초록 ▼

연구개요
❍ 급속한 고령화 및 만성질환을 앓는 고령인구의 증가에 따라 고령친화식품(유동식품)과 같은 맞춤형 기능식품에 대한 소비는 꾸준히 증가하고 있음. 고령친화식품 생산을 위해서는 최소 가공공정을 통한 식품의 영양소 보존성 및 안전성이 보장되어야하므로 신속 가열 및 살균기술 개발의 필요성이 증가하고 있음.
❍ 본 연구에서는 고령친화식품 가공을 위한 연속식 오믹히팅 시스템을 개발하고자 하였음. 시중에 판매되고 있는 고령친화식품들의 특성을 바탕으로 오믹히팅 조건에 따른 가열패턴을 분석하고 연속식 오믹히팅 시스템 설계 및 제

연구개요
❍ 급속한 고령화 및 만성질환을 앓는 고령인구의 증가에 따라 고령친화식품(유동식품)과 같은 맞춤형 기능식품에 대한 소비는 꾸준히 증가하고 있음. 고령친화식품 생산을 위해서는 최소 가공공정을 통한 식품의 영양소 보존성 및 안전성이 보장되어야하므로 신속 가열 및 살균기술 개발의 필요성이 증가하고 있음.
❍ 본 연구에서는 고령친화식품 가공을 위한 연속식 오믹히팅 시스템을 개발하고자 하였음. 시중에 판매되고 있는 고령친화식품들의 특성을 바탕으로 오믹히팅 조건에 따른 가열패턴을 분석하고 연속식 오믹히팅 시스템 설계 및 제작에 필요한 중요 요인들을 구명하였음.
❍ CFD 모델링을 통하여 가공과정 중에 발생하는 오믹히팅 시스템 내부의 여러 현상들을 파악하고 예측을 하고자 하였음. 시뮬레이션과 실제 실험적 데이터 비교를 통해 최적 오믹히팅 가공조건 구명이 가능하였음.

연구 목표대비 연구결과
❍ 본 연구는 고령친화식품(유동식품)의 가열처리를 위한 연속식 오믹히팅 시스템 개발을 최종 목표로 하고 있음. 고령친화 식품의 특성 및 가공 조건에 따른 여러 영향 요인들을 구명하고 이를 바탕으로 식품의 신속 가열 및 살균을 위한 최적 조건들을 제시하였음.
❍ 고령친화식품가공에 최적화된 시스템 설계를 위해 현재 시중에 판매되고 있는 고령 친화식품의 구성성분, 물리적 및 전기적 특성을 분석하였으며, 이를 바탕으로 수학적 모델링 및 실험에 일관적으로 사용될 액상모사식품을 제조하였음. 오믹히팅에 사용될 전극 및 배관 소재 발굴을 위해 문헌조사와 식품 부착물(fouling)의 양 및 부식상태 확인 실험을 통하여 최적의 소재를 선정하였음.
❍ 설계된 가열 시스템의 운영조건(유량, 전압, 주파수, 펄스폭 및 펄스주기 등)에 따른 모사식품의 가열패턴 구명을 위해 IGBT를 이용한 고출력 Power supply 시스템을 구성하였음. 실제 실험 데이터와 시뮬레이션 결과의 비교를 통해 설계된 가열시스템의 가열패턴을 분석하였으며, 변화되는 운영조건에 따른 결과를 예측하였음.
❍ 개발된 오믹히터의 살균력 구명을 위해 고체-액체 혼합물 형태의 모사식품에 E. Coli K12를 접종하여 오믹히팅을 한 후 미생물의 log reduction을 구명하였고, 가열과정 중 발생할 수 있는 전극 표면 부식 확인을 위해 가공된 모사식품 내의 철(Fe) 및 티타늄(Ti) 성분 분석을 통하여 오믹히터의 안전성을 구명함.
❍ 고품질의 고령친화식품 생산 및 새로운 가공 기술의 개발을 위해 오믹-진공 조합 가열 시스템을 구상하였으며, 이를 통해 고체-액체 혼합물 형태의 모사식품을 가공하였음. 가공조건에 따른 식품의 경도 및 처리시간, 식품 내부 온도 등을 분석하여 최적의 가공 조건을 제시하였음.

연구발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성)
❍ 국내에서는 유동식품 가열을 위한 연속식 오믹히팅 시스템의 설계 및 제작에 관한 연구는 매우 미비한 실정이기 때문에 연구개발 과정 중 축적된 제작기술은 기초자료로 활용이 가능하며 확보된 유동식품의 전기전도도 및 복소 유전율 정보는 학술적인 가치를 지님.
❍ CFD기반 오믹히팅 패턴 예측 모델링을 바탕으로 인력 및 시간을 요구하는 사전실험 과정 없이 배치식 또는 연속식 오믹히팅 시스템의 설계 기초자료로 기술적 기여가 가능함.

(출처 : 요약문 2p)