KR890000188B1 - 식품의 제조 및 열처리 방법과 장치 - Google Patents

식품의 제조 및 열처리 방법과 장치 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

식품의 제조 및 열처리 방법과 장치
제1도는 본 발명에 따른 장치와 일 실시예의 개략도.
제2도는 T형 구조로된 관형 혼합실의 부분 확대도.
제3도는 제1도에 도시된 장치의 변형예를 도시하는 개략도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 저장탱크 16 : 정량펌프
20 : 관형혼합실 18 : 제1수직관부
22 : 제2수직관부 21 : 수평관부
24 : 과열수발생기 26 : 분사펌프
32 : 가열장치 36 : 온도감응센서
40 : 열교환기
본 발명은 구성 액체의 함량이 큰 식품을 제조 및 열처리 하기 위한 방법과 이를 수행하는 장치에 관한 것이다.
본 발명의 일반적으로 식품의 기본 성분으로된 농축물에 물과 같은 적당한 양의 구성액체를 혼합하고, 식품을 보존하기 위해 열처리를 하는 공정으로 구성되어 있는데, 열처리는 고온 열처리나 저온 열처리중 어느것도 될수 있다.
특히, 본 발명은 식품의 기본 성분으로된 농축물을 물로 묽게 하여 액체 식품을 제조, 즉, 재생하는 방법에 관한 것으로, 이러한 액체 식품으로는 과일쥬수, 우유, 또는 그러한 우유에 여러향을 첨가하여서 된 것을 들 수 있는데, 그렇지만 본 발명은 그러한 식품에만 국한되는 것은 아니고 다소 겔(gal)의 형태로된, 또는 입자, 특히 과일의 알갱이와 같은 과육물질을 함유하는 식품에 대해서도 적용될 수 있다.
상기한 바와같은 액체 식품중 특히 밀크나 과일쥬스와같은 식품들은 생산지역이 한정되어 있고, 그 때문에 생산지역이 한정 되어 있고, 그 때문에 생산지에서 소비지 까지의 거리가 먼경우에는 그러한 식품을 분말 또는 농축물의 형태로 만드는 것이 유리한데, 일단 그러한 형태로 된 식품을 다시 제조하는 경우, 즉 재생하는 경우에는 보존처리(고온살균처리, 저온살균처리, 고온유지처리등)를 한후에 살균 조건하에서 포장을 하여야만 한다.
지금까지 사용되어온 기존의 방법은 식품을 예비로 재생하여 탱크에 일단 저장한후, 고온 살균처리 또는 저온 살균처리등으로 열처리하도록 구성되어 있고, 그러한 열처리는 고온 증기를 벽을 통해 간접적으로 또는 집적적으로 재생된 식품에 분사시키게 하거나 상기 식품을 고온 증기의 젯트중으로 방울지게 떨어뜨리는 방식으로 이루는 것이 보통이나, 간접적인 열처리의 경우는 식품이 벽에 침적되거나 캐러멜식으로 들러붙게 되는 문제점이 발생하고, 직접적이 열처리의 경우는 처리된 식품중에 과대한 양의 물이 함유되게 되어 나중에 그러한 물을 제거시켜야 하는 문제점이 발생하게 된다.
이상과같은 이유 때문에, 기존의 방법은 설비, 인력, 동력 에서 복잡하고 비용도 많이 들게 되었다. 따라서, 본 발명은 목적은 이러한 문제점들을 해소시키는 것으로, 본 발명에 있어서는 열처리전에 재생된 식품을 저장하는 중간 단계를 없앨 수 있게 하고 있다. 이러한 목적은 재생된 혼합물의 온도를 요구되는 열처리에 필요한 온도와 유사한 온도로 만들수 있을 정도로 가열된 물과 같은 구성액체를 식품을 재생하는데 사용하도록 된 본 발명의 방법에 의해 달성되게 된다.
이러한 구성의 본 발명의 방법에 따르면, 액체 식품이 제조, 특히 재생됨과 동시에 열처리에 의해 보존되게 되며, 이때문에 최종 식품은 중간단계에서 재생된 식품으로부터가 아니라 직접 농축물 또는 분말을 소량의 구성 액체로 묽게 하여서 된 농축물로부터 얻어 질 수 있게된다.
특정한 예비조치를 취할 필요없이 저장할 수 있는 이러한 농축물 또는 분말은 주성분이 물등으로 된 액체식품자체를 저장하는 것보다 저장 체적을 작게 할 수 있다는 점에서 식품제조를 용이하게 해줄 뿐만 아니라 비용도 절감할 수 있게 된다. 또한, 식품을 과열수에 의해 묽게하여 액체 상태로 만든 상태에서 가열하기 때문에, 탱크의 벽을 통해 외부에서 가열하는 경우와같이 식품이 벽에 접촉하여 부패되는 일 없이 가열을 균일한 온도로 순간적으로 이루게 할 수 있다.
상술한 바와같은 부패 현상은 최종식품의 유기적인 성질에 나쁜 영향을 미칠 뿐만 아니라 장치를 막히게 한다. 또한, 본 발명에 따른 열처리 방법에 있어서는 실제로 과열수가 요구되는 희석도에 정확히 일치되는 양만큼만 첨가되기 때문에 준비된 식품에 과도한 양의 물이 첨가되게 되는 경우를 방지할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 식품을 보존하기에 충분한 시간동안 열처리한 후에, 상기 식품에 대하여 의도적으로 약 5℃ 내지 50℃의 온도를 가지며 열에 민감한 첨가제를 함유하고 있는 소정량의 살균처리 액체를 압력하에서 분사함으로써, 식품은 직접적으로 순간 냉각되게 한다.
실제로, 우유와 같은 식품을 재생하는 경우에는 식품을 짧은 시간동안의 혼합 및 고온 유지후에 매우 급속하게 냉각시키는 것이 필요한데, 이러한 경우 열처리는 구성액체중 과열된 부분에 의해서만 시행하고, 나머지 부분의 구성액체는 급속냉각을 위해 냉각 및 살균 용으로서 후속적으로 분사 시킨다.
냉각액체의 온도는 물론 냉각 및 살균용으로 사용되는 구성액체의 첨가량에 따라 달라지게 될 것이다.
열 교환기가 판 또는 튜브형으로 되어있는 경우에는 이러한 형식의 간접 처리시에 존재하는 열적 관성이 크게 되기 때문에 상술한바와 같은 급속냉각은 절대로 불가능한데, 그럼에도 불구하고 본 발명에 있어서는 아주 효과적인 방식으로 그러한 문제점을 해결하고 있다.
즉, 농축물을 25부, 구성액체를 75부로하여 재생되는 액체식품의 경우에는, 일례로 물로된 구성액체를 45부만 사용하여 불완전한 재생 및 열처리를 하고, 혼합 및 고온 유지 공정의 말기에 예컨대 약 5초 후에, 30부의 나머지 구성액체를 냉각 및 살균용으로서 입력하에서 분사하면, 식품의 재생을 완료시킴과 동시에 그 식품을 순간 냉각 시킬 수 있게 된다.
냉각 및 살균용의 구성액체는 예컨대 약 8.105pa 정도의 압력으로 분사되며, 물론 초기 열처리시에는 파괴 또는 소실 될 수 있는 수용성 비타민 또는 다른 첨가제를 함유케 할 수 있다.
식품을 적당한 온도 이상으로 가열시킬 수 있을 정도로 과열된 물의 사용을 방지하기 위해서는 식품중의 농축물의 함량을 너무 크게 하지 말아야 한다.
밀크 또는 과일쥬스의 경우에는 농축물을 식품의 약 20 내지 50중량%로 하게 된다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 과열된 구성액체의 온도는 예컨대 약 105℃ 내지 200℃정도로 되며, 구성액체가 과열수인 경우에는 약 18.105pa의 압력으로 분사되게 되며, 농축물은 예컨대 8.105pa 정도의 낮은 압력으로 분사된다.
농축물곽 구성액체는 바람직하게로는 친밀한 혼합물의 형성을 보장 할 수 있도록 서로 반대방향으로 분사되게 한다. 또한 실제로, 농축물은 상향으로 분사 되어야만 바람직한데, 실제로 이러한 구성을 가짐으로써 공정의 진행이 중단 되더라도 살균 상태로 유지되는 혼합지역 쪽으로 중력의 작용에 의해 농축물이 이동하는 것을 방지할 수 있게 되는데, 이점에 관해서는 제2도를 참조하여 뒤에서 상세하게 설명하겠다.
본 발명의 방법은 특히, 상술한 바와같이 준비되고 열처리된 식품을 냉각후 살균 조건하에서 직접 포장하는 경우에 잇점을 제공하게 된다. 즉, 본 발명의 중간 방법은 공정을 거침 이 없이 분말 또는 농축물의 형태로 운송 및 저장 되는 식품을 살균상태의 최종 제품으로 포장하여 배포하는 것을 가능하게 해준다.
본 발명에 의한 상술한 방법을 수행하는데 사용되는 장치는 일측은 적어도 하나의 저장탱크로부터 농축물을 공급하도록 작용하는 정량 펌프에 연결되고 타측은 과열된 구성액체의 발생기에 연결되게 되는 관형 혼합실을 구비하고 있다.
상기 구성액체 발생기는 일례로 과열수를 혼합실로 공급하는 분사 펌프를 가지고 있고, 이 펌프와 이미 상술한 정량 펌프는 각각의 식품을 제하는데 요구되는 희석도에 따라 각각의 공급율을 일정하게 비율적으로 유지시킬 수 있게 제어되게 된다.
관형 혼합실에는 바람직하게는 관형 혼합실의 온도의 함수로서 과열수발생기에 구비된 가열장치의 온도조절을 행하는 온도감응센서가 설치되며, 열처리를 정확하게 행할 수 있게 해준다.
본 발명 장치의 또 다른 특징에 따라, 관형 혼합실의 하류측에는 냉각 및 살균용의 물을 제외된 온도 및 압력하에서 분사하기 위한 장치가 설치된다.
냉각 및 살균용의 물을 분사하기위한 장치 대신에, 또는 그에 부가로 관형 혼합실의 하류측에는 식품을 냉각시키기 위한 열교환기가 설치되는데, 과일쥬스 또는 우유와같은 식품의 농축중에 제거되었던 양만큼의 물을 농축물에 단순히 첨가하여 식품을 재생하는 경우에는 열교환기의 냉각 호로를 과열수발생기의 물공급회로에 연결시키는 것이 유리하다. 즉, 이와같이 함으로써, 재생된 식품의 냉각중에 열교환기에 의해 빼앗은 열을 과열수발생기의 공급수를 예열시키는 목적으로 회수하는 것이 가능하게 된다.
본 발명 장치에 있어서 관형혼합실의 입출구에는 각각 역류방지 수단과 부압수단이 설치되는데, 이러한 수단은 과열된 구성액체가 증발되는 것을 방지시키기 위해 관형혼합실 내에 충분한 압력을 유지시킬 수 있게 하도록 작용하기 때문에 필수적인 요소로서, 실제로 혼합물중에 증기가 존재하게 되면 일례로 농축물의 양을 조절하기가 어려운 등의 여러 문제점이 발생하게 된다.
본 발명 장치의 출구측에는 바람직하게로는 냉각된 식품을 수용하도록 된 버퍼 탱크(buffer tank)가 설치되며, 그 탱크에는 과열된 구성액체의 발생기에 설치된 펌프에 대해 작용하는 레벨 센서가 설치되어 있다.
이러한 구성을 가짐으로써, 하류측 요구에 따라 식품의 재생율을 조절할 수 있게 되는데, 특히 상기의 하류측 요구는 재생 및 열처리된 식품을 포장하도록 장치의 출구측에 직접 연결된 살균 포장장치의 요구가 될 수 있다.
본 발명 장치의 일실시예에 있어서, 장치의 각 구성요소들은 준비되는 각각의 식품에 따라 프로그램이 결정되게 되어있는 컴퓨터에 의하여 제어 및 조절되게 되며, 그리하여 재생 열처리 살균 포장등을 완전히 자동으로 시행할 수 있게 되고, 그에 따라 안전도가 높게 되고 수동 조정이 필요없게 된다.
이와같이 구성되는 본 발명의 장치는 간단하고 소형화 시킬 수 있기 때문에 작은 부지에 설치하는것이 가능하고, 그 때문에 상술한 방식으로 재생하여 포장한 식품의 단가가 저렴하게 되는 잇점을 제공해준다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관해 상세히 설명한다.
도면에 도시된 장치에 관한 설명을 용이하게 할 수 있도록 도시된 장치는 식품의 기본 성분으로된 농축물을 구성액체인 물로 묽게 하여 액체 식품을 제조, 즉 재생하도록 된 방법을 수행하는데 사용하는 것으로 설명하겠으나, 그러한 경우외에도 구성액체가 물이 아닌 식물성기름과 같은 지방과 물의 혼합물인 경우에 사용되는 방법에도 적용될 수 있는 것은 물론이다.
제1도에 도시된 설비에는 분말화되어 있는 식품을 고농축물로 만들기 위한 두개의 탱크(10)를 구비하고 있다.
각각의 탱크에는 분말이 충전되고 그러한 분말을 녹이기 위한 구성액체인 물이 소량 주입되며, 분말과 물의 교반은 교반기(12)에 의해 이루어지게 된다.
탱크(10)는 적절하게 제어되는 두개의 3방향 밸브, 즉 선택된 탱크(10)에 물을 공급하는 유입 밸브(13)와, 선택된 탱크(10)로 부터 농축물을 배출시키는 배출 밸브(14)에 의해 채워지고 비워지게 된다. 또한 탱크(10)는 그로부터 배출되는 농축물의 온도를 일정하게 유지시킬 수 있도록 온도가 자동제어 되게 된다.
밸브(14)의 출구에는 정량 펌프(16)가 연결되어, 일정한 함량의 고체를 함유하는 농축물을 관(18)을 통해 일예로 100리터/시간과 같은 일정한 양만큼 관형혼합실(20)로 공급하게 된다. 또한 관형혼합실(20)에는 관(22)를 통해 식품을 재생시키는데 필요한 물이 공급되게 되는데, 그러한 물은 과열수발생기(24)로부터 공급되게 된다.
과열수발생기(24)는 관(28) 및 공급량 조절기(30)를 통해 물을 흡입하여 다시 그 물을 출구가 관(22)에 연결된 가열장치(32)로 배출하도록 작용하는 분사 펌프(26)를 구비하고 있다.
펌프(16), (26)는 기계식 또는 전자식의 링크장치(34)에 의해 서로 연결되어 있어, 농축물과 물의 각 공급을 각각 일정하게 하여 정확한 함량을 가지는 식품을 생산할 수 있게 해준다.
본 발명의 실시예에 있어서, 가열장치(32)는 일예로 연속적으로 가동하고 특정의 처리조건에 따라 열동력을 조절 할 수 있는 보일러를 구비하고 있다.
이와같은 구성을 갖는 과열수발생기(24)에 의해 물은 약 100℃ 이상의 온도까지 가열되게 되는데, 실제로 과열수의 온도는 약 105℃ 내지 200℃정도로 되고, 그에 따라 관형혼합실(20)내에 있는 식품의 온도는 열처리시의 온도와 비슷하게 된다.
본 발명에 따른 방법 및 장치는 식품을 살균처리하는데 특히 잇점을 제공하게되는데, 이러한 처리는 일례로 과열수를 분사 펌프(26)를 이용하여 약 18.105pa 정도의 압력하에서 400리터/시간의 양으로 주입함으로써 이루게 할 수 있다. 즉, 이와같이 함으로써, 액체식품을 처리하는데 필요한 약 135℃의 온도가 얻어지게 되고 관형 혼합실의 압력도 약 5.105pa로 될 수 있게 되고, 이러한 조건 하에서 일례로 1/4초와 같이 순간적으로 친밀한 혼합을 이루게 할 수 있게되며, 우유의 경우 살균 열처리는 약 2 내지 5초후에 완료되게 한다.
약 100℃ 정도로 낮은 온도의 과열수를 주입하는 경우에는 물론 처리된 액체의 온도도 100℃보다 낮아지게 되며, 이러한 경우에는 역시 본 발명의 장치를 사용하며 식품을 저온 살균처리 할 수 있게된다.
과열수의 온도는 농축물의 성질, 농축물의 온도, 그리고 생산된 액체 식품에서의 농축물의 함량에 따라 차이는 있으나 열처리 온도보다는 높아야 한다. 이러한 온도의 조절은 관형혼합실(20)에 설치된 온도감응센서(36)에 의해 과열수발생기(24)의 가열장치(32)에 구비된 온도 조절기를 제어시킴으로써 자동적으로 이루어지게 된다.
관형혼합실(20)에는 고온 코일(38)이 이어져 있는데, 그 고온코일(38)도 관형혼합실(20)과 마찬가지로 열전열체(도시안됨)로 덮혀질 수 있다.
살균처리와 같은 액체 식품의 실제 열처리는 관형혼합실(20)과 고온 코일(38)에서 완전히 이루어지게 된다.
관(18), (22)에는 일방향 밸브가 설치되어 펌프가 고장나는 경우에 혼합물이 탱크(10) 쪽으로 또는 과열수 발생기(24) 쪽으로 역류되지 않게 해준다.
고온코일(38)을 통과 하면서 과열수에 의해 소정시간동안 요구되는 열처리를 받은 식품은 포장되기전에 냉각되어야만 하는데, 실제로 포장되기전에 식품은 증발온도 이하로 온도가 저하되어야만 한다.
본 발명에 따라, 살균처리 된 식품의 냉각은 직접 냉각과 간접 냉각의 두가지로 구분하여 시행할 수 있다.
먼저 간접냉각의 경우에 있어서는, 방출 밸브(41)가 설치된 냉각수회로를 구비한 열교환기(40)를 물을 발생기(24)에 공급하는 관(28)에 연결시켜, 열교환기(40)에 의해 식품으로부터 회수한 열에 의해 가열된 물을 과열수발생기(24)에 유입시키도록 하게 된다.
제1도에 도시된 바와같이, 열교환기(40)는 상하로 배치되는 두개의 부분(42), (44)으로 구분하여 그에 대해 적당한 연결관 및 밸브 시스템을 설치함으로써, 열교환기(40)의 일부만을, 또는 전부를 사용하는 것도 가능하다.
열교환기(40)에는 관형 코일이 설치되는데, 그 관형 코일은 관형혼합실 등과 동일한 내경을 가지고 있다.
실제의 경우, 고온 코일(38)과 열교환기의 코일부분(42), (42)의 전체길이 100mm 정도까지 될수 있으며, 내경은 18mm정도 된다. 모든 관의 직경을 일정하게 하면, 세척시의 문제점이나 불균일한 식품처리의 문제점이 전혀 없게 된다. 또한, 관형 혼합실(20)로부터 열교환기(40)의 출구까지의 관부분에는 전혀 기계적인 요소를 설치하지 않게 하여 외부와의 연통을 방지시키게 함으로써 오염을 방지시키게 하고 있다는 것을 주지 하기 바란다. 방출 밸브(41)의 작동은 냉각요구에 따라, 즉 열교환기(40)의 입출구온도와 열교환기(40)를 통화하는 식품의 흐름에 따라, 상기 열교환기(40)의 출구에 설치된 온도제어식 센서(도시안됨)에 의해 제어되고, 또한 과열수발생기에서 배출되는 물의 온도에 따라 제어되게 된다. 물공급관(46)에는 연화기(48)와 필터(50)가 설치되어 있다. 직접 냉각의 경우에 있어서는 본 발명 장치를 제3도에 도시한바와 같이 변경하게 되는데, 본 실시예의 경우에도 본 발명의 장치는 고온 코일(38)의 바로 하류측에 조절된 온도와 압력하의 저온 살균용물을 주입하기 위한 장치를 구지하고 있으며, 상기 주입장치는 약 8.105pa정도의 압력하에서 저온 살균용 물을 일정한 양으로 공급할 수 있는 펌프(52)를 구비하고 있다. 상기 저온 살균용물은 저온수 탱크(54)로부터 공급되는 것으로 세균여과기(55)를 통과하게 되어 있다. 펌프(52)가 고장 나는 경우에도 장치내를 압력하로 유지시킬 수 있게 하도록 펌프(52)와 세균여과기(55)사이에 일방향 밸브를 설치할 수 있다.
압력하의 저온 살균용 물을 주입하는 장치의 온도 및 물공급량은 식품의 특정된 성질에 따라 결정되어야만 한다. 본 실시예의 장치를 사용할 수 있는 경우로는 일예로 농축물이 분유와 물로 되어 탱크(10)에서 슬러리 형태로 혼합됨으로써 펌핑 가능하게 되는 경우를 들 수 있는데, 이 경우 상기와 같이 대강 혼합된 혼합물은 교반기(12)에 의해 균질화되게 된다.
그와 같이 하여 생성된 우유에 7.5부의 물을 첨가하여 최종 식품을 생산할 경우에는 예컨대 첨가할 물을 두 부분으로 나누어 먼저 4.5부의 물을 과열수 형태로 하여 우유를 살균하는데 사용하고 나머지 3부의 물은 살균이 끝나기전까지는 고온 코일(38)의 하류에 설치된 펌프(52)에 의해 주입시키지 않도록 함으로써 우유를 순간 냉각시킬 수 있게 할 수 있으며, 우유에 일례로 비타민과 같은 고온에 민감한 영양제를 첨가해야 하는 경우에는, 더이상의 온도저하를 초래시키게 함이 없이 이러한 후속적인 단계에서 식품내로 그러한 영양제를 주입하는 것이 가능하다. 제3도에 도시된 바와 같은 냉각장치는 본 발명의 장치에 동일하게 사용할 수 있다.
본 발명 장치의 작동을 최적화 시키기 위해서는, 제2도에 도시된 바와 같은 형상의 관형 혼합실(20)을 사용하는 것이 유리하다.
제2도에 도시된 바와같이, 관형 혼합실(20)은 T형으로 구성되어, 두개의 수직관부(18), (22)와 수평관부(21)를 가지고 있는데 하측 수직관부(18)내에서는 농축물이 상향으로 이동하게 되고, 상측 수직관부(22)에서는 과열수와 같은 과열액체가 약 18.10의 압력하고 하향으로 분사되게 되어 농축물과 액체가 서로 혼합되게 되고, 그와 같이 하여 혼합된 혼합물의 수평관부(21)를 통해 고온코일(38)쪽으로 이동하게 된다. 제2도에 도시된 바와 같이, 과열수를 분사하는 상측 수직관부(22)의 단부에는 수평관부(21)의 하면에 인접한 지역에 위치하는 노즐(56)이 설치되었다. 관형 혼합실이 이상의 구조를 가짐으로써 상기 지역에 위치한 벽에 농축물이 침적하게 할 수도 있는 농축물의 과열현상을 방지시킬 수 있다.
또한, 관형 혼합실이 이러한 특성에 의해 또다른 잇점, 즉 수평관(21)이 이어지는 지역 너머에서 완전 살균 지역(58)이 형성되게 되는 잇점이 제공되며, 그에 따라 장치가 고장난 경우 또 그를 정지시켜야 하는 경우에 살균성을 보존시켜둔 상태에서 장치의 재가동을 이루게 할 수 있다. 제2도에 있어서, 이중사선으로 표시한 지역(60)은 아직 열처리를 받지 않은 농축물이 존재하기 때문에 부분적으로만 살균될 완충 지역이다.
상기 한 바와같이 관형 혼합실이 수직으로 배열 구성되고 농축물이 상향이동 되기 때문에, 상기 완충지역(60)은 중력의 효과에 의해 살균지역(58)과 섞이게 됨이 없이 제위치를 항상 점유하고 있게 될 것이다.
관형 혼합실(20)이 상기한 바와 같은 특정의 구성을 가짐으로써, 또한 본 발명의 장치에 의해 생산되는 식품을 바꾸는 것이 가능하게 되는데, 이러한 변환은 농축물의 성질을 단지 수정함으로써 연속적으로 이루게 할 수 있으며, 이러한 경우에 전의 식품과 후의 식품 모두를 함유하는 혼합물을 소정량 만큼 충전하면 되나, 장치내에서의 살균성을 완전히 유지 할 수 있게 하기위한 특정의 예비조치가 필요하게 된다. 또한, 압력하의 과열수를 사용하여 세척함으로써 제품을 변환시킬 수 있는데, 상기 과열수는 미소한 처음 부분과 마지막 부분을 간단히 제거시킨후에 회수할 수 있다.
그러므로, 본 발명에 따른 장치 및 방법에 의하면 외부 열처리, 즉, 일례로 판형 열교환기에 의해 열처리를 하도록 되어 있는 종기술에 비하여 명백한 잇점을 제공해준다.
열교환기(40)는 관(62)에 의해 버퍼탱크(64)에 연결되어 있고, 상기 버퍼탱크(64)에는 열처리되고 냉각된 식품이 수용되게 된다. 관(62)에는 눈금이 새겨진 부압 밸브를 가진 감압 밸브 조절기(66)가 설치되어, 식품이 냉각되기 전에 과열수가 발생기(24)의 출구에서 그리고 고온 코일(38) 및 관형 혼합실에서 증발되는 것을 방지시켜 준다. 식품을 변환시키는 경우, 전의 식품과 새로운 식품 모두를 함유하는 혼합물의 방출 및 세척용 과열수의 처음 부분 및 마지막 부분의 방출은 감압밸브/조절기(66)의 바로 하류측에서 관(62)에 설치된 방출 밸브(65)에 의해 유리하게 달성될 수 있다. 물론 방출 밸브(65)는 예컨대 관전체에서의 압력이 약 5.105pa인 경우에 약 5.105pa 정도로, 감압 밸브/조절기(66)보다 높은 압력으로 조절될 것이다.
버퍼탱크(64)는 살균 포장장치(68)와 연결되어 있고, 상기 살균포장 장치(68)에서는 제품을 살균성을 유지시킨 상태에서 어떠한 재순환도 없이 직접적으로 용기(70)에 충전하여 포장하게 된다. 버퍼탱크(64)에는 레벨 센서(72)가 설치되어, 포장장치(68)의 배출량에 따라 발생기(24)의 분사 펌프(26)을 조정하도록 작용하며, 점차적으로 상기 펌프(26) 및 펌프(16)를 정지시키게 하는 가능성을 크게 하도록 작용한다.
이상의 설명으로 본 발명의 장치는 각기 특정된 기능을 갖는 세개의 기본 부분으로 구분할 수 있는데, 즉, 제1부분은 탱크(10), 밸브(13), (14) 그리고 펌프(16)으로 구성된 것으로 일정한 농도와 온도를 갖는 살균되지 않은 농축물의 형태로 재구성되는 식품이 존재하게 되며, 제2부분의 과열수발생기(24)로 구성된 것으로 살균되지 않은 농축물을 묽게 함과 동시에 열처리하는 기능을 수행하는 액체의 적어도 일부를 공급하게 되며, 제3부분은 관형 혼합실(20), 고온 코일(38), 그리고 냉각장치(40), (52), (54)로 구성된 것으로, 버퍼탱크(64)에 연결되며, 농축물의 희석과 열처리를 이루게 한다.
본 발명의 장치에는 이 세부분외에 살균 포장장치(68)로 구성되는 제4보조부분이 있다.
이상 설명한 바와 같이, 처리되는 식품은 공기로부터 차단보호된 상태에서 증기의 상태가 아닌 항상 액체의 상태로 본발명의 장치내를 이동하게 된다. 식품을 준비하고 열처리 하기에 앞서 장치 자체를 완전히 살균 처리시킬 수 있게 하기 위해서는 장치 전체를 통해 살균 포장 장치(68)의 버퍼탱크(64)까지 과열수를 순환시키게 하고 버퍼탱크(64)를 살균처리시키기 위해서는 감압밸브/조절기(66)를 작동시켜 전장치를 압력하고 만들면 되는데, 그때의 압력은 일예로 버퍼탱크(64)를 포장장치(68)에 연결시키는 관에 설치된 또다른 감압밸브/조절기(67)에 의해 발생된다.
상기 포장장치를 구비하는 본 발명의 장치의 전체작동은 마이크로 프로세서(74)에 의해 제어할 수 있는데, 그 마이크로 프로세서의 프로그램을 처리시킬 각각의 특정 식품에 체택함으로써 장치의 작동 및 정확한 조절을 전혀 수동 조정없이 자동으로 행할 수 있고, 그와같이 됨으로써 수동조정에 따른 오차를 방지할 수 있다. 장치를 시동하는단계 또는 정지후 재시동하는 단계에 있어서, 관형 혼합실(20)내로의 물의 주입은 그러한 물이 발생기(24)의 가열장치(32)내에서 요구되는 온도로 효과적으로 도달될 때까지는 개시되지 않아야만 하는데, 그러한 목적을 위해 관(22)에는 밸브(76)가 설치되어 있다.
상기밸브(76)는 상기 관(22)에 설치된 온도 감응 센서(78)에 의해 제어되어 물을 가열장치(32)로부터 먼저 릴리프관(80)쪽으로 보낸후, 요구되는 온도가 얻어지게 되면 물을 다시 관형 혼합실(20)쪽으로 보내게 된다.
상기의 릴리프 단계중에, 센서(78)는 또한 농축물을 공급하는 펌프(16)를 정지 시킬 수 있게끔 펌프(16), (26)의 링크장치(34)를 작동시키게 된다. 그에 따라 펌프(16)는 관형 혼합실(20)내로 과열수다 분사되기 시작하기 전까지는 가동되지 않게 된다.
제1도에는 또한 펌프(16)의 상류측에 위치한 밸브(14)의 제3중간 입구가 급수관(82)에 연결된 것으로 도시되어 있는데, 이와 같이 구성됨으로써 일측의 탱크(10)으로 부터 농축물이 주입되고 타측의 탱(10)로부터 다른 형태의 농축물이 주입되는 사이에 장치를 세척해낼 수 있게 된다.
또한, 정량펌프(16)내로 유입된 농축물을 일정 농도로 유지시키기 위한 수단으로서, 물의 공급율을 조절하는 농축물 계량장치를 설치하는 것도 가능하며, 그 경우 마이크로 프로세서(74)에 의해 조절할 때는 제어버튼에 의해 요구는 칫수를 단순히 표시하여 세트 시킬 수 있다.
지금까지 본 발명의 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명은 이에 국한되지 않고 첨부된 특허청구 범위에 기재된 바와 같은 발명의 범위내에서 다양한 변경이 가능할 것이다.

Claims (23)

  1. 식품의 기본 성분을 함유하는 농축물과 적당량의 구성 액체를 혼합하고 식품의 보존을 위해 열처리를 하여서되는 식품의 연속 제조방법에 있어서, 농축물과 약 100℃이상의 온도로 과열된 구성액체의 적어도 일부를 구성액체의 증기화를 방지하도록 폐쇄된 관형 혼합실 내로 압력하에서 분사시키는 것에 의해 상기의 혼합 및 열처리 공정을 동시에 이루게 하는 것을 특징으로하는 식품의 제조 및 열처리방법.
  2. 제1항에 있어서, 식품을 보존하기에 충분한 열처리 시간동안 처리한 후에 약 5℃ 내지 50℃사이의 온도에서 열에 민감한 첨가제를 함유할 수 있는 추가량의 무균 구성 액체를 압력하에서 식품에 분사하여 식품을 직접 냉각시키는 것을 특징으로하는 식품의 제조 및 열처리 방법.
  3. 제1항 및 제2항중 어느 하나에 있어서, 과열된 구성액체의 온도가 105℃ 내지 2 00℃인것을 특징으로하는 식품의 제조 및 열처리 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 구성 액체가 약 18.105pa의 압력으로 분사되는 과열수인 것을 특징으로하는 식품의 제조 및 열처리 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 농축물이 약 8.105pa의 압력으로 분사되는 것을 특징으로하는 식품의 제조 및 열처리 방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 구성 액체와 농축물의 분사 방향이 서로 반대로 되는것을 특징으로하는 식품의 제조 및 열처리 방법.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 농축물이 상향으로 분사되는 것을 특징으로하는 식품의 제조 및 열처리 방법.
  8. 제1항에 있어서, 농축물이 식품의 기본 성분에 소량의 구성액체를 혼합하여 얻어진 슬러리 형태의 액체인 것을 특징으로 하는 식품의 제조 및 열처리 방법.
  9. 제8항에 있어서, 농축물이 특히 과일 알갱이와 같은 과육 알갱이를 함유하고 있는 것을 특징으로하는 식품의 제조 및 열처리 방법.
  10. 제1항에 있어서, 제조된 식품이 냉각후 무균 조건하에서 직접 포장되는 것을 특징으로하는 식품의 제조 및 열처리 방법.
  11. 식품의 기본 성분으로된 농축물에 적당량의 구성 액체를 혼합하고 식품의 보존을 위해 열처리하는 식품의 제조 및 열처리 장치에 있어서, 일측을 적어도 하나의 저장탱크(10)로부터 농축물을 공급하도록 작용하는 정량 펌프(16)에 연결하고 타측은 과열된 구성액체의 발생기(24)에 연결하여서 되는 관형 혼합실(20)을 구비하는 것을 특징으로하는 식품의 제조 및 열처리 장치.
  12. 제11항에 있어서, 관형 혼합실(20)을 T자형으로 하여 농축물을 상향으로 공급시키는 제1수직관부(18)와 과열된 구성액체를 하향으로 공급하는 제2수직관부(22)와, 혼합물을 순환시키도록 작용하는 수평관부(21)로 구성하는 것을 특징으로하는 식품의 제조 및 열처리 장치.
  13. 제11항 및 제12항중 어느 하나에 있어서, 관형혼합실의 입, 축구에 각각 역류방지 수단과 부압 수단을 설치한 것을 특징으로하는 식품의 제조 및 열처리 장치.
  14. 제11항 또는 제12항 중 어느 하나에 있어서, 과열된 구성액체의 발생기(24)에 과열수를 관형혼합실(20)로 공급하는 분사펌프(26)를 설치하고, 정량펌프(16)와 분사펌프(26)를 서로 연결시켜 펌프의 공급율을 일정한 비율로 유지시키는 것을 특징으로 하는 식품의 제조 및 열처리 장치.
  15. 제11항에 있어서, 관형혼합실(20)의 온도의 함수로서 과열수 발생기(24)에 구비된 가열장치(32)의 온도조절을 행하는 온도 감응센서(36)를 관형혼합실에 설치한 것을 특징으로하는 식품의 제조 및 열처리 장치.
  16. 제11항에 있어서, 관형혼합실(20)의 하류측에 냉각된 무균의 물을 제어된 온도 및 압력하에 분사하기 위한 장치(52, 54, 55)를 설치한 것을 특징으로하는 식품의 제조 및 열처리 장치.
  17. 제11항에 있어서, 관형혼합실(20)의 하류측에 식품을 냉각시키는 열교환기(40)를 설치한 것을 특징으로하는 식품의 제조 및 열처리 장치.
  18. 제17항에 있어서, 열교환기(40)의 냉각회로를 과열수발생기(24)의 물공급 회로와 연결시켜, 열교환기(40)에 의해 식품으로부터 빼앗은 열을 상기 과열수발생기의 공급수를 가열시키는 목적으로 회수하는 것을 특징으로하는 식품의 제조 및 열처리 장치.
  19. 제17항 및 제18항중 어느 하나에 있어서, 열교환기(40)의 하류측에 눈금이 새겨진 부압밸브(66)를 가진 감압밸브/조절기를 설치한 것을 특징으로하는 식품의 제조 및 열처리 장치.
  20. 제11항에 있어서, 출구측에 냉각된 식품을 수용하기 위한 버퍼 탱크(64)를 설치하고, 상기 버퍼탱크(64)에는 과열수발생기(24)의 펌프(26)에 대해 작용하는 레벨 센서(72)를 설치하는 것을 특징으로하는 식품의 제조 및 열처리 장치.
  21. 제11항 또는 제20항의 어느 하나에 있어서, 출구를 살균포장 장치(68)에 직접 연결하여, 처리된 식품을 어떠한 재순환도 시킴이 없이 포장하는 것을 특징으로하는 식품의 제조 및 열처리 장치.
  22. 제11항에 있어서, 관형혼합실(20)과 과열수발생기(24) 사이에 밸브(76)를 설치하여 과열된 구성액체가 요구되는 온도에 도달할때 까지는 액체의 분사가 없는 경우에 정량 펌프(16)를 정지시키도록 작용하는 온도 감응센서(78)의 작용에 의해 관형혼합실(20)로 액체를 분사시키지 않게하는 것을 특징으로하는 식품의 제조 및 열처리 장치.
  23. 제11항에 있어서, 모든 구성 요소들을 제조된 각 식품에 따라 프로그램이 결정되게 되는 컴퓨터(74)에 의해 제어 및 조절하는 것을 특징으로하는 식품의 제조 및 열처리 장치.
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