KR20160006539A - 신속 낱잎 김치 제조방법 및 제조시스템 - Google Patents

Abstract

단시간내에 김치 재료의 조직을 가열 건조시켜 숨을 죽인 다음, 양념을 배합하여 김치를 제조하므로 김치 소재의 물성에 손상을 주지 않으면서 신속하게 숨죽일 수 있으며, 김치를 제조하는 공정을 연속적으로 자동화시키는 것이 가능하도록, 김치 재료가 낱잎으로 분리되도록 정선된 김치 재료의 밑둥부를 제거하는 절단장치와, 낱잎으로 분리된 김치 재료를 가열시켜서 재료의 심부 온도가 35~60℃에 도달되게 하고 건조시키는 열처리장치와, 열처리장치를 통과하고 상온으로 냉각된 김치 재료에 양념을 배합하는 양념배합장치를 포함하는 신속 낱잎 김치 제조시스템을 제공한다.

Description

신속 낱잎 김치 제조방법 및 제조시스템 {Rapid Manufacturing System and Method for Simple Leaf Kimchi}

본 발명은 신속 낱잎 김치 제조방법 및 제조시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 김치 재료를 신속하게 열처리하여 숨죽이고 염수에 냉각 침지시키는 공정을 포함하는 일련의 제조공정을 연속적으로 자동화시킴으로서, 식감과 저장성이 우수한 낱잎 김치의 대량 생산이 가능하게 한 신속 낱잎 김치 제조방법 및 제조시스템에 관한 것이다.

일반적으로 김치는 배추나 무 등과 같은 주재료에 고춧가루, 마늘, 파, 생강, 젓갈 등과 같은 부재료를 혼합하여 발효시킨 매우 우수한 발효식품으로 널리 알려진 한국의 전통적인 음식이며, 최근에는 항암작용과 항노화작용, 면역증강 등의 기능성이 인정되어 세계적인 건강식품으로 발전하고 있다.

그리고, 김치는 주재료인 배추, 갓, 열무, 무 등의 채소를 소금에 절이는 과정, 헹구는 과정, 양념 등의 부재료를 버무리는 과정, 저온에서 보관하면서 숙성시키는 과정을 거쳐 제조된다.

상기 김치 제조 과정에서 절임 과정 즉 숨죽임 과정은 지나치게 단단한 배추 등의 채소의 육질을 유연하게 변화시켜 부재료와의 버무림이 잘 이루어지도록 하고 식감을 향상시키기 위한 공정이다.

종래 김치의 경우, 주재료가 되는 배추, 갓, 열무 등의 채소를 소금에 절이는 과정을 거치면서 다량의 소금이 김치 주재료에 배어, 염도가 높아질 우려가 있으며, 또한 절임김치 주재료의 염도를 일정하게 조절하기 어렵다.

이를 해소하기 위하여 김치의 제조시에 염도를 낮게 유지하게 하면, 발효가 원만하게 이루어지지 않거나 조직이 물러지게 되고, 김치 특유의 풍미를 나타내지 못하게 되며, 심한 경우 부패하거나 군덕내 또는 악취가 발생하기도 한다. 그리고 유통기간이 짧아지거나, 보관 중에 조직이 지나치게 물러져 관능 품질이 크게 떨어지게 된다.

따라서 절임과정에서부터 다량의 소금을 사용하며, 특히 장기간의 저장을 필요로 하는 경우 또는 장기간 수송이 필요한 수출용 김치에는 염도를 더 높게 유지시키는 경향이 있다.

김치가 건강식품으로 널리 알려지고 있지만, 절임과정 즉 숨죽임과정에서 많은 소금을 사용하므로, 높은 염도로 인하여 건강식품으로서의 가치가 떨어지고, 다량의 염분 섭취로 인한 여러가지 질병이 유발되거나 질병을 악화시킬 우려가 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-0796132호, 제10-1256804호, 제10-0213853호, 공개특허공보 제10-2011-0112691호 등에는 김치를 제조하는 과정에서 염도를 낮추고 절임시간을 줄이기 위한 다양한 기술이 공개되어 있다. 이들 종래 기술에 있어서는 전해환원수에 소금을 용해시킨 염수에 김치 재료를 절이거나, 고온의 스팀으로 채소를 처리하여 숨을 죽이거나, 고농도 염수를 사용하여 절임을 하거나, 고온고염도 염수에 배추를 접촉시킨 후 고온에 보관하거나, 감압조건에서의 속성 절임 방법 등이 공개되어 있다.

그러나 종래의 제조기술로서는 김치 재료의 조직이 파괴되거나 변형되는 것을 방지하기 어렵고, 절임상태가 고르게 유지되지 않으며, 충분히 염도를 낮추는 것이 어렵다.

더욱이 절이는 공정이 대략 6~24시간 소요되므로, 김치 제조 공정을 연속으로 구성하는 것이 불가능하고, 절이는 공정은 절임조를 사용하여 별도의 공간에서 수행하여야 한다는 문제가 있다. 나아가 재료를 절이는 공정에 의하여 생산량이 좌우되기 때문에 대량 생산에 제한이 따른다.

본 발명은 상기와 같은 점에 조감하여 이루어진 것으로서, 김치 재료를 마이크로파와 열풍으로 열처리하여 단시간내에 재료의 조직을 가열 건조시킨 다음, 염수에 침지 냉각처리하므로서, 김치 소재의 물성에 손상을 주지 않으면서 신속하게 숨을 죽일 수 있으며, 김치를 제조하는 공정을 연속적으로 자동화시키는 것이 가능한 신속 낱잎 김치 제조방법 및 제조시스템을 제공하는데, 그 목적이 있다.

본 발명의 실시예에 따른 신속 낱잎 김치 제조방법은 정선된 김치 재료의 밑둥부를 제거하여 낱잎으로 분리되도록 재료를 준비하고, 준비된 김치 재료의 심부 온도가 35~60℃에 도달되어 10분이상 유지되도록 가열시키고, 가열처리를 행한 다음 상온으로 냉각된 김치 재료에 양념을 배합하여 김치를 제조하는 과정을 포함하여 이루어진다.

상기에서 가열시키기 전 또는 후에 3~25% 농도의 염수에 가열 건조된 재료를 침지 냉각시키고, 염수에 침지한 재료의 세척과 탈수를 행하는 과정을 더 포함하는 것도 가능하다.

상기 가열시키는 단계는 김치 재료에 마이크로파를 조사하도록 구성하는 것도 가능하다.

또 상기 가열시키는 단계는 김치 재료에 열풍을 가하도록 구성하는 것도 가능하다.

상기 가열시키는 단계는 김치 재료에 적외선을 조사하도록 구성하는 것도 가능하다.

그리고 상기 가열시키는 단계는 김치 재료에 공기를 송풍하면서 마이크로파를 2~20분간 조사한 다음, 재료의 심부 온도가 35~60℃로 유지되도록 재료에 열풍을 가하거나 또는 적외선을 조사하는 것도 가능하다.

나아가 상기 가열시키는 단계는 마이크로파를 조사하는 공정과 열풍을 가하는 공정 또는 적외선을 조사하는 공정을 복수회 반복하여 수행하는 것도 가능하다.

그리고 본 발명의 실시예에 따른 신속 낱잎 김치 제조시스템은 김치 재료가 낱잎으로 분리되도록 정선된 김치 재료의 밑둥부를 제거하는 절단장치와, 낱잎으로 분리된 김치 재료를 가열시켜서 재료의 심부 온도가 35~60℃에 도달되게 하고 건조시키는 열처리장치와, 상기 열처리장치를 통과하고 상온으로 냉각된 김치 재료에 양념을 배합하는 양념배합장치를 포함하여 이루어진다.

상기에서 절단장치와 열처리장치의 사이 또는 상기 열처리장치와 양념배합장치의 사이에는 3~25% 농도의 염수에 상기 열처리장치를 통과한 재료를 10~40분간 침지하는 염수침지장치와, 상기 염수침지장치를 통과한 재료에 대한 세척을 행하는 세척장치와, 상기 세척장치를 통과한 재료에 대한 탈수를 행하는 탈수장치를 더 설치하는 것도 가능하다.

상기 열처리장치는 이송되는 김치 재료에 송풍을 하면서 마이크로파를 2~20분간 조사하는 마이크로파가열장치와, 이송컨베이어에 적재된 상태로 이송되는 상기 마이크로파가열장치를 통과한 재료에 재료의 심부 온도가 35~60℃로 유지되도록 열풍을 가하여 10~30분간 건조시키는 열풍장치를 포함하여 이루어진다.

그리고 상기 열처리장치는 상기 마이크로파가열장치로만 구성하는 것도 가능하고, 동일 이송컨베이어상에 연속으로 설치되는 상기 마이크로파가열장치와 열풍장치로 구성하는 것도 가능하고, 상기 마이크로파가열장치와 열풍장치를 동일 이송컨베이어상에 반복하여 구성하는 것도 가능하고, 상기 열풍장치로만 구성하는 것도 가능하다.

상기 마이크로파가열장치는 마이크로파를 발생시키는 마그네트론과, 발생된 마이크로파를 조사시키는 도파관과, 재료의 반입구와 반출구에 마이크로파 누출을 방지하기 위한 마이크로파흡수차폐장치와, 마그네트론의 출력과 가동시간을 조절하는 제어기와, 외기를 흡입하여 이송컨베이어의 상부로 불어주는 송풍기를 포함하여 이루어진다.

상기 이송컨베이어는 상온의 바람과 열풍의 유동이 원활하여, 상온의 바람과 열풍이 재료와의 접촉이 최대화될 수 있는 망컨베이어나 다수의 구멍이 형성되어 있는 타공판으로 이루어진 컨베이어를 이용하는 것이 바람직하다.

상기 염수침지장치는 염수가 저장되는 침지조와, 상기 침지조 내부에서 회전하면서 재료를 염수에 침지 이동시키는 이동장치와, 염수를 분출 공급시키는 염수공급장치를 포함하여 이루어진다.

상기 세척장치는 세척수가 저장되는 세척조와, 상기 세척조의 양쪽 측면과 바닥에 설치되어 세척수를 분출 공급하는 세척수공급장치를 포함하여 이루어진다.

상기 탈수장치는 상기 세척장치를 통과한 재료가 적재되어 이송되고 진동하면서 낙수에 의해 탈수가 이루어지는 진동컨베이어를 포함하여 이루어진다.

그리고 상기 탈수장치는 상기 세척장치를 통과한 재료가 경사컨베이어에 의해 이송되어 적재 대기하는 적재용기 하부에 설치되어 적재용기로부터 재료가 반입되어 회전 탈수되는 회전식탈수장치를 포함하여 이루어지는 것도 가능하다.

또 상기 탈수장치는 상기 세척장치를 통과한 재료가 적재되어 이송되는 망컨베이어와, 상기 망컨베이어의 상부에 설치되고 상기 망컨베이어와의 사이에 재료가 끼워진 상태로 재료를 이동시키면서 압착하여 탈수를 행하는 압착용 컨베이어를 포함하여 이루어지는 것도 가능하다.

상기 염수침지장치와 세척장치 사이에는 상기 침지조의 재료를 상기 세척장치의 세척조로 이송하는 가교컨베이어가 설치된다.

상기 세척장치의 세척조와 상기 탈수장치 사이에는 상기 세척조의 재료를 상기 탈수장치의 적재용기로 이송하는 경사컨베이어가 설치된다.

상기 열풍장치는 상기 마이크로파가열장치와 컨베이어로 연결되며, 수직상으로 배열되어 복수개의 단으로 설치되는 이송컨베이어의 상하와 양 측면을 감싸도록 설치되는 열풍터널과, 상기 열풍터널의 측면에서 이송컨베이어의 수평방향으로 열풍을 불어주는 송풍기와, 상기 송풍기를 통하여 순환되는 공기에 포함된 이물질을 거르기 위한 에어필터와, 순환되는 공기와 외부로부터 유입된 외기를 가열하기 위한 히터를 포함하여 이루어진다.

그리고 상기 마이크로파가열장치와 열풍장치로부터 외부로 배출되는 배기중의 배열을 외부로부터 유입되는 외기에 전달 회수하여 재활용하는 열회수장치를 더 포함하는 것도 가능하다.

본 발명의 실시예에 따른 신속 낱잎 김치 제조방법 및 제조시스템에 의하면, 재료를 숨죽이는 공정 즉 절이는 공정이 1시간 정도의 짧은 시간에 연속적으로 이루어지도록 구성하는 것이 가능하다. 따라서 자동화 공정을 도입하여 대량으로 생산하는 것이 가능하고, 김치의 제조원가를 크게 절감하는 것이 가능하다.

또 본 발명의 실시예에 따른 신속 낱잎 김치 제조방법 및 제조시스템에 의하면, 1시간 정도에 마이크로파와 열풍 또는 적외선을 이용하는 가열공정과 염수를 이용한 침지공정을 거쳐 재료를 숨죽이고 절이는 공정이 이루어지므로, 김치 재료의 세포막이 변형되거나 파괴되는 것을 방지할 수 있으며, 염수의 염도 및 염수의 온도와 절임시간을 필요에 따라 조절하여 김치 재료의 염도를 조절할 수 있고, 세포막 내부의 유효 성분이 가열 건조 공정에서 농축되고, 또한 이어지는 세척 및 탈수 공정에서도 김치 재료의 유효 성분이 소실되는 것을 최소화하는 것이 가능하다.

그리고, 본 발명의 실시예에 따른 신속 낱잎 김치 제조방법 및 제조시스템에 의하면, 다량의 소금을 직접 사용하여 김치 재료를 절이는 공정을 생략하고도, 김치 제조에 필요한 정도로 김치 재료의 숨을 죽일 수 있으며, 처리에 따른 조직의 손상을 최소화하여 제조한 김치의 식감을 우수하게 유지시킬 수 있다. 또한 숙성에 관련되는 배추 등의 재료가 지닌 발효인자의 작용력(예를 들면, 숙성관련 효소, 효모, 미생물의 밀도 등)을 약화시켜 발효 숙성 조절이 가능하게 함으로써, 저장성을 획기적으로 증가시킨 저염도 낱잎 김치를 제조하는 것이 가능하다.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 신속 낱잎 김치 제조방법 및 제조시스템에 의하면, 염수를 사용하는 침지 탈수 과정을 40분 이내로 처리함으로써, 김치 재료의 세포 유리수만 빠져나오고 염수의 염분이 재료에 침투하는 것을 방지할 수 있기 때문에 저염도 낱잎 김치를 제조하는 것이 가능하게 된다.

또 본 발명의 실시예에 따른 신속 낱잎 김치 제조방법 및 제조시스템에 의하면, 김치 재료를 저온의 염수 또는 저온의 세척수에서 냉각시키므로써, 연이은 세척 및 탈수 공정에서 김치 재료가 다시 수분을 재흡수하여 숨죽임 효과가 반감되는 것을 방지할 수 있으며, 종래의 절임공정을 대체하는 가열 건조의 열처리 효과를 극대화시키는 것이 가능하다.

본 발명의 실시예에 따른 신속 낱잎 김치 제조방법 및 제조시스템에 의하면, 종래 김치의 제조 공정과 전체적으로 유사하게 이루어지면서 숨죽임에 소요되는 시간을 획기적으로 단축시키는 것이 가능하게 되어 김치 제조비용을 크게 절감할 수 있다. 또한, 관행적인 김치의 제조 조건과 유사하게 설정하는 것이 가능하므로, 종래 김치의 제조공정에 용이하게 적용하는 것도 가능하다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 신속 낱잎 김치 제조방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 신속 낱잎 김치 제조방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다.
도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 신속 낱잎 김치 제조방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다.
도 4는 본 발명의 제4실시예에 따른 신속 낱잎 김치 제조시스템을 개략적으로 나타내는 블럭도이다.
도 5는 본 발명의 제5실시예에 따른 신속 낱잎 김치 제조시스템을 개략적으로 나타내는 블럭도이다.
도 6은 본 발명의 제5실시예에 따른 신속 낱잎 김치 제조시스템을 개략적으로 나타내는 측면도이다.
도 7은 본 발명의 제5실시예에 따른 신속 낱잎 김치 제조시스템에 있어서, 송풍기능을 갖는 마이크로파가열장치를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 8은 본 발명의 제5실시예에 따른 신속 낱잎 김치 제조시스템에 있어서, 마이크로파가열장치를 개략적으로 나타내는 도 7의 B-B선 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제5실시예에 따른 신속 낱잎 김치 제조시스템에 있어서, 회전드럼식 열풍장치를 개략적으로 나타내는 도 6의 A-A선 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제6실시예에 따른 신속 낱잎 김치 제조시스템을 개략적으로 나타내는 측면도이다.
도 11은 본 발명의 제6실시예에 따른 신속 낱잎 김치 제조시스템에 있어서, 컨베이어식 열풍장치를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 12는 본 발명의 제6실시예에 다른 신속 낱잎 김치 제조시스템에 있어서, 컨베이어식 열풍장치를 개략적으로 나타내는 도 11의 C-C선 단면도이다.
도 13은 본 발명의 제6실시예에 따른 신속 낱잎 김치 제조시스템에 있어서, 컨베이어식 열풍장치를 개략적으로 나타내는 도 11의 D-D선 단면도이다.
도 14는 본 발명의 제6실시예에 따른 신속 낱잎 김치 제조시스템에 있어서, 컨베이어식 열풍장치의 다른 예를 개략적으로 나타내는 도 13에 대응하는 단면도이다.
도 15는 본 발명의 제7실시예에 따른 신속 낱잎 김치 제조시스템을 개략적으로 나타내는 측면도이다.
도 16은 본 발명의 제8실시예에 따른 신속 낱잎 김치 제조시스템에 있어서, 마이크로파가열장치와 열풍장치를 반복 배치하여 구성하는 것을 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 17은 본 발명의 제9실시예에 따른 신속 낱잎 김치 제조시스템을 개략적으로 나타내는 블럭도이다.
도 18은 본 발명의 제9실시예에 따른 신속 낱잎 김치 제조시스템을 개략적으로 나타내는 측면도이다.

다음으로 본 발명에 따른 신속 낱잎 김치 제조방법 및 제조시스템의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

본 발명은 여러가지 다양한 형태로 구현하는 것이 가능하며, 이하에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.

이하에서는 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 본 발명과 밀접한 관계가 없는 부분은 상세한 설명을 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이고, 반복적인 설명을 생략한다.

먼저, 본 발명의 제1실시예에 따른 신속 낱잎 김치 제조방법은, 도 1에 나타낸 바와 같이, 김치 재료를 준비하는 재료준비단계(S10)와, 김치 재료를 가열하는 가열단계(S40)와, 가열된 후 상온으로 냉각된 김치 재료에 양념을 혼합하는 양념배합단계(S50)와, 제조된 김치를 포장하는 포장단계(S60)를 포함하여 이루어진다.

상기에서 김치 재료로는 배추, 열무, 갓, 양배추, 파 등등 다양한 채소와 산나물이 모두 사용 가능하다.

상기 재료준비단계(S10)에서는 일반적으로 김치를 제조하기 전에 재료를 손질하는 것과 마찬가지로, 흙이나 이물질을 털어내고, 시들거나 파손된 부분 또는 불필요한 부분을 제거하고, 김치를 제조하기에 적절한 크기로 절단하거나 칼집을 내는 등의 작업을 행한다.

상기 재료준비단계(S10)에서는 필요에 따라 준비된 김치 재료에 대하여 1차 세척을 행하는 것도 가능하다.

또 상기 재료준비단계(S10)에서는 조직의 두께에 따라 분류하여 재료를 준비하는 것이 바람직하다.

상기에서 재료는 재료의 두께에 따라 함수량이 다르기 때문에 두께에 따라 분류하게 되면, 함수량이 유사한 재료를 동일한 조건으로 함께 가열시키는 것이 가능하고, 전체적으로 고른 함수율을 갖도록 건조시키는 것이 가능하다.

상기 재료준비단계(S10)에서는 세척 또는 정선된 재료에 대하여 낱잎으로 분리되도록 밑둥부를 절단하여 제거하는 과정을 진행한다.

상기 가열단계(S20)에서는 낱잎으로 분리된 김치 재료를 가열시켜서 재료의 심부 온도가 35~60℃에 도달되게 하여 건조시킨다.

예를 들면, 상기 가열단계(S20)에서는 김치 재료가 원래 무게의 80~95%로 건조되도록 구성한다.

상기에서 가열단계(S20)는 재료 내부에 존재하는 효소, 효모, 미생물을 불활성화시키기 위해 심부 온도가 35~60℃에 도달한 상태에서 10분이상 이 온도로 유지되도록 구성하는 것이 바람직하다.

상기 가열단계(S20)에서는 김치 재료가 선반의 채반에 정치된 상태에서 가열 건조되는 뱃치(batch)타입의 캐비넷방식과, 컨베이어상에 김치 재료가 적재된 상태로 이동되는 컨베이어방식과, 김치 재료가 충진되어 회전하는 회전드럼방식 등이 모두 적용 가능하며, 가열 열원으로서는 마이크로파, 열풍, 적외선 등을 활용하는 것이 가능하다.

예를 들면, 상기 가열단계(S20)는 김치 재료에 마이크로파를 2~20분간 조사한 다음, 재료의 심부 온도가 35~60℃로 유지되도록 재료에 열풍 또는 적외선을 가하도록 구성하는 것도 가능하다.

상기 마이크로파는 김치 재료의 품온에 따라 1g당 0.1~1.0W 수준으로 2~20분 마이크로파를 조사하도록 제어하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 마이크로파를 사용하여 재료를 열처리하면, 수분이 증발되면서 재료 무게의 감량은 2~10% 정도가 이루어지며, 신속하게 재료의 온도를 상승시키는 것이 가능하다.

그리고 상기 가열단계(S20)에서 외부 공기 또는 40~60℃의 열풍을 흡입하여 송풍하면서 마이크로파를 조사할 수도 있으며, 이러한 조치는 김치 재료의 두께가 얇은 부위, 즉 함수량이 적은 부위가 마이크로파에 의해 과열되어 조직이 손상되지 않도록 하기 위한 것으로, 송풍에 의해 과열된 부분의 열을 빼앗으면서 김치 재료의 온도를 전체적으로 균일하게 조정하는 것이 가능하게 된다.

상기 마이크로파를 조사한 재료에는 재료의 심부 온도가 35~60℃를 유지하도록 열풍을 가하거나 적외선을 조사시켜 원래 무게의 80~95%로 되도록 가열 건조시킨다.

상기 열풍은 마이크로파에 조사되면서 예열 또는 가열된 재료의 온도를 높이거나 낮추면서 일정 온도, 즉 재료의 온도가 열풍의 온도에 가능한 균일하게 근접 조절될 수 있도록 열풍을 순환시키면서 재료를 가열 건조시켜서 수분을 제거한다.

상기에서 적외선은 마이크로파를 통과하면서 예열 또는 가열된 재료의 심부온도가 35~60℃로 유지되도록 재료에 조사시키면서 재료를 가열 건조시킨다.

상기와 같이 재료에 열풍을 가하거나 적외선을 조사하면, 재료의 중량은 대략 5~15% 정도 감소하게 되고, 김치 재료에 내재된 발효인자(효소, 효모, 미생물)의 불활성화가 이루어진다.

그리고, 상기 가열단계(S20)는 김치 재료에 마이크로파만 조사하도록 구성하고, 열풍과 적외선 처리는 행하지 않도록 구성하는 것도 가능하다. 이 경우에는 가능한 한 마이크로파를 저출력으로 2~20분간 조사시켜서 재료가 35~60℃로 균일하게 가열 지속되도록 구성하는 것이 바람직하다.

또, 상기 가열단계(S20)는 김치 재료의 심부 온도가 35~60℃로 유지되도록 재료에 열풍과 적외선을 동시에 가하도록 구성하거나 열풍 또는 적외선을 각각 별도로 가하도록 구성하고, 마이크로파 조사는 행하지 않도록 구성하는 것도 가능하다.

상기에서 열풍만을 사용하는 경우에는 대류에 의한 전도열을 이용하므로 재료를 가열하는데 긴 시간이 소요되기 때문에, 재료의 조직이 손상되지 않는 범위에서 초기에 70℃에 가까운 고온의 열풍을 순환시켜서 재료의 온도가 40℃ 정도에 근접하도록 하고, 그 후에는 50~60℃ 정도의 열풍을 1~2시간 동안 순환시켜서 재료가 60℃ 이상으로 과열되지 않고 가열 건조되도록 구성하는 것이 바람직하다.

또 상기에서 적외선만을 처리하는 경우에는 복사열을 이용하여 재료를 가열하기 때문에 복사열에 의해 재료의 조직이 손상되지 않는 온도 범위에서 적외선을 균일하게 조사하면서 재료의 심부온도가 35~60℃에 도달되도록 하고, 그 상태에서 10분 이상 가열 건조되도록 구성하는 것이 바람직하다.

상기에서 김치 재료가 배추, 갓, 열무 등과 같은 두께가 얇은 재료일 경우에는 마이크로파 처리를 배제하고 열풍과 적외선을 동시 처리 또는 열풍과 적외선을 각각 별도로 처리하는 것도 가능하다. 이 경우에는 열풍의 대류전도열과 적외선의 복사전도열이 재료의 내부에 단시간내에 전달되어 가열 건조를 시킬 수 있기 때문에 설비 투자면에서 경제적이 될 수 있다.

그리고 상기 가열단계(S20)는 마이크로파를 조사하는 과정과 열풍과 적외선을 동시에 가하는 과정 또는 열풍과 적외선을 각각 별도로 가하는 과정을 반복하여 수행하도록 구성하는 것도 가능하다. 이 경우에는 마이크로파를 1~3분, 열풍 또는 적외선을 3~5분씩 짧은 시간 동안 복수회 반복 처리하여 재료의 일부분이 과열되지 않고 전체적으로 재료의 심부 온도가 35~60℃로 10분 이상 지속되어 가열 건조되도록 구성하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 마이크로파와 열풍과 적외선을 사용하여 김치 재료의 조직 내부(심부) 온도를 35~60℃ 정도로 유지시키면서 가열 건조시키게 되면, 재료 내부의 수분이 증발될 때에 발생하는 주재료의 향의 손실과, 식감과 질감의 저하를 방지하는 것이 가능하며, 재료의 건조 속도를 높이는 것이 가능하다. 즉, 재료의 세포막 등의 세포조직이 열에 의한 변질이나 변형, 조직의 손상이나 파손 등이 발생되지 않게 되고, 세포막 내부의 유효성분이 수분의 증발과 함께 외부로 빠져나가는 것을 방지할 수 있게 된다.

상기에서 재료의 세포막이 파괴되지 않은 상태이므로, 조직 내부의 수분만 세포막을 투과하여 건조가 이루어지며, 세포막 내부의 유용한 성분은 그대로 잔류하게 된다.

그리고 상기 가열단계(S20)에서 김치 재료를 원래 무게의 95%를 초과하는 상태로 건조를 행하게 되면, 건조가 충분히 이루어지지 않아 재료의 조직 내부의 수분이 제대로 빠지지 않은 상태로 존재하게 되며, 종래 다량의 소금을 사용한 절임의 효과와 유사한 숨죽임 효과를 충분하게 얻을 수 없게 된다.

또 상기 가열단계(S20)에서 김치 재료를 원래 무게의 80% 미만인 상태까지 건조를 행하게 되면, 제조한 김치의 아삭거리는 식감이 낮아질 우려가 있다.

상기와 같이 가열단계(S20)를 행하는 것에 의하여, 김치 재료를 다량의 소금을 사용하여 절이는 과정을 거치지 않고도, 짧은 시간 내에 재료의 조직 내부의 수분을 증발시킴으로써, 재료의 내적 구성 성분의 변화를 최소화하여, 조직의 손상을 방지하고 우수한 질감을 유지하는 것이 가능하다. 또한 김치의 염도가 낮은 상태에서 김치 재료의 아삭한 맛을 유지하는 것도 가능하게 된다.

그리고, 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 신속 낱잎 김치 제조방법은 김치의 양념(부재료)을 준비하는 부재료준비단계(S12)를 더 포함하는 것도 가능하다.

상기 김치의 부재료로는 고춧가루, 고추, 마늘, 파, 생강, 양파, 젓갈, 액젓, 소금 등의 다양한 양념 재료를 모두 포함한다.

상기 김치의 부재료(양념)는 분말이나 액체 상태, 세절 상태나 다진 상태 등의 다양한 형태로 준비하여 사용하는 것이 가능하다.

상기 양념배합단계(S50)에서는 상기 가열단계(S20)에서 가열 처리를 행한 김치 재료와 상기 부재료준비단계(S12)에서 준비한 양념을 혼합하여 버무린다.

상기 양념의 경우에는 부재료준비단계(S12)에서 믹서 등을 통하여 다양한 양념을 미리 혼합시켜 사용하는 것도 가능하다.

상기에서 가열 처리를 행한 김치 재료의 경우 온도가 상온보다 고온이므로, 양념과 그대로 혼합하여 버무리는 경우에는 품질의 변질과 속성 발효 등의 우려가 높다. 따라서 상기 가열단계(S20)의 후공정에서는 고온으로 상승된 김치 재료의 온도를 상온 또는 상온 이하로 냉각시키는 냉각 과정을 거치도록 구성하는 것이 바람직하다.

예를 들면, 상기 가열단계(S20)의 후공정으로 열풍의 온도를 서서히 상온으로 낮추어 재료와 접촉하도록 구성하거나, 상기 가열단계(S20) 이후에 재료를 상온 이하 온도의 세척수로 세척 및 탈수하는 공정을 거치도록 구성하는 것도 가능하다.

상기 양념배합단계(S50)로 투입되는 김치 재료는 상온 또는 상온 이하의 온도로 냉각된 상태로 제공되도록 구성한다.

상기와 같이 양념이 혼합되어 버무려진 낱잎 김치는 상기 포장단계(S60)에서 일정한 용량과 크기로 포장된다.

그리고, 본 발명의 제2실시예에 따른 신속 낱잎 김치 제조방법은 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 가열단계(S20)와 양념배합단계(S50) 사이에 가열 처리된 김치 재료를 염수에 침지하는 염수침지단계(S30)와, 염수에 침지된 재료의 세척과 탈수를 행하는 세척탈수단계(S40)를 더 포함하여 이루어진다.

상기에서 가열 처리된 김치 재료를 상온 또는 상온 이하의 염수에 침지하게 되면, 김치 재료의 온도를 상온 또는 상온 이하로 냉각시키는 것이 가능하므로, 세척과 탈수를 행한 다음 별도의 냉각 과정을 거치지 않고 상기 양념배합단계(S50)로 투입하는 것이 가능하다.

그리고, 본 발명의 제3실시예에 따른 신속 낱잎 김치 제조방법은 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 재료준비단계(S10)와 가열단계(S20) 사이에 준비된 김치 재료를 염수에 침지하는 염수침지단계(S30)와, 염수에 침지된 재료의 세척과 탈수를 행하는 세척탈수단계(S40)를 더 포함하여 이루어진다.

상기 염수침지단계(S30)에서는 3~25% 농도의 염수에 김치 재료를 침지하여 숨죽임을 행한다.

상기 염수침지단계(S30)는 10~40분간 침지시키도록 구성한다.

상기 염수침지단계(S30)에서는 염수의 염도와 염수의 온도와 침지 시간을 조절하는 것에 의하여 김치 재료의 숨죽임 정도와 목표 염도를 조절하는 것이 가능하다.

상기 염수침지단계(S30)에서 염수의 온도를 30~60℃로 유지한 조건에서 침지를 행한 다음 상기 가열단계(S20)를 진행하게 되면, 염수에 침지된 재료의 온도가 상온 또는 상온 이상으로 상승된 상태로 상기 가열단계(S20)로 투입되므로, 상기 가열단계(S20)에서의 열부하(열에너지 소비)를 줄일 수 있다. 즉, 상기 염수침지단계(S30)에서 재료를 예열한 상태로 상기 가열단계(S20)로 투입하게 되므로, 상기 가열단계(S20)에서 재료를 예열하기 위한 시간 및 에너지의 소모를 줄이는 것이 가능하다.

상기와 같이 가열단계(S20)와 염수침지단계(S30)를 구성하여 김치 재료에 대한 숨죽임(절임)을 행하게 되면, 숨죽임(절임)에 소요되는 시간을 40~60분 정도로 하는 것이 가능하다.

상기 세척탈수단계(S40)에서는 상기 염수침지단계(S30)를 통하여 절임된 김치 재료에 대한 세척과 탈수를 행한다.

상기 세척탈수단계(S40)는 숨죽은 김치 재료를 세척수를 사용하여 세척하고, 세척수를 제거하는 탈수과정으로 이루어진다.

상기 세척탈수단계(S40)에서는 세척수의 온도를 상기 염수침지단계(S30)의 염수 온도와 동일 또는 유사한 범위에서 유지하는 것이 바람직하다.

그리고, 본 발명의 제4실시예에 따른 신속 낱잎 김치 제조시스템은, 도 4에 나타낸 바와 같이, 절단장치(10)와, 열처리장치(20)와, 양념배합장치(80)와, 포장장치(88)를 포함하여 이루어진다.

또 본 발명의 제5실시예에 따른 신속 낱잎 김치 제조시스템은, 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 상기 열처리 장치(20)에 연결하여 설치하는 염수침지장치(50)와, 세척장치(60)와, 탈수장치(70)를 더 포함하여 이루어진다.

상기 절단장치(10)는 준비된 김치 재료의 밑둥부를 절단 제거하여 낱잎으로 분리시키도록 구성한다.

상기 절단장치(10)는 이송컨베이어(90)에 적재되어 이송되는 정선된 재료의 밑둥부를 절단하여 제거하도록 칼날이 상하로 왕복 작동하는 방식의 절단기계를 이용하여 구성하는 것도 가능하고, 칼날이나 톱날이 회전하는 방식의 절단기계를 이용하여 구성하는 것도 가능하다.

나아가 상기 절단장치(10)는 배추 등의 김치 재료에 있어서 밑둥부를 오목하게 파내어 제거하도록 회전하는 원추형의 칼날을 사용하는 드릴방식의 기계를 이용하여 구성하는 것도 가능하다.

상기 열처리장치(20)는 낱잎 상태의 김치 재료를 가열시켜서 재료의 심부온도가 35~60℃에 도달되어 건조시키도록 구성된다.

예를 들면, 상기 열처리장치(20)는 마이크로파가열장치(30)와 열풍장치(40)를 포함하여 이루어진다.

상기 마이크로파가열장치(30)에서는 김치 재료에 송풍기(38)로 외기를 흡입하여 송풍하면서 마이크로파를 2~20분간 조사하여 열처리를 행한다.

상기 마이크로파가열장치(30)는 마이크로파를 발생시키는 마그네트론(34)과, 발생된 마이크로파를 조사시키는 도파관(35)과, 마그네트론(34)의 출력과 가동시간을 조절하는 전원장치와 연결된 제어기(36)를 포함하여 이루어진다.

그리고, 도 7 및 도 8에 나타낸 바와 같이, 상기 마이크로파가열장치(30)는 김치 재료의 두께가 얇은 부분이 마이크로파에 의해 과열되어 조직이 손상되지 않도록 외부 공기 또는 열풍을 흡입하여 상기 김치 재료에 송풍하여 온도를 낮추기 위한 송풍기(38)를 더 포함하여 이루어진다.

상기에서 송풍기(38)를 통하여 송풍된 공기는 김치 재료와 충분히 접촉이 되어 과열된 부분의 열을 탈취할 수 있도록 되어야 하며, 경우에 따라서는 푸쉬풀(push-pull) 방식의 유동이 형성되도록 공기 배출구 쪽에도 별도의 흡입팬을 설치하는 것도 가능하다.

상기에서 송풍기(38)는 이송컨베이어(90)의 수평 높이보다 상부에 높게 설치함으로써, 마이크로파가열장치(30)의 내부 세척 및 유지 관리를 용이하게 하는 것도 가능하다.

상기 송풍기(38)에 의해 바람이 공급되는 공급구와 배출구는 마이크로파 누출을 방지하기 위한 마이크로파를 흡수하는 차폐망(39)을 설치하는 것이 바람직하다.

그리고, 도 6에 나타낸 바와 같이, 상기 마이크로파가열장치(30)는 마이크로파가 외부로 누출되는 것을 방지하기 위하여 재료의 반입구와 반출구에 설치되는 마이크로파흡수차폐장치(32)를 더 포함하여 이루어진다.

상기 마이크로파흡수차폐장치(32)는 상기 마이크로파가열장치(30)의 재료의 반입구와 반출구측의 내부 상부와 하부에 실리콘튜브 또는 테프론튜브를 복수개 배치하여 물을 충진시키거나, 물을 순환시킴으로써 누출되는 마이크로파가 흡수되도록 구성하는 것이 바람직하다.

상기 마이크로파가열장치(30)의 본체 케이스(31) 일부에 투명창(37)을 설치하여 재료의 열처리 상태를 육안으로 확인할 수 있도록 구성하는 것도 가능하다.

그리고, 도 6에 나타낸 바와 같이, 상기 투명창(37)에는 마이크로파가 누출되는 것을 방지하기 위하여 마이크로파를 흡수하는 차폐망(39)을 설치하는 것이 바람직하다.

상기 마이크로파가열장치(30)의 재료와 이송컨베이어(90)의 롤러 등의 부품과 소재 등은 마이크로파에 안전한 것이 사용되어야 하며, 마이크로파에 의해 전기적 스파크나 서지(surge)현상이 발생되지 않도록 내부 구조도 안전하게 제작되어야 한다.

상기 마이크로파가열장치(30)는 김치 재료의 1g당 0.1~1.0W 수준으로 2~20분 마이크로파를 조사하도록 마그네트론(34)을 제어기(36)로 조절하여 작동시킨다.

상기 제어기(36)에는 전원장치가 연결되어 있으며, 상기 마그네트론(34)에 공급되는 전원을 제어하는 것에 의하여 마이크로파의 출력을 조절하도록 구성하는 것도 가능하다.

상기 마이크로파가열장치(30)를 재료가 통과하는 시간(예를 들면, 상기 이송컨베이어(90)의 이송속도)을 설정하여 제어하는 것에 의하여 마이크로파에 재료가 노출되는 시간을 설정하는 것이 가능하고, 재료의 처리 단계, 즉 마이크로파가열장치(30)에 진입된 재료의 시간대에 따라 마이크로파의 조사량과 세기 즉 출력을 조정하는 것 등에 의해, 짧은 시간 내에 재료 내부의 심부온도와 재료 외곽부의 온도가 가능한한 편차가 크지 않도록 일정한 범위까지 상승하도록 제어하는 것이 바람직하다.

예를 들면, 상기 마이크로파가열장치(30)를 통과하는 김치 재료의 1g당 0.1~1.0W 수준으로 3~5분 마이크로파를 조사하면, 재료의 내부조직의 심부 온도는 35~40℃ 까지 상승하게 된다.

상기에서 재료의 두께가 얇거나 재료의 함수량이 적은 잎사귀의 얇은 부위에서는 온도가 60℃ 이상까지도 상승하기 때문에 상기 재료가 열에 의해 익거나 조직이 손상되지 않도록 상온의 외부 공기를 충분히 송풍기(38)로 상기 재료에 송풍을 하면서 상기 재료가 과열되지 않도록 열처리하는 것이 바람직하다.

따라서, 상기 마이크로파가열장치(30)를 사용하여 재료를 열처리하면, 수분이 증발되면서 재료 무게의 감량은 5~10% 정도가 이루어지며, 신속하게 재료의 온도를 상승시키는 것이 가능하다.

상기 재료의 열처리 과정에서 마이크로파가열장치(30) 내부에서 발생된 수증기를 가능한 빨리 외부로 배출시켜서 발생된 마이크로파가 불필요하게 수증기를 함유한 공기를 가열하여 낭비되지 않도록 하는 것이 바람직하다.

그리고, 마그네트론(34)을 냉각시키기 위한 공기의 열을 열회수장치를 통해 회수하여 상기 마이크로파가열장치(30) 또는 열풍장치(40)에 유입되는 외기에 전달시키거나 또는 직접 열풍장치(40)에 공급시켜서 에너지를 절감시키는 것도 가능하다.

상기 이송컨베이어(90)는 벨트컨베이어 또는 망컨베이어 등을 이용하여 구성한다.

상기 열풍장치(40)에서는 상기 마이크로파가열장치(30)를 통과한 재료에 재료의 심부 온도가 35~60℃를 유지하도록 열풍을 가하여 원래 무게의 80~95%로 되도록 10~40분간 가열 건조시킨다.

상기 열풍장치(40)에는 상기 마이크로파가열장치(30)를 통과한 다음 이송컨베이어(91)에 적재된 상태로 이송되어 오는 재료가 유입되는 반입구(41)와 열풍이 가해져 건조된 재료가 배출되는 반출구(42)가 서로 반대방향에 형성된다.

상기 열풍장치(40)는 회전드럼식 열풍장치(140)로 구성하는 것이 가능하다.

상기 회전드럼식 열풍장치(140)는 도 6 및 도 9에 나타낸 바와 같이, 케이스(141)의 내부에 회전가능하게 설치되고 원주면에 다수의 구멍이 형성되는 다공성 회전드럼(142)과, 상기 회전드럼(142)의 내면에 중심부를 향하여 돌출하는 상태로 설치되는 복수의 교반날개(143)와, 상기 회전드럼(142)의 내부에 설치되고 상기 회전드럼(142)과 함께 회전하도록 설치되는 스크류(148)와, 상기 회전드럼(142)쪽을 향하여 열풍을 공급하기 위한 송풍기(144)를 포함하여 이루어진다.

상기 송풍기(144)와 회전드럼(142) 사이에는 송풍되는 공기를 가열하기 위한 히터(145)를 설치한다.

상기 송풍기(144)로 흡입되는 공기에 함유된 이물질을 여과하기 위한 에어필터(146)를 송풍기(144)의 흡입구측에 설치하는 것도 가능하다.

그리고 상기 회전드럼(142)을 통과하여 배출되는 고온의 공기와 상기 송풍기(144)의 흡입구쪽으로 흡입되는 외기 사이에 열교환을 행하여 배출되는 열을 회수하여 에너지를 절감할 수 있도록 열회수장치(147)를 설치하는 것도 가능하다.

상기 반입구(41)쪽에는 상기 이송컨베이어(91)를 통하여 이송되는 재료를 안내하여 상기 회전드럼(142)의 내부로 반입시키기 위한 호퍼(149)를 설치하는 것도 가능하다.

상기 케이스(141)의 외부에는 상기 회전드럼(142)을 회전시키기 위한 모터(154)를 설치한다.

상기 회전드럼(142)의 회전축은 상기 모터(154)의 축과 동력전달장치를 이용하여 연결된다.

상기에서 동력전달장치로는 체인과 스프로켓, 벨트와 풀리, 기어 등의 다양한 동력전달수단이 적용 가능하다.

상기 회전드럼(142)의 한쪽 끝부분에는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 상기 호퍼(149)와 연결되는 유입구멍이 원주면 한쪽에 형성된다.

상기와 같이 구성된 상태에서 회전드럼(142)이 회전하게 되면, 유입구멍이 상기 호퍼(149)와 연통될 때에만 상기 반입구(41)를 통하여 반입되는 재료가 유입구멍을 통하여 회전드럼(142) 내부로 유입된다.

상기에서 회전드럼(142)이 회전하여 유입구멍이 상기 호퍼(149)와 연통되는 위치에 정렬된 상태에서 상기 반입구(41)를 통하여 재료를 공급하는 동안에는, 상기 회전드럼(142)의 회전을 일시 정지시켜 재료가 원활하게 회전드럼(142)의 내부로 유입되도록 구성하는 것도 가능하다. 이때에는 상기 모터(154)의 회전이 일시 정지되도록 제어하는 것도 가능하다.

상기 회전드럼(142)의 유입구멍 반대쪽에는 재료의 배출이 이루어지고 상기 반출구(42)와 연결되는 유출구멍이 형성된다.

상기 회전드럼(142)은 다수의 구멍이 형성되는 다공판을 이용하여 형성하는 것도 가능하고, 망형상의 와이어메쉬 시트(wire mesh sheet) 등을 이용하여 형성하는 것도 가능하다.

상기 회전드럼(142) 내부에는, 도 6 및 도 9에 나타낸 바와 같이, 회전함에 따라 유입구멍을 통하여 반입된 재료가 원활하게 유출구멍쪽으로 이송되도록 상기 스크류(148)를 설치한다.

상기 스크류(148)는 상기 회전드럼(142)과 함께 회전하도록 고정 설치된다. 이때 상기 회전드럼(142)의 회전축은 상기 스크류(148)의 축으로서의 기능과 상기 회전드럼(142)을 회전가능하게 지지하는 축으로서의 기능을 동시에 수행하게 된다.

상기에서 스크류(148)를 상기 회전드럼(142)과 함게 회전하지 않고 단독으로 회전할 수 있도록 설치하는 것도 가능하다. 그러나, 이 경우에는 스크류(148)와 회전드럼(142) 사이의 틈에 재료가 끼는 현상이 발생하여 재료의 파손에 의한 품질 저하뿐만 아니라, 장치의 고장이나 오작동이 일어날 가능성이 높다.

상기 스크류(148)는 회전드럼(142)의 내면에서부터 회전축까지 연결되는 폭으로 형성하는 것도 가능하고, 중앙에 공간이 형성되도록 회전드럼(142)의 반지름보다 작은 폭으로 형성하는 것도 가능하다.

상기 교반날개(143)는 이웃하는 스크류(148)와 스크류(148) 사이를 연결하는 댐(dam)형상으로 돌출시켜 형성하며, 상기 회전드럼(142) 반지름의 1/2 이하의 높이로 형성하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 교반날개(143)를 설치하게 되면, 이송되는 재료가 회전드럼(142)의 내면을 따라 미끄러지면서 열풍에 일부만 연속으로 노출되어 접촉하게 되는 것을 방지할 수 있으며, 상기 교반날개(143)에 의하여 내부의 재료가 회전드럼(142)의 회전방향을 따라 위쪽으로 이동하면서 중력에 의하여 떨어지고 위치가 바뀌면서 뒤섞여지는 재료의 교반작용이 이루어지게 된다.

즉, 상기 교반날개(143)에 의하여 상기 회전드럼(142) 내면의 아래쪽에 있는 재료는 교반날개(143)에 걸린 상태로 회전드럼(142)의 회전을 따라 위쪽으로 이동하고, 회전드럼(142)의 위쪽에서는 자중에 의하여 아래쪽으로 떨어지면서 상하가 뒤바뀌는 교반작용이 이루어진다.

다음으로 상기와 같이 구성된 회전드럼식 열풍장치(140)의 작동과정을 설명한다.

예를 들면, 상기 이송컨베이어(91)를 통하여 이송되는 재료가 호퍼(149)를 거쳐 회전드럼(142)의 반입구(41)로 반입되고, 반입된 재료는 상기 교반날개(143)와 스크류(148)의 작용에 의하여 반출구(42)쪽으로 이송된다.

그리고, 상기 송풍기(144)를 통하여 송풍되면서 상기 히터(145)에 의해 가열된 열풍이 상기 회전드럼(142)의 외주면에 형성된 다수의 구멍을 통하여 아래쪽에서 위쪽으로 내부를 관통하여 이동하게 된다.

상기와 같이 회전드럼(142)의 내부를 관통하면서 이동하는 열풍이 상기 반입구(41)쪽에서 반출구(42)쪽으로 상기 회전드럼(142) 내부를 이동하는 재료와 접촉하면서 가열 건조가 진행된다.

상기에서 교반날개(143)에 의해 회전드럼(142) 내부의 재료는 위치가 변하면서 뒤섞이는 교반작용이 이루어지고, 전체적으로 고르게 열풍과 접촉되면서 가열 건조가 이루어진다.

상기 회전드럼식 열풍장치(140)에 있어서, 필요에 따라 상기 스크류(148)를 설치하지 않는 것도 가능하다.

상기에서 스크류(148)를 설치하지 않는 경우에는 연속으로 재료를 이동시키는 방식이 아니라, 1회에 일정량의 재료를 회전드럼(142)의 내부에 반입한 다음, 열풍을 가하여 가열한 다음, 재료를 반출하고 다시 재료를 반입하는 방식으로 구성하게 된다.

그리고, 본 발명의 제6실시예에 따른 신속 낱잎 김치 제조시스템은, 도 10 내지 도 14에 나타낸 바와 같이, 상기 열풍장치(40)를 컨베이어식 열풍장치(240)로 구성한다.

상기 컨베이어식 열풍장치(240)는 케이스(241)의 내부에 수직상으로 배열되어 복수개의 단으로 설치되는 건조컨베이어(92)를 이용하여 구성한다.

상기 건조컨베이어(92)는 열풍의 유동이 원활하여 재료와의 접촉이 증대되도록 망컨베이어나 다수의 구멍이 형성되어 있는 타공판으로 이루어진 컨베이어를 이용하는 것이 바람직하다.

상기에서 건조컨베이어(92)를 하나로 연속하여 구성하는 경우에는, 10초 간격으로 4절 배추(점유면적 600mm*400mm)를 적재시키면, 1분에 약 2.4m의 컨베이어의 길이가 소요된다. 따라서, 재료를 20분간 열처리하게 되면 전체 컨베이어의 길이가 48m에 달하기 때문에, 컨베이어를 수직상의 다단으로 구성하는 것이 바람직하다.

상기 컨베이어식 열풍장치(240)는, 도 12 및 도 13에 나타낸 바와 같이, 상기 건조컨베이어(92)의 상하와 양 측면을 감싸도록 설치되는 열풍터널(249)과, 상기 열풍터널(249)의 측면에서 상기 건조컨베이어(92)의 수평방향으로 열풍을 불어주는 송풍기(244)와, 상기 송풍기(244)를 통과하여 상기 건조컨베이어(92)쪽으로 공급되는 공기를 가열시키기 위한 히터(245)를 포함하여 이루어진다.

상기 히터(245)는 상기 건조컨베이어(92)쪽으로 공급되기 위해 순환되는 공기와 외부로부터 유입된 외기를 가열한다.

그리고, 상기 컨베이어식 열풍장치(240)는 상기 송풍기(244)를 통하여 외부로부터 유입된 외기와 순환되어 재송풍되는 열풍에 포함된 이물질을 포집하여 거르기 위해 설치하는 에어필터(246)를 더 포함하는 것도 가능하다.

상기 열풍터널(249)의 내부 상단과 하단에는 열풍이 순환되어 되돌아오는 순환통로(243)가 형성되는 것이 바람직하며, 경우에 따라서는 내부 상단 또는 하단의 한곳에만 순환통로(243)를 형성시키는 것도 가능하다.

상기 송풍기(244)를 통하여 송풍되는 열풍은 상기 열풍터널(249) 내부에 형성되는 상기 건조컨베이어(92) 사이의 공간인 열풍통로(248)를 통과한 다음, 상기 순환통로(243)를 통하여 되돌아오고, 다시 재송풍되는 과정으로 순환 사용된다.

상기와 같이 열풍을 순환시켜 사용하게 되면, 공기의 가열에 따른 에너지의 소비를 크게 절감하는 것이 가능하다.

그리고 상기 컨베이어식 열풍장치(240)는, 도 14에 나타낸 바와 같이, 상기 열풍터널(249)의 위쪽에 상기 건조컨베이어(92)쪽으로 열풍을 불어주는 송풍기(244)를 설치하는 것도 가능하다.

상기 도 14에 나타낸 컨베이어식 열풍장치(240)에서는 상기 송풍기(244)를 통하여 순환되는 공기에 포함된 이물질을 거르기 위한 에어필터(246)를 상기 송풍기(244)의 상류측에 설치하고, 상기 송풍기(244)를 통과하여 상기 건조컨베이어(92)쪽으로 공급되는 공기를 가열시키기 위한 히터(245)를 상기 열풍터널(249) 상부의 순환통로(243)상에 설치한다.

상기와 같이 컨베이어식 열풍장치(240)를 구성하게 되면, 내부를 세척하기 위해 사용하는 스팀과 세척수에 송풍기(244)와 에어필터(246), 히터(245)가 직접적으로 노출되는 것을 방지할 수 있어서 세척 및 유지관리가 용이하게 된다.

도 14에 나타낸 컨베이어식 열풍장치(240)의 나머지 구성은 도 13에 나타낸 컨베이어식 열풍장치(240)와 마찬가지의 구성으로 실시하는 것이 가능하므로, 중복되는 상세한 설명은 생략한다.

그리고 상기 드럼식 열풍장치(140) 또는 상기 컨베이어식 열풍장치(240)로 이루어지는 열풍장치(40)에서는 상기 마이크로파가열장치(30)를 통과하면서 예열 또는 가열된 재료의 온도를 높이거나 낮추면서 일정 온도, 즉 열풍의 온도에 가능한한 균일하게 근접 조절되도록 열풍을 순환시키면서 재료를 가열 건조시킨다.

따라서 상기 열풍장치(40)를 통과하면서, 재료의 중량은 대략 5~10% 정도 감소하게 되고, 김치 재료에 내재된 발효인자(효소, 효모, 미생물)의 불활성화가 이루어진다.

그리고 상기 건조컨베이어(92)를 통과한 공기의 일부를 열풍의 습도 조절을 위하여 외부로 배출하는 경우에도 배출되는 배기중의 배열을 상기 송풍기(244)쪽으로 유입되는 외기와의 열교환이 이루어져 배열을 회수하여 재활용하는 열회수장치(247)를 더 구성하는 것도 가능하다.

상기에서 복수의 단으로 설치되는 건조컨베이어(92)는, 도 12에 나타낸 바와 같이, 양 끝단이 서로 지그재그 패턴으로 위치하도록 배치하여 설치하고, 위쪽과 아래쪽의 건조컨베이어(92)는 서로 이동방향이 반대로 되도록 작동시킨다.

상기와 같이 건조컨베이어(92)를 구성하여 작동시키게 되면, 상기 마이크로파가열장치(30)의 반출구로부터 상기 이송컨베이어(91)를 통하여 이송되어 반입구(41)를 통하여 최상단의 건조컨베이어(92)로 이동한 김치 재료는 그 말단에서 바로 아래에 위치한 단의 건조컨베이어(92) 상면으로 낙하 적재되고, 이러한 과정이 반복되어 최하단의 건조컨베이어(92)를 통하여 최종적으로 반출구(42)로 배출된다.

상기와 같이 다단의 건조컨베이어(92)에 적재되어 이송되는 재료는 상기 건조컨베이어(92)의 진행방향과 90°인 수직교차방향으로 상기 송풍기(244)에 의해 불어오는 열풍과 접촉하면서 가열되어 건조가 이루어진다.

상기 건조컨베이어(92)가 작동하는 열풍통로(248)를 통과한 열풍은 상기 건조컨베이어(92)의 상부와 하부에 형성된 순환통로(243)를 경유하여 상기 송풍기(244)쪽으로 다시 흡입되어 재송풍되고, 재순환되는 열풍의 일부는 열회수장치(247)를 통해 외부로 배출되고, 이에 상응하는 외기가 상기 열회수장치(247)를 통해 유입되면서 배열을 전달받아 상기 송풍기(244)로 공급된다.

상기 컨베이어식 열풍장치(240)에 있어서, 재료의 반출이 가까워지는 하부에서는 상기 히터(245)를 제어하여 상기 건조컨베이어(92)쪽으로 공급되는 공기를 20~30℃ 정도로 유지시켜서 재료의 온도를 낮춰서 다음 공정의 염수침지장치(50)의 냉각부하를 경감시킬 수 있도록 구성하는 것도 가능하다.

상기에서 열처리장치(20)를 상기 열풍장치(40)를 설치하지 않고, 상기 마이크로파가열장치(30)만을 설치하여 구성하는 것도 가능하다. 이 경우에는 상기 마이크로파가열장치(30)의 마이크로파를 저출력으로 5~20분간 조사시켜 가능하면 재료가 35~60℃로 균일하게 가열되도록 구성하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 열처리장치(20)를 도 16에 나타낸 바와 같이, 1단으로 연속하여 설치되는 건조컨베이어(92)에 배치되는 마이크로파가열장치(30)와 열풍장치(40)로 구성하는 것도 가능하고, 또는 상기 열처리장치(20)를 1단으로 연속하여 설치되는 건조컨베이어(92)에 마이크로파가열장치(30)와 열풍장치(40)를 반복 설치하여 구성하는 것도 가능하다. 이 경우에는 마이크로파가열장치(30)를 1~3분, 열풍장치(40)를 5~10분씩 짧은 시간 동안 반복 처리를 하여 재료의 일부분이 과열되지 않고 전체적으로 재료의 심부 온도가 35~60℃ 정도가 최소 10분 이상 지속되어 가열 건조되도록 하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 열처리장치(20)를 상기 마이크로파가열장치(30)를 설치하지 않고, 상기 열풍장치(40)만을 설치하여 구성하는 것도 가능하다. 이 경우에는 대류에 의한 전도열을 이용하므로 재료를 가열하는데 긴 시간이 소요되기 때문에, 재료의 조직이 손상되지 않는 범위에서 초기에 70℃에 가까운 고온의 열풍을 순환시켜서 재료의 온도가 40℃ 정도에 근접하도록 하고, 그 후에는 50~60℃ 정도의 열풍을 1~2시간 동안 순환시켜서 재료가 60℃ 이상으로 과열되지 않고 가열 건조되도록 구성하는 것이 바람직하다.

나아가, 상기 열처리장치(20)를 드럼식 열풍장치(140) 또는 컨베이어식 열풍장치(240) 만으로 구성하는 것도 가능하고, 드럼식 열풍장치(140)와 컨베이어식 열풍장치(240)를 조합하여 구성하는 것도 가능하다.

상기와 같이 마이크로파가열장치(30)와 열풍장치(40)를 사용하여 김치 재료의 조직 내부(심부) 온도를 35~60℃ 정도로 유지시키면서 건조시키게 되면, 주재료의 향의 손실과, 식감과 질감의 저하를 방지하는 것이 가능하며, 건조 속도를 높이는 것이 가능하다. 즉, 재료의 세포막 등의 세포조직이 열에 의한 변질이나 변형, 조직의 손상이나 파손 등이 발생되지 않게 되고, 세포막 내부의 유효성분이 외부로 수분의 증발과 함께 빠져나가는 것을 방지하는 것이 가능하다.

상기에서 재료의 세포막이 파괴되지 않은 상태이므로, 조직 내부의 수분만 세포막을 투과하여 증발하게 되며, 세포막 내부의 유용한 성분은 그대로 잔류하게 된다.

상기에서 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 열처리장치(20) 다음에 양념배합장치(80)를 연결하여 설치하는 경우에는 상기 열처리장치(20)의 뒷부분에 가열 처리된 김치 재료를 상온으로 냉각시키기 위한 냉각장치를 설치하는 것이 바람직하다.

상기 냉각장치로는 상온 또는 상온 이하의 공기를 송풍하여 김치 재료와 접촉하게 하여 냉각을 행하도록 구성하는 것도 가능하고, 상온 또는 상온 이하의 물에 침지하여 냉각한 다음 탈수를 행하도록 구성하는 것도 가능하다.

상기 양념배합장치(80)에서는 가열 처리가 이루어진 재료에 양념을 배합하여 김치를 담그는 작업이 이루어지고, 상기 포장장치(88)에서는 양념이 배합된 김치를 포장하는 작업이 이루어진다.

예를 들면, 도 6에 나타낸 바와 같이, 상기 양념배합장치(80)는 회전하는 양념배합드럼(82)과, 상기 양념배합드럼(82) 내부로 공급된 김치 재료와 양념공급기로부터 주입되는 양념을 고르게 혼합시키면서 상기 포장장치(88)쪽으로 이송시키는 스크류(84)와 교반날개(85)를 포함하여 이루어진다.

상기 스크류(84)는 상기 양념배합드럼(82)의 내부에 상기 양념배합드럼(82)과 함께 회전하도록 설치되고, 상기 교반날개(85)는 상기 양념배합드럼(82)의 내면에서 중앙쪽으로 돌출하며 상기 스크류(148)의 이웃하는 날끼리를 연결시켜서 그 사이의 공간 일부를 막는 댐(dam) 형상으로 형성하여 설치하는 것이 가능하다.

상기 포장장치(88)는 자동으로 작동하도록 구성하는 것도 가능하다.

상기 포장장치(88)는 일반적으로 식품의 포장공정에서 사용하는 다양한 포장장치의 구성을 적용하여 실시하는 것이 가능하므로, 상세한 설명은 생략한다.

상기 양념배합장치(80)로부터 상기 포장장치(88)까지 이송하기 위하여 이송컨베이어(98)가 설치된다.

상기 양념배합장치(80)와 포장장치(88)는 별도의 라인에서 수작업으로 행하도록 구성하는 것도 가능하고, 연속으로 이어지는 일련의 제조공정에서 분리하여 별도의 제조공정으로 구성하여 실시하는 것도 가능하다.

그리고, 도 5와 도 6 및 도 10에 나타낸 바와 같이, 상기 염수침지장치(50)에서는 30℃ 이하의 온도를 유지하는 3~25% 농도의 염수에 상기 열처리장치(20)를 통과한 재료를 10~40분간 침지한다. 이 때, 재료의 침지시간은 재료의 숨죽인 정도 즉 재료의 유연화 정도에 따라 재료의 탈수량과 염수의 온도와 재료의 처리 목표 염도 등을 고려하여 결정하는 것이 바람직하다.

상기 염수침지장치(50)는 염수가 저장되는 침지조(52)와, 상기 침지조(52) 내부에 반입된 재료를 침지된 상태에서 이동시키는 이동장치(54)를 포함하여 이루어진다.

상기 이동장치(54)는 상기 침지조(52)의 상부에 설치되어 복수개의 사각형 금망의 이동날개를 회전시켜서 반입된 재료를 염수에 침지된 상태에서 반출구쪽으로 밀어내면서 이동시킨다.

상기에서 재료의 침지시간은 상기 이동장치(54)의 회전속도에 따라 조절이 가능하다. 상기 이동장치(54)를 빠르게 회전시키면 침지조(52) 내에서의 재료의 이동속도가 빨라져서 재료의 침지시간이 짧아지게 되며, 반대로 상기 이동장치(54)의 회전속도를 느리게 하면, 재료의 침지시간이 길어지게 된다.

상기 침지조(52) 외부에는 20~30%의 고염도 염수가 저장되는 고염도 염수탱크를 설치하고, 상기 침지조(52)의 염도가 설정된 염도범위보다 낮아질 경우에는 고염도 염수를 공급하여 염도를 설정된 범위로 유지하도록 구성한다.

또 상기 침지조(52)의 염수의 염도가 설정된 범위보다 높아질 경우에는 염분이 없는 상수(물)를 공급하여 염도를 설정된 범위로 유지하도록 구성한다.

예를 들면, 상기 침지조(52)에는 설정 염도에 따라 자동으로 염도를 조절하는 염도조절장치(59)를 더 구성하는 것도 가능하다.

상기 침지조(52)에는 염도를 측정하기 위한 염도측정기와, 온도를 측정하기 위한 온도센서를 설치한다.

상기와 같이 구성하게 되면, 침지조(52)에 저장되는 염수의 염도를 설정된 범위로 효과적으로 유지시키는 것이 가능하다.

상기 침지조(52)의 양쪽 측면과 바닥면 등의 내측면에 복수개의 염수 분출구를 설치하여 염수를 분출 공급시키는 염수공급장치(53)를 설치한다.

상기와 같이 염수공급장치(53)를 설치하여 염수를 분출시키면, 염수와 김치 재료가 충분히 접촉이 되어 원하는 재료의 온도로 조절 가능하며, 또한 재료로부터 탈수도 효과적으로 이루어진다.

또한, 상기 침지조(52)의 바닥면에 복수개의 공기공급구를 설치하여 침지조(52)의 바닥에서 공기를 버블링(bubbling)하도록 상기 염수공급장치(53)를 구성하는 것도 가능하다.

상기 침지조(52)는 이중구조로 구성하여, 내부의 염수를 0~30℃의 온도로 냉각된 상태를 유지하도록, 외부의 찬 공기나 냉수가 이중의 공간을 순환하며 침지조(52)의 온도를 냉각시키도록 구성하는 것도 가능하다. 예를 들면, 침지조(52)의 이중벽 내부를 여름에는 지하수가 순환하도록 구성하고, 겨울에는 외부의 찬 공기가 순환하도록 구성하는 것도 가능하다.

상기 침지조(52)의 외부에 단열재를 설치하여 보온이 되도록 구성하는 것도 가능하다.

또, 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 침지조(52)의 염수 온도를 냉각시키기 위하여 별도의 냉각장치(56)를 설치하는 것도 가능하다.

그리고, 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 침지조(52)를 순환하는 염수를 효율적으로 이용하고 폐염수량을 절감시키기 위해, 살균을 행하는 UV 또는 플라즈마 살균장치(58)와 염수에 포함된 이물질을 제거하기 위한 필터링장치(57) 등을 추가로 설치하여 항시 침지조(52) 내의 염수를 순환시켜 염수를 위생적으로 관리하는 것도 가능하다.

상기 염수침지장치(50)를 통과하는 재료는 심부 온도가 30℃ 이하로 유지하게 되며, 무게의 감량은 3~7% 정도 이루어진다.

상기와 같이 염수침지장치(50)에서 냉각 침지시키면, 가열된 김치 재료가 고온에서 장시간 노출될 때에 발생하는 조직의 변질을 방지하는 것이 가능하고, 조직 부위별로 숨이 죽는 정도를 고르게 하는 효과가 얻어진다.

그리고 상기와 같이 염수에 침지하게 되면, 김치 재료의 세포내에 존재하던 수분이 일부 유출되어 추가적으로 함수율을 감소시키는 것이 가능하다.

상기에서 숨죽임을 위한 침지는 대략 10~40분 정도의 시간동안 행한다.

상기 염수침지장치(50)에서는 염수의 염도와 침지 시간을 조절하는 것에 의하여 김치 주재료의 목표 염도를 조절하는 것도 가능하나, 40분 정도의 침지조건 하에서는 거의 염분이 재료에 스며들지 않기 때문에 재료의 무염 숨죽임이 가능하게 된다.

그리고, 도 5와 도 6 및 도 10에 나타낸 바와 같이, 상기 세척장치(60)에서는 상기 염수침지장치(50)를 통과한 재료에 대한 세척을 행한다.

상기 세척장치(60)는 세척수가 저장되는 세척조(62)와, 상기 세척조(62)의 양쪽 측면과 바닥면에 분출구가 형성되어 세척수를 분출시키는 세척수공급장치(64)를 포함하여 이루어진다.

상기 세척수공급장치(64)는 상기 세척조(62)의 양쪽 측면에 복수개의 세척수 분출구를 설치하여 세척수를 반출구 방향으로 분출시키고, 또한 재료와 세척수가 잘 접촉되도록 세척조(62) 바닥에 복수개의 공기공급구를 설치하여 세척조(62)의 바닥에서 공기를 버블링(bubbling)하도록 구성하는 것이 가능하다.

상기 세척조(62)에 반입된 재료는 분출되는 세척수의 유동에 의해 상기 재료는 반출구방향으로 이동하게 된다.

또 상기 세척수 중의 이물질과 미생물을 제어하여 경제적으로 세척수를 사용하기 위해, 상기 세척수의 일부 또는 전부가 필터링장치(67)와 살균장치(68)를 경유하도록 구성하는 것도 가능하다.

상기 염수침지장치(50)와 세척장치(60) 사이에는 상기 침지조(52)의 재료를 상기 세척장치(60)의 세척조(62)로 이송하는 가교컨베이어(94)가 설치된다.

상기 가교컨베이어(94)는 스텐인레스망컨베이어나 벨트컨베이어 등으로 구성하는 것이 바람직하다.

상기에서 가교컨베이어(94)를 벨트컨베이어로 구성하는 경우에는 다수의 돌기나 돌출판을 폭방향으로 길게 형성하여 효과적으로 재료를 끌어올리도록 구성하는 것도 가능하다.

상기 세척장치(60)는 2개 이상의 세척조(62)를 연속으로 설치하여 구성하는 것도 가능하다. 이 경우에는 세척조(62) 사이에 가교컨베이어(94)를 설치하여 재료를 이송하도록 구성하는 것도 가능하다.

상기 탈수장치(70)에서는 상기 세척장치(60)에서 세척 공정을 마치고 이동 반입된 재료에 대한 탈수를 행하여 상기 양념배합장치(80)로 이송한다.

상기 탈수장치(70)는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 상기 세척장치(60)를 통과한 재료가 적재되어 이송되는 진동컨베이어(72)와, 상기 진동컨베이어(72)의 상부에서 고속의 바람을 송풍하는 송풍장치(74)를 포함하여 이루어진다.

상기 진동컨베이어(72)는 재료에 흡착되거나 함유된 수분의 탈수가 효과적으로 이루어져 낙수되도록 망컨베이어 등으로 구성한다.

상기 진동컨베이어(72)에는 위에 적재되어 이송되는 재료의 탈수가 효과적으로 이루어지도록 진동이 가해진다.

상기와 같이 구성되는 탈수장치(70)는 상기 송풍장치(74)를 통하여 공급되는 고속의 바람에 의하여 상기 진동컨베이어(72)에 적재되어 이송되는 재료에 묻은 수분이 분리되어 낙수되면서 탈수가 이루어지고, 상기 진동컨베이어(72)가 진동함에 따라 낙수 및 탈수가 보다 빠르게 이루어진다.

그리고, 도 10에 나타낸 바와 같이, 상기 탈수장치(70)는 상기 세척장치(60)를 통과한 재료가 경사컨베이어(95)에 의해 이송되어 적재 대기하는 적재용기(75)와, 상기 적재용기(75) 하부에 설치되고 상기 적재용기(75)로부터 재료가 낙하 반입되어 회전 탈수되는 회전식 탈수장치(76)를 포함하여 이루어진다.

상기 적재용기(75)의 하부에는 도면에 나타내지 않은 전동으로 개폐되는 개폐구를 설치하여, 회전식 탈수장치(76)의 탈수가 완료되면 상기 개폐구가 열리면서 적재용기(75) 내부에 적재되어 대기하고 있는 재료가 회전식 탈수장치(76) 내부에 낙하 반입되고, 재료 반입이 완료되면 상기 회전식 탈수장치(76)의 구동 모터가 작동하여 고속으로 2~3분 회전하면서 회전 원심력에 의해 재료에 대한 탈수가 이루어지도록 구성한다.

상기 회전식 탈수장치(76)를 통하여 탈수가 완료된 재료를 이송하기 위하여 망컨베이어(96)와 경사컨베이어(97), 이송컨베이어(98) 등이 설치된다.

그리고, 도 15에 나타낸 바와 같이, 상기 탈수장치(70)는 상기 세척장치(60)를 통과한 재료를 이송하는 망컨베이어(96)와, 재료와의 접촉부는 탄성재질로 구성되고 상기 망컨베이어(96)의 상부에 설치되는 압착용 컨베이어(78)를 포함하여 이루어진다.

상기 압착용 컨베이어(78)의 재료와의 접촉부는 에어백(air bag) 형태로 구성하는 것도 가능하고, 스폰지 등의 발포 합성수지 등의 탄성소재를 이용하여 구성하는 것도 가능하다.

상기와 같이 압착용 컨베이어(78)의 재료와의 접촉부를 탄성재질로 구성하면, 재료가 적당한 압력으로 압착되기 때문에 재료의 형태에 변형이 발생하거나 재료가 손상되는 것을 최소화하는 것이 가능하다.

상기에서 압착용 컨베이어(78)가 망컨베이어(96)와 같은 속도로 이동하면서 망컨베이어(96)의 상부에 적재되어 이송되는 재료를 망컨베이어(96)쪽으로 압착하는 것에 의하여 재료로부터 물이 빠져나오면서 탈수작업이 이루어진다. 그리고, 압착이 되어 탈수가 진행되는 동안에 망컨베이어(96)와 압착용 컨베이어(78)에 진동을 부가하여 재료로부터 물이 잘 빠지게 할 수도 있으며, 압착된 재료에 강하게 송풍을 하여 물이 하부로 용이하게 낙하되도록 구성하는 것도 가능하다.

상기 탈수장치(70) 이후에는, 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 탈수가 이루어진 재료에 양념을 배합하여 김치를 담그는 양념배합장치(80)와, 양념이 배합된 김치를 포장하는 포장장치(88)가 공정이 연속되도록 설치하는 것도 가능하다.

그리고, 본 발명의 제9실시예에 따른 신속 낱잎 김치 제조시스템은, 도 17 및 도 18에 나타낸 바와 같이, 상기 절단장치(10)와 열처리장치(20) 사이에 염수침지장치(50)와, 세척장치(60)와, 탈수장치(70)를 배치하여 이루어진다.

상기에서 염수침지장치(50)의 염수와 세척장치(60)의 세척수는 온도를 30~60℃의 범위에서 유지하는 것이 상기 열처리장치(20)로 재료가 투입될 때에 상기 열처리장치(20)의 가열 온도에 근접한 상태를 유지하게 되어 상기 열처리장치(20)의 열부하를 줄일 수 있으므로 바람직하다.

상기 염수침지장치(50) 및 세척장치(60)에는 염수 및 세척수의 온도를 유지하기 위한 별도의 가열장치(히터)를 설치하는 것도 가능하다.

상기한 구성 이외에는 상기한 제9실시예에 있어서도 염수침지장치(50)와 세척장치(60), 탈수장치(70)의 구체적인 구성은 상기한 제5실시예의 구성과 마찬가지의 구성으로 실시하는 것이 가능하므로 상세한 설명은 생략한다.

상기에서는 본 발명에 따른 신속 낱잎 김치 제조방법 및 제조시스템의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고, 특허청구범위와 명세서 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.

10 - 절단장치, 20 - 열처리장치, 30 - 마이크로파가열장치
31 - 본체 케이스, 32 - 마이크로파흡수차폐장치, 34 - 마그네트론
35 - 도파관, 36 - 제어기, 37 - 투명창, 38 - 송풍기, 39 - 차폐망
40 - 열풍장치, 41 - 반입구, 42 - 반출구, 50 - 염수침지장치
52 - 침지조, 53 - 염수공급장치, 54 - 이동장치, 56 - 냉각장치
57 - 필터링장치, 58 - 살균장치, 59 - 염도조절장치, 60 - 세척장치
62 - 세척조, 64 - 세척수공급장치, 70 - 탈수장치, 72 - 진동컨베이어
74 - 송풍장치, 80 - 양념배합장치, 82 - 양념배합드럼, 84 - 스크류
85 - 교반날개, 88 - 포장장치, 90,91,98 - 이송컨베이어
92 - 건조컨베이어, 94 - 가교컨베이어, 140 - 회전드럼식 열풍장치
141 - 케이스, 142 - 회전드럼, 143 - 교반날개, 144 - 송풍기, 145 - 히터
146 - 에어필터, 147 - 열회수장치, 148 - 스크류, 149 - 호퍼, 154 - 모터
240 - 컨베이어식 열풍장치, 241 - 케이스, 243 - 순환통로, 244 - 송풍기
245 - 히터, 246 - 에어필터, 247 - 열회수장치, 248 - 열풍통로
249 - 열풍터널

Claims (18)

1. 정선된 김치 재료의 밑둥부를 제거하여 낱잎으로 분리되도록 재료를 준비하는 재료준비단계와,
   준비된 김치 재료의 심부 온도가 35~60℃에 도달되어 10분이상 유지되도록 가열시키는 가열단계와,
   가열처리를 행한 다음 김치 재료에 양념을 배합하여 김치를 제조하는 양념배합단계를 포함하는 신속 낱잎 김치 제조방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 가열단계를 행하기 전 또는 가열단계를 행한 후에 3~25% 농도의 염수에 가열 건조된 재료를 침지시키는 염수침지단계와, 염수에 침지한 재료의 세척과 탈수를 행하는 세척탈수단계를 더 수행하는 신속 낱잎 김치 제조방법.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 가열단계는 김치 재료에 마이크로파를 조사하거나 열풍을 가하거나 적외선을 조사하도록 구성하는 신속 낱잎 김치 제조방법.
4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 가열단계에서는 김치 재료에 마이크로파를 2~20분간 조사한 다음, 재료의 심부 온도가 35~60℃로 유지되도록 재료에 열풍을 가하거나 또는 적외선을 조사하는 신속 낱잎 김치 제조방법.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 가열단계는 마이크로파를 조사하는 공정과 열풍을 가하는 공정 또는 적외선을 조사하는 공정을 복수회 반복하여 수행하도록 구성하는 신속 낱잎 김치 제조방법.
6. 김치 재료가 낱잎으로 분리되도록 정선된 김치 재료의 밑둥부를 제거하는 절단장치와,
   낱잎으로 분리된 김치 재료를 가열시켜서 재료의 심부 온도가 35~60℃에 도달되게 하고 건조시키는 열처리장치와,
   상기 열처리장치를 통과한 김치 재료에 양념을 배합하는 양념배합장치를 포함하는 신속 낱잎 김치 제조시스템.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 열처리장치는 절단 세절된 재료에 마이크로파를 2~20분간 조사하는 마이크로파가열장치를 포함하는 신속 낱잎 김치 제조시스템.
8. 청구항 6에 있어서,
   상기 열처리장치는 이송컨베이어에 적재된 상태로 이송되는 재료 또는 다공성 회전드럼 내로 반입되는 재료의 심부 온도가 35~60℃로 유지되도록 열풍을 가하여 재료의 원래 무게의 80~95%로 되도록 건조시키는 열풍장치를 포함하는 신속 낱잎 김치 제조시스템.
9. 청구항 6에 있어서,
   상기 열처리장치는 절단된 재료에 송풍을 하면서 마이크로파를 2~20분간 조사하는 마이크로파가열장치와, 이송컨베이어에 적재된 상태로 이송되거나 또는 다공성 회전드럼 내로 반입되는 상기 마이크로파가열장치를 통과한 재료에 재료의 심부 온도가 35~60℃로 유지되도록 열풍을 가하여 재료의 원래 무게의 80~95%로 되도록 10~40분간 건조시키는 열풍장치를 포함하는 신속 낱잎 김치 제조시스템.
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 열처리장치는 동일 이송컨베이어상에 연속으로 설치되는 상기 마이크로파가열장치와 열풍장치로 구성하는 신속 낱잎 김치 제조시스템.
11. 청구항 8 내지 청구항 10 중 어느 한항에 있어서,
    상기 열풍장치는 회전드럼식 열풍장치 또는 컨베이어식 열풍장치로 구성하고,
    상기 회전드럼식 열풍장치는 케이스의 내부에 회전가능하게 설치되고 원주면에 다수의 구멍이 형성되는 다공성 회전드럼과, 상기 회전드럼의 내면에 중심부를 향하여 돌출하는 상태로 설치되는 복수의 교반날개와, 상기 회전드럼쪽을 향하여 열풍을 공급하기 위한 송풍기와, 상기 송풍기와 회전드럼 사이에 설치되고 송풍되는 공기를 가열하기 위한 히터를 포함하고,
    상기 컨베이어식 열풍장치는 케이스의 내부에 수직상으로 배열되어 복수개의 단으로 설치되며 망컨베이어나 다수의 구멍이 형성되는 타공판으로 이루어지는 건조컨베이어와, 상기 건조컨베이어의 상하와 양 측면을 감싸도록 설치되는 열풍터널과, 상기 건조컨베이어에 열풍이 송풍되게 하는 송풍기와, 상기 송풍기를 통과하여 상기 건조컨베이어쪽으로 송풍되는 공기를 가열시키기 위한 히터를 포함하는 신속 낱잎 김치 제조시스템.
12. 청구항 11에 있어서,
    상기 회전드럼식 열풍장치는 상기 회전드럼의 내부에 설치되고 상기 회전드럼과 함께 회전하도록 고정 설치되는 스크류를 더 포함하는 신속 낱잎 김치 제조시스템.
13. 청구항 6에 있어서,
    상기에서 절단장치와 열처리장치의 사이 또는 상기 열처리장치와 양념배합장치의 사이에는 3~25% 농도의 염수에 상기 열처리장치를 통과한 재료를 10~40분간 침지하는 염수침지장치와, 상기 염수침지장치를 통과한 재료에 대한 세척을 행하는 세척장치와, 상기 세척장치를 통과한 재료에 대한 탈수를 행하는 탈수장치를 더 설치하는 신속 낱잎 김치 제조시스템.
14. 청구항 13에 있어서,
    상기 염수침지장치는 염수가 저장되는 침지조와, 상기 침지조 내부에서 재료를 염수에 침지 이동시키는 이동장치와, 염수를 분출시키는 염수공급장치를 포함하는 신속 낱잎 김치 제조시스템.
15. 청구항 13 또는 청구항 14에 있어서,
    상기 염수침지장치는 상기 열처리장치를 통과한 재료를 10~40분간 침지하도록 구성되는 신속 낱잎 김치 제조시스템.
16. 청구항 13에 있어서,
    상기 세척장치는 세척수가 저장되는 세척조와, 상기 세척조의 내부면에 연결 설치되어 세척수를 분출하는 세척수공급장치를 포함하는 신속 낱잎 김치 제조시스템.
17. 청구항 13에 있어서,
    상기 탈수장치는 상기 세척장치를 통과한 재료가 적재되어 이송되고 진동하면서 낙수에 의해 탈수가 이루어지는 진동컨베이어를 포함하는 신속 낱잎 김치 제조시스템.
18. 청구항 6에 있어서,
    상기 양념배합장치는 회전하는 양념배합드럼과, 상기 탈수장치를 통과하여 상기 양념배합드럼 내부로 공급된 김치 재료와 양념공급기로부터 주입되는 양념을 고르게 혼합시키면서 상기 포장장치쪽으로 이송시키며 상기 양념배합드럼의 내부에 설치되는 스크류와 교반날개를 포함하는 신속 낱잎 김치 제조시스템.

Images