高自吸式二軸スクリューポンプによる食品加工時の製品ロス削減

食品加工において、製品ロスは必ずしも充填、トリミング、包装の過程でのみ発生するわけではない。移送配管、タンク、ポンプチャンバー、プロセスシステムの低所に、かなりの量の高価値製品が残留する可能性がある。特に粘性の高いソース、シロップ、濃縮液、エマルション、乳製品、ならびに軟質または浮遊粒子を含む食品を扱う場合、この問題は顕著となる。

完全な食品加工システムにおいて、ポンプソリューションは単に製品をある容器から別の容器へ移動させるだけの機能を超える必要がある。信頼性の高いプライミング、制御された移送、製品回収、衛生的な洗浄、ならびにタンク、配管、バルブ、加熱機器、充填機、CIP回路との効率的な統合を支援するものでなければならない。

強力な自吸能力を備えたサニタリーツインスクリューポンプは、この種のシステムにおいて重要な役割を果たすことができる。その容積式搬送原理、可逆運転、広い速度範囲、ならびに生産回路と洗浄回路の両方に参加する能力は、残留製品を削減し、プロセス全体の利用率を向上させるための実用的なアプローチを提供する。

食品加工システムにおいて製品ロスが発生する理由

食品は単純な低粘度液体のように振る舞わない。生産ラインでは、温度変化により粘度が上昇する材料、浮遊粒子を含む材料、または元の特性を維持するために穏やかな移送を必要とする材料を扱う場合がある。

従来の移送構成ではタンクを適切に空にしたり、配管から製品を回収したりできない場合、主な移送サイクルが終了した後もシステム内に材料が残留する可能性がある。手動回収のために機器を開放することは非効率であり、追加の洗浄要件を生じさせる。

吸引ラインに空気が存在する場合や、ポンプが製品 source から離れて設置されている場合、ポンプのプライミングが課題となることもある。ポンプが十分な吸引力を確立できない場合、オペレーターは移送を再開するために追加の手順や機器を必要とする可能性がある。

食品加工業者にとって、これらのロスは複数の生産バッチにわたって累積する可能性がある。解決策は単にポンプ容量を増やすことではない。完全な移送システムは、製品回収、吸引条件、流れ方向、および洗浄要件を考慮して設計される必要がある。

より信頼性の高い製品回収を実現する高自吸能力

SLGPサニタリーツインスクリューポンプは、2つの非接触スクリューを使用して、連続的に移動する搬送チャンバーを形成する。スクリューが回転すると、製品がポンプ内に引き込まれ、吐出側へと輸送される。

その強力な自吸能力は、ポンプがタンク、配管、または他のプロセス容器から吸引力を確立する必要がある場合に特に重要である。所定の条件下では、ポンプチャンバーは製品を内包した状態で約0.8バールの真空レベルを達成できる。

この特性は、安定した製品移送が確立される前に、まず空気を排除しなければならない吸引条件をポンプが処理するのに役立つ。

完全な食品加工システムにおいて、これは重要である。なぜなら、ポンプは単独で動作しているわけではないからである。その性能は、製品タンク、吸引配管、バルブ、熱交換器、処理容器、および下流機器との関係に依存する。強力なプライミング能力は、これらのコンポーネントを配置し、製品回収経路を計画する際に、エンジニアにより大きな柔軟性を提供する。

可逆移送による残留製品の回収

製品ロスの削減に貢献できるもう一つの機能は、可逆運転である。

SLGPポンプは、シャフトの回転方向を変更するだけで搬送方向を変えることができる。これにより、ポンプコンポーネントを交換したり機械的に改造したりすることなく、同一のポンプで製品をどちらの方向にも移動させることができる。

食品加工ラインでは、選択された製品回収手順のために、システム設計に逆転運転を組み込むことができる。主な移送が終了した後、接続された配管セクション内の残留製品は、ライン内に留まるのではなく、指定された回収容器に向けて戻すことができる。

実際の回収効果は、配管形状、製品特性、バルブ配置、温度、およびシステム構成に依存する。しかし、流れを逆転させる能力は、システム設計者に、別の専用移送ポンプを自動的に設置することなく、残留製品を管理するための追加の方法を提供する。

食品のための低脈動搬送

製品回収は製品品質を犠牲にしてはならない。ツインスクリューポンプの原理は連続的な軸方向搬送を提供し、往復容積式ポンプと比較して比較的低い脈動を生み出す。

これは、加工中に外観、質感、または浮遊成分を維持する必要がある食品を移送する際に有用である。

スクリューは互いに、またはポンプハウジングと直接接触せずに動作する。この非接触設計は、潤滑性が限られた特定の製品や、軟質または浮遊固体粒子を含む食品材料にもポンプを適したものにするが、実際の適用は製品特性とポンプ構成に依存する。

供給される設計は、適切な条件下で最大直径40 mmの粒子に対応できる。これは、機器選定時に製品の硬度、濃度、粘度、温度、および必要な移送速度とともに評価されるべきである。

食品加工ソリューション全体へのポンプの統合

製品ロスの削減は、ポンプを独立したコンポーネントとしてではなく、処理システム全体の一部として考慮する場合に最も効果的である。

サニタリーツインスクリューポンプは、貯蔵タンクやミキシングタンク、プロセス容器、衛生的な配管、バルブ、加熱または冷却機器、ろ過ユニット、充填システム、およびCIP回路と統合できる。ポンプの可逆運転と可変速度範囲は、プロセスの異なる段階を調整する際に追加の柔軟性を提供する。

例えば、粘性ソースを扱うシステムでは、ポンプを使用して、調製タンクから加熱配管を通り、充填または保持段階へと製品を移送する。一次移送が完了した後、プロセスシーケンスはポンプの逆転能力を利用して、移送経路から選択された残留製品を回収できる。

同じポンプは、システムがCIP/SIP運転用に適切に設計されている場合、洗浄循環にも参加できる。これにより、別個のCIPポンプを自動的に提供する必要性が減り、全体的な機器構成の簡素化に役立つ。

衛生設計も製品利用を支援する

食品加工において、製品回収は洗浄性と切り離せない。製品を効率的に回収するが、洗浄が困難な領域を残すシステムは、他の生産上の問題を生み出す可能性がある。

SLGPポンプは、従来のデッドゾーンを排除した衛生的な内部流路を採用している。したがって、製品接触領域は、洗浄媒体がポンプおよび関連するプロセス配管を循環する洗浄戦略に組み込むことができる。

ポンプは最高130°Cの媒体温度に対応可能であり、指定された洗浄温度能力は、選択された構成と運転条件に応じて、140°Cに達する。

利用可能なシールオプションには、シングルメカニカルシール、ダブルメカニカルシール、ゴムシャフトシール、およびパッキンシールが含まれる。向上した表面仕上げが必要な用途には、電解研磨もオプションとして利用可能である。

ポンプだけでなく、プロセス全体を考慮した設計

高自吸式ツインスクリューポンプは、食品の製品ロスの低減に貢献できるが、最終的な結果はシステム全体の設計に依存する。

タンク形状、ポンプ位置、吸引配管、配管長さ、製品温度、粘度、バルブ構成、移送シーケンス、および回収戦略はすべて、最終的にどれだけの製品を回収できるかに影響を与える。

このため、食品加工機器は、公称流量のみに基づいてポンプを選択するのではなく、プロセス要件全体に基づいて選択されるべきである。SLGPモジュール設計により、異なるポンプボディサイズとスクリュー寸法を異なる運転条件に適合させることができ、その広い速度範囲は、生産移送と洗浄業務に追加の柔軟性を提供する。

信頼性の高いプライミング、可逆搬送、低脈動移送、衛生構造、およびCIP/SIP対応性を組み合わせることで、サニタリーツインスクリューポンプは、製品を移動させるだけでなく、より多くの製品を回収し、洗浄を簡素化し、プロセス全体の効率を向上させることに焦点を当てた、より広範な食品加工ソリューションおよび完全な機器システムの一部となることができる。