Dewatering of Soybean Milk Residue by Hydraulic Press with Ohmic Heating

Ohmic Heating을 이용한 두유박의 압착탈수

In order to develop a novel dewatering process for soybean milk residue, hydraulic press with ohmic heating was built and its expression conditions were examined. The electric conductivity of raw soybean milk residue was 0.128 S/m and increased linearly with increasing temperature. Water content of the residue could be reduced to 74% with the conventional hydraulic press, but to less than 70% by applying ohmic heating to the hydraulic press. The most effective dewatering was achieved by applying alternative current with 5 kHz frequency at 60 V during expression. The solid content of the expressed liauid was markedly reduced from 10% to 3.3% by ohmic heating during expression. Temperature of the cake rose to above $95^{\circ}C$ during the dewatering due to ohmic heating.

두유 및 두부 공장의 부산물로 생산되는 두유박을 식이섬유원 또는 식품용 소재로 유효하게 이용하기 위한 연구의 일환으로 저장성을 증가시킬 수 있는 탈수 공정에 대한 연구를 수행하였다 유압식 양착 탈수기를 이용하여 압착 압력, 시간, 시료량 등이 탈수 효과에 미치는 영향 및 ohmic heating을 이용한 압착탈수 효과 등을 검토, 고찰하였다. 단순가압에 의한 두유박의 탈수 조건을 검토한 결과 압착 압력 $5{\sim}20kg/cm^2$ 범위에서 압착 압력이 증가할수록 탈수 효과는 거의 직선적으로 증가하였으며, 압착 실린더에 시료의 충진 두께가 15 mm이상일 때 압착 효율이 매우 낮았다 가압에 의한 압착으로는 초기 수분함량 약 80%에서 단지 $74{\sim}785$정도까지만 감소시킬 수 있어 기계적 압력만으로는 효율적으로 탈수되지 않았다. 생두유박을 $10kg/cm^2$의 압력으로 압착하면서 60Hz, 100v의 일반 교류를 통하였을 때 초기 10분 동안에 급속히 탈수되었으며, 그 이후는 간신히 탈수가 진행되었다. 교류통전 압착시 기계적 압착에 비해 압착 즙액량이 2.4배 증가하였으며, 압착 케이크의 수분 함량은 70%까지 감소시킬 수 있었다. 또한 Joule열에 의하여 두유박은 급속히 가열되어 살균 효과를 얻을 수 있었다. 상용 주파수(60Hz)에서 접압을 변화시켰을 때 100V에서 가장 효과적인 탈수가 일어났으며, 60 V의 고정 전압에서 주파수 변환 시는 5kHz가 가장 효율적이었다.