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2016 年度 実績報告書

ステンレスパイプの表面ナノ制御による牛乳汚れの高品位洗浄

研究課題

研究課題/領域番号 15K14829
研究機関神戸大学

研究代表者

井原 一高  神戸大学, 農学研究科, 准教授 (50396256)

研究分担者 梅津 一孝  帯広畜産大学, 畜産学部, 教授 (20203581)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
キーワード牛乳汚れ / 洗浄 / 表面粗さ / ステンレスパイプ
研究実績の概要

酪農業における搾乳プロセスや,牛乳製造工程において,ステンレスパイプが多様されている。パイプ表面には乳成分が付着しやすく,製品の品質保持のためには洗浄工程が不可欠である。本研究では,磁気研魔法によって表面を平滑化させたステンレスパイプを用いて,牛乳成分の洗浄性評価を行った。実験に供試した磁気研磨ステンレスパイプの表面粗さは,一般のサニタリーパイプの1/20以下にまで平滑化させたものである。牛乳循環送液装置に,磁気研磨パイプを含む粗さが異なる3種類のパイプを組み込み,市販牛乳を一定温度に保ちながら,汚れをパイプに付着させた。その後,洗浄液でパイプを定置洗浄させ,パイプ表面の残留物を分析することによって,洗浄性を評価した。
牛乳温度および洗浄液流量が洗浄性に与える影響を評価したところ,表面を0.01 μm Raまで平滑化させると,特定条件下において牛乳汚れおよび乳タンパク質の洗浄性が向上することが明らかになった。特に牛乳温度が40℃の場合,洗浄液流量を増加させると表面平滑化による洗浄性向上の効果が増大した。表面平滑化による洗浄性向上の理由として,表面の残留した汚れに作用する洗浄液由来のせん断力が増大したことが考えられた。一部の乳タンパク質が変性する60℃においては,表面平滑化による洗浄性効果は小さくなった。
これらの知見は,ステンレスパイプの表面を0.01 μm Raまで平滑化させることは,特定の牛乳汚れの洗浄性を向上させ,環境負荷低減への寄与を示唆するものである。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件)

  • [国際共同研究] フロリダ大学(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      フロリダ大学
  • [雑誌論文] Cleanability of Milk Deposits on Inner Stainless Steel Tubing Surfaces Prepared by Magnetic Abrasive Finishing, Engineering in Agriculture2017

    • 著者名/発表者名
      39.Ikko Ihara, Erina Nakano, Eric McLamore, John K. Schueller, Kiyohiko Toyoda, Kazutaka Umetsu, Hitomi Yamaguchi
    • 雑誌名

      Engineering in Agriculture, Environment and Food

      巻: 10 ページ: 63-68

    • DOI

      10.1016/j.eaef.2016.10.001

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] ナノレベル平滑表面のステンレスパイプに付着した牛乳汚れの洗浄特性2016

    • 著者名/発表者名
      高藤穗里,井原一高,John Schueller,豊田淨彦,梅津一孝,Hitomi Yamaguchi
    • 雑誌名

      農業食料工学会関西支部報

      巻: 120 ページ: 19

    • 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 磁気研磨法で作製したナノスケール平滑面における乳成分の洗浄性向上2016

    • 著者名/発表者名
      徳田博紀,井原一高,豊田淨彦,John Schueller,Hitomi Yamaguchi,梅津一孝
    • 学会等名
      第11回日本磁気科学会年会
    • 発表場所
      国立研究開発法人 物質・材料研究機構
    • 年月日
      2016-11-15 – 2016-11-15
  • [学会発表] Cleanability of Milk Components on a Highly-Smooth Internal Surface of Stainless Tubing of Magnetic Abrasive Finishing (MAF)2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Tokuda,Ikko Ihara,John Schueller,Kiyohiko Toyoda,Kazutaka Umetsu,Hitomi Yamaguchi
    • 学会等名
      he 7th International Forum on Magnetic Force Control in Kanazawa
    • 発表場所
      Kanazawa Chamber of Commerce & Industry
    • 年月日
      2016-11-11 – 2016-11-11
    • 国際学会
  • [学会発表] 磁気研磨ステンレスパイプに付着した牛乳汚れ除去における洗浄条件の影響2016

    • 著者名/発表者名
      高藤穂里,井原一高,John Schueller,豊田淨彦,梅津一孝,Hitomi Yamaguchi
    • 学会等名
      2016年度農業施設学会大会
    • 発表場所
      高知大学
    • 年月日
      2016-08-30 – 2016-08-30
  • [学会発表] 磁気研磨法で作製したナノスケール表面における乳成分の洗浄特性2016

    • 著者名/発表者名
      徳田博紀, 井原一高, John Schueller, 豊田淨彦, 梅津一孝, 山口ひとみ
    • 学会等名
      第75回農業食料工学会年次大会
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2016-05-29 – 2016-05-29
  • [学会発表] Cleanability of Milk Deposition on A Highly-Smooth Internal Surface of Stainless Tubing2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Tokuda,Ikko Ihara,John Schueller,Kiyohiko Toyoda,Kazutaka Umetsu,Hitomi Yamaguchi
    • 学会等名
      International Symposium on Machinery and Mechatronics for Agricultural and Biosystems Engineering (ISMAB 2016)
    • 発表場所
      TOKI MESSE Niigata Convention Center
    • 年月日
      2016-05-23 – 2016-05-25
    • 国際学会

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公開日: 2018-01-16   更新日: 2022-02-16  

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