KR20010049740A - 유동성식료품을 가열 및 살균하는 가열살균장치 - Google Patents

Abstract

유동성식료품을 가열살균하도록 동작하는 적어도 하나의 가열모듈을 갖는 가열살균장치에 있어서, 내측통로와 대향하는 전극과 내측통로와 원형관 사이에 충전된 탄성부재를 일체화시킴으로써 원형관 내에 장방형이나 정방형의 내측통로가 형성된다. 전극은 내측통로 내에서 서로 반대측에 위치한다. 전극사이에 유동성식료품을 통하여 전류가 흐르게 되고 내측통로를 통과하는 동안에 식료품을 가열한다.

Description

유동성식료품을 가열 및 살균하는 가열살균장치{HEAT-STERILIZATION APPARATUS FOR HEATING AND STERILIZING A FLOWABLE FOODSTUFF}

본 발명은 유동성식료품 등의 유동성매체를 관에 형성된 통로를 통과시킴으로써 가열 및 살균하는데 사용하는 장치에 관한 것이다. 본 명세서의 전반에 걸쳐 본 장치는 가열살균장치라고도 부를 수 있음으로 주목하여야 한다.

어느 정도 점성을 갖는 유동성식료품으로서, 여러 가지 종류의 식료품을 요리에 사용하여 왔다. 예를 들어, 이런 식료품은 발효시킨 된장(일본어로 "미소"), 와사비(일본식 고추냉이), 생강, 잼, 퓨레재료(pureed stuff) 등의 반유체식료품과, 혼합성분을 갖는 카레(lingredients), 스튜(stew), 미트소스(meat sauce) 등의 혼합성분을 갖는 유체식료품으로 분류된다.

여하튼 위생의 관점에서 이런 유동성식료품을 살균하여 유동성식료품에 포함된 대장균, 다양한 세균, 효소 등을 감소시키는 것이 강력히 요구되어 왔다. 이 때문에 유동성식료품은 용기나 포장지로 포장하기 전에 가열살균장치로 가열하여야 한다.

종래의 장치는 다중교환기형, 절삭면열교환기형 및 주울히터형으로 구분하였다. 보다 구체적으로 다중교환기형의 가열살균장치는 압력손실을 개선하기 위하여 다수의 열교환관으로 구성된 단일통로구조를 채용한다. 그 외에 각 관 내의 식료품을 균일하게 가열하기 위해 각 열교환관을 10mm이하의 소직경으로 하고/하거나 믹서를 각 관 속으로 밀어 넣는 것을 고려하였다. 그러나, 상술한 장치는 높은 점성의 식료품과 관 사이의 접촉면이 불가피하게 넓어지기 때문에 식료품의 완전한 열처리를 실현할 수 없다는 결점이 있다. 게다가 상술한 장치는 온도제어가 정확하지 않고, CTP(cleaning in place; 소정위치의 세정)법을 적용하기 어렵고, 짧은 경로의 가능성이 있는 단점을 갖는다.

한편, 절삭면열교환기형의 장치는 식료품을 가열하고 교반한다. 식료품을 교반함에 따라서 구조의 파괴로 인하여 식료품이 바람직하지 못하게 유연해지고, 그 결과 유연해진 식료품은 점착성을 갖는다. 그 외에 혼합성분을 갖는 식료품 등의 액체 및 고체의 혼합물을 상술한 장치에 제공하는 경우, 고체는 부적절하게 조각들로 파괴된다. 게다가 절삭면열교환기형의 장치는 또한 식료품이 타서 고착되기 때문에 냄새나는 그을음이 발생하고 소정온도를 고온에서 유지하여야 하기 때문에 출구온도를 소정온도까지 가열하는데 장시간이 소요된다. 그 결과, 장치를 안정하게 동작시키는데 장시간이 소요된다.

상기 다중교환기형의 장치와 절삭면열교환기형의 장치에 있어서는 열담체로서 증기나 온수를 사용함에 의해 간접가열이 채용되고 온도제어는 출구온도를 복귀시킴으로서 실시된다.

상술한 주울히터형의 장치는, 예를 들어 일본국특허출원평7-39320(39320/1995)에 개시되어 있다. 여기에 개시된 장치는 두 개의 원통형 가열부를 갖는데, 가열부의 각각은 원통축을 따라서 간격을 두고서 한 쌍의 환상전극이 배치된다. 이 원통형 열부는 양측 모두 운반방향을 따라서 비스듬히 배치된다. 이 구조로 인하여 전력이 환상전극을 통하여 공급되고 전류가 식료품을 통하여 원통축에서 흐르게 된다.

그러나, 이 장치는 환상의 전극을 사용함에 의해 식료품을 균일하게 가열할 수 없다는 결점이 있다. 이는 식료품의 운반방향과 동일한 방향으로 전류가 흐르고 따라서 운반방향과 교차하는 단면방향으로 확장되는 각 가열부의 단면 내에서 균일하게 흐를 수 없기 때문이다. 특히, 이렇게 단면적에서의 불균일한 전류분포는 발효된 된장 등의 식료품이 비교적 높은 점성을 갖는 경우에는 심각해진다.

게다가 양측 전극은 원통축을 따라서 좁은 폭을 가지고 서로 이격되기 때문에 환상전극을 통하여 고전압을 부여하여야 한다. 이 고전압은 환상전극 사이에 스파크를 발생시키기 쉽고 발효된 된장이나 크림 등의 취약한 식료품을 장치로 처리하기 어렵게 한다.

이런 가열살균장치는 상술한 방식으로 가열되고 살균된 식료품을 냉각시키기 위해 통상 냉각부를 포함하였다. 냉각부로서는 반유체식료품 및 유체식료품에 대하여 각각 다중관열교환기와 절삭면열교환기를 사용하였다. 상술한 바와 같이, 양 열교환기는 가열살균장치와 관련하여 설명한 것과 유사한 결점을 갖는다.

본 발명의 목적은 비교적 높은 점성을 갖는 식료품을 균일하게 가열할 수 있는 가열살균장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 식료품을 가열하면서 온도를 정확히 제어할 수 있는 전술한 형태의 가열살균장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 가열처리 중에 압력손실을 줄일 수 있는 전술한 형태의 가열살균장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 CIP(cleaning in place)법으로 세정할 수 있는 전술한 형태의 가열살균장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 교반 및/또는 전단이 불필요하게 함으로써 식료품의 구조파괴를 피할 수 있는 전술한 형태의 가열살균장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 부수적인 목적은 스파크의 발생을 피할 수 있는 전술한 형태의 가열살균장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 부수적인 목적은 장치가 저속으로 동작하더라도 식료품을 균일하게 냉각시킬 수 있는 냉각장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 부수적인 목적은 식료품 구조의 파괴 없이 식료품을 냉각시킬 수 있는 전술한 형태의 냉각장치를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 장치를 구성하는 유동성식료품 가열살균장치의 블록도.

도 2a 내지 도 2c는 도 1에 도시한 장치에서 사용되는 가열살균모듈 또는 블록을 나타낸 도면.

도 3은 가열살균모듈과 이 모듈에 접속될 접속관사이의 관계를 나타낸 도면.

도 4a 및 도 4b는 도 3에 도시한 접속관을 설명하는 도면.

도 5는 도 1에 도시한 냉각부의 단면도.

도 6은 도 5에 도시한 냉각부 일부의 확대단면도.

〈 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 〉

1 : 펌프 2 : 호퍼

4 : 위생관 5 : 가열살균장치

5a : 가열모듈 7 : 온도콘트롤러

8 : 사이리스터조정기 9 : 절연형변성기

11 : 지지관 12 : 절삭면열교환기

13 : 프로그래머블콘트롤러 14 : 처리관

15 : 전극 16 : 탄성부재

17 : 볼트 18 : 절연와셔

19 : 너트 20 : 내측통로

21 : 단자 23 : 팩킹부재

24 : 절연접속관 25 : 외측금속관

26 : 내측관 27 : 원형

28 : 장방형 또는 정방형 29 : 스크레이퍼

30 : 식료품 31 : 환상통로

32 : 냉각제 33 : 냉각제노즐

본 발명을 적용할 수 있는 장치는 내측통로를 통과하는 유동성매체를 가열하는데 사용된다. 본 발명의 일면에 따르면, 본 발명의 장치는 내측통로를 형성하는 가열블록을 포함하며, 또한 중공공간과 관축을 갖는 처리관과, 중공공간 내에 위치하며 처리관의 내부에 부착되어 관축을 따라서 연장되는 내측통로의 구조를 형성하는 탄성부재와, 서로 전기적으로 절연되어 내측통로와 대향하며 탄성부재와 일체로 형성된 한 쌍의 전극과, 양 전극에 전압을 공급하여 내측통로 내의 유동성식료품을 가열하기 위해 전극에 전기적으로 접속되는 전력공급회로를 포함하며, 상기 유동성식료품은 전력공급회로로부터 전극을 통하여 전압을 공급하고 유동성식료품을 가열함으로써 가열살균된다.

본 발명의 다른 면에 따르면, 본 발명의 장치는 서로 기계적으로 접속되어 내측통로를 형성하는 다수의 가열블록을 포함한다. 블록의 각각은 소정의 길이와 한 쌍의 단부를 가지며, 또한 블록의 각각은 중공공간과 관축을 갖는 처리관과, 중공공간 내에 위치하며 처리관 내에 부착되어 관축을 따라서 연장되는 내측통로의 구조를 형성하는 탄성부재와, 서로 전기적으로 절연되어 내측통로와 대면하며 탄성부재와 일체로 형성된 한 쌍의 전극과, 양 전극에 전압을 공급하여 내측통로 내의 유동성식료품을 가열하기 위하여 전극에 전기적으로 접속된 전력공급회로와, 단부가 처리관의 외측으로 연장되는 한 쌍의 플랜지부와, 가열블록의 각각을 가열블록중의 인접블록에 접속하는 기계적 접속부재를 포함한다.

도 1을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 가열살균장치(5)를 구성하는 유동성식료품 가열살균장치를 설명한다. 도 1에 도시한 바와 같이, 이 시스템은 유체공급펌프(1)와, 입구부에 푸싱스크류를 수반하고 펌프(1)에 연결되는 호퍼(2)를 갖는다. 이 호퍼(2)에는 발효된 된장 등의 유동성식료품이 공급되는데, 이 식료품은 호퍼(2)로부터 펌프(1)로 보내진 후 펌프(1)에 의해 위생관(4)을 통하여 본 발명에 따른 가열살균장치(5)에 공급된다.

이 장치(5)는 입구부, 출구부 및 구조부(후에 상세히 설명함)를 가지며, 후술하는 방식으로 유동성식료품을 입구부로부터 출구부로 공급하도록 동작할 수 있다. 여기서, 예시한 장치(5)는 기계적으로 서로 연결된 다수의 가열블록이나 모듈을 가지며 각각 온도가 제어될 수 있다고 말하면 족할 것이다.

이 가열살균장치(5)의 출구측에는, 장치(5)의 출구온도를 검출하고 그 검출된 온도를 나타내는 출구온도신호를 발생시키는 TIR, TIC 등의 온도센서(6)가 위치한다. 출구온도신호는 장치(5)의 온도블록들의 각 온도를 소정온도로 조정하도록 동작할 수 있는 온도제어기(7)에 전달된다. 이 때문에 온도제어기(7)는 검출된 출구온도와 소정 온도간의 차이에 따른 표시를 사이리스터조정기(8)에 공급한다. 이 표시는 사이리스터조정기(8)로부터 절연형변성기(isolation transformer)(9)에 전달되어 전력으로 변성되어 가열살균장치(5)의 가열블록이나 모듈의 각각을 구동시킨다.

예시한 온도제어기(7)도 프로그래머블콘트롤러(13)에 연결되어 각 온도를 초기상태의 셋업온도로 신속하게 상승시킨다. 다시 말해서 프로그래머블콘트롤러(13)는 각 온도를 초기상태의 셋업온도로 신속히 설정하는 작용을 한다. 이 때문에 프로그래머블콘트롤러(13)에는 장치의 입구부에 부착된 온도센서와 유체공급변환기(10)로부터 입력데이터신호가 주어진다.

보다 구체적으로는, 예시한 프로그래머블콘트롤러(13)에는 변환기(10)를 나타내는 주파수(또는 유속)신호와 장치(5)의 입구온도를 나타내는 입구온도신호가 제공된다. 그 외에 프로그래머블콘트롤러(13)에는 또한 유동성식료품에 관련한 데이터신호(예를 들어, 비중, 비열, 및/또는 도전성) 및 장치(5)의 가열온도 등의 그 외의 데이터신호가 넣어질 수 있다. 프로그래머블콘트롤러(13)의 제어 하에서 실시되는 동작은 소정시간의 경과 후에 온도제어기(7)의 제어 하에서 피이드백제어동작으로 자동으로 절환된다.

여하튼, 본 장치(5)에 의해 가열되고 살균된 유동성식료품은 지지관(11)을 통하여, 상기 가열되고 살균된 유동성식료품을 냉각시키도록 동작하는 절삭면열교환기(12)에 전달된다.

도 2a, 도 2b 및 도 2c를 참조하여 가열살균장치(5)를 상세히 설명한다. 도 2a, 도 2b, 도 2c에 있어서, 도 1에는 하나의 가열블록 또는 모듈만을 도시하였지만 가열살균장치(5)는 전술한 바와 같이 다수의 가열블록 또는 모듈(5a)로 분할될 수 있다는 것을 주목하여야 한다. 도 2a, 도 2b 및 도 2c는 각각 가열모듈(5a)의 단면도, 도 2a의 우측면도 및 가열모듈(5a)에 전력을 공급하는데 사용되는 공급부를 나타낸다. 실제로 다수의 예시한 가열모듈이 장치(5)의 처리능력에 따라서 서로 직렬로 연결된다. 예를 들어 다섯 개의 가열모듈(5a)이 서로 직렬로 연결될 수 있다.

도 2a, 도 2b 및 도 2c에 있어서, 예시한 가열모듈(5a)은 관축, 개방단부, 예를 들어 30cm정도의 길이를 갖는 금속 또는 처리관(14)을 갖는다. 처리관(14)은 외측으로 향하는 외측면과 이 외측면의 반대측에 있으며 원형의 중공공간을 둘러싸는 내측면을 갖는다. 예시한 처리관(14)은 또한 양단부가 외측으로 연장되어 처리관(14)을 다른 처리관에 연결하는 작용을 하는 플랜지부(14a)를 갖는다.

처리관(14) 내에서는 도 2a에 가장 잘 도시한 바와 같이 예를 들어 고무재의 탄성부재(16)가 처리관(14)에 부착된다. 탄성부재(16)는 도 2b에 도시한 바와 같이 단면이 장방형 또는 정방형의 내측면(20)을 갖는다. 다시 말해서 탄성부재(16)는 내측통로나 통로를 형성하는데, 이 통로는 관축을 따라서 연장되며 유동성식료품이 그 통로를 통과하게 한다. 그 결과, 내측통로는 단면이 장방형 또는 정방형의 구조를 가진다. 예시한 실시예에서는 도 2a 및 도 2b에 도시한 바와 같이 두 개의 전극(15)이 탄성부재(16)의 양측내측면에 배치되어 관축을 따라서 연장되며 서로 전기적으로 절연되어 있다. 도 2a에 도시한 바와 같이, 두 개의 전극(15)은 내측통로와 대향하고 있으며 탄성부재(16) 및 처리관(14)과 일체로 되어 있다. 이는 처리관(14), 탄성부재(16) 및 전극(15)이 일체성형법에 의해 서로 결합된다는 것을 나타낸다.

전극(15)의 각각은 다수의 도전선볼트(17)에 연결되며 합성수지의 절연와셔(18) 및 너트(19)에 의해 처리관(14)의 외측면에 고정된다. 도전성볼트(17)는 전력을 전극(15)에 공급하는 전력회로의 일부로서 동작한다. 도 2a 및 도 2b에 도시한 바와 같이, 관축을 따라서 각 전극(15)에는 두 쌍의 볼트(17)가 연결된다. 이러한 구조로 인하여 가열모듈에 큰 처리능력이 필요한 경우에는 두 쌍의 볼트(17)에 전력이 제공된다.

예시한 가열모듈은, 내측통로를 성형하기 위한 코어를 처리관(14) 속으로 삽입한 후, 고무 등의 탄성재를 전극(15)과 처리관(14) 사이의 공간에 충전함으로써 볼트(17)에 의해 전극을 처리관(14) 내에 정확히 위치조정하여 고정함으로써 제조할 수 있다. 따라서, 처리관(14), 탄성부재(16) 및 전극(15)은 가열모듈 속으로 서로 일체화된다. 이 사실로부터 볼트(17)는 전극(15)을 처리관(14) 내에 위치시키도록 동작함을 이해할 수 있다.

전극(15)의 각각은 용사(鎔射)된 다공성의 도전성세라믹층을 가질 수 있다. 용사된 다공성의 도전성세라믹층을 각 전극(15)으로서 사용하는 경우, 용사(鎔射)된 다공성의 도전성세라믹층 내에 내열재를 함침시킬 수 있다. 내열재가 유동성식료품에 대하여 무독성이라면 가열살균장치(5)에 의해 처리된 식료품의 안정성을 향상시킬 수 있다. 이런 내열재는 예를 들어 셀룰로스수지, 불소수지, 실리콘수지, 올레핀수지 등의 합성수지, 또는 지르코니아, 티타니아졸의 소성재가 될 수 있다. 합성수지의 내열재는 필요에 따라서 도전성세라믹층을 유기용액이나 수분산액에 침지한 후 내열재를 도전성세라믹층내에서 가열함에 의해 도전성세라믹층 내에 함침될 수 있다. 여기서 이런 내열재는 전기절연재가 될 수 있다.

이런 합성수지의 내열재는 발수성을 향상시킬 수 있으며 유동성식료품이 전극(15)으로부터 용이하게 분리되게 한다. 이 것은 장치의 성능이 향상될 수 있다는 것을 의미한다.

그 외에, 합성수지로 함침된 도전성세라믹층을 갖는 전극(15)은 전극에 200볼트보다 낮은 주파수(50Hz/60Hz 등)의 전압이 주어지더라도 이온의 용출 및 전기부식 없이 유동성식료품을 안전하게 가열하고 살균하는데 매우 효과적이다. 저전압을 공급함으로써 전극(15)사이의 스파크의 발생을 피할 수 있다. 따라서, 도 2에 예시한 장치는 전극(15)을 동작시킴으로써 유동성식료품으로서 발효된 된장, 계란제품을 처리하는데 매우 적합하다.

도 2b에 도시한 바와 같이, 가열살균장치의 가열블록 또는 모듈(5a)은 전술한 바와 같이 유동성식료품이 통과하는 장방형이나 정방형의 내측통로(20)를 갖는다.

도 2c에는 도 2a에 도시한 가열모듈의 전극(15)을 통하여 전력을 공급하는 전력회로가 도시되어 있다. 볼트(17)에는 주름형 단자(21)가 고정되며 이 단자는 고무재의 단자커버로 씌어져 있다. 이 단자(21)는 방수커넥터(22)를 통하여 전원(도시하지 않음)에 연결된다.

도 4a 및 도 4b와 함께 도 3a 내지 도 3e에는 도 2에 도시한 가열모듈을 단면이 원형직경을 갖는 위생관 등에 접속하는데 사용되는 절연접속관(24)(도 3d)이 도시되어 있다. 이 절연접속관(24)은 단지 접속관이라고 부를 수도 있다. 가열모듈(5)이 장방형이나 정방형의 내측통로(20)를 가지므로(도 3a 및 도 3b) 가열모듈(5a)과 위생관 사이에 위치하는 절연접속관(24)은 도 4a 및 도 4b에서 쉽게 알 수 있는 바와 같이 일단부가 장방형이나 정방형(28)을 가지고(도 3d) 타단부가 원형(27)(도 3e)을 갖는다. 도 3d에 도시한 바와 같이, 가열모듈(5a)은 팩킹부재(23)를 통하여 접속관(24)에 연결되는 한편 위생관도 팩킹부재(23)를 통하여 접속관(24)에 연결된다.

도 3d 및 도 4a에 도시한 바와 같이, 절연관(24)은 외측금속관(25)과 이 외측금속관(25)에 부착된 고무재의 내측관(26)을 갖는다. 내측관(26)은 일단부에서 장방형개구(28)를 가지고 타단부에서 원형개구(27)를 갖는다. 따라서, 내측관(26)은 장방형개구(28)가 원형개구(27)로 완만하게 변화되도록 형성된다. 도시한 예에 있어서, 장방형개구(28)는 가열모듈(5a)의 내측통로(20)의 장방형이나 정방형과 일치하는 구조를 가지는 한편 원형개구(27)는 위생관의 원형과 일치하는 구조를 갖는다.

본 발명에 따르면, 직렬로 접속되어야 할 가열모듈(5a)의 수는 선택할 수 있다. 이 구조로 인하여, 식료품에 물, 소금, 광물 등이 포함된 경우 전류를 식료품을 통하여 흐르게 함으로써 재료(유동성 식료품)의 대부분을 가열하고 살균할 수 있다.

본 가열살균장치(5)에 따르면, 식료품자체는 식료품을 통하게 함으로써 생기는 전류에 의해 가열된다. 이런 자체가열은 증기처리, 소성, 비등 등의 간접가열에 필요한 온도기울기의 제어가 불필요하다. 따라서, 본 발명의 가열살균장치(5)는 식료품의 열전도성에 관계없이 유동성식료품을 균일하게 가열할 수 있다. 이 것은 단백질 등의 낮은 열전도성의 식료품 및/또는 대류가열을 어렵게 하는 높은 점성의 유동성식료품을 가열하는 경우에도 신속한 가열을 얻을 수 있음을 나타낸다. 그 외에 다량의 전류에 의해 발열량을 제어할 수 있기 때문에 온도를 정확히 제어할 수 있다. 또한 본 발명에 따른 가열살균장치는 높은 에너지효율을 가지며 이 에너지효율은 전원의 주파수를 선택함으로써 개량할 수 있다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 전술한 가열살균장치(5)에 의해 가열살균된 유동성식료품을 냉각시키는데 절삭면열교환기(12)가 사용된다. 특히, 가열살균장치(5)에 의해 처리된 유동성식료품은 처리된 식료품으로서 지지관(11)을 통하여 냉각될 열교환기(12)로 공급된다. 도 5에 도시한 열교환기는 원통형의 본체(12a), 스크레이퍼(29)를 갖는 로터(12b), 및 외측케이싱(12c)을 갖는다.

도 6에 도시한 바와 같이, 처리된 식료품(30)은 원통형 본체(12a)와 로터(12b)사이의 환상통로(31)에 제공된다. 처리된 식료품(30)은 환상통로(31)를 통과하는 동안에 열교환되며 이 열교환기(12)내의 냉각제(32)에 의해 냉각된다. 도 6에서 쉽게 이해할 수 있듯이, 냉각제는 환상통로(31)의 내측영역 및 외측영역을 통하여 흐르게 된다.

도 5 및 도 6에 있어서, 냉각제는 열교환기(12)의 중심에 위치하는 냉각제노즐(33)로부터 열교환기(12) 속으로 공급되어 로터(12b)와 냉각제노즐(33) 사이의 환상통로(32)를 통하여 복귀된다.

지금까지 본 발명은 전극(15)의 각각이 용사에 의해 형성되어 내열재로 함침된 도전성세라믹층을 갖는다는 가정 하에서 설명하였지만, 본 발명은 전술한 전극에 제한되지 않는다. 예를 들어, 이 전극은 티탄기재만에 의해 도전성 금속기재로서 형성될 수 있다. 다른 방법으로서, 전극은 티탄기재, 용사에 의해 티탄기재의 표면에 용착된 도전성 세라믹층 및 용사층 내에 함침된 테프론(Teflon)으로 형성될 수 있다.

그 외에, 이 전극은 티탄으로 된 도전성 금속기재와 이 도전성 금속기재상에 코팅된 테프론에 의해 형성되거나, 티탄으로 된 도전성금속기재와 도전성 금속기재상에 코팅된 플라티늄층에 의해 형성될 수 있다.

본 발명에 따르면, 장방형의 내측통로와, 처리관 및 탄성부재와 일체화된 전극을 갖는 적어도 하나의 가열모듈(5a)을 구비하는 가열살균장치가 얻어진다. 전극(15)은 서로 반대측에 위치하며 내측통로와 대향한다. 이런 가열모듈(5a)은 식료품을 단일통로를 통하여 열처리할 수 있게 한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 구조로 인하여, 아래에 열거하는 여러 가지 장점이 있다.

1. 평행전극을 통하여 전류가 흐르게 하고 유동성식료품이 평행전극 사이의 내측통로를 통과하게 함으로써 유동성식료품을 균일하게 가열할 수 있다. 따라서, 자체발생열에 의해 유동성식료품이 가열된다.

2. 이렇게 균일하게 가열하면 온도불균일이 생기고 온도를 정확히 제어할 수 있으며, 그 결과 온도제어를 용이하게 한다. 이 것은 온도제어의 정확성을 향상시킬 수 있다는 것을 나타낸다.

3. 가열모듈을 처리능력을 고려하여 소정의 개수로 서로 연결하거나 결합할 수 있으므로, 유동성식료품에 따라서 통로영역을 설계할 수 있으며 압력손실도 감소할 수 있다.

4. 가열모듈은 장방형의 내측통로만을 갖고 장방형의 내측통로 내에는 교반기가 없기 때문에 가열모듈의 내측통로를 용이하게 세정할 수 있다. 특히 CIP를 실시할 수 있다.

5. 유동성식료품은 장방형의 내측통로를 통과하게 되고 내측통로 내에서 혼합 또는 분쇄되지 않는다. 내측통로 내에는 교반기, 전단기 등의 기계적 요소가 배치되지 않기 때문에 유동성식료품의 구조가 손상되지 않는다.

6. 본 발명의 장치에는 220V이하의 저전압이 공급되기 때문에 가열살균장치와의 스파크 없이 안정한 동작이 가능하다.

그 외에, 처리된 식료품을 냉각시키는데 이중쟈켓형의 절삭면 열교환기가 사용된다. 이런 구조로 인하여, 처리된 식료품은 식료품의 내외측으로부터 냉각된다. 처리된 식료품은 30rpm이하의 낮은 로터회전속도로 균일하게 냉각할 수 있으며, 이런 낮은 회전속도로 동작함으로써 구조적으로 손상될 수 없다는 것을 발견하였다.

7. 전극은 티탄기재로만 형성할 수 있다. 티탄기재 상에 화학적으로 불활성인 재료의 도전성세라믹층을 피착하는 경우 금속기재와 식료품사이의 전기화학적 접촉을 피할 수 있다. 이에 따라서 식료품이 금속이온의 용출에 기인하여 변색되는 것을 방지할 수 있다.

도전성 세라믹층의 다공성부분 내에 합성수지 등의 내열재를 함침시키는 경우 합성수지 등의 발수성 때문에 식료품을 전극으로부터 용이하게 분리할 수 있고, 이로 인하여 작업능률이 향상된다.

Claims (10)

1. 내측통로를 형성하는 가열블록을 포함하며, 내측통로를 통하여 유동성식료품을 가열하는 장치에 있어서, 상기 가열블록은

   중공공간과 관축을 갖는 처리관과,

   중공공간 내에 위치하며 처리관의 내부에 부착되어 관축을 따라서 연장되는 내측통로의 구조를 형성하는 탄성부재와,

   서로 전기적으로 절연되어 내측통로와 대향하며 탄성부재와 일체로 형성된 한 쌍의 전극과,

   양 전극에 전압을 공급하여 내측통로 내의 유동성식료품을 가열하기 위해 전극에 전기적으로 접속되는 전력공급회로를 포함하며,

   상기 전력공급회로로부터 전극으로 전압을 공급하여 유동성식료품을 가열함으로써 유동성식료품이 가열살균되는 것을 특징으로 하는 유동성식료품의 가열장치.
2. 제 1항에 있어서, 내측통로의 구조는 단면이 장방형 또는 정방형이며, 서로 대향하는 한 쌍의 제 1내측면 및 서로 대향하며 상기 한 쌍의 제 1내측면사이에 위치하는 한 쌍의 제 2내측면을 가지며, 상기 전극은 부분적으로 한 쌍의 제 1내측면을 제공하도록 탄성부재 상에 배치되는 한편 탄성부재는 고무로 구성되는 것을 특징으로 하는 유동성식료품의 가열장치.
3. 제 1항에 있어서, 전극의 각각은 Ti으로 된 금속기재와 이 금속기재 상에 용사된 도전성의 다공성세라믹재를 포함하는 것을 특징으로 하는 유동성식료품의 가열장치.
4. 제 1항에 있어서, 전극의 각각이 Ti로 된 전극기재, 이 기재 상의 도전성의 다공성세라믹재, 및 전극기재 상에 코팅된 테프론(상표)층을 포함하는 것을 특징으로 하는 유동성식료품의 가열장치.
5. 서로 기계적으로 연결되어 내측통로를 형성하면서, 각각은 소정길이와 한 쌍의 단부를 갖는 다수의 가열블록을 포함하는, 내측통로를 통하여 유동성식료품을 가열하는 장치에 있어서, 가열블록의 각각은

   중공공간과 관축을 갖는 처리관과,

   중공공간 내에 위치하며 처리관 내에 부착되어 관축을 따라서 연장되는 내측통로의 구조를 형성하는 탄성부재와,

   서로 전기적으로 절연되어 내측통로와 대면하며 탄성부재와 일체로 형성된 한 쌍의 전극과,

   양 전극에 전압을 공급하여 내측통로 내의 유동성식료품을 가열하기 위하여 전극에 전기적으로 접속된 전력공급회로와,

   단부가 처리관의 외측으로 연장되는 한 쌍의 플랜지부와,

   가열블록의 각각을 가열블록중의 인접블록에 접속하는 기계적 접속부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 유동성식료품의 가열장치.
6. 제 5항에 있어서, 가열블록 각각의 전력공급회로는 콘트롤러에 의해 각각 제어되는 것을 특징으로 하는 유동성식료품의 가열장치.
7. 제 5항에 있어서, 상기 장치는 유동성식료품을 가열블록에 공급하는 공급부재를 더 포함하며,

   전력공급회로는 가열블록에 제공된 전압을 공급부재 및 가열블록으로부터 보내진 데이터신호에 따라서 제어하기 위하여 공급부재 및 가열블록에 연결되는 콘트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 유동성식료품의 가열장치.
8. 제 7항에 있어서, 상기 컨트롤러는 초기상태에서 전압을 결정하는 프로그래머블콘트롤러인 것을 특징으로 하는 유동성식료품의 가열장치.
9. 제 5항에 있어서, 상기 장치는 가열블록에 의해 가열된 유동성식료품을 냉각시키기 위한 냉각부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 유동성식료품의 가열장치.
10. 제 9항에 있어서, 상기 냉각부재는 이중쟈켓형의 절삭면열교환기에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 유동성식료품의 가열장치.