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インスタント食品製造のための精密混合機

食品はおいしいだけでなく、すぐに食べられる便利性がなければなりません。現在、インスタント食品は温かいもの、冷たいもの、様々な製品があります。インスタント食品は、栄養価が高く、味が自然であればあるほど品質が高いとされています。調理は非常にシンプルである必要があり、誰でも簡単に作れるという保証が必要です。さらに、インスタント食品は品質を落とさずに長く保存できればできるほど魅力的です。 長期間保存できてこそインスタント食品なのです!その要となるのが、インスタント食品の長期安定性/賞味期限(SLED)です。

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    個人消費者のメリット

    今日、ほとんどの家庭で、パックのスープ、粉末ソース、ソースドレッシング、サラダドレッシング、冷凍食品やカスタードの粉末、ベーキングミックス、ピューレ用のポテトフレーク、インスタントラーメンや米などが食べられています。どれも長期保存が可能で、冷蔵しなくても場所を取らず保存でき、美味しく、短時間で準備できるものばかりです。

    都市化が進んだ現代人のライフスタイルは、私たちの祖先の生活とは大きく異なっています。当時、子供の多い家庭では、食事の時間が決められていました。食料の調理は、労働的で、疲弊を伴い、大抵バラエティに欠けるものでした。また、地域や季節によって入手できる食材が大きく関係していました。約150年前に第一次産業革命が始まると、分業とグローバル化を特徴とする食の新時代が始まりました。より多くの人々が農業を離れ、工場で働くようになったのです。あらゆる作物の加工に特化した食品工場が新たに登場しました。インスタント食品の歴史についてはこちらをご覧ください。

    今日、いくつかの地域で反対の動きが見られるのは興味深いです。新興企業の中には、高度に加工された食品を主に自然食品で代用しているところもあります。彼らは、忘れ去られた先祖の家庭的なレシピを使って、技術的に高いレベルのインスタント食品を作ろうとしています。

    特に都市部では単身世帯が増加しており、これはすべての年齢層に当てはまります。今日では、家でも、オフィスでも、外出先でも、友人とでも一人でも、どんな時でも、ちょっとした温かい食事を手早く簡単に用意できることが普通になっています。この便利さは、インスタント食品の利点に直接由来します。

    一般的に、乾燥したレディミールの水分活性が4%以下であれば、十分な微生物学的安定性が保証されます。清潔な製造と適切な包装を考慮すれば、インスタント食品は冷蔵保存なしでも長期にわたって自然な耐久性を保ち、マイコトキシンやアフラトキシンのようなカビ毒を発生させません。栄養価の高い濃縮液が、インスタント食品に匹敵するほど良好な保存安定性を備えることは難しいです。インスタント食品はそれに対し、便利な製品です。必要な材料が小袋に適量入っており、食べ残すこともありません。調理の技術はほとんど必要ありません。インスタント食品には「誰でも作れるという保証」があるからです。適切な量の液体を加え、決められた時間を待つだけで、おいしい食事ができるのです。いわゆる自動販売機では、水と粉末の小分けは高い精度と衛生管理のもとに行われる。自動販売機ではさまざまな味のスープの粉末が用意されている。

    液体混和剤は粉体中に微細に分散されます。画像は集中的な混合の様子。液体成分は混合原料のフローの中にに噴霧されます。右側には、液体成分が穏やかに分散されている様子が分かります。液体はノズルの口の部分で微細に噴霧され、粉体は流動化されます。

    効果的な保存方法

    ドライの食品は、優れた即効性を持ち、味も格別です。長期保存に関しては、乾燥混合工程が特に重要です。乾燥混合は、可能であれば酸素がない真空状態で穏やかに行うべきで、理想的なのは、包装工程の直前に行うことです。

    耐久性のある栄養素の味が変わることを受け入れるなら、肉や魚を塩漬けや燻製にしたり、白キャベツを発酵させてザワークラウトにしたり、果物をアルコールやワインビネガーに漬けたり、果物の下ごしらえを煮詰めてジャムにしたりすることができます。ソルビン酸、ソルビン酸ナトリウム、ソルビン酸カリウム、ソルビン酸カルシウム、安息香酸、安息香酸ナトリウム、安息香酸カリウム、安息香酸カルシウムなどの化学保存料は、味への影響はほとんどないが、申告制となっています。その効果は特異性によって異なります。防腐剤には真菌の胞子を殺すものもあれば、微生物を不活性化させたり、酵素を不活性化させたりするものもあります。その使用には、特に高い均質性が要求されます。栄養上の理由から、その使用は最小限に抑えるべきです。一部のインスタント食品メーカーは、自然界に存在する保存料のみを使用していると宣伝しています。amixon®の混合機は、少量の保存料(粉末または液体)を大きなバッチに微細分散させ、混合することができます。

     

    物理的な保存方法として、主に水分を抜いたりや不活性化させる

    真空凍結乾燥(真空フリーズドライ)は、風味と構造の保存という点で最高品質の保存方法だが、残念ながら最も高価な製造方法でもあります。単純な熱風乾燥(ドライフルーツなど)では、果実の繊維が縮んでくっついてしまうのとは対照的に、真空フリーズドライでは、その後浸漬しても果実の風味、色、形が保たれます。フリーズドライは肉の下ごしらえにも最適です。お湯を加えると、メイラード反応によるスパイシーなフレーバー形成物質がまたすぐに現れます。

    最も費用対効果の高い水分除去は、ローラー式の電熱式乾燥機で行われます(ポテトフレーク、でんぷん、穀物、チーズ、シリアルなど)。しかし、より複雑な噴霧乾燥も広く使用されています(ベビーフード、栄養食品、植物エキス)。どちらの乾燥法も、食品をあらかじめ液状化し、ポンプ式、あるいはスプレー式にする必要があります。スプレードライの栄養剤は通常、よく凝集させることができ、優れた即効性を示します。生成された粒子は、水に容易に濡れ、分散し、または溶解します。果物、魚、肉などの塊状の食品には、オートクレーブで180℃、少なくとも12バールの圧力での過熱蒸気殺菌が適しています。その結果、酵素や微生物が不活性化し、食品中に水分が残ります。これは、現在に至るまで何世代にもわたって一般家庭で行われてきた伝統的な瓶詰めの保存方法にも当てはまります。一定の時間煮詰めて酸素を抜くことで、微生物を不活性化させるのです。容器の蓋の凹みで真空状態が保たれているか、商品が良好な状態で保たれているかが分かります。ガラスの破損や紫外線を避けるため、業界は特に海外からの商品には低価格の缶を好んで使用します。真空包装や改質雰囲気包装には、乾燥食品(種子やナッツ)の保存期間を延ばす効果もあります。酸素がないと、微生物の代謝は大幅に阻害されます。

    マイナス18℃以下での急速冷凍が広く行われていますが、これも味や香りをほとんど損なわないで保存できる方法です。この方法では、水分はすべて食品に残ります。凍結が早ければ早いほど、色、形、食感が保たれます。副菜、野菜、肉を部分的に別々に調理し、盛り付け後、急速冷凍して密封トレイに密封すれば、おいしいメニューの組み合わせが完成します。しかし、この保存方法は比較的高価で、環境保護という点ではおそらく持続可能性が低いでしょう。消費社に届けるまで冷凍状態を保たなければなりません。

    amixon®の混合機は、短時間で穏やかに原料を混合します。これは常温の商品にも、冷蔵商品にも適用されます。(ピザのトッピング、野菜ミックス、バクテリア培養物、粉チーズ、刻みベーコン、刻んだパプリカ、シリアル、荷物ピース、チョコレートフレーク、アイスクリーム)。

    念のため、もうひとつの物理的保存法、すなわち電離放射線を食品に照射する方法についても簡単に触れておきます。放射線照射は海外と違ってドイツではあまり普及しておらず、乾燥した芳香ハーブとスパイスにのみ許可され、そのためのラベル表示が必要になります。世界保健機関WHOとEFSAによれば、殺菌を目的としたガンマ線、紫外線、X線による食品の照射は健康に無害です。

    食材を煮詰める保存方法は、何世代にもわたって家庭で用いられてきた野菜や果物、その他の食品を保存する伝統的な方法のひとつです。

    インスタント食品の原材料は多種多様:フリーズドライの果物や野菜もあれば、エアドライのものもあります。ほとんどの材料が殺菌されています。

    殺菌・滅菌オプションに加えて、混合機内で蒸気滅菌を行う

    amixon®の混合機およびリアクタは温度制御が可能で、圧力および真空密閉されています。スパイス、野菜、果物を加熱されたリアクタに投入します。滅菌蒸気が投入され、システム圧が上昇します。その後、真空をかけることで、野菜や果物に入っていた水分が除去されます。さらに製品は冷却されます。こうすることで、例えば、デリケートな微生物も不活性化させることができます。この方法は(マッシュルームなどの)キノコ栽培によく用いられます。

     

    混合方法は、味、粒度、見た目、食感に影響します。

    amixon®の精密混合機は、一台の混合機で、極めて穏やかに均質化することも(最小限のエネルギー投入)、集中的に解砕することも(大きなエネルギー投入)どちらも可能です。多くの場合、この2つの処理を同時に行います。a) デキストロース、マルトデキストリン、塩類、香辛料、澱粉、オレオレジン、油脂、香料は、集中的に混合する必要があります。チョッパー、剪断ローター、高剪断ブレードが使用されます。数分後、混合機が停止します。香辛料、フリーズドライの刻みディル、オニオンリング、ピーマンやカリフラワー、葉野菜、麺などを加えます。混合機は再び混合を開始しますが、今度は30秒間だけです。(せん断結晶化の回避)。少ない回転数で、穏やかにざっくりと混合されます。このようにして、理想的な混合品質が達成されます。ある程度の大きさの材料はすべてそのまま残っています。混合された製品は冷めていて、偏析することなく排出されます。袋、パウチ、缶、瓶へ充填されます。

    現代の食品工場は高度に自動化されており、原料の受け入れ(乾燥原料だけでなく液体も)、サンプリングと品質判定、搬送と貯蔵、ドージング除去、混合機への投入、混合、充填など、ほとんどすべての工程が機械によって行われています。混合と同様に、粉体の構造は他のすべての処理工程で維持されなければなりません。そのためにもエネルギー投入は必要最小限に抑える必要があります。圧縮とせん断応力は避けなければなりません。

    最終的な粉末の混合は、インスタント製品の品質を大きく左右します。味、風味の安定性、保存安定性、溶解性に加え、食感、粘度、生物学的利用能、色、口当たりも影響を受けます。

    インスタント食品の原料から製品までの加工 - 画像出典:AZO GmbH, Osterburken.原材料ロジスティクスのための標準化されたインターフェース。ご要望に応じてサニタリーフランジも使用可能です。TriClampのようにねじ止めすることも、素早く解体することもできます。注文順序はERPによって1時間ごとに新たに計算されます。

    a) 親水性湿潤、b) 疎水性湿潤、c) 後退湿潤、d) 前進湿潤

    今日売られているインスタント食品は、最高の品質基準を満たしています。

    たとえ粉末栄養剤が味、水分 、着色料などの特徴を備えていたとしても、それはまだ間違いなく即席栄養剤とは呼べません。液体を加えたとき、粉末は期待通りの挙動を示す必要があります。典型的な瞬間溶解性を持っていなければならないのです。粉体が液面を突き抜けて沈むとき、粉体中の空気が抜け出る必要があります。沈殿挙動、溶解性、分散性は消費者の期待に応えなければなりません。消費者はまた、保存安定性の高さと、包装から素早く製品を出せることも期待しています。

    脂肪分の多い材料を沈降性、分散性、溶解性に優れた材料に加工するためには

     多孔質の顆粒は、粉塵のような粒子に比べて、慎重に処理される必要があります。特に穏やかな混合は、不可欠です。40年にわたる混合機開発の経験が、最も優れた技術とソリューションの理由です。フリーズドライの刻みディル、カリフラワー、ブロッコリー、オニオンリング、パスタ片、壊れやすい野菜、果物、凝集粉末、レシチンパウダー、脂肪粉末、ショートニングは穏やかに均質化されます。

     

    インスタント食品は小さな驚異です。お湯を入れて数分で美味しい食事ができあがります。

    ComDisc®は、製品の排出を改善します。amixon®の混合機は、DN300の排出口に製品をほぼ完全にかき集めて排出することができます。偏析もなく、極めて穏やかに排出されます。

    ComDisc®は耐摩耗性に優れています。欧州と米国の衛生要件に準拠しています。ComDisc®はamixon®の混合機から残留物をほぼ完全に排出することができます。ComDiscのツールのサイズによって、排出はより早く、またはよりゆっくりと行われます。ここでは、HM 2000から2 m³のバッチを排出しています。

    amixon®の混合機は「半固形物」の処理も可能です。低温で糊状の塊の均質化は、機械的エネルギーの投入を最小限に抑えたい場合に特に要求されます。

    ニーダー、カッター、エクストルーダーとは異なり、amixon®の混合機では、混合品質と短い混合時間は変わらずに、投入エネルギーをはるかに少なくすることができます。粉末とは異なり、半固形塊は袋、小袋、缶に包装されるのではなく、いわゆるインスタント食品のキューブとして成形されて、包装あるいはロール状に巻かれます。世界中の食品工場で何百台ものamixon®の混合機が、食品製造のあらゆる分野で、特にインスタント食品の製造に使用されています。一般的なバッチサイズは400〜4000リットルです。

    これらの技術は、弊社が40年以上にわたって蓄積してきた経験に基づくものです。上記の内容がお客様の製品にも当てはまるかどうかは、実際にお客様の製品を用いいて混合テストをすることでのみ確認できます。

     弊社はドイツのパーダーボルンでのみ製造していますが、中国、ドイツ、インド、韓国、タイ、アメリカ各テストセンターでテスト機を用意しています。お客様に提供していただいた製品を使って弊社の専門家がお客様と共に混合テストを行い、結果を分析して最適なソリューションを見つけます。混合テストをご希望の方は、ぜひご連絡ください。精度の高い混合結果と、貴重な混合技術のノウハウを提供します。

    半固形塊は、amixon®混合機で混合しても粒子構造を保持します。混合工程はニーダーよりもずっと穏やかに行われます。

    amixon GmbHのテストセンターでのテスト混合は常に有益です。お客様の抱える課題をぜひ共有してください。粉体混合のエキスパートが、お客様と共にソリューションを見つけます。

    テスト混合は新たな知識を得るためのものです。革新的な新展開はここから生まれます。

    上記の知識は、私たちが40年以上にわたって蓄積してきた経験に基づいています。上記の内容がお客様の製品にも当てはまるかどうかは、実際にお客様の製品を用いいて混合テストをすることでのみ確認できます。

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    テストセンターでのテスト混合は、お客さまの混合機を正しく設計するために非常に重要です。均質な最終製品というのは、緩く、冷めていて、流動性があり、粉塵が少ない状態です。

    不均質な物質の混合物は偏析を起こす可能性があります。小さな液体添加剤は、混合物を固定するのに非常に役立ちます。均質な混合物を作るためには、液体添加剤が均等に配分されていることが重要です。

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