バルクタンク

酪農において、バルクミルク冷却タンクは、ミルクを冷却し、ミルク運搬業者が集荷できるまで低温で保管するための大型の貯蔵タンクです。バルクミルク冷却タンクは、酪農設備の重要な部分です。通常はステンレススチール製で、農場で生乳を良好な状態で保管するために毎日使用されます。ミルクを収集するたびに洗浄する必要があります。ミルク冷却タンクは、農家の所有物である場合もあれば、酪農工場からレンタルされる場合もあります。

生乳生産者は、開放型タンク（150～3000リットル）または密閉型タンク（1000～10000リットル）のいずれかを選択できます。コストは、製造基準や新品か中古のタンクを購入するかによって大きく異なります。

ミルク サイロ (10,000 リットル以上) は、非常に大規模な生産者に適しています。これらは、乳製品工場の屋外に隣接して設置するように設計されており、すべての制御装置とミルク出口パイプは乳製品工場内にあります。

ミルク冷却タンクは、バルクタンクまたはミルククーラーとも呼ばれ、高品質のステンレス鋼で作られた内側のタンクと外側のタンクで構成されています。

外槽と内槽の間はポリウレタンフォームで隔離されており、外気温30℃で停電が発生した場合でも、タンク内の温度は24時間でわずか1℃しか上昇しません。

タンク内の全内容物を適切かつ迅速に冷却するために、各タンクには少なくとも 1 つの撹拌機が装備されています。ミルクを撹拌することで、タンク内のすべてのミルクの温度が一定になり、ミルクが均質に保たれます。

密閉されたミルク冷却タンクの上部には、直径約 40 センチメートルのマンホールがあります。これにより、必要に応じて内部タンクを徹底的に洗浄および検査できます。マンホールは蓋で覆われ、ゴム製のリングで防水されています。また、上部には 2 つまたは 3 つの小さな入口があります。1 つは通気口で覆われており、他の 2 つはミルクをタンクに送り込むために使用できます。

ミルク冷却タンクは通常、4 本、6 本、または 8 本の調節可能な脚の上に設置されます。内部タンクに組み込まれた傾斜により、ミルクの最後の一滴まで出口に流れ出ます。

すべてのミルク冷却タンクの底部には、通常はバルブを含むねじ出口があります。

すべてのタンクには温度計が付いており、内部の温度をすぐに確認できます。

ほとんどのタンクには自動洗浄システムが搭載されています。温水と冷水、酸性および/またはアルカリ性の洗浄液、ポンプ、スプレーランスを使用してタンク内を洗浄し、タンクを空にするたびに衛生的な内部環境を確保します。

ほぼすべてのタンクにはコントロール ボックスがあります。コントロール ボックスはサーモスタットを使用して冷却プロセスを管理します。ユーザーはシステムのオン/オフを切り替えたり、追加の即時攪拌を許可したり、クリーニング ルーチンを開始したり、障害が発生した場合にシステム全体をリセットしたりできます。

新しくて大型のミルク冷却タンクには、現在、監視システムと警報システムが装備されています。これらのシステムは、タンク内のミルクの温度を監視し、撹拌機、冷却ユニット、洗浄水の温度をチェックします。これらの機能のいずれかに不具合が発生した場合、警報が作動します。監視システムは、一定期間の温度とすべての不具合の記録も保存します。

規格では、断熱、ミルクの撹拌、必要な冷却力、ミルクの量測定の変動、校正など、さまざまな基準が定義されています。規格の中には、他の規格よりも要求が厳しいものもあります。

• ISO規格5708（冷蔵バルクミルクタンク）、1983年発行
• 欧州規格EN 13732 (食品加工機械 - 農場のバルクミルククーラー - 構造、性能、使用適合性、安全性、衛生に関する要件)、2003 年に発行、2009 年に更新
• 北米衛生基準 3A 13-11 (農場の牛乳冷却および保管タンクの 3-A 衛生基準、13-11 )、2012 年 7 月 23 日発効 www.3-a.org

スウェーデンのアウトレット (SMS 1145)、ドイツのアウトレット (DIN 11851)、イギリスの RJT (BS 4825)、IDF (ISO 2853)、トライクランプ (ISO 2852)、デンマークのアウトレット (DS 722) などがあり、直径もさまざまです。国によって異なります。標準以外のアウトレットでは、オペレーターがそれぞれの異なる標準/直径に適応する必要があるため、ミルク収集プロセスが難しくなります。

バルク タンクに入るミルクを冷却する方法は主に 2 つあり、それぞれに利点と欠点があります。タンクの容量とタイプは、牛群の規模、出産パターン、ミルクの収集頻度、必要なミルクの品質、エネルギーと水の可用性、および将来の開発計画によって異なります。

直接膨張冷却のバルク タンクには、冷媒を運ぶパイプまたはピロー プレートがあり、ミルク チャンバーの外部に直接溶接されています。ミルク タンクの外部と冷却ラインは断熱層で覆われ、その上に外部金属シェルが取り付けられています。

直接膨張冷却は、タンクが空の場合、またはタンクの内壁が凍結する場合には実行できません。代わりに、温かいミルクが最初にタンクに入るとタンクは急速に冷却され、その後、低い保管温度を維持するためにゆっくりと冷却されます。搾乳中の急速冷却には、ミルクから熱を素早く放出するための非常に大きな冷凍コンプレッサーと凝縮器ラジエーターが必要であり、高出力冷却システムを稼働させるために 三相電力が利用できる非常に大規模な農場経営に適しています。

アイス ビルダーまたはアイス バンクを使用するバルク タンクは、冷却剤を含んだ銅管を水中に浮かべたオープン プールに、内部のミルク チャンバーの底を浸します。搾乳の合間に、小型の低電力冷却システムが銅管の周囲にゆっくりと氷の層を作り、プール内の水を継続的に循環させることでプールの氷結を防ぎます。氷の厚さが 2 ～ 3 インチに達すると、冷却システムは停止します。

搾乳中、タンクに入るミルクは主に、ミルクチャンバーの内側の壁の周りのプールの水を循環させ、氷を溶かすことによって冷却されます。氷が十分に溶けた後、冷却システムが再起動してアイスバンクを補助し、氷の生成を再開します。

アイスバンクバルクタンクは、単相電力しか利用できず、高出力冷却システムが高価すぎるか設置が難しい 小規模な家族経営の農場に適しています。

エネルギー節約と品質上の理由から、井戸水、製氷機、または凝縮ユニットからの冷水が供給されるプレートまたはチューブクーラー（シェルアンドチューブ熱交換器）を使用して、ミルクをタンクに入れる前に事前に冷却することをお勧めします。牛から出たミルクは、より速く冷却されるほど良いです。このシステムでは、ミルクがタンクに入る前にほとんどの冷却が行われるため、タンク内のすでに冷却されたミルクに、温かいミルクではなく、冷やされたミルクが追加されます。

牛乳の一般的な保管温度は 3 ～ 4°C です。生乳チーズの製造では、牛乳の特性がより良い状態で維持されるため、牛乳を 12°C に保つことをお勧めします。

ミルク冷却タンクは通常、一度に完全に満たされることはありません。2 搾乳タンクは、一度に容量の 50% を冷却するように設計されています。4 搾乳タンクは、一度に容量の 25% を冷却するように設計されており、6 搾乳タンクは、一度に容量の 16.7% を冷却するように設計されています。

冷却性能は、タンクを完全に満たすのに必要な搾乳回数、周囲温度、冷却時間によって異なります。

バルクタンクを洗浄する方法には、主に手作業による洗浄と自動洗浄の 2 種類があります。どちらの方法でも、タンクを洗浄するには通常次の 4 つの手順を踏みます。

• 水で表面を濡らし、残ったミルクの残留物を洗い流すために前もってすすぐ
• 熱い石鹸水で洗う
• 石鹸を洗い流すために水で洗い流す
• 承認されたバルクタンク消毒液による最終的な消毒洗浄

手作業による洗浄には、タンクの内側の表面に簡単にアクセスできるように、持ち上げて開けることができる大きなヒンジ付きカバーをバルクタンクに取り付ける必要があります。この方法は、洗浄プロセス中にタンクを注意深く検査できるため、自動方法よりもはるかに徹底的です。タンクが十分に洗浄されていないことが判明した場合は、問題のある領域をさらに洗浄することができます。

この作業は、非常に大きなタンクでは実行が難しく、タンクの全体的な断面積または直径が大きくなるにつれてさらに困難になり、長いブラシを使用するか、タンクの周囲に作業台を設置して清掃作業員を持ち上げ、背の高いタンクの側面に手が届くようにする必要があります。

自動バルクタンク洗浄は、通常、牛乳収集トラックの運転手が牛乳収集のたびに作動させます。洗浄システムは、一般の食器洗い機と同様に動作し、1 つ以上の自由回転高圧スプレー ノズルと接線方向ジェットで構成され、スプレー ノズルは、内部の中央に吊り下げられた柔軟なホイップの端に取り付けられています。洗浄液がジェットから噴射されると、噴射された水の力によってジェットが回転し、ホイップが前後に激しく揺れ、タンクの内部全体に洗浄液がランダムに噴射されます。

自動洗浄システムでは物理的な洗浄が行われないため、洗浄剤は界面活性剤と洗剤を使用して、ミルクのクリームによってタンクの内側に残った脂肪を溶かします。ただし、これではミルクストーンの蓄積を取り除くのに十分ではありません。バクテリアや汚染物質の温床となる可能性のあるこのスケールの蓄積を取り除くには、ミルクストーン除去剤を使用してタンクを時々洗浄する必要があるかもしれません。

自動洗浄ではタンクの内部のみを洗浄します。タンクの外部を洗浄することはできませんし、カバーシールの周囲も十分に洗浄できません。内部を洗浄するだけで十分だと言うこともできますが、自動洗浄プロセスの後または最中にタンクの外部を手動で洗浄するほどの衛生状態は得られません。また、排水バルブなどのミルクに接触する一部の部品は、バルブと保持ワッシャーを分解して石鹸水で直接洗浄しなければ、自動洗浄では適切に洗浄できません。

オフピーク電力と併せて製氷機を使用すると、ランニングコストを大幅に削減できます。また、水道水または井戸水で供給されるプレートまたはチューブクーラーを使用してミルクを事前に冷却すると、コストを削減し、タンクの 冷却能力を高めることができます。

バルクタンクコンデンサーユニットはタンクの不可欠な部分ではないため、隣接した適切で換気の良い場所に取り付ける必要があります。

可能であれば、コンデンサー ユニットは太陽に面した壁に取り付けないでください。効率的な動作のために、十分な量の空気を吸い込み、排出できるような方法で取り付ける必要があります。

バルクタンクは、大型バルク収集タンカーが容易にアクセスでき、タンカーの進入路が常に清潔に保たれ、牛が通行できないように配置する必要があります。

タンクは最初に設置されたときに校正されていますが、バルク タンクの校正ミスは珍しくなく、場合によっては大きな収益の損失につながることがあります。ミルク タンクを低めに校正すると、生乳生産者は出荷ごとに最大 22 リットルを誤飲する可能性があります。したがって、バルク タンクを再校正することをお勧めします。

ステンレス製バルクタンクは、液体を加熱または冷却したり、単に隔離して温冷に保つためにも使用されます。タンクの内側と外側は衛生的に仕上げられているため、水、フルーツジュース、蜂蜜、ワイン、ビール、インク、塗料、化粧品、芳香性食品添加物、細菌培養物、洗剤、油、血液など、ほぼすべての液体を保管できます。

• 搾乳パイプライン
• 搾乳機

• FAO: 冷蔵牛乳収集および受入コスト
• ミルク冷却タンク
• 農村経済社会学誌：農場の牛乳冷却タンクへの投資のリスク分析