食品製造におけるインライン品質管理
製品品質の維持、生産ロスの削減、プラント可用性の向上
販売、利益、および製品品質に対する圧力が高まる一方で、熟練した労働者が不足しており、食品加工業者は生産稼働率の向上と生産ロスの削減を両立するより効率的な方法を模索しています。ラボでの測定をインライン計器での測定に置き換えることで、生産チェックのステップを格段に改善でき、スループットの向上や待機時間の短縮だけでなく、規格外製品の発生リスクの削減も可能になります。
重要な事実
< 1%
廃棄率
世界的に、食品メーカーは1％未満の廃棄を目標としていますが、多くの場合、それよりもはるかに高い廃棄率を経験しており、5％を超えることも珍しくありません。食品製造において廃棄物が発生する理由は様々で、生産の切り替え、レシピの間違い、生産の遅れによる原材料の劣化やばらつきなどがあります。 インラインでの品質測定を実施することで、これらの状況の一部を改善、あるいは完全に排除することができ、品質を確保し、さらに廃棄物を削減することができます。
プロセス事例
Applicatorの各プロセスフロー図をクリックすると、お客様のプロセスのどこにインライン品質管理を実装できるかを詳しく知ることができます。関連する重要なプロセスパラメータとともに、特定の測定点に対して弊社がご用意している製品をご紹介しています。
©Endress+Hauser
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インラインで製品の濃度を測定し、リアルタイムでプロセス管理が可能
インラインで商品の色を測定・管理
ガラスを使わない衛生的なアプリケーションでのインラインpH測定
Applicator : ビール醸造における麦汁煮沸プロセスのパラメータである色およびpHをインラインで品質管理する事例についてご紹介します。
Applicator : ソフトドリンクの調合とミキシングにおいて、品質の重要なパラメータである密度、導電率、および色をすべてインライン測定で管理できます。
砂糖の蒸発濃縮プロセスに弊社のデジタルpHセンサCeragel CPS71Dを導入するメリットについてご説明します。
食用油の中和プロセスにおける弊社のインライン濁度測定についてご紹介します。
Applicator : 牛乳受入れプロセスにおけるProline Promass Q300での正確なインライン流量測定のメリットについてご説明します。
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pH計
プロセス測定に関係するあらゆる測定の30%以上がpHに関連しています。pHは味や均質性のモニタにも使用されますが、このパラメータの主要な用途は、安全性確認のための酸性食品のpHレベルのチェックです。
この分野の当社の専門知識
その他に、発酵度合いのモニタ、発酵が完了したかどうかの判定、パッケージングやボトリング前のCIP液混入検査、最終製品の保存期間に応じたpH値のモニタなどの用途もあります。Endress+Hauser はガラス電極やエナメルセンサから非ガラスISFETセンサに至るまで、幅広いpHセンサをご用意しています。
- 精密な測定を行う必要がある場合や、pH値が激しく変動する場合は、 Memosens CPS61Eのようなガラスセンサが向いています。
- マヨネーズのような非常に粘度の高い測定物の場合は、高い測定精度要件を満たしつつ、最適な安定性が長期間維持され、メンテナンスの必要性が最低限に押さえられたCeramax CPS341Dエナメルセンサが適しています。
- 非ガラスISFETセンサ Memosens CPS77Eは、最終pH検査や製造過程で安心して使用できます。
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密度および濃度測定
製品品質が一定であるかをモニタし、制御するには、密度を正確に測定する必要があります。濃度を判定するために、密度値は糖度、ボーメ度、API、Plato、アルコール度といった他の単位に変換されます。
この分野の当社の専門知識
媒体密度をアプリケーションの広い範囲で継続的に（インラインで）モニタおよび制御することで、定期サンプリングやラボ分析の労力が大幅に削減されます。Endress+Hauserは、多数の物理的計測原理に対応しています。
- コリオリ流量計 Proline Promass Q 300を使用すると、密度/濃度を高精度で測定できます。この流量計は、同伴ガスが存在することが分かっている液体アプリケーション用に最適化されています。
- 振電技術により、タンク内の密度を正確に測定できます。1台のデンシティコンピュータ FML621で管理される最大5つの測定点をサニタリ設計かつコスト効率よく設置できます。
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色および濁度の測定
色および濁度の測定は、食用油、飲料、ビール、ワイン、および糖蜜の品質や味の管理に不可欠です。色および濁度は、排水モニタ、原料油内の混濁物除去、乳製品の製品損失検出、または単純な相分離など、さまざまな用途に使用されます。
この分野の当社の専門知識
これらの各用途やプロセスでは、重要なパラメータである色および濁度を常時モニタする必要があります。Endress+Hauser は、特定用途のニーズに合わせた幅広い光学センサをご用意しています。
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導電率計
導電率計測により、誤って放出されたラインや漏洩しているバルブからの異物混入を早期に検出でき、問題の原因の早期識別、および製品への異物混入防止に役立ちます。
この分野の当社の専門知識
Endress+Hauser は、CIPサイクルやサニタリプロセスなど、あらゆる測定範囲および測定条件に対応した、信頼性が高く正確な機器をご用意しています。弊社の幅広いセンサや変換器をご活用ください。
- デジタル導電率センサ Indumax CLS54Dは、応答速度や精度において他社の追随を許しません。
- トロイダル式計測器が必要な場合や、組込み型変換器が好都合なアプリケーションには、一体型導電率センサSmartec CLD18をお選びください。
- 相分離や発酵などの広範な測定範囲をカバーする必要があるサニタリアプリケーションには、デジタル4極導電率センサ Memosens CPS82Eをご使用ください。
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化学組成測定：ラマン分光法
インラインラマン分光法により、ラボ分析のサンプルを収集することなく、プロセスに関する詳細な化学組成を知ることができます。ラマン分光法では、常時シングルプローブで製品品質の複数の特性をモニタできるため、プロセス内での補正やより迅速な製品リリースが可能になります。
この分野の当社の専門知識
プロセス開発の早い段階でラマン分光法などのプロセス分析技術（PAT）をプロセスに取り入れることで、製品およびプロセス品質の均一化を実現できます。実証された信頼性、繰り返し性、およびコンプライアンスサポートにより、30年に渡るKaiser Raman テクノロジー を導入したお客様の成功実績があります。
- 食品・飲料業界におけるラマン分光測定についての詳細は、アプリケーションガイドの「Raman spectroscopy food & beverage」をご参照ください。
利点
Endress+Hauserの産業およびアプリケーションのエキスパート達は、数多くのお客様と協力して、インライン品質管理の実装における素晴らしい結果を達成してきました。共に、製品品質の維持や製品ロスの削減を確立することができます。Endress+Hauserは、お客様が成功することを開始直後から確立します。弊社の目標は、お客様の生産のあらゆる側面において信頼されるパートナーとなることです。
重要な事実
100%
お客様の生産プロセスから常にリアルタイムの情報を取得
重要な事実
30%
サンプル間での見落としをなくすことで、規格外製品による製品ロスのリスクを削減。
重要な事実
40%
長寿命化
Memosens 技術を搭載した分析センサ
Endress＋Hauserの価値提案
インライン品質測定により、プロセスをよりハイレベルな制御の下で稼働できるようになります。原料、エネルギー供給、または操作による影響で発生したプロセス内の変化が、瞬時に検出されます。インライン品質管理により、プロセスを秒単位、かつ継続的に追跡し、ラボでのテストを補完して、全体像を捉え、継続的な品質向上を手助けします。Endress+Hauser は、お客様のお役に立つ技術やプロセス計器の幅広いラインナップをご用意しております。
- 製品品質を確実にし、ブランドを守ります
- 製品損失の削減
- プラントの可用性の向上
- 原料の削減