KR100219755B1 - 고기 구이용 바이오세라믹 화덕 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고기 구이용 바이오 세라믹 화덕에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 바이오 세라믹에서 방사하는 장파 복사열을 이용하여 고기 심층부까지 복사열을 침투시켜 비교적 낮은 온도에서도 고기의 표면과 심층부와의 온도차를 적게 하여 거의 동시에 고기 전체를 익히도록 하여 에너지 절약은 물론 고기 맛을 크게 향상시킨 고기 구이용 바이오 세라믹 화덕에 관한 것이다.

본 발명은 진흙 70 내지 50중량%와 바이오 세라믹 30 내지 50중량%가 혼합된 재질로 성형 소결되고 내 표면이 바이오 세라믹으로 코팅된 수평의 통형 화덕, 상기 화덕의 내부 하단면에 상기 화덕과 동일 재질로 구성되고 표면이 바이오 세라믹으로 코팅된 고기를 올려놓는 다공판, 상기 화덕의 외부 하단 양 측면부에 상기 화덕을 가열하기 위한 가스 가열기, 상기 가스 가열기에서 발생되는 열을 화덕 전체에 골고루 전달하도록 하는 역할을 하는 가열 공간, 상기 가스 가열기에 의한 열이 외부로 방열되는 것을 차단하기 위한 화덕의 상단부와 측면부에 가열 공간을 두고 덮여있는 단열층, 상기 화덕의 전면부에 고기를 인출할 수 있도록 하는 화덕 도어로 이루어진 고기 구이용 바이오 세라믹 화덕이다.

Description

고기 구이용 바이오 세라믹 화덕

본 발명은 고기 구이용 바이오 세라믹 화덕에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 바이오 세라믹에서 방사하는 장파 복사열을 이용하여 고기 심층부까지 복사열을 침투시켜 비교적 낮은 온도에서도 고기의 표면과 심층부와의 온도차를 적게 하여 거의 동시에 고기 전체를 익히도록 하여 에너지 절약은 물론 고기 맛을 크게 향상시킨 고기 구이용 바이오 세라믹재 화덕에 관한 것이다.

역사적으로 고기의 조리는 살균을 목적으로 시작되었으나, 이후에는 고기 특유의 색, 냄새, 풍미 및 질감을 얻기 위하여 가열 조리하고 있다.

통상, 우리 민족이 가장 많이 소비하고 있는 고기는 쇠고기, 닭고기, 돼지고기 등으로서 이에 대한 사육과 요리 기술이 상당한 수준으로 발달해 있으나, 요리기술 개발이 과학적인 측면에서 접근하기보다는 민속적인 전래 수준으로 발달되어왔다. 특히, 닭과 우리 민속 문화와는 밀접한 관계가 있으며, 그 일례로는 무더운 삼복 더위에 삼계탕을 조리하여 먹는 것이 예로부터 내려오는 우리민족의 식생활문화로 정착되기도 하였다. 뿐만 아니라 최근 신세대 젊은이들도 닭구이를 치킨프라이드라 하여 즐겨먹는 기호 식품에 하나로 자리잡고 있으며, 이와 함께 닭고기소비량이 지속적으로 증가하여 1995년을 기준으로 연간 약 80,514천 마리의 닭을 사육 생산하고 있다. 앞으로도 좋은 품종의 닭을 사육하고 닭요리 기술을 개발하여 맛과 품격을 갖춘 현대인의 기호식품으로 발전시켜 나아간다면, 우리 나라 경제성장과 함께 닭고기 소비량은 지속적으로 증가할 것으로 예측된다.

또한, 닭고기뿐만 아니라 한우 쇠고기도 요리 기술을 더욱 개발하여 외국에서 수입하는 쇠고기와 차별화 한다면 현재 수입 쇠고기와 많은 마찰을 빗고 있는 문제들이 쉽게 해결될 것이며 , 현재 약 2,393천 두를 사육 소비하고 있는 한우의 두수를 훨씬 능가하는 수요가 창출될 것이다.

또한, 돼지고기도 그 사육 기술과 요리 기술을 개발하여 고급식품으로 발전시키면 그 소비량이 현재의 약 5,955천 두에서 크게 증가할 것으로 예측된다. 통상, 전통적인 고기의 조리방법은 건열(乾熱) 조리와 습열(濕熱) 조리 두 가지로 나눌 수 있다.

상기의 건열 조리 방법은 고기 덩어리 주위에 고온 건열 공기를 불어넣어 조리하는 것으로 직접구이(broiling)와 로스팅(roasting)이 이에 속한다.

상기에서 직접구이에는 가스, 석탄, 전기와 같은 열에 의해 직접 고기를 가열하는 방법이 있으며, 그 예로 얇은 스테이크(steak)나 촙스(chops, 얇게 저민 고기)와 같이 고기를 조리하는 방법이 있다. 일반적으로 이 직접구이는 짧은 시간에 고온으로 조리하게 되며, 그중 숯불구이(charcoal broiling)는 보편화된 조리법으로 독특한 고기 맛을 준다. 특히 갈비, 닭고기, 촙(chop), 스테이크 등을 조리할 때 이 방법을 쓰며 , 오븐 직접구이보다 낮은 온도에서 조리된다. 이러한 직접구이의 조리 시간은 굽는 정도에 따라 약 10 내지 40분이 소요되며, 중간 구이에는 10내지 30분, 완숙구이에는 30 내지 40분간 조리하게 된다. 팬-직접구이는 뜨거운 열 표면에 직접 접촉시킴으로써 고기를 가열한다

또한, 건열 조리 방식으로 로스팅(또는 베이킹) 조리가 있으며 , 고기를 덮개 없는 팬(납작한 냄비)의 받침대에 올려놓고, 고온 가열에 의해 조리하는 것을 말한다. 로스팅은 보통 150 내지 175℃의 온도에서 조리된다. 낮은 온도(120℃)에서 조리 시간을 늘림으로서 수분 증발을 줄일 수도 있다.

상기 로스팅은 뜨거운 공기를 계속 순환시키는 대류 오븐에서도 행할 수 있는데, 이 경우 조리 시간을 단축시킬 수 있다. 로스팅은 연한 고기 조리에 적합하고, 질긴 고기는 주로 습열 조리가 적당하다고 보고되고 있으나, 질긴 고기를 100내지 120℃에서 로스팅 하였을 때도 만족스런 연한 정도를 얻을 수 있다. 쇠고기의 조리 정도에 따른 조리온도는 대체로 다음 표 1과 같다.

[표1]

즉, 고기는 익힘 정도를 높일수록 연한 정도는 감소한다.

다음 표 2는 고기별 로스팅을 위한 온도에 따른 가열 시간을 나타내며 오븐의 온도를 150℃로 조리하면 고기 심층부의 온도를 약 75℃ 정도로 유지할 수 있다.

[표2]

고기의 콜라겐(collagen) 섬유는 56∼62℃에서 수축되어 길이가 약 1/3로 줄어드는 특성이 있다. 그러나 장시간 가열하면 콜라겐 용해는 60∼70℃에서 일어나고 온도를 올리면 증가한다. 수분이 있는 상태에서 가열하면 콜라겐은 가수분해해서 겔화(gelation)되어 연해진다. 가열에 의한 육색의 변화는 육단백질을 구성하고 있는 아미노산의 아민기가 환원당(glucose)과 결합하여 마일라드(Maillard) 갈색환 반응에 의하여 일어난다.

일반적으로 살코기는 약 75%의 수분을 함유한다. 이 중에서 자유수는 4 ∼5%이고 대부분이 결합 수이다. 결합 수는 삼차원 구조의 근원 섬유 내에서 움직이지 않는 상태로 존재한다. 단백질 변성이나 수축에 의해서 이 삼차원 구조가 좁아지면 물이 유리된다. 고기 심층부 온도가 증가할수록 고기의 다습성은 떨어지고 조리 손실을 증가한다.

대부분의 고기는 독특한 맛과 질감 그리고 냄새를 가지고 있으며, 가열 조리하면 이러한 특성을 발현하게 된다. 대부분의 고기를 약 70℃이상에서 가열하였을 때 독특한 고기 맛을 맛볼 수 있게 된다. 이와 같은 현상이 나타나게 되는 것은 고기 속의 여러 가지 황화물질(sulfar-containing compounding), 질소복합체, 탄화수소, 알데히드, 케톤, 알코올 및 산등에 의해 생성된다.

지금까지의 고기 구이는 대류와 전도 열 전달에 의한 건열 조리와 전도 열전달만에 의한 습열 조리를 하고 있으며, 단파 복사 열 전달에 의한 전기 오븐 초기 구이 방법이 있다. 뿐만 아니라 초단파인 전자파를 이용한 조리기구가 있으나, 이와 같은 종래의 모든 고기 조리 방법은 단파를 이용하기 때문에 고기 표면 온도와 심층부 온도와의 차이가 큰 문제점으로 되고 있다. 다시 말하면, 고기를 오래 익히면 고기 표면에서부터 고기가 먼저 익게 되고, 이로 인해 고기의 표면에 고기 맛을 저해하는 포스포타제(phospotase)가 활성화되어 고기 맛이 떨어지게 된다. 반면에 고기의 표면과 심층부가 거의 동시에 익을 경우에는 이노우신산(Inosinic acid)이라고 하는 맛을 좋게 하는 산이 고기 중에 많이 축적되어 고기 맛이 좋게 된다

상기 설명한 바를 기초로 할 때 즉, 생체는 65 내지 70% 정도의 물을 가지고있기 때문에 생체내의 분자 진동은 물의 진동과 유사하게 장파진동(파장:5 내지 15μm)을 하게 되며, 동시에 이와 같은 진동의 파장과 진동수를 갖는 장파에너지인 원적외선도 유사한 장파 진동 범위에 속한다. 그러므로 생체 진동과 같은 형태의 진동 주기를 가지고 있는 원적외선의 열에너지를 생체에 복사하면 생체는 이와 같은 형태의 진동을 하고 있기 때문에 이를 쉽게 받아들이므로 원적외선 복사열 에너지는 빠른 속도로 생체 심층부까지 침투하게 된다.

즉, 본 발명자는 상기와 같은 장파의 복사 열에너지를 생체인 고기(육류)에 투사(복사열전달)하면 침투력이 강해서 대류 또는 전도에 의한 가열의 경우보다 초기 표면 온도와 심층부 온도차가 대단히 적게 될 것이라는 것에 착안하여 고기의 표면과 심층부를 거의 동시에 익혀 고기 맛을 좋게 하는 화덕을 제공하는 것을 그 과제로 한다

도 1은 본 발명에 의한 고기 구이용 바이오 세라믹 화덕을 나타내는 정단면도이고,

도 2는 상기 도 1의 횡단면도이고,

도 3은 본 발명의 고기 구이용 바이오 세라믹 화덕에 사용하는 다공판의 사시도이고,

도 4는 본 발명에서 사용하는 바이오 세라믹과 종래의 바이오 세라믹의 원적외선 방사율을 나타내는 도면이고,

도 5는 본 발명에서 사용하는 바이오 세라믹에 의해 방사되고 있는 에너지밀도를 이상 흑체와 일반적인 세라믹과 비교 측정한 결과를 나타내는 그래프이고,

도 6은 본 발명에 의한 실시예로 제조된 화덕과 비교예로 제조된 화덕의 고기 구이 성능 시험을 실시하기 위한 컨트를 시스템을 나타내는 도면이고,

도 7은 표 3에 나타난 시험예 1과 비교 시험예 1의 화덕의 가열 온도와 화덕 내부 공기온도를 나타낸 그래프이고,

도 8은 시험예 1과 비교 시험예 1의 화덕에서 고기 심층부에 침투하는 장파복사열에 의한 닭고기 심부 온도변화를 측정한 결과 그래프이고,

도 9는 시험예 1과 비교 시험예1을 통하여 측정된 고기의 심부 온도와 표면온도차를 측정한 결과 그래프이다.

1---통형 화덕 2---다공판

3---가스가열기 4---가열공간

5---단열층 6---화덕도어

7---화덕 내부면 코팅층 8---다공판 코팅층

9---에어홀 10---가스불꽃

41,51---KBO₂바이오 세라믹 42,53---기존의 바이오 세라믹

54---이상 흑체 61---컨트롤 장치

62---다점 자동 온도 기록기 63---컴퓨터

64---고기 65,66,67,68---온도센서

71---시험예 1의 화덕가열온도 72---시험예 1의 내부공기온도

73---비교 시험에 1의 화덕 가열 온도

74---비교 시험예 1의 내부 공기 온도

81---비교 시험예1의 고기 표면 온도

82---비교 시험예1의 고기 심층부 온도

83---시험예 1의 고기 표면온도 84---시험예 1의 고기심층부온도

91---시험예 1의 고기 표면의 온도와 심층부 온도차

92---비교 시험예 1의 고기 표면의 온도와 심층부 온도차

이하 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 진흙 70 내지 50중량%와 바이오 세라믹 30 내지 50중량%가 혼합된 재질로 성형 소결되고 내 표면이 바이오 세라믹으로 코팅된 수평의 통형 화덕, 상기 화덕의 내부 하단면에 상기 화덕과 동일 재질로 구성되고 표면이 바이오 세라믹으로 코팅된 고기를 올려놓는 다공판, 상기 화덕의 외부 하단 양 측면부에 상기화덕을 가열하기 위한 가스 가열기, 상기 가스 가열기에서 발생되는 열을 화덕 전체에 골고루 전달하도록 하는 역할을 하는 가열 공간, 상기 가스 가열기에 의한 열이 외부로 방열되는 것을 차단하기 위한 화덕의 상단부와 측면부에 가열 공간을 두고 덮여있는 단열층, 상기 화덕의 전면부에 고기를 인출할 수 있도록 하는 화덕도어로 이루어진 고기 구이용 바이오 세라믹 화덕이다.

이하, 본 발명을 첨부 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 고기 구이용 바이오 세라믹 화덕을 나타내는 정단면도이고 ,

도 2는 상기 도 1의 횡단면도이다

도 1에서 , 본 발명의 화덕(1)은 진흙 70 내지 50중량%와 바이오 세라믹 30 내지 50중량%를 혼합하여 수평 통형의 화덕(1) 형상으로 성형한 후, 약 1200℃에서 소결한다.

본 발명에서 사용하는 바이오 세라믹은 다음 표 3에서 보는 바와 같이 주성분은 SiO₂와 Al₂O₃로서 두 성분의 합이 전체 성분 중 80 내지 84%를 차지하고 있다.

[표3]

상기에서 바이오 세라믹의 함량이 30중량% 미만인 경우에는 원적외선을 방출하는 효과가 미비하고, 바이오 세라믹의 함량이 50중량%이상인 경우에는 진흙의 양이 적어 화덕 형상으로 성형하기 위한 작업성이 떨어지고, 고가의 바이오 세라믹이 함량이 많아 경제적으로 불리할 수 있다. 또한 상기의 화덕(1)에는 추가로 바이오 세라믹에 의한 원적외선 방출 효과를 높이기 위하여 상기 화덕의 내부 표면(7)에 바이오 세라믹과 통상의 결합제(binder)를 적절히 혼합하여 도포 코팅한다. 이와 마찬가지로 상기 화덕(1)의 내부 하단면에 고기를 올려놓게 되는 다공판(2) 역시 상기 화덕(1)과 동일 재질로 구성되며, 또한 이 다공판(2)의 표면(8)도 바이오 세라믹을 결합제와 혼합한 것을 적절히 도포하여 코팅한다. 상기에서 화덕(1) 및 다공판(2)에 코팅되는 바이오 세라믹층(7,8)의 두께는 약 1㎜정도가 적합하다.

또한, 화덕(1)의 형상 역시 도 1에 나타난 형상으로 한정되지 않고, rh기를 굽기에 적절한 형상이면 어떤 형태로도 가능하다.

상기의 다공판(2)의 형상은 고기를 올려놓아 잘 익힐 수 있도록 판에 다수의 구멍 또는 홈이 설치되어 열의 전달이 양호한 것이면 무리가 없고, 가장 일반적인 형태로는 도 3에 나타난 바와 같은 형태로 되어 있어서, 고기를 굽는 동안 발생하게 되는 기름 또는 지방을 분리할 수 있는 형태이면 적합하다. 상기 다공판(2)의 기능과 일치하여 고기에서 발생된 기름 또는 지방을 분리하여 화덕(11) 치부로 배출 제거할 수 있도록, 화덕의 하단부 한쪽에는 도2에 나타난 바와 같이 에어홀(alrhole)(9)이 화덕(1)의 내부와 외부가 연결되도록 설치되어 있다. 상기 에어흘(9)은 고기의 가열 시 발생하는 기름 또는 지방분을 배출할 수 있음은 물론 고기의 기열시 화덕 내부에 발생하는 가열에 의한 고온 고압을 적절하게 유지시키는 역할을 하게 된다.

또한, 본 발명에 의한 화덕의 외부 하단 양 측면부에는 상기 화덕을 가열하기 위한 가스 가열기(3)가 설치된다. 상기의 가스 가열기(3)는 화덕 내부에 넣어진 고기를 균일하게 가열할 수 있도록 화덕의 외부에 양 측면을 따라 가스관이 설치되고 자동 점화되어 가스 불꽃(10)에 의해 가열되도록 설치되어 있다. 일단 점화된 가스 가열기(3)는 화덕의 몸체의 외부 양측면을 따라 발열하고, 상기 가스 가열기(3)에 의한 열은 화덕의 측면부와 상단면을 감싸면서 화덕 전체에 열이 골고루 전달되도록 하는 가열 공간(4)을 따라 열이 화덕내부로 전달된다. 즉, 이 가열 공간(4)은 화덕 내부에 놓여진 고기가 균일하게 열을 받도록 하는 작용을 한다. 상기에서 가스 가열기(3)의 가열 온도를 제어하는 장치(도시하지 않음)로는 가스의 유출량을 조절하여 가스 불꽃을 적절히 제어하는 방식이 사용되지만 특별히 한정되지는 않는다. 가열장치는 가스가열기에 한정하지 않고 전기저항 가열기도 가능하다.

또한, 본 발명에 의한 고기 구이용 바이오 세라믹 화덕은 상기 가스 가열기(1)에 의한 열이 외부로 방열되는 것을 차단하기 위하여 화덕의 상단부와 측면부에 가열 공간(4)을 두고 단열층(5)이 덮여 있다. 상기의 단열층(5)의 재질은 별도로 한정되지는 않지만 본 발명에 의한 고기 구이용 바이오 세라믹 화덕에서 발생하는 열이 화덕의 상부와 측면을 따라 외부로 방열되는 열을 차단할 수 있는 것이면 어떤 재질이라도 적합하다.

본 발명에 의한 고기 구이용 바이오 세라믹 화덕의 전면부에는 고기를 화덕에 인가, 인출할 수 있도록 화덕 도어(6)가 설치된다. 상기 도어(6)는 고기를 굽는 동안 고기의 조리 상태를 육안으로 관측할 수 있도록 투명한 강화 유리창으로 형성하는 것도 가능하다.

본 발명에서 사용하는 원적외선 방사 바이오 세라믹(KBO₂)의 파장 범위는 4내지 14μm로 원적외선 파장에 속하며, 방사율이 93 내지 98%로 대단히 높은 것을 사용하였다. 기존의 일반적인 바이오 세라믹보다 방사율이 약 10%정도 높게 나타내고 있음을 도4에 나타냈다. 즉, 도4에서 본 발명에서 사용하는 바이오 세라믹(KBO₂)(41)은 일반적인 세라믹(42)에 비해 방사율이 높은 것을 나타내고 있다.

또한 도 5는 본 발명에서 사용하는 바이오 세라믹(51)에 의해 방사되고 있는 에너지 밀도를 이상 흑체(52)와 일반적인 세라믹(53)과 비교 측정한 결과를 나타내는 그래프이다. 즉 도5에 나타난 바와 같이 본 발명에서 사용하는 바이오 세라믹(51)의 에너지 밀도는 7 ∼ 9μm의 파장 범위 내에서 가장 높게 나타났으며, 본 발명에서 사용하는 바이오 세라믹(KBO₂)이 방사하는 에너지 밀도는 이상 흑체(52)의 에너지 밀도보다는 적으나 기존의 일반적인 세라믹(53)의 에너지 밀도보다는 높게 나타난 것으로 보아 원적외선 방사율과 방사 에너지 밀도가 높은 본 발명에서 사용하는 바이오 세라믹을 고기생체에 투사할 때 더욱 큰 효과를 줄 것으로 예측할 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예에 의거 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

(실시예)

상기한 바와 같은 본 발명에 의한 진흙과 바이오 세라믹재(70중량%:3o중량%)로 이루어진 혼합재로 화덕을 성형하여 1200℃에서 소결하고, 이어서 그 내부 표면에 바이오 세라믹과 결합제를 혼합하여 도포 코팅하여 도1과 도2에 나타낸 형태로 고기 구이용 바이오 세라믹 화덕을 제조하였다.

(비교예)

상기 실시예에서 바이오 세라믹을 혼합하지 않고, 진흙만으로 화덕을 성령 소결하고, 화덕을 내부 표면에 바이오 세라믹을 코팅하지 않은 것을 제외하고는 상기 실시예와 동일한 형상 및 크기로 고기 구이용 화덕을 제조하였다.

고기 구이 시험

본 발명에 의한 실시예로 제조된 화덕과 비교예로 제조된 화덕의 고기 구이 성능 시험을 실시하기 위하여 도 6에 나타난 바와 같은 컨트롤 시스템을 제작하였다. 도 6에서 부호(61)는 가스 가열 온도를 제어하는 컨트롤 장치이고, 부호(62)는 다점 자동 온도 기록기(hybrid recorder)이고, 부호(63)는 얻어진 결과를 판독하기 위한 컴퓨터를 나타내며, 부호(64)는 조리에 이용되는 고기를 나타내며, 부호(65,66,67,68)는 온도를 감지하기 위한 센서를 나타내며, 그 이외의 부호는 도 1 및 도 2와 동일한 부호를 사용하였다.

(시험예 1)

상기 실시 예에서 제조된 화덕(바이오 세라믹 방사율 95%)에서 방사되는 장파복사열(원적외선)이 고기 구이에 미치는 영향을 시험하기 위하여 구이용 고기는 닭고기를 취하였으며, 고기 구이 시험을 위한 조건 변수는 다음 표 4와 같이 설정하였다. 이 시험을 통하여 화덕의 가열온도와 그 가열 온도에 따른 화덕 내부의 공기 온도를 하기 표 4에 함께 나타냈으며, 하기 표 4에 나타난 화덕의 가열 온도와 화덕 내부 공기온도를 그래프로 도시하여 도 7에 나타냈다.

또한, 상기 시험예 1의 본 발명의 화덕에서 고기 심층부에 침투하는 장파복사열에 의한 닭고기 심부 온도변화를 측정하여 도 8에 그래프로 나타내었다.

또한, 상기 시험예 1의 닭고기 표면온도(Ts)와 20㎜ 심부 온도(Tin)의 차이(Δ T=Ts-Tin)를 가열시간에 따라 표현한 그래프로 도 9에 나타냈고,

또한 상기 시험예 1로 구어진 고기의 육질, 맛과 씹는 질감을 관능 테스트(human test)(안대시험 : 각 측정 항목당 20명씩 측정)를 실시하여 다음 표 5에 정리하였다.

(비교 시험예 1)

상기 비교예로 제조된 화덕을 사용한 것을 제외하고는 다음 표 4에 나타낸 조건으로 상기 시험예 1과 동일하게 시험하였고, 상기 비교시험예1의 시험결과를 상기 시험예 1과 함께, 도 7,도 8 및 도 9에 나타냈고, 상기 비교시험예1로 구어진 고기의 육질, 맛과 씹는 질감을 관능 시험(human test)(안대시험 : 각 측정 항목당 20명씩 측정)을 실시하여 다음 표 5에 상기 시험예 1과 비교하여 정리하였다.

[표 4]

[표 5]

또한 도 7에 나타난 바와 같이 시험예 1의 시간에 따른 화덕 가열 온도(71)와 화덕 내부 공기 온도(72) 및 비교시험예1의 시간에 따른 화덕 가열 온도(73)와 화덕 내부 공기 온도(74)를 대조하여 보면 시험예 1의 화덕가열온도(71)와 비교시험예1의 화덕가열온도(73)는 약 180 ∼ 200℃가 되도록 유지시켰지만, 각각의 화덕 내부 공기 온도(72, 74)는 시험예1과 비교시험예 1간에 차이가 나타났다. 즉 본 발명에 의한 화덕의 내부 공기 온도(72)가 진흙으로만 제조한 화덕의 내부 공기 온도(74)에 비해 약 15℃정도 높게 나타났다. 이와 같은 현상은 본 발명에 의한 화덕이 진흙만으로 제조된 화덕보다 더 많은 장파 열에너지를 방사하여 내부공기를 가열한 결과로 판단된다.

또한, 화덕 내부의 공기 온도를 약 120℃∼140℃로 한 경우 고기의 표면온도와 심층부(표면으로부터 약 20㎜깊이)의 온도변화는 도8에 나타낸바와 같다. 도8에서 나타난 바와 같이 진흙으로만 형성된 비교예의 화덕에 의한 비교 시험예1의 고기 표면온도(81)와 심층부 온도(52) 차이는 가열시작 1시간 후에 약 l2℃ 이었지만, 동일 시각에 본 발명에 의한 실시예의 화덕에 의한 시험예1의 고기 표면온도(83)와 심층부 온도(84)의 온도차는 약 9'c로서 비교시험예1의 온도차보다 약 5C정도 적게 나타냈다.

도 9는 도 8에 나타난 닭고기 표면온도(Ts)와 20㎜ 심층부 온도(Tin)의 차이를 가열시간에 따라 표현한 그래프로 표면 온도(Δ T=0)를 기준으로 하여 가열시간 별 표면과 심층부 온도차를 쉽게 알 수 있도록 표시하였다. 도 9에 나타난 바와 같이 본 발명에 의한 시험예1의 경우에는 고기 표면의 온도와 심부 온도차이(91)가 1 ∼11℃로 나타난 것에 비해 비교시험예1에 의한 진흙화덕의 경우에는 그 온도차(92)가 9 ∼20'c로 나타났다. 다시 말해서 본 발명에 의한 화덕에서는 장파 복사열이 크기 때문에 고기 내부로 복사열이 진흙화덕의 비교예에 비해 더 많이 침투하여 고기의 표면과 내부가 거의 동시에 익어가고 있는데 반하여, 비교예의 진흙화덕의 경우에는 고기 표면과 내부가 시간차를 두고 익어가고 있음을 나타내고 있다. 이 결과는 고기 맛과 질감에 크게 영향을 줄뿐만 아니라 고기를 굽는데 소요되는 에너지의 절감에도 영향을 줄 것으로 판단된다.

상기 시험예1과 비교 시험예 1에서 측정한 관능시험에 결과인 상기 표 5에나타난 바와 같이 시험예 1에서 조리된 닭고기의 육질, 맛, 질감이 비교 시험예1에서 조리된 닭고기에 비해 월동하게 나타났다. 이것은 조리과정에서 표면과 심층부 온도차가 적을수록 조리된 고기 맛이 좋아진다는 것을 나타내며, 다르게 표현하면 고기의 표면온도와 심층부 온도차이는 고기 맛과 역비례하는 결과를 나타내었다.

(시험예 2)

본 발명에 의한 실시예의 화덕을 다음 표 6에 나타난 조건으로 닭고기를 조리한 것을 제외하고는 상기 시험예 1과 유사하게 실시하였다. 상기 시험예 2에서 측정한 닭고기의 심층별(5㎜,10㎜,15㎜,20㎜깊이) 온도에서의 각 가열시간별 온도를 측정하여 다음 표 7에 나타냈다.

또한, 상기 시험예 2에서 사용된 본 발명의 실시예에 의한 화덕으로 조리되는 닭고기의 심층별 온도차(Δ T=Ts-Tin)를 측정하여 다음 표 8에 나타냈다.

[표 6]

[표 7]

시험예 2의 화덕의 가열(170℃)시간에 따른 닭고기 심층부별 온도 측정

[표 8]

시험예2에서 조리되는 닭고기의 표면과 심층부별 온도차

상기 표 7에서 나타난 바와 같이 닭고기 심층부 5㎜와 10㎜ 깊이에서의 온도가 닭고기 표면 온도보다 높게 나타났고, 심층부 15㎜와 20㎜ 깊이에서의 온도는 상호 큰 차이가 없었으며, 표면 온도보다는 약간 낮게 나타났다. 전체적으로 보아 닭고기 심층별 온도가 표면 온도와 큰 차이 없이 접근해 있는 현상을 고찰 할 수 있었다.

또한, 상기 표 8은 상기 표 7에서 나타내고 있는 닭고기의 심층별 온도를 표면 온도와의 차로 나타낸 수치이다. 여기서 상기 표 7에서 나타난 바와 같이 가열60분 이내에는 닭고기 표면 온도와 심층 온도차가 심층 깊이 5㎜에서는 -5℃ 내지0℃로 심층 온도가 표면 온도보다 높았고, 심층 깊이 10㎜ 내지 20㎜에서는 표면온도와 심층 온도차가 0℃ 내지 25℃로 표면 온도가 높게 나타났으나, 가열 60분후에는 심층 깊이 5㎜와 10㎜에서는 표면 온도보다 심층 온도가 0℃ 내지 7℃ 높게 나타났다.

이와 같은 결과는 본 발명에 의한 실시예로 제조된 화덕에서 강도 높은 장파복사열을 방사하고 있음을 나타내고 있는 것이며, 바이오 세라믹에서 방사하는 장파복사열의 진동 특성이 생체가 갖는 고유진동 특성과 유사하기 때문에 생체인 닭고기가 이 장파 복사열을 잘 받아 흡수하기 때문에, 닭고기 심층부 온도가 닭고기표면 온도보다 높게 나타나는 것으로 판단된다. 즉, 닭고기가 원적외선 수준의 장파 복사열 전달 분위기에서는 고기 심층부가 표면보다 먼저 익거나 거의 동시에 조리되는 것을 의미하고, 이 결과는 고기 맛과 질감에 좋은 영향을 미치는 것으로 판단된다.

(비교 시험예 2)

전기 오븐에서 상기 표 5에 나타난 조건으로 닭고기를 조리한 것을 제외하고 상기 시험예 2와 동일하게 실시하였다.

상기 비교 시험예 2에서 측정한 닭고기의 심층별(5㎜,10㎜,15㎜,20㎜깊이)온도에서의 각 가열시간별 온도를 측정하여 다음 표 9에 나타냈다.

또한, 상기 시험예2에서 사용된 본 발명의 실시예에 의한 화덕으로 조리되는 닭고기의 심층별 온도차(Δ T=T-Tin)를 측정하여 다음 표 10에 나타냈다.

[표 9]

비교시험예 2의 전기오븐 가열 시간에 따른 닭고기 심층부별 온도 측정

[표 10]

비교 시험예 2에서 조리되는 닭고기의 표면과 심층부별 온도차

상기 표 9는 전기 오븐에 닭고기를 건열 조리하는 경우의 전기 오븐 내 공기온도와 닭고기 표면 온도 그리고 닭고기 심층별 온도 변화를 나타내고 있다. 상기표 9에 나타난 바와 같이 닭고기 표면온도가 90 내지 95℃로 가장 높았으며, 95 내지 100℃인 전기 오븐의 내부 공기 온도에 가깝게 접근하였다. 심층별 온도와 표면온도는 큰 차이를 보였으며 가열 30분까지는 심층별 온도차가 컸으나, 가열 3O분후에는 심층별 온도차가 점차로 작아졌다.

그러나, 본 발명에 의한 실시예로 제조된 화덕으로 조리되는 닭고기 심층 길이 온도의 변화 결과나 심층별 온도차보다는 매우 큰 값을 나타냈다. 이 결과는 전도나 대류 열 전달에 의한 조리와 장파 복사열 전달에 의한 조리 특성의 차를 보여주는 것으로 판단된다. 본 발명에 의한 화덕에서는 장파 복사열에 의하여 고기 깊숙이 복사열이 침투하여 조리과정이 이루어지는 것에 반하여 비교시험예2에서 시행한 전기 오븐의 경우에는 전도와 대류에 의하여 닭고기 표면을 가열하고 가열된 표면에 의하여 점진적으로 고기 심층부를 가열하는 과정으로 진행되기 때문인 것으로 분석할 수 있다.

또한, 상기 표 10은 비교시헝예2에서 실시한 심층별 온도 변화를 닭고기 표면온도를 중심으로 심층 깊이별 온도와 표면 온도와의 차를 조리시간에 따라 나타낸 것이다. 상기 표 10에서 나타난 바와 같이 심부 깊이 5㎜에서의 온도와 표면온도와의 차는 조리 시간에 따라 5 내지 35℃이었으며, 심층부 깊이 10㎜에서는 그 온도차가 9 내지 58이었고, 심층부 깊이 15㎜에서는 10 내지 65℃, 심층부 깊이 20㎜에서는 12 내지 81℃이었다.

전체적으로 보면, 조리 30분까지는 심층부 깊이별 온도와 표면 온도차가 약20 내지 81℃를 나타냈으나, 조리 30분 후부터는 그 온도차가 점차로 감소하여 조리 50분이 경과한 후에는 그 온도차가 약 10 내지 20℃로 적어졌다. 그러나 본 발명에 의한 화덕에 의한 시험예2의 결과보다는 그 온도차가 약 5 내지 10배 크게 나타났다. 이 결과는 본 발명에 의한 화덕이 장파복사 조리기구이며, 전기 오븐은 대류 또는 전도 조리기구임을 판단하게 하고, 즉 전기 오븐과 같이 온도차가 큰 상태로 조리되는 경우보다는 본 발명에 의한 화덕으로 조리되는 경우의 우수성을 나타내주는 결과로 판단할 수 있다.

(비교 시험예 3)

알루미늄 솥을 사용하여 습열 조리(물 중탕)의 조리방법으로 상기 표5에 나타난 조건으로 조리한 것을 제외하고는 상기 시험예 2와 동일하게 실시하였다.

상기 비교시험예3에서 측정한 닭고기의 심층별 온도(5㎜,10㎜,15㎜,20㎜깊이)에서의 각 가열시간별 온도를 측정하여 다음 표 11에 나타냈다.

또한, 상기 비교시험 예 3에서 사용된 본 발명의 실시예에 의한 화덕으로 조리되는 닭고기의 심층별 온도차(Δ T=Ts-Tin)를 측정하여 다음 표 12에 나타냈다.

[표11]

비교시험예 3의 습열 조리 가열 시간에 따른 닭고기 심층부별 온도 측정

[표12]

비교시험예3에서 조리되는 닭고기의 표면과 심층부별 온도차

또한, 상기 표 11에서 비교시험예3의 알루미늄 솥에 물을 가열하여 닭고기를 습열 조리하는 경우, 물의 온도, 고기 표면과 심층부 온도 변화를 나타냈다. 상기표 11에 나타난 바와 같이 솥에서 가열되는 물의 온도를 100℃로 유지하는 경우 습열 조리되는 닭고기의 표면온도는 조리 30분까지 물 온도 상승과 비례하여 1.0℃에서 80℃까지 상승하였으며, 30분 후에는 온도 상승률이 저하하여 80 내지 95℃를 유지하였다. 닭고기의 심층별 온도는 표면 온도와 유사한 변화 형태를 나타냈으나, 심층부 깊이가 클수록 표면온도보다 낮은 온도를 유지하면서 조리 시간에 따라 증가하였다.

이와 같은 결과는 전도 열 전달에 의하여 고기 표면에서 내부로 익어가고 있는 현상을 나타내고 있는 것으로 판단된다. 본 발명에 의한 화덕에서 화덕의 내부온도를 110℃로 유지하는 경우에 심층부 온도가 표면 온도보다 높은 현상과는 대조적이며 상기 표 11에서와 같이 솥에 담긴 물에 의해 조리되고 있는 닭고기의 온도변화는 본 발명에 의한 화덕에서 복사 건열조리보다 못하다는 결과를 예증한다.

상기 표 12는 상기 표 10에서 나타난 습열 조리하다 시간별 닭고기의 온도변화를 심층별 온도와 표면 온도와의 차로 나타낸 결과이다. 표 12에서 나타난 바와 같이 닭고기 심층부 깊이 10㎜에서의 온도와 표면 온도와의 차는 조리 시간에 따라8 내지 20℃이었으며, 심층부 깊이 15㎜에서는 그 온도차가 8 내지 30℃이었고, 심부깊이 20㎜에서는 그 온도차가 15 내지 55℃이었다.

이와 같은 비교시험 예 3의 닭고기 심층별 온도와 표면 온도와의 차는 본 발명에 의한 화덕보다는 크고, 전기 오븐의 경우보다는 적은 것으로 나타났다. 이 경우에도, 심부 깊이가 깊을 수 록 온도차가 큰 것은 전도 조리 형태임을 분명하게 나타내며, 이와 같은 결과는 조리된 고기의 맛과 육질에 바람직하지 못한 영향을 주는 것으로 판단된다.

또한, 상기 시험예2, 비교시험예2 및 비교시험예3으로 조리된 닭고기를 상기시험예1과 유사하게 구어진 고기의 육질, 맛과 씹는 질감을 관능 테스트(human∼test)(안대시험 : 각 측정 항목당 20명씩 측정)를 실시하여 다음 표 13에 정리하였다.

[표13]

상기 표 13에 나타난 바와 같이 고기를 건열 또는 습열 조리하는 경우 그 조리 기구에 따라 고기 표면 온도와 심층부 온도차가 다르게 나타나는 것이 상기 시험예로 알 수 있었다. 즉, 상기 표 13에서 나타난 바와 같이 장파 복사열이 많이 방사되기 때문에 닭고기의 표면 온도와 심층부 온도차가 적은 상태를 유지하는 본 발명에 의한 바이오 세라믹 화덕에서 조리된 고기의 육질, 맛과 질감이 가장 좋게 나타났으며, 그 다음이 전기 오븐 그리고 물솥 순이었다. 이런 결과는 고기의 표면과 심층부가 거의 동시에 익을 경우에는 조리된 고기 맛을 좋게 하는 이노우신산 잔류량이 많게 되고 표면 온도와 심층부 온도차가 커서 표면고기와 심층 고기가 익어 가는 시차가 있을 경우에는 포스포타제라는 고기 맛을 좋지 않게 하는 효소가 누적된다. 이 때문에 표면 온도와 심층부 온도차이가 큰 상태로 조리되는 전기 오븐이나 물솥의 경우보다 본 발명에 의한 화덕으로 조리된 고기 맛이 월등히 좋아진다.

그러나 고기의 표면온도와 심층부의 온도차이가 전기 오븐이 물솥보다는 컸지만, 관능시험에서는 전기 오븐의 육질이 다소 양호하게 나타난 것은 물솥의 경우 고기의 표면과 심층부 온도차가 오븐보다는 적었지만, 습열 조리하다 방식으로 조리됨으로써 중탕 물에 의해 고기 내부의 맛, 향과 고기 특유의 함유성분들을 물 속으로 유출시키게 되어 고기 자체의 육질 특성을 저해하는 것으로 나타나는 것으로 판단된다. 하지만, 본 발명에 의한 화덕의 경우는 건열 조리(공기 가열) 방식으로 조리되어 육질의 특성을 높일 수 있었다.

본 발명에 의한 고기 구이용 바이오 세라믹 화덕은 원적외선의 장파 열에너지로 고기를 가열 조리함으로써 장파복사 열에너지가 고기에 잘 침투하여 고기 표면 온도와 심층부 온도의 차이가 적어 고기가 빨리 골고루 익게되는 효과를 갖는다. 구체적으로는 고기 맛을 저해하는 포스포타제가 불활성이 되고, 고기 맛을 좋게 하는 이노우신산이 고기 중에 많이 축적되어 단파열에너지나 대류와 전도에 의하여 조리하는 경우보다 고기 맛이 좋게 된다. 상기한 바와 같이 바이오 세라믹이라는 무기 물질이 원적외선을 방사하므로 본 발명에 의한 고기 구이용 바이오 세라믹 화덕은 고기를 균일하게 익혀주고 이로 인해 고기 맛이 종래의 화덕이나 조리방법에 비해 우수하게 되는 효과를 나타낸다.

Claims (1)

1. 내부 전체 표면이 통상의 바이오 세라믹과 통상의 결합제가 혼합된 것으로 코팅되어 있고, 내부 하단부에 상기와 동일 재료로 코팅된 고기를 올려놓을 수 있는 다공판이 설치되어 있으며, 이들을 가열할 수 있는 가열기를 겸비한 고기 구이용 바이오 세라믹 화덕에 있어서,

   진흙 70 내지 50중량%와 상기 바이오 세라믹 30 내지 50중량%가 혼합된 재질로 성형 소결되고, 상기 바이오 세라믹이 1㎜ 정도의 두께로 코팅되어 있는 수평의 통형 화덕(1)과 다공판(2), 해당 화덕(1)의 하부 하단의 양측면에 위치하는 가스 가열기(3), 해당 가열기(3)에서 발생되는 열을 상기 화덕(1) 전체에 골고루 전달하기 위한 가열 공간(4), 상기 가열기(3)에 의한 열이 외부로 방열되는 것을 차단하기 위해 상기 화덕(1)의 상단부와 측면부에 가열 공간을 덮고 있는 단열층(5), 상기 화덕(1)의 전면부로 고기를 인입 및 인출할 수 있는 화덕 도어(6) 및 상기 화덕(1)의 한쪽 하단부에 화덕의 내부와 연결되도록 에어홀(9)이 설치되어서 이루어진 것을 특징으로 하는 고기 구이용 바이오 세라믹 화덕.

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