초임계유체 추출에 의한 폐식용유의 재활용에 대한 기초연구

Studies on the Recovery of Triglyceride from Used Shortening by Supercritical Fluid Extraction

  • 한병석 (아주대학교 화학생물공학부) ;
  • 윤정로 (강릉대학교 식품과학과) ;
  • 권영안 (우석대학교 식품공학과) ;
  • 정문웅 (우석대학교 식품공학과) ;
  • 김공환 (아주대학교 화학생물공학부)
  • Han, Byung-Seok (Division of Chemical Engineering & Biotechnology, Ajou University) ;
  • Yoon, Jung-Ro (Department of Food Science, Kangnung National University) ;
  • Kwon, Young-An (Department of Food Science and Technology, Woosuk University) ;
  • Jung, Mun-Yhung (Department of Food Science and Technology, Woosuk University) ;
  • Kim, Kong-Hwan (Division of Chemical Engineering & Biotechnology, Ajou University)
  • 발행 : 1999.10.31

초록

최근 식생활 패턴이 서구화되면서 유지의 소비량이 증가하고 있다. 이에 따라 폐기되는 식용유지 또한 증가하고 있으며 환경오염 방지를 피해 비누 등을 만들어 재활용하려는 노력 등이 시도되고 있다. 본 연구에서는 폐식용유의 재활용을 위하여 초임계 이산화탄소 추출법을 이용하여 그 가능성을 확인하고 추출조건을 확립하기 위한 기초 실험을 수행하였다. 온도 $40{\sim}60^{\circ}C$, 압력 $15{\sim}30\;MPa$의 범위에서 초임계 이산화탄소로 폐식용유를 추출하였을 때 추출초기의 농도는 $0.3X10^{-3}{\sim}7.4X10^{-3}(g\;fat/g\;CO_2)$이었다. 초임계 추출물에서의 식용유의 농도는 이산화한소의 밀도에 대하여 지수함수적인 관계를 보였다. 초임계 추출물의 색상은 엷은 노란색으로써 신선한 식용유와 거의 유사하였다. 15 MPa, $60^{\circ}C$를 제외하고는 모든 조건의 추출물에서 중합체, triglyceride, 저분자량 물질이 혼재되어 있었다. 이산화탄소의 밀도가 비교적 높아서 용해력이 큰 30 MPa와 22.5 MPa의 경우 분획물에서의 CD 값의 증가에는 산화생성물의 polymer가 크게 기여함에 반하여 밀도가 낮은 15 MPa의 경우 용해력이 낮은 까닭에 용해도가 큰 저분자량 물질들이 주로 추출되어 이것이 CD 값의 증가에 기여함을 알 수 있었다. 본 연구에서 나타난 결과에서는, 비록 triglyceride만 존재하는 fraction은 나타나지 않았으나 분획을 더 많이 할 경우 이의 존재가능성도 예상되었다. 상대분리효율의 개념을 이용하여 TG와 저분자량 물질간의 분리효율이 좋은 실험 조건 $(22.5 MPa,\;60^{\circ}C$)을 선택하여 흡착 컬럼을 사용하여 저분자량 물질의 제거를 시도하였으나, 선택성이 떨어져 흡착제의 사용은 그다지 실효가 없는 것으로 판명되었다.