[논문자료] 반응표면분석을 활용한 균질 효율 예측

출처: 픽사베이

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목장에서 집유된 우유는 균질 공정을 거친 후, 살균 · 냉각 공정으로 진행된다. 균질 공정은 원유의 지방구의 크기를 0.5~1 μm의 일정한 크기로 작게 만들어주는데 균질 공정의 장점으로는 지방구의 전체 표면적을 증가시켜 지방의 크림화 지연, 빛 반사 증가, 맛과 조직감 향상, 소화율을 증가시킨다(Spreer, 1998). 반면에 균질 공정의 단점으로는 증가된 표면적으로 인한 미생물의 지방 분해 효소에 의한 산화, 빛에 의한 광산화, 미생물 오염 증가, 단백질의 열 안정성 감소 등이 있다(Spreer, 1998).

 

우유 제품의 균질 후, 지방구의 크기는 제품의 유통기한에 영향을 준다. Spreer(1998)는 신선한 우유의 경우에는 며칠간의 크림화를 회피하기 위해서는 1.0~1.5 μm의 지방구 크기로 충분하지만, UHT 우유와 같은 긴 유통기간의 제품은 응집과 크림화를 방지하기 위해서 0.2~0.7 μm의 지방구 크기를 목표로 한다고 기술하고 있다. Pandolfe(2005)는 목적으로 하는 유통기간에 따라 D4,3(volume weighted mean diameter)과 균질압을 제시하고 있다. 유통기간 10~12일 경우에는 D4,3은 0.88~ 0.80 μm, 균질압 12.4~13.8 MPa, 유통기간 13~15일 경우에는 D4,3은 0.78~0.72 μm, 균질압 13.8~16.5 MPa, 유통기간 16~20일 경우에는 D4,3은 0.70~0.63 μm, 균질압 16.8~18.5 MPa, 유통기한 21~30일 경우에는 D4,3은 0.61~0.51 μm, 균질압 20.7~31 MPa로 기술하고 있다.

 

논문 출처: http://www.riss.kr/search/detail/DetailView.do?p_mat_type=be54d9b8bc7cdb09&control_no=9d01395f4170b183ffe0bdc3ef48d419&outLink=K

USPHS code, NIZO value와 우유 지방구의 D4,3 측정 결과는 Table 1과 같다.

10 MPa, 20 MPa, 30 MPa로 균질한 우유의 USPHS code는 4.81%, 0.65%, 0.08%으로, 균질의 적합성을 판단하는 기준인 10% 미만(Ridgway, 1957)을 만족하였다. NIZO value는 74.35%, 94.77%, 98.45%로 측정되었는데, 10~14일의 유통기간인 우유는 70% 정도의 NIZO 값을, 3~6개월의 유통기간인 UHT 우유는 85% 이상의 NIZO 값을 갖는다(Tetra Pak, 2017). 제시된 기준에 따르면, 10 MPa로 균질한 우유는 적어도 14일 이상의 유통기간이 가능하고, 20 MPa와 30 MPa로 균질한 우유는 3~6개월의 유통기간이 가능하다.

 

Pandolfe(2005)의 기준에 의하면 10~12일의 유통기한인 우유의 D4,3은 0.88~0.80 μm이지만, 10 MPa의 D4,3은 1.007 μm로 10일의 유통기한도 불가능하다. 20 MPa의 D4,3은 0.690 μm으로 16~20일의 유통기한이 가능하고, 30 MPa의 D4,3은 0.555 μm로 21~30일의 유통기한이 가능하다.

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대형 나노디스퍼져(NH시리즈)

나노디스퍼져(초고압분산기, 초고압 균질기)란 무엇인가?

유체를 초고압으로 가압한 상태에서 미세 오리피스 모듈을 통과시키면 압력의 급격한 저하에 따른 초음파 유속이 형성됩니다. 이때 유체는 세포파괴,미립화,유화, 리포솜 등이 일어나게 됩니다. 기존의 호모믹서, 초음파, 볼밀 등을 이용한 타 기술에 비해 높은 효율을 가지고 있어 전자재료, 생명공학, 제약, 식품, 섬유, 도료 화장품 산업등에 이르기 까지 광범위한 분야에서 적용되고 있습니다.

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