한외여과를 이용한 사과식초의 청징화와 투과특성

Clarification of Apple Vinegar by Ultrafiltration and Flux Charcateristics

사과식초의 청징효과를 얻고자 한외여과 공정을 수행하여 각 공정변수가 투과플럭스에 미치는 영향과 막저항특성을 검토하고 투과액의 품질을 비교 분석하였다. 한외여과시 압력과 flow rate에 따른 투과 플럭스의 변화는 $1.5\;kgf/cm^2$에서 가장 높게 나타났으며, flow rate의 증가에 따라 비례적으로 증가하였다. 이는 MWCO 10,000을 이용한 실험결과에서도 같은 결과를 보여 본 한외여과 시스템을 이용하여 청징화공정을 수행할 경우에는 막횡단 압력 $1.5\;kgf/cm^2$일 때가 가장 적절한 압력임을 알 수 있었다. 막 분리 후 사과식초의 pH와 적정산도는 무처리와 차이가 없었으며, 탁도는 여과공정을 거친 식초가 여과하지 않은 식초에 비해 현저히 낮아 청징효과가 있음을 알 수 있었다. 색도의 변화에 있어서도 한외여과시 L값은 현저히 높아지고 a값은 큰 차이를 보이지 않고 b값은 더 낮아져 청징효과가 우수함을 알 수 있었다. 막저항은 일정압력에서는 유속의 변화에 따라 큰 차이를 보이지 않았으나 각 저항값들은 압력이 증가할수록 그 값들이 증가하는 경향을 나타내었다. 또한 유속의 증가에 따라서는 모든 저항값들이 감소하였다.

This study was conducted to evaluate the effect of ultrafiltration (UF) process variables on permeate flux and membrane resistance and to clarify apple vinegar for quality improvement. Apple vinegar was clarified in a laboratory ultrafiltration system with hollow fiber membrane made of polysulfone and MWCO 30,000 and 10,000. The permeate flux increased with the increase of flow rate and the optimum pressure was $1.5\;kgf/cm^2$ in this system. The turbidity of clarified apple vinegar treated UF largely decreased. pH and acidity of treated samples showed the same level as those of untreated apple vinegar. The permeate flux continuously declined while the fouling material accumulated on the membrane as the operation time increased. Resistance decreased with lower pressure, which could be explained by expansion of pore size at lower pressure and minor compaction of the polarized layer at lower pressure.