두부의 제조방법 및 콩의 파쇄장치 및 간수 첨가물 공급장치{a making method of bean-curd}

본 발명은 두부의 제조방법 및 콩의 파쇄장치 및 간수 첨가물 공급장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자동화된 제조장치를 사용하여 즉석 두부를 제조할 때 깨끗하게 정화된 물을 사용하여 고품질의 두부를 제공함과 아울러 콩의 크기에 구애됨에 없이 분쇄한 후 정확한 양의 간수 첨가물들의 혼합물을 신속하게 공급하여 두부의 생산성을 최대한 높여 줄 수 있도록 한 발명에 관한 것이다.

일반적으로 콩(大豆)을 주원료로 하는 두부는 식물성 단백질이 풍부하고 인체에 필요한 아미노산, 탄수화물 및 각종 비타민이 고르게 함유되어 영양가가 매우 높은 식품이다.

이와 같은 두부는 주로 콩을 물에 불리어 믹서나 맷돌 등으로 미세하게 갈아서 콩물을 만들고 콩물에서 비지를 분리시켜 두유를 추출한 후 가열하고, 적정량의 간수를 투여하여 넣고 응고시키면 순두부 상태가 되고, 여기에 적절한 압력을 가하여 성형하면 두부가 완성된다.

그러나, 전술한 종래의 두부 제조방법은 전문적인 설비가 갖추어진 제조공장에서 두부를 제조한 후 유통과정을 거쳐 소매점을 통해 소비자들에게 공급되는 것이므로 유통과정에서 그 외형이 손상되어 제품의 가치를 저하시키는 문제점과 함께 유통기일이 길어짐에 따라 제조된 두부의 신선도를 유지하게 어려워 소비자들에게 고품질의 두부를 제공할 수 없었다.

또한, 두부의 제조에 사용되는 물은 일반적인 수돗물이나 지하수를 사용함에 따라 수돗물이나 지하수에 함유된 염소성분 내지는 기타 불순물들에 의하여 맛있고 신선한 고품질의 두부를 제조할 수 없었다.

특히, 두부의 종류나 맛을 결정하는 간수 첨가물들의 혼합비율을 정확하게 유지하는 작업과 간수 첨가물의 양을 정확하게 공급하는 것이 잘 이루어지지 않았을 뿐 아니라 간수 첨가물들의 혼합비율을 맞추어 정확한 양을 공급하는 작업은 상당한 시간이 소요되는 등의 폐단이 발생되었다.

그리고, 즉석두부를 제조할 때는 콩을 효과적으로 분쇄하기 위하여 콩의 크기에 따라 필히 선별작업을 거쳐야하므로 전체적인 두부 제조의 생산성이 저하되었을 뿐 아니라 결국 두부 제조장치의 자동화 설비를 구현하기 어려웠다.

본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 창안한 것으로서, 그 목적은 자동화된 제조장치를 사용하여 즉석 두부를 제조할 때 깨끗하게 정화된 물을 사용하여 고품질의 두부를 제공함과 아울러 콩의 크기에 구애됨에 없이 분쇄한 후 정확한 양의 간수 첨가물들의 혼합물을 신속하게 공급하여 두부의 생산성을 최대한 높여 줄 수 있도록 한 두부의 제조방법을 제공함에 있는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 품종이 우수한 콩들을 선별하여 깨끗하게 세척하는 단계; 세척된 콩들에 물기를 제거하고 저장탱크에 투입하여 저장하는 단계; 물을 정수기에 통과시켜 물에 함유된 염소와 각종 불순물을제거하여 정화시킨 후 적정량을 계량하여 저장된 콩들에 공급하는 단계; 정화된 물이 공급된 콩들에 소포제(消泡劑)를 투입하여 콩들을 파쇄할 때 발생되는 거품을 제거하는 단계; 정화된 물과 함께 소포제가 투여된 콩들을 분쇄장치에 투입하여 일정 크기를 갖는 입자들로 파쇄(破碎)시키는 단계; 파쇄된 콩의 입자들을 회전되는 맷돌에 투입하여 곱게 갈아서 1차로 분쇄시키는 단계; 1차 분쇄된 콩의 입자들을 회전되는 맷돌에 투입하여 더욱 고운 입자로 갈아서 2차로 분쇄시키는 단계; 곱게 갈아진 콩 분쇄물을 원심분리기에 투입하여 분쇄된 콩의 찌꺼기를 분리하여 두유를 추출하는 여과단계; 추출된 두유를 예열탱크에 주입시켜 고온의 스팀을 주입하면서 70∼80℃의 온도로 예열하는 단계; 예열된 두유를 가열탱크에 주입하여 고온의 스팀을 주입하면서 90∼100℃의 온도로 가열하는 단계; 가열된 두유를 응고조에 주입하여 교반시키면서 간수 첨가물들을 적정비율로 혼합한 후 응고조로 정량 공급하여 두유를 응고시켜 순두부를 완성하는 단계; 응고된 순두부를 성형기에 투입하여 일정압력을 가하면서 물기를 배출시켜 두부를 완성하는 성형단계로 이루어짐을 특징으로 하는 두부의 제조방법에 의하여 달성될 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 두부의 제조방법을 공정별로 순차적으로 나열한 제조공정도,

도 2는 본 발명에 의한 두부 제조장치의 정면도,

도 3은 본 발명에 의한 두부 제조장치의 배면도,

도 4는 본 발명에 의한 두부 제조장치의 좌측면도,

도 5는 본 발명에 의한 두부 제조장치의 우측면도,

도 6은 본 발명에 의한 콩 파쇄장치의 분해사시도,

도 7은 본 발명에 의한 콩 파쇄장치의 단면도,

도 8은 본 발명에 의한 간수 공급장치의 사시도,

도 9는 본 발명에 의한 간수 공급장치의 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 저장탱크 2 : 파쇄장치

3 : 1차 맷돌장치 4 : 2차 맷돌장치

5 : 원심분리기 6 : 가열탱크

7 : 응고조 8 : 간수 첨가물 공급장치

9 : 성형기 10 : 용기

11 : 배출구 12 : 지지관

20 : 뚜껑 30 : 고정체

31, 41 : 원반 31a, 41a : 절삭날

31b, 41b : 결합홈 32 : 투입관

41c : 배출홈 42 : 회전축

42a : 모터 50 : 회전통

60 : 공급부 61 : 저장통

62 : 이송용 스크류 62a : 감속모터

63 : 토출구 70 : 호퍼

71 : 물 공급관 80 : 혼합탱크

81 : 에어블로우펌프 82 : 배출관

82a, 83a : 전자밸브 83 : 바이패스관

90 : 성형통 91 : 실린더

92 : 가압판

이하, 상기한 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지는 도 9에서 도시한 바와 같이, 품종이 우수한 콩들을 선별하여 깨끗하게 세척한 후 물기를 제거하고 즉석 두부 제조장치의 상부에 장착된 저장탱크(1)에 투입하여 일시 저장한다.

이어서, 수돗물이나 지하수와 같이 마실 수 있는 물을 정수기에 통과시켜 물에 함유된 염소와 각종 불순물을 제거하여 깨끗하게 정화시킨 후 적정량을 계량하여 저장탱크(1) 내부로 공급하여 콩들이 정화된 물에 잠기도록 한다.

상기 정수기는 원통형 용기 내부에 다공질 세라믹볼들이 수납되어 용기를 통과하는 수돗물이나 지하수의 수질을 개선시킬 수 있도록 되어 있고, 세라믹볼은 산화알루미나(Al ₂ O ₃ ) 20∼30 중량％, 산화칼륨(K ₂ O) 5∼10 중량％, 산화티탄(TiO ₂ ) 0.02중량％, 탄산칼슘(CaCO ₃ ) 3∼4중량％, 산화규소(SiO ₂ ) 15∼20 중량％, 은(Ag) 0.1 중량％, 산화마그네슘(MgO ₂ ) 25∼35 중량％, 화합수(H ₂ O) 1.5∼2 중량％, 베리움(BeO) 0.5∼1 중량％, 옥(玉) 5∼8 중량％, 산화제1철(Fe ₂ O ₃ ) 4∼5 중량％, 산화나트륨(Na ₂ O ₃ ) 3∼4 중량％의 혼합물을 미세한 분말로 분쇄하여 직경이 3∼7mm되는 볼로 성형한 후 약 1050℃에서 소성시키면서 카본을 섞어 가열하면 그것들이 타고 없어진 자리가 다공질이 형성된 구조로 되어 있다.

이와 같은 세라믹볼은 다공질의 특성상 수돗물이나 지하수에 포함된 각종 불순물이나 유해물질을 흡착하여 제거시키고, 경수를 연화시켜 부드러운 연수로 만들며, 음이온을 발생시켜 수질을 개선시킬 수 있는 것으로서 항균 및 탈취효과 등을 얻을 수 있음으로 인하여 두부의 맛을 좋게 할 수 있는 등의 이점이 있다.

이어서, 저장탱크(1)에 담겨진 콩들에 소포제(消泡劑)를 투입하여 콩들이 파쇄될 때 발생되는 거품을 제거할 수 있도록 준비한다.

상기 소포제(antifoaming agent)는 옥틸알코올, 시크로헥산올, 고급알코올, 에틸렌글리콜과 같이 휘발성이 적고 확산력이 큰 기름상의 물질이나 소르비탄지방산에스테르를 주성분으로 하는 비이온 계면활성제와 같은 수용성의 계면활성제가 이용되며, 주로 콩이 파쇄 및 분쇄될 때 거품의 발생을 효과적으로 방지 및 억제하여 고품질의 두부를 제조할 수 있도록 하는 역할을 수행한다.

이어서, 정화된 물과 함께 소포제가 투여된 콩들을 저장탱크(1)의 하부로 배출시켜 그 하부에 장착된 파쇄장치(2) 내부로 투입하여 일정 크기를 갖는 입자들로 파쇄(破碎)시킨다.

상기 파쇄장치(2)는 도 6 내지는 도 7에서 도시한 바와 같이, 그 하부에 배출구(11)를 갖는 원통형 용기(10)의 상부 뚜껑(20) 중앙에 콩 투입관(32)이 나사 결합되고, 투입관(32)의 하부에 일체로 형성된 원반(31)의 저면에는 동심원을 이루는 절삭날(31a)과 결합홈(31b)이 연속 형성된 고정체(30)와; 상기 고정체(30)의 하부에 장착된 원반(41)의 상부면에는 동심원을 이루는 절삭날(41a)과 결합홈(41b)이 연속 형성되어 고정체(30)의 절삭날(31a)과 결합홈(31b)에 서로 결합되고, 절삭날(41a)들에는 일정 폭을 갖는 배출홈(41c)들이 방사형으로 형성된 회전체(40)와; 상기 원통형 용기(10)의 중앙에 장착된 지지관(12)에는 회전체(40)의 하부에 수직으로 장착된 회전축(42)이 삽입되어 모터(42a)의 동력을 전달받아 회전되는 구성으로 되어 있다.

전술한 콩 파쇄장치(2)는 투입관(32)을 통해 고정체(30)와 회전체(40) 사이로 공급된 콩들이 절삭날(31a)(41a)들 사이에서 마찰되면서 파쇄가 이루어지고, 원심력에 의하여 회전체(40)의 절삭날(41a)들에 형성된 배출홈(41c)을 통과하면서 동심원을 이루는 절삭날(31a)(41a)들 사이를 연속으로 통과함에 따라 수회에 걸쳐서 파쇄되는 것이므로 파쇄작업의 효율을 최대한 높여줄 수 있을 뿐 아니라 절삭날(41a)에 형성된 배출홈(41c)의 크기는 두부의 제조에 사용되는 콩들 중 최고로 큰 것이 통과될 수 있는 정도로 크게 형성되어 콩들의 크기에 구애됨이 없이 효과적으로 콩을 파쇄시킬 수 있도록 되어 있다.

이어서, 파쇄된 콩의 입자들을 파쇄장치(2)의 하부에 장착되어 회전되는 1차 맷돌장치(3)에 투입하여 곱게 갈아서 1차로 분쇄시킨 후 다시 2차 맷돌장치(4)로 공급하여 더욱 고운 입자로 갈아서 2차로 분쇄시킨다.

이어서, 고운 입자로 갈아진 콩 분쇄물을 원심분리기(5)에 투입하여 콩의 찌꺼기를 분리하여 제거하고 두유(豆乳)를 여과시켜 추출한다.

상기 원심분리기(5)는 미세한 구멍들이 뚫려진 망체의 회전통(50) 내부에 콩 분쇄물을 투입하여 회전통(50)을 고속 회전시키면 두유는 회전통(50)의 구멍을 통해 배출되고 미세 구멍들에 걸러져 회전통(50)의 내부에 잔류되는 찌꺼기들은 그 하부로 낙하되어 처리되는 시스템으로 되어 있다.

이어서, 추출된 두유를 예열탱크에 주입시킨 후 약 120℃의 온도를 갖는 고온의 스팀을 주입하여 예열탱크의 내부 온도가 70∼80℃가 유지되도록 두유를 예열시켜 과도한 가열에 의하여 두유가 끓어서 넘치지 않도록 한다.

이어서, 적절하게 예열된 두유를 가열탱크(6)에 주입시킨 후 약 120℃의 온도를 갖는 고온의 스팀을 계속 주입하여 가열탱크(6)의 내부 온도가 90∼100℃가 유지되도록 두유를 충분히 가열한다.

이어서, 가열된 두유를 응고조(7)에 주입하여 교반시키면서 간수 첨가물들을 적정비율로 혼합한 후 응고조(7)로 정량 공급하여 두유를 응고시켜 순두부를 제조한다.

상기 응고조(7)에 투입되는 간수 첨가물의 공급장치(8)는 도 8 내지는 도9에서 도시한 바와 같이, 간수 첨가물들이 담겨진 복수개의 저장통(61)들 하부에는 감속모터(62a)의 동력으로 회전되는 이송용 스크류(62)가 각각 장착되어 저장통(61)들 하부에 형성된 토출구(63)를 통해 각각의 첨가물들이 배출되는 공급부(60)와; 상기 저장통(61)의 하부에 장착되어 낙하되는 간수 첨가물을 안내하며, 그 상부에는 물 공급관(71)이 접속된 호퍼(70)와; 상기 호퍼(70)의 하부에 장착되어 물과 함께 낙하되는 첨가물들을 혼합시켜 그 하부에 장착된 에어블로우펌프(81)와 배출관(82)을 통해 응고조(7)로 배출하여 공급시키는 혼합탱크(80)와; 상기 혼합탱크(80)의 상부와 배출관(82) 사이에 접속되는 바이패스관(83)과; 상기 배출관(82)과 바이패스관(83)에 각각 접속된 전자밸브(82a)(83a)들의 개폐에 의하여 물과 첨가물들의 혼합물이 바이패스관(83)을 통해 혼합탱크(80)로 계속 순환하여 고르게 혼합되면, 배출관(82)을 통해 응고조(7)로 배출되는 구성으로 되어 있다.

전술한 간수 첨가물 공급장치(8)는 첨가물들의 양과 배합비율이 미리 입력된 컨트롤부의 신호에 의하여 그 회전수가 제어되는 감속모터(62a)와 스크류(62)에 의하여 저장통(61)에 담겨진 간수 첨가물들이 정확한 배합비율을 이루어 자동으로 배출되면서 호퍼(70)로 낙하되어 보다 정확한 배합비율의 간수 첨가물들을 신속 정확하게 혼합탱크(80)로 공급할 수 있고, 혼합탱크(80)에 유입된 물과 간수 첨가물의 혼합물은 전자밸브(83a)가 열려진 바이패스관(83)을 통해 순환되는 과정에서 물과 함께 고르게 혼합되어, 간수 첨가물들이 충분히 혼합되면 바이패스관(83)의 전자밸브(83a)를 닫고 배출관(82)의 전자밸브(82a)를 열어 응고조(7)로 공급할 수 있는 것이므로 작업의 효율을 최대한 높여줄 수 있을 뿐 아니라 두부 제조장치의 자동화를 구현할 수 있는 등의 이점� � 있다.

이어서, 응고된 순두부를 성형기(9)에 투입하여 일정압력을 가하면서 물기를 배출시키면 두부의 제조가 완성된다.

상기 성형기(9)는 무수한 구멍들이 뚫려진 성형통(90) 내부에 순두부를 펑핑 공급하여 주입시킨 후 실린더(91)의 피스톤로드에 장착되어 하강되는 가압판(92)에 의하여 눌려지면서 물기는 성형통(90)의 구멍들을 통해 배출되고, 성형통(90)의 내부에는 직육면체 형상으로 가압된 두부가 완성되는 것이다.

전술한 제조방법을 이루는 일련의 제조공정들은 하나의 제조장치에서 순차적으로 진행되고, 물과 함께 이송되는 콩, 콩의 분쇄물, 두유, 순두부 등은 펌프에 의하여 펌핑되어 배관을 통해 자동으로 공급되는 시스템으로 구성되어 즉석에서 두부를 제조할 수 있도록 되어 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.

이상에서 상술한 바와 같은 본 발명은, 콩의 제조방법을 이루는 일련의 제조공정들이 하나의 제조장치에서 순차적으로 진행되어 즉석에서 자동으로 두부를 제조할 수 있을 뿐 아니라 정수기에 의하여 깨끗하게 정화된 물을 사용하여 고품질의 두부를 제공함과 아울러 콩의 크기에 구애됨에 없이 콩을 효과적으로 콩을 파쇄하여 곱게 분쇄시킬 수 있고, 정확한 양의 간수 첨가물들의 혼합물을 신속하게 공급하여 두부의 생산성을 최대한 높여 줄 수 있는 것으로서 두부제조장치의 자동화 설비를 구현할 수 있는 혁신적인 제조방법에 의하여 두부 제조산업의 대외 경쟁력을 최대한 높여줄 수 있는 등의 이점이 있는 것이다.