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KGSコラム

記事公開日

粒度設計とは? ― 品質を左右する粉砕設計の基本

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目次

粒度設計とは何か
粒度設計が重要な3つの理由
粒度の基礎知識(メッシュと粒径)
粒度分布の考え方
粉砕機ごとの特徴と使い分け
用途別の粒度設計事例
よくある失敗(FAQ)



◆粒度設計とは何か

粒度設計とは

粒度設計とは、粉砕後の粒子サイズ(粒径)とその分布をコントロールすることです。
→単に「細かくする」「粗くする」だけでなく、用途に応じた最適な粒度バランスを設計することが重要です。

なぜ粒度設計が必要か

食品の味・食感・機能性は粒度によって大きく変化します。
→適切な粒度設計により、抽出性や口当たり、溶解性などをコントロールでき、製品の品質安定と差別化が可能となります。



◆粒度設計が重要な3つの理由

1.品質(味・食感)への影響

粒子が粗いとザラつき、細かいと滑らかな口当たりになります。
→飲料用途では口当たりや抽出性、製パン・製菓では食感や歯ごたえなど、用途に応じた食感設計が可能です。

2.物製(抽出・溶解性)

粒度が細かいほど抽出性や溶解性は向上する傾向があります。
→一方で微粉が多すぎると濁りや沈殿の原因になります。

3.加工適性・安定性

・粒度分布により流動性や混合性が変化します。
→粒度が適切でない場合、供給ムラや詰まり、混合不良などの原因となり、製造工程の安定性や生産効率に影響を及ぼします。



◆粒度の基礎知識(メッシュと粒径)

メッシュとは

・メッシュとは「ふるいの細かさ」を示す単位です。
→数値が大きいほど粒子は細かくなります。

粒径の目安(弊社取り扱いあり)

・20メッシュ:約0.85mm
・35メッシュ:約0.50mm
・50メッシュ:約0.30mm
・60メッシュ:約0.25mm
・80メッシュ:約0.18mm

※メッシュ数が大きくなるほど粒径は小さくなり、より微細な粉体となります。


◆粒度分布の考え方

粒度は“平均”ではなく“分布”が重要

・粒度は単一の数値(平均粒径)だけでは評価できず、粒子の広がり方(分布)が重要です。
→同じ中央値であっても、分布の幅や形状によって品質や加工特性は大きく変化します。

粒度分布の指標(d値)

・d0.1:全体の10%がこの粒径以下
・d0.5:中央値(全体の50%がこの粒径以下)
・d0.9:全体の90%がこの粒径以下



👉例(図より)
・d0.1:約4.3μm
・d0.5:約35.9μm
・d0.9:約88.5μm

→ 微粉から中粒まで幅広い粒子が含まれている分布であることが分かります。

粒度分布が品質に与える影響

・分布が狭い(均一に近い)
 → 食感や挙動が安定しやすくなります。

・分布が広い(微粉+粗粒が混在)
 → 抽出性・溶解性・食感などに影響します。

よくある誤解

・「均一な粒度が良い」と思われがちですが、実際は用途に応じた“適度な分布設計”が重要です。



◆粉砕機ごとの特徴と使い分け


                                画像はイメージです

微粉砕機

・数十μmレベルの微粉砕が可能です。
→粒度が細かいほど表面積が増加するため、溶解性や分散性は向上します。

臼式粉砕機

・粒度調整がしやすく比較的均一な仕上がりが可能です。
→強い衝撃ではなく圧縮・摩砕によって粉砕するため、発熱や粒子の破壊が比較的抑えられ、原料の風味や色調、物性を保持しやすいのが特徴です。

ピンミル

・中粉砕~微粉砕に対応する汎用機です。
→粒度分布に幅を持たせやすく、用途に応じた調整が可能です。弊社ではきな粉(50μ前後)などの製造に使用しています。



◆用途別の粒度設計事例

飲料用途(穀物茶・コーヒー代替)

・抽出性を考慮し中粗粒中心での加工が適しています。(臼式粉砕機が適正あり)
→微粉過多は濁りの原因となるため調整が必要となります。

製パン・製菓用途

・食感を重視し粗粒を適度に残す。(微粉砕機が適正あり)
・練り込み時の分散性も考慮する必要がある。

健康食品・粉末飲料

・溶解性重視で微粉寄り。(微粉砕機・ピンミルが適正あり)
・ダマにならない粒度設計が重要です。



◆よくある質問(FAQ)

Q1:粒度は細かいほど良いですか?
 A:用途によります。細かすぎると風味低下や加工トラブルの原因になります。

Q2:「メッシュ指定」だけで十分ですか?
 A:不十分です。粒度分布や微粉の割合も重要な要素です。

Q3:どの粉砕機を選べばよいですか?
 A:用途・粒度・原料特性により最適な設備が異なります。複数の選択肢から検討することが重要です。

Q4:試作は可能ですか?
 A:対応可能です。最適な粒度設計をご提案、相談の上実施致します。



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用途に応じた最適な加工条件をご提案いたします。
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