KR20180025401A - Method and apparatus for sterilizing foods by using hot wind and microwave - Google Patents

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Abstract

Disclosed are a method and an apparatus for sterilizing food using hot air and microwave. An internal temperature (T11) of a sterilizing chamber is heated to a hot-air-heating target temperature (T1) by supplying hot air, and food to be sterilized is put into the sterilizing chamber. The microwave is irradiated during the heating irradiation time (Hr1) at which an internal temperature (T21) of the food to be sterilized can be heated to the sterilization temperature. During the hot air supply holding time (Hr2) necessary for sterilization, hot air is supplied or hot air is supplied with the microwave irradiation so that the internal temperature (T21) of the food and the internal temperature (T11) of the sterilizing chamber can maintain the sterilizing temperature and the hot-air-heating target temperature (T1) to sterilize the food to be sterilized, thereby sterilizing coliform group in dried fruits such as freeze-dried fruits and sugar-pickled fruits, and processed saccharides such as marshmallows according to regulations without changing physical properties.

Description

열풍과 마이크로파를 이용한 식품 살균방법 및 살균장치{Method and apparatus for sterilizing foods by using hot wind and microwave}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and apparatus for sterilizing food using hot wind and microwave,

본 발명은 열풍과 마이크로파를 이용한 식품 살균방법 및 살균장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 열풍에 의한 가열방식과 함께 마이크로파에 의한 체적가열방식에 의해 각종 곡물로 제조되는 시리얼 제품에 첨가되는 동결건조과일이나 당절임 과일 등과 같은 건조과일, 마시맬로 등과 같은 당류 가공품(식품)을 가열하여 대장균군(coliform)과 같은 미생물을 살균함으로써, 열에 취약한 식품의 물성변화 없이 법에 규정된 대장균군(음성) 기준을 만족시킬 수 있도록 하는 열풍과 마이크로파를 이용한 식품 살균방법 및 살균장치에 관한 것이다.The present invention relates to a food sterilization method and a sterilization apparatus using hot air and microwave, and more particularly, to a method and apparatus for sterilizing food by using hot air and microwave, (Food) such as dried fruits such as dried fruit, marshmallows, etc., by sterilizing the microorganisms such as coliforms, and the coliform group (voice) standard prescribed by the law without changing the physical properties of the food susceptible to heat The present invention relates to a food sterilizing method and a sterilizing apparatus using hot air and a microwave to satisfy the above-

간편한 식사를 선호하면서 패스트푸드, 시리얼 등의 편이식품의 발달로 인해 과거에 비하여 일회용 식품의 사용이 증가되고 있다. 식품제조 및 보존, 유통에서의 위생기술의 발달, 공중보건과 관련한 제반 시스템의 과학화, 소비자의 의식수준 향상 및 의학의 발전으로 인해 각종 병원균이 없는 안전한 식품이 요구되고 있다.The use of disposable food is increasing in comparison with the past due to the development of fast food, cereal, etc. The development of hygiene technology in food production and preservation, distribution, the scientific system of public health related system, the improvement of consumer consciousness level and the development of medicine are demanding safe food without any pathogen.

위와 같이 각종 병원균을 살균하기 위한 방법으로는 열풍(가열), 고온의 증기나 물, 마이크로파 등과 같은 가열방식이나 각종 약품 등을 이용하는 방법이 있다. 가열방식의 살균방법으로는 열풍에 의한 방법과 함께 특허문헌 1에 개시된 바와 같이, 고온의 증기나 물을 이용한 방법이 주로 사용되는데, 이는 만두나 고기완자 등과 같은 식품과 같이 수분과 접촉하여도 물성 변화가 없는 식품에 주로 사용된다.As a method for sterilizing various pathogens as described above, there is a method of using a heating method such as hot air (high temperature), high temperature steam, water, microwave, etc. or various chemicals. As a method of sterilization by the heating method, a method using hot steam or water is mainly used, as disclosed in Patent Document 1, in addition to a method using hot air. This is because, even in the case of food such as dumplings and meatballs, It is mainly used for foods that do not change.

위와 같은 각종 병원균 중 식물 병원균(vegetative pathogen)의 d-value는 70∼75 ℃에서 수십 초 이내인데, 균의 종류나 식품의 종류에 따라 교차오염 수준의 대장균군 사멸온도는 안전계수를 고려하여 70∼90 ℃에서 1분 30초 내지 3분 30초 동안 즉, 80 ℃에서 2분 동안으로 설정하는 것이 바람직하다는 것이 시험 결과 밝혀졌다. Among these pathogens, the d-value of the vegetative pathogen is within a few tens of seconds at 70-75 ° C. Depending on the type of bacteria and the type of food, the death rate of E. coli at cross- It is preferable to set the temperature at -90 ° C for 1 minute 30 seconds to 3 minutes 30 seconds, that is, for 2 minutes at 80 ° C.

특허문헌 2에는 마이크로파를 이용한 식품 살균장치가 개시되어 있는데, 이는 식품의 살균시 식품의 가열 및 건조가 발생하지 않으면서 대장균군이나 병원균을 살균할 수 있으나, 마이크로파를 식품에 조사하기 전에 살균 챔버 내부를 진공으로 형성하고 별도의 반응가스를 공급해야 한다.Patent Document 2 discloses a food sterilizing apparatus using a microwave, which is capable of sterilizing coliform bacteria and pathogens without heating and drying food during sterilization of food. However, before the food is irradiated with microwaves, Must be formed in a vacuum and a separate reaction gas must be supplied.

여기서, 마이크로파는 도 2와 같이, 파장의 길이에 따라 각기 다른 특성을 나타내는 라디오파, 적외선, 가시광선, 감마선 등으로 나눠지는 전자파 중 하나로서, 300 MHz∼30 GHz의 주파수 대역을 가지고 분자의 진동에 의한 마찰열, 즉 유전가열 원리에 의한 식품의 가열, 해동, 살균, 건조에 이용된다.Here, as shown in FIG. 2, the microwave is one of electromagnetic waves divided into radio waves, infrared rays, visible rays, and gamma rays, which exhibit different characteristics depending on the length of the wavelength. The microwave has a frequency band of 300 MHz to 30 GHz, Is used for heating, defrosting, sterilizing and drying food by the principle of dielectric heating.

이러한 마이크로파에 의한 살균은 일반적인 가열과 달리, 식품 내부의 물분자의 진동에 의한 마찰열, 즉 유전가열 원리에 의해 식품의 내부에서 발열함으로써, 짧은 시간에 가열되고 열전도가 나쁜 물질에도 효과적으로 적용될 수 있는 것으로서, 미생물 내부의 물분자의 진동 및 발열에 따라 세포막이나 세포벽이 파괴되고 구성성분 유출로 인한 구조변화를 가져오거나, 발열에 의한 효소 단백질의 구조변화에 따른 효소의 활성이 저하되거나, 또는 DNA의 직접(가열로 인한 DNA 분리) 또는 간접적(핵산 가수분해효소의 활성변화) 절단에 의해 이루어지는데, 이를 가열에 의한 살균이라 한다. Such microwave sterilization is different from general heating in that it can be effectively applied to a material which is heated in a short period of time and which has poor heat conduction by generating heat inside the food due to frictional heat due to vibration of water molecules inside the food, , The cell membrane or cell wall is destroyed due to the vibration and heat of the water molecule in the microorganism, the structural change due to the outflow of the constituent component is caused, the enzyme activity is lowered due to the structural change of the enzyme protein due to fever, (Separation of DNA due to heating) or indirectly (change of activity of nucleic acid hydrolase). This is called sterilization by heating.

또한, 세포막의 비가역적인 장해로 인한 전자 전달계(electron transport system)에 활성저하 및 이온의 능동 수송을 방해하거나, 단백질의 응집 및 변성을 촉진시켜 세포 내 효소활성을 비가역적으로 저하시키는 한편 DNA 간의 수소결합을 약화시켜 DNA의 2차, 3차 구조를 비가역적으로 변화시키거나 DNA를 파괴하는 것에 의해 이루어지는 것을 비가열 살균이라 하는데, 이는 전자전달계, 효소의 활성 저하 및 DNA 파괴 등과 같은 일반 가열보다 높은 효과를 가진다.In addition, it inhibits the degradation of activity and the active transport of ions in the electron transport system due to the irreversible disruption of the cell membrane, or promotes aggregation and denaturation of proteins, thereby irreversibly reducing intracellular enzyme activity, Non-irreversible changes in the secondary or tertiary structure of DNA by weakening the bond or destruction of DNA are called non-thermal sterilization. This is called non-thermal sterilization because it is higher than normal heating such as electron transport system, enzyme degradation, Effect.

일반적으로 각종 식품은 법에 규정된 기준을 맞추기 위해 열풍, 증기, 물, 마이크로파에 의한 살균을 실시하게 되는데, 이렇게 살균을 필요로 하는 식품 중 각종 곡물에 의해 구성되는 시리얼 제품에 혼합되는 동결건조과일이나 당절임과일 등과 같은 건조과일, 마시맬로 등과 같은 당류 가공품 등은 관련 법령에 따라 시리얼 제품과 동일하게 대장균군에 대한 음성 반응이 요구된다.In general, various foods are sterilized by hot air, steam, water, and microwaves to meet the standards stipulated by the law. Among these foods that require sterilization, freeze-dried fruits And dried fruits such as sugar-pickled fruit, processed products such as marshmallows, etc., require a negative reaction to the coliform group in the same manner as the serial products according to the relevant laws and regulations.

즉, 시리얼 제품에 혼합되는 동결건조과일이나 당절임과일 등과 같은 건조과일, 마시맬로 등과 같은 당류 가공품 등을 법에 규정된 기준에 맞게 살균하기 위해, 건조과일이나 가공품의 내부온도(품온)을 열풍에 의해 살균온도까지 상승시키게 되는데, 단시간에 건조과일이나 가공품을 가열해야 하므로 큰 열에너지(높은 온도)가 필요하다. 즉, 도 1과 같이, 건조과일이나 가공품의 내부온도를 80 ℃ 이상의 살균온도구간까지 올리기 위해서는 140 ℃의 열풍을 공급해야 하는데, 이 경우 가열시간이 길어지고, 높은 열에 취약한 건조과일이나 가공품의 물성변화가 일어나는 문제점이 있다.In other words, in order to sterilize processed products such as dried fruits such as lyophilized fruit mixed with cereal products and dried fruit such as sugar-pickled fruits, marshmallows, etc. according to the standards stipulated in the Act, the internal temperature (product temperature) , Which requires a large amount of heat energy (high temperature) since the dried fruit or the processed product must be heated in a short time. That is, as shown in FIG. 1, in order to raise the internal temperature of the dried fruit or processed product to the sterilization temperature range of 80 ° C or higher, it is necessary to supply hot air of 140 ° C. In this case, the heating time becomes longer, There is a problem that a change occurs.

대한민국 등록실용신안 제20-0443228호(2009. 02. 06. 공고)Registered Utility Model No. 20-0443228 of the Republic of Korea (Notice of Mar. 02, 2009) 대한민국 등록특허 제10-1419386호(2014. 07. 15. 공고)Korean Patent No. 10-1419386 (issued on April 15, 2014)

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 식품, 보다 구체적으로는 시리얼 제품에 첨가되는 동결건조 과일이나 당절임 과일과 같은 건조 과일, 마시맬로와 같은 당류 가공품을 물성 변화 없이 법정 기준에 맞게 살균할 수 있도록 하는 열풍과 마이크로파를 이용한 식품 살균방법 및 살균장치를 제공하는데 그 목적이 있다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a food, more specifically, It is an object of the present invention to provide a food sterilization method and a sterilization apparatus using hot air and microwaves capable of sterilizing according to standards.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적은,SUMMARY OF THE INVENTION [0006]

a) 식품별로 사전 설정된 살균 챔버의 열풍 가열 목표 온도(T1), 각기 다른 살균온도까지의 가열을 위한 식품 종류(K)별, 중량(W)별, 온도(T)별로 사전 설정된 마이크로파의 세기(S) 및 가열 조사시간(Hr1), 마이크로파의 조사 종료 후 살균 챔버의 내부온도(T11)를 열풍 가열 목표 온도(T1)로 그리고 살균 챔버 내의 식품의 온도를 살균온도로 유지하기 위해 열풍 공급을 계속하도록 식품 종류(K)별, 중량(W)별, 온도(T)별로 사전 설정된 열풍 공급 유지시간(Hr2)을 컴퓨터의 데이터베이스(DB)에 입력하는 살균 조건 입력 단계;a) the intensity of microwaves preset for each food item (K), by weight (W), and temperature (T) for heating the hot air of the sterilization chamber preset for each food to the target temperature (T1) S) and the heating irradiation time (Hr1), the internal temperature T11 of the sterilization chamber after the irradiation of the microwave is set to the hot air heating target temperature T1, and the hot air supply is continued to maintain the temperature of the food in the sterilization chamber at the sterilization temperature A sterilization condition input step of inputting a hot air supply holding time Hr2 preset for each type of food K, for each weight W, and for each temperature T to a database DB of the computer;

b) 살균대상 식품의 종류(K), 중량(W) 및 현재 온도(T)를 입력하는 살균대상 식품정보 입력단계;b) inputting a sterilization object food information to input a kind (K), a weight (W) and a present temperature (T) of a food to be sterilized;

c) 단계 b)에서 입력된 살균대상 정보를 컴퓨터의 제어부가 단계 a)에서 입력된 살균조건과 비교하여 마이크로파의 세기(S)와 가열 조사시간(Hr1), 그리고 열풍 공급 유지시간(Hr2)을 선택하고, 살균장치를 시동시키는 살균 장치 시동 단계;c) comparing the sterilization target information input in step b) with the sterilization conditions entered in step a) by the control unit of the computer to determine the intensity S of the microwave, the heating irradiation time Hr1, and the hot air supply holding time Hr2 A sterilizing device starting step of selecting and starting the sterilizing device;

d) 컴퓨터 제어부가 살균 챔버 내부의 온도 감지센서에 의해 감지되어 입력된 살균 챔버의 내부온도(T11)를 열풍 가열 목표 온도(T1)와 비교한 온도차에 따라 결정된 온도로 열풍을 공급하는 열풍 공급 단계; d) a hot air supply step of supplying hot air at a temperature determined according to a temperature difference obtained by comparing the internal temperature T11 of the sterilization chamber, which is sensed by the temperature sensor inside the sterilization chamber, with the hot air heating target temperature T1, ;

e) 컴퓨터의 제어부가 살균 챔버의 내부온도(T11)가 열풍 가열 목표 온도(T1)에 도달(상승 또는 하강)하는가를 온도 감지센서가 감지한 온도에 의해 체크하는 살균 챔버 내부온도 감지 단계;e) a sterilization chamber internal temperature sensing step of checking whether the internal temperature T11 of the sterilization chamber reaches (rising or falling) the hot air heating target temperature T1 by the temperature sensed by the temperature sensor;

f) 살균 챔버의 내부온도(T11)가 열풍 가열 목표 온도(T1)까지 가열된 것이 온도 감지센서에 의해 감지되면, 컴퓨터의 제어부가 살균 챔버의 내부온도(T11)가 열풍 가열 목표 온도(T1)를 유지할 수 있도록 열풍 공급을 계속하는 상태로, 살균대상 식품을 살균 챔버 내로 투입하는 살균대상 식품 투입 단계;f) When the temperature sensor detects that the internal temperature T11 of the sterilization chamber has been heated to the hot air heating target temperature T1, the control unit of the computer determines whether the internal temperature T11 of the sterilization chamber is higher than the hot air heating target temperature T1. A step of feeding the food to be sterilized into the sterilization chamber in a state of continuing to supply the hot air so as to maintain the temperature of the food to be sterilized;

g) 컴퓨터의 제어부가 단계 b)에서 선택된 마이크로파의 세기(S) 및 가열 조사시간(Hr1)에 따라 살균 챔버 내에 마이크로파를 조사하는 마이크로파 조사단계; 및g) a microwave irradiation step of irradiating the microwave in the sterilization chamber according to the intensity S of the microwave and the heating irradiation time Hr1 selected in step b); And

h) 단계 g) 종료 후에, 단계 b)에서 선택된 열풍 공급 유지시간(Hr2)에 따라, 열풍 공급을 유지하는 열풍 공급 유지 단계;h) maintaining the hot air supply in accordance with the hot air supply holding time (Hr2) selected in step b) after step g);

를 포함하여 구성되는, 열풍과 마이크로파를 이용한 식품 살균방법에 의해 달성된다.And a food sterilizing method using hot air and microwave.

본 발명의 방법의 하나의 측면에 의하면, 단계 h)의 열풍 공급 유지 단계에 이어 살균 챔버로부터 살균대상 식품을 꺼내서 상온에서 또는 다른 냉각 수단에 의해 냉각시키는 냉각 단계를 더 포함할 수 있다.According to one aspect of the method of the present invention, the hot air supply maintenance step of step h) may further comprise a cooling step of taking the food to be sterilized from the sterilization chamber and cooling it at room temperature or by another cooling means.

본 발명의 방법의 다른 측면에 의하면, 살균 챔버에 대한 열풍 공급 및 마이크로파 조사가 각각 열풍기 유닛 및 마그네트론에 의해 이루어질 수 있다.According to another aspect of the method of the present invention, hot air supply and microwave irradiation for the sterilization chamber can be performed by a hot air fan unit and a magnetron, respectively.

본 발명의 방법의 다른 측면에 의하면, 살균 챔버의 열풍 가열 목표 온도(T1) 및 마이크로파 조사 단계 종료 후의 살균대상 식품의 살균온도 유지를 위해 열풍 공급을 계속하는 열풍 공급 유지시간(Hr2)이 각각 70∼90 ℃ 및 1∼3분 범위 내의 값으로 설정될 수 있다. According to another aspect of the method of the present invention, the hot air supply maintaining time (Hr2) for continuing the hot air supply for maintaining the hot air heating target temperature (T1) of the sterilization chamber and the sterilizing temperature of the food to be sterilized after the microwave irradiation step is 70 To < RTI ID = 0.0 > 90 C < / RTI >

본 발명의 방법의 또 다른 측면에 의하면, 살균대상 식품이 식품 투입 이송 컨베이어에 의해 살균 챔버 내부의 하부로 투입되고 그로부터 배출될 수 있다.According to another aspect of the method of the present invention, the food to be sterilized can be put into and discharged from the lower portion inside the sterilization chamber by the food transfer conveyor.

본 발명의 방법의 또 다른 측면에 의하면, 마이크로파가 살균 챔버 내부 전체 또는 살균대상 식품이 투입되는 진입부에만 조사될 수 있다.According to another aspect of the method of the present invention, the microwave may be irradiated to the entire interior of the sterilization chamber or only to the entrance of the sterilization target food.

본 발명의 방법의 또 다른 측면에 의하면, 마이크로파가 살균 챔버의 진입부에만 조사시, 마이크로파의 가열 조사시간(Hr1) 및 열풍 공급 유지시간(Hr2)을 마이크로파의 조사구간(L1)과 열풍 공급 유지구간(L2) 및 식품 투입 이송 컨베이어의 이송속도에 의해 조절할 수 있다.According to another aspect of the method of the present invention, when the microwave irradiates only the entrance portion of the sterilization chamber, the heating irradiation time (Hr1) and the hot air supply holding time (Hr2) Section L2 and the feed rate of the food stuff transfer conveyor.

본 발명의 목적은, 또한, It is an object of the present invention to provide,

도어 및 투시창을 가지며 살균 대상 식품이 투입되는 공간이 구비된 챔버, 챔버의 천정부에 설치된 마그네트론 및 열풍기 유닛, 및 챔버의 내부에 설치된 온도 감지 센서를 구비한 살균 챔버(STCB) ; 그리고A sterilization chamber (STCB) having a door, a window provided with a space into which food to be sterilized is inserted, a magnetron and a hot air unit installed at the ceiling of the chamber, and a temperature sensor installed inside the chamber; And

입력부, 입력부를 통해 입력되는 살균대상 식품의 종류(K), 중량(W)과 현재 온도(T), 살균대상 식품별 살균 챔버의 열풍 가열 목표 온도(T1), 각기 다른 살균온도까지의 가열을 위한 식품 종류(K)별, 중량(W)별, 온도(T)별로 사전 설정된 마이크로파의 세기(S) 및 가열 조사시간(Hr1), 마이크로파의 조사 종료 후 살균 챔버의 내부온도(T11)를 열풍 가열 목표 온도(T1)로 그리고 살균 챔버 내의 식품의 온도를 살균온도로 유지하기 위해 열풍 공급을 계속하도록 식품 종류(K)별, 중량(W)별, 온도(T)별로 사전 설정된 열풍 공급 유지시간(Hr2)을 포함하는 살균 작동 조건이 사전 입력된 데이터베이스(DB), 및 살균대상 식품의 종류(K), 중량(W) 및 현재 온도(T)를 데이터베이스(DB)에 입력, 저장된 살균 작동 조건과 비교하여 마이크로파의 세기(S)와 가열 조사시간(Hr1), 그리고 열풍 공급 유지시간(Hr2)을 선택하여 살균 챔버(STCB)의 작동을 제어하는 제어부를 구비한 컴퓨터;(K), the weight (W) and the current temperature (T) of the food to be sterilized, the target temperature of hot air heating (T1) of the sterilization chamber for each food to be sterilized, The intensity (S) and the heating time (Hr1) of the microwave preset for each food type (K), the weight (W) and the temperature (T) and the internal temperature (T11) The hot air supply retention time preset by the type of food (K), by weight (W), and temperature (T) so that hot air supply is continued in order to maintain the temperature of the food in the sterilization chamber at the heating target temperature (T1) (K), weight (W) and current temperature (T) of the food to be sterilized are inputted into the database (DB), and the sterilization operating condition (S) of the microwave, the heating time (Hr1), and the hot wind A computer having a control unit for controlling the operation of the sterilization chamber STCB by selecting the supply holding time Hr2;

를 포함하여 구성되는, 열풍과 마이크로파를 이용한 식품 살균장치에 의해 달성된다.And a food sterilizing device using hot air and microwave.

본 발명의 장치의 하나의 측면에 의하면, 살균 챔버는, 양 측벽의 하단에 투입구와 배출구가 형성된 챔버의 하부를 통과하는 컨베이어 벨트를 구비한 식품 투입 이송 컨베이어, 및 살균 챔버의 투입구 및 배출구에 접하는 벽부에 설치된 마이크로파 차폐유닛이 더 구비된다.According to one aspect of the apparatus of the present invention, the sterilization chamber includes a food stuff transfer conveyor having a conveyor belt passing under the lower portion of the chamber formed with a mouth and an outlet at the lower end of both sidewalls, And a microwave shielding unit provided on the wall portion.

본 발명의 장치의 다른 측면에 의하면, 마그네트론은, 살균 챔버의 내부공간 전체에 마이크로파를 조사하거나 살균 챔버의 내부공간 중 살균대상 식품이 투입되는 진입부에만 마이크로파를 조사할 수 있도록 배치되고, 살균 챔버는 열풍기 유닛의 미작동시 공기의 흐름을 차단할 수 있는 도어를 가지며, 열풍기 유닛은 살균 챔버의 내부공간 전체에 열풍을 공급하도록 배치될 수 있다.According to another aspect of the present invention, the magnetron is disposed so as to irradiate microwaves to the entire inner space of the sterilization chamber or to irradiate microwave only to the entrance portion into which the food to be sterilized is injected in the inner space of the sterilization chamber, And the hot air unit may be arranged to supply hot air to the entire inner space of the sterilizing chamber.

본 발명의 장치의 또 다른 측면에 의하면, 제어부는, 살균 챔버의 열풍 가열 목표 온도(T1) 및 살균대상 식품이 살균온도를 유지할 수 있도록 열풍을 공급하는 열풍 공급 유지시간(Hr2)이 70∼90 ℃ 및 1∼3분 범위 내의 값으로 설정할 수 있도록 구성될 수 있다.According to still another aspect of the present invention, the control unit controls the temperature of the hot air heating target (T1) of the sterilization chamber and the hot air supply holding time (Hr2) for supplying the hot air to maintain the sterilizing temperature Lt; 0 > C and a value within a range of 1 to 3 minutes.

본 발명에 의하면, 식품, 즉 각종 곡물로 제조되는 시리얼 제품에 첨가되는 열에 취약한 동결건조 과일이나 당절임 과일 등과 같은 건조 과일, 마시맬로 등과 같은 당류 가공품을 마이크로파에 의한 체적 가열 방식으로 식품 내부에서부터 가열되어 식품 종류별로 각기 다른 살균 온도까지 선택적으로 가열함으로써, 열에 취약한 식품의 물성변화 없이 법에 규정된 대장균군(음성) 기준을 만족시킬 수 있으며, 특히 마이크로파의 조사와 함께 살균 챔버 내에 열풍을 공급하여 살균하고자 하는 식품을 전체적으로 고르게 가열 살균할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, a processed product such as dried fruits and marshmallows such as lyophilized fruit or dried fruit which is susceptible to heat, which is added to food, that is, a cereal product made of various cereals, is heated from inside the food by a volume heating method using a microwave By selectively heating up to different disinfection temperatures for different food types, it is possible to satisfy the Escherichia coli (negative) standards prescribed in the law without changing the physical properties of foods susceptible to heat. In particular, sterilization by supplying hot air into the sterilization chamber, There is an effect that the food to be cooked can be uniformly heated and sterilized as a whole.

또한, 본 발명에 사용되는 마이크로파는, 열에 취약한 시리얼 제품에 첨가되는 식품 내부로의 침투성이 높고 식품 내부로부터 발열을 일으키기 때문에 단시간에 식품 전체를 고르게 가열할 수 있으므로, 시간과 에너지를 절약할 수 있고, 가열 살균 효과 외에도 비가열살균 기작(mechanism)을 지니고 있어 낮은 온도 및 짧은 시간에 높은 살균효과를 얻을 수 있으며, 열전도도가 낮은 식품에 대해서도 열풍 단독에 의한 살균에 비해 높은 살균 효과를 얻을 수 있다.In addition, the microwave used in the present invention has high permeability into foods that are added to a cereal product that is vulnerable to heat, and generates heat from the inside of the food, so that the whole food can be heated uniformly in a short time, In addition to the heat sterilization effect, it has a non-heat sterilization mechanism, so that a high sterilization effect can be obtained at a low temperature and in a short time, and a sterilization effect higher than that of a hot air alone can be obtained even for foods having low thermal conductivity .

또한, 본 발명은 마이크로파에 의한 살균으로 동결건조 과일이나 당절임 과일 등과 같은 건조과일, 마시맬로와 같은 각종 당류 가공품에 존재하는 대장균군과 함께 녹농균, 황색포도상구균과 같은 병원균까지도 감소시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention is effective in reducing pathogens such as Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus, as well as Escherichia coli present in various saccharide processed products such as dried fruits and marshmallows such as freeze-dried fruits and sugar-pickled fruits by microbial sterilization have.

도 1은 열풍을 이용하여 식품을 살균하는 종래의 살균방법을 설명하기 위한 그래프이다.
도 2는 마그네트론에서 조사되는 마이크로파를 포함하는 전자파의 구성을 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 의한 열풍과 마이크로파를 이용한 식품 살균장치의 구성도이다.
도 4는 열풍과 마이크로파를 이용하여 식품을 살균하는 본 발명에 의한 살균방법을 설명하기 위한 그래프이다.
도 5는 도 3의 살균장치에 의해 살균 챔버를 경유해서 이송되는 식품에 열풍과 마이크로파를 가해 대장균군 등을 살균하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 도 3의 본 발명의 다른 실시예에 의한 마이크로파를 이용한 식품 살균장치의 구성도이다.
도 7은 도 6의 살균장치에 의해 살균 챔버에 수작업으로 투입 및 배출되는 식품에 열풍과 마이크로파를 가해 대장균군 등을 살균하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
1 is a graph for explaining a conventional sterilization method for sterilizing food using hot air.
2 is a view showing a configuration of an electromagnetic wave including a microwave irradiated from the magnetron.
3 is a configuration diagram of a food sterilizing apparatus using hot air and microwaves according to an embodiment of the present invention.
4 is a graph for explaining a sterilization method according to the present invention for sterilizing foods using hot air and microwaves.
5 is a flowchart for explaining a method of sterilizing coliform bacteria and the like by applying hot air and microwaves to food transported through the sterilization chamber by the sterilizing apparatus of FIG.
FIG. 6 is a configuration diagram of a food sterilizing apparatus using microwaves according to another embodiment of the present invention shown in FIG. 3;
FIG. 7 is a flowchart for explaining a method of sterilizing coliform bacteria and the like by applying hot air and microwaves to food which is manually input into and discharged from the sterilization chamber by the sterilizing apparatus of FIG. 6;

이하, 본 발명을 바람직한 실시예에 의해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 이해를 돕기 위해 그리고 설명의 간략화를 위해 서로 다른 실시예에서의 동일 또는 유사한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 부여한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings by way of preferred embodiments. To facilitate understanding of the present invention and to simplify the description, the same reference numerals are assigned to the same or similar components in different embodiments.

도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 의한 마이크로파를 이용한 식품 살균장치의 구성도이다.3 is a configuration diagram of a food sterilizing apparatus using microwaves according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 하나의 실시예에 의한 열풍과 마이크로파를 이용한 식품의 연속식 살균장치는, 도 3에 도시된 바와 같이, 하부가 개방되고 양 측벽의 하단에 마주보는 투입구(101a)와 배출구(101b)가 각각 형성되며, 도어 및 투시창을 가지며 살균 대상 식품이 투입되는 공간이 구비된 챔버(101), 챔버(101)에 각각 설치된 마그네트론(110), 열풍기 유닛(120) 및 온도감지센서(130)를 구비한 살균 챔버(100)와, 살균대상 식품의 종류(K), 중량(W) 및 현재 온도(T)가 입력되는 컴퓨터 입력부(210), 입력부(210)를 통해 입력되는 살균대상 식품의 종류(K), 중량(W)과 현재 온도(T); 살균대상 식품 종류(K)별, 중량(W)별 살균 챔버의 열풍 가열 목표 온도(T1), 식품 종류(K)별, 중량(W)별, 온도(T)별로 각기 다른 살균온도까지의 가열을 위한 사전 설정된 마이크로파의 세기(S) 및 가열 조사시간(Hr1), 마이크로파의 조사 종료 후 살균 챔버의 내부온도(T11)를 열풍 가열 목표 온도(T1)로 그리고 살균 챔버 내의 식품의 온도를 살균온도로 유지하기 위해 열풍 공급을 계속하도록 식품 종류(K)별, 중량(W)별, 온도(T)별로 사전 설정된 열풍 공급 유지시간(Hr2)을 포함하는 살균 작동 조건이 사전 입력된 데이터베이스(DB); 및 살균 챔버(100) 내의 온도감지센서(130)로부터 입력된 살균 챔버 온도의 측정값에 따라 살균대상 식품의 종류(K), 중량(W) 및 현재 온도(T)를 데이터베이스(DB)에 입력, 저장된 살균 작동 조건과 비교하여 마이크로파의 세기(S)와 가열 조사시간(Hr1), 그리고 열풍 공급 유지시간(Hr2)을 선택하여 살균 챔버(100)의 작동을 제어하는 제어부(220);를 구비한 제어 컴퓨터(200);As shown in FIG. 3, the continuous food sterilization apparatus using hot air and microwaves according to an embodiment of the present invention includes an inlet 101a and an outlet 101b, which are opened at the bottom and face the bottom of both sidewalls, A magnetron 110 installed in the chamber 101, a hot air fan unit 120, and a temperature sensor 130, which are installed in the chamber 101, respectively. The chamber 101 has a door and a window, A computer input unit 210 for inputting a type K of a food to be sterilized, a weight W and a present temperature T, a type of food to be sterilized inputted through the input unit 210, (K), weight (W) and current temperature (T); (K) Sterilization of hot air in sterilization chamber by star and weight (W) Heating to different sterilization temperatures by target temperature (T1), food type (K), weight (W) (T11) of the sterilization chamber after completion of the irradiation of the microwave to the hot air heating target temperature (T1) and the temperature of the food in the sterilization chamber to the sterilization temperature (DB) in which a sterilizing operation condition including hot-air supply holding time (Hr2) preset for each kind of food K, weight W, and temperature T is pre- ; (K), weight (W) and current temperature (T) of the food to be sterilized are entered into the database (DB) according to the measurement value of the sterilization chamber temperature inputted from the temperature sensor 130 in the sterilization chamber 100 And a control unit 220 for controlling the operation of the sterilization chamber 100 by selecting the intensity S of the microwave, the heating time Hr1, and the hot air supply holding time Hr2 in comparison with the stored sterilization operating conditions A control computer 200;

모터(M)에 연동되고 살균 챔버(100)의 하부에 투입구(101a)에서 배출구(101b) 쪽으로 진행되는 방향으로 설치된 식품 투입 이송 컨베이어(300); 및 A food feeding conveyor 300 interlocked with the motor M and installed in the lower part of the sterilization chamber 100 in the direction from the inlet 101a to the outlet 101b; And

살균 챔버(100)의 투입구(101a) 및 배출구(101b)에 접하는 벽부에 설치된 마이크로파 차폐유닛(410, 420)으로 구성된다.And microwave shielding units 410 and 420 provided at wall portions contacting the inlet 101a and the outlet 101b of the sterilization chamber 100, respectively.

여기서, 열풍기 유닛(120)은 살균 챔버(100)의 내부온도(T11)를 열풍 가열 목표 온도(T1)까지 가열하여 살균을 준비하고, 그 후, 마그네트론(110)은 살균대상 식품을 주변 공기와의 접촉으로 열을 빼앗기지 않는 상태에서 짧은 시간 내에 식품별로 각기 다른 살균온도까지 가열하여, 마이크로파에 의해 가열되는 식품이 전체적으로 고르게 가열되도록 한다. 즉, 마그네트론(110)이 식품의 가열과 살균의 주된 역할을 하고, 열풍기 유닛(120)은 식품의 가열과 살균에 영향을 주나, 그 역할을 제한적이어서 보조적인 역할을 한다.Here, the hot air unit 120 prepares the sterilization by heating the internal temperature T11 of the sterilization chamber 100 to the hot air heating target temperature T1. Thereafter, the magnetron 110 warms the food to be sterilized with ambient air So that the food to be heated by the microwave is uniformly heated as a whole. That is, the magnetron 110 plays a main role in the heating and sterilization of the food, and the hot air unit 120 affects the heating and sterilization of the food, but plays a supplementary role due to its limited role.

마그네트론(110)이 살균 챔버(100)의 내부공간 일부, 즉 진입부에만 마이크로파를 조사할 수 있도록 살균 챔버(100)의 천정부에 설치되고, 미작동시 공기의 흐름을 차단할 수 있는 도어를 가지는 열풍기 유닛(120)이 살균 챔버(100)의 내부공간 전체에 열풍을 공급하도록 배치됨으로써, 컴퓨터(100)의 제어부(220)는 식품 투입 이송 컨베이어(300)를 타고 연속적으로 투입되는 살균대상 식품이 마이크로파가 조사되는 영역(L1)을 조사시간(Hr1) 동안 경유하는 과정에서 살균온도까지 가열된 후, 이어서 마이크로파는 조사되지 않고 열풍 가열 목표 온도(T1)만이 유지되는 영역(L2)을 열풍 공급 유지시간(Hr2) 동안 경유하는 과정에서 통해 살균 처리되어, 살균 챔버(100) 밖으로 순차적으로 이동시키는 동작을 연속적으로 수행하여 식품의 살균과 배출이 연속적으로 이루어지도록 할 수 있다.The magnetron 110 is installed in the ceiling portion of the sterilizing chamber 100 so as to irradiate microwaves only to a part of the inner space of the sterilization chamber 100, that is, the entrance portion, and has a door The unit 120 is arranged to supply hot air to the entire inner space of the sterilization chamber 100 so that the control unit 220 of the computer 100 controls the sterilization chamber 100 so that the food to be sterilized, Is heated to the sterilization temperature in the course of passing through the irradiating time Hr1 and then the region L2 in which only the hot air heating target temperature T1 is maintained without being irradiated with the microwave is called the hot air supply maintaining time (Hr2), and sequentially moving the sterilizing chamber 100 out of the sterilizing chamber 100, thereby continuously sterilizing and discharging the food It may be so.

이때, 살균 챔버(100)의 내부공간 중 마이크로파가 조사되는 영역과 조사되지 않은 영역의 거리(길이)와 식품 투입 이송 컨베이어(500)의 이송속도를 마이크로파의 가열 조사시간(Hr1)(예를 들어 3 내지 5분) 및 열풍 공급 유지시간(Hr2)에 대응되게 설정하여야 하며, 살균 챔버의 길이를 길게 하여야 한다. At this time, the distance (length) between the area irradiated with the microwave and the area not irradiated with the microwave and the feeding speed of the food transfer conveyor 500 in the inner space of the sterilization chamber 100 are set to the heating irradiation time Hr1 3 to 5 minutes) and the hot air supply holding time (Hr2), and the length of the sterilization chamber should be long.

다만, 마그네트론(110)은 위와 달리, 살균 챔버(100)의 내부공간 전체에 대해 마이크로파를 조사하도록 설치될 수 있다.However, the magnetron 110 may be installed to irradiate microwaves to the entire inner space of the sterilization chamber 100, unlike the above.

따라서, 컴퓨터(200)의 제어부(220)는 사전 설정된 마이크로파의 세기(S) 및 가열 조사시간(Hr1)에 따라 마그네트론(110)을 구동시켜 마이크로파를 조사하고 이후 사전 설정된 열풍 공급 유지시간(Hr2) 동안 열풍기 유닛(120)을 구동시킨 후 정지되어 있던 식품 투입 이송 컨베이어(300)를 구동시켜서 살균작업이 종료된 식품을 배출시키는 동작을 반복한다. The control unit 220 of the computer 200 drives the magnetron 110 according to the predetermined intensity S of the microwave and the heating irradiation time Hr1 to irradiate the microwaves and then apply the preset hot air supply holding time Hr2, And the operation of discharging the food after the sterilizing operation is completed by driving the food charging / conveying conveyor 300 which has been stopped after driving the fan unit 120 for a while.

즉, 살균대상 식품을 그 종류(K), 중량(W)과 현재 온도(T)를 달리하고, 살균 챔버의 살균대상 식품 종류(K)별, 중량(W)별 열풍 가열 목표 온도(T1)를 달리한 상태에서; 식품 종류(K, 포도, 사과, 감, 마시맬로)별, 중량(W, 10kg, 20 kg, 50 kg)별, 온도(T, -5℃, 15℃, 20℃, 25℃)별로 식품별로 각기 다른 살균온도까지의 가열을 위해 소요되는 마이크로파의 세기(S) 및 가열 조사시간(Hr1) 그리고 열풍 공급 유지시간(Hr2)을 실제 실험에 의해 파악하여 컴퓨터(200)의 데이터베이스(DB)에 사전 입력, 저장되어 입력 정보와의 대비를 위해 대기중인 상태에서, 살균 대상 식품 종류(K, 마시맬로), 중량(W, 50kg) 및 현재 온도(20 ℃)가 입력되면 이를 토대로 데이터베이스(DB)에 저장된 테이블로부터 종류(K,마시맬로), 중량(W, 50kg) 및 온도(20℃)에 해당하는 마이크로파의 세기(S, 예;13kW) 및 가열 조사시간(예;3분) 그리고 열풍 공급 유지 시간(예;3분)을 컴퓨터(200) 제어부(220)가 선택하여 살균장치의 작동을 제어한다.That is to say, the temperature of the hot air heating target T1 for each sterilization chamber type K and the weight W of the sterilization chamber is different from that of the sterilization chamber by changing the kind K, the weight W and the current temperature T, With the exception of; Each food type (K, grape, apple, persimmon, marshmallow) Star, weight (W, 10kg, 20kg, 50kg), temperature (T, -5 ℃, 15 ℃, 20 ℃, 25 ℃) The microwave intensity S and the heating irradiation time Hr1 and the hot air supply holding time Hr2 required for heating up to different sterilization temperatures are detected by actual experiments and pre-inputted into the database DB of the computer 200 (K, marshmallows), weight (W, 50kg) and current temperature (20 ° C) are inputted in the state of being stored for comparison with the input information and stored in the database (S, eg 13 kW) and heating irradiation time (eg 3 min), and hot air supply holding time (eg, K, marshmallow), weight (W, 50 kg) 3 minutes) is selected by the control unit 220 of the computer 200 to control the operation of the sterilizing device.

또한, 컴퓨터(200)의 제어부(220)는 물성변화 없이 법에 규정된 대장균군(음성) 기준을 만족시킬 수 있도록 하기 위해, 살균대상 식품이 종류에 따라 살균 챔버(100)의 열풍 가열 목표 온도(T1)와 살균대상 식품의 살균온도를 달리 설정할 수 있는데, 특히 각종 곡물로 제조되는 시리얼 제품에 첨가되는 동결건조 과일이나 당절임 과일 등과 같은 건조과일, 마시맬로 등과 같은 당류 가공품(식품)의 경우 각각 70∼90 ℃ 범위 내의 값으로 설정할 수 있다.The control unit 220 of the computer 200 may control the temperature of the hot air heating target temperature of the sterilization chamber 100 in accordance with the type of the food to be sterilized so as to satisfy the Escherichia coli group (T1) and the sterilization temperature of the foods to be sterilized can be set differently. In particular, in the case of processed foods (food products) such as dried fruit and marshmallows such as freeze-dried fruits and sugar-picked fruits added to cereal products made of various cereals It can be set to a value within the range of 70 to 90 占 폚.

또한, 살균 챔버(100) 내부로부터의 열풍과 마이크로파의 누설을 최소화하기 위해, 살균 챔버(100)의 투입구(101a)와 배출구(101b)의 상하폭 그리고 마이크로파 차폐유닛(410, 420)의 하단부와 식품 투입 이송 컨베이어(300)와의 간격은 살균대상 식품의 크기에 맞게 구성되며, 별도의 승강(조절)수단을 구비하여 살균대상 식품의 크기에 따라 수시로 조절할 수도 있다.The upper and lower widths of the inlet 101a and the outlet 101b of the sterilization chamber 100 and the lower ends of the microwave shielding units 410 and 420 and the lower ends of the inlet ports 101a and 101b of the sterilization chamber 100 are adjusted to minimize the leakage of hot air and microwaves from the inside of the sterilization chamber 100 The gap with the food loading / conveying conveyor 300 is configured according to the size of the food to be sterilized, and it may be provided with a separate elevating (adjusting) means so that it can be adjusted from time to time according to the size of the food to be sterilized.

도 4는 열풍과 마이크로파를 이용하여 식품을 살균하는 본 발명에 의한 살균방법을 설명하기 위한 그래프이다.4 is a graph for explaining a sterilization method according to the present invention for sterilizing foods using hot air and microwaves.

도 4에 의하면, 열풍에 의해 살균 챔버의 내부온도를 85 ℃로 유지하는 상태에서, 25 ℃의 살균대상 식품이 살균 챔버의 내부공간에 투입되어 마이크로파에 의해 80 ℃까지 가열된 후 살균 챔버의 내부공간을 열풍에 의해 80 ℃로 열풍 공급 유지시간 동안 유지함으로써, 식품의 내부와 표면에 열을 동시에 가해 빠르게 가열할 수 있으며, 대장균군의 살균이 이루어질 수 있는 식품의 온도를 유지할 수 있어, 열에 취약한 식품이 고온에 장시간 노출되어 식품의 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있다.4, in the state where the internal temperature of the sterilization chamber is kept at 85 ° C by hot air, the food to be sterilized at 25 ° C is put into the internal space of the sterilization chamber, heated by microwave to 80 ° C, The space can be heated by hot air at 80 캜 for a sustained period of hot air supply, so that heat can be applied to the inside and the surface of the food at the same time to rapidly heat the food, and the temperature of the foodstuff to be sterilized by the coliform bacteria can be maintained. It is possible to prevent the quality of the food from deteriorating because the food is exposed to high temperature for a long time.

도 5는 도 3의 살균장치에 의해 살균 챔버를 경유해서 이송되는 식품에 열풍과 마이크로파를 가해 대장균군을 살균하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.FIG. 5 is a flowchart for explaining a method of sterilizing coliform bacteria by applying hot air and microwaves to food transported through the sterilization chamber by the sterilizing apparatus of FIG. 3;

도 5에 의하면, 식품에 잔류하는 대장균군을 살균하기에 앞서, 컴퓨터 제어부는 살균대상 식품별 살균 챔버의 열풍 가열 목표 온도(T1), 살균대상 식품별 살균온도, 식품 투입 이송 컨베이어의 이송속도(마이크로파의 세기(S) 및 가열 조사시간(Hr1), 마이크로파 조사 가열 종료 후 열풍 공급을 계속하는 열풍 공급 유지시간(Hr2)를 데이터베이스(DB)에 저장한다(S1).According to Fig. 5, prior to sterilizing the coliform bacteria remaining in the food, the computer control unit calculates the target temperature (T1) of hot air heating in the sterilization chamber for each food to be sterilized, the sterilization temperature for each food to be sterilized, (S1) the intensity (S) of the microwave, the heating irradiation time (Hr1), and the hot air supply holding time (Hr2) for continuing the hot air supply after the heating of the microwave irradiation.

이어서, 살균대상 식품의 종류(K), 중량(W) 및 현재 온도(T)를 컴퓨터의 입력부를 통해 입력(S2)하여 컴퓨터의 제어부가 단계 S1에서 사전 설정되어 입력된 데이터베이스의 살균조건과 비교하여 마이크로파의 세기(S)와 식품 투입 이송 컨베이어의 이송속도(가열 조사시간(Hr1), 열풍 공급 유지시간(Hr2)를 선택(S3)하고, 살균장치를 시동시킨다(S4).Then, the kind K of the food to be sterilized, the weight W and the current temperature T are inputted through the input unit of the computer S2 and the control unit of the computer compares the sterilization condition of the database pre- (The heating irradiation time Hr1 and the hot air supply holding time Hr2) S3, and the sterilizing device is started (S4).

이렇게 살균장치가 시동된 상태에서 컴퓨터 제어부는 살균 챔버 내부의 온도 감지센서에 의해 감지(S5)된 살균 챔버의 내부온도(T11)를 살균대상 식품에 대하여 사전 설정된 열풍 가열 목표 온도(T1)와 비교하여 열풍 공급여부를 결정하게 된다.In the state where the sterilizing apparatus is started, the computer control unit compares the internal temperature T11 of the sterilization chamber detected (S5) by the temperature sensor inside the sterilization chamber with the preset hot air heating target temperature T1 for the sterilization target food Thereby determining whether hot air is supplied or not.

그리고, 살균 챔버의 내부온도(T11)가 열풍 가열 목표 온도(T1) 보다 낮을 시 열풍기 유닛을 구동시켜 살균 챔버 내에 열풍을 공급하면서, 컴퓨터 제어부는 다시 온도감지센서에 의해 살균 챔버의 내부온도(T11)를 감지하고, 해당 살균 챔버의 내부온도(T11)가 열풍 가열 목표 온도(T1)까지 상승하였는가를 확인하여(S6), 살균대상 식품의 투입시점이 되기를 대기한다.When the internal temperature T11 of the sterilization chamber is lower than the target temperature T1 of hot air heating, the hot air unit is driven to supply the hot air into the sterilization chamber. Then, the computer control unit controls the internal temperature T11 ) And checks whether the internal temperature T11 of the sterilization chamber has risen to the hot air heating target temperature T1 (S6), and waits for it to be the injection time point of the food to be sterilized.

살균 챔버의 내부온도(T11)가 열풍 가열 목표 온도(T1)까지 상승된 것으로 감지되면, 컴퓨터 제어부는 식품 투입 이송 컨베이어를 위에서 선택된 이송속도로 구동시켜 살균 챔버 내로 살균대상 식품의 이송(S7)함과 동시에 단계 S3에서 선택된 마이크로파 세기(S)와 가열 조사시간(Hr1)에 따라 식품에 마이크로파가 조사되도록 제어한다(S8).If it is detected that the internal temperature T11 of the sterilization chamber has risen to the hot air heating target temperature T1, the computer control unit drives the food transfer conveyor at the above selected transfer rate to transfer the sterilization target food into the sterilization chamber S7 And controls the microwave to be irradiated to the food according to the selected microwave intensity S and the heating irradiation time Hr1 in step S3 (S8).

단계 S3에서 사전 선택된 가열 조사시간(Hr1)이 경과되면, 컴퓨터 제어부는 마그네트론의 구동을 정지시키고 살균 챔버의 내부온도가 열풍 가열 목표 온도(T1)를 단계 S3에서 사전 선택된 열풍 공급 유지시간(Hr2) 동안 유지할 수 있도록 열풍기 유닛의 구동을 제어한다(S9). When the pre-selected heating irradiation time Hr1 elapses in step S3, the computer control unit stops the driving of the magnetron and the internal temperature of the sterilization chamber changes the hot air heating target temperature T1 to the hot air supply holding time Hr2 preselected in step S3. And controls the driving of the hot air unit (S9).

여기서, 살균대상 식품이 식품 투입용 컨베이어에 의해 살균 챔버의 투입구로 투입된 후 그 반대편의 배출구로 배출됨으로써, 마이크로파의 가열 조사시간(Hr1)과 열풍 공급 유지시간(Hr2)에 따라 살균 챔버 내의 마이크로파 조사 구역(L1)과 비조사구역(L2)에서의 식품 투입 이송 컨베이어, 즉 살균대상 식품의 이동속도를 조절하여 식품의 살균 작업과 배출 작업을 연속식으로 할 수 있다.In this case, the food to be sterilized is introduced into the inlet of the sterilization chamber by the food-introducing conveyor and then discharged to the outlet on the opposite side of the sterilization chamber, whereby the microwave irradiation in the sterilization chamber is performed according to the heating irradiation time Hr1 and the hot air supply holding time Hr2 The sterilization operation and the discharge operation of the food can be continuously performed by controlling the moving speed of the food feeding conveying conveyor, that is, the food to be sterilized, in the zone (L1) and the non-irradiation zone (L2).

즉, 살균 챔버의 마이크로파 조사구역(L1)과 비조사구역(L2)의 길이(거리)의 비가 마이크로파의 가열 조사시간(Hr1)과 열풍 공급 유지시간(Hr2)(예를 들어, 2분)의 비에 대응되게 설정되도록 함으로써, 컴퓨터 제어부는 연속적인 식품의 살균작업과 투입 및 배출작업을 위해, 열풍기 유닛과 마그네트론을 연속적으로 구동시키고, 마이크로파의 가열 조사시간(Hr1)과 열풍 공급 유지시간(Hr2)에 따라 식품 투입 이송 컨베이어에 의한 살균대상 식품의 살균 챔버 내의 마이크로파 조사구역과 비조사구역에서의 이동속도를 조절한다. That is, the ratio of the length (distance) of the microwave irradiation zone L1 and the length of the non-irradiation zone L2 of the sterilization chamber is set to be the same as that of the microwave heating irradiation time Hr1 and the hot air supply holding time Hr2 The computer control unit continuously drives the hot air unit and the magnetron for sterilization of the food and the feeding and discharging operations of the continuous food, and the heating irradiation time Hr1 of the microwave and the hot air supply holding time Hr2 ) Controls the speed of movement of the food to be sterilized by the food transfer conveyor in the microwave irradiation area and non-irradiation area in the sterilization chamber.

이렇게 살균작업이 종료된 후 식품 투입 이송 컨베이어를 타고 살균 챔버 밖으로 배출된 살균대상 식품은 공지의 방법으로 냉각된다(S10).After the sterilization operation is completed, the food to be sterilized discharged from the sterilization chamber by the food transfer conveyor is cooled by a known method (S10).

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 마이크로파를 이용한 식품 살균장치의 구성도이다.6 is a configuration diagram of a food sterilizing apparatus using microwaves according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 다른 실시예에 의한 열풍과 마이크로파를 이용한 식품의 배치식 살균장치는, 도 6에 도시된 바와 같이, 도어 및 투시창을 가지며 살균대상 식품이 투입되는 내부공간을 가지는 챔버(101), 챔버(101)에 각각 설치된 마그네트론(110), 열풍기 유닛(120), 온도 감지센서(130) 및 살균대상 식품이 배치되는 배치부(140)를 구비한 살균 챔버(100)와, 살균대상 식품의 종류(K), 중량(W) 및 현재 온도(T)가 입력되는 컴퓨터 입력부(210), 입력부(210)를 통해 입력되는 살균대상 식품의 종류(K), 중량(W)과 현재 온도(T); 살균대상 식품 종류(K)별, 중량(W)별 살균 챔버의 열풍 가열 목표 온도(T1), 식품 종류(K)별, 중량(W)별, 온도(T)별로 각기 다른 살균온도까지의 가열을 위한 사전 설정된 마이크로파의 세기(S) 및 가열 조사시간(Hr1), 마이크로파의 조사 종료 후 살균 챔버의 내부온도(T11)를 열풍 가열 목표 온도(T1)로 그리고 살균 챔버 내의 식품의 온도를 살균온도로 유지하기 위해 열풍 공급을 계속하도록 식품 종류(K)별, 중량(W)별, 온도(T)별로 사전 설정된 열풍 공급 유지시간(Hr2)을 포함하는 살균 작동 조건이 사전 입력된 데이터베이스(DB); 및 살균 챔버(100) 내의 온도감지센서(130)로부터 입력된 살균 챔버 온도의 측정값에 따라 살균대상 식품의 종류(K), 중량(W) 및 현재 온도(T)를 데이터베이스(DB)에 입력, 저장된 살균 작동 조건과 비교하여 마이크로파의 세기(S)와 가열 조사시간(Hr1), 그리고 열풍 공급 유지시간(Hr2)을 선택하여 살균 챔버(100)의 작동을 제어하는 제어부(220);를 구비한 제어 컴퓨터(200)으로 구성된다.As shown in FIG. 6, the batch sterilizing apparatus for food using hot air and microwave according to another embodiment of the present invention includes a chamber 101 having a door and a window and having an internal space into which a food to be sterilized is charged, (100) having a magnetron (110), a hot air fan unit (120), a temperature sensor (130) and a disposing part (140) (K), weight (W) and current temperature (T) of the food to be sterilized which are inputted through the input unit 210, the computer input unit 210 to which the current temperature T, the weight W, ; (K) Sterilization of hot air in sterilization chamber by star and weight (W) Heating to different sterilization temperatures by target temperature (T1), food type (K), weight (W) (T11) of the sterilization chamber after completion of the irradiation of the microwave to the hot air heating target temperature (T1) and the temperature of the food in the sterilization chamber to the sterilization temperature (DB) in which a sterilizing operation condition including hot-air supply holding time (Hr2) preset for each kind of food K, weight W, and temperature T is pre- ; (K), weight (W) and current temperature (T) of the food to be sterilized are entered into the database (DB) according to the measurement value of the sterilization chamber temperature inputted from the temperature sensor 130 in the sterilization chamber 100 And a control unit 220 for controlling the operation of the sterilization chamber 100 by selecting the intensity S of the microwave, the heating time Hr1, and the hot air supply holding time Hr2 in comparison with the stored sterilization operating conditions And a control computer 200.

여기서, 열풍기 유닛(120)은 살균 챔버(100)의 내부온도(T11)를 열풍 가열 목표 온도(T1)까지 가열하여 살균을 준비하고, 그 후, 마그네트론(110)은 살균대상 식품을 주변 공기와의 접촉으로 열을 빼앗기지 않는 상태에서 짧은 시간 내에 식품별로 각기 다른 살균온도까지 가열하여, 마이크로파에 의해 가열되는 식품이 전체적으로 고르게 가열되도록 한다. 즉, 마그네트론(110)이 식품의 가열과 살균의 주된 역할을 하고, 열풍기 유닛(120)은 식품의 가열과 살균에 영향을 주나, 그 역할을 제한적이어서 보조적인 역할을 한다.Here, the hot air unit 120 prepares the sterilization by heating the internal temperature T11 of the sterilization chamber 100 to the hot air heating target temperature T1. Thereafter, the magnetron 110 warms the food to be sterilized with ambient air So that the food to be heated by the microwave is uniformly heated as a whole. That is, the magnetron 110 plays a main role in the heating and sterilization of the food, and the hot air unit 120 affects the heating and sterilization of the food, but plays a supplementary role due to its limited role.

따라서, 컴퓨터(200) 제어부(220)는 사전 설정된 마이크로파의 세기(S) 및 가열 조사시간(Hr1)에 따라 마그네트론(110)을 구동시켜 마이크로파를 조사하고 이후 사전 설정된 열풍 공급 유지시간(Hr2) 동안 열풍기 유닛(120)을 구동시키는 동작을 수행한다. 살균챔버(100)의 배치부(140)로의 살균대상 식품의 투입과 살균챔버의 배치부(140)로부터의 살균대상 식품의 배출은 도어의 개폐와 함께 수작업에 의해 이루어지게 된다.The controller 220 controls the microwaves 110 to drive the microwaves 110 according to the predetermined intensity S of the microwave and the heating irradiation time Hr1 and then irradiates the microwaves with the microwaves for a predetermined period And the operation of driving the hot air unit 120 is performed. The introduction of the food to be sterilized into the disposing portion 140 of the sterilization chamber 100 and the discharge of the food to be sterilized from the disposing portion 140 of the sterilization chamber are performed manually by opening and closing the door.

즉, 살균대상 식품을 그 종류(K), 중량(W)과 현재 온도(T)를 달리하고, 살균 챔버의 살균대상 식품 종류(K)별, 중량(W)별 열풍 가열 목표 온도(T1)를 달리한 상태에서; 식품 종류(K, 포도, 사과, 감, 마시맬로)별, 중량(W, 10 kg, 20 kg, 50 kg)별, 온도(T, -5 ℃, 15 ℃, 20 ℃, 25 ℃)별로 식품별로 각기 다른 살균온도까지의 가열을 위해 소요되는 마이크로파의 세기(S) 및 가열 조사시간(Hr1) 그리고 열풍 공급 유지시간(Hr2)을 실제 실험에 의해 파악하여 컴퓨터(200)의 데이터베이스(DB)에 사전 입력, 저장되어 입력 정보와의 대비를 위해 대기중인 상태에서, 살균 대상 식품 종류(K, 마시맬로), 중량(W, 50kg) 및 현재 온도(20 ℃)가 입력되면 이를 토대로 데이터베이스(DB)에 저장된 테이블로부터 종류(K,마시맬로), 중량(W, 50kg) 및 온도(20 ℃)에 해당하는 마이크로파의 세기(S, 예;13kW) 및 가열 조사시간(예;3분) 그리고 열풍 공급 유지 시간(예;3분)을 컴퓨터 제어부(220)가 선택하여 살균장치의 작동을 제어한다.That is to say, the temperature of the hot air heating target T1 for each sterilization chamber type K and the weight W of the sterilization chamber is different from that of the sterilization chamber by changing the kind K, the weight W and the current temperature T, With the exception of; Food (K, grape, apple, persimmon, marshmallow) Star, weight (W, 10 kg, 20 kg, 50 kg) The intensity (S), the heating time (Hr1) and the heating time (Hr2) of microwave power required for heating up to different disinfection temperatures are determined by actual experiments and the dictionary (K, marshmallows), weight (W, 50kg) and current temperature (20 ° C) are inputted in the state of waiting for comparison with the input information and stored in the database (S, eg 13 kW) and heating irradiation time (eg 3 min), and hot air supply holding time (K, marshmallow), weight (W, 50 kg) 3 minutes) is selected by the computer control unit 220 to control the operation of the sterilizing device.

또한, 컴퓨터(200) 제어부(220)는 물성변화 없이 법에 규정된 대장균군(음성) 기준을 만족시킬 수 있도록 하기 위해, 살균대상 식품이 종류에 따라 살균 챔버(100)의 열풍 가열 목표 온도(T1)와 살균대상 식품의 살균온도를 달리 설정할 수 있는데, 특히 각종 곡물로 제조되는 시리얼 제품에 첨가되는 동결건조 과일이나 당절임 과일 등과 같은 건조과일, 마시맬로 등과 같은 당류 가공품(식품)의 경우 각각 70∼90 ℃ 범위 내의 값으로 설정할 수 있다.The control unit 220 of the computer 200 controls the temperature of the hot air heating target temperature of the sterilization chamber 100 in accordance with the type of the food to be sterilized so as to satisfy the Escherichia coli group T1) and the sterilization temperature of the food to be sterilized can be set differently. In particular, the processed product (food) such as dried fruits and marshmallows such as freeze-dried fruits and sugar-pickled fruits added to cereal products made from various cereals, Lt; 0 > C to 90 < 0 > C.

도 7은 도 6의 살균장치에 의해 살균 챔버에 수작업으로 투입 및 배출되는 식품에 열풍과 마이크로파를 가해 대장균군을 살균하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.FIG. 7 is a flowchart for explaining a method of sterilizing coliform bacteria by applying hot air and microwave to foodstuffs manually injected into and discharged from the sterilization chamber by the sterilizing apparatus of FIG. 6;

도 7에 의하면, 식품에 잔류하는 대장균군을 살균하기에 앞서, 컴퓨터 제어부는 살균대상 식품별 살균 챔버의 열풍 가열 목표 온도(T1), 살균대상 식품별 살균온도, 마이크로파의 세기(S) 및 가열 조사시간(Hr1), 마이크로파 조사 가열 종료 후 열풍 공급을 계속하는 열풍 공급 유지시간(Hr2)을 데이터베이스(DB)에 저장한다(S21).7, prior to sterilizing the coliform group remaining in the food, the computer control unit controls the temperature of the sterilization chamber for each food to be sterilized, that is, the target temperature T1 for hot air heating, the sterilizing temperature for each food to be sterilized, The irradiation time Hr1 and the hot air supply holding time Hr2 for continuing the hot air supply after the completion of the microwave irradiation heating are stored in the database DB (S21).

이어서, 살균대상 식품의 종류(K), 중량(W) 및 현재 온도(T)를 컴퓨터의 입력부를 통해 입력(S22)하여 컴퓨터의 제어부가 단계 S21에서 사전 설정되어 입력된 데이터베이스의 살균조건과 비교하여 마이크로파의 세기(S)와 가열 조사시간(Hr1), 그리고 열풍 공급 유지시간(Hr2)을 선택(S23)하고, 살균장치를 시동시킨다(S24).Subsequently, the type K of the food to be sterilized, the weight W and the present temperature T are input through the input unit of the computer (S22) and the control unit of the computer compares the sterilization conditions of the database pre- The heating intensity Hr1 and the hot air supply holding time Hr2 are selected (S23), and the sterilizing device is started (S24).

이렇게 살균장치가 시동된 상태에서 컴퓨터 제어부는 살균 챔버 내부의 온도 감지센서에 의해 감지(S25)된 살균 챔버의 내부온도(T11)를 살균대상 식품에 대하여 사전 설정된 열풍 가열 목표 온도(T1)와 비교하여 열풍 공급여부를 결정하게 된다.In the state where the sterilizing apparatus is started, the computer control unit compares the internal temperature T11 of the sterilization chamber detected (S25) by the temperature sensor inside the sterilization chamber with the preset hot air heating target temperature T1 for the sterilization target food Thereby determining whether hot air is supplied or not.

그리고, 살균 챔버의 내부온도(T11)가 열풍 가열 목표 온도(T1) 보다 낮을 시 열풍기 유닛을 구동시켜 살균 챔버 내에 열풍을 공급하면서, 컴퓨터 제어부는 다시 온도감지센서에 의해 살균 챔버의 내부온도(T11)를 감지하고, 해당 살균 챔버의 내부온도(T11)가 열풍 가열 목표 온도(T1)까지 상승하였는가를 확인하여(S26), 살균대상 식품의 투입시점이 되기를 대기한다.When the internal temperature T11 of the sterilization chamber is lower than the target temperature T1 of hot air heating, the hot air unit is driven to supply the hot air into the sterilization chamber. Then, the computer control unit controls the internal temperature T11 ) And confirms whether the internal temperature T11 of the sterilization chamber has risen to the hot air heating target temperature T1 (S26), and waits for it to be the injection time point of the food to be sterilized.

살균 챔버의 내부온도(T11)가 열풍 가열 목표 온도(T1)까지 상승되고 살균 챔버의 배치부에 살균대상 식품이 투입된 것으로 감지(S27)되면, 컴퓨터 제어부는 단계 S23에서 선택된 마이크로파 세기(S)와 가열 조사시간(Hr1)에 따라 식품에 마이크로파가 조사되도록 제어한다(S28).When the internal temperature T11 of the sterilization chamber is raised to the hot air heating target temperature T1 and it is detected that the food to be sterilized is placed in the disposing portion of the sterilization chamber S27, The microwave is irradiated to the food according to the heating irradiation time (Hr1) (S28).

단계 S23에서 사전 선택된 가열 조사시간(Hr1)이 경과되면, 컴퓨터 제어부는 마그네트론의 구동을 정지시키고 살균 챔버의 내부온도가 열풍 가열 목표 온도(T1)를 단계 S23에서 사전 선택된 열풍 공급 유지시간(Hr2) 동안 유지할 수 있도록 열풍기 유닛의 구동을 제어한다(S29). When the pre-selected heating irradiation time (Hr1) elapses in step S23, the computer control unit stops driving the magnetron, and the internal temperature of the sterilization chamber reaches the hot air heating target temperature (T1) The operation of the hot air unit is controlled so as to be maintained for a while (S29).

이렇게 살균작업이 종료된 살균대상 식품은 도어를 통해 수작업에 의해 살균 챔버 밖으로 배출되어 공지의 방법으로 냉각된다(S30).After the sterilization is completed, the food to be sterilized is discharged manually from the sterilization chamber through the door and cooled by a known method (S30).

대장균군(enterobacter aerogenes)을 배양한 후 이를 희석하여 미스트(mist) 분무기로 마시맬로의 표면에 분사한 후 12시간 동안 자연 건조시켜 정성분석결과 1,000∼10,000 cfu/g의 대장균군이 접종된 마시맬로를 준비하였다.Enterobacter aerogenes were cultured, diluted, sprayed on the surface of marshmallow with a mist sprayer, and dried naturally for 12 hours. Qualitative analysis revealed that marshmallows were inoculated with coliform bacteria of 1,000 to 10,000 cfu / g. Respectively.

그리고, 아래의 표 1과 같이, 열풍기 유닛을 구동시켜 마이크로파가 조사되는 조사구역과 비조사구역의 길이가 각각 5m인 살균 챔버 내의 내부온도(T11)를 85 ℃까지 상승시키고 나서, 열풍기 유닛과 함께 마그네트론을 동시에 작동시키고 식품 투입 이송 컨베이어를 작동시켜 71.2 kg의 마시맬로를 0.1km/h의 이송속도로 살균 챔버 내로 투입했다. 이때 마이크로파의 세기는 11.8 kW/h로 하였다.Then, as shown in Table 1 below, the temperature of the inside of the sterilization chamber, in which the microwave is irradiated and the length of the irradiation zone and the non-irradiation zone are 5 m, is increased to 85 DEG C by driving the hot air unit, The magnetron was operated at the same time and the food feed conveyor was operated to dispense 71.2 kg of marshmallows into the sterilization chamber at a feed rate of 0.1 km / h. The intensity of the microwave was 11.8 kW / h.

살균챔버 내로 투입된 마시맬로는 마이크로파가 조사되는 조사구역을 지나면서 85∼90 ℃까지 가열되고 이는 다시 비조사구역을 지나는 동안 열풍에 의해 85∼90 ℃를 유지하면서 살균 챔버 밖으로 배출되어 상온에서 냉각되었다. 위에서 보이는 바와 같이, 조사구역과 비조사구역을 경유하는 마시맬로는 위치에 따라 온도 편차를 보였다. The marshmallows put into the sterilization chamber were heated to 85-90 캜 through the irradiation area irradiated with the microwaves, which were discharged out of the sterilization chamber while being kept at 85-90 캜 by hot air while passing through the non-irradiation area and cooled at room temperature. As shown above, marshmallows passing through the irradiated and non-irradiated areas showed temperature variations depending on the location.

그 결과, 열풍과 마이크로파에 의해 살균된 마시맬로로부터 대장균군이 검출되지 않았고(음성), 마시맬로의 물성도 전반적으로 양호한 것으로 확인되었다.As a result, it was confirmed that the coliform group was not detected from the marshmallows sterilized by the hot wind and the microwaves (negative), and the physical properties of marshmallows were generally good.

위의 실시예 1과 같이, 10∼100 cfu/g의 대장균군이 접종된 마시맬로를 준비하였다.As in Example 1 above, marshmallows were inoculated with 10 to 100 cfu / g of coliform group.

그리고, 아래의 표 1과 같이, 열풍기 유닛을 구동시켜 마이크로파가 조사되는 조사구역과 비조사구역의 길이가 각각 5m인 살균 챔버 내의 내부온도(T11)를 80 ℃ 까지 상승시키고 나서, 열풍기 유닛과 함께 마그네트론을 동시에 작동시키고 식품 투입 이송 컨베이어를 작동시켜 71.2 kg의 마시맬로를 0.1km/h의 이송속도로 살균 챔버 내로 투입했다. 이때 마이크로파의 세기는 10.8 kW/h로 하였다.Then, as shown in Table 1 below, the temperature of the inside of the sterilization chamber in which the microwave is irradiated and the length of the irradiation zone and the non-irradiated zone, which are 5 m in length, is increased to 80 DEG C by driving the hot air unit, The magnetron was operated at the same time and the food feed conveyor was operated to dispense 71.2 kg of marshmallows into the sterilization chamber at a feed rate of 0.1 km / h. At this time, the intensity of the microwave was 10.8 kW / h.

살균챔버 내로 투입된 마시맬로는 마이크로파가 조사되는 조사구역을 지나면서 80∼85 ℃ 까지 가열되고 이는 다시 비조사구역을 지나는 동안 열풍에 의해 80∼85 ℃ 를 유지하면서 살균 챔버 밖으로 배출되어 상온에서 냉각되었다.The marshmallows put into the sterilization chamber were heated to 80-85 DEG C through the irradiation area irradiated with the microwave, and then discharged out of the sterilization chamber while being maintained at 80-85 DEG C by hot air while passing through the non-irradiation area and cooled at room temperature.

그 결과, 열풍과 마이크로파에 의해 살균된 마시맬로로부터 대장균군이 검출되지 않았고, 마시맬로의 물성도 전반적으로 양호한 것으로 확인되었다.As a result, no coliform group was detected from marshmallows sterilized by hot air and microwaves, and the physical properties of marshmallows were generally good.

위의 실시예 1과 같이, 1,000∼10,000 cfu/g의 대장균군이 접종된 마시맬로를 준비하였다.As in Example 1 above, marshmallows were inoculated with a coliform group of 1,000 to 10,000 cfu / g.

그리고, 아래의 표 1과 같이, 열풍기 유닛을 구동시켜 마이크로파가 조사되는 조사구역과 비조사구역의 길이가 각각 5m인 살균 챔버 내의 내부온도(T11)를 80 ℃까지 상승시키고 나서, 열풍기 유닛과 함께 마그네트론을 동시에 작동시키고 식품 투입 이송 컨베이어를 작동시켜 71.2 kg의 마시맬로를 0.1km/h의 이송속도로 살균 챔버 내로 투입했다. 이때 마이크로파의 세기는 10.8 kW/h로 하였다.Then, as shown in Table 1 below, the temperature of the inside of the sterilization chamber in which the microwave is irradiated and the length of the irradiation zone and the non-irradiated zone, which are 5 m in length, is increased to 80 DEG C by driving the hot air unit, The magnetron was operated at the same time and the food feed conveyor was operated to dispense 71.2 kg of marshmallows into the sterilization chamber at a feed rate of 0.1 km / h. At this time, the intensity of the microwave was 10.8 kW / h.

살균챔버 내로 투입된 마시맬로는 마이크로파가 조사되는 조사구역을 지나면서 80∼85 ℃까지 가열되고 이는 다시 비조사구역을 지나는 동안 열풍에 의해 80∼85 ℃를 유지하면서 살균 챔버 밖으로 배출되어 상온에서 냉각되었다.The marshmallows put into the sterilization chamber were heated to 80-85 DEG C through the irradiation area irradiated with the microwave, and then discharged out of the sterilization chamber while being maintained at 80-85 DEG C by hot air while passing through the non-irradiation area and cooled at room temperature.

그 결과, 열풍과 마이크로파에 의해 살균된 마시맬로로부터 대장균군이 검출되지 않았고, 마시맬로의 물성도 전반적으로 양호한 것으로 확인되었다.As a result, no coliform group was detected from marshmallows sterilized by hot air and microwaves, and the physical properties of marshmallows were generally good.

위의 실시예 1과 같이, 10∼100 cfu/g의 대장균군이 접종된 마시맬로를 준비하였다.As in Example 1 above, marshmallows were inoculated with 10 to 100 cfu / g of coliform group.

그리고, 아래의 표 1과 같이, 열풍기 유닛을 구동시켜 마이크로파가 조사되는 조사구역과 비조사구역의 길이가 각각 5m인 살균 챔버 내의 내부온도(T11)를 75 ℃까지 상승시키고 나서, 열풍기 유닛과 함께 마그네트론을 동시에 작동시키고 식품 투입 이송 컨베이어를 작동시켜 71.2 kg의 마시맬로를 0.1km/h의 이송속도로 살균 챔버 내로 투입했다. 이때 마이크로파의 세기는 9.6 kW/h로 하였다.Then, as shown in Table 1 below, the temperature of the inside of the sterilization chamber in which the microwave is irradiated and the length of the irradiation zone and the non-irradiated zone of 5 m are heated to 75 DEG C by driving the hot air unit, The magnetron was operated at the same time and the food feed conveyor was operated to dispense 71.2 kg of marshmallows into the sterilization chamber at a feed rate of 0.1 km / h. The intensity of the microwave was 9.6 kW / h.

살균챔버 내로 투입된 마시맬로는 마이크로파가 조사되는 조사구역을 지나면서 70∼75 ℃까지 가열되고 이는 다시 비조사구역을 지나는 동안 열풍에 의해 70∼75 ℃를 유지하면서 살균 챔버 밖으로 배출되어 상온에서 냉각되었다.The marshmallows, which were injected into the sterilization chamber, were heated to 70 to 75 캜 through the irradiation area irradiated with the microwaves, which were discharged out of the sterilization chamber while being kept at 70 to 75 캜 by hot air while passing through the non-irradiation area and cooled at room temperature.

그 결과, 열풍과 마이크로파에 의해 살균된 마시맬로로부터 대장균군이 검출되지 않았고, 마시맬로의 물성도 전반적으로 양호한 것으로 확인되었다.As a result, no coliform group was detected from marshmallows sterilized by hot air and microwaves, and the physical properties of marshmallows were generally good.

실시예
(연속식)
Example
(Continuous)
실험조건Experimental conditions 실험결과Experiment result
마시맬로
이송속도
Marshmallow
Feeding speed
T11T11 T21T21 마이크로파 총 투입량Total microwave input 균주Strain 살균전Before sterilization 살균후After sterilization 물성Properties
실시예1Example 1 0.1km/h0.1 km / h 85 ℃ 85 ℃ 85-90 ℃ 85-90 ° C 11.8 kW11.8 kW 대장균군(enterobacter aerogenesEnterobacter aerogenes 1,00010,000 cfu/g1,00010,000 cfu / g 음성voice 전반적으로 양호Overall good 실시예2Example 2 80 ℃ 80 ℃ 80-85 ℃ 80-85 ℃ 10.8 kW10.8 kW 10100 cfu/g10100 cfu / g 음성voice 매우 양호Very good 실시예3Example 3 1,00010,000 cfu/g1,00010,000 cfu / g 음성voice 매우 양호Very good 실시예4Example 4 75 ℃ 75 ℃ 70-75 ℃70-75 ° C 9.6 kW9.6 kW 10100 cfu/g10100 cfu / g 음성voice 매우 양호Very good

위의 실시예 1과 같이, 4,000 cfu/g의 대장균군(enterobacter aerogenes)이 접종된 마시맬로를 준비하였다.As in Example 1 above, marshmallows were inoculated with 4,000 cfu / g of enterobacter aerogenes.

그리고, 아래의 표 2와 같이, 열풍기 유닛을 구동시켜 살균 챔버 내의 내부온도를 80 ℃까지 상승시키고 나서, 50 g의 마시맬로를 살균 챔버 내에 투입하고 마그네트론을 3분 동안 구동시켜 마시맬로의 온도(T21)를 80 ℃까지 가열하였다. 이때 마그네트론으로부터 조사되는 마이크로파의 세기는 292 W/h이었다.Then, as shown in Table 2 below, the temperature of the inside of the sterilization chamber was raised to 80 DEG C by driving the hot air unit, then 50 g of marshmallows were put into the sterilization chamber, and the magnetron was driven for 3 minutes, 0.0 > 80 C. < / RTI > At this time, the intensity of the microwave irradiated from the magnetron was 292 W / h.

이어서, 마이크로파의 조사를 정지하고, 열풍기 유닛을 구동시켜 살균 챔버 내의 내부온도(T11)를 80 ℃로 2분 동안 유지시켜 살균한 후 마시맬로를 살균 챔버 밖으로 꺼내서 상온에서 냉각하였다.Then, the irradiation of the microwave was stopped and the hot air unit was driven to sterilize by keeping the internal temperature (T11) in the sterilization chamber at 80 DEG C for 2 minutes, and then the marshmallows were taken out of the sterilization chamber and cooled at room temperature.

그 결과, 마이크로파에 의해 살균 처리된 마시맬로로부터 대장균군이 검출되지 않았고, 마시맬로의 물성에 변화가 없는 것으로 확인되었다.As a result, it was confirmed that the coliform group was not detected from the marshmallows disinfected by the microwaves, and the physical properties of marshmallows were not changed.

실시예
(배치식)
Example
(Batch type)
실험조건Experimental conditions 실험결과Experiment result
마시맬로
투입량
Marshmallow
input
T11T11 T21T21 마이크로파 총 투입량Total microwave input 균주Strain 살균전Before sterilization 살균후After sterilization 물성Properties
실시예5Example 5 55g55g 80 ℃ 80 ℃ 80 ℃ 80 ℃ 292 W292 W 대장균군
(enterobacter aerogenes)
Coliform group
(enterobacter aerogenes)
4,000 cfu/g4,000 cfu / g 음성voice 변화없음No change

지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구의 범위뿐 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined by the scope of the appended claims and equivalents thereof.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, Modification is possible. Accordingly, the spirit of the present invention should be understood only in accordance with the following claims, and all equivalents or equivalent variations thereof are included in the scope of the present invention.

본 발명은 사전에 살균 챔버의 내부온도를 열풍에 의해 열풍 가열 목표 온도까지 가열한 후 살균 챔버에 식품을 투입하여 해당 식품에 마이크로파를 가해 살균대상 식품의 내부온도를 살균 온도까지 짧은 시간 내에 가열하고, 살균 챔버의 내부온도와 살균대상 식품의 내부온도가 열풍 가열 목표 온도와 살균온도를 살균에 필요한 열풍 공급 유지시간 동안 유지할 수 있도록 열풍과 마이크로파를 선택적으로 가해, 대장균군을 살균하여 각종 곡물로 제조되는 시리얼 제품에 첨가되는 동결건조과일이나 당절임과일 등과 같은 건조과일, 마시맬로 등과 같은 당류 가공품을 물성변화 없이 법에 규정된 대장균군 기준을 맞출 수 있다.In the present invention, the internal temperature of the sterilization chamber is heated by hot air to the target temperature of hot air before the food is put into the sterilization chamber, and microwave is applied to the food to heat the internal temperature of the food to be sterilized within a short time , The inside temperature of the sterilization chamber and the internal temperature of the food to be sterilized are selectively applied with hot air and microwave to maintain the target temperature for hot air heating and the sterilization temperature for the hot air supply holding time necessary for sterilization, Dried fruit such as lyophilized fruit or sugar-pickled fruit added to a cereal product, and a saccharide processed product such as marshmallow can be adjusted to the coliform group standard prescribed by the law without changing the physical properties.

100 : 살균 챔버 101 : 챔버
101a : 투입구 101b : 배출구
110 : 마그네트론 120 : 열풍기 유닛
130 : 온도 감지센서 140 : 배치부
200 컴퓨터 210 : 입력부
220 : 제어부 300 : 식품 투입 이송 컨베이어
410, 420 : 마이크로파 차폐유닛 M : 모터
DB : 데이터베이스
100: sterilization chamber 101: chamber
101a: Inlet port 101b: Outlet port
110: Magnetron 120: Heat air unit
130: temperature sensor 140:
200 computer 210: input
220: Control section 300: Feed conveying conveyor
410, 420: microwave shielding unit M: motor
DB: Database

Claims (11)

a) 식품별로 사전 설정된 살균 챔버의 열풍 가열 목표 온도(T1), 각기 다른 살균온도까지의 가열을 위한 식품 종류(K)별, 중량(W)별, 온도(T)별로 사전 설정된 마이크로파의 세기(S) 및 가열 조사시간(Hr1), 마이크로파의 조사 종료 후 살균 챔버의 내부온도(T11)를 열풍 가열 목표 온도(T1)로 그리고 살균 챔버 내의 식품의 온도를 살균온도로 유지하기 위해 열풍 공급을 계속하도록 식품 종류(K)별, 중량(W)별, 온도(T)별로 사전 설정된 열풍 공급 유지시간(Hr2)을 컴퓨터의 데이터베이스(DB)에 입력하는 살균 조건 입력 단계;
b) 살균대상 식품의 종류(K), 중량(W) 및 현재 온도(T)를 입력하는 살균대상 정보 입력 단계;
c) 상기 단계 b)에서 입력된 살균대상 식품 정보를 컴퓨터의 제어부가 살균조건과 비교하여 마이크로파의 세기(S)와 가열 조사시간(Hr1), 그리고 열풍 공급 유지시간(Hr2)을 선택하고, 살균장치를 시동시키는 살균 장치 시동 단계;
d) 컴퓨터 제어부가 상기 살균 챔버 내부의 온도 감지센서에 의해 감지되어 입력된 상기 살균 챔버의 내부온도(T11)를 상기 열풍 가열 목표 온도(T1)와 비교한 고저 온도차에 따라 결정된 온도로 열풍을 공급하는 열풍 공급 단계;
e) 컴퓨터의 제어부가 상기 살균 챔버의 내부온도(T11)가 상기 열풍 가열 목표 온도(T1)에 도달하는가를 상기 온도 감지센서가 감지한 온도에 의해 체크하는 살균 챔버 내부온도 감지 단계;
f) 상기 살균 챔버의 내부온도(T11)가 상기 열풍 가열 목표 온도(T1)까지 가열된 것이 상기 온도 감지센서에 의해 감지되면, 컴퓨터의 제어부가 상기 살균 챔버의 내부온도(T11)가 상기 열풍 가열 목표 온도(T1)를 유지할 수 있도록 열풍 공급을 계속하는 상태로, 살균대상 식품을 상기 살균 챔버 내로 투입하는 살균대상 식품 투입 단계;
g) 컴퓨터의 제어부가 상기 단계 b)에서 선택된 마이크로파의 세기(S) 및 가열 조사시간(Hr1)에 따라 상기 살균 챔버 내에 마이크로파를 조사하는 마이크로파 조사단계; 및
h) 상기 단계 g) 종료 후에, 상기 단계 b)에서 선택된 열풍 공급 유지시간(Hr2)에 따라, 열풍 공급을 유지하는 열풍 공급 유지 단계;
를 포함하여 구성되는, 열풍과 마이크로파를 이용한 식품 살균방법.
a) The intensity of microwaves preset for each food item (K), by weight (W), and temperature (T) for heating the hot air of the sterilization chamber preset for each food to the target temperature (T1) S) and the heating irradiation time (Hr1), the internal temperature T11 of the sterilization chamber after the irradiation of the microwave is set to the hot air heating target temperature T1, and the hot air supply is continued to maintain the temperature of the food in the sterilization chamber at the sterilization temperature A sterilization condition input step of inputting a hot air supply holding time Hr2 preset for each type of food K, for each weight W, and for each temperature T to a database DB of a computer;
b) a sterilization object information input step of inputting the kind (K), weight (W) and current temperature (T) of the food to be sterilized;
(c) comparing the sterilization target food information inputted in the step (b) with the sterilization condition of the control unit of the computer to select the intensity S of the microwave, the heating irradiation time Hr1, and the hot air supply holding time Hr2, A sterilizing device starting step for starting the device;
d) The computer control unit supplies hot air to the temperature determined according to the difference in temperature between the inside temperature (T11) of the sterilization chamber detected by the temperature sensor inside the sterilization chamber and the target temperature (T1) ;
e) a sterilizing chamber internal temperature sensing step of checking whether the internal temperature T11 of the sterilization chamber reaches the hot air heating target temperature T1 according to the temperature sensed by the temperature sensor;
f) If the temperature sensor detects that the internal temperature T11 of the sterilization chamber has been heated to the hot air heating target temperature T1, the control unit of the computer determines whether the internal temperature T11 of the sterilization chamber is higher than the hot- A step of feeding the food to be sterilized into the sterilization chamber in a state of continuing the hot air supply so as to maintain the target temperature T1;
g) a microwave irradiation step in which the control unit of the computer irradiates the microwave in the sterilization chamber according to the intensity S and the heating irradiation time Hr1 of the microwave selected in the step b); And
h) maintaining the hot air supply in accordance with the hot air supply holding time (Hr2) selected in step b) after the step g);
Wherein the food is sterilized by using hot air and microwave.
제1항에 있어서,
상기 단계 h)의 열풍 공급 유지 단계에 이어 상기 살균 챔버로부터 살균대상 식품을 꺼내서 상온에서 또는 다른 냉각 수단에 의해 냉각시키는 냉각 단계;
를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는, 열풍과 마이크로파를 이용한 식품 살균방법.
The method according to claim 1,
A cooling step of taking the food to be sterilized from the sterilization chamber after the hot air supply maintenance step of step h) and cooling it at room temperature or by another cooling means;
And sterilizing the food by using the hot air and the microwave.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 살균 챔버에 대한 열풍 공급 및 마이크로파 조사가 각각 열풍기 유닛 및 마그네트론에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는, 열풍과 마이크로파를 이용한 식품 살균방법.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the hot air supply to the sterilization chamber and the microwave irradiation are respectively performed by a hot air unit and a magnetron.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 살균 챔버의 열풍 가열 목표 온도(T1) 및 마이크로파 조사 단계 종료 후의 살균대상 식품이 살균온도 유지를 위해 열풍 공급을 계속하는 열풍 공급 유지시간(Hr2)이 각각 70∼90 ℃ 및 1∼3분 범위 내의 값으로 설정되는 것을 특징으로 하는, 열풍과 마이크로파를 이용한 식품 살균방법.
3. The method according to claim 1 or 2,
The hot air heating target temperature (T1) of the sterilization chamber and the hot air supply holding time (Hr2) for continuing the hot air supply for maintaining the sterilizing temperature of the food to be sterilized after the completion of the microwave irradiation step are 70 to 90 DEG C and 1 to 3 minutes And the temperature is set to a value within a predetermined range.
제1항 또는 제2항에 있어서,
살균대상 식품이 식품 투입 이송 컨베이어에 의해 상기 살균 챔버 내부의 하부로 투입되고 그로부터 배출되는 것을 특징으로 하는, 열풍과 마이크로파를 이용한 식품 살균방법.
3. The method according to claim 1 or 2,
Characterized in that the food to be sterilized is put into the lower part of the inside of the sterilization chamber by the food transfer conveyor and is discharged therefrom.
제5항에 있어서,
상기 마이크로파가 상기 살균 챔버의 내부공간 전체 또는 살균대상 식품이 투입되는 진입부에만 조사되는 것을 특징으로 하는, 열풍과 마이크로파를 이용한 식품 살균방법.
6. The method of claim 5,
Wherein the microwave is irradiated only to the entire inner space of the sterilization chamber or to the entrance of the food to be sterilized.
제6항에 있어서,
상기 마이크로파가 상기 살균챔버의 진입부에만 조사시, 마이크로파의 가열 조사시간(Hr1) 및 열풍 공급 유지시간(Hr2)을 마이크로파의 조사구간(L1)과 열풍 공급 유지구간(L2) 및 상기 식품 투입 이송 컨베이어의 이송속도에 의해 조절하는 것을 특징으로 하는, 열풍과 마이크로파를 이용한 식품 살균방법.
The method according to claim 6,
The microwave heating irradiation time Hr1 and the hot air supply holding time Hr2 are controlled so that the irradiation interval L1 of the microwave and the hot wind supply maintaining interval L2 are different from each other, Wherein the temperature of the food is controlled by the conveying speed of the conveyor.
도어 및 투시창을 가지며 살균 대상 식품이 투입되는 공간이 구비된 챔버(101), 상기 챔버(101)의 천정부에 설치된 마그네트론(120) 및 열풍기 유닛(120), 및 상기 챔버(101)의 내부에 설치된 온도감지센서(130)를 구비한 살균 챔버(STCB)(100) ; 그리고
입력부(210), 상기 입력부(210)를 통해 입력되는 살균대상 식품의 종류(K), 중량(W)과 현재 온도(T), 살균대상 식품별 살균 챔버의 열풍 가열 목표 온도(T1), 각기 다른 살균온도까지의 가열을 위한 식품 종류(K)별, 중량(W)별, 온도(T)별로 사전 설정된 마이크로파의 세기(S) 및 가열 조사시간(Hr1), 마이크로파의 조사 종료 후 상기 살균 챔버(100)의 내부온도(T11)를 열풍 가열 목표 온도(T1)로 그리고 상기 살균 챔버 내(100)의 식품의 온도를 상기 살균온도로 유지하기 위해 열풍 공급을 계속하도록 식품 종류(K)별, 중량(W)별, 온도(T)별로 사전 설정된 열풍 공급 유지시간(Hr2)을 포함하는 살균 작동 조건이 사전 입력된 데이터베이스(DB), 및 살균대상 식품의 종류(K), 중량(W) 및 현재 온도(T)를 상기 데이터베이스(DB)에 입력, 저장된 살균 작동 조건과 비교하여 마이크로파의 세기(S)와 가열 조사시간(Hr1), 그리고 열풍 공급 유지시간(Hr2)을 선택하여 상기 살균 챔버(STCB)(100)의 작동을 제어하는 제어부(220)를 구비한 컴퓨터(200);
를 포함하여 구성되는, 열풍과 마이크로파를 이용한 식품 살균장치.
A magnetron 120 installed in a ceiling portion of the chamber 101 and a hot air fan unit 120 installed inside the chamber 101. The chamber 101 is provided with a space having a door and a window to which food to be sterilized is inputted, A sterilization chamber (STCB) 100 having a temperature sensing sensor 130; And
A target temperature T of the sterilization chamber for each food to be sterilized and a temperature T of the target for sterilization of the food to be sterilized are input through the input unit 210, the type K of the food to be sterilized, the weight W and the current temperature T, (S) and heating irradiation time (Hr1) preset for each kind of food (K), weight (W) and temperature (T) for heating to different sterilization temperatures, (K) so that the hot air supply is continued to maintain the internal temperature (T11) of the food 100 in the sterilization chamber 100 at the hot air heating target temperature T1 and the temperature of the food in the sterilization chamber 100 at the sterilization temperature, (DB) in which a sterilizing operation condition including a hot air supply holding time (Hr2) preliminarily set for each weight (W) and a temperature (T) The current temperature T is entered into the database DB and compared to the stored sterilization operating conditions, A computer 200 having a control unit 220 for controlling the operation of the sterilization chamber STCB 100 by selecting an intensity S, a heating irradiation time Hr1, and a hot air supply holding time Hr2;
And a food sterilizing device using hot air and microwave.
제8항에 있어서,
상기 살균 챔버(100)는,
양 측벽의 하단에 투입구(101a)와 배출구(101b)가 형성된 챔버(101)의 하부를 통과하는 컨베이어 벨트를 구비한 식품 투입 이송 컨베이어(300); 및
상기 살균 챔버(100)의 상기 투입구(101a) 및 상기 배출구(101b)에 접하는 벽부에 설치된 마이크로파 차폐유닛(410, 420);
이 더 구비되는 것을 특징으로 하는, 열풍과 마이크로파를 이용한 식품 살균장치.
9. The method of claim 8,
The sterilization chamber (100)
A food loading conveying conveyor 300 having a conveyor belt passing through a lower portion of a chamber 101 formed with a charging port 101a and a discharging port 101b at the lower ends of both side walls; And
A microwave shielding unit (410, 420) provided on a wall portion of the sterilization chamber (100) in contact with the inlet (101a) and the outlet (101b);
Wherein the heat sterilizing device is further provided with a hot air blower and a microwave.
제8항에 있어서,
상기 마그네트론(110)은, 상기 살균 챔버(100)의 내부공간 전체에 마이크로파를 조사하거나 상기 살균 챔버(100)의 내부공간 중 살균대상 식품이 투입되는 진입부에만 마이크로파를 조사할 수 있도록 배치되고, 상기 살균 챔버(100)는 상기 열풍기 유닛(120)의 미작동시 공기의 흐름을 차단할 수 있는 도어를 가지며, 상기 열풍기 유닛(120)은 상기 살균 챔버(100)의 내부공간 전체에 열풍을 공급하도록 배치된 것을 특징으로 하는, 열풍과 마이크로파를 이용한 식품 살균장치.
9. The method of claim 8,
The magnetron 110 is disposed so as to irradiate microwaves to the entire inner space of the sterilization chamber 100 or to irradiate microwaves only to the entrance of the sterilization chamber 100, The sterilizing chamber 100 has a door for shutting off the flow of air when the hot air unit 120 is not operated and the hot air unit 120 supplies hot air to the entire inner space of the sterilizing chamber 100 Wherein the food is sterilized by the hot air and the microwave.
제8항 내지 제10항의 어느 하나의 항에 있어서,
상기 제어부(220)는, 상기 살균 챔버(100)의 열풍 가열 목표 온도(T1)와 살균대상 식품의 살균온도를 유지할 수 있도록 열풍을 공급하는 열풍 공급 유지시간(Hr2)이 70∼90℃ 및 1∼3분 범위 내의 값으로 설정할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는, 열풍과 마이크로파를 이용한 식품 살균장치.
11. The method according to any one of claims 8 to 10,
The controller 220 controls the temperature of the sterilization chamber 100 such that the hot air supply maintaining time Hr2 for supplying the hot air to maintain the hot air heating target temperature T1 of the sterilization chamber 100 and the sterilizing temperature of the food to be sterilized is 70-90 To 3 minutes. The food sterilizing apparatus using hot air and microwave.
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