KR20170088720A - 베리 가공방법 - Google Patents
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Abstract
베리 추출액 및 차 제조방법에 대한 발명이 개시된다. 본 발명의 베리 추출액 및 차 제조방법은: 베리를 세척하는 세척단계와, 세척된 베리를 파쇄하여 액상으로 가공하는 액상가공단계와, 액상의 베리를 40~80℃의 온도에서 교반하면서 액상의 베리에 포함된 슬러지로부터 안토시아닌과 폴리페놀을 추출하는 성분추출단계와, 안토시아닌과 폴리페놀이 추출된 베리 원액을 필터부재로 압착하면서 액상의 베리와 음용액과 고상의 베리 슬러지를 분리하는 음용액추출단계와, 필터부재에 걸러진 베리 슬러지를 건조하여 차원료를 제조하는 차제조단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 베리 추출액 및 차 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인체에 유용한 효과를 제공할 수 있는 베리 추출액과 베리 차를 제조하는 베리 추출액 및 차 제조방법에 관한 것이다.
베리류에는 블랙초크베리로 불리우는 아로니아, 블루베리, 아사이베리, 복분자(블랙라즈베리), 블랙커런트, 크랜베리, 딸기(스트로베리), 오디(멀베리), 다크스위트체리 등의 다양한 베리가 존재한다. 이러한 베리는 쥬스나, 음료, 농축물, 와인, 잼, 젤리, 건조과일, 과일차 등 다양한 식재료로 사용되고 있다.
베리는 다량의 당류와 안토시아닌(Antocyanins), 폴리페놀(Polyphenol), 비타민B1, B2, 판토텐산(pantothenic酸), 프라보노이드(Flavonoid) 등을 함유하고 있다. 이 중에서 특히 안토시아닌과 폴리페놀은 인체내에서 혈액순환에 도움을 주고, 미세혈관의 투과성, 혈관의 탄력성, 혈압의 정상화 등에 도움을 주며, 특히 눈의 미세 혈관에 긍정적인 효과를 제공하여 시력 증진효과를 나타낸다고 보고되어 있다.
관련 선행기술은 대한민국 공개특허공보 제2014-0032678호(2014.3.17. 공개, 발명의 명칭 : 아로니아열매농축액의 발효 및 그 제조방법)에 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 인체에 유용한 효과를 제공할 수 있는 안토시아닌과 폴리페놀이 다량 함유된 베리 열매 전체를 식원료로서 보다 다양하게 활용가능하도록 하는 베리 추출액 및 차 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 베리 추출액 및 차 제조방법은: 베리를 세척하는 세척단계; 세척된 베리를 파쇄하여 액상으로 가공하는 액상가공단계; 액상의 베리를 40~80℃의 온도에서 교반하면서 액상의 베리에 포함된 슬러지로부터 안토시아닌과 폴리페놀을 추출하는 성분추출단계; 안토시아닌과 폴리페놀이 추출된 베리 원액을 필터부재로 압착하면서 액상의 베리와 음용액과 고상의 베리 슬러지를 분리하는 음용액추출단계; 및 상기 필터부재에 걸러진 베리 슬러지를 건조하여 차원료를 제조하는 차제조단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 음용액추출단계는, 베리 원액을 필터프레스에 투입하는 원액투입단계; 및 상기 필터프레스에 설치된 상기 필터부재로 베리 원액을 압착하되, 압착 정도를 조절하면서 베리 슬러지의 안토시아닌과 폴리페놀 함유량을 조절하는 필터링단계;를 포함한다.
본 발명에서, 상기 차제조단계는, 상기 필터부재에 걸러진 베리 슬러지 덩어리를 파쇄 또는 분쇄하는 파쇄단계; 파쇄된 베리 슬러지를 건조하는 건조단계; 및 베리 슬러지 건조물을 설정 크기로 분쇄하는 분쇄단계;를 포함한다.
본 발명에서, 상기 파쇄단계는, 상기 필터프레스에 의해 덩어리 형태로 뭉쳐진 베리 슬러지를 파쇄기에 투입하는 매스투입단계; 및 베리 슬러지 덩어리를 상기 파쇄기에 설치된 스크류피더에 의해 파쇄하면서 상기 건조기로 이송하는 파쇄이송단계;를 포함한다.
본 발명에서, 상기 건조단계는, 파쇄된 베리 슬러지를 건조기로 공급하는 슬러지공급단계; 및 파쇄된 베리 슬러지를 상기 건조기의 내부에서 교반하면서 상기 건조기 내부의 공기 흐름에 의해 건조하는 교반건조단계;를 포함한다.
본 발명에서, 상기 건조기는, 파쇄된 베리 슬러지를 내부의 공기 흐름에 의해 건조하는 건조기본체부; 및 상기 파쇄기를 형성하고, 베리 슬러지 덩어리를 파쇄하여 상기 건조기본체부로 공급하는 파쇄공급부;를 포함하고, 상기 건조기본체부는, 하부에 설정 온도의 공기를 공급받는 열풍유입부가 형성되고, 상부에 수증기가 배출되는 증기배출부가 형성되는 건조하우징부; 상기 건조하우징부의 내부를 다층으로 구획하도록 설치되고, 베리 슬러지가 연속하여 수평 및 하향 이송되는 통로를 형성하는 안내판부; 및 상기 통로의 내부에 설치되고, 회전에 의해 베리 슬러지를 교반하면서 이송하는 회전이송부;를 포함하며, 상기 파쇄공급부는, 베리 슬러지가 수용되고, 하부가 상기 건조기본체부의 상부와 연통되는 매스수용조; 상기 매스수용조의 상부에 형성되고, 베리 슬러지 덩어리가 투입되는 매스투입호퍼; 및 스크류피더를 구비하여 상기 매스수용조의 하부에 설치되고, 슬러지를 파쇄하면서 상기 건조기본체부측으로 이송하는 파쇄이송기;를 포함한다.
본 발명에서, 상기 안내판부는, 상기 건조하우징부의 일측면부와 연결되고, 상기 건조하우징부의 타측면부와의 사이에 베리 슬러지가 낙하되는 제1수직통로를 형성하는 제1안내판; 및 상기 제1안내판의 하측에서 상기 건조하우징부의 타측면부와 연결되며, 상기 건조하우징부의 일측면부와의 사이에 베리 슬러지가 낙하되는 제2수직통로를 형성하는 제2안내판;을 포함하고, 상기 회전이송부는, 제1회전이송체; 및 상기 제1회전이송체와 나란하게 설치되고, 상기 제1회전이송체와의 사이로 진입되는 베리 슬러지를 상기 제1회전이송체와 함께 하향 가압하여 파쇄하는 제2회전이송체;를 포함하며, 상기 제1회전이송체, 상기 제2회전이송체는, 상기 통로의 내부에 수평방향으로 연장되게 설치되는 회전축; 상기 회전축의 둘레에 돌출되게 형성되고, 베리 슬러지를 교반하면서 일측으로 이송시키는 교반날개; 및 상기 교반날개의 단부에 결합되고, 상기 건조하우징부의 내벽에 부착된 베리 슬러지를 탈락시키는 스위퍼;를 포함한다.
본 발명에서, 상기 차제조단계는, 건조 후 설정 크기로 분쇄된 베리 차원료를 살균기를 통과시키며 살균하는 살균단계;를 더 포함한다.
본 발명에서, 상기 차제조단계는, 베리 차원료를 티백 봉지에 넣고 밀봉처리하여 베리 티백을 제조하는 티백포장단계;를 더 포함한다.
본 발명에 따른 베리 추출액 및 차 제조방법에 의하면, 껍질을 포함한 베리 열매를 파쇄하여 껍질이 슬러지 형태로 포함된 액상의 베리를 형성하고, 80℃이하의 저온에 일정시간 동안 두면서 슬러지로부터 안토시아닌과 폴리페놀을 액상측으로 추출하여 안토시아닌과 폴리페놀이 다량 함유된 상태의 베리 원액을 획득할 수 있다.
따라서, 본 발명에 의하면, 안토시아닌과 폴리페놀이 추출된 베리 원액을 필터부재로 압착하면서 액상의 베리와 음용액과 고상의 베리 슬러지를 분리하는 과정을 거쳐, 다른 재료나 효소 등을 일체 첨가하지 않고 순수한 베리만으로 인체에 유용한 안토시아닌과 폴리페놀을 훼손없이 추출하여, 인체에 유용한 영양소를 풍부하게 포함한 베리 추출액을 제조할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 필터부재에 걸러진 베리 슬러지를 건조하여 차원료로 가공하는 과정을 포함함으로써, 액상의 베리 음용액과 베리 차를 제조하는 공정이 별도로 각각 진행되는 것이 아니라 연속된 하나의 공정에 의해 함께 그 제조가 이루어질 수 있으며, 베리 음용액을 추출하고 남은 베리 슬러지를 물에 우려내거나 달여마실 수 있는 차원료로서 새롭게 활용할 수 있다.
따라서, 본 발명에 의하면, 베리 슬러지 건조물을 차원료로서 활용함으로써, 베리의 고유한 풍미를 차로서 즐기는 것이 가능하도록 할 뿐만 아니라, 베리 슬러지에 잔류된 안토시아닌과 폴리페놀 성분 또한 인체에 유용한 성분으로써 음용할 수 있고, 베리 음용액을 추출하고 남은 베리 슬러지를 폐기할 필요가 없어 친환경적으로 적용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 베리 추출액 및 차 제조방법을 설명하고자 도시한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 베리 추출액 제조방법으로 베리 추출액을 제조하기 위한 설비를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 세척단계를 수행하기 위한 세척기를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 액상가공단계를 수행하기 위한 분쇄기를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 성분추출단계를 수행하기 위한 추출탱크를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 음용액추출단계를 수행하기 위한 필터프레스를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 차제조단계를 수행하기 위한 건조기를 개략적으로 도시한 요부 단면도이다.
도 8은 도 7의 A부분을 확대하여 도시한 부분 단면도이다.
도 9는 도 7의 B-B'선 단면 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 건조기의 회전이송부를 도시한 요부 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 베리 추출액 제조방법으로 베리 추출액을 제조하기 위한 설비를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 세척단계를 수행하기 위한 세척기를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 액상가공단계를 수행하기 위한 분쇄기를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 성분추출단계를 수행하기 위한 추출탱크를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 음용액추출단계를 수행하기 위한 필터프레스를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 차제조단계를 수행하기 위한 건조기를 개략적으로 도시한 요부 단면도이다.
도 8은 도 7의 A부분을 확대하여 도시한 부분 단면도이다.
도 9는 도 7의 B-B'선 단면 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 건조기의 회전이송부를 도시한 요부 사시도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 베리 추출액 및 차 제조방법의 일실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 베리 추출액 및 차 제조방법을 설명하고자 도시한 순서도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 베리 추출액 제조방법으로 베리 추출액을 제조하기 위한 설비를 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 세척단계를 수행하기 위한 세척기를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 액상가공단계를 수행하기 위한 분쇄기를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 성분추출단계를 수행하기 위한 추출탱크를 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 음용액추출단계를 수행하기 위한 필터프레스를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 차제조단계를 수행하기 위한 건조기를 개략적으로 도시한 요부 단면도이고, 도 8은 도 7의 A부분을 확대하여 도시한 부분 단면도이며, 도 9는 도 7의 B-B'선 단면 사시도이고, 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 건조기의 회전이송부를 도시한 요부 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 베리 추출액 및 차 제조방법은 세척단계(S1), 액상가공단계(S2), 성분추출단계(S3), 음용액추출단계(S4), 차제조단계(S5)를 포함한다.
세척단계(S1)는 베리 열매를 껍질채 세척하는 과정이다. 여기서 베리 열매는 아로니아(블랙초크베리), 블루베리, 아사이베리, 복분자(블랙라즈베리), 블랙커런트, 크랜베리, 딸기(스트로베리), 오디(멀베리), 다크스위트체리 등의 베리류의 열매를 지칭한다. 따라서 베리 열매로서 위에 열거된 베리류 열매 뿐만 아니라, 베리류에 속하는 다른 열매가 사용될 수 있다.
액상가공단계(S2)는 껍질채 세척된 베리 열매를 파쇄, 분쇄하여, 액상의 베리를 고상의 베리 찌꺼기와 분리하여 생성하는 과정이다. 액상가공단계(S2)를 통해 베리 열매는 입자의 크기가 설정치 이하로 조절된 슬러지가 포함된 액상의 베리로 가공된다.
본 발명에서 고상의 베리 찌꺼기는 액상가공단계(S2)에서 파쇄를 거치면서 걸러진 부산물로써, 설정치(예를 들면, 1mm~10mm)를 초과하는 크기로 잔재된 일부 줄기, 껍질, 씨 등을 의미한다. 또한, 베리 슬러지는 설정치 이하의 크기로 분쇄되어 액상의 베리에 포함된 껍질, 씨, 과육 등의 입자를 의미한다.
성분추출단계(S3)는 슬러지가 포함된 액상의 베리를 40~80℃의 온도에서 설정 시간동안(예를 들어, 20~40분간) 교반하면서 액상의 베리에 포함된 안토시아닌과 폴리페놀의 일부를 추출하는 과정이다. 베리 슬러지에 함유되어 있던 안토시아닌과 폴리페놀은 성분추출단계(S3)를 거치면서 인체에 보다 흡수가 용이한 상태로 추출되어 액상의 베리에 존재하게 된다.
필터링단계(S4)는 안토시아닌과 폴리페놀이 추출된 베리 원액에 압력을 가하며 0.5~2.5μ 크기의 눈을 가지는 필터부재(410)로 필터링하는 과정이다. 필터링단계(S4)를 거치면서 필터부재(410)를 기준으로 하여, 필터부재(410)를 통과한 액상의 베리 음용액과, 필터부재(410)를 통과하지 못한 고상의 베리 슬러지가 명확하게 분리된다. 이때, 성분추출단계(S3)에서 슬러지로부터 추출된 안토시아닌과 폴리페놀의 일부는 액상의 베리 음용액에 포함되고, 나머지 일부는 베리 슬러지에 포함된다.
차제조단계(S5)는 필터부재(410)에 걸러진 베리 슬러지를 건조하여 차원료를 제조하는 과정이다. 차제조단계(S5)를 통해, 베리 음용액을 추출하고 남은 베리 슬러지를 물에 우려내거나 달여마실 수 있는 차원료로서 새롭게 활용할 수 있다. 베리의 고유한 풍미를 차로서 즐길 수 있을 뿐만 아니라, 베리 슬러지에 포함된 안토시아닌과 폴리페놀 성분 또한 인체에 유용한 성분으로써 유용하게 활용할 수 있고, 베리 음용액을 추출하고 남은 베리 슬러지를 폐기할 필요가 없어 친환경적이다.
한편, 필터링단계(S4)를 거쳐 제조된 액상의 베리 음용액은 차제조단계(S5)와 별도의 공정을 거쳐, 예를 들어 식감이나 인체 흡수성 향상을 위한 후공정을 추가로 거쳐 설정 용량 단위로 포장될 수 있다. 액상의 베리 음용액을 가공하는 후공정으로는 필터링단계(S4)에서 1차 필터링된 베리 원액을 2.5~7μ 크기의 눈을 가지는 제2필터부재로 2차 필터링하고, 2차 필터링된 베리 원액을 0.5~2.5μ 크기의 눈을 가지는 제3필터부재로 연속하여 3차 필터링하며, 0.5~2.5μ크기 이하의 슬러지 및 공팡이 세균을 재차로 제거하는 마이크로필터링단계를 적용할 수 있다.
또한, 마이크로필터링단계를 거쳐 제조된 베리 원액은 이후 바로 포장되거나, 농축단계나 살균단계를 추가로 거쳐 포장될 수 있다. 또한, 마이크로필터링단계를 거치면서 3차 필터링된 베리 원액을 대기압보다 낮은 진공분위기 및 50~70℃의 저온분위기에서 끓여 농축시키면서 베리 원액을 원하는 농도로 가공하는 농축단계를 추가로 거칠 수도 있다.
이하에서는 도 3 내지 도 10을 참조하여, 세척단계(S1), 액상가공단계(S2), 성분추출단계(S3), 필터링단계(S4), 차제조단계(S5) 각각에 대해 보다 상세히 설명한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 세척단계(S1)는 초벌세척단계(S1-1), 이송건조단계(S1-2), 헹굼단계(S1-3), 풍압건조단계(S1-4)를 포함한다. 도 2, 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 세척단계(S1)를 수행하기 위한 세척기(100)는 이송컨베이어(110), 세척박스(120), 상승컨베이어(130), 세척노즐(140), 에어나이프(150)를 포함한다.
베리 열매는 이송컨베이어(110)의 상면부에 골고루 분산되어 안착된 상태로 세척박스(120)측으로 이송되고, 이송컨베이어(110)의 단부까지 도달되면 세척박스(120)의 내부로 하강되어 담긴다.
초벌세척단계(S1-1)에서는 베리 열매가 담긴 세척박스(120) 내부에 세척수를 흘려보내고, 공기 방울을 공급하면서, 세척수의 유압과 공기 방울의 타격력에 의해 세척박스(120)의 내부에서 베리 열매를 1차 세척한다.
이송건조단계(S1-2)에서는 1차 세척된 베리를 세척박스(120)의 외부를 향해 상향 경사지게 설치된 상승컨베이어(130)로 세척박스(120)의 외부를 향해 이송시키면서, 베리 열매의 표면에 묻은 세척액을 그 자중에 의해 낙하시켜 제거한다.
헹굼단계(S1-3)에서는 상승컨베이어(130)에 의해 상향 이송 중인 베리 열매를 향해 세척노즐(140)로 세척액을 하향 분사하며 베리 열매를 2차 세척한다. 초벌세척단계(S1-1)에서 과일 전용 세제 등이 사용되었다면 헹굼단계(S1-3)를 거치면서 잔류 세제 등이 헹궈져 제거되며, 세척박스(120)에 담긴 세척수에 부유 중이다가 베리 열매에 묻은 부유물 등도 헹굼단계(S1-3)를 거치면서 낙하, 제거된다.
풍압건조단계(S1-4)에서는 상기와 같이 세척노즐(140)에 의해 2차 세척된 베리 열매에 에어나이프(150)로 고압 공기를 분사하며 재차 건조시킨다. 상기와 같은 세척단계(S1)를 거쳐 세척, 건조된 베리 열매는 상승컨베이어(130)의 단부까지 도달, 하강되어, 액상가공단계(S2)를 수행하기 위해 마련된 분쇄기(200)의 내부로 투입된다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 액상가공단계(S2)는 베리투입단계(S2-1), 베리분쇄단계(S2-2), 액상형성단계(S2-3)를 포함한다. 도 2, 도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 액상가공단계(S2)를 수행하기 위한 분쇄기(200)는 호퍼(210), 이송스크류(220), 분쇄임펠러(230), 타공망(240), 제1보조탱크(250)를 포함한다.
베리투입단계(S2-1)에서는 세척된 베리를 상승컨베이어(130)를 이용해 분쇄기(200)측으로 이송시켜, 분쇄기(200)의 상부에 마련된 호퍼(210)로 낙하, 투입한다. 호퍼(210)로 투입된 베리 열매는 이송스크류(220)에 의해 분쇄임펠러(230)측으로 이송된다.
베리분쇄단계(S2-2)에서는 분쇄임펠러(230)를 회전시키며 베리 열매를 분쇄한다.
액상형성단계(S2-3)에서는 분쇄임펠러(230)의 둘레에 설치된 타공망(240)을 이용해 고상의 베리 찌꺼기와, 설정치 이하 크기의 슬러지가 포함된 액상의 베리를 상호 분리한다.
타공망(240)의 눈은 1mm~10mm 크기로 형성되어, 타공망(240)을 통과하지 못한 고상의 베리 찌꺼기는 1mm~10mm 보다 큰 입자 크기를 가지며, 타공망(240)을 통과한 액상의 베리에 포함된 슬러지는 1mm~10mm 이하의 입자 크기를 가진다. 즉, 액상형성단계(S2-3)는 분쇄임펠러(230)에 의해 분쇄된 베리 중에서 타공망(240)을 통과하여 입자 크기가 설정치 이하로 조절된 액상의 베리를 생성하는 과정이다.
액상형성단계(S2-3)를 거쳐 획득된 액상의 베리는 제1보조탱크(250)에 저장되고, 성분추출단계(S3)를 수행하기 위한 추출탱크(300)측으로 공급된다. 타공망(240)에 걸린 찌꺼기는 이후 타공망(240)의 청소 작업 시 타공망(240)의 외부로 제거된다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 성분추출단계(S3)는 액상투입단계(S3-1), 가온교반단계(S3-2), 온도유지단계(S3-3)를 포함한다. 도 2, 도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 성분추출단계(S3)를 수행하기 위한 추출탱크(300)는 제1추출탱크(300a)와 제2추출탱크(300b)를 포함한다. 제1추출탱크(300a)와 제2추출탱크(300b) 각각은 탱크본체(310), 스팀자켓(320), 교반기(330), 트랩(340)을 포함한다.
액상투입단계(S3-1)에서는 액상가공단계(S2)를 거쳐 생성된 액상의 베리를 제1보조탱크(250)로부터 추출탱크(300)에 투입한다. 추출탱크(300)에 액상의 베리를 투입함에 있어서는, 제1추출탱크(300a)로 액상의 베리를 공급하다가 제1추출탱크(300a)에 담긴 액상의 베리의 수위가 설정치를 초과하면, 제2추출탱크(300b)로 액상의 베리를 더 공급한다.
이에 따라, 액상의 베리가 소량인 경우에는 제1추출탱크(300a)만을 가동시키고, 다량인 경우에는 제2추출탱크(300b)를 함께 가동시킴으로써, 추출탱크(300)를 보다 에너지 효율적으로 운용할 수 있다. 추출탱크(300)에 투입된 액상의 베리는 탱크본체(310)의 내부에 담긴다.
가온교반단계(S3-2)에서는 탱크본체(310)의 둘레에 설치된 스팀자켓(320)에 고온의 스팀을 공급하며 탱크본체(310)에 담긴 액상의 베리 전체를 균일하게 가온시킨다.
온도유지단계(S3-3)에서는 액상의 베리를 가온시킨 후 액상의 베리와의 열교환에 의해 액상으로 냉각된 스팀을, 트랩(340)을 통해 스팀자켓(320)의 외부로 배출시키며 탱크본체(310) 내부의 온도를 일정하게 유지한다.
액상으로 냉각된 스팀은, 뜨거운 물의 형태가 되어 스팀자켓(320)의 하부에 연통되게 설치된 트랩(340)을 통해 10초 내지 20초 간격으로 배출된다. 상기와 같이 냉각된 스팀을 지속적으로 배출시킴으로써, 냉각된 스팀으로 인해 고온의 스팀과 액상의 베리간의 열교환이 저해되는 것을 방지할 수 있어, 스팀자켓(320)의 내부로 스팀을 공급하면서 일정한 온도로 액상의 베리를 가온시킨 상태를 유지할 수 있다.
가온교반단계(S3-2)와 온도유지단계(S3-3)는 액상의 베리를 탱크본체(310)의 내부에 설치된 교반기(330)로 지속적으로 교반하면서 이루어진다. 반복적인 실험의 결과, 액상의 베리를 40~80℃로 가온시킨 상태로 20~40분간 성분추출단계(S3)를 지속하면, 산도 증가(산화), 갈변 등 영양소가 파괴되는 현상 없이 베리 열매로와 비교해 안토시아닌과 폴리페놀이 50% 이상 추출되는 것을 확인하였다.
성분추출단계(S3)를 40℃ 미만에서 20분간 수행할 시 안토시아닌과 폴리페놀의 추출량이 50% 보다 적었고, 80℃를 초과한 온도에서는 산도 증가, 갈변 현상이 발생되었다. 추출시간이 40분을 초과하면, 40분간 추출하는 경우와 비교해 안토시아닌과 폴리페놀의 추출량이 10% 이상 추가되지 않으면서도, 베리 추출액 제조에 장시간이 소요되어 품질 향상 대비 생산 효율이 낮았다.
따라서, 액상의 베리를 50~70℃로 가온시킨 상태로 20~40분간 성분추출단계(S3)를 지속하는 것이 베리 추출액의 품질과 생산 효율을 복합적으로 고려할 때 보다 바람직하며, 특히, 60℃에서 30분간 추출하는 경우가 가장 바람직하였다.
상기와 같이 액상의 베리를 80℃이하의 저온에 일정시간 동안 두는 성분추출단계(S3)를 통해 베리 슬러지로부터 안토시아닌과 폴리페놀을 액상측으로 50% 이상, 보다 구체적으로는 50~70%를 추출함으로써, 안토시아닌과 폴리페놀이 다량 함유된 상태의 베리 원액을 생성할 수 있다. 또한, 베리 슬러지에는 50% 이하, 보다 구체적으로는 30~50%의 안토시아닌과 폴리페놀 성분이 잔류된다. 본 발명의 설명에서는 성분추출단계(S3)를 거치면서 안토시아닌과 폴리페놀이 추출된 슬러지를 포함하는 액상의 베리를 베리 원액이라 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 필터링단계(S4)는 원액투입단계(S4-1), 필터프레스(400)에 설치된 필터부재(410)로 베리 원액을 압착시키며 필터링하는 필터링단계(S4-2)를 포함한다. 도 2, 도 6을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 필터링단계(S4)를 수행하기 위한 필터프레스(400)는 필터부재(410), 유압실린더(420), 압력게이지(430), 공기투입관(440), 제2보조탱크(450)를 포함한다.
원액투입단계(S4-1)에서는 성분추출단계(S3)를 통해 안토시아닌과 폴리페놀이 추출된 베리 원액을 필터프레스(400)에 투입한다. 필터프레스(400)는 현탁액(懸濁液)을 여과포의 고·액 분리작용에 의해 수분과 고형물 형태의 슬러지로 분리하는 장치이다.
필터링단계(S4-2)에서는 필터프레스(400)에 설치된 필터부재(410)로 베리 원액을 압착시키며 액상의 베리 음용액과 고상의 베리 슬러지를 분리하되, 필터부재(410)의 압착 정도를 조절하면서 베리 슬러지의 안토시아닌 및 폴리페놀 함유량을 조절한다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 필터링단계(S4-2)는 메인필터링단계(S4-21), 잔류필터링단계(S4-22)를 포함한다.
메인필터링단계(S4-21)에서는 0.5~2.5μ 크기의 눈을 가지는 필터부재(410)로 베리 원액을 필터링한다. 필터프레스(400)의 내부로 베리 원액을 투입하면서, 외부에 여과포가 씌워진 복수개의 필터부재(410)를 액상의 베리가 투입된 공간부측으로 이동시키면, 베리 여과액이 베리 슬러지와 분리되어 배출되고, 슬러지는 여과포에 잔류하게 된다.
보다 구체적으로는, 유압실린더(420)로 복수개의 필터부재(410)를 이동시키면서 상호 압접시키면, 필터부재(410)의 사이에 위치된 베리 원액이 압착되면서, 액상의 베리만이 필터부재(410)를 통과하여 빠져나오고, 베리 슬러지는 필터부재(410)의 사이에 덩어리 형태로 압착되어 잔류된다.
필터부재(410)에 작용하는 압력을 압력게이지(430)로 측정하면서 메인필터링단계(S4-21)를 수행하다가, 필터부재(410)의 눈이 슬러지로 점차 막히면서 필터부재(410)에 작용하는 압력이 기준치(예를 들어, 5KG/Cm2)를 초과하면 잔류필터링단계(S4-22)가 개시된다.
잔류필터링단계(S4-22)에서는 공기투입관(440)을 통해 필터부재(410)측으로 압축공기를 공급하여 필터부재(410)의 사이에 끼인 베리 슬러지를 더 가압함으로써, 액상의 베리를 더 다량으로 제조한다. 잔류필터링단계(S4-22)를 거침으로써, 액상의 베리 음용액의 생산량을 보다 향상시킬 수 있다.
필터부재(410)에 0.5~2.5μ 크기의 눈을 가지는 여과포를 설치하면, 상기와 같은 압착에 의해 0.5~2.5μ 크기의 눈을 통과한 마이크로 사이즈의 입자만이 베리 원액에 포함된 상태가 된다. 상기와 같이 필터링단계(S4)를 거치면서 필터부재(410)에 의해 필터링된 액상의 베리는 진공흡출 등에 의해 필터프레스(400)의 외부로 배출되어 제2보조탱크(450)에 담겨지고, 후공정으로 공급, 처리된다.
필터프레스(400)는 상기와 같은 압착에 의해 여과 작용을 구현할 수 있다면 특정한 구조와 형상으로 한정되지 않으며, 공지 기술을 따르는 바 더 이상의 상세한 설명을 생략한다.
잔류필터링단계(S4-22)를 선택적으로 수행하거나, 메인필터링단계(S4-21)에서 가해지는 필터부재(410)의 압착력, 잔류필터링단계(S4-22)에서 공급되는 압축공기의 압력을 조절함으로써, 베리 슬러지에 잔류되는 액상의 베리량, 즉 베리 슬러지의 안토시아닌 및 폴리페놀 함유량을 증감 조절할 수 있다. 베리 슬러지에 잔류되는 액상의 베리량이 많을수록 베리 차의 풍미를 보다 풍부하게 할 수 있고, 베리 차의 유익 성분 함량을 증가시킬 수 있다.
베리 슬러지에는 성분추출단계(S3)에서 액상의 베리에 추출되지 않고 잔류된 안토시아닌 및 폴리페놀과, 베리 슬러지에 포함된 수분으로서 액상의 베리에 포함된 안토시아닌 및 폴리페놀이 함유된다. 이와 같이 베리 슬러지에 잔류되는 안토시아닌 및 폴리페놀 함유량은 그대로, 이후 차제조단계(S5)를 거쳐 제조되는 베리 차원료의 안토시아닌 및 폴리페놀 함유량이 된다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 차제조단계(S5)는 파쇄단계(S5-1), 건조단계(S5-2), 분쇄단계(S5-3), 살균단계(S5-4), 티백포장단계(S5-5)를 포함한다. 도 2, 도 7 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 차제조단계(S5)를 수행하기 위한 건조기(500)는 건조기본체부(510)와 파쇄공급부(520)를 포함한다.
파쇄단계(S5-1)는 필터부재(410)에 압착된 상태로 걸러진 베리 슬러지 덩어리를 파쇄 또는 분쇄하는 과정이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 파쇄단계(S5-1)는 매스투입단계(S5-11)와 파쇄이송단계(S5-12)를 포함한다.
음용액추출단계(S4)를 거친 상태에서 베리 슬러지는 필터프레스(400) 상에 벽돌과 같은 형태로 뭉쳐져 잔류하게 된다. 매스투입단계(S5-11)에서는 이와 같이 필터프레스(400)에 덩어리 형태로 덩이져 존재하는 베리 슬러지를 파쇄기에, 보다 구체적으로는 베리 슬러지 덩어리를 파쇄하는 작동을 하는 건조기(500)의 파쇄공급부(520)에 투입한다.
파쇄이송단계(S5-12)에서는 베리 슬러지 덩어리를 파쇄공급부(520)에 설치된 스크류피더에 의해 보다 잘게 또는 덩어리지지 않게 파쇄하면서 건조기(500)로, 보다 구체적으로는 베리 슬러지를 건조시키는 작동을 하는 건조기(500)의 건조기본체부(510)로 이송한다. 파쇄공급부(520)로 유입된 베리 슬러지 덩어리는 스크류피더의 회전날개부와 접하여 보다 잘게 파쇄되고, 스크류피더의 회전 속도에 따라 시간당 설정량만큼 스크류피더의 연장방향으로 이동되면서 건조기본체부(510)로 연속하여 공급된다.
건조단계(S5-2)는 파쇄된 베리 슬러지를 건조하는 과정이다. 베리가 80℃를 초과하는 고온분위기에 노출되면 안토시아닌 및 폴리페놀 성분을 포함한 유익 성분이 파괴될 수 있으므로, 80℃ 이하의 온도분위기에서 슬러지 건조를 수행하는 것이 바람직하다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 건조단계(S5-2)는 슬러지공급단계(S5-21)와 교반건조단계(S5-22)를 포함한다.
슬러지공급단계(S5-21)에서는 베리 슬러지의 건조가 효율적으로 이루어질 수 있도록, 덩어리진 상태에서 보다 잘게 파쇄된 베리 슬러지를 건조기(500)의 건조기본체부(510)로 공급한다. 교반건조단계(S5-22)에서는 파쇄된 베리 슬러지를 건조기본체부(510)의 내부에서 지속적으로 교반하면서 건조기본체부(510) 내부의 공기 흐름에 의해 건조한다.
도 7 내지 도 10을 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 차제조단계(S5)를 수행하기 위한 건조기(500)에 대해 보다 구체적으로 설명한다. 본 발명의 일실시예에 따른 건조기(500)는 파쇄된 베리 슬러지를 내부의 공기 흐름에 의해 건조하는 건조기본체부(510)와, 베리 슬러지 덩어리를 파쇄하여 건조기본체부(510)로 공급하는 파쇄공급부(520)를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따른 건조기본체부(510)는 건조하우징부(511), 안내판부(513), 회전이송부(515)를 포함한다.
건조하우징부(511)는 베리 슬러지를 내부에 수용하여 건조시키기 위한 박스형 골조를 이루는 부분으로, 하부에 설정 온도의 공기를 공급받는 열풍유입부(512a)가 형성되고, 상부에 수증기가 배출되는 증기배출부(512b)가 형성된다. 열풍유입부(512a)를 통해 베리 슬러지를 건조시키기 위한 설정 온도 및 습도의 공기가 건조하우징부(511)의 하부로 유입되고, 슬러지 건조 과정에서 보다 높은 습도를 가지게 된 건조기본체부(510) 내부의 공기는, 즉 수증기는 증기배출부(512b)를 통해 건조하우징부(511)의 외부로 배출된다.
열풍유입부(512a)를 통해 유입되는 설정 온도의 공기는, 즉 열풍은 건조하우징부(511)의 내부에 80℃ 이하의 온도분위기가 안정적으로 조성되도록 40~80℃의 온도를 가지는 것이 바람직하나 이에 한정되지 않는다. 열풍유입부(512a)를 통해 유입되는 공기는 열풍과 접하게 되는 베리 슬러지 및 이에 포함된 액상의 베리의 온도가 80℃를 초과하지 않는 범위내에서 80℃ 보다 높은 온도를 가질 수도 있다.
안내판부(513)는 건조하우징부(511)의 내부를 다층으로 구획하도록 설치되고, 베리 슬러지가 연속하여 수평 및 하향 이송되는 통로(514)를 형성한다. 본 발명의 일실시예에 따른 안내판부(513)는 제1안내판(513a), 제2안내판(513b)을 포함하는 복수개의 안내판이 이격간격을 두고 상하로 배치된 구조를 가진다.
제1안내판(513a)은 건조하우징부(511)의 일측면부와 연결되고, 건조하우징부(511)의 타측면부와의 사이에 베리 슬러지가 낙하되는 제1수직통로(514b)를 형성한다. 이에 따라, 제1안내판(513a)은 그 상측에 베리 슬러지를 우측 방향으로 이송하는 제1수평통로(514a)를 형성함과 동시에 그 우측에 베리 슬러지가 낙하되는 제1수직통로(514b)를 형성하게 된다.
제2안내판(513b)은 제1안내판(513a)의 하측에서 건조하우징부(511)의 타측면부와 연결되며, 건조하우징부(511)의 일측면부와의 사이에 베리 슬러지가 낙하되는 제2수직통로(514d)를 형성한다. 이에 따라, 제2안내판(513b)은 제1안내판(513a)과의 사이에 베리 슬러지를 좌측 방향으로 이송하는 제2수평통로(514c)를 형성함과 동시에 그 좌측에 베리 슬러지가 낙하되는 제2수직통로(514d)를 형성하게 된다.
제2안내판(513b)의 하측에 설치되는 복수개의 안내판은, 제1안내판(513a), 제2안내판(513b)이 교대로 배치된 구조를 이룬다. 이에 따라, 건조하우징부(511)의 내부에는 제1수평통로(514a), 제1수직통로(514b), 제2수평통로(514c), 제2수직통로(514d)를 포함하여 지그재그 형태로 연속하여 연결된 'ㄹ'자 형태의 통로(514)가 형성된다.
베리 슬러지는 통로(514)를 따라 'ㄹ'자 경로로 연속하여 이동되면서 건조되고, 열풍유입부(512a)를 통해 건조하우징부(511)의 하부로 유입된 열풍은 베리 슬러지의 이동 경로와 반대방향으로 'ㄹ'자 경로로 상향 이동되면서 베리 슬러지를 건조시키게 되고, 증기배출부(512b)를 통해 배출된다.
회전이송부(515)는 스크류 또는 프로펠러의 회전에 의해 베리 슬러지를 교반하면서 일측으로 이송하는 장치로, 통로(514) 중 제1수평통로(514a), 제2수평통로(514c) 등과 같이 수평 방향으로 연장되게 형성된 공간부의 내부에 설치된다. 본 발명의 일실시예에 따른 회전이송부(515)는 제1회전이송체(515a)와 제2회전이송체(515b)가 나란하게 배치된 구조를 가진다. 제1회전이송체(515a)와 제2회전이송체(515b) 각각은 회전축(516), 교반날개(517), 스위퍼(518)를 포함하는 구조를 가지되, 교반날개(517)가 서로 대칭되게 형성된 구조를 가진다.
제1회전이송체(515a)와 제2회전이송체(515b)는 서로 나란하게 설치되고, 서로 마주하는 방향으로, 보다 구체적으로는 그 사이로 진입된 베리 슬러지를 하향 가압하는 방향으로 회전된다. 예를 들어, 도 9, 도 10상에서 제1회전이송체(515a)는 시계방향으로 회전되고, 제2회전이송체(515b)는 반시계방향으로 회전된다.
수분을 함유함에 따라 통로(514) 상에서 덩어리진 베리 슬러지는, 서로 마주보는 방향으로 회전되는 제1회전이송체(515a)와 제2회전이송체(515b)의 교반날개(517)에 의해 제1회전이송체(515a)와 제2회전이송체(515b)의 사이로 진입되고, 제1회전이송체(515a)와 제2회전이송체(515b)의 사이로 진입된 덩어리진 베리 슬러지는 제1회전이송체(515a)와 제2회전이송체(515b)의 교반날개(517)에 짖눌려 파쇄, 혼합되면서 일측으로 이송된다. 회전이송부(515)의 회전속도를 조절하면서 건조하우징부(511) 내부에서의 열풍 노출시간을, 즉 슬러지 건조율을 조절할 수 있다.
회전축(516)은 통로(514)의 내부에 수평방향으로 연장되게 설치된다. 교반날개(517)는 회전축(516)의 둘레에 돌출되게 형성되고, 베리 슬러지를 교반하면서 일측으로 이송시킨다. 교반날개(517)는 평판부재를 회전축(516)상에 축방향으로 경사지게 설치하거나, 선풍기 날개와 같은 유선형의 판부재를 회전축(516)에 결합하거나, 스크류 형태의 부재를 회전축(516)에 결합함으로써 형성할 수 있다.
스위퍼(518)는 건조하우징부(511)의 내벽에 부착된 베리 슬러지를 탈락시키기 위한 요소로, 교반날개(517)의 단부에 결합된다. 스위퍼(518)로는 철솔 등을 적용할 수 있다. 스위퍼(518)는 교반날개(517)의 단부에 결합된 상태로 건조하우징부(511)의 내벽을 따라 원형 경로로 이동되면서 건조하우징부(511)의 내벽을 지속적으로 쓸어내게 되므로, 건조하우징부(511)의 내벽에 베리 슬러지가 부착되는 것을 방지할 수 있고, 건조하우징부(511)의 내벽에 베리 슬러지가 부착되더라도 이를 쓸어내면서 탈락시킬 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 파쇄공급부(520)는 매스수용조(521), 매스투입호퍼(522), 파쇄이송기(523)를 포함한다.
매스수용조(521)는 베리 슬러지가 수용되고, 하부가 건조기본체부(510)의 상부와 연통된다. 매스투입호퍼(522)는 매스수용조(521)의 상부에 형성되고, 베리 슬러지 덩어리가 투입된다. 파쇄이송기(523)는 스크류피더를 구비하여 매스수용조(521)의 하부에 설치되고, 슬러지를 파쇄하면서 건조기본체부(510)측으로 이송한다.
매스수용조(521)는 베리 슬러지 덩어리를 내부에 수용가능한 박스형 골조를 이루는 부분이다. 매스투입호퍼(522)는 베리 슬러지 덩어리가 매스수용조(521) 내부로 투입되는 입구를 이루는 부분으로, 매스수용조(521)의 상부에 연통되게 형성된다. 매스투입호퍼(522)를 통해 매스수용조(521) 내부로 투입된 베리 슬러지 덩어리는 매스수용조(521)의 내부에서 파쇄되어 건조기본체부(510)의 건조하우징부(511)로 이송된다.
매스수용조(521)의 하부는 건조하우징부(511)의 상부와 연통되게 연결된다. 파쇄이송기(523)는 매스수용조(521)의 하부에 수평되게 설치되되, 건조하우징부(511)측으로 연장되게 설치된다. 파쇄이송기(523)는 회전에 의해 파쇄이송기(523)의 일측부로 낙하된 베리 슬러지 덩어리를 파쇄하면서 건조하우징부(511)와 접하는 타측부로 연속하여 이송, 공급한다. 파쇄이송기(523)의 타측부로 이송된 베리 슬러지는 건조하우징부(511)의 상부로 연속하여 유입된다. 파쇄이송기(523)로는 스크류 피더(screw feeder)를 적용할 수 있다.
상기와 같이 매스수용조(521)의 하부를 건조하우징부(511)의 상부와 연통되게 연결하고, 파쇄이송기(523)를 매스수용조(521)의 하부에 건조하우징부(511)측으로 연장되게 배치함으로써, 파쇄이송기(523)의 회전 작동에 의해 파쇄이송단계(S5-12)와 슬러지공급단계(S5-21)를 연속하여 수행할 수 있다. 또한, 슬러지의 수분함유 정도에 따라 파쇄이송기(523)의 회전속도를 조절하면서 건조하우징부(511)로 공급되는 베리 슬러지량을 증감 조정할 수 있다.
분쇄단계(S5-3)는, 건조단계(S5-2)를 거쳐 베리 슬러지 건조물을 설정 크기로, 예를 들어 0.5mm~2mm 크기 또는 대략 1mm의 크기로 분쇄하는 과정이다. 건조단계(S5-2)를 거쳐 제조된 베리 슬러지 건조물만으로도 베리 차원료로서 활용가능하나, 상기와 같이 설정 크기로 균일하게 분쇄함으로써 베리 차를 우리거나 달일 시 베리 슬러지 건조물에 포함되어 있는 유익성분을 물에 보다 쉽게 용출시킬 수 있다. 또한, 스푼을 이용하여 정량씩 덜어내거나, 티백 봉지에 정량씩 넣기에 용이하여 차원료로서의 사용 편의성을 도모할 수 있다.
살균단계(S5-4)는 건조 후 설정 크기로 분쇄된 베리 차원료를 살균기를 통과시키며 살균하는 과정이다. 살균단계(S5-4)는 안토시아닌 및 폴리페놀 성분을 포함한 유익 성분의 파괴를 방지하기 위해 80℃이하의 저온분위기에서 이루어지는 것이 바람직하다.
베리 슬러지는 건조기본체부(510) 내부에서 건조단계(S5-2)를 거치는 동안 80℃ 이하의 온도분위기에 지속적으로 노출되면서 그 건조가 이루어짐과 동시에 살균이 동시에 이루어지게 된다. 이에 따라, 살균단계(S5-4)는 필요에 따라 선택적으로 적용할 수 있다. 살균단계(S5-4)를 추가로 거치는 경우, 건조기본체부(510)의 내부에 존재할 수 있는 세균을 처리할 수 있어, 베리 차원료의 부패를 보다 안정적으로 방지할 수 있다.
티백포장단계(S5-5)는 베리 차원료를 티백 봉지에 넣고 밀봉처리하여 베리 티백을 제조하는 과정이다. 살균된 베리 차원료를 정량씩 티백 포장용 호퍼에 넣고 밀봉처리하여 베리 차 티백을 완성할 수 있다. 베리 차 티백에 의하면 베리 차원료를 정량씩 간편하게 휴대할 수 있고, 차거르개와 같은 별도의 도구 없이 물에 담근 상태에서 간편하게 우려내어 음용할 수 있다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 베리 추출액 및 차 제조방법에 의하면, 껍질을 포함한 베리 열매를 파쇄하여 껍질이 슬러지 형태로 포함된 액상의 베리를 형성하고, 80℃이하의 저온에 일정시간 동안 두면서 슬러지로부터 안토시아닌과 폴리페놀을 액상측으로 추출하여 안토시아닌과 폴리페놀이 다량 함유된 상태의 베리 원액을 획득할 수 있다.
따라서, 본 발명에 의하면, 안토시아닌과 폴리페놀이 추출된 베리 원액을 필터부재(410)로 압착하면서 액상의 베리와 음용액과 고상의 베리 슬러지를 분리하는 과정을 거쳐, 다른 재료나 효소 등을 일체 첨가하지 않고 순수한 베리만으로 인체에 유용한 안토시아닌과 폴리페놀을 훼손없이 추출하여, 인체에 유용한 영양소를 풍부하게 포함한 베리 추출액을 제조할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 필터부재(140)에 걸러진 베리 슬러지를 건조하여 차원료로 가공하는 과정을 포함함으로써, 액상의 베리 음용액과 베리 차를 제조하는 공정이 별도로 각각 진행되는 것이 아니라 연속된 하나의 공정에 의해 함께 그 제조가 이루어질 수 있으며, 베리 음용액을 추출하고 남은 베리 슬러지를 물에 우려내거나 달여마실 수 있는 차원료로서 새롭게 활용할 수 있다.
따라서, 본 발명에 의하면, 베리 슬러지 건조물을 차원료로서 활용함으로써, 베리의 고유한 풍미를 차로서 즐기는 것이 가능하도록 할 뿐만 아니라, 베리 슬러지에 잔류된 안토시아닌과 폴리페놀 성분 또한 인체에 유용한 성분으로써 음용할 수 있고, 베리 음용액을 추출하고 남은 베리 슬러지를 폐기할 필요가 없어 친환경적으로 적용할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
100 : 세척기
110 : 이송컨베이어
120 : 세척박스 130 : 상승컨베이어
140 : 세척노즐 150 : 에어나이프
200 : 분쇄기 210 : 호퍼
220 : 이송스크류 230 : 분쇄임펠러
240 : 타공망 250 : 제1보조탱크
300 : 추출탱크 300a : 제1추출탱크
300b : 제2추출탱크 310 : 탱크본체
320 : 스팀자켓 330 : 교반기
340 : 트랩 400 : 필터프레스
410 : 필터부재 420 : 유압실린더
430 : 압력게이지 440 : 공기투입관
450 : 제2보조탱크 500 : 건조기
510 : 건조기본체부 511 : 건조하우징부
512a : 열풍유입부 512b : 증기배출부
513 : 안내판부 513a : 제1안내판
513b : 제2안내판 514 : 통로
514a : 제1수평통로 514b : 제1수직통로
514c : 제2수평통로 514d : 제2수직통로
515 : 회전이송부 515a : 제1회전이송체
515b : 제2회전이송체 516 : 회전축
517 : 교반날개 518 : 스위퍼
520 : 파쇄공급부 521 : 매스수용조
522 : 매스투입호퍼 523 : 파쇄이송기
S1 : 세척단계 S1-1 : 초벌세척단계
S1-2 : 이송건조단계 S1-3 : 헹굼단계
S1-4 : 풍압건조단계 S2 : 액상가공단계
S2-1 : 베리투입단계 S2-2 : 베리분쇄단계
S2-3 : 액상형성단계 S3 : 성분추출단계
S3-1 : 액상투입단계 S3-2 : 가온교반단계
S3-3 : 온도유지단계 S4 : 음용액추출단계
S4-1 : 원액투입단계 S4-2 : 필터링단계
S4-21 : 메인필터링단계 S4-22 : 잔류필터링단계
S5 : 차제조단계 S5-1 : 파쇄단계
S5-11 : 매스투입단계 S5-12 : 파쇄이송단계
S5-2 : 건조단계 S5-21 : 슬러지공급단계
S5-22 : 교반건조단계 S5-3 : 분쇄단계
S5-4 : 살균단계 S5-5 : 티백포장단계
120 : 세척박스 130 : 상승컨베이어
140 : 세척노즐 150 : 에어나이프
200 : 분쇄기 210 : 호퍼
220 : 이송스크류 230 : 분쇄임펠러
240 : 타공망 250 : 제1보조탱크
300 : 추출탱크 300a : 제1추출탱크
300b : 제2추출탱크 310 : 탱크본체
320 : 스팀자켓 330 : 교반기
340 : 트랩 400 : 필터프레스
410 : 필터부재 420 : 유압실린더
430 : 압력게이지 440 : 공기투입관
450 : 제2보조탱크 500 : 건조기
510 : 건조기본체부 511 : 건조하우징부
512a : 열풍유입부 512b : 증기배출부
513 : 안내판부 513a : 제1안내판
513b : 제2안내판 514 : 통로
514a : 제1수평통로 514b : 제1수직통로
514c : 제2수평통로 514d : 제2수직통로
515 : 회전이송부 515a : 제1회전이송체
515b : 제2회전이송체 516 : 회전축
517 : 교반날개 518 : 스위퍼
520 : 파쇄공급부 521 : 매스수용조
522 : 매스투입호퍼 523 : 파쇄이송기
S1 : 세척단계 S1-1 : 초벌세척단계
S1-2 : 이송건조단계 S1-3 : 헹굼단계
S1-4 : 풍압건조단계 S2 : 액상가공단계
S2-1 : 베리투입단계 S2-2 : 베리분쇄단계
S2-3 : 액상형성단계 S3 : 성분추출단계
S3-1 : 액상투입단계 S3-2 : 가온교반단계
S3-3 : 온도유지단계 S4 : 음용액추출단계
S4-1 : 원액투입단계 S4-2 : 필터링단계
S4-21 : 메인필터링단계 S4-22 : 잔류필터링단계
S5 : 차제조단계 S5-1 : 파쇄단계
S5-11 : 매스투입단계 S5-12 : 파쇄이송단계
S5-2 : 건조단계 S5-21 : 슬러지공급단계
S5-22 : 교반건조단계 S5-3 : 분쇄단계
S5-4 : 살균단계 S5-5 : 티백포장단계
Claims (9)
- 베리를 세척하는 세척단계;
세척된 베리를 파쇄하여 액상으로 가공하는 액상가공단계;
액상의 베리를 40~80℃의 온도에서 교반하면서 액상의 베리에 포함된 슬러지로부터 안토시아닌과 폴리페놀을 추출하는 성분추출단계;
안토시아닌과 폴리페놀이 추출된 베리 원액을 필터부재로 압착하면서 액상의 베리와 음용액과 고상의 베리 슬러지를 분리하는 음용액추출단계; 및
상기 필터부재에 걸러진 베리 슬러지를 건조하여 차원료를 제조하는 차제조단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 베리 추출액 및 차 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 음용액추출단계는,
베리 원액을 필터프레스에 투입하는 원액투입단계; 및
상기 필터프레스에 설치된 상기 필터부재로 베리 원액을 압착하되, 압착 정도를 조절하면서 베리 슬러지의 안토시아닌과 폴리페놀 함유량을 조절하는 필터링단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 베리 추출액 및 차 제조방법.
- 제2항에 있어서,
상기 차제조단계는,
상기 필터부재에 걸러진 베리 슬러지 덩어리를 파쇄 또는 분쇄하는 파쇄단계;
파쇄된 베리 슬러지를 건조하는 건조단계; 및
베리 슬러지 건조물을 설정 크기로 분쇄하는 분쇄단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 베리 추출액 및 차 제조방법.
- 제3항에 있어서,
상기 파쇄단계는,
상기 필터프레스에 의해 덩어리 형태로 뭉쳐진 베리 슬러지를 파쇄기에 투입하는 매스투입단계; 및
베리 슬러지 덩어리를 상기 파쇄기에 설치된 스크류피더에 의해 파쇄하면서 상기 건조기로 이송하는 파쇄이송단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 베리 추출액 및 차 제조방법.
- 제4항에 있어서,
상기 건조단계는,
파쇄된 베리 슬러지를 건조기로 공급하는 슬러지공급단계; 및
파쇄된 베리 슬러지를 상기 건조기의 내부에서 교반하면서 상기 건조기 내부의 공기 흐름에 의해 건조하는 교반건조단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 베리 추출액 및 차 제조방법.
- 제5항에 있어서,
상기 건조기는,
파쇄된 베리 슬러지를 내부의 공기 흐름에 의해 건조하는 건조기본체부; 및
상기 파쇄기를 형성하고, 베리 슬러지 덩어리를 파쇄하여 상기 건조기본체부로 공급하는 파쇄공급부;를 포함하고,
상기 건조기본체부는,
하부에 설정 온도의 공기를 공급받는 열풍유입부가 형성되고, 상부에 수증기가 배출되는 증기배출부가 형성되는 건조하우징부;
상기 건조하우징부의 내부를 다층으로 구획하도록 설치되고, 베리 슬러지가 연속하여 수평 및 하향 이송되는 통로를 형성하는 안내판부; 및
상기 통로의 내부에 설치되고, 회전에 의해 베리 슬러지를 교반하면서 이송하는 회전이송부;를 포함하며,
상기 파쇄공급부는,
베리 슬러지가 수용되고, 하부가 상기 건조기본체부의 상부와 연통되는 매스수용조;
상기 매스수용조의 상부에 형성되고, 베리 슬러지 덩어리가 투입되는 매스투입호퍼; 및
스크류피더를 구비하여 상기 매스수용조의 하부에 설치되고, 슬러지를 파쇄하면서 상기 건조기본체부측으로 이송하는 파쇄이송기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 베리 추출액 및 차 제조방법.
- 제6항에 있어서,
상기 안내판부는,
상기 건조하우징부의 일측면부와 연결되고, 상기 건조하우징부의 타측면부와의 사이에 베리 슬러지가 낙하되는 제1수직통로를 형성하는 제1안내판; 및
상기 제1안내판의 하측에서 상기 건조하우징부의 타측면부와 연결되며, 상기 건조하우징부의 일측면부와의 사이에 베리 슬러지가 낙하되는 제2수직통로를 형성하는 제2안내판;을 포함하고,
상기 회전이송부는,
제1회전이송체; 및
상기 제1회전이송체와 나란하게 설치되고, 상기 제1회전이송체와의 사이로 진입되는 베리 슬러지를 상기 제1회전이송체와 함께 하향 가압하여 파쇄하는 제2회전이송체;를 포함하며,
상기 제1회전이송체, 상기 제2회전이송체는,
상기 통로의 내부에 수평방향으로 연장되게 설치되는 회전축;
상기 회전축의 둘레에 돌출되게 형성되고, 베리 슬러지를 교반하면서 일측으로 이송시키는 교반날개; 및
상기 교반날개의 단부에 결합되고, 상기 건조하우징부의 내벽에 부착된 베리 슬러지를 탈락시키는 스위퍼;를 포함하는 것을 특징으로 하는 베리 추출액 및 차 제조방법.
- 제3항에 있어서,
상기 차제조단계는,
건조 후 설정 크기로 분쇄된 베리 차원료를 살균기를 통과시키며 살균하는 살균단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 베리 추출액 및 차 제조방법.
- 제3항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 차제조단계는,
베리 차원료를 티백 봉지에 넣고 밀봉처리하여 베리 티백을 제조하는 티백포장단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 베리 추출액 및 차 제조방법.
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