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식물성 단백질 발효를 위한 필트레이션

작성자: Scott Grimes, Donaldson 기술 비즈니스 개발 관리자

더 건강한 식품 선택지에 대한 소비자의 수요가 높아지면서, 식품 제조업체는 소비자의 식탁 위에서의 입지를 유지하기 위해 혁신적인 방법을 개발해야 했습니다. 식물성 단백질과 육류 대체품의 인기가 높아짐에 따라 많은 기업이 자체적인 식물성 단백질과 육류 대체품을 빠르게 개발하고 있습니다.

심화된 경쟁으로 인해 재료 공급망이 영향을 받고 있는 상황에서 식품 제조업체는 대체품을 개발하기 위해 새로운 배합을 탐색하고 새로운 공정을 만들어내고 있습니다. 이러한 공정은 점점 복잡해지고 있기 때문에 연구 개발에서부터 상업적 생산까지 성공적으로 이어 나가기 위해서는 효과적인 필트레이션 관리가 무엇보다 중요해졌습니다.

 

2021년 $74억 USD 식물성 단백질 판매*
식물성 단백질에 대한 시장 수요

Plant Based Foods Association* 및 The Good Food Institute에서 실시한 2021년 연구에 따르면, 2020년부터 2021년까지 식물성 식품의 소매 매출이 6.2% 증가하여 시장 가치가 사상 최고치인 74억 달러를 기록했습니다. 주요리는 물론, 유제품 대용품, 에너지 음료의 재료에 이르기까지, 단백질 대체품은 식음료 분야에서 주류로 자리 잡았습니다.

떠오르는 단백질 대체품

현재 식물성 단백질은 전통적인 콩과 씨앗을 훨씬 뛰어넘어 진화했습니다. 잠재적인 대체품이 확장되고 더욱 폭넓게 이용할 수 있게 됨에 따라 소비자가 더 고급스러운 풍미, 식감과 맛을 찾기 시작하면서 소비자의 선택권이 높아지게 되었습니다. 이러한 소비자의 요구를 충족하기 위해, 식품 제조업체는 콩 뿌리, 버섯 줄기, 균질 포자 및 기타 식물성 재료를 사용하면서 소비자의 선택지를 확대하고 있습니다. 이와 같은 새로운 재료에는 대개 새로운 생산 공정과 발효 과정이 추가로 필요합니다. 재료에서 미생물을 처리하여 원하는 특성을 달성하기 위해서는 적절한 필트레이션이 중요합니다.

단백질 대체품 제조

식물성 단백질 제품 중 가장 각광받고 있는 햄버거 패티는 최대한 많은 소비자의 입맛을 사로잡기 위해 다양한 맛, 식감 및 색상으로 제공되고 있습니다. 다양한 변형 상품이 있지만 주된 상품에는 여전히 두 가지의 기본적인 재료를 사용합니다. 바로 단백질 재료와 구조적 재료인데, 두 가지 재료 모두 개발 과정에서 상당한 공정 필트레이션이 필요합니다.

균질 포자와 같은 단백질 재료는 생물 반응기 내부에서 원하는 성장을 지원하기 위해 영양분과 함께 멸균 필트레이션 가스를 사용해야 하는 생물 반응 공정을 거칩니다. 이 공정은 식감과 같은 뚜렷한 특성이 있는 고유한 제품 품질을 완성하는 데 도움이 됩니다.

마찬가지로 식품 전분과 같은 주요 구조적 재료를 제조할 때도 최상의 제품 품질을 달성하기 위해 엄격한 공정 제어가 필요합니다. 이러한 공정에는 대개 멸균 등급 가스 및 리퀴드 필트레이션이 포함됩니다. 식품 제조업체에서는 혐기성 단계를 포함하여 발효 공정에서 필트레이션된 가스를 고르게 분산시키거나 살포하는 데 공정 가스 필트레이션을 사용합니다. 여기에는 또 다른 정교한 요구사항이 필요합니다.

Donaldson의 LifeTec™ 필터 엘리먼트 제품군은 식물성 제품을 포함한 식음료의 처리를 최적화하는 데 도움이 되는 멸균 압축 공기 및 가스가 필요한 장비에 사용하도록 개발되었습니다. 이 제품 포트폴리오에는 맥주와 와인, 무알코올 식음료 재료에 사용되는 액체용 버전도 있습니다.

식물성 단백질 공급업체와의 제휴

식물성 단백질 제조 공정이 점점 더 복잡해지고 있는 와중에, 이러한 공정은 식품 생산 안전 규정 및 표준 또한 준수해야 합니다. 전략적으로 설계된 솔루션은 식품 생산업체가 필터링된 공기와 액체를 사용하여 대부분의 요구사항을 충족하는 데 도움을 줍니다. 필트레이션 솔루션이 없으면 식품 제조업체는 규정을 준수하면서 생산 목표를 달성하기 어려울 것입니다. Donaldson은 자회사인 Solaris Biotechnology와 함께 현재 여러 혁신적인 식물성 단백질 생산업체와 협력하고 있습니다. 또한 엔지니어의 초기 실험실 기반 제품 개발 타당성 조사 지원부터 본격적인 산업 시스템 구축에 이르기까지, 함께 식물성 식품 제조업체를 위한 직관적이고 확장 가능한 필트레이션 솔루션을 제공하고 있습니다.

참고 자료

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