KR101487091B1 - 쌀 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 쌀 제조 방법에 관한 것으로, 쌀 제조 방법은 공급된 쌀에 물을 고압 분사하여 세척하는 고압 세척 단계; 상기 고압 세척 단계에서 세척된 쌀을 상온에서 냉풍으로 건조시키는 냉풍 건조 단계; 냉풍 건조된 쌀이 함유하고 있는 자유수(free water)를 강제 탈착시켜 상기 쌀의 공극율이 향상되도록 상기 쌀을 진공챔버에 투입하고, 일정한 압력으로 상기 진공챔버 내부를 감압하는 진공 건조 단계; 상기 진공 건조 단계에서 감압된 쌀의 표면에 함침액을 분사하는 분사 단계; 상기 분사 단계 이후, 상기 쌀의 공극에 상기 함침액이 스며들도록 고압의 질소 가스를 주입하여 가압하는 가압 단계; 및 상기 가압 단계에서 가압된 쌀을 상온에서 건조하는 건조 단계; 를 포함하고, 그로 인해 쌀의 함침율을 증가시켜 쌀알의 내부까지 기능성 물질을 침투시키고, 공정간 쌀의 표면에서 일어날 수 있는 균열을 방지하여 쌀의 품질을 향상시킬 수 있는 기술을 제공한다.

Description

쌀 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING RICE}

본 발명은 쌀 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 쌀은 우리나라를 포함한 여러 아시아 국가들에서 널리 사랑받는 주식이었으나, 최근 서구식 음식 문화의 보급으로 인해 쌀 소비율이 점점 하락하고 있는 추세이다.

이에 따라, 국내에서는 현대인의 입맛을 사로잡고 쌀 소비의 촉진을 위해서 본래의 쌀로부터 얻을 수 없는 기능성 물질이나 영양성분들을 쌀에 가미시켜 맛과 영양이 향상된 기능성 쌀을 제조하는 기술들이 개발되고 있다.

이러한 기술 중 일 예로, 대한민국 등록특허공보 제10-1171495호에서는 미네랄이 함유된 심층수를 분사 코팅하고 온풍 건조하여 기능성 쌀을 제조하는 방법이 제시되었으며, 대한민국 등록특허공보 제10-1095177호에는 나노강황성분 수용액을 쌀에 분사 코팅 및 건조하여 기능성 쌀을 제조하는 기술이 제시된 바 있다.

하지만, 종래에 개발된 기능성 쌀 제조 기술은 기능성 물질을 쌀에 분사 코팅하는 과정 중에 수분이 쌀 내부로 침투되어 쌀 표면에 다수의 크랙이 발생하거나 쌀의 성상이 거칠어질 우려가 있으며, 건조 과정 중에 가열되는 온도에 의해 쌀의 표면이 거칠어지거나 쌀알이 균열로 인해 분리되어 싸라기와 같은 형상을 초래하는 문제점이 있었다.

아울러, 종래기술은 기능성 농축액이 쌀의 표면에만 코팅됨에 따라, 취반시 세척에 의해 기능성 물질이 용해되어 쌀로부터 분리될 가능성이 높고, 제조 공정간 발생하는 쌀 표면의 품질 저하로 인해 취반미의 맛이나 섭취시 식감을 저하시키는 단점이 존재하였다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 쌀의 함침율을 증가시켜 쌀알의 내부까지 기능성 물질을 침투시키고, 공정간 쌀의 표면에서 일어날 수 있는 균열을 방지하는 기술을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명이 해결하려는 과제는 전술한 과제로 제한되지 아니하며, 언급되지 아니한 또 다른 기술적 과제들은 후술할 내용으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 태양으로 쌀 제조 방법은 공급된 쌀에 물을 고압 분사하여 세척하는 고압 세척 단계; 상기 고압 세척 단계에서 세척된 쌀을 상온에서 냉풍으로 건조시키는 냉풍 건조 단계; 냉풍 건조된 쌀이 함유하고 있는 자유수(free water)를 강제 탈착시켜 상기 쌀의 공극율이 향상되도록 상기 쌀을 진공챔버에 투입하고, 일정한 압력으로 상기 진공챔버 내부를 감압하는 진공 건조 단계; 상기 진공 건조 단계에서 감압된 쌀의 표면에 함침액을 분사하는 분사 단계; 상기 분사 단계 이후, 상기 쌀의 공극에 상기 함침액이 스며들도록 고압의 질소 가스를 주입하여 가압하는 가압 단계; 및 상기 가압 단계에서 가압된 쌀을 상온에서 건조하는 건조 단계; 를 포함할 수 있다.

또한, 진공 건조 단계에서 상기 진공챔버 내부의 압력은 1~2시간 동안 0.1~0.2 torr로 유지될 수 있다.

아울러, 분사 단계에서 상기 진공챔버 내부의 회전드럼은 분사된 함침액과 상기 쌀이 혼합되도록 일 방향으로 회전할 수 있다.

한편, 분사 단계에서 상기 함침액은 스쿠알렌(squalene) 및 포도씨유(grape seed oil)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 지용성 영양소를 포함할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 진공 건조를 통해 쌀 내부에 함유하고 있는 자유수를 강제 탈착시켜 쌀알의 공극률과 함침력을 최대화시킬 수 있으므로, 함침액이 쌀알의 심층부까지 침투되어 기능성 물질의 함침율이 기존의 코팅 방법에 비해 향상되는 효과가 있다.

둘째, 고압 세척 단계에서 수증기 형태로 세척수가 분사됨에 따라, 세척 과정간 쌀의 표면에 발생할 수 있는 균열을 최소화시켜 쌀의 품질이 향상되는 효과가 있다.

셋째, 분사 단계에서 지용성 영양소가 포함된 기능성 물질이 쌀알의 내부에 침투하므로 취반시 쌀이 물에 접촉하는 경우에도 기능성 물질이 용해되지 않는다.

넷째, 가압 단계에서 가압에 의해 함침액이 쌀의 공극으로 깊이 스며들므로 쌀의 표면에 형성된 틈새 또는 공극이 메워져 쌀 표면이 균일해지는 효과가 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 쌀 제조 장치를 도시한 블록도이다.
도2는 본 발명의 실시예에 따른 쌀 제조 방법을 도시한 흐름도이다.
도3은 과잉세척후의 쌀 표면을 주사전자현미경으로 촬영한 것이다.
도4는 본 발명의 실시예에 따라 고압 세척된 쌀의 표면을 주사전자현미경으로 촬영한 것이다.
도5는 본 발명의 실시예에 따라 고압 세척된 쌀의 표면을 주사전자현미경으로 촬영한 것이다.
도6은 본 발명의 실시예에 따라 제조된 쌀의 표면을 주사전자현미경으로 촬영한 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명하되, 이미 주지되어진 기술적 부분에 대해서는 설명의 간결함을 위해 생략하거나 압축하기로 한다.

본 발명의 실시예에 따라 쌀 제조 장치(10)를 이용한 쌀 제조 방법에 대하여 도2에 도시된 흐름도를 따라 설명하고, 도1 내지 도6에 도시된 도면을 참조하여 설명하되, 편의상 순서를 붙여 설명한다.

1. 고압 세척 단계<S201>

본 단계에서는 세척용기 내에 공급된 쌀에 물을 고압 분사하여 세척하는 과정이 진행된다. 일 실시예에서 쌀에 물을 분사하는 분사노즐의 분사 압력은 80~100 bar로 조정하여 수증기 형태로 세척수가 1~3초간 분사되도록 설정한다.

만일, 분사압력이 80 bar 미만일 경우에는 액상의 세척수에 의해 쌀알이 분쇄되거나 쌀의 표면에 균열이 발생할 우려가 있고, 분사압력이 100 bar를 초과할 경우에는 고압으로 인해 세척효율이 떨어질 수 있다.

아울러, 분사시간이 전술한 범위 미만일 경우에는 세척효율이 저하되고, 초과할 경우에는 세척중 쌀알이 잘게 분쇄될 수 있으므로 전술한 범위 내에서 실시되는 것이 바람직하다.

2. 냉풍 건조 단계<S202>

본 단계에서는 단계 S201에서 세척이 완료된 쌀을 상온에서 냉풍으로 건조시키는 과정이 이루어진다. 본 단계에서 쌀을 열풍 건조할 경우에는 호화될 우려가 있으므로 에어쿨러를 이용하여 쌀에 냉풍을 공급하고, 쌀의 함수율이 14~16%에 도달할 때까지 소정 시간 동안 건조할 수 있다.

3. 진공 건조 단계<S203>

본 단계에서는 단계 S202에서 냉풍 건조된 쌀의 공극율을 향상시키기 위해 쌀이 함유하고 있는 자유수(free water)를 강제 탈착시키는 과정이 진행된다. 즉, 냉풍 건조된 쌀을 진공챔버(200) 내의 회전드럼(210)에 투입하고, 일정한 압력으로 진공챔버(200) 내부를 감압한다.

일 실시예에서 펌프 제어모듈(310)은 진공챔버(200) 내부의 압력이 1~2시간 동안 0.1~0.2 torr로 유지되도록 진공펌프(300)의 작동을 제어한다.

만일, 진공챔버(200) 내부의 압력이 0.1 torr 미만이거나 압력 유지시간이 1시간 미만일 경우에는 쌀알 내부에 함유된 자유수의 탈착이 원활하지 않으며, 진공챔버(200) 내부의 압력이 0.2 torr를 초과하거나 압력 유지시간이 2시간을 초과하여도 자유수의 증발 정도가 현저하게 향상되지 않으므로 전술한 조건 이내의 범위에서 실시되는 것이 바람직하다.

4. 분사 단계<S204>

본 단계에서는 단계 S203에서 감압되어 자유수가 탈착된 쌀의 표면에 함침액을 분사하는 과정이 이루어진다. 일 실시예에서 함침액 투입기(100)는 진공챔버(200)의 내부로 함침액을 스프레이 분사한다. 이때, 분사된 함침액과 회전드럼(210) 내의 쌀이 적절하게 혼합될 수 있도록 회전드럼 제어모듈(211)이 회전드럼(210)을 제어하여 일 방향으로 회전시킨다.

함침액 투입기(100)는 내부에 설치된 함침액 분사노즐(미도시)를 통해 30~40 torr의 압력으로 함침액을 스프레이 분사하며, 함침액은 스쿠알렌(squalene) 및 포도씨유(grape seed oil)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 지용성 영양소로 마련될 수 있다.

아울러, 본 발명에서 함침액의 종류는 지방산을 포함하는 영양소라면 전술한 종류에 국한되지 않으며, 당업자에 의해 자유로운 변경이 가능함은 물론이다.

5. 가압 단계<S205>

단계 S204이후, 쌀의 공극에 함침액이 깊이 스며들도록 고압의 질소 가스를 주입하여 가압하는 과정이 진행된다. 이때, 쌀은 별도로 구비된 가압챔버(미도시) 내에 투입되고, 가압기(400)는 가압챔버 내부로 질소 가스를 주입하고, 80~90분 동안 챔버 내부의 압력을 3~5kg/㎠로 설정함으로써 함침액이 쌀의 공극에 깊이 침투되도록 돕는다.

만일, 챔버 내부의 압력이 3kg/㎠ 미만이거나 압력 유지시간이 80분 미만일 경우에는 쌀의 함침율이 저조하며, 압력이 5kg/㎠를 초과하거나 압력 유지시간이 90분을 초과하여도 함침율이 크게 변동되지 않으므로 전술한 범위 이내에서 실시하는 것이 바람직하다.

한편, 실시하기에 따라, 본 단계는 진공챔버(200) 내에서 진행되며, 가압기(400)는 진공챔버(200) 내부에 질소 가스를 주입하여 전술한 범위 이내로 압력을 유지하며 쌀을 가압할 수도 있다.

6. 건조 단계<S206>

단계 S205에서 가압이 완료된 쌀을 진공챔버(200) 내에서 상온으로 건조하는 과정이 진행된다. 즉, 본 단계에서는 쌀이 갖고 있는 고유의 함수율인 14~16%가 될 때까지 쌀에 질소 가스를 일정 시간 동안 분사하여 건조하며, 이 때 쌀이 질소 가스와 접촉되는 접촉 면적 및 접촉 빈도가 증가되도록 회전드럼 제어모듈이 회전드럼의 회전을 제어함으로써 쌀의 건조 효율을 향상시킨다.

일 실시예에서 본 단계의 건조 시간은 질소 가스 유입량에 따라 유동적으로 조절이 가능하며, 통상적으로는 20분 이내로 실시되는 것이 바람직하다.

종래의 기능성 쌀 제조시 세척전의 쌀 표면은 겨 찌꺼기와 많은 미세먼지를 포함하고 있어 함침 전 세척이 반드시 필요하였으나, 쌀 세척시 과다한 물의 사용은 수분이 쌀 내부로 침투되어 금이 가거나 표면이 거칠어지며, 여러 방향으로 쌀의 표면에 크랙이 발생하여 싸라기와 같은 형상을 초래하며, 형태가 손상된 쌀은 취반시 죽과 같이 부서지고, 식감 또한 떨어진다는 문제점이 있었다. 도3은 세척시 과다한 물의 사용으로 인해 쌀 표면이 변형된 상태를 촬영한 것이다.

본 발명에서는 고압 세척 단계에서 쌀 표면의 균열을 방지하기 위해 물을 분사하는 분사노즐의 분사 압력을 80~100 bar로 조정하여 1~3초간 분사시킴으로써, 세척수가 수증기 형태로 쌀의 표면에 접촉하게 되므로 도4에 도시된 바와 같이, 종래의 세척방법에 비해 쌀 표면을 손상시키지 않고, 표면의 호분층이나 잔류물을 제거할 수 있다.

아울러, 본 발명은 고압 세척시 쌀 표면에 도5와 같은 미세한 크랙이 발생할지라도, 지용성 영양소가 포함된 함침액을 분사하는 분사 단계 및 가압 단계를 통해 쌀 표면의 틈새와 공극을 메우게 되어 균일한 표면을 유지하는 효과가 있으며, 이러한 효과는 도6을 통해서도 확인할 수 있다.

또한, 분사 단계에서 함침액에 포함된 지용성 영양소는 물과의 친화성이 없기 때문에 취반시 물을 넣거나 가열을 해도 함침된 쌀 표면에서 기능성 성분이 분리되지 않고 본래의 형태가 유지되므로 수용성 영양성분을 쌀 표면에 코팅하는 종래의 기능성 쌀에 비해 취반시에도 통상의 취반미와 유사한 형태와 우수한 식감을 갖는다.

위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어져야 할 것이다.

10 : 쌀 제조 장치
100 : 함침액 투입기
200 : 진공챔버
210 : 회전드럼
211 : 회전드럼 제어모듈
300 : 진공펌프
310 : 펌프 제어모듈
400 : 가압기

Claims (4)

1. 공급된 쌀에 80 내지 100 bar의 압력으로 물을 고압 분사하여 세척하는 고압 세척 단계;
   상기 고압 세척 단계에서 세척된 쌀을 상온에서 냉풍으로 건조시키는 냉풍 건조 단계;
   냉풍 건조된 쌀이 함유하고 있는 자유수(free water)를 강제 탈착시켜 상기 쌀의 공극율이 향상되도록 상기 쌀을 진공챔버에 투입하고, 일정한 압력으로 상기 진공챔버 내부를 감압하는 진공 건조 단계;
   상기 진공 건조 단계에서 감압된 쌀의 표면에 함침액을 분사하는 분사 단계;
   상기 분사 단계 이후, 상기 쌀의 공극에 상기 함침액이 스며들도록 고압의 질소 가스를 주입하고, 상기 진공챔버 내부의 압력을 3 내지 5 kg/㎠으로 설정하여 가압하는 가압 단계; 및
   상기 가압 단계에서 가압된 쌀을 상온에서 건조하는 건조 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는
   쌀 제조 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 진공 건조 단계에서 상기 진공챔버 내부의 압력은 1~2시간 동안 0.1~0.2 torr로 유지되는 것을 특징으로 하는
   쌀 제조 방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 분사 단계에서 상기 진공챔버 내부의 회전드럼은 분사된 함침액과 상기 쌀이 혼합되도록 일 방향으로 회전하는 것을 특징으로 하는
   쌀 제조 방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 분사 단계에서 상기 함침액은 지용성 영양소를 포함하는 것을 특징으로 하는
   쌀 제조 방법.

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