JP6725196B1

JP6725196B1 - Ｃｉｐ洗浄方法

Info

Publication number: JP6725196B1
Application number: JP2019025782A
Authority: JP
Inventors: 哲也大貫; 高浩加納; 晶彦片山; 純駒沢; 洋介犬養
Original assignee: NIHON CANPACK CO., LTD.
Current assignee: NIHON CANPACK CO., LTD.
Priority date: 2019-02-15
Filing date: 2019-02-15
Publication date: 2020-07-15
Anticipated expiration: 2039-02-15
Also published as: JP2020131089A

Abstract

【課題】従来のＣＩＰ洗浄方法である製品製造が終了した後、まず常温の水でライン中を５分間、前洗浄し、次に、例えば５０〜６０℃の酸性洗浄剤で１５分間酸洗浄して無機質の沈着物を溶解除去した後、４０℃程度の水で酸をすすぎ、次に８０℃程度のアルカリ洗浄剤（水酸化ナトリウム水溶液や塩素系アルカリ洗浄剤溶液）で５０分間たんぱく質や炭水化物を溶解除去し、更に、常温の水で２０分程度濯いでアルカリ洗浄剤を除去し、最後に常温の水で最終濯ぎを１５分間行うＣＩＰ洗浄における労力、時間、エネルギー、資源の省力化を図るばかりか十分な洗浄効果を得ることが可能なＣＩＰ洗浄方法を提供する。【解決手段】常温の純水による前洗浄工程の後、温度が６０〜８０℃のカソード電解水による洗浄液で洗浄し、その後常温の純水により後洗浄工程を行う。【選択図】図１

Description

本発明は、乳飲料、果汁飲料、茶系飲料、コーヒー、ビール等の飲料および乳製品、加工食品、調味料等の飲食料品の製造ラインの生産設備を分解せずに簡単な操作で安全に自動洗浄するＣＩＰ洗浄方法（ＣｌｅａｎｉｎｇｉｎＰｌａｃｅ「定置洗浄」）に関するものである。

従来から、各種の飲食料品を缶や瓶、或いはペットボトルなどの容器に充填した製品を製造するための生産設備を分解せずに簡単な操作で安全に自動洗浄するＣＩＰ洗浄が行われている。

ＣＩＰ洗浄の洗浄液や洗浄方法はそれぞれ使用する飲料などに合わせて適宜選択されるが、一般に、製品製造が終了した後、まず常温の水でライン中を５分間、前洗浄し、次に、例えば５０〜６０℃の酸性洗浄液で１５分間酸洗浄して無機質の沈着物を溶解除去した後、４０℃程度の水で酸をすすぎ、次に８０℃程度のアルカリ洗浄液（水酸化ナトリウム水溶液や塩素系アルカリ洗浄液）で５０分間たんぱく質や炭水化物を溶解除去し、更に、常温の水で２０分程度濯いでアルカリ洗浄液を除去し、最後に常温の水で最終濯ぎを１５分間行うものである。

そのため、洗浄工程が多く作業が繁雑であるとともに２種類の洗浄液を用いて洗浄することから洗浄時間も長く、水の使用量も多く、電気代などの多大なエネルギーの消費も生じており、殊に、多量のアルカリ洗浄液や酸性洗浄液を使用するので使用時に防護服やゴム手袋、ゴーグルなどを着用しなければならず作業性が悪く、使用後の排水処理などが必要で環境に好ましくない。

一方、例えば特開平７−９６６号公報、特開平７−７５７８４号公報、特開平８−１１６０号公報、特開平１１−１５１４９３号公報などに電解水からなる洗浄液を用いたものが知られているが、殆どがｐＨ３〜４程度のアノード水（酸性水）の塩素や次亜塩素酸の殺菌性を利用するものであり、カソード水（アルカリ水）については例えばプリント基板の表面に残留した塩素イオンなどの除去などの洗浄液として用いられているにすぎず、特にＣＩＰ洗浄について電解水を用いたものは見あたらない。

特開平７−９６６号公報特開平７−７５７８４号公報特開平８−１１６０号公報特開平１１−１５１４９３号公報

本発明は、たんぱく質、炭水化物などの有機物および無機質を含む飲食料品の製造ラインから汚れを除去する際における従来のＣＩＰ洗浄における労力、時間、エネルギー、資源の省力化を図るばかりか十分な洗浄効果を得ることが可能で且つ安全で環境的にも優れたＣＩＰ洗浄方法を提供することを課題とする。

前記課題を解決するためになされた本発明であるＣＩＰ洗浄方法は、有機物および無機質を含む飲食料品の製造ラインから有機物および無機質の汚れを除去する際におけるＣＩＰ洗浄方法であって、常温の水による前洗浄工程の後、炭酸カリウム水溶液を電解して得たｐＨ１２．０〜１３．５のカソード電解水を水で希釈したｐＨ１０．０〜１１．５の洗浄液とし、温度を６０〜８０℃に設定した前記洗浄液で洗浄し、その後常温の水により後洗浄工程を行うことを特徴とする。

また、本発明において、前記洗浄液の導電率が５．０〜７．０ｍＳ／ｃｍであると好ましい。

更に、前記洗浄液に塩素濃度が６００〜２０００ｐｐｍの次亜塩素酸ナトリウム溶液が加えられている場合には更に優れた洗浄効果と洗浄時間の短縮が期待できる。

本発明によると、例えば牛乳、飲むヨーグルト、ミルク入りコーヒーのようなミルク入り飲料などのように有機物だけでなく無機物をも多く含む製品の生産設備において行われている従来の酸性洗浄液とアルカリ洗浄液を用いて行うＣＩＰ洗浄方法に比べてきわめて少ない工程の洗浄工程でよく、労力、時間、エネルギー、資源の省力化を図るばかりか十分な洗浄効果を得ることが可能で且つ安全で環境的にも優れたＣＩＰ洗浄方法を提供することができる。

本発明の実施例１におけるテストピースの洗浄前と洗浄後を示す写真。本発明の実施例２におけるテストピースの洗浄前と洗浄後を示す写真。本発明の実施例３におけるテストピースの洗浄前と洗浄後を示す写真。本発明の実施例４におけるテストピースの洗浄前と洗浄後を示す写真。本発明の実施例３におけるテストピースの洗浄前と洗浄後を示す写真。比較例におけるテストピースの洗浄前と洗浄後を示す写真。

次に、本発明であるＣＩＰ洗浄方法の実施の形態につき詳述する。

本発明における好ましい本実施の形態は、先ず、製品製造が終了した後、製造ライン中を常温の水（好ましくは純水）により５分間前洗浄を行い、次いで、温度が６０〜８０℃の電解水を用いた洗浄液で５０分間洗浄し、その後常温の水（好ましくは純水）により後洗浄を１５分行うものである。

また、本発明で使用される洗浄液は、ｐＨ１２．０〜１３．５、であるカソード電解水を水（好ましくは純水）で希釈したｐＨ１０．０〜１１．５、導電率５．０〜７．０ｍＳ／ｃｍであると好ましい。

尚、本実施の形態に使用する洗浄液に適合するカソード電解水は、例えばアノード電極を有する電解室とカソード電極を有するカソード室と、前記アノード室とカソード室との間に設けられた陽イオン交換膜と、前記アノード室に連結された電解質溶液槽とを備えた電解槽を備え、前記アノード室とカソード室に水を入れるとともに電解質溶液槽に電解質として炭酸カリウム（Ｋ₂ＣＯ₃）を水（純水）に加えた炭酸カリウム水溶液を入れて前記電解質溶液槽内の電解質溶液を前記アノード室との間で循環（０．１〜０．１５Ｌ／ｍｉｎ．）させながら電気分解することによりカソード室に製造される。

以下に、電解プロセスについて説明する。

アノード室における電解プロセスについて
１．アノード室に純水を入れるとともに電解質溶液槽に電解質として炭酸カリウム（Ｋ₂ＣＯ₃）を入れて電気分解する。
２．＋電極の表面において以下の反応が生じる。
Ｋ₂ＣＯ₃ → ２Ｋ＋ＣＯ₃ ^- ・・・・（１）
Ｈ₂Ｏ → Ｈ⁺＋ＯＨ^- ・・・・（２）
３．次に電解されたＨ⁺とＣＯ₃ ^- で以下の反応が生じる。
２Ｈ⁺＋ＣＯ₃ ^- → Ｈ₂ＣＯ₃ ・・・・（３）
２ＯＨ^- → ２Ｈ⁺Ｏ₂↑ ・・・・（４）

尚、電解質溶液槽内に電解質として炭酸カリウム（Ｋ₂ＣＯ₃）を入れたときのｐＨは１０〜１２であるが、炭酸（Ｈ₂ＣＯ₃）が生成されるため経時的にｐＨは中性に近づく。

また、電解質溶液槽内における炭酸カリウム（Ｋ₂ＣＯ₃）である電解質の濃度が飽和状態を越えたとき、空気中の炭酸ガス（ＣＯ₂）と反応してＫＨＣＯ₃が結晶として析出する。
Ｋ₂ＣＯ₃＋ＣＯ２＋Ｈ₂Ｏ → ２ＫＨＣＯ₃ ・・・・（５）
更に、ＫＨＣＯ₃は水に溶解するが、ｐＨ８．６位のため、追加で電解質として炭酸カリウム（Ｋ₂ＣＯ₃）を加えてもｐＨは高くならない。

カソード室における電解プロセスについて
アノード室で電解されたＫ⁺イオンが陽イオン交換膜を通過してカソード室に引き込まれ、Ｈ₂Ｏが分解されて生成されたＯＨ^-イオンと対イオンを形成してｐＨが上昇し本発明の実施の形態に用いられる、ｐＨ１２．０〜１３．５のカソード電解水が製造できる。
Ｈ₂Ｏ → Ｈ⁺＋ＯＨ^- ・・・・（６）

そして、本発明では、前記電解で得られたｐＨ１２．０〜１３．５のカソード電解水を洗浄液として使用することにより十分なＣＩＰ洗浄が可能であるが、本発明に使用される洗浄液は前記電解で得られたｐＨ１２．０〜１３．５のカソード電解水を水（好ましくは純水）で数十倍に希釈することにより更に経済性を図ることができ、また、前記洗浄液に有効塩素濃度が６００〜２０００ｐｐｍの次亜塩素酸ナトリウム溶液（ＮａＣｌＯ）が加えられている場合には更に洗浄効果が期待できる。

次に、ミルクコーヒー缶の充填後に実際に行ったコーヒーの抽出器について本実施の形態におけるＣＩＰ洗浄工程について実際に行った実測時間の結果を表１に、同一の従来例の洗浄工程の実測時間の結果を表２に示す。

尚、本実施の形態および従来例ともに保有水量２５００Ｌであり、本実施の形態では洗浄液として前記電解水を水で３０倍に希釈したものを用い、従来例については、従来周知の次亜塩素酸ナトリウムまたは水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）＋次亜塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ）の混合アルカリ洗浄液を用いた。

尚、本実施の形態および従来例ともに保有水量２５００Ｌであり、本実施の形態１では洗浄液として前記電解水ｐＨ１２．０〜１３．５、であるカソード電解水を水で３０倍に希釈したｐＨ１０．０〜１１．５の電解洗浄液を、従来例１については、周知の水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）＋次亜塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ）の混合アルカリ洗浄液を用いた。

本実施の形態１および従来例１について、ＣＩＰ洗浄後において抽出バルブについての残タンパク質、残カルシウム、アレルゲン（カゼイン）反応について検査を行ったところ、検出せず或いは陰性であり、確実に洗浄が行われたことが確認できた。

以上のことから、本発明の実施の形態に用いた電解洗浄液が従来の取り扱いが面倒で環境にもよくないアルカリ洗浄液と同様の工程と同一の洗浄時間で洗浄を行うことが確認できた。

尚、ミルクコーヒー缶についての他の製造工程の部位であるストレージタンク、粉乳タンク、調合タンクなどについても従来のアルカリ洗浄液の代わりに本発明の電解洗浄液を用いて同様の工程で同様な洗浄が可能であることが実証された。

次に、フィラーについて本実施の形態におけるＣＩＰ洗浄工程についてミルクコーヒー缶の充填後において実際に行った実測時間の結果である実施の形態２を表３に、従来例２の洗浄工程の実測時間の結果を表４に示す。

尚、本実施の形態および従来例ともに保有水量１，２００Ｌであり、本実施の形態では電解洗浄液として前記電解水４０ｋｇを水で３０倍に希釈したもの（ｐＨ１０．０〜１１．５）を使用し、また、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）＋次亜塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ）の混合アルカリ洗浄液を２５ｋｇ程度添加して少なくとも１５００〜２０００ｐｐｍの塩素が加えられている。

また、従来例については、従来周知の酸性洗浄液およびアルカリ洗浄液を用いた。

前記の表３および表４から本実施の形態２が従来例２に比べてほぼ半分の工程で済むとともに作業時間も５３分間程度短縮されたことが確認できた。

尚、本実施の形態２について、ＣＩＰ洗浄後においてバランスタンクおよびバルブについての残タンパク質、残カルシウム、アレルゲン（カゼイン）反応について検査を行ったところ、検出せず或いは陰性であり、確実に洗浄が行われたことが確認できた。

次に、本発明の実施例１乃至５および比較例を示す。各実施例および比較例は通常市販されている製品の５倍相当の濃縮ミルクコーヒーをステンレススチールのテストピースに付着させて生産設備内の汚れと同様な汚れを再現して本発明であるＣＩＰ洗浄方法に使用されている電解洗浄液に漬け置きしてその効果を確認する方法により実施した。

本発明に使用されるカソード電解水からなる電解洗浄液（ｐＨ１２．９）に次亜塩素酸ナトリウムを塩素濃度６００ｐｐｍになるように加えた混合洗浄液を温度８０℃に設定し、１０分間漬け置きしたところ、５分が経過した頃から少しずつ汚れが溶け出し、１０分後には汚れの残留が無くなった。図１に漬け置き前と漬け置き後のテストピースの写真を示す。

前記実施例１と同様な電解洗浄液を用いて温度を７０℃に設定して１０分間漬け置きした。撹拌なしでは少し残留が見られたが、撹拌（撹拌速度１００ｒｐｍ）を行ったところ、汚れの残留が無くなった。図２に撹拌した場合の漬け置き前と漬け置き後のテストピースの写真を示す。

前記実施例２と同様な電解洗浄液を用いて温度を６０℃に設定して１０分間漬け置きした。撹拌なしでは少し残留が見られたが、撹拌（撹拌速度１００ｒｐｍ）を行ったところ、汚れの残留が無くなった。図３に撹拌した場合の漬け置き前と漬け置き後のテストピースの写真を示す。

前記実施例２および実施例３と同様な電解洗浄液を用いて温度を５５℃に設定して１０分間漬け置きした。撹拌なしでは少し残留が見られたが、撹拌（撹拌速度１００ｒｐｍ）を行ったところ、汚れの残留が無くなった。図４に撹拌した場合の漬け置き前と漬け置き後のテストピースの写真を示す。

前記実施例２乃至実施例４と同様な電解洗浄液を用いて温度を５０℃に設定して１０分間漬け置きした。撹拌（撹拌速度１００ｒｐｍ）を行ったところ、残溜が確認された。図５に撹拌した場合の漬け置き前と漬け置き後のテストピースの写真を示す。尚、時間を増やすと残留が無くなった。

比較例

例えば従来からＣＩＰ洗浄用のアルカリ洗浄液（水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）３０％含有）の濃度３％の洗浄液を８０℃に設定して撹拌（撹拌速度１００ｒｐｍ）しながら１０分間漬け置きした。図６に漬け置き前と漬け置き後のテストピースの写真を示す。尚、漬け置き後に少しカルシウムが残留していることが確認できた。

以上の実施例１乃至実施例５によると、比較例に示したように従来のＣＩＰ洗浄方法で用いられるアルカリ洗浄液では無機質（カルシウム）が残留しており、更に酸性洗浄液などにより２工程の洗浄工程が必要であるが、本発明におけるＣＩＰ洗浄方法に用いられるカソード電解液からなる電解洗浄液を用いる場合には１工程の洗浄で残留物が無くなることが確認できた。また、本発明であるＣＩＰ洗浄方法に用いられる電解洗浄液の設定温度が６０〜８０℃である場合が好ましいことも確認された。

Claims

有機物および無機質を含む飲食料品の製造ラインから有機物および無機質の汚れを除去する際におけるＣＩＰ洗浄方法であって、常温の水による前洗浄工程の後、炭酸カリウム水溶液を電解して得たｐＨ１２．０〜１３．５のカソード電解水を水で希釈したｐＨ１０．０〜１１．５の洗浄液とし、温度を６０〜８０℃に設定した前記洗浄液で洗浄し、その後常温の水により後洗浄工程を行うことを特徴とするＣＩＰ洗浄方法。
前記洗浄液の導電率が５．０〜７．０ｍＳ／ｃｍであることを特徴とする請求項１記載のＣＩＰ洗浄方法。
前記洗浄液に塩素濃度が６００〜２０００ｐｐｍの次亜塩素酸ナトリウム溶液が加えられていることを特徴とする請求項１または２に記載のＣＩＰ洗浄方法。