KR102373671B1 - 과일 및 과채류의 감미수 침투 장치 및 그 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 일정 크기의 밀폐된 탱크로 내부에 세척된 과일류나 과채류가 투입되는 함침기(10); 진세노사이드, 베타클루칸, 색소, 당분 중 하나 이상을 용해한 용액인 감미수(21)가 투입된 감미수 투입탱크(20); 일단은 함침기(10)에 관결합되고 타단은 감미수 투입탱크(20)에 관결합되어 제어기(60)에 의해 감미수 투입탱크(20)의 감미수(21)를 0.1kg/cm2 ~ 1kg/cm2 의 압력으로 함침기(10) 내부로 투입시키는 저압공급펌프(30); 일단은 함침기(10)에 관결합되고 타단은 감미수 투입탱크(20)에 관결합되어 제어기(60)에 의해 상기 저압공급펌프(30) 작동후 감미수 투입탱크(20)의 감미수(21)를 5.1kg/cm2 ~ 15kg/cm2 의 압력으로 함침기(10) 내부로 투입시켜 과일류나 과채류를 감미수(21)에 함침시키는 고압공급펌프(40); 및 일단은 함침기(10)에 관결합되고 타단은 감미수 투입탱크(20)에 관결합되어 제어기(60)에 의해 상기 고압공급펌프(40) 작동후 1분30초 ~ 5분이 경과한 다음 함침기(10) 내부의 감미수(21)를 감미수 투입탱크(20)로 배출시켜 함침기(10) 내부의 압력을 3kg/cm2 이하로 내리는 배출펌프(50)를 구비하고, 과일(사과, 배, 포도, 자두, 감귤, 자몽을 포함)이나 과채류(토마토, 참외, 딸기, 메론을 포함)를 수확 후 세척하는 세척단계(110); 설탕, 꿀, 조청, 스테비아, 스크랄 로스 중 하나 이상에 물을 용해시킨 감미수(21)를 제조하는 감미수 제조단계(120); 일정 크기의 챔버인 함침기(10) 내부에 감미수(21)를 투입하는 감미수 투입단계(130); 상기 세척단계(110)를 마친 과일이나 과채류를 챔버인 함침기(10) 내부에 투입하여 감미수(21)에 침지시키는 감미수 전부침지단계(140); 챔버인 함침기(10)를 밀폐시키고 함침기(10) 내부를 고압공급펌프(40)인 인젝션 펌프(injection pump)를 사용하여 5kg/cm2 ~ 15kg/cm2 의 압력을 펄스방식으로 감미수의 가압과 해제를 90초 동안 3~7회 반복 실행하여 과일의 손상 없이 감미수를 침투시키는 간헐감미수침투단계(150); 상기 간헐감미수침투단계(150) 후 1분30초 ~ 5분이 경과한 다음 함침기(10) 내부의 감미수(21)를 배출시켜 함침기(10) 내부의 압력을 3kg/cm2 이하로 내리는 압력제거단계(160); 및 상기 압력제거단계(160) 후 함침기(10) 내부의 과일이나 과채류를 세척하고 건조시켜 포장하는 세척건조포장단계(170)를 포함하는 과일 및 과채류의 감미수 침투 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 챔버인 함침기 안에 감미수를 투입하고 과일을 침지시킨 후에 가압장치의 압력만을 펄스작용으로 과일에 손상 없이 감미수를 과일에 침투시켜 당도를 높일 수 있는 효과가 있다.
이러한 본 발명은 챔버인 함침기 안에 감미수를 투입하고 과일을 침지시킨 후에 가압장치의 압력만을 펄스작용으로 과일에 손상 없이 감미수를 과일에 침투시켜 당도를 높일 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 과일이나 과채류를 수확 후 당도를 높이는 감미수를 인위적으로 침투시키기 위한 과일 및 과채류의 감미수 침투 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 챔버인 함침기 안에 감미수를 투입하고 과일을 침지시킨 후에 수압장치의 펄스압력작용으로 과일에 손상 없이 감미수를 과일에 침투시켜 당도를 높일 수 있는 과일 및 과채류의 감미수 침투 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 대한민국 특허등록 제10-0729713호(명칭; 스테비아 추출물 및 광물질을 함유하는 비료)에서는 스테비아를 이용한 당도 촉진용 비료의 제조방법과. 본 출원인이 출원하여 등록된 국내 특허등록 제10-2237162호(발명의 명칭: L-메 치오닌을 이용한 과일이나 과채류의 당도향상 비료 및 제조방법), 국내 특허등록 제10-1867863호(발명의 명칭: 과일이나 과채류의 당도향상 비료 및 제조방법) 등 이러한 종래의 기술들은 작물재배시 대사과정에서 비료의 흡수를 통해 당도를 올리는 방법으로 상기 특허들은 모두 재배과정 즉 수확 전에 사용되는 가장 이상적인 방법들이라고 할 수 있다.
그러나 본 발명이나 배경기술인 국내 특허등록 제10-1492889호(발명의 명칭: 압력차이 방식으로 가공된 사과를 포함한 과일 제조방법)과 국내 특허등록 제10-2188356호(발명의 명칭: 과일 또는 야채의 단맛 강화 방법 및 이에 의해 단맛이 강화된 과일 또는 야채) 등 상기 특허들은 과일이나 과채류의 작물재배가 끝난 수확 후에 선별과정에서 당도가 낮은 과일에 표면에 손상을 입히지 않고 당도를 인위적으로 침투시키는 방법으로 상시 적용 할 수 있다.
상기 특허등록 제10-1492889호는, 사과를 압력 탱크에 삽입한 후 진공상태로 90초 동안 유지하여 사과를 팽창시키면 사과의 표면이 진공상태로 인 해 외부로 당겨져 사과의 표면과 내부 사이에는 공간이 형성된 상태에서 압력 탱크에서 공기를 외부로 배출하면 사과는 원상태로 복귀하여 표면과 내부 사이에는 공간이 형성되면 약용성분, 식용성분, 향기성분, 색소성분 중 하나인 침투 물질을 선택하여 물이나 식용용매에 침투물질인 용질을 용해하여 탱크 내부에 스프레이로 분무한 후, 압력 탱크 내부로 1.1 ∼ 5atm의 압축공기를 공급하여 25초 동안 가압한 다음 50초 동안 유지하여 사과의 표면과 내부 사이로 침투 물질을 침투시킨 다음 압력 탱크에 압축공기를 30초 동안 배출하는 감압 과정을 거친 다음 10초 동안 유지하여 안정화시킨 다음 다시 압력 탱크에 침투물질을 공급하고, 가압 및 감압하여 안정화시키는 과정을 5회 반복하여 침투물질을 사과 조직 내부로 침투시키는 것을 특징으로 하는 압력차이 방식으로 가공된 사과를 포함한 과일 제조방법에 관한 것이다.
상기 특허등록 제10-2188356호는, 단맛 강화장치(100)에, 단맛을 강화하기 위한 목적물로서, 과일 또는 야채를 로딩하는 목적물 로딩단계; 스테비오사이드 분사단계; 진공유지단계; 및 목적물 언로딩단계를 포함하고, 상기 스테비오사이드 분사단계 및 진공유지단계의 사이클을 3 내지 12회 반복 수행하여 목적물의 내부로 스테비오사이드를 침투시켜, 단맛의 정도를 용이하게 조절할 수 있고 표면에 손상을 입히지 않고도 단맛을 투입하는 방법에 관한 것이다.
본 출원인이 상기 종래기술인 국내 특허등록 제10-1492889호(명칭: 압력차이 방식으로 가공된 사과를 포함한 과일 제조방법)와, 국내 특허등록 제10-2188356호( 명칭: 과일 또는 야채의 단맛 강화 방법 및 이에 의해 단맛이 강화된 과일 또는 야채)를 검증하기 위해서, 챔버(압축탱크)와, 가압펌프(1×103 _ 1×105bar)와, 진공펌프(1×103bar)와, 스프레이 분사장치를 준비하여 테스트한바, 다음과 같은 문제점을 수많은 반복 실험을 통해 실증하였다.
첫째, 상기 특허에서 주장한 압력(1×103 _ 1×105bar)으로는 과일의 조직 내부로 감미수(당도)의 침투력이 아주 미미한 문제점이 있었다.
둘째, 챔버(압축탱크)내부에 압력이 걸려 있는 상태에서는 스프레이분사도 제대로 되지 않아 분사를 통한 당도 침투는 잘 이뤄지지 않는 문제점이 있었다.
셋째, 과일을 챔버(압력 탱크)에 투입한 후 진공과 해제를 하는 과정에서 과일의 큐티큘라층에 공간이 형성되어 당도 침투가 용이하다고 주장하지만, 오히려 진공유지단계와 해제단계에서 과일의 큐티큘라층이 약해져 가압단계와 스프레이분사단계에서 과일이 쉽게 파손되는 문제점이 관찰되었다.
넷째, 상기 종래 특허들 모두 노즐을 이용한 스프레이분사단계 및 진공유지단계와 해제단계를 포함하고 있는바, 이 단계에서 작업시간을 절약하기 위해서는 진공장치 외에 별도의 진공탱크를 필요로 하나, 장치설치비용이 많이 들며, 더 많은 공정과정을 거치기 때문에 가공시간이 오래 걸려 생산 효율성이 떨어져 경제성이 저하되는 문제점이 있었다.
또한, 토마토에 스테비아를 주입하는 주입장치로, "바닥판과 상기 바닥판의 둘레에 한장 이상의 측판(120)이 결합되어 이루어진 압력탱크(100); 다각 기둥이나 판의 형태로 상기 압력탱크의 하부에 가로 또는 세로로 설치된 복수의 받침대(150); 상기 압력탱크(100)의 상부 둘레에 테두리 형태로 결합된 상부지지대(170); 상기 상부지지대(170)의 상부에 일정한 두께로 결합된 실리콘 패킹(200); 상기 상부지지대(170)의 일측에 힌지결합되어 상기 압력탱크의 상부를 판 형태로 덮는 뚜껑(300); 상기 뚜껑(300)의 상부 외측에 결합된 뚜껑 테두리와 상기 뚜껑 테두리의 내부에 가로 또는 세로로 결합된 복수의 보강살(320); 상기 압력탱크의 양측 바닥과 상기 뚜껑(300)의 양측에 각각 결합된 힌지결합판(450)에 설치되어 뚜껑(300)을 열거나 닫도록 구성된 한쌍의 승하강장치(400); 상기 뚜껑(300) 또는 측판(120)을 관통하여 설치되고, 개폐밸부가 부착된 압축공기 공급배출관; 상기 압력탱크의 내부압을 측정하도록 설치된 압력게이지(550); 상기 압력탱크 또는 승하강장치(400)에 고압의 공기를 공급하고, 상기 압력탱크 내부의 공기를 흡입하도록 구성된 에어 컴프레셔; 상기 압력탱크의 내부공간(230)에 투입된 스테비아 혼합액; 및 상기 스테비아 혼합액에 잠긴 토마토; 를 포함하여 구성되고, 압력탱크 내부에 토마토를 넣고 일정한 공기압력을 가한 후, 압력탱크 내부에 음압을 가하여 토마토의 당도를 증진하도록 구성되고, 상기 승하강장치는 공압 승하강장치이고, 상기 컴프레셔의 압축공기 공급배출관에 연결된 공압 레귤레이터; 상기 승하강장치(400)로 연결된 압축공기 공급관(350)에 연결된 공압 전환기(650); 및 상기 승하강장치(400)에는 실린더 하부 공급관과 실린더 상부 공급관이 구비된 공압 실린더(420); 가 포함되어, 상기 공압 전환기(650)에 의해 공압 실린더(420)로 공급되는 고압에어가 실린더 하부 공급관 또는 실린더 상부공급관으로 전환되어 공압 실린더(420)가 승하강되도록 구성되며, 상기 압력탱크의 내부 공간을 분할하는 복수의 격판(250); 기둥 형상으로 상기 복수의 측판(120) 외측을 에워싸는 중간지지대(190); 상기 격판(250)으로 구분된 격실들의 바닥에서 외부로 각각 설치된 액체배출구(700); 및 상기 액체배출구(700)에 결합된 배출구개폐장치(750); 가 더 포함된 것을 특징으로 하는 토마토에 스테비아를 주입하는 주입장치."가 특허등록 제10-2244176호(2021.04.26. 공고)로 개시된바 있었다.
그러나 이런 종래의 토마토에 스테비아를 주입하는 주입장치는, 당도가 높은 토마토를 제공하여 토마토의 선호도를 높일 수 있는 반면에, 압력탱크(10)의 압력을 150kPa ~ 250kPa로 유지하고 또한 압력탱크(10)의 진공을 -100kPa ~ -150kPa로 유지하기 위한 구조물로, 승하강장치(400), 상부지지대(170), 격판(150), 받침대(150), 중간지지대(19)를 갖는 측판(120), 보강살(320)을 갖는 뚜껑(300) 필요로 하는바, 그 압력탱크(10)의 구성이 매우 복잡하고 조잡하며, 공기압력단계와 배출단계 및 진공단계를 거쳐야 하며 이로 인해 작업이 효율적이지 못해 생산성이 매우 떨어지는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 챔버인 함침기 안에 감미수를 투입하고 과일을 침지시킨 후에 수압장치의 펄스압력작용으로 과일에 손상 없이 감미수를 과일에 침투시켜 당도를 높일 수 있는 과일 및 과채류의 감미수 침투 장치 및 그 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에 언급한 과제들에 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 과일 및 과채류의 감미수 침투 장치는, 일정 크기의 밀폐된 탱크로 내부에 세척된 과일류나 과채류가 투입되는 함침기(10);
설탕, 꿀, 조청, 스테비아, 스크랄 로스 중 하나 이상에 물을 용해한 용액인 감미수(21)가 투입된 감미수 투입탱크(20);
일단은 함침기(10)에 관결합되고 타단은 감미수 투입탱크(20)에 관결합되어 제어기(60)에 의해 감미수 투입탱크(20)의 감미수(21)를 0.1kg/cm2 ~ 1kg/cm2 의 압력으로 함침기(10) 내부로 투입시키는 저압공급펌프(30);
일단은 함침기(10)에 관결합되고 타단은 감미수 투입탱크(20)에 관결합되어 제어기(60)에 의해 상기 저압공급펌프(30) 작동후 감미수 투입탱크(20)의 감미수(21)를 5.1kg/cm2 ~ 15kg/cm2 의 수압으로 함침기(10) 내부로 투입시켜 과일류나 과채류를 감미수(21)에 함침시키는 고압공급펌프(40); 및
일단은 함침기(10)에 관결합되고 타단은 감미수 투입탱크(20)에 관결합되어 제어기(60)에 의해 상기 고압공급펌프(40) 작동후 1분30초 ~ 5분이 경과한 다음 함침기(10) 내부의 감미수(21)를 감미수 투입탱크(20)로 배출시켜 함침기(10) 내부의 압력을 3kg/cm2 이하로 내리는 배출펌프(50)를 구비하는 특징이 있다.
상기 고압공급펌프(40)로는, 인젝션 펌프(injection pump; 또는 부란자 펌프라고도 함)를 사용하고, 간헐적 가압방식으로 가압과 해제를 90초 동안 3~7회 반복 실행하는 특징이 있다.
또한, 본 발명의 과일 및 과채류의 감미수 침투 장치는, 일정 크기의 밀폐된 탱크로 내부에 세척된 과일류나 과채류가 4/5 높이로 투입되는 함침기(10);
설탕, 꿀, 조청, 스테비아, 스크랄 로스 중 하나 이상에 물을 용해한 용액인 감미수(21)가 투입된 감미수 투입탱크(20);
일단은 함침기(10)에 관결합되고 타단은 감미수 투입탱크(20)에 관결합되어 제어기(60)에 의해 감미수 투입탱크(20)의 감미수(21)를 0.1kg/cm2 ~ 1kg/cm2 의 압력으로 함침기(10) 내부로 투입시켜 4/5 높이의 과일류나 과채류 만을 감미수(21)로 함침시키는 저압공급펌프(30);
일단은 함침기(10)에 관결합되고 타단은 감미수 투입탱크(20)에 관결합되어 제어기(60)에 의해 상기 저압공급펌프(30) 작동후 5.1kg/cm2 ~ 15kg/cm2 의 공기압으로 함침기(10) 내부로 공기를 투입시키는 고압공급펌프(40a); 및
일단은 함침기(10)에 관결합되고 타단은 감미수 투입탱크(20)에 관결합되어 제어기(60)에 의해 상기 고압공급펌프(40a) 작동후 1분30초 ~ 5분이 경과한 다음 함침기(10) 내부의 감미수(21)를 감미수 투입탱크(20)로 배출시켜 함침기(10) 내부의 압력을 3kg/cm2 이하로 내리는 배출펌프(50)를 구비하는 특징이 있다.
상기 상기 고압공급펌프(40a)로는, 에어 컴프레셔를 사용하고, 펄스방식으로 공기압의 가압과 감압을 90초 동안 3~7회 반복 실행하는 특징이 있다.
본 발명의 과일 및 과채류의 감미수 침투 방법은, 과일(사과, 배, 포도, 자두, 감귤, 자몽을 포함)이나 과채류(토마토, 참외, 딸기, 메론을 포함)를 수확 후 세척하는 세척단계;
설탕, 꿀, 조청, 스테비아, 스크랄 로스 중 하나 이상에 물을 용해시킨 감미수(21)를 제조하는 감미수 제조단계;
일정 크기의 챔버인 함침기(10) 내부에 감미수(21)를 투입하는 감미수 투입단계;
상기 세척단계를 마친 과일이나 과채류를 챔버인 함침기(10) 내부에 투입하여 과일이나 과채류 전부를 감미수(21)에 침지시키는 감미수 전부침지단계;
챔버인 함침기(10)를 밀폐시키고 함침기(10) 내부를 고압공급펌프(40)인 인젝션 펌프(injection pump)를 사용하여 5.1kg/cm2 ~ 15kg/cm2 의 압력을 가헐적 가압방식으로 감미수의 가압과 해제를 90초 동안 3~7회 반복 실행하여 과일의 손상 없이 감미수를 침투시키는 간헐감미수침투단계;
간헐감미수침투단계 후 1분30초 ~ 5분이 경과한 다음 함침기(10) 내부의 감미수(21)를 배출시켜 함침기(10) 내부의 압력을 3kg/cm2 이하로 내려 제거하는 압력제거단계; 및
압력제거단계 후 함침기(10) 내부의 과일이나 과채류를 세척하고 건조시켜 포장하는 세척건조포장단계를 포함하는 특징이 있다.
또한, 본 발명의 과일 및 과채류의 감미수 침투 방법은, 과일(사과, 배, 포도, 자두, 감귤, 자몽을 포함)이나 과채류(토마토, 참외, 딸기, 메론을 포함)를 수확 후 세척하는 세척단계;
설탕, 꿀, 조청, 스테비아, 스크랄 로스 중 하나 이상에 물을 용해시킨 감미수(21)를 제조하는 감미수 제조단계;
일정 크기의 챔버인 함침기(10) 내부에 감미수(21)를 투입하는 감미수 투입단계;
상기 세척단계를 마친 과일이나 과채류를 챔버인 함침기(10) 내부에 투입하여 과일이나 과채류의 4/5만을 감미수(21)에 침지시키는 감미수 침지단계;
챔버인 함침기(10)를 밀폐시키고 함침기(10) 내부를 고압공급펌프(40a)인 에어 컴프레셔를 사용하여 5.1kg/cm2 ~ 15kg/cm2 의 압력을 펄스방식으로 공기압의 가압과 감압을 90초 동안 3~7회 반복 실행하여 과일에 손상 없이 감미수(당도)를 침투시키는 펄스감미수침투단계;
펄스감미수침투단계 후 1분30초 ~ 5분이 경과한 다음 함침기(10) 내부의 감미수(21)를 배출시켜 함침기(10) 내부의 압력을 3kg/cm2 이하로 내려 제거하는 압력제거단계; 및
압력제거단계 후 함침기(10) 내부의 과일이나 과채류를 세척하고 건조시켜 포장하는 세척건조포장단계를 포함하는 특징이 있다.
이와 같이, 본 발명은 챔버인 함침기 안에 감미수를 투입하고 과일을 침지시킨 후에 가압장치의 압력만을 펄스작용으로 과일에 손상 없이 감미수를 과일에 침투시켜 당도를 높일 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
도 1은 본 발명 실시 예인 과일 및 과채류의 감미수 침투 장치의 개략적인 작동모습을 보인 설명도,
도 2는 본 발명 실시 예인 과일 및 과채류의 감미수 침투 방법으로 인젝션펌프를 사용하는 감미수 침투 방법을 시간차에 따라 나타내는 순서도,
도 3은 본 발명 실시 예인 과일 및 과채류의 감미수 침투 방법으로 에어 콤프레샤를 사용하는 감미수 침투 방법을 시간차에 따라 나타내는 순서도,
도 4는 본 발명 방법에 따라 오렌지메론에 청색색소의 정확한 침투력을 입증하는 실험사진.
도 2는 본 발명 실시 예인 과일 및 과채류의 감미수 침투 방법으로 인젝션펌프를 사용하는 감미수 침투 방법을 시간차에 따라 나타내는 순서도,
도 3은 본 발명 실시 예인 과일 및 과채류의 감미수 침투 방법으로 에어 콤프레샤를 사용하는 감미수 침투 방법을 시간차에 따라 나타내는 순서도,
도 4는 본 발명 방법에 따라 오렌지메론에 청색색소의 정확한 침투력을 입증하는 실험사진.
이하, 본 발명을 첨부된 도면에 의해 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다. 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시 예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니되며, 실시 예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우 뿐만 아니라, 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"된 것도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명에서 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 발명의 기술적 사항에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다.
그리고, 아래 실시 예에서의 선택적인 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로서, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 이하, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 과일 및 과채류의 감미수 침투 장치는, 밀폐된 챔버인 함침기(10)와, 감미수(21)가 충진된 감미수 투입탱크(20)와, 감미수(21)를 저압으로 함침기(10)에 공급하는 저압공급펌프(30)와, 감미수(21)를 고압으로 펄스방식으로 함침기(10)에 공급하는 고압공급펌프(40)와, 함침기(10)의 감미수(20)를 감미수 투입탱크(20)로 원위치하는 배출펌프(50)로 구성된다.
상기 함침기(10)는, 일정 크기의 밀폐된 탱크로, 내부에 세척된 과일류나 과채류가 투입된다.
상기 감미수 투입탱크(20)는, 설탕, 꿀, 조청, 스테비아, 스크랄 로스 중 하나 이상에 물을 용해한 용액인 감미수(21)가 투입된다. 감미수의 성분으로는 진세노사이드, 베타클루칸, 색소 등을 더 사용할 수도 있음은 물론이다.
상기 저압공급펌프(30)는, 일단은 함침기(10)에 관결합되고 타단은 감미수 투입탱크(20)에 관결합되어 제어기(60)에 의해 감미수 투입탱크(20)의 감미수(21)를 0.1kg/cm2 ~ 1kg/cm2 의 압력으로 함침기(10) 내부로 투입시킨다.
상기 고압공급펌프(40)는, 일단은 함침기(10)에 관결합되고 타단은 감미수 투입탱크(20)에 관결합되어 제어기(60)에 의해 상기 저압공급펌프(30) 작동후 감미수 투입탱크(20)의 감미수(21)를 5.1kg/cm2 ~ 15kg/cm2 의 수압으로 함침기(10) 내부로 투입시켜 과일류나 과채류를 전부를 감미수(21)에 함침시킨다. 이때 상기 고압공급펌프(40)로는, 인젝션 펌프(injection pump; 또는 부란자 펌프라고도 함)를 사용하고, 간헐적 가압방식으로 가압과 해제를 90초 동안 3~7회 반복 실행한다.
상기 배출펌프(50)는, 일단은 함침기(10)에 관결합되고 타단은 감미수 투입탱크(20)에 관결합되어 제어기(60)에 의해 상기 고압공급펌프(40) 작동후 1분30초 ~ 5분이 경과한 다음 함침기(10) 내부의 감미수(21)를 감미수 투입탱크(20)로 배출시켜 함침기(10) 내부의 압력을 3kg/cm2 이하로 내려 제거한다.
또한, 다른 본 발명의 과일 및 과채류의 감미수 침투 장치는, 일정 크기의 밀폐된 탱크로 내부에 세척된 과일류나 과채류가 4/5 높이로 투입되는 함침기(10)와, 설탕, 꿀, 조청, 스테비아, 스크랄 로스 중 하나 이상에 물을 용해한 용액인 감미수(21)가 투입된 감미수 투입탱크(20)와, 일단은 함침기(10)에 관결합되고 타단은 감미수 투입탱크(20)에 관결합되어 제어기(60)에 의해 감미수 투입탱크(20)의 감미수(21)를 0.1kg/cm2 ~ 1kg/cm2 의 압력으로 함침기(10) 내부로 투입시켜 4/5 높이의 과일류나 과채류 만을 감미수(21)로 함침시키는 저압공급펌프(30)와, 일단은 함침기(10)에 관결합되고 타단은 감미수 투입탱크(20)에 관결합되어 제어기(60)에 의해 상기 저압공급펌프(30) 작동후 5.1kg/cm2 ~ 15kg/cm2 의 압력으로 함침기(10) 내부로 공기압을 투입시키는 고압공급펌프(40a)와, 일단은 함침기(10)에 관결합되고 타단은 감미수 투입탱크(20)에 관결합되어 제어기(60)에 의해 상기 고압공급펌프(40a) 작동후 1분30초 ~ 5분이 경과한 다음 함침기(10) 내부의 감미수(21)를 감미수 투입탱크(20)로 배출시켜 함침기(10) 내부의 압력을 3kg/cm2 이하로 내려 제거하는 배출펌프(50)로 구성된다. 상기 상기 고압공급펌프(40a)로는, 에어 컴프레셔를 사용하고, 펄스방식으로 공기압의 가압과 감압을 90초 동안 3~7회 반복 실행하여서 이루어진다.
본 발명의 과일 및 과채류의 감미수 침투 방법은, 세척단계(110)와, 감미수 제조단계(120)와, 감미수 투입단계(130)와, 감미수 전부침지단계(140)와, 간헐감미수침투단계(150)와, 압력제거단계(160)와, 세척건조포장단계(17)로 이루어진다.
상기 세척단계(110)는, 과일(사과, 배, 포도, 자두, 감귤, 자몽을 포함)이나 과채류(토마토, 참외, 딸기, 메론을 포함)를 수확 후 세척하는 과정으로, 과일을 수확 후 세척단계(110)에서 천연활성이온칼슘(식품첨가물 허가)으로 물로 만으로는 제거되지 않는 잔류농약 및 착색제를 제거한다,
상기 감미수 제조단계(120)는, 설탕, 꿀, 조청, 스테비아, 스크랄 로스 중 하나 이상에 물을 용해시킨 감미수(21)를 제조하는 과정이다.
상기 감미수 투입단계(130)는, 일정 크기의 챔버인 함침기(10) 내부에 감미수(21)를 투입하는 과정이다.
상기 감미수 전부침지단계(140)는, 상기 세척단계(110)를 마친 과일이나 과채류를 챔버인 함침기(10) 내부에 투입하여 과일이나 과채류 전부를 감미수(21)에 침지시키는 과정으로, 챔버인 함침기(10) 안에 과일 및 과채류를 아주 촘촘한 망에 넣어 다단으로 적층하기 위해 설치된 거치대(도시않음)에 적층 한 후 감미수(21)에 완전히 침지시킴이 바람직하다.
상기 간헐감미수침투단계(150)는, 챔버인 함침기(10)를 밀폐시키고 함침기(10) 내부를 고압공급펌프(40)인 인젝션 펌프(injection pump)를 사용하여 5.1kg/cm2 ~ 15kg/cm2 의 압력을 간헐적 압력방식으로 감미수(21)의 가압과 해제를 90초 동안 3~7회 반복 실행하여 과일의 손상 없이 감미수(21)를 침투시키는 과정으로, 함침기(10) 안에서 과일이나 과채류에 지속적으로 가압을 하면 과일이나 과채류에 손상이 일어날 수 있으므로 주의하여야 한다. 이때, 5.1kg/cm2 미만의 압력을 가할 경우에는 과일이나 과채류에 감미수의 침투가 적게 발생되어 보다 많은 시간을 필요로 하여 작업효율성 크게 저하되고, 15kg/cm2 의 압력을 가할 경우에는 과일이나 과채류에 감미수의 침투가 너무 많게 발생되고 과일이나 과채류 표면이 손상되어 정상적인 제품의 생산이 저하될 우려가 발생된다.
상기 압력제거단계(160)는, 간헐감미수침투단계(150) 후 1분30초 ~ 5분이 경과한 다음 함침기(10) 내부의 감미수(21)를 배출시켜 함침기(10) 내부의 압력을 3kg/cm2 이하로 내려 제거하는 과정이다.
상기 세척건조포장단계(170)는, 압력제거단계(160) 후 함침기(10) 내부의 과일이나 과채류를 세척하고 건조시켜 포장하는 과정으로, 완성된 과일이나 과채류를 2차 세척과정에서 천연활성이온칼슘(식품첨가물)의 항균작용(유해세균 99.9% 제거)으로 신선도가 좋아져 유통기한을 늘려주며 이온화된 형태로 흡수돼 과일의 식감을 높여 주어 보다 아삭아삭 해진다 .
또한, 다른 본 발명의 과일 및 과채류의 감미수 침투 방법은, 과일(사과, 배, 포도, 자두, 감귤, 자몽을 포함)이나 과채류(토마토, 참외, 딸기, 메론을 포함)를 수확 후 세척하는 세척단계(110)와, 설탕, 꿀, 조청, 스테비아, 스크랄 로스 중 하나 이상에 물을 용해시킨 감미수(21)를 제조하는 감미수 제조단계(120)와, 일정 크기의 챔버인 함침기(10) 내부에 감미수(21)를 투입하는 감미수 투입단계(130)와, 상기 세척단계(110)를 마친 과일이나 과채류를 챔버인 함침기(10) 내부에 투입하여 과일이나 과채류의 4/5만을 감미수(21)에 침지시키는 감미수 일부침지단계(140a)와, 챔버인 함침기(10)를 밀폐시키고 함침기(10) 내부를 고압공급펌프(40a)인 에어 컴프레셔를 사용하여 5.1kg/cm2 ~ 15kg/cm2 의 압력을 펄스방식으로 공기압의 가압과 감압을 90초 동안 3~7회 반복 실행하여 과일에 손상 없이 감미수(당도)를 침투시키는 펄스감미수침투단계(150a)와, 펄스감미수침투단계(150a) 후 1분30초 ~ 5분이 경과한 다음 함침기(10) 내부의 감미수(21)를 배출시켜 함침기(10) 내부의 압력을 3kg/cm2 이하로 내려 제거하는 압력제거단계(160)와, 압력제거단계(160) 후 함침기(10) 내부의 과일이나 과채류를 세척하고 건조시켜 포장하는 세척건조포장단계(170)로 이루어진다. 이때, 5.1kg/cm2 미만의 압력을 가할 경우에는 과일이나 과채류에 감미수의 침투가 적게 발생되어 보다 많은 시간을 필요로 하여 작업효율성 크게 저하되고, 15kg/cm2 의 압력을 가할 경우에는 과일이나 과채류에 감미수의 침투가 너무 많게 발생되고 과일이나 과채류 표면이 손상되어 정상적인 제품의 생산이 저하될 우려가 발생된다.
이런 본 발명은, 노즐을 이용한 스프레이 분사단계와 진공유지단계 및 해제단계를 거치지 않고, 감미수(21)의 수압으로는 펄스방식으로 가압과 감압을 반복하고, 공기압으로는 간헐적 가압방식으로 가압과 해제를 반복함으로써, 높은 압력에서도 과일이나 과채류에 손상이 없이 감미수(21)를 과일이나 과채류 조직 내부로 효과적으로 침투시킬 수 있게 된다.
또한, 함침기(10) 내부 적층 공간부에 다단으로 설치한 거치대(도시않음)에 과일이나 과채류를 아주 촘촘한 망에 넣어 적층하기 때문에 가압과정에서도 함침기(10) 안에서 과일이 굴러다니지도 않으며 서로 부딪치지 않아 파손이 거의 없게 된다.
도 4는 본 발명 방법에 따라 오렌지메론에 정확한 침투력을 입증하는 실험으로, 노란색 바탕인 오렌지메론에 청색색소를 사용하여 색소 침투의 깊이를 확인하였다.
본 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 기술적 사상의 범위에 포함되는 것은 자명하다.
본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 함침기
20 : 감미수 투입탱크
21 : 감미수
30 : 저압공급펌프
40,40a : 고압공급펌프
50 : 배출펌프
60 : 제어기
20 : 감미수 투입탱크
21 : 감미수
30 : 저압공급펌프
40,40a : 고압공급펌프
50 : 배출펌프
60 : 제어기
Claims (6)
- 일정 크기의 밀폐된 탱크로 내부에 세척된 과일류나 과채류가 투입되는 함침기(10)와, 설탕, 꿀, 조청, 스테비아, 스크랄 로스 중 하나 이상에 물을 용해한 용액인 감미수(21)가 투입된 감미수 투입탱크(20)와, 일단은 함침기(10)에 관결합되고 타단은 감미수 투입탱크(20)에 관결합되어 감미수 투입탱크(20)의 감미수(21)를 함침기(10) 내부로 투입시키는 공급펌프와, 일단은 함침기(10)에 관결합되고 타단은 감미수 투입탱크(20)에 관결합되어 함침기(10) 내부의 감미수(21)를 감미수 투입탱크(20)로 배출시키는 배출펌프(50)를 구비하는 과일 및 과채류의 감미수 침투 장치에 있어서,
상기 공급펌프로는, 제어기(60)에 의해 0.1kg/cm2 ~ 1kg/cm2 의 수압으로 감미수 투입탱크(20)의 감미수(21)를 함침기(10)로 투입하는 저압공급펌프(30)와, 제어기(60)에 의해 상기 저압공급펌프(30) 작동후 감미수 투입탱크(20)의 감미수(21)를 5.1kg/cm2 ~ 15kg/cm2 의 압력으로 함침기(10) 내부로 투입시켜 과일류나 과채류 전부를 감미수(21)에 함침시키는 인젝션 펌프(injection pump; 또는 부란자 펌프라고도 함)를 사용하면서 간헐적 가압방식으로 가압과 해제를 90초 동안 3~7회 반복 실행하는 고압공급펌프(40)를 더 구비하고;
상기 배출펌프(50)는, 제어기(60)에 의해 상기 고압공급펌프(40) 작동후, 1분 30초 ~ 5분이 경과한 다음, 함침기(10) 내부의 감미수(21)를 감미수 투입탱크(20)로 배출시켜 함침기(10) 내부의 압력을 3kg/cm2 이하로 내려 제거하는 것을 특징으로 하는 과일 및 과채류의 감미수 침투 장치. - 삭제
- 일정 크기의 밀폐된 탱크로 내부에 세척된 과일류나 과채류가 투입되는 함침기(10)와, 설탕, 꿀, 조청, 스테비아, 스크랄 로스 중 하나 이상에 물을 용해한 용액인 감미수(21)가 투입된 감미수 투입탱크(20)와, 일단은 함침기(10)에 관결합되고 타단은 감미수 투입탱크(20)에 관결합되어 감미수 투입탱크(20)의 감미수(21)를 함침기(10) 내부로 투입시키는 공급펌프와, 일단은 함침기(10)에 관결합되고 타단은 감미수 투입탱크(20)에 관결합되어 함침기(10) 내부의 감미수(21)를 감미수 투입탱크(20)로 배출시키는 배출펌프(50)를 구비하는 과일 및 과채류의 감미수 침투 장치에 있어서,
상기 함침기(10)에는 과일류나 과채류가 4/5 높이로 투입되고;
상기 공급펌프로는, 제어기(60)에 의해 0.1kg/cm2 ~ 1kg/cm2 의 수압으로 감미수 투입탱크(20)의 감미수(21)를 함침기(10)로 투입하는 저압공급펌프(30)와, 제어기(60)에 의해 상기 저압공급펌프(30) 작동후 감미수 투입탱크(20)의 감미수(21)를 5.1kg/cm2 ~ 15kg/cm2 의 압력으로 함침기(10) 내부로 투입시켜 과일류나 과채류 전부를 감미수(21)에 함침시키는 에어 컴프레셔를 사용하면서 펄스방식으로 공기압의 가압과 감압을 90초 동안 3~7회 반복 실행하는 고압공급펌프(40a)를 더 구비하며;
상기 배출펌프(50)는, 제어기(60)에 의해 상기 고압공급펌프(40a) 작동후, 1분 30초 ~ 5분이 경과한 다음, 함침기(10) 내부의 감미수(21)를 감미수 투입탱크(20)로 배출시켜 함침기(10) 내부의 압력을 3kg/cm2 이하로 내려 제거하는 것을 특징으로 하는 과일 및 과채류의 감미수 침투 장치. - 삭제
- 과일이나 과채류를 수확 후 세척하는 세척단계(110)와, 설탕, 꿀, 조청, 스테비아, 스크랄 로스 중 하나 이상에 물을 용해시킨 감미수(21)를 제조하는 감미수 제조단계(120)와, 일정 크기의 챔버인 함침기(10) 내부에 감미수(21)를 투입하는 감미수 투입단계(130)와, 상기 세척단계(110)를 마친 과일이나 과채류를 챔버인 함침기(10) 내부에 투입하여 과일이나 과채류의 전부를 감미수(21)에 함침시키는 감미수 전부침지단계(140)와, 챔버인 함침기(10)를 밀폐시키고 함침기(10) 내부를 감압 및 해제하는 감미수침투단계와, 함침기(10) 내부의 압력을 제거하는 압력제거단계(160)와, 상기 압력제거단계(160) 후 함침기(10) 내부의 과일이나 과채류를 세척하고 건조시켜 포장하는 세척건조포장단계(170)를 구비하는 과일 및 과채류의 감미수 침투 방법에 있어서,
상기 감미수침투단계는, 함침기(10) 내부를 고압공급펌프(40)인 인젝션 펌프(injection pump)를 사용하여 5.1kg/cm2 ~ 15kg/cm2 의 압력을 간헐적 가압방식으로 감미수의 가압과 해제를 90초 동안 3~7회 반복 실행하여 과일의 손상 없이 감미수를 침투시키는 간헐감미수침투단계(150)이고;
상기 압력제거단계(160)는, 상기 간헐감미수침투단계(150) 후 1분30초 ~ 5분이 경과한 다음 함침기(10) 내부의 감미수(21)를 배출시켜 함침기(10) 내부의 압력을 3kg/cm2 이하로 내려 제거하는 것을 특징으로 하는 과일 및 과채류의 감미수 침투 방법. - 과일이나 과채류를 수확 후 세척하는 세척단계(110)와, 설탕, 꿀, 조청, 스테비아, 스크랄 로스 중 하나 이상에 물을 용해시킨 감미수(21)를 제조하는 감미수 제조단계(120)와, 일정 크기의 챔버인 함침기(10) 내부에 감미수(21)를 투입하는 감미수 투입단계(130)와, 챔버인 함침기(10)를 밀폐시키고 함침기(10) 내부를 감압 및 해제하는 감미수침투단계와, 함침기(10) 내부의 압력을 제거하는 압력제거단계(160)와, 상기 압력제거단계(160) 후 함침기(10) 내부의 과일이나 과채류를 세척하고 건조시켜 포장하는 세척건조포장단계(170)를 구비하는 과일 및 과채류의 감미수 침투 방법에 있어서,
상기 세척단계(110)를 마친 과일이나 과채류를 챔버인 함침기(10) 내부에 투입하여 과일이나 과채류의 4/5만을 감미수(21)에 침지시키는 감미수 일부침지단계(140a)를 더 구비하고;
상기 감미수침투단계는, 챔버인 함침기(10)를 밀폐시키고 함침기(10) 내부를 고압공급펌프(40a)인 에어 컴프레셔를 사용하여 5.1kg/cm2 ~ 15kg/cm2 의 압력을 펄스방식으로 공기압의 가압과 감압을 90초 동안 3~7회 반복 실행하여 과일에 손상 없이 감미수를 침투시키는 간헐감미수침투단계(150a)이고;
상기 압력제거단계(160)는, 상기 간헐감미수침투단계(150a) 후 1분30초 ~ 5분이 경과한 다음 함침기(10) 내부의 감미수(21)를 배출시켜 함침기(10) 내부의 압력을 3kg/cm2 이하로 내려 제거하는 것을 특징으로 하는 과일 및 과채류의 감미수 침투 방법.
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| KR1020210096405A KR102373671B1 (ko) | 2021-07-22 | 2021-07-22 | 과일 및 과채류의 감미수 침투 장치 및 그 방법 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210096405A KR102373671B1 (ko) | 2021-07-22 | 2021-07-22 | 과일 및 과채류의 감미수 침투 장치 및 그 방법 |
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| KR1020210096405A KR102373671B1 (ko) | 2021-07-22 | 2021-07-22 | 과일 및 과채류의 감미수 침투 장치 및 그 방법 |
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| KR102516424B1 (ko) | 2022-10-07 | 2023-04-07 | 주식회사 컴바인랩 | 진공가압·감압·정압과 다채널 일렉트로포레이션으로 이루어진 하이브리드형 감미수침투챔버식 고당도 과채류생성·포장 자동화장치 및 방법 |
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