コスト削減と製品の品質を変革する特許取得済みの新しい混合ソリューション

特許取得済みの新しいソリューションは、コスト削減と製品の品質を大きく改善する可能性を求めて、混合の加工処理を根本的に変えています。 革新的な新しい設計により、混合ヘッドと高粘度製品用ポンプ装置が従来の混合タンクの外に置かれ、混合タンクは専用脱気ユニットに置き換えられます。

混合は食品加工の長い処理の中でも最初に行われることが多く、食品製造における製品の品質と製造コストに大きな影響を及ぼします。 正しく処理されない場合、製品への不要な空気の混入や非効率的な混合によって、下流の食品加工にマイナスの影響が及びます。 それによりコストが上昇するうえ、品質保持期限が短くなり、食品の安全性と品質が損なわれます。

お客様の主な課題を解決しニーズを満たすために、テトラパックの新世代のハイシェアミキサーでは、混合ヘッドと高粘度製品用ポンプ機器を従来の混合タンクの外側に個別に配置するよう設計されています。 それぞれの機器は、最善の混合およびポンプ処理が実現するよう最適化されています。 加えて、従来の混合タンクは専用脱気ユニットに置き換えられました。 これらすべてのコンポーネントは独立して制御されるように設計されているため、混合の加工処理で最大限の柔軟性と制御が得られます。 これにより、優れた乳化、粉末の溶解、および脱気性能が実現し、高粘度製品を連続または再循環の設定で処理できるようになります。

優れた乳化、粉末の溶解、および脱気性能

新たなソリューションでは、乳化の性能が向上し、エネルギー消費量を削減、品質を保証し、材料を有効活用できます。 きわめて高いせん断(5 段階の混合の加工処理で毎秒最大 100,000)により、脂肪粒子サイズを 1 ミクロンにすることができます。 この粒子サイズを実現するのは、他の混合ソリューションでは、不可能ではないにしても、極めて困難です。 粒子の大きさは、製品の風味や舌触りに影響し、安定性を向上させます。 粒子が小さいほど製品の安定性が増すため、下流での高圧による均質化がほとんど必要なくなります。 実際に均質化の圧力を下げることができ、アイスクリームの混合などでは、均質化のステップを省略することもできます。
特許取得済みの新しい混合ソリューション

これらはすべてエネルギー消費量を大幅に削減します。 また、粉末の溶解性能が向上することにより、安定剤などの材料を適切に使用することができ、レシピで含有量を低減できます。 つまり、エネルギー消費と材料の節約の相乗効果によって、ソリューション全体の総所有コストが低減します。

さらに、新しいセットアップでは不要な空気混入を防ぎ、効果的に空気を取り除くため、優れた製品品質と下流のプロセスの改善が実現します。 場合によっては、下流の脱気処理を縮小して、機器やエネルギーのコストをさらに削減できます。 新しいパウダーホッパーの設計では粉末の注入が改善されたため、粉末材料とともに製品に混入する余分な空気を排除することができます。 また柔軟なセットアップにより、空気混入のリスクを上げることなく、粉末処理を希望する場所に配置できます。

これらはすべてエネルギー消費量を大幅に削減します。 また、粉末の溶解性能が向上することにより、安定剤などの材料を適切に使用することができ、レシピで含有量を低減できます。 つまり、エネルギー消費と材料の節約の相乗効果によって、ソリューション全体の総所有コストが低減します。

さらに、新しいセットアップでは不要な空気混入を防ぎ、効果的に空気を取り除くため、優れた製品品質と下流のプロセスの改善が実現します。 場合によっては、下流の脱気処理を縮小して、機器やエネルギーのコストをさらに削減できます。 新しいパウダーホッパーの設計では粉末の注入が改善されたため、粉末材料とともに製品に混入する余分な空気を排除することができます。 また柔軟なセットアップにより、空気混入のリスクを上げることなく、粉末処理を希望する場所に配置できます。

高粘度および乾燥度の高い材料の取り扱い

大規模な製造では、バッチプロセスよりも再循環のほうがコスト効率に優れていますが、高粘度製品の製造では一般的に制限があります。 高粘度製品では、再循環での混合が難しい場合があります。 テトラパックの新しいセットアップでは、最大 2,000 cP の粘度を取り扱うことができますが、ほとんどの再循環ソリューションでは、200 cP 以上は取り扱うことができません。 これにより、ケチャップや乳製品デザートなどの高粘度製品を効率的に製造できるようになります。 また、この新しいセットアップで、乾燥度の高い材料を含む(最大 80%)製品の混合も可能になります。 これにより、たとえば乳児用粉ミルクの製造で、乾燥度の高い材料を使用することにより、後工程での蒸発に必要な費用が低減されるなど大きなコスト削減が見込めます。
高粘度および乾燥度の高い材料の取り扱い

タンクの外という混合の革命

特許出願中の特殊な混合ヘッドの設計により、回転機器をわずかな許容誤差で高速稼働できます。 これにより、超めて高レベルの乱流とせん断率によって混合の強度が上昇します。 また設計上、どの製品もこの強力な混合部分を複数回通過しないと機器から排出されないようになっています。 対照的に、従来のローターステーターシステムでは、製品の大半は強力な混合部分を迂回して、混合ヘッドを 1 度通過するのみです。 テトラパックの新しいソリューションでは、製品は 5 段階で強力な混合部分を強制的に通過します。 また、完全にタンクの外側に配置されているため、不要な空気の混入を招く乱流や渦が発生することもありません。

高粘度製品用のポンプ装置もタンクの外側に配置され、独立して制御されます。 独自の設計により、吸引圧力が 0.15 バール以下などという大変低い脱気ユニットのすぐ下流に配置されていますが、高粘度製品でも低粘度製品でも、キャビテーションのリスクを負うことなくポンプ処理できます。 一般的な遠心分離ポンプでは、このような低圧力ではポンプ性能が低下しますが、テトラパックのツインスクリューポンプは常に高効率で動作し、しかも製品を丁寧に取り扱います。

特別に設計されたインレット分配ノズルのある専用脱気ユニットと、真空タンクの中にある大きな内部コーンが、かつての混合タンクの代わりとなります。 インレットノズルの幾何学的な設計により、製品は静かに均質にコーン状の構造に導入され、非常に薄い層になるよう分配されます。 これにより、気泡がすぐに表面に上がってくるため取り除きやすく、製品の表面も乱流が発生したり飛び散ったりすることなく滑らかで静かに流れます。

つまり、特許取得済みのこの新しい混合ソリューションは、食品加工において製品に空気が混入するのを防ぎ、幅広い材料や粘度に対して非常に柔軟な混合を提供します。 しかも、可能な限りお客様の総所有コストとカーボンフットプリントを抑えながら、柔軟な混合を達成しています。
つまり、特許取得済みのこの新しい混合ソリューションは、食品加工において製品に空気が混入するのを防ぎ、幅広い材料や粘度に対して非常に柔軟な混合を提供します。 しかも、可能な限りお客様の総所有コストとカーボンフットプリントを抑えながら、柔軟な混合を達成しています。