KR100925497B1 - 고속 도우 가공을 위하여 처리된 표면 - Google Patents

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Abstract

프라이어 오일 조성을 조작하고 가공 표면을 처리함으로써, 가공 표면에 대한 식품의 부착을 제어하는 신규한 방법. 다양한 화학종들을 프라이어 오일에 첨가하는 것은 식품과 가공 표면 간의 계면 장력의 제어를 가능하게 한다. 가공 표면은 연마되어 식품과 접촉하는 표면적을 감소시키고, 이에 의해 바람직하지 못한 제품 부착을 감소시킬 수 있다.

Description

고속 도우 가공을 위하여 처리된 표면 {TREATED SURFACES FOR HIGH SPEED DOUGH PROCESSING}
배경
기술 분야
본원 발명은 오일의 계면 장력을 제어하기 위하여 첨가제를 사용하고, 튀겨지는 식품을 접촉하는 가공 표면을 처리함으로써 가공 표면에 대한 튀겨진 식품의 부착을 제어하기 위한 방법에 관계한다. 표면 처리는 도우와 접촉하는 표면을 감소시키고 이로써 표면과 도우 사이의 계면 장력을 감소시키기 위해 표면을 연마, 스코어링 또는 성형하는 것에 관계한다. 본원 발명은 특히 예비-성형된 스낵 조각들을 조리하는 것에 적용되지만, 일반적으로 튀긴 식품들에 적용될 수 있다.
관련 기술의 설명
제품의 모든 면에서 비교적 고르게 튀김을 요하는 튀김 스낵 식품에 관한 식품 산업에서 전형적으로 사용되는 선행 기술의 여러 가지 프라이어가 존재한다. 일반적으로, 가공된 감자칩과 같은 스낵 조각들은 도우를 밀어펴고 처리를 위해 도우를 별개의 조각들(예비-성형품)로 절단하여 형성된다. 처리는 프라이어에서 예비-성형품을 조리하여 조리된 스낵 조각들을 제조하는 것에 관계한다. 일반적으로, 이 러한 프라이어들은 고온 오일 유체에서 제품을 조리한다.
도우-밀어펴기 작업에서, 가공 표면 (예컨대, 컨베이어 벨트, 주형 및 조리 표면)에 달라붙는 도우의 경향에 영향을 줄 수 있는 많은 가공 조건들이 존재한다. 이중 특히 중요한 것은 도우와 가공 표면 사이의 계면 장력이다. 도우가 절단되고, 운반되고, 조리 오일로 도입될 때 도우는 가공 표면에 부착한다. 과다한 도우의 부착은 비효과적인 칩 절단, 칩 부착, 프라이어에서의 엉뚱한 거동, 및 덜-튀겨짐 또는 과하게-튀겨짐을 유발할 수 있다. 도우 부착은 200 내지 600 마이크론의 변화하는 입자 크기들을 가지는 레시틴과 같은 유화제의 첨가에 의한 도우 조성에 의해 부분적으로 제어될 수 있다. 그러나 도우 조성이 광범위하게 변화하면 반드시 최종 제품에 상당히 영향을 미친다. 너무 많거나 너무 적은 부착은 튀김 제품의 맛, 물성, 외형, 품질의 다양성 및 포장 중량의 제어에 영향을 미칠 수 있다.
도우 부착의 제어는 특히 도우가 프라이어에 있는 조리 오일로 도입될 때 중요하다. 도우가 컨베이어에서 조리 오일로 도입될 때 도우는 초기에는 오일(오일은 더 낮은 비중량을 가짐)보다 밀도가 더 높다. 이상적으로, 도우가 조리되기 시작할 때, 배출 가스는 컨베이어 또는 가공 표면으로부터 도우가 떨어지게 한다. 제품이 오일보다 밀도가 작을 경우, 부력 또한 부착력을 극복하는 것을 돕는 양력을 발휘한다. 부착력은 가라앉은 컨베이어 표면에 도우가 계속 부착되어 있도록 한다. 그러나, 부력 및 그밖의 다른 제품-제거력은 때때로 부착력을 극복하기에 충분하지 않다. 과다한 부착은 컨베이어 표면 상에 도우 잔여물의 축적, 품질의 변화가능성, 폐기되는 제품, 및 공정 전복(process upsets)을 포함한 바람직하지 못한 여러 가지 결과를 가져온다. 과다한 점착 또는 부착은 제조하는 동안 비효율성 및 폐기의 대부분의 원인이다. 과다한 부착은 심지어 장비가 세정되고 제조를 계속하기 전 재-초기화 되어야 할 때 제조 도중의 정지를 초래할 수도 있다.
현 당해 분야에서, 식품 가공업자들은 프라이어에 공급된 식품이 컨베이어 벨트와 같은 가공 표면에 과다하게 점착하지 않는 것을 담보하기 위하여 프라이어에 있는 조리 오일의 자연적인 분해에 의존한다. 몇몇 식품들은 조리 오일이, 제품이 조리 표면 및 전달 표면에 과도하게 점착하지 않도록 하는 상태가 되기 이전에 15 내지 60분 동안 신선한 오일에서 조리된다.
한 예로서, 스낵 제품을 조리하기 위한 선행 기술의 단일-몰드 성형 프라이어가 도 1에 도시되어 있다. 프라이어 어셈블리(100)는 주입 영역(102)에서 조리되지 않은 스낵 조각들을 수용한다. 조리 후, 스낵 제품들은 배출 영역(104)에서 프라이어 어셈블리(100)를 빠져나간다.
바람직한 스낵 조각들을 제조하기 위하여 형성된 도우는 밀어펴지고, 조리되기 이전에 예비-성형품으로 성형된다. 도 1에서, 프라이어 어셈블리(100)는 상부 컨베이어(120), 하부 주입 컨베이어(130), 및 하부 배출 컨베이어(140)를 가진 성형 프라이어를 통해 예비-성형품(도시되지 않음)을 가공한다. 공급 세그먼트는 주입구-측 롤러(132)와 잠겨있는 롤러(134) 사이의 하부 주입 컨베이어(130)의 위쪽 표면이다. 하부 주입 컨베이어(130)의 경로는 약 여러 개의 롤러(132, 134, 136, 138)를 감는다. 하부 주입 컨베이어(130)가 주입 영역(102)에서 오일(152)을 접촉한 후, 스낵 조각들은 튀겨지기 시작한다.
스낵 조각과 컨베이어 표면(120, 130, 140) 사이의 어느 정도의 부착은 필요하다. 그렇지 않으면, 도우 예비-성형품은 아래쪽으로 구부러진 주입 컨베이어(130)를 따라 조리 오일(152) 내부로 제어할 수 없게 미끄러질 것이다. 예비-성형품의 미끄러짐 등을 방지하기 위하여 적절한 부착은 존재하여야 한다.
이에 반하여, 과다한 부착이어서는 안된다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 단일-몰드 성형 프라이어 내부로의 예비-성형품의 도입을 생각해 보자. 통상적으로, 조리로 인한 양력은 예비-성형품으로 하여금 하부 주입 컨베이어(130)로부터 분리되고, 위쪽으로 올라가며, 몇 초 이내에 상부 컨베이어(120)와 접촉하도록 하는 원인이 된다. 일단 예비-성형품이 상부 컨베이어(120)와 접촉하면, 하부 주입 컨베이어(130)는 더이상 예비-성형품의 조리에 필요하지 않다. 이후 하부 주입 컨베이어(130)가 잠겨있는 롤러(134) 주위에서 회전하여 주입 영역(102)에서 새로운 예비-성형품을 수용하기 위해 회수 경로를 시작하기 전에, 하부 주입 컨베이어(130)는 필 플레이트(peel plate) 또는 팬 연장부(158)를 통과한다.
필 플레이트 또는 팬 연장부(158)의 한 가지 목적은 도우 제품이 프라이어의 중앙쪽으로 이동되어 컨베이어(140)를 빠져나갈 때 변이를 거친 오일 유동이 도우 제품에 손상을 주지 않을 수 있을 만큼 완만함을 담보하는 것이다. 제품이 필 플레이트(158)에 도달하기 전에 제품이 하부 주입 컨베이어(130)로부터 분리되지 못하는 경우, 필 플레이트(158)와 하부 주입 컨베이어(130) 사이의 틈은 막히기 쉽다. 움직이는 가공 표면과 또다른 가공 표면 사이의 틈은 제품이 부착되거나 결합하게 되는 표면으로부터 제품이 떨어지지 못하는 경우 잠재적으로 공정 전복을 유발할 수 있다. 이러한 공정 전복은 제거되어야 한다.
예비-성형품 재료는 하부 주입 컨베이어(130)와 같은 고온의 표면이 예비-성형품보다 더 높은 온도에 있을 때, 고온의 표면에 과도하게 부착하기 더 쉽다. 특히 표면이 오일로 코팅되어 있지 않은 경우 이러한 고온 표면과의 접촉은 단 몇 초 동안이라도 없어야 한다. 과량의 예비-성형품 재료가 하부 주입 컨베이어(130)로부터 방출되는 경우, 예비-성형품 재료는 필 플레이트 또는 팬 연장부(158)에서 방해물을 형성하여, 떨어지지 않은 예비-성형품이 식품으로 하여금 배출 컨베이어(140)에 도달하지 못하도록 하기 때문에 가공 공정이 중단되게 할 수 있다.
전형적인 프라이어에서, 튀김용 오일의 턴오버(turn-over)는 실제 튀겨지는 제품의 양에 따라 몇 시간이 될 수도 있다. 턴오버 시간은 오일의 손실로 인하여 프라이어에 있는 손실된 부피의 조리 오일이 교체되는데 걸리는 시간이다.오일의 손실은 식품에 부착하는, 또는 식품에 의하여 흡수되는 오일에 일부 기인한다. 신선한 조리 오일은 손실된 오일을 교체하기 위하여 프라이어에 연속적으로 또는 주기적으로 첨가되어야 한다. 그러나, 본원에 개시된 바와 같이, 신선한 오일의 사용은 실제 예비-성형품이 하부 주입 컨베이어(130)로부터 떨어지지 않을 가능성을 증가시킨다. 발명자는 이러한 현상이 신선한 조리 오일과 사용된 조리 오일 사이의 계면 장력의 현격한 차이로 인한 것임을 발견하였다.
결과적으로, 프라이어 오일 내부로 예비-성형품의 떨어짐을 용이하게 하기 위해 도우 예비-성형품의 부착을 제어할 필요성이 존재한다. 제품이 가공 표면에 과도하게 점착하지 않거나 부착하지 않는 도우 제품의 운반 및 가공 방법에 대한 필요성이 존재한다. 더욱 구체적으로, 표면에 대한 제품의 계면 부착이 원하는 수준으로 제어되며, 도우 제품이 취급, 운반 및 가공되게 하는 시스템에 대한 필요성이 존재한다. 이러한 시스템은 도우 프라이어가 시동하는 동안 신선한 조리 오일의 존재로 인하여 계면 부착이 가장 클 때 특히 필요하다.
발명의 요약
제안된 본원 발명은 식품과 가공 표면 사이의 계면 장력을 제어하는 시스템을 포함한다. 제안된 본원 발명은 식품을 가공하는데 사용되는 오일의 조성에 대한 조정과 식품을 접촉하는 표면을 처리하는 것을 조합하여 포함한다. 원하는 계면 장력의 양은 다음 중 하나 이상을 조작하여 수득된다: 오일의 조성, 식품의 조성, 식품과 접촉하는 표면적의 양, 또는 이들 요인들의 조합. 상기한 것들 이외에도 본원 발명의 추가적인 특징들 및 이점들은 다음에 기술된 상세한 설명에서 자명해질 것이다.
도면의 간단한 설명
본원 발명의 특징이라고 생각되는 신규한 특징들이 첨부된 청구범위에 설명되어 있다. 그러나 본원 발명 그 자체뿐만 아니라 바람직한 사용 방식, 이들의 또다른 목적 및 이점들은 첨부된 도면과 함께 읽을 때 다음의 설명적 구체예의 상세한 설명을 참고하면 가장 잘 이해될 것이다. 도면은 다음과 같다:
도 1은 선행 기술에 공지된 단일-몰드 성형 프라이어의 도면이다;
도 2a, 2b 및 2c는 처리되지 않은 비교적 매끄러운 표면을 보여주는 금속 가공 표면의 확대 이미지이다;
도 3a, 3b 및 3c는 고르지않은 표면 특징을 보여주는 연마된 금속 가공 표면의 확대 이미지이다; 및
도 4는 21℃ (실온) 내지 90℃ 에서 사용된 오일과 신선한 오일에 대한 다양한 전단 속도값에서의 점성의 플롯이다.
참조 번호
100 프라이어 어셈블리
102 주입 영역
104 배출 영역
120 상부 컨베이어
130 하부 주입 컨베이어
140 하부 배출 컨베이어
132 주입구-측 롤러
134 가려진 롤러
136, 138 롤러
152 오일
158 필 플레이트 또는 팬 연장부
삭제
30 스코어링 또는 그루브
삭제
402, 406 사용된 오일에 대한 점성값
404, 408 신선한 오일에 대한 점성값
상세한 설명
본원 발명을 바람직한 구체예를 참고하여 기재하였지만, 다른 구체예들도 가능하다. 본원에 개시된 개념들은 조리 오일이 가공 표면과 식품 사이의 바람직하지 않은 높은 수준의 계면 장력을 제공하는 어떠한 시스템에도 적용된다. 스낵 조각 도우는 본원 발명을 설명하기 위하여 사용되지만, 단지 본원 발명의 구체예에 따라 가공될 수 있는 많은 다른 식품들의 대표예 일 뿐이다.
프라이어에서, 발상에는 오일과 혼합물을 형성하는 입자들 또는 액체들의 첨가가 포함된다. 또한 발상에는 유화제를 포함하여 오일과 용액을 형성하는 액체의 오일에 대한 첨가가 포함된다.
표면에 대한 식품의 부착에 관계되는 오일은 식품과 제품-수용 표면 사이에 존재하는 오일이다. 본원 발명의 발상은 또한 상기 표면에 대한 식품의 부착을 제어하기 위하여 식품을 접촉하거나 식품과 결합하는 제품-수용 표면을 개조하는 것에 관계한다.
더욱이, 본원 발명은 오일 첨가제로서 유화제 및 표면-활성제 ("계면활성제")와 같이 본원에 열거된 물질들을 사용하는 것에 제한되지 않는다. 제품과 가공 표면 사이의 조리 오일의 전체 계면 장력을 제어하거나 계면 장력에 영향을 주기 위한 그 밖의 다른 유사한 물질들이 사용될 수 있다. 설명된 구체예에서, 실제 물질의 크기보다는 설명에 적합한 크기로 다양한 대상물과 층들이 도시되어 있다. "부착" 및 "계면 장력"이라는 용어는 본원에서 어느 정도 호환적으로 사용되며, 이들 두 용어는 두 표면 사이에 끼어있는 얇은 유체층으로 두 표면을 분리시키는데 필요한 힘을 설명한다.
식품 튀기기
전형적인 오일 프라이어에서, 튀겨진 식품들은 조리되고 후속하여 가공된 후 소비된다. 예시로서, 튀겨진 식품은 생선, 닭, 크래커, 도넛, 또는 스낵 조각 도우 중 하나 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
오일 프라이어에서, 예비-성형품 도우 조각은 처음에는 오일에 가라앉지만, 그 후 조리하는 동안 도우에 있는 물이 배출되기 때문에 점차 더 부력을 띠기 시작한다. 전형적으로, 예비-성형품의 비중은 조리하는 동안 증기가 배출되기 때문에 감소한다. 전형적인 도우는 조리되기 전 약 1.0의 초기 비중을 가진다. 튀김용 오일 (또는 조리 오일)은 전형적으로 177℃에서 대략 0.8의 비중을 가진다. 바람직한 구체예에서, 감자칩 또는 예비-성형품과 같은 완성된 식품은 전형적으로 0.8 미만의 비중을 가지는데, 이러한 비중은 식품이 오일에 뜰 수 있게 하며, 포장을 준비함에 있어서 오일로부터 식품을 제거하는 것을 용이하게 한다. 그러나 다른 구체예에서, 튀긴 제품은 제품과 조리 오일의 상대적 비중에 따라 오일에 뜰 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다.
제품-수용 표면에 대한 식품의 부착면에서, 신선한 오일과 사용된 오일로 조리한 식품 사이에는 현저한 차이점이 존재한다. 예를 들면, 신선한 조리 오일에서 튀겨진 도우 조각들은 원하는 것보다 더 오래 가공 표면에 계속 점착되는 경향을 가진다. 사용된 오일과 신선한 오일의 몇가지 성질은 유사하며, 이러한 성질들은 사용된 오일의 식품을 튀기는 성능이 신선한 오일보다 우수함을 설명하지 못한다. 그러나, 이하에서 설명되는 바와 같이, 사용된 오일은 가공 표면에의 부착 제어 면에서 신선한 오일보다 더 우수한 몇가지 특성을 가진다.
표면 장력
표면 장력은 액체 분자 사이의 인력에 의해 유발된다. 거대 유체에서, 각 분자는 이웃하는 분자들에 의해 모든 방향으로 동일하게 당겨지며, 이것은 모든 어떠한 방향으로도 알짜 힘이 전혀 없게 하는 결과를 가져온다. 액체 표면에 있는 분자들은 액체 내부에 더 깊이 있는 다른 분자들에 의해 내부쪽으로 당겨지며, 표면 분자들은 바깥쪽에 있는 다른 액체 분자들로 하여금 이러한 힘에 균형을 주도록 하지 못한다. 대기 분자에 의하여 유발되는 소량의 외향으로의 인력이 존재할 수도 있지만, 대기는 액체보다 밀도가 훨씬 작으므로, 이러한 힘은 무시할 수 있다. 결과는 액체의 표면 분자들에 대한 알짜 내향의 힘이다.
표면 장력은 표면에 수직한 단위 길이의 선을 따르는 힘으로 정의된다. 크기 분석은 미터당 뉴톤(N/m)의 표면 장력 단위가 평방 미터 당 줄(J/m2)과 동일하므로, 표면 장력은 표면 에너지로도 고려될 수 있음을 보여준다.
표 1은 세 가지 온도에서 오래된 오일과 신선한 오일에 대하여 mN/m 단위로 측정된 표면 장력을 보여준다. 이러한 결과들은 공지된 과학 원리들에 의해 예상되며, 이들과 일관된다. 신선한 오일과 사용된 오일 사이의 표면 장력 측정치의 차이가 없으므로, 표면 장력은 컨베이어 벨트 및 그밖의 다른 제품-수용 표면에 도우 예비-성형품이 점착하는 이유를 설명하지 못한다.
표면 장력
온도 신선한 오일( mN /m)시l 사용된 오일( mN /m)
21℃(실온) 33.25±0.10 33.07 ± 0.16
58℃ 28.98 ± 0.27 31.71 ± 0.17
73℃ 29.00 ± 0.24 28.68 ± 0.29
점성
점성은 유체에 대한 내부 저항에 의하여 특징되는 유체의 성질이다. 신선한 오일과 사용된 오일을 구별하기 위한 조사에서, 점성은 다양한 전단 속도값으로 측정되었다. 도 4는 21℃(실온)와 90℃에서 사용된 오일과 신선한 오일에 대한 다양한 전단 속도값에서의 점성도 플롯이다. 실온에서 사용된 오일(402)과 신선한 오일(404)에 대한 점성도 값 사이에는 특히 높은 전단 속도값에서 약간의 차이가 존재한다. 이러한 높은 전단 속도값에서, 사용된 오일(402)은 신선한 오일(404)보다 더 높은 점성값을 가진다.
그러나 도 4를 보면, 90℃의 튀김 온도에서, 사용된 오일(406)에 대한 점성값은 높은 전단 속도값에서조차 신선한 오일(408)에 대한 점성값들과 다르지 않다. 그러므로, 점성은 프라이어에 있는 사용된 오일과 신선한 오일 사이의 튀김 성능에 있어서의 차이를 설명하지 못한다.
계면 장력
과학적 정의에 의하면, 계면 장력은 두 액체의 경계면에서의 표면 장력의 측정치이다. 그러나 본원에서 계면 장력은 가공 표면으로부터 식품을 분리시키는데 필요한 힘을 설명하기 위해 사용된다. 계면 장력이라는 용어는 도우 예비-성형체와 오일로 코팅된 가공 표면의 경계면에서 두개의 고체-액체 경계면(도우-대-오일, 및 표면-대-오일)이 존재하는 경우라도 하나의 측정치이다. 이러한 두 개의 경계면들은 이론적으로 독립적인 계면 장력값을 가진다. 계면 장력의 측정치는 더 낮은 계면 장력을 가지는 고체-액체 경계면을 분리시키는데 필요한 힘이다. 더 높은 측정치를 가지는 경계면은 접촉된 채로 남아있으며, 이러한 경계면을 형성하는 두 물질들은 떨어지지 않게 된다.
또다른 구체예에서, 계면 장력은 Instron Corporation사의 Instron Universal 테스트기기를 사용하여 오일 필름으로 코팅된 11.4 cm 직경의 매끄러운 스테인레스 강 플레이트를 도우 예비-성형품으로부터 분리하는데 필요한 힘으로 정의될 수 있다. 신선한 오일은 예전에는 식품을 조리하는데 사용되지 않았었던 조리 오일이다. 오래된 오일은 감자칩과 같은 식품을 조리하는데 사용되었던 조리 오일이며, 결과적으로 조리 부산물을 함유하며, 이러한 오일은 산소 및 그밖의 다른 화학종들과의 반응을 통하여 분해된다.
한 구체예에서, 신선한 오일은 평방 센티미터 당 약 769 다인의 계면 장력을 가졌던 반면, 두-시간 사용된 조리 오일은 평방 센티미터 당 약 288 다인의 계면 장력을 가졌다. 이러한 차이점은 오래된 오일이 두 시간 동안 식품을 조리하는데만 사용되었다는 점에서 놀랍다. 상승된 온도에서 사용할 때 오일은 식품 가공 표면상의 오일과 도우 예비-성형품과 같은 식품의 표면상의 수분 사이의 계면 장력을 감소시키는 극성 화합물을 생성한다.
또다른 일련의 측정에서, 표 2는 세 가지 온도에서 오래된 오일과 신선한 오일에 대한 mN/m 단위의 계면 장력을 보여준다. DuNouy 장력계 70545 (CSC Scientific Company, Inc.사)를 사용하여 측정하였다.
표 2에서 세 가지 온도 모두에서, 신선한 오일은 표면 장력에 있어서 거의 동일한 값을 가짐이 눈에 띄게 관찰된다. 이에 반하여, 사용된 오일은 온도가 올라감에 따라 점차 낮아지는 계면 장력값을 가진다. 신선한 오일과 사용된 조리 오일의 계면 장력값 사이의 현저한 차이는 예비-성형품 및 그밖의 다른 식품들을 조리하는데 있어 사용된 오일이 새로운 오일보다 더 바람직할 수 있는 이유를 설명하는 것을 도와준다. 신선한 조리 오일이 프라이어의 크기 및 오일 단위 당 조리된 식품의 양에 따라 약 30분 동안 계속하여 식품을 조리하는데 사용된 후 신선한 조리 오일은 사용된 조리 오일의 특징을 나타낸다.
계면 장력
온도 신선한 오일( mN /m) 사용된 오일( mN /m)사용된 오일(mN/m)
21℃(실온) 22.41 ± 0.12 16.66 ± 0.21
58℃ 23.57 ± 0.18 14.01 ± 0.42
73℃ 23.49 ± 0.22 9.63 ± 0.17
첨가제
본원 발명의 한 구체예에서, 첨가제는 생성된 혼합물 또는 용액의 계면 장력을 떨어뜨리기 위하여 신선한 조리 오일에 넣는다. 첨가제는 오일에 현탁되기에 충분히 작은 고체 입자들을 포함할 수 있다. 이러한 첨가제들에는 레시틴 및 식용 유화제가 포함될 수 있다.
또한 첨가제에는 계면활성제와 유화제가 포함될 수 있다. 이러한 첨가제들은 결국에는 오일과 식품을 조리함으로부터 방출된 수용성 화합물의 에멀젼을 형성할 수 있다. 또는 이러한 화합물은 오일과 용액을 형성할 수 있다. 이러한 첨가제에는 다음 화합물 중 하나 이상이 포함될 수 있다: 모노글리세라이드, 디글리세라이드, 토코페롤, 레시틴, 소듐 코르복시메틸셀룰로오스 (CMC), 콜레스테롤, 카라기닌, 라놀린, 검 아라빅, 검 트라가칸스, 검 카라야, 구아 검, 팔미트산, 스테아르산, 올레산, 리놀레산, 아라키돈산, 소르비탄 트리올레이트, 프로필렌 글리콜 모노스테아레이트 및 글리세롤 모노스테아레이트. 또한 첨가제에는 식품을 튀기는 것으로부터 자연적으로 유도되는 화합물들이 포함될 수 있다. 그밖의 다른 수용가능한 첨가제들에는 다음이 포함된다: 소르비탄 모노스테아레이트, 데카글리세롤 데카올레이트, 또는 5 미만의 HLB (친수 친유 평형치)를 가지는 프로필렌 글리콜 모노 에스테르로 공지되어 있는 화합물 군 중의 멤버.
가공 표면
오일 조성물에 더하여, 계면 장력에 영향을 미치는 또다른 공정 조건은 제품-수용 표면의 물리적 성질이다. 식품을 접촉하는 가공 표면의 물성과 조성은 가공 표면으로부터 식품을 분리하기 위해 얼마나 많은 힘이 필요한지에 영향을 준다. 전형적으로, 가공 표면은 매끄러운 금속 표면이다. 본원 발명에 따라, 제품-수용 표면의 물성 또는 조성에 대한 개질은 식품의 계면 장력과 부착을 감소시킴에 있어서 상당한 이점을 제공할 수 있다.
도 2a, 2b, 및 2c는 전형적인 금속 표면의 60배에서의 세 가지 현미경 사진이다. 이러한 현미경 사진들은 표면이 몇가지 물성을 가지며 육안으로 보는 바와 같이 완전히 매끄럽지 않음을 보여준다. 전형적으로 매끄러운 금속 제품-수용 표면의 물성 또는 그루브의 가시적 존재에도 불구하고, 이러한 특징들 만으로는 식품의 계면 장력과 부착의 감소를 제공하기에 충분하지 않을 수 있다.
바람직한 구체예에서, 스테인레스 강 체인 메쉬 컨베이어는 프라이어로 사용되기 이전에 샌드블라스트된다. 사용시, 체인 메쉬 컨베이어는 도우 예비-성형품을 연속적인 프라이어 안에 있는 고온의 튀김용 오일로 도입시킨다. 튀기는 동안 방출되는 가스는 체인 메쉬 식품 컨베이어가 더 많은 조각들을 수용하기 위하여 다시 회수되기 전에 예비-성형품이 체인 메쉬 식품 컨베이어로부터 분리되게 한다.
사용된 조리 오일에 대하여 측정된 계면장력값에 필적할만한 값으로 신선하거나 사용된 조리 오일의 계면 장력을 제어하는 것이 바람직하다. 표면을 샌드블라스트하여 제품-수용 표면을 개질시킴에 의해 오일의 계면 장력을 제어하는 것은 과다한 식품의 부착을 없애고, 식품을 덜 폐기시키며, 결과적으로 가공의 전복이 덜 일어나게 한다.
일반적으로, 본원 발명의 한 구체예에서, 프라이어 벨트와 같은, 식품을 접촉하는 전형적인 금속 표면은 연마되어 스코어링 또는 불규칙적인 그루브 또는 공석을 표면에 유발한다. 한 구체예에서, 표면은 샌드블라스트되어 연마를 유발한다. 도 3a, 3b, 및 3c는 표면이 연마된 이후 전형적인 금속 표면의 60X에서의 세 개의 현미경사진이다. 도 3a 및 3b에서 스코어링 또는 그루브(30)는 식품과 접촉하는 전체적인 금속의 표면적을 감소시킨다. 스코어링은 식품과 금속 표면 사이의 계면 장력을 감소시킨다. 연마는 제품 부착을 증가시키거나 감소시키는, 제품-수용 표면을 거칠게 하거나 제품-수용 표면에 물성을 제공하기 위한 방법을 포함할 수 있다.
또다른 구체예에서, 주어진 크기의 제품과 접촉할 수 있는 실제 표면적을 감소시키기 위하여, 표면은 형상지어지거나, 성형되거나, 사전제작되거나 주조되어 스코어링, 리지, 그루브, 함몰, 또는 물성을 형성한다. 표면 처리를 통해, 식품과 표면 사이의 계면 장력은 원하는 수준까지 감소되거나 제어된다.
또다른 구체예에서, 가공 표면은 세라믹, Teflon®, 플라스틱 또는 그밖의 다른 물질과 같은 비-전형적 물질들로부터 형성된다. 이러한 물질의 조성 선택은 조리 오일과 식품의 주어진 조합에 대하여 계면 장력을 원하는 수준으로 제어할 수 있게 한다.
오일 첨가제와 조합된 표면 처리
또다른 구체예에서, 상기 설명된 가공 표면의 개질 및 조리 오일의 조성 변형 모두는 식품과 가공 표면 사이의 계면 장력과 제품 부착을 조절하기 위하여 조합된다. 예를 들면, 바람직한 구체예에서, 제품과 오일 모두와 접촉하는 가공 표면은 표면을 거칠게 연마하기 위하여 샌드블라스트된다. 특히, 프라이어 공급 컨베이어는 사용 전에 샌드블라스트된다. 다음으로, 하나 이상의 첨가제가 프라이어에서 사용될 조리 오일과 조합된다. 이러한 첨가제들에는, 소르비탄 트리올레이트, 프로필렌 글리콜 모노스테아레이트, 글리세롤 모노스테아레이트, 증류 모노글리세라이드, 및 폴리글리세롤이 포함되나, 이에 제한되는 것은 아니다. 연마된 공급 컨베이어 위로 이동된 도우 조각들이 조리 오일로 도입될 때, 오일 첨가제들과 연마된 표면은 원하는 부착량으로 예비-성형품을 조리 오일로 도입하기 위한 수단을 제공한다.
본 발명에서, 계면 장력은 식품과 가공 표면 사이에 원하는 부착량이 존재하도록 조정된다. 원하는 부착량은 식품이 경사면에서 미끄러지지 않도록 하기에 충분할 것이지만, 동시에 과량의 부착을 방지하고, 이것은 식품이 프라이어 오일 내부로 떨어지지 않도록 할 것이다.
본원 발명을 바람직한 구체예를 참고하여 특별히 보여주고 설명하였으나, 본원 발명의 사상 및 범위에서 벗어나지 않고 형태 및 상세면에서 다양한 변화가 이루어질 수 있음을 당업자는 이해할 것이다.

Claims (7)

  1. 다음의 단계들을 포함하며, 튀김용 오일을 함유하는 단일-몰드 성형 프라이어(single-mold form fryer)에서 튀겨지고 주형된 형태의 제품이, 하부 주입 컨베이어의 제품-수용 표면으로부터 떨어지는 것을 보조하는 방법:
    a) 제품이 상기 튀김용 오일을 함유한 단일-몰드 성형 프라이어 내로 도입되어, 상기 하부 주입 컨베이어 위의 공급 세그먼트의 상기 제품-수용 표면 위에서, 제품이 제품-수용 표면과 결합되는 단계, 이때, 상기 제품은 상기 튀김용 오일 내로 도입되고, 상기 제품은 성형 프라이어의 상부 컨베이어 벨트와 접촉하기 이전에 튀김용 오일에 침지되며;
    b) 상기 제품을 상기 튀김용 오일에서 튀겨, 튀겨지고 주형된 형태의 제품을 제조하는 단계, 여기서 상기 제품은 상기 공급 세그먼트의 제품-수용 표면으로부터 떨어질 때 내부 부력으로 인해 위쪽으로 올라가고 상기 상부 컨베이어 벨트 아래에서 튀겨지며; 및
    c) 상기 튀겨지고 주형된 형태의 제품을 상기 하부 배출 컨베이어 위의 단일-몰드 성형 프라이어로부터 제거하는 단계;
    여기서 상기 방법은 제품과 제품-수용 표면 사이의 계면 장력을 감소시키는 단계를 단계 a)의 도입 이전에 더욱 포함하며;
    상기 계면 장력을 감소시키는 단계는, 상기 제품과 결합할 수 있는 제품-수용 표면의 표면적의 양을, 상기 제품의 결합 표면(mating surface)과 상기 제품-수용 표면사이의 접촉 면적이 상기 제품의 결합 표면에 대해 가능한 총 면적보다 작아지도록 물리적으로 제한하는 것을 포함하고;
    상기 계면 장력은 제품이 하부 주입 컨베이어를 따라 미끄러지지 않도록 하는 정도로 감소되며;
    상기 제품-수용 표면은 평면임.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 계면 장력을 감소시키는 단계는 상기 공급 세그먼트의 제품-수용 표면을 연마하는 것을 포함함을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 계면 장력을 감소시키는 단계는 상기 공급 세그먼트의 제품-수용 표면을 거칠게 하는 것을 포함함을 특징으로 하는 방법.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서, 상기 계면 장력을 감소시키는 단계는 상기 프라이어 오일에 레시틴으로 제조된 입자들의 첨가를 포함함을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 계면 장력을 감소시키는 단계는 단계 a)에서 상기 제품을 도입하기에 앞서 상기 제품에 레시틴으로 제조된 입자들의 첨가를 포함함을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 계면 장력을 감소시키는 단계는 다음 중 적어도 하나를 상기 튀김용 오일에 첨가하는 것을 포함함을 특징으로 하는 방법: 소르비탄 모노스테아레이트, 소르비탄 트리올레이트, 데카글리세롤 데카올레이트, 또는 5 미만의 HLB (친수 친유 평형치)를 가지는 프로필렌 글리콜 모노 에스테르로 공지되어 있는 화합물 군 중의 멤버.
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