JP2019535296A - プラスチック製多孔質構造を備える型ドラムを洗浄する方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、多数の列に並んだ多数の製品キャビティを有する型ドラムであって、各キャビティは、多孔質の底壁（３）及び／又は側壁（４）を有し、一列におけるキャビティ（２）は、通路に接続されており、通路は、前側の一端からドラムの中心軸と平行に延在している、型ドラムに関する。本発明は、型ドラム（１）、特に、キャビティ（２）を有する型ドラムを洗浄する方法であって、該キャビティ（２）は、特に相互接続する微孔を備える多孔質構造を少なくとも部分的に有する型キャビティ壁を備える、方法に更に関する。本明細書に記載される洗浄方法は、プラスチック製多孔質構造の洗浄に向けられ且つ適するものであるが、本明細書に記載される洗浄方法は、プラスチックに制限されるものではなく、例えば、ステンレス鋼製多孔質構造の洗浄にも有用である。【選択図】 図１

Description

本発明は、多数の列に並んだ多数の製品キャビティを有する型ドラムであって、各キャビティは、多孔質の底壁及び／又は側壁を有し、一列におけるキャビティは、通路に接続されており、通路は、前側の一端からドラムの中心軸と平行に延在している、型ドラムに関する。本発明は、型ドラム、特に、キャビティを有する型ドラムを洗浄する方法であって、該キャビティは、特に相互接続する微孔を備える多孔質構造を少なくとも部分的に有する型キャビティ壁を備える、方法に更に関する。本明細書に記載される洗浄方法は、プラスチック製多孔質構造の洗浄に向けられ且つ適するものであるが、本明細書に記載される洗浄方法は、プラスチックに制限されるものではなく、例えば、ステンレス鋼製多孔質構造の洗浄にも有用である。

食品、特に、人が消費する食品、例えば、肉食品、肉代用品、魚食品、乳食品、ポテト食品、及び野菜食品、並びにペット食品を成形するために、型ドラムを利用することが知られている。成形は、型キャビティによって行われる。具体的には、食料塊が型キャビティ内に押し込まれ、成形された食品が型キャビティから離脱される。有利には、キャビティは、少なくとも部分的に多孔質材料から作製され、これによって、キャビティ内の空気が充填中に通気され、及び／又は成形された食品が加圧流体によって離脱される。多孔質構造が成形プロセス中に食料塊によって目詰まりし、これによって、型部材からの食品の取出しが低下することが阻止されてきている。更に、衛生的な要求を満たすために、食品加工業に用いられる全ての機械、工具、及び部品が規則的に十分に洗浄されることが重要である。

今日、少なくとも部分的にプラスチック材料から作製される型ドラム、特に、型キャビティがますます一般的になってきている。しかし、プラスチック製多孔質構造は、ステンレス鋼製多孔質構造と比較して、多数の材料特性、特に、引張強度、降伏強度、剛性、硬度、疲労、熱膨張のような熱特性、融点、反応性のような化学特性、及び／又は光学／着色特性において不利である。少なくとも部分的に多孔質のプラスチック製キャビティを備える型部材を洗浄する時、これらの特性の全てが考慮されねばならない。

型部材、特に、型ドラムを化学的洗浄法と組合せて物理的洗浄法によって洗浄する装置及び方法が、例えば、特許文献１，２に記載されている。これらの文献は、特に、少なくとも部分的に多孔質の焼結ステンレス鋼製のキャビティを備える型部材に向けられている。これらの文献に記載の装置は、プラスチック製多孔質構造に用いられてもよいとされているが、記載される方法は、物理的／化学的洗浄プロセスが多孔質構造を損なって型部材の浸透性及び／又は寿命が低減することを防ぐために、改変する必要がある。なお、この装置及び方法は、多孔性の鋼材料に対してさえ必ずしも十分ではない。

国際特許出願公開第２００５／１０７４８１号パンフレット 国際特許出願公開第２０１２／０８４２１５号パンフレット

従って、本発明の目的は、容易に洗浄可能な型ドラム及び／又は容易に実行可能な型ドラムを洗浄する方法を提供することにある。

この課題は、多数の列に並んだ多数の製品キャビティを有する型ドラムであって、各キャビティは、多孔質の底壁及び／又は側壁を有し、１つの列におけるキャビティは、通路に接続され、該通路は、前側の一端からドラムの中心軸と平行に延在している型ドラムにおいて、洗浄のために、各通路が２相洗浄材料源に接続されている、型ドラムによって達成される。

本発明のこの実施形態に関する開示は、他の実施形態にも適用され、逆に、他の実施形態に関する開示は、この実施形態にも適用される。本発明のこの主題に関する開示は、本発明の他の主題に組み合わされてもよい。

本発明は、周面上に多数の列に並んで設けられた多数の製品キャビティを有する型ドラムであって、各列は、好ましくは、ドラムの長手方向中心軸と平行に延在している型ドラムに関する。ドラム及びキャビティは、成形プロセス中に生じる機械的な力に耐えるのに十分な強度を有するどのような材料又はどのような種々の材料の組合せから作製されていてもよい。更に、この材料は、食品製造用として容認されていなければならない。少なくとも多孔質のＰＥ、ＰＥＴ、ＵＨＭＷ−ＰＥのようなプラスチックが好ましい材料である。好ましくは、各キャビティは、少なくとも部分的に多孔質のプラスチック底壁及び／又は少なくとも部分的に多孔質のプラスチック側壁を備えている。成形食品の製造中に、各キャビティは、流体通路に接続され、該流体通路は、大気又は真空に接続され、好ましくは、型ドラムの長手方向において、すなわち、ドラムの中心軸と平行となる方向において、型ドラムの前側の一端から、好ましくは、第１の前端から第２の端に延在している。型ドラムの設計にもよるが、通路を個々のキャビティに接続する更なる溝が設けられてもよい。各溝は、気体、液体、及び／又は気体及び液体の混合物を運ぶように設計されている。

成形食品の製造中、ドラムは、食品成形装置内において回転し、少なくとも部分的に多孔質のキャビティが食料塊によって充填される。食肉に加えられる圧力及び／又は真空の結果として、多孔質構造及びキャビティに接続された流体通路を介して、キャビティの大気への通気が生じ、その結果、成形される食品が空気ポケットを有せず、及び／又は各キャビティが食品によって完全に充填される。成形された食品の排出中、圧縮流体、好ましくは、圧縮空気が通路及び製品キャビティの多孔質構造内に強制的に流され、キャビティから成形された食品を取り出すことができる。洗浄中、この通路及び多孔質構造内に洗浄流体が強制的に流されることになる。

型部材は、食品成形装置及び／又は食品成形装置から離れて配置された洗浄装置のいずれにおいて洗浄されてもよい。しかし、後者の洗浄装置における洗浄が好ましい。この場合、成形食品の製造を継続しながら、各型ドラムを洗浄することができる。

洗浄中、ドラムは、回転し、及び／又は休止位置にとどまる。ドラムの外周を洗浄するために、好ましくは、多数のノズルを有する噴霧バーが利用される。ドラムが洗浄中に回転するかどうかによって、噴霧バーを回転させるか及び／又は休止位置にとどめるかが決定される。プラスチック製多孔質構造を洗浄するために、流体は、各通路に個別に導かれてもよいし、又は洗浄時間を短縮するために、全ての通路に一度に導かれてもよい。後者は、洗浄装置内及び／又はドラム内のディストリビュータによって行うことができる。本発明の洗浄方法は、洗浄を行う箇所によって制限されるものではなく、使用する装置の機械的な具体的形態によって制限されるものでもない。

プラスチック製多孔質構造は、制限されるものではないが、ＵＨＭＷ−ＰＥによって作製されるとよい。ＵＨＭＷ−ＰＥは、その利用可能性、コスト、機械加工性、耐久性、耐擦過性、及び多数の化学薬品に対する優れた耐性の点から好ましい。型部材から破片が生じた場合にプラスチックを検出することを可能にするために、小さい金属粒子、特に、ナノ粒子を用いられるプラスチックに含ませてもよい。

製造中、食料塊が、型部材ドラムのキャビティ内に押し込まれる。従って、多孔質構造の微孔が外側から内側に塞がれる。成形食品の排出中、排出流体、殆どの場合、空気が内側から外方に導かれ、多孔質構造の浸透性の復元を助長する。にもかかわらず、多孔質構造は、細菌の占有及び成長を防ぐために、食品粒子、タンパク質、他の望ましくない物質／粒子及び／又はバイオフィルム（biofilm）、例えば、多孔質構造の外面及び多孔質構造の厚みを横切る全ての内面に付着するバイオフィルムから洗浄されねばならない。バイオフィルムは、有機残渣及び増殖微生物の両方から構成され、表面に付着する膜である。バイオフィルムは、純水中にも存在する細菌によって形成されるが、この細菌が微孔表面に付着する。微孔構造が開通していることに起因して、微孔構造とバイオフィルムとの間の全表面積が大きくなる。バイオフィルムの全体を洗浄及び除去した後でのみ、表面を十分に消毒することができる。

型ドラムの洗浄プロセスは、以下のステップの１つ又は複数を含むことができる。予洗浄ステップでは、型ドラムの外側が、ノズルを備える噴霧アームによって、好ましくは、冷水で洗い流され、その後、型ドラムの通路及び多孔質構造が、好ましくは、冷水で内側から外に向かう方向（従って、キャビティを食品塊によって充填する方向と逆の方向）において、所謂、逆行性フラッシングによって、洗い流される。次の有力な洗浄ステップでは、型ドラムが、逆行性フラッシングによって、洗剤、例えば、石鹸等で洗浄される。温度は、好ましくは、５０℃未満である。このステップに続いて、型ドラムの外側が冷水によって洗い流される。その後、型ドラムが、逆行性フラッシングによって、好ましくは５０℃未満の温度の消毒剤で洗浄される。ドラムの外側は、再び、冷水によって洗い流される。この後、ドラム全体の通路及び多孔質構造を乾燥させるために、大気圧を超える圧力下の空気が、逆行性フラッシングによって内側から外に向かって通路を通って、型ドラムの多孔質構造内に通されるとよい。この洗浄プロセスに続いて、追加的に、水が型部材の外側に流されてもよいし、及び／又は逆行性フラッシングによって内側から外に向かう方向に流されてもよい。

本発明によれば、洗浄のために、ドラムの各通路を２相洗浄源に接続することができる。従って、洗浄は、２相材料によって行われる。一つの相は、例えば、液体とすることができ、他の相は、気体とすることができる。他の可能性のある組合せとして、流体／固体粒子又は気体／固体粒子が挙げられる。他の選択肢として、３つの相、すなわち、気体／液体／固体粒子からなる洗浄材料が挙げられる。洗浄中、少なくとも１つの相が少なくとも部分的に相変化してもよい。

２相洗浄材料は、流体／気体の混合物及び／又は流体／発泡剤の混合物である。

型ドラムは、種々の方法によって設計可能である。例えば、型ドラムは、支持部材に接続する単一片のプラスチック製多孔質構造、支持部材に固定された及び／又は支持部材に離脱可能に接続された多数のプラスチック製多孔質インサート、等を有するように設計可能である。ドラムの支持部材及び／又は他の部分は、中実プラスチックから作製されていてもよし、又はステンレス鋼のような他の材料から作製されていてもよい。

本発明の他の主題は、多数の列に並んだ多数の製品キャビティを有する型ドラムを洗浄する方法であって、各キャビティは、多孔質の底壁及び／又は側壁を有し、１つの列におけるキャビティは、通路に接続され、該通路は、前側の一端からドラムの中心軸と平行に延在している、方法において、製品キャビティ／又は通路を洗浄するために、泡沫（foam）及び／又は２相洗浄流体が利用される、方法である。

本発明のこの実施形態に関する開示は、他の実施形態にも適用され、逆に、他の実施形態に関する開示は、この実施形態に適用される。本発明のこの主題に関する開示は、本発明の他の主題に組み合わされてもよい。

本発明は、成形食品を製造するための型ドラムを洗浄する方法に関する。食品は、少なくとも部分的に多孔質構造を有するキャビティ内に成形される。各キャビティは、好ましくは、ドラムの長手方向回転軸と平行に延在する通路に接続されている。通路は、ドラムの少なくとも前側の一端まで延在している。

本発明によれば、泡沫及び／又は２相洗浄流体は、製品キャビティ及び／又は通路を洗浄するために利用される。

２相洗浄流体に関して、前述の開示内容を参照されたい。

好ましくは、通路及び多孔質構造は、所謂、逆行性フラッシングによって洗浄されるようになっている。すなわち、洗浄材料は、ドラムの前側の一端から多孔質構造を通って大気に流れるようになっている。

本発明の好ましい実施形態では、気体／洗浄流体の混合物による逆行性フラッシングは、多孔質構造の内側を洗浄するために用いられる。気体が、化学洗浄剤及び／又は洗浄水に添加される。混合物、所謂、２相流は、多孔質構造内に浸透する。この場合、好ましくは、多孔質構造内を通る流れは、乱流であり、多孔質構造を横切る圧力降下と組合される比較的高粘度且つ高密度の液体成分及び高粘度の気体成分の作用によって、洗浄されるべき表面に衝撃応力を生じさせる。乱流は、バイオフィルムを遊離させ、最終的に離脱させるので好ましく、多孔質構造からの粒子及び他の物質を遊離させるのにも有用であり、更に捕捉粒子及び離脱粒子を除去する働きもある。

２相流は、好ましくは、並流である。すなわち、２相の気体及び液体は、数倍程度の体積比のガス／液体として同一方向に流れる。

比較的多量の気体と比較的少量の液体との組合せを放出すると、液滴が気体、好ましくは、空気中に分散し、所謂、液滴衝撃が生じる。この混合物の速度は、圧力降下を一定と仮定すると、液滴の存在しない気体の速度と殆ど同程度に高くなる。また、気体の高速度及び液体の高粘度／密度に起因して、衝撃応力も高くなる。

代替的に、所定の圧力降下によって、気体が比較的低速の気泡として液体内に分散される。

適正な比率の気体／液体並びに適正な化学薬品、温度、圧力、及び時間に基づく２相流の逆行性フラッシングは、型部材の微孔構造の洗浄に極めて効果的である。

好ましくは、気体／液体の体積比及び対応する温度は、多孔質構造を横切る許容可能な圧力降下、例えば、多孔質構造／型部材の変形を生じさせない圧力降下によって決定される。

好ましくは、２相流の逆行性フラッシングは、継続的に行われるとよい。他の実施形態では、洗浄液の流れは、継続され、気体流れは、断続されるとよく、好ましくは、所定の又は確率的な時間間隔で脈動されるとよい。ガス流れが停止するや否や、ガス流れが再び生じるまで、洗浄液が微孔構造の全体を充填する。この方法は、多孔質構造内の粒子を遊離させ、これらの粒子を多孔質構造から除去するのを助長することになる。

洗浄プロセス及び／又は洗浄プログラムにおいて、前述の処理ステップは、あらゆる組合せ、例えば、冷水を用いる予洗浄、１種又は複数種の洗剤を用いる洗浄、消毒剤を用いる洗浄、気体、特に、空気を用いる乾燥、等の組合せに用いることができる。

好ましい実施形態では、多孔質構造並びに多孔質底壁及び多孔質側壁は、液体洗浄剤を型ドラムの通路を介して多孔質構造の微孔内に逆行性フラッシングによって洗浄されるようになっている。多孔質構造は、少なくとも部分的に液体洗浄液によって充填された状態にある。この後、２相流をもたらすために、高速の気体が逆行性フラッシングによって導入されるとよい。

更に好ましい実施形態では、洗浄プロセスは、粒子等を遊離させるために、多数の１相流洗浄ステップ、例えば、型部材を逆行性フラッシングによって洗剤で洗浄するステップを含んでいる。１相流洗浄ステップが終了した時、気体／液体の２相流が供給されるとよい。洗浄プロセスは、他の１相流洗浄ステップ、例えば、型部材を乾燥するステップによって終了されるとよい。

前述の好ましい実施形態では、２相流は、並流である。すなわち、気体流れ及び液体流れは、同一方向に向かう。しかし、記載される実施形態の全てが並流に制限されるものではなく、流れの方向、すなわち、前端から通路を通って多孔質構造に向かう方向又はその逆方向に制限されるものではない。洗浄は、洗浄装置内において、具体的には、型ドラムが閉鎖チャンバ／タンク内に配置されるか又は閉鎖チャンバが型ドラムの外形の周りに配置されることによってもたらされる洗浄装置において行われるとよい。

好ましくは、通路内及び／又は多孔質底壁及び／又は多孔質側壁内に泡沫が生成されるとよい。泡沫は、大きい表面積を有し、これによって、微孔の洗浄を改良する。

好ましい実施形態では、ドラムは、少なくとも部分的に洗浄液内に浸漬されるようになっている。この洗浄方法は、好ましくは、脆弱なドラム及び／又は脆弱な多孔質構造に適用可能である。洗浄中、ドラムは、洗浄液内におて、移動、好ましくは、回転されるようになっている。前述の通路及び多孔質構造の微孔を通る流体流れを利用することができる。

食品の製造の後、ドラムの内側、多孔質構造、及び型ドラムの外側は、洗浄される必要がある。浸漬は、ドラムのこれらの領域の全てがこの洗浄方法によって一度で洗浄されるので有利である。

型ドラムの浸漬の更なる利点は、ドラムの全体がほぼ均一に加熱されることにある。主洗浄方法として逆行性フラッシングを用いる洗浄実施形態では、加熱された流体を通路を介して少なくとも部分的に多孔質のプラスチック構造内にポンプ送給する結果として、ドラムの設計上のいくつかの部分間（ドラムの内側部品対外側部分）の温度差、従って、熱応力が生じ、用いられる材料の膨張係数の差が更なる熱応力をもたらすことになる。従って、洗浄流体も型ドラムの内側に供給されるべきである。好ましくは、特にドラムが洗浄流体内に浸漬されない時、型部材の種々の箇所の間の更なる熱応力を防ぐために、流体が全ての通路に同時に供給されるとよい。型ドラムを浸漬させる場合、流体が全ての部分に同時に供給されることになる。

逆行性フラッシングを用いる洗浄実施形態と比較して洗浄流体内へのドラムの浸漬の他の利点は、静止流体に起因して材料応力が存在しないことにある。その結果、ＵＨＭＷ−ＰＥを多孔質材料として用いる時、タンク内の洗浄流体温度を連続使用中に（洗浄流体を多孔質構造内にポンプ供給する前述の実施形態におけるよりもかなり高い）８２℃とすることができる。この高い洗浄温度は、型ドラムの洗浄時間を許容可能な値に維持するために有利である。

少なくとも部分的に浸漬されたドラムに関して、あらゆる種類の洗浄プロセスを用いることができる。一実施形態では、型ドラムは、所定の期間にわたって、好ましくは、液体の形態にある又は泡沫としての化学薬品又は洗剤内に浸漬され、これによって、微孔表面及び捕捉粒子等の間の付着力が取り除かれ、粒子等が離脱される。好ましい実施形態では、タンク内の洗浄液は、液体が多孔質構造の厚みの全体にわたって全ての微孔を確実に充填するために、加圧下にある。この圧力は。重力に起因するが、ドラムが少なくとも部分的に浸漬されるタンクの全体が加圧下に置かれてもよい。

好ましい洗浄プロセスでは、すでに生じた遊離粒子、望ましくない物質、バイオフィルム、及び／又は使用済み化学薬品が、型ドラムから除去される。このステップは、ドラムを静止させて少なくとも部分的にタンク内に浸漬させた状態で、好ましくは低圧の逆行性フラッシングによって、濾過された化学洗浄剤、ここでは、例えば、洗剤を供給することによって、行うことができる。更に好ましくは、タンクを排液し、適切なリンス剤によって充填し、次いで、好ましくは低圧の逆行性フラッシングによってドラムを洗浄するとよい。

他の実施形態では、タンクを排液した後又はドラムをタンクの流体レベルの上方又はタンク外の遠隔位置に移した後、遊離粒子等が除去されてもよい。これは、適切なリンス剤を用いて、好ましくは低圧の順行性又は逆行性フラッシングによって、行うことができる。

好ましい次の洗浄ステップでは、型ドラムは、他の化学薬品又は消毒剤を含むタンク内に再び浸漬され、所定期間にわたって浸漬処理される。洗剤の使用に関する注意点及び洗剤の使用後のドラムの洗い流しに関する注意点は、いずれも消毒剤の使用に関して適用可能である。

最終ステップでは、型ドラムは、好ましくは、所定間隔にわたって、例えば、逆行性フラッシング及び／又はドラム全体の加熱によって、気体、好ましくは、空気で乾燥されるとよい。他の好ましい実施形態では、前述の方法に加えて、以下のステップ、すなわち、第１の化学薬品による浸漬処理の後、同一の化学薬品によるタンク内外の洗い流しを行うステップが行わてれもよい。更に、第２の化学薬品への浸漬処理の後、同一の化学薬品によるタンク内外の洗い流しを行うステップが行われてもよい。

他の好ましい実施形態では、浸漬された型ドラムに対して２相洗浄プロセスが行われてもよい。粒子等を遊離させるために、好ましくは所定の期間にわたって、例えば、洗剤による浸漬処理を行った後、逆行性フラッシングによって、高速の加圧気体が通路を介して及び型ドラムの多孔質構造を通して導かれる。これによって、２相流が生じる。好ましくは、タンク内の液体は、２相流を十分に混合させるために加圧下にあるとよい。

加圧気体に代わって、好ましくは、予混合された気体／液体流れが、逆行性フラッシングによって型ドラムに導かれてもよい。更なる実施形態では、タンクの排液の後又は型ドラムをタンクの流体レベルの上方又はタンク外の遠隔位置に移した後、型ドラムに２相洗浄プロセスが施されてもよい。

浸漬された型ドラムの洗浄プロセスの前述の全てのステップに代わって及び／又は加えて、遊離粒子、洗浄流体、リンス流体等を多孔質構造を通して且つドラム通路を介してタンクの外に取り除くために、タンク内の流体が真空引きされてもよい。これは、型ドラムの少なくとも多孔質構造を通る循環を開始するために、ドラムの通路へのいくらかの過圧力の印加と組合せて行われてもよい。

更に好ましい実施形態では、型ドラムが浸漬されている洗浄流体が、好ましくは、マイクロ波エネルギーによって、その沸点まで加熱されてもよい。沸騰作用は、好ましくは、ドラムの表面に生じるのみならず、多孔質構造内においても生じ、遊離粒子等が、特に沸騰作用にによって生じた流れによって一緒に除去される。しかし、この実施形態は、多孔質プラスチックの機械的特性及び熱的特性に起因してプラスチック製多孔質構造に対して制約がある。微孔内の沸騰作用は、マイクロ波オーブン内のタンク及び型ドラムの位置によって低下する場合がある。この場合、熱を流体を含むタンク自体に導き、多孔質構造の温度をいくらか低温にするとよい。

好ましくは、ドラムは、洗浄中に回転するとよい。

好ましくは、洗浄剤として過酢酸が用いられるとよい。

型部材を洗浄するために用いられる流体圧は、大気圧を最大で１バール超える圧力であるが、好ましくは、大気圧を最大で０．５バール超える圧力である。洗浄流体の温度は、４０℃未満、好ましくは、３０℃未満である。

他の好ましい実施形態では、洗剤による長い間隔にわたる洗浄及び消毒剤による長い期間にわたる洗浄に代わって、多数回の比較的短い逆行性フラッシング洗浄作用が繰り返されてもよい。

検討された実施形態の全てにおいて、１相流及び２相流を含む流れは、好ましくは、内側から外に向かう方向に、すなわち、逆行性フラッシュによって送給されるようになっている。この理由は、キャビティを食料塊によって充填する間に微孔の目詰まりが型部材の外側から開始されるからである。しかし、開示される実施形態の全てにおいて、好ましくはないが、逆行性フラッシングの流れの方向が逆転され、すなわち、順行性フラッシングとされてもよい。好ましくは、これらの両方の流れを交互に繰り返すことによって、粒子等の遊離を促進させることができる。内側から外に向かう流れによって、遊離させることができない捕捉粒子及び／又は除去することができない捕捉粒子を外側から内に向かう流れによって離脱させ、更に除去させることができる。また、離脱した粒子が除去されない場合、追加的な内側から外に向かう流れによって、型部材から該粒子の除去を生じさせることができる。但し、このようなプロセスは、洗浄時間及び洗浄時間の複雑さを増大させることになる。

多孔質構造の洗浄において重要なのは、洗浄後の構造の浸透性が、型部材を製造した後の適正な浸透性と同等の浸透性を維持し、これによって、型部材が許容可能な回数にわたって再利用可能になることである。

有機物、無機物、及び生物学的残渣を除去するために、多数の洗浄溶液を個別に又は他の洗浄溶液と組合せて用いることができる。バイオフィルムとしての膜層は、更なる細菌成長を防ぐために、及び殺菌ステップ及び／又は消毒ステップを有効にするために完全に除去されるべきある。洗浄剤は、一般的に、表面、タンク、配管、及びあらゆる種類の機器を噴霧洗浄するのに有用である。しかし、多孔質構造の場合、その微孔サイズが小さいので、多孔質構造内に導かれる洗浄剤を用いると好ましい。この洗浄溶液は、多孔質構造内の深い位置における粒子を溶解することができる。この場合、溶解された粒子は、多孔質構造から離れる方に洗浄液に付随して運ばれる。

洗浄溶液（洗剤）のｐＨ値は、ある一定の範囲内に設定されるべきである。洗浄液の表面張力を変化させ、粒子等の遊離及び除去等を改良するために、界面活性剤が洗浄剤に添加されてもよい。特に、液滴の形成を可能にするために、２相流と組み合わされる洗浄液の表面張力は、ある一定の範囲内に設定されるべきである。

型部材のプラスチック製多孔質キャビティ内に食料塊を充填することによって、微孔内においてプラスチックが着色する。従って、染みを除去するために、多孔質構造を可能な限り早く洗浄することが重要である。純塩素水又は高濃度漂白剤は、ＵＨＭＷ−ＰＥのような使用されるプラスチックによっては、用いることができない。漂白剤は、プラスチックの微孔サイズを拡大させる。それ故、過酢酸、例えば、酢酸及び過酸化水素又は過酢酸の溶液が好ましく用いられる。酢酸は、染みの除去に有用であり、過酸化水素は、消毒剤及び漂白剤として有用である。

過酢酸は、酸化膜を溶解するが、低ｐＨを有し、例えば、タンパク質を除去することができない。使用後の微孔構造の閉塞を防ぐために、高ｐＨの消毒剤による洗浄ステップが必要である。

最終的な洗い流しは、好ましくは、無菌水によって行われる。その後、型ドラムは、最終ステップにおいて、空気の逆行性フラッシング又はドラム全体の昇温によって、所定の期間にわたって乾燥されるとよい。

好ましくは、洗浄された型部材の浸透性は、洗浄プロセスを完了した後に適正であることが確認される。これは、例えば、型キャビティの表面をチェックする画像システムによって行われてもよいし、及び／又はある特定速度の気体及び／又は流体流れの圧力降下を測定することによって行われてもよい。局部的な差圧を測定し、不十分な洗浄領域の位置を特定するために、いくつかの圧力センサがドラム内に設けられてもよい。浸透性がある特定範囲内にない場合、更なる洗浄が行われるべきである。また、型部材が貯蔵される場合、細菌成長を防ぐために更なる洗浄が行われるべきであり、及び／又はドラムが製造に戻された直後に、多孔質構造の微孔の急速な閉塞を防ぐために更なる洗浄が行われるべきである。

本発明の他の好ましい又は進歩的な実施形態では、型ドラムは、最初に型ドラムに冷却処理を施し、次いで、固体粒子、例えば、食品粒子、タンパク質、及び／又は他の物質／粒子／バイオフィルムを型ドラムから除去することによって、洗浄されるようになっている。

本発明のこの実施形態に関する開示は、他の実施形態にも適用され、逆に、他の実施形態に関する開示は、この実施形態に適用される。本発明のこの主題に関する開示は、本発明の他の主題に組み合わされてもよい。

驚くことに、製造中にドラムに付着した物質、具体的には、型ドラムの外面に付着し及び／又は多孔質構造に捕捉された物質、例えば、粒子、タンパク質等は、凍結によって脆弱に及び／又はガラス状になることが分かっている。追加的な好ましい機械的作用、例えば、振動及び／又は流体流れが、粒子とドラム表面との間に残っている付着力を取り除くことによって、これらの粒子を遊離させることになる。その後、流体流れが、これらの粒子を多孔質構造の外及び／又はドラムの表面から型ドラムの外に運ぶことになる。

型ドラムのこの洗浄は、洗浄装置内において行うことができる。ドラムが閉鎖した絶縁チャンバ以内に配置されてもよいし、又は閉鎖チャンバが型ドラムの外形の周りに配置されてもよい。好ましい第１のステップにおいて、後続の冷却処理中に多孔質構造の微孔が氷の結晶によって塞がれないように、チャンバ内及び型ドラムの多孔質構造内の空気が除湿される。除湿は、乾燥空気によってチャンバ内の空気を置き換えることによって行うことができる。しかし、好ましくは、除湿は、閉鎖チャンバを、例えば、０．０１２−０．１２３バール以内の圧力及び１０℃から５０℃の対応する温度範囲内に真空引きし、これによって、空気中の水を蒸発させることによって、行われるとよい。真空引きは、水の蒸発中の微孔構造の損傷を防ぐために、穏やかに行われるべきである。

第２のステップにおいて、型ドラムに対して、多孔質構造の微孔が塞がらないように冷却処理が施される。冷却処理の結果、型ドラム及び／又はその多孔質構造及び／又は型ドラム内の通路の表面の温度が、−１℃〜−２００℃、好ましくは、−３℃〜−３０℃に降下する。

第１の実施形態では、冷却処理は、液体ガス、例えば、液体窒素ＬＮ２によって行うことができる。液体ガス、ここでは、液体窒素は、好ましくは、蒸発し、その結果として生じたガスがドラムの円筒面に供給され、及び／又は多孔質構造の微孔内に浸透することになる。液体ガスは、好ましくは、洗浄されるドラムが配置されたチャンバの底に追加され、蒸発すると、ガスがドラムの外周に接触し、及び／又は微孔構造内に浸透する。これは、内側から外の方向（逆行性フラッシング）であってもよいし、及び／又は外側から内の方向（順行性フラッシング）であってもよい。このプロセスの開始点は、大気状態にあるチャンバとすることができるが、好ましくは、第１のステップによって真空引きされた閉鎖チャンバが利用されるとよい。液体ガスの蒸発によって、多量のガスが生じ、その結果、チャンバ内の圧力が上昇する。微孔構造内に生じる熱的引張張力及びガス圧が該構造を損傷させないように、且つ型ドラムが種々の膨張係数を有する種々の材料から作製されている場合にドラム設計を損なわないように、プロセスパラメータを制御することができる。冷却処理プロセスの期間は、可能な限り短くされるべきであるが、除去されるべき物質を凍結させ、これらの物質とドラムの多孔質構造との間の結合力を低減させるのに十分長くされるべきある。更に、ガスは、好ましくは、圧力上昇を防ぐために、チャンバから漏出することが可能になっているとよい。

第２の方法及び／又は追加的な方法によれば、微孔構造を通る、ガス、好ましくは、窒素含有ガスのより制御された流れが、ガスを洗浄装置に導き、微孔構造内に直接通すことによって達成されてもよい。製造中に食料塊によってキャビティを充填する方向と逆の内側から外に向かう洗浄の場合、ガスは、洗浄装置内又はドラム内のディストリビュータを介してドラムの各通路に導かれる。通路を介して、ガスは、キャビティの多孔質構造を通って型ドラムから流出する。代替的又は追加的に、ドラムは、外側から内に向かう方向において洗浄されてもよい。ガスは、ノズルを介してドラムの外周から多孔キャビティ内に導かれもよい。しかし、好ましくは、ガスは、ドラムの外周とドラムの外周の周りに配置された閉鎖チャンバとの間の空間内に導かれるとよい。通路を介して、ガスは、型ドラムから流出する。

冷却処理の第３の好ましい又は進歩的な実施形態は、第２の実施形態と同様である。しかし、加圧された二酸化炭素ＣＯ２含有ガスが窒素Ｎ２に代わって用いられる。加圧ガスは、ガス供給タンクから洗浄装置／チャンバに導かれる。有利には、二酸化炭素ガスの最初の温度は、窒素ガスと比べて高いとよい。安全性が考慮されねばならない。

ドラムを洗浄するために利用されるガスの温度は、好ましくは、−１℃〜−１２０℃、好ましくは、−３℃〜−４０℃である。

前述のステップの洗浄パラメータ、汚染度、付着力等にもよるが、離脱した粒子は、すでに型ドラムから除去されている可能性が高い。もしそうでなければ、冷却処理中及び／又は冷却処理後に、振動のような機械力及び／又は水、好ましくは、低い凍結点の水、洗浄剤、消毒剤又は消毒ガスの流れが供給されるとよい。捕捉粒子及び離脱粒子を型ドラムの多孔質構造及び他の部分から取出し、それらをドラムから離れる方に捕集するために、流体が、好ましくは、内側から外に向かう方向及び／又は外側から内に向かう方向においいて型ドラムの通路及び多孔質構造を通って流されるとよい。

洗浄流体は、濾過され、次いで再循環されてもよい。

型ドラムの洗浄手順において有益なのは、ドラムがいつ洗浄されるべきかを知ることであり、多孔質構造がいつ開通／洗浄されるべきかを知ることである。これによって、一方では、洗浄プロセスが不必要に大掛かりにならないことが確実になり、他方では、ドラム及び型キャビティの多孔質構造が十分に洗浄されることが確実になる。これは、２相洗浄源によるドラムの洗浄、少なくとも部分的に洗浄液内に浸漬させるドラムの洗浄、及び冷却処理を施すことによるドラムの洗浄にも当てはまる。

本発明の好ましい又は進歩的な実施形態によれば、洗浄プロセスは、制御ステップによって改変及び／又は制御されるようになっている。制御ステップでは、ドラムの１つのキャビティ列の少なくとも１つのキャビティの多孔質構造の流れ抵抗、好ましくは、ドラムの全キャビティ列、更に好ましくは、各キャビティ列の流れ抵抗が、時間の経過と共に測定され、基準値と比較され、及び／又は解析される。例えば、多孔質構造を横切る特定の流量及び／又は圧力降下を得るのに必要な圧力に基づいて測定可能な流れ抵抗が、特定の圧力降下、好ましくは、新しいドラムの圧力降下にまで低下しない限り、洗浄プロセスは、終了しないことになる。他の好ましい又は進歩的な実施形態又は更に好ましい実施形態によれば、最初の圧力降下が測定され、次いで、洗浄プロセス、例えば、洗浄の期間及び／又は洗浄流体の温度及び／又は用いられる洗浄物質が選択される。多孔質構造を横切る圧力降下の変化が時間経過と共に監視される場合、好ましくは、多孔質構造の圧力降下が低下している限り、及び／又は洗浄方法、例えば、流体の温度、流体の圧力、及び／又は洗浄物質が変化している限り、洗浄は、終了しないことになる。好ましくは、各列が個別に洗浄されてもよい。この場合、上記の制御ステップは、各列に適用される。この場合、ドラムの多孔質材料の一列を他の列よりも更に強く洗浄することができる。圧力降下は、多孔質後続が乾燥される前及び／又は後に測定されてもよい。

圧力及び／又は流量を測定することによって、多孔質構造が開通しているかどうかを監視することができる。

洗浄プロセス中に、流体源、例えば、空気及び／又は水及び／又は洗剤が、通路を介してドラムの多孔質構造内にポンプ送給される。洗浄プロセス中、流体源の圧力及び／又は流量が、好ましくは、連続的に監視される。

洗浄プロセスが長くなるほど、最終値、すなわち、ドラムが洗浄された時の最終値に達するまで、圧力がより減少し及び／又は流量が増大する。具体例は、この値がドラム構成、例えば、列の数、キャビティの数、キャビティの形状、多孔質材料の厚み等に依存することを示している。

ドラムを最初に製造に用いる前に、好ましくは、特定の流量を得るためのドラムの圧力降下及び／又は洗浄流体の圧力の基準測定がなされるべきであり、これらの値は、記憶され、基準値として用いられるべきである。これらの値は、ドラムが開通したかどうか、すなわち、ドラムの多孔質構造及び／又は流体通路が洗浄されたかどうかを後で決定するための基準値になる。この基準値は、好ましくは、各列に対して個別に測定されるとよい。

洗浄プログラム、洗浄結果、圧力及び／又は流量の基準測定値、及び監視された圧力値及び／又は流量値は、ドラムを洗浄する装置内に記憶されてもよいし、又は中央データ記憶装置及び／又はドラムの記憶装置、例えば、ＲＦＩＤに記憶されてもよい。

ドラムが記憶素子、例えば、ＲＦＩＤを有する場合、成形装置内及び洗浄装置内における該ドラムは、認識可能である。洗浄プログラム及び洗浄結果のような洗浄の履歴は、圧力及び／又は流量の基準測定値及び監視された圧力値及び流量値によって、拡張することができる。この履歴は、ドラムの記憶素子に記憶されてもよいし、又はドラムを洗浄する装置に記憶されてもよい。多数の洗浄装置を用いる時、好ましくは、特定のドラムの記憶素子が十分に更新されないか又はメモリ不足になることを防ぐために、履歴は、中央データシステムに記憶されるようになっている。

流体源の圧力及び流体流れを連続的に監視することによって、圧力及び流量が所望の値に達した時に洗浄プロセスを停止することもできる。一方、洗浄プロセスの終わりに圧力及び流量の所望の値に達していなかった時、洗浄プロセスを所望の値が得られるまで延ばすことができる。

本発明の実施の形態による型部材、ここでは、型ドラム１を示す斜視図である。 洗浄装置８の第１の実施形態を示す斜視図である。

以下、図１，２によって本発明を説明する。これらの説明は、単なる例示にすぎず、保護の範囲を制限するものではない。

図１は、型部材、ここでは、型ドラム１を示している。型ドラム１は、この実施形態では、エンドキャップ６を備えている。製品キャビティ２が、ドラムの周辺に配置され、表面に向かって外に開いている。型ドラム１は、その軸線に沿って多数の列を備え、各列は、多数のキャビティを有してる。このドラムの実施形態では、多数のキャビティは、互いに平行に配置されている。キャビティ列における個々のキャビティは、多孔質構造を介して、通路７に流体連通している。ここでは、一つのキャビティ列は、１６個のキャビティを備え、これらのキャビティは、同時に充填され、同時に空にされる。キャビティ２の少なくとも底壁３及び好ましくは側壁４は、多孔質のプラスチック材料から作製されている。ドラム壁５は、充填中に多孔質構造内への食品塊の浸透を防ぎ、キャビティ２からの成形食品の排出を改良するために、閉鎖されている。

図２は、洗浄装置８の第１の実施形態を示している。この洗浄装置８は、支持フレームを備えている。支持フレームは、ここでは、円筒チューブの部分セグメントとして具体化されている。支持フレーム内に型ドラムが配置されるようになっている。各側において、本発明の洗浄装置は、軸方向に移動可能なカバー及び固定手段を備えている。ドラムが支持フレーム内に配置された後、カバー及び固定手段は、ドラムのそれぞれの前端に接触するまで、ドラムに向かって移動される。駆動手段、好ましくは、モータ駆動装置が、この運動のために、特に、洗浄プロセスを自動化させるために、利用されてもよい。しかし、当業者であれば、この手段は、手動によって移動可能になっていてもよいことを理解するだろう。ドラムとの接触側において、各カバー及び／又は固定手段は、望ましくない漏れ、特に、ドラムとカバーとの間の洗浄流体漏れ及び／又は乾燥流体漏れを避けるために、シール手段を備えている。洗浄中、型ドラムは、静止していてもよく、ディストリビュータ、ここでは、多数のノズルを有する噴霧バーがドラムの周りを回転するようになっていてもよい。ディストリビュータは、モータ駆動されてもよいし、及び／又は各ノズルから生じるジェットの衝撃によって回転されるようになっていてもよい。代替的に、噴霧バーが静止し、ドラムが回転してもよい。ドラムの外側に噴霧される洗浄流体は、ドラムの表面及びキャビティの表面を洗浄する。更に、カバー及び／又は固定手段は、洗浄流体及び／又はガスの接続具を備えている。この洗浄流体接続具を通して、洗浄流体及び／又は気体がカバー内に流れ、そこから１相流又は２相流として（型ドラムの全ての通路に接続された）分配溝内に導かれるようになっている。このようにして、通路及び／又はキャビティの多孔質構造は、後で更に詳細に説明するように洗浄されることになる。

１ 型ドラム
２ プラスチック製多孔質製品キャビティ
３ 多孔質キャビティ底壁
４ 多孔質キャビティ側壁
５ ドラム壁
６ エンドキャップ
７ 通路
８ 洗浄装置
９ キャビティ列
１０ ドラムの前端
１１ ２相洗浄材料源

Claims (15)

1. 多数の列（９）に並んだ多数の製品キャビティ（２）を有する型ドラム（１）であって、各キャビティは、多孔質の底壁及び／又は側壁（３，４）を有し、一列における前記キャビティは、通路に接続されており、前記通路は、前側の一端（１０）から前記ドラムの中心軸と平行に延在している、型ドラム（１）において、洗浄のために、各通路が２相洗浄材料源（１１）に接続されていることを特徴とする、型ドラム（１）。
2. 前記製品キャビティは、少なくとも部分的にプラスチック材料から作製されていることを特徴とする、請求項１に記載の型ドラム（１）。
3. 前記２相洗浄材料は、流体／気体の混合物及び／又は流体／発泡剤の混合物であることを特徴とする、先行する請求項１−３のいずれか１つに記載の型ドラム（１）。
4. 多数の列（９）に並んだ多数の製品キャビティ（２）を有する型ドラム（１）を洗浄する方法であって、各キャビティは、多孔質の底壁及び／又は側壁（３，４）を有し、一列における前記キャビティは、通路に接続されており、前記通路（７）は、前側の一端（１０）から前記ドラムの中心軸と平行に延在している、方法において、前記製品キャビティ及び／又は前記通路を洗浄するために、泡沫及び／又は２相洗浄流体が利用されることを特徴とする、方法。
5. 前記ドラムは、冷却処理を受け、次いで、固体粒子が除去されることを特徴とする、請求項４又は請求項４の前文に記載の方法。
6. 前記冷間処理中に前記ドラムを冷却するために、ガスが利用されることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
7. 前記ガスは、前記ドラムの微孔内に浸透することを特徴とする、請求項６に記載の方法。
8. 前記泡沫は、前記通路（７）内及び／又は前記多孔質の底壁及び／又は側壁（３，４）内において生成されることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
9. 前記ドラムは、少なくとも部分的に洗浄液内に浸漬されることを特徴とする、請求項４又は８又は請求項４の前文に記載の方法。
10. 前記ドラムは、洗浄中に回転することを特徴とする、請求項４または９のいずれか１つに記載の方法。
11. 過酢酸が洗浄剤として用いられることを特徴とする、請求項４または９−１０のいずれか１つに記載の方法。
12. 製造中の前記ドラムの使用による前記多孔質材料の着色が少なくとも低減し、及び／又は前記多孔質材料が消毒されることを特徴とする、先行する請求項の４−１１のいずれか１つ又は請求項１の前文に記載の方法。
13. 過酢酸が洗浄材料として用いられることを特徴とする、請求項４−１２のいずれか１つに記載の方法。
14. 洗剤及び／又は消毒剤による多数回の繰返し逆行性フラッシング洗浄作用を含むことを特徴とする、請求項４−１３のいずれか１つに記載の方法。
15. 前記ドラムの入口における流体の圧力は、大気圧から３バール、好ましくは、２バールを超えず、及び／又は流体を洗浄する温度は、４０℃を超えないことを特徴とする、請求項４−１４のいずれか１つに記載の方法。