乳製品の主要な糖である乳糖などの消化に苦労している消費者の間で、ラクトースを含まない乳製品の需要が高まっています。事実、ラクトースフリー（乳糖不使用）市場は乳製品業界で最も急成長しているセグメントであり、そこで主導権を握るのがラクトースフリーミルクです。

米国消化器病学会（AGA）によると、米国では約5,000万人の成人が乳糖不耐症であり、広く消費されている従来の乳製品の代わりとなる食事の選択肢を求めています。こうした人びとは、砂糖の摂取量を減らし、「腸の健康」に対する国民の関心を高めたいと考えている消費者層とともに、ラクトースフリー製品というサブカルチャーを生み出しました。このマーケットは「未成熟」である一方、ラクトースフリー業界は進化を続けており、企業の新規参入が続いています。

ラクトースフリー製品を製造するための最もよく使われる方法は限外ろ過（UF）と呼ばれます。これは、まず大部分の乳糖を除去してから、ラクターゼ酵素を添加することによって残りの乳糖を変換するプロセスです。これは、糖成分であるガラクトースとグルコースに乳糖を分割するしくみになっています。高度に制御された環境でこのように特殊な製品を作るには、特別なフィルトレーションプロセスが必要です。食品および飲料業界の規制は年々高まり、加工業者にはさらに厳しい検査が求められています。

この負荷を軽減するため、ラクトースフリー製品に使われるフィルトレーションのニーズを評価する際に考慮すべき3つの重要な要素、サンプルシナリオ、専門家によるアドバイスを以下に示します。

1. 信頼性

フィルトレーションは、ラクトースフリー製品の開発に不可欠です。純度の高い製品の処理工程および製造工程には、頑丈で信頼性の高いフィルターを使うことが極めて重要です。信頼性の高いフィルターには、最小限のダウンタイムで製造ラインを継続的に稼働させることに加えて、以下のような要件があります。

• バクテリア捕捉率（LRV）7以上
• ポリエーテルスルホン（PES）メンブレンメディアによる強力な流動特性
• FDAの連邦規則集（CFR）第21章に準拠した材料
• 3-Aサニタリー規格の認証

シナリオ：施設で新しいラクトースフリーチョコレートミルクを製造する研究開発段階で、QAチームは最終製品がラクターゼ酵素によって汚染されていることを発見しました。このチームは、ラクターゼをチョコレートミルクに加える前に殺菌する方法について素早く調査し、そのプロセスに修正を加える必要があります。

プロのアドバイス1： 

完全性テストを実施して、ラクトースフリー製品の製造ラインのフィルトレーションプロセスが設計どおりに動作しているかどうか、フィルトレーションによって最終製品が汚染されやすくなっていないかどうかを確認してください。

プロのヒント2： 

ラクトースフリーの新製品を工場でテストする前に、製造工程で採用されているフィルターが酵素を添加する用途に適したものであることを確認してください。一般的に酵素は低温殺菌処理後に添加されるため、製品の腐敗を防ぐためには適切なフィルトレーションが不可欠です。

2. 耐久性

フィルターの形状と構造は、さまざまなタイプのフィルトレーションプロセスにとって重要です。液体フィルターの構造は、その性能や耐用期間、最終製品の品質に影響を与える可能性があります。ラクトースフリー処理などのアプリケーションでは、フィルターエレメントにかなりの負荷がかかることがあります。製造工程では必ずフィルターの品質と機能が処理要件と合致するように留意しなければなりません。フィルターを選定する重要な基準は次のとおりです。

• エレメントやメディアに損傷を与えることなく簡単に設置できること
• 過酷な動作条件に対応できること
• 高頻度の滅菌サイクルに耐えられること
• 耐久性の高い構造により、フィルター使用期間が長いこと
• 部品交換回数が少なくコストを削減できること

シナリオ：ラクトースフリー製品の製造工程で使われている一般的なフィルターは、複数回の滅菌サイクルに耐えることができず、頻繁に交換する必要があります。これにより、部品交換にかかる時間と労力、工程のダウンタイムなど、さまざまなコストが上昇します。高頻度の滅菌サイクルにも耐え、使用期間の長い他のフィルターの調査を開始する必要があるようです。

プロのアドバイスだ： 

現在使っているフィルターの交換作業について考えてみましょう。時間がかかっていませんか？フィルターを正しい位置にはめ込むために強い力が必要となり、取り付け時にフィルターを傷付けていませんか？フィルターの形状を考慮し、それを自然な手順で固定できるかどうかを確認してください。問題がなければ、フィルター外部の筐体と内部のメディアをすぐに稼働できるはずです。

3. 入手可能性とスケーラビリティ

施設の要望を満たし、規模の拡大・縮小にも対応でき、信頼して任せられる評判の良いフィルター供給業者と提携しましょう。これは、処理操作を成功に導くための重要な要素です。ベンダーの選択で重要になるポイントは以下のとおりです。

• ダウンタイムの削減に貢献し、製品を安定的に供給できるパートナー
• あなたの会社とともに成長し、ラクトースフリー製品のような新しいまたは特殊な工程が追加されたときにスケールアップできるパートナー
• 深い専門知識を持ち、優れたカスタマーサービス力を備えた、ワンストップ（単一供給元）のサプライヤー

シナリオ： 貴社の乳製品工場では複数の異なるブランドのフィルターを使用しており、特に特殊な無乳糖ラインでは、一貫した部品交換が継続的な障害となっています。信頼性が高く効果的な生産ラインを稼働させるために、最も優れたフィルターをひとつのサプライヤーから調達し、業務の効率化を図りたいと考えています。

プロのアドバイスだ： 

新しいフィルタープロバイダーを探すときは、時間をかけて調査し、その製品の評価を確認して、外部の業界専門家の意見やアドバイスを得るようにしましょう。新しいベンダーに正式に移行する前に、候補となったパートナー企業に製品のデモを依頼し、パイロットプログラムを実施していることを確認してください。

ドナルドソンは、業界をリードする複数の乳製品製造業者にLifeTec™シリーズのフィルトレーションエレメントを提供しています。このシリーズの商品は、高流量で強力かつ長期的なプロセス保護を実現します。ドナルドソン独自のフィルター製品により、企業はラクトースフリー市場向けの効率的なフィルトレーション処理を実現し、食品の安全性と品質要件を満たし、効率を高め、製造コストを削減できるようになりました。