KR101246002B1 - 식품 주입액의 육괴주입용 인젝터 - Google Patents

식품 주입액의 육괴주입용 인젝터 Download PDF

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Abstract

반송 롤러로부터 보내져 온 원료 육괴(肉塊) 중에, 피클액 등의 식품 주입액을 주입 가공하는 주입용 인젝터에 있어서, 종래의 주입바늘군에 식품 주입액을 보내는 피스톤 펌프의 문제점인 기포의 발생, 위생상의 문제점을 해결하고, 또한 고압으로 식품 주입액을 주입할 수 있는 인젝터를 제공한다.
수직방향으로 연장된 다수의 피클액 주입바늘군(3a,3b)을 하강시키고, 반송되어 온 육괴에 찔러 넣어, 상기 원료육괴중에 피클액을 침투시키는 피클액 주입 인젝터장치에 있어서, 피클액 주입바늘(3a,3b)로의 피클액 공급수단을 액펌프의 액실린더(10)에 끼워 넣어진 왕복 피스톤(12)의 미끄럼운동에 의해, 피클액 주입바늘군으로 피클액을 토출하여 공급 이송하는 역지밸브로 이루어지는 공급밸브(토출밸브)(13a,13b)를 액펌프의 액실린더의 전후 상단부에, 또한, 액실린더(10)내에 피클액을 충전하는 역지밸브로 이루어지는 흡입밸브(14a,14b)를 액실린더의 전후 하단부에 각각 설치한 액펌프의 액실린더(10)로 구성한다.

Description

식품 주입액의 육괴주입용 인젝터{INJECTOR FOR INJECTING FOOD FILING LIQUID INTO RAW MEAT}
본 발명은, 햄·베이컨 등의 가공식품의 원료 육괴(肉塊)에, 피클액이나 조미료액 등의 식품 주입액을 주입하기 위한, 식품 주입액의 육괴에의 주입용 인젝터에 관한 것이다.
본 발명은, 돼지고기·쇠고기·가축육 등의 원료육의 육괴중에, 피클액이나 조미료액등의 식품 주입액을 육질을 손상하는 일 없이, 균일하게 효율적으로 분산 주입하여, 식품 주입액 주입후의 육괴의 마사지나 문지름작업 등의 조정작업을 필요로 하지 않는 피클액 등의 식품 주입액 주입용 인젝터를 제공하는 것이다.
종래, 돼지고기의 육괴를 햄·베이컨 등의 식품으로 가공하는 공정에 있어서의 전처리로서 원료육괴로의 식품 주입액의 주입에 있어서, 캐스케이드 펌프나 전동펌프를 사용하고, 또한, 식품 주입액의 주입은, 수직방향으로 연장된 다수의 피클액 주입바늘을 가지는 다침형의 피클액 주입 인젝터를 사용하고 있다.
이 피클액 주입 인젝터의 다침형의 피클액 주입바늘은, 피클액 주입 헤드에 부착되고, 육괴반송용 컨베이어로부터 보내져 온 원료육괴를 향하여 하강하여, 원 료육괴에 찔러 넣어져, 피클액 등의 식품 주입액을 분사하여, 원료육괴중에 피클액 등의 식품 주입액을 주입 확산하고 있다.
또한, 주입바늘에의 피클액 등의 충전은, 피스톤 펌프에 의해서 피클액 저장탱크로부터 보내져 온 피클액 공급실의 피클액을 각 주입바늘에 충전하여, 원료육괴에 주입하고 있다.
상기 피스톤 펌프로서, 예를 들면 일본특허공보 제 1881207호(일본 특허공고공보 평성6-40호)에 기재되어 있는 바와 같이, 왕복 피스톤 펌프가, 펌프 실린더내에 수용되고, 유압 실린더가 왕복 피스톤에 연결되고 있어, 유압 실린더의 구동에 의해서 왕복 피스톤을 왕복 이동시키고 있다.
이 유압 실린더의 구동에 의한 왕복 피스톤을 왕복 이동시키는 방식은, 피클액 저장탱크의 피클액을 흡인하여, 주입바늘을 지지하는 피클액 공급실로 토출하는 동작을 반복하여 행하여지지만, 이 동작을 빠른 쇼트로 급격하게 행하면, 아래로부터 흡인한 액체가 진공형상의 거품이 되어, 그 거품이 원료육괴에 주입되면 육괴중에 소정량의 액체를 주입할 수 없다.
또한, 원료육괴에 기포가 존재하면, 가열 후의 제품에 기포의 흔적을 남겨, 클레임의 대상이 되는 문제가 있다.
게다가, 유압 실린더에 의해서 펌프를 왕복 이동시키면, 유압 실린더의 오일이 새거나, 혹은 공기가 들어가, 잡균의 번식처가 되고, 또한, 오일이 펌프 실린더에 침입할 우려가 있어, 위생상의 문제가 있다.
본 발명은, 종래의 유압 실린더의 구동에 의해서 피스톤을 왕복 이동시키는 장치가, 피클액을 일방적으로 흡입하여 배출하고 흡입하여 배출한다고 하는 동일한 동작을 반복하여 실시하는 것에 의해 생기는 기포의 발생문제를 해결함과 함께, 주입바늘을 원료육괴에 찔러 넣는 속도를 종래보다 고속으로, 또한, 주입액을 고압으로 주입할 수 있도록 하는 것이다.
본 발명은, 수직방향으로 연장된 다수의 피클액 주입바늘을 하강시키고, 반송되어 온 육괴에 찔러 넣어, 상기 원료육괴중에 피클액을 침투시키는 피클액 주입 인젝터장치에 있어서, 피클액 주입바늘로의 피클액 공급수단을, 액실린더에 끼워 넣어진 왕복 피스톤의 미끄럼운동에 의해, 피클액 주입바늘에 피클액을 토출하여 공급 이송하는 공급밸브를 액펌프의 액실린더의 전후 상단부에, 또한 액실린더내에 피클액을 충전하는 흡입밸브를 액실린더의 전후 하단부에, 각각 설치한 액실린더로 구성한 피클액의 육괴주입용 인젝터로 한 것이다.
또한, 상기 피클액을 토출하는 공급밸브, 및 상기 피클액을 흡입하는 흡입밸브를 각각 역지밸브로 구성하고, 피클액 주입바늘로의 피클액의 공급을 압력계 및 제어박스장치에 의해 제어하는 피클 주입액의 육괴주입용 인젝터로 구성한 것이다.
본 발명은, 종래의 주입바늘의 원료육괴로의 주입속도(주입바늘의 삽입·끌 어올림)에 비해, 주입바늘의 원료육괴로의 주입속도를 1분간에 85쇼트 정도의 고속으로, 게다가, 종래의 주입바늘의 주입압이, 2∼3kgf/cm2로 저압인 것을, 14∼15kgf/cm2의 고압으로 식품 주입액을 분사시킬 수 있으므로, 원료육괴로의 피클액 등의 식품 주입액의 주입처리능력이 향상하고, 또한, 원료육괴중의 식품 주입액의 분산이 균일하게 된다.
게다가 식품 주입액의 주입량을 억제할 수 있어, 원료육괴로의 주입량의 정확한 제어에 의해서 목표 가수율(加水率)에 알맞은 가수(加水)가 가능하고, 최소한도의 피클유량으로 억제할 수 있다.
또한, 펌프의 구동을 정지한 경우, 즉시 바늘끝으로부터의 식품 주입액의 토출이 정지하기 때문에, 리턴액의 발생이 극히 적다.
피클 저장탱크에 기포분리장치를 부착하여, 또한, 운전중에 피클액의 비산방지를 막는 것에 의해 기포를 그러모으기 어려운 구조가 된다.
본 발명의 실시의 형태를 도 1 내지 도 7에 기초하여 설명한다.
실시예 1
도 1 내지 도 3에 있어서, 1은 기계틀, 2는 기계틀(1) 상부에 거의 수평방향으로 설치한 원료육괴 이송용 롤러(원료육괴 반송용의 컨베이어에 해당한다)이며, 원료공급장치(도시하지 않음)로부터 이송되어 온 이송 롤러상의 원료육괴에, 피클액 혹은 조미료액 등의 식품 주입액을 주입하기 위해서, 수직방향으로 연장된 주입바늘군(3a,3b)이 이송 롤러(2)의 위쪽에 설치되어 있다. 상기의 주입바늘군(3a,3b)은 상부가 식품 주입액 수용기판(4)으로 지지되고, 하부가 원료육괴 누름판(5)의 투과구멍에 끼워 통하여져, 자유롭게 미끄럼운동되도록 지지되어 있다.
또한, 식품 주입액 수용기판(4)은, 기계틀(1)로부터 기립해서 설치된, 상하로 자유롭게 신축되는 지지기둥관(6)에 의해 지지되어, 상기 지지기둥관(6)의 신축동작에 동조하여 식품 주입액 수용기판(4)은 하강 혹은 상승한다. 식품 주입액 수용기판(4)의 하강에 의해 원료육괴 누름판(5)으로 원료육괴를 누름과 함께, 주입바늘군(3a,3b)도 하강하여 원료육괴에 찔러 넣어져, 동시에 원료육괴중에 식품 주입액 수용기판(4)으로부터 충전된 피클액 등의 식품 주입액을 분사하여, 원료육내에 식품 주입액을 침투시킨다.
피클액 등의 식품 주입액 저장탱크(7)의 식품 주입액의 주입바늘군(3a,3b)으로의 공급수단은, 도 4 내지 도 6에 나타내는 대로이다.
도 4에 있어서, 유압 실린더(8)의 피스톤 로드(9) 및 액실린더(10)의 센터링 로드(11)에 의해 액실린더(10)내를 왕복 이동하는 피스톤(12)을 끼워맞춤 유지하는 액실린더(10)의 선단부 상면 및 후단부 상면에 액실린더(10)내의 피클액 등의 식품 주입액을 외부로 토출하는 공급밸브(토출밸브)(13a,13b)를 배열설치하고, 액실린더(10)의 선단부 하면 및 하단부 하면에 액실린더(10)내에 식품 주입액을 공급하는 흡입밸브(14a,14b)를 배열설치한 피클액 등의 식품 주입액 공급장치이다.
식품 주입액의 공급밸브(13a,13b) 및 식품 주입액의 흡입밸브(14a,14b)는, 각각 역지밸브로 구성되어 있고, 식품 주입액의 공급밸브(13a,13b)는, 이송 파이 프(15) 및 호스(16)와 연이어 통하고, 또한, 상기 식품 주입액 수용기판(4)에 부착되어 있는 매니폴드(17)와 연이어 통하여, 토출된 식품 주입액은, 상기 매니폴드(17)로부터 식품 주입액 수용기판(4)에 공급되어, 상기 식품 주입액 수용기판(4)에 지지되어 있는 주입바늘군(3a,3b)에 공급되는 구성으로 이루어져 있다.
한편, 도 4 내지 도 6에 나타내는 바와 같이, 공급밸브(13a,13b)와 연이어 통하는 이송 파이프(15)에 압력계(18)를 설치하고, 또한, 제어박스(19)를 설치한다.
다음에, 본 발명의 주요부를 도 7에 기초하여 설명하면, 유압 실린더(8)의 구동에 의한 피스톤 로드(9) 및 센터링 로드(11)가 작동하는 액실린더(10)에 있어서, 액실린더(10)중의 피스톤(12)을 사이에 두고 전후 상방단부에, 주입바늘군(3a,3b)에 식품 주입액을 토출 공급하는 공급밸브(13a,13b)를 설치하고, 또한, 액실린더(10)의 피스톤(12)을 사이에 두고 전후 하단부에는, 피클액등의 식품 주입액 저장탱크(7)와 연이어 통하는 흡입밸브(14a,14b)를 설치하여 이루어진다.
액실린더(10)내에 끼워 넣어진 왕복 피스톤(12)을, 유압 실린더(8)의 구동에 의해 액실린더(10)의 전방으로 미끄럼운동시키면, 식품 주입액은 공급밸브(13a)로부터 주입바늘군(3a 또는 3b)으로 공급되며, 그 때, 액실린더(10)의 후방의 하부에 설치된 흡입밸브(14b)로부터 액실린더(10)내에 식품 주입액이 흡인 충전된다.
다음에, 유압 실린더(8)의 구동에 의해, 피스톤(12)을 후방의 공급밸브(13b) 방향으로 후퇴시키는 것에 의해, 공급밸브(13b)로부터 주입바늘군(3a 또는 3b)에 식품 주입액을 공급하는 것과 동시에, 전방의 흡입밸브(14a)로부터 액실린더(10)내 에 식품 주입액이 흡인 보충되도록 구성한다.
한편, 도면 중 20은 유압 실린더 부착통, 21은 피스톤 맨드럴(mandrel), 22, 23은 액실린더 엔드 커버, 24는 패킹 부착 커버, 25, 26은 패킹 부착 금구, 27은 실린더 방진커버, 28은 피스톤 너트, 29는 0링이다.
본 발명은 상술한 것과 같이 구성하는 것에 의해, 종래의 주입바늘의 주입압이, 2∼3kgf/cm2로 저압인 것을, 14∼15kgf/cm2의 고압으로 주입할 수 있고, 따라서, 원료육괴에 소량의 조미료액을 골고루 분산시킬 수 있고, 또한, 종래와 같은 원료육괴에 주입한 조미료액 주입액의 편차가 없기 때문에, 원료육괴에 대해서, 마사지나 문지름 작업과 같은 후처리를 할 필요가 없다.
본 발명은, 피클액 등의 식품 주입액 공급용의 액실린더를 상기와 같이 구성하는 것에 의해, 액실린더내에 식품 주입액이 충만하고 있으므로, 토출량 및 공급량을 안정시킬 수 있다.
또한, 액실린더내에 충전되어 있는 피클액 혹은 조미료액 등의 식품 주입액의 양이, 항상 좌우 동일한 양으로, 게다가, 액실린더내에 충만되어 있으므로, 기포의 발생이나 공기의 혼입에 의한 잡균의 발생을 막을 수 있어 위생적이다.
본 발명은, 주입량의 정확한 제어에 의해서, 목표 가수율에 알맞은 가수가 가능하고, 최소한도의 피클유량으로 억제할 수 있다.
펌프를 구동 정지했을 때에, 즉시 바늘 끝으로부터의 토출이 정지하기 때문에, 리턴액의 발생이 극히 적다.
피클 등의 식품 주입액 저장탱크에 기포분리장치를 부착하고, 또한, 운전중에 피클액의 비산방지를 막는 연구가 이루어져 기포를 그러모으기 어려운 구조가 되어 있다.
로드가 정지하면 바늘 끝에서 나오는 액체도 멈추므로 액의 복귀가 적다. 또한, 고점도의 액체로도 주입할 수 있다.
액의 주입 압력계로 로드의 속도를 컨트롤하는 것에 의해 토출 유량이 안정되어 있다.
도 1은, 본 발명의 식품 주입액의 육괴주입용 인젝터의 측면도이다.
도 2는, 도 1의 인젝터의 평면도이다.
도 3은, 도 1의 인젝터의 측면도이다.
도 4는, 본 발명의 액펌프 실린더의 단면도이다.
도 5는, 상기 액펌프 실린더의 측면도이다.
도 6은, 액실린더의 평면도이다.
도 7은, 본 발명의 식품 주입액의 육괴주입용 인젝터의 액펌프의 설명도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 기계틀 2 : 이송용 롤러
3a, 3b : 주입바늘군 4 : 식품 주입액 수용기판
5 : 원료육괴 누름판 6 : 지지기둥관
7 : 식품 주입액 저장탱크 8 : 유압 실린더
9 : 피스톤 로드 10 : 액실린더
11 : 센터링 로드 12 : 피스톤
13a, 13b : 공급밸브(역지밸브) 14a, 14b : 흡입밸브(역지밸브)
15 : 이송 파이프 16 : 이송 호스
17 : 매니폴드 18 : 압력계
19 : 제어박스

Claims (4)

  1. 육괴에 찔러넣어질 수 있는 수직방향으로 연장된 다수의 식품 주입액 주입바늘(3a,3b)과;
    육괴를 상기 식품 주입액 주입바늘(3a,3b)의 아래로 반송하기 위한 원료 육괴 이송용 롤러(2)와;
    유압 실린더(8)와, 상기 유압 실린더(8)에 의해서 구동되는 왕복피스톤(12)이 끼워 넣어진 액실린더(10)를 포함하는 액펌프에 의해서 구성되며, 상기 유압 실린더(8)에 의하여 구동되는 왕복피스톤(12)이 액실린더(10) 내를 미끄럼운동함에 따라, 상기 액펌프의 액실린더(10)로부터 식품 주입액 주입바늘(3a,3b)로 식품주입액을 공급하는 식품 주입액 공급수단;으로 이루어지고,
    상기 식품 주입액 주입 바늘(3a,3b)을 하강시켜 원료 육괴 이송용 롤러(2)로 반송되어 온 육괴에 찔러 넣어 육괴 중에 식품주입액을 침투시키는 식품주입액의 육괴주입용 인젝터에 있어서,
    상기 식품 주입액 공급수단이, 상기 식품 주입액 주입바늘(3a,3b)과 배관에 의해서 연결되는 식품 주입액 공급밸브(13a,13b)와, 식품 주입액 저장탱크(7)와 연결되어 그 탱크(7)의 식품 주입액을 상기 액실린더(10) 내로 공급하는 식품 주입액 흡입밸브(14a,14b)를 가지고 있고,
    상기 식품 주입액 공급밸브(13a,13b)가 상기 액실린더(10)의 전후 단부에 설치되어, 상기 왕복 피스톤(12)의 이동에 의하여 상기 식품 주입액 주입바늘(3a,3b)에 식품주입액을 토출하는 것이고,
    상기 식품 주입액 흡입밸브(14a,14b)가 상기 액실린더(10)의 전후 단부에 설치되어, 상기 액실린더(10) 에 식품 주입액을 충전하는 것이며,
    상기 왕복 피스톤(12)의 이동에 의하여 전후 단부 일측의 식품 주입액 공급밸브로부터 식품주입액의 토출이 개시될 때, 액실린더(10)의 전후방향으로 상기 일측과 반대측 단부의 식품주입액 흡입밸브로부터 액실린더(10) 내로의 식품 주입액의 충전이 개시됨과 동시에, 식품주입액 주입바늘(3a,3b)의 원료 육괴로의 주입압력을 14~15kgf/cm2 의 고압으로 하여 식품주입액을 분사시키는 것을 특징으로 하는 식품 주입액의 육괴주입용 인젝터.
  2. 육괴에 찔러넣어질 수 있는 수직방향으로 연장된 다수의 식품 주입액 주입바늘(3a,3b)과;
    육괴를 상기 식품 주입액 주입바늘(3a,3b)의 아래로 반송하기 위한 원료 육괴 이송용 롤러(2)와;
    유압 실린더(8)와, 상기 유압 실린더(8)에 의해서 구동되는 왕복피스톤(12)이 끼워 넣어진 액실린더(10)를 포함하는 액펌프에 의해서 구성되며, 상기 유압 실린더(8)에 의하여 구동되는 왕복피스톤(12)이 액실린더(10) 내를 미끄럼운동함에 따라, 상기 식품 주입액 주입바늘(3a,3b)로 식품주입액을 공급하는 식품 주입액 공급수단;으로 이루어지고,
    상기 식품 주입액 주입 바늘(3a,3b)을 하강시켜 원료 육괴 이송용 롤러(2)로 반송되어 온 육괴에 찔러 넣어 육괴 중에 식품주입액을 침투시키는 식품주입액의 육괴주입용 인젝터에 있어서,
    상기 식품 주입액 공급수단이, 상기 식품 주입액 주입바늘(3a,3b)과 배관에 의해서 연결되는 식품 주입액의 공급밸브(13a,13b)와, 식품 주입액 저장탱크(7)와 연결되어 그 탱크(7)의 식품 주입액을 상기 액실린더(10) 내로 공급하는 식품 주입액 흡입밸브(14a,14b)를 가지고 있고,
    상기 식품 주입액 공급밸브(13a,13b)가 상기 액실린더(10)의 전후 상단부에 설치되어, 상기 왕복 피스톤(12)의 이동에 의하여 상기 식품 주입액 주입바늘(3a,3b)에 식품주입액을 토출하는 것이고,
    상기 식품 주입액 흡입밸브(14a,14b)가 상기 액실린더(10)의 전후 하단부에 설치되어, 상기 액실린더(10)에 식품 주입액을 충전하는 것이며,
    상기 왕복 피스톤(12)의 이동에 의하여 전후 일측의 상단부의 식품 주입액 공급밸브로부터 식품주입액의 토출이 개시될 때, 액실린더(10)의 전후방향으로 상기 일측과 반대측 하단부의 식품주입액 흡입밸브로부터 액실린더(10) 내로의 식품 주입액의 충전이 개시됨과 동시에, 식품주입액 주입바늘(3a,3b)의 원료 육괴로의 주입압력을 14~15kgf/cm2 의 고압으로 하여 식품주입액을 분사시키는 것을 특징으로 하는 식품 주입액의 육괴주입용 인젝터.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 식품 주입액 공급밸브(13a,13b) 및 식품 주입액 흡입밸브(14a,14b)가 역지밸브로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 식품 주입액의 육괴주입용 인젝터.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 식품 주입액 주입바늘(3a,3b)로의 식품 주입액의 공급이 압력계(18) 및 제어박스장치(19)에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 식품 주입액의 육괴주입용 인젝터.
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