히트펌프 건조 시스템은 더 낮은 온도에서 더 짧은 시간 안에 과일을 건조할 수 있습니다. 이 글에서는 건조의 기본 원리를 간단히 설명하고, 히트펌프 건조와 일반 열풍 건조의 작동 원리 차이를 소개합니다. 이를 통해 왜 히트펌프 기술이 더 우수한 영양적, 관능적 품질의 건조 식품 생산에 도움이 되는지 이해할 수 있습니다.
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추가 링크: 히트펌프 건조 기술을 활용한 건망고, 건잭프루트, 건패션프루트 제조.
건조란 무엇인가
건조는 식품 재료 속 물의 대부분을 증발시켜 제거하는 과정입니다. 강한 공기 흐름이 식품 표면을 지나가며 수분을 빼앗아 제품은 건조되고 수분 함량이 낮아집니다. 이후 적절히 포장하면 상온에서도 오랫동안 안정적으로 보관할 수 있습니다.
건조에 사용되는 공기는 ‘건조한’ 공기여야 하며, 즉 상대습도가 낮아야 식품으로부터 수분을 쉽게 흡수할 수 있습니다. 상대습도는 공기가 최대한으로 머금을 수 있는 수증기량 대비 현재 포함하고 있는 수증기량을 의미합니다.
일반 열풍 건조
공기의 온도와 상대습도는 서로 밀접한 관계가 있습니다. 공기선도에서 볼 수 있듯이, 공기 온도가 올라가면 상대습도는 낮아집니다. 일반 열풍 건조는 이 원리를 활용합니다.
이러한 건조기에서는 입력 공기를 약 60도까지 가열합니다. 그러면 상대습도가 낮아져 건조에 적합해집니다. 가열된 공기는 건조실로 들어가 식품의 수분을 증발시키고, 공기는 그 수증기를 흡수합니다. 그 결과 배출 공기의 온도는 낮아지고 상대습도는 높아집니다. 일부는 재순환시켜 에너지를 절감할 수 있습니다.
히트펌프 건조 시스템에서는
건조실 외에도 용량에 따라 하나 또는 두 개의 기계식 냉동 장치가 장착됩니다. 이 장치는 건조실을 나온 공기의 온도를 낮추고 수증기를 응축시켜 액체 물로 제거합니다. 이후 공기는 다시 가열되어 훨씬 낮은 상대습도를 가지며 더 건조한 상태가 됩니다. 이 공기는 다시 건조실로 들어가 식품의 수분을 더 빠르게 제거합니다.
이 첨단 기술은 저온 건조라고 불립니다. 매우 건조한 공기가 식품으로부터 수분을 더 빠르게 제거하기 때문에 전체 건조 시간도 더 짧습니다. 이러한 이유로 제품은 영양소와 관능적 품질, 즉 맛, 색상, 향을 더 잘 보존할 수 있습니다.
즉 식품을 건조하려면 공기의 상대습도를 낮춰야 합니다. 핵심 차이는 일반 건조는 공기를 가열하여 상대습도를 낮추는 반면, 히트펌프 건조는 공기를 먼저 냉각해 수증기를 응축 제거한 뒤 다시 가열하여 상대습도를 낮춘다는 점입니다.
히트펌프 건조 시스템은 일반 건조기보다 훨씬 고가이며, 운영 비용도 더 높을 수 있습니다. 이러한 점 때문에 많은 공장들이 새로운 기술에 투자하는 데 어려움을 겪습니다.