2018 Fiscal Year Research-status Report
ナノ表面制御による乳タンパク質汚れの定置洗浄(CIP)における環境負荷削減
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18K19249
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
井原 一高 神戸大学, 農学研究科, 准教授 (50396256)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
梅津 一孝 帯広畜産大学, 畜産学部, 教授 (20203581)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2021-03-31
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| Keywords | 洗浄 / 乳タンパク質 / ステンレスパイプ / 表面粗さ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
牛乳のような液体食品の加工にはサニタリーステンレスパイプが多用されている。パイプ内表面には汚れが付着しやすいことから，食品の品質と安全性確保のために定置洗浄(CIP)と呼ばれる内部を分解せずに洗剤や温水で自動的に洗浄を行う方法が採用されている。しかしながら，CIPは温水製造のためのエネルギー消費や界面活性剤を含む洗浄廃液排出といった環境負荷が大きく，製造コストを押し上げる要因となっている。そこで，精密磁気研磨法を応用し，汚れ付着面のナノ表面制御に着目した。
本研究は，内部表面粗さを国際規格の1/40以下のナノレベルに低減させた超平滑表面を持つステンレスパイプを用いて，牛乳の主たる汚れ成分である乳タンパク質の定置洗浄における環境負荷削減を試みるものである。
表面粗さが異なる3種類のステンレスパイプに牛乳汚れを付着させ，その洗浄性を評価した。また，洗浄時の消費エネルギーを評価するには，時間当たりの汚れ脱離量（洗浄曲線）が必要と考えられる。そこで，全有機体炭素/全窒素測定装置を用いて洗浄流出液の定量分析を行い，各条件下における洗浄曲線を用いて，洗浄時の消費エネルギーの評価を試みた。
洗浄曲線のデータから，洗浄液温度を下げると脱離された単位汚れ量当たりの消費エネルギー量は低減されることが明らかになった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
市販牛乳を用いた洗浄性評価試験は概ね順調に推移した。一方で，洗浄性だけでは消費エネルギーの評価を厳密に実施するには限界があり，時間当たりの表面からの汚れ脱離量を反映させた洗浄曲線の取得が必要であることも改めて判明した。全有機体炭素/全窒素測定装置を用いて取得した洗浄曲線は，牛乳汚れ全体と乳タンパク質の脱離現象を別々に捉えることが可能であり，洗浄時の消費エネルギーの評価のみならず，洗浄性向上への新たな情報を入手できる可能性がある。
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| Strategy for Future Research Activity |
時間当たりの表面からの汚れ脱離量を示す洗浄曲線の取得法に目処がついたことから，牛乳汚れの付着条件や洗浄条件を変化させて，ナノスケールへの表面平滑化が，洗浄時の消費エネルギー削減に寄与することを立証する。特に，界面活性剤を使用しなくても消費エネルギーを削減できることを明らかにしたい。
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| Causes of Carryover |
当初予定していた，海外の共同研究先との研究打ち合わせをスケジュールの都合から取り止め，Web会議による打ち合わせに変更したことが主たる理由である。
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Research Products
(3 results)
