KR101593087B1 - 벤조피렌 생성이 저감된 볶음 참깨의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 벤조피렌 생성이 저감된 볶음 참깨의 제조방법에 관한 것으로, (S1) 참깨를 5 내지 10 ℃ 및 상대습도 30% 이하에서 20 내지 30 시간 동안 숙성시키는 단계; (S2) 상기 숙성된 참깨를 18 내지 22℃의 물에서 50 내지 70분 동안 불리는 단계; (S3) 상기 불린 참깨를 박피기에서 참깨와 껍질를 분리하기 위해 박피하는 단계; (S4) 상기 건조된 참깨를 135 내지 155℃에서 14 내지 16분 동안 1차로 볶는 단계; 및 (S5) 상기 1차로 볶음 참깨를 185 내지 195℃에서 4분 내지 6분 동안 2차로 볶는 단계를 포함하는 본 발명에 따르면 볶음 참깨 가공시 발암물질인 벤조피렌의 생성을 현저하게 저감시키면서 동시에 볶음 참깨의 고소한 식감을 그대로 유지시킬 수 있다. 따라서, 영양학적으로 유용한 볶음 참깨의 본연의 고소한 식감을 살리면서도 안전하게 식용할 수 있어 볶음 참깨를 보다 다양한 식품에 응용할 수 있을 것으로 기대된다.

Description

벤조피렌 생성이 저감된 볶음 참깨의 제조방법 {A method for the preparation of sesame containing the reduced benzopyrene}

본 발명은 볶음 참깨의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 벤조피렌 생성이 저감된 볶음 참깨의 제조방법에 관한 것이다.

참깨는 참깨과(Pedaliaceae) 참깨속(Sesamum)에 속하는 1년생 초목(Sesamun indicum)으로 종자가 식품으로 사용된다. 참깨는 유량식물 중에서 특히 귀중한 유량식품으로 인식되어 있으며, 다양한 약효를 지니는 건강에 좋은 식품으로 알려져 있다. 기원전 3세기경 중국의 고의서「신농본초경」에서는 참깨는 신장의 기능을 회복하여 신체에 활력을 주는 식품이고, 오장의 기능을 보강하고 원기를 주며 체력을 튼튼하게 하고 성장을 촉진시키며, 뇌를 좋게 한다고 기록되어 있다.

참깨의 주요 성분은 산지와 수확시기에 따라 약간의 차이는 있지만 지질 52%, 단백질 24%, 당질 15%, 섬유질 3% 등으로 구성되어있다. 참깨 단백질의 아미노산 조성을 보면 참깨의 필수아미노산은 FAO의 필요 값을 충분히 충족시키고 있으며, 특히 메티오닌과 아르기닌, 트립토판이 많은 특징을 보이고 있다. 이들 외에도 칼슘이 1% 내외로 존재하는데, 밀가루의 0.02%, 쌀의 0.01% 나 콩의 0.2%에 비하여 매우 많이 존재하고 있다. 기타 미량 성분으로서 철, 셀레늄 등이 풍부하고, 비타민류는 B1, B2등이 상당히 많고 E도 풍부하다.

통상 이러한 참깨를 볶는 과정에서 참깨에서 박피된 껍질과 참깨 표면이 탄화되는 문제가 있으며, 또한 수증기가 재차 참깨에 흡착되면서 일정한 양의 벤조피렌이 형성되는 문제점이 있다.

벤조피렌(benzo(a)pyrene, B(a)P)은 다환 방향족 탄화수소 화합물(Polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs)의 일종으로, PAHs 화합물은 60 여년 전에 이미 돌연변이를 일으키는 발암 물질로 밝혀졌으며 벤조피렌을 비롯한 200여개의 이성체가 존재하며, 이들 화합물 대부분은 분자량이 큰 비극성 화합물로 물에 대한 용해도가 매우 낮고 구조식 및 물리적 성질이 대부분 유사하며, 특히 벤조피렌은 PAHs 화합물 중 대표적으로 발암성이 강한 물질로서 여러 종의 동물 실험에서 피부암, 폐암 및 기관지암을 일으키는 것으로 보고되고 있어, 유럽에서는 식용유에 대하여 2.0 ppb이하, 중국에서는 10 ppb이하로 관리되고 있고, WHO(국제보건기구) 및 LARC(국제암연구소)에서는 발암물질(1A)로 분류되어 있다. 하지만 국내 참깨에 대해서는 전혀 기준이 형성되어 있지 않다.

이에 본 발명자들은 영양적으로 매우 유용한 참깨의 제조방법에 있어서, 발암물질인 벤조피렌의 생성을 저감시킬 수 있는 볶음 참깨의 제조방법을 개발하기 위해 계속 연구를 진행하던 중 참깨의 볶음 과정에서, 온도 및 시간 조건뿐만 배기량을 조절함으로써 벤조피렌의 생성을 현저하게 저감시킬 수 있다는 사실을 발견하여 본 발명을 완성하였다.

대한민국공개특허공보 제10-1999-014641호(1999.02.25) 대한민국공개특허공보 제10-2002-0080661호(2002.10.26)

따라서, 본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제는 벤조피렌의 생성이 저감된 볶음 참깨의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 (S1) 참깨를 5 내지 10 ℃ 및 습도 30% 이하에서 20 내지 30 시간 동안 숙성시키는 단계; (S2) 상기 숙성된 참깨를 18 내지 22℃의 물에서 50 내지 70분 동안 불리는 단계; (S3) 상기 불린 참깨를 박피기에서 참깨와 껍질를 분리하기 위해 박피하는 단계; (S4) 상기 건조된 참깨를 145 내지 155℃에서 14 내지 16분 동안 1차로 볶는 단계; 및 (S5) 상기 1차로 볶음 참깨를 185도 내지 195℃에서 4분 내지 6분 동안 2차로 볶는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 벤조피렌의 생성이 저감된 참깨의 제조방법을 제공한다

또한, 상기 단계 (S2) 이후에 불린 참깨를 120 내지 130℃에서 5 내지 10분 동안 건조하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 단계 (S4)에서 배기량을 25 내지 50%로 하여 수행하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 단계 (S4)에서 배기량을 25 내지 50%로 하여 수행하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 단계 (S4) 이후에 건조된 참깨를 1 내지 2시간 동안 상온에서 식히는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 볶음 참깨 가공시 발암물질인 벤조피렌의 생성을 현저하게 저감시키면서 동시에 볶음 참깨의 고소한 식감을 그대로 유지시킬 수 있다. 따라서, 영양학적으로 유용한 볶음 참깨의 본연의 고소한 식감을 살리면서도 안전하게 식용할 수 있어 볶음 참깨를 보다 다양한 식품에 응용할 수 있을 것으로 기대된다.

도 1은 본 발명의 볶음 참깨 제조방법을 도식화한 것이다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술한 발명의 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.

본 발명의 볶음 참깨 제조방법은 하기 단계를 포함하며, 이에 따라 발암물질인 벤조피렌 생성이 감소된 볶음 참깨를 수득할 수 있다:

(S1) 참깨를 5 내지 10 ℃ 및 상대습도 30% 이하에서 20 내지 30 시간 동안 숙성시키는 단계;

(S2) 상기 숙성된 참깨를 18 내지 22℃의 물에서 50 내지 70분 동안 불리는 단계;

(S3) 상기 불린 참깨를 박피기에서 참깨와 껍질을 분리하기 위해 박피하는 단계;

(S4) 상기 건조된 참깨를 135 내지 155℃에서 14 내지 16분 동안 1차로 볶는 단계; 및

(S5) 상기 1차로 볶음 참깨를 185 내지 195℃에서 4분 내지 6분 동안 2차로 볶는 단계.

바람직하게, 본 발명의 볶음참깨 제조방법의 단계 (S2) 이후에 불린 참깨를 120 내지 130℃에서 5 내지 10분 동안 건조하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 본 발명의 볶음 참깨 제조방법의 단계 (S3) 이후에 건조된 참깨를 1 내지 2시간 동안 상온에서 식히는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 본 발명의 볶음 참깨 제조방법의 단계 (S4)에서는 배기구의 개폐율이 25 내지 50%인 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 본 발명의 볶음 참깨 제조방법의 단계 (S4) 이후에 건조된 참깨를 1 내지 2시간 동안 상온에서 식히는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 사용하는 참깨는 통상적으로 시판하거나 재배된 참깨로서 특별한 제한이 없다.

본 발명의 볶음 참깨 제조방법의 단계 (S1)에서는 참깨를 5 내지 10 ℃ 및 상대습도 30% 이하에서 20 내지 30 시간 동안 숙성시킨다. 이 때, 온도를 5℃ 미만으로 유지할 겨우 이후 불림단계에 시간이 너무 장시간이 소요되는 문제가 있으며, 10℃를 초과하는 경우에는 입고된 참깨에 포함된 유충에서 벌레가 발생하는 문제가 있다. 또한, 상대습도는 30% 이하, 특히 20%로 유지하는 것이 바람직하며, 이러한 습도 유지는 이후 불림단계에서 참깨와 참깨의 껍질 분리 효과를 우수하게 하기 위한 것으로서, 특히 상대습도가 20%이하로 유지되면 참깨의 껍질이 건조하게 되어 불림 공정시 일시적으로 표피가 다량의 수분을 흡수하게 되어 참깨 분리가 용이해지는 이점이 있다.

본 발명의 볶음 참깨 제조방법의 단계 (S2)에서는 상기 숙성된 참깨를 18 내지 22℃의 물에서 50 내지 70분 동안 불린다. 이러한 불림단계는 후술하는 박피단계를 원활하게 하기 위한 공정으로 물의 온도를 18℃ 미만으로 하거나 불림 시간을 50분 미만으로 불림을 수행할 경우 후술하는 박피 공정에서 참깨와 참깨의 껍질이 원활하게 분리되지 않아 참깨가 부서지는 문제가 있으며, 물의 온도 22℃를 초과하거나 불림 시간이 70분을 초과하는 경우 수분이 너무 많아 박피시 참깨와 참깨의 껍질이 서로 뭉치는 현상이 발생해 참깨의 수율이 낮아지는 문제가 있다.

본 발명의 볶음 참깨 제조방법의 단계 (S3)에서는 상기 불린 참깨를 박피기에서 참깨와 껍질을 분리하기 위해 박피하게 된다. 이때 상기 (S2) 단계에서 불려진 참깨를 박피기에 투입 전에 불린 참깨를 120 내지 130℃에서 5 내지 10분 동안 건조시키는 것이 바람직하다. 기존 공정에서는 물에 불린 참깨를 바로 박피장치에 투입하여 박피를 하게 되는데 이때 박피된 참깨와 참깨의 껍질이 수분과 유분을 결합하면서 뭉침현상이 발생하게 되는 문제점이 있었다. 따라서, 본 발명에서는 기존의 공정과 달리 상기 불려진 참깨를 120 내지 130℃에서 5 내지 10분간 건조시킴으로써 수분과 유분 결합에 의한 뭉침현상을 최소화시킬 수 있다.

이때 건조를 120℃ 미만의 온도에서 수행하거나 5분 미만으로 수행할 경우 본 공정의 효과가 떨어지고, 130℃ 초과의 온도에서 수행하거나 10분을 초과하여 건조할 경우 불림의 효과가 떨어져서 박피가 되지 않는 문제가 발생한다.

추가로, 본 발명에서는 상기 건조 공정 후 건조된 참깨를 1 내지 2시간 동안 상온에서 식히는 과정을 추가로 수행하는 것이 바람직하다. 통상 참깨를 가공하는 과정에서 온도는 솥의 온도를 의미하게 되는데 참깨를 건조시킨 후 바로 볶는 과정을 진행하게 되면 정해진 볶음 온도로 볶음 과정을 진행하여도 건조 단계에서 한번 온도가 올라가 있는 참깨의 잠열 때문에 온도를 정확하게 유지하지 못할 우려가 있다. 또한 볶음시 참깨간의 마찰에 의한 온도도 온도상승의 원인이 될 수 있으므로 건조된 참깨를 충분히 식혀둔 후 후공정을 수행하는 것이 보다 바람직하다.

본 발명의 볶음 참깨 제조방법의 단계 (S4)에서는 상기 건조된 참깨를 135 내지 155℃에서 14 내지 16분 동안 1차로 볶는다. 이 때 온도를 135℃ 미만에서 수행하거나 볶는 시간을 14분 미만으로 할 경우 벤조피렌은 발생하지 않는 장점은 있으나참깨의 고소한 맛이 떨어지는 문제가 있으며, 155℃ 초과의 온도에서 수행하거나 15분을 초과하여 볶을 경우 벤조피렌이 과대하게 발생하는 문제가 있다.

본 발명의 볶음 참깨 제조방법의 단계 (S4)에서는 배기구의 개폐율이 25 내지 50%인 것을 특징으로 한다. 일반적으로 참깨를 볶는 과정에서 발생하는 수증기에는 상당한 벤조피렌이 포함되어 있기 때문에 배기가 상당히 중요한데, 배기량(배기구의 개폐율)을 50% 초과로 조절하는 경우에는 실제로 벤조피렌의 발생을 상당히 저감시킬 수는 있으나 참깨가 잘 볶아지지 않아 고소한 맛 등이 떨어지거나 오히려 볶음 시간이 증가하여 벤조피렌의 수증기의 배출보다 더 많이 발생하는 문제가 있으며, 배기를 25% 미만으로 수행할 경우 수증기에 포함된 벤조피렌이 참깨에 흡착되어 볶아진 참깨의 벤조피렌을 증대시키는 원인이 되는 문제가 있다.

추가로, 본 발명에서는 상기 볶음 공정 후 건조된 참깨를 1 내지 2시간 동안 상온에서 식히는 과정을 추가로 수행하는 것이 바람직하다. 이는 후술하는 고온의 볶는 과정에서 본 공정에서 발생된 참깨의 잠열을 낮춰주기 위한 것이다.

본 발명의 볶음 참깨 제조방법의 단계 (S5)에서는 상기 1차로 볶음 참깨를 185 내지 195℃에서 4분 내지 6분 동안 2차로 볶는다. 이러한 2차 볶음 공정은 참깨의 고소한 맛과 색상을 내기 위한 공정으로서 상기 1차 볶음 단계에서 벤조피렌을 저감시키기 위해 저온에서 단시간을 볶기 때문에 참깨의 고소한 맛과 색상을 내기 어려운 문제가 있는데, 본 발명에서는 1차 볶음 단계가 완료된 후 2차로 고온에서 단기간 볶아줌으로써 고소한 맛과 참깨의 고유한 색상을 얻을 수 있다. 이 때 185℃ 미만의 온도에서 수행하거나 4분 미만으로 볶을 경우 고소한 맛과 참깨의 고유한 색상을 얻기 어려운 단점이 있고, 195℃ 초과의 온도에서 수행하거나 6분을 초과하여 볶을 경우 벤조피렌이 발생할 우려가 있다.

본 발명에 따르면 참깨 가공시 발암물질인 벤조피렌의 생성을 현저하게 저감시키면서 동시에 참깨의 고소한 식감을 그대로 유지시킬 수 있다. 따라서, 영양학적으로 유용한 참깨의 본연의 고소한 식감을 살리면서도 안전하게 식용할 수 있어 참깨를 보다 다양한 식품에 응용할 수 있을 것으로 기대된다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예 등을 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.

<실시예 1>

수득된 참깨를 7 ℃ 및 상대습도 30% 이하에서 25 시간 동안 숙성시킨 다음, 20℃의 물에서 60 분 동안 불렸다.

이어서, 불린 참깨를 125℃에서 6분 동안 건조시킨 다음, 1시간 30분 동안 상온에서 식혔다.

이어서, 식힌 참깨를 150℃에서 15분 동안 1차로 볶았다. 이 때 배기량은 50%로 하였다. 이어서, 볶음 참깨를 1시간 30분동안 상온에서 식히고, 다시 190℃에서 5분 동안 2차로 볶았다.

<실시예 2>

참깨의 1차 볶음 공정에서 배기량을 25%로 하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 볶음 참깨를 가공하였다.

<비교예 1>

참깨의 1차 볶음 온도를 130℃로 수행하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 볶음 참깨를 가공하였다.

<비교예 2>

참깨의 1차 볶음 온도를 170℃로 수행하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 볶음 참깨를 가공하였다.

<비교예 3>

참깨의 1차 볶음 온도를 190℃로 수행하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 볶음 참깨를 가공하였다.

<비교예 4>

참깨의 1차 볶음 공정을 10분 동안 수행하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 볶음 참깨를 가공하였다.

<비교예 5>

참깨의 1차 볶음 공정을 20분 동안 수행하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 볶음 참깨를 가공하였다.

<비교예 6>

참깨의 1차 볶음 공정을 35분 동안 수행하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 볶음 참깨를 가공하였다.

<비교예 7>

참깨의 1차 볶음 공정에서 배기량을 100%로 하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 볶음 참깨를 가공하였다.

<비교예 8>

참깨의 1차 볶음 공정에서 배기량을 0%로 하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 볶음 참깨를 가공하였다.

<시험예 1> 볶음 온도에 따른 벤조피렌 생성량 관찰

상기 실시예 1, 및 비교예 1, 2 및 3에서 가공된 볶음 참깨에서 벤조피렌의 생성량을 통상의 방법으로 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.

벤조피렌의 함량조사는 시험기관에 의뢰하여 실시하였으면 실험방법은 식품의약안정청에서 고시한 실험방법으로 함량을 조사하였다. 실험방법은 참깨 중 벤조피렌을 내부표준물질로 3-메틸콜란트렌을 사용하여 N,N-디메틸포름아마이드-물(9:1)과 헥산으로 추출한 후 SPE (Solid Phase Extraction) 카트리지로 정제하여 고속액체크로마토그래프/형광 검출기로 분석한다.

130℃	150℃	170℃	190℃
0 ㎍/㎏	0.14 ㎍/㎏	0.7 ㎍/㎏	1.2 ㎍/㎏

상기 표 1에서 보듯이, 실시예 1의 경우 비교예 2 및 3에 비하여 벤조피렌 생성량이 현저하게 저감되었음을 알 수 있었다. 한편, 비교예 1의 경우에는 벤조피렌이 생성되지 않았으나 너무 낮은 온도에서 참깨를 볶게되어 참깨 본연의 고소한 맛이 거의 상실되었다.

<시험예 2> 볶음 시간에 따른 벤조피렌 생성량 관찰

상기 실시예 1, 및 비교예 4, 5 및 6에서 가공된 볶음 참깨에서 벤조피렌의 생성량을 통상의 방법으로 측정하여 하기 표 2에 나타내었다.

10분	15분	20분	25분
0 ㎍/㎏	0.22 ㎍/㎏	0.84 ㎍/㎏	1.46 ㎍/㎏

상기 표 2에서 보듯이, 실시예 1의 경우 비교예 5 및 6에 비하여 벤조피렌 생성량이 현저하게 저감되었음을 알 수 있었다. 한편, 비교예 4의 경우에는 벤조피렌이 생성되지 않았으나 너무 적은 시간동안 참깨를 볶게되어 참깨 본연의 고소한 맛이 거의 상실되었다.

<시험예 3> 배기량에 따른 벤조피렌 생성량 관찰

상기 실시예 1 및 2, 및 비교예 7 및 8에서 가공된 볶음 참깨에서 벤조피렌의 생성량을 통상의 방법으로 측정하여 하기 표 3에 나타내었다.

100%	50%	25%	0%
0 ㎍/㎏	0.09 ㎍/㎏	0.2 ㎍/㎏	1.13 ㎍/㎏

상기 표 3에서 보듯이, 실시예 1 및 3의 비교예 8에 비하여 벤조피렌 생성량이 현저하게 저감되었음을 알 수 있었다. 한편, 비교예 7의 경우에는 벤조피렌이 생성되지 않았으나 100% 배기를 하면서 참깨를 볶게되어 참깨 본연의 고소한 맛이 거의 상실되었다.

본 발명에 따르면 볶음 참깨 가공시 발암물질인 벤조피렌의 생성을 현저하게 저감시키면서 동시에 볶음 참깨의 고소한 식감을 그대로 유지시킬 수 있다. 따라서, 영양학적으로 유용한 볶음 참깨의 본연의 고소한 식감을 살리면서도 안전하게 식용할 수 있어 볶음 참깨를 보다 다양한 식품에 응용할 수 있을 것으로 기대된다.

Claims (5)

1. (S1) 참깨를 5 내지 10 ℃ 및 상대습도 30% 이하에서 20 내지 30 시간 동안 숙성시키는 단계;
   (S2) 상기 숙성된 참깨를 18 내지 22℃의 물에서 50 내지 70분 동안 불리는 단계;
   (S3) 상기 불린 참깨를 박피기에서 참깨와 껍질을 분리하기 위해 박피하는 단계;
   (S4) 상기 박피된 참깨를 135 내지 155℃에서 14 내지 16분 동안 1차로 볶는 단계; 및
   (S5) 상기 1차로 볶음 참깨를 185 내지 195℃에서 4분 내지 6분 동안 2차로 볶는 단계를 포함하며,
   상기 단계 (S2) 이후에 불린 참깨를 120 내지 130℃에서 5 내지 10분 동안 건조한 후 건조된 상기 건조된 참깨를 1 내지 2시간 동안 상온에서 식히는 단계 및 상기 단계 (S4) 이후에 1차로 볶은 참깨를 1 내지 2시간 동안 상온에서 식히는 단계를 더 포함하며,
   상기 단계 (S4)에서 배기량을 25 내지 50%로 하여 수행하는 것을 특징으로 하는 벤조피렌 생성이 저감된 볶음 참깨의 제조방법.
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