KR20150101491A - 발아현미, 맥아의 생산방법 및 그 제조장치 - Google Patents

발아현미, 맥아의 생산방법 및 그 제조장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 벼, 겉보리, 맥주보리, 밀 등 농산물을 이용하여 발아현미, 맥아 등 곡물 발아 방법에 관한 것으로, 종래의 제조방법과 다른 보다 생산비와 인력과 시간을 절약하는 우수한 곡물 발아 제조방법으로 구성된다.
본 발명에 의하면, 곡물의 발아는 근본적으로 외부 환경과 기후 변화에 따라 이루어 짐으로 온도, 습도 조절을 위한 온수와 냉수 탱크를 설치하고, 산소공급을 원활하게 함으로 둥근 발아 드럼통에서 균일한 품질의 발아현미, 맥아의 대량 생산을 위한 개선 방안이다.
예로 수평으로 회전하는 발아드럼통을 이용하여 1회에 2,000kg의 발아현미나 맥아를 생산하고자 할 경우 발아 드럼통은 길이 5m와 직경 2m로 구성되고, 곡물의 침수 및 발아와 더불어 냉풍 및 온풍의 공기환기통을 통하여 발아 드럼통안의 곡물은 발아와 더불어 건조하도록 구성된다.
소수 인력 1~2명으로 발아현미, 맥아를 계절과 관계없이 수요에 따라 다양한 제품 생산이 가능하여 앞으로 새로운 창업과 더불어 농촌의 수익 사업으로 기대된다.

Description

발아현미, 맥아의 생산방법 및 그 제조장치{Production method and machine of Malt or Germinated brown rice}
본 발명은 곡물 발아 방법과 그 제조장치 기술에 관한 것으로, 발아현미 또는 맥아를 생산하기 위하여 현미, 겉보리, 맥주보리, 밀 등을 발아드럼통으로 1회에 2,000kg을 생산할 수 있으며, 세척과 발아 및 건조 작업과 더불어 맥아의 불필요한 싹과 뿌리를 제거하는 전 과정을 이동하지않고 끝낼 수 있어 제조시간을 단축함은 물론이고 발아시설의 설치 면적과 인건비를 절감할 수 있으며, 일정한 품질의 발아현미, 맥아의 대량 생산이 가능하도록 한 것이다.
종래 재래식 곡물 발아 방법은 발아현미, 맥아를 생산하기 위하여 발아 곡물을 사업장마다 여러 개의 용기에 넣고 싹이 날 때까지 급수와 배수 작업을 반복하여 발아가 끝나면 발아곡물을 대나무 소쿠리 또는 플라스틱이나 철재의 타공된 그물망 위에 놓고 건조를 위한 온도와 습도를 잘 맞추어 주기 위하여, 곡물을 얇게펴서 깔아 주어야하는 번거로움과 발아 곡물의 윗부분과 아랫부분의 건조 상태가 다르고 특히 발아 곡물의 효소 작용에 의하여 열이 발생하여 자주 교반해 주지 않으면 변질의 우려가 있었다. 더불어 종래에는 곡물을 발아시키기 위하여 저수조, 침전조, 발아실, 건조실 등 많은 장소가 필요하여 과다한 시설비와 다수의 노동력이 필요하여 생산자의 경제적 부담과 생산성 저하의 요인을 개선하기 위한 고안으로 발아현미, 맥아 등 농산물을 가공하는 방법과 그 제조장치로 구성된다.
본 발명은 상기와 같은 종래 문제를 해소하기 위하여 안출한 것으로, 하나의 둥근 자동 발아드럼통 안에서 침수와 세척, 발아와 건조 전 과정을 거침으로 종전 방법보다 인건비와 시간이 절약되며 발아 곡물의 건조과정에서 생길 수 있는 곰팡이 등을 방지할 수 있는 곡물 발아방법 및 그 제조장치에 관한 것이다.
본 발명은 맥주의 원료인 맥아는 지금까지 정부의 주세 정책과 주세법으로 규제하여 맥주보리, 밀 등 판로에 애로가 있었으나 2013년 7월부터 집에서 자가 맥주의 생산이 누구나 가능하도록 허용하는 맥주 주세법 규제가 풀리면서 우리는 누구나 스스로 자기만의 취향에 맞는 다양한 맥주를 만들어 마실 수 있는 시대가 도래하였으며, 나아가 머지않아 농촌의 전통 막걸리 주조장 처럼 전국에 다수의 소규모 맥주 제조장이 설치될 것으로 보이며 맥주의 원료인 맥아는 우리 젊은이들에게 새로운 창업 아이템으로 활용되어 다량 소비될 것으로 기대하며 다량생산을 위한 설비로 본 기술을 고안하게 되었다.
현미의 발아와 제조 공정은 이미 공개되고 알려진 대한민국 등록특허 제0398769호(2003.9.4) 발아현미의 제조장치를 비롯하여, 동 특허 제0509745호(2005.8.16) 현미 발아실 및 발아 현미의 제조방법과 동 특허 제0608147호(2006.7.26)는 대용량 발아현미의 제조장치를 기술하고 있으며, 동 특허0608494호(2006.7.26)호에서도 발아현미 제조장치와 동 특허 제0664700호는 발아현미 제조장치, 더불어 동 특허 제0762348호(2007..20)호에서 현미 발아 장치를 기술하고 있으나 본 발명과는 상이하게 다르다.
발아 현미는 백미에 비하여 가공으로 인한 영양성분의 손실이 적고 미생물의 번식과 저장하는데 외부의 영향을 적게 받아 장기 보관하는데 유리하다. 특히 단백질, 비타민과 아미노산 효소 등 인체에 미치는 영양성분과 그 효능을 1993년 독일의 막스 플랑크식품연구원 보고서에서 세계적으로 잘 알려지지 아니한 발아식품의 효능을 과학적으로 연구하여 학술적으로 그 가치를 공개하였다.
현미가 백미에 비하여 사람의 인체에서 소화나 영양분의 흡수가 잘 되지 아니하는 것은 현미 겉껍질이 단단해서가 아니라 다음 세대를 위한 생명탄생 물질의 돋아나는 새싹을 보호하기 위한 피틴산이라는 물질로 현미가 물을 흡수하여 싹이 발아되는 과정에서 피틴산은 인과 인노시톨로 변화하면서 우리 인체에서 소화가 잘 된다는 새로운 사실을 독일의 연구 결과에 의하여 앞으로 다양한 종류의 곡물 발아식품들이 개발되어 우리의 식문화를 보다 풍요롭게 할 것이다.
일반적으로 취사용으로 시장에서 유통되고 있는 현미는 침수와 발아 조건으로 온도와 습도 및 시간에 따른 발아 과정에서 부패 및 여러가지 다양한 품질이 나오고 있으나 상품성과 제조 비용 등을 감안할 때 가장 적합한 조건으로서 침지수 온도는 섭씨 20도 내외에서 24시간 정도 물에 담가 두었다가 발아 온도는 섭씨 30~32도에서 24시간 정도 유지하는 것이 발아 활력을 높여주는 것으로 분석된다.
맥주 맥아를 전문적인 측면에서 이해한다면 맥주를 만드는 원료이고, 종래 우리의 엿기름은 말 그대로 엿을 만들거나 음식 재료로 식혜나 고추장을 만드는 것이며 엿기름으로 맥주를 제조하거나 제 맛을 낼 수 없다. 보리나 밀을 이용하여 빵이나 맥아를 만드는 방법은 이미 지역에 따라 오랜 기간을 가내 공업으로 식용이나 맥주의 원료로 사용하기도 하나, 맥주용 맥아는 근세기에 들어 대단위 공장에서 자동화 공정을 통한 양질의 다양한 맥아들을 대량으로 생산하는 독일을 비롯 몇 나라들이 세계시장을 독점하여 유통망을 형성하고 있다.
보리나 밀 등 곡물들의 발아를 촉진하기 위하여 물과 적정온도, 공기를 공급하게 되는데, 보다 우량의 맥아를 생산하기 위하여 침맥과정에서 급수와 단수를 반복하여 수침과 건침의 시간을 보다 효율적으로 제어하는 재래 방법과 냉 가습공기를 공급하는 기술이 개발되어서 건침시간을 전체 침맥시간의 65~85%까지 적용하게 되어진다.
본 발명의 기술적 과제를 예로 든다면 현미, 겉보리, 맥주보리, 밀 등을 1~2명의 노동력으로 1회에 약2,000kg정도의 발아현미, 맥아를 4~5일의 짧은 시간에 하나의 둥근 발아드럼통 안에서 세척과 침수는 물론 발아와 건조가 완성되고, 그 발아 곡물을 발아 드럼통이 1분에 2회전 하거나, 앞과 뒤로 역회전할 수 있게 구성되어 건조과정이 끝난 발아현미와 맥아를 배출하고자 할 경우에 곡물 배출구의 위치를 아래쪽으로 향하게 회전시켜 발아 곡물을 보다 신속하고 간편하게 배출되는 특징을 갖는 발아현미, 맥아의 자동 제조방법과 그 제조장치를 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적으로 발아곡물을 생산하는 회전하는 자동 곡물 발아드럼통(10) 구조는 본 발명에서 이미 첨부된 도면을 근거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
첨부된 도면 중에서 도1은 본 발명에 의한 자동 곡물 발아장치를 나타내는 발아드럼통(10)의 정면 도시도이고, 도2는 발아드럼통(10)의 톱니바퀴와 모터 등이 연결되는 좌측 도시도이다.
곡물의 발아는 물을 흡수하거나 가습 공기를 주입함으로 일정 시간이 지난뒤 발아가 시작 되어진다. 곡물의 발아는 물, 온도, 습도, 곡물의 종류에 따라서 달라지게 된다. 현미의 발아 온도는 섭씨 20도에서 1차 침수시간은 8~12시간이 바람직하다.
예로, 현미가 물에서 처음 8시간 미만의 침수시 수분을 충분하게 흡수하지 못하여 발아가 늦어지고, 그와 반대로 14~20시간 이상을 물에 담겨있는 상태가 되면 과도한 물의 흡수로 산소량이 부족하여 때로는 발아 곡물이 부패 되는데 이를 방지하기 위하여 드럼통 곡물 투시구를 통하여 내부 발아곡물을 수시로 관찰하게 된다.
맥아의 경우 물의 온도는 섭씨 12도 내외가 바람직하고, 특히 발아 곡물이 섭씨 25도~30도를 넘게 되면 변질의 우려가 있으므로 수시로 양호한 맥아의 품질을 생산하는 해결 방안으로 냉동기에 의해 발생되는 냉풍 가습 공기를 발아드럼통 안의 곡물 발아 맥아에 송풍하게 된다.
첨부된 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에서 제시하는 곡물 발아장치를 예로든다면 생산자가 1회에 2,000kg 발아곡물의 가공을 원한다면 물과 곡물 그리고 회전을 감안하여 원형의 드럼통은 5m 길이와 직경 2m이고 이 드럼통의 외부 둘레에는 복수의 넓이 12~16cm의 강철밴드 구조물이 용접되어 드럼통의 회전과 하중을 지탱하게 구성되는 것이 바람직하며, 또한 생산자의 요구에 따라 5,000kg 이상 발아곡물 생산 설비도 기술적으로 구성될 수 있고, 곡물의 세척과 발아 및 건조와 더불어 발아 곡물의 불필요한 싹을 제거하는 작업을 위하여 발아드럼통(10)은 1분에 2회의 회전 속도를 유지하도록 구성되어 진다.
상기 도1과 도2에 도시된 바와 같이 발아드럼통(10) 밑에 발아드럼통 받침대(11)가 지면으로부터 60~120cm 높이에 일정 간격으로 다수가 설치되어 지고 복수의 발아드럼통 받침대(11) 윗부분에 발아드럼통(10)의 회전을 보다 자유롭게 할 수 있는 복수의 발아드럼통 지지로울러(12)와 복수의 넓이 12~16cm의 강철밴드(16)는 원형 발아드럼통(10)에 용접되어 보다 원활한 회전과 하중을 지탱하게 하여준다.
도1에 도시된 바와 같이 곡물 발아드럼통(10)의 상단의 중간의 중앙에는 발아 곡물 투입 및 배출구(13)와 드럼통 안을 관찰할 수 있는 투시구(15)는 사각형으로 발아드럼통(10) 내부로 사람이 들어가서 부품수리와 청소를 할 수 있으며 자동회전하는 발아드럼통(10)은 곡물투입구와 배출구가 하나로 구성 되어진다.
도2에서 도시된 바와 같이 상기 발아드럼통(10) 좌측의 회전모터(50)는 톱니바퀴(52)가 금속체인(51)과 연결되어 있어서, 발아 곡물의 작업 환경에 따라 곡물 발아드럼통(10)을 앞과 뒤로 자유롭게 회전할 수 있어 발아곡물을 교반할 수 있으며 배출 시 아래쪽으로 기울어지게 하여 적은 인력으로 진공이송기등을 활용하여 배출할 수 있도록 구성되어 진다.
상기 발아드럼통(10) 내부 하단 전체에 일정하게 설치되어 있는 스테인레스 타공망(60)은 곡물 세척시 물과 곡물을 분리시키는 구조이며, 발아드럼통(10)이 회전할 시 내부 곡물의 윗부분과 아랫부분을 교반하는 역할과 발아를 촉진시키는데 적합하며, 세척된 발아 곡물의 배수망 역할과 배수구로 배출되는 이탈 방지 역할을 할 뿐만아니라 발아 곡물의 싹의 엉킴을 방지하고, 특히 맥아나 엿기름의 불필요한 싹과 뿌리를 제거하는 탈근기능을 하게 구성되어 진다.
상기 곡물 발아드럼통(10) 내부 밑바닥 40-50cm 위에 T자형의 복수의 일정한 타공망 받침대(16) 위에는 가로 5m와 세로 1~1.5m 크기의 금속 스테인레스 타공망(60)이 발아드럼통(10) 안의 하단 부분 전 면적에 설치하게 구성되어 진다.
상기 발아드럼통(10) 안에 곡물의 침수와 세척 및 발아할 수 있도록 외부에서 물을 공급하는 급수관(20)의 한부분과 더불어 필요에 따라서 온수탱크(28)의 물을 연결하는 급수관(20)은 물 분출 노즐(22)이 가로 방향으로 복수로 길고 일정하게 연결되어 물을 분사하여 침수와 세척 및 곡물의 발아를 돕는 것으로 구성되어 진다.
상기 발아드럼통(10) 내부 하단 밑에는 침수와 세척이 끝난 물을 외부로 배출하는 배수관(21)과 발아드럼통(10)을 회전하기 위하여 급수관(20)과 더불어 배수관(21)은 발아드럼통(10)과 연결되어 필요시에만 부착과 탈착을 할 수 있도록 다수의 접촉 밸브가 발아드럼통(10) 외부에 설치되도록 구성되어진다.
상기 발아드럼통(10) 내부 발아곡물을 보다 효과적으로 세척과 발아를 촉진하기 위하여 산소 공기주입기(27) 설치가 바람직하고, 공급되는 용존 산소량을 증대하기 위하여 에어펌프(25)에서 발생되는 공기를 여과하여 산소주입기(27)의 한부분은 발아드럼통(10)안의 급수관(20)과 연결되어 독자적으로 물에 기포를 발생시키는 구조로 구성된다.
상기 발아드럼통(10) 내부 하단에 물의 온도를 감지하는 물 온도 센서(23)가 설치되어 내부 발아곡물의 침수와 발아 상태에 따라 급수와 배수를 외부에서 조절할 수 있으며 또한 발아드럼통(10) 내부 상단에 습도감지센서(24)가 일정한 위치에 설치되어 있어서 내부 발아곡물의 건조상태를 점검할 수 있다. 상기 습도 감지센서(24)는 외부에서 관측할 수 있도록 발아드럼통(10) 좌 또는 우측 상단에 설치되도록 구성되어 진다.
상기 곡물들의 발아가 완성되면 일반적으로 건조를 위한 온풍기(30)의 열을 이용하여 건조작업을 시작하지만, 본 고안에서는 열풍 건조작업을 하기 전에 보다 효율적인 방안으로 냉풍 가습공기를 곡물 발아드럼통(10) 하단 공기 흡입구(70)를 통하여 발아곡물에 투여하여 발아곡물의 웃자람과 변질을 예방하고 발아를 억제하는 냉풍 가습공기는 냉동기(40)의 작동으로 발생되는 냉매가스가 냉수 탱크(41)에서 냉수로 변하게 된다.
상기 냉수탱크(41)에 저장되었던 냉수는 다시 강력한 바람의 힘으로 발생된 미세한 입자의 냉풍을 냉풍공기통(47)에 저장하여 냉.온풍 송풍기(31)에 의하여 냉풍 공기 흡입자바라(71)로 보내져 발아드럼통(10) 안에 분사되어 곡물의 과도한 발아 예방과 억제 작용을 하게하도록 구성되어 진다.
상기 곡물 발아드럼통(10)의 발아곡물에 공급되는 냉풍은 냉동기(40)에 장착되는 냉수 탱크(41)와 냉풍공기통(47), 냉.온풍송풍기(31)의 작동 시간과 냉풍의 온도설정은 센서제어 컨트롤 박스(91)에 의하여 조절할 수 있도록 구성되고, 센서 제어 컨트롤 박스(91)에는 사전에 입력되는 프로그램에 따라 자동으로 냉풍 에너지 공급을 조절할 수 있도록 구성되어 진다.
상기 발아드럼통(10) 곡물을 건조하기 위하여, 온풍기(30)에서 발생되는 열에너지는 중간에 설치되는 냉.온풍 송풍기(31)에서 발생하는 강력한 풍력으로 온풍을 발아드럼통(10) 하단에 설치되어 있는 드럼통 공기 흡입구(70)의 흡입구 자바라(71)에 의하여 발아드럼통(10) 안의 발아 곡물에 온풍의 열을 전달함으로 건조가 진행된다.
곡물 발아드럼통(10)은 계절에 따른 기온 변화가 있으므로, 단열재 보온 커버(90)로 곡물 발아드럼통(10)의 외부 전체가 피복되어 진다.
상기 곡물 발아 드럼통(10)안의 곡물을 발아시키고 난 후 건조를 위하여 온풍을 공급하는데 온풍기(30)에 외부 공기유입구(80)가 설치되도록 구성되었으며, 온풍 에너지를 보다 효율적으로 이용하기 위하여 공기배출구 자바라(72)를 이용하는 온풍을 순환시켜 온풍기(30)에 공급한다.
상기와 같이 구성되어진 본 발명은 도명으로 첨부된 내용들을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도1에서 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 곡물 자동 발아장치를 사용하여 발아현미, 맥아를 생산하기 위하여 먼저 상기 급수관(20)으로 급수되는 물의 온도를 점검하여 발아드럼통(10)안의 곡물 맥아, 발아현미 등 종류와 물량에 따라 물의 공급과 온수 또는 냉수는 조정될 수 있다. 급수관(20)과 배수관(21)을 통하여 물은 반복적으로 순환됨으로 곡물과 섞여있는 유해물질과 이물질을 제거할 수 있으며, 발아곡물이 정화됨과 더불어 산소 주입구(27)로부터 공급되는 기포의 발생에 의해 발아드럼통(10) 내부의 산소 용존량이 증가되어 곡물의 발아를 더욱 더 활발하게 촉진하게 된다.
상기 발아드럼통(10) 내부의 곡물은 스스로 효소작용에 의하여 열이 발생하여 일정순간 원하는 것보다 싹이 웃자라거나 쉽게 변질의 우려가 있으므로 적정한 때 냉풍공기통(47)의 냉풍을 냉.온풍 송풍기(31)를 통하여 곡물 발아드럼통(10) 하단의 공기흡입구(70)에 주입하여 발아드럼통(10) 안에서 지속적인 싹의 발아와 열에 의한 변질을 억제시킨다.
상기와 같이 발아가 완료되면 온풍기(30)의 열 에너지를 송풍기(31)의 풍력은 냉.온풍 송풍기(31)과 연결되어 있는 발아드럼통(10) 하단의 공기흡입구(70)를 통하여 발아드럼통(10)안에 주입하여 스테인레스 타공망(60) 위에서 발아 곡물들의 건조가 이루어 진다.
상기 열 에너지 절약을 위하여 발아드럼통(10) 상단의 공기 배출구 자바라(72)를 이용하여 온풍을 외부공기유입구(80)과 연결되어 있는 온풍기(30)에 온풍을 다시 공급하여 에너지 절약에 보탬이 되도록 구성되어 진다.
상기 발아드럼통(10)은 회전모터(50)에 의하여 1분에 2회 저속으로 회전하여 맥아 또는 엿기름의 불필요한 싹이나 뿌리를 스테인레스 타공망(60)에 의해 자동적으로 발아곡물의 싹과 뿌리를 제거하는 역할을 하게 구성되어 진다.
상기의 발아드럼통(10)은 외부 기온의 변화에 대응하여 보온 단열재 커버(90)와 더불어 온수탱크(28)에 저장되어 있는 온수를 급수관(20)을 통하여 필요에 따라 공급한다.
상기와 같이 발아곡물을 건조하는 과정에서 공급되는 냉풍과 온풍 에너지를 자동으로 제어하는 센서 제어 컨트롤 박스(91)에는 냉동기(40) 또는 온풍기(30)에 연결되는 공기통안에 작동시간과 온도 설정을 위한 컨트롤장치(91)에 의하여 제어 된다.
상기 공급되는 열 에너지들은 온풍 공기통(32)과 냉풍 공기통(47) 안의 센서에 의해 온풍과 냉풍을 조절할 수 있도록 컨트롤 박스(91)안의 제어장치에는 미리 입력된 디지탈 방식의 프로그램에 의하여 자동으로 동작되게 구성되어 진다.
끝으로 상기의 공정에 의하여 곡물의 세척과 발아, 건조가 완료되면 곡물의 종류와 필요에 따라서 진공흡입호스(74)을 사용할 수도 있으며, 또한 본 설비의 특징으로서 구성되는 곡물 투입.배출구(13)가 발아드럼통 회전모터(50)에 의하여 발아드럼통(10)을 자유롭게 위와 아래로 조절되어 손쉽게 발아곡물을 배출 저장탱크로 이송하게 된다.
본 발명에 의한 자동 발아드럼통 자동 발아장치 및 그 설비를 이용한 발아곡물 제조 방법은 하나의 자동 곡물 발아드럼통 내부의 물과 곡물의 세척과 습도와 온도는 물론 용존 산소량 등 발아과정을 관찰할 수 있게 투시구로 구성되었고, 특히 곡물 발아 싹의 과도한 웃자람을 억제하기 위한 냉풍 가습공기를 주입할 수 있으며, 특히 맥아는 발아 곡물의 싹이 엉킴을 방지하고 드럼통 내부 하단에 설치된 금속 타공망은 탈수 작용과 더불어 곡물드럼통이 저속으로 1분에 2회전하여 불필요한 싹과 뿌리를 제거하는 작용을 하도록 구성된다.
상기 과정에서 가장 바람직한 한 예로, 보리의 경우에는 발아를 위한 휴면기가 3개월이상 필요함으로 맥아 생산을 위한 적합한 섭씨 12~14도의 환경을 고려하여 외부 기후 조건은 11월부터 다음해 3월까지 맥아를 생산하고, 발아현미의 경우 곡물의 발아 온도가 섭씨 20~25도 유지가 적정함으로 3월부터 11월까지 생산을 할 경우 열 에너지 절약으로 보다 경제적인 방안이 될 수 있다.
상기와 같이 구성으로 이루어지는 다목적 곡물발아 제조 방법은 본 발명을 실시하기 위한 하나의 방법으로 본 발명의 기술적 사항으로 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 보호범위는 아래의 특허 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 보호되지만, 본 발명의 요건을 벗어나지 아니한 개량 및 시설 변경의 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 기본적으로 통상의 지식을 습득한 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이나 분명한 것은 본 발명의 보호 범위에 속한다고 할 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 발아현미, 맥아의 제조 장치의 정면 도시도.
도 2는 도 1의 곡물 발아드럼통 좌측 도시도.
상기와 같은 목적으로 발아곡물을 생산하는 회전하는 자동 곡물 발아드럼통(10) 구조는 본 발명에서 이미 첨부된 도면을 근거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
첨부된 도면 중에서 도1은 본 발명에 의한 발아현미 맥아의 생산방법과 발아드럼통 구성도이고, 도2는 발아 드럼통(10)의 정면 단면도이며, 도3은 발아드럼통(10) 좌측면으로 톱니바퀴와 모터 등이 연결되는 단면도이다.
곡물의 발아는 물을 흡수하거나 가습 공기를 주입함으로 일정 시간이 지난뒤 발아가 시작 되어진다. 곡물의 발아는 물, 온도, 습도, 곡물의 종류에 따라서 달라지게 된다. 현미의 발아 온도는 섭씨 20도에서 1차 침수시간은 8~12시간이 바람직하다.
예로, 현미가 물에서 처음 8시간 미만의 침수시 수분을 충분하게 흡수하지 못하여 발아가 늦어지고, 그와 반대로 14~20시간 이상을 물에 담겨있는 상태가 되면 과도한 물의 흡수로 산소량이 부족하여 때로는 발아 곡물이 부패 되는데 이를 방지하기 위하여 드럼통 곡물 투시구를 통하여 내부 발아곡물을 수시로 관찰하게 된다.
맥아의 경우 물의 온도는 섭씨 12도 내외가 바람직하고, 특히 발아 곡물이 섭씨 25도~30도를 넘게 되면 변질의 우려가 있으므로 수시로 양호한 맥아의 품질을 생산하는 해결 방안으로 냉동기에 의해 발생되는 냉풍 가습 공기를 발아드럼통 안의 곡물 발아 맥아에 송풍하게 된다.
첨부된 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에서 제시하는 곡물 발아장치를 예로든다면 생산자가 1회에 2,000kg 발아곡물의 가공을 원한다면 물과 곡물 그리고 회전을 감안하여 원형의 드럼통은 5m 길이와 직경 2m이고 이 드럼통의 외부 둘레에는 복수의 넓이 12~16cm의 강철밴드 구조물이 용접되어 드럼통의 회전과 하중을 지탱하게 구성되는 것이 바람직하며, 또한 생산자의 요구에 따라 5,000kg 이상 발아곡물 생산 설비도 기술적으로 구성될 수 있고, 곡물의 세척과 발아 및 건조와 더불어 발아 곡물의 불필요한 싹을 제거하는 탈근작업을 위하여 발아드럼통(10)은 1분에 2회의 회전 속도를 유지하도록 구성되어 진다.
상기 도1에서 도시된 바와 같이 발아드럼통(10) 밑에 발아드럼통 받침대(11)가 지면으로부터 60~120cm 높이에 일정 간격으로 다수가 설치되어 지고 복수의 발아드럼통 받침대(11) 윗부분에 보다 발아드럼통(10) 회전을 자유롭게 할 수 있는 복수의 발아드럼통 지지 로울러(12)와 복수의 넓이 12~16cm의 강철밴드(16)는 원형 발아드럼통(10)에 용접되어 보다 원활한 회전과 하중을 지탱하게 하여준다.
도1에 도시된 바와 같이 곡물 발아드럼통(10)의 상단의 중간의 중앙에는 발아 곡물 투입.배출구(13)와 드럼통 안을 관찰할 수 있는 투시구(15)는 사각형으로 발아드럼통(10) 내부로 사람이 들어가서 부품수리와 청소를 할 수 있으며 자동회전하는 발아 곡물드럼통(10)은 곡물투입구와 배출구가 하나로 구성되어진다.
도2에서 도시된 바와 같이 상기 발아드럼통(10) 좌측의 회전모터(50)는 톱니바퀴(52)가 금속체인(51)과 연결되어 있어서, 발아 곡물의 작업 환경에 따라 곡물 발아 드럼통(10)을 앞과 뒤로 자유롭게 회전할 수 있어 발아곡물을 지면 아래쪽으로 기울어지게 하여 적은 인력으로 진공 이송기등을 활용하여 배출할 수 있도록 구성되어 진다.
상기 발아드럼통(10) 내부 하단 전체에 일정하게 설치되어 있는 스테인레스 타공망(60)은 세척과 발아과정의 물과 곡물을 분리시키는 구조로, 발아드럼통(10)이 회전할 시 내부 곡물의 윗부분과 아랫부분을 잘 휘저어주는 역할과 발아를 촉진시키는데 적합하여 발아 곡물의 배수관으로 이탈 방지와 발아 곡물의 싹의 엉킴을 방지하고, 특히 맥아나 엿기름의 불필요한 싹과 뿌리를 제거하는 기능을 하게 구성되어 진다.
상기 곡물 발아드럼통(10) 내부 밑바닥 40-50cm 위에 T자형의 복수의 일정한 타공망 받침대(16) 위에는 가로 5m와 세로 1~1.5m 크기의 금속 스테인레스 타공망(60)이 발아드럼통(10) 안의 하단 부분 전 면적에 설치하게 구성되어 진다.
상기 발아드럼통(10) 안에 곡물의 침수와 세척 및 발아할 수 있도록 외부에서 물을 공급하는 급수관(20)의 한부분과 더불어 필요에 따라서 온수탱크(28)의 물을 연결하는 호스관은 물 분출 노즐(22)이 가로 방향으로 복수로 길고 일정하게 연결되어 물을 분사하여 침수와 세척 및 곡물의 발아를 돕는 것으로 구성되어 진다.
상기 발아드럼통(10) 내부 하단 밑에는 침수와 세척이 끝난 물을 외부로 배출하는 배수관(21)과 급수관(20)은 발아드럼통(10)과 연결되어 필요시에만 부착과 탈착을 할 수 있도록 다수의 접촉 밸브가 발아드럼통(10) 외부에 설치되도록 구성되어진다.
상기 발아드럼통(10) 내부 발아곡물을 보다 효과적으로 세척과 발아를 촉진하기 위하여 산소 공기주입기(27) 설치가 바람직하고, 공급되는 용존 산소량을 증대하기 위하여 에어펌프에서 발생되는 공기를 여과하여 산소주입기(27)의 한부분은 발아 드럼통(10)안의 급수관(20)과 연결되어 독자적으로 물에 기포를 발생시키는 구조로 구성된다.
상기 발아드럼통(10) 내부 하단에 물의 온도를 감지하는 물 온도 센서(23)가 설치되어 내부 발아곡물의 침수와 발아 상태에 따라 급수와 배수를 외부에서 조절할 수 있으며 또한 발아드럼통(10) 내부 상단에 습도 감지센서(24)가 일정한 위치에 설치되어 있어서 내부 발아곡물의 건조상태를 점검할 수 있다. 상기 습도 감지센서(24)는 외부에서 관측할 수 있도록 발아드럼통(10) 좌 또는 우측 상단에 설치되도록 구성되어 진다.
상기 곡물들의 발아가 완성되면 일반적으로 건조를 위한 온풍기(30)의 열을 이용하여 건조작업을 시작하지만, 본 고안에서는 열풍 건조작업을 하기 전에 보다 효율적인 방안으로 냉풍 가습공기를 곡물 발아드럼통(10) 하단 공기 흡입자바라(71)를 통하여 발아곡물에 투여하여 발아곡물의 웃자람과 변질을 예방하고 발아를 억제하는 냉풍 가습공기는 냉동기(40)의 작동으로 발생되는 냉매가스가 냉수 탱크(41)에서 냉수로 변하게 된다.
상기 냉수탱크(41)에 저장되었던 냉수는 다시 냉수 펌프(31)에 의하여 냉풍 가습공기 발생기(27) 내부에 설치되어 있는 냉수를 분사하는 다수의 분출노즐(22)과 연결되게 구성된다. 동시에 강력한 바람 에너지의 송풍기(31)의 힘으로 냉수는 작은 물방울, 즉 냉풍 공기로 변화되어 냉풍공기통(47)을 통하여 발아드럼통(10) 하단 공기흡입 자바라(71)와 연결되어 발아드럼통(10) 안의 곡물의 과도한 발아 예방과 억제 작용을 하게되며 필요에 따라 냉수 탱크(41)의 물을 냉수호스관을 이용하여 발아드럼통(10) 안에 급수할 수 있도록 구성되어 진다.
상기 곡물 발아드럼통(10)의 발아곡물에 공급되는 냉풍 에너지는 냉동기(40)에 장착되는 냉수 탱크(41)와 냉.온송풍기(31)의 작동 시간과 냉풍의 온도설정은 컨트롤 박스(91)에 의하여 조절할 수 있도록 구성되고, 컨트롤 박스(91)에는 사전에 입력되는 프로그램에 따라 자동으로 냉풍 에너지 공급을 조절할 수 있도록 구성되어 진다.
상기 발아드럼통(10) 곡물을 건조하기 위하여, 온풍기(30)에서 발생되는 열에너지는 중간에 설치되는 냉.온풍 송풍기(31)에서 발생하는 강력한 풍력으로 온풍을 발아드럼통(10) 하단에 설치되어 있는 드럼통 공기 흡입 자바라(71)에 의하여 발아드럼통(10) 안의 발아 곡물에 온풍의 열을 전달함으로 건조가 진행된다.
곡물 발아드럼통(10)은 계절에 따른 기온 변화가 있으므로, 단열재 보온 커버(90)로 둥근 곡물 발아드럼통(10)의 전체가 피복 되어지고, 발아드럼통(10)의 발아 곡물을 진공 곡물흡입 자바라(72)에 의하여 발아곡물 운반을 보다손쉽게 할 수 있게 된다.
상기 곡물 발아 드럼통(10)안의 곡물을 발아시키고 난 후에 냉풍과 온풍을 공급하기 위하여 공기 유입구(80)가 설치되도록 구성되었으며, 온풍 에너지를 보다 효율적으로 이용하기 위하여 공기배출구 자바라(72)를 이용하는 순환 온풍 공기를 공기 유입구(80)과 연결되게 구성되어 진다.
상기와 같이 구성되어진 본 발명은 도명으로 첨부된 내용들을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도1에서 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 곡물 자동 발아장치를 사용하여 발아현미, 맥아를 생산하기 위하여 먼저 상기 급수관(20)으로 급수되는 물의 온도를 점검하여 발아드럼통(10)안의 곡물 맥아, 발아현미 등 종류와 물량에 따라 물의 공급과 온수 또는 냉수는 조정될 수 있다. 급수관(20)과 배수관(21)을 통하여 물은 반복적으로 순환됨으로 곡물과 섞여있는 유해물질과 이물질을 제거할 수 있으며, 발아곡물이 정화됨과 더불어 산소 주입구(27)로부터 공급되는 기포의 발생에 의해 발아드럼통(10) 내부의 산소 용존량이 증가되어 곡물의 발아를 더욱 더 활발하게 촉진하게 된다.
상기 발아드럼통(10) 내부의 곡물은 스스로 효소작용에 의하여 열이 발생하여 일정순간 원하는 것보다 싹이 웃자라거나 쉽게 변질의 우려가 있으므로 건조하기 위하여 온풍을 공급하게 되면 발아곡물의 싹이 더 웃자라거나 발아곡물의 변질들을 억제하는 방법에 있어 냉풍의 차가운 에너지를 냉풍공기통(47)을 통하여 곡물 발아드럼통(10) 하단의 공기흡입구(70)에 보내지는 냉풍 공기는 송풍기(31) 풍력에 의하여서 곡물의 발아드럼통(10)안의 지속적인 싹의 발아와 열에 의한 변질을 억제시킨다.
상기와 같이 발아가 완료되면 온풍기(30)의 열 에너지를 송풍기(31)의 풍력은 온풍공기통(32)과 연결되어 있는 맥아드럼통(10) 하단의 공기흡입구(70)를 통하여 발아드럼통(10)안의 스테인레스 타공망(60) 위에서 발아 곡물들의 건조가 이루어 진다.
상기 열 에너지 절약을 위하여 발아드럼통(10) 상단의 공기 배출구 자바라(72)를 이용하여 온풍을 외부 공기 유입구(80)를 통하여 온풍기(30)에 온풍을 다시 공급하여 에너지 절약에 보탬이 되도록 구성되어 진다.
상기 발아드럼통(10)은 회전모터(50)에 의하여 1분에 2회 저속으로 회전하여 맥아 또는 엿기름의 불필요한 싹이나 뿌리를 스테인레스 타공망(60)에 의해 자동적으로 발아곡물의 싹과 뿌리를 제거하는 역할을 하게 구성되어 진다.
상기의 발아드럼통(10)은 외부 기온의 변화에 대응하여 보온 단열재 커버(90)와 더불어 온수탱크(28)에 저장되어 있는 온수를 급수관(20)을 통하여 필요할 때 물과 병행하여 주입 할 수도 있다.
상기 발아드럼통(10) 안의 발아 곡물에 냉수 공급이 필요할 경우 냉수 탱크(41)의 물을 냉수 호스관을 통하여 발아드럼통(10)에 공급할 수 있으며, 냉수호스관을 통하여 급수관(20)과 연결하여 발아드럼통(10) 우측이나 밑에 첵크 밸브가 있어 간편하게 부착과 탈착이 용이하도록 구성되어 진다.
상기와 같이 발아곡물을 건조하는 과정에서 공급되는 냉풍과 온풍 에너지를 자동으로 제어하는 디지탈 컨트롤 박스(91)에는 냉동기(40) 또는 온풍기(30)에 연결되는 공기통 안에 작동시간과 온도 설정을 위한 컨트롤장치(91)에 의하여 제어된다.
상기 공급되는 열 에너지들은 온풍 공기통(32)과 냉풍 공기통(47) 안의 센서에 의해 온풍과 냉풍을 조절할 수 있도록 컨트롤 박스(91)안의 제어장치에는 미리 입력된 디지탈 방식의 프로그램에 의하여 자동으로 동작되게 구성되어 진다.
끝으로 상기의 공정에 의하여 곡물의 세척과 발아, 건조가 완료되면 곡물의 종류와 필요에 따라서 발아곡물 흡입호스(74)을 사용할 수도 있으며, 또한 본 설비의 특징으로서 구성되는 곡물 투입.배출구(13)가 발아드럼통 회전모터(50)에 의하여 발아드럼통(10)을 자유롭게 위와 아래로 조절되어 손쉽게 발아곡물을 배출 저장탱크로 이송하게 된다.
본 발명에 의한 자동 발아드럼통 자동 발아장치 및 그 설비를 이용한 발아곡물 제조 방법은 하나의 자동 곡물 발아드럼통 내부의 물과 곡물의 세척과 습도와 온도는 물론 용존 산소량 등 발아과정을 관찰할 수 있게 투시구로 구성되었고, 특히 곡물 발아 싹의 과도한 웃자람을 억제하기 위한 냉풍 가습공기를 주입할 수 있으며, 특히 맥아는 발아 곡물의 싹이 엉킴을 방지하고 드럼통 내부 하단에 설치된 금속 타공망은 탈수 작용과 더불어 곡물드럼통이 저속으로 1분에 2회전하여 불필요한 싹과 뿌리를 제거하는 작용을 하도록 구성된다.
상기 과정에서 가장 바람직한 한 예로, 보리의 경우에는 발아를 위한 휴면기가 3개월이상 필요함으로 맥아 생산을 위한 적합한 섭씨 12~14도의 환경을 고려하여 외부 기후 조건은 11월부터 다음해 3월까지 맥아를 생산하고, 발아현미의 경우 곡물의 발아 온도가 섭씨 20~25도 유지가 적정함으로 3월부터 11월까지 생산을 할 경우 열 에너지 절약으로 보다 경제적인 방안이 될 수 있다.
상기와 같이 구성으로 이루어지는 다목적 곡물발아 제조 방법은 본 발명을 실시하기 위한 하나의 방법으로 본 발명의 기술적 사항으로 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 보호범위는 아래의 특허 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 보호되지만, 본 발명의 요건을 벗어나지 아니한 개량 및 시설 변경의 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 기본적으로 통상의 지식을 습득한 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이나 분명한 것은 본 발명의 보호 범위에 속한다고 할 것이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10 곡물 발아드럼통, 11 드럼통 받침대, 12 드럼통 지지로울러, 13 곡물 투입.배출구, 15 발아 곡물 투시구, 16 드럼통 강철밴드, 20 급수관, 21 배수관, 22 물 분출 노즐, 23 물 온도 센서, 24 습도 감지센서, 25 에어펌프, 27 산소공기 주입구, 28 물탱크 온수탱크 30 온풍기, 31 냉.온풍 송풍기, 32 온풍 공기통, 34 디지탈 온도 제어장치, 40 냉동기, 41 냉수탱크, 43 냉풍발생기, 47 냉풍 공기통, 50 드럼통 회전모터, 51 금속체인, 52 회전 톱니바퀴, 60 스테인레스 타공망, 61 타공망 받침대, 70 공기 흡입구, 71 흡입구 자바라, 72 공기 배출구 자바라, 74 발아곡물 흡입호스, 80 외부공기 유입구, 90 단열재 보온 커버, 91 센서제어 콘트롤 박스.

Claims (3)

  1. 둥근 곡물 발아드럼통(10)은 수평으로 회전하여 현미와, 맥아 등 곡물을 하나의 발아드럼통(10) 안에서 세척과 발아.건조 및 불필요한 싹과 뿌리를 제거할 수 있도록 구성됨에 있어서,
    상기 곡물 발아드럼통(10)을 설치하기 위해 드럼통 받침대(11)와 드럼통(10)을 회전하는 지지 로울러(12)와 발아드럼통(10) 둘레에 복수의 넓이 12~16cm 용접되어 발아드럼통(10)의 회전과 하중에 안전하게 견디도록 구성된 발아드럼통 강철 밴드(16).
    상기 발아드럼통(10)은 곡물 투입.배출구(13)가 동일하여 배출구가 지면 아래로 향하여 발아곡물 수거를 보다 쉽게하는 발아 곡물 투입.배출구(13).
    상기 발아곡물의 세척과 발아를 위한 급수관(20)과, 발아드럼통(10) 안의 스테인레스 타공망(60) 밑에 수평으로 다수가 길게 설치되어 곡물의 세척과 발아를 위하여 곡물에 물을 분사하는 급수관(20)과 연결하는 물 분사 분출 노즐(22).
    상기 급수관(20)으로 공급되는 물은 발아곡물의 세척과 침수가 반복되어 배수관(21)을 통하여 발아곡물의 유출을 방지하도록 하는 타공망(60)과 다수의 T형태의 타공망 받침대(61).
    상기 냉풍과 온풍을 공급하기 위한 공기 흡입구 자바라(71)가 있으며 발아 드럼통(10) 하단에 공기의 흡입구(70)와 유입된 공기를 배출하기 위하여 상단에 공기 배출구 자바라(72)와 더불어 발아드럼통(10)안의 냉풍과 열풍을 활용하는 순환 외부공기 유입구(80).
    상기 수평으로 회전하는 곡물 발아드럼통(10) 우측에 톱니바퀴(52)를 설치하여 드럼통을 회전시키기 위하여 금속체인(51)과 연결되는 회전모터(50).
    상기 발아드럼통(10) 안의 곡물이 발아가 끝난 다음 신속하게 건조하지 아니하면, 곡물들은 효소작용에 의하여 스스로 열을 발생하게 되어 발아 곡물이 변질되거나 싹이 더 자라는 문제를 해결하기 위하여, 냉동기(40)에 의하여 냉수탱크(41)의 물을 냉.온수 송풍기(31) 동력으로 강력한 풍력의 물리적인 현상으로 분사되는 물방울은 안개 즉 냉풍 가습공기로 변화됨으로 냉풍 공기통(47)을 통하여 발아드럼통(10) 하단의 공기흡입구 자바라(71)을 통하여 발아 곡물에 냉풍 공기를 공급하는 발아 곡물드럼통(10).
    상기 온풍기(30)에서 발생하는 에너지를 냉.온풍 송풍기(31)를 통하여 발아 드럼통(10) 하단에 설치되어 있는 공기흡입구 자바라(71)로 온풍 공기통(32)과 온풍기 열을 제어하는 콘트롤박스의 제어장치(91).
    상기 발아드럼통(10) 상단에 설치되어 있는 곡물 투입구(13)에 건조작업이 완성된 곡물을 손 쉽게 수거하는 진공 곡물 흡입호스(74).
    상기와 같이 구성되는 것을 특징으로 하는 자동 곡물 발아 방법과 그 제조장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 곡물 발아 드럼통(10) 측면의 좌우 어느 한면 외벽에는 발아드럼통(10) 안의 곡물의 발아 상태를 점검하기 위하여 물 온도센서(23)와 온.습도센서(24) 및 곡물의 발아를 촉진하기 위한 산소공기 주입기(27)와 온수 탱크(28)와 에어펌프(25)를 비롯하여 냉.온수 호스관 및 물 호스관(20)이 설치되는 것을 특징으로 하는 곡물 발아 및 그 제조장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 곡물 발아드럼통(10)은 계절과 기후에 따라 주위 온도와 습도가 자동 곡물 발아 드럼통(10) 안의 곡물 발아에 필요한 온도와 습도에 영향을 발생할 수 있으므로 자동 곡물 발아드럼통(10) 외부 둘레에는 보온 단열재 커버(90)로 피복되는 것을 특징으로 하는 곡물 발아드럼통(10) 및 그 제조장치.
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