과열증기 건조 시스템
폐기 식재료를 보존성 좋은 식용 소재로.
과열증기 건조 시스템은 저산소 환경에서 식재료를 단시간에 건조·살균하여 보존성이 좋은 식용 소재로 가공하는 기술입니다. 장치는 과열증기 기기를 개발하는 주식회사 시코칸과의 얼라이언스 제휴를 통해 활용하고 있으며, 당사는 그 판매·보급과 폐기 식재료가 나오는 현장에서의 이동 가공(이동 가공 차량)을 담당합니다. 지금까지 버려지던 식재료를 미분말화하여 업사이클함으로써 식품 로스 절감에 기여합니다.
과열증기란?
일반적인 수증기(100℃)를 더욱 고온(200~1,300℃)으로 가열한 '눈에 보이지 않는 초고온 증기'입니다. 가정에서 쓰는 '물로 굽는' 방식의 오븐과 같은 원리의 산업용 시스템이라고 생각하시면 이해하기 쉽습니다.
- 타지 않고 산화되지 않음: 증기로 채워져 산소가 적은 환경이므로 색·풍미·영양을 보존할 수 있습니다.
- 단시간에 건조＋살균: 열풍 건조의 약 2배 효율(20분 만에 약 90% 건조)로 속까지 살균합니다.
- 기름을 사용하지 않음: 튀기는(감자칩) 것이 아니라 증기의 열로 '말리는' 기술입니다.
이 사업의 계기
지방의 엄선된 식재료를 생산자에게서 직접 구매하는 과정에서, 저희는 '아직 먹을 수 있는 식재료가 대량으로 버려지고 있다'는 현실을 알게 되었습니다. 주스 가공에서 나오는 껍질과 씨, 규격 외로 폐기되는 채소와 과일——. 이것들을 식용 소재로 바꿀 수는 없을까. 그러한 생각에서 과열증기 기기를 개발하는 주식회사 시코칸과 얼라이언스 제휴를 맺고 건조·살균·미분화 기술을 활용하여, 폐기 식재료가 나오는 현장에 장치를 싣고 찾아가는 '이동 가공(이동 가공 차량)'을 시작했습니다. 당사는 기기의 판매·보급과 현장에서의 가공 서비스를 담당하고 있습니다.
얼라이언스 제휴처: 주식회사 시코칸(과열증기 기기 개발사)
미디어 보도: 가나가와 산업진흥센터(KIP) 블로그 '~사회 과제를 해결~ 「과열증기 장치」를 통한 식품 로스 절감'
파워비전의 역할
과열증기 장치와 기술은 얼라이언스 제휴처인 주식회사 시코칸이 개발한 것입니다. 파워비전은 장치를 만드는 회사가 아닙니다. 그 기술을 '폐기 식재료가 나오는 현장'으로 옮겨 그 자리에서 식용 소재로 바꾸는——이동 가공(이동 가공 차량)과 판매·보급을 담당하는 서비스 제공자입니다.
- 현장으로 옮긴다: 장치를 싣고 폐기 식재료가 나오는 산지·가공장 가까이에서 가공합니다.
- 식용 소재로 바꾼다: 건조·살균·미분말화하여 보존성이 좋은 '먹을 수 있는 소재'로 만듭니다.
- 넓힌다: 시코칸과의 얼라이언스(개발＋판매 계약)를 바탕으로 활용처를 개척·보급합니다.
이 사업의 특징
건조·살균·미분화
저산소 상태의 과열증기로 산화를 억제하면서 단시간에 건조와 살균을 동시에 진행합니다.
식품 로스 절감
기존에 폐기되던 식재료를 보존 가능한 식용 소재로 업사이클합니다.
고온의 과열증기
수증기를 200~1,300℃의 고온 가스로 만들어, 폭넓은 온도대에서 식재료에 맞는 최적의 건조를 실현합니다.
미분말화
건조한 식재료를 하이스피드 밀로 분쇄하여 약 100µm까지 미분말화합니다.
이동식(현장 가공)
트럭 적재함에 과열증기 기기를 탑재하여, 폐기 식재료가 배출되는 현장 바로 옆에서 건조·살균·분말화할 수 있습니다.
3가지 장치
모두 얼라이언스 제휴처인 주식회사 시코칸이 개발한 장치입니다. 파워비전은 이 장치들을 현장에서 활용하고 판매·보급을 담당합니다.
과열증기 건조 기기
수증기를 200~1,300℃의 고온 가스로 만들어 저산소 환경에서 식재료를 빠르게 건조·살균합니다. 대류·응축·복사의 3가지 전도열이 직접 전달되기 때문에 열풍 건조의 약 2배 효율로 건조할 수 있습니다.
하이스피드 밀
건조한 식재료를 분당 10,000회전의 고속 밀로 분쇄하여 약 100µm까지 미분화합니다.
나노마이저
미분화한 식재료를 다시 10µm~200nm까지 미립화합니다. 콜로이드 상태로 유화·분산할 수 있으며, 우유 균질기(호모지나이저)로서의 실적도 있습니다.
감 껍질 건조·살균, 분말화 시험
트럭 짐칸에 과열 수증기 기기를 싣고 감 가공 현장을 찾아가 감 껍질의 건조·살균·분말화를 시험했습니다.
주요 사양
- 처리 온도
- 200~1,300℃까지 자유롭게 제어(과열증기)
- 건조 효율
- 20분에 약 90%(100g→30g／열풍 건조의 약 2배)
- 미분화
- 약 100µm(밀) ~ 10µm~200nm(나노마이저)
- 가공 형태
- 고정식 외에 트럭 탑재 이동식에도 대응
열풍 건조와의 차이
- 기존의 열풍 건조는 대류 전도(가열 공기)만 이용합니다(약 0.24cal/g℃). 반면 과열증기 건조는 대류 전도(약 0.48cal/g℃)·응축 전도(약 539cal/g)·복사 전도(약 0.22)의 3가지 전도열이 건조 대상물에 직접 전달되기 때문에 빠르게 단숨에 건조할 수 있습니다.
- 과열증기로 건조하면 20분 만에 약 90%의 건조율에 도달합니다(100g→30g). 열풍 건조에 비해 건조 시간은 약 1/2입니다.
- 저산소 환경에서 건조하기 때문에 타거나 풍미가 날아가는 일이 적고, 영양소도 잘 산화되지 않는 것이 특징입니다.
과열증기 건조의 12가지 장점
- 01단시간에 건조할 수 있다
- 02건조에 드는 소비 에너지를 절감할 수 있다
- 03저산소 환경이므로 풍미와 감칠맛 등이 손상되지 않는다
- 04저산소 환경이므로 영양 성분이 산화 등으로 손상되지 않는다
- 05잘 타지 않는다
- 06식품 내부까지 살균할 수 있다
- 07종자(곡물／콩류)의 생리 기능을 유지한 채 살균할 수 있다
- 08건조 온도를 200℃~1,300℃까지 자유롭게 제어할 수 있다
- 09설비가 단순하여 유지보수가 쉽고 저렴하다
- 10복잡한 형상(건조하기 어려운 부분)의 건조 대상물도 건조할 수 있다
- 11예열이 필요 없어 가동이 빠르다
- 12물이 팽창하는 힘으로 자연풍이 발생하므로 송풍기 등이 필요 없다
대상 식재료
지금까지 폐기되던 이러한 식재료를 식용 소재로 업사이클할 수 있습니다.
- 감자 껍질
- 채소 껍질
- 곡물 껍질(쌀겨·밀기울)
- 갑각류 껍데기
- 콩 껍질
- 감귤류 과일 껍질
- 뼈·내장·생선 서더리
- 양파 껍질
처리 과정
- 01
투입
폐기·잉여 식재료를 장치에 투입합니다.
- 02
건조·살균
저산소 과열증기로 단시간에 건조·살균합니다.
- 03
미분말화
하이스피드 밀·나노마이저로 미분화합니다.
- 04
식용 소재화
보존성이 좋은 식용 소재(분말)로 업사이클합니다.
건조·살균·분말화 사례
- 쌀겨
- 비지
- 모로미(술덧)
- 팥 껍질
- 포도 껍질
- 생강 껍질
- 전갱이
- 성대
- 재첩
- 곶감의 감 껍질
상품화·향후 검토
건조·분말화한 소재는 빵과 디저트, 풍미 첨가 등 다양한 상품으로 전개할 수 있습니다.
- 먹는 쌀겨(오아시스 시마네)
- 포도 껍질 분말×블루베리 빵
- 감 껍질 분말×드라이 오랑주
- 쌀겨 분말×비스코티(비건용)
- 농축 주스
- 라멘 풍미 첨가
- 새우·게 분말
- 감귤류 분말×스테이크
활용의 확장
'물로 굽는' 기술은 식품 로스의 재생뿐만 아니라 건조·살균을 중심으로 폭넓게 응용할 수 있습니다.
식품 로스의 업사이클
감 껍질·쌀겨·비지·술지게미·포도 껍질·수산 부산물 등을 식용 소재나 미분말로 재생합니다.
살균
향신료·분말·건어물 등을 약품을 쓰지 않고 풍미를 살린 채 살균합니다.
건조·로스팅
채소·과일 건조, 곡물·콩 등의 로스팅에. 저산소 환경에서 풍미와 영양을 지킵니다.
산업용 건조·살균
식품 이외의 산업 기기 용도로도 활용할 수 있습니다. 슬러지·바이오매스 등의 건조·감용에도 활용을 검토할 수 있습니다.
이동식(현장 가공)
폐기물이 나오는 현장 가까이에서 건조·살균·분말화. 운반 비용을 줄이고 지역 내에서 자원을 순환시킵니다.