KR100979807B1 - 식용재료의 초고압 처리방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따르면, 식용재료의 초고압처리방법은 초고압 처리하고자 하는 식용재료를 진공 포장백 또는 파우치와 성형틀을 이용하여 소정의 형상으로 진공포장 하는 진공포장단계와, 상기 성형틀에 의해 소정의 형상으로 진공포장 된 가공체를 초고압 처리기의 진공챔버에 적층하여 초고압 처리하는 초고압처리단계를 구비한다.

식용재료의 초고압 처리 방법은 초고압 처리량이 증가되고, 초고압 처리기의 챔버로의 투입과 회수 작업이 용이하여 생산성의 향상을 도모할 수 있다.

인삼, 식용식물, 약재, 초고압처리, 진공포장

Description

식용재료의 초고압 처리방법{A METHOD FOR TREATING EDIBLE MATERIAL BY ULTRA-HIGH PRESSURE}

본 발명은 식용재료의 초고압 처리 방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 초고압 처리기에 의한 단위 처리 효율을 높일 수 있는 식용재료의 초고압 처리 방법에 관한 것이다.

일반적으로 초고압을 이용한 가공방법은 비열처리 가공방법으로서 주목을 받고 있는데, 이는 상온에서 미생물을 살균 하고 효소를 불활성화 시키면서도 풍미, 조직감, 그리고 영양 성분의 변화를 최소화하여 원래 제품의 품질을 유지할 수 있기 때문이다. 특히, 인삼 등과 같은 약재를 초고압으로 가공 처리한 경우 생리 활성 유효성분이 다량으로 함유된 추출물을 수득할 수 있다.

대한민국 공개특허 2003-0087250호에는 수삼을 진공포장 한 후 초고압 처리기를 사용하여 압력 200∼1200MPa, 온도 40∼90℃에서 5∼60분간 처리하는 인삼가공방법이 개시되어 있다.

그리고 등록특허 제 0735712호에는 초고수압 살균장치 및 그 의 이용방법이 개시되어 있다. 개시된 살균방법은 고압실에 살균하고자 하는 원료를 선택하여 투입한 후 밀폐하고, 고압실의 조건을 2,000 내지 7,000 bar에서 30 내지 600초 동안 살균하는 것이다.

상술한 바와 같이 인삼, 수삼 등의 약재, 해산물, 식용재료 등의 초고압 처리 시 약재나, 식용재료를 폴리에틸렌 백(PE bag) 등의 포장 백에 진공 포장한 후 초고압처리기의 원통형 진공실에 투입하게 된다.

이 과정에서 상기 진공포장 된 식용재료는 그 형상이 불균일하므로 진공실에 투입되어 처리되는 단위 처리량이 상대적으로 적다. 이러한 단위 처리량의 감소는 초고압처리기의 처리효율을 떨어뜨리게 되고 나아가서는 처리비용의 증가를 초래하게 된다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 초고압 처리기를 이용한 식용재료의 단위처리 양을 증가시켜 초고압 처리에 따른 비용을 절감할 수 있는 식용 재료의 초고압 처리방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 식용 재료를 소정의 형상을 갖도록 진공 포장하여 적층에 따른 공간을 최소화 할 수 있으며, 초고압처리기의 진공실에 식용재료의 투입과 회수 작업이 용이하여 생산성을 높일 수 있는 식용 재료의 초고압 처리방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 식용재료 초고압 처리방법은,

초고압 처리하고자 하는 식용재료를 진공포장 백 또는 파우치와 성형틀을 이용하여 소정의 형상으로 진공포장 하는 진공포장단계와,

상기 성형틀에 의해 소정의 형상으로 진공포장된 식용재료를 초고압 처리기의 챔버에 장입하여 초고압 처리하는 초고압처리단계를 구비하여 된 것을 그 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 진공포장단계에 있어서, 원통형, 반원통형, 다각통형, 원뿔형 및 다각뿔형의 성형틀 중의 선택된 하나에 식용재료가 담긴 진공포장백 또는 파우치를 투입하는 제 1단계와, 상기 진공포장백 또는 파우치 내부의 공기를 배출시키면서 가압하여 진공포장되는 식용재료가 성형틀의 형상으로 성형되도록 하는 제 2단계를 더 구비한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 식용재료의 초 고압처리 방법은,

초고압 처리하고자 하는 식용재료를 진공 포장백 또는 파우치와 성형틀을 이용하여 소정의 형상으로 진공포장하는 진공포장단계와,

상기 성형틀에 의해 소정의 형상으로 진공포장 된 식용재료를 진공포장용 초고압 처리기의 챔버 주입구를 통하여 적층하는 식용재료 적층단계와,

상기 챔버의 주입구를 승강수단에 의해 승강되는 커버부재를 이용하여 밀폐하고 압축매체 공급수단에 의해 밀폐된 챔버에 압축매체를 공급하여 초고압 처리하는 초고압처리단계를 구비하여 된 것을 그 특징으로 한다.

본 발명의 식용 재료의 초고압 처리방법은 진공포장 시 성형틀을 이용하여 진공 포장하게 되므로 재료들 사이의 공간이 최대한 작아져 높은 충진밀도로 진공포장 되므로 초고압처리기 챔버 내로의 투입 밀도가 높고 초고압 처리기 챔버의 내의 빈 공간(쓸모없는 공간)인 소위 데드 스페이스(dead space)가 최대한 감소되어 투입량, 즉 처리량을 증가시키는 효과를 갖는다.

또한, 진공 포장된 식용 재료는 초고압기에 설치된 용기의 형상과 대응되는 형상을 가짐으로 인하여 초고압 처리기로의 투입과 회수 작업이 용이하여 생산성이 향상되는 효과를 갖는다.

본 발명에 따른 식용 재료의 초고압 처리방법은 더덕, 도라지 등의 식용 식물류, 인삼, 감초, 천궁, 당귀 등의 약재류(건조 또는 건조되지 않은 것) 육류 등의 식용재료를 성형틀을 이이용하여 진공포장하고 이를 초고압 처리기의 챔버에 장입하여 초고압 처리 하는 것으로 실시예를 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 식용재료의 초고압처리 방법은 초고압 처리하고자 하는 식용재료(100)를 전처리 하는 전처리 단계와, 전처리 된 식용재료를 진공포장백(110) 또는 파우치와 성형틀(200)을 이용하여 진공포장 하는 진공포장단계와, 상기 성형틀(200)에 의해 소정의 형상으로 진공포장된 가공체(300)를 초고압 처리기의 챔버에 적층하여 초고압 처리하는 초고압처리단계를 구비한다.

상기 전처리 단계는 식용재료를 세척하는 세척 단계 및 세척된 식용재료를 탈수하는 탈수 단계를 포함할 수 있다. 식용 재료가 수삼인 경우 증기 또는 60 ~ 100℃의 물로 5분 내지 60분간 처리하는 처리단계를 더 구비할 수 있다.

상기 진공포장단계는 전처리된 식용재료(100)를 소정의 형상으로 진공포장 하는 것으로, 원통형, 반원통형, 다각통형, 원뿔형 및 다각뿔형의 성형틀(200) 중의 선택된 하나에 식용재료가 담긴 진공포장백 또는 파우치를 투입하는 제 1단계와, 상기 진공 포장백(110) 또는 파우치 내부의 공기를 배출시키면서 가압하여 진공포장 되는 식용재료가 성형틀(200)의 형상으로 성형되도록 하는 제 2단계를 포함한다.(도 1 및 도 2참조) 상기 제 1단계에 있어서, 성형틀(200)에 진공 포장백(110)을 투입한 상태에서 상기 진공 포장백(100)에 식용재료를 투입할 수 있다.

상기와 같은 진공포장단계는 진공챔버, 포장 백 등을 포함하는 진공 포장기를 이용할 수 있다.

한편, 상기 성형틀(200)은 처리하고자 하는 식용 재료의 특성, 예를 들면 식용 재료의 종류나 모양, 가공의 목적, 그리고 초고압기 기종별 내부 용량이나 규격에 적합하게 그 형상과 용적을 설정한다. 바람직하게는 상기 성형틀(200)의 일부 또는 전부는 초고압기에 설치된 용기의 형상과 대응되는 형상을 갖는 것이 좋다. 구체적으로, 성형틀(200)의 내부 형상은 그의 일부 또는 전부가 초고압처리기에 설치된 챔버(10)의 내부 형상과 대응되는 형상을 갖도록 하는 것이 바람직하다. 이러한 형상은 성형틀(200)에 의해 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 소정의 형상으로 진공포장 된 가공체(300)가 초고압처리기의 챔버(10)에 장입 시 진공포장 된 가공체(300)들이 밀착되어 챔버(10)의 내부 형상과 거의 동일 또는 유사한 형태를 유지 시킬 수 있다.

이를 위하여 상기 성형틀(200)은 원통형, 반원통형, 다각통형(예를 들어 3각기둥형, 4각기둥형, 5각기둥형, 6각기둥형 ... 24각기둥형 등), 원뿔형 및 다각뿔형(예를 들어 3각뿔형, 4각뿔형, 5각뿔형, 6각뿔형 ... 24각뿔형 등)으로 이루어진 군중에서 선택된 어느 하나의 형상을 가질 수 있다.(도 4 및 도 5참조)

상기 성형틀(200)은 상술한 실시예에 의해 한정되지 않고 식용재료를 성형틀을 이용하여 진공 포장한 형상이 초고압처리기의 챔버(10)의 내부 형상을 분할한 형상을 갖도록 성형할 수 있는 구조이면 어느 것이나 가능하다.

그리고 상기 성형틀(200)의 재질은 금속재 또는 플라스틱재로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. 상기 성형틀(200)은 내식성이 좋은 알루미늄, 주석, 또는 스테인레스 스틸과 같은 금속재 또는 테프론 또는 아크릴과 같은 내구성이 있는 플라스틱재를 사용할 수 있다. 그리고 진공포장을 위한 진공 포장 백은 특별히 한정하는 것은 아니지만 폴리에틸렌, 폴리염화비닐, 폴리에틸렌테레트탈레이트, 나일론, 폴리프로필렌, 또는 알루미늄 파우치 등을 사용할 수 있다.

한편, 상기와 같이 진공 포장된 가공체(300)를 초고압 처리하기 위해서는 도 3에 도시된 바와 같이 초고압 처리기의 챔버(10)에 상기 성형틀(200)에 의해 소정의 형상으로 진공포장 된 가공체(300)를 적층하는 식용재료 적층단계와, 상기 챔버(10)의 주입구(11)를 승강수단(40)에 의해 승강되는 커버부재(20)를 이용하여 밀폐하고 압축매체 공급수단(미도시)에 의해 밀폐된 챔버(10)에 압축매체를 공급하여 초고압 처리하는 초고압처리단계를 수행한다.

상기 적층단계는 성형틀(200)에 의해 소정의 형상으로 성형되어 있으므로 챔버 내부에 적층 시 빈 공간(쓸모없는 공간)인 소위 데드 스페이스(dead space)가 최대한 감소되고, 높은 충진 밀도로 투입되어 투입량이 증가시킬 수 있다. 또한, 진공 포장된 가공체(300)는 원통형으로서 초고압처리기의 챔버(10) 내부와 동일한 형상을 가짐에 따라 용기 내로의 투입작업 및 회수 작업이 용이해진다

예컨대, 식용 재료로서 잘게 절단한 인삼을 사용하고, 성형틀(200)로서 원통형을 사용하는 경우, 인삼 입자들은 포장 백 내에 밀집 포장되어지되, 성형틀(200)과 동일한 원통형의 가공체(300)로 성형 포장된다. 이때, 초고압처리기 챔버 내부의 형상이 원통형인 경우, 상기 진공 포장된 가공체(300)는 용기와 동일한 원통형의 가공체(300)로 투입됨에 따라 초고압처리기 챔버(10) 내의 빈 공간(쓸모없는 공간)인 소위 데드 스페이스(dead space)가 최대한 감소되고, 높은 충진 밀도로 투입되어 투입량이 증가된다. 또한, 진공 포장된 식용 재료는 원통형으로서 초고압처리기 챔버(10)의 내부와 동일한 형상을 가짐에 따라 챔버 내로의 투입 작업 및 회수 작업이 용이해진다.

또한, 상기 성형틀(200)의 형상이 부채꼴의 단면 형상을 가지는 경우 도 4에 도시된 바와 같이 진공 포장된 가공체(300)가 부체꼴의 형상을 가지게 되므로 원통형의 챔버(10) 내부를 사분할한 공간에 4개의 가공체를 투입하여 데드 스페이스(dead space)가 최대한 감소시키고 나아가서는 충진 밀도를 높일 수 있다.

상기와 같이 챔버의 내부에 가공체의 충진이 완료되면, 승강수단(40)에 의해 승강되는 커버부재(20)를 이용하여 챔버(10) 내부를 밀폐하고 압축매체를 상기 챔 버에 공급하여 초고압 처리한다. 여기에서 상기 압축매체를 물이 이용될 있다. 상기 진공포장 된 식용재료의 초고압처리는 식용재료의 종류나 가공 목적에 따라 적정 압력을 설정하여 실시할 수 있다.

초고압 처리 단계를 수행하기 위한 압력은 식용재료에 의해 달라질 수 있는데, 인삼의 경우 200 ~ 1200 MPa의 압력으로 실시할 수 있다. 보다 구체적으로는, 인삼(수삼 및 홍삼을 포함한다)의 경우 200 ~ 1200 MPa의 압력과 40 ~ 90℃의 온도에서 5분 내지 60분간 처리할 수 있다. 이때, 압력이 200 MPa 미만이면 초고압 처리에 따른 효과(유효성분 함유량 증대 등)가 미미하고, 1200 MPa를 초과하면 압력이 너무 높아 작업이 어려울 수 있다. 또한, 처리 온도가 40℃ 미만이면 처리 효율이 감소하고, 90℃를 초과하면 식용 재료(예, 인삼)에 높은 열전달로 인하여 부정적인 영향을 끼칠 수 있다. 아울러, 처리 시간이 5분 미만이면 초고압 처리에 따른 효과(유효성분 함유량 증대 등)가 미미하고, 60분간을 초과하면 그에 따른 상승적인 효과가 크지 않아 바람직하지 않다. 위와 같은 처리 조건에 있어서, 수삼의 경우에는 600 ~ 800 MPa의 압력과 60 ~ 90℃의 온도에서 5분 내지 60분간 처리하는 것이 좋다. 상기 식용 재료가 수삼인 경우, 챔버의 내부에 공급되는 압축매체인 물의 pH를 2 ~ 6으로 유지하는 하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 상기 초고압 처리단계를 수행하기 위한 초고압 처리기는 초고압처리기는 미국, Avure Technology사 제품, 모델명 QFL36L-600 등을 사용할 수 있다.

그리고 상기 초고압 처리가 완료되면, 초고압 처리된 식용 재료를 냉각하 는 단계 및/또는 건조하는 단계를 더 포함할 수 있다.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예 및 비교예를 예시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위해 예시되는 것일 뿐, 본 발명의 기술적 범위가 하기의 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

[실시예]

본 실시예에서는 반원통형의 성형틀에 PE 재질의 진공포장백에 장입한 다음, 진공포장백 내에 재료를 충분히 넣어 진공 포장하였다. 이때, 재료로는 세척, 탈수한 인삼(수삼)을 사용하였다. 초고압기는 미국 Avure사의 모델명 QFL36L-600이며 내부 규격은 20 cm x 120 cm (Φx H)이며, 전체 용량이 35L인 장비를 사용하였다. 그리고 500 MPa의 압력, 압축매체인 상온의 물(실제온도는 상온 + 3C x 5(100 MPa 당 3C 상승))로 1분간 초고압 처리를 실시하였다. 이때, 초고압기 내에 투입된 인삼(수삼)의 측정한 결과 평균 20Kg이 투입되어 처리되었음을 알 수 있었다.

[비교예]

통상과 같은 방법으로 진공 포장을 실시한 다음, 상기 실시예와 동일한 방법으로 초고압 처리를 실시하였다. 구체적으로, 상기 실시예와 동일하게 실시하되, 인삼(수삼)을 진공 포장함에 있어 반원통형의 성형틀을 이용하지 않은 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다. 이때, 초고압기 내에 투입된 인삼(수삼)의 측정한 결과 12Kg이 투입되어 처리되었음을 알 수 있었다.

이상의 실시예 및 비교예를 통하여, 종래와 같이 인삼(수삼)을 포장 백만을 이용한 진공 포장한 경우 포장된 재료는 형태가 불규칙하고 공간을 많이 차지할 뿐 아니라, 초고압기 내부에 데드스페이스(deadspace)가 많이 발생하여 처리량이 평균 12kg/회 이였으나, 본 발명에 따라서 반원통형의 성형틀을 이용하여 원통형의 가공체로 성형 포장한 경우 처리량이 평균 20kg/회로서 우수한 결과를 보임을 알 수 있었다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 성형틀을 이용하여 식용재료를 진공포장하여 가공체를 성형하는 상태를 나타내 보인 사시도,

도 3은 본 발명에 초고압처리기를 나타내 보인 일부절제 사시도,

도 4 및 도 5는 챔버 내에 가공체가 적층된 상태를 나타내 보인 분리사시도.

Claims (3)

1. 삭제
2. 삭제
3. 반원통형, 다각통형, 원뿔형 및 다각뿔형의 성형틀 중의 선택된 하나에 식용재료가 담긴 진공포장백 또는 파우치를 투입하는 제 1단계와, 상기 진공포장백 또는 파우치 내부의 공기를 배출시키면서 가압하여 진공포장 가공체가 성형틀의 형상으로 성형되도록 하는 제 2단계를 가지는 진공포장단계와,

   상기 성형틀에 의해 소정의 형상으로 진공포장 된 가공체를 진공포장용 초고압 처리기의 챔버의 주입구를 통하여 적층하는 식용재료 적층단계와,

   상기 챔버의 주입구를 승강수단에 의해 승강되는 커버부재를 이용하여 밀폐하고 압축매체공급수단에 의해 밀폐된 챔버에 압축매체를 공급하여 가공체를 초고압 처리하는 초고압처리단계를 구비하여 된 것을 특징으로 하는 식용재료의 초고압처리 방법.

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