WO2011158649A1

WO2011158649A1 - 容器の殺菌、洗浄方法

Info

Publication number: WO2011158649A1
Application number: PCT/JP2011/062573
Authority: WO
Inventors: 長谷　宣昭; 岩下　健; 川崎　陽一
Original assignee: 東洋製罐株式会社
Priority date: 2010-06-16
Filing date: 2011-06-01
Publication date: 2011-12-22
Also published as: KR101474893B1; JP5626513B2; KR20130028945A; JP2012001238A; CN103003159A; US20130092196A1

Abstract

　本発明の課題は、食品衛生法上の製造基準と求められる生産ラインのスピードを確保した上で、使用する薬液、温水、無菌水等処理液の量を抑えた容器の殺菌、洗浄方法及びそのシステムを提供することにある。本発明の容器の殺菌、洗浄方法は、容器を処理液で殺菌・洗浄する方法において、殺菌・洗浄時間で決定される殺菌工程および／または洗浄工程を２つ以上に分割し、分割した殺菌または洗浄工程に供給された処理液を使用後に貯留すると共にポンプアップすることにより、他の分割した同じ殺菌または洗浄工程に直列供給するようにした。

Description

容器の殺菌、洗浄方法

　本発明は、無菌環境下で飲料を充填・密封する所謂アセプティック充填技術における容器の殺菌、洗浄方法に関する。

　緑茶、ウーロン茶、紅茶、コーヒー、麦茶、混合茶、ココア、ミルクティー、ミルクコーヒー、ミルクセーキ等の低酸性飲料は、炭酸飲料や酸性飲料に比べ微生物が生育しやすいという問題を伴うため、その製造においては、微生物の混入や繁殖に細心の注意が必要とされる。因みに、清涼飲料水の殺菌条件に関して食品衛生法の製造基準では、低酸性飲料は（１２０℃、４分間或いはこれと同等以上の条件）となっており、酸性飲料でｐＨ４.０未満のものは（６５℃、１０分間或いはこれと同等以上の条件）、ｐＨ４.０以上４.６未満のものは（８５℃、３０分間或いはこれと同等以上の条件）とされているのに比べて厳しい条件が定められている。そのため、低酸性飲料等の場合には、缶入り以外の容器詰め、すなわち、ポリエステル樹脂等から成るプラスチックボトル、バッグインボックス或いは紙容器等の非耐熱性容器を使用するには、食品衛生法で求められている殺菌条件を満足するホットパックやレトルト処理に容器が耐えられないため、あらかじめ容器を殺菌しておき、一方、飲料を必要とされる条件で加熱殺菌し、これを冷却後、無菌的環境下で前記非耐熱性容器に充填包装するアセプティック充填方式が採用されている。

　前記プラスチックボトルを殺菌する方法には、過酢酸水溶液あるいは過酸化水素水、次亜塩素酸ソーダ、オゾン水などの薬剤を用いた処理液で殺菌した後無菌水で洗浄する方法、或いは薬剤を用いずに６５乃至８５℃に加温した温水でボトルを殺菌して必要に応じて無菌水で洗浄する方法があり、いずれの方法で殺菌或いは洗浄するかは充填する飲料の種類によって選択される。いずれの方法も求められる殺菌、洗浄時間によって、使用する薬液、オゾン水、温水、無菌水等の使用量が決まってくるが、ラインスピードの高速化にともなって、これらのラインヘの処理液の供給量が多量となり、タンクやポンプといった供給設備が大型化するだけでなく、所定時間を要する殺菌洗浄工程におけるラインに占める長さ、すなわち領域も広くなり、システム自体が大型化することになる。その結果イニシャルコスト、ランニングコストが増大してしまうという大きな問題があった。

　上記の高速化に伴う洗浄設備の大型化の問題を解決するものとして洗浄工程を分離することが特許文献１に提示されている。この発明は上記目的を達成するため図３に示されるように、充填設備における容器の搬送方法は、容器の洗浄、容器への液の充填、容器のキャッピングを連続して行う充填設備の容器洗浄部で、少なくとも入口側の旋回テーブルＡに容器を保持して旋回移動中に容器の薬液洗浄を行い、出口側の旋回テーブルＣに容器を保持して旋回移動中に容器の仕上げ洗浄を行うに際して、容器洗浄部の入口で容器を反転して入口側の旋回テーブルＢに供給し、容器を反転姿勢で洗浄を行うとともに旋回テーブル間で容器を反転姿勢のままで受渡しし、出口側の旋回テーブルから容器を反転姿勢で排出した後、容器を反転して正立させるという形態を採るものである。上記構成によれば、洗浄部の入口から出口まで容器を反転姿勢のまま保持して洗浄と旋回テーブル間での受渡しをおこなうので、容器内への汚染物の浸入を防止することができ、また旋回テーブルの周回経路における洗浄区間を十分に確保することができ、高速洗浄に対応することができるとしている。

　しかし、この文献に示されたものは薬剤洗浄を２つの旋回テーブルで、仕上げ洗浄は１つの旋回テーブルで行なう構成が採用されている。仕上げ洗浄については１つの旋回テーブルであるから、洗浄水は当然１つのタンクから洗浄水が供給され、２つの旋回テーブルに供給される薬剤は１つのタンクから共通のポンプを用いて並行して供給される。このような構成であるため、システムの高速化に対応させるためには洗浄水の量も薬剤の量も多量となりタンク及び供給ポンプが大型化してしまう。そのため上記のイニシャルコスト、ランニングコストが増大してしまうという大きな問題の解決には繋がらない。

特開２００１－２４０１８９号公報「充填設備における容器の搬送方法およびロータリー式容器洗浄設備」　平成１３年９月４日公開実公平３－５４６８９号公報「洗浄装置」平成３年１２月３日出願　公告

　本発明の課題は、食品衛生法上の製造基準と求められる生産ラインのスピードを確保した上で、使用する薬液、温水、無菌水等処理液の量を抑えた容器の殺菌、洗浄方法及びそのシステムを提供することにある。

　本発明の容器の殺菌、洗浄方法は、容器を処理液で殺菌・洗浄する方法において、殺菌・洗浄時間で決定される殺菌工程および／または洗浄工程を２つ以上に分割し、分割した殺菌または洗浄工程に供給された処理液を使用後に貯留すると共にポンプアップすることにより、他の分割した同じ殺菌または洗浄工程に直列供給するようにした。
　１つの実施形態では分割した最も下流側の殺菌工程および／または洗浄工程に供給された処理液を使用後に貯留すると共にポンプアップし、隣接する上流側の同じ工程に供給した処理液を再び貯留すると共にポンプアップし、順次上流側の同じ工程に供給することにより、すべての工程に処理液を直列供給するようにした。
　本発明の容器の殺菌、洗浄方法は、飲料液の種類により殺菌工程の処理液の種類と分割数、及び洗浄工程の分割数を選択するものとした。

　本発明の容器の殺菌、洗浄システムは、容器を処理液で殺菌・洗浄するシステムにおいて、殺菌・洗浄時間で決定される殺菌ゾーンおよび／または洗浄ゾーンを２つ以上に分割し、分割した殺菌ゾーンおよび／または洗浄の各ゾーンに処理液を供給するタンクとポンプが設置され、前記各ゾーンに処理液を供給するタンクには最初に処理液を供給する１つを除き他の分割した同じ殺菌ゾーンおよび／または洗浄ゾーンで使用した処理液が直列供給されるようにした。
　分割した殺菌または洗浄の各ゾーンは受け渡しのターレットを介さず前段の殺菌または洗浄のターレットから次段のターレットに容器を直接移送する構成を採用した。
　また、１つの実施形態では最初に処理液が供給される殺菌ゾーンおよび／または洗浄ゾーンは最下流側であり、順次上流側ゾーンに処理液が直列供給されるように配管するものとした。

　本発明の容器の殺菌、洗浄方法は、殺菌・洗浄時間で決定される殺菌工程および／または洗浄工程を２つ以上（Ｎ個）に分割し、分割した殺菌または洗浄工程に供給された処理液を使用後に貯留すると共にポンプアップする構成を採用したものであるから、各工程に供給する薬剤と洗浄水の量は１／Ｎでよいこととなり、設置されるタンクと供給ポンプは小型のもので対応できる。したがって、ラインスピードの高速化が求められても装置が大型化することはなく、設備も汎用のもので賄うことが出来、コストダウンを図ることができる。

　殺菌工程において各ターレットに供給する薬剤の量が少なくて済むため、薬剤を所定の温度に維持する為の熱交換機を大型化する必要がないため、この点でもコストダウンが出来る。
　処理液は分割した同じ殺菌または洗浄工程に直列供給される構成であるから、処理液の使用量を低く抑えることができる。更に、洗浄水には加熱殺菌処理をされた無菌水を使うことが多いが、その加熱処理コストも同様に低く抑えることができる。
　本発明の容器の殺菌、洗浄方法並びにそのシステムは、殺菌工程、洗浄工程を２つ以上（Ｎ個）の段に分割することにより、各段間に処理のインターバルが出来、段毎に一端処理液の排出がなされることにより、殺菌性、洗浄性が向上する。
　システムを一定速度で運転し、また、１つのターレットにつき処理が行える範囲が予め決められていて処理時間が一定の場合でも、複数のロータリーを組み合わせることで、処理時間の区分が可能となる。

本発明に係る容器の殺菌、洗浄システムの構成を示す図である。容器洗浄を多段で行なう従来の構成を示す図である。従来の容器の洗浄システムの構成を示す図である。

　１　ボトル搬入室　　　　　　　　　　２　洗浄室
　３　無菌室　　　　　　　　　　　　　４Ａ,４Ｂ　ボトル反転装置
　５Ａ,５Ｂ,５Ｃ　殺菌洗浄ターレット　６Ａ,６Ｂ,６Ｃ　タンク
　７Ａ,７Ｂ,７Ｃ　ポンプ　　　　　　　８Ａ,８Ｂ　仕上げ洗浄ターレット
　９　受け渡しターレット　　　　　　　１０　充填ターレット
　１１　封栓ターレット

　以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。図１は本発明に係る容器の殺菌、洗浄システムの構成を示す図である。ボトル搬入室１の入口からコンベアーで送り込まれてくる容器（ボトル）は、ボトル反転装置４Ａによって開口部が下になるように逆様に保持され下流側の密封空間とされた洗浄室２に送られる。該洗浄室２は流れに沿って殺菌洗浄ゾーンと仕上げ洗浄ゾーンとに区分され、殺菌洗浄ゾーンには複数段（この例では３つ）に分割された殺菌洗浄用のターレット５Ａ，５Ｂ，５Ｃが直結形態で連接されている。殺菌処理液には、前述したように過酢酸水溶液あるいは過酸化水素水、次亜塩素酸ソーダ、などの薬剤を用いる殺菌方法、オゾン水による洗浄方法、或いは薬剤を使用しないで温水のみでボトルを殺菌する方法がある。殺菌ゾーンにおける殺菌処理液の供給は、まず、最も下流側にあるターレット５Ｃへ殺菌処理液の供給を行ない、そこで使用された処理液をタンク６Ａへ回収して溜め、供給ポンプ７Ａで１つ上流側のターレット５Ｂへ転送するように配管する。ここでも殺菌洗浄が行なわれるが、使用済みの処理液はタンク６Ｂに回収して溜め、供給ポンプ７Ｂで更に１つ上流側のターレット５Ａへ転送する。一番上流側で使用された処理液は回収され、殺菌処理液として薬剤が用いられる場合には濃度調整がなされ、最初の最下流側のターレット５Ｃへの供給用として循環再利用される。薬剤は使用の過程で濃度低下を伴うことがあり、例えば過酢酸水溶液の使用に当たっては2500ppm前後に調整される。

　このように分割された殺菌洗浄ゾーンへの処理液供給を並列的に行なわずに、直列的に順次循環させるこの形態の利点は、各ターレット毎に処理液の供給が別個になされるため、個々にタンクとポンプを備える必要があるが、いずれも小型の汎用品を用いることが出来る点にある。また、従来の処理液供給を並列的に行なう場合はラインスピードの高速化に伴い供給量が多量となるため、分岐前までの管は大口径のものとして大型のポンプを必要とするが直列供給の本発明では特別な大口径の管や大型ポンプを準備する必要がない。
　殺菌処理の形態はターレットの回動に伴って下方に開口するボトルの口部にノズルが挿入され、処理液が上方へ噴射されると共にボトルの外面部に対して複数のノズルから処理液が噴射されてボトルの内外面を殺菌する。噴射を終えると使用された処理液は下方へ流下し、ボトル内に処理液が残留することなく水切りがなされ、次段の工程に送られるため、各段毎にステップ形態で殺菌処理がなされるため殺菌効果が向上される。

　殺菌洗浄を終えたボトルは受け渡しターレット９を介して仕上げ洗浄ゾーンへ搬送される。図１に示した例では仕上げ洗浄ゾーンは二段に分割され、２つのターレット８Ａ，８Ｂで仕上げ洗浄される。洗浄のための無菌水がまず下流側のターレット８Ｂに供給される。この洗浄は上流側で洗浄殺菌されたボトルを洗浄する工程となっており、下流側のターレット８Ｂの洗浄に使用された殺菌処理液はタンク６Ｃへ回収して溜め、供給ポンプ７Ｃで１つ上流側のターレット８Ａへ転送するように配管されている。そして、この洗浄は、前述した殺菌洗浄ゾーンでの殺菌処理液が内外面に付着しているボトルについて行われ、二回の洗浄に用いられた無菌水は排水に流され、循環再利用はされない。ラインスピードを上げた場合に食品衛生法上求められる製造基準を満たす時間仕上げ洗浄を実現するには長い洗浄ゾーンと多量の洗浄水を必要とするものであるところ、上記の構成の特徴は複数のターレットでゾーンを分割すると共に、洗浄水を各段に直列供給することにより、当該問題を解決したことにある。

　一般の洗浄ラインにおいて洗浄工程を多段構成とし、下流側から洗浄水を供給して順次上流側に流すという手法は特許文献２に開示されている。この考案は、洗浄から予備乾燥までを一貫して行ない、その一連の工程において、洗浄効率を高めると共に、清洗浄機構で従来無駄に捨てられていた使用済洗浄水の再利用と、乾燥装置における熱エネルギーの消費軽減、更には効率のよい洗浄水の吹き付けができるようにしたもので、その構成は、図２に示されるように搬送路に沿って予備洗浄Ｉ、本洗浄II、清洗浄IIIの各洗浄機構及び温風の吹付けによる水切り機構IVを一連に配置し、各洗浄機構に、内側に噴出ノズルを備え且つ互いに連結されている複数本の洗浄水供給パイプを搬送路の少なくとも上下に配設すると共に、搬送方向において互いに隣接する各噴出ノズルの噴出方向が搬送方向に対し正逆反対方向となるように傾斜状に設け、更に前記清洗浄機構及び水切り機構の底方に、両機構において不要となった水を回収する回収機構を設けると共に、その回収機構で回収された水を予備洗浄機構へ補充する供給装置を設けるようにしている。比較的きれいな清洗浄機構と水切り機構において回収された使用済み洗浄水を、汚れの激しい予備洗浄機槽へ補充させるので、新しい洗浄水を供給することに比し経済的であることと、この補充される回収洗浄水の温度は、通常の水道水に比べて遥かに高いので、予備洗浄機構における加熱は少なくてすみ、省エネルギー対策として有効であることを意図している。しかし、この考案は用いる洗浄水の量がそれぞれ異なる予備洗浄、本洗浄、清洗浄という元々処理の異なる洗浄を順次実行するものであって、清洗浄機構と水切り機構において回収された一部の洗浄水である使用済み洗浄水を汚れの激しい予備洗浄機槽へ補充するというものであり、本発明のような仕上げ洗浄工程を分割して１つに供給された処理液を使用後に貯留すると共にポンプアップすることにより、他の分割した同じ洗浄工程に直列供給するようにして処理液の増加を抑えようという思想とは異なるだけでなく、それを示唆するものでもない。

　本発明の殺菌、洗浄方法は、仕上げ洗浄ゾーンは多段に分割され、複数のターレットで上流側から順次それぞれ仕上げ洗浄されるようになっている。ボトルは口部を下に向けた形態で行なうことに加え、各段毎に独立して仕上げ洗浄を行なうため、ここで仕上げ洗浄に使用された洗浄水は段毎にきれいに排出されるので次段の洗浄が効果的に実行できる。図１に示した例では２段分割としており、まず、洗浄に用いられる無菌水が下流側のターレット８Ｂに供給される。そこで使用された洗浄水をタンク６Ｃへ回収して溜め、供給ポンプ７Ｃで１つ上流側のターレット８Ａへ転送するように配管され、前記ターレット８Ａでの洗浄に使用される。一番上流側の仕上げ洗浄はボトル内外壁に付着した薬剤成分が微量ながら付着しているため、ここで使用された洗浄水は再利用には回さず排水する。この例は二段分割であるからこのターレット８Ａで使用された洗浄水は排出される。

　仕上げ洗浄を終えたボトルは、受け渡しターレット９を介してボトル反転装置４Ｂに渡され、反転しているボトルを正立姿勢に戻すと共に洗浄室２から次の無菌室３へ搬送される。無菌室３では内容物の充填が行なわれ、別途殺菌、洗浄されたキャップによって封栓（キャッピング）がなされ、容器詰め飲料の完成品として排出される。
　本発明においては、殺菌洗浄工程（殺菌工程）および／または仕上げ洗浄工程（洗浄工程）をそれぞれ複数に分割してスペースの有効利用を図ると共に、処理液を各段に順次直列転送して処理液を少量化してラインスピードの高速化に対応させている。そして、分割の数や殺菌、洗浄において、殺菌を薬剤処理液で行い、殺菌後に洗浄、或いはオゾン水による洗浄、殺菌に温水を用いて必要に応じて洗浄を行うかは、充填する内容物の種類、例えば酸性飲料であるか茶飲料であるかによって適宜に選択される。
　また、薬剤を用いた処理液による殺菌の場合、温度保持が求められることがあるが、上記構成によって実現できる設備の小型化がなされるので、熱交換設備においても小型のものを使用出来る利点がある。

Claims

　容器の殺菌・洗浄方法において、殺菌・洗浄時間で決定される殺菌工程および／または洗浄工程を２つ以上に分割し、分割した殺菌工程および／または洗浄工程に供給された処理液を使用後に貯留すると共にポンプアップすることにより、他の分割した同じ殺菌工程および／または洗浄工程に直列供給するようにした容器の殺菌、洗浄方法。
　分割した最も下流側の殺菌工程および／または洗浄工程に供給された処理液を使用後に貯留すると共にポンプアップし、隣接する上流側の同じ工程に供給した処理液を使用後に再び貯留すると共にポンプアップし、順次上流側の同じ工程に供給することにより、すべての工程に処理液を直列供給するようにした請求項１に記載の容器の殺菌、洗浄方法。
　飲料液の種類により殺菌工程の処理液の種類と分割数、及び洗浄工程の分割数を選択するものとした請求項１に記載の容器の殺菌、洗浄方法。
　飲料液の種類により殺菌工程の処理液の種類と分割数、及び洗浄工程の分割数を選択するものとした請求項２に記載の容器の殺菌、洗浄方法。
　容器の殺菌・洗浄システムにおいて、殺菌・洗浄時間で決定される殺菌ゾーンおよび／または洗浄ゾーンを２つ以上に分割し、分割した殺菌または洗浄の各ゾーンに処理液を供給するタンクとポンプが設置され、前記各ゾーンに処理液を供給するタンクには最初に処理液を供給する１つを除き他の分割した同じ殺菌ゾーンおよび／または洗浄ゾーンで使用した処理液が直列供給されるようにした容器の殺菌、洗浄システム。
　分割した殺菌または洗浄の各ゾーンは受け渡しのターレットを介さず前段の殺菌または洗浄のターレットから次段のターレットに容器を直接移送するものである請求項５に記載の容器の殺菌、洗浄システム。
　最初に処理液が供給される殺菌ゾーンおよび／または洗浄ゾーンは最下流側であり、順次上流側ゾーンに処理液が直列供給されるように配管した請求項５に記載の容器の殺菌、洗浄システム。
　最初に処理液が供給される殺菌ゾーンおよび／または洗浄ゾーンは最下流側であり、順次上流側ゾーンに処理液が直列供給されるように配管した請求項６に記載の容器の殺菌、洗浄システム。