JP2005350078A - 飲料供給装置、および清浄度測定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コーヒー飲料等の飲料を提供する飲料供給装置において、飲料供給流路に付着した飲料に含まれるイオン成分が、どの程度洗浄されたかを正確に判定し、この判定結果に基づいて洗浄条件を制御する飲料供給装置を提供する。
【解決手段】飲料供給流路を洗浄した後の洗浄液中に含まれる指標イオンのイオン濃度を、イオン電極やイオンクロマトグラフ等のセンサ１６１、１８１を用いて測定することにより、イオン成分による汚れがどの程度洗浄されたかを正確に判定し、適切な洗浄条件を設定することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、コーヒー飲料等の飲料を販売するカップ式自動販売機に好適に利用することのできる飲料供給装置、および清浄度測定方法に関するものである。

近年、カップ式自動販売機による飲料食品の品質に関して、美味しさだけはなく、高い安全衛生管理技術が求められている。カップ式自動販売機は、缶やペットボトルによる飲料の提供方法とは異なり、販売機内で飲料を製造して提供する。したがって、飲料が接触する販売機内の配管や部品の清浄度を高いレベルに保つことが極めて重要である。

従来のカップ式自動販売機は、コーヒー豆を所定の粒度に粉砕して得た挽き豆を抽出機に供給し、次いで温水タンクから所定の温度の温水を抽出機に供給して、コーヒー液を加圧抽出するものである。当該コーヒー液には、必要に応じて、ミルクや砂糖が加えられ、ミキシングボールで混合攪拌することによって、コーヒー飲料が調製される。調製されたコーヒー飲料は、飲料取出口に備えられた所定のカップに注出され、コーヒー飲料として販売される。

このようなカップ式自動販売機の装置内部では、飲料の製造によって、抽出機、飲料を送液する配管、ミキシングボールなど、飲料が接液する飲料供給流路に、コーヒー豆の滓や、コーヒー豆やミルクに含まれているイオン成分や油分などが、汚れとして付着する。

これらの汚れは、販売回数を重ねるごとに蓄積され、雑菌の繁殖や味の低下の原因となる。このため、カップ式自動販売機を管理するオペレータが、定期的に飲料供給流路の各部位を洗浄したり、一連の飲料販売動作が終了する毎に、少なくとも一回以上温水タンクから温水を供給して、飲料供給流路に付着した汚れを自動的に洗い流すよう洗浄動作を設定することによって、装置内部の衛生管理が図られている。温水タンクから供給される温水の供給温度は、通常９０℃以上であり、一般的に、飲料販売のタイミングや湯量、時間、回数などの洗浄条件を最適条件に設定すれば、カップ式自動販売機の飲料の製造によって飲料供給流路の各部位に付着した汚れを除去して、安全な衛生レベルを保つことができる。

しかし、この洗浄条件の設定はオペレータの管理技術に依存しているため、衛生管理レベルにばらつきがあり、実際の衛生状態は不明である。したがって、オペレータの管理技術に依存せず、メンテナンスフリーで安全な衛生状態を長時間維持することが可能なカップ式自動販売機が求められている。

特許文献１は、洗浄に使用した洗剤が洗浄部品から除去されたかを検出する方法として、電気伝導度センサで洗浄液の電気伝導度を測定する方法を開示している。当該方法は、配管部品に付着したコーヒー豆やミルクに由来する汚れが洗剤で除去されていることを前提として、洗浄液の電気伝導度を計測し、洗浄部品に残留する洗剤成分を検出するものである。

特開２００１−１６７３５５号公報

しかしながら、特許文献１は、洗浄液の電気伝導度を測定して、洗浄部品に残留する洗剤成分を検出するが、電気伝導度の測定値は、洗浄液中に含まれる全イオンが関与した値となるため、洗浄液中に含まれるイオン成分のうち、飲料に由来するイオン成分を区別して測定することはできない。したがって、当該方法では、飲料に由来するイオン成分による汚れが配管部品にどの程度残存しているか確認することができなかった。

本発明は、上記実情に鑑みて、コーヒー飲料等の飲料を提供する飲料供給装置において、飲料供給流路に付着したイオン成分による汚れが、どの程度洗浄されたかを正確に判定し、この判定結果に基づいて洗浄条件を制御する飲料供給装置および清浄度測定方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の請求項１に係る飲料供給装置は、飲料供給流路を経て飲料の供給を行った後、前記飲料供給流路に洗浄液を供給することによって、前記飲料供給流路に付着した汚れを洗浄する飲料供給装置であって、前記飲料中に含まれる指標イオンのイオン濃度を測定可能なイオン濃度測定手段を備えており、前記イオン濃度測定手段によって、前記飲料供給流路を洗浄した後の洗浄液中に含まれる指標イオンのイオン濃度を測定し、当該イオン濃度測定値に基づいて前記飲料供給流路の清浄度を判定し、当該判定結果に基づいて洗浄条件の制御を行うことを特徴とする。

また、本発明の請求項２に係る飲料供給装置は、上記請求項１において、前記イオン濃度測定手段は、前記指標イオンを検出するセンサとして、イオン電極を備えていることを特徴とする。

また、本発明の請求項３に係る飲料供給装置は、上記請求項１において、前記イオン濃度測定手段は、前記指標イオンを検出するセンサとして、イオンクロマトグラフを備えていることを特徴とする。

また、本発明の請求項４に係る飲料供給装置は、上記請求項１〜３のいずれか一つにおいて、前記飲料は、コーヒー飲料であることを特徴とする。

また、本発明の請求項５に係る飲料供給装置は、上記請求項１〜４のいずれか一つにおいて、前記飲料は、ミルクを含有することを特徴とする。

また、本発明の請求項６に係る飲料供給装置は、上記請求項４または５において、前記指標イオンは、カリウムイオン、ナトリウムイオン、アンモニウムイオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオン、酢酸イオン、ギ酸イオン、塩化物イオン、亜硝酸イオン、リン酸イオン、硝酸イオン、硫酸イオンからなる群より選ばれる少なくとも一種のイオンであることを特徴とする。

また、本発明の請求項７に係る飲料供給装置は、上記請求項１〜６のいずれか一つにおいて、前記飲料供給流路を洗浄した後の洗浄液中に含まれる指標イオンのイオン濃度と、予め定められたしきい値とを比較することにより、前記飲料供給流路の清浄度の良否を判定することを特徴とする。

また、本発明の請求項８に係る飲料供給装置は、上記請求項１〜７のいずれか一つにおいて、前記飲料供給流路の清浄度の判定結果に基づいて、洗浄回数を制御することを特徴とする。

また、本発明の請求項９に係る清浄度測定方法は、飲料が通過する飲料供給流路に付着した汚れを、当該飲料供給流路に洗浄液を供給することによって洗浄した後、当該飲料供給流路の清浄度を測定する清浄度測定方法であって、前記飲料中に含まれる指標イオンのイオン濃度を測定可能なイオン濃度測定手段によって、前記飲料供給流路を洗浄した後の洗浄液中に含まれる指標イオンのイオン濃度を測定するイオン濃度測定工程と、当該イオン濃度測定値に基づいて前記飲料供給流路の清浄度を判定する清浄度判定工程と、を含むことを特徴とする。

本発明にかかる飲料供給装置は、飲料中に含まれる指標イオンのイオン濃度を測定可能なイオン濃度測定手段を備えているため、飲料供給流路に付着したイオン成分による汚れが、どの程度洗浄されたかを正確に判定し、汚れの程度に応じて適切な洗浄条件を設定することができるという効果を奏する。

また、本発明にかかる清浄度測定方法は、飲料中に含まれる指標イオンのイオン濃度を測定可能なイオン濃度測定手段を用いて、飲料供給流路を洗浄した後の洗浄液中に含まれる指標イオンのイオン濃度を測定するため、飲料供給流路に付着したイオン成分による汚れが、どの程度洗浄されたかを正確に判定できるという効果を奏する。

以下に添付図面を参照して、本発明に係るカップ式自動販売機の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、これらの実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１にかかるカップ式自動販売機の装置内部の概略構成図である。カップ式自動販売機は、調理販売部Ａと、洗浄部Ｂとを備えている。調理販売部Ａは、コーヒー飲料を調理し、飲料取出口に備えられたカップにコーヒー飲料を注出して販売するものであり、洗浄部Ｂは、飲料販売動作が完了した後、飲料供給流路に温水を供給することにより、飲料供給流路に付着した汚れを洗浄するものである。

調理販売部Ａは、温水タンク３と、コーヒー挽き豆供給部４と、温水供給部７と、ミルク供給部８と、砂糖供給部９と、ミキシングボール１０と、抽出部１３とを備えている。

温水タンク３は、水道１から配管を介して供給される飲料水を加熱して所定の温度の温水として貯蔵するものである。コーヒー飲料製造時には、温水タンク３に設けられた開閉弁５が開状態となり、温水タンク３から抽出部１３に所定量の温水が供給される。

コーヒー挽き豆供給部４は、コーヒー飲料製造時に、抽出部１３に所定量のコーヒー挽き豆を供給するものである。抽出部１３は、温水タンク３から供給される温水を用いて、コーヒー挽き豆からコーヒー液を抽出し、抽出されたコーヒー液をミキシングボール１０へ送液する。

温水供給部７、ミルク供給部８、砂糖供給部９は、それぞれ、必要に応じてミキシングボール１０に、所定量の温水、ミルク、砂糖を供給するものである。ミキシングボール１０は、抽出したコーヒー液と必要に応じて添加される温水、ミルク、砂糖とを混合してコーヒー飲料を調理し、カップ１１にコーヒー飲料を注出する。

洗浄部Ｂは、飲料販売動作が完了した後、抽出部１３からミキシングボール１０へと至る飲料供給流路に温水（洗浄液）を供給して飲料供給流路の内壁を洗浄するものであり、洗浄前の温水および洗浄後の温水について、指標イオンのイオン濃度を測定することによって、飲料供給流路の清浄度を判定し、この判定結果に基づいて洗浄条件の制御を行う。

ここで「指標イオン」とは、前記飲料中に含まれるイオンのうち、飲料に由来するイオン成分が配管部品にどの程度残存しているか確認するための指標となるイオンであって、飲料中に含まれるイオンの中から少なくとも一種類のイオンが指標イオンとして選択される。洗浄後の温水は、抽出部１３、ミキシングボール１０、抽出部１３とミキシングボール１０とを接続する接続配管の汚れを含んでおり、この汚れの中には、飲料中の指標イオンが含まれている。洗浄が十分でないと、汚れの程度に応じて、洗浄前の温水と比較して、洗浄後の温水に含まれる指標イオンのイオン濃度が増加するため、指標イオンのイオン濃度の増加量を指標として、コーヒー成分やミルク成分に由来する汚れの残存量を把握することができる。汚れの残存量を的確に把握するためには、指標イオンとして、飲料中に比較的多く含まれ、かつ、洗浄前の洗浄液中にはほとんど含まれないイオンを選択することが好ましい。

コーヒー成分やミルク成分を含有する飲料の場合は、指標イオンとして、カリウムイオン、ナトリウムイオン、アンモニウムイオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオン、酢酸イオン、ギ酸イオン、塩化物イオン、亜硝酸イオン、リン酸イオン、硝酸イオン、硫酸イオンからなる群より選ばれる少なくとも一種のイオンを選択することが好ましい。このうち、最も好ましい指標イオンは、カリウムイオンである。カリウムイオンは、コーヒー液やミルク中に多く含まれており、かつ、洗浄前の温水にはほとんど含まれないため、指標イオンとして最適である。

洗浄部Ｂは、第１のイオン濃度測定部１６と、第２のイオン濃度測定部１８と、洗浄制御部２０と、を備えている。

第１のイオン濃度測定部１６は、洗浄前の温水中の指標イオンを測定するものであり、第１のセンサ１６１と、第１のデータ処理部１６２とを備えている。第１のセンサ１６１は、温水タンク３から採取した洗浄前の温水中の指標イオンを検出するものであり、第１のデータ処理部１６２は、第１のセンサ１６１で得られたデータから温水タンク３中に貯蔵されている温水中の指標イオン濃度を求めるものである。

また、第２のイオン濃度測定部１８は、洗浄後の温水中の指標イオンを測定するものであり、第２のセンサ１８１と、第２のデータ処理部１８２とを備えている。第２のセンサ１８１は、ミキシングボール１０から採取した洗浄後の温水の指標イオンを検出するものであり、第２のデータ処理部１８２は、第２のセンサ１８１で得られたデータから洗浄後の温水中の指標イオン濃度を求めるものである。

洗浄制御部２０は、洗浄前の温水の指標イオン濃度の測定値、および、洗浄後の温水の指標イオン濃度の測定値から、飲料供給流路の清浄度を判定し、この判定結果に基づいて、温水タンク３に設けられた開閉弁５の開閉を制御することによって、抽出部１３への温水の供給回数を調整して、洗浄動作を制御する。

実施の形態１は、試料中の指標イオンを検出する第１のセンサ１６１、第２のセンサ１８１として、イオン電極を用いることを特徴とする。イオン電極は、溶液中の特定イオンに選択的に応答する膜を有する膜電極であり、この電極膜と溶液界面に発生する電位を測定することによって特定のイオンのイオン濃度を求めることができる。本発明では、イオン電極として、指標イオンに対応するイオン電極であれば、公知のイオン電極を特に限定なく使用することができる。例えばカリウムイオンを指標イオンとして選択する場合は、公知のカリウムイオン電極を使用することができる。

図２は、液膜型イオン電極の一例を示す断面図である。図２において、符号４０は、ガラスやプラスチック等の非導電体からなる円筒形の電極本体を表している。電極本体４０の先端の開口部にはイオン選択膜４１が貼り付けられている。イオン選択膜４１は、特定のイオンに対して選択性を有する膜であり、例えば、カリウムイオン電極の場合は、バリノマイシン等のカリウムイオン選択性を有するリガンドを用いて作成したキャスト膜をイオン選択膜４１として使用することができる。電極本体４０の内部は内部液で満たされているが、内部液４２とイオン選択膜４１の間には液状イオン交換体４３が介在しており、内部液４２とイオン選択膜４１が直接接しない構造となっている。内部電極４４は、内部液４２に接液するよう電極本体４０の内部に挿入される。

図３は、イオン電極を用いた電位差測定を示す図である。測定溶液４８に、イオン電極（作用電極４６）と基準電極４７からなる電極対を接液させ、両極間の電位差ΔＥを電位差測定計４５を用いて測定する。第１のデータ処理部１６２、第２のデータ処理部１８２は、両極間の電位差ΔＥの測定値から、指標イオンのイオン濃度を算出する。

次に、カップ式自動販売機の飲料販売動作について、図１を参照しながら説明する。図には明示していないが、カップ式自動販売機の前面には、飲料代金を入金する入金部と、購入商品を選択するための複数の選択釦が設けられている。ユーザが、入金部に飲料代金を入金し、選択釦を押して商品を指定すると、調理販売部Ａは、指定された商品の調理を開始する。

ユーザによって商品が指定されると、まず、調理販売部Ａは、コーヒー挽き豆供給部４から、抽出部１３の上部に位置するブリュアシリンダ１３１に、所定量のコーヒー挽き豆を供給する。コーヒー挽き豆の供給量は、例えば、コーヒー一杯あたり、約１５ｇである。

次いで、調理販売部Ａは、温水タンク３に設けられた開閉弁５を開放して、温水タンク３から、ブリュアシリンダ１３１中のコーヒー挽き豆に、所定量の温水を供給する。供給される温水の温度は、例えば、略９７℃であり、温水の供給量は、コーヒー一杯あたり、約１５５ｍｌである。

ブリュアシリンダ１３１に供給された温水は、コーヒー挽き豆と混合され、コーヒー挽き豆からコーヒー液が抽出される。ブリュアシリンダ１３１の底部には、フィルタ１３２が設けられており、コーヒー挽き豆から抽出されたコーヒー液は、このフィルタ１３２を介して吸引ろ過される。フィルタ１３２は飲料を抽出する度に順次送りだされ、使用後のフィルタ１３２およびこれに付着するコーヒー挽き豆の抽出滓は廃棄される。

フィルタ１３２を介して吸引ろ過されたコーヒー液は、抽出部１３とミキシングボール１０を接続する接続配管を通って、ミキシングボール１０に送液される。

温水供給部７、ミルク供給部８、および砂糖供給部９は、ユーザが指定した商品の種類に応じて、ミキシングボール１０に、所定量の温水、ミルク、砂糖を供給する。

温水供給部７、ミルク供給部８、砂糖供給部９からミキシングボール１０に供給された温水、ミルク、砂糖は、ミキシングボール１０でコーヒー液中に添加される。ミキシングボール１０の内部には撹拌手段が設けてられており、コーヒー液に、温水、ミルク、砂糖を添加した状態で撹拌手段を回転駆動することにより、該飲料が撹拌手段によって撹拌され、これらが均一に混合されたコーヒー飲料が調理される。

ミキシングボール１０の底部には、注出口が設けられている。ミキシングボール１０で調理されたコーヒー飲料は、該注出口から飲料取出口に備えられたカップ１１に注出され、販売に供される。

次に、抽出部１３からミキシングボール１０へと至る飲料供給流路を温水を用いて洗浄する洗浄動作について、カリウムイオンを指標イオンとして汚れを検出する構成を例にして説明する。以下に説明する洗浄動作は、飲料販売動作終了後、所定時間以上次回の飲料販売が行われない場合に、自動的に行われる。

図４は、カップ式自動販売機の飲料販売動作終了後に行われる洗浄動作のフローチャートである。一連の飲料販売動作が完了した後、所定時間以上、例えば１５秒以上、次回の飲料販売が行われない場合、洗浄制御部２０は、第１のイオン濃度測定部１６に、洗浄前の温水のカリウムイオン濃度を測定するよう命令する（ステップＳ１１）。この洗浄前のカリウムイオン濃度は、洗浄後におけるカリウムイオン濃度の増加量を把握するために、予め測定されるものである。まず、洗浄制御部２０は、分取液部１２に、温水タンク３から所定量の温水を採取するよう指示する。そして、第１のカリウムイオン電極１６１は、分取液部１２で採取した温水の電位を測定する。第１のデータ処理部１６２は、第１のカリウムイオン電極１６１で測定した電位から温水タンク３中の温水のカリウムイオン濃度を算出する。第１のデータ処理部１６２は、洗浄前の温水のカリウムイオン濃度の測定値を洗浄制御部２０に送信する。

次いで、洗浄制御部２０は、温水タンク３に設けられた開閉弁５を開放して、所定量の温水を抽出部１３に供給する（ステップＳ１２）。抽出部１３に供給された温水は、抽出部１３の内壁に付着した汚れを洗い流し、さらに、接続配管の内壁に付着した汚れを洗い流しながら、ミキシングボール１０へと送られる。

接続配管を通じてミキシングボール１０へ温水が送液されると、洗浄制御部２０は、ミキシングボール１０の内部の撹拌手段を回転駆動させ、ミキシングボール１０の内壁に付着した汚れを洗浄する（ステップＳ１３）。

次に、洗浄制御部２０は、第２のイオン濃度測定部１８に、洗浄後の温水のカリウムイオン濃度を測定するよう命令する（ステップＳ１４）。洗浄制御部２０は、分取液部１４に、ミキシングボール１０中の洗浄後の温水を所定量採取するよう指示する。そして、第２のカリウムイオン電極１８１によって、分取液部１４で採取した洗浄後の温水の電位を測定する。第２のデータ処理部１８２は、第２のカリウムイオン電極１８１で測定した電位から洗浄後の温水のカリウムイオン濃度を計算する。第２のデータ処理部１８２は、洗浄後の温水のカリウムイオン濃度の測定値を洗浄制御部２０に送信する。

ミキシングボール１０から洗浄後の温水を採取した後、抽出部１３、接続配管およびミキシングボール１０の汚れを含む洗浄後の温水は、廃棄される。

洗浄制御部２０は、洗浄後のカリウムイオン濃度の増加量が、予め定められたしきい値以上か判断する（ステップＳ１５）。洗浄制御部２０は、洗浄後の温水のカリウムイオン濃度の測定値から洗浄前の温水のカリウムイオン濃度の測定値を差し引き、カリウムイオン濃度の増加量を計算し、しきい値と比較する。

洗浄後のカリウムイオン濃度の増加量が、予め定められたしきい値以上の場合（ステップＳ１５ Ｙｅｓ）、洗浄制御部２０は、飲料供給流路の清浄度が不十分であると判断し、温水タンク３に設けられた開閉弁５を開放して、所定量の温水を抽出部１３に供給し（ステップＳ１２）、再度、飲料供給流路の洗浄を行う。飲料供給流路の洗浄動作は、洗浄後のカリウムイオン濃度の増加量が、予め定められたしきい値未満となるまで繰り返される（ステップＳ１２〜ステップＳ１５）。

洗浄制御部２０は、洗浄後のカリウムイオン濃度の増加量が、予め定められたしきい値未満の場合は（ステップＳ１５ Ｎｏ）、飲料供給流路の清浄度が十分であると判断し、洗浄動作を終了する（ステップＳ１６）。

以上説明したように、実施の形態１によれば、カリウムイオン電極を用いて、洗浄前後の温水のカリウムイオン濃度を測定することによって、飲料供給流路に付着するコーヒー成分、ミルク成分に由来するイオンによる汚れがどの程度洗浄されたかを正確に判定することができる。このため、洗浄回数の適切な制御が可能となり、メンテナンスフリーで安全な衛生状態を長時間維持することができる。

なお、実施の形態１では、指標イオンとして、カリウムイオンを選択し、カリウムイオン電極を用いてカリウムイオン濃度を測定したが、飲料中に含まれる他のイオンを指標イオンとして選択し、カリウムイオン電極１６１、１８１の代わりに、当該指標イオンに対応するイオン電極を用いる構成としてもよい。

また、実施の形態１では、一連の飲料販売動作が終了する毎に洗浄前の温水のカリウムイオン濃度測定を行うが、洗浄前のカリウムイオン濃度の測定は、必ずしも毎回行う必要はなく、例えば、一定時間ごとにカリウムイオン濃度を測定する構成としてもよい。

（実施の形態２）
実施の形態２は、実施の形態１において、指標イオンを検出するセンサ１６１、１８１として、カリウムイオン電極の代わりに、イオンクロマトグラフを用いることを特徴とするカップ式自動販売機の例である。指標イオンを検出するセンサ以外の構成は、図１に示す実施の形態１と同様であるので、説明を省略する。

イオンクロマトグラフは、イオン交換体などを固定相としたカラム中に、移動相として溶離液を流すことにより、カラムに注入された混合物をイオン交換能の差を利用してそれぞれのイオン成分に分離し、分離したイオン成分の濃度を分析する装置である。イオンクロマトグラフを用いることにより、洗浄液中に含まれる複数のイオンを分離して、イオン種ごとにイオン濃度を測定することができるため、複数のイオン種を指標イオンとして選択することが可能となる。

図５に、イオンクロマトグラフの一例を示す構成概略図を示す。イオンクロマトグラフは、試料導入バルブ５１と、ガードカラム５２と、分離カラム５３と、サプレッサ５４と、検出器５５とを備えている。

試料導入バルブ５１は、試料および溶離液が注入される注入口である。ガードカラム５２は、試料や溶離液中の不純物による分離カラム５３の汚染を防止するためのカラムであり、分離カラム５３の手前に設けられる。分離カラム５３は、試料導入バルブ５１から注入された試料中のイオン成分を分離するものであり、内部にイオン交換樹脂が充填されている。サプレッサ５４は、溶離液の電気伝導度を低減し、検出器５５で検出される信号とノイズの比を大きくするための装置である。検出器５５は、溶離液とは異なる成分を検出し、濃度に比例した信号を出すものであり、通常、電気伝導度計、紫外吸光光度計等が用いられる。

まず、分析対象となる試料を試料導入バルブ５１に注入し、次いで試料導入バルブ５１から強電解質の溶離液を送液すると、分離カラム５３内で、水和半径の大小やVan der Waals力の相互作用の違いによって、試料中に含まれるイオン種が分離され、順次検出器５５へと送られる。分離された成分を検出器５５で検出し、検出信号強度を溶離時間に対してプロットすることにより、クロマトグラムが得られる。

検出器５５で得られたクロマトグラムのデータは、データ処理部１６２、１８２に送られる。データ処理部１６２、１８２は、得られたクロマトグラムのピーク高さまたはピーク面積を用いて、指標イオンのイオン濃度を算出する。データ処理部１６２、１８２で求められたイオン濃度は、実施の形態１と同様にして、飲料供給流路の清浄度の判定に用いられる。

イオンクロマトグラフを用いることにより、洗浄液中に含まれる複数のイオンを分離して、イオン種ごとにイオン濃度を測定することが可能となる。したがって、コーヒー飲料中に含まれる全陽イオン（カリウムイオン、ナトリウムイオン、アンモニウムイオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオン）のうち２種以上を指標イオンとして選択したり、あるいは、コーヒー飲料中に含まれる全陰イオン（酢酸イオン、ギ酸イオン、塩化物イオン、亜硝酸イオン、リン酸イオン、硝酸イオン、硫酸イオン）のうち２種以上を指標イオンとして選択することが可能となる。したがって、複数の指標イオンのイオン濃度の測定値を組み合わせて洗浄度の判定を行うことができ、イオン成分による汚れをより高精度に検出することができる。

以上、説明したとおり、実施の形態２によれば、指標イオンを検出するセンサ１６１、１８１としてイオンクロマトグラフを用いるため、複数の指標イオンを選択することが可能となり、より精度の高い洗浄度判定が可能となる。

本発明を以下の実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

＜実施例１＞
実施例１では、コーヒー飲料のカップ式自動販売機を想定し、コーヒー豆およびミルクに含まれるイオン成分の分析を行った。

コーヒー豆およびミルクに含まれる各イオン成分の濃度は、クロマトグラフィーによって、下記の測定条件によって行った。

（１）分離カラム：陰イオン用 IonPac AS17/IonPak AG17（DIONEX社製）
陽イオン用 IonPac CS14/IonPak CG17（DIONEX社製）
（２）溶離液 ：陰イオン用 EGC-KOH（水酸化カリウム １０ｍＭ、DIONEX社製）
陽イオン用 IonPac EGC-MSA（メタンスルホン酸、ステップグラジェント、DIONEX社製）
（３）除去システム：オートサプレッサー（ASRS、CSRS）
（４）試料液量：25μｌ（ループ法）

コーヒー豆およびミルクに含まれる各イオン成分の濃度は、イオンクロマトグラム法によって測定した各イオン成分のイオンクロマトグラムピーク面積から、検量線法により求めた。

図６に、カリウムイオンを含む陽イオン標準液のクロマトグラム例を、図７にカリウムイオン検量線の例を示す。カリウムイオン濃度とピーク面積との関係式を下記に示す。なお式中、Ｘはピーク面積を表す。
カリウムイオン濃度（Ｋ⁺ppm）＝７.２×Ｘ
相関係数Ｒ²＝０.９９７２

次に上記測定条件と同様の条件にて、実試料に含まれる陰イオンおよび陽イオンの分析を行った。試料はコーヒー豆とミルクであり、分析試料はコーヒー豆の抽出液およびミルク溶液である。コーヒー豆とミルクは、それぞれ１．０ｇを用い、各試料および純粋１００ｍｌを蓋付きフラスコに入れてカップ式自動販売機の抽出条件である９５℃に加湿し、得られた抽出液を室温まで冷却して分析試料とした。なお各分析試料は、予めｐＨと電気伝導率を測定して、性状把握に用いた。表１に分析結果を、図８にイオン成分とイオン量の関係を示す。

コーヒー抽出液とミルク溶液からは、表１に記載の１２種類のイオン成分（カリウムイオン、ナトリウムイオン、アンモニウムイオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオン、酢酸イオン、ギ酸イオン、塩化物イオン、亜硝酸イオン、リン酸イオン、硝酸イオン、硫酸イオン）が検出された。したがって、これらのイオン成分を、清浄度を判定する際の指標イオンとして利用することができる。図８から明らかなように、コーヒー抽出液とミルク溶液に含まれるイオンのうち、特にカリウムイオンが他のイオン成分と比較して、際立って多く含まれることから、カリウムイオンを清浄度を判定する際の指標イオンとして用いることが有効であることが分かる。

＜実施例２＞
実施例２では、コーヒーカップ式自動販売機において、調理販売後の飲料供給流路の清浄度評価のため、コーヒーの販売間隔、販売杯数、リンス回数等の条件を変えて、洗浄に用いた温水中に含まれるイオン成分の分析を実施例１と同様の方法によって行った。

洗浄後の温水についての分析結果を表２に、洗浄前の温水についての分析結果を表３にそれぞれ示す。また、図９に洗浄後の温水のイオン成分とイオン量の関係を、図１０に洗浄前の温水のイオン成分とイオン量の関係を示す。

表２から分かるように、カップ式自動販売機でコーヒーを調理販売した部品を洗浄した後の温水からは、１２種類のイオン成分（カリウムイオン、ナトリウムイオン、アンモニウムイオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオン、酢酸イオン、ギ酸イオン、塩化物イオン、亜硝酸イオン、リン酸イオン、硝酸イオン、硫酸イオン）が検出された。

また、表３は、洗浄前の温水（水道水）から検出されたイオン成分であるが、カリウムイオンについては、洗浄後の洗浄水と比較して、相対濃度が低いことが分かる。したがって、指標イオンとしてカリウムイオンを選択することにより、コーヒー飲料中に含まれるイオン成分の汚れを的確に検出することができることが分かる。

以上のように、本発明にかかる飲料供給装置は、イオン成分による配管の汚れが問題となる飲料供給装置に好適に利用することができ、特に、コーヒー飲料等を販売するカップ式自動販売機に好適に利用することができる。

本発明の実施の形態１にかかるカップ式自動販売機の装置内部の概略構成図である。 液膜型イオン電極の断面図である。 イオン電極を用いた電位差測定を示す図である。 カップ式自動販売機の洗浄動作のフローチャートである。 イオンクロマトグラフの構成概略図である。 カリウムイオンを含む陽イオン標準液のクロマトグラムである。 カリウムイオン検量線を示す図である。 表１のイオン成分とイオン量の関係を示す図である。 表２のイオン成分とイオン量の関係を示す図である。 表３のイオン成分とイオン量の関係を示す図である。

符号の説明

Ａ 調理販売部
１ 水道
３ 温水タンク
４ コーヒー挽き豆供給部
７ 温水供給部
８ ミルク供給部
９ 砂糖供給部
１０ ミキシングボール
１１ カップ
１２ 分取液部
１３ 抽出部
１３１ ブリュアシリンダ
１３２ フィルタ
１４ 分取液部
Ｂ 洗浄部
１６ 第１のイオン濃度測定部
１６１ 第１のセンサ（カリウムイオン電極、イオンクロマトグラフ）
１６２ 第１のデータ処理部
１８ 第２のイオン濃度測定部
１８１ 第２のセンサ（カリウムイオン電極、イオンクロマトグラフ）
１８２ 第２のデータ処理部
２０ 洗浄制御部
４０ 電極本体
４１ イオン選択膜
４２ 内部液
４３ 液状イオン交換体
４４ 内部電極
４５ 電位差測定計
４６ 作用電極
４７ 基準電極
４８ 測定溶液
５１ 試料導入バルブ
５２ ガードカラム
５３ 分離カラム
５４ サプレッサ
５５ 検出器

Claims (9)

1. 飲料供給流路を経て飲料の供給を行った後、前記飲料供給流路に洗浄液を供給することによって、前記飲料供給流路に付着した汚れを洗浄する飲料供給装置であって、
   前記飲料中に含まれる指標イオンのイオン濃度を測定可能なイオン濃度測定手段を備えており、
   前記イオン濃度測定手段によって、前記飲料供給流路を洗浄した後の洗浄液中に含まれる指標イオンのイオン濃度を測定し、
   当該イオン濃度測定値に基づいて前記飲料供給流路の清浄度を判定し、
   当該判定結果に基づいて洗浄条件の制御を行うことを特徴とする飲料供給装置。
2. 前記イオン濃度測定手段は、前記指標イオンを検出するセンサとして、イオン電極を備えていることを特徴とする請求項１に記載の飲料供給装置。
3. 前記イオン濃度測定手段は、前記指標イオンを検出するセンサとして、イオンクロマトグラフを備えていることを特徴とする請求項１に記載の飲料供給装置。
4. 前記飲料は、コーヒー飲料であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の飲料供給装置。
5. 前記飲料は、ミルクを含有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の飲料供給装置。
6. 前記指標イオンは、カリウムイオン、ナトリウムイオン、アンモニウムイオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオン、酢酸イオン、ギ酸イオン、塩化物イオン、亜硝酸イオン、リン酸イオン、硝酸イオン、硫酸イオンからなる群より選ばれる少なくとも一種のイオンであることを特徴とする請求項４または５に記載の飲料供給装置。
7. 前記飲料供給流路を洗浄した後の洗浄液中に含まれる指標イオンのイオン濃度と、予め定められたしきい値とを比較することにより、前記飲料供給流路の清浄度の良否を判定することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の飲料供給装置。
8. 前記飲料供給流路の清浄度の判定結果に基づいて、洗浄回数を制御することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の飲料供給装置。
9. 飲料が通過する飲料供給流路に付着した汚れを、当該飲料供給流路に洗浄液を供給することによって洗浄した後、当該飲料供給流路の清浄度を測定する清浄度測定方法であって、
   前記飲料中に含まれる指標イオンのイオン濃度を測定可能なイオン濃度測定手段によって、前記飲料供給流路を洗浄した後の洗浄液中に含まれる指標イオンのイオン濃度を測定するイオン濃度測定工程と、
   当該イオン濃度測定値に基づいて前記飲料供給流路の清浄度を判定する清浄度判定工程と、
   を含むことを特徴とする清浄度測定方法。

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