KR101269435B1 - 요거트 아이스크림의 냉각 실린더 및 이를 구비하는 요거트 아이스크림 제조 장치 - Google Patents

요거트 아이스크림의 냉각 실린더 및 이를 구비하는 요거트 아이스크림 제조 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 요거트 아이스크림 원액의 냉각 공간을 구비하는 실린더 본체와, 상기 요거트 아이스크림 원액을 교반 및 이송시키는 교반 유닛을 포함하고, 상기 교반 유닛은, 상기 실린더 본체의 내부에서 회전 구동되는 제1홀더와, 상기 제1홀더로부터 일정 간격 이격되게 배치되는 제2홀더와, 상기 제1 및 제2홀더의 사이에 고정되며 상기 제1 및 제2홀더의 회전에 의해 회전되어 상기 요거트 아이스크림 원액을 교반시키는 적어도 하나의 블레이드, 및 상기 제1 및 제2홀더의 사이에 결합되며, 회전 동작에 의해 상기 실린더 본체 내벽에 결빙된 요거트 아이스크림을 밀어내는 롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 요거트 아이스크림의 냉각 실린더 및 이를 구비하는 요거트 아이스크림 제조 장치에 관한 것으로서, 냉각 실린더의 내벽에 결빙된 요거트 아이스크림의 유산균에 충격을 가하지 않으면서 결빙 부분을 효율적으로 교반시킬 수 있는 구조를 제공한다.

Description

요거트 아이스크림의 냉각 실린더 및 이를 구비하는 요거트 아이스크림 제조 장치{REFRIGERATING CYLINDER OF YOGURT ICE CREAM AND YOGURT ICE CREAM MANUFACTURING DEVICE HAVING THE SAME}
본 발명은 요거트 아이스크림 원액을 냉각시킴과 아울러 교반시키기 위한 요거트 아이스크림의 냉각 실린더 및 이를 구비하는 요거트 아이스크림 제조 장치에 관한 것이다.
요거트 아이스크림 제조 장치는 요거트 아이스크림 원액(우유, 유산균 재료, 요거트 등의 혼합물)을 공기와 혼합하고 냉각시켜 부드러운 빙질의 요거트 아이스크림을 제공하는 기기를 말한다.
일반적으로, 요거트 아이스크림 제조장치는 요거트 아이스크림 원액을 저장, 혼합하는 저장조(호퍼)와, 요거트 아이스크림 원액을 공기와 혼합하고 냉각시키는 냉각 실린더와, 냉각 실린더의 요거트 아이스크림을 외부로 배출하는 배출 기구 등을 포함하는 구성을 갖는다.
저장조의 요거트 아이스크림 원액은 냉각 실린더로 공급되며, 냉각 실린더 외주면의 자켓에서 냉매를 이송시켜 냉각 실린더 내부의 요거트 아이스크림 원액과 열교환이 이루어지도록 한다.
이와 같이, 냉각 실린더 외주면의 자켓에서 냉매를 이송시키는 냉각 방식에 따르면, 냉각 실린더의 내벽의 온도가 매우 낮기 때문에 냉각 실린더의 내벽에 결빙이 일어나게 된다. 이와 같은 결빙은 냉각 실린더의 내부 원액의 균일한 냉각 성능에 악영향을 미칠 수 있는 바, 결빙된 요거트 아이스크림을 교반시켜 주어야 한다.
결빙된 요거트 아이스크림을 원활히 교반시키기 위한 방법으로, 요거트 아이스크림 원액의 교반을 위한 블레이드(또는 대셔)를 이용하여 결빙된 요거트 아이스크림을 긁어내는 방법이 제안되었다. 그러나, 이러한 방법에 따르면. 결빙된 원액을 긁어내는 과정에서 요거트 아이스크림에 함유된 유산균에 충격이 가해져 유산균의 대다수가 죽는 문제가 발생하고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 냉각 실린더의 내벽에 결빙된 요거트 아이스크림의 유산균에 충격을 가하지 않으면서 결빙 부분을 효율적으로 교반할 수 있는 구조를 제공하기 위한 것이다.
상기한 과제를 실현하기 위해 본 발명은 요거트 아이스크림 원액의 냉각 공간을 구비하는 실린더 본체와, 상기 요거트 아이스크림 원액을 교반 및 이송시키는 교반 유닛을 포함하고, 상기 교반 유닛은, 상기 실린더 본체의 내부에서 회전 구동되는 제1홀더와, 상기 제1홀더로부터 일정 간격 이격되게 배치되는 제2홀더와, 상기 제1 및 제2홀더의 사이에 고정되며 상기 제1 및 제2홀더의 회전에 의해 회전되어 상기 요거트 아이스크림 원액을 교반시키는 적어도 하나의 블레이드, 및 상기 제1 및 제2홀더의 사이에 결합되며, 회전 동작에 의해 상기 실린더 본체 내벽에 결빙된 요거트 아이스크림을 밀어내는 롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 요거트 아이스크림의 냉각 실린더 및 이를 구비하는 요거트 아이스크림 제조 장치를 개시한다.
상기 제1 및 제2홀더는 상기 실린더 본체의 유입구 및 토출구 측에 각각 설치될 수 있다.
상기 제1홀더는 상기 실린더 본체의 전방을 관통하는 샤프트에 고정되는 샤프트 고정부와, 상기 샤프트 고정부에서 반경 방향으로 돌출되며 상기 블레이드와 연결되는 블레이드 연결부, 및 상기 샤프트 고정부에서 반경 방향으로 돌출되며, 상기 롤러와 연결되는 롤러 연결부를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 블레이드 연결부와 롤러 연결부는 상기 실린더 본체의 원주 방향을 따라 교대로 형성될 수 있으며, 상기 요거트 아이스크림이 통과하는 공간을 형성하도록 일정 각도만큼 이격되게 형성될 수 있다.
상기 롤러는 외주면이 상기 실린더 본체의 내벽과 일정 간격만큼 이격되도록 배치될 수 있다.
상기 실린더 본체는 냉매 유입구 및 냉매 토출구가 형성된 외부 실린더와, 상기 냉매의 이동 공간을 제공하도록 상기 외부 실린더의 내부에 설치되는 내부 실린더를 포함할 수 있다. 상기 내부 실린더의 외주면에는 상기 냉매의 이동 공간을 복수의 공간으로 구획하는 구획 링이 설치될 수 있으며, 상기 구획 링의 일 영역에는 냉매를 통과시키기 위한 개구부가 형성될 수 있다. 상기 구획 링은 상기 실린더의 길이 방향으로 복수로 설치될 수 있으며, 상기 구획 링에 각각 형성된 개구부들은 상기 내부 실린더의 상측과 하측에 번갈아 형성될 수 있다.
상기 교반 유닛은 상기 블레이드에서 교반된 요거트 아이스크림을 상기 실린더 본체의 토출구로 이송시키는 임펠러를 더 포함할 수 있다.
상기와 같은 구성의 본 발명에 의하면, 회전 동작되는 롤러를 이용하여 결빙된 요거트 아이스크림을 밀어낼 수 있으므로, 요거트 아이스크림의 유산균에 충격을 가하지 않으면서 결빙 부분을 효율적으로 교반시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 실린더의 내부에 구획 링을 설치함으로써 실린더 전면에 냉매를 고르게 이송시킬 수 있는 구조를 간단한 구조로서 구현하였다.
또한, 본 발명은 요거트 아이스크림을 교반 및 이송시키는 블레이드의 후방에 임펠러를 추가로 설치하여, 완성된 요거트 아이스크림을 토출구 쪽으로 원활하게 이송시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 요거트 아이스크림 제조 장치를 개략적으로 나타낸 도면.
도 2는 도 1에 도시된 냉각 실린더의 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 냉각 실린더의 측단면도.
도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ 라인을 따라 취한 단면도.
도 5는 도 3의 Ⅴ-Ⅴ 라인을 따라 취한 단면도.
이하, 본 발명과 관련된 요거트 아이스크림의 냉각 실린더 및 이를 구비하는 요거트 아이스크림 제조 장치에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 요거트 아이스크림 제조 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 요거트 아이스크림 제조 장치는 요거트 아이스크림의 재료(우유, 유산균 재료, 요거트 등의 혼합물)를 혼합시키기 위한 호퍼(100)와, 재료가 혼합되어 형성된 요거트 아이스크림 원액의 냉각을 위한 냉매를 공급하는 냉매 공급 유닛(미도시)와, 요거트 아이스크림 원액을 공기와 혼합하고 냉각시키는 냉각 실린더(200) 등을 포함한다.
호퍼(100)는 요거트 아이스크림의 재료를 저장하는 저장조(110)와, 저장조(110)의 내부에서 회전 구동하는 샤프트(120)와, 샤프트(120)와 결합되는 스터러(130)를 포함한다. 샤프트(120)는 호퍼 구동용 모터(140)에 연결되어 회전 구동되며, 샤프트(120)의 회전에 따라 스터러(130)가 회전하여 요거트 아이스크림 재료를 교반시킨다.
냉매 공급 유닛은 일반적인 냉동 사이클로서 구현되며, 압축기, 응축기, 팽창 밸브, 증발기를 포함하는 구성을 갖는다. 증발기를 통과한 냉매는 요거트 아이스크림 원액을 냉각시키도록 냉각 실린더(200)로 공급된다.
냉각 실린더(200)는 호퍼(100)와 연통되어 저장조(110)의 요거트 아이스크림 원액을 공급 받으며, 냉매 공급 유닛에서 공급된 냉매를 통해 요거트 아이스크림 원액을 냉각시킴과 동시에 원액을 공기와 혼합시킨다.
냉각 실린더(200)의 후방에는 완성된 요거트 아이스크림을 외부로 배출시키기 위한 배출 기구(400)가 설치된다. 배출 기구(400)는 냉각 실린더(200)와 연통되는 유로를 갖는 케이스(410)와, 사용자의 조작에 의해 케이스(410)의 유로를 개폐하는 레버(420)를 포함할 수 있다. 배출기구(400)는 사용자의 조작을 통해 요거트 아이스크림을 배출시킬 수 있는 구성이라면 다른 형태로도 구현 가능하다.
도 2는 도 1에 도시된 냉각 실린더의 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 냉각 실린더의 측단면도이다.
도 2 및 3을 참조하면, 냉각 실린더(200)는 요거트 아이스크림 원액의 냉각 공간을 구비하는 실린더 본체(210)와, 요거트 아이스크림 원액을 교반 및 이송시키는 교반 유닛을 포함한다.
실린더 본체(210)는 그 전방에 요거트 아이스크림 원액의 유입구(213)를 구비한다. 실린더 본체(210)의 후방은 배출 기구(400)의 케이스(410)에 형성된 토출구(214)와 연통되어 있다. 도 2에서는 실린더 본체(210)의 내부 부품을 나타내기 위하여 실린더 본체(210)를 점선으로 표시하였다.
교반 유닛은 제1홀더(220), 제2홀더(230), 블레이드(240), 및 롤러(250)를 포함한다.
제1홀더(220)는 실린더 본체(210)의 내부에 회전 구동 가능하게 설치된다. 제1홀더(220)는 샤프트(228)에 연결되어 샤프트(228)의 회전 구동에 따라 회전하게 된다. 본 실시예에 따르면, 샤프트(228)는 실린더 본체(210)의 전방을 관통하여 외부로 연장되며, 벨트 풀리(350, 도 1 참조)에 의해 냉각 실린더 구동용 모터(300, 도 1 참조)와 연결된다. 냉각 실린더 구동용 모터(300)의 구동에 의해 샤프트(228)가 회전 구동되며, 그에 따라 그에 고정된 제1홀더(220)가 함께 회전하게 된다.
제2홀더(230)는 실린더 본체(210)의 내부에 설치되며, 제1홀더(220)로부터 일정 간격 이격되게 배치된다. 제1홀더(220)는 실린더 본체(210)의 유입구(213) 측에 설치되고, 제2홀더(230)는 실린더 본체(210)의 토출구(214) 측에 설치된다.
블레이드(240)는 제1 및 제2홀더(220,230)의 사이에 고정되며, 회전 동작에 의해 요거트 아이스크림 원액을 교반시키는 기능을 한다. 블레이드(240)는 나선형의 형태로 휘어진 구조로서, 제1 및 제2홀더(220,230)의 사이에 단수 또는 복수로 구비될 수 있다. 제2홀더(230)는 블레이드(240)에 의해 제1홀더(220)와 연결되며, 제1홀더(220)의 회전 구동에 따라 블레이드(240), 제2홀더(230)도 그와 함께 회전하게 된다.
롤러(250)는 제1 및 제2홀더(220,230)의 사이에 결합되며, 회전 동작에 의해 실린더 본체(210) 내벽에 결빙된 요거트 아이스크림을 밀어내는 기능을 한다. 롤러(250)는 제1 및 제2홀더(220,230)에 고정된 축의 외주에 회전 가능하게 결합된 구조를 가지며, 실린더 본체(210)의 내벽을 따라 복수로 구비될 수 있다. 롤러(250)는 그 외주면이 실린더 본체(210)의 내벽과 일정 간격(틈새)만큼 이격되도록 배치될 수 있다.
제2홀더(230)의 후방에는 블레이드(240)에서 교반된 요거트 아이스크림을 실린더 본체(210)의 토출구로 이송시키는 임펠러(260)가 추가로 설치될 수 있다. 임펠러(260)는 외주에 스크류가 형성된 구조로서, 그 후방에 위치한 배출 기구(400)의 케이스(410)에 회전 가능하게 지지된다.
도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ 라인을 따라 취한 단면도이고, 도 5는 도 3의 Ⅴ-Ⅴ 라인을 따라 취한 단면도이다. 도 4 및 5에서는 설명의 편의상 블레이드(240)의 도시를 생략하였다.
도 4를 참조하면, 제1홀더(220)는 샤프트(228)에 고정되는 샤프트 고정부(221)와, 블레이드(240)와 연결되는 블레이드 연결부(222), 및 롤러(250)와 연결되는 롤러 연결부(223)를 포함할 수 있다. 블레이드 연결부(222)와 롤러 연결부(223)는 샤프트 고정부(221)에서 반경 반향으로 돌출 형성된다. 블레이드 연결부(222)와 롤러 연결부(223)는 실린더 본체(210)의 원주 방향을 따라 교대로 형성될 수 있으며, 이러한 경우 블레이드 연결부(222)와 롤러 연결부(223)는 요거트 아이스크림이 통과하는 공간을 형성하도록 일정 각도 이격되게 형성 가능하다.
도 5를 참조하면, 제2홀더(230)는 제1홀더(220)와 대응되는 형태로 형성되며, 이에 대한 설명은 제1홀더(220)에 대한 설명에 갈음하기로 한다. 제2홀더(230)는 블레이드 연결부(232) 및 롤러 연결부(233)가 제1홀더(220)의 블레이드 연결부(222) 및 롤러 연결부(223)의 위치에 대응되게 위치하도록 배치된다. 롤러(250)는 서로 대응된 위치의 롤러 연결부(222,232)에 각각 연결되며, 블레이드(240)는 휘어진 형태로서 엇갈린 위치의 블레이드 연결부(223,233)에 각각 연결된다.
한편, 실린더 본체(210)는 외부 실린더(211)와 내부 실린더(212)를 포함하는 이중관의 형태를 가질 수 있다(도 4 및 5 참조).
외부 실린더(211)에는 냉매 유입구(215)와 냉매 토출구(216)가 형성된다. 냉매 유입구(215)는 외부 실린더(211)의 후단 하측에 형성되며, 냉매 토출구(216)는 외부 실린더(211)의 전단 상측에 형성될 수 있다. 냉매 유입구(215)와 냉매 토출구(216)의 위치를 이와 반대로 형성하는 것도 가능하다.
내부 실린더(212)는 냉매 유입구(215)로 유입된 냉매의 이동 공간을 제공하도록 외부 실린더(211)의 내부에 설치된다. 외부 실린더(211)는 내부 실린더(212) 외주면 상의 공간을 밀폐시킬 수 있게 형성된다. 냉매 유입구(215)로 들어온 냉매는 내부 실린더(212)의 외주면을 이동하면서 내부 실린더(212) 내부의 요거트 아이스크림 및 공기와 열교환한 후 냉매 토출구(216)로 배출되게 된다.
내부 실린더(212)의 외주면에는 냉매의 이동 공간을 복수의 공간으로 구획하는 구획 링(217,218)이 설치된다. 구획 링(217,218)의 일 영역에는 냉매를 통과시키기 위한 개구부(217a,218a)가 형성된다. 구획 링(217,218)은 실린더 본체(210)의 길이 방향을 따라 복수로 설치될 수 있으며, 이 때 구획 링(217,218)에 형성된 개구부들(217a,218a)은 내부 실린더(212)의 상측과 하측에 교대로 형성될 수 있다. 이와 같은 구조는 실린더 본체의 전면에 냉매를 고르게 이송시킬 수 있도록 하기 위함이다.
본 실시예는 2개의 구획 링(217,218)이 설치된 것을 예시하고 있다. 이에 따르면, 전방에 위치한 구획 링(217)의 개구부(217a)는 내부 실린더(212)의 하측에 형성되어 있으며, 후방에 위치한 구획 링(218)의 개구부(218a)는 내부 실린더(212)의 상측에 형성되어 있다. 냉매 유입구(215)를 통해 유입된 냉매는 내부 실린더(212)의 상측을 통해 다음 공간을 이동한 후, 내부 실린더(212)의 하측을 통해 다음 공간으로 이동하게 되므로, 냉매의 이동 공간을 고르게 분포시킬 수 있는 것이다.
이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 냉각 실린더의 작동 메커니즘에 대해 설명한다.
샤프트(228)의 회전 구동에 따라 제1홀더(220)가 회전하게 되며, 그에 따라 그에 연결된 블레이드(240)와 제2홀더(230)가 함께 회전하게 된다. 이 과정에서 블레이드(240)는 실린더 본체(210) 내부의 요거트 아이스크림 원액을 교반시켜 요거트 아이스크림 원액이 공기와 혼합되도록 한다.
제1 및 제2홀더(220,230)가 회전함에 따라, 그에 연결된 롤러(250)도 함께 회전하여 실린더 본체(210)의 내벽을 따라 이동하게 된다. 롤러(250)는 실린더 본체(210)의 내벽과 일정한 틈새를 유지하면서 이동하게 되며, 결빙된 요거트 아이스크림과 만나는 경우 결빙된 아이스크림을 밀어내게 된다. 이 때, 롤러(250)가 결빙된 아이스크림을 밀어내면서 회전하게 되므로, 결빙된 요거트 아이스크림에 가해지는 충격을 완화시켜 유산균이 죽는 현상을 최소화할 수 있다.
나선형의 블레이드(240)는 요거트 아이스크림을 교반시킴과 동시에 이를 후방으로 이송시키는 기능을 하며, 후방으로 이송된 아이스크림은 임펠러(260)에 의해 토출구(214) 측으로 가압되게 된다.
이상에서는 본 발명에 따른 요거트 아이스크림의 냉각 실린더 및 이를 구비하는 요거트 아이스크림 제조 장치를 첨부한 도면들을 참조로 하여 설명하였으나,　본 발명은 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있다.

Claims (11)

  1. 요거트 아이스크림 원액의 냉각 공간을 구비하는 실린더 본체; 및
    상기 요거트 아이스크림 원액을 교반 및 이송시키는 교반 유닛을 포함하고,
    상기 교반 유닛은,
    상기 실린더 본체의 내부에서 회전 구동되는 제1홀더;
    상기 제1홀더로부터 일정 간격 이격되게 배치되는 제2홀더;
    상기 제1 및 제2홀더의 사이에 고정되며, 상기 제1 및 제2홀더의 회전에 의해 회전되어 상기 요거트 아이스크림 원액을 교반시키는 적어도 하나의 블레이드; 및
    상기 제1 및 제2홀더의 사이에 회전 가능하게 결합되며, 회전 동작에 의해 상기 실린더 본체 내벽에 결빙된 요거트 아이스크림을 밀어내는 롤러를 포함하며,
    상기 롤러는 상기 제1 및 제2홀더에 고정된 축의 외주에 회전 가능하게 결합되며, 그 외주면이 상기 실린더 본체의 내벽과 일정 틈새만큼 이격되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 요거트 아이스크림의 냉각 실린더.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2홀더는 상기 실린더 본체의 유입구 및 토출구 측에 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 요거트 아이스크림의 냉각 실린더.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1홀더는,
    상기 실린더 본체의 전방을 관통하는 샤프트에 고정되는 샤프트 고정부;
    상기 샤프트 고정부에서 반경 방향으로 돌출되며, 상기 블레이드와 연결되는 블레이드 연결부; 및
    상기 샤프트 고정부에서 반경 방향으로 돌출되며, 상기 롤러와 연결되는 롤러 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 요거트 아이스크림의 냉각 실린더.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 블레이드 연결부와 롤러 연결부는 상기 실린더 본체의 원주 방향을 따라 교대로 형성되는 것을 특징으로 하는 요거트 아이스크림의 냉각 실린더.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 블레이드 연결부와 롤러 연결부는 상기 요거트 아이스크림이 통과하는 공간을 형성하도록 일정 각도만큼 이격되게 형성되는 것을 특징으로 하는 요거트 아이스크림의 냉각 실린더.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서, 상기 실린더 본체는,
    냉매 유입구 및 냉매 토출구가 형성된 외부 실린더; 및
    상기 냉매의 이동 공간을 제공하도록 상기 외부 실린더의 내부에 설치되는 내부 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 요거트 아이스크림의 냉각 실린더.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 내부 실린더의 외주면에는 상기 냉매의 이동 공간을 복수의 공간으로 구획하는 구획 링이 설치되며,
    상기 구획 링의 일 영역에는 냉매를 통과시키기 위한 개구부가 형성되는 것을 특징으로 하는 요거트 아이스크림의 냉각 실린더.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 구획 링은 상기 실린더의 길이 방향으로 복수로 설치되며,
    상기 구획 링에 각각 형성된 개구부들은 상기 내부 실린더의 상측과 하측에 번갈아 형성되는 것을 특징으로 하는 요거트 아이스크림의 냉각 실린더.
  10. 제1항에 있어서, 상기 교반 유닛은,
    상기 제2홀더의 후방에 형성되며, 상기 블레이드에서 교반된 요거트 아이스크림을 상기 실린더 본체의 토출구로 이송시키는 임펠러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 요거트 아이스크림의 냉각 실린더.
  11. 요거트 아이스크림의 재료를 혼합시키는 호퍼;
    상기 재료가 혼합된 요거트 아이스크림 원액의 냉각을 위한 냉매를 공급하는 냉매 공급 유닛; 및
    상기 호퍼와 연통되어 상기 호퍼의 요거트 아이스크림을 공급받으며, 상기 냉매 공급 유닛에서 제공된 냉매를 통해 상기 요거트 아이스크림을 냉각시키는 제1항을 따르는 냉각 실린더를 포함하는 요거트 아이스크림 제조 장치.
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KR200422818Y1 (ko) * 2006-05-12 2006-08-01 주식회사 세아이엔씨 소형 아이스크림 판매기용 나선형 교반기
JP2008005721A (ja) 2006-06-27 2008-01-17 Nissei Reiki Kk 冷菓製造装置および冷菓製造方法

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