HD21：エネルギー消費を最大 25 % 削減
コストを削減しながら性能を向上させる 2-in-1 のイノベーション
ラインのコストを追加することなく、信頼性が高く効率的な均質化性能を確保するためにはどうすればよいでしょうか？ 多くの乳製品やアイスクリームのメーカーにとって、特に食品加工処理要件がそれほど複雑でないものは難しい課題です。
私たちはまさにこういった課題を念頭に置いて、この分野向けのホモゲナイザーを開発しました。鍵となるのは独自の HD21 均質化装置です。2-in-1 のシンプルさを提供し、余分な機能なしにホモゲナイザーが必要な品質を確実に提供できるようになります。このページでは、HD21 の仕組みに加えて、従来のホモゲナイザー構成との違いについて説明します。
従来のセットアップ
今日、ほとんどの用途で使用されているホモゲナイザーの従来のセットアップでは、ホモゲナイザー装置 2 台を直列に接続します。これらはそれぞれ一般的に「第 1 段階」、「第 2 段階」装置と呼ばれています。理論上、この構成は単段または 2 段での均質化どちらにも使用できます。しかし、実際には、ほとんどの用途で 2 段階の均質化が必要とされ、設置されている両方の装置が使用されます。
均質化の第 1 段階では、通常、製品がその後の生産ラインで受ける圧力よりもはるかに高い圧力が必要とされます。この大きな圧力差は、機器に悪影響を及ぼす振動を引き起こす可能性があります。
背圧を調整する第 2 段階を導入することで、これらの課題を最小限に抑えることができます。また、第 2 段階では、第 1 段階で成形される可能性のある脂肪のクラスターを分解することで、より均一で安定したエマルジョンを確保し、均質化を改善することもできます。さらに、制御された一定の背圧を第 1 段階にかけることで、ホモゲナイザーの条件が最適化されます。
実績のあるソリューション
このセットアップが定番のソリューションとなったのには理由があります。実際に非常に効率的な均質化技術を使用すると、多くのメリットを提供することができます。
第 2 段階の装置で背圧を流量調整できるということは、課題となる特定の用途に応じて圧力差を最適化できることを意味します。また、特性や食品加工処理ニーズが異なる様々なタイプの製品を取り扱う際にも役立ちます。
必要以上の機能によって生じる考慮事項
しかし、食品加工処理がよりシンプルな業務の場合、従来の構成に関連するコストがメリットを上回る可能性があります。2 台の均質化装置を 1 台の機械に統合すると部品数が増えます。これはもちろん、ホモゲナイザーの投資コストや、将来的に必要となるメンテナンスの必要性や運用コストに反映されます。
小規模の工場や生産する製品数が限られている工場にとっては、これは明らかに難しい課題です。効果的に背圧の流量調整をするためには 2 台目の装置が必要ですが、必要以上のものを得ることなく、効率的な性能を発揮するホモゲナイザーを設計するにはどうすればよいでしょうか？
1 つの装置。2 つの役割。
テトラパックホモゲナイザーの専門家たちは、この課題を解決するために、装置自体の設計を見直すことにしました。そのアイデアは、均質化の第 1 段階と第 2 段階を単一の装置に組み合わせることでした。
そして完成したのが、2 つのギャップを持つ 1 台の均質化装置、HD21 でした。2 つ目のギャップが、統合された均質化の第 2 段階として機能します。したがって、HD21 はその名が示すように、2 台の装置の仕事を 1 台でハンドリングする「2-in-1」装置です。
効率とシンプルさのバランス
両方の段階が同じ装置に組み込まれているため、HD21 を稼働している際の背圧の設定は固定比率に設定されます。言い換えれば、全体的なホモゲナイザーの設計をシンプルにすることにはトレードオフが伴います。
これを考慮して、HD21 は、実績のある HD100 均質化装置から得た教訓に基づいて、均質化効率を最大限に高めるように設計されています。
HD21 は、従来のほとんどの均質化装置よりも直径が広く設計されています。その結果、装置のギャップは、従来の代替品よりも大幅に狭いものになっています。ギャップが狭いことで、より低い圧力を使用して同等レベルの均質化を実現できます。結果として、この機械は、従来の均質化装置を備えたホモゲナイザーと比較して、最大 25 % のエネルギー消費削減*を実現し、長期的なコスト削減とラインパフォーマンスの効率化を実現します。
*ベースとなる生産シナリオ：低温殺菌された牛乳、NIZO 66 %、品質保持期間 14 日間、2000 L/h、および市場にある他の均質化装置との比較。
6 つの部品より優れた 2 つの部品
HD21 の合理化された設計は、2 台目の装置の必要性を排除するだけではありません。装置に利用している部品数も削減されます。
従来の均質化装置のほとんどは、最低でも 3 つの別々の部品で構成されています。したがって、従来のセットアップでは、少なくとも 6 つの摩耗部分を監視し、定期的にメンテナンスや交換を行う必要があります。それに対して、HD21 はわずか 2 つの部品で構成されています。これは従来のセットアップに必要な部品数のわずか 3 分の 1 に相当し、機器のライフタイム全体で、均質化装置の予備部品交換コストを 66 % 削減できることを意味します。
4-in-1？
HD100 と同様に、HD21 も当社の回転可能な摩耗部品設計を採用しています。これは、すべての HD21 均質化装置は 2 度使用できるということを意味します。片側が摩耗したら、オペレーターがそれを裏返すだけで再び使用できるようになります。簡単に言えば、従来の 2 段階式の機械で使用される最大 4 台の別々の均質化装置が果たす役割を、個々の HD21 が担うと考えることができます。
用途に適したメリット
HD21 のメリットは、小規模な乳製品やアイスクリームメーカーに理想的な形で対応できることです。第 2 段階の装置を排除することで、設置をシンプルにし、スキッドに取り付けられるプラグアンドプレイ設計の機械を作ることが簡単になります。これにより、HD21 を搭載したホモゲナイザーでは、初日から業務を簡素化できます。
部品数の大幅な削減は、機械の投資コストにも、長期的なメンテナンスや予備部品の必要性にもプラスの影響を与えます。こういったトレードオフは、装置を 2 台セットアップするメリットが不要な用途では、非常に有効な場合があります。
お客様に最適なセットアップ
HD21 は多くのメーカーに適していますが、シナリオによっては、2 台の均質化装置を直列に設置した場合にのみ可能な最適化の可能性を最大限に活用する必要がある場合もあります。どちらのタイプのセットアップが業務に最適かわからない場合、当社の専門家が用途を理解するために協力し、現在のニーズや将来の方向性の両方をベースに考慮した最適な選択肢の選定をお手伝いします。
