식품 가공에 초미세 분쇄 기술 적용

SG(Superfine Grinding) 기술은 지난 20년 동안 급속도로 발전한 신기술로 기계역학과 유체역학을 결합해 물체의 내부 응집력을 극복하고 재료를 마이크론, 심지어 나노미터 분말로 분쇄하는 심층 가공 기술입니다. 초미세 분쇄 처리를 통해 재료 입자 크기를 10μm 또는 나노미터 수준에 도달할 수 있습니다. 초미세 분쇄입자는 일반 입자에 비해 분말의 구조와 비표면적이 크게 변화하므로 일반 입자에는 없는 특수한 성질을 가지고 있으며, 현대의 장비로 과학의 발달로 초미세 분쇄 기술은 많은 분야에서 획기적인 발전을 이루었습니다. 식품, 의약품 등의 분야, 특히 한약재 추출, 기능성 식품 개발, 폐자원 활용 분야에 진출해 있습니다.

초미세 분쇄 기술은 가공된 완제품 분말의 입도에 따라 크게 미크론 분쇄(1μm~100μm), 서브미크론 분쇄(0.1μm~1.0μm), 나노 분쇄(1nm~100μm)로 나눌 수 있다. 미크론 분말의 제조는 일반적으로 물리적 분쇄 방법을 채택합니다. 서브 마이크론 이하 입자 크기 분말의 제조는 화학 합성 방법을 채택합니다. 화학적 합성 방법은 생산량이 낮고 작업 요구 사항이 높다는 단점이 있어 현대 가공 산업에서 물리적 분쇄 방법이 더욱 대중화되고 있습니다.

초미세분쇄는 파쇄된 물질의 상태에 따라 크게 건식법과 습식법으로 나누어진다. 건식 분쇄에는 회전 볼밀 분쇄, 기류 분쇄, 고주파 진동 분쇄 등이 포함됩니다. 습식 분쇄에는 콜로이드 밀, 균질화기 및 교반 밀이 포함됩니다.

현대 식품 가공에 초미세 분쇄 기술 적용

1. 귀한 한약재의 천연유래성분 추출

연구자들은 일반적으로 현미경 식별, 물성 시험 등의 방법을 사용하여 일반 한약 분말과 초미립자 분말의 특성 분석 및 물성 시험을 수행합니다. 초미세분쇄기술은 약재 중 다수의 세포의 세포벽을 효과적으로 파괴하여 세포조각을 증가시킬 수 있으며, 수용성, 팽윤력, 부피밀도도 일반분말에 비해 다양한 정도로 개선되는 것으로 확인되었습니다. 동시에, 초미세 분쇄 공정에서 유효성분의 용출률이 향상됩니다.

2. 식품의약품 가공폐자원의 재사용

식품 및 의약품 가공 폐기물에는 일반적으로 특정 천연 활성 성분이 여전히 포함되어 있으며, 이를 폐기하면 많은 폐기물이 발생할 뿐만 아니라 환경도 오염됩니다. 초미세분쇄 기술의 출현으로 식품, 의약품 가공폐자원의 재활용 가능성이 높아졌습니다.

3. 기능성 식품가공의 개발 및 활용

천연 활성 성분이 풍부한 일부 원료의 세포 구조는 단단하고 파괴되기 쉽지 않기 때문에, 여기에 포함된 영양분과 기능성 성분의 방출 속도는 일반적으로 낮은 수준으로 완전히 개발 및 사용할 수 없습니다. 초미세 분쇄 기술은 세포 구조를 파괴하고 영양분 방출 효율을 향상시킬 수 있는 가능성을 제공합니다.

4. 기타 측면

초미세분쇄 기술에 관한 연구도 향신료의 향미 성분에 초점을 맞추고 있는데, 주로 저온 초미세분쇄 기술을 이용한다. 연구 결과에 따르면 적절한 입자 크기는 원료의 향기를 향상시키고 이후 저장 과정에서 향기가 손실되지 않는 것으로 나타났습니다. 입자 크기가 너무 작으면 보관 시간이 길어질수록 향이 더 빨리 사라집니다.