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고압 식품 기술에 대해서

식품 분야의 고압 이용에 관한 연구개발은 상품화를 목표로 활발해지고 있습니다.
잼, 과즙음료, 얼리지 않는 과일 등으로부터 시작해서 최근에는 쌀밥 팩의 제조에 실용화되고 있으며, 소비자의 다양한 니즈를 배경으로 고압 식품은 친숙해지고 있습니다.

 

고압으로 무엇이 가능한가?

살균, 보존성 향상

고압에서 처리하면 열을 사용하지 않기 때문에 식품의 영양이나 풍미를 해치지 않고 살균을 할 수 있습니다.

효모에 대한 압력 효과(좌 :처리전 우 :600MPa, 20°C, 10min)
(아사히 맥주(주) 제공)

유기합성

상압에서는 불가능한 신물질의 합성이나 무촉매로 특정물질의 합성이 가능합니다. 의약, 농약, 화장품 등, 파인 케미컬 분야에서의 활용이 기대되고 있습니다.

해동, 동결, 부동역 보존

물의 특이한 성질을 이용함으로써 고압하에서의 급속 해동, 급속 동결이나 부동역 보존을 할 수가 있습니다.

물의 상태도

얼음의 해동
(상:5°C, 3min 하:200MPa, 5°C, 3min)

변성

단백질의 겔화, 전분화, 텍스처의 개선.

현재, 주요 연구를 하고 있는 압력, 온도의 영역을 나타냅니다.

고압식품기술에는 어떤 것이 있는가?

피스톤 직압식/외부 승압식 승압 시스템

승압 기구로서 피스톤 직압식과 외부 승압식중의 하나를 채용하고 있습니다.

(a)피스톤 직압식
고압용기에 피스톤을 압착해서 압력매체를 직접 압축 가압하는 것으로 주로 500MPa을 초과하는 장치에서 채용됩니다.

(b)외부 승압식
고압 용기에 고압 펌프로 압력매체를 보내서 승압하는 것으로 주로 500MPa 이하의 장치에서 채용됩니다.

액상 식품 직접 처리 시스템

액상 처리품 등을 직접 처리하는 경우, 당사에서는 이하 2종류의 처리 방법을 제공하고 있습니다.

(a)프리 피스톤 방식
처리실이 프리 피스톤에 의해 2실로 분할되어 있으며 한 쪽에 처리물이, 다른 한 쪽에 압력매체가 충진됩니다.
압력매체측을 고압 펌프로 가압하면 피스톤이 눌려지고 피스톤을 통해서 처리물이 가압됩니다.
프리 피스톤간의 차압이 거의 없기 때문에 씰용 패킹의 마모를 대폭적으로 저감할 수 있습니다.

(b)가요 격벽 방식
처리실이 가요성의 격벽으로 2실로 나뉘어져 있으며 내부실에 처리물이, 외부실에 압력매체가 충진됩니다.
압력매체측을 고압 펌프로 가압해가면 가요 격벽이 내부로 눌려져 가요 격벽을 통해서 처리물이 가압됩니다.
이 방식인 경우에는 습동 씰부가 없기 때문에 마모된 가루가 혼입될 가능성은 거의 없습니다.

연속 처리 시스템

고압 처리 공정은 배치(batch) 처리되기 때문에 복수의 용기를 이용해서 배치식 연속 운전에 대응하고 있습니다. 아래 그림은 1세트의 승압 장치에 대해서 2개의 고압 용기를 병렬로 배치하고, 각각의 용기 처리 공정에 시간차를 두어서 배치 연속 운전을 실현하는 예입니다.

차압 회수 시스템

1개의 용기의 감압 공정에서 배출되는 고압의 압력매체를 또 하나의 용기의 가압에 사용함으로서 사이클 타임의 단축, 에너지 절약, 나아가서는 설비비용의 감축을 실현할 수가 있습니다. 이 시스템은 압력 400MPa, 처리실 용적 130L 의 용기 2개를 1세트의 승압 장치와 조합한 생산용 설비를 채용해서 가압에 필요한 시간을 통상 시스템의 절반 정도로 단축해서 사이클 타임 4분을 실현하고 있습니다.

고압 처리 공정 타임 차트 비교

건식 처리 시스템

포장재로 팩킹된 식품을 처리하는 경우, 생산성이 높은 처리 방법으로서 건식법도 유효합니다. 건식법은 그림과 같이 고압 용기 내부에 압력매체를 씰링하기 위해서 장착된 가압 고무 몰드를 통해서 가압 고무 몰드내에 수납된 처리물을 가압하는 방법으로, 생력화•자동화가 용이하고 연속 처리에 적합합니다.

고압 처리 공정 타임 차트 비교

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