KR101066983B1 - 고온진공 추출장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고온진공 추출장치에 관한 것으로서, 상면이 개방된 원통형 용기로서, 상반부 외벽에는 가열수단(H)이 설치되고, 하반부 외벽에는 냉각수단(C)이 설치된 용기몸체와; 상기 용기몸체의 하반부에 내장된 엑기스 받이통과; 상기 용기몸체의 상반부에 용기몸체의 내벽과 이격되도록 내장되며, 적어도 상기 엑기스 받이통과 인접하는 바닥면에는 다수개의 통수공이 형성된 원재료통과; 상기 용기몸체의 상면을 덮는 뚜껑과; 상기 용기몸체 와 뚜껑 의 접촉면에 설치되어 용기몸체 내부의 기체는 밖으로 배출시키면서 외부 기체가 용기몸체 내부로 유입되는 것은 차단하는 일방향 밀폐기능을 갖는 패킹과; 상기 가열수단(H) 및 냉각수단(C)을 제어하는 제어부; 로 이루어진 것을 특징으로 한다.

고온진공, 추출, 엑기스

Description

고온진공 추출장치{An extracting apparatus with high temperature and vacuum}

본 발명은 고온진공 추출장치에 관한 것으로서, 각종 식재료나 보양식품 또는 한약재 등으로부터 물 등 추출용액을 사용하지 않고 각종 유효성분을 고농도의 액상 엑기스(Extract) 상태로 추출할 수 있는 고온진공 추출장치에 관한 것이다.

우리나라를 포함한 동양인들은 예로부터 각종 질병을 치료하거나 몸을 보신할 목적으로 개소주나 흑염소 또는 가물치 등과 같은 보양식품이나, 인삼, 녹용 등 한약재들을 많이 복용해 왔다. 이때, 상기 보양식품이나 한약재 등과 같은 원재료를 가공하는 방법으로는 주로 중탕법이 사용되어 왔다.

상기 중탕법(重湯法)은 통상 가열용기 안에 상기 원재료를 넣고, 여기에 추출용액으로서 상당량의 물을 첨가한 다음, 장시간 가열하는 방법이다. 이렇게 하면 원재료 속에 포함된 유효성분들이 끊는 물속으로 용출되고, 환자는 그 농축액을 여과하여 음용하게 된다. 그런데 이러한 중탕법에서는 고형성분들을 압착하여 농축 액을 짜내야 해야 하는 불편이 있고, 그 과정에서 고형성분의 미세 파편들도 농축액에 그대로 포함되어서 농축액의 색상이 탁하고 오래 보관할수 없는 문제점도 있었다.

그래서 본 발명자는 국내 특허등록 제682119호에서 원재료를 고온으로 증숙하여 휘발된 유효성분만을 액화하는 고온진공 증숙기와 이를 이용한 증숙방법을 소개한 바 있다. 상기 고온진공 증숙기는 내부에 재료통이 설치된 가열용기와, 가열용기의 내부 중앙에 안치되는 집수통과, 상기 가열용기를 덮으면서 상부에 냉각수단이 설치되어 있는 덮개와, 상기 가열용기와 덮개의 밑면 사이에 설치된 고리형 패킹으로 이루어지되, 상기 고리형 패킹은 가열용기 내부의 기체는 밖으로 배출시키면서 외부 기체가 용기 내부로 유입되는 것은 차단시키는 일방향 밀폐기능을 갖는 것을 특징으로 한다.

그래서 상기 재료통 속에 원재료를 무수상태로 채워 넣고, 상기 가열용기의 온도를 소정의 온도까지 가열하였다가 30 ~ 50 ℃ 정도 낮은 온도로 강제 냉각시켜 주면, 상기 가열용기 내부에 진공압이 걸리게 된다. 이 상태에서 상기 온도와 압력을 유지하면서 1 ~ 3 시간 동안 더 가온하면, 원재료 속에 포함된 유효성분이 휘발하게 되고, 이 휘발성 성분들이 덮개 표면에 부딪쳐 액화, 응축된 다음, 집수통으로 떨어져 고이게 된다. 그래서 상기 고온진공 증숙기를 사용하면 물 등 추출용액을 전혀 가하지 않고 무색 무취의 엑기스를 고효율로 추출해 낼 수 있다.

그러나 상기 특허에 소개된 고온진공 증숙기는 휘발성 유효성분만을 추출할수 있을 뿐, 비휘발성 유효성분은 추출해 낼 수 없는 문제가 없었다.

이에 본 발명은 각종 식재료나 보양식품 또는 한약재 등 원재료로부터 추출용액을 사용하지 않고 휘발성 또는 비휘발성 유효성분을 고농도의 액상 엑기스(Extract) 상태로 추출할 수 있는 고온진공 추출장치를 제공하는데 목적이 있다.

참고로, '진공'의 사전적 의미는 공기 따위의 물질이 전혀 없는 빈 공간을 의미하지만, 현실적으로 완전한 진공을 불가하므로 본 발명에서 대기압에 비하여 현저히 압력이 낮은 상태를 '진공' 또는 '진공압' 이라고 정의한다.

본 발명에 따른 고온진공 추출장치는 상면이 개방된 원통형 용기로서, 상반부 외벽에는 가열수단(H)이 설치되고, 하반부 외벽에는 냉각수단(C)이 설치된 용기몸체와; 상기 용기몸체의 하반부에 내장된 엑기스 받이통과; 상기 용기몸체의 상반부에 용기몸체의 내벽과 이격되도록 내장되며, 적어도 상기 엑기스 받이통과 인접하는 바닥면에는 다수개의 통수공이 형성된 원재료통과; 상기 용기몸체의 상면을 덮는 뚜껑과; 상기 용기몸체 와 뚜껑 의 접촉면에 설치되어 용기몸체 내부의 기체는 밖으로 배출시키면서 외부 기체가 용기몸체 내부로 유입되는 것은 차단하는 일 방향 밀폐기능을 갖는 패킹과; 상기 가열수단(H) 및 냉각수단(C)을 제어하는 제어부; 로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 고온진공 추출장치는 각종 식재료나 보양식품 또는 각종 한약재 등 원재료로부터 물 등 추출용액을 사용하지 않고 휘발성 또는 비휘발성 유효성분을 고농도의 액상 엑기스(Extract) 상태로 추출할 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 일실시예를 이용하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 첨부한 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 고온진공 추출장치의 구성도이다.

본 발명은 도 1과 같이 용기몸체(10)와 엑기스 받이통(20)과 원재료통(30)과 뚜껑(40)과 패킹(50)과 제어부(60)로 이루어진다.

먼저 용기몸체(10)는 상면이 개방된 원통형 용기로서, 상반부 외벽에는 가열수단(H)이 설치되고, 하반부 외벽에는 냉각수단(C)이 설치된다. 상기 가열수단(H)은 용기몸체(10)의 내부를 가열할 수 있는 수단이면 어떤 형태라도 좋으나, 바람직하기로는 용기몸체(10)의 외벽 상반부에 부착되어 전원이 인가되는 열선(도시하지 않음)에 의해서 가열되는 다수개의 가열판(11)으로 구성될 수 있다. 또한, 상기 냉각수단(C)은 용기몸체(10)의 내부를 냉각할 수 있는 수단이면 공냉식 또는 수냉식 중 어떤 형태라도 좋으나, 바람직하기로는 용기몸체(10)의 하단에 설치되는 냉각 팬(12) 또는 냉각수 분사노즐(13)로 구성될수 있다.

상기 용기몸체(10)에서 가열수단(H)이 설치된 공간(10A)과 냉각수단(C)이 설치된 공간(10B)는 서로 분리된 공간으로 구성하는 것이 바람직하다. 그리고 상기 가열수단(H) 냉각수단(C)이 설치된 공간(10A,B)의 내벽은 용기몸체(10)의 내부가 밀폐된 공간을 형성하도록 밀폐되어 있지만, 상기 공간(10A,B)의 외벽에는 당연히 적당한 통기구조(도시하지 않음)가 설치된다. 그리고 상기 용기몸체(10)의 하단, 즉 냉각수단(C)이 설치된 공간(10B)에는 배수밸브(14)를 설치할수 있다.

다음으로 엑기스 받이통(20)은 본 발명의 추출장치를 이용하여 취득하고자 하는 목적물, 즉 엑기스(Extract)를 받는 용기로서, 상기 용기몸체(10)의 하반부, 즉 냉각수단(C)이 설치된 부위에 내장된다.

다음으로 원재료통(30)은 각종 식재료나 보양식품 또는 한약재 등과 같은 원재료(M)를 담는 용기로서, 상기 용기몸체(10)의 상반부, 즉 가열수단(H)이 설치된 부외에 내장된다. 이때, 상기 가열수단(H)의 열기 때문에 원재료통(30)에 담긴 원재료들이 타지 않도록 원재료통(30)은 용기몸체(10)의 내벽과 이격되도록 설치한다. 그리고, 상기 원재료통(30)은 적어도 상기 엑기스 받이통(20)과 인접하는 바닥면에 엑기스가 떨어지는 다수개의 통수공(31)이 형성되어 있으며, 필요에 따라서는 원재료통(30)의 측면, 즉 가열수단(H)과 인접하는 부위에도 상기 통수공(31)과 동일 또는 유사한 형태의 통공을 형성할 수 있다.

다음으로 뚜껑(40)은 상기 용기몸체(10)의 상면을 덮는 구조로서, 필요에 따라서는 용기몸체(10)와 뚜껑(40)을 체결하는 걸고리(42)를 설치할수 있고, 상기 원 재료통(30)과 인접하는 바닥면에는 추가적으로 가열수단(H)을 설치할 수 있다.

다음으로 패킹(50)은 상기 용기몸체(10)와 뚜껑(40)의 접촉면에 설치되는 것으로서, 용기몸체(10) 내부의 기체는 밖으로 배출시키면서 외부 기체가 용기몸체(10) 내부로 유입되는 것은 차단하는 일방향 밀폐기능을 갖는 구조라면 어떤 형태라도 좋다. 본 발명의 바람직한 실시예에서는 도 1과 같이, 상기 패킹(50)이 용기몸체(10)의 상면 테두리에 설치되고, 상기 뚜껑(40)과 패킹(50)이 접촉하는 부위는 경사면(41)을 이루는 구조를 취할 수 있다. 이때, 상기 패킹(50)은 용기몸체(10)의 내부 방향으로 라운딩부(51)가 형성되고, 용기몸체(10)의 외부 방향으로는 두께가 얇은 날개부(51)가 형성된 구조를 이루는 것이 바람직하다.

그래서 용기본체(10) 내부의 압력이 상승하면, 용기내부의 기체가 상기 라운딩부(51)를 통해 패킹(50)을 밀고 밖으로 배출되지만, 용기내부의 압력이 하강하면 상기 날개부(52)가 뚜껑(40)의 경사면(41)에 밀착되어 외부의 기체가 용기본체(10) 안으로 유입되지 않도록 차단한다. 용기본체(10) 내부의 압력이 낮아질수록 날개부(52)는 경사면(41)에 더욱 강하게 밀착된다.

상기 패킹(50)은 생고무나 실리콘, 또는 합성수지재 중 어느 재질로 구성되어도 좋으나, 내열성이 우수한 재질을 선택해야 한다. 본 발명에서 패킹(50) 대신에 기능이 동일한 일방향 밸브를 사용할 수도 있다.

마지막으로 제어부(60)는 상기 가열수단(H) 및 냉각수단(C)을 제어하는 기능을 한다.

한편, 상기 도 1에서는 본 발명에서 원재료통(30)이 엑기스 받이통(20)상단 에 결합되도록 구성하였으나, 본 발명의 다른 실시예에서는 상기 용기몸체(10)에서 가열수단(H)이 설치되는 상반부와 냉각수단(C)이 설치되는 하반부 사이에 단턱을 형성하고, 이 단턱 위에 원재료통(30)이 걸쳐지도록 구성할 수도 있다.

이하, 본 발명의 고온진공 추출장치의 작용 및 효과를 설명한다.

먼저 상기 추출장치의 원재료통(30) 속에 원재료(M)를 무수 상태로 차곡차곡 채워 넣고 뚜껑(40)을 닫은 다음, 상기 가열장치(H)를 이용하여 용기본체(10) 내부의 온도를 예컨대 250 ~ 350 ℃ 까지 가열하였다가 다시 냉각장치(C)를 사용하여 용기본체(10) 내부의 온도를 30 ~ 50 ℃ 만큼 강제 냉각시킨다. 이렇게 하면, 용기본체(10) 내부에 진공압이 걸리게 되는데, 이러한 고온진공 상태를 24 ~ 48시간 동안 유지하면, 상기 원재료(M)에 함유된 유효성분들이 액체상태로 추출되어 통수공(31)을 통해 엑기스 받이통(20)으로 떨어진다.
또한, 휘발성 유효성분들은 기화된 후, 상기 엑기스 받이통(20)의 내벽에서 부딪혀 응축 및 액화된 다음, 엑기스 받이통(20)의 바닥으로 흘러내린다. 이때, 상기 냉각수단(C)은 상기 엑기스 받이통(20)을 냉각시켜 기화된 유효성분들이 보다 효과적으로 응축되도록 도와준다. 그리고, 상기 가열온도와 냉각온도 및 추출시간은 원재료(M)의 종류에 따라 달라질 수 있으며, 상기 제어부(60)를 통해 자동으로 제어된다.

본 발명에 따른 고온진공 추출장치는 다음과 같이 두가지 용도로 사용할수 있다. 먼저 각종 보양식품이나 한약재 등으로 부터 엑기스 원액만을 추출하여 그 엑기스를 취식하는 용도로 사용할 수도 있는데, 이러한 용도로 사용할 수 있는 원재료(M)로는 개소주, 흑염소 등과 같은 육류, 장어, 가물치, 잉어, 자라 등과 같은 어류, 인삼, 녹용, 솔잎, 쑥, 오가피 등과 같은 생약재, 마늘, 포도, 배 등과 같은 과실류를 들 수 있다.

또한, 본 발명의 고온진공 추출장치는 각종 식재료를 증숙하여 불필요한 기름성분 등을 제거한 다음, 식재료 그 자체를 취식하는 용도로 사용할 수도 있는데, 이러한 용도로 사용할수 있는 원재료(M)로는 통닭, 돼지족발, 수육 등이 있고, 필요에 따라 인삼, 옻, 쑥, 오가피 등과 같은 한약재와 함께 증숙할 수도 있다.

이상 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위가 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 목적과 동일한 범위 내에서 추출장치의 구조를 다양하게 변경할 수도 있을 것이다. 특히, 가열수단이나 냉각수단, 그리고 패킹의 구조는 본 발명의 목적을 달성할 수 있으면, 어떤 구조를 채택하여도 좋으나, 이러한 설계 변경들은 모두 본 발명의 권리범위에 속한다.

도 1은 본 발명에 따른 고온진공 추출장치의 구성도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 >

10,10A,10B ; 용기본체 11 ; 가열판

12 ; 냉각팬 13 ; 냉각수 분사노즐

14 ; 배수밸브 20 ; 엑기스 받이통

30 ; 원재료통 31 ; 통수공

40 ; 뚜껑 41 ; 경사면

42 ; 걸고리 50 ; 패킹

51 ; 라운딩부 52 ; 날개부

60 ; 제어부 M ; 원재료

H ; 가열수단 C ; 냉각수단

Claims (4)

1. 상면이 개방된 원통형 용기로서, 상반부 외벽에는 가열수단(H)이 설치되고, 하반부 외벽에는 냉각수단(C)이 설치된 용기몸체(10)와;

   상기 용기몸체(10)의 하반부에 내장된 엑기스 받이통(20)과;

   상기 용기몸체(10)의 상반부에 용기몸체(10)의 내벽과 이격되도록 내장되며, 적어도 상기 엑기스 받이통(20)과 인접하는 바닥면에는 다수개의 통수공(31)이 형성된 원재료통(30)과,

   상기 용기몸체(10)의 상면을 덮는 뚜껑(40)과;

   상기 용기몸체(10)와 뚜껑(40)의 접촉면에 설치되어 용기몸체(10) 내부의 기체는 밖으로 배출시키면서 외부 기체가 용기몸체(10) 내부로 유입되는 것은 차단하는 일방향 밀폐기능을 갖는 패킹(50)과;

   상기 가열수단(H) 및 냉각수단(C)을 제어하는 제어부(60); 로 이루어진 것을 특징으로 하는 고온진공 추출장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 용기몸체(10)에서 가열수단(H)이 설치된 공간(10A)과 냉각수단(C)이 설치된 공간(10B)은 서로 분리된 공간으로 구성된 것을 특징으로 하는 고온진공 추출장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 뚜껑(40)에는 상기 원재료통(30)과 인접하는 바닥면에 추가적으로 가열수단(H)이 설치된 것을 특징으로 하는 고온진공 추출장치.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 패킹(50)은 용기몸체(10)의 상면 테두리에 설치되고, 상기 뚜껑(40)과 상기 패킹(50)이 접촉하는 부위는 경사면(41)을 이루는 것을 특징으로 하는 고온진공 추출장치.

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