원유에서 우유로! 스팀 살균법

안녕하세요. K7입니다. 원유를 우유로 탈바꿈시키는 방법! 바로 살균이죠~ 살균 과정에 꼭 필요한 것이 바로 스팀인데요. 오늘은 스팀에 대해 자세히 설명해 드리도록 하겠습니다. 스팀은 우유 살균, CIP 등 가열공정에서 열전달 매체로 쓰입니다. 가열방법으로 스팀을 사용하는 이유는 스팀은 전기나 가스연소와 비교하면 안전하며, 순수한 물로 이루어져 있기 때문에 깨끗합니다. 또한, 스팀 유량을 제어하여 가열온도를 비교적 쉽게 제어할 수 있습니다. 이러한 강점 때문에 식품 생산 현장에서는 스팀을 가열 매체로 활용하고 있습니다.

yay3493619

스팀을 만들기 위해서는 물을 끓여야 하는데요. 냄비에 물을 끓인다고 가정하면, 일반 대기압(절대압력 1bar)에서 물은 100℃에서 끓습니다. 이 현상을 증발이라고 합니다. 이때 발생하는 증기는 100℃입니다. 이번에는 압력을 가해서 (냄비뚜껑에 돌을 올려놓음) 절대압력 2bar에서 물을 끓입니다. 이렇게 하면 물은 120℃에서 끓습니다. 이처럼 물은 압력에 따라 끓는점이 다릅니다.

물을 끓이는 데 드는 열량을 따져보면, 1bar, 100℃의 물은 현 열량이 100kcal/kg입니다. 현열이라는 것은 물 온도를 100℃까지 올리는 데 필요한 에너지입니다. 여기에 잠열이라는 게 또 있습니다. 100℃의 물을 100℃의 증기로 만드는 데 필요한 에너지입니다. 이 에너지는 현열보다 훨씬 높습니다. 100℃ 물이 증기로 변할 때의 잠열은 540kcal/kg입니다. 현열의 5배가 넘죠~ 현열 100kcal/kg과 잠열 540kcal/kg의 내부에너지가 합쳐져 640kcal/kg의 내부에너지를 가진 증기가 되어 날아가는 겁니다. 이 내부에너지를 엔탈피라고 합니다.

twi001t389846

이렇게 발생한 증기는 배관을 타고 생산현장으로 옮겨지는데요. 현장 열교환기 내에서 찬물을 데우는 데 쓰이게 됩니다. 증기는 찬물을 만나 에너지를 잃고 다시 물이 됩니다. 이 현상을 ‘응축’이라고 합니다. 물이 증기로 될 때 흡수된 잠열 540kcal/kg의 에너지가 응축되면서 다시 방출되면서 물을 가열하게 됩니다. 이것이 스팀이 제조되어 사용되는 과정입니다. 압력에 따른 물의 끓는점과 에너지를 정리한 표를 포화증기 표라고 하는데요. 산업현장에서는 없어서는 안 될 문서겠죠!

그림2

 조금 어렵게 느껴질 수도 있지만, 물은 압력에 따라 끓는 점이 다르다는 점과 증기가 찬물을 만나면 응축되어 다시 물이 된다는 점은 흥미롭지 않으셨나요? 우유가 완성되기까지는 이렇게 다양하고 흥미로운 과정들을 거치게 됩니다. 다음번에도 서울우유가 완성되기까지 어떤 과정이 필요한지 알려드리도록 하겠습니다. 감사합니다.

덧글 (2)

    • 감사합니다. 앞으로도 좋은 글 많이 올리도록 하겠습니다! :D

덧글 남기기