食品業界向けの窒素ガス発生装置メーカー

食品の酸化や品質劣化を防ぎ、安全でおいしい製品を届けるために欠かせない「窒素ガス」。現在では、製造・包装ラインでの活用が広がっており、現場のニーズに応じた装置の導入が進んでいます。

本記事では、食品製造現場で実際に導入された事例をもとに、各窒素ガス発生装置メーカーの特徴や導入後の具体的な変化を詳しくご紹介します。

生産効率の向上や品質保持の強化、ランニングコストの削減など、導入目的と成果から見えてくる「選定のポイント」を押さえつつ、自社に適した装置選びの参考にしてください。

食品保存における窒素の作用メカニズム

食品品質を低下させる主要因の一つが酸素による脂質酸化や褐変反応です。窒素でパッケージ内部の酸素分圧を下げると、こうした酸化反応の速度が飛躍的に遅くなります。酸素濃度を約1〜2％まで低減した場合、酸化関連の反応速度は常大気条件比で10分の1以下にまで抑えられると報告されています。

さらに窒素は水への溶解度が低く、二酸化炭素と異なりpHを変化させたり発泡を誘発したりしないため、製品物性への影響が小さいです。また封入時にパッケージをわずかに正圧化することでクッション効果が得られ、スナックやウエハースなど壊れやすい食品を物理的衝撃から保護する役割も果たします。

食品における窒素ガスの用途

菓子・スナック類の窒素充填包装

スナック菓子やビスケットを充填する際、包装機では製品と同時に窒素を吹き込み袋内酸素濃度を約1〜2％に低減します。窒素は化学的に不活性で酸化反応に寄与しないため、揚げ油の劣化や褐変を抑制し、揚げ物特有の香ばしさや食感を長時間維持できます。

さらに袋内を適度な正圧状態に保つことで、輸送時に外部からの衝撃を受けても製品が砕けにくくなる「クッション効果」も得られます。パッケージ材料には酸素透過度の低いラミネートフィルムが選択され、窒素充填と組み合わせることで酸化に伴う風味劣化を最小限に抑えられる点が、菓子メーカーで広く採用されている理由です。

スナック用途では品質保持期間よりも外観や食感の維持が重視されるケースが多く、窒素充填は真空包装と異なり内容物に密着しないため、形状を損なわずに酸素分圧を低減できる点がメリットです。

また、オンサイト窒素発生装置を導入すればガスを外部調達する必要がなくなり、ガス残量の管理やボンベ交換の手間が削減できるため、生産ラインの稼働率向上にも寄与します。

飲料・液体食品の酸素除去

ビール、RTDコーヒー、機能性飲料など酸素に敏感な液体製品では、容器充填後に液体窒素を微量点滴（ドージング）し、気化膨張でヘッドスペースを窒素に置換する手法が用いられます。1mLの液体窒素は気化すると約700mLのガスとなり、容器内酸素濃度を数秒で大気レベルの10分の1以下に低減できます。

これにより溶存酸素（DO）は通常0.5ppm未満に抑えられ、飲料の風味や色調の変化を最小化できます。加えてガス膨張によって内圧がわずかに上昇するため、軽量化したペットボトルでも形状保持力が向上するという副次的効果があります。

液体窒素ドージングは極めて少量で効果が得られるため、炭酸ガスを利用する場合に比べ製品のpHや泡立ちへの影響が少なく、非炭酸飲料でも広く適用できます。また滅菌充填ラインでは、窒素ガスによる高純度雰囲気が二次汚染リスクを低減し、無菌条件の維持に貢献する点も評価されています。

常温保存食品の品質保持

ドライフルーツ、ナッツ類、シリアルバー、香辛料など常温流通品では、窒素主体のMAP（ModifiedAtmospherePackaging）が採用されています。窒素だけではなく二酸化炭素を5〜30％程度混合することで、酸化抑制と静菌効果を両立させる設計も一般的です。

ガス置換包装は空気中の酸素を置き換えるだけでなく、包装材の透過バリアと組み合わせることで香気成分の保持や水分移動の抑制にもつながります。

常温保存品では水分活性が低いことから微生物増殖リスクは比較的小さいものの、脂質酸化や香味成分の揮散が品質劣化の要因となります。窒素を併用することで酸素分圧を低下させ、酸化速度を指数関数的に低減できるため、合成酸化防止剤を削減したクリーンラベル設計にも貢献します。

包装工程をシンプルに保ちつつ長期保存を実現できる点が、加工食品メーカーで採用が進む背景となっています。

フードロス削減への貢献

窒素ガスを活用したガス置換包装は、食品の賞味期限を延長し、流通から消費段階までの廃棄量削減に寄与します。MAPの導入によって賞味期限が延長され、家庭系食品ロスの削減効果が期待されています。

これはSDGs目標12.3「2030年までに世界全体の一人当たりの食料の廃棄を半減させる」に資する取り組みとして注目されています。

流通チェーンでは返品・値引き対象となる期限切迫商品が減少し、在庫ローテーションの効率化と物流コスト抑制にもつながります。さらに、廃棄物焼却による温室効果ガス排出を削減できる点からも、窒素を活用したMAPは環境負荷低減策として評価されており、国内外の小売チェーンで導入拡大が続いています。

窒素ガス発生装置と他の酸素除去方法との比較

真空包装との違い

真空包装は袋内を減圧し酸素分圧を下げることで品質を保つ技術ですが、袋が内容物に密着するためスナック類など壊れやすい食品では形状破損が問題となります。また真空ポンプやガス置換用ポンプのメンテナンス負荷が高く、ライン停止時の再封率が上がるケースもあります。

一方、窒素充填は正圧で封止できるため内容物の保護性能が高く、酸素濃度を2％以下に維持することで脂質酸化抑制効果は真空包装に匹敵します。

脱酸素剤（エージレス）との使い分け

鉄粉系脱酸素剤は包装内酸素を0.1％未満にまで下げられますが、反応時に発熱するためチョコレートや高脂肪食品では油脂ブルームや香気減衰のリスクがあります。また水分活性が低い製品では酸素吸収が進まない場合もあるため、あらかじめ水分付与タイプを選ぶ必要があります。

窒素充填と併用する場合、初期酸素を窒素で大幅に低減し、残留微量酸素を脱酸素剤で吸収することで最長級の保存効果が得られます。ただし酸素濃度が極端に下がると風味が変わる食品もあるため、微生物安全性を優先する生菓子には併用、高級コーヒー豆やハーブティーには窒素単独というように製品特性で使い分けることが推奨されます。

冷凍保存との併用ポイント

液体窒素を用いた急速凍結設備では、凍結前後に窒素ガスを吹き付ける「窒素フラッシュ」によって、酸化や凍結乾燥の抑制が期待されます。この手法は、冷却時間の短縮やドリップ損失の低減につながり、食品の品質保持に有効とされています。

また、凍結後の包装時に窒素を封入しておくことで、冷凍庫内で起こりやすい乾燥焼け（フリーザーバーン）や酸化臭を防ぐ効果もあります。特に空気を多く含むアイスクリームなどの製品では、窒素置換によって解凍後の風味劣化を抑えられる点がメリットです。

窒素ガス発生装置の種類と選び方

発生方式の比較（PSA/膜分離/液化気化）

オンサイト窒素生成法にはPSA、膜分離、液化気化（深冷分離）の3方式があります。PSAは吸着剤に酸素を選択吸着させ、純度99.9％超を実現できる一方、コンプレッサー負荷が高く設置面積と騒音が大きい点が課題です。膜分離法は中空糸膜を通過させる速度差で酸素を除去するため装置が小型・軽量で立ち上がりも早いものの、純度は98％程度が上限となります。

液化気化方式は深冷分離で液体窒素を製造・保管し、必要時に気化させて供給するため純度99.999％にも対応しますが、真空断熱タンクや気化器が必要で初期投資が高額です。食品現場ではスポット的に高純度窒素が必要な急速冷凍や凍結粉砕工程で採用されることが多い方式です。

選定ポイント（能力・設置スペース・コスト・メンテ）

窒素ガス発生装置の選定においては、まず製造ラインごとの必要流量とガス純度を基準に方式を選定することが基本です。たとえば、充填包装工程では1ラインあたりのピーク流量に加え、求められる酸素濃度（例：2％以下）を満たす機種が必要となります。

高純度が求められる場合はPSA方式が、比較的純度の要求が緩やかで省スペース性が重視される現場では膜分離方式が適している傾向にあります。

設置スペースについても、設備配置や作業動線を考慮して本体サイズ、付帯機器（コンプレッサ・エアドライヤーなど）の配置を事前に確認しておくことが重要です。特に既存設備が密集している包装室などでは、本体サイズが小さくメンテナンススペースが取りやすいモデルが選ばれやすくなります。

コスト面では、年間の窒素使用量が多い現場ほど自社発生型の装置を導入するメリットが大きくなります。初期投資と保守費用を含めたライフサイクルコストを計算し、ガスボンベや液体窒素供給と比較して最適な方式を選定することが推奨されます。

また、近年ではIoTによる遠隔監視や自動診断機能を備えたモデルも増えており、設備保守の負荷軽減やトラブルの早期対応といった面でも効果が期待できます。導入時には装置の能力だけでなく、運用後の保守体制やランニングコストも含めて総合的に判断することが重要です。

デメリットとその対策

一方で食品用途ならではの課題も存在します。まず装置にはコンプレッサや吸着塔が組み込まれているため、衛生的な換気と保守動線を確保できる恒温環境が必要で、湿度が高い現場では吸着剤へ水分が侵入して純度が低下しやすいため、前処理フィルターとエアドライヤーで露点−40℃程度を維持する設計が不可欠です。

導入初期には装置本体と据付工事で数百万円規模の投資が生じ、3〜5年ごとの吸着剤交換や膜モジュール更新も計画保全費として見込む必要があります。また包装室など閉鎖空間では窒素漏えいによる酸素欠乏の危険があるため、酸素モニターと警報装置を設置し、HACCP文書に含めて作業員教育を徹底しなければなりません。

食品添加物窒素としての適格性を維持するためには、ガス純度計の定期校正と製造ロットごとの記録保管が求められ、品質保証部門の管理負荷が増える点も留意が必要です。

これらの課題は、余裕を持った能力設計、遠隔監視機能を備えたモデルの採用、定期点検を含むサービス契約の締結により大部分を低減できますが、法規制順守と保守体制を総合的に構築してはじめてメリットを最大化できます。

窒素ガス発生装置で
食品製造の現場はどう変わる？

実際の変化は食品製造現場の
導入事例で確認しよう！

これまで紹介した通り、窒素ガス発生装置を導入することで、面倒なガスボンベの管理・交換作業から解放され、製品製造のニーズに柔軟に対応できるようになります。

ただし、窒素ガス発生メーカーによっては定期メンテナンスの対応がない、必要な量の窒素ガスが生成できないといった、困った事態も見受けられます。

導入後に困らないためにも、各メーカーの事例で対応範囲や強み、導入後の変化について確認しておきましょう。

おすすめの
窒素ガス発生装置メーカー
3選の詳細

アネスト岩田

アネスト岩田の導入事例

常にお客様目線での品質管理にこだわっている茶葉の製造・販売会社の事例。年間を通じて瑞々しい香りをエンドユーザーに届けられるようにと、包装工程にてガスボンベによる窒素充填を行い、茶葉の鮮度を保持していました。

増産に応じて柔軟に窒素ガスの使用量を増やすこと、供給とコストダウンが課題であったため、アネスト岩田の提案により、窒素ガス発生装置「NPS-75E-3N」「SLPシリーズ」「FRLシリーズ」を導入しました。

ボンベから窒素ガス発生装置に切替え約15年ほど使用したところ、ガスボンベの金額に換算して約1,000万円の利益が得られました。

2016年には包装ラインの増設に伴い、新しい窒素ガス発生装置(NPS-75E-3N)にリプレイス。オイルフリースクロールコンプレッサとクローオイルフリーコンプレッサで空気の供給をカバーし、増えた生産量にも問題なく対応できる体制を構築。

窒素ガス切れを理由として、生産ラインを止めることがないので、儲けを逃がすこともありません。

企業の課題に対して、窒素ガスの使用状況を基にしたシミュレーションをおこない、柔軟な提案をしているアネスト岩田。窒素ガス発生装置の導入で、コストダウンや利益創出を目指している企業や、導入前に具体的なシミュレーションを知りたい企業におすすめです。

また、長期的にクライアントと信頼関係を築いている点もポイント。1926年（※）に創業してから95年以上の歴史があり、信頼できるパートナーとして長く安定したパートナシップを築けます。より詳しく知りたい方は、公式サイトから相談してみましょう。

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アネスト岩田の特徴

アネスト岩田はコンプレッサメーカーであり、製品は自社で製造しているので導入からメンテナンスまで一元管理。コンプレッサ一体型・別置型と窒素ガス生産装置の豊富なラインナップがあるため、ニーズに合わせたカスタマイズができます。

これまで対応してきた多数の問題解決事例から、企業に寄り添った解決策を提案しています。故障などのトラブル対応にも強いだけではなく、サービス代理店が全国にあるので、導入後のサポートを全国どのエリアでも受けられます。

アネスト岩田の商品紹介

NP/NPK シリーズ

NMシリーズ

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日立産機システム

日立産機システムの導入事例

菓子製品の増産に伴い、窒素ガスの使用量が増加。窒素ガスはガスボンベで仕入れていた為、従来の設置場所では不足するようになりました。交換によって製造ラインを止めることが多くなり、ボンベを運ぶ手間や安全面での問題点も浮上し、管理が課題に。

日立産機システムのサービスエンジニアがマーキングシステムのメンテナンスに訪れた際に、窒素ガス発生装置「N2パック」による窒素ガスの工場内での自家生産を提案しました。

窒素ガス発生装置の導入後、工場内で必要な窒素ガスの生産ができるようになり、ボンベの保管や移動、交換といった手間が不要に。製造ラインを止める必要がなくなったことから生産能率が、高まりました。コスト比較シミュレーションにて、数年内にボンベ使用時のコストよりも削減できることもわかりました。

日立IoT対応N2パックはIotクラウド監視システムであり、日立産機システム側がリアルタイムで稼働状況を把握できます。問題をすぐに発見しメールで警報を自動で送信されるなど安心感があります。

日立産機システムの窒素ガス発生装置を導入すると、自社内で必要な量の窒素ガスを生成できるので、ガスボンベ管理の手間から解放されます。

例えばN2パックは、圧縮機部とPSA部を一体制御しており、起動スイッチをいれるだけの簡単操作で窒素ガスの共有が可能に。

日立産機システムなら、製品単体ではなく日立製品すべてに網羅的な対応が可能。ガスボンベから切り替えを検討している企業は、日立産機システムに相談してみましょう。

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日立産機システムの特徴

日立産機システムでは、窒素ガス発生装置の24時間365日でのリアルタイム監視をおこなっています。何か不具合が見られれば、離れた場所でもスピーディーに復旧まで対応。メンテナンスサービスで必要となった部品は、サービスネットワークを通じて確実に共有されるので安心です。

また、株式会社日立製作所から分社設立した会社であることから、全国にある日立のサービスステーションによるサポートが受けられます。部品単位ではなくシステムや設備単位でまるごと見てもらえるので、心強いです。

日立産機システムの商品紹介

NPO-0.75

NPO-22

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日立産機システムの会社情報

コフロック

コフロックの導入事例

食品工場において、入出荷エリアに設置されていた窒素ガス発生装置。必要な設備ではあるものの室内で場所をとっていることが課題でした。

コフロックには、通常窒素ガス発生装置が苦手とする高温環境下でも連続使用できる窒素ガス発生装置があります。屋外へ設置することで、場所を確保することを提案しました。

リプレースをきっかけに窒素ガス発生装置を屋上へ移すことで、入出荷エリアの拡張を実現。屋上型の窒素ガス発生装置である「GENE-BASEseries」は45℃の高温環境下での連続稼働も可能。装置内にコンプレッサが内臓されているので、別でコンプレッサと設置場所を用意する必要がないです。

設置にかかるコストも抑えた移動を実現。また、防水性能はIPX3相当なので雨による故障リスクも低くなっています。

コフロックは、品質管理を徹底した国内工場で窒素ガス発生装置を製造。窒素ガス発生装置には小型から大型までサイズを展開しており、導入場所に合わせたサイズと流量、純度で製品を選べます。

屋外への設置を可能にしているモデルもあるので、スペースの確保が難しい場合でも、設置可能範囲を広げて検討する事ができます。窒素ガス発生装置の設置スペースに悩みを抱えている企業は、コフロックに相談してみましょう。

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コフロックの特徴

取扱商品数が多いコフロックは、ニーズに合わせて自社に合った製品を選ぶことができます。窒素ガス発生装置はもちろんのこと、水素ガス発生装置や酸素ガス発生装置の取扱いもあります。

海外向けのガス発生装置に関しても対応実績があり、輸出可否の相談ができます。なお、各国の法規を確認する必要があるので、詳細は要問合せが必要です。

サポートも全国対応なので安心。外部環境に強い窒素ガス発生装置の提案を行っているので、室内に設置スペースを確保できない現場には嬉しい仕様ではないでしょうか。

コフロックの商品紹介

M Series(MNT)

N₂ IMPACTⅡ Series

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コフロックの会社情報

食品業界への導入実績がある
窒素ガス発生装置メーカー

アネスト岩田

PSA方式と分離膜方式をそれぞれ採用し、ラインナップも豊富に提供。コンプレッサを自社製造しており、メンテナンスまで一元管理しています。品質保持用の酸化防止・変色防止などの用途で、特に食品製造業の導入が多いです。

• 本社所在地：神奈川県横浜市港北区新吉田町3176
• 電話番号：045-591-1111

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エア・ウォーター

全自動無人運転・省エネ機能搭載、自社開発した高性能吸着剤（CMS）を搭載したPSA式窒素ガス発生装置を提供。食品分野では、食品のガス充填包装や乾燥物の保存、酸化防止、お酒や青果物の貯蔵などで使われています。

• 本社所在地：大阪府大阪市中央区南船場2-12-8 エア・ウォータービル
• 電話番号：06-6252-5411

エア・ウォーターの
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コフロック

食品のガス置換包装（MAP）向けの窒素ガス発生装置を多数提供。NTEシリーズは横型・縦型ピロー包装機やロータリー包装機に適しており、NE-Ⅱシリーズは加工食品から嗜好品、乾物、洋菓子など酸化防止用途に使われています。

• 本社所在地：京都府京田辺市草内当ノ木1-3
• 電話番号：0774-62-4411

コフロックの
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カメダ熱電

冷却水循環装置や窒素ガス発生装置などの特殊装置の製造・販売・設置工事と請け負っています。また、オーダーメイドにも対応。食品事業関連をはじめ水産関連、農業事業関連など食品分野への導入実績も豊富にあります。

• 本社所在地：埼玉県越谷市大間野町5-253-1
• 電話番号：048-988-3011

カメダ熱電の
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日立産機システム

窒素ガス発生装置「N2パック」では、お茶やごはん、チルド食品、日本酒など様々な食品の鮮度保持や賞味期限の延長に使用されています。食品製造現場への導入実績もあり、ボンベから窒素ガス発生装置への移行をサポートしています。

• 本社所在地：東京都千代田区外神田1-5-1　住友不動産秋葉原ファーストビル
• 電話番号：記載なし

日立産機システムの
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フクハラ

膜分離方式とPSA方式を採用した機種を多数開発・製造しており、食品の風味や香りを保持する酸化防止や、金属の酸化防止、薬品や化粧品の変質防止など幅広い業界で提供。その最大濃度は97～99.999％です。

• 本社所在地：神奈川県横浜市瀬谷区阿久和西1-15-5
• 電話番号：045-363-7373

フクハラの
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神鋼エアーテック

窒素ガスは買うよりも作るほうがお得として、ニーズに合わせた窒素ガス発生装置を提案。窒素ガス発生装置で精製した窒素ガスで、食品の鮮度や風味、香りを保持します。導入を検討している企業には、レンタル品も提供しています。

• 本社所在地：兵庫県神戸市灘区原田通2-3-16
• 電話番号：078-261-6550

神鋼エアーテックの
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食品製造への導入事例のある
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