KR20130030231A

KR20130030231A - 레토르트 살균장치, 가열장치, 가열살균방법 및 가열처리방법

Info

Publication number: KR20130030231A
Application number: KR1020120102170A
Authority: KR
Inventors: 히로시 토모다; 노리오 카도와키; 히로노부 토모다; 마나부 모리와키; 사토루 카도와키
Original assignee: 토모다 셀링 가부시키가이샤; 와키산교 유겐가이샤; 가부시키가이샤 호쇼; 토모다 스이산 가부시키가이샤
Priority date: 2011-09-16
Filing date: 2012-09-14
Publication date: 2013-03-26

Abstract

레토르트 식품(70)이 배치되는 가열가마(50)와, 김을 발생시키는 김 발생장치(10)를 구비한 레토르트 살균장치(100)이다. 가열가마(50)는, 김 발생장치(10)에 접속되고, 김 발생장치(10)는 서로 독립된 액체경로(91) 및 증기경로(92)를 구비하며, 액체경로(91)를 유동하는 액체(25)와 증기경로(92)를 유동하는 가열용 증기 사이에서 열교환이 이루어지는 열교환기(90)로 구성된다. 열교환기(90)의 증기경로(92)에는 가열용 증기가 도입되며, 열교환기(90)의 액체경로(91) 상단(91a)은 김 공급관(12)을 통해 가열가마(50) 내부(55)에 배치된 김 분출부(52)에 접속된다. 열교환기(90)에는 액체용기(20)가 접속된다. 열교환기의 액체경로(91) 하단(91b)은, 연통관(30)을 통해 액체용기(20)에 접속되고, 액체용기(20)는 가열가마(50)에 연결된다.

Description

레토르트 살균장치, 가열장치, 가열살균방법 및 가열처리방법{RETORT STERILIZATION DEVICE, HEATING DEVICE, HEAT STERILIZATION METHOD AND HEAT TREATMENT METHOD}

본 발명은, 레토르트 살균장치, 가열장치, 가열살균방법 및 가열처리방법에 관한 것이다. 특히, 가열가압 살균처리를 하는 가열가마를 구비한 레토르트 살균장치에 관한 것이다.

일반적으로 식품의 표면이나 내부에는 곰팡이, 효모, 세균 등의 미생물이 부착 또는 혼입되며, 또한 수분이 많은 경우에는 부패, 변패를 일으킨다. 이 때문에 식품의 보존방법으로, 건조, 염장, 저온 저장 등이 이전부터 실시되어왔으나, 필름포장에 따른 미생물의 완전차단이 용이해지고, 이에 따라 포장 후의 가열살균도 효과적인 저장 방법으로서 널리 이용되고 있다.

가열살균에는 가열공기에 의한 건열살균과, 증기와 열수에 의한 습식살균이 있으며, 열량관계 면에서 습열살균 쪽이 살균효과가 크다. 미생물을 습열로 살균하는 가장 간단한 방법이 보일(boil) 살균 (열탕살균)이며, 식품을 포장한 후 열수 속에 넣어 중탕살균하는 방법이다. 그러나 가열시간이 길면 식품의 열에 의한 열화를 초래한다는 결점이 발생함과 더불어, 100℃에서도 죽지 않는 내열균이 존재하는 경우에는 상압조건하에서 완전살균을 실행할 수 없다.

그래서 필요에 따라 100℃를 초과하는 가압가열 살균 (레토르트 살균)이 이루어지고 있다. 즉, 중탕을 이용하면 물의 비등온도 (100℃)를 초과하여 가열할 수 없으나, 증기나 가압열수를 이용하면 100℃를 초과하는 가열이 가능한데, 이것이 레토르트 살균이다. 또한 100℃를 넘는 온도로 가열할 경우, 냉각 시 밀봉팩(pouch pack)의 내압이 높아져 파열되므로 가열 시 이상으로 가압하고 압력을 조정하면서 냉각시킬 필요가 있다. 또한 레토르트 살균을 실시하는 데는 온도, 시간, 압력을 정밀하게 조정할 수 있는 장치가 필요하여, 보일살균장치와는 비교가 안될 정도로 초기비용이 높아진다.

내열성 수지 필름 등의 포장팩 내에 식품을 밀봉한 레토르트 식품을 레토르트 살균할 경우, 레토르트 가마 내에서 증기나 열수로 포장팩을 가열함으로써 실시된다. 그러나 레토르트 가마 내의 가열 온도를 균일하게 하는 것은 어려우며, 이 때문에 불균일한 가열이 발생하는 경우가 있다. 특허문헌 1에서는, 레토르트 식품을 살균하는 데 있어 전후 방향이나 좌우 방향으로 슬라이딩시키면서 살균하고, 그 후의 냉각처리를 실시하는 살균방법이 개시되었다.

도 16은, 특허문헌 1에 개시된 살균장치(1000)를 나타낸다. 도 16에 나타낸 살균장치(1000)에서는, 레토르트 가마 본체(210)에 내부 레일(220)을 설치하고, 이 레일(220)에 바퀴(230)를 개재하여 가동대(240)가 지지된다. 그리고 가동대(240) 위에는, 레토르트 식품(250)을 다수 나열하여 수용한 트레이(260)가 다단으로 적층되어 지지된다. 가동대(240)는, 모터(270)에 의하여 구동되는 크랭크 기구(280)의 구동축(285)에 대하여 레토르트 가마 본체(210)에 설치된 축 밀봉기구(290)를 통해 연결된다.

여기서 모터(270)가 회전구동하면 이에 연동하여 크랭크 기구(280)의 구동축(285)이 레토르트 가마 본체(210)를 왕복운동시키고, 이어 레토르트 식품(250)이 나열된 트레이(260)를 실은 가동대(240)가 슬라이딩운동을 한다. 그리고 레토르트 식품을 슬라이딩시키면서 살균이나 그 후의 냉각처리를 실시함으로써, 살균 중 눌어붙음의 발생 등을 억제하도록 한다.

특허문헌 1: 일본특허공개 2008-301739호 공보

특허문헌 1에서는 주로 유동상태 식품 등의 내용물을 밀봉한 레토르트 식품의 살균에 있어서, 살균 중에 레토르트 식품(250)을 슬라이딩시켜 살균 중에 타는 것을 억제하도록 하였다. 그러나 본원 발명자의 검토에 따르면, 레토르트 가마 본체(210) 내부의 온도는 균일하지 않으며, 유동상태의 식품이기 때문에 살균 중에 눌어붙음이 발생하는 것에 한하지 않고, 유동상태의 식품이 아닌 것이라도 레토르트 가마 본체(210) 내부의 위치에 따라, 살균 중 가열 불균일이 발생함을 알았다.

레토르트 살균 중의 가열 불균일의 원인으로, 레토르트 가마 본체(210) 내부에서 레토르트 식품에 열수를 분사하여 가열하는 경우, 열수가 잘 닿는 부분과 그렇지 않은 부분의 온도차를 들 수 있다. 또한 레토르트 가마 본체(210) 내부에 고온 고압의 증기(보일러 증기)을 도입하고, 그 보일러 증기로 레토르트 식품을 가열하는 경우, 보일러 증기가 잘 닿는 부분과 그렇지 않은 부분과의 온도차를 들 수 있다. 그리고 레토르트 가마 본체(210) 내부에 공기가 잔류하고 공기가 단열재로서 기능하기 때문에, 그 공기의 존재에 의해 레토르트 가마 본체(210) 내부의 가열차이, 즉 불균일한 온도 분포가 생긴다. 또한 보일러 증기는 레토르트 가마 내의 설정온도, 설정압력보다 높은 것을 도입하기 때문에 예상 이상으로 가열되는 경우가 있으며, 특히 보일러 증기가 잘 닿는 부분의 불균일한 가열이 문제되는 경우가 많다.

레토르트 가마 본체(210) 내부에서 공기를 제거하기 위해서는, 레토르트 가마 본체(210) 내부에 진공펌프(감압펌프)를 접속시켜 레토르트 가마 본체(210) 내부의 공기를 제거할 수 있다. 그러나 진공펌프의 사용은 설비비용이 들 뿐만 아니라 가동유지 비용이 매우 많이 드는 것이며, 이로써, 레토르트 식품의 살균비용(또는 제조비용)이 대폭으로 상승해버린다. 전술한 바와 같이, 레토르트 살균장치는 보일 살균장치와는 비교가 되지 않을 정도로 초기비용이 높은 것이며, 더욱이, 진공펌프까지 사용하는 타입이라면, 비용은 더욱 높아진다. 더불어, 레토르트 가마 본체(210) 내부의 공기를 제거할 수 있다고 해도, 거기에 도입하는 보일러 증기가, 식품에 직접 닿는 부분과 그렇지 않은 부분으로 가열 불균일이 발생한다. 또한 열수를 분사하는 타입인 경우에는 레토르트 가마 본체(210) 내부에 압축공기를 도입하여 가압상태로 하기 때문에, 공기의 영향을 배제할 수 없다.

그리고 가열 불균일이 발생함으로써, 온도가 낮은 곳에서 살균이 충분하지 못한 현상이 발생할 가능성이 있음과 더불어, 레토르트 살균에 성공했다 하더라도 그 가열 불균일로 인하여 식품 맛의 열화를 초래할 가능성이 높아진다.

본 발명은 이러한 점에 감안하여 이루어진 것으로, 그 주된 목적은 에너지 효율이 좋으며, 및/또는 가열 불균일을 억제할 수 있는 레토르트 살균장치, 가열장치, 가열살균방법 및 가열처리방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 레토르트 살균장치는 레토르트 식품이 배치되는 가열가마와, 김을 발생시키는 김 발생장치를 구비하며, 상기 가열가마는 상기 김 발생장치에 접속되고, 상기 김 발생장치는 서로 독립된 액체경로 및 증기경로를 구비하며, 상기 액체경로를 유동하는 액체와 상기 증기경로를 유동하는 가열용 증기 사이에서 열교환이 이루어지는 열교환기로 구성되고, 상기 열교환기의 상기 증기경로에는 보일러로부터의 상기 가열용 증기가 도입되며, 상기 열교환기의 상기 액체경로 상단은 김 공급관을 통해 상기 가열가마 내부에 배치된 김 분출부에 접속되고, 상기 열교환기에는 상기 열교환기에 공급하는 상기 액체를 저류하는 액체용기가 접속되며, 상기 열교환기의 상기 액체경로 하단은 연통관을 통해 상기 액체용기에 접속되고, 상기 액체용기는 상기 가열가마에 연결된다.

바람직한 일실시예에 있어서, 상기 액체용기 내부에는 상기 액체가 저장되며, 상기 액체용기의 상기 액체수위와 상기 열교환기에서 상기 액체경로의 상기 액체수위는 서로 일치한다.

바람직한 일실시예에 있어서, 상기 액체용기에는, 상기 액체 수위를 조정하는 수위조정 부재가 설치된다.

바람직한 일실시예에 있어서, 상기 액체용기는, 연결배관을 통하여 상기 가열가마에 접속된다.

바람직한 일실시예에 있어서, 상기 액체용기는, 상부에 개구부를 갖는 액체포트 본체부와 상기 액체포트 본체부의 상기 개구부를 밀폐하는 덮개부로 구성되며, 상기 액체포트 본체부는 내압용기이고, 상기 액체포트 본체부 저부에는 상기 연통관이 접속되며, 상기 덮개부에는 상기 연결배관이 접속된다.

바람직한 일실시예에 있어서, 상기 액체용기는 상부 개구부를 갖는 액체포트 본체부로 구성되며, 상기 액체포트 본체부의 상부 개구부가 상기 가열가마 내부에 위치하도록, 상기 액체포트 본체부는 상기 가열가마에 설치된다.

바람직한 일실시예에 있어서, 상기 액체포트 본체부 저부에는 상기 연통관이 접속된다.

바람직한 일실시예에 있어서, 상기 액체포트 본체부의 상부 개구부에는, 상기 상부 개구부를 밀폐하지 않는 형태의 상부덮개가 배치된다.

바람직한 일실시예에 있어서, 상기 가열가마는 원통형상을 가지며, 상기 가열가마에는 상기 레토르트 식품을 수납하는 용기를 탑재하는 탑재판이 배치된다.

바람직한 일실시예에 있어서, 상기 김 분출부는, 상기 가열가마 내부에서 수평방향으로 연장되어 배치된 스파지 파이프(Sparge pipe)이다.

바람직한 일실시예에 있어서, 상기 김 분출부는, 상기 가열가마 내부에서 복수 배치된다.

바람직한 일실시예에 있어서, 상기 김 분출부는, 상기 가열가마 내부영역에 배치된다.

바람직한 일실시예에 있어서, 상기 가열가마 내부의 상기 하부영역의 상기 김 분출부는 적어도 2개 배치되며, 또 상기 가열가마 내부의 상기 하부영역보다 상방에서, 상기 김 분출부는 적어도 2개 배치된다.

바람직한 일실시예에 있어서, 상기 가열가마 하부에는, 상기 가열가마 내부의 기체를 외부로 배출하는 배출배관이 접속된다.

바람직한 일실시예에 있어서, 상기 배출배관에는, 상기 배출배관의 개폐를 변동시키는 변동밸브가 접속되며, 상기 배출배관은 상기 가열가마 저부의 낙수(drip) 배수가 가능하다.

바람직한 일실시예에 있어서, 상기 가열가마에는, 상기 가열가마 내부의 공기를 외부로 배출하는 공기배출밸브 및 내부압력을 조정하는 압력방출밸브로서의 비례식 밸브 중 적어도 하나가 설치된다.

바람직한 일실시예에 있어서, 상기 공기배출밸브는, 상기 가열가마의 최정상부에 설치된다.

바람직한 일실시예에 있어서, 상기 김 분출부에 접속되는 상기 김 공급관의 일부에 상기 김을 가열하는 가열장치가 설치된다.

바람직한 일실시예에 있어서, 상기 가열장치는 전열히터이다.

바람직한 일실시예에 있어서, 상기 레토르트 살균장치는, 상기 열교환기와 상기 가열가마와 상기 액체용기와의 사이에서 상기 김을 순환시킴으로써 상기 가열가마 내부가 가압상태로 되는 가압가열장치이다.

바람직한 일실시예에 있어서, 상기 김 발생장치에서 발생한 상기 김은, 절대압력 0.12MPaA 이하(즉, 게이지압력 0.0187MPaG 이하)의 미세압력을 갖는 포화수증기이다.

바람직한 일실시예에 있어서, 상기 김 분출부로부터 냉수가 분사되도록 상기 김 공급관의 일부에 냉수 공급배관이 접속된다.

바람직한 일실시예에 있어서, 상기 열교환기와 상기 액체용기를 연통시키는 상기 연통관은, 제 1 경로 및 제 2 경로로 분기된 부분을 갖는다.

바람직한 일실시예에 있어서, 상기 제 2 경로에는 상기 액체를 순환시키는 순환펌프가 배치된다.

본 발명에 관한 가열장치는 피가열물이 내부에 배치되는 가열가마와, 상기 가열가마에 접속된 열교환기를 구비하는 가열장치이며, 상기 열교환기는 서로 독립된 액체경로 및 증기경로를 구비하고, 상기 액체경로를 유동하는 액체와 상기 증기경로를 유동하는 가열용 증기와의 사이에서 열교환이 이루어지며, 상기 열교환기의 상기 액체경로 상단은 제 1 배관을 통해 상기 가열가마 내부에 배치된 김 분출부에 접속되고, 상기 열교환기에는 상기 열교환기에 공급하는 상기 액체를 저류하는 액체용기가 접속되며, 상기 열교환기의 상기 액체경로 하단은 연통관을 통해 상기 액체용기에 접속되고, 상기 액체용기는 상기 가열가마로 연결된다.

바람직한 일실시예에 있어서, 상기 열교환기에서의 상기 열교환에 의해 상기 열교환기의 상기 액체경로 상단에서 김을 발생시키고, 상기 가열가마에는 상기 가열가마 내부로의 상기 김의 공급 시에, 상기 가열가마 내부의 공기를 외부로 배출하는 공기 배출밸브가 설치된다.

바람직한 일실시예에 있어서, 상기 액체용기의 내부에는 상기 액체가 축적되며, 상기 액체용기에서의 상기 액체의 수위와, 상기 열교환기에서 상기 액체경로의 상기 액체의 수위는 서로 일치된다.

바람직한 일실시예에 있어서, 상기 액체용기는 상부 개구부를 갖는 액체포트 본체부로 구성되고, 상기 액체포트 본체부의 상부 개구부가 상기 가열가마 내부에 위치하도록 상기 액체포트 본체부가 상기 가열가마에 설치된다.

바람직한 일실시예에 있어서, 상기 열교환기의 상기 액체경로의 상기 액체는 상기 액체경로의 상단에서 제 1 배관을 통해 상기 가열가마 내부로 도입되며 상기 가열가마 내부의 액체는 상기 액체포트 본체부와 상기 연통관을 통해서, 상기 액체경로에 도입된다.

바람직한 일실시예에 있어서, 상기 연통관에는 상기 액체를 순환시키는 순환펌프가 연결된다.

바람직한 일실시예에 있어서, 상기 피가열물은 식품이다.

본 발명에 관한 가열살균방법은 가압상태에서 가열살균하는 방법으로서, 가열가마 내부에 피가열물을 배치하는 공정과, 가열가마 내부로 김을 도입하는 공정을 포함하고, 상기 김은 열교환기에 의해 생성되며, 상기 열교환기와 상기 열교환기에 액체를 공급하는 액체용기와 상기 가열가마가 밀폐공간을 만들도록 접속되어 있고, 상기 김을 도입하는 공정을 연속적으로 실행함으로써 상기 가열가마 내부를 가압상태로 만든다.

바람직한 일실시예에 있어서, 상기 열교환기와, 상기 액체용기와, 상기 가열가마는 순환하도록 접속된다.

바람직한 일실시예에 있어서, 상기 김을 도입하는 공정에서, 상기 김은, 상기 가열가마 내부의 중앙부보다 아래쪽 영역 (해당 중앙부를 포함)에 도입되며 또, 상기 가열가마 상부로부터 상기 가열가마 내부의 공기배출을 실행한다.

바람직한 일실시예에 있어서, 상기 김을 도입하는 공정에서는, 상기 가열가마 하부로부터 상기 가열가마 내부의 공기배출을 실행한다.

바람직한 일실시예에 있어서, 상기 피가열물은 레토르트 파우치 포장식품, 통조림 및 병조림 중에서 선택되는 적어도 하나이다.

본 발명에 관한 가열처리 방법은 피가열물을 가열처리하는 방법으로서, 가열가마 내부에 피가열물을 배치하는 공정과, 상기 가열가마 내부로 김을 도입하는 공정을 포함하고, 상기 김은 열교환기에 의해 생성되며, 상기 열교환기와, 상기 열교환기에 액체를 공급하는 액체용기와, 상기 가열가마는 순환하도록 접속되고, 상기 김을 도입하는 공정을 연속적으로 실행함으로써, 상기 가열가마의 내부를 가열한다.

바람직한 일실시예에 있어서, 상기 김을 도입하는 공정에서는, 상기 김을 도입함과 더불어, 상기 가열가마 상부로부터 상기 가열가마 내부의 공기배출을 실행한다.

바람직한 일실시예에 있어서, 상기 김을 도입하는 공정에서는, 상기 김을 도입함과 더불어, 상기 가열가마 하부로부터 상기 가열가마 내부의 공기배출을 실행한다.

바람직한 일실시예에 있어서, 상기 김을 도입하는 공정에서 상기 김은, 상기 가열가마 내부의 중앙부보다 아래쪽 영역(상기 중앙부를 포함)으로 도입되며 또, 상기 가열가마 상부에서 상기 가열가마 내부의 공기배출을 실행한다.

바람직한 일실시예에 있어서, 상기 가열가마 내부로 김을 도입하는 공정은, 상기 열교환기에서 생성된 김을 가열함으로써 발생한 과열증기의 형태로 도입하는 것을 포함한다.

바람직한 일실시예에 있어서, 상기 피가열물은, 레토르트 식품, 생선, 고기, 야채, 근채소, 과일, 밥, 빵, 차, 커피 및 조림으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 한 가지이다.

일실시예에 관한 가열처리 방법은 김을 이용한 가열처리방법으로서, 열교환기로 구성된 김 발생장치로 김을 발생시키는 공정과, 상기 김을 가열가마로 도입하는 공정과, 상기 가열가마 내부의 바닥에 존재하는 액체를 상기 열교환기로 도입하는 공정을 포함한다.

일실시예에 있어서, 상기 가열가마에서 가열하는 공정에서는 상기 열교환기와 상기 가열가마 사이에서 상기 김을 순환시킴으로써 상기 가열가마의 내부가 가압상태가 된다.

본 발명에 따른 어류가공품의 제조방법은, 뼈가 있는 어류를 가열가마에서 가열하는 공정을 포함하고, 상기 가열가마는, 김을 발생시키는 김 발생장치에 접속되며, 상기 김 발생장치는 서로 독립된 액체경로 및 증기경로를 구비하고, 상기 액체경로를 유동하는 액체와 상기 증기경로를 유동하는 가열용 증기 사이에서 열교환이 이루어지는 열교환기로 구성되며, 상기 열교환기의 상기 증기경로에는, 보일러로부터의 고압 증기가 도입되고, 상기 열교환기의 상기 액체경로 상단은 김 공급배관을 통해 상기 가열가마의 내부에 배치된 김 분출부에 접속되며, 상기 열교환기의 상기 액체경로 하단은 연통관을 개재하여 상기 가열가마에 접속된다.

바람직한 일실시예에 있어서, 상기 가열가마에서 가열하는 공정에서는, 상기 열교환기와 상기 가열가마 사이에서 상기 김을 순환시킴으로써, 상기 가열가마 내부가 가압상태가 된다.

바람직한 일실시예에 있어서, 상기 가열가마에서 가열하는 공정에서는, 상기 어류의 뼈가 연화상태가 된다.

바람직한 일실시예에 있어서, 상기 가열가마에서의 가열공정 후, 상기 가열가마에서 가열된 상기 어류를 반죽하는 공정과, 상기 반죽된 어류를 고온 증기소성기로 소성하는 공정을 더 포함한다.

바람직한 일실시예에 있어서, 상기 어류를 반죽하는 공정에서는, 상기 가열된 어류에 조미료가 첨가되고 상기 고온 증기소성기에서 소성하는 공정에서는 상기 반죽된 어류가 얇게 펴져 소성된다.

바람직한 일실시예에 있어서, 상기 고온 증기소성기는 김을 발생시키는 제 2 김 발생장치와, 상기 증기를 가열하여 과열증기를 생성하는 가열장치와, 상기 과열증기에 의해 상기 반죽된 어류가 소성되는 소성실을 구비하며, 상기 소성실의 내부에는 상기 과열증기를 분출하는 분출파이프가 배치된다.

바람직한 일실시예에 있어서, 상기 고온 증기소성기는, 상기 소성실의 내부를 통과하는 벨트컨베이어를 더 구비하며, 상기 소성실은 상기 벨트컨베이어의 입구와 출구 부분이 개구된 개방공간이고, 상기 분출파이프의 분출구는 상기 벨트컨베이어 위쪽에 위치한다.

본 발명에 따른 다른 가열장치는 증기를 이용한 가열장치로서, 피가열물이 내부에 배치되는 가열가마와, 김을 발생시키는 김 발생장치를 구비하고, 상기 가열가마는, 상기 김 발생장치에 접속되며, 상기 김 발생장치는 서로 독립된 액체경로 및 증기경로를 구비하고, 상기 액체경로를 유동하는 액체와 상기 증기경로를 유동하는 가열용 증기 사이에서 열교환이 이루어지는 열교환기로 구성되며, 상기 열교환기의 상기 증기경로에는 보일러로부터의 고압증기가 도입되고, 상기 열교환기의 상기 액체경로 상단은 김 공급배관을 통해 상기 가열가마 내부에 배치된 김 분출부에 접속되고, 상기 열교환기의 상기 액체경로 하단은 연통관을 개재하여 상기 가열가마에 접속된다.

바람직한 일실시예에 있어서, 상기 가열장치는 상기 열교환기와 상기 가열가마 사이에서 상기 김을 순환시킴으로써 상기 가열가마의 내부가 가압상태가 된다.

바람직한 일실시예에 있어서, 상기 가열가마의 내부 하단에는 액체가 축적되며, 상기 가열가마의 상기 액체수위와, 상기 열교환기에서 상기 액체경로의 상기 액체수위는 서로 일치한다.

바람직한 일실시예에 있어서, 상기 가열가마는 원통형상의 본체를 가지며, 상기 가열가마의 상기 본체부 전방 개구부 및 후방 개구부 각각에 개폐 가능한 도어가 설치된다 .

바람직한 일실시예에 있어서, 상기 김 발생장치에서 발생한 상기 김은, 0.12MPaA 이하의 미세압력을 갖는 포화수증기이다.

바람직한 일실시예에 있어서, 상기 피가열물은 어류이다.

본 발명에 관한 가열처리 방법은 김을 이용한 가열처리 방법으로서, 열교환기로 구성된 김 발생장치에서 김을 발생시키는 공정과, 상기 김을 가열가마로 도입하는 공정과, 상기 가열가마 내부의 바닥에 존재하는 액체를 상기 열교환기로 도입하는 공정을 포함한다.

본 발명에 따른 레토르트 살균장치에 있어서, 가열가마에 접속된 김 발생장치가 열교환기로 구성되며, 열교환기의 액체통로 상단은, 김 공급관을 개재하여 가열가마 내부에 배치된 김 분출부에 접속된다. 또한 열교환기에는 액체용기가 접속되며, 열교환기의 액체경로 하단은 연통관을 개재하여 액체용기에 접속되고, 액체용기는 가열가마로 연결된다. 따라서 열교환기와 가열가마와 액체용기를 접속함으로써 밀폐공간을 구축할 수 있으며, 열교환기로 구성된 김 발생장치의 증기(미압증기)를 가열가마에 도입함으로써 가열가마 내부의 압력을 서서히 올려 가압상태로 할 수 있다. 김은 기본적으로 포화수증기이므로, 김을 가열가마에 도입함으로써 공기를 거의 포함하지 않는 포화수증기의 분위기를 만들 수 있으며, 단열재로 기능하는 공기에 의한 가열 불균일을 억제할 수 있다. 그 결과, 에너지 효율이 좋고, 및/또는 가열 불균일을 억제할 수 있는 레토르트 살균장치를 실현할 수 있다. 또한 열교환기와 가열가마와 액체용기를 연결한 밀폐공간에 의하여 이들 공간의 내부압력은 동일해지므로, 열교환기의 수위와 액체용기 내의 수위를 파스칼의 원리에 따라 일치시킬 수 있으며, 이로써 열교환기의 수위를 안정시킴으로써 안정된 김의 발생을 연속적으로 실행할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 실시예에 따른 레토르트 살균장치 (가열장치)(100)의 구성을 나타내는 모식도이다.
도 2는, 본 발명의 실시예에 따른 가열가마(50)의 구성을 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 3은, 본 발명의 실시예에 따른 김 발생장치(10)(열교환기(90))의 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는, 본 발명의 실시예에 따른 열교환기(90)의 구성을 나타내는 모식도이다.
도 5는, 본 발명의 실시예에 따른 레토르트 살균장치(가열장치)(100)의 구성을 나타내는 모식도이다.
도 6은, 본 발명의 실시예에 따른 가열가마(50)의 내부구조를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 7a 및 도 7b는, 각각 본 발명의 실시예에 따른 레토르트 살균장치(100)의 구성을 나타내는 정면도 및 측면도이다.
도 8은, 본 발명의 실시예에 따른 레토르트 살균장치(100)의 구성을 나타내는 도면이다.
도 9는, 본 발명의 실시예에 따른 레토르트 살균장치(100)의 구성을 나타내는 도면이다.
도 10은, 레토르트 살균장치(100)를 동작시켰을 경우의 온도 및 압력을 나타내는 그래프이다.
도 11은, 본 발명의 실시예에 따른 레토르트 살균장치(가열장치)(200)의 구성을 나타내는 모식도이다
도 12는, 본 발명의 실시예에 따른 레토르트 살균장치(가열장치)(100)의 구성을 나타내는 모식도이다
도 13은, 본 발명의 실시예에 따른 레토르트 살균장치(가열장치)(100)의 구성을 나타내는 모식도이다
도 14는, 본 발명의 실시예에 따른 레토르트 살균장치(가열장치)(100)의 구성을 나타내는 모식도이다
도 15는, 본 발명의 실시예에 따른 어류 가공품 제조시스템(300)의 구성을 나타내는 도면이다.
도 16은, 종래의 레토르트 살균장치(1000)의 구성을 나타내는 단면도이다

<실시예>

본원 발명자는, 레토르트 살균장치의 에너지 효율의 나쁜 점, 및/또는 가열 불균일에 관한 점을 오랫동안 검토해왔으나, 종래의 고온 가압 증기 (보일러 증기) 및 열수를 이용한 레토르트 살균장치는 그 자체가 완성된 것이므로, 구체적인 개선의 축적으로 결점을 완화시켜가는 방법밖에 없다고 생각했다. 그러나 본원 발명자는, 미압(微壓) 증기(김)를 이용하여 가압 가열을 실시한다는, 종래의 상식에서 비약된 방법을 발견하여 본 발명에 이르렀다. 구체적으로, 본원 발명자는 김(미압 포화수증기)를 이용한 가압 가열에 의한 레토르트 살균을, 압축공기를 사용하지 않고, 가열가마 내에서 간편하게 가압상태를 발생시키는 것에 성공했다. 한편, 보일러 증기를 사용하는 레토르트 살균장치에서는, 보일러 증기를 이용한 고온 증기 유입으로 가열함으로써 레토르트 냄새(예를 들어 단백질 변성된 냄새)가 발생하거나, 색상의 변색(갈색의 탁한 색)이 일어날 가능성이 있으며, 맛과 모양 면에서 문제가 있었다. 또한 열수를 레토르트 식품에 분사하는 레토르트 살균장치에서도 가열 불균일 등으로, 가열 후에 레토르트 냄새(예를 들어 단백질 변성된 냄새)가 발생하거나 색상의 변색(갈색의 탁한 색)이 발생할 수 있다.

이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예를 설명한다. 이하의 도면에서는 설명의 간결화를 위해 실질적으로 동일한 기능을 갖는 구성요소를 동일한 참조부호로 나타낸다. 또한, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 레토르트 살균장치(가열장치)(100)의 구성을 나타내는 모식도이다. 본 실시예의 레토르트 살균장치(100)는 내열성 수지필름과 같은 재료로 구성된 포장봉투 내에 식품을 밀봉한 레토르트 식품을 가압 가열 살균(레토르트 살균)할 수 있는 가열장치이다. 또, 본 실시예의 가열장치(100)는, 김(미압 포화증기)을 사용하여 피가열물을 가열하는 장치(증기가열장치)이며, 특히 피가열물이 식품(여기서는, 레토르트 식품)인 경우에는 증기식의 식품가열장치이다.

본 실시예의 레토르트 살균장치(100)는 가열가마(50)와 증기를 발생시키는 김 발생장치(10)로 구성된다. 가열가마(50)는, 김 발생장치(10)에 연결된다. 또한, 열교환기(90)에는, 열교환기(90)에 공급하는 액체(25)를 저류하는 액체용기(20)가 접속된다. 그리고 액체용기(20)는 가열가마(50)로 연결된다.

도 2는, 본 실시예의 가열가마(50)의 구성을 모식적으로 나타내는 단면도이다. 본 실시예의 가열가마(50)는, 레토르트 식품(70)이 배치되는 레토르트 가마(가열가마)로서, 도 2에 나타낸 예에서, 가열가마(50) 내부에는 레토르트 식품(70)을 수납하는 용기(트레이)(72)를 탑재하는 탑재판(75)이 배치된다. 이 예에서 레토르트 식품(70)은 각 용기(72)에 수납되며, 그 용기는 다단으로 적층되어 가열가마(50) 내부(55)에 배치된다. 또한 도시한 예에서, 레토르트 식품(70)은 용기(72)에 수납하나, 용기(72)에 수납하여 배치하는 것 이외에도 가열가마(50) 내부(55)에 배치할 수 있는 것이라면 그 형태는 묻지 않는다.

본 실시예의 레토르트 식품은, 가압 가열 처리되는 식품으로서, 예를 들어, 레토르트 파우치로 포장된 식품이다. 레토르트 파우치는, 일반적으로 식품 측에 폴리 프로필렌, 외측에는 폴리에스테르(PET)와 같은 합성수지 또는 알루미늄박을 적층 가공(라미네이팅)한 필름으로 구성되며, 공기나 수분, 빛을 차단하여 내부의 음식을 밀폐시킬 수 있다. 레토르트 파우치(레토르트 포장용기)로는, 평대(봉투 모양의 납작한 주머니)형(예를 들어, 카레나 쇠고기 덮밥 등에 사용된다), 스탠딩 파우치(바닥이 펴지는 봉지형태)형(예를 들어, 스튜 등에 사용된다), 성형용기(도시락 모양의 플라스틱 용기의 상면에 필름을 붙여 밀폐시킨 용기)형(예를 들어, 레토르트 쌀밥 등에 사용된다)을 들 수 있다.

여기서, 본 실시예의 레토르트 식품은, 가압 가열 살균을 하는 식품을 의미하며, 레토르트 파우치 포장식품 외에, 통조림, 병조림 식품도 포함하는 것으로 한다. 또한, 레토르트 식품의 내용물로는, 생선, 고기, 야채, 근채소, 과일 등, 기타 레토르트 제법에 적합한 음식물 전반을 들 수 있다. 또, 본 실시예의 레토르트 식품은, 인간용 식품에 한정되지 않고, 애완동물용 식품, 또는 동물 레토르트 식품이라도 된다. 또한, 레토르트 식품을 만들 때의 레토르트 살균(가압 가열)은, 가열 살균처리하는 것에 한정되지 않고, 레토르트 살균(가압 가열)으로 음식을 연화처리하는 목적으로도 사용된다. 또, 대표적인 레토르트 식품으로는 예를 들어, 카레 (레토르트 카레), 스튜, 스프, 죽, 파스타 소스, 덮밥 재료, 쌀밥 (레토르트 쌀밥), 햄버거, 미트볼 등을 들 수 있다.

또한, 레토르트 처리(레토르트 살균)는 원칙적으로, 용기 내부의 식품 중앙부에서 120℃에서 4분간, 또는 이와 동등한 열이 가해지는 상태에서 가압가열하여 살균하는 것이다(단, 내용물에 따라 온도와 시간은 조정될 수 있다). 그리고 이 처리에 의하여, 아포균의 사멸을 실행할 수 있으며 또, 일반적인 식중독 세균 중에서 가장 내열성이 높은 보툴리누스균을 살균할 수 있는 것으로 알려져 있다. 식품업계에서, 살균효력을 나타내는 수치는 F값(120℃ 1분으로, F값=1)이며, 통상 F값이 5~10 정도의 살균을 실시한다.

또한, 본 실시예의 가열가마(50)는 내압의 가열용기이며, 원통형상을 갖는다. 본 실시예의 가열가마(50)는 예를 들어, 스테인레스스틸 재료로 구성된다. 가열가마(50)가 원통형상을 하면 압력에 강한 구조로 할 수 있다. 그러나 레토르트 가마로서 기능하는 것이라면, 가열가마(50)는 원통형상에 한정되지 않고, 다른 형상이라도 상관 없다. 다만, 원통형상 이외의 형상(예를 들어, 단면 사각형)이면, 원통형상에 비해 두껍고 무거워지므로, 이점에서 원통형상이 바람직하다. 또, 여기서의 원통형상이란, 반드시 기하학적인 의미에서의 원통에 한정되지 않고, 단면의 원형이 다소 변형(예를 들어, 타원형)되어도 상관없으며 실질적으로 원통형상이면 된다.

본 실시예의 김 발생장치(10)는, 열교환기(90)로 구성된다. 본 실시예의 열교환기(90) 구성을 도 3 및 도 4에 나타낸다. 도 3은, 보일러(94)와 함께, 열교환기(90)의 단면구성을 나타내 도이다. 또 도 4는, 열교환기(90)의 내부구성을 모식적으로 나타내는 사시도이다.

본 실시예의 열교환기(90)는, 서로 독립된 액체경로(91) 및 증기경로(92)를 구비하며, 액체경로(91)를 유동하는 액체(여기서는, 물)와 증기경로(92)를 유동하는 가열용 증기(여기서는, 스팀 증기) 사이에서 열교환이 이루어진다.

열교환기(90)의 증기경로(92)에는 도 3에 나타내는 바와 같이, 보일러 (94)로부터 가열용 증기(보일러 증기, 또는 고압증기)가 도입된다. 구체적으로, 보일러(94)로부터의 고압증기는, 보일러 배관(82)을 통하여 열교환기(90)의 증기경로(92)로 도입된다. 열교환기(90) 내부에서, 증기경로(92)를 통과하는 가열용 증기의 열은, 액체경로(91)에 존재하는 액체로 이동하고 여기에서 열교환이 이루어진다. 그리고, 열교환기(90) 내부에서 비접촉으로, 가열용 증기(열매체)와 액체(열교환 매체)가 교차할 때 열교환이 실행되어 물이 끓고, 그리고 김(미압 포화증기)(15)가 발생한다. 열교환기(90)에서 열교환이 끝난 가열용 증기는, 배기 스팀배관(84)을 통해서 배기된다.

본 실시예의 열교환기(90)는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 외각체(外殼體)(93) 안에 복수의 액체경로(91)가 배치되어 형성된다. 본 실시예에서 외각체(93)는, 거의 원통형의 형상이며, 액체경로(91)는 열전도관으로 구성된다. 액체경로(91)를 구성하는 열전도관은, 열매체(스팀)의 열을 관내의 열교환 대상체(여기서는, 물)로 전달할 수 있는 재질로 형성되며, 예를 들어, 금속관(예를 들어, 스테인레스스틸)으로 구성된다. 액체경로(열전도관)(91)는, 원통형상의 길이방향(축심방향)으로 이어진다. 본 실시예에서는, 축심방향을 따라, 원주방향으로 간격을 두고 병렬로 배치된다. 그리고 각 액체경로(열전도관)(91)들의 사이가 열매체(증기)(16)가 통과하는 증기경로(92)가 된다. 또한, 열교환기(90)의 액체경로(91) 상단(91a)에서 김(15)이 발생하여 이동해간다.

열교환기(90)로 구성된 김 발생장치(10)는 도 1에 나타낸 바와 같이, 김 공급관(12)을 통해, 가열가마(50)의 내부(55)에 배치된 김 분출부(52)에 접속된다. 따라서, 열교환기(90)의 액체경로(91) 상단(91a)에서 발생한 김(15)은, 김 공급관(12)을 통해서 이동하고, 이어서 가열가마(50)의 내부(55)로 도입되며, 김 분출부(52)에서 분출하여 가열가마(50)의 내부(55)로 방출된다(화살표(53)).

본 실시예의 김 분출부(52)는, 적어도 하나가 가열가마(50) 내부(55)에 배치되는 것이나, 본 실시예의 구성에서는, 복수의 김 분출부(52(52A, 52B))가 가열가마(50) 내부(55)에 배치된다. 본 실시예의 김 분출부(52)는, 분출구가 복수 형성된 스파지 파이프(sparge pipe)이다. 도면에 나타낸 예에서는, 가열가마(50) 내부(55)에서 수평 방향으로 이어지도록 배치된다. 여기서는, 가열가마(50)의 원통형상의 길이방향을 따라, 김 분출부(52)(스파지 파이프)가 배치된다.

또한, 도 2에 나타낸 구성에서는, 본 실시예의 김 분출부(52(52B))의 적어도 하나는, 가열가마 내부(55)의 하부영역에 배치된다. 도시한 예에서는, 가열가마(50) 내부(55)의 하부영역에 2개의 스파지 파이프(52B)가 배치된다. 본 실시예의 가열가마(50) 내부(55)의 하부영역은, 가열가마(50) 내부(55)의 저면에 가까운 영역을 말하며, 도 2에 나타낸 예에서는, 탑재판(75)보다 아래쪽의 영역이다. 더불어, 도 2에 나타낸 예에서는, 가열가마(50)의 하부영역보다 위쪽에서 김 분출부(52(52A))가 배치되며, 여기서는 가열가마(50)의 중앙영역(원통형상의 중심을 통과하는 수평면 또는 그 주위)에 김 분출부(52(52A))가 배치된다. 도시한 예에서는, 가열가마(50)의 내부(55)에 하부 스파지 파이프(52B)가 2개 배치되고, 중앙부의 스파지 파이프(52A)가 2개 배치된다. 스파지 파이프(52A) 2개는 서로 좌우대칭이 되도록, 그리고 스파지 파이프(52B) 2개도 서로 좌우대칭이 되도록 배치된다. 또한 가열가마(50)의 상부영역(가열가마(50) 내부(55)의 상면에 가까운 영역)에, 1개 또는 복수 개(예를 들어, 2개)의 김 분출부(스파지 파이프)(52)를 배치하는 것도 가능하다. 즉, 본 실시예의 구성에서는, 김 분출부(스파지 파이프)(52)를 상하 좌우로 전체에 복수 개 배치하는 구성이 가능하다.

또한, 열교환기(90)의 액체경로(91) 하단(91b)은, 연통관(30)을 통해 액체용기(20)에 접속된다. 바꾸어 말하면, 연통관(30)의 일단(30a)은 액체용기(20)에 연결되는 한편, 연통관(30)의 타단(30b)은 열교환기(90)(특히 액체경로(91)의 하단(91b))에 접속된다. 따라서, 액체용기(20) 내의 액체(물)(25)는 연통관(30)으로 이동할 수 있다. 그리고 계속해서, 열교환기(90)의 액체경로(91)에서 김이 발생하고, 열교환기(90) 내 액체경로(91)의 수위가 저하되는 것에 맞추어, 이를 보충하도록 연통관(30) 내의 액체는 열교환기(90)의 액체경로(91) 하단(91b) 쪽으로 이동한다.

도 1에 나타낸 구성에서 액체용기(20)는, 상부에 개구부(21a)를 갖는 액체포트 본체부(21)와, 액체포트 본체부(21)의 개구부(21a)를 밀폐하는 덮개부(22)로 구성된다. 액체포트 본체부(21)는 내압용기이며, 동작시 소정의 압력에 견딜 수 있다. 또한 액체포트 본체부(21) 저부에는 연통관(30)이 접속된다. 액체포트 본체부(21)의 상부를 막는 덮개부(22)에는 연결배관(28)이 접속된다. 연결배관(28)의 일단(28a)은 액체용기(20) 내에 위치하고, 연결배관(28)의 타단(28b)은 가열가마(50)의 내부(55)에 위치한다.

또한 도 1에 나타낸 구조에서, 가열가마(50)의 하부에는 배출배관(69)이 접속된다. 본 실시예의 배출배관(69)은, 가열가마(50) 바닥에 고인 낙수(증기가 열화된 물, 피가열 제품에서 발생한 액체)를 배출할 수 있으며, 그 배출배관(69)의 개폐는 변동밸브(69a)로 행할 수 있다. 또, 본 실시예의 배출배관(69)(및 변동밸브(69a))을 사용하여, 가열가마(50) 내부의 기체(공기 및/또는 증기)를 외부로 배출하는 것도 가능하다. 그리고 배출배관(69) 및 변동밸브(69a)에 의해 가열가마(50)의 내부압력을 조정할 수 있다.

도 1에 나타낸 구성에서는, 액체포트 본체부(21)와 덮개부(22)에 의하여 액체용기(20)를 밀폐구조로 한다. 그러나 덮개부(22)를 구성하지 않고, 일체형의 액체용기(20)에서 연통관(30) 및 연결배관(28)을 연결시킨 구성으로 해도 된다. 또는, 액체용기(20)를 구성하는 액체포트 본체부(21)가 상면 이외(예를 들어, 측면)의 장소에 있고 거기에 덮개부(22)를 설치하는 구조로 하는 것도 가능하다.

본 실시예의 레토르트 살균장치(100)에서, 액체용기(20)는 연결배관(28)을 통해 가열가마(50)에 접속된다. 또, 열교환기의 액체경로(91)는 김 공급관(12)을 개재하여 가열가마(50)에 접속된다. 또한 열교환기의 액체경로(91)는 연통관(30)을 개재하여 액체용기(20)에 접속된다. 따라서, 열교환기(90)와 가열가마(50)와 액체용기(20)를 연결함으로써 밀폐공간을 구축할 수 있다. 그리고, 열교환기(90)로 구성된 김 발생장치(10)의 김(미압증기)(15)을 가열가마(50)로 도입함으로써, 도입한 김(53)으로 가열가마(50) 내부(55)의 압력을 서서히 올려 가압상태로 할 수 있다.

또한, 이 밀폐공간을 갖는 밀폐구조에서는, 파스칼의 원리에 따라 어느 장소도 압력이 동일해진다. 이로써, 열교환기(90), 가열가마(50), 액체용기(20) 및 이들을 연결하는 배관이 내압구조를 가지면, 이들 밀폐구조의 내부 압력은 같게 한 상태로 서서히 가압시킬 수 있다.

추가로 설명하면, 열교환기(90)에서 발생하는 수증기(김)가 미압이라도, 풍선이나 타이어와 같은 밀폐공간에 연속적으로 기체를 공급함으로써, 그 밀폐공간을 가압상태로 할 수 있으며, 또한 그 압력이 전체에서 동기됨으로써 서서히 승압되어, 결과적으로, 도입하는 수증기(김)보다 높은 압력을 달성할 수 있다. 즉, 밀폐구조에서는 파스칼의 원리가 작용하므로, 미압의 김을 도입하여 가열가마(50)의 내부 압력이 조금 높아지면, 그와 같은 압력이 열교환기(90)에도 발생하고, 그 결과, 미압의 김을 서서히 도입해가면, 열교환기(90) 내부의 압력도 가열가마(50)(및 액체용기(20)) 내부의 압력과 함께 상승되어간다. 그리고 결과적으로, 열교환기(90)에서 발생하는 김의 압력이 약 0.12MPaA 이하(즉, 게이지 압력 0.0187MPaG 이하)라도, 가열가마(50)의 내부 압력을 그보다 높은 가압상태로 할 수 있다. 구체적으로는, 절대압력 0.12MPaA 또는, 그에 가까운 상태에서, 0.2MPaA(또는 0.3MPaA) 정도까지의 가압상태로 할 수 있다. 그리고, 온도는 약 120℃로 할 수 있으며, 열교환시킬 열원 온도의 90% 정도까지의(80%~90% 정도의) 온도로 상승시킬 수 있다. 전형적으로는, 0.13MPaA 이하(일례로, 0.105 MPaA~0.12MPaA)의 김(미압증기)을 이용하여, 가열가마(50)의 내부(55)를 레토르트 살균할 수 있을 정도의 가압상태(예를 들어, 0.2MPaA 정도)로 한다.

더불어, 김은 기본적으로 포화수증기이므로, 김을 가열가마 내로 도입함으로써, 공기를 거의 포함하지 않는 포화수증기의 분위기를 만들 수 있어, 단열재로서 기능하는 공기에 의한 가열 불균일을 억제할 수 있다. 그 결과, 에너지 효율이 좋으며, 및/또는 가열 불균일을 억제 할 수 있는 레토르트 살균장치를 실현할 수 있다. 또, 보일러 증기는 불순물을 포함하나, 김은 그러한 불순물을 포함하지 않기 때문에, 이러한 면에서의 이점도 있다.

그리고, 열교환기(90), 가열가마(50) 및 액체용기(20)로 구성된 밀폐공간의 내부는 실질적으로 어느 부분도 동등한 압력이므로, 파스칼의 원리에 따라, 연통관(30)를 개재하여 액체용기(20) 내부의 수위(WL1)와 열교환기의 액체경로(91)내의 수위(WL2)를 일치시키는 것이 가능하다. 즉, 가압 전의 상태에서는, 파스칼의 원리에 기초하여, 대기압에 의하여 액체용기(20) 내부의 수위(WL1)와 열교환기의 액체경로(91) 내의 수위 (WL2)를 일치시키는 것이 가능하다. 그리고, 가압상태에서는, 마찬가지로 파스칼의 원리에 기초하여, 밀폐공간의 내부압력에 의해 액체용기(20) 내부의 수위(WL1)와 열교환기의 액체경로(91) 내의 수위(WL2)를 일치시킬 수 있다.

여기서, 열교환기의 액체경로(91) 내의 수위(WL2)를 간편하고 또 안정되게 획득할 수 있음으로써, 안정된 증기(김)의 도입을 실행할 수 있다. 또, 고온 고압의 보일러 증기의 도입에서는 정밀한 제어가 어려운 증기 도입이지만, 본 실시예의 레토르트 살균장치(100)에 따르면, 레토르트 살균장치의 제어절차대로 정밀하게 실행할 수 있다. 이는, 미압증기인 수증기(김)의 유속이 느려 제어가 쉽다는 점도 기인한다. 그 결과, 본 실시예의 레토르트 살균장치(100)에 따르면, 살균 및/또는 가열의 프로세스를 정밀하고 안정되며 또, 간편하게 진행시킬 수 있다.

또한 도 1에 나타낸 구성에서, 액체용기(20)에는 액체(25)의 수위(WL1)를 조정하는 수위 조정부재(23)가 설치된다. 수위 조정부재(23)는 예를 들어, 수위표시기(예를 들어, 부유구)로 구성된다. 그리고 액체용기(20)에는 액체(물)를 공급하기 위한 배관(예를 들어, 수도관)(26)이 접속된다. 본 실시예의 구성에서는, 수위 조정부재(수위표시기)(23)가 나타내는 수위(WL1)에 따라, 배관(예를 들어, 내부 압력보다 높은 압력을 갖는 배관, 전형적으로 수도관)(26)을 통해 물을 공급할 수 있다. 또한 수위 조정부재(23)는, 간이 수위표시기(예를 들어, 부유구)를 사용하는 것에 한정되지 않고, 수위(WL1)를 소정 또는 일정하게 조정할 수 있는 전자제어식 장치를 사용하는 것도 가능하다.

전술한 바와 같이, 본 실시예의 레토르트 살균장치(100)에서는, 보일러(94)로부터의 보일러 증기(가열용 가압증기)를 그대로 가열가마(50) 내부(55)로 도입하는 것이 아니라, 김 발생장치(10)로부터의 김(15)을 가열가마(50) 내부(55)로 도입한다. 김 발생장치(10)로부터는, 미압(예를 들어, 0.12MPaA 이하)의 김(포화수증기)(15)이 생성되며, 그 김은 미세한 압력이기 때문에, 김 공급관(12)을 천천히 이동하여 가열가마(50) 내부(55)로 도입된다. 여기서의 "김"이란, 보일러 증기와 같은 고압증기가 아닌 미압증기를 의미한다. 바꾸어 말하면, 본 실시예의 "김"은, 고온 고압의 스팀증기와 달리, 미세압력의 증기(예를 들어, 0.12MPaA 이하의 증기)이다. 여기서의 "김"은 미세압력의 증기인 것을 특징으로 하고 있으며, 열수에서 피어오르는 김(수증기)이면 되며, 그 증기가 작은 물방울이 되어 하얗게 연기가 되는 것과 같은 상태인 것으로까지 한정되는 것은 아니다. 즉, 김은 흰 연기와 같은 상태일 수도 있고, 투명한 상태여도 된다.

우선 전제로서, 가열가마에서 고온이며 고압의 가열환경을 실현하고자 하면, 압력이 높은 기체(증기, 공기)를 가열가마로 도입하여, 고온이며 고압의 조건을 설정하는 것이 기술적인 상식이다. 그리고 고압이 될수록 고온의 가열환경을 실현하기가 용이해진다. 이러한 대전제 안에서, 본원 발명자는, 미압증기인 김(15)을, 가열가마(50)로 연속해서 도입함으로써, 가열가마(50) 내부(55)의 환경을 가압상태로 하는 것이다. 즉, 당업계의 기술상식과는 다른 방향에서 가열가마(50)의 가압조건을 구축하는 것이다.

본 실시예의 가열장치(100)에서는, 0.11MPaA 또는 0.12MPaA의 김(15)을 연속적으로 도입함으로써, 가열가마(50)의 내부(55)를, 예를 들어, 0.15MPaA~0.25MPaA(일례로, 0.15MPaA(111℃), 0.20MPaA(120℃), 0.30MPaA(133℃)의 설정)로 할 수 있다. 그리고 연통관(30)을 통해 열교환기(90)의 액체경로(91)에는 액체가 자동적으로 공급되므로, 열교환기(90)의 열교환에 의해 연속적으로 김(15)을 가열가마(50)로 도입할 수 있다. 여기서, 일례에서는, 0.30MPaA(133℃)의 보일러 증기를 이용하여, 열교환기(90)(바꾸어 말하면, 증기 간접가열방식의 김 발생장치(10))에서, 0.12MPaA(104℃)의 김(청정증기)(15)을 발생시켜, 전술한 바와 같은 기구(동기승압 방법)에 의하여 승압, 승온시킴으로써, 그 김(15)으로 가열가마(50)의 내부를 가압상태로 한다. 구체적으로는, 열교환기(90)의 김에 의한 승압, 승온으로, 예를 들어 0.20MPaA(120℃)까지 가압할 수 있다.

본 실시예 가열장치(100)의 가열가마(50)에 있어서, 가열온도 110~120℃, 압력 0.14MPaA~0.20MPaA이고, 예를 들어 20분~40분의 증기가열(김(15)의 가열)을 실시한 결과, F값 6의 레토르트 식품의 레토르트 살균을 할 수 있었다. 또한, 가열온도 및 가열시간(또는 압력)은 이들에 한정되는 것이 아니며, 적의적절하게 선택할 수 있다. 예를 들어, 조건에 따라서는, 20분보다 짧은 가열시간으로 레토르트 살균을 할 수도 있고, 40분보다 긴 가열시간으로 레토르트 살균을 할 수도 있다. 구체적으로, 대상물의 비열과 크기 등에 따라 가열 시간은 변하며, 이로써 대상물에 맞춘 적절한 가열시간을 선택하도록 하면 된다.

레토르트 제법으로 제품화된 식품은, 레토르트 제법이 아닌 통상의 조리제품에 비해 맛이 좋지 않은 경우가 많다. 이는, 레토르트 제법에서는 고온 가압에서의 살균(레토르트 살균)이 주목적이고(즉, 살균이 주목적), 가열될 식품의 상태를 고려하는 것은 주가 되지 않은 것에 기인하는 것으로 생각된다. 종래의 레토르트 살균장치에 의한 처리에서는, 고온 가압상태에서 가열하는 것으로, 가열 후에 레토르트 냄새(예를 들어 식품의 단백질 변성된 냄새)가 발생하는 경우가 많으며, 또한 보일러 증기 (130~150℃ 정도)를 가열가마에 직접 도입하면, 가열가마 내부의 온도 상승에서 부분적으로 불균일이 발생할 가능성이 높다. 그리고 고압으로 하기 위해 가압공기(압축공기)를 사용하는 경우에는, 단열재가 되는 가압공기 도입의 영향도 받아, 가열 불균일이 발생한다.

한편, 본 실시예의 레토르트 살균장치 (가열처리 방법)에 따르면, 열교환기(90)를 이용하여 김을 연속적으로 가열가마(50)로 도입할 수 있으며, 또 그 김(15)의 도입단계에서 가압과 승온을 서서히 실시함으로써, 본 실시예의 가열가마(50) 내의 온도 상승과, 가열가마(50) 내의 레토르트 식품(70)의 온도 상승을 고르게 하면서 가열시킬 수 있다(다만, 레토르트 식품(70)의 중심 온도는 뒤늦게 상승한다). 그 결과, 안정된 식품(70)의 온도 상승에 의한 효과, 가열가마(50) 내의 균일한 가열환경(가열 불균일 저하) 효과, 보일러 증기를 사용하지 않는 청정증기(김)에 의한 효과, 낮은 공기상태에서의 가열환경(공기가 적음에 따른 열전도율의 장점)의 효과, 찜통(Steamer)의 내부 상태와 유사한 고농도 수증기 환경에서의 가열환경 등의 효과를 얻을 수 있다. 또한 건조공기의 비열과 포화수증기의 비열을 비교하면, 포화수증기의 비열이 더 크기 때문에, 실질적으로 공기가 포함되지 않은 고농도 수증기 환경에서의 가열환경은, 식품의 가열(특히 레토르트 살균)에 있어서 바람직한 환경이다.

또한, 본 실시예의 구성에 있어서, 김 분출부(52)를 가열가마(50) 내부(55)의 하부영역(또는 중앙영역)에 배치하면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다. 가열가마(50) 내부(55)의 공기를 외부로 방출하는 공기배출 밸브를 가열가마(50)의 상부에 설치한 구성에 있어서 김 분출부(52)를 가열가마(50) 내부(55)의 하부영역 (또는 중앙영역)에 배치하면, 수증기로 구성된 김(53)은 공기보다 비중이 무거우므로, 김(53)의 도입 초기, 김(53)은, 가열가마(50) 내부(55)의 아래쪽으로 이동한다. 그리고 그 김(53) 도입의 반동에 의해, 가열가마(50)의 내부(55)에 원래 존재하고 있던 공기는, 가열가마(50)의 예를 들어 상부에 설치된 공기배출 밸브에서 빠져 나간다. 이어서, 김(53)이 도입됨에 따라, 김(53)은 증기농도로서 보면 상대적으로 가열가마(50)의 아래쪽에서 위쪽으로 채워져 가고, 김(53)의 도입에 따라 가열가마(50) 내의 공기는 공기배출 밸브에서 빠져 나간다.

보일러 증기(130℃~150℃ 정도)를 가열가마(50)에 직접 도입하는 경우에는, 가열가마(50) 내의 공기를 제거하고 싶어도, 가열가마(50)로 도입된 고온 고압의 보일러 증기가 가열가마(50)의 내부를 매우 빠른 속도로 이동하여, 가열가마(50)의 내부를 열기 위하여 전자밸브로 개방하는 것은 위험을 동반함과 더불어, 이러한 개방을 했다하더라도 공기만을 선택하여 배제하기는 어려워, 공기와 보일러 증기 양쪽이 가열가마(50)의 외부로 나가게 된다. 또, 공기의 부피 팽창에 의해 내부 압력이 급하게 높아지기 때문에 보일러 증기가 들어가기 어렵다는 문제도 있다. 또한, 가령 가열가마(50)에 공기배출 밸브를 설치했다해도, 보일러 증기는 가열가마(50) 내부를 고속으로 확산하면서 이동하여 공기와 혼합되므로, 보일러 증기의 도입 시에 공기만이 우선적으로 제거되게 되지 않는다. 때문에, 보일러 증기를 가열가마에 직접 도입하는 방식에서는, 적절한 가열제어를 확보하기 위하여, 보일러 증기의 도입 전에 진공펌프로 공기를 배출하는 작업을 할 필요가 있다. 진공펌프를 사용하는 데는 설비비용 및 에너지 비용이 필요하며, 또, 진공펌프로 진공시키고, 보일러 증기로 가압하며, 다시 꺼낼 때는 상압으로 되돌리고, 다음의 가열시는 다시 진공펌프로 진공시키는 공정을 반복하는 것은 에너지 손실이 매우 크다. 이 점, 본 실시예의 레토르트 살균장치(100)의 구성에서는, 그러한 에너지의 비효율성을 해소할 수 있다. 여기서, 본 실시예의 가열가마(50)에 설치되는 공기배출 밸브는, 가열가마(50) 안팎의 압력 차이에 의해 자연적으로 공기를 배제할 수 있는 구조인 경우에는 자연스럽게 공기가 빠지므로 편리하다.

한편, 김 분출부(52)를 가열가마(50)의 하부영역에 배치한 경우만이 아닌, 가열가마(50)의 중앙영역에 배치한 경우에도, 김(53)은 공기와의 비중 차이에 의해 가열가마(50)의 하부영역으로 이동하므로, 김(53) 도입 시의 공기 배출 효과를 얻을 수 있다. 또, 김 분출부(52)를 가열가마(50)의 중앙영역에 배치한 구성에서는, 가열가마(50)의 중앙부(중심부분)에 탑재된 식품(레토르트 식품)(70)에 김(53)을 분사하기 쉬우므로, 가열 살균의 효율성 면에서 효과를 갖는다. 또한 도 2에 나타낸 바와 같이, 김 분출부(52)를 가열가마(50)의 하부영역 및 중앙영역 양쪽에 배치함으로써, 김(53) 도입 시의 공기배출 효과와, 가열가마(50) 내부의 가열온도 균일성, 양쪽의 효과를 얻을 수 있다.

또한, 가열가마(50) 상부에 김 분출부(52)를 설치해도 상관 없다. 김 분출부(52)를 가열가마(50)의 중앙영역 및/또는 상부에 설치할 경우, 증기는 비중에 따라 가열가마(50)의 하부영역으로 이동하므로, 그 이동 시의 흐름에 따라 가열가마(50)의 하단에 설치한 배출배관(69)을 개방하고, 거기서 공기를 방출하도록 할 수 있다.

도 1에 나타낸 레토르트 살균장치(100)에서는, 액체용기(20)를 가열가마(50)의 외부에 배치한 구성을 나타냈으나, 이에 한정됨 없이 다른 구성을 채용하는 것도 가능하다. 구체적으로는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 액체용기(20)를 가열가마(50)에 설치한 구성으로 하는 것도 가능하다.

도 5에 나타낸 레토르트 살균장치(100)에서, 액체용기(20)는 상부 개구부(21a)를 갖는 액체포트 본체부(21)로 구성된다. 그리고 액체포트 본체부(21)의 상부 개구부(21a)가 가열가마(50)의 내부(55)에 위치하도록, 액체포트 본체부(21)는 가열가마(50)에 설치된다. 즉, 액체용기(20)는, 가열가마(50)의 하부(저면)에 설치되며, 액체포트 본체부(21)의 상부 개구부(21a)가 가열가마(50) 내부(55)에 노출된다.

도 5에 나타낸 구성에서는, 액체포트 본체부(21)의 저면(21b)에 연통관(30)이 연결되며, 이 연통관(30)은, 열교환기(90)에(특히, 열교환기(90)의 액체경로(91) 하단에) 접속된다. 이와 같이, 액체용기(20)를 가열가마(50)에 설치한 구성에서도, 열교환기(90)와 가열가마(50)와 액체용기(20)가 연결되어 밀폐공간이 구축된다. 그리고, 열교환기(90)로 구성된 김 발생장치(10)의 김(미압증기)(15)을 가열가마(50)로 도입함으로써, 도입한 김(53)으로 가열가마(50) 내부(55)의 압력을 서서히 올려 가압상태로 할 수 있다.

또, 도 5에 나타낸 레토르트 살균장치(100)에서도, 밀폐공간 내부의 압력이 동일하므로, 즉 파스칼의 원리에 따라, 액체용기(20)(액체포트 본체부(21))의 수위(WL1)와, 열교환기(90)(열교환기(90)의 액체경로(91))의 수위(WL2)를 일치시킬 수 있다. 즉, 김(15)의 생성과 더불어, 열교환기(90)에서 액체경로(91)의 액체(물)(25b)가 줄어들면, 액체용기(20) 액체(물)(25)의 액체(25a)는 연통관(30) 내를 통하여(액체(25c)), 자동적으로 열교환기(90)의 액체경로(91)로 제공되며, 이로써 액체(25)의 수위(WL(WL1, WL2))가 일정해지도록 조정할 수 있다.

또한, 도 5에 나타낸 구성에서는, 액체용기(20)(액체포트 본체부(21))에 수돗물 등을 공급하는 액체공급배관(수도관)(26)을 연결할 수 있다. 또, 수위 조정부재(수위 표시기(23))가 나타내는 수위(WL1)에 기초하여, 배관(예를 들어, 내부압력보다 높은 압력을 갖는 배관, 전형적으로 수도관)(26)을 통해 물을 공급할 수 있다. 또한 수위 조정부재(23)는, 간단한 수위표시기(예를 들어, 부유구)를 사용하는 것에 한정됨 없이, 수위(WL1)를 소정 또는 일정하게 조정할 수 있는 전자제어식 장치를 사용하는 것도 가능하다.

또한, 이러한 예의 레토르트 살균장치(100)에서, 가열가마(50) 내부에서 발생한 액체(증기가 응축된 것을 포함)는, 액체포트 본체부(21)에 도달하여 그 액체(25(25a))도 열교환기(90)로의 액체(25(25b))로 사용할 수 있다. 즉, 도 5에 나타낸 레토르트 살균장치(100)에서는, 열교환기(90)와 가열가마(50) 사이에서 김(15)을 순환시킴으로써(더 정확하게는, 김(15)과 연통관(30)내의 액체를 순환시킴으로써), 가열가마(50)의 내부(55)를 가압상태로 하는 것이 가능하다. 이 순환식 가열방식에 의하여, 김(15)의 재사용을 도모할 수 있으므로, 액체(물)의 낭비를 저감한 고효율의 레토르트 살균장치를 실현할 수 있다. 여기서, 본 실시예의 레토르트 살균장치(100)에서는, 액체를 적극적으로 재사용하는 것 외에도, 변동밸브(69a)가 부설된 배출배관(69)에서 외부로 증기를 배출하여 압력을 조절해가며 운전하는 것도 가능하다.

또한 가열가마(50)의 내부에서 발생하여 액체포트 본체부(21)에 도달한 액체(25(25a))는 온수이기 때문에, 냉수를 열교환기(90)로 가열하는 경우에 비해 에너지 효율도 향상시킬 수 있다. 즉, 이러한 예의 레토르트 살균장치(100)에서는 본래 폐기되어 버리는 열에너지를 다시 이용할 수 있다. 추가로, 이 예의 구성이라면, 가열가마(50)의 내부(55)에 생긴 낙수(drip) 폐액의 처리도 간편하게 할 수 있어, 다각적인 기술적 장점을 갖고 있다.

다음으로, 도 6 내지 도 10을 참조하면서, 본 실시예의 레토르트 살균장치(100)의 구성을 보다 상세히 설명한다. 여기서, 도 6 내지 도 10에 나타낸 레토르트 살균장치(100)는, 본 발명의 실시예의 레토르트 살균장치(100)를 구현한 바람직한 예이며, 본 발명 실시예의 레토르트 살균장치(100)는 이 구조의 예에 한정되는 것은 아니다.

도 6은, 본 실시예의 가열가마(50)의 내부구조를 나타낸다. 가열가마(50)의 가마 본체부(51)는, 단면이 원형인 원통형상(또는 거의 원통형상)을 가지며, 예를 들어, 스테인레스스틸로 구성된다. 가열가마(50)의 내부(55)에는, 복수의 김 분출부(52(52A, 52B))가 배치된다. 김 분출부(52)는, 증기(김)의 분출구가 등간격으로 배치된 배관(스파지 파이프)으로 구성된다. 김 분출부(52)는, 가열가마(50)의 원통형상의 길이방향을 따라 배치되며, 김(53)이 가열가마(50)의 내부(55)에서 될 수 있는 한 균일하게 분출되도록 구성된다.

또한, 김 분출부(52)를 구성하는 배관은, 길이방향(또는 수평방향) 직선으로 이어지는 방향의 구조 외에, 곡선부분을 포함하도록 이어져도 되고, 또는 지그재그로 이어져도 상관 없다. 또 가열가마(50의) 내부(55)에서 나선형으로 이어지도록 배치하거나, 가열가마(50)의 내부(55)에서 원주방향으로 이어지는 배관을 복수 제작하여 이들을 연결하도록 해도 상관없다. 직선으로 이어진 구성인 경우에도, 김(53)의 분무 균일성을 확보할 수 있으나, 곡선부분을 구비하거나, 나선형의 배관으로 하거나, 고리형의 배관부분을 구성함으로써, 김(53)의 분무 균일성을 보다 향상시킬 수 있다.

또한 도 6에 나타낸 구성예에서는, 김 분출부(52)를 구성하는 배관은, 가열가마(50)의 내벽에 접하도록 배치되지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 가열가마(50)의 내부(55)를 관통하도록 배관을 연장하는 것도 가능하다. 또, 김 분출부(52)는, 배관의 구조를 갖는 것으로 한정됨 없이, 다른 것이라도 상관 없다. 김 분출부(52)는 예를 들어, 가열가마(50)의 가마 본체부(51)에 형성된 관통공으로부터 김(53)을 분사할 수 있는 구성으로 해도 된다. 혹은, 김 분출부(52)는, 스프링클러 같은 부재, 또는 관통공을 갖는 원반형 부재로, 김(53)이 분출될 수 있는 것이라도 상관 없다.

또한, 김 분출부(52)에 물(수도수, 또는 냉수)을 공급하는 배관을 접속하고, 김 분출부(52)에서 물(냉수)을 분무하도록 구성하는 것도 가능하다. 이러한 물 분무기구를 구비하도록 하면, 가열가마(50)의 냉각기구로서 기능시킬 수있다. 그리고 그 구성으로는, 예를 들어, 김 분출부(52)에 접속된 김 공급관(12)의 일부에, 전환밸브 및 물 배관을 설치하도록 하여, 전환밸브의 전환에 의해 수도수 (또는 다른 물)를 도입할 수 있도록 하면 된다. 즉, 간단한 구성으로 냉각기구를 탑재시킬 수 있다. 또한, 김 분출부(52)로 물을 통과시키지 않고, 단독 냉수배관(스파지파이프)을 배치하여, 가열가마(50) 내에 물(냉수)을 분무하도록 구성할 수도 있고, 스프링클러식의 살수장치를 배치하는 것도 가능하다. 이 예에서는 도 6에, 배출배관(69) 개구부(접속단)(69b)가 도시되어 있다. 분무된 냉각수 등은 배출배관(69)의 개구부(69b)로 배출할 수 있다.

더불어, 도 6에 나타낸 액체용기(20)를 구성하는 액체포트 본체부(21)는, 상자형(또는, 직방체 형상)로 구성되어 있으나, 이 형상에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 액체포트 본체부(21)는, 위쪽에 개구부(21a)를 갖는 원통형, 또는 다각형의 구조를 가져도 된다. 여기서, 도 6에 나타낸 구성예에서는, 가열가마(50)의 내벽에서 튀어나오도록 액체포트 본체부(21)의 상단이 돌출되나, 이에 한정됨 없이, 액체포트 본체부(21)의 상단이 가열가마(50) 내벽과 일치하도록 구성해도 된다.

또한, 액체포트 본체부(21)의 상부 개구부(21a)를 가리면서, 상부 개구부(21a)를 밀폐하지 않는 상부덮개를 배치해도 된다. 이 상부덮개는, 가열가마(50) 내부(55)의 오물, 이물질이 들어가지 않도록 할 수 있다. 또한, 상부덮개를 대신하여 메쉬형태의 부재, 그물형태 부재, 통기성을 갖는 다공성 부재를 액체포트 본체부(21)의 상부 개구부(21a)를 가리도록 배치하는 것도 가능하다.

도 7a 및 도 7b는, 본 실시예의 가열가마(50) 구성을 나타내는 정면도 및 측면(단면)도이다. 도 7a에 나타내는 바와 같이, 가열가마(50)의 가마 본체부(51) 정면측(전방측)에는, 정면(전방) 개구부를 막는 도어(57(57a))가 설치된다. 도어(57)는, 힌지부(58)에 의해 개폐 가능한 구조를 가지며, 레버(59)에 의해 잠금이 가능하다. 이 구성예에서는, 도 7b에 나타내는 바와 같이, 가열가마(50)의 가마 본체부(51) 배면측(후방측)에도, 배면(후방) 개구부를 막는 도어(57(57b))가 설치된다. 이와 같이 전후로 개폐 가능한 도어(57a, 57b)를 갖는 구조의 가열가마(50)로 하면, 전후 양쪽에서 넣고 빼기가 가능하므로, 생산라인의 작업 효율성을 향상시킬 수 있다. 물론, 가열가마(50)의 개폐 가능한 도어를 하나로 하고(예를 들어, 도어(57a)), 거기에서 식품(레토르트 식품)을 출입시켜도 상관 없다.

도 7b에 나타내는 바와 같이, 가열가마(50) 상부(특히 정상부)에는, 공기배출밸브(60a(60))가 구성된다. 이 예에서는, 복수의 공기배출밸브(60)가 가열가마(50)에 설치되어, 가열가마(50) 내부로부터의 공기배출을 가능한 한 균일하게 실시할 수 있게 구성된다. 본 실시예의 공기배출밸브(60)는, 가열가마(50) 내부의 가압상태를 유지하면서 공기(및/또는 내부 증기)를 적절하게 배출할 수 있는 밸브(에어벤트)라면 특별히 그 구조나 종류는 문제 삼지 않으나, 예를 들어, 장치(가마) 내의 공기를 배출하기 위한 공기배출밸브(60)로서, 자동식(자동 에어벤트)이 바람직하며, 예를 들어, 증기배관/장치의 공기배출용 에어벤트(자동온도조정 스팀트랩(Thermostatic steam trap) 기술이 사용된 공기배출밸브 등)를 사용할 수 있다. 또한, 수동으로 공기(및/또는 내부 증기)를 배기시킬 수 있는 장치를 구비해도 상관 없다. 본 실시예에서는, 가열가마(50)의 내부(55)를 보다 적극적으로 정밀도 높게 제어하는 점에서, 전자식 릴리프 밸브를 설치하여 내부압력을 조정 가능하도록 할 수도 있다. 또한 도 7b에 나타낸 예에서는, 가열가마(50)의 최정상부에 공기배출밸브(60a)을 구비하나, 반드시 가장 높은 위치가 아니어도, 상부라면 특별히 문제는 없다. 또한, 상부 및 하부 양쪽에 배출밸브(60, 69)를 구비하는 것도 가능하며, 상부에는 공기(및/또는 내부 증기)를 배출하는 공기배출밸브(60)을 설치하고, 하부에는 드레인이나 내부 증기를 배출하는 배출배관(69)을 설치해도 된다. 배출배관(69)은, 밸브(변동밸브(69a))를 조정함으로써, 가열가마(50) 내부의 기체(공기 및/또는 수증기)를 배출할 수 있다.

또, 도 7b에서, 가열가마(50) 상부(특히 정상부)에는, 안전밸브(61)도 설치된다. 안전밸브(61)는, 밀폐된 용기에서, 내압이 올라간 상태로 가열한 경우에 있어서 내압이 지나치게 상승한 경우에 용기가 파손되는 것을 방지하는 밸브이며, 이로써 용기의 내압이 지나치게 상승하지 않도록 할 수 있다. 본 실시예의 레토르트 살균장치(100)에서는, 미압증기인 김(53)을 사용하므로, 가열가마(50)가 파손될 정도로 내압이 상승할 위험성은 매우 낮으나, 안전을 위해 안전밸브(61)를 설치한다. 또한, 변동밸브(69a)를 이용한 배출배관(69)의 개폐에 의하여 가열가마(50)의 내부압력을 저하시킬 수도 있다.

이 예에서는, 액체용기(20)를 구성하는 액체포트 본체부(21)의 상부 개구부(21a)를 덮는 상부덮개(29)가 도시되었다. 상부덮개(29)는, 액체포트 본체부(21)를 덮고는 있으나 밀폐하지 않도록 배치된다. 또, 가열가마(50)의 가마 본체부(51)는, 지지막대(지지대)(65)에 의해 지지되며, 가열가마(50)의 가마 본체부(51) 외주면에는, 지지막대(65)를 고정시키는 고정부재(51a)가 형성된다. 또한, 가열가마(50)의 가마 본체부(51)에는, 김 공급관(증기공급관)(12)을 외부에서 내부로 통하게 하는 관통공(12c)이 형성된다. 또한 가열가마(50) 내부에는, 각종 센서(온도센서, 압력센서 등)가 배치되며, 이들 센서는 레토르트 살균장치(100)의 운전을 제어하는 제어장치(제어판)에 접속된다. 그리고 본 실시예의 구성에서는, 이 제어장치를 이용하여 가열가마(50)의 상부, 하부, 또는 상하 양쪽에 설치한 전동 비례식 밸브에 의한 내부압력 조정을 실행함과 더불어, 열교환기(90)로 도입되는 보일러 증기를 제어하여, 가열가마(50)의 내부온도와 내부압력을 조정할 수 있다. 여기서, 비례식 밸브(비례제어밸브 또는 전자식 비례제어밸브)란, 온-오프 밸브의 개폐 제어뿐만 아니라, 유체를 비례적으로 제어할 수 있는 것으로, 비례식 밸브(비례제어밸브)로의 제어신호를 변화시킴으로써, 흐르는 유체의 유량을 최대유량에 대해 0~100% 범위에서 연속적으로 제어할 수 있는 것이다.

또한 도 7a 및 도 7b에는, 열교환기(90)는 도시하지 않으나, 열교환기(90)는, 하나의 가열가마(50)에 적어도 1대는 구성된다. 본 실시예에서는, 가열가마(50)의 치수/체적에 따르지만, 1대의 가열가마(50)에 복수(예를 들어 3대)의 열교환기(90)을 설치하고, 가열가마(50)로 대량의 김(53)을 안정되고 가능한 한 균일하게 공급할 수 있도록 한다. 또한, 특별히 한정되는 것은 아니나, 가열가마(50)의 치수를 예시적으로 나타내자면 다음과 같다. 가열가마(50)의 직경은 예를 들어, 50cm~2m 또는 그 이상이며, 가열가마(50)의 길이방향 길이는 예를 들어, 50cm~10m 또는 그 이상이다.

도 8은, 가열가마(50)에 설치된 액체용기(20)와 열교환기(90)가 연통관(30)을 개재하여 접속된 구성예를 나타낸다. 열교환기(90)에서 이어지는 연통관(30)은 액체용기(20)에 접속되고, 또, 액체용기(20)의 개구부(21a)는 가열가마(50)의 내부(55)에 노출된다. 여기서, 연통관(30)에는, 가열가마(50) 내부(55)의 액체를 배출하기 위한 드레인 배관(34)이 연결되며, 개폐밸브(33)에 의해 드레인 배관(34)으로 폐액을 배출할 수 있는 구조이다. 또, 가열가마(50)에 배출배관(69)이 접속된 경우에는, 그 배출배관(69)에 드레인 배관(34)을 연결할 수 있다. 여기서, 가열가마(50)를 지지하는 지지막대(65)는 토대부(67)로 연결된다.

도 9는, 가열가마(50)와, 김 공급관(12(12A, 12B)) 및 김 분출부(52(52A, 52B))의 구성예를 나타낸다. 도 9에 나타낸 예에서는, 공통의 김 공급관(12)으로부터 제 1 김 공급관(12A)과 제 2 김 공급관(12B)이 분기되고, 이들이 가열가마(50)의 내부(55)로 도입된다. 또, 도 9에 나타낸 예에서, 제 1 김 공급관(12A) 및 제 2 김 공급관(12B)은 각각, 복수(2개씩)로 나뉘어 연장된다. 또한, 제 1 김 공급관(12A)의 하나는, 가열가마(50)의 위쪽으로 걸쳐지도록 연장되나, 이 구성에 한정됨 없이, 제 1 김 공급관(12A)을 가열가마(50) 아래쪽으로 연장시켜도 상관 없다.

또한, 김 공급관(12) 일부에, 증기를 가열하는 가열장치(40)를 구성하는 구성예를 채용해도 된다. 김 공급관(12) 일부에 가열장치(40)를 배치하면, 김 공급관(12)을 통과하는 김의 온도를 상승시킬 수 있다. 구체적으로는, 가열장치(40)를 추가함으로써, 레토르트 살균장치(100)에서 원하는 온도를 조절하는 새로운 수단(가열수단)을 도입할 수 있다. 가열장치(40)는, 예를 들어, 전열히터(가열히터)이다. 본 실시예의 전열히터(40)는, 예를 들어 수 킬로와트 정도의 전열히터(예를 들어, 플러그히터, 플랜지히터 등)이다.

또, 가열장치(40)에서 증기를 가열함으로써, 증기로부터 과열증기를 생성할 수도 있다. 통상의 고온 고압 보일러증기를 전열히터로 가열해도 보일러 증기의 유속이 빠르기 때문에 가열효율은 좋지 않다. 그러나 본 실시예의 구성에서는, 유속이 느린 김(미압증기)을 가열장치(예를 들어, 전열히터)로 가열하므로, 과열증기를 효율적으로 생성할 수 있다. 그리고, 그 과열증기 분위기하에서의 가열가마(50)에서 레토르트 가열(레토르트 살균)이나 식품 가열을 할 수 있다. 또한, 가열장치(40) 내에서는, 작동 시에 실질적으로 대기압과 같은 내부 압력(예를 들어, 1.2기압 이하의 내부압력)으로 가열이 실행되므로, 압력 면에서도 안전한 동작을 확보할 수 있다.

다음으로, 도 10을 참조하면서, 본 실시예의 레토르트 살균장치(100)의 동작 결과에 대하여 서술한다. 도 10은, 본 실시예의 레토르트 살균장치(100)를 동작 시킨 경우의 결과를 나타내는 그래프이다. 도 10의 그래프에서, 가열가마(50) 내부(55)의 내부온도(가마 내부의 좌측부분, 우측부분)과, 거기에 배치된 식품(70)의 심부 온도(가마 내부의 좌측부분, 우측부분)의 온도가 나타나 있다. 또한, 가열가마(50) 내부(55)의 가마 내 압력도 함께 나타낸다. 이 예에서는, 병조림 가열의 동작결과를 나타낸다. 여기서, 가로축의 한 눈금은 약 4 분이다. 여기서는, 절대압력으로 0.12MPaA 이하(예를 들어, 0.11MPaA 정도)의 김을 연속적으로 도입하고, 그 연속적으로 추가하는 김의 압력의 가산에 의하여 승압이 이루어진다(구간 T1). 또한 소정 압력(0.20MPaA)에 달하면 거기서 일정해지도록 내부 압력을 제어한다(구간 T2).

레토르트 살균장치(100)의 동작 개시와 함께, 내부압력이 상승하고, 이와 함께 내부온도가 상승한다. 시작시 내지 승온시에 있어(구간 T1), 종래는 온도 편차가 큰 본체 내의 부분온도(좌, 우)의 차이는 매우 작게 제어되었음을 알 수 있다. 즉, 본체 내(가열가마(50) 내부) 온도가 우수한 균일성을 가지고 제어되었음을 알 수 있다. 그리고 가열가마 내의 온도를 설정온도(약 120℃)로 조정했을 때도(구간 T2), 본체 내의 부분온도(좌, 우)의 차이가 매우 작음을 알 수 있다. 또한, 가열로 내의 온도 상승에 추종하여, 식품의 심부온도(좌, 우)도 상승해 간다. 본체 내의 부분온도(좌, 우)의 편차가 매우 적기 때문에, 식품의 심부온도 편차도 매우 적다. 또, 가열로 내의 온도 상승에 따라 부드럽게 심부온도가 상승해가므로, 매우 적절한 가열처리를 할 수 있고, 이로써 맛 좋은 식품가공(가열처리)을 달성할 수 있다.

레토르트 살균의 가열이 끝나면 내부온도를 낮추어가는 제어를 수행하고((포인트 T3), 이에 따라 가열로 내의 온도 및 식품의 중심온도가 저하되어간다. 내부 온도를 낮추는 과정에서는, 포대의 파열을 방지하기 위해, 컴프레서로 가압공기를 가마 내부로 도입하여, 제품의 심부온도가 일정 온도까지 내려갈 때까지(예를 들어, 70℃) 가열로 내를 공기로 가압한다. 마지막으로, 가열가마(50)의 내부압력을 대기압으로 하여 내부의 피가열물을 꺼내면, 레토르트 살균처리는 종료된다.

도 10에서 알 수 있는 바와 같이, 본 실시예의 레토르트 살균장치(100)에서는, 본체 내의 압력 및 본체 내의 온도를 정밀하게 제어할 수 있다. 이 정밀한 제어를 용이하게 실시할 수 있는 것은, 가열가마(50)의 압력에 대하여, 김에 의한 미압의 압력추가(예를 들어, 0.12MPaA 또는 그 이하의 압력추가)를 반복함으로써, 가열가마(50) 내부(55)의 압력변화, 온도변화, 용적비 변화, 열량(잠열)변화가 적음에 기인하는 것으로 생각된다. 또한 유속이 느린 김이기 때문에, 김을 도입해도 가열가마(50) 내부(55)의 공기를 교란시키는 것이 적고, 가열가마(50)에 설치된 공기 배출밸브(60)(또는 배출배관(69))에 의해 공기를 원활하게 배출할 수 있는 것도 큰 장점이다.

한편, 보일러 증기를 가열가마에 직접 투입하는 방식에서는, 제어장치를 설치하는 시점에서 소정의 온도/압력은 규정할 수 있으나, 실제의 본체 내 압력 및 본체 내 온도 각 부분의 불균일을 제거하는 것은 지극히 어렵다. 더불어 설명하면, 이러한 직접투입방식에서는, 0.3MPaA의 보일러 증기의 유입시(통례로, 0.4MPaA 전후의 보일러 증기가 사용된다)에, 즉, 배관에서 가열가마로 들어갈 때에 있어, 증기압력은 일시적으로, 예를 들어, 0.3MPaA→0.1MPaA로 변화한다. 또한, 증기 온도는 133℃→100℃로 변화하고, 용적비는 0.605m³/kg→1.673m³/kg로 변화하며, 열량(잠열)은 516.8kcal/kg→539.6kcal/kg로 변화한다. 이와 같이, 배관에서 가열가마로 들어갈 때 특성이 크게 변화하는 열매체(보일러 증기)를 사용하여 가열온도를 제어하는 것은 매우 곤란하다. 또한 보일러 증기를 외부열원으로서 연속적으로 투입하기 위해서는, 설정압력 이상의 압력열원을 필요로 하며, 이것도 제약이 된다. 또한, 직접투입방식에서는, 0.3MPaA(133℃)의 보일러 증기를 유입시키기 위하여, 승온 개시시는, 본체 내 온도와 제품 심부온도의 차이가 100℃ 이상이며, 또 보일러 증기와의 접촉부와 비접촉부와의 온도차가 큰 상태인 채 승온이 진행되고, 제품 심부온도가 110℃ 정도가 된 후, 비례상승온도가 된다. 그러나 온도 편차는 13℃ 정도이기 때문에(보일러 증기온도 133℃에서 제품의 설정온도 120℃까지), 제조품질은 일정하지 않다는 문제가 있다.

그리고 보일러 증기를 가열가마에 직접 투입하는 방식에서는, 보일러 증기조건의 변동이 심하기 때문에, 설정압력 이상의 증기, 설정온도 이상의 증기가 유입되는 상태에서, 가열가마(가열로 내)의 급격한 감압이나 온도 저하가 발생하면서, 설정온도를 유지하기 위해 제어할 필요가 있다. 이런 가운데, 전자밸브에서 보일러 증기의 유량을 제어해도, 정밀한 온도 제어를 하기란 극히 어려운 작업으로, 온도 불균일이 생겨 버린다. 그리고, 설정온도 이상의 증기가 존재함으로써, 식품의 부분적으로 타거나 눌어붙음이 발생하며, 이것이 단백질 변성을 증진시켜 맛과 냄새의 악화로 이어진다.

마찬가지로, 압축공기를 이용하면서 열수를 가열가마에 투입하는 방식에서도, 제어장치의 설정에서는 소정의 온도/압력을 규정할 수 있으나, 실제의 본체 내 압력 및 본체 내 온도 각 부분의 불균일을 제거하기란 매우 어렵다. 더욱이, 어느 방식도, 가압된 보일러 증기 또는 압축공기를 사용하는 것이기 때문에, 본 실시예의 미압증기(김)를 이용한 방식과 비교하면 운전 안전성 및 온도/압력 제어의 면에서 문제가 커진다.

추가로, 보일러 증기를 가열가마에 직접 투입하는 방식에서는, 보일러 증기를 발생시킬 때, 보일러 내에 강알칼리성의 보일러 청정제(boiler compound)(예를 들어, pH11~13 정도)가 사용되기 때문에, 보일러 증기에 이 강알칼리 성분이 혼입되어 제품포장 등에 부착되어버릴 가능성이 있다. 한편, 본 실시예의 구성에서는, 가열가마(50)에 물을 열교환으로 비등시켜 발생시킨 김을 도입하는 것이므로, 그러한 강알칼리 성분의 부식문제를 회피할 수 있다.

또한 압축공기를 이용하면서 열수를 가열가마에 투입하는 방식은, 매번 압축공기를 도입하고, 대기압으로 되돌리는 작업을 반복 실행해야 할 필요가 있어, 에너지 효율이 나쁘다는 문제가 있다. 한편, 열수는 중력에 의해 가열가마 아래로 떨어지는 것으로, 항상 새로운 열수를 가열가마에 공급하여 식품(레토르트 식품)에 분사해야 할 필요가 있기 때문에, 이 역시 에너지 효율이 나빠지는 원인이 된다. 본 발명의 실시예의 방식에서는, 김이 가열가마(50) 내부에 피어오르므로, 열수를 식품에 계속 분무해야 할 필요가 있는 방식에 비해 이점이 크다. 또한, 본 발명의 실시예의 방식에 의하면, 가열원이 되는 김을 연속 공급함으로써 승온 승압이 가능하므로, 압축공기를 이용할 필요가 없으며, 더불어 단열재가 되는 공기의 도입을 회피할 수 있으므로, 이 점에서도 기술적인 공헌이 크다.

따라서, 본 실시예의 구성에 따르면, 에너지 효율이 좋고, 및/또는 가열 불균일을 억제 할 수 있는 레토르트 살균장치(가열장치)(100)를 실현할 수 있다.

전술한 실시예에서는, 김을 이용하여 레토르트 살균을 할 수 있는 레토르트 살균장치(100)에 대하여 설명했으나, 본 실시예의 레토르트 살균장치(100)를 개변함으로써, 열수 순환식의 레토르트 살균장치(가열장치)를 실현할 수 있다.

도 11은, 본 발명의 실시예에 따른 레토르트 살균장치(200)의 구성을 모식적으로 나타내고 있다. 도 11에 나타낸 레토르트 살균장치(200)는, 기본구성은 도 5에 나타낸 레토르트 살균장치(100)와 같은 것이다. 본 실시예의 레토르트 살균장치(200)에서는 가열수(열수 또는 온수)를, 열교환기(온수발생장치)(90), 가열가마(50), 연통관(30)을 통해서 순환시킬 수 있다.

레토르트 살균장치(200)의 연통관(30)에는, 액체(열수)(25)를 순환시키는 순환펌프(35)가 배치된 제 2 경로(32b)가, 제 1 경로(32a)와는 별도로 배치된다. 즉, 연통관(30)은, 연통관(30)으로서 수위를 일치시키기 위해 사용된 제 1 경로(32a)와 분기된 형태로 제 2 경로(32b)를 구성한다. 이 구성에서, 제 1 경로(32a)의 개폐밸브(31c)를 폐쇄하고, 제 2 경로(32b)의 개폐밸브(31a 및 31b)를 개방한 상태로 하여 순환펌프(35)를 가동하면 액체(열수)(25)를 순환시킬 수 있다.

구체적으로는, 김 분출부(여기서는 열수분출부)(52)(여기서는, 52A)의 상부까지 액체(25(25c))에 잠기도록 하면, 열교환기(90)에서의 열교환에 의해 가열됨으로써, 액체(25(25b))는 고온열수(18)가 된다. 그리고 고온열수(18)는, 김 공급관(여기서는, 온수공급배관)(12)을 통하여, 김 분출부(여기서는, 열수분출부)(52)에서 열수(54)로서 가열가마(50) 내부(55)로 공급된다. 이어서 가열가마(50) 내부(55)의 액체(25c)는, 액체용기(20)(액체포트 본체부(21))를 통과하여, 연통관(30)으로 유입한다. 그 후, 액체(25a)는 다시 순환펌프(35)로 유동되어 순환한다.

본 실시예의 레토르트 살균장치(200)에서는, 열수에 의한 가열이므로, 김에 의한 가열보다 더욱 가열전도 효율이 향상된다. 그리고 가열가마(50) 내를 고압으로 하면, 100℃를 넘는 열수 가열처리를 실행할 수 있다. 또, 도 11에 나타내는 바와 같이, 가열가마(50) 내부(55)의 예를 들어 절반 이상을 열수(25(25c))로 충전시킴으로써, 식품(레토르트 식품) 전체를 가열할 수 있어, 가열 불균일을 제거할 수 있다. 여기서, 열수온도는, 저온(실온에서 100℃ 미만)에서 100℃를 넘는 고온까지 광범위하게 조정할 수 있다. 또한 도 11에 나타낸 구성에서는, 레토르트 포장되지 않은 식품에 적용하면, 열수에 의한 보일공정(삶음, 데침)을 실행하는 것도 가능하다.

레토르트 살균장치(200)에서 가열처리한 후는, 열수(25)를 다른 탱크로 옮겨 가열가마(50)를 비운 후, 식품(레토르트 식품)을 꺼내도록 하면 된다. 그리고 다시, 레토르트 살균장치(200)에서 가열처리하는 경우에는, 그 다른 탱크로 옮겨 놓은 열수(25)를 다시 연통관(30)으로 도입하여, 열수(25)를 레토르트 살균장치(200) 내에서 순환시키도록 할 수 있다. 여기서, 열수(25)를 다른 탱크로 옮긴 후, 개폐밸브(31a~31c)를 전화시켜, 즉, 개폐밸브(31a)를 개방하고, 개폐밸브(31b 및 31c)를 폐쇄하여 김에 의한 가열처리를 실행하는 것도 가능하다.

또한 도 11에 나타낸 구조에서, 열수(온수)(25)의 액면을 액체용기(20)(액체포트 본체부(21))의 상단보다 높게 하고, 제품(피가열물)이 배치된 위치보다 낮게 한 상태에서 열수 순환을 하면, 스파지 파이프(열수분출부)(52)에서 열수를 샤워 방출하면서 샤워 가열을 할 수 있다. 또한, 본 실시예의 레토르트 살균장치(200)에서 가열가마(50) 내를 가압상태(예를 들어, 압축공기를 도입)로 해두면, 가압가열을 실행할 수 있다.

또, 전술한 도 5 등에서는, 액체용기(20)(액체포트 본체부(21))를 가열가마(50) 내부에 배치한 구성예를 나타냈으나, 도 1에 나타낸 구조와 같이, 액체용기(20)(액체포트 본체부(21))를 가열가마(50)의 외부에 배치한 구성예로 할 수 있다. 도 12는, 가열가마(50)의 외부에 액체용기(20)가 배치된 레토르트 살균장치(100)의 구조도이다.

도 12에 나타낸 레토르트 살균장치(100)는, 가열가마(50) 내부에 복수 개의 김 분출부(스파지 파이프)(52(52A, 52B))가 배치된다. 또, 가열가마(50) 내부에는, 냉각수를 분사하는 냉각수 배관(스파지 파이프)(53)이 배치되며, 냉각수 배관(53)은 관통공(12d)을 통하여, 냉각수 공급배관(예를 들어, 수도관)(64)에 접속된다. 가열가마(50)에는, 공기를 배출할 수 있는 공기배출밸브(60), 안전밸브(61), 가열가마(50) 내부의 압력을 조정하는 압력조정밸브(진공밸브)(62), 압력센서(63a), 부스트 게이지(boost gauge)(63b), 온도센서(63c), 심부 온도센서(63d) 등이 설치된다. 또한, 심부 온도센서(63d)의 배선은, 관통공(12e)을 통해서 접속된다. 또, 가열가마(50) 하부에는 배출배관(69)이 배치된다. 또한 공기냉각, 압축공기 도입 등을 할 수 있는 공기도입 배관(66)이 가열가마(50)에 접속된다.

도시한 예의 가열가마(50) 가마 본체부(51)는, 지지막대(지지대)(65)에 의해 지지된다. 지지막대(65)의 하부에는 바퀴가 설치되어 있으므로, 이 구성예의 레토르트 살균장치(100)는, 공장 내의 원하는 위치로 이동하여 설치할 수 있다. 열교환기(90)로 구성되는 김 발생장치(10)에 의해 미압증기를 가열가마(50)에 도입하고, 이를 순환시키고 동기시켜 승압 승온하는 메커니즘에 대해서는, 전술한 설명과 같다.

도 12에 나타낸 액체용기(20)가 외부식일 경우, 도 5에 나타낸 내부식과 비교하여, 가열가마(50)를 기존의 것으로 사용할 수 있으므로, 기존의 레토르트 살균장치의 가열가마를 변경하여, 도 12에 나타낸 구조로 할 수 있는 이점이 있다. 따라서, 기존의 것을 이용할 수 있는 점에서, 제조비용, 설비비용을 줄일 수 있다는 장점이 있다. 또, 액체용기(20)를 외부에 배치한 구조에서도, 배관을 적절히 배치, 접속함으로써, 도 11에 나타낸 바와 같이 온수(열수)를 순환시키는 방식을 구축하는 것도 가능하다.

전술한 도 1이나 도 12에서는, 액체용기(20)를 가열가마(50)의 외부에 배치하고, 또, 전술한 도 5 등에서는, 액체용기(20)를 가열가마(50) 내부에 배치한 구조를 나타냈으나, 김을 이용하여 가열가마(50)의 내부를 승온, 승압시키는 방법으로는 액체용기(20)를 이용한 경우에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 13에서는, 가열가마(50)에 연통관(30)을 접속하고, 이 연통관(30)을 열교환기(90)의 액체경로(91) 하단에 접속한다. 이 방식에서도, 김(미압증기)을 순환시키면서, 전체를 동기시키고 승압시켜, 가압, 가열을 할 수 있다. 또, 도 14에 나타낸 바와 같이, 전술한 구조의 액체용기(20)를 명확한 형태로 사용하지 않아도, 가열가마(50)의 저부에 액체(25)를 배치하고, 이로써 액체(25) 유지도 가능하다. 도 13 및 도 14에 나타낸 방식도, 김을 이용한 가열처리방법이며, 열교환기(90)로 구성된 김 발생장치(10)에서 김을 발생시키는 공정과, 김(53)을 가열가마(50)로 도입하는 공정과, 가열가마(50)의 내부(55) 바닥에 존재하는 액체(25)를 열교환기(90)로 도입하는 공정을 포함한다. 그리고 가열가마(50)에서 가열하는 공정에서, 열교환기(90)와 가열가마(50) 사이에서 김을 순환시킴으로써 가열가마(50)의 내부를 가압상태로 할 수 있다. 여기서, 김 분출부(52)의 구성, 배출밸브(60(60a, 60b)) 등의 변경예는 전술한 바와 같이 적의적절한 것을 채용할 수 있다.

전술한 실시예에서는, 주로, 포장용기를 구비한 식품의 가압가열처리(레토르트 살균처리)에 대하여 설명했으나, 본 실시예의 방법은 그에만 한정되지 않고, 포장용기가 없는 식품의 가열처리, 및/또는, 레토르트 살균처리 이외의 가열처리에 이용할 수 있다. 더불어 설명하면, 종래의 레토르트 살균장치를 통상의 식품가열처리에 이용할 경우, 레토르트 포장이 되어 있지 않은 식품(예를 들어, 생선, 고기 등)에, 보일러 증기를 직접 분사하면 , 바람직하지 못하게 타거나, 보일러 증기에 포함된 성분(알칼리 성분 등)에 기인하는 보일러 냄새가 식품에 배일 경우가 있다. 또, 열수를 고압하에서 분사하는 유형에서는, 그 열수로 식품이 흐믈흐믈해져버리는 경우가 있어, 이것도 바람직하지 않다. 한편, 본 실시예의 가열장치(레토르트 살균장치)(100)에서는, 김은 포화수증기이기 때문에, 김에 의한 가열은, 찜통(steamer)과 같은 스팀공정에 있어서, 식품 가열 시의 건조를 방지하여 바람직하게 가열된다. 더불어, 김의 게이지 압력이 0kg/cm²일 경우, 잠열량이 539.6kcal/kg으로, 수증기의 잠열량은 가장 높아진다.

본 실시예에서 레토르트 식품 이외의 식품 가공은 본 실시예의 가열장치(100)을 이용하여 가열처리를 할 수 있다. 이와 같은 가공용 식품으로는, 냉동식품(냉동생선, 냉동육, 냉동야채 등), 냉장식품, 조리식품, 건조식품, 기타, 스팀공정에 적합한 식품 전반을 들 수 있다. 또한, 본 실시예의 가열장치(100)를 이용하여 가열처리되는 것으로는, 밥, 근채소, 생선, 고기(햄 등의 가공식품도 포함), 빵, 차, 커피, 조림 등을 들 수 있다. 본 실시예의 가열장치(100)로 냉동제품 등을 가열처리 한 경우, 그 냉동식품으로부터, 낙수(drip)가 발생하나, 본 실시예의 구성에서는 그 낙수를 액체용기(20)에 모아, 김 생성용 액체로 할 수 있다. 또한, 낙수에서 냄새가 나거나 그 냄새가 식품에 배는 것을 회피할 경우에, 드레인 배관(34)에서 배수하는 처리를 해도 된다. 또, 낙수가 액체용액(20)으로 들어가지 않도록 상부덮개(29)에 의해 보호하는 것도 가능하다. 더불어, 낙수를 외부 방출관(별도 하부 드레인관)에 모아, 전동비례밸브 또는 수동밸브로 배출할 수도 있다.

추가로, 최근 뼈까지 먹을 수 있는 생선식품이 주목 받고 있는데, 본 실시예의 가열장치(100)에 따르면, 김에 의한 가열을 실시하므로, 그와 같은 뼈까지 먹을 수 있는 생선식품을 간단히 제조할 수 있다. 예를 들어, 도 2에 나타낸 구성에서 트레이(72)에, 생선(예를 들어 냉동생선)(70)을 배치하고, 그 생선을 가열하면, 수증기가 식품(생선)에 첨가됨으로써 뼈까지 먹을 수 있는 생선을 제조할 수 있다. 그 생선에 맛을 내는 경우에는, 조미료를 첨가하거나 할 수 있으며, 반죽하여 다진형태로 할 수도 있다. 본 실시예에서 가열처리되는 어류는, 특별히 한정되지 않지만, 단가가 저렴한 작은 생선을 이용하면 부가가치를 높일 수 있다. 또, 본 실시예에서 가열처리된 것은 맛이 매우 좋아지는 것이 확인되었다. 뼈가 있는 어류의 경우, 본 실시예의 가열처리를 실시하면, 뼈까지 먹을 수 있는 생선구이가 된다. 본 실시예에서 가열처리되는 어류는, 예를 들어, 고등어, 전갱이, 꽁치, 정어리 등의 등푸른 생선을 들 수 있다. 이들 생선은, 표피와 살 사이에 두꺼운 지방층이 존재할 수 있는 생선이다. 또, 넙치, 가자미, 갈치, 방어, 청어 등과 같은 것(흰살생선 포함)를 이용하는 것도 가능하다.

이들 어류는 한 마리 통째로인 것, 내장과 머리 등 일부가 제거된 것, 토막으로 나뉘어 있는 것 등 어느 것도 사용할 수 있다. 또한, 머리와 지느러미, 등뼈, 잔뼈 등 뼈가 붙어있는 채인 것을 적합하게 사용할 수 있다. 또, 시장 등에서 뼈를 제거한 어류가 판매되고 있으나, 어류의 뼈를 완전히 제거하는 것은 비용이 많이 드는 작업이며, 자원이용성이나 쓰레기 문제 등을 고려하면, 본 실시예의 가열처리방법 또는 제조방법을 이용하여 생선의 뼈를 연하게 하여 먹을 수 있도록 할 수 있는 것은, 기술적인 가치가 높은 것이다. 나아가, 칼슘 섭취에 따른 영양보조의 관점이 있음과 더불어, 노인이나 어린이 등 가시에 찔리는 문제 방지에도 도움이 된다.

또한, 본 실시예에서 사용되는 어류는 날 것인 채라도 되고, 전처리가 실시된 것이라도 된다. 본 실시예에서 "생어류"란, 아직 가열처리되지 않은 어류를 포함하며, 예를 들어, 가열처리를 거치지 않고 냉장, 냉동 또는 부분동결(partial freezing) 상태의 어류도 포함한다. 또한, 냉동 전의 어류, 해동시킨 어류는 보존, 보관의 문제가 있으므로, 냉동시킨 어류를, 냉동상태인 채로 본 실시예의 가열가마(50)에 투입하여, 냉각시킨 어류에서 뼈까지 먹을 수 있는 어류로 할 수 있는 기술적인 의의도 큰 것이다.

또한 본 실시예에서 사용되는 어류에 있어서, 전처리가 실시된 어류란, 가열처리를 제외하고 생어류에 실시되는 각종 공지의 처리가 실시된 어류이다. 즉 전처리는, 생어류에 실시되는 각종 조리방법 또는 각종 가공방법 및 그 일부를 포함한다. 예를 들어, 기름, 엑기스, 스프, 소금, 된장, 간장 등에 담그는 함침처리, 건조/탈수 처리, 발효처리, 소금, 후추, 밀가루, 녹말가루, 쌀가루, 깨, 양귀비 씨, 파래, 등 각종 식재료로 이루어지는 가루, 플레이크 등의 부착처리, 다른 재료 등을 충전재(Filling)로 부여하는 처리, 표피를 노릇하게 굽거나 칼집을 내는 처리 등을 들 수 있다. 또 이들 중 2 종류 이상을 조합한 것도 포함한다. 본 명세서에서 가열처리란, 열에 의해 어류 속의 단백질을 변질시키는 작업을 의미한다.

또한, 전술한 설명에서는 생선에 관하여 서술했으나, 고기(냉동육, 건조육 또는 햄 등 가공육 포함), 야채에 대해서도, 김에 의한 가열작업을 실행할 수 있다. 그리고, 종래의 보일러증기를 직접 분사하는 방식, 또는 열수를 고압하에서 분사하는 방식에서는 실행할 수 없었던, 새로운 가열방식(포화수증기에 의한 가열처리)을 실행할 수 있어, 새로운 조리법, 새로운 요리, 새로운 저장식품을 실현할 수 있다.

또, 전술한 실시예에서는, 액체(25)에 대해서는 특별히 설명하지 않았으나, 액체(25)는 전형적으로 물이며, 예를 들어, 수도수, 미네랄 생수, 이온교환수, 증류수, 순수를 사용할 수 있다. 이와 더불어, 포장용기로 포장되지 않은 식품(70)의 경우에는, 액체(25)에 조미료를 추가하여, 조미료가 들어간 김에 의하여, 조미 가공하면서 가열처리를 하는 것도 가능하다.

또한, 김 공급관(12)의 일부에, 김을 가열하는 가열장치(40)를 배치한 구성으로 하는 경우(도 9 참조)에는, 김에서 과열증기를 생성할 수 있다. 가열장치(40)를 직접 복수 연결한 경우에는, 더욱 고온의 과열증기를 생성하는 것도 가능하다.

여기서, 열교환기(90)에서 발생하는 김은 포화증기(포화수증기)이기 때문에, 가열가마(50)에 도입되는 과열증기는, 고온이면서도 수분을 많이 포함한 기체이다. 따라서, 김(포화증기)을 가열하여 생성된 과열증기로 음식을 가열하면, 식품에서 필요 이상으로 수분이 배출되어 버석버석해지는 것을 억제할 수 있다. 이 점, 김을 가열하여 고온으로 한 과열증기는, 고온 고압의 스팀증기를 가열하여 고온으로 한 과열증기(건조도가 큰 스팀증기에서 생성시킨 과열증기)와는 달리, 소성된 어류가공품의 성질(맛, 건조상태)도 다른 것이 된다.

또한, 과열증기는 다음과 같은 장점을 가지고 있다. 먼저, 과열증기의 전열은, 대류전열 외에 방사전열이 더해지기 때문에 열효율이 매우 높다는 특징을 가지고 있다. 생선이나 고기의 소성 상태는, 직화, 가스와 동등 이상이며, 또, 증기이므로 대류전달도 빨라, 공기에 비해 약 10배 이상이나 대류전달이 빠르다. 또한, 과열증기는 저온의 물질에 닿으면 응축되며, 그때 물질에 열을 주어 온도(심부온도)을 올린다는 수증기 본래의 성질과, 가열공기와 같이 물질을 가열하는 성질을 가지고 있기 때문에, 짧은 시간에 소성이 가능하다. 더불어, 제품의 중심온도를 단시간에 상승시키기 때문에, 피가열물(어류, 육류 등)의 표면과 내부와의 소성 불균일을 저감시킬 수 있다.

또한, 과열증기 속은 무산소 상태(혹은, 대기압의 산소농도보다 낮은 상태)이므로, 유지방의 산화, 비타민의 파괴 등을 억제할 수 있어, 제품의 보존을 향상시킬 수도 있다. 또한 식품의 변색 방지에도 도움이 된다. 그리고, 물은 증발할 때 유분을 포함하는 성질이 있고, 이 성질은 탈유분 효과로 이용할 수 있다.

이러한 특성을 갖는 과열증기에 의한 조리는, 재료의 수분을 지나치게 제거하지 않고 표면의 경화를 막고(예를 들어, 수율 85% 이상), 소재의 맛을 이끌어 낼 수 있다. 그리고, 이 과열증기의 소성은 육류, 육류가공품 및 어류가공품의 소성에 특히 적합하다. 구체적으로, 과열증기의 소성은 육류, 육류가공품이나 어류가공품의 맛을 더욱 증가시키고, 육질도 부드럽게 완성할 수 있다. 그 이유로는, 저산소 상태(가열가마(50) 내에 촛불을 켜면 불이 꺼질 정도로 실질적인 무산소 상태로 할 수도 있다)에서의 소성으로 육류, 육류가공품 및 어류의 유지방성분이 산화되지 않으므로, 기름냄새가 없는 것을 들 수 있다. 또한 생선온도의 상승 온도가 빠르기 때문에 양호한 소성이 실현됨과 더불어, 식품에 조미료가 포함된 경우에는 그 조미료가 기체증기 입자와 얽혀 어류의 살로 침투하기 쉬워 맛을 좋아지는 것을 들 수 있다. 또한 가열가마(50) 내부는 과열증기의 존재에 기인하여 원적외선이 발생하고, 이에 따라서도 가열효과를 높인다. 더불어, 과열증기의 온도가 300℃~350℃ 또는 그 이상일 경우, 어류의 유지방 비점 200℃를 월등히 초과하는 온도로 가열할 수 있는 것도 좋은 맛의 원인의 하나이다. 육류 및 육류가공품으로는, 예를 들면, 쇠고기, 돼지고기, 닭고기, 양고기, 햄, 베이컨 등을 들 수 있다. 또한 육류, 어류, 이들 가공품에 한정되지 않고, 야채나, 차 또는 커피 원두의 배전에도 효과적으로 이용할 수 있다.

또, 본 실시예의 가열가마(50)에서, 복수의 가열장치(전열히터)(40)를 직렬로 연결하고, 예를 들어 300℃~400℃ 또는 그 이상(예들 들어 550℃)의 과열증기를 생성시켜 도입하는 경우에도, 배관부분에서는 실질적으로 대기압의 내부압력으로 동작을 실행시킬 수 있다. 구체적으로는, 고작 0.12MPaA 또는 그 이하의 내부 압력으로 작동한다. 이 과열증기를 사용하는 경우, 가열가마(50)의 내부압력은 그다지 올리지 않고, 가열가마(50) 하부에서 증기를 배출하면서, 가열가마(50)의 내부압력을 미압(0.13MPaA ~ 0.15MPaA)으로 해두고 가열처리를 하는 것이 바람직하다. 여기서, 보일러를 이용하여 300℃~400℃ 또는 그 이상의 고온 가열을 하고자 한다면, 당연히 수 기압 이상의 동작압력이 요구되게 된다.

가열장치(40)가 실질적으로 1기압에서의 동작이 가능한 것은, 미압증기인 김을 가열하여, 고온의 과열증기를 발생시킬 수 있기 때문이다. 기술상식에 따르면, 고온의 기체를 발생시키려면 고압이 필수지만, 예를 들어, 고온 고압의 보일러 증기를 가열하는 경우, 보일러 증기의 유속이 빠르기 때문에 실제로는 제대로 가열하기가 어렵거나, 가열할 수 있다 해도 막대한 에너지를 필요로 하여 비효율적이다. 한편, 본 실시예의 구성에서, 미압증기인 김은 배관경로를 천천히 흘러가므로, 그 사이에 전열히터로 가열할 수 있으며, 실질적으로 대기압에서 고온(예를 들어 300℃ 이상)의 과열증기를 생성할 수 있다. 또한, 레토르트 살균장치(100)에서 가압상태인 경우에는, 그 가압상태에서의 과열 증기가 발생한다.

또한, 가열장치(40)에서 과열증기를 생성시키는 경우, 과열증기의 온도는 180℃ 이상인 것이 바람직하다. 이는, 김(포화수증기)을 가열시켜 이루어지는 과열증기는 180℃ 전후에서 그 성질이 변하여, 식재료 등의 가열처리에 적합한 것이 되기 때문이다. 더불어 설명하자면, 포화증기를 가열한 과열증기는 매우 가벼우며, 둘러싸인 공간 내의 구석구석까지 충만해지기 쉽고, 그 체적 팽창율이 높으며, 함유 산소량도 적고, 열전달 속도도 빨라진다는 특징을 가지며, 이러한 과열증기를 이용하여 재료를 가열하는 경우, 식재료의 표층부를 구울 수 있고, 외층부에 침투하여 식재료의 내부 온도를 올려, 표층부의 수분만을 가장 많이 증발시킬 수 있기 때문에, 표면이 노르스름하고 속은 찰진 소성도를 실현할 수 있다. 과열증기는, 약간의 열량변화로 급속하게 온도가 변화한다는 성질을 가지고 있기 때문에, 120℃ 정도의 비교적 불안정한 과열 증기보다 180℃ 이상의 과열증기를 발생시켜 가열가마(50) 내부로 도입하는 것이 식품의 가열처리에 있어서는 바람직하다.

다음으로, 도 15를 참조하면서, 본 실시예의 가열장치(100)을 포함하는 어류가공품의 제조장치(제조시스템)(300) 및 어류가공품의 제조방법에 대하여 설명한다.

도 15에 나타난 어류가공품의 제조시스템(300)은, 전술한 가열가마(50)를 포함하는 가열장치(100)와, 가열가마(50)에서 가열된 어류를 반죽하는 혼련기(kneader)(160)와, 반죽된 어류를 소성하는 고온 증기소성기(170)로 구성된다.

도 15에 나타낸 가열가마(50)는, 원통형상(또는 거의 원통형상)의 본체부(51)를 갖는다. 또, 이 예의 가열가마(50)에서는, 본체부(51)의 전방 개구부 및 후방 개구부 각각에 개폐 가능한 도어(57a, 57b)가 설치된다. 따라서 도 15에 나타낸 가열가마(50)에서는, 화살표(141)와 같이 전방 개구부 쪽의 도어(57a)를 열고 어류를 넣어 가열공정을 실시하고, 가열 공정 후에는, 화살표(142)로 나타낸 바와 같이, 후방 개구부 쪽의 도어(57b)를 열어 가열된 어류를 꺼낼 수 있다. 이와 같이 전후로 개폐 가능한 도어(57a, 57b)를 구비한 구조의 가열가마(50)로 하면, 제조라인의 작업 효율성을 향상시킬 수 있다. 물론, 가열가마(50)의 개폐 가능한 도어를 하나로 하고(예를 들어, 도어(57)A), 거기서 어류를 넣고 꺼내도록 해도 상관 없다.

이 예의 가열가마(50) 내부의 하부에는, 탑재판(평판)을 배치할 수 있다. 탑재판 상에, 예를 들어, 복수의 냉동어(냉동 전갱이)가 담긴 스티머(금속 또는 플라스틱제 스티머, 도시 생략)이 탑재된다. 스티머는, 탑재판 상에 여러 개를 적층할 수도 있다. 혹은, 탑재판을 설치하지 않고, 팔레트를 가열가마(50) 하부에 놓을 수 있는 구조로 해도 상관 없다. 또한 탑재판의 아래쪽에는, 연통관(30)과 직접 또는 간접적으로 접속하는 개구부가 존재한다.

본 실시예에서는, 냉동상태의 어류(예를 들어, 냉동 전갱이)를 팔레트에 담아, 도 15의 화살표(141)로 나타낸 바와 같이, 그 팔레트를 가열가마(50)에 넣은 후, 본 실시예의 가열장치(100)의 가열가마(50)에서의 가열을 1 시간 정도 실행하여 뼈를 연화시킨다. 이어서 화살표(142)로 나타낸 바와 같이, 도어(57b) 쪽에서 가열 후의 팔레트를 꺼내고, 가열한 어류를 혼련기(kneader)(160)에 투입한다. 이 혼련기(160)에서, 뼈를 연화시킨 어류의 뼈를 포함하여 어육과 혼련하여 다진 생선으로 한다. 혼련기(160)의 혼련공정 중(또는 혼련 전, 혼련 후)에, 다진 고기에 조미료(예를 들어, 식물성 기름, 아미노산, 소금 등)를 넣어 혼합한다. 전술한 전처리에서 설명한 바와 같은 처리를 이 단계에서 실시해도 된다.

다음으로, 혼련 후에 프레이크 상태로 된 어류(어류 가공품)를 고온증기소성기(170)에서 소성한다. 도 15에 나타낸 고온증기소성기(170)는, 증기(수증기)를 가열하여 과열증기를 생성하고, 그 과열증기에 의해 피가열물(혼련 후의 어류)(165)을 소성하는 장치이다. 전술한 바와 같이, 과열증기는, 정압에서 100℃ 이상의 온도로 수증기를 가열한 증기이다. 이 과열수증기(또는 과열증기)는, 수증기나 고압 고온 수증기와 달리, 식품의 가열에 적합한 원적외선 방사성을 가진 열 방사성 기체이며, 이 분위기에서는 산소가 차단되어 산화를 방지할 수 있는 등의 이점을 갖는다. 그리고 과열수증기를 이용함으로써, 고기, 생선 등을 맛 좋게 소성 등을 할 수 있는 것으로 알려져 있다.

과열증기를 이용하는 고온증기소성기는, 전형적으로는 고온 고압의 보일러증기를 대화력 버너(또는 고출력의 전자가열장치)를 구비한 연소장치로 과열증기를 생성하고, 그 과열증기를 사용하는 것이나, 그러한 것은 에너지 효율이 좋지 않다. 본 실시예의 고온증기소성기(170)는, 김(미압증기)을 가열장치(예를 들어, 전열히터)로 가열하여 과열증기를 생성하고, 그 과열증기를 피가열물(혼련 후의 어류)(165)에 분사하여, 혼련한 어류(165)를 소성하는 장치이다.

보다 구체적으로, 도 15에 나타낸 고온증기소성기(170)에 대하여 설명하자면 다음과 같다. 고온증기소성기(170)는 김(161)을 생성시키는 김 발생장치(180)와, 김(161)을 가열하여 과열증기(162)(또는 175)를 생성하는 가열장치(172)를 구비한다. 생성한 과열증기(162)는, 혼련된 어류(165)가 소성되는 소성실(177)로 도입된다. 소성실(177) 내부에는, 과열증기(175)를 분출하는 분출파이프(174)가 배치된다.

본 실시예의 가열장치(172)는 예를 들어 전열히터이고, 도 15에 나타낸 예에서는, 직렬로 복수의 가열장치(172a, 172b)가 접속된다. 또한, 가열장치(172)는 하나라도 상관없으며, 3개 이상 직렬로 접속해도 된다. 또, 가열장치(172)를 직렬이 아닌 병렬로 배치하고, 김(161)으로 과열증기(162, 175)를 생성하는 것도 가능하다. 김(161)을 발생시키는 김 발생장치(180)는, 김 공급배관(181)을 통해 가열장치(172(172a))에 접속된다. 가열장치(172)(제 1 가열부(172a))는 증기배관(182)을 개재하여 가열장치(172)(제 2 가열부(172b))에 접속된다. 제 2 가열부(172b)는 분출파이프(174)가 접속되며, 분출파이프(174)의 선단에는 과열증기(175)의 분출구(176)가 위치한다.

본 실시예의 고온증기소성기(170)는, 소성실(177) 내부를 통과하는 벨트컨베이어(185)를 구비한다. 소성실(177)은, 벨트컨베이어(185)의 입구와 출구 부분이 개구된 개방공간이며, 분출파이프(174)의 분출구(176)는 벨트컨베이어(185) 위쪽에 위치한다. 소성실(177)은 예를 들어, 스테인레스스틸로 구성된다. 또한, 본 실시예에서는, 분출파이프(174), 증기배관(182), 김 공급배관(181)도 스텐레스스틸로 구성된다.

본 실시예에서, 혼련기(160)에서 반죽된 어류(165)는, 화살표(143)로 나타낸 바와 같이 벨트컨베이어(185) 상에 탑재된다. 그리고 벨트컨베이어(185)가 화살표(144)로 나타낸 바와 같이 진행하여, 반죽된 어류(165)는 소성실(177) 내에서 과열증기(175)에 의해 소성된다. 그 후, 벨트컨베이어(185)의 이동(화살표(145))을 따라, 소성된 어류(165)는 소성실(177)을 나와 소성된 제품(어류가공품)으로서 하류로 간다. 도시한 예에서, 반죽된 어류는 금속제(예를 들어, 스테인리스스틸제) 망에 얇게 펴져 탑재되고, 그 얇게 펴진 어류(165)를 얹은 망을 벨트컨베이어(185)에 실어, 해당 어류(165)를 과열증기(175)로 소성한다.

본 실시예의 제조방법에서는, 가열가마(50)에서 가열한 어류(뼈까지 연한 어류)을 반죽함으로써, 뼈, 머리, 지느러미 등을 폐기하는 일 없이, 이들을 포함하여 먹을 수 있도록 할 수 있다. 또한, 반죽할 때 조미료를 추가함으로써, 그 이후의 공정(소성공정)에서 맛의 조정 등을 실시하는 것을 생략할 수 있어, 어류가공품 제조 시의 작업흐름이 좋다. 또한, 반죽한 어류를 얇게 펴(예를 들어, 두께 1cm~5cm 정도), 벨트컨베이어(185)에 탑재함으로써, 과열증기의 소성을 효율적으로 할 수 있다(얇기 때문에, 열이 통하기 쉽고 소성이 균일해진다). 또는, 얇게 펴지 않고, 경단 형태나 블록 형태로 소성해도 상관 없다.

본 실시예의 고온증기소성기(170)에서는, 미압증기인 김이 가열장치(전열히터)(172) 내를 천천히 흐르기 때문에, 빠른 속도로 이동하는 고압증기와 비교하여 전열히터(172)에서 효율적으로 가열할 수 있으므로, 대기압에서 고온(예를 들어, 300℃ 이상)의 과열증기(175)를 생성시킬 수 있다. 그리고, 이 고온의 과열증기(175)를, 고온인 채로 바로 아래의 벨트컨베이어(185) 상의 어류(피가열물)(165)에 분사할 수 있다. 본 실시예의 가열장치(172)는, 예를 들어 전열히터이며, 가열장치(172) 내에서는 동작 시에 실질적으로 대기압과 같은 내부압력(예를 들어, 1.2기압 이하의 내부압력)으로 가열이 실행된다.

도 15에 나타낸 김 발생장치(180)는, 김을 발생시키는 장치라면 특별히 한정되지 않으나, 전술한 열교환기(90)로 구성된 것을 사용하는 것이 에너지 효율, 연속사용의 관점에서 바람직하다. 또한, 김 발생장치(180)에서 발생한 김의 온도가 예를 들어 95℃~110℃ 정도로 하면, 전열히터(172(172a, 172b))로 가열되며, 150℃ 이상, 바람직하게는 180℃ 이상(또는 300℃~600℃ 또는 그 이상)의 과열증기(super heat vapor)가 된다. 본 실시예의 전열히터(172)는, 예를 들어, 수 킬로와트 정도의 전열히터(예를 들어, 플러그 히터, 플랜지 히터 등)이다.

또한, 김(161)은 포화증기(포화수증기)이므로, 소성실(177)로 도입되는 과열증기는, 고온이면서도 수분을 많이 포함한 기체이다. 따라서, 김(포화증기)을 가열하여 생성된 과열증기로 음식을 가열하면, 식품에서 필요 이상으로 수분이 배출되어 버려 버석버석하게 되는 것을 억제할 수 있다. 이 점, 김을 가열하여 고온으로 한 과열증기는, 고온 고압의 스팀증기를 가열하여 고온으로 한 과열증기(스팀 증기로부터의 과열증기)와 달리, 소성된 어류가공품의 성질(맛, 건조상태)도 다른 것이 된다.

또한, 본 실시예의 고온 증기소성기(170), 예를 들어, 300℃~400℃ 또는 그 이상(예를 들어, 550℃)의 과열증기를 발생시킬 수 있음에도 불구하고, 실질적으로 1 기압의 내부압력으로 동작을 실행한다. 구체적으로는, 고작 1.2기압 또는 그 이하의 내부압력에서 동작한다. 한편, 보일러를 이용하여, 300℃~400℃ 또는 그 이상의 고온 가열을 하고자 한다면, 당연히 수 기압 이상의 동작압력이 요구된다.

고온 증기소성기(170)가 실질적으로 1기압에서의 동작이 가능한 것은, 미압증기인 김을 가열하여, 고온의 과열증기를 발생할 수 있기 때문이다. 기술상식에 따르면, 고온의 기체를 발생시키는 데는 고압이 필수이나, 예를 들어 고온 고압의 보일러 증기를 가열하는 경우, 보일러 증기의 유속이 빠르기 때문에 실제로는 제대로 가열하기가 어렵거나, 가열할 수 있다 해도 막대한 에너지를 필요로 하여 비효율적이다. 한편, 본 실시예의 구성에서는, 전술한 바와 같이, 미압증기인 김은 배관 경로를 천천히 흐르므로, 그 동안 전열히터로 가열할 수 있어, 대기압에서 고온(예를 들어 300℃ 이상)의 과열증기를 생성시킬 수 있다.

본 실시예의 고온 증기소성기(170)에서는, 개방형의 소성실(177)이라도, 과열증기의 온도를 300℃~400℃(전형적인 일례로, 400℃±10℃), 또는 300℃~550℃(전형적인 일례로, 450℃±10℃)로 설정하면, 예를 들어, 미해동의 냉동어류(냉동 고등어 등)를 몇 분 안에, 해동만이 아닌 구이공정도 완료할 수 있는 레벨로 할 수 있다. 따라서, 이미 가열하여 반죽된 어류(165)를 소성할 경우, 과열증기(175)에 의해 양호하게 소성할 수 있다.

또한, 분출파이프(174)에서 분출시키는 과열증기(175)의 온도는, 180℃ 이상인 것이 바람직하다. 이는, 김(포화증기)을 가열하여 이루어지는 과열증기는, 180℃ 전후로 그 성질이 변화하여, 식재료 등의 가열처리에 적합한 것이 되기 때문이다. 추가로 설명하자면, 포화증기를 가열한 과열증기는, 매우 가볍고, 둘러싸인 공간 내의 구석구석까지 충만해지기 쉬우며, 그 체적팽창율이 높고, 함유 산소량도 적으며, 열전달 속도도 빨라진다는 특징을 갖고, 이러한 과열증기를 이용하여 식재료를 가열하는 경우에는, 식재료의 표층부를 태울 수 있으며, 외층부에 침투하여 식재료의 내부온도를 올려 표층부의 수분만을 가장 많이 증발시킬 수 있기 때문에, 표면이 노르스름하고 내부는 찰진 소성을 실행할 수 있다. 과열증기는, 약간의 열량의 변화로 급속하게 온도가 변화한다는 성질을 갖고 있으므로, 120℃ 정도의 비교적 불안정한 과열증기보다, 180℃ 이상의 과열증기를 발생시켜, 소성실(177) 내부로 도입하는 것이, 식품의 가열처리에 어있서는 바람직하다.

도 15에 나타낸 예에서는, 분출파이프(174)를 소성실(177) 위쪽에서 삽입하는 예를 나타냈으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 분출파이프(174)를 소성실(177)의 측방(왼쪽 또는 오른쪽, 혹은 양쪽)에서 도입하고, 분출파이프(174)의 분출구(176)를 벨트컨베이어(185) 위쪽에 위치하도록 해도 상관 없다. 분출파이프(174)의 갯수도 배치도 특별히 한정되지 않고, 소성 조건에 따라 적절히 채용하면 된다. 또, 분출파이프(174) 및 분출구(176)를, 벨트컨베이어(185)의 위쪽과 아래쪽에 배치하여, 양면 구이의 구성으로 하는 것도 가능하다. 또한, 분출파이프(174)와, 최종 가열장치(전열히터)(172)와의 거리를 작게 해두면, 과열증기의 온도 저하를 억제하면서, 어류(식품)(165)에 과열증기(175)를 분사할 수 있다.

본 실시예의 어류가공품의 이용 용도는, 주먹밥의 재료, 샌드위치 재료, 생선 비빔밥, 샐러드 토핑, 파스타 등의 재료로서 폭넓은 용도로 사용할 수 있다. 어류의 뼈를 섭취함으로써, 뼈없는 것과 비교하여 칼슘 섭취를 10배 섭취할 수 있어, 건강식품으로서도 적합하다. 또한 생선을 통째로 뼈까지 처리한 라운드 생선으로서 제품을 제공하는 것도 가능하며, 뼈를 연화시켜 원체를 유지한 IQF (Individual Quick Frozen (개별 급속냉동))로 하고, 그 후, 조림생선의 양념처리를 하여 먹을 수도 있다. 혹은, 조각을 튀김형태로 제공할 수도 있다. 여기서, 튀김은 기름에 넣어 튀기는 것이 아니라, 표면에 기름을 발라 과열 증기를 이용한 고온 증기소성기(170)에 의하여 제조할 수 있다. 또한, 구은생선, 조림생선 등의, 형상을 남긴 형태로 어류가공품을 제공할 수 있다. 또, 어류의 형태를 유지시켜 어류가공품으로 할 경우에는, 혼련기(160)의 혼련공정을 실시하지 않고, 가열장치(100)의 가열가마(50)에 의한 가열공정(혹은, 추가로 고온 증기소성기(170)의 소성공정)만으로 충분하다.

본 발명 실시예의 어류가공품의 제조방법은, 뼈가 있는 어류를 가열가마(50)에서 가열하는 공정을 실행한다. 또한, 본 실시예에서는, 가열가마(50)에서 가열된 어류를 반죽하는 공정과, 반죽된 어류를, 고온 증기소성기(170)에서 소성하는 공정을 실행한다. 가열하는 공정에서는, 김 발생장치(10)를 구성하는 열교환기(90)의 액체경로(91)의 상단(91a)과 하단(91b)을 각 배관(12, 14)을 통해 가열가마(50)에 접속하고, 열교환기(90)와 가열가마(50) 사이에서 김(15)을 순환시킴으로써 가열가마(50)의 내부를 가압상태로 할 수 있다. 따라서, 열교환기(90)와 가열가마(50) 사이에서 김을 순환시키면서 연속적으로 가열가마(50)로 도입함으로써, 가열가마(50)에 배치된 어류를 서서히 가압하면서 가열하는 것이 가능하며, 그 결과, 해당 가열 공정에서 어류의 뼈를 연화상태로 할 수 있다.

또한, 뼈까지 연해지는 어류가공품의 제조방법을 제안한 국제공개 W0 2006/025102호 공보에서는 감압공정을 실시할 필요가 있으나, 본 실시예의 가열장치(100)에서는, 그와 같은 감압 행정을 하지 않아도 되므로, 큰 에너지 손실을 억제할 수 있다. 또, 가압 가열 공정에 있어서도, 가압용 공기를 도입할 필요가 없어, 효율적으로 가압 가능한 가열가마로 가열하는 공정을 실행하는 것이 가능하다. 또한, 가열공정에서는 고온 고압의 보일러 증기가 가열가마로 들어가지 않으므로, 가열가마 안에 보일러 냄새가 나는 일도 없어, 레토르트 파우치에 냄새가 배는 일도 없다는 이점이 있다.

그리고 어류의 뼈가 부드럽게 된 것(어육)을 반죽하여, 고온 증기소성기(170)에서 소성함으로써, 어류의 뼈나 지느러미, 머리 등을 폐기하는 일 없이 사용할 수 있다. 전술한 바와 같이, 뼈를 제거한 어류식품과, 뼈까지 먹을 수 있는 어류식품에서 칼슘성분을 비교하면 약 10배의 차이가 있다. 따라서, 본 실시예의 방법에 의하면, 폐기물을 줄일 수 있기 때문에 원료비용이 감소됨과 더불어, 친환경적이며, 또, 칼슘섭취 면에서는 건강에도 좋다. 더불어, 반죽된 어류를 고온 증기소성기(170)에서 소성함으로써, 맛이 더욱 좋아진다. 버너 소성과 비교하면, 고온 증기소성기로 소성(예를 들어, 300℃ 또는 그 이상)에서는, 무산소 상태에서 소성되므로, 생선의 지방성분이 산화하지 않으므로, 기름냄새가 없다. 또한, 고온 증기소성기에서의 소성은, 생선의 온도상승이 빠르며, 조미료가 기체증기 입자와 얽혀 생선 살로 침투하기 쉬워 맛이 좋아지는 효과도 얻을 수 있다.

또한, 가열장치(100)에서 가열가마(50)의 가열처리는, 뼈가 있는 어류의 가열에 적합한데, 이러한 어류와 함께 뼈 없는 수산가공품(및/또는 식품)에 대해 실행하는 것도 당연히 가능한 것이다. 또, 간편한 가압가열 처리방법으로는, 어류 뿐만 아니라,식품 전반에 널리 사용할 수 있는 것이며, 전술한 바와 같이, 본 실시예의 가열장치(100)(또는 가열가마(50))의 적용 용도는 넓은 것이다. 또한, 본 실시예의 제품(어류가공품)의 일반 평가로서 모니터링을 실시한 바, 10명 중 10명 모두 일품 평가로,이 제품의 맛도 입증되었다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예에 따라 설명했으나, 이러한 기술은 한정사항이 아니며, 물론 여러 가지 변경이 가능하다. 전술한 각 도면 장치의 특징은, 적의적절하게 조합할 수 있으며, 각 도에 나타난 구조의 장치만을 개시하는 것은 아니다. 예를 들어, 도 14에 나타낸 장치의 상부에 배치된 김 분출부(52)를 다른 도면의 장치에 적용할 수 있다. 또한, 도 14에 나타낸 장치에 공기배출밸브(60) 등을 설치할 수 있다.

<산업상 이용가능성>

본 발명에 의하면, 에너지 효율이 좋으며, 및/또는, 가열 불균일을 억제할 수 있는 레토르트 살균장치, 가열장치를 제공할 수 있다.

10 김 발생장치 12 김 공급관
15 김 18 고온열수
20 액체용기 21 액체포트 본체부
21a 상부 개구부(개구부) 22 덮개부
23 수위조정부재 25 액체
26 배관(수도관) 28 연결배관
29 상부 덮개 30 연통관
31a, 31b, 31c 개폐밸브 32a 제 1 경로
32b 제 2 경로 33 개폐밸브
34 드레인배관 35 순환펌프
40 가열장치(전열히터) 50 가열가마
51 가마 본체부 51a 고정부재
52 김 분출부(스파지파이프) 55 가열가마 내부
57 도어 58 힌지부
59 레버 60 공기배출밸브
61 안전밸브 62 진공조정밸브
63(63a~63d) 센서 65 지지막대
66 공기도입배관 67 토대부
69 배출배관 70 피가열물(레토르트 식품)
72 용기(트레이) 75 탑재판
82 보일러배관 84 배기스팀배관
90 열교환기 91 액체경로
92 증기경로 93 외각체
94 보일러 100 레토르트 살균장치(가열장치)
160 혼련기 161 증기
162 과열증기 165 피가열물(혼련 후의 어류)
170 고온증기 소성기 172 가열장치(전열히터)
174 분출파이프 175 과열증기
176 분출구 177 소성실
180 김 발생장치 181 김 공급배관
182 증기배관 185 벨트컨베이어
200 레토르트 살균장치 220 레일
230 차륜 240 가동대
250 레토르트 식품 260 트레이
270 모터 280 크랭크기구
285 구동축 290 크랭크기구
300 제조장치(제조시스템) 1000 레토르트 살균장치

Claims

레토르트 살균장치에 있어서,
레토르트 식품이 배치되는 가열가마와,
김을 발생시키는 김 발생장치를 구비하며,
상기 가열가마는 상기 김 발생장치에 접속되고,
상기 김 발생장치는 서로 독립된 액체경로 및 증기경로를 구비하며, 상기 액체경로를 유동하는 액체와 상기 증기경로를 유동하는 가열용 증기 사이에서 열교환이 이루어지는 열교환기로 구성되고,
상기 열교환기의 상기 증기경로에는 보일러로부터의 상기 가열용 증기가 도입되며,
상기 열교환기의 상기 액체경로 상단은 김 공급관을 통해 상기 가열가마 내부에 배치된 김 분출부에 접속되고,
상기 열교환기에는 상기 열교환기에 공급하는 상기 액체를 저류하는 액체용기가 접속되며,
상기 열교환기의 상기 액체경로 하단은 연통관을 통하여 상기 액체용기에 접속되고,
상기 액체용기는 상기 가열가마에 연결되는, 레토르트 살균장치.
청구항 1에 있어서,
상기 액체용기 내부에는 상기 액체가 저장되며,
상기 액체용기의 상기 액체 수위와, 상기 열교환기에서 상기 액체경로의 상기 액체 수위는 서로 일치하는, 레토르트 살균장치.
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 액체용기에는, 상기 액체의 수위를 조정하는 수위조정 부재가 설치되어 있는, 레토르트 살균장치.
청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 액체용기는 연결배관을 통하여 상기 가열가마에 접속되는, 레토르트 살균장치.
청구항 4에 있어서,
상기 액체용기는, 상부에 개구부를 갖는 액체포트 본체부와. 상기 액체포트 본체부의 상기 개구부를 밀폐하는 덮개부로 구성되며,
상기 액체포트 본체부는 내압용기이고,
상기 액체포트 본체부 저부에는 상기 연통관이 접속되며,
상기 덮개부에는 상기 연결배관이 접속되는, 레토르트 살균장치.
청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 액체용기는 상부에 개구부를 갖는 액체포트 본체부로 구성되며, 상기 액체포트 본체부의 상부 개구부가 상기 가열가마 내부에 위치하도록 상기 액체포트 본체부가 상기 가열가마에 설치되는, 레토르트 살균장치.
청구항 6에 있어서,
상기 액체포트 본체부의 저부에는 상기 연통관이 접속되는, 레토르트 살균장치.
청구항 6 또는 7에 있어서,
상기 액체포트 본체부의 상부 개구부에는, 상기 상부 개구부를 밀폐하지 않는 형태의 상부덮개가 배치되는, 레토르트 살균장치.
청구항 1 내지 8 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가열가마는 원통형상을 가지며,
상기 가열가마에는, 상기 레토르트 식품을 수납하는 용기를 탑재하는 탑재판이 배치되는, 레토르트 살균장치.
청구항 1 내지 9 중 어느 한 항에 있어서,
상기 김 분출부는 상기 가열가마 내부에서 수평방향으로 연장되어 배치된 스파지 파이프(Sparge pipe)인, 레토르트 살균장치.
청구항 1 내지 10 중 어느 한 항에 있어서,
상기 김 분출부는 상기 가열가마 내부에서 복수 배치되는, 레토르트 살균장치.
청구항 1 내지 11 중 어느 한 항에 있어서,
상기 김 분출부는 상기 가열가마 내부영역에 배치되는, 레토르트 살균장치.
청구항 12에 있어서,
상기 가열가마 내부의 상기 하부영역에 있어서, 상기 김 분출부는 적어도 2개 배치되며, 또한, 상기 가열가마 내부의 상기 하부영역보다 상방에서, 상기 김 분출부는 적어도 2개 배치되는, 레토르트 살균장치.
청구항 1 내지 13 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가열가마 하부에는, 상기 가열가마 내부의 기체를 외부로 배출하는 배출배관이 접속되는, 레토르트 살균장치.
청구항 14에 있어서,
상기 배출배관에는, 상기 배출배관의 개폐를 변동시키는 변동밸브가 접속되며,
상기 배출배관은 상기 가열가마 저부의 낙수(drip) 배수가 가능한, 레토르트 살균장치.
청구항 1 내지 15 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가열가마에는, 상기 가열가마 내부의 공기를 외부로 배출하는 공기 배출밸브 및 내부압력을 조정하는 압력 방출밸브로서의 비례식 밸브 중 적어도 하나가 설치되는, 레토르트 살균장치.
청구항 16에 있어서,
상기 공기 배출밸브는 상기 가열가마의 최정상부에 설치되는, 레토르트 살균장치.
청구항 1 내지 17 중 어느 한 항에 있어서,
상기 김 분출부에 접속되는 상기 김 공급관의 일부에, 상기 김을 가열하는 가열장치가 설치되는, 레토르트 살균장치.
청구항 18에 있어서,
상기 가열장치는 전열히터인, 레토르트 살균장치.
청구항 1 내지 19 중 어느 한 항에 있어서,
상기 레토르트 살균장치는, 상기 열교환기와 상기 가열가마와 상기 액체용기와의 사이에서 상기 김을 순환시킴으로써 상기 가열가마의 내부가 가압상태로 되는 가압가열장치인, 레토르트 살균장치.
청구항 1 내지 20 중 어느 한 항에 있어서,
상기 김 발생장치에서 발생한 상기 김은, 0.12MPaA 이하의 미세압력을 갖는 포화수증기인, 레토르트 살균장치.
청구항 1 내지 21 중 어느 한 항에 있어서,
상기 김 분출부로부터 냉수가 분사되도록, 상기 김 공급관의 일부에 냉수공급배관이 접속되는, 레토르트 살균장치.
청구항 1 내지 22 중 어느 한 항에 있어서,
상기 열교환기와 상기 액체용기를 연통시키는 상기 연통관은, 제 1 경로 및 제 2 경로로 분기된 부분을 갖는, 레토르트 살균장치.
청구항 23에 있어서,
상기 제 2 경로에는 상기 액체를 순환시키는 순환펌프가 배치되는, 레토르트 살균장치.
피가열물이 내부에 배치되는 가열가마와, 상기 가열가마에 접속된 열교환기를 구비하는 가열장치로서,
상기 열교환기는, 서로 독립된 액체경로 및 증기경로를 구비하고, 상기 액체경로를 유동하는 액체와 상기 증기경로를 유동하는 가열용 증기와의 사이에서 열교환이 이루어지며,
상기 열교환기의 상기 액체경로 상단은, 제 1 배관을 통해 상기 가열가마 내부에 배치된 김 분출부에 접속되고,
상기 열교환기에는, 상기 열교환기에 공급하는 상기 액체를 저류하는 액체용기가 접속되며,
상기 열교환기의 상기 액체경로 하단은, 연통관을 통해 상기 액체용기에 접속되고,
상기 액체용기는 상기 가열가마로 연결되는, 가열장치.
청구항 25에 있어서,
상기 열교환기에서의 상기 열교환에 의해 상기 열교환기의 상기 액체경로 상단에서 김을 발생시키고,
상기 가열가마에는, 상기 가열가마 내부로 상기 김의 공급 시, 상기 가열가마 내부의 공기를 외부로 배출하는 공기 배출밸브가 설치되는, 가열장치.
청구항 25 또는 26에 있어서,
상기 가열가마의 하부에는, 상기 가열가마 내부의 기체를 외부로 배출하는 배출배관이 접속되는, 가열장치.
청구항 25 내지 27 중 어느 한 항에 있어서,
상기 액체용기의 내부에는 상기 액체가 저류되며,
상기 액체용기에서의 상기 액체의 수위와, 상기 열교환기에서 상기 액체경로의 상기 액체의 수위는 서로 일치되는, 가열장치.
청구항 25 내지 28 중 어느 한 항에 있어서,
상기 액체용기는 상부 개구부를 갖는 액체포트 본체부로 구성되고,
상기 액체포트 본체부의 상부 개구부가 상기 가열가마 내부에 위치하도록 상기 액체포트 본체부는 상기 가열가마에 설치되는, 가열장치.
청구항 29에 있어서,
상기 열교환기에서 상기 액체경로의 상기 액체는, 상기 액체경로의 상단에서 제 1 배관을 통해 상기 가열가마 내부로 도입되며,
상기 가열가마 내부의 액체는, 상기 액체포트 본체부 및 상기 연통관을 통해서 상기 액체경로에 도입되는, 가열장치.
청구항 30에 있어서,
상기 연통관에는, 상기 액체를 순환시키는 순환펌프가 접속되는, 가열장치.
청구항 25 내지 31 중 어느 한 항에 있어서,
상기 피가열물은 식품인, 가열장치.
가압상태에서 가열살균하는 방법으로서,
가열가마 내부에 피가열물을 배치하는 공정과,
가열가마 내부로 김을 도입하는 공정을 포함하고,
상기 김은 열교환기에 의해 생성되며,
상기 열교환기와, 상기 열교환기에 액체를 공급하는 액체용기와, 상기 가열가마가, 밀폐공간을 만들도록 접속되고,
상기 김을 도입하는 공정을 연속적으로 실행함으로써, 상기 가열가마 내부를 가압상태로 하는, 가열살균방법.
청구항 33에 있어서,
상기 열교환기와, 상기 액체용기와, 상기 가열가마는, 순환하도록 접속되는, 가열살균방법.
청구항 33 또는 34에 있어서,
상기 김을 도입하는 공정에서 상기 김은, 상기 가열가마 내부의 중앙부를 포함하여 상기 중앙부보다 아래쪽 영역에 도입되며, 또한, 상기 가열가마 상부로부터 상기 가열가마 내부의 공기배출을 실행하는, 가열살균방법.
청구항 33 또는 34에 있어서,
상기 김을 도입하는 공정에서는, 상기 가열가마 하부로부터 상기 가열가마 내부의 공기배출을 실행하는, 가열살균방법.
청구항 33 내지 36 중 어느 한 항에 있어서,
상기 피가열물은, 레토르트 파우치 포장식품, 통조림 및 병조림 중에서 선택되는 적어도 하나인, 가열살균방법.
피가열물을 가열처리하는 방법으로서,
가열가마 내부에 피가열물을 배치하는 공정과,
상기 가열가마 내부로 김을 도입하는 공정을 포함하고,
상기 김은 열교환기에 의해 생성되며,
상기 열교환기와, 상기 열교환기에 액체를 공급하는 액체용기와, 상기 가열가마는 순환하도록 접속되고,
상기 김을 도입하는 공정을 연속적으로 실행함으로써, 상기 가열가마의 내부를 가열하는, 가열처리방법.
청구항 38에 있어서,
상기 김을 도입하는 공정에서는, 상기 김을 도입함과 더불어, 상기 가열가마 상부로부터 상기 가열가마 내부의 공기배출을 실행하는, 가열처리방법.
청구항 38에 있어서,
상기 김을 도입하는 공정에서는 상기 김을 도입함과 더불어, 상기 가열가마 하부로부터 상기 가열가마 내부의 공기배출을 실행하는, 가열처리방법.
청구항 38 또는 39에 있어서,
상기 가열가마 내부로 김을 도입하는 공정은, 상기 열교환기에서 생성된 김을 가열함으로써 발생한 과열증기의 형태로 도입하는 것을 포함하는, 가열처리방법.
청구항 38 내지 41 중 어느 한 항에 있어서,
상기 피가열물은, 레토르트 식품, 생선, 고기, 야채, 근채소, 과일, 밥, 빵, 차, 커피 및 조림으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 한 가지인, 가열처리방법.
어류가공품의 제조방법으로서,
뼈가 있는 어류를 가열가마에서 가열하는 공정을 포함하며,
상기 가열가마는 김을 발생시키는 김 발생장치에 접속되고,
상기 김 발생장치는, 서로 독립된 액체경로 및 증기경로를 구비하며, 상기 액체경로를 유동하는 액체와 상기 증기경로를 유동하는 가열용 증기와의 사이에서 열교환이 이루어지는 열교환기로 구성되고,
상기 열교환기의 상기 증기경로에는, 보일러로부터의 고압 증기가 도입되며,
상기 열교환기의 상기 액체경로 상단은, 김 공급배관을 통해 상기 가열가마의 내부에 배치된 김 분출부에 접속되고,
상기 열교환기의 상기 액체경로 하단은, 연통관을 개재하여 상기 가열가마에 접속되는, 어류가공품의 제조방법.
청구항 43에 있어서,
상기 가열가마에서 가열하는 공정에서는, 상기 열교환기와 상기 가열가마 사이에서 상기 김을 순환시킴으로써 상기 가열가마 내부가 가압상태가 되는, 어류가공품의 제조방법.
청구항 43 또는 44에 있어서,
상기 가열가마에서 가열하는 공정에서, 상기 어류의 뼈가 연화상태가 되는, 어류가공품의 제조방법.
청구항 43 내지 45 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가열가마에서의 가열공정 후, 상기 가열가마에서 가열된 상기 어류를 반죽하는 공정과, 상기 반죽된 어류를 고온 증기소성기로 소성하는 공정을 더 포함하는, 어류가공품의 제조방법.
청구항 46에 있어서,
상기 어류를 반죽하는 공정에서는, 상기 가열된 어류에 조미료가 첨가되며,
상기 고온 증기소성기로 소성하는 공정에서는, 상기 반죽된 어류가 얇게 펴져 소성되는, 어류가공품의 제조방법.
청구항 46 또는 47에 있어서,
상기 고온 증기소성기는,
김을 발생시키는 제 2 김 발생장치와,
상기 김을 가열하여 과열증기를 생성하는 가열장치와,
상기 과열증기에 의해 상기 반죽된 어류가 소성되는 소성실을 구비하며,
상기 소성실의 내부에는, 상기 과열증기를 분출하는 분출파이프가 배치되는, 어류가공품의 제조방법.
청구항 48에 있어서,
상기 고온 증기소성기는, 상기 소성실의 내부를 통과하는 벨트컨베이어를 더 구비하며,
상기 소성실은, 상기 벨트컨베이어의 입구와 출구 부분이 개구된 개방공간이고,
상기 분출파이프의 분출구는, 상기 벨트컨베이어 위쪽에 위치하는, 어류가공품의 제조방법.
증기를 이용한 가열처리 방법으로서,
열교환기로 구성된 김 발생장치에서 증기를 발생시키는 공정과,
상기 김을 가열가마로 도입하는 공정과,
상기 가열가마 내부의 바닥에 존재하는 액체를 상기 열교환기로 도입하는 공정을 포함하는, 가열처리 방법.