KR102143198B1 - 과열수증기를 이용한 발아통곡물 제조방법, 이를 포함하는 체중조절용 식품조성물 및 이의 제조방법 - Google Patents

과열수증기를 이용한 발아통곡물 제조방법, 이를 포함하는 체중조절용 식품조성물 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 과열수증기를 이용한 발아통곡물 제조방법, 이를 포함하는 체중조절용 식품조성물 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 상기 발아종료 후의 고수분 발아통곡물을 과열수증기 처리함으로써 여러 가공단계를 한 단계로 단축시킬 수 있고 팽화율과 혈당지수가 낮은 식품조성물을 제조할 수 있으므로 이를 이용하여 체중조절용 식품조성물을 제조할 수 있다.

Description

과열수증기를 이용한 발아통곡물 제조방법, 이를 포함하는 체중조절용 식품조성물 및 이의 제조방법{Method for producing germinated whole grains using superheated steam, food composition for weight control comprising the same and method for producing the same}
본 발명은 과열수증기를 이용한 발아통곡물 제조방법, 이를 포함하는 체중조절용 식품조성물 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고수분 발아통곡을 과열수증기로 로스팅하는 단일조작으로 팽화율과 혈당지수가 낮은 발아통곡물을 제조하는 방법과 이를 이용한 체중조절용 식품조성물을 제조하는 방법에 관한 것이다.
통곡의 발아공정은 침지, 발아 및 열처리로 구성되며, 내재하는 곡물 효소에 의해 곡물 성분은 개변(modification) 된다. 통곡을 물에 침지하면 흡수 초기에 물의 침윤과 침투에 의하여 세포가 팽창하기 시작하여 각종 효소가 급격히 활성화되고, 동시에 입자 내에 양분으로 저장되어 있는 전분, 헤미셀룰로오스, 단백질, 각종 유지 등이 가수분해되어 필수 아미노산 유리, 비타민 함량 증진, 미네랄의 생체이용율 개선, 페놀 화합물 및 식이섬유의 개변 등 곡물의 영양 특성이 개선된다.
현재 발아곡류 생산공정은 여러 가지 문제가 있으나 가장 심각한 문제는 발아 중 잡균 번식이다. 원료 곡류의 초기 오염 균수는 105 내지 106 CFU/g 정도이며 발아 종료 후는 109 내지 1010 CFU/g 수준까지 크게 증가하여 위생상의 문제뿐만 아니라 발효취, 부패취 등 이취 발생으로 품질저하를 야기시킨다.
둘째는 발아곡류의 식미 불량이다. 시판되는 발아현미의 식미가 좋지 않은 원인은 발아과정 중 곡류의 형질변화와 건조 및 살균공정이다. 발아 직후 발아통곡의 수분함량은 통곡의 종류에 따라 18 내지 45%의 수준이다. 종래 발아곡류 생산 공정에서는 발아를 정지시키기 위한 효소 실활, 발아기간 동안에 증식한 미생물을 살균하고 발아취를 제거하기 위하여 가열살균처리를 한 후 열풍으로 수분함량 10 내지 15%로 건조한다.
이와 같이 재래방법으로 살균, 건조된 발아곡류는 미강취, 발아취가 남아 있고 식감이 단단하여 가끌가끌 하여 좋지 못하며 분쇄하기 어렵고 분산성도 좋지 못하다.
본 발명자들은 발아공정에서 오염균의 증식에 의한 발아취의 문제점을 해결하기 위하여 발아 전후 2차에 걸쳐 과열수증기를 이용함으로써 발아현미의 미생물학적 안전성과 보존성을 확보할 수 있는 발아취가 감소된 발아현미의 제조방법을 고안하였다(국내등록특허 제10-1881940호).
일반적으로 전통적인 곡물분말 제조공정은 곡물의 증자, 건조, 분쇄 또는 증자, 건조, 로스팅, 분쇄 등 여러 단계의 가공공정을 거친다. 즉, 세척, 침지한 곡류를 증자한 후 그대로 건조하여 분말화 하거나 또는 건조한 곡류를 볶은 후 분쇄하여 곡류 분말소재로 이용한다.
증자, 건조된 곡류를 볶기 위해서는 직화로 가열되는 로스터(roaster)가 널리 사용되고 있다. 이와 같은 직화식 로스터에서는 곡류를 30 내지 60분 동안 장시간 가열하기 때문에 곡류 내부의 수분이 증발되어 전분 호화에 필요한 수분이 부족하게 되어 호화가 충분히 진행되지 않는다. 이렇게 완만 가열하여 제조된 볶은 곡류는 미세가루로 분쇄하기 어렵고, 먹으면 단단하고 잘 부숴지지 않아 거친 감이 생기며, 그대로 우유 및 열탕에 넣는 경우 침전물로서 가루가 바닥에 남게 된다. 더욱이 전분을 가열했을 때 생기는 맛있는 맛과 고소한 향이 생성되지 않는다. 또한 완만가열의 경우 가열시간을 연장하여 호화도를 증가시키고자 하여도 수분이 부족하여 호화도를 더 이상 증가시킬 수 없으며, 장시간이 소요되어 고온 산화에 의한 영향성분의 파괴 및 일부는 타는 등 품질관리에 어려움이 있다.
이와 같은 문제를 해결하기 위하여 증자, 건조된 곡류를 압력용기에서 고온고압으로 가열한 후 상압으로 방출하는 건퍼핑(gun puffing) 기술이 있다. 그러나 건퍼핑한 팽화곡류는 전분의 조직이 파괴 소실되었고 원래 원곡에 비하여 체적팽창율은 4 내지 10배 또는 그 이상에 달하며 전분은 완전히 호화되어 혈당지수(Glycemic Index; GI)가 거의 100에 가까워지며, 영양성분도 손실된다. 더욱이 팽화곡류 분말은 우유나 뜨거운 물을 부어 음료형태로 마시고자 할 때 체적팽창이 매우 커 소량이라도 마치 죽과 같이 뻑뻑해져 마시기 어려워지며, 팽화취가 나고 조직감이 없어 마우즈필(mouthfeel)이 좋지 못하다.
국내등록특허 제10-1881940호의 제조방법을 준용하여 생산된 고품질 발아통곡이라 할지라도 다음 공정으로 재래 방법으로 살균, 건조 또는 로스팅하면 필연적으로 상술한 문제점은 피할 수 없으므로 발아 종료 후의 고수분 발아곡류를 효율적으로 살균, 탈취, 개질, 건조함으로서 특수용도식품, 예컨대 체중조절 조제식품 배합소재로 적합한 안전성, 분산성, 용해성 및 풍미 등이 개선된 발아통곡 분말을 생산할 수 있는 새로운 제조방법의 개발이 절실하다.
이에 본 발명자들은 과열수증기를 이용하여 고수분 발아통곡물을 로스팅함으로써 여러 가공단계를 한 단계로 단축시킬 수 있고 팽화율과 혈당지수가 낮은 식품조성물을 제조할 수 있음을 확인하였다.
이에, 본 발명의 목적은 다음 단계를 포함하는 과열수증기를 이용한 발아통곡물 제조방법을 제공하는 것이다:
발아통곡물에 180 내지 250℃의 과열수증기를 0.5 내지 6.0분 동안 접촉시킨 후 20 내지 30℃로 냉각시키는 로스팅 단계; 및
상기 발아통곡물을 20 내지 30℃로 냉각시키는 냉각 단계.
본 발명의 다른 목적은 발아현미, 발아보리, 발아수수, 발아호밀, 발아율무 및 발아서리태로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 발아통곡물을 포함하는 체중조절용 식품조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 다음 단계를 포함하는 체중조절용 식품조성물 제조방법을 제공하는 것이다:
발아통곡물에 180 내지 250℃의 과열수증기를 0.5 내지 6.0분 동안 접촉시킨 후 20 내지 30℃로 냉각시키는 로스팅 단계; 및
상기 발아통곡물을 20 내지 30℃로 냉각시키는 냉각 단계.
본 발명의 또 다른 목적은 발아현미, 발아보리, 발아수수, 발아호밀, 발아율무 및 발아서리태로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 발아통곡물의 체중조절 용도에 관한 것이다.
본 발명은 과열수증기를 이용한 발아통곡물 제조방법 및 이를 포함하는 체중조절용 식품조성물에 관한 것으로, 본 발명에 따라 고수분 발아통곡물을 과열수증기 처리함으로써 여러 가공단계를 한 단계로 단축시킬 수 있고 팽화율과 혈당지수가 낮은 식품조성물을 제조할 수 있음을 확인하였다.
이를 이용하여 체중조절용 식품조성물을 제조할 수 있다.
본 발명자들은 고수분 발아통곡물에 180 내지 250℃의 과열수증기를 접촉시킨 후 냉각시키는 로스팅 단계를 수행하고, 발아현미, 발아보리, 발아수수, 발아호밀, 발아율무 및 발아서리태를 포함하는 체중조절용 식품조성물을 제조하였다.
이하 본 발명을 더욱 자세히 설명하고자 한다.
본 발명의 일 양태는 다음 단계를 포함하는 과열수증기를 이용한 발아통곡물 제조방법이다:
발아통곡물에 180 내지 250℃의 과열수증기를 0.5 내지 6.0분 동안 접촉시키는 로스팅 단계; 및
상기 발아통곡물을 20 내지 30℃로 냉각시키는 냉각 단계.
상기 로스팅 단계는 180 내지 240℃, 180 내지 230℃, 200 내지 250℃ 또는 200 내지 240℃, 예를 들어, 200 내지 230℃의 온도인 과열수증기를 접촉시키는 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 로스팅 단계는 과열수증기를 1.0 내지 6.0, 2.0 내지 6.0, 3.0 내지 6.0, 1.0 내지 5.0 또는 2.0 내지 5.0, 예를 들어, 3.0 내지 5.0분 동안 접촉시키는 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 발아통곡물은 발아현미, 발아보리, 발아수수, 발아호밀, 발아율무 및 발아서리태로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
현미가 항비만·당뇨병 작용이 있는 것으로 밝혀지고 있었지만, 그 자세한 메커니즘은 알 수 없었다. 2012년 류큐스 대학 연구진에 의하여 현미는 고지방식에 대한 기호성을 감소시킴으로써 항비만·당뇨병 효과를 발휘한다는 것, 특히 현미의 강층에 풍부하게 함유되어 있는 성분 중 하나인 γ-오리자놀(oryzanol)이 그 효과 발현에 관여하고 있음을 세계 최초로 밝혔다.
최근 장내 미생물 대사가 식욕조절 호르몬을 포함하여 대사에 영향을 미칠 수 있는 것으로 알려지고 있다. 저녁 식사로 보리알곡을 먹은 사람은 흰빵을 먹은 사람과 비교하여 혈장 식욕조절 마커 (GLP-1)가 증가되었으며, 식후 10.5 내지 16.0 시간 동안에 배고픈 감각이 감소된 것으로 보고하였다.
대표적인 잡곡의 하나인 수수 전분은 가수분해가 느려 비만 및 당뇨병환자에게 적합한 곡물이다. 최근 국립식량과학윈에서는 국내산 황금찰수수 유기용매 추출물들을 대상으로 하여 α-아밀레이즈(amylase)와 α-글루코시데이즈(glucosidase)의 효소작용을 저해하는 효능을 인 비트로에서 비교 조사한 결과 저해능력이 우수한 것으로 확인하였다
통호밀 100g에는 약 15-20 g의 식이섬유가 함유되어 있다. 호밀 식이섬유는 β-글루칸(glucan)과 아라비노자이란(arabinoxylan)을 함유하고 있으며, 물 분자와의 결합력이 매우 강한 독특한 성질을 가지고 있다. 호밀을 주식으로 하는 핀란드에서는 호밀제품의 수분흡수제로의 성질은 만복감을 오래 유지하게 하며, 만복감이 오래 유지되는 것이 효과적인 체중관리의 핵심이라고 결정하였다. 특히 스웨덴 룬드 대학(Lund University)의 과학자들은 통호밀 빵이 가장 효과적으로 혈당과 식욕을 제어하는 것으로 보고하였다.
율무쌀은 동양의학에서 의이인(薏苡仁)이라 불리고, 옛부터 한방 등의 민간요법에 이용되어 항종양 작용, 이뇨작용 등의 효과가 보고되었다. 한의학에서 비만의 원인은 체내의 '물'의 밸런스가 무너진 수독증(水毒症)이라고 생각한다. 즉, 체내의 수분이 잘 체외로 배출하지 못하기 때문이라 생각한다. 율무의 효용 중 하나인 이뇨작용도 작동하여 체내의 여분의 수분을 배설할 수 있어 다이어트에 도움이 된다. 이러한 작용으로부터 율무는 비만 방지에 도움이 되며, 성인병 예방에 탁월한 효과를 기대할 수 있다.
상기 발아통곡물은 통곡물에 190 내지 210℃의 과열수증기를 1 내지 3초 동안 접촉시켜 수행되는 살균 처리 이후 발아시킨 것일 수 있다.
상기 살균 처리는 190 내지 200℃, 예를 들어, 190℃의 온도인 과열수증기를 접촉시키는 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 발아통곡물은 수분 함량이 18 내지 45%(w/w), 18 내지 40%(w/w), 18 내지 35%(w/w), 20 내지 45%(w/w), 20 내지 40%(w/w), 20 내지 35%(w/w), 30 내지 45%(w/w) 또는 30 내지 40%(w/w), 예를 들어, 30 내지 35%(w/w)인 발아통곡물인 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 발아통곡물의 수분 함량 조절은 통곡물을 물에 침지함으로써 달성될 수 있고, 예를 들어, 통곡물을 15 내지 30℃ 인큐베이터에서 0.5 내지 25.0시간 동안 침지함으로써 달성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 다른 양태는 발아현미, 발아보리, 발아수수, 발아호밀, 발아율무 및 발아서리태로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 발아통곡물을 포함하는 체중조절용 식품조성물이다.
상기 식품조성물은 발아현미 25 내지 35 중량%, 발아보리 5 내지 15 중량%, 발아수수 2 내지 10 중량%, 발아호밀 5 내지 15 중량%, 발아율무 2 내지 10 중량% 및 발아서리태 5 내지 15 중량%를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 식품조성물은 현미강 2 내지 10 중량%, 귀리강 2 내지 10 중량%, 돼지감자 2 내지 10 중량%, 치커리 뿌리 2 내지 10 중량%를 추가적으로 포함하는 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
대두제품의 섭취에 의하여 비만과 대사증후군 예방작용은 임상시험을 통하여 인정되고 있다. 나아가 단백질의 첨가로 단백질 섭취를 증가시키고 GI 수지를 낮추는 것도 중요한 인자이다. 두류의 저항전분 및 총식이섬유 함량은 각각 24.7% 및 36.5%이다. 두류 전분은 C형 패턴의 결정이기 때문에 A형을 갖는 곡류 및 의사곡류에 비해 소화되기 보다 어렵다.
귀리는 식이섬유를 풍부하게 함유하고 있으며, 영양효과가 높은 곡류로 유럽, 미국 등에서 널리 알려져 있으며, 오트밀, 그라놀라 형태로 주로 섭취한다. 보리 β-글루칸의 대부분은 배젖에 함유되어 있다. 따라서 보리에서 β-글루칸을 섭취하고자 하는 경우에는 배젖에 포함된 당질도 동시에 섭취할 수밖에 없다. 한편, 귀리의 β-글루칸은 주로 외피인 강층에 집중되어 있다. 따라서 귀리의 외피를 깍아낸 오트브랜은 일반적으로 50% 이상의 식이섬유를 함유하고 있어 배젖에 함유된 당질을 섭취하지 않고 β-글루칸만을 섭취 할 수 있다.　
이눌린(Inulin)은 치커리와 돼지감자, 민들레와 우엉에 많이 들어있는 천연 다당류이며, 글루코스가 아닌 프럭토스 30 내지 40개가 중합된 구조를 가지고 있는 저점성 식이섬유로 다양한 기능을 갖기 때문에 기능성 식품소재로 이용되고 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 식품조성물은 발아현미 30 중량%, 발아보리 10 중량%, 발아수수 6 중량%, 발아호밀 10 중량%, 발아율무 5 중량% 및 발아서리태 10 중량%, 현미강 5중량%, 귀리강 5 중량%, 돼지감자 5 중량%, 치커리 뿌리 5 중량%를 포함한다.
상기 발아통곡물은 180 내지 240℃, 180내지 230℃, 200 내지 250℃ 또는 200 내지 240℃, 예를 들어, 200 내지 230℃의 온도인 과열수증기를 접촉시켜 로스팅된 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 발아통곡물은 과열수증기를 1.0 내지 6.0, 2.0 내지 6.0, 3.0 내지 6.0, 1.0 내지 5.0 또는 2.0 내지 5.0, 예를 들어, 3.0 내지 5.0분 동안 접촉시켜 로스팅된 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 발아통곡물은 통곡물에 190 내지 210℃의 과열수증기를 1 내지 3초 동안 접촉시켜 수행되는 살균 처리 이후 발아시킨 것일 수 있다.
상기 살균 처리는 190 내지 200℃, 예를 들어, 190℃의 온도인 과열수증기를 접촉시킨 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 발아통곡물은 수분 함량이 18 내지 45%(w/w), 18 내지 40%(w/w), 18내지 35%(w/w), 20 내지 45%(w/w), 20 내지 40%(w/w), 20 내지 35%(w/w), 30 내지 45%(w/w) 또는 30 내지 40%(w/w), 예를 들어, 30 내지 35%(w/w)인 발아통곡물인 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 발아통곡물의 수분 함량 조절은 통곡물을 물에 침지함으로써 달성될 수 있고, 예를 들어, 통곡물을 15 내지 30℃ 인큐베이터에서 0.5 내지 25.0시간 동안 침지함으로써 달성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 또 다른 양태는 다음 단계를 포함하는 체중조절용 식품조성물 제조방법이다:
발아통곡물에 180 내지 250℃의 과열수증기를 0.5 내지 6.0분 동안 접촉시키는 로스팅 단계; 및
상기 발아통곡물을 20 내지 30℃로 냉각시키는 냉각 단계.
상기 로스팅 단계는 180 내지 240℃, 180 내지 230℃, 200 내지 250℃ 또는 200 내지 240℃, 예를 들어, 200 내지 230℃의 온도인 과열수증기를 접촉시키는 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 로스팅 단계는 과열수증기를 1.0 내지 6.0, 2.0 내지 6.0, 3.0 내지 6.0, 1.0 내지 5.0 또는 2.0 내지 5.0, 예를 들어, 3.0 내지 5.0분 동안 접촉시키는 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 발아통곡물은 발아현미, 발아보리, 발아수수, 발아호밀, 발아율무 및 발아서리태로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 발아통곡물은 통곡물에 190 내지 210℃의 과열수증기를 1 내지 3초 동안 접촉시키는 살균 처리 이후 발아시킨 것일 수 있다.
상기 살균 처리는 190 내지 200℃, 예를 들어, 190℃의 온도인 과열수증기를 접촉시키는 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 발아통곡물은 수분 함량이 18 내지 45%(w/w), 18 내지 40%(w/w), 18 내지 35%(w/w), 20 내지 45%(w/w), 20 내지 40%(w/w), 20 내지 35%(w/w), 30 내지 45%(w/w) 또는 30 내지 40%(w/w), 예를 들어, 30 내지 35%(w/w)인 발아통곡물인 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 발아통곡물의 수분 함량 조절은 통곡물을 물에 침지함으로써 달성될 수 있고, 예를 들어, 통곡물을 15 내지 30℃ 인큐베이터에서 0.5 내지 25.0시간 동안 침지함으로써 달성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 식품조성물은 발아현미 25 내지 35 중량%, 발아보리 5 내지 15 중량%, 발아수수 2 내지 10 중량%, 발아호밀 5 내지 15 중량%, 발아율무 2 내지 10 중량% 및 발아서리태 5 내지 15 중량%를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 식품조성물은 현미강 2 내지 10 중량%, 귀리강 2 내지 10 중량%, 돼지감자 2 내지 10 중량%, 치커리 뿌리 2 내지 10 중량%를 추가적으로 포함하는 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 식품조성물은 발아현미 30 중량%, 발아보리 10 중량%, 발아수수 6 중량%, 발아호밀 10 중량%, 발아율무 5 중량% 및 발아서리태 10 중량%, 현미강 5중량%, 귀리강 5 중량%, 돼지감자 5 중량%, 치커리 뿌리 5 중량%를 포함한다.
본 발명의 일 구현예에서, 발아통곡물에 200 내지 230℃의 온도로 제공되는 과열수증기를 3.0 내지 5.0분 동안 접촉시킴으로써 팽화율이 2.0 내지 3.0이고 혈당지수가 55 이하인 발아통곡물을 제조할 수 있었다.
본 발명은 과열수증기를 이용한 발아통곡물 제조방법, 이를 포함하는 체중조절용 식품조성물 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 상기 발아직후의 고수분 발아통곡물을 과열수증기로 로스팅하는 경우 살균, 건조, 로스팅 등 여러 가공단계를 단일 단계 공정으로 단축되고, 팽화율과 혈당지수 낮은 발아통곡물을 효율적으로 생산할 수 있으므로 이를 이용하여 체중조절용 식품조성물을 제조할 수 있다.
도 1은 과열수증기로 로스팅한 발아통곡물 제조 공정도이다.
도 2는 침지 후 과열수증기로 살균한 현미와 보리의 발아상태를 비교한 사진이다.
도 3은 과열수증기 처리온도가 발아현미 및 발아보리의 표면온도 및 수분함량에 미치는 영향을 비교한 그래프이다.
도 4는 과열수증기 처리온도가 발아수수의 표면온도 및 수분함량에 미치는 영향을 나타낸 그래프이다.
도 5는 과열수증기 처리 발아현미 및 발아보리의 시차주사열분석기 써모그램 분석 결과이다.
도 6은 과열수증기 처리 발아수수 및 발아호밀의 시차주사열분석기 써모그램 결과이다.
도 7은 과열수증기 처리 발아알곡의 주사전자현미경 사진이다.
도 8은 과열수증기로 로스팅한 발아곡류 분말의 RVA 점도곡선을 나타낸 그래프이다.
도 9는 체중조절용 식품의 시제품에 대한 RVA 프로파일 그래프이다.
도 10은 체중조절용 식품의 시제품에 대한 인 비트로 전분소화성을 비교한 그래프이다.
이하, 본 발명을 하기의 실시예에 의하여 더욱 상세히 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
본 명세서 전체에 걸쳐, 특정 물질의 농도를 나타내기 위하여 사용되는 "%"는 별도의 언급이 없는 경우, 고체/고체는 (중량/중량)%, 고체/액체는 (중량/부피)%, 그리고 액체/액체는 (부피/부피)%이다.
실시예 1: 과열수증기 순간살균에 의한 현미 및 보리의 발아
본 발명의 방법은 도 1과 같이 수행된다.
현미(추정 2017년산)와 보리(새찰쌀 2017년산) 시료를 배아가 떨어지지 않게 가볍게 2회 세척한 후 수침하여 30℃ 인큐베이터에서 20시간 동안 침지하였다. 다음 물을 빼고 오븐형 과열수증기 장치에서 190℃ 과열수증기로 각각 2s 동안 살균하고 페트리 디쉬(petri dish)에 옮겨 24시간 동안 발아하였다. 이때 페트리 디쉬 하부에 2장의 여과지를 깔고 여과지가 젖을 정도로 수시로 물을 가하였다. 발아율은 배아가 부풀고 싹이 0.5 내지 1.0 mm 이상 나온 낱알수를 계수하여 초기 시료량에 대한 백분율로 나타내었다.
현미와 보리 발아과정 중 오염균수의 증감은 하기 표 1에 나타내었다.
Figure 112018116883730-pat00001
원곡의 초기 오염균수는 각각 6.62 및 5.27 logCFU/g 이었으며 침지 후 각각 7.20 및 7.63 logCFU/g로 증가하였다. 이들 시료를 과열수증기로 2s 동안 순간 살균하면 오염균수는 초기 수준으로 감소하였으며, 발아 후 두 시료의 오염균수는 각각 8.89 및 9.89 logCFU/g 수준으로 증가하였다. 초기 오염도는 보리시료가 낮았으나 발아 종료 후 오염균수는 보리가 1 log 정도 높았다. 대조구는 세척, 20시간 침지 하여 오염균수가 증가한 상태 그대로 계속 발아하였다. 이 경우 발아 종료 후 최종균수는 과열수증기 살균 시료보다 약간 높은 10 log 수준에 도달하였으나 품질에는 현저한 차이를 보였다.
도 2를 살펴보면 재래방법으로 발아시킨 대조구의 경우 변색되고 발아취가 생성되었으며, 특히 발아보리의 경우 이취가 심하였다. 이에 비하여 침지 후 과열수증기 처리한 시료는 원곡의 색을 그대로 유지하였으며 발아취는 거의 없었다. 상술한 것과 같이 과열수증기 처리한 시료와 처리하지 않은 대조구의 발아 종료 후 최종 균수는 비슷한 수준까지 증가하였지만 과열수증기 처리한 시료는 발아과정 중에 대조구에 비하여 낮은 균수를 유지하였다. 이와 같은 결과로 미루어 보아 발아과정에서 균수를 낮은 수준으로 유지하는 것이 발아곡류의 품질에 큰 영향을 미친다는 것을 알 수 있다.
실시예 2: 고수분 발아통곡물의 과열수증기 로스팅
2-1. 과열수증기 처리온도가 발아곡류의 표면온도 및 수분함량에 미치는 영향
발아곡류의 열적 개질을 통해 체중조절 소재로 적합한 가공적성을 부여하기 위하여 과열수증기 로스팅 조건을 우선적 검토하였다. 과열수증기 로스팅한 발아곡류의 품질은 과열수증기 처리 온도와 시간에 가장 큰 영향을 받는다.
발아 직후의 발아현미와 발아보리를 과열수증기 유동층장치에서 180 및 220℃에서 각각 처리했을 때 알곡의 수분함량 및 표면온도의 변화를 도 3에 나타내었다.
도 3에서 확인할 수 있듯이, 고수분(34%) 발아현미를 180℃ 과열수증기로 처리한 경우 발아현미 알곡의 표면온도는 초기 30s 동안에 급격히 상승하여 약 100℃에 도달하였으며 그 후 완만히 증가하여 4.0분 후에는 135℃에 달하였다. 수분함량은 초기 30s 동안에 34%에서 21%로 직선적으로 감소하였으며 그 후 3.0분까지는 비교적 완만히 감소하여 11%, 4.0분 후에는 7%까지 감소하였다.
220℃의 과열수증기로 처리한 경우 가열 초기 30s 동안 알곡의 표면 온도와 수분함량의 변화는 180℃의 경우와 거의 동일하였다. 그러나 가열 중기 30 내지 120s 동안 알곡의 표면온도는 180℃ 경우보다 급속히 상승하여 3.0분 후는 140℃, 4.0분 후는 약 150℃에 달하였다. 따라서 수분함량은 각각 7.5 및 5.0%로 감소되었다.
한편 발아보리는 발아 종료 후 수분함량이 41%로 높았으며 β-글루칸(glucan)이 용출되어 알곡이 엉기는 경향을 보였다. 처리온도 180℃인 경우 가열 30s 이후부터 보리 알곡이 유동화되기 시작하였으며, 이때부터 수분이 급격히 감소하여 2.0분 후에 23%, 4.0분 후 10%에 도달하였다. 처리온도 220℃인 경우에는 180℃인 경우와는 달리 가열 초기부터 수분이 급격히 감소하여 가열 3.0분 후에는 발아현미와 동일한 약 5% 에 달하였고 그 후는 거의 변화가 없었다.
전술한 것과 같이 로스팅 과정에서 알곡의 온도가 연속적으로 증가하며, 다른 한편으로 수분손실로 인하여 알곡의 전분 융점도 연속적으로 증가하기 때문에 전분의 열적호화(thermal gelatinization)가 일어나게 하기 위해서는 수분손실에 의한 곡류 전분의 융점 증가속도보다 곡류의 품온 증가속도가 빠르게 가열조건을 제어하는 것이 중요하다.
그러나 발아현미를 180℃ 과열수증기로 처리한 경우 알곡의 품온은 초기 30s 동안에 급격히 상승한 이후 증가속도가 완만하여 전혀 팽화 되지 않았으며 알곡은 유리질처럼 매우 단단하였다. 완만히 습열처리 하면 각종 전분의 팽윤력 및 용해도가 저하하고 조직이 경화되는 것으로 보고되었다. 따라서 고수분 발아통곡을 200 내지 230℃의 과열수증기로 처리하는 것이 적합할 것으로 판단되었다.
발아현미 경우와 동일방법으로 발아수수를 유동층장치에서 180 및 220 ℃ 과열수증기로 각각 4.0분 처리했을 때 알곡의 수분함량 및 표면온도의 변화를 도 4에 나타내었다. 발아수수의 초기 수분함량은 발아보리와 비슷한 약 43% 이였으며, 표면온도 및 수분함량의 변화도 비슷한 양상을 보였다. 따라서 발아수수의 경우에도 발아현미 및 발아보리와 유사한 과열수증기 온도범위에서 처리하는 것이 적당할 것으로 판단된다.
2-2. 과열수증기 처리시간이 발아곡류의 팽화율에 미치는 영향
이상의 실험 결과를 종합하여 볼 때 체중조절 조제식품 소재로 적합한 가공적성을 부여하기 위한 고수분 발아통곡 처리에 적합한 온도는 200 내지 230℃인 것으로 판단되었다. 따라서 다음으로 고수분 발아통곡을 200℃ 및 220℃의 과열수증기로 각각 3.0분 및 4.0분 처리했을 때 처리시간이 수분함량, 팽화율 및 관능적 품질에 미치는 영향을 검토하여 하기 표 2로 나타내었다.
Figure 112018116883730-pat00002
발아현미를 200℃ 과열수증기로 3.0분 및 4.0분 처리한 시료의 수분함량은 8.6% 및 8.3% 이였으며 표면이 약간 갈변되었고 두 시료 모두 약 25% 팽화되었다. 그러나 처리 후 발아현미 알곡은 유리질처럼 매우 단단하고 씹을 때 강층이 분리되어 거칠었다.
한편 220℃에서 3.0분 및 4.0분 처리한 시료의 수분함량은 6.7 및 5.2%로 감소되었고 팽화율은 1.32 및 1.37로 비슷하였다. 그러나 식미에 상당한 차이를 보여 3.0분 처리한 시료는 향미가 거의 없고 단단한 감이 있었으나, 4.0분 처리한 시료의 경우 전반적으로 고소한 볶은 향미가 생성되었으며 약간 단맛이 있고 사각사각한 씹힘성이 있었다.
발아보리는 200℃에서 3.0분 처리했을 때 약 2배 팽화되었으며, 투명한 회색을 띄었으며, 4.0분 처리한 경우는 알곡의 색이 밝아졌고 향미는 전혀 생성되지 않았다. 220℃에서 3.0분 처리했을 때 알곡은 갈변되어 연한 갈색으로 불투명하였고 식감은 200℃ 처리구보다 우수하였다. 4.0분 처리한 경우 현미의 경우와 유사하게 볶은 향미가 생성되었고 사각사각한 식감을 주었다.
이와 같은 결과로 미루어 보아 발아현미와 발아보리의 경우 220℃에서 3.0분 처리하면 수분 저하로 미세구조는 고화되며, 이어서 계속 4.0분 처리하여도 팽화 등 구조적 변화는 일어나지 않기 때문에 벌크밀도가 거의 변하지 않는 것으로 판단된다. 그러나 4.0분 가열하는 동안 고온가열에 의하여 향미가 생성되고 일부 세포벽, 전분입자 등이 열분해 되어 고소한 맛과 사각사각한 조직감이 생성되는 것으로 판단된다.
발아종료 후의 고수분 발아통곡을 180 내지 220℃ 과열수증기에 0.5 내지 4.0분 접촉시키면 발아곡류의 품온이 100 내지 160℃에 도달한다. 초기에는 발아통곡이 고수분 상태이고 곡류 온도는 낮기 때문에 곡류 표면에 순간적으로 과열수증기가 응축을 되는 응축전열이 일어나 곡류 품온이 급속히 상승하여 표면 오염미생물이 사멸되는 동시에 전분이 호화된다.
일반적으로 응축전열 기간은 매우 짧으며 이 시점이 지나면 알곡의 수분함량이 급속히 감소하고 알곡의 품온이 빠르게 증가하면서 건조된다. 곡류의 파보일링(parboiling)은 제한된 수분 상태에서 부분적으로 호화시키는 조작이며, 로스팅(roasting)은 일종의 건열 파보일(dry parboiling) 이다. 이와 같은 관점에서 본다면 상술한 발아곡류의 과열수증기 처리조작에서. 가열시간 2.0 내지 3.0분까지는 주로 살균, 호화가 일어나고, 3.0분 이상에서는 건조, 볶음 과정으로 주로 구조적 변화보다는 갈변 등에 의하여 풍미에 영향을 미친다. 따라서 한 조작에서 살균, 호화, 건조, 볶음이 동시에 단시간에 달성되므로 고품질의 발아통곡제품을 저비용으로 생산할 수 있다.
2-3. 과열수증기 처리 발아통곡의 써모그램
현미 및 보리의 원곡, 발아곡 및 과열수증기 처리한 발아곡의 시차주사열분석기 곡선을 도 5에 나타내었다. 현미원곡과 발아현미의 호화개시 온도(T0)는 각각 61.0℃, 60.7℃였으며, 피크온도(TP) 는 각각 67.8℃ 및 67.4℃ 이였다. 한편 호화 엔탈피(△H)는 각각 7.9 및 8.1 J/g 이였으며, 고온측에서 흡열피크는 관찰되지 않았는데 이는 노화가 전혀 일어나지 않으면서 비가역적으로 호화전분이 형성되었다는 것을 의미한다.
발아 종료 후 고수분 발아현미(수분함량 35.2%)를 바로 유동층 과열수증기 장치에서 220℃, 30s 동안에 처리한 후 실온으로 급속냉각한 시료의 시차주사열분석기 곡선에서는 흡열피크가 나타나지 않았으며, 60 내지 240s로 처리한 모든 시료에서도 나타나지 않았다. 도 3에 나타낸 것과 같이 과열수증기는 전열속도가 매우 빨라 30s 가열했을 때 발아현미 온도는 거의 100℃에 도달하여 이 동안 전분은 거의 호화된 것으로 판단된다.
발아보리의 경우에도 발아현미와 거의 동일하게 발아에 의하여 흡열곡선이 저온측으로 약간 이동하여 보리원곡과 발아보리의 T0는 각각 62.7℃, 61.3℃, TP는 각각 67.8℃ 및 67.4℃ 이였으며, 호화 엔탈피(△H)는 각각 7.2 및 6.7 J/g 이였다. 특히 표 3과 같이 과열수증기로 220℃, 30s 처리한 발아보리 시료의 경우 발아현미와 달리 완전히 호화되지 않아 53℃ 부근에서 호화피크를 보였고, 240s 처리 후에야 94% 호화되었다. 이와 같은 현상은 보리 배유부 세포는 전분 알갱이를 둘러싸는 것 같이 식이섬유로 덮여 있어 호화되기 어렵기 때문인 것으로 판단된다.
Figure 112018116883730-pat00003
수수 및 호밀의 원곡, 발아곡 및 과열수증기 처리한 발아곡의 시차주사열분석기 곡선을 도 6 및 표 4에 나타내었다.
Figure 112018116883730-pat00004
수수원곡과 발아수수의 호화개시온도(On set temperature)는 각각 62.2℃, 61.5℃였으며, 호화 피크(Peak Temperature) 는 각각 69.1℃ 및 67.8℃였다. 한편 호화 엔탈피(△H)는 각각 7.2 및 8.3 J/g 이였다. 발아수수는 220℃에서 90 s 처리해야만 호화가 완료된 반면에 발아호밀은 30s 처리로 완전히 호화된 것을 알 수 있다. 수수의 경우 단백질 메트릭스가 전분입자 주위에 보호 네트워크를 형성하고 있어 호화속도가 느린 것으로 판단된다.
이상의 시차주사열분석기 써모그램 분석에 의하면 발아현미, 발아호밀은 220℃과열수증기로 30s 처리하면 완전히 호화되는 반면 발아수수는 220℃ 과열수증기로 90s, 발아보리는 220℃에서 240s 처리해야만 완전히 호화되었다. 이와 같은 결과로 미루어 볼 때 호화되기 어려운 전분구조를 가진 발아보리와 발아수수의 로스팅에는 경우에 따라서 보다 고온의 과열수증기로 처리하는 것도 검토할 필요가 있을 것으로 판단된다.
2-4. 과열수증기 처리 발아알곡의 미세구조
발아 종류 후의 고수분 발아현미를 과열수증기 처리 (220℃/4.0분)한 알곡의 전자현미경 사진을 각각 도 7에 나타내었다. 처리하지 않은 현미원곡 및 발아현미 식물세포의 원형을 유지하고 있었다. 그러나 과열수증기 처리한 발아현미는 알곡의 중심부에 깊이가 얕은 큰 공동과 망상구조의 열린 구멍이 형성되었으며 그 외 주변은 상대적으로 치밀한 조직을 유지하는 불균일 구조를 보였다.
동일 처리(220℃/4.0분) 를 한 발아보리의 경우 도 6에 나타낸 것과 같이 발아현미보다 깊은 세공이 균일하게 분포되었다. 그러나 배유 내에 큰 구멍이 형성되었고 또한 배유의 외측과 강층 사이에 분리된 큰 공간이 형성되었다. 발아보리의 경우 가열 30s 후에도 수분함량 40%로 고수분을 유지하였다. 이는 초기 수분함량이 43.8%로 상당히 높았을 뿐 아니라 과열수증기의 응축전열에 의하여 알곡 표면이 호화되어 두껍고 치밀한 층을 이룬 것을 관찰할 수 있다.
내부에서 형성된 수증기는 이 치밀한 표층을 투과하지 못하기 때문에 표층부와 배유 사이에 넓게 분포된 공간이 형성된 것으로 판단된다. 수수와 호밀의 경우는 세공이 비교적 균일하게 분포된 구조를 보였다.
실시예 3: 과열수증기로 로스팅한 발아통곡물 분말의 특성
전술한 실시예 1에 기술한 방법에 따라 발아시킨 고수분 발아현미, 발아보리, 발아수수, 발아호밀 및 발아율무를 각각 바로 220℃ 과열수증기로 4.0분 동안 로스팅 한 다음 급냉시키고 분쇄기(waring blender)로 분쇄하여 분말을 조제하였다. 분쇄한 증기로 볶은 분말소재는 60 내지 325 메쉬(mesh) 입자가 널리 분포되어 있었으며, 특정한 입자크기로 분획하지 않고 그대로 호화특성과 수화특성을 분석하였다.
3-1. 페이스트 점도
상기와 같이 조제한 과열수증기로 로스팅한 발아곡류 분말의 신속점도측정장치(Rapid Visco Analyser, RVA)로 측정한 페이스트 점도곡선은 도 8과 같다. 호화되기 어려운 전분 구조를 가진 보리와 수수를 제외하고 다른 곡류 분말은 명확한 최고점도(peak viscosity, PV), 회복점도(setback viscosity, SV) 및 구조파괴점도(breakdown viscosity, BV)를 나타내지 않았으며, 발아 호밀, 발아 율무, 발아 현미, 발아 서리태 순으로 최종점도(final viscoity, FV)도 낮았다.
이는 과열수증기에 의한 순간 열처리에 의하여 가루 및 전분 입자가 파열되고 호화, 가용화 되었기 때문인 것으로 추측된다. 특히 배합비 30%인 발아현미분말과 10%인 발아서리태분말의 점도가 낮아 최종 제품의 점도저하와 안정화에 상당이 기여할 것으로 판단된다. 구조파괴점도는 팽윤한 분말입자 및 전분입자의 붕괴 정도를 나타내며, 최종점도는 가열처리한 시료의 조리 또는 냉각 후 점성 페이스트 또는 겔 형성하는 능력을 나타낸다.
실시예 2-3에서 기술한 것과 같이 보리와 수수 전분입자는 호화되기 어려운 구조를 가지고 있어 과열수증기에 의한 급속가열로 호화는 되었으나 입자구조를 그대로 유지하고 있었다는 것을 의미한다. RVA에서 가열과 교반에 의하여 입자구조를 유지하고 있던 전분입자는 팽화되어 높은 최고점도에 도달하고 이어서 계속된 가열-전단으로 전분입자가 부분적으로 파괴되어 점성이 감소하며 냉각과 더불어 입자들이 겔화되어 급격히 점도가 상승한 것으로 판단된다.
3-2. 수화특성
과열수증기로 로스팅한 발아곡류 분말의 수화특성을 분석하였으며 하기 표 5와 같다.
Figure 112018116883730-pat00005
수분용해지수(water solubility index, WSI)는 전분의 붕괴에 의해 발생하는 수용성 물질의 양에 비례하며, 호화도가 증가할수록 높은 값을 나타낸다. 또한 수분흡착지수(water absroption indes, WAI)는 전분과 단백질의 수화를 나타내는 지표로 활용된다.
발아현미 분말소재의 WSI, WAI 및 팽윤력(swelling power; SP)는 각각 4.5, 5.4 및 5.6으로 비교적 낮았으며 발아율무 분말과 비슷한 값이었다. 발아현미의 경우 체적밀도가 낮은 것으로 미루어 보아 전술한 것과 같이 치밀한 조직을 상당부분 유지하고 있어 전분 등 용출되는 물질이 적은 것으로 추측된다.
한편 발아보리 분말의 경우 발아현미에 비하여 WSI, WAI 및 SP가 모두 약 2배 높은 값을 보였다. 이는 전분 이외에 수용성 식이섬유인 β-글루칸이 용출되었기 때문인 것으로 판단되며, 또한 팽화율이 발아현미의 약 2배로, 보다 많은 세공이 형성되어 수분흡수가 용이하기 때문인 것으로 판단된다.
발아호밀의 경우 다른 곡류분말 소재에 비하여 WSI가 높았는데 이는 SEM 사진에서 볼 수 있는 것과 같이 미세한 세공이 많아 형성되고 β-글루칸 및 아라비노자이란(arabinoxylan) 등 수용성 성분의 용출에 기인하는 것으로 추측된다.
실시예 4: 발아통곡 체중조절 조제식품 조성물 제조
본 발명에서의 기본 컨셉은 발아에 의하여 영양 기능성을 강화시킨 발아통곡을 과열수증기 로스팅하여 체중관리 조제식품 소재로 적합한 기능성을 부여하고 이들을 주 소재한 단백질과 식이섬유 함량이 높고, 저 혈당지수인 체중조절 조제식품 조성물 제조하는 것이며, 매일 식사의 일부로 즐길 수 있게 소비자에게 어필하는 제품이다.
4-1. 과열수증기로 로스팅한 발아곡류 분말 및 체중조절 조제식품 조성물 제조
각종 역학연구(epidemiological study)와 개입연구(intervention study)를 통하여 체중관리와의 관계에 대한 명확한 과학적 근거(scientific evidence)가 보고된 통곡소재만을 실질적으로 효능을 나타낼 수 있는 비율로 배합하였다. 특히 최근 체중관리에 중요한 요인으로 고려되는 인자는 식이섬유, 장내 균총과 장건강, 저혈당지수(low-GI) 및 포만감이다.
따라서 이들 요인에 대한 응답을 증진시킬 수 있도록 하기 표 6과 같이 곡물소재와 부원료를 배합하였다.
성분 배합비 (%)
과열수증기로 로스팅한 발아곡류 분말 현미 30
보리 10
수수 5
호밀 10
율무 5
서리태 10
소계 70
부원료 농축 현미미강 5
오트브랜 5
돼지감자 5
치커리 뿌리 5
저항전분 5
분리훼이 단백질 3
발효미강추출물 1
프락토 올리고당 1
소계 30
합계 100
상술한 도 2에 따라 실시예 1, 실시예 2 및 실시예 3에서와 같이 상술한 현미, 보리, 수수, 호밀, 율무 및 서리태를 배아가 떨어지지 않게 가볍게 씻은 후 곡물의 특징에 따라 17℃에서 0.5 내지 24.0시간 동안 침지하였다. 침지 후 물을 빼고 190℃ 과열수증기에 2초 동안 접촉시켜 살균한 다음 17℃에서 24시간 동안 발아하였다. 발아 종료 후의 고수분 발아곡류는 과열수증기 유동층 장치에서 220℃에서 4.0분 동안 로스팅한 후 냉풍으로 실온으로 급냉하였다. 냉각된 발아통곡물은 해머밀로 입도분포는 -200(75 um)/+325(45 um)인 입자가 약 50% 되도록 분쇄하였다.
그 다음 각 상기 분쇄된 과열수증기로 로스팅한 현미분말 30 중량%, 보리분말 10 중량%, 수수분말 5 중량%, 호밀분말 10 중량%, 율무분말 5 중량%, 서리태분말 10 중량%에 원료 및 첨가물로 농축현미 미강 5 중량%, 오트브랜 5 중량%, 돼지감자 분말 5 중량%, 치커리뿌리 분말 5 중량%, 저항전분(HI-MAIZE) 5 중량% 분리웨이단백질 3 중량%, 발효미강추출물 1 중량%, 프락토 올리고당과 비타민 혼합물 1 중량%를 혼합하였다.
상기 체중조절 조제식품 조성물을 한국식품개발원에 의뢰하여 성분을 분석한 결과 하기 표 7과 같이 조성물 100 g을 기준으로 에너지 368.0 kcal, 단백질 14.6 g, 식이섬유 11.5 g, GABA 146.9 mg 으로 기대한 목표를 성공적으로 달성하였다. 또한 1 식 분량을 35 g으로 했을 때 에너지 128.8 kcal, 단백질 5.1 g, 식이섬유 4.0 g을 섭취하게 된다.
Figure 112018116883730-pat00006
4-2. 체중조절 조제식품 조성물의 특성 분석
체중조절 조제식품 곡류조성물의 호화시 점도특성을 나타낸 도 9를 보면 호화개시온도는 66.8℃ 및 95.0℃, 점도와 최종점도는 각각 473 및 921 RVA 유닛(unit)으로 낮고 회복점도와 구조파괴점도는 나타내지 않는 것으로 보아 시제품을 물이나 우유 등에 혼합했을 때 페이스트는 매우 안정한 것으로 판단되었다.
음료형태로 마시는 선식형 체중조절 조성물의 배합재료로는 부적합 특성인 냉점도(cold viscosity)가 나타나지 않을 뿐 아니라 상술한 것과 같이 열점도(hot viscosity)와 최종 점도가 낮은 것을 매우 바람직한 성질로서 과열수증기를 이용한 고수분 발아곡류의 완-스텝 순간처리는 선식형 조제식품 생산에 매우 적합한 제조공정임이 증명되었다.
또한 각 발아곡류 분말소재와 곡류혼합물의 인 비트로 소화성을 도 10에 나타내었다. 서리태는 전분을 거의 함유하고 있지 않으므로 아밀레이스에 의한 소화성이 제일 낮았다. 이와 같은 발아 서리태 분말을 10% 배합함으로서 발아곡류 분말혼합물의 총 전분함량은 감소할 것이고 따라서 혈당지수의 저하에 다른 발아곡류 분말보다 크게 기여할 것이다.
하기 표 8에서 확인할 수 있듯이, 발아현미 분말의 추정 혈당지수(eGI, estimated glycemic index)는 67.9로 비교적 높아도 발아보리, 발아수수, 발아호밀 및 발아율무 분말의 eGI가 31.4 내지 44.2%로 낮기 때문에 이들 곡류분말 혼합물의 eGI는 46.9로 저하된 것으로 판단되었다.
Figure 112018116883730-pat00007
특히 체중조절 조제식품의 배합비의 70%를 차지하는 곡류 혼합물의 eGI 는 46.9로 매우 낮았다. 따라서 발아통곡 체중조절 조제식품의 저GI 개발목표는 훌륭히 달성한 성과를 얻었다.
4-3. 미생물학적 안전성 및 저장성
체중조절 분말 조성물과 이를 유동층 과립기에서 과립화한 과립형 조성물의 일반 세균 및 대장균군을 측정하여 표 9로 나타내었다.
Figure 112018116883730-pat00008
두 제품 모두 대장균군은 음성이었으며 분말시료보다 과립시료의 균수가 약간 높았다. 과열수증기 처리과정에서 발아통곡에 오염된 내열성 포자를 제외하고는 모두 사멸되었을 것으로 판단되었다. 식품공전에 수록된 체중조절 조제식품의 기준 및 규격에 의하면 미생물 오염도는 103 CFU/g 이하로 규정되어 있으며, 시판되고 있는 선식류의 오염도가 104 내지 105 CFU/g 수준인 점을 고려한다면, 시제품은 미생물학적으로 매우 안전한 것으로 판단된다. 그러나 실제 상업적 생산에서는 무균 작업실에서 가공함으로서 오염도를 더욱 저하시킬 필요가 있다.
개발한 분말 체중조절 조성물의 저장성은 비등온 가속화실험 장치를 이용하여 수행하였다. 시료 20 g을 알루미늄 봉지에 포장하여 가속화 실험장치에 넣고 12시간 동안 온도를 25℃에서 97.6±0.5℃로 승온시켰으며 2시간 간격으로 시료를 채취하여 산가를 측정하여 표 10과 같이 나타내었다.
Figure 112018116883730-pat00009
다른 한편으로는 저장시간별로 시료를 채취하여 연구원 5명이 관능평가를 실시한 결과 저장 8시간(온도 73.19℃, 산가 9.97 mg/g) 후의 시료부터 모든 패널(panel)이 산패취를 느끼는 것으로 응답하였다.
체중조절 조성물의 비등온 가속화실험을 통하여 측정한 산가값으로부터 유통기간을 예측하기 위하여 표준온도 유효상당시간의 개념을 이용하였다. 즉, 온도가 시간에 따라 연속적으로 변하는 조건에서 저장기간을 표준온도에서의 유효상당시간 (tE, eff, effective equivalent time at a standard temperature)으로 변환시킴으로서 저장수명을 예측하였다.
실험 중 관능적으로 산패취를 느낄 수 있는 비등온 저장시간 8시간을 한계저장기간이라 가정하고 시제품의 섭취권장기간을 예측한 결과, 개봉하지 않는 경우 약 6개월인 것으로 예측되었다.

Claims (12)

  1. 다음 단계를 포함하는 과열수증기를 이용한 발아통곡물 제조방법:
    발아통곡물에 200 내지 250℃의 과열수증기를 0.5 내지 6.0분 동안 접촉시키는 로스팅 단계; 및
    상기 발아통곡물을 20 내지 30℃로 냉각시키는 냉각 단계.
  2. 제1항에 있어서, 상기 발아통곡물은 통곡물에 190 내지 210℃의 과열수증기를 1 내지 3초 동안 접촉시키는 살균 처리 이후 발아시킨 것인, 발아통곡물 제조방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 로스팅 단계에서 이용되는 발아통곡물은 수분 함량이 18 내지 45%(w/w)인 발아통곡물인 것인, 발아통곡물 제조방법.
  4. 제1항의 방법에 따라 제조된 발아현미, 발아보리, 발아수수, 발아호밀, 발아율무 및 발아서리태로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 발아통곡물을 포함하는 체중조절용 식품조성물.
  5. 제4항에 있어서, 상기 식품조성물은 발아현미 25 내지 35 중량%, 발아보리 5 내지 15 중량%, 발아수수 2 내지 10 중량%, 발아호밀 5 내지 15 중량%, 발아율무 2 내지 10 중량% 및 발아서리태 5 내지 15 중량%를 포함하는 것인, 체중조절용 식품조성물.
  6. 제4항에 있어서, 상기 식품조성물은 현미강 2 내지 10 중량%, 귀리강 2 내지 10 중량%, 돼지감자 2 내지 10 중량%, 치커리 뿌리 2 내지 10 중량%를 추가적으로 포함하는 것인, 체중조절용 식품조성물.
  7. 제4항에 있어서, 상기 발아통곡물은 수분 함량이 18 내지 45%(w/w)인 발아통곡물인 것인, 체중조절용 식품조성물.
  8. 다음 단계를 포함하는 체중조절용 식품조성물 제조방법:
    발아통곡물에 200 내지 250℃의 과열수증기를 0.5 내지 6.0분 동안 접촉시키는 로스팅 단계; 및
    상기 발아통곡물을 20 내지 30℃로 냉각시키는 냉각 단계.
  9. 제8항에 있어서, 상기 발아통곡물은 통곡물에 190 내지 210℃의 과열수증기를 1 내지 3초 동안 접촉시키는 살균 처리 이후 발아시킨 것인, 체중조절용 식품조성물 제조방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 로스팅 단계에서 이용되는 발아통곡물은 수분 함량이 18 내지 45%(w/w)인 발아통곡물인 것인, 체중조절용 식품조성물 제조방법.
  11. 제8항에 있어서, 상기 식품조성물은 발아현미 25 내지 35 중량%, 발아보리 5 내지 15 중량%, 발아수수 2 내지 10 중량%, 발아호밀 5 내지 15 중량%, 발아율무 2 내지 10 중량% 및 발아서리태 5 내지 15 중량%를 포함하는 것인, 체중조절용 식품조성물 제조방법.
  12. 제8항에 있어서, 상기 식품조성물은 현미강 2 내지 10 중량%, 귀리강 2 내지 10 중량%, 돼지감자 2 내지 10 중량%, 치커리 뿌리 2 내지 10 중량%를 추가적으로 포함하는 것인, 체중조절용 식품조성물 제조방법.
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