(57)【要約】【課題】食品や医薬品等に使用する容器類のすすぎ洗浄に、従来は次亜塩素酸ナトリウムを添加した水を殺菌水として用いることもあり、刺激臭が強く、遅効性で、腐食性が高く、残留性があるなどの問題があった。また、オゾン水を容器類の洗浄に用いた場合、水質や周囲環境により、殺菌に必要なオゾン水が得られないといった問題があった。本発明の目的は、洗浄水の有効利用と、塩素系の消毒剤を使用せず、人体への悪影響を受けない容器類の洗浄方法および洗浄装置を提供することにある。【解決手段】容器類のすすぎ洗浄を、アルカリ液の洗い流し洗浄、３ｐｐｍ程度の溶存オゾン濃度のオゾン水を用いる殺菌洗浄と、０．１ｐｐｍ程度の溶存オゾン濃度の低濃度オゾン水か、オゾンが揮発した無菌水を用い容器に対する最終洗浄である仕上げ洗浄から成る三つの工程で行い、また、仕上げ洗浄に使用した洗浄水を、溶存オゾン濃度を調整して殺菌用オゾン水として循環使用することで、洗浄水の節水を図る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器類の洗浄過程で、仕上げ洗浄を無菌水で行い、仕上げ洗浄後の溶液を回収して殺菌水を生成し、仕上げ洗浄の前工程である殺菌洗浄部に供給する容器類の洗浄装置において、
殺菌水は、仕上げ洗浄後の回収溶液と、前記殺菌洗浄部の殺菌後の回収溶液とからなるアルカリ性質を持たない溶液を高濃度のオゾン水とすることにより生成され、該殺菌水を前記殺菌洗浄の前工程でも流用することを特徴とする容器類の洗浄装置。
【請求項２】
前記殺菌洗浄工程以前に、前記容器類に付着したアルカリ洗浄液を流用された前記殺菌水で洗い流す工程を有することを特徴とする請求項１に記載の容器類洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、食品・医薬品等の衛生的な容器類を必要とする分野に対し、汚れを洗い流して殺菌する容器類の洗浄装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
飲料用ビンや食材トレイ等の飲食品や医薬品を充填または包装する容器類は、洗浄装置により衛生的に洗浄されている。
従来の一般的な容器洗浄方法は、容器類の予備洗浄、加熱したアルカリ溶液による本洗浄、洗浄液等を洗い流し、殺菌と仕上げを行うすすぎ洗浄の工程で行われている。
【０００３】
例えば、特開２００１−２０５２１３号公報に開示されている容器洗浄装置は、予備洗浄、７０℃に過熱された苛性洗浄液による浸漬洗浄及び洗浄ノズルでのジェット洗浄、洗浄ノズルによる洗浄水や清水を噴射して行う、数段の仕上げ洗浄の工程が記載されている。
また、特開平８−２４３５２２号公報に開示されている容器洗浄装置は、容器類の供給部と排出部が同一方向にあるモノエンドタイプであり、常温よりやや高温の洗浄水による予備洗浄槽への浸漬、７０℃の高温の苛性洗浄水で満たされている二段の浸漬層への浸漬、苛性洗浄水のジェット洗浄、五段のすすぎ洗浄による洗浄工程が示されている。すすぎ洗浄では、最終の二段は、清水を供給しての洗浄であるが、その上流側工程では、洗浄水を回収してポンプで吸い上げて再利用する方法が示されている。
【０００４】
さらに、特開平８−２０６６２１号公報に開示されている容器洗浄装置においては、上記特開平８−２４３５２２号公報に開示されている内容に加えて、すすぎ洗浄部での最初に、容器類に付着した苛性洗浄液を除去し、最終的には次亜塩素殺菌部を設ける記載や、すすぎ洗浄廃液を予備洗浄に再利用する方法が示されている。
【０００５】
従来の洗浄装置の代表的な構成例として、上記公知文献に示されていた容器洗浄装置の模式図を図２に示す。この洗浄装置は、容器供給部１と容器排出部５が同一方向にあるモノエンドタイプの例であり、予備洗浄部２、本洗浄部３、すすぎ洗浄工程２６などで構成されている。以下に、この洗浄装置の洗浄工程の概要を説明する。
【０００６】
まず、洗浄される容器類を容器供給部１から洗浄装置内に搬入し、予備洗浄部２で常温よりやや高温の洗浄水等で前洗浄を行い、簡単に除去可能な付着物や汚れを洗い流す。
次に、本洗浄部３では、加熱した苛性洗浄液が貯留されている洗浄槽９に浸漬させることで付着した汚れを溶かし、同時に加熱による殺菌も行なう。また、洗浄槽９から吸い上げポンプ１３により洗浄液を吸い上げて吹き付ける、ジェット洗浄部８によって付着物を完全に洗い落とす。この際、図示しないブラシを用いることもある。この工程は、汚れを有効に溶かすためにアルカリ性の苛性洗浄液で満たされている複数の洗浄槽９の中で、複数回繰り返して行われる。
【０００７】
苛性洗浄液によるアルカリ洗浄が終わった洗浄対象の容器類は、すすぎ洗浄工程２６で洗浄液等を洗い流し、殺菌処理も行う。このすすぎ洗浄工程２６に用いる仕上げ水は、殺菌された容器類の再汚染を防ぐために無菌水を用いる必要がある。そこで多くの場合は、次亜塩素酸ナトリウムを添加して数十ｐｐｍの塩素系殺菌水を用いている。
【０００８】
すすぎ洗浄工程２６は、上流側から洗い流し洗浄部１１、循環仕上げ洗浄部４ａ、仕上げ洗浄部４および次亜塩素殺菌洗浄部１２ａにより構成されており、各洗浄部分には、ノズルから洗浄水を噴射する機構が備えられ、下方に配置されている内洗ジェット７は容器類内部の洗浄を行い、上方に配置されている外洗ジェットは容器類外周の洗浄を行う。
【０００９】
すすぎ洗浄工程２６中の循環仕上げ洗浄部４ａでは、ノズル下方の洗浄水槽１５ａから洗浄水を吸い上げポンプ１３ａにて吸い上げて、洗浄対象の容器類に洗浄水の噴射を行う。また、仕上げ洗浄部４では、図示しない別系統から、清水を供給して噴射し、さらに次亜塩素殺菌洗浄部１２ａでは、次亜塩素水が噴射されて殺菌が行われる。
【００１０】
以上に示す流れにより洗浄が完了した容器類は、容器排出部５を経て商品充填ラインへ移される。これらの洗浄工程は、搬送用コンベア１０を使用して自動的に行われている。
オゾン水を用いた容器殺菌洗浄に関しては、容器類の口部からノズルを挿入し、あるいは容器類の外周近傍にノズルを配置して、オゾン水やオゾン霧を噴霧する殺菌洗浄装置が、特開２０００−１２８１３１号公報、特開平９−１６５０１６号公報、特開平７−７６３２５号公報、および特開平５−３１０２９５号公報に開示されている。しかし、オゾン水を容器類と接触させて殺菌洗浄することの記載のみであり、オゾン水を生成して容器類に噴霧するノズルまでの過程に関する方法の記述はされていない。
【００１１】
また、食品の殺菌と洗浄を目的として、オゾン水を生成して噴霧する装置に関して、特開２００１−３２１１４４号報には、海水を利用して０．０５ｐｐｍ〜１０ｐｐｍのオゾン水を生成する装置構成が開示されている。さらに、特開平１１−２９２０３２号公報には、洗浄部の下部にオゾン水タンクを兼ねた溶液タンクが配置され、循環ポンプにより溶液をオゾンガスとの混合器に送り、５ｐｐｍのオゾン水を生成し、洗浄対象物にオゾン水を噴霧する構成が開示されている。
【００１２】
しかしながら、オゾン水を利用した上記公知文献においては、図２に記載した予備洗浄と苛性洗浄液によるアルカリ洗浄による過程を経て、すすぎ洗浄工程の最終段階として仕上げ洗浄を行う構成の記述はなく、オゾン水洗浄のみが記載された装置構成が示されている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来、容器類洗浄におけるすすぎ洗浄部に用いる水は、塩素を含む水道水を利用する例が多いが、より積極的に殺菌を十分に行うために、塩素を添加した殺菌水を用いる場合もある。例えば、塩素系の殺菌剤として多く使われている次亜塩素酸ナトリウムは安価であり、また食品添加物としての認可を受けているため、使いやすい殺菌剤である。しかし、次亜塩素酸ナトリウムを添加した水は、刺激臭が強く、遅効性であり、腐食性が高く、残留性がある等の短所があり、殺菌を目的とした実際の使用では、数十ｐｐｍの高濃度として使用するため、刺激臭や残留性の短所が目立つばかりか、人体への悪影響も問題とされている。
【００１４】
また、食品関連へこの洗浄方法を適用する場合には、洗浄した後の容器類に食材を充填または配置すると、残留した塩素によって食材の酸化変質（酸敗）等が起こることもあり、問題となる。
オゾン水を利用した容器洗浄例も示されているが、オゾンは、自己分解により濃度低下が起こるために、残留性がなく安全である利点を有している反面、保存が困難である。オゾンの自己分解速度は、高温になる程またはｐＨが高い（アルカリ）程、加速される。従って、高温のアルカリ洗剤による容器洗浄実施後のすすぎ洗浄工程において、オゾン水を利用する実際の容器洗浄装置においては、アルカリ洗剤の影響や高温状態による水質や周囲環境から、容器殺菌洗浄部で、殺菌に有効な溶存オゾン濃度を有するオゾン水が得られないといった問題があった。
【００１５】
この発明の目的は、殺菌を十分に行う容器類洗浄のすすぎ洗浄工程に、上記のような塩素系殺菌水を利用せず、また、すすぎ用の洗浄水を有効に利用して節約し、さらに人体への悪影響を受けないオゾン水を利用した容器類の洗浄方法および洗浄装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、容器類の洗浄過程で、仕上げ洗浄を無菌水で行い、仕上げ洗浄後の溶液を回収して殺菌水を生成し、仕上げ洗浄の前工程である殺菌洗浄部に供給する容器類の洗浄装置において、
殺菌水は、仕上げ洗浄後の回収溶液と、殺菌洗浄部の殺菌後の回収溶液とからなるアルカリ性質を持たない溶液を高濃度のオゾン水とすることにより生成され、この殺菌水を殺菌洗浄の前工程でも流用することとする。
【００１７】
この際に、容器類の殺菌洗浄工程以前に、容器類に付着したアルカリ洗浄液を流用された殺菌水で洗い流す工程を設けたことにする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施例に基づき説明する。
図１は、本発明の実施例に係る容器洗浄装置のすすぎ洗浄部の構造を示す模式図である。この図のように、すすぎ洗浄工程２６は、容器類に付着したアルカリ溶液などを水洗で除く洗い流し洗浄部１１と、容器類の殺菌を行う殺菌洗浄部１２と、容器類を無菌水等の清水を用いて洗浄の最終状態として仕上げるための仕上げ洗浄部４と、仕上げ洗浄水廃液槽１４と、殺菌洗浄水槽１５と、仕上げ洗浄水用第１オゾナイザ１９と、殺菌洗浄水用第２オゾナイザ２４等とで構成している。
【００１９】
本洗浄で、ブラシ洗い、熱殺菌、アルカリ洗浄等を終えた洗浄対象物である容器類は、すすぎ洗浄工程２６に移行する。すすぎ洗浄工程２６では、まず、洗い流し洗浄部１１で本洗浄で容器類に付着したアルカリ溶液等を落とす。このために、洗い流し洗浄部１１下部に設けられた仕上げ洗浄水廃液槽１４内の水は、アルカリ性の水となり、ｐＨが高いとオゾン自己分解速度が速くなるためにオゾン水への再利用には不向きとなるので、本洗浄や予備洗浄水として再利用する。
【００２０】
次に、殺菌洗浄部１２により、溶存オゾン濃度が数ｐｐｍのオゾン水を用いた容器類の殺菌を行い、仕上げ洗浄部４で溶存オゾン濃度が極低濃度オゾン水であるかオゾンが揮発した無菌水による最終洗浄を行なう。
オゾン水を生成するための水は、ｐＨが高ければオゾン水中の溶存オゾン濃度の自己分解速度が速くなる。また、水質中に有機炭素成分が多く存在すると、オゾン水中の溶存オゾンが有機炭素と反応して溶存オゾン濃度が急激に低下する。この結果、殺菌対象の容器類に付着後のオゾン水に含まれる溶存オゾン濃度が急激に低下することは、菌との接触時間が短くなり、十分な殺菌が行えなくなる。そこで、ｐＨ調整をするか、初期溶存オゾン濃度を高く設定する必要となる。
【００２１】
従って、食品容器類の殺菌洗浄装置としてのオゾン水濃度は、オゾン水を生成するための水質によって、必要となる溶存オゾン濃度が変化することになるため、オゾン水の濃度を規定できない。
オゾン水による殺菌効果は、厚生省予防衛生研究所により、次に示すデータが公表されている。対象微生物がＢａｃｉｌｌｕｓ　ｓｕｂｔｉｌｉｓ菌（枯草菌）の場合は、水質として水温２０．０℃でｐＨ６．５の条件において、溶存オゾン濃度０．５ｐｐｍのオゾン水に３０秒間接触した時、９９．９％の殺菌率が得られている。また、食品衛生上問題とされる大腸菌やブトウ球菌を対象微生物とした場合には、水温２１．０℃でｐＨ７．０の条件において、溶存オゾン濃度１ｐｐｍのオゾン水に５秒間の接触で、略１００％の殺菌が行われたことが示されている。
【００２２】
従って、微生物との接触時間は１分程度あれば、微生物を不活性化できる。容器洗浄装置では、７０℃程度の高温によるアルカリ洗浄を経て、すすぎ洗浄工程２６に移行するため、すすぎ洗浄工程２６で洗浄される容器類の温度が常温より高くなる。また水道法水質基準では、ｐＨ値が５．８以上８．６以下と決められている。オゾン水の水質が３０℃でｐＨ８とした場合は、オゾン自己分解によるオゾン濃度低下が、約１分で２０％以下である。以上より、殺菌洗浄部１２から噴射する殺菌用オゾン水としては、安全率を考慮しても、２〜３ｐｐｍ程度の溶存オゾン濃度があれば良い。
【００２３】
仕上げ洗浄部４では、長時間接触しても人体に影響のない０．１ｐｐｍ程度であることが望ましいが、商品を容器類内に充填する次工程、または人が洗浄後の容器類に接触する時点で、商品の酸化や人体への影響を考慮して、揮発するオゾンガスの濃度による周囲環境も含めて、０．１ｐｐｍ程度まで低下していれば良い。このため、仕上げ洗浄部では、必ずしも低濃度である必要無く、微生物の再付着を防ぐ無菌水の意味でのオゾン水であることが重要である。
【００２４】
仕上げ洗浄部４に用いる低濃度オゾン水は、水道水等を受水槽１６に給水し、第１Ａポンプ１７で２つのラインへ水を送り出す。一方は、第１エゼクタ１８に送り、第１オゾナイザ１９から発生させたオゾンガスと混合して、オゾン水を生成させ、混合タンク２０に送り込む。もう一方の水は、直接混合タンク２０に注入し、オゾン水との混合比を調節して、所定の低濃度オゾン水を生成する。混合タンク２０で生成された低濃度オゾン水は、第１Ｂポンプ２１で仕上げ洗浄部４に送り出される。この時、第１Ｂポンプ２１から仕上げ洗浄部４までの配管が十分に長ければ、仕上げ洗浄部４に到達するまでの間で、オゾンの自己分解により、溶存オゾン濃度は、低濃度またはゼロに近い状態まで減少する。
【００２５】
仕上げ洗浄部４で容器洗浄に使用された低濃度オゾン水は、洗浄された容器類から滴り落ちて、殺菌洗浄水槽１５に流れ込む。殺菌洗浄水槽１５内の水は、第２Ａポンプ２２で第２エゼクタ２３を通る経路を循環し、第２エゼクタ２３で、第２オゾナイザ２４から発生させたオゾンガスとの混合を調節して、オゾン水を生成して、殺菌洗浄水槽１５内をオゾン水に変える。この場合、殺菌洗浄水槽１５内の液体をオゾン水にする手段として、第２エゼクタ２３を使用しない方法として、殺菌洗浄水槽１５に図示しない散気管を配置し、第２オゾナイザ２４から発生するオゾンガスを直接殺菌洗浄水槽１５に送り曝気することも可能である。
【００２６】
殺菌洗浄水槽１５内に生成されたオゾン水は、第２Ｂポンプ２５で吸い上げられ、殺菌洗浄部１２と洗い流し洗浄部１１とで洗浄される容器類に吹き付けられる。殺菌洗浄部１２から吹き出したオゾン水は、洗浄される容器類に当たった後、滴り落ちて殺菌洗浄水槽１５に戻り、再びオゾン水として利用される。また、洗い流し洗浄部１１から吹き出したオゾン水は、洗浄される容器類に当たった後に、仕上げ洗浄水廃液槽１４に滴り落ち、本洗浄や予備洗浄等へ再利用される。
【００２７】
殺菌洗浄水槽１５には、仕上げ洗浄部４からの新しい洗浄水と殺菌洗浄部１２からの再利用水とがオゾン水として流れ込む構成のため、洗い流し洗浄部１１へ水を利用しないと殺菌洗浄水槽１５ではオーバーフローを起こす。このためオーバーフロー分のオゾン水を、洗い流し洗浄部１１で、容器類に付着したアルカリ洗浄液等を洗い流すことに流用する。
【００２８】
【発明の効果】
この発明では、容器類洗浄におけるすすぎ洗浄工程を、従来の塩素系殺菌水にかえてオゾン水を使用することにし、本洗浄で容器類に付着したアルカリ溶液などを水洗で除く洗い流し洗浄と、溶存オゾン濃度が３ｐｐｍ程度のオゾン水を用いて容器類の殺菌を行う殺菌洗浄と、溶存オゾン濃度がオゾンの刺激臭を排除した０．１ｐｐｍ程度の低濃度オゾン水であるか、オゾンが揮発した後の無菌水を用いた仕上げ洗浄との三つの工程で行うことにした。
【００２９】
この発明で使用したオゾンは、食品添加物質として既存添加物の扱いとなっており、どのような食品にも制約無く使用できる。本発明での容器類洗浄による、オゾン水洗浄は、下記の効果が得られる。
まず、第１は殺菌と仕上げ洗浄水を塩素系殺菌水からオゾン水に変更した効果である。オゾンは自然に消滅して残留しないため、従来の薬品殺菌材と異なり、人体に安全であり、衛生的に殺菌・洗浄を行なうことが可能である。また、十分な容器殺菌後に、充填、配置した食材自体の変質を防止できる。
【００３０】
第２は仕上げ洗浄水の再利用の効果である。殺菌工程で使用するオゾン水は、殺菌の後工程の仕上げ洗浄に使用した水を、殺菌洗浄槽に溜めて殺菌用オゾン水の水として再利用することで、洗浄装置に供給する水道水量を節約できる。
第３は殺菌洗浄前の本洗浄で容器類に付着した洗浄液の洗い流しへのオゾン水を流用できる効果である。本洗浄で用いたアルカリ溶液等の洗浄液が容器類に付着したまま、殺菌用オゾン水を容器類に添加すると、洗剤等の有機物にオゾンが消費され、殺菌前にオゾンが消失されてしまう。また、アルカリ性中ではオゾンの自己消費を急激に加速する。そこで、殺菌洗浄水と仕上げ洗浄水が流れ込む最終槽は、オーバーフローするオゾン水を、洗い流し洗浄部で容器類に付着したアルカリ洗浄液等を洗い流すことに流用できるので、本洗浄で洗浄した容器類に汚染の心配がないオゾン水を使用でき、洗浄水として新たに水道水からの供給の必要がないため、洗浄装置としては、仕上げ洗浄水分のみの水道水供給で良く、水の節約効果が大きい。
【００３１】
第４に、次亜塩素水等の殺菌剤を用い、すすぎ洗浄を行っている容器洗浄設備に対しては、すすぎ洗浄工程にオゾン水の生成循環設備と俳オゾン処理設備を追加し、若干の配管系統を変更するのみで、安価で容易に、オゾン水を利用した食環境の安全性を具備した設備を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の洗浄装置の実施例としてのすすぎ洗浄部の構造を示す模式図
【図２】従来の洗浄装置の代表的な構成例を示す模式図
【符号の説明】
１：　　　　容器供給部
２：　　　　予備洗浄部
３：　　　　本洗浄部
４：　　　　仕上げ洗浄部
４ａ：　　　循環仕上げ洗浄部
５：　　　　容器排出部
６：　　　　外洗ジェット
７：　　　　内洗ジェット
８：　　　　ジェット洗浄部
９：　　　　洗浄槽
１０：　　　　搬送用コンベア
１１：　　　　洗い流し洗浄部
１２：　　　　殺菌洗浄部
１２ａ：　　　次亜塩素殺菌洗浄部
１３：　　　　吸い上げポンプ
１４：　　　　仕上げ洗浄水廃液槽
１５：　　　　殺菌洗浄水槽
１５ａ：　　　洗浄水槽
１６：　　　　受水槽
１７：　　　　第１Ａポンプ
１８：　　　　第１エゼクタ
１９：　　　　第１オゾナイザ
２０：　　　　混合タンク
２１：　　　　第１Ｂポンプ
２２：　　　　第２Ａポンプ
２３：　　　　第２エゼクタ
２４：　　　　第２オゾナイザ
２５：　　　　第２Ｂポンプ
２６：　　　　すすぎ洗浄工程
【図１】
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【図２】
2004024993.tif 000004