• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• 제44권5호
• /
• pp.629-638
• /
• 2016

본 연구에서는 급속열분해 공정 중 팜 부산물(empty fruit bunch: EFB)에 존재하는 무기성분이 급속열분해 산물의 물리화학적 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 팜 부산물에 존재하는 무기성분을 제거하기 위해 불산과 증류수를 사용하였으며, 팜 부산물의 회분 함량은 무기성분 제거 전 6.2 wt%에서 2.4 wt% (불산 처리: HF-EFB), 3.5 wt% (증류수 처리: DI-EFB)로 각각 감소하였다. 무기성분 정량 결과 팜 부산물에 다량 존재하고 있던 칼륨이 두 용매 모두에서 가장 높은 제거효율을 나타냈다(불산: 80.3%, 증류수: 78.3%). 무기성분이 제거된 팜 부산물은 유동형 급속열분해 장치를 이용하여(온도조건 $500^{\circ}C$, 체류시간 1.3초) 바이오오일, 바이오탄, 비응축성 가스로 변환시켰다. 바이오오일의 수율은 불산 처리 후 57.3 wt%, 증류수 처리 후 51.3 wt%로 각각 나타났다. 팜 부산물 내 무기성분 함량이 낮을수록 바이오탄의 수율은 감소하였고, 비응축성 가스의 수율은 증가하는 경향을 나타냈다. 바이오오일의 물리화학적 특성 분석결과에 의하면 수분 함량은 무기성분 제거 전 26.9%에서 불산 처리 후 9.9%로 감소한 반면 점도는 16.1 cSt에서 334 cSt로 증가하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제50권5호
• /
• pp.815-824
• /
• 2012

분리할 성분들의 비점이 비슷하거나 공비를 형성하는 경우 일반적인 증류로 완전 분리가 불가능하다. 이를 극복하기 위하여 제 3성분을 가하여 상대 휘발도에 변화를 주는 추출 증류가 사용된다. 일반적으로 두 개의 증류탑으로 이루어진 추출 증류 공정이 사용되나 열 통합된 연속식 증류탑으로 이루어진 추출 열 통합 증류 공정은 보다 에너지 효율이 높고 장치비가 절감되는 장점을 가지고 있다. 그러나 추출 열 통합 증류 공정은 종래의 추출 증류 공정에 비하여 운전 및 제어가 어려워 널리 사용되지 못하고 있다. 본 논문에서는 이러한 단점을 극복할 수 있도록, 또한 외란에 대하여 안전한 조업이 이루어지도록 할 목적으로 최적 조업조건에서의 추출 열 통합 증류 공정의 운전 및 제어를 연구하였고 여러 가지의 제어 구조를 제안하였다. 제안된 제어구조 중에 프로필 위치 제어가 가장 좋은 제어 성능을 나타내었다.

• Applied Biological Chemistry
• /
• 제31권3호
• /
• pp.292-297
• /
• 1988

토마토 과실의 향기성분을 생체흡착법, 파쇄흡착법 및 연속 수증기증류법으로 추출하고 GC와 GC-MS에 의해 동정하였다. 생체흡착법으로 추출한 향기성분은 80여 종 이상이 분리되었고 그 중 alcohols 10종, aldehydes 6종, ester 3종, ketones 4종, phenol 1종, acid 1종으로 총 25종을 동정하였다. 파쇄흡착법으로 추출한 향기성분은 100여종 이상이 분리되었고 그중 alcohols 12종, aldehydes 6종, Ketones 5종, esters 5종, phenols 2종, hydrocarbon 1종, acid 1종으로 총 32종이 동정되었다. 연속수증기증류법으로는 향기성분 300여종 이상을 분리하였고 그 중 alcohols 19종, ester 9종, hydrocarbons 13종, aldehydes 8종, Ketones 9종, phenols 2종, lactones 2종, furans 2종, acid 1종, oters 2종으로 총 67종이 동정되었다. 연속수증기 증류법에 의해 동정한 성분 중 아직까지 MS에 의해 동정되지 않은 성분들은 hydrocarbons 11종, aldehydes, Ketones 및 other 각각 2종, alcohol, ester, lacton 및 furfural 각각 1종으로 총 21종이었다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제19권2호
• /
• pp.21-27
• /
• 2018

나프타분리공정은 원유에서 증류 공정에 의해 얻어지는 풀레인지납사(Full Range Naphtha)를 원료로 하여 끓는점 차이에 의해 각각 경질납사, 중질납사 및 등유 반제품으로 순차적으로 분리한다. 이러한 전통적인 분리 방법은 2성분을 분리하는 Column을 연속으로 설치하여 생산한다. 이러한 분리방법은 리보일러에서 소비되는 에너지가 증류탑 내부 고비점 성분을 분리시키는 데 사용되고 이 에너지의 대부분은 탑정의 냉각기에서 응축열로 버려지게 때문에 에너지 낭비가 큰 것으로 알려져 있다 본 연구에서는 납사분리공정의 2개의 Column을 Petlyuk Column으로 설계하였다. 탑내 조성분포가 평형관계만으로 계산되는 이상적 단수 효율 하에서 stage to stage 계산방법으로 구조적 설계를 하였고 일반 증류탑과 비교한 결과 제시된 Petlyuk Distillation Column의 설계 방법이 기존의 3-column 모델법보다 설계 시간이 단축될 뿐만 아니라 증류탑내의 액의 조성분포를 평형증류 조성곡선과 유사하도록 설계함으로써 에너지 효율 측면에서도 효율적임을 입증하였다. 또한 같은 tray 단수하에서 Petlyuk Column은 일반 증류탑 대비 약 12.3% 에너지가 절약될 뿐만 아니라 초기 투자비도 절약됨을 알 수 있었다.

• 한국식품과학회지
• /
• 제51권6호
• /
• pp.543-550
• /
• 2019

숙성기간 및 저장용기에 따른 쌀 원료 증류식 소주의 향기성분의 변화를 파악하기위해, 스테인리스, 오크, 옹기로 각각 숙성 용기를 달리하여 18개월간 항온 및 실온조건에서 숙성한 시료를 분석하였다. GC-MS를 이용한 휘발성 향기성분 분석 결과 에스터(ester) 35종, 알코올(alcohol) 15종, 케톤(ketone) 5종, 알데하이드(aldehyde) 3종, 기타(miscellaneous) 13종, 미확인물질(unknown) 14종으로 총 85종의 휘발성 향기성분이 검출되었다. 에스터와 알코올이 주요 성분으로 분석되었으며, ethyl octanoate, ethyl decanoate, ethyl dodecanoate, isoamyl acetate, phenethyl acetate, ethyl hexanoate, isoamyl alcohol, phenethyl alcohol이 주요 향기 성분으로 나타났다. 그 외 오크 숙성 시료에서 4-ethylguaiacol, furfural, 1-decanal, 2-pentylfuran의 성분도 검출되었다. 주성분 분석 결과, 숙성 용기에 따라 PC1상에서 향기패턴의 큰 차이를 보였고, 숙성기간에 따라 오크와 옹기숙성 시료에서 향기성분이 증폭되는 것으로 나타났다. 스테인리스 스틸 숙성 시료의 경우 증류 직후와 비교해 향기성분의 변화가 가장 적게 나타났다. 향후 오크와 옹기 숙성재를 다양화하여 향기성분의 변화를 파악하는 연구와 이를 실제 감각평가나 소비자 조사와 연계하여 고급 숙성 증류식 소주 개발을 위한 후속 연구가 필요하리라 여겨진다.

• 한국식품과학회지
• /
• 제46권1호
• /
• pp.25-32
• /
• 2014

본 연구에서는 입국 또는 누룩을 사용하여 제조한 술에 있어 감압, 상압에서 증류한 소주의 일반성분과 향기 성분을 분석하여 증류식 소주의 특성을 검토하고자 하였다. 입국을 이용한 술덧에서는 최종 발효 시에 $18.0{\pm}0.6%$의 높은 알코올이 생성되었으며 누룩 술덧에서는 최종 발효 시 $14.3{\pm}1.7%$의 알코올이 생성되었다. 입국 술덧의 succinic acid가 최종 발효 시 가장 높은 $7,685.33{\pm}34.97$ ppm을 나타냈으며 누룩 술덧 역시 succinic acid가 가장 높은 $5,945.79{\pm}76.30$ ppm을 나타냈다. 다음으로 증류주의 휘발산도는 입국 증류주의 경우 감압과 상압 조건에 따른 증류주의 휘발산도는 0.04-0.06%로 차이는 없었다. TBA는 입국 증류주 감압 50, 60 cmHg이 $39.65{\pm}3.13$과 $60.34{\pm}8.26$의 낮은 분석값을 보인 반면 상압 증류 80, $90^{\circ}C$에서는 $278.20{\pm}6.06$과 $259.07{\pm}4.84$의 높은 분석값을 보였다. 증류주의 fusel alcohol 분석 결과는 입국 증류주의 경우 n-propanol이 감압 50, 60 cmHg 조건과 상압 80, $90^{\circ}C$ 조건에서 389.10-397-27 ppm으로 비슷하게 측정되었으며 A/B의 비율은 감압과 상압 모두 비슷한 1.32-1.35 비율이었다. 유해물질은 중 acetaldehyde는 입국 증류주의 감압 50, 60 cmHg 조건에서 8.59, 9.27 ppm을 상압 증류 80, $90^{\circ}C$는 9.80, 10.63 ppm으로 분석 되어 증류 방법에 따른 차이는 없었다. Methanol은 감압, 상압 증류주 모두에서 0.95-1.36 ppm으로 아주 소량이 측정되었다. 입국 증류주의 향기성분 분석결과 중 감압증류에서 높은 검출 결과를 나타낸 것은 isoamyl alcohol > isobutyl alcohol > ethyl palmitate>decanoic acid>ethyl myristate>ethyl octanoate>dodecanoic acid 순서 순이었다. 본 연구 결과 현대 증류식 소주에 품질을 향상시키기 위해서는 입국을 사용한 술덧을 감압 증류함으로써 증류식 소주의 품질을 향상 시킬 수 있을 것으로 판단되며 이후 숙성 시험을 통해 증류주의 숙성 기간에 따른 품질 변화를 살펴보아야 할 것으로 생각된다.

• 한국식품저장유통학회지
• /
• 제30권4호
• /
• pp.683-690
• /
• 2023

대홍 복숭아를 함유한 증류주의 품질특성을 살펴본 결과, 알코올 함량은 상압 증류에서 47.90-50.60%, 감압 증류에서 41.30-45.20%로 상압증류방식의 증류수율이 1.12-1.16배 높게 나타났으며, 복숭아 첨가량 20% 처리구에서 알코올 함량이 가장 높게 나타났다. 휘발산 함량은 상압 및 감압증류 모두 복숭아 함량이 20% 첨가된 처리구에서 가장 낮게 나타나 자극취를 발생할 가능성이 낮게 나타남을 알 수 있다. 식품공전상 증류주의 규격인 acetaldehyde는 상압증류에서 33.16-39.29 mg/L, 감압증류에서 17.12-28.23 mg/L로 감압증류 시 1.39-1.94배 낮게 나타났으며, methanol은 모든 시료에서 검출되지 않았다. 증류 시 발생하는 탄내성분인 furfural의 흡광도값은 상압증류 시 30-60, 감압증류 시 10-40으로 나타나 상압증류에서 탄내 등 자극취를 유발할 가능성이 있음을 알 수 있다. 각 처리구의 휘발성 향기성분을 살펴본 결과 약간의 쓴맛을 나타내는 isoamylalcohol과 알코올향을 발현하는 1-propanol이 주성분으로 나타났으며, 이는 모두 복숭아 첨가량 20% 처리구에서 가장 높게 나타났다. 전자코 분석결과 또한 20% 처리구는 대조구와 가장 상반되는 향기패턴을 보여 대홍 복숭아를 20% 첨가하여 감압방식으로 증류하였을 때 자극취가 적고 향 패턴이 구별되는 품질의 증류주가 제조될 수 있다.

• 좋은식품
• /
• 통권94호
• /
• pp.37-40
• /
• 1988

1) 본 연구에서 시료로 선정한 충남 서산산 건강(dry ginger)은 수분이 $9.4\%$, 회분이 $8.7\%$ 그리고 alcohol에 의한 추출량이 약 $9\%$이다. 이는 선진국에 채택사용하고 있는 건강의 규격기준에 의하면 양호하다. 2) Non- flavor물질의 추출을 최소화하고 특히 증류과정에서 유효성분 손실을 최소화 할 수 있고, 엑기스내의 용매 잔류량이 인체에 유해하지 않고 추출효율을 높일 수 있는 용매는 ethyl alcohol이다. 3) 널리 사용하고 있는 관류추출(percolation)의 성능을 분석하고 이의 개선방안을제시하였다. - 추출효율을 높이기 위하여 건강(dry ginger)의 입자를 작게하면 압력강하가 증대되어순환되는 용액의 유속을 제어하기가 힘들다. - 입자가 작을 시에는 유체의 흐름이chan-nelling현상을 나타낸다. - 위와 같은 조건에서는 물질 전달속도가 느리므로 추출효율을 증대시킬 수가 없다. - 따라서 percolation추출에 사용되는 건강의 입자크기는 30mesh크기 이상이어야 운전조작이 용이하나 추출효율이 낮으므로, 추출시간 6시간에 회수된 생강엑기스양은 약 $2.5\%$이다. 4) percolation추출의 단점을 보완하기 위하여 기계적교반 추출을 선택하여 다음과 같은 개선점을 찾았다. - 교반형 추출에서는 고 - 액분리시 cake 저항에서 문제가 야기되지 않는 범위까지 건강의 입자를 작게할 수 있으므로 추출효율을 크게 향상시킬 수 있었다. 즉, 작게 분쇄된 건강(30mesh통과$90\%$)을 대상으로 추출시간 3시간에 $7\%$의 회수율로 증대시켰다. 최적 운전조건은 다음과 같다. 건강시료:1kg 시료크기:-30mesh$90\%$ 용매:ethyl alcohol 3$\iota$ 교반속도:900r.p.m 추출온도:상온($15\~25^{\circ}C$) 추출시간:3시간 일차 추출조건과 동일하게 하여 얻어진 엑기스의 수율이 $2\~2.5\%$이므로 총엑기스의 수율은 건강(dry ginger)무게기준으로 $8.5\~9.5\%$이었다. 5) 교반추출의 효율이 개선되었다 하더라도 추출물의 분리가 용이하여야만 공정의 이용이 가능하다. 그러므로 교반추출후 고 - 액분리를 위하여 정압여과 장치를 이용하여 여과시 cake의 평균 비저항을 얻었으며, 이의 값은 $4.31\times10^8cm\;/\;gr$으로서 여과에는 어려움이 없다는 것을 의미한다. 따라서 추출속도와 효율이 상대적으로 우수한 교반형 추출기의 가능성을 예시할 수 있음을 알 수 있었다. 6) 추출물을 농축과정에서 휘발성 oil의 손실을 최대로 줄이기 위해서는 단순증류를 하지 말고 분별증류를 수행하여야 하며, gingerol과 같은 중요성분의 열분해 반응을 억제하기 위해서는 열전달 효율을 증대시켜 증류조작을 원활히 수행하여야 하므로, still내의 농축물을 계속 교반시켜야 하며 감압상태에서 증류온도는 $40\~50^{\circ}C$로 유지시키는 것이 가장 바람직하다. 7) Ethyl alcohol로 추출된 엑기스내의 수분이나 회분함량은 외국산 제품에 비하여 약간 낮고, 반면에 조지방 및 조단백 성분의 함량은 약간 높게 나타나고 있어 대체적으로 본 연구에서 얻어진 엑기스내의 비풍미성분(non- fla-vour component) 함량은 외국산에 비하여 많은 차이가 없다. 8) 수입 외국산에 비하여 국산엑기스(본 연구에서 ethyl alcohol로 추출)내의 무기성분등의 함량은 비교적 낮은 편이다. 9) 건강에서부터 oleoresin을 얻어 paradol을 제거시킨 후 순수한 gingerol을 분리하여 IR과 NMR로 확인한 결과, 국산건강의 엑기스에는 주로 6-gingerol이고 약간의 10-gingerol이 함유된 것으로 나타났다. 10) 순수하게 분리된 gingerol을 열분석(TGA와 DTG)한 결과 약 $75^{\circ}C$에서 gingerol의 열분해 반응이 일어남을 알수 있었다. 11) 건강 분말시료와 엑기스내의 미생물 검사 결과 건강분말에서는 세균수가 많이 존재하는 것으로 나타났으나, 이는 ethyl alcohol로 추출하는 공정 중 대부분의 균들이 사멸된 것으로 나타났다. 12) 관능적 측면에선, 본 연구에서 제조한 엑기스와 수입엑기스를 비교한 결과 생강 특유의 맛은 비슷했으나, 수입엑기스에서는 쓴맛과 톱밥냄새를 느낀다는 결과를 나타내었으며 전체적인 종합적 풍미는 국산 건강엑기스가 좋은 것으로 나타났다.

• 한국축산식품학회지
• /
• 제23권1호
• /
• pp.39-45
• /
• 2003

인삼 분말 및 증류액을 첨가하여 제조한 돈가스는 CIE로 측정한 결과 대조구와 비교하여 L값(lightness)이 유의적으로 낮고 a값(redness)이 유의적으로 높은 경향을 나타냈다. 저장 실험 결과 TBA값은 인삼분말 및 증류액 첨가구가 대조구와 비교하여 저장기간이 증가할수록 낮게 나타났다. 조직특성에 있어서 인삼증류액 또는 분말을 처리한 돈가스 처리구를 2$0^{\circ}C$에서 약 8주간 냉동저장시 초기에만 경도가 증가하는 경향을 나타냈으며 그 이외에 돈가스의 탄력성, 응집성 및 씹힙성에서는 처리구간에 차이가 나타나지 않았다. 저장기간 동안 인삼분말과 증류액을 혼합하여 처리한 첨가구가 인삼분말만 혼합한 처리구와 비교하여 돈육향미는 낮고 인삼만 및 향미가 유의적으로 높게 나타났으며 특히 Pl.5Dl.5 처리구가 인삼 맛과 향미가 가장 높게 나타났다. 인삼향기성분은 주로 spahulenol, panasinsanol, neointermedol, ginsenol 등 인 것으로 나타났으며 인삼분말 단독첨가보다 증류액과 혼합첨가한 처리구내 인삼향기 성분이 더 많이 검출되었다. 한편, 관능평가 결과 인삼분말 및 증류액을 혼합 첨가한 처리구가 인삼 향미 및 인삼 맛이 가장 높게 나타났다. 결론적으로 인삼증류액은 인삼분말과 혼합하여 육가공품 제조시 이용한다면 항산화 효과와 함께 천연 향미강화제로도 이용이 가능할 것으로 추측된다.

• Applied Biological Chemistry
• /
• 제39권5호
• /
• pp.368-373
• /
• 1996

6종의 약재(사삼, 길경, 작약, 당귀, 황기, 천궁)를 첨가하여 발호시킨 발효액을 증류하여 얻은 발효약용 증류주와 증류장치에 약재를 충전하고 약재를 첨가하지 않은 발효주(대조구)를 증류하여 얻은 약재충전 증류주의 증류 및 품질특성을 조사하였다. 발효약용 증류주와 대조구의 pH는 증류가 진행되면서 감소하였으며, 약재충전 증류주는 증류초기($1{\sim}4$분액)에 $0.05{\sim}0.97$의 완만한 증가를 보이다가 그 이후 부터 $0.92{\sim}0.98$의 많은 감소를 보였다. 평균 pH는 작약이 5.70으로 가장 높았으며, 길경이 4.37로 가장 낮았다. 약재충전 증류주의 흡광도는 $1{\sim}4$분액에서 $0.60{\sim}1.59$의 많은 감소를 보였고 그 이후 부터는 $0.19{\sim}0.54$의 완만한 감소를 보였다. 분액별 알코올농도와 증류속도는 증류가 진행되면서 감소하였으며, 대조구 보다 낮고 느렸다. 증류속도는 약재의 종류와 원주의 알코올 농도에 따라 다르게 나타났으며, 평균 증류속도는 당귀 및 대조구가 $0.102\;m{\ell}/sec$로 가장 빨랐고 길경이 $0.073\;m{\ell}/sec$로 가장 느렸다. 약재충전 증류주의 지표성분중 작약의 peaoniflorin은 5분약에서 293 mg%로 가장 많이 추출되었으며, 당귀의 decrusin은 1분액에서 3514 mg%로 가장 많이 추출되었다. 약재충전 증류주의 경우 약재의 지표성분중 작약은 41.3% 그리고 당귀는 20.5%가 추출되었다. 관능검사 펄과 품질은 황기주가 가장 좋았으며, 그 다음으로는 당귀, 길경주 순이었다.