KR101941109B1

KR101941109B1 - 버섯분말 제조 장치

Info

Publication number: KR101941109B1
Application number: KR1020170011049A
Authority: KR
Inventors: 최미경
Original assignee: (주)조은인터내셔널
Priority date: 2017-01-24
Filing date: 2017-01-24
Publication date: 2019-01-22
Also published as: KR20180086953A

Abstract

본 발명은 버섯의 품질을 손상시키지 않고 효율적으로 분쇄할 수 있는 버섯분말 제조 장치에 관한 것으로, 버섯이 적재되는 호퍼와, 호퍼의 하부에 설치되어 호퍼로부터 투입구를 통해 버섯을 공급받으며 액체질소를 분사하는 분사노즐이 투입구의 일측에 설치되는 분쇄기와, 분쇄기의 일측에 설치되며 분쇄기에서 분쇄된 버섯분말이 포집되는 사이클론과, 사이클론의 하부에 설치되며 냉동 분쇄된 버섯분말을 건조시키는 건조기와, 건조기의 출구 측에 설치되며 자력을 이용하여 버섯분말에 포함된 금속을 선별 분리하는 금속 분리기와, 금속 분리기를 통과하여 배출되는 버섯분말을 저장하는 저장조를 포함한다.

Description

버섯분말 제조 장치{Apparatus for manufacturing mushroom powder}

본 발명은 분말 제조 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 버섯의 품질을 손상시키지 않고 효율적으로 분쇄할 수 있는 버섯분말 제조 장치에 관한 것이다.

일반적으로 버섯(mushroom)은 독특한 향기와 맛을 갖고 있기 때문에 세계 각지에서 널리 애용되는 식품으로, 버섯에는 다양한 효소가 포함되어 면역력을 증가시키고 혈액 순환을 개선시키며, 면역력이 있는 세포를 활성화시켜 항암 효과가 있는 것으로 알려져있으며 학회에도 보고되고 있다.

그러나, 국내의 버섯재배산업은 출하조절 기반이 미약하여 홍수출하에 따른 가격하락의 위험이 상존하고 있으며, 특히 버섯은 85~95%의 수분을 함유한 식품으로, 생버섯으로는 장기간 저장이 불가능하다는 한계성과, 생버섯으로의 상품 가치가 떨어지는 등의 문제점을 가지고 있다. 이 같은 문제점을 해결하는 방법으로 버섯류의 가공제품 개발은 대단히 중요하다고 할 수 있다.

최근에는 이러한 버섯을 분말화하여 음료, 차, 스낵 등의 가공식품이 제조되고 있으나, 분쇄시 발생되는 마찰열에 의해 온도가 상승하여, 버섯 특유의 향기가 휘산하거나 맛 또는 자양 성분이 손상되는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 버섯의 품질을 손상시키지 않으면서 간단하고 효율적으로 버섯분말을 제조할 수 있는 제조 장치의 제공을 목적으로 한다.

상술한 본 발명의 목적은, 버섯이 적재되는 호퍼; 상기 호퍼의 하부에 설치되어 상기 호퍼로부터 투입구를 통해 버섯을 공급받으며, 액체질소를 분사하는 분사노즐이 상기 투입구의 일측에 설치되는 분쇄기; 상기 분쇄기의 일측에 설치되며 상기 분쇄기에서 분쇄된 버섯분말이 포집되는 사이클론; 상기 사이클론의 하부에 설치되며, 냉동 분쇄된 상기 버섯분말을 건조시키는 건조기; 상기 건조기의 출구 측에 설치되며, 자력을 이용하여 상기 버섯분말에 포함된 금속을 선별 분리하는 금속 분리기; 및 상기 금속 분리기를 통과하여 배출되는 버섯분말을 저장하는 저장조를 포함하는 버섯분말 제조 장치를 제공함에 의해 달성될 수 있다.

본 발명의 일 특징에 의하면, 상기 분사노즐로 액체질소를 공급하는 액체질소탱크와, 상기 액체질소탱크와 상기 분사노즐을 연결하는 액체질소 공급라인과, 상기 분쇄기의 출구에 설치되는 온도센서와, 상기 액체질소 공급라인에 설치되어 상기 온도센서의 측정값에 따라 상기 액체질소의 유량을 조절하는 유량조절밸브를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 분쇄기는, 케이싱과, 상기 케이싱의 내부에 고정 설치되는 고정칼날과, 일단이 상기 케이싱의 일측으로 삽입되어 구동모터에 의해 회전하는 구동축과, 상기 구동축의 일단에 결합되어 상기 고정칼날에 대하여 회전하는 회전칼날과, 상기 고정칼날 및 상기 회전칼날의 외주 측에 형성되는 원통형의 스크린과, 상기 구동축과 대향하도록 상기 케이싱의 타측으로 삽입되는 분사노즐을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 버섯분말 제조 장치에 의하면, 액체질소를 분사하여 버섯을 냉동 분쇄하기 때문에, 분쇄 과정에서 열에 의해 버섯의 품질이 손상되는 문제를 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 버섯분말 제조 장치에 의하면, 냉동 분쇄된 버섯분말을 건조기에 의해 상온까지 건조시키게 되므로, 보관 및 유통 과정에서 온도 변화에 따른 버섯분말의 결로 현상과 품질 저하를 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 버섯분말 제조 장치의 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 분쇄기의 단면도.

이하에서는 본 발명의 실시예에 관하여 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 이하에서 설명되는 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 쉽게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로 인해 본 발명의 보호범위가 한정되는 것을 의미하지는 않는다. 그리고 본 발명의 여러 실시예를 설명함에 있어서, 동일한 기술적 특징을 갖는 구성요소에 대하여는 동일한 도면부호를 사용하기로 한다.

실시예

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 버섯분말 제조 장치의 구성도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 버섯분말 제조 장치(100)는, 버섯이 적재되는 호퍼(200)와, 호퍼(200)로부터 버섯을 공급받아 냉동 분쇄하는 분쇄기(300)와, 분쇄된 버섯분말이 포집되는 사이클론(500)과, 냉동 분쇄된 버섯분말을 상온까지 건조시키는 건조기(600)를 포함하며, 건조기(600)의 출구 측에 설치되어 버섯분말로부터 금속을 선별 분리하는 금속 분리기(800)와, 분쇄 및 건조된 버섯분말을 저장하는 저장조(900)를 더 포함할 수 있다.

호퍼(200)는 분쇄하고자 하는 버섯이 내부에 적재되는 것으로, 상단의 폭보다 하단의 폭이 좁은 통 형태로 형성될 수 있다. 호퍼(200)에 적재되는 버섯은 세척 과정을 거친 것이 바람직하며, 필요에 따라 세척 후 건조 과정을 거친 버섯, 또는 적당한 크기로 절단된 버섯 조각들이 호퍼(200)에 적재될 수 있다.

분쇄기(300)는 호퍼(200)의 하부에 설치되며, 호퍼(200)와 분쇄기(300)는 파이프 형태의 제1 이송라인(210)에 의해 서로 연통하도록 연결된다. 이에 따라, 호퍼(200)의 하단으로 떨어진 버섯이 분쇄기(300)의 입구를 통해 분쇄기(300) 내부로 유입되며, 제1 이송라인(210)에는 버섯의 공급량 조절을 위한 제1 개폐밸브(211)가 설치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 분쇄기(300)는 내부로 액체질소가 분사되어, 호퍼(200)로부터 공급되는 버섯을 급속 냉각시키며, 한 쌍의 칼날이 상대 회전하면서 냉각된 버섯을 분쇄시킨다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 분쇄기의 단면도이다.

도 2를 참조하면, 분쇄기(300)는 내부에 공간부가 형성된 원반 형태의 케이싱(310)과, 케이싱(310) 내부에 설치되는 고정칼날(320)과, 구동모터(미도시)에 의해 회전하는 구동축(330)과, 구동축(330)의 일단에 결합되어 고정칼날(320)에 대하여 회전하면서 버섯을 분쇄하는 회전칼날(340)과, 고정칼날(320) 및 회전칼날(340)을 감싸도록 외주 측에 형성되는 원통형의 스크린(360)과, 고정칼날(320)의 중앙으로 삽입되어 액체질소를 분사하는 분사노즐(370)을 포함한다.

케이싱(310)의 일측 중앙으로 구동축(330)의 일단이 내부에 삽입되며, 베어링(331)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 구동축(330)의 타단에는 구동모터가 설치되어 구동축(330)을 회전시킨다. 케이싱(310)의 타측 내벽에는 동심 원형의 고정칼날(320)이 복수 개 형성되며, 구동축(330)의 일단에는 고정칼날(320)과 대향하도록 동심 원형의 회전칼날(340)이 복수 개 형성된 회전판(350)이 결합된다. 이때, 고정칼날(320)의 단부는 회전판(350)과 소정 간격 이격하며, 회전칼날(340)의 단부는 고정칼날(320)이 형성된 케이싱(310)의 타측 내벽과 소정 간격 이격한다.

한편, 케이싱(310)의 타측 중앙에는 버섯의 투입을 위한 투입구(311)가 상향 절곡 형성되며, 이 투입구(311)는 호퍼(200)의 하단으로부터 연장된 제1 이송라인(210)과 연통하도록 결합된다. 아울러, 케이싱(310)의 타측으로부터 투입구(311)를 관통하여 분사노즐(370)이 내부로 삽입되는데, 분사노즐(370)은 도 2에 도시된 바와 같이 그 단부가 고정칼날(320)의 중앙에서 구동축(330)과 소정 간격 이격하여 대향하도록 설치된다.

이때, 분사노즐(370)은 액체질소 공급라인(410)을 통해 분쇄기(300)의 일측에 설치된 액체질소탱크(400)와 연통하며, 액체질소 공급라인(410)에는 액체질소의 공급을 위한 제1 펌프(411)와, 액체질소의 공급량 조절을 위한 유량조절밸브(412)가 각각 설치될 수 있다.

분쇄기(300) 작동시, 투입구(311)를 통해 케이싱(310) 내부로 투입되는 버섯이 분사노즐(370)로부터 분사되는 액체질소에 의해 급속 냉동된다. 일 예로서, 버섯은 -20℃ ~ -50℃의 온도범위로 냉각될 수 있다. -50℃보다 저온으로 냉각하는 경우에는 액체질소의 과다 공급에 의한 비용 상승의 문제가 있고, -20℃보다 고온이면 분쇄시 마찰열 등에 의한 국부 가열로 버섯의 맛이나 향 등 품질이 저하되는 문제가 있다.

구동모터의 작동에 의해 고정칼날(320)에 대하여 회전칼날(340)이 상대 회전하면서 고정칼날(320)과 회전칼날(340) 사이의 버섯을 분말로 분쇄하게 되며, 분쇄된 버섯은 고정칼날(320) 및 회전칼날(340)의 반경 방향 외측으로 밀려나게 된다. 고정칼날(320)과 회전칼날(340)의 외주 측에는 고정칼날(320) 및 회전칼날(340)을 둘러싸는 원통형의 스크린(360)이 설치되며, 소정의 입도로 분쇄된 버섯분말이 스크린(360)의 격자망을 통과하여 분쇄기(300)의 배출구(312)로 배출된다. 배출구(312)의 일측에는 온도센서(313)가 설치되며, 이 온도센서(313)의 측정값에 따라 유량조절밸브(412)의 개도량을 조절함으로써, 분사노즐(370)로 공급되는 액체질소의 유량을 적절히 조절할 수 있다.

분쇄기(300)의 일측에는 사이클론(500)이 설치되며, 분쇄기(300)와 사이클론(500)은 제2 이송라인(380)에 의해 연통한다. 사이클론(500)의 상부에는 사이클론(500)과 연통하도록 파이프 형태의 제1 배기라인(510)이 설치되며, 제1 배기라인(510)에 제1 블로어(511)가 설치된다. 또한, 제1 블로어(511)와 연통하도록 제2 배기라인(520)이 설치되며, 제2 배기라인(520)에는 제2 블로어(521)와 함께 댐퍼(522)가 설치된다. 아울러, 제2 배기라인(520)의 일측에서 분기된 질소가스 순환라인(530)이 제1 이송라인(210)과 연통하도록 연결된다. 제1 배기라인(510)으로 배출된 질소가스는 댐퍼(522)의 개도 조절에 의해 일부가 질소가스 순환라인(530)을 따라 제1 이송라인(210)으로 이송되고, 나머지 질소가스는 제2 블로어(521)에 의해 제2 배기라인(520)을 따라 외부로 배출된다. 제1 이송라인(210)으로 이송된 저온의 질소가스는 분쇄기(300) 투입 전의 버섯들을 냉각시키게 된다.

제1 블로어(511)의 흡입력에 의해 분쇄기(300)로부터 사이클론(500)으로 유입된 버섯분말이 사이클론(500)의 하부에 포집되며, 질소가스와 공기는 분리되어 제1 배기라인(510)을 따라 배출된다.

사이클론(500)의 하부에 포집된 버섯분말은 제3 이송라인(540)을 따라 하부의 건조기(600)로 유입되며, 제3 이송라인(540)에는 버섯분말의 건조기(600) 투입량 조절을 위한 제2 개폐밸브(541)가 설치될 수 있다. 여기서 건조기(600)는 내부에 공간부가 형성되고 길이 방향으로 길게 회전스크류(620)가 설치되는 건조기 몸체(610)와, 건조기 몸체(610)의 일측에 설치되어 회전스크류(620)에 회전력을 공급하는 회전모터(630)를 포함한다. 회전스크류(620)는 회전모터(630)에 일단이 결합하고 건조기 몸체(610)를 관통하여 길이 방향으로 길게 연장 형성되는 회전축(621)과, 회전축(621)의 외주면에 길이 방향을 따라 나선형으로 돌출 형성되는 날개(622)를 포함한다.

건조기 몸체(610)의 내부에는 회전스크류(620)를 둘러싸도록 원통형의 격벽(640)이 설치되며, 건조기 몸체(610)의 내부 공간부는 회전스크류(620)가 축회전하는 제1 공간부(650)와, 격벽(640)에 의해 제1 공간부(650)와 구획되는 제2 공간부(660)를 포함한다.

제3 이송라인(540)을 따라 건조기(600)로 유입되는 버섯분말은 제1 공간부(650)의 일측으로 유입되며, 회전스크류(620)의 회전시 회전하는 날개(622)에 의해 제1 공간부(650)의 타측으로 천천히 이송된다.

냉동 분쇄된 버섯분말이 운반 및 보관 과정에서 상온으로 변화하게 되면, 결로 현상이 발생하여 버섯분말에 다량의 수분이 포함되며, 버섯분말의 변질에 따른 맛과 향 등 품질 저하를 초래할 수 있다. 이를 방지하기 위해 버섯분말은 건조기(600)의 일측에서 타측으로 이송되는 과정에서 열을 공급받아 상온까지 건조된다.

이를 위해, 건조기(600)의 일측에 온수탱크(700) 및 가열기(710)가 설치되고, 온수탱크(700)로부터 가열기(710)를 거쳐 대략 100℃로 가열된 온수가 제2 펌프(721)의 작동에 의해 온수라인(720)을 통해 회전축(621)과 제2 공간부(660)로 공급된다. 회전축(621)과 제2 공간부(660)로 공급된 온수는 제1 공간부(650)의 버섯분말에 열을 공급한 후 건조기(600)로부터 나와서 제3 펌프(671)의 작동에 의해 순환라인(670)을 거쳐 다시 온수탱크(700)로 유입된다.

이때, 건조기 몸체(610)의 일측에는 제1 공간부(650)의 습기 제거를 위한 제습유닛(미도시)이 설치될 수 있으며, 열을 공급받아 건조된 버섯분말은 회전스크류(620)에 의해 건조기(600)의 타측으로 이송된 후, 외부로 배출되어 제3 개폐밸브(681)가 설치된 제4 이송라인(680)을 따라 건조기(600) 아래쪽의 저장조(900)로 낙하하게 된다. 필요에 따라, 건조기(600)와 저장조(900) 사이에 자성체를 갖는 금속 분리기(800)가 설치될 수 있으며, 이때 금속 분리기(800)는 버섯분말로부터 자력을 이용하여 금속입자를 분리해내는 역할을 하게 된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 버섯분말 제조 장치(100)의 작동은 다음과 같이 이루어질 수 있다.

먼저, 호퍼(200)에 적재된 버섯이 제1 이송라인(210)을 통해 분쇄기(300)의 투입구(311)로 투입된다. 이때, 분쇄기(300)의 투입구(311) 내부에는 분사노즐(370)이 설치되며, 투입되는 버섯에 액체질소를 분사하여 급속 냉동시킨다. 액체질소는 분쇄기(300)의 일측에 설치되는 액체질소탱크(400)로부터 액체질소 공급라인(410)을 통해 분사노즐(370)로 공급되며, 분쇄기(300)의 배출구(312) 측에 설치된 온도센서(313)를 통해 액체질소 공급라인(410)에 설치된 유량조절밸브(412)의 개도량을 제어함으로써 분사노즐(370)로 공급되는 액체질소의 유량을 조절할 수 있다.

냉동된 버섯은 분쇄기(300) 내부의 고정칼날(320)과 회전칼날(340)의 상대 회전에 의해 분말로 분쇄되며, 일정 입도 이하로 분쇄된 버섯분말은 스크린(360)과 배출구(312)를 거쳐, 제1 블로어(511)의 흡입력에 의해 제2 이송라인(380)을 통해 사이클론(500)으로 유입된다.

사이클론(500)에서 버섯분말과 분리된 질소가스의 일부가 제1 배기라인(510)과 질소가스 순환라인(530)을 통해 다시 제1 이송라인(210)으로 이송되고, 질소가스의 나머지는 제2 배기라인(520)을 통해 외부로 배출된다.

사이클론(500)의 하부에 포집된 버섯분말은 제3 이송라인(540)을 통해 건조기(600) 내부로 유입되며, 회전스크류(620)의 회전에 의해 건조기(600)의 길이 방향을 따라 이송된다. 이 과정에서 회전축(621)과 건조기(600)의 제2 공간부(660)로 순환 공급되는 온수에 의해 버섯분말이 건조되며, 건조된 버섯분말은 건조기(600)의 외부로 배출되어 금속 분리기(800)를 거쳐 저장조(900)에 저장된다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 버섯분말 제조 장치(100)는 버섯을 급속 냉동시킨 후 분쇄함으로써, 버섯의 분쇄가 용이하고 분쇄과정에서 발생되는 열에 따른 버섯분말의 품질 저하를 방지할 수 있다. 또한, 분쇄된 버섯분말을 건조기(600)에 의해 상온으로 승온시킴으로써, 해동 과정에서 발생될 수 있는 결로 현상을 방지하여 다량의 수분에 의한 버섯 분말의 변질을 방지할 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양하게 변형 실시할 수 있을 것으로 이해된다.

100 : 버섯분말 제조 장치 200 : 호퍼
300 : 분쇄기 310 : 케이싱
320 : 고정칼날 340 : 회전칼날
360 : 스크린 370 : 분사노즐
400 : 액체질소탱크 500 : 사이클론
600 : 건조기 620 : 회전스크류
700 : 온수탱크 710 : 가열기
800 : 금속 분리기 900 : 저장조

Claims

버섯이 적재되는 호퍼;
상기 호퍼의 하부에 설치되어 상기 호퍼로부터 투입구를 통해 버섯을 공급받으며, 액체질소를 분사하는 분사노즐이 상기 투입구의 일측에 설치되는 분쇄기;
상기 분쇄기의 일측에 설치되며 상기 분쇄기에서 분쇄된 버섯분말이 포집되는 사이클론;
상기 사이클론의 하부에 설치되며, 냉동 분쇄된 상기 버섯분말을 건조시키는 건조기;
상기 건조기의 일측에 설치되며, 상기 건조기에 온수를 공급하는 온수탱크 및 가열기;
상기 건조기의 출구 측에 설치되며, 자력을 이용하여 상기 버섯분말에 포함된 금속을 선별 분리하는 금속 분리기; 및
상기 금속 분리기를 통과하여 배출되는 버섯분말을 저장하는 저장조를 포함하되,
상기 건조기는, 내부에 공간부가 형성되고 길이 방향으로 길게 회전스크류가 설치되는 건조기 몸체와, 상기 건조기 몸체의 일측에 설치되어 상기 회전스크류에 회전력을 공급하는 회전모터와, 상기 건조기 몸체의 내부에서 상기 회전스크류를 둘러싸도록 설치되는 원통형의 격벽을 포함하고,
상기 공간부는 상기 회전스크류가 축회전하는 제1 공간부와, 상기 격벽에 의해 상기 제1 공간부와 구획되는 제2 공간부를 포함하고, 상기 제1 공간부의 습기 제거를 위해 상기 건조기 몸체의 일측에 제습유닛이 설치되며,
상기 버섯분말이 상기 제1 공간부의 일측으로 유입되어 상기 회전스크류에 의해 상기 제1 공간부의 타측으로 이송되고, 상기 온수탱크로부터 상기 가열기를 거쳐 가열된 온수가 상기 회전스크류의 회전축과 상기 제2 공간부로 공급되어 상기 버섯분말의 건조를 위한 열을 공급하며,
상기 회전축과 상기 제2 공간부로 공급된 온수가 상기 건조기를 나와서 순환라인을 거쳐 다시 상기 온수탱크로 유입되는 것을 특징으로 하는 버섯분말 제조 장치.
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