KR20100125078A - 대량생산을 위한 메주의 제조방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대량생산을 위한 메주의 제조방법 및 그 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 곡물을 투입하는 과정에서부터 메주를 포장하여 완성품을 제조되는 과정에서 인력을 사용하지 않고 자동으로 작업이 이루어질 수 있도록 하는 대량생산을 위한 메주의 제조방법 및 그 장치에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 곡물 투입장치에 투입된 대두를 정선 석발기에서 석발하여 공기 이송기로 공급하여 싸이로에 저장하는 단계;

상기 싸이로의 슈트를 통하여 공급받아 세척탱크로 이루어진 세척기에서 물로 세척하는 단계;

상기 세척기에서 세척된 대두를 세정벨트로 공급하며 물을 분사하여 세정하는 단계;

상기 세정기에서 세정한 대두를 침지탱크에 저장하여 슈트에서 레일에 설치된 증숙박스에 정량 공급하는 단계;

상기 증숙박스가 공급되는 레일이 설치되며 스팀 공급관으로 고온 고압 자동 증숙기에서 대두를 증숙시키는 단계;

상기 고온 고압 자동 증숙기의 일측에서 증숙박스가 공급되는 레일이 설치되며 냉각 콘덴서와 연결된 스팀 공급관으로 진공 냉각관에서 대두를 냉각시키는 단계;

상기 증숙박스에 있는 대두를 공급받는 교반탱크에 교반 스크류를 설치하며, 교반 스크류의 하측으로 설치한 공급 스크류의 전방에 성형구로 이루어진 메주 성형기에서 메주를 성형하는 단계;

상기 메주 성형기의 전방에 설치되여 절단선으로 메주를 절단하는 단계;

상기 메주를 선반에 정열하며 하측의 바퀴를 레일에 설치하여 발효대차로 이송하는 단계;

상기 발효대차가 이송하는 레일이 설치되며 겉말림실과 발효실 및 건조실로 이루어지며 공기 공급장치에서 공기를 공급받는 공급관과 배출관을 연결하여 발효실에서 발효가 이루어지도록 하는 단계; 및

상기 발효대차에 적재한 메주를 공급하여 에어 세척기로 세척한 후 포장함을 특징으로 하는 것이다.

메주, 곡물, 대량생산, 증숙, 냉각, 발효

Description

대량생산을 위한 메주의 제조방법 및 그 장치{Manufacturing method and the device of the fermented soybeans for a mass production}

본 발명은 대량생산을 위한 메주의 제조방법 및 그 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 곡물을 투입하는 과정에서부터 메주를 포장하여 완성품을 제조되는 과정에서 많은 인력을 사용하지 않고 자동으로 작업이 이루어질 수 있도록 하는 대량생산을 위한 메주의 제조방법 및 그 장치에 관한 것이다.

된장은 과거 선조로부터 전해 내려오는 한국 고유의 전통 먹을거리로서 그 뛰어난 맛뿐만 아니라 여러 가지 효능으로 많은 사랑을 받아오고 있는 식품이다.

된장은 음식의 간과 맛을 맞춰 주면서 영양적인 면에서 식물성 단백질을 덤으로 보태준다. 간장 맛은 발효기간을 거치는 동안 효소작용에 의해 형성된다. 따라서 재래간장은 화학 간장이나 개량간장보다 영양이나 건강 면에서 단연 앞선다.

최고의 건강식품으로 새롭게 조명을 받고 있는 콩은 된장의 주원료로 밭에서 나는 고기라고 부를 만큼 단백질과 지방이 풍부해서 영양가가 높은 식품일 뿐만 아니라 기능성도 뛰어난 식품이다. 특히 콜레스테롤의 염려가 없는 양질의 식물성 단백질이 다량 함유되어 있기 때문에 동맥경화, 심장질환이 염려되는 사람도 먹을 수 있으며, 혈액의 흐름을 원활하게 해주는 역할도 한다.

또한, 된장에는 쌀을 주식으로 하는 사람에 모자라기 쉬운 필수아미노산인 리신이 많이 들어있어 식생활의 균형을 잡아준다.

또 된장에 들어있는 지방성분은 대부분 불포화지방산 형태로 콜레스테롤 함유량이 낮다. 오히려 리놀렌산 등은 나쁜 콜레스테롤이 체내에 축적되는 것을 막고 혈액의 흐름을 원활하게 해주는 역할을 한다.

항암효과, 고혈압, 간기능 강화, 항산화 효과, 해독작용, 노인성 치매 예방효과, 소화제역할, 골다공증 예방, 당뇨 개선, 비만·변비 예방, 심장병과 뇌졸중 예방, 기미·주근깨 제거 등의 효과가 있다.

오랫동안 즐겨먹던 우리 전통식품인 된장을 생산하기 위해 필연적으로 메주를 만들어야 한다. 그동안 가정마다 담그는 방법이 유사하나 된장을 만들어 먹어보면 열집에서 한두 집 맛이 있을 뿐 좀처럼 맛있게 담아지질 않는다. 설상 올해에 된장이 맛있었다 해도 이듬해 된장의 맛이 좋을 것이라는 보장이 없는데 의아해질 수밖에 없다.

옛날에는 메주 만들 때 택일을 하였고 부정이 탄다고 해 목욕재개 후 부부간의 관계도 삼가고 정성스레 담궈먹던 관습이 있었고, 지금도 이런 관습을 이어오고 있는 가정도 있음을 볼 수 있다.

과연 정성껏 담그는데 맛을 낼 수 없는 경우는 왜일까? 그 이유로 일반 가정에서 담그는 과정이 거의 동일함을 알 수 있다. 콩을 삶아 메주는 성형하는데 까지는 똑같은 방법으로 하지만, 성형된 메주를 발효시키는 과정이 서로 다름을 알 수 있다.

겨울철 날씨, 집안의 청결상태, 방의 온도, 방에서의 발효위치 등등 겉말림 및 발효 환경이 제각각이며, 특히 그해 겨울 날씨가 건조했는지, 습했는지에 따라 메주발효 결과가 다른 양상으로 나타남으로 인해 장 담금을 거친 된장의 맛은 제각각일 수밖에 없음을 알 수 있다.

최근에는 방송에서도 장독대 된장을 만드는 현장을 목격할 수 있는데, 막상 구입해 먹어보면 실망스럽기 그지없음을 여러 번 경험했고 또 주변 사람들도 똑같은 경험을 했다고들 한다. 결국, 이유는 발효과정에서 찾을 수 있었고 메주된장을 잘 만든다는 명인을 초청해서 만들어도 기대에 못미치는 경우를 많이 보아왔다.

사람들이 많이들 이야기 하길 된장은 신비한 식품이기 때문에 신이 점지해주지 않으면 인위적으로 맛을 내기가 힘들다고 한다. 과연 그럴까?

우리만의 전통식품인 된장은 잘 만들어 내면 세계적인 식품으로 손색이 없는 주옥같은 식품임을 어느 누구도 부인할 수 없을 정도의 훌륭한 식품이다.

세계화하기 위해서는 합리적인 제조환경을 갖추어야 하고, 또한 제조설비 및 위생설비를 첨단화해 발효환경 조건을 갖추어야 한다는데 있다.

일반적으로 장류를 제조하기 위해 메주를 만드는 방법은 증숙된 대두를 원형이나 사각형 모양으로 성형하여 대기중에 몇 달간 방치하므로 수 개월이 걸리는 폐 단이 있었다.

그리고 메주는 오랫동안 가정마다 다른 방법으로 발효하다 보니 맛이나 성상이 다를 수밖에 없으며, 메주를 만드는 시기나 환경이 매년 다르다 보니 같은 과정으로 담가도 맛이 매년 다를 수 박에 없었다. 하지만, 공장에서나 전통식품의 생산 규모를 약간 키워 생산을 하다 보면, 미생물의 생성과정을 과학적으로 관리할 때 지속적인 맛의 유지와 제품의 품질을 유지할 수 있다는 것에 착안하여 본 발명을 하기에 이른 것이다.

전통 메주를 이용하여 제조하는 된장의 경우 된장에서 서식하는 세균으로 아프라톡신과 바실러스세레우스(Bacillus cereus)균이 검출되지 않게 하기 위해 모든 제조설비를 멸균해서 사용해야 하며, 발효실도 멸균한 후 세균의 오염을 철저하게 방지해야 한다.

발효실에서 사용하는 볏짚도 고온살균(125℃)해서 세균을 철저히 멸균한 후 사용해야 한다. 지금까지는 토속 및 재래된장을 제조하는 과정이나 완제품일 경우에도 통상관례상 제재를 받지 않았으나 미국 FDA 기준에 의한 식약청 검사규정을 따라야하므로 기술적이고 위생적인 생산시스템을 갖추어야 한다.

특히, 바실러스세레우스(Bacillus cereus)균은 토양미생물이기 때문에 항상 우리 주변에 서식하는 미생물로써 조금만 소홀이 해도 오염될 가능성이 큰 미생물이므로 주의를 기울여야 한다.

그리고 종래의 메주 제조장치는 각 과정에서 기계를 이용해야 하는 경우에만 기계를 사용하여 메주를 제조하고, 각 과정에 공급하는 장치와 이동방법 및 다양한 과정에서 인력을 이용하게 되므로 대량생산하는 것에 대하여는 한계에 다다르게 되었다.

또한, 이러한 인력을 이용한 작업 과정에서는 제품의 품질이 균일하게 생산할 수 없으므로 품질을 유지하는 것이 매우 어렵고, 환경에 영향을 받게되는 결점이 있었다.

한편, 종래의 침지탱크는 원통형의 탱크 하측에 스크류를 설치하고 있으므로 대두를 공급한 후 물에 담가 10∼12시간 불리게 되므로 2.5배 정도 커지면서 커지는 대두가 스크류에 끼게 되므로 스크류가 최초에 회전되지 않거나 잘 배출되지 않는 결점이 있었다.

그리고 증숙기는 증기를 만들어 대두에 직접 분사하는 방식을 사용하게 되므로 보일러의 배관라인을 통과하는 증기가 배관라인의 청소가 불가능한 관계로 오염물질에 의해 오염된 배관라인을 통하여 오염된 증기가 분사되어 대두를 오염시키는 원인이 되며, 바닥에 타공판을 물로 청소하지만 내부에 찌꺼기 등을 청소할 수 없는 문제점으로 인하여 오염원이 형성되어 있고, 데크를 만들어 작업자가 맨홀의 볼트를 체결해야 하므로 50kg 정도 되는 중량물에 의해 안전사고의 위험성과 대두가 그대로 노출된 상태에서 배출, 공급되는 것이어서 오염의 가능성이 커지는 결점이 있었다.

따라서 본 발명은 이러한 종래의 결점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 곡물(대두)을 공급하여 각 과정을 거친 후 메주를 포장하여 공급하는 과정이 전자동으로 이루어질 수 있도록 함으로써 메주의 품질을 균일하게 유지할 수 있도록 함을 목적으로 한다.

본 발명은 대두가 침지된 후 계절에 따라 외부 기온이 다르기 때문에 소정의 온도를 유지하면서 침지되어 불려진 대두가 소정량씩 용이하게 배출될 수 있도록 함을 목적으로 한다.

본 발명은 증숙박스에 공급된 대두가 이동하는 과정에서 소정의 온도로 정확하게 증숙되어 공급되도록 함을 목적으로 한다.

본 발명은 메주의 제조 과정에서 가장 중요한 발효 과정에서 일정한 온도와 습도의 유지를 위한 산소, 온도, 습도의 공급이 자연스럽게 이루어질 수 있도록 함으로써 메주의 맛과 품질을 균일하게 유지할 수 있도록 함을 목적으로 하는 것이다.

본 발명은 메주의 제조 과정 중 발효 과정에서 일정한 온도와 습도의 유지를 위한 산소공급을 하는 에어 공급장치와 발효장치를 제공함을 목적으로 한다.

본 발명은 아프라톡신과 바실러스세레우스(Bacillus cereus)균이 거의 검출되지 않도록 하는 메주를 제조함을 목적으로 하는 것이다.

본 발명은 곡물 투입장치에 투입된 대두를 정선 석발기에서 석발하여 공기 이송기로 공급하여 싸이로에 저장하는 단계;

상기 싸이로의 슈트를 통하여 공급받아 세척탱크로 이루어진 세척기에서 물로 세척하는 단계;

상기 세척기에서 세척된 대두를 세정벨트로 공급하며 물을 분사하여 세정하는 단계;

상기 세정기에서 세정한 대두를 침지탱크에 저장하여 슈트에서 레일에 대기둥중인 증숙박스에 정량 공급하는 단계;

상기 증숙박스가 공급되는 레일이 설치되며 고온 고압 자동 증숙기에서 대두를 증숙시키는 단계;

상기 고온 고압 자동 증숙기의 일측에서 증숙박스가 공급되는 레일이 설치되며 냉각 콘덴서와 연결된 스팀 공급관으로 진공 냉각관에서 대두를 냉각시키는 단계;

상기 증숙박스에 있는 대두를 공급받는 교반탱크에 교반 스크류를 설치하며, 교반 스크류의 하측으로 설치한 공급 스크류의 전방에 성형구로 이루어진 메주 성형기에서 메주를 성형하는 단계;

상기 메주 성형기의 전방에 설치되어 절단기로 메주를 절단하는 단계;

상기 메주를 선반에 정열하며 발효대차로 이송하는 단계;

상기 발효대차를 이송하는 레일이 설치되며 겉말림실과 발효실 및 건조실로 이루어지며 공기 공급장치에서 공기를 공급받는 공급관과 배출관을 연결하여 발효실에서 발효가 이루어지도록 하는 단계; 및

상기 발효대차에 적재한 메주를 공급하여 에어 세척기로 세척한 후 포장함을 특징으로 하는 것이다.

본 발명은 곡물(대두)을 공급하여 각 과정을 거친 후 메주를 포장하여 공급하는 과정이 인력을 거의 이용하지 않고 자동으로 이루어질 수 있도록 함으로써 메주의 품질을 균일하게 유지할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명은 대두가 침지된 후 계절에 따라 소정의 온도를 유지하면서 침지되어 불려진 대두가 소정량씩 증숙박스에 용이하게 배출될 수 있도록 하는 것이다.

본 발명은 증숙박스에 공급된 대두가 레일을 통하여 이동하는 과정에서 증숙관에 공급되어 소정의 온도로 정확하게 증숙되어 공급되도록 하는 것이다.

본 발명은 메주의 제조 과정에서 가장 중요한 발효 과정에서 일정한 온도와 습도의 유지를 위한 산소, 온도, 습도의 공급이 자연스럽게 이루어질 수 있도록 함으로써 메주의 품질을 항상 균일하게 유지함으로써 계절에 관계없이 일정한 맛의 된장을 제공할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명은 메주의 제조 과정 중 발효 과정에서 일정한 온도와 습도의 유지를 위해 산소공급을 하는 에어 공급장치를 발효장치와 연계하여 설치함으로써 양질의 균일한 메주를 제공할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명은 전통 메주를 이용한 된장을 제조함에 있어서, 아프라톡신과 바실러스세레우스(Bacillus cereus)균이 거의 검출되지 않도록 모든 과정을 위생적으로 처리하여 메주를 제공할 수 있도록 하는 것이다.

이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부시킨 도면에 따라서 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 메주 제조장치에 대한 일부 설치상태 평면도이다.

대두를 구입하여 사각형 또는 원형의 망(10a)에 공급한 후 하측에서 일정량씩 공급할 수 있도록 하는 곡물 투입장치(10)의 일측으로 공급 엘리베이터(11)를 통하여 대두를 공급하여 돌이나 이물질을 제거하는 정선 석발기(12)로 공급된다.

정선 석발기(12)에서는 공기이송기(13)에 의해 싸이클론(14)을 통하여 싸이로(15)에 소정량의 대두를 공급하여 저장할 수 있도록 하며, 하측에서 대두를 공급하여 버켓 엘리베이터(16)로 세척기(20)에 공급되어 1차로 세척하고, 다시 세정기(25)로 공급되어 2차로 세척한 후 펌프 이송기(29)로 침지탱크(30)에 공급되어 10∼12시간 불리도록 한다.

침지탱크(30)에서 불려진 대두는 레일(35)을 통하여 소정의 구간을 이동하는 증숙 박스(34)를 설치하며, 증숙 박스(34)로 대두를 공급받아 이동하는 과정에서 고온 고압 자동 증숙기(40)에 공급되어 소정의 온도로 증숙된 후 진공 냉각관(41)에 공급되어 소정의 온도로 냉각되도록 한다.

상기 고온 고압 자동 증숙기(49)와 진공 냉각관(41)에는 냉각 콘텐서(42)를 통하여 소정의 온도를 유지할 수 있도록 하는 것이다.

상기 진공 냉각관(41)의 일측에는 메주 성형기(50)가 설치되어 있어서 증숙 박스(34)에서 중숙된 대두를 증숙박스 전도기(46)를 통하여 엎어주어 공급하며, 세척기(47)를 통과하면서 내, 외부가 세척된 후 증숙박스 전도기(48)에서 원상태로 엎어주어 레일(35)을 통해 침지탱크(30)로 공급되도록 하는 것이다.

상기 메주 성형기(50)의 일측에는 배양액 탱크(45)가 설치되어 있어서 메주 성형기(50)에 배양액을 소정량 공급할 수 있도록 하는 것이다.

상기 메주 성형기(50)에서 성형된 메주는 전방에서 메주의 형태가 되도록 배출될 때 메주 절단기(55)에서 소정의 크기로 절단되어 콘베어(54)에 공급되는 것이다.

상기 콘베어(54)에 공급되는 메주는 양쪽으로 설치한 발효대차(60)에 공급된 후 대차레일(63)을 통하여 발효실(70)에 공급되도록 하는 것이다.

상기 발효실(70)은 공조기에서 소정의 온도와 습도가 조절되면서 발효대차(60)에 공급된 메주의 전체면이 균일하게 발효될 수 있도록 하며, 발효실(70)의 외부에는 공기조화장치(80)가 설치되어 있도록 하는 것이다.

상기 발효실(70)을 통과한 발효대차(60)는 메주 전도기(81)에서 엎어져서 메주(65)를 호퍼(83)에 공급한 후 대차 세척기(82)에서 세척되고, 메주(65)는 에어 세척기(84)에서 세척된 후 작업대(86)의 작업을 통하여 일반포장 및 진공 포장기(87)에서 포장된 후 배출(88)되도록 하는 것이다.

도 2a 본 발명의 곡물 투입장치에 대한 평면도를 나타낸 것이며, 도 2b는 본 발명의 곡물 투입장치에 대한 정면도를 나타낸 것이다.

대두를 수입하여 사각형 또는 원형의 망(10a)에 한 면은 개방되고 나머지 세면이 막힌 상태의 탱크(10b)로 둘러싸이며 하측으로 버터플라이 밸브(10c)에 의해 대두를 일정량씩 공급할 수 있도록 하는 곡물 투입장치(10)를 설치한다.

도 3은 본 발명의 싸이로에 대한 설치상태 정면도를 나타낸 것이다.

싸이로(15)는 열선(15a)이 내부에 설치되어 있는 이중구조로 형성되어 대두가 숨을 쉴 수 있도록 하고, 결로를 방지하는 구조로 이루어진 것이며, 하측에는 슈트(15b)를 설치하여 대두를 배출할 수 있도록 하는 것이다.

도 4는 본 발명의 세척기와 세정기에 대한 설치상태 정면도를 나타낸 것이다.

세척기(20)는 세척탱크(21)에 하부에 구멍을 다수개 천공한 세척판(23)의 내부에 세척 스크류(22)가 설치되어 있으며, 세척 스크류(22)의 상측 선단에는 대두를 세척하여 배출할 수 있도록 하는 것이다.

세정기(25)는 세척기(20)와 연속해서 설치되어 있으며, 세정벨트(28)가 설치되어 대두를 공급하는 과정에서 세정탱크(28a)의 내부를 통과할 때 상측에 세정관(26)을 설치하여 다수의 세정노즐(27)에서 물이 공급되어 다시 한번 세척하는 것 이다.

상기 세정기(25)의 선단에는 펌프 이송기(29)를 설치하여 급수에 의해 세정된 대두를 공기 이송하는 방법으로 침지탱크(30)에 이송할 수 있도록 하는 것이다.

도 5는 본 발명의 펌프 이송기와 침지탱크 및 증숙 박스에 대한 설치상태 정면도를 나타낸 것이다.

침지탱크(30)는 원통형의 탱크 내부에 급수자동 순환펌프에 의해 15∼17℃의 온도를 유지할 수 있도록 물을 공급하고 대두를 공급하여 10∼12시간 불리게 된다.

그러면 대두는 약 2.5배의 크기로 커지게 되며, 침지탱크(30)의 하측에는 내부에 구멍을 성형하여 외부로 물을 빼낼 수 있도록 하는 수절장치(32)를 설치하고, 내부에는 중앙에서 자동 배출 스크류(31)를 정, 역방향으로 회전 가능하게 설치하는 동시에 하측의 배출구에 버터플라이 밸브(33)를 설치하여 대두를 정량 공급하는 것이다.

상기 침지탱크(30)의 하측에는 레일(35)을 따라 이동하는 증숙 박스(34)를 대기하며 버터플라이 밸브(33)로부터 로드셀에 의한 자동 정량의 대두를 배출받아 공급할 수 있도록 하는 것이다.

도 6은 본 발명의 증숙관과 냉각관 및 냉각 콘덴서에 대한 설치상태 정면도를 나타낸 것이다.

고온 고압 자동 증숙기(40)는 레일(35)이 관통하는 것이며, 양쪽으로 자동 개폐되는 도어를 설치하고, 레일(35)의 하측 중앙에 스팀 공급관(44)을 설치하여 스팀이 하측 방향으로 공급되면서 120∼125℃로 증숙하여 공급하는 것이다.

고온 고압 자동 증숙기(40)의 일측에는 진공 냉각관(41)을 설치하여 진공상태-대기압을 반복하고, 스팀 공급관(44)에 투입되는 공기는 냉각 콘덴서(42)에서 공급하여 대두 중심부 온도가 40∼45℃ 일 때 냉각이 완료되도록 하는 것이다.

상기 진공 냉각관(41)은 냉각 콘덴서(42)에서 공기를 상호 이송시키는 것이며 공기가 15∼20℃에서 공기를 이송하여 증숙 대두의 중심부 온도가 40∼45℃에서 냉각이 완성되도록 하는 것이다.

도 7은 본 발명의 메주 성형기에 대한 설치상태 단면도를 나타낸 것이며, 도 8은 본 발명의 메주 절단기에 대한 측면도를 나타낸 것이다.

메주 성형기(50)는 교반탱크(51)의 내부에서 교반모터(52a)와 연결된 교반 스크류(52)가 회전하면서 대두가 공급되도록 하고, 하측의 성형탱크에 이송된 후 공급 스크류(53)에 의해 전방의 성형구(54)에서는 사각형의 대두가 압출되도록 하는 것이다.

상기 성형구(54)의 전방에 설치하는 메주 절단기(55)는 에어 실린더(56)의 하측에 실린더축(57)으로 연결한 절단 프레임(58)에 절단선(59)을 경사지게 설치하여 절단 프레임(58)의 하강으로 절단선(59)이 상하 동작하며 뭉쳐서 압출되는 대두를 소정의 크기로 절단하여 메주(65)를 제조하는 것이다.

도 9는 본 발명의 발효 대차에 대한 설치상태 정면도를 나타낸 것이다.

성형한 메주(65)는 하측에 바퀴를 설치한 기준 프레임(64)의 내부에 6∼10칸 정도의 선반(61)을 설치하고, 바닥의 바퀴(62)에 의해 레일(63)을 이동하는 발효대차(60)에 적재하여 공급하는 것이다.

도 10a는 본 발명의 발효실에 대한 설치상태 평면도를 나타낸 것이며, 도 10b는 본 발명의 발효실에 대한 설치상태 정면도를 나타낸 것이다.

발효실(70)은 발효대차(60)가 공급되어 일렬로 정열되도록 공간을 형성하는 것이며 바닥에는 레일(63)이 설치되어 이동이 자유롭게 하고, 내부의 공간을 겉말림실(71)과 발효실(72) 및 건조실(74)로 연속해서 연결 형성되도록 하는 것이다.

상기 발효실(70)의 각 실에는 양쪽에 공기조화장치(80)에서 공기가 공급될 수 있도록 공급관(75)을 설치하고, 각 실의 중앙부분에 공급구(76)를 설치하여 소정의 공기를 제공하며, 상기 각 실의 공급구(76) 사이에는 내부의 공기를 외부로 배출하는 배출구(78)를 연결한 배출관(77)을 설치하여 흡기와 배기가 이루어질 수 있도록 하는 것이다.

상기 겉말림실(71)은 17∼20℃의 온도와 약 35∼45% 이하의 공기를 제공하여 48시간 동안 유지하는 것이다.

상기 발효실(72)은 17∼20℃의 온도와 약 50∼60% 이하의 습도를 갖는 공기를 제공하여 18∼20일간 유지하는 것이다.

상기 건조실(74)은 25∼30℃의 온도와 30∼40% 정도의 습도를 갖는 공기를 제공하여 4∼5일간 유지하여 고르게 발효된 메주를 제조하는 것이다.

상기 발효실(70)은 일렬로 설치되어 이동하면서 메주를 제조할 수 있도록 하고, 각 실에는 투시창(79)을 설치하여 내부를 확인할 수 있도록 하는 것이다.

도 10c는 본 발명의 공기 공급장치에 대한 설치상태 단면도를 나타낸 것이다.

공기조화장치(80)는 외부의 공기 일부와 발효실(70)의 배출관(77)으로 배출하는 공기를 공급받아 온도와 습도를 조절하여 공급관(75)으로 공급하는 것이다.

상기 공기조화장치(80)는 겉말림실(71)용 공조기(80a)와, 발효실(72)용 공조기(80b) 및 건조실(74)용 공조기(80c) 등 각기 다른 공조역할을 할 수 있도록 독립되게 구성하는 것이다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명은 차량이나 보관한 대두를 곡물 투입장치(10)에 공급하면 탱크(10b)의 내부에 설치한 망(10a)을 통하여 하측으로 공급되면서 버터플라이 밸브(10c)를 통하여 소정량씩 공급된다.

버터플라이 밸브(10c)를 통하여 공급되는 대두는 공급 엘리베이터(11)의 의해 일정량씩 정선 석발기(12)에 공급되는데, 이때 대두에 묻어있는 흙, 모래, 돌, 풀씨, 잡초 등의 이물질이 제거된 후 공기 이송기(13)를 통하여 싸이로(15)에 공급된다.

상기 싸이로(15)에는 잔여 미량의 먼지가 비산할 수 있으므로 상단에 싸이크 론(14)을 설치하여 먼지의 비산을 최대한 방지하는 것이다.

싸이로(15)는 열선(15a)에 의해 이중구조로 설치되어 있어서 내부에 대두가 저장될 때 호흡하며 발생하는 수분 및 가스를 관리하기 위한 에어벤트가 설치되어 호흡을 도와주며, 내부에서 증발하는 수분에 의해 내벽에 결로현상이 발생하는 것을 방지하여 이중 보온구조를 제공함으로써 안정된 보관 관리가 이루어지도록 하는 것이다.

싸이로(15)에 보관하는 대두는 하측의 슈트(15b)를 통하여 연속해서 자동공급이 이루어지며, 배출된 대두는 버켓 엘리베이터(16)를 통하여 세척기(20)에 공급한다.

세척기(20)에 공급된 대두는 세척탱크(21)의 내부에서 세척판(23)에 일정한 구멍이 형성되어 있으므로 세척 스크류(22)를 통하여 이송되면서 세척이 이루어지고, 이물질은 세척판(23)을 통하여 분리된다.

이때 세척기(20)는 빠른 시간에 세척을 해주어야 하는데, 세척기(20)에서 오랫동안 체류하면 단백질이 유리 용출되어 악성폐수를 대량생산케 되므로 강력한 와류에 의해 신속히 세척을 종료한 후 세정기(25)에 공급하는 것이다.

세정기(25)의 세정벨트(28)를 통하여 세정탱크(28a)에서 이송되는 과정을 통하여 공급되면 세정관(26)의 세정노즐(27)에서 맑은 물을 분사하여 대두를 깨끗하게 세정하여 공급한다.

세정기(25)에서 세정한 대두는 펌프 이송기(29)에 공급되어 물과 함께 침지탱크(30)로 이송된다.

상기 침지탱크(30)는 대두와 물을 혼합하여 저장하는 것이므로 대두가 침지될 때 계절에 따른 물의 온도차이가 자주 발생하게 되므로 하절기에는 부패가 올 수 있고 동절기에는 온도가 낮아 불림이 잘 진행되지 않는 경우가 있어 후공정에 미치는 영향 때문에 온도를 높이고 낮추는 방법을 통하여 침지온도가 15∼17℃를 유지할 수 있도록 하며, 10∼12시간 정도 침지하는 것이다.

대두를 10∼12시간 침지하게 되면 대략 2.5배 정도 불리게 되므로 배출 스크류(31)의 주변에 있는 팽창된 대두에 의해 배출이 정상적으로 이루어지지 않게 되므로 수절장치(32)를 통하여 침지탱크(30)에 공급된 물을 외부로 배수시킨 후 배출 스크류(31)를 역회전 시킨다.

그러면 배출 스크류(31)를 통하여 배출부분에 있는 대두가 상측으로 상승되어 배출구에서 막힘 현상을 방지할 수 있게 되므로, 버터플라이 밸브(33)를 개방시키고 배출 스크류(31)를 정방향으로 회전시켜 대두를 하측으로 배출시킨다.

침지탱크(30)에서 배출되는 대두는 하측에 미리 대기하고 있는 증숙박스(34)에 로드셀을 통하여 정량 공급하는 것이다.

상기 증숙박스(34)는 하부면(바닥)에서 30∼40mm 정도의 높이만 그대로 두고 전체면에 4mm 정도 크기로 타공을 해 공급받는 것이며, 증숙박스(34)는 대두를 공급받아 레일(35)을 통하여 고온 고압 자동 증숙기(40)로 공급된다.

상기 증숙박스(34)는 증숙할 때 열침투가 빠르고 하측에 타공하지 않은 부분에는 대두를 익힐 때 발생하는 끈적끈적한 콩물이 증숙기 하부에 유출되는 것을 방지하는 것이다.

고온 고압 자동 증숙기(40)의 내부에는 레일(35)이 설치되어 있어서 증숙박스(34)가 그대로 공급되어 투입되고, 하측의 스팀 공급관(44)을 통하여 120∼125℃의 온도를 공급하여 증숙하게 된다.

증숙이 종료된 증숙박스(34)는 레일(35)을 통하여 진공 냉각관(41)으로 공급되어 하측의 냉각 콘덴서(42)를 통해 하측의 스팀 공급관(44)으로 중심 온도가 40∼45℃로 냉갇되도록 하며, 진공상태로 감압 후 공기를 공급하여 20∼23℃가 되도록 냉각하는 것이고, 공기의 공급이 이루어지도록 함으로써 소정의 온도를 유지하게 된다.

냉각이 종료된 대두는 증숙박스(34)가 레일(35)을 타고 이송되어 증숙박스 전도기(46)에서 전도되면서 메주 성형기(50)에 증숙 및 냉각이 완료된 대두를 공급하게 된다.

전도된 증숙박스(34)는 레일(35)을 타고 이송하는 과정에서 세척기(47)를 통하여 열수세척, 청수세척, 건조에 의해 내, 외부가 깨끗하게 세척되고 증숙박스 전도기(48)를 통과하면서 다시 원상태로 세워져 침지탱크(30)로 공급되는 것이다.

상기 메주 성형기(50)에 대두가 공급되어 교반모터(52a)를 통하여 교반 스크류(52)가 회전하는 과정에서 배양액 탱크(45)로부터 배양액을 펌핑하여 배양된 미생물을 접종하여 하측으로 공급한다.

하측으로 공급된 대두는 공급 스크류(53)를 통하여 적당한 상태로 뭉개져서 알갱이가 40% 정도 유지를 하도록 성형구(54)를 통하여 연속해서 공급된다.

이때, 메주(65)의 밀도를 잘 맞추어 주어야 하는데, 밀도가 높으면 겉말림때 균열이 오지 않으므로 주의를 해야 한다.

성형구(54)를 통하여 배출되는 대두는 메주 절단기(55)의 에어 실린더(56)에 연결된 실린더축(57)이 하강하면서 절단 프레임(58)에 설치한 절단선(59)이 순간적으로 공급되는 대두를 소정의 크기로 절단하여 메주(65)를 성형하게 된다.

성형되어 공급되는 메주(65)는 콘베어(64)에 공급되어 이송되면서 발효대차(60)의 선반(61)에 일정하게 배열되어 바퀴(62)를 통하여 레일(63)에 공급된다.

발효대차(60)는 레일(63)을 통하여 발효실(70)로 자동 이송되며, 발효실(70)에는 메주(65)를 공급한 발효대차(60)를 겉말림실(71)에 일렬로 정열하게 된다.

정열된 발효대차(60)가 있는 발효실(70)에는 공기 공급장치(80)에서 공기를 흡입하여 습도 30∼40% 정도, 온도 17∼20℃로 2일간 공급관(75)을 통하여 공급한다.

그러면 공급구(76)를 통하여 천정에서 소정의 온도와 습도가 공급되면서 메주(65) 표면을 겉말림하게 된다.

겉말림의 목적은 메주(65) 표면의 겉말림에 의해 곰팡이 등이 표면에 급속히 서식하는 것을 방지하고 빠른 시간에 균열을 유도하여 깨끗한 메주표면을 유지하며, 미생물이 중심부까지 원만히 발효시킬 수 있도록 제공하는 초기과정인 것이다.

겉말림실(71)에서는 메주의 수분함량이 높기 때문에 수분증발량이 많이 발생하게 되므로 공기 공급장치(80)에 의해 공기를 빨리 치환시켜 증발된 수분을 제거하고 건조한 공기를 제공하여 주어야 하는데, 이때 공기 공급장치(80)에서는 겉말림이 빨리 올 수 있도록 흡입한 습한 공기를 응축시설에 의해 수분을 제습하여 겉 말림을 마무리한다.

이때에 메주(65)에 적당한 균열이 발생하고 표면에도 곰팡이가 약간 피어 있는 상태에서 발효실(70)의 내부에서 발효실(72)로 이동된다.

발효실(72)에서는 17∼20℃의 온도를 제공하여 겉말림실(71)과 같은 방법으로 관리하며, 습도는 50∼60% 이하를 유지하며, 약 18∼20일 정도 경과하면 중심부(35mm 정도)가 초기 메주상태의 수분이고, 중심부 이외의 부분은 약간 연회색 및 가까이 분해 발효되었음을 확인할 수 있다.

발효과정을 마친 메주(65)는 발효대차(60)를 통하여 건조실(74)에 공급되고, 공기 공급장치(80)에서 25∼32℃정도의 온도에서 30∼40%의 습도로 4∼5일 정도 건조 및 후 발효를 유도해 메주(65)의 발효를 마무리 한다.

상기 건조실(74)에서는 메주(65)를 절개했을 때 나무의 나이테처럼 고르게 발효된 것을 볼 수 있으며, 최상의 메주(65)가 만들어진 것을 확인할 수 있다.

상기 발효실(70)은 공급구(76)와 배추구(78)의 위치에 따라서 바랑의 이동경로가 다르게 나타나게 되므로 내부에서 전체면에 고르게 발효된 메주를 제공하는 것이 매우 어려워 한쪽 측면의 양쪽에 공급구(76)를 설치하고, 공급구(76)의 사이 반대편에 배출구(78)를 설치함으로써 공급구(76)로 공급하는 소정의 온도와 습도가 발효대차(60)의 선반(61)에 적재한 메주(65)에 균일하게 작용하여 메주(65)가 전체적으로 균일하게 공기와 접촉될 수 있도록 하는 것이다.

상기 발효실(70)은 일자 형태로 구성하며 선입, 선출을 원칙으로 설치하는 것이며, 여러개의 발효실(70)을 증설하는 경우 공기조화장치(80)도 겉말림실(71)용 과 발효실(72)용 및 건조실(74)용을 각각 가동하기 위한 공조기(80a, 80b, 80c)와 같이 여러대를 운영하는 것이 바람직하며, 발효실(70) 내부의 각 실에서 덕트만 연결하여 독립되게 제어하는 것이 바람직하다.

특히, 공기조화장치(80)로 이루어진 공조기(80a, 80b, 80c)에 필요한 열과 냉의 에너지는 지하수를 이용한 압출시스템을 적용하므로 70℃ 이하의 열에너지, 0℃ 이상의 냉에너지를 활용함으로써, 24시간 동안 연속해서 소모되는 기름 및 냉동기 에너지를 70%정도 절약할 수 있는 시스템을 적용하는 것이다.

발효실(70)의 건조실(74)에서 건조과정을 모두 바친 발효대차(60)는 메주 전도기(81)에 의해 전도되어 호퍼(83)에 공급되고 대차 세척기(82)에서 발효대차(60)가 세척되어 처음 공정으로 돌아되며, 호퍼(83)에 공급된 메주(65)는 에어 세척기(84)에서 겉에 묻은 분진 및 곰팡이가 에어 세척된 후 보관 탱크(85)에 보관되거나 작업대(86)를 통하여 진공 포장기(87)에서 포장되어 배출(88)되도록 하는 것이다.

상기 에어 세척기(84)는 비산되는 공기를 블로워에 의해 외부로 배출시키며 종단에는 싸이크론 및 백휠터를 설치하여 외부 환경오염을 최대한 방지하는 것이다.

본 발명은 대두를 공급하여 세척과 보관 및 증숙, 메주 성형, 발효와 포장 과정과 같은 전 과정을 자동으로 이루어질 수 있도록 함으로써 청결하고 위생적으 로 메주를 제조할 수 있도록 하며, 메주의 품질이 균일하고 최상의 제품을 대량으로 항상 공급할 수 있는 시스템을 제공하는 것이다.

도 1 은 본 발명의 메주 제조장치에 대한 일부 설치상태 평면도

도 2a 는 본 발명의 곡물 투입장치에 대한 평면도

도 2b 는 본 발명의 곡물 투입장치에 대한 정면도

도 3 은 본 발명의 싸이로에 대한 설치상태 정면도

도 4 는 본 발명의 세척기와 세정기에 대한 설치상태 정면도

도 5 는 본 발명의 펌프 이송기와 침지탱크 및 증숙 박스에 대한 설치상태 정면도

도 6 은 본 발명의 증숙관과 냉각관 및 냉각 콘덴서에 대한 설치상태 정면도

도 7 은 본 발명의 메주 성형기에 대한 설치상태 단면도

도 8 은 본 발명의 메주 절단기에 대한 측면도

도 9 는 본 발명의 발효 대차에 대한 설치상태 정면도발명의 메주 절단기에 대한 측면도

도 10a 는 본 발명의 발효실에 대한 설치상태 평면도

도 10b 는 본 발명의 발효실에 대한 설치상태 정면도

도 10c 는 본 발명의 공기 공급장치에 대한 설치상태 단면도

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

10 : 곡물 투입장치 10a : 망

10b : 탱크 10c, 33 : 버터플라이 밸브

11 : 공급 엘리베이터 12 : 정선 석발기

13 : 공기 이송기 14 : 싸이크론

15 : 싸이로 15a : 열선

15b : 슈트 16 : 버켓 엘리베이터

20 : 세척기 21 : 세척탱크

22 : 세척 스크류 23 : 세척판

25 : 세정기 26 : 세정관

27 : 세정노즐 28 : 세정벨트

28a : 세정탱크 29 : 펌프 이송기

30 : 침지탱크 31 : 배출 스크류

32 : 수절장치 34 : 증숙박스

35, 63 : 레일 40 : 고온 고압 자동 증숙기

41 : 진공 냉각관 42 : 냉각 콘센서

44 : 스팀 공급관 45 : 배양액 탱크

46, 48 : 증숙박스 전도기 47 : 세척기

50 : 메주 성형기 51 : 교반탱크

52 : 교반 스크류 53 : 공급 스크류

54 : 성형구 55 : 메주 절단기

56 : 에어 실린더 57 : 실린더축

58 : 절단 프레임 59 : 절단선

60 : 발효대차 61 : 선반

62 : 바퀴 70 : 발효실

71 : 겉말림실 72 : 발효실

74 : 건조실 75 : 공급관

76 : 공급구 77 : 배출관

78 : 배출구 80 : 공기조화장치

80a, 80b, 80c : 공조기 81 : 메주 전도기

84 : 에어 세척기

Claims (10)

1. 곡물 투입장치(10)에 투입된 대두를 정선 석발기(12)에서 석발하여 공기 이송기(13)로 공급하여 저장하는 싸이로(15)와;

   상기 싸이로(15)의 슈트(15b)를 통하여 공급받아 세척탱크(21)에서 물로 세척하는 세척기(20)와;

   상기 세척기(20)에서 세척된 대두를 세정벨트(28)로 공급하며 물을 분사하여 세정하는 세정기(25)와;

   상기 세정기(25)에서 세정한 대두를 침지탱크(30)에 저장하여 슈트(15b)에서 레일(35)에 설치되어 정량 공급받는 증숙박스(34)와;

   상기 증숙박스(34)가 공급되는 레일(35)이 설치되며 스팀 공급관(44)으로 대두를 증숙시키는 고온 고압 자동 증숙기(40)와;

   상기 고온 고압 자동 증숙기(40)의 일측에서 증숙박스(34)가 공급되는 레일(35)이 설치되며 냉각 콘덴서(42)와 연결된 스팀 공급관(44)으로 대두를 냉각시키는 진공 냉각관(41)과;

   상기 증숙박스(34)이 있는 대두를 공급받는 교반탱크(51)에 교반 스크류(52)를 설치하며, 교반 스크류(52)의 하측으로 설치한 공급 스크류(53)의 전방에 성형구(54)를 설치한 메주 성형기(50)와;

   상기 메주 성형기(50)의 전방에 설치되어 절단선(59)으로 메주(65)를 절단하는 메주 절단기(55)와;

   상기 메주(65)를 선반(61)에 정열하며 하측의 바퀴(62)를 레일(63)에 설치하여 운반하는 발효대차(60)와;

   상기 발효대차(60)가 이송하는 레일(63)이 설치되며 겉말림실(71)과 발효실(72) 및 건조실(74)로 이루어지며 공기조화장치(80)에서 공기를 공급받는 공급관(75)과 배출관(77)을 연결한 발효실(70)과;

   상기 발효대차(60)에 적재한 메주(65)를 공급하여 에어 세척기(84)로 세척한 후 포장함을 특징으로 하는 대량생산을 위한 메주의 제조장치.
2. 곡물 투입장치에 투입된 대두를 정선 석발기에서 석발하여 공기 이송기로 공급하여 싸이로에 저장하는 단계;

   상기 싸이로의 슈트를 통하여 공급받아 세척탱크로 이루어진 세척기에서 물로 세척하는 단계;

   상기 세척기에서 세척된 대두를 세정벨트로 공급하며 물을 분사하여 세정하는 단계;

   상기 세정기에서 세정한 대두를 침지탱크에 저장하여 슈트에서 레일에 설치된 증숙박스에 정량 공급하는 단계;

   상기 증숙박스가 공급되는 레일이 설치되며 스팀 공급관으로 고온 고압 자동 증숙기에서 대두를 증숙시키는 단계;

   상기 고온 고압 자동 증숙기의 일측에서 증숙박스가 공급되는 레일이 설치되 며 냉각 콘덴서와 연결된 스팀 공급관으로 진공 냉각관에서 대두를 냉각시키는 단계;

   상기 증숙박스에 있는 대두를 공급받는 교반탱크에 교반 스크류를 설치하며, 교반 스크류의 하측으로 설치한 공급 스크류의 전방에 성형구로 이루어진 메주 성형기에서 메주를 성형하는 단계;

   상기 메주 성형기의 전방에 설치되어 절단선으로 메주를 절단하는 단계;

   상기 메주를 선반에 정열하며 하측의 바퀴를 레일에 설치하여 발효대차로 이송하는 단계;

   상기 발효대차가 이송하는 레일이 설치되며 겉말림실과 발효실 및 건조실로 이루어지며 공기조화장치에서 공기를 공급받는 공급관과 배출관을 연결하여 발효실에서 발효가 이루어지도록 하는 단계; 및

   상기 발효대차에 적재한 메주를 공급하여 에어 세척기로 세척한 후 포장함을 특징으로 하는 대량생산을 위한 메주의 제조방법.
3. 제 1항에 있어서,

   세척기(20)는 세척탱크(21)에 설치된 세척 스크류(22)의 하측으로 구멍이 천공된 세척판(23)과;

   상기 세척 스크류(22)에서 공급된 대두를 이송하는 세정벨트(28)에 설치한 세정탱크(28a)의 내부에서 세정관(26)에 있는 세정노즐(27)에서 깨끗한 물이 분사 되어 대두를 세척함을 특징으로 하는 대량생산을 위한 메주의 제조장치.
4. 제 1항에 있어서,

   침지탱크(30)는 하측의 중앙에 배출 스크류(31)를 설치하며 15∼17℃의 온수를 공급하여 10∼12시간 불리도록 하고, 하측에 수절장치(32)를 설치하며, 상기 배출시 막힘을 방지하기 위해 정,역으로 작동하는 스크류(31)의 하측으로 버터 플라이 밸브(33)를 설치함을 특징으로 하는 대량생산을 위한 메주의 제조장치.
5. 제 1항에 있어서,

   증숙박스(34)는 레일(35)에 의해 이동되며 하부면에서 30∼400mm 높이를 제외하고 열침투가 균일하도록 구멍을 타공함을 특징으로 하는 대량생산을 위한 메주의 제조장치.
6. 제 1항에 있어서,

   증숙박스(34)가 이동하는 레일(35)에는 침지탱크(30)와 고온 고압 자동화 증숙관(40), 진공 냉각관(41) 증숙박스 전도기(46), 세척기(47) 및 증숙박스 전도기(48)가 설치되어 순환되도록 설치함을 특징으로 하는 대량생산을 위한 메주의 제 조장치.
7. 제 1항에 있어서,

   고온 고압 자동 증숙관(40)은 레일(35)이 관통하여 증숙박스(43)를 공급하며 하측 중앙에 스팀 공급관(44)을 설치하여 120∼125℃로 증숙박스(43)에 공급된 대두를 증숙함을 특징으로 하는 대량생산을 위한 메주의 제조장치.
8. 진공 냉각관(41)은 레일(35)이 관통하여 증숙박스(43)를 공급하며 하측 중앙에 스팀 공급관(44)을 설치하여 냉각 콘덴서(42)와 열교환하여 중심부의 온도가 40∼45℃로 증숙박스(43)에 공급된 대두를 냉각함을 특징으로 하는 대량생산을 위한 메주의 제조장치.
9. 제 1항에 있어서,

   발효실(70)은 발효대차(60)가 메주(65)를 적재하여 이동하는 레일(63)이 설치되며 내부에 17∼20℃의 온도와 30∼40%의 습도를 2일간 제공하는 겉말림실(71)과;

   상기 겉말림실(71)의 일측으로 설치하며 17∼20℃의 온도와 60%의 습도를 18 ∼20일간 발효하는 발효실(72); 및

   상기 발효실(72)의 일측으로 설치하며 25∼30℃의 온도와 30∼40%의 습도를 4∼5일간 건조함을 특징으로 하는 대량생산을 위한 메주의 제조장치.
10. 제 1항에 있어서,

    발효실(70)은 겉말림실(71)을 공조기(80a)와 연결하며, 발효실(72)을 공조기(80b)와 연결하고, 건조실(74)은 공조기(80c)와 연결하는 공기조화장치(80)에 의해 공조되도록 함을 특징으로 하는 대량생산을 위한 메주의 제조장치.

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