KR101442257B1 - 기능성 성분의 함유량을 증가시킨 곡물 또는 콩과 식물그리고 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
낟알 (쌀, 보리, 옥수수 등) 또는 콩과 식물 (대두, 팥 등) 에 50℃ 이상이고, 또한, 상대 습도가 90％ 이상인 공기에 접촉시켜 가습하여 그들의 수분을 16.0％ ∼ 18.5％ 의 범위로 한다. 이와 같이 가습한 것 후에 그들 낟알 또는 콩과 식물을 건조시킨다. 이렇게 하여, 기능성 성분 (γ-아미노부티르산) 의 함유량을 증가시킨 곡물 또는 콩과 식물이 얻어진다.
기능성 성분, 곡물
Description
본 발명은 쌀, 보리 등의 곡물 또는 대두, 팥 등의 콩과 식물이 함유하는 기능성 성분을 증가시키는 방법 및 그 방법에 의해 제조되는 곡물 또는 콩과 식물에 관한 것이다.
근래에는 γ-아미노부티르산 (gamma-aminobutyric acid ; GABA) 은 인체의 혈압 상승을 억제하는 등의 건강 유지 또는 질병 예방에 유효한 물질로서 주목받고 있으며, 현미 등의 곡물이나 대두 등의 콩과 식물이 함유하는 γ-아미노부티르산의 함유량을 증가시키는 것이 실시되고 있다.
예를 들어, 현미의 수분을 20％ 이상으로 가수 (加水) 하고, 가수한 현미를 별도 배치 형성한 탱크에 투입하고, 그 탱크 내를 환기시키면서 상기 현미를 조질함으로써, 현미가 함유하는 γ-아미노부티르산의 양을 증가시키는 방법이 일본 공개특허공보 2005-52073호에 개시되어 있다.
그러나, 이 방법에서는 수분 (함수율) 을 10％ ∼ 15％ 까지 한 번 건조시킨 현미를 다시, 수분이 20％ 를 넘을 때까지 가수할 필요가 있다. 이 때문에, 곡물을 물에 침지하거나, 곡물에 물을 직접 분무하는 가수 수단을 사용할 필요가 있다. 이와 같은 재가수를 실시하는 현미의 가공 방법에서는 현미의 식미가 저하되는 것으로 생각되고, 또한, 낟알 균열 등의 피해가 발생할 우려도 있다. 또한, 한 번 건조시킨 현미를 다시 가수하고, 가수 후에 다시 건조시킬 필요가 있기 때문에, 통상적인 현미와 비교하여 제조 비용이 비싸진다는 문제도 있다.
이 때문에, 식미의 저하를 방지하고, 또한, 낟알의 가수에 필요한 비용 및 재건조에 필요한 비용을 저감시키기 위해, 낟알의 가수를 필요 최저한으로 억제하는 것이 강하게 요망되고 있다.
또한, 현미를 발아시킴으로써, 그 현미가 함유하는 γ-아미노부티르산이 대폭 증가하는 것이 알려져 있다. 그러나, 현미를 발아시켜 얻는 발아 현미는 그 식미가, 예를 들어, 일본 공개특허공보 2005-168444호에 기재되어 있는 바와 같이, 통상적인 백미에 비해 떨어지는 것으로 생각되고 있다. 이 때문에, 현미를 발아시키지 않고, 또는 현미의 배아부를 팽대화시키지 않을 만큼의 단시간에, 그 현미가 함유하는 γ-아미노부티르산의 양을 통상적인 현미보다 증가시키는 것이 요망되고 있다.
또한, 분무에 의해 대두에 물을 첨가하고, 또한, 60℃ 이하의 환경 조건으로 교반시킴으로써, 상기 대두가 함유하는 가바 (GABA) 의 양을 증가시키는 방법이, 예를 들어, 일본 공개특허공보 평11-151072호에 개시되어 있다.
그러나, 이 방법은 분무에 사용하는 물의 pH 값을 아세트산 등을 사용하여 조정할 필요가 있고, 또한 상기 물을 분무할 때에, 함유하는 GABA 를 증가시키는 대두에 대해, 중량비로 20％ ∼ 30％ 의 물이 분무되도록, 분무하는 물의 양을 관리할 필요가 있다. 게다가, 분무한 물이 편차없이 대두에 흡수되도록 교반할 필요도 있다.
이 때문에, 콩과 식물이 함유하는 GABA 의 양을 증가시키기 위한 가수 처리를 용이하게 실시할 수 있도록 하는 것이 요망되고 있다.
본 발명은 상기 문제점을 감안하여, 곡물에 대한 가수를 필요 최저한으로 억제하면서, 그 곡물이 함유하는 γ-아미노부티르산 등의 기능성 성분의 양을, 일반적으로 유통되고 있는 곡물과 비교하여 대폭 증가시키는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 콩과 식물이 함유하는 γ-아미노부티르산의 양을 증가시키기 위해 그 콩과 식물에 가수를 실시하는 경우에, 가수하는 물의 양을 관리할 필요가 없고, 또한, 가수 중에 교반할 필요도 없는 가수 방법을 제공하는 것도 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 의한 기능성 성분의 함유량을 증가시킨 곡물 또는 콩과 식물의 제조 방법은 원료 (곡물 또는 콩과 식물을 가습하는 가습 공정과, 상기 가습 공정 후에 상기 원료를 건조시키는 건조 공정을 포함한다. 그리고, 상기 가습 공정에서는 그 원료를 고습도의 공기에 접촉시킴으로써, 그 원료의 수분이 16.0％ ∼ 18.5％ 의 범위가 되도록 상기 원료를 가습한다.
본 발명에 의한 기능성 성분의 함유량을 증가시킨 곡물 (쌀, 보리, 메밀, 조, 수수, 옥수수를 포함한다) 의 제조 방법은 원료인 낟알을 가습하는 가습 공정과, 상기 가습 공정 후에 상기 낟알을 건조시키는 건조 공정을 포함한다. 그리고, 상기 가습 공정에서는 온도가 50℃ 이상이고, 또한 상대 습도가 90％ 이상인 공기에 접촉시킴으로써, 16.0％ ∼ 18.5％ 범위의 수분이 되도록 상기 낟알을 가습 한다.
상기 가습 공정에서, 온도가 50℃ 이상이고 또한 상대 습도가 90％ 이상인 공기에 접촉시킴으로써 낟알의 수분을 16.0％ ∼ 18.5％ 의 범위가 되도록 하기 위해서는 그 낟알을 0.3％/hour 이하의 가습 속도로 낟알을 가습해도 된다.
상기 가습 공정에서, 온도가 50℃ 이상이고 또한 상대 습도가 90％ 이상인 공기에 접촉시킴으로써 낟알의 수분을 16.0％ ∼ 18.5％ 의 범위가 되도록 하기 위해서는 상기 낟알을 가습할 때에, 상기 공기의 온도를, 가습을 개시하고 나서 서서히 상승시켜, 최종적으로 50℃ 이상으로 해도 된다.
또한, 상기 가습 공정 중 또는 상기 건조 공정 전에, 가습된 낟알을 공기에 접촉시키는 것을 정지시킨 상태에서 소정 시간 방치하는 정치 (靜置) 공정을 설정해도 된다.
또한, 본 발명에 의한 기능성 성분의 함유량을 증가시킨 곡물의 제조 방법을 쌀에 적용하여 현미를 얻은 경우에는 그 현미를 더욱 정미하여, 기능성 성분의 함유량을 증가시킨 도정미, 배아미 또는 백미로 가공하고, 또한, 필요에 따라, 그것들을 무세 도정미, 무세 배아미 또는 무세미로 가공할 수 있다.
본 발명에 의한 기능성 성분의 함유량을 증가시킨 콩과 식물 (대두, 팥, 녹두, 메추라기콩을 포함한다) 의 제조 방법에 있어서, 상기 가습 공정에서는 원료 (콩과 식물) 에 접촉시키는 상기 공기를, 온도가 50℃ ∼ 70℃ 이고, 상대 습도가 90％ 이상으로 해도 된다.
본 발명의 기능성 성분의 함유량을 증가시키는 곡물의 제조 방법에 의하면, 원료인 곡물의 수분을 18.5％ 보다 높게 할 필요가 없다. 이 때문에, 곡물을 물에 침지하거나, 곡물에 물을 분무하는「가수」수단을 사용할 필요가 없고, 가습풍에 접촉시키는 것에 의한「가습」수단으로 충분히 곡물의 수분을 높일 수 있다. 또한, 매우 완만한 속도로 곡물을 가습하면 되므로, 낟알의 낟알 균열 등의 피해를 방지할 수 있다. 또한, 곡물의 수분을 높이기 위해 필요한 비용을 삭감할 수 있고, 동시에 수분을 높인 후의 건조에 필요한 비용도 삭감할 수 있게 된다. 게다가, 원료로 하는 곡물의 수분이 18.5％ 를 넘는 경우가 없기 때문에, 상기 곡물이 발아하는 일은 없고, 곡물에 발아의 조짐 등의 외적 형상 변화가 나타나는 일도 없다. 이 때문에, 발아에 의한 식미 저하를 방지할 수 있고, 상기 곡물 중, 현미를 백미로 정미한 경우에는 그 백미를 통상적인 쌀밥으로 먹을 수 있다.
또한, 본 발명의 기능성 성분의 함유량을 증가시킨 콩과 식물의 제조 방법에 의하면, 원료인 콩과 식물을, 고습도의 습기찬 공기에 접촉시킴으로써 가습한다. 이 방법에 의하면, 물을 직접 가수 (첨가) 하는 경우와 달리, 상기 콩과 식물의 수분이 18.5％ 보다 높아지는 일이 없다. 이 때문에, 상기의 일본 공개특허공보 평11-151072호에 기재되어 있는 제조 방법과 같이, 가수하는 물의 양을 관리할 필요가 없다.
또한, 원료의 수분을 20％ 이상으로 하는 경우가 없기 때문에, 그 원료의 외피에 주름이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 원료를 정치한 상태에서 가습하므로, 고수분 상태의 원료에 교반 등에 의한 불필요한 힘이 작용하는 일도 없기 때문에, 낟알 균열 등의 피해를 방지할 수 있다. 또한, 가공시의 원료의 고 수분화에 의한 식미 저하를 방지할 수 있다.
본 발명을 통해, 곡물에 대한 가수를 필요 최저한으로 억제하면서, 그 곡물이 함유하는 γ-아미노부티르산 등의 기능성 성분의 양을, 일반적으로 유통되고 있는 곡물과 비교하여 대폭 증가시키는 기술을 제공할 수 있다. 또한, 콩과 식물이 함유하는 γ-아미노부티르산의 양을 증가시키기 위해 그 콩과 식물에 가수를 실시하는 경우에, 가수하는 물의 양을 관리할 필요가 없고, 또한, 가수 중에 교반할 필요도 없는 가수 방법을 제공할 수 있다.
먼저, 본 발명에 의한, 기능성 성분의 함유량을 증가시킨 곡물의 제조 방법에 대해, 도 1 내지 도 8 을 사용하여 설명한다.
가습 건조 장치 (1) 는 일반적인 순환식 곡물 건조기와 거의 동일한 구조로 되어 있고, 상부로부터 낟알을 저장하는 저장부 (2), 상기 낟알에 가습풍 또는 열풍을 통풍시키는 가습 건조부 (7) 및 가습 건조부 (7) 내의 낟알을 장치 밖으로 배출하는 배출부 (10) 가 순차 설치되어 있다.
가습 건조부 (7) 의 길이 방향의 일방측으로부터 타방측에 걸쳐 복수의 유공판 (6) 을 배치함으로써, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 송풍로 (3), 배풍로 (4) 및 곡물 유하조 (流下槽) (5) 를 형성하고 있다. 곡물 유하조 (5) 는 저장부 (2) 에 접속되어 있다. 유공판 (6) 에 형성되는 복수의 구멍 직경은 가공하는 곡물의 입경보다 작게 할 필요가 있다.
배출부 (10) 에는 곡물 유하조 (5) 에 접속시켜 경사시킨 무공판 (12) 의 하단측에 낟알을 간헐 배출시키기 위한 배출 밸브 (8) 가 형성되어 있고, 또한, 배출 밸브 (8) 의 하방에, 그 배출 밸브 (8) 로부터 내보내진 낟알을 횡반송하면서 장치 밖으로 배출하는 하부 스크루 컨베이어 (9) 가 형성되어 있다. 스크루 컨베이어 (9) 에서 배출된 낟알은 버킷 컨베이어 (11) 및 상부 스크루 컨베이어 (27) 를 개재하여 상기 저장부 (2) 에 순환 반송되도록 되어 있다.
또한, 버킷 컨베이어 (11) 의 상부에는 버킷 컨베이어 모터 (25c) 가 구비되어 있고, 버킷 컨베이어 모터 (25c) 의 동력은 버킷 컨베이어 (11) 외에, 상부 스크루 컨베이어 (27) 에도 전달하여 구동시키도록 되어 있다. 또한, 배출부 (10) 에는 취출부 모터 (25b) 가 구비되어 있고, 배출 밸브 (8) 및 하부 스크루 컨베이어 (9) 는 취출부 모터 (25b) 의 동력에 의해 구동하도록 되어 있다.
가습 건조 장치 (1) 의 길이 방향 일방측 (도 3 에서는 A 측) 의 하방에는 등유를 연료로서 연소시키는 열풍 발생 버너 (14) 및 가습 장치 (13) 가 형성되어 있고, 또한, 가습 건조 장치 (1) 의 길이 방향 타방측 (도 3 에서는 B 측) 의 하방에는 팬 모터 (25a) 를 구비한 배풍 팬 (20) 이 형성되어 있다. 열풍 발생 버너 (14) 는 유로 전환 밸브 (16) 에 접속되어 있다. 상기 배풍 팬 (20) 은 상기 가습 건조부 (7) 의 배풍로 (4) 의 상기 B 측에 접속되어 있고, 배풍로 (4) 내의 열풍을 흡인하여 기외로 배풍한다. 열풍이 공급되는 송풍로 (3) 의 공급구 근방에는 가습풍 및 열풍의 온도 및 습도를 검출하는 온도/습도 센서 (21) 가 구비되어 있고, 또한, 상기 버킷 컨베이어 (11) 의 일측부에는 곡물의 수분값을 검출하 는 수분계 (18) 가 구비되어 있다.
상기 열풍 발생 버너 (14) 에서 생성되는 열풍은 상기 배풍 팬 (20) 의 흡인 작용에 의해, 가습시에는 유로 전환 밸브 (16) 를 개재하여 가습 장치 (13) 를 통과하여 가습풍이 되고, 통풍구 (17), 전풍로 (15), 송풍로 (3), 곡물 유하조 (5) 및 배풍로 (4) 를 통과하여 배풍 팬 (20) 으로부터 기외로 배풍되게 되어 있다. 또한, 건조시에는 유로 전환 밸브 (16) 에 의해 바이패스 풍로 (19) 를 경유하여, 통풍구 (17), 전풍로 (15), 송풍로 (3), 곡물 유하조 (5) 및 배풍로 (4) 를 통과하여 배풍 팬 (20) 으로부터 기외로 배풍되게 되어 있다.
또한, 열풍 발생 버너 (14) 에 송풍 팬을 접속하여, 상기 배풍 팬 (20) 으로부터의 배풍을 순환시키는 구조로 할 수도 있다.
또한, 건조 개시 직후에는 급격한 건조에 의한 낟알의 낟알 분열을 방지하기 위해 열풍의 일부를, 가습 장치 (13) 를 통과시켜 그 열풍의 상대 습도를 높이고, 이 가습된 열풍과 바이패스 풍로를 통과한 열풍을 접속 밸브 (26) 에서 혼합하고, 상대 습도 75％ 정도의 열풍으로 하여 건조시킬 수도 있다.
여기서, 가습 장치 (13) 및 열풍 발생 버너 (14) 의 구성에 대해, 도 3 을 참조하면서 설명한다. 가습 장치 (13) 는 본 실시예에서는 일반적인 기화식을 사용하고 있는데, 스팀식 등의 그 밖의 가습 방법을 사용해도 된다. 열풍 발생 버너 (14) 에는 곡물 건조기에 일반적으로 사용되고 있는 것을 사용할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 열풍 발생 버너를 사용하는 경우에 대해 설명하고 있는데, 등유를 연료로 하는 열풍 발생 버너 (14) 를 사용하면, 원료의 곡물에 특유 의 냄새가 배는 것도 생각할 수 있으므로, 열풍 발생 버너 대신에, 열풍 히터 또는 열 교환기 등을 사용하는 편이 바람직하다.
가습 장치 (13) 와 열풍 발생 버너 (14) 는 유로 전환 밸브 (16) 를 개재하여 접속되어 있다. 유로 전환 밸브 (16) 는 열풍 발생 버너 (14) 에서 생성된 열풍을, 가습시에는 모든 상기 열풍이 가습 장치 (13) 를 통과하도록 하고, 그리고, 건조시에는 바이패스 풍로 (19) 를 통과하도록 유로를 전환할 수 있다. 또한, 유로 전환 밸브 (16) 는 건조시에는 열풍의 습도를 조절하기 위해 열풍의 일부를, 가습 장치 (13) 를 통과시키는 구조로 되어 있다.
가습 건조 장치 (1) 의 각 부분의 제어는 제어부 (22) 에서 실시하게 되어 있고, 그 제어부 (22) 는 가습 건조 장치 (1) 의 A 측에 형성되어 있다. 도 5 에 나타내는 바와 같이, 제어부 (22) 는 CPU (22b) 를 중심으로 하고, 그 CPU (22b) 에 입출력 포트 (22a), 판독 출력 전용의 기억부 (이하「ROM」이라고 한다) (22c) 및 기록/판독 입력용의 기억부 (이하「RAM」이라고 한다) (22d) 가 각각 접속하여 구성되어 있다. 상기 ROM (22c) 에는 가습 운전 및 건조 운전을 실시하기 위한 프로그램이 미리 기억되어 있다.
상기 입출력 포트 (22a) 에는 A/D 변환 회로 (23) 를 개재하여 온도/습도 센서 (21) 가 접속되어 있음과 함께, A/D 변환 회로 (24) 를 개재하여 상기 수분계 (18) 도 접속되어 있다. 또한, 상기 입출력 포트 (22a) 에는 가습 장치 (13), 열풍 발생 버너 (14), 유로 전환 밸브 (16) 및 입력부 (29) 가 접속되어 있는 것 외에, 모터 구동 회로 (25) 를 개재하여 팬 모터 (25a), 취출부 모터 (25b) 및 버 킷 컨베이어 모터 (25c) 가 각각 접속되어 있다.
입력부 (29) 에는 충전량을 설정하는 충전 설정 스위치 (29a), 완성 수분값을 설정하는 수분 설정 스위치 (29c), 충전을 개시하는 충전 버튼 (29d), 가습을 개시하는 가습 버튼 (29e), 건조를 개시하는 건조 버튼 (29f) 및 곡물을 배출하는 배출 버튼 (29g) 등이 구비되어 있고, 이들 스위치나 버튼을 조작함으로써, 제어 신호가 상기 CPU (22b) 에 전달되고, 상기 CPU (22b) 는 가습 운전 프로그램이나 건조 운전 프로그램 등을 실행한다.
다음으로, 본 발명의 가습 건조 장치 (1) 의 작용에 대해 설명한다. 먼저, 가습 운전 (가습 공정) 에 대해 설명한다. 가습 건조 장치 (1) 내에 원료인 낟알을 투입하여 충전하고 (단계 S1), 충전 설정 스위치 (29a) 에 의해 곡물의 충전량을 설정한다. 설정 후, 가습 버튼 (29e) 을 누르면 상기 ROM (22c) 에 내장되어 있는 가습 운전 프로그램이 상기 CPU (22b) 에 의해 실행된다 (단계 S2). 가습 운전 프로그램이 실행되면, 팬 모터 (25a), 취출부 모터 (25b) 및 버킷 컨베이어 모터 (25c) 에 전류가 각각 공급되어, 배풍 팬 (20), 배출 밸브 (8), 하부 스크루 컨베이어 (9), 버킷 컨베이어 (11) 및 상부 스크루 컨베이어 (27) 가 각각 가동된다.
또한, 가습 장치 (13) 및 열풍 발생 버너 (14) 도 가동되어 가습풍의 생성을 개시한다. 가습 건조부 (7) 의 곡물 유하조 (5) 에 통풍되는 가습풍의 설정 습도 및 온도는 가습 운전 개시시에 설정한 곡물의 충전량에 기초하여 결정되고, 상기 가습풍의 습도 및 온도가 각각 상기 설정 습도 및 온도가 되도록, 상기 온도/습 도 센서 (21) 에서 검출되는 습도 및 온도에 기초하여 열풍 발생 버너 (14) 의 연소 레벨을 변경한다.
또한, 가습 운전 중에 곡물 유하조 (5) 를 통풍시키는 가습풍의 풍량은 0.2 ∼ 0.4 입방미터/s·ton 의 범위에서 조절하면 되고, 바람직하게는 0.25 ∼ 0.35 입방미터/s·ton 이고, 보다 바람직하게는 0.28 ∼ 0.32 입방미터/s·ton 이다.
또한, 가습풍의 온도는 50℃ 이상으로 하면 되고, 바람직하게는 50℃ ∼ 70℃, 보다 바람직하게는 60℃ ∼ 70℃ 의 범위가 되도록 조절하면 된다. 상기 가습풍의 온도가 50℃ 미만이어도, 곡물이 함유하는 γ-아미노부티르산 등의 기능성 성분의 양을 증가시킬 수는 있다. 그러나, 가습풍의 온도가 낮으면, 상기 기능성 성분을 증가시키기 위해 가습 및 정치하는 시간을 길게 할 필요가 있고, 또한, 묵은 쌀의 경우에는 영향이 적지만, 햅쌀을 가공하는 경우에는 충분히 상기 기능성 성분을 증가시키기가 어렵다.
그런데, 밀과 같이 분쇄하여 가루상으로 가공하는 곡물이 원료인 경우에는 가습 중인 낟알에 낟알 균열 등의 균열 또는 크랙이 발생해도 최종적으로 가루상으로 가공하므로 문제가 되지 않지만, 쌀과 같이 입상 그대로 먹는 것이 원료인 경우에는 가습 중에 낟알 균열 등의 균열 또는 크랙이 발생하면 상품 가치가 저하된다. 이 때문에, 쌀과 같이 최종 제품 형태가 입상인 원료를 가습할 때에는 낟알에 낟알 균열 등의 균열 또는 크랙이 발생하는 것을 방지하기 위해, 가습풍의 온도를, 가습을 개시하고 나서 서서히 상승시키는 것이 바람직하다. 예를 들어, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 가습 공정에 있어서 통풍시키는 가습풍의 온도를, 가습 개 시로부터 2 시간은 실온 (도 9 에서는 20℃) 으로 하고, 그 후, 25℃, 30℃, 35℃, 그리고 40℃ 로 1 시간마다 5℃ 씩 온도를 높여가고, 가습 개시로부터 5 시간 후에는 가습풍의 온도를 40℃ 까지 높이고, 그 이후에는 1 시간마다 10℃ 씩 온도를 높여, 최종적으로 가습풍의 온도가 50℃ 이상이 되도록 하면 된다. 또한, 서서히 가습풍의 온도를 높일 때의 온도를 높이는 시간 간격이나 온도 폭은 이에 한정되는 것은 아니며, 사용하는 원료에 따라 시험 등에 의해 구한 최적인 시간 간격이나 온도 폭으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 복수 단계로 나누어 온도를 상승시키는 것이 아니라, 연속적으로 조금씩 온도를 상승시키도록 해도 된다.
상기 저장 탱크 (2) 로부터 가습 건조부 (7) 의 곡물 유하조 (5) 에 유하된 낟알은 가습 장치 (13) 및 열풍 발생 버너 (14) 에서 생성된 가습풍이 통풍되어 가습된다. 가습된 낟알은 배출 밸브 (8) 에 의해 곡물 유하조 (5) 로부터 배출되고, 버킷 컨베이어 (11) 및 상부 스크루 컨베이어 (27) 를 개재하여 저장 탱크 (2) 에 순환 반송된다.
또한, 가습 건조부 (7) 에 투입된 원료의 양이 적어, 모든 원료가 곡물 유하조 (5) 내에 들어가는 경우에는 상기 원료를 순환 반송시키는 것을 생략할 수 있다. 이것은 원료를 순환시키지 않아도, 모든 원료에 가습풍을 통풍시키는 것이 가능하기 때문이다.
가습 공정에 의한 가습 후의 최종적인 곡물의 수분값은 시험에 의해 구한 결과 등에 기초하여, 가공하는 곡물의 종류에 따라 적절히 설정하면 되고, 대체로 16.0％ ∼ 18.5％ 의 범위이고, 16.5％ ∼ 18.5％ 의 범위이어도 되고, 17.0％ ∼ 18.5％ 의 범위이어도 된다.
가습 운전 종료 후, 낟알의 순환 반송 및 가습풍의 통풍을 정지시키고, 가습이 종료된 낟알을 가습 건조 장치 (1) 내에 정치하는 정치 공정을 실시한다 (단계 S3). 본 발명에 있어서는 가습시의 낟알 수분을 18.5％ 이하로 억제하고 있기 때문에, 순환 반송이나 통풍을 실시하지 않는 상태에서 낟알을 정치할 수 있게 된다. 정치하는 시간은 가공하는 곡물의 종류나 증가시키는 γ-아미노부티르산의 양에 따라 상이한데, 4 시간 정도이다. 또한, 이 시간은 용이하게 변경할 수 있고, 0 ∼ 8 시간의 범위에서 조절하면 되고, 2 ∼ 6 시간의 범위가 바람직하고, 보다 바람직하게는 2 ∼ 4 시간의 범위이다.
상기 정치 공정은 곡물 표면의 외피를 제거하는 가공을 필요로 하는 곡물을 취급하는 경우에 유효한 공정이다. 예를 들어, 현미와 같이 도정하여 백미로 먹는 곡물의 경우에는 정치 공정을 설정함으로써, 현미 낟알의 외측 표면부 (특히 배아부) 에 많이 함유하는 γ-아미노부티르산 등의 기능성 성분을, 그 낟알 내부에 침투시킬 수 있으므로, 백미로 가공한 시점에서의 상기 기능성 성분의 함유량을 늘릴 수 있게 된다.
또한, 곡물 표면의 외피를 제거하는 가공을 필요로 하지 않는 곡물을 취급하는 경우에는 상기 정치 공정을 생략해도 된다.
또한, 정치 공정은 가습 공정 후에 실시하는데, 원료의 양이 적을 때 등은 가습 공정 중에 정치 공정을 설정하여, 원료의 반송에 필요한 런닝 코스트를 절약하도록 해도 된다.
정치 공정에서의 정치 후, 건조 운전을 개시한다 (단계 S4). 건조 완성 목표 수분값을 설정하고, 건조 버튼 (29f) 을 누름으로써 ROM (22c) 에 내장되어 있는 건조 운전 프로그램이 CPU (22b) 에 의해 실행되어, 건조 운전이 개시된다. 건조 운전 프로그램이 실행되면, 팬 모터 (25a), 취출부 모터 (25b) 및 버킷 컨베이어 모터 (25c) 에 전류가 각각 공급되어, 정지되어 있던 배풍 팬 (20), 배출 밸브 (8), 하부 스크루 컨베이어 (9), 버킷 컨베이어 (11) 및 상부 스크루 컨베이어 (27) 가 각각 가동을 개시한다. 또한, 열풍 발생 버너 (14) 도 가동되어 열풍의 생성을 개시한다.
가습 건조부 (7) 의 곡물 유하조 (5) 에 통풍되는 열풍의 설정 열풍 온도는 건조 운전 개시시에 설정한 건조 완성 목표 수분값에 기초하여 결정하고, 온도/습도 센서 (21) 의 검출 온도에 기초하여, 그 검출 온도가 상기 설정 열풍 온도가 되도록 열풍 발생 버너 (14) 의 연소 레벨을 변경한다. 건조 운전 중, 상기 설정 열풍 온도는 수분계 (18) 에 의해 수시 측정되는 낟알의 수분값에 따라 변경하도록 되어 있고, 곡물 유하조 (5) 에 통풍되는 열풍의 온도가, 변경된 설정 열풍 온도가 되도록 열풍 발생 버너 (14) 의 연소 레벨도 변경하도록 되어 있다.
상기 저장 탱크 (2) 로부터 가습 건조부 (7) 의 곡물 유하조 (5) 에 유하된 낟알은 열풍 발생 버너 (14) 에서 생성된 열풍의 통풍에 의해 건조된다. 이와 같이 하여 곡물 유하조 (5) 에서 건조되는 낟알은 상기 배출부 (10), 버킷 컨베이어 (11) 및 상부 스크루 컨베이어 (27) 를 개재하여 저장 탱크 (2) 에 순환 반송되고, 수분계 (18) 에서 수시 측정되는 낟알의 수분값이 상기 건조 완성 목표 수분값 이 될 때까지 순환 반송된다. 건조 완성 목표 수분값까지 건조가 실시된 시점에서 건조 운전은 종료된다. 본 발명에 있어서는 가습 운전 후에 열풍에 의한 건조 공정을 실시하므로, 가습 건조 장치 (1) 내에 있어서의 균류의 번식을 방지할 수 있어 위생적이다.
본 발명의 제조 방법으로 제조된, γ-아미노부티르산 등의 기능성 성분의 함유량을 증가시킨 곡물 (이하,「기능 부화 (富化) 곡물」이라고 한다) 의 가공 (정미) 방법에 대해 설명한다.
본 발명의 제조 방법으로 제조된 기능 부화 곡물은 낟알 중에 함유하는 γ-아미노부티르산 등의 기능성 성분의 함유량이 증가되어 있을 뿐으로서, 그 밖의 성질은 주지 방법으로 건조시킨 곡물과 동일하다. 또한, 발아의 조짐 등의 외적 형상 변화도 없다. 따라서, 통상적인 곡물과 동일하게 취급할 수 있다.
먼저,「기능 부화 곡물」이「기능 부화 현미」인 경우에 대해, 그 기능 부화 현미를 정미하는 방법에 대해 설명한다. 정미는 일반적인 방법으로 실시하면 되고, 목적에 따라, 도정미, 배아미 또는 백미로 정미하면 된다 (단계 S5).
기능 부화 현미를 배아미로 정미하기 위해서는 예를 들어, 일본 공개특허공보 평6-209724 에 기재되어 있는 바와 같은 방법을 사용하면 된다. 이 방법의 개요를 도 6 및 도 7 을 참조하면서 설명한다. 도 6 은 기능 부화 현미를 배아미로 정미하기 위한 배아미 제조 장치 (31) 의 구성을 나타낸 도면이고, 도 7 은 연삭식 정미기 (34) 의 부분 종단면도이다.
배아미 제조 장치 (31) 는 마이크로파 가열 장치 (32) 와 냉각 탱크 (33A 및 33B) 와 연삭식 정미기 (34) 로 구성되어 있다. 하부에 호퍼 (35) 및 호퍼 (36) 를 구비하는 양곡기 (37) 는 투입 탱크 (38) 를 통해 마이크로파 가열 장치 (32) 의 투입통 (39) 에 연락되어 있다. 마이크로파 가열 장치 (32) 의 배출통 (40) 은 벨트 컨베이어 (41), 호퍼 (42), 양곡기 (43) 및 전환 밸브 (44) 를 통해 냉각 탱크 (33A 및 33B) 에 연락되어 있다. 냉각 탱크 (33A 및 33B) 의 배출부에 배출 셔터 (45A 및 45B) 를 각각 형성하고, 냉각 탱크 (33A 및 33B) 는 벨트 컨베이어 (46), 호퍼 (47), 양곡기 (48) 및 전환 밸브 (49) 를 통해 연삭식 정미기 (34) 의 공급 호퍼 (50) 에 연락되어 있다.
마이크로파 가열 장치 (32) 는 수직 형성한 수지제의 원통체 (53) 내에, 주축 (도시 생략) 에 의해 자유롭게 회전할 수 있도록 형성한 나선 원통 (52) 을 형성하고, 나선 원통 (52) 과 원통체 (53) 로 형성하는 공간에 현미의 유하로 (54) 가 형성되어 있다. 그리고, 발진기 (55A 및 55B) 가 각각 연결하는 도파관 (56A 및 56B) 의 선단을 원통체 (53) 를 향하게 하고, 유하로 (54) 를 유하하는 현미에 마이크로파를 조사하는 구조로 되어 있다. 또한, 도파관 (56A 및 56B) 을 설치한 기틀 (57) 의 상단에 덮개통 (58) 이 연결되어 있다. 마이크로파 가열 장치 (32) 의 하부에는 배출통 (40) 이 형성되어 있고, 그 배출통 (40) 은 기외의 벨트 컨베이어 (41) 에 연락되어 있다.
연삭식 정미기 (34) 는 도 7 에 나타내는 바와 같이, 가로 형성한 다공벽 정백통 (59) 과, 기체에 자유롭게 회전할 수 있도록 형성한 주축 (60) 과, 주축 (60) 에 지지되는 나선 전자 (轉子) (61) 및 연삭 정백 전자 (62) 와, 다공벽 정백통 (59) 과 연삭 정백 전자 (62) 를 주요부로 하는 정백실 (63) 로 이루어지고, 이 정백실 (63) 의 일방을 공급구 (64) 에, 타방을 배출구 (65) 에 연락시키고 있다. 배출구 (65) 에 중추 (重錘) (66) 로 탄성 지지되는 저항판 (67) 을 형성하고, 배출구 (65) 는 배출통 (68) 을 통해 기외에 연락되어 있다. 다공벽 정백통 (59) 을 집강 (集糠) 실 (69) 을 통해 집진 (集塵) 덕트 (도시 생략) 에 연락시키고, 공급구 (64) 의 상방에 공급 호퍼 (50) 를 형성하고 있다. 주축 (60) 에 장착한 풀리 (70) 와 모터 (71) 에 장착한 풀리 (72) 에 벨트 (73) 가 놓여져 있다.
다음으로, 도 6 의 배아미 제조 장치 (31) (마이크로파 가열 장치 (32), 냉각 탱크 (33A 및 33B), 연삭식 정미기 (34) 를 포함한다) 의 동작을 설명한다.
호퍼 (35) 에 투입된 기능 부화 현미는 양곡기 (37) 에 의해 반송되어 투입 탱크 (38) 로 보내지고, 투입 탱크 (38) 와 연결되어 있는 투입통 (39) 을 유하하여, 나선 원통 (52) 의 상단에 낙하한다. 나선 원통 (52) 의 상단에 낙하한 기능 부화 현미는 나선 원통 (52) 의 회전에 의해, 나선 원통 (52) 과 원통체 (53) 사이의 공간에 형성된 유하로 (54) 를 유하한다. 이 유하로 (54) 를 유하하는 기능 부화 현미에는 마이크로파 발진기 (55A) 에 의해 발진되어 도파관 (56A) 을 거쳐 조사되는 마이크로파에 의해 가열된다. 마이크로파 발진기 (55A) 에 의해 가열된 기능 부화 현미는 유하로 (54) 를 유하하고, 이어서 마이크로파 발진기 (55B) 에 의해 발진되어 도파관 (56B) 을 거쳐 조사되는 마이크로파에 의해 다시 가열된다. 마이크로파 발진기 (55B) 에 의해 가열된 기능 부화 현미는 유하로 (54) 를 유하하여, 배출통 (40) 으로부터 벨트 컨베이어 (41) 에 공급된다.
마이크로파에 의해 가열된 기능 부화 현미는 벨트 컨베이어 (41) 로부터 호퍼 (42), 양곡기 (43) 를 거쳐 전환 밸브 (44) 로 보내지고, 전환 밸브 (44) 를 전환함으로써 냉각 탱크 (33A) 또는 냉각 탱크 (33B) 중 어느 하나에 투입된다. 마이크로파 가열 장치 (32) 에 의해 가열되어 낟알 온도가 상승된 기능 부화 현미는 냉각 탱크 (33A 또는 33B) 내에서 가열 전의 낟알 온도 이하로 냉각된다. 냉각된 기능 부화 현미는 셔터 (45A) 또는 셔터 (45B) 를 개방함으로써, 냉각 탱크 (33A) 또는 냉각 탱크 (33B) 로부터 벨트 컨베이어 (46) 에 공급된다. 벨트 컨베이어 (46) 에 공급된 기능 부화 현미는 호퍼 (47), 양곡기 (48) 를 통해 전환 밸브 (49) 에 보내지고, 전환 밸브 (49) 로부터 호퍼 (36), 양곡기 (37), 투입 탱크 (38) 및 투입통 (39) 을 통해 마이크로파 가열 장치 (32) 로 공급되어, 다시 마이크로파에 의해 가열된다.
이와 같이, 마이크로파 가열 장치 (32) 에 의한 가열과 냉각 탱크 (33A 또는 33B) 에 의한 냉각이 복수회 반복되어, 함수율이 13％ 이하로 건조됨과 함께 가열 전의 낟알 온도 이하로 냉각된 기능 부화 현미는 전환 밸브 (49) 를 전환함으로써 공급 호퍼 (50) 를 통해 연삭식 정미기 (34) 로 공급된다.
연삭식 정미기 (34) 의 공급구 (64) 로부터 나선 전자 (61) 에 공급된 기능 부화 현미는 나선 전자 (61) 에 의해 정백실 (63) 로 횡송된다. 정백실 (63) 에 있어서, 기능 부화 현미는 연삭 정백 전자 (62) 의 회전에 의해 발생하는 정백 작용을 받아 정백되어, 기능 부화 배아미가 된다. 정백실 (63) 에 있어서의 정백 작용에 의해 발생한 쌀겨 등의 진애는 흡인기 (도시 생략) 의 흡인 작용에 의해 다공벽 정백통 (59) 의 통공으로부터 집강실 (69) 로 배출되고, 집강실 (69) 로부터 사이클론 (도시 생략) 등의 집강 장치로 보내진다. 기능 부화 현미를 정백한 기능 부화 배아미는 배출구 (65) 에 도달하고, 저항판 (67) 에 저항하면서 배출통 (68) 을 유하하여 기외로 배출된다.
정미 횟수는 본 실시예와 같이 1 회에 한정하지 않고, 연삭식 정미기 (34) 에 양곡기를 가로 형성하여 복수회 순환시켜 정미해도 되고, 연삭식 정미기 (34) 를 복수대 직렬 행정으로 배치 형성하여 정미해도 된다. 또한, 정미기는 연삭식에 한정되는 것은 아니며, 일반적인 정미기를 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 제조 방법에 의해 제조한 기능 부화 현미를 배아미로 정미하는 경우에, 마이크로파에 의한 가열을 실시하지 않고, 주지된 정미기에 의해, 정미시의 수율을 조절하여 배아미로 정미해도 된다.
그런데, 현미립이 건조될 때에는 배아부를 통해 대부분의 수분이 쌀알 밖으로 나오기 때문에, 쌀알의 배아와 배유의 접합부의 수분이 가장 높아진다. 또한, 마이크로파의 에너지는 수분 중에 흡수되기 때문에, 수분이 가장 높은 배아와 배유의 접합부에서의 발열이 최대가 되어, 배아와 배유가 호화 결합된다. 배아와 배유가 호화 결합되어 있기 때문에, 그 현미를 정미해도 발아를 제거하는 것은 곤란하므로 배아 잔존율이 높은 배아미로 완성된다. 또한, 냉각 탱크에 의해 냉각되어 저온 상태에서 정미되므로, 식미를 해치지 않는 맛있는 반미 (飯米) 로 완성된다.
본 발명의 제조 방법으로 제조된 기능 부화 현미를 정미하여 얻어지는 도정 미 (이하,「기능 부화 도정미」라고 한다), 기능 부화 배아미 및 백미 (이하,「기능 부화 백미」라고 한다) 는 각각 일반적으로 시장에 유통되고 있는 도정미, 배아미 및 백미와 동일하게 취급할 수 있다. 따라서, 주지된 무세미화 기술을 사용하여, 상기 기능 부화 도정미를 기능 부화 무세 도정미로, 상기 기능 부화 배아미를 기능 부화 무세 배아미로, 그리고, 상기 기능 부화 백미를 기능 부화 무세미로 각각 가공하는 것을 용이하게 할 수 있다 (단계 S6).
여기서, 무세미화 기술에 대해, 상기 기능 부화 백미를 예로 하여 개요를 설명한다.
무세미화 기술로서, 예를 들어, 일본 공개특허공보 2001-259447호에 기재되어 있는 바와 같은 무세미의 제조 방법을 사용할 수 있다. 이 무세미의 제조 방법의 개요를 도 8 에 의해 설명한다. 도 8 은 무세미의 제조 방법의 공정을 나타낸 도면이다. 무세미의 제조 공정은 수분 첨가 수단 (79), 교반 혼합 수단 (80) 및 분리 수단 (81) 으로 주요부가 구성된다. 수분 첨가 수단 (79) 에서는 기능 부화 백미에 수분이 첨가되고, 교반 혼합 수단 (80) 에 의해 수분을 첨가한 기능 부화 백미에 분쇄미를 혼합하고, 그 상태에서 교반함으로써 기능 부화 백미의 연마가 실시되고, 분리 수단 (81) 에 의해 연마된 기능 부화 백미와 사용이 끝난 분쇄미가 분리된다.
수분 첨가 수단 (79) 은 원통상의 정백미 유도통 (82) 내에, 회전 가능한 나선 전자 (83) 를 내장한 구조로서, 정백미 유도통 (82) 의 임의 위치에는 물 탱크 (84), 전자 밸브 (85) 및 수관 (86) 등으로 이루어지는 적절한 수분 첨가 장치 (87) 가 접속된다. 그리고, 호퍼 (76) 로부터 기능 부화 백미를 투입함과 함께, 정백미 유도통 (82) 내에서 나선 전자 (83) 를 회전시켜, 쌀알을 전동시키는 과정에서 수분을 첨가시키는 것인데, 수분 첨가 장치 (87) 에 의해, 예를 들어, 쌀알 중량의 3 ∼ 5％ 의 수분을 첨가시키면 된다. 또한, 기능 부화 백미가 정백미 유도통 (82) 내를 통과하는 시간은 예를 들어, 15 초 정도로 설정함으로써, 쌀알에 균열이 발생하는 위험을 방지할 수 있어, 기능 부화 백미에 안전하게 수분을 첨가할 수 있다. 수분이 첨가된 기능 부화 백미의 표면은 약간 연질화 상태가 된다.
상기 기능 부화 백미는 즉시 분쇄미와 교반 혼합하기 위해 교반 혼합 수단 (80) 에 투입된다. 교반 혼합 수단 (80) 은 드럼상의 기틀 (88) 과, 회전 가능하게 형성한 교반 장치 (89) 를 주요 구성으로 하고, 기틀 (88) 의 일단측에는 상기 수분 첨가 수단 (79) 으로부터 연락되는 정백미 공급통 (90) 과, 적절히 반송 수단에 의해 반송되는 분쇄미의 분쇄미 공급통 (91) 이 각각 접속되어 있다. 상기 반송 수단으로서, 예를 들어, 에어 반송을 사용하는 경우에는 기류 분리하기 위한 사이클론 (92) 을 상기 분쇄미 공급통 (91) 의 상단에 접속하고, 게다가, 그 사이클론 (92) 으로부터는 분쇄미 공급통 (91) 과는 별도로 분기하는 분쇄미 배출통 (77) 을 접속한다. 상기 교반 장치 (89) 에는 복수의 교반 날개 (93) 가 형성되고, 모터 등의 동력에 의해 회전된다. 교반 날개 (93) 가 회전되면, 기능 부화 백미와 분쇄미가 기틀 (88) 내에서 교반 혼합되고, 기틀 (88) 의 타단측에 형성한 배출구 (94) 로부터 혼합립이 배출된다.
교반 혼합 수단 (80) 에 투입된 기능 부화 백미는 수분 5％ 이하로 완성된 분쇄미와 교반 혼합된다. 이 작용에 의해, 기능 부화 백미의 표면 부근의 수분을 함유하여 팽윤된 얼류어런 (호분) 이 분쇄미에 흡착되고, 얼류어런 격벽으로부터 부상하고, 그리고, 기능 부화 백미와 분쇄미의 입자끼리의 가벼운 마찰 작용에 의해, 기능 부화 백미 표면의 연마가 실시된다. 기능 부화 백미와 분쇄미의 혼입 비율은 기능 부화 백미 100 중량부에 대해, 분쇄미 5 ∼ 30 중량부로 하는 것이 바람직하다.
분리 수단 (81) 은 기능 부화 백미와 분쇄미를 분리할 수 있는 체질 장치이면, 어떠한 구조인 것이어도 되고, 예를 들어, 체망 (95) 을 팽팽하게 설치한 조선기 (粗選機) (96) 와 같은 것이면 된다. 또한, 이 조선기 (96) 에 진동을 줄 수 있도록, 진동 모터를 형성해도 된다.
이상과 같이 분리 수단 (81) 에 의해 얻어진 기능 부화 백미는 쌀알 표면에 잔존하는 쌀겨를 제거한 무세미가 되는데, 더욱 무세미의 백도를 향상시켜 생산성을 높이기 위해서는 분리 수단 (81) 의 후공정에, 제 2 교반 혼합 수단 (98) 과, 제 2 분리 수단 (99) 을 형성하면 된다. 이로써, 쌀알 표면에 잔존하는 쌀겨가 완전하게 박리 제거되어, 백도가 향상된 광택이 있는 기능 부화 무세미를 제조할 수 있다.
또한, 상기 기능 부화 도정미 및 상기 기능 부화 배아미는 예를 들어, 일본 공개특허공보 2002-166485호에 기재되어 있는 바와 같은 증기를 이용한 무세미화 기술을 사용함으로써 무세미로 가공할 수 있다. 당연히, 기능 부화 백미에도 이 무세미화 기술을 사용할 수 있다. 또한, 상기 증기 대신에 과열 증기를 사용하면, 보다 고온에서 쌀알의 열 살균 처리를 실시할 수 있게 된다 (단계 S7).
실시예
1
본 발명의 실시예의 하나로서,「아키타코마치」(일본 아키타현, 2006년산) 를 본 발명의 제조 방법을 사용하여 가공하였다. 상기 가습 건조 장치 (1) 를 사용하여, 상기「아키타코마치」의 현미의 수분을, 그 수분이 18.5％ 를 넘지 않도록, 0.3％/hour 이하의 가습 속도 (매시간 0.3％ 이하의 수분 증가) 로 가습하였다. 이 가습 운전에서는 가습풍의 상대 습도는 90％ 이상으로 하고, 그 가습풍의 온도는 가습 개시 후 1 시간은 실온으로 하고, 다음의 1 시간은 20℃ 로 하고, 이후 25℃, 30℃, 35℃, 그리고 40℃ 로, 1 시간마다 5℃ 씩 온도를 높여가고, 가습 개시로부터 5 시간 후에는 가습풍의 온도를 40℃ 까지 높이고, 그 이후에는 1 시간마다 10℃ 씩 온도를 높이고, 최종적으로 70℃ 의 가습풍으로 4 시간, 가습을 위한 통풍을 실시하였다. 가습 운전 종료 후, 상기「아키타코마치」를 가습 건조 장치 (1) 의 저장 탱크 (2) 내에 최장으로 6 시간 정치하고, 상기「아키타코마치」가 함유하는 γ-아미노부티르산의 양을 증가시켰다. 정치 후, 건조 운전으로 건조시켜, 상기「아키타코마치」의 기능 부화 현미를 얻었다. 또한, 상기 기능 부화 현미를 통상적인 정미 방법으로 정미 (정미 수율 90％) 하여 기능 부화 백미를 얻었다.
또한, 정치 시간에 의한 γ-아미노부티르산의 함유량을 비교하기 위해, 정치 공정을 설정하지 않는 경우와, 정치 시간을 2 시간, 4 시간 및 6 시간으로 한 경우 의 기능 부화 현미 및 기능 부화 백미를 각각 제조하였다.
이와 같이 하여 얻은 상기「아키타코마치」의 기능 부화 현미 및 기능 부화 백미가 함유하는 γ-아미노부티르산의 양을 각각 표 1 및 표 2 에 나타낸다. 또한, γ-아미노부티르산의 측정은 고속 액체 크로마토그래프 (주식회사 시마즈 제작소, LC-VP) 로 실시하였다.
표 1 에 있어서는 기능 부화 현미의 γ-아미노부티르산의 증가 비율을 나타내기 위해, 원료에 사용한 상기「아키타코마치」의 현미를「원료 현미」로서 표시하고 있다. 기능 부화 현미는 정치 공정의 유무 또는 정치 시간의 길이에 따라, γ-아미노부티르산의 함유량의 차이는 관찰되지 않았다. 또한, 원료 현미와 기능 부화 현미에서는 기능 부화 현미의 γ-아미노부티르산의 함유량이 원료 백미의 약 11.6 배 이상이 되었다.
표 2 에 있어서는 기능 부화 백미의 γ-아미노부티르산의 증가 비율을 나타내기 위해, 원료에 사용한 상기「아키타코마치」의 백미를「원료 백미」로서 표시하고 있다. 기능 부화 백미는 정치 공정의 유무 또는 정치 시간의 길이에 따라, γ-아미노부티르산의 함유량에 차이가 발생하였다. 표 2 에서 나타내는 바와 같이, 정치 시간이 길수록 γ-아미노부티르산의 함유량이 증가하고 있다. 또한, 원료 백미와 기능 부화 백미에서는 기능 부화 백미의 γ-아미노부티르산의 함유량이 원료 백미의 약 15.7 배 이상이 되었다.
실시예
2
본 발명의 실시예의 하나로서, 껍질이 있는 조를 본 발명의 제조 방법을 사용하여 가공하였다. 조의 경우에도 수분이 18.5％ 를 넘지 않도록 가습 건조 장치 (1) 에 의해 가습하였다. 이 가습에서는 상대 습도가 90％ 이상이고, 또한 60℃ 온도의 가습풍으로 4 시간, 가습을 위한 통풍을 실시하였다. 상기 조의 가공에 있어서는 가습 운전 종료 후에 정치 공정은 실시하지 않고, 건조 운전으로 상기 조를 건조시켰다. 이 건조 운전에서는 건조 개시로부터 3 시간은 상대 습도가 30％ 이고 온도가 45℃ 인 건조 공기를 통풍시키고, 그 후에는 서서히 건조 공기의 온도를 낮추고, 최종적으로는 실온까지 낮추어, 상기 조의 수분이 약 13％ 가 될 때까지 건조시켜, γ-아미노부티르산의 함유량을 증가시킨 조 (이하,「기능 부화 조」라고 한다) 를 얻었다.
이와 같이 하여 얻은 기능 부화 조가 함유하는 γ-아미노부티르산의 양을 표 3 에 나타낸다. 또한, γ-아미노부티르산의 측정은 고속 액체 크로마토그래프 (주식회사 시마즈 제작소, LC-VP) 로 실시하였다.
표 3 에 있어서는 기능 부화 조의 γ-아미노부티르산의 증가 비율을 나타내기 위해, 원료에 사용한 조 (본 발명의 제조 방법으로 가공하기 전의 조) 를「원료 조」로서 표시하고 있다. 원료 조와 기능 부화 조에서는 기능 부화 조의 γ-아미노부티르산의 함유량이 원료 조의 5 배 이상이 되었다.
실시예
3
본 발명의 실시예의 하나로서, 껍질이 있는 수수를 본 발명의 제조 방법을 사용하여 가공하였다. 수수의 경우에도 수분이 18.5％ 를 넘지 않도록 가습 건조 장치 (1) 에 의해 가습하였다. 이 가습에서는 상대 습도가 90％ 이상이고, 또한 60℃ 온도의 가습풍으로 4 시간, 가습을 위한 통풍을 실시하였다. 상기 수수의 가공에 있어서는 가습 운전 종료 후에 정치 공정은 실시하지 않고, 건조 운전으로 상기 수수를 건조시켰다. 이 건조 운전에서는 건조 개시로부터 3 시간은 상대 습도가 30％ 이고 온도가 45℃ 인 건조 공기를 통풍시키고, 그 후에는 서서히 건조 공기의 온도를 낮추고, 최종적으로는 실온까지 낮추어, 상기 조의 수분이 약 13％ 가 될 때까지 건조시켜, γ-아미노부티르산의 함유량을 증가시킨 수수 (이하,「기능 부화 수수」라고 한다) 를 얻었다.
이와 같이 하여 얻은 기능 부화 수수가 함유하는 γ-아미노부티르산의 양을 표 4 에 나타낸다. 또한, γ-아미노부티르산의 측정은 고속 액체 크로마토그래프 (주식회사 시마즈 제작소, LC-VP) 로 실시하였다.
표 4 에 있어서는 기능 부화 수수의 γ-아미노부티르산의 증가 비율을 나타내기 위해, 원료에 사용한 수수 (본 발명의 제조 방법으로 가공하기 전의 수수) 를「원료 수수」로서 표시하고 있다. 원료 수수와 기능 부화 수수에서는 기능 부화 수수의 γ-아미노부티르산의 함유량이 원료 수수의 약 3.3 배가 되었다.
실시예
4
본 발명의 실시예의 하나로서, 껍질이 있는 메밀을 본 발명의 제조 방법을 사용하여 가공하였다. 메밀의 경우에도 수분이 18.5％ 를 넘지 않도록 가습 건조 장치 (1) 에 의해 가습하였다. 이 가습에서는 상대 습도가 90％ 이상이고, 또한 70℃ 온도의 가습풍으로 3 시간, 가습을 위한 통풍을 실시하였다. 상기 메밀의 가공에 있어서는 정치 공정은 실시하지 않고, 가습 운전 종료 후에 건조 운전으로 상기 메밀을 건조시켰다. 이 건조 운전에서는 건조 개시로부터 6 시간은 상대 습도가 30％ 이고 온도가 35℃ 인 건조 공기를 통풍시키고, 그 후에는 서서히 건조 공기의 온도를 낮추고, 최종적으로는 실온까지 낮추어, 상기 메밀의 수분이 약 15％ 가 될 때까지 건조시켜, γ-아미노부티르산의 함유량을 증가시킨 메밀 (이하,「기능 부화 메밀」이라고 한다) 을 얻었다.
이와 같이 하여 얻은 기능 부화 메밀이 함유하는 γ-아미노부티르산의 양을 표 5 에 나타낸다. 또한, γ-아미노부티르산의 측정은 고속 액체 크로마토그래프 (주식회사 시마즈 제작소, LC-VP) 로 실시하였다.
표 5 에 있어서는 기능 부화 메밀의 γ-아미노부티르산의 증가 비율을 나타내기 위해, 원료에 사용한 메밀 (본 발명의 제조 방법으로 가공하기 전의 메밀) 을「원료 메밀」로서 표시하고 있다. 원료 메밀과 기능 부화 메밀에서는 기능 부화 메밀의 γ-아미노부티르산의 함유량이 원료 메밀의 11.6 배 이상이 되었다.
실시예
5
본 발명의 실시예의 하나로서, 본 발명의 제조 방법을 사용하여 밀을 가공하였다. 밀의 경우에도 수분이 18.5％ 를 넘지 않도록 가습 건조 장치 (1) 에 의해 가습하였다. 이 가습에서는 상대 습도가 90％ 이상이고, 또한 70℃ 온도의 가습풍으로 4 시간, 가습을 위한 통풍을 실시하였다. 상기 밀의 가공에 있어서는 정치 공정은 실시하지 않고, 가습 운전 종료 후에 건조 운전으로 상기의 건조를 실시하였다. 이 건조 운전에서는 건조 개시로부터 6 시간은 상대 습도가 30％ 이고 온도가 35℃ 인 건조 공기를 통풍시키고, 그 후에는 서서히 건조 공기의 온도를 낮추고, 최종적으로는 실온까지 낮추어, 상기 밀의 수분이 약 14％ 가 될 때까지 건조시켜, γ-아미노부티르산의 함유량을 증가시킨 밀 (이하,「기능 부화 밀」이라고 한다) 을 얻었다.
이와 같이 하여 얻은 기능 부화 밀이 함유하는 γ-아미노부티르산의 양을 표 6 에 나타낸다. 또한, γ-아미노부티르산의 측정은 고속 액체 크로마토그래프 (주식회사 시마즈 제작소, LC-VP) 로 실시하였다.
표 6 에 있어서는 기능 부화 밀의 γ-아미노부티르산의 증가 비율을 나타내기 위해, 원료에 사용한 밀 (본 발명의 제조 방법으로 가공하기 전의 밀) 을「원료 밀」로서 표시하고 있다. 원료 밀과 기능 부화 밀에서는 기능 부화 밀의 γ-아미노부티르산의 함유량이 원료 밀의 11.25 배가 되었다.
다음으로, 본 발명에 의한, 기능성 성분의 함유량을 증가시킨 콩과 식물의 제조 방법에 대해 도 10 을 사용하여 설명한다. 이 방법은 가습 공정 및 건조 공정으로 구성된다.
먼저, 가습 공정 (단계 S1) 에 대해 설명한다. 가습 공정에서는 원료를 고온의 습기찬 공기에 노출시킬 필요가 있다. 그를 위해, 항온 항습조와 같이 내부의 온도 및 습도를 제어할 수 있는 장치 내에 원료를 반입한다. 본 실시예에서는 항온 항습조를 사용한 경우에 대해 설명한다. 또한, 상기 항온 항습조에는 일반적으로 사용되고 있는 것을 사용하면 된다. 또한, 분위기 온도 및 습도를 제어할 수 있는 환경 조건하에서, 벨트 컨베이어 등 (다단식을 포함한다) 에 의해 원료를 반송시키면서 상기 가습 공정 및 건조 공정을 실시할 수도 있다.
원료를 가습함에 있어서, 항온 항습조 내의 온도는 50℃ ∼ 70℃, 바람직하게는 55℃ ∼ 70℃, 보다 바람직하게는 61℃ ∼ 70℃ 의 범위로 조절한다. 상기 온도는 50℃ 미만이어도 되지만, 원료가 함유하는 GABA 를 증가시키는 양이 저하된다. 또한, 습도는 90％ 이상, 바람직하게는 95％ 이상을 유지하도록 조절한다. 이 조건으로 설정되어 있는 항온 항습조에 원료를 반입하고, 2 시간 ∼ 6 시간, 바람직하게는 3 시간 ∼ 5 시간, 항온 항습조 내에 정치한다. 이 때, 항온 항습조 내에서 원료를 교반할 필요는 없다.
또한, 본 발명자들은 습기찬 공기에 의해 콩과 식물을 가습하여 그 콩과 식물이 함유하는 GABA 의 양을 증가시키기 위해서는 60℃ 보다 고온의 습기찬 공기를 사용하는 편이 적절한 것 알아내었다.
또한, 항온 항습조 내에 원료를 정치하는 시간은 원료가 함유하는 GABA 의 양에 따라 적절히 변경하면 된다. 당연히, 상기 시간이 길수록 GABA 의 양을 증가시킬 수 있다. 또한, 원료의 종류에 따라 상기 시간을 시험에 의해 구하는 것이 바람직하고, 녹두와 같이 비교적 입경이 작은 콩과 식물은 짧은 시간에 함유하는 GABA 의 양을 충분히 증가시킬 수 있다.
가습 공정에서 정치된 원료는 소정 시간이 경과한 시점에서, 가습 공정에서 가습되기 전의 수분으로 되돌아올 때까지 건조된다. 이 건조는 항온 항습조 내에서 실시할 수 있고, 건조 공정 (단계 S2) 에서는 먼저, 항온 항습조 내의 온도 40℃ 로 낮추고, 습도는 70％ 까지 낮춘다. 이 조건하에서 4 시간 ∼ 8 시간, 원료의 1 차 건조를 실시한다.
1 차 건조 후, 항온 항습조 내의 온도를 30℃ 까지 낮추고, 2 차 건조를 개시한다. 또한, 1 차 건조시와 동일하게, 습도는 70％ 그대로이다. 습도를 이보다 낮추면, 원료의 표면에 주름이 발생할 우려가 높아진다. 2 차 건조는 4 시간 ∼ 8 시간 정도 실시하면 된다. 원료가 녹두와 같이 비교적 입경이 작은 콩과 식물은 1 차 건조 및 2 차 건조의 시간을 단축할 수 있고, 메추라기콩과 같이 비교적 입경이 큰 콩과 식물은 표피에 주름이 발생하지 않도록 충분한 시간을 들여 건조시키는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에서는 건조 공정을 1 차 건조 (40℃) 와 2 차 건조 (30℃) 의 2 단계로 나누고 있으나, 건조시에 원료의 표피에 주름이 발생하지 않도록 건조시키는 것이 중요하기 때문에, 2 단계로 한정되는 것은 아니며, 3 단계 이상으로 건조 공정을 나누어도 되고, 연속적으로 서서히 항온 항습조 내의 온도를 낮추어가도록 그 온도를 제어해도 된다.
또한, 건조 공정에서의 온도에 대해서도, 본 실시예에서는 1 차 건조가 40℃, 2 차 건조가 30℃ 로 되어 있으나, 적절히 변경하면 된다.
2 차 건조가 종료된 원료는 항온 항습조로부터 반출된다. 이 시점에서, 상기 원료의 수분은 상기 가습 공정을 실시하기 전의 원래 상태로 되돌아와 있고, 함유하는 GABA 의 양이 증가한 것 이외에는 가공 전의 원료 상태와 동일하다. 따라서, 건조 공정이 완료된 원료는 일반적으로 시장에 유통되고 있는 콩과 식물과 동일하게 취급할 수 있다.
실시예
6
본 발명의 실시예의 하나로서, 원료의 콩과 식물에 흑대두 (중국산, 2006년산) 를 사용한 경우의 제조 방법에 대해 실시예 6 에 의해 설명한다. 먼저, 내부의 온도가 70℃, 상대 습도가 90％ 이상이 되도록 제어된 항온 항습조 (형식 : FX234P, 쿠스모토 화성 주식회사) 에 원료인 흑대두 (200g) 를 반입하고, 그 흑대두를 4 시간 가습하였다. 가습시에 항온 항습조 내를 70℃ 의 고온 상태로 하므로, 균류의 번식을 방지할 수 있어 위생적이다.
그리고, 가습 후, 항온 항습조 내의 온도를 40℃, 습도를 70％ 까지 낮추어, 1 차 건조를 4 시간 실시하고, 1 차 건조 후, 항온 항습조 내의 온도를 30℃ 까지 낮추어 (습도는 70％ 를 유지), 2 차 건조를 8 시간 실시하였다.
이와 같이 하여 가공한 상기 흑대두가 함유하는 GABA 의 양을 표 7 에 나타낸다. 또한, GABA 의 측정은 고속 액체 크로마토그래프 (주식회사 시마즈 제작소, LC-VP) 로 실시하였다.
표 7 에 나타나 있는 바와 같이, 본 발명의 제조 방법으로 흑대두를 가공함으로써, 그 흑대두가 함유하는 GABA 의 양은 가공 전에 비해 6 배 이상으로 증가되어 있는 것을 확인할 수 있다.
실시예
7
실시예 7 에서는 원료의 콩과 식물에 팥 (중국산, 2006년산) 을 사용한 경우에 대해 설명한다. 실시예 7 에서도 실시예 6 에서 사용한 항온 항습조를 사용하고, 내부의 온도가 70℃, 상대 습도가 90％ 이상이 되도록 제어된 항온 항습조에 원료인 팥 (200g) 을 반입하여, 그 팥을 4 시간 가습하였다. 가습 후, 항온 항습조 내의 온도를 40℃, 습도를 70％ 까지 낮추어, 1 차 건조를 4 시간 실시하고, 1 차 건조 후, 항온 항습조 내의 온도를 30℃ 까지 낮추어 (습도는 70％ 를 유지), 2 차 건조를 6 시간 실시하였다.
이와 같이 하여 가공한 상기 팥이 함유하는 GABA 의 양을 표 8 에 나타낸다. 또한, GABA 의 측정은 실시예 6 과 마찬가지로 고속 액체 크로마토그래프 (주식회사 시마즈 제작소, LC-VP) 로 실시하였다.
표 8 에 나타나 있는 바와 같이, 본 발명의 제조 방법으로 팥을 가공함으로써, 그 팥이 함유하는 GABA 의 양은 가공 전에 비해 21 배 이상으로 증가되어 있는 것을 확인할 수 있다.
실시예
8
실시예 8 에서는 원료의 콩과 식물에 녹두 (중국산, 2006년산) 를 사용한 경우에 대해 설명한다. 실시예 8 에서도 실시예 6 에서 사용한 항온 항습조를 사용하고, 내부의 온도가 70℃, 상대 습도가 90％ 이상이 되도록 제어된 항온 항습조에 원료인 녹두 (200g) 를 반입하여, 그 녹두를 4 시간 가습하였다. 가습 후, 항온 항습조 내의 온도를 40℃, 습도를 70％ 까지 낮추어, 1 차 건조를 4 시간 실시하고, 1 차 건조 후, 항온 항습조 내의 온도를 30℃ 까지 낮추어 (습도는 70％ 를 유지), 2 차 건조를 4 시간 실시하였다.
이와 같이 하여 가공한 상기 녹두가 함유하는 GABA 의 양을 표 9 에 나타낸다. 또한, GABA 의 측정은 실시예 6 과 마찬가지로 고속 액체 크로마토그래프 (주식회사 시마즈 제작소, LC-VP) 로 실시하였다.
표 9 에 나타나 있는 바와 같이, 본 발명의 제조 방법으로 녹두를 가공함으로써, 그 녹두가 함유하는 GABA 의 양은 가공 전에 비해 51 배 이상으로 증가되어 있는 것을 확인할 수 있다.
실시예
9
실시예 9 에서는 원료의 콩과 식물에 메추라기콩 (중국산, 2006년산) 을 사용한 경우에 대해 설명한다. 실시예 9 에서도 실시예 6 에서 사용한 항온 항습조를 사용하고, 내부의 온도가 70℃, 상대 습도가 90％ 이상이 되도록 제어된 항온 항습조에 원료인 메추라기콩 (200g) 을 반입하여, 그 메추라기콩을 4 시간 가습하였다. 가습 후, 항온 항습조 내의 온도를 40℃, 습도를 70％ 까지 낮추어, 1 차 건조를 8 시간 실시하고, 1 차 건조 후, 항온 항습조 내의 온도를 30℃ 까지 낮추어 (습도는 70％ 를 유지), 2 차 건조를 8 시간 실시하였다.
이와 같이 하여 가공한 상기 메추라기콩이 함유하는 GABA 의 양을 표 10 에 나타낸다. 또한, GABA 의 측정은 실시예 6 과 마찬가지로 고속 액체 크로마토그래프 (주식회사 시마즈 제작소, LC-VP) 로 실시하였다.
표 10 에 나타나 있는 바와 같이, 본 발명의 제조 방법으로 메추라기콩을 가공함으로써, 그 메추라기콩이 함유하는 GABA 의 양은 가공 전에 비해 18 배 이상으로 증가되어 있는 것을 확인할 수 있다.
본 발명의 상기한 및 그 밖의 목적 및 특징은 첨부 도면을 참조한 이하의 실시예의 설명으로부터 밝혀질 것이다. 그들 도면 중 :
도 1 은 본 발명에 의한 기능성 성분의 함유량을 증가시킨 곡물의 제조 방법을 나타내는 플로우 차트이다.
도 2 는 도 1 의 방법을 실시하는 가습 건조 장치의 일부를 파단한 개략 정면도이다.
도 3 은 도 2 의 가습 건조 장치의 일부를 파단한 개략 측면도이다.
도 4 는 도 2 의 가습 건조 장치에 있어서의 가습 건조부의 횡단면의 개략도이고, 가습풍 및 열풍의 흐름을 설명하고 있다.
도 5 는 도 2 의 가습 건조 장치에 있어서의 제어부의 제어 블록도이다.
도 6 은 배아미로 정미하기 위한 장치의 개략도이다.
도 7 은 정미기의 개략도이다.
도 8 은 무세미의 제조 방법을 나타낸 도면이다.
도 9 는 가습 공정에 있어서의 가습풍의 온도 상승 패턴의 일례를 나타낸 도면이다.
도 10 은 본 발명에 의한 기능성 성분의 함유량을 증가시킨 콩과 식물의 제조 방법을 나타내는 플로우 차트이다.
Claims (12)
- 기능성 성분인 γ-아미노부티르산 (GABA) 의 함유량을 증가시킨 곡물의 제조 방법으로서,원료인 낟알을 가습하는 가습 공정과,상기 가습 공정 후에 상기 낟알을 건조시키는 건조 공정을 포함하고,상기 가습 공정에 있어서, 온도가 50℃ 이상이고, 또한 상대 습도가 90％ 이상인 공기에 접촉시킴으로써, 16.0％ ∼ 18.5％ 범위의 수분이 되도록 상기 낟알을 가습하여, 곡물의 γ-아미노부티르산 (GABA) 의 함유량을 증가시키는 것을 특징으로 하는 상기의 방법.
- 기능성 성분인 γ-아미노부티르산 (GABA) 의 함유량을 증가시킨 곡물의 제조 방법으로서,원료인 낟알을 가습하는 가습 공정과,상기 가습 공정 후에 상기 낟알을 건조시키는 건조 공정을 포함하고,상기 가습 공정에 있어서, 온도가 50℃ 이상이고, 또한 상대 습도가 90％ 이상인 공기에 접촉시킴으로써, 상기 낟알의 수분이 16.0％ ∼ 18.5％ 의 범위가 되도록 0.3％/hour 이하의 가습 속도로 낟알을 가습하여, 곡물의 γ-아미노부티르산 (GABA) 의 함유량을 증가시키는 것을 특징으로 하는 상기의 방법.
- 기능성 성분인 γ-아미노부티르산 (GABA) 의 함유량을 증가시킨 곡물의 제조 방법으로서,낟알을 가습하는 가습 공정과,상기 가습 공정 후에 상기 낟알을 건조시키는 건조 공정을 포함하고,상기 가습 공정에 있어서, 온도가 50℃ 이상이고, 또한 상대 습도가 90％ 이상인 공기에 접촉시킴으로써, 16.0％ ∼ 18.5％ 범위의 수분이 되도록 상기 낟알을 가습할 때에, 상기 공기의 온도를, 가습을 개시하고 나서 서서히 상승시켜, 최종적으로 50℃ 이상으로 하여, 곡물의 γ-아미노부티르산 (GABA) 의 함유량을 증가시키는 것을 특징으로 하는 상기의 방법.
- 제 1 항, 제 2 항 또는 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,또한, 상기 가습 공정 중 또는 상기 건조 공정 전에, 가습된 낟알을 공기에 접촉시키는 것을 정지시킨 상태에서 소정 시간 방치하는 정치 공정을 설정하는 것을 특징으로 하는 기능성 성분의 함유량을 증가시킨 곡물의 제조 방법.
- 제 1 항, 제 2 항 또는 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 낟알이, 쌀, 보리, 메밀, 조, 수수, 옥수수 중 어느 하나의 식물 종자인 것을 특징으로 하는 기능성 성분의 함유량을 증가시킨 곡물의 제조 방법.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 곡물의 제조 방법에 의해 제조된 기능성 성분의 함유량을 증가시킨 곡물.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 곡물의 제조 방법을 사용하여 기능성 성분의 함유량을 증가시킨 현미를 제조하고, 그 제조한 현미를 정미하여 얻은 기능성 성분의 함유량을 증가시킨 도정미, 배아미 또는 백미.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 곡물의 제조 방법을 사용하여 기능성 성분의 함유량을 증가시킨 현미를 제조하고, 그 제조한 현미를 정미하여 도정미, 배아미 또는 백미를 얻고, 다시 그 도정미, 배아미 또는 백미를 무세미 처리하여 얻은 기능성 성분의 함유량을 증가시킨 무세 도정미, 무세 배아미 또는 무세 백미.
- 기능성 성분인 γ-아미노부티르산 (GABA) 의 함유량을 증가시킨 콩과 식물의 제조 방법으로서,원료인 콩과 식물을 가습하는 가습 공정과,상기 가습 공정 후에 상기 원료를 건조시키는 건조 공정을 포함하고,상기 가습 공정에 있어서, 상기 원료를 고습도의 공기에 접촉시킴으로써 그 원료의 수분이 18.5％ 를 넘지 않도록 가습하여, 곡물의 γ-아미노부티르산 (GABA) 의 함유량을 증가시키는 것을 특징으로 하는 상기의 방법.
- 제 9 항에 있어서,상기 가습 공정에 있어서 상기 원료에 접촉시키는 상기 공기를, 온도가 50℃ ∼ 70℃ 이고, 상대 습도가 90％ 이상으로 한 것을 특징으로 하는 기능성 성분의 함유량을 증가시킨 콩과 식물의 제조 방법.
- 제 9 항에 있어서,상기 콩과 식물이, 대두, 팥, 녹두, 메추라기콩 중 어느 하나인 것을 특징으 로 하는 기능성 성분의 함유량을 증가시킨 콩과 식물의 제조 방법.
- 제 9 항 또는 제 10 항에 기재된 제조 방법에 의해 제조된 기능성 성분의 함유량을 증가시킨 콩과 식물.
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