KR101278508B1 - 발효주 제조장치 및 이를 이용하는 발효주 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 발효주 제조장치는, 가스배출콕(40)은 물의 수위보다 높은 곳에 위치하도록 측벽에 통기공(42)이 형성되고 상부가 개방되는 수조(41)와, 수조(41)의 저면을 관통하여 물의 수위보다 높은 위치까지 밑에서 위로 내삽되고 수조(41)의 밖에 있는 부분에는 용기마개(30)의 관통공에 끼워져 나사체결되는 공기배출통관(44)과, 수조(41)의 내측면 중에서 통기공(42)보다 높은 곳에서부터 밑으로 갈수록 폭이 좁아지도록 뻗어나와 저면이 물에 잠기는 깔때기 형상을 하며 상기 깔때기 형상의 저면에는 공기배출통관(44)이 통과하고 또한 물이 위로 올라올 수 있도록 공기배출통관(44)의 외경보다 더 큰 직경의 개구부(45a)가 형성되는 깔때기형 경사부(45)와, 수조(41)의 상부 개방부를 막도록 설치되는 수조마개(46)를 포함하여 이루어지며, 발효주 배출펌프(50)는 수조마개(46) 대신에 수조(41)의 상부 개방부를 막도록 설치되며, 밑으로는 공기배출통관(44)을 통과하여 찌꺼기 거름통(20)의 내부에 삽입되는 빨대(51)가 설치되어 누름압력에 의하여 찌꺼기 거름통(20)의 내부에 있는 발효주가 빨대(51)를 통하여 위로 빨려 올라와 노즐(52)을 통하여 외부로 배출되도록 설치되는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 발효 찌꺼기가 없는 맑은 발효주를 발효용기에서 취출하여 곧바로 마실 수 있게 된다. 또한, 가스배출콕에 물을 넣어 외부로부터 발효용기 내부로의 공기 유입은 차단하고 발효시 발생되는 탄산가스 배출은 가능하게 하되, 발효용기내의 압력이 외부 대기압보다 낮은 경우에도 가스배출콕 내의 물이 발효용기내로 빨려 들어가지 않기 때문에 지속적으로 외부로부터의 공기 유입이 차단되게 된다. 따라서 초산발효가 일어나지 않아 신맛이 나지 않는 양질의 발효주를 얻을 수 있다.

Description

발효주 제조장치 및 이를 이용하는 발효주 제조방법{Apparatus and method for fabricating fermented alcoholic beverage}

본 발명은 발효주 제조장치 및 이를 이용하는 발효주 제조방법에 관한 것으로서, 특히 알코올 발효시 발생되는 탄산가스는 발효용기 밖으로 배출되고, 외부의 공기는 발효용기 안으로 유입되지 않으며, 발효용기내의 압력이 외부보다 낮을 때에도 발효용기내로 공기가 유입되지 않아 초산발효가 일어나지 않을 뿐만 아니라, 발효주를 취출할 때 발효 찌꺼기가 따라서 함께 배출되지 않도록 하여 발효주 취출 후 곧바로 맑은 발효주를 마실수 있도록 한 발효주 제조장치 및 이를 이용하는 발효주 제조방법에 관한 것이다.

술은 제조법에 따라 발효주(양조주)와 합성주로 크게 나뉜다. 이 중에서 발효주란 곡류, 고구마, 과실즙 등을 발효하여 만든 혼탁된 술, 또는 이들을 걸러서 맑게 한 술을 말한다.

일반 가정에서 항아리나 유리병에 포도, 머루 등의 과실류를 설탕과 함께 넣어 술을 담그면 알코올발효 뿐만 아니라 초산발효가 일어나는데 초산발효로 인하여 술이 시어져 버리는 경우가 많다. 그리하여 초산발효를 억제하기 위하여 설탕과 소주를 함께 넣어서 과실주를 담그는데, 이 술의 맛은 달고 마시고 나면 뒤가 개운치 않으며 머리가 아픈 경우가 많다. 그 이유는 당도가 높고 알코올 농도가 높아 알코올 발효균인 효모(이스트)는 자랄 수 없고 다른 잡균이 자라 알코올발효는 일어나지 않고 이상발효가 일어나 이물질이 생성되어 있기 때문이다.

알코올발효에 관여하는 효모는 산소가 없어도 자라지만 초산발효에 관여하는 균은 산소가 있어야만 자란다. 그러므로 술이 시어지지 않도록 초산발효가 일어나지 않게 하려면 알코올발효 과정에서 외부로부터 발효용기내로 산소가 포함된 공기가 들어가지 않도록 발효용기를 밀폐시켜야 한다. 그러나 이 경우 알코올발효시 술과 함께 탄산가스가 당분 1kg당 300L 정도로 많은 양이 발생하여 발효용기 내에 높은 압력이 생기기 때문에 밀폐 부위가 터지거나 용기가 파손되는 문제가 발생한다.

또한 일반적으로 발효용기 내에서 발효주를 취출할 때 발효용기 저부에 설치되는 취출코크를 이용하게 되는데 이 경우 발효주와 함께 발효 찌꺼기도 함께 취출되기 때문에 발효주 취출 후에 곧바로 맑은 발효주를 마실 수 없는 불편함이 있다.

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 알코올발효시 발생되는 탄산가스는 발효용기 밖으로 배출되고 외부의 공기는 발효용기 안으로 유입되지 않도록 하여 초산발효를 억제시킬 수 있고, 발효주를 취출할 때에 발효 찌꺼기가 함께 따라서 배출되지 않도록 하여 발효주 취출 후 곧바로 맑은 술을 마실 수 있도록 한 발효주 제조장치 및 이를 이용하는 발효주 제조방법을 제공하는 데 있다.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 발효주 제조장치는,

발효원료가 장입되며 상부에 입구가 형성되는 발효용기와, 상부입구에 바깥쪽으로 젖혀진 림부가 형성되고 상기 림부가 상기 발효용기의 입구에 걸쳐지면서 밑부분이 상기 발효용기내의 발효주 수위 밑까지 삽입되어 들어가도록 설치되며 벽에는 미세관통공이 형성되는 통형상의 찌꺼기 거름통과, 상기 발효용기의 입구를 막도록 체결되며 가운데에 관통공이 형성되는 용기마개와, 상기 용기마개의 관통공에 체결되는 가스배출콕과, 상기 가스배출콕에 체결되는 발효주 배출펌프를 포함하여 이루어지고,

상기 가스배출콕은,

물이 담기며 상기 물의 수위보다 높은 곳에 위치하도록 측벽에 통기공이 형성되고 상부가 개방되는 수조와, 상기 수조의 저면을 관통하여 상기 물의 수위보다 높은 위치까지 밑에서 위로 내삽되고 상기 수조의 밖에 있는 부분에는 상기 용기마개의 관통공에 끼워져 나사체결되는 공기배출통관과, 상기 수조의 내측면 중에서 상기 통기공보다 높은 곳에서부터 밑으로 갈수록 폭이 좁아지도록 뻗어나와 저면이 상기 물에 잠기는 깔때기 형상을 하며 상기 깔때기 형상의 저면에는 상기 공기배출통관이 통과하고 또한 상기 물이 위로 올라올 수 있도록 상기 공기배출통관의 외경보다 더 큰 직경의 개구부가 형성되는 깔때기형 경사부와, 상기 수조의 상부 개방부를 막도록 설치되는 수조마개를 포함하여 이루어지며,

상기 발효주 배출펌프는,

상기 수조마개 대신에 상기 수조의 상부 개방부를 막도록 설치되며, 밑으로는 상기 공기배출통관을 통과하여 상기 찌꺼기 거름통의 내부에 삽입되는 빨대가 설치되어 누름압력에 의하여 상기 찌꺼기 거름통의 내부에 있는 발효주가 상기 빨대를 통하여 위로 빨려 올라와 노즐을 통하여 외부로 배출되도록 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 수조는 상기 깔때기형 경사부가 뻗어 나오기 시작하는 부위보다 낮은 곳에서 분리 가능하도록 설치되어 상부와 하부로 구분되며, 상기 수조의 상부 및 하부는 나사체결방식에 의해 결합되는 것이 바람직하다.

상기 찌꺼기 거름통의 저면은 측벽에서부터 완만하게 밑으로 볼록한 형상으로 연장되어 형성되는 것이 바람직하다.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 발효주 제조방법은,

상기 발효용기 내에 발효원료를 장입하고 상기 가스배출콕이 체결된 용기마래로 상기 발효용기의 입구를 막아 알코올 발효시키는 단계;

상기 알코올 발효 후에 상기 용기마개를 열어 상기 찌꺼기 거름통을 설치한 후에 상기 용기마개를 다시 체결시키고, 상기 수조마개 대신에 상기 발효주 배출펌프를 설치하는 단계; 및

상기 발효주 배출펌프를 눌러 상기 찌꺼기 거름통 내에 있는 발효주를 상기 빨대를 통하여 외부로 배출시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 발효주 원료는 막걸리 원료 또는 과실주 원료 등이 될 수 있다.

본 발명에 의하면, 발효 찌꺼기가 없는 맑은 발효주를 발효용기에서 취출하여 곧바로 마실 수 있게 된다. 특히 발효용기에 별도의 취출콕을 설치할 필요가 없기 때문에 용기마개만 다양화시키면 시중의 일반 패트병 등 여러 가지 종래의 병을 발효용기로서 사용할 수 있게 된다.

또한, 가스배출콕에 물을 넣어 외부로부터 발효용기 내부로의 공기 유입은 차단하고 발효시 발생되는 탄산가스 배출은 가능하게 하되, 발효용기내의 압력이 외부 대기압보다 낮은 경우에도 가스배출콕 내의 물이 발효용기내로 빨려 들어가지 않기 때문에 지속적으로 외부로부터의 공기 유입이 차단되게 된다. 따라서 초산발효가 일어나지 않아 신맛이 나지 않는 양질의 발효주를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 발효주 제조장치를 설명하기 위한 도면;
도 2는 도 1의 가스배출콕(40)을 설명하기 위한 도면;
도 3 및 도 4는 알코올 발효단계를 설명하기 위한 도면들;
도 5는 발효주를 취출하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 아래의 실시예는 본 발명의 내용을 이해하기 위해 제시된 것일 뿐이며 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상 내에서 많은 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 권리범위가 이러한 실시예에 한정되는 것으로 해석돼서는 안 된다.

도 1은 본 발명에 따른 발효주 제조장치를 설명하기 위한 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 발효주 제조장치는 발효용기(10), 찌꺼기 거름통(20), 용기마개(30), 가스배출콕(40), 및 발효주 배출펌프(50)를 포함하여 이루어진다. 발효용기(10)는 상부에 입구가 형성되어 있으며, 발효용기(10) 내에는 곡류, 고구마, 포도, 머루, 복숭아 등과 같은 발효원료가 장입된다.

찌꺼기 거름통(20)은 상부 입구에 바깥쪽으로 젖혀진 림부(21)를 갖으며 벽에는 예컨대 50~80메쉬(mesh)의 미세관통공(22)이 형성된다. 찌꺼기 거름통(20)은 림부(21)가 발효용기(10)의 입구에 걸쳐지면서 밑부분이 발효주 수위 밑인 발효용기(10)의 하부까지 삽입되어 들어가도록 설치된다. 찌꺼기 거름통(20)의 저면은 측벽에 대해서 직각을 이루어 평평한 것보다는 측벽에서부터 완만하게 볼록한 형상으로 연장되는 것이 바람직하다. 왜냐하면 직각을 이루어 평평하게 되면 찌꺼기 거름통(20)의 누르는 힘에 의하여 저면이나 그 모서리에서 찌꺼기가 미세관통공(22)에 강제로 세게 박히면서 미세관통공(22)을 막거나 통과할 우려가 있기 때문이다.

용기마개(30)는 발효용기(10)의 입구를 막도록 나사체결되며 가운데에는 관통공(31)이 형성된다. 가스배출콕(40)은 용기마개(30)의 관통공(31)에 체결되며 발효용기(10)내의 탄산가스는 외부로 배출시키고 외부의 공기는 발효용기(10) 내부로 들어오지 못하도록 하는 역할을 한다. 발효주 배출펌프(50)는 발효용기(10) 내부의 발효주를 외부로 배출시킬 수 있도록 가스배출콕(40)에 체결된다.

도 2는 도 1의 가스배출콕(40)을 설명하기 위한 도면이다. 도 2를 참조하면, 가스배출콕(40)은 수조(41), 공기배출통관(44), 깔때기형 경사부(45), 및 수조마개(46)를 포함하여 이루어진다.

수조(41)는 상부가 개방되고, 내부에 물(47)이 담겨지며, 물(47)의 수위보다 높은 곳에 위치하도록 측벽에 통기공(42)이 형성된다. 수조(41)는 상부(41b)와 하부(41a)로 구분되며, 상부(41b)와 하부(41a)는 나사체결방식에 의해 결합되며 그 사이에는 밀폐력을 향상시키기 위해 오링(43)이 설치된다. 수조(41)에 물을 채우거나 비우는 작업은 상부(41b)와 하부(41a)를 분리한 상태에서 이루어진다.

수조(41)의 상부 개방부는 수조마개(46)에 의해 막혀진다. 수조마개(46)는 주마개(46a)와 보조마개(46b)로 이루어질 수 있으며, 이 경우 보조마개(46b)는 주마개(460a)의 가운데 관통공(48)을 막도록 설치된다.

공기배출통관(44)은 수조(41)의 저면을 관통하여 물(47)의 수위보다 높은 위치까지 밑에서 위로 내삽되도록 수조(41)에 일체로 형성되며, 수조(41)의 밖에 위치하는 부분에는 용기마개(30)의 관통공(31)에 끼워져 체결되도록 나사체결부(44a)가 형성된다.

깔때기형 경사부(45)는 수조(41)의 내측면 중에서 통기공(42)보다 높은 곳에서부터 밑으로 갈수록 폭이 좁아지도록 뻗어나와 저면이 물(47)에 잠기는 깔때기 형상을 하며, 깔때기 형상의 저면에는 공기배출통관(44)이 통과하고 또한 물(47)이 위로 올라올 수 있도록 공기배출통관(44)의 외경보다 더 큰 직경을 갖는 개구부(45a)가 형성된다. 통기공(42)은 하부수조(41a)에 형성되고, 깔때기형 경사부(45)가 뻗어 나오기 시작하는 부위는 상부수조(41b)에 위치하는 것이 바람직하다.

다시 도 1을 참조하면, 발효주 배출펌프(50)는 수조마개(46) 대신에 수조(41)의 상부 개방부를 막도록 설치된다. 예컨대 주마개(46a)를 제거하고 그 대신에 설치될 수도 있고, 보조마개(46b)를 제거하고 그 대신에 설치될 수도 있다. 도 1에서는 후자의 경우가 도시되었다.

발효주 배출펌프(50)의 밑으로는 공기배출통관(44)을 통과하여 찌꺼기 거름통(20)의 내부에 삽입되는 빨대(51)가 설치된다. 발효주 배출펌프(50)를 누르면 누름압력에 의하여 찌꺼기 거름통(22)의 내부에 있는 발효주가 빨대(51)를 통하여 위로 빨려 올라와 노즐(52)을 통하여 외부로 배출된다.

[알코올 발효]

도 3 및 도 4는 알코올 발효단계를 설명하기 위한 도면들이다. 도 3에 도시된 바와 같이 발효용기(10) 내에 발효원료를 장입하고 가스배출콕(40)이 체결된 용기마개(30)로 발효용기(10)의 입구를 막아 알코올 발효시킨다. 이를 통해서 포도, 머루, 복숭아, 배, 사과, 앵두 등으로 과실주를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 쌀, 보리, 밀, 옥수수 등의 곡류로 막걸리, 청주 등을 얻을 수 있고, 인삼, 상황버섯 등을 이용하여 침출주 등을 얻을 수 있다.

알코올 발효과정에서 발생되는 이산화탄소로 인하여 발효용기(10) 내의 압력이 증가하면 탄산가스는 공기배출통관(44)을 통해 수조(41)에 있는 물(47)로 배출되고 이 물(47)을 통과해서 통기공(42)을 통해서 외부로 방출된다.

발효가 거의 종결되고 밤낮의 온도차가 클 때에는 이산화탄소의 발생량이 급격히 줄어들고 발효용기(10) 내의 공기와 내용물의 부피가 줄어들어 발효용기(10) 내부의 압력이 외부의 대기압보다 낮아지게 되어 역류압력에 의하여 수조(41)에 있는 물(47)이 도 4에서와 같이 깔때기형 경사부(45)의 개구부(45a)를 타고 상승하게 된다. 이 때 깔때기형 경사부(45)는 위로 갈수록 폭이 넓어지기 때문에 물(47)이 더 이상 위로 올라가지 못하고 약간 상승하다가 어느 순간에 물의 자중에 의해 낙하되어 버린다. 발효, 숙성 과정 중에는 이와 같이 물(47)이 약간 상승하다 자연낙하하는 현상이 반복적으로 일어나며 공기의 유입은 발생되지 않아 초산발효가 억제된다.

[발효주 취출]

도 5는 발효주를 취출하는 과정을 설명하기 위한 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 알코올 발효가 완료되고 난 후에는 용기마개(30)를 열어 찌꺼기 거름통(20)을 설치한 후에 용기마개(30)를 다시 체결시키고, 수조마개(46) 대신에 발효주 배출펌프(50)를 설치한다. 도 5에서는 수조마개(46) 중 보조마개(46b)를 제거하고 그 대신에 발효주 배출펌프(50)가 끼워진 상태를 도시하였다. 이 때 찌꺼기 거름통(20)은 발효주 수면 내에 위치하도록 발효용기(10)의 하부까지 삽입되며, 찌꺼기 거름통(20)의 미세관통공(22)을 통해서 맑은 발효주가 찌꺼기 거름통(20)의 내부로 유입되어 들어오고, 발효 찌꺼기는 찌꺼기 거름통(20)의 외부에 머물게 된다.

발효주 배출펌프(50)의 빨대(51)는 찌꺼기 거름통(20)의 내부에 위치하게 되므로 발효주 배출펌프(50)를 누르면 찌꺼기 거름통(20)내에 있는 맑은 발효주가 노즐(52)을 통하여 외부로 배출된다. 여기서 맑은 발효주라고 하는 것은 발효 찌꺼기를 포함하지 않는 것을 말한다. 예컨대 막걸리를 제조하는 경우에는 청주가 될 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 발효 찌꺼기가 없는 맑은 발효주를 발효용기(10)에서 취출하여 곧바로 마실 수 있게 된다. 또한, 가스배출콕(40)에 물을 넣어 외부로부터 발효용기(10) 내부로의 공기 유입은 차단하고 발효시 발생되는 탄산가스 배출은 가능하게 하되, 발효용기(10)내의 압력이 외부 대기압보다 낮은 경우에도 가스배출콕(40) 내의 물이 발효용기(10) 내로 빨려 들어가지 않기 때문에 지속적으로 외부로부터의 공기 유입이 차단되게 된다. 따라서 초산발효가 일어나지 않아 신맛이 나지 않는 양질의 발효주를 얻을 수 있다.

10: 발효용기
20: 찌꺼기 거름통
21: 림부
30: 용기마개
31, 48: 관통공
40: 가스배출콕
41: 수조
41a: 하부수조
41b: 상부수조
42: 통기공
43: 오링
44: 공기배출통관
44a: 나사체결부
45: 깔때기형 경사부
45a: 개구부
46: 수조마개
46a: 주마개
46b: 보조마개
47: 물
50: 발효주 배출펌프
51: 빨대
52: 노즐

Claims (5)

1. 발효원료가 장입되며 상부에 입구가 형성되는 발효용기와, 상부입구에 바깥쪽으로 젖혀진 림부가 형성되고 상기 림부가 상기 발효용기의 입구에 걸쳐지면서 밑부분이 상기 발효용기내의 발효주 수위 밑까지 삽입되어 들어가도록 설치되며 벽에는 미세관통공이 형성되는 통형상의 찌꺼기 거름통과, 상기 발효용기의 입구를 막도록 체결되며 가운데에 관통공이 형성되는 용기마개와, 상기 용기마개의 관통공에 체결되는 가스배출콕과, 상기 가스배출콕에 체결되는 발효주 배출펌프를 포함하여 이루어지고,
   상기 가스배출콕은,
   물이 담기며 상기 물의 수위보다 높은 곳에 위치하도록 측벽에 통기공이 형성되고 상부가 개방되는 수조와, 상기 수조의 저면을 관통하여 상기 물의 수위보다 높은 위치까지 밑에서 위로 내삽되고 상기 수조의 밖에 있는 부분에는 상기 용기마개의 관통공에 끼워져 나사체결되는 공기배출통관과, 상기 수조의 내측면 중에서 상기 통기공보다 높은 곳에서부터 밑으로 갈수록 폭이 좁아지도록 뻗어나와 저면이 상기 물에 잠기는 깔때기 형상을 하며 상기 깔때기 형상의 저면에는 상기 공기배출통관이 통과하고 또한 상기 물이 위로 올라올 수 있도록 상기 공기배출통관의 외경보다 더 큰 직경의 개구부가 형성되는 깔때기형 경사부와, 상기 수조의 상부 개방부를 막도록 설치되는 수조마개를 포함하여 이루어지며,
   상기 발효주 배출펌프는,
   상기 수조마개 대신에 상기 수조의 상부 개방부를 막도록 설치되며, 밑으로는 상기 공기배출통관을 통과하여 상기 찌꺼기 거름통의 내부에 삽입되는 빨대가 설치되어 누름압력에 의하여 상기 찌꺼기 거름통의 내부에 있는 발효주가 상기 빨대를 통하여 위로 빨려 올라와 노즐을 통하여 외부로 배출되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 발효주 제조장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 수조는 상기 깔때기형 경사부가 뻗어 나오기 시작하는 부위보다 낮은 곳에서 분리 가능하도록 설치되어 상부와 하부로 구분되며, 상기 수조의 상부 및 하부는 나사체결방식에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 발효주 제조장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 찌꺼기 거름통의 저면이 측벽에서부터 완만하게 밑으로 볼록한 형상으로 연장되어 형성되는 것을 특징으로 하는 발효주 제조장치.
4. 제1항의 발효주 제조장치를 이용하는 발효주 제조방법에 있어서,
   상기 발효용기 내에 발효원료를 장입하고 상기 가스배출콕이 체결된 용기마래로 상기 발효용기의 입구를 막아 알코올 발효시키는 단계;
   상기 알코올 발효 후에 상기 용기마개를 열어 상기 찌꺼기 거름통을 설치한 후에 상기 용기마개를 다시 체결시키고, 상기 수조마개 대신에 상기 발효주 배출펌프를 설치하는 단계; 및
   상기 발효주 배출펌프를 눌러 상기 찌꺼기 거름통 내에 있는 발효주를 상기 빨대를 통하여 외부로 배출시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 발효주 제조방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 발효주 원료가 막걸리 원료 또는 과실주 원료인 것을 특징으로 하는 발효주 제조방법.
   

Images