KR101437928B1

KR101437928B1 - 천일염의 제조장치

Info

Publication number: KR101437928B1
Application number: KR1020120117344A
Authority: KR
Inventors: 정진웅; 박기재; 임정호; 오승용; 박병인
Original assignee: 한국식품연구원
Priority date: 2012-10-22
Filing date: 2012-10-22
Publication date: 2014-09-11
Also published as: KR20140050923A

Abstract

본 발명은 천일염의 이물질을 제거하고, 이물질이 제거된 천일염을 세척하는데 이용되는 세염수를 재활용하고, 천일염과 세염수에 포함된 미생물을 식수 수준으로 제어하도록, 상기 세염수에 전원을 인가하여 살균을 하는 전기분해방식으로 살균한 천일염의 제조장치에 관한 것으로, 이 장치는 모터, 네트컨베이어, 롤러, 침지통, 가이드롤러, 분사기를 가진 천일염의 제조장치에 있어서; 상기 세염수는 20~25%의 포화소금액을 사용하고; 상기 천일염제조장치는 상기 침지통에 의한 침지세척과 상기 분사기에 의한 분사세척에서 이용된 세염수의 큰 이물질을 필터링하면서 세염수를 회수하도록 펌핑하는 회수펌프 및 망필터와, 원심분리식으로 회전하여 세염수에서 50㎛ 이상의 이물질을 물리적으로 걸러주는 원심분리기와, 여과포의 안쪽을 감압하여 수분을 흡입하고 바깥쪽에 20㎛ 이상의 이물질을 잔류시켜서 탈수하는 진공식탈수방식의 디스크필터(disk filter)와, 세염수의 미생물이 먹는 물 수준을 유지하도록 인체에 유해한 미생물을 살균하여 제어하는 미생물제어장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

천일염의 제조장치{the salt water manufacturing device}

본 발명은 천일염의 제조장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 천일염의 이물질을 제거하고, 이물질이 제거된 천일염을 세척하는데 이용되는 세염수를 재활용하고, 천일염과 세염수에 포함된 미생물을 식수 수준으로 살균하도록 한 천일염의 제조장치에 관한 것이다.

천일염(天日鹽)이란 바닷물을 염전으로 끌어 들여 바람과 햇빛으로 수분만 증발시켜 만든 소금으로서, 천일염에는 칼슘, 마그네슘, 아연, 칼륨, 철 등의 무기질과 수분이 많기 때문에 채소나 생선의 절임에 좋아 김치를 담그거나 간장, 된장 등을 만들 때 주로 쓰인다. 몸에 좋은 무기질이 많이 함유되어 있는 반면 독성물질도 다소 함유 하고 있기 때문에 이를 제거하고 섭취해야 하는데, 천일염으로 김치를 담그거나 간장, 된장을 만들면 발효되면서 유해 성분이 사라지게 된다.

이러한 천일염은 그대로 사용하면, 이물질이나 뻘흙 등이 묻어있기 때문에 상품으로서 가치가 없으므로 이물질을 제거하고 세척하여야 한다.

종래의 천일염가공방법을 살펴보면 다음과 같다.

2012년 05월 15일자로 대한민국특허청에 등록된 대한민국특허 10-1147914호에 따르면, " 건조된 천일염을 색차 선별기에 투입하여 이물을 선별하여 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 천일염의 제조방법 및 그 방법에 의해 제조된 천일염을 제공한다. 상기 건조된 천일염은 염전에서 채렴한 천일염으로부터 간수를 제거하는 단계; 간수가 빠진 천일염을 농축 함수로 세척하여 이물을 제거하는 단계; 세척된 천일염을 하부가 망사로 되어 있는 톤백에 저장하여 자연탈수시켜 수분함량을 12~17 w/w%가 되도록 감소시키는 단계; 및 수분이 감소된 천일염을 가열하여 건조시키는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조될 수 있다. 본 발명에 따르면 위생적이며 미네랄 함량이 손실되지 않은 천일염을 편리하게 제조할 수 있다."라고 개시된 바가 있다.

그러나, 종래의 천일염 제조방법은 공정에 투입된 천일염 대비 제품으로 생산된 천일염의 비율이 현저히 낮아서 생산성이 좋지 않았던 문제점이 발견되었다. 이는 천일염에 포함된 이물질을 제거하기 위한 천일염 세척과정에서 세척에 이용된 세염수를 재활용하지 못하고 방류하기도 하였다.

그렇지 않으면, 경제성을 높이기 위해서 바닷물을 세염수로 이용하여 세척하기 때문에 천일염을 깨끗하게 세척되지도 않아서 고품질의 천일염을 생산하는데 문제가 있었고, 바닷물과 천일염에 포함된 유해한 미생물로 인해서 천일염의 품질저하가 우려되기도 하였다.

본 발명은 상술한 문제점들을 해소하기 위한 것으로, 천일염의 이물질을 제거하고, 이물질이 제거된 천일염을 세척하는 세염수를 재활용하고, 재활용된 세염수의 미생물을 식수 수준으로 제어하도록 한 천일염의 제조장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 외부 염전(鹽田)에서 톤백으로 대량이송된 천일염이 투입되도록, 상부에서 공급된 천일염이 하부 중앙으로 모이도록 하는 깔때기(11)와, 상기 깔때기(11)를 하부에서 지지하고, 상기 깔때기(11)를 통해 공급된 천일염을 외부와 밀폐시키는 공급통(12)과, 상기 깔때기(11)의 하부 중앙을 지지해주는 지지판(13)으로 이루어진 소금투입장치(10), 상기 소금투입장치(10)로부터 이송된 천일염의 이송을 위한 전동회전력을 제공하는 모터1(20)과, 일정 크기 이상의 천일염만을 걸러서 이송하도록 각 네트(net)가 0.5㎜ ~ 1.5㎜의 굵기로 형성된 네트컨베이어(21)와, 상기 모터1의 전동회전력에 따라 연동하여 회전하고, 상기 네트컨베이어(21)의 회전축으로 기능하는 롤러(22)(24)와, 상기 네트컨베이어의 경사진 부분에 위치하여 상기 천일염이 어느 부분으로 몰리지 않도록 가이드하는 가이드롤러(23)와, 상기 네트컨베이어(21)가 아래로 경사지다가 일정 구간 동안 편평하다가 위로 경사지도록 구성된 것은 이송된 천일염을 침지(沈漬)시키기 위한 것이고, 침지구간에 위치하여 상기 천일염을 침지시켜 세척하는 세염수를 수용하는 침지통(25)을 가진 천일염의 제조장치로 제공된다.
상기 천일염제조장치에서 상기 세염수는 20~25%의 포화소금액을 사용하고; 상기 천일염제조장치는 상기 침지통에 의한 침지세척과 상기 분사기에 의한 분사세척에서 이용된 세염수의 큰 이물질을 필터링하면서 세염수를 회수하도록 펌핑하는 회수펌프 및 망필터(34)와, 원심분리식으로 회전하여 세염수에서 50㎛ 이상의 이물질을 물리적으로 걸러주는 원심분리기(81)와, 여과포의 안쪽을 감압하여 수분을 흡입하고 바깥쪽에 20㎛ 이상의 이물질을 잔류시켜서 탈수하는 진공식탈수방식의 디스크필터(disk filter; 82)와, 세염수의 미생물이 먹는 물 수준을 유지하도록 인체에 유해한 미생물을 살균하여 제어하는 미생물제어장치(83)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
실시예에서, 상기 세염수는 2~3%의 염분농도를 가진 바닷물을 정수하여 농축하지 않고 이용하는 것이다.

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본 실시예의 바람직한 효과에 따르면, 고품질의 천일염을 세척하는 과정에서 천일염의 손실을 최소화하여 경제성을 향상시킬 수 있는 장점이 있고, 천일염과 바닷물에 존재하는 유해한 미생물을 살균함으로써 종래에 비해 깨끗하고 위생적인 천일염을 생산할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 천일염의 가공방법을 개략적으로 나타낸 순서도.
도 2는 천일염가공시스템의 세척설비의 측면을 나타낸 측면도.
도 3은 천일염가공시스템의 세척설비의 평면을 나타낸 평면도.
도 4는 본 발명에 따른 세염수 재활용설비의 평면을 나타낸 평면도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 하되, 천일염의 가공과정을 먼저 살펴본 다음, 특히 세척과정에서 이용되는 세염수의 재활용장치를 살펴보도록 한다.

참고로, 천일염 생산지역에 천일염가공공장이 위치하게 되므로 본 발명의 천일염의 가공방법에 이용되는 장치들은 습한 해풍(海風)으로 인한 악영향을 방지하기 위해서 제조공장건물에는 반드시 공조(公租)장치를 구비하도록 하고, 모든 장치와 설비는 내염성과 내부식성을 가진 자재를 이용하도록 한다. 또한, 장비 및 설비의 부식방지를 위해서 주요설비들은 공정별로 별도의 공간을 가지도록 하고 외부와 차단되도록 설계한다. 각 공정 사이를 이어주는 컨베이어는 네트컨베이어(net conveyor)를 구비하고, 이송중 평탄화가 이루어지도록 가이드를 설치하도록 한다. 그리고, 본 명세서에 기재된 '미생물 제어하는 것'은 미생물을 살균하는 것을 의미하며, 기존에 알려진 다양한 미생물 살균방법을 사용할 수 있지만, 여기에서는 전기분해방식 즉, 미생물이 포함된 세염수에 전원을 인가하여 살균을 하는 것을 의미한다.

도 1은 본 발명에 따른 천일염의 가공방법을 개략적으로 나타낸 순서도로서, 원료가 되는 천일염을 투입하는 천일염투입단계(S1)를 진행한다. 투입된 천일염을 침지세척과 분사세척하여 천일염을 세척하여 천일염 표면의 이물질과 뻘흙을 제거하는 세염단계(S2)를 수행하는데, 이때 세염수는 바닷물 즉, 해수로 세척하되 필요에 따라서 포화염수용액을 사용하도록 한다. 세염단계(S2)에서 세척된 천일염이 상술한 네트컨베이어를 타고 이송되면 상기 네트컨베이어 하단에 송풍기를 구비하고 아래에서 위로 송풍하여 세염단계(S2)에서 미처 제거되지 못한 이물질을 제거하는 탈수단계(S3)를 진행한다. 탈수단계(S3)에서 탈수된 천일염이 상술한 네트컨베이어를 타고 이송되면 상기 네트컨베이어 하단에 송풍기를 구비하고 아래에서 위로 혹은 위에서 아래로 송풍하여 건조시키고 수집트레이가 구성된 건조기에서 50도 이하에서 24시간 동안 건조시며 열교환기와 냉각기가 구비된 제습기로 건조효율을 증대시키는 건조단계(S4)를 수행한다. 제습기와 공조장치가 설치된 별도의 포장실에서 굵은 천일염과 가는 천일염으로 구분하고 지름과 용량이 계산된 일정량의 천일염을 포장하는 포장단계(S5)를 포함하여 구성된다.

이러한 가공단계들은 각 공정의 제조설비들을 설명하면서 좀더 구체적으로 살펴보도록 한다.

도 2 내지 도 4는 천일염 가공시스템을 세부적으로 나타낸 도면으로서, 도 2에서 도 6까지 순서대로 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명의 세척설비를 주로 나타낸 측면도이고, 도 3은 도 2의 평면도로서, 외부 염전(鹽田)에서 톤백으로 대량이송된 천일염이 소금투입장치(10)로 투입되는데, 소금투입장치(10)는 상부에서 공급된 천일염이 하부 중앙으로 모이도록 하는 깔때기(11)와, 상기 깔때기(11)를 하부에서 지지하고, 상기 깔때기(11)를 통해 공급된 천일염을 외부와 밀폐시키는 공급통(12)과, 상기 깔때기(11)의 하부 중앙을 지지해주는 지지판(13)으로 이루어진다.

상기 소금투입장치(10)로부터 이송된 천일염의 이송을 위한 전동회전력을 제공하는 모터1(20)과, 일정 크기 이상의 천일염만을 걸러서 이송하도록 각 네트(net)가 0.5㎜ ~ 1.5㎜의 굵기로 형성된 네트컨베이어(21)와, 상기 모터1의 전동회전력에 따라 연동하여 회전하고, 상기 네트컨베이어(21)의 회전축으로 기능하는 롤러(22)(24)와, 상기 네트컨베이어의 경사진 부분에 위치하여 상기 천일염이 어느 부분으로 몰리지 않도록 가이드하는 가이드롤러(23)가 구비된다.

이때, 상기 네트컨베이어(21)가 아래로 경사지다가 일정 구간 동안 편평하다가 위로 경사지도록 구성된 것은 이송된 천일염을 침지(沈漬)시키기 위한 것이고, 침지구간에 위치하여 상기 천일염을 침지시켜 세척하는 세염수를 수용하는 침지통(25)이 구비된다.

침지되어 세척된 천일염을 급수로(31)에서 공급된 세염수로 분사세척을 위한 분사기(30)가 구비되는데, 침지세척을 거친 천일염으로 분사하여 세척하는 분사노즐(32)이 구비되고, 아래에서 위로 바람을 불어서 건조하는 송풍기(33)가 상기 네트컨베이어(21) 아래에 구비된다.

또한, 상기 송풍기(33) 옆에는 침지세척과 분사세척에서 이용된 세염수를 회수하도록 펌핑하고 일정 크기의 망으로 이물질을 걸러주는 회수펌프 및 망필터(34)가 구비되고, 이를 위한 관로가 상기 침지통(25)의 옆과 분사기(30)의 아래에 설치된다.

그리고, 세척된 천일염으로 압력차를 발생시켜 차압 건조하기 복수개의 차압건조기(40)가 구비되고, 전동회전력을 제공하는 모터2(50)와, 상기 모터2(50)의 전동회전력의 회전축으로 기능하는 롤러(51)가 구비된다.

한편, 도 3을 참조하면, 상기 네트컨베이어(21) 위에는 일정크기 이상의 천일염을 이송하고, 세척과 건조과정에서 이물질이 배출되도록 천일염이 담긴 채반(60)이 구비되고, 건조실로 옮기기 전에 수집트레이(70)에 담긴다.

본 발명에서는 세염수를 재활용하도록 구성되는데, 도 4를 참조하면, 재활용구성은 회수펌프 및 망필터(34)를 이용해서 사용된 세염수를 침지통(25)에서 회수하고 여과, 필터링, 살균을 거쳐 다시 침지통(25)으로 공급하는 방식으로 수행된다.

세염수의 재활용장치는 도 4에 도시된 바와 같고, 도면에는 침지세척에서만 적용하였지만, 분사세척에서도 별도의 침지통(참조부호 없음)을 설치하여 침지세척과 분사세척에서 이용된 세염수를 회수하여 재활용할 수도 있다.

본 명세서와 도면에서는 명확한 설명을 위해서 침지세척의 세염수를 재활용하는 경우를 예시하였다.

제 1 실시예

침지통(25)에 고인 세염수를 회수펌프로 펌핑하고 망필터로 주로 큰 이물질을 필터링하는 회수펌프 및 망필터(34)가 구비된다. 원심분리식으로 회전하여 세염수에서 50㎛ 이상의 이물질을 물리적으로 걸러주는 원심분리기(81)와, 여과포의 안쪽을 감압하여 수분을 흡입하고 바깥쪽에 20㎛ 이상의 이물질을 잔류시켜서 탈수하는 진공식탈수기인 디스크필터(disk filter; 82)가 구비된다.

이어, 세염수의 미생물이 먹는 물 수준으로 관리되도록 미생물을 제어하는 미생물제어장치(83)가 구비되는데, 이 미생물제어장치는 식수 수준으로 미생물이 유지되도록 유해한 미생물을 살균한다. 이때, 살균방식은 여러가지 있을 수 있지만, 상기 세염수에 전원을 인가하여 살균을 하는 전기분해방식으로 살균하는 것이 바람직하다.

반영구적인 마이크로필터의 선형여재를 사용해 세염수의 흐름에 의해 여재를 적층시켜 여과를 실행하고 반대방향에서 역세수를 공급해 적층구조해체 및 난류세정과 자력에 의한 진동으로 1㎛ 이상의 이물질을 신속히 배출하는 MRF(micro reverse filter)시스템(84)이 구비된다.

여러 단계에 걸쳐서 걸러진 재활용세염수를 상기 침지통(25)으로 공급하는 재활용염수공급기(85)와, 상기 재활용세염수의 공급과 차단을 위한 밸브(86)를 포함하여 구성된다.

상술한 제 1 실시예는 다소 고비용의 재활용장치가 될 수도 있기 때문에 중소염전공장에서 적용하기에 어려울 수도 있고, 낮은 가격의 천일염을 생산할 경우에는 제조비용을 상승시키기 때문에 좀더 저비용의 재활용장치도 필요할 것인데, 이럴 경우에는 제 2 실시예를 적용시키도록 한다.

제 2 실시예

침지통(25)으로부터 세염수를 펌핑하여 회수한 다음, 1차 디스크필터로 0.5㎜ 이상의 큰 이물질을 걸러주고, 2차디스크필터로 0.05㎜ 이상의 중간 이물질을 걸러주며, 극세사로 된 마이크로필터로 0.005㎜ 이상의 작은 이물질을 걸러주며, 바닷물과 천일염에 존재하는 미생물을 일정수준 이하로 유지되도록 살균하여 상기 침지통(25)으로 세염수를 공급한다.

상술한 바와 같은 천일염제조장치에 적용된 모든 장치와 배관설비는 폴리에스테르(PE)/테프론/MC나일론과 같은 비금속으로 형성하거나 금속재질이 불가피할 경우에는 상술한 비금속으로 코팅함으로써 부식을 방지하고 중금속의 용출을 최소화하도록 하는 것이 바람직하다.

10 ; 소금투입장치 11 ; 깔때기
12 ; 공급통 13 ; 지지판
20 ; 모터1 21 ; 네트컨베이어
22 ; 롤러 23 ; 가이드롤러
24 ; 롤러 25 ; 침지통
30 ; 분사기 31 ; 급수로
32 ; 분사노즐 33 ; 송풍기
34 ; 회수펌프 및 망필터 40 ; 차압건조기
50 ; 모터2 51 ; 롤러
60 ; 채반 70 ; 수집트레이
81 ; 원심분리기 82 ; 디스크필터
83 ; 미생물제어장치 84 ; MRF시스템
85 ; 재활용염수공급기 86 ; 밸브

Claims

외부 염전(鹽田)에서 톤백으로 대량이송된 천일염이 투입되도록, 상부에서 공급된 천일염이 하부 중앙으로 모이도록 하는 깔때기(11)와, 상기 깔때기(11)를 하부에서 지지하고, 상기 깔때기(11)를 통해 공급된 천일염을 외부와 밀폐시키는 공급통(12)과, 상기 깔때기(11)의 하부 중앙을 지지해주는 지지판(13)으로 이루어진 소금투입장치(10), 상기 소금투입장치(10)로부터 이송된 천일염의 이송을 위한 전동회전력을 제공하는 모터1(20)과, 일정 크기 이상의 천일염만을 걸러서 이송하도록 각 네트(net)가 0.5㎜ ~ 1.5㎜의 굵기로 형성된 네트컨베이어(21)와, 상기 모터1의 전동회전력에 따라 연동하여 회전하고, 상기 네트컨베이어(21)의 회전축으로 기능하는 롤러(22)(24)와, 상기 네트컨베이어의 경사진 부분에 위치하여 상기 천일염이 어느 부분으로 몰리지 않도록 가이드하는 가이드롤러(23)와, 상기 네트컨베이어(21)가 아래로 경사지다가 일정 구간 동안 편평하다가 위로 경사지도록 구성된 것은 이송된 천일염을 침지(沈漬)시키기 위한 것이고, 침지구간에 위치하여 상기 천일염을 침지시켜 세척하는 세염수를 수용하는 침지통(25)과, 침지되어 세척된 천일염을 급수로(31)에서 공급된 세염수로 분사세척을 위한 분사기(30)와, 침지세척을 거친 천일염으로 분사하여 세척하는 분사노즐(32)과, 아래에서 위로 바람을 불어서 건조하기 위해서 상기 네트컨베이어(21) 아래에 구비된 송풍기(33)와, 상기 송풍기(33) 옆에는 침지세척과 분사세척에서 이용된 세염수를 회수하도록 펌핑하고 일정 크기의 망으로 이물질을 걸러주는 회수펌프 및 망필터(34) 및 이를 위한 관로가 상기 침지통(25)의 옆과 분사기(30)의 아래에 설치되며;
세척된 천일염으로 압력차를 발생시켜 차압 건조하기 복수개의 차압건조기(40)와, 전동회전력을 제공하는 모터2(50)와, 상기 모터2(50)의 전동회전력의 회전축으로 기능하는 롤러(51)와, 상기 네트컨베이어(21) 위에는 일정크기 이상의 천일염을 이송하고, 세척과 건조과정에서 이물질이 배출되도록 천일염이 담긴 채반(60)이 구비되고, 건조실로 옮기기 전에 담기는 수집트레이(70)와, 세염수를 재활용하기 위해서 회수펌프 및 망필터(34)를 이용해서 사용된 세염수를 침지통(25)에서 회수하고 여과, 필터링, 살균을 거쳐 다시 침지통(25)으로 공급하는 방식으로 수행되며, 상기 세염수는 20~25%의 포화소금액을 사용하고;
상기 침지통에 의한 침지세척과 상기 분사기에 의한 분사세척에서 이용된 세염수의 큰 이물질을 필터링하면서 세염수를 회수하도록 펌핑하는 회수펌프 및 망필터(34)와, 원심분리식으로 회전하여 세염수에서 50㎛ 이상의 이물질을 물리적으로 걸러주는 원심분리기(81)와, 여과포의 안쪽을 감압하여 수분을 흡입하고 바깥쪽에 20㎛ 이상의 이물질을 잔류시켜서 탈수하는 진공식탈수방식의 디스크필터(disk filter; 82)와, 세염수의 미생물이 먹는 물 수준을 유지하도록 인체에 유해한 미생물을 살균하여 제어하는 미생물제어장치(83)를 포함하는 천일염의 제조장치.
제 1 항에 있어서,
상기 세염수는 2~3%의 염분농도를 가진 바닷물을 정수하여 농축하지 않고 이용하는 것을 특징으로 하는 천일염의 제조장치.
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