KR100840693B1

KR100840693B1 - 과실가공 시스템

Info

Publication number: KR100840693B1
Application number: KR1020070037024A
Authority: KR
Inventors: 김종남
Original assignee: 한성푸드영농조합법인
Priority date: 2007-04-16
Filing date: 2007-04-16
Publication date: 2008-06-23

Abstract

유자와 같은 씨를 함유한 과실을 과실청 또는 쥬스로 가공하기 위해 과실을 착즙함과 함께 씨를 분리시키는 과실가공 시스템이 개시된다. 과실가공 시스템은, 과실을 압착하여 과즙을 착즙하는 착즙유닛, 및 착즙유닛 하부에 배치되고, 착즙유닛에 의해 착즙된 과즙을 수집하는 수집유닛을 포함하며, 착즙유닛은, 외측에 복수 개의 제1압착판이 서로 소정갭을 두고 세로로 고정된 제1압착회전부, 및 외측에 복수 개의 제2압착판이 서로 소정갭을 두고 세로로 고정되고, 제1압착회전부와 함께 회전시 과실이 제1 및 제2압착판 사이에서 압착될 수 있도록 제1압착회전부와 소정간격을 두고 배치된 제2압착회전부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

과실, 착즙, 씨, 분리, 판, 무한궤도, 슬라이서, 드럼,

Description

과실가공 시스템{Fruit processing system}

도 1은 본 발명의 양호한 일 실시예에 따른 과실가공 시스템을 개략적으로 도시한 평면도,

도 2는 도 1의 선 II-II을 따라 도시된 과실가공 시스템의 측면도,

도 3은 도 1의 선 III-III을 따라 도시된 과실가공 시스템의 착즙유닛의 부분사시도,

도 4a, 도 4b, 및 도 4c는 도 1 에 도시된 과실가공 시스템의 슬라이서에 의해 절개되는 유자의 형태를 예시하는 개념도, 및

도 5는 본 발명의 양호한 타 실시예에 따른 과실가공 시스템을 개략적으로 도시한 평면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10, 10': 과실가공 시스템 20: 세척유닛

40: 정렬유닛 50: 착즙유닛

51, 55: 압착회전부 53, 58: 압착판

70: 수집유닛 77: 절개 가이드

84: 씨 제거유닛 85: 슬라이서

86, 87: 회전칼날 91: 세퍼레이터

92, 95: 원통형 드럼

본 발명은 과실 가공 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유자와 같은 씨를 함유한 과실을 과실청 또는 쥬스로 가공하기 위해 과실을 착즙함과 함께 씨를 분리시키는 과실가공 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 씨를 함유한 과실, 예를들면, 유자는 우리나라 남해안의 유일한 특산물로 년간 약 5,000톤 정도 생산되는 것으로 추정되고 있다. 이러한 유자는 과즙 뿐 아니라 껍질속에 여러가지 생리활성물질이 다량 함유되어 있으므로, 과즙과 껍질을 모두 먹어야 하는 과일로 알려져 있다.

따라서, 유자는, 유자 자체의 쓴맛을 제거하기 위해 씨를 분리한 과육과 껍질을 약 60 중량%의 설탕에 절여두었다가 필요할 때 일정량을 물에 타서 차로 마시는 유자청이나, 유자청에 물을 가하여 착즙하거나 씨를 분리한 과육과 껍질에 물과 쓴맛을 제거하기 위한 여러가지 물질을 첨가하여 착즙한 유자 주스로 가공되어 이용되고 있다.

하지만, 이와 같은 유자청 또는 유자 쥬스를 만들기 위해서는 유자를 착즙하는 과정 및/또는 씨와 과육 및 껍질을 분리하는 과정이 반드시 필요하다. 이를 위해, 종래에는 유자를 칼로 썰어서 유자 내부에 있는 유자씨를 수작업으로 제거하는 방법 또는 유자를 벨트형 착즙기를 이용하여 압착하여 과즙을 착즙한 다음 수작업 으로 씨를 제거하는 방법을 사용하고 있다. 그러나, 이러한 방법은, 유자가 연속적으로 벨트형 착즙기를 통과할 때 착즙된 일부 과즙이 평평한 벨트 사이에서 유자들의 상측에 고여있다가 벨트형 착즙기를 통과한 후 다시 유자 속으로 흡수되므로, 과즙회수율이 유자의 무게비율 기준으로 평균 약 13% 정도로 낮은 문제점이 있다. 또한, 유자씨를 100% 사람의 손으로 제거해야하므로, 유자씨를 제거하는 작업능률이 낮을 뿐 아니라, 유자씨를 제거하는 시간과 인력도 많이 소요되는 문제점이 있다.

유자씨를 제거하는 능률을 높이기 위해, 최근에는 벨트형 착즙기를 통과하여 착즙된 유자를 드럼형태의 세퍼레이터에 넣은 다음 세퍼레이터를 회전시켜 씨를 분리하는 방법이 제안되어 사용되고 있다. 그러나, 이 방법은 드럼형태의 세퍼레이터를 통과하더라도 약 70% 정도의 유자씨만 분리되므로, 약 30%의 유자씨는 다시 사람의 손으로 제거해야하는 문제점이 여전히 남아 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 한 목적은 유자와 같은 씨를 함유한 과실의 착즙시 과즙이 보다 완벽하게 회수될 수 있도록 구조를 개선한 착즙 유닛을 구비하여 과즙회수율을 높일 수 있는 과실가공 시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 착즙된 과실을 복수의 등분으로 절개한 다음 세퍼레이터에 넣어서 씨를 분리함으로써 씨 제거효율을 높이고, 그에 따라 씨를 제거하는 시간과 인력을 감소시킬 수 있는 과실가공 시스템을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 일 실시양태에 따른 과실가공 시스템은, 과실을 압착하여 과즙을 착즙하는 착즙유닛, 및 착즙유닛 아래에 배치되고, 착즙유닛에 의해 착즙된 과즙을 수집하는 수집유닛을 포함하며, 착즙 유닛은, 외측에 복수 개의 제1압착판이 서로 소정갭을 두고 세로로 고정된 제1압착회전부, 및 외측에 복수 개의 제2압착판이 서로 소정갭을 두고 세로로 고정되고, 제1압착회전부와 함께 회전시 과실이 제1 및 제2압착판 사이에서 압착될 수 있도록 제1압착회전부와 소정간격을 두고 배치된 제2압착회전부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 제1압착회전부는, 외측면에 복수 개의 제1압착판이 서로 소정갭을 두고 세로로 고정된 적어도 하나의 제1체인, 및 각각 제1체인과 맞물리는 적어도 하나의 제1스프로켓을 구비하고, 회전할 수 있게 배치된 제1 구동 및 피동축을 포함하고, 제1압착회전부는, 외측면에 복수 개의 제2압착판이 서로 소정갭을 두고 세로로 고정된 적어도 하나의 제2체인, 및 각각 제2체인과 맞물리는 적어도 하나의 제2스프로켓을 구비하고, 회전할 수 있게 배치된 제2 구동 및 피동축을 포함할 수 있다.

또, 과실가공 시스템은, 착즙유닛의 제1 및 제2압착회전부의 과실 이송방향 상류에 배치되고, 과실을 심부분이 과실 이송방향으로 배치되는 세로자세로 정렬시키는 정렬유닛을 더 포함할 수 있다. 이때, 정렬유닛은 일정각도로 경사진 바닥면, 및 바닥면의 양측에 형성되고 착즙 유닛의 제1 및 제2압착회전부 쪽으로 갈수록 과실을 세로자세로 유지하는 폭까지 점점 좁아지도록 형성된 양측벽을 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 과실의 씨를 분리하기 위해, 과실가공 시스템은, 착즙유닛에 의해 과즙이 착즙된 과실을 복수의 등분으로 절개하는 슬라이서(slicer), 및 슬라이서에 의해 복수의 등분으로 절개된 복수의 과실조각을 회전시켜 복수의 과실조각으로부터 씨를 원심적으로 분리하는 세퍼레이터(separator)를 더 포함할 수 있다.

슬라이서는, 착즙유닛의 제1 및 제2압착회전부의 과실 이송방향 후방에 착즙유닛과 별도로 배치되고, 절개되는 과실조각의 두께를 임의로 조절할 수 있도록 1-15mm 범위의 컬러를 끼워서 세로로 고정 배치된 복수 개의 회전칼날로 구성될 수 있다. 바람직하게는, 4mm 범위의 컬러를 끼워서 칼날간격을 유지하도록 배치된 두 개의 원형 회전칼날로 구성되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 두 개의 원형 회전칼날을 통과하는 과실은 심을 포함하는 내피 1 개와 외피 2 개로 3 등분되어 진다.

선택적으로, 슬라이서는, 착즙유닛의 착즙유닛 구동장치에 연결되어 착즙유닛과 일체로 고정 배치되고, 절개되는 과실조각의 두께를 임의로 조절할 수 있도록 1-15mm 범위의 컬러를 끼워서 세로로 고정 배치된 복수 개의 회전칼날로 구성될 수 있다.

또한, 슬라이서는, 제1 및 제2압착회전부를 벗어난 과실을 지지함과 동시에 팽창하는 것을 억제하여 과실이 원형 회전칼날에 의해 정확히 절개되는 것을 돕는 절개 가이드를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 절개 가이드는, 복수 개의 회전칼날을 중심으로 0∼30mm, 바람직하게는 10∼15mm 범위로 간격이 조절될 수 있도록 배치된 제1 및 제2 압착벨트로 구성된 것이 바람직하다. 이에 따라, 복수 개의 회전칼날을 중심으로 양쪽에 일정한 힘을 유지하도록 일정 간격, 즉 장력이 조절된 제1 및 제2 압착벨트가 회전운동을 하면서 제1 및 제2압착회전부를 벗어난 과실을 회전칼날 중심으로 유도하게 되며, 그 결과, 복수 개의 회전칼날을 통과하는 과실은 복수의 등분으로 정확하게 절개된다.

세퍼레이터는, 슬라이서에 의해 복수의 등분으로 절개된 복수의 과실조각 모두를 수용하도록 배치되고, 일정한 크기와 형태로 형성된 복수의 구멍을 갖는 원통형 드럼으로 구성될 수 있다. 이 경우, 구멍은 12mm 내지 24mm의 직경 또는 내부폭(구멍이 원형이 아닐 경우) 크기, 바람직하게는 12mm의 직경 또는 내부폭 크기로 형성된 것이 바람직하다. 이때, 씨분리를 촉진하기 위해, 원통형 드럼은 미리 설정된 정방향 구동시간 및/또는 역방향 구동시간 동안 회전구동될 수 있다.

선택적으로, 세퍼레이터는, 절개된 복수의 과실조각 중에서 심부분을 제외한 과실조각을 수용하도록 배치되고, 일정한 크기와 형태로 형성된 제1구멍을 갖는 제1원통형 드럼, 및 절개된 복수의 과실조각 중에서 심부분을 포함하는 과실조각을 수용하도록 배치되고, 일정한 크기와 형태로 형성된 제2구멍을 갖는 제2 원통형 드럼으로 구성될 수 있다. 이 경우, 제1 및 제2원통형 드럼의 제1 및 제2구멍은 각각, 12mm 내지 24mm, 바람직하게는 24mm 및 12mm의 직경 또는 내부폭 크기로 형성된 것이 바람직하다.

또한, 이상의 과실 가공 시스템에 의해 가동되는 과실은 유자, 레몬, 자몽, 및 오렌지 중 하나인 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 양호한 실시예들에 따른 과실가공 시스템을 첨부도면에 관 하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 양호한 일 실시예에 따른 과실 가공 시스템을 개략적으로 도시하는 평면도 및 측면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 과실가공 시스템(10)은 씨를 함유한 과실, 예를들면 유자(11)를 착즙함과 함께 씨(11b; 도 4a 참조)를 분리시키는 가공공정을 처리하기 위한 것으로, 세척유닛(20), 정렬유닛(40), 착즙 유닛(50), 수집유닛(70), 및 씨 제거유닛(84)을 포함한다.

세척유닛(20)은 유자(11)를 세척수로 세척하는 세척조(21)를 구비한다. 세척조(21)의 일측(도 1의 왼쪽)에는 도시하지 않은 자동화 공급저장장치에서부터 유자(11)가 이송되어오는 이송 컨베이어 벨트(도시하지 않음)가 연결되어 있다. 자동화 공급저장장치는, 가공처리를 위해 당해 년도에 수확되거나 과년도에 수확되었다가 저온 저장고에 영상 1-3℃로 보관되던 유자로부터 선별되어 부패과 및 흠집이 제거된 유자를 저장하고, 전기적인 인버터제어에 의해 미리 설정된 1회 처리량의 유자(11)를 세척유닛(20)의 세척조(21)에 공급한다.

세척조(21)의 위쪽에는 세척수 저장장치(도시하지 않음)에 연결되어 자동화 공급저장장치로부터 공급된 유자(11)에 세척수를 분사하는 복수 개의 세척수 분사노즐(24)이 배치되고, 세척조(21)의 바닥에는 공급된 유자(11)를 회전시키면서 세척수로 세척시키는 복수 개의 세척 브러시롤러(23)가 일정 간격을 두고 배치된다. 세척 브러시롤러(23)에는 세척을 위해 비교적 짧은 부드러운 모가 식모되어 있다.

세척조(21)의 타측(도 1의 오른쪽)에는 세척 브러시롤러(23)에 의해 이송되 어온 유자(11)를 탈수 건조시키는 탈수조(25)가 배치되어 있다. 탈수조(25)의 바닥에는 세척 브러시롤러(23)에 의해 세척수로 세척된 유자(11)를 탈수시키는 탈수 브러시롤러(28)가 일정 간격을 두고 배치되어 있다. 탈수 브러시롤러(28)에는 탈수를 위해 세척 브러시롤러(23) 보다 긴 부드러운 모가 식모되어 있다.

탈수조(25)의 유자 이송방향 하류에는 탈수조(25)에서부터 이송되어오는 유자(11)를 일시적으로 계류시키는 계류공간을 구비하는 저장 호퍼(30)가 배치된다. 저정 호퍼(30)는 탈수조(15)에서부터 이송되어오는 유자(11)의 양보다 정렬유닛(40)을 통과할 수 있는 유자(11)의 양이 적으므로, 유자들(11)이 정렬유닛(40)의 좁은 공간에 끼어서 흐름이 정지되는 것을 방지하는 역할을 한다.

정렬유닛(40)은 저장 호퍼(30)를 통해 공급되는 유자(11)를 꼭지부(11a)가 유자이송 방향으로 향하는 세로자세, 즉 심부분(11c; 도 4a 참조)이 유자이송 방향으로 배치된 세로자세로 후에 상세히 서술하는 착즙유닛(50)의 제1 및 제2압착회전부(51, 55) 사이로 투입될 수 있도록 정렬하는 역할을 한다. 이를 위해, 정렬유닛(40)은 저장 호퍼(30) 아래에 배치된 정렬 가이드(41)로 구성된다. 정렬 가이드(41)는 일정각도로 경사지게 형성된 경사면(41a), 및 경사면(41a)의 양측에 돌설되어 착즙유닛(50)의 제1 및 제2압착회전부(51, 55) 쪽으로 갈수록 유자(11)를 세로자세로 유지하는 폭까지 좁아지도록 형성된 양측벽(41b)을 구비한다. 따라서, 유자들(11)이 정렬 가이드(40)에 도달하면, 유자들(11)은 경사면(41a)에 의해 아래로 자유 낙하하면서 양측벽(41b)의 좁아지는 폭에 의해 세로자세로 유지되어 일렬로 정렬된다. 그 결과, 유자들(11)은 하나씩 제1 및 제2압착회전부(51, 55) 사이로 공 급되게 된다.

착즙유닛(50)은 정렬유닛(40)에 의해 하나씩 공급되는 유자(11)를 압착하여 과즙을 착즙하기 위한 것으로, 유자(11)가 그 사이에서 압착될 수 있도록 하는 크기로 서로 소정간격을 두고 있는 제1 및 제2압착회전부(51, 55)로 구성된다.

도 3에 도시한 바와 같이, 제1 압착회전부(51)는 도시하지 않은 착즙유닛 구동장치에 의해 화살표 방향(도 1의 B)으로 회전하는 제1 구동 및 피동축(61, 63), 및 제1 구동 및 피동축(61, 63)의 하부 상측 및 하측에 각각 형성된 제1 상부 및 하부스프로켓(61a; 도 3에서 제1 구동축(61)의 제1 상부스프로켓만 도시함)에 회전할 수 있게 맞물려있는 있는 제1 상부 및 하부체인(62; 도 3에서 제1 상부체인만 도시함)으로 구성된다. 제1 상부 및 하부체인(62)의 외측면에는 복수 개의 제1압착판(53)이 서로 소정갭(54)을 두고 세로로 고정되어 있다. 제1압착판(53)의 각각은 상부 및 하부에서 리벳 등과 같은 고정수단에 의해 제1 상부 및 하부체인(62)의 대응하는 부분에 고정된다. 제2 압착회전부(55)는 제1 압착회전부(51)와 마찬가지로, 착즙유닛 구동장치에 의해 화살표 방향(도 1의 A)으로 회전하는 제2 구동 및 피동축(65, 67), 및 제2 구동 및 피동축(65, 67)의 하부 상측 및 하측에 각각 형성된 제2 상부 및 하부스프로켓(65a; 도 3에서 제2 구동축의 제2 상부스프로켓만 도시함)에 회전할 수 있게 맞물려있는 있는 제2 상부 및 하부체인(66; 도 3에서 제2 상부체인만 도시함)으로 구성된다. 제2 상부 및 하부체인(66)의 외측면에는 복수 개의 제2압착판(58)이 서로 소정갭(59)을 두고 세로로 고정되어 있다. 제2압착판(58)의 각각은 상부 및 하부에서 리벳 등과 같은 고정수단에 의해 제2 상부 및 하부체인(66)의 대응하는 부분에 고정되어 있다.

여기서, 착즙유닛 구동장치의 구성은 당업자가 공지의 구동장치를 사용하여 제1 및 제2구동축(61, 65)를 구동하도록 쉽게 구성할 수 있는 것으로써 본 발명의 요지가 아니므로, 상세한 설명은 생략한다.

또한, 제1 및 제2 압착회전부(51, 55)는 외측에 압착판을 부착한 체인과 이와 맞물린 스프로켓으로 이루어진 체인-스프로켓형 무한궤도 구조로 예시 및 설명하였지만, 외측에 복수 개의 제1및 제2압착판(53,58)이 서로 소정갭(54,59)을 두고 세로로 고정되도록 하는 다른 구조, 예를들면 외측에 압착판을 부착한 벨트와 이와 맞물린 풀리로 이루어진 벨트-풀리형 무한궤도 구조로도 구성할 수 있음은 물론이다.

이와 같은 제1 및 제2 압착회전부(51, 55)의 구성에 따라, 유자들(11)이 정렬유닛(40)에 의해 세로자세로 정렬되면서 하나씩 제1 및 제2압착회전부(51,55) 사이로 투입되면, 유자들(11)은 화살표 방향(B,A)으로 회전하는 제1 및 제2압착회전부(51, 55) 사이로 연속적으로 맞물려 들어가면서 제1 및 제2압착판(53, 58)에 의해 압착된다. 그 결과, 유자들(11)은 원판 형태로 압착되어 압착된 가장자리의 일부가 터지면서 과즙(11e)과, 씨(11b)의 일부가 외부로 빠지게 된다. 이때, 유자들(11)로부터 흘러나오는 과즙(11e)의 일부가 제1 및 제2압착판(53, 58) 사이에 끼어있는 유자들(11) 위로 올라가더라도, 이들 과즙(11e)은 종래의 벨트형 착즙기와 같이 유자들(11) 위에 괴어있지 않고 제1압착판(53)들 사이 및 제2압착판(58)들 사이의 갭(54, 59)을 통해 아래로 흘러내리게 된다. 따라서, 유자들(11)이 제1 및 제 2압착회전부(51, 55) 사이를 통과한 후 종래의 벨트형 착즙기와 같이 유자들(11) 위에 괴어있던 과즙이 다시 유자들(11) 속으로 흡수되는 것이 방지된다. 위와 같은 본 발명의 착즙유닛(50)을 사용한 본 출원인의 실험결과에 따르면, 유자의 무게비율 기준으로 종래의 벨트형 착즙기를 사용하는 경우(약 13%)에 비하여 약 4% 이상 향상된 과즙회수율(17% 이상)을 얻을 수 있었다.

도 2에 도시한 바와 같이, 제1 및 제2압착회전부(51, 55)의 제1 및 제2압착판(53, 58)에 의해 유자들(11)로부터 착즙된 과즙(11e)은 착즙유닛(50) 아래에 배치된 수집유닛(70)에 떨어진다. 수집유닛(70)은 떨어진 과즙(11e)을 중앙으로 모아주는 수집판(71), 및 수집판(71)에 의해 모아져서 수집판(71)의 중앙 개구(71a)를 통해 떨어진 과즙을 저장하는 저장통(74)으로 구성된다. 과즙(11e)외에 씨(11b) 등을 걸러주기 위해, 저장통(74) 입구에는 걸름망(75)이 배치될 수 있다,

씨 제거유닛(84)은 유자(11)에 함유된 씨(11b)를 분리하기 위한 것으로, 슬라이서(85), 및 세퍼레이터(91)를 포함한다.

슬라이서(85)는 후술하는 세퍼레이터(91)에 의해 씨(11b)가 쉽게 제거될 수 있도록 하기 위해, 착즙유닛(50)에 의해 과즙(11e)이 착즙된 유자(11)를 복수의 등분으로 절개하는 역할을 한다. 이를 위해, 슬라이서(85)는, 착즙유닛(50)의 제1 및 제2압착회전부(51, 55)의 과실 이송방향 후방에 착즙유닛(50)과 독립적으로 배치되고 도시하지 않은 슬라이서 구동장치에 의해 일정한 속도로 회전 구동되는 복수 개, 예를 들면 두 개의 원형 회전칼날(86, 87)로 구성된다. 이때, 두 개의 원형 회전칼날(86, 87)은 도 4c에 도시한 바와 같이, 제1 및 제2압착회전부(51 55)를 빠져 나온 유자(11)로부터 절개되는 심부분(11c)을 포함하는 내피(11f)의 두께를 임의로 조절할 수 있도록 1∼15mm 범위의 컬러를 끼워서 세로로 고정 배치될 수 있다. 바람직하게는, 4mm 범위의 컬러를 끼워서 칼날간격을 유지하도록 배치된 것이 바람직하다. 이에 따라, 두 개의 원형 회전칼날(86, 87)을 통과하는 유자(11)는 심부분(11c)을 포함하는 내피(11f) 1 개와 외피(11d) 2 개로 3 등분되어 진다. 위와 같이 유자(11)를 심부분(11c)을 포함하는 내피(11f) 1 개와 외피(11d) 2 개로 3 등분하는 것이 바람직한 이유는, 유자(11)가 도 4a에 도시한 최초 상태에서 착즙유닛(50)에 의해 압착될 때 도 4b에 도시한 바와 같이 씨(11b)가 심부분(11c)을 중심으로 주위에 모이므로, 다음 공정에서 세퍼레이터(91)에 의해 씨(11b)가 제거될 때 더 쉽게 씨(11b)가 제거될 수 있기 때문이다.

선택적으로, 슬라이서(85)의 복수 개의 회전칼날은, 상술한 바와 같이 착즙유닛(50)과 별개로 착즙유닛(50)의 제1 및 제2압착회전부(51, 55)의 과실 이송방향 후방에 배치되는 대신, 착즙유닛(50)의 착즙유닛 구동장치에 연결되어 착즙유닛(50)의 몸체와 일체로 고정 배치될 수 있다. 이 때, 슬라이서(85)가 두 개의 회전칼날(86, 88)로 구성될 경우, 두 개의 회전칼날(86, 88)은 위에서 설명한 바와 같이 심부분(11c)을 포함하는 내피(11f)의 두께를 임의로 조절할 수 있도록 1∼15mm 범위의 컬러를 끼워서 세로로 고정 배치된다.

원형 회전칼날(86, 87)의 바로 앞쪽, 즉 유자 이송방향 상류측에는 절개 가이드(77)가 배치된다. 절개 가이드(77)는 제1 및 제2압착회전부(51, 55)를 벗어난 착즙된 유자(11)를 지지함과 동시에, 압착력이 해제됨에 따라 유자들(11)이 팽창하 는 것을 억제하여 유자들(11)이 압축된 상태로 원형 회전칼날(86, 87)로 이동 및 절개되는 것을 돕는 역할을 한다. 절개 가이드(77)는 각각 착즙유닛 구동장치 또는 별도의 구동장치에 의해 구동되는 제1 및 제2 구동풀리(79, 82)와 제1 및 제2 피동풀리(80, 83)에 감겨있는 제1 및 제2 압착벨트(78, 81)로 구성된 것이 바람직하다. 이 경우, 제1 및 제2 압착벨트(78, 81)는 원형 회전칼날(86, 87)에 인접한 부분이 원형 회전칼날(86, 88)을 중심으로 0∼30mm, 바람직하게는 10∼15mm 범위로 간격이 조절될 수 있도록 배치된다. 이에 따라, 원형 회전칼날(86, 88)을 중심으로 양쪽에 일정한 힘을 유지하도록 일정 간격, 즉 장력이 조절된 제1 및 제2 압착벨트(78, 81)가 회전운동을 하면서 제1 및 제2압착회전부(51, 55)를 벗어난 유자(11)를 회전칼날 중심으로 유도하게 되며, 그 결과, 원형 회전칼날(86, 88)을 통과하는 유자(11)는 복수의 등분으로 정확하게 절개된다.

세퍼레이터(91)는 슬라이서(85)에 의해 복수의 등분으로 절개된 복수의 유자조각을 회전시켜 복수의 유자조각으로부터 씨(11b)를 원심적으로 분리하는 역할을 한다. 이를 위해, 세퍼레이터(91)는 제1 및 제2 원통형 드럼(92, 95)을 구비한다. 제1 원통형 드럼(92)은 슬라이서(85)에 의해 복수의 등분으로 절개된 복수의 유자조각 중에서 심부분(11c)을 포함하지 않는 유자조각들, 즉 외피들(11d)을 받아들이도록 일측면이 개방되어 제1 컨베이어 벨트(89)와 연결되어 있다. 제1 컨베이어 벨트(89)는 슬라이서(85)로부터 측면가이드(88)에 의해 가이드되어 떨어지는 외피(11d)를 제1 원통형 드럼(92) 내부로 이송한다. 제1 원통형 드럼(92)의 타측면은 제1 구동모터(94)에 의해 회전 구동하도록 제1 구동모터(94)의 축에 고정된다. 제1 원통형 드럼(92)에는 제1 구동모터(94)에 의해 회전될 때 원심력에 의해 외피(11d)로부터 씨(11b)를 분리하도록 하기 위해 등분된 유자조각의 크기에 따라 일정 크기, 예를들면, 직경 또는 내부폭(구멍이 원형이 아닐 경우) 12mm, 13mm, 14mm, 15mm, 18mm, 20mm, 22mm 또는 24mm, 특히, 4mm의 간격을 갖는 원형 회전칼날(86, 87)에 의해 3 등분된 경우 비교적 큰 24mm의 복수의 제1구멍(93)이 적당한 배열, 예를들면 격자형 배열로 형성된다. 선택적으로, 각각의 제1구멍(93)은 다른 형태와 배열, 예를들면 사각형 형태와 벌집형 배열로 형성될 수도 있다.

제2 원통형 드럼(95)은 슬라이서(85)에 의해 복수의 등분으로 절개된 복수의 유자조각 중에서 심부분(11c)을 포함하는 유자조각들, 즉 내피들(11f)을 받아들이도록 일측면이 개방되어 제2 컨베이어 벨트(90)와 연결되어 있다. 제2 컨베이어 벨트(90)는 슬라이서(85)에서 아래로 바로 떨어지는 내피(11f)를 접수하여 제2 원통형 드럼(95)으로 이송하도록 슬라이서(85) 아래까지 연장되어 있다. 제2 원통형 드럼(95)의 타측면은 제2구동모터(97)에 의해 회전 구동하도록 제2 구동모터(97)의 축에 고정된다. 제2 원통형 드럼(95)에는 제2 구동모터(97)에 의해 회전될 때 원심력에 의해 내피(11f)로부터 씨(11b)를 분리하도록 하기 위해 일정크기, 예를들면, 직경 또는 내부폭(구멍이 원형이 아닐 경우) 12mm, 13mm, 14mm, 15mm, 18mm, 20mm, 22mm 또는 24mm, 특히, 4mm의 간격을 갖는 원형 회전칼날(86, 87)에 의해 3 등분된 경우 제1 원통형 드럼(92)의 제1구멍(93)보다 작은 12mm의 복수의 제2구멍(96)이 적당한 배열, 예를들면 격자배열로 형성된다. 선택적으로, 각각의 제2구멍(96)은 다른 형태와 배열, 예를들면 사각형 형태와 벌집형 배열로 형성될 수도 있다.

씨분리를 촉진하기 위해, 제 및 제2 원통형 드럼(92, 95)은 제1 및 제2 구동모터(94, 97)에 의해 미리 설정된 정방향 구동시간 및/또는 역방향 구동시간 동안 회전구동될 수 있다.

이상과 같이 구성된 씨 제거유닛(84)을 사용한 본 출원인의 실험에 의하면, 약 99.5%의 씨 제거효율을 얻을 수 있었다.

이상의 설명에서, 세퍼레이터(91)는 제1 및 제2 원통형 드럼(92, 95)으로 구성된 것으로 예시 및 설명하였지만, 본 발명은 그것으로 한정되지 않는다. 예를들면, 도 5에 도시한 타 실시예의 과실가공 시스템(10')에서와 같이, 세퍼레이터(91')는 제2 원통형 드럼을 구비하지 않고 제1 원통형 드럼(92)만으로 구성될 수 있다. 이 경우, 제1 원통형 드럼(92)은 회전시 원심력에 의해 내피(11f) 및 외피(11d)로부터 씨(11b)를 분리하도록 하기 위해 일정 크기, 예를들면, 직경 또는 내부폭 12mm, 13mm, 14mm, 15mm, 18mm, 20mm, 22mm 또는 24mm, 특히, 4mm의 간격을 갖는 원형 회전칼날(86, 87)에 의해 3 등분된 경우 12mm의 복수의 구멍(93)이 적당한 배열, 예를들면 격자형 배열로 형성된다.

또한, 본 발명의 과실가공 시스템(10)은 씨를 함유한 과일로써 유자(11)에 적용된 것으로만 예시 및 설명하였지만, 본 발명은 그것으로 한정되지 않으며, 다른 씨를 함유하는 과일, 예를들면, 레몬, 자몽, 오렌지 등에도 적용될 수 있을 것이다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 과실가공 시스템(10)의 동작을 도 1 내지 도 4c를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 자동화 유자저장 공급장치에서부터 이송 컨베이어 벨트를 통해 세척유닛(20)의 세척조(21)로 설정된 1회 처리량의 유자(11)가 공급되면, 세척수 분사노즐(24)로부터 세척수가 공급됨과 함께 세척 브러시롤러(23)가 회전된다. 그 결과, 유자들(11)은 세척 브러시롤러(23)에 의해 회전 및 이동하면서 세척수로 세척된다.

그후, 유자들(11)이 탈수조(25)에 도달하면, 유자들(11)은 탈수조(25)의 바닥에 배치된 탈수 브러시롤러(28)에 의해 회전 및 이동하면서 표면에 묻은 물기가 탈수 브러시롤러(28)에 의해 제거된다.

탈수 브러시롤러(28)에 의해 물기가 제거된 유자들(11)은 일시적으로 저장 호퍼(30)에 모였다가, 정렬유닛(40)에 의해 심부분(11c)이 유자이송 방향으로 배치된 세로자세로 착즙유닛(50)의 제1 및 제2압착회전부(51, 55) 사이로 연속적으로 투입된다.

그 다음, 유자들(11)은 화살표 방향(B, A)으로 회전하는 제1 및 제2압착회전부(51, 55) 사이로 연속적으로 맞물려 들어가면서 제1 및 제2압착판(53, 58)에 의해 압착된다. 그 결과, 유자들(11)은 원판 형태로 압착되어 압착된 가장자리의 일부가 터지면서 과즙(11e)과, 씨(11b)의 일부가 외부로 빠지게 된다. 유자들(11)로부터 외부로 빠진 과즙(11e)과 씨(11b)는 도 2에 도시한 바와 같이 착즙유닛(50) 아래에 배치된 수집유닛(70)의 수집판(71)에 떨어진 다음, 수집판(71)의 중앙 개구(71a) 아래에 위치한 걸름망(75)에서 씨(11b)는 걸러지고 과즙(11e)만 저장통(74)으로 수집된다.

이와 같이 과즙(11e)과 일부 씨(11b)가 제거된 유자들(11)은 절개 가이 드(77)에 의해 지지 및 가이드되면서 슬라이서(85)의 원형 회전칼날(86, 87)에 의해 각각 도 4c에 도시한 바와 같이 복수의 등분, 즉 세 등분으로 절개된다.

슬라이서(85)에 의해 절개된 복수의 유자조각 중에서 심부분(11c)을 제외한 유자조각들, 즉 외피들(11d)은 측면가이드(88)에 의해 가이드되어 제1 컨베이어 벨트(89)로 이동된 다음, 제1 컨베이어 벨트(89)에 의해 제1 원통형 드럼(92) 내부로 이동되고, 심부분(11c)을 포함하는 유자조각들, 즉 내피들(11f)은 슬라이서(85) 아래로 바로 떨어져 제2 컨베이어 벨트(90)로 이동된 다음, 제2 컨베이어 벨트(90)에 의해 제2 원통형 드럼(95) 내부로 이동된다.

그 후, 1회 처리량의 유자들(11)이 모두 절개되어, 절개된 유자조각들이 제1 및 제2 원통형 드럼(92, 95) 내부로 완전히 이동하면, 제1 및 제2 원통형 드럼(92, 95)은 유자들(11)의 외피들(11d)과 내피들(11f)로부터 씨(11b)를 제거하기 위해 제1 및 제2구동모터(94, 97)에 의해 회전된다. 그 결과, 유자조각들에 포함된 씨들(11b)은 제1 및 제2 원통형 드럼(92, 95)이 회전할 때 발생하는 원심력에 의해 제1 및 제2 원통형 드럼(92, 95)의 제1 및 제2구멍(93, 96)을 통해 제거되고, 제1 및 제2 원통형 드럼(92, 95) 내부에는 각각 유자들(11)의 외피들(11d)과 내피들(11f)만 남게 된다.

이와 같이 얻어진 유자들(11)의 외피들(11d)과 내피들(11f)은 필요로 하는 크기로 절단된 다음, 저장통(74)내에 수집된 과즙(11e)과 함께 유자청 또는 유자쥬스의 원료로 사용되게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 과실가공 시스템은 유자와 같은 씨를 함유한 과실의 착즙시 과즙이 쉽게 회수될 수 있도록 하는 무한궤도 형태의 착즙유닛을 구비함으로써, 과즙회수율을 과실의 무게비율로 종래의 벨트형 착즙기를 사용하는 경우(약 13%)에 비교하여 약 4% 이상 더 높은 결과(약 17% 이상)를 얻을 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 실시예들에 따른 과실 가공 시스템에 의하면, 착즙된 과실을 복수의 등분으로 절개하여 세퍼레이터에 넣어서 씨를 분리함으로써 씨 제거효율이 99.5% 이상으로 높아지고, 그에 따라 씨를 수작업으로 제거할 필요가 거의 없게 되어 씨를 제거하는 시간과 인력을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

이상에서, 본 발명의 특정한 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지와 사상을 벗어남이 없이 당해 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 수정과 변형실시가 가능할 것이다.

Claims

과실을 압착하여 과즙을 착즙하는 착즙유닛; 및

상기 착즙유닛 아래에 배치되고, 상기 착즙유닛에 의해 착즙된 과즙을 수집하는 수집유닛을 포함하며,

상기 착즙 유닛은,

외측에 복수 개의 제1압착판이 서로 소정갭을 두고 세로로 고정된 무한궤도 형태로 구성된 제1압착회전부, 및

외측에 복수 개의 제2압착판이 서로 소정갭을 두고 세로로 고정된 무한궤도 형태로 구성되고, 상기 제1압착회전부와 함께 회전시 상기 과실이 상기 제1 및 제2압착판 사이에서 압착될 수 있도록 상기 제1압착회전부와 소정간격을 두고 배치된 제2압착회전부를 포함하는 것을 특징으로 하는 과실가공 시스템.
제1항에 있어서,

상기 제1압착회전부는, 외측면에 상기 복수 개의 제1압착판이 서로 상기 소정갭을 두고 세로로 고정된 적어도 하나의 제1체인, 및 각각 상기 제1체인과 맞물리는 적어도 하나의 제1스프로켓을 구비하고, 회전할 수 있게 배치된 제1 구동 및 피동축을 포함하며,

상기 제2압착회전부는, 외측면에 상기 복수 개의 제2압착판이 서로 상기 소정갭을 두고 세로로 고정된 적어도 하나의 제2체인, 및 각각 상기 제2체인과 맞물 리는 적어도 하나의 제2스프로켓을 구비하고, 회전할 수 있게 배치된 제2 구동 및 피동축을 포함하는 것을 특징으로 하는 과실가공 시스템.
제1항에 있어서,

상기 착즙유닛의 상기 제1 및 제2압착회전부의 과실 이송방향 상류에 배치되고, 상기 과실을 심부분이 상기 과실 이송방향으로 배치되는 세로자세로 정렬시키는 정렬유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 과실가공 시스템.
제3항에 있어서, 상기 정렬유닛은,

일정각도로 경사진 바닥면; 및

상기 바닥면의 양측에 형성되고, 상기 착즙 유닛의 상기 제1 및 제2압착회전부 쪽으로 갈수록 상기 과실을 상기 세로자세로 유지하는 폭까지 점점 좁아지도록 형성된 양측벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 과실가공 시스템.
제1항에 있어서, 상기 과실은 유자, 레몬, 자몽, 및 오렌지 중 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 과실가공 시스템.
과실을 압착하여 과즙을 착즙하는 착즙유닛;

상기 착즙유닛 하부에 배치되고, 상기 착즙유닛에 의해 착즙된 과즙을 수집하는 수집유닛;

상기 착즙유닛에 의해 상기 과즙이 착즙된 상기 과실을 복수의 등분으로 절개하는 슬라이서; 및

상기 슬라이서에 의해 상기 복수의 등분으로 절개된 복수의 과실조각을 회전시켜 상기 복수의 과실조각으로부터 씨를 원심적으로 분리하는 세퍼레이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 과실가공 시스템.
제6항에 있어서, 상기 슬라이서는, 상기 착즙유닛의 과실 이송방향 후방에 배치되고, 소정 간격을 두고 세로로 배치된 복수 개의 회전칼날을 포함하는 것을 특징으로 하는 과실가공 시스템.
제7항에 있어서, 상기 복수 개의 회전칼날은, 상기 착즙유닛과 독립적으로 배치되고, 절개되는 과실조각의 두께를 임의로 조절할 수 있도록 1∼15mm 범위의 컬러를 끼워서 세로로 고정 배치된 두 개의 원형 회전칼날을 포함하는 것을 특징으로 하는 과실가공 시스템.
제7항에 있어서, 상기 복수 개의 회전칼날은, 상기 착즙유닛의 착즙유닛 구동장치에 연결되어 상기 착즙유닛과 일체로 고정 배치되고, 절개되는 과실조각의 두께를 임의로 조절할 수 있도록 1∼15mm 범위의 컬러를 끼워서 세로로 고정 배치된 두 개의 원형 회전칼날을 포함하는 것을 특징으로 하는 과실가공 시스템.
제7항에 있어서, 상기 슬라이서는, 상기 복수 개의 회전칼날의 과실 이송방향 상류에 배치되고, 상기 착즙유닛을 벗어난 과실을 지지함과 동시에 팽창하는 것을 억제하여 상기 과실이 상기 회전칼날에 의해 정확히 절개되는 것을 돕는 절개 가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 과실가공 시스템.
제10항에 있어서, 상기 절개 가이드는, 상기 복수 개의 회전칼날을 중심으로 0∼30mm 범위로 간격이 조절될 수 있도록 배치된 제1 및 제2 압착벨트를 포함하는 것을 특징으로 하는 과실가공 시스템.
제6항에 있어서, 상기 세퍼레이터는, 상기 절개된 복수의 과실조각 모두를 수용하도록 배치되고, 일정한 크기와 형태로 형성된 복수의 구멍을 갖는 원통형 드럼을 포함하는 것을 특징으로 하는 과실가공 시스템.
제12항에 있어서, 상기 구멍은 12∼24mm 범위의 직경 또는 내부폭 크기를 가지는 것을 특징으로 하는 과실가공 시스템.
제6항에 있어서, 상기 세퍼레이터는,

상기 절개된 복수의 과실조각 중에서 심부분을 제외한 과실조각을 수용하도록 배치되고, 일정한 크기와 형태로 형성된 제1구멍을 갖는 제1원통형 드럼; 및

상기 절개된 복수의 과실조각 중에서 심부분을 포함하는 과실조각을 수용하 도록 배치되고, 일정한 크기와 형태로 형성된 제2구멍을 갖는 제2 원통형 드럼을 포함하는 것을 특징으로 하는 과실가공 시스템.
제14항에 있어서, 상기 제1 및 제2원통형 드럼의 상기 제1 및 제2구멍은 각각, 12∼24mm의 직경 또는 내부폭 크기를 가지는 것을 특징으로 하는 과실가공 시스템.
제6항에 있어서, 상기 과실은 유자, 레몬, 자몽, 및 오렌지 중 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 과실가공 시스템.