9. 증발 및 농축
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증발 및 농축
: 액상식품의 수분을 제거하여 원료의 농도를 높이는 공정
: 수분 활성도 감소로 지속력 향상
: 농축액상식품(농축우유, 농축과즙, 농축소스, 농축스프 등)
식품가공공정에서 건조, 냉동 또는 살균 전 단계로 사용
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◈ 방법
① 증발농축 : 수증기의 분리제거(80% 농축농도)
② 동결농축 : 얼음 침전물(40%)을 제거한다.
③ 막농도 : 막삽입물(UF 28%, RO 30%)
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◈ 원리
: 끓는점까지 올라가는 현열과 끓는점에서 물이 수증기로 전환되는 현상
기화 잠열이 필요합니다.
: 증발 속도는 식품으로의 열 전달 속도와 수증기 발생 속도에 따라 달라집니다.
증발로 인한 농도는 질량 균형과 열 균형입니다.
이후에 계산
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◈ 목적
① 선농축 : 중량 및 부피 감소, 보관 및 유통비용 절감
② 저장성 부여 : 수분함량 및 수분활성도 감소
③ 편의성 : 집중력을 높여 사용성 제공
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축적에 영향을 미치는 요인
① 압력영향 : 감압농축
② 용질에 따라 끓는점 증가 : 용질 농도 증가, 증발성 감소
③ 용액 깊이에 따른 끓는점 증가 : 박막 증발
④ 점도증가 : 순환속도 감소
⑤ 캡스톤 형성 : 열전달 억제
⑥ 발포 : 소포제 사용
⑦ Carryover: 집중 손실
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음식 효과
① 휘발성 물질의 손실
: 휘발성 방향족 물질의 손실
○: 제거된 성분이 불쾌한 휘발성 물질인 경우 맛이 좋아진다.
: 휘발물이 양호할 때 회수장치 부착 휘발물이 불쾌할 때 제거장치 부착
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② 색과 영양성분의 변화
: 농축과정에 열이 관여하는 경우 Maillard 갈변
: 농축온도가 낮고 농축시간이 짧으면 영양이나 관능에 큰 영향이 없다.
존재하지 않는다.
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기화기의 구성
① 열교환기
② 스팀 챔버
③ 증기응축기(응축기)
④ 스팀 제트
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▷ 자연순환 / 강제순환
▷ 단일/다중 증발기
▷ 상압/진공 증발기
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증점제
① 스파이럴 증발기 및 재킷 증발기
② 단관 증발기
③ 관형 증발기
④ 박막 증발기
⑤ 교반식 박막 증발기
⑥ 다중 효과 기화기
극저온 농축액
: 액상식품의 수분 일부를 얼려서 결정화(얼음)하여 결정을 제거하는 것
집중하는 방법
◈ 혜택
① 물의 어는점 이하에서 진행되기 때문에 영양분의 변화나 손실이 거의 없다.
존재하지 않는다.
② 갈변, 산화 등의 화학반응이 거의 일어나지 않는다.
③ 휘발성 방향성 물질의 손실이 거의 없어 관능성이 대체로 보존된다.
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◈ 단점
① 장비 및 운영비가 비싸다.
② 증발농도보다 농도가 낮다(막분리농도보다 높다).
③ 낮은 생산성
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증류
: 2종 이상의 혼합 용액에서 끓는점 차이에 의한 성분 분리
: 혼합물을 가열하여 액체의 끓는점이 낮은 성분을 기화시켜 물질을 액체에 용해시킨다.
기체에 도입하여 응축시켜 저비점 성분을 얻는 공정
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◈ 증류의 종류 : 혼합액의 분리방법 및 분리정도에 따라 다름
① 쉬운 증류
: 혼합물에서 증발된 모든 증기를 응축시켜 위스키 또는 위스키와 같은 제품을 얻는 증류 공정
술 만들기
②분류
: 혼합용액을 구성하는 각종 성분을 끓는점의 차이에 따라 분별증류
성분 분리를 위한 증류
③공비증류
: 혼합물의 성분은 끓는점이 같으므로 일반적인 증류로는 분리할 수 없다.
그렇지 않은 공비 혼합물을 분리하는 방법.
④증기 증류:
: 스팀을 불어서 가열하면 재료의 혼합된 스팀과 스팀이 분리됩니다.
응축되면 향 성분과 수층 등의 대상 성분으로 나뉜다.
대상 구성 요소를 제품으로 얻는 프로세스입니다.
* 공비혼합물 : 혼합용액과 증기의 조성이 같아 분리가 어려운 용액
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◈ 증류장치
① 단순증류
② 연속 증류 장치
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◈ 식품 산업에서의 증류
① 술
② 알코올 증류
③ 휘발성 성분의 회수