JPS59164062A - 殺菌装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、液状の食品や医薬品等を微生物・的に安全な
状態に殺菌するための殺菌システムに関し、史に詳しく
は、殺菌装置に安定的に背圧をかり’ｔＫから、処理物
を一定の高温高圧条イ！１下で殺菌づることがｆｉＪ能
でｄ５るどともに、背■］の制御か１仙（こ行なえ、し
かも処理物が固形物を含んだり、畠粘性である場合にも
、システム内でのｌ］詰りなどを起こづことのない、殺
菌システムに関する。

一般に食品や医薬品等の保存中に起こる腐敗か、微生物
に起因するものて−あることは広く知られてａ３す、こ
のため、食品や医薬品等を微生物的に安全イ１状態にま
で加工して保存性を高める技術も１発され−（いる。そ
の代表的なものは、罐詰・レトル１〜製品等の場合に見
られる製品を包装後加熱殺菌覆る技術である。ところが
、この場合には、微生物を死滅させるために容器の内部
まで及ぶ長時間の加熱が必要で、特に食品、医薬品に於
ては−Ｆ記の長時間にわたる加熱によって、風味、薬効
、栄養価が損なわれたり、組織が破壊されることが大ぎ
な問題となっていた。

このため、食品や医薬品を殺菌覆る場合には、高濡知時
間で処理することが必要で、昨今処理物を容器に充填す
る前にあらかじめ高濡知時間で殺菌４るシステムｐ、更
に殺菌した処理物を無菌条件下で容器に充填する無菌充
填システム等が注目されている。

ところで、食品や医薬品等の殺菌は、通常１００°Ｃを
越える高温でなされる場合が多く、このため常圧下ては
殺菌装置内で、処理物が沸Ｉｌｋを起こす。しだＤ＼つ
で、これを防止する目的で、殺菌装置内に一定の背圧を
かけなから処］、！ｌ！覆る必要かあり、この点で下記
するような種々の問題があった。

即ち、従来のシステムでは殺菌装置の前後に処理物を殺
菌装置に送入するための圧送ポンプ及び殺菌後の処■１
物を次工程に送るためのポンプを設け、この２つのポン
プによって殺菌装置に背圧かかけられていた。しかし、
この場合には、ポンプの性能面に問題があり、殺菌装置
に安定的に背圧をかけることかできず、したがって処理
物を一定条件で殺菌づることが困難であり、また同時に
背圧の制御も正確に行なうことはできなかった。

また、この場合には、後方のポンプには相当の高温高圧
がかかり、装置的にこれに耐え得るものを使用覆る場合
には、特殊な構造・ｖＪ質とならざるをえず、また高価
なものとなる写種々の問題かあった。また、上記の場合
に、後方のポンプに代えて圧力制御弁（通常、安全弁）
やホモグナイザーを使用した場合には、あるＰ！ｌ！度
安定的に背圧をか（）ることは可能であるが、処理物が
同形物を含／υだり高粘性である場合には、上記圧力制
御弁やホしゲナイザーの部分で目詰りを起し、システム
内の圧力が胃常に高まってシステムが破壊してしまう等
の問題があり、これらを処理する場合には、−切使用づ
ることができなかった。

本発明の目的は、上記のような問題のない殺菌システム
を提供することにある。即ち、本発明の先ず第１の目的
は、殺菌装置内に安定な一定の背圧をか【ブながら、処
理物を一定の高温高圧条件１・て殺菌することが可能な
殺菌システムを提供）ることにあり、第２の目的は９、
殺菌装置にかける背圧の制御を正仙かつ容易に行なうこ
と／）（可能な殺菌システムを提供することにあり、第
３の目的は、固形物を含んだ処理物や高粘性の処理物を
処理する場合にも、システム内で目詰り等を起すことな
く良りｆに処理づることが可能な殺菌システムを提供す
ることにあり、更に別の目的は、特に厳密な殺菌条件を
要求される、無菌充填システムとし−（利用する場合に
好適な殺菌システムを提供することにある。

本発明者らは、上記の目的を達成づへく殺菌システムに
ついて鋭意研究を進めた結果、従来の圧送ポンプどポン
プや圧送ポンプと圧力制御弁又はホモゲナイザーの組み
合ゼによる背圧方式に代えて、特に圧送ポンプと背圧用
タンクを組み合わせ、上記背圧用タンクで空気圧を制御
することにより殺菌装置に背圧をかけた場合には、空気
を媒体として背圧がかけられるため、背圧は非常に安定
で、しかも極めて正確に制御できることを見出し７Ｑ。

また、同時に本発明者らは、上記の場合には、処理物が
固形物を含んだり、高粘性である場合にも、殺菌Ｓ置に
は一定の背圧をかけることができ、同時に処理物をシス
テム内で目詰りさせずに非常にスムーズに処理すること
ができることを見出した。

本発明は、上記の知見に基ずいてなされたしので、その
要旨は、少なくとし、殺菌装置及び該殺菌装置に処理物
を圧送するための圧送ポンプ及び空気圧の制御が可能な
背圧用タンクからなり、該圧送ポンプ及び該背圧用タン
クにより該殺菌％Ｍに背圧をか（）ることを特徴とり−
る殺菌システムであり、更に好Ｊ：シクけ、少なくとも
、殺菌装置、該殺菌装置に処Ｊ…）物を圧送するための
圧送ポンプ、空気圧の１Ｉｉ１１皿かｎＪ能な無菌タン
ク及び補助背圧用タンク、１」１水用の圧力制御弁、並
ひに該補助費用用タンクから処理物を引き抜くための引
き扱き用ポンプからなり、該無菌タンクは、移送用管に
Ｊ、り殺菌装置と連結され、該補助背圧用タンク及び該
引き抜ぎ用ポンプは該移送用管から分岐りる補助背圧用
管に設（ブられ、該圧力制御弁は該移送用管又は該補助
背圧用管から分岐づ−るＪｌ［水用管に設（ブられ、該
圧送ポンプ及び該無菌タンク又は該圧送ポンプ及び該補
助背圧用タンクにＪ、り該殺菌表置に膨圧をか（づるこ
とを特徴どする殺菌システム、である。

以ド、図面に里−リ゛ぎ、本発明についてｒｉＴ：　ｔ
、　＜説明づる。

第１図は、本発明殺菌システムの好ましい態様の一つを
示すフロー図であり、先ず本発明に於て、処理物はホッ
パー１等からシステム内に供給される。システム内に供
給された処理物は、圧送ポンプ２によって殺菌装置３に
送入される。圧ｊスボンブ２は、少なくとも背Ｊ十以上
の吐出用−をもっもので、比較的定量性の高いモノスク
リュー型ポンプ、ピストン型ポンプ、ロータリー型ポン
プ等を使用Ｊることが好ましい。また殺菌装置３として
は、高温シ、０時間処理が可能なプレー１へ式、デユー
プ式、スクレーバー１（（表面掻き取り式）等の各種熱
交換器、スヂームインジエクション式の加熱装置等の使
用が可能であり、必要な場合にはこれらは連−設し一〇
使用される。また、処理物が高粘１１のもので′ある場
合には、撹拌機能を有したスクレーバ一式熱交換器の使
用が特に有効である。

本発明殺菌システムでは、上記のような殺菌装置に一定
の背圧をか（プ、処理物を充分に高温で処理づるために
背圧用タンクｂを設（プる。背圧用タンク５は、圧力セ
ンサー１７及び圧カニ１ン１〜ローラー１６を備え、圧
力セン９−−１７でタンク内の圧力を感知し、圧力コン
１〜ローラー１６でタンク内の圧力を、空気によって耐
えず一定に制御Ｉする機１ｊヒを有している。したがっ
て、上記背圧用タンク５をシステムに使用した場合には
、下記するような効果を奏する。即ち、処理物は圧送ポ
ンプ２によっで順次殺菌装置３に送入されるが、圧送ポ
ンプ２を通過後は、背圧用タンク５で一定に・制御され
た空気圧によって圧送ポンプ２側に押し戻されることに
なり、これによって、殺菌装置３には絶えず一定の背圧
がかけられ、処理物は順次一定の高調条件下で処理され
る。但し、完全〕（（（菌製品を望む場合には、背圧用
タンク５に注入される空気は、エアーフィルターを通し
た。１ｉｔ（菌エアーである必要がある。また、第１図
に於て、開閉弁１１は開放され、開閉弁１２は閉鎖され
た状態にある。

本発明殺菌システムでは、上記のように背圧の制御が空
気を媒体とし−（行なわれるため、背圧の制御は極めて
正確かつ迅速に行なわれる。また、上記のシステム内に
は、極度に狭い隙孔も存在せず、処理物が固形物を含ん
だり、高粘性である場合に−ｂ、目詰り等を起ざす、良
好に処Ｊ！！、ｊることが可能である。

殺菌後の処Ｊｊｌ！物は、徐々に背圧用タンクと）に蓄
えられ、背圧用タンク５Ｄ＼処理物で満たぎれるど、開
閉弁１１かが閉鎖され、開閉弁１２が開放されて、処理
物は充填包駅工稈等の広口［程に送られる。

尚、背圧用タンク５の材質は耐Ｊ土性のものであればよ
く、形状についてｂ特に限定されない。

また、本発明殺菌システムでは、殺菌後の処理物を冷却
器４によって、一定品温にまで冷ｆＡ覆ることもできる
。この場合、冷却器４はブレート式、チューブ式、スク
レーバ一式等の各種熱交換器を使用Ｊれはよい。

次に、第２図は、本発明殺菌システムの史に好ましい態
様を示すフロー図であり、殺菌システムの中−（も、特
に固形物を含んだり、高粘性の処理物を連続的に滅菌す
るのに好適な殺菌システムに関Ｊる。

一般に、無菌充填システムを実際に稼動さｌる場合には
、第１段階として、作業開始前シスフーム全体の無菌性
を確保するために、あらかじめ加汁下−（”　１３０〜
１５０℃の熱水により３０分以上保持して殺菌しく装置
滅菌）、第２段階として、上記の装置６°滅菌の状態゛
（冷却器を稼動しく本運転）、第３段階として、上記の
本運転から実際の処理物に切り替えく切り替え運転）、
第４段階として、完全に実際の処理物に切り替える（実
液運転）、以上の各段階を追って稼動される。

第２図に示す本発明殺菌システムに於て、移送用管１８
によって連結された圧送ポンプ２、殺菌装置３、及び冷
却器４は、上）小のものと同しらのである。

無菌タンク６及び補助背圧用タンク７（ユ、上）ホした
背圧用タンク５に該当するもので、各々圧力レンリー１
７及び圧力コントローラー１６を備え、タンク内の圧力
が絶えず一定に制御される機能を有している。ここで、
無菌タンク６に限っては、タンク内の圧力の制御は無菌
エアーによって行なわれる。また、引き抜き用ポンプ８
は好ましくはシステム内の空気漏れを最少限に押えるこ
とができるような、モノスクリュー型ポンプ、チュービ
ング型ポンプ等が使用される。尚、本発明殺菌システム
では、上記の引き抜き用ポンプ８に代えＣ、ダイヤフラ
ムバルブ、ホールバルブ等の弁を使用づることも可能で
ある。

本発明殺菌システムで、補助背圧用管２０は、圧ｊスボ
ンブ２から無菌タンク６に繋がる移送用管１８の殺菌装
置Ｉ！ｊ３より後方の部分から分岐し、また、排水用管
１９は、移送用管１８の上記と同じ部分又は補助背圧用
管２０の補助背圧用タンク７よりも前方の部分から分岐
づるものである。

上記の本発明殺菌システムを実際に稼動さける場合に（
Ｊ、先ず最初の装置滅菌の段階では、開閉弁２１が開放
され、水タンク１０からシステム内に供給された水は、
圧送ポンプ２によつで殺菌装置３に送入され、通常１３
０〜１５０℃に加熱される。この段階で、開閉弁１５は
開放され、開閉弁１３．１４は閉鎖されており、また冷
Ｍｌ器４は稼動していない。したがって、加熱後の熱水
は、移送用管１８及び排水用管１９を通り、圧力制御弁
９によって、加熱装置３、移送用管１８及び排水用箔１
９の熱水か通る部分には、一定の背月二がかりられるた
め、水は殺菌装置３で充分に殺菌されるとどしに、殺菌
後の熱水によって、製品となる処理物か通る移送用管１
８及びＪ）＋水用管１９の滅菌が行なわれる。

面、上記の装置滅菌の段階で、排水用管１９又は補助背
圧用管２０から排出される熱水は、１００℃を越えるＩ
Ｌ゛ある場合が多く、これがそのままシステム外に排出
された場合には、排出と同前に檄しく沸騰する。したが
って、排水用管１９又は補助背圧用管２０の適当な位ｊ
Ｎに冷却器４′を設けることが好ましい。この場合、冷
ｆｉｌｌ器４′は、プレート式、チ」−ブ式、スクレー
パ一式有の各種熱交換器を使用することかできる。

次に、本運転は、当初は冷ノ、［１器４を稼動Ｊる以外
は、上記の装置滅菌の場合とまったく同様にして行なわ
れ、冷却後の水温が約５０　’Ｃ＠後にまで下った段階
で、開閉弁１４がｆｉ＋］放され、開閉弁１５は閉鎖さ
れて、水タンク１０からシステム内に供給された水は、
加熱、冷月１後、補助背圧用管２Ｏに通されて、補助背
圧用タンク７に送られ、補助背圧用タンク７から引き抜
き用ポンプ８によって引き抜かれて排出される。この場
合にも、補助背圧用タンク７によって殺菌装置３に（よ
一定の背圧がかけられ、水は充分に殺菌されるとともに
、移送用筑１８の無菌状態も保持される。

上記の本運転が終了づると、開閉弁２１はＩＪ＋鎖され
、開閉弁２２が開放されて、ホッパー１から処理物がシ
ステム内に供給され、水の混った処理物は、本運転の場
合と同様にして補助背圧用管２０から捜出される。した
かっ−（、本発明殺菌システムに於ては、上記の補助背
圧用タンク７を設けることによって、処理物が固形物を
含ｌυだり、高粘性である場合に於ても、水の混った処
理物を製品として無菌タンク６には回収せず、」−記の
ように殺菌装Ｍ３に一定の背圧をかけながら、しかも処
理物をシステム内で目詰りさけずに処Ｉ！ｌ！づること
か可能となる。即ち、この場合には、引き抜キー　、用
ポンプ８の働きによって、補助背圧用タンク７に送入さ
れた、水又は水の混った処理物は連続的に補助背圧用タ
ンク７より引き抜かれ、ＪＪ）出される。これにより、
殺菌装置３に一定の背圧をかｔづながら、しかも連続的
に水の混った処理物を排出づることが可能となる。尚、
引ぎ抜き用ポンプ８（こ代えてバルブを使用した場合に
は、バルブの開閉を一定条件で行ない、補助背圧用タン
ク７の空気圧で、処理物を排出づることもできる。

本発明では、以上の様なシステムを採用づることにより
、殺菌装置の段階に於ける高温の熱水が引き抜きポンプ
８を通過しないため、引き抜き用ポンプ８として高温高
圧下でも機能するような特殊なポンプを使用する必要が
ない。尚、本発明で、上記の排水用管１９が設けられな
い場合には、引き抜き用ポンプどして、上記の特殊なポ
ンプを使用し、装置滅菌の際の熱水も補助背圧用管２０
より排出することができる。

尚、本発明殺菌システムでは、固形物を含んだ処理物や
高粘性の処理物を通過させることができる、スクレーパ
一式熱交換器等の冷却器４′を、補助背圧用管２０の開
閉弁１４と補助背圧用タンク７の間に設けることもでき
る。この場合には、装置滅菌の際の熱水は、冷１．１１
器４′て冷２ｄ］され、引ぎ扱き用ポンプ８が高温高圧
下に置かれることはない。したがって、排水用管１９が
設けられない場合にも、補助背圧用管２０によって、装
置滅菌、本運転及び切り替え運転の際の処理物の排出が
可能である。

盛 次に、上記のようにして、システム内が充分に滅菌され
、製品化する処理物だけがシステム内を流れるようにな
った段階で、開閉弁１／ｌが閉鎖され、開閉弁１３が開
放され、加熱、冷ム１」後の処理物は無菌タンク６に回
収される。偏し、この場合に、上記開閉弁の閉鎖と開放
を同時に行なうことは困難であ−るか、無菌タンク６の
タンク内圧力を補助背圧用タンク７のそれよりも、高く
制御して、６りば、補助背圧用タンク７から無菌タンク
６への処理物の逆流を防止し、無菌状態が壊れることを
防止できる。したがって、補助背圧用管２０の開閉弁１
４より後方の部分は、実質的には装置滅菌する必要がな
く、この点で工程的に繁雑となら４１い。また、この際
にも、無菌タンク６で調整される空気圧によって、殺菌
装置には一定の背圧がかりられ、処１１１ｊ物は高温下
Ｃ゛充分殺菌される。

最後に無菌タンク６に回収された処理物は、開閉弁１２
を聞７１５！シ、充填包装二［稈等の次工程に送られ、
製品化される。

以上、本発明殺菌システムによれば、背圧用タンクの空
気圧によって殺菌装置に安定的に背圧をかけながら、処
理物を一定の高温高圧条件下で殺菌することが可能であ
るとともに、背圧の調整が正確かつ容易に行なえ、広く
一般的な殺菌装置として、また、厳密な殺菌条件を要求
される無菌充填システムとして、使用することが可能で
ある。

また、本発明殺菌システムによれば、処理物が固形物を
含んだり、高粘性である場合にも、システム内でのぽ詰
り等を起こげことがなく、特に固形物を含んだ液状食品
や高粘性の食品・医薬品等を殺菌したり、無菌充填法に
よって加工する場合に非常に有効である。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明殺菌システムの一実施例を示ずｂので、
第１図は圧送ポンプ及び背圧用タンクによって背圧をか
ける殺菌システム、第２図は、圧送ポンプ及び無菌タン
ク又は圧送ポンプ及び補助背圧用タンクによって背圧を
かける殺菌システムに示ずフロー図である。 １・・・・・・１１＼ツバ−１２・・・・・・圧送ポン
プ、３・・・・・・殺菌装置、４．４′・・・・・・冷
却器、５・・・・・・背圧用タンク、６・・・・・・無
菌タンク、７・・・・・・補助背圧用タンク、８・・・
・・・引き抜き用ポンプ、９・・・・・・圧力制御弁、
１０・・・・・水タンク、１１〜１５．２１．２２・・
・・・・開閉弁、１６・・・・・圧カコンＩ〜ローラー
、１７・・・・・・圧力センサー、１８・・・・・・移
送用管、１９・・・・・・排水用管、２０・・・・・・
補助背圧用管、２３・・・・・・圧力操作弁、２４・・
・・・・エアーフィルター 手糸売ネｒｔ１ｉ＋、Ｊ二南（方式） ］、　　５Ｊｉｆｌの表示　　昭和ｂ８年　特８７１願
第３９７０５号２　発明の名称 殺菌システム ３　補正をする者 事イ′１どの関係　　！ｌｌセミ［出願人（発送日　１
１ｆＪ和５８年６月２８日）５）　補正の対象　　願書
及び明細書全文６　＃ｉｉ山の内＠　　８占及び明細書
全文の浄書（内容に変更なし）手続ネ山ｄ二着４−（自
発） １、小作の表示　　昭和５８外　特ｇｌｌ願第３９７０
５舅２　発明の名称 殺菌シスラーム ３３、補正をづ−る者 ！ｉ件との関係　　特許出願人 ４　補正命令の日付　　　自発 ５　補正の対象 願書の発明者の欄及び明細書の発明の詳細な説明の欄６
　補正の内容　　・明細書の８頁２０行目Ｆ耐えず」と
あるを［絶えずｊとする。以下、別紙の通り

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （コ〉少なくとも、殺菌装置及び該殺菌装置に処理物を
   圧送するための圧送ポンプ及び空気圧の制御か可能な背
   圧用タンクからなり、該圧送ポンプ及び該背圧用タンク
   により該殺菌装置に背圧をかりることを特徴とする殺菌
   システム。 （２）殺菌システムが無菌充填包装用の殺菌シス（３）
   背圧用タンクが無菌タンク及び補１１７Ｊ背圧川タンク
   からなり、該無菌タンクは、移送用管（こより殺菌装置
   と連結され、該補助背圧用タンクは該移送用管から分岐
   する補助背圧用管に設（〕られｌζことを！ｌＪＩ徴と
   する狛６′１請求の範囲第（１）項、第［２１１ｓ’ｉ
   記Ｍ、め殺菌システム。 （４）少なくとも、殺菌装置、該殺菌装置に処理物を圧
   送するための圧送ポンプ、空気圧の制御か可能な無菌タ
   ンク及び補助背圧用タンク、排水用の圧力制御弁、並び
   に該補助背圧用タンクから処理物を引き１友くための引
   ぎ抜ぎ用ポンプからなり、該無菌タンクは、移送用管に
   より殺菌装置と連結され、該補助背圧用タンク及び該引
   き抜ぎ用ポンプは該移送用管から分岐（る補助背圧用管
   に設けられ、該圧力制御弁は該移送用管又は該補助背圧
   用管から分岐する排水用管に股（プられ、該圧送ポンプ
   及び該無菌タンク又は該圧送ポンプ及び該補助背圧用タ
   ンクにより該殺菌装置に背圧をかけることを特徴とする
   殺菌システム。