KR101771780B1 - 미생물을 이용하여 곡물의 과피층을 제거한 발효 곡물 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 미생물을 이용하여 곡물의 과피층을 제거한 발효 곡물 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 의하여 제조된 발효 곡물은 통밀이 가지고 있는 고질적인 단점인 식감을 해결하면서 통밀의 배아부분을 남겨 영양적으로 손실이 없는 곡물을 제조할 수 있어 몸에 좋고 맛도 좋은 쌀을 공급할 수 있는 효과가 있다.

Description

미생물을 이용하여 곡물의 과피층을 제거한 발효 곡물 제조방법{Fermented grain and the manufacture method that grain which remove hypodermis cell uses microorganism}

본 발명은 미생물을 이용하여 곡물의 과피층을 제거한 발효 곡물 제조방법에 관한 것이다.

밀은 보리, 쌀과 함께 세계적으로 중요한 농산물이다. 밀은 통밀의 겨층을 벗겨내어 먹을 수 있게 가공한 것으로서, 크게 씨눈(배아)과 겨층, 그리고 배유로 크게 구성할 수 있다. 이들 구성요소 중 씨눈(배아)과 겨층은 통밀의 영양소 중 약 95%를 함유하고, 나머지 5% 정도만이 배유에 함유되어 있는 것으로 알려져 있다.

그러나 현대인들이 주로 섭취하는 밀은 주로 도정한 밀이기 때문에 통밀의 영양소가 주로 분포되어 있는 씨눈과 겨층이 제거되어 밀로부터 충분한 영양소를 섭취할 수 없는 문제점이 있다. 이에 따라 씨눈과 겨층이 살아있는 통밀과 밀을 함께 사용하여 제빵 등에 사용하여 많은 사람들이 섭취하게 되었다. 그러나 이 경우에도 통밀의 겨층이 남아 있는 상태로 이용되기 때문에 식감이 좋지 않으며, 색 또한 거무스름하게 변하는 단점이 있다.

한편, 통밀를 밀로 가공하는 것을 도정이라 한다. 도정은 과거에는 절구, 디딜방아, 연자매, 물장아 등이 이용되었으나, 현재는 통밀의 표면을 고속회전으로 깎는 연삭식도정기, 미립 상호간 또는 금속망 등과 마찰시켜 통밀의 겨층을 제거하는 박리제방식도정기 또는 이들을 조합한 도정이 이루어지고 있다. 현재 자가 소비용의 일부를 제외한 밀의 대부분은 대규모 도정공장에서 도정, 선별, 계량 및 포장까지 이루어져서 도매상 및 소매상을 거쳐 소비자에게 판매되고 있다.

한국공개특허 제2000-0072260호 한국공개특허 제2001-0016884호

이에 본 발명자들은 곡물에 있는 영양소를 파괴하지 않으면서도 식감을 유지할 수 있는 곡물 도정방법을 개발하기 위하여 예의 노력한 결과, 식용 미생물을 사용 시 통밀이 가지고 있는 고질적인 단점인 식감을 해결하면서도 통밀의 배아부분을 남겨 영양적으로 손실이 없는 발효 곡물을 제조할 수 있다는 사실을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.

따라서 본 발명의 목적은 미생물을 이용하여 곡물의 과피층을 제거한 발효 곡물 제조방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 상기 본 발명에 따른 방법으로 제조된 발효 곡물을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 (a) 곡물을 물에 3 ~ 4시간 넣었다가 꺼내어 -4 ~ 0℃의 온도에서 1 ~ 10 시간 냉동시켜 저장하는 단계; (b) 한천배지에 보관한 미생물을 20 ~ 40℃의 온도에서 1 ~ 4일 배양하여 제조하는 단계; 및 (c) 상기 (b)단계에서 배양한 미생물 배양액, 곡물 및 물을 0.3:1:1~1.5의 부피비율로 맞추어 흔들면서 20 ~ 40℃의 온도에서 20 ~ 24 시간동안 발효시키는 단계를 포함하는, 곡물의 과피층이 제거된 발효 곡물 제조방법을 제공한다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 곡물은 밀, 현미, 보리, 귀리 또는 쌀로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 미생물은 사카로마이시스 세르비시애(Saccharomyces cerevisiase), 사카로마이세스 칼스버겐시스(Saccharomyces carlsbergensis), 락토바실러스 쿠르바투스(Lactobacillus curvatus), 락토바실러스 플랜타룸(Lactobacillus plantarum), 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis), 락토바실러스 헬베티커스(Lactobacillus helveticus)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 (c) 단계 이후 곡물의 수분함량이 13 ~ 15%가 되도록 건조하는 과정을 통해 더 이상 발효나 발아가 되지 않도록 하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 본 발명에 따른 방법으로 제조된 곡물의 과피층이 제거된 발효 곡물을 제공한다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 곡물은 밀, 현미, 보리, 귀리 또는 쌀로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.

본 발명에 의하여 제조된 발효 곡물은 통밀이 가지고 있는 고질적인 단점인 식감을 해결하면서 통밀의 배아부분을 남겨 영양적으로 손실이 없는 곡물을 제조할 수 있어 몸에 좋고 맛도 좋은 쌀을 공급할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 밀의 단면을 나타낸 도식도이다(1_Hypodermis cell : 진피층(세포), 과피층, 2_Seed coat : 종피층, 3_Aleurone cells : 호분층, 4_Embryo : 배아).

일반적으로 도정하는 과정에서 배아와 겨층(과피층 및 종피층 부분)이 제거되기 때문에 도정된 밀은 통밀에 비하여 다른 특성을 가지고 있다.

도정된 밀에는 존재하지 않지만 통밀가루에 들어있는 섬유와 회분은 영양적으로 우수하지만 식품을 만들었을 때 식감이 떨어지는 단점이 있다. 특히 제빵과정에서 이러한 특성 때문에 식감 뿐만 아니라 제빵성도 떨어진다.

따라서 현재는 통밀가루만을 이용하지 않고 통밀가루를 70 ~ 30%, 밀가루 30 ~ 70%의 비율로 하여 빵을 만드는데 사용하고 있다. 식감이 떨어지고 제빵성이 떨어지는 통밀가루의 특성으로 인해 밀가루를 함께 사용하게 되는데 이러한 방법은 밀가루의 영양은 어느정도 보완할 수 있지만 통밀가루의 비율이 높지 않다면 제품의 영양성분은 부족하다.

따라서 본 발명에서는 통밀에 남아 있는 겨층으로 인한 식감저하와 다른 단점을 개선하면서 영양성분을 대부분 유지할 수 있는 방법을 모색하던 중 식용 미생물을 사용 시 통밀이 가지고 있는 고질적인 단점인 식감을 해결하면서도 통밀의 배아부분을 남겨 영양적으로 손실이 없는 발효 곡물을 제조할 수 있다는 사실을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.

구체적으로 본 발명에 따른 방법은 (a) 곡물을 물에 3 ~ 4시간 넣었다가 꺼내어 -4 ~ 0℃의 온도에서 1 ~ 10 시간 냉동시켜 저장하는 단계; (b) 한천배지에 보관한 미생물을 20 ~ 40℃의 온도에서 1 ~ 4일 배양하여 제조하는 단계; 및 (c) 상기 (b)단계에서 배양한 미생물 배양액, 곡물 및 물을 0.3:1:1~1.5의 부피비율로 맞추어 흔들면서 20 ~ 40℃의 온도에서 20 ~ 24 시간동안 발효시키는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명에서 지칭하는 ‘곡물’은 사람의 식량이 되는 쌀, 보리, 콩, 조, 기장, 수수, 밀, 옥수수 등을 통틀어 이르는 말로, 이에 제한되지 않으나 본 발명에서는 바람직하게 밀, 현미, 보리, 귀리 또는 쌀로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.

또한, 본 발명에서 사용된 미생물은 제빵이나 양조에 사용되는 사카로미세스계(Saccharomyces)와 김치나 유산균 제조에 사용되는 락토바실러스계(Lactobacillus) 등 식용 가능한 미생물을 사용할 수 있으며, 이에 제한되지 않으나 본 발명에서는 바람직하게 사카로마이시스 세르비시애(Saccharomyces cerevisiase), 사카로마이세스 칼스버겐시스(Saccharomyces carlsbergensis), 락토바실러스 쿠르바투스(Lactobacillus curvatus), 락토바실러스 플랜타룸(Lactobacillus plantarum), 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis), 락토바실러스 헬베티커스(Lactobacillus helveticus)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명하기로 한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

< 실시예 1>

본 발명의 과피층이 제거된 발효 밀 제조

본 발명자들은 통밀이 가지고 있는 고질적인 단점인 식감을 해결하면서 통밀의 배아부분을 남겨 영양적으로 큰 손실이 없는 새로운 밀 제조방법을 개발하기 위하여 다양한 연구를 진행하던 중 식용 미생물을 이용 시 밀의 과피층을 효과적으로 제거할 수 있음을 확인하였다.

본 발명의 과피층이 제거된 발효 밀을 제조하기 위하여 먼저, 밀을 물에 3~4시간정도 넣었다가 꺼내어 -4 ~ 0℃의 온도에서 1시간 이상 보관시켜 저장하였으며, 한천배지에서 보관한 사카로마이시스 세르비시애(Saccharomyces cerevisiase;한국 미생물보존센터 분양) 미생물을 튜브에 넣고 30℃의 온도에서 1 ~ 4 일동안 배양하였다. 배양이 끝난 발효 미생물을 발효하려는 양에 맞도록 대량의 배양액에 배양하였다.

배양이 끝난 미생물 배양액과 밀 및 물을 0.3:1:1~1.5의 부피비율로 맞추어 30℃의 온도에서 20 ~ 24 시간 동안 발효시켰다. 이 때 물을 충분히 넣지 않으면 밀이 발아할 때 생기는 열을 낮춰주지 못하기 때문에 많은 양을 발효시킬수록 물을 좀 더 많이 넣어주어야 한다.

상기와 같이 발효된 미생물이 밀의 일부가 아닌 밀의 외피 전체를 벗겨낼 수 있도록 발효 중에 진탕(shaking)의 방법으로 흔들면서 20 ~ 24시간 동안 발효시켰다.

발효가 끝난 밀은 먼저 밀의 표면에 묻어있는 배양액과 발효 미생물을 물을 이용하여 세척시켰으며, 건조기를 사용하여 수분함량이 13 ~ 15%가 되도록 건조시켜 경화시킨 후 더 이상 발효나 발아하지 않도록 냉장실에 넣어 보관하였다.

< 실시예 2>

본 발명의 방법으로 제조된 발효 밀의 지방산 조성 및 총 지방산 함량 측정

밀에는 소량의 지방을 함유하고 있다. 밀에 존재하는 지방은 전분 지질과 비전분 지질로 분류된다. 전분 지질은 전분 표면에 붙어 있는데 유리된 상태로 존재하거나 아밀로스의 나선구조내에 존재하기도 한다. 비 전분 지질은 배아나 호분층에 주로 존재하며 도정정도에 따라 큰 차이를 보인다. 전분 지질은 포화지방인 팔미트산(palmitic acid)이 주성분이며 비전분 지질은 불포화지방인 올레익산(oleic acid), 리놀레산(linoleic acid)의 함량이 60-80%를 차지하고 포화지방인 팔미트산(palmitic acid)의 함량은 17-20% 이다.

본 발명자들은 상기 실시예 1의 방법으로 제조된 발효 밀과 대조군으로 일반적인 방법으로 도정된 밀 및 도정과정을 거치지 않은 통밀의 지방산 조성 및 총 지방산 함량을 측정하여 실제로 밀 자체의 영양 손실이 없이도 밀의 과피층을 효과적으로 제거하였는지를 확인하였다.

그 결과, 지방 함량은 통밀과 발효 밀의 지방 함량이 4.2%로 비슷한 조성을 나타냄을 알 수 있었다. 이러한 결과는 밀은 도정과정에서 대부분의 배아가 제거되기 때문에 총 지방 함량이 낮기 때문인 것으로 사료되며, 지방에 존재하는 지방산을 유도체화 후 가스크로마토그래피 분석 결과 불포화 지방산이 올레익산(oleic acid)과 리놀레산(linoleic acid)이 주성분이며 팔미트산(palmitic acid)도 두 가지 주성분 지방산 다음으로 존재함을 알 수 있었다.

본 발명의 방법으로 제조된 발효 밀의 총 지방 함량이나 지방산 분석 결과 겨층을 제거하는 과정에서 일부 지방의 손실이 발생하였지만 일반적인 도정과정을 거친 밀과 비교하면 월등하게 높은 지방 함량을 보임을 알 수 있었다(표 1 참조).

따라서, 본 발명의 방법으로 제조된 발효 밀의 경우 밀 자체의 영양 손실이 없이도 밀의 과피층을 효과적으로 제거할 수 있음을 알 수 있었다.

즉, 본 발명은 식용 미생물을 이용하여 도 1에 도시되어 있는 1번 부위 Epidermis(과피층)의 전부와 Testa(종피층)의 일부 부위를 제거하고, 통밀의 영양성분이 대부분 존재하는 3번 부위 호분층, 4번 부위 배아를 남길 수 있는 도정방법에 관한 것이다.

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 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (6)

1. (a) 통밀을 물에 4시간 넣었다가 꺼내어 -4 ℃의 온도에서 10 시간 냉동시켜 저장하는 단계;
   (b) 한천배지에 보관한 미생물을 30 ℃의 온도에서 4일 배양하여 제조하는 단계;
   (c) 상기 (b)단계에서 배양한 미생물 배양액, 상기 (a)단계의 저장된 통밀 및 물을 0.3:1:1.5의 부피비율로 맞추어 흔들면서 30 ℃의 온도에서 24 시간 동안 발효시키는 단계; 및
   (d) 상기 (c) 단계 이후 통밀의 수분함량이 13 %가 되도록 건조하는 과정을 통해 더 이상 발효나 발아가 되지 않도록 하는 단계;를 포함하는 통밀의 과피층을 제거하는 방법으로서,
   상기 미생물은 사카로마이시스 세르비시애(Saccharomyces cerevisiase)인 것을 특징으로 하는 통밀의 과피층을 제거하는 방법.
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5. 제 1 항의 방법으로 제조된 통밀의 과피층이 제거된 밀.
   
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