JP2011255952A

JP2011255952A - 加熱殺菌システム

Info

Publication number: JP2011255952A
Application number: JP2010134466A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Fujiyama; 彰浩藤山; Noriyasu Maehara; 則保前原; Hirohisa Ichinomiya; 浩寿一宮
Original assignee: Suntory Holdings Ltd; Kanden Energy Solution Co Inc
Current assignee: Suntory Holdings Ltd; Kanden Energy Solution Co Inc
Priority date: 2010-06-11
Filing date: 2010-06-11
Publication date: 2011-12-22

Abstract

【課題】省エネルギーで殺菌が良好に行われるようにする。
【解決手段】飲料を容器に充填する充填部３を設け、充填部３による飲料充填後の容器を密封する密封部４を設け、密封部４により密封された容器を加熱殺菌する飲料入り容器加熱部５を設け、飲料を冷却する冷却部を設け、飲料入り容器加熱部に加熱媒体を供給する加熱媒体供給手段８を設け、冷却部に冷却媒体を供給する冷却媒体供給手段を設け、凝縮機１１と蒸発器１２を備えたヒートポンプＨを設け、加熱媒体供給手段８における加熱媒体を凝縮器１１による凝縮媒体と熱交換する第１熱交換器１３を設けると共に、冷却媒体供給手段における冷却媒体を蒸発器１２による気化媒体と熱交換する第２熱交換器１４を設けてある。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、飲料を容器に充填する充填部を設け、前記充填部による飲料充填後の容器を密封する密封部を設け、前記密封部により密封された容器を加熱殺菌する飲料入り容器加熱部を設け、飲料を冷却する冷却部を設け、前記飲料入り容器加熱部に加熱媒体を供給する加熱媒体供給手段を設け、前記冷却部に冷却媒体を供給する冷却媒体供給手段を設けてある加熱殺菌システムに関する。

従来、前記加熱殺菌システムでは、前記飲料入り容器加熱部で飲料入り容器を殺菌処理しており、その飲料入り容器加熱部を加熱すべく、加熱媒体供給手段から供給される加熱媒体の加熱は、スチームなどと熱交換する熱交換器により行われ、また、冷却媒体供給手段における冷却媒体の冷却は、外部から供給する冷水との接触により行われていたり、クーリングタワーなどにより行われ、夫々独立した温度調整手段により行われていた（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−２００１５号公報

上述した従来の加熱殺菌システムで、加熱媒体を加熱するために多くのエネルギーが必要であると共に、また同時に冷却媒体を冷却するためにも多くのエネルギーが必要となり、全体として経済的負担が大きいという問題点があった。

従って、本発明の目的は、上記問題点を解消し、省エネルギーで殺菌が良好に行われる容器入り飲料を製造できるようにするところにある。

本発明の第１の特徴構成は、飲料を容器に充填する充填部を設け、前記充填部による飲料充填後の容器を密封する密封部を設け、前記密封部により密封された容器を加熱殺菌する飲料入り容器加熱部を設け、飲料を冷却する冷却部を設け、前記飲料入り容器加熱部に加熱媒体を供給する加熱媒体供給手段を設け、前記冷却部に冷却媒体を供給する冷却媒体供給手段を設けてある加熱殺菌システムであって、凝縮機と蒸発器を備えたヒートポンプを設け、前記加熱媒体供給手段における加熱媒体を前記凝縮器による凝縮媒体と熱交換する第１熱交換器を設けると共に、前記冷却媒体供給手段における冷却媒体を前記蒸発器による気化媒体と熱交換する第２熱交換器を設けてあるところにある。

本発明の第１の特徴構成によれば、ヒートポンプを設けて、蒸発器による気化媒体と熱交換する第２熱交換器を介して冷却媒体供給手段の冷却媒体から熱エネルギーを奪い、蒸発器で奪った熱エネルギーを、凝縮器からの凝縮媒体の放熱によって第１熱交換器を介して加熱媒体供給手段の加熱媒体に与えることにより、従来では有効利用先がなく、捨てていた前記冷却部から排出された冷却媒体が保有する熱量を、加熱媒体の熱源に利用することができ、設備全体で少ないエネルギー消費で、加熱媒体による飲料入りの容器の殺菌処理と、冷却媒体による飲料の冷却を行えて、良好な容器入り飲料の製造が可能になった。

本発明の第２の特徴構成は、前記冷却部が、前記飲料入り容器加熱部により加熱された容器を冷却するものであるところにある。

本発明の第２の特徴構成によれば、本発明の第１の特徴構成による上述の作用効果を叶えることができるのに加えて、冷却部により飲料入り容器加熱部で加熱殺菌された後、冷却されて製品出荷を迅速に行うことができる。

本発明の第３の特徴構成は、容器への充填前の飲料を加熱殺菌する飲料加熱殺菌部を設け、前記加熱媒体供給手段からの加熱媒体を前記飲料加熱殺菌部へ供給する加熱媒体分岐供給手段を設けてあるところにある。

本発明の第３の特徴構成によれば、加熱媒体分岐供給手段により加熱媒体供給手段から分岐供給された加熱媒体により、容器への充填前の飲料を飲料加熱殺菌部で加熱殺菌することにより、飲料をより安全な状態で容器に充填でき、製品の安全性を一層高めることができる。

本発明の第４の特徴構成は、容器への充填前の飲料を加熱殺菌する飲料加熱殺菌部を設け、前記加熱媒体供給手段からの加熱媒体を前記飲料加熱殺菌部へ供給する加熱媒体分岐供給手段を設け、前記冷却部が、前記飲料加熱殺菌部により加熱殺菌された飲料を、容器への充填前に冷却するものであるところにある。

本発明の第４の特徴構成によれば、飲料加熱殺菌部により容器への充填前の飲料を、加熱殺菌してより安全な状態で容器に充填できると共に、飲料加熱殺菌部により加熱殺菌された飲料を、容器への充填前に冷却する冷却部を設けることにより、例えば、炭酸飲料の容器への充填においても、冷却部により冷却された飲料に、炭酸ガスを充分溶解させて容器に密封でき、省エネルギーで良好な品質の容器入り飲料を製造できる。

本発明の第５の特徴構成は、飲食品を加熱殺菌する飲食品加熱殺菌部を設け、飲食品を冷却する冷却部を設け、前記飲食品加熱殺菌部に加熱媒体を供給する加熱媒体供給手段を設け、前記冷却部に冷却媒体を供給する冷却媒体供給手段を設け、凝縮器と蒸発器を備えたヒートポンプを設け、前記加熱媒体供給手段における加熱媒体を前記凝縮器による凝縮媒体と熱交換する第１熱交換器を設けると共に、前記冷却媒体供給手段における冷却媒体を前記蒸発器による気化媒体と熱交換する第２熱交換器を設けてあるところにある。

本発明の第５の特徴構成によれば、ヒートポンプを設けて、蒸発器による気化媒体と熱交換する第２熱交換器を介して冷却媒体供給手段の冷却媒体から熱エネルギーを奪い、蒸発器で奪った熱エネルギーを、凝縮器からの凝縮媒体の放熱によって第１熱交換器を介して加熱媒体供給手段の加熱媒体に与えることにより、従来では有効利用先がなく、捨てていた前記冷却部から排出された冷却媒体が保有する熱量を、加熱媒体の熱源に利用することができ、設備全体で少ないエネルギー消費で、飲食品の殺菌処理と、冷却媒体による飲食品の冷却を行えて、良好な加熱殺菌システムが可能になった。

本発明の第６の特徴構成は、前記冷却部により冷却した飲食品を冷却・安定化させる安定部を設け、前記冷却媒体供給手段からの冷却媒体を前記安定部へ供給する冷却媒体分岐供給手段を設けてあるところにある。

本発明の第６の特徴構成によると、冷却部により冷却した飲食品を冷却・安定させる安定部を設けることにより、例えば、乳製飲料や乳製品などの飲食品の製造において、乳製飲料や乳製品を熟成させるために冷却・安定化のための新たな冷却源を、冷却媒体分岐供給手段を介して供給する冷却媒体を用いることで、別途新たな冷却源を設けることなく、且つ、有効利用できなかった安定部から排出された冷却媒体が保有する熱量を、加熱媒体の熱源に利用することができ、省エネルギーで良好な品質の飲食品を製造することができる。

本発明の第７の特徴構成は、前記飲食品加熱殺菌部により加熱殺菌され、前記冷却部により冷却された飲食品を、容器に充填する充填部を設けてあるところにある。

本発明の第７の特徴構成によれば、容器への充填前に、に飲食品加熱殺菌部で飲食品を加熱殺菌すると共に、冷却部で加熱殺菌された飲食品を冷却することにより、飲食品をより安全でかつ、品質劣化の虞の少ない状態で容器に充填でき、製品の安全性及び品質を一層高めることができる。

第１実施形態の全体システム図である。第２実施形態の全体システム図である。第３実施形態の全体システム図である。第４実施形態の全体システム図である。

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

〔第１実施形態〕
図１に示す加熱殺菌システムを、以下に説明する。
飲料をペットボトルやガラス瓶等の容器に充填して密封された製品を提供するのに、製造工程順に、容器への充填前の飲料を加熱殺菌する飲料加熱殺菌部１を設け、飲料加熱殺菌部１により加熱殺菌された飲料を、容器への充填前に冷却する第１冷却部２を設け、飲料を容器に充填する充填部３を設け、充填部３による飲料充填後の容器を、キャップ等で密封する密封部４を設け、密封部４により密封された容器に、熱水等の加熱媒体を散布して、キャップなどから侵入する虞のある菌類の加熱殺菌を行う飲料入り容器加熱部５を設け、飲料入り容器加熱部５を通過した容器に、冷水などの冷却媒体を散布して冷却する第２冷却部６を設け、飲料加熱殺菌部１に高温のスチーム等からなる加熱媒体を供給して間接加熱する飲料加熱媒体供給手段７を設け、飲料入り容器加熱部５に加熱媒体を供給する加熱媒体供給手段８を設け、第１冷却部２に冷却媒体を供給する第１冷却媒体供給手段９を設け、第２冷却部６に冷却媒体を供給する第２冷却媒体供給手段１０を設け、コンプレッサーからなる凝縮機１１と膨張弁からなる蒸発器１２を備えたヒートポンプＨを設け、加熱媒体供給手段８における加熱媒体を前記凝縮器１１による凝縮媒体と熱交換する第１熱交換器１３を設けると共に、第２冷却媒体供給手段１０における冷却媒体を前記蒸発器１２による気化媒体と熱交換する第２熱交換器１４を設けてある。
尚、図中の１５は、加熱媒体貯留タンクで、１６は、冷却媒体貯留タンクである。

つまり、充填部３で容器に飲料を充填する前に、飲料加熱殺菌部１により加熱されることで、無菌状態の飲料が得られ、その後、容器に飲料が充填される前に、第１冷却部２により飲料が冷却されることにより、容器に充填前の飲料に炭酸ガスを溶解させて炭酸飲料にすることができる。

〔第２実施形態〕
図２に示す加熱殺菌システムを、以下に説明する。
容器への充填前の飲料を加熱殺菌する飲料加熱殺菌部１を設け、飲料を容器に充填する充填部３を設け、充填部３による飲料充填後の容器を、キャップ等で密封する密封部４を設け、密封部４により密封された容器に、熱水等の加熱媒体を散布して、キャップなどから侵入する虞のある菌類の加熱殺菌を行う飲料入り容器加熱部５を設け、飲料入り容器加熱部５を通過した容器に、冷水などの冷却媒体を散布して冷却する冷却部１７を設け、飲料加熱殺菌部１に高温のスチーム等からなる加熱媒体を供給して間接加熱する飲料加熱媒体供給手段７を設け、飲料入り容器加熱部５に加熱媒体を供給する加熱媒体供給手段８を設けると共に、加熱媒体供給手段８からの加熱媒体を飲料加熱殺菌部１へ供給する加熱媒体分岐供給手段１８を設け、冷却部に冷却媒体を供給する冷却媒体供給手段１９を設け、コンプレッサーからなる凝縮機１１と膨張弁からなる蒸発器１２を備えたヒートポンプＨを設け、加熱媒体供給手段８における加熱媒体を前記凝縮器１１による凝縮媒体と熱交換する第１熱交換器１３を設けると共に、冷却媒体供給手段１９における冷却媒体を蒸発器１２による気化媒体と熱交換する第２熱交換器１４を設けてある。
尚、図中の１５は、加熱媒体貯留タンクで、１６は、冷却媒体貯留タンクである。
つまり、この製造設備では、炭酸飲料以外の飲料を、飲料加熱殺菌部１で加熱した後、冷却せずに容器に充填することにより、冷却のために消費するエネルギーが少なく、しかも、飲料加熱殺菌部１において、加熱媒体分岐供給手段１８による熱エネルギーの補充により、主たる飲料加熱媒体供給手段７による熱エネルギーの供給量を減少させられ、全体としてより省エネルギーが可能になる。

〔第３実施形態〕
図３に示す加熱殺菌システムを、以下に説明する。
容器への充填前の飲料を加熱殺菌する飲料加熱殺菌部１を設け、飲料加熱殺菌部１により加熱殺菌された飲料を、容器への充填前に冷却する第１冷却部２を設け、飲料を容器に充填する充填部３を設け、充填部３による飲料充填後の容器を、キャップ等で密封する密封部４を設け、密封部４により密封された容器に、熱水等の加熱媒体を散布して、キャップなどから侵入する虞のある菌類の加熱殺菌を行う飲料入り容器加熱部５を設け、飲料入り容器加熱部５を通過した容器に、冷水などの冷却媒体を散布して冷却する第２冷却部６を設け、飲料加熱殺菌部１に高温のスチーム等からなる加熱媒体を供給して間接加熱する飲料加熱媒体供給手段７を設け、飲料入り容器加熱部５に加熱媒体を供給する加熱媒体供給手段８を設けると共に、加熱媒体供給手段８からの加熱媒体を飲料加熱殺菌部１へ供給する加熱媒体分岐供給手段１８を設け、第１冷却部２に冷却媒体を供給する第１冷却媒体供給手段９を設け、コンプレッサーからなる凝縮機１１と膨張弁からなる蒸発器１２を備えたヒートポンプＨを設け、加熱媒体供給手段８における加熱媒体を前記凝縮器１１による凝縮媒体と熱交換する第１熱交換器１３を設けると共に、第１冷却媒体供給手段９における冷却媒体を蒸発器１２による気化媒体と熱交換する第２熱交換器１４を設けてある。また、第２冷却部６における冷却媒体は、外部からの冷水による冷却を行う構成にしてある。
尚、図中の１５は、加熱媒体貯留タンクで、１６は、冷却媒体貯留タンクである。

〔第４実施形態〕
図４に示す加熱殺菌システムを、以下に説明する。
原料、水、糖分、固形分、乳脂肪、乳化剤、といった原料を、混合攪拌して配合し飲食品とする原料配合部５１を設け、原料配合部５１で配合した飲食品を、高圧下で高速で噴出させることで均質化させる均質化部（ホモジナイザー）５２を設け、均質化された飲食品を加熱殺菌する飲食品加熱殺菌部２１を設け、加熱殺菌された飲食品を冷却する冷却部２２を設け、飲食品加熱殺菌部２１に加熱媒体を供給する加熱媒体供給手段８を設け、冷却部２２に冷却媒体を供給する冷却媒体供給手段１９を設け、冷却部２２により冷却した飲食品を冷却・安定化させる安定部５５を設け、冷却媒体供給手段１９からの冷却媒体を安定部５５へ供給する冷却媒体分岐供給手段２０を設け、コンプレッサーからなる凝縮器１１と膨張弁からなる蒸発器１２とを備えたヒートポンプＨを設け、加熱媒体供給手段８における加熱媒体を凝縮器１１による凝縮媒体と熱交換する第１熱交換器を１３設けると共に、冷却媒体供給手段１９における冷却媒体を蒸発器１２による気化媒体と熱交換する第２熱交換器１４を設けてある。
尚、飲食品加熱殺菌部２１により加熱殺菌され、冷却部２２により冷却された飲食品は、後続の容器に充填する充填部（図示なし）に供給される。
〔別実施形態〕
以下に他の実施の形態を説明する。

〈１〉前記加熱殺菌される物は、炭酸入りの飲料水や、炭酸が入ってない飲料水、乳性飲料やアイスクリーム等の乳製品であり、それらの飲食品を、本発明は、ペットボトルやガラス瓶、その他の容器に充填する容器入り飲食品の製造設備に利用されるものである。
〈２〉本発明の加熱媒体供給手段は、第１実施形態において、加熱媒体を飲料入り容器加熱部５に供給する例を示したが、第２実施形態及び第３実施形態において、加熱媒体を飲料入り容器加熱部５に供給する以外に、飲料加熱殺菌部１に分岐して供給する例であってもよい。
〈３〉本発明の冷却部は、容器への充填前の飲料を冷却する第１冷却部２であったり（第３実施形態）、飲料入り容器を冷却して飲料を冷却するものであったり（第１実施形態及び第２実施形態）、容器への充填前の飲料を冷却する第１冷却部２と、飲料入り容器を冷却して飲料を冷却する第２冷却部６の両冷却部を示すものであっても良い。従って、本発明の冷却媒体供給手段は、第１実施形態において、冷却媒体を第２冷却部６に供給するものであり、第３実施形態において、冷却媒体を第１冷却部２に供給するものを示す。

尚、上述のように、図面との対照を便利にするために符号を記したが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

３充填部
４密封部
５飲料入り容器加熱部
８加熱媒体供給手段
１１凝縮器
１２蒸発器
Ｈヒートポンプ
１３第１熱交換器
１４第２熱交換器
１９冷却媒体供給手段
２０冷却媒体分岐供給手段
２１飲食品加熱殺菌部
２２冷却部

Claims

飲料を容器に充填する充填部を設け、
前記充填部による飲料充填後の容器を密封する密封部を設け、
前記密封部により密封された容器を加熱殺菌する飲料入り容器加熱部を設け、
飲料を冷却する冷却部を設け、
前記飲料入り容器加熱部に加熱媒体を供給する加熱媒体供給手段を設け、
前記冷却部に冷却媒体を供給する冷却媒体供給手段を設け、
凝縮機と蒸発器を備えたヒートポンプを設け、
前記加熱媒体供給手段における加熱媒体を前記凝縮器による凝縮媒体と熱交換する第１熱交換器を設けると共に、
前記冷却媒体供給手段における冷却媒体を前記蒸発器による気化媒体と熱交換する第２熱交換器を設けてある加熱殺菌システム。
前記冷却部が、前記飲料入り容器加熱部により加熱された容器を冷却するものである請求項１に記載の加熱殺菌システム。
容器への充填前の飲料を加熱殺菌する飲料加熱殺菌部を設け、
前記加熱媒体供給手段からの加熱媒体を前記飲料加熱殺菌部へ供給する加熱媒体分岐供給手段を設けてある請求項２に記載の加熱殺菌システム。
容器への充填前の飲料を加熱殺菌する飲料加熱殺菌部を設け、
前記加熱媒体供給手段からの加熱媒体を前記飲料加熱殺菌部へ供給する加熱媒体分岐供給手段を設け、
前記冷却部が、前記飲料加熱殺菌部により加熱殺菌された飲料を、容器への充填前に冷却するものである請求項１に記載の加熱殺菌システム。
飲食品を加熱殺菌する飲食品加熱殺菌部を設け、
飲食品を冷却する冷却部を設け、
前記飲食品加熱殺菌部に加熱媒体を供給する加熱媒体供給手段を設け、
前記冷却部に冷却媒体を供給する冷却媒体供給手段を設け、
凝縮器と蒸発器を備えたヒートポンプを設け、
前記加熱媒体供給手段における加熱媒体を前記凝縮器による凝縮媒体と熱交換する第１熱交換器を設けると共に、
前記冷却媒体供給手段における冷却媒体を前記蒸発器による気化媒体と熱交換する第２熱交換器を設けてある加熱殺菌システム。
前記冷却部により冷却した飲食品を冷却・安定化させる安定部を設け、
前記冷却媒体供給手段からの冷却媒体を前記安定部へ供給する冷却媒体分岐供給手段を設けてある請求項５に記載の加熱殺菌システム。
前記飲食品加熱殺菌部により加熱殺菌され、前記冷却部により冷却された飲食品を、容器に充填する充填部を設けてある請求項５又は６に記載の加熱殺菌システム。