KR20120105410A - 식품용 연속 동결 장치 및 식품용 연속 동결 방법 - Google Patents

식품용 연속 동결 장치 및 식품용 연속 동결 방법 Download PDF

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Abstract

동결 처리 효율을 저하시키지 않고 고품질로 식품을 동결할 수 있는 장치 및 방법을 개시한다. 식품 연속 동결 장치(1)는 공급부(2a)로부터 연속적으로 공급되는 피동결물로서의 식품(F)을 배출부(2b)를 향해 이송하면서 동결시키며, 일단이 상기 공급부(2a)에 위치하고, 상기 일단으로부터 타단으로 향하는 제 1 방향으로 식품(F)을 이송하는 메쉬형 제 1 컨베이어(4); 상기 제 1 컨베이어(4) 바로 아래에서 상기 제 1 컨베이어를 따라 연장하며, 상기 제 1 컨베이어(4)의 상기 타단으로부터 낙하한 식품을 상기 제 1 방향과는 반대 방향인 제 2 방향으로 이송하는 제 2 컨베이어(5); 상기 제 2 컨베이어(5) 바로 아래에 배치되어, 상기 제 2 컨베이어(5)로부터 낙하한 식품(F)을 동결시키는 냉각액(S)을 내포하고 있는 냉각액 탱크(8); 적어도 일부가 상기 냉각액 탱크(8)의 냉각액(S) 속에 잠기고, 상기 제 2 컨베이어(5)로부터 낙하한 식품(F)을 상기 냉각액 탱크(8)의 냉각액(S)에 침지시키면서 이송하는 제 3 컨베이어(6); 및 상기 제 1 컨베이어(4) 바로 위에 배치되어, 상기 제 1 컨베이어(4)를 향해 냉각액을 살포하는 냉각액 살포 수단(9);을 포함한다.

Description

식품 연속 동결 장치 및 식품 연속 동결 방법{CONTINUOUS FOOD FREEZING DEVICE AND CONTINUOUS FOOD FREEZING METHOD}
본 발명은 피동결물로서의 식품을 액체 동결(브라인(brine) 동결)하는 기술에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 고품질로 식품을 동결시킬 수 있는 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근, 식품의 동결 방법으로서, 동결 매체로서 액체(브라인)를 이용한 액체 동결이 점점 더 이용되어 왔으며, 이 액체 동결에 따르면, 예를 들면 -20℃ 내지 -35℃ 온도의 액체(에탄올 용액 등)에 식품을 침지시켜 동결함으로써, 얼음 결정이 만들어지는 최대 얼음 결정 생성 온도 범위(약 0℃ 내지 -5℃)를 가능한 한 빨리 통과할 수 있음에 따라, 동결시 얼음 결정에 의한 세포 파괴를 거의 초래하지 않고 식품을 동결시킬 수 있다.
이러한 액체 동결을 채용한 동결 장치로서, 예를 들면, 하기 특허 문헌 1에는 0℃ 미만의 온도의 액체로 채워진 동결 탱크; 상기 동결 탱크에 식품을 침지시켜 동결시킨 후 대기 중으로 취출하는 컨베이어; 및 컨베이어의 하류 측에 배치되어, 동결 탱크 내의 알코올에 침지시킨 식품에 잔류하는 알코올을 제거하는 송풍기;를 포함한 컨베이어식 동결 장치가 개시되어 있다.
특허문헌 1: 일본특허출원 공개 제2007-267688호
그러나 전술된 종래의 컨베이어식 동결 장치에 대해, 컨베이어에 의한 이송 중에, 특히, 동결 탱크에 식품을 공급할 때, 식품들이 서로 중첩되거나 서로 접촉하며, 그에 따라 접착 동결, 불균일 동결, 동결 시간 증가 등을 야기한다. 이를 감안하여, 컨베이어 상의 식품과 식품 사이의 간격을 넓혀 이송 중 식품끼리 접촉하지 않도록 하는 것이 가능하다. 그러나 이러한 경우에는 단위 시간당 식품의 동결 처리량이 감소하여, 동결 처리 효율의 현저한 감소를 초래할 수 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 동결 처리 효율을 감소시키지 않고 고품질로 식품을 동결시킬 수 있는 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해 안출되었다. 본 발명에 따른 식품 연속 동결 장치는, 공급부로부터 연속적으로 공급되는 피동결물(an article to be frozen)로서의 식품을 배출부를 향해 이송하면서 동결시키는 식품 연속 동결 장치에 있어서, 일단이 상기 공급부에 위치하고, 상기 일단으로부터 타단으로 향하는 제 1 방향으로 식품을 이송하는 메쉬형(mesh-like) 제 1 컨베이어; 상기 제 1 컨베이어 바로 아래에서 상기 제 1 컨베이어를 따라 연장하며, 상기 제 1 컨베이어의 상기 타단으로부터 낙하한 식품을 상기 제 1 방향과는 반대 방향인 제 2 방향으로 이송하는 제 2 컨베이어; 상기 제 2 컨베이어 바로 아래에 배치되어, 상기 제 2 컨베이어로부터 낙하한 식품을 동결시키는 냉각액을 저장하고 있는 냉각액 탱크; 적어도 일부가 상기 냉각액 탱크의 냉각액 속에 잠기고, 상기 제 2 컨베이어로부터 낙하한 식품을 상기 냉각액 탱크의 냉각액에 침지시키면서 이송하는 제 3 컨베이어; 및 상기 제 1 컨베이어 바로 위에 배치되어, 상기 제 1 컨베이어를 향해 냉각액을 살포하는 냉각액 살포 수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다. 아울러, 상기 "메쉬형"은 냉각액 살포 수단에 의해 살포되는 냉각액을 하방으로 통과시키는 홀을 가진 형상을 의미하고 "망(網)" 자체에 한정되지 않음을 유의하여야 한다. 또한, "낙하"는 중력에 의한 낙하를 의미한다.
이러한 식품 연속 동결 장치에 있어서, 공급구로부터 연속으로 공급된 식품은 제 1 컨베이어 및 제 2 컨베이어를 통해 냉각액 탱크로 이송된다. 이때, 제 1 컨베이어 바로 위에 배치된 냉각액 살포 수단으로부터 방출된 냉각액은 제 1 컨베이어 상의 식품뿐만 아니라 제 2 컨베이어 상의 식품에도 살포되어 이들 식품의 각각의 표면이 사전에 동결된다. 그 후, 식품은 제 2 컨베이어로부터 냉각액 탱크로 낙하하고, 냉각액 탱크의 알코올 용액에 직접 침지된다. 식품은 그 후 알코올 용액에 의해 급속히 냉각되고 제 3 컨베이어에 의해 이송되는 동안 완전히 동결된다.
따라서, 본 발명의 식품 연속 동결 장치에 따르면, 식품을 냉각액 탱크의 냉각액에 공급하기 전에 식품의 각각의 표면을 동결시킬 수 있다. 따라서, 이송 도중, 특히 냉각액 탱크에 식품을 공급할 때, 식품들이 서로 중첩되는 경우에도, 식품의 접착 동결이 발생하지 않는다. 따라서, 중첩에 의한 형상의 변화와 불균일 동결이 발생하지 않을 수 있다. 또한, 냉각액 탱크에서 동결되기 전에 식품의 일부를 동결시킬 수 있으므로, 냉각액 탱크의 크기와 사용될 알코올 용액의 양을 줄일 수 있다. 또한, 제 1 컨베이어와 제 2 컨베이어가 서로 역방향으로 작동되기 때문에 장치의 전체 길이를 줄일 수 있다. 또한, 본 발명은 기존의 에어 분사식 동결 장치에 의해 요구되었던 서리 제거를 위한 정지 시간이 불필요하며, 공기 분사식 동결 장치와 비교할 때 동결기의 길이를 반으로 줄일 수 있다.
본 발명에 따른 식품 연속 동결 장치에 있어서, 상기 장치는 상기 제 1 컨베이어의 상기 타단과 상기 제 2 컨베이어 사이에 배치되어 상기 제 1 컨베이어로부터 낙하한 식품을 반전시켜 상기 제 2 컨베이어로 인도하는 반전 수단을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 식품 연속 동결 장치에 있어서, 상기 제 2 컨베이어의 회귀 부분(return portion)은 상기 냉각액 탱크 내의 냉각액의 액면(liquid level)에 또는 그보다 아래에 위치하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 식품 연속 동결 장치에 있어서, 상기 장치는 상기 냉각액 탱크와 상기 배출부 사이에 배치되어, 상기 냉각액 탱크 내의 냉각액으로부터 취출된 식품에 냉기를 분사하는 냉기 분사 수단을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 식품 연속 동결 장치에 있어서, 상기 냉기 분사 수단은 -35℃ 내지 -45℃ 온도의 냉기를 분사할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 식품 연속 동결 장치에 있어서, 상기 냉각액 살포 수단은 상기 냉각액 탱크 내의 냉각액을 공급원으로 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 식품 연속 동결 장치에 있어서, 상기 제 3 컨베이어의 적어도 일부가 제 2 컨베이어 바로 아래에 위치하는 것이 바람직하다.
전술한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 식품 연속 동결 방법은, 공급부로부터 연속적으로 공급되는 식품을 배출부를 향해 이송하면서 동결시키는 식품 연속 동결 방법에 있어서, 상기 공급부로부터 공급된 식품을 메쉬형 제 1 컨베이어에 의해 제 1 방향으로 이송하는 단계; 상기 제 1 컨베이어 바로 아래에서 상기 제 1 컨베이어를 따라 연장한 제 2 컨베이어에 의해 상기 제 1 컨베이어로부터 낙하한 식품을 상기 제 1 방향과는 반대 방향인 제 2 방향으로 이송하는 단계; 및 상기 제 2 컨베이어로부터 낙하한 식품을 제 3 컨베이어에 의해 상기 제 2 컨베이어 바로 아래에서 연장하는 냉각액 탱크 내의 냉각액에 침지시키면서 이송하는 단계;를 포함하고, 상기 제 1 컨베이어와 상기 제 2 컨베이어에 의한 식품 이송 중, 상기 제 1 컨베이어와 제 2 컨베이어 바로 위에 배치된 냉각액 살포 수단에 의해 상기 제 1 컨베이어 및 제 2 컨베이어 상의 식품에 냉각액이 살포되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 식품 연속 동결 방법에 있어서, 상기 제 1 컨베이어로부터 낙하한 식품이 상기 제 2 컨베이어에 의해 상기 제 2 방향으로 이송되기에 앞서 반전되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 식품 연속 동결 방법에 있어서, 상기 냉각액 탱크와 상기 배출부 사이에서, 상기 냉각액 탱크 내의 냉각액으로부터 취출된 식품에 냉기가 분사되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 식품 연속 동결 방법에 있어서, 상기 냉각액 탱크와 상기 배출부 사이에서, 상기 냉각액 탱크로부터 취출된 식품에 -35℃ 내지 -45℃ 온도의 냉기가 분사되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 동결 처리 효율을 저하시키지 않고 고품질로 식품을 동결시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 실시예의 식품 연속 동결 장치로서, 도 2의 B-B 단면이고,
도 2는 도 1의 A-A 단면이다.
이하, 도면에 도시된 실시예를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 또한, 도면부호 1은 본 발명에 따른 식품 연속 동결 장치(이하, 단지 "동결 장치"로 지칭됨)를 지시함에 주의해야 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 동결 장치(1)는 일단에서 피동결물, 즉 육류 및 생선 등과 같은 식품(F)이 공급되는 공급부(2a)를 개방하고, 타단에서 식품(F)을 배출하는 배출부(2b)를 개방한다. 상기 장치는 내부에 동결실(2c)을 구획 및 형성하는 벽부(2)를 포함하며, 동결실(2c)의 내부는 공지된 온도 조절기(미도시)에 의해 0℃ 미만, 여기에서는 -40℃로 유지되고 있다. 또한, 벽부(2)에는 공급부(2a) 및 배출부(2b)를 각각 개폐하는 덮개(3a,3b)가 제공된다. 장치(1)를 사용하지 않을 때는 이들 덮개(3a,3b)를 닫아 동결실(2c)을 밀봉시킨다.
또한, 상기 동결 장치(1)는 공급부(2a)로부터 연속적으로 공급되는 식품(F)을 배출부(2b)를 향해 이송하는 제 1 내지 제 4 컨베이어(4 내지 7)와, 식품(F)이 침지되는 냉각액으로서, 예를 들면, 알코올(에탄올) 용액(S) (여기서는 약 -30℃의 온도)으로 채워지는 냉각액 탱크(8)를 포함한다.
보다 구체적으로, 제 1 컨베이어(4)는 공급부(2a)로부터 접근가능하도록 배치된 일단(상류측의 단부)을 갖고, 상기 일단으로부터 타단(하류측의 단부)으로 향하는 제 1 방향으로(도 1의 우측에서 좌측으로) 식품(F)을 이송한다. 제 2 컨베이어(5)는 제 1 컨베이어(4) 바로 아래에 위치하며 제 1 컨베이어(4)를 따라 연장하고, 제 1 컨베이어(4)의 타단으로부터 낙하한 식품(F)을 상기 제 1 방향과는 반대 방향인 제 2 방향으로(도 1의 좌측에서 우측으로) 이송한다. 상기 제 1 컨베이어(4) 및 제 2 컨베이어(5)는 도 2에 도시된 바와 같이, 메쉬 방식으로 제작된 금속 또는 수지로 된 벨트를 가진 컨베이어 벨트이다. 여기에서, 제 2 컨베이어(5)의 회귀 부분(5a)은 냉각액 탱크(8) 내의 알코올 용액(S)의 액면(S1)에 또는 그보다 아래에(액체 속에) 위치하고 있다(도 1 참조).
제 3 컨베이어(6)에 대해, 그 일부분은 제 2 컨베이어(5) 바로 아래에 위치하며 냉각액 탱크(8)의 알코올 용액(S) 아래에 잠기고, 다른 부분(하류측의 단부)은 냉각액 탱크(8) 내의 알코올 용액(S)으로부터 노출하도록 진행 방향의 중간에서 위쪽으로 구부러진다. 제 3 컨베이어(6)의 이송 방향은 제 1 컨베이어(4)의 이송 방향(제 1 방향)과 동일하다. 제 3 컨베이어의 이송 속도 및 이송 거리는 냉각액 탱크(8)에서 식품(F)이 완전히 동결하도록 조절될 수도 있고, 각각의 식품(F)의 표층부만 동결하도록 조절될 수도 있다.
제 4 컨베이어(7)에 대해, 그 일단(상류측 단부)은 제 3 컨베이어(6)로부터 식품(F)이 낙하하는 지점에 위치하며, 그 타단(하류측 단부)은 상기 배출부(2b)에 위치하며 상기 낙하하는 지점으로부터 배출구(2b)로 식품을 이송한다. 또한, 제 3 컨베이어(6) 및 제 4 컨베이어(7)는 제 1 컨베이어(4) 및 제 2 컨베이어(5)의 경우와 같이 메쉬 방식으로 제작된 금속 또는 수지로 된 벨트를 가진 벨트 컨베이어일 수 있으며, 이에 따르면 식품을 냉각액 탱크(8)로부터 취출한 후, 식품에서 알코올 용액(S)의 제거와 회수가 용이하게 될 수 있다.
상기 동결 장치(1)는 제 1 컨베이어(4) 바로 위에 배치되며, 상기 제 1 컨베이어(4)를 향해 알코올 용액(S)을 살포하는 냉각액 살포 수단으로서 복수의 샤워기(shower)(9)를 더 포함한다. 여기에서, 샤워기(9)는 냉각액 탱크(8) 내의 알코올 용액(S)(약 -30℃)을 공급원으로 사용하며, 상기 알코올 용액(S)을 흡인하여 제 1 컨베이어(4)를 향해 살포하도록 구성되어 있다. 그러나 샤워기(9)로부터 살포되는 알코올 용액의 공급원은 냉각액 탱크(8)와는 별도로 제공될 수 있다.
상기 동결 장치(1)는 제 1 컨베이어(4)의 타단과 제 2 컨베이어(5) 사이에 상기 제 1 컨베이어(4)로부터 낙하한 식품(F)을 반전시켜서, 즉 뒤집어서, 제 2 컨베이어(5)로 인도하는 반전 수단으로서 원호형의 반전판(10)을 더 포함한다.
상기 동결 장치(1)는 냉각액 탱크(8)와 배출부(2b) 사이에 냉각액 탱크(8) 내의 알코올 용액(S)으로부터 취출된 식품(F)에 0℃ 미만의 냉기, 바람직하게는 -35℃ 내지 - 45℃, 여기에서는 -45℃의 냉기(건조 공기)를 분사할 수 있는 냉기 분사 수단으로서 2개의 쿨러 유닛(11)을 더 포함한다.
도 2에서 도면부호 13은 냉각액을 교반하기 위한 교반기를 나타내며, 도면부호 14는 냉각액을 냉각시키기 위한 코일을 나타낸다. 이들은 모두 충분히 공지되어 있으므로, 그 구체적인 설명은 생략한다.
이어서, 식품(F)을 동결시키는 상기 동결 장치(1)의 작동 순서를 설명한다.
먼저, 피동결물로서의 식품(F)을 공급부(2a)로부터 연속적으로 공급하여 메쉬형 제 1 컨베이어(4)에 공급함에 따라, 식품(F)은 제 1 컨베이어(4)에 의해 상술한 제 1 방향으로 이송된다. 이 때, 제 1 컨베이어(4) 바로 위에 배치된 복수의 샤워기(9)로부터 약 -30℃ 온도의 알코올 용액(S)이 살포되므로, 제 1 컨베이어(4) 상의 식품(F)의 각각의 상부면(위로 향한 면)이 냉각되어 동결된다. 이어서, 식품(F)은 제 1 컨베이어(4)의 하류측 단부로부터 낙하한 후 반전판(10)에 의해 반전되고, 그 후 제 2 컨베이어(5)로 인도된다. 제 2 컨베이어(5) 상의 식품(F)에 대해, 그 각각의 배면(위로 향한 면)은 메쉬형 제 1 컨베이어(4)를 통과하여 낙하한 알코올 용액(S)에 의해 냉각되며 동결된다. 그 후, 식품(F)은 제 2 컨베이어(5)로부터 냉각액 탱크(8)로 낙하하고, 냉각액 탱크(8) 내의 알코올 용액(S)에 직접 침지된다. 식품(F)은 제 3 컨베이어(6)에 의해 이송되는 동안 알코올 용액(S)에 의해 급속히 냉각되고 완전히 동결된다.
이어서, 식품(F)은 제 3 컨베이어(6)에 의해 알코올 용액(S)으로부터 취출된다. 제 3 컨베이어(6)의 하류측의 단부로부터 낙하한 식품(F)은 배출부(2b)로 이송된다. 이때, 유닛 쿨러(11)에 의해 예를 들어 -45℃ 온도의 건조 공기가 식품(F)에 분사되면, 식품(F)에 잔류한 알코올 용액(S)이 제거되며, 잔류 액체 성분의 증발에 의해 추가의 냉각 효과가 발생된다.
상술한 구성을 포함한 동결 장치(1)에 따르면, 식품(F)을 냉각액 탱크(8)의 알코올 용액(S)에 공급하기 전에 식품(F)의 각각의 표면을 선행하여 동결시킬 수 있다. 따라서, 이송 도중, 특히 식품(F)을 냉각액 탱크(8)에 공급할 때, 식품(F)이 서로 중첩되는 경우에도, 식품(F)이 교착되지도 않고 불균일하게 동결되지도 않을 수 있다. 또한, 냉각액 탱크(8)에서 동결되기 전에 각각의 식품(F)의 표층을 동결시킬 수 있기 때문에, 냉각액 탱크(8)의 냉각 부하를 줄이고 냉각액 탱크(8)의 소형화를 달성하며 사용될 알코올 용액의 양을 줄일 수 있다. 또한, 제 1 컨베이어(4)와 제 2 컨베이어(5)가 서로 역방향으로 운전되기 때문에, 장치(1)의 전체 길이를 줄일 수 있으며, 제 1 컨베이어(4) 바로 위에 배치된 샤워기(9)에 의해 제 2 컨베이어(5)의 식품(F)에 대해서도 알코올 용액(S)의 살포가 가능하게 된다. 또한, 기존의 에어 분사식 동결 장치에 의해 요구되었던 서리 제거를 위한 정지 시간이 불필요하며, 공기 분사식 동결 장치에 비해 동결기의 길이를 반으로 줄일 수 있다.
또한, 상기 동결 장치(1)에 따르면, 제 1 컨베이어(4)의 타단과 제 2 컨베이어(5) 사이에 제 1 컨베이어(4)로부터 낙하한 식품(F)을 반전시켜 제 2 컨베이어(5)로 인도하는 반전판(10)이 제공된다. 따라서, 간단한 구조로 식품(F)의 상부측면과 바닥측면이 모두 동결되는 것이 보장된다.
또한, 상기 동결 장치(1)에 따르면, 제 2 컨베이어(5)의 회귀 부분(5a)을 냉각액 탱크(8)의 알코올 용액(S)의 액면(S1)에 또는 그보다 아래에 위치시키며, 그에 따라 냉각액 탱크(8) 내에서 부상하는 식품(F)이 상기 회귀 부분(5a)에 의해 유지될 수 있으며, 식품(F)의 균일한 동결을 실현할 수 있다.
또한, 상기 동결 장치(1)에 따르면, 냉각액 탱크(8)와 배출부(2b) 사이에 냉각액 탱크(8)로부터 취출된 식품(F)에 냉기를 분사하는 유닛 쿨러(11)가 제공되며, 그에 따라, 식품(F)에 잔류한 알코올 용액(S)을 제거할 수 있고 식품(F)을 추가적으로 동결시킬 수 있음으로써, 냉각액 탱크(8)의 냉각 부하를 줄이고, 그에 따라 냉각액 탱크(8)를 소형화할 수 있으며 사용될 알코올 용액(S)의 양을 줄일 수 있다.
또한, 상기 동결 장치(1)에 따르면, 상기 동결 장치는 샤워기(9)에 의해 냉각액 탱크(8)의 알코올 용액(S)을 흡인하여 제 1 컨베이어(4)를 향해 살포하도록 구성되어 있다. 따라서, 알코올 용액(S)을 공유할 수 있으며, 전체 장치의 소형화 및 에너지 절약을 실현할 수 있다.
또한, 상기 동결 장치(1)에 따르면, 제 3 컨베이어(6)는 제 1 컨베이어(4) 및 제 2 컨베이어(5) 아래에 배치된다. 따라서, 장치(1)의 전체 길이를 더 줄일 수 있으며, 샤워기(9)로부터 살포된 알코올 용액(S)을 냉각액 탱크(8)로 확실하게 회귀시킬 수 있다.
상기 동결 장치(1)를 사용하여 식품을 동결시킬 때, 샤워기(9)에 의하여 식품(F)이 그 표면 아래의 약 30% 부분까지 동결되고, 냉각액 탱크(8) 내에서 식품(F)의 중심 근방의 동결되지 않은 부분이 동결되도록, 제 1 컨베이어(4) 및 제 2 컨베이어(5)의 이송 속도와 이송 거리 및 알코올 용액(S)의 살포량을 조정할 수 있음을 유의하여야 한다. 이에 따르면, 식품(F)의 동결을 위해 필요한 시간을 단축할 수 있으며, 냉각액 탱크(8)의 소형화도 달성할 수 있다. 보다 구체적으로, 냉각액 탱크(8)에서의 냉각 시간을 약 50%로 줄일 수 있으며, 냉각액 탱크(8)를 약 30%로 소형화할 수 있다.
대안적으로 샤워기(9)에 의해 및 냉각액 탱크(8)에서 식품(F)이 그 표면 아래의 약 80%의 깊이까지 동결될 수 있도록 하고, 냉각액 탱크(8)로부터 취출된 식품(F)이 유닛 쿨러(11)에 의해 예를 들어 -45℃ 온도의 냉기(건조 공기)를 분사하여 식품(F)의 중심 근방의 동결되지 않은 부분을 동결할 수 있도록 조절이 이루어질 수 있다. 이에 따라, 냉기를 분사하여 식품(F)의 동결과 식품(F)에 잔류한 알코올 용액(S)의 제거를 동시에 할 수 있으므로, 식품(F)의 동결에 필요한 시간을 단축할 수 있으며, 냉각액 탱크(8)의 소형화를 달성할 수 있다. 보다 구체적으로, 냉각액 탱크(8)의 냉각 시간을 약 75%로 줄일 수 있으며, 냉각액 탱크(8)를 약 50%로 소형화할 수도 있다.
이상은, 도면에 도시된 실시예에 기초하여 설명되었다. 그러나 본 발명은 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니며, 특허청구범위의 기재 범위 내에서 적절히 변경될 수 있다. 예를 들면, 제 4 컨베이어 및 쿨러 유닛을 생략하고 제 3 컨베이어의 하류측 단부를 배출부에 위치시킬 수 있다. 또한, 전술한 설명에 따르면, 피동결물인 식품은 냉각액과 직접 접촉하게 된다. 그러나, 식품이 냉각액에 침지되기 전에, 식품을 랩핑(wrapping) 또는 팩킹(packing) 등으로 처리할 수도 있다.
실시예
이어서, 본 발명의 효과를 확인하기 위해 다양한 유형의 동결 장치를 이용한 각종 평가에 대한 설명이 하기에 제공된다. 실시예 1의 동결 장치 및 비교예 1 내지 비교예 3의 각각의 동결 장치는 모두 -30℃ 온도의 알코올 용액을 이용한 액체 동결 방식인 반면, 종래예 1의 동결 장치는 에어 분사 동결 방식(터널 동결기)이다. 본 시험에서는 각각의 동결 장치에 의해 동결시키는 식품의 양이 동일(약 60kg)하였음을 유의하여야 한다.
여기서, 실시예 1의 동결 장치는 도 1 내지 도 2에 도시된 구성을 가지며, 제 1 컨베이어는 폭(W1)이 1200mm이고, 길이(L1)가 6000mm이며, 제 2 컨베이어는 폭(W2)이 1200mm이고, 길이(L2)가 6000mm이며, 제 3 컨베이어는 폭(W3)이 1500mm이고, 길이(L3)가 10000mm이다.
비교예 1의 동결 장치는 알코올 용액이 채워진 동결 탱크와, 동결 탱크에 식품을 침지시킨 후 대기로 식품을 취출하는 컨베이어와, 상기 컨베이어의 하류측에 배치된 2개의 쿨러 유닛을 포함한다. 이 장치는 제 1 컨베이어, 제 2 컨베이어, 반전판 및 샤워기를 포함하지 않는 점에서 실시예 1의 동결 장치와 다르다.
비교예 2의 동결 장치는 컨베이어 대신 곤돌라를 이용하여 식품을 이송한다는 점에서 비교예 1의 동결 장치와 다르다. 비교예 3의 동결 장치는 배치식(batch type) 장치이다.
평가는 우수, 양호, 불량과 같은 3 단계로 이루어졌다. 표 1에서, 우수는 "A"로 표시하고, 양호는 "B"로 표시하며, 불량은 "C"로 표시하였다. 또한, 동결된 후의 식품의 형태 평가에 있어서, 동결된 식품의 전체 개수에 대한 (접착 동결을 포함하여) 손상/변형된 식품의 비율이 1% 미만이면 우수로 평가하고, 1% 내지 10%이면 양호로 평가하며, 10%를 초과하면 불량으로 평가하였다. 불균일 동결에 대하여, 동결된 식품의 전체 개수에 대한 불균일 동결의 비율이 1% 미만이면 우수로 평가하고, 1% 내지 5%이면 양호로 평가하며, 5%를 초과하면 불량으로 평가하였다. 알코올 용액의 추출 및 농도 변화에 대하여, 장치 사용 전후의 양과 농도의 변화율이 1% 미만이면 우수로 평가하고, 1% 내지 5%이면 양호로 평가하며, 5%를 초과하면 불량으로 평가하였다. 또한, 표 1에서, 설치 공간은 전체 장치의 설치 공간을 의미한다. 설치 공간이 작아질수록, 동일한 양의 피동결물을 동결시키는데 필요한 장치의 크기도 더 작아진다.
실시예 1 비교예 1 비교예 2 비교예 3 종래예 1
연속 작동성 A B B B C
동결 시간 A B A A C
드립(drip),변색 A A A A C
동결후 식품의 형상(접착 동결 포함) A B B B A
불균일 동결 A A B B B
설치 공간 A B B A C
알코올 용액의 추출/농도 변화 A B B B -
표 1에 도시된 결과로부터 알 수 있듯이, 본 발명을 적용함으로써 접착 동결(식품의 형상 변화) 및 불균일한 동결을 유발하지 않고 고품질로 식품을 동결시킬 수 있다. 또한, 연속 작동성에 있어서, 기존의 장치는 하루에 약 8시간 동안만 작동할 수 있는 반면, 본 발명의 장치는 24시간 동안 작동할 수 있다. 또한, 동결 시간에 있어서, 본 발명에 따른 장치는 기존의 장치보다 20배 더 빠르게 동결시킬 수 있다.
따라서, 본 발명에 따르면, 동결 처리 효율을 저하시키지 않고 고품질로 식품을 동결시키는 장치 및 방법을 제공할 수 있다.
1: 식품 연속 동결 장치
2: 벽부
2a: 공급부
2b: 배출부
2c: 동결실
3a, 3b: 덮개
4: 제 1 컨베이어
5: 제 2 컨베이어
6: 제 3 컨베이어
7: 제 4 컨베이어
8: 냉각액 탱크
9: 샤워기
10: 반전판
11: 쿨러 유닛
13: 교반기
14: 냉각용 코일

Claims (11)

  1. 공급부로부터 연속적으로 공급되는 피동결물로서의 식품을 배출부를 향해 이송하면서 동결시키는 식품 연속 동결 장치로서,
    일단이 상기 공급부에 위치하고, 상기 일단으로부터 타단으로 향하는 제 1 방향으로 식품을 이송하는 메쉬형 제 1 컨베이어;
    상기 제 1 컨베이어 바로 아래에서 상기 제 1 컨베이어를 따라 연장하며, 상기 제 1 컨베이어의 상기 타단으로부터 낙하한 식품을 상기 제 1 방향과는 반대 방향인 제 2 방향으로 이송하는 제 2 컨베이어;
    상기 제 2 컨베이어 바로 아래에 배치되어, 상기 제 2 컨베이어로부터 낙하한 식품을 동결시키는 냉각액을 저장하는 냉각액 탱크;
    적어도 일부분이 상기 냉각액 탱크 내의 냉각액 속에 잠기고, 상기 제 2 컨베이어로부터 낙하한 식품을 상기 냉각액 탱크 내의 냉각액에 침지시키면서 이송하는 제 3 컨베이어; 및
    상기 제 1 컨베이어 바로 위에 배치되어, 상기 제 1 컨베이어를 향해 냉각액을 살포하는 냉각액 살포 수단;을 포함하는,
    식품 연속 동결 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 컨베이어의 상기 타단과 상기 제 2 컨베이어 사이에 배치되어 상기 제 1 컨베이어로부터 낙하한 식품을 반전시켜 상기 제 2 컨베이어로 인도하는 반전 수단을 포함하는,
    식품 연속 동결 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 컨베이어의 회귀 부분은 상기 냉각액 탱크에서 냉각액 내의 액면에 또는 그보다 아래에 위치하는,
    식품 연속 동결 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 냉각액 탱크와 상기 배출부 사이에 배치되어, 상기 냉각액 탱크 내의 냉각액으로부터 취출된 식품에 냉기를 분사하는 냉기 분사 수단을 포함하는,
    식품 연속 동결 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 냉기 분사 수단은 -35℃ 내지 -45℃ 온도의 냉기를 분사할 수 있도록 구성된,
    식품 연속 동결 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 냉각액 살포 수단은 상기 냉각액 탱크 내의 냉각액을 공급원으로 사용하는,
    식품 연속 동결 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 3 컨베이어의 적어도 일부가 제 2 컨베이어 바로 아래에 위치한,
    식품 연속 동결 장치.
  8. 공급부로부터 연속적으로 공급되는 식품을 배출부로 이송하면서 동결시키는 식품 연속 동결 방법으로서,
    상기 공급부로부터 공급된 식품을 메쉬형 제 1 컨베이어에 의해 제 1 방향으로 이송하는 단계;
    상기 제 1 컨베이어 바로 아래에서 상기 제 1 컨베이어를 따라 연장하는 제 2 컨베이어에 의해 상기 제 1 컨베이어로부터 낙하한 식품을 상기 제 1 방향과는 반대 방향인 제 2 방향으로 이송하는 단계; 및
    상기 제 2 컨베이어로부터 낙하한 식품을 제 3 컨베이어에 의해 상기 제 2 컨베이어 바로 아래에서 연장하는 냉각액 탱크 내의 냉각액에 침지시키면서 이송하는 단계;를 포함하고,
    상기 제 1 컨베이어와 상기 제 2 컨베이어에 의한 식품 이송 중에, 상기 제 1 컨베이어 바로 위에 배치된 냉각액 살포 수단에 의해 상기 제 1 컨베이어 및 제 2 컨베이어 상의 식품에 냉각액이 살포되는,
    식품 연속 동결 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 컨베이어로부터 낙하한 식품은 상기 제 2 컨베이어에 의해 제 2 방향으로 이송되기 전에 반전되는,
    식품 연속 동결 방법.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 냉각액 탱크와 상기 배출부 사이에서, 상기 냉각액 탱크 내의 냉각액으로부터 취출된 식품에 냉기가 분사되는,
    식품 연속 동결 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 냉각액 탱크와 상기 배출부 사이에서, 상기 냉각액 탱크 내의 냉각액으로부터 취출된 식품에 -35℃ 내지 -45℃ 온도의 냉기가 분사되는,
    식품 연속 동결 방법.
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