고온, 고압 가수분해반응에 의한 우지 분해공정: 반응표면분석법을 이용한 반응조건의 최적화

Operation conditions to maximize the hydrolysis of beef tallow was investigated by using the response surface method. In the response surface analysis, reaction temperature, pressure, and ratio of fat to water was considered as independent variables. The concentrations of triglycerides. diglycerides, monoglycerides and free fatty acids were considered as dependent. variables. The optimum conditions for the hydrolysis was as follows' the reaction temperature was $271^{\circ}C$, pressure 86 bar and ratio of fat to water was 106.08g / 133.93 g. The maximum concentration of free fatty acids was 96.49 % at these optimum conditions.

반응표면분석법을 이용하여 우지의 고온, 고압가수분해 공정조건을 최적화 시키고자 하였다. 이때 선정된 공정의 독립변수로는 반응온도, 반응압력 그리고 fat/water ratio이었으며 이에 대한 중속변수로는 TG, FFA, 1,3-DG, 2,3-DG 그리고 MG을 선정하였다. 반응압력을 이산화탄소를 이용하여 가수분해반응속도를 증가시키고자 하였지만 지방산 생성농도에는 커다란 영향을 미치지는 않았다. 지방산 생성농도에 대해서는 다른 공정변수들에 비해 반응온도에 크게 의존하였고, Derringer-Suich 방법을 이용한 지방산 생성농도를 최적화 시킬 수 있는 조건으로는 반응온도 $271^{\circ}C$ 반응압력 86 bar 그리고 far/water ratio 106.08g/133.92g를 얻었으며 이 조건에서 3시간동안 가수분해하여 얻은 FFA생성농도는 96.49%로 얻었다. 통계적 분석에 이용된 자료들은 유의성 검증, 적합결여, 그리고 잔차분석 등을 해석한 결과 모든 자료가 95%이상의 신뢰도를 가지므로 매우 유익한 것으로 사료된다.