사례 연구

DST의 새로운 식물성 단백질 공정은 정밀 서보 모터를 사용하여 최적화된 대체육을 생산합니다.

정확한 마이크로도징과 통합 에너지 모니터링은 획기적인 고전단 육류 대체 기술의 기반입니다.

DST는 차세대 식물성 육류 및 생선 대체품을 개발하고 생산합니다. 특허받은 혁신적인 기술은 기존 생산 기술을 능가하는 유연성과 확장성을 갖춘 게임 체인저입니다. 텍스처화 과정에서 단백질, 오일, 지방, 향료 등 다양한 성분을 추가함으로써 DST는 혁신적인 장섬유 식물성 제품을 생산할 수 있습니다.

과제

DST의 새로운 식물성 단백질 가공 솔루션은 반복성, 일관성 및 품질을 보장하기 위해 마이크로도징에 대해 매우 높은 수준의 정확도가 필요합니다.

솔루션

Rockwell Automation 솔루션이 설치되었으며, 여기에는 다음이 포함되었습니다.

Allen-Bradley® Kinetix® 서보 모터
PowerMonitor™ 5000 에너지 모니터링 유닛
Allen-Bradley® GuardLogix® 안전 컨트롤러
Allen-Bradley PowerFlex 527 가변 속도 드라이브
Studio 5000® 설계 소프트웨어

결과

1% 이내의 정확도
프로세스 파라미터에 피드백을 제공하는 정밀 에너지 모니터링
더 빠른 설치로 더 빠른 시장 출시

고기 대체품으로 제조된 제품을 포함한 식물성 단백질 기반 제품의 소비가 크게 증가하고 있습니다. 이러한 성장은 추가적인 섬유질, 비타민 및 영양소와 같은 잘 알려진 건강상의 이점 때문이기도 하지만, 식물성 식단이 더 적은 칼로리와 지방을 함유하고 있기 때문이기도 합니다.

사회적 관점에서 보면, 물 소비가 더 적고 필요한 토지도 줄어들어 효율성이 증가합니다. 온실가스 배출량도 낮은 경향이 있어 지속 가능성 자격증명을 높입니다.

그러나 식물성 식단의 모든 이점에도 불구하고, 식품 제조업체가 대체하는 육류 제품의 질감과 맛을 밀접하게 모방하는 것은 어려워 전통적인 육류 소비자들이 전환하도록 설득하는 데 실패하게 됩니다.

이러한 점에서 네덜란드 Structuring Technology(DST)가 현상 유지를 깨뜨리는 주요 혁신자로서 속도를 내고 있습니다.

네덜란드 바헤닝언에 본사를 둔 DST는 기존의 풍미, 유연성 및 확장성 측면에서 기존 공정을 능가하도록 설계된 새로운 기술과 생산 기법을 사용하여 차세대 식물성 장섬유 육류 및 생선 대체품을 상용화하기 위해 설립되었습니다.

과제

현재 식물성 단백질을 가공하고 변형하기 위해 사용되는 많은 접근 방식은 원래 이러한 유형의 성분을 위해 개발되지 않은 구식의 열집약적 압출 기술에 기반하고 있습니다. 따라서 많은 선도적인 육류 대체품 생산업체는 다음 큰 돌파구를 모색하고 있습니다.

압출에는 장비 및 파라미터 변화로 인한 품질 변동, 최종 제품 비용을 증가시키는 높은 에너지 소비, 사용되는 고압 및 고온으로 인한 성분 분해 등 여러 가지 단점이 있습니다. 경우에 따라 다당류와 항산화제를 첨가하여 맛 변화를 해결합니다.

공정한 경쟁을 위해 새로운 기술과 그 결과 제품은 대체하는 육류 제품을 더욱 밀접하게 모방하는 질감과 맛을 만들어 내야 하며, 경쟁력을 높이는 가격/비용으로 제공되어야 합니다.

또한, 반복 가능하고 더 널리 수용 가능한 일관성과 친숙함을 창출하기 위해, 프로세스는 품질 변동으로 인해 소비자가 식물성 대체품으로 전환하는 경향이 줄어들지 않도록 매우 엄격한 제어 및 모니터링이 필요합니다.

솔루션

DST의 새로운 SHEARTEX 공정은 식품 생산업체들이 오랫동안 추구해 온 혁신으로, 실제 고기와 유사한 질감의 제품을 제공합니다.

네덜란드 혼합 시스템 전문가 Sobatech와 공동 개발되었으며, Rockwell Automation 공인 유통 Routeco Netherlands 파트너의 지원을 받아, SHEARTEX 기술은 질감/대체 가능성 측면에서 시장을 확대할 뿐만 아니라, 고수분 압출 조리법(HMEC)보다 에너지를 3배 적게 사용하기 때문에 현재 동물성 단백질과 비교할 수 있는 수준으로 비용을 절감할 수 있습니다.

DST의 공동 설립자인 Julian Lekner는 “정밀 제어를 통해 SHEARTEX는 특정 길이와 강도를 가진 섬유로 제품을 만들 수 있어 대체하는 특정 동물성 육류 제품과 더욱 밀접하게 일치할 수 있습니다. 또한, 지방, 유화제 및 기타 습식 성분뿐만 아니라 향료 및 색상과 같은 건식 성분도 가공 단계에서 추가할 수 있어, 이들이 텍스처 단백질의 본질적인 일부가 되도록 하여 다른 생산 방식에서 요구되는 후처리 단계를 제거할 수 있습니다.”라고 설명합니다.

“SHEARTEX는 연속 공정입니다.” Routeco Netherlands의 영업 엔지니어 Clint op den Buijsch는 이렇게 설명합니다. “이는 DST가 질감과 풍미 측면에서 더욱 현실적인 육류 대체품을 만들 수 있다는 의미이지만, 혼합 및 마이크로도징을 매우 정밀하게 제어해야 하므로 Sobatech와 DST는 Allen-Bradley® Kinetix® 서보 모터 기반 솔루션을 선택했습니다.”

서보 모터는 Routeco가 공급하는 제어 및 모니터링 기술 통합 패키지의 일부로, PowerMonitor™ 5000 에너지 모니터링 유닛, Allen-Bradley® GuardLogix® 안전 컨트롤러, Allen-Bradley PowerFlex 527 가변 속도 드라이브, Studio 5000® 설계 소프트웨어가 포함되어 있습니다.

결과

“SHEARTEX는 기존 공정보다 훨씬 적은 에너지를 사용하여 연어부터 소고기 육포에 이르기까지 다양한 식감의 고품질 단백질 제품을 시간당 1000kg 생산합니다.”라고 Lekner는 설명합니다. “이는 다양한 식물성 고기를 모든 사람의 식탁에 올릴 수 있을 뿐만 아니라, 제품 비용이 현재의 동물성 고기와 비슷해진다는 것을 의미합니다.”

Op den Buijsch는 “연속 공정에서 성분을 마이크로도징하려면 투여 호퍼의 타레 중량을 가능한 한 낮게 유지하는 것이 중요하기 때문에 서보 모터를 사용해야 합니다. 서보 제어 투여 호퍼는 값비싼 강한 맛의 미세 분말을 투여할 때 1% 이내의 투여 정확도를 달성해야 합니다.”라고 덧붙입니다.

“DST 공정의 또 다른 중요한 측면은 원하는 질감을 얻기 위해 적용되는 기계적 에너지의 양입니다.”라고 Sobatech의 전무 이사인 Geneviève Lekner는 설명합니다. “이 에너지 값은 최종 제품의 품질과 상관관계가 있습니다. Rockwell의 에너지 모니터링 솔루션은 이러한 중요한 데이터를 포착하고 분석하는 데 특히 적합하며, 생산 공정의 최적화 및 제어를 가능하게 하는 귀중한 통찰력을 제공합니다.”

더 큰 그림에서 보면, Rockwell의 긴밀하게 통합된 솔루션은 Sobatech가 시장 출시 시간을 단축하는 데도 도움이 됩니다. 장치 수준 링(DLR) 네트워크 토폴로지에서 케이블을 줄이고 PowerFlex 드라이브의 통합 Safe Torque Off 기능을 통해 설치 단계를 더 빠르게 진행하여 총 시간을 최대 50% 절약할 수 있습니다.

Published 2025년 4월 2일

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