎを行い、洗浄性についても確認した。また、洗浄に要した時間（湯温の調整、洗浄、すすぎ、タンク冷却）についても計測した。結果を表１に示す。

表１より、本発明の実施例１は洗剤量、すすぎ水量、洗浄性、洗浄に要する時間の何れも満足する結果であった。

実施例２、３、比較例２
ビール醸造設備の内表面に付着する代表的な汚れ成分である酵母を、５０Ｌのタンク内表面に付着し、十分に乾燥させた。そのタンクに炭酸ガスを１０Ｌ／分の流量で１０分間通気し、タンク内を炭酸ガスに置換し、ビール醸造設備の１つである、洗浄前の貯酒・発酵タンクのミニモデルを作成した。下記の洗浄液（実施例２、３の洗浄液は、実施例１と同様にメタキシレンスルホン酸ナトリウムと塩化パルミチルトリメチルアンモニウムを配合したもので粘度を調整した、また実施例２、３及び比較例２ともに水酸化ナトリウムを配合し、全て同アルカリ度とした）１Ｌを、タンク上部から噴霧し下部にて回収する循環噴霧を行った。１０分実施後、アルカリ度を測定し、炭酸ガスと反応していないアルカリの残存率を求めた。また洗浄性について、タンク内壁を脱脂綿にて拭き取った後、タンパク質の定性試薬（Bradford試薬）に浸し、反応結果より下記評価基準に従い、洗浄性を確認した。

＜洗浄性評価基準＞
○ ：試薬の色は不変 → 酵母（タンパク質）は残存せず、十分な洗浄性。
× ：青〜紫に試薬の色が変化 → 酵母（タンパク質）が残存し、洗浄不良。

表２より、本発明の実施例２、３の何れにおいても満足する結果が得られた。

Claims (5)

1. 増粘された洗浄剤を使用するＣＩＰ洗浄法。
2. 洗浄剤の液温が０〜４０℃の範囲で行なう請求項１記載のＣＩＰ洗浄法。
3. 炭酸ガス存在下に行なう請求項１または２記載のＣＩＰ洗浄法。
4. 増粘された洗浄剤の使用時の粘度が、１０〜１００００ｍＰａ・ｓの範囲である請求項１〜３のいずれか１項記載のＣＩＰ洗浄法。
5. 増粘された洗浄剤がアルカリ洗浄剤である請求項１〜４のいずれか１項記載のＣＩＰ洗浄法。