KR101574562B1 - 냉동고추의 건조작업 전 전처리 장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 냉동고추의 건조작업 전 전처리 장치는, 세척된 냉동고추를 이송하는 제1 컨베이어가 구비된 투입부;와, 상기 제1 컨베이어로 이송된 냉동고추가 투입되는 제2 컨베이어를 구비하고, 상기 제2 컨베이어는 상하로 적어도 두 개 이상의 단위 컨베이어가 배열되어 상측 단위 컨베이어의 하류로 배출된 냉동고추가 하측 단위 컨베이어의 상류로 투입되는 다단 컨베이어이며, 내부 공간에 150∼170℃의 스팀이 공급되는 전처리실; 및 상기 제2 컨베이어로부터 배출된 냉동고추를 외부로 이송하는 제3 컨베이어를 구비하고, 상기 제3 컨베이어의 상부에는 이송경로를 따라 설치된 복수 개의 냉각팬을 구비하여 상기 냉동고추의 온도를 55∼65℃로 냉각시키면서 수분함량은 47∼53%로 유지시키는 배출부를 포함한다.

Description

냉동고추의 건조작업 전 전처리 장치 및 그 방법{Device and method for pretreatment of frozen red pepper before drying}

본 발명은 냉동고추의 건조작업 전 전처리 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 세척 처리된 냉동고추를 건조하기 이전에 냉동고추를 고온의 스팀으로 살균 및 데치기를 하고 최적의 수분함량과 온도를 갖도록 하는 전처리 공정을 수행함으로써 최종 건조제품인 건조고추의 품질이 최상의 상태를 갖도록 하기 위한 냉동고추의 건조작업 전 전처리 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

고추는 한국인이 애용하는 향신료로서 각종 양념에 사용하는 작물이며, 생으로 사용하는 것은 물론 건조시킨 후 고춧가루로 만들어 얼큰한 음식을 만들기 위한 양념재료나 고추장을 담그는데 첨가하여 사용한다.

일반적으로 건조고추는 수확 후 재배농가 또는 단위조합에서 소규모로 천일 일광건조 되거나 또는 열풍건조에 의해 제조된다. 그런데, 일반적으로 국내에서 생산되는 고추는 1년 중 7월에서 9월의 몇 달 사이에 집중적으로 출하되므로, 출하된 고추의 일부는 보관하고 시장수요에 맞춰 그때그때 공급함으로써 건조고추의 적정 가격을 유지시킬 필요가 있다.

그러나, 고추는 그 내부의 잠열이 다른 작물에 비해 매우 높으며, 특히 수확 직후의 열화 속도가 매우 빠른 특성이 있다. 그러므로, 대량 생산된 고추를 장기간 보관하기 위해서는 고추 내부의 자기 소화효소에 대한 불활성화 기술이 대단히 중요하고, 이에 따라 고추를 장기간 안정적으로 보관하기 위해 수확 후 단시간 내에 냉동시켜 장기 보관하는 기술이 개발되었다.

이와 같이, 고추를 냉동 보관하는 기술이 보급됨에 따라 고추를 장기간 안정적으로 보관하는 것이 가능해졌는데, 다른 한편으로는 냉동고추를 적절히 해동시키고 건조함으로써 최종적으로는 생고추를 건조시켰을 때에 비해 손색이 없는 품질의 건조고추를 제조하는 기술 개발이 필요하게 되었다.

생고추를 건조작업 전에 미리 살균 건조하는 기술은 여럿이 공지되어 있는데, 그 예로는 한국등록특허 제390660호를 들 수 있다. 상기 종래기술은 선별되어 숙성된 고추표면에 묻은 이물질과 잔류농약을 제거하기 위해 표면을 세척하고, 세척된 고추를 세절 및 씨분리한 후 고온고압으로 스팀 살균하고, 최종적으로는 살균된 고추를 1, 2차 단계에 걸쳐 건조하는 수순으로 진행된다.

그런데, 상기 종래기술은 생고추를 건조작업 전 전처리하는 기술에 관한 것이며, 숙성 단계 전이나 후, 세절 및 씨분리 단계 후, 또는 1차 건조 공정 후에 고추를 급속 냉동시켜 저장하는 기술에 대해서는 소개하고 있지만 냉동고추를 건조고추로 만들기 전에 전처리하는 기술은 아니라는 점에서 한계가 있다.

따라서, 장기간 저장되어 있던 냉동고추를 건조고추로 만들기 전에 적절한 전처리 공정을 거치도록 함으로써 냉동고추에서 만들어진 건조고추의 품질이 최상의 상태를 갖도록 하는 기술개발은 여전히 필요한 실정이다.

한국등록특허공보 제390660호 (2003.07.04 공고)

따라서, 본 발명은 상대적으로 장기간 저장되어 있던 냉동고추에서 만들어진 건조고추의 품질이 최상의 상태를 가질 수 있도록 냉동고추의 건조작업 전에 수행되는 전처리 공정에 관한 장치 및 방법을 제공하는 것에 그 목적이 있는 것이다.

또한, 복수 개의 건조실을 구비한 자동화된 다단 건조시스템의 일부를 구성할 수 있는 전처리 장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 냉동고추의 건조작업 전 전처리 장치는, 세척된 냉동고추를 이송하는 제1 컨베이어가 구비된 투입부;와, 상기 제1 컨베이어로 이송된 냉동고추가 투입되는 제2 컨베이어를 구비하고, 상기 제2 컨베이어는 상하로 적어도 두 개 이상의 단위 컨베이어가 배열되어 상측 단위 컨베이어의 하류로 배출된 냉동고추가 하측 단위 컨베이어의 상류로 투입되는 다단 컨베이어이며, 내부 공간에 150∼170℃의 스팀이 공급되는 전처리실; 및 상기 제2 컨베이어로부터 배출된 냉동고추를 외부로 이송하는 제3 컨베이어를 구비하고, 상기 제3 컨베이어의 상부에는 이송경로를 따라 설치된 복수 개의 냉각팬을 구비하여 상기 냉동고추의 온도를 55∼65℃로 냉각시키면서 수분함량은 47∼53%로 유지시키는 배출부를 포함한다.

여기서, 상기 냉동고추가 상기 전처리실에 머무는 시간이 31∼33분 안에 있도록 상기 제2 컨베이어가 운전된다.

그리고, 상기 전처리실의 하부와 상부를 연통하는 덕트 및 상기 덕트의 유동경로 상에 설치된 흡입팬을 더 구비하고, 상기 흡입팬의 구동에 의해 상기 전처리실의 상부로부터 흡입된 공기가 하부로 배출되는 순환유동이 형성될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 냉동고추의 건조작업 전 전처리 방법은, 세척된 냉동고추를 전처리 공간으로 투입하는 제1 단계;와, 상기 전처리 공간에 투입된 냉동고추에 150∼170℃의 스팀을 31∼33분 동안 가하여 상기 냉동고추를 해동, 데치기 및 살균 처리하는 제2 단계; 및 상기 제2 단계를 거친 냉동고추 온도를 55∼65℃로 냉각시키면서 수분함량은 47∼53%로 유지시키며 배출하는 제3 단계를 포함한다.

그리고, 상기 제2 단계에서, 상기 전처리 공간의 하부에서 상부로 흐르는 순환유동을 만들어 상기 전처리 공간 내부에 와류를 형성할 수 있다.

본 발명의 냉동고추의 건조작업 전 전처리 장치 및 그 방법에 따르면, 세척 처리된 냉동고추를 건조하기 이전에 냉동고추를 고온의 스팀으로 해동, 살균 및 데치기를 하고 최적의 수분함량과 온도를 갖도록 하는 전처리 공정을 수행함으로써 최종 건조제품인 건조고추의 품질이 최상의 상태를 갖도록 할 수 있다.

또한, 이러한 본 발명에 따르면, 다량의 냉동고추를 연속적으로 전처리하는 것이 가능해지며, 아울러 본격적인 건조작업에 들어가기 이전에 냉동고추의 온도와 수분함량을 최적화시킬 수 있어 건조작업 자체의 효율을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 냉동고추의 건조작업 전 전처리 장치의 전체적인 구성을 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 냉동고추의 건조작업 전 전처리 방법의 일련의 단계를 도시한 순서도.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명의 실시형태를 설명함에 있어서 당업자라면 자명하게 이해할 수 있는 공지의 구성에 대한 설명은 본 발명의 요지를 흐리지 않도록 생략될 것이다. 또한 도면을 참조할 때에는 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등이 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있음을 고려하여야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 냉동고추의 건조작업 전 전처리 장치(이하에서는 간략히 '전처리 장치'로 칭한다)의 전체적인 구조를 도시한 도면이며, 이를 참고하여 상세히 설명한다. 다만, 도시된 도면에는 컨베이어를 구동시키거나 각종 팬을 구동시키는 전동모터 및 동력전달기구(예를 들면, 기어, 벨트, 체인 등)의 구성은 생략되어 있을 수 있는데, 이러한 전동모터 및 동력전달기구의 구성은 이미 널리 알려지고 사용되고 있는 주지 관용기술에 해당하는 것이어서 통상의 기술자가 본 발명의 핵심적인 기능을 이해함에 있어 반드시 설명되어야 할 구성은 아니기 때문에 생략된 것으로 이해되어야 할 것이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 전처리 장치(10)는 냉동고추가 투입되어 연속적으로 처리되는 전처리 공정의 시간적 순서 및 진행방향을 따라 투입부(100), 전처리실(200), 배출부(300)의 순서로 배치된다.

여기서, 냉동고추는 전처리 공정을 거치면서 고온의 스팀에 의해 해동, 데치기 및 살균 처리가 됨으로써 초기의 냉동상태가 점차 풀리게 되지만, 설명의 편의상 최종적으로 배출되어 건조공정에 투입되기 전까지의 고추를 통틀어 냉동고추라 칭하기로 한다.

본 발명의 전처리 장치(10)에 투입되기 이전에 미리 세척된 냉동고추는 전처리 장치(10)의 전단에 마련된 투입부(100)에 공급되고, 투입부(100)에 구비된 제1 컨베이어(110)를 따라 이송된다. 투입부(100)에는 다량의 냉동고추가 수용되어 연속적인 전처리 공정이 진행될 수 있도록 충분한 수용공간이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

다음으로 제1 컨베이어(110)로 이송된 냉동고추는 전처리실(200)로 투입되는데, 전처리실(200)에는 제1 컨베이어(110)가 전달한 냉동고추를 이어받아 이송하는 제2 컨베이어(210)가 구비되어 있으며, 전처리실(200)에는 보일러(250)에 의해 만들어진 150∼170℃의 스팀이 공급된다.

여기서, 전처리실(200)에 공급되는 고온의 스팀에 의해 냉동고추는 해동, 데치기 및 살균 처리가 되며, 특히 본 발명은 냉동고추를 처리하기 위하여 생고추를 스팀 처리하는 종래기술에 비해 수십도 이상 더 높은 고온의 스팀을 공급하고 있다.

또한, 스팀의 온도와 더불어 냉동고추가 전처리실(200)에 머무는 시간이 중요한데, 실험 결과 150∼170℃의 스팀이 공급되는 전처리실(200)의 환경에 냉동고추가 머무는 시간은 31∼33분의 상당히 제한된 시간 동안만 머물러야 하는 것으로 밝혀졌다.

즉, 31분보다 짧은 시간 동안 전처리실(200)에 머물게 되면 해동은 이루어지지만 데치기와 살균 효과가 상당히 떨어지게 되고, 33분보다 길게 머물게 되면 냉동고추에서 섬유질(진액)이 빠져나와 건조작업까지 거친 최종 제품인 건조고추의 수율이 저하되는 문제가 발생한다.

이와 같이, 냉동고추가 적절히 설정된 시간 동안 전처리실(200)에 머물도록 하는 것이 중요한데, 다른 한편으로 효율적으로 냉동고추를 처리하기 위해서는 전처리실(200)의 용량에 해당하는 벌크 단위의 냉동고추를 한 번씩 처리하기보다는 제2 컨베이어(210)로 냉동고추를 이송하면서 연속적으로 스팀 처리하는 것이 바람직하다.

그러나, 전처리실(200)의 한정된 공간 안에서 31∼33분 동안 스팀 처리하기 위해서는 제2 컨베이어(210)의 이송속도를 상당히 낮춰야 하고, 이는 전체 작업효율의 저하로 이어진다.

따라서, 본 발명은 제2 컨베이어(210)를 상하로 적어도 두 개 이상의 단위 컨베이어(211)가 배열되어 상측 단위 컨베이어(211)의 하류로 배출된 냉동고추가 하측 단위 컨베이어(211)의 상류로 투입되는 다단 컨베이어로 구성하였다. 이와 같이 제2 컨베이어(210)를 다단 컨베이어로 구성하면 전처리실(200)의 내부공간 전체를 충분히 활용할 수 있기 때문에 제2 컨베이어(210)의 전체 길이를 충분히 길게 할 수 있어 제2 컨베이어(210)의 이송속도를 증가시키는 것이 가능해진다.

그리고, 전처리실(200)에 공급되는 스팀이 전처리 공간 전체에 걸쳐 충만할 수 있도록 스팀의 흐름에 와류(난류)를 형성하여 스팀의 확산을 촉진하는 것이 바람직할 수 있다. 따라서, 본 발명은 전처리실(200)의 하부와 상부를 연통하는 덕트(220)와, 상기 덕트(220)의 유동경로 상에 설치된 흡입팬(225)을 더 구비하고, 흡입팬(225)의 구동에 의해 전처리실(200)의 상부로부터 흡입된 공기가 하부로 배출되는 순환유동이 형성되도록 구성할 수 있다.

즉, 전처리실(200)의 상부에서 뽑아낸 스팀을 다시 전처리실(200)의 하부에서 배출시키는 순환유동을 통해 전처리실(200) 내부에 와류를 형성하는 것이며, 특히 에너지를 소비하여 만들어낸 스팀이 낭비되지 않도록 외부로 배출하는 대신 이를 다시 전처리실(200) 내부로 돌리는 순환유동을 형성하는 것이다.

이러한 전처리실(200)에서의 스팀 처리를 통해 완벽히 해동, 데치기 및 살균 처리가 된 냉동고추는 제2 컨베이어(210)를 통해 배출부(300)에 구비된 제3 컨베이어(310)로 옮겨져 외부로 배출되고, 배출된 냉동고추는 이어서 건조작업에 투입된다.

여기서, 제3 컨베이어(310)의 상부에는 이송경로를 따라 설치된 복수 개의 냉각팬(320)이 구비되어 있으며, 냉각팬(320)으로 바람을 불어냄으로써 제3 컨베이어(310)를 흐르는 냉동고추의 온도를 55∼65℃로 냉각시키면서 수분함량은 47∼53%로 유지시키도록 구성되어 있다.

이와 같이, 최종적으로 배출되는 냉동고추의 온도와 수분함량를 각각 55∼65℃ 및 47∼53%로 낮추는 것은 본 발명의 전처리 작업(스팀 처리) 후에 진행될 본격적인 다단 건조작업 전에 냉동고추를 고들고들한 상태로 만듦으로써 건조처리된 고추(최종 건조제품)의 품질이 최상의 상태에 있도록 하기 위한 것으로서, 이는 수 차례에 걸친 테스트를 통해 도출된 최적화된 수치이다.

아래 [표 1]은 전처리작업 후 본격적인 다단 건조작업 전의 냉동고추의 온도 및 수분함량과 다단 건조작업 후의 최종 건조제품의 품질의 상관관계를 테스트한 결과이다.

온도 수분함량	50℃ 이하	55℃	60℃	65℃	70℃ 이상
44% 이하	×	×	△	×	×
47%	×	○	○	○	×
50%	△	○	◎	○	△
53%	×	○	○	○	×
56% 이상	×	×	△	×	×

(◎ : 매우 좋음, ○ : 좋음, △ : 보통, × : 나쁨)

최종 건조제품의 품질 판단은 맛, 색깔, 모양, 수율 등을 종합적으로 고려한 것으로, 특히 다단 건조작업 전의 냉동고추의 온도가 65℃ 보다 높으면 다단 건조과정에서 섬유질(진액)로 배출되는 양이 늘어 수율이 저하되는 문제점이 발생하고, 55℃ 보다 낮으면 최종 건조제품의 맛이 떨어지고, 건조작업 시간이 늘어나는 문제가 있다.

또한 다단 건조작업 전의 냉동고추의 수분함량이 53% 보다 높으면 최종 건조제품의 모양이 변형되는 정도가 심화될 뿐만 아니라 맛이 떨어지는 문제점이 발생하고, 47% 보다 낮으면 최종 건조제품의 색상 변화가 심화되는 문제가 있다.

이러한 본 발명의 구성에 따르면, 시간당 600㎏의 냉동고추를 연속적으로 전처리하는 것이 가능해지며, 또한 본격적인 건조작업에 들어가기 이전에 냉동고추의 온도와 수분함량을 최적화시킬 수 있어 건조작업 자체의 효율을 향상시키게 된다.

그리고, 제1 컨베이어(110) 내지 제3 컨베이어(310)의 바닥면에는 복수 개의 통공이 형성되어 있는 것이 바람직한데, 이는 제1 컨베이어(110)의 경우에는 냉동고추에 묻은 세척수가 흘러나갈 수 있도록 하고, 제2 컨베이어(210)의 경우에는 스팀이 냉동고추 전체에 걸쳐 접촉할 수 있도록 하며, 제3 컨베이어(310)의 경우에는 냉각풍이 원활히 흘러갈 수 있도록 하는 데 도움이 되기 때문이다.

또한, 전처리과정에 투입되는 에너지를 절약하기 위해 각각의 건조실 내의 고온의 공기를 일괄적으로 또는 선택적으로 회수하여 전처리실(200)로 투입하는 열 회수수단을 더 구비할 수도 있다.

한편, 본 발명에 따른 냉동고추의 건조작업 전 전처리 방법(이하에서는 간략히 '전처리 방법'으로 칭한다)을 구성하는 일련의 단계는 도 2에 도시되어 있으며, 이를 설명하면 다음과 같다.

여기서, 도 2에 도시된 본 발명의 전처리 방법은 도 1의 전처리 장치(10)에 의해 수행될 수 있는 것은 물론이지만, 본 발명과 다소 다른 장치를 사용하여 동일한 전처리 방법이 수행될 수 있음도 자명하게 이해될 수 있는 것이다.

제1 단계는 세척된 냉동고추를 전처리 공간으로 투입하는 단계이다.

제2 단계는 전처리 공간에 투입된 냉동고추에 150∼170℃의 스팀을 31∼33분 동안 가하여 냉동고추를 해동, 데치기 및 살균 처리하는 단계로서, 150∼170℃의 스팀이 공급되는 전처리 공간에 냉동고추가 31∼33분 동안 머물러야 하는 이유는 전술한 바와 같다.

여기서, 전처리 공간의 하부에서 상부로 흐르는 순환유동을 만들어 전처리 공간 내부에 와류를 형성함으로써 전처리 공간 전체에 걸쳐 스팀이 충만하도록 만드는 것이 바람직할 것이다.

다음으로 이어지는 제3단계에서는 제2 단계를 거친 냉동고추 온도를 55∼65℃로 냉각시키면서 수분함량은 47∼53%로 유지시키며 배출하는데, 이러한 온도와 수분함량 범위를 유지시킴으로써 건조고추의 품질을 최상으로 만들 수 있음도 앞서 설명한 바와 같다.

이상 본 발명의 바람직한 실시예 및 실시형태가 도시되고 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 권리범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.

10: 전처리 장치 100: 투입부
110: 제1 컨베이어 200: 전처리실
210: 제2 컨베이어 211: 단위 컨베이어
220: 덕트 225: 흡입팬
250: 보일러 300: 배출부
310: 제3 컨베이어 320: 냉각팬

Claims (5)

1. 세척된 냉동고추를 이송하는 제1 컨베이어가 구비된 투입부;
   상기 제1 컨베이어로 이송된 냉동고추가 투입되는 제2 컨베이어를 구비하고, 상기 제2 컨베이어는 상하로 적어도 두 개 이상의 단위 컨베이어가 배열되어 상측 단위 컨베이어의 하류로 배출된 냉동고추가 하측 단위 컨베이어의 상류로 투입되는 다단 컨베이어이며, 내부 공간에 150∼170℃의 스팀이 공급되는 전처리실; 및
   상기 제2 컨베이어로부터 배출된 냉동고추를 외부로 이송하는 제3 컨베이어를 구비하고, 상기 제3 컨베이어의 상부에는 이송경로를 따라 설치된 복수 개의 냉각팬을 구비하여 상기 냉동고추의 온도를 55∼65℃로 냉각시키면서 수분함량은 47∼53%로 유지시키는 배출부;
   를 포함하는 냉동고추의 건조작업 전 전처리 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 냉동고추가 상기 전처리실에 머무는 시간이 31∼33분 안에 있도록 상기 제2 컨베이어가 운전되는 것을 특징으로 하는 냉동고추의 건조작업 전 전처리 장치.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 전처리실의 하부와 상부를 연통하는 덕트 및 상기 덕트의 유동경로 상에 설치된 흡입팬을 더 구비하고, 상기 흡입팬의 구동에 의해 상기 전처리실의 상부로부터 흡입된 공기가 하부로 배출되는 순환유동이 형성되는 것을 특징으로 하는 냉동고추의 건조작업 전 전처리 장치.
   
4. 세척된 냉동고추를 전처리 공간으로 투입하는 제1 단계;
   상기 전처리 공간에 투입된 냉동고추에 150∼170℃의 스팀을 31∼33분 동안 가하여 상기 냉동고추를 해동, 데치기 및 살균 처리하는 제2 단계; 및
   상기 제2 단계를 거친 냉동고추 온도를 55∼65℃로 냉각시키면서 수분함량은 47∼53%로 유지시키며 배출하는 제3 단계;
   를 포함하는 냉동고추의 건조작업 전 전처리 방법.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 제2 단계에서, 상기 전처리 공간의 하부에서 상부로 흐르는 순환유동을 만들어 상기 전처리 공간 내부에 와류를 형성하는 것을 특징으로 하는 냉동고추의 건조작업 전 전처리 방법.

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