超高圧冷間静水圧プレス装置

概要

食品加工用の超高圧技術のユニークな特徴は、食品の温度を上昇させず、非共有結合にのみ作用することです。基本的に共有結合は破壊されないため、食品本来の色、香り、味、栄養成分への影響が少なくなります。生鮮食品や発酵食品は、食品加工の際、自らが持つ酵素の存在により変色、味の変化、劣化が起こり、品質に大きな影響を与えます。これらの酵素は、カタラーゼ、ポリフェノールオキシダーゼ、ペクチンメチラーゼ、リポキシゲナーゼ、セルラーゼなどの食品品質の酵素です。超高圧処理によりこれらの酵素を活性化または不活化することができ、食品の品質に有益です。超高圧処理により食品の微生物汚染を防ぎ、食品の保存期間を延長し、食品の美味しさを長持ちさせます。

特徴

1. 超高圧処理により、食品の色、香り、味などの物性が変化せず、臭気も発生しません。圧力をかけた後も、食品は元の新鮮な風味と栄養素を維持します。例えば、超高圧処理したイチゴジャムはアミノ酸を95％保持することができ、加熱処理したジャムに比べて味や風味が格段に向上します。

2. 超高圧処理後は、タンパク質の変性やデンプンの糊化状態が加熱処理とは異なり、新たな物性を持った食品が得られます。

3.超高圧処理により、食品本来の風味を保つことができます。低温殺菌です。このような食品は、加熱するだけで食べられるため、半製品市場が拡大します。

4. 超高圧処理は、液体媒体を短時間で圧縮する処理であるため、食品の殺菌を均一、瞬間的、効率的に行うことができ、加熱方式に比べて消費エネルギーが少なくて済みます。たとえば、日本のサントリー社は容器の滅菌を使用しており、ビール液の高圧処理により大腸菌を 99.99% 死滅させることができます。

従来の化学的に加工された食品（保存料の添加など）と比較して、超高圧技術の利点は次のとおりです。

5. 食品に化学物質を添加する必要がなく、化学試薬と微生物細胞内物質との相互作用によって生成される生成物の人体への悪影響を克服します。また、食品中に残留する化学試薬による人体への悪影響も回避し、食品の安全性を確保します。

6. 化学試薬を頻繁に使用すると、細菌が耐性を獲得し、滅菌効果が弱まります。超高圧滅菌は 1 回の滅菌であり、細菌に対する明らかな効果があります。

7.超高圧滅菌は条件の制御が容易で外部環境の影響が少ないのに対し、化学試薬滅菌は水分、温度、pH値、有機環境などの影響を受けやすく効果が大きく変化します。

8. 超高圧滅菌は、食品の自然な風味をよりよく維持し、食品中のポリマー物質の構造を改善することさえできます。たとえば、肉や水産物に作用して肉製品の柔らかさと風味を改善します。生乳に作用し、チーズの熟成と風味に有益であり、チーズの生産量を増やすこともできます。化学試薬にはそのような効果はありません。

ここで超高圧冷間静水圧プレス装置について簡単に紹介します。その他の装備要件についてさらに詳しい情報が必要な場合は、スタッフまでお問い合わせください。

1. 超高圧処理により、食品の色、香り、味などの物性が変化せず、臭気も発生しません。圧力をかけた後も、食品は元の新鮮な風味と栄養素を維持します。例えば、超高圧処理したイチゴジャムはアミノ酸を95％保持することができ、加熱処理したジャムに比べて味や風味が格段に向上します。

2. 超高圧処理後は、タンパク質の変性やデンプンの糊化状態が加熱処理とは異なり、新たな物性を持った食品が得られます。

3.超高圧処理により、食品本来の風味を保つことができます。低温殺菌です。このような食品は、加熱するだけで食べられるため、半製品市場が拡大します。

4. 超高圧処理は、液体媒体を短時間で圧縮する処理であるため、食品の殺菌を均一、瞬間的、効率的に行うことができ、加熱方式に比べて消費エネルギーが少なくて済みます。たとえば、日本のサントリー社は容器の滅菌を使用しており、ビール液の高圧処理により大腸菌を 99.99% 死滅させることができます。

超高圧冷間静水圧プレス装置は、さまざまな分野で広く使用されています。主な応用分野は次のとおりです。

窯業：

透明アルミナセラミックチューブなどの高品質セラミック製品の製造に使用されます。超高圧冷間静水圧プレス技術により、セラミック製品の密度と均一性が向上し、機械的特性と耐食性が向上します。

プレート、ディスク、アルミナ研削ボール、アルミナケミカルフィラーボール、耐火レンガ、セラミックスティックなどの日常用セラミックス、建築用セラミックス、特殊セラミックスなどの製造に使用できます。

粉末冶金:

金属粉末の場合、冷間静水圧プレス技術は理論密度の約 100% を達成でき、高圧下で金属粉末を変形させて密度を高め、最終的には後で処理できる「グリーン」部品を形成します。

超硬部品や金属フィルターなどの製造に使用できます。

黒鉛および耐火物:

グラファイトの分野では、冷間静水圧プレス技術をグラファイト部品の製造に使用して、グラファイト材料の密度と性能を向上させることができます。

耐火材料の分野では、ノズル、モジュール、るつぼなどの製造に使用され、耐火材料の高温耐性と強度を向上させることができます。

その他の業界:

電気絶縁体や先端セラミックスの圧縮などの分野でも使用できます。

食品の殺菌や医薬品の調製など、食品保存やバイオ医薬品の分野でも使用されています。

これらの分野での超高圧冷間静水圧プレス装置の応用は、主に超高圧を全方向に均一に加えて材料を高圧下で塑性変形させ、それによって成形と緻密化を達成できるという利点を活用します。さらに、この技術には、高い成形品質、複雑な形状、優れた圧力効果、高く均一な成形体密度、小さな焼成収縮、低い金型コスト、および高い生産効率という利点もあります。

超高圧冷間静水圧プレス装置の技術パラメータは装置のモデルやメーカーによって異なりますが、通常は次の側面が含まれます。

圧力範囲:

通常、トン (T) またはメガパスカル (MPa) で測定され、機器が発揮できる圧力範囲を表します。たとえば、一部の機器の圧力範囲は 0 ～ 12 トン (0 ～ 17MPa に相当) または 0 ～ 60 トン (0 ～ 34MPa に相当) ですが、超高圧機器は数百 MPa 以上に達する場合があります。

静水圧チャンバーの寸法:

プレスするサンプルを置くための装置内の空間の大きさを表し、一般に直径と高さで表されます。例えば、φ50×150mmとは、キャビティの内径が50mm、高さが150mmであることを意味します。

ピストン径：

冷間静水圧プレスにおけるピストンの直径サイズは、φ95mm、φ150mmなどがあります。ピストンの直径は、圧力の伝達や印加に影響を与えます。直径が大きいほど、提供できる圧力は大きくなります。

ピストンストローク:

ピストンがシリンダー内で移動できる最大距離を指します。一般的なものは 40mm、50mm などです。これは、プレスプロセス中にサンプルを圧縮できる空間範囲を決定します。

加圧方法：

冷間静水圧プレスが圧力を加える方法を説明します。一般的なものには、電気加圧、手動加圧、または高圧ポンプの水の予圧、油圧スーパーチャージャー加圧システムなどが含まれます。電気加圧はより便利で、高度な自動化が可能です。手動加圧は、特定の状況において細かく調整できます。

圧力補償方法：

自動圧力補正と手動圧力補正を含みます。自動圧力補償は、さまざまな理由で圧力が低下した場合に、設定された圧力値を維持するために自動的に圧力を補充します。手動圧力補償では、圧力を補充するために手動操作が必要です。

開催時間：

設定圧力に達してからその圧力を維持する時間を指し、一般的に0～999.59（分秒）または0～999分の範囲で設定できます。保持時間は、サンプルが完全に圧縮され、望ましい成形効果が得られるようにするために重要です。

デバイスの電源:

220V (50Hz/60Hz) など、機器の動作に必要な電源仕様は、電圧 220 ボルト、周波数 50 Hz または 60 Hz の AC 電源に接続する必要があることを意味します。

全体の寸法:

冷間静水圧プレスの全長、幅、高さの寸法を説明します。たとえば、405×470×720mm は、機器の長さが 405 mm、幅が 470 mm、高さが 720 mm であることを意味します。

装備重量:

冷間静水圧プレス自体の重量は、200kg などのキログラム単位で測定されます。

最大使用圧力:

冷間静水圧プレスが耐えて発揮できる最大圧力値。300MPa、400MPa、1500MPaなど。この圧力を超えると、機器が誤動作したり、危険になる可能性があります。

その他のパラメータ:

金型が耐えられる最大圧力、圧力計の種類 (デジタル ディスプレイなど)、保護カバーの材質 (プレキシガラスなど)、周囲温度の要件など。

上記の技術パラメータは単なる例であることに注意してください。すべての超高圧冷間静水圧プレス装置がこれらのパラメーターを備えているわけではなく、具体的な値は装置のモデルやメーカーによって異なる場合があります。機器を選択するときは、特定のアプリケーションのニーズとプロセス要件に基づいて、適切な機器モデルと技術パラメータを決定する必要があります。