JP2024070227A - Liquid exchange method of liquid continuous sterilizer - Google Patents

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周太 伊東
Shuta Ito
勇人 秋山
Hayato Akiyama
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Abstract

To provide a liquid exchange method of a liquid continuous sterilizer which increases an operation rate of an aseptic filling machine, and can efficiently manufacture a liquid-filled product.SOLUTION: A liquid exchange method of a liquid continuous sterilizer sterilizes a first liquid with the liquid continuous sterilizer, wherein a larger flow rate than a flow rate of the first liquid is defined as a flow rate of a cleaning liquid, a holding time is calculated from the flow rate of the cleaning liquid, T°C is calculated by Expression a from the calculated holding time and a target value of an F value, a set temperature of the liquid continuous sterilizer flowing the cleaning liquid is set at T°C or higher, then the flow rate of the cleaning liquid is set to be larger than the flow rate of the first liquid, the cleaning liquid is flowed while being sterilized by the liquid continuous sterilizer, the inside of the liquid continuous sterilizer is cleaned by the cleaning liquid, then a smaller amount of a second liquid than the flow rate of the cleaning liquid is flowed while being sterilized by the liquid continuous sterilizer under a sterilization condition equivalent to or less than a sterilization condition of the first liquid, and the cleaning liquid is exchanged with the second liquid.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、ボトル、紙容器等の容器に充填する飲料のような液体を殺菌する液体連続殺菌装置の液体交換方法に関する。 The present invention relates to a liquid replacement method for a continuous liquid sterilization device that sterilizes liquids such as beverages filled into containers such as bottles and paper containers.

飲料のような液体をPET(ポリエチレンテレフタレート)、PE(ポリエチレン)、PP(ポリプロピレン)等のプラスチック製ボトル若しくは成形容器、又は紙製の容器等に充填する場合、菌により腐敗する可能性のある液体は、容器に充填する前に、液体連続殺菌装置により殺菌して無菌状態にしておかなければならない。また、殺菌された液体が充填されるまでに送液されるサージタンク、送液管、ヘッドタンク、充填ノズル等を備えた液体供給系配管内も予め洗浄し、殺菌して無菌状態にしておかなければならない。 When filling liquids such as beverages into plastic bottles or molded containers made of PET (polyethylene terephthalate), PE (polyethylene), PP (polypropylene), etc., or into paper containers, etc., liquids that may spoil due to bacteria must be sterilized and made sterile using a continuous liquid sterilization device before being filled into the container. In addition, the inside of the liquid supply system piping, which includes the surge tank, liquid delivery pipe, head tank, filling nozzle, etc. through which the sterilized liquid is delivered before being filled, must also be washed and sterilized in advance to make it sterile.

液体連続殺菌装置による液体の殺菌については、液体の殺菌値であるF値を算出し、その履歴情報に基づいて液体の品質が保証できる程度に殺菌されているか否かを確認することが行われている(特許文献1、特許文献2参照)。 When sterilizing liquids using continuous liquid sterilization equipment, the F value, which is the sterilization value of the liquid, is calculated, and based on the historical information, it is confirmed whether the liquid has been sterilized to an extent that the quality of the liquid can be guaranteed (see Patent Documents 1 and 2).

液体を容器に充填する液体充填装置の液体供給系配管については、定期的にあるいは製造される製品の種類を切り替える際、すなわち、液体を交換するときに、CIP(Cleaning in Place)処理をし、さらに、SIP(Sterilizing in Place)処理をしている(特許文献3参照)。 The liquid supply system piping of a liquid filling device that fills containers with liquid undergoes CIP (Cleaning in Place) processing periodically or when switching the type of product being manufactured, i.e., when replacing the liquid, and then undergoes SIP (Sterilizing in Place) processing (see Patent Document 3).

特許文献3によれば、CIP処理は、液体供給系配管の管路内から充填機の充填ノズルに至るまでの流路に、除菌した苛性ソーダ等のアルカリ性薬剤を無菌水に添加した洗浄液を流した後に、除菌した酸性薬剤を無菌水に添加した洗浄液を流すことにより行われる。CIP処理は、液体連続殺菌装置により洗浄液を85℃まで加熱して液体供給系配管に循環させることによって行われる。これにより、液体供給系配管内に付着した前回の液体の残留物等が除去される。また、同時に殺菌も行われるとしている。 According to Patent Document 3, CIP treatment is carried out by first flowing a cleaning liquid made of sterile water to which an alkaline agent such as sterilized caustic soda has been added, and then flowing a cleaning liquid made of sterile water to which a sterilized acidic agent has been added, through the flow path from inside the liquid supply system piping to the filling nozzle of the filling machine. CIP treatment is carried out by heating the cleaning liquid to 85°C using a continuous liquid sterilization device and circulating it through the liquid supply system piping. This removes any residue from the previous liquid that has adhered to the liquid supply system piping. It is also said that sterilization is carried out at the same time.

SIP処理は、液体の充填作業に入る前に行われる、予め液体供給系配管内を殺菌するための処理であり、CIP処理で洗浄した液体供給系配管内に加熱蒸気又は熱水を流すことによって、高温での殺菌処理が行われる(特許文献3参照)。 SIP processing is a process carried out before the liquid filling operation begins to sterilize the inside of the liquid supply system piping. The high-temperature sterilization process is carried out by passing heated steam or hot water through the liquid supply system piping that has been cleaned by CIP processing (see Patent Document 3).

CIP処理及びSIP処理が行われた後に、液体供給系配管に液体を流す際に、液体供給系配管に配置された液体連続殺菌装置によって液体が加熱、殺菌されることで、液体の殺菌処理が行われる。殺菌された液体は、無菌充填機によりボトルなどの容器へ充填される。 After the CIP and SIP processes have been performed, the liquid is sterilized by being heated and sterilized by a continuous liquid sterilization device installed in the liquid supply system piping when the liquid is flowed through the liquid supply system piping. The sterilized liquid is filled into containers such as bottles by an aseptic filling machine.

液体供給系配管内のCIP処理及びSIP処理を行うときに、CIP処理後にSIP処理を行うが、これらを同時に又は連続的に行うことで、液体を容器に充填する前の準備時間を短縮することができる。特許文献3には、CIP処理及びSIP処理を同時に行うことが記載されている。 When performing CIP and SIP treatments in the liquid supply system piping, the SIP treatment is performed after the CIP treatment, but by performing these simultaneously or consecutively, the preparation time before filling the container with liquid can be shortened. Patent Document 3 describes performing the CIP and SIP treatments simultaneously.

特許文献4には、CIP処理とSIP処理の間を停止させることなく、CIP処理で使用する洗浄液をSIP処理に必要な温度とすることで、これらの処理を同時又は連続的に行うことが記載されている。また、洗浄液をすすぐ水の殺菌には、殺菌温度及び流量からもとめられる加熱保持時間からF値を算出して管理することが記載されている。 Patent Document 4 describes a method of performing the CIP and SIP processes simultaneously or continuously by heating the cleaning solution used in the CIP process to the temperature required for the SIP process without stopping between the processes. It also describes that the sterilization of the water used to rinse the cleaning solution is managed by calculating the F value from the heating retention time determined from the sterilization temperature and flow rate.

さらに、SIP処理から液体を充填する工程に移行するときの移行準備時間を短縮する方法も提案されている。特許文献5には、液体供給系配管内のSIP処理から充填する液体を液体連続殺菌装置により殺菌する殺菌処理に移行するとき、任意の位置に設置された複数の温度センサにより測定される温度及び液体の流量からもとめられる加熱保持時間からF値を算出し、F値が所定の値を下回らないようにして、SIP処理を行った液体連続殺菌装置の温度及び流量を、充填される液体の殺菌温度及び流量に調整することが記載されている。 Furthermore, a method has been proposed for shortening the preparation time for transition from SIP processing to the process of filling liquid. Patent Document 5 describes that when transitioning from SIP processing in the liquid supply system piping to sterilization processing in which the liquid to be filled is sterilized using a continuous liquid sterilization device, the F value is calculated from the heating retention time determined from the temperature measured by multiple temperature sensors installed at any position and the flow rate of the liquid, and the temperature and flow rate of the continuous liquid sterilization device that performed the SIP processing are adjusted to the sterilization temperature and flow rate of the liquid to be filled so that the F value does not fall below a predetermined value.

特開昭61-92555号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-92555 特開2007-215893号公報JP 2007-215893 A 特開2007-22600号公報JP 2007-22600 A 特開2018-58641号公報JP 2018-58641 A 特開2017-114496号公報JP 2017-114496 A

液体連続殺菌装置により殺菌された液体を、殺菌された容器に無菌雰囲気で充填する無菌充填機では、殺菌された液体を容器に充填する前に、殺菌された液体を容器に充填するまでの流路である液体供給系配管内のCIP処理及びSIP処理を行う。CIP処理及びSIP処理には長時間を費やすため、これらの処理時間を短縮する方法が提案されている。洗浄液を液体供給系配管内に循環してCIP処理を行うが、洗浄液に殺菌効果を付与する、又はCIP処理当初から、途中から又は完了後に洗浄液をSIP処理に必要な温度に昇温して循環するという方法が提案されている。 In an aseptic filling machine that fills sterilized containers in a sterile atmosphere with liquid sterilized by a continuous liquid sterilization device, CIP and SIP processes are performed in the liquid supply system piping, which is the flow path through which the sterilized liquid is filled into the container, before the sterilized liquid is filled into the container. Since CIP and SIP processes take a long time, methods have been proposed to shorten these processing times. CIP is performed by circulating a cleaning liquid in the liquid supply system piping, but proposed methods include imparting a sterilizing effect to the cleaning liquid, or heating the cleaning liquid to the temperature required for SIP from the beginning, middle, or completion of CIP processing and circulating it.

無菌充填機を停止して充填する液体の種類を変更する場合、又は同一の液体を長時間充填することで、液体供給系配管内に液体の殺菌時の加熱による残留物の堆積等が生じた場合、液体供給系配管内のCIP処理及びSIP処理が行われる。 When the aseptic filling machine is stopped to change the type of liquid being filled, or when the same liquid is filled for a long period of time, causing the accumulation of residues in the liquid supply system piping due to heating during sterilization of the liquid, CIP and SIP treatments are performed in the liquid supply system piping.

無菌充填装置の液体供給系配管に対してのCIP処理、SIP処理及び液体を充填するための液体の殺菌処理という異なる処理を続けて行う。CIP処理からSIP処理に移行する場合、CIP処理で用いた洗浄液を常温の無菌水で洗い流すすすぎ処理を行うため、液体連続殺菌装置の温度が低下してしまい、SIP処理を開始する際に再度液体連続殺菌装置の温度を、SIP処理を行う温度まで昇温する必要があり、CIP処理並びにSIP処理、及びSIP処理から充填する液体の殺菌処理への移行に、非常に時間がかかるという課題を有していた。そこで、CIP処理からSIP処理へ移行するとき、CIP処理で使用する洗浄液をSIP処理に使用することで、CIP処理及びSIP処理に要する時間を短縮することが提案されてきた。 Different processes are carried out successively on the liquid supply system piping of the aseptic filling device: CIP process, SIP process, and sterilization process of the liquid to be filled. When transitioning from CIP process to SIP process, a rinsing process is carried out in which the cleaning liquid used in the CIP process is washed away with sterile water at room temperature, causing the temperature of the continuous liquid sterilization device to drop, and when starting the SIP process, it is necessary to raise the temperature of the continuous liquid sterilization device again to the temperature at which the SIP process is performed. This poses the problem that it takes a very long time to transition from the CIP process to the SIP process, and from the SIP process to the sterilization process of the liquid to be filled. Therefore, it has been proposed to shorten the time required for the CIP process and the SIP process by using the cleaning liquid used in the CIP process for the SIP process when transitioning from CIP process to SIP process.

無菌充填機において、充填する液体を交換するとき、CIP処理を行わなければならない。充填していた液体を除去し、充填していた液体の残留物が付着する液体供給系配管内を洗浄しなければならないからである。 When replacing the liquid being filled in an aseptic filling machine, CIP processing must be performed. This is because the liquid that was filled must be removed and the inside of the liquid supply system piping, which may contain residues of the filled liquid, must be cleaned.

しかし、必ずしもSIP処理を行う必要はない。液体を充填している間、液体を充填する前に行ったSIP処理により液体供給系配管内の無菌性は維持されている。液体供給系配管内の無菌性を維持した状態でCIP処理を行うことができれば、SIP処理を行うことなく充填する液体の交換が可能となる。 However, it is not always necessary to perform SIP treatment. While the liquid is being filled, sterility within the liquid supply system piping is maintained by the SIP treatment performed before filling the liquid. If CIP treatment can be performed while maintaining sterility within the liquid supply system piping, it will be possible to replace the liquid being filled without performing SIP treatment.

充填していた液体を殺菌された洗浄液又は無菌水により除去し、液体を除去した殺菌された洗浄液又は無菌水を、次に充填する液体を殺菌しながら、殺菌された次に充填する液体と交換することができれば、液体供給系配管内のCIP処理のみを行うことで、SIP処理を行うことなく充填する液体を交換することができる。 If the liquid that was filled can be removed with sterilized cleaning fluid or sterile water, and the sterilized cleaning fluid or sterile water from which the liquid has been removed can be replaced with the sterilized liquid to be filled next, while sterilizing the liquid to be filled next, then the liquid to be filled can be replaced without performing SIP treatment by only performing CIP treatment in the liquid supply system piping.

上述の方法に従えば、充填する液体の交換時に液体供給系配管内のSIPを行う必要がなくなる。しかし、この方法においてもCIP処理に要する時間が長いため、液体交換時のCIP処理に要する時間をさらに短縮する要請がある。液体連続殺菌装置により液体を殺菌するとき、液体の残留物が顕著に堆積するのは、液体連続殺菌装置内を流れる液体が高温となる箇所である。このような箇所に堆積した液体の残留物を効果的に除去するCIP処理を行うことで、液体交換時の準備時間を短縮することができる。 According to the above-mentioned method, there is no need to perform SIP in the liquid supply system piping when changing the liquid to be filled. However, even with this method, the time required for CIP treatment is long, so there is a demand to further shorten the time required for CIP treatment when changing the liquid. When sterilizing liquid with a continuous liquid sterilization device, liquid residues accumulate significantly in places where the liquid flowing through the continuous liquid sterilization device becomes hot. By performing CIP treatment to effectively remove the liquid residues accumulated in such places, the preparation time for changing the liquid can be shortened.

本発明はこのような課題を解決するためになされたものであって、液体を容器に充填する前の準備時間を短縮し、無菌充填機の稼働率を上げて、効率よく液体充填製品の製造を行うことができる液体連続殺菌装置の液体交換方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve these problems, and aims to provide a liquid replacement method for a continuous liquid sterilization device that can shorten the preparation time before filling containers with liquid, increase the operating rate of the aseptic filling machine, and efficiently manufacture liquid-filled products.

本開示に係る液体連続殺菌装置の液体交換方法は、液体を流しながら、前記液体を外部から加熱することで前記液体を殺菌する液体連続殺菌装置の液体交換方法であって、前記液体連続殺菌装置による殺菌は、前記液体連続殺菌装置を流れる前記液体の流量よりもとめられる前記液体連続殺菌装置のホールディング部における保持時間t分、及び前記液体の温度T℃から下記a式により演算されるF値を目標値以上とすることにより行い、
F=t×10(T-T0)/Z ・・・ a式
(T0℃及びZ℃は液体により定められる定数。)
第1の液体を前記液体連続殺菌装置により殺菌し、前記第1の液体の流量よりも多い流量を洗浄液の流量とし、前記洗浄液の流量により、前記保持時間を算出し、算出された前記保持時間及び前記F値の目標値からa式によりT℃を算出し、前記洗浄液を流す前記液体連続殺菌装置の設定温度をT℃以上とした後、前記洗浄液の流量を前記多い流量とし、前記洗浄液を前記液体連続殺菌装置により殺菌しながら流し、前記洗浄液により前記液体連続殺菌装置内を洗浄した後、前記洗浄液の流量よりも少ない流量の第2の液体を、前記液体連続殺菌装置により、第1の液体の殺菌条件と同等又はそれ以下の殺菌条件により殺菌しながら流し、前記洗浄液を前記第2の液体と交換する。
The liquid exchange method of a continuous liquid sterilization apparatus according to the present disclosure is a liquid exchange method of a continuous liquid sterilization apparatus that sterilizes a liquid by heating the liquid from the outside while the liquid is flowing, and sterilization by the continuous liquid sterilization apparatus is performed by setting an F value calculated from a retention time t minutes in a holding part of the continuous liquid sterilization apparatus, which is determined based on a flow rate of the liquid flowing through the continuous liquid sterilization apparatus, and a temperature T°C of the liquid according to the following formula a to a target value or more:
F=t×10 (T-T0)/Z・・・Formula a (T0℃ and Z℃ are constants determined by the liquid.)
A first liquid is sterilized by the continuous liquid sterilization apparatus, a flow rate of a cleaning liquid is set to a flow rate greater than the flow rate of the first liquid, the retention time is calculated based on the flow rate of the cleaning liquid, T°C is calculated using formula a from the calculated retention time and the target F value, the set temperature of the continuous liquid sterilization apparatus through which the cleaning liquid flows is set to T°C or higher, the flow rate of the cleaning liquid is set to the greater flow rate, the cleaning liquid is flowed while sterilizing by the continuous liquid sterilization apparatus, the inside of the continuous liquid sterilization apparatus is cleaned with the cleaning liquid, and then a second liquid at a flow rate less than the flow rate of the cleaning liquid is flowed through the continuous liquid sterilization apparatus while sterilizing under sterilization conditions equivalent to or lower than the sterilization conditions of the first liquid, and the cleaning liquid is replaced with the second liquid.

また、本開示に係る液体連続殺菌装置の液体交換方法において、前記洗浄液により前記液体連続殺菌装置内を洗浄した後、前記洗浄液の流量を前記洗浄液の流量よりも少ない流量とした後、前記液体連続殺菌装置の温度を前記第2の液体の殺菌温度に下げると好適である。 In addition, in the liquid exchange method for the continuous liquid sterilization device according to the present disclosure, it is preferable to clean the inside of the continuous liquid sterilization device with the cleaning liquid, set the flow rate of the cleaning liquid to a flow rate less than the flow rate of the cleaning liquid, and then lower the temperature of the continuous liquid sterilization device to the sterilization temperature of the second liquid.

また、本開示に係る液体連続殺菌装置の液体交換方法において、前記流量は前記ホールディング部の流量、及び前記温度は前記ホールディング部の終端における温度であると好適である。 In addition, in the liquid exchange method of the continuous liquid sterilization device according to the present disclosure, it is preferable that the flow rate is the flow rate of the holding section, and the temperature is the temperature at the end of the holding section.

また、本開示に係る液体連続殺菌装置の液体交換方法において、前記第1の液体を第1の水と交換した後、前記第1の水を前記洗浄液と交換すると好適である。 In addition, in the liquid exchange method of the continuous liquid sterilization device according to the present disclosure, it is preferable to exchange the first liquid with first water, and then exchange the first water with the cleaning liquid.

また、本開示に係る液体連続殺菌装置の液体交換方法において、前記洗浄液を第2の水と交換した後、前記第2の水を前記第2の液体と交換すると好適である。 In addition, in the liquid exchange method of the continuous liquid sterilization device according to the present disclosure, it is preferable to exchange the cleaning liquid with second water, and then exchange the second water with the second liquid.

本発明によれば、無菌充填機において、液体連続殺菌装置内の洗浄を短時間に行い、液体供給系配管内の殺菌をせずに充填する液体を交換するため、液体を容器に充填する前の準備時間を短縮し、無菌充填機の稼働率を上げ、生産性を高めることが可能となる。 According to the present invention, in an aseptic filling machine, the continuous liquid sterilization device can be cleaned in a short time and the liquid to be filled can be replaced without sterilizing the liquid supply system piping, thereby shortening the preparation time before filling containers with liquid, increasing the operating rate of the aseptic filling machine, and improving productivity.

本開示の実施の形態に係る無菌充填機の液体供給系配管を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing liquid supply system piping of the aseptic filling machine according to an embodiment of the present disclosure. 本開示の実施の形態に係る無菌充填機における液体連続殺菌装置を含む液体供給系配管を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a liquid supply system piping including a continuous liquid sterilization device in an aseptic filling machine according to an embodiment of the present disclosure. 本開示の実施の形態に係る無菌充填における液体連続殺菌装置から充填機までの液体供給系配管を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a liquid supply system piping from a continuous liquid sterilization device to a filling machine in aseptic filling according to an embodiment of the present disclosure. 本開示の実施の形態に係る液体連続殺菌装置のホールディング部における液体及び洗浄液の温度及び流量の時間に伴う推移を示すグラフである。1 is a graph showing changes over time in temperature and flow rate of the liquid and cleaning liquid in a holding section of a continuous liquid sterilization device according to an embodiment of the present disclosure. 本開示の実施の形態に係る液体連続殺菌装置のホールディング部における液体、水及び洗浄液の温度及び流量の時間に伴う推移を示すグラフである。1 is a graph showing changes over time in temperature and flow rate of liquid, water, and cleaning liquid in a holding section of a continuous liquid sterilization device according to an embodiment of the present disclosure. 本発明の実施の形態に係る液体連続殺菌装置の第2段加熱部に接続された加熱媒体ラインを示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a heating medium line connected to a second stage heating section of a continuous liquid sterilization apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係る液体連続殺菌装置の第2段加熱部の総括伝熱係数(U値)の変動を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing fluctuations in the overall heat transfer coefficient (U value) of the second stage heating section of the continuous liquid sterilization apparatus according to an embodiment of the present invention.

本開示に係る液体連続殺菌装置を含む液体供給系配管を備える無菌充填機は、液体連続殺菌装置により殺菌された液体を、殺菌された容器に無菌雰囲気で充填し、液体が充填された容器を殺菌された蓋材により無菌雰囲気で密封する。容器が紙容器の場合、蓋材はなく、成形された容器に液体が充填された後、容器を形成する材料により密封することで製品となる。 An aseptic filling machine equipped with a liquid supply system piping including the continuous liquid sterilization device according to the present disclosure fills sterilized containers in a sterile atmosphere with liquid sterilized by the continuous liquid sterilization device, and seals the containers filled with liquid in a sterile atmosphere with a sterilized lid material. If the container is a paper container, there is no lid material, and the molded container is filled with liquid, and then sealed with the material that forms the container to become a finished product.

図1は、ボトル状の容器4に殺菌された液体を充填する無菌充填機の液体連続殺菌装置18から充填機2までの液体供給系配管7を示す。前述のように容器はボトルに限定されるものではない。 Figure 1 shows a liquid supply system piping 7 from a continuous liquid sterilizer 18 to a filling machine 2 of an aseptic filling machine that fills bottle-shaped containers 4 with sterilized liquid. As mentioned above, the containers are not limited to bottles.

無菌充填機は、液体を調合する調合装置1、調合された液体を殺菌する液体連続殺菌装置18及び液体をボトルのような容器4に充填する充填機2を備える。調合装置1と充填機2内の充填ノズル2aとの間は、液体供給系配管7で結ばれている。また、充填機2を備える充填部は充填部チャンバ3で遮蔽されている。 The aseptic filling machine comprises a compounding device 1 that compounds the liquid, a continuous liquid sterilizing device 18 that sterilizes the compounded liquid, and a filling machine 2 that fills containers 4 such as bottles with the liquid. The compounding device 1 and a filling nozzle 2a in the filling machine 2 are connected by a liquid supply system piping 7. The filling section that includes the filling machine 2 is shielded by a filling section chamber 3.

調合装置1は、例えばミルクコーヒー、ブラックコーヒー、緑茶飲料、紅茶、ミルクティー、果実飲料等の液体を各々所望の配合割合で調合するためのものである。容器に充填される液体には、固形物又は繊維質が混入される場合もある。 The blending device 1 is for blending liquids such as milk coffee, black coffee, green tea, black tea, milk tea, fruit drinks, etc., in desired blend ratios. The liquid filled into the container may contain solids or fibrous materials.

無菌充填機には、殺菌された容器4を充填機2へと搬送し、充填機2により液体が充填された容器4を排出する搬送路が設けられる。搬送路は、一般に多数のホイールと、各ホイールの回りに配置された容器4を把持するグリッパ等によって構成される。 The aseptic filling machine is provided with a conveying path that conveys the sterilized containers 4 to the filling machine 2 and discharges the containers 4 filled with liquid by the filling machine 2. The conveying path is generally composed of a number of wheels and grippers that grip the containers 4 arranged around each wheel.

充填機2は、多数の充填ノズル2aを水平面内で高速回転するホイール(図示せず)の回りに配置してなるもので、ホイールの回転と共に充填ノズル2aを旋回運動させつつ、充填ノズル2aの下をホイールの周速度に同調してグリッパに把持されて走行する容器4に、充填ノズル2aから液体を定量充填するための装置である。 The filling machine 2 is composed of a number of filling nozzles 2a arranged around a wheel (not shown) that rotates at high speed in a horizontal plane, and is a device that fills a fixed amount of liquid from the filling nozzles 2a into a container 4 that is held by a gripper and travels under the filling nozzles 2a in sync with the peripheral speed of the wheel while rotating the filling nozzles 2a in a rotating motion with the wheel.

無菌充填機の充填機2を備える充填部を遮蔽する充填部チャンバ3内では、充填部チャンバ3内を洗浄する洗浄処理及び充填部チャンバ3内を殺菌する殺菌処理が、無菌充填機により容器4に液体を充填する製品製造前に行われる。チャンバ内の洗浄処理及び殺菌処理、殺菌された蓋材の洗浄及び液体を充填した後の容器口部外面の洗浄のために無菌水が必要となる。このような無菌水を製造するため、無菌充填機には図示しない無菌水製造装置が備えられることもある。 In the filling section chamber 3, which shields the filling section equipped with the filling machine 2 of the aseptic filling machine, a cleaning process for cleaning the inside of the filling section chamber 3 and a sterilization process for sterilizing the inside of the filling section chamber 3 are carried out before the aseptic filling machine fills the container 4 with liquid to manufacture the product. Sterile water is required for the cleaning and sterilization processes inside the chamber, for washing the sterilized lid material, and for washing the outer surface of the container mouth after filling with liquid. To produce such sterile water, the aseptic filling machine may be equipped with a sterile water production device (not shown).

無菌充填機の液体供給系配管7は、調合装置1から充填機2に至る管路中に、液体の流れから見て上流側から下流側へと順に、バランスタンク5、液体連続殺菌装置18、マニホルドバルブ8、アセプティックサージタンク19、充填機タンク11を備える。また、無菌充填機は洗浄液をバランスタンク5に供給する洗浄液供給装置20、バランスタンク5に水を供給する水供給装置21、バランスタンク5に供給される洗浄液又は水と排出される洗浄液又は水を熱交換する熱交換器22及び無菌充填機の運転を制御するコントローラ17を備える。 The liquid supply system piping 7 of the aseptic filling machine is equipped with, in the pipeline leading from the blending device 1 to the filling machine 2, in the order from upstream to downstream in terms of the liquid flow, a balance tank 5, a continuous liquid sterilization device 18, a manifold valve 8, an aseptic surge tank 19, and a filling machine tank 11. The aseptic filling machine also includes a cleaning liquid supply device 20 that supplies cleaning liquid to the balance tank 5, a water supply device 21 that supplies water to the balance tank 5, a heat exchanger 22 that exchanges heat between the cleaning liquid or water supplied to the balance tank 5 and the cleaning liquid or water discharged, and a controller 17 that controls the operation of the aseptic filling machine.

液体に炭酸を添加し炭酸飲料とする場合、無菌充填機の液体供給系配管7には冷却装置、炭酸添加装置及び炭酸飲料サージタンクを備える。冷却装置、炭酸添加装置及び炭酸飲料サージタンクはアセプティックサージタンク19と充填機タンク11の間に上流から下流に順次設けられ、炭酸飲料を液体供給系配管7に流すために炭酸飲料用マニホルドバルブを備える。 When carbonating liquid to produce a carbonated beverage, the liquid supply system piping 7 of the aseptic filling machine is equipped with a cooling device, a carbonation device, and a carbonated beverage surge tank. The cooling device, the carbonation device, and the carbonated beverage surge tank are provided in sequence from upstream to downstream between the aseptic surge tank 19 and the filling machine tank 11, and a carbonated beverage manifold valve is provided to allow the carbonated beverage to flow into the liquid supply system piping 7.

液体連続殺菌装置18は、その内部に第1段加熱部12、第2段加熱部13、ホールディング部を構成するホールディングチューブ14、第1段冷却部15、第2段冷却部16等を備え、バランスタンク5から供給される液体、洗浄液又は水を第1段加熱部12から第2段加熱部13へと送りながら徐々に加熱し、ホールディングチューブ14内で所定の殺菌温度で所定時間保持し、その後、第1段冷却部15、第2段冷却部16へと送って徐々に冷却するものである。加熱部や冷却部の段数は必要に応じて増減される。また、ホモゲナイザーをホールディングチューブ14の前、又は後に設置しても構わない。 The continuous liquid sterilization device 18 is equipped with a first-stage heating section 12, a second-stage heating section 13, a holding tube 14 constituting a holding section, a first-stage cooling section 15, a second-stage cooling section 16, etc., and gradually heats the liquid, cleaning liquid or water supplied from the balance tank 5 while sending it from the first-stage heating section 12 to the second-stage heating section 13, holds it at a predetermined sterilization temperature in the holding tube 14 for a predetermined time, and then sends it to the first-stage cooling section 15 and the second-stage cooling section 16 to gradually cool it. The number of heating sections and cooling sections can be increased or decreased as necessary. A homogenizer may also be installed before or after the holding tube 14.

加熱部は、液体が流れる管体の外部を加熱蒸気により加熱する、又は加熱蒸気により加熱される熱水により加熱するものである。液体が流れる管体の外部を加熱するものであればどのようなものでも構わない。また、冷却部は液体が流れる管体の外部に冷却された媒体を流すことで、液体を外部から冷却するものである。充填機タンク11は公知の装置であるから、その詳細な説明は省略する。 The heating section heats the outside of the tube through which the liquid flows with heated steam, or with hot water heated by heated steam. Any device that heats the outside of the tube through which the liquid flows may be used. The cooling section cools the liquid from the outside by flowing a cooled medium outside the tube through which the liquid flows. The filling machine tank 11 is a known device, so a detailed description thereof will be omitted.

液体が調合装置1において調合され、バランスタンク5から液体連続殺菌装置18に送られ、液体連続殺菌装置18において液体に対して加熱殺菌処理が施される。液体連続殺菌装置18において加熱殺菌処理された液体は、アセプティックサージタンク19に貯えられた後、充填機タンク11へ送られる。充填機タンク11内の液体は充填機2に供給され、充填ノズル2aを通って、容器4へ無菌状態で充填される。液体が充填された容器4は、殺菌された蓋材により密封された後に無菌充填機の外部へ排出される。 The liquid is mixed in the mixing device 1 and sent from the balance tank 5 to the continuous liquid sterilizer 18, where the liquid is subjected to heat sterilization. The liquid that has been heat sterilized in the continuous liquid sterilizer 18 is stored in the aseptic surge tank 19 and then sent to the filling machine tank 11. The liquid in the filling machine tank 11 is supplied to the filling machine 2 and passes through the filling nozzle 2a to be filled into the container 4 in a sterile state. The container 4 filled with the liquid is sealed with a sterilized lid material and then discharged outside the aseptic filling machine.

バランスタンク5から供給された液体は、液体連続殺菌装置18の第1段加熱部12および第2段加熱部13へ送られ、第1段加熱部12及び第2段加熱部13において、常温の液体が、例えば130℃まで加熱される。加熱部が2段で構成される場合、第1段加熱部12で常温から80℃に加熱され、第2段加熱部で80℃から130℃まで加熱される。 The liquid supplied from the balance tank 5 is sent to the first stage heating section 12 and the second stage heating section 13 of the continuous liquid sterilization device 18, where the liquid at room temperature is heated, for example, to 130°C. When the heating section is configured with two stages, the liquid is heated from room temperature to 80°C in the first stage heating section 12, and from 80°C to 130°C in the second stage heating section.

第1段加熱部12及び第2段加熱部13において加熱された液体は、ホールディングチューブ14内で目標温度、例えば130℃で保持される。ホールディングチューブ14にはいずれかの箇所に流量計23が備えられる。 The liquid heated in the first stage heating section 12 and the second stage heating section 13 is maintained at a target temperature, for example 130°C, in the holding tube 14. A flow meter 23 is provided somewhere in the holding tube 14.

液体はホールディングチューブ14から第1段冷却部15において冷却され、例えば130℃から99℃まで降温する。第1段冷却部15により冷却された液体は、第2段冷却部16により更に冷却され、その温度は例えば99℃から30℃まで降温する。冷却された液体は、マニホルドバルブ8を介してアセプティックサージタンク19へ送られる。 The liquid is cooled in the first stage cooling section 15 from the holding tube 14, for example, from 130°C to 99°C. The liquid cooled in the first stage cooling section 15 is further cooled in the second stage cooling section 16, for example, and its temperature is reduced from 99°C to 30°C. The cooled liquid is sent to the aseptic surge tank 19 via the manifold valve 8.

液体連続殺菌装置18の各所には温度センサ10が備えられる。バランスタンク5と液体連続殺菌装置18間の配管には温度センサ10a、液体連続殺菌装置18の第1段加熱部12と第2段加熱部13の間の配管には温度センサ10b、第2段加熱部13とホールディングチューブ14の間の配管には温度センサ10c、ホールディングチューブ14と第1段冷却部15の間の配管には温度センサ10d、第1段冷却部15と第2段冷却部16の間の配管には温度センサ10e及び第2段冷却部13の終端には温度センサ10fが備えられる。温度センサ10dは、ホールディングチューブ14の終端に備えられる温度センサである。液体連続殺菌装置18には上記の温度センサ10以外にも温度センサを備えても構わない。 Temperature sensors 10 are provided at various locations in the continuous liquid sterilizer 18. Temperature sensor 10a is provided in the piping between the balance tank 5 and the continuous liquid sterilizer 18, temperature sensor 10b is provided in the piping between the first stage heating section 12 and the second stage heating section 13 of the continuous liquid sterilizer 18, temperature sensor 10c is provided in the piping between the second stage heating section 13 and the holding tube 14, temperature sensor 10d is provided in the piping between the holding tube 14 and the first stage cooling section 15, temperature sensor 10e is provided in the piping between the first stage cooling section 15 and the second stage cooling section 16, and temperature sensor 10f is provided at the end of the second stage cooling section 13. Temperature sensor 10d is a temperature sensor provided at the end of the holding tube 14. The continuous liquid sterilizer 18 may be provided with temperature sensors other than the above-mentioned temperature sensor 10.

液体の殺菌効果はF値を演算することにより判断される。液体の種類によって目標とされるF値が決定され、液体連続殺菌装置18での液体の殺菌は、目標とされるF値以上に加熱殺菌されなければならない。 The sterilization effect of the liquid is determined by calculating the F value. The target F value is determined depending on the type of liquid, and the liquid must be heated and sterilized at or above the target F value in the continuous liquid sterilization device 18.

F値は、下記a式により演算される。
F=t×10(T-T0)/Z ・・・ a式
(T0℃及びZ℃は液体により定められる定数。)
The F value is calculated according to the following formula a.
F=t×10 (T-T0)/Z・・・Formula a (T0℃ and Z℃ are constants determined by the liquid.)

式中のtはホールディングチューブ14に液体が保持される時間t分である。ホールディングチューブ14は保温されるが加熱されない。保温には真空断熱方式が採用されることで保温性を高めることができる。ホールディングチューブ14は、内径10~100mmφ、長さ5~200mの配管であって、直線の折り返し状又はスパイラル状である。例えば、内径72.3mmφで130mのホールディングチューブ14の保持容量は533Lであって、流量を450L/分とすると保持時間t分は1.2分となる。 In the formula, t is the time t minutes that the liquid is held in the holding tube 14. The holding tube 14 is kept warm but not heated. A vacuum insulation method is used for keeping the heat in, which can improve heat retention. The holding tube 14 is a pipe with an inner diameter of 10 to 100 mmφ and a length of 5 to 200 m, and is either straight and folded or spiral. For example, a holding tube 14 with an inner diameter of 72.3 mmφ and a length of 130 m has a holding capacity of 533 L, and with a flow rate of 450 L/min, the holding time t minutes is 1.2 minutes.

Tはホールディングチューブ14の終端の温度T℃であって、温度センサ10dで測定される温度である。ホールディングチューブ14の入口に備えられる温度センサ10cで測定される温度と温度センサ10dにより測定される温度を比較すると、ホールディングチューブ14は加温されないため、わずかに温度センサ10dで測定される温度が低い。したがって、T℃はホールディングチューブ14の終端の温度を測定する温度センサ10dで測定される温度とする。 T is the temperature T°C at the end of the holding tube 14, which is the temperature measured by temperature sensor 10d. Comparing the temperature measured by temperature sensor 10c provided at the inlet of the holding tube 14 with the temperature measured by temperature sensor 10d, the temperature measured by temperature sensor 10d is slightly lower because the holding tube 14 is not heated. Therefore, T°C is the temperature measured by temperature sensor 10d, which measures the temperature at the end of the holding tube 14.

T0及びZは液体により定められる定数である。液体により定められるとは、液体のpHにより殺菌すべき菌が異なるため、T0及びZを変化させる。例えば、pH4.6以上の液体では、ボツリヌス菌を殺菌できる殺菌効果がもとめられるため、T0を121.1℃、Zを10℃とする。pHが4.0以上、4.6未満の液体では、一部の細菌が発育するため、T0を85℃、Zを7.8℃とする。pH4.0未満の液体では、細菌が発育しないため、カビ及び酵母を殺菌する程度の殺菌効果であって、T0を65℃、Zを5℃とする。各pHについて示したT0及びZは例であって、他の数値に代えても構わない。演算される目標とするF値は、液体によって、また具体的な液体の組成等によって定められる。 T0 and Z are constants determined by the liquid. Determined by the liquid, T0 and Z are changed because the bacteria to be sterilized differ depending on the pH of the liquid. For example, in a liquid with a pH of 4.6 or higher, a bactericidal effect capable of killing botulinum bacteria is required, so T0 is set to 121.1°C and Z is set to 10°C. In a liquid with a pH of 4.0 or higher but less than 4.6, some bacteria grow, so T0 is set to 85°C and Z is set to 7.8°C. In a liquid with a pH of less than 4.0, bacteria do not grow, so a bactericidal effect sufficient to kill mold and yeast is required, so T0 is set to 65°C and Z is set to 5°C. T0 and Z shown for each pH are examples and may be replaced with other values. The target F value to be calculated is determined by the liquid and the specific composition of the liquid, etc.

液体連続殺菌装置18により殺菌された液体は、アセプティックサージタンク19に送
られ貯留される。貯留された液体は、アセプティックサージタンク19から充填機タンク11に送られ、貯留される。液体は、充填機タンク11から充填機2に送られ、充填ノズル2aから無菌雰囲気の充填部チャンバ3内で、殺菌された容器4に定量充填される。液体が充填された容器4は、殺菌された蓋材により密封され、無菌充填機から排出される。
The liquid sterilized by the continuous liquid sterilization device 18 is sent to and stored in an aseptic surge tank 19. The stored liquid is sent from the aseptic surge tank 19 to the filling machine tank 11 and stored therein. The liquid is sent from the filling machine tank 11 to the filling machine 2, and a fixed amount of liquid is filled into sterilized containers 4 from the filling nozzle 2a in the filling section chamber 3, which has a sterile atmosphere. The containers 4 filled with the liquid are sealed with sterilized lids and discharged from the aseptic filling machine.

液体の無菌充填作業が終了した後、充填する液体を他の液体に変更する場合、液体供給系配管7内のCIP処理及びSIP処理を行う。液体充填作業において、最も液体の残留物が付着する箇所は第2段加熱部13である。内容物が急激に高温とされる箇所であり、特にたんぱく質の熱変性による残留物の付着が激しく、ミルクを含む液体に顕著である。また高温かつ送液流量が多くなればなるほど、製品成分由来の無機塩の残留も増加する。CIP処理により前回充填された液体の残留物を除去する。 When changing the liquid to be filled to another liquid after the aseptic filling operation is completed, CIP and SIP treatments are performed inside the liquid supply system piping 7. During liquid filling operations, the location where liquid residue adheres most is the second stage heating section 13. This is the location where the contents are rapidly heated to a high temperature, and residue adhesion due to thermal denaturation of proteins is particularly severe, particularly in liquids containing milk. Furthermore, the higher the temperature and the greater the liquid flow rate, the greater the amount of inorganic salt residue from the product ingredients. CIP treatment removes residue from the liquid that was previously filled.

液体供給系配管内7内のCIP処理は、バランスタンク5に洗浄液供給装置20から供給される洗浄液を、液体供給系配管内7内に循環することにより行われる。図1に示すように、洗浄液を循環するために内容物供給系配管7に対して帰還路6を設けることにより循環路が形成される。バランスタンク5から液体連続殺菌装置18を経てマニホルドバルブ8に至る上流側配管部7aに対して上流側帰還路6aを設け、上流側循環路を形成しても構わない。 The CIP process in the liquid supply system piping 7 is performed by circulating the cleaning liquid supplied from the cleaning liquid supply device 20 to the balance tank 5 within the liquid supply system piping 7. As shown in FIG. 1, a circulation path is formed by providing a return path 6 to the content supply system piping 7 in order to circulate the cleaning liquid. An upstream circulation path may also be formed by providing an upstream return path 6a to the upstream piping section 7a that runs from the balance tank 5 through the continuous liquid sterilizer 18 to the manifold valve 8.

洗浄液を上流側循環路に循環せずに、マニホルドバルブ8から充填機タンク11を経て、充填機2の充填機マニホルド2bから分配して充填ノズル2aに流しても構わない。充填ノズル2aから流出する洗浄液を充填ノズル2aの先端に接合されるカップ9により受け、多数の充填ノズル2aから流出する洗浄液を循環マニホルド25により集約し、下流側帰還路6bによりマニホルドバルブ8まで帰還させる。マニホルドバルブ8から上流側帰還路6aを経て、洗浄液は液体供給系配管7を循環させても構わない。 The cleaning liquid may be distributed from the filling machine manifold 2b of the filling machine 2 to the filling nozzle 2a through the manifold valve 8 via the filling machine tank 11, without being circulated through the upstream circulation path. The cleaning liquid flowing out from the filling nozzle 2a is received by a cup 9 joined to the tip of the filling nozzle 2a, and the cleaning liquid flowing out from multiple filling nozzles 2a is collected by the circulation manifold 25 and returned to the manifold valve 8 through the downstream return path 6b. The cleaning liquid may be circulated through the liquid supply system piping 7 via the manifold valve 8 through the upstream return path 6a.

充填機2の充填ノズル2aの開口に対して各々接離可能なカップ9が配置される。CIP処理を行う際に各カップ9が図示しないアクチュエータによって充填機2の充填ノズル2aの先端の開口部に接合されることで、下流側帰還路6bの始端となるカップ9が、充填ノズル2aの開口に接続される。 Cups 9 that can be attached and detached are placed on the openings of the filling nozzle 2a of the filling machine 2. When performing CIP processing, each cup 9 is joined to the opening at the tip of the filling nozzle 2a of the filling machine 2 by an actuator (not shown), and the cup 9 that is the starting point of the downstream return path 6b is connected to the opening of the filling nozzle 2a.

図2中太線で示すように、洗浄液供給装置20からバランスタンク5に供給される洗浄液は、バランスタンク5から液体連続殺菌装置18に流され、液体連続殺菌装置18により加熱されることで殺菌され、マニホルドバルブ8に至り、上流側帰還路6aを経てバランスタンク5に戻り、上流側循環路を循環されても構わない。 As shown by the thick line in FIG. 2, the cleaning liquid supplied from the cleaning liquid supply device 20 to the balance tank 5 flows from the balance tank 5 to the continuous liquid sterilization device 18, where it is sterilized by being heated by the continuous liquid sterilization device 18, reaches the manifold valve 8, returns to the balance tank 5 via the upstream return path 6a, and may be circulated through the upstream circulation path.

図3中太線で示すように、洗浄液供給装置20からバランスタンク5に供給される洗浄液は、バランスタンク5から液体連続殺菌装置18に流され、液体連続殺菌装置18により加熱されることで殺菌され、マニホルドバルブ8、アセプティックサージタンク19、充填機タンク11を経て、充填機2に至り、充填機マニホルド2bから充填ノズル2aに流れ、充填ノズル2aからカップ9で受けられ、循環マニホルド25に集約され、下流側帰還路6bを経て、マニホルドバルブ8から上流側帰還路6aによりバランスタンク5に戻り、液体供給系配管7内を循環しても構わない。 As shown by the thick line in Figure 3, the cleaning liquid supplied from the cleaning liquid supply device 20 to the balance tank 5 flows from the balance tank 5 to the continuous liquid sterilization device 18, where it is sterilized by being heated, passes through the manifold valve 8, the aseptic surge tank 19, and the filling machine tank 11, reaches the filling machine 2, flows from the filling machine manifold 2b to the filling nozzle 2a, is received by the filling nozzle 2a in a cup 9, is collected in the circulation manifold 25, passes through the downstream return path 6b, and returns to the balance tank 5 from the manifold valve 8 via the upstream return path 6a, and may circulate within the liquid supply system piping 7.

洗浄液とは、水に水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、リン酸ナトリウム、次亜塩素酸ナトリウム、界面活性剤及びグルコン酸ナトリウムやエチレンジアミンテトラ酢酸などのキレート剤等を混ぜたアルカリ性薬剤を添加したアルカリ性洗浄液、又は硝酸系やリン酸系の酸性薬剤を添加した酸性洗浄液である。水とは、イオン交換水、蒸留水又は水道水等異物を含まない水であればどのようなものでも構わない。 The cleaning solution is an alkaline cleaning solution made by adding alkaline chemicals such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium phosphate, sodium hypochlorite, surfactants, and chelating agents such as sodium gluconate and ethylenediaminetetraacetic acid to water, or an acidic cleaning solution made by adding acidic chemicals such as nitric acid or phosphoric acid. The water can be any water that does not contain foreign matter, such as ion-exchanged water, distilled water, or tap water.

アルカリ性洗浄液は、炭酸リチウム、炭酸アンモニウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、プロピレン・カーボネート及びそれらの混合物が含まれるが、これらに限定されるものではない。また、重炭酸塩である重炭酸ナトリウム、重炭酸カリウム、重炭酸リチウム、重炭酸アンモニウム、重炭酸マグネシウム、重炭酸カルシウムやセスキ炭酸塩であるセスキ炭酸ナトリウム、セスキ炭酸カリウム、セスキ炭酸リチウム及びそれらの混合物が含まれても構わない。 The alkaline cleaning solution includes, but is not limited to, lithium carbonate, ammonium carbonate, magnesium carbonate, calcium carbonate, propylene carbonate, and mixtures thereof. It may also include bicarbonates such as sodium bicarbonate, potassium bicarbonate, lithium bicarbonate, ammonium bicarbonate, magnesium bicarbonate, and calcium bicarbonate, and sesquicarbonates such as sodium sesquicarbonate, potassium sesquicarbonate, lithium sesquicarbonate, and mixtures thereof.

酸性洗浄液は、上述した硝酸系、リン酸系以外に、塩酸、硫酸、酢酸、クエン酸、乳酸、ギ酸、グリコール酸、メタンスルホン酸、スルファミン酸及びこれらの混合物が含まれるがこれらに限定されるものではない。 In addition to the above-mentioned nitric acid and phosphoric acid, acidic cleaning solutions include hydrochloric acid, sulfuric acid, acetic acid, citric acid, lactic acid, formic acid, glycolic acid, methanesulfonic acid, sulfamic acid, and mixtures thereof, but are not limited to these.

洗浄液は、次亜塩素酸塩、過酸化水素、過酢酸、過オクタン酸、過硫酸塩、過ホウ酸塩、ハイドロサルファイト、二酸化チオ尿素等の各種漂白剤、過炭酸塩などを含んでも構わない。更に、洗浄液は、アルミノケイ酸塩やポリカルボン酸塩等の水軟化剤を含んでも構わないし、リン酸ナトリウムやポリアクリル酸ナトリウム、カルボン酸ナトリウムなどの再付着防止剤を含んでも構わない。更に、洗浄液に、酵素や溶剤、脂肪酸、泡調整剤、活性酸素源などを加えても構わない。 The cleaning solution may contain hypochlorite, hydrogen peroxide, peracetic acid, peroctanoic acid, persulfate, perborate, hydrosulfite, thiourea dioxide, and other bleaching agents, as well as percarbonates. Furthermore, the cleaning solution may contain water softeners such as aluminosilicates and polycarboxylates, and may contain anti-redeposition agents such as sodium phosphate, sodium polyacrylate, and sodium carboxylate. Furthermore, enzymes, solvents, fatty acids, foam regulators, active oxygen sources, and the like may be added to the cleaning solution.

CIP処理において洗浄液としてアルカリ性洗浄液を流した後に酸性洗浄液を流すことに限らず、例えば、酸性洗浄液を流した後にアルカリ性洗浄液を流しても構わないし、酸性洗浄液とアルカリ性洗浄液を交互に複数回流しても構わない。また、酸性洗浄液又はアルカリ性洗浄液のいずれかのみを流してCIP処理を行っても構わない。 In the CIP process, the cleaning liquid is not limited to being passed through an alkaline cleaning liquid followed by an acidic cleaning liquid. For example, an acidic cleaning liquid may be passed through followed by an alkaline cleaning liquid, or an acidic cleaning liquid and an alkaline cleaning liquid may be passed through alternately multiple times. Also, the CIP process may be performed by passing only either an acidic cleaning liquid or an alkaline cleaning liquid.

コントローラ17の図示しないパネル上の操作ボタンが操作されると、液体供給系配管7についてCIP処理が各々所定の手順で実行される。洗浄液供給装置20からは一定量の洗浄液が常に又は間欠的に供給され、洗浄液を循環しながら液体供給系配管7内に付着した前回の液体の残留物を除去する。 When the operation buttons on the panel (not shown) of the controller 17 are operated, the CIP process is performed for each of the liquid supply system pipes 7 in a predetermined procedure. A constant amount of cleaning liquid is constantly or intermittently supplied from the cleaning liquid supply device 20, and while circulating the cleaning liquid, it removes any residue from the previous liquid adhering to the inside of the liquid supply system pipes 7.

上述のように、液体の無菌充填作業が終了した後、充填する液体を他の液体に変更する場合、液体供給系配管7内のCIP処理を行う。しかし、通常はCIP処理を行った後に液体供給系配管7内のSIP処理を行う。 As mentioned above, when changing the liquid to be filled to another liquid after the aseptic filling operation of the liquid is completed, CIP treatment is performed in the liquid supply system piping 7. However, normally, SIP treatment is performed in the liquid supply system piping 7 after CIP treatment.

第1の液体を液体連続殺菌装置18により殺菌しながら容器4に充填を行い、次に第1の液体を第2の液体に交換するとき、液体供給系配管7内の無菌性を維持して交換することができれば、液体供給系配管7内のSIP処理を行う必要はない。 When the first liquid is filled into the container 4 while being sterilized by the continuous liquid sterilization device 18, and then the first liquid is replaced with the second liquid, if the sterility of the liquid supply system piping 7 can be maintained while the liquid is replaced, there is no need to perform SIP processing in the liquid supply system piping 7.

第1の液体を液体連続殺菌装置18により殺菌しながら容器4に充填を行ったことで、液体供給系配管7内には第1の液体の残留物が付着している。特に液体連続殺菌装置18内に多く、特に第1の液体が高温に加熱される第2段加熱部13内に第1の液体の残留物の付着が激しい。 Since the first liquid was filled into the container 4 while being sterilized by the continuous liquid sterilization device 18, residues of the first liquid were found to adhere to the inside of the liquid supply system piping 7. There was a particularly large amount of residue of the first liquid inside the continuous liquid sterilization device 18, and the adhesion of the residues of the first liquid was particularly severe inside the second stage heating section 13 where the first liquid was heated to a high temperature.

そこで、液体供給系配管7内の無菌性が維持できるのであれば、SIP処理は行わなくても構わないが、第1の液体の残留物が付着した液体供給系配管7内のCIP処理は行わなければならない。 Therefore, if the sterility inside the liquid supply system piping 7 can be maintained, SIP treatment does not have to be performed, but CIP treatment must be performed inside the liquid supply system piping 7 where residues of the first liquid are attached.

第1の液体の充填を完了後、第1の液体の液体連続殺菌装置18における殺菌条件を変更せずに、洗浄液供給装置20から洗浄液をバランスタンク5に供給し、バランスタンク5に供給された洗浄液を液体連続殺菌装置18により殺菌し、殺菌された洗浄液により液体供給系配管7内のCIP処理を行う。CIP処理を終了後に、液体連続殺菌装置18の殺菌条件を変更せずに洗浄液を第2の液体に交換する。洗浄液が第2の液体により除去された後、第2の液体の充填を開始する。上述のように、第1の液体の液体連続殺菌装置18における殺菌条件を維持して第1の液体から洗浄液さらに第2の液体に交換することで、SIP処理を行うことなく、容器に充填する液体を第1の液体から第2の液体に交換できる。 After the filling of the first liquid is completed, the cleaning liquid is supplied to the balance tank 5 from the cleaning liquid supply device 20 without changing the sterilization conditions in the liquid continuous sterilization device 18 for the first liquid, the cleaning liquid supplied to the balance tank 5 is sterilized by the liquid continuous sterilization device 18, and the sterilized cleaning liquid is used to perform CIP treatment in the liquid supply system piping 7. After the CIP treatment is completed, the cleaning liquid is replaced with the second liquid without changing the sterilization conditions in the liquid continuous sterilization device 18. After the cleaning liquid is removed by the second liquid, filling of the second liquid begins. As described above, by replacing the first liquid with the cleaning liquid and then with the second liquid while maintaining the sterilization conditions in the liquid continuous sterilization device 18 for the first liquid, the liquid to be filled in the container can be replaced from the first liquid to the second liquid without performing SIP treatment.

しかし、上述の方法では、CIP処理に長時間を要ししてしまう。CIP処理の時間を短縮するためには、CIP処理を行うとき、洗浄液の流量を増やす必要がある。洗浄液の流量を増やすことで、液体供給系配管7内に付着した第1の液体の残留物を短時間に除去できる。流れる洗浄液の流量が増すことは、流速が増すことであり、洗浄液の早い流速により物理的な引き剥がし力が高まり洗浄効果が向上する。 However, the above-mentioned method requires a long time for CIP treatment. In order to shorten the time for CIP treatment, it is necessary to increase the flow rate of the cleaning liquid when performing CIP treatment. By increasing the flow rate of the cleaning liquid, the residue of the first liquid adhering to the inside of the liquid supply system piping 7 can be removed in a short time. Increasing the flow rate of the flowing cleaning liquid increases the flow rate, and the faster flow rate of the cleaning liquid increases the physical peeling force, improving the cleaning effect.

液体連続殺菌装置18により殺菌する第1の液体を第2の液体に交換するとき、以下の方法で行う。 When replacing the first liquid to be sterilized by the continuous liquid sterilization device 18 with the second liquid, the following method is used.

図4に、液体連続殺菌装置18において殺菌される液体を、第1の液体から第2の液体に交換するときのホールディングチューブ14に備えられる流量計23により測定される流量及びホールディングチューブ14の終端の備えられる温度センサ10dにより測定される温度を経時で示す。 Figure 4 shows the flow rate measured by the flowmeter 23 provided in the holding tube 14 and the temperature measured by the temperature sensor 10d provided at the end of the holding tube 14 over time when the liquid to be sterilized in the continuous liquid sterilization device 18 is replaced from the first liquid to the second liquid.

第1の液体を所定の温度で所定の流量流すことで、液体連続殺菌装置18により第1の液体を殺菌し、容器4に充填する。ホールディングチューブ14の終端の温度センサ10dにより測定される温度T℃、及びホールディングチューブ14内の流量から算出されるホールディングチューブ14の保持時間t分によりF値が演算される。F値が目標値以上となることで、第1の液体は殺菌される。殺菌された第1の液体は第1段冷却部15及び第2段冷却部16により冷却されて容器4に充填される。 The first liquid is sterilized by the continuous liquid sterilization device 18 by flowing the first liquid at a predetermined temperature and a predetermined flow rate, and then filled into the container 4. The F value is calculated from the temperature T°C measured by the temperature sensor 10d at the end of the holding tube 14 and the retention time t minutes of the holding tube 14 calculated from the flow rate inside the holding tube 14. When the F value reaches or exceeds the target value, the first liquid is sterilized. The sterilized first liquid is cooled by the first stage cooling section 15 and the second stage cooling section 16 and filled into the container 4.

第1の液体の充填が完了した後、洗浄液供給装置20からバランスタンク5に洗浄液を供給する。第1の液体の殺菌条件である、ホールディングチューブ14の温度及び流量をそのままにした液体連続殺菌装置18に、供給された洗浄液を流し、洗浄液を殺菌しながら第1の液体を洗浄液と交換する。交換される洗浄液は第1の液体と同様の条件で、液体連続殺菌装置18により殺菌される。液体供給系配管7内の第1の液体が洗浄液に交換されるまで、第1の液体及び洗浄液の混合液は無菌充填機から排出される。液体供給系配管7内の第1の液体が、洗浄液に交換されたことを確認する。排出される混合液の電気伝導度を測定することで確認する。 After the filling of the first liquid is completed, the cleaning liquid is supplied from the cleaning liquid supply device 20 to the balance tank 5. The supplied cleaning liquid is passed through the continuous liquid sterilization device 18, which maintains the temperature and flow rate of the holding tube 14, which are the sterilization conditions of the first liquid, and the first liquid is replaced with the cleaning liquid while sterilizing the cleaning liquid. The replaced cleaning liquid is sterilized by the continuous liquid sterilization device 18 under the same conditions as the first liquid. The mixture of the first liquid and the cleaning liquid is discharged from the aseptic filling machine until the first liquid in the liquid supply system piping 7 is replaced with the cleaning liquid. It is confirmed that the first liquid in the liquid supply system piping 7 has been replaced with the cleaning liquid. This is confirmed by measuring the electrical conductivity of the discharged mixed liquid.

第1の液体の充填を完了した後、洗浄液を液体連続殺菌装置18に流すが、このとき、第1段冷却部15及び第2段冷却部16の冷却を停止、又は冷却条件を緩和し、洗浄液の温度を常温まで冷却しなくても構わない。第1の液体及び洗浄液の混合液を排出するとき、混合液と供給される洗浄液を熱交換器26により熱交換することで、供給する洗浄液の温度を常温から昇温することが可能となり、液体連続殺菌装置18での洗浄液の加熱エネルギーを低減することができる。 After filling with the first liquid is completed, the cleaning liquid is passed through the continuous liquid sterilization device 18. At this time, the cooling of the first stage cooling section 15 and the second stage cooling section 16 can be stopped or the cooling conditions can be relaxed, and the temperature of the cleaning liquid does not have to be cooled to room temperature. When the mixture of the first liquid and the cleaning liquid is discharged, the mixture and the supplied cleaning liquid are heat exchanged by the heat exchanger 26, making it possible to raise the temperature of the supplied cleaning liquid from room temperature, and reducing the heating energy of the cleaning liquid in the continuous liquid sterilization device 18.

第1の液体と交換された洗浄液により液体供給系配管7内のCIP処理を行う。このとき、CIP処理の時間を短縮するために洗浄液の流量を多くし、第1の液体の流量よりも多い流量の洗浄液を液体連続殺菌装置18から液体供給系配管7内に流す。流量を増やすとホールディングチューブ14での保持時間t分が短くなる。温度をそのままにして流量のみを増やすと、演算されるF値が小さくなり目標とするF値を下回り、洗浄液が殺菌不良となる。保持時間をt分としたとき、演算されるF値を目標値以上とするために、温度T℃を上げなければならない。上げなければならない温度T℃をa式により算出する。例えば、多い流量を第1の液体の流量の2倍とすると、t分は1/2となる。第1の液体の殺菌温度T℃を121.1℃であったとし、T0を121.1℃、Zを10℃とし、F値を同一とするためには、新たなT℃は124,1℃とする必要がある。すなわち、ホールディングチューブ14の終端の温度を3℃上げる必要がある。 The cleaning liquid replaced with the first liquid is used to perform CIP treatment in the liquid supply system piping 7. At this time, in order to shorten the time for CIP treatment, the flow rate of the cleaning liquid is increased, and a cleaning liquid with a flow rate greater than that of the first liquid is passed from the liquid continuous sterilization device 18 into the liquid supply system piping 7. Increasing the flow rate shortens the retention time t minutes in the holding tube 14. If the temperature is left unchanged and only the flow rate is increased, the calculated F value becomes smaller and falls below the target F value, resulting in poor sterilization of the cleaning liquid. When the retention time is set to t minutes, the temperature T°C must be increased in order to make the calculated F value equal to or greater than the target value. The temperature T°C that must be increased is calculated using formula a. For example, if the higher flow rate is twice the flow rate of the first liquid, t minutes will be 1/2. If the sterilization temperature T°C of the first liquid is 121.1°C, and T0 is set to 121.1°C and Z is set to 10°C, in order to keep the F value the same, the new T°C must be set to 124.1°C. In other words, the temperature at the end of the holding tube 14 must be increased by 3°C.

上述のように、第1の液体の流量よりも多いCIP処理を行う洗浄液の流量を決め、多い流量からホールディングチューブ14内の保持時間t分を算出し、算出された保持時間t分及びF値の目標値からa式によりT℃を算出する。多い流量は、第1の液体の流量の1.1倍以上、5倍以下が適当である。1.1倍未満では、CIP処理の洗浄効果が向上せず、CIP処理の時間は十分に短縮することはできない。5倍を超える流量とすることは、高容量のポンプが必要となり、設備投資額が増える。好ましくは、1.3倍以上、3倍以下である。 As described above, the flow rate of the cleaning liquid for the CIP treatment is determined to be greater than the flow rate of the first liquid, the retention time t minutes in the holding tube 14 is calculated from the greater flow rate, and T°C is calculated from the calculated retention time t minutes and the target value of the F value using formula a. The greater flow rate is preferably 1.1 times or more and 5 times or less than the flow rate of the first liquid. If it is less than 1.1 times, the cleaning effect of the CIP treatment will not improve and the CIP treatment time cannot be sufficiently shortened. A flow rate of more than 5 times will require a high-capacity pump, which will increase the amount of capital investment. It is preferably 1.3 times or more and 3 times or less.

図4に示すように、第1の液体を洗浄液に交換後、ホールディングチューブ14の終端の温度センサ10dにより測定される温度が、上述の算出された温度T℃に上昇するように、流量は変更せずに、液体連続殺菌装置18の加熱部の温度設定を変更する。温度センサ10dにより測定される温度が算出された温度以上に上昇したことを確認し、その後流量を多い流量に変更する。 As shown in FIG. 4, after replacing the first liquid with the cleaning liquid, the temperature setting of the heating section of the continuous liquid sterilization device 18 is changed without changing the flow rate so that the temperature measured by the temperature sensor 10d at the end of the holding tube 14 rises to the calculated temperature T°C described above. After confirming that the temperature measured by the temperature sensor 10d has risen to or above the calculated temperature, the flow rate is changed to a higher flow rate.

算出された温度T℃以上に洗浄液の温度が上昇しないときに、洗浄液の流量を上げるとすると、a式から理解できるように、T℃が算出された温度に達する以前にt分が大きくなり、F値が目標値に達しない。洗浄液の殺菌不良となり、液体供給系配管7が菌により汚染されることとなる。これを避けるために、温度上昇後に流量を上げる工程を順守しなければならない。上述の工程を順守することで、液体供給系配管7内の無菌性を維持して液体を交換できる。 If the flow rate of the cleaning liquid is increased when the temperature of the cleaning liquid does not rise above the calculated temperature T°C, as can be seen from formula a, t will become large before T°C reaches the calculated temperature, and the F value will not reach the target value. This will result in poor sterilization of the cleaning liquid, and the liquid supply system piping 7 will become contaminated with bacteria. To avoid this, the process of increasing the flow rate after the temperature rises must be observed. By observing the above process, the liquid can be replaced while maintaining the sterility of the liquid supply system piping 7.

算出された温度、決められた流量とすることで、洗浄液は液体連続殺菌装置18により目標とされるF値以上に殺菌される。 By using the calculated temperature and determined flow rate, the cleaning liquid is sterilized by the continuous liquid sterilization device 18 to a level equal to or higher than the target F value.

第1の液体を洗浄液と交換後、洗浄液の温度及び流量を設定し、殺菌された洗浄液を循環するように循環路を設定する。この循環路は図2に示すように、上流側配管路7aからマニホルドバルブ8を経て、上流側帰還路6aに流す上流側循環路としても構わない。マニホルドバルブ8から下流は、殺菌された洗浄液が満たされており、下流側配管部7b及び下流側帰還路6bにより形成される下流側循環路に殺菌された洗浄液を循環することで、下流側循環路のCIP処理を行っても構わない。下流側配管部7b又は下流側帰還路6bに加熱装置を設けて、循環する洗浄液を加熱しても構わない。 After replacing the first liquid with the cleaning liquid, the temperature and flow rate of the cleaning liquid are set, and the circulation path is set to circulate the sterilized cleaning liquid. As shown in FIG. 2, this circulation path may be an upstream circulation path that flows from the upstream piping path 7a through the manifold valve 8 to the upstream return path 6a. The downstream side of the manifold valve 8 is filled with sterilized cleaning liquid, and the downstream circulation path may be CIP-treated by circulating the sterilized cleaning liquid in the downstream circulation path formed by the downstream piping section 7b and the downstream return path 6b. A heating device may be provided in the downstream piping section 7b or the downstream return path 6b to heat the circulating cleaning liquid.

図3に示すように、洗浄液を上流側配管部7a、下流側配管部7b、下流側帰還路6b及び上流側帰還路6aに流し、液体連続殺菌装置18から充填バルブ2aまでの循環路を形成し、この循環路に洗浄液を循環させてCIP処理を行っても構わない。 As shown in FIG. 3, the cleaning liquid can be passed through the upstream piping section 7a, the downstream piping section 7b, the downstream return path 6b, and the upstream return path 6a to form a circulation path from the continuous liquid sterilization device 18 to the filling valve 2a, and the cleaning liquid can be circulated through this circulation path to perform the CIP treatment.

液体連続殺菌装置18の上昇した温度及び多い流量という殺菌条件により、目標とするF値以上に殺菌された洗浄液を、設定された循環路に循環させることでCIP処理が行われる。ホールディングチューブ14で保持された洗浄液は、第1段冷却部15及び第2段冷却部16で冷却せずに下流に流しても構わない。殺菌のために加熱された状態で流れることにより洗浄効果が高まる。また、適度に冷却して60℃以上、95℃以下として洗浄効果の高い、水の沸点以下の温度として流しても構わない。また、常温まで冷却して流しても構わない。 The cleaning liquid sterilized to above the target F value under the sterilization conditions of the elevated temperature and high flow rate of the continuous liquid sterilization device 18 is circulated through a set circulation path to perform CIP treatment. The cleaning liquid held in the holding tube 14 may be allowed to flow downstream without being cooled in the first stage cooling section 15 and the second stage cooling section 16. The cleaning effect is enhanced by flowing it in a heated state for sterilization. It may also be allowed to flow at a temperature below the boiling point of water, which is more effective for cleaning, by cooling it appropriately to 60°C or higher and 95°C or lower. It may also be allowed to flow after being cooled to room temperature.

CIP処理は所定の時間行われる。所定の時間は第1の液体の種類、充填により流した総流量、殺菌温度等により経験的に導かれる時間であって構わない。CIP処理を行う所定の時間は以下に述べるように、液体連続殺菌装置18の第2段加熱部13の総括伝熱係数を算出することにより決めても構わない。 The CIP treatment is carried out for a predetermined time. The predetermined time may be a time empirically derived from the type of first liquid, the total flow rate flowed by filling, the sterilization temperature, etc. The predetermined time for performing the CIP treatment may be determined by calculating the overall heat transfer coefficient of the second stage heating section 13 of the continuous liquid sterilization device 18, as described below.

液体連続殺菌装置18の各箇所には、図1に示すように温度センサ10a~10fが備えられる。10bが配置される箇所としては、第2段加熱部13の入口、10cが配置されるのは第2段加熱部13の出口である。これらの温度センサによって各々測定された温度の情報はコントローラ17へ送信される。 Temperature sensors 10a to 10f are provided at various locations in the continuous liquid sterilization device 18, as shown in FIG. 1. 10b is located at the inlet of the second stage heating section 13, and 10c is located at the outlet of the second stage heating section 13. Information on the temperatures measured by these temperature sensors is sent to the controller 17.

図6に示すように、加熱部のうち最下流に位置する第2段加熱部13を加熱するため、第2段加熱部13へ加熱媒体を供給する加熱媒体ライン24が接続されている。 As shown in FIG. 6, a heating medium line 24 is connected to supply a heating medium to the second stage heating section 13, which is the most downstream heating section, in order to heat the second stage heating section 13.

加熱媒体ライン24には、加熱媒体ライン24中に加熱蒸気を供給する加熱蒸気供給部27が設けられ、この加熱蒸気供給部27から供給される加熱蒸気により加熱媒体ライン24中を流れる加熱媒体を高温まで加熱する。加熱媒体の加熱は、電気ヒーターでも構わない。さらに加熱媒体ライン24には加圧ポンプ28が設けられている。加熱媒体は水が適当である。水以外に油も使用できるが、加熱装置を備える必要がある。 The heating medium line 24 is provided with a heating steam supply section 27 that supplies heating steam into the heating medium line 24, and the heating medium flowing through the heating medium line 24 is heated to a high temperature by the heating steam supplied from the heating steam supply section 27. The heating medium may be heated by an electric heater. Furthermore, the heating medium line 24 is provided with a pressure pump 28. Water is a suitable heating medium. Oil can also be used instead of water, but a heating device must be provided.

加熱媒体ライン24は第2段加熱部13の加熱配管13aに供給され、図6に示すように、加熱媒体は液体供給系配管7内を液体が流れる方向に対して対向して加熱配管13a内を流れる。加熱媒体は液体供給系配管7内を液体が流れる方向と同一方向に並行して流しても構わない。加熱配管13aの入口には温度センサ10gが、加熱配管13aの出口には温度センサ10hが設けられる。 The heating medium line 24 is supplied to the heating pipe 13a of the second stage heating section 13, and as shown in FIG. 6, the heating medium flows in the heating pipe 13a in a direction opposite to the direction in which the liquid flows in the liquid supply system pipe 7. The heating medium may also flow in the same direction as the liquid flows in the liquid supply system pipe 7 in parallel. A temperature sensor 10g is provided at the inlet of the heating pipe 13a, and a temperature sensor 10h is provided at the outlet of the heating pipe 13a.

図6に示すように、加熱媒体ライン24を流れる加熱媒体が加熱配管13aに供給され、第2段加熱部13を流れる液体を加熱する。第2段加熱部13において液体を加熱する加熱媒体は、加熱配管13aの出口では降温するが、加熱蒸気供給部27から供給される加熱蒸気により昇温され、昇温した加熱媒体は加熱配管13aに供給され、循環する。 As shown in FIG. 6, the heating medium flowing through the heating medium line 24 is supplied to the heating pipe 13a and heats the liquid flowing through the second stage heating section 13. The heating medium that heats the liquid in the second stage heating section 13 drops in temperature at the outlet of the heating pipe 13a, but is heated by the heating steam supplied from the heating steam supply section 27, and the heated heating medium is supplied to the heating pipe 13a and circulated.

液体連続殺菌装置18の第2段加熱部13は内容物を高温で加熱殺菌する部分であり、加熱配管13aの内面にこげ付き等の汚れが生じ易い。最も汚れ易い第2段加熱部13の加熱配管13aの総括伝熱係数を算出し、効率良く液体連続殺菌装置18内のCIP処理を行う。液体連続殺菌装置18の他の加熱部、冷却部も総括伝熱係数を算出することは可能であり、全ての加熱部及び冷却部の総括伝熱係数を算出し、全ての総括伝熱係数が目標値に到達したところで、CIP処理を完了すべきである。しかし、最も液体の残留が多いのは最下流の加熱部であり、最下流の加熱部の総括伝熱係数が目標値に到達したところでCIP処理を完了とし、これを所定の時間としても構わない。 The second stage heating section 13 of the continuous liquid sterilizer 18 is the section where the contents are sterilized by heating at high temperature, and the inner surface of the heating pipe 13a is prone to staining such as scorching. The overall heat transfer coefficient of the heating pipe 13a of the second stage heating section 13, which is the most prone to staining, is calculated, and the CIP treatment in the continuous liquid sterilizer 18 is performed efficiently. It is possible to calculate the overall heat transfer coefficients of the other heating and cooling sections of the continuous liquid sterilizer 18, and the CIP treatment should be completed when the overall heat transfer coefficients of all heating and cooling sections are calculated and all of the overall heat transfer coefficients reach the target value. However, the most downstream heating section has the most residual liquid, and the CIP treatment is completed when the overall heat transfer coefficient of the most downstream heating section reaches the target value, and this may be set as a specified time.

図7に生産時間と総括伝熱係数(U値)の経時変化を示す。総括伝熱係数(U値)が高いほど、温度が伝わりやすいことを意味する。加熱配管13aの総括伝熱係数は、液体を殺菌することにより加熱配管13a内に付着する液体のこげなどの付着物により充填製品の生産とともに次第に低下する。生産により低下した総括伝熱係数はCIP処理を行うことにより上昇し、充填製品の生産開始前の総括伝熱係数まで回復する。すなわち、CIP処理完了の目処は、加熱配管13aの総括伝熱係数が加熱配管13a内に液体による残留物の付着がない状態の総括伝熱係数に回復することである。低下した総括伝熱係数の目標値を定め、CIP処理を行うことで加熱配管13aの総括伝熱係数が目標値に到達したところでCIPを完了とする。このことにより、CIP処理に無駄な時間を費やすことがなく、効率的にCIP処理を行うことができる。 Figure 7 shows the change over time in the overall heat transfer coefficient (U value) versus production time. The higher the overall heat transfer coefficient (U value), the easier it is to transfer temperature. The overall heat transfer coefficient of the heating pipe 13a gradually decreases with the production of the filled product due to adhesions such as burnt liquid that adhere to the inside of the heating pipe 13a when the liquid is sterilized. The overall heat transfer coefficient that has decreased due to production increases by performing CIP treatment, and is restored to the overall heat transfer coefficient before the start of production of the filled product. In other words, the goal of completing the CIP treatment is for the overall heat transfer coefficient of the heating pipe 13a to recover to the overall heat transfer coefficient in a state where there is no adhesion of liquid residue inside the heating pipe 13a. A target value for the decreased overall heat transfer coefficient is set, and CIP treatment is performed to complete the CIP treatment when the overall heat transfer coefficient of the heating pipe 13a reaches the target value. This allows the CIP treatment to be performed efficiently without wasting time on the CIP treatment.

コントローラ17は各種データを記憶し、第2段加熱部13の加熱配管13aから送信
される測定温度により総括伝熱係数を算出し、算出される総括伝熱係数が目標値に到達したか否かを判断し、総括伝熱係数が目標値に到達したところでCIP処理を完了したと判断し、液体供給系配管7内のCIP処理を完了する。この完了の判断は液体連続殺菌装置18の第2段加熱部13についてであるが、液体連続殺菌装置18の第2段加熱部の汚れが最も激しいため、液体連続殺菌装置18の第2段加熱部13におけるCIP処理完了の判断を、液体供給系配管7内のCIP処理完了の判断としても構わない。すなわち、総括伝熱係数が目標値に到達するまでを所定の時間としても構わない。
The controller 17 stores various data, calculates an overall heat transfer coefficient from the measured temperature transmitted from the heating pipe 13a of the second stage heating unit 13, judges whether the calculated overall heat transfer coefficient has reached a target value, and judges that the CIP treatment is completed when the overall heat transfer coefficient has reached the target value, and completes the CIP treatment in the liquid supply system pipe 7. This completion judgment is for the second stage heating unit 13 of the continuous liquid sterilization device 18, but since the second stage heating unit of the continuous liquid sterilization device 18 is most heavily soiled, the judgment of the completion of the CIP treatment in the second stage heating unit 13 of the continuous liquid sterilization device 18 may be the judgment of the completion of the CIP treatment in the liquid supply system pipe 7. In other words, the time until the overall heat transfer coefficient reaches the target value may be set as the predetermined time.

総括伝熱係数を算出するために、図6に示すように液体連続殺菌装置18の第2段加熱部13の加熱配管13aの洗浄液の入口に温度センサ10b、洗浄液の出口に温度センサ10c、加熱配管13aの加熱媒体の入口に温度センサ10g及び加熱配管13aの加熱媒体の出口に温度センサ10hを備える。これらの温度センサにより温度を測定し、温度センサ10bの温度をT1、10cの温度をT2、10gの温度をT3及び10hの温度をT4とする。 To calculate the overall heat transfer coefficient, as shown in Figure 6, a temperature sensor 10b is provided at the inlet of the cleaning liquid in the heating pipe 13a of the second stage heating section 13 of the continuous liquid sterilization device 18, a temperature sensor 10c is provided at the outlet of the cleaning liquid, a temperature sensor 10g is provided at the inlet of the heating medium in the heating pipe 13a, and a temperature sensor 10h is provided at the outlet of the heating medium in the heating pipe 13a. The temperatures are measured by these temperature sensors, and the temperature of temperature sensor 10b is T1, the temperature of 10c is T2, the temperature of 10g is T3, and the temperature of 10h is T4.

測定される温度T1、T2、T3及びT4はコントローラ17に送信され、コントローラ17により総括伝熱係数が算出される。総括伝熱係数は以下のように求められる。 The measured temperatures T1, T2, T3 and T4 are sent to the controller 17, which calculates the overall heat transfer coefficient. The overall heat transfer coefficient is calculated as follows:

まず、対数平均温度差△Tを求める。対数平均温度差△Tは以下の式(1式)により求められる。

Figure 2024070227000002
First, the logarithmic mean temperature difference ΔT is calculated using the following formula (Formula 1).
Figure 2024070227000002

次に温度T1と温度T2と、流量R (L/h)とにより、第2段加熱部13における熱量Qが下記の式(2式)により求められる。但し、比熱を1(kcal/kg・℃)、比重量を1(kg/L)とした場合
Q =1×1×R×(T2-T1)(2式)
となる。流量Rは流量計23により測定され、コントローラ17に送信される。第2段加熱部13の加熱配管13a内に流量計を設け、この流量計による測定値を使用しても構わない。
Next, the heat quantity Q in the second stage heating section 13 is calculated by the following formula (2) using the temperatures T1, T2, and the flow rate R (L/h). However, when the specific heat is 1 (kcal/kg·°C) and the specific weight is 1 (kg/L), Q = 1×1×R×(T2-T1) (2)
The flow rate R is measured by a flow meter 23 and transmitted to the controller 17. A flow meter may be provided in the heating pipe 13a of the second stage heating section 13, and the measured value by this flow meter may be used.

また、第2段加熱部13の加熱配管13aの伝熱面積A(m)は予め定められている。 Moreover, the heat transfer area A (m 2 ) of the heating pipe 13a of the second stage heating section 13 is determined in advance.

以上のことからコントローラ17は、下記の式(3式)により第2段加熱部13の総括伝熱係数(U値)を算出する。
U=Q/(A×△T)(3式)
From the above, the controller 17 calculates the overall heat transfer coefficient (U value) of the second stage heating section 13 by the following formula (3).
U = Q / (A x △T) (3 formulas)

以上のように、CIP処理中に第2段加熱部13の総括伝熱係数を算出し、総括伝熱係数が目標値に到達したところでCIP処理を完了とし、次の工程に移行することができる。このため必要以上にCIP処理を続ける必要はなく、CIP処理を効率的に実施することができる。 As described above, the overall heat transfer coefficient of the second stage heating section 13 is calculated during the CIP process, and when the overall heat transfer coefficient reaches the target value, the CIP process is completed and the next process can be started. Therefore, there is no need to continue the CIP process any longer than necessary, and the CIP process can be carried out efficiently.

コントローラ17は算出される総括伝熱係数があらかじめ定められた目標値に到達したところで、CIP処理を完了と判断する。 The controller 17 determines that the CIP process is complete when the calculated overall heat transfer coefficient reaches a predetermined target value.

図4に示すように、洗浄液が流れている間はCIP処理が継続しているが、CIP処理を所定の時間行った後、CIP処理完了とし、先ず、洗浄液の流量を下げる。下げる流量
は、次に充填する第2の液体を、液体連続殺菌装置18により殺菌するときの殺菌条件により決められる流量である。この流量は、洗浄液の流量よりも少ない。洗浄液の流量が第2の液体の殺菌条件から決められる流量に下がったこと流量計23により確認する。流量が下がったことを確認した後、液体連続殺菌装置18の殺菌温度を第2の液体の殺菌温度に下げる。
As shown in Fig. 4, the CIP treatment continues while the cleaning liquid is flowing, but after the CIP treatment is performed for a predetermined time, the CIP treatment is completed and the flow rate of the cleaning liquid is first reduced. The reduced flow rate is determined by the sterilization conditions when the second liquid to be filled next is sterilized by the continuous liquid sterilization device 18. This flow rate is less than the flow rate of the cleaning liquid. It is confirmed by the flow meter 23 that the flow rate of the cleaning liquid has been reduced to the flow rate determined by the sterilization conditions of the second liquid. After it is confirmed that the flow rate has been reduced, the sterilization temperature of the continuous liquid sterilization device 18 is reduced to the sterilization temperature of the second liquid.

温度センサ10dにより測定される温度が、第2の液体の殺菌温度に下がったことを確認する。洗浄液の温度が第2の液体の殺菌温度に下がったことを確認した後、洗浄液を第2の液体に交換する。 It is confirmed that the temperature measured by the temperature sensor 10d has dropped to the sterilization temperature of the second liquid. After it is confirmed that the temperature of the cleaning liquid has dropped to the sterilization temperature of the second liquid, the cleaning liquid is replaced with the second liquid.

第2の液体の殺菌条件は、第1の液体の殺菌条件と同等又はそれ以下でなければならない。第1の液体がpH4.6以上であった場合、第2の液体のpHはいずれでも構わない。しかし、第1の液体がpH4.0以上4.6未満の場合、第2の液体はpH4.6以上であってはならない。第1の液体の殺菌条件で残存する菌が液体供給系配管7内に残存していたとすると、第2の液体をpH4.6以上の殺菌条件で殺菌したとしても液体供給系配管7内に残存する菌を殺菌できないためである。 The sterilization conditions for the second liquid must be equal to or lower than the sterilization conditions for the first liquid. If the first liquid has a pH of 4.6 or higher, the second liquid may have any pH. However, if the first liquid has a pH of 4.0 or higher but lower than 4.6, the second liquid must not have a pH of 4.6 or higher. This is because if bacteria remaining under the sterilization conditions for the first liquid remain in the liquid supply system piping 7, the bacteria remaining in the liquid supply system piping 7 cannot be sterilized even if the second liquid is sterilized under sterilization conditions of pH 4.6 or higher.

洗浄液の流量が下がりきらないとき、つまりt分が小さいままのときに、洗浄液の温度を下げるとすると、a式から理解できるように、目標とするF値に達しないこととなる。これは洗浄液の殺菌不良となり、液体供給系配管7が菌により汚染されることとなる。これを避けるために、流量を下げた後に温度を下げる工程を順守しなければならない。上述の工程を順守することで、液体供給系配管7内の無菌性を維持して液体を交換できる。 If the temperature of the cleaning liquid is lowered when the flow rate of the cleaning liquid has not been reduced sufficiently, that is, when t remains small, then as can be seen from formula a, the target F value will not be reached. This will result in poor sterilization of the cleaning liquid, and the liquid supply system piping 7 will become contaminated with bacteria. To avoid this, the process of lowering the temperature after lowering the flow rate must be observed. By observing the above process, the liquid can be replaced while maintaining sterility within the liquid supply system piping 7.

第2の液体により、液体供給系配管7内の洗浄液が除去された後、第2の液体に交換されたことを確認した後、第2の液体の充填を開始する。第1の液体、第1の液体を交換する洗浄液及び第2の液体を、液体連続殺菌装置18により目標とするF値以上の殺菌価で殺菌しながら交換することで、CIP処理のみで、SIP処理を行うことなく充填する液体を交換できる。洗浄液の流量を多くすることで、CIP処理時間を短縮して交換することができる。 After the cleaning liquid in the liquid supply system piping 7 is removed by the second liquid, it is confirmed that it has been replaced with the second liquid, and then the filling of the second liquid begins. By replacing the first liquid, the cleaning liquid replacing the first liquid, and the second liquid while sterilizing them with a sterilization value equal to or higher than the target F value using the continuous liquid sterilization device 18, the liquid to be filled can be replaced using only CIP treatment, without performing SIP treatment. By increasing the flow rate of the cleaning liquid, the CIP treatment time can be shortened during replacement.

これまで、第1の液体を第2の液体に交換するとき、第1の液体を洗浄液に交換し、交換された洗浄液を第2の液体に交換することを説明した。図5に示すように、第1の液体を水に交換し、交換された水を洗浄液に交換し、交換された洗浄液を水に交換し、交換された水を第2の液体に交換する方法について説明する。 So far, it has been described that when replacing a first liquid with a second liquid, the first liquid is replaced with a cleaning liquid, and the replaced cleaning liquid is replaced with a second liquid. As shown in FIG. 5, a method of replacing the first liquid with water, replacing the replaced water with a cleaning liquid, replacing the replaced cleaning liquid with water, and replacing the replaced water with a second liquid will be described.

第1の液体を所定の温度で所定の流量流すことで液体連続殺菌装置18により殺菌し、容器4に充填する。ホールディングチューブ14の終端の温度センサ10dにより測定される温度T℃、及びホールディングチューブ14内の流量から算出される第1の液体のホールディングチューブ14での保持時間t分によりF値が演算される。演算されるF値を目標値以上とすることで第1の液体は殺菌される。殺菌された第1の液体は、第1段冷却部15及び第2段冷却部16により冷却されて容器4に充填される。 The first liquid is sterilized by the continuous liquid sterilization device 18 by flowing it at a predetermined temperature and a predetermined flow rate, and then filled into the container 4. The F value is calculated from the temperature T°C measured by the temperature sensor 10d at the end of the holding tube 14 and the retention time t minutes of the first liquid in the holding tube 14, which is calculated from the flow rate in the holding tube 14. The first liquid is sterilized by setting the calculated F value to a target value or higher. The sterilized first liquid is cooled by the first stage cooling section 15 and the second stage cooling section 16, and filled into the container 4.

第1の液体の充填が完了した後、水供給装置21からバランスタンク5に水を供給し、第1の液体の液体連続殺菌装置18における殺菌条件である、温度及び流量をそのままにして第1の液体を第1の水と交換する。供給される第1の水は第1の液体と同一の条件により、液体連続殺菌装置18により殺菌される。液体供給系配管7内の第1の液体が水に交換されるまで、第1の液体及び第1の水の混合液は無菌充填機から排出される。液体供給系配管7内の第1の液体が、水に交換されたことを確認する。確認は排出される混合液の電気伝導度を測定することにより行われる。 After filling of the first liquid is completed, water is supplied from the water supply device 21 to the balance tank 5, and the first liquid is replaced with the first water while maintaining the sterilization conditions of the first liquid in the continuous liquid sterilization device 18, that is, the temperature and flow rate. The supplied first water is sterilized by the continuous liquid sterilization device 18 under the same conditions as the first liquid. The mixture of the first liquid and the first water is discharged from the aseptic filling machine until the first liquid in the liquid supply system piping 7 is replaced with water. It is confirmed that the first liquid in the liquid supply system piping 7 has been replaced with water. This is confirmed by measuring the electrical conductivity of the discharged mixed liquid.

第1の液体の充填を完了した後、第1の水を液体連続殺菌装置18に供給し、加熱殺菌するが、このとき、第1段冷却部15及第2段冷却部16の冷却を停止、又は冷却条件を緩和し、第1の水の温度を常温まで冷却せずに第1の液体を除去しても構わない。第1の液体及び第1の水の混合液を排出するとき、混合液と供給される第1水を熱交換器26により熱交換することで、バランスタンク5に供給される第1の水の温度を常温から昇温することが可能となり、液体連続殺菌装置18での第1の水の加熱エネルギーを低減することができる。 After filling of the first liquid is completed, the first water is supplied to the continuous liquid sterilization device 18 and heat-sterilized. At this time, the cooling of the first stage cooling section 15 and the second stage cooling section 16 may be stopped or the cooling conditions may be relaxed, and the first liquid may be removed without cooling the temperature of the first water to room temperature. When discharging the mixture of the first liquid and the first water, heat exchange between the mixture and the supplied first water is performed by the heat exchanger 26, making it possible to raise the temperature of the first water supplied to the balance tank 5 from room temperature, and reducing the heating energy of the first water in the continuous liquid sterilization device 18.

液体供給系配管7内の第1の液体が、第1の水により交換された後、第1の水を洗浄液と交換する。交換された洗浄液により液体供給系配管7内のCIP処理を行う。CIP処理を完了した後、洗浄液を第2の水と交換し、交換された第2の水を第2の液体と交換する。このように、液体連続殺菌装置18に供給する第1の液体を第2の液体と交換することで、液体供給系配管7内のSIPを行うことなく、容器4に充填する液体を第1の液体から第2の液体に交換することができる。 After the first liquid in the liquid supply system piping 7 is replaced with the first water, the first water is replaced with a cleaning liquid. The replaced cleaning liquid is used to perform CIP treatment in the liquid supply system piping 7. After the CIP treatment is completed, the cleaning liquid is replaced with the second water, and the replaced second water is replaced with the second liquid. In this way, by replacing the first liquid supplied to the continuous liquid sterilization device 18 with the second liquid, the liquid to be filled in the container 4 can be replaced from the first liquid to the second liquid without performing SIP in the liquid supply system piping 7.

第1の液体を第1の水と交換し、交換した第1の水を洗浄液と交換し、洗浄液を第2の水と交換せずに、直接洗浄液を第2の液体と交換しても構わない。第1の液体を洗浄液と交換し、交換した洗浄液を第2の水と交換し、第2の水と第2の液体を交換しても構わない。洗浄液を第2の水と交換した後、第2の液体と交換することで、第2の液体への洗浄液の混入を防止することができる。第2の液体は第2の水と交換することが、第2の液体への洗浄液の混入を防ぐために好ましい。 The first liquid may be replaced with first water, the replaced first water may be replaced with a cleaning liquid, and the cleaning liquid may be directly replaced with the second liquid without replacing the cleaning liquid with the second water. The first liquid may be replaced with a cleaning liquid, the replaced cleaning liquid may be replaced with second water, and the second water may be replaced with the second liquid. By replacing the cleaning liquid with the second water and then with the second liquid, contamination of the second liquid with the cleaning liquid can be prevented. It is preferable to replace the second liquid with the second water in order to prevent contamination of the second liquid with the cleaning liquid.

洗浄液により液体供給系配管7内のCIP処理を行うが、CIP処理の時間を短縮するために洗浄液の流量を多くし、第1の液体の流量よりも多い流量の洗浄液を液体連続殺菌装置18から液体供給系配管7内に流す。流量を増やすとホールディングチューブ14での保持時間t分が短くなる。その結果、演算されるF値が小さくなり、流量を増やした洗浄液が殺菌不良となる。保持時間t分としたとき、目標とするF値以上とするために、温度T℃を上げなければならない。上げなければならない温度T℃をa式により算出する。算出方法は前述の通りである。 The cleaning liquid is used to perform CIP treatment inside the liquid supply system piping 7, but the flow rate of the cleaning liquid is increased to shorten the CIP treatment time, and a flow rate of cleaning liquid greater than the flow rate of the first liquid is passed from the liquid continuous sterilization device 18 into the liquid supply system piping 7. Increasing the flow rate shortens the retention time t minutes in the holding tube 14. As a result, the calculated F value becomes smaller, and the cleaning liquid with an increased flow rate will have poor sterilization results. When the retention time is t minutes, the temperature T°C must be increased to achieve the target F value or higher. The temperature T°C that must be increased is calculated using formula a. The calculation method is as described above.

第1の液体の流量よりも多いCIP処理を行う洗浄液の流量を決め、多い流量からホールディングチューブ14内の保持時間t分を算出し、算出された保持時間t分及び目標とするF値の目標値からa式によりT℃を算出する。多い流量は、第1の液体の流量の1.1倍以上、5倍以下が適当である。1.1倍未満では、CIP処理の洗浄効果が向上せず、CIP処理の時間は十分に短縮することはできない。5倍を超える流量とすることは、高容量のポンプが必要となり、設備投資額が増える。 The flow rate of the cleaning liquid used in the CIP treatment is determined to be greater than the flow rate of the first liquid, the retention time t minutes in the holding tube 14 is calculated from the greater flow rate, and T°C is calculated using formula a from the calculated retention time t minutes and the target F value. The greater flow rate should be 1.1 times or more and 5 times or less than the flow rate of the first liquid. If it is less than 1.1 times, the cleaning effect of the CIP treatment will not improve and the CIP treatment time cannot be sufficiently shortened. A flow rate of more than 5 times will require a high-capacity pump, which will increase capital investment.

図5に示すように、液体連続殺菌装置18の殺菌条件を変更せずに、液体供給系配管7内の第1の液体を第1の水に交換する。第1の液体を第1の水と交換する方法は、前述の第1の液体を洗浄液と交換する方法と同一である。第1の液体が第1の水と交換された後、ホールディングチューブ14の終端の温度センサ10dにより測定される温度が、算出された温度T℃に上昇するように、流量は変更せずに、液体連続殺菌装置18の加熱部の温度設定を変更する。 As shown in FIG. 5, the first liquid in the liquid supply system piping 7 is replaced with the first water without changing the sterilization conditions of the continuous liquid sterilization device 18. The method of replacing the first liquid with the first water is the same as the method of replacing the first liquid with the cleaning liquid described above. After the first liquid is replaced with the first water, the temperature setting of the heating section of the continuous liquid sterilization device 18 is changed without changing the flow rate so that the temperature measured by the temperature sensor 10d at the end of the holding tube 14 rises to the calculated temperature T°C.

温度センサ10dにより測定される温度が算出された温度T℃以上に上昇したことを確認し、その後第1の水を洗浄液に交換しながら、流量を多い流量に変更する。第1の水を多い流量に変更した後、第1の水を洗浄液と交換しても構わない。 After confirming that the temperature measured by the temperature sensor 10d has risen to or above the calculated temperature T°C, the flow rate is changed to a higher flow rate while replacing the first water with the cleaning liquid. After changing the flow rate of the first water to a higher flow rate, the first water may be replaced with the cleaning liquid.

算出された温度以上に第1の水又は洗浄液の温度が上昇しないときに、第1の水又は供給される洗浄液の流量を上げるとすると、a式から理解できるように、T℃が算出された温度に達しないときにt分が大きくなり、目標とするF値に達しないこととなる。第1の水又は洗浄液の殺菌不良となり、液体供給系配管7が菌により汚染されることとなる。これを避けるために、上述のように温度が昇温した後に流量を上げるという工程を順守しなければならない。上述の工程を順守することで、液体供給系配管7内の無菌性を維持して液体を交換できる。 If the flow rate of the first water or cleaning liquid supplied is increased when the temperature of the first water or cleaning liquid does not rise above the calculated temperature, as can be understood from formula a, when T°C does not reach the calculated temperature, t will become large and the target F value will not be reached. This will result in poor sterilization of the first water or cleaning liquid, and the liquid supply system piping 7 will become contaminated with bacteria. To avoid this, the process of increasing the flow rate after the temperature has risen, as described above, must be observed. By observing the above process, the liquid can be replaced while maintaining sterility in the liquid supply system piping 7.

算出された温度、決められた流量とすることで、第1の水又は洗浄液は液体連続殺菌装置18により目標とされるF値以上に殺菌される。 By setting the calculated temperature and determined flow rate, the first water or cleaning liquid is sterilized by the liquid continuous sterilization device 18 to a level equal to or higher than the target F value.

第1の水を洗浄液に交換後、多い流量で流れる殺菌された洗浄液の循環路を設定する。循環路は図2に示すように、上流側配管部7aからマニホルドバルブ8を経由して上流側帰還路6aに流す上流側循環路としても構わない。マニホルドバルブ8から下流は、殺菌された洗浄液が満たされており、下流側配管部7b及び下流側帰還路6bにより形成される下流側循環路に殺菌された洗浄液を循環することで、下流側循環路のCIP処理を行っても構わない。下流側配管部7b又は下流側帰還路6bに加熱装置を設け、循環する洗浄液を加熱し、洗浄効果を高めても構わない。 After replacing the first water with the cleaning liquid, a circulation path for the sterilized cleaning liquid that flows at a high flow rate is set. As shown in FIG. 2, the circulation path may be an upstream circulation path that flows from the upstream piping section 7a via the manifold valve 8 to the upstream return path 6a. The downstream side from the manifold valve 8 is filled with sterilized cleaning liquid, and the downstream circulation path may be CIP-treated by circulating the sterilized cleaning liquid in the downstream circulation path formed by the downstream piping section 7b and the downstream return path 6b. A heating device may be provided in the downstream piping section 7b or the downstream return path 6b to heat the circulating cleaning liquid and improve the cleaning effect.

液体連続殺菌装置18により上昇した温度及び多い流量という殺菌条件により、目標とするF値以上に殺菌された洗浄液を、設定された循環路に循環させることでCIP処理が行われる。ホールディングチューブ14で高温保持された洗浄液は、第1段冷却部15及び第2段冷却部16で冷却せずに下流に流しても構わない。殺菌のために加熱された状態で流れることにより洗浄効果が高まる。また、適度に冷却して60℃以上、95℃以下として洗浄効果の高い、水の沸点以下の温度として流しても構わない。また、常温まで冷却して流しても構わない。 The cleaning liquid sterilized to above the target F value under the sterilization conditions of the temperature raised by the continuous liquid sterilization device 18 and the high flow rate is circulated through the set circulation path, and the CIP process is performed. The cleaning liquid held at a high temperature in the holding tube 14 may be allowed to flow downstream without being cooled in the first stage cooling section 15 and the second stage cooling section 16. The cleaning effect is enhanced by flowing it in a heated state for sterilization. It may also be allowed to flow at a temperature below the boiling point of water, which is more effective for cleaning, by appropriately cooling it to 60°C or higher and 95°C or lower. It may also be allowed to flow after being cooled to room temperature.

CIP処理は所定の時間行われる。所定の時間は第1の液体の種類、充填により流した総流量、殺菌温度等により経験的に導かれる時間であって構わない。前述のように液体連続殺菌装置18の第2段加熱部13の総括伝熱係数を算出することにより決めても構わない。 The CIP process is carried out for a predetermined time. The predetermined time may be a time empirically derived from the type of first liquid, the total flow rate flowed by filling, the sterilization temperature, etc. It may also be determined by calculating the overall heat transfer coefficient of the second stage heating section 13 of the continuous liquid sterilization device 18 as described above.

図5に示すように、洗浄液が流れている間はCIP処理が継続しているが、CIP処理を所定の時間行った後、CIP処理を完了とし、洗浄液を第2の水と交換する。第2の水は第1の水と同様に、水供給装置20から第2の水をバランスタンク5に供給し、供給された第2の水を液体連続殺菌装置18により殺菌する。 As shown in FIG. 5, the CIP process continues while the cleaning liquid is flowing, but after a predetermined time, the CIP process is completed and the cleaning liquid is replaced with second water. The second water is supplied to the balance tank 5 from the water supply device 20 in the same manner as the first water, and the supplied second water is sterilized by the liquid continuous sterilization device 18.

CIP完了後、洗浄液に代わって流される第2の水の流量を下げる。下げる流量は、次に充填する第2の液体を液体連続殺菌装置18により殺菌するときの殺菌条件により決められる流量である。第2の液体の流量は、洗浄液の流量よりも少ない。第2の水の流量が第2の液体の殺菌条件から決められる流量に下がったことを流量計23により確認する。第2の水の流量が下がったことを確認した後、液体連続殺菌装置18の殺菌温度を第2の液体の殺菌温度に下げる。 After CIP is complete, the flow rate of the second water, which is flowed in place of the cleaning liquid, is reduced. The reduced flow rate is determined by the sterilization conditions when the second liquid to be filled next is sterilized by the liquid continuous sterilization device 18. The flow rate of the second liquid is less than the flow rate of the cleaning liquid. The flow meter 23 is used to confirm that the flow rate of the second water has been reduced to the flow rate determined by the sterilization conditions of the second liquid. After it is confirmed that the flow rate of the second water has been reduced, the sterilization temperature of the liquid continuous sterilization device 18 is reduced to the sterilization temperature of the second liquid.

温度センサ10dにより測定される温度が、第2の液体の殺菌温度に下がったことを確認する。第2の水の温度が第2の液体の殺菌温度に下がったことを確認した後、第2の水を第2の液体に交換する。 It is confirmed that the temperature measured by the temperature sensor 10d has dropped to the sterilization temperature of the second liquid. After it is confirmed that the temperature of the second water has dropped to the sterilization temperature of the second liquid, the second water is replaced with the second liquid.

洗浄液を第2の水に交換しながら流量を下げるとしたが、洗浄液の流量を下げた後に洗浄液を第2の水と交換しても構わない。 Although the flow rate is reduced while replacing the cleaning solution with the second water, the cleaning solution may be replaced with the second water after the flow rate is reduced.

第2の液体の殺菌条件は、第1の液体の殺菌条件と同等又はそれ以下でなければならな
い。これは前述の通りである。
The sterilization requirements of the second liquid must be equal to or less than the sterilization requirements of the first liquid, as discussed above.

洗浄液又は第2の水の流量が下がりきらないとき、つまりt分が小さいままのときに、洗浄液又は第2の水の温度を下げるとすると、a式から理解できるように、目標とするF値に達しないこととなる。これは洗浄液又は第2の水の殺菌不良となり、液体供給系配管7が菌により汚染されることとなる。これを避けるために、流量が下がった後に温度を下げるという工程を順守しなければならない。上述の工程を順守することで、液体供給系配管7内の無菌性を維持して液体を交換できる。 If the temperature of the cleaning liquid or second water is lowered when the flow rate of the cleaning liquid or second water has not been reduced sufficiently, that is, when t remains small, the target F value will not be reached, as can be seen from formula a. This will result in poor sterilization of the cleaning liquid or second water, and the liquid supply system piping 7 will become contaminated with bacteria. To avoid this, the process of lowering the temperature after the flow rate has been reduced must be observed. By observing the above process, the liquid can be replaced while maintaining sterility in the liquid supply system piping 7.

第2の液体により、液体供給系配管7内の第2の水が除去され、第2の水が第2の液体に交換されたことを確認した後、第2の液体の充填を開始する。 The second water in the liquid supply system piping 7 is removed by the second liquid, and after confirming that the second water has been replaced with the second liquid, the filling of the second liquid begins.

2…充填機
6…帰還路
6a…上流側帰還路
6b…下流側帰還路
7…飲料供給系配管
7a…上流側配管部
7b…下流側配管部
10…温度センサ
12…第1段加熱部
13…第2段加熱部
14…ホールディングチューブ
15…第1段冷却部
16…第2段冷却部
18…液体連続殺菌装置
20…洗浄液供給装置
21…水供給装置
23…流量計
2... Filling machine 6... Return path 6a... Upstream return path 6b... Downstream return path 7... Beverage supply system piping 7a... Upstream piping section 7b... Downstream piping section 10... Temperature sensor 12... First stage heating section 13... Second stage heating section 14... Holding tube 15... First stage cooling section 16... Second stage cooling section 18... Continuous liquid sterilization device 20... Cleaning liquid supply device 21... Water supply device 23... Flow meter

Claims (5)

液体を流しながら、前記液体を外部から加熱することで前記液体を殺菌する液体連続殺菌装置の液体交換方法であって、
前記液体連続殺菌装置による殺菌は、前記液体連続殺菌装置を流れる前記液体の流量よりもとめられる前記液体連続殺菌装置のホールディング部における保持時間t分、及び前記液体の温度T℃から下記a式により演算されるF値を目標値以上とすることにより行い、
F=t×10(T-T0)/Z ・・・ a式
(T0℃及びZ℃は液体により定められる定数。)
第1の液体を前記液体連続殺菌装置により殺菌し、
前記第1の液体の流量よりも多い流量を洗浄液の流量とし、前記洗浄液の流量により、前記保持時間を算出し、算出された前記保持時間及び前記F値の目標値からa式によりT℃を算出し、前記洗浄液を流す前記液体連続殺菌装置の設定温度をT℃以上とした後、前記洗浄液の流量を前記多い流量とし、
前記洗浄液を前記液体連続殺菌装置により殺菌しながら流し、
前記洗浄液により前記液体連続殺菌装置内を洗浄した後、前記洗浄液の流量よりも少ない流量の第2の液体を、前記液体連続殺菌装置により、第1の液体の殺菌条件と同等又はそれ以下の殺菌条件により殺菌しながら流し、前記洗浄液を前記第2の液体と交換する液体連続殺菌装置の液体交換方法。
A liquid replacement method for a continuous liquid sterilization device that sterilizes a liquid by heating the liquid from the outside while the liquid is flowing, comprising:
Sterilization by the continuous liquid sterilization apparatus is performed by setting the retention time t minutes in the holding section of the continuous liquid sterilization apparatus, which is determined based on the flow rate of the liquid flowing through the continuous liquid sterilization apparatus, and the F value calculated by the following formula a from the temperature T ° C of the liquid to a target value or more,
F=t×10 (T-T0)/Z・・・Formula a (T0℃ and Z℃ are constants determined by the liquid.)
The first liquid is sterilized by the continuous liquid sterilization device;
A flow rate of the cleaning liquid is set to a flow rate greater than the flow rate of the first liquid, the retention time is calculated based on the flow rate of the cleaning liquid, T°C is calculated from the calculated retention time and the target value of the F value using formula a, and the set temperature of the continuous liquid sterilization device through which the cleaning liquid flows is set to T°C or higher, and then the flow rate of the cleaning liquid is set to the greater flow rate;
The cleaning liquid is sterilized by the continuous liquid sterilization device while flowing,
A liquid replacement method for a continuous liquid sterilization apparatus, comprising: cleaning the inside of the continuous liquid sterilization apparatus with the cleaning liquid; and then flowing a second liquid at a flow rate less than the flow rate of the cleaning liquid through the continuous liquid sterilization apparatus while sterilizing the second liquid under sterilization conditions equivalent to or lower than the sterilization conditions of the first liquid, thereby replacing the cleaning liquid with the second liquid.
請求項1に記載の液体連続殺菌装置の液体交換方法において、
前記洗浄液により前記液体連続殺菌装置内を洗浄した後、前記洗浄液の流量を前記洗浄液の流量よりも前記少ない流量とした後、前記液体連続殺菌装置の温度を前記第2の液体の殺菌温度に下げる液体連続殺菌装置の液体交換方法。
The liquid replacement method for the continuous liquid sterilization apparatus according to claim 1,
A liquid replacement method for a continuous liquid sterilization apparatus, comprising the steps of: cleaning the inside of the continuous liquid sterilization apparatus with the cleaning liquid; setting the flow rate of the cleaning liquid to a flow rate less than the flow rate of the cleaning liquid; and then lowering the temperature of the continuous liquid sterilization apparatus to the sterilization temperature of the second liquid.
請求項1又は請求項2に記載の液体連続殺菌装置の液体交換方法において、
前記流量は前記ホールディング部の流量、及び前記温度は前記ホールディング部の終端における温度である前記液体連続殺菌装置の液体交換方法。
The liquid replacement method for the continuous liquid sterilization apparatus according to claim 1 or 2,
The liquid exchange method of the continuous liquid sterilization apparatus, wherein the flow rate is the flow rate of the holding section, and the temperature is the temperature at an end of the holding section.
請求項1又は請求項2に記載の液体連続殺菌装置の液体交換方法において、
前記第1の液体を第1の水と交換した後、前記第1の水を前記洗浄液と交換する前記液体連続殺菌装置の液体交換方法。
The liquid replacement method for the continuous liquid sterilization apparatus according to claim 1 or 2,
The liquid exchange method of the continuous liquid sterilization apparatus, comprising exchanging the first liquid with first water, and then exchanging the first water with the cleaning liquid.
請求項1又は請求項2に記載の液体連続殺菌装置の液体交換方法において、
前記洗浄液を第2の水と交換したのち、前記第2の水を前記第2の液体と交換する液体連続殺菌装置の液体交換方法。
The liquid replacement method for the continuous liquid sterilization apparatus according to claim 1 or 2,
A liquid exchanging method for a continuous liquid sterilization apparatus, comprising exchanging the cleaning liquid with second water, and then exchanging the second water with the second liquid.
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