KR101305908B1 - 두유의 속기포 발생을 감소시키는 두유 교반기의 날개 및 이를 이용한 교반 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 두부의 제조 공정에 있어서, 두유의 속기포 발생을 감소시키는 두유 교반기의 날개 및 상기 날개를 이용하여 두유를 교반하는 방법에 관한 것이다.

Description

두유의 속기포 발생을 감소시키는 두유 교반기의 날개 및 이를 이용한 교반 방법{Wings of a homomixer which reduce bubbles in soybean milk and method for mixing soybean milk by using the wings}

본 발명은 두부의 제조 공정에 있어서, 두유의 속기포 발생을 감소시키는 두유 교반기의 날개 및 상기 날개를 이용하여 두유를 교반하는 방법에 관한 것이다.

종래 두부를 제조하는 공정에 있어서 두유를 교반할 때에 사용하는 교반기의 날개로는, 주로 선풍기 날개와 유사한 형상의 날개를 사용하여 왔다(도 8 및 도 9). 이러한 종래의 교반기 날개는 유체와 맞닿는 양 날개의 면이 교반 탱크에 수평하게 놓인 상태에서 대각선 방향으로 살짝 비틀어져 있어, 상기 날개가 교반 탱크의 하부에서 회전하게 되면 교반 탱크 내의 유체에 대각선 방향으로 밀어 올려주는 흐름을 형성하게 되어, 이를 사용하여 두유를 교반하는 경우, 두유가 대각선 방향으로 밀려 올라갔다가 상당한 낙차를 두고 다시 떨어지게 되면서 그 사이, 두유 내부에 공기가 유입되어 두유 내부에 다량의 속기포를 유발하게 되는 문제가 있었다. 더욱이 두유가 밀려 올라가게 되는 과정에서 교반기의 날개가 상당한 범위로 공기 중에 노출되면서 큰 공간을 형성하여 속기포의 발생이 심화되었고, 이와 같이 두유 내에 다량의 속기포가 발생하게 되면 두부 제조시 두유를 가열처리 할 때에 두유 전반에 고른 열전달이 곤란해짐은 물론, 기포로 인한 두유 내의 공간의 발생으로 미생물로부터 오염되기 쉬우며, 이수 발생량이 많아져 위생적이지 못하고 두부의 물성도 저하되는 문제가 있었다.

본 발명은 두부 제조시 사용하는 교반기의 날개에 있어서, 두유의 속기포 발생이 억제되도록 설계된 교반기의 날개 및 이를 이용한 두유의 교반 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 두유의 교반시, 두유 내에 속기포 발생을 억제시키는 교반기의 날개를 제공하기 위하여, 교반기 날개의 중심축에 제1의 수직 부재가 있고, 상기 제1 수직 부재의 하부에 막대 형상의 수평 부재가 수평방향으로 결합되어 있으며, 상기 수평 부재의 양 말단에 제2의 수직 부재가 각각 수직방향으로 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 교반기의 날개를 제공한다(도 1). 상기 "수직방향"이라 함은, 지표면과 약 90도에 근접한 각을 이루는 방향을 의미하며, 상기 "수직 부재"와 "수평 부재"는 서로 결합되는 각이 약 90도에 근접한 각을 이루도록 결합되어 있다.

상기 수평부재에 본 발명의 상기 교반기의 날개 형태는 보다 바람직하게는 상기 제1 수직 부재, 상기 제2 수직 부재 및 상기 수평 부재가 결합된 형상이 산(山)자 형상이 되도록 설계할 수 있다(도 2).

또한 본 발명은 상기 교반기의 날개가 장착된 두부 제조용 교반기를 제공한다(도 3, 도 4).

또한 본 발명은 상기 교반기의 날개를 이용하여 속기포의 발생을 억제하면서 두유를 교반하는 방법을 제공한다. 상기 두유를 교반하는 방법에 있어서, 두유를 교반하기 위하여 교반 탱크에 두유를 유입할 때, 두유에 낙차를 주어 위에서 붓는 방식으로 유입시키면 두유가 떨어지면서 속기포가 다량 발생하게 되고, 이때 생긴 속기포는 교반을 하고 시간이 지나도 잘 제거되지 않으므로, 속기포의 발생을 보다 효과적으로 억제하기 위하여 바람직하게는 상기 두유가 교반 탱크의 하부에서부터 차오르도록 교반 탱크의 하부에서 유입시키는 방식을 택할 수 있다. 또한 두유가 교반됨과 동시에 교반 탱크 하부에서는 두부의 포장이 이루어지는데 이러한 과정에서 교반 탱크 내의 두유의 양이 점차 줄어들면서 교반기의 날개의 노출 범위가 넓어지게 되고 이에 따라 속기포의 발생 확률이 높아지게 되므로, 이를 방지하기 위하여 보다 바람직하게는 상기 두유를 교반할 때, 교반 속도를 감속 조절하면서 교반하는 방식을 택할 수 있다.

본 발명에 따른 교반기의 날개는, 이를 이용함으로써 두부 제조 공정 중 두유를 교반함에 있어서 발생하는 두유 내의 속기포의 함량을 현저히 감소시키는 이점이 있다. 구체적으로, 기존의 교반기 날개인 선풍기 형 날개를 사용하여 두유를 교반하는 경우, 두유 내 속기포의 함량이 높아 순두부를 포장하였을 때 전체 제품의 50% 이상의 제품에서 속기포가 두부의 부피의 1/3가량을 차지하게 되어, 후속적인 두부의 가열 처리(예를 들어 열탕 처리)에서 두부 내의 고른 열전달이 곤란해지고, 속기포에 의해 두부 내에 공간이 많이 발생하여 이로 인한 미생물의 오염이 심해지고 이수도 많이 생겨 두부 물성이 떨어짐은 물론 위생상으로도 매우 좋지 않은 순두부가 제조되는 문제가 있다. 이에 반하여 본 발명에 따른 교반기의 날개를 사용할 경우, 두유 교반시 두유 내의 속기포 함량이 현저히 줄어들어 전체 포장 제품의 10% 이하, 바람직하게는 1~2% 이하만이 속기포가 포함된 제품으로 생산되므로, 이로써 보다 위생적이고 물성이 좋은 두부를 제공하는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 교반기의 날개의 바람직한 일예시이다.
도 2는 본 발명의 교반기의 날개의 보다 바람직한 일예시이다.
도 3은 본 발명의 교반기의 날개가 장착된 교반기의 일예시이다.
도 4는 본 발명의 교반기의 날개가 장착된 교반기의 보다 바람직한 일예시이다.
도 5는 본 발명의 교반기의 날개를 제조하여 교반 탱크에 장착한 설계도면의 일예시이다.
도 6은 본 발명의 교반기의 날개를 이용해 두유를 교반하여 제조한 순두부의 사진이다.
도 7은 기존의 선풍기 형 날개를 이용해 두유를 교반하여 제조한 순두부의 사진이다.
도 8은 기존의 선풍기 형 날개 중 네 개 날을 가진 교반기의 날개의 일예시의 측면도로써, 도면 상의 두 개의 날개 뒤에, 나머지 두 개의 날개가 가려져 있다.
도 9는 기존의 선풍기 형 날개 중 두 개 날을 가진 교반기의 날개의 일예시이다.
도 10은 본 발명의 교반기의 날개 및 기존의 선풍기 형 날개(네 개 날형)를 축소 제작하여 물을 교반하면서 발생하는 속기포의 양을 비교한 사진이다.
도 11은 본 발명의 교반기의 날개 및 기존의 선풍기 형 날개(네 개 날형)를 축소 제작하여 날개와 수면 사이의 거리를 달리하여 물을 교반하면서 발생하는 속기포의 양 및 교반의 효율 정도를 비교한 사진이다.

이하 실시예 및 비교 시험예에 의하여 본 발명을 설명한다. 다만, 하기의 실시예 및 비교 시험예는 본 발명의 하나의 예시에 불과한 것으로, 본 발명의 내용이 이에 한정되어 해석되어서는 아니된다.

실시예 1

본 발명의 교반기 날개의 제조

본 발명의 교반기 날개(도 1, 도 2) 중 보다 바람직한 형태인 산(山)자 형상의 교반기의 날개를 도 5와 같이 제조하였다.

실시예 2

실시예 1에 의하여 제조된 교반기 날개를 사용하여 실시한 두유의 교반

시중의 두유('맑은 물에'사 제품) 480kg을 입수하여 교반 탱크에 넣고 실시예 1에서 제조한 교반기 날개를 사용하여 두유를 교반하였다.

구체적으로, 상기 두유 480kg에, 타피오카 변성 전분(HT2X, '아베베'사 제품) 5.04kg, 항산화제(TSM09) 1.7kg 및 희석수를 우선 교반하여 만든 전분 분산액 24kg 및 응고제물(황산칼슘) 7.3kg을 첨가하여 교반 탱크에 유입하였다.

상기 두유를 교반 탱크에 유입시, 낙차를 주어 위에서 붓는 방식이 아닌, 교반 탱크의 하부에서부터 차오르도록 교반 탱크 하부의 유입 밸브를 통하여 두유를 유입하였다.

두유를 유입시킨 후 상기 실시예 1의 교반기 날개를 사용하여 두유를 교반하면서, 초기 교반 속도는 25rpm으로 하여 실시하다가 두유의 양이 줄어들면 15rpm으로 셋팅하여, 교반 속도를 점차적으로 줄여나가면서 교반기의 날개가 노출되는 범위를 가능한한 적게 하여 교반을 진행하였다.

상기의 방법으로 두유를 교반하여 순두부를 제조한 결과, 포장된 전체 순두부 제품 중 1~2%의 제품만이 비교적 속기포 함량이 높은 제품으로 생산되었고, 나머지 98~99%의 제품은 도 6에서 보여지는 바와 같이 속기포가 거의 포함되지 않은 순두부 제품이 생산되었다.

비교 시험예 1

기존의 선풍기 형 교반기 날개를 사용하여 실시한 두유의 교반

상기 실시예 2와 동일한 재료 및 동일한 공정에 의하되, 다만 교반기 날개에 있어서 기존의 선풍기 형 날개(도 9)를 사용하여 두유를 교반한 후 순두부를 생산하는 비교 시험을 실시하였다.

상기의 방법으로 두유를 교반하여 순두부를 제조한 결과, 포장된 전체 순두부 제품 중 50% 정도가 도 7에서와 같이 순두부 내용물의 1/3정도가 기포로 차있는 형태로 생산되었다.

이로써, 상기 실시예 2의 방법이 기존의 선풍기 형 교반기 날개를 사용하여 두유를 교반하는 방법에 비하여 생산 효율면에서도 유리하고, 순두부 제품의 물성, 위생 및 보관에 있어서 기존의 제품보다 현저히 뛰어난 순두부를 생산할 수 있는 교반 방법임을 확인할 수 있었다.

비교 시험예 2

실시예 1에 따른 교반기의 날개 및 기존의 선풍기 형 날개를 사용하여 두유를 교반하는 경우의 속기포의 발생 양의 비교

실시예 1에 따른 교반기의 날개 및 기존의 선풍기 형 날개를 사용하여 두유를 교반할 경우의 속기포의 발생 양을 비교하기 위하여, 상기 실시예 1에 따른 교반기 날개 및 선풍기 형 날개를 축소 제작하여 실험하였다(도 2, 도 8). 상기 기존의 선풍기 형 날개로는 도 9에서와 같이 날개가 두 개인 것과, 도 8과 같이 날개가 네 개인 것이 모두 사용되고 있으며 양자 모두 그 효과는 거의 동일하다고 판단된다.

구체적으로 도 10과 같이 실험용 비커 두 개에 각각 물을 담고 상기 두 유형의 날개를 같은 속도(300rpm)로 회전시켜 교반하면서 이에 따라 물 내에 발생하는 속기포의 양을 관찰하였다. 실험 결과, 실시예 1에 따라 제조된 교반기의 날개를 사용한 경우(도 10, 왼쪽에서 두 번째 사진) 보다 기존의 선풍기 형 교반기 날개를 사용한 경우(도 10, 왼쪽에서 세 번째 사진)에 속기포가 다량 발생함이 확인되었다. 여기서 실시예 1에 따라 제조된 교반기의 날개를 사용한 경우에 물 내에 U자 형의 물의 흐름 및 회전이 매우 깊게 생긴 것은, 교반이 보다 원활하게 진행되고 있음을 의미한다.

비교 시험예 3

실시예 1에 따른 교반기의 날개 및 기존의 선풍기 형 날개를 사용하여 두유를 교반하는 경우의 교반의 효율 비교

상기 비교 시험예 2에서와 같이 축소 제작한 두 유형의 날개를 사용하여 교반 실험을 실시하되, 교반의 효율을 보다 잘 비교하기 위하여 교반 속도를 낮추어 (180rpm) 실시하였고, 두유를 교반하는 과정에서 두부의 포장이 동시에 이루어져 점차 두유의 양이 줄어감에 따른 교반 효율을 비교하기 위하여 교반기의 날개와 수면 사이의 거리를 좁혀 가면서 실험을 진행하였다.

실시예 1에 따른 교반기의 날개를 사용한 교반 실험 결과는 도 11의 윗줄 사진에 나타낸다. 기존의 선풍기 형 날개를 사용한 교반 실험 결과는 도 11의 아랫줄 사진에 나타낸다. 사진의 왼쪽에서 오른쪽으로 갈수록 날개와 수면 사이의 거리가 가까워지도록 설계하여 실험한 사진을 나타낸다.

상기 비교 시험의 결과, 실시예 1에 따른 교반기의 날개를 사용한 경우, 물 내의 U자 형의 물의 흐름 및 회전이 눈에 띠게 깊게 형성되는 것으로 관찰되었으나, 기존의 선풍기 형 날개를 사용한 경우에는 이와 같은 U자 형의 물의 흐름 및 회전이 아주 미미하게 관찰되었다. 또한, 날개가 수면에 거의 맞닿을 정도로 수면에 가까워진 사진(도 11, 각 줄의 왼쪽에서 네 번째 사진)을 비교해 보면, 실시예 1에 따른 교반기의 날개를 사용한 경우, 날개의 상당 부분이 공기 중에 노출 되었음에도 불구하고 물속에 속기포가 거의 발생하지 않음은 물론, U자 형의 물의 흐름 및 회전이 여전히 발생하고 있음을 확인할 수 있으나, 기존의 선풍기 형 날개를 사용한 경우에는 U자 형 물의 흐름 및 회전이 거의 관찰되지 않았고, 속기포가 육안으로 확인될 만큼 상당량 발생함을 관찰할 수 있었다.

Claims (6)

1. 두부의 제조 공정에서 사용하는 교반기의 두유 교반용 날개에 있어서, 상기 날개는 그 중심축에 제1의 수직 부재가 있고, 상기 제1 수직 부재의 하부에 막대 형상의 수평 부재가 수평방향으로 결합되어 있으며, 상기 수평 부재의 양 말단에 제2의 수직 부재가 각각 수직방향으로 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 교반기의 날개.
2. 제1항에 있어서, 상기 두유 교반용 날개는 상기 제1 수직 부재, 상기 제2 수직 부재 및 상기 수평 부재가 결합된 형상이 산(山)자 형상인 것을 특징으로 하는 교반기의 날개.
3. 제1항 또는 제2항의 상기 두유 교반용 날개가 장착된 두부 제조용 교반기.
4. 제3항의 교반기에 의하여 제조된 순두부.
5. 두부의 제조 공정에 있어서, 제1항 또는 제2항의 상기 두유 교반용 날개를 사용하여 두유를 교반하는 방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 두유를 교반하기 위하여 교반 탱크에 두유를 유입할 때, 상기 두유가 교반 탱크의 하부에서부터 차오르도록 교반 탱크의 하부에서 유입시키는 것을 특징으로 하는 두유의 교반 방법.
   

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