乳製品生産の最適化

牛乳は、食品市場における非常に大きなセグメントです。乳製品の中で、世界での消費量が最も高いのは乳飲料で、バターとチーズがそれに続きます。乳製品は健康的な食事に不可欠なものと認識され、多くの国で牛乳や乳製品を毎日摂取することが勧められています。その結果、世界各国での乳製品の消費量が増加しています。

この消費量の増加を受け、業界ではプロセス強化の必要性が高まっています。乳製品の加工業者にとって重要なのは、品質、製品安全規制への準拠、プロセスの衛生状態です。コストとリソースの効率を確保するには、適切な廃棄物管理システムによって原材料を効率的に使用する必要があります。持続可能性は昨今ますますその重要性が高まる課題です。メーカーが持続可能性に関する目標をより容易に達成し、材料を効率的に使用して廃棄物を削減するには、適切なプロセスモニター、最適化と計測のためのツールが必要です。正確なプロセス計測は、乳製品の加工の収益性と生産量の増加を可能にします。

乳製品のさまざまな加工手順

牛乳の主成分は、水、脂肪、タンパク質、ラクトース（乳糖）、ミネラル（塩）です。水分と気体を取り除いた残留物は、牛乳の乾燥物質（DM）または全固形分（TS）と呼ばれます。業界では、乳製品の加工に次のような手順が使用されています。

蒸発と乾燥

牛乳を蒸発させて固形分の割合を高め、乾燥させて粉末状にします。これによって製品の重量が減り、より小さなスペースにより多くの製品を収容して輸送をより簡単に低コストで行えるようになります。粉末状にすることで保管可能期間も長くなるとともに、病原菌は通常、水分が多い状態や湿度の高い状態で増殖するため、製品の取り扱いと輸送も容易になります。そのため、粉乳は世界中で大量に取引される農産物となっています。

練乳や加糖練乳に加工する場合にも、牛乳をある程度まで蒸発させます。これらの作業では厳密な蒸発制御が必要であり、一般的な計測尺度としてBrix値または全固形分（TS）の計測値が使用されています。

全固形分と製品の識別

パックに詰めた生乳製品には、通常、無脂肪乳から成分無調整牛乳まで、さまざまな種類がありますが、保管可能期間が短いため、その地域で生産された製品が多く販売されています。製造工程では、まずすべての脂肪分を生乳から取り除き、その後に法定基準と調理法に従って再添加します。この加工手順は標準化と呼ばれます。牛乳の成分量に関する規制は国によって異なるため、これは重要な手順です。

標準化の後には、一般的な手順として均質化が行われます。この手順では、脂肪球のサイズを小さくして、脂肪球が浮くことや牛乳の表面にクリーム層が形成されるのを防ぎます。生産者は、生乳を生産する際に、全固形分（TS）の正確なインライン計測を行って法定基準を満たし、廃棄物を最小限に抑えながら製品を製造したいと考えます。乳製品の迅速なインライン識別は、生産量の増加を可能にします。製品の無駄が最小限に抑えられ、製品の混合やコストのかかる製品リコールを防ぐことができるため、生産者のコスト削減につながります。

乳児用調製粉乳

乳児用ミルクは授乳のための人工乳であり、栄養補給のため、または乳児の栄養必要量を満たすための代替品として使用することを目的としています。生産者は、製品の栄養価を維持しながら、衛生状態と製品の安全性について絶対的な確証を得ることを必要とします。乳児用調製粉乳のどのメーカーにとっても、製造プロセスでの全固形分（TS）の計測は重要です。

製品のブレンドと味付け

牛乳、乳製品、ヨーグルト、アイスクリーム、代替乳製品をジャム、フレーバー、シロップとブレンドして、優れた味の商品を生み出すことができます。このプロセスでは、間違いのない正確なブレンドを行うことが不可欠です。

ヴァイサラの屈折率計によるプロセス計測

収益性を向上し、調理法に正確に従って清潔かつ安全で変わらない味の食品を生産するには、厳密なプロセス管理とプロセスの衛生に関する条件に加えて、プロセス中に正確で信頼性の高い計測値を得ることが必要です。

ヴァイサラのPR-43 サニタリープロセス屈折率計は、乳製品の製造プロセスを最適化するソリューションです。このシステムは、コンパクトタイプまたはプローブタイプの屈折率計と、使いやすさを向上するグラフィカルユーザーインターフェイスで構成されています。屈折率計は、スタンドアロン型機器としても使用できます。ユーザーインターフェースの各種オプションは、頑丈なものから、コンパクトで軽量なバージョンやWebベースのバージョンにまで及び、ユーザーは最も好ましい方法を選択して、屈折率計による計測と診断のデータにアクセスし、使用することができます。

屈折率計の計測は、気泡、粒子、振動の影響を受けません。衛生設計は3-A証明書を取得しています。この製品は、定置洗浄（CIP）と定置蒸気滅菌（SIP）に対応しています。屈折率計の計測範囲は、Brix値0〜100%の全範囲です。

原材料とエネルギーの制御、最適化、節約に屈折率計を役立てる方法やさまざまなプロセスについては、乳製品加工の最適化に関するeBookをご覧ください。