KR100416039B1 - 발효 미숫가루 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따르면, 곡물을 파쇄하고 찐 후, 그 찐 곡물에 아스파르질러스 니제르, 아스파르질러스 아와모리, 아스파르질러스 가와치에서 선택되는 아스파르질러스속 미생물을 접종시키고, 약 30~35℃의 온도에서 20~60시간, 바람직하게는 25~55시간 동안 발효시키고, 건조 및 분쇄하는 것을 포함하는 발효 미숫가루의 제조방법 및 이로부터 제조된 발효 미숫가루가 제공된다. 본 발명에 따른 발효 미숫가루는, 종래의 미숫가루와 같이 맛이 있을 뿐만 아니라, 발효시 만들어진 구연산 및 여러 가지 영양소인 비타민 B군 및 소화효소들을 포함하고 있어 건강에 좋으며, 전분분자는 네오-미셀(neo-micelle) 구조로 되어 균의 생육을 돋우고 소화가 잘된다는 이점이 있으므로, 기존의 음용 미숫가루로서 뿐만 아니라, 저작기능 또는 소화기능이 불량하거나 제한적인 환자용 음식으로서 사용될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 미숫가루 및 이의 제조방법은 동물용 사료 및 이의 처리방법으로서도 유용하게 이용될 수 있다.

Description

발효 미숫가루 및 이의 제조방법 {FERMENTED POWDER OF STEAMED GRAIN AND PREPARATION THEREOF}

본 발명은 미숫가루의 제조 시에, 아스파르질러스속의 미생물을 접종하여 발효시키는 단계를 포함하는 발효 미숫가루 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 더욱 자세히는, 곡물 등을 파쇄하고, 쪄서 건조시키고 이를 분쇄하여 미숫가루를 제조할 때, 상기의 찐 곡물에 아스파르질러스속의 미생물을 접종하여, 발효시키고, 이를 건조시켜 분쇄함으로써 제조되는 발효 미숫가루 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

곡물의 주성분은 탄수화물이며, 이의 대부분은 전분 형태로 존재한다. 전분은 글루코오스와 같은 단당이 10개 이상 이어진 폴리사카라이드이며, 곡물 전분은 대부분 두 종류 이상의 당으로 이루어진 헤테로폴리사카라이드인 저분자량의 아밀로오스와 고분자량의 아밀로팩틴으로 이루어진다. 쌀의 아밀로오스와 아밀로펙틴의 비율은 20 : 80이고, 찰옥수수, 찰보리, 찹쌀 등은 아밀로펙틴만으로 구성되어 있다.

전분은 글루코오스와 같은 단당이 사슬모양으로 연결된 것이지만, 그 사슬의 일부는 수소 결합으로 매우 규칙적으로 배열되어 있는 부분 (베타-전분)과 불규칙적으로 배열되어 있는 부분(알파-전분)이 같이 섞여 있다. 규칙적인 부분은 결정상태로 되어있고, 이 부분을 '미셀'이라고 하며, 결정이 매우 가지런하기 때문에 물분자 및 효소 등이 용이하게 파고 들어갈 수가 없고, 물에 녹지 않고 침전한다.베타 전분 상태에서는, 단단한 미셀 구조 때문에 소화 효소의 작용을 받기 어려워서 좀처럼 소화가 되지 않으나, 물을 넣고 가열하면 미셀 구조에 틈이 생기고 물분자가 침입하여 미셀 구조가 차츰 무너지는데, 이것을 전분의 소화 또는 호화라고 한다. 나아가서 더욱 가열을 하면 미셀은 완전히 풀어지고 아밀로오스와 아밀로팩틴이 단분자가 되어 많은 물분자들에 둘러싸인 상태(알파 전분)가 되는데, 분자 사이가 벌어져 있는 상태, 즉 미셀 구조가 느슨해지고 풀어져 있기 때문에 소화 효소의 작용을 받기 쉬워진다.

전분의 이용율을 높이고 소화를 돕기 위해 베타-전분을 알파-전분으로 전환시키고 이러한 알파-전분 상태를 유지하기 위해 고래로부터 전분의 호화 또는 소화시키는 방법이 이용되고 있다.

전분을 함유한 식품을 볶고, 굽는 등의 가열조리법은 바로 베타 전분을 알파 전분으로 변화시키는 위한 것으로서, 전분의 소화 효율을 증대시키기 위해 필요하다. 그러나 알파로 변환된 전분도 수분이 있는 채로 식히면 다시 원래의 베타 전분으로 돌아가는데, 갓 지은 밥이나 금방 나온 떡이 맛이 있는 것은 알파 전분 상태이기 때문이다. 찬밥이 맛이 없고, 굳은 떡을 먹기 힘든 것은 알파 전분이 노화해서 다시 베타 전분이 됐기 때문이다.

전분의 호화 (α-전분화)에서, 가열 온도 높을수록, 쌀의 도정도가 클수록,가열전 침수 시간이 길수록, 녹말입자가 작을수록, 압력이 높을수록 호화속도가 빠르다고 알려져 있다. 그러나, 이렇게 호화 (α-전분화)된 전분은 실온이나 냉장온도에 방치하면, 전분의 구조는 다시 단단하여 소화되기 어려운 β-전분으로 돌아가는데, 이를 전분의 노화(β-전분화)라고 한다. 일반적으로 노화는 수분 30∼60%, 온도 2∼5℃, 전분분자 중 아밀로오스 함량 많을수록, 다량의 수소이온(산성)일 때 노화가 빠르다고 알려져 있다.

한편, 알파 전분이 뜨거울 때에 급속하게 수분을 제거하면, 즉 수분을 10-18%이하로 하면 노화 속도는 현저하게 느려지는데, 수분이 존재하더라도 그 대부분이 결정수로 존재하고 전분 분자의 재배열에 대해 용매로서 작용하지는 않는다. 수분을 제거한 알파 전분을 함유한 식품의 좋은 예가 비스킷이나 쿠키, 전병이나 유과인데, 급속하게 건조시켜 알파 전분 상태를 유지하는 것이다.

이러한 노화를 방지하기 위하여, 설탕이나 쇼트닝을 첨가하여 수분 흡수를 방해하거나, α-전분을 80℃이상에서 급속 건조시키거나, α-전분을 0℃이하에서 급속 냉동하는 방식으로 취한다.

또, 전분에 물을 가하거나 가하지 않고 160℃이상 가열 시 여러 단계의 가용성 전분을 거쳐 덱스트린(호정)으로 분해되는데, 이를 호정화라고 하며, 대표적으로는 미숫가루, 뻥뛰기, 팝콘 등이 있다.

미숫가루는 현미, 보리, 콩, 율무, 찹쌀, 깨, 들깨 등 여러가지 몸에 좋은 곡물을 수세 침수하고, 이를 찌거나 볶아서 분말화하는 방법으로 제조된 곡물의 가공식품으로서, 영양소를 최대한 파괴하지 않고 가루로 만들기 때문에 간편한 식사대용이나 식이요법식등으로 이용되고 있다. 그러나, 이러한 미숫가루는 단순히 곡물을 볶거나 찐 후, 건조 및 분쇄하여 제조하기 때문에, 여전히 β-구조의 전분을 상당량 포함하고 있고, 제조과정에 성분의 파손, 유실이 일어나며 부가가치를 향상시키지는 않는다.

네오-미셀 구조를 만들어 전분의 단단한 미셀 구조를 파괴하여 소화가 잘되게 할 수도 있다. 네오-미셀 구조를 갖는 전분은 물 및 효소 등이 용이하게 파고들어갈 수가 있어 미생물이 잘번식하고 소화도 잘된다.본 발명자는, 쌀을 파쇄하고, 찐 후, 아스파르질러스 가와치와 같이 산생산력이 있는 균을 접종한 후, 30시간 정도 보온하여 균사가 쌀에 침입하기 시작하면 전분이 불투명-백색을 띠는 네오-미셀 (New micelle 균조)의 구조로 되어 가수분해 및 소화가 용이하게 되며, 여러가지 효소와 비타민 B군 및 구연산을 생성하는 것을 또한 발견하였다. 또 이렇게 제조된 발효물들은 간식용 식품, 발효음료 제조 등에 많이 응용될 것으로 확신한다.

본 발명자는, 산생성 미생물, 예를 들면 당화효소, 단백질 분해효소 및 구연산을 분비하는 아스파르질러스속 미생물, 특별하게는 아스파르질러스 니제르, 아스파르질러스 아와모리, 아스파르질러스 가와치 등을 순수 배양하고, 파쇄하고 찐 곡물에 접종하고 발효시켜 발효물을 제조하고, 이를 건조하여 분말화하여 미숫가루를 제조할 수 있고, 이렇게 제조된 발효 미숫가루는, 네오-미셀을 많이 가지고 있어 소화가 잘되며, 상술한 미생물이 분비한 구연산을 다량 함유하며, 장기간 보관 및 저장이 용이하다는 것을 발견하고 본 발명을 완성하였다.즉, 본 발명은 전분을 함유한 곡물을 파쇄하고, 찐 후, 아르파르질러스 가와치균과 같은 미생물을 골고루 접종시키면, 제국이 잘되고 소화가 용이한 구조로 변화시키는데 큰 특징을 가진다.

본 발명의 목적은, 곡물을 파쇄하고 찐 후, 그 찐 곡물에 아스파르질러스속의 미생물을 접종하여 발효시키고, 이를 건조하고 분말화하는 것으로 구성된 발효된 미숫가루의 제조하는 방법 및 이렇게 제조된 발효된 미숫가루를 제공하는 것이다.

본 발명의 바람직한 양태에 따르면, 전술한 곡물은 쌀, 보리, 찹쌀, 수수, 콩류, 깨류, 율무, 옥수수 등, 전통적으로 미숫가루로 만들어지고 있는 모든 곡류를 포함하며, 경우에 따라서는 과실 또는 이의 씨앗을 포함할 수 있다.

본 발명의 바람직한 양태에 따르면, 아스파르질러스속의 미생물은, 신맛을 내나 알칼리성(염기성) 식품으로 분류되고 분초(粉酢)라고 불리우는 구연산을 발생시킬 수 있고, 영양소인 비타민 B군, 여러가지 소화효소를 분비하는 특징을 가지고 있으며, 구체적으로는 아스파르질러스 니제르, 아스파르질러스 아와모리, 아스파르질러스 가화치 등을 언급할 수있다.

이러한 아스파르질러스속의 구연산 생성 미생물은 발효 도중에 여러 가지 종류의 효소 등을 분비함과 동시에 일반 식생활에 결핍되기 쉬운 비타민 등의 영양소, 구체적으로는 비타민 B군 (B₁, B₂, B₆, 니아신, B₁₂등)을 분비하는데, 이러한 특성을 갖는 식품은 이전에는 찾아볼 수 없다.

구연산은 크랩(Krebs)의 구연산 사이클 (Tricarboxylic acid의 cycle, TCA 회로)에서 필수적으로 생산되고 이용되는 등, 널리 알려진 물질로서, 생명활동의 근원을 이루는 것이라 할 정도로 유용하고 귀중한 물질로 평가되고 있다. 즉, 인체를 구성하는 약 50~60억개의 세포도 모두 TCA-회로의 구연산에 의하여 세포의 기력 및 활동성을 향상시키는 물질이 구연산이라고 지적되고 있다.

이러한 구연산의 중요성 및/또는 효용으로서, 옛적부터 많은 영양과 칼로리를 필요로 하는 임신부나 활동가, 기력을 요구할 때 구연산이 많은 귤, 매실 등 신과일 및 음식을 좋아하며, 이들의 섭취를 권장하고 왔으며, 최근에는 구연산을 섭취하면 피로가 빨리 풀려 불과 2시간 후에는 그 효과가 최고에 달하는 것으로 알려져 있다.

그 뿐만 아니라, 피로소로서 산성을 나타내는 뇨(尿)의 산성 pH가, 알칼리성 식품으로 분류되는 구연산을 섭취하면 2시간 후에 중성에 가까이 된다는 보고가 있어, 구연산 식품에 대한 흥미를 한층 일으킨다.

본 발명에 있어서, 아스파르질러스속의 미생물의 접종량은 한정되지 아니하나, 순수 배양한 아스파르질러스 곰팡이를 원료에 대하여 0.01 내지 0.05%의 양으로로 첨가한다.

접종 방법은 전통적인 방법에 따라 살포, 혼합 등의 방법을 이용한다.

접종 후, 발효 온도는 접종된 아스파르질러스속 미생물의 배양 온도가 좋으나 특별하게 한정되지 아니하나, 일반적으로 약 30~35℃를 기준으로 한다.

발효시간은 접종된 미생물의 양 및 발효온도에 따라 다르나, 일반적으로 20~60시간, 특별하게는 25~55시간일 수 있다.

발효가 끝난 곡물의 발효물은 30 ~ 40℃에서 건조시키고 분쇄한다. 상기 건조는 자연건조, 송풍건조 또는 감압 건조일 수도 있다.

건조는 수분 함량 15% 이하, 바람직하게는 13% 이하, 더욱 특별하게는 10% 이하가 되도록 건조시킨다. 수분함량이 15% 이상이면, 미생물이 번식하거나 발효가 계속되며, 또는 β-전분화가 촉진될 수 있다는 단점이 있고, 장기 보존성에 불리하다.

건조된 발효 곡물의 분쇄는 일반적인 분쇄 방법 또는 분쇄기에 의해 수행된다. 본 발명에 있어서, 필요에 따라 건조 및/또는 분쇄하지 않은 발효 곡물을 그대로 이용할 수가 있다. 따라서, 본 발명에 있어서, 분쇄된 곡물의 입도는 한정되지 아니하며, 미숫가루로 만들 경우, 전통적인 미숫가루와 유사한 입도를 가질 수 있다.

이렇게 건조 및 분쇄된 발효 미숫가루는 일반 소비자들의 기호, 생활의 변천, 계절에 따라 구연산을 추가로 첨가할 수 있다.

본 발명에 따라 제조된 발효 미숫가루는 종래의 미숫가루와 같이 기호성과 맛이 있을 뿐만 아니라, 발효시 만들어진 구연산 및 여러 가지 영양소를 포함하고 있어 건강에 좋으며, 네오-미셀 구조 함량이 많고 발효 도중 발생한 비타민 B군 및 효소의 존재로 인하여 소화가 잘된다는 이점이 있으므로, 기존의 음용 미숫가루로서 뿐만 아니라, 저작기능 또는 소화기능이 불량하거나 제한적인 환자용 음식으로서 사용될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 미숫가루 및 이의 제조방법은 동물용 사료 및 이의 처리방법으로서도 유용하게 이용될 수 있다.

이하 실시예에 의하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하나, 이에 의해 본 발명이 한정되지는 않는다.

실시예 1

쌀 5 ㎏을 파쇄하고, 충분한 물에 10시간 동안 침수시킨 후, 쌀에 흡수되지 않은 물을 경사분리 또는 여과로 제거한다. 침수처리되어 팽윤된 쌀을 가압솥 (autoclave)에 넣고 가열한다. 증기가 나기 시작한 때부터 20분 정도 찐 후, 가열을 중지한다. 쌀알이 서로 부착되지 않고 균일하게 익혀지도록 교반한다.

교반 후, 다시 가압솥에 넣고 약 121℃까지 다시 가열한 후, 꺼내어 35℃까지 방냉한다.

여기에, 순수배양한 아스파르질러스 가와치를 0.02중량%의 양으로 첨가하고, 혼합하고, 30~35℃로 유지하면서 30시간 동안 발효시킨다.

발효가 끝나면, 가급적 저온 (30 ~ 40℃)에서 수분 함량 13% 이하로 건조시킨 후, 분쇄하여, 약 3.5 ㎏의 발효 미숫가루를 수득한다.

실시예 2

실시예 1에서와 유사한 방식으로 보리쌀 5 ㎏으로부터 약 3.2 ㎏의 발효 미숫가루를 수득한다.

실시예 3

아스파르질러스 아와모리를 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 유사한 방식으로 쌀 약 5 ㎏으로부터 약 3.5 ㎏의 발효 미숫가루를 수득한다.

본 발명에 따라 제조된 발효 미숫가루는 종래의 미숫가루보다 식량 자원의 부가가치를 향상시켰으며, 제조 과정에 발효시 생성한 알카리성(염기성) 구연산은 TCA 회로에 있어서 불가결하고 중요할 뿐 아니라, 많은 소화효소 (당화, 단백질 효소) 및 우리들 식생활에 결핍되기 쉬운 비타민 B군을 생성하는 식품이다. 본 발명에 따라 제조된 발효 미숫가루는 저작기능 또는 소화기능이 불량하거나 제한적인 환자용 음식으로, 한편으로 아동들의 간식용 식품으로 적합할 뿐 아니라, 기력이 부족한 성인, 노인의 비상상설 식품으로 가치있는 식품이 될 수 있다.

Claims (4)

1. 곡물을 파쇄한 후에 찌고, 그 찐 곡물에 아스파르질러스 니제르, 아스파르질러스 아와모리 및 아스파르질러스 가와치로 이루어진 군에서 선택되는 아스파르질러스속 미생물을 접종시켜 발효시킨 후, 그 발효물을 건조 및 분쇄하는 것을 포함하는, 발효 미숫가루의 제조방법.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서, 발효는 30~35℃의 온도에서 25~55시간 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
4. 제 1 또는 제 3 항에 따른 방법으로 제조되는 발효 미숫가루.