KR200263191Y1 - 고 기능성 전지활성 생대두 미세분말의 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 생대두가 가지는 제 1영양소인 단백질 약 40%, 지질 약 20%, 탄수화물 약 20%, 회분, 제2영양소인 생리활성물질과 산화효소인 리폭시게나이즈, 안티트립신, 해마그루티닌 등을 원적외선 전자파의 복사, 침투력, 공명흡수현상을 이용하여 생대두와 공진운동으로 생대두를 영양소 파괴없이 건조할 수 있는 다단계 건조시스템을 개발하여 산화효소인 리폭시게나이즈도 불활성화시키면서 단백질의 변성과 지방의 산화 및 비타민, 생리활성물질의 파괴를 최소화 한 함수율 2%정도 내로 입도 100-900mesh로 활성화된 기능성 미세분말화 하는 전지활성 생대두 미세분말의 제조장치에 관한 것이다.

Description

고 기능성 전지활성 생대두 미세분말의 제조장치{producing system of high-bio full fat activated soybean flour}

본 고안은 생콩을 영양소의 파괴없이 대략 150-900mesh 정도로 미분쇄하여 전지활성 생대두미세분말을 제조하는 방법에관한 것이다.

일반적으로 콩은 열에 약하고 섬유질과 지방질 및 단백질을 많이 함유하고 있어 분쇄시에 엉킴현상이 생기므로 미세분말화가 어렵고 미세분말화한다해도 종래의 마쇄식 분쇄방법으로 분쇄하면 높은 마찰열 때문에 콩의 영양소가 많이 파괴되는 문제점이 있었다.

한 예로서 국내특허공고 제92-8853호 대두분말제조방법 및 장치로 선 등록된 것이 있다.

즉 대두를 선별하여 분리하고, 분리선별된 대두를 증자기에 투입 100~120℃로 생콩을 2분간 증자하여 비린 냄새 등을 탈취하고, 100~120℃로 증자된 생콩을 70℃의 열풍으로 건조하여 함수율이 4.5~4.6%되게 건조하고, 상기 건조된 생콩을 1,2차 분쇄기로 다단계 분쇄하여 대두분말을 얻는다는 것이다.

그러나 상기한 고안의 경우 탈취공정에서 생콩을 100~120℃로 2분간 증자하게 되면 생콩에 함유된 영양소가 파괴될 뿐 아니라 분쇄시에도 분쇄기내에 별도의 냉각장치가 없어 분쇄열로 인하여 분쇄도중 생콩의 영양소가 파괴되는 등의 문제점이있는 것이었다.

또한 콩은 이를 분말화하여 생콩가루상태로 복용하면 당뇨, 고혈압등 여러 가지 성인병 예방에 좋은 건강식품이 되고 고단백 저칼로리이므로 다이어트용 또는 어린이들의 이유식등에도 매우 적합한 건강식품임에도 생콩특유의 비린냄새와 소화가 잘안되는 문제 때문에 복용이 어려우며 또한 콩은 이를 분말화하여 두면 콩 속의 지방이 쉽게 산화하여 변질되므로 저장성이 떨어져 대량제조하여 유통시키는 상품화가 어려운 문제도 있는 것이다.

본 고안은 이러한 제반문제점을 해결하여 콩에 함유된 각종영양소가 파괴되지않고 활성화되어 있는 상태에서 극히 미세하게 분말화 할 뿐아니라 비린 냄새가 나지않고 소화흡수율이 매우 높으며 지방질의 산화를 방지하여 저장성을 향상시키므로서 대량 생산유통하는 상품화가 가능하도록 한 것이다.

이를 위하여 본 고안에서는 종래의 마쇄식분쇄를 하지 않고 제1도에 도시된 바와 같이, 회전하는 다수의 햄머가 분쇄기내에 투입된 콩을 충격, 마쇄, 와류, 전단 작용으로 분쇄되게 하는 충격식 분쇄방법으로 분쇄하며 이때 분쇄기 내에는 찬공기를 계속 주입하여 분쇄기내의 온도가 55℃-85℃가 유지되도록 한다.

또한 본 고안에서는 위와 같이 저온충격식으로 콩을 분쇄하되 단계별로 구분 분쇄한다. 즉 1차 조분쇄한다음 2차 미세분쇄하는 방법으로 단계별로 분쇄하며 이와 같은 분쇄방법에 의하여 분쇄하므로서 콩의 영양소 파괴가 거의 없이 미세분쇄가 가능하고 엉킴현상 등이 없어 분쇄도 더욱 용이하게 되는 것이다.

또한 본 고안에서는 생콩을 분쇄하기 전에 껍질을 탈피하여 분쇄하므로서 분쇄가 더욱 용이할 뿐 아니라 소화흡수율이 높도록 하였다.

이를 위하여 시험한바 콩의 탈피가 가장 용이한 건조조건은 콩의 수분이 9-11% 정도가 되도록 건조하는 것이었다.

또한 본 고안에서는 탈피한 생콩을 분쇄전에 약간 가열하여 주므로서 생콩특유의 비린 냄새와 소화성이 떨어지게 하는 트립신인히비타 성분이 제거되게 하고 동시에 지방을 산화시키는 리폭시게내이즈와 같은 성분도 제거하므로서 비린 냄새가나지 않고 소화흡수율과 저장성이 높도록 하였다.

분쇄전 가열에 있어서 가장 중요한 것은 가열조건이다. 즉 지나치게 가열하면 영양소파괴 등의 부작용이 생기고 미흡하면 비린내제거 등이 불충분하여 소기의 효과를 얻을 수 없기 때문이다. 시험한바 탈피한 생콩을 약 65-85℃의 온도로 약15-35초간 가열하여 줌으로서 소기의 효과를 얻을 수 있었다.

이에 본 고안은 종래의 제반 문제점을 일소하기 위하여 안출한 것으로서, 원적외선 전자파의 복사, 침투, 공명(공진)흡수 현상으로 생대두를 3단계 다단 건조시스템을 개발하고, 2단계 저온 충격식 방법으로 기능성이 높은 생리활성물질이 살아있는 고순도의 활성화 된 미세분말화 할뿐 아니라 비린 냄새가 나지 않고 소화, 흡수율이 매우 높으며 산화효소인 리폭시게나이즈를 불활성화 시켜 지방의 산화를방지하여 저장성을 향상시킴으로서 대량 생산 유통하는 상품화가 가능하도록 하는 고 기능성 전지활성 생대두 미세분말의 제조장치를 제공함에 주안점을 두고 그 기술적 과제로서 완성한 것이다.

도 1 내지 도 3은 본 고안의 바람직한 일실시예를 보인 전체 생산라인의 레이아웃

도 4는 본 고안에서 제시된 원적외선 순환 건조기의 구조도

도 5은 본 고안에서 제시된 원적외선 세라믹 방사체 건조기의 정면도

도 6는 본 고안에서 제시된 원적외선 방사체 건조기의 구조도

도 7는 본 고안에서 제시된 핀형 분쇄기의 개략적인 예시도

□ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 □

A:저장장치 B:이물질 선별장치

C:1차 건조장치 D:탈피장치

E:2차 건조장치 F:1차 조분쇄장치

G:3차 건조장치 H:2차 미분쇄 장치

I:입도 분리장치 J:자동분사장치

K:포장장치 66,88:핀형 분쇄기

66a:고정판 66b:고정핀

66c:회전판 66d:회전핀

위와 같은 기술적 과제를 달성하기 위하여 본원에서는 첨부된 각 도면에 의거하여 상세히 설명하면 하기와 같다.

즉, 도 1에서 도시한 바와 같이 생대두의 반입저장 및 원활한 투입·배출을 수행함은 물론 그 저장량 또한 상, 중, 하로 조절될 수 있는 저장탱크()를 구비하는 저장장치(A)와,

그 일측으로 상기 저장탱크에서 이송된 생대두에 포함하고 있는 이물질(콩의 외피, 썩은 콩, 흙, 돌, 철분 등)을 선별하는 이물질 선별장치(B)와;

이물질이 제거된 함수율 15-18%의 생대두를 열변성 없이 8-10%의 함수율로 대두를 건조시키는 1차 건조장치(C)와;

함수율 8-10%로 건조된 상기 대두를 냉각장치를 통하여 품온 15-20℃로 냉각 후 활두기로 2-4등분으로 활두하여 대두의 진피와 자엽을 각 분리하여 진피는 외부로 토출케 하고 2-4등분 된 대두의 자엽만을 다음 공정으로 이송되는 탈피장치(D)와;

상기 2-4등분 된 대두 자엽을 원적외선의 전자파를 이용하여 열변성 없이 함수율 8~9%로 건조케 하는 2차 건조장치(E)와;

함수율 6-8% 건조된 2-4등분 대두자엽을 5℃-10℃로 냉각시킨 다음 상기 냉각된 대두자엽을 저온 핀형 분쇄기를 통하여 입도 60-90 mesh 활성화된 대두분말을 생산하게 되는 1차 조분쇄장치(F)와;

상기 입도 60-90 mesh활성화된 대두분말을 원적외선 전자파의 침투력과 공명, 흡수 현상을 이용하여 열변성 없이 함수율 2%내로 건조하게 하는 3차 건조장치(G)와;

입도 60-90mesh 함수율 2% 내외의 활성화 된 대두분말을 이송 받아 제습된 5℃-10℃유지하는 회전속도 2,500rpm 저온충격 핀형 분쇄기에서 300~900mesh 입도로 분쇄하는 2차 미분쇄 장치(H)와;

300~900mesh로 전지활성화 된 생대두 미세분말을 입도 분리기의 속도를 조절하여 소요되는 입도를 분리한 후 불필요한 입도는 다시 2차 저온충격 핀형 분쇄기로 이송되어 재분쇄를 수행토록 하는 입도 분리장치(I)와;

300~900mesh의 조건으로 전지활성화 된 생대두 미세분말만을 이송 받아 연수 + 그 미세분말로 생산코자하는 제품에 첨가할 부원료(키토산, 녹차분말 등과 같은 기능성 원료)를 혼합한 다음 온도 120℃의 조건하에서 스프레이 분사방식으로 분사함으로서 고 기능성 전지활성 생대두분말을 생산할 수 있도록 하는 자동분사장치(J)와;

상기 생산된 고 기능성 전지활성 생대두분말을 밀폐된 항온, 항습실에서 포장을 할 수 있도록 하는 포장장치를 각 설치하여서 된 것이다.

이하 각 부분별 상세한 구성을 살펴보면,

상기한 이물질 선별장치(B)에는 돌, 철분, 콩외피, 흙 등과 이물질을 선별하여 제거하기 위한 것으로서, 1차 석발기(5)와 2차 석발기(6)를 각 이중으로 구비시키는데, 상기한 경사진 상태에서 일정속도와 간격으로 흔들리는 망 위를 이송함과 더불어 상부에서 에어를 송풍시켜 가벼운 이물질은 상기 에어의 송풍에 의해 날려보내고, 흙, 돌등은 그 경사진 상태에서 흘림 조건에서 비중 분리 제거된다.

상기 1차 건조장치(C)에는 2개의 곡물저장탱크(10)가 구비되고, 그 일측으로 2개의 원적외선 순환건조기(20,25)를 구비하게 되는데, 상기한 원적외선 순환건조기(20,25)는 55℃-85℃의 증기열풍을 송풍기(20a)에서 송풍하여 열교환기(20b)와 원적외선 세라믹 방사체(20c)를 통하여 원적외선 전자파의 침투력, 공명, 흡수 현상으로 열풍통로(20d)를 통하여 생대두 내의 공진 운동으로 생대두를 열변성 없이 8-10%의 함수율로 대두를 건조시키기 위한 장치이다.

상기한 탈피장치(D)는 일측에 냉각장치(30)를 구비시켜 품온 15-20℃로 냉각시키고, 상기 냉각장치(30)에서 냉각된 대두를 일측에 구비하는 바켓 컨베이어 벨트(42)를 통하여 이송 받은 후 활두기(45)에 의하여 2-4등분으로 활두하여 대두의 진피와 자엽을 각 분리하여 진피는 외부로 토출케 하고 2-4등분 된 대두의 자엽만을 다음 공정으로 이송되는 공정으로서 상기 상단에 구비하는 보조 탱크(43)에서 이송된 대두가 활두기(45)에서 의하여 2~4등분되고, 상기 활두기(45)의 하측에 구비되는 탈피기(46)에서 진피와 자엽으로 각 분리되게 한 다음 진피는 아래의 일측에 구비하는 진동판(50)으로 이송하는 한편 상기 자엽은 상기 진동판의 일측에 구비하는 다른 진동판(51)을 거처 후 공정으로 이송되는 것이다.

상기 2차 건조장치(E)는 상기 탈피장치(D)에서 외피가 탈피되고 2-4등분 된 대두 자엽을 원적외선의 전자파를 이용하여 열변성 없이 함수율 8~9%로 건조케 하는 것으로서, 원적외선 세라믹 방사체 건조기(53)가 구비되는데, 원적외선 세라믹 방사체 건조기(53)의 내부에는 원적외선 방사체 세라믹판(53a)이 구비되는 한편 여기에 55℃-85℃ 전기 에너지를 공급하여 전자파가 발생되게 한 상태에서 2-4등분 대두자엽을 상기 원적외선 방사체 세라믹판(53a)위로 정량 통과 되도록 하여 원적외선 전자파 에너지의 복사운동, 침투력, 공명흡수 현상으로 2-4등분 된 자엽을 열변성 없이 함수율 6-8%로 건조케 한다. 이때 상기 원적외선 전자파의 복사운동과 공진운동으로 산화효소인 리폭시게나이즈를 불활성화 됨에 따라서 함수율 6-8%로 건조됨과 동시에 건조시 발생되는 열에도 자체가 가지는 영양소 등이 전혀 변성이 이루어지지 않는다.

상기 1차 조분쇄 장치(F)는 상기 함수율 6-8%의 2-4등분 활두된 대두를 제습된 공기투입으로 내부 온도는 5-10℃를 유지하는 한편 하부에 구비하는 저온 충격식 핀형 분쇄기(2,500rpm, 66)에서 대두의 기능성이 살아 있는 60-90mesh의 활성대두분말을 생산토록 하는 것으로서, 상기 핀형 분쇄기(66)는 도 4에서 도시된 바와 같이 내부 일측에 고정상태의 고정판(66a)상에 돌출된 수개의 고정핀(66b)이 구비되고, 이와 대응하는 반대편측에 모터에 의하여 회전되는 회전판(66c)상에 돌출된 회전핀(66d)이 구비된 상태에서 상기 회전판(66c)의 고속회전에 의하여 회전되는 상기 회전핀(66c)과 고정핀(66b)간 에 투입된 대두가 그 간섭 및 충격에 의하여 미세분말화 되게 하는 것이다.

상기 3차 건조장치(G)는 스텐레스 원적외선 세라믹 방사체 건조기(72)가 구비되는데, 이는 사이크론(70)를 통하여 하부에 스텐레스 흐름판(72a)에 입도 60-90mesh의 활성화된 대두분말을 투입하여 상부 원적외선 방사체판(72c)에서 85℃-95℃의 원적외선 전자파의 침투력과 공명, 흡수 현상으로 60-90mesh 활성분말 상태이므로 원적외선 전자파의 침투력이 용이하고 공명 흡수현상으로 공진운동을 일으켜 활성 대두분말 입도 60-90mesh의 분자 활성화 에너지가 증가되어 분말 이화 작용을 촉진하여 에너지 방출(열발산)하므로 입도 60-90mesh 활성 생대두 분말은 열변성 없이 함수율 2%내로 건조하게 되는데, 이때 상기 원적외선 전자파 에너지의 공명, 흡수 현상으로 산화효소인 리폭시게나이즈와 안티트립신 인히비타도를 불활성화되어 열변성을 가져오지 않는다.

상기 2차 조분쇄 장치(H)는 입도 60-90mesh 함수율 2% 내외의 활성화 된 대두분말을 이송받아 제습된 5℃-10℃유지하는 회전속도 2,500rpm 저온충격 핀형 분쇄기(82)에서 100-900mesh 입도로 분쇄하는 것인데, 상기한 여기에 사용되는 핀형 분쇄기(82)는 상기 1차 조분쇄 장치에서 적용된 핀형 분쇄기(66)와 동일한 구조를 가지지만 고정판(66a)에 돌출된 핀(66b)의 수량과 회전판(66c)에 돌출된 핀(66d)의 수량을 증설하여 보다 미분의 분말을 얻을 수 있도록 하는 것이다.

상기 입도 분리장치(I)는 100-900mesh로 전지활성화 된 생대두 미세분말 입도 분리기의 속도를 조절하여 소요되는 입도를 분리하고 불필요한 입도는 다시 2차 저온충격 분쇄기에 공기 이송되어 재분쇄 토록 하는 장치로서, 속도조절용 모터의 회전하는 상태에서 그 원심력으로 분리되는 입도분리가 구비된다.

상기 자동분사장치(J)는 300~900mesh의 조건으로 전지활성화 된 생대두 미세분말만을 상기 입도분리장치(H)에서 이송 받아 사이크론(87)을 거처 연수 + 그 미세분말로 생산코자하는 제품에 첨가할 부원료(키토산, 녹차분말 등과 같은 기능성 원료)를 혼합한 다음 온도 120℃의 조건하의 분사형 분쇄기(107)에서 스프레이 분사방식으로 분사하여 고 기능성 전지활성 생대두분말을 생산하는 하는 것이다.

이상과 같은 구성과 작용을 가지는 본원의 전지활성 생대두 미세분말은 비린내가 없고, 소화흡수율이 96% 높고, 만성질병예방(항암, 이뇨작용, 변비예방, 당뇨병예방, 동맥경화억제, 골다공증예방, 간기능증진, 심장병예방, 정장효과) 탁월한 효과가 있어 환자의 회복식, 여성의 다이어트식, 어린이의 성장식, 노인의 건강식으로 매우 적합하여 우수한 건강식품이고 저장성이 높아(EVOH 필름포장 상온에서 1년 보관) 대량 생산 유통 시킬 수 있어 대량으로 상품화가 가능하다.

또, 생리활성물질과 기능성이 높은 전지활성 생대두 미세분말은 표면적이 넓고, 유화성이 좋아 고기능성 무비지 전두부, 식이섬유질 두유, 효소분해 간장, 아미노산 음료, 대두 식초 등의 첨단 바이오 신소재로서 우수한 대두가공제품을 생산하여 기능성 높은 식품을 고급화하여 국민에게 공급할 수 있다.

상기 고기능성 무비지 전두부의 생산으로 인하여 자원절약, 환경오염방지, 생산성 향상, 농촌소득 증대 등 국민건강식품으로서 국민건강향상에 크게 기여하는 등 그 기대되는 바가 실로 다대한 고안이다.

Claims (2)

1. 생대두의 반입저장 및 원활한 투입·배출을 수행함은 물론 그 저장량 또한 상, 중, 하로 조절될 수 있는 저장탱크 구비하는 저장장치(A)와;

   그 일측으로 상기 저장탱크에서 이송된 생대두에 포함하고 있는 이물질(콩의 외피, 썩은 콩, 흙, 돌, 철분 등)을 선별하는 이물질 선별장치(B)와;

   이물질이 제거된 함수율 15-18%의 생대두를 열변성 없이 8-10%의 함수율로 대두를 건조시키는 1차 건조장치(C)와;

   함수율 8-10%로 건조된 상기 대두를 냉각장치를 통하여 품온 15-20℃로 냉각 후 활두기로 2-4등분으로 활두하여 대두의 진피와 자엽을 각 분리하여 진피는 외부로 토출케 하고 2-4등분 된 대두의 자엽만을 다음 공정으로 이송되는 탈피장치(D)와;

   상기 2-4등분 된 대두 자엽을 원적외선의 전자파를 이용하여 열변성 없이 함수율 8~9%로 건조케 하는 2차 건조장치(E)와;

   함수율 6-8% 건조된 2-4등분 대두자엽을 5℃-10℃로 냉각시킨 다음 상기 냉각된 대두자엽을 저온 핀형 분쇄기(66)를 통하여 입도 60-90 mesh 활성화된 대두분말을 생산하게 되는 1차 조분쇄장치(F)와;

   상기 입도 60-90 mesh활성화된 대두분말을 원적외선 전자파의 침투력과 공명, 흡수 현상을 이용하여 열변성 없이 함수율 2%내로 건조하게 하는 3차 건조장치(G)와;

   입도 60-90mesh 함수율 2% 내외의 활성화 된 대두분말을 이송 받아 제습된 5℃-10℃유지하는 회전속도 2,500rpm 저온충격 핀형 분쇄기(82)에서 300~900mesh 입도로 분쇄하는 2차 미분쇄 장치(H)와;

   300~900mesh로 전지활성화 된 생대두 미세분말을 입도 분리기의 속도를 조절하여 소요되는 입도를 분리한 후 불필요한 입도는 다시 2차 저온충격 핀형 분쇄기로 이송되어 재분쇄를 수행토록 하는 입도 분리장치(I)와;

   300~900mesh의 조건으로 전지활성화 된 생대두 미세분말만을 이송 받아 연수 + 그 미세분말로 생산코자하는 제품에 첨가할 부원료(키토산, 녹차분말 등과 같은 기능성 원료)를 혼합한 다음 온도 120℃의 조건하에서 스프레이 분사방식으로 분사함으로서 고 기능성 전지활성 생대두분말을 생산할 수 있도록 하는 자동분사장치(J)와;

   상기 생산된 고 기능성 전지활성 생대두분말을 밀폐된 항온, 항습실에서 포장을 할 수 있도록 하는 포장장치(K)를 각 설치하여서 된 것을 특징으로 하는 고 기능성 전지활성 생대두 미세분말의 제조장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 핀형 분쇄기(66,82)는 고정판(66a) 상에 돌출된 수개의 고정핀(66b)이 구비되고, 이와 대응하는 반대편측에 모터에 의하여 회전되는 회전판(66c)상에 돌출된 회전핀(66d)이 구비된 상태에서 상기 회전판(66c)의 고속회전에 의하여 회전되는 상기 회전핀(66b)과 고정핀(66d)간 에 투입된 대두가 그 간섭 및 충격에 의하여 미세분말화 되게 하는 것을 특징으로 하는 고 기능성 전지활성 생대두 미세분말의 제조장치.