クリーンビジネス:HBM製ロードセルを使用した衛生的なシステム設計

新鮮で、添加物を含まず、注意深く扱われた食品が、高い人気を集めています。特に、ジュース、ミルク、スムージーに対 する需要は、一貫して増加しています。こうした食品の生産工程や特殊包装には、衛生が絶対的な必要条件となります。飲料産業における基準は、食品産業、医 薬品産業、バイオ産業にも適用されます。システム設計のための衛生要件(特に包装の部門における要件)も、これと同様に厳しいものとなっています。細心の 注意を要する製品や医薬品のための充填プロセスにおいても、無菌包装技術の使用が今後も継続的に増大することでしょう。

 

異物による汚染や二次汚染は、生産工程のあらゆる段階から完全に排除されていなければなりません。HACCPおよび EHEDGのガイドラインに準拠した衛生システム設計(規定に適合していることが完全に文書化されたもの)が、これを保証してくれます。ここでは、微生物 学的な調査によって頻繁に確認されているように、シンプルで信頼性の高い洗浄が重要な役割を果たしています。

図2:牛乳やフルーツジュースなどの食品の無菌充填に使用するSERAC充填システム
図3: HBM製 無菌型設計ロードセル PW27

最適な衛生のためのシンプルな洗浄

衛生面を基準としたシステムの設計(「衛生設計」とも呼ばれる)は、設計者にとっては難しい課題です。この課題に適切に取り 組むためには、設計者は、しっかりとした技術的専門知識を持つことに加えて、製品エリア内での基本的な微生物学的影響についても理解していなければなりま せん。

こうした専門知識には、この微生物の特性や微生物の大きさに関する知識に加えて、様々な材料の表面上における微生物の挙動に関する知識も含まれます。特に、隙間やデッドスペースにおける微生物の増殖挙動が重要です。



したがって、衛生面で細心の注意を要する用途や無菌包装で使用するシステムは、衛生に関して最適化された特性を備えている必要があります。具体的には、こうしたシステムは、簡単に取り外して洗浄し、それをすばやく取り付けることが可能でなければなりません。

使用されている材料や部品は特別な表面特性を備えており、またGMP、FDA、EHEDG、QHD、3Aのような現行の基準やガイドラインも考慮する必要があります。これらの諸基準が高い製品安全性を保証してくれます。

衛生設計のための基本的な要件

二つの建設現場がある場合、それぞれの現場はシステムの衛生設計に関しては明確に区別されていなければなりません。汚染リスクが広範囲にわたって排除されている区画では、衛生基準に適合した設計はそれほど重要視されません。

しかし直接的または間接的に製品が汚染される可能性がある場所では、こうした衛生に関わる要素が非常に重要となります。このように現場を区別するねらいは、考えられる問題領域を認識してそれを回避することです。



製品と接触する領域は「容易に洗浄が可能な」設計になっていなければならないという法規により、いくつかの必要条件が課せられます。こうした要件は衛生システムの設計にとって決定的な意味を持ちます。以下に準拠すべき原則を示します。

(出典:Dr. Ing. Gerhard Hauser "Hygiene" in "Handbuch der Fulltechnik", Behr's Verlag, Hamburg 2004)。:

  • 適切かつ承認済みで洗浄が容易な、可能な限り高い耐腐食性を持つ材料を選択し使用すること
  • 十分に滑らかで、衛生的かつ洗浄が容易な表面および表面構造を製造すること
  • 固定式または可動式の接合部、およびベアリング上において、間隙、ひび割れ、ギャップ、表面上は目に見えないあらゆるタイプの欠陥を回避すること
  • 例えば静的または動的なシールなど洗浄が困難なものの上にあって目視できる隙間、へこみ、突起などのうち、発生を回避できるものを最小限に抑えるかまたは最適化すること
  • 構造エレメントを流れに適した幾何学的設計にすることで、可能であれば層間剥離や死水領域による渦の形成を避けること
  • 洗浄が不可能かまたは洗浄に困難が伴うようなあらゆるタイプのデッドスペースの発生を避けること
  • 該当する全エリアを自己排水または自動排水設計にすること

 

これに加えて、システムはメンテナンスが容易で簡単にアクセスできる設計になっていなければなりません。こうした要件と共に、使用されている材料が、生理学的に無害でかつ食品に適合したものであることが保証されていなければなりません。

衛生面が特に重要な場合:無菌計量システム

充填システムや包装システムに使用される計量システムは、直接的・間接的な製品との接触による、汚染や二次汚染のおそれがあ る分野で使用されるのが一般的です。衛生的な計量システムを設計するための必要条件は、EHEDGガイドラインによって特に厳しいものになっています。:



硬度調整済みでRa<0.8 umの電子研磨ステンレス鋼のみを使用することで、汚染を避けることができます。滑らかな表面により、製品残留物の被覆や付着を予防し、洗浄の効果を高める必要があります。

さらにフレームやハウジングも高品質のステンレス鋼で製造する必要があります。洗浄済みの溶接シームは、ボギーや吊り上げ機構を使用したシンプルでユーザーフレンドリーな洗浄と同様、義務的な措置だと言えます。

これに加えて、製品の取り扱いに適用される要件も、すべて簡単な洗浄の基準に適合していなければならず、いかなる条件下でも隙間が発生してはなりません。

これらの要件は、例えばロードセルのようなすべてのシステムコンポーネントを含む、計量システム全体に適用されます。

世界でただ一つ:EHEDG認定証を持つHBM製のPW27ロードセル

HBM製の無菌設計型ロードセルPW27は、飲料、食品、医薬品、バイオ産業用の計量システムで使用することを目的として特別に設計されており、20 kgまでの比較的低い計測範囲ではEHEDG認定証を持つ世界でただ一つのロードセルです。

このロードセルはOEMLの基準も満たしています。また、PW27ロードセルの特徴は、エッジやコーナーのない最適化された 設計により洗浄が簡単なことです。マルチヘッドコンビネーション計量器や静止スケール(static scales)、さらに充填システム用として完璧なシステムです。

特に実用性が高い特徴として、EHEDG認定証が存在しているために、システム設計者はロードセルの認証を行う必要がありません。HBMが指定された基準への適合を保証します。



PW27だけのメリットはその他にもあります。食品適合性を持つステンレス鋼で作られたこの密閉型ロードセル(IP68/IP69)は、食品産業で使用される洗浄方法に対してはそれほど敏感ではなく、湿度の高い使用環境でも高い信頼性を示します。

一体化した過負荷保護機能は製品残留物によってブロックされることがないため、プラットフォームロードセルは基本的に破壊不可能となります。

さらに、市場で定着している基準に適合した寸法の様々なケーブル保護システム用のアダプタ、取付装置、固定オプションも一体化されています。

HBMは、プラットフォームロードセルPW25を装備した衛生区画で使用するための、理想的なソリューションも提供しています。PW25は、PW27と同様のメリットをすべて提供しますが、EHEDG認定を受けていない点だけが異なります。

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