KR101586070B1 - 기능성 곡물용 코팅 제제의 제조 방법 및 기능성 코팅 곡물의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다시마 가공 추출물을 주성분으로 하는 기능성 곡물 가공용 코팅 제제를 개발하고, 개발된 기능성 코팅 제제를 이용하여 멥쌀, 찹쌀, 현미를 포함하는 곡물 표면에 2중으로 처리하는 공정을 포함하고, 곡물 조직 내부까지 기능성 가공 추출물이 침투 안착할 수 있도록 하는 기능성 코팅 곡물 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 곡물 내부 조직 내에 기능성 추출물이 침투 안착되어 시간 경과에 따른 곡물의 풍미 저하, 산패 방지 및 세척에 따른 기능성 추출물의 소실을 억제하는 효과를 갖는다.

Description

기능성 곡물용 코팅 제제의 제조 방법 및 기능성 코팅 곡물의 제조 방법{Manufacturing method of coating material for functional coating grains and manufacturing method of functional coating grains}

본 발명은 기능성 곡물의 표면 코팅시 세척에 따른 코팅 제제의 소실과 함께 수반되는 미생물 번식 및 이물 발생에 따른 위생적인 문제를 감소시키고, 장기 보존에 따른 풍미 저하, 산패 방지 및 기능성 추출물의 소실을 방지하기 위한 기능성 코팅 제제의 개발 및 이를 이용한 기능성 코팅 곡물을 제조하는 방법에 관한 것이다.

한국 공개 특허 공보 10-2010-0117149 (영양강화미 제조 방법)에 따르면, 영양강화미 제조 방법은 원료가 되는 생벼를 논에서 수확하는 수확과, 평균 수분함유율이 20중량% 이상의 소정 수준에 있는 생벼를 마이크로파 가열장치로 가열하고, 보온장치로 소정의 시간에 걸쳐 보온함으로써 영양강화벼를 생성하는 영양강화공정과, 영양강화벼를 장기간 보존에 적합한 평균 수분함유율이 될 때까지 건조시켜서 매갈이하여 왕겨를 제거하고 도정하여 배아 및 겨층을 제거하여, γ-아미노산을 배유부에 풍부하게 함유하는 영양강화백미를 얻는 건조·매갈이·도정공정을 구비한다. 곡물에 수용성 기능성 원료로 코팅시키기 위하여 양곡을 장시간에 걸쳐 코팅 용액에 침지시키면, 침지 후에 건조시켰을 때에 양곡의 표면에 균열이 발생하기 쉬워진다는 문제가 있었다. 몸통 갈라짐이 발생한 양곡은, 도정하였을 때에 알이 부서지거나, 밥을 지었을 때에 입 안에서 끈적끈적한 느낌이 되거나 하여 밥맛이 나빠지며, 적합한 온도의 수중에서는 잡균이 번식되기 쉽기 때문에, 침지에 의하여 양곡에 이상한 냄새가 발생하여 밥맛을 더 악화시킬 우려가 있다. 특히, 침지에 의한 곡물외부에 코팅 공정은 건조 후 세척시 침지 원료의 손실이 발생할 수 있으며, 표면에 분사를 통한 코팅도 마찬가지로 장기간 보존 및 세척시 수용성 성분의 용출이 지속적으로 발생하여, 코팅의 유지가 어려워질 수 있다.

다시마는 갈색의 조류에 속하는 2∼3년 생의 해조로서 몸의 길이는 2∼4m, 폭은 20∼30m 내외이며, 황갈색 또는 흑갈색의 띠 모양을 이룬다. 잎바탕이 두껍고 거죽이 미끄러우며 약간 쭈글쭈글한 무늬가 있다. 대개 짧고 굵은 줄기로 간조선의 바위에 붙어산다. 다시마의 영양적 특성으로는 회분이 많아 강력한 알칼리성 식품으로 분류된다. 특히 다시마 중의 회분은 소화율이 높아 79%나 되어 우유 중의 회분 소화율 50%보다도 훨씬 높다. 다시마에는 체내 이용률이 높은 상태의 칼슘 함량이 높다. 또한 다시마에는 지방대사에 필수적인 갑상선 호르몬 생성에 관여되는 요오드를 많이 함유하고 있다. 칼슘과 요오드 그 밖에 알칼리성 무기질이 많아 고혈압의 발생을 억제하는 효과가 있을 뿐만 아니라 다시마 속에 들어 있는 염기성 아미노산인 라미닌이라는 성분이 혈압을 내리게 하는 작용이 있음이 최근에 알려지게 되었다. 다시마는 양질의 섬유질 (알긴산)로 노폐물이 장내에 머무르는 시간을 짧게 하고, 장의 활동을 원활히 하여 대장 기능을 개선시킨다. 장내에서 음식물 흡수를 조절하고 불필요한 지방과 콜레스테롤, 과다한 염분, 중금속, 유해물질 흡수를 방해하여 신속히 몸 밖으로 배출시킨다. 또한 강력한 조혈작용으로 세포 내 신진대사를 활발하게 하므로 피부노화를 억제하고 혈액 순환을 좋게 하여 피부를 건강하게 한다. 간 등 장기조직세포의 노화를 억제시키고, 특히 대표적인 알칼리 식품으로 체질개선에 좋고 인체 내 필요 없는 잉여지방을 제거하여 비만을 억제시킨다. 또한 알긴산은 담즙산과 결합하여 불필요한 지방의 흡수를 낮추고 몸 밖으로 배출시킨다. 라미닌 성분은 혈압을 내려 고혈압을 예방하고, 후코이단 성분은 항암 및 종양, 궤양에 작용하여 예로부터 고혈압에 사용되어 왔다. 알긴산은 콜레스테롤 흡수를 방해하고, 식염나트륨과 결합하여 몸밖으로 배출하므로 혈압상승을 막는다. 특히, 다시마의 알긴산은 비만의 예방, 혈액 중의 중성지질과 콜레스테롤의 억제, 스펀지 효과에 의한 농약이나 중금속, 그리고 발암 성분의 체외 배설 등 여러 가지 효과를 나타내는 것으로 보고하고 있으므로 다시마를 사용하는 것은 식생활을 통한 성인병 예방 등의 건강을 지키는 매우 바람직한 방향이라 하겠다.

한국 공개 특허 공보 10-2004-0072416 (다시마 추출물이 코팅된 기능성 쌀)에 따르면, 쌀과, 상기 쌀의 외피에 코팅되며 다시마 추출물을 함유하는 외피 코팅층을 포함하는 다시마 추출물이 코팅된 기능성 쌀을 개시하였다. 이 때 세절된 다시마를 200℃∼230℃에서 5∼15분간 볶음 처리하는 단계; 볶음 처리된 다시마를 60∼100℃로 열수추출하여 2.7∼3.2 Brix의 추출물을 얻는 단계; 및 상기 추출물을 8∼12 Brix로 농축한 것을 쌀의 중량대비 0.01∼1중량%가 되도록 쌀의 외피에 코팅하고 건조하는 단계를 포함하는 다시마 추출물이 코팅된 기능성 쌀의 제조 방법을 개시한다. 상기 구성에 의한 다시마 코팅쌀은 간기능 활성이 우수하며, 취반 전 외관품질 및 취반 후의 보존기간에 따른 색도변화와 구수한 맛의 변화가 거의 없어 보존기간이 연장되는 효과가 있다. 그러나, 이 때 추출된 다시마 열수 추출물만으로 코팅한 기능성 쌀의 경우, 세척을 하거나, 또는 물에 침지하는 경우 표면의 기능성 추출물의 용출이 불가피하며, 쌀 표면의 이물 제거 및 미생물에 대한 안전성도 불투명하다.

본 발명의 목적은 인위적인 기타 식품첨가물을 이용하지 않은 천연물에서 추출한 다시마 추출물을 포함하는 기능성 코팅 제제를 제조하고, 이를 이용하여 백미, 현미, 5분도미 및 찹쌀을 포함하는 양곡 및 곡물에 2중 코팅 공정을 거쳐, 곡물 조직 내부에 까지 기능성 추출물이 침투 안착하여 세척시 제거되지 않으며, 미생물의 번식에 안전하고 다양한 풍미를 갖고 있는 기능성 코팅 곡물을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적 및 그 밖의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 기능성 코팅 곡물용 코팅 제제와 그를 이용한 기능성 코팅 곡물의 제조 방법은,

상기 기능성 코팅 제제를 제조하기 위하여 다시마 추출물을 수용성과 불용성으로 나눠서 추출한 후 일정 농도 이상의 추출액을 제조하는 단계;

추출된 다시마 농축액에 찹쌀 추출물, 미강 추출물 등을 혼합하여 기능성 코팅 제제를 만드는 단계;

상기와 같이 제조된 코팅 제제를 도정 및 곡물 가공 공정 중 수용성 추출물을 주원료로 하는 코팅 제제를 이용하여 1차 코팅 및 침투 안착시키는 단계;

불용성 추출물을 주원료로 하는 코팅 제제를 이용하여 2차 코팅 및 침투 안착시키는 고정화 단계 및 건조 단계;

상기와 같은 공정을 거쳐서 제조된 기능성 코팅 곡물의 제조 및 포장하는 단계를 포함한다.

바람직하게, 상기 기능성 코팅 제제를 제조하기 위하여 다시마 추출물을 수용성과 불용성으로 나눠서 추출한 후 일정 농도 이상의 추출액을 제조하는 단계는 다시마를 절단 (2~30mm X 2~30mm) 후 수용성 추출물을 제조하기 위한 로스팅 (roasting; 140~180℃, 10~30분, 40~1,000 rpm) 과 불용성 추출물을 제조하기 위한 로스팅 (roasting; 180~260℃, 2~10분, 400~3,000 rpm)으로 제조하는 단계 및 이에 따른 각각의 추출 공정과 4~20 brix로 농축하는 단계로 이루어져 있다 (도 1).

이렇게 제조된 다시마 추출물은 찹쌀 추출물 (0.2~5.0%, weight/weight)와 미강 추출물 (0.1~3.0%, weight/weight)을 혼합하여 만드는 것이 바람직하다.

다시마 추출물을 포함한 코팅 제제를 이용하여 기능성 코팅 곡물을 제조하기 위해서는 도정 공정을 거친 후 현미로 가공된 곡물을 스팀 에어를 분사하여 1차 이물을 제거하고, 곡물 표면에 수분을 공급하여 조직이 이완될 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 이렇게 곡물이 수분에 의해서 팽윤 (swelling) 현상이 발생하여 외부에서 첨가하는 기능성 소재를 포함한 원료의 침투가 용이해지도록 할 수 있으며, 이 후 에어와 스팀에어를 1 : 1로 교환하여 도정하는 공정을 거쳐서 현미 및 백미로 가공하게 되며, 이 때 분사하는 스팀 에어는 곡물 함량의 0.2~5.0% (weight/weight) 이내의 코팅 제제가 곡물 내부로 침투할 수 있도록 2~10회 이상으로 반복해서 분사하는 것이 바람직하다.

분사된 코팅 제제가 내부로 침투하여 안착할 수 있도록, 일정 시간을 정치하는 것이 바람직한데, 이 때 정치 시간은 5~60분을 넘지 않도록 한다. 정치된 곡물은 2차로 스팀 에어에 의해 코팅과 고정 공정을 거치게 된다. 이 때 분사하는 코팅 제제는 불용성 다시마 추출물을 포함하는 코팅 제제로 내부까지 침투된 수용성 코팅 제제가 세척에 의해 벗겨지지 않도록 하는 과정을 포함하여, 이 때 0.05~2.00% (weight/weight)로 코팅하는 것이 바람직하다.

본 발명의 기능성 코팅 곡물 및 그 제조 방법에 의하면, 다시마 가공 추출물을 주성분으로 하는 기능성 곡물 가공용 코팅 제제를 개발하고, 개발된 기능성 코팅 제제를 이용하여 멥쌀, 찹쌀, 현미를 포함하는 곡물 표면에 2중으로 처리하는 공정을 포함하고, 곡물 조직 내부까지 기능성 가공 추출물이 침투 안착할 수 있도록 함으로써, 곡물 내부 조직 내에 기능성 추출물이 침투 안착되어 시간 경과에 따른 곡물의 풍미 저하, 산패 방지 및 세척에 따른 기능성 추출물의 소실을 억제하는 효과를 갖는다. 또한, 다양한 곡물에 기능성 코팅 제제를 곡물 내부 조직까지 침투시켜, 세척시 용출되지 않게 고정화하는 과정은 장기 보존이 가능하고 다양한 기능성을 부여하여 소비자의 만족도를 향상시킬 수 있는 제품을 생산할 수 있다.

도 1은 본 발명의 기능성 코팅 제제의 제조공정도이다.
도 2는 본 발명의 기능성 코팅 제제를 이용한 기능성 코팅 곡물의 제조공정도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 다시마 추출물을 이용한 코팅용 제제의 개발 및 이를 이용한 기능성 코팅 곡물의 제조 공정은 도 1과 2를 참조하여 설명하면, 다음과 같다.

제 1 공정 : 원료 준비 및 절단 공정

본 발명에서는 최종 생성된 기능성 코팅 곡물의 보습성과 기능성 코팅 제제가 곡물의 내부까지 100% 침투하여 고정화될 수 있도록 인위적인 식품첨가물을 전혀 가미하지 않고, 곡물 고유의 특성을 잘 살릴 수 있도록 다시마 추출물을 주원료로 이용한다. 본 실시 예에 사용된 다시마의 일반 성분은 표 1과 같다. 건조된 다시마의 일반성분 중 탄수화물이 57.6~61.7%로 가장 높았으며, 칼륨과 칼슘의 비율은 약 10 : 1 정도로 나타났다.

다시마의 일반 성분 및 무기질 함량

	Moisture (%)	Crude ash (%)	Crude fat (%)	Crude protein (%)	Carbohydrate (%)	K (mg/100g)	Ca (mg/100g)
Sea tangle (L. japonica)	8.2~9.3	22.0~24.1	0.51~0.6	8.2~9.0	57.6~61.7	5,459.4~ 5,959.1	562.1~ 580.2

도면 1과 같이 건조시킨 다시마를 절단 (2~30 mm X 2~30 mm)한 후, 로스팅 (roasting)을 거치게 된다. 이 때 다시마를 건조시키는 방법에 따라, 일부 알긴산 추출물 내 존재하는 알긴산의 함량이 달라질 수 있다. 다시마의 알긴산 함량은 일반적으로 10.3~13.6%로 나타났으며, 자연건조, 열풍건조 및 동결건조에 따른 다시마 알긴산 함량은 표 2과 같이 건조 방법에 따라서 많은 차이를 나타낼 수 있다.

건조 공정에 따른 다시마 알긴산 함량

건조방법	자연건조	열풍건조	동결건조
알긴산함량(%)	11.2~11.9%	10.3~11.5%	11.6~13.6%

다시마의 알긴산 함량은 자연건조와 열풍건조에 따른 유의적인 차이가 나타나지 않았으며, 자연건조보다 동결건조시 용출되는 알긴산 함량이 보다 높았으나, 건조 비용에 따른 부담으로 건조 방법에 따른 차이는 나타나지 않는 것으로 보인다.

제 2 공정 : 로스팅 공정( Roasting )

다시마 추출물을 제조하기 위하여 절단된 다시마는 수용성 추출물이 용이하게 용출될 수 있는 로스팅 공정과 불용성 추출물이 용이하게 용출될 수 있는 로스팅 공정으로 나눠서 진행할 수 있다. 이 때 수용성 용출물이 잘 용출되도록 로스팅을 거칠 경우, 불용성 추출물보다 낮은 온도에서 장시간 진행하며, 낮은 rpm으로 회전하면서 표면의 조직이 보다 부드러워질 수 있도록 하는 것이 보다 바람직하다. 이 때 온도는 140~180℃ 이내로 진행하며, 시간은 10~30분 이내로 하고, 회전 속도는 40~1,000 rpm 으로 하여 건조된 다시마에 함유되어 있는 염분의 용출과 더불어 물에 용해되어 흐물흐물해지는 수용성 알긴산 칼륨의 용출이 보다 잘 이루어질 수 있다. 불용성 추출물 제조에 도움이 되는 로스팅 공정은 160~260℃ 이상의 고온으로 2~15분 이내로 단기간에 볶는 과정을 거치며, 이 때 400~3,000 rpm 이상의 고회전을 하여 불용성 알긴산 칼슘을 포함하는 불용성 추출물이 수분 없이 열의 의해 고온에서 분해되어 보다 용출이 용이할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 알긴산을 포함하는 다시마 추출물의 제조시 수용성 추출물은 고분자성이 강하고 분자 내의 재결합에 의해서 단단한 구조를 갖게 될수록 조직 내부까지 깊숙이 침투하여 안착되기 용이하며, 바깥의 불용성 코팅액의 경우, 보다 분자식이 작고 저분자로 분해가 되어야만 코팅 제제의 기능을 잘하는 것으로 나타나서, 로스팅 온도가 불용성 추출물 제조에 사용되는 다시마에서 보다 높게 단시간에 진행하는 것이 바람직하다.

제 3 공정 : 추출 공정( Extraction )

본 발명에서 로스팅 공정을 거친 다시마를 수용성과 불용성 추출물이 주를 이루도록 추출하기 위해서 수용성 추출물은 다시마와 물을 1 : 1 ~ 1 : 8 (weight : weight) 으로 동량을 넣은 후에, 60~120℃ (100% water) 로 6~12시간 동안 추출하면 0.4~8.0 brix의 수용성 다시마 추출물을 제조할 수 있다. 이 때 바람직하게는, 80℃에서 12시간 이상 가열하여 2.0 ~ 6.0 brix 사이로 맞추는 것이 농축 공정을 거칠 때 보다 유용하다. 불용성 추출물을 추출하기 위해서는 다시마와 물을 1 : 1 ~ 1 : 10 (weight : weight) 으로 동량을 넣은 후에, 40~80℃에서 95% 알콜 (주정)을 물에 희석하여 4~24 시간 추출하는 것이 바람직하며, 이 때 알콜의 함량이 40~80% (ethanol in water, weight/weight) 가 되도록 물에 희석하는 것이 보다 바람직하며, 이 때 추출된 추출액은 0.2~6 brix가 바람직하다. 본 실시 예에서는 알콜 함량에 따른 다시마 추출물의 수율을 측정하였으며, 이 때 가장 높은 수율은 다시마와 물이 1 : 3 (weight : weight)로 혼합한 후 6시간 추출한 것으로 알콜 함량은 60%로 확인되었으며, 표 3은 다시마와 물의 비율이 1 : 3 (weight : weight)로 혼합한 후 추출한 결과이다.

추출 방법에 따른 알긴산 함량

Extracting method	Extracting time (hr)	Alginate (g/100ml)
100% water, 100℃	6 hr	0.9~1.2
100% water, 100℃	12 hr	1.0~1.4
20% alcohol in water, 80℃	6 hr	1.8~2.1
40% alcohol in water, 80℃	6 hr	1.9~2.5
60% alcohol in water, 80℃	6 hr	4.1~4.7
60% alcohol in water, 80℃	12 hr	4.5~5.9
80% alcohol in water, 80℃	6 hr	3.4~3.8
100% alcohol in water, 80℃	6 hr	3.1~3.7

고온에서 단시간에 로스팅한 다시마를 100℃에서 12~6시간 추출하는 것보다 60% 알콜을 추출 용매로 이용하여 6시간 추출하는 것이 가장 바람직한 것으로 나타났으며, 추출 시간보다 추출시 사용되는 알콜 농도가 보다 중요한 것을 알 수 있었다.

제 4 공정 : 농축 공정( Concentration )

본 농축 공정은 제 3 공정을 통해 추출된 수용성 및 불용성 다시마 추출물을 농축시키는 과정으로 수용성 추출물은 바람직하게 0.2~6.0 brix를 나타내며, 불용성 추출물은 0.2~8.0 brix를 나타내는 추출물을 이용한 것이다. 농축 공정은 수용성 또는 불용성 추출물 각각을 60~80℃에서 가열하여, 수분을 날리고 분자 조직 간의 polymerization이 일어나서 분자의 점성이 증가하여 코팅 제제로 사용되기 적합하도록 만드는 것이다. 좀 더 바람직하게는, 수용성 농축액은 2.0~4.0 brix, 불용성 농축액은 2.0~5.0 brix를 유지하는 것이 좋다. 농축액의 농도가 올라가면 점성이 증가하여 코팅 제제로 사용시 곡물 표면에 끈적거림이 증가하고, 이에 따른 조직 내부로 침투하여 안착되기 전에 흐름성이 약해서 조직 내부까지 스며들기 어렵기 때문이다. 또한, 불용성 농축액은 농축 공정을 통해 점성의 증가가 수용성 농축액보다 미비하여 brix%가 보다 높아도 무방하였다. 이는, 불용성 농축액 내에 함유되어 있는 저분자 알긴산과 알긴산 칼슘이 점성을 높여주는 효과는 미비하나, 건조시 표면에 점착되는 효과가 뛰어나기 때문이다.

제 5 공정 : 코팅 제제 혼합 공정( Mixing )

본 코팅 제제의 혼합 공정은 2~4 brix로 농축된 다시마 농축액(Water-soluble extract, Oil-soluble extract)에 찹쌀추출물, 미강 추출물(coating agent)을 혼합하여 최종적으로 코팅에 적합한 코팅용 혼합 제제를 만드는 과정이다. 찹쌀 추출물은 찹쌀 함량이 0.5~5.0% (weight /weight)로 찹쌀을 가열한 후 여과하여 식힌 것으로, 찹쌀 내에 함유되어 있는 아밀로펙틴 (amylopectin)을 용출시킨 추출물이다. 아밀로펙틴은 가지가 많은 나무와 같이 수십만의 D-글루코오스 (D-glucose)들이 분자상으로 이루어진 전분 분자이다. 아밀로펙틴 분자의 D-glucose 잔기들은 기본적으로 α-1,4 glycoside 결합으로 연결되지만, 분지점에서 α-1,6 glycoside 결합으로 가지를 만들며, 이러한 α-1,6 결합에 의한 분지를 가짐으로써 온도에 의한 점탄성률의 변화가 적고 노화가 잘 일어나지 않는 장점을 지닌다. 일반적으로 아밀로펙틴 분자의 α-1,6 glycoside 결합은 전체 glycoside 결합의 4~5%를 차지하며, 이는 찰기와 더불어 곡물 조직 내부까지 깊숙이 침투하고 그대로 고정화하는 역할을 보조하므로, 코팅 제제로 적합하다. 또한, 미강 추출물은 양곡을 도정하는 1단계인 왕겨 제거 후 2단계의 현미로 가공하는 과정에서 발생하며, 이 때 발생한 미강을 부산물 (by-product)로 하여 5~20% alcohol in water (weight/weight) 에서 4~12시간 추출하여 획득한다. 미강 추출물은 다양한 저분자 화합물을 함유하고 있으며, 특히 다시마에서 유래하는 비린내를 가려주는 masking flavor로 적절할 뿐 아니라, 다양한 polyphenol과 phytochemical을 갖고 있어 이에 따른 산화안정성을 높혀주는 효과도 나타낸다. 다시마에서 유래되는 휘발성 향기 성분은 다양하게 나타나고 있으며, 특히 2, 4 - hexadiene은 휘발성 화합물 중 비린내를 나타내는 이취의 주요 성분으로 다량 함유되어 있었으며, 그 외에 formic acid, 2-butanone, 3-methyl-2-pentanone 등과 같은 저급 휘발성 화합물들이 검출되었으며, 100℃ 이상의 열수 추출물에서는 특이하게 pentadecane과 1,4-cyclooctadiene, 2,6-nonadienal 및 1, 2-heptadiene 등이 검출되어 다시마에 함유되어 있는 비린내 성분은 주로 단백질이 분해되거나, 미량의 지방산 (myristic acid 포함)이 산화되거나, 분해해서 생긴 것으로 나타났다. 미강 추출물은 2,4-hexadiene, 2,4-hexadecadienal과 같은 비린내를 나타내는 휘발성 화합물에 대한 masking flavor로써 비린내를 줄여주는 효과가 있다. 수용성 다시마 농축액 또는 불용성 다시마 농축액을 2~4brix로 제조하여 80~90g, 10% 찹쌀 추출물 5~10g, 5~20% 알콜로 추출한 10% 미강 추출물 5~10g을 혼합한 후 가열, 냉각한 것을 코팅 제제로 사용하는 것이 바람직하다.

제 6 공정 : 도정 공정

본 발명의 농축 코팅 제제를 이용하여 기능성 코팅 곡물의 제조 공정에 대한 전처리 공정으로 왕겨를 제거한 곡물의 2차 도정을 포함한다. 먼저, 1차 air blowing 과정을 거친 곡물에 스팀 에어를 분사하여 곡물 조직이 완화되고 팽윤 (swelling) 과정이 일어날 수 있도록 전처리하는 공정도 포함한다. Hot air blowing은 60℃ 이상의 고온에서 스팀과 같은 수분 (moisture)이 없는 제습된 뜨거운 공기로 곡물을 회전시키면서 분사하는 것을 특징으로 하며, 이는 곡물 외부 표면에 달라붙어 있는 이물을 제거시키고, 곡물 외표면 조직을 부드럽게 하여 이 후 농축액을 분사할 경우 보다 부드럽게 내부까지 침투할 수 있게 하기 위한 것이며, 바람직하게는 60℃에서 20~200초, 40~100 rpm 으로 한다. 왕겨를 제거한 후 현미 제조에 따른 도정 공정을 2차 도정으로 하여, 60~100 ℃ 이상의 hot air로 회전하면서 도정하고, 이 때 1~10회에 걸쳐 원료별로 물을 분사하면서 도정하는 것이 바람직하다. 도정시 발생하는 마찰열에 의하여 본 도정에서 분사된 스팀은 모두 건조가 될 수 있으므로 별도의 건조 공정을 추가할 필요는 없다. 실시 예로는 현미는 5~10회, 5분도미는 3~7회, 10분도미 (백미)는 1~6회 이상 스팀 에어를 분사하면서 실시하는 것이 바람직하다. 일반적으로 도정 공정은 현미 > 5분도미 > 백미 순으로 미곡의 겉부분이 잔존하므로, 일반적인 도정 공정에서는 백미가 가장 많은 공정을 거치도록 되어 있다. 그러나, 코팅 곡물을 제조하기 위해서는 외피 조직을 거쳐 곡물 내부 안쪽까지 깊숙하게 코팅 제제가 침투한 후 안착하여 고정화시키는 과정이 필요하다. 이 때 곡물의 외표면이 단단할수록 코팅 제제의 내부 침투가 어려워지므로, 조직이 보다 단단한 현미에 가장 많은 스팀을 분사하여 팽윤이 잘 이루어지도록 하는 것이 보다 바람직하며, 표 4는 스팀 에어 분사에 따른 곡물의 팽윤 효과에 대한 것이다. 곡물의 팽윤 효과 (%)는 곡물 내부까지 수분이 침투하여, 곡물 내 수분 함량이 25% 이상으로 증가하는 시점을 기준으로 측정하였다. 측정시 스팀 에어 분사 후 도정에 따른 마찰열로 건조가 곧바로 이루어지기 때문에, 본 측정은 도정이 완료된 현미, 5분도미, 10분도미를 각각 도정이 완료된 것에 스팀 에어를 분사한 후 겉표면이 완전히 마르고 나서, 10분 후 수분 함량을 측정하여 확인하였다.

곡물의 팽윤 효과 (%)

스팀 에어 분사 회수 (100℃, 60sec)	1회	5회	10회
현미	10%	40%	100%
5분도미	20%	90%	100%
10분도미	25%	100%	100%

제 7 공정 : 1차 코팅 및 건조 공정

본 발명의 도정 공정을 거친 곡물은 1차 코팅 및 건조 공정을 거치게 되며, 이 때 수용성 다시마 추출물을 포함하는 다시마 농축액을 이용하여 코팅 제제로 사용한다. 1차 코팅은 수용성 추출액을 포함한 코팅 제제로 코팅하는 과정으로 60~100 ℃ 이상의 hot air로 회전하면서 2~10회에 걸쳐 원료별로 코팅 제제를 분사시켜서 코팅하며, 이렇게 코팅된 후 1차 건조 및 침투 안착 공정으로, 1차 코팅된 코팅 제제가 곡물의 내부까지 침투할 수 있도록 hot air로 blowing하면서 수분 함량을 15~30% 이내로 낮출 때까지 건조하는 것이다. 이 때 코팅 제제를 포함하는 스팀 에어와 수분을 함유하지 않은 뜨거운 제습 에어를 이용한 반복 분사 공정은 곡물 외표면의 전분층 붕괴를 인위적으로 빠르게 진행시켜 내부까지 코팅 제제가 충분히 침투한 후 안착될 수 있도록 하며, 건조 공정을 통해 내부까지 침투된 코팅 제제가 바깥으로 빠져나오지 않고 고정화될 수 있도록 할 수 있다. 실시 예로는 다시마 코팅 현미는 3 brix의 수용성 농축액을 60℃로 분사시키면서 3~4회에 걸쳐서 코팅하고, 이 때 코팅액은 전체 곡물 무게의 1.2~1.6% (weight/weight)가 되도록 조절한다. 이 후 수분 함량을 20%로 고정화되도록 100℃에서 제습 에어로 100rpm으로 회전시키면서 건조한다. 현미는 도정 공정에서 외표면 조직이 많이 부드러워져 있는 상태이므로, 코팅 공정이 3~4회가 적절하며, 코팅 공정이 너무 많이 진행될 경우, 내부에서 용출되는 코팅 제제로 인하여 건조가 제대로 되지 않고, 일부 현미 표면의 원료가 과다하게 분사된 경우 비린내를 야기시키고, 미생물 번식의 원인으로 작용될 수 있다.

제 8 공정 : 도정 곡물의 2차 코팅 공정

본 발명의 1차 코팅 및 건조 공정을 거친 곡물은 2차 코팅 및 건조 공정을 거치게 되며, 이 때 불용성 다시마 추출물을 포함하는 다시마 농축액을 이용하여 코팅 제제로 사용한다. 2차 코팅은 불용성 추출액을 포함한 코팅 제제로 코팅하며, 이 때 60~100 ℃ 이상의 hot air로 회전하면서 2~5회에 걸쳐 원료별로 코팅 제제을 분사시켜서 코팅한 후 2차 건조 및 침투 안착 고정으로 (수분함량 8~17% 의 기능성 가공 곡물의 형태로 건조되도록 60~100 ℃ 이상의 hot air로 20~300초, 40~100 rpm으로 회전하면서 건조시키고, 이후 침투 안착된 코팅 제제가 고정화될 수 있도록 10~25℃에서 3~10일간 정치한다. 실시 예로는 다시마 코팅 현미는 2 brix의 불용성 농축액을 80℃로 분사시키면서 3~4회에 걸쳐서 코팅하고, 이 때 코팅액은 1차 코팅과 2차 코팅을 모두 합하여 전체 곡물 무게의 1.5~2.0% (weight/weight)가 되도록 조절한다. 이 후 수분 함량을 15%로 고정화되도록 100℃에서 180초간 제습 에어로 100rpm으로 회전시키면서 건조하고, 이 후 상온에서 10일간 정치시킨다. 현미는 외표면 조직이 거칠므로 코팅액을 분사시켜서 고정화시키는 과정이 보다 많이 진행되어야 하며, 상온에서 코팅액이 고정화되는 시간도 5분도미, 10분도미보다 많은 시간이 필요하다.

본 명세서에 예시된 실시 예들에서는 공정조건들에 관한 구체적인 기재를 포함하고 있으나, 이는 본 발명의 기술적 범위를 한정하기 위한 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (4)

1. 수용성 코팅 제재와 불용성 코팅 제재를 이용하는 기능성 코팅 곡물의 제조 방법으로서,
   수용성 코팅 제재와 불용성 코팅 제재를 준비하는 단계;
   도정된 곡물을 상기 수용성 코팅 제재로 코팅하는 것으로, 60~100 ℃ 이상의 고온 에어(hot air)로 회전하면서 2~10회에 걸쳐 수용성 코팅 제제를 분사시켜서 코팅하는 1차 코팅;
   상기 1차 코팅된 수용성 코팅 제재가 곡물 내부까지 침투 안착을 위한 것으로, 고온 에어(hot air)로 송풍(blowing)하면서 수분 함량을 15~30% 이내로 낮출 때까지 건조하는 1차 건조;
   상기 1차 건조가 완료된 곡물을 상기 불용성 코팅 제재로 코팅하는 것으로, 60~100 ℃ 이상의 고온 에어(hot air)로 회전하면서 2~5회에 걸쳐 불용성 코팅 제제를 분사시켜서 코팅하는 2차 코팅;
   상기 2차 코팅된 불용성 코팅 제재의 침투 안착 및 건조를 위한 것으로, 고온 에어(hot air)로 회전하면서 수분 함량을 8~17%로 건조하고, 이후 안착된 불용성 코팅 제재가 고정화될 수 있도록 10~25 ℃에서 3~10일간 정치하는 2차 건조;를 포함하되,
   상기 수용성 코팅 제재와 불용성 코팅 제재를 준비하는 단계에서는,
   다시마를 절단, 로스팅 (roasting) 후 수용성 추출물과 불용성 추출물로 나눠서 각각 추출 및 농축하는 단계로서, i) 상기 수용성 추출물의 추출에서는 다시마와 물을 1 : 1 ~ 1 : 8 (weight : weight) 으로 동량을 넣은 후에, 60~120℃ (100% water) 로 6~12시간 동안 추출하고, ii) 상기 불용성 추출물의 추출에서는 다시마와 물을 1 : 1 ~ 1 : 10 (weight : weight) 으로 동량을 넣은 후에, 40~80℃에서 95% 알콜을 물에 희석하여 4~24 시간 추출하되, 알콜의 함량이 40~80% (ethanol in water, weight/weight) 가 되도록 물에 희석하여 추출하는 단계; 및
   상기 수용성 추출물과 불용성 추출물 각각에 아밀로펙틴이 용출된 찹쌀 추출물 및 미강 추출물을 혼합하여 수용성 코팅 제재와 불용성 코팅 제재를 각각 제조하는 단계;를 포함하는 기능성 코팅 곡물의 제조 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 1차 건조에서는, 건조 에어와 상기 수용성 코팅 제재를 포함하는 스팀 에어를 반복 분사하는 것을 특징으로 하는 기능성 코팅 곡물의 제조 방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 2차 건조에서는, 60~100 ℃ 이상의 고온 에어(hot air)로 20~300초, 40~100 rpm으로 회전하면서 건조시키는 것을 특징으로 하는 기능성 코팅 곡물의 제조 방법.
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