KR20120124926A - 저온저압 식음료 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 저온저압 식음료 제조장치는, 식음료 재료(200)가 장입되는 탱크(10); 식음료 재료(200)를 가열하도록 탱크(10)에 설치되는 가열수단(30); 및 탱크(10) 내부를 감압시키도록 설치되는 감압펌프(110); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 탱크(10)의 내부를 감압시키면서 식음료 재료(200)를 가열할 수 있기 때문에 대기압 상태의 끓는점보다 낮은 온도에서 식음료 재료(200)를 끓게 할 수 있게 된다. 따라서 종래의 경우보다 낮은 온도에서 식음료 재료가 끓게 되어 영양소 파괴 또는 pH 변화 등을 최소화시키면서 신속하게 식음료를 제조할 수 있게 된다.

Description

저온저압 식음료 제조장치{Apparatus for fabricating food and beverage at low temperature and low pressure}

본 발명은 식음료 제조장치에 관한 것으로서, 특히 식음료 재료를 대기압보다 낮은 압력에서 대기압 상태에서의 끓는점보다 낮은 온도로 가열함으로써 식음료 재료의 특성을 파괴시키지 않고 단시간 내에 식음료를 얻을 수 있는 저온저압 식음료 제조장치에 관한 것이다.

종래에는 식음료를 제조함에 있어 가열법이 가장 많이 사용되어 왔다. 그러나 이러한 가열법은 식음료 원재료에 따라 다르겠지만 가열온도가 높아 맛, 영양소, 색상, pH, 및 풍미 등의 품질을 손상시킨다는 단점이 있다.

따라서 식음료 원재료 고유의 품질이 손상되는 것을 최소화시키기 위하여 방사선 조사, 펄스 전기장, 초고압 처리와 같은 비가열 제조법이 개발되어 왔다. 그러나 방사선 조사의 경우 식음료 내에 방사선이 잔류될 수 있고, 펄스 전기장 제조법은 100% 제조를 보증할 수 없으며, 초고압 처리법도 초고압 용기 제작 기술측면에서 아직 상용화에 어려움이 있다.

따라서 본 발명이 해결하려는 과제는, 대기압보다 낮은 저압에서 식음료 원재료를 끓여 원래의 끓는점보다 낮은 저온에서 식음료를 얻음으로써 식음료의 맛, 영양소, 색상, pH, 및 풍미 등의 품질을 손상시키지 않고 단시간 내에 식음료를 얻을 수 있는 저온저압 식음료 제조장치를 제공하는 데 있다.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 저온저압 식음료 제조장치는,

식음료 재료가 장입되는 탱크;

상기 식음료 재료를 가열하도록 상기 탱크에 설치되는 가열수단; 및

상기 탱크 내부를 감압시키도록 설치되는 감압펌프; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 탱크 내에서 제조된 식음료를 외부로 반출시키도록 배출관이 상기 탱크에 삽탈 가능하게 설치되는 것이 바람직하다. 상기 탱크의 윗면에 거름통이 매달리도록 설치될 수 있는데, 이 때 상기 배출관은 상기 거름통 내에 위치하도록 설치된다. 상기 거름통의 벽에는 복수개의 관통홀이 형성되는 것이 바람직하다.

상기 거름통의 외면에는 메쉬가 둘러지도록 설치되는 것이 바람직하다.

상기 식음료 재료를 교반하도록 상기 탱크에 교반수단이 설치되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 교반수단은,

교반모터의 회전축에 연결되어 상기 탱크내에 설치되며, 윗면이 개방되어 있으며 벽에는 관통홀이 형성되어 있는 상부 개방 원통형상을 하는 교반축; 및

상기 교반축에 설치되는 교반날개; 를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명은, 상기 교반축의 외면에 수직으로 교반날개 지지관이 체결되고, 상기 교반날개 지지관에는 외측으로 수직개방부가 형성되며, 상기 교반날개 지지관에는 교반날개 지지대가 삽입되며, 상기 교반날개는 상기 수직개방부를 통해서 상기 교반날개 지지관의 바깥으로 빠져나오도록 상기 교반날개 지지대에 연결되는 것을 특징으로 한다.

상기 교반축과 함께 회전하면서 상기 거름통에 닿도록 상기 교반축의 내측면에 브러쉬가 부착 설치되는 것이 바람직하다. 상기 메쉬가 설치되는 경우에는 상기 브러쉬는 상기 메쉬에 닿도록 설치되는 것이 바람직하다.

본 발명은, 상기 교반축의 내면에 수직으로 브러쉬 지지관이 체결되고, 상기 브러쉬 지지관은 상기 교반축의 안쪽을 향하는 수직개방부를 가지며, 상기 브러쉬 지지관에는 브러쉬 지지대가 삽입되며, 상기 브러쉬는 상기 브러쉬 지지관의 수직개방부를 통해서 상기 브러쉬 지지관의 바깥으로 빠져나오도록 상기 브러쉬 지지대에 연결되는 것을 특징으로 한다.

상기 탱크에는 공기정화기에 연결되는 벤트부가 설치되는 것이 바람직하며, 상기 벤트부에는 벤트밸브가 설치되는 것이 바람직하다.

상기 탱크 내에 액체를 공급하도록 상기 탱크에 이송펌프가 연결되도록 설치될 수 있다.

상기 탱크, 교반축, 및 거름통은 밑면이 경사져서 오목한 것이 바람직하며, 이 때 상기 배출관은 끝단이 상기 오목부위에 위치하도록 설치되는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 탱크의 내부를 감압시키면서 식음료 재료를 가열할 수 있기 때문에 대기압 상태의 끓는점보다 낮은 온도에서 식음료 재료를 끓게 할 수 있게 된다. 따라서 종래의 경우보다 낮은 온도에서 식음료 재료가 끓게 되어 영양소 파괴 또는 pH 변화 등을 최소화시키면서 신속하게 식음료를 제조할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 저온저압 식음료 제조장치의 일예를 설명하기 위한 도면;
도 2는 도 1의 A-A'선에 따른 단면도;
도 3은 도 1의 브러쉬(300)를 설명하기 위한 도면;
도 4는 도 1의 교반날개(60)를 설명하기 위한 도면;
도 5는 본 발명에 따른 저온저압 식음료 제조장치의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.

이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 아래의 실시예는 본 발명의 내용을 이해하기 위해 제시된 것일 뿐이며 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상 내에서 많은 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 권리범위가 이러한 실시예에 한정되는 것으로 해석돼서는 안 된다.

도 1은 본 발명에 따른 저온저압 식음료 제조장치의 일예를 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 도 1의 A-A'선에 따른 단면도이다. 도 1을 참조하면, 탱크(10)는 윗부분이 뚜껑(20)에 의해 개폐되도록 구성되며, 탱크(10)의 내부에는 식음료 재료(200)가 장입된다. 이러한 식음료 재료(200)는 고체상태의 원재료와 액체가 혼합된 형태를 할 수 있다. 예컨대 천년초 식음료를 제조하고자 할 경우, 천년초를 잘게 부순 분쇄물과 정제수가 혼합된 형태일 수 있다는 것이다. 식음료 재료(200)는 천년초 뿐만 아니라 과일, 채소, 녹차잎, 허브잎, 콩, 곡물, 홍삼 등 다양한 것을 포함할 수 있다. 정제수 대신에 기능성 음료, 해양심층수, 먹는 샘물 등 다양한 것이 사용될 수 있다.

식음료 재료(200)의 공급은 먼저 고체상태의 원재료를 탱크(10)에 장입하여 뚜껑(20)을 닫은 후에 이송펌프(130)를 통하여 정제수를 탱크(10)에 제공함으로써 이루어질 수 있다. 이 경우 이송펌프(130)에는 정제수를 저장하고 있는 액체저장수단(150)이 연결될 것이다.

탱크(10)에는 식음료 재료(200)를 가열하기 위한 가열수단(30)이 설치된다. 가열수단(30)은 식음료 재료(200)를 가열하는데 적합하도록 탱크(10)의 저면에 설치되는 것이 바람직하다. 만약에 가열수단(30)을 탱크(10)의 측면에 설치할 경우 그 위치까지 식음료 재료(200)가 채워지지 않는다면 가열효율이 크게 감소될 것이기 때문이다.

탱크(10)의 내부를 감압시키도록 탱크(10)에는 감압펌프(100)가 연결 설치된다. 감압펌프(100)는 탱크(10)의 윗부분 예컨대 뚜껑(20)에 연결되도록 설치되는 것이 바람직하다. 왜냐하면 식음료 재료(200)가 채워지는 높이보다 높은 곳에 진공배출부위가 위치하여야 식음료 재료(200)에 의해 진공배출부위가 막히지 않을 것이기 때문이다.

이러한 본 발명의 구성에 의하면, 탱크(10)의 내부를 감압시키면서 식음료 재료(200)를 가열할 수 있기 때문에 대기압 상태의 끓는점보다 낮은 온도에서 식음료 재료를 끓게 할 수 있게 된다. 따라서 종래의 경우보다 낮은 온도에서 식음료 재료(200)가 끓게 되어 영양소 파괴 또는 pH 변화 등을 최소화시키면서 신속하게 식음료를 제조할 수 있게 되는 것이다.

예컨대 저압에서는 50~90℃에서도 천년초 식음료 재료가 끓을 수 있다는 것이다. 50℃보다 낮은 온도에서 끓도록 하기 위해서는 더 낮은 압력상태로 만들어야 하는데 이 경우 감압비용이 매우 많이 들기 때문에 비용측면에서 바람직하지 않고, 90℃보다 높은 온도에서 끓도록 하는 것은 천년초 식음료 재료의 특성을 파괴시킬 우려가 있어 바람직하지 않다. 물론, 이러한 온도범위는 재료에 따라 다소 달라질 수 있을 것이다.

이렇게 저온저압 공정으로 식음료의 제조가 완료되었으면 탱크(10) 내의 진공을 해제시켜야 한다. 이는 감압펌프(110)의 가동을 멈추고 벤트밸브(vent valve, 125)를 개방시킴으로써 이루어질 수 있다. 벤트밸브(125)를 개방시키면 외부로부터 탱크(10) 내부로 공기가 유입됨으로써 탱크(10) 내의 압력이 다시 대기압 상태로 되는데, 이 때 외부의 오염된 공기가 탱크(10)로 유입되어 식음료의 상태가 변질될 수 있으므로 이를 방지하기 위하여 공기정화기(120)가 설치된다.

식음료 재료(200)가 가열되는 과정에서 증기가 발생하게 되는데, 저온저압공정이 진행된 후에 식음료를 탱크(10)의 외부로 반출하기 전에 이러한 증기를 제거하기 위한 증기탈취기(미도시)가 탱크(10)에 설치될 수 있다.

식음료 재료(200)의 가열 및 혼합 효율을 높이면 제조시간이 단축될 수 있는데, 이를 위해 탱크(10)에 교반수단이 설치되는 것이 바람직하다. 상기 교반수단은 교반모터(40), 교반축(50), 및 교반날개(60)를 포함하여 이루어질 수 있다. 물론, 상기 교반수단은 이러한 물리적인 수단 외에 버블발생기(bubble generator) 등 진동을 발생시켜 혼합효율을 향상시킬 수 있는 모든 것을 포함하는 개념이다.

교반모터(40)는 탱크(10)의 외부에 설치되는 것이 바람직하고, 교반축(50)은 교반모터(40)의 회전축(45)에 연결되어 탱크(10)의 내부에 설치되는 것이 바람직하다. 교반축(50)에는 교반날개(60)가 설치된다.

교반축(50)은 윗면이 개방되어 있으며 벽에는 관통홀(55)이 형성되어 있는 상부 개방 원통형상을 하는 것이 바람직한데, 이는 후술하는 바와 같이, 식음료 재료(200) 중에서 고체상태의 찌꺼기는 걸러내고 액체상태의 것만 교반축(50) 내로 유입되도록 하여 액체상태의 식음료만 외부로 반출하기 위한 것이다.

도 4는 교반날개(60)를 설명하기 위한 도면이다. 도 2와 결부하여 도 4를 참조하면, 교반날개(60)는 교반날개 지지대(69)에서 옆으로 돌출되는 판형상의 날개부위를 비틀어서 형성시킬 수 있으며, 그 개수는 하나가 될 수도 있고 복수개가 될 수도 있으며, 그 간격도 자유롭게 선택할 수 있다(도 4a). 교반축(50)의 외면에는 수직으로 교반날개 지지관(65)이 체결되며, 교반날개 지지관(65)에는 외측으로 수직개방부(65a)가 형성된다. 교반축(50)에는 이미 관통홀(55)이 형성되어 있기 때문에 교반날개 지지관(65)이 손쉽게 나사(67) 체결될 수 있다. 교반날개 지지관(65)에는 교반날개 지지대(69)가 삽입되며, 교반날개(60)는 수직개방부(65a)를 통해서 교반날개 지지관(65)의 바깥으로 빠져나오도록 교반날개 지지대(69)에 연결된다.

탱크(10)의 윗면 즉 뚜껑(20)에는 거름통(70)이 매달리도록 설치되고, 거름통(70)에는 복수개의 관통홀(75)이 형성된다. 거름통(70)은 뚜껑(20)에 고정되어 회전하지는 않는다. 거름통(70)의 외면에는 메쉬(80)가 둘러지도록 설치된다. 메쉬(80)는 교반축(50)의 관통홀(55)에서 걸러내지 못한 찌꺼기를 2차로 거르는 역할을 하므로 매우 작은 크기 예컨대 100~300 메쉬인 것이 바람직하다. 거름통(70)은 실질적으로 메쉬(80)를 지탱시키는 역할을 하며, 거름통(70)의 밑면에까지 관통홀(75)을 형성시키고 메쉬(80)가 거름통(70)의 밑면에도 둘러지도록 하는 것이 바람직하다.

교반축(50), 메쉬(80), 및 거름통(70)을 순차적으로 거쳐 지나감으로써 실질적으로 액체로만 이루어지는 식음료를 외부로 반출시키기 위하여 배출관(90)이 뚜껑(20)을 통하여 탱크(10)의 내부로 삽탈가능하게 설치된다. 저압저온공정으로 식음료를 제조하는 과정에서는 배출관(90)이 굳이 탱크(10)의 내부에 있을 필요가 없으므로 이렇게 삽탈가능하게 설치하는 것이다. 식음료 제조공정이 완료되어 탱크(10) 내의 진공이 해제된 후 배출관(90)이 탱크(10) 내부로 삽입될 수 있으면 족하다.

배출관(90)은 거름통(70) 내에 위치하도록 뚜껑(20)을 통해서 위에서 밑으로 삽입되어 밑단이 거름통(70)의 저면 가까이에 근접하도록 설치되는 것이 바람직하다. 이는 식음료를 최대한 남김없이 외부로 반출하기 위함이다. 배출관(90)에는 제조된 식음료를 외부로 빨아내도록 배출모터(100)가 연결 설치된다. 배출모터(100) 대신에 자바라 등 기타 흡입수단이 설치될 수 있음은 물론이다.

메쉬(80)에 찌꺼기 등이 끼어서 메쉬(80)가 막힐 우려가 있기 때문에 메쉬(80)를 청소하기 위한 브러쉬(300)가 교반축(50)의 내측면에 설치된다.

도 3은 브러쉬(300)를 설명하기 위한 도면이다. 도 2와 결부하여 도 3을 참조하면, 교반축(50)의 내면에 수직으로 브러쉬 지지관(350)이 체결되며, 브러쉬 지지관(350)은 교반축(50)의 안쪽을 향하도록 수직개방부(350a)를 가지며, 브러쉬 지지관(350)에는 브러쉬 지지대(309)가 삽입되며, 브러쉬(300)는 브러쉬 지지관(350)의 수직개방부(350a)를 통해서 브러쉬 지지관(350)의 바깥으로 빠져나와 메쉬(80)에 닿을 수 있도록 브러쉬 지지대(309)에 연결된다. 교반축(50)에는 이미 관통홀(55)이 형성되어 있기 때문에 브러쉬 지지관(350)이 교반축(50)에 손쉽게 나사체결(370)될 수 있다. 그러면, 교반축(50)이 회전할 때에 브러쉬(300)가 함께 회전하게 되고 이 때 메쉬(80)는 고정된 상태이기 때문에 메쉬(80)가 브러쉬(300)에 의해서 청소된다.

도 5는 본 발명에 따른 저온저압 식음료 제조장치의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 탱크(10)에 있는 식음료를 최대한 남김없이 외부로 반출시키는데 유리하도록 탱크(10), 교반축(50), 및 거름통(70)은 밑면이 경사져서 오목한 것이 바람직하다. 이 때 배출관(90)은 끝단이 상기 오목부위에 위치하도록 설치되는 것이 바람직하다.

교반축(50)의 밑면이 경사져서 오목한 형상을 하면 참조부호 A로 표시한 바와 같이 브러쉬 지지대(309)가 휘어지면서 교반축(50)의 바닥까지 도달하게 되어 거름통(70)의 저면에 위치하는 메쉬(80)도 청소되기 때문에 더욱 바람직하다.

10: 탱크 20: 뚜껑
30: 가열수단 40: 교반모터
45: 회전축 50: 교반축
55, 75: 관통홀 60: 교반날개
65: 교반날개 지지관 65a, 350a: 수직개방부
69: 교반날개 지지대 70: 거름통
80: 메쉬 90: 배출관
100: 배출모터 110: 감압펌프
120: 공기정화기 125: 벤트밸브
130: 이송펌프 150: 액체저장수단
200: 식음료 재료 300: 브러쉬
309: 브러쉬 지지대 350: 브러쉬 지지관

Claims (15)

1. 식음료를 제조하는 식음료 제조장치에 있어서,
   식음료 재료가 장입되는 탱크;
   상기 식음료 재료를 가열하도록 상기 탱크에 설치되는 가열수단; 및
   상기 탱크 내부를 감압시키도록 설치되는 감압펌프; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 저온저압 식음료 제조장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 탱크 내에서 제조된 식음료를 외부로 반출시키도록 배출관이 상기 탱크에 삽탈 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 저온저압 식음료 제조장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 탱크의 윗면에 거름통이 매달리도록 설치되고, 상기 배출관은 상기 거름통 내에 위치하도록 설치되며, 상기 거름통의 벽에는 복수개의 관통홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 저온저압 식음료 제조장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 거름통의 외면에 메쉬가 둘러지도록 설치되는 것을 특징으로 하는 저온저압 식음료 제조장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 식음료 재료를 교반하도록 상기 탱크에 교반수단이 설치되는 것을 특징으로 하는 저온저압 식음료 제조장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 교반수단이,
   교반모터의 회전축에 연결되어 상기 탱크내에 설치되며, 윗면이 개방되어 있으며 벽에는 관통홀이 형성되어 있는 상부 개방 원통형상을 하는 교반축; 및
   상기 교반축에 설치되는 교반날개; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 저온저압 식음료 제조장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 교반축의 외면에 수직으로 교반날개 지지관이 체결되고, 상기 교반날개 지지관에는 외측으로 수직개방부가 형성되며, 상기 교반날개 지지관에는 교반날개 지지대가 삽입되며, 상기 교반날개는 상기 수직개방부를 통해서 상기 교반날개 지지관의 바깥으로 빠져나오도록 상기 교반날개 지지대에 연결되는 것을 특징으로 하는 저온저압 식음료 제조장치.
8. 제6항에 있어서, 상기 탱크 내에서 제조된 식음료를 외부로 반출시키도록 배출관이 상기 교반축 내에 위치하도록 상기 탱크에 삽탈 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 저온저압 식음료 제조장치.
9. 제7항에 있어서, 상기 탱크의 윗면에 거름통이 매달리도록 설치되고, 상기 배출관은 상기 거름통 내에 위치하도록 설치되며, 상기 거름통의 벽에는 복수개의 관통홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 저온저압 식음료 제조장치.
10. 제9항에 있어서, 상기 교반축과 함께 회전하면서 상기 거름통에 닿도록 상기 교반축의 내측면에 브러쉬가 부착 설치되는 것을 특징으로 하는 저온저압 식음료 제조장치.
11. 제10항에 있어서, 상기 거름통의 외면에 메쉬가 둘러지도록 설치되며, 상기 브러쉬는 상기 메쉬에 닿도록 설치되는 것을 특징으로 하는 저온저압 식음료 제조장치.
12. 제11항에 있어서, 상기 교반축의 내면에 수직으로 브러쉬 지지관이 체결되고, 상기 브러쉬 지지관은 상기 교반축의 안쪽을 향하는 수직개방부를 가지며, 상기 브러쉬 지지관에는 브러쉬 지지대가 삽입되며, 상기 브러쉬는 상기 브러쉬 지지관의 수직개방부를 통해서 상기 브러쉬 지지관의 바깥으로 빠져나오도록 상기 브러쉬 지지대에 연결되는 것을 특징으로 하는 저온저압 식음료 제조장치.
13. 제1항에 있어서, 상기 탱크에는 공기정화기에 연결되는 벤트부가 설치되며, 상기 벤트부에는 벤트밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는 저온저압 식음료 제조장치.
14. 제1항에 있어서, 상기 탱크 내에 액체를 공급하도록 상기 탱크에 이송펌프가 연결되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 저온저압 식음료 제조장치.
15. 제10항 내지 제12항에 있어서, 상기 탱크, 교반축, 및 거름통은 밑면이 경사져서 오목하고, 상기 배출관은 끝단이 상기 오목부위에 위치하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 저온저압 식음료 제조장치.

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