[논문 리뷰] A novel brewing process via controlled hydrodynamic cavitation

Lorenzo Albanese, Rosaria Ciriminna외 2명|arXiv (Cornell University)|2016. 09. 21.

Microbial Inactivation Methods참고 문헌 21인용 수 3

한 줄 요약

이 논문은 생산 시간을 단축하고 자본 및 에너지 비용을 낮추며 식품 안전성을 향상시키면서도 맥주의 감각적 품질을 유지하는 데 목적이 있는 제어된 유체역학적 캐비테이션을 활용한 새로운 양조 공정을 소개한다. 시범 규모 실험을 통해 기존 방법에 비해 뚜렷한 효율성 향상과 공정적 우수성이 확인되었다.

ABSTRACT

This paper describes a completely new brewing equipment and process based upon controlled hydrodynamic cavitation, providing significant advantages in terms of lowered capital cost, reduced production time, enhanced energy and production efficiency, food safety, while preserving beer organoleptic qualities. Experiments carried out on real microbrewery volume scale using the new and conventional technology unquestionably confirm the relevance of the new findings. Impacts of these discoveries are potentially far reaching, as beer is the worldwide most widely consumed alcoholic beverage, therefore highly relevant to health, environment the economy and even to local identities.

연구 동기 및 목표

• 생산 시간과 자본 비용을 줄이는 새로운 양조 공정을 개발하기 위해.
• 맥주 제조의 에너지 및 생산 효율성을 향상시키기 위해.
• 맥주의 감각적 특성에 손상이 가지 않도록 식품 안전성을 향상시키기 위해.
• 실제 마이크로브루어리 환경에서의 유체역학적 캐비테이션의 확장성과 실용적 타당성을 평가하기 위해.

제안 방법

• wort와 발효 매체에 물리적 변화를 유도하기 위해 양조 공정에 제어된 유체역학적 캐비테이션을 구현하기 위해.
• 제어된 유량 조건에서 캐비테이션을 생성하고 조절하기 위해 설계된 전용 장비를 사용하기 위해.
• 전체 규모의 마이크로브루어리 조건에서 신규 공정을 기존 양조 방법과 비교하기 위해.
• 성능 최적화를 위해 압력, 유량, 캐비테이션 강도와 같은 주요 공정 매개변수를 모니터링하기 위해.
• 처리 후 맥주의 품질, 안전성 및 감각적 특성을 평가하기 위해 표준 분석 방법을 적용하기 위해.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 제어된 유체역학적 캐비테이션은 맥주의 품질을 유지하면서 양조 시간을 크게 단축시킬 수 있는가?
• RQ2 기존 방법에 비해 새로운 공정은 에너지 및 생산 효율성을 어느 정도 향상시키는가?
• RQ3 신규 공정은 맥주 제조의 식품 안전성 매개변수에 어떤 영향을 미치는가?
• RQ4 유체역학적 캐비테이션을 통해 제조된 맥주의 감각적 영향은 어떠한가?

주요 결과

• 제어된 유체역학적 캐비테이션 공정은 기존 방법에 비해 양조 시간을 크게 단축시켰다.
• 공정 강화 및 장비 필요 수요 감소로 인해 자본 및 에너지 비용이 크게 낮아졌다.
• 캐비테이션 중 미생물의 물리적 비활성화로 인해 식품 안전성이 향상되었다.
• 비교 분석을 통해 새로운 방법으로 제조된 맥주는 맛, 향기, 구강감각적 느낌을 포함한 감각적 품질을 그대로 유지했다.