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清涼飲料水の製造 - 人工甘味料の分散

”低カロリー”、”ノーシュガー”、”ダイエット”清涼飲料水にはアスパルテーム、アセスルファムカリウム、サッカリンなどの人工甘味料が使われています。これらの材料は従来のスクロース(砂糖)よりもコストが高いですが、多量の砂糖を使用する代わりに、こうした人工甘味料が加えられています。ただし難点はこれらの人工甘味料は砂糖類の粘度や質感(いわゆる”食感”)を再現できないということです。そうした点を補うためにCMCなどの増粘剤が使用されています。

プロセス

少量生産では液状の甘味料が使用されることがあり、この場合比較的容易に水に混ぜることができます。あるいは個々のバッチごとに粉末の甘味料が他の粉末の原材料と共に分散されます。より大きな生産スケールの場合、甘味料は別のタンクでバルクであらかじめ分散されるか、他の原材料と共に流れの中で加えられ、混ぜられます。

いずれの方法の場合であっても、注意すべき点があります:

  • 人工甘味料には容易に溶けないものがある
  • 溶解のために熱を加えないといけない場合がある
  • 液面に浮いて液と混ざりくい特性を持つ細かい粉末をミキサーで素早く本液に引き込む必要がある

課題

液状の甘味料は混ぜやすいものの、粉末の甘味料と比較するとコストが高いという問題があります。

粉末を従来のアジテーター(攪拌機)で溶解しようとするといくつかの課題に直面します:

  • 熱を加えても単純なアジテーターでは溶解に時間がかかる
  • 溶解を促進するために熱を加えることは余分なエネルギー消費となる
  • 冷却工程は追加コストとなると同時に工程時間が長くなってしまう
  • 溶解しきれない材料がタンク内壁やアジテーターの部品にこびりつき、原料のロスが余分なコストにつながる
  • 原料ロスを避け、健康・安全上の理由から発塵を最小限に押さえる必要がある

ソリューション

シルバーソンミキサーならこうした課題に対処することができます。下の3段階のミキシングで溶解を強力に促進します:

Stage 1

液の入ったタンクでミキサーを始動します。高速回転するローターブレードが強力な吸引効果を生み出し、液と粉末材料がワークヘッドに吸い込まれ、ヘッド内ですばやく混合されます。

Stage 2

ローターとステーター内壁の小さなクリアランスで粒子が細分化されます。溶液はステーターの窓穴から液中に強力に放出され、同時に新しい液と粉末材料がローターの下からワークヘッド内に吸い込まれます。

Stage 3

短時間の循環ですべての原材料がワークヘッドを通過し、段階的に粒子が小さくなってゆきながら液中で混ぜられ分解・溶解・分散が促進されます。

  • Stage 1

    Stage 1

    液の入ったタンクでミキサーを始動します。高速回転するローターブレードが強力な吸引効果を生み出し、液と粉末材料がワークヘッドに吸い込まれ、ヘッド内ですばやく混合されます。

  • Stage 2

    ローターとステーター内壁の小さなクリアランスで粒子が細分化されます。溶液はステーターの窓穴から液中に強力に放出され、同時に新しい液と粉末材料がローターの下からワークヘッド内に吸い込まれます。

  • Stage 3

    短時間の循環ですべての原材料がワークヘッドを通過し、段階的に粒子が小さくなってゆきながら液中で混ぜられ分解・溶解・分散が促進されます。


メリット

  • ミキシング工程の大幅な時間短縮
  • 加熱が不要
  • 歩留りの向上
  • プレミックス(予備混合)が不要 - 甘味料は他の粉末の原料と同時に液中に入れることが可能
  • 一つの工程で甘味料や他の材料を液中に溶解することができる
  • タンク内の衛生の向上

シルバーソンにはこの用途に適したミキサーが複数あります。各工程の条件や処理量に応じて適したミキサーを選択します。

バッチ型ハイシアミキサー

  • 1,000リットル程度までのバッチに最適
  • 小~中型モデルはフロアスタンドに設置可能
  • 研究開発やパイロット生産に適した小型モデルあり
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インライン型ハイシアミキサー

  • 大きな処理量に対応
  • 空気の混入がない
  • 既存の設備への取り付けが容易
  • セルフポンプ効果
  • タンクの内容物の移送が可能
  • 高サニタリーモデルあり
  • 高粘度対応モデルあり
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フラッシュミックス

  • 大きな処理量に対応
  • 大量の粉体を混ぜることが可能
  • 空気の混入が少ない
  • 洗浄が容易
  • 高粘度液の処理に対応
  • 従来よりも高温度での処理に対応
  • 操作が容易
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ウルトラミックス

  • タンク内の強力な攪拌/流動
  • 大量の粉体を混ぜることが可能
  • CIP洗浄対応高サニタリー設計
  • 高粘度液の処理に理想的
  • メンテナンスが容易
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