KR20150101664A - 커피원두 부산물을 이용한 성형숯의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 커피원두 부산물(副産物)을 이용한 성형숯의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 원두(原豆)에서 커피를 추출하고 버려지는 찌꺼기 부산물을 재활용하여 열효율이 높은 성형숯을 제조하는 방법에 관한 것이다.
전술한 본 발명의 특징은, 커피 열매(cherry)의 생두를 볶아서 만든 원두를 분쇄하여 커피음료를 추출한 후 남은 찌꺼기인 부산물을 수거하는 단계; 부산물 찌꺼기를 증기탱크에 투입하여 고르게 저어주면서 증기를 분무하여 살균처리 하는 한편 수분을 부여하는 단계; 수분이 부여된 커피 찌꺼기와 전분질 점결제를 혼합탱크에 투입하여 고르게 혼합하면서 반죽하는 단계; 반죽물을 압출성형기에 투입하고 스크루로 압축 및 이송하여 배출하면서 절단하여 숯 덩어리를 성형하는 단계; 숯 덩어리를 건조하여 성형숯을 완성하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 커피원두 부산물을 이용한 성형숯의 제조방법에 의하여 달성될 수 있는 것이다.

Description

커피원두 부산물을 이용한 성형숯의 제조방법{a forming charcoal manufacturing process using coffee beans by-products}

본 발명은 커피원두 부산물(副産物)을 이용한 성형숯의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 원두(原豆)에서 커피를 추출하고 버려지는 찌꺼기 부산물을 재활용하여 열효율이 높은 성형숯을 제조하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 커피(coffee)는 커피나무 열매(cherry)의 씨앗인 생두를 볶는 로스팅 과정을 거친 후 원두(coffee bean)를 분쇄하여 에스프레소 과정을 통해 추출한 것으로 현대인이 널리 애용하는 기호음료중 하나이다.

현대에는 체인점 형태를 이루는 대형 커피전문점의 활성화로 커피의 소비가 날로 급증하고 있고, 막대한량의 커피가 수입되고 있는 관계로 원두에서 커피 성분을 추출하고 남은 찌꺼기들의 처리는 상당한 문제점을 내포하고 있다.

즉, 커피의 부산물인 찌꺼기는 생활폐기물로 처리됨에 따라 상당한 처리비용이 발생되었을 뿐 아니라 자연에 버려지는 경우에는 환경오염을 유발하므로 커피 부산물을 재활용할 수 있는 방법이 절실히 요구되었다.

종래에는 등록특허 제10-0365069호 "야자숯가루를 이용한 성형숯의 제조방법"(선행기술1) 및 등록특허 제10-1139957호 "야자숯과 팜숯을 포함한 성형숯 및 그 제조방법"(선행기술2)이 제안된 바 있다.

상기 선행기술1은 20메시 이하의 야자 숯가루 100중량부에 점결제 6~14중량부를 혼합하고, 상기 혼합물에 100℃의 증기를 4~6kg/㎠의 압력하에서 분무하여 30~50중량부의 수분을 첨가한 후 혼합물을 사출 성형하는 야자 숯가루를 이용한 성형숯의 제조방법이다.

상기 선행기술2는 0.05~0.1mm의 입자크기를 갖는 야자숯 가루와 팜숯 가루가 7 : 3 중량비로 배합되는 12중량부의 제1혼합물; 0.1mm~4mm의 입자크기를 갖는 야자숯 및 팜숯 가루가 7 : 3 중량비로 배합되는 15중량부의 제2혼합물; 4mm~7mm의 입자크기를 갖는 야자숯 및 팜숯 가루가 7 : 3 중량비로 배합되는 15중량부의 제3혼합물; 상기 제1혼합물과 제2혼합물을 결합시키는 3중량부의 접착제; 순간 점화를 위한 22중량부의 점화제; 향기를 제공하기 위한 3중량부의 방향제로 이루어진 것을 특징으로 하는 야자숯과 팜숯을 포함한 성형숯 및 그 제조방법이다.

상기 선행기술1,2들에 사용된 재료들은 가열 연소에 의하여 탄화과정을 거친 숯을 사용하는 것이므로 숯을 가열하여 연소하는 제조과정에서 상당한 연료비가 소요되는 등의 폐단이 발생되었을 뿐 아니라 자원을 재활용하는 등의 효과는 얻을 수 없었으며, 특히 커피의 고유의 향이 고기에 스며들어 음식의 향미(香味)를 높여줄 수 있도록 하는 효과는 기대할 수 없었다.

본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 창안한 것으로서, 그 목적은 버려지는 자원을 재활용하고, 별도의 탄화과정을 거치지 않은 성형숯을 제공하여 제조원가를 저렴하게 유지하는 한편, 별도의 향(香)을 첨가하지 않더라도 커피의 향이 고기에 스며들어 맛있는 구이를 할 수 있는 커피원두 부산물을 이용한 성형숯의 제조방법을 제공함에 있는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 커피 열매(cherry)의 생두를 볶아서 만든 원두를 분쇄하여 커피음료를 추출한 후 남은 찌꺼기인 부산물을 수거하는 단계; 부산물 찌꺼기를 증기탱크에 투입하여 고르게 저어주면서 증기를 분무하여 살균처리 하는 한편 수분을 부여하는 단계; 수분이 부여된 커피 찌꺼기와 전분질 점결제를 혼합탱크에 투입하여 고르게 혼합하면서 반죽하는 단계; 반죽물을 압출성형기에 투입하고 스크루로 압축 및 이송하여 배출하면서 절단하여 숯 덩어리를 성형하는 단계; 숯 덩어리를 건조하여 성형숯을 완성하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 커피원두 부산물을 이용한 성형숯의 제조방법에 의하여 달성될 수 있는 것이다.

이상에서 상술한 제조과정에 의하여 완성된 본 발명의 성형숯은 생두를 볶는 로스팅(roasting) 과정을 거친 부산물 찌꺼기를 사용한 것이므로 별도의 탄화과정이 필요 없어 제조원가를 저렴하게 유지할 수 있고, 버려지는 커피 부산물을 재활용하는 것이므로 쓰레기의 처리비용을 절감시킬 수 있는 동시에 별도의 향을 첨가하지 않더라도 커피 고유의 향이 고기에 스며들어 맛있는 구이를 할 수 있는 것으로서 대외 경쟁력이 우수한 고품질·고열량의 성형숯을 제공할 수 있는 등의 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 의한 성형숯의 제조과정을 순차적으로 나타낸 제조공정도,
도 2는 본 발명에 의한 성형숯의 제조장치를 개략적으로 나타낸 장치도.

이하, 상기한 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예를 첨부된 도 1의 제조공정도 및 도 2의 개략적인 장치도에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

실시예

커피전문점 등에서 커피 열매(cherry)의 생두를 볶아서 원두를 만들고, 원두를 분쇄하여 커피음료를 추출한 후 남은 찌꺼기 형태의 부산물을 수거하였다.

이어서, 수거된 부산물 찌꺼기를 부산물 공급탱크(1)에서 저장하였다가 증기탱크(3)로 배출하여 공급하고, 고르게 저어주면서 증기를 분무하여 살균처리 하는 한편 수분을 부여하는 단계를 실시하였다.

이때, 증기탱크(3)의 내부 기압은 200∼500mmHg가 유지되는 상태에서 증기발생기(4)를 통해 공급되는 250∼300℃의 증기를 분사하여 살균과 함께 수분이 부여되도록 하는 한편, 증기탱크(3)의 내부에 장착된 교반날개가 모터에 의하여 회전되면서 부산물 찌꺼기들을 저어주어 고르게 섞이도록 하였다.

이어서, 수분이 부여되고 살균처리된 커피 찌꺼기 부산물을 혼합탱크(5)로 배출하고, 점결제 공급탱크(2)에 저장된 전분질 점결제를 혼합탱크(5)에 투입하여 고르게 혼합하면서 반죽하는 단계를 실시하였다.

상기 점결제는 옥수수전분으로 구성된 전분질풀인 사용하였으며, 부산물 찌꺼기에 대해 점결제 3∼7중량％를 혼합하여 사용하였다.

이어서, 부산물 찌꺼기와 점결제의 반죽물을 압출성형기(6)에 투입하고 스크루로 압축 및 이송하여 배출하면서 절단기(7)로 절단하여 숯 덩어리를 성형하는 단계를 실시하였다.

이어서, 성형이 완료된 숯 덩어리를 함수율 10％ 이하로 건조하여 성형숯을 완성하였다.

상기 건조단계에서는 숯 덩어리를 건조실에 투입하여 42∼52℃의 온도에서 2∼3시간 건조시켜 수분함유량이 8∼10％가 되도록 건조하였다. 그러나, 숯덩어리의 건조는 자연건조 및 기타의 건조방법을 사용할 수 있는 것이므로 본 발명은 건조방법에 국한되는 것은 아니다.

전술한 제조과정에 의하여 완성된 본 발명의 성형숯은 생두를 볶는 로스팅(roasting) 과정을 거친 부산물 찌꺼기를 사용한 것이므로 별도의 탄화과정이 필요 없어 제조원가를 저렴하게 유지할 수 있을 뿐 아니라 버려지는 커피 부산물을 재활용하는 것이므로 쓰레기의 처리비용을 절감시킬 수 있고, 자원을 재활용하는 이점이 있는 동시에 환경오염을 방지할 수 있는 것으로서 성형숯의 제조원가가 최소화되고, 열량이 높은 고품질의 성형숯을 구현할 수 있는 것이다.

또한, 숯을 제조할 때 별도의 향을 첨가하지 않더라도 커피 고유의 향이 고기에 스며들어 맛있는 구이를 할 수 있을 뿐 아니라 대량으로 배출되는 부산물 찌꺼기를 압출 성형하면서 연속 절단하여 대량생산(大量生産)되는 것이므로 비용이 저렴하면서도 품질은 우수하여 대외 경쟁력이 우수한 고품질·고열량의 성형숯을 제공할 수 있는 것이다.

한편, 본 발명의 제조단계에서 성형숯을 사용하는 목적에 따라 점화제를 첨가하는 단계가 더 포함되도록 하여 숯이 순간 점화되어 단시간 내에 발열되는 한편, 완전연소가 이루어져 연기의 발생을 방지할 수 있도록 할 수 있다.

즉, 상기 제조단계의 부산물 찌꺼기와 점결제를 혼합탱크에 투입하여 반죽하는 단계에서 부산물 찌꺼기에 대해 12∼18중량％의 점화제를 혼합하고 반죽하여 사용할 수 있다. 본 발명에서는 질산바륨에 소량의 질산나트륨이 혼합된 점화제를 사용하였다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.

1 : 부산물 공급탱크
2 : 점결제 공급탱크
3 : 증기탱크
4 : 증기발생기
5 : 혼합탱크
6 : 압출성형기
7 : 절단기

Claims (4)

1. 커피 열매(cherry)의 생두를 볶아서 만든 원두를 분쇄하여 커피음료를 추출한 후 남은 찌꺼기인 부산물을 수거하는 단계;
   부산물 찌꺼기를 증기탱크에 투입하여 고르게 저어주면서 증기를 분무하여 살균처리 하는 한편 수분을 부여하는 단계;
   수분이 부여된 커피 찌꺼기와 전분질 점결제를 혼합탱크에 투입하여 고르게 혼합하면서 반죽하는 단계;
   반죽물을 압출성형기에 투입하고 스크루로 압축 및 이송하여 배출하면서 절단하여 숯 덩어리를 성형하는 단계;
   숯 덩어리를 건조하여 성형숯을 완성하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 커피원두 부산물을 이용한 성형숯의 제조방법.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 증기탱크(3)의 내부 기압은 200∼500mmHg이고, 증기발생기를 통해 공급되는 증기는 250∼300℃의 온도인 것을 특징으로 하는 커피원두 부산물을 이용한 성형숯의 제조방법.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 점결제는 옥수수전분으로 구성된 전분질풀인 사용하였으며, 부산물 찌꺼기에 대해 점결제 3∼7중량％를 혼합하여 사용한 것을 특징으로 하는 커피원두 부산물을 이용한 성형숯의 제조방법.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 제조단계에서 부산물 찌꺼기와 점결제를 혼합탱크에 투입하여 반죽하는 단계에서,
   상기 부산물 찌꺼기에 대해 12∼18중량％의 점화제를 혼합하고 반죽하는 단계가 더 포함되고, 상기 점화제는 질산바륨에 소량의 질산나트륨이 혼합된 점화제를 사용한 것을 특징으로 하는 커피원두 부산물을 이용한 성형숯의 제조방법.

Images