環境に優しい発酵食品製造へ！古い設備からの脱却が成功の鍵 | 工場建設パーフェクトガイド

環境に優しい発酵食品製造へ！古い設備からの脱却が成功の鍵

公開日：2024.12.13　更新日：2024.12.13

発酵食品工場では、製品の品質や安全性を維持するために温度管理が不可欠です。温度が適切でないと、発酵が停止したり、食感や風味が損なわれたりする可能性があります。古い設備は温度管理が難しいだけでなく、使い続けると環境負荷が高まり、生産性の低下や事故リスクが増加します。

一方で、省エネ設備や自動温度管理システムを導入すれば、エネルギー効率を改善し、持続可能な生産が可能です。さらに、プロに相談することで、生産効率や安全性を最大化した工場設計が実現し、長期的な競争力を向上させられます。

発酵食品工場で温度管理が重要な理由

発酵食品工場では、製品の品質や安全性を維持するために温度管理が欠かせません。温度が適切に管理されていないと、微生物の活動が不安定になり、発酵プロセスに悪影響を与える可能性があります。

◇菌が死滅し発酵が停止する

発酵食品の製造において、温度と時間の管理は極めて重要です。温度が高すぎると雑菌が繁殖しやすく、低すぎると発酵が進まなくなります。そのため、工場では温度計やセンサーを使用し、発酵環境を常時監視します。発酵食品は加熱すると菌が死滅するため、注意が必要です。

例えば、甘酒の麹菌は、70℃付近になると酵素を出す働きが止まってしまいます。そのため、米麹に熱湯をかけたり、温め直したりする際に温度を上げすぎてしまうと、その後の発酵が進まなくなる恐れがあります。

◇食感や風味が影響される

発酵は特定の温度範囲で適切に進行するもので、食感や風味に影響を与えます。例えば、納豆の場合、温度が高すぎると粘りが強くなりすぎ、低すぎると発酵が不十分で粘りが足りなくなります。また、発酵に伴い納豆の粒感も変化します。

適切な温度でじっくり発酵させることで、特有の粒感と程よい粘りを引き出せます。

◇HACCPでも温度管理が重視

HACCP（危害要因分析重要管理点）は、食品事業者が製造工程全体を通して食中毒菌の汚染や異物混入といった危害要因を把握し、それを管理・低減することで製品の安全を確保する衛生管理手法です。この国際的な基準は、国連のFAOとWHOが合同で推奨しています。

HACCPでは温度管理とその記録が特に重要視されています。「重要管理点の決定」に基づき、各段階での温度を正確に管理・記録し、データ化することが求められ、温度記録はHACCPの中核を担っているのです。これにより、食中毒菌の増殖抑制や殺菌が適切に行われ、製品の安全性が確保されます。

環境負荷の高い古い設備がコスト増加を招く現実

古い設備を使い続けると、エネルギー効率の低下や排出ガスの増加により、環境負荷や運用コストが増大します。このような状況は、企業の競争力や持続可能性に直接影響を及ぼすため、早急な対応が求められています。

◇古い設備の環境負荷が高くなる理由

古い設備はエネルギー効率が低く、燃料を効率的に燃焼できません。エネルギー浪費や有害排出ガスの増加を招くため、環境負荷を高めます。さらに、修理や部品交換の頻度が増えると廃棄部品が増加し、設備廃棄時の不適切な処理が環境汚染を引き起こす可能性があります。

◇老朽化した設備を使い続けるリスク

老朽化した設備を使い続けると、エネルギー効率の低下や故障リスクの増加を招くだけでなく、運用コストや環境負荷の上昇といった問題を引き起こします。

・生産性の低下
工場設備の老朽化は、不良品の混入リスクを高めるだけでなく、機械の動作速度の低下や停止を引き起こす可能性があります。機械の速度低下は生産性を損ない、不良品が増えると検品作業に余分な人手と時間がかかります。

さらに、顧客に届いた不良品に対しては、返品や交換といった対応が必要となり、企業の負担が増えるでしょう。これによって生産性が低下すれば利益が減少し、不良品の増加は企業の信頼を損なう恐れもあります。

・事故が生じるリスク
老朽化した設備は、予期せぬ落下や突然の動作停止など予測不能な動作を起こし、従業員が怪我をするリスクを高めます。このような事態が発生すると、従業員が腕を挟まれたり、指が機械に巻き込まれたりする事故につながる恐れがあり危険です。

・故障による生産ストップ
どのような機械や設備でも、導入から10年以上が経過すると、モデルチェンジなどで交換部品の入手が難しくなることが一般的です。メーカーは交換部品を永久に供給するわけではなく、新モデルの発売に伴い旧モデルの部品供給が終了することがよくあります。

その結果、設備が故障しても必要な部品が手に入らず、一時的に工場の稼働が停止するリスクが生じてしまいます。

温度管理と省エネ設備で実現する持続可能な生産

工場建設において、環境に優しい生産体制の構築は重要課題です。温度管理の徹底と省エネ設備の導入により、エネルギー消費を抑えながら生産効率を最大化し、発酵の安定性を維持するとともに、エネルギーコストの削減が可能です。

◇自動温度管理システム

自動温度管理システムは、温度を自動計測し、データを蓄積・分析するシステムです。温度センサーやデータロガー、通信機能を備えた機器で構成され、リアルタイムで温度変化を追跡し、必要時にはアラートを発します。

食品工場において自動温度管理システムを導入すると、発酵の進行度合いや品質劣化を防ぎ、製品の安全性と品質の向上につながります。これにより消費者の信頼と満足度が高まり、リコールリスクの低減やブランド価値の向上にもつながります。

◇省エネ設備

例えば、バイオガス発電では、食品廃棄物をメタン発酵で分解して廃棄物量を削減し、発酵時に発生するバイオガスを電気と熱エネルギーに変換。これにより、光熱費削減とCO₂排出削減が実現できます。また、広い屋根や空きスペースを活用した太陽光発電システムの導入が有効です。

加えて、産業用蓄電池を太陽光発電と組み合わせることで、発電した電気を蓄え、自家消費する仕組みを導入すれば、さらなる電気代削減が可能です。省エネを推進する具体的な取り組みとして、エネルギー使用量の「見える化」が挙げられます。

工場規模に適した温熱機（ボイラー）の適正台数の確認や、運転圧力の調整、蒸気漏れ対策が重要です。受変電設備では、高効率変圧器の導入や負荷偏りの是正、高調波抑制機能の活用が省エネに寄与します。

さらに、空調設備や冷凍冷蔵設備などエネルギー消費の多い部分にも対策を施すことで、省エネ効果をさらに高められます。

処理設備導入でCO2排出量の削減に成功した事例

近年、環境への配慮が企業の重要課題となっており、CO₂排出量の削減に向けた取り組みが求められています。処理設備の導入により、エネルギー効率の向上や省エネルギー化が進み、CO₂排出量の大幅削減に成功する事例が増えています。

◇メタン発酵ハイブリッド処理設備を導入した事例

株式会社明治は、チーズ生産時に発生するホエイ残さの廃棄物削減とエネルギー効率向上のため、十勝工場にメタン発酵と排水処理設備を導入しました。この設備では、チーズ製造副産物の「パーミエイト（膜ろ過透過液）」をメタン発酵処理し、メタンバイオガスを生成します。

メタンは天然ガスの主成分であり、エネルギーとして活用可能です。導入した設備は、メタン発酵と既存の好気処理を並列に組み合わせるハイブリッド仕様となっており、工場内のエネルギー供給にメタンバイオガスを活用するだけでなく、既存排水処理設備の電力量削減にも貢献しています。

この取り組みにより、株式会社明治は、資源化技術として注目されるメタン発酵を活用し、廃棄物削減と環境負荷の低減に成功しています。

◇工場建設はプロに相談！

場設計は単なる建物の設計にとどまらず、生産効率、安全性、コスト削減など、さまざまな要素を考慮した総合的な計画が求められます。そのため、工場設計をプロに相談することには、多くのメリットがあります。主なメリットは、以下のとおりです。

・安全性の高い工場を実現できる
プロの工場設計者は、業界の規制や安全基準に精通しており、法令遵守を確実に行います。例えば、防火対策や作業員の動線設計など、細部にわたる配慮が求められる部分を適切に計画することで、トラブルを未然に防ぐことが可能です。

・生産効率を最大化
できる製造業の種類や規模に応じて、設備配置や動線を最適化することで、無駄な動きやコストを削減し、生産性を向上させる設計が可能です。さらに、将来的な事業拡大を見据えた柔軟な設計も可能となるため、長期的な視野での投資効果が得られます。

発酵食品工場では、製品の品質と安全性を確保するために温度管理が重要です。適切な温度を維持できなければ、発酵が停止したり、風味や食感に悪影響を及ぼす可能性があります。特にHACCPでは温度管理が必須で、記録を徹底することで食品の安全性を守ります。

一方で、老朽化した設備は温度管理が難しくなり、エネルギー効率の低下や環境負荷の増加を引き起こし、生産性や安全性の低下、故障による停止リスクを伴います。これを改善するため、省エネ設備や自動温度管理システムの導入が効果的です。

自動温度管理システムは温度をリアルタイムで管理し、製品の品質を保つのに役立ちます。また、省エネ設備を導入することで、エネルギーコストを削減しながら持続可能な生産体制を構築可能です。

具体例として、バイオガス発電や太陽光発電は光熱費を削減し、CO₂排出量を抑える手段として有効です。さらに、メタン発酵を利用した廃棄物処理設備の事例では、資源循環を活用してエネルギー効率を向上させる成果が見られます。

工場設計においては、プロへの相談が欠かせません。専門家の知識を活用することで、安全性を高め、生産効率を最大化し、事業拡大にも対応できる柔軟な設計が可能です。これらの取り組みにより、発酵食品工場は品質維持と持続可能な運営を両立し、長期的な競争力を確保できます。