Design and Fabrication of a Pilot Scale Continuous Kimchi Pasteurizer

Pilot Scale 연속식(連速式) 김치순간살균(瞬間殺菌) 장치(裝置)의 설계(設計) 및 제작(製作)

In order to study the feasibility of industrial application of Kimchi juice separation-pasteurization method, a pilot scale Kimchi pasteurizer was designed and fabricated. The apparatus consisted of five sections: Kimchi juice separation-mixing, holding, precooling and cooling sections. Stainless steel pipelengths required for the heat exchanging sections were determined based on an equation, $W{\;}C_p{\;}T{\;}={\;}U(2{\;}RL){\;}T_{1m}$. Overall heat transfer coefficients in preheating, holding, precooling and cooling sections were 875, 1398, 2036, and $288{\;}kcal/m^2h^{\circ}C$ at the flow rate of 4 l/min, respectively, and temperature profiles of each section were in good agreement with those predicted from design criteria. A preliminary test using Chinese radish Kimchi demonstrated that this method can effectively be used in commercial processing of kimchi.

김치로부터 김치액(液)만을 분리(分離)하여 가열살균(加熱殺菌)한후 고형물(固形物)과 재혼합(再混合)하는 살균방식(殺菌方式)을 공업적(工業的) 김치생산(生産)에 적용(適用)시키기위해 pilot scale 연속식(連速式) 살균장치(殺菌裝置)를 설계(設計) 제작(製作)하여 설계기준(設計基準) 및 제작방법(製作方法)을 제시(提示)하였고 장치(裝置)의 열수지분석(熱收支分析)을 통해 장치(裝置)의 적정설계(適正設計) 및 제작(製作) 여부(與否)를 검토(檢討)하였다. 살균장치(殺菌裝置)는 김치액분리(液分離) 혼합부(混合部), 여열부(予熱部), 살균부(殺菌部), 여냉부(予冷部) 및 냉각부(冷却部)의 5개부(個部)로 구성(構成)하였다. 살균장치내(殺菌裝置內) 열교환부(熱交換部)의 소요관(所要菅)길이는 김치액(液)의 유속(流速) 5 kg/min, 총괄열전달계수(總括熱傳達係數) $1,000Kcal/m^2{\cdot}h{\cdot}^{\circ}C$로 가정(假定))하여 다음식(式) $W{\;}C_p{\Delta}T=U{\;}(2{\pi}RL){\Delta}T_m$에 의해 결정(決定)하였다. 관내(管內)에서의 물의 유속(流速)이 41/min일때 여열부(予熱部), 살균부(殺菌部), 여냉부(予冷部), 냉각부(冷却部)에서의 총괄열전달계수(總括熱傳達係數)는 각각(各各) 875, 1,398, 2,036, $288Kcal/min{\cdot}h{\cdot}^{\circ}C$이었으며 장치(裝置)의 설계온도(設計溫度)와 실제(實際) 실험치(實驗値)가 비교적 잘 일치(一致)하였다. 무우김치를 시료(試料)로 사용해 본(本) 장치(裝置)의 살균효과(殺菌效果)를 조사해본 결과 $25^{\circ}C$에서 김치 저장기간(貯藏期間)을 비살균구(非殺菌區勾)에 비해 현저히 연장(延長)할 수 있었다.