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アイスクリームができるまで!製造工程と自動化の最前線を徹底解説コラム


アイスクリームは、なめらかな口どけと美味しさが魅力の冷凍生活品です。今回は、FOOD TOWNならではの視点で「アイスクリームができるまで」の詳しい作業流れや工場自動化技術〜まだこれからの技術について解説します。

原材料の準備とミキシング

アイスクリームの主な原材料

アイスクリームの美味しさを決めるのは、良質な原材料です。一般的なアイスクリームの主な材料は以下の通りです。

乳製品

牛乳、生クリーム、脱脂粉乳

甘味料

砂糖、果糖、ハチミツなど

安定剤・乳化剤

なめらかな食感を作るため

フレーバー

バニラ、チョコレート、フルーツなど

その他

ナッツ、チョコチップ、果肉など

工場では、これらの材料を厳選し、品質管理を徹底して仕入れます。食品安全の観点から、産地や品質証明書のチェックが欠かせません。

ミキシング工程

アイスクリームの基礎となる牛乳・生クリーム・砂糖などをタンクに投入し、攪拌機でしっかり混ぜます。ここで安定剤や乳化剤を加えることで、均一な液体が完成し、なめらかな食感のベースが作られます。

殺菌・均質化と熟成・フリージング

高温短時間殺菌(HTST法)

アイスクリームのベース液は食品安全のために殺菌が必要です。特に工場ではHTST(High Temperature Short Time)法と呼ばれる方法が一般的です。

75~85℃の高温で約15秒間加熱


急速冷却で約4℃まで冷やす


加熱殺菌により、有害な細菌を除去するとともに、アイスの風味を保ちます。

均質化(ホモジナイズ)

次に、脂肪分の粒子を均一にするため、均質化機を使用します。こうすることで、脂肪の粒が小さくなり、クリーミーでなめらかな口当たりになります。

熟成タンクでの寝かせ

均質化されたベース液は、約4℃に保たれた熟成タンクで4~24時間熟成させます。この熟成によって、材料同士がしっかりと馴染み、より風味豊かでコクのあるアイスクリームになります。

急速冷凍と包装

連続式フリーザーによる急速冷却

熟成したアイスクリーム液は、フリーザー(急速冷却機)に送られ、-5℃前後で急速冷却されます。ここで、アイスの食感を決める大きなポイントがあります。

適度な空気(オーバーラン)を含ませる


細かい氷の結晶を作る


空気を含ませることで、ふんわりとした軽やかな食感に仕上がります。

包装・検査

冷凍されたアイスは、専用のパッケージに密封されます。ここでは、異物混入や品質検査が徹底されます。

金属探知機による異物検査


重量チェック


温度管理の徹底


検査をクリアしたアイスクリームは、大型冷凍庫へ運ばれ、流通の準備が整います。

出荷・配送

アイスクリームは-18℃以下に保たれた冷凍トラックで各店舗へ配送されます。私たちがスーパーやコンビニで手に取るまで、厳格な温度管理が続けられます。

-30℃以下のトンネルフリーザーで急速冷凍し、氷の結晶を極小化。包装工程では、金属探知機やX線検査を活用して異物混入をチェックし、品質管理を徹底します。

アイスクリーム工場の自動化状況:どこまで自動化されている?

アイスクリーム製造の現場では、多くの工程が自動化されていますが、まだ人の手を必要とする部分も存在します。ここでは、すでに自動化が進んでいる工程まだ完全には自動化されていない工程を詳しく解説します。

ほぼ完全に自動化されている工程

原材料の計量・混合(ミキシング工程)

大型タンクや専用の計量機を使い、コンピューター制御で正確な分量を自動投入。

導入されている技術:

・自動計量システム

・IoTを活用した配合管理

・AI制御によるレシピ調整

殺菌・均質化

HTST(高温短時間殺菌)やホモジナイズ(均質化)は全自動システムが導入されており、ほぼ人の手を介さず処理。

導入されている技術:

・連続殺菌装置

・自動温度制御システム

フリージング(急速冷却)

連続式フリーザー(コンベア式)による急速冷凍が主流。アイスの攪拌・空気の混入(オーバーラン調整)も自動制御。

導入されている技術

・AI制御のフリーザー

・低温管理システム

・オーバーラン自動調整機能

充填・成形

ほとんどの大手工場ではカップ・コーン・バーなどの充填や成形は自動化されている。

導入されている技術

・多品種対応の自動充填機

・3Dスキャナーを活用した形状検査機

包装・異物検査

金属探知機、X線検査機、重量センサーを組み合わせた自動検査システムが普及。

導入されている技術

・AI画像認識による異物検査

・自動ラベリング機

・RFID(無線ICタグ)による品質追跡

まだ完全に自動化されていない工程

トッピングの配置(ナッツ・果肉・ソースなど)

均等に美しくトッピングするには、アイスの形や粘度を考慮した繊細な動作が必要。大量生産品では部分的に自動化されているが、高級アイスや限定商品は人の手で微調整することが多い。

解決策として進行中の技術

・AI画像認識とロボットアームの融合

・3Dプリンターベースの精密トッピング装置

品質チェック(形状・仕上がりの最終確認)

微細な傷や不均一な仕上がりのチェックは、まだ人の目が必要な場合が多い。AIカメラが導入されつつあるが、最終的な合格・不合格の判断は作業員が行うケースが多い。

解決策として進行中の技術

・高解像度カメラ+ディープラーニング

・自動リジェクトシステム(不良品排除)

冷凍庫内での保管・ピッキング

-18℃以下の冷凍庫での作業はロボット導入が難しい環境。一部の大手工場ではAGV(自動搬送ロボット)が導入されているが、多くの現場では作業員がピッキングを行っている。

解決策として進行中の技術

・低温耐性を持つロボットアーム

・自動倉庫システム(冷凍庫内での完全無人化)

出荷作業(トラックへの積み込み)

出荷形態が多様であり、積み込み作業の最適化が難しい。一部の倉庫ではパレット単位の自動搬送が導入されているが、バラ積みや細かい仕分けは手作業が多い。

解決策として進行中の技術

・AIを活用した最適な積み込み計画

・自動積み込みロボットの開発

まとめ

アイスクリームができるまでには、原材料の選定から出荷までの多くの工程があり、その全てが品質と味を左右します。特に、殺菌・均質化・フリージングといった工程が、なめらかで美味しいアイスクリームを生み出すカギとなります。

また、自動化が進んでいるのは混合・殺菌・冷却・充填・包装など、標準化しやすい工程であり、食品安全や生産効率の向上に大きく貢献しています。一方で、トッピングの配置・最終品質チェック・冷凍庫内ピッキング・出荷作業など、複雑な調整が求められる工程では、まだ人の手に頼る部分が多く残っています。

今後は、AI・ロボット・IoT技術のさらなる活用により、より高度な自動化が進むと予想されます。特に、トッピングの精密配置、品質管理のリアルタイム自動判定、冷凍倉庫での無人搬送などが次の革新ポイントとなるでしょう。アイスクリーム製造の現場は、今後ますます進化し、より美味しく、より安全な商品が生まれ続けることが期待されます。

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