食品・飲料業界におけるPSA窒素システム

主要な用途および技術的詳細

・改質雰囲気包装（MAP）：
これは最も広く用いられている適用例です。食品グレードの窒素（通常 99.0～99.9％の純度 ）は、二酸化炭素と混合されることが多いですが、パッケージ内部（バッグやトレーなど）の酸素を置換するために使用されます。これにより次の3つの目的を達成します： 1) 好気性微生物の増殖を抑制： 細菌やカビの成長を大幅に遅らせます。 2) 酸化の遅延： 脂肪の酸化（ナッツやポテトチップス内）による酸敗、肉類の色あせ、ビタミンの損失を防ぎます。 3) 物理的な保護を提供： もろい製品がつぶれるのを防ぐクッションガスとして作用します。

・バルク原料タンクのブランケット：
食用油やワイン、ジュースなどの液体を保管する大型タンク内のヘッドスペースを窒素の「ブランケット（覆い）」で覆います。これにより製品を大気中の酸素から隔離し、長期保管中の酸化を防止します。

・プロセス用途：
飲料の混合、攪拌（かくはん）、瓶詰め中に、窒素が使用されます。 「攪拌（agitation）」または「吹き込み（sparging）」 液体に溶解した酸素を除去します。これにより、製品の保存安定性を源流から向上させることができます。

食品グレードの窒素システムにおける主要技術的検討事項

飲料食品業界向けにPSA窒素生成装置を選定する際、意思決定者は次の2つの最重要テーマに着目する必要があります： 絶対的な「安全性とコンプライアンス（Safety & Compliance）」 と 長期的な「経済的メリット（Economic Benefits）」 これは単なる生産効率の問題ではなく、直接的に消費者の健康とブランドの評判に影響を与えます。

1. 安全性とコンプライアンス：汚染のないガスサプライチェーンの構築
「食品グレード」の窒素とは、ガス生産チェーン全体に対する厳格な管理を意味します。最上位のソリューションは、あらゆる工程で汚染物質が導入されないことを保証する必要があります。主要な技術管理ポイントには以下が含まれます：
・原料管理 - オイルフリーエアコンプレッサー： 油分のないエアコンプレッサーを発生源として使用することが不可欠です。これにより、圧縮空気に油蒸気やエアロゾルが混入するリスクを根本的に排除することができます。最終的なガス純度に対する最初かつ最も重要な防御手段となります。
・プロセス制御 - 多段式フィルトレーション： 空気がコア分離ユニットに入る前に、多段式の高精度フィルターおよび乾燥システムを通す必要があります。ダスト除去、水分除去、油分除去および無菌フィルターを含むこのシステムにより、供給される空気の絶対的な清浄度を保証します。
・規格適合性： ガスに接触するすべての部品を含む全体システムは、次のような国際的な食品安全基準に適合するように設計されるべきです。 国際食品安全基準 、例えば FDA（米国食品医薬品局） の規格および EU食品接触材料 指令。

2. 経済的な利点：1立方メートルあたりのコスト削減
大規模食品製造業者にとって、ガスコストは最終利益に影響を与える重要な要素です。高効率な窒素システムの価値は、より低い「総所有コスト（Total Cost of Ownership）」で測定されます。これは初期購入価格だけでなく、その 長期的な運転効率 .

優れたシステムは、「CMS（高性能吸着材）」の採用や 高効率吸着材（CMS） および 最適化された圧力変動吸着サイクル を用いることで、より低い「空気係数（air factor）」で窒素を製造できます。これは、食品グレードの窒素を1立方メートル生産するための 電気料金が低くなる ことを意味し、日々積み重なることで大きな運用コストの削減につながります。