KR20200136834A

KR20200136834A - 분립체의 식품 재료를 식품 가공 기계로 가공하기 이전에 예비 가열하는 분립체 예비 가열 장치 및 그 분립체 예비 가열 방법, 및 분립체의 식품 재료를 식품 가공 기계로 가공하기 이전에 예비 가열 또는 예비 냉각하는 분립체 온도 조절 장치 및 그 분립체 온도 조절 방법

Info

Publication number: KR20200136834A
Application number: KR1020200062959A
Authority: KR
Inventors: 타케시 오키야마; 야스히사 오가타; 마야 우에노; 켄타 카츠마타; 리코 타나카; 아키노리 노구치
Original assignee: 가부시키가이샤 소딕
Priority date: 2019-05-28
Filing date: 2020-05-26
Publication date: 2020-12-08
Also published as: JP2020198298A; TWI777168B; TW202042647A; KR102443211B1; JP6864135B2

Abstract

[과제] 분립체의 식품 재료(8)를 가공한 가공 식품의 품질을 더 향상시킬 것이 요망된다.
[해결 수단] 분립체 예비 가열 장치(1)는, 저온 저장되어 있던 분립체의 식품 재료를 식품 가공 기계로 가공하기 이전에 가공에 적합한 소정의 예비 가열 온도까지 예비 가열하는 분립체 예비 가열 장치로서, 분립체의 식품 재료를 수용하는 하우징(2)과, 하우징 속에서 교반 날개(32)를 회전시켜 분립체의 식품 재료를 교반하는 교반축(3)과, 하우징 속의 분립체의 식품 재료의 상방으로부터 마이크로파를 조사하는 마이크로파 조사 장치(4)와, 교반축으로 교반 중인 분립체의 식품 재료를 10분 이내라는 소정의 예비 가열 시간 이내에 가공에 적합한 25℃ 이상 30℃ 이하라는 소정의 예비 가열 온도로 균일하게 승온될 때까지 예비 가열하도록 적어도 마이크로파 조사 장치를 제어하는 제어 장치(7)를 구비한다.

Description

분립체의 식품 재료를 식품 가공 기계로 가공하기 이전에 예비 가열하는 분립체 예비 가열 장치 및 그 분립체 예비 가열 방법, 및 분립체의 식품 재료를 식품 가공 기계로 가공하기 이전에 예비 가열 또는 예비 냉각하는 분립체 온도 조절 장치 및 그 분립체 온도 조절 방법{A GRANULE PREHEATING DEVICE AND A GRANULE PREHEATING METHOD THEREOF, AND A GRANULE TEMPERATURE ADJUSTMENT DEVICE AND A GRANULE TEMPERATURE ADJUSTMENT METHOD THEREOF}

본 발명은 저장되어 있던 분립체(粉粒體)의 식품 재료를 식품 가공 기계로 가공하기 이전에 가공에 적합한 소정의 온도까지 예비 가열하기 위한 분립체 예비 가열 장치 및 그 분립체 예비 가열 방법, 및 분립체 온도 조절 장치 및 그 분립체 온도 조절 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은, 과자, 빵 또는 면의 반죽(生地)을 제조하는 장치로 가공하기 이전에 저장되어 있던 곡물 또는 콩과 식물(legume)로 이루어지는 분립체를 가공에 적합한 소정의 온도까지 예비 가열하는 분립체 예비 가열 장치 및 분립체 예비 가열 방법, 및 분립체 온도 조절 장치 및 그 분립체 온도 조절 방법에 관한 것이다.

식품 가공 기계로 가공되는 식품 재료의 온도는 가공 이후의 제품의 품질에 직접 영향을 주는 요소이다. 식품 가공 기계로 가공되기 직전에 있어서의 식품 재료의 가공에 적합한 온도는, 식품 재료의 각 성분의 가공 특성과 온도의 관계로부터 도출된다.

널리 알려져 있는 대부분의 분립체의 식품 재료의 경우, 가공 직전에 있어서의 적합한 온도는 25℃ 이상 30℃ 이하의 상온이다. 따라서, 가공 직전까지 분립체의 식품 재료를 예비 가열 또는 예비 냉각하여 전체의 온도를 균일하게 상온까지 승온(昇溫) 또는 강온(降溫)해 둘 필요가 있다. 아울러, 분립체의 식품 재료를 가공하는 식품 가공 기계란, 예를 들면, 믹서, 압출기(extruder), 교반기 및 분쇄기 등이다.

또한, 일반적인 분립체의 식품 재료는, 예를 들면, 밀가루(wheat flour), 보리가루(barley flour), 옥수수 녹말(cornstarch), 귀리가루(oat flour), 호밀가루(rye flour), 쌀가루(rice flour), 감자가루(potato flour), 고구마 가루(sweet potato flour), 메밀가루(buckwheat flour), 대두 가루(soy flour), 밀 알곡(wheat grain), 보리 알곡(barley grain), 옥수수 알곡(corn grain), 귀리(oats), 호밀 알곡(rye grain), 쌀 알곡(rice grain), 메밀의 열매(buckwheat grain), 설탕(sugar), 소금(salt) 및 콩(soy) 등이다.

공지의 분립체 예비 가열 장치는, 하우징(筐體) 속에 수용한 분립체의 식품 재료를 각종 히터로 가열한다. 예를 들면, 히터는, 하우징의 외주에 감아두르는 핸드 히터, 하우징 속에 마련되는 카트리지 히터 및 열풍(熱風) 히터 등이 있다.

그러나, 전분이나 단백(蛋白)과 같은 성분을 포함하는 분립체의 식품 재료는 열에 기인하는 가공 특성의 변화가 크므로, 직접 가열에 의한 승온은 적당하지 않다. 또한, 분립체의 식품 재료가 밀집되어 있는 상태일 때, 각 분립체끼리는 서로 충분한 면적을 가지고 접촉되어 있지 않고 점 접촉되어 있다. 점 접촉되어 있는 각 분립체는 열 전도 면적이 작다. 따라서, 분립체의 식품 재료의 총체(總體) 열전도율은 낮다. 나아가 각 분립체 사이에 존재하는 공기의 층은 간극(間隙) 내를 통과할 때의 압력 손실에 의해 대류(對流)하는 것을 기대할 수 없고, 따라서, 열 대류의 현상을 거의 기대할 수 없다.

그 때문에, 이러한 분립체 예비 가열 장치에 의한 식품 재료의 승온은 분립체의 양이 많을수록 식품 재료의 전체를 균일하게 적당한 온도로 할 때까지 보다 긴 시간을 필요로 하고, 시간을 단축하기 위하여 온도 구배(句配)를 크게 취하면, 식품 재료 속에 포함되는 전분이나 단백이 보다 변화되기 쉬워 식품 재료를 변질시켜 제품의 품질을 저하시킬 우려가 있다. 특히, 식품 재료의 보존 방법에 따라서도 다르지만, 밀가루와 같은 일반적인 분립체의 식품 재료는 거대한 옥외 사일로(silo)와 같은 저장고에 집적되어 보관되어 있으므로, 일본의 겨울철에 평균적으로 0℃부터 9℃ 정도의 저온에서 보존되어 있는 상태이며, 식품 재료를 적당한 온도까지 승온시키기 위하여 훨씬 긴 시간이 소요되게 되어 식품 가공 기계의 가동률을 저하시키는 요인이 되므로, 생산성 향상을 위한 과제가 되고 있다.

예를 들면, 특허문헌 1의 분체(粉體)의 마이크로파 살균 방법 및 장치는 분체를 종형 믹서 내에 투입하고, 믹서 내에 중앙부를 상승시키고 주변부를 침강시키는 분체류(粉體流)를 발생시키고, 교반 혼합시키면서 복수 단(段) 배치한 마이크로파 발진기(發振器)로부터 각 마이크로파 유도관을 통하여 마이크로파를 분체에 조사하고, 분체를 70 이상 83℃ 이하로 가열하여 살균하는 것을 개시하고 있다. 믹서 내의 분체는 마이크로파에 의해 1분 동안에 1℃씩 상승하며, 최종적으로 80℃까지 가열되는 것을 개시하고 있다.

일본 특허 3557583호 공보

특허문헌 1에 개시되어 있는 바와 같은 마이크로파 살균 장치는, 예를 들면, 9℃에서 저온 저장되어 있던 분체를 25℃의 상온까지 균일하게 승온하려고 하면 16분 소요되는 것을 알 수 있다. 한정된 수분의 분체 속에 존재하는 것이 문제가 되고 있는 미생물은 주로 토양 세포의 포자(胞子)이며, 이러한 포자의 실활(失活, inactivation)을 위하여 100℃를 초과하는 고온 처리인 레토르트 처리가 이루어지고 있는 것이 현 실정이다. 또한, 예를 들면, 식품 재료가 밀가루인 경우에서는, 식품 가공할 때의 특성에서 중요한 역할을 하는 단백은 70℃ 부근부터 열 변성(變性)을 일으키기 쉬우며, 따라서 살균이 목적이라고 하더라도 가공 특성이 저하되어 버려서는 아무 소용이 없다. 나아가 생산 현장에서의 믹서의 사용 사이클은 약 10분이기 때문에, 이를 대폭으로 초과하는 시간은 생산 공정 상에서 바람직하지 않다.

분립체의 식품 재료는 수℃의 저온부터 25℃ 이상 30℃ 이하의 상온까지 보다 단시간에 그리고 전체를 균일하게 예비 가열할 것이 요망된다. 예를 들면, 주 성분인 전분 또는 단백에 대한 열적 변화를 가능한 한 억제하면서, 식품 가공 기계로 가공하기 이전의 분립체의 식품 재료를 균일하게 그리고 조속히 상온까지 예비 가열할 수 있다면, 각 성분의 가공 특성을 유지하면서 가공 식품의 품질이 안정되고 또 향상되게 된다.

따라서, 본 발명은, 상기 과제를 감안하여, 저장되어 있던 분립체의 식품 재료를 식품 가공 기계로 가공하기 이전에 교반하면서 마이크로파를 조사하여 균일하게 예비 가열하고, 보다 단시간에, 바람직하게는 10분 이내에 가공에 적합한 소정의 예비 가열 온도라는, 바람직하게는 25℃ 이상 30℃ 이하라는 소정의 예비 가열 온도로 승온시키는, 분립체 예비 가열 장치 및 그 분립체 예비 가열 방법 및 분립체 온도 조절 장치, 및 그 분립체 온도 조절 방법을 제안하는 것을 목적으로 한다. 다른 목적이나 본 발명의 이점은 뒤에 이어지는 설명에 있어서 언급되어 있다.

본 발명의 분립체 예비 가열 장치에서는, 저온 저장되어 있던 분립체의 식품 재료를 식품 가공 기계로 가공하기 이전에 가공에 적합한 예비 가열 온도까지 예비 가열하는 분립체 예비 가열 장치로서, 상기 식품 재료를 수용하는 하우징과, 상기 하우징 속에서 교반 날개를 회전시켜 상기 식품 재료를 교반하는 교반축과, 상기 하우징 속의 상기 식품 재료에 마이크로파를 조사하는 마이크로파 조사 장치와, 상기 교반축으로 교반 중인 상기 식품 재료를 10분 이내의 소정의 예비 가열 시간 내에 가공에 적합한 25℃ 이상 30℃ 이하의 상기 소정의 예비 가열 온도로 균일하게 승온될 때까지 예비 가열하도록 적어도 상기 마이크로파 조사 장치를 제어하는 제어 장치를 구비한다.

본 발명의 분립체 예비 가열 방법에서는, 저온 저장되어 있던 분립체의 식품 재료를 가공하기 이전에 가공에 적합한 소정의 예비 가열 온도까지 예비 가열하는 분립체 예비 가열 방법에 있어서, 하우징에 수용한 상기 식품 재료를 교반하면서 마이크로파를 조사하여 균일하게 예비 가열하고, 10분 이내라는 소정의 예비 가열 시간 이내에 25℃ 이상 30℃ 이하라는 상기 소정의 예비 가열 온도로 승온될 때까지 예비 가열한다.

본 발명의 분립체 온도 조절 장치는, 저장되어 있던 분립체의 식품 재료를 식품 가공 기계로 가공하기 이전에 가공에 적합한 소정의 온도까지 예비 가열 또는 예비 냉각하는 분립체 온도 조절 장치로서, 식품 재료를 수용하는 하우징과, 상기 하우징 속에서 교반 날개를 회전시켜 상기 식품 재료를 교반하는 교반축과, 상기 하우징 속의 상기 식품 재료를 예비 냉각하는 분립체 예비 냉각부와, 상기 하우징 속의 상기 식품 재료를 예비 가열하는 분립체 예비 가열부와, 상기 하우징 속의 상기 식품 재료의 온도를 검출하는 온도 센서와, 상기 온도 센서가 검출하는 온도에 기초하여 적어도 상기 분립체 예비 냉각부 및 상기 분립체 예비 가열부를 제어하는 제어 장치를 구비하고, 상기 분립체 예비 가열부는, 상기 하우징 속의 상기 식품 재료에 마이크로파를 조사하는 마이크로파 조사 장치를 구비하고, 상기 제어 장치는, 상기 하우징 속의 상기 식품 재료가 상기 소정의 온도를 밑돌고 있을 때, 상기 교반축으로 교반 중인 상기 식품 재료를 10분 이내라는 소정의 예비 가열 시간 이내에 가공에 적합한 25℃ 이상 30℃ 이하라는 상기 소정의 온도로 균일하게 승온될 때까지 예비 가열하도록 적어도 상기 마이크로파 조사 장치를 제어하는 제어 장치를 구비한다.

본 발명의 분립체 온도 조절 방법은, 저장되어 있던 분립체의 식품 재료를 식품 가공 기계로 가공하기 이전에 가공에 적합한 소정의 온도까지 예비 가열 또는 예비 냉각하는 분립체 온도 조절 방법에 있어서, 하우징에 수용한 상기 식품 재료가 상기 소정의 온도를 밑돌고 있을 때, 상기 하우징에 수용한 상기 식품 재료를 교반하면서 마이크로파를 조사하여 균일하게 예비 가열하고, 10분 이내라는 소정의 예비 가열 시간 이내에 25℃ 이상 30℃ 이하라는 소정의 온도로 승온될 때까지 예비 가열한다.

본 발명의 분립체 예비 가열 장치 및 그 분립체 예비 가열 방법, 및 분립체 온도 조절 장치 및 그 분립체 온도 조절 방법은, 저장되어 있던 분립체의 식품 재료를 식품 가공 기계로 가공하기 이전에 가공에 적합한 25℃∼30℃ 사이의 상온까지 균일하게 그리고 10분 이내에 승온시킴으로써, 식품 가공 기계로 가공한 이후의 가공 식품의 품질을 더 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 분립체 예비 가열 장치의 내부 구조를 정면에서 본 개요도이다.
도 2는 덮개 부재를 닫았을 때의 분립체 예비 가열 장치의 내부 구조를 좌측에서 본 개요도이다.
도 3은 덮개 부재를 열었을 때의 분립체 예비 가열 장치의 내부 구조를 좌측에서 본 개요도이다.
도 4는 덮개 부재를 연 상태에서 하우징을 옆으로 굴렸을 때의 분립체 예비 가열 장치의 내부 구조를 좌측에서 본 개요도이다.
도 5는 봉 모양의 교반 날개의 선단 형상의 개요도이다.
도 6은 봉 모양의 교반 날개의 다른 선단 형상의 개요도이다.
도 7은 봉 모양의 교반 날개의 또 다른 선단 형상의 개요도이다.
도 8은 분립체의 식품 재료가 사일로로부터 분립체 예비 가열 장치를 통하여 식품 가공 기계까지 이동하는 일련의 시스템의 개요도이다.
도 9는 본 발명의 실시 형태에 따른, 다른 실시 형태의 분립체 예비 가열 장치의 정면 모식도이다.
도 10은 다른 실시 형태의 분립체 예비 가열 장치의 평면 모식도이다.
도 11은 다른 실시 형태의 분립체 예비 가열 장치의 교반 부재의 정면 모식도이다.
도 12는 다른 실시 형태의 분립체 예비 가열 장치의 교반 부재의 평면 모식도이다.
도 13은 본 발명의 실시 형태에 따른, 분립체 온도 조절 장치의 정면 모식도이다.
도 14는 분립체 온도 조절 장치의 평면 모식도이다.
도 15는 분립체 온도 조절 장치의 교반 부재의 정면 모식도이다.

이하, 도면을 이용하여 본 발명의 실시 형태에 대하여 상세하게 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 분립체 예비 가열 장치의 내부 구조를 정면에서 본 개요도이다. 도 2는 덮개 부재를 닫았을 때의 분립체 예비 가열 장치의 내부 구조를 좌측에서 본 개요도이다. 도 3은 덮개 부재를 열었을 때의 분립체 예비 가열 장치의 내부 구조를 좌측에서 본 개요도이다. 도 4는 덮개 부재를 연 상태에서 하우징을 가로로 굴렸을 때의 분립체 예비 가열 장치의 내부 구조를 좌측에서 본 개요도이다. 도 5는 봉 모양의 교반 날개의 선단 형상의 개요도이다. 도 6은 봉 모양의 교반 날개의 다른 선단 형상의 개요도이다. 도 7은 봉 모양의 교반 날개의 또 다른 선단 형상의 개요도이다. 도 8은 분립체의 식품 재료가 사일로로부터 분립체 예비 가열 장치를 통하여 식품 가공 기계까지 이동하는 일련의 시스템의 개요도이다. 도 9는 본 발명의 실시 형태에 따른, 다른 실시 형태의 분립체 예비 가열 장치의 정면 모식도이다. 도 10은 다른 실시 형태의 분립체 예비 가열 장치의 평면 모식도이다. 도 11은 다른 실시 형태의 분립체 예비 가열 장치의 교반 부재의 정면 모식도이다. 도 12는 다른 실시 형태의 분립체 예비 가열 장치의 교반 부재의 평면 모식도이다. 도 13은 본 발명의 실시 형태에 따른 분립체 온도 조절 장치의 정면 모식도이다. 도 14는 분립체 온도 조절 장치의 평면 모식도이다. 도 15는 분립체 온도 조절 장치의 교반 부재의 정면 모식도이다. 아울러, 상하 방향은 도 1 및 도 9를 정면에서 보았을 때의 상하 방향이다. 좌우 방향은 도 1 및 도 9를 정면에서 보았을 때의 좌우 방향이다. 전후 방향은 도 1 및 도 9를 정면에서 보았을 때의 앞쪽이 전 방향이고 안쪽이 후 방향이다. 수평 방향은 전후 방향 및 좌우 방향에서 형성되는 수평 2축 방향이다. 연직(鉛直) 방향은 상하 방향이다.

본 발명의 분립체 예비 가열 장치(1)는, 예를 들면 도 1 내지 도 7에 나타낸 실시 형태와 같이, 하우징(2)과, 교반축(3)과, 마이크로파 조사 장치(4)와, 스터러 팬(stirrer fan, 5)과, 온도 센서(6)와, 제어 장치(7)를 구비하고 있다.

하우징(2)은 후술되는 식품 가공 기계로 가공하기 이전의 분립체의 식품 재료(8)를 수용한다. 하우징(2)은 수평 방향으로 가로로 놓여져 있다. 하우징(2)은 가로로 길면 좋다. 하우징(2)은 길이 방향이 좌우 방향이 되도록 가로로 놓여져 있다. 하우징(2)의 하부는 하우징(2)의 길이 방향에 대하여 수직 방향의 단면이 원호 형상이면 좋다. 하우징(2)은, 예를 들면, 금속제이면 좋다. 하우징(2)은, 예를 들면, 스테인리스 스틸제이면 좋다.

하우징(2)의 상부에 개구하는 재료 급배구(2a)를 개폐 가능한 덮개 부재(21)가 부착되어 있다. 분립체의 식품 재료(8)는 덮개 부재(21)를 열어 재료 급배구(2a)로부터 하우징(2) 속으로 출입된다. 하우징(2) 속의 분립체의 식품 재료(8)는, 도 3에 나타낸 바와 같이 덮개 부재(21)를 연 이후, 도 4에 나타낸 바와 같이 하우징(2)의 길이 방향을 회전축으로 하여 하우징(2)을 옆으로 굴려(橫轉) 재료 급배구(2a)로부터 자중(自重)으로 배출될 수도 있다. 하우징(2)을 옆으로 굴렸을 때, 교반축(3)을 회전시킴으로써 분립체의 식품 재료(8)의 유동성을 유지하여 분립체의 식품 재료(8)를 조속히 재료 급배구(2a)로부터 배출하도록 할 수도 있다.

교반축(3)은 하우징(2) 속의 분립체의 식품 재료(8)를 교반한다. 교반축(3)은 하우징(2) 속에서 회전 가능하게 마련되어 있다. 교반축(3)의 회전축(31)의 축 방향은 수평 방향으로 마련되어 있다. 교반축(3)의 회전축(31)의 축 방향은 가로로 놓인 하우징(2)의 길이 방향과 동일한 좌우 방향이 되도록 마련되어 있다. 교반축용 회전 구동 장치(35)는 교반축(3)의 회전축(31)을 회전시킨다. 교반축(3)은 교반 날개(32)를 구비하고 있다. 교반 날개(32)는 회전축(31)에 부착되어 있다. 하우징(2) 속의 분립체의 식품 재료(8)는 회전하는 교반 날개(32)로 교반된다. 교반축(3)은, 예를 들면, 금속제이면 좋다. 교반축은, 예를 들면, 스테인리스 스틸제이면 좋다.

교반 날개(32)는 봉 모양으로 형성되어 있을 수 있다. 교반 날개(32)는, 바람직하게는, 하우징(2)의 벽(2b)의 내면에 대면해 있는 봉의 선단면(33)의 면적이 해당 봉의 몸체부에 있어서의 해당 봉의 길이 방향에 수직한 단면(34)의 면적보다 크게 형성되어 있으면 좋다. 예를 들면, 봉 모양의 교반 날개(32)의 선단면(33)은, 도 5에 나타낸 바와 같이, 90도 굴곡시킨 봉의 선단 부분 중 하우징(2)의 벽(2b)의 내면에 대면해 있는 면이면 좋다. 또한 예를 들면, 봉 모양의 교반 날개(32)의 선단면(33)은, 도 6에 나타낸 바와 같이, 바깥 테두리의 일부가 곡선인 면이면 좋다. 또한 예를 들면, 봉 모양의 교반 날개(32)의 선단면(33)은, 도 7에 나타낸 바와 같이, 바깥 테두리의 일부가 직선인 면이면 좋다. 특히, 봉 모양의 교반 날개(32)의 선단면(33)은 마이크로파에 의한 에너지를 집중시키지 않도록, 귀퉁이(모서리)부를 적게 하고 또 평면이면 좋다.

마이크로파 조사 장치(4)는, 하우징(2) 속의 분립체의 식품 재료(8)에 마이크로파를 조사한다. 아울러, 덮개 부재(21)가 닫힌 하우징(2) 속에 조사되는 마이크로파는 하우징(2) 바깥으로 새는 경우가 없어, 분립체의 식품 재료(8)를 효율적으로 가열한다. 분립체의 식품 재료(8)를 하우징(2) 속에 출입시킬 때, 마이크로파 조사 장치(4)는 마이크로파의 조사를 정지하고 있다.

마이크로파 조사 장치(4)는 마이크로파 발진기(41)와, 아이솔레이터(isolator, 42)와, EH 튜너(EH tuner, 43)와, 도파관(導波管, 44)을 적어도 구비하고 있다. 마이크로파 조사 장치(4)는 마이크로파 발진기(41), 아이솔레이터(42), EH 튜너(43), 그리고 하우징(2) 순으로 도파관(44)으로 접속되어 있다.

마이크로파 발진기(41)는 마이크로파를 발진한다. 마이크로파 발진기(41)는, 예를 들면, 일반적인 2450 MHz대의 마그네트론이다. 분립체의 식품 재료(8)에 포함되어 있는 수분은 마이크로파를 흡수하여 발열한다.

아이솔레이터(42)는 마이크로파 발진기(41)로부터 발진되는 마이크로파 중 진행파를 전파(傳搬)하고, 마이크로파 중 반사파를 흡수한다. 아이솔레이터(42)는 마이크로파 발진기(41)로부터 발진되는 마이크로파 중 반사파가 마이크로파 발진기(41)로 되돌아오지 않도록 한다.

EH 튜너(43)는 하우징(2) 내로부터 되돌아오는 반사파와 동일한 진폭이고 그리고 위상이 반대인 파를 발생한다. EH 튜너(43)는 하우징(2) 내로부터 되돌아오는 반사파를 상쇄시킨 매칭 상태를 만들어낸다.

도파관(44)은 마이크로파를 전파시킨다. 도파관(44)은 하우징(2) 상부의 덮개 부재(21)의 하우징측 개구(44a)에 접속하여, 하우징(2) 속까지 마이크로파를 전파한다. 마이크로파는 하우징(2) 내의 분립체의 식품 재료(8)의 상방으로부터 조사되면 좋다.

스터러 팬(5)은 하우징(2) 속에 조사된 마이크로파의 캐비테이션(cavitation)을 증가시킨다. 스터러 팬(5)은 하우징(2) 속에서 회전 가능하게 마련되어 있다. 스터러 팬(5)의 회전축(51)의 축 방향은 상하 방향으로 마련되어 있다. 스터러 팬용 회전 구동 장치(53)는 스터러 팬(5)의 회전축(51)을 회전시킨다.

스터러 팬(5)에는 반사판(52)이 부착되어 있다. 스터러 팬(5)의 반사판(52)은, 도파관(44) 하우징측 개구(44a)와 하우징(2) 내의 분립체의 식품 재료(8)와의 사이의 공간에 배치되어 있다. 스터러 팬(5)은 분립체의 식품 재료(8)의 상방에 배치되어 있다. 스터러 팬(5)은 도파관(44) 하우징측 개구로부터 조사되는 마이크로파를 하우징(2) 내의 분립체의 식품 재료(8)의 상방에서 흩뿌려, 분립체의 식품 재료(8)의 상면을 향하여 마이크로파를 균일하게 조사시킨다.

온도 센서(6)는, 하우징(2) 속의 분립체의 식품 재료(8)의 온도를 검출한다. 예를 들면 온도 센서(6)는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 분립체의 식품 재료(8)의 온도를 비접촉으로 검출할 수 있는 방사 온도계일 수도 있다. 온도 센서(6)는, 예를 들면 광섬유 센서를 사용하여 온도를 검출하는 것을 채용할 수도 있다.

제어 장치(7)는, 마이크로파 조사 장치(4)와 접속하여 하우징(2) 속에서 교반축(3)에 의해 교반 중인 분립체의 식품 재료(8)에 마이크로파를 조사하여, 하우징(2) 속(中)의 분립체의 식품 재료(8)를 소정의 예비 가열 시간 이내에 소정의 예비 가열 온도로 균일하게 승온될 때까지 예비 가열하도록, 적어도 마이크로파 조사 장치(4)를 제어한다. 제어 장치(7)는, 온도 센서(6)와 접속하여 온도 센서(6)가 검출하는 온도를 나타내는 신호를 수신하여, 온도 센서(6)가 검출하는 온도에 기초하여 적어도 마이크로파 조사 장치(4)를 제어하면 좋다. 또한 제어 장치(7)는 교반축용 회전 구동 장치(35) 및 스터러 팬용 회전 구동 장치(53)와 접속하여, 그들을 제어할 수도 있다.

특히, 본 발명의 분립체 예비 가열 장치(1) 및 분립체 예비 가열 방법은, 저온 저장되어 있던 분립체의 식품 재료(8)를 식품 가공 기계로 가공하기 이전에 하우징(2) 속에 수용하고, 하우징(2) 속에서 분립체의 식품 재료(8)를 교반하고, 하우징(2) 속에서 교반되고 있는 중인 분립체의 식품 재료(8)에 마이크로파를 조사함으로써, 저온 저장되어 있던 분립체의 식품 재료(8)가 10분 이내라는 소정의 예비 가열 시간 이내에 식품 가공 기계로의 가공에 적합한 25℃ 이상 30℃ 이하라는 소정의 예비 가열 온도로 균일하게 승온될 때까지 예비 가열할 수 있다.

대부분의 분립체의 식품 재료(8)의 온도를 상승시키기 위하여 필요한 열 에너지의 양은 물의 온도를 상승시키기 위하여 필요한 열 에너지의 양보다 작다. 예를 들면, 밀의 비열(比熱)은 1.524 J/g·K이다. 물의 비열은 4.217 J/g·K이다. 밀의 비열은 물의 비열의 3분의 1 정도이다.

예를 들면, 전분 및 단백을 주 성분으로 하는 것 같은 식품 재료는, 그들 성분의 표층에 자유수(自由水)로서 자연스럽게 존재해 있는 수분의 승온을 이용하면, 온도차가 15℃ 내지 30℃인 범위에서 보다 단시간에 승온될 수 있다. 아울러, 일반적으로 시장에 유통되고 있는 분립체의 식품 재료의 수분량은 일정한 범위로 규제되고 있다. 예를 들면, 밀가루의 물 함유율은 13∼15% 정도이다.

따라서, 물에 대한 유도 손실 계수가 매우 큰 마이크로파를 예비 가열에 이용한다. 마이크로파는 분립체의 식품 재료(8)에 포함되는 수분 쪽을 적극적으로 가열한다. 마이크로파는 분립체의 식품 재료(8)를 가공하기 이전에 가공에 적합한 상온까지 단시간에 승온시킬 수 있다. 또한 짧은 예비 가열 시간은 전분 및 단백 등과 같은 열에 기인하는 가공 특성의 변화가 큰 성분에, 열에 의한 변화가 발생하는 온도대까지 승온되는 경우 없이 마이크로파로 발열하는 수분의 열을 필요 최소한으로 억제하여 분립체의 식품 재료(8)의 품질의 저하를 억제할 수 있다.

나아가 마이크로파는, 분립체의 식품 재료(8)에 포함되는 전분 및 단백 등과 같은 열에 기인하는 가공 특성의 변화가 큰 성분을 직접 가열하지 않으므로, 분립체의 식품 재료(8)의 품질의 저하를 억제할 수 있다.

하우징(2) 내에 공급된 분립체의 식품 재료(8)는, 각 분체 사이의 틈 또는 각 알곡체(粒體) 사이의 틈이 넓은 장소와 그들의 틈이 좁은 장소가 생기는 경우가 있다. 틈이 넓은 장소는 틈이 좁은 장소보다 마이크로파가 감쇄(減殺)되지 않고 침투하는 거리가 길다. 틈이 넓은 장소의 분립체의 식품 재료(8)는 틈이 좁은 장소의 분립체의 식품 재료(8)보다 가열되기 쉽다.

따라서, 분립체의 식품 재료(8)는, 하우징(2) 속에서 교반되면서 마이크로파가 조사되어 예비 가열된다. 교반에 의해, 분립체의 식품 재료는 보다 균일하게 단시간에 승온될 수 있다. 이 때, 하우징 내에서의 캐비테이션에 의해 분립체의 식품 재료는 훨씬 신속하고 균일한 승온을 할 수 있다.

본 발명의 분립체 예비 가열 장치(1)는, 하우징(2) 내에 분립체의 식품 재료(8)가 공급되고, 하우징(2) 내의 교반축(3)으로 분립체의 식품 재료(8)를 교반하면서 하우징(2) 내에서 분립체의 식품 재료(8)에 마이크로파가 조사되고 있음으로써, 분립체의 식품 재료를 효율적으로 예비 가열할 수 있다. 마이크로파는 하우징(2)에 의해 누설이 방지되고 있으므로, 가열 효율이 높다.

이제부터는 본 발명의 분립체 예비 가열 장치(1)를 다른 실시 형태에 의해 더 상세하게 설명하기로 한다. 아울러, 전술한 실시 형태와 동일한 구성 요소에 대해서는 설명을 생략하기로 한다.

분립체 예비 가열 장치(1)는, 도 8에 나타낸 바와 같이, 사일로(110)에 저온 저장되어 있던 분립체의 식품 재료(8)를 식품 가공 기계(100)로 가공하기 이전에 가공에 적합한 소정의 예비 가열 온도까지 예비 가열한다.

사일로(110) 속에 저장되어 있는 분립체의 식품 재료(8)는 블러워(blower, 151)에 의해 유스 빈(use bin, 120)으로 보내진다. 유스 빈(120)은 임시 저장 탱크이다. 유스 빈(120) 속에 저장되어 있는 분립체의 식품 재료(8)는 스케일(scale, 130)에 의해 소정량 계량된다. 스케일(130)은 계량 장치이다. 소정량의 분립체의 식품 재료(8)는 블러워(152)에 의해 인라인 시프터(inline shifter, 140)로 보내진다. 인라인 시프터(140)는 분립체의 식품 재료(8)를 진동하는 체에 연속적으로 쳐서 이물질을 제거한다. 이물질이 제거된 분립체의 식품 재료(8)는 블러워(153)에 의해 분립체 예비 가열 장치(1)로 보내진다. 블러워(151, 152, 153)는 공기식 이동 장치이다.

분립체 예비 가열 장치(1)로 보내진 분립체의 식품 재료(8)는 식품 가공에 적합한 소정의 예비 가열 온도까지 예비 가열된다. 예비 가열된 분립체의 식품 재료(8)는 자중에 의해 식품 가공 기계(100)로 이동한다. 아울러, 분립체의 식품 재료(8)의 이송 수단은, 필요에 따라 각종 방식을 채용하면 좋다.

식품 가공 기계(100)는, 예를 들면, 과자, 빵 또는 면의 반죽을 생성하는 기계이다. 예를 들면 식품 가공 기계(100)는 분립체의 식품 재료(8)를 가수(加水)하고 혼련하여 반죽을 생성하는 믹서이다. 또한 예를 들면 식품 가공 기계(100)는 회전하는 스크류를 가지며 반죽을 특정한 형상으로 밀어내는 압출기(押出機)이다.

분립체의 식품 재료(8)는 가루 형태의 식품 재료 또는 알곡(알갱이, grain) 형태의 식품 재료 중 어느 한쪽 또는 그들이 서로 섞인 것이다. 분립체의 식품 재료(8)는, 예를 들면, 밀가루, 보리가루, 옥수수 녹말, 귀리가루, 호밀가루, 쌀가루, 감자가루, 메밀가루, 콩가루, 밀 알곡, 보리 알곡, 옥수수 알곡, 귀리, 호밀 알곡, 쌀 알곡, 메밀의 열매 및 콩이다.

분립체 예비 가열 장치(1)의 하우징(2)은, 도 9 및 도 10에 나타낸 바와 같이, 연직 방향으로 세로로 놓을 수도 있다. 하우징(2)은 세로로 길면 좋다. 하우징(2)은 길이 방향이 상하 방향이 되도록 세로로 놓여져 있다. 하우징(2)의 상부부터 몸체부까지의 부분은 원통 형상이다. 하우징(2)의 상부에 재료 공급구(2c)가 형성되어 있다. 하우징(2)의 하부는 하방을 향하여 축경(縮徑)되고 있는 역원뿔 형상이며, 내측이 깔대기 형상이다. 하우징(2)의 하부에 재료 배출구(2d)가 형성되어 있다. 하우징(2)은, 예를 들면, 금속제이면 좋다. 하우징(2)은, 예를 들면, 스테인리스 스틸제이면 좋다.

하우징(2)의 재료 공급구(2c)는 인라인 시프터(140)에서 이물질이 제거된 이후의 분립체의 식품 재료(8)를 하우징(2) 속에 공급하기 위한 입구이다. 하우징(2)의 재료 배출구(2d)는 하우징(2) 속에서 예비 가열한 분립체의 식품 재료(8)를 식품 가공 기계(100)를 향하여 배출하는 출구이다. 재료 공급구(2c)와 재료 배출구(2d)는 각각 개폐 밸브(161, 162)로 개폐할 수 있다.

하우징(2)의 정면 및 후면에 점검 도어(22, 22)가 마련되어 있다. 점검 도어(22, 22)는 하우징의 내부를 청소할 때 개방된다. 하우징(2)의 상부에 점검 창(23)이 마련되어 있다. 점검 창(23)은, 예를 들면 무색 투명한 유리 또는 플라스틱 등이며, 하우징(2) 속을 육안으로 보는 것을 가능하게 한다. 하우징의 상부에 조명 부재(24)가 마련되어 있다. 조명 부재(24)는 점검 창(23)에서 하우징(2) 속을 육안으로 볼 때 하우징(2) 속을 비춘다. 하우징(2)의 측면에 가진(加振) 부재(25)가 마련되어 있다. 가진 부재(25)는, 예를 들면, 에어식 또는 전자식(電磁式)의 노커(knocker) 등이며, 하우징(2)에 진동을 줌으로써, 하우징(2)의 벽(2b)의 내면에 부착된 분립체의 식품 재료를 확실하게 재료 배출구(2d)로부터 낙하시킬 수 있다.

하우징(2)의 상부에 마이크로파 조사 장치(4)가 마련되어 있다. 마이크로파 조사 장치(4)는 하우징(2) 속의 분립체의 식품 재료(8)에 마이크로파를 조사한다. 마이크로파는 분립체의 식품 재료(8)의 상방으로부터 조사되고 있다. 마이크로파는, 예를 들면, 스테인리스 스틸제의 하우징(2) 속에서 난반사(亂反射)를 반복하여 분립체의 식품 재료(8)를 가열한다.

하우징(2)에 복수 개의 온도 센서(6a, 6b, 6c)가 마련되어 있다. 복수 개의 온도 센서(6a, 6b, 6c)는 재료 배출구(2d)로부터의 높이가 각각 다르도록 배치되어 있다. 예를 들면, 온도 센서(6a)는 온도 센서(6b) 및 온도 센서(6c)보다 낮은 위치에 마련되어 있다. 온도 센서(6c)는 온도 센서(6a) 및 온도 센서(6b)보다 높은 위치에 마련되어 있다. 온도 센서(6b)는 온도 센서(6a)와 온도 센서(6c) 사이에 마련되어 있다. 복수 개의 온도 센서(6a, 6b, 6c)는 재료 배출구(2d)로부터의 높이가 각각 다른 위치에 있는 분립체의 식품 재료(8)의 온도를 검출한다. 아울러, 예를 들면 하우징(2) 속의 분립체의 식품 재료(8)가 온도 센서(6b)와 온도 센서(6c) 사이의 높이까지 수용되어 있는 경우, 온도 센서(6c)만 사용하면 좋다. 복수 개의 온도 센서(6a, 6b, 6c)는, 예를 들면, 측온 저항체이면 좋다.

교반축(3)의 회전축(31)은, 도 11 및 도 12에 나타낸 바와 같이, 축 방향이 수직 방향을 향하도록 마련되어 있다. 교반축(3)의 회전축(31)은 세로로 놓인 하우징(2)의 상하 방향과 동일한 방향이 되도록 마련되어 있다. 회전축(31)의 기단부(基端部)는 하우징(2)의 상부에 마련된 교반축용 회전 구동 장치(35)에 접속되어 있다. 회전축(31)의 선단부(先端部)는 재료 배출구(2d)에 면해 있다. 교반축(3)은 교반 날개(32)를 갖는다. 교반 날개(32)는 주 교반 날개(36)와 보조 교반 날개(37)로 구성되어 있다. 교반축(3)은, 예를 들면, 금속제이면 좋다. 교반축(3)은, 예를 들면, 스테인리스 스틸제이면 좋다.

주 교반 날개(36)는 주 날개 본체(36a)와 주 날개 부착축(36b)으로 구성되어 있다. 주 날개 본체(36a)는, 도 11에 나타낸 바와 같이 정면에서 보면 회전축(31)의 둘레면으로부터 일정한 간격을 두고 띠 형상의 날개를 하우징(2)의 벽(2b)의 내면을 따르도록 나선형(螺旋狀)으로 감아두른 형상으로 형성되어 있다. 또한 주 날개 본체(36a)는, 도 12에 나타낸 바와 같이 평면에서 보면 띠 형상의 날개가 선회함에 따라 회전축(31)에 가까워지도록 소용돌이 형상(渦券狀)으로 형성되어 있어, 하우징(2)의 상방으로부터 하방을 향하여 곡률 반경이 작아지고 있다. 또한 주 날개 본체(36a)의 외주에 주 날개 노치부(切缺部)(36c, 36c, 36c)가 형성되어 있다. 주 날개 노치부(36c, 36c, 36c)는 하우징(2)에 마련되어 있는 온도 센서(6a, 6b, 6c)에 주 날개 본체(36a)가 충돌하지 않도록 형성된 것이다.

보조 교반 날개(37)는 보조 날개 본체(37a)와 보조 날개 부착축(37b)으로 구성되어 있다. 보조 교반 날개(37)는 주 교반 날개(36)의 하방에 배치된 날개이며, 회전축(31)의 선단부에 보조 날개 부착축(37b)을 통하여 부착된다. 보조 날개 본체(37a)도 주 날개 본체(36a)와 마찬가지로 회전축(31)의 둘레면으로부터 일정한 간격을 두고 띠 형상의 날개를 하우징(2)의 벽(2b)의 내면을 따르도록 나선으로 반회전만큼 감아두른 형상으로 형성되어 있으며, 띠 형상의 날개가 선회함에 따라 회전축(31)에 가까워지도록 소용돌이 형상으로 형성되어 있다. 또한 주 날개 본체(36a)와 보조 날개 본체(37a)는 회전축(31)을 중심으로 하여 점대칭인 위치에 마련된다. 보조 날개 본체(37a)도 주 날개 본체(36a)와 마찬가지로 도시하지 않은 보조 날개 노치부가 형성되어 있을 수 있다.

주 교반 날개(36) 및 보조 교반 날개(37)가 하우징(2)의 벽(2b)의 내면을 따르는 나선 그리고 소용돌이 모양의 형상을 하고 있기 때문에, 교반축(3)이 회전하였을 때 하우징(2) 속의 분립체의 식품 재료(8)를 하우징(2)의 바닥 쪽부터 상하층이 바뀌도록 크게 섞을 수 있고, 분립체끼리의 사이에 틈이 형성되어 하층의 압밀화(壓密化)를 방지할 수 있다.

교반축(3)의 회전축(31)은 하우징(2)의 벽(2b)을 관통하는 관통홀(2e)에 회전 가능하게 삽통(揷通, 삽입되어 통함)되어 있다. 회전축(31)과 관통홀(2e) 사이는 오일 씰(oil seal) 및 O 링 등의 씰 링(seal ring)으로 실링(밀봉)되어 있다. 씰 부착 부재(39)가 회전축(31)과 관통홀(2e) 사이에 마련되어 있을 수도 있다. 씰 부착 부재(39)는, 예를 들면, 제1 씰 링, 제2 씰 링 및 제3 씰 링이 부착되어 있다. 씰 부착 부재(39)와 회전축(31) 사이는, 예를 들면, 제1 씰 링으로 실링되어 있다. 씰 부착 부재(39)와 관통홀(2e) 사이는, 예를 들면, 제2 씰 링 및 제3 씰 링으로 실링되어 있다.

교반축(3)의 회전축(31)은 하우징(2) 속에서 그리고 관통홀(2e)의 근방의 외주에 주름관 형상의 고리형상부(38)를 가지면 좋다. 주름관 형상의 고리형상부(38)는 상기 하우징 속에서 그리고 상기 관통홀의 근방에 상기 교반축을 회전 가능하게 삽통하도록 하우징(2)에 마련되어 있을 수도 있다. 주름관 형상의 고리형상부(38)는 하우징(2) 속에서 그리고 씰 링 또는 씰 부착 부재(39)의 근방에 마련되어 있다. 하우징(2)은 씰 링 또는 씰 부착 부재(39)를 포함할 수도 있다. 주름관 형상의 고리형상부(38)는 씰 링 또는 씰 부착 부재(39)에 부착되어 있을 수도 있다. 주름관 형상의 고리형상부(38)는 외경이 큰 부분과 외경이 작은 부분이 중심축의 축 방향으로 교대로 나열되어 있으면 좋다. 주름관 형상의 고리형상부(38)는, 예를 들면, 금속제이면 좋다. 주름관 형상의 고리형상부(38)는, 예를 들면, 스테인리스 스틸제이면 좋다. 하우징(2) 속을 반사하는 마이크로파는 씰 링 및 씰 부착 부재(39)에 도달하기 이전에 주름관 형상의 고리형상부(38)에 의해 반사되어진다. 주름관 형상의 고리형상부(38)는, 예를 들면, 수지제의 씰 부착 부재(39) 및 씰 링이 마이크로파에 의해 가열되는 것을 방지할 수 있다.

이제부터는 본 발명의 분립체 온도 조절 장치(10)를 설명하기로 한다. 덧붙여 전술한 분립체 예비 가열 장치(1)와 동일한 구성 요소에 대해서는 설명을 생략하기로 한다. 그 밖에, 식품 가공 기계(100), 사일로(110), 유스 빈(120), 스케일(130), 인라인 시프터(140), 블러워(151, 152, 153) 및 개폐 밸브(161, 162)도 전술한 것과 동일한 구성이므로 설명을 생략하기로 한다.

분립체 온도 조절 장치(10)는, 도 8에 나타낸 바와 같이, 사일로(110)에 저장되어 있던 분립체의 식품 재료(8)를 식품 가공 기계(100)로 가공하기 이전에 가공에 적합한 소정의 온도까지 예비 가열 또는 예비 냉각한다.

분립체 온도 조절 장치(10)는, 도 13 내지 도 15에 나타낸 바와 같이, 하우징(2)과, 교반축(3)과, 분립체 예비 가열부(11)와, 분립체 예비 냉각부(12)와, 온도 센서(6a, 6b, 6c)와, 제어 장치(13)를 구비하고 있다.

분립체 예비 가열부(11)는 하우징(2) 속의 분립체의 식품 재료(8)를 예비 가열한다. 분립체 예비 가열부(11)는 마이크로파 조사 장치(4)를 구비하여 하우징(2) 속의 분립체의 식품 재료(8)에 마이크로파를 조사한다. 하우징(2) 속의 분립체의 식품 재료는 교반축(3)으로 교반되면서 마이크로파 조사 장치(4)가 조사하는 마이크로파로 예비 가열된다.

분립체 예비 냉각부(12)는, 하우징(2) 속의 분립체의 식품 재료(8)를 예비 냉각한다. 분립체 예비 냉각부(12)는, 예를 들면, 도시하지 않은 진공 장치를 구비하여 분립체의 식품 재료(8)를 수용한 하우징(2) 속을 감압시킨다. 진공 장치는, 예를 들면, 진공 펌프이며, 하우징(2) 속의 압력을 수분이 증발하는 압력 이하로 저하시켜 하우징(2) 속의 분립체의 식품 재료(8)가 보유하고 있는 수분의 일부를 강제로 증발시켜 그 때의 잠열(潛熱)을 이용하여 하우징(2) 속의 분립체의 식품 재료(8)를 냉각한다. 하우징(2) 속의 분립체의 식품 재료(8)는 교반축(3)으로 교반되면서 냉각됨으로써 균일하게 냉각된다. 또한 하우징(2)과 진공 펌프 사이에 도시하지 않은 콜드 트랩(cold trap)이 마련될 수도 있다. 콜드 트랩은 기체에 포함되는 수분을 제거할 수 있는 장치이며, 진공 펌프에 의해 분립체의 식품 재료(8)로부터 강제로 증발시킨 수증기를 신속히 회수할 수 있다. 콜드 트랩은 하우징(2) 속의 수증기량을 급속하게 감소시켜 하우징(2) 속의 진공도의 상승 속도를 빠르게 하여, 하우징(2) 속의 분립체의 식품 재료(8)의 온도를 더 신속히 저하시킨다. 콜드 트랩은, 예를 들면, 냉매를 배관 내에 순환시켜 기체의 수분이 응축되도록 구성된 열교환기 등이다. 아울러, 분립체 예비 냉각부(12)는 전술한 진공 장치에 한정되지 않으며, 각종 냉각 수단을 채용할 수 있다.

제어 장치(13)는, 분립체 예비 가열부(11) 및 분립체 예비 냉각부(12)와 접속하여 그들을 제어하고 있다. 또한 제어 장치(13)는 온도 센서(6a, 6b, 6c)와 접속하여 온도 센서(6a, 6b, 6c)가 검출하는 온도를 나타내는 신호를 수신하여, 온도 센서(6a, 6b, 6c)가 검출하는 온도에 기초하여 분립체 예비 가열부(11) 및 분립체 예비 냉각부(12)를 제어하면 좋다. 또한 제어 장치(13)는 교반축용 회전 구동 장치(35)와 접속하여 교반축용 회전 구동 장치(35)를 제어할 수도 있다. 또한 제어 장치(7)는 스터러 팬을 구비하고 있는 경우에는 스터러 팬용 회전 구동 장치를 제어할 수도 있다.

제어 장치(13)는 하우징(2) 속의 분립체의 식품 재료(8)가 소정의 온도를 밑돌고 있을 때, 교반축(3)으로 하우징(2) 속에서 식품 재료를 교반시키면서 10분 이내라는 소정의 예비 가열 시간 이내에 가공에 적합한 25℃ 이상 30℃ 이하라는 소정의 온도로 균일하게 승온될 때까지 예비 가열하도록 적어도 마이크로파 조사 장치(4)를 제어한다. 이 때의 소정의 온도는 예비 가열 온도이다.

또한 제어 장치(13)는 하우징(2) 속의 분립체의 식품 재료(8)가 소정의 온도를 웃돌고 있을 때, 하우징(2) 속의 분립체의 식품 재료(8)를 소정의 온도로 균일하게 냉각할 때까지 예비 냉각하도록 분립체 예비 냉각부(12)를 제어한다. 이 때의 소정의 온도는 예비 냉각 온도이다.

특히, 본 발명의 분립체 온도 조절 장치(10) 및 분립체 온도 조절 방법은, 저장되어 있던 분립체의 식품 재료(8)를 식품 가공 기계(100)로 가공하기 이전에 하우징(2) 속에 수용하고, 하우징(2) 속의 분립체의 식품 재료(8)가 소정의 온도를 밑돌고 있을 때, 하우징(2) 속에 수용한 분립체의 식품 재료(8)를 교반하면서 마이크로파를 조사함으로써 균일하게 예비 가열하고, 10분 이내라는 소정의 예비 가열 시간 이내에 식품 가공 기계(100)로의 가공에 적합한 25℃ 이상 30℃ 이하라는 소정의 온도로 승온될 때까지 예비 가열할 수 있다.

실시 형태는 발명의 원리와 그 실용적인 응용을 설명하기 위하여 선택되었다. 위에서 설명한 기술을 참조하여 다양한 개량이 가능하다. 발명의 범위는 첨부한 특허 청구 범위에 의해 정의된다.

1 분립체 예비 가열 장치
2 하우징
2a 재료 급배구
2b 벽
2c 재료 공급구
2d 재료 배출구
2e 관통홀
3 교반축
4 마이크로파 조사 장치
5 스터러 팬
6 온도 센서
7 제어 장치
8 분립체의 식품 재료
10 분립체 온도 조절 장치
11 분립체 예비 가열부
12 분립체 예비 냉각부
13 제어 장치
21 덮개 부재
22 점검 도어
23 점검 창
24 조명 부재
25 가진 부재
31 회전축
32 교반 날개
33 선단면
34 몸체부의 단면
35 교반축용 회전 구동 장치
36 주 교반 날개
36a 주 날개 본체
36b 주 날개 부착축
36c 주 날개 노치부
37 보조 교반 날개
37a 보조 날개 본체
37b 보조 날개 부착축
38 주름관 형상의 고리형상부
39 씰 부착 부재
41 마이크로파 발진기
42 아이솔레이터
43 EH 튜너
44 도파관
44a 하우징측 개구
51 회전축
52 반사판
53 스터러 팬용 회전 구동 장치
100 식품 가공 기계
110 사일로
120 유스 빈
130 스케일
140 인라인 시프터
151 블러워
152 블러워
153 블러워
161 개폐 밸브
162 개폐 밸브

Claims

저온 저장되어 있던 분립체의 식품 재료를 식품 가공 기계로 가공하기 이전에 가공에 적합한 소정의 예비 가열 온도까지 예비 가열하는 분립체 예비 가열 장치로서,
상기 식품 재료를 수용하는 하우징과,
상기 하우징 속에서 교반 날개를 회전시켜 상기 식품 재료를 교반하는 교반축과,
상기 하우징 속의 상기 식품 재료에 마이크로파를 조사하는 마이크로파 조사 장치와,
상기 교반축으로 교반 중인 상기 식품 재료를 10분 이내라는 소정의 예비 가열 시간 이내에 가공에 알맞은 25℃ 이상 30℃ 이하라는 상기 소정의 예비 가열 온도로 균일하게 승온될 때까지 예비 가열하도록, 적어도 상기 마이크로파 조사 장치를 제어하는 제어 장치를, 구비하는 분립체 예비 가열 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 하우징 속의 상기 식품 재료의 상방에서 회전하여 상기 마이크로파를 상기 식품 재료의 상방에서 흩뿌리는 스터러 팬을 구비하고,
상기 마이크로파가 상기 스터러 팬의 상방으로부터 조사되고 있는, 분립체 예비 가열 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 하우징은 수평 방향으로 가로로 놓여져서,
상기 교반축의 회전축의 축 방향은 수평 방향인, 분립체 예비 가열 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 하우징은 연직 방향으로 세로로 놓여져서,
상기 교반축의 회전축의 축 방향은 연직 방향인, 분립체 예비 가열 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 교반 날개는 상기 하우징의 벽의 내면을 따르도록 나선형으로 감아두른 형상으로 형성되어 있는, 분립체 예비 가열 장치.
청구항 5에 있어서,
상기 교반 날개는 주 날개와 보조 날개로 구성되어 있는, 분립체 예비 가열 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 교반 날개는 봉의 형상으로 형성되어 있어, 상기 하우징의 내면에 대면해 있는 상기 봉의 선단면의 면적이 상기 봉의 몸체부에 있어서의 상기 봉의 길이 방향에 수직한 단면의 면적보다 크게 형성되어 있는, 분립체 예비 가열 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 교반축의 회전축은 상기 하우징의 벽을 관통하는 관통홀에 회전 가능하게 삽통되어 있어,
상기 회전축은 상기 하우징 속에서 그리고 상기 관통홀의 근방의 외주에 주름관 형상의 고리형상부를 가지고 있는, 분립체 예비 가열 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 교반축의 회전축은 상기 하우징의 벽을 관통하는 관통홀에 회전 가능하게 삽통되어 있어,
상기 하우징은 상기 하우징 속에서 그리고 상기 관통홀의 근방에 상기 교반축을 회전 가능하게 삽통하는 주름관 형상의 고리형상부를 가지고 있는, 분립체 예비 가열 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 하우징 속의 상기 식품 재료의 온도를 검출하는 온도 센서를 구비하고,
상기 제어 장치가, 상기 온도 센서가 검출하는 온도에 기초하여, 적어도 상기 마이크로파 조사 장치를 제어하는, 분립체 예비 가열 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 식품 재료는, 밀가루, 보리가루, 옥수수 녹말, 귀리가루, 호밀가루, 쌀가루, 감자가루, 메밀가루, 콩가루, 밀 알곡, 보리 알곡, 옥수수 알곡, 귀리, 호밀 알곡, 쌀 알곡, 메밀의 열매 및 콩을 포함하는, 분립체 예비 가열 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 식품 가공 기계는 과자, 빵 또는 면의 반죽을 생성하는, 분립체 예비 가열 장치.
청구항 12에 있어서,
상기 식품 가공 기계는 상기 식품 재료를 가수하고 혼련하여 상기 반죽을 생성하는 믹서인, 분립체 예비 가열 장치.
청구항 12에 있어서,
상기 식품 가공 기계는 회전하는 스크류를 가지며 상기 반죽을 특정한 형상으로 밀어내는 압출기인 분립체 예비 가열 장치.
저온 저장되어 있던 분립체의 식품 재료를 식품 가공 기계로 가공하기 이전에 가공에 알맞은 소정의 예비 가열 온도까지 예비 가열하는 분립체 예비 가열 방법에 있어서,
하우징에 수용한 상기 식품 재료를 교반하면서 마이크로파를 조사하여 균일하게 예비 가열하고, 10분 이내라는 소정의 예비 가열 시간 이내에 25℃ 이상 30℃ 이하라는 상기 소정의 예비 가열 온도로 승온될 때까지 예비 가열하는, 분립체 예비 가열 방법.
청구항 15에 있어서,
스터러 팬으로 상기 마이크로파를 흩뿌리는, 분립체 예비 가열 방법.
저장되어 있던 분립체의 식품 재료를 식품 가공 기계로 가공하기 이전에 가공에 적합한 소정의 온도까지 예비 가열 또는 예비 냉각하는 분립체 온도 조절 장치로서,
식품 재료를 수용하는 하우징과,
상기 하우징 속에서 교반 날개를 회전시켜 상기 식품 재료를 교반하는 교반축과,
상기 하우징 속의 상기 식품 재료를 예비 냉각하는 분립체 예비 냉각부와,
상기 하우징 속의 상기 식품 재료를 예비 가열하는 분립체 예비 가열부와,
상기 하우징 속의 상기 식품 재료의 온도를 검출하는 온도 센서와,
상기 온도 센서가 검출하는 온도에 기초하여, 적어도 상기 분립체 예비 냉각부 및 상기 분립체 예비 가열부를 제어하는 제어 장치를 구비하고,
상기 분립체 예비 가열부는,
상기 하우징 속의 상기 식품 재료에 마이크로파를 조사하는 마이크로파 조사 장치를 구비하고,
상기 제어 장치는,
상기 하우징 속의 상기 식품 재료가 상기 소정의 온도를 밑돌고 있을 때, 상기 교반축으로 교반 중인 상기 식품 재료를 10분 이내라는 소정의 예비 가열 시간 이내에 가공에 알맞은 25℃ 이상 30℃ 이하라는 상기 소정의 온도로 균일하게 승온될 때까지 예비 가열하도록, 적어도 상기 마이크로파 조사 장치를 제어하는, 분립체 온도 조절 장치.
저장되어 있던 분립체의 식품 재료를 식품 가공 기계로 가공하기 이전에 가공에 적합한 소정의 온도까지 예비 가열 또는 예비 냉각하는 분립체 온도 조절 방법에 있어서,
하우징에 수용한 상기 식품 재료가 상기 소정의 온도를 밑돌고 있을 때, 상기 하우징에 수용한 상기 식품 재료를 교반하면서 마이크로파를 조사하여 균일하게 예비 가열하고, 10분 이내라는 소정의 예비 가열 시간 이내에 25℃ 이상 30℃ 이하라는 소정의 온도로 승온될 때까지 예비 가열하는, 분립체 온도 조절 방법.