KR20240040853A - 식용유 산패 및 열화 방지 처리 장치 및 방법 - Google Patents

식용유 산패 및 열화 방지 처리 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 식용유 에너지신호파동을 처리 장치에 있어서, 식용유 통(22)을 수용하는 수용부(20); 상기 수용부 위에 위치하는 에너지신호파동인가부(31)를 고정 장착하는 덮개부(30); 로 구성되는 비등점을 낮추고 산패를 감소시켜 사용기간을 늘릴 수 있는 식용유 처리장치에 관한 것으로, 이를 사용하면 식용유의 점도와 조리온도를 낮추고 조리과정 중 산패를 현저히 감소시켜 식용유의 사용기간을 늘릴 뿐만 아니라 비용까지 절감할 수 있는 현저한 효과가 있다.

Description

식용유 산패 및 열화 방지 처리 장치 및 방법 {Apparatus and method of edible oil reducing rancidity}
본 발명은 식용유 산패 및 열화 방지 처리 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 식용유의 점도와 조리온도를 낮추고 산패를 현저히 감소시켜 사용기간을 늘릴 뿐만 아니라 비용까지 절감할 수 있는 식용유 산패 및 열화 방지 처리장치 및 방법에 관한 것이다.
튀김조리과정에서 튀김용 식용유의 산패는 건강에 해로운 물질을 생성시키고 튀김 식품의 품질 저하의 원인이 될 뿐만 아니라 식용유의 열화로 잦은 교체로 이어져 조리비용을 증가시키는 원인이 된다.
이러한 산패는 튀김식용유로 주로 쓰이는 식물성 지방에는 불안정성이 높은 불포화지방산이 많아 고온 가열환경인 튀김조리과정에서 빠르게 산패를 일으켜 160℃-180℃에 이르는 높은 온도의 조리환경은 공기 속에 있는 산소와, 튀김 식재료로부터 나오는 수분, 각종 단백질, 지질 등과 복합적으로 튀김식용유에 작용하여 가열산화, 가수분해, 고온중합 반응 등에 의한 심각한 산패를 일으켜, 여러 가지 유해물질이 발생하는 것으로 밝혀져 있다.
튀김조리과정에서 식재료로부터 빠져 나온 물분자는 튀김용 식용유에 작용하여 지방산을 유리시켜 글리세롤과 유리지방산(free fatty acid)으로 분해하는데, 이 반응을 가수분해라 한다. 가수분해되면서 불쾌한 냄새와 맛을 형성하여 산패된다. 분해된 유리지방산은 발연점(가열에 의하여 푸른 연기가 발생할 때의 온도)을 낮춰 휘발성독성물질의 발생을 촉진시킨다. 유지를 가열시킬 때 생기는 푸른 연기는 열로 인하여 트리글리세이드가 분해산화되어 휘발성 독성물질 가운데 하나인 알데하이드(알데히드)계열의아크롤레인(acrolein)이 생성되기 때문이다. 유지의 발연점은 오랜시간 가열할수록, 유지의 유리지방산의 함량이높을수록, 표면적이 클수록, 불순물이 많을수록 낮아진다. 지방의 산화가수분해로 인하여 튀김식품의 맛과 향이 신선한 기름에 비하여 나빠진다. 따라서 유지를 튀김에 사용할 때는 발연점 보다 낮은 온도를 유지시켜야 한다.
또한, 가열산화는 상온에서 일어나는 자동산화반응과는 달리 튀김온도와 같이 높은 온도로 오랜 시간 튀김식용유를 가열하는 경우, 아주 빠르게 일어나는 산화반응이다. 불포화지방산의 이중 결합 사이에 끼인 메틸기의 불안정한 수소가 떨어져 나가면서 산화반응이 시작되기 때문에, 이중결합을 가진 불포화지방산을 상대적으로 많이 함유한 식물성유지가 쉽게 산화를 일으킬 수 밖에 없다. 이 반응에서 1차적으로 생성된 과산화물은, 150℃가 넘는 고온 환경으로 인하여 쌓이지 않고 고온중합 반응을 통해 중합체를 만든다. 또한 가열시간이 길어질수록 산소흡수량이 증가하고, 이중결합의 감소, 평균분자량의 증가, 거품과 점도의 증가, 알데하이드(aldehyde), 케톤(ketone), 에폭사이드(epoxide), 알코올(alcohol), 산(acid), 락톤(lactone) 등의 휘발성 물질이 생성된다. 알데하이드 중에는 자극취를 가진 아크롤레인이 가열 산화유의 특징적인 휘발성 화합물이다. 가열 산패되면 색상도 흑색으로 변하며, 냄새나 소화율도 떨어져 가열산화된 유지를 섭취하면 결렬한 구토와 설사를 일으킨다.
그런데 튀김조리과정의 근본적인 문제점으로 높은 가열온도는 불가피한 산패 발생를 일으킨다는 것이다. 튀김요리는 정제한 식용유를(식재료에 따라 다를 수 있지만) 일반적으로 160~180℃로 가열하여 튀김 식재료의 수분을 빼냄으로써 바삭하게 익히는 조리과정을 거쳐 만든다.
대두유나 카놀라유, 팜유와 같이 발연점이 250℃ 정도로 높고 점도가 상대적으로 낮아, 180℃ 이하에서 튀김조리를 할 수 있어야만 튀김식용유로 쓸 수 있다.
사실 180℃라는 온도는, 튀김조리온도의 가장 높은 한계치라고 볼 수 있는데 이는 튀김조리과정에 대한 수많은 실험을 통해 확립된 ‘적절한 튀김조리조건’이다. 튀김조리온도를 더 낮출 수 있으면 좋겠지만, 온도를 낮추면 ‘맛있는 튀김요리’를 만들기 어렵고 튀김 조리시간이 늘어나기 때문이다.
그렇다고 온도를 올려서 짧은 시간 사이에 튀김요리를 하는 것 또한 불가능하고, 180℃를 넘으면, 튀김식용유의 산패는 아주 빠르게 일어날 뿐만 아니라 일단 한번 쓴 튀김식용유는 온도를 내린다 하더라도 계속해서 급속한 산패가 일어난다.
이러한 산패로 인한 ‘튀김조리조건’에 대한 근본적인 한계를 극복하려고 현재 주로 쓰는 방법이 항산화제이지만, 항산화제의 효과가 그다지 크지 못한데다 새로운 물질의 첨가라는 측면에서 첨가량의 제약과 원가상승이 따를 수밖에 없다는 문제점이 있다.
결론적으로, 튀김요리는 160~180℃의 고온가열환경에서 조리할 수밖에 없고, 이로 인해 ‘산패는 튀김요리의 근본적인 문제’일 수밖에 없다.
실제로 식용유 대부분의 튀김적정온도는 160~180 ℃인데, 지질/단백질 성분 등이 많이 포함된 고기류를 튀기는 과정에서는 ‘산패’속도가 상대적으로 더 빠르게 일어난다. 즉, 고기류의 튀김조리과정에서 특히나 ‘산패’는 큰 문제가 될 수 있다는 것이다. 어쨌든 식용유를 사용하는 조리과정에서 일어나는 ‘산패’ 문제는 사람들의 건강에 큰 문제를 줄 수 있기 때문에, 각 나라에서는 식용유에 관해 적정기준을 제시하여 관리하고 있다.
튀김조리과정의‘산패’와 관련된 식용유의 특성은, 인체의 건강에 직접적인 영향을 줄 뿐만 아니라 조리환경과 대기/수질/토양 등의 일반환경에도 큰 영향을 미친다. ‘산패’의 진행속도가 빠르면, 튀김적정온도에서 튀긴다고 해도 3회 이내로 쓸 수밖에 없으며, 튀김질을 거듭하면서 유증기(기름연기)가 생성되어 ‘아주 나쁜 조리환경’은 물론 화재위험도를 높이기까지 한다.
인류의 식생활에서 식용유를 가열해서 사용하는 조리식품은 아주 큰 비중을 차지해 왔고, 현대에는 ‘패스트푸드’ 등의 외식산업 발달로 튀김류 식품이나 요리가 엄청나게 커졌다.
따라서, 튀김조리과정에서의 ‘산패’와 관련된 식용유의 특성은 각 나라의 정부 입장에서는 특별히 신경을 써야만 하는 ‘핵심적인 식품관련관리요소’라고 할 수 있다.
현재 우리나라는 주로 유리지방산(FFA; Free Fat Acid)로부터 나오는 산가(산염기도)를 주된 판단기준으로 삼고 있는데, 각 나라마다 약간씩 차이가 있다. 주된 기준이 되는 성분으로는 TPM(Total Polar Materials), FFA, Others(과산화물가 등) 등이 있습니다. 아래는 각 나라의 주성분별 관리규제기준이다
아래 표는 TPM(총극성물질)에 따른 식용 유지의 상태를 나타낸다.
좋은 튀김식용유의 조건은 조리온도를 최대한 낮추고, 조리시간을 최대한 짧게 해야 한다. 불포화지방산이 많아 상온에서 액체인 식물성유지를 튀김식용유로 주로 쓰지만, 높은 튀김조리온도로 인하여 튀김요리에 적합한 식용유의 특성은 매우 제한적입니다. 높은 튀김조리온도는 빠르게 산패를 일으키기 때문에, 튀김과정에서의 조리온도는 최대한 낮추고 조리 시간은 최대한 짧게 할 수 있어한다.
또한, 튀김 조리온도와 시간을 결정짓는 지방의 특성은 점도와 발연점이다. 이러한 튀김조리 과정에서의 온도와 시간을 결정짓는 지방의 특성은 점도와 발연점이라할 수 있는데, 점도가 높아지면 대류에 의한 열 전달 특성이 나빠져 튀김조리과정에서의 온도를 높여야 하고, 시간은 길어진다. 이는 산패를 더욱 더 빨리 일어나게 하기 때문에, 튀김식용유로서의 기능을 저하시킨다. 발연점 역시 산패가 진행될수록 초기 발연점 250℃이 점차 낮아지게 되면서 온도를 높여야 하고 조리시간을 늘어지게 한다.
결국, 좋은 튀김식용유의 조건은 점도를 낮추고, 초기의 발연점을 높게 유지하게 하는 것이다.
식용유지를 개선하기위한 선행 특허기술로 대한민국 공개특허번호 제 10-2001-0056044호 "기름의 열화방지 방법 및 장치"에는 기름중에 불활성 가스를 주입하고, 그 불활성 가스를 미세한 기포로 하여 혼합분산시킴에 의하여, 기름중의 산소의 탈산소를 촉진하고, 기름과 산소의 접촉을 억제하여 기름의 산화를 방지할 수가 있는 기술이 개시되어 있는데, 튀김 조리 등에서 기름의 신선도나 미각을 문제가 없는 상태에 유지할 수 있는 기간(수명)을 약 2.5∼3 배로 연장한다. 하지만 튀김 과정에서 기름에 기포를 발생시키고 순환하는 장치를 해야한다는 불편한 점과 비용 증가의 요인이 존재한다.
또한, 대한민국 특허등록번호 10-0232483호 "신규한 식용유 및 그 제조방법"에는 식용유를 밀페된 용기내에서 산소와 수소를 공급하여 전기 점화시킴으로써 3000-3500℃에서 3초간 초고온순간가열방식에 의하여 그 구조식의 변경(Conformational change)으로 친수성이 증대되고, 비중, 용해도, 유화도, 투명도 및 비점이 증가된 반면 융점, 산도, 경도 및 점도가 저하되는 처리기술이 제시되어 있으나, 큰 시설이 필요하고 처리된 식용유를 소규모 소비처까지 운반해야 하는데 문제가 있다.
이에 본 발명자는 대한민국 특허등록번호 10-1472008호 "에너지신호발생부가 구비된 생육재배장치"에서 물의 활성도를 높이며, 전자기장과 자유전자를 전달하기 위한 주파수를 7.4 HZ로 설정하여 에너지신호발생부가 구비된 생육재배장치가 개시되어 있는바, 이를 개량하여 다양한 수질개선에 사용하며 연구개발을 진행하던 중 식용유에 에너지신호 파동을 처리할 수 있는 장치를 개발하여 이를 사용하면 식용유의 점도와 조리온도를 낮추고 조리과정 중 산패를 현저히 감소시켜 사용(수명)기간을 늘릴 뿐만 아니라, 비용까지 절감하는 현저한 효과가 있음을 발견하고 본 발명을 완성하였다.
대한민국 공개특허번호 제10-2001-0056044호 "기름의 열화방지 방법 및 장치" 대한민국 특허등록번호 10-0232483호 "신규한 식용유 및 그 제조방법" 대한민국 특허등록번호 10-1472008호 "에너지신호발생부가 구비된 생육재배장치"
본 발명은 식용유에 에너지신호 파동을 처리할 수 있는 장치를 개발하여 이를 튀김용 유지에 사용하면 식용유의 점도와 조리온도를 낮추고 조리과정 중 산패를 현저히 감소시켜 사용(수명)기간을 늘릴 뿐만 아니라 비용까지 절감할 수 있는 기술을 제공하는데 목적이 있다.
그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 식용유에 에너지신호 파동을 처리할 수 있는 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명은 식용유 통(21)을 수용하는 칸막이로 분획된 수용부(20); 상기 수용부(20) 위에 위치하는 에너지신호파동인가부(31)가 내측에 고정 장착되는 덮개부(30); 로 구성되는 식용유의 조리온도 낮추고 산패를 감소시켜 사용기간을 늘릴 수 있는 식용유 처리장치를 특징으로할 수 있다.
또한, 본 발명은 에너지신호파동인가부(31)는 덮개를 덮을때 중력에 의한 압력으로 식용유 통(22) 상부에 금속제 침이 접속될 수 있는 인가침(32)이 부착된 것임을 특징으로하는 식용유 처리장치를 제공한다.
또한 본 발명은 식용유 통(22)을 수용하는 칸막이(21)로 분획된 수용부(20)에 인입하여 상기 수용부 위에 위치하는 덮개부(30)의 에너지신호파동인가부(31)의 에너지신호파동 인가침(32)을 식용유 통(22) 상부에 압력으로 밀착 접속되도록 함을 특징으로하는 식용유의 점도와 조리온도를 낮추고 산패를 감소시켜 사용기간을 늘릴 수 있는 식용유 처리 방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 식용유에 에너지신호 파동을 처리할 수 있는 장치는 식용유의 점도와 조리온도를 낮추고 조리과정 중 산패를 현저히 감소시켜 식용유의 사용기간을 늘릴 뿐만 아니라 비용까지 절감할 수 있는 현저한 효과가 있다
도 1은 본 발명의 내용을 보이는 사시도이다.
도 2는 본 발명에 에너지신호파동을 인가하는 덮개부의 구조를 보이는 사진이다.
도 3은 본 발명의 하부에 설치된 에너지신호파동 발생장치이다.
도 4는 본 발명 에너지신호파동 처리 식용유(A)와 일반 식용유(B)와의 비교사진이다.
도 5는 에너지신호파동 처리 식용유와 일반 식용유간의 TPM 지수측정결과 비교표이다.
도 6은 일반식용유와 에너지신호 파동처리식용유(통닭 240마리) 튀긴 후 산패도 측정 비교도면이다.
도 7내지 9는 일반식용유와 에너지신호 파동처리 식용유시험성적서 비교사진이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하여 상세하게 설명한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명은 식용유에 에너지신호 파동을 처리할 수 있는 장치를 개발하여 이를 사용하면 식용유의 점도와 조리온도 낮추고 조리과정 중 산패를 현저히 감소시켜 사용기간을 늘릴 뿐만 아니라 비용까지 절감할 수 있는 기술을 제공한다.
이를 도면을 들어 설명하면 도 1은 본 발명의 내용을 보이는 사시도이고, 도 2는 본원 발명에 에너지 정보를 인가하는 덮개부의 구조를 보이는 사진이다. 또한도 3은 본 발명의 하부에 설치된 에너지신호파동 발생장치이고, 도 4는 본 발명 에너지파동 처리 식용유(A)와 일반 식용유(B)와의 비교사진이다. 또한 도 5는 에너지신호파동 처리 식용유와 일반 식용유간의 TPM 지수측정결과 비교표이고, 도 6은 일반식용유와 에너지 파동처리식용유(통닭 240마리) 튀긴 후 산패도 측정 비교도면이다. 도 7내지 9는 일반식용유와 에너지신호 파동처리 식용유시험성적서 비교사진이다.
도 1과 도 2를 참조하면 본 발명은 식용유 통(21)을 수용하는 칸막이로 분획된 수용부(20); 상기 수용부(20) 위에 위치하는 에너지신호파동인가부(31)가 내측에 고정 장착되는 덮개부(30); 로 구성되는 식용유의 점도와 조리온도를 낮추고 산패를 감소시켜 사용기간을 늘릴 수 있는 식용유 처리장치를 특징으로할 수 있다.
도 3과 도 4를 참조하면, 본 발명은 에너지신호파동인가부(31)는 덮개를 덮을때 압력으로 식용유통(22) 상부에 접속될 수 있는 인가침(32)이 부착된 것임을 특징으로하는 식용유 처리장치를 제공한다. 이때 인가침(32) 외피로 둘러 쌓여 침이 눌려지면 탄성을 갖도록 장치될 수 있다.
그리고 본 발명 하부에는 전자기장과 자유전자를 전달하기 위한 주파수를 7.4 HZ로 설정하여 에너지신호파동을 발생시키는 에너지신호파동 발생부(40)가 설치되어 있다. 도 3은 본 발명의 하부에 설치된 에너지신호파동 발생장치이고, 도 4는 본 발명 에너지신호파동 처리 식용유(A)와 일반 식용유(B)와의 상태 비교사진이다.
또한, 도 5와 도 6을 참조하면, 본 발명은 식용유 통(21)을 수용하는 칸막이로 분획된 수용부(20)에 인입선(33)으로 하여 상기 수용부 위에 위치하는 덮개부(30)의 에너지신호파동 인가부(31)의 에너지신호 파동 인가침(32)이 식용유 통(22) 상부에 덮개의 압력으로 접속되도록 하여 48내지 72시간 에너지신호파동을 인가함을 특징으로 하는 식용유의 점도를 낮추고 산패를 감소시켜 사용기간을 늘릴 수 있는 식용유 처리 방법을 제공한다.
도 7과 도 8을 참조하면, 본 발명에 의한 장치를 사용하여 식용유에 에너지신호 파동을 일정시간 조사시키면 에너지신호 파동이 인가되어 식용유의 분자구조의 결합이 안정화되어 점도가 낮아지고 식용유 본래 물질생리성분이 더욱 활성화되면서 식용유가 산패되는 것을 막아 주는 효과가 있다.
한국고분자실험연구소의 점도 차이 결과 보고서를 살펴보면, 본 에너지신호파동을 처리한 식용유는 점도가 떨어져서 열 전달이 잘 되기 때문에 상대적으로 낮은 온도에서 튀김재료의 튀김이 가능하다. 일반식용유 점도는 54.00 cP였고, 에너지신호파동 처리식용유의 점도는 52.76 cP로 1.24 cP가 떨어졌는데 이는 백분율로 보면 2.3% 정도 떨어진 것이다.
이렇게 에너지신호파동이 처리된 식용유는 튀김기름 산패(酸敗)와 산화(酸化)를 억제시켜 튀김기름 사용시간을 2배 이상 연장해 기름 구입비용을 줄여 준다.
또한, 에너지신호파동처리 식용유는 점도를 낮춰 주고 열전달이 좋아져 열열화(熱劣化)와 기름의 끓는 점을 낮춰 조리시간을 단축하고 도 5에서 보는 바와같이 기름 투명도를 유지해 바삭바삭한 맛을 내며 식감이 개선된다.
또한, 본 발명 장치를 이용하여 에너지신호파동이 처리된 식용유는 일반 식용유보다 튀김 온도를 5~10도 낮춰 튀길 수도 있지만 이 경우 튀김시간을 지연시킬 수 있어, 같은 고온 튀김온도를 유지시켜 주면서 조리시간을 20~40% 단축시켜 주는 장점이 있다.
한편, 튀김에 사용된 기름은 가열에 의하여 분해되어 유리지방산과 과산화물이 생성되며, 중합체를 형성하여 점도가 증가하는 산패현상이 일어난다. 산패된 기름은 색이 짙어지며, 거품을 형성하며, 발연점이 낮아지는 등의 유지 품질이 저하된다.
따라서, 본 발명의 처리장치에서 에너지신호 파동이 처리되면 식용유의 점도를 낮추고 산패를 감소시켜 사용기간을 늘릴 수 있는 현저한 효과가 있다.
이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
1. 처리기 본체
20. 식용유 통 수용부
21. 칸막이
22. 식용유 통
30. 덮개부
31. 에너지신호파동 인가부
32. 인가침
33. 인입선
40. 에너지신호파동 발생부

Claims (5)

  1. 식용유 통(21)을 수용하는 칸막이(21)로 분획된 식용유 통(22) 수용부(20);
    상기 수용부(20) 위에 위치하는 에너지신호파동인가부(31)가 내측에 고정 장착되는 덮개부(30); 로 구성되는 식용유의 점도를 낮추고 산패를 감소시켜 사용기간을 늘릴 수 있는 식용유 처리장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    에너지신호파동인가부(31)는 덮개를 덮을때 압력으로 식용유 통(22) 상부에 접속될 수 있는 인가침(32)이 부착된 것임을 특징으로하는 식용유의 점도를 낮추고 산패를 감소시켜 사용기간을 늘릴 수 있는 식용유 처리장치.
  3. 식용유 통(21)을 수용하는 칸막이로 분획된 수용부(20)에 인입하여
    상기 수용부 위에 위치하는 덮개부(30)의 에너지신호파동인가부(31)의 에너지신호 파동 인가침(32)이 식용유 통(22) 상부에 압력으로 48~72시간 접속되도록 함을 특징으로하는 식용유의 점도를 낮추고 산패를 감소시켜 사용기간을 늘릴 수 있는 식용유 처리 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    에너지신호파동이 식용유는 일반 식용유보다 튀김 온도를 5~10도 낮춰 튀길 수 있는 식용유의 점도와 조리온도를 낮추고 산패를 감소시켜 사용기간을 늘릴 수 있는 식용유 처리 방법.
  5. 청구항 3에 있어서,
    에너지신호파동이 처리된 식용유는 일반 식용유보다 같은 튀김온도를 유지시켜 주면서 조리시간을 20~40% 단축시켜 주는 것을 특징으로하는 식용유의 점도와 조리온도를 낮추고 산패를 감소시켜 사용기간을 늘릴 수 있는 식용유 처리 방법.
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KR20010056044A (ko) 1999-12-14 2001-07-04 스스무 고바야시 기름의 열화방지 방법 및 장치
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