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기획특집 <특집: 식품산업용 센서의 최신 기술 동향> 식품 중심 온도 측정에 대하여

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작성자 댓글 0건 조회 342회 작성일 21-07-02 17:09

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사진 1. 식품중심온도 센서 BC 시리즈 


서론

대규모 식품 공장을 비롯하여 소규모 시장이나 반찬 가게 등 식품을 취급하는 매장, 식품 제조 및 조리와 관련된 모든 사업자는 식중독을 방지하고 식품의 안전을 지키기 위하여 온도를 관리하는 것이 매우 중요하다.

온도 관리는 원료가 납품되었을 때부터 시작되며, 원료를 보관하는 냉장고의 온도 관리와 조리 시, 그리고 그 후의 임시 보관, 출하 시 배송 온도 등 각각의 요소에 적합한 온도 관리가 필요하다.

 

식품의 온도 관리에서는 높은 안정성, 정확한 측정값, 양호한 작업 효율이라는 조건이 필수적이다.

온도 관리 방법이 잘못되면 세균이 번식하여 식중독을 일으키고 식품의 안전성을 위협하게 된다. 한편, 조리 시에 너무 가열하면 맛을 해치는 요인이 되기 때문에 과도한 가열을 방지하기 위하여 측정은 빠르고 효율적으로 수행하여야 한다. 이들을 해결하려면 정확한 온도 측정과 빠른 응답 속도라는 조건이 갖추어진 온도계가 적합하다.


가열 조리 식품은 중심 온도가 75℃인 상태를 1분 이상 지속(조개 등은 85~90℃에서 90초 이상)하는 것이 필수적이다. 한마디로 중심온도라고 해도 센서를 식품 중심에 찌르는 것만으로 정확한 온도를 측정할 수 있는 것은 아니며, 정확한 온도 측정을 하려면 적합한 센서를 선택하여 측정 시 포인트를 눌러서 측정할 필요가 있다.

본고에서는 중심온도센서 BC 시리즈(이하 BC 시리즈)에 관한 개요와 구조 및 특징, 응답속도, 측정 시 주의점 등을 온도계 전문 제조사의 입장에서 소개도록 한다.

 

중심 온도 센서 BC 시리즈의 개요

BC 시리즈는 기존의 반고형물 및 액체 일반용 온도 센서 BS 시리즈(이하 BS 시리즈)뿐만 아니라, 식품 제조 공정에서의 사용을 상정한 새로운 베리에이션으로서 2020년 3월에 출시되었다.

BC 시리즈는 BS 시리즈와 마찬가지로 응답 속도가 빠르고 측정 대상물이나 사용 환경에 따라 센서의 보호관 외경과 길이 등을 선택할 수 있다. 그와 더불어 방수 사양으로 물세척이 가능하며 코드와 플러그 이외에는 올 스테인리스로 설계되어 위생적인 면도 고려한 제품이다. 또한 이물질 혼입 가능성을 최대한 배제하기 위하여 나사처럼 작은 부품이 탈락되지 않는 구조로 설계하였다.(사진 1)



구성 및 특징 

(1) 열전대식 온도 센서

당사의 온도 센서는 열전대를 사용하였으며, 두 가지의 다른 금속으로 폐회로를 형성했을 때 2군데의 접합점에 온도차가 생기면 기전력이 발생하는 원리를 이용하여 온도를 환산하였다. 이 두 가지 금속의 조합을 열전대라고 하며 구성하는 금속 성분의 차이에 따라 종류가 다르다. 당사에서는 주로 E 열전대, K 열전대를 채용하고 있다.

열전대는 수은 온도계 및 서미스터 등 다른 온도계와 비교하면 아래와 같은 특징이 있다. 소선 지름을 선택할 수 있기 때문에 응답 속도가 빠르고 작은 공간에도 집어넣을 수 있다. 또한 온도 측정 범위가 넓은 K 열전대는 1,000℃를 측정할 수 있다.


(2) 선단 구조와 응답 속도

BC 시리즈는 보호관 외경, 길이, 테프론 코팅 유무 등의 항목을 결합하여 측정 대상물이나 사용 환경에 맞는 온도 센서로 커스터마이징 할 수 있다.

보호관의 외경은 ∅2.1㎜, ∅3㎜, ∅5㎜, 선단이 ∅3㎜이며 시작이 ∅5㎜의 페이퍼 형태인 4가지가 있다.

선단 구조는 보호관 안에 열전대를 넣어 선단을 봉입하여 구성한다. 보호관과 열전대는 용접으로 접합되어 있기 때문에 열전도가 좋고 응답 속도가 빨라진다.(그림 1)

응답 속도는 외경이 ∅2.1㎜인 경우 2.5초(끓는 증기를 측정했을 때 99% 응답하는 시간)가 된다.(표 1)


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그림 1. 선단 구조의 차이에 따른 응답 속도 비교




..(후략) 


 

芳賀 邦博 / 안리쓰계기㈜

  본 기사는 2021년 7월호에 게재되었습니다. 

  

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본 기사는 월간지[計側技術] (일본일본공업출판주식회사 발행)로부터 번역·전재한 것입니다.

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