KR101529783B1 - 식용 미생물을 사용하여 과피층을 제거한 발효 배아 현미 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 식용 미생물을 이용한 발효 배아 현미의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 (a) 물에 불린 현미를 냉동 보관하는 단계; (b) 상기 냉동 보관된 현미를 미생물 배양액과 혼합하여 현미를 발효시키는 단계; 및 (c) 상기 발효시킨 현미를 세척한 뒤 건조하는 단계를 포함한다. 본 발명에서 제공하는 발효 배아 현미 제조방법은 현미가 가지고 있는 고질적인 단점인 식감을 해결하면서 쌀의 배아부분을 남겨 영양분은 보존하면서 밥을 제조할 때 쌀 내부로 수분의 침투가 용이하며 소화 흡수가 향상되는 효과가 있다.

Description

식용 미생물을 사용하여 과피층을 제거한 발효 배아 현미 제조방법{Method for preparing fermentated bran rice selective removal of pericarp and seed coat of bran rice using microorganism}

본 발명은 식용 미생물을 사용한 발효 배아 현미 제조방법에 관한 것으로 보다 구체적으로는 식용미생물을 사용하여 현미의 과피층을 제거하여 영양분은 보존하면서 밥을 제조할 때 쌀 내부로 수분의 침투가 용이하며 소화 흡수가 향상된 발효 배아 현미 제조방법에 관한 것이다.

경제성장 및 생활환경의 변화에 따라서 근자에 들어서는 인스턴트 식품이나 육류가 식생활의 주류를 이루고 있으며, 이와 같은 육식 위주의 식생활 패턴은 신체리듬의 밸런스를 무너뜨리게 되고 궁극적으로는 각종 성인병을 발생시키는 주요인으로 작용하게 된다.

육식 위주의 식생활 패턴에 대한 대안으로는 육류의 섭취에 따른 부족분의 식이섬유를 보충해줄 수 있는 고농도의 식이섬유 공급원을 별도로 섭취해야 한다는 것이 의료계 및 관련 학계의 권장사항이다.

현미(玄米)는 벼에서 왕겨만을 벗겨낸 쌀로써, 바깥쪽부터 과피,종피,호분층으로 이루어진 쌀겨층과 배(胚)와 대분분이 녹말입자로 배젖으로 이루어졌는데, 현미기로 도정해 제조한다. 현미는 흰쌀보다 충해·미생물 해를 덜 받아 저장성이 좋다.

그러나 배아(胚芽) 속의 지방이 리파아제(효소의 일종)로 말미암아 분해되므로 맛이 떨어지는 경우가 있다. 현미 100g 에 는 단백질(7.4g) ·지질(3.0g)·당질(71.8g)·비타민B1(0.54㎎)·섬유(1.0g)·회분(1.3g)·수분(15.5g) 등이 들어 있다. 그러나 흰쌀과 같은 방법으로 밥을 지으면 흡수(吸收) 또는 녹말의 호화(糊化)가 충분히 이루어지지 않아 소화흡수되는 정도가 흰쌀보다 떨어진다.

그래서 현미밥은 상압(常壓)에서는 2번을 익혀도 잘 익지 않는다. 근자에는 발아식품이 건강식품으로 인기를 끄는데, 벼를 발아시켜 만드는 발아현미는 일반 현미의 성분이 유사하나, 단백질 7.0g, 지질 2.8g, 회분 1.3g, 식물섬유 2.8g, 당질 70.7g, 비타민B1 0.51mg, 비타민 B2 0.06mg, 비타민 E 2.2mg, Υ-아미노산 23mg / 100g). 감마 아미노산을 비롯해서 일반현미에 비해 많은 영양이 함유되어 있다.

현재 기술 중 식감 개선을 위한 방법에는 도정에 의한 제조방법 및 미생물 처리에 의한 발효 현미 제조 방법이 있다. 도정에 의한 제조방법은 도정 강도를 조절하여 과피, 종피, 호분층을 제거하는 효과가 있지만, 제거 과정 중 배아의 일부분이 손실 되는 단점이 있다. 도정 강도에 따라 배아가 주로 존재하는 경우는 쌀겨층 파괴가 부분적으로 일어나고 식감개선을 위하여 쌀겨층 파괴를 심하게 하게 되어 많은 배아가 제거된다.

수분이 충분한 조건에서 발효 현미를 제조하는 공정은 현미를 물에 침지하여 발효하는 과정에서 배아가 적절한 수분과 온도 조건에서 발아 된다.

발아현미는 벼를 물에 담그고 4일 정도의 일수가 필요하며, 그 사이에 현미에 함유되어 있는 단백질 등이 변화되어 아미노산으로 된다. 눈이 생장하기 위해 영양분으로서 흡수하기 쉬운 형태로 변한다. 또한 표피에 함유되어 있는 피틴산의 이 탈인효소(脫燐酵素)작용으로 인체에 이로운 형태가 변합니다. 피틴산은 원래 현미의 표피에 함유되어 있어서 현미의 생명을 지키는 역할을 담당하고 있는 물질이라고 생각되고 있다.

발아현미를 만드는 방법은 32℃의 온수를 순환 식혀 산소를 공급하면서 24∼48시간 벼를 침종시키면 싹이 튼다. 발아하면 수분이 15% 전후가 되도록 건조되면 그것을 현미로 정미해 발아현미로 유통하는 것이다.

그런데,이와 같은 발아과정에서 상당히 강력한 역겨운 냄새가 발생하는데,이것이 '발아 취’인데, 이것이 심하면 밥을 지을때도 냄새가 발생 되어, 민감한 사람은 당장에 이 냄새로 발아현미가 싫어져 버린다. 때문에 가장 좋은 방법은 발아시 망사포대에 벼를 넣어서 자연의 깨끗한 흐르는 물에 담가두기만 하면 발아가 되지만, 이를 일반 가정에서는 실시하는 것은 어렵기 때문에 최근에는 전문업체에서 대량생산을 위한 설비를 갖춰 발아현미를 대량으로 생산공급하고 있는 실정이다.

일반적으로 발아현미는 발아과정에서 종피표면의 껍질층이 연화되기 때문에 현미에 비해 부드럽고 밥짓는 시간이 일반 백미와 별차가 없어진다고 하나, 여전히 혀위에 엷은 껍질이 남아서 개운함이 덜하며, 발아현미 제조과정에서 잡균의 번식이 쉬워 불쾌한 냄새가 남고 발아가 일정하게 이루어 지지 않고 불규칙적으로 발아가 진행된 경우 영양분이 일정한 발아현미를 제공할 수 없게 된다.

한국공개특허 2002-0080019

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 본 발명의 목적은 현미의 과피층을 제거하여 식감의 단점을 해결하고 쌀의 배아부분을 남겨 영양적으로 큰 손실이 없도록 하는 발효 배아 현미의 제조법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 본 발명의 방법에 따른 발효 배아 현미를 제공하는 것이다.

이에 본 발명은 (a) 물에 불린 현미를 냉동 보관하는 단계; (b) 상기 냉동 보관된 현미를 미생물 배양액과 혼합하여 현미를 발효시키는 단계; 및 (c) 상기 발효시킨 현미를 세척한 뒤 건조하는 단계를 포함하는, 발효 배아 현미의 제조방법을 제공한다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 (a)단계는 2 내지 5시간 물에 불린 뒤 -10 내지 -40 ℃의 온도에서 2 내지 10 시간 동안 냉동 보관하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 (b)단계의 미생물 배양액의 미생물은 Saccharomyces cerevisiae와 Lactococcus lactis를 사용한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 (b) 단계의 현미를 발효시키는 단계는 미생물 배양액 : 현미를 0.2:1.1 내지 0.3:1.5의 중량비로 20 내지 24시간 발효시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 (c) 단계의 건조하는 단계는 현미의 수분함량이 13 내지 15%가 되도록 건조시키는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 상기 제조방법에 따라 제조된 발효 배아 현미를 제공한다.

현미가 가지고 있는 고질적인 단점인 식감을 해결하면서 쌀의 배아부분을 남겨 영양분은 보존하면서 밥을 제조할 때 쌀 내부로 수분의 침투가 용이하며 소화 흡수가 향상되는 효과가 있다.

도 1은 발효 배아 현미 실체 현미경 사진이다.
도 2는 일반 현미 실체 현미경 사진이다.
도 3은 발효 배아 현미로 밥을 한 뒤 실체 현미경 사진이다.
도 4는 도 4는 일반 현미로 밥을 한 뒤 실체 현미경 사진이다.

본 발명은 현미를 배양된 미생물과 반응시켜서 과피층을 선택적으로 제거하였고, 과피층이 선택적으로 제거된 효과로 인하여 배아 부분의 영양분은 보존하며 밥을 제조할 때 쌀 내부로 수분의 침투가 용이하여 소화 흡수가 향상되는 결과를 보인다는 발견에 근거한 것이다.

앞서 기술한 바와 같이 볍씨를 발아시켜 종자로 사용할 벼를 선별한 후 남는 벼를 도정하여 발효 상태의 현미로 만들어 증숙한 이른바 "찐쌀"로 불리우는 식품을 섭취하는 지혜를 보였는데, 상기 발효 현미는 식이섬유 및 칼슘과 비타민, 미네랄 등의 영양소가 풍부한 고영양 식품이다.

따라서 본 발명에서는 상기와 같은 현미를 이용하여 발효 배아 현미를 제조하였으며, 본 발명에서 제공하는 발효 배아 현미의 제조방법은, (a) 물에 불린 현미를 냉동 보관하는 단계; (b) 상기 냉동 보관된 현미를 미생물 배양액과 혼합하여 현미를 발효시키는 단계; 및 (c) 상기 발효시킨 현미를 세척한 뒤 건조하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 현미를 발효하기전 배아가 발아되는 것을 막고, 신선도 유지를 위해 저온에서 냉동보관하였으며, 현미를 물에 3 내지 4 시간 정도 물에 불린 뒤 -10 내지 -40 ℃의 온도에서 2 내지 10 시간 동안 냉동하였다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면 발효 미생물을 활성 시키고, 미생물 배양액을 대량으로 배양한 뒤, 미생물 배양액과 냉동 저장된 현미와 물을 일정 비율로 혼합하여 현미를 발효시켰다.

현미를 미생물을 이용하여 발효시키면 피친산이라는 단단한 성분을 부드럽게 만들어 현미 내의 미네랄과 비타민의 활성도가 증가하여 소화가 잘되는 형태로 변화하게 된다. 또한 탄수화물과 단백질, 지방 등 단순한 형태로 보관되던 영양소들이 효소의 작용으로 비타민과 아미노산, 옥타코사놀, 감마오리자놀 등과 같은 다양한 고급 영양소로 변환되고 당화되게 된다.

상기 발효가 끝난 현미는 먼저 현미에 묻어있는 배양액과 발효 미생물을 세척해 준 뒤, 건조 시킨 후 발효나 발아가 더 이상 진행되지 못하도록 환경을 조성하여 보관하여 완제품을 만든다.

이하, 실시예를 들어 본 발명에 대해서 더욱 상세하게 설명할 것이나, 하기의 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1>

현미의 냉동 보관

현미를 발효하는 동안 배아가 발아되는 것을 막고, 신선도 유지를 위해 저온에서 냉동시켜 저장하였다. 이때 현미는 물에 3 내지 4 시간 정도 물에 넣었다 꺼내서 -10 내지 -40 ℃의 온도에서 2 내지 10 시간 동안 냉동 보관한다. 상기 과정을 통해 배아의 활성을 떨어뜨리고 수분이 충분한 조건하에서도 발아가 일어나지 않도록 하는 기술로 수분에 충분히 노출된 현미를 냉동시켜 저장하여 이후, 발효 배아 현미의 제조에서 배아의 발아를 최대한 억제시킬 수 있다.

<실시예 2>

냉동 저장된 현미의 발효

상기 실시예 1을 통해 냉동 저장된 현미를 발효시키기 위해, 발효 미생물을 활성 시키고, 미생물 배양액을 대량으로 배양한 뒤, 미생물 배양액과 냉동 저장된 현미와 물을 일정 비율로 혼합하여 현미를 발효시켰다.

실험에 사용한 발효 미생물은 제빵이나 양조에 사용되는 Saccharomyces계의 Saccharomyces cerevisiae 와 김치나 유산균 제조에 사용되는 Lactococcus계의 Lactococcus lactis를 사용하였다.

한천 배지에 있는 발효 미생물을 활성 시키기 위해 발효 미생물과 배지 배양액을 튜브(tube)에 넣고 배양해준다. 배양이 끝난 발효 미생물을 발효 하려는 양에 맞도록 대량의 배양엑에 배양한다.

배양이 끝낸 미생물 배양액과, 현미를 0.3 : 1.1 내지 0.3 : 1.5의 중량비로 물을 넣어 발효를 시킨다. 이 때 물을 충분히 넣지 않으면 현미가 발효할 때 생기는 열을 낮춰주지 못하기 때문에 많은 양을 발효 시킬 수록 물을 많이 넣어 주어 발효시켜야 한다.

또한, 상기 발효 과정에서 발효 미생물이 현미의 외피 전체를 벗겨낼 수 있도록 발효 중에 흔들어 주면서 20 내지 24시간 동안 발효 시킨다.

< 실시예 3>

발효 배아 현미 제조

발효가 끝난 현미는 먼저 현미에 묻어있는 배양액과 발효 미생물을 세척해 준다. 발효가 끝난 배아미는 물과 배양액을 함께 넣어 발효했기 때문에 높은 수분함량을 가지고 있으며, 수분 함량이 높을수록 쌀의 결정이 약해지고 보관성이 좋지 못하기 때문에 수분함량을 13 내지 15%로 건조 시킨 후 발효나 발아가 더 이상 진행되지 못하도록 환경을 조성하여 보관하여 완제품을 만든다.

< 실험예 1>

발효 배아 현미의 과피층 제거 및 배아 손상 확인

상기 실시예 1 내지 3을 통해 발효된 현미의 과피층 제거 및 배아 손상 여부를 확인하기 위해 실체 현미경 관찰을 통해 확인하였다. 사용한 실체 현미경은 10 내지 100배의 배율로 관찰하는 현미경이며, 25배 배율의 실체 현미경을 사용하여 발효 배아 현미를 관찰하였다.

그 결과, 도 1과 같이 오른쪽 화살표로 표시한 부분에 배아의 손상 없이 존재함을 확인하였다.

또한, 일반 현미를 25배율의 실체현미경을 이용하여 확인한 결과, 도 2와 같이 사진으로 왼쪽 하단부 화살표로 표시한 부분에 배아가 있는 것을 확인 할 수 있지만 과피층이 남아있어 발효 배아 현미보다 배아의 모습을 확인하기 어려운 것을 알 수 있다.

< 실험예 2>

익힌 발효 배아 현미의 과피층 제거 및 배아 손상 확인

발효 배아 현미와 일반 현미로 밥을 만들었을 때 25배율의 실체 현미경으로 과피층 제거 정도 및 배아 손상을 확인하였다. 그 결과 도 3과 같이 발효 배아 현미로 밥을 만들었을 때 왼쪽 하단에서 배아를 확인할 수 있었고, 과피층이 제거 되어 현미를 둘러싼 쌀겨층이 얇아져 대부분 할렬된 것을 볼 수 있었고, 도 4와 같이 일반 현미로 밥을 만들었을 때 왼쪽 윗부분에서 배아를 볼 수 있었으나, 일반 현미는 발효 배아 현미보다 쌀겨층이 두껍기 때문에 수분의 침투가 용이하지 못해 밥알이 작고, 할렬된 부분도 발효 배아 현미에 비해 적은 것을 알 수 있었다.

< 실험예 3>

현미, 발효 배아 현미, 백미의 지방산 조성 및 총 지방산 함량 측정

발효 배아 현미, 일반 현미, 백미 3종의 총 지방 함량과 지방산 조성을 분석하였다. 그 결과, 발효 배아 현미, 현미, 백미의 총 지방 함량을 측정한 결과 지방 함량은 현미에서 2.1%로 가장 높았으며 발효 배아 현미에서는 1.7%의 지방이 존재하여 일반 백미의 0.6%보다 월등하게 높은 지방 함량을 보였다(표 1참조). 일반 백미는 도정과정에서 대부분의 배아게 제거되기 때문에 총 지방 함량이 낮은 것을 알 수 있다.

발효 배아 현미, 현미, 백미의 총지방량 함량(%)

	발효 배아 현미	현미	백미
총 지방 함량	1.74	2.11	0.55

또한, 지방에 존재하는 지방산을 유도체화한 후 가스크로마토그래피 분석 결과 불포화 지방산이 oleic acid와 linoleic acid가 주성분이며 palmitic acid도 존재하였다. 발효 배아 현미의 총 지방 함량이나 지방산 분석 결과 쌀겨층을 제거하는 과정에서 일부 지방의 손실이 발생하였지만 백미와 비교하면 월등하게 높은 지방 함량을 보임을 알 수 있다(표 2참조).

발효 배아 현미, 현미, 백미의 지방산 조성 및 총 지방산 함량(mg/g)

지방산		발효 배아 현미	현미	백미
일반명	학술명
myristic acid	C14 0	0.05	0.08	0.03
palmitic acid	C16 0	2.84	3.50	1.22
palmitoleic acid	C16 1	0.03	0.04	0.00
stearic acid	C18 0	0.40	0.65	0.13
oleic acid	C18 1	5.89	7.70	1.88
linoleic acid	C18 2	5.30	6.51	2.04
- linoleic acid	C18 3	0.17	0.21	0.07
arachidic acid	C20 0	0.06	0.11	0.02
eicosanoic acid	C20 1	0.09	0.11	0.03
behenic acid	C22 0	0.04	0.06	0.02
ligniceric acid	C24 0	0.10	0.15	0.04
total		14.98	19.11	5.49
SFA		3.48	4.54	1.46
USFA		11.49	14.56	4.02

학술명의 예로 C 18 2는 탄소수가 18개의 지방산으로 불포화 이중결합 2개를 포함하고 있는 지방산, C 16 0은 탄소수 16개로 불포화 이중결합을 포함하고 있지 않는 포화 지방산.

FA(saturated fatty acid): 포화 지방산

USFA(unsaturated fatty acid): 불포화 지방산

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특히 청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (6)

1. (a) 현미를 2 내지 5시간 물에 불린 뒤 -10 내지 -40 ℃의 온도에서 2 내지 10 시간 동안 냉동 보관하는 단계;
   (b) 상기 냉동 보관된 현미를 Saccharomyces cerevisiae와 Lactococcus lactis의 미생물 배양액 : 현미가 0.2:1.1 내지 0.3:1.5의 중량비가 되도록 하여 20 내지 24시간 발효시키는 현미를 발아시키는 단계; 및
   (c) 상기 발아시킨 현미를 세척한 뒤 현미의 수분함량이 13 내지 15%가 되도록 건조하는 단계를 포함하는, 발효 배아 현미의 제조방법.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제 1항의 제조방법에 따라 제조된 발효 배아 현미.

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