JP2018177245A - Aseptic filling system and sip processing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無菌充填システムおよびこのような無菌充填システムを用いたSIP処理方法に関する。 The present invention relates to aseptic filling systems and SIP processing methods using such aseptic filling systems.
従来、飲料等の無菌充填装置において、ボトル等の容器に充填する飲料の種類を、例えば今まで茶飲料であったものをミルクコーヒーに切り替える際は、この無菌充填装置の飲料供給系配管内を、まずCIP(Cleaning in Place)処理し、次にSIP(Sterilizing in Place)処理している(例えば、特許文献1参照。)。 Conventionally, in the aseptic filling apparatus such as a beverage, when the type of beverage to be filled in a container such as a bottle is switched to, for example, milk coffee, what was previously a tea beverage, the inside of the beverage supply system piping of this aseptic filling apparatus First, CIP (Cleaning in Place) is processed, and then SIP (Sterilizing in Place) is processed (see, for example, Patent Document 1).
CIP処理は、飲料充填経路の管路内から充填機の充填ノズルに至るまでの流路に、例えば水に苛性ソーダ等のアルカリ性薬剤を添加した洗浄液を流した後に、水に酸性薬剤を添加した洗浄液を流すことにより行われる。これにより、飲料充填経路内に付着した前回の飲料の残留物等が除去される。 In the CIP process, for example, a cleaning solution in which an alkaline agent such as caustic soda is added to water flows in a flow path from inside the pipe of the beverage filling path to the filling nozzle of the filling machine, and then an acid agent is added to water It is done by flowing As a result, the residue and the like of the previous beverage adhering to the inside of the beverage filling passage are removed.
SIP処理は、例えば、上記CIP処理によって洗浄した流路内に蒸気や熱水等を流すことによって行われる。これにより、飲料充填経路内が殺菌され無菌状態とされる。 The SIP process is performed, for example, by flowing steam, hot water or the like into the flow path cleaned by the CIP process. Thereby, the inside of the beverage filling channel is sterilized and made sterile.
従来、滅菌された飲料等を無菌充填機等に送る途中に設けられたタンクを蒸気によってSIP処理し、その後、蒸気によって加熱されたタンクを冷却するために圧縮エアを使用することが行われている。大容量のアセプティックサージタンクを有する無菌充填設備の場合、短時間でタンクを冷却するために、例えば約0.6MPaの圧力で流量が約10,000NL/min程度以上の圧縮エアを用いることが望ましい。しかしながら、このように、SIP処理中にタンクを冷却するためだけに用いられる圧縮エア製造設備(コンプレッサー)を準備することは効率的ではない。このため、SIP処理中にタンクを冷却するにあたっては、生産中のライン全体で使用する、例えば約5,000〜7,000NL/minの能力相当の圧縮エア製造設備を用いることが一般的である。しかしながら、この場合、タンクの冷却に必要な時間が長く(例えば30分〜45分程度)かかってしまう。 Conventionally, a tank provided on the way to a sterile filling machine etc. is sent to the SIP by steam and then compressed air is used to cool the tank heated by the steam. There is. In the case of an aseptic filling facility having a large capacity aseptic surge tank, for example, it is desirable to use compressed air having a flow rate of about 10,000 NL / min or more at a pressure of about 0.6 MPa in order to cool the tank in a short time . However, as such, it is not efficient to prepare a compressed air production facility (compressor) that is only used to cool the tank during SIP processing. For this reason, when cooling the tank during SIP processing, it is common to use a compressed air production facility with a capacity equivalent to, for example, about 5,000 to 7,000 NL / min, which is used throughout the production line. . However, in this case, it takes a long time (for example, about 30 minutes to 45 minutes) to cool the tank.
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、SIP処理中にタンクを冷却するための専用の圧縮エア製造設備を準備しなくても、短時間でタンクを冷却することが可能な、無菌充填システムおよびSIP処理方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of these points, and it is possible to cool the tank in a short time without preparing a dedicated compressed air production facility for cooling the tank during SIP processing. It is an object of the present invention to provide an aseptic filling system and an SIP processing method.
本発明は、無菌充填システムであって、高圧エアを供給する高圧エア源と、プリフォームに対して前記高圧エア源からの前記高圧エアを供給することにより容器を成形するブロー成形装置と、内容物を滅菌する内容物滅菌装置と、前記ブロー成形装置によって成形された前記容器に対して前記内容物滅菌装置からの内容物を充填する充填装置と、前記内容物滅菌装置と前記充填装置との間に設けられ、前記内容物を貯留する貯留タンクとを備え、前記高圧エア源からの前記高圧エアを前記貯留タンクに向けて供給する連結ラインが設けられ、前記連結ラインに、前記高圧エア源からの前記高圧エアを減圧する減圧機構が設けられ、前記高圧エア源からの前記高圧エアは、前記減圧機構によって減圧されて前記貯留タンクに供給されることを特徴とする無菌充填システムである。 The present invention is an aseptic filling system, comprising: a high pressure air source for supplying high pressure air; and a blow molding apparatus for molding a container by supplying the high pressure air from the high pressure air source to a preform; A content sterilizing apparatus for sterilizing a substance, a filling apparatus for filling the contents from the content sterilizing apparatus into the container molded by the blow molding apparatus, and the content sterilizing apparatus and the filling apparatus And a storage tank for storing the contents, and a connection line for supplying the high-pressure air from the high-pressure air source toward the storage tank is provided, and the connection line is provided with the high-pressure air source. A decompression mechanism for decompressing the high pressure air from the high pressure air source, and the high pressure air from the high pressure air source is decompressed by the decompression mechanism and supplied to the storage tank. Sterile filling system to.
本発明は、前記高圧エアの圧力が1.0MPa以上5.0MPa以下であることを特徴とする無菌充填システムである。 The present invention is the aseptic filling system characterized in that the pressure of the high pressure air is 1.0 MPa or more and 5.0 MPa or less.
本発明は、前記減圧機構によって前記高圧エアが0.5MPa以上0.9MPa以下に減圧されることを特徴とする無菌充填システムである。 The present invention is the aseptic filling system characterized in that the high pressure air is decompressed to 0.5 MPa or more and 0.9 MPa or less by the decompression mechanism.
本発明は、前記連結ラインに、前記高圧エアを冷却する冷却器が設けられていることを特徴とする無菌充填システムである。 The present invention is the aseptic filling system characterized in that the connecting line is provided with a cooler for cooling the high pressure air.
本発明は、前記無菌充填システムを用いたSIP処理方法であって、前記貯留タンクに加熱水蒸気を供給する工程と、前記高圧エア源からの高圧エアを前記減圧機構によって減圧し、前記貯留タンクに供給することにより、前記貯留タンクの内部の温度を低下させる工程とを備えたことを特徴とするSIP処理方法である。 The present invention is the SIP processing method using the aseptic filling system, wherein the step of supplying heated steam to the storage tank, the high pressure air from the high pressure air source is decompressed by the decompression mechanism, and the storage tank is And a step of lowering the temperature inside the storage tank by supplying the SIP processing method.
本発明によれば、SIP処理中にタンクを冷却するための専用の圧縮エア製造設備を準備しなくても、短時間でタンクを冷却することができる。 According to the present invention, the tank can be cooled in a short time without preparing a dedicated compressed air production facility for cooling the tank during SIP processing.
以下、本発明の一実施の形態について、図1および図2を参照して説明する。図1および図2は本発明の一実施の形態を示す図である。なお、以下の各図において、同一部分には同一の符号を付しており、一部詳細な説明を省略する場合がある。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 and 2 show an embodiment of the present invention. In the following drawings, the same reference numerals are given to the same parts, and a part of the detailed description may be omitted.
(無菌充填システム)
まず図1により本実施の形態による無菌充填システムについて説明する。
(Aseptic filling system)
First, the aseptic filling system according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
図1に示す無菌充填システム10は、プリフォーム31を二軸延伸ブロー成形することによりボトル30の成形を行い、このボトル(容器)30に対して飲料を充填して閉栓する充填システムである。このようなボトル30は、合成樹脂材料を射出成形して製作したプリフォームを二軸延伸ブロー成形することにより作製することができる。ボトル30の材料としては、熱可塑性樹脂、特にPE(ポリエチレン)、PP(ポリプロピレン)、PET(ポリエチレンテレフタレート)、又はPEN(ポリエチレンナフタレート)を使用することが好ましい。
The
図1に示すように、無菌充填システム10は、高圧エア源81と、ブロー成形装置50と、飲料滅菌装置41と、充填装置15と、貯留タンク42とを備えている。
As shown in FIG. 1, the
このうちブロー成形装置50は、プリフォーム31に対して高圧エア源81からの高圧エアを供給することにより、ボトル30を成形するものである。このブロー成形装置50は、プリフォーム31を加熱する加熱部51と、プリフォーム31からボトル30をブロー成形するブロー成形部52とを有している。
Among them, the
加熱部51は、プリフォーム31を加熱するゾーンである。この加熱部51において、プリフォーム31は、その口部を下に向けられた状態で回転しながら、周方向に均等に加熱される。この加熱部51におけるプリフォーム31の加熱温度は、例えば90℃乃至125℃である。
The
ブロー成形部52は、加熱されたプリフォーム31を二軸延伸ブロー成形することによりボトル30を作製するものである。すなわち加熱部51から送られた加熱されたプリフォーム31は、ブロー成形部52の図示しないブロー成形金型内に挿着される。その後、高圧エア源81からの高圧エアが、プリフォーム31内に挿入された延伸ロッドからプリフォーム31内へ供給され、二軸延伸ブロー成形が行なわれる。このようなブロー成形によって、プリフォーム31からボトル30が作製される。
The
充填装置15は、ブロー成形装置50によって成形されたボトル30に対して飲料滅菌装置41からの飲料(内容物)を充填し、その後閉栓するものである。なお、充填装置15は、ブロー成形装置50と一体化されていても良く、ブロー成形装置50から離間して配置されていても良い。
The
この充填装置15は、ボトル殺菌部11と、内容物充填部(フィラー)20と、キャップ装着部(キャッパー、巻締及び打栓機)16とを有している。これらボトル殺菌部11、内容物充填部20およびキャップ装着部16は、ボトル30の搬送方向に沿って、上流側から下流側に向けてこの順に配設されている。
The
ボトル殺菌部11は、ブロー成形装置50から送られてきたボトル30を殺菌するものである。このボトル殺菌部11において、ボトル30には例えば過酸化水素水溶液等の殺菌剤が噴射され、ボトル30内が殺菌される。殺菌されたボトル30には、無菌の加熱エア又は常温エアが噴射され、これにより過酸化水素の活性化を行いつつ、ボトル30内から異物、過酸化水素等が除去される。その後、殺菌されたボトル30に対して、無菌の15℃以上85℃以下の水を用いた洗浄を行うことにより、ボトル30に付着した過酸化水素を洗い流し、且つ異物が除去される。
The
内容物充填部20は、ボトル30の口部からボトル30内へ、飲料滅菌装置41によって予め殺菌処理された飲料(内容物)を充填するものである。この内容物充填部20において、空の状態のボトル30に対して飲料が充填される。内容物充填部20において、複数のボトル30が回転(公転)されながら、ボトル30の内部へ飲料が充填される。
The
内容物充填部20へ供給される飲料は、予め飲料調合部40によって作製される。内容物充填部20は、飲料調合部40から送られた飲料をボトル30の内部に充填する。なお、飲料調合部40の構成は後述する。
The beverage to be supplied to the
キャップ装着部16は、ボトル30の口部にキャップ33を装着することにより、ボトル30を閉栓するものである。キャップ装着部16において、ボトル30の口部は予め殺菌されたキャップ33により閉じられ、ボトル30内に外部の空気や微生物が侵入しないように密封される。キャップ装着部16において、飲料が充填された複数のボトル30が回転(公転)しながらその口部にキャップ33が装着される。このようにして、ボトル30の口部にキャップ33を装着することにより、製品ボトル35が得られる。
The
このように、本実施の形態による無菌充填システム10において、プリフォーム31の供給からボトル30の成形を経て、ボトル30への飲料の充填および閉栓に至る工程を連続して行っている。この場合、外部から無菌充填システム10まで、容積の大きいボトル30の形態ではなく容積の小さいプリフォームの形態で運搬することができるので、無菌充填システム10を構成する設備をコンパクトにすることができる。
Thus, in the
なお、無菌充填システム10は、内部が無菌状態に保持された無菌チャンバーを有していても良い。この場合、無菌チャンバーの内部に、上述したブロー成形装置50および充填装置15が収容されていても良い。
The
飲料調合部40は、原料液調合装置46と、飲料滅菌装置41と、貯留タンク42とを備えている。また、原料液調合装置46、飲料滅菌装置41、貯留タンク42及び内容物充填部20は、飲料供給系配管60a〜60cによって連結されている。
The
原料液調合装置46は、飲料原料から原料液を調合するものである。ここで飲料原料とは、甘味料、果汁、植物の抽出物、乳製品、香料、酸味調整剤、ビタミン類等が挙げられる。また、飲料は、例えば上記飲料原料の1種または2種以上を所定の割合で飲料用水と混合して作製されても良い。
The raw material
原料液調合装置46は、飲料供給系配管60aを介して飲料滅菌装置41に接続されている。飲料滅菌装置41には、原料液調合装置46において作製された原料液が供給される。そして飲料滅菌装置41は、供給された原料液を殺菌することにより、殺菌済み飲料を作製する。この飲料滅菌装置41は、例えば超高温瞬間殺菌装置(UHT:Ultra High-temperature)からなっていても良い。この場合、UHTからなる飲料滅菌装置41には、原料液調合装置46から原料液が供給され、この原料液を瞬間的に加熱殺菌することにより殺菌済み飲料が作製される。
The raw material
飲料滅菌装置(内容物滅菌装置)41は、飲料供給系配管60bを介して貯留タンク(アセプティッククッションタンク、無菌貯蔵タンク)42に接続されている。この貯留タンク42には、飲料滅菌装置41において殺菌された殺菌済み飲料が供給される。貯留タンク42は、飲料滅菌装置41で殺菌された殺菌済み飲料を一時的に貯留するものである。後述するように、SIP処理時において、貯留タンク42には、高圧エア源81からの高圧エアを減圧した低圧の無菌エア(減圧エア)が供給され、この無菌エアが貯留タンク42内に充填される。貯留タンク42の容量は、例えば2,000L以上40,000L以下としても良い。
The beverage sterilizer (content sterilizer) 41 is connected to a storage tank (aseptic cushion tank, sterile storage tank) 42 via a beverage supply system piping 60b. The
貯留タンク42は、飲料供給系配管60cを介して充填ヘッドタンク(バッファータンク)75に接続されている。充填ヘッドタンク75は、内容物充填部20の上側部分に配置されている。この充填ヘッドタンク75の内部には飲料が一時的に充填されている。また充填ヘッドタンク75には、ガス供給ライン74が接続されている。ガス供給ライン74には、充填ヘッドタンク用無菌フィルタ73が設けられ、充填ヘッドタンク用無菌フィルタ73を介して無菌化された無菌エアが充填ヘッドタンク75に供給される。充填ヘッドタンク75の容量は、例えば100L以上1,000L以下としても良い。
The
内容物充填部20においては、充填ヘッドタンク75に充填された飲料が、空の状態のボトル30に対して充填される。内容物充填部20は、図示しない複数の充填ノズルを有している。内容物充填部20において、複数のボトル30が回転(公転)されながら、この充填ノズルによってボトル30の内部へ飲料が充填される。
In the
上述したように、原料液調合装置46、飲料滅菌装置41、貯留タンク42及び内容物充填部20は、飲料供給系配管60a〜60cによって連結されている。飲料供給系配管60a〜60cの内部には、飲料が順次通過する。
As described above, the raw material
次に、無菌充填システム10における高圧エアの流れについて説明する。
Next, the flow of high pressure air in the
高圧エア源81は、高圧エアを発生させるための装置であり、例えば公知の高圧コンプレッサーであっても良い。高圧エア源81からの高圧エアは、主にブロー成形装置50のブロー成形部52でプリフォーム31をブロー成形する際に用いられる。高圧エアの圧力は、上記ブロー成形に必要な程度の圧力であり、例えば1.0MPa以上5.0MPa以下、好ましくは2.5MPa以上4.0MPa以下、更に好ましくは3.0MPa以上4.0MPa以下である。また、高圧エア源81からの高圧エアのエア量は、400Nm3/min以上4,000Nm3/min以下としても良い。なお、本実施の形態において、後述するように、高圧エア源81からの高圧エアは、減圧弁84によって減圧されることにより、貯留タンク42内をSIP(Sterilizing in Place)処理する際にも用いられる。
The high
高圧エア源81は、高圧エア供給配管90aを介して高圧エアタンク82に接続されている。この高圧エアタンク82は、高圧エア源81から送られた高圧エアを一時的に貯留するものである。高圧エアタンク82の内部において、高圧エアの圧力は3.0MPa以上4.0MPaに保持される。また、高圧エアタンク82の容量は、例えば1,000L以上10,000L以下としても良い。
The high
高圧エアタンク82は、高圧エア供給配管90bを介してブロー成形装置50のブロー成形部52に接続されている。このブロー成形部52において、高圧エア源81からの高圧エアを用いてブロー成形が行われる。具体的には、ブロー成形部52において、図示しない金型内に挿入された延伸ロッドからプリフォーム31内へ高圧エアが供給され、二軸延伸ブロー成形が行なわれる。
The high
本実施の形態において、高圧エア供給配管90bは、その途中の分岐部91で分岐している。この分岐部91からは、連結ライン95が延びている。この連結ライン95は、高圧エア供給配管90bと貯留タンク42とを連結し、高圧エア源81から高圧エア供給配管90a、高圧エアタンク82、高圧エア供給配管90bを順次介して送られた高圧エアを、貯留タンク42に向けて供給する役割を果たす。なお、連結ライン95は、貯留タンク42内をSIP処理する際に用いられるものであり、通常時、すなわち製品ボトル35を生産する際には閉鎖されている。一方、貯留タンク42内をSIP処理する際には、連結ライン95が開放されるのに対し、高圧エア供給配管90bのうちブロー成形装置50側の部分が閉鎖され、ブロー成形部52に対する高圧エアの供給が停止する。
In the present embodiment, the high pressure
連結ライン95には、高圧エアを冷却する冷却器83と、高圧エアを減圧して減圧エアとする減圧弁(減圧機構)84と、減圧エアを無菌化する貯留タンク用無菌フィルタ85が順次設けられている。
The connecting
このうち冷却器83は、分岐部91で分岐して送られてきた高圧エアを冷却するものであり、例えば熱交換器からなっていても良い。この冷却器83によって高圧エアが冷却されることにより、貯留タンク42内をSIP処理する際、この冷却されたエアを用いて蒸気で加熱された貯留タンク42内の温度を下げることができる。また、冷却器83が減圧弁84で減圧される前の高圧エアを冷却するので、減圧エアを冷却する場合と比較して、後段の減圧弁84による断熱膨張により更にエアが冷やされるため、より冷却効果の高いエアを供給することができる。
Among them, the cooler 83 is for cooling the high pressure air which has been branched and sent at the
減圧弁(減圧機構)84は、高圧エア源81から連結ライン95に送られてきた高圧エアを減圧することにより、減圧エアを生成するものである。そして高圧エア源81からの高圧エアは、減圧弁84によって減圧されて貯留タンク42に向けて供給される。この減圧弁84において、例えば、1.0MPa以上5.0MPa以下の高圧エアが、0.5MPa以上0.9MPa以下の減圧エアとなる。このように、減圧弁84を設けたことにより、貯留タンク42内をSIP処理する際、貯留タンク42内の圧力が上昇しすぎることを防止している。
The pressure reducing valve (pressure reducing mechanism) 84 generates pressure reduced air by reducing the pressure of the high pressure air sent from the high
貯留タンク用無菌フィルタ85は、減圧弁84で生成した減圧エアを無菌化することにより、高圧エア源81側からの菌が貯留タンク42内に侵入する不具合を防止している。
The storage tank
連結ライン95には、低圧エアタンク98を介して低圧エア源97が接続されている。低圧エア源97は、低圧エアを発生させる装置であり、例えば公知の低圧コンプレッサーであっても良い。低圧エアの圧力は、例えば0.1MPa以上0.9MPa以下である。また、低圧エア源97からの低圧エアのエア量は、例えば1,000Nm3/min以上10,000Nm3/min以下である。低圧エア源97からの低圧エアは、主に、通常の製品ボトル35の生産中に貯留タンク42を冷却するために用いられ、後述するSIP処理時には用いられない。これは、SIP処理時と異なり、製品ボトル35の生産中に貯留タンク42を冷却するために用いられるエアの量はわずかなので、高圧エア源81のような大規模なエア源を用いる必要がないためである。
A low
低圧エア源97は、低圧エア供給配管99aを介して低圧エアタンク98に接続されている。この低圧エアタンク98は、低圧エア源97から送られた低圧エアを一時的に貯留するものである。低圧エアタンク98の容量は、例えば1,000L以上10,000L以下としても良い。低圧エアタンク98は、低圧エア供給配管99bを介して連結ライン95の途中(分岐部91と冷却器83との間)に接続されている。
The low
(飲料充填方法)
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について述べる。まず、無菌充填システム10(図1)を用いた通常時における充填方法、すなわち飲料をボトル30に充填して製品ボトル35を製造する飲料充填方法について説明する。
(Beverage filling method)
Next, the operation of this embodiment having such a configuration will be described. First, a normal filling method using the aseptic filling system 10 (FIG. 1), that is, a beverage filling method for filling the beverage into the
はじめにプリフォーム31が無菌充填システム10の外部から無菌充填システム10に送られ、ブロー成形装置50に投入される。このブロー成形装置50において、プリフォーム31が加熱部51によって加熱される。この間、プリフォーム31は、口部を下に向けた状態で回転しながら、加熱部51のヒーターによって周方向に均等に加熱される。
First, the
続いて、加熱されたプリフォーム31は、ブロー成形部52に送られる。ブロー成形部52に送られたプリフォーム31は、ブロー成形部52の図示しないブロー成形金型内に挿着される。その後、プリフォーム31内に挿入された延伸ロッドからプリフォーム31内へ高圧エアが供給され、二軸延伸ブロー成形が行なわれる。このようなブロー成形によって、プリフォーム31からボトル30が得られる。
Subsequently, the
この間、高圧エア源81からの高圧エアは、高圧エア供給配管90a、高圧エアタンク82および高圧エア供給配管90bを順次介してブロー成形部52に供給される。この高圧エアの圧力は、上述したように好ましくは2.5MPa以上4.0MPaの高圧である。そして上述したブロー成形工程において、高圧エア源81からの高圧エアが、延伸ロッドからプリフォーム31内へ供給され、ブロー成形が行われる。
Meanwhile, the high pressure air from the high
次にボトル30は、ブロー成形部52から充填装置15内に搬送される。
Next, the
続いて、充填装置15のボトル殺菌部11において、ボトル30に対して殺菌剤である過酸化水素水溶液を用いて殺菌処理が行われる。この過酸化水素水溶液は、1重量%以上、好ましくは35重量%の濃度の過酸化水素水溶液を一旦気化させた後に凝縮したガス又はミストであり、このガス又はミストがボトル30に向かって供給される。次いで、ボトル30には、無菌の加熱エア又は常温エアが供給されることにより、過酸化水素の活性化を行いつつ、ボトル30から異物、過酸化水素等が除去される。その後、ボトル30には、無菌の15℃以上85℃以下の水による洗浄が施される。この無菌水によって、ボトル30に付着した過酸化水素を洗い流し、且つ異物が除去される。
Subsequently, in the
続いて、ボトル30は内容物充填部20に搬送される。この内容物充填部20において、ボトル30は回転(公転)されながら、その口部からボトル30内へ飲料(内容物)が充填される。
Subsequently, the
内容物充填部20で充填される飲料は、飲料調合部40で予め作製される。すなわちまず、原料液調合装置46において、飲料原料から原料液が調合される。次に、原料液は、飲料供給系配管60aを介して例えば超高温瞬間殺菌装置(UHT)からなる飲料滅菌装置41に送られる。この飲料滅菌装置41において、原料液調合装置46から送られた原料液を殺菌することにより、殺菌済み飲料を作製する。この間、飲料滅菌装置41には、原料液調合装置46から原料液が供給され、この原料液を瞬間的に加熱して殺菌することにより殺菌済み飲料が得られる。
The beverage filled by the
飲料滅菌装置41で殺菌された飲料は、飲料供給系配管60bを介して貯留タンク42に送られ、貯留タンク42で一時的に貯留される。続いて、貯留タンク42からの飲料は、飲料供給系配管60cを介して内容物充填部20の充填ヘッドタンク75に送り込まれる。充填ヘッドタンク75に送られた飲料は、充填ヘッドタンク75で一時的に貯留される。なお、貯留タンク42は、低圧エア源97からの低圧エアによって冷却されている。
The beverage sterilized by the
その後、内容物充填部20において、充填ヘッドタンク75で貯留された飲料が、空の状態のボトル30に対して充填される。
Thereafter, in the
このようにして内容物充填部20で飲料が充填されたボトル30は、キャップ装着部16に搬送される。キャップ装着部16において、予め殺菌されたキャップ33が内容物充填部20から搬送されてきたボトル30の口部に装着される。これにより、ボトル30とキャップ33とを有する製品ボトル35が得られる。
Thus, the
その後、製品ボトル35は、キャップ装着部16から無菌充填システム10の外部に設けられた、例えば包装ラインへ搬出され、その表面に適宜ラベルが付与される。
Thereafter, the
なお、上記各工程は、無菌チャンバーで囲まれた無菌の雰囲気内すなわち無菌の環境下で行われても良い。この場合、無菌エアが常時無菌チャンバー外に向かって吹き出るように、無菌チャンバー内に陽圧の無菌エアが供給される。 The above steps may be performed in a sterile atmosphere surrounded by a sterile chamber, that is, in a sterile environment. In this case, positive pressure aseptic air is supplied in the aseptic chamber so that aseptic air always blows out of the aseptic chamber.
なお、無菌充填システム10におけるボトル30の生産(搬送)速度は、100bpm以上かつ1500bpm以下とすることが好ましい。ここでbpm(bottle per minute)とは、1分間当たりのボトル30の搬送速度をいう。
The production (transfer) speed of the
次に、無菌充填システム10において、例えば定期的にあるいは飲料の種類を切り替える際に、CIP(Cleaning in Place)処理およびSIP(Sterilizing in Place)処理を行う場合の作用について説明する。
Next, in the
(CIP処理方法)
まず、無菌充填システム10の飲料供給系配管内をCIP処理する。具体的には、飲料原料を原料液調合装置46に供給する経路の管路内から内容物充填部20のノズルに至るまでの流路に、例えば水に苛性ソーダ等のアルカリ性薬剤を添加した洗浄液を流し、その後、水に酸性薬剤を添加した洗浄液を流す。すなわち、アルカリ性の洗浄液を、原料液調合装置46の上流側の配管経路から流入させ、飲料供給系配管60a、飲料滅菌装置41、飲料供給系配管60b、貯留タンク42、飲料供給系配管60c、充填ヘッドタンク75を順次介して、内容物充填部20のノズルから流出させる。その後、同様にして、酸性の洗浄液を、原料液調合装置46の上流側の配管経路から流入させ、飲料供給系配管60a、飲料滅菌装置41、飲料供給系配管60b、貯留タンク42、飲料供給系配管60c、充填ヘッドタンク75を順次介して、内容物充填部20のノズルから流出させる。これにより、飲料が通過する流路内に付着した前回の飲料の残留物等が除去される。
(CIP processing method)
First, the inside of the beverage supply system piping of the
(SIP処理方法)
次に、SIP処理を行う。SIP処理は、飲料の充填作業に入る前に、予め飲料が通過する流路内を殺菌するための処理であり、例えば、上記CIPで洗浄した流路内に加熱蒸気又は熱水を流すことによって行われる。これにより、飲料が通過する流路内が殺菌処理され無菌状態とされる。
(SIP processing method)
Next, SIP processing is performed. The SIP treatment is a treatment for sterilizing the inside of the flow path through which the beverage passes before entering the filling operation of the beverage, for example, by flowing heated steam or hot water into the flow path cleaned with the CIP. To be done. Thereby, the inside of the flow path through which the beverage passes is sterilized and made sterile.
すなわち、例えばCIP処理の後、飲料滅菌装置41内部の経路に熱水を通してその内部を殺菌し、その後熱水を部分的に冷却することによってSIP処理が行われる。
That is, for example, after CIP processing, the inside of the
一方、貯留タンク42、飲料供給系配管60b、飲料供給系配管60c、充填ヘッドタンク75及び内容物充填部20には、蒸気を通してその内部を殺菌し、その後冷却エアおよび無菌水を順次通して冷却することによってSIP処理が行われる。
On the other hand, the
次に、図2(a)−(c)を参照して、蒸気により貯留タンク42をSIP処理する際の作用について更に説明する。図2(a)−(c)は、SIP処理中の貯留タンク42を示している。図2(a)−(c)中、符号43は貯留タンク42の底部に設けられたドレンを示し、符号44は貯留タンク42の内部の温度を計測する温度計を示している。
Next, with reference to FIGS. 2 (a) to 2 (c), the function of the SIP processing of the
すなわち、まず図2(a)に示すように、水蒸気供給源45からの加熱水蒸気を貯留タンク42に供給する。この加熱水蒸気によって貯留タンク42の内部を加圧および加熱し、貯留タンク42の内部を殺菌する。具体的には、温度計44の温度が例えば120℃以上135℃以下まで昇温し、内部の圧力が0.2MPa以上0.35MPa以下となった状態で、5分以上30分以下程度の時間保持する。なお、加熱水蒸気は、貯留タンク42から飲料供給系配管60c、充填ヘッドタンク75及び内容物充填部20にも送られ、これらの内部も殺菌される。なお、蒸気によって加圧および加熱している間、貯留タンク42の内部に水が溜まると温度が低下してしまうので、貯留タンク42の圧力が低下しないようにドレン43から水を抜くことが好ましい。
That is, first, as shown in FIG. 2A, the heated water vapor from the water
次に、図2(b)に示すように、高圧エア源81からの高圧エアを減圧して減圧エアとした状態で、貯留タンク42に供給する。この間、図1に示すように、高圧エア源81からの高圧エアは、高圧エア供給配管90a、高圧エアタンク82、高圧エア供給配管90bを順次通過して、分岐部91で分岐し、連結ライン95に送られる。次いで、高圧エアは、連結ライン95に設けられた冷却器83によって冷却され、その温度が例えば20℃以上40℃以下まで低下する。続いて、1.0MPa以上5.0MPa以下の圧力であった高圧エアは、連結ライン95に設けられた減圧弁84において、例えば0.5MPa以上0.9MPa以下の圧力まで減圧され、減圧エアとなる。その後、この減圧エアは、貯留タンク用無菌フィルタ85において無菌化された後、貯留タンク42に送られる。
Next, as shown in FIG. 2B, the high-pressure air from the high-
このように、減圧エアを用いて、貯留タンク42の内部の蒸気を無菌エアに置換するとともに、貯留タンク42の内部の温度を低下させる。具体的には、貯留タンク42の内部を、温度計44の温度が例えば75℃以上90℃以下程度になるまで冷却する。また、このとき貯留タンク42の内部の圧力は0.003MPa以上0.3MPa以下となる。このように、高圧エア源81からの高圧エアを減圧した減圧エアを用いて、貯留タンク42の内部を冷却する時間は、例えば20分以上50分以下とすることができる。なお、減圧エアは、貯留タンク42から飲料供給系配管60b、60c、充填ヘッドタンク75及び内容物充填部20にも送られ、これらの内部もエアに置換されるとともに冷却される。
Thus, the reduced pressure air is used to replace the vapor inside the
その後、図2(c)に示すように、引き続き高圧エア源81からの高圧エアを減圧して貯留タンク42に供給するとともに、貯留タンク42の外方に設けられた冷却水ノズル48から冷却水を噴出し、貯留タンク42の外面を冷却する。これにより、貯留タンク42の内部の温度を更に低下させる。具体的には、貯留タンク42の内部を、温度計44の温度が例えば40℃以上50℃以下程度になるまで冷却する。なお、このとき貯留タンク42の内部の圧力は0.003MPa以上0.3MPa以下となる。このように、高圧エア源81からの高圧エアを減圧した減圧エアと、冷却水ノズル48からの冷却水とを用いて、貯留タンク42を冷却する時間は、例えば1分以上10分以下とすることができる。この間、減圧エアは、貯留タンク42から飲料供給系配管60c、充填ヘッドタンク75及び内容物充填部20にも送られ、これらの内部も引き続き冷却される。
Thereafter, as shown in FIG. 2C, the high pressure air from the high
このように、本実施の形態によれば、貯留タンク42をSIP処理する際、高圧エア源81からの高圧エアは、減圧弁84によって減圧されて貯留タンク42に供給される。このため、貯留タンク42に対して大容量のエア(例えば3,000NL/min以上15,000NL/min以下)を供給することができ、貯留タンク42の冷却時間を短縮することができる。例えば、貯留タンク42の冷却時間を5分以上15分以下程度まで短縮することができる。
As described above, according to the present embodiment, when the
また、本実施の形態によれば、高圧エア源81からブロー成形部52に送られるブロー成形用の高圧エアを用いて、SIP処理時に貯留タンク42を冷却する。これにより、SIP処理時に貯留タンク42を冷却するための専用の圧縮エア製造設備(コンプレッサー)等を準備する必要がないので、設備のコスト上昇を抑えることができる。さらに、SIP処理時に貯留タンク42を冷却する際、無菌充填システム10のライン全体で使用する圧縮エアを用いる場合と比較して、高圧エア源81を用いることにより貯留タンク42に大容量のエアを供給することが可能となり、貯留タンク42の冷却時間を短縮することができる。
Further, according to the present embodiment, the
また、本実施の形態によれば、連結ライン95に、高圧エア源81からの高圧エアを減圧する減圧弁84を設け、高圧エアが貯留タンク42にそのまま供給されることを防止しているので、高圧エアによって貯留タンク42の圧力が上昇しすぎてしまうことを防止している。
Further, according to the present embodiment, the
さらに、本実施の形態によれば、連結ライン95に、高圧エアを冷却する冷却器83が設けられている。これにより、冷却器83を通った高圧エアが減圧弁84にて減圧される際、断熱膨張されることで更に温度が下がり、IP処理時に貯留タンク42をより効率良く冷却することができる。
Furthermore, according to the present embodiment, the connecting
10 無菌充填システム
11 ボトル殺菌部
15 充填装置
16 キャップ装着部
20 内容物充填部
30 ボトル
33 キャップ
35 製品ボトル
40 飲料調合部
41 飲料滅菌装置
42 貯留タンク
46 原料液調合装置
50 ブロー成形装置
51 加熱部
52 ブロー成形部
75 充填ヘッドタンク
81 高圧エア源
82 高圧エアタンク
83 冷却器
84 減圧弁
95 連結ライン
DESCRIPTION OF
Claims (5)
高圧エアを供給する高圧エア源と、
プリフォームに対して前記高圧エア源からの前記高圧エアを供給することにより容器を成形するブロー成形装置と、
内容物を滅菌する内容物滅菌装置と、
前記ブロー成形装置によって成形された前記容器に対して前記内容物滅菌装置からの内容物を充填する充填装置と、
前記内容物滅菌装置と前記充填装置との間に設けられ、前記内容物を貯留する貯留タンクとを備え、
前記高圧エア源からの前記高圧エアを前記貯留タンクに向けて供給する連結ラインが設けられ、
前記連結ラインに、前記高圧エア源からの前記高圧エアを減圧する減圧機構が設けられ、
前記高圧エア源からの前記高圧エアは、前記減圧機構によって減圧されて前記貯留タンクに供給されることを特徴とする無菌充填システム。 An aseptic filling system,
A high pressure air source for supplying high pressure air;
A blow molding apparatus for forming a container by supplying the high pressure air from the high pressure air source to a preform;
A contents sterilizer for sterilizing contents,
A filling device for filling the container formed by the blow molding device with the content from the content sterilizer;
A storage tank provided between the content sterilizer and the filling device for storing the content;
A connection line is provided to supply the high pressure air from the high pressure air source toward the storage tank,
The connection line is provided with a pressure reducing mechanism for reducing the pressure of the high pressure air from the high pressure air source,
The aseptic filling system characterized in that the high pressure air from the high pressure air source is decompressed by the decompression mechanism and supplied to the storage tank.
前記貯留タンクに加熱水蒸気を供給する工程と、
前記高圧エア源からの高圧エアを前記減圧機構によって減圧し、前記貯留タンクに供給することにより、前記貯留タンクの内部の温度を低下させる工程とを備えたことを特徴とするSIP処理方法。 A SIP processing method using the aseptic filling system according to any one of claims 1 to 4, comprising:
Supplying heated steam to the storage tank;
And D. reducing the internal pressure of the storage tank by reducing the pressure of the high pressure air from the high pressure air source by the pressure reducing mechanism and supplying the reduced pressure air to the storage tank.
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