KR19990004163A - 된장의 숙성제어장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

된장의 숙성제어장치 및 그 방법은 가스 센서를 이용하여 된장의 숙성에 따라 발생되는 가스 성분을 검출하여 그 검출된 가스에 따라 된장을 최적의 상태로 숙성시키고 냉장하여 보관하기 위한 것으로서, 된장을 숙성 및 저장하는 보관수단과, 상기 보관수단내의 된장 발효에 따라 발생되는 여러 가지 향기 성분을 감지하는 가스 센싱수단과, 상기 가스 센싱수단을 통해 감지된 가스 성분을 디지털 신호로 처리하는 신호 처리수단과, 상기 신호 처리수단에서 출력된 디지털 신호에 따라 된장을 최적의 상태로 숙성시키도록 제어하는 제어수단으로 구성되고, 그에 상응하는 된장의 숙성제어방법을 제공함에 그 요지가 있다.

Description

된장의 숙성제어장치 및 그 방법
본 발명은 된장 보관실을 구비한 냉장고나 된장 전용의 숙성 및 보관고에 관한 것으로, 특히 된장 숙성시 발생되는 가스 성분을 감지하여 최적의 상태로 숙성시키기 위한 된장의 숙성제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.
한국인의 식단에서 없어서는 안될 전통식품인 된장은 미생물에 의해 숙성이 진행되는 발효 식품으로서 사용 발효균이나 구성 재료(쌀, 밀가루 등) 및 제조 방법에 따라서 다양한 맛을 낸다.
된장의 제조 방법에 대해서는 많은 연구가 이루어졌으나, 된장을 발효시키고, 발효를 제어하기 위한 연구는 미미한 실정이다.
특히 식품의 풍미와 관련된 냄새 성분에 대한 연구는 된장의 성분 분석 정도로만 그치고 있다.
된장 성분은 발효 중 여러 가지 휘발성분을 배출하게 되는데 제조되는 형태에 따라 알코올, 에스테르, 알데히드, 유기산 등 다양한 향기 성분들이 생성되는 것으로 알려져 있다.
그러나 종래 기술에 있어서 된장이 발효되는 시점은 된장 제조시 들어가는 첨가물(발효균, 밀가루, 쌀, 소금 등등)의 종류와 첨가량과 발효 온도 등에 따라서 각기 다르므로 발효에 따른 된장의 최적의 숙성 시점을 알아내는 것은 상당히 어려운 문제점이 있다.
또한, 식품 회사에서는 전문 감별사가 된장에서 발생되는 냄새를 맞거나, 맛을 보고 최적의 숙성 시점을 판단하고 있으나, 이것도 감별사의 기분에 따라 달라질 수 있기 때문에 합리적이고 과학적인 판단이 어려운 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 가스 센서를 이용하여 된장의 숙성에 따라 발생되는 가스 성분을 검출하여 그 검출된 가스에 따라 된장을 최적의 상태로 숙성시키고 이를 적정 온도로 냉장보관할 수 있도록 한 된장의 숙성제어장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 상기와 같은 장치에 상응하는 된장의 숙성제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1 - 본 발명에 따른 된장의 숙성제어장치의 구성도
도 2 - 도 1 의 가스 센서부 및 신호 처리부의 상세 구성도
도 3 - 본 발명에 따른 가스 센서부의 숙성 시간에 따른 된장 시료에 대한 감도(Sensitivity) 특성도
도 4 - 본 발명에 따른 된장의 숙성제어방법를 나타낸 흐름도
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 보관고 11 : 된장 시료 저장부
12 : 시료 샘플링부 13 : 온도 제어부
20 : 가스 센서부 21 : 가스 감지막
22 : 히터 30 : 신호 처리부
31 : 기준 저항 32 : 아날로그/디지털 변환부
40 : 제어부
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 된장의 숙성제어장치의 특징은, 된장 발효에 따라 발생되는 여러 가지 향기 성분을 감지하는 가스 센싱수단과, 상기 가스 센싱수단을 통해 감지된 가스 성분을 디지털 신호로 처리하는 신호 처리수단과, 상기 신호 처리수단에서 출력된 디지털 신호에 따라 된장을 최적의 상태로 숙성시키도록 제어하는 제어수단를 포함하여 구성되는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 된장의 숙성제어방법의 특징은, 보관수단의 온도를 일정 숙성 온도로 유지하여 일정 시간 동안 지연 숙성시켜 이 때 발생되는 가스 성분에 따른 가스 센싱수단의 가스 감지막의 분압 저항값과 된장 숙성시의 특정값을 비교하여 그 비교 결과에 따라 상기 스텝을 반복하거나 숙성된 된장을 기 설정된 저장 온도로 유지하는데 있다.
이하, 본 발명에 따른 된장의 숙성제어장치 및 그 방법에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1 은 본 발명에 따른 된장의 숙성제어장치를 나타낸 구성도로서, 된장을 숙성 및 저장하는 보관고(10)와, 상기 보관고(10)내 된장의 발효에 따라 발생되는 여러 가지 향기 성분을 감지하는 가스 센서부(20)와, 상기 가스 센서부(20)에서 감지된 가스 성분을 신호처리하는 신호 처리부(30)와, 상기 신호 처리부(30)에서 출력된 신호에 따라 된장을 최적의 상태로 숙성시키도록 제어하는 제어부(40)로 구성된다.
상기 가스 센서부(20)는 제 1 내지 제 6 센서(미도시)가 어레이 배열로 형성된다.
상기 보관고(10)는 된장 시료를 저장하는 된장 시료 저장부(11)와, 상기 시료 저장부(11)내 된장 시료의 향기 성분을 샘플링하여 상기 가스 센서부(20)로 스며들게 하는 시료 샘플링부(12)와, 상기 제어부(30)의 제어신호에 따라 상기 보관고(10)의 온도를 일정하게 유지하는 온도 제어부(13)로 구성된다.
도 2 는 도 1 의 가스 센서부 및 신호 처리부를 나타낸 상세 구성도이다.
이에 도시된 바와 같이, 상기 가스 센서부(20)내 제 1 내지 제 6 센서는 각각 상기 보관고(10)에서 발생되는 된장 시료의 여러 가지 향기 성분을 감지하는 가스 감지막(21)과, 상기 가스 감지막(21)에서 된장의 향기 성분을 감지하도록 적정온도를 유지시키기 위한 히터(22)로 구성된다.
그리고, 상기 신호 처리부(30)는 상기 가스 센서부(20)에서 감지된 된장 시료의 향기 성분에 따른 저항의 변화값과 기준 저항(31)값과의 분압차를 그에 상응하는 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환부(32)로 구성된다.
도 3 은 본 발명에 따른 가스 센서부의 숙성 시간에 따른 된장 시료에 대한 감도(Sensitivity) 특성도로서, 여기서, ■는 제 1 센서, ＋는 제 2 센서, ◆는 제 3 센서, ●는 제 4 센서, ▼는 제 5 센서, ▲는 제 6 센서 각각의 감도 특성을 나타내고, 도 4 는 본 발명에 따른 된장의 숙성제어방법을 나타낸 흐름도이다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 된장의 숙성제어장치 및 그 방법에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 사용자가 된장 시료를 숙성시키기 위해 보관고(10)내 된장 시료 저장부(11)에 넣은 후 일정 온도(약 15℃)에서 일정 시간 동안 시간 지연시키게 되면 시료 샘플링부(12)는 상기 된장 시료 저장부(11)내 된장의 숙성에 따라 발생되는 여러 가지 된장의 향기 성분을 샘플링한다.
여기서, 된장을 숙성시키기 위한 지연 시간은 사용자가 약 24시간, 2일, 5일 등 여러 가지로 설정할 수 있고, 이 시간은 된장의 숙성 정도를 반복하여 판단하기 위한 제어부(40)의 셋팅시간이다.
그러면, 가스 센서부(20)는 시료 샘플링부(12)에서 샘플링된 여러 가지 된장의 향기 성분을 감지하여 그에 상응하는 저항의 변화값을 출력한다.
여기서, 가스 센서부(20)내 센서의 개수는 제조시 임의로 정할 수 있다.
즉, 가스 센서부(20)내 제 1 내지 제 6 센서 각각의 가스 감지막(22)은 전원(미부호)으로 부터 공급되는 5 V 직류전원에 따라 상기 보관고(10)내 된장 시료 저장부(11)에서 샘플링된 된장 시료의 여러 가지 향기 성분에 따른 저항값을 감지하여 출력한다.
상기 가스 감지막(22)은 상기 가스 센서부(20)내 센서의 개수만큼 존재한다.
아울러, 가스 센서부(20)내 제 1 내지 제 6 센서의 제조 조건은 하기한 표 1 에 나타낸 바와 같다.
구 분 가스 감지막 조성비 하소 온도 소결 온도 동작 온도
제 1 센서 WO3:Pd=99:1wt% 700℃ 600℃ 450℃
제 2 센서 SnO2:Pt=99:1wt% 700℃ 600℃ 450℃
제 3 센서 SnO2:TiO2:Sb2O5:Pd=84:10:5:1wt% 600℃ 600℃ 450℃
제 4 센서 (SnO2:TiO2:Sb2O5:Pd=84:10:5:1wt%)+Pd layer 600℃ 600℃ 450℃
제 5 센서 ZnO:Al2O3=90:10mol% 1100℃ 900℃ 450℃
제 6 센서 SnO2:PdCl2=99.9:0.1wt% 700℃ 900℃ 450℃
이때, 상기 히터(23)는 상기 가스 감지막(22)에서 된장의 향기 성분을 원할하게 감지하도록 적정온도를 유지시킨다.
여기서, 상기 히터(23)의 표면온도는 약 450℃정도를 유지한다.
이에 따라, 신호 처리부(30)내 아날로그/디지털 변환부(32)는 상기 가스 감지막(21)에서 감지된 된장 시료의 향기 성분에 따른 저항값과 기준 저항(31)값과의 분압차를 그에 상응하는 디지털 신호로 변환하여 출력한다.
그러면, 제어부(40)는 상기 신호 처리부(30)내 아날로그/디지털 변환부(32)의 디지털 신호에서 분압 저항값(R)을 검출하여 기 설정된 된장 숙성시의 특정값과 비교하여 그 비교 결과에 따라 상기 보관고(10)내 된장 시료 저장부(11)의 된장 시료를 숙성시키거나 냉장하여 유지하기 위한 온도 제어신호를 출력한다.
여기서, 분압 저항값(R)은 상기 가스 분위기에서의 가스 센서부(20)의 저항 변화값(Rgas)을 신선한 공기 분위기에서의 가스 센서부(20)의 저항 변화값(Rair)으로 제산한 값이다.
즉, 제어부(40)는 상기 비교 결과 감도 특성값이 기 설정된 된장 숙성시의 특정값보다 크다면 상기 보관고(10)내 된장 시료 저장부(12)내 된장의 숙성이 완료되지 않았다는 것으로 판단하여 다시 일정 시간 동안 시간지연시켜 된장의 숙성이 완료될 때까지 상기 셋팅된 시간마다 상기 과정을 반복하여 숙성 정도를 판단한다.
아울러, 제어부(40)는 상기 비교 결과 감도 특성값이 기 설정된 된장 숙성시의 특정값보다 작다면 상기 보관고(10)내 된장 시료 저장부(12)내 된장의 숙성이 완료된 것으로 판단하여 상기 숙성된 된장을 냉장하여 보관하기 위한 온도 제어신호를 출력한다.
이에 따라, 보관고(10)내 온도 제어부(13)는 상기 제어부(30)에서 출력된 온도 제어신호에 따라 상기 된장 시료 저장부(11)의 온도를 일정 온도 T2(약 5℃)로 냉장하여 보관한다.
다시 말하지면, 도 3 에 도시된 바와 같이, 상기 가스 센서부(20)의 센서 종류와 상관없이 숙성 시간이 증가함에 따라 55일까지는 분압 저항값의 변화가 거의 나타나지 않지만, 55일이 지나면서 상기 가스 센서부(20)의 저항값이 급격히 감소하다가 약 70일 지점에서 포화가 일어남을 알 수 있다.
즉, 상기 70일 지점에서 된장의 숙성이 거의 완료됨을 알 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 된장의 숙성제어장치 및 그 방법에서는 가스 센서를 이용하여 된장이 숙성함에 따라 발생되는 냄새 성분을 감지하여 최적의 숙성도를 인식하고 유지할 수 있기 때문에 된장의 풍미를 객관적이고 과학적인 방법으로 조절할 수 있는 효과가 있다.
또한, 된장 제조시 들어가는 첨가물(발효물, 밀가루, 쌀, 소금 등등)의 종류와 첨가량과 발효 온도 등에 따라 각기 다른 최적의 숙성 시점을 정확히 감지할 수 있는 이점이 있다.

Claims (12)

  1. 된장을 숙성 및 저장하는 보관수단과;
    상기 보관수단내의 된장 발효에 따라 발생되는 여러 가지 향기 성분을 감지하는 가스 센싱수단과;
    상기 가스 센싱수단을 통해 감지된 가스 성분을 디지털 신호로 처리하는 신호 처리수단과;
    상기 신호 처리수단에서 출력된 디지털 신호에 따라 된장을 최적의 상태로 숙성시키도록 제어하는 제어수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 된장의 숙성 제어장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 보관수단은 된장 시료를 저장하는 된장 시료 저장부와;
    상기 시료 저장부내의 된장 시료의 향기 성분을 샘플링하여 상기 가스 센싱수단으로 인가하는 시료 샘플링부와;
    상기 제어부의 제어신호에 따라 상기 보관수단의 온도를 일정하게 유지하는 온도 제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 된장의 숙성제어장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 가스 수단은 제 1 내지 제 6 센서가 어레이 형태로 배열 형성됨을 특징으로 하는 된장의 숙성제어장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 내지 제 6 센서는 각각 상기 보관수단에서 발생되는 된장 시료의 여러 가지 향기 성분을 감지하는 가스 감지막과;
    상기 가스 감지막에서 된장의 향기 성분을 감지하도록 적정온도를 유지하는 히터를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 된장의 숙성제어장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 히터는 450℃에서 동작함을 특징으로 하는 된장의 숙성제어장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 내지 제 6 센서의 가스 감지막의 조성비는 각각 WO3: Pd = 99 : 1wt%, SnO2: Pt = 99 : 1wt%, SnO2: TiO2: Sb2O5: Pd = 84 : 10 : 5 : 1wt%, ( SnO2: TiO2: Sb2O5: Pd = 84 : 10 : 5 : 1wt% ) + Pd layer, ZnO : Al2O3= 90 : 10mol%, SnO2: PdCl2= 99.9 : 0.1wt%임을 특징으로 하는 된장의 숙성제어장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 센서 내지 제 6 센서의 하소 온도는 각각 700℃, 700℃, 600℃, 600℃, 1100℃, 700℃임을 특징으로 하는 된장의 숙성제어장치.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 센서 내지 제 6 센서의 소결 온도는 각각 600℃, 600℃, 600℃, 600℃, 900℃, 900℃임을 특징으로 하는 된장의 숙성제어장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호 처리부는 상기 가스 센서부에서 감지된 된장 시료의 향기 성분에 따른 저항의 변화값과 기준 저항값과의 분압차를 그에 상응하는 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 된장의 숙성제어장치.
  10. 보관수단의 온도를 일정 숙성 온도로 유지하여 일정 시간 동안 지연 숙성시키는 스텝과;
    상기 지연 숙성시키는 과정에서 발생되는 가스 성분에 따른 가스 센싱수단의 가스 감지막의 분압 저항값과 된장 숙성시의 특정값을 비교하는 스텝과;
    상기 비교 과정에서의 비교 결과에 따라 상기 스텝을 반복하거나 숙성된 된장을 기 설정된 저장 온도로 유지하는 스텝으로 이루어진 것을 특징으로 하는 된장의 숙성제어방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 일정 숙성 온도는 15℃인 것을 특징으로 하는 된장의 숙성제어방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 저장 온도는 5℃인 것을 특징으로 하는 된장의 숙성제어방법.
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KR20020023705A (ko) * 2001-12-07 2002-03-29 김기옥 무방부제·무색소 단기간 완전숙성/완전발효조선간장/매주.
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