As a case study on aspect ratio behavior, Kaolin, zeolite, TiO2, pozzolan and diatomaceous earth minerals are investigated using wet milling with 0.3 mm media. The grinding process using small media of 0.3 pai is suitable for current work processing applications. Primary particles with average particle size distribution D50, ~6 μm are shifted to submicron size, D50 ~0.6 μm after grinding. Grinding of particles is characterized by various size parameters such as sphericity as geometric shape, equivalent diameter, and average particle size distribution. Herein, we systematically provide an overview of factors affecting the primary particle size reduction. Energy consumption for grinding is determined using classical grinding laws, including Rittinger's and Kick's laws. Submicron size is obtained at maximum frictional shear stress. Alterations in properties of wettability, heat resistance, thermal conductivity, and adhesion increase with increasing particle surface area. In the comparison of the aspect ratio of the submicron powder, the air heat conductivity and the total heat release amount increase 68 % and 2 times, respectively.

습식분쇄의 최적조건을 얻고자 부형제 종류, 농도, 습식분쇄시 rotor speed, bead size, feed rate, 분쇄회수를 달리하여 분쇄한 결과, 부형제로는 gum arabic을 사용하여 5%의 농도로 첨가할 때 가장 좋은 분쇄효과를 나타내었다. Rotor speed를 달리하여 습식분쇄한 결과, rotor speed가 증가할수록 좋은 결과를 나타내어 4,000 rpm에서 가장 우수한 것으로 나타났다. 원료와 직접 부딪혀 분쇄를 하게 되는 bead는 0.4 mm의 크기를 사용하였을 때 가장 작은 사이즈로 분쇄되는 것으로 나타났다. 분쇄가 이루어지는 chamber내에 원료를 공급하는 비율에 따른 결과에서는 40 L/h 의 속도로 공급했을 때 가장 작은 입도분포를 보였다. 분쇄회수에 따른 영향은 횟수에 따라서는 8회 이상으로 분쇄하였을때 0.6 μm이하의 입도분포가 90% 이상으로 나타나 10회를 분쇄하였을때 가장 좋은 효과를 나타내었다. 연속운전과 비연속운전의 비교에서는 연속운전이 더 효율적이었으며 부형제 종류에 따른 영향은 gum arabic을 첨가하여 분쇄하였을때 가장 우수한 결과를 나타내었다. 따라서 적절한 농도와 종류의 부형제 사용과 rotor speed, bead size, feed rate, 용매와의 혼합비의 최적공정을 수립한 습식분쇄기술로 초미세액상칼슘의 제조가 가능하였고, 습식분쇄기술을 식품가공기술로 활용할 수 있는 가능성을 확보하였다.

본 연구에서는 활용도가 낮은 메밀껍질을 활용하고자 효소처리 및 습식분쇄에 따른 통메밀 분말의 품질특성을 조사하였다. 습식 분쇄 통메밀 분말의 입도 분석 결과 메밀쌀의 평균 입자크기는 74.84 μm로 통메밀 분말에 비하여 약 4∼5배가량 큰 것으로 나타났으며 습식분쇄 90분 이후에 큰 차이가 없었다. 총 페놀성 화합물 및 총 플라보노이드 함량의 경우 메밀쌀에 비하여 통메밀 분말에서 모두 증가하였으며 분쇄가 진행될수록 조금씩 상승하였다. Rutin 함량 조사결과 메밀쌀 44.10 ppm에 습식분쇄가 진행될수록 함량이 상승하여 습식분쇄 90분에서 152.90 ppm까지 증가한 뒤 이후로는 큰 변화가 없었다. Quercetin의 경우 습식분쇄 시간에 따른 큰 함량변화는 없는 것으로 나타났다. 무기질 함량 조사결과 메밀쌀에 비하여 통메밀 분말에서 Ca, K 및 Mg의 함량이 높게 증가하였으며 Zn 및 Mn이 통메밀 분말에서 검출되었다. 유리아미노산은 통메밀 분말에서 총 유리아미노산 함량이 22.27 mg%로 증가하는 것으로 나타났으며 특히 glutamic acid는 14.58 mg%에서 30.45 mg%로 두 배 이상 증가하는 것으로 나타났다. 이상의 결과 통메밀 분말 제조를 위한 습식분쇄 시간은 90분이 적절하였으며 통메밀 분말의 경우 메밀껍질의 유효성분의 활용이 가능하였으며 습식분쇄과정을 통한 식감개선이 가능하여 차후 다양한 가공제품으로 활용이 기대된다.