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Silverson Powder / Liquid Mixer 이용 마요네즈 제조와 LUMiSizer 분산안정성 분석장비 이용 품질 비교 분석
[영진 실험실 테스트] |
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Introduction
식품, 화장품, 바이오 등 모든 분야에서 고점도 물질의 분산은 상당히 어려운 과제입니다. 특히 양산에서 이 과제를 해결하는 데에는 더욱 어려움이 많습니다.
오늘은 식품 회사에서 마요네즈를 우월한 품질을 유지하면서 효율적으로 생산할 수 있도록 도움을 준 분산 장비에 대해 소개하려고 합니다.
마요네즈 제조 공정
마요네즈 분말을 용액에 분산할 때 분말이 덩어리가 생기거나 용액 표면에 부유하는 문제, 그리고 분산 후 점도의 상승으로 인해 장비에 과부하가 걸리는 등
여러가지 어려움이 존재합니다. 하지만 영국 SILVERSON 사의 파우더 및 고점도 물질 분산 전용 in-line 믹서를 사용하면 이러한 문제점을 손쉽게 해결할 수 있습니다.
영진코퍼레이션 고객사 C 사에서는 마요네즈 제조를 위하여 증류수, 난황 및 마요네즈 파우더를 준비한 후 SILVERSON 사의 in-line 믹서 FMX25 장비를 사용하여 분산하였습니다.
(SILVERSON 사의 in-line 믹서에 대한 상세 설명은 다음 링크에서 확인 가능합니다.
FMX Powder / Liquid Mixer)
위 그림의 A 탱크에 증류수와 난황을 넣고 장비를 구동하면 C 부분의 rotor-stator 믹서 챔버에서 물질이 혼합되면서 분산됩니다.
시료는 A 탱크와 C 챔버를 순환하면서 반복으로 분산됩니다.
일정 시간 후 B 탱크에 마요네즈 파우더를 부어 넣으면 순환 중인 시료에 파우더가 흡입되면서 추가적인 분산이 이루어집니다.
파우더가 전부 시료에 흡입되면 B 탱크를 잠급니다. 시료는 계속하여 A 와 C 사이에서 순환하면서 분산됩니다. 전체 공정 시간은 20분으로 설정하였습니다.
In-line 믹서 FMX25 는 상당히 짧은 시간에 파우더 분산 및 고점도 물질의 분산 공정을 완성하여 효율을 대폭 증가하였습니다.
제조한 마요네즈의 품질 측정
공정 후 우리는 독일 LUM 사의 분산안정성 분석기를 사용하여 제조된 마요네즈의 품질을 확인하였습니다.
독일 LUM 사의 분산안정성 분석기 LUMiSizer 는 시료의 농도 희석 없이 원액 그대로 짧은 시간안에 시료의 층분리 속도를 측정할 수 있는
높은 정확도를 자랑하는 분석기입니다.
(LUMiSizer 장비 원리에 대한 상세 설명은 다음 링크에서 확인 가능합니다.
LUMiSizer 분산 안정성 분석기)
제품 품질 비교를 위하여 시중에 판매 중인 O 사와 H 사의 마요네즈를 LUMiSizer 로 비교 측정하였습니다.
각 제조사의 마요네즈 0.4 ml 를 측정 용기에 넣고, 상온 25 ℃, 4000 rpm (중력의 약 2300 배) 조건에서 6 시간 측정하였습니다.
측정 결과 C 사의 마요네즈에서 하단에 현저히 더 많은 맑은 층이 생기는 것을 확인할 수 있었습니다.
즉 C 사의 마요네즈에는 상대적으로 용액이 더 많이 함유되어 있어 타사 제품 대비 점도가 상대적으로 낮아 흐름성이 높고 식감이 더 부드럽습니다.
반대로 O 사와 H 사의 마요네즈는 점도가 더 높고 더 걸쭉합니다.
추가로 우리는 C 사의 마요네즈 제품이 자연 중력하에서 층분리가 발생하지 않고 얼마나 긴 시간 균일하게 혼합된 상태를 유지하는지를 예측하기 위하여
LUMiSizer 로 추가 분석을 진행하였습니다.
LUMiSizer 에서 4000 rpm, 3000 rpm, 2000 rpm 세 조건에서 마요네즈 층분리 속도를 측정 후 자연 중력 (x 1g) 에서 층분리 속도를 계산하였습니다.
그리고 2 mm 맑은 층이 생기는데 소요되는 시간을 계산하였습니다. 측정 결과는 다음과 같습니다 :
자연 중력 1g 에서 시료의 층분리 속도는 0.0069 um/min 입니다.
따라서 2 mm 맑은 층이 생기는데 필요한 시간은 약 201일입니다.
Conclusion
SILVERSON in-line 믹서는 파우더 분산과 고점도 분산에 아주 효율적인 장비입니다.
LUMiSizer 분산안정성 분석기는 신속하고 정확하게 제품의 분산안정성 평가가 가능하여 품질 관리와 제품 개발에 효율적인 분석기입니다.
SILVERSON 사의 믹서와 LUMiSizer 는 분산 공정에 완벽한 조합의 솔루션입니다.
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