プレート式熱交換器の"焦げ付き"、その症状はこう出る。原因は意外とシンプルです。
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運転中に「流量が落ちてきた」「熱交入り口圧力が高くなった」「製品の温度が上がらない」----こうした症状が見られたら、それは プレート式熱交換器の"焦げ付き" が原因かもしれません。プレート表面で"焦げ付き"が生じることで、流路が狭まり、圧力上昇→流量低下→温度異常→連続運転停止、という"あるあるパターン"に発展します。
どんな時に焦げ付きが起こりやすいのか
ミルク入りコーヒーを例に挙げると、コーヒーやミルクの含量が多いレシピ、そして乳化状態が不安定なレシピでおこりがちです。原液に溶け込んだ糖・タンパク質の成分・コーヒーの油分などの微細な固形分が加熱部に膜を作り、焦げ付きの元になっています。
市場トレンドとして"濃いめ・ミルク強め"の商品が増えているため、この傾向は年々顕著になってきています。
解決策は大きく２つ ―「設備・運用」と「レシピ」
① 設備・運用アプローチ（運転条件の見直し）
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運転時間を〇時間まで、と決めて、都度洗浄する
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流速を見直す
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プレート枚数を調整する
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プレート式からチューブ式に切り替える
「〇時間おきに洗浄」は確実ですが、サニテーションやSIPに時間がかかるため、採算を考えると〇時間以上の連続運転が必要...といった操業や稼働率とのトレードオフが生じます。プレート式の熱交換器は、チューブ式と比較して安価・省スペース・熱効率が高いというメリットがありますが、流路が狭いので「詰まりやすい」「固形物が苦手」という弱点があります。
チューブ式は逆に、「焦げ付きにくい・固形物に強い」一方で、設置面積がたくさん必要になり、価格も上がります--このトレードオフをどう飲み込むかが機種選定のポイントです。
② レシピアプローチ（製品側の工夫）
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乳化状態の安定化（撹拌条件や、乳化剤・乳化条件の見直し）
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コーヒー固形分・ミルク固形分のバランス調整
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殺菌温度の最適化（例：焦げが生じない温度まで下げる。ただし殺菌に必要な時間が長くなるので注意）
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製品温度と、加熱用温水の温度差を調整し、焦げ付かない設定を探す
加熱温度や時間を変更すると、成分が変質し、味が異なるものになってしまうことがありますので注意が必要です。実機でのトラブルを未然に防ぐために、事前により厳しい条件で焦げ付き状態を検証しておき、焦げ付きリスクの高い"危険レシピ"をリスト化し、
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連続運転可能時間の目安（例：何バッチで止めるか）
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本番前にテストすべき温度帯・流速の組み合わせ
などについてまとめて管理しておくことも一つの手です。
テクノセンターなら事前に
「焦げ付く条件」を可視化できます
実機で焦げ付き検証を行うと時間もロスも大きく、現実的ではありません。そこで、弊社テクノセンターで、製品テストを行うことも一つの手です。
テクノセンターで検証できること
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どの温度帯から焦げ付き始めるか
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流速・乳化状態・固形分との相関
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プレート式／チューブ式のどちらが向いているか、どちらを選択すべきか
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どんな条件に変更すれば焦げ付きを抑えつつ殺菌条件を満たせるか
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どんなレシピなら焦げ付かないか
これらを、実機より小さなリスクで検証できます。
焦げ付きは"予兆"があります。症状が出る前にご確認を
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圧力上昇
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流量低下
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熱源側の温度上昇
これらの症状は、焦げ付きの初期サインかもしれません。
プレートに焦げ付きがないか確認し、焦げ付きがあれば洗浄を行ってください。以降の焦げ付きを抑えるために、弊社テクノセンターで"焦げ付き条件"を確認するのも一つの手です。ぜひ一度、ご活用をご検討ください。
