식품산업기사 농축 — 고형분 보존과 공정 선택

농축은 식품 내 수분을 일부 제거하여 용액의 농도를 높이는 공정으로 정의한다. 농축에서는 용질(고형분)의 총량은 공정 전후에 보존된다는 가정을 사용하여 계산을 진행한다. 따라서 계산 문제에서는 먼저 초기 고형분 질량을 구한 뒤 목표 농도에서 전체 질량을 역산하는 방식으로 접근한다.

농축 공정에는 증발농축, 막농축(여과계열), 동결농축 등이 포함된다고 본다. 증발농축은 수분을 끓여 제거하는 방식이고, 막분리 공정은 막의 특성에 따라 분리 목표가 달라진다. 농축과 건조의 차이를 명확히 구분해야 한다. 농축은 수분 일부만 제거해 고형분 비율을 높이는 반면, 건조는 수분을 거의 완전히 제거하는 공정으로 구분한다.

막분리 공정은 분리하려는 물질의 분자량이나 크기에 따라 선택한다. 유청단백질처럼 분자량이 큰 대분자를 농축할 때는 한외여과(UF)를 사용한다는 점을 기억한다. 나노여과(NF)는 이온 수준의 작은 분자를 다루고, 역삼투(RO)는 용매인 물을 투과시켜 용액 전체를 농축하거나 탈염할 때 사용한다. 마이크로여과(MF)는 현탁물이나 세균처럼 더 큰 입자를 제거하는 데 적합하다고 본다.

농축 관련 계산 문제는 물질수지(Mass Balance) 원리를 적용하여 풀어야 한다. 핵심 공식은 '투입량 × 초기농도 ÷ 최종농도 = 최종 총량'이며, 제거된 수분은 초기 총량에서 최종 총량을 빼서 구한다. 이 절차를 습관화하면 농축 계산 문제를 빠르게 해결할 수 있다.