17-3막분리 공정인 한외여과와 역삼투의 차이를 분리 원리와 걸러 내는… | 2017년 식품안전기사실기(필답형) 3회차 기출문제 상세 페이지

① 한외여과 — 비교적 낮은 압력차(약 10~100 psig)를 걸어 막의 공경보다 큰 것을 붙잡는 체거름 분리이며, 단백질·다당류 같은 고분자 물질이 걸러진다.

② 역삼투 — 삼투압보다 큰 높은 압력차(약 600~800 psig)를 걸어 용매(물)만 막을 통과시키는 방식이며, 무기염·당류 같은 저분자 물질까지 걸러 낸다.

[해설]

두 공정 모두 압력을 미는 힘으로 삼는 막분리지만, 막이 무엇으로 걸러 내는가가 다르다.

한외여과(UF) — 막에 뚫린 구멍의 크기(대체로 $0.001 \sim 0.1\ \mu\mathrm{m}$)로 거른다. 구멍보다 큰 분자는 막지만 물·염·당처럼 작은 것은 그대로 빠져나간다. 걸러 내는 힘이 구멍 크기이므로 필요한 압력이 낮다. 유청단백질 농축, 과즙·주류의 청징, 효소 회수 등에 쓴다.

역삼투(RO) — 막에 사실상 구멍이 없다. 용질은 막을 통과하지 못하고 물만 막 소재에 녹아 확산으로 건너가는 용해·확산 방식이라, 이온이나 당처럼 아주 작은 것까지 잡아낸다. 다만 농축액 쪽의 삼투압을 이겨야 물이 거꾸로 흐르므로 훨씬 높은 압력이 필요하다. 해수 담수화, 과즙·유가공품의 저온 농축에 쓴다.

정리하면 압력은 역삼투가 훨씬 높고, 걸러 내는 입자는 역삼투가 훨씬 작다. 같은 계열에서 정밀여과(MF)는 UF보다 구멍이 커 미생물·부유물 수준을 거르고, 나노여과(NF)는 UF와 RO 사이에서 2가 이온을 선택적으로 잡는다.