KR101028373B1 - 숙성 흑마늘이 포함된 음료를 제조하는 장치 및 이의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 흑마늘이 포함된 음료를 제조하는 장치에 관한 것이다.
본 발명의 실시예는, 입수된 원수를 2단계 여과과정을 거친 후 역삼투과정을 통해 정제된 정제수를 공급하는 정제수처리장치; 상기 정제수처리장치를 통해 공급된 정제수와 혼합한 숙성된 흑마늘 또는 쑥을 간접 스팀가열을 통해서 진액을 추출하는 추출기; 상기 추출기로부터 추출된 흑마늘 진액 또는 쑥액을 소정의 온도로 가열시키고, 상기 가열온도가 내부 전체로 고르게 전달되도록 교반시켜서 고형물과 수분을 분리해서 농축시키는 농축기; 상기 농축기로부터 수분을 분리해 외부로 이송시켜서, 순환냉각시킨 후 응축수 탱크로 집수하는 쿨링 타워; 상기 여과기에서 필터링된 흑마늘 고형분을 교반하여 믹싱(Mixing)하는 제 1 믹싱탱크; 쑥 고형분을 교반하여 믹싱하며 소정의 온도로 열을 가하는 스팀가열장치가 측면에 장착된 제 2 믹싱탱크; 상기 제 1 및 2 믹싱탱크로부터 농축된 흑마늘 진액과 쑥 액을 소정의 크기를 가진 입자로 필터링(Filtering)하는 1차 여과기; 상기 제 1 믹싱탱크로 부터 이송되는 흑마늘 진액을 고온의 살균수와, 스팀으로 살균하는 제 1 순간고온살균기; 상기 제 1 순간고온살균기를 거친 상기 제 1 및 2 믹싱탱크로 부터 이송된 흑마늘 진액과 쑥액의 혼합액을 고온의 살균수와 스팀으로 살균하는 홀딩 튜브(Holding Tube)로 구성된 제 2 순간고온살균기; 상기 제1 또는 제2 순간고온살균기로부터 이송된 흑마늘 진액 또는 흑마늘진액과 쑥 혼합액을 소정의 크기를 가진 입자로 필터링하는 2차 여과기; 상기 2차 여과기로부터 이송된 흑마늘 진액을 소정의 양만큼 충진하여 개별포장하는 충진기; 상기 흑마늘 진액을 추출하기 위한 장치들을 제어하는 제어부;를 포함하는 숙성 흑마늘이 포함된 음료를 제조하는 장치에 관한 것이다.
이와 같은 구성을 가지는 본 발명의 실시예에 의하면 흑마늘이 포함된 음료를 제조하는 데 최적조건을 도출하고자 하는 것이다.
본 발명의 실시예는, 입수된 원수를 2단계 여과과정을 거친 후 역삼투과정을 통해 정제된 정제수를 공급하는 정제수처리장치; 상기 정제수처리장치를 통해 공급된 정제수와 혼합한 숙성된 흑마늘 또는 쑥을 간접 스팀가열을 통해서 진액을 추출하는 추출기; 상기 추출기로부터 추출된 흑마늘 진액 또는 쑥액을 소정의 온도로 가열시키고, 상기 가열온도가 내부 전체로 고르게 전달되도록 교반시켜서 고형물과 수분을 분리해서 농축시키는 농축기; 상기 농축기로부터 수분을 분리해 외부로 이송시켜서, 순환냉각시킨 후 응축수 탱크로 집수하는 쿨링 타워; 상기 여과기에서 필터링된 흑마늘 고형분을 교반하여 믹싱(Mixing)하는 제 1 믹싱탱크; 쑥 고형분을 교반하여 믹싱하며 소정의 온도로 열을 가하는 스팀가열장치가 측면에 장착된 제 2 믹싱탱크; 상기 제 1 및 2 믹싱탱크로부터 농축된 흑마늘 진액과 쑥 액을 소정의 크기를 가진 입자로 필터링(Filtering)하는 1차 여과기; 상기 제 1 믹싱탱크로 부터 이송되는 흑마늘 진액을 고온의 살균수와, 스팀으로 살균하는 제 1 순간고온살균기; 상기 제 1 순간고온살균기를 거친 상기 제 1 및 2 믹싱탱크로 부터 이송된 흑마늘 진액과 쑥액의 혼합액을 고온의 살균수와 스팀으로 살균하는 홀딩 튜브(Holding Tube)로 구성된 제 2 순간고온살균기; 상기 제1 또는 제2 순간고온살균기로부터 이송된 흑마늘 진액 또는 흑마늘진액과 쑥 혼합액을 소정의 크기를 가진 입자로 필터링하는 2차 여과기; 상기 2차 여과기로부터 이송된 흑마늘 진액을 소정의 양만큼 충진하여 개별포장하는 충진기; 상기 흑마늘 진액을 추출하기 위한 장치들을 제어하는 제어부;를 포함하는 숙성 흑마늘이 포함된 음료를 제조하는 장치에 관한 것이다.
이와 같은 구성을 가지는 본 발명의 실시예에 의하면 흑마늘이 포함된 음료를 제조하는 데 최적조건을 도출하고자 하는 것이다.
Description
본 발명은 숙성 흑마늘이 포함된 음료를 제조하는 장치 및 제조방법에 관한 것이다. 구체적으로는, 본 발명은 원료인 깐마늘을 숙성시킨 흑마늘과 정제수를 주입하여 흑마늘 유효성분을 추출한 후, 진공 농축기를 이용해서 흑마늘 추출액으로 부터 품질기준으로 정한 유효 고형물 함량범위까지 수분을 분리하는 저온 감압농축시키는 과정을 통해서 숙성 흑마늘이 포함된 음료를 제조하는 장치 및 제조방법에 관한 것이다.
마늘(Allium sativum L.)은 백합과(Liliaceae) 알리움속(Allium)에 속하는 다년생 구근 식물이며, 5천 년 이상 재배되어 온 인류 최초의 경작식물 중의 하나로서 예로부터 식재료는 물론 약재로 널리 복용되어왔다. 마늘이 갖고 있는 여러성분과 효능은 식품,의학 등의 다양한 분야에서 증명되고 있으며, 근자에는 마늘을 숙성시킨 다양한 식품이 개발되고 있다.
이러한 마늘은 약 60% 정도의 수분, 28% 탄수화물(주로 fructan), 2.3% 유기황화합물, 2% 단백질(주로 allinase), 1.5% 섬유소 등으로 이루어져 있으며, 마늘의 독특한 맛과 향은 마늘의 유기황화합물 중의 하나인 알리신(Allicin)에 의한 것으로 알려져 있는 데, 상기 알리신은 물에 대한 용해도가 매우 낮은 화합물로서, 마늘내에서는 알리인(Alliin)으로 존재하여 있다가 마늘이 상처를 입거나 분쇄를 하였을 때 알리나제(Allinase) 효소에 의해서 냄새와 매운 맛이 강한 알리신(Allicin)으로 변화된다. 또한 알리신은 실온에서 매우 불안정하여 2~16시간안에 알리신의 성분이 절반으로 줄어들게 되고 다른 효소들의 작용에 의해 다른 황화합물로 전환되어 마늘 특유의 복합적인 냄새를 야기하게 되는 것으로 알려져 있다.
따라서, 마늘은 자극성이 심하여 그대로 섭취하기 어렵고, 경시적으로 청변이나 갈변을 일으키기 때문에 여러가지 가공법을 통하여 마늘을 상품화하고 있는 추세에 있다.
예로서, 마늘의 독특한 향취인 알리신은 열을 가하면 효소 활성도가 상당히 떨어져 마늘 특유의 맛과 향을 감퇴시키는 특징이 있으며, 항산화 물질인 폴리페놀 및 폴라노이드 함량이 증가할 뿐만 아니라, 당도도 상당히 증가하는 것으로 알려져 있다.
특히, 열을 가할 뿐 아니라 어느 정도의 수분을 유지하는 방법으로 가공하는 마늘의 숙성가공방법은 최근 마늘 특유의 냄새나 자극을 감소시키고 마늘 함유 성분이 갖는 고유의 효능을 발휘하는 데 더욱 효과적인 마늘의 가공처리방법으로 각광받고 있는 실정이다.
이러한 점들로 인해서, 마늘분말, 구운마늘 및 무취마늘 등의 형태로 마늘을 가열처리한 제품이 사용되고 있다.
그러나, 마늘을 가열처리하면 마늘 고유의 성분을 그대로 유지하기 어렵고, 향신료로 사용하는 경우에도 그 맛을 내기 어렵다는 문제가 있었다.
이러한 점들로 인해서, 마늘분말, 구운마늘 및 무취마늘 등의 형태로 마늘을 가열처리한 제품이 사용되고 있다.
그러나, 마늘을 가열처리하면 마늘 고유의 성분을 그대로 유지하기 어렵고, 향신료로 사용하는 경우에도 그 맛을 내기 어렵다는 문제가 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 여러가지 방법이 제안되었다. 그중에서, (주)코스트플러스코리아의 특허 제10-0530386호에는 일정 온도와 습도에서 자가 발효시켜서 마늘 본래의 성분과 효능을 손상시키는 일 없이 항산화력 및 폴리페놀 함량이 증가된 숙성마늘의 제조방법이 개시되어있다.
상기 특허의 숙성마늘의 제조방법은 생마늘을 40~90℃에서 280~320시간 열풍으로 숙성하고, 이를 38~42시간 자연건조한 후, 다시 20~30℃의 열풍을 가해서 30~50시간정도 숙성시켜서 제조하는 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 상기 특허의 제조방법은 상기 40~90℃에서 280~320시간 열풍으로 숙성하는 단계에서는 생마늘을 스틸 용기에 다수개 넣은 후 다수개의 스틸 용기를 컨테이너에서 숙성하고, 상기 스틸 용기 아래에서 숯을 배치하거나, 또는 상기 40~90℃에서 280~320시간 열풍으로 숙성하는 단계에서는 상기 각 스틸 용기에 수분을 공급하는 것을 특징으로 하고 있다.
그러나, 상기 특허의 제조방법에서는 전기 열풍기을 이용하여 1차 숙성단계, 자연건조단계, 및 1차 숙성단계를 포함하여, 1차 및 2차 숙성단계사이에 건조단계를 포함시켜야 하므로, 마늘 숙성이 연속적으로 이루어지지 않아 번거롭다는 단점이 있었다.
아울러, 상기 특허의 제조방법에서는 숙성시간이 지나치게 길어지므로, 실질적으로 숙성이 잘 이루어지지 않는다는 문제점이 있었다. 또한, 상기 특허의 제조방법에서는 장시간의 숙성시간으로 인해 필연적으로 마늘 내부에 함유된 수분이 과도하게 증발하게 되고, 이로 인하여 마늘이 건조되면서 딱딱해지는 문제를 방지하기 위해서 외부에서 별도로 수분을 공급하는 과정을 거쳐야 한다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 숙성된 흑마늘과 정제수를 정해진 배합량으로 주입하여 숙성 흑마늘이 포함된 음료를 제조하기 위한 것으로써, 상기와 같은 원재료부터 진액을 추출하는 데 있어서 최적의 시간과 조건으로 열수 순환추출하는 장치를 제공하는 목적으로 한다.
아울러, 숙성 흑마늘이 포함된 음료를 제조하는 데 있어서, 정제수의 사용량이 많은 만큼 사용되는 정제수의 양 및 원재료의 소모를 최소화하여 재료 및 소요 에너지 등의 소모의 낭비를 막아서 효율적인 제조장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 실시예에 의한 숙성 흑마늘이 포함된 음료를 제조하는 장치는, 입수된 원수를 2단계 여과과정을 거친 후 역삼투과정을 통해 정제된 정제수를 공급하는 정제수처리장치; 상기 정제수처리장치를 통해 공급된 정제수와 혼합한 숙성된 흑마늘 또는 쑥을 간접 스팀가열을 통해서 진액을 추출하는 추출기; 상기 추출기로부터 추출된 흑마늘 진액 또는 쑥액을 소정의 온도로 가열시키고, 상기 가열온도가 내부 전체로 고르게 전달되도록 교반시켜서 고형물과 수분을 분리해서 농축시키는 농축기; 상기 농축기로부터 수분을 분리해 외부로 이송시켜서, 순환냉각시킨 후 응축수 탱크로 집수하는 쿨링 타워; 상기 여과기에서 필터링된 흑마늘 고형분을 교반하여 믹싱(Mixing)하는 제 1 믹싱탱크; 쑥 고형분을 교반하여 믹싱하며 소정의 온도로 열을 가하는 스팀가열장치가 측면에 장착된 제 2 믹싱탱크; 상기 제 1 및 2 믹싱탱크로부터 농축된 흑마늘 진액과 쑥 액을 소정의 크기를 가진 입자로 필터링(Filtering)하는 1차 여과기; 상기 제 1 믹싱탱크로 부터 이송되는 흑마늘 진액을 고온의 살균수와, 스팀으로 살균하는 제 1 순간고온살균기; 상기 제 1 순간고온살균기를 거친 상기 제 1 및 2 믹싱탱크로 부터 이송된 흑마늘 진액과 쑥액의 혼합액을 고온의 살균수와 스팀으로 살균하는 홀딩 튜브(Holding Tube)로 구성된 제 2 순간고온살균기; 상기 제1 또는 제2 순간고온살균기로부터 이송된 흑마늘 진액 또는 흑마늘진액과 쑥 혼합액을 소정의 크기를 가진 입자로 필터링하는 2차 여과기; 상기 2차 여과기로부터 이송된 흑마늘 진액을 소정의 양만큼 충진하여 개별포장하는 충진기; 상기 흑마늘 진액을 추출하기 위한 장치들을 제어하는 제어부;를 포함한다.
그리고, 1차 여과기는 1 내지 5μm 필터를 이용해서 상기 고형물을 필터링하며, 2차 여과기는 1 내지 0.45μm 필터를 이용해서 상기 고형물을 필터링하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 제 2 순간고온살균기에서는 30초 이내로 살균작업을 수행하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 쿨링 타워는 냉각싸이클을 구동시키는 냉각수단이 구비되어서, 상기 진공펌프를 통해서 외부로 토출된 스팀을 냉각시킨 후, 상기 제 1 또 제 2 순간고온살균기에 구비된 응축수회수탱크로 집수되어 재활용되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 숙성 흑마늘이 포함된 음료를 제조하는 장치를 이용하여 숙성된 흑마늘이 포함된 음료를 제조함에 있어서, 마늘을 상태별로 분류하고, 외관을 정리하는 전처리 단계; 마늘을 PE백에 8~10kg 단위로 넣어 밀폐한 후, 채반에 수납하는 단계; 상기 채반을 숙성 흑마늘숙성장치에 장입한 후, 숙성장치를 가동하여서 80~90℃의 온도를 유지하면서 스팀과 열을 30~60분 동안 가하여 스팀처리 단계; 상기 스팀처리 단계를 거친 마늘이 담긴 채반을, 숙성장치내에서 70~80℃ 온도를 유지하면서, 12~15일간 숙성시키는 주숙성 단계; 상기 주숙성 단계를 거친 마늘이 담긴 채반을, 숙성장치내에서 0~5℃ 온도를 유지하면서, 7~14일간 저온상태에서 수분을 서서히 제거하는 후숙성 단계; 원수를 입수하여 저장한 후, 25 마이크로 미터(μm) 백(bag) 필터를 거쳐서 저장하는 원수입수 단계; 상기 원수를 5 마이크로 미터(μm) 필터를 거쳐서 정수하는 1차 여과 단계; 상기 1차 여과된 정수를 다시 1 마이크로 미터(μm) 필터를 거쳐서 정수하는 2차 여과 단계;
상기 2차 여과 단계를 거친 정수를 역삼투막 과정을 통해서 이물질과 이온성분을 제거하여 정제수를 제조하는 역삼투 여과 단계; 상기 역삼투 여과 단계를 거친 정제수 1350kg와 후숙성 단계를 거친 숙성 숙성 흑마늘450kg를 추출기에 투입하여 85~95℃의 온도로 18~24시간 유지하면서 진액을 추출하는 추출 단계; 상기 추출단계를 거친 흑마늘의 고형분과 수분을 농축조에서 60~76cmHg 진공감압과 55~85℃의 온도로 4~12시간 유지시켜서 농축시키는 농축 단계; 상기 농축 단계를 거친 숙성 흑마늘진액을 25~50 마이크로 미터(μm) 필터를 거쳐서 고형분과 수분을 분리시키는 1차 필터링 단계; 약쑥을 입고하여 외관을 검사하고, 크기 및 상태별로 정선하여 수세하는 약쑥 전처리단계;
상기 약쑥 전처리단계를 거친 약쑥을 40~50℃로 48~72시간 동안 건조시키는 1차 건조단계; 상기 1차 건조단계를 거친후, 40℃로 2~3시간 동안 건조시켜서 최종수분 13%까지 건조시키는 2차 건조단계; 상기 2차 건조단계를 거친 약쑥을 건조시키는 건조단계; 상기 2차 건조단계를 거친 약쑥을 정제수와 함께 믹싱하여 상기 추출기로 88~92℃로 1~2시간동안 추출하는 1차추출단계; 상기 1차추출단계를 거친 약쑥을 85~88℃로 상기 추출기를 이용해서 16~24시간동안 추출하는 2차추출단계; 상기 2차추출단계를 거친 약쑥을 88~92℃로 상기 추출기를 이용해서 1~2시간동안 추출하는 3차추출단계; 상기 3차 추출단계를 거친 약쑥액을 상기 농축기를 이용해서 55~65℃로 상기 추출기를 이용해서 2~4시간동안 농축시키는 약쑥농축단계; 상기 약쑥 농축단계를 거친 약쑥액을 5 마이크로 미터(μm) 필터를 거쳐서 고형분과 수분을 분리시키는 약쑥액 여과단계; 상기 1차 필터링 단계를 거친 흑마늘 진액과, 상기 약쑥액 여과단계를 거친 약쑥액을 소정의 비율로 혼합하는 흑마늘 진액이 포함된 음료를 배합하는 배합단계; 상기 배합단계를 거친흑마늘 진액이 포함된 음료를 1 내지 5 마이크로 미터(μm) 필터를 거쳐서 고형분과 수분을 분리시키는 흑마늘 진액이 포함된 음료 여과 단계; 상기 흑마늘 진액이 포함된 음료 여과 단계를 거친 후, 제 1 및 2 순간고온살균기를 이용해서 살균하는 순간살균 단계; 상기 순간살균 단계를 거친 후, 1 내지 0.45 마이크로 미터(μm) 필터를 거쳐서 고형분과 수분을 분리시키는 2차 필터링 단계; 상기 2차 필터링 단계를 거친 제품을, 90~95℃의 온도에서 개별포장하는 충진단계; 상기 충진단계를 거친 제품을 검수하고, 박스포장한 후, 1~4℃의 온도에서 저온상태로 보관하는 출하 전단계;를 포함하는 숙성 흑마늘이 포함된 음료를 제조하는 방법을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예 따른 숙성 흑마늘이 포함된 음료를 제조하는 장치의 전체 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 숙성 흑마늘이 포함된 음료를 제조하는 장치을 이용하여 숙성 흑마늘이 포함된 음료를 제조하는 방법을 나타낸 공정도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 숙성 흑마늘이 포함된 음료를 제조하는 장치을 이용하여 숙성 흑마늘이 포함된 음료를 제조하는 방법을 나타낸 공정도이다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명의 사상이 제시되는 실시 예4에 제한된다고 할 수 없으며,또 다른 구성요소의 추가, 변경, 삭제 등에 의해서, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 의한 숙성 흑마늘이 포함된 음료를 제조하는 장치(10)의 전체 구성을 나타내는 구성도이다. 도 2는 본 발명의 실시 예에 의한 숙성 흑마늘이 포함된 음료를 제조하는 장치를 이용해서 음료를 제조하는 과정 및 방법을 나타내는 공정도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 의한 숙성 흑마늘이 포함된 음료를 제조하는 장치(10)는 다음과 같이 구성된다.
살펴보면, 상기 숙성 흑마늘이 포함된 음료를 제조하는 장치(10)는 지역상수도에서 공급받은 물을 저장하는 원수지 저장탱크(미도시)와, 상기 원수지 저장탱크(미도시)에 저장된 원수를 원수공급펌프(미도시)을 이용해서 마이크로 필터(micro filter)를 거쳐서 원수에 포함된 탁도, 이물질 들을 제거하고, 고압펌프에 의해 고압으로 삼투막에 공급하여 역삼투의 원리로 원수 중에 잔존하는 미세한 이물질, 이온성분을 제거하는 역삼투 여과장치(미도시)와, 상기 역삼투여과장치를 통과한 처리수인 정제수를 저장하는 스테인레스 스틸로 제조된 정제수 저장탱크(미도시)와, 상기 정제수 저장탱크(미도시)에 저장된 정제수와 숙성된 흑마늘 원료를 주입하고 추출목표온도와 시간을 다단계제어를 통해서 흑마늘 진액을 추출하는 추출기(100), 상기 추출기(100) 내부의 흑마늘 원료를 상기 추출기(100) 내부에서 상하로 순환시키는 원료공급 순환펌프(200)와, 상기 추출기(100)로부터 추출된 흑마늘 진액으로부터 최종 고형분 농도를 맞추기 위한 농축기(300), 그리고 상기 추출기(100)로부터 추출된 흑마늘 진액을 상기 농축기(300)로 이송하기 전에 20~50μm(마이크로 미터)의 백(bag) 여과필터로 여과하는 1차 여과기(500), 상기 농축기(300) 내부를 진공상태로 만들어 고형분과 분리된 수분을 외부로 집수하고, 냉각시켜서 응축수회수탱크로 저장시키는 쿨링 타워(400)와, 상기 농축기(300)에 농축된 흑마늘 진액의 고형분과 약쑥액을 믹싱하여 최종적인 제품을 혼합하는 제 1,2 믹싱 탱크(600,650)와, 상기 제 1,2 믹싱 탱크(600,650)에서 혼합된 제품을 초고온으로 순간살균작업을 수행하는 살균기, 그리고 상기 살균기를 통과한 제품을 5μm(마이크로 미터)로 필터링하는 여과필터를 내장한 2차 여과기(800)와, 상기 2차 여과기(800)를 통과한 제품을 소정의 용량으로 개별적으로 포장하는 충진기(900)를 포함하여 구성된다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 흑마늘을 포함하는 음료를 제조하는 장치를 이용한 제조방법을 설명하는 공정도를 나타낸 것이다.
실선만으로 처리된 순서는 숙성 흑마늘 진액만을 생산할 때의 공정을 나타낸 것이고, 여기에 점선으로 나타난 공정을 포함하면 이는 숙성 흑마늘 진액과 약쑥액을 첨가한 음료를 생산하는 경우의 공정을 나타낸 것이다.
이를 보다 상세하게 살펴보면, 상기 원수저장탱크(미도시)와 역삼투 여과장치(미도시)는 상기 숙성 흑마늘이 포함된 음료를 제조하는 장치(10)가 설치되는 같은 공간 또는 외부에 별도로 구비될 수 있다.
상기 원수저장탱크(미도시)는 지역상수도에서 공급받은 물을 일시 저장하는 탱크이다. 상기 원수저장탱크(미도시)는 상기 역삼투 여과장치(미도시)와 파이프 등으로 연결된다.
상기 역삼투 여과장치(미도시)는 상기 원수저장탱크(미도시)에서 원수공급펌프(미도시)에 의해 파이프를 통해서 이송되는 원수를 마이크로 미터 필터(micro filter)를 거쳐서 이물질 등을 제거하게 된다.
그런 다음에, 고압펌프에 의해 고압으로 삼투막으로 공급하게 된다. 이렇게 삼투막으로 공급된 원수는 역삼투(reverse osmosis)의 원리에 의해서 원수 내에 잔존하는 미세한 이물질 및 이온성분을 제거하게 된다.
상기 역삼투 과정은, 1차 여과단계로서 5 마이크로 미터(micro) 필터를 통과하여 정수를 하게 된다. 이후에, 다시 2차 여과단계로 1 마이크로 미터(micro) 필터를 통해서 여과하는 과정을 거치게 된다.
상기와 같은 정제과정을 거치고 나면, T.D.S 10mg/L(at CaCo3)의 수질을 가진 정제수가 만들어진다. 이렇게 걸러진 정제수는 정제수 저장탱크(미도시)에 저장된다.
상기와 같은 정제수 저장탱크(미도시)는 저장하는 정제수가 오염되거나, 자외선 및 햇빛 등에 의해서 상하지 않도록 스테인레스 스틸로 제조된다.
상기와 같이 정제된 정제수는 상기 정제수 저장탱크(미도시)로부터 펌프(미도시)의 구동에 의해서 상기 추출기(100)로 소정의 필요한 양만큼 파이프 등의 배관을 통해서 이송된다.
상기 추출기(100)에는 전처리 과정에서 숙성된 흑마늘 원료와 상기 정제수 저장탱크(미도시)로부터 이송되어온 정제수가 소정의 비율로 주입된 후, 상기 흑마늘 원료와 정제수를 혼합하고, 추출온도 85~95℃로 대략 18~24시간 정도 가량 유지시켜 숙성된 흑마늘 원료로부터 진액을 추출하는 과정을 거치게 된다.
상기 추출기(100)로부터 추출과정을 거치는 동안, 상기 숙성된 흑마늘 원료은 소정의 온도와 압력을 통해서 소정의 영양분을 가진 고형물과 수분으로 분리되게 된다.
한편, 상기 추출기(100)에는 원료공급 순환펌프(200)가 구비된다. 상기 연료공급 순환펌프는 상기 추출기(100) 내부의 흑마늘과 정제수를 상하로 순환시키는 펌프이다. 상기 원료공급 순환펌프(200)의 순환작용으로 통해서 상기 추출기(100) 내부의 원료에 열이 고르게 전달되어서 추출작업이 원활하고 효율적으로 진행되게 된다.
상기와 같이 추출된 흑마늘의 고형분과 수분은 1차 여과기(500)를 통해서 여과되는 과정을 거치게 된다.
상기 1차 여과기(500)는 100 마이크로 미터(micro) 필터를 구비하고 있다. 상기 필터는 백(bag) 여과필터의 형태이다. 상기 1차 여과를 통해서 상기 추출기(100)를 통해서 분리된 고형분 중에서 입자가 큰 고형분을 1차적으로 걸러내게 된다.
상기 1차 여과기(500)를 통해서 필터링된 100 마이크로 미터(micro) 크기 미만의 고형물과 수분은 상기 농축기(300)로 이송되게 된다. 이때, 1차 필터링된 흑마늘의 진액은 추출원료 공급배관(미도시)를 통해서 펌프(미도시)에 의해서 농축기(300)로 이송되게 된다.
상기 농축기(300)는 내부로 이송된 흑마늘 진액을 60~76cmHg 진공감압과, 55~85℃의 온도로 대략 4~12시간 농축하는 과정을 수행하게 된다. 상기 농축과정을 통해서 상기 흑마늘 진액으로부터 소정의 영양분을 가진 고형분과 수분으로 분리하는 과정을 거치게 된다.
상기 농축기(300)에는 내부에서 농축되는 원료에 열이 고르게 전달될 수 있도록 하는 교반기가 구비된다. 상기 교반기는 상기 농축기(300) 내부에 상하방향으로 1개소 이상에 구비되고, 모터의 회전력을 통해서 좌우 방향으로 회전하면서 내부의 저장된 원료를 교반하는 작용을 수행하게 된다.
상기 교반기는 30 내지 45 rpm의 속도로 회전하여 교반하는 것이 바람직하다. 상기 교반기에 의한 교반작용을 통해서 원료인 흑마늘 진액에 열이 고르게 전달되고, 그 재료들의 입자도 고르게 분쇄되어서 농축과정이 원활하게 수행된다.
상기와 같은 과정을 통해서 흑마늘 진액의 최종 고형분 농도를 맞추는 작업이 진행되게 된다.
한편, 상기 농축기(300)에서 농축과정이 완료되면 상기 농축기(300)로 부터 수분이 제거되는 과정을 거치게 된다.
상기 농축과정은 상기 농축기(300) 내부를 고온의 열과 압력을 가하게 상기 원료를 농축하는 과정이다. 이때, 원료에 포함되는 수분은 고온의 스팀으로 변하는 상변화를 거치게 된다.
상기 농축기(300)는 파이프 관(미도시)를 통해서 쿨링 타워(400)와 연통된다. 상기 쿨링 타워(400)는 상기 농축기(300) 내부를 진공상태로 만드는 진공펌프와 냉각싸이클을 구동하는 냉각시스템을 포함하여 구성된다. 상기 쿨링타워는 제 1,2 순간고온살균기에서 사용된 스팀과 고온수를 집수하여 냉각한 후 재활용하여 다시 냉각용으로나 고온수로 재활용하는 역할을 수행하게 된다.
다음으로, 1차 여과를 하는 과정을 1차 여과기(500)를 통해서 수행하게 된다.
상기 1차 여과기(500)는 25~50 마이크로 미터(μm) 필터로 걸러내는 과정을 수행하게 된다. 상기 과정을 통해서 상기 농축기(300)를 거쳐 농축된 흑마늘 진액으로부터 큰 입자들을 걸러내서 고운 밀도를 가진 진액을 만드는 과정을 수행하게 된다.
상기와 같이 1차 여과를 거친, 흑마늘 진액은 제 1 믹싱 탱크(600)로 이송된다.
상기 제1 믹싱 탱크(600)에는 상기 1차 여과를 거친 흑마늘 진액를 다시 한번 더 교반기를 통해서 교반하는 작업을 수행하게 된다. 이는 농축된 원료액을 포장하기 전에 최종적으로 품질을 확인하고, 흑마늘 진액의 맛을 증진시키기 위한 것이다.
한편, 흑마늘 진액 그 자체를 제품으로 하는 경우이외에, 기타 다른 첨가물 특히 본 발명에서와 같이 약쑥을 첨가하는 경우에는 다음과 같은 과정을 거치게 된다.
약쑥을 원료로 해서 약쑥을 입고하여 외관을 검사하고, 크기 및 상태별로 정선하여 수세하는 약쑥 전처리단계를 거친 후, 상기 약쑥 전처리단계를 거친 약쑥을 40~50℃로 48~72시간 동안 건조시키는 1차 건조단계와, 상기 1차 건조단계를 거친후, 40℃로 2~3시간 동안 건조시켜서 최종수분 13%까지 건조시키는 2차 건조단계를 거치고, 상기 2차 건조단계를 거친 약쑥을 건조시키는 2단계의 건조단계를 거치게 된다.
그런 다음에, 상기 2차 건조단계를 거친 약쑥을 정제수와 함께 믹싱하여 상기 추출기로 88~92℃로 1~2시간동안 추출하는 1차추출단계와, 상기 1차추출단계를 거친 약쑥을 85~88℃로 상기 추출기를 이용해서 16~24시간동안 추출하는 2차추출단계를 거치고 상기 2차추출단계를 거친 약쑥을 88~92℃로 상기 추출기를 이용해서 1~2시간동안 추출하는 3차추출단계를 거침으로써 추출하는 과정을 거치게 된다.
상기 3차 추출단계를 거친 약쑥액을 상기 농축기를 이용해서 55~65℃로 상기 추출기를 이용해서 2~4시간동안 농축시키는 약쑥농축단계를 거치고, 상기 약쑥 농축단계를 거친 약쑥진액을 5 마이크로 미터 미터(μm) 필터를 거쳐서 고형분과 수분을 분리시키는 약쑥액 여과단계를 거쳐서 약쑥액을 제조하게 된다.
상기 1차 필터링 단계를 거친 흑마늘 진액과, 상기 약쑥액 여과단계를 거친 약쑥액을 소정의 비율로 혼합하는 흑마늘 진액이 포함된 음료를 배합하는 배합단계를 제2 믹싱탱크를 통해서 숙성 흑마늘이 포함된 음료를 제조하게 된다. 상기 제2 믹싱탱크에는 스팀가열장치가 구비되어서 상기 제2 믹싱탱크 내부의 약쑥액을 소정의 온도을 유지하면서 교반할 수 있도록 한다.
다음으로, 제 1 순간고온살균기(700)에 의해서 살균되는 과정을 거치게 된다.
상기 제 1 순간고온살균기(700)는 응축수회수탱크에 저장된 물을 보일러로 가열하여 고온의 스팀과 물의 형태로 배관을 통해서 이송시켜 살균작업을 수행한다. 상기 제 1 순간고온살균기(700)는 130~135도로 1 내지 5초간 살균을 하는 고온단시간살균(high-temperature short-time pasteurization) 과정을 수행한다.
상기 배합단계를 거친 흑마늘 진액이 포함된 음료를 1 내지 5 마이크로 미터(μm) 필터로 구성된 제1 차 여과기를 거쳐서 고형분과 수분을 분리시키는 흑마늘 진액이 포함된 음료 여과 단계를 거치게 된다
한편, 상기 제 1 믹싱탱크(600)로 부터 이송되는 흑마늘 진액은 고온의 살균수와, 스팀으로 살균하는 제 1 순간고온살균기만을 거치게 된다.
한편, 상기 제 1 순간고온살균기를 거친 상기 제 1 및 2 믹싱탱크로 부터 이송된 흑마늘 진액과 쑥액의 혼합액은 고온의 살균수와 스팀으로 살균하는 홀딩 튜브(Holding Tube)로 구성된 제 2 순간고온살균기를 거치는 2단계의 살균단계를 거치게 된다.
상기 제1 또는 제2 순간고온살균기로부터 이송된 흑마늘 진액 또는 흑마늘진액과 쑥 혼합액을 5마이크로 미터(μm) 필터를 통해서 필터링하는 2차 여과기를 이용한 2차 여과단계를 거치게 된다. 상기 2차 여과기(800)를 통해서 필터링되면 흑마늘 진액은 고운 입자를 가진 최종제품으로 만들어지게 된다.
상기와 같이 2차 여과를 마친 숙성 흑마늘 진액을 포함한 음료는 충진기(900)를 통해서 소정의 용량을 가진 개별 제품으로 포장되게 된다.
상기 충진기(900)는 92~96℃상태로 포장되는 핫필링 충진을 하는 과정을 수행한다.
한편, 약쑥진액이 포함된 숙성 흑마늘 음료는 점선에서 나타난 것과 같이 포장용기를 세척하는 린셔, 해당 음료내용물을 채우는 필러, 그리고 캡을 씌우는 캡파공정을 거쳐서 이동하는 과정중에 용기를 어느 일방향으로 기울여서 캡의 내부면을 뜨거운 음료내용물로 살균하는 캡살균 공정을 거친 후, 용기 전체를 냉각시킨 후에 검수를 하는 과정을 거치게 된다.
즉, 실선으로 표시된 공정도에서와 같이 숙성 흑마늘 진액만을 생산하는 경우에는 그 용기가 진공팩이어서 별도의 린셔,필러,캡파 및 캡살균 등의 과정을 거치는 것을 생략하게 된다.
상기 실선으로 표시된 숙성 흑마늘 진액은 충진기(900)를 통해서 최종제품으로 완성되고, 상기 점선으로 표시된 숙성 흑마늘 진액을 포함한 음료는 충진기(900')를 통해서 상기 린셔,필러,캡파 및 캡살균 그리고 냉각과정을 거쳐서 검수 및 포장단계로 이어지게 된다.
상기와 같은 각각의 과정과 구성장치는 제어부(1000)가 각각의 조건과 수행해 필요한 시간 등을 제어하게 된다.
상기 제어부(1000)는 각 장치의 동작여부 및 동작시간 및 조건을 제어하게 되고, 상기 제어부(1000)의 제어는 필요에 따라서 작업자가 수동으로 각 장치 및 과정을 수행할 수도 있고, 유무선 네트워크를 통해서 원격으로 프로그램에 의해서 자동으로 수행할 수도 있다.
요약하면, 본 발명의 실시 예에 따른 제조장치는 숙성 흑마늘 진액만의 생산 뿐만 아니라 이에 본 실시예에서와 같이 약쑥액과 같은 기타 첨가물이 포함된 음료의 생산이 병행가능하다.
그리고, 상기 숙성 흑마늘 진액을 포함하는 음료를 제조하는 장치(10)를 이용하여 숙성 흑마늘 진액 뿐 아니라 숙성 흑마늘이 포함된 음료를 제조하는 방법 또한 상기 숙성 흑마늘 진액을 포함하는 음료를 제조하는 장치(10)를 이용해서 병행 생산이 가능하도록 한 것이다.
이를 통해서 설비의 중복투자 및 이에 따른 이중관리 등의 손실을 최소화할 수 있고, 그 운용의 효율 또한 극대화할 수 있다.
* 주요도면 부호에 관한 간단한 설명
10 숙성 흑마늘이 포함된 음료를 제조하는 장치 50 정제수처리장치
100 추출기 300 농축기
400 쿨링 타워 500 1차 여과기
600 제1 믹싱 탱크 650 제2 믹싱탱크
700 제1 순간고온살균기 750 제2 순간고온살균기
800 2차 여과기 900 충진기
900' 충진기 1000 제어부
10 숙성 흑마늘이 포함된 음료를 제조하는 장치 50 정제수처리장치
100 추출기 300 농축기
400 쿨링 타워 500 1차 여과기
600 제1 믹싱 탱크 650 제2 믹싱탱크
700 제1 순간고온살균기 750 제2 순간고온살균기
800 2차 여과기 900 충진기
900' 충진기 1000 제어부
Claims (5)
- 입수된 원수를 2단계 여과과정을 거친 후 역삼투과정을 통해 정제된 정제수를 공급하는 정제수처리장치;
상기 정제수처리장치를 통해 공급된 정제수와 혼합한 숙성된 흑마늘 또는 쑥을 간접 스팀가열을 통해서 진액을 추출하는 추출기;
상기 추출기로부터 추출된 흑마늘 진액 또는 쑥액을 소정의 온도로 가열시키고, 상기 가열온도가 내부 전체로 고르게 전달되도록 교반시켜서 고형물과 수분을 분리해서 농축시키는 농축기;
상기 농축기로부터 수분을 분리해 외부로 이송시켜서, 순환냉각시킨 후 응축수 탱크로 집수하는 쿨링 타워;
상기 농축기로부터 이송된 흑마늘 고형분을 교반하여 믹싱(Mixing)하는 제 1 믹싱탱크;
쑥 고형분을 교반하여 믹싱하며 소정의 온도로 열을 가하는 스팀가열장치가 측면에 장착된 제 2 믹싱탱크;
상기 제 1 및 2 믹싱탱크로부터 농축된 흑마늘 진액과 쑥 액을 소정의 크기를 가진 입자로 필터링(Filtering)하는 1차 여과기;
상기 제 1 믹싱탱크로 부터 이송되는 흑마늘 진액을 고온의 살균수와, 스팀으로 살균하는 제 1 순간고온살균기;
상기 제 1 순간고온살균기를 거친 상기 제 1 및 2 믹싱탱크로 부터 이송된 흑마늘 진액과 쑥액의 혼합액을 고온의 살균수와 스팀으로 살균하는 홀딩 튜브(Holding Tube)로 구성된 제 2 순간고온살균기;
상기 제1 또는 제2 순간고온살균기로부터 이송된 흑마늘 진액 또는 흑마늘진액과 쑥 혼합액을 소정의 크기를 가진 입자로 필터링하는 2차 여과기;
상기 2차 여과기로부터 이송된 흑마늘 진액을 소정의 양만큼 충진하여 개별포장하는 충진기;
상기 흑마늘 진액을 추출하기 위한 장치들을 제어하는 제어부;를 포함하는 숙성 흑마늘이 포함된 음료를 제조하는 장치.
- 제 1 항에 있어서,
1차 여과기는 1 내지 5μm 필터를 이용해서 상기 고형물을 필터링하며, 2차 여과기는 1 내지 0.45μm 필터를 이용해서 상기 고형물을 필터링하는 것을 특징으로하는 숙성 흑마늘이 포함된 음료를 제조하는 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 순간고온살균기에서는 30초 이내로 살균작업을 수행하는 것을 특징으로 하는 숙성 흑마늘이 포함된 음료를 제조하는 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 쿨링 타워는 냉각싸이클을 구동시키는 냉각수단이 구비되어서, 상기 진공펌프를 통해서 외부로 토출된 스팀을 냉각시킨 후, 상기 제 1 또 제 2 순간고온살균기에 구비된 응축수회수탱크로 집수되어 재활용되는 것을 특징으로 하는 숙성 흑마늘이 포함된 음료를 제조하는 장치.
- 제 4 항의 숙성 흑마늘이 포함된 음료를 제조하는 장치를 이용하여 숙성된 흑마늘이 포함된 음료를 제조함에 있어서,
마늘을 상태별로 분류하고, 외관을 정리하는 전처리 단계;
마늘을 PE백에 8~10kg 단위로 넣어 밀폐한 후, 채반에 수납하는 단계;
상기 채반을 숙성 흑마늘숙성장치에 장입한 후, 숙성장치를 가동하여서 80~90℃의 온도를 유지하면서 스팀과 열을 30~60분 동안 가하여 스팀처리 단계;
상기 스팀처리 단계를 거친 마늘이 담긴 채반을, 숙성장치내에서 70~80℃ 온도를 유지하면서, 12~15일간 숙성시키는 주숙성 단계;
상기 주숙성 단계를 거친 마늘이 담긴 채반을, 숙성장치내에서 0~5℃ 온도를 유지하면서, 7~14일간 저온상태에서 수분을 서서히 제거하는 후숙성 단계;
원수를 입수하여 저장한 후, 25 마이크로 미터(μm) 백(bag) 필터를 거쳐서 저장하는 원수입수 단계;
상기 원수를 5 마이크로 미터(μm) 필터를 거쳐서 정수하는 1차 여과 단계;
상기 1차 여과된 정수를 다시 1 마이크로 미터(μm) 필터를 거쳐서 정수하는 2차 여과 단계;
상기 2차 여과 단계를 거친 정수를 역삼투막 과정을 통해서 이물질과 이온성분을 제거하여 정제수를 제조하는 역삼투 여과 단계;
상기 역삼투 여과 단계를 거친 정제수 1350kg와 후숙성 단계를 거친 숙성 숙성 흑마늘450kg를 추출기에 투입하여 85~95℃의 온도로 18~24시간 유지하면서 진액을 추출하는 추출 단계;
상기 추출단계를 거친 흑마늘의 고형분과 수분을 농축조에서 60~76cmHg 진공감압과 55~85℃의 온도로 4~12시간 유지시켜서 농축시키는 농축 단계;
상기 농축 단계를 거친 숙성 흑마늘진액을 25~50 마이크로 미터(μm) 필터를 거쳐서 고형분과 수분을 분리시키는 1차 필터링 단계;
약쑥을 입고하여 외관을 검사하고, 크기 및 상태별로 정선하여 수세하는 약쑥 전처리단계;
상기 약쑥 전처리단계를 거친 약쑥을 40~50℃로 48~72시간 동안 건조시키는 1차 건조단계;
상기 1차 건조단계를 거친후, 40℃로 2~3시간 동안 건조시켜서 최종수분 13%까지 건조시키는 2차 건조단계;
상기 2차 건조단계를 거친 약쑥을 건조시키는 건조단계;
상기 2차 건조단계를 거친 약쑥을 정제수와 함께 믹싱하여 상기 추출기로 88~92℃로 1~2시간동안 추출하는 1차추출단계;
상기 1차추출단계를 거친 약쑥을 85~88℃로 상기 추출기를 이용해서 16~24시간동안 추출하는 2차추출단계;
상기 2차추출단계를 거친 약쑥을 88~92℃로 상기 추출기를 이용해서 1~2시간동안 추출하는 3차추출단계;
상기 3차 추출단계를 거친 약쑥액을 상기 농축기를 이용해서 55~65℃로 상기 추출기를 이용해서 2~4시간동안 농축시키는 약쑥농축단계;
상기 약쑥 농축단계를 거친 약쑥액을 5 마이크로 미터(μm) 필터를 거쳐서 고형분과 수분을 분리시키는 약쑥액 여과단계;
상기 1차 필터링 단계를 거친 흑마늘 진액과, 상기 약쑥액 여과단계를 거친 약쑥액을 소정의 비율로 혼합하는 흑마늘 진액이 포함된 음료를 배합하는 배합단계;
상기 배합단계를 거친흑마늘 진액이 포함된 음료를 1 내지 5 마이크로 미터(μm) 필터를 거쳐서 고형분과 수분을 분리시키는 흑마늘 진액이 포함된 음료 여과 단계;
상기 흑마늘 진액이 포함된 음료 여과 단계를 거친 후, 제 1 및 2 순간고온살균기를 이용해서 살균하는 순간살균 단계;
상기 순간살균 단계를 거친 후, 1 내지 0.45 마이크로 미터(μm) 필터를 거쳐서 고형분과 수분을 분리시키는 2차 필터링 단계;
상기 2차 필터링 단계를 거친 제품을, 90~95℃의 온도에서 개별포장하는 충진단계;
상기 충진단계를 거친 제품을 검수하고, 박스포장한 후, 1~4℃의 온도에서 저온상태로 보관하는 출하 전단계;를 포함하는 숙성 흑마늘이 포함된 음료를 제조하는 방법.
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| KR20100051507 | 2010-06-01 | ||
| KR1020100051507 | 2010-06-01 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101028373B1 true KR101028373B1 (ko) | 2011-04-11 |
Family
ID=44049929
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020100118865A KR101028373B1 (ko) | 2010-06-01 | 2010-11-26 | 숙성 흑마늘이 포함된 음료를 제조하는 장치 및 이의 제조방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101028373B1 (ko) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160066809A (ko) | 2014-12-03 | 2016-06-13 | 광주여자대학교 산학협력단 | 흑마늘 및 사과를 이용한 건강차의 제조방법 및 그 건강차 조성물 |
| KR101876296B1 (ko) * | 2016-10-20 | 2018-07-09 | 이충기 | 사과와 비트의 혼합 착즙액 제조방법 |
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| KR100857270B1 (ko) * | 2007-12-27 | 2008-09-05 | 의성흑마늘 영농조합법인 | 발효숙성 흑마늘의 제조방법 및 이를 이용한 숙성 흑마늘농축액의 제조방법 |
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| KR100970950B1 (ko) * | 2010-06-01 | 2010-07-20 | 새남해농업협동조합 | 숙성 흑마늘진액 제조방법 |
-
2010
- 2010-11-26 KR KR1020100118865A patent/KR101028373B1/ko not_active IP Right Cessation
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