食品産業における圧縮空気

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。

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。

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

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。

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。

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。

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。

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。