KR20170007899A

KR20170007899A - 감압추출기를 이용한 알로에 엑기스 제조방법

Info

Publication number: KR20170007899A
Application number: KR1020150098885A
Authority: KR
Inventors: 백성준; 함성구; 함기학
Original assignee: 농업회사법인 알로돈 주식회사
Priority date: 2015-07-13
Filing date: 2015-07-13
Publication date: 2017-01-23
Anticipated expiration: 2035-07-13
Also published as: KR101782829B1

Abstract

본 발명은 감압추출기를 이용한 알로에 엑기스 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 감압추출기를 이용한 감압추출방법에 의해 알로에 엑기스를 추출하도록 하도록 함으로써 알로에의 물성파괴가 최소화된 엑기스를 음용할 수 있도록 하고, 감압추출과정에서 발생되는 버블이 최대한 낮은 온도에서 냉각되도록 하여 고순도의 알로에 엑기스를 얻을 수 있도록 하는 감압추출기를 이용한 알로에 엑기스 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 선별되어 세척된 알로에를 파쇄기를 이용하여 파쇄하는 파쇄단계; 상기 파쇄단계를 거친 파쇄 알로에를 감압추출기를 이용하여 감압추출하는 감압추출단계; 감압추출된 알로에를 살균기에 통과시켜 살균하는 살균단계; 및 살균된 알로에를 포장기에 통과시켜 포장하는 포장단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

감압추출기를 이용한 알로에 엑기스 제조방법{MANUFACTURING METHOD OF ALOE EXTRACT USING A DEPRESSURIZED EXTRACTOR}

본 발명은 감압추출기를 이용한 알로에 엑기스 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 감압추출기를 이용한 감압추출방법에 의해 알로에 엑기스를 추출하도록 하도록 함으로써 알로에의 물성파괴가 최소화된 엑기스를 음용할 수 있도록 하고, 감압추출과정에서 발생되는 버블이 최대한 낮은 온도에서 냉각되도록 하여 고순도의 알로에 엑기스를 얻을 수 있도록 하는 감압추출기를 이용한 알로에 엑기스 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 갈증을 해소할 수 있는 기호음료로는 다양한 형태의 음료가 제공되고 있다. 특히 과일 또는 야채는 과즙이 풍부하고 단맛이 있을 뿐 아니라 다량의 비타민을 함유하고 있어서 아이들이나 성인들의 영양 간식으로 각광받고 있다.

또한, 최근에는 알로에를 이용한 다양한 음료의 개발이 이루어지고 있는데, 알로에는 고온 건조한 지방에서 잘 자라는 것으로 알려져 있으며, 지역적으로는 지중해, 중동, 아프리카, 중국, 일본, 멕시코 및 남미 등지에 널리 분포되어 있다.

알로에는 줄기에서 로제테 패턴으로 결합된 부풀어 오른 녹색잎을 갖는 다년생 식물이다. 성숙한 식물의 잎은 가장자리를 따라 톱니모양의 뾰족한 끝을 가지며 그 길이는 70센티미터 이상이다.

이러한 알로에는 인체에 유익한 성분을 다량 함유하고 있어 그 동안 민간요법으로 여러 분야에 사용되어 왔다. 또한, 대한민국 공개특허 제10-2001-0038181호에서는 알로에를 음료로 제조하여 건강식품으로 이용할 수 있도록 하고 있다.

그러나, 상기한 바와 같은 음료들은 대부분이 독특한 맛과 향을 내기 위하여 인공 가미제를 첨가하고 잇으며, 추출과정 중에 열수추출에 의해 엑기스를 얻는 방법을 이용함에 따라 영양소가 파괴되어 알로에가 가지는 다양한 영양소를 그대로 제공하기가 어려운 문제가 있는 실정이다.

본 발명은 상기한 실정을 감안하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 감압추출기의 내측에 파쇄된 알로에를 수용하여 감압추출에 의해 알로에 엑기스를 추출함으로써 알로에의 물성파괴가 최소화된 알로에 엑기스를 음용할 수 있도록 하고, 감압추출기의 내측에 질소를 충진하여 감압추출과정에서 발생되는 버블이 최대한 낮은 온도에서 냉각되도록 하여 고품질의 고순도 알로에 엑기스를 얻을 수 있도록 하는 감압추출기를 이용한 알로에 엑기스 제조방법을 제공하는 데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 선별되어 세척된 알로에를 파쇄기를 이용하여 파쇄하는 파쇄단계; 상기 파쇄단계를 거친 파쇄 알로에를 감압추출기를 이용하여 감압추출하는 감압추출단계; 감압추출된 알로에를 살균기에 통과시켜 살균하는 살균단계; 및 살균된 알로에를 포장기에 통과시켜 포장하는 포장단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 감압추출단계는, 파쇄된 알로에가 수용된 감압추출기의 내부를 진공펌프에 의해 감압하는 감압단계와, 상기 감압추출기의 내부를 감압하는 과정 중에 상기 감압추출기의 내부에 질소가스를 충진하는 질소가스충진단계와, 질소가스가 충진된 감압추출기를 스팀을 이용하여 가열하는 가열단계와, 상기 감압추출기로부터 배출되는 과포화증기를 냉각하고, 냉각된 응축수를 저장탱크에 수용하는 응축수저장단계;를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 응축수저장단계 이후, 상기 저장탱크에 저장된 응축수를 상기 감압추출기로 유입시키는 순환유입단계;를 더 포함하여 이루어지고, 상기 감압단계에서는, 상기 감압추출기의 내부를 0.568atm의 진공압으로 하여 상온 60℃에서 비등점을 갖추는 조건을 갖도록 한다.

또한, 상기 감압추출기는, 절연처리된 외통체와 상기 외통체의 내측에 수용되게 설치되어 파쇄된 알로에가 유입되는 내통체로 이루어지되 상기 외통체(213)와 내통체(211) 사이에는 상기 내통체의 가열을 위한 스팀이 유입되는 공간부가 형성된다.

본 발명에 따르면 감압추출기를 이용한 감압추출과정을 통해 알로에의 물성파괴가 최소화된 알로에 엑기스를 얻을 수 있게 되고, 감압추출기의 내측에 질소를 충진하여 감압추출함으로써 버블이 최대한 낮은 온도에서 냉각되어 고품질의 고순도 알로에 엑기스를 얻을 수 있음은 물론 국민보건증진 및 알로에 재배농가의 소득증대에 크게 기여할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 감압추출기를 이용한 알로에 엑기스 제조방법을 나타낸 블록도,
도 2는 본 발명에 따른 감압추출기의 상태를 나타낸 상태도,
도 3은 본 발명에 따른 감압추출기에 저장탱크 및 진공펌프가 연결된 상태를 나타낸 상태도,
도 4는 본 발명에 사용되는 일 실시예로써의 파쇄기 정면도,
도 5는 본 발명에 사용되는 일 실시예로써의 파쇄기의 몸통부와 안내부가 분해된 상태를 나타낸 상태도,
도 6은 본 발명에 사용되는 살균기의 일 실시예를 나타낸 정면도,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 살균기의 측면도,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 살균관의 개략적인 측단면도.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 어떤 구성요소나 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않은 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니며 제품을 생산하는 생산자나 제조자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있을 것이다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원서에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명에 따른 감압추출기를 이용한 알로에 엑기스 제조방법을 상세히 설명한다. 이에 앞서 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략될 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 감압추출기를 이용한 알로에 엑기스 제조방법을 나타낸 블록도이고, 도 2는 본 발명에 따른 감압추출기의 상태를 나타낸 상태도이며, 도 3은 본 발명에 따른 감압추출기에 저장탱크 및 진공펌프가 연결된 상태를 나타낸 상태도이고, 도 4는 본 발명에 사용되는 일 실시예로써의 파쇄기 정면도이며, 도 5는 본 발명에 사용되는 일 실시예로써의 파쇄기의 몸통부와 안내부가 분해된 상태를 나타낸 상태도이고, 도 6은 본 발명에 사용되는 살균기의 일 실시예를 나타낸 정면도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 살균기의 측면도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 살균관의 개략적인 측단면도이다.

상기 도 1 내지 도 8에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 감압추출기를 이용한 알로에 엑기스 제조방법은 알로에를 파쇄하는 파쇄단계(S10)와, 파쇄된 알로에를 감압추출하는 감압추출단계(S20)와, 감압추출된 알로에를 살균하는 살균단계(S30)와, 살균된 알로에를 포장하는 포장단계(S40)로 이루어진다.

상기 파쇄단계(S10)는 선별되어 세척된 알로에를 파쇄기를 이용하여 파쇄하는 것으로, 선별작업대를 구비하여 파쇄할 알로에를 선별하고, 선별된 알로에를 버블세척기를 통해 세척한다.

이때, 상기 버블세척기를 통해 알로에를 세척시 은나노수를 이용하여 세척함으로써 알로에의 표면에 있는 이물질을 제거할 뿐만 아니라 잔존하는 미생물을 살균할 수 있도록 할 수 있을 것이다.

상기 파쇄기(100)는 알로에 유입을 위한 제1이송부(110)와 파쇄된 알로에의 배출을 위한 제2이송부(120)가 연통되게 설치되고, 알로에를 잘게 파쇄하기 위해 투입수단(130), 파쇄수단(150)을 구비하며, 상기 파쇄수단(150)을 통해 배출되는 파쇄된 알로에를 저장하여 이송하기 위한 배출수단(170)이 구비된다.

상기 투입수단(130)은 상기 제1이송부(110)를 통해 알로에가 공급되는 곳이다. 따라서, 알로에를 직접 투입수단(130)에 투입하여 파쇄된 알로에를 추출할 수 있으나, 알로에가 외부와 접촉되어 오염되지 않도록 상기 투입수단(130)은 상기 제1이송부(110)의 타단과 결합되는 것이 바람직하다.

상기 파쇄수단(150)에는 스크류(152)가 내장되어 알로에를 파쇄시키고 이를 배출수단(170)방향으로 이동시키며, 상기 배출수단(170)은 상기 파쇄수단(150)과 연통되고, 파쇄수단(150)을 통해 배출되는 알로에가 저장된다. 이러한 배출수단(170)은 제2이송부(120)와 일단이 연결되므로, 배출수단(170)에 저장된 과육은 제2이송부(120)에 의해 이동된다.

상기 투입수단(130)은 상하부가 개방되며, 상부에서 하부로 갈수록 개방된 부분이 줄어드는 형상을 갖는다. 이러한 형상에 의해 투입수단(130)으로 많은 알로에가 투입되면, 순차적으로 하부의 개방된 부분으로 이동된다. 이러한 형상은 스크류(152)의 파쇄 속도에 따라 투입되는 알로에의 용량을 달리하도록 설계할 수 있다.

상기 파쇄수단(150)은 몸통부(151), 구동부(153) 및 안내부(155)를 구비하고, 상기 몸통부(151)는 상측면 일부가 투입수단(130)의 하단 개방된 부분과 결합되어 소정의 길이를 갖는다. 그리고, 길이방향으로 일단이 개방된다. 몸통부(151)에는 스크류(152)가 내장된다. 이러한 스크류(152)는 회전되는 회전축 외주면에 나선형 날이 구비되어 알로에을 파쇄하면서 몸통부(151)의 개구된 부분으로 이동시킨다. 이때, 스크류의 날끈단에는 톱니 형상을 하여 알로에의 파쇄를 촉진할 수 있다.

상기 구동부(153)는 스크류(152)와 결합되어 스크류(152)를 회전시키다. 이러한 구동부(153)는 모터 및 이에 의해 회전되는 밸트가 스크류(152)와 결합되어 스크류(152)를 회전시킨다. 이러한 상기 구동부(153)는 벨트 방식 외에 직접 스크류와 결합될 수도 있다.

상기 안내부(155)는 몸통부(151)의 개방된 일단과 결합되어 상기 배출수단(170)에 의해 파쇄된 알로에을 안내한다. 상기 배출수단(170)은 몸통부(151) 하방에 위치되고, 안내부(155)는 양단이 개방되며 절곡된 관 형상을 갖는다.

상기 몸통부(151)와 안내부(155)는 힌지 결합되거나 안내부(155)가 파쇄기(100)에 고정설치되는 고정체(154)에 회전가능하도록 결합될 수 있다. 그리고, 몸통부(151)의 출구부분과 안내부(155)의 입구 부분이 서로 마주보는 상태에서 볼트결합된다.

상기 몸통부(151)와 안내부(155)의 결합부분에는 파쇄된 알로에 과육을 보다 작은 크기로 통과시키기 위한 파쇄판(157)이 구비된다. 이러한 파쇄판(157)은 몸통부(151)의 출구부분 또는 안내부(155)의 입구 부분에 선택결합되며 파쇄된 알로에가 미세하게 통과하기 위한 통공(158)이 다수 형성된다.

이와 같은 파쇄기를 이용함으로써 선별되어 세척된 알로에를 미세하게 파쇄할 수 있게 된다.

상기 감압추출단계(S20)는 상기 파쇄단계(S10)를 거친 파쇄 알로에를 감압추출기를 이용하여 감압추출하여 고순도의 알로에 엑기스를 얻는 단계로서, 상기 감압추출단계(S20)에서 사용되는 상기 감압추출기(200)는 내부에 상기 파쇄단계를 거친 파쇄된 알로에를 수용하는 수용공간이 마련된 상태로 가열에 의해 발생한 과포화증기의 배출을 위한 배출구(210)가 연결되게 설치된 것이다.

이때, 상기 감압추출기(200)에는 그 감압추출기의 내부를 감압하는 진공펌프(230)가 연결되게 설치되고, 상기 감압추출기(200)에 설치된 배출구(210)에는 상기 감압추출기(200)로부터 배출되는 증기를 안내하는 유로관(240)의 일측이 연결되게 설치된다.

또한, 상기 유로관(240)에는 상기 감압추출기(200)에서 발생된 과포화증기의 토출을 제어하는 안전변(250)이 마련되고, 상기 안전변(250)의 열림동작에 의해 상기 감압추출기(200)에서 토출되어 그 안전변을 통과한 과포화증기를 냉각시키도록 하는 냉각응축기(260)가 상기 유로관(240)을 감싸도록 설치된다.

이때, 상기 냉각응축기(260)는 냉각수가 순환되는 구조를 갖는 것으로, 냉각수의 순환은 상기 냉각응축기(260) 내부에 설치되거나 외부에 설치된 순환펌프(미도시)에 의해 수행될 수 있을 것이다.

또한, 상기 유로관(240)의 타측에는 상기 냉각응축기(260)에 의해 응축된 수분을 수용하여 저장하는 저장탱크(270)가 연결되게 설치된다.

상기 저장탱크(270)에는 일측단이 그 저장탱크의 내부와 연통되고, 타측단이 대기중에 노출되게 설치되는 기압관(290)이 마련된다.

그리고, 상기 저장탱크(270)와 감압추출기(200)를 연결하는 연결관(271)이 설치되는데, 상기 연결관(271)에는 피드펌프(280)가 설치되어 있어 상기 저장탱크(270)에 수용된 수분을 상기 감압추출기(200)의 내부로 이동시킬 수 있게 된다.

상기 감압추출기(200)는 절연처리된 외통체(213)와 상기 외통체(213)의 내측에 수용되게 설치되는 내통체(211)로 구성되고, 상기 내통체(211)의 내측에 상기 파쇄단계를 거친 파쇄된 알로에가 수용되어 감압추출된다.

이때, 상기 외통체(213)와 내통체(211)의 사이에는 일정한 공간부(215)가 형성되고, 상기 공간부(215)로는 외부에서 뜨거운 열기의 스팀이 인입되어 상기 내통체(211)를 가열하게 된다.

여기서, 상기 감압추출기(200)에는 상기 내통체(211)의 내부 압을 측정하는 압력게이지와 온도를 측정하는 온도게이지를 구비하며, 상기 온도게이지에 측정된 온도가 일정한 온도에 도달하면 상기 공간부(215)로 유입되는 뜨거운 열기의 스팀을 차단하도록 구성되는 것이 바람직할 것이다.

이는 불필요한 가열로 인한 에너지 낭비를 줄일 수 있도록 하고 알로에 엑기스을 효과적으로 얻을 수 있도록 하기 위함인 것이다.

상기 감압추출기(200)의 내부를 감압하는 경우, 상기 내통체(211)의 내부 산소를 제거하면서 질소가스를 충진(Purge with Nitrozen gas)하고, 0.568atm(0.587kg/cm2)의 진공압을 제공하여 상온 60℃에서 비등점을 갖추는 조건를 갖도록 한다.

상기 내통체(211)의 내부에 충진되는 질소는 주로 상온에서 이원자 분자를 이루고 있는 냄새, 색깔, 맛이 없는 기체의 형태로 존재한다. 녹는점은 -210℃, 끓는점은 -195.79℃이다. 임계 온도는 -147.1℃이며 임계 압력은 33.5atm이다. 0℃, 1atm에서 밀도는 1.25057g/L이다. 고체 상태의 질소는 육방정계 형태의 결정이다. 또한, 질소는 무극성분자로서 물에는 약간 녹고, 용해도는 온도가 증가할수록 감소하며, 알코올에 약간 녹지만 다른 용매에는 녹지 않는 경우가 대부분이다.

여기서, 상기 산소를 제거하고 질소가스를 충진하는 이유는, 내통체 내에 산소가 충진된 경우에는 보일링(boilling)시 팽창율이 3배이상 발생하여 알로에의 추출과정에서 대단히 많은 기포발생을 유도하게 되고, 이러한 기포상태의 결정체는 불포화상태 및 불안정한 물성이므로 정제된 알로에 추출물을 구하기 위하는데 많은 시간이 소요된다.

따라서, 감압추출시 상기한 성질을 갖는 질소를 이용하면 산소와의 융합조건 때보다 끓는 조건이 더욱 안정적인 정제된 알로에 추출물을 얻을 수 있으며, 보일링시 버블(bubbling)을 최대한 낮은 위치에서 냉각시켜 고순도의 알로에 추출물을 얻을 수 있게 된다.

또한, 상기 감압추출기(200)의 내측에는 상기 감압추출기(200)의 가열에 의해 증기가 내부 상측면 방향으로 유동하는 과정에서 증기를 냉각시키도록 하는 메인응축기(217)가 설치된다.

즉, 상기 외통체(213)와 내통체(211) 사이로 유입되는 스팀에 의해 상기 내통체(211)가 가열되어 내부의 증기가 내통체의 상방으로 이동하는 경우, 상기 메인응축기(217)에 의해 증기가 냉각되어 수분이 다시 내통체의 내측 하방으로 낙하되도록 하는 것이다.

상기 내통체(211)는 열전도율이 높아 가열에 의한 열효율성이 높은 재질로 이루어지는 것이 바람직하며, 일 예로써 구리의 재질로 이루어질 수 있을 것이다.

상기와 같은 감압추출기를 통해 감압추출단계가 진행되는 상태를 살펴보면, 먼저 상기 감압추출기(200)의 내측에 파쇄된 알로에를 넣어 그 감압추출기의 내부를 상기 진공펌프(230)에 의해 감압한다.

이후, 상기 진공펌프(230)에 의해 감압하는 과정 중에 상기 감압추출기의 내통체 내부에 산소를 제거하면서 질소를 충진한다.

상기 감압추출기(200)의 내부가 일정한 진공압을 갖는 상태에서 상기 감압추출기(200)의 외통체(213)와 내통체(211) 사이에 뜨거운 열기의 스팀을 공급하여 상기 내통체(211)를 가열한다.

상기 내통체(211)의 내부가 가열되어 과포화증기가 발생하면 상기 유로관(240)에 설치된 안전변(250)이 열리게 되어 상기 내통체(211) 내부의 과포화증기가 상기 배출구(210)를 통해 토출되어 유로관(240)을 따라 상기 저장탱크(270)방향으로 유동한다.

이때, 상기 안전변(250)을 통과하여 유로관(240)을 따라 유동하는 과포화증기는 상기 냉각응축기(260)가 설치된 구간을 통과하면서 열을 빼앗겨 응축된 후 상기 저장탱크(270)로 회수된다.

상기 저장탱크(270)에 저장된 응축수는 일정한 양이 저장되면 상기 연결관(271)에 설치된 피드펌프(280)를 구동하여 상기 감압추출기(200) 내부로 유입시킨다.

상기와 같은 감압추출단계를 반복적으로 수행하여 상기 감압추출기(200)의 내부에 고순도의 알로에 추출물을 제조한다.

상기 감압추출단계(S20)를 거친 감압추출된 알로에를 상기 감압추출기(200)로부터 꺼내어 살균기로 이동시켜 살균하는 단계를 거친다.

여기서, 상기 살균기(300)는 이온생성기(310), 이온공급관(320) 및 살균관(330)을 구비한다. 이온생성기(310)는 이온을 생성하여 이온공급관(320)을 통해 살균관(330)에 이온을 제공한다.

본 실시예에서 이온생성기(310)는 살균기(300)의 외관을 이루는 하우징(332)의 상면에 설치되나 살균관(330)에 이온을 제공할 수만 있다면 이러한 설치 위치에 한정될 필요는 없다 하겠다.

이온공급관(320)은 일단부가 이온생성기(310)와 연통되고, 타단부가 살균관(330)과 연통되어 이온생성기(310)에 의해 생성되는 이온을 각각의 살균관(330)에 제공하는 유로 역할을 한다.

구체적으로, 이온공급관(320)의 타단부는 살균관(330)의 외측관(350)과 연통되어 외측관(350) 내부에 이온을 공급하여 내측관(340)과 외측관(350) 사이 공간에 이온이 충진되도록 한다.

살균관(330)은 살균 대상 유체의 살균이 이루어지는 곳으로, 이온공급관(320)과 연통되어 이온공급관(320)을 통해 이온을 공급받는다. 살균관(330)은 설치면을 기준으로 다수개가 상하 방향으로 수평 또는 대략 수평을 이루도록 배치되며, 각각의 살균관(330)은 살균연통관(331)에 의해 서로 연통된다.

살균관(330)과 살균연통관(331)은 서로 별물(別物)로 이루어진다. 따라서, 살균관(330)과 살균연통관(331)은 체결부재 등 체결을 이루는 별도의 구성에 의해 체결되어 살균 대상 유체가 흐르는 관(管)부의 연통이 이루어진다.

또한, 살균관(330)과 살균연통관(331)은 별물이므로 필요에 따라 상기 체결 구성을 해제하면 살균관(330)과 살균연통관(331)을 분리시킬 수 있어 CIP 과정을 용이하게 행할 수 있으면서 단시간에 마칠 수 있다.

살균관(330)은 하우징(332) 내의 공간을 보다 효율적으로 활용하기 위해 측면에서 볼 때 상측에서 하측 방향으로 지그재그 모양으로 배치된다.

살균관(330)은 외측관(350), 내측관(340) 및 자외선램프(360)를 포함하여 이루어진다.

외측관(350)은 살균관(330)의 최외곽을 이루는 관으로, 물과의 접촉 등에 의해 부식이 되지 않도록 스테인레스 재질을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

내측관(340)은 살균 대상 유체가 유동하면서 살균이 이루어지는 관으로, 외측관(350)의 내부에 설치된다. 내측관(340)의 중심과 외측관(350)의 중심은 서로 일치되도록 설치되는 것이 바람직하다.

내측관(340)은 살균 대상 유체가 상측의 내측관(340)에서 하측의 내측관(340)으로 순차적으로 유동되면서 살균이 이루어지며, 이를 위해 내측관(340)의 외주면과 외측관(350)의 내주면 사이의 공간에는 자외선램프(360)가 설치된다.

자외선램프(360)는 살균 대상 유체의 액상 성질에 따라 하나 또는 그 이상의 복수개가 설치될 수 있으며, 살균시간 및 살균 정도를 고려하여 설치 개수를 조절할 수 있다.

자외선램프(360)는 자외선을 생성하여 이를 방출하는 장치로, 생성되는 자외선이 불필요한 곳으로 방출되어 소멸되는 것을 방지하기 위해 자외선램프(360)는 내측관(340)을 둘러싸는 형상을 이루도록 배열된다.

내측관(340)은 자외선램프(360)에서 생성되는 자외선이 투과되도록 SiO2을 포함하는 재질로 이루어진다. 이로 인해, 자외선은 내측관(340)을 투과할 수 있어 내측관(340) 내에서 유동되는 살균 대상 유체에 대한 살균이 가능하다.

외측관(350)은 이온공급관(320)과 연통되므로, 이온생성기(310)에서 생성되는 이온은 이온공급관(320)을 통해 외측관(350)과 내측관(340) 사이의 공간에 공급된다.

공급되는 이온은 외측관(350)과 내측관(340) 사이에 있는 공기와 작용하여 이온화 경향을 띄게 된다. 이에 의해, 내측관(340)의 외주면 주변에서는 정전기적 반발력이 발생되어 내측관(340) 내부를 유동하는 살균 대상유체가 내측관(340)의 내벽면에 점착되는 것을 방지한다.

내측관(340) 내벽면에 점착이 이루어지는 경우 점착된 살균 대상 유체에 대해서는 유동이 장시간 진행되지 않아 그 내부에서 변질이 발생하게 되는데, 이를 미연에 차단할 수 있게 되므로 제품 안전성을 극대화할 수 있게 되고, 점착되는 살균 대상 유체를 제거하기 위해 빈번히 이루어지던 CIP 과정의 횟수를 보다 줄일 수 있게 된다.

또한, 공급되는 이온은 내측관(340)과 자외선램프(360) 사이에서 일종의 막을 형성하여 자외선을 생성하는 동안 자외선램프(360)에서 생성되는 가시광선이 내측관(340)에 투과되는 것을 차단하는 역할을 한다.

이로써, 자외선램프(360)를 장시간 사용하더라도 내측관(340) 내부 온도의 상승을 억제할 수 있어 살균 대상 유체의 고유 물성이 변하는 것을 방지할 수 있다.

외측관(350)에는 외측관(350) 내부의 공기를 배출할 수 있는 배출구(210)가 구비된다. 자외선램프(360)의 작동에 의해 외측관(350) 내부의 공기 온도가 상승하게 되면, 공기의 팽창이 이루어지게 되고, 결국 외측관(350), 내측관(340) 및 자외선램프(360)에 일정 이상의 압력이 가해지게 되는데, 배출구(210)를 통해 공기가 외부로 배출되므로, 온도의 상승 및 일정 이상의 압력이 가해지는 것을 막을 수 있다. 이에 의해 살균관(330) 각 구성에 대한 안전성을 확보할 수 있게 되고, 내측관(340)을 통해 유동되는 살균 대상 유체의 고유 물성 변화를 사전에 방지할 수 있다.

상기 살균기에 의해 살균된 알로에 추출물은 살기 살균기로부터 배출되어 포장기로 이동하게 되고, 포장기로 이동된 알로에 추출물은 포장되어 제품화된다.

이때, 상기 살균기에 의해 살균하기 전, 상기 감압추출기(200)에서 꺼내어진 감압추출물을 찌거기와 액기스로 분리하는 과정을 거쳐 감압추출된 알로에 추출물 즉 엑기스만을 얻고, 그 엑기스를 살균기를 통해 살균하여 포장하는 것이 바람직할 것이다.

이와 같이 본 발명의 구체적인 실시 예에 관해 상세히 설명하였으나, 본 발명이 속하는 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형실시가 가능할 것이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 상술한 실시예에 한정하지 않고, 후술하는 특허등록범위뿐만 아니라, 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 할 것이다.

100: 파쇄기 110: 제1이송부
120: 제2이송부 130: 투입수단
150: 파쇄수단 170: 배출수단
200: 감압추출기 210: 배출구
230: 진공펌프 240: 유로관
250: 안전변 260: 냉각응축기
270: 저장탱크 290: 기압관
300: 살균기 310: 이온생성기
320: 이온공급관 330: 살균관
340: 내측관 350: 외측관
360: 자외선램프

Claims

선별되어 세척된 알로에를 파쇄기를 이용하여 파쇄하는 파쇄단계;
상기 파쇄단계를 거친 파쇄 알로에를 감압추출기를 이용하여 감압추출하는 감압추출단계;
감압추출된 알로에 엑기스를 살균기에 통과시켜 살균하는 살균단계; 및
살균된 알로에 엑기스를 포장기에 통과시켜 포장하는 포장단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 감압추출기를 이용한 알로에 엑기스 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 감압추출단계는, 파쇄된 알로에가 수용된 감압추출기의 내부를 진공펌프에 의해 감압하는 감압단계와, 상기 감압추출기의 내부를 감압하는 과정 중에 상기 감압추출기의 내부에 질소가스를 충진하는 질소가스충진단계와, 질소가스가 충진된 감압추출기를 스팀을 이용하여 가열하는 가열단계와, 상기 감압추출기로부터 배출되는 과포화증기를 냉각하고, 냉각된 응축수를 저장탱크에 수용하는 응축수저장단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 감압추출기를 이용한 알로에 엑기스 제조방법.
제2항에 있어서,
상기 응축수저장단계 이후, 상기 저장탱크에 저장된 응축수를 상기 감압추출기로 유입시키는 순환유입단계;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 감압추출기를 이용한 알로에 엑기스 제조방법.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 감압단계에서는, 상기 감압추출기의 내부를 0.568atm의 진공압으로 하여 상온 60℃에서 비등점을 갖추는 조건을 갖도록 하는 것을 특징으로 하는 감압추출기를 이용한 알로에 엑기스 제조방법.
제4항에 있어서,
상기 감압추출기는, 절연처리된 외통체와 상기 외통체의 내측에 수용되게 설치되어 파쇄된 알로에가 유입되는 내통체로 이루어지되 상기 외통체와 내통체 사이에는 상기 내통체의 가열을 위한 스팀이 유입되는 공간부가 형성된 것을 특징으로 하는 감압추출기를 이용한 알로에 엑기스 제조방법.