KR101177518B1 - 분리막을 이용한 두부 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 분리막을 이용한, 구체적으로, 콩물의 농축을 위해 종래 가열방법 대신 저온의 역삼투 (reverse osmosis) 또는 한외여과(ultrafiltration) 방법을 이용 저온 두부 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 두부 제조방법은 콩물의 농축을 위해 별도의 가열단계를 거치지 않으므로 연료비를 비롯한 제조경비를 절감하는 장점이 있다. 또한, 저온의 막분리 기술을 사용함에 따라 가열로 인한 콩 고유의 맛과 향을 유지할 수 있어 최종 제품인 두부의 풍미가 향상되어 고품질의 두부를 제조하는 것이 가능하게 된다. 이러한 장점은 특히 종래의 감압 가열공정에 비해 그 효과가 현저하다. 나아가, 고농도의 콩물을 수득함에 따라, 응고가 신속하고, 응고 단계 이후 압착 단계를 거칠 필요가 없으며, 바로 성형틀에 도입이 가능하여 별도의 성형 단계 역시 불필요하다. 따라서, 전체 공정을 극히 신속화/단순화시킬 수 있을 뿐만 아니라, 대량생산 및 자동화가 용이하여 생산성이 극대화될 수 있다. 그리고, 고농도의 콩물을 수득함에 따라 두부의 강도가 높아져 취급이 간편하고, 종래 천편일률적이었던 직육면체의 두부 모양에서 탈피하여, 다양한 형태의 두부를 제조하는 것 또한 가능한 장점이 있다.
Description
본 발명은 분리막을 이용한 저온 두부 제조방법에 관한 것이다. 구체적으로, 콩물의 농축을 위해 종래 가열방법 대신 저온의 역삼투 (reverse osmosis) 또는 한외여과(ultrafiltration) 방법을 이용함으로써 두부의 풍미를 향상시키고, 공정의 단순화를 통해 제조경비를 저감한 새로운 저온 두부 제조방법에 관한 것이다.
두부 (豆腐, bean-curd)란 콩을 물에 담갔다가 갈아 그 액을 가열하여 비지를 짜내고 응고제를 첨가하여 굳힌 식품이며, 콩제품 가운데 가장 대중적인 가공품으로 양질의 식물성 단백질이 풍부한 식품이다.
두부는 중국 한(漢)나라의 회남왕(淮南王) 유안(劉安)이 발명한 것이 시초라고 한다. 한국의 경우 문헌에 처음 보이는 때가 고려 말기이고, 그 기원은 중국임이 확실하므로 가장 교류가 많던 고려 말기에 원(元)으로부터 전래되었을 가능성이 크다.
두부의 제조법은 콩을 잘 씻어 여름에는 7 내지 8 시간, 겨울에는 24 시간 물에 담가 불린 후 물을 조금씩 가하면서 분쇄기에 넣고 곱게 간다. 이것을 콩비지라 하며, 솥에서 직접 끓이든지 보일러에서 증기를 뿜어넣어 가열한다. 이 가열로 인하여 콩의 비린내가 제거되는 동시에 단백질이 다량 콩비지 속에 용해된다. 가열이 끝나면 이것을 베주머니에 넣고 걸러짜서 콩물(豆乳)과 비지로 나눈다. 이때 콩비지가 너무 식으면 짜기 어려우므로, 뜨거울 때 걸러서 가능한 한 콩물을 꼭 짠다. 콩물이 어느 정도 식어 70 ℃쯤 되면 응고제를 넣는다. 전에는 응고제로서 간수 (식염에서 녹아내린 액상의 짜고 쓴 간국으로 주성분은 염화마그네슘)를 썼으나, 근년에는 황산칼슘을 주성분으로 하는 가루응고제를 사용한다. 응고제를 넣으면 콩물 중의 단백질이 굳어지므로 그대로 잠시 놓아 두었다가 맑은 웃물을 떠서 버리고 밑에 가라앉은 응고물은 사방에 작은 구멍이 뚫린 상자에 무명을 깔고 부은 다음 뚜껑을 닫고 누름돌로 눌러 두면 작은 구멍으로 물기가 빠진다. 두부가 충분히 굳으면 상자째 물에 집어 넣어 물 속에서 상자는 빼내고 두부는 잠시 물에 담가 둔다. 이렇게 하면 여분의 응고제가 모두 빠져서 맛이 좋아진다. 이것을 적당히 자르면 완제품이 되는데, 보통 두부 1모는 200 g이 표준이고, 콩 1 kg에서는 4 내지 5 kg의 두부가 나온다.
이밖에 만드는 방법을 약간 달리한 것으로 연두부와 순두부가 있는데, 연두부는 물을 완전히 빼지 않고 어느 정도 남긴 채 플라스틱 주머니에 넣어 굳힌 것으로, 매우 부드럽고 말랑말랑하다. 순두부는 콩물이 덩얼덩얼하게 응고 되었을 때 그대로 웃물과 함께 떠서 먹는 것으로 폴리에틸렌 주머니에 넣어 시판된다. 두부는 콩물에 응고제를 넣어 단백질을 굳힌 것인데, 이 때 콩물 속에 들어 있는 콩의 기름이 거의 단백질에 싸여서 함께 응고된다. 그러므로 두부는 단백질 외에 지방도 풍부하다. 단백질은 필수아미노산을 많이 함유한 질이 좋은 것으로, 소화흡수율도 매우 높다. 밭의 고기라고도 하는 콩을 원료로 하여 예로부터 한국 국민의 중요한 단백질 공급원으로 이용되어왔으며 그 조리방법도 100여 종이 넘는다.
두부의 성분은 가식부 100 g 당 84 ㎉, 수분 82.8 %, 단백질 9.3 g, 지질 5.6 g, 회분 0.9 g, 당질 1.4 g, 섬유소 0.2 g, 칼슘 126 ㎎, 인 140 ㎎, 철 1.5 ㎎, 나트륨 5 ㎎, 칼륨 90 ㎎, 비타민B1 0.03 ㎎, 비타민B2 0.02 ㎎, 나이아신 0.2 ㎎로 이루어져 있다.
상기 종래의 두부 제조방법은 콩물의 농축을 위해 가열하는 공정과 응고된 콩물을 압착하는 공정에서 운전비가 과다하게 발생하며, 특히 압착공정과 그 이후의 공정은 작업성 또한 낮아 대량생산 및 자동화에 걸림돌이 되어 왔다.
또한, 상기 가열공정은 고온으로 장시간 가열시 원재료가 타버릴 수 있으며, 두부의 맛을 내는 요소인 지방질이 분해됨에 따라 고소한 맛이 사라지기 쉽다. 그리고, 상기 가열공정이 너무 지나치면 단백질이 용해되어 고형분을 수득하기 어렵고, 두부의 매끈한 촉감 또한 없어질 수 있다.
특히 분해와 변질이 잘되는 콩물은 100 ℃의 고온으로 장시간 가열할 수 없어 콩물의 두유농도는 최고 10 % 이상으로 가공할 수 없는데, 이와 같은 저농도의 콩물로 만들어진 두부는 매우 물렁물렁하여 잘 부스러진다. 따라서, 제조가 완료된 두부의 운반과 취급에 주의를 기울이지 아니하면 육면체형 형상을 유지하지 못하고 부스러져 상품가치를 상실하기 쉽다.
이러한 문제점의 해결을 위해 한국특허 제 374845 호는 상기 가열과정을 감압하에서 수행함으로써 가열온도를 낮추어 고온 가열의 문제점을 해결하고자 하였으나, 이 방법은 진공펌프를 이용한 강제 배기 감압으로 인해 두부 고유의 고소한 향과 맛이 현저히 감소하는 단점이 있다. 그리고, 이러한 단점은 특히 회분식(batch-type)의 감압 가열공정에서 더욱 두드러진다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 콩물의 농축을 위해 종래의 가열공정 대신 분리막을 이용한 저온의 역삼투 또는 한외여과 공정을 채용한 새로운 두부 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명은 또한 상기 방법에 의해 제조된 두부를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
본 발명의 두부 제조방법은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여,
(A) 5 내지 30 시간 동안 콩을 물에 불리는 단계;
(B) 상기 불린 콩을 갈아 콩즙을 수득하는 단계;
(C) 상기 콩즙을 100 내지 110 ℃에서 1 내지 10 분 동안 가열하는 단계;
(D) 상기 가열한 콩즙을 여과하여 콩물을 수득하는 단계;
(E) 상기 콩물을 역삼투 (reverse osmosis), 한외여과(ultrafiltration), 또는 역삼투 및 한외여과하여 12 내지 20 Brix까지 농축하는 단계; 및
(F) 상기 농축된 콩물을 45 내지 70 ℃에서 응고제와 혼합하여 두부를 수득하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 단계 (B)의 콩을 가는 단계는 물을 첨가하며 가는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 두부 제조방법은 상기 단계 (C) 이후 단계 (E) 이전에,
소포단계를 추가로 포함할 수 있다.
또한, 상기 역삼투 또는 한외여과는 5 내지 15 ℃에서 수행되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 두부 제조방법은 상기 단계 (E) 이후 단계 (F) 이전에,
상기 농축된 콩물을 성형틀에 넣는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 두부 제조방법은 상기 단계 (F) 이후에,
상기 역삼투 또는 한외여과의 분리막 표면에 축적된 슬러지를 제거하는 세척단계를 추가로 포함할 수 있다.
또한, 상기 단계 (E)는
(E') 상기 콩물을 역삼투 및 한외여과하여 12 내지 20 Brix까지 농축하는 단계
이고,
상기 역삼투의 분리막과 한외여과의 분리막은 서로 면해 있으며, 상기 한외여과의 분리막이 상기 콩물과 직접 접촉하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 두부 제조방법은 상기 단계 (F) 이후에,
성형된 두부를 절단하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 두부 제조방법은 상기 단계 (F) 이후에,
성형된 두부를 포장하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 두부 제조방법은 상기 단계 (F) 이후에,
성형된 두부를 살균하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 두부는 상기 방법으로 제조된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 두부 제조방법은 콩물의 농축을 위해 별도의 가열단계를 거치지 않으므로 연료비를 비롯한 제조경비를 절감하는 장점이 있다. 또한, 저온의 막분리 기술을 사용함에 따라 가열로 인한 콩 고유의 맛과 향을 유지할 수 있어 최종 제품인 두부의 풍미가 향상되어 고품질의 두부를 제조하는 것이 가능하게 된다. 이러한 장점은 특히 종래의 감압 가열공정에 비해 그 효과가 현저하다. 나아가, 고농도의 콩물을 수득함에 따라, 응고가 신속하고, 응고 단계 이후 압착 단계를 거칠 필요가 없으며, 바로 성형틀에 도입이 가능하여 별도의 성형 단계 역시 불필요하다. 따라서, 전체 공정을 극히 신속화/단순화시킬 수 있을 뿐만 아니라, 대량생산 및 자동화가 용이하여 생산성이 극대화될 수 있다. 그리고, 고농도의 콩물을 수득함에 따라 두부의 강도가 높아져 취급이 간편하고, 종래 천편일률적이었던 직육면체의 두부 모양에서 탈피하여, 다양한 형태의 두부를 제조하는 것 또한 가능한 장점이 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 또한, 하기의 설명에서는 구체적인 구성요소 등과 같은 많은 특정사항들이 설명되어 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
실시예
본 발명의 두부 제조방법은 먼저 콩을 물에 불리는 단계로부터 시작된다. 이러한 침지단계는 여름에는 7 시간, 겨울에는 24 시간 수행하는 것이 바람직하다. 불리는 시간이 5 시간 미만이면 콩이 충분히 불려지지 않아 이후 가는 단계에서 동력비가 증가하고, 최종 제품이 충분히 부드럽게 되지 않아 품질이 떨어질 수 있다. 반대로, 30 시간 이상 불리면 생산성이 떨어지며 불리는 단계에서 콩이 변질될 가능성이 발생한다.
이렇게 불려진 콩은 물을 가하면서 멧돌이나 공지의 기계식 또는 전기식 분쇄기를 통해 갈아서 콩즙을 수득한다.
상기 수득된 콩즙은 이어서 105 ℃에서 5 분 동안 가열하는 단계를 거치게 되는데, 이 과정을 통해 두부를 구성하는 성분이 비지와 분리되며, 이를 역시 공지의 방식으로 여과함으로써 비지와 분리된 콩물을 수득한다. 상기 가열과정이 100 ℃ 미만에서 이루어지거나, 1 분 미만 동안 이루어지면 두부 구성성분이 충분히 분리되지 않아 원료의 손실이 발생한다. 반대로, 가열과정이 110 ℃를 초과하여 이루어지거나, 10 분을 초과하여 이루어지면 영양소가 파괴되고 심한 경우 탄 내가 날 수 있어 품질이 현저히 저하된다.
이러한 콩즙 또는 콩물은 콩 고유성분으로 인해 거품이 발생하게 되는데, 이러한 거품을 제거하지 않고 두부를 제조하게 되면 균일한 제품을 얻을 수 없고, 후속 공정의 처리용량이 불필요하게 커지며, 무엇보다 두부 내부에 존재하는 기포로 인해 변질 가능성이 높아져 유통기한의 단축을 초래한다.
따라서, 콩즙 또는 콩물에 존재하는 거품을 공지의 감압공정 또는 소포제 투입을 통해 제거하는 것이 바람직하다.
이렇게 수득된 콩물은 콩 성분에 비해 물이 과량으로 존재하므로, 이를 두부 제조에 적합한 정도까지 예컨대 17 Brix까지 농축한다. 구체적으로 최소 11 Brix 이상, 바람직하게는 12 내지 25 Brix, 가장 바람직하게는 14 내지 20 Brix까지 농축한다.
본 발명은 이러한 농축공정을 가열 없이 분리막을 사용하여 수행하는 데 가장 큰 특징이 있는데, 특히 역삼투, 또는 역삼투 및 한외여과 방법이 바람직하다.
여기서 역삼투 (逆渗透, reverse osmosis)란 삼투압보다 높은 압력을 가할 때, 용액으로부터 순수한 용매가 반투막을 통해 빠져 나오는 현상 또는 이러한 현상을 이용한 공정을 가리킨다. 그리고, 반투막이란 피부와 같이 용매 분자는 통과시키지만 용질 입자는 통과시키지 않는 성질을 가진 막을 가리킨다.
역삼투는 바닷물 등의 용액으로부터 순수한 물을 얻는데 이용되고 있는데, 바닷물로부터 순수한 물을 얻으려면 바닷물의 삼투압인 30 atm보다 더 높은 압력을 가해 주면서 바닷물이 반투막을 통과해 가도록 하면 된다. 이 방법은 바닷물을 증발시켜 순수한 물을 얻는 것보다 경제적이지만, 이러한 높은 압력에도 능히 견딜 수 있으며 대규모 장치가 가능할 뿐 아니라 막이 매우 얇아 물 분자가 빨리 통과할 수 있으면서도 수명이 긴 반투막을 개발하는 것이 해결해야 할 기술적인 문제 중 하나이다. 이 방법은 선박이나 물이 부족한 중동 지방에서 실제로 사용되고 있으며 시간당 5 ℓ의 물을 생산해 낼 수 있는 소규모 장치도 개발되어 활용되고 있다.
이러한 역삼투 방식은 유체를 일정한 압력과 유량으로 공급함으로써 일정한 시간에 일정한 수분만을 배출하는 것이 가능하며, 따라서 정확한 농도를 유지하며 회분식이 아닌 연속식 수분 농축이 가능하다.
그리고, 한외여과 (限外濾過, ultrafiltration)는 보통의 여과법으로 분리하기 어려운 콜로이드 입자나 분자를 황산지, 방광막, 콜로디온 따위를 이용하여 투석을 써서 압력을 주어 거르는 방법을 가리킨다. 이러한 한외여과는 정밀여과와 역삼투의 중간에 위치하는 것으로 고분자 용액으로부터 저분자물질을 제거한다는 점에서 투석법과 유사하다. 그리고, 물질의 분리에 농도차가 아닌 압력차를 이용한다는 점에서는 역삼투압과 근본적으로 동일하다.
본 발명은 이러한 콩물의 농축을 역삼투, 또는 역삼투 및 한외여과를 통해 달성할 수 있으며, 하나의 역삼투장치, 또는 하나의 역삼투장치 및 하나의 한외여과장치를 사용할 수도 있고, 일련의 역삼투장치 또는 일련의 한외여과장치를 사용할 수도 있다. 나아가, 한외여과장치와 역삼투장치를 순차적으로 연결해 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 나아가 이들 각각의 막을 조합하여 농축하는 것도 가능하다. 구체적으로, 콩물과 직접 접촉하는 면에는 상대적으로 공극 직경이 큰 한외여과막을 배치하고, 그 뒤에 역삼투 분리막을 상기 한외여과막과 면하게 배치함으로써 운전수명을 늘리고 보다 효율적으로 막분리를 수행할 수 있다. 이처럼 배치하는 이유는 반대로 배치하는 경우 상대적으로 공극 직경이 작은 역삼투 분리막의 세공이 콩 성분입자에 의해 더욱 쉽게 막히기 때문이다.
상기 역삼투, 또는 역삼투 및 한외여과는 10 ℃에서 수행되는 것이 바람직하며, 이러한 저온 농축이 본 발명의 가장 큰 특징이다. 즉, 이를 통해 원료인 콩의 변질을 방지하고, 콩 고유의 풍미를 최대한 보유한 두부를 제조할 수 있을 뿐만 아니라 연료비 등 제조경비까지 절감할 수 있는 것이다.
한편, 막분리를 이용한 농축은 공정이 진행됨에 따라 분리막 표면에 슬러지가 축적되는 현상이 발생한다. 이러한 슬러지는 콩물과 같은 유체로부터 저분자 물질 내지는 용매의 배출을 방해하여 결과적으로 콩물의 농축을 저해한다. 따라서, 적절한 주기로 상기 슬러지를 제거하는 세척단계가 필요하다. 이러한 세척은 당해 분야의 공지된 방법으로 이루어질 수 있는데, 콩물 대신 물을 고속으로 흘려 주거나, 여과 방향과 반대 방향으로 물을 흘려 주는 등의 방법을 들 수 있다.
이렇게 농축된 콩물은 60 ℃에서 응고제와 혼합함으로써 두부를 수득할 수 있다. 상기 응고제는 본 발명이 속한 기술분야에서 공지되어 있으며, 반응이 빨리 진행되는 염화마그네슘, 맛은 염화마그네슘에 비해 떨어지지만 반응속도가 느려 응고시키기에 좋은 황산칼슘, 염화마그네슘의 빠른 반응을 완화시키고 고소한 맛을 강화시킨 밀키마그네슘, 연순두부용 GDL 등을 들 수 있다.
본 발명의 두부는 이처럼 농축된 콩물에 응고제를 첨가하고 가열하면 바로 수득할 수 있을 뿐만 아니라, 콩물 자체가 고농도이어서 수득된 두부의 강도가 종래 두부에 비해 훨씬 높은 것이 특징이다.
즉, 본 발명은 막분리 기술을 이용함으로써 고농도의 콩물을 수득함에 따라, 종래의 압착 단계를 거칠 필요 없이 곧바로 성형틀을 이용한 응고 및 성형, 절단, 포장, 살균 공정을 거치는 것이 가능하며, 나아가, 응고 및 성형에 걸리는 시간을 30 분 정도로 현저히 단축시킬 수 있는 장점이 있다. 이러한 장점은 생산성 향상에 직접적으로 기여하는 것이다.
뿐만 아니라, 두부 자체의 강도가 높아 취급이 간편하며, 종래 직육면체 일색이던 형상 외에도 다양한 형태의 두부를 제조하는 것이 가능하여, 소비층 및 적용 요리 폭의 확대가 가능하다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본원 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능함은 물론이다. 따라서, 본 발명의 범위는 위의 실시예에 국한해서 해석되어서는 안되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 할 것이다.
Claims (7)
- (A) 5 내지 30 시간 동안 콩을 물에 불리는 단계;
(B) 상기 불린 콩을 갈아 콩즙을 수득하는 단계;
(C) 상기 콩즙을 100 내지 110 ℃에서 1 내지 10 분 동안 가열하는 단계;
(D) 상기 가열한 콩즙을 여과하여 콩물을 수득하는 단계;
(E) 상기 콩물을 역삼투 (reverse osmosis), 또는 역삼투 및 한외여과 (ultrafiltration)하여 12 내지 20 Brix까지 농축하는 단계; 및
(F) 상기 농축된 콩물을 45 내지 70 ℃에서 응고제와 혼합하여 두부를 수득하는 단계
를 포함하고,
상기 역삼투, 또는 역삼투 및 한외여과는 5 내지 15 ℃에서 수행되는 것을 특징으로 하는 두부 제조방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 단계 (C) 이후 단계 (E) 이전에,
소포단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 두부 제조방법. - 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 단계 (E) 이후 단계 (F) 이전에,
상기 농축된 콩물을 성형틀에 넣는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 두부 제조방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 단계 (F) 이후에,
상기 역삼투, 또는 역삼투 및 한외여과의 분리막 표면에 축적된 슬러지를 제거하는 세척단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 두부 제조방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 단계 (E)는
(E') 상기 콩물을 역삼투 및 한외여과하여 12 내지 20 Brix까지 농축하는 단계
이고,
상기 역삼투의 분리막과 한외여과의 분리막은 서로 면해 있으며, 상기 한외여과의 분리막이 상기 콩물과 직접 접촉하는 것을 특징으로 하는 두부 제조방법. - 청구항 1, 청구항 2, 또는 청구항 4 내지 청구항 6 중 어느 한 청구항의 방법으로 제조된 것을 특징으로 하는 두부.
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