WO2014208485A1 - 連続滅菌装置の運転方法、連続滅菌装置、発酵システムおよび連続発酵システム - Google Patents

連続滅菌装置の運転方法、連続滅菌装置、発酵システムおよび連続発酵システム Download PDF

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sterilized
continuous
pipe
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耳塚　孝
洋 早川
健 守田
優樹 山本
賢一 大塚
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東レ株式会社
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    • A23V2002/00—Food compositions, function of food ingredients or processes for food or foodstuffs

Definitions

  • the present invention relates to a method for operating a continuous sterilization apparatus, a continuous sterilization apparatus, a fermentation system, and a continuous fermentation system for sterilizing a liquid medium, food, medicine or the like in a microbially safe state.
  • a sterilized medium is continuously supplied to continuously culture microorganisms and cultured cells.
  • a continuous sterilization apparatus capable of continuously sterilizing the medium is used in the continuous fermentation method.
  • the continuous sterilization apparatus can sterilize the medium by a short heat treatment.
  • the fermenter of the fermenter used for the continuous fermentation process has a scale of several hundred tons.
  • sterilization is performed with the medium contained in a fermenter of this scale, it takes a long time to heat the medium in the center of the fermenter to a temperature suitable for sterilization. May occur.
  • the batch sterilization which sterilizes for every fermenter is not performed substantially as a sterilization process of a culture medium.
  • a continuous sterilization apparatus that can sterilize at a high temperature for a short time and can minimize the deterioration of the medium due to heating is suitably used in the sterilization process of the medium.
  • the continuous sterilization device has a heating unit for heating the liquid to be sterilized, a holding unit for holding the temperature of the heated liquid to be sterilized for a set time, and cooling that can cool the sterilized liquid to be near room temperature.
  • a heating unit for heating the liquid to be sterilized
  • a holding unit for holding the temperature of the heated liquid to be sterilized for a set time
  • cooling that can cool the sterilized liquid to be near room temperature.
  • the continuous sterilization apparatus includes a multi-tube type, a plate type, and a steam injector type as a heating mode of the liquid to be sterilized.
  • the steam injector type is a system in which steam is directly introduced into a liquid to be sterilized, the liquid to be sterilized can be instantaneously heated to a high temperature, and sterilization in a continuous sterilization apparatus can be performed simultaneously (for example, patents). Reference 2).
  • steam used in an industrial process is mixed with a boiler canning agent (rust prevention), and if a boiler canning agent is mixed in the medium, there is a risk of adversely affecting fermentation performance. For this reason, in a fermentation process such as a continuous fermentation method, a multiple tube type or a plate type is used.
  • the multi-tube type and the plate type can be continuously sterilized without using a boiler canning agent, but like the steam injector type, heat treatment is performed so that the liquid to be sterilized is instantaneously heated to a high temperature. It is not possible.
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing an example of a schematic configuration of a conventional multi-tube continuous sterilization apparatus.
  • a continuous sterilization apparatus 100 shown in FIG. 10 includes a culture medium, a food, a pharmaceutical (hereinafter referred to as a sterilization target liquid) to be pumped, a pumping pump 101 that pumps a sterilizing liquid, and a sterilization target liquid or sterilization sent by the pumping pump 101.
  • the heating unit 102 that heats the liquid, the holding unit 103 that holds the liquid to be sterilized or the sterilization liquid heated by the heating unit 102 at a predetermined temperature and for a predetermined time, and the sterilization that is held by the holding unit 103 and has completed the heat sterilization
  • a cooling unit 104 that cools the target liquid or sterilizing liquid and a cooling unit 105 that is provided downstream of the cooling unit 104 and cools the sterilizing liquid are connected to each other by a pipe to form a flow path. Yes.
  • the operation of the continuous sterilization apparatus 100 is controlled by a control unit (not shown).
  • a pressure feed pump 101, a heating unit 102, a holding unit 103, and a cooling unit 104 are sequentially connected by a pipe 106 to form a first flow path that is one flow path.
  • a second flow path is formed by connecting the upstream end and the downstream end of the pipe 106 and the both ends of the pipe 107, respectively.
  • a cooling unit 105 is provided in the second flow path.
  • the pipe 106 includes a valve 111 provided at the front stage of the pressure feed pump 101 and valves 112 and 113 provided at the rear stage of the cooling unit 104.
  • the valve 112 is provided upstream (upstream) from the connection portion between the pipe 106 and the pipe 107
  • the valve 113 is provided downstream (downstream) from the connection portion between the pipe 106 and the pipe 107.
  • the pipe 107 has valves 114 and 115 provided in the vicinity of a connection portion with the pipe 106.
  • the valve 114 is provided in a connection portion of the pipe 107 with the downstream side of the first flow path (pipe 106).
  • the valve 115 is provided in a connection portion between the pipe 107 and the upstream side of the first flow path.
  • the heating unit 102 heats the pipe 106 by circulating steam through the pipe 102 a provided along the pipe 106.
  • the cooling units 104 and 105 cool the pipes 106 and 107 by circulating cooling water through the pipes 104a and 105a provided along the pipes 106 and 107, respectively.
  • the sterilization liquid is circulated inside the pipes 106 and 107 before the actual liquid to be sterilized is circulated to perform the sterilization process in the pipes.
  • the valves 112, 114, 115 are opened, the valves 111, 113 are closed, and the inside of the pipes 106, 107 is sterilized by circulating the sterilizing liquid in the pipes 106, 107 by the pressure pump 101.
  • the sterilizing liquid is heated to about 135 ° C. by the heating unit 102 and circulates in the pipe, and is cooled to about 50 ° C. by the cooling unit 105.
  • the flow rate and the pressure inside the pipe are controlled by adjusting the operation of the pressure pump 101 and the open state of the valve 112 by the control unit.
  • the cooling unit 104 is in a state where the cooling operation is stopped.
  • the sterilizing liquid flows through the pipe 106 while being heated to about 135 ° C. to sterilize the pipe, and is cooled by the cooling unit 105 and flows again into the heating unit 102.
  • the cooling unit 104 After the sterilization treatment with the sterilizing liquid, the cooling unit 104 is operated, and the cooling temperature inside the pipe 106 in the cooling unit 104 is stabilized. Thereafter, the valve 113 is opened and the valves 114 and 115 are closed, and the valve 111 is opened to switch from the sterilizing liquid to the liquid to be sterilized, and the sterilizing liquid is continuously sterilized.
  • JP 2000-262594 A Japanese Patent Laid-Open No. 1-148180
  • the cooling unit 105 is provided in the second flow path used in the pretreatment in addition to the first flow path that is the original sterilization path. There was a problem that was large.
  • the present invention has been made in view of the above, and a method for operating a continuous sterilization apparatus capable of reliably performing sterilization in a flow path and realizing downsizing of the apparatus, a continuous sterilization apparatus, It aims at providing a fermentation system and a continuous fermentation system.
  • the present inventors can reliably perform sterilization treatment in the pipe by any of the following configurations, It was possible to reduce the size of the apparatus, and the present invention was completed.
  • the operation method of the continuous sterilization apparatus is a continuous process of heat treatment, holding treatment and cooling treatment on the flow path through which the liquid to be sterilized flows.
  • a method of operating a continuous sterilization apparatus for sterilizing the liquid to be sterilized by passing a sterilization medium for sterilizing a member constituting the flow path through the flow path to sterilize the member Then, the sterilized liquid subjected to the sterilization process is distributed to the member, and the series of processes are performed on the sterilized liquid, and the flow rate, temperature, and pressure of the sterilized liquid subjected to the series of processes are measured.
  • Flow rate, temperature A determination step for determining whether or not the condition has been achieved, and a liquid to be circulated through the member from the sterilizing liquid when the determination step determines that the condition has been achieved in the determination step.
  • a switching step for switching to the liquid to be sterilized.
  • the operation method of the continuous sterilization apparatus according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the sterilization medium is steam.
  • the operation method of the continuous sterilization apparatus according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the series of processes includes a heat exchange process between the liquids before and after the heat treatment and the holding process.
  • the operation method of the continuous sterilization apparatus according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the liquid to be sterilized is a medium as a fermentation raw material.
  • the operation method of the continuous sterilization apparatus according to the present invention is characterized in that, in the above-mentioned invention, the sterilization liquid and the liquid to be sterilized are supplied to a fermentation apparatus that continuously performs a fermentation process.
  • the continuous sterilization apparatus is a continuous sterilization apparatus for sterilizing a liquid to be sterilized, a heating unit for heating the liquid to be sterilized, and the liquid to be sterilized heated by the heating unit at a predetermined temperature.
  • a holding unit that holds the liquid for sterilization that has been held for a predetermined period of time, and a cooling unit that cools the liquid to be sterilized that is held by the holding unit and has been sterilized by heating;
  • a sterilizing medium for sterilizing the member can be introduced from one end, a second circulation means connected to the first circulation means at the other end, and a sterilized liquid subjected to sterilization treatment from the one end can be introduced.
  • the other end is connected to the first circulation means, the third circulation means, the measurement means for measuring the flow rate, temperature and pressure of the liquid flowing through the first circulation means, and the sterilization target liquid Sterilization treatment
  • a storage unit that stores the amount, temperature, and pressure as condition information; and a control unit that controls the operation of the entire continuous sterilization apparatus, wherein the control unit controls the second and third distribution means.
  • the sterilizing medium is circulated through the first distribution means to sterilize the first distribution means, and then the sterilizing liquid is circulated through the first distribution means, and the heating unit
  • the flow rate and temperature measured by the measurement means are measured by the measurement means, and the flow rate, temperature, and pressure of the sterilizing liquid subjected to the series of treatments are measured.
  • the sterilization medium is steam, connected to the first circulation means, and fourth circulation means for discharging a drain generated by the steam. It is provided with.
  • the continuous sterilization apparatus further includes a heat exchanging unit that performs heat exchange between liquids flowing through the upstream side of the heating unit and the downstream side of the holding unit in the above-described invention. It is characterized by.
  • the continuous sterilization apparatus is characterized in that, in the above invention, any one or more of the heating unit, the cooling unit, and the heat exchange unit is a plate heat exchanger.
  • the fermentation system includes a raw material holding unit for holding raw materials such as a culture medium, food, and pharmaceuticals, and a continuous sterilization apparatus according to the invention, wherein the raw material supplied from the raw material holding unit is A continuous sterilization apparatus that sterilizes continuously as a liquid to be sterilized, and a fermenter that performs a fermentation process using the raw material sterilized by the continuous sterilization apparatus.
  • the flow rate is determined in accordance with a measurement result by the measurement unit, a change in weight of the raw material holding unit, and / or a change in weight of the fermenter. It is characterized by.
  • the fermentation system according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the sterilizing liquid is introduced into the flow path via a pipe branched from a pipe for introducing the sterilizing liquid into the fermenter.
  • a continuous fermentation system according to the present invention is characterized by comprising the fermentation system according to the above-described invention and a filtering means for filtering the fermentation broth produced in the fermenter.
  • the continuous fermentation system according to the present invention is characterized in that, in the above invention, a plurality of the raw material holding units are provided.
  • the sterilization process in the flow path can be reliably performed, and the apparatus can be downsized.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of a fermentation system according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a flowchart showing pre-processing in the fermentation system according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining pre-processing in the fermentation system according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining pre-processing in the fermentation system according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining pre-processing in the fermentation system according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of the fermentation system according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic diagram which shows schematic structure of the continuous sterilization apparatus in the fermentation system concerning Embodiment 2 of this invention.
  • FIG. 8 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of a continuous fermentation system according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of a continuous fermentation system according to a modification of the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing an example of a schematic configuration of a conventional multi-tube continuous sterilization apparatus.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of a fermentation system according to a first embodiment of the present invention.
  • the fermentation system 1 contains microorganisms and cultured cells for culturing, and supplies a continuously sterilized medium in a fermenter that produces a fermentation broth by fermentation.
  • a fermentation system 1 shown in FIG. 1 includes a raw material holding unit 10 that holds raw materials such as culture media, foods, and pharmaceuticals, a continuous sterilization device 20 that continuously sterilizes raw materials supplied from the raw material holding unit 10, and a continuous sterilization device.
  • a fermentation apparatus 30 that performs fermentation using the raw material sterilized by 20, a control unit 40 that controls the operation of the entire fermentation system 1, and the fermentation system 1.
  • a storage unit 50 for storing various programs for operating and information including various parameters necessary for the operation of the fermentation system 1.
  • the continuous sterilization apparatus 20 includes a medium, food, medicine (hereinafter referred to as a liquid to be sterilized) to be pumped, a pumping pump 21 for pumping a sterilized liquid, and a liquid to be sterilized sent by the pumping pump 21.
  • a medium, food, medicine hereinafter referred to as a liquid to be sterilized
  • a pumping pump 21 for pumping a sterilized liquid
  • a liquid to be sterilized sent by the pumping pump 21 Alternatively, the heating unit 22 that heats the sterilizing liquid, the holding unit 23 that holds the liquid to be sterilized or the sterilizing liquid heated by the heating unit 22 at a predetermined temperature and for a predetermined time, and the holding unit 23 holds the heat sterilization.
  • the cooling unit 24 that cools the sterilized liquid or sterilization liquid, the sterilization filter 25 that performs sterilization, and the steam trap 26 that discharges only the drain in the steam atmosphere.
  • the operation of the continuous sterilization apparatus 20 is controlled by the control unit 40.
  • the sterilizing liquid for example, sterilized water adjusted to have a viscosity similar to that of the actual liquid to be sterilized is used.
  • an aqueous solution that has been sterilized may be used as the sterilization solution as long as the viscosity is adjusted to be similar to the actual liquid to be sterilized.
  • the sterilizing solution subjected to the sterilization treatment may be, for example, condensed water of pure steam (steam not containing a canning agent) or water sterilized by a sterilizing filter.
  • the sterilizing solution is preferably water sterilized with a sterilizing filter.
  • the continuous sterilization apparatus 20 is connected to a pumping pump 21, a heating unit 22, a holding unit 23, and a cooling unit 24 in order by piping, and the first channel 27 (first flow means) which is one channel by these members. ) Is formed. Further, the continuous sterilizer 20 is formed with a second flow path 28 whose both ends are connected to the upstream side and the downstream side of the first flow path 27, respectively. In the first flow path 27, the side connected to the raw material holding unit 10 is the upstream side, and the side connected to the fermentation apparatus 30 is the downstream side.
  • the first flow path 27 is connected to the raw material holding unit 10 at one end and is connected to the pressure feed pump 21 at the other end, and the second pipe 272 is connected between the pressure feed pump 21 and the heating unit 22.
  • a third pipe 273 that connects between the heating unit 22 and the holding unit 23, a fourth pipe 274 that connects between the holding unit 23 and the cooling unit 24, and one end connected to the cooling unit 24, And a fifth pipe 275 having the other end connected to the fermentation apparatus 30.
  • the first pipe 271 has a first valve 201 that regulates the flow of gas or liquid in the pipe by opening and closing.
  • the fifth pipe 275 has a second valve 202 that regulates the flow of gas or liquid in the pipe by opening and closing.
  • the first valve 201 is automatically opened and closed under the control of the control unit 40. Further, the opening adjustment of the second valve 202 is automatically performed under the control of the control unit 40.
  • the continuous sterilization apparatus 20 is provided in the third pipe 273 and is provided in the fifth pipe 275 and the thermometer 211 that measures the temperature of the liquid flowing through the third pipe 273.
  • a flow meter 212 that measures the flow rate of the liquid flowing through the pressure pipe 275, and a pressure gauge 213 that is provided in the fifth pipe 275 and measures the pressure in the fifth pipe 275.
  • the second channel 28 can introduce steam or liquid from one end, and can introduce steam from one end to the first pipe 281 connected to the upstream side of the second valve 202 of the fifth pipe 275 at the other end.
  • the other end of the first pipe 271 is connected between the first valve 201 and the pressure pump 21, and one end is connected to the first pipe 281 and the other end is connected to the second pipe 282.
  • a fourth pipe 284 having one end connected between the first valve 201 and the pumping pump 21 of the first pipe 271.
  • each piping mentioned above is connected by the connection tool which is not illustrated, respectively. It is preferable to introduce the first pipe 281 from the highest position of the continuous sterilizer 20 to the last.
  • the second pipe 282 is provided with a sterilization filter 25 on the upstream side (liquid introduction side) from the connection portion with the third pipe 283. Thereby, the liquid introduced from one end of the second pipe 282 is sterilized by the sterilization filter 25.
  • a steam trap 26 is provided in the fourth pipe 284.
  • the fourth pipe 284 is preferably provided at the bottom of the continuous sterilization apparatus 20 for drain (condensate) discharge by steam.
  • the fourth pipe 284 and the steam trap 26 are provided on each bottom portion.
  • the first pipe 281 has a third valve 203 that is provided in the vicinity of the connection portion with the fifth pipe 275 and regulates the flow of gas or liquid in the pipe by opening and closing.
  • the third pipe 283 has a fourth valve 204 that regulates the flow of gas or liquid in the pipe by opening and closing.
  • the second pipe 282 is provided between a connection part with the first pipe 271 and a connection part with the third pipe 283, and has a fifth valve 205 that regulates the flow of gas or liquid in the pipe by opening and closing.
  • the fourth pipe 284 has a sixth valve 206 that is provided between the connection portion with the first pipe 271 and the steam trap 26 and regulates the flow of gas or liquid in the pipe by opening and closing.
  • the third valve 203 to the sixth valve 206 are automatically opened and closed under the control of the control unit 40.
  • the heating unit 22 is connected to the second pipe 272 at one end and the pipe 22a connected to the third pipe 273 at the other end, and a pipe 221 provided near the pipe 22a or in contact with outer surfaces. Have. In the heating unit 22, the pipe 22 a is heated by circulating steam inside the pipe 221.
  • the holding unit 23 has a pipe 23a connected to the third pipe 273 at one end and to the fourth pipe 274 at the other end, and holds the pipe 23a at a predetermined temperature.
  • the length of the pipe 23a is preferably determined according to the holding time and the flow rate.
  • the cooling unit 24 includes a pipe 24a that is connected to the fourth pipe 274 at one end and is connected to the fifth pipe 275 at the other end, and a pipe 241 that is provided close to the pipe 24a or in contact with the outer surfaces. .
  • the cooling unit 24 cools the pipe 24 a by circulating cooling water through the pipe 241.
  • the plate-type heat exchanger which performs heat exchange via a heat exchange wall is suitably used for the heating unit 22 and the cooling unit 24.
  • the heating unit 22 may be provided by providing a heat exchange wall between the pipe 22a and the pipe 221 to promote heat exchange, or one pipe is divided by the heat exchange wall.
  • a liquid to be sterilized or the like may be circulated in one area, and a heat medium such as steam or hot water may be circulated in the other area.
  • the sterilization filter 25 has a function of removing microorganisms in the liquid.
  • the steam trap 26 has a function of automatically discharging the accumulated drain based on information such as the water level accumulated therein and the internal temperature.
  • the fermenter 30 is connected to the continuous sterilizer 20 and contains a fermenter 31 for containing and fermenting a medium, food, pharmaceuticals, microorganisms, cultured cells and the like sterilized by the continuous sterilizer 20, and only a drain in a steam atmosphere. And a steam trap 32 for discharging.
  • the fermentation apparatus 30 has the 1st piping 301 connected with the fermenter 31 at one end.
  • the first pipe 301 is provided with the steam trap 32 described above.
  • the first pipe 301 includes a valve 311 that is provided between a connection portion with the fermenter 31 and the steam trap 32 and that opens and closes under the control unit 40 to restrict the flow of liquid in the pipe.
  • the fermenter 31 has a stirring unit 31a.
  • the stirring unit 31a has a stirring blade at the tip of a rod-shaped member.
  • the liquid accommodated is stirred by the stirring blades of the stirring unit 31a rotating.
  • the sensor which measures the temperature and pH controlled in normal fermentation can be attached to the fermenter 31.
  • the fermenter 31 has a function which should be naturally provided as a fermenter, such as being able to ventilate gas.
  • the storage unit 50 stores sterilization condition information 51 related to the sterilization process of the liquid to be sterilized.
  • the sterilization condition information 51 includes information such as the heating temperature in the heating unit 22, the holding time in the holding unit 23, the cooling temperature in the cooling unit 24, the flow rate in the first flow path 27, and the pressure in the pipe in the first flow path 27. Is included.
  • the storage unit 50 is realized by using a semiconductor memory such as a flash memory or a DRAM (Dynamic Random Access Memory).
  • the raw material supplied from the raw material holding unit 10 is sent to the heating unit 22 by the pressure pump 21 via the first pipe 271. Thereafter, the raw material heated (for example, heated to 135 ° C.) by the heating unit 22 is fed into the holding unit 23 and held at a predetermined temperature (for example, 135 ° C.) for a predetermined time (for example, 1 minute). Thereby, a heat sterilization process is performed with respect to a raw material.
  • the raw material that has been subjected to heat sterilization is sent to the cooling unit 24 and cooled (for example, cooled to about 32 ° C.).
  • the raw material cooled by the cooling unit 24 is sent to the fermenter 31 via the fifth pipe 275.
  • a fermentation process is performed based on the raw material sent from the continuous sterilizer 20, microorganisms, and cultured cells.
  • the raw material sterilized in the continuous sterilization apparatus 20 is continuously supplied to the fermenter 31 to perform the fermentation process, and the fermentation broth can be collected.
  • the control unit 40 controls only the first valve 201 and the second valve 202 to be in an open state and the third valve 203 to the sixth valve 206 and the valve 311 to be in a closed state.
  • the sterilization process operation method of the continuous sterilization apparatus 20 by the continuous sterilization apparatus 20 of the fermentation system 1 will be described.
  • the continuous sterilization apparatus 20 is sterilized before the actual liquid to be sterilized is sterilized as a pretreatment of the liquid to be sterilized such as a culture medium, food, and medicine.
  • the sterilization temperature, pressure, flow rate, and the like of the continuous sterilization apparatus 20 are stabilized by flowing sterilized water through the first flow path 27.
  • FIG. 2 is a flowchart showing pre-processing in the fermentation system according to the first embodiment.
  • 3 to 5 are diagrams for explaining pre-processing in the fermentation system according to the first embodiment.
  • steam is used as the sterilization medium.
  • an acidic or alkaline aqueous solution may be used as the sterilization medium.
  • the steam may contain a canning agent.
  • step S101 the inside of the pipe (member) is sterilized with steam.
  • steam sterilization medium
  • step S101 steam (sterilization medium) is introduced from the first pipe 281 to sterilize the pipe in the continuous sterilization apparatus 20.
  • the first valve 201 and the second valve 202 are closed by the control unit 40, and the third valve 203, the fourth valve 204, the fifth valve 205, and the sixth valve 206 are opened. It is controlled. That is, the first channel 27 and the second channel 28 form a substantially annular channel.
  • the steam introduced into the first pipe 281 is filled into the first flow path 27 from the fifth pipe 275, branched from the first pipe 281 to the third pipe 283, and sent to the second pipe 282.
  • the second flow path 28 is filled.
  • the first pipe 281, the second pipe 282, the third pipe 283, the third valve 203, the fourth valve 204, and the fifth valve 205 through which the introduced steam flows form the second flow means.
  • the drain generated by the circulation of the steam is discharged from the fourth pipe 284 to the outside through the steam trap 26 (see FIG. 3).
  • the steam trap 26, the fourth pipe 284, and the sixth valve 206 form a fourth flow means.
  • the second valve 202 and the valve 311 are opened, and the drain generated by the steam flowing into the fermenter 31 is discharged via the steam trap 32. Also good.
  • the fermenter may be sterilized by introducing steam from a dedicated steam supply line (not shown).
  • Step S102 After the apparatus is sufficiently sterilized, the introduction of steam is stopped and the sterilization air is introduced from the first pipe 281 to maintain the pressure in the pipes of the first flow path 27 and the second flow path 28 at a positive pressure.
  • the introduction of sterilizing air prevents negative pressure inside the pipe when the inside of the pipe is cooled by stopping the introduction of steam. This is technically common when performing device sterilization.
  • the second valve 202 is changed from the closed state to the open state under the control of the control unit 40, and the third valve 203, the fourth valve 204, and the sixth valve 206 are changed from the open state to the closed state.
  • the sterilizing liquid used here is sterilized water adjusted so that the viscosity and the like are similar to those of the actual liquid to be sterilized.
  • the sterilization liquid is sterilized by passing through the sterilization filter 25.
  • the second pipe 282 and the fifth valve 205 through which the introduced sterilizing liquid flows form the third flow means.
  • the sterilizing liquid flows into the first pipe 271 and flows through the first flow path 27 toward the downstream side, and then flows into the fermenter 31.
  • the heating unit 22, the holding unit 23, and the cooling unit 24 operate under the control of the control unit 40.
  • the sterilizing liquid flows through the first flow path 27 so as to be heated to a predetermined temperature by the heating unit 22, held at the holding unit 23 at a predetermined temperature for a predetermined time, and then cooled by the cooling unit 24.
  • the Specifically, for example, the sterilizing solution is heated to about 135 ° C. by the heating unit 22, held at 135 ° C. for 1 minute by the holding unit 23, and cooled to 32 ° C. by the cooling unit 24. Further, the sterilizing solution sent to the fifth pipe 275 then flows into the fermenter 31.
  • the control unit 40 circulates the first flow path 27 as measurement information from the thermometer 211, the flow meter 212, and the pressure gauge 213. Acquire the temperature, flow rate and pressure in the pipe according to the liquid. Based on the acquired measurement information, the control unit 40 refers to the sterilization condition information 51 stored in the storage unit 50, and the temperature, flow rate, and pressure in the piping of the sterilizing liquid flowing through the piping are set. It is determined whether or not certain sterilization conditions are achieved (step S104).
  • control unit 40 determines whether or not the temperature of the liquid passing through the third pipe 273 is a predetermined temperature based on the temperature information from the thermometer 211.
  • the control unit 40 controls the temperature and flow rate of the steam flowing through the pipe 221 according to the determination result.
  • control unit 40 determines whether or not the flow rate of the liquid flowing through the fifth pipe 275 is a predetermined flow rate based on the information relating to the flow rate from the flow meter 212.
  • the control unit 40 controls the operation of the pumping pump 21 according to the determination result.
  • control unit 40 determines whether or not the pressure in the pipe of the fifth pipe 275 is a predetermined pressure based on the pressure information from the pressure gauge 213.
  • the control unit 40 controls the internal pressure by adjusting the opening of the second valve 202 so that the liquid in the pipe of the first flow path 27 does not boil according to the determination result.
  • step S104 When the control unit 40 compares the measurement information acquired from the thermometer 211, the flow meter 212, and the pressure gauge 213 with the sterilization condition information 51 and determines that the sterilization condition is not achieved (step S104: No). In addition to controlling the above-described temperature, flow rate and / or pressure, the comparison process in step S104 is repeated.
  • control unit 40 compares the measurement information acquired from the thermometer 211, the flow meter 212, and the pressure gauge 213 with the sterilization condition information 51, and determines that the sterilization condition is achieved (step S104: Yes), the process proceeds to step S105.
  • the notification means can be realized by any one of sound such as buzzer, LED, monitor display, light, image display, or a combination thereof.
  • the control unit 40 controls the fifth valve 205 from the open state to the closed state, and controls the first valve 201 from the closed state to the open state, and supplies the first flow path to the first flow path.
  • the liquid to be sterilized is switched from the sterilizing liquid to the liquid to be sterilized (step S105).
  • a liquid to be sterilized such as a culture medium, food, or pharmaceutical is supplied from the raw material holding unit 10 to the continuous sterilization apparatus 20 (see FIG. 5).
  • the sterilization target liquid is sterilized before the liquid to be sterilized is circulated in the pipe of the first flow path 27, and the continuous sterilization apparatus 20 has a heating temperature, a holding temperature, a cooling temperature, a flow rate, a pressure. Then, by switching from the sterilization liquid to the sterilization target liquid, sterilization of the sterilization target liquid can be continuously performed in a state satisfying predetermined distribution conditions in a sterilization environment. .
  • the sterilization target liquid (such as a medium) sterilized in the continuous sterilization apparatus 20 is sent to the fermenter 31, so that the fermentation process can be performed in the fermentation apparatus 30.
  • the fermenter 31 is inoculated with microorganisms and cultured cells adjusted by a pre-culture apparatus (not shown), and a fermentation process is performed by supplying a medium from the continuous sterilization apparatus 20.
  • temperature adjustment in the fermenter 31 and supply of gas are performed according to fermentation conditions.
  • the control unit 40 appropriately acquires measurement information from the thermometer 211, the flow meter 212, and the pressure gauge 213, and distributes the piping with reference to the sterilization condition information 51 based on the acquired measurement information.
  • the temperature, the flow rate and the pressure in the pipe are controlled by judging whether or not the sterilization conditions in which the temperature, the flow rate and the pressure in the pipe are set have been set.
  • the flow rate may be obtained by acquiring the measurement value according to the weight change in the raw material holding unit 10 or the weight change of the fermenter 31 in addition to acquiring the measurement value by the flow meter 212 described above, A measurement value may be acquired by a combination of these.
  • sterilization with a sterilization medium and sterilization with a sterilizing liquid are performed via the second flow path 28 connected to the upstream side and the downstream side of the first flow path 27 through which the liquid to be sterilized is circulated. Since the conditions are adjusted, the cooling unit that has been conventionally required in the second flow path is unnecessary, and the sterilization process in the flow path can be reliably performed, and the apparatus can be downsized. it can.
  • the sterilization of the liquid to be sterilized from the sterilization process of the pipe without losing the sterilization property by sterilization by steam and adjustment of the sterilization conditions using sterilized water. You can move on to processing.
  • valves provided in each pipe have been described as opening and closing operations under the control of the control unit 40.
  • each valve opening and closing described above is manually performed by the user. There may be.
  • FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of the fermentation system according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of the continuous sterilization apparatus according to the second embodiment.
  • symbol is attached
  • the fermentation system 1a according to the second embodiment is provided with a continuous sterilization device 20a instead of the continuous sterilization device 20 of the fermentation system 1 described above.
  • the continuous sterilization apparatus 20a includes a heat exchange unit that performs heat exchange on the liquid before and after the heat treatment by the heating unit 22 and the holding unit 23. 29.
  • a pressure feed pump 21, a heating unit 22, a holding unit 23, a cooling unit 24, and a heat exchanging unit 29 are connected by piping, and a first flow path 27a that is one flow path is formed.
  • the continuous sterilization apparatus 20a is formed with a second flow path 28 whose both ends are connected to the upstream and downstream sides of the first flow path 27a.
  • the heat exchange unit 29 includes a first heat exchange unit 29a provided upstream (upstream side) of the heating unit 22 in the first flow path 27a, and a rear stage (downstream side) of the holding unit 23 in the first flow path 27a. And a second heat exchange unit 29b provided.
  • the first flow path 27a includes the first pipe 271, the third pipe 273, and the fifth pipe 275, and the sixth pipe 276 that connects the pumping pump 21 and the heat exchange unit 29 (first heat exchange unit 29a).
  • the seventh piping 277 connecting the heat exchange unit 29 (first heat exchange unit 29a) and the upstream side of the heating unit 22 is connected to the downstream side of the holding unit 23 and the heat exchange unit 29 (second heat exchange unit 29b). It has the 8th piping 278 and the 9th piping 279 which connects the heat exchange part 29 (2nd heat exchange part 29b) and the cooling unit 24.
  • the first heat exchanging portion 29a includes a pipe 291 that is connected to the sixth pipe 276 at one end and connected to the seventh pipe 277 at the other end.
  • the second heat exchange unit 29b includes a pipe 292 that is connected to the eighth pipe 278 at one end and connected to the ninth pipe 279 at the other end.
  • the heat exchanging unit 29 is disposed so that the pipe 291 and the pipe 292 are close to each other or the outer surfaces of the pipe 291 and the pipe 292 are in contact with each other. Thereby, in the heat exchanging unit 29, the liquid at a substantially normal temperature sent from the raw material holding unit 10 or the second pipe 282 via the sixth pipe 276 and the holding unit 23 pass through a predetermined temperature (for example, 135 ° C.).
  • Heat exchange is performed with the liquid maintained at the temperature via the pipes 291 and 292.
  • the heat exchange part 29 may be comprised using the plate type heat exchanger by which the 1st heat exchange part 29a and the 2nd heat exchange part 29b are divided
  • the sterilization target liquid having a temperature higher than the temperature of the sterilization target liquid supplied from the raw material holding unit 10 is fed into the pipe 22a of the heating unit 22,
  • the sterilization target liquid having a temperature lower than the temperature of the sterilization target liquid supplied from the holding unit 23 is fed into the pipe 24 a of the cooling unit 24.
  • the sterilization by steam is performed via the second flow paths 28 respectively connected to the upstream side and the downstream side of the first flow path 27a through which the liquid to be sterilized is circulated. Since the sterilization conditions are adjusted with the sterilizing water, the cooling part that has been conventionally required in the second flow path 28 is unnecessary, and the sterilization process in the flow path can be performed reliably. Miniaturization can be realized.
  • the continuous sterilization apparatus 100 uses the liquid heated in the heating unit 102 (the same viscosity as the actual liquid to be sterilized).
  • the heated liquid sent from the holding unit 103 is cooled by the heat exchange unit.
  • a liquid having a temperature lower than the temperature of the liquid heated by the heating unit circulates, and sterilization may be insufficient. there were.
  • a section (cooling unit) where the sterilization of the continuous sterilizer 100 is insufficient 104 or later) causes problems such as contamination of germs in the liquid to be sterilized.
  • a slight sterilization failure of the continuous sterilization apparatus 100 causes contamination with bacteria and leads to a serious problem that continuous fermentation treatment cannot be performed for a long time. It will be.
  • the thermal energy recovery is more efficiently performed.
  • the sterilization process is performed by circulating the steam from the downstream side to the upstream side of the first flow path 27a through the second flow path 28, it is possible to perform the reliable sterilization process.
  • the sterilization of the liquid to be sterilized from the sterilization process of the pipe without losing the sterilization property by sterilization by steam and adjustment of the sterilization conditions using sterilized water You can move on to processing.
  • FIG. 8 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of a continuous fermentation system according to the third embodiment of the present invention.
  • the continuous fermentation system 2 according to the third embodiment accommodates microorganisms and cultured cells for culturing and continuously supplies a medium into a fermenter that produces a fermented liquid by fermentation, and from the fermenter to the outside.
  • the discharged microorganisms and cultured cells are separated from the fermentation broth by a separation membrane, and the unfiltered liquid (including microorganisms and cultured cells) is circulated back to the fermentor to maintain high productivity continuously for a long time.
  • the fermented liquor is collected.
  • the continuous fermentation system 2 shown in FIG. 8 includes a raw material holding unit 10, a continuous sterilization apparatus 20 and a storage unit 50, a fermentation apparatus 30 a that performs fermentation using the raw material sterilized by the continuous sterilization apparatus 20, and a CPU. (Central Processing Unit) and the like, and includes a control unit 40a that controls the operation of the entire continuous fermentation system 2.
  • the storage unit 50 stores various programs for operating the continuous fermentation system 2, and information including various parameters necessary for the operation of the continuous fermentation system 2.
  • the fermenter 30a is connected to the continuous sterilizer 20, and contains a fermenter 31 for containing and fermenting a medium, food, medicine, microorganisms, cultured cells, etc. sterilized by the continuous sterilizer 20, and only a drain in a steam atmosphere.
  • a steam trap 32 to be discharged a pressure pump 33 that pumps the fermentation liquid from the fermenter 31, and a separation membrane module 34 (filtering means) that filters the fermentation liquid sent by the pressure pump 33.
  • the fermenter 30a is connected to the fermenter 31 at one end, connected to the fermenter 31 at one end with the first pipe 301 provided with the steam trap described above, and connected to the separation membrane module 34 at the other end,
  • the second pipe 302 provided with the above-described pumping pump 33, the third pipe 303 connected to the separation membrane module 34 at one end, the first pipe connected to the separation membrane module 34 at one end, and the second pipe 302 connected to the fermenter 31 at the other end. 4 pipes 304.
  • the second pipe 302 is a flow for sending a sterilized medium, food, medicine, or a fermented liquid obtained by fermenting them with microorganisms or cultured cells from the fermenter 31 to the separation membrane module 34 via the pressure pump 33. Form a road.
  • the separation membrane module 34 has a substantially box shape and has, for example, a porous membrane 341 in which a plurality of pores having an average diameter of 0.01 ⁇ m or more and less than 1.00 ⁇ m are formed.
  • the porous membrane 341 is provided, for example, so as to divide the internal space of the separation membrane module 34 to form two regions R1 and R2. That is, the separation membrane module 34 is in a state where the internal space is divided by the porous membrane 341, and the equally divided spaces are communicated only by the pores.
  • the porous film 341 includes an organic film made of an organic material and / or an inorganic film made of an inorganic material.
  • the organic film include a polyethylene resin, a polypropylene resin, a polyvinyl chloride resin, a polyvinylidene fluoride resin, and a polysulfone.
  • Those composed of an organic film containing an organic polymer compound such as those exemplified in a resin based on resin, polyether sulfone resin, polyacrylonitrile resin, cellulose resin and cellulose triacetate resin are preferred.
  • polyvinyl chloride resins polyvinylidene fluoride resins
  • polysulfone resins polyethersulfone resins
  • polyacrylonitrile resins that are easy to form in solution and have excellent physical durability and chemical resistance
  • Polyvinylidene fluoride resin or a resin containing it as the main component is most preferably used.
  • the inorganic film is preferably made of ceramics.
  • the second pipe 302 and the fourth pipe 304 are connected so as to communicate with the region R1
  • the third pipe 303 is connected so as to communicate with the region R2.
  • the fermentation liquid sent from the fermenter 31 is filtered through the porous membrane 341.
  • the fermentation broth that has passed through the pores of the porous membrane 341 is introduced into the region R ⁇ b> 2 and sent to the outside through the third pipe 303.
  • the fermented liquid that has not passed through the pores of the porous membrane 341 (unfiltered liquid, for example, a substance larger than the diameter of the pores such as microorganisms and cultured cells) remains in the region R1 and is fermented via the fourth pipe 304. Return to tank 31.
  • the separation membrane module 34 may be one in which the internal space is divided by the porous membrane 341 described above, or a hollow fiber separation membrane module made up of a plurality of hollow fiber membranes may be used.
  • the hollow fiber separation membrane module for example, in the external pressure type hollow fiber membrane module, the second pipe 302 and the fourth pipe 304 communicate with a space (corresponding to the region R1) formed by the outer surface of the hollow fiber membrane.
  • the third pipes 303 are connected so as to communicate with a space (corresponding to the region R2) formed by the inner surface of the hollow fiber membrane.
  • the second pipe 302 and the fourth pipe 304 are connected to communicate with the space formed by the inner surface of the hollow fiber membrane, and the third pipe 303 is connected to the outside of the hollow fiber membrane. It is connected so as to communicate with the space formed by the surface.
  • the raw material that has been sterilized by the continuous sterilization apparatus 20 as described above is supplied to the fermenter 31.
  • the raw material supplied from the raw material holding unit 10 is subjected to heat sterilization processing in the continuous sterilization apparatus 20 and is sent to the fermenter 31 via the fifth pipe 275.
  • fermentation treatment is performed based on the raw material fed from the continuous sterilization apparatus 20, microorganisms and cultured cells, and the fermentation liquor generated by the fermentation treatment is sent to the separation membrane module 34.
  • the liquid filtered by the separation membrane module 34 is collected via the third pipe 303, and the fermented liquid (unfiltered liquid) containing microorganisms and cultured cells remaining after the filtration is fermented to the fermenter 31 via the fourth pipe 304.
  • the control unit 40a controls only the first valve 201 and the second valve 202 to be in an open state and the third valve 203 to the sixth valve 206 and the valve 311 to be in a closed state.
  • the fermenter 31 is inoculated with microorganisms or cultured cells adjusted by a pre-culture apparatus (not shown), supplied with a medium from the continuous sterilization apparatus 20, and filtered by the separation membrane module 34 (inside the separation membrane module 34).
  • the continuous fermentation process is performed by repeatedly supplying the microorganisms and cultured cells to the fermenter 31 and collecting the fermentation liquid from which the microorganisms and cultured cells are separated and removed.
  • the temperature adjustment in the fermenter 31, supply of gas, etc. are performed according to fermentation conditions.
  • the second flow path 28 is connected to the upstream side and the downstream side of the first flow path 27 through which the liquid to be sterilized is circulated. Since sterilization with a sterilization medium and adjustment of sterilization conditions with a sterilization solution are performed, the cooling part, which was conventionally required in the second flow path, is unnecessary, and the sterilization process in the flow path can be performed reliably. Therefore, it is possible to reduce the size of the apparatus.
  • the sterilization of the liquid to be sterilized from the sterilization process of the pipe without losing the sterilization property by sterilization by steam and adjusting the sterilization conditions using sterilized water. You can move on to processing.
  • the fermentation treatment can be continuously performed while maintaining sterility.
  • FIG. 9 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of a continuous fermentation system according to a modification of the third embodiment of the present invention.
  • a continuous sterilization apparatus 20a having a heat exchange unit 29 is used instead of the continuous sterilization apparatus 20 of the continuous fermentation system 2 described above. Is provided.
  • the adjustment range of the adjustment temperature which the heating part 22 and the cooling part 24 each perform can be made small, and thermal energy recovery can be performed.
  • the separation membrane module 34 is provided in the fermentation apparatus 30a, and the heat exchanging unit 29 is provided in the continuous sterilization apparatus 20a, so that the liquid by the thermal energy recovery more efficiently in the sterilization process.
  • the fermentation treatment can be continuously performed in a state where sterility is maintained.
  • each raw material holding part is connected to the first pipe 271 and a valve for controlling the flow to the first pipe 271 is provided.
  • the second pipe 282 that is a flow path for introducing a sterilizing liquid is a pipe that is a flow path for introducing a liquid such as sterilized water into the fermenter 31 ( It may be branched from (not shown). Also in this case, it is preferable that the liquid that has passed through the sterilization filter 25 flows through the second pipe 282 and the fermenter 31.
  • the pipe for introducing the sterilization medium is the first pipe 281 and is connected to the downstream side of the first flow paths 27 and 27a and the second pipe 282, respectively.
  • the 2nd piping 282 can maintain a sterilization state independently, you may not have the 3rd piping 283. That is, the sterilization medium can be applied even in a configuration in which the sterilization medium is introduced only to the downstream side of the first flow paths 27 and 27a via the first pipe 281.
  • the 1st piping 281 and the 3rd valve 203 make the 2nd distribution means.
  • the operation method of the continuous sterilization apparatus, continuous sterilization apparatus, fermentation system, and continuous fermentation system of the present invention can be suitably used for reliably performing sterilization in the pipe and reducing the size of the apparatus. That is, according to the present invention, it is possible to provide a continuous sterilization apparatus that can recover heat without impairing the sterilization property of the continuous sterilization apparatus. Therefore, in addition to fermentation-related fields, medical, pharmaceutical, drug discovery, and biology It is extremely useful in various fields such as research, food production and organic compound production.

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Abstract

　本発明にかかる連続滅菌装置は、流路を構成する部材に、該部材を滅菌する滅菌媒体を流通させて該部材を滅菌し、滅菌処理が施された滅菌液を配管に流通させ、該滅菌液に対して、加熱処理、保持処理および冷却処理の一連の処理を施しつつ、流量、温度および圧力が予め設定された条件に制御して、流路に流通させる液体を滅菌液から滅菌対象液体に切り替える。

Description

連続滅菌装置の運転方法、連続滅菌装置、発酵システムおよび連続発酵システム
　本発明は、液状の培地、食品または医薬品等を微生物的に安全な状態に滅菌するための連続滅菌装置の運転方法、連続滅菌装置、発酵システムおよび連続発酵システムに関するものである。
　従来、微生物や培養細胞を培養して連続的に生産物を回収する方法が存在する。具体的には、濾過膜を用いて生産物を微生物等から分離するとともに、未濾過液に含まれる微生物等を再び培養液に戻す連続発酵法が開発されている。
　連続発酵法では、滅菌された培地を連続的に供給して微生物や培養細胞を連続的に培養する。滅菌された培地を連続して供給するため、連続発酵法では、連続して培地を滅菌することができる連続滅菌装置が用いられている。連続滅菌装置は、短時間の加熱処理により培地の滅菌を行うことができる。
　一般に、工業的に安価に発酵製品を生産するためには、一度に大量に生産することが望ましい。この場合、連続発酵処理に用いる発酵装置の発酵槽は、数百トン規模となる。この規模の発酵槽に培地を収容した状態で滅菌処理を行うと、発酵槽中央の培地を滅菌に適した温度まで加熱するには長時間を要し、かつ長時間の加熱により培地の変質が生じるおそれがある。このため、培地の滅菌処理として、実質的には発酵槽ごとに滅菌するバッチ滅菌は行われない。このような理由からも、高温短時間滅菌が可能であり、加熱による培地の変質を最小限に抑制することができる連続滅菌装置が、培地の滅菌処理において好適に用いられる。
　連続滅菌装置は、滅菌対象液体を加熱するための加熱部、加熱した滅菌対象液体の温度を設定時間保持して滅菌するための保持部、および滅菌された滅菌対象液体を常温近くまで冷却できる冷却部を備える（例えば、特許文献１を参照）。
　連続滅菌装置には、滅菌対象液体の加熱形態として多重管型、プレート型およびスチームインジェクター型などがある。スチームインジェクター型は、滅菌対象液体中に直接蒸気を導入する方式であり、滅菌対象液体を瞬時に高温にすることができ、連続滅菌装置内の滅菌を同時に行うことが可能である（例えば、特許文献２を参照）。しかしながら、通常、工業プロセスにおいて用いられる蒸気には、ボイラー整缶剤（錆止め）が混入されており、培地中にボイラー整缶剤が混入すると発酵性能に悪影響を及ぼすおそれがある。このため、連続発酵法などの発酵プロセスにおいては、多重管型もしくはプレート型が用いられる。一方で、多重管型およびプレート型は、ボイラー整缶剤を用いずに連続滅菌処理を行うことができるものの、スチームインジェクター型のように滅菌対象液体を瞬時に高温にするほどの加熱処理を施すことはできない。
　図１０は、従来の多重管型の連続滅菌装置の概略構成の一例を示す模式図である。図１０に示す連続滅菌装置１００は、圧送対象の培地、食品、医薬品（以下、滅菌対象液体という）や、滅菌液を圧送する圧送ポンプ１０１と、圧送ポンプ１０１により送られた滅菌対象液または滅菌液を加熱する加熱部１０２と、加熱部１０２により加熱された滅菌対象液体または滅菌液を所定の温度、所定時間で保持する保持部１０３と、保持部１０３により保持されて加熱滅菌が完了した滅菌対象液体または滅菌液を冷却する冷却部１０４と、冷却部１０４の後段に設けられ、滅菌液を冷却する冷却部１０５と、を有し、それぞれを配管で接続することによって流路が形成されている。また、連続滅菌装置１００は、図示しない制御部により動作が制御されている。
　連続滅菌装置１００には、圧送ポンプ１０１、加熱部１０２、保持部１０３および冷却部１０４が順に配管１０６により接続され、一つの流路である第１の流路が形成されている。また、連続滅菌装置１００には、配管１０６の上流側の端部および下流側の端部と配管１０７の両端部とをそれぞれ接続することにより第２の流路が形成されている。第２の流路には、冷却部１０５が設けられている。
　配管１０６は、圧送ポンプ１０１の前段に設けられる弁１１１と、冷却部１０４の後段に設けられる弁１１２，１１３とを有する。ここで、弁１１２は配管１０６と配管１０７との連結部分より前段（上流側）に設けられ、弁１１３は配管１０６と配管１０７との連結部分より後段（下流側）に設けられる。また、配管１０７は、配管１０６との連結部分近傍にそれぞれ設けられる弁１１４，１１５を有する。弁１１４は、配管１０７における第１の流路（配管１０６）の下流側との連結部分に設けられている。弁１１５は、配管１０７における第１の流路の上流側との連結部分に設けられている。
　加熱部１０２は、配管１０６に沿って設けられる配管１０２ａの内部に蒸気を流通させることによって、配管１０６を加熱する。また、冷却部１０４，１０５は、配管１０６，１０７に沿ってそれぞれ設けられる配管１０４ａ，１０５ａの内部に冷却水を流通させることによって、配管１０６，１０７をそれぞれ冷却する。
　連続滅菌装置１００では、連続滅菌処理の事前処理として、実際の滅菌対象液体を流通させる前に、滅菌液を配管１０６，１０７の内部で循環させることによって、配管内の滅菌処理を行う。具体的には、弁１１２，１１４，１１５を開状態とし、弁１１１，１１３を閉状態として、圧送ポンプ１０１により滅菌液を配管１０６，１０７内で循環させることで配管１０６，１０７の内部を滅菌する。この際、滅菌液は、加熱部１０２により１３５℃程度に加熱されて配管内を流通するとともに、冷却部１０５により５０℃程度に冷却される。また、連続滅菌装置１００では、制御部により圧送ポンプ１０１の動作や弁１１２の開放状態が調整されることで、流量や配管内部の圧力が制御されている。なお、滅菌処理の際、冷却部１０４は冷却動作を停止した状態となっている。これにより、滅菌液は、１３５℃程度に加熱された状態で配管１０６を流通して配管内の滅菌を行うとともに、冷却部１０５により冷却されて加熱部１０２に再び流れ込む。
　滅菌液による滅菌処理後、冷却部１０４を稼働させ、冷却部１０４における配管１０６の内部の冷却温度を安定化させる。その後、弁１１３を開状態とし、弁１１４，１１５を閉状態とする制御を行うとともに、弁１１１を開状態とし滅菌液から滅菌対象液体に切替えて、滅菌対象液体の連続滅菌処理を行う。
特開２０００－２６２５９４号公報 特開平１－１４８１８０号公報
　ところで、上述した従来の連続滅菌装置１００では、本来の滅菌経路である第１の流路のほかに、事前処理で使用される第２の流路に冷却部１０５が設けられるため、装置の規模が大きいという問題があった。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、流路内の滅菌処理を確実に行うことができるとともに、装置の小型化を実現することができる連続滅菌装置の運転方法、連続滅菌装置、発酵システムおよび連続発酵システムを提供することを目的とする。
　本発明者らは、連続滅菌装置の運転方法、連続滅菌装置、発酵システムおよび連続発酵システムについて鋭意研究した結果、以下のいずれかの構成により配管内の滅菌処理を確実に行うことができるとともに、装置の小型化を実現することが可能となり、本発明を完成させた。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる連続滅菌装置の運転方法は、滅菌対象液体が流通する流路上で加熱処理、保持処理および冷却処理の一連の処理を連続的に施して前記滅菌対象液体の滅菌を行う連続滅菌装置の運転方法であって、前記流路に、該流路を構成する部材を滅菌する滅菌媒体を流通させて、該部材を滅菌する滅菌ステップと、滅菌処理が施された滅菌液を前記部材に流通させ、該滅菌液に対して前記一連の処理を施すとともに、該一連の処理が施される前記滅菌液の流量、温度および圧力を計測する滅菌液流通ステップと、前記一連の処理が施される前記滅菌液に対して計測された流量、温度および圧力と、予め設定された条件としての流量、温度および圧力とを比較して、計測された流量、温度および圧力が、前記条件を達成しているか否かを判断する判断ステップと、前記判断ステップにおいて、前記条件を達成していると判断した場合に、前記部材に流通させる液体を前記滅菌液から前記滅菌対象液体に切り替える切替ステップと、を含むことを特徴とする。
　また、本発明にかかる連続滅菌装置の運転方法は、上記の発明において、前記滅菌媒体は、蒸気であることを特徴とする。
　また、本発明にかかる連続滅菌装置の運転方法は、上記の発明において、前記一連の処理は、前記加熱処理および前記保持処理を施す前後の液体同士で熱交換処理を含むことを特徴とする。
　また、本発明にかかる連続滅菌装置の運転方法は、上記の発明において、前記滅菌対象液体は、発酵原料としての培地であることを特徴とする。
　また、本発明にかかる連続滅菌装置の運転方法は、上記の発明において、前記滅菌液および前記滅菌対象液体を、連続して発酵処理を行う発酵装置に供給することを特徴とする。
　また、本発明にかかる連続滅菌装置は、滅菌対象液体の滅菌を行う連続滅菌装置であって、前記滅菌対象液体を加熱する加熱部、該加熱部により加熱された前記滅菌対象液体を所定の温度、所定時間で保持する保持部、および該保持部により保持されて加熱滅菌が完了した前記滅菌対象液体を冷却する冷却部を有し、少なくとも前記滅菌対象液体を流通させる第１の流通手段と、一端から前記部材を滅菌する滅菌媒体を導入可能であって、他端が前記第１の流通手段に接続される第２の流通手段と、一端から滅菌処理が施された滅菌液を導入可能であって、他端が前記第１の流通手段に接続される第３の流通手段と、前記第１の流通手段を流通する液体の流量、温度および圧力を計測する計測手段と、前記滅菌対象液体の滅菌処理にかかる流量、温度および圧力を条件情報として記憶する記憶部と、当該連続滅菌装置全体の動作を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記第２および第３の流通手段を制御することにより、前記第１の流通手段に前記滅菌媒体を流通させて前記第１の流通手段を滅菌した後、前記滅菌液を前記第１の流通手段に流通させ、該滅菌液に対して前記加熱部、前記保持部および前記冷却部による一連の処理を施すとともに、該一連の処理が施される前記滅菌液の流量、温度および圧力を前記計測手段に計測させ、前記計測手段が計測した流量、温度および圧力と、前記記憶部に記憶された前記条件情報とを比較して、計測された流量、温度および圧力が、前記条件情報に応じた条件を達成しているか否かを判断するとともに、前記条件を達成していると判断した場合に、前記第１および第３の流通手段を制御することにより前記第１の流通手段を流通する液体を前記滅菌液から前記滅菌対象液体に切り替えることを特徴とする。
　また、本発明にかかる連続滅菌装置は、上記の発明において、前記滅菌媒体は、蒸気であって、前記第１の流通手段に接続され、前記蒸気により生じたドレインを排出する第４の流通手段を備えたことを特徴とする。
　また、本発明にかかる連続滅菌装置は、上記の発明において、前記加熱部の上流側と前記保持部の下流側とをそれぞれ流通する液体同士で熱交換を行わせる熱交換部をさらに備えたことを特徴とする。
　また、本発明にかかる連続滅菌装置は、上記の発明において、前記加熱部、冷却部および熱交換部のいずれか一つ以上が、プレート式熱交換器であることを特徴とする。
　また、本発明にかかる発酵システムは、培地、食品、医薬品などの原料を保持する原料保持部と、上記の発明にかかる連続滅菌装置であって、前記原料保持部から供給される前記原料を前記滅菌対象液体として連続して滅菌する連続滅菌装置と、前記連続滅菌装置によって滅菌処理された前記原料を用いて発酵処理を行う発酵槽と、を備えたことを特徴とする。
　また、本発明にかかる発酵システムは、上記の発明において、前記流量は、前記計測手段による計測結果、前記原料保持部の重量変化、および／または前記発酵槽の重量変化に応じて決定されることを特徴とする。
　また、本発明にかかる発酵システムは、上記の発明において、前記発酵槽に滅菌液を導入する配管から分岐された配管を介して前記流路に前記滅菌液を導入することを特徴とする。
　また、本発明にかかる連続発酵システムは、上記の発明にかかる発酵システムと、前記発酵槽において生成された発酵液を濾過する濾過手段と、を備えたことを特徴とする。
　また、本発明にかかる連続発酵システムは、上記の発明において、前記原料保持部は、複数設けられることを特徴とする。
　本発明によれば、流路内の滅菌処理を確実に行うことができるとともに、装置の小型化を実現することができる。
図１は、本発明の実施の形態１にかかる発酵システムの概略構成を示す模式図である。 図２は、本発明の実施の形態１にかかる発酵システムにおける事前処理を示すフローチャートである。 図３は、本発明の実施の形態１にかかる発酵システムにおける事前処理を説明する図である。 図４は、本発明の実施の形態１にかかる発酵システムにおける事前処理を説明する図である。 図５は、本発明の実施の形態１にかかる発酵システムにおける事前処理を説明する図である。 図６は、本発明の実施の形態２にかかる発酵システムの概略構成を示す模式図である。 図７は、本発明の実施の形態２にかかる発酵システムにおける連続滅菌装置の概略構成を示す模式図である。 図８は、本発明の実施の形態３にかかる連続発酵システムの概略構成を示す模式図である。 図９は、本発明の実施の形態３の変形例にかかる連続発酵システムの概略構成を示す模式図である。 図１０は、従来の多重管型の連続滅菌装置の概略構成の一例を示す模式図である。
　以下、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。なお、以下の実施の形態により本発明が限定されるものではない。
（実施の形態１）
　図１は、本発明の実施の形態１にかかる発酵システムの概略構成を示す模式図である。発酵システム１は、培養のための微生物や培養細胞を収容し、発酵により発酵液を生成する発酵槽内に連続的に滅菌された培地の供給を行うものである。
　図１に示す発酵システム１は、培地、食品、医薬品などの原料を保持する原料保持部１０と、原料保持部１０から供給される原料を連続して滅菌する連続滅菌装置２０と、連続滅菌装置２０によって滅菌処理された原料を用いて発酵処理を行う発酵装置３０と、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）等を用いて構成され、発酵システム１全体の動作を制御する制御部４０と、発酵システム１を動作させるための各種プログラム、および発酵システム１の動作に必要な各種パラメータ等を含む情報を記憶する記憶部５０と、を備える。
　連続滅菌装置２０は、圧送対象の培地、食品、医薬品（以下、滅菌対象液体という）や、滅菌処理が施された滅菌液を圧送する圧送ポンプ２１と、圧送ポンプ２１により送られた滅菌対象液体または滅菌液を加熱する加熱部２２と、加熱部２２により加熱された滅菌対象液体または滅菌液を所定の温度、所定時間で保持する保持部２３と、保持部２３により保持されて加熱滅菌が完了した滅菌対象液体または滅菌液を冷却する冷却部２４と、滅菌処理を施す滅菌フィルター２５と、蒸気雰囲気中のドレインのみを排出するスチームトラップ２６と、を有する。また、連続滅菌装置２０は、制御部４０により動作が制御されている。滅菌液としては、例えば、実際の滅菌対象液体と粘度等が類似するように調整した滅菌水が用いられる。なお、実際の滅菌対象液体と粘度等が類似するように調整されていれば、滅菌処理が施された水溶液を滅菌液として用いてもよい。滅菌処理が施された滅菌液としては、例えばピュアスチーム（整缶剤を含まない蒸気）の凝縮水であってもよいし、滅菌フィルターによって滅菌した水であってもよい。滅菌液は、好ましくは滅菌フィルターにより滅菌した水である。
　連続滅菌装置２０には、圧送ポンプ２１、加熱部２２、保持部２３および冷却部２４が配管により順に接続され、これらの部材によって一つの流路である第１流路２７（第１の流通手段）が形成されている。また、連続滅菌装置２０には、両端が第１流路２７の上流側と下流側とにそれぞれ接続する第２流路２８が形成されている。なお、第１流路２７では、原料保持部１０に接続する側を上流側、発酵装置３０に接続する側を下流側とする。
　第１流路２７は、一端で原料保持部１０と接続するとともに、他端で圧送ポンプ２１に接続する第１配管２７１と、圧送ポンプ２１と加熱部２２との間を接続する第２配管２７２と、加熱部２２と保持部２３との間を接続する第３配管２７３と、保持部２３と冷却部２４との間を接続する第４配管２７４と、一端が冷却部２４と接続するとともに、他端が発酵装置３０に接続する第５配管２７５と、を有する。
　第１配管２７１は、開閉により配管内の気体または液体の流通を規制する第１弁２０１を有する。また、第５配管２７５は、開閉により配管内の気体または液体の流通を規制する第２弁２０２を有する。第１弁２０１は、制御部４０の制御のもと、開閉が自動的に行われる。また、第２弁２０２は、制御部４０の制御のもと、開度調整が自動的に行われる。
　また、連続滅菌装置２０は、第３配管２７３に設けられ、該第３配管２７３内を流通する液体の温度を計測する温度計２１１と、第５配管２７５に設けられ、該第５配管２７５内を流通する液体の流量を計測する流量計２１２と、第５配管２７５に設けられ、該第５配管２７５内の圧力を計測する圧力計２１３と、を有する。
　第２流路２８は、一端から蒸気または液体を導入可能であって、他端で第５配管２７５の第２弁２０２より上流側に接続する第１配管２８１と、一端から蒸気を導入可能であって、他端が第１配管２７１の第１弁２０１および圧送ポンプ２１の間に接続する第２配管２８２と、一端が第１配管２８１に接続するとともに、他端が第２配管２８２に接続する第３配管２８３と、一端が第１配管２７１の第１弁２０１および圧送ポンプ２１の間に接続する第４配管２８４と、を有する。なお、上述した各配管は、それぞれが図示しない接続具によって接続されている。
　第１配管２８１はあくまで連続滅菌装置２０の最も高い位置から導入することが好ましい。蒸気は、連続滅菌装置２０の上部（高い位置）から導入することが技術常識であるため、例えば、第５配管２７５が第１配管２７１より高い場合であれば、第１配管２８１は他端で第５配管２７５の第２弁２０２より上流側に接続する。
　また、第２配管２８２には、第３配管２８３との接続部分よりも上流側（液体の導入側）に、滅菌フィルター２５が設けられている。これにより、第２配管２８２の一端から導入される液体が、滅菌フィルター２５によって滅菌される。
　また、第４配管２８４には、スチームトラップ２６が設けられている。第４配管２８４は、蒸気によるドレイン（復水）排出のため、連続滅菌装置２０の底部に設けられることが好ましい。例えば、連続滅菌装置２０に複数箇所の底部を有している場合には、それぞれの底部に第４配管２８４およびスチームトラップ２６が設けられる。
　第１配管２８１は、第５配管２７５との接続部分近傍に設けられ、開閉により配管内の気体または液体の流通を規制する第３弁２０３を有する。
　第３配管２８３は、開閉により配管内の気体または液体の流通を規制する第４弁２０４を有する。
　第２配管２８２は、第１配管２７１との接続部分および第３配管２８３との接続部分の間に設けられ、開閉により配管内の気体または液体の流通を規制する第５弁２０５を有する。
　第４配管２８４は、第１配管２７１との接続部分およびスチームトラップ２６の間に設けられ、開閉により配管内の気体または液体の流通を規制する第６弁２０６と、を有する。
　第３弁２０３～第６弁２０６は、制御部４０の制御のもと、開閉動作が自動的に行われる。
　ここで、加熱部２２は、一端で第２配管２７２と接続するとともに、他端で第３配管２７３と接続する配管２２ａと、配管２２ａに近接または外表面同士を接触させて設けられる配管２２１と、を有する。加熱部２２では、配管２２１の内部に蒸気を流通させることによって、配管２２ａを加熱する。
　保持部２３は、一端で第３配管２７３と接続するとともに、他端で第４配管２７４と接続する配管２３ａを有し、この配管２３ａを所定の温度下で保持する。なお、配管２３ａの長さは、保持時間と流量とに応じて定められることが好ましい。
　冷却部２４は、一端で第４配管２７４と接続するとともに、他端で第５配管２７５と接続する配管２４ａと、配管２４ａに近接または外表面同士を接触させて設けられる配管２４１と、を有する。冷却部２４では、配管２４１の内部に冷却水を流通させることによって、配管２４ａを冷却する。
　なお、加熱部２２および冷却部２４には、熱交換壁を介して熱交換を行うプレート式熱交換器が好適に用いられる。例えば、加熱部２２は、配管２２ａと配管２２１との間に熱交換壁を設けて、熱交換を促進させるものであってもよいし、一つの配管を熱交換壁で分割して、分割された一方の領域に滅菌対象液などを流通させ、他方の領域に蒸気や熱水などの熱媒体を流通させるものであってもよい。
　滅菌フィルター２５は、液体中の微生物を除去できる機能を有する。
　スチームトラップ２６は、自身に溜まった水位や内部の温度などの情報をもとに、溜まったドレインを自動的に排出する機能を有する。
　発酵装置３０は、連続滅菌装置２０に連結し、連続滅菌装置２０によって滅菌された培地、食品、医薬品および微生物や培養細胞などを収容して発酵させる発酵槽３１と、蒸気雰囲気中のドレインのみを排出するスチームトラップ３２と、を有する。
　また、発酵装置３０は、一端で発酵槽３１と接続する第１配管３０１を有する。第１配管３０１には、上述したスチームトラップ３２が設けられている。また、第１配管３０１は、発酵槽３１との接続部分およびスチームトラップ３２の間に設けられ、制御部４０のもとで開閉動作して配管内の液体の流通を規制する弁３１１を有する。
　発酵槽３１は、攪拌部３１ａを有する。攪拌部３１ａは、棒状の部材の先端に攪拌羽を有する。発酵槽３１では、攪拌部３１ａの攪拌羽が回転することによって、収容されている液体を攪拌する。また、発酵槽３１には、通常発酵において制御する温度やｐＨを計測するセンサーを取り付けることができる。また、発酵槽３１は、気体を通気することができる等、発酵槽として当然備えるべき機能を有する。
　記憶部５０は、滅菌対象液体の滅菌処理にかかる滅菌条件情報５１を記憶する。滅菌条件情報５１には、加熱部２２における加熱温度、保持部２３における保持時間、冷却部２４における冷却温度、第１流路２７における流量、および第１流路２７における配管内の圧力などの情報が含まれる。記憶部５０は、例えばフラッシュメモリやＤＲＡＭ（Dynamic　Random　Access　Memory）等の半導体メモリを用いて実現される。
　上述した発酵システム１では、原料保持部１０から供給される原料を、第１配管２７１を介して、圧送ポンプ２１により加熱部２２に送り込む。その後、加熱部２２により加熱（例えば１３５℃に加熱）された原料は、保持部２３に送り込まれ、所定時間（例えば１分）、所定温度（例えば１３５℃）で保持される。これにより、原料に対して加熱滅菌処理が施される。加熱滅菌処理が施された原料は、冷却部２４に送られ、冷却（例えば３２℃程度に冷却）される。冷却部２４により冷却された原料は、第５配管２７５を介して発酵槽３１に送り込まれる。発酵槽３１では、連続滅菌装置２０から送り込まれた原料と、微生物や培養細胞とをもとに、発酵処理が行われる。上述した一連の処理を行うことにより、連続滅菌装置２０において滅菌された原料が連続的に発酵槽３１に供給されて発酵処理が行われ、発酵液を回収することができる。なお、上述した一連の処理では、制御部４０により、第１弁２０１および第２弁２０２のみが開状態、第３弁２０３～第６弁２０６および弁３１１が閉状態に制御されている。
　次に、発酵システム１の連続滅菌装置２０による滅菌処理（連続滅菌装置２０の運転方法）について説明する。連続滅菌装置２０では、培地、食品、医薬品などの滅菌対象液体の滅菌処理の事前処理として、実際の滅菌対象液体を滅菌する前に、連続滅菌装置２０を滅菌する。連続滅菌装置２０を滅菌した後、第１流路２７に滅菌水を流通させることによって、連続滅菌装置２０の滅菌温度、圧力、流量などを安定化させる。
　図２は、本実施の形態１にかかる発酵システムにおける事前処理を示すフローチャートである。図３～図５は、本実施の形態１にかかる発酵システムにおける事前処理を説明する図である。なお、以下の説明では、滅菌媒体として蒸気を用いるものとして説明するが、滅菌媒体として酸性またはアルカリ性の水溶液を用いるものであってもよい。また、蒸気には、整缶剤が含まれていてもよい。
　事前処理では、まず蒸気による配管内（部材）の滅菌を行う（ステップＳ１０１）。ステップＳ１０１にかかる蒸気滅菌処理では、第１配管２８１から蒸気（滅菌媒体）を導入し、連続滅菌装置２０における配管内の滅菌を行う。
　蒸気滅菌処理時、制御部４０により、第１弁２０１、第２弁２０２は閉状態となり、第３弁２０３、第４弁２０４、第５弁２０５および第６弁２０６は開状態となるように制御されている。すなわち、第１流路２７および第２流路２８によって、略環状をなす流路が形成されている。これにより、第１配管２８１に導入された蒸気は、第５配管２７５から第１流路２７に充填されるとともに、第１配管２８１から第３配管２８３に分岐され、第２配管２８２に送られて、第２流路２８に充填される。このとき、導入された蒸気が流通する第１配管２８１、第２配管２８２、第３配管２８３、第３弁２０３、第４弁２０４および第５弁２０５が第２の流通手段をなす。
　また、蒸気の流通により生じたドレインは、スチームトラップ２６を介して第４配管２８４から外部に排出される（図３参照）。このとき、スチームトラップ２６、第４配管２８４および第６弁２０６が第４の流通手段をなす。なお、発酵槽３１の滅菌を同時に行う場合、例えば第２弁２０２および弁３１１を開状態とし、発酵槽３１に流れ込んだ蒸気により生じたドレインを、スチームトラップ３２を介して排出するものであってもよい。また、発酵槽には図示されていない専用の蒸気供給ラインから蒸気を導入し滅菌してもよい。
　装置滅菌が十分に行えた後、蒸気の導入を停止し、第１配管２８１から滅菌空気を導入することによって、第１流路２７および第２流路２８の配管内の圧力を陽圧に保持する（ステップＳ１０２）。滅菌空気の導入により、蒸気の導入の停止によって配管内が冷えた際の配管内部の陰圧化を防止する。これは装置滅菌を行う場合に技術的に常識である。
　続いて、制御部４０の制御により第２弁２０２を閉状態から開状態とし、第３弁２０３、第４弁２０４および第６弁２０６を開状態から閉状態として、第２配管２８２から滅菌液を導入する（ステップＳ１０３、図４参照）。ここで使用する滅菌液は、上述したように、実際の滅菌対象液体と粘度等が類似するように調整された滅菌水などである。また、滅菌液は、滅菌フィルター２５を通過することにより、滅菌処理が施される。このとき、導入された滅菌液が流通する第２配管２８２および第５弁２０５が第３の流通手段をなす。
　第２配管２８２から滅菌液を導入すると、滅菌液は、第１配管２７１に流れ込み、第１流路２７を下流側へ向けて流通した後、発酵槽３１に流れ込む。このとき、加熱部２２、保持部２３および冷却部２４は、制御部４０の制御により動作する。滅菌液は、第１流路２７を流通することで、加熱部２２により所定の温度となるように加熱され、保持部２３において所定時間、所定温度で保持された後、冷却部２４により冷却される。具体的には、滅菌液は、例えば、加熱部２２により１３５℃程度に加熱され、保持部２３において１３５℃で１分間保持され、冷却部２４により３２℃に冷却される。また、第５配管２７５に送り込まれた滅菌液は、その後発酵槽３１に流れ込む。
　ここで、制御部４０は、第１流路２７において滅菌液を流通させている間、温度計２１１、流量計２１２および圧力計２１３から計測情報として、第１流路２７を流通している滅菌液に応じた温度、流量および配管内の圧力をそれぞれ取得する。制御部４０は、取得した計測情報をもとに、記憶部５０に記憶されている滅菌条件情報５１を参照して、配管を流通する滅菌液の温度、流量および配管内の圧力が設定されている滅菌条件を達成しているか否かを判断する（ステップＳ１０４）。
　具体的には、制御部４０は、温度計２１１からの温度情報に基づき、第３配管２７３を通過する液体の温度が、所定の温度となっているか否かを判断する。制御部４０は、判断結果に応じて、配管２２１に流通させる蒸気の温度や流量を制御する。
　また、制御部４０は、流量計２１２からの流量にかかる情報に基づき、第５配管２７５を流通する液体の流量が所定の流量であるか否かを判断する。制御部４０は、判断結果に応じて、圧送ポンプ２１の動作を制御する。
　また、制御部４０は、圧力計２１３からの圧力情報に基づき、第５配管２７５の配管内の圧力が所定の圧力であるか否かを判断する。制御部４０は、判断結果に応じて、第１流路２７の配管内の液体が沸騰しないように第２弁２０２の開度を調整し、内部の圧力制御を行う。
　制御部４０は、温度計２１１、流量計２１２および圧力計２１３からそれぞれ取得した計測情報と、滅菌条件情報５１とを比較して滅菌条件が達成されていないと判断した場合（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、上述した温度、流量および／または圧力の制御を行うとともに、ステップＳ１０４にかかる比較処理を繰り返す。
　一方、制御部４０は、温度計２１１、流量計２１２および圧力計２１３からそれぞれ取得した計測情報と、滅菌条件情報５１とを比較して滅菌条件が達成されていると判断した場合（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０５に移行する。
　なお、制御部４０が、滅菌条件が達成されていると判断した場合、滅菌条件が達成された旨を報知するようにしてもよい。報知する手段としては、ブザー、ＬＥＤ、モニタ表示などの音、光、画像表示のいずれか、またはその組み合わせにより実現することができる。
　制御部４０は、滅菌条件が達成されていると判断すると、第５弁２０５を開状態から閉状態とし、第１弁２０１を閉状態から開状態とする制御を行い、第１流路に供給される液体を滅菌液から滅菌対象液体に切り替える（ステップＳ１０５）。これにより、連続滅菌装置２０には、原料保持部１０から培地、食品、医薬品などの滅菌対象液体が供給される（図５参照）。
　上述した事前処理を行うことによって、第１流路２７の配管内に滅菌対象液を流通させる前に、配管内を滅菌し、連続滅菌装置２０において加熱温度、保持温度、冷却温度、流量、圧力が安定した状態とすることができ、その後、滅菌液から滅菌対象液体に切り替えることで、滅菌環境下で所定の流通条件を満たした状態で滅菌対象液体の滅菌処理を連続的に行うことができる。
　事前処理後、連続滅菌装置２０において滅菌された滅菌対象液体（培地など）が発酵槽３１に送られることによって、発酵装置３０において発酵処理を行うことができる。発酵槽３１には、図示しない前培養装置により調整された微生物や培養細胞が植菌され、連続滅菌装置２０からの培地の供給により発酵処理が行われる。発酵装置３０では、発酵条件に応じて、発酵槽３１内の温度調整や気体の供給などが行われる。
　発酵処理では、制御部４０が、温度計２１１、流量計２１２および圧力計２１３から計測情報を適宜取得し、該取得した計測情報をもとに、滅菌条件情報５１を参照して、配管を流通する滅菌液の温度、流量および配管内の圧力が設定されている滅菌条件を達成しているか否かを判断して、温度、流量および配管内の圧力を制御される。この際、流量は、上述した流量計２１２により計測値を取得する以外に、原料保持部１０における重量変化または発酵槽３１の重量変化に応じて計測値を取得するものであってもよいし、これらの組み合わせにより計測値を取得するものであってもよい。
　上述した実施の形態１によれば、滅菌対象液体を流通させる第１流路２７の上流側と下流側とにそれぞれ接続する第２流路２８を介して滅菌媒体による滅菌、および滅菌液による滅菌条件の調整を行うようにしたので、第２流路において従来必要であった冷却部を不要とし、流路内の滅菌処理を確実に行うことができるとともに、装置の小型化を実現することができる。
　また、上述した実施の形態１によれば、事前処理として、蒸気による滅菌と、滅菌水を用いた滅菌条件の調整とによって、滅菌性を損なうことなく、配管の滅菌処理から滅菌対象液の滅菌処理に移行することができる。
　なお、上述した実施の形態１では、各配管に設けられた弁を制御部４０の制御により開閉動作を行うものとして説明したが、先に説明した各弁開閉を使用者によって手動で行うものであってもよい。
（実施の形態２）
　図６は、本発明の実施の形態２にかかる発酵システムの概略構成を示す模式図である。図７は、本実施の形態２にかかる連続滅菌装置の概略構成を示す模式図である。なお、上述した実施の形態１の構成と同一の構成には、同一の符号を付している。図６に示すように、本実施の形態２にかかる発酵システム１ａには、上述した発酵システム１の連続滅菌装置２０に代えて、連続滅菌装置２０ａが設けられている。連続滅菌装置２０ａは、上述した実施の形態１にかかる連続滅菌装置２０の構成に加え、加熱部２２および保持部２３による加熱処理前後の液体に対して補助的に熱交換を行わせる熱交換部２９を有する。
　滅菌装置２０ａには、圧送ポンプ２１、加熱部２２、保持部２３、冷却部２４および熱交換部２９が配管により接続され、一つの流路である第１流路２７ａが形成されている。また、連続滅菌装置２０ａには、両端が第１流路２７ａの上流と下流とにそれぞれ接続する第２流路２８が形成されている。
　熱交換部２９は、第１の流路２７ａにおいて加熱部２２の前段（上流側）に設けられる第１熱交換部２９ａと、第１の流路２７ａにおいて保持部２３の後段（下流側）に設けられる第２熱交換部２９ｂと、を有する。
　第１流路２７ａは、上述した第１配管２７１、第３配管２７３および第５配管２７５と、圧送ポンプ２１および熱交換部２９（第１熱交換部２９ａ）を接続する第６配管２７６と、熱交換部２９（第１熱交換部２９ａ）および加熱部２２の上流側を接続する第７配管２７７と、保持部２３の下流側および熱交換部２９（第２熱交換部２９ｂ）を接続する第８配管２７８と、熱交換部２９（第２熱交換部２９ｂ）および冷却部２４を接続する第９配管２７９と、を有する。
　第１熱交換部２９ａは、一端で第６配管２７６と接続するとともに、他端で第７配管２７７と接続する配管２９１からなる。また、第２熱交換部２９ｂは、一端で第８配管２７８と接続するとともに、他端で第９配管２７９と接続する配管２９２からなる。熱交換部２９は、配管２９１および配管２９２が近接、または配管２９１および配管２９２の外表面同士が接触するように配設されている。これにより、熱交換部２９では、第６配管２７６を介して原料保持部１０や第２配管２８２から送り込まれた略常温の液体と、保持部２３を通過して所定温度（例えば、１３５℃）に維持された液体との間で、配管２９１，２９２を介した熱交換が行われる。なお、熱交換部２９は、第１熱交換部２９ａと第２熱交換部２９ｂとが熱交換壁によって分割されてなるプレート式熱交換器を用いて構成されるものであってもよい。
　熱交換部２９によって液体間で熱交換が行われることにより、加熱部２２の配管２２ａには、原料保持部１０から供給された滅菌対象液の温度よりも高い温度の滅菌対象液体が送り込まれ、冷却部２４の配管２４ａには、保持部２３から供給される滅菌対象液体の温度よりも低い温度の滅菌対象液体が送り込まれることとなる。これにより、加熱部２２および冷却部２４がそれぞれ行う調整温度の調整幅を小さくすることができ、かつ熱エネルギー回収を行うことができる。なお、事前処理における滅菌液の流通においても同様の熱交換が行われる。
　上述した実施の形態２によれば、実施の形態１と同様、滅菌対象液体を流通させる第１流路２７ａの上流側と下流側とにそれぞれ接続する第２流路２８を介して蒸気による滅菌、および滅菌水による滅菌条件の調整を行うようにしたので、第２流路２８において従来必要であった冷却部を不要とし、流路内の滅菌処理を確実に行うことができるとともに、装置の小型化を実現することができる。
　ここで、図１０に示したような従来の連続滅菌装置１００に熱交換部を設けた場合、連続滅菌装置１００では加熱部１０２において加熱された液体（実際の滅菌対象液体と同様の粘度等を有する液体）を循環させることによって滅菌を行うこととなるが、保持部１０３から送られる加熱後の液体が熱交換部で冷却されてしまう。これにより、熱交換部の下流側に接続する冷却部１０４以降の配管においては、加熱部によって加熱された液体の温度よりも低い温度の液体が循環することとなり、滅菌が不十分となるおそれがあった。
　連続滅菌装置１００の滅菌が十分でなければ、滅菌対象液体を加熱器において所定の高温まで加熱され、所定の滅菌処理を行ったとしても、連続滅菌装置１００の滅菌が不十分な区間（冷却部１０４以降）に接触することで滅菌対象液体の雑菌汚染などの問題が発生してしまう。特に、発酵工業における連続発酵プロセスにおいて、培地を連続して供給する場合、連続滅菌装置１００のほんのわずかの滅菌不良が雑菌汚染の原因となり、連続発酵処理を長時間実施できなくなるといった大きな問題につながることになる。
　これに対し、上述した実施の形態２によれば、加熱部２２および保持部２３による加熱処理前後において、流通する液体の熱交換を行う熱交換部２９を設けることよって、一段と効率よく熱エネルギー回収を行って液体の加熱および冷却を実現することができる。さらに、第２流路２８を介して第１流路２７ａの下流側から上流側に蒸気を流通させて滅菌処理を行うため、確実な滅菌処理を行うことが可能となる。
　また、上述した実施の形態２によれば、事前処理として、蒸気による滅菌と、滅菌水を用いた滅菌条件の調整とによって、滅菌性を損なうことなく、配管の滅菌処理から滅菌対象液の滅菌処理に移行することができる。
（実施の形態３）
　図８は、本発明の実施の形態３にかかる連続発酵システムの概略構成を示す模式図である。本実施の形態３にかかる連続発酵システム２は、培養のための微生物や培養細胞を収容し、発酵により発酵液を生成する発酵槽内に連続的に培地を供給しつつ、発酵槽から外部に排出された微生物や培養細胞と発酵液とを分離膜によって分離し、未濾過液（微生物や培養細胞を含む）を発酵槽に戻す循環を行い、長時間にわたって連続的に高生産性を維持して発酵液の回収を行うものである。
　図８に示す連続発酵システム２は、上述した原料保持部１０、連続滅菌装置２０および記憶部５０と、連続滅菌装置２０によって滅菌処理された原料を用いて発酵処理を行う発酵装置３０ａと、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）等を用いて構成され、連続発酵システム２全体の動作を制御する制御部４０ａと、を備える。なお、記憶部５０は、連続発酵システム２を動作させるための各種プログラム、および連続発酵システム２の動作に必要な各種パラメータ等を含む情報を記憶する。
　発酵装置３０ａは、連続滅菌装置２０に連結し、連続滅菌装置２０によって滅菌された培地、食品、医薬品および微生物や培養細胞などを収容して発酵させる発酵槽３１と、蒸気雰囲気中のドレインのみを排出するスチームトラップ３２と、発酵槽３１からの発酵液を圧送する圧送ポンプ３３と、圧送ポンプ３３により送られる発酵液を濾過する分離膜モジュール３４（濾過手段）と、を有する。
　また、発酵装置３０ａは、一端で発酵槽３１と接続し、上述したスチームトラップが設けられる第１配管３０１と、一端で発酵槽３１と接続するとともに、他端で分離膜モジュール３４に接続し、上述した圧送ポンプ３３が設けられる第２配管３０２と、一端で分離膜モジュール３４と接続する第３配管３０３と、一端で分離膜モジュール３４と接続するとともに、他端で発酵槽３１に接続する第４配管３０４と、を有する。
　第２配管３０２は、滅菌された培地、食品、医薬品、もしくはそれらが微生物または培養細胞により発酵された発酵液などを、発酵槽３１から圧送ポンプ３３を介して分離膜モジュール３４に送るための流路を形成する。
　分離膜モジュール３４は略箱状をなし、例えば平均径が０．０１μｍ以上１．００μｍ未満の細孔が複数形成された多孔質膜３４１を内部に有する。多孔質膜３４１は、例えば、分離膜モジュール３４の内部空間を分割して二つの領域Ｒ１，Ｒ２を形成するように設けられている。すなわち、分離膜モジュール３４は、多孔質膜３４１によって内部空間が分割された状態となっており、等分された空間同士は、細孔によってのみ連通している。
　多孔質膜３４１は、有機材料からなる有機膜および／または無機材料からなる無機膜などからなり、有機膜としてはポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリフッ化ビニリデン系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリアクリロニトリル系樹脂、セルロース系樹脂およびセルローストリアセテート系樹脂などに例示されるような有機高分子化合物を含んだ有機膜からなるものが好ましい。とりわけ、溶液による製膜が容易で物理的耐久性や耐薬品性にも優れているポリ塩化ビニル系樹脂、ポリフッ化ビニリデン系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂およびポリアクリロニトリル系樹脂が好ましく、ポリフッ化ビニリデン系樹脂またはそれを主成分とする樹脂が最も好ましく用いられる。無機膜としてはセラミックスからなるものが好ましい。
　ここで、分離膜モジュール３４において、第２配管３０２および第４配管３０４は領域Ｒ１と連通するように接続され、第３配管３０３は領域Ｒ２に連通するように接続されている。
　分離膜モジュール３４では、発酵槽３１から送り込まれた発酵液を多孔質膜３４１により濾過する。具体的には、多孔質膜３４１の細孔を通過した発酵液が領域Ｒ２に導入され、第３配管３０３を介して外部に送られる。また、多孔質膜３４１の細孔を通過できなかった発酵液（未濾過液、例えば、微生物や培養細胞など細孔の径より大きい物質）は領域Ｒ１に留まり、第４配管３０４を介して発酵槽３１に戻る。
　なお、分離膜モジュール３４は、上述した多孔質膜３４１により内部空間を分割するものであってもよいし、複数の中空糸膜によりなる中空糸分離膜モジュールを用いるものであってもよい。中空糸分離膜モジュールを用いる場合、例えば、外圧式の中空糸膜モジュールでは第２配管３０２および第４配管３０４は、中空糸膜の外表面がなす空間（領域Ｒ１に相当）に連通するようにそれぞれ接続され、第３配管３０３は、中空糸膜の内表面がなす空間（領域Ｒ２に相当）に連通するように接続される。また、内圧式の中空糸膜モジュールでは、第２配管３０２および第４配管３０４は、中空糸膜の内表面がなす空間に連通するように接続され、第３配管３０３は、中空糸膜の外表面がなす空間に連通するように接続される。
　上述した連続発酵システム２では、上述したような連続滅菌装置２０による滅菌処理が施された原料が発酵槽３１に供給される。具体的には、原料保持部１０から供給される原料は、連続滅菌装置２０において加熱滅菌処理が施され、第５配管２７５を介して発酵槽３１に送り込まれる。発酵槽３１では、連続滅菌装置２０から送り込まれた原料と、微生物や培養細胞とをもとに、発酵処理が行われるとともに、発酵処理により生成された発酵液が分離膜モジュール３４に送られる。分離膜モジュール３４により濾過された液体は、第３配管３０３を介して回収され、濾過により残った微生物や培養細胞を含む発酵液（未濾過液）は、第４配管３０４を介して発酵槽３１に戻る。上述した一連の処理を行うことにより、連続的に発酵処理が行われ、発酵液を回収することができる。なお、上述した一連の処理では、制御部４０ａにより、第１弁２０１および第２弁２０２のみが開状態、第３弁２０３～第６弁２０６および弁３１１が閉状態に制御されている。
　ここで、発酵槽３１には、図示しない前培養装置により調整された微生物や培養細胞が植菌され、連続滅菌装置２０からの培地の供給と、分離膜モジュール３４による濾過（分離膜モジュール３４内の微生物や培養細胞の発酵槽３１への再供給、および微生物や培養細胞を分離除去した発酵液の採取）とを繰り返し行うことで連続的な発酵処理が行われる。発酵装置３０ａでは、発酵条件に応じて、発酵槽３１内の温度調整や気体の供給などが行われる。
　上述した実施の形態３によれば、上述した実施の形態１と同様に、滅菌対象液体を流通させる第１流路２７の上流側と下流側とにそれぞれ接続する第２流路２８を介して滅菌媒体による滅菌、および滅菌液による滅菌条件の調整を行うようにしたので、第２流路において従来必要であった冷却部を不要とし、流路内の滅菌処理を確実に行うことができるとともに、装置の小型化を実現することができる。
　また、上述した実施の形態３によれば、事前処理として、蒸気による滅菌と、滅菌水を用いた滅菌条件の調整とによって、滅菌性を損なうことなく、配管の滅菌処理から滅菌対象液の滅菌処理に移行することができる。
　さらに、上述した実施の形態３によれば、発酵装置３０ａに分離膜モジュール３４を設けることによって、滅菌性を維持した状態で連続的に発酵処理を行うことができる。
（実施の形態３の変形例）
　図９は、本発明の実施の形態３の変形例にかかる連続発酵システムの概略構成を示す模式図である。図９に示すように、本実施の形態３の変形例にかかる連続発酵システム２ａには、上述した連続発酵システム２の連続滅菌装置２０に代えて、熱交換部２９を有する連続滅菌装置２０ａが設けられている。これにより、連続的に発酵処理を行う連続発酵システム２ａにおいても、加熱部２２および冷却部２４がそれぞれ行う調整温度の調整幅を小さくすることができ、かつ熱エネルギー回収を行うことができる。
　本実施の形態３の変形例のように、発酵装置３０ａに分離膜モジュール３４を設けるとともに、連続滅菌装置２０ａに熱交換部２９を設けることによって、滅菌処理において一段と効率のよい熱エネルギー回収による液体の加熱および冷却を行い、滅菌性を維持した状態で連続的に発酵処理を行うことができる。
　なお、上述した実施の形態１～３および変形例では、原料保持部１０が一つであるものとして説明したが、二つ以上有するものであってもよいし、交換可能に設けられるものであってもよい。この場合、各原料保持部が第１配管２７１にそれぞれ接続するとともに、該第１配管２７１への流通を制御する弁がそれぞれ設けられる。
　また、上述した実施の形態１～３および変形例において、滅菌液を導入する流路である第２配管２８２が、発酵槽３１に滅菌水などの液体を導入するための流路である配管（図示せず）から分岐されたものであってもよい。この場合も、第２配管２８２および発酵槽３１には、滅菌フィルター２５を通過した液体が流通することが好ましい。
　また、上述した実施の形態１～３および変形例では、滅菌媒体を導入する配管が第１配管２８１であって、第１流路２７，２７ａの下流側、および第２配管２８２にそれぞれ接続するものとして説明したが、第２配管２８２が滅菌状態を独立して維持できるものであれば、第３配管２８３を有しないものであってもよい。すなわち、滅菌媒体は、第１配管２８１を介して第１流路２７，２７ａの下流側のみに導入される構成であっても適用可能である。このとき、第１配管２８１および第３弁２０３が第２の流通手段をなす。
　本発明の連続滅菌装置の運転方法、連続滅菌装置、発酵システムおよび連続発酵システムは、配管内の滅菌処理を確実に行うとともに、装置の小型化することに好適に採用できる。すなわち、本発明によれば、連続滅菌装置の滅菌性を損なうことなく熱回収が可能となる連続滅菌装置を提供することができるので、発酵関連分野のほか、医療や製薬や創薬や生物学研究や食品製造や有機化合物製造などの様々な分野において極めて有用である。
　１，１ａ　発酵システム
　２，２ａ　連続発酵システム
　１０　原料保持部
　２０，２０ａ，１００　連続滅菌装置
　２１，３３，１０１　圧送ポンプ
　２２，１０２　加熱部
　２２ａ，２３ａ，２４ａ，２２１，２４１，２９１，２９２　配管
　２３，１０３　保持部
　２４，１０４　冷却部
　２５　滅菌フィルター
　２６，３２　スチームトラップ
　２７，２７ａ　第１流路
　２８　第２流路
　２９　熱交換部
　２９ａ　第１熱交換部
　２９ｂ　第２熱交換部
　３０，３０ａ　発酵装置
　３１　発酵槽
　３１ａ　攪拌部
　３４　分離膜モジュール
　４０，４０ａ　制御部
　５０　記憶部
　５１　滅菌条件情報
　２０１　第１弁
　２０２　第２弁
　２０３　第３弁
　２０４　第４弁
　２０５　第５弁
　２０６　第６弁
　２１１　温度計
　２１２　流量計
　２１３　圧力計
　２７１，２８１，３０１　第１配管
　２７２，２８２，３０２　第２配管
　２７３，２８３，３０３　第３配管
　２７４，２８４，３０４　第４配管
　２７５　第５配管
　２７６　第６配管
　２７７　第７配管
　２７８　第８配管
　２７９　第９配管
　３１１　弁
　３４１　多孔質膜

Claims (14)

  1. 　滅菌対象液体が流通する流路上で加熱処理、保持処理および冷却処理の一連の処理を連続的に施して前記滅菌対象液体の滅菌を行う連続滅菌装置の運転方法であって、
    　前記流路に、該流路を構成する部材を滅菌する滅菌媒体を流通させて、該部材を滅菌する滅菌ステップと、
    　滅菌処理が施された滅菌液を前記部材に流通させ、該滅菌液に対して前記一連の処理を施すとともに、該一連の処理が施される前記滅菌液の流量、温度および圧力を計測する滅菌液流通ステップと、
    　前記一連の処理が施される前記滅菌液に対して計測された流量、温度および圧力と、予め設定された条件としての流量、温度および圧力とを比較して、計測された流量、温度および圧力が、前記条件を達成しているか否かを判断する判断ステップと、
    　前記判断ステップにおいて、前記条件を達成していると判断した場合に、前記部材に流通させる液体を前記滅菌液から前記滅菌対象液体に切り替える切替ステップと、
    　を含むことを特徴とする連続滅菌装置の運転方法。
  2. 　前記滅菌媒体は、蒸気であることを特徴とする請求項１に記載の連続滅菌装置の運転方法。
  3. 　前記一連の処理は、前記加熱処理および前記保持処理を施す前後の液体同士で熱交換処理を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の連続滅菌装置の運転方法。
  4. 　前記滅菌対象液体は、発酵原料としての培地であることを特徴とする請求項１～３のいずれか一つに記載の連続滅菌装置の運転方法。
  5. 　前記滅菌液および前記滅菌対象液体を、連続して発酵処理を行う発酵装置に供給することを特徴とする請求項１～４のいずれか一つに記載の連続滅菌装置の運転方法。
  6. 　滅菌対象液体の滅菌を行う連続滅菌装置であって、
    　前記滅菌対象液体を加熱する加熱部、該加熱部により加熱された前記滅菌対象液体を所定の温度、所定時間で保持する保持部、および該保持部により保持されて加熱滅菌が完了した前記滅菌対象液体を冷却する冷却部を有し、少なくとも前記滅菌対象液体を流通させる第１の流通手段と、
    　一端から前記部材を滅菌する滅菌媒体を導入可能であって、他端が前記第１の流通手段に接続される第２の流通手段と、
    　一端から滅菌処理が施された滅菌液を導入可能であって、他端が前記第１の流通手段に接続される第３の流通手段と、
    　前記第１の流通手段を流通する液体の流量、温度および圧力を計測する計測手段と、
    　前記滅菌対象液体の滅菌処理にかかる流量、温度および圧力を条件情報として記憶する記憶部と、
    　当該連続滅菌装置全体の動作を制御する制御部と、
    　を備え、
    　前記制御部は、
    　前記第２および第３の流通手段を制御することにより、前記第１の流通手段に前記滅菌媒体を流通させて前記第１の流通手段を滅菌した後、前記滅菌液を前記第１の流通手段に流通させ、
    　該滅菌液に対して前記加熱部、前記保持部および前記冷却部による一連の処理を施すとともに、該一連の処理が施される前記滅菌液の流量、温度および圧力を前記計測手段に計測させ、
    　前記計測手段が計測した流量、温度および圧力と、前記記憶部に記憶された前記条件情報とを比較して、計測された流量、温度および圧力が、前記条件情報に応じた条件を達成しているか否かを判断するとともに、前記条件を達成していると判断した場合に、前記第１および第３の流通手段を制御することにより前記第１の流通手段を流通する液体を前記滅菌液から前記滅菌対象液体に切り替えることを特徴とする連続滅菌装置。
  7. 　前記滅菌媒体は、蒸気であって、
    　前記第１の流通手段に接続され、前記蒸気により生じたドレインを排出する第４の流通手段を備えたことを特徴とする請求項６に記載の連続滅菌装置。
  8. 　前記加熱部の上流側と前記保持部の下流側とをそれぞれ流通する液体同士で熱交換を行わせる熱交換部をさらに備えたことを特徴とする請求項６または７に記載の連続滅菌装置。
  9. 　前記加熱部、前記冷却部および前記熱交換部のいずれか一つ以上が、プレート式熱交換器であることを特徴とする請求項８に記載の連続滅菌装置。
  10. 　培地、食品、医薬品などの原料を保持する原料保持部と、
    　請求項６～９のいずれか一つに記載の連続滅菌装置であって、前記原料保持部から供給される前記原料を前記滅菌対象液体として連続して滅菌する連続滅菌装置と、
    　前記連続滅菌装置によって滅菌処理された前記原料を用いて発酵処理を行う発酵槽と、
    　を備えたことを特徴とする発酵システム。
  11. 　前記流量は、前記計測手段による計測結果、前記原料保持部の重量変化、および／または前記発酵槽の重量変化に応じて決定されることを特徴とする請求項１０に記載の発酵システム。
  12. 　前記発酵槽に滅菌液を導入する配管から分岐された配管を介して前記流路に前記滅菌液を導入することを特徴とする請求項１０または１１に記載の発酵システム。
  13. 　請求項１０～１２のいずれか一つに記載の発酵システムと、
    　前記発酵槽において生成された発酵液を濾過する濾過手段と、
    　を備えたことを特徴とする連続発酵システム。
  14. 　前記原料保持部は、複数設けられることを特徴とする請求項１３に記載の連続発酵システム。
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