食品成分におけるろ過

ジュースの清澄化から保存性のあるソースの確保まで、ろ過は私たちが消費するほぼすべての食品成分の裏方として役割を果たします。粒子を除去するだけではなく、品質、一貫性、コンプライアンスを確保するための重要な工程です。乳製品のタンパク質、植物抽出物、または発酵副産物を取り扱う場合でも、適切なろ過システムにより、原材料の純度、安定性、規制への対応が保証されます。このブログでは、現代の食品成分ろ過を形成する主な役割、技術、考慮事項について説明します。

プロセスろ過は、食品の安全性を達成し、食品成分の品質を向上させるために不可欠です。食品成分ろ過には 6 つの主な役割があります。

1. 汚染物質の除去：ろ過は、粒子、破片、微生物などの物理的な不純物を原材料、成分、最終製品から除去するのに役立ちます。これは、製品の品質と安全性を維持するために不可欠です。
   
   
2. 微生物制御：ろ過は、製品を損なったり、消費者に健康上のリスクをもたらす可能性のある細菌、酵母、カビなどの微生物を制御し、除去するための効果的な方法です。
   
   
3. 精製：ろ過は、液体の清澄化に使用され、懸濁固形物や不純物を除去することで、特にジュースやワインなどの飲料において、透明で見た目に美しい最終製品を得ることを目的とします。
   
   
4. 安定化：ろ過は、時間の経過とともに沈殿や分離につながる可能性のある不安定な粒子を除去することで、製品の安定化に役立ちます。これは、ドレッシング、ソース、乳化物などの製品で重要です。
   
   
5. 風味と食感の一貫性：ろ過は、組成や濃度が変動する可能性のある不要な成分を除去することで、一貫した風味、食感、色を達成するのに役立ちます。
   
   
6. 規制へのコンプライアンス：食品・飲料業界では、製品の安全性と品質を確保するために厳しい規制が適用されています。ろ過プロセスは、企業がこれらの規制を遵守し、業界標準を満たすのに役立ちます。

食品業界には、通常、保持する粒子のサイズで分類される 5 つの主なろ過タイプがあります。それは、プレろ過、精密ろ過、限外ろ過、ナノろ過、逆浸透です。これらの異なる方法の基本的なメカニズムを理解するために、プロセスろ過のさまざまなタイプに関する前回のブログで詳細な情報をご覧いただけます。

下の図は、粒子捕捉に基づくろ過方法の進歩を、前処理における浮遊物質から逆浸透における溶解塩まで示しています。

ろ過は幅広い原材料プロセスをサポートします。以下の事例は、ろ過が適用場所と方法を示しています。

多くの場合、1 つのプロセスで異なるろ過ソリューションを組み合わせる必要があります。適切なろ過システムを選択するには、プロセスの特定の段階を考慮する必要があります。

井戸水が食品原料とする例を考えてみましょう。井戸水の最初 のろ過工程は、バッグフィルターを用いた粗ろ過前処理とすることができます。しかし、食品原料となる直前の最終ろ過工程では、微生物を捕捉し、製品の安全性を確保するため、無菌グレードのろ過工程を採用する必要があります。両者は相互に不可欠：無菌グレードのメンブレンフィルターのみを最初に使用すると、大きな汚染物質により早期に目詰まりが生じます。バッグフィルターのみを使用すると、細菌が食品原料に細菌が混入し、最終製品が安全でなくなります。通常、バッグフィルターとメンブレンフィルターの間には、メルトブローフィルターやその他の粗粒子フィルターなど、さらに多くの予備ろ過工程が必要です。

食品安全規制は絶対条件です。コンプライアンスを確保するには、食品接触認証を取得し、 ISO 9001 規格を満たす施設で製造されたフィルターを使用することが不可欠です。フィルターは、不要な物質が製品に移行するのを防ぐために、欧州連合 1935/2004、 REACH、 RoHS などの規制にも準拠する必要があります。 コンプライアンス準拠のフィルターの選択と安全で効率的な設定の構築について詳しくは、専用のブログ「お客様の用途に最適なプロセスフィルターの選択」をご覧ください。 

食品原材料加工においてメンブレンろ過を適用することには、複数の利点があります。

• 保持メカニズムは主にサイズ排除に基づいている
• 簡単な完全性テストが可能
• 繊維の脱落や剥離がない
• 1 つのステップで複数の汚染タイプを保持

食品成分ろ過技術の分野は、市場と共に進化しています。たとえば、ノンアルコール飲料のろ過において新たな課題が生じています。アルコールによる微生物の自然死滅がないため、微生物による腐敗リスクが高まります。また、アルコールと熱の相乗効果がないため、低温殺菌にも課題があります。メンブレンフィルターなどの低温最終ろ過の進歩は、微生物安定性を達成するための優れた代替方法を提供します。
 

2 つ目の進歩は、食品業界が自社のシステムに対し気化過酸化水素 (VPHP) による滅菌システムをより広く適用していることです。当初、有毒なエチレンオキシドの代替品として医療環境で採用されていたこの方法は、FDA によって「確立されたカテゴリ A リスト」に認定されています。食品業界は、この方法が蒸気滅菌よりも迅速で、エネルギー消費量が大幅に低いため、この認定に追従しています。、最新世代のプロセスフィルターは、より多くの VPHP 滅菌サイクルに耐え、寿命を延ばすよう開発が進められています。
 

もう 1 つの良い例は、植物性タンパク質の人気が高まっていることです。これらは、家畜生産に関連するタンパク質よりも環境への影響が少なく、ますます人気が高まっている植物由来の食事を補完するのに役立ちます。メンブレンろ過は、選択的分離、シンプルな操作条件、容易な自動化により、いくつかの分離技術の中で最も効果的です。ろ過システムの新開発は、膜の汚れを減らし、洗浄なしで稼働時間を延ばすことを目的としています。 

すべてのフィルターは食品に適合する素材で提供されており、FDA および EU ガイドラインに準拠するよう試験されています。当社のポートフォリオの例をいくつか紹介します。

• 予備ろ過：PFP、PFP-A、PFP-B、SFG-G
• 滅菌ろ過：SME+、BME+、SME-X+、SMV、SMT-G
• 活性炭：ASC
• 蒸気ろ過：MSS、MPSC

食品原材料の製造がますます専門化され、品質重視になるにつれ、ろ過の役割は重要性と複雑さの両方で増加し続けています。プレフィルタリングから滅菌グレードのメンブレンまで、製品の完全性を保護し、安全規制を満たし、現代の食品加工の進歩をサポートするためには、適切なフィルターの組み合わせを選択することが不可欠です。乳製品、植物性タンパク質、発酵由来の原材料を取り扱う場合でも、信頼性が高く規制に準拠したろ過は、一貫性があり、清潔で高性能な製品の基礎となります。アトラスコプコは、幅広い検証済みソリューションと技術的専門知識を備え、今日と未来の需要に対応するろ過プロセスの構築を支援します。
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