JP2021014314A - 脱臭方法 - Google Patents

Abstract

【課題】内容物充填システムに残存するフレーバーを効率良く除去することが可能な脱臭方法を提供する。【解決手段】脱臭方法は、製品加熱殺菌機３を含む第１循環系２５ａのＣＩＰを行う第１ＣＩＰ工程と、第１循環系２５ａのＳＩＰを行う第１ＳＩＰ工程と、充填装置６を含む第２循環系２５ｂのＣＩＰを行う第２ＣＩＰ工程と、第２循環系２５ｂのＳＩＰを行う第２ＳＩＰ工程と、第１循環系２５ａおよび第２循環系２５ｂの脱臭処理を施す脱臭処理工程とを備えている。脱臭処理工程は、第１循環系２５ａに水を供給する工程と、第１循環系２５ａに供給された水を加熱殺菌機３により加熱する工程と、第２循環系２５ｂに、加熱された水を供給する工程とを有している。【選択図】図６

Description

本発明は、内容物充填システムを脱臭する脱臭方法に関する。

従来から、飲料をボトル等の容器に充填するシステムとして、飲料自体を殺菌するとともに、サージタンク、配管、充填ノズル等を殺菌して無菌状態にする内容物充填システムが知られている。このような内容物充填システムでは、例えば飲料の種類を切り替える際に、ＣＩＰ（Ｃｌｅａｎｉｎｇ ｉｎ Ｐｌａｃｅ）処理をし、さらに、ＳＩＰ（Ｓｔｅｒｉｌｉｚｉｎｇ ｉｎ Ｐｌａｃｅ）処理をしている（例えば、特許文献１）。

ＣＩＰは、飲料の流路やタンクに付着した前回の飲料の残留物等を除去するためのものであり、飲料の流路に、例えば水に苛性ソーダ等のアルカリ性薬剤を添加した洗浄液を流した後に、水に酸性薬剤を添加した洗浄液を流すことにより行われる。

ＳＩＰは、飲料の流路やタンクを殺菌処理し、無菌状態にするためのものであり、例えば、ＣＩＰで洗浄した流路内に加熱蒸気または熱水を流すことによって行われる。

しかしながら、近年、このような内容物充填システムでは、例えばミネラルウォーター、炭酸飲料、茶系飲料、果実飲料、コーヒー飲料、乳飲料、機能性飲料、アルコール入り飲料、カフェインやアルギニンを含むいわゆるエナジードリンク等の多様な飲料が充填されるようになっている。また、このような多様な飲料には、多くのフレーバーが含有している飲料も存在する。さらに、フレーバーを多く含有する飲料の次回に、例えばミネラルウォーター等のフレーバーを含まない飲料を充填する場合もある。このため、ＣＩＰおよびＳＩＰ後に、飲料の流路にフレーバーが残存していた場合、残存するフレーバーが次回の飲料に入り込み、前回の飲料の香りが次回の飲料に付着してしまう問題がある。前回の飲料の香りが次回の飲料に付着していた場合、再度ＣＩＰおよびＳＩＰを行う必要があり、生産性が著しく悪化する。

特開２００７−２２６００号公報

本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、内容物充填システムに残存するフレーバーを効率良く除去することが可能な脱臭方法を提供することを目的とする。

本発明は、内容物充填システムを脱臭する脱臭方法において、飲料を加熱する製品加熱殺菌機を含む第１循環系のＣＩＰを行う第１ＣＩＰ工程と、前記第１循環系のＳＩＰを行う第１ＳＩＰ工程と、容器に内容物を充填する充填装置を含む第２循環系のＣＩＰを行う第２ＣＩＰ工程と、前記第２循環系のＳＩＰを行う第２ＳＩＰ工程と、前記第１循環系および前記第２循環系の脱臭処理を施す脱臭処理工程とを備え、前記脱臭処理工程において、加熱された水を少なくとも前記第２ＳＩＰが行われた後の前記第２循環系に供給する、脱臭方法である。

前記脱臭処理工程は、前記第１ＳＩＰが行われた後の前記第１循環系に水を供給する工程と、前記第１循環系に供給された前記水を前記製品加熱殺菌機により加熱する工程と、前記第２ＳＩＰが行われた後の前記第２循環系に、前記製品加熱殺菌機により加熱された前記水を供給する工程とを有する、脱臭方法である。

本発明は、前記第１循環系に供給された前記水を前記製品加熱殺菌機により加熱する工程において、前記水は、７０℃以上１００℃以下の温度に加熱される、脱臭方法である。

本発明は、前記第１ＳＩＰが行われた前記第１循環系に水を供給する工程において、前記水を前記第１循環系に供給する時間は、５分以上１２０分以下である、脱臭方法である。

本発明は、前記第２ＳＩＰが行われた前記第２循環系に、前記製品加熱殺菌機により加熱された前記水を供給する工程において、前記水を前記第２循環系に供給する時間は、５分以上１２０分以下である、脱臭方法である。

本発明は、前記第２循環系は、殺菌された飲料を貯留するタンクと、前記タンクの下流側に接続され、無菌水を作製する無菌水作製用加熱殺菌機とを含み、前記脱臭処理工程は、前記無菌水作製用加熱殺菌機に水を供給して加熱する工程と、前記第２ＳＩＰが行われた後の前記第２循環系に、前記無菌水作製用加熱殺菌機により加熱された前記水を供給する工程とを有する、脱臭方法である。

本発明は、前記無菌水作製用加熱殺菌機に水を供給して加熱する工程において、前記水は、７０℃以上１００℃以下の温度に加熱される、脱臭方法である。

本発明は、前記第２ＳＩＰが行われた後の前記第２循環系に、前記無菌水作製用加熱殺菌機により加熱された前記水を供給する工程において、前記水を前記第２循環系に供給する時間は、５分以上１２０分以下である、脱臭方法である。

本発明によれば、内容物充填システムに残存するフレーバーを効率良く除去することができる。

図１は、本発明の一実施の形態による脱臭方法が適用される内容物充填システムを示すブロック図である。 図２は、本発明の一実施の形態による脱臭方法を示すブロック図である。 図３は、本発明の一実施の形態による脱臭方法を示すブロック図である。 図４は、本発明の一実施の形態による脱臭方法を示すブロック図である。 図５は、本発明の一実施の形態による脱臭方法を示すブロック図である。 図６は、本発明の一実施の形態による脱臭方法を示すブロック図である。 図７は、本発明の一実施の形態による脱臭方法を示すブロック図である。 図８は、本発明の一実施の形態による脱臭方法が適用される内容物充填システムの変形例を示すブロック図である。 図９は、本発明の一実施の形態による脱臭方法の変形例を示すブロック図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。図１乃至図７は本発明の一実施の形態を示す図である。

まず、図１により、本実施の形態による脱臭方法が適用される内容物充填システムの概要について説明する。

図１に示すように、内容物充填システム１００は、調合装置１と、バランスタンク２と、加熱殺菌機（製品加熱殺菌機）（Ｕｌｔｒａ Ｈｉｇｈ−ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ、以下ＵＨＴと記す）３と、サージタンク（タンク）４と、ヘッドタンク５と、充填装置（フィラー）６とを備えている。調合装置１、バランスタンク２、ＵＨＴ３、サージタンク４、ヘッドタンク５、および充填装置６は、飲料の搬送方向に沿って、上流側から下流側に向けてこの順に配置されている。また、調合装置１、バランスタンク２、ＵＨＴ３、サージタンク４、ヘッドタンク５、および充填装置６は、後述するように、飲料が通過する製品供給系配管２０によってそれぞれ連結されている。なお、サージタンク４およびヘッドタンク５は、少なくとも一方が設けられていれば良い。

このうち、調合装置１は、製品である飲料を所望の配合割合で調合するものである。製品としては、例えばミネラルウォーター、炭酸飲料、茶系飲料、果実飲料、コーヒー飲料、乳飲料、機能性飲料、アルコール入り飲料、カフェインやアルギニンを含むいわゆるエナジードリンク等が挙げられる。

バランスタンク２は、調合装置１によって調合された飲料を貯留することにより、飲料の流れを円滑にするものである。なお、図１に示すように、このバランスタンク２の下流側にヒータＨ１が設けられ、後述するＣＩＰの際にヒータＨ１により薬剤を加熱する。

ＵＨＴ３は、バランスタンク２から供給された飲料を加熱し殺菌するものである。このＵＨＴ３は、第１段加熱部３１と、第２段加熱部３２と、ホールディングチューブ３３と、第１段冷却部３４と、第２段冷却部３５とを有している。ＵＨＴ３に供給された飲料は、第１段加熱部３１および第２段加熱部３２によって徐々に加熱され、ホールディングチューブ３３内で目標温度まで加熱されるようになっている。この場合、例えば飲料は、第１段加熱部３１によって６０℃以上８０℃以下に加熱され、第２段加熱部３２によって６０℃以上１５０℃以下に加熱される。また、ホールディングチューブ３３内で一定時間温度が保持される。さらに、ホールディングチューブ３３内を通過した飲料は、第１段冷却部３４および第２段冷却部３５によって徐々に冷却されるようになっている。なお、加熱部や冷却部の段数は必要に応じて増減される。

サージタンク４は、ＵＨＴ３によって殺菌された飲料を貯留するものである。

ヘッドタンク５は、充填装置６に供給する、殺菌された飲料を貯留するものである。

充填装置６は、容器９の口部から容器９内へ、予め殺菌処理された内容物を充填するものである。この充填装置６において、空の状態の容器９に対して内容物が充填される。この充填装置６において、充填ノズル６ａとともに複数の容器９が回転（公転）されながら、容器９の内部へ内容物が充填される。この内容物は常温で容器９内に充填されても良い。内容物は予め加熱等により殺菌処理され、３℃以上かつ４０℃以下の常温まで冷まされた上で容器９内に充填される。

また、内容物充填システム１００は、無菌チャンバ１０を有している。無菌チャンバ１０の内部に、上述した充填装置６が収容されている。この場合、無菌チャンバ１０の内部が無菌状態に保持されている。

上述した調合装置１、バランスタンク２、ＵＨＴ３、サージタンク４、ヘッドタンク５、および充填装置６は、飲料が通過する製品供給系配管２０によってそれぞれ連結されている。この製品供給系配管２０は、ＵＨＴ３とサージタンク４との間に配置されたマニホルドバルブ２１の上流側に位置する上流側供給配管２０ａと、マニホルドバルブ２１の下流側に位置する下流側供給配管２０ｂとを含んでいる。ここで、マニホルドバルブ２１は、流路の切り換えを行うためのものである。図１の太線に示すように、マニホルドバルブ２１は、容器９に飲料を充填する際には、上流側供給配管２０ａと下流側供給配管２０ｂとを連通させる。一方、マニホルドバルブ２１は、ＣＩＰおよびＳＩＰ（以下、ＣＩＰ等とも記す）を行う際には、上流側供給配管２０ａと後述する上流側帰還配管２２ａとを連通させ（図２および図３参照）、下流側供給配管２０ｂと後述する下流側帰還配管２２ｂとを連通させる（図４乃至図６参照）。

このマニホルドバルブ２１には、上流側帰還配管２２ａが接続されており、上流側帰還配管２２ａの下流側には、上流側帰還配管２２ａとバランスタンク２とを連結するバイパス配管２３ａが接続されている。また、上流側帰還配管２２ａのうち、バイパス配管２３ａの下流側には、ＣＩＰ等を行う際に薬剤等を供給するための上流側供給機構２４ａが設けられている。この上流側供給機構２４ａには、上流側供給機構２４ａとバイパス配管２３ａとを連結する上流側導入配管２６ａが接続されており、上流側導入配管２６ａを介して、バイパス配管２３ａに薬剤等を供給するように構成されている。このような構成により、上流側供給配管２０ａと、上流側帰還配管２２ａと、バイパス配管２３ａとによって、ＣＩＰ等を行うための上流側循環系（第１循環系）２５ａが形成されている。なお、上流側循環系２５ａにおいては、各配管や各部材の接続箇所等に、例えばパッキンからなるシール部材が設けられており、飲料等が漏れ出さないように構成されている。この場合、上流側循環系２５ａにおいては、シール部材として、例えばフッ素樹脂（ＰＴＦＥ）やＥＰＤＭ、ＮＢＲ、Ｈ−ＮＢＲ、シリコーン製、フッ素系のゴムパッキンやＰＴＦＥで被覆された各種ゴムが使用され得る。

なお、ＣＩＰの際に、上述した上流側供給機構２４ａによってバイパス配管２３ａに供給される薬剤としては、アルカリ性洗浄液を用いることができる。アルカリ性洗浄液は、アルカリ成分として、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、次亜塩素酸ナトリウム等の塩素化アルカリ等のうち所望のものを含んでいる。また、アルカリ性洗浄液は、クエン酸、コハク酸、グルコン酸などの有機酸、またはリン酸及びこれらのアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、エチレンジアミン四酢酸などのアルカノールアミン塩等のヒドロキシカルボン酸化合物などの金属イオン封鎖剤、また、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類などの非イオン系界面活性剤、クメンスルホン酸ナトリウムなどの可溶化剤、ポリアクリル酸などの酸系高分子またはこれらの金属塩、腐食抑制剤、防腐剤、酸化防止剤、分散剤、消泡剤などを含んでいても良い。これらを溶解する水は純水、イオン交換水、蒸留水、水道水などが使用される。また、アルカリ性洗浄液は、次亜塩素酸塩、過酸化水素、過酢酸、過炭酸ナトリウム、二酸化チオ尿素等の各種漂白剤を含んでいても良い。

このようなアルカリ性洗浄液としては、例えば、水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムを０．１質量％以上１０質量％以下程度含んだものであっても良い。また、アルカリ性洗浄液として、塩素濃度が１００〜３，０００ｐｐｍの次亜塩素酸ナトリウムを含んだものであっても良い。アルカリ性洗浄液として、塩素濃度が１００〜３，０００ｐｐｍの次亜塩素酸ナトリウムを含んだ洗浄液を用いた場合、水酸化ナトリウムを含んだ洗浄液を用いた場合よりも殺菌性を高めることができる。

また、マニホルドバルブ２１には、後述するＣＩＰ等の際に薬剤等を加熱するヒータＨ２が設けられた下流側帰還配管２２ｂが接続されている。下流側帰還配管２２ｂの上流には、ＣＩＰ等を行う際に薬剤等を供給するための下流側供給機構２４ｂが設けられている。この下流側供給機構２４ｂには、下流側供給機構２４ｂと下流側帰還配管２２ｂとを連結する下流側導入配管２６ｂが接続されており、下流側導入配管２６ｂを介して、下流側帰還配管２２ｂに薬剤等を供給するように構成されている。また、下流側帰還配管２２ｂには、ＣＩＰ等の際に上述した充填装置６の充填ノズル６ａを通過した薬剤等を受けるドレン配管２７ｂが接続されている。このドレン配管２７ｂには、各充填ノズル６ａに対して取り外し可能に構成されたカップ１１が取り付けられている。このカップ１１は、ＣＩＰ等を行う際に図示しないアクチュエータによって充填ノズル６ａに被せられる。これにより、ドレン配管２７ｂが充填ノズル６ａに接続されるようになっている。このような構成により、下流側供給配管２０ｂと、下流側帰還配管２２ｂと、ドレン配管２７ｂとによって、ＣＩＰ等を行うための下流側循環系（第２循環系）２５ｂが形成されている。なお、下流側循環系２５ｂにおいても、各配管や各部材の接続箇所には、例えばパッキンからなるシール部材が設けられており、飲料等が漏れ出さないように構成されている。この場合、下流側循環系２５ｂにおいても、シール部材として、例えばフッ素樹脂（ＰＴＦＥ）やＥＰＤＭ、ＮＢＲ、Ｈ−ＮＢＲ、シリコーン製、フッ素系のゴムパッキンやＰＴＦＥで被覆された各種ゴムが使用され得る。

なお、ＣＩＰ等の際に、上述した下流側供給機構２４ｂによって下流側帰還配管２２ｂに供給される薬剤としては、上流側供給機構２４ａによってバイパス配管２３ａに供給される薬剤と同様のアルカリ性洗浄液を用いることができる。

また、上述した上流側供給配管２０ａ、上流側帰還配管２２ａ、下流側供給配管２０ｂ、下流側帰還配管２２ｂ、ドレン配管２７ｂには、温度センサ１２が接続されている。この温度センサ１２は、例えば、その中に熱水等が供給された際に温度が上昇しにくい箇所に配置されていても良い。例えば、図１に示すように、温度センサ１２は、ＵＨＴ３のホールディングチューブ３３と第１段冷却部３４との間等に配置されている。なお、温度センサ１２は、上流側供給配管２０ａ、上流側帰還配管２２ａ、下流側供給配管２０ｂ、下流側帰還配管２２ｂ、ドレン配管２７ｂ以外の場所に設けられていても良い。例えば、温度センサ１２は、充填装置６のうち内容物が通過する流路に設けられていても良い。これらの温度センサ１２によって測定された温度の情報は、図示しない制御装置へ送信される。

なお、上述した製品供給系配管２０等には、上述したマニホルドバルブ２１、図示しないアクチュエータのほか、各種切換え弁、ポンプ等が設けられており、これらも図示しない制御装置からの信号によって制御される。

なお、上述した内容物充填システム１００は、８５℃以上かつ１００℃未満の高温下で内容物を充填する高温充填システムであっても良い。また、５５℃以上かつ８５℃未満の中温下で内容物を充填する中温充填システムであっても良い。

次に、本実施の形態による作用について説明する。ここでは、内容物充填システム１００を脱臭する脱臭方法について、図２乃至図７により説明する。なお、図２乃至図７において、水、薬剤および蒸気が通る配管は、太線で示している。

まず、内容物充填システム１００における飲料の充填が終了した後、図示しない制御装置の操作ボタンを操作する。これにより、後述するように、上流側循環系２５ａおよび下流側循環系２５ｂにおいて、ＣＩＰおよびＳＩＰが各々所定の手順で実行される（図２乃至図５参照）。この際、マニホルドバルブ２１が切り替えられ、上流側供給配管２０ａと上流側帰還配管２２ａとが連通し（図２および図３参照）、下流側供給配管２０ｂと下流側帰還配管２２ｂとが連通する（図４および図５参照）。なお、上流側循環系２５ａのＣＩＰおよびＳＩＰ、並びに下流側循環系２５ｂのＣＩＰおよびＳＩＰは、互いに順を追って行っても良く、または並行して行っても良い。ここでは、まず、上流側循環系２５ａのＣＩＰ工程（第１ＣＩＰ工程）およびＳＩＰ工程（第１ＳＩＰ工程）について説明する。

（ＣＩＰ工程）
（第１すすぎ工程）
まず、図２に示すように、上流側循環系２５ａに水が供給される。この際、まず、上流側供給機構２４ａから上流側導入配管２６ａを介してバランスタンク２内に水が供給される。この際、水は、例えば１０℃以上４０℃以下の温度、一例として１５℃の温度で上流側循環系２５ａに供給される。なお、この際、上流側供給機構２４ａを使用することなく、図示しない配管等からバランスタンク２内に水が供給されても良い。

次に、上流側循環系２５ａに供給された水は、上流側供給配管２０ａを通りマニホルドバルブ２１を通過する。続いて、水は、上流側帰還配管２２ａに供給され、上流側帰還配管２２ａを通り、上流側供給機構２４ａから廃液として外部に排出される。この際、上流側供給機構２４ａにおいて、供給する水と外部に排出される水との間で熱交換が行われても良い。

上述したように上流側循環系２５ａに水を供給する場合、水を上流側循環系２５ａに供給する時間は、５分以上３０分以下、一例として５分であっても良い。

（薬剤循環工程）
次いで、図３に示すように、上流側循環系２５ａに薬剤を供給して循環させる。この際、まず、上流側供給機構２４ａから上流側導入配管２６ａを介してバランスタンク２内に薬剤が供給される。この場合、薬剤としては、水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムを０．１〜１０質量％含んだアルカリ性洗浄液や、塩素濃度が１００〜３０００ｐｐｍの次亜塩素酸ナトリウムを含んだアルカリ性洗浄液を用いることができる。なお、この際、上流側供給機構２４ａを使用することなく、図示しない配管等からバランスタンク２やヒータＨ１内に薬剤が供給されても良い。

バランスタンク２に供給された薬剤は、バランスタンク２を通過し、バランスタンク２の下流側に設けられたヒータＨ１によって加熱される。また、ヒータＨ１によって加熱された薬剤は、上流側供給配管２０ａを通りＵＨＴ３に送られ、ＵＨＴ３によって更に加熱される。この際、薬剤は、例えば７０℃以上１５０℃以下の温度、一例として８０℃に加熱される。

次に、加熱された薬剤は、上流側供給配管２０ａを通りＵＨＴ３およびマニホルドバルブ２１を通過する。続いて、加熱された薬剤は、上流側帰還配管２２ａに供給され、上流側帰還配管２２ａに接続されたバイパス配管２３ａに供給される。そして、薬剤は、バイパス配管２３ａを介してバランスタンク２内に供給される。このようにして、薬剤が上流側循環系２５ａを循環する。なお、薬剤は、図示しない配管等により、バイパス配管２３ａを介してヒータＨ１に供給され上流側循環系２５ａを循環しても良い。その後、薬剤は、上流側循環系２５ａ内を所定の時間循環した後に、上流側供給機構２４ａから廃液として外部に排出される（図２参照）。この場合、薬剤を上流側循環系２５ａ内に供給して循環させる時間は、５分以上６０分以下、一例として１５分であっても良い。

なお、必要に応じて、アルカリ性洗浄液による浄化の前後に、酸性洗浄液による洗浄が行われても良い。また、例えば、酸性洗浄液による浄化の後にアルカリ性洗浄液による浄化を行い、その後更に酸性洗浄液による浄化を行っても良い。また、アルカリ性洗浄液による浄化の後に酸性洗浄液による浄化を行い、その後更にアルカリ性洗浄液による浄化を行っても良い。

（第２すすぎ工程）
次に、図２に示すように、上流側循環系２５ａに水が供給される。この際、上述した第１すすぎ工程と同様に、上流側循環系２５ａに水が供給される。この場合、水は、例えば１０℃以上４０℃以下の温度、一例として１５℃の温度で上流側循環系２５ａに供給される。また、水を上流側循環系２５ａに供給する時間は、５分以上６０分以下、一例として１０分であっても良い。なお、この場合においても、上流側供給機構２４ａを使用することなく、図示しない配管等からバランスタンク２内に水が供給されても良い。

（第３すすぎ工程）
また、必要に応じて、上述した第２すすぎ工程の後に、上流側循環系２５ａに水が供給されても良い。この際、上述した第１すすぎ工程および第２すすぎ工程と同様に、上流側循環系２５ａに水が供給される。この場合、水は、上流側循環系２５ａ内において、例えば１０℃以上４０℃以下の温度、一例として１５℃の温度で上流側循環系２５ａに供給される。また、水を上流側循環系２５ａに供給する時間は、５分以上６０分以下、一例として１０分であっても良い。なお、この場合においても、上流側供給機構２４ａを使用することなく、図示しない配管等からバランスタンク２内に水が供給されても良い。

このようにして、上流側循環系２５ａのＣＩＰが行われる。

そして、上流側循環系２５ａのＣＩＰが行われた後に、上流側循環系２５ａのＳＩＰが行われる。

（ＳＩＰ工程）
まず、図３に示すように、上流側循環系２５ａに水を供給して循環させる。この際、まず、上流側供給機構２４ａから上流側導入配管２６ａを介してバランスタンク２内に水が供給される。バランスタンク２に供給された水は、上流側供給配管２０ａを通りＵＨＴ３に送られ、ＵＨＴ３によって加熱されて殺菌される。この際、水は、例えば９０℃以上１５０℃以下の温度、一例として９５℃に加熱される。なお、この際、上流側供給機構２４ａを使用することなく、図示しない配管等からバランスタンク２やヒータＨ１内に水が供給されても良い。

次に、ＵＨＴ３で加熱された水は、上流側供給配管２０ａを通りマニホルドバルブ２１を通過する。続いて、加熱された水は、上流側帰還配管２２ａに供給され、上流側帰還配管２２ａに接続されたバイパス配管２３ａに供給される。そして、水は、バイパス配管２３ａを介してバランスタンク２内に供給される。このようにして、水が上流側循環系２５ａを循環する。なお、水は、図示しない配管等により、バイパス配管２３ａを介してヒータＨ１に供給され上流側循環系２５ａを循環しても良い。その後、水は、上流側循環系２５ａ内を所定の時間循環した後に、上流側供給機構２４ａから廃液として外部に排出される（図２参照）。

上述したように上流側循環系２５ａに水を供給して循環する場合、水を上流側循環系２５ａに供給し、循環する時間は、５分以上６０分以下、一例として５分であっても良い。

なお、上流側循環系２５ａに水ではなく、蒸気等の殺菌用作業流体や上述の薬剤を供給しても良い。

このようにして、上流側循環系２５ａのＳＩＰが行われる。

その後、無菌状態を維持したまま、ＳＩＰのために加熱したＵＨＴ３等を所望の設定温度まで冷却する。

次に、下流側循環系２５ｂのＣＩＰ工程（第２ＣＩＰ工程）およびＳＩＰ工程（第２ＳＩＰ工程）について説明する。

（ＣＩＰ工程）
まず、図４に示すように、カップ１１が、充填ノズル６ａに被せられる。これにより、ドレン配管２７ｂが充填ノズル６ａに接続される。

（第１すすぎ工程）
次に、下流側循環系２５ｂに水が供給される。この際、まず、下流側供給機構２４ｂから下流側導入配管２６ｂを介して下流側帰還配管２２ｂに水が供給される。この際、水は、例えば５℃以上４０℃以下の温度、一例として１５℃の温度で下流側循環系２５ｂに供給される。

次いで、供給された水は、下流側帰還配管２２ｂを通りマニホルドバルブ２１を通過する。この際、水は、下流側供給配管２０ｂに供給され、下流側供給配管２０ｂ、サージタンク４、ヘッドタンク５、充填装置６およびドレン配管２７ｂを通り、下流側供給機構２４ｂから廃液として外部に排出される。

上述したように下流側循環系２５ｂに水を供給する場合、水を下流側循環系２５ｂに供給する時間は、５分以上３０分以下、一例として５分であっても良い。

（薬剤循環工程）
次に、図５に示すように、下流側循環系２５ｂに薬剤を供給して循環させる。この際、まず、下流側供給機構２４ｂから下流側導入配管２６ｂを介して下流側帰還配管２２ｂに薬剤が供給される。薬剤としては、上流側循環系２５ａをＣＩＰした際に使用した薬剤と同様のアルカリ性洗浄液を用いることができる。下流側帰還配管２２ｂに供給された薬剤は、ヒータＨ２により加熱される。この際、薬剤は、例えば７０℃以上１５０℃以下の温度、一例として８０℃に加熱される。

次いで、加熱された薬剤は、マニホルドバルブ２１を通過し、下流側供給配管２０ｂ、サージタンク４、ヘッドタンク５および充填装置６を通過する。そして、ドレン配管２７ｂを介して下流側帰還配管２２ｂに供給される。このようにして、薬剤が下流側循環系２５ｂを循環する。その後、薬剤は、下流側循環系２５ｂ内を所定の時間循環した後に、下流側供給機構２４ｂから廃液として外部に排出される（図４参照）。この場合、薬剤を下流側循環系２５ｂ内に供給して循環させる時間は、５分以上６０分以下、一例として１５分であっても良い。

なお、必要に応じて、上流側循環系２５ａと同様に、アルカリ性洗浄液による浄化の前後に、酸性洗浄液による洗浄が行われても良い。また、例えば、酸性洗浄液による浄化の後にアルカリ性洗浄液による浄化を行い、その後更に酸性洗浄液による浄化を行っても良い。また、アルカリ性洗浄液による浄化の後に酸性洗浄液による浄化を行い、その後更にアルカリ性洗浄液による浄化を行っても良い。

（第２すすぎ工程）
次に、図４に示すように、下流側循環系２５ｂに水が供給される。この際、上述した下流側循環系２５ｂにおける第１すすぎ工程と同様に、下流側循環系２５ｂに水が供給される。この場合、水は、下流側循環系２５ｂ内において、例えば１０℃以上４０℃以下の温度、一例として１５℃の温度で下流側循環系２５ｂに供給される。また、水を下流側循環系２５ｂに供給する時間は、５分以上６０分以下、一例として１０分であっても良い。

（第３すすぎ工程）
また、必要に応じて、上述した下流側循環系２５ｂにおける第２すすぎ工程の後に、下流側循環系２５ｂに水が供給されても良い。この際、上述した下流側循環系２５ｂにおける第１すすぎ工程および第２すすぎ工程と同様に、下流側循環系２５ｂに水が供給される。この場合、水は、下流側循環系２５ｂ内において、例えば１０℃以上４０℃以下の温度、一例として１５℃の温度で下流側循環系２５ｂに供給される。また、水を下流側循環系２５ｂに供給する時間は、５分以上１２０分以下、一例として１０分であっても良い。

このようにして、下流側循環系２５ｂのＣＩＰが行われる。

そして、下流側循環系２５ｂのＣＩＰが行われた後に、下流側循環系２５ｂのＳＩＰが行われる。

（ＳＩＰ工程）
まず、図６に示すように、下流側循環系２５ｂに蒸気が供給される。この際、まず、マニホルドバルブ２１から蒸気が供給される。この際、蒸気は、例えば９０℃以上１５０℃以下の温度、一例として１３５℃の温度で下流側循環系２５ｂに供給される。なお、蒸気は、各タンク４、５の上部から供給しても良い。

次いで、マニホルドバルブ２１に供給された蒸気は、下流側供給配管２０ｂ、サージタンク４、ヘッドタンク５、充填装置６およびドレン配管２７ｂを通り外部に排出される。

上述したように下流側循環系２５ｂに蒸気を供給する場合、蒸気を下流側循環系２５ｂに供給する時間は、５分以上６０分以下、一例として５分であっても良い。

なお、下流側循環系２５ｂに蒸気ではなく、水等の殺菌用作業流体やＣＩＰ洗浄に使用した前述の薬剤を供給しても良い。

このようにして、下流側循環系２５ｂのＳＩＰが行われる。

その後、下流側循環系２５ｂを無菌エアにより冷却する。この際、下流側供給配管２０ｂ内に無菌エアが送り込まれ、下流側供給配管２０ｂ、サージタンク４、充填装置６等が冷却される。この際、例えば、充填装置６のうち内容物が通過する流路の温度が６０℃以上１００℃以下になるまで無菌エアによる冷却が行われる。なお、その後、下流側循環系２５ｂに無菌水が供給されることにより下流側循環系２５ｂの冷却が行われても良い。

（脱臭処理工程）
次に、上流側循環系２５ａおよび下流側循環系２５ｂの脱臭処理を施す脱臭処理工程について説明する。

まず、上流側循環系２５ａおよび下流側循環系２５ｂのＳＩＰが終了した後、図示しない制御装置の操作ボタンを操作する。これにより、マニホルドバルブ２１が切り替えられ、上流側供給配管２０ａと下流側供給配管２０ｂとが連通する（図７参照）。

次に、ＳＩＰが行われた上流側循環系２５ａに水が供給される。この際、図７に示すように、上流側供給機構２４ａから上流側導入配管２６ａを介してバランスタンク２内に水が供給される。バランスタンク２に供給された水は、上流側供給配管２０ａを通りＵＨＴ３に送られる。なお、この場合においても、上流側供給機構２４ａを使用することなく、図示しない配管等からバランスタンク２内に水が供給されても良い。

次いで、上流側循環系２５ａに供給された水をＵＨＴ３により加熱して殺菌する。供給された水をＵＨＴ３によって加熱して殺菌することにより無菌状態を維持したままで、内容物充填システム１００の脱臭処理を行うことができる。この際、水は、次に製造する製品殺菌条件以上の殺菌価以上の熱負荷がかかる条件で殺菌した後、ＵＨＴ３の出口における温度が、例えば７０℃以上１００℃以下の温度、一例として９０℃となるように加熱される。水を９０℃以上の温度に加熱することにより、上流側循環系２５ａに残存するフレーバー、とりわけ水溶性のフレーバーを効率良く除去することができる。このため、脱臭効果を向上させることができる。また、水の温度を９０℃以下とすることにより、各タンク４、５等を第一種圧力容器ではなく、第二種圧力容器として取り扱うことができるため、脱臭処理工程を低コストで実施することができる。なお、脱臭効果をあげるために、高コストではあるが、各タンク４、５等を第一種圧力容器に変更して、１００℃以上の水で脱臭しても良い。この場合、水を各循環系２５ａ、２５ｂ外に排液する際、１００℃未満に温度を下げてから排液しても良い。

また、水を上流側循環系２５ａに供給する時間は、５分以上１２０分以下、一例として３０分であっても良い。上流側循環系２５ａに水を供給する時間を５分以上とすることにより、上流側循環系２５ａに残存するフレーバーを効果的に除去することができる。また、上流側循環系２５ａに水を供給する時間を１２０分以下とすることにより、ダウンタイムを短縮することができるとともに、省エネルギー化を図ることができる。

次に、ＳＩＰが行われた下流側循環系２５ｂに、ＵＨＴ３により加熱された水が供給される。この際、ＵＨＴ３で加熱された水は、上流側供給配管２０ａを通りマニホルドバルブ２１を通過する。続いて、下流側供給配管２０ｂに供給される。

次いで、下流側供給配管２０ｂに供給された水は、サージタンク４、ヘッドタンク５、充填装置６およびドレン配管２７ｂを通り、下流側供給機構２４ｂから廃液として外部に排出される。なお、この際、ドレン配管２７ｂを充填ノズル６ａから取り外し、無菌チャンバ１０内に水を排出しても良い。この場合、水は、無菌チャンバ１０に接続された図示しない排出配管から廃液として外部に排出される。

上述したように下流側循環系２５ｂに、ＵＨＴ３により加熱された水を供給する場合、水を下流側循環系２５ｂに供給する時間は、５分以上１２０分以下、一例として３０分であっても良い。下流側循環系２５ｂに水を供給する時間を５分以上とすることにより、下流側循環系２５ｂに残存するフレーバーを効果的に除去することができる。また、下流側循環系２５ｂに水を供給する時間を１２０分以下とすることにより、ダウンタイムを短縮することができるとともに、省エネルギー化を図ることができる。

（脱臭確認工程）
また、脱臭効果が十分であったか、脱臭確認工程を設けても良い。この脱臭確認工程は、まず、内容物充填システム１００に水を送液する。この際、水は、ＵＨＴ３の出口における温度が、脱臭処理工程時の温度（例えば９０℃）から３０℃以上４０℃以下程度まで下げた状態で、送液される。そして、充填装置６の出口のドレン配管２７ｂから水をサンプリングし、臭いが除去されているか否かを確認することにより行うことが出来る。この際、臭いを分別できるセンサーを設けても良い。また、充填装置６で水を容器に充填し、臭いを確認しても良い。そして、この脱臭確認工程で結果がＮＧであった場合、再度脱臭処理工程を行う。

ところで、上述したように、調合装置１では、例えば果実飲料等が飲料として調合される。このような飲料には、多くのフレーバーが含有している飲料も存在する。フレーバーとしては、酪酸エチル、２−メチル酪酸エチル、酢酸イソアミル、リモネン、カプロン酸エチル、酪酸イソアミル、酢酸ヘキシル、カプロン酸アリル、オクチルアルデヒド、デシルアルデヒド等が挙げられる。とりわけ、代表的なフレーバーとして、酪酸エチル、２−メチル酪酸エチルおよびリモネンが挙げられる。また、このようなフレーバーを多く含有する飲料の次回に、例えばミネラルウォーターや緑茶等のフレーバーを含まない飲料を充填する場合もある。この際、上流側循環系２５ａおよび下流側循環系２５ｂにフレーバーが残存していると、残存するフレーバーが次回の飲料に入り込んでしまい、前回の飲料の香りが次回の飲料に付着してしまう問題がある。

とりわけ、上述したように、上流側循環系２５ａにおいては、各配管や各部材の接続箇所等には、シール部材として、例えばフッ素樹脂製のパッキンが設けられている。また、上述したように、下流側循環系２５ｂにおいては、各配管や各部材の接続箇所等には、シール部材として、例えばエチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）製のパッキンが設けられている。さらに、上述したように、飲料を容器９（図１参照）に充填する際には、飲料は、ＵＨＴ３によって６０℃以上１５０℃以下程度の温度に加熱される。この際、例えば各配管の接続箇所に設けられたパッキンが熱膨張し、各配管とパッキンとの間に隙間が生じるおそれがある。このように、各配管とパッキンとの間に隙間が生じると、当該隙間にフレーバーが入り込んでしまう場合がある。この場合、パッキンが冷却され収縮した際に、当該隙間に入り込んだフレーバーが、パッキンに付着した状態で、各配管とパッキンとの間に介在する可能性がある。また、各配管とパッキンとの間に介在するフレーバーについては、上流側循環系２５ａおよび下流側循環系２５ｂに水を供給したり、薬剤を循環させたとしても、当該フレーバーを除去することが困難な場合がある。そして、このような隙間に入り込んだフレーバーは、次回の飲料の充填時に、パッキンが熱膨張することにより生じる、各配管とパッキンとの間の隙間から、次回の飲料内に入り込む可能性がある。

これに対して本実施の形態によれば、脱臭処理工程において、水を６０℃以上１５０℃以下の温度に加熱することにより、上流側循環系２５ａおよび下流側循環系２５ｂに残存するフレーバーを効率良く除去することができる。すなわち、水を６０℃以上１５０℃以下の温度に加熱することにより、パッキンに生じる熱膨張量を、飲料を充填する際に生じたパッキンの熱膨張量に近づけることができる。これにより、パッキンが熱膨張した際に生じた隙間に入り込んだフレーバーを効果的に取り除くことができる。このため、次回の飲料に前回の飲料の香りが付着する不具合を抑制することができる。とりわけ、下流側循環系２５ｂにおいては、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）製のパッキンが使用され得る。このエチレンプロピレンジエンゴムにはフレーバーが付着しやすく、下流側循環系２５ｂには、フレーバーが残存しやすい傾向がある。これに対して、水を６０℃以上１５０℃以下の温度に加熱することにより、パッキンに付着したフレーバーを効果的に取り除くことができる。この場合、より高い脱臭効果を得るには、前の製品の殺菌温度と同等以上の温度の水ですすぐことが有効である。また、上述したフレーバーには、例えば、酪酸エチルおよび２−メチル酪酸エチルのように、水溶性のフレーバーが存在する。この場合、水を６０℃以上１５０℃以下の温度に加熱することにより、上流側循環系２５ａおよび下流側循環系２５ｂに残存する水溶性のフレーバーを効率良く除去することができる。このため、脱臭効果を向上させることができる。

以上のように本実施の形態によれば、脱臭処理工程が、ＳＩＰが行われた上流側循環系２５ａに水を供給する工程と、上流側循環系２５ａに供給された水をＵＨＴ３により加熱する工程と、ＳＩＰが行われた下流側循環系２５ｂに、ＵＨＴ３により加熱された水を供給する工程とを有している。このように、ＳＩＰ処理が行われた上流側循環系２５ａに水を供給して加熱し、加熱された水を下流側循環系２５ｂに供給することにより、無菌状態を維持したままで、上流側循環系２５ａおよび下流側循環系２５ｂに残存するフレーバーを除去することができる。

また、本実施の形態によれば、脱臭処理工程において、水は、７０℃以上の温度に加熱される。これにより、上流側循環系２５ａおよび下流側循環系２５ｂに残存するフレーバー、とりわけ水溶性のフレーバーを効率良く除去することができる。また、水の温度は、１００℃以下になっている。これにより、省エネルギー化および低コスト化を図ることができる。

また、本実施の形態によれば、脱臭処理工程において、水を上流側循環系２５ａに供給する時間は、５分以上である。これにより、上流側循環系２５ａに残存するフレーバーを効果的に除去することができる。また、水を上流側循環系２５ａに供給する時間は、１２０分以下である。これにより、ダウンタイムを短縮することができるとともに、省エネルギー化を図ることができる。

また、本実施の形態によれば、脱臭処理工程において、ＵＨＴ３により加熱された水を下流側循環系２５ｂに供給する時間は、５分以上である。これにより、下流側循環系２５ｂに残存するフレーバーを効果的に除去することができる。また、下流側循環系２５ｂに水を供給する時間は、１２０分以下である。これにより、ダウンタイムを短縮することができるとともに、省エネルギー化を図ることができる。

なお、上述した実施の形態においては、下流側循環系２５ｂのＳＩＰが行われた後に、充填装置６のうち内容物が通過する流路の温度が６０℃以上１００℃以下になるまで、無菌エアにより冷却が行われる例について説明したが、これに限られることはない。例えば、下流側循環系２５ｂの充填装置６のうち内容物が通過する流路の温度が、無菌エアにより８０℃以上１００℃以下の温度に冷却された後、ＵＨＴ３により加熱された水を上流側循環系２５ａから下流側循環系２５ｂに供給することが好ましい。下流側循環系２５ｂにおいて、無菌エアによる冷却後の充填装置６の温度が、８０℃以上であることにより、下流側循環系２５ｂのパッキンが熱膨張している状態において、ＵＨＴ３により加熱された水（７０以上１００℃以下）を上流側循環系２５ａから下流側循環系２５ｂに供給することができる。このため、パッキンが熱膨張した際に生じた隙間に入り込んだフレーバーを効果的に取り除くことができ、次回の飲料に前回の飲料の香りが付着する不具合を抑制することができる。

また、上述した実施の形態においては、内容物充填システム１００にマニホルドバルブ２１が設けられている例について説明したが、これに限られることはない。例えば、マニホルドバルブ２１を設けることなく、ＵＨＴ３から充填装置６までのＣＩＰおよびＳＩＰを同時に行っても良い。

また、上述した実施の形態においては、上流側循環系２５ａおよび下流側循環系２５ｂにおいて、ＣＩＰの後にＳＩＰを行う例について説明したが、これに限られることはない。例えば、ＣＩＰの薬剤循環工程において、薬剤を７０℃以上の温度に加熱するとともに、上流側循環系２５ａおよび下流側循環系２５ｂ内に薬剤を供給して循環させる時間を５分以上とすることにより、上流側循環系２５ａおよび下流側循環系２５ｂの各配管および各部材を殺菌しても良い。これにより、通常はＣＩＰの後に行われるＳＩＰを省略することができる。このため、ダウンタイムを短縮することができる。

また、図８に示すように、内容物充填システム１００が、飲料に炭酸を添加する炭酸添加装置４１が設けられた炭酸ライン４０を更に備えていても良い。この場合、炭酸ライン４０は、サージタンク４とヘッドタンク５との間に設けられたマニホルドバルブ２１ｂを介して下流側供給配管２０ｂに接続されている。これにより、図８の太線に示すように、飲料は、下流側供給配管２０ｂを通過して炭酸ライン４０に供給され、炭酸添加装置４１によって炭酸が添加される。そして、炭酸が添加された飲料は、炭酸ライン４０からマニホルドバルブ２１ｂを通過して下流側供給配管２０ｂおよびヘッドタンク５に供給され、充填装置６により容器９に充填される。

また、上述した実施の形態においては、脱臭処理工程において、ＵＨＴ３により水を加熱する例について説明したが、これに限られることはない。例えば、図９に示すように、下流側循環系２５ｂが、サージタンク４の下流側に接続され、無菌水を作製する加熱殺菌機（無菌水作製用加熱殺菌機）（以下、ＵＨＴと記す）３ｂを含み、脱臭処理工程において、ＵＨＴ３ｂに水を供給して加熱し、ＳＩＰが行われた後の下流側循環系２５ｂに、ＵＨＴ３ｂにより加熱された水を供給しても良い。

この場合、ＵＨＴ３ｂで加熱された水は、無菌水供給配管２８ｂを通りマニホルドバルブ２１ｂを通過する。続いて、炭酸ライン４０を循環した後に、マニホルドバルブ２１ｂを通過し、下流側供給配管２０ｂに供給される。なお、ＵＨＴ３ｂで加熱された水は、炭酸ラインを経由せずに直接充填装置６に送液しても良い。

次いで、下流側供給配管２０ｂに供給された水は、ヘッドタンク５、充填装置６およびドレン配管２７ｂを通り、下流側供給機構２４ｂから廃液として外部に排出される。なお、この際、ドレン配管２７ｂを充填ノズル６ａから取り外し、無菌チャンバ１０内に水を排出しても良い。この場合、水は、無菌チャンバ１０に接続された図示しない排出配管から廃液として外部に排出される。

この際、水は、ＵＨＴ３ｂの出口における温度が、７０℃以上１００℃以下の温度、一例として９０℃となるように加熱されても良い。水を９０℃以上の温度に加熱することにより、下流側循環系２５ｂに残存するフレーバー、とりわけ水溶性のフレーバーを効率良く除去することができる。このため、脱臭効果を向上させることができる。また、水の温度を９０℃以下とすることにより、ヘッドタンク５等を第一種圧力容器ではなく、第二種圧力容器として取り扱うことができるため、脱臭処理工程を低コストで実施することができる。

また、水を下流側循環系２５ｂに供給する時間は、５分以上１２０分以下、一例として３０分であっても良い。下流側循環系２５ｂに水を供給する時間を５分以上とすることにより、下流側循環系２５ｂに残存するフレーバーを効果的に除去することができる。また、下流側循環系２５ｂに水を供給する時間を１２０分以下とすることにより、ダウンタイムを短縮することができるとともに、省エネルギー化を図ることができる。

このように、本変形例によれば、下流側循環系２５ｂが、サージタンク４の下流側に接続されたＵＨＴ３ｂを含み、脱臭処理工程において、ＵＨＴ３ｂに水を供給して加熱し、ＳＩＰが行われた後の下流側循環系２５ｂに、ＵＨＴ３ｂにより加熱された水を供給する。これにより、図９の太線に示すように、下流側循環系２５ｂの脱臭処理工程を行っている際に、ＳＩＰが終了した上流側循環系２５ａにおいて、次回の製品の調合を行い、サージタンク４に貯留しておくこともできる。これにより、ダウンタイムを大幅に短縮することができる。

なお、内容物充填システム１００において、各タンク４、５の一方が設けられることなく、ヘッドタンクが１つの場合、上述したマニホルドバルブ２１ｂは、ヘッドタンクの下流側に設けられていることが好適である。

なお、脱臭処理工程において、水を加熱する加熱装置は、例えば、ボトルリンス、キャップリンス等のために無菌充填機で使用する無菌水殺菌装置でも良く、他の製品加熱殺菌機でも良い。

また、ＵＨＴ３、３ｂはインジェクション方式でもインフュージョン方式でも良く、ＵＨＴ３、３ｂの熱交換器等、内容物充填システム１００において熱交換を行うために使用される熱交換機はプレート式でもシェル＆チューブ式でも良い。

上記実施の形態および変形例に開示されている複数の構成要素を必要に応じて適宜組合せることも可能である。あるいは、上記実施の形態および変形例に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。

３ ＵＨＴ
６ 充填装置
９ 容器
２５ａ 上流側循環系
２５ｂ 下流側循環系
１００ 内容物充填システム

Claims (1)

1. 内容物充填システムを脱臭する脱臭方法において、
   飲料を加熱する製品加熱殺菌機を含む第１循環系のＣＩＰを行う第１ＣＩＰ工程と、
   前記第１循環系のＳＩＰを行う第１ＳＩＰ工程と、
   容器に内容物を充填する充填装置を含む第２循環系のＣＩＰを行う第２ＣＩＰ工程と、 前記第２循環系のＳＩＰを行う第２ＳＩＰ工程と、
   前記第１循環系および前記第２循環系の脱臭処理を施す脱臭処理工程とを備え、
   前記脱臭処理工程において、加熱された水を少なくとも前記第２ＳＩＰが行われた後の前記第２循環系に供給する、脱臭方法。

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