液体製品の調合製造方法
【課題】製造設備の小型化の要請に応えると共に、より高品質な液体製品を製造することができる液体製品の調合製造方法及び、液体製品の調合製造方法に使用される液体製品の連続調合機を提供する。
【解決手段】主原料及び副原料を調合すると共に殺菌し液体製品を製造する液体製品の調合製造方法Ａにおいて、上記主原料及び副原料は調合される以前に、夫々、個別に殺菌処理が施される個別殺菌工程Ａ１，Ａ２と、上記個別殺菌工程の後に殺菌処理が施された主原料及び副原料を無菌状態下で連続的に調合する無菌調合工程Ｂとを備えた。
【解決手段】主原料及び副原料を調合すると共に殺菌し液体製品を製造する液体製品の調合製造方法Ａにおいて、上記主原料及び副原料は調合される以前に、夫々、個別に殺菌処理が施される個別殺菌工程Ａ１，Ａ２と、上記個別殺菌工程の後に殺菌処理が施された主原料及び副原料を無菌状態下で連続的に調合する無菌調合工程Ｂとを備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体製品の調合製造方法及び、液体製品の調合製造方法に使用される液体製品の連続調合機に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、乳製品や清涼飲料製品の製造は、複数種類の原料を調合することから始まる。例えば、加工乳は、バター、クリーム、脱脂乳、水等が調合された製品であり、清涼飲料水、ジュース等はグラニュー糖、液糖、濃縮果汁、安定剤、水等の原料を調合して製造される。
従来から、このような液体製品の製造にあたっての各主原料の調合は、バッチ処理により行われ、複数種類の原料をタンク内で調合し、次の殺菌工程へ供給していた。
【０００３】
図５に示すように、このようなバッチ処理工程７０は、例えば、調合工程Ｄにおいて、主原料７２及び副原料７３を調合タンク７４内で調合し、その後、殺菌工程Ｅにおいて殺菌し、サージタンク７６を介して充填工程Ｆにおいて充填するものである。
【０００４】
しかしながら、このようなバッチ処理を連続して行うために、２機の調合タンク７４及びサージタンク７６が必要となっていると共に、調合タンク７４に接続される調合配管の複雑化を招き、全体として設置スペースが増大すると共に洗浄コスト及び各種のエネルギーコストが嵩む、という問題点があった。
【０００５】
そこで、このような問題点を解決するために、液体連続調合機を利用した液体連続調合工程８０が提案されている。この液体連続調合工程８０にあっては、例えば、連続調合工程Ｇにおいて、主原料８１及び副原料８２を液体連続調合機８３により連続調合し、その後、殺菌工程Ｈにおいて殺菌し、クッションタンク８４を介して充填工程Ｉにおいて充填するものである（特許文献１）。
【０００６】
このような液体連続調合工程８０によれば、従来のバッチ処理工程７０における問題点を解消でき、調合タンクの機数の削減、調合配管の単純化、設置面積の縮小化、洗浄コスト及びエネルギーコストの低減化が可能となる。
【０００７】
しかしながら、このような液体連続調合工程８０にあっては、連続調合工程Ｇにおいて主原料８１及び副原料８２を調合した後、殺菌工程Ｈにおいて殺菌処理するように構成されていたため、殺菌工程Ｈにおいて使用される殺菌設備が大型のものとなり、省スペースの観点及び洗浄コスト削減の観点から、なお設備の小型化の要請があった
【０００８】
また、このような液体連続調合工程８０にあっては、主原料８１及び副原料８２を上記連続調合工程Ｇにおいて調合した後に殺菌工程Ｈにおいて殺菌処理することから、各原料に最適な温度条件で殺菌することができず、液体製品の良好な品質を確保できない場合があった。
【特許文献１】特開２００６−１１９９４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明はこのような従来からの不具合を解決するためのものであって、その課題は、製造設備の小型化の要請に応えると共に、より高品質な液体製品を製造することができる液体製品の調合製造方法及び、液体製品の調合製造方法に使用される液体製品の連続調合機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１記載の発明にあっては、主原料及び副原料を調合すると共に殺菌し液体製品を製造する液体製品の調合製造方法において、上記主原料及び副原料は調合される以前に、夫々、個別に殺菌処理が施される個別殺菌工程と、上記個別殺菌工程の後に殺菌処理が施された主原料及び副原料を無菌状態下で連続的に調合する無菌調合工程とを備えたことを特徴とする液体製品の調合製造方法を提供する。
従って、請求項１記載の発明にあっては、上記無菌調合工程において主原料及び副原料が調合される以前に、個別殺菌工程において、上記主原料及び副原料は、個別に殺菌処理が施される。
【００１１】
請求項２記載の発明にあっては、上記無菌調合工程は、蒸気殺菌により無菌処理が施された連続調合機により行われることを特徴とする。
請求項２記載の発明にあっては、上記連続調合機は、蒸気殺菌処理（いわゆる「ＳＩＰ」（Sterilizing In Place：定置滅菌 以下同意）が行えるように構成されている。
【００１２】
請求項３記載の発明に係る液体製品の連続調合機にあっては、殺菌処理が施された副原料を供給する副原料供給流路と、殺菌処理が施された主原料を供給する主原料供給流路と、上記副原料供給流路及び主原料供給流路が接続され、上記副原料供給流路により供給された副原料及び上記主原料供給流路により供給された主原料が調合される調合タンクと、上記副原料供給流路及び上記主原料供給流路に、夫々、配設され、上記副原料供給流路内の副原料及び主原料供給流路内の主原料へ供給圧力を付与する加圧タンクと、上記加圧タンクへ所定圧力の不活性無菌ガスを供給する不活性無菌ガス供給路と、上記調合タンクにおいて調合された調合原料を排出する調合原料供給流路とを備え、上記全ての流路及び上記全てのタンクにおいて蒸気殺菌処理が施されていることを特徴とする。
【００１３】
従って、請求項３記載の発明にあっては、前工程である個別殺菌工程において殺菌処理が施された副原料は、上記加圧タンク内に供給される不活性無菌ガスの圧力により上記副原料供給流路を介して調合タンクへ供給されると共に、前工程である個別殺菌工程において殺菌処理が施された主原料は、上記加圧タンク内に供給される不活性無菌ガスの圧力により上記主原料供給流路を介して蒸気殺菌処理が施された調合タンクへ供給され、調合タンク内で調合され、その後、上記調合原料供給流路を介して製品容器に充填される。
【００１４】
請求項４記載の発明にあっては、上記副原料供給流路、主原料供給流路及び調合原料供給流路内に配設されたバルブの弁体及び弁座は外部から隔離されて気密状態に設けられていることを特徴とする。
従って、請求項４記載の発明にあっては、上記上記副原料供給流路、主原料供給流路及び調合原料供給流路内に配設されたバルブの弁体及び弁座は外部から隔離されて気密状態に設けられていることから、蒸気殺菌処理が施された場合には上記バルブの弁体及び弁座は無菌状態となる。
【００１５】
請求項５記載の発明にあっては、上記副原料供給流路、主原料供給流路、不活性無菌ガス供給路及び調合原料供給流路には、温度指示警報計が設置されていることを特徴とする。
従って、請求項５記載の発明にあっては、上記副原料供給流路、主原料供給流路、不活性無菌ガス供給路及び調合原料供給流路に設置された温度指示警報計を利用して蒸気殺菌処理を施すことが可能となる。
【００１６】
請求項６記載の発明にあっては、上記加圧タンク及び調合タンクには除菌フィルターが配設されていることを特徴とする。
従って、請求項６記載の発明にあっては、上記加圧タンク及び調合タンクへの外部からの雑菌の侵入を防止し、無菌状態を維持することができる。
【００１７】
請求項７記載の発明にあっては、上記副原料供給流路及び主原料供給流路には、質量流量計を有する流量コントロールバルブ装置が設けられていることを特徴とする。
従って、請求項７記載の発明にあっては、副原料供給流路及び主原料供給流路内を流通し調合タンクへ供給される副原料及び主原料の供給量を適宜に制御することができる。
【００１８】
請求項８記載の発明にあっては、上記副原料供給流路及び主原料供給流路は上記調合タンクに接合された前段階調合流路に接合され、前段階調合流路は円筒状に形成された調合タンクの内周面方向に沿って調合された主原料及び副原料を排出するように構成されていることを特徴とする。
従って、請求項８記載の発明にあっては、調合タンクへ流入する以前に予め調合され、調合された主原料及び副原料は、調合タンク内において調合タンクの内周面方向に沿った旋回流を形成しつつ調合される。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１記載の発明にあっては、上記無菌調合工程において主原料及び副原料が調合される以前に、上記主原料及び副原料は、個別殺菌工程において個別に殺菌処理が施されるように構成されており、従来のように、調合工程において主原料及び副原料を調合した後、殺菌工程において殺菌処理するように構成されていないことから、殺菌工程において使用される殺菌設備を小型のものとすることができ、全体として殺菌設備の設置スペースを削減することができると共に、殺菌設備の洗浄（ＣＩＰ(Cleaning In Place)：定置洗浄 以下同意）に要するコストを削減することができる。
また、殺菌設備の蒸気殺菌（ＳＩＰ）に使用されるコストを大幅に削減することができ、結果的に、液体製品製造設備全体の運転コストの大幅な低減が可能となる。
【００２０】
また、請求項１記載の発明にあっては、主原料及び副原料を調合する以前に殺菌するように構成されていることから、各原料に最適な温度条件で殺菌することができ、製造される液体製品の良好な品質を確保することができる。
【００２１】
請求項２記載の発明にあっては、上記無菌調合工程に使用される連続調合機は、蒸気殺菌処理（ＳＩＰ）が行えるように構成されていることから、個別殺菌工程において殺菌処理が施された主原料及び副原料を無菌状態で連続的に調合処理することができる。
【００２２】
請求項３記載の発明に係る連続調合機にあっては、前工程である個別殺菌工程において殺菌処理が施された副原料は、上記加圧タンク内に供給される不活性無菌ガスの圧力により上記副原料供給工程を介して調合タンクへ供給されると共に、前工程である個別殺菌工程において殺菌処理が施された主原料は、上記加圧タンク内に供給される不活性無菌ガスの圧力により上記副原料供給工程を介して蒸気殺菌処理が施された調合タンクへ供給され、調合タンク内で調合され、その後、上記調合原料供給流路を介して排出され、製品容器に充填されるように構成されていることから、請求項１の発明に係る、上記主原料及び副原料は調合される以前に、夫々、個別に殺菌処理が施される個別殺菌工程と、上記個別殺菌工程の後に殺菌処理が施された主原料及び副原料を無菌状態下で連続的に調合する無菌調合工程とを備えた液体製品の調合製造方法に適用することができる。
【００２３】
また、同様に、請求項３〜６記載の発明に係る連続調合機は、蒸気殺菌処理（ＳＩＰ）ができるように構成されていることから、各タンク内及び各配管内は蒸気殺菌処理により無菌状態を形成することができ、請求項１記載の発明に係る、上記無菌調合工程に適用することができる。
【００２４】
請求項７記載の発明にあっては、副原料供給流路及び主原料供給流路内を流通し調合タンクへ供給される副原料及び主原料の供給量を制御することができることから、常時、調合タンクへ供給される副原料及び主原料の流量の安定状態を確保することができる。
【００２５】
請求項８記載の発明にあっては、調合タンクへ流入する以前に予め調合され、調合された主原料及び副原料は調合タンクの内周面方向に沿った旋回流を形成しつつ調合されることから、瞬時に、均一な状態での調合が可能となる。
その結果、請求項８記載の発明にあっては、主原料及び副原料の短時間での高効率な調合を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る液体製品の調合製造方法の一実施の形態を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る液体製品の調合製造方法の一実施の形態を示し、副原料の個別殺菌工程に使用される熱交換器及び配管の構成を示す概念図である。
【図３】本発明に係る液体製品の調合製造方法の一実施の形態を示し、主原料の個別殺菌工程に使用される熱交換器及び配管の構成を示す概念図である。
【図４】本発明に係る液体製品の調合製造方法の無菌調合工程に使用される連続調合機の一実施の形態を示す概念図である。
【図５】従来の液体製品の調合製造工程を示す概念図である。
【図６】従来の液体製品の連続調合製造工程を示す概念図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
図１に示すように、本実施の形態に係る液体製品の調合製造方法２０は、主原料１０及び副原料１１を調合すると共に殺菌し液体製品を製造する液体製品の調合製造方法であって、上記主原料１０及び副原料１１が調合される以前に、夫々、個別に殺菌処理が施される個別殺菌工程Ａと、上記個別殺菌工程Ａの後に殺菌処理が施された主原料１０及び副原料１１を無菌状態下で連続的に調合する無菌調合工程Ｂとを備えており、無菌調合工程Ｂにおいて調合された後、本実施の形態にあっては、クッションタンク２６を介して充填工程Ｃにおいて製品容器に充填されるように構成されている。
【００２８】
本実施の形態にあっては、上記副原料１１の個別殺菌工程Ａ２及び主原料１０の殺菌工程Ａ１は、プレート式熱交換器、シェル・チューブ式熱交換器等の適宜の熱交換器により行われる。
【００２９】
図２に示すように、本実施の形態における副原料１１としての処理水は、バランスタンク１２を介して水用殺菌機としての熱交換器１３に供給され、熱交換器１３において熱交換される過程で殺菌処理が行われる。
本実施の形態における熱交換器１３は、１５０００ｋｇ／ｈの処理能力を有している。上記熱交換器１３により殺菌処理が施された処理水は後述の連続調合機５０へ供給される。
【００３０】
また、図３に示すように、本実施の形態における主原料１０としてのシロップは、バランスタンク１４を介してシロップ殺菌機としての熱交換器１５に供給され、熱交換器１５において熱交換される過程で殺菌処理が行われる。
本実施の形態における熱交換器１５は、２９００〜３１００ｋｇ／ｈの処理能力を有している。上記熱交換器１３により殺菌処理が施された処理水は、バッファータンク１６を介して後述の連続調合機５０へ供給される。
【００３１】
[全体構成]
図４に示すように、上記無菌調合工程Ｂは、蒸気殺菌により無菌処理が施された連続調合機５０により行われる。
本実施の形態に係る液体製品の調合製造方法に使用される連続調合機５０は、殺菌処理が施された副原料１１を供給する副原料供給流路５１と、殺菌処理が施された主原料１０を供給する主原料供給流路５２と、上記副原料供給流路５１及び主原料供給流路５２が接続され、上記副原料供給流路５１により供給された副原料１１及び上記主原料供給流路５２により供給された主原料１０が調合される調合タンク５３と、上記副原料供給流路５１及び上記主原料供給流路５２に、夫々、配設され、上記副原料供給流路５１内の副原料１１及び、主原料供給流路５２内の主原料１０へ供給圧力を付与する加圧タンク５４ａ、５４ｂと、上記加圧タンク５４ａ、５４ｂへ所定圧力の不活性無菌ガスを供給する不活性無菌ガス供給路５５と、上記調合タンク５３において調合された調合原料を排出する調合原料供給流路５６とを備え、上記全ての流路５１、５２、５５及び上記全てのタンク５３、５４において蒸気殺菌処理が施されている。
【００３２】
[副原料供給流路]
上記副原料供給流路５１の上流側端部５７は、個別殺菌工程Ａにおける副原料殺菌工程Ａ１における熱交換器１３に接続されると共に、下流側端部５８は、前段階調合流路６１を介して調合タンク５３に接合されている。
【００３３】
上記副原料供給流路５１内には上記副原料供給流路５１内の副原料１１の調合タンク５３へ供給するための供給圧力を付与する加圧タンク５４ａが配設されており、副原料供給流路５１内の副原料１１を調合タンク５３へ所定圧力下に供給する。
加圧タンク５４ａには後述の不活性無菌ガス供給路５５ａが接合されている。なお、加圧タンク５４ａには、液面指示調節警報計２４が配設されている。
【００３４】
副原料供給流路５１の上流側端部５７と上記加圧タンク５４ａとの間には流量調整バルブ５９が設けられており、加圧タンク５４ａへ供給される不活性ガス圧力に基づき副原料１１の流量を調節するように構成されている。
【００３５】
上記副原料供給流路５１の上流側端部５７と上記加圧タンク５４ａとの間には、温度指示警報計（ＴＩＡ）６０が配設されていると共に、加圧タンク５４ａと下流側端部５８との間にも温度指示警報計（ＴＩＡ）６０が配設されている。
【００３６】
また、上記加圧タンク５４ａと調合タンク５３との間には、所定流量の副原料１１を調合タンク５３へ供給するために、質量流量計６８により計測された数値に基づき自動的に副原料１１の流量を制御するモータ駆動の電動コントロールバルブ装置６４が設けられている。
【００３７】
この電動コントロールバルブ装置６４が設けられることにより、加圧タンク５４ｂ以後の流路内における流圧は一定となり、調合タンク５３へ供給される供給流量は安定することとなる。
【００３８】
[主原料供給流路]
上記主原料供給流路５２の上流側端部６２は、個別殺菌工程Ａにおける主原料供給殺菌工程Ａ２における熱交換器１５に接続されると共に、下流側端部６３は、前段階調合流路６１を介して調合タンク５３に接合されている。
【００３９】
上記主原料供給流路５２内には上記主原料供給流路５２内の主原料１０を調合タンク５３へ供給するための供給圧力を付与する加圧タンク５４ｂが配設されており、主原料供給流路５２内の主原料１０を調合タンク５３へ所定圧力下に供給する。
加圧タンク５４ｂには後述の不活性無菌ガス供給路５５ｂが接合されている。なお、加圧タンク５４ｂには、液面指示調節警報計２４が配設されている。
【００４０】
主原料供給流路５２の上流側端部６２と上記加圧タンク５４ｂとの間には、上記副原料供給流路５１の場合と同様に、流量調節バルブ５９が設けられており、加圧タンク５４ｂへ供給される不活性ガス圧力に基づき主原料１０の流量を調節するように構成されている。
【００４１】
上記主原料供給流路５２の上流側端部６２と上記加圧タンク５４ｂとの間には、温度指示警報計（ＴＩＡ）６０が配設されていると共に、加圧タンク５４ｂと下流側端部６３との間にも温度指示警報計（ＴＩＡ）６０が配設されている。
【００４２】
また、上記加圧タンク５４ｂと調合タンク５３との間には、所定流量の主原料１０を調合タンク５３へ供給するために、質量流量計６８により計測された数値に基づき自動的に副原料の流量を制御するモータ駆動の電動コントロールバルブ装置６４が設けられている。
【００４３】
この電動コントロールバルブ装置６４が設けられることにより、加圧タンク５４ｂ以後の流路内における流圧は一定となり、調合タンク５３へ供給される供給流量は安定することとなる。
【００４４】
[不活性無菌ガス供給路]
本実施の形態に係る連続調合機５０にあっては、上記加圧タンク５４ａ、５４ｂに所定圧力に圧縮された不活性無菌ガスを供給する不活性無菌ガス供給路５５が設けられている。
【００４５】
不活性無菌ガスとしては、例えば、空気等が使用される。上記不活性無菌ガス供給路５５は不活性ガス源６６と上記加圧タンク５４ａとの間に設けられた不活性無菌ガス供給路５５ａと、加圧タンク５４ｂとの間に設けられた不活性無菌ガス供給路５５ｂとにより構成され、それぞれの流路には定圧弁６７、６７が設けられている。また、本実施の形態にあっては、不活性無菌ガス供給路５５ａ、５５ｂには、夫々、温度指示警報計（ＴＩＡ）６０が配設されている。
【００４６】
[調合タンク]
本実施の形態に係る調合タンク５３は１機のみ設けられ、全体略円筒形状に形成され、上記前段階調合流路６１は調合タンク５３の壁面部の内周面６９方向に沿って設けられたノズル部２７を介して調合タンク５３に接合されている。
従って、上記前段階調合流路６１において予め調合された主原料１０及び副原料１１の調合液は、調合タンク５３の内周面６９方向に沿ってタンジェンシャルに放出される。また、調合タンク５３の内部には、流入した調合液を調合するたの調合板（タンクバッフル）（図示せず）が設けられている。なお、調合タンク５３にも温度指示警報計６０が設置されている。
【００４７】
調合タンク５３の下端部には調合原料供給流路５６が設けられ、調合タンク５３内において調合された調合原料をポンプ２２により次工程である充填工程へ圧送供給する。なお、調合原料供給流路５６内には屈折率計２３が設けられ、調合タンク５３から排出された製品濃度を計測できるように構成されている。
また、上記副原料供給流路５１、主原料供給流路５２及び調合原料供給流路５６内に配設された各バルブの弁体及び弁座は外部から隔離されて気密状態に設けられていると共に、上記加圧タンク５４ａ、５４ｂ及び調合タンク５９には無菌状態を形成できるように除菌フィルター２１が配設されている。
【００４８】
[作用]
以下、本実施の形態に係る液体製品の調合製造方法の作用について説明する。
本実施の形態に係る液体製品の調合製造方法を使用して液体製品を製造する場合には、図１に示すように、例えば、各種ジュース、清涼飲料水を製造する場合には、個別殺菌工程Ａにおいて、主原料１０としてのグラニュー糖、液糖、濃縮果汁、安定剤を含むシロップを主原料殺菌工程Ａ２により熱交換器１５を用いて殺菌する。また、副原料１１としての水を副原料殺菌工程Ａ１により熱交換器１３を用いて殺菌する。
【００４９】
従って、本実施の形態に係る液体製品の調合製造方法にあっては、主原料１０と副原料１１を調合する以前に、個別殺菌工程Ａ１、Ａ２において、夫々、個別に殺菌することから、主原料１０と副原料１１に、夫々適合した殺菌温度で殺菌処理を施すことができ、製造される液体製品の良好な品質を確保することができる。
【００５０】
その後、殺菌処理が施された主原料１０としてのシロップは、無菌調合工程Ｂへ送られ、本実施の形態に係る連続調合機５０により調合処理される。
本実施の形態に係る連続調合機５０にあっては、副原料供給流路５１、主原料供給流路５２、調合原料供給流路５６、不活性無菌ガス供給路５５、加圧タンク５４ａ、５４ｂ、調合タンク５３、には夫々、温度指示警報計６０が配設されていることから、蒸気殺菌（ＳＩＰ）を行った際における達温を確実に確認し、温度管理を行うことができることから、本実施の形態に係る連続調合機５０を構成し、主原料１０、副原料１１及び調合原料が流通する全ての構成機器において、蒸気殺菌（ＳＩＰ）を施すことができる。
【００５１】
従って、本実施の形態に係る連続調合機５０に蒸気殺菌（ＳＩＰ）を施した場合には、副原料供給流路５１、主原料供給流路５２、調合原料供給流路５６、不活性無菌ガス供給路５５、加圧タンク５４ａ、５４ｂ、調合タンク５３内はは無菌状態を形成することができる。
その結果、上記副原料殺菌工程Ａ２及び主原料殺菌工程Ａ１において予め殺菌処理が施された主原料１０であるシロップ及び、副原料１１である水は、夫々、主原料供給流路５２及び副原料供給流路５１内を無菌状態で流通した後、調合タンク５９へ流入する以前に、前段階調合流路６１において予め調合された後、調合タンク５３へ流入し、無菌状態で調合される。
【００５２】
この場合、主原料供給流路５２及び副原料供給流路５１には、質量流量計６８により計測された数値に基づき自動的に副原料１１の流量を制御するモータ駆動の電動コントロールバルブ装置６４が設けられていることから、加圧タンク５４ａ、５４ｂ以後の流路内における主原料１０、副原料１１の流量及び流圧は一定となり、調合タンク５３へ供給される主原料１０及び副原料１１の供給流量は安定することとなる。
【００５３】
また、上記のように、上記前段階調合流路６１において予め調合された主原料１０及び副原料１１の調合液は、ノズル６８を介して調合タンク５３の内周面６９方向に沿ってタンジェンシャルに、速い流速で放出されることにより調合タンク５３内で旋回流２５を形成する。
さらに、調合タンク５３の内部には、流入した調合液を調合するたの調合板（タンクバッフル）（図示せず）が設けられていることから、瞬時に、均一な状態での調合が可能となる。
【００５４】
従って、本実施の形態に係る液体製品の調合製造方法及び、液体製品の調合製造方法に使用される液体製品の連続調合機にあっては、上記無菌調合工程Ｂにおいて主原料１０及び副原料１１が調合される以前に、上記主原料１０及び副原料１１は、個別殺菌工程Ａ１、Ａ２において個別に殺菌処理が施されるように構成されており、従来のように、調合工程において主原料及び副原料を調合した後、殺菌工程において殺菌処理するように構成されていないことから、殺菌工程Ｂにおいて使用される殺菌設備を小型化することが可能となった。
【００５５】
その結果、従来の殺菌工程Ｅ、Ｈにおいて使用されていた殺菌設備の設置必要スペースは１３５ｍ２であったが、本実施の形態においては、殺菌工程Ａ１、Ａ２において使用される殺菌設備の設置スペースは全体として、１１０ｍ２となった。
その結果、殺菌設備の小型化に伴い、設備洗浄（ＣＩＰ）時においては、洗浄タンク容量に関しては、従来、３０ｔを２機、２０を１機使用していたところ、本実施の形態にあっては、５ｔを２機、４ｔを２機に変更でき、大幅に減少できた。また、関連配管の口径に関しては、従来、６４ｍｍの口径の配管を要していたところ、３８ｍｍ〜５０ｍｍの配管に変更できた。
【００５６】
また、設備洗浄（ＣＩＰ）及び蒸気殺菌（ＳＩＰ）時を通じての、蒸気、一般水、洗剤。電気の使用量比較では、従来よりも、蒸気使用量に関しては、約２０％削減、一般水使用量に関しては、約３０％削減、洗剤使用量に関しては、約６０％削減、電気使用量に関しては、約４０％削減を達成し、結果的に、洗浄コスト、蒸気殺菌時コスト及び運転コストに関しては、全体として約４０％の削減が可能になった。
【符号の説明】
【００５７】
１０ 主原料
１１ 副原料
１２ バランスタンク
１３ 熱交換器
１４ バランスタンク
１５ 熱交換器
１６ バッファータンク
２０ 液体製品の調合製造方法
２１ 除菌フィルター
２２ ポンプ
２３ 屈折率計
２４ 液面指示調節警報計
２５ 旋回流
２６ クッションタンク
２７ ノズル部
５０ 連続調合機
５１ 副原料供給流路
５２ 主原料供給流路
５３ 調合タンク
５４ 加圧タンク
５５ 不活性ガス無菌ガス供給路
５６ 調合原料供給流路
５７ 上流側端部
５８ 下流側端部
５９ 流量調整バルブ
６０ 温度指示警報計
６１ 前段階調合流路
６２ 上流側端部
６３ 下流側端部
６４ 電動コントロールバルブ装置
６５ 不活性無菌ガス供給路
６６ 不活性ガス源
６７ 定圧弁
６８ 質量流量計
６９ 内周面
７０ バッチ処理工程
７２ 主原料
７３ 副原料
７４ 調合タンク
７６ サージタンク
８０ 液体連続調合工程
８１ 主原料
８２ 副原料
８３ 液体連続調合機
８４ クッションタンク
Ａ 個別殺菌工程
Ａ１ 主原料殺菌工程
Ａ２ 副原料殺菌工程
Ｂ 無菌調合工程
Ｃ 充填工程
Ｄ 調合工程
Ｅ 殺菌工程
Ｆ 充填工程
Ｇ 連続調合工程
Ｈ 殺菌工程
Ｉ 充填工程
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体製品の調合製造方法及び、液体製品の調合製造方法に使用される液体製品の連続調合機に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、乳製品や清涼飲料製品の製造は、複数種類の原料を調合することから始まる。例えば、加工乳は、バター、クリーム、脱脂乳、水等が調合された製品であり、清涼飲料水、ジュース等はグラニュー糖、液糖、濃縮果汁、安定剤、水等の原料を調合して製造される。
従来から、このような液体製品の製造にあたっての各主原料の調合は、バッチ処理により行われ、複数種類の原料をタンク内で調合し、次の殺菌工程へ供給していた。
【０００３】
図５に示すように、このようなバッチ処理工程７０は、例えば、調合工程Ｄにおいて、主原料７２及び副原料７３を調合タンク７４内で調合し、その後、殺菌工程Ｅにおいて殺菌し、サージタンク７６を介して充填工程Ｆにおいて充填するものである。
【０００４】
しかしながら、このようなバッチ処理を連続して行うために、２機の調合タンク７４及びサージタンク７６が必要となっていると共に、調合タンク７４に接続される調合配管の複雑化を招き、全体として設置スペースが増大すると共に洗浄コスト及び各種のエネルギーコストが嵩む、という問題点があった。
【０００５】
そこで、このような問題点を解決するために、液体連続調合機を利用した液体連続調合工程８０が提案されている。この液体連続調合工程８０にあっては、例えば、連続調合工程Ｇにおいて、主原料８１及び副原料８２を液体連続調合機８３により連続調合し、その後、殺菌工程Ｈにおいて殺菌し、クッションタンク８４を介して充填工程Ｉにおいて充填するものである（特許文献１）。
【０００６】
このような液体連続調合工程８０によれば、従来のバッチ処理工程７０における問題点を解消でき、調合タンクの機数の削減、調合配管の単純化、設置面積の縮小化、洗浄コスト及びエネルギーコストの低減化が可能となる。
【０００７】
しかしながら、このような液体連続調合工程８０にあっては、連続調合工程Ｇにおいて主原料８１及び副原料８２を調合した後、殺菌工程Ｈにおいて殺菌処理するように構成されていたため、殺菌工程Ｈにおいて使用される殺菌設備が大型のものとなり、省スペースの観点及び洗浄コスト削減の観点から、なお設備の小型化の要請があった
【０００８】
また、このような液体連続調合工程８０にあっては、主原料８１及び副原料８２を上記連続調合工程Ｇにおいて調合した後に殺菌工程Ｈにおいて殺菌処理することから、各原料に最適な温度条件で殺菌することができず、液体製品の良好な品質を確保できない場合があった。
【特許文献１】特開２００６−１１９９４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明はこのような従来からの不具合を解決するためのものであって、その課題は、製造設備の小型化の要請に応えると共に、より高品質な液体製品を製造することができる液体製品の調合製造方法及び、液体製品の調合製造方法に使用される液体製品の連続調合機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１記載の発明にあっては、主原料及び副原料を調合すると共に殺菌し液体製品を製造する液体製品の調合製造方法において、上記主原料及び副原料は調合される以前に、夫々、個別に殺菌処理が施される個別殺菌工程と、上記個別殺菌工程の後に殺菌処理が施された主原料及び副原料を無菌状態下で連続的に調合する無菌調合工程とを備えたことを特徴とする液体製品の調合製造方法を提供する。
従って、請求項１記載の発明にあっては、上記無菌調合工程において主原料及び副原料が調合される以前に、個別殺菌工程において、上記主原料及び副原料は、個別に殺菌処理が施される。
【００１１】
請求項２記載の発明にあっては、上記無菌調合工程は、蒸気殺菌により無菌処理が施された連続調合機により行われることを特徴とする。
請求項２記載の発明にあっては、上記連続調合機は、蒸気殺菌処理（いわゆる「ＳＩＰ」（Sterilizing In Place：定置滅菌 以下同意）が行えるように構成されている。
【００１２】
請求項３記載の発明に係る液体製品の連続調合機にあっては、殺菌処理が施された副原料を供給する副原料供給流路と、殺菌処理が施された主原料を供給する主原料供給流路と、上記副原料供給流路及び主原料供給流路が接続され、上記副原料供給流路により供給された副原料及び上記主原料供給流路により供給された主原料が調合される調合タンクと、上記副原料供給流路及び上記主原料供給流路に、夫々、配設され、上記副原料供給流路内の副原料及び主原料供給流路内の主原料へ供給圧力を付与する加圧タンクと、上記加圧タンクへ所定圧力の不活性無菌ガスを供給する不活性無菌ガス供給路と、上記調合タンクにおいて調合された調合原料を排出する調合原料供給流路とを備え、上記全ての流路及び上記全てのタンクにおいて蒸気殺菌処理が施されていることを特徴とする。
【００１３】
従って、請求項３記載の発明にあっては、前工程である個別殺菌工程において殺菌処理が施された副原料は、上記加圧タンク内に供給される不活性無菌ガスの圧力により上記副原料供給流路を介して調合タンクへ供給されると共に、前工程である個別殺菌工程において殺菌処理が施された主原料は、上記加圧タンク内に供給される不活性無菌ガスの圧力により上記主原料供給流路を介して蒸気殺菌処理が施された調合タンクへ供給され、調合タンク内で調合され、その後、上記調合原料供給流路を介して製品容器に充填される。
【００１４】
請求項４記載の発明にあっては、上記副原料供給流路、主原料供給流路及び調合原料供給流路内に配設されたバルブの弁体及び弁座は外部から隔離されて気密状態に設けられていることを特徴とする。
従って、請求項４記載の発明にあっては、上記上記副原料供給流路、主原料供給流路及び調合原料供給流路内に配設されたバルブの弁体及び弁座は外部から隔離されて気密状態に設けられていることから、蒸気殺菌処理が施された場合には上記バルブの弁体及び弁座は無菌状態となる。
【００１５】
請求項５記載の発明にあっては、上記副原料供給流路、主原料供給流路、不活性無菌ガス供給路及び調合原料供給流路には、温度指示警報計が設置されていることを特徴とする。
従って、請求項５記載の発明にあっては、上記副原料供給流路、主原料供給流路、不活性無菌ガス供給路及び調合原料供給流路に設置された温度指示警報計を利用して蒸気殺菌処理を施すことが可能となる。
【００１６】
請求項６記載の発明にあっては、上記加圧タンク及び調合タンクには除菌フィルターが配設されていることを特徴とする。
従って、請求項６記載の発明にあっては、上記加圧タンク及び調合タンクへの外部からの雑菌の侵入を防止し、無菌状態を維持することができる。
【００１７】
請求項７記載の発明にあっては、上記副原料供給流路及び主原料供給流路には、質量流量計を有する流量コントロールバルブ装置が設けられていることを特徴とする。
従って、請求項７記載の発明にあっては、副原料供給流路及び主原料供給流路内を流通し調合タンクへ供給される副原料及び主原料の供給量を適宜に制御することができる。
【００１８】
請求項８記載の発明にあっては、上記副原料供給流路及び主原料供給流路は上記調合タンクに接合された前段階調合流路に接合され、前段階調合流路は円筒状に形成された調合タンクの内周面方向に沿って調合された主原料及び副原料を排出するように構成されていることを特徴とする。
従って、請求項８記載の発明にあっては、調合タンクへ流入する以前に予め調合され、調合された主原料及び副原料は、調合タンク内において調合タンクの内周面方向に沿った旋回流を形成しつつ調合される。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１記載の発明にあっては、上記無菌調合工程において主原料及び副原料が調合される以前に、上記主原料及び副原料は、個別殺菌工程において個別に殺菌処理が施されるように構成されており、従来のように、調合工程において主原料及び副原料を調合した後、殺菌工程において殺菌処理するように構成されていないことから、殺菌工程において使用される殺菌設備を小型のものとすることができ、全体として殺菌設備の設置スペースを削減することができると共に、殺菌設備の洗浄（ＣＩＰ(Cleaning In Place)：定置洗浄 以下同意）に要するコストを削減することができる。
また、殺菌設備の蒸気殺菌（ＳＩＰ）に使用されるコストを大幅に削減することができ、結果的に、液体製品製造設備全体の運転コストの大幅な低減が可能となる。
【００２０】
また、請求項１記載の発明にあっては、主原料及び副原料を調合する以前に殺菌するように構成されていることから、各原料に最適な温度条件で殺菌することができ、製造される液体製品の良好な品質を確保することができる。
【００２１】
請求項２記載の発明にあっては、上記無菌調合工程に使用される連続調合機は、蒸気殺菌処理（ＳＩＰ）が行えるように構成されていることから、個別殺菌工程において殺菌処理が施された主原料及び副原料を無菌状態で連続的に調合処理することができる。
【００２２】
請求項３記載の発明に係る連続調合機にあっては、前工程である個別殺菌工程において殺菌処理が施された副原料は、上記加圧タンク内に供給される不活性無菌ガスの圧力により上記副原料供給工程を介して調合タンクへ供給されると共に、前工程である個別殺菌工程において殺菌処理が施された主原料は、上記加圧タンク内に供給される不活性無菌ガスの圧力により上記副原料供給工程を介して蒸気殺菌処理が施された調合タンクへ供給され、調合タンク内で調合され、その後、上記調合原料供給流路を介して排出され、製品容器に充填されるように構成されていることから、請求項１の発明に係る、上記主原料及び副原料は調合される以前に、夫々、個別に殺菌処理が施される個別殺菌工程と、上記個別殺菌工程の後に殺菌処理が施された主原料及び副原料を無菌状態下で連続的に調合する無菌調合工程とを備えた液体製品の調合製造方法に適用することができる。
【００２３】
また、同様に、請求項３〜６記載の発明に係る連続調合機は、蒸気殺菌処理（ＳＩＰ）ができるように構成されていることから、各タンク内及び各配管内は蒸気殺菌処理により無菌状態を形成することができ、請求項１記載の発明に係る、上記無菌調合工程に適用することができる。
【００２４】
請求項７記載の発明にあっては、副原料供給流路及び主原料供給流路内を流通し調合タンクへ供給される副原料及び主原料の供給量を制御することができることから、常時、調合タンクへ供給される副原料及び主原料の流量の安定状態を確保することができる。
【００２５】
請求項８記載の発明にあっては、調合タンクへ流入する以前に予め調合され、調合された主原料及び副原料は調合タンクの内周面方向に沿った旋回流を形成しつつ調合されることから、瞬時に、均一な状態での調合が可能となる。
その結果、請求項８記載の発明にあっては、主原料及び副原料の短時間での高効率な調合を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る液体製品の調合製造方法の一実施の形態を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る液体製品の調合製造方法の一実施の形態を示し、副原料の個別殺菌工程に使用される熱交換器及び配管の構成を示す概念図である。
【図３】本発明に係る液体製品の調合製造方法の一実施の形態を示し、主原料の個別殺菌工程に使用される熱交換器及び配管の構成を示す概念図である。
【図４】本発明に係る液体製品の調合製造方法の無菌調合工程に使用される連続調合機の一実施の形態を示す概念図である。
【図５】従来の液体製品の調合製造工程を示す概念図である。
【図６】従来の液体製品の連続調合製造工程を示す概念図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
図１に示すように、本実施の形態に係る液体製品の調合製造方法２０は、主原料１０及び副原料１１を調合すると共に殺菌し液体製品を製造する液体製品の調合製造方法であって、上記主原料１０及び副原料１１が調合される以前に、夫々、個別に殺菌処理が施される個別殺菌工程Ａと、上記個別殺菌工程Ａの後に殺菌処理が施された主原料１０及び副原料１１を無菌状態下で連続的に調合する無菌調合工程Ｂとを備えており、無菌調合工程Ｂにおいて調合された後、本実施の形態にあっては、クッションタンク２６を介して充填工程Ｃにおいて製品容器に充填されるように構成されている。
【００２８】
本実施の形態にあっては、上記副原料１１の個別殺菌工程Ａ２及び主原料１０の殺菌工程Ａ１は、プレート式熱交換器、シェル・チューブ式熱交換器等の適宜の熱交換器により行われる。
【００２９】
図２に示すように、本実施の形態における副原料１１としての処理水は、バランスタンク１２を介して水用殺菌機としての熱交換器１３に供給され、熱交換器１３において熱交換される過程で殺菌処理が行われる。
本実施の形態における熱交換器１３は、１５０００ｋｇ／ｈの処理能力を有している。上記熱交換器１３により殺菌処理が施された処理水は後述の連続調合機５０へ供給される。
【００３０】
また、図３に示すように、本実施の形態における主原料１０としてのシロップは、バランスタンク１４を介してシロップ殺菌機としての熱交換器１５に供給され、熱交換器１５において熱交換される過程で殺菌処理が行われる。
本実施の形態における熱交換器１５は、２９００〜３１００ｋｇ／ｈの処理能力を有している。上記熱交換器１３により殺菌処理が施された処理水は、バッファータンク１６を介して後述の連続調合機５０へ供給される。
【００３１】
[全体構成]
図４に示すように、上記無菌調合工程Ｂは、蒸気殺菌により無菌処理が施された連続調合機５０により行われる。
本実施の形態に係る液体製品の調合製造方法に使用される連続調合機５０は、殺菌処理が施された副原料１１を供給する副原料供給流路５１と、殺菌処理が施された主原料１０を供給する主原料供給流路５２と、上記副原料供給流路５１及び主原料供給流路５２が接続され、上記副原料供給流路５１により供給された副原料１１及び上記主原料供給流路５２により供給された主原料１０が調合される調合タンク５３と、上記副原料供給流路５１及び上記主原料供給流路５２に、夫々、配設され、上記副原料供給流路５１内の副原料１１及び、主原料供給流路５２内の主原料１０へ供給圧力を付与する加圧タンク５４ａ、５４ｂと、上記加圧タンク５４ａ、５４ｂへ所定圧力の不活性無菌ガスを供給する不活性無菌ガス供給路５５と、上記調合タンク５３において調合された調合原料を排出する調合原料供給流路５６とを備え、上記全ての流路５１、５２、５５及び上記全てのタンク５３、５４において蒸気殺菌処理が施されている。
【００３２】
[副原料供給流路]
上記副原料供給流路５１の上流側端部５７は、個別殺菌工程Ａにおける副原料殺菌工程Ａ１における熱交換器１３に接続されると共に、下流側端部５８は、前段階調合流路６１を介して調合タンク５３に接合されている。
【００３３】
上記副原料供給流路５１内には上記副原料供給流路５１内の副原料１１の調合タンク５３へ供給するための供給圧力を付与する加圧タンク５４ａが配設されており、副原料供給流路５１内の副原料１１を調合タンク５３へ所定圧力下に供給する。
加圧タンク５４ａには後述の不活性無菌ガス供給路５５ａが接合されている。なお、加圧タンク５４ａには、液面指示調節警報計２４が配設されている。
【００３４】
副原料供給流路５１の上流側端部５７と上記加圧タンク５４ａとの間には流量調整バルブ５９が設けられており、加圧タンク５４ａへ供給される不活性ガス圧力に基づき副原料１１の流量を調節するように構成されている。
【００３５】
上記副原料供給流路５１の上流側端部５７と上記加圧タンク５４ａとの間には、温度指示警報計（ＴＩＡ）６０が配設されていると共に、加圧タンク５４ａと下流側端部５８との間にも温度指示警報計（ＴＩＡ）６０が配設されている。
【００３６】
また、上記加圧タンク５４ａと調合タンク５３との間には、所定流量の副原料１１を調合タンク５３へ供給するために、質量流量計６８により計測された数値に基づき自動的に副原料１１の流量を制御するモータ駆動の電動コントロールバルブ装置６４が設けられている。
【００３７】
この電動コントロールバルブ装置６４が設けられることにより、加圧タンク５４ｂ以後の流路内における流圧は一定となり、調合タンク５３へ供給される供給流量は安定することとなる。
【００３８】
[主原料供給流路]
上記主原料供給流路５２の上流側端部６２は、個別殺菌工程Ａにおける主原料供給殺菌工程Ａ２における熱交換器１５に接続されると共に、下流側端部６３は、前段階調合流路６１を介して調合タンク５３に接合されている。
【００３９】
上記主原料供給流路５２内には上記主原料供給流路５２内の主原料１０を調合タンク５３へ供給するための供給圧力を付与する加圧タンク５４ｂが配設されており、主原料供給流路５２内の主原料１０を調合タンク５３へ所定圧力下に供給する。
加圧タンク５４ｂには後述の不活性無菌ガス供給路５５ｂが接合されている。なお、加圧タンク５４ｂには、液面指示調節警報計２４が配設されている。
【００４０】
主原料供給流路５２の上流側端部６２と上記加圧タンク５４ｂとの間には、上記副原料供給流路５１の場合と同様に、流量調節バルブ５９が設けられており、加圧タンク５４ｂへ供給される不活性ガス圧力に基づき主原料１０の流量を調節するように構成されている。
【００４１】
上記主原料供給流路５２の上流側端部６２と上記加圧タンク５４ｂとの間には、温度指示警報計（ＴＩＡ）６０が配設されていると共に、加圧タンク５４ｂと下流側端部６３との間にも温度指示警報計（ＴＩＡ）６０が配設されている。
【００４２】
また、上記加圧タンク５４ｂと調合タンク５３との間には、所定流量の主原料１０を調合タンク５３へ供給するために、質量流量計６８により計測された数値に基づき自動的に副原料の流量を制御するモータ駆動の電動コントロールバルブ装置６４が設けられている。
【００４３】
この電動コントロールバルブ装置６４が設けられることにより、加圧タンク５４ｂ以後の流路内における流圧は一定となり、調合タンク５３へ供給される供給流量は安定することとなる。
【００４４】
[不活性無菌ガス供給路]
本実施の形態に係る連続調合機５０にあっては、上記加圧タンク５４ａ、５４ｂに所定圧力に圧縮された不活性無菌ガスを供給する不活性無菌ガス供給路５５が設けられている。
【００４５】
不活性無菌ガスとしては、例えば、空気等が使用される。上記不活性無菌ガス供給路５５は不活性ガス源６６と上記加圧タンク５４ａとの間に設けられた不活性無菌ガス供給路５５ａと、加圧タンク５４ｂとの間に設けられた不活性無菌ガス供給路５５ｂとにより構成され、それぞれの流路には定圧弁６７、６７が設けられている。また、本実施の形態にあっては、不活性無菌ガス供給路５５ａ、５５ｂには、夫々、温度指示警報計（ＴＩＡ）６０が配設されている。
【００４６】
[調合タンク]
本実施の形態に係る調合タンク５３は１機のみ設けられ、全体略円筒形状に形成され、上記前段階調合流路６１は調合タンク５３の壁面部の内周面６９方向に沿って設けられたノズル部２７を介して調合タンク５３に接合されている。
従って、上記前段階調合流路６１において予め調合された主原料１０及び副原料１１の調合液は、調合タンク５３の内周面６９方向に沿ってタンジェンシャルに放出される。また、調合タンク５３の内部には、流入した調合液を調合するたの調合板（タンクバッフル）（図示せず）が設けられている。なお、調合タンク５３にも温度指示警報計６０が設置されている。
【００４７】
調合タンク５３の下端部には調合原料供給流路５６が設けられ、調合タンク５３内において調合された調合原料をポンプ２２により次工程である充填工程へ圧送供給する。なお、調合原料供給流路５６内には屈折率計２３が設けられ、調合タンク５３から排出された製品濃度を計測できるように構成されている。
また、上記副原料供給流路５１、主原料供給流路５２及び調合原料供給流路５６内に配設された各バルブの弁体及び弁座は外部から隔離されて気密状態に設けられていると共に、上記加圧タンク５４ａ、５４ｂ及び調合タンク５９には無菌状態を形成できるように除菌フィルター２１が配設されている。
【００４８】
[作用]
以下、本実施の形態に係る液体製品の調合製造方法の作用について説明する。
本実施の形態に係る液体製品の調合製造方法を使用して液体製品を製造する場合には、図１に示すように、例えば、各種ジュース、清涼飲料水を製造する場合には、個別殺菌工程Ａにおいて、主原料１０としてのグラニュー糖、液糖、濃縮果汁、安定剤を含むシロップを主原料殺菌工程Ａ２により熱交換器１５を用いて殺菌する。また、副原料１１としての水を副原料殺菌工程Ａ１により熱交換器１３を用いて殺菌する。
【００４９】
従って、本実施の形態に係る液体製品の調合製造方法にあっては、主原料１０と副原料１１を調合する以前に、個別殺菌工程Ａ１、Ａ２において、夫々、個別に殺菌することから、主原料１０と副原料１１に、夫々適合した殺菌温度で殺菌処理を施すことができ、製造される液体製品の良好な品質を確保することができる。
【００５０】
その後、殺菌処理が施された主原料１０としてのシロップは、無菌調合工程Ｂへ送られ、本実施の形態に係る連続調合機５０により調合処理される。
本実施の形態に係る連続調合機５０にあっては、副原料供給流路５１、主原料供給流路５２、調合原料供給流路５６、不活性無菌ガス供給路５５、加圧タンク５４ａ、５４ｂ、調合タンク５３、には夫々、温度指示警報計６０が配設されていることから、蒸気殺菌（ＳＩＰ）を行った際における達温を確実に確認し、温度管理を行うことができることから、本実施の形態に係る連続調合機５０を構成し、主原料１０、副原料１１及び調合原料が流通する全ての構成機器において、蒸気殺菌（ＳＩＰ）を施すことができる。
【００５１】
従って、本実施の形態に係る連続調合機５０に蒸気殺菌（ＳＩＰ）を施した場合には、副原料供給流路５１、主原料供給流路５２、調合原料供給流路５６、不活性無菌ガス供給路５５、加圧タンク５４ａ、５４ｂ、調合タンク５３内はは無菌状態を形成することができる。
その結果、上記副原料殺菌工程Ａ２及び主原料殺菌工程Ａ１において予め殺菌処理が施された主原料１０であるシロップ及び、副原料１１である水は、夫々、主原料供給流路５２及び副原料供給流路５１内を無菌状態で流通した後、調合タンク５９へ流入する以前に、前段階調合流路６１において予め調合された後、調合タンク５３へ流入し、無菌状態で調合される。
【００５２】
この場合、主原料供給流路５２及び副原料供給流路５１には、質量流量計６８により計測された数値に基づき自動的に副原料１１の流量を制御するモータ駆動の電動コントロールバルブ装置６４が設けられていることから、加圧タンク５４ａ、５４ｂ以後の流路内における主原料１０、副原料１１の流量及び流圧は一定となり、調合タンク５３へ供給される主原料１０及び副原料１１の供給流量は安定することとなる。
【００５３】
また、上記のように、上記前段階調合流路６１において予め調合された主原料１０及び副原料１１の調合液は、ノズル６８を介して調合タンク５３の内周面６９方向に沿ってタンジェンシャルに、速い流速で放出されることにより調合タンク５３内で旋回流２５を形成する。
さらに、調合タンク５３の内部には、流入した調合液を調合するたの調合板（タンクバッフル）（図示せず）が設けられていることから、瞬時に、均一な状態での調合が可能となる。
【００５４】
従って、本実施の形態に係る液体製品の調合製造方法及び、液体製品の調合製造方法に使用される液体製品の連続調合機にあっては、上記無菌調合工程Ｂにおいて主原料１０及び副原料１１が調合される以前に、上記主原料１０及び副原料１１は、個別殺菌工程Ａ１、Ａ２において個別に殺菌処理が施されるように構成されており、従来のように、調合工程において主原料及び副原料を調合した後、殺菌工程において殺菌処理するように構成されていないことから、殺菌工程Ｂにおいて使用される殺菌設備を小型化することが可能となった。
【００５５】
その結果、従来の殺菌工程Ｅ、Ｈにおいて使用されていた殺菌設備の設置必要スペースは１３５ｍ２であったが、本実施の形態においては、殺菌工程Ａ１、Ａ２において使用される殺菌設備の設置スペースは全体として、１１０ｍ２となった。
その結果、殺菌設備の小型化に伴い、設備洗浄（ＣＩＰ）時においては、洗浄タンク容量に関しては、従来、３０ｔを２機、２０を１機使用していたところ、本実施の形態にあっては、５ｔを２機、４ｔを２機に変更でき、大幅に減少できた。また、関連配管の口径に関しては、従来、６４ｍｍの口径の配管を要していたところ、３８ｍｍ〜５０ｍｍの配管に変更できた。
【００５６】
また、設備洗浄（ＣＩＰ）及び蒸気殺菌（ＳＩＰ）時を通じての、蒸気、一般水、洗剤。電気の使用量比較では、従来よりも、蒸気使用量に関しては、約２０％削減、一般水使用量に関しては、約３０％削減、洗剤使用量に関しては、約６０％削減、電気使用量に関しては、約４０％削減を達成し、結果的に、洗浄コスト、蒸気殺菌時コスト及び運転コストに関しては、全体として約４０％の削減が可能になった。
【符号の説明】
【００５７】
１０ 主原料
１１ 副原料
１２ バランスタンク
１３ 熱交換器
１４ バランスタンク
１５ 熱交換器
１６ バッファータンク
２０ 液体製品の調合製造方法
２１ 除菌フィルター
２２ ポンプ
２３ 屈折率計
２４ 液面指示調節警報計
２５ 旋回流
２６ クッションタンク
２７ ノズル部
５０ 連続調合機
５１ 副原料供給流路
５２ 主原料供給流路
５３ 調合タンク
５４ 加圧タンク
５５ 不活性ガス無菌ガス供給路
５６ 調合原料供給流路
５７ 上流側端部
５８ 下流側端部
５９ 流量調整バルブ
６０ 温度指示警報計
６１ 前段階調合流路
６２ 上流側端部
６３ 下流側端部
６４ 電動コントロールバルブ装置
６５ 不活性無菌ガス供給路
６６ 不活性ガス源
６７ 定圧弁
６８ 質量流量計
６９ 内周面
７０ バッチ処理工程
７２ 主原料
７３ 副原料
７４ 調合タンク
７６ サージタンク
８０ 液体連続調合工程
８１ 主原料
８２ 副原料
８３ 液体連続調合機
８４ クッションタンク
Ａ 個別殺菌工程
Ａ１ 主原料殺菌工程
Ａ２ 副原料殺菌工程
Ｂ 無菌調合工程
Ｃ 充填工程
Ｄ 調合工程
Ｅ 殺菌工程
Ｆ 充填工程
Ｇ 連続調合工程
Ｈ 殺菌工程
Ｉ 充填工程
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主原料及び副原料を調合すると共に殺菌し液体製品を製造する液体製品の調合製造方法において、上記主原料及び副原料は調合される以前に、夫々、個別に殺菌処理が施される個別殺菌工程と、上記個別殺菌工程の後に殺菌処理が施された主原料及び副原料を無菌状態下で連続的に調合する無菌調合工程とを備えたことを特徴とする液体製品の調合製造方法。
【請求項２】
上記無菌調合工程は、蒸気殺菌により無菌処理が施された連続調合機により行われることを特徴とする請求項１記載の液体製品の調合製造方法。
【請求項３】
殺菌処理が施された副原料を供給する副原料供給流路と、殺菌処理が施された主原料を供給する主原料供給流路と、上記副原料供給流路及び主原料供給流路が接続され、上記副原料供給流路により供給された副原料及び上記主原料供給流路により供給された主原料が調合される調合タンクと、上記副原料供給流路及び上記主原料供給流路に、夫々、配設され、上記副原料供給流路内の副原料及び、主原料供給流路内の主原料へ供給圧力を付与する加圧タンクと、上記加圧タンクへ所定圧力の不活性無菌ガスを供給する不活性無菌ガス供給路と、上記調合タンクにおいて調合された調合原料を排出する調合原料供給流路とを備え、上記全ての流路及び上記全てのタンクにおいて蒸気殺菌処理が施されていることを特徴とする液体製品の連続調合機。
【請求項４】
上記副原料供給流路、主原料供給流路及び調合原料供給流路内に配設されたバルブの弁体及び弁座は外部から隔離されて気密状態に設けられていることを特徴とする請求項３記載の液体製品の連続調合機。
【請求項５】
上記副原料供給流路、主原料供給流路、不活性無菌ガス供給路及び調合原料供給流路には、温度指示警報計が設置されていることを特徴とする請求項４記載の液体製品の連続調合機。
【請求項６】
上記加圧タンク及び調合タンクには除菌フィルターが配設されていることを特徴とする請求項５記載の液体製品の連続調合機。
【請求項７】
上記副原料供給流路及び主原料供給流路には、質量流量計を有する流量コントロールバルブ装置が設けられていることを特徴とする請求項６記載の連続調合機。
【請求項８】
上記副原料供給流路及び主原料供給流路は上記調合タンクに接合された前段階調合流路に接合され、前段階調合流路は円筒状に形成された調合タンクの内周面方向に沿って調合された主原料及び副原料を排出するように構成されていることを特徴とする請求項７記載の連続調合機。
【請求項１】
主原料及び副原料を調合すると共に殺菌し液体製品を製造する液体製品の調合製造方法において、上記主原料及び副原料は調合される以前に、夫々、個別に殺菌処理が施される個別殺菌工程と、上記個別殺菌工程の後に殺菌処理が施された主原料及び副原料を無菌状態下で連続的に調合する無菌調合工程とを備えたことを特徴とする液体製品の調合製造方法。
【請求項２】
上記無菌調合工程は、蒸気殺菌により無菌処理が施された連続調合機により行われることを特徴とする請求項１記載の液体製品の調合製造方法。
【請求項３】
殺菌処理が施された副原料を供給する副原料供給流路と、殺菌処理が施された主原料を供給する主原料供給流路と、上記副原料供給流路及び主原料供給流路が接続され、上記副原料供給流路により供給された副原料及び上記主原料供給流路により供給された主原料が調合される調合タンクと、上記副原料供給流路及び上記主原料供給流路に、夫々、配設され、上記副原料供給流路内の副原料及び、主原料供給流路内の主原料へ供給圧力を付与する加圧タンクと、上記加圧タンクへ所定圧力の不活性無菌ガスを供給する不活性無菌ガス供給路と、上記調合タンクにおいて調合された調合原料を排出する調合原料供給流路とを備え、上記全ての流路及び上記全てのタンクにおいて蒸気殺菌処理が施されていることを特徴とする液体製品の連続調合機。
【請求項４】
上記副原料供給流路、主原料供給流路及び調合原料供給流路内に配設されたバルブの弁体及び弁座は外部から隔離されて気密状態に設けられていることを特徴とする請求項３記載の液体製品の連続調合機。
【請求項５】
上記副原料供給流路、主原料供給流路、不活性無菌ガス供給路及び調合原料供給流路には、温度指示警報計が設置されていることを特徴とする請求項４記載の液体製品の連続調合機。
【請求項６】
上記加圧タンク及び調合タンクには除菌フィルターが配設されていることを特徴とする請求項５記載の液体製品の連続調合機。
【請求項７】
上記副原料供給流路及び主原料供給流路には、質量流量計を有する流量コントロールバルブ装置が設けられていることを特徴とする請求項６記載の連続調合機。
【請求項８】
上記副原料供給流路及び主原料供給流路は上記調合タンクに接合された前段階調合流路に接合され、前段階調合流路は円筒状に形成された調合タンクの内周面方向に沿って調合された主原料及び副原料を排出するように構成されていることを特徴とする請求項７記載の連続調合機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１４３１７４（Ｐ２０１２−１４３１７４Ａ）
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２８９７（Ｐ２０１１−２８９７）
【出願日】平成２３年１月１１日（２０１１．１．１１）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り 〔発行所名〕 株式会社乳業ジャーナル 〔刊行物名〕 乳業ジャーナル 〔巻数〕 第４８巻 〔号数〕 第７号通巻５３４号 〔発行年月日〕 平成２２年７月１０日
【出願人】（０００１５７９４６）岩井機械工業株式会社 (37)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月１１日（２０１１．１．１１）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り 〔発行所名〕 株式会社乳業ジャーナル 〔刊行物名〕 乳業ジャーナル 〔巻数〕 第４８巻 〔号数〕 第７号通巻５３４号 〔発行年月日〕 平成２２年７月１０日
【出願人】（０００１５７９４６）岩井機械工業株式会社 (37)
【Ｆターム（参考）】
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