KR101039854B1 - 가바성분을 함유한 곡물의 발아장치 및 이를 이용한 발아곡물의 제조방법 - Google Patents

가바성분을 함유한 곡물의 발아장치 및 이를 이용한 발아곡물의 제조방법 Download PDF

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임아름
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주식회사 현진기업
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Abstract

본 발명은 가바성분을 함유한 곡물의 발아장치 및 이를 이용한 발아곡물의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하나의 발아조에서 세척과 발아를 연속적으로 수행할 수 있으며 오존과 광촉매를 이용하여 이물질 및 유해 세균을 효과적으로 제거할 수 있는 가바성분을 함유하는 곡물 발아장치 및 이를 이용한 발아곡물의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 곡물 발아장치는 내부에 일정량의 곡물이 투입되어 수용되는 수용공간부를 갖는 본체와, 상기 수용공간부의 하부에 설치되어 물은 통과시키고 곡물의 이동은 차단하며 곡물배출부측으로 경사지게 형성된 유공판과, 상기 수용공간부의 상부에 설치되어 곡물의 이동은 차단하고 물은 통과시키되 다수의 흐름으로 물을 분산시키는 분산트러프를 포함하는 발아조와, 발아조로 물을 공급하여 순환시키는 물순환유니트를 구비한다.

Description

가바성분을 함유한 곡물의 발아장치 및 이를 이용한 발아곡물의 제조방법{Derice for sprouting grains and manufacturing method of brown rice using the same}
본 발명은 가바성분을 함유한 곡물의 발아장치 및 이를 이용한 발아곡물의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하나의 발아조에서 세척과 발아를 연속적으로 수행할 수 있으며 오존과 광촉매를 이용하여 이물질 및 유해 세균을 효과적으로 제거할 수 있는 가바성분을 함유한 곡물의 발아장치 및 이를 이용한 발아곡물의 제조방법에 관한 것이다.
현대인들은 식생활 문화의 변화, 특히 인스턴트 식품이나 육류위주의 식생활로 인하여 각종 성인병 또는 질환 등에 노출되어 고통받고 있음은 여러 연구결과로 증명되고 있다. 이에 대한 대책으로 식생활을 개선하고 육류중심의 식생활을 대폭 줄임과 동시에 과일, 채소류의 섭취 및 콩과 보리 및 곡물 등의 곡물 섭취를 생활화하는 것이 권장되고 있다.
일반적으로 모든 곡물의 껍질은 단단한 껍질로 싸여있다. 따라서 껍질을 벗기기 위해 도정을 하게 되면 배아나 껍질 속에 다량 함유된 각종 영양소를 잃게 된다. 가령, 현미는 백미에 비해 배아가 살아있어 병에 대한 저항력을 높여주고, 혈액의 산화 현상을 막아주며, 알칼리 혈액을 만들어 줌으로 노화 방지 및 장내 기능 강화에 유용하다는 것이 널리 알려져 있지만, 껍질이 단단하여 부드럽게 씹히지 않고, 소화율이 떨어지며, 꺼칠꺼칠하여 입맛에 맞지 않고, 일반 밥솥으로 조리하기 어려운 점 등으로 백미를 완전히 대용할 수 있을 정도로 일반화되지는 못한 실정이다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해 현미의 왁스층을 제거하거나, 과열수증기 공정으로 현미의 수화 및 조직 특성의 변화를 주거나, 현미를 발아시키는 방법이 사용되고 있다. 특히, 현미의 발아는 조직을 연화시켜 질감을 개선시킬 뿐만 아니라 발아 과정 중 각종 기능성 성분(감마아미노 낙산, 피틴산, 트코트리에노르, 식이섬유 등)들이 활성화된다고 알려져 있다. 특히, 감마아미노 낙산(γ-aminobutryc acid)은 일명 가바(GABA)라고도 불리는 것으로 비단백질 구성의 아미노산으로서 동식물계에 널리 분포되어 있으며, 동물의 경우 뇌나 척수와 같은 중추신경계의 주된 억제성 신경전달물질(Inhivitory Neurotransmitter)로 알려져 있다. 가바는 많은 생리조절에 관여하는데 동물의 경우 뇌의 혈류를 활발하게 하고 뇌에 산소 공급량을 증가시켜 뇌세포의 대사기능을 촉진시키며, 혈액 내의 중성지방을 줄이고 간기능을 개선시켜 고혈압의 예방과 같은 성인병 예방 등에 효과가 있는 것으로 알려지면서 의약품으로서 뿐만 아니라 기능성 식품소재로서 관심이 고조되고 있다.
이에 따라, 최근 기능성 건강식품으로서 발아현미의 수요가 증가되는 추세이다. 대한민국 공개특허공보 제2001-0074615호에 는 가바 함량이 증가된 곡류 발아식품 및 그 제조방법이 개시되어 있고, 대한민국 공개특허공보 제2002-0070241호에는 홍국을 이용한 기능성 발아현미 재배방법이 개시되어 있고, 대한민국 공개특허공보 제2002-0084041호에는 이온수를 이용한 발아현미의 제조방법이 개시되어 있다.
종래의 발아현미를 제조하기 위한 장치로서 그릇형태의 수조를 형성하고, 수조의 상부테두리에 걸쳐지는 철망통을 구비하여 철망통 내부에 현미를 내장 후 소정의 온도를 갖는 물을 수조 안에 채워 철망통의 현미가 물에 담긴 상태로 보관하여 발아되도록 하는 발아장치가 있었으나 이렇게 수조 안의 물에 담가서 현미를 발아시키는 방법에서는 물이 교체되지 않거나 교체가 어려워 물에서 미생물이 증식하고 산소가 부족하게 되어 발아되는 현미씨앗에서 냄새가 나고 부패하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기의 문제점을 개선하고자 창출된 것으로서, 발아조 내부로 물을 순환식으로 연속공급함으로써 세척과 발아를 연속적으로 수행할 수 있으며 오존과 광촉매를 이용하여 물에 포함된 이물질 및 유해 세균을 효과적으로 제거하여 양질의 발아곡물을 제조할 수 있는 곡물 발아장치 및 이를 이용한 발아곡물의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 곡물 발아장치는 내부에 일정량의 곡물이 투입되어 수용되는 수용공간부를 갖는 본체와, 상기 수용공간부의 하부에 설치되어 물은 통과시키고 곡물의 이동은 차단하며 곡물배출부측으로 경사지게 형성된 유공판과, 상기 수용공간부의 상부에 설치되어 곡물의 이동은 차단하고 물은 통과시키되 다수의 흐름으로 물을 분산시키는 분산트러프를 포함하는 발아조와; 상기 발아조로 물을 공급하여 순환시키는 물순환유니트;를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 물순환유니트는 상기 본체의 하부에 일단이 연결되고 타단이 상기 본체의 상부에 연결되는 순환관과, 상기 순환관에 설치되어 물을 순환시키는 순환펌프와, 물이 공급되는 물공급관에서 각각 분기되어 상기 순환펌프의 유입구측 및 토출구측 순환관에 각각 연결되는 제 1 및 제 2분기관과, 상기 제 1 및 제 2분기관에 각각 설치되는 제 1 및 제 2밸브를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 본체로부터 배출되는 물 중에 포함된 이물질을 제거하기 위한 이물질제거수단;을 더 구비하고, 상기 이물질제거수단은 상기 순환관의 일측에 설치되어 자석에 의해 이물질 중의 중금속을 제거하기 위한 자석여과모듈과, 상기 자석여과모듈을 통과한 물 중의 잔존 이물질을 필터링에 의해 제거하기 위한 스크린여과모듈을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 순환관의 일측에 설치되어 물에 포함된 유해 물질 및 미생물을 제거하는 광촉매오존처리부와, 상기 광촉매오존처리부를 통과한 물에 산소를 공급하기 위한 산소공급부와, 상기 산소공급부를 통과한 물에 기능성 물질을 투입하기 위한 기능성물질투입부를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 분산트러프는 관통홀들이 형성된 베이스부와, 상기 베이스부에 다수가 이격되도록 형성되어 다수의 유로를 형성하는 돌출부와, 상기 베이스부의 양단에 각각 형성되며 상기 본체의 내주면에 마련된 걸림턱에 걸리는 립을 구비하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 발아곡물 제조방법은 발아조의 하부에 설치되어 물은 통과시키고 곡물의 이동은 차단할 수 있는 유공판과, 상기 발아조 상부에 설치되어 곡물의 이동은 차단하고 물은 통과시키되 다수의 흐름으로 물을 분산시키는 분산트러프 사이에 마련된 수용공간부에 곡물을 투입하는 투입단계와; 상기 발아조로 세척수를 순환시키고 상기 발아조로부터 배출되는 세척수 중의 이물질을 제거하면서 곡물을 세척하는 세척단계와; 상기 발아조의 하부로 발아수를 유입시켜 상부로 배출시키는 상향순환방식으로 상기 발아조로 발아수를 공급하면서 곡물을 발아시키는 발아단계와; 발아곡물을 상기 발아조로부터 배출하여 건조시키는 건조단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 발아단계는 상기 발아조로 유입되는 발아수를 광촉매오존처리부로 통과시켜 발아수 중의 유해 물질 및 미생물을 제거한 후 산소 및 기능성물질을 순차적으로 투입하여 발아시키는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 발아조 내부로 물을 순환식으로 연속공급함으로써 세척과 발아를 연속적으로 수행할 수 있으며 오존과 광촉매를 이용하여 물에 포함된 유해물질 및 세균을 효과적으로 제거하여 양질의 발아곡물을 제조할 수 있다.
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그리고 이물질제거수단을 통해 각종 중금속 및 이물질을 제거할 수 있고, 물에 기능성물질을 투입하여 발아조로 공급함으로써 몸에 이롭고 영양가 있는 발아곡물을 제조할 수 있다.
또한, 발아곡물을 건조시킴으로써 유통 중의 변질을 방지하고 냉장보관에 따른 유통비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 곡물 발아장치를 개략적으로 나타낸 구성도이고,
도 2는 도 1에 적용된 곡물 발아장치의 요부를 발췌한 분리사시도이고,
도 3은 도 1에 적용된 발아조의 내부를 나타내는 단면도이고,
도 4는 도 1에 적용된 광촉매오존처리부를 나타내는 사시도이고,
도 5는 도 1에 적용된 자석여과모듈을 나타내는 일부절개 측면도이고,
도 6은 도 1에 적용된 스크린여과모듈을 나타내는 일부 절개 측면도이고,
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 발아곡물의 제조방법을 나타내는 블록도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 곡물 발아장치 및 이를 이용한 발아곡물의 제조방법에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 곡물 발아장치는 발아조(10)와, 물순환유니트(40)를 포함한다.
본 발명에서 발아조(10)는 곡물의 세척과 발아 기능을 겸비할 수 있도록 구성된다. 따라서 별도의 세척장치를 이용하여 곡물을 세척할 필요 없이 발아조(10)에 곡물을 투입하여 세척한 후 발아시킬 수 있다. 즉, 본 발명은 하나의 발아조(10)에서 곡물의 세척 및 발아가 연속으로 이루어질 수 있다. 본 발명에서 곡물로는 쌀, 보리, 콩, 조, 수수 등이 적용될 수 있다. 쌀로 현미가 적용될 수 있다.
발아조(10)는 본체(11)와, 유공판(20)과, 분산트러프(30)를 구비한다. 본체(11)는 통형으로 형성되며, 하부는 내부 공간이 하방으로 진행할수록 점진적으로 줄어드는 반호 형상으로 형성된다. 본체(11)의 일측에는 내부를 들여다 볼 수 있도록 투시창(13)이 형성된다. 그리고 본체(11)의 하부측에는 투입된 곡물이 배출될 후 있는 곡물배출부가 설치된다. 도시되지 않았지만 곡물배출부(15)에는 통로를 개폐하는 도어 또는 개폐밸브가 설치될 수 있다. 본체(11)로 물이 출입할 수 있도록 본체(11)의 상부 및 하부에는 각각 제 1유통홀(18) 및 제 2유통홀(19)이 형성된다.
본체(11)의 내부에는 유공판(20)과 분산트러프(30)가 설치된다. 유공판(20)은 본체(11) 내부의 하부측에, 분산트러프(30)는 본체(11) 내부의 상부측에 각각 설치된다. 유공판(20)과 분산트러프(30) 사이에는 곡물이 투입되어 수용될 수 있는 수용공간부(17)가 마련된다.
유공판(20)은 물을 통과시킬 수 있도록 다수의 관통홀들(25)이 형성된다. 관통홀(25)의 크기는 곡물보다 더 작게 형성되어 곡물의 이동은 차단할 수 있도록 한다. 유공판(20)은 도시된 바와 같이 일정한 각도로 경사지게 설치되는 것이 바람직하다. 유공판(20)의 일측은 곡물배출구(15)보다 더 높은 위치에 고정되고, 타측은 곡물배출부(15)와 인접한 위치에 고정된다. 유공판(20)은 곡물배출부(15) 방향으로 하향 경사지게 설치된다. 일 예로 유공판(20)의 경사각도는 30 내지 60도로 설정될 수 있다. 이러한 유공판(20)의 구조에 의해 수용공간부(17)에 수용된 곡물이 유공판(20)의 하방으로 이동하는 것은 차단하고 발아 후 발아된 곡물을 곡물배출부(15)를 통해 용이하게 외부로 배출할 수 있다. 도시된 유공판(20) 외에도 그물망 구조의 망체를 이용할 수 있음은 물론이다.
분산트러프(30)는 수용공간부(17)의 상부에 설치되어 곡물의 이동은 차단하고 물은 통과시킬 수 있도록 구성된다. 분산트러프(30)는 물을 다수의 흐름으로 분산시킨다. 도시된 예에서 분산트러프(30)는 베이스부(31)와, 상기 베이스부(31)에 형성되어 다수의 유로들(34)를 형성하는 돌출부들(33)을 포함한다.
베이스부(31)는 좌우 가장자리에 측벽(35)이 형성되고, 측벽(35)의 상단에는 측벽(35)과 직각으로 형성된 립(36)이 마련된다. 립(36)은 본체(11)의 내주면에 마련된 걸림턱(16)에 걸려 분산트러프(30)가 본체(11) 내부에 장착될 수 있도록 한다. 따라서 분산트러프(30)는 본체(11)에 탈부착이 가능하다.
돌출부(33)는 일정간격으로 다수가 나란하게 설치된다. 인접하는 돌출부들 (33)사이에 물이 흐르는 유로(34)가 각각 형성된다. 유로(34)가 위치한 베이스부(31)에는 다수의 관통홀들(32)이 형성된다. 관통홀(32)은 물은 통과시키되 곡물의 이동은 차단할 수 있는 크기로 형성된다.
순환관(41)과 연결된 제 1유통홀(18)을 통해 물이 본체(11)의 상부에서 유입되면 분산트러프(30)에서 각 유로(34)로 물이 골고루 분산되어 흐르게 된다. 이때 베이스부(31)에 형성된 관통홀들(32)을 통해 물이 수용공간부(17)로 균일하게 유입된다. 그리고 제 2유통홀(19)을 통해 물이 본체(11)의 하부에서 유입되면 수용공간부(17)를 통과한 물은 분산트러프(30)의 관통홀들(32)을 통과하는 다수의 흐름으로 분산된다.
상술한 발아조(10)에는 물순환유니트(40)에 의해 물이 공급된다. 본 발명에서 물순환유니트(40)는 발아조(10)의 상부에서 하부방향으로 물을 순환시키거나 발아조의 하부에서 상부방향으로 물을 순환시킬 수 있다. 도시된 예에서는 발아조(10)의 하부, 즉 제 2유출홀(19)로 물이 유입되어 발아조(10)의 상부에 형성된 제 1유출홀(18)을 통해 유출되는 구조로 설명한다.
물순환유니트(40)는 본체(11)의 상부에 형성된 제 1유출홀(18)에 일단이 연결되고 본체(11)의 하부에 형성된 제 2유출홀(19)에 타단이 연결되는 순환관(41)과, 상기 순환관(41)에 설치되어 물을 순환시키는 순환펌프(42)와, 물공급관(43)에서 각각 분기되어 상기 순환펌프(42)의 유입구측 및 토출구측 순환관(41)에 각각 연결되는 제 1 및 제 2분기관(45)(47)과, 상기 제 1 및 제 2분기관(45)(47)에 각각 설치되는 제 1 및 제 2밸브(46)(48)를 구비한다. 한편 순환펌프(41)의 유입구측 및 토출구측 순환관에는 제 3 및 제 4밸브(44)(49)가 각각 설치된다. 물공급관(43)은 물탱크와 같은 물공급원과 연결된다. 물공급관(43)에는 제 5밸브(50)가 설치된다.
발아조(10)로 최초 물 공급시 제 2 및 제 5밸브(48)(50)는 개방시키고, 나머지 밸브들은 폐쇄시킨 후 물공급관(43)을 통해 물을 공급하면 물은 순환관(41)을 따라 이동하여 제 2유통홀(19)을 통해 발아조(10) 내부로 유입된다. 발아조(10) 내부로 유입된 물은 상향류를 형성하면서 발아조(10) 상부로 차오르게 되고, 분산트러프(30)를 거쳐 제 1유통홀(18)을 통해 배출된다. 발아조(10) 내부에 물이 모두 차면 물공급관(10)의 물 공급을 중단하고 제 1 및 제 2밸브(46)(48), 제 5밸브(50)를 폐쇄하고 제 3 및 제 4밸브(44)(49)를 개방하여 펌프(42)에 의해 물이 계속적으로 발아조(10)로 순환될 수 있도록 한다. 발아조(10) 내부의 수위를 측정하기 위한 수위센서(미도시)가 설치될 수 있다. 한편, 발아조(10)로 유입되는 물의 온도를 발아 온도로 적절하게 조절하기 위해서 온도조절부(55)가 구비될 수 있다. 도시된 예에서 온도조절부(55)는 순환관(41) 상에 설치된다. 이러한 온도조절부(55)의 구체적인 구성은 도시되어 있지 않지만, 일 예로 순환관(41)을 지나는 물을 가열 또는 냉각시키기 위한 가열부 및 냉각부, 물의 온도를 감지하기 위한 수온센서로 구비될 수 있다. 온도센서에 의해 측정된 수온에 따라 가열부 또는 냉각부가 가동하여 물의 온도를 적절하게 유지시킨다. 가열부로 히터, 냉각부로 통상적인 냉각시스템이 적용될 수 있다. 또한, 상술한 바와 달리 온도조절부(55)는 발아조(10) 내부에 설치될 수 있음은 물론이다.
상술한 물순환유니트(40)의 각 구성을 제어하기 위한 제어부가 설치될 수 있음은 물론이다. 제어부를 통해 각종 밸브의 개폐, 온도조절부가 제어될 수 있다.
상기 물순환유니트(40)를 통해 발아조(10)로 물을 계속 순환시키는 과정에서 물에 포함된 각종 이물질을 제거할 수 있도록 이물질제거수단이 구비된다.
이물질제거수단은 순환관(41)에 설치되어 자석에 의해 이물질 중의 중금속을 제거하기 위한 자석여과모듈(60)과, 자석여과모듈(60)을 통과한 물 중의 잔존 이물질을 필터링에 의해 제거하기 위한 스크린여과모듈(70)을 구비한다.
자석여과모듈(60)의 구조를 도 5에 도시하고 있다. 도 5에 도시된 바와 같이 자석여과모듈(60)은 양단에 순환관(41)이 연결되는 하우징(61)과, 하우징(61)의 일측에 형성된 나사홀에 나사결합되는 헤드(63)와, 헤드(63)에 결합되어 하우징 내부로 연장되는 지지체(65)와, 지지체(65)에 설치되는 영구자석(67)을 포함한다. 지지체(65)는 하우징(61)의 내부공간을 가로지르도록 설치된다. 따라서 물이 하우징(61)을 통과시 이물질 중의 중금속 등이 제거된다.
스크린여과모듈은 자석여과모듈(60)과 일정 거리 이격된 위치의 순환관(41)상에 설치된다. 스크린여과모듈(70)은 도 6에 도시된 바와 같이 양단에 순환관(41)이 연결되는 하우징(71)과, 하우징(71)의 내주면에 형성된 장착턱(72)에 고정되는 스크린(73)과, 하우징(71)의 일측에 형성되어 하우징(71)의 내부와 연통되는 이물질배출관(75)을 포함한다. 스크린(73)은 하우징(71) 내부에 경사지게 설치된다. 스크린(73)은 다수의 관통홀이 형성되어 물은 통과시키고 이물질은 걸러내는 역할을 한다. 스크린(73)에서 걸리진 이물질이 이물질배출관(75)으로 이동할 수 있도록 이물질배출관(75)은 스크린(73)의 경사방향과 일치하도록 하우징(71)에 설치된다. 도시되지 않았지만 이물질배출관(75)의 단부에는 이물질배출관(75)의 통로를 개폐할 수 있는 개폐밸브가 설치되어 이물질배출관(75)에 일정량의 이물질이 수집되면 이물질을 외부로 배출할 수 있도록 한다.
그리고 본 발명의 곡물 발아장치는 물에 포함된 유해 물질 및 미생물을 제거하기 위한 광촉매오존처리부(80)와, 물에 산소를 공급하기 위한 산소공급부(110)와, 물에 기능성 물질을 투입하기 위한 기능성물질투입부(120)를 더 구비한다.
광촉매오존처리부(80)는 광촉매와 오존에 의해 물에 포함된 유해물질 및 미생물을 제거하기 위한 것이다. 광촉매오존처리부(80)는 도 4에 도시된 바와 같이 원통형의 살균챔버(81)와, 살균챔버(81)의 내부에 설치된 자외선 램프(90)와, 자외선램프(90)를 나선형으로 둘러싸는 튜브(95)와, 튜브(95)의 일단에 연결되는 오존혼합부(100)와, 오존혼합부(100)로 오존을 공급하는 오존공급기(미도시)를 구비한다.
살균챔버(80)는 일단이 개구된 원통형으로 이루어지고, 개구된 일단에는 캡(87)이 결합된다. 자외선램프(90)는 살균챔버(80)의 중앙에 위치하도록 설치된다. 자외선램프(90)는 살균챔버(81)에 설치된 소켓(93)에 결합되어 전원과 연결된다. 살균챔버(81)에 설치된 자외선램프(90)는 살균챔버(81)의 내부로 자외선 광을 조사한다. 자외선 광 조사에 의한 살균효과는 곰팡이류를 제외한 모든 균종에 대해 유효하다. 자외선의 살균효과는 자외선의 파장에 따라 달라지는 데 250 내지 260nm의 파장이 가장 효과적이므로 250 내지 260nm의 파장의 자외선램프(90)를 사용하는 것이 바람직하다.
튜브(95)의 일단은 순환관(41)에 연결되고, 타단은 오존혼합부(100)에 연결된다. 튜브(95)는 나선형으로 형성되는 데, 이는 물이 자외선 램프(90)를 중심으로 회전하면서 흘러가도록 하여 자외선이 조사되는 시간을 연장시키기 위함이다. 튜브(95)는 자외선광을 투과할 수 있는 광투과성 소재로 형성된다. 광투과성 소재로 투명 아크릴이나 석영관을 이용하는 것이 바람직하다.
그리고 튜브(95)내측면에는 자외선광에 의해 광활성화되는 광촉매 코팅층이 형성된다. 광촉매 코팅층을 형성함으로써 자외선광과 함께 살균하여 살균효과를 극대화할 수 있다. 광촉매는 자외선광에 의해 강력한 산화 환원 능력을 갖는 물질로서, 광촉매로 사용할 수 있는 것으로는 ZnO, CdS, WO3, TiO2 등이 있다. 이 중 이산화티타늄은 여기전자가 갖는 환원력보다도 정공이 갖는 산화력이 대단히 세다. 정공의 에너지 위치는 전위로 나타내면 수소기준 전위로 약 +3 V로서 염소(Cl2)의 1.36 V와 오존(O3)의 2.07 V에 비하여 훨씬 높은 산화력을 가져 강력한 살균력과 유기물 분해능력을 갖는다. 따라서 광촉매로서 이산화티타늄( TiO2 )을 이용하는 것이 바람직하다.
이산화티타늄 광촉매는 자외선램프에 의해 자외선광이 조사되면 전자, 전공대가 형성되어 강한 산화력을 가지는 하이드록시 라디칼(-OH)과 슈퍼옥사이드를 생성하고, 하이드록시 라디칼과 슈퍼 옥사이드가 유기화합물을 산화 분해시켜 물과 탄산가스로 변화시킨다. 이런 원리로 물에 포함된 유기 오염물질을 산화 분해시켜 무해한 물과 탄산가스로 변화시킨다. 또한 세균이나 바이러스도 광촉매의 강한 산화작용에 의해 분해되어 살균된다.
튜브(95)를 통과한 물은 오존혼합부(100)에서 오존과 혼합된다. 오존은 물에 포함된 각종 유해 세균을 살균처리하게 된다. 오존은 수돗물 살균에 사용하는 염소의 25배나 되는 살균력이 있어 일반세균 및 박테리아는 물론 곰팡이, 바이러스, 대장균 등에 대한 살균력이 우수하다. 또한, 살균력이 강력하기 때문에 물 속에 있는 비브리오, 일반대장균, 살모넬라, O-157, 황색 포도상 구균 등의 병인성 세균을 살균시킬 수 있다. 오존수는 강력한 산화력으로 암모니아(NH3), 황화수소(H2S),메탄(CH4) 등을 비롯한 각종 악취물질을 산화 분해하고 강력한 살균력으로 세균과 바이러스 등을 살균하는 능력은 널리 알려진 사실이다.
오존혼합부(100)는 횡단면적이 점진적으로 줄어들다 다시 늘어나는 교축통로(103)를 갖는 벤츄리부(101)와, 벤츄리부(101)에 설치되어 단부가 교축통로(103)상으로 노출되어 오존이 분사되는 인젝터(105)로 이루어진다. 인젝터(105)는 연결관(107)에 의해 오존공급기(미도시)와 연결된다. 일정한 압력으로 벤츄리부(101)로 유입된 물은 벤츄리부(101)의 교축통로의 축소 경부를 통과할 때 유속이 빨라지고 압력은 낮아져 기체 상태의 오존을 강하게 흡입 혼화한다. 이후 확대 경부를 통과하면서 유속은 낮아지고 압력은 높아져 물에 오존이 가압용해됨으로써 오존의 혼합효율을 크게 향상시킬 수 있다.
산소공급부(110)는 일 예로 산소공급기와, 산소공급기와 순환관을 연결하는 산소공급관으로 이루어질 수 있다. 산소공급부(110)를 통해 물에 산소가 혼합되어 용존산소량을 증대시킬 수 있다. 그리고 기능성물질투입부(120)는 물에 각종 기능성 물질들을 투입하여 곡물에 함침되도록 함으로써 발아 곡물의 기능성을 증대시키기 위함이다. 기능성 물질로 블루베리, 오미자, 맥문동, 가시오가피, 울금, 백년초, 녹차, 쑥, 황칠 등으로부터 추출된 추출물일 수 있다. 또한, 황토 또는 개펄 등에 함유된 미네랄이나 게르마늄 등일 수 있다. 도시되지 않았지만 기능성물질투입부의 일 예로 기능성물질이 저장된 저장탱크와, 저장탱크와 순환관을 연결하는 기능성물질공급관과, 기능성물질공급관에 설치되어 기능성물질을 순환관으로 주입하는 펌프 등으로 구성될 수 있다.
한편, 도 1에서 미설명 부호 130은 세척 또는 발아 후 발아조로부터 물을 배출하기 위한 드레인관이다.
이하, 상술한 곡물 발아장치를 이용하여 일 예로서 발아현미를 제조하는 방법에 대하여 도 1 내지 도3 및 도 7을 참조하면서 설명한다. 현미 외에도 보리, 콩, 조, 수수 등 다양한 곡물 종류가 적용될 수 있음은 물론이다.
먼저, 수확한 벼를 세척한다. 벼의 세척은 다양한 방식으로 이루어질 수 있다. 일 예로 세척조에 깨끗한 물을 채운 후 오존을 세척조 내부에 투입하면서 세척한다. 세척조 내부에는 그물망형 타입의 이송컨베어를 설치한다. 이송컨베어는 세척조의 내부에서 세척조의 상단방향으로 경사지게 설치한다. 이송컨베어의 그물망에 일정량의 벼를 투입하여 벼를 세척한다. 세척조의 하부에는 폭기장치가 구비되는 것이 바람직하다. 세척조에서 부유물과 덜 익은 벼가 외부로 배출될 수 있도록 월류관을 설치할 수 있다.
세척이 끝난 후 벼는 건조기로 이동하여 건조시킨다. 건조기로 열풍건조기를 이용할 수 있다.
다음으로 건조된 벼는 도정기를 이용하여 도정한다. 도정과정에 의해 벼의 겉껍질인 겉겨가 제거된 1분도미인 현미가 얻어진다. 백미의 도정율이 90 내지 72%일 때, 1분도미는 도정율이 90% 이내인 것을 의미한다.
준비된 현미는 발아조(10)에 투입하여 세척한다. 이를 위해 수용공간부(17)에 현미(1)를 투입하여 유공판(20)위로 일정량의 현미(1)를 적재한다. 그리고 분산트러프(30)를 설치한 후 물순화유니트(40)를 이용하여 발아조(10) 내부로 세척수를 공급한다. 여기서 세척수는 현미를 세척하기 위해 사용되는 물을 의미하는 것으로서, 상수 또는 지하수를 이용할 수 있다. 세척수를 발아조(10)로 계속 순환시키면서 현미를 세척하고, 발아조(10)로부터 배출되는 세척수는 이물질제거수단에 의해 각종 중금속과 이물질들이 제거된다.
현미(1)의 세척이 완료되면 드레인관(130)을 열어 발아조(10) 내부에 남아있는 세척수를 배수시킨다. 그리고 다시 물순환유니트(40)를 이용하여 발아조(10) 내부로 발아수를 공급한다. 여기서 발아수는 현미를 발아시키기 위해 사용되는 물을 의미하는 것으로서, 상수 또는 지하수를 이용할 수 있다. 발아수는 발아조(10)의 하부로 유입시켜 상부로 배출시키는 상향순환방식으로 공급된다.
발아과정은 발아수를 1 내지 5일 동안 발아조(10)로 계속 순환시키면서 이루어진다. 이때 발아조(10)로 유입되는 발아수의 온도는 온도조절부(55)를 통해 20 내지 30℃로 유지시키는 것이 바람직하다. 발아과정 중에 이물질제거수단에 의해 이물질 및 중금속이 제거된다. 그리고 광촉매오존처리부(80)를 통해 발아수 중의 각종 유기물이 분해되고 세균이 제거된다. 그리고 산소공급부(110) 및 기능성물질공급부(120)를 통해 순차적으로 산소 및 기능성물질이 발아수에 투입된다.
이러한 발아과정을 통해 약 0.5 내지 3mm정도의 싹을 갖는 발아현미를 얻을 수 있다. 발아현미는 현미에 비해 유용한 물질을 더 많이 함유한다. 두꺼운 껍질과 배아 속에서 안전하던 씨앗이 적정한 수분과 온도가 주어지면 싹이 트는데, 이때 식물은 곰팡이, 박테리아 등의 외부의 적으로부터 자신을 방어할 무기로서 신물질을 합성하는바, 즉 씨앗 상태로서는 없었던 각종 효소, 비타민, 아미노산 등의 신물질을 방어무기로 만들어낸다. 또한, 발아현미는 발아 전 현미에 비해 칼슘, 섬유질, 아미노산이 증대된다. 특히 비타민B1,B2,B12 및 E, D, K가 증가한다. 발아현미의 식이섬유는 다른 식이섬유와 달리 스폰지 구조를 가져 과다한 콜레스테롤과 독성물질을 흡착해 장내에서 흡수를 늦춰주어 칼로리 섭취를 억제하며, 배설을 촉진시키는 효과를 갖는다.
발아과정이 완료되면 발아수의 공급을 중단하고 곡물배출부(15)를 개방하여 발아현미를 외부로 배출시킨다. 수분이 다량 함유된 발아현미는 변질을 방지하기 위해 통상적으로 유통 중 냉장보관을 하게 되나, 이는 유통비용을 증가시키는 원인이 된다. 따라서 본 발명에서는 발아 후 발아현미를 건조시키는 건조과정을 포함할 수 있다. 곡물배출부(15)에서 배출되는 발아현미는 이송컨베어(145)에 의해 건조기(150) 내부로 이동하여 연속식으로 건조된다. 건조기로 열풍건조기가 이용될 수 있다. 건조과정을 통해 발아현미는 수분함량 15 내지 17%로 건조시킨다. 건조된 발아현미는 곡물포장기를 이용하여 일정량씩 포장 한 후 유통될 수 있다.
이상에서 본 발명은 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
10: 발아조 11: 본체
20: 유공판 30: 분산트러프
40: 물순환유니트 41: 순환관
60: 자석여과모듈 70: 스크린여과모듈
70: 광촉매오존처리부 110: 산소공급부
120: 기능성물질공급부 150: 건조기

Claims (7)

  1. 내부에 일정량의 곡물이 투입되어 수용되는 수용공간부를 갖는 본체와, 상기 수용공간부의 하부에 설치되어 물은 통과시키고 곡물의 이동은 차단하며 곡물배출부측으로 경사지게 형성된 유공판과, 상기 수용공간부의 상부에 설치되어 곡물의 이동은 차단하고 물은 통과시키되 다수의 흐름으로 물을 분산시키는 분산트러프를 포함하는 발아조와;
    상기 발아조로 물을 공급하여 순환시키는 물순환유니트;를 구비하는 것을 특징으로 하는 가바성분을 함유한 곡물의 발아장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 물순환유니트는 상기 본체의 하부에 일단이 연결되고 타단은 상기 본체의 상부에 연결되는 순환관과, 상기 순환관에 설치되어 물을 순환시키는 순환펌프와, 물이 공급되는 물공급관에서 각각 분기되어 상기 순환펌프의 유입구측 및 토출구측 순환관에 각각 연결되는 제 1 및 제 2분기관과, 상기 제 1 및 제 2분기관에 각각 설치되는 제 1 및 제 2밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는 가바성분을 함유한 곡물의 발아장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 본체로부터 배출되는 물 중에 포함된 이물질을 제거하기 위한 이물질제거수단;을 더 구비하고,
    상기 이물질제거수단은 상기 순환관의 일측에 설치되어 자석에 의해 이물질 중의 중금속을 제거하기 위한 자석여과모듈과, 상기 자석여과모듈을 통과한 물 중의 잔존 이물질을 필터링에 의해 제거하기 위한 스크린여과모듈을 구비하는 것을 특징으로 하는 가바성분을 함유한 곡물의 발아장치.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 순환관의 일측에 설치되어 물에 포함된 유해 물질 및 미생물을 제거하는 광촉매오존처리부와, 상기 광촉매오존처리부를 통과한 물에 산소를 공급하기 위한 산소공급부와, 상기 산소공급부를 통과한 물에 기능성 물질을 투입하기 위한 기능성물질투입부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 가바성분을 함유한 곡물의 발아장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 분산트러프는 관통홀들이 형성된 베이스부와, 상기 베이스부에 다수가 이격되도록 형성되어 다수의 유로를 형성하는 돌출부와, 상기 베이스부의 양단에 각각 형성되며 상기 본체의 내주면에 마련된 걸림턱에 걸리는 립을 구비하는 것을 특징으로 하는 가바성분을 함유한 곡물의 발아장치.
  6. 발아조의 하부에 설치되어 물은 통과시키고 곡물의 이동은 차단할 수 있는 유공판과, 상기 발아조 상부에 설치되어 곡물의 이동은 차단하고 물은 통과시키되 다수의 흐름으로 물을 분산시키는 분산트러프 사이에 마련된 수용공간부에 곡물을 투입하는 투입단계와;
    상기 발아조로 세척수를 순환시키고 상기 발아조로부터 배출되는 세척수 중의 이물질을 제거하면서 곡물을 세척하는 세척단계와;
    상기 발아조의 하부로 발아수를 유입시켜 상부로 배출시키는 상향순환방식으로 상기 발아조로 발아수를 공급하면서 곡물을 발아시키는 발아단계와;
    발아곡물을 상기 발아조로부터 배출하여 건조시키는 건조단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가바성분을 함유한 발아곡물의 제조방법.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 발아단계는 상기 발아조로 유입되는 발아수를 광촉매오존처리부로 통과시켜 발아수 중의 유해 물질 및 미생물을 제거한 후 산소 및 기능성물질을 순차적으로 투입하여 발아시키는 것을 특징으로 하는 가바성분을 함유한 발아곡물의 제조방법.
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