KR101258364B1 - 두유 탈기장치 및 이를 이용한 두유 탈기 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 두유에 혼입된 기포를 제거하기 위한 탈기장치로서 두유의 기포를 1차적으로 파괴하는 제1스크린을 통과시킨 두유를 공급펌프로 탈기장치에 공급하는 두유공급부, 공급되는 두유를 고속으로 회전시켜 두유를 벽면으로 흘려보내 두유의 표면적을 넓혀 탈기 효과를 극대화하는 폼브레이커(Foam Breaker)와 탈기된 두유의 기포를 한번 더 파괴해 주는 제2스크린이 이중으로 장착된 탈기부, 탈기부 내 진공을 발생시키는 진공펌프 및 탈기된 두유를 배출하는 배출펌프로 구성되는 두유 탈기장치 및 그를 이용한 두유 탈기 방법에 관한 것이다.

Description

두유 탈기장치 및 이를 이용한 두유 탈기 방법{DEAERATING APPARATUS OF SOYBEAN MILK AND DEAERATING METHOD USING THEREOF}

본 발명은 두유 중에 잔존하는 기포를 제거하기 위한 두유 탈기장치 및 이를 이용한 두유 탈기 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 두부는 콩을 물에 불려서 그라인더로 마쇄하여 마쇄액을 얻고, 그 마쇄액을 가열, 여과하여 비지를 분리제거하여 뜨거운 두유를 얻은 후 응고제를 첨가하여 제조하고 있다.

이때, 얻어진 뜨거운 두유 속에는 공정 중 혼입된 공기와 사포닌, 단백질 등 콩 성분과의 혼합에서 기인하는 기포가 잔존하게 되는데, 이러한 기포가 다량 존재하게 되면 응고 공정에서 기포가 두유와 응고제의 혼합을 방해하여 응고 상태가 나빠짐과 동시에 커드 결착력이 저하된다. 즉, 두부 조직의 치밀함이 감소하고 절단면이 깨끗하지 못하여 품질이 저하되는 단점이 있으며 특히, 조직이 치밀하고 매끈한 비단두부나 충전두부를 제조하는 경우에는 기포에 의한 품질 불량이 더 많이 발생하게 된다.

국내공개특허 제10-2003-0090937호에서는 기포를 제거하기 위한 탈기 방법으로 진공상태에서 용존산소를 제거하는 방법을 제시하고 있으며, 국내공개특허 제10-2006-0114489호는 감압 진공 하에서 두유의 기포를 제거하는 방법을 제시하고 있으며, 국내공개특허 제10-2009-0102863호는 가열 탈기 및 여과장치로 구성된 두유 제조장치를 제시하고 있다.

또한, 일본 특허 특허평 제1-117755호에서는 두유를 밀폐용기에 넣고 가열 후 감압 탈기하여 응고제를 주입 혼합하여 두부를 제조하는 방법을 제시하고 있으나, 분사노즐, 진공펌프 및 탈기 탱크 벽면이 격벽의 형태로만 구성되어 있어 두유와 같이 점성이 있는 물질의 탈기에는 효과가 미흡하다. 특개평 제5-38402호에서는 탈기액을 순환시키는 연속 탈기장치를 제시하고 있으나, 분사노즐, 진공펌프 및 탈기액을 연속 순환시키는 장치로만 구성되어 있어 두유와 같이 점성이 있는 물질의 탈기를 위한 탈기 능력과 그 효과가 다소 미흡하다. 특개 제2003-245503호에서는 두유를 탈기장치에서 탈기 후 냉각장치에 의해서 냉각 액화시켜 배출하는 방법을 제시하고 있으나, 냉각만으로는 내부에 잔존하는 미세 기포를 완벽하게 제거하기에는 부족함이 있다. 독일 특허 DE 20 2006 002 382에서는 상하 고속 회전 디스크로 액체를 분산시켜 연속으로 탈기하는 방법을 제시하고 있으나, 액체의 분산 장치만으로는 점성이 있는 물질의 탈기에는 다소 미흡한 점이 있다.

그러나, 두유 공급 시 기포를 파괴하는 제1스크린과 탈기 시 두유 표면적을 넓혀 탈기 효과를 극대화하는 폼브레이커 및 탈기 후 추가 기포 파괴 효과가 있는 제2스크린이 이중으로 설치된 본 발명의 탈기장치 기능을 가진 방법은 전무한 실정이다.

본 발명의 목적은 두유 제조 공정에서 두유 중에 잔존하는 기포를 효율적으로 제거하기 위한 두유 탈기장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 상기 탈기장치를 이용한 두유 탈기 방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 두유 중에 잔존하는 기포를 제거하기 위한 두유 탈기장치로서, 두유 중의 기포를 1차적으로 파괴하는 제1스크린을 구비한 액체용기 및 상기 액체용기와 탈기부를 연결하는 두유 공급펌프로 이루어진 두유공급부, 상부에 두유의 표면적을 넓혀 탈기 효과를 극대화하는 폼브레이커(Foam Breaker)를 구비하고 하부에 탈기된 두유의 기포를 한번 더 파괴해 주는 제2스크린이 이중으로 장착된 탈기부, 상기 탈기부에 접속되어 탈기부 내에 진공을 발생시키는 진공펌프 및 탈기부에서 탈기된 두유를 배출하는 배출펌프로 구성되는 두유 탈기장치를 제공한다.

본 발명은 또한 상기 두유 탈기장치를 이용한 두유 탈기 방법을 제공한다.

본 발명의 두유 탈기장치는 두유 제조 공정에서 두유 중에 잔존하는 기포를 효율적으로 제거함으로써, 두유와 응고제가 균일하게 혼합되어 응고력이 좋아지고 응고 커드의 결착력이 증대되어 두부의 품질을 향상시킬 뿐만 아니라 콩의 비린내를 현저하게 감소시키는 효과가 있다.

도 1은 두유공급부, 탈기부, 진공펌프 및 배출펌프로 구성되는 본 발명의 두유 탈기장치를 간략하게 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 두유공급부 및 탈기부에 사용된 스크린의 상세도를 나타낸 것인다.
도 3은 본 발명의 탈기부에 사용된 폼브레이커 (Foam Breaker)의 상세도를 나타낸 것이다.

두유 제조 공정에서 두유 중에 잔존하는 기포를 효율적으로 제거하기 위한 본 발명의 두유 탈기장치에 대해서 상세하게 설명한다.

본 발명 탈기장치는 두유공급부, 탈기부, 진공펌프 및 배출펌프로 구성된다.

본 발명의 바람직한 형태에서, 본 발명은 두유 중의 기포를 1차적으로 파괴하는 제1스크린을 구비한 액체용기 및 상기 액체용기와 탈기부를 연결하는 두유 공급펌프로 이루어진 두유공급부, 상부에 두유의 표면적을 넓혀 탈기 효과를 극대화하는 폼브레이커(Foam Breaker)를 구비하고 하부에 탈기된 두유의 기포를 한번 더 파괴해 주는 제2스크린이 이중으로 장착된 탈기부, 상기 탈기부에 접속되어 탈기부 내에 진공을 발생시키는 진공펌프 및 탈기부에서 탈기된 두유를 배출하는 배출펌프로 구성되는 두유 탈기장치를 제공한다.

본 발명의 두유공급부에는 두유 공급 시 두유 중에 잔존하는 기포를 1차적으로 파괴하기 위한 제1스크린이 장착되어 있다.

이 스크린은 스테인레스 강판에 0.1~0.5mm 크기의 장공(長孔)이 1~5mm 간격으로 사다리꼴로 뚫려져 있어서 두유가 이 작은 구멍을 통과하면서 두유 중의 잔존 기포가 1차적으로 파괴되어 이 후 탈기부에서의 탈기 효과를 보다 높일 수 있다.

이때, 장공(長孔)의 크기는 0.1~0.5mm 크기가 좋으며, 가장 바람직하게는 0.15~0.35mm 범위가 좋다. 장공의 크기가 0.5mm 보다 크면 두유 중 잔존 기포 파괴 효과가 감소하며, 0.1mm 이하로 너무 미세하면 두유 배출이 잘 되지 않아 이 단계 이후의 탈기 작업이 지연된다.

제1스크린을 통과한 두유는 공급펌프로 일정하게 탈기부에 공급된다.

상기 공급펌프는 일정하게 두유를 공급할 수만 있다면 그 종류에는 관계가 없으나, 일반적으로 로터리펌프(rotary pump)가 사용된다.

본 발명의 탈기부는 상부에 폼브레이커(Foam Breaker)가 장착되고, 하부에는 두유 공급부의 제1스크린과 동일한 규격으로 이루어진 제2스크린이 이중으로 장착되어 있다. 또한, 상기 탈기부에는 내부를 감압해서 진공상태로 만들어 주는 진공펌프가 연결되어 있어 진공상태 하에서 감압 탈기가 이루어진다.

상기 폼브레이커에는 고속으로 회전하는 원판에 4개의 반달형 리본 임펠러가 부착되어 있으며, 고속 회전하는 폼브레이커가 탈기부에 공급된 두유를 박막의 형태로 벽면에 흘려 보내 두유의 표면적을 넓힘으로써 탈기부내 감압 진공하에서 탈기 효과를 극대화시킨다. 상기 폼프레이커는 고속의 원심력에 의하여 표면적을 넓힘으로써 진공에 의한 기포 제거를 도와주는 역할을 한다.

상기 제2스크린은 이중으로 장착되어 혹시라도 잔존하게 되는 기포를 한번 더 파괴한다.

상기 진공펌프는 그 종류에 관계가 없으나, 일반적으로 식품용으로 적합한 수봉식 진공펌프(water ring vacuum pump)가 사용된다.

본 발명은 또한 상기 두유 탈기장치를 이용한 두유 탈기 방법을 제공한다.

본 발명은

a) 대두를 마쇄하여 마쇄액을 제조하고,

b) 제조된 마쇄액을 여과기로 여과하여 비지를 분리하여 뜨거운 두유를 제조하고,

c) 상기 제조된 두유를 제1스크린으로 통과시켜 1차적으로 기포를 제거하고,

d) 상기 제1스크린을 통과한 두유를 공급펌프를 통하여 탈기부에 공급하고,

e) 공급된 두유를 진공감압하에서 폼브레이커 및 제2스크린이 장착된 탈기부로 통과시켜 2차적으로 기포를 제거하고,

f) 탈기된 두유를 배출펌프로 배출하는 것

을 특징으로 하는 두유 탈기 방법을 제공한다.

상기 e) 단계에서, 탈기부 내 진공 상태는 진공게이지로 측정이 가능하며, 기포 제거에 필요한 진공 정도는 -450 ~ -760mmHg가 좋으며, 가장 바람직하게는 -500 ~ -760mmHg 범위가 좋다. -450mmHg 이상에서는 진공도가 너무 낮아서 탈기 효과가 떨어지게 된다.

상기 e) 단계에서, 폼브레이커에 의해 탈기된 두유는 만약 두유 중 기포가 잔존하게 될 경우 탈기부 하부에 이중으로 장착된 제2스크린을 통과하면서 혹시라도 잔존하게 되는 기포가 추가적으로 파괴되어 탈기 효과가 극대화된다.

상기 폼브레이커의 회전 속도는 기포의 잔존 상태와 탈기 효과에 따라 조절 가능하지만 300 ~ 1750rpm 범위가 바람직하며, 더욱 바람직하게는 500 ~ 1750rpm이 좋다. 상기 폼브레이커의 회전속도가 너무 느리면 박막효과가 떨어지고, 너무 빠르면 오히려 설비에 무리가 가게 된다.

마지막으로, 탈기된 두유는 배출펌프에 의해 강제적으로 배출되어 이후 응고 공정을 통해서 두부로 만들어진다.

이하 본 발명의 실시예를 설명한다.

< 실시예 >

실시예 1: 탈기 두유의 제조

1. 두유의 제조

상법에 의하여 두유를 제조하였다.

즉, 정선된 콩 (2010년산 태광콩)을 세척하여 10℃ 물에 25시간 침지한 후, 그라인더(Nakazawa 사)로 물을 4배수 가수하면서 마쇄하여 마쇄액을 얻었다. 얻어진 마쇄액을 증자기에서 100℃ 이상으로 가열하여 마쇄액을 익힌 후, 여과기로 여과하여 비지를 분리하고 뜨거운 두유를 얻었다.

2. 두유의 탈기

얻어진 뜨거운 두유를 기포를 파괴하기 위해서 제1스크린을 통과시켰다. 두유 중에 잔존하는 기포가 스크린을 통과하면서 파괴되어 두유 중 기포가 줄어든 상태를 육안으로 확인할 수 있었다.

1차적으로 기포가 파괴된 두유를 공급펌프로 탈기부에 공급하였다.

탈기부에 공급되는 두유는 최고속도 1,750rpm으로 고속 회전하는 폼브레이커를 통하여 얇은 박막 형태로 부서지면서 표면적이 넓어져서 탈기부를 통과하게 되는데, 이때 진공펌프에 의한 감압 진공 상태에서 두유 중 잔존 기포가 제거된다.

상기 폼브레이커를 통과하여 탈기된 두유를 이중으로 장착된 제2스크린으로 통과시켜 기포 제거 효과를 극대화하였다.

탈기가 완료된 두유는 배출펌프에 의해서 강제적으로 배출하였다.

비교예 1

두유 제조 시, 제1스크린 및 제2스크린 통과를 배제하는 것 이외에는 실시예1과 동일한 방법으로 탈기 두유를 제조하였다.

비교예 2

두유 제조 시, 탈기부에 장착된 폼브레이커의 사용을 배제하는 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 탈기 두유를 제조하였다.

실험예 : 탈기두유의 품질 검증

1. 탈기 두유를 이용한 충전두부 제조

상기 실시예 1, 비교예 1 및 비교예 2에서 제조된 탈기 두유를 10℃ 이하로 냉각하여 두유량의 0.3% 농도가 되도록 응고제로 염화마그네슘을 첨가 혼합한 후 포장해서 가열, 냉각하여 충전두부를 제조하였다.

2. 탈기두유의 기포 제거 상태 검증

각각 완성된 충전두부를 절단하여 절단면의 기포 상태를 관찰하였으며, 아울러 관능평가를 실시하여 콩 비린내 정도를 판단하였다.

그 결과를 각각 하기 표 1 및 도 4에 나타내었다.

구분	기포 상태	콩비린내 정도
실시예 1의 탈기두유를 이용한 두부	+	+
비교예 1의 탈기두유를 이용한 두부	++++	++++
비교예 2의 탈기두유를 이용한 두부	+++++	+++++

+ : 기포가 없으며, 콩 비린내가 없거나 느끼지 못함

++ : 기포가 거의 없으며, 사람에 따라서 콩비린내를 미미하게 느낄 수 있음

+++ : 기포가 다소 많고, 대부분의 사람들이 콩 비린내를 느낄 수 있음

++++ : 기포가 많고, 콩 비린내도 강함

+++++ : 기포가 아주 많고, 콩 비린내도 아주 강함

도 4에서와 같이, 본 발명의 탈기장치를 이용하여 실시예 1에서 제조된 탈기두유를 이용하여 제조된 두부 절단면의 상태는 기포가 거의 없고 아주 깨끗할 뿐만 아니라, 표 1에서와 같이 관능평가에서도 콩 비린내를 느끼지 못하였다. 그러나, 스크린의 사용을 배제한 비교예 1 및 폼브레이커 사용을 배제한 비교예 2에서 제조된 두유를 이용하여 제조된 충전두부의 절단면은 실시예 1에 비해서 기포도 많고 콩 비린내를 느낄 수 있어 탈기 상태가 양호하지 못함을 알 수 있었다.

따라서, 본 발명 탈기장치에 의한 두유의 기포 제거 효과가 현저함을 알 수 있었다.

Claims (6)

1. 두유 중의 기포를 1차적으로 파괴하는 제1스크린을 구비한 액체용기 및 상기 액체용기와 탈기부를 연결하는 두유 공급펌프로 이루어진 두유공급부, 상부에 두유의 표면적을 넓혀 탈기 효과를 극대화하는 폼브레이커(Foam Breaker)를 구비하고 하부에 탈기된 두유의 기포를 한번 더 파괴해 주는 제2스크린이 장착된 탈기부, 상기 탈기부에 접속되어 탈기부 내에 진공을 발생시키는 진공펌프 및 탈기부에서 탈기된 두유를 배출하는 배출펌프로 구성되는 두유 탈기장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1스크린 및 제2스크린은 스테인레스 강판에 1~5mm 간격으로 0.1mm~0.5mm 크기의 사다리꼴 모양의 장공(長孔)이 뚫려져 있는 것을 특징으로 하는 두유 탈기장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제2스크린은 이중으로 장착되는 것을 특징으로 하는 두유 탈기장치.
4. a) 대두를 마쇄하여 마쇄액을 제조하고,
   b) 제조된 마쇄액을 여과기로 여과하여 비지를 분리하여 뜨거운 두유를 제조하고,
   c) 상기 제조된 두유를 제1스크린으로 통과시켜 1차적으로 기포를 제거하고,
   d) 상기 제1스크린을 통과한 두유를 공급펌프를 통하여 탈기부에 공급하고,
   e) 공급된 두유를 진공감압 하에서 폼브레이커 및 제2스크린이 장착된 탈기부로 통과시켜 2차적으로 기포를 제거하고,
   f) 탈기된 두유를 배출펌프로 배출하는 것
   을 특징으로 하는 제1항의 두유 탈기장치를 이용한 두유 탈기 방법.
5. 제4항에 있어서,
   진공도는 -450mmHg ~ -760mmHg 범위인 것을 특징으로 하는 두유 탈기 방법.
6. 제4항에 있어서,
   상기 폼브레이커의 회전 속도는 300~1750rpm 범위인 것을 특징으로 하는 두유 탈기 방법.
   
   
   

Images