KR102188370B1 - 키토산수를 이용한 기능미의 제조방법 및 그 방법에 의한 기능미 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 키토산수를 이용한 기능미의 제조방법 및 그 방법에 의한 기능미에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 갑각류의 껍질을 세척하고 건조하여 분쇄하는 단계와, 상기 분쇄된 갑각류의 껍질 분말에 알칼리수를 투입하고, 고초균을 접종하여 혼합하는 단계와, 상기 혼합된 혼합물을 5~30℃에서 12~18개월간 발효하여 키토산수를 제조하는 단계와, 상기 제조된 키토산수를 쌀에 분사하는 단계와, 상기 키토산수가 분사된 쌀을 건조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 관능성이 우수하고, 영양소가 풍부하며, 저장성이 우수한 고품질의 기능미를 제조할 수 있어, 쌀의 고부가가치화를 달성할 수 있다는 장점이 있다.
Description
본 발명은 키토산수를 이용한 기능미의 제조방법 및 그 방법에 의한 기능미에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 키토산수를 쌀에 분무 및 건조함으로써, 쌀의 관능적 특성, 영양성 및 저장성을 개선하는 키토산수를 이용한 기능미의 제조방법 및 그 방법에 의한 기능미에 관한 것이다.
쌀은 우리 조상대대로 이어온 주식으로서 우리나라 식생활의 근본을 이루며 우리의 식문화를 형성하여 왔다. 쌀의 자급자족이 어려웠던 과거에는 쌀의 증산이 농업의 중요한 과제였으며, 다수확 품종의 개발, 재배기술의 발전 등 쌀의 증산 정책에 부단한 노력을 기울여 왔다.
이와 동시에 부족한 쌀을 보충하기 위하여 한때에는 밀분식 및 혼식을 적극 권장하는 등 절미 운동과 더불어 쌀에 대한 영양학적 연구의 부족이 가세하여 한때는 밀의 영양이 강조되기도 하였다.
따라서, 쌀의 영양과 건강에 대한 올바른 정보가 제공되지 못하였고 쌀에 대한 그릇된 인식이 확산되어 왔다. 그 후 지속적인 쌀 홍보와 품종개량 및 재배기술의 발전으로 80년대 이후에는 쌀의 자급을 이루었으며, 이후 지속적으로 쌀의 생산은 증가하여 왔다.
그러나 이와 같이 증가하는 쌀의 공급에 비해 최근 우리의 식생활 양식이 서구화되면서 쌀의 소비량은 급격히 감소하고 있다. 따라서, 쌀의 소비량 감소는 쌀값 하락을 초래하였으며, 농민들은 큰 어려움을 겪게 되었고 뿐만 아니라 국제적인 쌀 시장 개방에 따른 국내농가 및 관련 업체의 상당한 경제적 손실에 따라 쌀 소비 대책을 위한 제도화의 필요성 및 수입쌀과의 차별화가 될 수 있는 새로운 기술의 개발이 필요하게 되었다.
이러한 요구에 따라 최근에는 기능성 쌀의 개발이 대두되고 있는데, 이러한 기능성 쌀의 등장은 주식으로서의 쌀에 대한 개념이 양에서 질로 변화하게 되었고, 건강을 더욱 생각하는 소비자의 요구에 부합하는 쌀의 생산에 대한 연구가 이루어졌다.
이러한 연구의 일환으로, 대한민국 등록특허 제10-1467540호 및 등록특허 제10-0635081호에서와 같이, 각종 추출물 및 농축액을 쌀의 표면에 분사하고, 이를 그대로 건조하여 제조하는 방법이 제안되었다.
그러나 선행문헌의 어디에서도 키토산수를 이용하여 기능미를 제조하는 방법은 게시된바 없다.
본 발명의 목적은, 쌀에 키토산수를 분무 및 건조함으로써, 영양성, 기능성 및 관능적 특성이 우수하며, 저장성이 개선된 키토산수를 이용한 기능미의 제조방법 및 그 방법에 의한 기능미를 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 키토산수를 이용한 기능미의 제조방법은, 갑각류의 껍질을 세척하고 건조하여 분쇄하는 단계와, 상기 분쇄된 갑각류의 껍질 분말에 알칼리수를 투입하고, 고초균을 접종하여 혼합하는 단계와, 상기 혼합된 혼합물을 5~30℃에서 12~18개월간 발효하여 키토산수를 제조하는 단계와, 상기 제조된 키토산수를 쌀에 분사하는 단계와, 상기 키토산수가 분사된 쌀을 건조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 분쇄된 갑각류의 껍질 분말에 알칼리수를 투입하고, 고초균을 접종하여 혼합하는 단계는, 상기 분쇄된 갑각류의 껍질 분말 100중량부에 알칼리수 150~300중량부를 투입하고, 상기 고초균을 105~108cfu/g의 농도로 접종하는 것을 특징으로 한다.
상기 고초균의 접종시, 상기 고초균과 함께, 유산균을 105~108cfu/g의 농도로 접종하는 것을 특징으로 한다.
상기 알칼리수는 pH가 7.5~9.0인 천연 알칼리수이고, 상기 갑각류는 붉은 대게인 것을 특징으로 한다.
상기 혼합된 혼합물을 5~30℃에서 12~18개월간 발효하여 키토산수를 제조하는 단계 후, 상기 제조된 키토산수에 맥반석을 투입하고, 가열하여 살균하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 키토산수를 이용한 기능미는 상기한 방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 키토산수를 이용한 기능미의 제조방법 및 그 방법에 의한 기능미는, 관능성이 우수하고, 영양소가 풍부하며, 저장성이 우수한 고품질의 기능미를 제조할 수 있어, 쌀의 고부가가치화를 달성할 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 의한 키토산수를 이용한 기능미의 제조과정을 나타낸 도면.
본 발명을 상세히 설명하기에 앞서 본 발명에서 '키토산수'란 갑각류의 껍질로부터 키틴 또는 키토산 성분이 함유된 추출수를 의미하는 것임을 밝혀둔다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명에 의한 키토산수를 이용한 기능미의 제조방법 및 그 기능미는, 키토산수 고유의 영양성과 기능성을 포함하면서도, 쌀의 관능적 특성을 개선하여 쌀의 기호도를 높일 수 있을 뿐 아니라, 저장성 또한 개선할 수 있다는 특징이 있다.
본 발명은 보다 구체적으로, 도 1과 같이, 갑각류의 껍질을 세척하고 건조하여 분쇄하는 단계와, 상기 분쇄된 갑각류의 껍질 분말에 알칼리수를 투입하고, 고초균을 접종하여 혼합하는 단계와, 상기 혼합된 혼합물을 5~30℃에서 12~18개월간 발효하여 키토산수를 제조하는 단계와, 상기 제조된 키토산수를 쌀에 분사하는 단계와, 상기 키토산수가 분사된 쌀을 건조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도 1을 참조하여 단계별로 상세히 설명한다.
갑각류의 껍질을 세척하고 건조하여 분쇄하는 단계.
먼저, 폐기되는 갑각류의 껍질을 수거하고 세척하여 껍질 표면에 잔류하는 단백질 및 불순물을 충분히 제거한다.
그리고 상기 세척된 갑각류의 껍질을 건조 및 분쇄한다. 본 발명에서 상기 건조는 자연 건조는 물론, 열풍 건조 등의 방법을 이용할 수 있는바, 이를 제한하지 않는다. 아울러, 상기 분쇄 방법 및 입도 역시 제한하지 않는데, 예시적으로 10~200mesh 정도로 분쇄하면 족하다.
또한, 상기 세척시 갑각류의 껍질을 흐르는 물에 세척한 후, 이에 다시 2~3중량배의 물을 가하고, 이를 90~100℃로 10~30분간 가열하여 세척함으로써, 잔류하는 단백질, 미생물 등을 더욱 깨끗이 제거할 수도 있다.
본 발명에서 상기 갑각류로는 게, 새우, 조개류 등을 이용할 수 있으나, 가장 바람직하게는 대게, 특히 붉은 대게(홍게)를 이용하는 것이다. 이는 상기 붉은 대게의 껍질에는 키틴이 다량 함유되어 기능성 및 영양성이 우수함은 물론, 특유의 감칠맛 성분이 많아 제조된 기능미의 관능적 특성을 현저히 높일 수 있기 때문이다.
상기 분쇄된 갑각류의 껍질 분말에
알칼리수를
투입하고, 고초균을 접종하여 혼합하는 단계.
다음으로, 상기 분쇄된 갑각류의 껍질 분말에 알칼리수를 투입하고, 고초균을 접종하여 혼합한다.
상기 알칼리수는 상기 갑각류의 껍질에 포함된 키틴을 추출하기 위한 추출수로 사용되는 것으로, 갑각류의 껍질 분말 100중량부에 대하여 150~300중량부로 사용함이 바람직하다. 이때, 상기 알칼리수로는 샘에서 나오는 천연 알칼리수를 사용함이 가장 바람직하나, 일반적인 알칼리수 제조장치를 통해 제조한 알칼리수를 사용할 수도 있다.
또한, 상기 알칼리수는 pH가 7.5~9.0인 것이 바람직한데, pH가 7.5 이하이면 키틴의 추출이 어렵고, 9.0을 초과하면 후공정인 발효가 원활히 진행될 수 없기 때문이다.
상기 고초균(Bacillus subtilis)은 발효를 통해 키틴 및 키토산을 추출하기 위한 것으로, 상기 고초균은 볏짚으로부터 분리하여 사용할 수 있으나, 이를 제한하지 않는다. 상기 볏짚으로부터 고초균을 분리, 배양하는 방법은 이 기술이 속하는 분야에서 공지된 것이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
즉, 본 발명은 고초균을 통해 키틴 및 키토산을 포함하는 키토산수를 제조함으로써, 영양성 및 기능성이 우수하면서도, 강산, 강염기를 사용하지 않아 환경오염을 야기하지 않으며, 제조원가 또한 낮은 키토산수를 제조할 수 있게 된다.
본 발명에서 상기 고초균의 접종량은 제한하지 않으나, 105~108cfu/g의 농도로 접종하는 정도면 족하다.
아울러, 이 단계에서 고초균과 함께, 유산균을 더 접종할 수도 있다. 이는 상기 유산균의 접종을 통해 키토산수의 항균활성, 기능성, 키토산의 추출 수율 등을 더욱 높이기 위함이다.
이때, 상기 유산균으로는 락토바실러스종에 속하는 Lactobacillus reuteri, Lactobacillus sakei, Lactobacillus sakei, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus curvatus, Lactobacillus sakei, Lactobacillus curvatus, Lactobacillus curvatus 중 1종 이상을 사용할 수 있는바, 그 종류를 제한하지 않으며, 이외 다양한 종류의 유산균을 사용할 수도 있다. 상기 유산균 역시 고초균과 동일하게 105~108cfu/g의 농도로 접종하는 정도면 족하다.
상기 혼합된 혼합물을 10~30℃에서 12~18개월간 발효하여
키토산수를
제조하는 단계
다음으로, 상기 혼합된 혼합물을 10~30℃에서 12~18개월간 발효함으로써, 갑각류의 껍질로부터 키틴 및 키토산이 추출된 발효물, 즉 키토산수를 수득한다.
상기 제조된
키토산수를
쌀에 분사하는 단계.
다음으로, 상기 제조된 키토산수를 알칼리수로 희석하고, 이를 쌀에 분사한다. 이때, 상기 키토산수의 희석은 키토산수와 알칼리수를 1:70~150 중량비 정도로 혼합하여 희석하면 족한바, 희석배율을 제한하지 않는다. 이때, 상기 희석용 알칼리수는 앞서 키토산수의 제조시 사용된 것과 동일한 것을 사용함은 당연하다.
또한, 상기 키토산수의 분사 방법은 제한하지 않는바, 공지된 방법이면 족하고, 그 사용량은 상기 쌀과 희석된 키토산수가 100:0.1~10 중량비 정도이면 족하다.
아울러, 상기 쌀은 백미는 물론, 현미를 사용하는 것도 가능하다. 또한, 쌀을 입고한 후, 수세하여 청결미를 제조하고 상기 수세한 쌀은 물기를 제거하고 건조한 무세미를 사용할 수도 있다. 여기서, 상기 수세 및 건조방법은 제한하지 않는바, 무세미를 제조하는 방법은 이미 이 기술이 속하는 분야에서 공지된 사항이므로, 종래 공지된 방법에 따르는 정도면 족하며, 건조된 쌀의 수분도 역시 제한하지 않는다.
상기
키토산수가
분사된 쌀을 건조하는 단계.
그리고 상기 키토산수가 분사된 쌀을 최종 건조한다.
이때 상기 건조 방법은 25~35℃의 온도로 송풍 건조하거나 자연건조하여 최종 수분도는 14~15%가 되도록 한다. 이는 14~15%의 최종 수분도가 취반 시 밥의 식감에 영향을 미치는바, 상기한 수분도가 최적의 식감을 갖기 때문이다.
상기와 같이 제조된 본 발명에 따른 기능미는 키토산수에 의해 기능성 및 영양성이 개선됨은 물론, 관능적 특성이 개선되며, 저장성 역시 개선된다는 장점이 있다. 아울러, 본 발명은 폐기되는 갑각류의 껍질을 이용하므로, 자원의 재활용, 환경오염의 방지라는 측면에서 유용한 효과를 갖는다.
한편, 상기 혼합된 혼합물을 5~30℃에서 12~18개월간 발효하여 키토산수를 제조하는 단계에서 제조된 키토산수는 그대로 사용할 수도 있고, 다음과 같이 살균하여 사용할 수도 있다. 다만, 미생물 관리를 위하여 다음과 같이 살균하여 사용함이 더욱 바람직하다.
그 살균 방법은, 상기 발효된 발효물, 즉 키토산수에 맥반석을 1:0.01~0.2중량비로 투입하고, 90~100℃로 1~30분간 가열한 후 맥반석을 제거하는 것이다.
이하, 실시예를 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
(실시예 1)
폐기되는 붉은 대게의 껍질을 수거하고, 이를 깨끗이 세척하여 껍질에 붙은 게살과 이물질을 제거하였다. 그리고 이를 60℃의 열풍으로 20분간 건조하고, 평균입자크기 100mesh로 분쇄하였다.
그리고 분쇄된 껍질 분말 5kg에 pH 8.1의 알칼리수 10kg을 투입하고, 이에 고초균을 108cfu/g의 농도로 접종하고, 혼합하였다.
다음으로, 상기 혼합된 혼합물을 20℃에서 12개월간 발효하였다.
그리고 상기 발효된 발효물 10kg에 맥반석 1kg을 투입하고, 100℃에서 20분간 가열하여 살균함으로써, 키토산수를 제조하고, 상기 키토산수에 pH 8.1의 알칼리수를 1:100 중량비로 혼합하여 희석하였다.
다음으로, 백미 10kg을 가볍게 수세하여 물기를 제거하고, 30℃에서 건조함으로써, 수분도 17%의 무세미를 얻었다. 그리고 무세미 10kg에 상기 희석한 키토산수 500g을 스프레이 한 후, 30℃의 온도로 30분간 송풍 건조하여 수분도가 14%가 되도록 하였다.
(실시예 2)
실시예 1과 동일하게 실시하되, 고초균의 접종시 유산균(Lactobacillus reuteri) 역시 108cfu/g의 농도로 접종하였다.
(시험예 1)
상기 실시예들과 같이 제조된 백미를 동일한 조건으로 취반하고, 이에 대한 관능검사를 실시하였다. 상기 관능검사는 훈련된 패널 30명을 대상으로 관능적 특성을 9점 점수법으로 맛, 질감, 외관, 향 및 전체적인 기호도를 조사하였다. 상기 관능적 특성은 매우 좋은 경우를 9점, 그리고 매우 싫은 경우를 1점으로 나타내었다. 점수는 순차적으로 감소하는 것으로 평가하였고, 평균값을 소수점 둘째 자리에서 반올림하였다. 이때, 대조군으로는 백미 10kg을 가볍게 수세하여 물기를 제거한 후, 30℃에서 건조하여 수분도 14%가 되도록 한 백미를 사용하였다.
관능 평가에 있어서, 한 시료의 평가를 마칠 때마다 물로 입안을 세척하고 10분이 경과된 후 다음 시료를 평가하였다.
그리고 그 결과는 평균값으로 하기 표 1에 나타내었다.
| 구분 | 맛 | 외관 | 질감 | 향 | 전체적 기호도 |
| 실시예 1 | 7.8 | 7.9 | 7.5 | 7.7 | 7.8 |
| 실시예 2 | 8.0 | 8.0 | 7.9 | 8.1 | 8.0 |
| 대조군 | 5.5 | 7.1 | 6.2 | 6.1 | 6.0 |
상기 표 1에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 실시예 1 및 2의 키토산수를 이용한 쌀을 취반한 밥은 대조군인 일반 백미에 비해서 우수한 맛, 외관, 질감, 향 및 기호도를 나타냄을 확인할 수 있었다.
(시험예 2)
상기 실시예 1, 2를 통해 제조된 키토산수의 항균활성을 테스트하였다.
항균활성의 검정은 대장균(Escherichia coli) ATCC 25922, 황색포도상구균(Staphylococcus aureus) ATCC 6538에 대하여 실시하였다.
시험은 각 시험 균주를 실시예 1, 2를 통해 제조한 키토산수의 시료에 도말한 후, 초기 상태와 24시간 후의 상태를 균주의 농도를 측정하여 평가하였으며, 시험환경은 37.1±0.1℃에서 30.2±0.2%RH로 하여 실시하였다.
그 결과는 하기 표 2과 같았다.
| 시험항목 | 시험결과 | |||
| 초기농도(CFU/mL) | 24시간후농도(CFU/mL) | 세균감소율(%) | ||
| 대장균 | Blank | 1.7×104 | 6.3×104 | - |
| 실시예 1 | 1.7×104 | <10 | 99.9 | |
| 실시예 2 | 1.7×104 | <10 | 99.9 | |
| 황색 포도상구균 |
Blank | 1.3×104 | 4.2×104 | - |
| 실시예 1 | 1.3×104 | <10 | 99.9 | |
| 실시예 2 | 1.3×104 | <10 | 99.9 | |
상기 표 2에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1 및 2의 키토산수는 대장균, 황색포도상구균에 대하여 우수한 항균활성을 나타냄을 알 수 있었다.
이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당 업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
Claims (6)
- 갑각류의 껍질을 흐르는 물에 세척한 후, 이에 다시 갑각류의 껍질의 2~3중량배의 물을 가하고, 이를 90~100℃로 10~30분간 가열하여 세척하고 건조하여 분쇄하는 단계와,
상기 분쇄된 갑각류의 껍질 분말 100중량부에 알칼리수 150~300중량부를 투입하고, 105~108cfu/g 농도의 고초균 및 105~108cfu/g 농도의 유산균을 접종하여 혼합하는 단계와,
상기 혼합된 혼합물을 10~30℃에서 12~18개월간 발효하여 키토산수를 제조하는 단계와,
상기 제조된 키토산수에 맥반석을 1:0.01~0.2중량비로 투입하고, 90~100℃로 1~30분간 가열하여 살균하는 단계와,
상기 제조된 키토산수에 알칼리수를 1:70~150중량비로 혼합하고, 희석된 키토산수를 쌀에 0.1~10:100중량비로 분사하는 단계와,
상기 키토산수가 분사된 쌀을 건조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 키토산수를 이용한 기능미의 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 유산균은 Lactobacillus reuteri, Lactobacillus sakei, Lactobacillus sakei, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus curvatus, Lactobacillus sakei, Lactobacillus curvatus, Lactobacillus curvatus 중 1종 이상인 것을 특징으로 하는 키토산수를 이용한 기능미의 제조방법.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 알칼리수는 pH가 7.5~9.0인 알칼리수이고,
상기 갑각류는 붉은 대게인 것을 특징으로 하는 키토산수를 이용한 기능미의 제조방법.
- 삭제
- 제1항, 제2항 및 제4항 중 어느 한 항의 제조방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 키토산수를 이용한 기능미.
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2019
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