KR100395151B1 - 곡립을 처리하는 방법 및 장치, 처리된 곡립 및 이들의용도 - Google Patents

곡립을 처리하는 방법 및 장치, 처리된 곡립 및 이들의용도 Download PDF

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Abstract

본 발명은 곡립의 발아력에는 영향을 미치지 않으면서 곡립의 곰팡이 함량을 감소시킬 수 있는 곡립의 열처리 방법에 관한 것이다. 이러한 방법은 예를 들어 맥아제조 전에 발아 대상 곡립을 열처리하는데 특히 적용될 수 있다. 본 발명은 또한 처리된 곡립, 이들로 제조된 곡립 생성물 및 맥아제조 및 양조업에서의 이들의 용도에 관한 것이다. 또한, 곡립을 열처리하는데 이용될 수 있는 장치가 본 명세서에 기재된다.

Description

곡립을 처리하는 방법 및 장치, 처리된 곡립 및 이들의 용도 {METHOD AND APPARATUS FOR TREATING CEREAL KERNELS, TREATED CEREAL KERNELS AND THEIR USE}
곰팡이는 자연계에서는 어디에나, 예를 들어 토양 및 공기중에서 발견될 수 있으며, 이들 곰팡이는 이곳으로부터 성장하는 곡물(grain)로 전파된다. 이렇게 하여, 곰팡이가 자연 식물계의 곡물과 관렴됨에도 불구하고, 이들의 광범위한 발생은 곡물 및 이로부터 제조된 맥아의 질을 떨어뜨릴 수 있기 때문에 유해하다. 예를 들어, 곰팡이는 건강에 유해한 다양한 미코톡신을 생성시킬 수 있다. 또한, 이들은 예를 들어 곡립의 발아력 및 싹의 성장을 감소시킬 수 있으며, 이들은 종자 곡물 뿐만 아니라 곡물의 맥아제조에 유해하다. 또한, 심하게 오염된 곡물 및 맥아로부터 양조된 맥주는 용출 경향이 있으며, 이는 양조 산업에 커다란 문제를 유발시킨다. 용출 경향은 겉으로 보기에는 푸사리움(Fusarium) 및 그 밖의 곰팡이에 의해 생성된 대사산물 때문인 것으로 보이며, 이러한 대사산물은 양조 과정에도 살아남는다.
곡립은 이들이 토양에 파종되자 마자 곰팡이에 노출된다. 곰팡이의 성장은 많은 인자, 특히 습기, 온도 및 시간에 의해 영향을 받는다. 그 밖의 중요한 인자는 자양분 및 산소의 공급 및 미생물들간의 경쟁이다. 성장중인 곡물은 올터나리아(Alternaria), 오레오바시디움(Aureobasidium), 클라도스포리움(Cladosporium), 에피코쿰(Epicoccum), 푸사리움(Fusarium), 코클리오볼루스(Cochliobolus), 드레쉴러라(Drechslera) 및 피레노포라(Pyrenophora)와 같은 야생곰팡이라 불리우는 곰팡이에 의해 지대하게 영향을 받는다. 야생곰팡이의 일부는 식물 병원균이며, 이들 중 가장 해로운 곰팡이들은 푸사리움 그래미네아룸(Fusarium graminearum) 및 푸사리움 쿨모룸(F. culmorum)이다. 또한, 코클리오볼루스 사티부스(Cochliobolus sativus) 및 푸사리움 에스에스피.(Fusarium ssp.)는 식물병을 유발시키며, 맥아제조 공정에 매우 유해할 수 있다. 이삭 성숙 및 수확 동안의 습한 날씨는 푸사리움 곰팡이의 성장에 유리한 조건을 제시한다.
수확후, 곡물은 곰팡이가 더 이상 번식하지 못하도록 신속하게 건조되어야 한다. 야생곰팡이는 적절한 방식으로 건조된(약 12 내지 13%의 수분함량) 곡물에서는 스스로 번식할 수 없지만, 이들은 살아있는 상태로 존재하기 때문에 습한 조건에 노출되면 다시 번식하게 된다. 불량하게 저장된 곡물은 낮은 수분함량에서도 생존하는 저장곰팡이로 불리는 곰팡이, 예를 들어 아스페르길루스(Aspergillus) 및 페니실리움(Penicillium)에 의해 지대하게 영향을 받게 된다. 또한, 저장곰팡이는 곡물의 질을 떨어뜨리고, 오염된 곡물을 처리하는 사람과 그것을 소비하는 사람들 모두의 건강에 유해한 영향을 미친다.
곡물이 발아될 때, 곡물의 수분함량이 다시 45-50%로 증가되고, 산소 공급이 보장되어, 곡립이 발아되기 시작한다. 그러나, 맥아제조 공정 동안에 행해지는 조건은 발아에 적합할 뿐만 아니라 곰팡이의 성장에도 적합하다. 다량의 곰팡이는 공정에 이롭지 못하다.
맥아제조는 곡립의 물리적, 화학적 및 생화학적 변화를 목적으로 한다. 맥아제조 공정은 3 단계의 주된 단계, 즉, 침지, 발아 및 건조 단계를 포함한다. 먼저, 세척되고 채로 걸러진 곡물은 수중에 침지되어 적절한 수분함량을 달성케 한다. 곡립이 충분한 수분함량을 지닐 때, 이들은 일반적으로 5일 이상의 기간 동안 13-16℃의 온도에서 발아된다. 이러한 방식으로 "녹색 맥아"가 생성된다. 사실상의 맥아는 온도가 약 45℃에서 약 85℃로 서서히 상승되는 조절 조건하에서 녹색 맥아를 건조시킴으로써 생성되며, 이때 상기 건조로 인해 맥아의 수분함량은 약 4%까지 감소한다. 건조후, 지근이 제거되며, 이들은 동물 사료로서 사용될 수 있다. 맥아는 또한 예를 들어 식품 산업용 맥아 추출물로 가공될 수도 있다.
맥아제조 동안 침지 단계에서 이미, 곡물의 곰팡이 함량은 증가할 수 있으며, 상기 곰팡이 함량은 발아 시기에 더 증가하게 된다. 보통의 맥아 건조로는 곡립의 곰팡이 함량을 실질적으로 감소시키지 못한다.
맥아는 맥주 양조업에 주로 사용되지만, 증류주의 제조에도 사용된다. 양조업과정은 맥아즙 제조, 일차 및 이차 발효 및 후처리를 포함한다. 먼저, 맥아가 파쇄되고, 수중에서 교반되고 가열된다. 이러한 "매싱(mashing)" 동안, 맥아제조시에 활성화된 효소는 곡립의 전분을 발효 가능한 당으로 분해시킨다. 생성된 맥아즙이 정화되고, 효모가 첨가되고, 그 혼합물이 발효되고, 후처리가 수행된다.
많은 곰팡이는 동물 및 사람의 건강을 손상시킬 수도 있는 독성 화합물, 즉, 미코톡신을 생성시키는 것으로 알려져 있다. 이들은 또한 맥아제조 및 양조 과정에 유해한 영향을 미칠 수도 있다. 이와 같이, 다수의 곰팡이가 곡물에 존재하게 된다면, 미코톡신이 존재할 확률도 커진다. 곡물에서 증가하는 대부분의 조사된 미코톡신은 푸사리움(Fusarium), 코클리오볼루스 사티부스(Chochliobolus sativus), 아스페르길루스(Aspergillus) 및 페니실리움(Penicillium) 곰팡이로부터 기원된 것이다.
수종의 푸사리움 곰팡이는 곡물의 병원균일 뿐만 아니라 다양한 미코톡신의 잠재적 공급원이다. 특히 중요한 미코톡신은 트리코테세네스(trichothecenes), 제아라레논(ZEN) 및 이의 유도체, 푸모니신스(fumonisins), 모니리포르민(moniliformin), 푸사로크로마노네스(fusarochromanones) 및 푸사릭 액시드이다. 100가지 이상의 상이한 트리코테세네스가 확인되었고 특성화되었다. T-2 톡신, 네오솔라니올(neosolaniol : NEO) 및 디아세톡시스키르페놀 (diacetoxyscirpenol : DAS)을 포함하는 타입 A 트리코테세네스와 데옥시니발레놀(DON, 즉, 보미톡신) 및 이의 아세틸 유도체(3-ADON 및 15-ADON), 니발레놀(NIV) 및 푸사레논 X를 포함하는 타입 B 트리코테세네스에 대부분의 관심이 모아졌다. 푸사리움(Fusarium) 미코톡신 및 이들에 영향을 미치는 인자는 문헌[J.P.F. D'Mello and A.M.C. Macdonald: Some Factors Affecting the Production ofFusariumMycotoxins, p. 35-44, in: J.P.F. D'Mello:Mycotoxins in Cereals:An Emerging Problem?, Handbook for fourth SAC Conference October 1996, Edinburgh]에 제시되어 있다.
상기된 문헌의 "Mycotoxins in Malting and Brewing" 장에서, 비. 플라니간(B. Flanigan)(p. 45-55)은 맥아제조 및 양조 산업에서의 미코톡신의 영향에 대해서 기술하고 있다. 예를 들어, 발아력에 대한 코클리오볼루스 사티부스 및 푸사리움 에스에스피. 곰팡이의 유해 효과는 미코톡신 또는 그 밖의 식물독성 대사물질의 생성에 적어도 일부 기인한다고 기술되어 있다. 푸사리움 에스에스피.에 의해 생성된 트리코테세네스는 단백질 합성을 억제하므로 맥아 제조에 중요한 알파-아밀라아제의 생성율을 감소시킨다. 또한, 맥아즙에서의 알파-아미노 질소 농도도 감소한다. 푸사리움 곰팡이는 맥아제조 동안 DON 및 제아라레논을 생성시킬 수도 있다. 곡물 및 맥아는 알레르기성 폐질환을 야기시키는 페니실리움 베루코숨(Penicillium verrucosum) 또는 아스페르길루스 클라바투스(Aspergillus clavatus)에 의해 생성된 톡신으로 오염될 수도 있다. T-2 톡신 및 그 밖의 효능성 트리코테세네스는 발효를 지연시킬 수도 있지만, DON이 맥아즙에 존재할 수 있음에도 불구하고 발효에 대해서는 거의 영향을 미치지 못한다. 미코톡신은 증류주에서는 발견되지 않지만, DON, 니발레놀, 푸모니신스, 아플라톡신, 오크라톡신 A 및 그 밖의 일부 미코톡신은 맥주에서 저농도로 발견되었다. 맥주의 용출은 제아라레논 또는 DON과 관련이 있는 것으로 여겨진다. 미코톡신으로 오염된 맥주를 소비하는 사람에 대한 건강상의 위험성은 여전히 불명확하지만, 오염된 맥아제조 및 양조 부산물을 먹고 자란 농장 가축에 대한 미코톡신의 독성 효과는 의심할 여지가 없다. 예를 들어, DON은 동물 사료로서 사용되는 지근에서 고농도로 발견되었으며, 아플라톡신, 제아라레논 및 오크라톡신 A는 매싱 폐물에서 발견되었다.
곡물 및 맥아에서 곰팡이와 관련된 문제에 대한 여러 해결책이 제시되어 왔다. 당연히, 곡물을 수확한 후에 곧바로 건조시키고 그것을 건조상태로 저장하는 것이 가치가 있다. 곰팡이의 성장은 곰팡이 살충제를 살포함으로써 야생에서 미리 지연될 수 있다. 예를 들어 푸사리움 질병에 대하여 내성이 있는 유전자형을 갖는 다양한 곡물도 또한 개발되었다. 예를 들어, 포름알데히드와 같은 살균성 물질을 침지수에 공급함으로써 맥아제조 및 양조업에서 곰팡이의 유해한 효과를 감소시키려는 시도가 있었다. 그러나, 포름알데히드를 대규모로 사용하는 것은 건강상의 이유 때문에 금해져 있다. 어떠한 안전한, 일반적으로 허용될 수 있는 화학물질은 발견되지 않았다. 대신에, 발아 과정 동안 락트산 박테리아 또는 이들로부터 제조된 제제를 첨가하여(WO94/16053) 우수한 결과를 얻었다. 곰팡이가 성장하지 못하도록 하는 락트산 박테리아의 효과는 분명 적어도 부분적으로 이들에 의해 제조된 살균성 물질 때문이다.
놀랍게도, 물리적 수단에 의해 곡립의 곰팡이 함량을 감소시키는 방법이 현재 발명되었다. 이러한 발명은 이와 같이 화학 살균제 또는 그 밖의 첨가제를 사용하지 않으면서 천연 방식으로 곰팡이의 상기 병 효과를 감소시키거나 피할 수 있게 한다.
본 발명은 곡물의 발아력 파라미터를 저해하지 않으면서 곡립의 곰팡이 함량을 감소시키기 위한 수단을 제공한다. 이와 같이, 본 발명은 곡물, 특히 맥아를 제조하려는 곡물 및 종자 곡물의 질적 향상을 가능하게 한다. 곰팡이 함량의 감소와 더불어, 본 발명은 또한 곰팡이의 유해 효과를 감소시키기 위한 수단을 제공한다. 본 발명의 수단에 의해 기피될 수 있는 유해 효과로는 미코톡신의 형성, 감소된 발아력, 감소된 효소 생성, 지근의 지연 성장, 지연 발효, 맥주의 용출 및 동물과 사람 건강에 대한 위험성의 억제를 포함한다.
본 발명은 곡립(종자)을 처리하여 이들의 곰팡이 함량을 감소시키기 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 처리된 곡립, 이들로 제조된 곡립 생성물, 및 맥아제조, 양조, 식품 및 사료 산업에서의 이들의 용도에 관한 것이다. 본 발명은 또한 곡립을 처리하여 이들의 곰팡이 함량을 감소시키기 위한 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명의 방법은 곡립의 발아력에는 영향을 미치지 않으면서 곡립의 곰팡이 함량을 감소시킨다. 이것은 특히 곡립의 맥아제조 과정에서는 중요하다.
발명의 간단한 설명
곡립(종자)을 처리하는 본 발명의 방법은 곡립의 곰팡이 함량은 감소하지만 발아력에는 영향을 미치지 않을 정도의 온도 및 시간 동안 곡립을 열에 노출시켜, 처리 대상 곡립의 온도가 0.5 내지 30초 동안 60 내지 100℃로 상승되게 함을 특징으로 한다. 본 발명의 곡립은 본 발명의 방법에 의해 처리된다는 점을 특징으로 하며, 곡립 생성물은 본 발명의 곡립으로 만들어진다는 점을 특징으로 한다. 본 발명은 또한 맥아제조에서의 상기 곡립의 용도 및 양조과정에서의 상기 곡립의 용도에 관한 것이다. 곡립을 처리하는 본 발명의 장치는 곡립을 이송시키기 위한 이송 수단(1), 곡립을 스팀으로 처리하기 위한 스팀 공급 수단(2) 및 곡립을 공기로 냉각시키기 위한 공기 냉각 수단(3)을 포함함을 특징으로 하며, 여기에서 상기 스팀 공급 수단은 이송 수단의 이송 방향으로 공기 냉각 수단의 상류부에 설치된다. 본 발명의 또 다른 장치는 곡립을 공급하기 위한 공급 박스(14), 곡립을 분배시키기 위한 조절 콘(16)을 갖는 수직관(13) 및 곡립을 스팀으로 처리하기 위한 스팀 공급 수단(19)을 포함함을 특징으로 한다. 본 발명의 바람직한 구체예는 종속 청구항에 기재된다.
곡립은 생재료이므로, 보통 이들의 생명력에는 영향을 미치지 않기 위해서 온화하게 처리되어야 한다. 곰팡이가 녹색 맥아를 건조하는데 사용되는 조절된 열처리에도 아주 잘 생존한다는 것도 널리 공지되어 있다. 그러므로, 곡립의 곰팡이 함량이 감소하지만 이들의 발아력이 약해지지 않도록 하는 방식으로 곡립이 열처리될 수 있음은 놀라운 것이다. 실제로, 하기된 열처리는 녹색 맥아에서 먼저 시험되었는데, 이러한 열처리는 상기 맥아의 효소 활성을 완전히 떨어뜨리고 맥아가 죽기 때문에 적합하지 않다. 이와 같이, 맥아가 아닌 곡립의 곰팡이 함량이 발아력 파라미터와 같은 곡립의 생명력, 및 발아 동안 중요한 생명 유지에 필요한 효소, 예를 들어 α-아밀라아제 및 β-글루카나아제 활성에는 유해한 영향을 미치지 않으면서 적절한 열처리로 최소화될 수 있다고는 기대되지 않았다.
도면의 간단한 설명
도 1은 곡립을 처리하여 이들의 곰팡이 함량을 감소시키기 위한 장치를 도시하는 도면이다.
도 2는 50kg의 맥아를 제조하는데 있어 곰팡이로 오염된 곡립의 양에 대한 열처리의 효과를 나타내는 막대 그래프이다.
도 3은 1kg의 맥아를 제조하는데 푸사리움(Fusarium) 곰팡이로 오염된 곡립의 양에 대한 락트산 박테리아 스타터(starter)의 첨가 및 열처리의 효과를 나타내는 막대 그래프이다.
도 4는 곡립을 처리하여 이들의 곰팡이 함량을 감소시키기 위한 또 다른 장치를 도시하는 도면이다.
발명의 상세한 설명
본 발명에 따르면, 곡립의 곰팡이 함량은 곡립의 열처리에 의해 감소된다. 본 발명의 열처리는 또한 곡립의 미코톡신의 함량, 및 처리된 곡립으로부터 또는 처리된 곡립으로부터 제조된 맥아로부터 제조된 맥주의 용출 경향도 감소시킨다. 본 발명의 방법은 특히 푸사리움 곰팡이의 양을 감소시키는데 적용된다. 본 발명에 따라 처리하려는 곡립은 일반적으로 탈곡된 곡물의 저장시에 건조된 종자이다. 이들은 바람직하게는 발아시키려는 종자 재료 및 특히 발아시키려는 곡립이다. 최적의 결과는 소위 스타터(starter), 이 경우에는 락트산 박테리아 제조물 또는 락트산 박테리아에 의해 생성된 생성물이 발아시키려는 종자 재료에 발아 시기에 첨가되는 경우 및 상기 종자 재료는 본 발명에 따라 처리되는 경우에 달성된다. 스타터는 발아 과정 동안 세균의 성장에 대한 제지 효과를 갖는다. 본 발명에 따라 처리하려는 적합한 곡물의 예로는 대맥, 호밀, 소맥, 옥수수 열매 및 연맥이 있으며, 이들중 대맥이 특히 적합하다.
곡립은 발아력 및 발아 에너지와 같은 발아력 파라미터에는 유해한 영향을 미치지 않으면서 곰팡이 양을 실질적으로 감소시키기에 충분한 온도 및 시간 동안에 본 발명에 따라 열에 노출된다. 온도가 높으면 높을수록, 보다 적은 처리 시간이 요구되어짐은 분명하다. 일반적으로, 요구된 열처리는 짧고 활발하다고 언급될 수 있다. 곡립의 열처리는 다양한 방식으로 수행될 수 있으며, 적합한 온도 및 시간은 열처리에 사용된 수단에 따라 변할 수 있다. 본질은 방법의 시간 및 온도의 파라미터가 곡립의 필수 생명유지 작용, 예를 들어 발아력에 유해한 영향을 미치지 않으면서 곰팡이 함량을 상당히 감소시키기 위해 최적화되는 것이다. 적합한 처리 온도는 60 내지 100℃, 처리 시간은 0.5 내지 30초, 바람직하게는 각각 70 내지 90℃, 1 내지 15초일 수 있다. 분명 중요한 것은 곡립 자체내에서 도달된 온도 및 이의 지속성이다.
열처리는 예를 들어 가마(kiln)에서 수행될 수 있다. 곡립은 고주파, 예를 들어 라디오 또는 마이크로파로 추가 처리될 수 있으며, 이로써 처리 시간은 자연히 사용된 장치의 전력 및 처리 대상 곡립의 양에 의존하게 된다. 그러나, 가장 유망한 결과는 곡립을 댐프 열(damp heat)로 처리함으로써, 예를 들어 곡립을 고온수에 침지시키거나 이들을 스팀으로 처리(가장 바람직한 방식임)함으로써 얻어졌다. 곡립은 당연히 수분을 함유하는 공기로도 처리될 수 있다.
곡립이 스팀으로 처리될 때, 과도한 압력의 가열된 스팀을 사용하는 것이 바람직한데, 이때 바람직하게는 스팀이 다양한 방향으로부터 아주 얇은 박층, 예를 들어 0.5 내지 2cm의 곡립상에 분무되는 방식으로 사용하는 것이 바람직하다. 실제로, 사용된 스팀의 온도는 일반적으로 100 내지 140℃ (0 내지 2.5bar 과압), 바람직하게는 약 110 내지 130℃ (약 0.4 내지 1.7bar 과압), 보다 바람직하게는 115 내지 125℃ (0.7 내지 1.3bar 과압), 특히 120 내지 125℃ (1.0 내지 1.3bar 과압)이다. 바람직하게는, 곡립 재료의 온도는 이러한 처리에서 약 70 내지 85℃로, 바람직하게는 75 내지 79℃로, 특히 78 내지 79℃로 상승되며, 이로써 추천할 수 있는 처리 시간이 약 1 내지 15초, 바람직하게는 5 내지 10초, 특히 4 내지 6초에 상응하게 된다. 실제로, 열처리 후에 곡립을 냉각시켜, 발아력에 유해한 영향을 미치는 과열을 피하도록 하는 것이 바람직하다. 곡립은 예를 들어 공기 또는 물로 냉각될 수 있다.
본 발명의 곡립은 본 발명에 따라서 처리된 어떠한 곡립일 수 있다. 본 발명의 곡립은 예를 들어 종자, 즉, 종자 곡물일 수 있지만, 발아시키려는 대맥, 호밀, 소맥, 옥수수열매 또는 연맥이 바람직하며, 특히 발아 대상 대맥이 바람직하다. 본 발명의 곡립 생성물은 상기 곡립으로 제조된다. 일부 예는 식제품, 예를 들어 제분 및 사료 산업의 생성물이지만, 특히 맥아, 맥아 추출물, 녹색 맥아, 맥아제조 공정으로부터 기원되는 사료, 및 맥주와 같은 맥아제조 및 양조 산업의 생성물이다.
본 발명의 곡립은 식품 및 사료 산업, 예를 들어 제분 및 제빵에서 사용되는데 적용될 수 있다. 바람직하게는, 본 발명의 곡립은 맥아제조 및 양조산업, 및 특히 맥아 생산에 사용되며, 상기 맥아에는 락트산 박테리아가 예를 들어 침지 또는 발아 시기에 맥아제조 공정중에 첨가된다. 본 발명에 따라 제조하려는 곡립 생성물은 특히 맥주 양조업에 이용될 수 있다. 맥주는 주로 맥아로부터 제조되나, 가변량의 맥아 아닌 곡물이 사용될 수도 있다.
곰팡이 함량을 감소시키기 위한 곡립 처리에 이용될 수 있는 장치는 도 1에 도시된다. 상기 장치는 이송 수단(1), 스팀 공급 수단(2) 및 공기 냉각 수단(3)을 포함한다. 상기 이송 수단은 바람직하게는 무한 컨베이어, 보다 바람직하게는 스팀 및 공기가 통할 수 있는 구멍(곡립이 이를 통해 떨어지지 못할 정도로 작아야 한다)이 있는 컨베이어 벨트이다. 대맥에 대한 적합한 구멍 크기는 예를 들어 0.5 내지 1mm x 5 내지 10mm이다. 이송 수단(1)의 속도는 조정 가능한 것이 바람직하며,이러한 목적으로 이송 수단은 속도를 조절하기 위한 조절 수단(6)을 포함한다. 이에 관해서, 상기 조절 수단(6)은 당업자라면 다양한 방식으로 용이하게 설계할 수 있음이 명백하기 때문에 보다 상세하게 기술되지 않는다.
스팀을 처리 대상 곡립으로 유도하는 이송 수단의 전단부에 있는 스팀 공급 수단(2)은 바람직하게는 스팀을 처리 대상 곡립으로 지향시키기 위해 일렬로 배치된 1개 이상의 스팀 노즐(4) 및 보다 바람직하게는 수개의 스팀 노즐을 포함한다. 스팀 노즐은 곡립의 열처리가 가능한 한 동일하게 적용될 수 있도록 스팀이 다양한 방향으로부터, 예를 들어 상부 및 바닥으로부터 처리 대상 곡립에 분무될 수 있는 방식으로 배치되는 것이 가장 바람직하다. 스팀 공급 노즐이 컨베이어(7) 위쪽으로만 배치되는 것도 고려해 볼 수 있다. 스팀 공급 수단(2)은 바람직하게는 과압 스팀에 적합하며, 상기 과압은 타당하게는 0.1 내지 2.5bar이다. 스팀 공급 수단이 스팀 압력을 조정하기 위한 수단(8)을 포함하는 것이 추가로 바람직하다.
스팀으로 처리된 곡립을 냉각시키는, 이송 수단의 출구 단부에 있는 공기 냉각 수단(3)은 공기 취입 장치를 포함하며, 상기 장치는 바람직하게는 처리 대상 곡립에 공기를 지향시키기 위해 일렬로 배열된 1개 이상의 노즐(5) 및 보다 바람직하게는 수개의 노즐을 포함한다. 공기 냉각 수단은 압축 공기에 특히 적합하며, 압축 공기 공급원(9)을 포함한다.
본 발명의 장치는 곡립을 컨베이어 벨트(7)로 이동시키키 위한 깔때기 모양의 공급 수단(11), 및 처리된 곡립을 제거하기 위한 제거 수단(10)을 포함한다. 바람직하게는, 깔때기 모양의 공급 수단은 예를 들어 디스크형일 수 있는 조절수단(12)을 추가로 포함하여, 벨트 위로 공급되는 곡립의 층 두께를 조절한다. 제거 수단(10)은 컨베이어 벨트의 전환점을 포함하며, 여기에서 곡립이 중력 작용에 의해 수거 용기로 떨어진다.
도 1의 장치는 스팀에 의한 곡립의 열처리를 위해 사용될 수 있다. 곡립은 깔때기 모양의 공급 수단(11)으로부터 장치내로 공급되어 약 1cm 두께의 층을 형성한 후, 이들 곡립은 컨베이어 벨트상에서 스팀 처리 영역으로 이동한다. 스팀은 컨베이어 벨트(7)의 위와 아래에 있는 노즐 라인(2x6 노즐 라인)으로부터 상기 컨베이어 벨트(7)상으로 지향된다. 컨베이어 벨트의 속도는 조절될 수 있으며, 사용된 노즐 라인의 수는 변경될 수 있다. 스팀과 벨트 위를 이동하는 곡물의 처리 온도는 스팀 압력에 의해 조절될 수 있다. 바람직한 스팀 온도는 100 내지 140℃, 바람직하게는 110℃ 내지 130℃이다. 컨베이어 벨트는 스팀 처리된 곡립을, 곡립이 0.5 내지 30초, 바람직하게는 2 내지 15초 동안 잔류하는 것이 권장되는 스팀 처리 영역으로부터 곡립이 벨트상으로 취입된 압축된 공기에 의해 냉각되는 냉각 영역으로 이동시킨 후, 곡립이 컨베이어 벨트의 타측 단부에서 수거된다.
도 1의 장치에서, 종자는 열처리 동안 실질적으로 수평 방향으로 이동한다. 그러나, 이들은 중력작용으로 인해 수직 방향으로도 이동될 수 있다. 열처리 동안 수직으로 이동하는 종자를 처리하기 위한 장치가 도 4에 도시된다. 이러한 장치는 곡립을 공급하기 위한 공급 박스(14), 곡립을 분배시키기 위한 조절 콘(16)을 갖는 수직관(13), 및 곡립을 스팀으로 처리하기 위한 스팀 공급 수단(19)을 포함한다. 공급 박스는 스팀 처리가 수행되는 수직관의 상부에 연결된다. 바람직하게는, 공급 박스는 공급되는 종자의 속도를 조절하기 위한 공급 조절 수단(15)에 연결된다. 조절 콘(16)은 바람직하게는 콘을 회전시키고 콘을 수직 방향으로 이동시키는 콘 이동 수단(17), 예를 들어 조절 스크루를 포함한다. 추가로 바람직하게는, 수직관은 종자의 속도를 감소시키기 위한 유동 조절 수단(18)을 포함한다. 유동 조절 수단은 바람직하게는 고리 형태를 갖는다. 스팀 공급 수단(19)은 조절 콘 바로 아래에 설치되며 스팀 살포 수단(20)에 연결된 유입구, 예를 들어 내부 표면에 근접한 수직관(13)내 스팀 고리를 포함할 수 있다. 상기 스팀 고리는 스팀을 지향시키고 퍼지게 하는 약 1.5mm의 구멍이 있는 관이다. 구멍의 방향은 도 4에서 바브(barb)로 도시된다. 다른 종류의 스팀 살포 노즐도 사용될 수 있다.
상기된 장치는 바람직하게는 서로 상하 관계로 배열된 2개 이상의 조절 콘(16), 및 이들 바로 밑에 있으며 스팀을 수직관(13)내로 퍼뜨리기 위해 수직관의 내부 표면을 에워싸는 스팀 고리 형태의 수개의 스팀 살포 수단(20)을 갖는 수개의 스팀 공급 수단(19)을 포함한다. 스팀이 나오는 수직관(13)은 냉각 수단, 예를 들어 종자를 공기로 냉각시키기 위한 관에, 또는 종자를 떨어뜨리기 위한 물이 들어찬 용기에 연결될 수 있다.
도 4의 장치는 곡립을 열처리하여 곰팡이로 오염된 곡립의 양을 감소시키기에 적합하다. 상기 장치는 랙(rack)에 지지되어 있는 수직의 스팀 발생 관(13)을 포함한다. 대맥은 공급 박스(14)를 통해 장치로 공급되고, 공급량은 공급 조절 수단(15)으로 조절된다. 대맥은 중력작용 및 스팀 스트림에 의해 관을 통해 유동한다. 이동하는 대맥의 속도는 2개의 조절 콘(16) 및 3개의 유동 조절 수단(18)에 의해 감소된다. 상위 조절 콘은 스크루 형태의 콘 이동 수단(17)에 의해 관에 연결된다. 상위 조절 콘은 회전할 수 있고, 수직 방향으로 이동할 수 있다. 곡물 종자층의 두께는 상위 콘과 상위 유동 조절 수단 사이의 갭(0-2cm)에 의해 조절될 수 있다. 스팀은 스팀 살포 수단(20)을 포함하는 스팀 공급 수단(19)을 통해 스팀 발생 관내로 (도 1의 장치에서와 같은 방식으로) 공급된다. 나머지 스팀은 처리된 곡물 종자와 함께 유출된다. 80cm 높이의 스팀 발생관에서의 처리 시간은 약 1초이다. 처리 시간은 추가의 모듈로 스팀 발생관의 길이를 증가시킴으로써 늘어날 수 있다. 도 4의 장치에서 얻은 열처리 결과는 도 1의 장치에서 얻은 열처리 결과와 유사하였다.
본 발명은 하기 실시예에 의해 설명된다.
실시예 1
열처리가 대맥의 곰팡이 함량과 발아력에 미치는 영향
대맥을 도 1의 장치로 열처리하였다. 표 1은 스팀 온도, 스팀 압력, 및 벨트상에서의 처리 온도 및 처리 시간이 푸사리움(Fusarium) 곰팡이로 오염된 대맥 곡립의 백분율과 대맥의 발아력에 미치는 영향을 기재하였다. 열처리는 발아력을 약화시키지 않으면서 푸사리움 곰팡이로 오염된 대맥 곡립의 백분율을 감소시켰다. 이러한 처리는 심지어 일부 발아력 파라미터를 개선시키는 것으로 보였다.
표 1
스팀 온도(압력), 및 벨트상에서의 처리 온도 및 처리 시간이 푸사리움(Fusarium)곰팡이로 오염된 대맥 곡립의 백분율과 대맥의 발아력에 미치는 영향
비처리 처리
스팀 온도(℃)스팀 압력(bar)벨트상의 온도(℃)처리 시간(초) 1150.77510 1231.2785
푸사리움 곰팡이로 오염된 곡립의 백분율발아력(%)발아 에너지(4ml)발아 에너지(8ml) 25959758 89810080 110010089
실시예 2
1kg의 규모로 열처리된 대맥의 맥아제조
단백질 함유율이 10.6%인 쿠스타(Kustaa) 대맥을 시거(Seeger) 시험용 맥아제조 장치의 1kg 배치에서 발아시켰다. 맥아제조용 대맥을 도 1의 장치로 5초 동안 처리하였다. 사용된 스팀 온도는 115℃, 120℃ 및 125℃였다. 비처리된 대맥을 대조용으로 사용하였다. 대맥의 절반(컨테이너 1 내지 4)은 처리후에 곧바로 맥아제조되었고, 나머지 절반(컨테이너 5 내지 8)은 24시간 동안의 저장 후에 맥아제조되었다. 저장은 15℃에서 수행되었다. 대맥을 13℃의 수중에서 8시간, 15℃에서 건조상태로 16시간 및 13℃의 수중에서 8시간 동안 침지시켰다. 대맥을 16℃에서 하룻동안 발아시킨 후, 습도를 49%로 조절하였다. 그런 다음, 대맥을 14℃에서 4일 동안 계속해서 발아시켰다. 발아 후, 대맥 건조를 50℃의 공기로 개시하고 82℃의 공기에서 종결시켰다.
표 2는 열처리가 대맥 및 이로부터 제조된 맥아에 미치는 영향을 기재하였다. 맥아 분석은 예를 들어 공지문헌[Analytica-EBC/European Brewery Convention, published by EBC Analysis Committee, Verlag Hans Carl, Getranke-Fachverlag, Nurnberg, 1998]에 기술되어 있다. 열처리는 푸사리움 곰팡이로 오염된 대맥 곡립의 백분율 및 곰팡이 전체량을 감소시켰다. 정상적인 변화 범위에서, 맥아 분석은 차이를 보이지 않았다.
표 2
시험용 맥아제조
컨테이너 번호 1 2 3 4 5 6 7 8
스팀 온도(℃) 비처리 115 120 125 비처리 115 120 125
스팀 압력(bar) 비처리 0.7 1.0 1.3 비처리 0.7 1.0 1.3
벨트상에서의 온도(℃) 비처리 75 78 79 비처리 75 78 79
처리 시간(초) 비처리 5 5 5 비처리 5 5 5
15℃에서의 저장 아니오 아니오 아니오 아니오 24시간 24시간 24시간 24시간
대맥
수분함량(%) 13.6 14.4 13.9 14.6 13.6 14.4 14.6 14.9
발아 능력(%) 99 98 100 99 99 98 100 99
푸사리움 곰팡이로 오염된 곡립의 백분율 39 26 14 11 31 16 12 11
사버라우드(Sabouraud) 덱스트로스 아가에 대한 곰팡이 콜로니의 양(cfu/g dm*) 1.7E+03 5.8E+02 1.2E+02 0 1.7E+03 8.2E+02 4.7E+02 0
맥아제조 공정
첫 번째 침지후의 수분함량(%) 33.6 32.7 32.6 32.8 34.5 33.1 33.3 33.3
침지후의 수분함량(%) 41.5 40.3 39.9 40.1 42.1 40.8 41.0 41.0
1일/2일 동안 발아된 곡립의 양(%) 96/99 97/98 96/99 98/98 97/96 97/99 96/97 97/97
녹색 맥아의 수분함량(%) 48.5 49.1 48.4 48.8 47.8 48.9 48.7 47.9
맥아 분석
맥아의 수분함량(%) 3.7 3.6 3.6 3.8 3.9 3.9 3.8 3.9
소맥분으로부터의 추출물(%/d.m.) 79.7 79.8 79.7 79.9 80.1 80.3 80.4 80.3
맥아즙 색상도(°EBC) 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.2 2.5 2.2
맥아즙 pH 5.96 5.96 5.95 5.96 5.96 5.96 5.96 5.96
소맥분-굵은 추출물-차이(%) 1.6 1.6 1.8 1.9 2.4 2.3 2.3 2.1
소맥분의 파쇄도 측정(%) 86 84 83 84 83 83 83 83
파쇄도(>2.2mm)(%) 0.8 1.0 1.6 2.0 2.4 2.4 1.6 2.4
맥아 개질화 정도(%) 93 94 88 92 90 88 89 91
균질도(%) 74 77 71 76 74 73 68 71
맥아즙 점도(mPa.s) 1.50 1.51 1.50 1.50 1.50 1.51 1.51 1.52
맥아즙 β-글루칸(mg/l) 166 190 193 165 213 187 207 179
가용성 질소(mg/100g) 562 569 563 565 572 561 585 547
콜배치(Kolbach) 지수(%) 34 34 35 34 35 34 36 34
FAN (mg/l) 128 130 127 130 135 135 135 121
당화 작용 시간(분) 15 15 15 15 15 15 15 15
α-아밀라아제(DU/g d.m.) 43 42 41 42 46 46 46 47
당화력(WK/100g d.m.) 260 250 230 250 260 250 250 260
* 사버라우드 덱스트로스 아가(옥소이드(Oxoid))에 대한 곰팡이 콜로니의 양(cfu/g dm); 방법은 모든 곰팡이(푸사리움도 포함) 및 효모를 드러낸다.
* cfu/g dm = 콜로니 형성 단위/건조 물질 1g(colony forming units/a gram of dry matter).
실시예 3
50kg 규모로 열처리된 대맥의 맥아제조
단백질 함유율이 10.6%인 쿠스타 대맥을 맥아제조 장치의 50kg 배치에서 발아시켰다. 맥아제조용 대맥을 5초 동안 도 1의 장치로 처리하였다. 사용된 스팀 온도는 125℃였다. 비처리된 대맥을 대조용으로 사용하였다. 대맥은 처리후 곧바로 맥아제조되었다. 대맥을 13℃의 수중에서 8시간, 16℃에서 건조상태로 12시간, 13℃의 수중에서 4시간, 16℃에서 건조상태로 12시간 및 13℃의 수중에서 1시간 동안 침지시켰다. 대맥을 16℃에서 하룻동안 발아시킨 후, 습도를 49%로 조절하였다. 그런 다음, 대맥을 14℃에서 4일 동안 계속해서 발아시켰다. 발아 후, 대맥 건조를 50℃의 공기로 개시하고 82℃의 공기에서 종결시켰다.
표 3은 열처리가 대맥 및 이로부터 제조된 맥아에 미치는 영향을 기재하였다. 도 2는 상이한 맥아제조 시기에서 푸사리움 곰팡이로 오염된 곡립의 백분율에 대한 열처리의 효과를 나타내고 있다. 열처리는 푸사리움 곰팡이로 오염된 대맥 및 맥아 곡립의 백분율을 감소시켰다. 열처리는 또한 침지 및 발아후에 취한 샘플에서 푸사리움 곰팡이로 오염된 곡립의 백분율을 감소시켰다. 정상적인 변화 범위에서, 맥아 분석은 차이를 보이지 않았다.
표 3
대맥 및 대맥으로부터 제조된 맥아에 대한 열처리 효과
스팀 온도(℃) 비처리 125
스팀 압력(bar) 비처리 1.3
벨트상의 온도(℃) 비처리 79
처리 시간(초) 비처리 5
대맥
수분함량(%) 13.1 13.1
발아력(%) 99 99
푸사리움 곰팡이로 오염된 곡립의 백분율 29 3
맥아제조 공정
첫 번째 침지후의 수분함량(%) 31.0 31.4
침지후의 수분함량(%) 44.2 43.4
1일/2일 동안 발아된 곡립의 양(%) 96/98 96/100
녹색 맥아의 수분함량(%) 47.2 48.0
맥아 분석
맥아 수분함량(%) 4.3 4.0
소맥분으로부터의 추출물(%/d.m.) 80.7 80.3
맥아즙 색상도(°EBC) 2.5 2.8
맥아즙 pH 6.02 6.00
소맥분-굵은 추출물-차이(%) 2.1 1.4
소맥분의 파쇄도 측정(%) 88 89
파쇄도(>2.2mm)(%) 1.8 1.2
맥아 개질 정도(%) 94 98
균질도(%) 78 84
맥아즙 점도(mPa.s) 1.50 1.50
맥아즙 β-글루칸(mg/l) 1.44 92
가용성 질소(mg/100g) 580 585
콜배치 지수(%) 36 35
FAN(mg/l) 129 134
당화 작용 시간(분) 15 15
α-아밀라아제 (DU/100g d.m.) 49 47
당화력(WK/100g d.m.) 290 290
푸사리움 곰팡이로 오염된 곡립의 백분율 85 41
실시예 4
열 및 락트산 박테리아 스타터에 의한 처리후에 1kg 규모로의 맥아제조
단백질 함유율이 10.6%인 쿠스타 대맥을 시거 시험 맥아제조 장치의 1kg 배치에서 발아시켰다. 맥아제조용 대맥을 5초 동안 도 1의 장치로 처리하였다. 사용된 스팀의 온도는 125℃였다. 비처리된 대맥을 대조용으로 사용하였다. 더욱이, 락트산 박테리아 스타터의 첨가가 맥아제조에 미치는 영향을 시험하였다. 스타터로서의 락토바실러스 플란타럼(Lactobacillus plantarum) VTT-E-78076을 30℃에서 MRS 육즙(옥소이드(Oxoid))중에서 배양시켰다(배양은 특허출원 WO96/02141호에 따라 수행하였다). 세포를 포함하는 스타터 성장 배지를 제 1 침지 및 제 2 침지용 물 120ml/대맥kg에 첨가하였다. 시험 과정은 표 4에 기재되어 있다. 대맥을 15℃에서 침지시키되, 수중에서 8시간, 건조상태로 13시간, 수중에서 3시간, 건조상태로 11시간 및 수중에서 1시간 동안 침지시켰다. 대맥을 16℃에서 하루 동안 발아시킨 후, 습도를 49%로 조절하였다. 그런 다음, 대맥을 14℃에서 4일 동안 발아시켰다. 발아후, 대맥의 건조를 50℃의 공기로 개시하고 82℃의 공기로 종결시켰다.
표 4는 대맥 및 대맥으로부터 제조된 맥아에 대한 열처리 효과를 기재하고 있다. 도 3은 상이한 맥아제조 단계에서 푸사리움 곰팡이로 오염된 곡립의 백분율에 대한 열처리 효과를 나타낸다. 열처리는 푸사리움 곰팡이로 오염된 대맥 및 맥아 곡립의 백분율을 감소시켰다. 열처리는 또한 침지 및 발아후에 취한 샘플에서 푸사리움 곰팡이로 오염된 곡립의 백분율을 감소시켰다. 열처리와 함께 스타터에 의한 처리는 푸사리움 곰팡이로 오염된 곡립의 백분율을 추가로 감소시켰다. 정상적인 변화 범위에서, 맥아 분석은 차이를 보이지 않았다.
표 4
시험용 맥아제조
컨테이너 번호 1 2 3 4
스팀 온도(℃) 비처리 비처리 125 125
스팀 압력(bar) 비처리 비처리 1.3 1.3
벨트상의 온도(℃) 비처리 비처리 79 79
처리 시간(초) 비처리 비처리 5 5
스타터 첨가 비처리 스타터 비처리 스타터
대맥
수분함량(%) 13.2 13.2 16 16
발아력(%) 98 98 98 98
푸사리움 곰팡이로 오염된 곡립의 백분율 16 16 0 0
맥아제조 공정
첫 번째 침지후의 수분함량(%) 35.9 35.8 34.7 34.8
침지후의 수분함량(%) 44.6 43.3 42.6 41.7
1일/2일 동안 발아된 곡립의 양(%) 99/98 94/97 96/98 90/95
녹색 맥아의 수분함량(%) 44.5 45.0 46.7 46.7
맥아분석
맥아의 수분함량(%) 3.8 3.7 3.7 3.8
소맥분으로부터의 추출물(%/d.m.) 79.8 80.3 80.1 79.9
맥아즙 색상도(°EBC) 2.8 2.8 2.8 2.8
맥아즙 pH 6.12 6.05 6.1 6.02
소맥분-굵은 추출물-차이(%) 3.2 3 1.7 1.8
소맥분의 파쇄도 측정(%) 80 82 87 86
파쇄 정도(>2.2mm)(%) 4 2.8 1 1.6
맥아즙 점도(mPa.s) 1.51 1.46 1.53 1.53
맥아즙 β-글루칸(mg/l) 183 127 107 118
가용성 질소(mg/100g) 584 616 605 583
콜배치 지수(%) 35 37 36 36
FAN (mg/l) 117 131 119 119
당화 시간(분) 15 15 15 15
α-아밀라아제(DU/g d.m.) 41 43 37 36
당화력 (WK/100g d.m.) 220 260 230 230
푸사리움 곰팡이로 오염된 곡립의 백분율 46 29 2 0
실시예 5
대맥의 곰팡이 함량과 발아력에 대한 다양한 열처리 방법의 효과
상기된 바와 동일한 쿠스타 대맥을 시험에서 사용하였다. 대맥 50g을 5ℓ의 온수중에 침지시킨후, 상기 대맥을 20초 동안 10℃의 수중(8ℓ)에서 냉각시켰다. 대맥 25g을 마이크로파 오븐에서 가열시키고 실온에서 냉각시켰다. 시험 과정은 하기 표 5에 기재된다. 대맥의 온수중에의 침지로 인해 푸사리움 곰팡이로 오염된 곡립의 백분율이 감소되었으며, 발아력은 우수한 채로 유지되었다. 마이크로파 오븐 처리에 의해 푸사리움 오염도는 감소하였다. 마이크로파 오븐중에서의 보다 긴 처리 시간은 발아력을 감소시켰다.
표 5
푸사리움 곰팡이로 오염된 곡립의 백분율에 대한 다양한 열처리 방법의 효과
정의 비처리 1초 동안 수중에 침지 마이크로파 오븐(800W)
온도(℃) 시간
60 70 75 80 90 10 20
푸사리움으로 오염된 곡립의 백분율 20 21 15 6 3 2 13 3
발아 에너지(4ml) 100 79 97 100 95 99 99 8
발아 에너지(8ml) 93 73 70 67 84 88 70 1
실시예 6
푸사리움 곰팡이로 심하게 오염된 휴지기의 대맥을 실시예 1에 기술된 바와 같이 처리하였다. 대맥의 발아력 및 곰팡이 함량에 대한 스팀 온도(압력), 및 벨트상에서의 처리 온도 및 처리 시간의 효과를 연구하였다. 결과는 하기 표 6에 제시된다. 처리시, 푸사리움 곰팡이는 발아력 파라미터에는 영향을 미치지 않으면서 제거될 수 있다.
표 6
푸사리움으로 심하게 오염된 휴지기의 대맥의 처리
비처리 처리
스팀 온도(℃)스팀 압력(bar)벨트상의 온도(℃)처리 시간(초) 1251.3795
푸사리움 곰팡이로 오염된 곡립의 백분율(%)발아력(%)발아 에너지(4ml)발아 에너지(8ml) 9097175 09785
본 발명의 기본적 착상이 다양한 방식으로 수행될 수 있음은 당업자에게는 자명한 것이다. 본 발명 및 본 발명의 구체예는 상기 실시예로 제한되지 않으며, 청구의 범위내에서 변형될 수도 있다.
실시예 7
푸사리움으로 심하게 오염된 킴피(Kymppi) 대맥을 1kg의 배치에서 맥아제조하였다. 대맥을 실시예 4에 기술된 방식과 동일한 방식으로 도1에 도시된 장치로 처리하였다. 곰팡이 함량 및 용출 경향에 대한 열처리 효과를 결정하였다.
푸사리움 곰팡이로 오염된 곡립의 비율을 문헌[Abildgren et al. (Lett. Appl. Microbiol.5(1987)83-86]에 기술된 방법에 따라서 푸사리움 곰팡이에 특이적인 크자펙 이프로디온 디클로랄 아가(Czapek iprodion Dicloral agar)(CZID agar, Difco)상에서 검정하였다.
아스페르길루스(Aspergillus) 및 페니실리움(Penicillium) 곰팡이(저장곰팡이)로 오염된 곡립의 비율을 문헌[EBC, Analytica Microbiologica, Part 2, 1991]에 기술된 방법에 따라서 아스페르길루스 및 페니실리움 곰팡이에 특이적인 몰트 솔트 아가(Malt Salt agar)(MSA, Difco)상에서 검정하였다.
야생곰팡이(예, 올터나리아(Alternaria), 세팔로스포리움(Cephalosporium), 클라도스포리움(Cladosporium), 에피코쿰(Epicoccum), 스템필리움(Stemphylium))로 오염된 곡립의 비율을 문헌[EBC, Analytica Microbiologica, Part 2, 1991]에 기술된 방법에 따라서 습식 여과지상에서 검정하였다.
문헌[Vaag et al., Eur. Brew. Conv. Proc. 24thCongr., Oslo 1993, 155-162]에 기술된 방법에 따라서 용출 경향을 검정하였다.
결과는 표 7에 기재하였다. 대맥, 침지후의 대맥, 발아후의 대맥 및 건조된 맥아의 푸사리움 곰팡이에 대한 열처리의 효과는 앞서의 결과와 유사하였다. 더욱이, 아스페르길루스 및 페니실리움 곰팡이(저장곰팡이) 및 야생곰팡이로 오염된 대맥 곡립의 비율은 발아력의 손실 없이 감소하였다. 용출 경향은 처리된 대맥으로부터 제조된 맥아에서 0으로 감소하였다. 비처리된 대맥으로부터 제조된 맥아에서의 용출 경향은 높았다(128g).
표 7
푸사리움 곰팡이로 심하게 오염된 킴피 대맥의 맥아제조
비처리 열처리
스팀 온도(℃)스팀 압력(bar)벨트상의 온도(℃)처리 시간(초) 1251.3795
대맥 분석
수분함량(%) 13.0 16.1
발아력(H2O2)(%) 98 98
발아 에너지 4ml (%) 17 30
수분에 대한 민감도 8ml(%) 4 7
소팅(sorting)(mm) 2.2mm 2.2mm
곰팡이(%)(오염된 곡립)
푸사리움(%) 91 2
아스페르길루스 3 0
페니실리움 0 0
올터나리아 4 3
세팔로스포리움 9 1
클라도스포리움 5 0
에피코쿰 22 5
스템필리움 3 0
맥아제조 공정
1시간의 습식 침지후의 수분함량(%) 35.3 35.6
침지후의 수분함량(%) 46.9 46.3
침지후의 푸사리움(%)(오염된 곡립) 100 33
2/4일 동안의 발아율(%) 90/99 94/99
녹색 맥아의 수분함량(%) 45.9 46.5
발아후의 푸사리움(%)(오염된 곡립) 100 88
맥아 분석
수분함량(%) 4.3 3.8
추출물(소맥분)(%/dm) 81.0 79.8
맥아즙 색상도(°EBC) 2.8 2.8
맥아즙 pH 6.05 6.12
파쇄도(소맥분)(%) 72 78
파쇄도, >2.2mm (%) 14.6 8.2
파쇄도, 전체 곡립 (%) 8.6 1.8
맥아즙 점도 (cP) 1.54 1.68
여과 시간(분) 40 35
맥아즙 β-글루칸(mg/l) 571 521
가용성 질소(mg/100g) 581 521
콜배치 지수(%) 37 34
FAN (mg/l) 127 106
당화 시간(분) 15 15
용출 경향(g) 128 0
푸사리움(%)(오염된 곡립) 99 95
실시예 8
DON 독소로 심하게 오염된 튼튼한 대맥을 1kg의 배치에서 발아시켰다. 대맥을 실시예 4에 기술된 방식과 동일한 방식으로 도 1에 도시된 장치로 처리하였다. 데옥시니발레놀(DON) 및 3-아세틸데옥시니발레놀(3-ADON)과 같은 푸사리움 독소 트리코테센은 매스 선택적 검출기를 갖춘 기체 크로마토그래프(GC-MSD)에 의해 트리메틸실릴에테르 유도체로서 결정되었다. 제아라레논과 오크라톡신 A를 분리하고, 형광 검출기를 갖춘 역상 HPLC에 의해 정량하였다. 곰팡이를 실시예 7에서와 같이 결정하였다. 결과는 표 8에 기재하였다.
대맥, 침지후의 대맥 및 건조된 맥아의 푸사리움 곰팡이에 대한 열처리 효과는 앞서의 결과와 유사하였다. 발아력은 모든 경우에 우수하였다. 더욱이, 아스페르길루스 곰팡이로 오염된 곡립의 비율은 열처리된 대맥 번호 1로부터 제조된 맥아에서 감소하였다. 용출 경향은 열처리된 대맥 번호 2로부터 제조된 맥아에서 1g까지 감소하였다. 비처리된 맥아에서의 용출 경향은 26g이었다. 놀랍게도, 대맥 및맥아에서의 미코톡신의 상당한 감소(7-50%)가 열처리에 의해 달성되었다.
실시예 9
열처리되고 건조된 쿠스타 대맥의 저장에 대해 연구하였다. 대맥을 실시예 4에서와 같은 방식으로 도 1에 도시된 장치로 처리하였다. 열처리후에, 대맥의 수분함량은 14.3%였다. 대맥을 시험 맥아제조 장치(씨거)에서 45℃에서 3시간 동안 건조시켰다. 건조후, 대맥의 수분함량은 7.9%였다. 대맥을 5℃ 및 23℃에서 밀폐 용기중에 저장하였다. 발아 에너지(4 및 8ml), 발아력 및 푸사리움 및 저장곰팡이 오염물을 4개월의 기간 동안 상기된 바와 같이 결정하였다. 결과는 표 9에 제시된다. 어떠한 푸사리움 곰팡이 또는 저장 곰팡이의 성장도 관찰할 수 없었다. 또한, 대맥의 발아가 4개월의 기간 동안 양 온도에서 불변 상태로 유지되었다.
표 8
DON 독소로 심하게 오염된 튼튼한 대맥의 맥아제조
박스 번호 1 2 3 4
대맥 번호 1 1 2 2
스팀 온도(℃) 비처리 125 비처리 125
스팀 압력(bar) 비처리 1.3 비처리 1.3
벨트상의 온도(℃) 비처리 79 비처리 79
처리 시간(초) 비처리 5 비처리 5
대맥 분석
수분함량(%) 11.2 13.9 11.5 14.4
발아력(H2O2)(%) 99 99 99 99
발아 에너지 4ml(%) 93 89 87 89
수분에 대한 민감도 8ml(%) 59 78 67 72
소팅(mm) 2.2mm 2.2mm 2.2mm 2.2mm
푸사리움(%)(오염된 곡립) 82 12 83 5
DOX 독소 mg/맥아제조전 kg 4223 3475 13540 12209
맥아제조 공정
습식 침지 1시간 후의 수분함량(%) 31.3 31.6 31.2 31.7
침지후의 수분함량(%) 44.4 43.8 44.1 43.9
침지후의 푸사리움(%)(오염된 곡립) 95 10 94 12
2일 동안의 발아율(%) 98 97 97 97
녹색 맥아의 수분함량(%) 44.5 45.1 45.1 45.2
맥아분석
수분함량(%) 3.6 3.7 3.6 3.5
추출물(소맥분)(%/dm) 78.8 79.3 79.6 79.4
맥아즙 색상도(°EBC) 4.4 4.1 4.7 4.4
맥아즙 pH 5.97 5.99 5.96 5.95
맥아즙 점도(cP) 1.42 1.44 1.43 1.48
여과 시간(분) 30 30 30 40
맥아즙 β-글루칸(mg/l) 54 46 83 127
가용성 질소 mg/100g 979 984 987 951
콜배치 지수(%) 47 48 48 47
FAN mg/l 228 229 239 222
당화 작용 (분) 15 15 15 15
α-아밀라아제 DU/g dm 52 50 47 49
당화력 WK/100g dm 560 540 500 500
용출 경향 g 0 0 26 1
푸사리움 % (오염된 곡립) 100 52 100 60
아스페르길루스 % (오염된 곡립) 51 8 0 0
DON 독소 mg/kg 811 410 2344 2178
3-ADON 독소 mg/kg 77 <50 128 <50
제아라레논 mg/kg 118 11.1 156.1 50.3
표 9
열처리되고 건조된 쿠스타 대맥의 저장
23℃에서 대맥의 저장
저장 시간 발아 에너지(4ml) % 발아 에너지(8ml) % 발아력(H2O2) % 푸사리움 곰팡이로 오염된 곡립 % 저장곰팡이로 오염된 곡립 %
처리전 85 99 40 0
처리후 81 99 0 0
1주 93 95 0 0
2주 94 47 99 0 0
1개월 89 50 97 0 0
2개월 89 65 99 0 0
3개월 91 62 97 0 0
4개월 88 68 96 0 0
5℃에서 대맥의 저장
저장 시간 발아 에너지(4ml) % 발아 에너지(8ml) % 발아력(H2O2) % 푸사리움 곰팡이로 오염된 곡립 % 저장곰팡이로 오염된 곡립 %
처리전 85 99 40 0
처리후 81 99 0 0
1주 90 93 0 0
2주 91 47 98 0 0
1개월 90 40 97 0 0
2개월 89 47 99 0 0
3개월 94 40 97 0 0
4개월 95 48 96 0 0

Claims (23)

  1. 대맥 및 맥아제조용 대맥을 처리하여 곰팡이 함량을 감소시키는 방법에 있어서, 대맥 및 맥아제조용 대맥의 곰팡이 함량은 감소하지만 발아력은 유지되게 하는 온도 및 시간 동안 대맥 및 맥아제조용 대맥을 열에 노출시켜, 처리 대상 대맥 및 맥아제조용 대맥의 온도가 1 내지 10초 동안 70 내지 90℃로 상승되게 함을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 대맥 및 맥아제조용 대맥의 푸사리움(Fusarium) 곰팡이 함량은 감소하지만 발아력은 유지되게 하는 온도 및 시간 동안 대맥 및 맥아제조용 대맥을 열에 노출시킴을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 대맥 및 맥아제조용 대맥의 미코톡신 함량은 감소하지만 발아력은 유지되게 하는 온도 및 시간 동안 대맥 및 맥아제조용 대맥을 열에 노출시킴을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중의 어느 한 항에 있어서, 처리 대상 대맥 및 맥아제조용 대맥이 발아 대상 대맥 및 맥아제조용 대맥임을 특징으로 하는 방법.
  5. 삭제
  6. 제 1항 또는 제 5항에 있어서, 맥아제조용 대맥으로부터 제조된 맥주의 용출 경향이 감소되게 하는 온도 및 시간 동안 맥아제조용 대맥을 열에 노출시킴을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1항에 있어서, 대맥 및 맥아제조용 대맥을 처리한 후, 발아 시기에 발아 대상 대맥 및 맥아제조용 대맥에 락트산 박테리아를 첨가함을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 1항에 있어서, 댐프 열로 열처리를 수행함을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 8항에 있어서, 스팀으로 열처리를 수행함을 특징으로 하는 방법.
  10. 삭제
  11. 제 1항에 따른 방법으로 처리된 대맥 및 맥아제조용 대맥.
  12. 삭제
  13. 제 11항에 따른 대맥 및 맥아제조용 대맥으로 제조되는 대맥 생성물.
  14. 제 13항에 있어서, 대맥 생성물이 맥아임을 특징으로 하는 대맥 생성물.
  15. 제 13항에 있어서, 맥아제조, 양조, 식품 또는 사료 산업에서 사용됨을 특징으로 하는 대맥 생성물.
  16. 제 15항에 있어서, 대맥이 맥아제조에 사용되며, 락트산 박테리아가 맥아제조 공정 동안 첨가됨을 특징으로 하는 대맥 생성물.
  17. 삭제
  18. 대맥 및 맥아제조용 대맥을 처리하여 이들의 곰팡이 함량을 감소시키기 위한 장치에 있어서, 공기 및 스팀을 통과시키지만 대맥 및 맥아제조용 대맥이 통과하여 떨어지지 않을 정도로 작은 구멍을 구비하는 무한 컨베이어 벨트(7)를 포함하여 대맥 및 맥아제조용 대맥을 이송시키기 위한 이송 수단(1), 대맥 및 맥아제조용 대맥을 스팀으로 처리하여 대맥 및 맥아제조용 대맥의 온도를 0.5 내지 30초 동안 60 내지 100℃로 상승시키기 위한 스팀 공급 수단(2) 및 대맥 및 맥아제조용 대맥을 공기로 냉각시키기 위한 공기 냉각 수단(3)을 포함하며, 스팀 공급 수단이 이송 수단의 이송 방향으로 공기 냉각 수단의 상류부에 설치됨을 특징으로 하는 장치.
  19. 제 18항에 있어서, 이송 수단(1)이 구멍이 있는 무한 컨베이어 벨트(7) 및 컨베이어 벨트의 속도를 조절하기 위한 조절 수단(6)을 포함함을 특징으로 하는 장치.
  20. 제 18항 또는 제 19항에 있어서, 스팀 공급 수단(2)이 스팀 압력을 조절하기위한 수단(8) 및 컨베이어 벨트의 위와 아래에 배열된 수개의 스팀 노즐(4)을 포함하며, 공기 냉각 수단(3)이 수개의 공기 노즐(5)을 공급하도록 배치된 압축 공기 공급원(9)을 포함함을 특징으로 하는 장치.
  21. 대맥 및 맥아제조용 대맥을 처리하여 이들의 곰팡이 함량을 감소시키기 위한 장치에 있어서, 대맥 및 맥아제조용 대맥을 공급하기 위한 공급 박스(14), 대맥 및 맥아제조용 대맥을 분배시키기 위한 조절 콘(16)을 가진 수직관(13), 및 대맥 및 맥아제조용 대맥을 스팀으로 처리하여 대맥 및 맥아제조용 대맥의 온도를 0.5 내지 30초 동안 60 내지 100℃로 상승시키기 위한 스팀 공급 수단(19)을 포함함을 특징으로 하는 장치.
  22. 제 21항에 있어서, 장치가 2개 이상의 조절 콘(16), 및 구멍이 있는 고리 형태의 수개의 스팀 살포 수단(19)을 포함하며, 상기 조절 콘 중 상위 조절 콘은 콘 이동 수단(17)을 포함하고, 상기 고리는 수직관(13)의 내부 표면을 에워쌈을 특징으로 하는 장치.
  23. 삭제
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