食品産業における圧縮空気

食品業界では、ほぼすべての製造工程で圧縮空気を使用しています。圧縮空気中の不純物、例えばウイルス、細菌、真菌、酵母、鉱物油、油、粒子、ガスなどが食品を汚染する可能性があります。望ましくない風味や水分が製品に放出される可能性があり、その結果、品質が大幅に低下します。

世間の関心の高さと最終消費者の意識の高さから、食品の安全性に関する生産者への要求はますます高まっています。食品業界は完璧な製品を提供しなければならず、そのためにはインテリジェントな品質管理が必要です。

生産者にとって最悪のシナリオは、すでに市場に出回っている汚染された製品のリコールだ。例えば、連邦消費者保護・食品安全局は2019年に計198件の食品警告を発表しています。

製造工程

食品製造工程における圧縮空気の重要性

汚染に関する重要なゲートウェイは、しばしば過小評価されています。多くの食品製造業者は、圧縮空気を単に生産工程におけるエネルギー源として捉えています。その結果、圧縮空気は、ハザード分析とリスク最小化のための対策では十分に考慮されていません。

食品産業における圧縮空気の代表的な用途は、洗浄、充填、混合、噴霧、切断、輸送、包装などの工程です。これらのさまざまな作業工程では、用途に応じて、圧縮空気と製品との間に直接および/または間接的な接触があります。

食品産業でのアプリケーション

輸送

生産における輸送

これは原材料だけではなく、製造工程の最終製品や中間製品も、ある工程から次の工程へと搬送されなければなりません。例えば、チョコレートの原料だけでなく、大量生産されるカカオも空気圧で搬送されます。いわゆるピグ技術は、配管からそれらを押し出すために利用されていますが、ピグを押し出すためには圧縮空気も必要となります。

製造業

食品の製造

食品の製造および処理工程で使用される圧縮空気は、圧縮空気が製品に直接接触するため、常にオイルフリーで雑菌がいないものでなければなりません。そのため、製品に直接接触するための無菌フィルターなど、対応する圧縮空気の処理が必要になります。製造業者は、適切なハザードおよびリスク管理(HACCAP)を実施し、その責任があります。圧縮空気の品質を継続的に監視することで、工程の安全性が確保され、誤った生産を減らすことができます。これは、例えばアイスクリーム製造の場合に簡単に発生する可能性があります。圧縮空気は、ベースとなるアイスクリームの塊に吹き込まれ、よりクリーミーになります。圧縮空気に必要な清浄度がない場合、アイスクリームの一貫性に悪影響を及ぼします。

圧縮空気は、ベーカリー製品やチョコレートの冷却、生地やチョコレートの残留物の吹き飛ばし、生地製品へのスプレーやグレージング、ポテト製品へのコーティングなど、他の食品工程でも利用されています。

また、圧縮空気は、洗浄、ブロー成形、生産工場やシステムのCIP洗浄、果物や野菜の洗浄にも使用できます。圧縮空気を水中に送り込むことで圧縮空気が移動し、より良い洗浄効果が得られます。

パッキング

梱包・充填

鉱物油炭化水素(MOSH/MOAH)の食料品への転移は、包装材料、特にリサイクル段ボールや鉱物油を含む新聞印刷インクがリサイクルチェーンで使われている場合に、特に重要であると考えられています。長い間、圧縮空気が汚染源として考慮されていませんでした。

製品を梱包・充填する際には、最終製品の状態が変わらないようにしなければなりません。そのため、飲料や食品は非常に優しく扱わなければならず、結果として汚染が発生してはいけません。つまり、この分野で使用される圧縮空気は、オイルフリーで細菌を寄せ付けないものでなければなりません。いわゆる無菌空気は、ビーカーの深絞り、他の包装の熱成形、包装材の膨らまし、液体の充填など、食品分野の包装および充填工程で必要とされています。また、圧縮空気は、誤った製品の吹き飛ばし、または包装材料の洗浄にも利用されています。

飲料業界では、特にペットボトルの充填工程で圧縮空気が必要とされています。このボトルは、圧縮空気を用いた、いわゆるストレッチブロー成形で膨らませています。また、一般的には、ボトルの洗浄に圧縮空気が使用され、その一例として、ホコリなどの汚れを除去することができます。醸造所では、瓶は圧縮空気で輸送され、瓶用の蓋で密封されます。ここで圧縮空気が汚染されている場合、その後、これがビールの泡の形成を減少させます。このことは、圧縮空気が製品の感覚特性にどの程度重要な影響を与えるかを明確に示しています。

制御

プラントやシステムの制御

食品や飲料の生産では、多種多様な製品や様々な機械や器具が必要とされ、その中でも空圧機器が必要とされます。圧縮空気は主に制御空気として、グリッパーやバルブを制御するための空気圧アクチュエータとして利用されています。空圧機器の材料は、耐腐食性、無毒、非吸収性などの厳しい要件を満たさなければなりません。圧縮空気自体の要件は、特に食品と直接接触するかどうかによって異なります。

最適な圧縮空気の処理が重要であることに変わりはありませんが、プロセスの制御に圧縮空気を使用する場合、圧縮空気の圧力が食品に直接接触することはほとんどありません。圧縮空気中の汚染は、コンポーネントの摩耗を加速させ、コンポーネントのジャミングを引き起こす可能性があります。そのため、圧縮空気の品質を維持し、最適な設計を行うことで、製品の汚染を防ぐだけでなく、ダウンタイムとエネルギーコストを最小限に抑えることができます。

発酵

発酵

食品製造において重要な要素は機械的なプロセスだけではなく、バイオテクノロジーのプロセス、いわゆる発酵プロセスも重要です。このプロセスは、成分内の異物によって破壊されてしまうため、このことが、工程で異成分を取り除くことが必須である理由です。そのため、使用される材料やアプリケーションは、無菌でなければなりません。これはもちろん圧縮空気にも適用され、無菌フィルターは常にその処理をする目的で利用されます。圧縮空気は、例えば醸造工程での調味料の通気、窒素の生産、発酵工程での酵母の混合と輸送などに利用されています。

密閉されているボトルのクラウンコルクを吹き飛ばす場合を除いて、圧縮空気は食品に直接触れるため、残留油分の含有量がクラス1よりも高い最高清浄基準を満たさなければなりません。麦汁のエアレーションとデストーニングには、滅菌された空気を使用する必要があります。

リスク管理

食の安全とリスク管理

食品製造には、一般的な品質保証基準が適用されます。また、食品製造工程での圧縮空気の使用に明確に関係する国内および国際的に認められたガイドラインもあります。しかし、規則(EC)第178/2002号によると、製造業者は一般的に安全な製品を製造する義務があります。圧縮空気の品質は食品の安全性に直接影響するため、製造業者は圧縮空気の品質を監視しなければなりません。

食品安全規格ISO22000は、一般的な品質マネジメント規格ISO9001をベースにしており、食品安全分野の特定の要求事項を含んでいます。必須の要素は、食品生産における計画と実施に必要なマネジメントシステムとプロセスの定義です。

圧縮空気媒体は、ハザード分析とリスク最小化のための対策に考慮されなければなりません。ここでは、企業が自ら定義して実施する、いわゆる予防プログラムに焦点を当てます。原則として、圧縮空気を使用する際には、HACCPの概念に沿ったハザード分析を実施しなければなりません。その結果、重要な管理点の特定と定義、リスク低減またはリスク回避のための手段が明らかになります。

コアとなる食品安全の概念と課題

PRP|OPRP

予防プログラム

会社自身が定義し、実施する。PRPの例としては、衛生状態を維持するための対策の定義、害虫駆除、特別な現場対策、異物管理、圧縮空気処理を含むシステムの保守・整備などがあります。

ISO22000では、CCPとして定義されていない管理措置は、予防プログラム又は運用上の重要な一般的衛生管理(OPRP)と呼ばれています。これらの監視・管理措置は、食品安全のために必要不可欠な措置を具体的に規定しています。

HACCP

危害分析重要管理点

HACCPとは、食品の加工に関連するリスクを特定し、評価するための原則的なアプローチのことです。食品の安全性に影響を与える可能性のあるすべての要因を基本的に記録し、評価した後、生産工程全体の適切な対策を決定することを目的としています。圧縮空気の生成過程の重要管理点(CCP - Critical Control Points)を定義し、リスクを最小化するために適切な対策(いわゆる作業予防プログラム(oPRP))を確立し、文書化しなければなりません。

HACCPの概念は食品法に基づいており、食品生産のプロセスチェーンや食品との取引で商業的な活動をしているすべての企業に適用されます。すべての食品事業者は、適切な文書によってHACCPコンセプトを適用していることを証明することが、義務づけられています。

適切なセンサー技術と監視システムによる圧縮空気品質の継続的な監視が不可欠です。測定データは、必要な圧縮空気の品質および、社内の圧縮空気の仕様と比較し、文書化する必要があります。完全な文書化は、内部監査や外部監査の際にも圧縮空気品質の最適な監視が行われていることを保証します。

CCP

最も重要な管理点

工程段階または、制御が可能な圧縮空気システムのポイント。ハザード分析の結果に応じて、重要管理点(CCP)を定義する必要があります。

CCPでは、最小値と最大値が定義されており、予防プログラムによる調整作業が必要とされています。

MOSH / MOAH

鉱物油飽和炭化水素|鉱物油芳香族炭化水素

MOSH, (Mineral Oil Saturated Hydrocarbarbons) パラフィン、飽和鉱物油炭化水素

MOAH, (Mineral Oil Aromatic Hydrocarbons) 芳香族石油系炭化水素

鉱物油は様々な方法で食材に混入する可能性があり、収穫機や油圧装置の潤滑油による汚染は、収穫時にすでに起こっている可能性があります。リサイクルダンボールで作られた製品包装や、包装のデザインに使用された印刷インクに含まれる鉱物油も、食品を汚染する可能性があります。

圧縮空気の生成を考慮すると、ほとんどの場合、給油式またはオイルフリースクリューコンプレッサーが使用されます。ここでは、圧縮機段の冷却とシーリングの目的で、鉱物油がコンプレッサーに使用されています。生成された圧縮空気は、必然的に鉱物油で汚染されます。そのため、侵入したオイル、水分、粒子を低減させるために、後段で圧縮空気の処理が常に行われています。

二者択一で“オイルフリー”コンプレッサーがよく使用されています。オイルフリーの圧縮原理では、圧縮工程では圧縮空気にオイルは添加されませんが、環境(周囲の空気)からの炭化水素(例えば、未燃ディーゼルや工業プラントからの排出ガス)がコンプレッサーに取り込まれ、圧縮されて濃縮されます。

オイルフリーコンプレッサーは、自動的にオイルフリーの圧縮空気を意味するわけではありません。それは、これが理由です。また、炭化水素物質を低減するために、適切な後処理も必要です。

直接・間接

圧縮空気との直接または間接的な接触

直接接触とは、圧縮空気が製品または、製品と接触する一次包装に直接接触する場合です。例えば、圧縮空気は、液体を蒸発させたり、乾燥食品の輸送媒体として使用されます。コーヒー、小麦粉、粉ミルクなどの粉末状の物質、あるいは挽いた香辛料なども一緒に輸送されます。このような乾燥食品は、その表面積が大きく、残留水分と集中的に接触するため、湿度の面で高い要求が課せられます。粉体が固まったり、汚染されたりするのを防ぐためには、圧縮空気が完全に乾燥していて清潔でなければなりません。圧縮空気は、乾燥していない食品を処理する際にも、製品と直接接触します。用途によっては、圧縮空気が直接製品に取り込まれることもあります。そのため、食品に直接触れる場合は、細心の注意が必要です。

食品との間接的な接触は、膨張した圧縮空気が一定の距離を超えて製品に到達し、周囲の空気で希釈されたときに発生します。製品に間接的に接触する代表的な圧縮空気の用途は、品質管理のための包装表面の吹き飛ばしなど、洗浄や乾燥、食品包装の輸送などです。圧縮空気と食品が間接的に接触する場合、圧縮空気の品質要件は、直接接触の場合ほど高くはありません。しかしながら、食品が包装材を介して汚染される可能性もあることに注意しなければなりません。

eラーニング

最初のご紹介です。美味しいアイスクリームのための圧縮空気は、実際どういう意味ですか?

このビデオでは、圧縮空気が食品の生産、加工、安全性に与える大きな影響について学びます。アイスクリーム製造における圧縮空気の使用について詳しく見ていきます。圧縮空気と最終製品の汚染を避けるために、生産者が考慮すべきことの説明、関連するガイドラインや基準を提示し、圧縮空気の汚染によって消費者や企業にどのような損害が生じるかを示しています。

ご承知ください。

このビデオは、私たちのeラーニングについての最初の知見を提供しています。

 

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参考文献

食品業界の事例

milkpowder

食品と直接接触する圧縮空気(MEGGLEの例)

Meggle AGでは、粉末乳糖は圧縮空気を使用してパイプ経由で送られます。使用される搬送用空気は凝集を防ぐために完全に乾燥し、オイルフリーであることが必要です。これはBEKO TECHNOLOGIESのEVERDRY吸着式ドライヤーと活性炭吸着装置によって保証されます。

より詳しい情報

飲料業界での圧縮空気処理

食品業界の非常に厳格な規制のため、RheinfelsQuelle H. Hövelmann GmbH & Co. KGはBEKOKATを使用して、特にプロセス空気の一部が直接食品と接触するために、完全にオイルフリーの圧縮空気を生成しています。

より詳しい情報

オイルフリーの圧縮空気(LAVAZZAの例)

LAVAZZAにはノイスのBEKO TECHNOLOGIESで作られたBEKOKATが2台設定されているため、ISO 8573-1、クラス1のオイル含量の厳格な要件を上回る常に最高品質のオイルフリーかつ無菌の圧縮空気が保証されています。

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