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静岡県のベンチャー企業、西光エンジニアリング株式会社です。

TEL. 054-636-0311

〒426-0041 静岡県藤枝市高柳3丁目30-23

乾燥設備KANSOU

【新連携事業計画の認定】

地域 静岡県藤枝市 認定日 平成19年7月19日 3-19-098
事業分類 製造(一般機械) テーマ分類 その他

事業名

熱風乾燥とマイクロ波加熱を併用した紙管、帆立貝柱及びモズク乾燥方法の開発と事業化

事業概要(新規性、市場性等)

  • ・紙管製造工程での乾燥方法においてマイクロ波加熱を併用し、短時間での乾燥を可能とした。
  • ・マイクロ波加熱を併用する乾燥方法を帆立、モズクの乾燥に応用し乾燥時間の短縮、歩留りがよく、衛生的な加工を実現させた。また、この装置により作業の効率化が図られる。
  • ・紙管乾燥機を必要とするメーカーは国内約85社、工場にして250以上ある。
  • ・帆立について日本における生産量は中国についで多く、年間にして53万トンである。
  • ・乾燥モズクについては沖縄県で年間2万トンの生産量があり、10社以上の加工業者がおり乾燥加工を検討する業者も25以上存在している。
  • ・紙管、帆立の乾燥機については海外への販売も視野に入れている。

新連携計画から発展した物流

リバース物流活用による乾燥機輸送コストの軽減

マイクロ波減圧乾燥機の動画
―経営革新事業で実用化―
(約4分半)
マイクロ波大型紙管乾燥機の動画
―新連携事業計画で実用化―
(約3分)

(1)既存事業の乾燥機


① 除湿乾燥機

  ・乾燥方法:冷凍機を使用した回分型の低温乾燥機です。
  ・乾燥温度:20~50℃で、主として水産物の乾燥に用います。
  ・熱  源:電気
  ・機  種:乾燥試験により設計・製作致します。
② 熱風乾燥機

  ・乾燥方法:高温乾燥機で回分型と連続型があります。
  ・乾燥温度:40~80℃です。
  ・熱   源:電気、ガス、重油、蒸気
  ・機   種:乾燥試験により設計・製作致します。

(2)マイクロ波加熱を併用する乾燥

マイクロ波併用の乾燥メカニズム 従来方式(熱風乾燥)との比較 

※左の図のピンクの四角が乾燥品です。

 (1)熱風乾燥では乾燥品の表面から乾燥が進み、しだいに表面が硬くなって乾燥は遅れます。
⇒右図の黒の曲線の点線から遅れます。
  (2)この時点でマイクロ波を使い、乾燥品の内部水分を外側に押し出して緑の水蒸気とし、この水蒸気を熱風で取去り乾燥を進めます。
⇒右の図の赤の曲線となり、短時間で乾燥は終了します。

(1)マイクロ波紙管乾燥機

「マイクロ波が紙管を貫通する」特徴を使います。
熱風乾燥中の併用で、短時間で乾燥変形が全く無い紙管乾燥を実現しました。



・5~6日の自然乾燥の後で出荷
・熱風乾燥機で乾燥12時間程度で乾燥できますが、紙管が乾燥変形が生じます。
 



・20~30分の連続乾燥で出荷
・乾燥変形は生じません。
   
   
メリット ・乾燥の作業員を削減
・自然乾燥の場所が不要
・自然乾燥中の在庫数を削減

  自然乾燥中の紙管数量:約20万本
  金額:20万本×250円/本=約5千万円
・不良率が低減
  曲りや歪みが無く、不良率を約3%低減
   ⇒得られる利益 :約25万円/日

― マイクロ波紙管乾燥機の仕様ー


乾燥方法
:紙管を回転させながらマイクロ波を照射して乾燥する連続型。
乾燥温度
:常温、紙管温度は最高で80℃程度です。
熱  源
:電気
機  種
:大型と小型が有りますが、乾燥試験により設計・製作致します。

(2) マイクロ波トレイ乾燥機

乾燥方法
:帆立貝柱やモズクなどを乾燥トレイに入れ、マイクロ波を照射して乾燥する回分型の連続型。
乾燥温度
:常温乾燥、品温を管理して乾燥します。
熱  源
:電気
機  種
:乾燥試験により設計・製作致します。

(2)-1マイクロ波帆立貝柱乾燥機
「マイクロ波が短時間で貝柱中の水分を拡散」する特徴を使います。
熱風乾燥後の保管を短縮し、歩留を改善して乾燥日数を半減します。

熱風乾燥後の貝柱は木箱に密閉して2日ほど保管して貝柱の水分を均一にします。
保管をおろそかにすると「ガサ玉」となって歩留や品質を損ないます。



・熱風乾燥、天日乾燥、保管を繰り返し、
 40~60日程度で乾燥します。
・その都度貝柱を人手により、それぞれ
 の容器に移し替えます。
 



・熱風乾燥とマイクロ波加熱を繰り返し、
 20日程度で乾燥します。
・貝柱は乾燥終了まで同じトレイで作業、
 移し替え作業は不要です。
   
   
メリット ・天日乾燥や移し替え作業の作業員を削減
 
・歩留の改善
⇒0.25%  
  歩留改善の利益(日20トン処理)           
   1日:50kg×1万円/kg=50万円    
   1年 : 100日稼動で約5千万円

    
・衛生的な乾燥
  
工場内作業と人手に触れない作業

(2)-2マイクロ波モズク乾燥機
「マイクロ波が水分により作用」する特徴を使います。
熱風乾燥の後、乾燥していない部分を短時間に完全乾燥します。



・熱風や冷風乾燥により、12時間以上
 で乾燥します。
・目視検品で未乾燥部分(ヌメリの多い
 部分)を切取り廃棄します。
 



・熱風で3時間乾燥します。

・次にマイクロ波乾燥を行います。
 マイクロ波は未乾燥部の水分に作用し、
 10分程度で完全に乾燥します。
   
   
メリット ・作業員の削減(目視選別、未乾燥部の切取り)
・乾燥コストの低減⇒乾燥時間を12時間から3時間
  年間の乾燥コスト低減:約2千万円

・歩留改善⇒完全乾燥で廃棄は無し
  年間の利益:6百万円
・衛生的な乾燥
  マイクロ波の殺菌効果と完全乾燥

(3)マイクロ波減圧乾燥機(H22年度販売開始 世界初の乾燥システム)
九州工業大学と共同研究:色や香りを損わない減圧乾燥システムの実用機

 ㈱沖友が認定を受けた「地域産業資源活用事業計画」での取組みは、「そのまま食べることができる静岡県産の茶葉及び野菜・果実の乾燥品の商品化と販売」です。茶葉及び野菜・果実の乾燥品をそのまま食べる商品にする乾燥機としては、原料の持つ色彩や風味を損なう事無く、膨化乾燥もしくは乾燥収縮の少ない乾燥方法であり、農家が導入可能な規模の必要がありました。
 新連携事業計画のマイクロ波併用乾燥方法の技術を応用し、九州工業大学との共同研究によりまして気流導入型減圧乾燥機としては世界で初めて実用化を致しました。

ー マイクロ波減圧乾燥によるイチゴの乾燥 ー

【新感覚のドライフードを製造】 乾燥条件  初期状態
 
初期出力:360[W]
気流導入量:3.0[ℓ/min]
圧力:約3.0 [kPa]以下
テーブル:3[rpm] 左回転
初期質量:608[g]
初期水分率:90.06[%]
(初期水分量:547.6[g])

ー マイクロ波減圧乾燥と他の乾燥方法との比較 ー

真空凍結乾燥よりも良質な乾燥物を、設備費・乾燥費ともに省エネルギーで乾燥します。
   マイクロ波減圧乾燥 真空凍結乾燥  熱風乾燥 
必要機器 ・真空乾燥室
・マイクロ波発生・照射装置
・真空ポンプ
・真空乾燥室
・昇華熱吸収の為の加熱装置
・真空ポンプ
水分除去の為のコールドトラップ
 及び冷凍機
・乾燥室
・熱風発生装置
・送風機
組織変化 ・常温乾燥で成分変化なし
生に近い色、香り、味、栄養価を保持
・活性度低下による細菌繁殖低減
・低温乾燥で成分変化なし
・色、香り、味、栄養価を保持
・活性度低下による細菌繁殖低減 
・品温上昇、水分活性による変質大
最終水分 ・内部加熱による一様な水分分布
・低水分まで乾燥可能
・細胞外凍結による脱水乾燥で低水分まで乾燥可能 ・表層に過乾燥による収縮層形成
・深部の乾燥は困難
・低水分までの乾燥は困難
乾燥時間
【比率】
・内部からの水分排出効果で
  乾燥時間は極端に短い   【1】
・氷からの昇華の為、
  乾燥時間は長時間【27】 
・低温では長時間   【25】
エネルギー
【比率】
・省エネルギー
・短時間乾燥【1】
・加熱と冷却で長時間乾燥となり熱エネルギー大【50】
・熱エネルギーのロス大【25】
                                 参考文献:福岡県工業技術センター

ー マイクロ波減圧乾燥機で乾燥した新感覚ドライフード ー



 
①フレーバー
粗砕して紅茶や緑茶にブレンド
色と香りを楽しむフレーバー茶
   
 
②製菓原料
乾燥イチゴチョコレート、
ケーキ、パフなどの材料
 
地域資源」の活用
 
⑤ドライフルーツ
ノンフライ、無加糖の
「新感覚ドライフルーツ」
 
③健康茶の原料
色と香りが抽出しやすい
野菜やフルーツの茶
④船食・非常食
膨化乾燥で水戻し不要
非常食や船舶用食材など 
   
【静岡県商工会連合会の新商品】

バナースペース

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