KR20160041238A

KR20160041238A - 절임 배추 제조방법 및 저장방법

Info

Publication number: KR20160041238A
Application number: KR1020140134809A
Authority: KR
Inventors: 유승란; 정영배; 서혜영; 이상일; 송혜연; 김의웅
Original assignee: 한국식품연구원
Priority date: 2014-10-07
Filing date: 2014-10-07
Publication date: 2016-04-18
Also published as: KR101621012B1

Abstract

본 발명은 절임 및 세척된 배추를 냉수냉각방법을 통하여 예냉 후 품온을 유지하면서 탈수 및 포장한 다음 차압냉각식 저장고에 저장함으로써 배추의 조직이 녹아내리는 연부현상 및 변색 방지와 미생물의 생육, 효소의 활성이 억제되어 장시간 저장하여도 맛있는 김치를 제조할 수 있도록 한 절임배추 제조방법 및 절임배추 저장방법에 관한 것으로,
저장된 배추를 절개하는 절개단계(S100); 절개된 배추를 절임하는 절임단계(S200); 절임된 배추를 세척하는 세척단계(S300); 세척된 절임 배추를 냉수에 침지하여 배추의 온도를 낮추는 냉수침지/품온조정단계(S400); 세척된 배추를 이송터널(500)를 통과시키며 탈수하는 탈수단계(S500); 탈수한 절임 배추를 포장하는 포장단계(S600); 포장된 절임 배추를 이송하는 이송단계(S700); 이송된 절임 배추를 절임 배추를 차압냉각 장치가 구비된 저장고에 저장하는 저장단계(S800)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

절임 배추 제조방법 및 저장방법{Method For Preparing Salted Kimchi Cabbages And For Preservation Thereof}

본 발명은 절임 배추 제조방법 및 절임 배추의 저장방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 절임 및 세척된 배추를 냉수냉각공정 및 차압냉각방식을 채용하여 효과적으로 -1까지 품온을 낮춰 저장하는 방법으로 효소활성의 억제와 미생물의 생육을 억제시킴과 함께 배추의 조직이 녹아내리는 연부현상 및 변색을 방지하여 장시간 저장하여도 맛있는 김치를 제조할 수 있도록 한 절임 배추 제조방법 및 절임 배추 저장방법에 관한 것이다.

배추(Kimchi cabbage, Chinese cabbage, Brassica campestris L., Brassica pekinensis Pupr.)는 서늘한 기후를 좋아하는 저온성 채소이다.

배추의 품종은 결구양식에 따라 속이 안 생기는 불결구종, 반결구종, 속이 앉는 결구종으로 구분하고 있는데 김치는 대부분 결구배추로 담그므로 배추를 소금에 절이는 공정이나 양념을 배추 잎 사이에 비벼 넣는 공정이 대량생산에서 큰 문제점으로 대두되고 있다.

배추는 보통 2~8월경에 파종하여 2~3개월이 지난 4~11월에 수확한다. 배추는 주로 가을에 수확이 되며, 가을에 수확한 배추가 이듬해 3월까지 시장에 출하된다. 하지만 재배기술의 발달로 재배시기에 따라 연중 공급되고 있다.

배추절임에 관련된 종래기술은 한국특허공개 2005-24650(이동식 배추 속성 절임장치 및 방법)은 호이스트가 일체로 설치된 차량의 적재함에 절임조가 구비되고, 절임조에는 염수가 저장되고 그 내부에 배추절임 망이 삽입되며, 그 상부에 진공펌프와 덮개가 구비되는 이동식 배추절임 장치이다.

한국특허공개 2008-51297(배추절임 공정방법)은 절개한 배추를 20~30의 염수를 뿌리고 배추줄기에 흠집을 내서 소금을 뿌린 후, 배추절임 바구니에 넣고 절인다. 그 후 배추를 다듬고 세척하여 공기로 분사 및 탈수한 후 살균한다.

한국특허공개 2009-55328(해양 심층수를 이용한 배추절임 제조방법)은 해양 심층수를 이용하여 배추 절임하면 미네랄함량과 유산균이 증가한다.

한국특허공개 2011-112057(저염 절임수 조성물 및 이를 이용한 저염 절임방법)은 소금, 유기산, 정제수로 구성된 절임수를 사용한 배추절임이다.

한국특허공개 2011-122536(해양 심층수를 이용한 배추절임의 제조방법)은 해양 심층수에서 Mg을 제거하고 Ca을 첨가하여 해양 심층수를 전처리하고, 효소저해제와 당알콜을 첨가하여 해양 심층수 용액을 만든다. 절임 탱크에 배추를 넣고 소금을 뿌려 숨을 죽이고, 소금물에 배추를 절임하여 정제수로 세척하고 물기를 제거하는 1차 절임한 배추를 해양 심층수 용액에 넣고 2차 절임하는 해양 심층수를 이용한 배추절임의 제조방법이다.

절임 배추는 -1 정도의 저온으로 신속히 온도를 낮추고 발효에 의한 발열에도 불구하고 상기한 온도로 유지되도록 하여 미생물 생육 및 효소 활성을 억제할 수 있게 배추를 절이고 저장하는 기술 개선이 요망되었다.

한국특허공개 2005-24650 한국특허공개 2008-51297 한국특허공개 2009-55328 한국특허공개 2011-112057 한국특허공개 2011-122536

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결 및 개선하고자 발명된 것으로, 염수 절임 후 세척단계에서 냉수냉각을 거쳐 절임 배추 온도를 결빙 이상, 가능한 낮은 온도로 냉각하고, 그 저온 상태를 유지하는 냉각터널을 통해 탈수 및 이송을 하여 절임 배추 온도를 상기한 저온 상태로 유지한 후, 온도가 0~5로 유지되는 포장실에서 PVC 컨테이너 등 일반적인 포장재나, 특별히 고안된 포장재와 통풍가능한 저장용기에 충전한 다음, 차압냉각방식이 적용된 저장고에서 냉기의 강제통풍을 통해 각 저장용기에 냉기가 균일하고 지속적으로 대류전열(heat convection)되어 절임 배추를 결빙 온도 이상의 가능한 저온으로 안전하게 저장한다.

본 발명은 절임 및 세척된 배추를 냉수냉각 및 차압냉각 겸용 저장방법을 통하여 결빙 이상의 가능한 저온으로 저장함으로써 배추의 조직이 녹아내리는 연부현상 및 변색 방지 및 미생물 생육과 효소의 활성 저지하여 장시간 저장하여도 맛있는 김치를 제조할 수 있도록 한 절임 배추 제조방법 및 절임 배추 저장고에 이르는 절임배추 저장시스템을 제공하는 데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 다음과 같은 구성들을 통하여 여러 가지 실시 예를 구현할 수 있게 된다.

본 발명인 절임 배추 제조방법은

저장된 배추를 절개하는 절개단계(S100);

절개된 배추를 절임하는 절임단계(S200);

절임된 배추를 세척하는 세척단계(S300);

세척된 절임 배추를 냉수에 침지하여 배추의 온도를 낮추는 냉수침지/품온조정단계(S400);

세척된 배추를 이송터널을 통과시키며 탈수하는 탈수단계(S500);

탈수한 절임 배추를 포장하는 포장단계(S600);

포장된 절임배추를 이송하는 이송단계(S700);

이송된 절임 배추를 절임 배추를 차압냉각장치가 구비된 저장고에 저장하는 저장단계(S800)를 포함한다.

상기 절임단계는 배추 내측 부분까지 균일하게 절여질 수 있도록 하기 위해 2-4등분으로 절개한 후 10~20 내외의 염수 탱크에서 절임을 하되 농도는 염농도 센서로 농도를 측정하여 목표치보다 염농도가 낮을 경우 염수를 솔레노이드밸브로 염수를 공급하여 침지조내의 염농도를 8~13%(W/V)로 유지하면서 14~18시간 절임한다.

그리고, 상기 세척단계는 절임된 절임 배추를 세척수조에 통과시켜 절임 배추를 복수회, 예를들어 3회 세척한 후 탈수하여 염도가 약 1.8~2%가 되도록 세척한다.

또한, 상기 냉수침지/품온조정단계는 세척된 절임 배추를 -1이하의 냉수에 침지하여 절임 배추를 -1로 예냉하는 단계로, 압축기, 유분리기, 응축기, 수액기, 액분리기, 팽창변을 각 배관으로 연결된 냉동기유닛이 침지조내에 설치된 냉각코일에 연결되어 염수를 냉각하고, 공기방울에 의해 염수의 유동을 발생시켜 냉각효과를 높이고 절임 배추의 냉각효율을 극대화하도록 브로워와 폭기관을 냉각코일 하부에 설치하여 공기를 공급하며, 절임배추가 뜨지 않도록 절임배추 침수이송 체인 컨베이어를 설치한 냉수냉각조를 통과시켜 연속작업으로 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.

상기 탈수단계는 냉수 냉각한 절임 배추를 이송터널를 통과시키며 탈수하는 단계로 압축기, 유분리기, 응축기, 수액기, 액분리기, 팽창변을 각 배관으로 연결된 냉동기유닛이 이송터널 상부에 설치된 냉각코일에 연결되어, 냉각코일에 의해 차가워진 상태에서 냉각송풍기를 이용하여 -1의 냉풍을 체인 컨베이어 상부의 절임 배추에 분사하여 품온 상승을 방지하고, 또한 고내의 냉각풍속을 유지하기 위하여 내부순환 송풍기를 각 이송단계 중간에 배치하고, 외부 공기의 유입을 막기 위해 에어 커튼을 입구와 출구에 각각 설치한 이송장치를 이용하여 탈수하는 것을 특징으로 한다.

상기 포장 및 이송단계는 탈수된 절임 배추를 작업자가 포장작업을 할 수 있는 0~5로 유지되는 포장실에서 포장하는 단계로 압축기, 유분리기, 응축기, 수액기, 액분리기을 각 배관으로 연결된 냉동기유닛을 포장실에 설치된 팽창변 및 냉각코일에 연결하여, 냉각코일에 의해 차가워진 상태에서 냉각송풍기를 이용하여 0~5의 냉풍을 포장실에 분사하여 포장중 품온 상승을 최대한 방지하며, 포장대에서 PE필름으로 1차 포장한 후 PVC 컨테이너 등 일반적인 포장재나, 특별히 고안된 포장재와 통풍가능한 저장용기에 충전한 다음, 팔레트에 쌓은 다음, 지게차로 차압예냉방식의 저장고로 이송하는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명인 절임 배추 저장방법의 저장단계는 저장용기에 충전되어 팔레트에 적재되어 이송된 절임 배추를 -1로 품온을 유지하면서 저장고에 저장하는 단계로서, 저장고 천정에는 유니트쿨러를 설치하고 압축기, 유분리기, 응축기, 수액기, 액분리기를 각 배관으로 연결된 냉동기유닛는 저장고 밖에 설치하되, 저장고내에 설치된 팽창변, 유니트쿨러와 배관으로 연결되고 저장고 내부에 설치된 온도센서에 의해서 작동되며, 내부 후방에 차압실을 만들어 일정 공간을 갖도록 형성하고 상부에 차압팬을 설치하고, 전면에 개폐 가능한 댐퍼를 설치하고, 댐퍼 주변에 제품 적제시 충격을 흡수할 수 있는 재질의 범퍼를 설치하며, 팔레트에 적재된 포장재에 포장된 절임 배추는 댐퍼에 밀착시키고 거치대에 말려있는 차압시트를 당겨서 팔레트 하부까지 내린 후 댐퍼의 개폐 유무를 확인하고 차압팬을 가동하되 차압팬은 차압실 내부의 압력을 떨어트려 절임 배추 저장고와 차압을 형성하고 차압이 발생하면 열려있는 댐퍼를 통해서 절임 배추 저장고의 -1 공기가 팔레트에 적재된 포장재와 포장된 절임 배추를 대류로 냉각하고 차압실로 유입되면서 순환되도록 한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른, 김치용 배추를 절임, 세척하여 제조한 절임배추를 포장하여 저장고에 저장하는 절임배추 저장 방법은,

상기 세척된 절임 배추의 품온 상승을 최대한 방지하도록 이송터널에서 세척된 절임배추를 이송하면서 냉각 송풍기로 냉풍을 체인 컨베이어 상부의 절임 배추에 분사하여 대류전열과 수분증발로 인한 증발잠열로 저온으로 유지하면서 절임 배추를 탈수하는 탈수 및 이송단계;

상기 탈수단계를 통해 이송되는 절임 배추를 냉각송풍기에 의해 공급되는 냉풍으로 작업자가 포장작업을 할 수 있는 0~5로 유지된 포장실의 포장대에서 PE필름으로 1차 포장한 후 통풍가능한 저장용기에 충전한 다음, 팔레트에 쌓아 지게차로 차압예냉방식의 저장고로 이송하는 포장 및 이송단계;

상기 포장 및 이송단계에서, 저장용기에 충전되어 팔레트에 적재된 절임 배추를, 냉풍을 균일하게 분사하여 대류전열에 의해 품온을 균일하게 유지할 수 있는 차압식 냉각저장방법을 이용하여 저온으로 유지하면서 저장고에서 저장하는 저장단계를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 절임배추 저장방법은 절임 배추를 포장하기에 앞서 전처리로서 세척된 절임 배추를 침지조에서 염수의 결빙 온도 이상의 가능한 저온의 냉수에 침지하여 절임 배추를 저온 냉각하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 차압식 냉각저장방법은, 저장고의 외부의 냉동기유닛에 연결되어 저장고 천장에 설치된 유니트쿨러로 부터 냉기를 저장고내로 공급하며, 저장고 내부의 후방에 일정 공간을 갖도록 형성하고 상부에 차압팬이 설치되고 전면에 개폐 가능한 댐퍼가 설치된 차압실에서 포장재에 포장된 절임 배추는 팔레트에 적재하여 범퍼에 밀착시키고 거치대에 말려있는 차압시트를 당겨서 팔레트 하부까지 내린 후 댐퍼의 개폐 유무를 확인하고 차압팬을 가동하되 차압팬은 차압실 내부의 압력을 떨어트려 절임 배추 저장고와 차압을 형성하고 차압이 발생하면 열려있는 댐퍼를 통해서 절임 배추 저장고의 저온의 공기가 팔레트에 적재된 포장재와 포장된 절임 배추를 냉각하고 차압실로 유입되면서 순환되도록 한다.

본 발명은 앞서 본 구성에 의하여 다음과 같은 효과를 갖는다.

본 발명의 절임배추 제조방법 및 그 저장방법은 절임 및 세척된 배추를 냉수냉각 및 차압냉각 겸용 저장방법을 통하여 저온 저장함으로써 효소의 활성 및 미생물 증식 억제와 배추의 조직이 녹아내리는 연부현상 및 변색 방지, 미생물 생육과 효소의 활성이 억제되어 장시간 저장하여도 맛있는 김치를 제조할 수 있는 효과와, 저장일수를 기존방법의 2배까지인 2주일까지 크게 연장할 수 있어서 장시간의 운반시간이 소요되는 외국에도 절임 배추를 공급할 수 있도록 함으로써, 김치 제품의 시장 확대로 수익을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술한 발명의 내용과 함께 본 발명을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명에 따른 제조과정을 나타낸 블록도,
도 2는 본 발명에 따른 절임과정을 나타낸 도면,
도 3은 본 발명에 따른 세척단계를 나타낸 도면,
도 4는 본 발명에 따른 냉수침지단계를 나타낸 도면,
도 5는 탈수 및 포장단계를 나타낸 도면,
도 6은 본 발명에 따른 절임 배추 저장고를 나타낸 도면,
도 7은 본 발명에 따른 차압냉각단계를 나타낸 도면.

이하에서 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대한 구성의 결합 및 작용관계를 상세하게 설명한다.

본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략한다.

본 발명에 따른 절임 배추 제조방법은, 저장된 배추를 절개하는 절개단계(S100); 절개된 배추를 절임하는 절임단계(S200); 절임된 배추를 세척하는 세척단계(S300); 세척된 절임 배추를 냉수에 침지하여 배추의 온도를 낮추는 냉수침지/품온조정단계(S400); 세척된 배추를 이송터널를 통과시키며 탈수하는 탈수단계(S500); 탈수한 절임 배추를 포장하는 포장단계(S600); 포장된 절임배추를 이송하는 이송단계(S700); 용기를 절임 배추 저장고에 저장하는 저장단계(S800)를 포함한다.

<제1단계> 절개 및 절임 단계

입고된 배추는 이물질 제거 후 자동 절단기를 이용하여, 배추의 크기에 따라 2~4등분으로 절개하여 후술하는 절임공정에서 배추 내부까지 균일하게 절여질 수 있도록 한다.

절임공정은 소금물을 사용하는 습식절임으로, 도 2에 개략적으로 도시된 바와같이 컨베이어 벨트를 통해 이송되는 배추(101)를 침지조(440)에서 절임을 하되 농도는 염농도 센서(441)로 농도를 측정하여 목표치보다 염농도가 낮을 경우 염수를 솔레노이드밸브(442)로 염수를 공급하고, 염농도가 목표치 보다 높은 경우 냉수를 공급하여 침지조(440)내의 염농도를 8~13%(W/V)로 유지하면서 14~18시간 절임한다.

배추는 겹겹이 결구 형태로 싸여 있기 때문에 소금물의 삼투가 충분하지 않으면 생배추와 같은 상태로 되며, 특히 줄기부분은 김치를 담가도 양념이 잘 배어들지 않으므로 맛이 없을 뿐만 아니라, 연부현상이 쉽게 나타나고 김치의 씹는 맛이 떨어진다.

이를 방지하기 위하여 배추가 전체적으로 가능한 균일하게 절여지도록 상기 침지조(440)에 침지된 상측의 배추를 누름수단(433)으로 눌러 염지 중에 부력에 의해 배추가 개별적으로 뜨지 않도록 하여 염지시킨다.

<제2단계> 세척단계

위와 같이 균일하게 절임된 절임 배추를 상온의 세척수조에 통과시켜 절임 배추를 세척하여 염함량 목표치로 맞춘다.

세척단계는 도 3에 개략적으로 도시된 바와같이 절임 배추(102)는 컨베이어 벨트를 통해 10~20 내외의 세척수가 수용된 침지조(440)로 이송되어 세척되며, 이때, 배추에 포함된 이물질이 완전히 탈락될 수 있도록 침지조(440) 속에는 폭기관(421)이 배치되고 침지조의 외부에서 상기 폭기관으로 공기를 공급하기 위한 브로어(420)가 설치된다.

상기 침지조에 공급되는 공기에 의해 발생된 기포들에 의해 침지조에 수용된 물을 유통케 하여 절임 배추를 보다 원활하게 세척할 수 있고 절임 배추에 묻어 있는 이물질이 탈락될 수 있게 함으로써, 위생적인 절임배추를 생산할 수 있게 된다.

또한, 침지조(440)에서 세척되는 절임배추가 부유되지 않고 세척수 속에 완전히 침지된 상태로 침지조를 통과하여 이송되도록 하기 위해 상기 침지조(440) 상측에는 절임 배추의 침수 이송을 위한 체인 컨베이어(450)가 배치되어 상기 체인 컨베이어에는 수직방향으로 예를들어, 판상의 돌출부(406)들이 일정 간격으로 돌출 형성되어서 체인 컨베이어가 작동할 때 하측의 돌출부(406)들에 의해 배추들이 침지조에서 침지된 상태로 이동하여 배출측의 컨베이어(407)로 자동으로 이송될 수 있게 된다.

본 세척 단계는 상기한 세척 과정이 수회, 예를들어 총 3회로 이루어져 수행되며, 각각의 세척 후의 절임배추의 염도가 저하되며, 최종 염함량 목표치는 1.8~2%로 한다.

<제3단계> 냉수침지/품온조정단계

상기와 같이 세척된 절임 배추를 침지조(440)에서 염수의 결빙 온도 이상, 가능한 저온, 예를들어 -1의 냉수에 침지하여 절임 배추를 저온 냉각하는 단계로서, 이를 위해 예를들어 수도수에 염도 1%가 되도록 소금을 희석하여 빙점을 -1 이하로 낮춘 다음 냉수냉각장치로 -1이하로 냉각한 냉수를 순환시키고 여기에 절임 배추를 서서히 통과시켜 냉각한다.

이때, 상기 냉수침지/품온조정에 사용되는 냉수는 절임 배추의 목표 품온인 -1보다 낮은 -2정도로 온도를 유지하도록 하는 것이 바람직하다.

이에 따라 냉수에 침지하여 절임 배추를 저장하기 전에 겉과 속 모두 균일한 염도로 -1의 균일한 품온으로 냉각될 수 있다.

이를 위해, 도 4에 도시된 바와같이, 도 3에 도시되고 설명된 세척단계의 침지조와 동일한 침지조(440) 속에 폭기관(421)이 배치되고 외부의 브로어(420)로 공기를 공급하도록 되고, 침지조 상측에는 체인 컨베이어(450)가 배치된 구조와 동일한 침지조 구조에 더하여, 압축기(411), 유분리기(412), 응축기(413), 수액기(414), 기액분리기(415), 팽창변(416)을 각 배관으로 연결하여 구성된 냉동기유닛(410)을 더 포함하고, 상기 침지조(440)에는 냉동기유닛(410)으로 부터의 냉각코일(417)을 설치하여 염수를 냉각하도록 구성된다. 상기 냉동기유닛(410)에서, 압축된 냉매 가스는 유분리기(412)에서 오일 성분이 분리된 다음 응축기(413)에서 응축되고, 이어서 수액기(414)를 통해 수분이 제거된 다음 기액분리기(415)에서 분리된 가스상의 냉매는 압축기로 공급되는 한편 분리된 액상의 냉매는 팽창밸브(416)에서 저온저압 상태로 된 다음 냉각코일(417)에서 기상으로 증발되면서 흡열하여 주변의 염수를 냉각시키게 된다.

상기 브로워(420)와 폭기관(421)을 냉각코일(417) 하부에 설치하여 공기를 공급하며, 이때 발생된 기포(430)는 냉각코일(417)에 의해 냉각된 염수의 유동을 발생시켜 와류 상태로 함으로써, 냉각효과를 높이고 또 절임 배추(101)의 냉각효율을 극대화할 수 있으며, 혹시라도 잔류하는 이물질도 탈락되게 한다. 또 절임 배추(101)가 부력으로 뜨는 것을 방지하고 원활한 이송을 위해 절임배추 침수이송 체인 컨베이어(450)를 설치한다.

또한, 상기 침지조에는 냉수침지 및 품온조정 단계중에 절임배추의 염농도 유지를 위해 염수공급용 솔레노이드밸브(442)와 냉수공급을 위한 플로트 밸브(443)를 더 포함한다.

이에 따라 절임 배추를 저장하기 전에 겉과 속 모두를 균일하게 예냉할 수 있으며, 절임 배추도 전체적으로 염도가 같도록 된다.

<제4단계> 탈수단계

상기와 같이 냉각되고 품온조정된 절임 배추는 도 5에 도시된 바와같이, 냉각송풍기가 구비된 이송터널를 통과시키며 탈수한다.

즉, 도 4와 관련하여 설명된 냉수침지/품온조정단계에서 설명된 냉동기유닛(410)과 동일한 구조의, 압축기(511), 유분리기(512), 응축기(513), 수액기(514), 액분리기(515), 팽창변(516)을 각 배관으로 연결된 냉동기유닛(510)을 포함하여 도 5의 전반부에 도시된 바와 같이 구성되며, 냉매는 이송터널(500) 상부에 설치된 냉각코일(517)에서 증발되어 그 주변이 차가워진 상태에서 냉각송풍기(518)를 이용하여 -1의 냉풍을 체인 컨베이어(521) 상부의 절임 배추(101)에 분사하여 대류전열과, 수분증발로 인한 증발잠열로 인해 탈수과정에서 절임 배추(101)의 품온 상승을 최대한 방지한다.

또한, 이송터널내의 냉각풍속을 유지하기 위하여 내부순환 송풍기(520)를 각 이송단계 중간에 필요에 따라 복수개 배치한다. 그리고 외부 공기의 유입을 막기 위해 에어 커튼(519)을 입구와 출구에 각각 설치한다.

이때 절임 배추는 -1를 유지할 수 있도록 한다.

상기 냉수침지/품온조정 및 탈수할 때 -1에 근접하게 온도를 유지할 수 있는 것이 더욱 바람직하다.

이와 같이 냉수침지/품온조정 및 탈수할 때 -1에 근접하게 냉각함으로써 저장시 냉각시간을 최대로 단축하고, 다단 냉각을 없애 에너지 낭비를 최소화할 수 있다.

<제5단계> 포장 및 이송단계

상기와 같이 탈수한 절임 배추를 온도가 0~5로 유지되는 포장실에서 개별포장한 후 팔레트에 적재하여 지게차로 절임 배추 저장고로 이송된다.

즉, 도 5에의 후반부에 도시된 바와같이 이송터널(500)에 사용된 압축기(511), 유분리기(512), 응축기(513), 수액기(514), 액분리기(515)을 각 배관으로 연결된 냉동기유닛(510)은 포장실(530)에 설치된 증발온도가 다른 팽창변(532) 및 냉각코일(531)에도 연결되어, 냉각코일(531)에서 냉매가 증발되면서 주변이 차가워진 상태에서 냉각송풍기(533)를 이용하여 포장실(530)의 온도를 작업자가 포장작업을 할 수 있는 0~5로 유지되도록 하며, 탈수되어 이송시설(540)로 이송된 절임 배추는 포장대(542)에서 PE필름으로 1차 포장한 후 PVC 컨테이너 등 일반적인 포장재(601)나, 특별히 고안된 포장재와 통풍가능한 저장용기에 충전(543)한 다음, 팔레트(602)에 쌓아 지게차로 차압예냉방식의 저장고(600)로 이송한다.

<제6단계> 저장단계

저장용기에 충전되어 팔레트에 적재된 절임 배추를 -1로 품온을 조정하면서 저장고에서 저장하는 단계이다.

이때 일반 저온저장고에서는 저장고 각 지점에 따라 저장물품의 품온이 달라져 품질저하가 크므로 저장 절임 배추에 -1의 냉풍을 균일하게 분사하여 대류전열에 의해 품온을 균일하게 유지할 수 있는 차압식 냉각저장방법을 이용하여 저장한다.

도 6과 7에 있어서, 절임 배추 저장고(600) 천정에는 유니트쿨러(617)를 설치하고 압축기(611), 유분리기(612), 응축기(613), 수액기(614), 액분리기(615)를 각 배관으로 연결된 냉동기유닛(610)으로 구성하여 저장고 밖에 설치하고, 저장고 내에 설치한 팽창변(616), 유니트쿨러(617)와 배관으로 연결하고, 저장고 내부에 설치된 온도센서(619)에 의해서 작동된다.

또 내부 후방에 차압실(620)을 만들어 일정 공간을 갖도록 형성하고 상부에 차압팬(621)을 설치하고 전면에 개폐 가능한 댐퍼(622)를 설치하고 주변에 제품 적제시 충격을 흡수할 수 있는 재질의 범퍼(623)를 설치하고 포장재(601)에 포장된 절임 배추(101)는 팔레트(602)에 적재하여 범퍼(623)에 밀착시키고 거치대(625)에 말려있는 차압시트(624)를 당겨서 팔레트(602) 하부까지 내린 후 댐퍼(622)의 개폐 유무를 확인하고 차압팬(621)을 가동한다.

이때 차압팬(621)은 차압실(620) 내부의 압력을 떨어트려 절임 배추 저장고(600)와 차압을 형성하고 차압이 발생하면 열려있는 댐퍼(622)를 통해서 절임 배추 저장고(600)의 -1 공기가 팔레트(602)에 적재된 포장재(601)와 포장된 절임 배추(101)를 냉각하고 차압실(620)로 유입되면서 순환한다. 차압에 의한 냉기의 강제통풍을 통해 각 저장용기에 냉기가 균일하고 지속적으로 대류전열되어 절임 배추를 -1의 저온으로 안전하게 저장함으로써 미생물의 번식 및 효소의 활성이 억제되어 유통기간을 2주까지 연장할 수 있고, 절임배추의 유통 및 가식 기간을 연장을 통해 출하기 집중되는 배추물량의 처리 및 안정적인 김치제조에 획기적으로 기여할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 제조공정 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

본 발명은 김치 공장에서 김치를 제조하거나 산지에서 수확한 배추를 절임 상태로 수요자에게 공급할 수 있도록 하여 배추 절임을 산업적으로 수행하도록 이용될 수 있다.

S100 : 절개단계 S200 : 절임단계
S300 : 세척단계 S400 : 냉수침지/품온조정단계
S500 : 탈수단계 S600 : 포장단계
S700 : 이송단계 S800 : 저장단계
101 : 절임 배추
410 : 냉동기유닛 411 : 압축기
412 : 유분리기 413 : 응축기
414 : 수액기 415 : 액분리기
416 : 팽창변 417 : 냉각코일
420 : 브로워 421 : 폭기관
430 : 공기방울 440 : 침지조
441 : 염농도센서 442 : 솔레노이드밸브
443 : 플로트밸브 444 : 드레인밸브
450 : 절임 배추 침수이송 체인 컨베이어
500 : 이송터널 510 : 냉동기유닛
511 : 압축기5 512 : 유분리기
513 : 응축기 514 : 수액기
515 : 액분리기 516 : 팽창변
517 : 냉각코일 518 : 냉각송풍기
519 : 에어커튼 520 : 내부순환송풍기
521 : 절임 배추 이송 체인컨베이어
530 : 포장실 531 : 냉각코일
532 : 팽창변 533 : 냉각송풍기
540 : 이송대 541 : 에어스트립도어
542 : 포장대 543 : 저장용기
600 : 절임 배추 저장고 601 : 포장재
602 : 팔레트 610 : 냉동기유닛
611 : 압축기 612 : 유분리기
613 : 응축기 614 : 수액기
615 : 액분리기 616 : 팽창변
617 : 유니트쿨러 618 : 냉각송풍기
619 : 온도센서 620 : 차압실
621 : 차압팬 622 : 댐퍼
623 : 범퍼 624 : 차압시트
625 : 거치대

Claims

저장된 배추를 절개하는 절개단계(S100);
절개된 배추를 절임하는 절임단계(S200);
절임된 배추를 세척하는 세척단계(S300);
세척된 절임 배추를 냉수에 침지하여 배추의 온도를 낮추는 냉수침지/품온조정단계(S400);
세척된 배추를 이송터널을 통과시키며 탈수하는 탈수단계(S500);
탈수한 절임 배추를 포장하는 포장단계(S600);
포장된 절임배추를 이송하는 이송단계(S700);
이송된 절임 배추를 차압냉각 장치가 구비된 저장고에 저장하는 저장단계(S800)를 포함하는 것을 특징으로 하는 절임 배추 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 절임단계는 배추를 2~4등분으로 절개한 후 10~20 내외의 염수 탱크에서 절임을 하되 농도는 염농도 센서(441)로 농도를 측정하여 목표치보다 염농도가 낮을 경우 솔레노이드밸브(442)로 염수를 공급하여 침지조(440)내의 염농도를 8~13%(W/V)로 유지하면서 14~18시간 절임하는 것을 특징으로 하는 절임 배추 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 세척 단계는 절임된 절임 배추를 상온의 세척수조에 통과시켜 절임 배추를 세척한 후 탈수하는 단계로, 절임된 절임 배추를 3단계에 거쳐 10~20 내외의 세척수에서 염도가 1.8~2%가 되도록 세척하는 것을 특징으로 하는 절임 배추 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 냉수침지/품온조정단계는
절임된 배추를 냉수에 침지하는 공정으로 절임배추가 뜨지 않도록 하는 누름수단으로서 절임배추 침수이송 체인 컨베이어(450)에 의해 이송되도록 설치된 침지조를 통과시키며, 상기 절임배추 침수이송 체인 컨베이어에는 서로 이격되어 수직으로 형성된 다수의 판상의 돌출부(406)들이 제공된 것을 특징으로 하는 절임 배추 제조방법.
제4항에 있어서,
상기 냉수침지/품온조정단계는 세척된 절임 배추를 염도 1%가 되도록 소금을 희석하여 낮아진 빙점 보다 높지만 가능한 낮은 온도의 냉수에 침지하여 절임 배추를 예냉하는 단계인 것을 특징으로 하는 절임 배추 제조방법.
제4항에 있어서,
상기 냉수침지/품온조정단계는, 압축기(411), 유분리기(412), 응축기(413), 수액기(414), 액분리기(415), 팽창변(416)을 각 배관으로 연결된 냉동기유닛(410)을 으로 구성되며 침지조(440)에 냉각코일(417)을 설치하여 염수를 냉각하고, 침지조에는 염수의 유동을 발생시켜 냉각효과를 높이도록 브로워(420)와 폭기관(421)을 냉각코일(407) 하부에 설치하여 공기를 공급하며, 절임배추 침수이송 체인 컨베이어(450)로 절임배추를 냉각수에 잠기게 하여 이송시켜 수행하도록 된 것을 특징으로 하는 절임 배추 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 탈수단계는 냉수냉각한 절임 배추를 이송터널(500)를 통과시키며 탈수하는 단계로 압축기(511), 유분리기(512), 응축기(513), 수액기(514), 액분리기(515), 팽창변(516)을 각 배관으로 연결된 냉동기유닛(510)으로 구성되며 이송터널(500) 상부에 설치된 냉각코일(517)에 의해 차가워진 상태에서 냉각송풍기(518)를 이용하여 -1의 냉풍을 체인 컨베이어(521) 상부의 절임 배추에 분사하여 품온 상승을 방지하고, 또한 고내의 냉각풍속을 유지하기 위하여 내부순환 송풍기(520)를 각 이송단계 중간에 배치하고, 외부 공기의 유입을 막기 위해 에어 커튼(519)을 입구와 출구에 각각 설치한 이송장치를 이용하여 탈수하는 것을 특징으로 하는 절임 배추 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 포장 및 이송단계는 탈수한 절임 배추를 압축기(511), 유분리기(512), 응축기(513), 수액기(514), 액분리기(515)을 각 배관으로 연결된 냉동기유닛(510)과 포장실(530)에 설치된 팽창변(532) 및 냉각코일(531)에 연결하여, 냉각코일(531)에 의해 차가워진 상태에서 냉각송풍기(533)를 이용하여 작업자가 포장작업을 할 수 있는 0~5로 유지된 포장실(530)로 이송시설(540)으로 이송하여 포장대(542)에서 포장재로 포장한 후 PVC 컨테이너 등 일반적인 포장재(601)나, 특별히 고안된 포장재와 통풍가능한 저장용기에 충전(543)한 다음, 팔레트(602)에 쌓아 지게차로 차압예냉방식의 저장고로 이송하는 것을 특징으로 하는 절임배추 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 저장단계는 배추를 저장용기에 충전한 후 온도를 저장에 적합하도록 유지한 상태에서 절임 배추 저장고에서 저장하는 것을 특징으로 하는 절임 배추 제조방법.
제9항에 있어서,
저장단계는 천정에는 유니트쿨러(617)를 설치하고 압축기(611), 유분리기(612), 응축기(613), 수액기(614), 액분리기(615), 팽창변(616)을 각 배관으로 연결된 냉동기유닛(610)으로 구성되며 창고 밖에 설치하고 유니트쿨러(617)와 배관으로 연결되고 저장고 내부에 설치된 온도센서(619)에 의해서 작동되며, 내부 후방에 차압실(620)을 만들어 일정 공간을 갖도록 형성하고 상부에 차압팬(621)을 설치하고 전면에 개폐 가능한 댐퍼(622)를 설치하고 주변에 제품 적재시 충격을 흡수할 수 있는 재질로 범퍼(623)를 설치하고, 포장재(601)에 포장된 절임 배추(101)는 팔레트(602)에 적재하여 범퍼(623)에 밀착시키고 거치대(625)에 말려있는 차압시트(624)를 당겨서 팔레트(602) 하부까지 내린 후 댐퍼(622)의 개폐 유무를 확인하고 차압팬(621)을 가동하되 차압팬(621)은 차압실(620) 내부의 압력을 떨어트려 절임 배추 저장고(600)와 차압을 형성하고 차압이 발생하면 열려있는 댐퍼(622)를 통해서 절임 배추 저장고(600)의 -1 공기가 팔레트(602)에 적재된 포장재(601)와 포장된 절임 배추(101)를 냉각하고 차압실(620)로 유입되면서 순환되도록 한 것을 특징으로 하는 절임 배추 제조방법.
김치용 배추를 절임, 세척하여 제조한 절임배추를 포장하여 저장고에 저장하는 절임배추 저장 방법에 있어서,
상기 세척된 절임 배추(101)의 품온 상승을 최대한 방지하도록 이송터널(500)에서 세척된 절임배추를 이송하면서 냉각 송풍기(518)로 냉풍을 체인 컨베이어(521) 상부의 절임 배추(101)에 분사하여 대류전열과 수분증발로 인한 증발잠열로 저온으로 유지하면서 절임 배추를 탈수하는 탈수 및 이송단계;
상기 탈수단계를 통해 이송되는 절임 배추(101)를 냉각송풍기(533)에 의해 공급되는 냉풍으로 작업자가 포장작업을 할 수 있는 0~5로 유지된 포장실(530)의 포장대(542)에서 포장재로 포장한 후 통풍가능한 저장용기에 충전(543)한 다음, 팔레트(602)에 쌓아 지게차로 차압예냉방식의 저장고로 이송하는 포장 및 이송단계;
상기 포장 및 이송단계에서, 저장용기에 충전되어 팔레트에 적재된 절임 배추를, 냉풍을 균일하게 분사하여 대류전열에 의해 품온을 균일하게 유지할 수 있는 차압식 냉각저장방법을 이용하여 저온으로 유지하면서 저장고에서 저장하는 저장단계를 포함하는 절임배추 저장 방법.
제 11항에 있어서, 절임 배추를 포장하기에 앞서 전처리로서 세척된 절임 배추를 침지조(440)에서 염수의 결빙 온도 이상의 가능한 저온의 냉수에 침지하여 절임 배추를 저온 냉각하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 절임배추 저장 방법.
제 11항에 있어서, 상기 차압식 냉각저장방법은,
저장고의 외부의 냉동기유닛(610)에 연결되어 저장고 천장에 설치된 유니트쿨러(617)로 부터 냉기를 저장고내로 공급하며, 저장고 내부의 후방에 일정 공간을 갖도록 형성하고 상부에 차압팬(621)이 설치되고 전면에 개폐 가능한 댐퍼(622)가 설치된 차압실(620)에서 포장재(601)에 포장된 절임 배추(101)는 팔레트(602)에 적재하여 범퍼(623)에 밀착시키고 거치대(625)에 말려있는 차압시트(624)를 당겨서 팔레트(602) 하부까지 내린 후 댐퍼(622)의 개폐 유무를 확인하고 차압팬(621)을 가동하되 차압팬(621)은 차압실(620) 내부의 압력을 떨어트려 절임 배추 저장고(600)와 차압을 형성하고 차압이 발생하면 열려있는 댐퍼(622)를 통해서 절임 배추 저장고(600)의 저온의 공기가 팔레트(602)에 적재된 포장재(601)와 포장된 절임 배추(101)를 냉각하고 차압실(620)로 유입되면서 순환되도록 한 것을 특징으로 하는 절임 배추 저장방법.
복수 조각으로 절개된 배추(101)를 미리 설정된 염농도로 일정 시간동안 절임하도록 냉수공급밸브와 드레인밸브를 구비한 배추 절임단계 수행을 위한 침지조(440)와, 상기 절임용 침지조(440)로부터 이송된 절임 배추를 세척하는 세척단계 수행을 위한 세척수조로서의 침지조(440)를 구비한 절임배추 제조장치에 있어서,
절임배추의 세척을 위한 세척단계에서의 세척수조로서의 침지조(440) 속에는 세척수에 염농도를 전체적으로 균일하게 하고 배추에 묻은 이물질을 탈락시키기 위하여 폭기관(421)이 배치되고 침지조의 외부에서 상기 폭기관으로 공기를 공급하기 위한 브로어(420)가 설치되며,
상기 세척단계의 침지조(440)에서 세척되는 절임배추가 부유되지 않고 세척수 속에 완전히 침지된 상태로 침지조를 통과하여 이송되도록 상기 침지조(440) 상측에는 절임 배추의 침수 이송을 위한 체인 컨베이어(450)가 배치되며, 상기 체인 컨베이어에는 수직방향으로 돌출부(406)들이 일정 간격으로 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 절임배추 제조장치.
제 14항에 있어서, 상기 세척단계의 침지조로부터 이송된 배추를 염수의 결빙 온도 이상의 가능한 저온의 미리 설정된 온도의 냉수에 침지하여 절임 배추를 저장하기 전에 절임배추의 겉과 속 모두를 균일하게 저온 냉각하는 냉수침지 및 품온조정단계 수행을 위해, 상기 세척단계의 침지조와 동일하게 침지조(440) 속에 폭기관(421)이 배치되고 외부의 브로어(420)로 공기를 공급하도록 되고, 절임배추의 염농도 유지를 위해 염수공급용 솔레노이드밸브(442)와 냉수공급을 위한 플로트 밸브(443)가 제공되어 있으며, 상기 침지조 상측에 배치된 체인 컨베이어(450) 구조에 더하여, 상기 침지조(440)의 염수를 미리 설정된 온도로 냉각 및 유지시키도록 침지조 속에 배치된 냉각코일(417)과 상기 냉각코일로 냉매를 순환시키도록 침지조 외부에 설치된 냉동기유닛(410)을 포함하는 것을 특징으로 하는 절임배추 제조장치.
제 14항 또는 15항에 있어서, 상기한 절임 배추를 미리 설정된 저온의 온도로 유지하면서 탈수하고 및 포장재로 포장하도록, 절임 배추를 이송하기 위한 체인 컨베이어(521)가 내부에 설치된 이송터널(500)과, 상기 이송터널 외부에 설치된 냉동기유닛(510)에 연결되고 이송터널내에 설치된 냉각코일(531), 상기 냉각코일 주변의 냉각된 공기를 상기 이송터널(500)로 공급하는 적어도 하나의 냉각송풍기(533), 및 외부 공기의 유입을 막기 위해 입구와 출구에 각각 제공되는 에어 커튼(519)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 절임배추 제조장치.
제 16항에 있어서, 상기 포장재로 포장된 절임 배추를 수용하는 저장용기를 팔레트(602)에 쌓아 절임배추의 폼온을 균일하게 유지 및 저장하기 위한 차압예냉방식의 저장고(600)와, 상기 저장고의 외부의 냉동기유닛(610)에 연결되어 냉기를 저장고내로 공급하도록 저장고 천장에 설치된 유니트쿨러(617), 상기 저장고 내부의 후방에 일정 공간을 갖도록 형성하고 상부에 차압팬(621)이 설치되고 전면에 개폐 가능한 댐퍼(622)가 설치된 차압실(620)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 절임배추 제조장치.