KR20000033578A

KR20000033578A - 맥아당 물엿의 제조방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR20000033578A
Application number: KR1019980050492A
Authority: KR
Inventors: 김종섭
Original assignee: 김종섭
Priority date: 1998-11-24
Filing date: 1998-11-24
Publication date: 2000-06-15
Also published as: KR100287750B1

Abstract

본 발명은 곡류에 포함된 전분을 적정 온도관리와 효소의 최적 활성화를 기하여 손실없이 당화시켜 수율을 높이고, 맥아당 물엿에 요구되는 소정의 규격을 상회하는 품질과 세균오염 또는 변질을 막기 위해 살균처리한 맥아당 물엿을 유해 첨가물의 첨가 없이 저렴한 비용으로 제조할 수 있는 맥아당 물엿의 제조방법 및 그 장치에 관한 것이다.

본 발명은 물의 온도를 40∼70℃로 맞추고 물 60∼70wt.%, 곡류 30∼40wt.% 비율로 혼합·교반한후, 칼슘과 고온 효소를 해당 역가에 맞추어 적정량을 투입하여 PH 6∼7로 맞춘후 온도를 95∼120℃까지 급속하게 올려서 액화시키고 숙성기간을 거쳐 50∼65℃까지 급속하게 냉각시킨 상태에서 저온효소를 투입하여 당화시키는 단계와, 당화액을 유압 프레스를 사용하여 액분리를 실행하는 액분리단계와, 분리된 액을 100∼120℃ 온도에서 살균·농축·착색시키기 위한 개방농축단계와, 상기 개방농축으로 제품의 품질이 결정된 물엿의 브릭스 농도를 맞추기 위해 50∼80℃ 온도로 진공에서 농축시키는 진공농축단계로 구성되어 맥아당 물엿을 얻는 것을 특징으로 한다.

Description

맥아당 물엿의 제조방법 및 그 장치

본 발명은 맥아당 물엿의 제조방법 및 그 장치에 관한 것으로, 특히 곡류에 포함된 전분을 적정 온도관리와 효소의 최적 활성화를 기하여 손실없이 당화시켜 수율을 높이고, 맥아당 물엿에 요구되는 소정의 규격을 상회하는 품질과 세균오염 또는 변질을 막기 위해 살균처리한 맥아당 물엿을 유해 첨가물의 첨가 없이 저렴한 비용으로 제조할 수 있는 맥아당 물엿의 제조방법 및 그 장치에 관한 것이다.

일반적으로 쌀·옥수수 등의 전분을 함유한 곡류를 원료로하여 맥아당 물엿(재래 물엿, 조청)을 제조하는 방법에는 가정에서 재래식으로 소량으로 제조하는 방법과 이를 산업화시켜 대량으로 제조하는 방법의 두가지가 있다.

전자의 소량 생산방법은 곡류·엿길금·물을 혼합한후 열을 가하여 식혜를 만들고 이를 달여서 농축시켜 맥아당 물엿을 제조하는 방법이다. 이러한 방법은 소량생산·장기 본관시의 변질·비용과 인력의 과다투여·수율저하 등의 문제로 일부 농어촌에서 명절 또는 경사일에 사용하고 있다.

상기한 재래식 방법은 제조자의 감각과 경험에 의존하여 제조가 이루어지므로 품질이 균일하지 않고 상품성과 양산성이 떨어지는 문제점이 있다.

한편, 상기한 전자의 재래식 소량 생산방법의 문제점을 개선하기 위하여 제안된 후자의 대량 생산방법은 곡류·효소·물·칼슘을 혼합하고 열을 가한후 냉각시켜 엿길금을 넣어 당화하고, 이를 달여서 농축하여 맥아당 물엿을 제조하는 방법이다. 즉, 상기방법은 액화시 원료가 가라앉지 않도록 하거나 교반장치에 부하가 적게 전달되도록 하거나 또는 90-100℃의 액화시간을 단축시키고자 70-85℃인 호화온도에서 곡류, 효소 및 칼슘을 투입하여 교반을 한후 서서히 온도를 90-100℃로 올렸다. 또다른 방법은 서서히 온도를 90-100℃로 올릴때 도중에 효소나 엿길금 중 한가지를 재차 투입하였다.

상기한 어떤 방법이든 70-85℃인 호화온도에서 원료투입이 이루어지므로 수율저하 및 함량미달의 주요인이 되었고, 또한 개방농축시에 온도를 90-100℃로 충분하게 올리지 못하기 때문에 물엿 제품속에 잔류한 균과 효소를 죽이지 못하여 제품출하후 변질이 발생하는 요인이 되었다. 따라서, 이를 방지하기 위하여 방부제를 투여하는 경우가 발생되며, 저온으로 인한 자연스런 착색이 이루어지지 않아 카라멜 색소를 사용하였고, 또한 종래에는 PH를 맞추지 않기 때문에 효소의 충분한 활용이 되지 않고 있어 효소와 칼슘 등의 부원료가 과다투입되는 문제가 있었다.

이러한 후자의 방법은 상기 재래식 방법을 답습하여 대량생산만 가능하였지 종래의 문제점을 그대로 안고 있어 상품성과 양산성이 떨어지는 문제점이 있었다.

우선, 후자의 방법에서는 상품성이 떨어지는 것, 즉 액당화 공정에서 온도관리의 부실로 인하여 제조된 물엿의 색상이 흑갈색으로 되는 경우 맥아당 물엿의 색깔을 소비자의 기호에 맞도록 맞추기 위하여 색이 옅을 때에는 캬라멜 색소를 첨가하고 색이 짙을 때에는 인체에 바람직하지 않은 표백제 또는 탈색제를 첨가하였다.

또한 수율향상을 위하여 당화시에 전분을 섞거나 농축시에 이온물엿을 섞고 있으며, 더욱이 이로 인하여 맛과 향이 떨어지면 향료 등을 첨가하여 생산하는 경우가 많아 이렇게 생산된 물엿은 식품으로서는 사실상 부적합하였다.

최근에 상기 문제점을 개선하기 위한 다른 방법은 상기 방법에서 맥아당 물엿의 색깔을 균일하게 하기 위하여 물엿의 농축시에 1차로 색깔을 맞추고 2차로 진공 농축관을 설치하여 색소의 첨가없이 물엿을 제조하는 것은 가능하게 되었다.

그러나, 이경우 진공 농축관의 농축장치가 흡출기(aspirator)와 분리기(separator)를 조합하여 탑(tower)으로 세운 종래의 형식에서는 진공 농축의 특성상 제품의 물성이나 색깔의 변화를 막는데는 기여하지만 맛과 향기가 덕트를 통해 빨려서 날아가고 이때 물엿의 일부도 함께 날아가게 되어 약 3∼5%의 수율 저하를 초래하게 되며, 또한 냉각수와 직접 열교환하는 방식이므로 열교환에 사용된 냉각수가 폐수로 되어 폐수처리 비용의 추가 부담을 안게 되었다.

또한 상기 제조방법은 생산된 맥아당의 함량이 28∼36%로 규정치 40%에 미달되고 있고 이에 따라 균(효모균, 유산균, 기타 곰팡이균 등)의 오염으로 인하여 변질될 수 있으며, 더욱이 수율도 65∼85% 정도로 매우 낮으며, 재래기술을 적용하였기 때문에 제조시간과 인력이 많이 소용되어 생산비용이 높다는 문제점이 있다.

더욱이 상기한 종래의 제조방법은 상품화시켰을때 기호자의 선호도와 보관성을 향상시키기 위하여 캬라멜 색소, 표백제, 방부제, 향료 등의 첨가물을 필요한 만큼씩 투입하였기 때문에 본래 맥아당 물엿 고유의 맛과 향을 재현할 수 없고, 단지 색깔만 좋은 맥아당 물엿을 얻을 수 있었다.

한편, 종래의 제조방법에서는 액화공정에서 호화(풀)상태의 시간이 길고, 저온에서 처리되고 있으므로 곡류속의 전분질을 완전하게 익히지 못하여 당화가 어려워지며 이또한 수율저하의 원인이 되었다. 또한 액화시에 호화상태에서는 점도가 엄청나게 높아져 교반기에 높은 부하가 걸려 자주 고장이 발생하기 때문에 호화온도의 중간 정도인 약 75℃ 정도에서 효소를 투입하여 일부를 당화시킨후 점도가 연해졌을때 다시 온도를 올려 전분을 익혔기 때문에 맥아당 함량을 떨어뜨리는 중요한 요인이 되었다.

이에 본 발명자는 종래의 제조방법으로는 현실적으로 많은 인력과 시간이 필요하고 소정의 규격에 미달하는 제품으로는 상품성이 결여되므로, 차후 제품의 경쟁력이 없다는 점과, 맥아당 물엿의 규격을 맞추기 위해서는 맥아당의 함량을 높여야 한다는 점을 염두에 두고 맥아당 물엿의 제조시에 온도관리, 물의 양, 공정시간, 혼합된 원료의 pH, 원료로서 효소·칼슘·엿길금의 투입량 및 투입시기 등에 따라 품질에 커다란 차이가 있다는 점에 착안하여 많은 연구를 거듭한 결과 본 발명을 완성하게 되었다.

따라서 본 발명은 이러한 종래기술의 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 그 목적은 맥아당 물엿의 맥아당 함량을 높이고, 정확한 온도관리와 균의 오염방지에 의해 인체에 해로운 첨가물을 첨가하지 않고도 비교적 장기간 변질이 없는 상태로 보관이 가능하며 저렴한 비용으로 제조 가능한 맥아당 물엿의 제조방법 및 그 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 진공 농축관의 응축장치(콘덴서)가 간접 열교환 형식이므로 증발에 의한 물엿의 손실이 없고 회수된 응축수를 액·당화시에 재사용 가능하여 폐수의 발생량이 거의 없는 맥아당 물엿의 제조장치를 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 맥아당 물엿의 제조방법을 실현하는 전체 장치를 보여주는 제조 공정도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호설명 *

1 ; 호이스트 10 ; 액당화조

15 ; 배관 20 ; 당액이송펌프

25 ; 집합조 30,60,90 ; 제1 내지 제3시이브

32 ; 앵글시이브 34 ; 슬러지조

46 ; 압착판 48 ; 지지부재

50 ; 개방농축조 55,72 ; 데미스터

70 ; 진공농축관 74 ; 콘덴서

76 ; 응축수 펌프 78 ; 진공펌프

80 ; 냉각탑 82 ; 냉각수 펌프

84,86,88 ; 관 92 ; 제품 저장조

94 ; 무균 필터 96 ; 온수조

98 ; 온수펌프 99 ; 중태조

100 ; 액당화설비 110 ; 당화액

120 ; 당액 130 ; 찌꺼기

200 ; 액분리설비 300 ; 개방농축설비

400 ; 진공농축설비 500 ; 저장설비

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 곡류를 사용한 맥아당 물엿의 제조방법에 있어서, 물의 온도를 40∼70℃로 맞추고 물 60∼70wt.%, 곡류 30∼40wt.% 비율로 혼합·교반한후, 칼슘과 고온 효소를 해당 역가에 맞추어 적정량을 투입하여 PH 6∼7로 맞춘후 온도를 95∼120℃까지 급속하게 올려서 액화시키고 숙성기간을 거쳐 50∼65℃까지 급속하게 냉각시킨 상태에서 저온효소를 투입하여 당화시키는 단계와, 당화액을 유압 프레스를 사용하여 액분리를 실행하는 액분리단계와, 분리된 액을 100∼120℃ 온도에서 살균·농축·착색시키기 위한 개방농축단계와, 상기 개방농축으로 제품의 품질이 결정된 물엿의 브릭스 농도를 맞추기 위해 50∼80℃ 온도로 진공에서 농축시키는 진공농축단계로 구성되어 맥아당 물엿을 얻는 것을 특징으로 하는 맥아당 물엿의 제조방법을 제공한다.

상기 숙성기간은 곡류를 내부까지 완전하게 익히기 위하여 85℃ 이상에서 30∼150분간의 체류상태를 거치는 것이 전분질의 당화효율과 맥아당 함량을 높이는 데 유리하다. 또한 상기 액분리단계는 당화액을 85∼100℃ 범위에서 재가열한후 80∼150톤의 압력으로 20∼40분간 압착에 의해 액분리를 실시하는 것이 바람직하다.

상기 진공농축단계에서 증발된 수증기에 함유된 향과 물엿성분을 데미스터를 사용하여 회수하는 단계와, 상기 단계에서 분리된 수증기를 간접 열교환방식으로 응축시켜 상기 액당화단계로 공급하는 단계를 더 포함할 수 있다. 또한 상기 각 단계와 단계 사이에는 얻어진 추출물에 포함된 이물질을 걸러내기 위한 이물질 제거과정을 거치는 것이 바람직하다. 본 발명에서는 상기 맥아당 물엿을 교반하면서 120∼160℃ 범위로 가열하여 중태엿을 가공할 수 있다.

한편 본 발명에 따른 물엿의 제조장치는 투입된 물과 곡류 및 고온 효소를 교반기를 사용하여 잘혼합한후 온도를 95∼120℃까지 급속하게 올려서 액화시키고 숙성기간을 거쳐 50∼65℃까지 급속하게 냉각시킨 상태에서 저온효소를 투입하여 당화시키는 액당화수단과, 다수의 배출구멍이 내통에 형성된 이중구조의 압착통을 사용하여 상기 액당화수단으로부터 추출된 당화액을 압착시킴에 의해 당액과 슬러지로 분리하기 위한 액분리수단과, 분리된 당액을 100∼120℃ 온도에서 살균·농축·착색시키기 위해 내측 하부에 가열수단이 구비된 개방농축조와, 상기 개방농축조에서 추출된 물엿의 브릭스 농도로 맞추기 위해 60∼70℃ 온도에서 진공으로 농축시키는 진공농축수단과, 진공농축된 맥아당 물엿을 오염이 발생하지 않는 상태로 냉각·저장하는 저장조로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 저장조는 보관중인 물엿의 살균과 포장시 온도를 제어하기 위하여 내통과 외통 사이에 열수/냉수가 순환되는 이중통 구조로 이루어진 것이 바람직하다.

더욱이, 상기 진공농축수단에서 증발되는 수증기에 함유된 향과 물엿을 회수하는 데미스터와, 상기 데미스터를 통과한 수증기가 응축되는 콘덴서와, 상기 콘덴서에서 응축된 응축수를 회수하여 액당화수단으로 이송시키는 응축수 펌프와, 상기 콘덴서의 진공을 잡아주는 진공펌프와, 상기 콘덴서를 통과하는 수증기를 응축시키기 위하여 콘덴서를 냉각시키기 위한 콘덴서 냉각수단을 더 포함할 수 있다.

상기한 바와같이 본 발명에 따라 제조된 맥아당 물엿의 맥아당 함량은 50% 이상으로 높고, 또한 높은 맥아당 함량과 액당화 공정의 정확한 온도관리와 균의 오염을 방지할 수 있는 새로운 공법의 채용으로 인체에 해로운 첨가물을 첨가하지 않고도 비교적 장기간 변질이 발생하지 않는 맥아당 물엿의 제조가 가능하게 된다.

더욱이 본 발명에서는 곡류에 함유된 전분질의 당화를 극대화시켜 맥아당의 함량이 높게 됨과 동시에 수율도 종래에 비하여 10∼20% 향상이 이루어지며, 개방 농축조에 의한 고온살균 이후의 공정에서는 외부 공기와의 직접 접촉을 차단하여 이물질이나 균의 오염을 줄였고 진공 농축관의 응축장치가 간접 열교환 형식이어서 증발에 의한 물엿의 손실이 현저하게 줄어들게 된다. 또한 진공 농축관의 응축장치(콘덴서)에서 회수된 응축수를 액·당화시에 재사용 가능하여 폐수의 발생량이 거의 발생하지 않아 폐수설비 비용과 폐수설비의 운전 비용이 들어가지 않는다.

따라서 본 발명에서는 수율을 높히기 위해 전분이나 이온엿의 첨가가 필요없고, 또한 액당화 공정의 정확한 온도관리에 의해 캬라멜 색소, 표백제, 방부제, 향료 등을 첨가할 필요가 전혀 없게 되며, 더욱이 칼슘, 효소, 엿길금의 부원료도 종래의 방법에 비하여 1/2∼1/20 이하로 줄어들게 된다.

(실시예)

이하에 상기한 본 발명을 바람직한 실시예가 도시된 첨부도면을 참고하여 더욱 상세하게 설명한다.

첨부된 도 1은 본 발명에 따른 맥아당 물엿의 제조방법을 실현하는 전체 장치를 보여주는 제조 공정도이다.

본 발명에 따른 맥아당 물엿의 제조방법은 곡류를 물에 풀어 고르게 섞이도록 교반한후 온도를 올려서 액화시킨후 당화시키는 액당화단계와, 당화액을 유압 프레스를 사용하여 액분리를 실행하는 액분리단계와, 분리된 액을 고온에서 살균·농축·착색시키기 위한 개방농축단계와, 품질에 변화를 주지 않는 방식으로 요구제품에 따른 브릭스 농도로 맞추기 위해 진공으로 농축시키는 진공농축단계와, 진공농축된 맥아당 물엿을 오염이 발생하지 않는 상태로 냉각·저장하는 저장단계로 구성된다.

또한 본 발명에서는 필요에 따라 진공농축단계에 이어서 교반하면서 맥아당 물엿을 추가로 농축시켜 반고체상태의 중태엿(강엿)으로 만드는 중태단계를 더 포함할 수 있다.

한편 상기한 맥아당 물엿을 제조하기 위한 제조장치로는 도 1에 도시된 바와같이, 상기 액당화단계를 수행하는 액당화설비(100)는 고하중의 원료를 투입하는데 사용되는 호이스트(1)와, 곡류를 액당화시키는 액당화조(10)와, 당화액을 이송하기 위한 당액이송펌프(20)와, 당액이송펌프(20)에 의해 이송된 슬러지를 함유한 당액으로부터 일차로 당액을 걸러내기 위한 앵글 시이브(32)로 구성된다.

상기 액당화설비(100)의 후단에는 당액을 고수율로 압착분리하기 위한 액분리설비(200)가 접속되며, 액분리설비(200)는 일차로 걸러진 슬러지를 함유한 당액을 고압으로 압착시켜 당액과 슬러지를 분리시키기 위한 유압 프레스장치(40)와, 분리된 슬러지를 임시로 저장하는 슬러지조(34)와, 분리된 당액을 모아 임시로 저장하기 위한 집합조(25)와, 집합조(25)의 당액을 제1시이브(30)로 이송하기 위한 이송펌프(17)와, 미분리 곡분 잔여물을 당액으로부터 분리하는 제1시이브(30)로 구성된다.

상기한 유압 프레스장치(40)는 압착통(38)이 내주면에 다수의 배출구멍이 형성된 내통과 내통과 일정한 간격을 두고 설치된 외통으로 이루어진 이중통 구조를 갖는다. 상기한 유압 프레스장치(40)는 주지된 구조로서 유압으로 상하작동이 이루어지는 압착판(46)이 지지부재(48)에 설치되어 있다.

상기한 유압 프레스장치는 동일자 본 출원인이 특허출원하는 "당화액의 액분리장치"에 그 구조 및 작동방식이 상세하게 개시되어 있으며, 상기 압착통(38)은 유압 프레스장치(40)로부터 위치이동이 가능한 이동장치와 하나 또는 다수의 여과포를 사용하는 방식으로 액과 슬러지 찌꺼기를 분리한다.

한편 상기 액분리설비(200)에 의해 슬러지가 완전하게 분리된 당액은 개방농축설비(300)에 공급되며, 개방농축설비(300)는 살균·농축·착색을 위해 개방농축을 실행하는 개방농축조(open evaporator)(50)와, 개방농축조에 내장되어 증발되는 향을 회수하는 제1데미스터(55)와, 농축된 액을 걸르는 제2시이브(60)로 구성된다.

개방농축설비(300)에 의해 물엿의 품질이 결정된 물엿은 그후 브릭스 농도를 맞추기 위해 진공농축설비(400)로 공급되며, 진공농축설비(400)는 품질의 변화없이 진공으로 농축을 실행하는 진공농축관(vacuum evaporator)(70)과, 진공농축단계에서 증발되는 수증기(H₂O)에 함유된 향과 물엿을 회수하는 제2데미스터(72)와, 수증기를 응축시키기 위한 콘덴서(condenser)(74)와, 콘덴서(74)에서 응축된 응축수를 회수하여 액당화조(10)로 이송시키는 응축수 펌프(76)와, 진공을 잡아주는 진공펌프(78)와, 콘덴서(74)를 냉각시키기 위한 냉각탑(80)과, 냉각수를 콘덴서(74)로 순환시키는 냉각수 펌프(82)와, 진공농축관(70)의 출구에 연결된 제3시이브(90)로 구성된다.

상기 진공농축설비(400)에서 얻어진 물엿은 그후 소단위 제품으로 포장하기 전에 임시로 저장시키기 위한 저장설비(500)로 공급되어 저장되며, 저장설비(500)는 물엿 제품을 저장하기 위한 이중탱크 구조의 제품 저장조(92)와, 물엿이 변질되거나 경화되는 것을 방지하기 위해 저장조(92)의 온도를 맞추기 위한 온수조(96) 및 온수를 순환시키기 위한 온수펌프(98)로 구성된다.

한편 상기 물엿을 추가로 가공하여 중태엿, 즉 강엿을 만들기 위한 중태조(99)를 더 포함할 수 있다.

이하에 상기한 본 발명에 따른 맥아당 물엿의 제조방법 및 제조장치를 도 1에 도시된 공정도를 참고하여 좀더 상세하게 설명한다.

먼저 액당화단계에서는 액당화조(10)에 호이스트(1)를 사용하여 원료를 설정된 비율로 투입하며, 원료의 혼합비율은 액화시에 물 60∼70wt.%, 쌀 또는 옥수수와 같은 곡류 30∼40wt.% 비율로 투입하며, 이경우 물의 온도는 40∼70℃, 바람직하게는 50℃ 이하로 맞추고, PH 조정 및 효소의 역가효율을 높히기 위하여 첨가되는 칼슘을 60∼100PPM 투입하며, 고온에서 견디는 효소를 해당 역가에 맞추어 적정량을 투입하여 PH 6∼7로 맞춘후 잘 혼합되도록 30∼45 RPM/min으로 교반한후 온도를 95∼120℃까지 급속하게 최대 1시간 30분 이내에 올린다.

이경우 특히 호화(풀)온도인 70∼85℃의 온도범위에서 통과시간을 가능한한 빠르게 하는 것이 우수한 품질의 맥아당 물엿을 만들 수 있는 요건이다. 즉, 호화상태에서는 교반기에 높은 부하가 걸리므로 가능한한 빠르게 상기 온도범위를 통과하는 것이 교반기에 가해지는 부하를 줄일 수 있는 방안이며, 온도를 120℃까지 올리는 것이 곡류속의 전분질을 완전하게 익혀서 당화효율을 높이고 수율을 향상시키는 중요한 요소이다.

상기한 고온으로 온도를 상승시킨후 곡류상태에 따라 최저 85℃ 이상에서 30∼150분간의 체류상태를 거침에 의해 곡류의 내부까지 완전하게 익히는 공정을 거친다. 상기한 체류시간을 가진후 50∼65℃까지 급속하게 냉각시킨 상태에서 수침한 엿길금액 또는 엿길금 자체를 해당 역가와 당화시간에 맞추어 적정량을 투입하고 PH 5∼6으로 맞춘후, 당화효율을 높이기 위해 10∼30 RPM/min으로 10∼40분 간격으로 교반기를 간헐적으로 작동시킨다.

상기한 효소는 50℃ 이상에서 전분을 당화시키는데 작용하며, 엿길금 또는 저온효소와 혼합된 엿길금은 50℃ 이하에서 전분을 당화시키는데 작용하는 일종의 저온 효소이다.

상기한 액당화공정이 완료된 경우 액당화조(10)와 연결된 배관(15)을 통하여 배출되는 당화액을 당액이송펌프(20)에 의해 소정의 앵글 시이브(30)로 이송시켜 액상의 당액은 하측의 집합조(25)로 집합시키고, 당액과 슬러지를 포함하는 당화액(110)은 액분리단계를 실행하기 위하여 액분리설비(200)의 유압 프레스장치(40)로 이송한다. 상기한 앵글 시이브(30)는 120∼200 메쉬 범위를 갖는 것이 바람직하다.

액분리단계에서 당화액(110)은 85∼100℃로 재가열된 후 종래와는 다르게 하나의 대형 여과포가 설치되어 있는 이중통 구조의 압착통(38)에 채워진후, 압착통을 유압 프레스장치의 원래의 위치로 리턴시킨다.

그후 80∼150톤의 압력으로 20∼40분간 여과포에 대한 압착에 의해 액분리를 실시하여 분리된 당액(120)은 집합조(25)로 모아지게 한다. 이경우 압착통(38)의 내주면이 내통으로부터 내/외통 사이의 공간으로 통하는 다수의 배출구멍이 형성되어 있어 압착판(46)에 의해 분리된 당액(120)은 여과포와 압착통(38) 사이의 공간에 위치한 배출구멍을 통하여 내통과 외통 사이의 공간으로 배출된후 하부로 모아지므로 압착효율이 매우 높고 빠른 시간에 압착이 이루어진다.

이어서 압착통(38)을 일측으로 이동시키고, 단일 여과포의 로프 끝에 있는 고리를 호이스트(1)를 이용한 동력방식으로 들어올림에 의해 압착통(38)으로부터 당액을 분리한 찌꺼기(130)가 담겨진 여과포를 분리하여 슬러지조(34)에 찌꺼기(130)를 버린다. 이경우 특히 효모균, 유산균, 기타균에 의한 오염이 되지 않도록 유의해야 한다.

그후 여과포를 다시 압착통(36)에 설치하고, 당화액(110)을 압착통에 채운후 압착통(36)을 윈래의 위치로 리턴시킨다.

이러한 위치이동이 가능한 압착통(36)을 채용한 유압 프레스장치(40)는 종래의 수작업에 의해 다수의 소형 마대자루를 사용하여 프레스장치로 당액을 분리할때와 비교하여 소요인력과 액분리 시간 및 액분리 효율성 측면에서 매우 개선된 효과를 나타낸다.

이렇게 분리되어 집합조(25)에 수집된 당액(120)은 그후 이송펌프(17)에 의해 집합조(25)의 당액을 120∼200 메쉬의 구멍크기를 갖는 제1시이브(30)로 이송하며, 제1시이브(30)를 거침에 따라 분리된 곡분 잔여물을 다시 압착통(36)에 채워져서 액분리과정을 거친다.

이렇게 걸러진 당액은 개방농축단계를 수행하기 위하여 내부에 가열장치가 배치된 개방농축조(50)로 공급된다. 개방농축조(50)에서는 당액을 100∼120℃로 가열하여 당액이 적정 색으로 될때 까지 가열한다. 이경우 개방농축조(50)의 상부 출구에는 증발되는 수증기에 함유된 향과 엿성분을 회수하기 위한 데미스터(55)가 설치되어 있어 향이 빠져나가는 것을 최소화하며, 이러한 당액의 고온 개방농축에 의해 당액에 포함된 각종 균, 특히 엿길금 효소의 살균과 착색이 이루어지면서 일정한 정도의 농축이 이루어진다. 그후 약 200메쉬의 밀폐형 제2시이브(60)를 거쳐 개방농축단계에서 발생할 수 있는 잔류 이물질을 거른후 후속공정으로 공급된다.

상기한 개방농축에 의해 살균과 농축 및 착색이 완료되어 품질이 결정된 물엿은 그후 브릭스 농도를 맞추기 위해 진공농축설비(400)로 공급된다. 진공농축과정은 내부가 진공으로 유지되며, 하측에는 내부의 물엿을 고온의 스팀으로 농축시키기 위한 설비가 구비되어 있고, 내부 상측출구의 하부에는 공간을 두고 증발되는 수증기에 함유된 물엿성분이 배출되는 것을 차단하기 위한 차단판이 설치된 진공농축관(70)에 공급된후, 설정된 브릭스 농도에 도달할때 까지 50∼80℃의 온도로 진공농축이 이루어진다.

이경우 브릭스 농도는 제품에 따라 40∼85 Bx(브릭스) 사이로 진행된다. 이와 같이 진공농축이 이루어지는 경우 물엿의 품질에는 변화없이 단지 농축만이 이루어진다. 따라서 색상과 같은 물성의 변화가 없으므로 표백제 등과 같은 색소를 첨가할 필요성이 발생하지 않는다.

한편, 진공농축관(70)의 상부출구에는 진공농축단계에서 증발되는 수증기(H₂O)에 함유된 향과 물엿을 추가로 회수하는 제2데미스터(72)가 관(84)을 통하여 설치되어 있어 향과 물엿성분이 빠져나가는 것을 차단하며, 제2데미스터(72)를 통과하여 배출되는 고온의 수증기는 응축장치인 콘덴서(74)로 보내진다.

상기 콘덴서(74)에는 냉각탑(80)에서 열교환된 냉각수가 냉각수 펌프(82)에 의해 관(86)을 통하여 공급되어 순환되므로 냉각상태를 유지하게 되며, 따라서 고온의 수증기가 콘덴서 파이프 내부를 통과할 때 내부와 외부의 온도 차이로 인하여 응축이 이루어진다. 응축된 응축수는 관(88)을 통하여 그후 응축수 펌프(76)에 의해 액당화공정의 액당화조(10)로 공급되어 재사용이 이루어진다. 따라서 본 발명의 진공농축단계에서는 어떠한 폐수도 발생하지 않게 된다.

상기한 진공농축된 물엿은 그후 진공농축관(70)의 출구에 연결된 약 200메쉬의 밀폐형 제3시이브(90)를 거쳐 제품의 저장단계로 이관된다. 가공이 완료된 물엿제품은 이중탱크 구조를 갖고 있는 제품저장조(92)에 공급되어 저장상태를 유지하면서 소포장단위로 포장이 진핸된다.

이경우 제품 저장조(92)는 온수조(96)로부터 공급되는 온수가 내통과 외통사이에 공급되어 순환이 이루어지며, 살균시에는 95℃ 이상, 저장시에는 40∼65℃ 사이, 제품 포장시에는 35∼55℃ 사이로 온도가 유지된다.

상기한 제품 저장조(94) 상부의 벤트에는 균오염을 방지하기 위한 무균필터(94)가 설치되어 있고, 또한 이중탱크에 의한 온도관리가 정확하게 이루어지고 있으며, 가공이 완료된 물엿제품은 맥아당 함량이 50% 이상을 유지하기 때문에 어떠한 방부제를 첨가하지 않고도 균에 의한 오염을 방지할 수 있어 장기간 보존성이 종래에 비하여 크게 향상되었다.

따라서 종래에는 가공이 완료된 물엿을 60℃ 정도로 자연냉각시킨 다음 바로 포장처리를 시키지 않으면 변질이 발생하는 문제점이 있었으나, 본 발명에서는 적어도 1년 이상 변질이 발생하지 않기 때문에 제품의 출하시기를 임의로 조절하여 필요할때 포장처리를 실시할 수 있어 제조공정상의 편리한 이점과 소비자가 항상 신선한 제품을 맛볼 수 있게 된다.

한편 상기한 제품 저장조(92)에 저장되어 있는 물엿은 필요에 따라 중태조(99)에서 10∼30 RPM/min으로 교반하면서 120∼160℃로 가열시킴에 의해 중태엿을 제조하는 것도 가능하다.

상기한 바와같이 본 발명에 따라 제조된 맥아당 물엿의 맥아당 함량은 50% 이상으로 높고, 또한 높은 맥아당 함량과 제품저장 공정의 정확한 온도관리와 균의 오염을 방지할 수 있는 새로운 공법의 채용으로 인체에 해로운 첨가물을 첨가하지 않고도 비교적 장기간 변질이 발생하지 않는 맥아당 물엿의 제조가 가능하게 된다.

더욱이 본 발명에서는 곡류에 함유된 전분질의 당화를 극대화시켜 맥아당의 함량이 높게 됨과 동시에 수율도 종래에 비하여 10∼20% 향상이 이루어지며, 개방 농축조에 의한 고온살균 이후의 공정에서는 외부 공기와의 직접 접촉을 차단하여 이물질이나 균의 오염이 발생하지 않으며, 또한 진공 농축관의 응축장치가 직접방식이 아닌 간접 열교환 형식이어서 증발에 의한 물엿의 손실이 약 5%정도 줄어들게 된다.

또한 진공 농축관의 응축장치(콘덴서)에서 회수된 응축수를 액·당화시에 재사용 가능하여 폐수가 거의 발생하지 않으므로 폐수설비 비용과 폐수설비의 운전 비용이 들어가지 않는다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

Claims

곡류를 사용한 맥아당 물엿의 제조방법에 있어서,

물의 온도를 40∼70℃로 맞추고 물 60∼70wt.%, 곡류 30∼40wt.% 비율로 혼합·교반한후, 칼슘과 고온 효소를 해당 역가에 맞추어 적정량을 투입하여 PH 6∼7로 맞춘후 온도를 95∼120℃까지 급속하게 올려서 액화시키고 숙성기간을 거쳐 50∼65℃까지 급속하게 냉각시킨 상태에서 저온효소를 투입하여 당화시키는 단계와,

당화액을 유압 프레스를 사용하여 액분리를 실행하는 액분리단계와,

분리된 액을 100∼120℃ 온도에서 살균·농축·착색시키기 위한 개방농축단계와,

상기 개방농축으로 제품의 품질이 결정된 물엿의 브릭스 농도를 맞추기 위해 50∼80℃ 온도로 진공에서 농축시키는 진공농축단계로 구성되어, 맥아당 물엿을 얻는 것을 특징으로 하는 맥아당 물엿의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 숙성기간은 곡류를 내부까지 완전하게 익히기 위하여 85℃ 이상에서 30∼150분간의 체류상태를 거치는 것을 특징으로 하는 맥아당 물엿의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 액분리단계는 당화액을 85∼100℃ 범위에서 재가열한후 80∼150톤의 압력으로 20∼40분간 압착에 의해 액분리를 실시하는 것을 특징으로 하는 맥아당 물엿의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 진공농축단계에서 증발된 수증기에 함유된 향과 물엿성분을 데미스터를 사용하여 회수하는 단계와,

상기 단계에서 분리된 수증기를 간접 열교환방식으로 응축시켜 상기 액당화단계로 공급하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 맥아당 물엿의 제조방법.
제1항 내지 제4항중 어느 한항에 있어서, 상기 각 단계와 단계 사이에 얻어진 추출물에 포함된 이물질을 걸러내기 위한 이물질 제거단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 맥아당 물엿의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 맥아당 물엿을 교반하면서 120∼160℃ 범위로 가열하여 중태엿을 가공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 맥아당 물엿의 제조방법.
투입된 물과 곡류 및 고온 효소를 교반기를 사용하여 잘혼합한후 온도를 95∼120℃까지 급속하게 올려서 액화시키고 숙성기간을 거쳐 50∼65℃까지 급속하게 냉각시킨 상태에서 저온효소를 투입하여 당화시키는 액당화수단과,

다수의 배출구멍이 내통에 형성된 이중구조의 압착통을 사용하여 상기 액당화수단으로부터 추출된 당화액을 압착시킴에 의해 당액과 슬러지로 분리하기 위한 액분리수단과,

분리된 당액을 100∼120℃ 온도에서 살균·농축·착색시키기 위해 내측 하부에 가열수단이 구비된 개방농축조와,

상기 개방농축조에서 추출된 물엿의 브릭스 농도로 맞추기 위해 50∼80℃ 온도에서 진공으로 농축시키는 진공농축수단과,

진공농축된 맥아당 물엿을 오염이 발생하지 않는 상태로 냉각·저장하는 저장조로 구성되는 것을 특징으로 하는 맥아당 물엿의 제조장치.
제7항에 있어서, 상기 저장조는 보관중인 물엿의 온도를 제어하기 위하여 내통과 외통 사이에 온수가 순환되는 이중통 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 맥아당 물엿의 제조장치.
제7항에 있어서, 상기 진공농축수단에서 증발되는 수증기에 함유된 향과 물엿을 회수하는 데미스터와,

상기 데미스터를 통과한 수증기가 응축되는 콘덴서와,

상기 콘덴서에서 응축된 응축수를 회수하여 액당화수단으로 이송시키는 응축수 펌프와,

상기 콘덴서의 진공을 잡아주는 진공펌프와,

상기 콘덴서를 통과하는 수증기를 응축시키기 위하여 콘덴서를 냉각시키기 위한 콘덴서 냉각수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 맥아당 물엿의 제조장치.