KR102478158B1 - 쌀 제분 방법, 쌀 제분 시스템 및 그 방법 또는 시스템에 의해 제조된 쌀가루 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 쌀 제분 방법 및 그 방법에 의해 제조된 쌀가루에 관한 발명이며, 특히, 쌀의 제분과정 중에 수행되는 건조단계에서 쌀가루의 수분함량을 효과적으로 제어함으로써 본 발명의 방법으로 제조된 쌀가루를 사용하여 국수 등의 면을 제조할 경우, 조리시 전분 용출량이 현저히 감소될 수 있고, 조리 후에는 식감이 뛰어난 면류 제품의 재료가 되는 쌀가루를 제조하는 방법 즉 쌀 제분 방법과 쌀 제분 시스템에 관한 발명이다.
본 발명은 쌀의 세척단계와 분쇄단계의 사이에서 쌀을 건조하는 과정을 수행하도록 구성되어 있고, 상기 건조과정이 수행되는 공간인 건조실 내부가 외부와 밀폐되도록 하고, 건조실의 설정한 범위의 온도 및 습도를 유지한 상태에서 건조과정이 수행되도록 하고, 또한, 건조실에 복수로 구비되는 건조장치의 내부를 쌀이 이동하면서 건조되도록 하되, 건조장치의 내부가 일정 온도 범위를 유지하도록 공기를 지속적으로 송풍하면서 쌀을 건조시키며, 그 건조된 쌀을 분쇄하여 쌀가루를 만드는 쌀 제분 방법, 쌀 제분 시스템 및 그 방법 또는 시스템에 의해 제조된 쌀가루에 관한 것이다.
본 발명은 쌀의 세척단계와 분쇄단계의 사이에서 쌀을 건조하는 과정을 수행하도록 구성되어 있고, 상기 건조과정이 수행되는 공간인 건조실 내부가 외부와 밀폐되도록 하고, 건조실의 설정한 범위의 온도 및 습도를 유지한 상태에서 건조과정이 수행되도록 하고, 또한, 건조실에 복수로 구비되는 건조장치의 내부를 쌀이 이동하면서 건조되도록 하되, 건조장치의 내부가 일정 온도 범위를 유지하도록 공기를 지속적으로 송풍하면서 쌀을 건조시키며, 그 건조된 쌀을 분쇄하여 쌀가루를 만드는 쌀 제분 방법, 쌀 제분 시스템 및 그 방법 또는 시스템에 의해 제조된 쌀가루에 관한 것이다.
Description
본 발명은 쌀 제분 방법 및 그 방법을 적용하기 위한 쌀 제분 시스템 및 본 발명의 방법 또는 시스템에 의해 제조된 쌀가루에 관한 발명이다. 특히, 본 발명은 쌀의 제분과정 중에 수행되는 건조단계에서 쌀의 조직이 변성 또는 손상되지 않도록 쌀을 건조시킨 후, 건조된 쌀을 분쇄하여 쌀가루를 제조함으로써, 본 발명의 방법으로 제조된 쌀가루를 사용하여 국수 등의 면류 제품을 제조할 경우, 조리시 전분 용출량이 현저히 감소되고, 식감이 뛰어난 면류 제품 또는 쌀 가공식품을 제조할 수 있는 쌀 제분 방법과, 쌀 제분 시스템 및 그 방법 또는 시스템에 의해 제조된 쌀가루에 관한 발명이다.
쌀을 제분하여 쌀가루로 만드는 대부분의 종래기술은 쌀가루의 원료가 되는 쌀을 그대로 분쇄하여 쌀가루로 제조하거나 일부 기술의 경우에는 건조기 등을 사용하여 쌀을 건조시킨 후 분쇄기를 사용하여 쌀가루를 제조하는 방법을 사용하였다.
종래기술 중 스팀건조, 전기가열 건조 등의 방법에서는 90~130℃의 높은 온도로 쌀을 가열하여 건조시키는 기술이 자주 사용되었는데, 이와 같은 기술에서는 쌀을 매우 신속하게 건조시킬 수는 있지만, 높은 열의 건조과정에서 쌀의 조직이 변화 또는 손상되어 이렇게 건조된 쌀을 제분하여 떡이나 면류 등을 만들거나 조리할 경우 조리특성이 떨어지고, 식감도 우수하지 않은 등의 문제가 있었다.
국수 또는 라면의 재료로 널리 사용되는 밀가루는 그 성분 중에 글루텐 성분이 많이 함유되어 있어서 밀가루를 사용할 경우, 면류 제품의 성형이 상대적으로 쉽고, 제조된 면류 제품을 물에 넣어 조리할 경우, 전분이 물에 용출되는 양이 상대적으로 적고 식감도 우수한 편이어서, 밀가루가 널리 이용되어 왔다.
우리나라의 가장 중요한 주식용 곡물인 쌀의 경우에는 글루텐 성분이 함유되어 있지 않아서 쌀을 이용하여 국수 또는 라면 등을 면류 제품을 제조할 경우, 밀가루로 제조된 제품에 비해 면발의 성형이 어렵고, 조리할 경우에는 밀가루를 사용하여 제조된 국수 등에 비해 전분 용출량이 많아서 국수 또는 면류 제조용 원료로서 쌀이 선호되지 못했으며, 그로 인해 쌀을 이용하여 제조된 면류의 판매 비중이 밀가루로 제조된 면류 제품에 비해 매우 낮은 편이다.
우리나라는 식량 자립도가 매우 낮은 편이고, 농지면적이 지속적으로 감소되고 있어서, 곡물 수입량이 계속 증가하는 추세에 있다. 한편, 쌀을 경작하는 농지면적 역시 감소되는 추세이지만, 그럼에도 불구하고 곡물에 대한 기호가 변화되면서 쌀의 소비가 더 감소되고 있어서, 소비되지 못한 채 저장되어 있는 쌀의 양이 계속 증가하고 있다. 쌀은 우리나라의 가장 중요한 식량자원이지만, 위와 같은 이유 등으로 막대한 양이 저장 보관되어 있고, 유효 기간이 지난 후에는 가축의 사료 등으로 사용하게 된다.
위와 같은 문제를 해결하여 쌀의 소비를 촉진시키기 위한 여러 가지 노력이 이루어지고는 있으나, 아직도 쌀의 소비는 증가되지 않고 있는 편이다,
본 발명은 쌀의 소비를 촉진하기 위하여, 쌀가루를 사용하여 국수나 라면 등의 면류 제품을 만들되, 조리특성과 식감 등이 밀가루로 제조한 면류 제품에 비해 손색이 없는 제품을 만들 수 있는 쌀가루를 제조하는 방법 및 시스템을 제시하기 위한 것이다.
쌀가루를 사용하여 면류 제품을 제조하더라도 그 제품이 우수한 조리특성을 갖고 있고, 식감과 맛이 우수하다면 쌀가루를 사용하여 제조된 면류 제품에 대한 선호가 증가될 수 있고, 그로 인해 쌀의 소비가 증가될 수 있게 된다.
본 발명의 방법 및 시스템을 통해 건조되고 제조된 쌀가루를 사용하여 면류 제품을 제조할 경우, 그 면류 제품의 조리 시 종래기술에 비해 전분 용출량이 크게 감소되고, 조리 후 섭취 시 식감이 우수한 쌀가루를 제조할 수 있게 된다.
종래에도 쌀가루의 제조에 관한 아래와 같은 여러 기술이 존재하였다.
예를 들어, 국내 특허 제10-1150040호(공고일; 2012.05.30.) ‘국수 제조용 고점성 쌀가루 제조장치 및 제조 방법’은 쌀가루를 분말의 형태가 아닌 쌀가루를 고점성 액상의 형태로 제조하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 이 선행기술에는 세척된 쌀을 소정시간 물에 담가두는 불림단계; 불려진 쌀을 맷돌 방식으로 분쇄하는 분쇄단계; 분쇄된 쌀가루에 점성을 높이기 위한 점성물질을 첨가하는 점성물질 혼합단계를 포함하고 있으며, 특히 상하로 밀착된 한 쌍의 원형 석판 중 하부 석판만을 회전하여 쌀을 분쇄하는 등의 기술이 포함되어 있다. 이 선행기술의 경우, 쌀가루를 액상으로 제조함으로써 쌀가루가 뭉치는 것을 방지할 수 있는 등의 효과가 있으나, 분말이 아닌 액상의 쌀가루를 제조함으로써, 쌀의 분말을 사용하여야 하는 제품의 제조에는 사용할 수 없는 등의 단점이 있다.
다른 선행기술인 국내 특허 제10-2384084호(공고일; 2022.04.07.) ‘쌀가루 제조장치를 이용하는 습식 쌀가루 제조방법’은 습식 쌀가루 제조방법에 관한 것으로서, 맵쌀을 쌀가루 제조장치의 세척기의 세척통에 넣고 각 3 내지 5분 동안 2 내지 3회 세척하는 세척단계; 상기 세척된 쌀을 불림통에 침지시켜서 2 내지 3시간 동안 불림하는 불림단계; 상기 불림된 쌀을 중력탈수가 가능한 다공형의 탈수통에 넣고 자연 탈수하되, 함수율이 30~35%가 되도록 탈수단계; 상기 탈수된 쌀을 쌀가루 제조장치의 호퍼로 투입하고, 호퍼의 하측 배출구를 통해 배출되는 쌀을 한 쌍의 분쇄롤러 사이로 투입되도록 하여 분쇄하는 분쇄단계; 상기 분쇄된 습식 쌀가루를 쌀가루 제조장치의 교반기에 투입하고, 교반기의 교반날개를 회전시켜서 습식 쌀가루가 뭉치지 않도록 풀어주는 풀림단계; 상기 분리된 습식 쌀가루를 진동 체거름 장치에 투입하여 체거름하되, 입도가 20메시 이하인 것만 포집하는 체거름 단계; 상기 체거름 된 습식 쌀가루의 함수율을 측정하여, 함수율이 30~35%인 경우에만 파우치 포장하는 파우치 포장단계 등을 거쳐 쌀가루를 제조하는 방법에 관한 것이다. 이 기술의 경우, 쌀가루를 제조하는 방법이기는 하지만, 수분함량이 30~35%에 달하는 것이어서, 쌀반죽에 가까운 쌀가루를 제조하는 방법에 관한 것이어서, 이 기술의 경우에도, 쌀의 분말을 사용하여야 하는 제품의 제조에는 사용할 수 없는 단점이 있다.
또 다른 선행기술인 국내 특허 제10-1894370호(공고일; 2018.09.03.) ‘쌀가루의 제조방법’은 쌀가루를 제조함에 있어서, 쌀을 물에 침지하여 불리는 방식이 아니라 쌀에 물을 분무하여 쌀에 수분을 흡수시킨 후 제분함으로써 폐수의 발생을 막고 제조시간을 현저히 단축시킬 수 있고, 상온에서도 오랜 시간 동안 보관이 가능한 쌀가루를 제조하는 방법에 관한 것이며, 또한, 쌀에 물을 2차로 나누어 분무하고, 1차 분무와 2차 분무 사이에 쌀을 거칠게 파쇄하는 과정을 수행함으로써 빠른 시간에 쌀 내부까지 수분을 효과적으로 침투시킬 수 있는 쌀가루의 제조방법에 관한 것이다. 이 선행기술은 제1 분무단계, 1차 침투단계, 파쇄단계, 제2 분무단계, 2차 침투단계를 거친 쌀 조각을 제분하기 전에 건조시키는 방법을 사용하여 쌀을 제분하도록 구성되어 있다.
본 발명은 쌀을 재료로 하는 면류 제품 등의 제조에 사용되는 쌀가루를 제조하되, 그 쌀가루를 사용하여 제조된 면류 제품을 조리할 경우, 기존 쌀가루를 사용한 경우에 비해 전분 용출량이 크게 감소되고, 또한, 조리된 면류 제품의 섭취시 우수한 식감을 갖게 되는 쌀가루를 제조하는 쌀 제분 방법 및 시스템을 제공하기 위한 것이다.
특히, 본 발명은 쌀의 제분과정 중에 이루어지는 쌀의 건조과정에서 쌀의 조직이 변화하지 않고 본래의 조직상태를 유지하면서 건조되도록 함으로써, 이후의 분쇄과정을 거치면서 분쇄된 쌀이 쌀 본래의 특성을 유지할 수 있도록 하기 위한 것이다.
본 발명은 쌀을 제분하여 쌀가루를 제조함에 있어서 세척단계와, 건조단계와, 분쇄단계를 거쳐 쌀가루를 제조하되, 쌀을 건조하는 건조단계가 수행되는 공간인 건조실을 외부와 차단하여 밀폐된 공간으로 형성하고, 그 내부에서 건조관련 동작이 수행되도록 구성되어 있다.
종래기술의 경우에는 쌀의 표면만 급속하게 건조되고 그 내부의 수분은 제대로 건조되지 않거나 또는 건조과정에서 쌀의 조직이 수축되고 굳어지는 조직변성이 발생함으로써,그 쌀을 제분하여 면류 제품을 제조할 경우, 전분 용출량이 많아서 조리특성이 떨어지고 식감 역시 떨어지는 문제가 있었고, 떡 등을 제조할 경우에는 떡이 고르게 잘 익지 않고 익는 시간이 오래 걸리는 등의 문제가 있었다.
본 발명은 건조실을 외부와 차단시킨 상태에서 그 내부의 온도 및 습도를 일정 범위로 제어하고, 동시에, 쌀이 그 내부를 통과하면서 건조되는 건조장치의 내부로 일정 온도 범위의 공기를 지속적으로 송풍시키면서 쌀을 건조시킴으로써 종래기술의 위와 같은 문제를 해결하도록 하기 위한 것이다.
본 발명의 쌀 제분 방법 및 쌀 제분 시스템은 외부 공기를 이용하여 건조실 내부의 온도 및 습도를 조절하도록 구성되어 있으며, 건조실 내부의 온도와 습도가 설정 범위를 유지하도록 제어하기 위한 급기장치 및 배기장치가 구비되어 있다.
또한, 본 발명은 쌀이 그 내부를 이동하면서 건조되는 동안, 건조장치 내부에 일정 범위 내로 설정된 온도의 공기를 송풍시켜서, 쌀 조직에 대한 온도변화가 최소화된 상태에서 쌀이 송풍되는 공기에 지속적으로 접촉되면서 쌀 내부의 수분이 서서히 외부로 배출되도록 하여, 쌀 내외부가 전체적으로 고르게 건조되도록 구성되어 있다. 이를 위하여 본 발명의 건조장치에는 건조장치의 내부로 공급되는 건조용 공기의 온도 및 풍량을 제어하기 위한 공조장치가 구비된다.
본 발명에 적용되는 세척단계와 분쇄단계는 통상의 쌀가루 제조시에 사용되는 것과 동일 또는 유사한 방법 또는 장치를 사용하여 수행되게 된다. 즉, 본 발명 기술의 핵심은 쌀을 건조하는 방법 및 그 방법에 이용되는 건조실 및 건조장치이며, 그 방법 및 장치를 이용하여 조리특성 및 식감이 우수한 면류 제품의 재료가 될 수 있는 쌀가루를 제조하도록 한다.
본 발명은 제분과정 중에 제분대상 쌀에 대한 건조단계 수행 시, 본 발명 특유의 기술을 적용함으로써 본 발명에 따른 건조기술을 적용하여 건조된 쌀을 제분하여 쌀가루를 제조할 경우, 그 조직이 보다 안정된 상태를 유지하게 된다. 따라서 본 발명의 기술을 적용할 경우, 보존성이 우수한 쌀가루를 제조할 수 있다.
본 발명의 방법 또는 시스템을 통해 제조된 쌀가루를 사용하여 제조된 면류 제품을 조리 및 섭취할 경우, 종래기술에 비해 전분의 용출량이 크게 감소되어 조리 특성이 개선되고, 조리된 음식의 맛과 식감이 우수한 면류 제품을 제조할 수 있게 된다.
본 발명의 기술을 통해 제조된 쌀가루를 사용하여 제조된 면류 제품을 제조할 경우, 우수한 식감을 갖는 면류 제품을 제조할 수 있고, 떡을 제조할 경우에도 종래기술에 비해 우수한 맛과 조리시간을 단축시킬 수 있는 등의 특성을 갖게 됨으로써, 쌀 제품에 대한 소비자의 선호도를 높여서 쌀의 소비를 촉진할 수 있게 되고, 그로 인해 식량자립도를 개선하는 효과도 기대할 수 있게 된다.
도1은 본 발명의 방법이 수행되는 단계를 나타내는 도면이다.
도2는 본 발명 시스템의 구성을 나타내는 개략도이다.
도3은 본 발명 건조실의 구성을 나타내는 도면이다.
도4는 본 발명 건조장치의 구성을 상세히 나타내는 도면이다.
도5는 본 발명의 건조실 내부에 설치되는 건조장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도6은 본 발명의 건조단계에서 이루어지는 세부단계를 보여주는 것이다.
도7은 건조실 내부의 온도와 습도를 조절하기 위한 장치의 구성을 보여주는 도면이다.
도8은 본 발명의 급기장치와 배기장치의 배치상태를 나타내는 도면이다.
도2는 본 발명 시스템의 구성을 나타내는 개략도이다.
도3은 본 발명 건조실의 구성을 나타내는 도면이다.
도4는 본 발명 건조장치의 구성을 상세히 나타내는 도면이다.
도5는 본 발명의 건조실 내부에 설치되는 건조장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도6은 본 발명의 건조단계에서 이루어지는 세부단계를 보여주는 것이다.
도7은 건조실 내부의 온도와 습도를 조절하기 위한 장치의 구성을 보여주는 도면이다.
도8은 본 발명의 급기장치와 배기장치의 배치상태를 나타내는 도면이다.
본 발명은 면류 등의 원료로 사용되는 쌀가루를 제조하는 쌀 제분 방법에 관한 것과, 쌀가루를 제조하는 쌀 제분 장치 및 그 방법 또는 장치에 의해 제조된 쌀가루에 관한 것이다.
본 발명의 방법은, 도1에 도시되어 있는 바와 같이, 세척실에서 깨끗한 물을 사용하여 쌀을 세척하는 세척단계(S100)와, 세척된 쌀이 세척실로부터 건조실로 이송되는 세척쌀 이송단계(S200)와, 세척된 후 건조실로 이송된 쌀이 복수의 건조장치 내부를 지나면서 건조되는 동작이 이루어지는 건조단계(S300)와, 건조된 쌀이 건조실로부터 분쇄실로 이송되는 건조쌀 이송단계(S400)와, 건조된 쌀이 분쇄실로 이송된 후 분쇄되는 분쇄단계(S500)를 포함하여 구성된다.
또한, 본 발명은, 도2에 도시되어 있는 바와 같이, 세척실(10)에 구비되어 있는 세척장치와, 건조실(30)에 구비되어 있는 건조장치와, 분쇄실(50)에 구비되어 있는 분쇄장치 및 급배기실(60)에 구비되어 있는 급기장치 및 배기장치 등의 수단을 이용하여 쌀가루를 제조하는 쌀 제분 방법과, 그 수단들로 구성되는 쌀 제분 시스템 및 그 방법 또는 시스템에 의해 제조된 쌀가루에 관한 것이다.
본 발명에 따른 건조시스템에 있어서, 건조실(30)은 세척실(10)과 분쇄실(50)의 사이에 설치되고, 건조실(30)의 측면에는 건조실로 외부공기를 공급하거나 건조실 내부의 공기를 외부로 배출시키기 위한 수단들이 구비되어 있는 급배기실(60)이 설치되어 있다.
세척실(10)은 제분 대상이 되는 쌀을 세척하는 세척단계(S100)를 수행하는 공간이며, 이 공간에는 쌀의 세척에 사용되는 세척장치가 구비되어 있고, 필요시에는 쌀의 세척 중에 쌀을 불리는 과정을 수행할 수도 있도록 구성되어 있다.
세척단계(S100)를 통해 세척된 쌀은 건조단계를 수행하기 위하여 건조실(30)로 이송된다. 세척된 쌀의 이송은 스크류 방식 또는 컨베이어 방식의 이송수단 등을 사용하여 수행될 수 있다. 본 발명에는 세척된 쌀을 이송하기 위한 수단으로서 세척쌀 이송부(20)가 구비되어 있으며, 세척쌀 이송단계(S200)는 세척실에서 세척된 쌀을 건조실의 첫째 건조장치로 이송하는 동작dl 수행되는 단계이다.
건조실(30)은 건조동작이 수행되는 공간이다. 건조단계(S300) 수행시 본 발명의 건조실은 외부와 차단된 밀폐공간이 되도록 한다. 이 건조단계에서 이루어지는 내용에 대하여는 이하에서 자세히 설명하기로 한다.
건조단계(S300)에서 건조된 쌀은 다음 분쇄단계(S500)를 수행하기 위하여 분쇄실(50)로 이송된다. 건조된 쌀의 이송은 스크류 방식, 컨베이어 방식, 또는 공기흡입 방식의 이송수단 등을 사용하여 수행될 수 있다. 본 발명에는 건조된 쌀을 이송하기 위한 수단으로서 건조쌀 이송부(40)가 구비되어 있다. 건조쌀 이송부(40)는 건조실의 최종 건조장치로부터 배출되는 건조된 쌀을 분쇄실(50)로 이송하는 동작을 수행한다.
분쇄실(50)은 건조단계(S300)에서 건조가 이루어진 쌀을 분쇄하여 쌀가루로 만드는 분쇄단계(S500)를 수행하는 공간이며, 이 공간에는 쌀을 분쇄하기 위한 분쇄장치와, 분쇄된 쌀가루를 수집하기 위한 수단들이 구비될 수 있다.
본 발명에 있어서, 쌀에 대한 세척이 이루어지는 세척단계(S100) 관련 기술과, 건조된 쌀을 쌀가루로 분쇄하는 분쇄단계(S500)에 적용되는 기술은 종래기술에서 사용되던 세척 및 분쇄 기술과 동일하거나 유사한 것을 사용하도록 한다. 본 발명의 설명 중에는 세척단계에서 세척된 쌀이 건조실로 이송되는 구성과, 건조실에서 건조된 쌀이 분쇄실로 이송되는 구성에 관한 사항dl 일부 포함되어 있으나, 세척단계와 분쇄단계에서 이루어지는 동작에 관련된 기술적 사항 및 세척장치와 분쇄장치의 구성에 관련된 상세 기재는 생략하기로 한다.
급배기실(60)은, 도2에 도시되어 있는 바와 같이, 건조실(30)의 일측 측면에 형성되어 있는 공간이며, 도7 및 도8과 같이 그 내부에는 외부의 공기를 건조실 내부로 공급하기 위한 급기장치(210)와, 건조실 내부의 공기를 외부로 배출하기 위한 배기장치(220)가 구비되어 있다. 도7은 급배기실(60) 내에 급기장치(210) 및 배기장치(220)가 구비되어 있고, 급기를 위한 급기덕트(214)와 배기를 위한 배기덕트(222)가 건조실에 설치되어 있는 상태를 보여주기 위한 것이다.
급기장치(210)는 외부의 공기를 필터링하여 건조실 내부로 공급하기 위한 공기필터(211)와, 외부 공기를 가열하여 그 온도를 높여서 건조실 내부로 공급하기 위한 열교환기(212)와, 급기용 공기를 내부로 송풍하기 위한 급기팬(213)을 포함하여 구성된다. 건조실의 천정부에는 급기장치(210)에서 공급된 외부 공기를 건조실로 공급하기 위한 급기덕트(214)가 구비된다.
배기장치(220)에는 건조실 내부의 공기를 외부로 배출하기 위한 수단이며, 배기팬(221)이 구비되어 있고, 건조실의 바닥부에는 건조실 내부의 공기를 외부로 배출하기 위한 배기덕트(222)가 구비된다.
본 발명에 구비되어 있는 제어수단(도시 안 됨)은 건조실의 온도 및 습도를 제어하는 역할을 수행하게 된다. 즉, 제어수단은 건조실 내부의 온도 및 습도가 설정된 범위를 벗어날 경우, 급기장치(210)의 열교환기(212)와 급기팬(213)을 동작시켜서 공기를 가열하여 공급하거나 또는 가열되지 않은 외부 공기를 급기팬(213) 및 건조실의 천정부에 설치되어 있는 급기덕트(214)를 통해 건조실의 내부로 공급하도록 제어한다. 급기장치 중의 열교환기는 가열된 온수의 열을 이용하여 건조실 내부로 공급되는 공기의 온도를 높이는 역할을 수행하는 수단이다.
배기장치(220) 역시 건조실 내부 공기의 온도 및 습도가 설정치를 벗어날 경우에 동작하게 된다. 제어수단은 배기장치(220)의 배기팬(221)을 동작시켜서 건조실 내부의 공기를 외부로 배출시키도록 제어한다.
한편, 본 발명에 있어서, 급기장치(210)와 배기장치(220)는 동시에 동작하게 된다. 본 발명에서는 건조실의 온도 및 습도를 일정 범위 내에서 유지하는 것이 매우 중요하고, 또한, 건조실 내부의 압력이 외부의 압력 또는 대기압력과 동일하거나 유사한 수준을 유지하도록 하여 내, 외 압력차로 인한 문제가 발생하지 않도록 구성되어 있다. 따라서 건조실에 외부 공기를 공급하거나 또는 건조실의 공기를 외부로 배출하여야 할 경우에는 급기장치와 배기장치를 동시에 동작시켜서 건조실 내부의 압력이 위의 상태를 유지하도록 한다.
앞의 설명과 같이, 본 발명의 핵심적인 구성은 건조단계(S300)에서 쌀을 건조하는 과정 및 그에 관련된 시스템의 구성에 관한 것이며, 이하에서는 세척된 쌀이 건조실(30) 내부에 설치된 건조장치(100)를 지나면서 건조되는 기술적 내용에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명은 세척실(10)에 구비되는 세척장치와, 건조실(30)에 구비되는 건조장치와, 분쇄실(50)에 구비되는 분쇄장치와, 급배기실(60)에 구비되는 급기장치 및 배기장치와 같은 수단을 이용하여 쌀가루를 제조하는 쌀 제분 방법과, 그 수단들로 구성되는 쌀 제분 시스템 및 그 방법 또는 시스템에 의해 제조된 쌀가루에 관한 것이다.
본 발명에 있어서, 건조실(30)은 건조된 쌀이 우수한 특성을 유지하면서 건조되도록 하기 위한 동작이 수행되는 공간 즉 건조단계의 동작이 수행되는 공간이며, 앞의 설명과 같이, 건조단계 수행시 건조실은 외부와 차단된 밀폐공간으로 형성된다.
도3에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명의 시스템은 쌀을 세척하는 세척장치가 구비되어 있는 세척실(10)과, 세척된 쌀을 건조하는 건조장치가 구비되어 있는 건조실(30)과, 건조된 쌀을 분쇄하는 분쇄장치가 구비되어 있는 분쇄실(50)과, 건조실 내부의 온도 및 습도를 조절하기 위한 급기장치(210) 및 배기장치(220)가 구비되어 있는 급배기실(60)을 포함하여 구성된다. 세척실과 건조실의 사이에는 세척쌀 이송부(20)가 구비되어 있으며, 건조실과 분쇄실의 사이에는 건조쌀 이송부(40)가 구비되어 있다.
외부와 차단되어 밀폐될 수 있는 구조로 형성되는 건조실(30)의 내부에는 복수의 건조장치가 설치된다. 본 발명에서 건조단계 수행시 건조실을 밀폐구조로 형성하는 것은, 건조실 내부의 온도 및 습도를 외부는 물론, 세척실 또는 분쇄실의 온도, 습도와 상이하게 적용하도록 하기 위한 것이다. 본 발명의 건조실 내부 또는 건조실 외부 일측에는 건조실 내부의 온도 및 습도를 제어하고, 건조장치 내부의 온도를 제어하기 위한 제어수단(도시 안 됨)이 구비된다.
건조실(30)의 내부에 복수로 설치되는 건조장치(100)는 본 발명에 있어서 핵심 역할을 하는 수단이며, 쌀 제분 과정 중에서 가장 많은 시간이 건조장치(100)를 통과하면서 소요되게 된다.
본 발명에 있어서, 건조실(30)의 내부는 온도 30℃ 이상 60℃ 이하, 습도 65% 이상 85% 이하를 유지하도록 제어하고, 건조장치(100)의 내부는 40℃ 이상 60℃ 이하의 온도를 유지하도록 제어한다. 건조장치 내부의 습도는 건조장치에 따라 달라지게 된다. 즉, 최초 건조장치(100-1) 내부의 습도가 가장 높으며, 건조장치를 차례로 지나면서 점차 낮아지다가, 최종 건조장치(100-n; 건조장치가 n개일 경우)에서는 그 내부의 습도가 건조실 내부의 습도와 가깝게 된다.
최초 건조장치(100-1)에는 세척된 직후 많은 수분을 함유하고 있는 쌀이 투입되게 된다. 이때 투입되는 쌀의 수분함량은 36% 내외에 이르는 매우 높은 값이 되며, 따라서 최초 건조장치 내부의 습도는 90% 이상이 될 수도 있다.
건조실(30)은 도4에 도시되어 있는 바와 같이 구성되는 건조장치(100)가 복수개 설치되는 형태로 구성될 수 있다. 본 발명의 건조장치(100)는 각각 공조장치(110)와, 입구고정부(120)와, 건조원통(130)과, 쌀수용부(140)와, 이송스크류(150)를 포함하여 구성된다. 도3 및 도5에는 건조실 내에 5개의 건조장치가 설치되어 있는 실시예가 나타나 있다. 즉, 전체 건조실은 도3과 같이 복수의 건조장치(100-1 내지 100-5)가 구비된 형태로 이루어질 수 있다. 세척 후 건조실로 이송되어온 쌀은 위의 예와 같이 설치된 복수의 건조장치 내부를 차례로 이동하면서 건조되게 된다.
건조실 내부의 측면에는 건조실 내의 온도를 감지하기 위한 하나 또는 복수의 온도센서 및 습도를 감지하기 위한 습도센서가 구비될 수 있다. 온도센서 및 습도센서를 통해 감지된 건조실 내부의 온도 또는 습도가 본 발명에 설정되는 범위를 벗어날 경우, 제어수단은 급기장치 및 배기장치를 동작시켜서, 건조실 내의 온도 및 습도가 설정된 범위를 회복하도록 제어하게 된다.
공조장치(110)는 건조장치(100)의 입구측에 구비되는 것이며, 그 내부에는 건조장치 내부로 공급되는 공기를 필터링하는 하나 또는 2개의 공기필터(111)와, 공급되는 공기의 온도를 설정 수준까지 높이기 위하여 가열하는 열교환기(112)와, 공기를 송풍하기 위한 송풍팬(113)이 구비되어 있다. 열교환기(112)는 온수열교환방식의 라디에이터 등과 같은 수단이 될 수 있다. 이하 설명되는 바와 같이, 본 발명에 구비되는 제어수단은 상기 열교환기(112)와 송풍팬(113)의 동작을 제어하여, 건조동작이 수행되는 동안 건조장치의 내부가 설정 온도 범위를 유지하도록 한다. 송풍팬(113)은 건조동작의 수행 중에는 계속 동작하고, 열교환기(112)는 건조장치 내부의 온도 조절이 필요한 경우에 동작하게 된다.
본 발명에서 송풍팬(113)을 통해 건조장치의 내부로 건조용 공기를 송풍함에 있어서, 송풍되는 공기의 속도 즉 바람의 속도는 그 내부에서 건조되고 있는 쌀이 바람에 의해 날리지 않을 정도의 속도이어야 한다. 첫째 건조장치에는 수분함량이 매우 높은 쌀이 투입되게 되므로 타 건조장치에 비해 더 높은 속도로 공기를 송풍할 수도 있으며, 전체 건조장치에 대하여 동일한 속도로 공기를 송풍할 수도 있다. 여기에서 쌀이 날리지 않을 정도의 속도로 송풍을 해야 하는 이유는, 쌀이 바람에 날림으로써 충분하게 건조되지 않은 채 출구측으로 이동하는 것을 방지하기 위해서이다.
입구고정부(120)는 공조장치(110)와 건조원통(130)의 사이에 구비되는 수단이다. 이하에서 설명되는 바와 같이 건조원통(130)은 그 전체가 회전하면서 그 내부에 투입된쌀을 건조하도록 구성되어 있는데, 입구고정부(120)는 건조원통의 일측에 구비되어 있으면서, 건조원통을 따라 회전하지 않고 고정되어 있는 것이다. 입구고정부(120)의 상부에는 세척 후 이송되어온 쌀이 건조원통의 내부로 투입되는 수단인 투입호퍼(121)가 구비되어 있고, 그 중심부에는 공조장치의 송풍팬이 공급하는 건조용 공기의 통로인 송풍구(122)가 구비되어 있다.
건조원통(130)은 건조장치(100)에서 이루어지는 건조동작에 있어서 핵심적인 역할을 수행하는 수단이며, 전체적으로는 수평하게 배치된 긴 원통 형상으로 이루어지고, 건조동작 중에는 그 전체가 회전하도록 구성되어 있다. 건조원통이 회전하면서 그 내부로 투입된 쌀에 대한 건조가 이루어지고 그와 동시에 쌀이 입구고정부(120)의 반대 방향 즉, 출구측을 향하여 이동하게 된다. 건조동작 중에는 공조장치(110)를 통해 40℃ 이상 60℃ 이하의 온도로 가열된 건조용 공기가 건조원통의 내부로 송풍되게 된다.
도4(a)에 도시되어 있는 바와 같이, 건조원통(130)의 내부 원주면(내주면)에는 다수의 교반이송날개(135)가 구비되어 있다. 건조원통의 내주면에 구비되어 있는 교반이송날개는 건조원통의 회전에 따라 함께 회전하게 된다. 도4(a)와 같이, 교반이송날개는 건조원통의 내주면으로부터 중심을 향하도록 형성되되 출구 방향으로 하향 경사지도록 형성되어 있다. 따라서 서로 다른 위치에 형성되어 있는 다수의 교반이송날개가 회전하면서 건조원통 하부의 쌀을 차례로 교반시키는 한편, 쌀을 위로 들어 올리고, 들어 올려진 쌀은 출구 방향으로 낙하하면서 점차 출구측를 향하여 이동하게 된다.
위와 같이, 건조원통의 내부를 지나는 쌀은 교반이송날개(135)에 의해 수 회에 걸쳐 위로 올려지고 아래로 낙하하는 과정을 반복하면서 출구측으로 이동하게 되고, 그 과정에서 건조원통의 내부로 송풍되는 40℃ 이상 60℃ 이하로 가열된 공기에 의해 쌀에 대한 건조가 이루어지게 된다.
도4(a)와 같이, 건조원통의 내주면에 구비되어 있는 다수의 교반이송날개는 각각 별도로 형성되지만, 전체적으로 볼 때 인접한 복수의 교반이송날개 중 적어도 하나 또는 복수가 일부씩 서로 교차되도록 구성되어 있다. 따라서 상승 도중에 낙하하는 쌀의 일부 또는 전부가 인접한 타 교반이송날개에 의해 상승 및 낙하를 반복하면서 건조원통의 입구측으로부터 출구측을 향하여 이동하게 된다.
도4(a), (b)와 같이, 건조원통의 외주면에는 회전기어(133)가 구비되어 있다. 회전기어는 건조원통 길이 방향의 중심위치 또는 그 인접 위치 중 한 지점에 형성되고, 구동기어(132)와 맞물려 회전하게 된다. 구동기어(132)는 건조원통을 회전시키는 동력원이 되는 구동모터(131)의 회전력을 회전기어에 전달하기 위한 수단이다. 따라서 구동모터(131)의 회전력이 구동기어(132)를 통해 회전기어(133)로 전달되면, 회전기어와 나사결합되어 있는 건조원통 전체가 회전하게 된다.
본 발명의 건조원통은 저속으로 회전하도록 구성되고, 그 내부를 지나는 쌀도 매우 느리게 이동하도록 구성되어 있다. 예를 들어, 길이가 7.5m이고 직경이 1.5m인 건조원통의 경우, 투입호퍼(121)를 통해 건조장치 내부로 투입된 쌀이 건조원통을 지나면서 건조되는 시간이 30분 이상 40분 이하가 되도록 설정할 수 있다. 도3 또는 도5와 같이, 5개의 건조장치를 사용하여 쌀을 건조시킬 경우, 전체 건조장치를 통과하는 시간 및 건조장치의 사이를 통과하는 시간을 포함하여 3시간 이상 4시간 이하 정도의 건조시간이 소요되게 된다. 즉, 본 발명의 건조원통은 1 ~ 10rpm의 저속으로 회전하면서 쌀을 건조시키게 된다. 건조원통의 길이 및 직경이 다를 경우에는 그에 따라 건조대상 쌀이 건조원통을 지나면서 건조되는 시간도 달라질 수 있다.
본 발명에 있어서 쌀을 건조하는 동작이 이루어지는 건조단계 중에 건조실은 외부와 차단된 밀폐상태를 유지하게 된다. 건조실을 밀폐형 구조로 형성하는 것은 그 내부가 일정 범위의 온도 및 습도를 유지되도록 제어하고, 건조실 내부에 설치되는 건조장치도 그 내부의 온도가 일정 범위에서 유지되도록 제어하기 위한 것이다. 본 발명에서는 위와 같이 건조실 및 건조장치 내부의 상태를 제어함으로써, 건조동작이 수행되는 과정에서 건조대상 쌀의 조직에 대한 변성 또는 손상이 발생하지 않으면서 건조가 이루어지게 된다.
즉, 본 발명에서는 건조단계 또는 건조동작을 수행하기 전에 먼저 건조실 내부가 외부와 차단되도록 밀폐시키는 단계가 수행되게 된다.
본 발명에서, 건조실의 내부 및 건조장치 내부의 온도 또는 습도를 위에서 설명한 범위로 유지하고 또한, 건조원통을 저속으로 회전시키는 이유는 건조과정 중에 쌀의 외부 및 내부조직이 변화(변성)되거나 손상되는 것을 최소화하기 위한 것이다.
건조실의 온도와 습도를 고려하지 않고 쌀을 건조시키거나 또는 건조 온도를 높게 하여 짧은 시간에 신속하게 쌀을 건조시키던 종래기술에서는 쌀의 건조 중에 쌀의 조직이 급격히 수축되면서 손상되어 쌀의 조직 중에 수분의 통로가 없어지게 된다. 건조 중에 조직이 변성되고 손상된 쌀을 제분하여 쌀가루를 만들게 되면, 쌀의 제분과정에서 또다시 마찰열에 의해 쌀의 조직에 대한 추가적인 손상이 발생하게 된다.
이렇게 조직이 손상된 상태로 제조된 쌀가루의 조직에는 수분의 통로가 없어지게 되며, 이렇게 제조된 쌀가루 부분은 가루 입자가 굳어진 상태를 유지하게 된다. 굳어진 가루 입자가 포함되어 있는 쌀가루를 사용하여 면류 제품을 제조하고, 이 제품을 물에 조리하게 되면, 굳어진 입자가 물속에서 전분으로 풀어지게 되는 한편, 조직 내부로 수분침투가 어려워져서 조리시간(삶는 시간, 익히는 시간)이 길어지게 된다. 위와 같은 쌀가루를 사용하여 떡을 만드는 경우, 쌀가루 중에 수분이 침투되지 않는 부분들이 많아지게 되어 떡을 모두 익힌 후에도 가루상태로 남아 있는 부분들이 생기게 되며, 그 결과 떡의 상품성이 떨어지고 식감과 미감이 모두 떨어지는 문제가 발생하게 된다. 즉, 쌀가루 조직의 내부로 수분이 침투하기 어렵게 되고, 열만 흡수하게 되는 문제가 발생한다.
본 발명은 쌀의 조직에 대한 변성이 발생되지 않도록 하여 쌀의 조직에 대한 손상이 최소화되도록 하면서 쌀을 건조시키고, 그렇게 건조된 쌀을 분쇄하여 쌀가루를 제조한 후, 그 쌀가루를 사용하여 제조한 면류 제품 또는 떡 등의 쌀 가공식품이 우수한 조리특성 및 식감을 가질 수 있도록 하기 위한 것이다.
본 발명은 쌀이 원래의 조직을 유지하면서 건조되도록 함으로써, 건조 후에도 쌀의 조직 중에 수분통로가 유지되도록 하는 것을 중요한 기술과제로 하는 것이다. 쌀을 건조시킴에 있어서, 건조 온도가 50℃ 이상으로 상승할 경우, 쌀의 조직에 변성이 발생하여, 조직이 손상될 수 있게 된다. 그러나 그 온도 또는 그보다 더 높은 온도가 되더라도 건조분위기의 습도가 높으면 쌀 조직의 변성이 발생하지 않을 수 있다. 본 발명은 위와 같은 기술을 건조실 및 건조장치(건조원통)에 적용하여, 쌀의 세포조직에 대한 손상이 발생하지 않으면서 쌀을 건조하고, 그렇게 건조된 쌀을 제분하여 쌀가루를 제조하는 기술을 제공하기 위한 것이다.
본 발명 건조원통(130)의 내부에는 그 내부의 온도를 감지하기 위한 온도센서가 구비될 수 있다. 온도센서를 통해 감지된 건조원통 내부의 온도가 설정된 범위보다 떨어질 경우에는, 제어수단이 공조장치 중의 열교환기를 동작시켜서 건조원통 내부의 온도가 설정된 범위를 회복하도록 한다.
건조원통의 출구측 끝부분에는 복수의 쌀낙하공(136)이 구비되어 있다. 도4와 같이, 쌀낙하공은 건조원통을 지나면서 건조된 쌀이 낙하되는 구멍이며, 건조원통의 출구측 끝부분에 원주방향을 따라 일정 간격으로 구비된다. 쌀낙하공은 직사각형, 정사각형 또는 원형, 타원형 등으로 이루어진 구멍 중에서 선택하여 형성할 수 있다.
한편, 쌀낙하공(136)은 건조원통의 내부로 송풍된 건조용 공기가 건조원통의 내부를 지난 후에 그 외부로 배출되는 통로이기도 하다. 따라서 건조원통의 회전 중 아래측을 지나는 쌀낙하공으로부터 쌀이 배출됨과 동시에 전체 쌀낙하공을 통해 건조용 공기가 원활하게 배출될 수 있는 형태 및 크기가 되도록 쌀낙하공을 구성하여야 한다.
쌀수용부(140)는 건조원통의 출구측에 있어서 원주방향을 따라 일정 간격으로 구비되어 있는 쌀낙하공을 통해 낙하되는 쌀을 수용하기 위한 것이며, 도4(b)에 도시되어 있는 바와 같이 형성된다. 본 발명의 쌀수용부(140)는 건조원통 출구측의 측부 및 하부를 감싸는 원호의 형태로 이루어지고, 건조원통의 쌀낙하공(136)을 통해 낙하하는 쌀이 모두 그 내부로 낙하하면서 모아지도록 구성된다. 쌀수용부의 하부에는 건조된 쌀이 배출되는 쌀배출구(141)가 구비되어 있다. 쌀배출구(141)는 다음 단계의 건조장치로 쌀을 이송시켜 주도록 동작하는 이송수단(150)으로 쌀을 공급하기 위한 것이다.
이송수단(150)은 건조장치와 건조장치의 사이에 구비되어 앞 단계의 건조장치에서 건조된 쌀을 다음 단계의 건조장치로 이송시키기 위한 수단이다. 앞 단계 건조장치의 쌀배출구(141)에서 배출된 쌀은 이송수단(150)을 통해 다음 단계 건조장치의 투입호퍼(121)로 공급되게 된다. 이송수단은 스크류 엘리베이터 또는 컨베이어 등의 수단이 될 수 있다.
앞에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 건조실에는 복수의 건조장치가 구비될 수 있으며, 도3 및 도5의 실시예에는 건조실 내에 5개의 건조장치가 구비되어 있다. 이 실시예에서는 세척장치에서 세척되어 건조실로 이송되어온 쌀이 첫째 건조장치(100-1)로부터 최종 건조장치(100-5)까지 5개 건조장치의 내부를 차례로 이동하면서 건조되게 된다.
최종 건조장치(100-n, 도3, 5에서는 100-5)까지 모두 지난 후 건조된 쌀은 건조쌀 이송부(40)를 통해 분쇄실(50)로 이송되며, 분쇄실로 이송된 쌀은 분쇄장치를 통해 분쇄되어, 쌀가루가 되게 된다. 건조쌀 이송부(40)는 컨베이어벨트, 스크류 엘리베이터 또는 공기흡입을 통한 이송수단 등이 사용될 수 있다.
위와 같이 구성된 본 발명의 쌀가루 제분 시스템을 사용하여 구현되는 쌀 제분 방법은 전체적으로는 다음과 같이 수행된다.
본 발명의 쌀 제분 방법은 세척실(10)에서 세척장치를 이용하여 쌀을 세척하고 불리는 단계(S100)와, 상기 세척단계(S100)에서 세척되고 불린 쌀이 건조실(30)로 이송되는 단계(S200)와, 상기 이송단계(S200)에서 건조실로 이송되어온 쌀이 건조실 내부에 설치된 복수의 건조장치를 차례로 지나면서 건조되는 단계(S300)와, 상기 건조단계(S300)에서 건조된 쌀이 분쇄실(50)로 이송되는 단계(S400)와, 상기 이송단계(S400)에서 분쇄실로 이송된 쌀을 분쇄장치를 이용하여 분쇄하는 단계(S500)를 포함하여 이루어지게 된다.
상기 이송단계(S200)에서는 세척된 쌀이 건조실 최초 건조장치(100-1)의 쌀투입호퍼를 통해 장치의 내부로 투입되게 되고, 상기 이송단계(S400)에서는 최종 건조장치(100-n)의 쌀배출구(141)를 통해 배출되는 건조된 쌀이 건조쌀 이송부(40)를 통해 분쇄실로 이송된다.
한편, 본 발명의 쌀 제분 방법에 있어서, 그 핵심 구성이 되는 건조단계(S300)는 아래와 같은 내용을 포함하여 이루어지게 된다. 도6은 본 발명의 건조단계(S300)에서 이루어지는 세부단계의 내용을 나타낸 것이며, 각 세부단계에서는 구체적으로는 아래와 같은 내용의 동작들이 수행되게 된다.
첫째 단계는, 건조단계가 수행되는 건조실의 내부를 외부공간과 분리하여 밀폐시키는 단계(S310)이다. 이 단계는 건조실의 내부가 본 발명을 방법을 수행할 수 있는 온도와 습도의 범위를 유지할 수 있는 공간이 되도록 하기 위한 것이다.
둘째 단계는, 상기 이송단계(S200)에서 건조실로 이송되어온 쌀 또는 직전의 건조장치에서 이송되어온 쌀이 다음 건조장치의 쌀투입호퍼를 통해 상기 다음 건조장치의 내부로 투입되는 단계(S320)이다.
셋째 단계는, 상기 단계(S320)에서 상기 건조장치(100)의 내부로 투입된 쌀이 건조원통의 내부에서 교반이송날개에 의해 교반되고 상승과 낙하를 반복하면서 출구측을 향해 이동하면서 건조되는 단계(S330)이다. 이 단계는 본 발명의 방법에 있어서 가장 중요한 단계에 해당되는 것이며, 가장 많은 시간이 소요된다.
넷째 단계는, 상기 단계(S330)에서 건조된 쌀이 쌀낙하공을 통해 낙하되고, 낙하된 쌀이 쌀수용부의 쌀배출구를 통해 상기 건조장치의 외부로 배출되는 단계(S340)이다.
다섯째 단계는, 상기 단계(S340)에서 배출된 쌀이 다음 단계의 건조장치로 이송되는 단계(S350)이다. 최초 건조장치로부터 최종 직전 건조장치에서는 각각 건조장치를 통과하면서 건조된 쌀이 이송수단(150)에 의해 다음 건조장치로 이송되게 된다. 최종 건조장치(100-n)의 경우, 단계(S350)에서는 건조가 모두 이루어진 쌀이 건조쌀 이송부(40)에 의해 분쇄장치로 이송되게 된다.
여섯째 단계는, 상기 단계(S320) 내지 단계(S350)에 따른 동작이 첫째 건조장치(100-1)로부터 최종 건조장치(100-n, 도3 실시예의 경우에는 100-5)까지 차례로 반복 수행되는 단계(S360)이다.
즉, 본 발명의 방법 중 건조단계는 건조실에 구비되는 건조장치의 수만큼 단계 S320 내지 S360을 반복 수행하며 이루어지게 된다.
상기 건조단계(S300)의 동작이 수행되는 동안 건조실(30)은 외부와 차단된 밀폐상태를 유지하며, 상기 건조실 내부는 온도 30℃ 이상 60℃ 이하, 습도 65% 이상 85% 이하로 유지되고, 상기 건조장치 내부는 40℃ 이상 60℃ 이하의 온도로 유지된다. 상기 건조단계(S300)의 수행 중에는 제어수단이 급기장치(210)와 배기장치(220)를 동시에 동작시켜서 건조실 내부의 온도 및 습도가 상기 범위를 유지하도록 제어한다. 또한, 제어수단은 공조장치 내부의 열교환기(112) 및 송풍팬(113)을 제어하여 건조장치의 내부가 상기 범위의 온도를 유지하도록 가열된 공기 또는 온도가 조절된 공기가 지속적으로 송풍되도록 동작한다. 건조장치의 내부로 건조용 공기를 송풍함에 있어서, 송풍되는 공기는 건조원통의 내부에서 교반 및 상승과 낙하를 반복하면서 건조되는 쌀이 송풍되는 바람에 의해 날리지 않을 정도의 속도로 공급되어야 한다.
위에 기재된 바와 같이, 본 발명에 있어서 건조단계(S300)의 수행 중에 외부와 차단된 밀폐공간으로 형성되는 건조실(30) 내부의 온도는 30℃ 이상 60℃ 이하의 범위를 유지하게 되며, 제어수단이 아래와 같이 동작하면 그 범위를 유지하도록 한다.
도7, 도8은 건조실 내부의 온도 및 습도를 조절하기 위한 구성에 관한 것이며, 급기장치와 배기장치 및 급기와 배기에 사용되는 수단들이 나타나 있다.
건조실(30) 내부 공기의 온도는 외부에서 공급되는 공기를 사용하여 제어하게 된다. 건조실 내부의 온도가 설정 범위의 온도보다 낮을 경우, 제어수단은 급기장치(210)에 구비되어 있는 열교환기(212)를 동작시켜서 외부 공기를 적정 온도가 되도록 가열한 후, 급기장치의 급기팬(213) 및 급기덕트(214)를 통해 건조실의 내부로 공기를 공급한다. 급기장치가 동작하면, 그와 함께 배기장치(220)도 동작하게 되며, 배기장치(220)의 배기팬(221)과 배기덕트(222)를 통해 낮은 온도의 내부 공기가 외부로 배출되게 된다.
본 발명에 있어서 건조실 내부의 온도는 30℃ 이상 60℃ 이하의 범위로 유지하는 것이 바람직하며, 40℃ 이상 60℃ 이하의 범위로 유지하는 것이 더 바람직하다.
건조실 내부의 온도가 설정 범위의 온도보다 높을 경우, 제어수단은 급기장치(210) 중의 열교환기를 동작시키지 않고 급기팬(213)만 동작시켜서, 급기덕트(214)를 통해 건조실의 내부로 외부의 공기가 공급되게 한다. 본 발명의 건조실은 30℃ 이상 60℃ 이하 범위의 온도를 유지하여야 하므로, 겨울철은 물론 여름철에도 외부 공기의 온도가 건조실 내부의 온도에 비하여 매우 낮은 편이다. 따라서 온도가 낮은 외부 공기를 사용하여 건조실 내부의 온도를 조절할 수 있다.
다음으로, 건조실 내부의 습도 조절은 다음과 같이 이루어진다. 건조실 내부에는 복수의 건조장치가 설치되어 있으며, 건조장치에는 세척 및 불림 과정에서 많은 수분을 포함하게 된 쌀이 공급되게 된다. 세척과정 또는 세척과 불림과정을 거친 후 첫째 건조장치(100-1)의 내부로 이송된 쌀의 경우에는 36% 내외의 매우 많은 수분을 포함하고 있다. 따라서 첫째 건조장치의 경우에는 그 내부의 습도가 매우 높게 되고, 이후의 건조장치를 차례로 통과하면서 쌀이 건조되는 동안 건조장치 내부의 습도가 점차 감소하게 된다. 건조동작 수행 중에는 건조장치의 내부로부터 상당량의 수분 즉, 수증기가 건조실 내부로 배출되게 된다.
본 발명은 위와 같이 건조장치에서 배출되는 수분(수증기)을 이용하여 건조실 내부의 습도를 조절하게 된다. 본 발명의 건조실은 65% 이상 85% 이하의 높은 습도를 유지하도록 제어하는 것이 바람직하며, 75% 이상 80% 이하의 습도를 유지하도록 하는 것이 더 바람직하다.
건조실(30) 내부의 습도는 건조 동작을 시작하기 전에는 외부 공기의 습도와 유사한 정도이지만, 건조 동작이 시작되면 건조원통에서 배출되는 수증기로 인해 건조실 내부의 습도가 빠르게 증가하여 짧은 시간 내에 설정된 범위에 도달하게 된다.
건조동작 수행 중에 건조실 내부의 습도가 설정 범위를 초과하여 과도히 상승하는 경우에는, 제어수단이 배기장치(220)를 동작시켜서 건조실 내부의 공기를 외부로 배출시키고 동시에 급기장치(210)를 동작시켜서 습도가 낮은 외부 공기를 건조실로 공급하여 건조실 내부의 습도를 조절한다. 건조실 내부의 온도 및 습도 제어는 제어수단의 제어에 의해 급기장치와 배기장치가 동시에 동작하면서 이루어지게 된다.
앞의 설명 내용과 같이, 본 발명에서는 건조실의 온도와 습도를 설정 범위 내로 제어하고, 건조장치 내부의 온도를 건조실의 온도와 유사하거나 그보다 약간 높은 수준으로 유지하도록 하면서 건조동작이 수행되도록 한다.
건조단계(S300) 중에는 건조 대상 쌀이 건조원통(130)의 내부에서 교반 및 상승과 낙하를 반복하면서 출구측으로 이동하게 되고, 건조장치의 내부 즉 건조원통의 내부로 공조장치를 통해 건조용 공기를 지속적으로 송풍하여, 건조원통 내부가 건조실과 유사한 온도이거나 그보다 약간 높은 온도를 유지하도록 한다.
본 발명에서는 건조동작이 위에서 설명한 바와 같은 범위의 온도 및 높은 습도 분위기에서 이루어지도록 하고, 그와 동시에 공조장치의 열교환기를 통해 온도가 일정 범위의 수준으로 조절된 공기를 건조원통의 내부로 지속적으로 송풍시키면서 쌀을 건조시키도록 구성되어 있다. 그로인해 본 발명의 건조원통 내부에서 건조되는 쌀은 그 조직에 대한 변성 또는 손상이 최소화되면서 건조가 이루어질 수 있게 된다.
한편, 면류 제품의 제조용으로 적합한 쌀가루의 수분함량은 14% 이하가 되어야 한다. 본 발명의 방법 또는 시스템을 적용하여 쌀을 건조할 경우, 세척 직후 수분함량 36% 내외인 쌀에 대하여 3시간 이상 4시간 이하의 시간 동안 건조단계를 수행하여 14% 이하의 수분함량을 갖는 쌀로 건조시킬 수 있다.
또한, 위에서 설명한 바와 같이 건조됨으로써, 건조과정에서 조직변성이 발생하지 않은 쌀을 분쇄장치로 분쇄하여 쌀가루를 제조할 경우, 수분함량이 14% 이하인 쌀가루를 제조할 수 있고, 이와 같이 제조된 쌀가루는 1년 이상 보관할 수 있게 된다.
이 쌀가루를 사용하여 면류 제품을 제조하면, 종래기술에 비해 조리 시 전분 용출량이 크게 감소되고 조리시간이 단축되며, 식감 등에서도 우수한 특성을 갖는 면류 제품이 될 수 있다. 또한, 이 쌀가루를 사용하여 떡 등의 쌀 가공제품을 제조할 경우에도 익지 않고 남아 있는 부분이 크게 감소되고, 조리시간이 단축되며, 식감이 우수한 쌀 가공식품을 제조할 수 있게 된다.
위와 같이 본 발명의 내용에 대하여 상세히 설명하였는바, 본 발명의 기술 사상은 위에 설명된 내용에만 한정되는 것이 아니라, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상과 동일하거나 유사하여 특별한 기술적 변경 없이 적용할 수 있는 것을 포함하는 것이며, 또한, 특허청구범위에 기재되어 있는 본 발명의 기술 사상과 유사하거나 균등한 것 역시 본 발명의 범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 세척실 20 : 세척쌀 이송부
30 : 건조실 40 : 건조쌀 이송부
50 : 분쇄실 60 : 급배기실
100 : 건조장치
110 : 공조장치 111 : 공기필터
112 : 열교환기 113 : 송풍팬
120 : 입구고정부 121 : 투입호퍼
130 : 건조원통 131 : 구동모터
132 : 구동기어 133 : 회전기어
134 : 롤러 135 : 교반이송날개
136 : 쌀낙하공 140 : 쌀수용부
141 : 쌀배출구 150 : 이송수단
200 : 급배기장치
210 : 급기장치 211 : 공기필터
212 : 열교환기 213 : 급기팬
214 : 급기덕트
220 : 배기장치 221 : 배기팬
222 : 배기덕트
30 : 건조실 40 : 건조쌀 이송부
50 : 분쇄실 60 : 급배기실
100 : 건조장치
110 : 공조장치 111 : 공기필터
112 : 열교환기 113 : 송풍팬
120 : 입구고정부 121 : 투입호퍼
130 : 건조원통 131 : 구동모터
132 : 구동기어 133 : 회전기어
134 : 롤러 135 : 교반이송날개
136 : 쌀낙하공 140 : 쌀수용부
141 : 쌀배출구 150 : 이송수단
200 : 급배기장치
210 : 급기장치 211 : 공기필터
212 : 열교환기 213 : 급기팬
214 : 급기덕트
220 : 배기장치 221 : 배기팬
222 : 배기덕트
Claims (12)
- 세척실에서 세척장치를 이용하여 쌀을 세척하고 불리는 단계(S100)와,
상기 세척단계(S100)에서 세척되고 불린 쌀이 건조실로 이송되는 단계(S200)와,
상기 이송단계(S200)에서 건조실로 이송되어온 쌀이 건조실 내부에 설치된 복수의 건조장치를 차례로 지나면서 건조되는 단계(S300)와,
상기 건조단계(S300)에서 건조된 쌀이 분쇄실로 이송되는 단계(S400)와,
상기 이송단계(S400)에서 분쇄실로 이송된 쌀을 분쇄장치를 이용하여 분쇄하는 단계(S500)를 포함하여 구성되는 쌀 제분 방법에 있어서,
상기 건조단계(S300)는;
건조실의 내부를 외부공간과 분리하여 밀폐시키는 단계(S310)와,
상기 이송단계(S200)에서 건조실로 이송되어온 쌀 또는 직전 건조장치로부터 이송되어온 쌀이 쌀투입호퍼를 통해 건조장치의 내부로 투입되는 단계(S320)와,
상기 단계(S320)에서 상기 건조장치의 내부로 투입된 쌀이 건조원통의 내부에서 교반이송날개에 의해 교반 및 상승과 낙하를 반복하면서 출구측을 향해 이동하면서 건조되는 단계(S330)와,
상기 단계(S330)에서 건조된 쌀이 쌀낙하공을 통해 낙하되고, 낙하된 쌀이 쌀수용부의 쌀배출구를 통해 상기 건조장치의 외부로 배출되는 단계(S340)와,
상기 단계(S340)에서 배출된 쌀이 다음 단계 건조장치 또는 분쇄장치로 이송되는 단계(S350)와,
상기 단계(S320) 내지 단계(S350)에 따른 동작이 첫째 건조장치로부터 최종 건조장치까지 차례로 각각 반복 수행되는 단계(S360)를 포함하여 이루어지며,
상기 이송단계(S400)에서는 상기 최종 건조장치의 쌀배출구를 통해 배출되는 건조과정을 모두 마친 쌀이 건조쌀 이송부를 통해 분쇄실로 이동하게 되고,
상기 건조단계(S300) 수행 시 상기 건조실의 내부는 온도 30℃ 이상 60℃ 이하, 습도 75% 이상 85% 이하의 범위로 유지되고, 상기 건조장치의 내부는 온도 40℃ 이상 60℃ 이하의 범위로 유지되며,
상기 건조단계(S300) 수행 중에는 제어수단이 급기장치와 배기장치를 동시에 동작시켜서 상기 건조실 내부의 온도 및 습도가 상기 범위를 유지하도록 제어하고, 또한, 상기 제어수단이 상기 건조장치의 내부로 공기를 지속적으로 송풍시켜서 상기 건조장치의 내부가 상기 범위의 온도를 유지하도록 공조장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 쌀 제분 방법.
- 청구항 1에 있어서,
건조단계(S300)의 수행시 회전운동을 하는 상기 건조원통의 내부 원주면에는 다수의 상기 교반이송날개가 구비되어 있고, 상기 교반이송날개는 출구측을 향하여 하향 경사지게 형성되어 있고 동시에 그 단부가 절곡되게 형성되어 있어서, 상기 건조원통의 회전에 따라 건조 대상 쌀들의 일부 또는 전부가 상승 및 낙하를 반복하면서 출구측을 향하여 이동하게 되는 것을 특징으로 하는 쌀 제분 방법.
- 청구항 1에 있어서,
상기 건조단계(S300)가 수행되는 상기 건조장치의 입구측에는 입구고정부가 구비되어 있고,
상기 입구고정부의 상부에는 건조대상 쌀을 건조장치의 내부로 투입하기 위한 쌀투입호퍼가 구비되어 있으며, 그 중심부에는 쌀 건조용 공기를 송풍하기 위한 송풍구가 구비되어 있고,
상기 입구고정부의 측면에는 상기 건조장치의 내부로 상기 범위의 온도로 가열된 공기를 공급하는 상기 공조장치가 구비되어 있으며,
상기 제어수단이 상기 공조장치 내의 열교환기와 송풍팬의 동작을 제어하여 상기 건조장치의 내부가 상기의 온도 범위를 유지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 쌀 제분 방법.
- 청구항 1에 있어서,
상기 건조단계(S300)에 있어서, 상기 제어수단은 상기 건조실 내부가 온도 40℃ 이상 60℃ 이하, 습도 75% 이상 80% 이하의 범위를 유지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 쌀 제분 방법.
- 청구항 4에 있어서,
상기 제어수단은 상기 건조실 내부의 온도가 상기 범위의 온도보다 낮을 경우에는 상기 급기장치의 열교환기를 동작시켜서 외부 공기를 가열한 후 급기팬과 급기덕트를 통해 건조실 내부로 외부 공기가 공급되도록 하고, 상기 건조실 내부의 온도가 상기 범위의 온도보다 높을 경우에는 상기 급기장치의 급기팬만 동작시켜서 건조실 내부로 외부 공기가 공급되도록 제어하며, 상기 급기장치 동작시에는 상기 배기장치도 동시에 동작하도록 제어하여 건조실 내부의 온도를 상기 범위의 온도로 회복시키는 것을 특징으로 하는 쌀 제분 방법.
- 청구항 4에 있어서,
상기 제어수단은 상기 건조실 내부의 습도가 상기 범위를 초과하여 상승할 경우, 상기 배기장치를 동작시켜서 건조실 내부의 공기를 외부로 배출시키고 동시에 상기 급기장치를 동작시켜서 외부 공기를 건조실 내부로 공급하여 그 내부의 습도를 조절하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 쌀 제분 방법.
- 세척실에 구비되는 세척장치와, 건조실에 복수로 구비되는 건조장치와, 분쇄실에 구비되는 분쇄장치와, 급배기실에 구비되는 급기장치와 배기장치와, 상기 세척장치에서 세척된 쌀을 건조실로 이송하는 세척쌀 이송부와, 상기 건조장치에서 건조된 쌀을 분쇄실로 이송하는 건조쌀 이송부를 포함하여 구성되는 쌀 제분 시스템에 있어서,
상기 건조실 내에 복수로 구비되는 상기 건조장치는 각각 공조장치와, 입구고정부와, 건조원통과, 쌀수용부와, 이송스크류를 포함하여 구성되고,
상기 공조장치는 상기 건조장치의 입구측에 구비되되, 공기필터와, 공기를 가열하는 열교환기와, 건조용 공기를 송풍하는 송풍팬을 포함하여 구성되며,
상기 입구고정부는 상기 공조장치와 건조원통의 사이에 구비되며, 그 상부에는 건조원통의 내부로 쌀이 투입되는 투입호퍼와, 건조용 공기를 공급하는 공기의 통로인 송풍구가 구비되고,
상기 건조원통은 상기 입구고정부와 쌀수용부의 사이에 구비되는 긴 원통 형상이면서 그 전체가 회전하도록 구성되어 있고, 그 내부 원주면에는 다수의 교반이송날개가 구비되어 있으며,
상기 건조원통의 출구측 끝부분에는 건조된 쌀이 낙하되는 쌀낙하공이 원주방향을 따라 일정간격으로 구비되고,
상기 건조원통의 외주면에는 회전기어가 구비되어 있어서, 구동모터의 회전력이 구동기어를 통해 상기 회전기어로 전달되어 상기 건조원통이 회전되도록 구성되며,
상기 쌀수용부는 상기 쌀낙하공으로 낙하되는 쌀을 쌀배출구를 통해 배출시키고, 상기 건조쌀 이송부는 상기 쌀 배출구를 통해 배출된 건조된 쌀을 분쇄장치로 이송하도록 구성되며,
상기 건조실은 외부와 차단된 밀폐공간으로 형성되고, 그 내부는 온도 30℃ 이상 60℃ 이하, 습도 65% 이상 85% 이하의 범위로 유지되며, 상기 건조장치 내부의 온도는 40℃ 이상 60℃ 이하의 범위로 유지되고,
제어수단은 상기 건조장치가 건조동작을 수행하는 동안에 급기장치와 배기장치를 제어하여 상기 건조실 내부의 온도 및 습도가 상기 범위를 유지하도록 하고, 동시에 공조장치를 제어하여 상기 온도 범위의 공기가 상기 건조장치의 내부로 지속적으로 송풍되도록 하여 건조원통 내부의 쌀을 건조시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 쌀 제분 시스템.
- 청구항 7에 있어서,
상기 건조원통의 내부 원주면에 구비되어 있는 교반이송날개는 출구측을 향하여 하향 경사지게 형성되고, 그 단부가 절곡되어 있어서, 상기 건조원통의 회전운동에 따라 그 내부의 쌀이 교반, 상승 및 낙하를 반복하면서 출구측을 향하여 이동하도록 구성된 것을 특징으로 하는 쌀 제분 시스템.
- 청구항 7에 있어서,
상기 제어수단이 상기 건조실 내부가 온도 40℃ 이상 60℃ 이하, 습도 75% 이상 80% 이하의 범위를 유지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 쌀 제분 시스템.
- 청구항 9에 있어서,
상기 제어수단은 상기 건조실 내부의 온도가 상기 범위의 온도보다 낮을 경우에는 상기 급기장치의 열교환기를 동작시켜서 외부 공기를 가열한 후 급기팬과 급기덕트를 통해 건조실 내부로 외부 공기가 공급되도록 제어하고, 상기 건조실 내부의 온도가 상기 범위의 온도보다 높을 경우에는 상기 급기장치의 급기팬만 동작시켜서 건조실 내부로 외부 공기가 공급되도록 제어하며, 상기 급기장치가 동작하면 배기장치도 함께 동작하도록 하여 건조실 내부가 상기 범위의 온도를 회복하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 쌀 제분 시스템.
- 청구항 9에 있어서,
상기 제어수단은 상기 건조실 내부의 습도가 상기 범위를 초과하여 상승할 경우, 상기 배기장치를 동작시켜서 건조실 내부의 공기를 외부로 배출시키고 동시에 상기 급기장치를 동작시켜서 외부 공기를 건조실 내부로 공급하여 그 내부의 습도를 조절하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 쌀 제분 시스템.
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