압축 공기에서 미생물을 방지하는 방법은?

식품 및 음료 회사에서 사용되는 위생에 민감한 응용 분야에서는 최종 제품에서 미생물 증식 위험을 줄이고 압축 공기와 같은 유틸리티에 의한 잠재적인 오염원을 제거하려고 노력하고 있습니다.오늘날 식품회사들은 당연히 식품의 안전을 염려하고 있습니다.미생물의 성장을 막기 위해서는 유기체 번식을 허용하는 조건을 제거해야 합니다.모든 미생물은 생존하고 번식하기 위해 다음과 같은 다섯 가지 요인이 필요합니다.• 영양소• 적정 pH• 가스• 적정 온도• 수분애프터쿨러가 장착된 무급유식 컴프레서를 사용하면 영양소, 적절한 pH 및 가스는 압축 공정의 공기에 영향을 받지 않습니다.마지막 두 가지인 적정 온도와 수분은 대기 중 공기를 압축하는 것과 직접 연결되거나 영향을 받을 수 있습니다.

열은 미생물에 치명적이지만 각 종은 자체 열 내성을 가지고 있습니다. 중온성 박테리아와 곰팡이는 25°C에서 40°C 사이의 온도를 선호합니다. 호열성(열친화성) 미생물은 45°C에서 90°C 사이의 온도에서 자랍니다. 저온 살균과 같은 열 파괴 과정 중에 파괴 속도는 성장 속도와 마찬가지로 대수적입니다. 즉, 열에 노출된 박테리아는 존재하는 유기체의 수에 비례하는 비율로 사멸됩니다.사멸 과정은 온도와 필요한 시간에 따라 달라집니다. 무급유식 압축 엘리먼트(>180°C)의 고온은 현재의 미생물을 크게 감소시킬 수 있을 만큼 충분히 높습니다. 이 온도의 지속 시간은 살균 효과가 있다고 볼 만큼 길지는 않습니다.

박테리아나 곰팡이가 성장하는 데 필요한 물(수증기)의 양은 특정 유형의 박테리아나 곰팡이에 따라 다릅니다. 하지만 모두 번식을 위해 어떤 형태로든 물이 필요합니다. 일반적으로 75% 이상의 상대 습도(RH)가 필요합니다. 일부는 50%에서 75% 사이의 상대 습도에서도 생존하고 번식할 수 있습니다. 상대 습도 50% 이하에서는 일반적으로 미생물이 증식하지 않습니다. 즉, 온도와 습도(RH)가 낮아지면 미생물이 생존할 수 있는 환경이 조성될 가능성이 줄어듭니다.  

이슬점은 공기가 포화 상태에 도달하기 위해 냉각되어야 하는 온도입니다. 이는 공기 중 특정 농도의 수증기가 이슬을 형성한다는 것을 의미합니다. 간단히 말해 공기 중의 수분을 측정한 것입니다. 이슬점은 °C 또는 °F 단위의 온도로 표시됩니다. 이슬점은 주어진 온도에서 표준 공기 부피에 대한 최대 수분 함량(그램 또는 온스 단위)으로 볼 수 있습니다.압축 공기에 대해 이야기할 때 이 용어는 압력 이슬점 또는 PDP로 지정됩니다. 이는 가스의 압력을 변경하면 이슬점도 변경되기 때문에 중요합니다. PDP는 가압 조건에서 압축 공기의 최대 수분 함량입니다. 대부분의 경우처럼 팽창 후 공기가 제품과 접촉하면 이슬점 또는 수분 함량이 현저히 낮아집니다. 이 경우 대기 이슬점 또는 ADP가 더 적절합니다.낮은 이슬점 요구 사항의 경우, 비가열식 트윈 타워 흡착식 드라이어, 열 재생 블로어 타입 드라이어, 압축 열 트윈 타워, 압축 로터리 드럼 열, 냉동 드라이어 등 다양한 기술을 사용할 수 있습니다.고정되고 매우 낮은 이슬점을 달성하도록 설계된 일부 건조 기술은 연결된 컴프레서 전력의 10~20%를 소비할 수 있습니다.이러한 건조 기술에 필요한 연간 에너지 비용은 설치된 컴프레서 전력 100kW당 최대 13.000 EUR입니다.대부분의 경우 최대 10~20%의 상대 습도는 유기체 성장을 방지할 수 있을 만큼 충분히 낮습니다. 온도 눈금에 PDP 대신 압축 공기 사양에 상대 습도를 사용하면 위생적으로 안전하고 에너지 친화적인 설치에 기여할 수 있습니다.

미생물은 성장하기 위해 습한 환경이 필요합니다. 식품의 수분 제어는 가장 오래된 보존 전략 중 하나입니다. 식품 미생물학자들은 일반적으로 미생물의 물 요구 사항을 식품 또는 환경의 수분 활성(aw) 측면에서 설명합니다.박테리아와 곰팡이를 구분하는 것이 중요합니다. 박테리아의 경우 일반적으로 최소 aw가 0.75(상대 습도 75%)입니다. 곰팡이의 경우 최소 aw가 0.6(상대 습도 60%)이면 안전 한도로 간주됩니다.상대 습도가 10% 미만 또는 20% 미만인 압력 이슬점 사양은 식품 및 위생에 안전한 것으로 간주될 수 있습니다. 사용 가능한 건조 기술 내에서 적절한 이슬점을 선택하면 식품 안전을 위협하거나 위생에 위험한 상황을 만들지 않고도 상당한 에너지 절감 효과를 얻을 수 있습니다.마지막으로, 아래 그래픽을 기반으로 특정 주위 온도에서 압축 공기의 특정 상대 습도(aw)를 달성하기 위해 특정 압력 이슬점을 계산할 수 있습니다.