KR20230041948A - 찐 반건조 단계를 포함하는 어류 급속 냉동 진공 건조 방법 - Google Patents

찐 반건조 단계를 포함하는 어류 급속 냉동 진공 건조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 찐 반건조 단계를 포함하는 어류 급속 냉동 진공 건조 방법을 제공하는 것을 목적으로 하는 것으로, 본 발명의 찐 반건조 단계를 포함하는 어류 급속 냉동 진공 건조 방법의 구성은 냉동 어류(2)를 저온으로 해동시키는 해동 단계; 해동된 어류(2)에서 비늘, 아가미, 및 내장을 제거하는 손질 단계; 비늘, 아가미와 내장이 제거된 어류(2)에 염장하여 염장 어류(2)를 형성하는 염장 단계; 상기 염장 어류(2)를 세척하고 물기를 제거하는 세척 단계; 건조 채반(20)에 물기가 제거된 다량의 어류(2)를 정리하여 배치하되, 다량의 어류(2)의 꼬리와 지느러미가 서로 겹치지 않도록 배치하고 꼬리가 노출되어 건조가 진행되지 않도록 정리하는 어류 정리 배치 단계; 상기 건조 채반(20)에 배치된 어류(2)를 급속 냉동시키는 급냉동 단계; 상기 급냉동 단계에서 급냉동된 어류(2)를 일정 수분을 포함하도록 진공 건조시키는 반건조 단계; 상기 반건조 단계에서 반건조된 어류(2)를 진공 건조시켜서 찐 반건조 어류(2)를 만드는 찐 반건조 단계; 상기 찐 반건조 어류(2)를 숙성시키는 숙성 단계; 숙성된 상기 어류(2)를 냉동시키는 냉동 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 숙성 단계를 통해서 어류(2) 내부에서 기름기가 고루 퍼지고 건조 불균형이 평활해질 수 있어서 어류(2)의 맛과 식감과 풍미가 우수한 효과가 있고, 반건조 단계에서 반건조된 어류(2)를 진공 건조시켜서 찐 반건조 어류(2)를 만드는 찐 반건조 단계를 수행하여 수비드 쿠킹 단계를 수행함으로써, 어류(2)의 육질이 더욱 맛이 있고 풍미가 더욱 살아나도록 하는 효과가 있고, 건조 채반(20)에 배치된 다량의 어류(2)의 상면의 높이(HT)는 동일한 높이로 유지함으로써 다량의 어류(2)가 모두 고르게 건조가 되면서도 어류(2)의 꼬리 부분이 지나치게 말라서 건조 채반(20)에서 어류(2)를 들어낼 때에 어류(2)의 꼬리 부분이 건조 채반(20)의 바닥판에서 떨어지지 않고 달라 붙어서 어류(2)가 손상되는 경우를 방지하여 어류(2)의 상품성을 보장하며, 건조 채반(20)에 실리콘 등으로 이루어지면서 다수개의 구멍(40H)이 뚤린 다공 패드(40)를 설치하고, 다공 패드(40) 위에 어류(2)를 올려놓고 건조하도록 구성되어, 어류(2)가 다공 패드(40)에 의해 건조 채반(20)의 바닥판 위에 달라붙는 경우가 방지되기 때문에, 건조 채반(20)에서 어류(2)를 들어낼 때에 어류(2)의 일부가 부서지지 않아서 어류(2)의 상품성을 더욱 확실하게 유지할 수 있는 효과를 가진다.

Description

찐 반건조 단계를 포함하는 어류 급속 냉동 진공 건조 방법{Fish rapid freezing vacuum drying method with steam semi drying process}
본 발명은 찐 반건조 단계를 포함하는 어류 급속 냉동 진공 건조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고기류 건조 과정에서 세포막 파괴, 성분 변화와 드립 현상으로 인하여 어류 조리 식품의 맛이 떨어지고 식감이 떨어지는 경우 및 쩐내 및 비린 냄새 등을 방지할 수 있는 새로운 구성의 찐 반건조 단계를 포함하는 어류 급속 냉동 진공 건조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 굴비와 같은 어류는 오랜 시간 보관이 가능하면서도 맛을 살리기 위하여 건조시켜서 보관하는 경우가 많다. 굴비는 굴비는 조기류를 소금에 염장을 한 후 이를 건조하여 말린 것을 말한다. 이러한 굴비는 오랜 시간 보관이 가능하며, 맛과 영양이 뛰어나서 많은 사람에게 애용 받는 전통 식품으로 구이, 찜, 양념 조림 등 여러 형태의 조리 방법에 의해 조리되어 섭취된다. 굴비는 전통 수산식품으로서 기호도가 더욱 높아져 소비량이 매년 급격하게 증가되고 있다.
조기류에는 참조기(Yellow croaker)를 비롯하여 수조기, 보구치, 부세 등이 있다. 부세는 민어과의 바닷물고기로서, 등은 회황색이고 배는 황백색이다. 참조기에 비해 주둥이 끝이 약간 둥글며, 머리 모양이나 등지느러미 높이가 더 낮다. 부세는 수심 120m 미만의 모래, 갯벌지역에 서식하며 요각류, 새우류, 게류, 갯가재류 등의 갑각류를 먹고 산다. 부세는 참조기처럼 말려서 주로 섭취하지만 참조기에 비해 살이 푸석푸석하여 육질이 떨어지므로 선호도가 참조기에 비해 낮다. 굴비나 부세 이외에도 건조시켰다가 찜이나 구이 등의 방식으로 섭취하는 어류는 다양하다.
이때, 어류를 냉동시켰다가 녹여서 찜이나 구이나 양념 조림 등의 요리로 해먹을 때에 세포 조직 내의 얼음 입자의 크기를 최소화하고 드립의 유출량을 최소화시키는 일이 어류의 맛을 유지하기 위해서 아주 중요하다. 즉, 어류의 신선한 맛을 유지하는 핵심은 빙결정상태에서 세포조직 내의 얼음입자 크기를 최소화하고 드립의 유출량을 최소화하는 것이다. 드립의 양을 최소화하거나 없도록 하는 기술은 냉동온도의 초저온(영하 40℃ ~ 영하 60℃) 환경에서 급속 냉동시키는 기술을 용이하고 원활하게 채용할 수 있는 방식이 필요하다.
한국등록특허 제10-1652205호(2016년08월23일 등록) 한국등록특허 제10-1389800호(2014년04월22일 등록) 한국등록특허 제10-1815565호(2017년12월29일 등록)
본 발명의 목적은 고기류 건조 과정에서 세포막 파괴, 성분 변화와 드립 현상이 생기지 않아서 어류 조리 식품의 신선도, 맛, 풍미 등이 그대로 돌아올 수 있도록 하는 새로운 구성의 찐 반건조 단계를 포함하는 어류 급속 냉동 진공 건조 방법을 제공하고자 하는 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의하면, 냉동 어류를 저온으로 해동시키는 해동 단계; 해동된 어류에서 비늘, 아가미, 및 내장을 제거하는 손질 단계; 비늘, 아가미와 내장이 제거된 어류에 염장하여 염장 어류를 형성하는 염장 단계; 상기 염장 어류를 세척하고 물기를 제거하는 세척 단계; 이상의 단계를 전처리 단계라고 구분할 수 있으며, 전처리 단계를 거쳐서 어류를 건조 채반에 물기가 제거된 다량의 어류를 정리하여 배치하되, 다량의 상기 어류의 꼬리와 지느러미가 서로 겹치지 않도록 배치하며, 꼬리가 노출되어 건조가 진행되지 않도록 정리하는 어류 정리 배치 단계; 상기 건조 채반에 배치된 어류를 급속 냉동시키는 급냉동 단계; 상기 급냉동 단계에서 급냉된 어류를 일정 수분을 포함하도록 진공 건조시키는 반건조 단계; 이상 까지의 단계들을 전반 공정이라고 칭할 수 있으며, 이후의 단계들을 후반 공정으로 구분할 수 있고, 전반 공정의 마지막 단계인 상기 반건조 단계에서 반건조된 어류를 진공 건조시키며, 찌는(익히는) 찐 반건조 어류를 만드는 찐 반건조 단계; 상기 찐 반건조 어류를 숙성시키는 숙성 단계; 숙성된 상기 어류를 냉동시키는 냉동 단계;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 찐 반건조 단계를 포함하는 어류 급속 냉동 진공 건조 방법이 제공된다.
상기 어류 정리 배치 단계에서는 앞뒤로 서로 이웃하여 배치된 어류들에서 앞쪽의 어류의 뒷부분 살의 일부와 뒤쪽의 어류의 앞부분 살의 일부가 서로 겹쳐지도록 다량의 어류를 상기 건조 채반에 배치하되, 상기 건조 채반에 배치된 다량의 어류의 상면의 높이는 동일한 높이로 유지하는 것을 특징으로 한다.
상기 손질 단계에서는 상기 어류의 아가미 부분을 통해서 아가미와 내장을 제거하는 것을 특징으로 한다.
상기 염장 단계에서 상기 어류 무게의 17~25 중량％의 소금으로 섭간하는 것을 특징으로 한다.
상기 반건조 단계에서는 동결 진공 건조기에 다량의 상기 어류가 배치된 상기 건조 채반을 동결 진공 건조기의 내부에 투입하여 내부 진공압은 -0.1Mpa(게이지압력, 도3에서 C지점)으로 설정하고 온열관 내부의 온도를 55~65℃로 하여 건조시키는 것을 특징으로 한다.
상기 반건조 단계에서는 상기 온도인 55℃~65℃에서 15시간 내지 20시간 동안 건조시키는 것을 특징으로 한다.
상기 숙성 단계에서는 -3℃~3℃에서 숙성하도록 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 숙성 단계에서는 상기 온도인 -3℃~3℃에서 24시간 내지 72시간 동안 숙성하도록 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 건조 채반의 바닥판의 아래에 배치되도록 동결 진공 건조기 내부에 온열관이 배치되고, 상기 건조 채반의 바닥판 위에는 상하면으로 관통된 복수개의 구멍을 구비한 다공 패드가 설치되고, 상기 다공 패드 위에 물기가 제거된 다량의 어류를 정리하여 배치하고, 상기 온열관에서 열이 발생할 때에 대류에 의한 간접열(대류 및 복사열, 간접 가열 등)로 상기 어류를 건조시키고, 상기 어류가 상기 다공 패드에 의해 상기 건조 채반의 상기 바닥판 위에 달라붙는 경우가 방지도록 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 건조 채반의 바닥판의 아래에 배치되도록 동결 진공 건조기 내부에 온열관이 배치되고, 상기 건조 채반의 상기 바닥판의 저면과 상기 온열관 사이에 외부 패드를 배치시켜서 상기 온열관에서 열이 발생할 때에 간접열로 상기 어류를 건조시키도록 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 건조 채반의 바닥판의 아래에 배치되도록 동결 진공 건조기 내부에 온열관이 배치되고, 상기 동결 진공 건조기 내부에서 다량의 상기 어류를 건조할 때에 상기 동결 진공 건조기 내부의 진공압은 -0.1Mpa(게이지압력, 도3에서 C지점)로 설정하고, 상기 온열관 내부의 온도는 55℃~65℃로 하여 상기 동결 진공 건조기 내부의 온도가 상온에서 45℃까지 변화되며 다량의 상기 어류를 건조시키도록 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 온열관 내부의 온도를 55℃~65℃로 할 때에 어류 내부의 수분이 얼어서 생긴 얼음이 승화되는 승화 과정에서 열을 빼앗겨서(0℃ 1g일 때에 680cal 승화열)상기 동결 진공 건조기 내부의 온도가 30~45℃에서 유지되며, 다량의 상기 어류가 건조되도록 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 동결 진공 건조기 내부에서 다량의 상기 어류를 건조할 때에 상기 동결 진공 건조기 내부는 대기압인 0.0Mpa(게이지압력)에서 -0.1Mpa(게이지압력, 도3에서 C지점) 진공압으로 조성하고, 0.0Mpa에서 -0.1Mpa(게이지압력, 도3에서 C지점)로 조성하는 시간은 진공 펌프의 성능에 따라 10~30분인 것을 특징으로 한다.
상기 동결 진공 건조기 내부를 0Mpa에서 -0.1Mpa(게이지압력, 도3에서 C지점)로 조성하는 시간은 진공 펌프의 성능에 따라 달라질 수 있다.
물의 상평형도 그래프에 의하면 다량의 상기 어류들이 내부에 있는 얼음으로 얼어 있다가 상기 동결 진공 건조기 내부가 진공압인 -0.1Mpa(게이지압력, 도3에서 C지점)로 조성되고 동시에 상기 동결 진공 건조기 내부에 있는 온열관의 온도를 55~65℃로 조성하여 일정 시간 동안 건조과정을 지속하면 다량의 상기 어류들의 육질 내부에 얼어있던 얼음은 온열관으로부터 공급되는 열량을 승화 에너지로 활용하여 상기 진공압인 -0.1Mpa(게이지압력, 도3에서 C지점)에서 승화되어서 다량의 상기 어류들의 건조가 이루어지도록 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 동결 진공 건조기 내부가 진공압인 -0.1Mpa(게이지압력, 도3에서 C지점) 근처인 C 지점 보다 높은 E 지점과 B 지점과 사이의 진공압력으로 진공압을 유지하고 건조과정을 지속하면 C 지점의 진공도 또는 -0.1Mpa(게이지압력, 도3에서 C지점)을 유지하는것보다 에너지를 저감하며 얼음은 증기로 승화되어서 다량의 상기 어류들의 건조가 이루어지도록 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 건조 채반의 바닥판의 아래에 배치되도록 동결 진공 건조기 내부에 온열관이 배치되고, 상기 찐 반건조 단계에서 상기 동결 진공 건조기 내부에서 다량의 상기 어류를 건조할 때에 상기 동결 진공 건조기 내부의 진공압은 -0.07 ~ -0.05Mpa(게이지압력)로 설정하고, 상기 온열관 내부의 온도는 75~90℃로 하여 상기 동결 진공 건조기 내부의 온도가 55~65℃ 상태에서 다량의 상기 어류를 찐 반건조시키도록 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 찐 반건조 단계는 동결 진공 건조기 내부의 온도가 물과 잔류 얼음 때문에 55~65℃ 상태에서 다량의 상기 어류를 건조시키는 수비드 쿠킹 단계인 것을 특징으로 한다.
상기 찐 반건조 단계에서 건조 및 찌는 시간이 2.5 시간 미만이면 어류(2)의 건조가 제대로 안되고 건조 및 찌는 시간이 4시간을 초과하면 어류(2)가 너무 오래 건조되거나 과도하게 찜이 되어서 어류(2)가 수분이 지나치게 많이 소실될 수 있어서, 시간을 2.5 시간에서 4 시간 사이로 진행하면 어류(2)의 찐정도가 적당한 것을 특징으로 한다.
상기 온열관 내부의 온도를 75~90℃로 할 때에 어류 내부의 수분이 얼어서 생긴 얼음이 녹는 과정과 물이 증발되는 기화 과정에서 열을 빼앗겨서 상기 동결 진공 건조기 내부의 온도가 55~65℃ 상태에서 다량의 상기 어류가 찐 반건조되도록 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 동결 진공 건조기 내부에서 다량의 상기 어류를 건조할 때에 상기 동결 진공 건조기의 진공 장치의 진공 압력을 낮추어(진공도를 낮추어) 상기 동결 진공 건조기의 내부를 진공압 -0.1Mpa(게이지압력, 도3에서 C지점)에서 - 0.07 ~ - 0.05Mpa(게이지압력)로 조성하고, 상기 진공압 -0.1Mpa(게이지압력, 도3에서 C지점)에서 상기 진공압 - 0.07 ~ - 0.05Mpa(게이지압력)으로 조성하는 시간은 10~20분이며, 물의 상평형도 그래프에 의하면 다량의 상기 어류들이 내부에 있는 얼음이 상의 경계 내부의 지역에서는 평형 상태를 이루고 있다가 상기 동결 진공 건조기 내부가 진공압 - 0.07 ~ - 0.05Mpa(게이지압력)로 조성되고 동시에 상기 동결 진공 건조기 내부의 온도가 45℃에서 차츰 상승하여 65℃에 도달하며 일정 시간 동안 건조과정을 지속하면 다량의 상기 어류들의 육질 내부에 얼어있던 얼음은 녹아서 물이되고, 물은 상기 진공압인 - 0.07 ~ - 0.05Mpa(게이지압력)에서 기화되고 동결 진공 건조기 내부의 온도에 의하여 다량의 상기 어류들의 찐 반건조가 이루어지도록 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 찐 반건조 단계 이후에 상기 동결 진공 건조기의 내부를 진공 상태에서 대기압 상태로 전환하기 위한 진공 해제 단계; 상기 진공 해제 단계를 일시적으로 정지하는 진공 해제 정지 단계;를 더 포함하여 구성되며, 상기 진공 해제 단계와 상기 진공 해제 정지 단계는 상기 동결 진공 건조기의 내부가 진공 상태에서 대기압 상태로 전환될 때까지 두 차례 내지 다섯 차례로 나누어서 실시되는 것을 특징으로 한다.
두 차례 내지 다섯 차례로 나누어서 실시되는 상기 진공 해제 단계는 3 분 내지 5분 동안 실시되도록 구성된 것을 특징으로 한다.
반건조 단계와 찐 반건조 단계에서 어류를 건조 및 찌는 동안 온도 상승을 보여주는 그래프에 의하면, 상기 반건조 단계에서 동결 진공 건조기(32) 내부의 온도는 상온에서부터 시작하여 일정 시간이 경과하면 45℃로 상승하며, 상기 온도 상승 과정을 통해서 어류의 반건조가 이루어지며, 건조를 시작하여 온열관(30)을 통하여 공급하는 온도가 지속적으로 공급되어 일정 시간이 소요될 때까지 온도 상승의 구배는 급하게 증가하다가 상기 어류 내부에 존재하는 얼음이 차츰 승화하여 승화열을 빼앗아가므로 가해지는 열량과 온도 상승, 승화열이 평형을 이루고 있어서, 상기 일정 시간이 지난 또 다른 시간 구간에서는 상기 동결 진공 건조기 내부 온도가 완만하게 증가하며, 반건조 단계의 마지막 시간 구간의 온도 상승 구배는 보다 완만하게 상승하게 되도록 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명은 어류를 급속 냉동시키는 급냉동 단계와, 상기 급냉동 단계에서 급냉동된 어류를 일정 수분을 포함하도록 진공 건조시키는 반건조 단계인 전반 공정과, 후반공정인 상기 반건조 단계에서 반건조된 어류를 진공도를 낮추어 진공 건조시키며, 찌는(익히는) 찐 반건조 어류를 만드는 찐 반건조 단계와, 진공 건조된 어류를 숙성시키는 숙성 단계와, 숙성된 어류를 냉동시키는 냉동 단계를 주요 공정으로 거치는 방법으로서, 숙성 단계를 통해서 어류 내부에서 기름기가 고루 퍼지고 건조 불균형이 평활해질 수 있어서 어류의 맛과 식감과 풍미가 우수한 효과가 있다.
또한, 상기 반건조 단계에서 반건조된 어류를 진공도를 낮추어 진공 건조시키며, 찐 반건조 어류를 만드는 찐 반건조 단계를 수행하여 수비드 쿠킹 단계를 수행함으로써, 어류의 육질이 더욱 맛이 있고 풍미가 더욱 살아나도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 냉동 상태에서 승화 건조가 이루어지기 때문에 자연 건조하는 방식보다 시간이 적게 소요되며, 낮은 온도 및 진공 상태를 유지하므로 변질 및 산화가 진행되지 않아 자연건조 보다 쩐내 및 비린내를 획기적으로 감소시킬 수 있으며, 냉동 진공 건조 설비를 사용하므로, 건조할 때의 동절기의 계절의 낮은 온도 조건에 구속 받지 않으므로, 하시라도 생산할 수 있어 생산성을 증대하는 효과도 존재한다.
또한, 본 발명에서는 건조 채반에 배치된 다량의 어류의 상면의 높이는 동일한 높이로 유지함으로써 다량의 어류가 모두 고르게 건조가 되면서도 어류의 꼬리 부분이 지나치게 말라서 건조 채반에서 어류를 들어낼 때에 어류의 꼬리 부분이 건조 채반의 바닥판에서 떨어지지 않고 달라 붙어서 어류가 손상되는 경우를 방지하여 어류의 상품성을 보장하며, 건조 채반에 실리콘 등으로 이루어지면서 다수개의 구멍이 뚤린 다공 패드를 설치하고, 다공 패드 위에 어류를 올려놓고 건조하도록 구성되어, 어류가 다공 패드에 의해 건조 채반의 바닥판 위에 달라붙는 경우가 방지되기 때문에, 건조 채반에서 어류를 들어낼 때에 어류의 일부가 부서지지 않아서 어류의 상품성을 더욱 확실하게 유지할 수 있는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명에 의한 어류 급속 냉동 진공 건조 방법에서 건조 채반에 어류를 정리하여 배치한 상태를 보여주는 사진,
도 2는 도 1에 도시된 건조 채반에 배치된 어류를 건조하도록 동결 진공 건조기에 다량으로 투입한 상태를 보여주는 사진,
도 3은 본 발명에 의한 어류 급속 냉동 진공 건조 방법에서 건조 과정에서 이용하는 물의 상평형도를 보여주는 그래프,
도 4는 본 발명의 반건조 단계에서 어류를 건조시키는 동안 온도 상승을 보여주는 그래프,
도 5는 본 발명의 반건조 단계와 찐 반건조 단계에서 어류를 건조 및 찌는 동안 온도 상승을 보여주는 그래프,
도 6은 본 발명에서 진공 해제 단계를 보여주는 그래프,
도 7은 본 발명에서 진공 해제 단계의 변형된 실시예를 보여주는 그래프,
도 8은 본 발명에서 건조 채반에 다공 패드와 외부 패드를 설치한 상태에서 다공 패드에 다량의 어류를 정리하여 배치한 상태를 보여주는 단면도,
도 9는 어류의 꼬리 부분이 노출되지 않도록 건조 채반에 2열로 다량의 어류를 정리하여 배치된 상태를 보여주는 사진이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 상기 본 발명의 목적과 특징 및 장점은 첨부도면 및 다음의 상세한 설명을 참조함으로써 더욱 쉽게 이해될 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 예를 들어, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
또한 냉동과 동결은 동의어로서 동일한 의미로 사용된 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 어류 급속 냉동 진공 건조 방법에서 건조 채반에 어류를 정리하여 배치한 상태를 보여주는 사진, 도 2는 도 1에 도시된 건조 채반에 배치된 어류를 건조하도록 동결 진공 건조기에 다량으로 투입한 상태를 보여주는 사진, 도 3은 본 발명에 의한 어류 급속 냉동 진공 건조 방법에서 건조 과정에서 이용하는 물의 상평형도를 보여주는 그래프, 도 4는 본 발명의 반건조 단계에서 어류를 건조시키는 동안 온도 상승을 보여주는 그래프, 도 5는 본 발명의 반건조 단계와 찐 반건조 단계에서 어류를 건조 및 찌는 동안 온도 상승을 보여주는 그래프, 도 6은 본 발명에서 진공 해제 단계를 보여주는 그래프, 도 7은 본 발명에서 진공 해제 단계의 변형된 실시예를 보여주는 그래프, 도 8은 본 발명에서 건조 채반에 다공 패드와 외부 패드를 설치한 상태에서 다공 패드에 다량의 어류를 정리하여 배치한 상태를 보여주는 단면도이다.
도면을 참조하면, 본 발명에 의한 찐 반건조 단계를 포함하는 어류 급속 냉동 진공 건조 방법은 냉동 어류(2)를 저온으로 해동시키는 해동 단계와, 해동된 어류(2)에서 비늘, 아가미, 및 내장을 제거하는 손질 단계와 비늘, 아가미와 내장이 제거된 어류(2)에 염장하여 염장 어류(2)를 형성하는 염장 단계와 상기 염장 어류(2)를 세척하고 물기를 제거하는 세척 단계와, 이상의 단계를 전처리 단계라고 구분할 수 있으며, 전처리 단계를 거쳐서 어류를 건조 채반에 물기가 제거된 다량의 어류를 정리하여 배치하되, 다량의 어류(2)의 꼬리와 지느러미가 서로 겹치지 않도록 하며 꼬리가 외부에 노출되어 건조시에 과다 건조되어 부서지지 않도록 배치하는 어류 정리 배치 단계와, 상기 건조 채반(20)에 배치된 어류(2)를 급속 냉동시키는 급냉동 단계와, 상기 급냉동 단계에서 급냉동된 어류(2)를 일정 수분이 잔류하도록 진공 건조시키는 반건조 단계 까지의 전반공정과, 후반공정인 상기 반건조 단계에서 반건조된 어류(2)를 진공도를 낮추어 진공 건조시켜서 쪄낸 반건조 어류(2)를 만드는 찐 반건조 단계와, 상기 찐 반건조 어류(2)를 숙성시키는 숙성 단계와, 숙성된 어류(2)를 냉동시키는 냉동 단계를 포함한다.
상기 손질 단계에서 아가미를 제거하는 방식과 내장을 제거하는 방식은 세 가지이다. 첫째는 생선의 배 부분을 절개 후 펼친 상태에서 아가미와 내장을 제거하는 방식이다. 둘째는 생선의 등 부분을 절개 후 펼친 상태에서 아가미와 내장을 제거하는 방식이다. 셋째는 생선의 아가미 부분으로 아가미와 내장을 제거하는 방식이다. 셋째는 외관상 어류(2)의 미할복으로 아가미와 내장을 제거하며, 셋째 방식을 채용하면 어류(2)가 외관상 할복되지 않고 거의 그대로 외관이 보존되므로 어류(2)의 상품성이 더 높아질 수 있게 된다.
이때, 어류(2)에서 비늘도 제거한다. 어류(2)에서 아가미와 내장을 제거할 뿐만 아니라 어류(2)에서 비늘도 제거하는 것이다. 어류(2)가 아가미와 내장 및 비늘이 제거되기 이전의 무게가 400g인 경우, 아가미와 내장 및 비늘이 제거된 어류(2)는 350g 정도가 된다.
상기 염장 단계에서는 아가미와 내장이 제거된 어류(2)에 소금을 뿌려서 염장한다. 염장 단계에서는 어류(2)를 섭간한다. 섭간은 겉간의 제주도 방언으로서, 어류(2)를 물기없이 소금에 절이는 것을 의미한다. 어류(2)가 조기인 경우, 조기 무게의 17~25 중량％의 소금으로 조기를 섭간한다. 물론, 어류(2)의 크기에 따라 소금량을 늘이거나 줄인다. 상대적으로 크기가 작은 어류(2)인 경우 소금량을 줄이고 상대적으로 크기가 큰 어류(2)인 경우 소금량을 늘려준다. 또한, 소금량을 일정하게 하고 작은 어류(2)인 경우 염장 시간을 짧게 하고 크기가 큰 어류(2)인 경우 염장 시간을 상대적으로 길게 할 수도 있다. 본 발명에서는 염장 단계에서 어류(2) 무게의 17~25 중량％의 소금으로 섭간하기 때문에, 어류(2)(조기류 등)의 간이 최적으로 되도록 함으로써 어류(2)의 맛이 최적으로 좋아지도록 한다.
상기 세척 단계에서는 어류(2)에 대한 염장이 일정 시간이 지나서 완료된 경우 어류(2)를 세척을 깨끗이하고 물기를 제거한다. 즉, 염장된 어류(2)를 물로 깨끗이 세척한 다음 어류(2)에서 물기를 제거하는 것이다.
이상의 단계를 전처리 단계라고 구분할 수 있다.
상기 어류 정리 배치 단계에서는 앞뒤로 서로 이웃하여 배치된 어류(2)들에서 앞쪽의 어류(2)의 뒷부분 살의 일부와 뒤쪽의 어류(2)의 앞부분 살의 일부가 서로 겹쳐지도록 다량의 어류(2)를 상기 건조 채반(20)에 배치하되, 상기 건조 채반(20)에 배치된 다량의 어류(2)의 상면의 높이(HT)는 동일한 높이로 유지한다. 상기 어류(2)가 조기 또는 부세인 경우, 조기 또는 부세의 꼬리와 지느러미가 서로 겹치지 않게 하며, 꼬리가 외부로 노출되어 건조시 꼬리 부분이 얇아서 과다 건조의 경우가 발생하여 꼬리 부분이 부서져서 품질이 저하되는 것을 막기 위하여, 꼬리가 외부로 노출되지 않도록 정리하여 건조 채반(20)에 배치하고, 상기 건조 채반(20)에 배치된 다량의 어류(2)의 상면의 높이(HT)는 동일한 높이로 유지한다. 즉, 건조 채반(20)의 내부에 정리되어 배치되는 다량의 어류(2)에서 앞쪽에 배치된 어류(2)의 꼬리 부분과 꼬리 부분에 인접한 살의 일부가 뒤쪽에 배치된 어류(2)의 머리와 머리에 인접한 살의 일부가 얹혀진 상태로 되는데, 앞쪽에 배치된 어류(2)의 꼬리 부분과 지느러미가 뒤쪽에 배치된 어류(2)의 꼬리 부분과 지느러미에 겹치지 않는 상태로 다량의 어류(2)를 정리하여 배치하며, 이때 중요한 것은 상기 건조 채반(20)에 배치된 다량의 어류(2)의 상면의 높이(HT)는 동일한 높이로 유지하는 것이다. 이렇게 하는 이유는 건조 채반(20)에 배치된 다량의 어류(2)가 고르게 건조가 되면서도 어류(2)의 꼬리 부분이 지나치게 말라서 건조 채반(20)에서 어류(2)를 들어낼 때에 어류(2)의 꼬리 부분이 건조 채반(20)의 바닥판에서 떨어지지 않고 달라 붙어서 어류(2)가 손상되는 경우를 방지하고, 또는 부서지는 경우를 방지하고 어류(2)가 전체적으로 고르게 건조되도록 하기 위함이다.
상기 급냉동 단계에서는 건조 채반(20)에 배치된 어류(2)를 급속 냉동시킨다. 상기 급냉동 단계에서는 건조 채반(20)에 배치된 어류(2)를 - 40℃~ - 60℃에서 급냉동시킨다. 이러한 급냉동 방식을 채용하면 수축되지 않고 건조가 되므로 어류(2)의 외관의 보존성이 좋아진다. 어류(2)를 자연 건조시키면 하루 이틀이면 어류(2)가 썩어서 보존성이 좋지 않을 수 있는데, 급냉동 건조 과정을 채용하면 어류(2)가 하루 이틀 지나서 썩는 경우가 없어서 보존성이 좋아지는 것이다.
상기 반건조 단계에서는 동결 진공 건조기(32)에 다량의 어류(2)가 배치된 건조 채반(20)을 동결 진공 건조기(32)의 내부에 투입하여 건조시킨다. 동결 진공 건조기(32)의 내부에 투입되는 건조 채반(20)의 바닥판의 아래에 배치되도록 동결 진공 건조기(32) 내부에 온열관(30)이 배치되어, 온열관(30)에서 가하는 열을 어류(2)의 내부에 존재하는 얼음의 승화열로 사용하며 반건조 단계를 시행한다. 반건조 단계에서 동결 진공 건조기(32)를 이용하여 어류를 반건조시키는 과정은 다음과 같다.
상기 온열관(30) 내부의 온도를 55~65℃로 할 때에 어류(2) 내부의 수분이 얼어서 생긴 얼음이 승화되는 승화 과정에서 열을 빼앗겨서 상기 동결 진공 건조기(32) 내부의 온도가 30~45℃에서 다량의 상기 어류(2)가 건조되도록 구성된 것이다.
온열관(30)을 통하여 동결 진공 건조기(32)로 공급되어지는 열량의 온도는 55~65℃로 한정하였다. 동결 진공 건조기(32)의 내부에 들어가는 어류(2)의 작업량에 따라 공급되어지는 열량에 차이가 존재할 수 있으며, 55℃ 보다 낮은 온도로 열량을 공급하면 공급하여야 할 시간이 길어질 것이고, 65℃ 보다 높은 온도로 열량을 공급하면 얼음을 승화시키기 위한 승화열을 공급하는 시간이 단축될 수 있으나, 동결 진공 건조기(32)의 내부의 온도 상승으로 인하여 건조되어질 어류(2)가 익어버리는 경우가 발생할 수 있으므로, 온열관(30)을 통하여 열매체를 통하여 공급하는 온도는 55~65℃로 하는 것이 바람직하다.
동결 진공 건조기(32) 내부의 온도는 주어지는 진공 압력과 내부에 건조되는 어류(2)의 상태, 어류(2)를 적재한 동결 진공 건조기(32) 내부의 구조, 온열관(30)을 통하여 공급되는 온도 및 열량에 의하여 상대적으로 결정되는 요소이며, 건조되는 과정에서 동결 진공 건조기(32) 내부의 온도가 30℃ 보다 낮다면, 어류(2)가 건조용량에 비하여 많이 투입되었거나, 온열관(30)을 통하여 공급되어지는 열량이 작은 것으로, 건조 시간이 오래 소요될 수 있으며, 동결 진공 건조기(32) 내부의 온도가 45℃ 모다 높다면, 어류(2)가 건조 용량에 비하여 적게 투입되어 공급되는 열량에 비하여 승화열이 적게 소요하거나, 온열관(30)을 통하여 공급되어지는 열량이 소요량보다 많은 것으로, 건조 시간은 짧게 걸릴 수 있으나, 급속한 건조로 인하여 제품이 과건조 또는 푸석하여 질수 있고, 의도한 바와 달리 익은 어류(2)가 될 수 있으므로, 동결 진공 건조기(32) 내부의 온도가 30~45℃인 상태로 어류(2)가 건조되도록 하는 것이 바람직하다.
일실시예로서, 동결 진공 건조기(32)의 진공도는 어류(2)를 건조채반(20)에 배치하고 동결 진공건조기(32)의 내부에 투입하고 동결 진공 건조기(32)의 도어를 잠그고, 대기압에서 진공 펌프를 작동시켜 지시된 -0.1Mpa(게이지압력, 도3에서 C지점) 까지 진공을 뽑아주고, 이후에는 -0.1Mpa(게이지압력, 도3에서 C지점)을 유지하고, 온열관(30)으로 공급되는 열매체는 상온의 온도에서 보일러를 통하여 가열을 시작하여 설정한 보일러 온도인 60℃로 유지하는 환경을 조성한다.
도 4의 본 발명의 반건조 단계에서 어류를 건조시키는 동안 온도 상승을 보여주는 그래프로 설명하면, 동결 진공 건조기(32) 내부의 온도는 상온인 22℃(일실시예로 상온이 22℃이나 계절과 같은 주위 환경에 따라 상온이 다를 수 있음)인데, 반건조 단계에서 2시간이 경과하면 동결 진공 건조기(32) 내부의 온도는 26℃로 상승하고, 1시간이 더 경과하면 동결 진공 건조기(32) 내부의 온도는 28℃로 상승하고, 다시 1시간이 더 경과하면 동결 진공 건조기(32) 내부의 온도는 34℃로 상승하고, 여기에서 다시 2시간이 더 경과하면 동결 진공 건조기(32) 내부의 온도는 38℃로 상승(1시간에 2℃ 상승)하고, 2시간 후에 동결 진공 건조기(32) 내부의 온도는 42℃로 상승(1시간에 2℃ 상승)한다. 이어서, 8시간이 경과하면 동결 진공 건조기(32) 내부의 온도는 42℃에서 45℃로 상승(3℃ 상승)하며, 이러한 온도 상승 과정을 통해서 어류의 반건조가 이루어지고 어류(2)의 40~55 중량％의 감소가 이루어지게 된다.
도 4의 본 발명의 반건조 단계에서 어류를 건조시키는 동안 온도 상승을 보여주는 그래프로 설명하면, 상기 반건조 단계에서 상기 동결 진공 건조기(32) 내부의 온도는 상온에서부터 시작하여 일정 시간이 경과하면 45℃로 상승하며, 상기 온도 상승 과정과 온열관(30)의 열공급으로 어류(2) 내부 즉 각 세포에 존재하는 얼음의 승화가 이루어져서 어류의 반건조가 이루어진다.
이때, 건조 시작 때의 상온은 계절의 차이나 환경 조건에 따라 온도가 달라진다.
건조를 시작하여 4시간이 소요될 때까지 온도 상승의 구배는 급하게 증가하다가 차츰 온도 상승이 감소되는 것은 온열관(30)을 통하여 공급하는 온도가 60℃가 지속적으로 공급되는 것으로 동결 진공 건조기(32)의 내부 온도를 상온에서부터 시작하여 가열되기에 초기에는 급하게 상승하나 일정 온도로 상승하면서 어류(2) 내부에 존재하는 얼음이 차츰 승화하여 승화열을 빼앗아가므로 가해지는 열량과 온도 상승, 그리고 승화열이 평형을 이루고 있어서, 온도의 상승 구배가 완만해 지며, 또 다른 4시간의 구간에서는 동결 진공 건조기(32) 내부 온도가 전구간 보보다 완만하게 증가하며, 반건조 단계의 마지막 8시간의 온도 상승 구배는 보다 완만하게 상승하게 된다. 완만하게 상승되는 이유는, 상온의 분위기에 존재하던 동결 진공 건조기(32) 및 설비들의 온도가 충분히 증가하고, 어류(2) 내부의 얼음이 차츰 승화하여 얼음의 양이 조금씩 줄어 감에 따라 얼음의 부피 및 표면적이 차츰 감소 되어가고, 조금씩 얼음이 승화하기위하여 필요한 승화열이 감소하므로, 감소된 필요 승화열이 동결 진공 건조기(32) 내부의 온도를 상승시키는 열량으로 사용되었기 때문이다.
즉, 건조를 시작하여 온열관(30)을 통하여 공급하는 온도가 지속적으로 공급되어 일정 시간(예를 들어, 상기 4시간)이 소요될 때까지, 상온의 분위기에 존재하던 동결 진공 건조기(32) 및 설비들의 온도가 증가하면서, 온도 상승의 구배는 급하게 증가하다가 상기 어류(2) 내부에 존재하는 얼음이 차츰 승화하여 승화열을 빼앗아가므로 가해지는 열량과 온도 상승, 승화열이 평형을 이루고 있어서, 상기 일정 시간이 지난 또 다른 시간 구간(예를 들어, 상기 또 다른 4시간의 구간)에서는 상기 동결 진공 건조기(32) 내부 온도가 완만하게 증가하며, 반건조 단계의 마지막 시간 구간(예를 들어, 상기 8시간 구간)의 온도 상승 구배는 보다 완만하게 상승하게 되도록 구성된다.
상기 반건조 단계에서는 온열관(30)에 일실시예로 온도 60℃를 공급하여, 진공도는 -0.1Mpa(게이지압력, 도3에서 C지점)으로 진공시키고, 15시간 내지 20시간 동안 건조시킨다. 건조 시간이 15시간 미만이면 어류(2)의 건조가 제대로 안된 40 중량％의 수분보다 적게 건조되어 보관성이 떨어지게 되고, 건조 시간이 20시간을 초과하면 어류(2)가 너무 오래 건조되어서 어류(2)가 수분이 지나치게 많이(55 중량％보다 많이)건조되어 푸석해질 수 있으며, 소비자가 수분을 공급하여(일명 불려서) 섭취하여야 하는 불편함이 있어서, 건조 시간을 15에서 20 시간 사이로 하는 것이 적당하다.
반건조 단계에서 어류(2)를 건조시킬 때에 수분이 건조되어서 어류(2)의 무게가 40~55 중량％ 정도 줄어들게 된다. 예를 들어, 아가미와 내장과 비늘이 제거된 어류(2)의 무게가 350g이라면, 반건조 단계를 거친 이후의 어류(2)의 무게는 140~192.5g이 건조되어 잔존 무게인 157.5~210g 정도가 된다.
이때, 상기 건조 채반(20)의 바닥판의 아래에 배치되도록 동결 진공 건조기(32) 내부에 온열관(30)이 배치되고, 상기 동결 진공 건조기(32) 내부에서 다량의 어류(2)를 건조할 때에 상기 동결 진공 건조기(32) 내부의 진공압은 - 0.1Mpa로 설정하고, 상기 온열관(30) 내부의 온도는 일실시예로 60℃로 하여 상기 동결 진공 건조기(32) 내부의 온도가 상온에서부터 상승하여 45℃에 도달하도록 하여 다량의 어류(2)를 건조시키도록 구성된다. 상기 온열관(30) 내부의 온도를 일실시예로 60℃로 할 때에 어류(2) 내부의 수분이 얼어서 생긴 얼음이 승화되는 승화 과정에서 열을 빼앗겨서 상기 동결 진공 건조기(32) 내부의 온도가 상온에서부터 45℃로 도달하도록하여 다량의 어류(2)가 건조된다. 건조가 진행되는 동안 차츰 온도가 상승하는 것은 어류(2) 내부의 얼음이 차츰 승화하여 승화열의 빼앗기는 열량이 차츰 작아지기 때문에, 필요로 하는 승화열이 감소하여, 온열관(30)을 통하여 공급되는 열량 중에 감소되는 승화열로 인하여 동결 진공 건조기(32) 내부의 온도가 서서히 상승하는 것이다.
상기 동결 진공 건조기(32) 내부에서 다량의 상기 어류(2)를 건조할 때에 동결 진공 건조기(32) 내부는 진공펌프를 작동시켜서 대기압인 0.0Mpa(게이지 압력)에서 - 0.1Mpa(게이지압력, 도3에서 C지점)으로 조성되도록 진공펌프를 - 0.1Mpa(게이지압력, 도3에서 C지점)으로 입력하고, 진공펌프를 가동하면 진공펌프가 작동하여 0.0Mpa(게이지 압력)에서 - 0.1Mpa(게이지압력, 도3에서 C지점)로 도달하는 시간은 10~30분 정도가 걸린다. 진공에 도달하는 시간의 범위 차이는 진공펌프의 성능에 따라 차이가 존재하기 때문이다.
도 3의 물의 상평형도 그래프에 의하면, 대기압 조건(at 1atm), 물은 온도가 증가함에 따라 얼음, 액체 상태 물, 기체 상태 물(수증기)로 변한다. 물의 상평형도 그래프에서 2와 3 지점은 각각 녹는 점(melting temprature)와 끓는 점(boiling temprature)이다.
물의 상평형도 그래프에 의하면 평형도 상의 경계 내부의 지역에서는 하나의 상이 평형을 이룬다. 하나의 상이라 함은 솔리드(0℃ 이하의 온도에서의 얼음)나 액체(0℃ 이상에서의 물)나 물이 증발하는 수증기를 의미하며, 물의 상평형도 그래프에 의하면 상평형도 상의 경계 내부의 지역에서는 얼음이나 물이나 수증기가 평형 상태를 이루게 된다. 삼중점에서는 + 0.006 기압(- 0.0794Mpa)과 0.01℃에서 응고선, 기화선, 승화선이 한 점에서 만나게 된다.
따라서 주위의 기압이 낮은 삼중점 + 0.006 기압(- 0.0994Mpa :게이지압력) 아래에서는 얼음 상태에서 용융을 거치지 않고 바로 승화가 이루어 지게 된다.
도 3의 물의 상평형도 그래프에 의하면 다량의 어류(2)들이 내부에 있는 얼음으로 얼어 있는 상태로 있다가 상기 동결 진공 건조기(32) 내부가 진공압인 -0.1Mpa(게이지압력, 도3에서 C지점)로 조성되고 동시에 상기 동결 진공 건조기(32) 내부의 온열관(30) 온도를 일실시예인 60℃로 조성하여 일정 시간 동안 건조과정을 지속하면 다량의 상기 어류(2)들의 육질 내부에 얼어있던 얼음 일부(40~55 중량％)가 상기 진공압인 -0.1Mpa(게이지압력, 도3에서 C지점)에서 승화되어서 다량의 어류(2)들의 반건조가 이루어지도록 구성된다.
상기 반건조 단계에서는 동결 진공 건조기(32)의 내부를 대기압에서 진공압인 -0.1Mpa(게이지압력, 도3에서 C지점)으로 형성한 상태에서 동결 진공 건조기(32) 내부의 온열관(30) 온도를 일실시예로 60℃로 조성하여 일정 시간 동안 건조과정을 지속하면 동결 진공 건조기(32) 내부의 온도가 상온에서 차츰 차츰 상승하여 45℃까지 도달하며, 이러한 온도 상승 과정과 어류(2)들의 육질 내부에 얼어있던 얼음의 승화과정을 통해서 어류(2)의 반건조가 이루어지게 되는 것이다.
도 3의 물의 상평형도 그래프에서 A 포인트 지점이 대기압인 0.0Mpa(게이지 압력)인데, 동결 진공 건조기(32) 내부를 상기 A 포인트 지점인 대기압에서 C 지점까지 압력을 내려서 진공 상태인 -0.1Mpa(게이지압력, 도3에서 C지점)으로 동결 진공 건조기(32) 내부압력을 형성하고 내부 진공압력을 유지한다.
이때 진공펌프는 얼음에서 승화되어 발생되는 수증기로 인하여 감소되는 진공도를 유지하기 위하여, 지속적으로 진공펌프를 가동하게 된다.
그러나 설비에 따라 내부 진공 압력을 0기압 근처 까지 유지하기 못하거나, 유지할수 있다고 하여도, 에너지를 낭비할 필요성은 적어서, 삼중점 이하의 압력이면, 즉 얼음에서 물이 생성되는 압력이면 세포셀이 파괴되어 세포내의 수분이 빠져나오는 드립현상이 발생되지 않는 정도의 안정된 압력하에 냉동진공건조를 실행하는 조건이면 충분하기 때문에, C 지점 근처의 압력보다는 C 지점 보다는 진공 압력이 높고 삼중점 보다는 낮은 E 지점의 진공 압력의 범위를 사용하는 것이 바람직하다.
즉 B 지점의 압력 범위는 C 지점 보다는 진공 압력이 높고 삼중점 보다는 낮은 E 지점의 진공 압력의 범위인 것이다.
보다 바람직하기는 삼중점 진공압력보다는 다소 낮으나 설비 조작하는 과정에서 삼중점의 압력보다 높게올라가는 경우가 없는 안전율이 주어진 E 지점의 압력이 에너지소모가 적으므로 바람직하다.
안전율이 주어진 압력은 삼중점 + 0.006 기압(- 0.0994Mpa :게이지압력) 과 E 지점의 압력 사이를 안전율이 주어진 압력범위로 볼 수 있다.
일 실시예로 안전율이 주어진 압력을 0.002 기압으로 본다면, E 지점의 압력은 0.004기압으로 볼 수있으며, 절대 진공압인 0기압 가까이 진공압을 유지하기보다는 진공 펌프를 돌리기 위한 상대적으로 적은 에너지가 소요될 것고, B 지점의 진공압은 약 0.002 기압으로 볼수 있으므로, B지점과 E지점사이의 진공압인 0.002 ~ 0.004(-0.0998 ~ -0.0996 Mpa 게이지압력) 기압의 범위로 작업을 진행하는 것이 바람직 하다.
일실시예로 B 지점의 진공도인 경우를 설명하면, 어류(2)가 영하 20℃ 일때에 대기압에서 압력이 감소되어 삼중점의 압력을 지나, B 지점으로 압력이 감소된 상태인 것으로, B 지점에서는 승화가 일어나지 않아 건조가 진행되지 않으며, 온열관(30)을 통하여 열을 공급하면 열은 건조채반(20)을 통하고, 다공패드(40)을 통하여 어류(2)에 간접열을 주게되고, 또한 건조채반(20)의 위에 배치된 온열관(30)을 통하여 복사열을 받고, 동결 진공 건조기(32) 내부에 존재하는 공기 입자 및 증기 매체를 통하여 대류열을 전달받아서, B 지점의 어류(2) 내부에 존재하는 얼음은 에너지를 받아 온도가 상승하여 우측으로 이동하여, 승화선과 만나는 D 지점으로 이동하고 승화가 일어나게 되는 것이다.
다른 실시예로 E 지점의 진공도인 경우를 설명하면, 어류(2)가 영하 20℃ 일때에 대기압에서 압력이 감소되어 삼중점의 압력을 지나, E 지점으로 압력이 감소된 상태인 것으로, E 지점에서는 승화가 일어나지 않아 건조가 진행되지 않으며, 온열관(30)을 통하여 열을 공급하면 열은 건조채반(20)을 통하고, 다공패드(40)을 통하여 어류(2)에 간접열을 주게되고, 또한 건조채반(20)의 위에 배치된 온열관(30)을 통하여 복사열을 받고, 동결 진공 건조기(32) 내부에 존재하는 공기 입자 및 증기 매체를 통하여 대류열을 전달받아서, E 지점의 어류(2) 내부에 존재하는 얼음은 에너지를 받아 온도가 상승하여 우측으로 이동하여, 승화선과 만나는 F 지점으로 이동하고 승화가 일어나게 되는 것이다.
온열관(30)에 의해 동결 진공 건조기(32) 내부에 온열관(30)에 의해 열량을 공급하면 어류(2) 내부의 얼음이 승화되어서 어류(2)의 반건조가 이루어진다. 동결 진공 건조기(32) 내부에 온열관(30)에 의해 열량을 공급하면 어류(2) 내부의 얼음이 계속 승화되면서 동결 진공 건조기(32) 내부의 온도가 일실시예로 45℃까지 올라가서 어류(2)의 반건조가 이루어지게 된다. 예를 들어, 동결 진공 건조기(32) 내부를 상기 A 포인트 지점인 대기압에서 승화선과 만나는 C 지점까지 압력을 내려서 진공 상태인 -0.1Mpa(게이지압력, 도3에서 C지점)으로 형성하고 유지하여 어류(2) 내부의 얼음을 승화시키기 위한 처음 온도가 - 20℃라면, 동결 진공 건조기(32) 내부에 온열관(30)에 의해 열량을 공급하면 - 20℃에서 어류(2) 내부의 얼음이 계속 승화되면서 어류(2)의 반건조가 이루어지게 되며, 이때 동결 진공 건조기(32) 내부의 온도가 45℃까지 올라가게 된다. 동결 진공 건조기(32) 내부의 압력을 대기압인 A 포인트 지점에서 진공인 C 포인트 지점까지 내리는 과정에 있는 B 포인트 지점에서는 진공 압력이 C 포인트 지점보다 높아서, 어류(2) 내부의 얼음은 아직 승화가 일어나지 않게 되고, B 포인트 지점에서 동결 진공 건조기(32) 내부의 온열관(30)에 의해 열량을 공급하면 어류(2) 내부의 얼음의 온도가 상승하여 승화선의 상경계점인 D 포인트 지점으로 이동하고, D 지점에서 온열관(30)에 의해 공급되는 열량을 받아 어류(2) 내부의 얼음이 승화되어 어류(2)의 반건조가 시작된다.
이상 진행된 반건조 단계 까지의 단계들이 전반 공정이며, 이후에 진행되는 단계들은 후반공정으로 구분할 수 있다. 구분하는 이유는 반건조 단계를 거친후에 바로 후공정인 찐 반건조 단계를 실행할 수도 있고, 반건조 단계 까지 진행한 후에 이를 저장하였다가, 필요에 따라 찐 반건조 단계를 시행할 수 있기 때문이다.
반건조 단계 까지 진행된 어류(2)를 저장후에 찐 반건조 단계를 시행하는 경우는 상온에서부터 냉동 진공 건조기(32) 내부의 온도를 상승시켜야 하므로, 연속하여 단계를 진행 할 때보다 별도의 시간을 필요로 한다. 상세하게는 45℃ 까지 상승하는데에 부가적인 시간(30분 ~ 2시간)이 필요하게 된다.
상기 찐 반건조 단계에서는 반건조 단계에서 반건조된 어류(2)를 반건조 단계에 비하여 진공도를 감소시켜 진공 건조시켜서 찐 반건조 어류(2)를 만들게 된다.
상기 건조 채반(20)의 바닥판의 아래에 배치되도록 동결 진공 건조기(32) 내부에 온열관(30)이 배치되고, 상기 찐 반건조 단계에서 동결 진공 건조기(32) 내부에서 다량의 상기 어류(2)를 건조할 때에 상기 동결 진공 건조기(32) 내부의 진공압은 일실시예로 - 0.06Mpa(게이지 압력)로 설정하고, 상기 온열관(30) 내부의 온도는 75~90℃로 하여 동결 진공 건조기(32) 내부의 온도 55℃~65℃에서 다량의 어류(2)를 찐 반건조시키도록 구성된다.
이때, 동결 진공 건조기(32) 내부의 진공압은 필요에 따라 - 0.07Mpa(0.3기압)에서 - 0.05Mpa(0.5기압)를 줄 수 있다.
상기 찐 반건조 단계는 동결 진공 건조기(32) 내부의 온도가 55~65℃인 상태에서 다량의 상기 어류(2)를 건조시키는 수비드 쿠킹 단계라 할 수 있다.
상기 찐 반건조 단계에서 동결 진공 건조기(32)를 이용하여 어류(2)를 반건조시키는 과정은 다음과 같다.
동결 진공 건조기(32) 내부의 진공압은 일실시예로 - 0.06Mpa(게이지 압력)로 설정하고, 온열관(30) 내부의 온도는 75℃~90℃로 설정하여 열을 공급한다.
진공도는 - 0.05Mpa(0.5기압)가 - 0.07Mpa(0.3기압)보다 낮은 것으로 - 0.05Mpa인 경우 진공도가 낮고 기화 온도가 증가되며, 수분의 기화율은 - 0.07Mpa에 비하여 떨어진다. 반면, 진공도가 - 0.07Mpa인 경우 진공도가 - 0.05Mpa에 비하여 보다 높은 것으로 진공도가 높고 수분이 기화 온도가 낮으며, 수분의 기화율이 증가하는 경향이 있다. 따라서, 중간의 - 0.06Mpa를 택하여 일실시예를 설명하고 있는 것이다. - 0.05Mpa(게이지 압력)은 0.5 기압, - 0.06Mpa(게이지 압력)은 0.4 기압, - 0.07Mpa(게이지 압력)은 0.3 기압이다.
반건조 단계와 찐 반건조 단계에서 어류를 건조 및 찌는 동안 온도 상승을 보여주는 그래프에 의하여 설명하면, 동결 진공 건조기(32) 내부의 온도는 반건조 단계에서 초기 시작 온도 45℃에서 50℃까지 상승한다. 반건조 단계에서 20분이 경과할 때에 동결 진공 건조기(32) 내부의 온도가 50℃까지 상승한다. 이때 동결 진공 건조기(32)의 성능과 용량에 따라 10분이 소요될 수도 있다.
찐 반건조 단계에서 다시 1시간이 경과하면 동결 진공 건조기(32) 내부의 온도가 55℃까지 상승하고, 1시간이 더 경과하면 동결 진공 건조기(32) 내부의 온도는 59℃까지 상승하고, 다시 1시간이 더 경과하면 동결 진공 건조기(32) 내부의 온도는 65℃까지 상승한다. 찐 반건조 단계에서는 이러한 온도 상승 과정과 어류(2)에 포함되어 있는 승화되지 않은 얼음의 용융과정과, 수분의 증발과정을 통해서 어류(2)의 반건조된 어류(2)의 익힘(찜)이 이루어지게 된다.
그러나 다른 실시예로서, 반건조 단계와 찐 반건조 단계를 연속하여 진행하지 않고 반 건조를 끝내고 저장하는 경우의 찐 반건조 단계는 상온에서 부터 온도가 상승하기 시작하게 되어, 45℃ 까지 상승하는데에 부가적인 시간(30분 ~ 2시간)이 필요하게 된다.
온도의 상승 구배가 처음에는 가파른 이유는 55℃~65℃ 범위에서 채택된 60℃로 공급되는 온열관(30)의 열량을 공급하는 온도가 상승하여 75℃~90℃ 범위에서 공급되어지며, 일실시예로 채택된 85℃로 공급되어 동결 진공 건조기(32) 내부에 공급되는 단위시간당의 열량이 많아졌고, 얼음의 용해열과 기화열이 승화열과 비교하여 상대적으로 작아서 여분의 열량이 온도를 상승시키는 역활을 하여 온도가 차츰 상승하였기 때문이며, 온열관(30) 내부의 온도를 75~90℃로 할 때에 주어진 진공압은 - 0.06Mpa(게이지 압력) 또는 0.4기압이므로, 삼중점의 압력인 0.06기압 또는 -0.0994Mpa(게이지 압력)보다 높은 압력이기에, 어류(2) 내부의 얼음이, 반건조과정에서 승화하고 남은 얼음이 온열관(30)으로 부터 열량을 공급받아 용융되고 물이되며 온도가 상승하여 기화열을 빼앗으며, 기화되어 증발하여, 상기 동결 진공 건조기(32) 내부의 온도가 55~65℃인 상태에서 다량의 상기 어류(2)가 건조 및 찜이 되도록 구성된다.
상기 동결 진공 건조기(32) 내부에서 다량의 상기 어류(2)를 건조할 때에 상기 동결 진공 건조기(32)의 진공 장치의 진공 압력을 낮추어(진공도를 낮추어 즉 대기압에 가가워 지게) 상기 동결 진공 건조기의 내부를 진공압 -0.1Mpa(게이지압력, 도3에서 C지점)(거의 0 기압)에서 - 0.06Mpa(0.4 기압)로 조성하고, 상기 진공압 -0.1Mpa(게이지압력, 도3에서 C지점)에서 상기 진공압 - 0.06Mpa으로 조성하는 시간은 진공 펌프의 성능 정도에 따라 10~20분이며, 물의 상평형도 그래프에 의하면 다량의 상기 어류(2)들이 내부에 있는 얼음과 물이 상평형도 상의 경계 내부의 지역에서는 평형상태를 이루고 있다가 상기 동결 진공 건조기(32) 내부가 진공압 일실시예 - 0.06Mpa(게이지 압력)로 조성되고 동시에 상기 동결 진공 건조기(32) 내부의 온열관(32)에 공급되는 열매체 온도를 일실시예 85℃로 공급하여 일정 시간 동안 건조과정을 지속하면 다량의 상기 어류(2)들의 육질 내부에 얼어있던 얼음은 녹아서 물이되고, 물은 상기 진공압인 - 0.06Mpa(게이지 압력)에서 기화되어, 상승된 동결 진공 건조기(32) 내부의 온도가 55~65℃로 인하여 다량의 상기 어류(2)들의 찐 반건조가 이루어지도록 구성된다.
찐 반건조 단계를 행할 때에 도 3은 본 발명에 의한 어류 급속 냉동 진공 건조 방법에서 건조 과정에서 이용하는 물의 상평형도를 보여주는 그래프로 진행과정을 설명하면, 반건조를 실행하는 단계에서 동결 진공 건조기(32) 내부에 형성된 진공 압력에 따라 가장 낮은 압력인 C 지점과 C 지점보다 높은 압력 B 지점과 B 지점보다 높은 압력인 E 지점에서 어류(2)가 건조되고 있다가, 찐 반건조 단계를 행하기 위하여 동결 진공 건조기(32) 내부의 압력을 -0.06Mpa(0.4기압)으로 상승시키면 어류(2) 내부에 존재하던 얼음은 P 지점으로 이동하게 되며, B지점의 얼음이 열량을 받아 온도가 상승하여 D 지점에 다다른 상태라면, 동결 진공 건조기(32) 내부의 압력을 상승시켜 -0.06Mpa(0.4기압)으로 상승시키면, D 지점에서 수직 이동하여 -0.06Mpa(0.4기압)을 나타내는 수평 점선과 접하는 P1의 위치로 이동한다.
동결 진공 건조기(32) 내부의 압력을 -0.06Mpa(0.4기압)으로 상승되고 압력이 유지되면 P 지점 또는 P1 지점에 있는 얼음이 온열관(30)으로 부터 열량을 공급받아 온도가 상승하여 점선을 따라 이동하여 Q 지점에 다다르며, Q 지점에서는 얼음 상태의 수분이 용해열을 흡수하며 용해되어 물이되고, 온열관(30)으로 부터 열량을 공급받아 온도가 상승하여 R 지점(기화선)에 도착하고, 열량을 공급받아 물은 기화가 되어 수증기로 어류(2)에서 부터 증발하게 된다.
동결 진공 건조기(32) 내부의 압력이 -0.07Mpa(0.3기압) 또는 -0.05Mpa (0.5기압)으로 진공 펌프의 압력이 조절되었을 때에도 평행하고 동일하게 형상변화가 일어나게 된다.
찐 반건조 단계를 행할 때에 반건조된 어류(2)를 사용하는 이유는 건조되지 않고 동결된 어류(2)인 영하 20 ~ 60℃로 얼어있는 얼음 덩어리 상태인 어류(2)는 모든세포 내부에 얼음 결정을 포함하고 있고, 이러한 얼음이 승화과정을 거치지 않고 바로 찜과정으로 진행이 된다면 세포내부에 포함된 얼음이 급격하게 물로 용해되며 부피변화 또한 급격하여 각각의 세포셀들이 터져서 세포셀 내부의 물질들이 외부로 유출되는 상황이 발생하여 육질의 상태와 맛이 많이 저감되기 때문에 급속 동결된 어류(2)를 바로 찜과정을 실시하지 않는 이유이며, 반건조된 어류(2)는 세포 셀에 수분이 일부분 증발하여 얼음으로 재차 얼려 지거나, 이미 얼어 있는 상태라고 하여도, 얼음이 용융되어 부피가 증가한다고 하여도 세포셀의 일부가 비어있는 상태이기에 세포 셀이 터지는 상황이 발생할 확율이 매우 낮아지게 된다.
따라서 찌는 과정은 하나의 설비에서 건조와 찌는 과정을 연속으로 실시 할 수도 있으며, 건조하는 과정을 별도로 실시하고 후에 필요에 따라서 찌는 과정을 별도로 선택적으로 실시 할 수도 있으며, 어느정도 건조된 상태인, 세포셀의 일부가 비어있는 상태의 어류(2)로 찜 과정을 진행하는 것이 바람직한 것이다.
상기 반건조 단계에서는 동결 진공 건조기(32)의 진공펌프가 진공압인 -0.1Mpa(게이지압력, 도3에서 C지점)(거의 0 대기압)으로 지시하여 진공이 형성되어 있었는데, 상기 찐 반건조 단계에서는 동결 진공 건조기(32)의 내부의 압력을 올려서 - 0.07Mpa(게이지 압력: 0.3기압) - 0.05Mpa(게이지 압력: 0.5기압)으로 형성한 상태에서 상기 온열관(30) 내부의 온도는 75~90℃로 하여 찐 반건조 단계를 지속하면, 동결 진공 건조기(32) 내부의 온도가 차츰 상승하여 55 ~ 65℃까지 도달하며, 이러한 찐 반건조 단계에서의 온도 상승 과정을 통해서 어류(2)의 찐 반건조가 이루어지게 되는 것이다.
상기 찐 반건조 단계에서 동결 진공 건조기(32) 내부 온도가 55℃ 미만이면 건조 및 찌는 시간이 너무 많이 들어가고 건조 및 찌는 상태가 제대로 되지 않을 수 있고, 동결 진공 건조기(32) 내부 온도가 65℃를 초과하면 어류(2)가 너무 마르거나 오버쿡킹되어서 맛이 떨어질 수 있으므로, 55℃~65℃에서 어류(2)를 건조 및 찌는 것이 적당하다. 또한, 건조 및 찌는 시간이 2.5 시간 미만이면 어류(2)의 건조가 제대로 안되고 건조 및 찌는 시간이 4시간을 초과하면 어류(2)가 너무 오래 건조되거나 과도하게 찜이 되어서 어류(2)가 수분이 지나치게 많이 소실될 수 있어서, 시간을 2.5 시간에서 4 시간 사이로 진행하면 어류(2)의 찐정도가 적당하여 바람직하다.
상기 찐 반건조 단계에서는 반건조 단계에서 반건조된 어류(2)의 무게의 3~5 중량％가 감소한다. 반건조 단계를 거친 반건조 어류(2)의 무게가 157.5~210g인 경우, 찐 반건조 단계를 거친 찐 반건조 어류(2)의 무게는 149.6 ~ 203.7g 이 된다.
상기 찐 반건조 단계에서 어류(2)를 조리하는데, 저온에서 진공상태로 단백질을 요리할 때에 수비드 쿠킹하는 것이라 할 수 있는데, 이렇게 조리된 경우 어류(2)에서 수분은 유지되면서 맛과 향이 보존되고 식감 또한 부드러워진다. 또한 어류(2)의 풍부한 육즙도 살려진다. 수비드 쿠킹을 통하여 어류(2)의 육질을 더욱 촉촉하고 부드럽게 즐기실 수 있도록 한다.
상기 숙성 단계에서는 상기 온도인 -3℃~3℃에서 24시간 내지 72시간 동안 숙성한다. 숙성 온도가 - 3℃보다 낮으면 어류(2)가 얼어서 제대로 숙성이 되지 않고, 숙성 온도가 3℃를 초과하면 어류(2)가 지나치게 숙성되어 부패하거나 어류(2)의 색이 변질될 수 있으므로, 숙성 온도를 - 3℃~3℃에서 맞춘다. 또한, 숙성 시간이 24시간 미만이면 어류(2)의 숙성이 제대로 되지 못하고 숙성 시간이 72시간을 초과하면 어류(2)의 숙성 시간이 너무 오래 걸리는 셈이 되고 지나친 시간의 숙성으로 인하여 어류(2)의 육질이나 풍미가 떨어질 수 있으므로, 숙성 시간을 24 시간에서 72 시간 사이로 맞춘다. 상기 숙성 단계에서는 -3℃~3℃에서 숙성하도록 구성된다. 상기 숙성 온도가 3℃를 초과하여 너무 높으면 어류(2)의 부패 가능성이 있고, 상기 숙성 온도가 - 3℃보다 낮으면 어류(2)가 얼어서 얼어서 숙성이 안될 수 있거나 숙성 시간이 늦어질 수 있다. 이처럼 어류(2)를 숙성하는 이유는 어류(2) 내부에서 수분 및 기름기가 고루 퍼지고 건조 불균형이 평활해지도록 하기 위한 것이다.
한편, 상기 건조 채반(20)의 바닥판에는 상하면으로 연통된 다수개의 구멍(20H)이 구비되어 있어서, 어류(2) 건조 등에 생길 수 있는 수분(근본적으로 수분이 발생하지 않으나 냉동 설비가 냉동 진공 건조 설비와 별도로 되어 있는 경우에 처음 어류(2) 적재시 발생할 수 있는 수분)이 건조 채반(20)의 구멍(20H)을 통하여 아래로 빠지거나 통기가 원활하여 건조가 잘 될 수 있도록 구성된다.
또한, 상기 건조 채반(20)의 바닥판의 아래에 배치되도록 동결 진공 건조기(32) 내부에 온열관(30)이 배치되고, 상기 건조 채반(20)의 바닥판 위에는 상하면으로 관통된 복수개의 구멍(40H)을 구비한 다공 패드(40)가 설치되고, 상기 다공 패드(40) 위에 물기가 제거된 다량의 어류(2)를 정리하여 배치하고, 상기 온열관(30)에서 열이 발생할 때에 대류에 의한 간접열(대류 및 복사열, 간접 가열 등)로 상기 어류(2)를 건조시키고, 상기 어류(2)가 다공 패드(40)에 의해 상기 건조 채반(20)의 바닥판 위에 달라붙는 경우가 방지되도록 구성된다. 건조 채반(20)의 바닥판에 어류(2)가 달라붙으면, 건조 채반(20)에서 어류(2)를 들어낼 때에 어류(2)의 달라붙은 부분이 부서지게 되어서 상품성이 떨어지지만, 상기 어류(2)가 다공 패드(40)에 의해 건조 채반(20)의 바닥판 위에 달라붙는 경우가 방지되기 때문에, 건조 채반(20)에서 어류(2)를 들어낼 때에 어류(2)의 일부가 부서지지 않아서 어류(2)의 상품성을 유지할 수 있게 된다. 이때, 상기 다공 패드(40)는 실리콘 패드나 플라스틱 패드나 폴리프로필렌 패드와 같이 인체에 해롭지 않은 재질로 구성되는 것이 바람직하다. 다공 패드(40)의 구멍(40H)을 통해서는 어류(2) 건조시 생기는 물기가 아래로 빠지고, 통기가 원활하게 하여 건조가 효율적으로 진행된다.
또한, 어류(2)를 건조 채반(20)에 정리할 때에 꼬리 부분이 노출되지 않도록 정리하는 것이 좋다. 이유는 꼬리 지느러미는 얇고 약하므로 건조할 때에 꼬리 부분이 노출이 되면 정도 이상으로 건조가 되어 꼬리 지느러미가 부서져서 상품 가치가 떨어지기 때문이다. 도 9에서는 어류(2)의 꼬리 부분이 노출되지 않도록 건조 채반(20)에 2열로 다량의 어류(2)를 정리하여 배치된 상태를 보여준다.
또한, 상기 건조 채반(20)의 바닥판의 아래에 배치되도록 동결 진공 건조기(32) 내부에 온열관(30)이 배치되고, 상기 건조 채반(20)의 바닥판의 저면과 온열관(30) 사이에 외부 패드(50)를 배치시켜서 상기 온열관(30)에서 열이 발생할 때에 간접열로 어류(2)를 건조시키도록 구성된다. 이때, 외부 패드(50)는 건조 채반(20)의 바닥면 저면에 밀착된 상태로 고정될 수 있다. 이러한 외부 패드(50)는 온열관(30)에서 열이 발생할 때에 열이 직접 건조 채반(20)의 바닥판을 가열시켜서 어류(2)를 직접 열(전도열)로 가열 건조시키는 것이 아니라 간접열(대류 및 복사열, 간접 가열 등)에 의해 어류(2)를 건조되도록 하는 기능을 한다. 온열관(30)에서 전달되는 열이 직접 건조 채반(20)에 전달되면 어류(2)가 부분적으로 열을 받게 되고, 받은 열은 어류(2) 내부의 얼음을 승화시키는 승화열로 부분적으로 건조가 될 가능성이 높기 때문에, 가능하면 직업 열이 전도되는 것을 막고 간접적인 열을 가하도록 한다. 이때, 상기 외부 패드(50)도 실리콘이나 플라스틱이나 폴리프로필렌과 같이 인체에 해롭지 않은 재질로 구성된다. 바람직하게, 외부 패드(50)에서 다수개의 상하면으로 연통된 다수개의 구멍(50H)이 형성되어, 외부 패드(50)의 구멍(50H)으로도 어류(2) 건조시 생길 수 있는 수분(근본적으로 수분이 발생하지 않으나 일체형의 동결 진공 건조기(32)가 아닌 배치 타입으로 냉동 설비가 별도로 있는 경우에 생길 수 있는 수분)이 외부 패드(50)의 구멍(50H)을 통해서도 아래로 빠지거나 통기가 원활하여 건조가 잘 될 수 있도록 구성된다.
이처럼 외부 패드(50)에 의해 온열관(30)에서 생기는 간접열(대류 및 복사열,간접 가열 등)로 건조 채반(20) 내부의 어류(2)를 건조시킴으로 인하여 어류(2)가 건조 채반(20)의 바닥판에 달라붙는 경우를 더 확실하게 방지할 수 있고, 이러 인하여 건조 채반(20)에서 어류(2)를 건조 후 들어낼 때에 어류(2)의 일부나 어류(2)의 하면 전체가 건조 채반(20)의 바닥판에 달라붙어서 부서지는 경우를 더욱 확실하게 방지할 수 있고, 나아가 어류(2)를 건조 채반(20)에서 들어내는 과정에서 어류(2)가 부서지는 경우가 방지되므로 어류(2)의 상품성을 더욱 확실하게 보장할 수 있다.
한편, 본 발명에서는 상기 찐 반건조 단계 이후에 동결 진공 건조기(32)의 내부를 진공 상태에서 대기압 상태로 전환하기 위한 진공 해제 단계와, 상기 진공 해제 단계를 일시적으로 정지하는 진공 해제 정지 단계를 더 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 진공 해제 단계와 진공 해제 정지 단계는 상기 동결 진공 건조기(32)의 내부가 진공 상태에서 대기압 상태로 전환될 때까지 두 차례 내지 다섯 차례 나누어서 실시된다. 동결 진공 건조기(32)의 내부가 진공 상태에서 대기압 상태로 전환하기 위해서는 동결 진공 건조기(32)의 진공 장치의 진공 압력을 낮추어(진공도를 낮추어)서 실시될 수 있다. 이때, 두 차례 내지 다섯 차례 나누어서 실시되는 진공 해제 단계는 3분 내지 5분 동안 실시될 수 있다. 2회보다 적게 진공을 해제하여 급격하게 진공을 해제할 경우 어류(2)에 압력 충격이 가해져 어류(2)가 압력 손상될 수 있고, 5회를 초과하여 진공을 해제할 경우는 필요 이상의 시간이 걸리게되므로 필요성이 경감된다.
본 발명에서는 예를 들어 진공 해제 단계와 진공 해제 정지 단계를 세 차례로 나누어서 실시된다. 각각의 차수별로 진공 해제 단계는 3분 또는 5분 동안 실시된다. 진공 해제 단계와 진공 해제 정지 단계를 세 차례로 나누어서 실시할 경우, 1차 진공 해제 단계를 3분 동안 실시하고 1차 진공 해제 정지 단계를 4분 동안 실시, 2차 진공 해제 단계를 3분 동안 실시하고 2차 진공 해제 정지 단계를 4분 동안 실시, 3차 진공 해제 단계를 3분 동안 실시하고 3차 진공 해제 단계를 4분 동안 실시와 같은 프로세스를 거칠 수 있다. 또는, 1차 진공 해제 단계를 5분 동안 실시하고 1차 진공 해제 정지 단계를 6분 동안 실시, 2차 진공 해제 단계를 5분 동안 실시하고 2차 진공 해제 정지 단계를 6분 동안 실시, 3차 진공 해제 단계를 5분 동안 실시하고 3차 진공 해제 단계를 6분 동안 실시와 같은 프로세스를 거쳐서 동결 진공 건조기(32)의 내부를 진공 상태에서 대기압 상태로 전환할 수 있다.
이처럼 진공 해제 단계와 진공 해제 정지 단계를 두 차례 내지 다섯 차례로 나누어서 실시할 경우, 동결 진공 건조기(32) 내부의 진공 상태가 급격하게 대기압 상태로 전환되는 경우를 방지하고, 이처럼 동결 진공 건조기(32) 내부의 진공 상태가 급격하게 대기압 상태로 전환되는 경우를 방지함으로 인하여 동결 진공 건조기(32)의 내부에 들어가 있는 어류(2)가 급속한 압력으로 눌려서 육질이 눌려서 부서지는 것과 같이 어류(2)가 손상되는 경우를 방지할 수 있다.
또한, 두 차례 내지 다섯 차례로 나누어서 실시되는 진공 해제 단계가 5분을 초과하면 어류(2)가 오버쿠킹(Over cooking)되므로, 각각의 진공 해제 단계를 5분을 초과하지 않도록 실시한다. 본 발명에서 진공 해제 단계와 진공 해제 정지 단계를 세 차례로 나누어서 실시될 때에 각 차수별 진공 해제 단계는 각각 5분 이하로 실시하여 총 15분 이하로 진공 해제 단계를 실시함으로써, 어류(2)가 오버쿠킹이 되는 경우를 방지하게 된다. 오버쿠킹은 어류(2)가 지나치게 많이 익는 것으로서, 이러한 오버쿠킹이 되버리면 고품질의 건조 어류(2)가 안나올 수 있기 때문에, 오버쿠킹이 되지 않도록 각각의 진공 해제 단계를 5분을 초과하지 않도록 실시하는 것이 바람직하다. 진공 해제 단계가 3분에 미치지 못하면 진공도의 급변에 따른 충격이 발생하여 어류(2)가 손상될 수 있고, 진공 해제 단계가 5분을 초과하면 진공 해제 시간이 필요 이상으로 길어져서 온도 상승으로 인하여 어류(2)의 오버쿠킹이 된다.
따라서 각각 차수별 시간을 3분에서 5분사이로 이로 진행하면 어류(2)의 찐정도가 부분적으로 쪄지지 않은 부분도 고르고 먹기 좋게 찔 수있으며, 밥 할 때의 뜸들이는 과정과 유사하다고 할 수 있다.
한편, 상기 숙성 단계까지 거친 어류(2)를 냉동시킨 다음 포장지에 포장하여 판매하거나 상기 숙성 단계까지 거친 어류(2)를 포장지에 포장한 다음 포장지와 어류(2)를 함께 얼려서 판매한다.
이때, 본 발명은 주로 조기를 건조시키는 방법을 설명하였으나, 본 발명의 건조 방법은 우럭, 장어, 고등어, 꽁치, 오징어 등의 건조에 채용될 수 있다.
*이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였다. 그러나, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다.
따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
2. 어류 20. 건조 채반
20H. 구멍 30. 온열관
32. 동결 진공 건조기 40. 다공 패드
40H. 구멍 50. 외부 패드
50H. 구멍

Claims (23)

  1. 전반공정의 마지막 단계인 반건조 단계에서 반건조된 어류(2)를 일정 수분을 포함하도록 진공 건조시키며, 찌는 찐 반건조 어류(2)를 만드는 찐 반건조 단계;
    상기 찐 반건조 어류(2)를 숙성시키는 숙성 단계;
    숙성된 상기 어류(2)를 냉동시키는 냉동 단계;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 찐 반건조 단계를 포함하는 어류 급속 냉동 진공 건조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전반 공정은
    냉동 어류(2)를 저온으로 해동시키는 해동 단계;
    해동된 어류(2)에서 비늘, 아가미, 및 내장을 제거하는 손질 단계;
    비늘, 아가미와 내장이 제거된 어류(2)에 염장하여 염장 어류(2)를 형성하는 염장 단계;
    상기 염장 어류(2)를 세척하고 물기를 제거하는 세척 단계;
    상기 세척단계를 거친 어류(2)를 건조 채반(20)에 물기가 제거된 다량의 어류(2)를 정리하여 배치하되, 다량의 상기 어류(2)의 꼬리와 지느러미가 서로 겹치지 않도록 배치하고 꼬리가 노출되어 건조가 진행되지 않도록 정리하는 어류 정리 배치 단계;
    상기 건조 채반(20)에 배치된 어류(2)를 급속 냉동시키는 급냉동 단계;
    상기 급냉동 단계에서 급냉된 어류(2)를 진공 건조시키는 반건조 단계;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 찐 반건조 단계를 포함하는 어류 급속 냉동 진공 건조 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 어류 정리 배치 단계에서는 앞뒤로 서로 이웃하여 배치된 어류(2)들에서 앞쪽의 어류(2)의 뒷부분 살의 일부와 뒤쪽의 어류(2)의 앞부분 살의 일부가 서로 겹쳐지도록 다량의 어류(2)를 상기 건조 채반(20)에 배치하되, 상기 건조 채반(20)에 배치된 다량의 어류(2)의 상면의 높이(HT)는 동일한 높이로 유지하는 것을 특징으로 하는 찐 반건조 단계를 포함하는 어류 급속 냉동 진공 건조 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 손질 단계에서는 상기 어류(2)의 아가미 부분을 통해서 아가미와 내장을 제거하는 것을 특징으로 하는 찐 반건조 단계를 포함하는 어류 급속 냉동 진공 건조 방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 염장 단계에서 상기 어류(2) 무게의 17~25 중량％의 소금으로 섭간하는 것을 특징으로 하는 찐 반건조 단계를 포함하는 어류 급속 냉동 진공 건조 방법.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 반건조 단계에서는 동결 진공 건조기(32)에 다량의 상기 어류(2)가 배치된 상기 건조 채반(20)을 동결 진공 건조기(32)의 내부에 투입하여 내부 진공압은 - 0.1Mpa(게이지압력, 도3에서 C지점)으로 설정하고 온열관(30) 내부의 온도는 55℃~65℃에서 건조시키는 것을 특징으로 하는 찐 반건조 단계를 포함하는 어류 급속 냉동 진공 건조 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 반건조 단계에서는 상기 온도인 55℃~65℃에서 15시간 내지 20시간 동안 건조시키는 것을 특징으로 하는 찐 반건조 단계를 포함하는 어류 급속 냉동 진공 건조 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 숙성 단계에서는 -3℃~3℃에서 숙성하도록 구성된 것을 특징으로 하는 찐 반건조 단계를 포함하는 어류 급속 냉동 진공 건조 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 숙성 단계에서는 상기 온도인 -3℃~3℃에서 24시간 내지 72시간 동안 숙성하도록 구성된 것을 특징으로 하는 찐 반건조 단계를 포함하는 어류 급속 냉동 진공 건조 방법.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 건조 채반(20)의 바닥판의 아래에 배치되도록 동결 진공 건조기(32) 내부에 온열관(30)이 배치되고, 상기 건조 채반(20)의 바닥판 위에는 상하면으로 관통된 복수개의 구멍(40H)을 구비한 다공 패드(40)가 설치되고, 상기 다공 패드(40) 위에 물기가 제거된 다량의 어류(2)를 정리하여 배치하고, 상기 온열관(30)에서 열이 발생할 때에 대류에 의한 간접열로 상기 어류(2)를 건조시키고, 상기 어류(2)가 상기 다공 패드(40)에 의해 상기 건조 채반(20)의 상기 바닥판 위에 달라붙는 경우가 방지도록 구성된 것을 특징으로 하는 찐 반건조 단계를 포함하는 어류 급속 냉동 진공 건조 방법.
  11. 제2항에 있어서,
    상기 건조 채반(20)의 바닥판의 아래에 배치되도록 동결 진공 건조기(32) 내부에 온열관(30)이 배치되고, 상기 건조 채반(20)의 상기 바닥판의 저면과 상기 온열관(30) 사이에 외부 패드(50)를 배치시켜서 상기 온열관(30)에서 열이 발생할 때에 간접열로 상기 어류(2)를 건조시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 찐 반건조 단계를 포함하는 어류 급속 냉동 진공 건조 방법.
  12. 제2항에 있어서,
    상기 건조 채반(20)의 바닥판의 아래에 배치되도록 동결 진공 건조기(32) 내부에 온열관(30)이 배치되고, 상기 동결 진공 건조기(32) 내부에서 다량의 상기 어류(2)를 건조할 때에 상기 동결 진공 건조기(32) 내부의 진공압은 - 0.07 ~ - 0.05Mpa(게이지압력)로 설정하고, 상기 온열관(30) 내부의 온도는 75~90℃로 하여 상기 동결 진공 건조기(32) 내부의 온도가 55℃~65℃ 상태에서 다량의 상기 어류(2)를 건조시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 찐 반건조 단계를 포함하는 어류 급속 냉동 진공 건조 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 온열관(30) 내부의 온도를 55℃~60℃로 할 때에 어류(2) 내부의 수분이 얼어서 생긴 얼음이 승화되는 승과 과정에서 열을 빼앗겨서(0℃ 1g일 때에 680cal 승화열) 상기 동결 진공 건조기(32) 내부의 온도가 상온에서부터 45℃까지 상승되면서 다량의 상기 어류가 건조되도록 구성된 것을 특징으로 하는 찐 반건조 단계를 포함하는 어류 급속 냉동 진공 건조 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 동결 진공 건조기(32) 내부에서 다량의 상기 어류(2)를 건조할 때에 상기 동결 진공 건조기(32) 내부는 대기압인 0Mpa(게이지압력)에서 -0.1Mpa(게이지압력, 도3에서 C지점) 진공압으로 조성하고, 0Mpa에서 -0.1Mpa(게이지압력, 도3에서 C지점)로 조성하는 시간은 진공 펌프의 성능에 따라 10분~30분인 것을 특징으로 하는 찐 반건조 단계를 포함하는 어류 급속 냉동 진공 건조 방법.
  15. 제12항에 있어서,
    물의 상평형도 그래프에 의하면 다량의 상기 어류(2)들이 내부에 있는 얼음으로 얼어 있다가 상기 동결 진공 건조기(32) 내부가 진공압인 -0.1Mpa(게이지압력, 도3에서 C지점)로 조성되고 동시에 상기 동결 진공 건조기(30) 내부에 있는 온열관(30)의 온도를 55℃~65℃로 조성하여 일정 시간 동안 건조과정을 지속하면 다량의 상기 어류(2)들의 육질 내부에 얼어있던 얼음은 온열관(30)으로부터 공급되는 열량을 승화 에너지로 활용하여 상기 진공압인 -0.1Mpa(게이지압력, 도3에서 C지점)에서 승화되어서 다량의 상기 어류(2)들의 건조가 이루어지도록 구성된 것을 특징으로 하는 찐 반건조 단계를 포함하는 어류 급속 냉동 진공 건조 방법.
  16. 제2항에 있어서,
    상기 건조 채반(20)의 바닥판의 아래에 배치되도록 동결 진공 건조기(32) 내부에 온열관(30)이 배치되고,
    상기 찐 반건조 단계에서 상기 동결 진공 건조기(32) 내부에서 다량의 상기 어류(2)를 건조할 때에 상기 동결 진공 건조기(32) 내부의 진공압은 - 0.06Mpa(게이지압력)로 설정하고, 상기 온열관(30) 내부의 온도는 75~90℃로 하여 상기 동결 진공 건조기(32) 내부의 온도가 55~65℃ 상태에서 다량의 상기 어류(2)를 찐 반건조시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 찐 반건조 단계를 포함하는 어류 급속 냉동 진공 건조 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 찐 반건조 단계는 동결 진공 건조기(32) 내부의 온도가 물과 잔류 얼음 때문에 55~65℃ 상태에서 다량의 상기 어류(2)를 건조시키는 수비드 쿠킹 단계인 것을 특징으로 하는 찐 반건조 단계를 포함하는 어류 급속 냉동 진공 건조 방법.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 찐 반건조 단계에서 건조 및 찌는 시간이 2.5 시간 미만이면 어류(2)의 건조가 제대로 안되고 건조 및 찌는 시간이 4시간을 초과하면 어류(2)가 너무 오래 건조되거나 과도하게 찜이 되어서 어류(2)가 수분이 지나치게 많이 소실될 수 있어서, 시간을 2.5 시간에서 4 시간 사이로 진행하면 어류(2)의 찐정도가 적당한 것을 특징으로 하는 찐 반건조 단계를 포함하는 어류 급속 냉동 진공 건조 방법.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 온열관(30) 내부의 온도를 75~90℃로 할 때에 어류(2) 내부의 수분이 얼어서 생긴 얼음이 녹는 과정과 물이 증발되는 기화 과정에서 열을 빼앗겨서 상기 동결 진공 건조기(32) 내부의 온도가 55~65℃ 상태에서 다량의 상기 어류(2)가 찐 반건조되도록 구성된 것을 특징으로 하는 찐 반건조 단계를 포함하는 어류 급속 냉동 진공 건조 방법.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 동결 진공 건조기(32) 내부에서 다량의 상기 어류(2)를 건조할 때에 상기 동결 진공 건조기(32)의 진공 장치의 진공 압력을 낮추어(진공도를 낮추어) 상기 동결 진공 건조기의 내부를 진공압 - 0.1Mpa(게이지압력, 도3에서 C지점)에서 - 0.07 ~ - 0.05Mpa(게이지압력)로 조성하고, 상기 진공압 - 0.1Mpa(게이지압력, 도3에서 C지점)에서 상기 진공압 - 0.07 ~ - 0.05Mpa(게이지압력)으로 조성하는 시간은 10~20분이며,
    물의 상평형도 그래프에 의하면 다량의 상기 어류(2)들이 내부에 있는 얼음이 상의 경계 내부의 지역에서는 평형 상태를 이루고 있다가 상기 동결 진공 건조기(32) 내부가 진공압 - 0.07 ~ - 0.05Mpa(게이지압력)로 조성되고 동시에 상기 동결 진공 건조기(32) 내부의 온도가 45℃에서 차츰 상승하여 65℃에 도달하며 일정 시간 동안 건조과정을 지속하면 다량의 상기 어류(2)들의 육질 내부에 얼어있던 얼음은 녹아서 물이되고, 물은 상기 진공압인 - 0.07 ~ - 0.05Mpa(게이지압력)에서 기화되고 동결 진공 건조기(32) 내부의 온도에 의하여 다량의 상기 어류들의 찐 반건조가 이루어지도록 구성된 것을 특징으로 하는 찐 반건조 단계를 포함하는 어류 급속 냉동 진공 건조 방법.
  21. 제16항에 있어서,
    상기 찐 반건조 단계 이후에 상기 동결 진공 건조기(32)의 내부를 진공 상태에서 대기압 상태로 전환하기 위한 진공 해제 단계;
    상기 진공 해제 단계를 일시적으로 정지하는 진공 해제 정지 단계;를 더 포함하여 구성되며,
    상기 진공 해제 단계와 상기 진공 해제 정지 단계는 상기 동결 진공 건조기(32)의 내부가 진공 상태에서 대기압 상태로 전환될 때까지 두 차례 내지 다섯 차례로 나누어서 실시되는 것을 특징으로 하는 찐 반건조 단계를 포함하는 어류 급속 냉동 진공 건조 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    두 차례 내지 다섯 차례로 나누어서 실시되는 상기 진공 해제 단계는 3 분 내지 5분 동안 실시되도록 구성된 것을 특징으로 하는 찐 반건조 단계를 포함하는 어류 급속 냉동 진공 건조 방법.
  23. 제1항에 있어서,
    상기 반건조 단계에서 동결 진공 건조기(32) 내부의 온도는 상온에서부터 시작하여 일정 시간이 경과하면 반건조 단계의 최고 온도까지 상승하며, 상기 온도 상승 과정을 통해서 어류의 반건조가 이루어지게 되며,
    건조를 시작하여 온열관(30)을 통하여 공급하는 온도가 지속적으로 공급되어 일정 시간이 소요될 때까지 온도 상승의 구배는 급하게 증가하다가 상기 어류(2) 내부에 존재하는 얼음이 차츰 승화하여 승화열을 빼앗아가므로 가해지는 열량과 온도 상승, 승화열이 평형을 이루고 있어서, 상기 일정 시간이 지난 또 다른 시간 구간에서는 상기 동결 진공 건조기(32) 내부 온도가 완만하게 증가하며, 반건조 단계의 마지막 시간 구간의 온도 상승 구배는 보다 완만하게 상승하게 되도록 구성된 것을 특징으로 하는 찐 반건조 단계를 포함하는 어류 급속 냉동 진공 건조 방법.
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