Continuous Monitoring of Sulfide Off-Flavors in CO2 Production - For Beverage/Brewery -

음료생산에서 황화물 비향료의 지속적 모니터링

음료 제조 과정에서 외부 냄새 성분 첨가 및/또는 맛의 균형 변화가 "오프 플레이버"라고 불리는 냄새를 발생시킬 수 있으며, 이는 맛을 손상시켜 제품의 품질을 저하시킬 수 있습니다.

맥주의 경우 일반적인 발효 과정에서 오프 플레이버가 발생할 수 있지만, 주입된 이산화탄소의 불순물로부터 발생할 수도 있습니다.

황화수소는 발효 과정에서 생성되며, 문제가 있는 비취향의 대표적인 예이다. 제조 공정에서 그것의 생성을 최소화하기 위해 발효 조건 및 효모 균주의 선택이 제어됩니다.

색보법을 이용한 실험실 가스 분석을 위한 수동 샘플링은 일반적으로 비취향 종의 분석에 사용되지만, 품질 관리를 개선하기 위해 황화물 비취향종에 대한 신속한 대응이 필요합니다.

표 1: 음료에 대한 CO₂ 순도 한계 표준(EIGA 문서를 참조하여 작성)

표 1: 음료에 대한 CO₂ 순도 한계 표준(EIGA 문서를 참조하여 작성)

이산화탄소 생산 프로세스

식음료 산업의 이산화탄소(이후 CO2)는 두 가지 방법으로 생산됩니다. 콜라와 같은 탄산 청량음료의 경우 석유화학 공장에서 암모니아 합성 공정의 부산물로 생산됩니다. 그런 다음, CO₂는 가스 제조업체의 정제 공장에서 정제되고, 최종적으로 음료 제조업체에 판매됩니다.

그림 1: 석유화학 공장의 부산물인 이산화탄소 생산 과정

그림 1: 석유화학 공장의 부산물인 이산화탄소 생산 과정

양조장의 경우 효모 발효 과정에서 이산화탄소가 부산물로 생성됩니다. 양조장은 제품에 가스를 사용함으로써 이산화탄소가 대기 중으로 들어가는 것을 방지합니다.

그림 2: 양조장 발효 부산물로서의 이산화탄소 생산 과정

그림 2: 양조장 발효 부산물로서의 이산화탄소 생산 과정

이산화탄소의 황화물 냄새 측정 이유

황, 또는 황화수소는 썩은 달걀의 특유의 악취를 가지고 있는 가스로, 이 독특한 냄새는 음료의 맛으로 이어질 수 있습니다. 양조장의 발효 과정이나 석유화학 공장의 암모니아 합성 과정에서 생성되는 이산화탄소는 소량의 황화수소를 가지고 있습니다.

예를 들어, 양조장(맥주 제조업체)은 맥주를 맥아, 홉, 물 및 효모로 제조하는 생산 라인에서 발효 공정을 수행합니다. 효모는 발효를 일으키고, 설탕은 산소가 없을 때 에탄올과 CO2로 분해됩니다.

C6H12O6 (dextrose) → 2C2H5OH (ethanol) + 2CO2 (carbon dioxide)

발효 과정에서 효모는 설탕을 소비하고 많은 양의 이산화탄소를 배출하는데, 이 이산화탄소는 "재활용"되어 맥주에 사용될 수 있습니다. 불행히도, 발효 과정 중에 유독한 냄새가 나는 황화물도 생성됩니다. 황화물은 파이프에 거품을 일으켜 재생된 CO2를 오염시킬 수 있습니다. 재활용된 CO2 부산물을 계속 사용하면서도 악취가 나는 독소로 병맥주가 오염되는 것을 방지하기 위해, 재활용된 가스는 아래 그림 3에 표시된 탈취 과정을 거칩니다. 그러나 CO2 가스가 스크러버에서 충분한 시간을 보내지 않은 경우 황화물이 발생할 수 있습니다. 직원들은 회수된 CO2의 냄새 테스트를 주기적으로 수행해야 하지만, 이는 건강에 좋지 않은 관행이며 제품 오염 위험도 있습니다.

또 다른 관행은 실험실에서 수행되는 가스 크로마토그래피를 사용한 배치 측정입니다. 이는, 실시간 데이터를 제공하지 않으므로 오염 문제를 신속하게 파악하는 것이 매우 어려울 수 있습니다. 그리고, 배치 측정으로 매우 비싸고 순도 기준을 초과하는 오염된 CO2는 그저 저렴한 가격으로 판매되거나 버려집니다.

지속적인 모니터링은 병맥주에 오염된 CO2가 사용되는 것을 즉시 방지할 수 있을 뿐만 아니라 황 제거 처리 시간에 대한 피드백을 공정 제어 엔지니어에게 제공할 수 있기 때문에 매우 비용 효율적인 솔루션입니다. HORIBA는 양조 제품의 황화물 오염을 방지하기 위해 CO2 베이스 가스의 황화물 분석기를 지속적인 모니터링 솔루션으로 제공하고 있습니다.

그림 3: The process of CO₂ reclaiming in brewery

그림 3: The process of CO₂ reclaiming in brewery

이슈

음료 제조사 및 이산화탄소 가스 공급사 품질관리 담당자 의견

  • 불순물 검출 시 생산라인에 대한 즉각적인 피드백이 필요합니다.
  • 현재 샘플링 및 분석 방법은 시간이 많이 소요됩니다.
  • 공장에서 부산물 가스인 이산화탄소는 탄산음료에 활용되기 위해서는 불순물에 대한 제어가 필요하다.
  • 생산라인에서 이산화탄소 가스를 지속적으로 측정함으로써 비용 절감 및 품질 향상을 달성할 수 있다.
  • 황화수소뿐만 아니라 측정해야 할 다른 황화물도 있다.

HORIBA의 솔루션

황화물 비취향 모니터가 해결책입니다!

황화물 오프 플레이버와 관련된 가스는 높은 감도의 황화수소로 측정될 수 있습니다.

  • 고감도 연속 측정

    분석기에서 산화 후 황화물 비향료의 매우 민감한 측정(0-10ppb).

    *황화물 오프 플레이버 측정 시 문의 바랍니다.

  • 사용자의 작업에 적합한 자동 분석기 보정

    원하는 날짜와 시간에 따라 현장 유지보수 일정을 미리 설정할 수 있어 효율적인 교정이 가능합니다.

  • 여러 샘플링 포인트 간 전환(옵션)

    측정을 위해 여러 샘플링 포인트를 전환할 수 있습니다.

구성 예시

[고감도] 황화물 오프 플레이버 모니터

[고감도] 황화물 오프 플레이버 모니터

Table 2: Specifications of APSA-370+Special CU-1

Table 2 : Specifications of APSA-370+Special CU-1

이산화탄소 품질관리와 함께 오프 플레이버를 컨트롤하세요!

 Carbon dioxide gas (CO2) analyzer for beverages VA-5001R

 음료용 이산화탄소 가스(CO2) 분석기 VA-5001R  

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