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MARC
자료명/저자사항
직접가열을 통한 우유류의 고효율 살균장비개발 : 최종보고서 / 농림축산식품부 [편] 인기도
발행사항
[세종] : 농림축산식품부, 2017
청구기호
전자형태로만 열람 가능함
자료실
전자자료
형태사항
155장 : 삽화, 도표, 설계도 ; 30 cm
제어번호
MONO1201730616
주기사항
고부가가치식품기술개발사업 R＆D Report
단면인쇄임
주관연구기관: 한양대학교
주관연구책임자: 엄애선
원문

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연구의 목적 및 내용

◆ 회전하는 와류 발생기의 공동현상(cavitation)을 응용하여 액상식품의 유해 세균을 순간적으로 가열하여 살균하는 장비 개발

◆ 안전성 평가를 통한 액상식품을 고온단시간(72℃, 15초 이상)으로 가열·살균하는 장비 개발

◆ 전동기 55 kW급 기준 열효율 90%의 고효율 가열 살균 장비 개발

연구개발성과

1. 1.5KW 고온단시간 살균장비의 성능실험 수행

- 형상A, 형상B, 형상C의 3가지 형상의 작동압력(0.5bar - 1.5bar) 및 회전 속도(2,700rpm - 3,6000rpm)의 제어를 통한 최적효율 도출 실험을 진행

- 열효율과 열 발생량이 매우 낮게 도출된 형상A를 제외한 형상B 및 형상C에서 모두 회전속도의 증가에 따라 열효율이 증가 하였으며, 압력이 증가함에 따라 열 발생량이 상승하지만 열효율은 오히려 낮아지는 경우를 간혹 보임. 따라서 형상C의 0.5bar, 3,600rpm에서 살균실험을 진행하는 것이 좋을 것으로 생각됨

2. 55KW 고온단시간 살균장비의 성능실험 수행

- 주요 변인인 회전속도(2,900rpm - 3,200rpm) 및 작동압력(1.0bar - 1.9bar)의 제어를 통한 최적효율 도출 실험을 진행하였음

- 입구압력의 상승이 부하로 작용하고 토크요구량이 상승하여 효율이 감소하는 경향을 보임. 현재 설계 및 제작된 살균장치는 압력이 낮을수록, 회전속도가 증가할수록 높은 열효율 및 처리량이 나타나는 경향이 있음. 처리량 및 열효율을 고려한 1.0bar, 3,200rpm 조건에서 열효율 9.88%로 나타남

3. 액상식품의 살균효율성 및 이화학적 특성 분석

① 살균 효율성

- 수력학적 공동현상(Hydrodynamic cavitation, HC)을 이용한 액상식품의 살균 영향인자는 순간상승온도 및 퇴출온도, 각각 23℃, 75℃에서 살균력이 가장 높았음

- B. cereus(3.25 log CFU/ml 감소)를 제외한 E. coli, S. aureus, L. monocytogenes, S. typhimurium 균은 사멸됨 (살균 처리시간: 〈2초)

② 살균 전후 영양소 분석

- HC처리 전 후 영양소 Ca, P, Mg, Zn, Na, vitamin C, B₁, B₂, B12, D, A, 유지방과 유단백질 함량 차이가 거의 없었음

③ 저장기간 중 품질변화: 일반세균, 대장균군, pH, 산도실험

- HC처리는 LTLT처리와 비슷한 수준의 살균력과 저장기간을 갖고 있어 HC 처리 기술이 우유의 새로운 살균 방법이 될 가능성 확인함

연구개발성과의 활용계획 (기대효과)

◆ 직접가열을 통한 고효율 살균장비을 보급함으로써 농가소득 증대와 목장형 유가공 활성화 정책에 기여

◆ 개발 기술 이전을 통한 중소기업 일자리 창출 및 낙농농가의 수익 창출을 통해 지역경제 활성화에 도움

◆ 수력학적 공동현상을 이용한 액상식품 살균 연구에 대한 선행연구 데이터 구축 및 활용

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