JP3838533B2 - 食品機械の自動汚染度判定・洗浄システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、農作物、魚介類の収穫・漁獲後の仕分けプロセス等で用いられている装置や機械器具等の例えばホッパ、重量測定器、搬送コンベヤ、冷却装置、コンテナ、また、食品加工・製造プロセス等で用いられる装置や機械器具等の例えばホッパ、重量測定器、搬送コンベヤ、撹拌機、連続・非連続式冷却・乾燥装置、コンテナ等の衛生管理、
また、大量調理施設における、レストラン、ファーストフード、学校・病院給食、社員食堂等の大量調理施設の食品調理機械器具や食器等の衛生管理、に最も必要とする食品機械の自動汚染度判定・洗浄システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
１、一般生菌数測定では特殊技術を有する検査員が機械表面から拭き取りサンプルを収集し、公定法による細菌培養を行い、結果が得られるまでに２日間程を要していた。
２、上記公定法を行うためには、細菌培養のための一定施設や設備を必要とし、管理面でも人的、金銭的負担が掛かっていた。
３、公定法の代わりに、近年開発されてきた迅速検査法（ＡＴＰ法等）は、一般生菌数との相関関係が明確でなく、正確な判定にはなっていなかった。
４、色測定による汚染度測定は存在したが、汚染物質を定量的に測定するものではなく、対象物の汚染前後を比較するもののみであった。
【０００３】
なお、最近の洗浄方法には、汚れを自動的に検出し検出結果を洗浄に反映させ、
最適の洗浄パターンを選択するようにした提案がされている。
例えば、特公平３−４０８２０号公報に開示された発明は、
魚製品中の骨を検出するため、または、家禽製品を含む食肉製品中の骨、軟骨、連結組織、脂肪及び肉のような動物成分を検出するための、方法の提供と魚及び食肉製品の処理及び取り扱う工程を制御する品質制御を従来法に比較し迅速正確に行うべく、約３２５〜３６０ｎｍの範囲（ＵＶ範囲）の電磁波の照射により励起される蛍光反射を分析することにより、生物学的成分からの特性蛍光の認識により、被射体の骨、軟骨、連結組織、脂肪及び肉等の品質認定を可能にしたものである。
上記発明では、骨、軟骨、連結組織、脂肪及び肉の存在を大まかに認定し区分けに使用するもので、食品機械の機械表面の汚染の度合いを精密に選定することは不可である。
【０００４】
また、特開平６−７４９１０号公報に開示された発明においては、被洗浄物体の表面を撮影するカメラと映像処理により、洗浄終了状態を自動判別し、洗浄目標レベルに達しないときは、被洗浄物体の向き、洗浄噴射スプレーの当て方、噴射距離を予め設定したパターン条件の中から選択する自動選択手段と、被洗浄物の洗浄部位と非洗浄部位との反射光量差により前記自動判別手段を作動させ自動洗浄を行うようにしたものがある。
上記発明の反射光量差による洗浄の度合いの決定は当該被洗浄部材の要洗浄部位と洗浄を必要としない非洗浄部位との反射光量差によったもので、食品機械の機械表面の生菌数を含む汚染度の定量的設定は不可能である。
【０００５】
また、特開平６−８８７８８号公報に開示された発明によれば、洗浄部品の表面に残る汚れを検出するための可視、紫外領域の励起光源と励起光によって汚れから生ずる蛍光を検知する光学系及び光検出器を有する評価部と、前記蛍光の強度と前記汚れの度合いとの関係を示すデータベースと、洗浄部品からの蛍光強度データ処理部とにより汚れの除去を可能としたもので、
上記発明は、発光性有機物残滓に対しては高い検出感度を持ち、そうした洗浄残滓物の定量評価には有効である。なお、励起光にはレーザ等の単色光が使用され、検出器には光電子増倍管 、ＣＣＤ等を使用する。
【０００６】
上記最近の汚れ検出の提案を見るに、食品滓と同様に細菌類を同時に扱ったものは見られない。
ところが、食品の総合衛生製造管理過程（日本版ＨＡＣＣＰ）においては、一般衛生管理事項（ＰＰ）或いは適正製造基準ＧＭＰ）の遂行が不可欠な事項とされてきている。
その中の一つとして、食品製造環境を清潔に保持することは、食品を衛生的に取り扱う上で最も重要且つ基本的事項で、特に食品製造前後の機械の洗浄や殺菌は重要な一端をなしている。
それには、機械の洗浄度を判定することが必要であるが、現在使用されている微生物検査による清浄度判定には２、３日を要し、その操作も比較的熟練度が必要で一般的な食品生産現場への適用には限界がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記現状を考慮し、なされたもので、食品機械の洗浄前後の表面に残存している、食品滓や細菌類を、簡便・迅速且つ定量的に測定し、その結果を分析して洗浄の合否判定を可能にし、ＨＡＣＣＰの基盤対策であるＰＰの運用を具体化させるべく、食品機械の自動汚染度判定・洗浄システムの提供を目的とするものである。
【０００８】
上記目的のためには、下記課題を解決する必要がある。即ち、
１、検査や測定に際しては、迅速且瞬時に行う。
２、上記測定値と一般生菌数或いは汚染物質量との相関関係値から、出来るだけ詳細な汚染度の把握を可能にする。
３、衛生検査担当者の労力を軽減、測定に特殊技術を必要としない。
４、機械の洗浄・殺菌と上記測定システムとの組合せにより、洗浄・殺菌に要していたエネルギ（温水量、水圧）を最小にする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的達成のため、本発明は、
食品機械の機械表面に存在する汚染物質の重量及び生菌数等の汚染指標を測定するとともに、測色計を使用して明度、色度をＬ★ａ★ｂ★表色系にて数値化し、洗浄前後の色差（△Ｌ★ａｂ）或いは彩度Ｃ★と洗浄前後の汚染物質量及び生菌数等との相関関係を把握し、色差或いは彩度の測定により汚染物質の重量及び生菌数の推定を可能とした測色清浄度判定方法を用いることを要旨（以下測色清浄度判定方法という）とする。
【００１０】
上記要旨により、先ず、
１、機械の稼働前と稼働後の汚染物質の測定をして、汚染度の差を数値化する。なお、汚染物質の測定項目としては、一般生菌数、蛋白質、脂肪、糖質等である。
２、機械の稼働前と稼働後の色測定を行い、色差及び彩度を数値化する。
３、機械表面の色差および彩度と汚染物質との相関関係を明確化する。
ついで、実稼働時には、色差のみの測定をして汚染状況を予測し、その数値を記録するとともに洗浄および殺菌に対する対策をたてることができる。
また、汚染物質の如何に係わらず求めることができ、しかも小色差の問題にも有効に対処でき、且つ前記明度、色度の測定は迅速且瞬時に行うことが出来る。
【００１１】
そこで、前記測色清浄度判定方法を使用した自動汚染度判定・洗浄システムは、
連続式・バッチ式フリーザ等の食品機械のステンレス製機械表面について、稼働前後の汚染物質の重量の測定と汚染度差を数値化する汚染度計測差演算部と、稼働前後の明度及び色度を計測して色差及び彩度を数値化する色差・彩度計測演算部と、前記両者の演算値の相対関係に基づき色差ないし彩度より汚染度を判定する汚染度判定基準設定部とよりなる汚染度判定システムと、
色差測定により汚染度を予測する汚染度予測部と、該予測値と前記汚染度判定基準とを比較して洗浄制御をする洗浄制御部と、制御指令により適宜作動する洗浄部とよりなる洗浄システムと、
より構成することを特徴としたものである。
【００１２】
上記請求項１記載の発明により、連続式・バッチ式フリーザ等のステンレス製の食品機械装置の表面における汚染度計測に準拠して当該機械の洗浄を最適に自動制御できる。
【００１３】
また、前記測色清浄度判定方法を使用した自動汚染度判定・洗浄システムは、
まな板・食品自動機械装置等のポリエチレン部材表面について、稼働前後の汚染物質の重量の測定と汚染度差を数値化する汚染度差計測演算部と、稼働前後の明度及び色度を計測して色差ないし彩度を数値化する色差・彩度計測演算部と、前記両者の演算値の相対関係に基づき色差ないし彩度より汚染度を判定する汚染度判定基準設定部とよりなる汚染度判定システムと、
色差測定により汚染度を予測する汚染度予測部と、該予測値と前記汚染度判定基準とを比較して洗浄制御をする洗浄制御部と、制御指令により適宜作動する洗浄部とよりなる洗浄システムと、
より構成することを特徴としたものである。
【００１４】
上記請求項２記載の発明により、まな板・食品自動機械装置等のポリエチレン部材表面における汚染度計測に準拠して当該機械の洗浄を最適に自動制御できる。
【００１５】
また、請求項１若しくは２記載の自動汚染度判定・洗浄システムは、
ステンレス及びポリエチレン等の食品機械の加工器材の材質の表面色の経年変化に対応して、汚染度判定基準の修正を経年毎に行うようにしたことを特徴とする。
【００１６】
また、請求項１若しくは２記載の自動汚染度判定・洗浄システムは、
ステンレス及びポリエチレン等の食品機械の加工器材の材質の表面色の経年変化に対応して、色差計の修正を経年毎に行うようにしたことを特徴とする。
【００１７】
前記請求項３若しくは４記載の発明により、食品自動機械の機械表面が磨耗等により表面粗さが変化すると前記色数値も変化するため、前記汚染度判定基準ないし色差計の補正を経年ごとにすることが好ましい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載される構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載が無い限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
図１は本発明の測色洗浄度判定方法による自動汚染度判定・洗浄システムの概略の構成を示すブロック図である。
【００１９】
図１に示すように、本発明の測色洗浄度判定方法による自動汚染度判定・洗浄システムは、食品機械１０の汚染物質の常時接触する機械表面を計測し汚染度を予測し、合理的洗浄を可能とするシステムで、汚染度判定システム１１と洗浄システム２１とより構成する。
汚染度判定システムは１１は、本発明のＬ★ａ★ｂ★ 表色系により明度Ｌ★ 、色度ａ★ 、ｂ★ を使用した測色洗浄度判定法によるもので、色差、彩度により汚染物質量及び生菌数による汚染度の判定を迅速に可能にしたものである。
【００２０】
上記汚染度判定システム１１は、汚染前後の食品機械１０の機械表面の汚染物質量測定部１２と該測定部に連設して稼働前後の汚染度の差を数値化する数値演算部１４と、それに並設した洗浄前後の機械表面の測色計による色測定部１３と該測定部に連設して洗浄前後の色差・彩度の数値化をする数値演算部１５と、前記汚染度差の演算値と色差・彩度の演算値とによりその間の相対関係に基づく測定限界及び色差ないし彩度による汚染度基準を設定する汚染度判定基準設定部１６と、より構成し、予め汚染度判定基準を設定する。
【００２１】
上記測色計による色測定部１３では、測色計には例えば、８度方向照明拡散受光方式のミノルタ製カラーリーダーを使用し、Ｌ★ａ★ｂ★ 表色系で被測定面の明度Ｌ★ 、色度ａ★、ｂ★を複数箇所測定し平均値を求め、
また、色差・彩度の数値演算部１５では、洗浄前後のＬ★、ａ★及びｂ★ との差即ち△Ｌ★、△ａ★及び△ｂ★から、
色差；△Ｅ★ａｂ＝［（△Ｌ★）2＋（△ａ★）2＋（△ｂ★）2］1/2を求め、
彩度；Ｃ★＝［（ａ★）2＋（ｂ★）2］1/2を求めるようにしてある。
【００２２】
一方、洗浄システム２１は、稼働時、前記汚染度判定システム１１で設定された汚染度判定基準により、稼働中の機械表面より得られる色情報により稼働終了時に汚染度を予測し、該予測度に対応させて洗浄システムを作動させ、高能率の洗浄を可能にするもので、
機械表面の色差のみを測定する色差測定部２２と、該測定部よりの色差情報により汚染状況を予測記憶する汚染状況予測部２３と、汚染状況予測値と前記汚染度判定基準値と比較して洗浄器の洗浄パターンを設定する洗浄制御部２４と、該制御部の制御指令により作動する洗浄器２５とより構成し、
対象物（機械表面）の磨耗による表面粗さの変化に起因する色数値の変化に対応して所定期間の経年ごとに行う色差計ならびに判定基準ならびに洗浄手段等の補正を行う補正部１７ａ、１７ｂ…を設け、経年ごとに以下の下流処理ラインにより行うようにしたものである。即ち、
１７ａ→２２ａ→２３ａ→２４→２５、
１７ｂ→２２ｂ→２３ｂ→２４←２５、
…
…
【００２３】
上記自動汚染度判定・洗浄システムの稼働状況を実施例１、２により説明する。
（実施例１）
連続フリーザにおいて、食品凍結ステンレスベルトのサニテーション時（除湿時）に、ベルトの色測定を測色計による色測定部１３で行い、それと並行してベルト表面の拭き取り検査を実施し、蛋白質、脂肪、糖質、一般生菌等の測定を汚染物質量測定部１２より定量測定をする。
数値演算部１４、１５を経て汚染度判定基準設定部１６で、色差または彩度と、
汚染物質量との相関関係を求め、色測定での測定限界値等も明確に１６ａで設定して置く。
約１週間程度同様の測定を実施し食品による汚染度と色数値の関係を整理し汚染指標である判定基準を確立する。
ついで、フリーザの稼働が安定し始めたとき、色差測定部２２での色差情報により汚染状況予測部２３で汚染度判定を実施し、洗浄制御部２４で洗浄殺菌対策をたて、洗浄器２５で実施して対策方法と色数値との関係を確認する。上記確認を行った後、色測定と対策をサニテーションプログラムに乗せて実施していく。
サニテーションプログラムは週に１回〜隔週に１回程度並行して従来の拭き取り検査を実施し、ステンレスベルト表面の磨耗や測色計のレンズの汚れ等に起因して色数値に変化に対する色測定システムの較正を行う。
上記のようにして、連続式フリーザの場合は、「事前測定による色数値と汚染物質量」及び「色測定と対策法との関係」の明確化を実施し確実なものとすると同時に、「色差計の補正と面粗対策」を実施する必要がある。
【００２４】
（実施例２）
コンベヤ型まな板（ワンウェイコンベヤシステム）において、食肉除骨用まな板（高密度ポリエチレン）のサニテーション時に、まな板表面の色測定を測色計による色測定部１３で行い、それと並行してベルト表面の拭き取り検査を実施し、蛋白質、脂肪、糖質、一般生菌等の測定を汚染物質量測定部１２より定量測定をする。
数値演算部１４、１５を経て汚染度判定基準設定部１６で、色差または彩度と、
汚染物質量との相関関係を求め、色測定での測定限界値等も明確に１６ａで設定して置く。
約１週間程度同様の測定を実施し食品による汚染度と色数値の関係を整理し汚染指標である判定基準を確立する。
ついで、ワンウェイコンベヤの稼働が安定し始めたとき、色差測定部２２での色差情報により汚染状況予測部２３で汚染度判定を実施し、洗浄制御部２４で洗浄殺菌対策を立て、洗浄器２５で実施して対策方法と色数値との関係を確認する。
上記確認を行った後、色測定と対策をサニテーションプログラムに乗せて実施していく。
サニテーションプログラムは週に１回〜隔週に１回程度並行して従来の拭き取り検査を実施し、ステンレスベルト表面の磨耗や測色計のレンズの汚れ等に起因して色数値の変化に対する色測定システムの較正を行う。
上記のようにして、コンベヤ型まな板の場合は、「事前測定による色数値と汚染物質量」及び「色測定と対策法との関係」の明確化を実施し確実なものとすると同時に、「色差計の補正と面粗対策」を実施する必要がある。
【００２５】
なお、本発明の測色清浄度判定方法については、下記条件下で検討した。
ａ、テストピース；
ポリエチレン（エンボス加工）、高密度ポリエチレン（表面平滑）、
ステンレス（ＳＵＳ３０４、表面平滑）
ｂ、汚染物質；
豚挽肉、牛挽肉、鶏挽肉、鮪赤身
ｃ、生菌数測定
テストピース表面を滅菌ガーゼで拭き取り、公定法により一般生菌数を測定した。
【００２６】
図２、図３にポリエチレン、高密度ポリエチレンを汚染及び洗浄したときの色差を示す。
また、ＳＵＳ３０４平板上の食品（豚挽肉）残渣重量と色差及び彩度の関係を図４及び図５に示し、図４、図５より取り出した色差と彩度の関係を図６に示し、食品（豚挽肉）残渣重量とそれに含まれる生菌数との関係を図７に、その時の生菌数と色差及び彩度の関係を図８、図９に示してある。
上記一連の検討結果に見るように、少なくとも使用したテストピースに対しては、測色による汚染度の判別が可能であることが示されている。
また、ＳＵＳ３０４ 平板と豚挽肉については、測色により挽肉重量で１０ｍｇ／１０ｃｍ2、生菌数は少なくとも３．１×１０2個／１００ｃｍ2 以上は判別可能であることが検討結果判明した。
【００２７】
【発明の効果】
請求項１、２記載の発明を用いて測色清浄度判定を行うことにより、
１、機械の稼働前と稼働後の汚染物質の測定をして、汚染度の差を数値化する。なお、汚染物質の測定項目としては、一般生菌数、蛋白質、脂肪、糖質について行う。
２、同時に機械の稼働前と稼働後の色測定を行い、色差及び彩度を数値化する。 そのため、一般生菌数、汚染物重量等の汚染指標を正確に把握することができ、食品の衛生管理システムであるＨＡＣＣＰへ使用食品機械装置を対応させることができる。
また、上記汚染指標と色差ないし彩度の相関関係に基づく、色差ないし彩度による汚染度判定基準が設定でき、色差、彩度の測定値より汚染度の予測が可能となった。
なお、上記明度、色度の測定は迅速且瞬時に行うことが出来る。
【００２８】
また、請求項１，２記載の発明により、
実稼働時には、色差のみの測定をして汚染状況を予測し、その数値を記録するとともに洗浄および殺菌に対する対策をたてることができる。
また、汚染物質の如何に係わらず求めることができ、しかも小色差の問題にも有効に対処できる。
また、汚染度測定に掛かる時間が瞬時であるため、いつでも洗浄評価ができ、洗浄不良箇所を洗浄作業所内で見付け出し、再洗浄する等の対策を実施できる。
また、作業員が確認困難な狭い場所でも対応することができ、所謂３Ｋから作業員を開放することができる。
【００２９】
請求項３，４記載の発明により、食品加工器材の表面の磨耗に対応して色差修正ないし汚染度判定基準を経年修正し、常に正確な清浄度判定を維持するようにしている。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の測色洗浄度判定方法による自動汚染度判定・洗浄システムの概略の構成を示すブロック図である。
【図２】 ポリエチレンのテストピースを汚染及び洗浄したときの色差を示す棒グラフ図である。
【図３】 高密度ポリエチレンのテストピースを汚染及び洗浄したときの色差を示す棒グラフ図である。
【図４】 ＳＵＳ３０４平板上の食品（豚挽肉）残渣重量と色差の関係を示す図である。
【図５】 ＳＵＳ３０４平板上の食品（豚挽肉）残渣重量と彩度の関係を示す図である。
【図６】 図４、図５より取り出した色差と彩度の関係示す図である。
【図７】 食品（豚挽肉）残渣重量とそれに含まれる生菌数との関係を示す図である
【図８】 図５、図７より導出した生菌数と彩度の関係を示す図である。
【図９】 図４、図７より導出した生菌数と色差の関係を示す図である。
【符号の説明】
１０ 食品機械
１１ 汚染度判定システム
１２ 汚染物質量測定部
１３ 測色計による色測定部
１４、１５ 数値演算部
１６ 汚染度判定基準設定部
１７ａ、１７ｂ 補正部
２２ 色差測定部
２３ 汚染状況の予測部
２４ 洗浄制御部
２５ 洗浄器
【発明の属する技術分野】
本発明は、農作物、魚介類の収穫・漁獲後の仕分けプロセス等で用いられている装置や機械器具等の例えばホッパ、重量測定器、搬送コンベヤ、冷却装置、コンテナ、また、食品加工・製造プロセス等で用いられる装置や機械器具等の例えばホッパ、重量測定器、搬送コンベヤ、撹拌機、連続・非連続式冷却・乾燥装置、コンテナ等の衛生管理、
また、大量調理施設における、レストラン、ファーストフード、学校・病院給食、社員食堂等の大量調理施設の食品調理機械器具や食器等の衛生管理、に最も必要とする食品機械の自動汚染度判定・洗浄システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
１、一般生菌数測定では特殊技術を有する検査員が機械表面から拭き取りサンプルを収集し、公定法による細菌培養を行い、結果が得られるまでに２日間程を要していた。
２、上記公定法を行うためには、細菌培養のための一定施設や設備を必要とし、管理面でも人的、金銭的負担が掛かっていた。
３、公定法の代わりに、近年開発されてきた迅速検査法（ＡＴＰ法等）は、一般生菌数との相関関係が明確でなく、正確な判定にはなっていなかった。
４、色測定による汚染度測定は存在したが、汚染物質を定量的に測定するものではなく、対象物の汚染前後を比較するもののみであった。
【０００３】
なお、最近の洗浄方法には、汚れを自動的に検出し検出結果を洗浄に反映させ、
最適の洗浄パターンを選択するようにした提案がされている。
例えば、特公平３−４０８２０号公報に開示された発明は、
魚製品中の骨を検出するため、または、家禽製品を含む食肉製品中の骨、軟骨、連結組織、脂肪及び肉のような動物成分を検出するための、方法の提供と魚及び食肉製品の処理及び取り扱う工程を制御する品質制御を従来法に比較し迅速正確に行うべく、約３２５〜３６０ｎｍの範囲（ＵＶ範囲）の電磁波の照射により励起される蛍光反射を分析することにより、生物学的成分からの特性蛍光の認識により、被射体の骨、軟骨、連結組織、脂肪及び肉等の品質認定を可能にしたものである。
上記発明では、骨、軟骨、連結組織、脂肪及び肉の存在を大まかに認定し区分けに使用するもので、食品機械の機械表面の汚染の度合いを精密に選定することは不可である。
【０００４】
また、特開平６−７４９１０号公報に開示された発明においては、被洗浄物体の表面を撮影するカメラと映像処理により、洗浄終了状態を自動判別し、洗浄目標レベルに達しないときは、被洗浄物体の向き、洗浄噴射スプレーの当て方、噴射距離を予め設定したパターン条件の中から選択する自動選択手段と、被洗浄物の洗浄部位と非洗浄部位との反射光量差により前記自動判別手段を作動させ自動洗浄を行うようにしたものがある。
上記発明の反射光量差による洗浄の度合いの決定は当該被洗浄部材の要洗浄部位と洗浄を必要としない非洗浄部位との反射光量差によったもので、食品機械の機械表面の生菌数を含む汚染度の定量的設定は不可能である。
【０００５】
また、特開平６−８８７８８号公報に開示された発明によれば、洗浄部品の表面に残る汚れを検出するための可視、紫外領域の励起光源と励起光によって汚れから生ずる蛍光を検知する光学系及び光検出器を有する評価部と、前記蛍光の強度と前記汚れの度合いとの関係を示すデータベースと、洗浄部品からの蛍光強度データ処理部とにより汚れの除去を可能としたもので、
上記発明は、発光性有機物残滓に対しては高い検出感度を持ち、そうした洗浄残滓物の定量評価には有効である。なお、励起光にはレーザ等の単色光が使用され、検出器には光電子増倍管 、ＣＣＤ等を使用する。
【０００６】
上記最近の汚れ検出の提案を見るに、食品滓と同様に細菌類を同時に扱ったものは見られない。
ところが、食品の総合衛生製造管理過程（日本版ＨＡＣＣＰ）においては、一般衛生管理事項（ＰＰ）或いは適正製造基準ＧＭＰ）の遂行が不可欠な事項とされてきている。
その中の一つとして、食品製造環境を清潔に保持することは、食品を衛生的に取り扱う上で最も重要且つ基本的事項で、特に食品製造前後の機械の洗浄や殺菌は重要な一端をなしている。
それには、機械の洗浄度を判定することが必要であるが、現在使用されている微生物検査による清浄度判定には２、３日を要し、その操作も比較的熟練度が必要で一般的な食品生産現場への適用には限界がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記現状を考慮し、なされたもので、食品機械の洗浄前後の表面に残存している、食品滓や細菌類を、簡便・迅速且つ定量的に測定し、その結果を分析して洗浄の合否判定を可能にし、ＨＡＣＣＰの基盤対策であるＰＰの運用を具体化させるべく、食品機械の自動汚染度判定・洗浄システムの提供を目的とするものである。
【０００８】
上記目的のためには、下記課題を解決する必要がある。即ち、
１、検査や測定に際しては、迅速且瞬時に行う。
２、上記測定値と一般生菌数或いは汚染物質量との相関関係値から、出来るだけ詳細な汚染度の把握を可能にする。
３、衛生検査担当者の労力を軽減、測定に特殊技術を必要としない。
４、機械の洗浄・殺菌と上記測定システムとの組合せにより、洗浄・殺菌に要していたエネルギ（温水量、水圧）を最小にする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的達成のため、本発明は、
食品機械の機械表面に存在する汚染物質の重量及び生菌数等の汚染指標を測定するとともに、測色計を使用して明度、色度をＬ★ａ★ｂ★表色系にて数値化し、洗浄前後の色差（△Ｌ★ａｂ）或いは彩度Ｃ★と洗浄前後の汚染物質量及び生菌数等との相関関係を把握し、色差或いは彩度の測定により汚染物質の重量及び生菌数の推定を可能とした測色清浄度判定方法を用いることを要旨（以下測色清浄度判定方法という）とする。
【００１０】
上記要旨により、先ず、
１、機械の稼働前と稼働後の汚染物質の測定をして、汚染度の差を数値化する。なお、汚染物質の測定項目としては、一般生菌数、蛋白質、脂肪、糖質等である。
２、機械の稼働前と稼働後の色測定を行い、色差及び彩度を数値化する。
３、機械表面の色差および彩度と汚染物質との相関関係を明確化する。
ついで、実稼働時には、色差のみの測定をして汚染状況を予測し、その数値を記録するとともに洗浄および殺菌に対する対策をたてることができる。
また、汚染物質の如何に係わらず求めることができ、しかも小色差の問題にも有効に対処でき、且つ前記明度、色度の測定は迅速且瞬時に行うことが出来る。
【００１１】
そこで、前記測色清浄度判定方法を使用した自動汚染度判定・洗浄システムは、
連続式・バッチ式フリーザ等の食品機械のステンレス製機械表面について、稼働前後の汚染物質の重量の測定と汚染度差を数値化する汚染度計測差演算部と、稼働前後の明度及び色度を計測して色差及び彩度を数値化する色差・彩度計測演算部と、前記両者の演算値の相対関係に基づき色差ないし彩度より汚染度を判定する汚染度判定基準設定部とよりなる汚染度判定システムと、
色差測定により汚染度を予測する汚染度予測部と、該予測値と前記汚染度判定基準とを比較して洗浄制御をする洗浄制御部と、制御指令により適宜作動する洗浄部とよりなる洗浄システムと、
より構成することを特徴としたものである。
【００１２】
上記請求項１記載の発明により、連続式・バッチ式フリーザ等のステンレス製の食品機械装置の表面における汚染度計測に準拠して当該機械の洗浄を最適に自動制御できる。
【００１３】
また、前記測色清浄度判定方法を使用した自動汚染度判定・洗浄システムは、
まな板・食品自動機械装置等のポリエチレン部材表面について、稼働前後の汚染物質の重量の測定と汚染度差を数値化する汚染度差計測演算部と、稼働前後の明度及び色度を計測して色差ないし彩度を数値化する色差・彩度計測演算部と、前記両者の演算値の相対関係に基づき色差ないし彩度より汚染度を判定する汚染度判定基準設定部とよりなる汚染度判定システムと、
色差測定により汚染度を予測する汚染度予測部と、該予測値と前記汚染度判定基準とを比較して洗浄制御をする洗浄制御部と、制御指令により適宜作動する洗浄部とよりなる洗浄システムと、
より構成することを特徴としたものである。
【００１４】
上記請求項２記載の発明により、まな板・食品自動機械装置等のポリエチレン部材表面における汚染度計測に準拠して当該機械の洗浄を最適に自動制御できる。
【００１５】
また、請求項１若しくは２記載の自動汚染度判定・洗浄システムは、
ステンレス及びポリエチレン等の食品機械の加工器材の材質の表面色の経年変化に対応して、汚染度判定基準の修正を経年毎に行うようにしたことを特徴とする。
【００１６】
また、請求項１若しくは２記載の自動汚染度判定・洗浄システムは、
ステンレス及びポリエチレン等の食品機械の加工器材の材質の表面色の経年変化に対応して、色差計の修正を経年毎に行うようにしたことを特徴とする。
【００１７】
前記請求項３若しくは４記載の発明により、食品自動機械の機械表面が磨耗等により表面粗さが変化すると前記色数値も変化するため、前記汚染度判定基準ないし色差計の補正を経年ごとにすることが好ましい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載される構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載が無い限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
図１は本発明の測色洗浄度判定方法による自動汚染度判定・洗浄システムの概略の構成を示すブロック図である。
【００１９】
図１に示すように、本発明の測色洗浄度判定方法による自動汚染度判定・洗浄システムは、食品機械１０の汚染物質の常時接触する機械表面を計測し汚染度を予測し、合理的洗浄を可能とするシステムで、汚染度判定システム１１と洗浄システム２１とより構成する。
汚染度判定システムは１１は、本発明のＬ★ａ★ｂ★ 表色系により明度Ｌ★ 、色度ａ★ 、ｂ★ を使用した測色洗浄度判定法によるもので、色差、彩度により汚染物質量及び生菌数による汚染度の判定を迅速に可能にしたものである。
【００２０】
上記汚染度判定システム１１は、汚染前後の食品機械１０の機械表面の汚染物質量測定部１２と該測定部に連設して稼働前後の汚染度の差を数値化する数値演算部１４と、それに並設した洗浄前後の機械表面の測色計による色測定部１３と該測定部に連設して洗浄前後の色差・彩度の数値化をする数値演算部１５と、前記汚染度差の演算値と色差・彩度の演算値とによりその間の相対関係に基づく測定限界及び色差ないし彩度による汚染度基準を設定する汚染度判定基準設定部１６と、より構成し、予め汚染度判定基準を設定する。
【００２１】
上記測色計による色測定部１３では、測色計には例えば、８度方向照明拡散受光方式のミノルタ製カラーリーダーを使用し、Ｌ★ａ★ｂ★ 表色系で被測定面の明度Ｌ★ 、色度ａ★、ｂ★を複数箇所測定し平均値を求め、
また、色差・彩度の数値演算部１５では、洗浄前後のＬ★、ａ★及びｂ★ との差即ち△Ｌ★、△ａ★及び△ｂ★から、
色差；△Ｅ★ａｂ＝［（△Ｌ★）2＋（△ａ★）2＋（△ｂ★）2］1/2を求め、
彩度；Ｃ★＝［（ａ★）2＋（ｂ★）2］1/2を求めるようにしてある。
【００２２】
一方、洗浄システム２１は、稼働時、前記汚染度判定システム１１で設定された汚染度判定基準により、稼働中の機械表面より得られる色情報により稼働終了時に汚染度を予測し、該予測度に対応させて洗浄システムを作動させ、高能率の洗浄を可能にするもので、
機械表面の色差のみを測定する色差測定部２２と、該測定部よりの色差情報により汚染状況を予測記憶する汚染状況予測部２３と、汚染状況予測値と前記汚染度判定基準値と比較して洗浄器の洗浄パターンを設定する洗浄制御部２４と、該制御部の制御指令により作動する洗浄器２５とより構成し、
対象物（機械表面）の磨耗による表面粗さの変化に起因する色数値の変化に対応して所定期間の経年ごとに行う色差計ならびに判定基準ならびに洗浄手段等の補正を行う補正部１７ａ、１７ｂ…を設け、経年ごとに以下の下流処理ラインにより行うようにしたものである。即ち、
１７ａ→２２ａ→２３ａ→２４→２５、
１７ｂ→２２ｂ→２３ｂ→２４←２５、
…
…
【００２３】
上記自動汚染度判定・洗浄システムの稼働状況を実施例１、２により説明する。
（実施例１）
連続フリーザにおいて、食品凍結ステンレスベルトのサニテーション時（除湿時）に、ベルトの色測定を測色計による色測定部１３で行い、それと並行してベルト表面の拭き取り検査を実施し、蛋白質、脂肪、糖質、一般生菌等の測定を汚染物質量測定部１２より定量測定をする。
数値演算部１４、１５を経て汚染度判定基準設定部１６で、色差または彩度と、
汚染物質量との相関関係を求め、色測定での測定限界値等も明確に１６ａで設定して置く。
約１週間程度同様の測定を実施し食品による汚染度と色数値の関係を整理し汚染指標である判定基準を確立する。
ついで、フリーザの稼働が安定し始めたとき、色差測定部２２での色差情報により汚染状況予測部２３で汚染度判定を実施し、洗浄制御部２４で洗浄殺菌対策をたて、洗浄器２５で実施して対策方法と色数値との関係を確認する。上記確認を行った後、色測定と対策をサニテーションプログラムに乗せて実施していく。
サニテーションプログラムは週に１回〜隔週に１回程度並行して従来の拭き取り検査を実施し、ステンレスベルト表面の磨耗や測色計のレンズの汚れ等に起因して色数値に変化に対する色測定システムの較正を行う。
上記のようにして、連続式フリーザの場合は、「事前測定による色数値と汚染物質量」及び「色測定と対策法との関係」の明確化を実施し確実なものとすると同時に、「色差計の補正と面粗対策」を実施する必要がある。
【００２４】
（実施例２）
コンベヤ型まな板（ワンウェイコンベヤシステム）において、食肉除骨用まな板（高密度ポリエチレン）のサニテーション時に、まな板表面の色測定を測色計による色測定部１３で行い、それと並行してベルト表面の拭き取り検査を実施し、蛋白質、脂肪、糖質、一般生菌等の測定を汚染物質量測定部１２より定量測定をする。
数値演算部１４、１５を経て汚染度判定基準設定部１６で、色差または彩度と、
汚染物質量との相関関係を求め、色測定での測定限界値等も明確に１６ａで設定して置く。
約１週間程度同様の測定を実施し食品による汚染度と色数値の関係を整理し汚染指標である判定基準を確立する。
ついで、ワンウェイコンベヤの稼働が安定し始めたとき、色差測定部２２での色差情報により汚染状況予測部２３で汚染度判定を実施し、洗浄制御部２４で洗浄殺菌対策を立て、洗浄器２５で実施して対策方法と色数値との関係を確認する。
上記確認を行った後、色測定と対策をサニテーションプログラムに乗せて実施していく。
サニテーションプログラムは週に１回〜隔週に１回程度並行して従来の拭き取り検査を実施し、ステンレスベルト表面の磨耗や測色計のレンズの汚れ等に起因して色数値の変化に対する色測定システムの較正を行う。
上記のようにして、コンベヤ型まな板の場合は、「事前測定による色数値と汚染物質量」及び「色測定と対策法との関係」の明確化を実施し確実なものとすると同時に、「色差計の補正と面粗対策」を実施する必要がある。
【００２５】
なお、本発明の測色清浄度判定方法については、下記条件下で検討した。
ａ、テストピース；
ポリエチレン（エンボス加工）、高密度ポリエチレン（表面平滑）、
ステンレス（ＳＵＳ３０４、表面平滑）
ｂ、汚染物質；
豚挽肉、牛挽肉、鶏挽肉、鮪赤身
ｃ、生菌数測定
テストピース表面を滅菌ガーゼで拭き取り、公定法により一般生菌数を測定した。
【００２６】
図２、図３にポリエチレン、高密度ポリエチレンを汚染及び洗浄したときの色差を示す。
また、ＳＵＳ３０４平板上の食品（豚挽肉）残渣重量と色差及び彩度の関係を図４及び図５に示し、図４、図５より取り出した色差と彩度の関係を図６に示し、食品（豚挽肉）残渣重量とそれに含まれる生菌数との関係を図７に、その時の生菌数と色差及び彩度の関係を図８、図９に示してある。
上記一連の検討結果に見るように、少なくとも使用したテストピースに対しては、測色による汚染度の判別が可能であることが示されている。
また、ＳＵＳ３０４ 平板と豚挽肉については、測色により挽肉重量で１０ｍｇ／１０ｃｍ2、生菌数は少なくとも３．１×１０2個／１００ｃｍ2 以上は判別可能であることが検討結果判明した。
【００２７】
【発明の効果】
請求項１、２記載の発明を用いて測色清浄度判定を行うことにより、
１、機械の稼働前と稼働後の汚染物質の測定をして、汚染度の差を数値化する。なお、汚染物質の測定項目としては、一般生菌数、蛋白質、脂肪、糖質について行う。
２、同時に機械の稼働前と稼働後の色測定を行い、色差及び彩度を数値化する。 そのため、一般生菌数、汚染物重量等の汚染指標を正確に把握することができ、食品の衛生管理システムであるＨＡＣＣＰへ使用食品機械装置を対応させることができる。
また、上記汚染指標と色差ないし彩度の相関関係に基づく、色差ないし彩度による汚染度判定基準が設定でき、色差、彩度の測定値より汚染度の予測が可能となった。
なお、上記明度、色度の測定は迅速且瞬時に行うことが出来る。
【００２８】
また、請求項１，２記載の発明により、
実稼働時には、色差のみの測定をして汚染状況を予測し、その数値を記録するとともに洗浄および殺菌に対する対策をたてることができる。
また、汚染物質の如何に係わらず求めることができ、しかも小色差の問題にも有効に対処できる。
また、汚染度測定に掛かる時間が瞬時であるため、いつでも洗浄評価ができ、洗浄不良箇所を洗浄作業所内で見付け出し、再洗浄する等の対策を実施できる。
また、作業員が確認困難な狭い場所でも対応することができ、所謂３Ｋから作業員を開放することができる。
【００２９】
請求項３，４記載の発明により、食品加工器材の表面の磨耗に対応して色差修正ないし汚染度判定基準を経年修正し、常に正確な清浄度判定を維持するようにしている。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の測色洗浄度判定方法による自動汚染度判定・洗浄システムの概略の構成を示すブロック図である。
【図２】 ポリエチレンのテストピースを汚染及び洗浄したときの色差を示す棒グラフ図である。
【図３】 高密度ポリエチレンのテストピースを汚染及び洗浄したときの色差を示す棒グラフ図である。
【図４】 ＳＵＳ３０４平板上の食品（豚挽肉）残渣重量と色差の関係を示す図である。
【図５】 ＳＵＳ３０４平板上の食品（豚挽肉）残渣重量と彩度の関係を示す図である。
【図６】 図４、図５より取り出した色差と彩度の関係示す図である。
【図７】 食品（豚挽肉）残渣重量とそれに含まれる生菌数との関係を示す図である
【図８】 図５、図７より導出した生菌数と彩度の関係を示す図である。
【図９】 図４、図７より導出した生菌数と色差の関係を示す図である。
【符号の説明】
１０ 食品機械
１１ 汚染度判定システム
１２ 汚染物質量測定部
１３ 測色計による色測定部
１４、１５ 数値演算部
１６ 汚染度判定基準設定部
１７ａ、１７ｂ 補正部
２２ 色差測定部
２３ 汚染状況の予測部
２４ 洗浄制御部
２５ 洗浄器
Claims (4)
- 連続式・バッチ式フリーザ等の食品機械のステンレス製機械表面について、稼働前後の汚染物質の重量の測定と汚染度差を数値化する汚染度計測差演算部と、稼働前後の明度及び色度を計測して色差及び彩度を数値化する色差・彩度計測演算部と、前記両者の演算値の相対関係に基づき色差ないし彩度より汚染度を判定する汚染度判定基準設定部とよりなる汚染度判定システムと、
色差測定により汚染度を予測する汚染度予測部と、該予測値と前記汚染度判定基準と比較して洗浄制御をする洗浄制御部と、制御指令により適宜作動する洗浄部とよりなる洗浄システムと、
より構成したことを特徴とする自動汚染度判定・洗浄システム。 - まな板・食品自動機械装置等のポリエチレン部材表面について、稼働前後の汚染物質の重量の測定と汚染度差を数値化する汚染度差計測演算部と、稼働前後の明度及び色度を計測して色差ないし彩度を数値化する色差・彩度計測演算部と、前記両者の演算値の相対関係に基づき色差ないし彩度より汚染度を判定する汚染度判定基準設定部とよりなる汚染度判定システムと、
色差測定により汚染度を予測する汚染度予測部と、該予測値と前記汚染度判定基準と比較して洗浄制御をする洗浄制御部と、制御指令により適宜作動する洗浄部とよりなる洗浄システムと、
より構成したことを特徴とする自動汚染度判定・洗浄システム。 - ステンレス及びポリエチレン等の食品機械の加工器材の材質の表面色の経年変化に対応して、汚染度判定基準の修正を経年毎に行うようにしたことを特徴とする請求項１若しくは２記載の自動汚染度判定・洗浄システム。
- ステンレス及びポリエチレン等の食品機械の加工器材の材質の表面色の経年変化に対応して、色差計の修正を経年毎に行うようにしたことを特徴とする請求項１若しくは２記載の自動汚染度判定・洗浄システム。
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