식품기술사 134회 필기시험 3-3 (고체-액체 분리, 식품가공학)

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식품기술사 134회 필기시험 3-3

134회 3교시

<문제3> 고체-액체 혼합물을 기계적으로 분리하는 방법에 대하여 3가지 이상 설명하시오.

1. 기계적 분리 공정이란

 (1) 혼합물을 기계적 분리 장치로 분리하는 것을 말함

 (2) 침전, 원심분리, 여과, 집진 등에 이용됨

 (3) 기계적인 과정에 의하지 않고 화학적으로 분리하는 방법은 증류와 추출이 있음

2. 기계적 분리의 종류

 (1) 침강분리

  - 고체-액체 혼합믈을 순수한 중력에 의해서 침강시켜 액체와 입자를 분리하는 조작

  - 주로 고체의 양이 적으면서 입자가 클 때 이용함. 액체를 정징화 하는 하나의 방법

  - 주로 침전지에 이용되는데, 침강분리조는 입자의 침강을 촉진시키기 위해 응집제를 첨가하여 응집 침전시키는 장치

  - 폐수처리, 물의 청징화 작업 등에 이용됨

 (2) 원심분리

  - 고체-액체 혼합물의 비중차이가 크면 중력만으로도 분리가 되지만, 소금물과 같은 균일 혼합물은 중력으로 물과 소금으로 분리되지 않음

  - 이때 중력보다 훨씬 큰 원심력을 작용시키면 입자의 분리와 침전이 효울적으로 일어남

  - 맥주 발효 시 불용성 물질 제거 등에 사용됨

 (3) 여과

  - 미립의 고체를 함유한 기체나 액체를 다공성 물질(필터, 여과지)의 여과재를 통과시켜 고체 미립자는 여과제의 표면에 부착시키고 기체나 액체는 여과재를 통과시켜 여액으로 분리하는 조작

  - 여과재는 종이, 천, 금속섬유 등이 사용됨

  - 공업용수의 정수 또는 폐수처리에 활용됨

 (4) 압착

  ① 수동 또는 기계를 이용하여 압력을 가하여 고체-액체 혼합물을 분리하는 조작

  ② 압착기 종류

   - 유압식 압착기: 유압을 이용하여 압착하는 회분식 압착기. 과즙, 식용유 등의 추출에 이용

   - Roller press: 원통으로 회전하는 두 개의 롤 사이에 원료를 넣어 착즙하는 연속식 압착 방식. 사탕수수로부터 설탕액 착즙에 이용

   - 스크류 프레스: 스크류의 회전을 통하여 압축 및 이동시키면서 착즙하는 연속식 압착기. Expeller라고도 함. 착즙, 착유 등에 이용

3. 문제 총평

 - 이 문제는 최유원님께서 작성해 주셨습니다. 감사합니다.

 - 식품 가공에 대한 문제 중에 교과서에서 다루지 않았던 내용이다. 기계적인 분리보다는 해설에도 나오지만 추출을 많이 배우고, 증류도 조금 배우는데 기계적 분리는 다루지 않았기 때문에 실무를 하지 않은 분들로 다른 것을 풀 것이 없다면 어거지로 써야 할 듯.

 - 문제 특성상 개인적 의견이 아닌 객관적 사실을 근거로 써야 해서 써야 하는 경우라면 참 쓸 말 없었을 것 같다.

 - 추출, 증류 등 화학적 분리 공정과 비교하여 장단점 등도 열거해 보면 좋았을 것 같다.