일반기술

방전감쇄진동파를 이용한 비열 살균 장치기술

최근 식품업계에서는 수년간 O-157, 광우병, 식품첨가물, 유전자재조합, 원산지 표시문제 등 식품의 안전에 관한 문제가 많다. 식품제조회사와 유통업계는 그 대책으로 확실한 시스템에 의한 안전관리의 필요성이 한층 높아지고 있는 상황에서 종전의 제품과 차별화를 주고 될수록 열손상이 없이 소재의 풍미와 맛을 내는 살균 기술을 필요로 하게 되었다. 오래전부터 사용되어온 저온살균, 고온살균(Retort), 초고온단시간살균(Ultra high temperature pasteurization method, UHT) 등의 가열살균방법들은 다음과 같은 문제점을 갖는다. - 열처리에 따라 화독 냄새와 같은 강한 이취(異臭)가 발생 - 쓴맛 발생 - 변색 - 청량감의 상실 - 층이 분리되는 등의 물리적 성상 변화 이러한 문제점을 해결하기 위해 방전감쇄진동파를 이용한 살균창치의 구성은 다음과 같다. 외부로부터 인가되는 스위칭제어신호에 의해 개폐되어 살균처리용기로 고전압의 펄스를 발생시켜 식음료를 살균 처리하는 장치로, 직류안정화 전원을 발생하는 직류 전원전압과, 상기 전원전압과 직렬 연결되며 전원전압으로부터 출력되는 직류전원의 방전전류를 제한하는 제 1 저항과, 상기 제 1 저항과 병렬 연결되어 제 1 저항을 통해 인가되는 전원을 충전하는 콘덴서와, 상기 제 1 저항과 직렬 연결되고 외부 제어신호에 따라 개폐되어 콘덴서의 직류전원을 충방전시키는 스위칭수단과, 상기 스위칭수단과 직렬 연결되며 스위칭수단을 전류통로를 통해 인가되는 임펄스 파형을 감쇄 진동시키는 코일, 및 상기 코일과 병렬 연결되어 코일을 통해 인가되는 진동파를 살균처리용기의 고압전극으로 방전시켜 식음료를 살균하는 제 2 저항,을 구비하여 입력 직류전원을 감쇄진동파로 변형하여 살균 처리를 하게 된다. 기술성■ 특징/장점 ◎ 식품의 열화를 방지 살균처리시 온도의 상승이 없어 식품의 저온 처리가 가능하여 식품의 열화를 방지할 수 있다.◎ 살균효과 극대화 동일한 전원전압에서 다른 방식과 비교해 최대의 살균 효과를 얻을 수 있다. ◎ 에너지 효율 극대화 방전감쇄진동파로 비열 살균을 하기 때문에 에너지 효율을 보다 더 극대화시킬 수 있다.◎ 열처리 시간 단축 기존의 열처리 방식은 30분에서 길게는 45분까지의 시간이 걸렸으나 본 기술은 비열처리 방식임으로 시간을 획기적으로 단축하였다.◎ 연속공정가능 본 기술을 활용한 살균장치는 살균기 안에 고압의 전압을 방전시키는 공간에 살균할 물질을 투입하고 배출할 수 있기 때문에 연속공정이 가능하다.본 기술의 적용 방식처리방법 : 비가열처리(고전압 펄스전기장)온도 : 온도상승 없음(작은전류:수mA)시간 : 처리시간 짧고(0.45ℓ/초) 연속처리 가능특징 : 세포막 사이에 수만 볼트 전압을 순간적 으로 걸어주어 세포막 사이에 일정이상의 전위차를 유도시켜 세포막파괴로 사멸됨처리후 품질 : 식품의 물리적, 화학적, 영양학적 특성 변화 없음유통방법 : 유통기간에 따른 문제점 해소, 고품질 제품 생산에 기여, 저장성 좋음■ 사업성 현재 국내 대부분의 업체가 가열 식 살균방식에 의존하고 있으며, 자외선램프를 이용하는 곳도 있다. 또한, 식음료 제품의 특성상 연속적인 생산이 필요하며, 시간당 생산되는 생산량에 따라서 그 살균설비 가격도 기하급수적으로 증가하고 있다. 즉, 가열식 살균방식은 살균되는 제품의 양이 많아짐에 다라 제조 원가도 증가한다. 그러나 본 기술을 이용한 살균장치은 연속적인 생산공정이 가능하여 제조원가를 줄일 수 있는 장점이 있다. ■ 국내/외 시장 현황 국내외에서 소득수준이 향상됨에 따라 소비자의 음료수 등에 대한 취향이 천연지향적인 제품을 선호하게 되었다. 이에 따라 관련 업계에서는 고급 음료수나 우유 등의 제품을 출시하고 있다. 이러한 국내외의 상황속에서 본 기술이 적용될 수 있는 분야는 식음료를 생산하는 모든 생산공장에 적용이 가능하다. 특히, 주스나 우유, 막걸리 등을 생산하는 업체에서 적용이 가능하며, 샘물, 간장 등 액체형태의 제품을 생산하는 모든 공정 중 살균공정에 적용이 가능하다.