KR20100079301A - 저농도 트랜스지방산 튀김장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 진공도 10~400 Torr, 식물성 지방기름 온도 90~150℃에서 튀김용 식품을 밀폐형 감압튀김장치에서 식품을 튀김하여 낮은 온도의 식물성 기름으로 식품을 튀김할 수 있는 건강에 해로운 트랜스지방산의 농도를 기존 튀김음식의 30% 정도를 유지할 수 있는 감압튀김장치에 관한 것이다.

이에 따라 본 발명은 튀김용 식품의 종류에 따라 식물성 기름의 온도를 90~150℃, 진공도 10~400 Torr의 진공상태를 유지하는 밀폐형 감압튀김장치에서 튀김을 실시할 경우 분자량이 수분과 비교하여 가벼운 식물성 지방기름이 비등열전달에 의해 수분함량이 높은 튀김용 식품에 포함된 수분이 신속히 증발됨과 동시에 식품 내부에 치환되어 튀김 식품의 영양과 풍미를 향상시키면서 진공상태에 의해 낮은 온도에서 식품의 수분이 증발하고 식물성 기름의 비등온도도 크게 저하되어 기존의 170~200℃ 범위에서 튀김할 경우 다량으로 발생하는 트랜스지방산(trans fatty acid) 농도를 본 장치에서는 튀기용 기름의 트랜스 지방산 농도가 1.0% 이하로 줄일 수 있는 튀김 식품을 생산하게 된다.

식물성 기름, 튀김, 트랜스지방산, 진공도, 감압튀김장치, 탈유기

Description

저농도 트랜스지방산 튀김장치{Frying technology and facility of low concentration of trans fatty acid for frying foods}

본 발명은 진공도 10~400 Torr, 식물성 지방기름 온도 90~150℃에서 튀김용 식품을 밀폐형 감압튀김장치에서 식품을 튀김하여 낮은 온도의 식물성 기름으로 식품을 튀김할 수 있는 건강에 해로운 트랜스지방산의 농도를 기존 튀김음식의 30% 정도를 유지할 수 있는 저농도 트랜스지방산 튀김장치에 관한 것이다.

식물성 지방기름을 이용한 식품 튀김은 영양과 풍미에 초점이 맞추어져 생산하여 왔으나 1978년 트랜스 지방산에 의한 유해성이 발견되었다. 이 트랜스 지방산은 심장질환, 암, 당뇨, 면역, 생식억제, 수유문제 및 비만 등의 유해인자로 확인되어 튀김 식품에서 트랜스 지방산을 줄이는 방법이 경화유 사용을 억제하거나 튀김용 식물성 지방기름을 단시간만 사용하여 기름의 산화를 최대한 억제하는 방법 이외의 특별한 대책이 없는 실정이다.

트랜스 지방산은 인체에 해로운 콜레스테롤인 저밀도단백질 함량이 높아져 각종 성인병을 유발시키는 것으로 알려져 있다. 트랜스 지방산이 다량 포함된 유지로 각종 음식을 튀기면 식감이 바삭거리고 고소한 풍미가 있어 맛이 좋다고 하며, 이런 이유로 미국, 유럽에서는 돈지 쇼트닝을 사용하고 한국에서는 대두경화유를 사용하고 있는 실정이다. 트랜스 지방산 함량은 전체 지방산 중에서 1% 이하로 낮게 존재하여야 비교적 안전하다고 할 수 있으나 가능하면 낮은 것이 건강에 유리하다고 할 수 있다.

세계보건기구(WHO)에 따르면 인간이 하루 섭취하는 열량 중 트랜스 지방에 의한 열량이 1% 이하를 유지해야하고 특히 성인 여성(20~49세)인 경우 하루 섭취량을 2.2g이하로 제안하며, 어린이는 만 1~3세는 하루 1.3g, 만 4~6세는 1.8g 이하를 유지해야 한다. 일반적인 튀김음식인 감자튀김에는 4~5%, 치킨튀김에는 3~5%, 도넛에는 4~7%의 트랜스지방이 포함되어 있다.

신선한 식물성 지방기름은 불포화지방산이 많으나 이 기름도 높은 열, 빛, 산소, 금속과 물에 의해 신속히 트랜스 지방산으로 변하게 되며 이 중에서 특히 고온의 튀김용 기름을 장시간 사용할 경우 튀김 식품의 트랜스 지방산의 농도는 매우 높을 수밖에 없다.

따라서, 트랜스 지방산의 농도를 줄일 수 있도록 하는 튀김장치의 개발이 시급한 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 튀김의 온도를 낮추어 식물성 기름에 포함된 트랜스 지방산이 튀김 식품에 전이되는 것을 방지함으로써 튀김 식품에서 다량으로 포함된 트랜스 지방산을 줄일 수 있는 식품 튀김장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 저농도 트랜스지방산 튀김장치는 튀김용 식물성 지방기름을 저장하는 식물성 지방기름 저장탱크(10); 튀김용 식품을 저장하는 저장호퍼(20); 상기 식물성 지방기름 저장탱크(10)로부터 공급된 식물성 지방기름과 상기 저장호퍼(20)로부터 공급된 튀김용 식품이 투입되고 상기 튀김용 식품이 식물성 지방기름 속에 침전되어 감압에 의해 튀김되는 감압튀김장치(40); 상기 감압튀김장치(40)에 투입된 식물성 지방기름을 가열하여 튀김용 식품 속에 함유된 수분을 비등열전달에 의해 급속히 건조시키도록 하며 튀김용 식품 내부의 수분과 치환되도록 하는 가열수단(30); 상기 가열수단(30)의 가열에 의해 식물성 지방기름과 튀김용 식품에 함유된 수증기와 지방기름 방울을 응축하여 분리시키는 응축기(50); 상기 응축기(50)를 통과한 응축수와 기름을 분리하는 유수분리기(60); 튀김된 식품에서 잉여 식물성 기름을 분리하는 탈유장치(70); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 감압튀김장치(30)는 내부 압력이 10~400 Torr이고, 상기 가열수단(30)의 가열에 의한 식물성 지방기름의 온도는 90~150℃인 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 감압튀김장치(30)에 의한 튀김시간은 1~5시간인 것을 특징으로 한다.

또, 식물성 지방기름을 튀김에 사용된 시간이 1~5시간인 경우, 식물성 지방기름에 함유된 트랜스 지방산 농도가 1.0%이하인 것을 특징으로 한다.

본 발명은 감압튀김장치를 진공도 10~400 Torr에서 튀김용 식물성 지방기름 온도 90~150℃로 가열하여 튀김용 식품을 투입하면 식품에 포함된 수분이 비등열전달에 의해 신속히 증발되고 이 과정에서 식물성 기름 일부가 수분 위치에 치환되면서 영양분도 향상되고 풍미도 좋아지는 일련의 조리 과정이 진행된다. 감압튀김장치 내부의 압력을 대기압 보다 낮은 10~400 Torr 진공상태를 유지하므로 튀김기름 온도가 트랜스 지방산이 대량 생성되는 170℃ 보다 낮은 온도에서 식품 튀김을 하므로 식물성 기름에 포함된 트랜스 지방산이 튀김 식품에 전이되는 것을 방지하고 수증기와 기름 유분을 분리할 수 있는 응축기를 통과시켜 기름성분은 재사용하고 응축수는 배출하며 이 과정에서 분리된 일부 냄새물질은 기름 가열용 연소장치에서 완전 연소시키는 장치이다.

본 발명에서 식물성 지방기름 및 튀김용 식품의 종류에 따라 감압튀김장치의 내부 압력을 10~400 Torr로 유지할 경우 튀김용 기름 온도 90~150℃에서 식품의 튀김 조리가 이루어져 식물성 기름의 불포화지방산이 트랜스 지방산으로 변화하는 170℃ 이하를 초과하지 않으므로 튀김용 식물성 기름을 장시간 사용하여도 트랜스 지방산 농도를 1.0% 이하로 줄일 수 있는 식품 튀김장치 기술이다.

이하 본 발명의 저농도 트랜스지방산 튀김장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 저농도 트랜스지방산 튀김장치를 나타낸 도면이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 저농도 트랜스지방산 튀김장치는 식물성 지방기름 저장탱크(10); 튀김용 식품을 저장하는 저장호퍼(20); 식물성 지방기름과 튀김용 식품이 투입되어 감압에 의해 튀김되는 감압튀김장치(40); 상기 감압튀김장치(40)에 투입된 식물성 지방기름을 가열하는 가열수단(30); 상기 가열수단(30)의 가열에 의해 발생되는 튀김용 식품에 함유된 수증기와 지방기름 방울을 응축하여 분리시키는 응축기(50); 상기 응축기(50)를 통과한 응축수와 기름을 분리하는 유수분리기(60); 및 튀김된 식품에서 잉여 식물성 기름을 분리하는 탈유장치(70); 를 포함하여 이루어진다.

상기 식물성 지방기름 저장탱크(10)는 튀김용 식물성 지방기름을 저장한다. 상기 식물성 지방기름 저장탱크(10)에 저장된 식물성 지방기름은 상기 감압튀김장치(40)로 공급된다.

상기 저장호퍼(20)는 튀김용 식품을 저장하며 상기 감압튀김장치(40)로 저장된 튀김용 식품이 공급된다.

상기 감압튀김장치(40)는 상기 식물성 지방기름 저장탱크(10)로부터 공급된 식물성 지방기름과 상기 저장호퍼(20)로부터 공급된 튀김용 식품이 투입되고 상기 튀김용 식품이 식물성 지방기름 속에 침전되어 감압에 의해 튀김되도록 하는 역할 을 한다.

상기 가열수단(30)은 상기 감압튀김장치(40)에 투입된 식물성 지방기름을 가열하여 튀김용 식품 속에 함유된 수분을 비등열전달에 의해 급속히 건조시키도록 하며 튀김용 식품 내부의 수분과 치환되도록 한다.

상기 가열수단(30)은 열선에 전류가 공급되어 저항열에 의해 가열되는 일반적인 히터를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 연소기를 이용하여 가열되도록 하는 것이 바람직하다. 연소기를 사용하여 연소하는 경우에는 응축기에 의해 응축된 수증기와 기름성분을 유수분리기(50)에서 물과 기름을 분리하는 과정에서 분리된 기름으로부터 일부 냄새물질을 완전 연소시킬 수 있게 된다.

이때, 상기 감압튀김장치(30)는 내부 압력이 10~400 Torr이고, 상기 가열수단(30)의 가열에 의한 식물성 지방기름의 온도는 90~150℃인 것이 바람직하다.

식물성 지방기름의 온도가 너무 높으면 트랜스지방산의 농도가 높게 되어 인체에 해를 끼치게 되므로 식물성 지방기름의 온도를 너무 높지 않도록 하는 것이 중요하다. 또한, 감압튀김장치(30)의 내부압력을 감압시키면 식물성 지방기름의 온도가 낮더라도 튀김용 식품을 튀기는데 아무런 문제가 되지 않는다.

또한, 상기 감압튀김장치(30)에 의한 튀김시간은 1~5시간인 것이 바람직하다. 아울러, 식물성 지방기름을 튀김에 사용된 시간이 1~5시간인 경우, 식물성 지방기름에 함유된 트랜스 지방산 농도가 1.0%이하인 것이 바람직하다.

이에 따라 본 발명은 튀김용 식품의 종류에 따라 식물성 기름의 온도를 90~150℃, 진공도 10~400 Torr의 진공상태를 유지하는 밀폐형 감압튀김장치에서 튀 김을 실시할 경우 분자량이 수분과 비교하여 가벼운 식물성 지방기름이 비등열전달에 의해 수분함량이 높은 튀김용 식품에 포함된 수분이 신속히 증발됨과 동시에 식품 내부에 치환되어 튀김 식품의 영양과 풍미를 향상시키면서 진공상태에 의해 낮은 온도에서 식품의 수분이 증발하고 식물성 기름의 비등온도도 크게 저하되어 기존의 170~200℃ 범위에서 튀김할 경우 다량으로 발생하는 트랜스지방산(trans fatty acid) 농도를 본 특허에서는 튀김용 기름의 트랜스 지방산 농도를 1.0% 이하로 줄일 수 있는 튀김 식품을 생산하게 된다.

상기 응축기(50)는 상기 가열수단(30)의 가열에 의해 식물성 지방기름과 튀김용 식품에 함유된 수증기와 지방기름 방울을 응축하여 분리시키는 역할을 한다.

상기 유수분리기(60)는 상기 응축기(50)를 통과한 상기 응축기(50)를 통과한 응축수와 기름을 분리하는 역할을 한다.

상기 탈유장치(70)는 튀김된 식품에서 잉여 식물성 기름을 분리하는 역할을 한다.

또한, 상기 진공도 10~400 Torr의 진공상태를 유지하는 감압튀김장치(30)는 진공펌프를 이용하여 튀김장치 내에서 식품에 포함된 수분이 증발되어 발생하는 수증기와 튀김기름 일부가 비말동반 하면서 배출되는데 이를 신속히 배출시켜 내부를 식품의 종류에 따라 적정한 튀김기름 온도에서 튀김이 이루어지도록 조정한다. 진공펌프를 통하여 배출되는 수증기와 일부 기름 액적은 상기 응축기(50)에서 응축하여 유수분리기(60)에서 물과 기름을 분리하여 기름의 산패도, 트랜스지방산 농도 등을 분석하여 재사용하고 물은 배출한다.

이와 같이 본 발명은 상기 감압튀김장치(30) 내의 튀김기름 온도를 일반적인 식물성 기름에서 트랜스지방산이 생성되는 170℃보다 낮은 90~150℃에서 식품을 튀김하므로 식물성 기름이 열에 의해 생성되는 트랜스 지방산을 근본적으로 방지할 수 있다. 일단 식물성 지방기름이 열에 의해 트랜스 지방산이 생성되면 장시간 사용한 기름에는 트랜스 지방산이 농축되므로 튀김식품에 전이되는 것은 쉽게 된다. 일반적으로 튀김용 기름을 몇 일 동안 연속적으로 사용할 경우 기름의 산패가 상당히 진행되고 아울러 기름의 트랜스 지방산 농도가 10% 이상을 나타내므로 소비자는 트랜스 지방산농도가 높은 튀김식품을 섭취할 수 밖에 없다.

감압튀김장치를 진공도 10~400 Torr에서 식물성 지방기름 온도 90~150℃로 가열하여 튀김용 식품을 투입하면 식품에 포함된 수분이 비등열전달에 의해 신속히 증발되고 이 과정에서 식물성 기름 일부가 수분 위치에 치환되면서 영양분도 향상되고 풍미도 좋아지는 일련의 과정이 진행되며 이 때 감압튀김장치의 기름 온도가 트랜스 지방산이 대량 생성되는 170℃ 보다 낮은 온도에서 식품 튀김을 하므로 식물성 기름에 포함된 트랜스 지방산이 튀김 식품에 전이되는 것을 방지하고 수증기와 기름 유분을 분이할 수 있는 응축기를 통과시켜 기름성분은 재사용하고 응축수는 배출하며 이 과정에서 분리된 일부 냄새물질은 기름 가열용 연소장치에서 완전 연소시키는 장치이다.

일반적으로 상압에서 수분은 100℃ 끓기 시작하지만 진공도 76 Torr에서는 45.8℃, 152 Torr에서는 60.1℃, 304 Torr에서는 75.9℃에서 비등하기 시작한다. 그러므로 본 발명에서는 식물성 지방기름 및 튀김용 식품의 종류에 따라 감압튀김 장치의 내부 압력을 10~400 Torr로 유지할 경우 튀김용 기름 온도 90~150℃에서 식품의 튀김 조리가 이루어져 식물성 기름의 불포화지방산이 트랜스 지방산으로 변화하는 170℃ 이하를 초과하지 않으므로 튀김 식품에서 다량으로 포함된 트랜스 지방산을 1.0% 이하로 줄일 수 있는 식품 튀김장치이다.

기존의 식품 튀김은 각종 식물성 지방기름을 이용하여 기름온도 170~200℃, 튀김장치는 상압상태에서 운전되므로 식품의 종류에 따라 식품의 수분 증발과 식물성 기름에 의한 튀김을 위하여 높은 온도를 유지해야 하므로 트랜스지방산이 생성되는 조건이 형성되나, 본 발명에서는 튀김용 식물성 지방기름은 기존과 동일한 기름을 사용하면서 튀김장치를 10~400 Torr 정도로 진공을 유지하면서 식품을 튀김할 경우 식품의 수분과 튀김용 기름의 비등점이 현저히 낮아져 튀김용 기름의 온도를 기존의 170~200℃ 보다 낮은 90~150℃에서 충분한 튀김현상이 일어나므로 튀김용 기름 온도 170℃ 이상에서 트랜스 지방산의 농도가 급격히 증가하는 것을 방지할 수 있으며, 건강에 해로운 트랜스지방산이 신선한 식물성 기름의 0.2~0.5%에서 장시간 이용한 튀김기름으로 튀김한 식품에서는 14%까지 포함되어 있는 문제를 근본적으로 해결할 수 있다. 아울러, 튀김용 기름 수명도 연장할 수 있다. 또한 전체 튀김용 장치를 밀폐형으로 하기 때문에 식품에서 발생하는 수증기와 기름을 응축기에서 쉽게 분리할 수 있으므로 산패와 트랜스 지방산 농도에 따라 양호한 기름은 재사용이 가능하다.

(실시예)

도 2는 튀김 온도별 해바라기씨 식용유의 특성 변화를 나타낸 그래프이다.

도시된 바와 같이, 불포화 지방산의 농도는 140℃ 이상에서부터 서서히 감소하기 시작하여 235℃ 이상에서는 급격히 감소함을 알 수 있다. 또한, 트랜스 지방산 등의 이성체(Trans isomers)는 170℃ 이상에서부터 서서히 증가하기 시작하여 230℃ 이상에서 급격히 증가하며, 과산물가는 80℃이상에서 갑자기 증가하다가 150℃ 이상에서는 급격히 감소하여 210℃ 이상이 되면 거의 변화가 없음을 알 수 있다.

[표 1]은 각종 튀김용 기름에 대하여 튀김온도와 경과시간에 따른 트랜스 지방산 농도 변화 결과를 나타낸다.

[표 1] 튀김온도와 경과시간에 따른 트랜스 지방산 농도 변화

기름의 종류에 따라 다르지만, 90~150℃에서 트랜스 지방산의 농도가 1% 이하임을 알 수 있다.

도 3은 튀김용 팜기름의 온도별 튀김 시간에 따른 항산화물질인 카르티노이드 농도 변화를 나타낸 그래프이다.

도시된 바와 같이, 적색 팜기름을 이용하여 식품 튀김시 튀김온도별 경과 시간에 따른 불포화지방산의 산화를 방지하는 항산화물질인 카르티노이드 농도 변화로서 튀김 기름온도가 높을수록 급격히 감소함을 나타낸다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 만족하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 저농도 트랜스지방산 튀김장치를 나타낸 도면.

도 2는 튀김 온도별 해바라기씨 식용유의 특성 변화를 나타낸 그래프.

도 3은 튀김용 팜기름의 온도별 튀김 시간에 따른 항산화물질인 카르티노이드 농도 변화를 나타낸 그래프.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

10: 식물성 지방기름 저장탱크 20: 저장호퍼

40: 감압튀김장치 30: 가열수단

50: 응축기 60: 유수분리기

70: 탈유장치

Claims (4)

1. 튀김용 식물성 지방기름을 저장하는 식물성 지방기름 저장탱크(10);

   튀김용 식품을 저장하는 저장호퍼(20);

   상기 식물성 지방기름 저장탱크(10)로부터 공급된 식물성 지방기름과 상기 저장호퍼(20)로부터 공급된 튀김용 식품이 투입되고 상기 튀김용 식품이 식물성 지방기름 속에 침전되어 감압에 의해 튀김되는 감압튀김장치(40);

   상기 감압튀김장치(40)에 투입된 식물성 지방기름을 가열하여 튀김용 식품 속에 함유된 수분을 비등열전달에 의해 급속히 건조시키도록 하며 튀김용 식품 내부의 수분과 치환되도록 하는 가열수단(30);

   상기 가열수단(30)의 가열에 의해 식물성 지방기름과 튀김용 식품에 함유된 수증기와 지방기름 방울을 응축하여 분리시키는 응축기(50);

   상기 응축기(50)를 통과한 응축수와 기름을 분리하는 유수분리기(60);

   튀김된 식품에서 잉여 식물성 기름을 분리하는 탈유장치(70); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 저농도 트랜스지방산 튀김장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 감압튀김장치(30)는 내부 압력이 10~400 Torr이고, 상기 가열수단(30)의 가열에 의한 식물성 지방기름의 온도는 90~150℃인 것을 특징으로 하는 저농도 트랜스지방산 튀김장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 감압튀김장치(30)에 의한 튀김시간은 1~5시간인 것을 특징으로 하는 저농도 트랜스지방산 튀김장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   식물성 지방기름을 튀김에 사용된 시간이 1~5시간인 경우, 식물성 지방기름에 함유된 트랜스 지방산 농도가 1.0%이하인 것을 특징으로 하는 저농도 트랜스지방산 튀김장치.

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