KR100448697B1 - 천연 물질이 함유된 식이섬유쌀의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 천연물질이 함유된 식이섬유쌀의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 보리의 기능성 식이섬유인 베타 -글루칸(β-glucan)을 분말상태로 농축하고 이를 타 곡물 분말원료에 배합한 후 쌀알의 형태로 성형/ 제조하여 이를 쌀과 함께 조리하여 혼식할 경우 식이섬유의 섭취를 쉽게할 뿐만 아니라 보리의 취반성 및 기호성을 개선시키도록 한 천연물질이 함유된 식이섬유쌀의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 목적은 보리의 혼합비율을 적정 수준으로 낮추어 주는 반면 원료보리로부터 베타-글루칸을 농축하고 이 농축된 분말을 같은 비율로 혼합하여 사용하면 보리를 거의 전량 사용하여 제조한 것과 유사하게 베타-글루칸이 강화된 식이섬유쌀로 제조할 수 있는 방법을 제공함과 아울러 식이섬유쌀 제조과정에서 인체에 이로운 천연물질인 클로렐라를 첨가하여 유색의 식이섬유쌀을 제조할수 있는 방법을 제공하는데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 보리와 도정부산물인 맥강을 분쇄하여 분말화한 후 325-메쉬의 걸름체를 사용하여 체질하여 미세한 전분입자를 분리하고 걸름체를 통과하지 못한 분말분을 다시 분쇄/체질하여 베타-글루칸 함량을 2∼3배로 농축하는 베타-글루칸 농축공정과; 상기 베타-글루칸 농축분말 30중량%와 곡물원료 70중량%로 혼합하고, 식이섬유소재의 결착성을 높이고 식감을 향상시키기위해 상기 베타-글루칸 농축분말과 상기 곡물원료 총 중량에 대하여 중량비로 전분 5∼10중량%를 혼합한 후, 수분 함량이 23∼33%가 되도록 가수하여 혼합함과 아울러 엽록소 함량이 높은 기능성 물질인 클로렐라를 상기 베타-글루칸 농축분말과 상기 곡물원료 총 중량에 대하여 0.5∼1중량%로 추가 혼합하는 곡물원료 혼합공정과; 상기 베타-글루칸 농축분말, 전분, 클로렐라가 혼합된 곡물원료를 60∼80℃의 성형온도에서 압출 성형하는 공정과; 성형화된 베타-글루칸이 강화된 식이섬유쌀을 40∼60℃에서 수분 함량이 8∼12%로 함유되도록 건조시킨 후, 포장하는 공정으로 이루어 지는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 천연 물질이 함유된 식이섬유쌀의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 보리의 기능성 식이섬유인 베타 -글루칸(β-glucan)을 분말상태로 농축하고 이를 타 곡물 분말원료에 배합시 엽록소 함량이 높은 기능성 물질인 클로렐라를 소정비율로 혼입한후 쌀알의 형태로 성형/ 제조하여 이를 쌀과 함께 조리하여 혼식할 경우 식이섬유의 섭취를 쉽게할 뿐만 아니라 인체에 유익한 성분을 다량 함유하고 있는 천연 기능성 식품을 자연스럽게 섭취할수 있도록 한 천연 물질이 함유된 식이섬유쌀의 제조방법에 관한 것이다.
보리는 우리나라에서 쌀 다음으로 중요한 곡물로 국민건강증진과 식량자급도를 위하여 전통적으로 쌀과 보리의 혼식이 권장되어 왔으나 쌀과 보리는 취반특성이 서로 다르고 씹을때 거친 조직감과 이질감 등 기호적인 측면에서 다소 바람직하지 못한 문제점을 지니고 있어 섭취하기가 어려운 문제점을 지니고 있었다.
그러나 보리는 보통의 식생활에서 부족하기 쉬운 여러가지 비타민류, 무기성분, 식이섬유들이 풍부하므로 쌀과 보리을 혼식하게 되면 영양성분을 균형있게 섭취할 수 있으며, 특히 보리는 수용성 식이섬유로서 베타-글루칸의 함량이 3~6%로 곡식중 가장 높아 쌀의 50배, 밀의 7배이상이나 함유되어 있는 식이섬유소의 중요한 보급원이기도 하다.
또한, 베타-글루칸은 간의 콜레스테롤 생합성을 저해함은 물론 음식물로 섭취된 포화지방산 등을 흡착 배설시킴으로써 혈중 콜레스테롤 농도를 저하시키는 효과가 탁월하며 동맥경화를 비롯한 심장질환, 고혈압, 당뇨병 등의 성인병 예방에 탁월한 효과가 있다.
국내의 식생활에 있어서 현미와 같이 정제되지 않은 곡류의 섭취가 요구되고 있으나 현대의 식생활에서는 식미상 정백도가 높은 백미나 고도로 정제된 밀가루를 선호하게 되어 최근에는 식이섬유를 인위적으로 식품에 첨가할 필요성까지 대두되고 있다. 현재 곡물의 수요형태는 백미, 보리쌀 그리고 소포장하여 판매되고 있는 잡곡류 등 각각의 곡류를 생산 판매하고 있으며 최근에 곡물의 균형적인 혼합섭취를 위해 각종 곡물을 반죽으로 혼합한 후 압착식 성형방식으로 제조한 인조미가 제품으로 생산되고 있고 압출/성형하여 쌀알형태로 성형하여 제조한 혼합곡 제품이 개발되어 있다.
쌀과 혼합취반시 보리의 단점을 가공기술을 통하여 주식으로도 이용가능한 편의 식품의 형태로 개발할 필요성에 따라 혼합쌀에 보리를 일부 혼합하고 있으나맛과 조직감의 측면 뿐만 아니라 보리의 가공적성 측면에서 보리의 혼합비율을 높인 혼합쌀 제품의 생산 및 소비유도에는 일정한 한계점이 있어 왔다.
본 발명은 상기의 제반 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서 본 발명의 목적은 보리의 혼합비율을 적정 수준으로 낮추어 주는 반면 원료보리로부터 베타-글루칸을 농축하고 이 농축된 분말을 같은 비율로 혼합하여 사용하면 보리를 거의 전량 사용하여 제조한 것과 유사하게 베타-글루칸이 강화된 식이섬유쌀로 제조할 수 있는 방법을 제공함과 아울러 식이섬유쌀 제조과정에서 인체에 이로운 천연물질인 클로렐라를 첨가하여 유색의 식이섬유쌀을 제조할수 있는 방법을 제공하는데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 보리와 도정부산물인 맥강을 분쇄하여 분말화한 후 325-메쉬의 걸름체를 사용하여 체질하여 미세한 전분입자를 분리하고 걸름체를 통과하지 못한 분말분을 다시 분쇄/체질하여 베타-글루칸 함량을 2∼3배로 농축하는 베타-글루칸 농축공정과; 상기 베타-글루칸 농축분말 30중량%와 곡물원료 70중량%로 혼합하고, 식이섬유소재의 결착성을 높이고 식감을 향상시키기위해 상기 베타-글루칸 농축분말과 상기 곡물원료 총 중량에 대하여 중량비로 전분 5∼10중량%를 혼합한 후, 수분 함량이 23∼33%가 되도록 가수하여 혼합함과 아울러 엽록소 함량이 높은 기능성 물질인 클로렐라를 상기 베타-글루칸 농축분말과 상기 곡물원료 총 중량에 대하여 0.5∼1중량%로 추가 혼합하는 곡물원료 혼합공정과; 상기 베타-글루칸 농축분말, 전분, 클로렐라가 혼합된 곡물원료를 60∼80℃의 성형온도에서 압출 성형하는 공정과; 성형화된 베타-글루칸이 강화된 식이섬유쌀을 40∼60℃에서 수분 함량이 8∼12%로 함유되도록 건조시킨 후, 포장하는 공정으로 이루어 지는 것을 특징으로 한다.
도1은 본 발명의 천연 물질이 함유된 식이섬유쌀의 제조과정을 나타낸 공정도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면을 중심으로 설명하면 다음과 같다.
제 1공정: 보리 베타-글루칸의 농축
보리 베타-글루칸이 농축된 가루의 제조방법으로 보리를 정맥기에 의해 정맥수율 65~85% 수준으로 도정한 다음 분쇄기를 사용하여 60-메쉬 이하의 가루로 만든다. 이때 분쇄기로는 핀밀(pin mill)이나 해머밀(hammer mill)을 사용하는데 여기에 사용된 스크린의 크기에 따라 가루의 입자크기를 조절할 수 있다. 보리가루를 325-메쉬(45㎛ 구멍) 걸름체를 사용하여 진동체(sieve shaker)에서 1시간 동안 체질하며 여기에서 보리가루의 55~75%를 차지하고 있는 대부분의 미세한 전분입자들이 325-메쉬체를 통과함에 따라 보리가루의 전분입자를 1차적으로 분리하여 제거할 수 있다. 이때 걸름체에 남는 가루는 주로 입자크기가 큰 보리의 세포벽 물질들로서 걸름체를 쉽게 통과하지 못하고 남아 세포벽의 구성물질인 베타-글루칸의 함량이 증가하게 된다. 체에 남은 가루로 다시 분쇄기로 분쇄하고 3285-메쉬 걸름체로 다시 체질하여 잔존하는 미세한 입자들을 분리함으로써 걸름체에 남게 되는 가루획분에 베타-글루칸을 농축하게 된다.
이상과 같이 보리를 분쇄하고 체질하는 것을 2회이상 실시하여 미립자인 전분질을 상당량 제거함으로써 베타-글루칸의 함량을 원료보리의 2~3배 수준으로 농축시킬 수 있다. 또한 압맥 및 할맥등의 가공처리를 위한 보리의 도정시에 부산물로 발생하는 맥강내에도 베타-글루칸이 높은 수준으로 함유되어 있으므로 이를 베타-글루칸의 농축에 효율적으로 활용할 수 있다고 하겠다.
제 2공정: 곡물 원료의 배합 및 혼합
주요 곡물원료로서 현미와 보리를 깨끗이 정선하여 분쇄기로 분쇄한 후 분말의 배합비율이 현미 51~99중량%, 보리 1~49중량%의 범위에서 배합하여 총 배합비가 100%가 되도록 한다. 현미와 보리 이외에 밀, 조, 수수, 기장, 콩, 팥, 메밀, 녹두, 율무 등 타 곡물을 총 배합비의 30중량% 이내로 첨가하여 배합할 수 있다. 여기에서 보리가루를 대체하여 베타-글루칸이 농축된 가루를 20∼40중량% 사용하여 식이섬유를 강화시킨 쌀로 제조하여 이는 베타-글루칸 함량면에서 거의 전량 보리가루를 사용한 것과 유사한 효과를 거둘 수 있다. 원료의 결착력을 높이고 식감을 향상시키기 위해서 옥수수전분, 감자전분, 혹은 고구마전분을 주원료(베타-글루칸 농축분말과 곡물원료) 총 중량에 대하여 중량비로 5∼10중량%로 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 베타-글루칸이 강화된 곡물원료 혼합과정에서 엽록소 함량이 높은 기능성 물질인 클로렐라를 상기 주원료(베타-글루칸 농축분말과 곡물원료) 총 중량에 대하여 0.5∼1중량%로 추가 혼합하여 천연녹색의 보리 베타-글루칸 강화 식이섬유쌀을 제조할 수도 있다.
즉, 엽록소 함량이 높은 기능성 물질인 클로렐라 솔잎향을 상기 곡물원료에 혼합하여 소정시간동안 교반한 후 성형온도(바람직하게는 60∼80℃ 범위)에서 압출 성형하게 되면 특유의 색, 예를들면 클로렐라의 경우 녹색을 지닌 기능성 식품을 제조할 수 있다.상기 클로렐라는 다른 식물보다 질이나 양이 우수한 단백질, 엽록소, 탄소화물, 미네랄, 비타민을 함유하고 있으며, 특히 C.G.F(성장촉진인자)라는 특수함유물질이 함유되어 있어 상기 베타-글루칸 농축분말과 곡물원료에 추가로 혼합하여 섭취하게 되면, 신체 내의 세포 활성화가 잘 이루어질 뿐만 아니라 신진대사를 촉진하게 되어 음식물의 흡수가 잘 이루어지게 된다.
배합된 원료를 중량비로 수분함량이 23~33% 되도록 물을 가하고 교반기를 이용하여 소정시간(3∼10분)동안 혼합한다.
제 3공정:식이섬유살의 성형 및 완성공정
상기 공정으로부터 얻은 혼합원료를 압출성형기를 이용하여 기계적인 압출성형 방식으로 성형한다. 이때 곡물의 종류와 배합비율에 따라 성형특성이 서로 달라 성형조건을 적절히 조절하여야 하며, 스크류속도를 400~600 rpm, 성형온도를 60~80℃ 범위로 하여 압출성형하는 것이 바람직하다. 또한 토출부는 5~7.5mm ×1.2~1.8mm 크기의 직사각형 모양의 토출구멍 12~20개를 사용하여 절단칼의 회전속도를 1000~2000 rpm으로하여 성형하는것이 바람직하다. 식이섬유쌀은 성형후 40~60℃ 에서 8~20시간 동안 열풍건조하여 수분함량을 8~12%로 낮추고 도정기를 사용하여 30~60초간 가볍게 마찰식으로 연삭하여 표면을 부드럽게 함으로써 베타-글루칸이 강화된 식이섬유쌀로 완성한다.
이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명하고자 한다.
이는 오로지 본 발명을 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예에 국한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
실시예 1
보리를 정맥기를 사용하여 도정율 약 68%로 도정한후 핀밀(pin mill)을 사용하여 60메쉬 이하의 가루로 분쇄하였다. 보리가루는 325-메쉬(45㎛ 구멍)걸름체를 사용하여 진동체(sieve shaker)에서 1시간 동안 체질하였으며 걸름체에 남는 가루를 재차 핀밀로 분쇄하고 체질하여 걸름체에 남게되는 가루에서 베타-글루칸을 2.6배 정도 농축하였다. 현미를 깨끗이 정선하여 핀밀로 분쇄한 후 분말원료의 배합비율이 현미 70중량%, 베타-글루칸 농축가루 30중량%의 배합비로 혼합한 다음, 혼합된 원료를 수분함량이 26%가 되도록 가수하고 호바트 믹서기(Hovart mixer)를 사용하여 8분간 잘 혼합하었다. 혼합된 원료는 압출성형기를 사용하여 쌀알의 형태로 성형하였으며, 이때 혼합원료는 트윈스크류휘더(twin-screw feeder)를 사용하여 약 380g/min로 투입하였고 스크류속도 465rpm, 배럴온도 75℃에서의 성형기의 토출부로 7.4mm ×1.5mm 직사각형의 토출구명 14개를 사용하여 절단칼의 회전속도를 1600rpm으로 절단하여 쌀알형태로 성형하였다. 성형 후 55℃의 열풍건조기에서 12시간 건조한 다음 도정기를 사용하여 표면이 부드러워 지도록 약 30초간 도정 처리를 하여 베타-글루칸이 강화된 식이섬유쌀을 제조하였다.
식이섬유쌀의 이화학적 특성
상기 실시예에서 제조된 식이섬유쌀의 이화학적 특성을 백미와 비교한 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
표 1. 본 발명에 의해 제조된 식이섬유쌀과 백미의 이화학적 특성 비교
| 천립중(g) | 총식이섬유(%) | 베타-글루칸(%) | |
| 실시예 | 19.9 | 5.27 | 0.04 |
| 식이섬유쌀 | 21.4 | 11.83 | 3.41 |
식이섬유쌀의 관능검사
전기 실시예에서 제조된 식이섬유쌀을 백미와 50:50 비율로 섞어 통상적인 취반방법을 사용하여 취반한 다음, 외관, 향, 맛, 조직감, 종합적 기호도를 관능검사하였다. 관능검사는 총 25명의 인원으로 9점 평점법으르 사용하여 실시하였으며 백미와 보리를 같은 비율로 섞어 취반한 종래의 보리밥의 경우와 비교한 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
표 2. 본 발명에 의해 제조된 식이섬유쌀의 관능검사 결과
| 외관 | 향 | 맛 | 조직감 | 종합적기호도 | |
| 실시예 | 7.8 | 7.4 | 8.5 | 8.8 | 8.3 |
| 종래의 보리밥 | 7.0 | 7.3 | 7.2 | 6.1 | 6.8 |
상기 표 1, 2에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 제조방법에 따라 제조된 식이섬유쌀은 백미에 비해 식이섬유 함량이 2배 이상 그리고 베타-글루칸 함량면에서는 무려 80배 이상이 함유되어 있으며, 쌀에 혼식하여 취식시 종래의 보리밥에 비해 조직감이 상당히 개선되었고 외관, 향, 맛에서 향상되었음을 알 수 있으며, 또한 천연의 기능성 식품인 클로렐라가 식이섬유쌀에 혼입되어 있어 이를 자연스럽게 섭취할수 있어 인체의 건강에도 도움이 될 수 있는 것이다.
상술한 바와같이, 본 발명에 따르면 보리로부터 기능성 식이섬유인 베타-글루칸 함량이 2~3배 수준 이상이 되도록 농축하고 이를 타 곡물 분말원료에 적정수준으로 배합한 후 쌀알 형태의 식이섬유쌀로 제조하여 이를 쌀과 함께 혼식할 때 식이섬유의 섭취를 용이하게 할뿐만 아니라 보리의 취반성 및 기호성 측면을 개선시키고, 상기 베타-글루칸이 강화된 곡물원료 혼합과정에서 엽록소 함량이 높은 기능성 물질인 클로렐라를 소정비율로 추가 혼합함으로써 신진대사를 촉진시킬 수 있고 건강에도 유익한 천연녹색의 보리 베타-글루칸 강화 식이섬유쌀을 제조할 수 있는 탁월한 효과를 지니고 있다.
Claims (3)
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- 보리와 도정부산물인 맥강을 분쇄하여 분말화한 후 325-메쉬의 걸름체를 사용하여 체질하여 미세한 전분입자를 분리하고 걸름체를 통과하지 못한 분말분을 다시 분쇄/체질하여 베타-글루칸 함량을 2∼3배로 농축하는 베타-글루칸 농축공정과;상기 베타-글루칸 농축분말 30중량%와 곡물원료 70중량%로 혼합하고, 식이섬유소재의 결착성을 높이고 식감을 향상시키기위해 상기 베타-글루칸 농축분말과 상기 곡물원료 총 중량에 대하여 중량비로 전분 5∼10중량%를 혼합한 후, 수분 함량이 23∼33%가 되도록 가수하여 혼합함과 아울러 엽록소 함량이 높은 기능성 물질인 클로렐라를 상기 베타-글루칸 농축분말과 상기 곡물원료 총 중량에 대하여 0.5∼1중량%로 추가 혼합하는 곡물원료 혼합공정과;상기 베타-글루칸 농축분말, 전분, 클로렐라가 혼합된 곡물원료를 60∼80℃의 성형온도에서 압출 성형하는 공정과;성형화된 베타-글루칸이 강화된 식이섬유쌀을 40∼60℃에서 수분 함량이 8∼12%로 함유되도록 건조시킨 후, 포장하는 공정으로 이루어 지는 것을 특징으로 하는 천연물질이 함유된 식이섬유쌀의 제조방법.
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