KR101504751B1

KR101504751B1 - 천일염의 건조장치

Info

Publication number: KR101504751B1
Application number: KR1020120117345A
Authority: KR
Inventors: 정진웅; 박기재; 임정호; 오승용; 박병인
Original assignee: 한국식품연구원
Priority date: 2012-10-22
Filing date: 2012-10-22
Publication date: 2015-03-23
Also published as: KR20140050924A

Abstract

본 발명은 천일염의 이물질을 제거하고, 이물질이 제거된 천일염을 세척하며, 탈수하며, 천일염의 이송 및 포장과정을 개선하여 고품질의 천일염으로 가공하고 제품으로 생산하는데 걸리는 시간을 단축할 수 있도록 한 천일염의 건조장치에 관한 것으로, 세척과정과 탈수과정을 거친 천일염을 건조시키는 천일염의 건조장치에 있어서; 천일염의 건조장치는 서로 연통된 연결관으로 이어진 건조실과 장치실로 구분되고; 상기 건조실과 장치실을 연속적으로 순환시켜 공기를 재사용하는 송풍기와 상기 공기를 살균하는 살균기를 상기 장치실에 구비하며; 건조시킨 공기와 미건조시킨 공기 사이에 풍력세기를 달리하여 차압이 발생되도록 하며; 가열된 온도를 회수하는 열교환기와 공기에 포함된 수분을 응축하여 외부로 배출하는 응축기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

천일염의 건조장치{desiccator for bay salt}

본 발명은 천일염의 건조장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 세척과정과 탈수과정을 거쳐서 대량의 염분을 함유하고 있는 천일염을 건조시켜 고품질의 천일염을 생산하도록 한 천일염의 건조장치에 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 않을 뿐만 아니라, 제품으로 생산되기까지 시간이 오래 걸리는 문제점이 발견되었다.

더욱이, 천일염을 자연건조시키기 때문에 시간이 오래 걸리고, 건조과정에서 이물질이 함께 건조되기 때문에 고품질의 천일염을 생산하는데 많은 걸림돌이 되고 있기 때문에 고품질의 천일염을 생산하기 위한 건조기술이 절실히 필요한 실정이다.

본 발명은 상술한 문제점들을 해소하기 위한 것으로, 세척되고 탈수된 천일염을 신속하고 깨끗하게 건조시키는 천일염의 건조장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 원료가 되는 천일염을 투입하는 천일염투입단계(S1), 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 하고, 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)로 이루어진 세척과정과 탈수과정을 거친 천일염을 건조시키는 천일염의 건조장치에 있어서; 천일염의 건조장치는 서로 연통된 연결관으로 이어진 건조실과 장치실로 구분되고; 상기 건조실과 장치실을 연속적으로 순환시켜 공기를 재사용하는 송풍기와 상기 공기를 살균하는 살균기를 상기 장치실에 구비하며; 건조시킨 공기와 미건조시킨 공기 사이에 풍력세기를 달리하여 차압이 발생되도록 하며; 가열된 온도를 회수하는 열교환기와 공기에 포함된 수분을 응축하여 외부로 배출하는 응축기를 포함하며; 상기 건조실은 모두 비금속재질이고, 상기 장치실은 에어필터가 구비된 공조기가 포함된 것이다.

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본 실시예의 바람직한 효과에 따르면, 대량의 염분이 함유된 천일염을 신속하게 깨끗하게 건조시킬 수 있으므로 고품질의 천일염을 종래보다 빠른 시간에 건조할 수가 있고, 천일염 건조공정을 자동화시킬 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 천일염가공시스템의 세척수 재활용설비의 평면을 나타낸 평면도.
도 5는 본 발명에 따른 천일염의 탈수설비와 건조설비의 평면을 나타낸 평면도.
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 천일염의 탈수설비와 건조설비에 의한 천일염의 품질실험결과를 나타낸 도면.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 하되, 천일염의 건조장치는 다른 장치와 연관되어 있으므로 천일염의 제조방법을 먼저 살펴본 다음, 천일염의 건조장치에 대해 설명하기로 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.

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 6은 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)로부터 급수로(31) 사이의 추가구성을 살펴보면, 침지세척과 분사세척에서 이용된 세염수를 회수하도록 펌핑하고 망으로 주로 큰 이물질을 필터링하는 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 진공식탈수기인 디스크필터(disk filter; 82)와, 세염수의 미생물이 먹는 물 수준으로 관리되도록 미생물을 제어하는 미생물제어장치(83)와, 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)과, 여러 단계에 걸쳐서 걸러진 재활용세염수를 상기 급수로(31)로 공급하는 재활용염수공급기(85)와, 상기 재활용세염수의 공급과 차단을 위한 밸브(86)를 포함하여 구성된다.

도 5를 참조하면, 상기 수집트레이(70)에 담겨진 천일염은 원심탈수기(90)에서 원심탈수하여 수분함유율을 더욱더 낮추게 된다.

본 발명에 따른 천일염의 건조장치는 서로 연통된 연결관으로 이어진 건조실과 장치실로 구분되고; 상기 건조실과 장치실을 연속적으로 순환시켜 공기를 재사용하는 송풍기와 상기 공기를 살균하는 살균기를 상기 장치실에 구비한다.

또한, 건조시킨 공기와 미건조시킨 공기 사이에 풍력세기를 달리하여 차압이 발생되도록 하며; 가열된 온도를 회수하는 열교환기와 공기에 포함된 수분을 응축하여 외부로 배출하는 응축기를 포함하여 구성된다.

한편, 상기 건조실은 챔버(chamber)를 이용한 배치(batch)형과 네트컨베이어를 이용한 연속형중 선택하여 실시할 수 있고, 상기 건조실은 모두 비금속재질이고, 상기 장치실은 에어필터가 구비된 공조기가 포함된 것이 바람직하다.

즉, 수집트레이(70)의 천일염은 별도의 저온건조기(100)로 이송되는데, 이 저온건조기(100)는 건조실(101)과 장치실(102)로 구분되어 있고, 건조실(101)에는 수집트레이(103)에 담겨진 천일염이 로딩되며, 분리된 장치실(102)에는 상기 건조실(102)로 바람을 불어서 상기 천일염을 건조시키는 송풍기(104)와 저온건조기 내의 공기를 크리닝하는 에어필터(105)와 온도상승과 제습을 위한 열교환기 및 응축기(106)가 구비된다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 저온차압건조와 열풍건조에 의해서 생산된 제품의 품질이 종래보다 향상되었음을 확인할 수가 있다.

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
90 ; 원심탈수기 100; 저온건조기
101; 건조실 102; 장치실
103; 수집트레이 104; 송풍기
105; 에어필터 106 ; 열교환기 및 냉각기
110; 소금투입장치 120; 스크류이송장치
130; 진동채선별기 140; 육안선별과정
150; 송풍장치 160; 스크류상승장치
170; 제 1 자동계량장치 171; 봉지공급부
172; 봉지오픈부

Claims

원료가 되는 천일염을 투입하는 천일염투입단계(S1), 투입된 천일염을 침지세척과 분사세척하여 천일염을 세척하여 천일염 표면의 이물질과 뻘흙을 제거하는 세염단계(S2)를 수행하는데, 이때 세염수는 바닷물(즉, 해수) 또는 포화염수용액으로 세척하고, 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)로 이루어진 세척과정과 탈수과정을 거친 천일염을 건조시키는 천일염의 건조장치에 있어서,
천일염의 건조장치는 서로 연통된 연결관으로 이어진 건조실과 장치실로 구분되고;
상기 건조실과 장치실을 연속적으로 순환시켜 공기를 재사용하는 송풍기와 상기 공기를 살균하는 살균기를 상기 장치실에 구비하며;
건조시킨 공기와 미건조시킨 공기 사이에 풍력세기를 달리하여 차압이 발생되도록 하며; 가열된 온도를 회수하는 열교환기와 공기에 포함된 수분을 응축하여 외부로 배출하는 응축기를 포함하며;
상기 건조실은 모두 비금속재질이고, 상기 장치실은 에어필터가 구비된 공조기가 포함된 천일염의 건조장치.
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