食べ物

食品および飲料業界は最も古い業界の 1 つであるため、最も革新的で多様性のある業界の 1 つでもあります。 これには、農業、食品加工、製造、輸送、サービスが含まれます。 国民は、食料品店で包装食品を買ったり、ソーダファウンテンマシンからコーラを出したりすることで、知らず知らずのうちにこれらのグループと毎日交流しています。

一般の人は、食品容器の裏地やソーダ製造機のチューブに使用されている素材についてあまり考えません。 では、ユーザーは自分が安全であることをどのようにして知るのでしょうか? 食べ物や飲み物が人々を病気にしないことを保証するために、政府機関によって定められたいくつかの要件がありますので、ご安心ください。

製造業者は、汚染のリスクを軽減するために、自社の食品カテゴリに適合する食品接触材料を選択する必要があります。 食品接触材料とは、食品または飲料と直接または間接的に接触すると予測されるあらゆる材料です。 たとえば、ソーダマシンのチューブの主な機能は、臭気、微生物、害虫による炭酸飲料の汚染を防ぎながら液体を輸送することです。 ただし、化学物質がチューブの内部から飲料に移行する可能性は依然としてあります。 この化学物質の移動は浸出とも呼ばれ、食品の安全性と品質に影響を与えます。

食品は、水性、酸性、アルコール性、脂肪性、乾燥性の 5 つのカテゴリーに分類されます。 これらのカテゴリのいずれかで、次の方法で移行が発生する可能性があります。

この化学物質の移動は、事実上すべての化学プロセスおよび物理プロセスと同様、熱によってさらに加速されます。 移行は、時間の増加、材料の厚さ、化学物質の濃度の増加によっても促進される可能性があります。

用途に適した材料を選択するには、広範なテストが必要です。 食品産業で使用されるこれらの材料が州、連邦、国際法によって厳しく規制されていることは驚くべきことではありません。 米国内で最も一般的な規制当局の 1 つは食品医薬品局 (FDA) です。 FDA は公衆衛生の保護と促進に責任を負います。 1958 年になって初めて、食品添加物修正条項を通じて食品添加物を規制する権限が FDA に米国議会から与えられました。 食品添加物の FDA 準拠を取得するには、既存物質、新規物質、免除物質の 3 つの方法があります。

連邦規則集 (CFR) のタイトル 21、パート 170 ～ 199 は、既存の食品と接触する材料に関する一般的および具体的な規制を規定しています。 各素材には抽出制限も設けられています。

メーカーは、まだ存在していない新しい材料を登録する必要があります。 これには食品接触通知 (FCN) が必要です。 より一般的でそれほど時間がかからないプロセスは、食品添加物請願 (FAP) です。

健康リスクが無視できるため、食品接触物質の免除には、規制基準 (TOR) 提出プロセスが使用されます。

食品グレードへの準拠を主張するために適切な措置を講じるのは、製品の製造業者の責任です。

飲料水添加物を扱う場合、国立衛生財団 (NSF) の名前もすぐに登場します。 NSF インターナショナルは、飲料水の基準を設定する独立した非営利機関です。 多くの場合、米国規格協会 (ANSI) と提携しているため、その認証は承認を得るために NSF 認定の第三者機関によるテストを必要とします。

最も厳格な機関の 1 つは医療業界にあります。 米国薬局方 (USP) には 6 つのクラスの認証があります。 最も厳格な USP クラス VI では、浸出液に対するより厳しい要件を満たす、生体適合性の明確な履歴を持つ成分から化合物を製造することが求められます。

コンプライアンスを遵守するために、食品加工工場は材料の注文とともに証明書を要求します。 業界内でよく使われる材料はポリテトラフルオロエチレン (PTFE) です。 食品は化学的に攻撃的であり、接触した物質と強く相互作用する可能性があります。

PTFE は化学的に最も不活性で、無毒で不燃性の物質の 1 つで、破片や液体をはじき、摩擦係数が低く、極低温でも熱的に安定しています。 また、PTFE は水を吸収しないため、乳製品や水分を多く含んだ食品に触れても味が損なわれることはありません。

PTFE のこれらの特性はシールに有利です。 具体的には、編組パッキンとして、PTFE 糸の細いフィラメントを格子構造に編組し、リングに切断し、圧縮してスタッフィング ボックスに入れます。 PTFE は摩擦係数が低いため、パッキンは潤滑剤の有無にかかわらず使用されます。 潤滑剤は白色パラフィン鉱油でできており、液体炭化水素の混合物です。 本質的にパラフィン系およびナフテン系（石油から得られる）は、FDA および NSF 登録ガイドラインを満たしています。 ただし、エンド ユーザーの中には、プロセス流体による汚染のリスクを排除するために PTFE ドライを好む人もいます。

ミキサーや撹拌機は食材を混ぜ合わせるのによく使用されますが、シャフトの振れが大きいため密閉が難しい場合があります。 シャフトがパッキンを半径方向に過度に圧縮すると、シール能力に影響を及ぼし、早期故障を引き起こす可能性があります。 エラストマーコアの周囲にパッキンを編組することで、パッキンに記憶力が与えられ、ラジアルシャフトの動きに耐えることができます。 ブナ N (ニトリル) やシリコーンなど、多くのエラストマーは FDA に準拠しています。

上の表の FDA 法に記載されているすべての成分は食品グレードに準拠していますが、汚染のリスクを最小限に抑えるために適正製造基準 (GMP) を常に実施する必要があります。 GMP システムは、製品が品質基準に従って一貫して生産および管理されていることを保証します。 たとえば、FDA に準拠した PTFE フィラメントが、FDA に準拠していない材料を使用した同じ編組機で編まれている場合、汚染が発生します。 その他のリスクには、材料を入れる容器のラベルを間違えたり、適切な設備を使用せずに材料を扱ったりすることが含まれます。

汚染は食品加工工場の現場でも発生する可能性があります。 乾燥または研磨用途でのパッキンの取り付けには、多くの場合、フラッシュ システムが含まれます。 フラッシュはパッキンリングを潤滑するために使用され、または固体がスタッフィングボックスに入るのを防ぐ高圧バリアとして機能します。 水は一般的なフラッシュ媒体です。 食品加工の状況で使用される場合、工場は水が適切にろ過されていることを確認する必要があります。 水の濾過により、人間の摂取にとって危険となる可能性のある沈殿物、化学物質、鉱物、有機物が除去されます。

残念ながら、異物が混入した食品や飲料が公衆の手に届く可能性は常にあります。 メンテナンスされていないシールは時間の経過とともに劣化し、食品に混入する可能性があります。 この問題が発生した場合、適切な戦略は、食品をユーザーから分離することです。 企業は、ユーザーに対する懸念を示す評判を維持するために、自主的にリコールを発表することができます。 FDA にはリコールを開始する権限もあります。 これは加工工場にとって何としても避けたいプロセスであることは間違いありません。

食品はすでに X 線または金属検出器を通過して、製品に汚染された可能性のある異物を特定しますが、ポリマーシールは見逃されることがよくあります。 この問題に取り組む 1 つの方法は、金属検出可能なプラスチックを使用することです。 この解決策には、金属粉末の小さな破片または高密度の添加剤をプラスチック部品に添加することが必要です。 そうすることで、施設を出る前に発見しやすくなります。

食品および飲料業界ではさまざまな食品接触材料が使用されており、化学物質の移行が発生する可能性のある状況も数多くあります。 メーカーや食品加工業者は、たとえ最も複雑な用途であっても製品が決して危険にさらされないように、現地政府機関の基準に従う必要があります。 正しいコンプライアンスを収集し、互換性のある材料を選択し、適切な予防措置を講じることは、消費者の健康と安全にとって非常に重要です。

業界のニーズによりよく対応できるよう、シーリングの問題に関する質問だけでなく、記事のトピックに関するご提案もお待ちしております。 ご提案やご質問は、[email protected] までお送りください。

Zaid Alaraj は、パッキン、ガスケット、ウェット シール、ノンターボ ガス シールを扱う Standard Cartridge Group 内の John Crane のアプリケーション エンジニアです。 Zaid は、イリノイ大学シカゴ校で機械工学の学士号を取得しました。 彼への連絡先は、[email protected] です。