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温度/圧力データロガーの使用事例

圧力データロガー 2009年、サルモネラ菌で汚染されたピーナッツバターを食べたために9人の人命が失われました。その後、この事件発生に関与したとして、ピーナツ・コーポレーション・オブ・アメリカの3人の取締役には長期の懲役判決が下されました。この事件から学んだことは米国食品医薬品局(FDA)の規制は、人間が消費する食品製品の安全性を確保するために工程の検証を義務付けています。缶詰製造(加熱および加圧を採用する保存包装工程)の場合、適切な処理が実施されていることを保証するために工程の性能を検証することが重要です。さらに、このような検証の記録は検証を実施した証拠として保管しなければなりません。

缶詰製造業界における温度圧力データロガーの使用について説明します。/div>
  • 食品缶詰製造の背景
  • 工程の検証
  • 温度の分布
  • 圧力のデータ
  • 校正とトレーサビリティ
  • 温度/圧力データロガー
以下の内容のほとんどは、オートクレーブを使用するような加熱滅菌工程にも該当します。特に食品加工包装セクターを対象としています。

食品缶詰製造の背景

新鮮な肉や生鮮食品を除き、現在販売されている食品のほとんどは冷凍保存されています。冷凍に代わる目新しい工程として、食品高圧加工(HPP)の利用が増えています。HPPは、加熱と加圧の組み合わせを使用して病原菌や微生物の汚染を破壊し、この点では、はるかに昔から使用されてきた缶詰製造工程に似ています。

缶詰製造は、貯蔵や運搬のために食品を保存する手段として19世紀初めに開発されました(缶切りが発明されたのは、それから40年後です)。新鮮な肉や魚、果物、野菜の缶詰を製造する場合、洗浄、下処理してから、水またはシロップを入れた小型の金属製缶に詰められます(ここから缶詰という言葉が生まれました)。缶は密閉し、炉に入れて調理します。液体が熱によって蒸発し、缶内部の圧力が上昇します。熱は圧力と相まって、病原菌や微生物汚染を破壊または不活性状態にし、食品をほぼ永久に保存します。特に懸念されることは、摂取すると生命にかかわることが多いボツリヌス菌のようなバクテリアを形成する胞子を破壊することでした。

缶に詰めた食品は116~121℃まで加熱され、食品の酸度、密度、熱伝達特性に関連した時間、この温度で加熱します。特にトウモロコシは、あらゆる汚染の排除を確実にするために長時間が必要です。

工程の検証

食品加工業者は、9 CFR 417.2 - 危険分析およびHACCPプラン(HACCPはHazard Analysis and Critical Control Point(危険分析重要管理点)の頭文字)の要件を順守することが求められます。要約すると、以下が義務付けられています。
  • 各製品で採用された工程のステップを記録すること
  • 汚染の可能性がある領域を特定すること
  • 汚染を防止または排除する計画を策定実施すること
  • 計画の適切性を検証する手順を実施すること
缶詰製造業者にとり、これは製造工程においてボツリヌス菌を含むすべての病原菌を破壊または不活性状態にする状態が維持されていることを検証することを意味します。このような検証の実施に最も適しているのは、食品用温度データロガーのような機器です。

温度の分布

温度と圧力の両方を時間ベースで記録するデバイスが販売されています。これらのデータは、その後PCにダウンロードして保管・分析することができます。ただし、単一のデータセットをキャプチャしても、データロガーが設置された場所での状態しかわかりません。ほとんどの炉では温度の分布が不均一であるため、複数のロガーを炉室内全体に配置して使用することが推奨されます。例えば、8つの隅に加えて中間点の状態を記録することが必要な場合があります。あるいは、特定の分布が予想される場合は特に、炉室の熱マッピングを作成できるようにロガーを配置することもあります。

圧力のデータ

有用な圧力情報のキャプチャは、温度の記録よりもはるかに複雑です。まず、水中用データロガーが必要です。次に、缶内部の圧力は、含まれている液体の量に加えて、膨張可能な体積に応じて変化します。このため、ロガーを缶内部に配置することができても、ロガーと典型的な内容物の差を反映するように内容物を調整する必要があります。また、出荷前に回収できるように、その他の炉の内容物から缶を明確に区別することの重要性も見逃せません。

校正とトレーサビリティ

計器類と同様に、データの有効性を保証するためには、校正および国内基準へのトレーサビリティが推奨されます。組織内に検査施設がある場合は、内部で実施することができます。そうでない場合は、NISTトレーサビリティが認定された温度および圧力ロガー製品を購入することができます。
USB Output Sanitary Fitting Pressure Transducer
USB Output Sanitary Fitting Pressure Transducer

温度/圧力データロガー

OM-CP-PRTEMP140 温度/圧力データロガーは、水中用熱電対の必要性を解決し、缶詰製造業界の熱滅菌工程の検証などの用途を目的とします。NIST校正認定が可能なこの小型のIP-68定格パッケージは316グレードステンレス鋼製であり、温度と圧力両方を記録します。

水中用熱電対を使用するデバイスとは異なり、このロガーが内蔵するRTDは、-20~140℃の範囲に対応し、分解能は0.01℃です(ピーク温度は200℃未満であるため、超高温データロガーは不要です)。圧力は、ひずみゲージによって測定し、測定範囲は0~5バール、分解能は0.0001バールです。毎秒1回から24時間毎に1回までの速度で、32,000以上のデータポイントを記録可能です。記録の開始は、プログラム可能です。あるいは手動でも始動できます。炉から回収したら、ロガーをパソコンに接続してデータをダウンロードします。あるいは、ロガーを使用中にパソコンに接続してリアルタイムのデータをキャプチャすることもできます。

まとめ

消費者保護は食品業界全体における最重要関心事項です。FDAの手順はHACCPアプローチを必須としており、リスクポイントを特定すること、管理対策を実施すること、これらの対策が効果的であることを検証することを製造業者に義務付けています。

缶詰製造とは、加熱と加圧に依存して病原菌や微生物汚染を破壊する食品保存包装工程です。

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データロガー