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エネルギー消費の増加をゼロに抑えながら、生産能力を20%以上向上 - 乳製品メーカーのValio社、乾燥機の制御を更新

フィンランドのヴァンターにある Valio 社の乳製品製造施設
Finland
Published: Sep 5, 2014
産業計測

乳製品メーカーのValio社、乾燥機の制御をアップデート

フィンランドの酪農家が100%出資しているValio社は、フィンランド最大の乳製品メーカーです。同社は、家族経営の農場を所有し、運営する8,000に上る牛乳生産者を代表しています。そして、それぞれの生産者が平均30頭の乳牛を飼育しています。

世界最北の農業地域で運営しているValio社は、多くの課題に直面しています。それは、栽培期が短いことから飼料費が高く、牛乳の価格がかなり高くなってしまうことです。競争力を維持するには、慎重なコスト管理が不可欠です。Valio社は、乳製品の価値を最大化するために、ラクトースを含まず、タンパク質が豊富で、機能的な乳製品など、革新的な付加価値製品の開発に多大な努力を注いでいます。

脱塩ホエイ - 副産物から付加価値のある原材料まで

Valio社が革新的である証拠は、脱塩ホエイ製品に見られます。チーズ製造の副産物であるホエイは、栄養的価値の高いホエイプロテイン、ラクトース、ミネラルで構成されています。ミネラルの含有量が高いため、伝統的に動物飼料に使用されてきました。

ホエイは、イオン交換、電気透析、膜ろ過を使用してミネラル含有量を下げた後にのみ、人間の飲食用に使用することができます。この脱塩ホエイは乾燥され、離乳食や乳児用調製粉乳、菓子、乳製品、アイスクリーム、ベーカリー製品に使用することができます。2012年の生産量は4,000万 kg で、Valio社は脱塩ホエイ粉末の世界最大の生産者の1つです。

過乾燥から最適化されたプロセス制御まで

脱塩ホエイは噴霧乾燥されます。吸気の湿度には、季節による変動があります。効率的なプロセス制御がないため、乾燥機は、適切に乾燥させるために、安全マージンを確保して運転することを余儀なくされました。こうして、エネルギー消費は高まり、過乾燥の費用がかかりました。

乾燥工程を最適化するために、Valio社は湿度のオンライン計測に基づいた制御を実装しました。選択した湿度センサは、+80°C~+100°Cに耐え、細粉に耐性を発揮する必要がありました。排気はろ過されます。洗浄が正確であり、容易であることも重要な選択基準でした。

乾燥機には、2台のヴァイサラ HUMICAP® HMT333 湿度温度変換器が装備されていました。1台は吸気口に、もう1台は排気口にあります。吸気の湿度データは、工程を制御するために使用されます。排気の湿度データは、粉末の水分含有量と相関関係があるため、最終製品の品質の指標として使用することができます。

メリットをもたらす最適化された乾燥

Valio社のR&DマネージャーであるMarko Outinen氏は、最適化された乾燥機制御のメリットを次のように説明します。「湿度の制御を実装することで、エネルギー消費を増やすことなく、生産能力が少なくとも20%増加しました。乾燥は粉末処理で最も費用のかかる単位操作であるため、この事実は必然的に総収益性全体に大きな経済的影響を及ぼします。さらに、乾燥工程を最適化することで、粉立ちや溶解性の重要な要素である粉末の粒径など、重要な製品特性を微調整することができます。同時に、最終製品の水分含有量は生産量を最大限に高めるために最適化されました。」

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"当社では、ヴァイサラの評判は有名です。ヴァイサラのセンサは火星で機能するのに、当社の工程で機能しないなんてことがあるでしょうか。」 Marko Outinen, R&D Manager, Valio

 

参考資料と評判への信頼

乾燥機制御の最適化を計画したとき、文献を集中的に調べました。ヴァイサラの湿度計測機器が同様の工程で別の研究グループによって使用されていたため、Outinen氏はヴァイサラに直接連絡することにしました。計測機器を選択する際のもう1つの決め手は信頼性でした。「当社にとって、信頼性とは、製品の品質が高く、支援機能が円滑であることを意味します。当社では、ヴァイサラの評判は有名です。ヴァイサラの湿度センサは火星でも機能するのに、当社の工程で機能しないなんてことがあるでしょうか。」と、Outinen氏は結論付けます。

乾燥工程を最適化することで、エネルギーとコストを節減する方法を算出するには、当社のインタラクティブオンライン乾燥機をご覧いただくか、詳細についてお問い合わせください

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課題 ソリューション メリット

過度の乾燥によって、エネルギー消費が増加し、追加コストが生じる

ヴァイサラ HMT333 変換器を使用して、乾燥機の吸気と排気の湿度と温度を計測する、脱塩ホエイの乾燥の最適化

エネルギー消費を増やすことなく、生産能力の20%以上の向上

過度に乾燥させると、ホエイ粉末の粉立ちや溶解性の問題が発生する

工程を最適化するための吸気の湿度データ

粉立ちや溶解性の重要な要素である粉末の粒径など、製品特性の最適化

不十分な乾燥から、ホエイ粉末が乾燥機の壁に付着する

最終製品の品質を説明するための排気の湿度データ

最終製品の最適な水分含有量と最大の生産量