KR100315993B1 - 식품살균장치및방법 - Google Patents

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Abstract

(목적) 음식맛이나 풍미를 손상하지 않고 실질적으로 완전한 멸균효과를 발휘할 수 있는 신규의 식품살균장치 및 방법을 제공한다.
(구성) 살균처리하여야 할 식품 또는 식품이 수용된 용기를 지지하는 식품지지수단(38)과, 제1의 증기실(30)를 갖는 제1의 챔버(14)와, 제2의 증기실(42)을 갖는 제2의 챔버(16)와 제1 및 제2의 챔버가 밀접하여 제1 및 제2의 증기실로 이루어지는 실질적으로 밀폐된 밀폐공간을 형성하는 밀접위치와 제1 및 제2의 챔버가 이격하는 이격위치와의 사이에서 제1 및 제2의 챔버를 상대이동시키는 상대이동수단(46)과, 제1 및 제2의 챔버가 이격위치에 있을때에 식품지지수단을 제1 및 제2의 챔버 사이에 공급하는 식품공급수단(40)과, 제1 및 제2의 챔버가 밀접위치에 있을때에 밀폐공간에 소정압의 증기를 공급하는 증기공급수단(12,20)을 가져서 이루어지는 것을 특징으로 하는 식품살균장치이다. 알맞게는, 증기공급수단은 소정시간 사이 증기를 밀폐공간에 플래시하고, 이 증기 플래시를 소정회수 반복하여 행한다.

Description

식품살균장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR STERILISING FOOD PRODUCTS}
(발명이 속하는 기술분야)
본 발명은 식품살균장치 및 방법에 관한 것이다.
(종래의 기술)
종래부터 각종의 식품살균장치·방법이 제안되어 있다. 예를들면, 레토르트 식품에 있어서는 조리된 식품을 레토르트 파우치에 밀봉충전한 후에 증기나 열탕에 의하여 가압가열살균하는 수법이 일반적이다.
(발명이 해결하려고 하는 과제)
그러나, 레토르트 식품은 고온살균처리에 의하여 음식맛이나 풍미가 현저히 저하하고, 소비자의 기호를 만족시킬수가 없다.
특히, 플라스틱 용기등에 충전된 꼴로 제공되는 쌀밥류(백미외, 팥찰밥, 각종의 비빔밥류, 필라프(pilaf), 중국식 볶음밥등을 포함함)에 대하여는, 내열생균까지도 완전히 사멸시키기 위하여 약 130℃ 혹은 그 이상의 고온 조건하에서 살균처리할 필요가 있지만 레토르트 쌀밥으로 충분한 멸균효과는 얻는다 하더라도 쌀본래의 음식맛이나 풍미가 상실되고 만다.
(과제를 해결하기 위한 수단)
여기서 본 발명은, 음식맛이나 풍미를 손상하지 않고 실질적으로 완전한 멸균효과를 발휘할 수 있는 신규의 식품살균장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
즉, 본 발명에 의한 식품살균장치는, 살균처리하여야할 식품 또는 식품이 수용된 용기를 지지하는 식품지지수단과, 제1의 증기실을 갖는 제1의 챔버와, 제2의 증기실을 갖는 제2의 챔버와, 제1 및 제2의 챔버가 밀접하여 제1 및 제2의 증기실로 이루어지는 실질적으로 밀폐된 밀폐공간을 형성하는 밀접위치와 제1 및 제2의 챔버가 이격하는 이격위치와의 사이에서 제1 및 제2의 챔버을 상대이동시키는 상대이동수단과, 제1 및 제2의 챔버가 이격위치에 있을때에 식품지지수단을 제1 및 제2의 챔버 사이에 공급하는 식품공급수단과, 제1 및 제2의 챔버가 밀접위치에 있을때에 밀폐공간에 소정압의 증기를 공급하는 증기공급수단을 가져서 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이 식품살균장치에 있어서, 식품지지수단은, 살균하여야 할 식품을 수용하는 용기를 소정개수 지지하는 것이면 좋다.
또, 제1 및 제2의 챔버를 쌍으로 갖는 어셈블리를 복수개 소정 간격을 두고병설시키는 것이 바람직하다.
증기공급수단은, 소정시간의 사이에 증기를 밀폐공간으로 플래시하는 것으로서 구성할 수가 있다.
본 발명의 식품살균장치의 알맞는 양태에 의하면 식품공급수단은, 살균하여야 할 식품을 소정피치로 간헐적으로 반송하고, 각 간헐반송후에 소정시간 멈추는 위치에서 증기공급수단으로부터의 증기공급을 받아 살균처리가 행해진다.
증기공급수단에 의하여 밀폐공간내에 충만된 고압고온포화증기를 살균처리 종료후에 배출하는 배기수단을 더 설치할 수 있다.
또, 증기공급수단으로부터 밀폐공간내에 공급되는 증기에 의하여 식품지지수단에 지지된 식품이 이 밀폐공간내에서 비산하는 것을 방지하기 위한 식품비산방지수단을 더 설치할 수가 있다.
본 발명에 의한 식품살균방법은, 살균처리하여야 할 식품을 서로 이격한 우치에 있는 제1 및 제2의 챔버간에 공급하고, 제1 및 제2의 챔버를 상대이동시켜 서로 밀접시킴으로써 식품을 위요하는 실질적으로 밀폐된 밀폐공간을 형성하고, 밀폐공간에 소정압의 증기를 도입하여 식품을 고압고온 조건하에 살균처리하고, 그후 제1 및 제2의 챔버를 상대이동시켜 서로 이격시켜, 살균처리된 식품을 배출하는 각 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이 식품살균방법에 있어서 제1 및 제2챔버를 쌍으로 갖는 어셈블리를 복수개 소정간격을 두어 병설시켜 상기 각공정을 1사이클로서 종료한후, 식품을 다음의 어셈플리로 이송하여, 복수회의 살균처리를 반복 행하는 것이 바람직하다.
예를들면 5∼10초간의 증기 플래시 처리를 1사이클로서 6∼10회 반복하여 행한다.
밀폐공간내에는 3∼3.5kg/cm2의 증기압의 증기를 도입하는 것이 바람직하다.
도 1은 본 발명의 식품살균장치의 1실시예의 전반구성을 개략적으로 도시하는 설명도이다.
도 2는 도 1의 식품살균장치에 있어서 가압살균 어셈블리의 정면도이다.
도 3은 가압살균 어셈블리의 측면도이다.
도 4는 가압살균 어셈블리에 있어서 살균처리되는 식품(쌀)이 충전되는 용기를 복수개 적재하는 식품 재치판을 도시하는 평면도이다.
"도면의 주요부분에 대한 부호의 설명"
1: 플라스틱용기 2: 플라스틱용기의 본체부
3: 플라스틱용기의 상단 플랜지부
10: 스팀 제네레이터 12: 증기순환로
14: 위챔버 16: 아래챔버
18: 가압살균 어셈블리 20: 증기밸브
22: 배기밸브 24: 배기로
26: 배수관 28: 배수밸브
30: 위챔버 증기실 32: 증기관
34: 배기관 36: 다공판
38: 용기재치판 39: 개구
40: 롤러컨베이어 42: 아래챔버증기실
44: 고정블록 46: 승강구동수단
48: 베이스 50: 접시스프링 지지각
52: 실린더 가이드 54: 드레인
(발명의 실시의 형태)
이하, 본 발명의 1실시예에 의한 식품살균장치에 대하여, 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한다. 이 식품살균장치는, 플라스틱용기내에 충전된 쌀밥을 고온가압조건하에 살균처리함으로써, 쌀밥중의 일반세균 더욱이 내열세균까지도 실질적으로 완전히 사멸시키는 것으로서 구성되어 있다.
도 1은 식품살균장치에 관한 전반적인 설비구성을 개략적으로 도시하는 도면이고, 스팀 제네레이터(10)로부터 공급되는 증기가 증기순환로(12)내에 충전되어 있다. 증기순환로(12)내의 증기는 항상 3∼3.5kg/cm2의 증기압을 갖도록 유지된다.
증기순환로(12)의 하방에는 상하 1쌍의 챔버(14,16)를 가져서 이루어지는 가압살균 어셈블리(18)가 복수 병설되어 있다. 가압살균 어셈블리(18)의 구성의 상세에 대하여는 후술하지만, 각 가압살균 어셈블리(18)의 위 챔버(14)는 제1의 전자밸브인 증기밸브(20)를 통하여 증기순환로(12)와 연결되어 있고, 증기밸브(20)가 열려졌을때에 증기순환로(12)내의 소정 증기압의 증기가 위챔버(14)로 보내어지도록 되어 있다.
또, 각 가압살균 어셈블리(18)의 위챔버(14)는 제2의 전자밸브인배기밸브(22)를 통하여 배기로(24)와 연결되어 있고, 배기밸브(22)가 열려졌을때에, 후술하는 밀폐공간내에 충전된 포화증기를 배기로(24)로부터 옥외로 배출하도록 되어 있다.
증기순환로(12)내에 있어서 증기의 응결에 의하여 생성되는 수분은, 배수관(26)내에 서서히 괴이지만, 배수관(26)에 설치되는 배수밸브(28)를 열므로써 외부에 배출된다.
각 가압살균 어셈블리(18)의 구성의 상세에 대하여 도 2 및 도 3을 참조하여 설명하면 위챔버(14)의 증기실(30)은 그 측면이 완전히 폐색되어, 그 하면이 개구하여 있고, 동시에 그 상면은 증기관(32,32) 및 배기관(34)을 제외하는 부분에 있어서 폐색되어 있다. 증기관(32,32)은 상기 증기밸브(20)를 통하여 상기 증기순환로(12)와 연통하고 있다. 배기관(34)은 상기 배기밸브(22)를 통하여 상기 배기로(24)와 연통하고 있다.
위챔버(14)의 증기실(30)에는 다수의 소공이 설치된 다공판(36)이 수평으로 지지되어 있다. 다공판(36)은, 후술하는 바와 같이 하여 고압고온증기가 밀폐공간내에 플래시되었을때에, 플라스틱 용기내의 쌀이 비산하는 것을 방지한다.
위챔버(14)의 증기실(30)의 개구하면에 임하여, 그 바로아래에, 복수의 플라스틱 용기(1)를 재치가능한 용기재치판(38)이 배치된다. 용기재치판(38)은, 도 4에 도시되는 바와 같이, 재치하여야 할 플라스틱 용기(1)의 개수(도시실시예에서는 4개) 분의 개구(39)가 설치되어, 이 개구(39)에 각각 플라스틱용기(1)의 본체부(2)를 끼워맞추고, 용기상단 플랜지부(3)를 개구(39)둘레로 지지함으로써, 플라스틱용기(1)를 재치지지하도록 구성되어 있다. 도 2 내지 도 4에 있어서 플라스틱 용기(1)는 가상선으로 도시되어 있다.
용기재치판(38)은, 거기에 지지되는 플라스틱 용기(1)내의 쌀에 대하여 살균처리가 행해지고 있는 사이에는 위챔버 증기실(30)의 개구하면의 바로아래위치에 멈추어 있지만 롤러컨베이어(40)등의 임의의 반송수단에 의하여 수평방향(도 2에 있어서 지면과 연직방향, 도 3에 있어서는 예를들면 우방향)으로 반송가능으로 되어 있다.
아래챔버(16)는 도 2 및 도 3에 도시되는 대기상태에 있어서는, 위챔버(14)의 하방에 간격을 두고 이격배치되어 있다. 아래 챔버(16)의 증기실(42)은, 그 하면 및 측면이 완전히 폐색되고, 그 상면이 개구되어 있다. 아래챔버 증기실(42)은, 용기재치판(38)의 개구부(39)에 끼워맞춤되어 그 하방에 돌출하는 플라스틱 용기(1)의 본체부(2)를 수용가능한 크기를 갖도록 형성되어 있다.
위챔버(14)가 고정블록(44)에 지지되어 부동으로 고정되어 있는데 대하여, 아래챔버(16)는 유압 또는 수압실린더 등의 승강구동수단(46)에 의하여 승강이동 가능한 베이스(48)상에 지지되어 있다. 더욱, 아래챔버(16)는, 다수의 접시스프링을 직열로 배치하여 이루는 지지각(50,50,…)에 의하여 베이스(48)상에 지지되어 있기 때문에 베이스(48)에 대하여 아래챔버(16)는 상하방향으로 동시에 부분적으로 미동가능으로 되어 있다. 아래챔버(16)와 베이스(48)와의 사이에는 더욱 1쌍의 실린더 가이드(52,52)가 설치되어, 베이스(48)상에 아래챔버(16)를 안정적으로 지지함과 동시에, 베이스(48)에 대한 아래챔버(16)의 미동방향을 상하방향으로 한정하여 좌우방향의 흔들림을 방지하고 있다.
다음에, 이상과 같이 구성된 식품살균장치의 동작에 대하여 설명한다. 여기서 도 2 및 도 3에 도시되는 대기상태에 있어서, 소정개수의 플라스틱 용기(1,1,…)(각각에는 세미(洗米)되고 동시에 담금에 의하여 함수율 10∼30%정도로 조제된 쌀이 정량충전되어 있다)를 재치하는 용기재치판(38)이 가상선으로 도시되는 바와 같이 이미 위챔버(14)의 바로아래의 소정위치로 보내어져 있다. 이때, 증기밸브(20)는 폐상태이고, 배기밸브(22)는 개상태이다.
이 상태에서, 승강구동수단(46)을 작동시켜 베이스(48)를 상승시킨다. 베이스(48)의 상승과 함께 아래챔버(16)가 상승하고, 드디어는 아래챔버(16)가 위챔버(14)에 밀접하여, 아래챔버 증기실(42)과 위챔버 증기실(30)에 의한 밀폐공간이 형성된다. 용기재치판(38)에 재치된 플라스틱 용기(1,1…)는 이 밀폐공간내에 수용된다.
상술한 바와 같이 아래챔버(16)는 접시스프링 지지각(50,50…)에 의하여 베이스(48)에 대하여 부분적인 미동이 가능으로 되어 있기 때문에 승강구동수단(46)에 의하여 베이스(48)를 상승시켰을 때, 아래챔버(16)는 위챔버(14)에 대하여 면으로 완전 밀착되어, 증기실(30 및 42)에 의한 밀폐공간의 형성을 손상하는 일이 없다. 밀폐공간의 형성시, 증기실(30 및 42)내의 여분의 공기는, 배기관(34)에서 개위치의 배기밸브(22)를 지나 배기로(24)로 보내어지고, 옥외로 배출된다.
이와 같이 하여 밀폐공간이 형성된 후, 이때의 아래챔버(16)의 상승위치를 유지한 채로, 증기밸브(20)를 열면서 동시에 배기밸브(22)를 닫는다. 이로써 소정증기압의 증기가 밀폐공간에 포화상태로 도입된다. 증기의 온도는 압력에 상관하여 있고, 3kg/cm2의 압력일 때 증기는 약 140℃이다. 이 온도는 플라스틱 용기(1)중의 쌀에 포함될 수 있는 일반 생균뿐만 아니라 내열생균까지도 사멸시켜 완전 무균화를 실현하는 점에서 충분히 높은 온도이다.
이 식품살균장치에 있어서 특히 바람직한 가동방법은, 상술의 소정 증기압의 고온포화증기의 도입을 소정시간을 1사이클로서 복수회 반복하여 행하는 것이다. 예를들면, 5∼10초간의 증기플래시 처리를 6∼10회 반복하여 행한다. 1사이클의 증기플래시 시간 및 그 반복처리회수는, 살균처리하여야 할 식품의 종류나 양, 사용되는 증기의 압력(온도)등의 처리조건에 의하여 변동할 수 있다.
본 실시예에서는, 5초간의 사이, 증기밸브(20)를 열음과 동시에 배기밸브(22)를 닫은 후, 증기밸브(20)를 닫음과 동시에 배기밸브(22)를 연다. 배기밸브(22)를 열므로써, 밀폐공간내에 도입된 고압고온 포화증기가 배기관(32)으로부터 배기로(24)를 통하여 외기로 배출되어 밀폐공간내는 대기압으로 되돌아간다.
또, 본 실시예에서는, 배기밸브(22)를 연다음 1초간 경과한 후, 승강구동수단(46)을 작동시켜 베이스(48)를 하강시켜, 아래 챔버(16)를 위챔버(14)로부터 뗀다. 이로써 장치는 다시 도 2 및 도 3에 도시되는 대기상태로 된다.
뒤이어 롤러컨베이어(40)을 작동시켜 용기재치판(38)을 수평방향으로 1피치만큼 이동시킨다. 즉 도 3에 있어서, 좌측의 가압살균 어셈블리(18a)의 위챔버(14) 바로아래위치에 있던 용기재치판(38)은, 이 1피치만큼의 이동에 의하여, 우측의 가압살균 어셈블리(18b)의 위챔버(14) 바로아래위치로 이동된다. 또,좌측의 가압살균 어셈블리(18a)의 위챔버(14) 바로아래위치에는, 도시되지 않은 그의 좌측에 인접한 가압살균 어셈블리로부터, 혹은 동어셈블리(18a)가 장치의 최후꼬리에 설치되어 있는 경우에는 도시되어 있지 않은 용기재치판 공급수단을 통하여, 새로운 용기재치판(38)이 공급된다.
그리고, 각 가압살균 어셈블리(18)의 위챔버(14) 바로아래의 소정위치에 쌀넣는 플라스틱 용기를 소정 개수 적재한 용기재치판(38)이 보내어진후, 상술한 바와 꼭같이, 아래챔버(16)를 상승이동시켜 밀폐공간을 형성하고, 소정시간 증기밸브(20)를 열음과 동시에 배기밸브(22)를 닫고 밀폐공간내에 소정압의 증기를 플래시하여 가압가열살균한 후, 배기밸브(22)를 열어 대기압으로 복원시켜, 더욱 아래챔버(16)를 하강 이동시켜 대기위치로 복귀시킨다.
이상의 처리를 1사이클로서, 가압살균 어셈블리(18)의 병설개수만큼의 증기플래시 처리가 반복된다. 예를들면, 가압살균 어셈블리(18)를 12연(連)으로 설치하여, 각 사이클에 있어서 5초간의 증기플래시 처리를 행하는 경우에는 5초간×12=도합 60초간의 가압살균처리가 행해지는 것으로 된다.
상술한 바와 같은 식품살균장치에 의하여 처리된 쌀밥은, 그후, 무균처리된 밥짓는 물을 충전하여 밥을 짓고, 클린부스내에서 용기상면개구를 적당한 덮개로 피복시일하고, 적당한 시간 쪄서 처리를 행한후, 냉각, 건조하여, 팩 들이 쌀밥으로서 시장에 제공된다.
더욱 상하 챔버증기실(30,42)에 의한 밀폐공간내에 충전된 고압고온 포화증기가 그후의 이 밀폐공간의 대기압에의 복원에 동반하여 냉각되면 응결수가 아래챔버증기실(42)내로 괴이는 일이 있으므로, 이를 배수하기 위한 드레인(54)이 설치되어 있다.
이상 설명한 식품살균장치는 본 발명의 1실시예에 지나지 않고, 본 발명의 범위내에 있어서 여러 가지 변형양태를 취할 수가 있다. 예를들면 위챔버와 아래챔버는 상대적으로 이동가능하게 이들이 밀접하는 위치와 이격하는 위치를 취할 수 있으면 되고, 위챔버를 고정하여 아래챔버만을 승강가능으로 하는 상기 실시예의 양태의, 반대로 아래챔버를 고정으로 하여 위챔버만을 승강가능으로 하여도 좋고, 혹은 위챔버 및 아래챔버를 어느것이나 승강가능하게 구성하여도 좋다.
또, 상기 실시예에서는, 증기의 도입 및 배기를 어느것이나 위챔버 측에서 행하도록 구성되어 있지만 어느 한쪽을 위챔버측에서, 다른 편은 아래챔버측에서 행하여도 좋고, 혹은 이들을 어느것이나 아래챔버 측에서 행하도록 하여도 좋다.
또, 본발명의 식품살균장치를 멸균분위기중에 설치하는 것은 공기중에 포함되는 잡균의 혼입을 방지하고, 살균효과를 보다 높이는 점에서 유효하다.
더욱 본 발명은 팩쌀밥에 대한 살균장치로서 뿐만 아니라, 비빔밥이나 팥찰밥, 더욱 스파게티나 마카로니 등 각종 파스타류, 샐러드 등 각종의 모든 채소류에 대하여도 알맞게 적용하는 것이 가능하다.
본 발명에 의하면, 쌀밥류를 비롯하여 각종 식품에 대하여, 그 음식맛이나 풍미를 손상하지 않고 효과적으로 살균처리를 행할 수가 있다.

Claims (10)

  1. 살균처리하여야 할 식품 또는 식품이 수용된 용기를 지지하는 식품지지수단과, 제1의 증기실을 갖는 제1의 챔버와, 제2의 증기실을 갖는 제2의 챔버와, 상기 제1 및 제2의 챔버가 밀접하여 상기 제1 및 제2의 증기실로 이루어지는 실질적으로 밀폐된 밀폐공간을 형성하는 밀접위치와 상기 제1 및 제2의 챔버가 이격하는 이격위치와의 사이에서 제1 및 제2의 챔버를 상대이동시키는 상대이동수단과, 상기 제1 및 제2의 챔버가 상기 이격위치에 있을때에 상기 식품지지수단을 상기 제1 및 제2의 챔버 사이에 공급하는 식품공급수단과, 상기 제1 및 제2의 챔버가 상기 밀접위치에 있을때에 상기 밀폐공간에 소정압의 증기를 공급하는 증기공급수단, 그리고 상기 증기공급수단에 의하여 상기 밀폐공간내에 충만된 고압고온 포화증기를 살균처리 종료후에 배출하는 배기수단을 가져서 이루어지는 것을 특징으로 하는 식품살균장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 식품지지수단은, 살균하여야 할 식품을 수용하는 용기를 소정개수 지지하는 것임을 특징으로 하는 식품살균장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 및 제2의 챔버를 쌍으로 갖는 어셈블리를 복수개 소정간격을 두고 병설되는 것을 특징으로 하는 식품살균장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 증기공급수단은, 소정기간의 사이에 증기를 상기 밀폐공간으로 플래시하는 것임을 특징으로 하는 식품살균장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 식품공급수단은, 살균하여야 할 식품을 소정피치로 간헐적으로 반송하고, 각 간헐반송후에 소정시간 멈추는 위치에서 상기 증기공급수단으로부터의 증기공급을 받아 살균처리가 행해지는 것을 특징으로 하는 식품살균장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 증기공급수단으로부터 상기 밀폐공간내에 공급되는 증기에 의하여 상기 식품지지수단에 지지된 식품이 이 밀폐공간내에서 비산하는 것을 방지하기 위한 식품비산방지수단을 더 설치한 것을 특징으로 하는 식품살균장치.
  7. 살균처리하여야 할 식품을 서로 이격한 위치에 있는 제1 및 제2의 챔버간에 공급하고, 상기 제1 및 제2의 챔버를 상대 이동시켜 서로 밀접시킴으로써 상기 식품을 위요하는 실질적으로 밀폐된 밀폐공간을 형성하고, 상기 밀폐공간에 소정압의 증기를 도입하여 상기 식품을 고압고온 조건하에 살균처리하고, 그후, 상기 제1 및 제2의 챔버를 상대이동시켜 서로 이격시켜, 살균처리된 식품을 배출하는, 각 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 식품살균방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 제1 및 제2챔버를 쌍으로 갖는 어셈블리를 복수개 소정간격을 두어 병설되어 있고, 상기 각공정을 1사이클로서 종료한 후, 식품을 다음의 어셈블리로 이송하여, 복수회의 살균처리를 반복행하는 것을 특징으로 하는 식품살균방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 5∼10초간의 증기 플래시 처리를 1사이클로서 6∼10회 반복하여 행하는 것을 특징으로 하는 식품살균방법.
  10. 제 7 항에 있어서, 상기 밀폐공간내에 3∼3.5kg/cm2의 증기압의 증기를 도입하는 것을 특징으로 하는 식품살균방법.
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