KR102241767B1 - 분말 두유 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 분말 두유 제조방법에 관한 것으로, 대두의 껍질부터 배아까지 전체를 사용하여 제조되고 합성첨가제가 들어가지 않으며 대부분의 두유를 만드는 수많은 공정을 최소화시켜 한 대의 반유동층 로스터를 통해 가열, 증숙, 건조의 과정을 모두 진행시키는 기술을 접목시킨 분말 두유와, 동시에 별도의 살균과정을 거치지 않고 고온으로 가열건조를 통해 유통기한을 대폭 연장할 수 있도록 분말화된 분말 두유 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 일실시 예에 따른 분말 두유 제조방법은 대두(soybean)를 선별하고 세척하는 준비단계; 상기 준비단계에서 세척된 대두를 탈피하지 않는 상태로 반유동층 로스터에 투입하여 밀폐시키되, 상기 반유동층 로스터가 220 ~ 250℃로 가열되고 80 ~ 90 rpm의 속도로 유지되게 하는 밀폐단계; 상기 반유동층 로스터를 계속 가열하여 상기 대두에 남아있는 수분이 상기 반유동층 로스터 내부에서 증기가 되어 상기 대두를 30 ~ 40분간 증숙시키는 증숙단계; 상기 대두를 5 ~ 10분간 상기 반유동층 로스터를 가열하지 않고 자연스럽게 온도를 떨어트리면서 100 ~ 110 rpm으로 속도를 높여 상기 반유동층 로스터를 개방하며 상기 대두의 수분을 증발시켜 상기 대두의 수분함유율이 2 ~ 7%가 될 때까지 건조하는 건조단계; 상기 대두를 냉풍장치로 옮겨 담아 열을 식히는 감온단계; 및 상기 대두를 건식 분쇄장치에 투입시켜 미립분쇄하여 분말 두유로 제조하는 미립분쇄단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

분말 두유 제조방법{Manufacturing method of powdered soybean milk}
본 발명은 분말 두유 제조방법에 관한 것으로, 대두의 껍질부터 배아까지 전체를 사용하여 제조되고 합성첨가제가 들어가지 않으며 대부분의 두유를 만드는 수많은 공정을 최소화시켜 한 대의 반유동층 로스터를 통해 가열, 증숙, 건조의 과정을 모두 진행시키는 기술을 접목시킨 분말 두유와, 동시에 별도의 살균과정을 거치지 않고 고온으로 가열건조를 통해 유통기한을 대폭 연장할 수 있도록 분말화된 분말 두유 제조방법에 관한 것이다.
요즘 바쁜 현대인들의 생활문화나 식습관은 많은 변화를 가져오고 있다.
예전 채식 위주의 식습관에서 과도한 스트레스로 인해 육식 위주의 식습관으로, 많은 업무량과 늦은 회사생활로 인해 가정에서 먹는 가정식에서 간편하게 시켜먹을 수 있는 배달음식 위주로 많이 급변하고 있는 추세이다.
이러한 식습관의 변화로 인해 하루에 섭취할 수 있는 열량은 충분히 섭취하고 있으나, 그에 반해 각종 비타민과 무기질 등 성인의 하루 권장 영양소는 권장 섭취량보다 현저하게 부족하다.
부족한 각종 영양소로 인해 더 나은 삶을 살고자 하는 바쁜 현대인들의 삶과 노력과 달리 각종 질병과 결핍증으로 인해 고통을 겪고 있는 상황이다.
이러한 상황을 극복하고자 많은 연구와 개발 끝에 HMR(가정간편식)시장을 노린 도시락, 즉석밥, 즉석섭취식품, 즉석조리식품, 신선편의식품류 등 제품을 데우거나 조리하는 시간까지 아끼는 시장을 형성하여, 다양한 변화를 주는데 성공하였으나, 여기서 그치지 않고 좀 더 나아가 HMR(가정간편식)시장은 식품을 데우거나 조리하는 시간을 아꼈다면 이것 역시 시간과 노력을 들여야 한다고 생각하여, 바쁜 현대인들의 포커스에 맞춘 CMR(간편대용식)시장 즉, 먹는 시간까지 단축시켜 주고 HMR(가정간편식)보다 좀 더 빨리 간편하게 먹을 수 있는 시장을 찾게 되었다.
그리하여, CMR(간편대용식)시장까지 오게되어, 각종 다이어트음료, 슈퍼푸드, 선식, 단백질 음료, 우유에 타먹는 시리얼, 그라놀로지 등 많은 기능성 제품들이 나와 있는 상태며, 그중에서도 예전부터 각광받았던 우유의 유당을 소화시키지 못하는 사람들을 위해 개발되었던 두유가 있다.
이러한 두유는 각종 항산화 물질이 풍부하며, 필수지방산, 식이섬유 등 풍부한 영양소를 함유하고, 고기를 먹지 않아도 필요한 필수 단백질을 섭취할 수 있는 식물성 단백질원으로서, 바쁜 현대인들뿐 아니라 남녀노소 모두가 식사대용, 간편식품, 건강식품으로 인식하여 널리 애용되고 있다.
그러나 시중에 판매되고 있는 대부분의 두유 제품은 생콩을 물에 넣고 불리는 과정에 수많은 시간의 소요와, 콩의 껍질을 탈피해 회수하여 거기서 소멸되는 영양 손실과, 두유를 만들기 위한 삶은 대두의 기계적인 마쇄가 끝난 후 마쇄의 잔여물 비지 같은 경우는 분리해 낸 후 어느 정도는 찌개를 끓이는데 사용되고 가축의 사료 등으로 활용되고 있지만 대부분 부가가치가 낮은 부산물로 여겨져 폐기하게 되며, 두유에 첨가물을 가미하지 않으면 식감 또는 풍미가 소비자에게 거부감을 일으키거나 와닿지가 않아서 각종 인공 합성 첨가물을 사용한다.
상기 첨가물들은 식용 가능한 첨가물들이긴 하나, 이들을 섭취하는 것은 결코 콩의 단백질을 섭취하는 것이 아니기 때문에 두유를 섭취한다고 해서 콩이 가지고 있는 고단백질과 각종 항산화 작용을 하는 성분들을 섭취한다고는 볼 수 없다.
그리하여, 본 발명자는 콩껍질부터 배아까지 콩에 있는 모든 성분을 활용하여 분말화된 두유를 발명하게 되었다.
먼저, 위에서 설명한 바와 같이 대부분의 두유는 생콩을 물에 넣고 불림 과정에서 콩에 껍질을 걷어내거나 한국 공개특허 10-2013-0064498(선행문헌 1)과 같이 세척하여 건조시킨 대두를 다시 한번 냉각하여 탈피를 이루어 콩 껍질을 부가가치가 낮은 부산물로 여겨 폐기를 시킨다.
상기 선행문헌 1, 역시 두유액 제조시 쓰이는 소포제나 중화제를 사용하지 않았다고는 하나, 마쇄하여 나오는 두유 슬러지액 중 두유액과 비지를 유액분리기를 통하여 두유액이 두유로써 활용이 되지만, 비지는 또 한번의 부산물로 처리하여 제거되며, 살균처리 후 균질화되어 있는 두유액을 냉각시키는 과정에서 식용유지와 유화제를 섞어 본연(本然)이 가지고 있는 대두의 성분과 풍미를 다 가지고 있다고 볼 수 없는 문제점이 있다.
또한, 한국 공개특허 10-2008-0066456(선행문헌 2)은 선별된 대두의 껍질을 탈피하여 마이크로파를 조사해 리폭시게나아제를 불활성화시키고 마이크로파 조사된 대두를 열수에 침지시켜 마쇄하여 대두 조직을 유연하게 한 다음 두유액과 비지를 분리시켜 이취, 이미가 저감된 두유를 만드는 제조 방법이다.
상기 선행문헌 2는 대두의 특유에 생취, 이취와 이미가 저감되어 좋은 방법이긴 하나 여전히 대두의 껍질을 탈피하는 과정과 비지를 분리시키는 과정의 부산물들을 처리하는데 어려움이 있으며, 대두의 리폭시게나아제를 불활성화시키는 과정 마이크로파 조사된 대두를 침지시켜 놓는 과정, 마쇄된 두유액과 비지를 분리시키는 과정에 드는 시간이 만만치 않게 든다는 문제점이 있다.
또한. 한국 등록특허 10-1440609(선행문헌 3)는 본 발명과 비슷한 미세분말을 이용하여 분말 두유를 만드는 방법이다. 생대두의 껍질을 탈피하지 않고 수세하고 선별하여 고온 고압으로 증숙한 후, 근적외선 건조기를 통하여 건조시키고 건조된 대두의 내부 온도를 떨어트리기 위해 냉각상태를 유지시켜 기계식 분쇄기를 이용하여 미립분쇄를 하여 분말 두유를 제공하지만, 고온고압으로 증숙할 때 쓰이는 압력용기 증숙기와 증숙된 대두를 건조시키기 위한 근적외선 건조기, 건조된 대두를 기계식 분쇄기에 분쇄할 때 기계식 분쇄기를 냉각시키기 위하여 쓰이는 냉각기 등 공정은 단순화되었으나, 본 발명과 비교해 볼 때 아직도 많은 제조비용이 든다는 문제점이 있다.
또한, 상기한 어려운 문제점들을 개선하여 시간과 원가, 제조비용 절감 그리고 대두가 가지고 있는 모든 영양성분을 있는 그대로 섭취할 수 있도록 액상화 과정을 거치지 않고 바로 분말화된 두유분말을 제공하는 효과적인 방법은 아직 제시된 바 없다.
한국 공개특허 10-2013-0064498, 발명의 명칭 '무첨가 두유액을 이용한 깔끔 담백하고 고소한 맛을 나타내는 맛있는(GT) 두유 제조방법'(공개일자 2013.06.18.) 한국 공개특허 10-2008-0066456, 발명의 명칭 '대두의 이취가 저감된 두유 및 그 제조방법'(공개일자 2008.07.16.) 한국 등록특허 10-1440609, 발명의 명칭 '대두 미세분말을 이용한 무첨가 분말 두유의 제조 방법 및 이에 의해 제조되는 무첨가 분말두유'(등록일자 2014.09.04.)
본 발명은 상기한 문제점 및 필요성을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 종래 두유의 선별, 탈피, 불림, 마쇄, 분리, 추출, 가공, 살균, 포장 등 복잡한 공정을 최소한의 설비로 최대한 간소화하여 두유를 제조 가공하고, 풍미 조절이 자유로우며, 대두의 껍질부터 배아까지 전체를 사용하여 탈피나 비지를 분리하는 과정이 없고, 첨가제를 첨가하지 않고도 초미세 크기로 분말화된 분말 두유를 제조하므로 음용시 거친 느낌이 없으며 인체건강에 유익하고, 고소하며 단백한 맛을 낼 수 있으며, 동시에 별도의 살균 과정을 거치지 않고 유통기한을 대폭 연장할 수 있는 분말 두유 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시 예에 따른 분말 두유 제조방법은 대두(soybean)를 선별하고 세척하는 준비단계; 상기 준비단계에서 세척된 대두를 탈피하지 않는 상태로 반유동층 로스터에 투입하여 밀폐시키되, 상기 반유동층 로스터가 220 ~ 250℃로 가열되고 80 ~ 90 rpm의 속도로 유지되게 하는 밀폐단계; 상기 반유동층 로스터를 계속 가열하여 상기 대두에 남아있는 수분이 상기 반유동층 로스터 내부에서 증기가 되어 상기 대두를 30 ~ 40분간 증숙시키는 증숙단계; 상기 대두를 5 ~ 10분간 상기 반유동층 로스터를 가열하지 않고 자연스럽게 온도를 떨어트리면서 100 ~ 110 rpm으로 속도를 높여 상기 반유동층 로스터를 개방하며 상기 대두의 수분을 증발시켜 상기 대두의 수분함유율이 2 ~ 7%가 될 때까지 건조하는 건조단계; 상기 대두를 냉풍장치로 옮겨 담아 열을 식히는 감온단계; 및 상기 대두를 건식 분쇄장치에 투입시켜 미립분쇄하여 분말 두유로 제조하는 미립분쇄단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 콩의 껍질, 배아까지 사용하는 전체식 분말 두유 제조방법 및 최대한의 제조과정과 시간을 절감하여 제조비용을 아끼고 미세분말을 통해 제조되는 분말 두유의 특징 및 이점이 있다.
또한, 두유 제조과정에서 생 대두를 물에 침지시켜 탈피하고 마쇄하여 두유액과 비지를 분리시켜 제조하여 두유를 한번 만들 때 많은 부산물을 폐기하는 제조방식이 아니라, 처음 생 대두로 들어올 때부터 버리는 부산물 하나 없이 원물 그대로를 가열·증숙·건조시켜 미립분쇄하므로 콩 껍질이나 비지로 손실되는 영양성분이 없으므로 영양소의 파괴가 없고 영양성분의 손실 없이 대두 그대로 섭취할 수 있는 이점이 있다.
또한, 종래의 두유 제조 공정과 같이 침지시키거나 침지 마쇄법을 이용해 마쇄된 두유 슬러지액을 여과기에 거쳐 두유액을 생산해 다시금 음용수를 투입시켜 혼합하는 과정 또는 증숙시킬 때 일정한 시간 동안 투입시켜줘야 하는 스팀(steam)에 소비되는 물양 또한, 무시할 수 없는데 이 과정을 단축화시키며 열처리 증숙 건조시켜 분쇄기를 통해 미립분쇄되어 제품이 나오기까지의 사용되는 물양을 대폭 축소시켰으므로 보다더 제조비용이 감소하는 이점이 있다.
또한, 종래의 두유 제조 공정과 같이 대두를 물에 침지하여 불리고, 탈피시켜 마쇄하고, 여과포를 거쳐 두유액과 비지를 분리시켜 음용수와 혼합하여 살균하고 포장시켜 멸균하는 과정이 없으며, 한 대의 반유동층 로스터를 통해 가열 증숙 건조의 과정을 한 번에 진행하여 바로 미립분쇄하므로 제조시간, 제조 및 기계 비용까지 대폭 감소하는 이점이 있다.
또한, 대두를 제조하는 공정 중 두유 미세분말 이외에 다른 어떠한 인공 감미료나 첨가물도 포함되지 않으므로, 인체에 유해한 성분이 전혀 포함되지 않는 ㅇ이점이 있다.
또한, 종래의 두유 제조 공정과 같이 화학 첨가물이나 맛을 위한 인공 감미료(식물성 기름, 유화제, 분산제, 소포제, 착색제, 인공감미료. 합성착향료 등)가 사용되지 않으므로, 소비자가 합성첨가물에 대한 염려없이 믿고 섭취를 할 수 있게 대두 천연이 가지고 있는 영양성분 그대로만 존재하므로 인체 건강에 매우 유익하게 제조할 수 있는 이점이 있다.
또한, 종래의 두유 제품들처럼 유통기한이 7 ~ 180일 정도로 짧아 소비자들이 항상 걱정하고 조급해하며, 확인해야 하는 번거로움을 덜 수 있게, 대두를 200℃가 넘는 고온에 가열과 완전 건조를 시켜, 별도의 살균과정을 거치지 않으며 초립자분쇄기를 통해 미립분쇄를 하고, 밀폐 포장되므로 산패가 발생하는 것을 방지하여 유통기한을 16 ~ 20개월로 대폭 연장할 수 있어 소비자들이 믿고 접할 수 있게 제조할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 분말 두유 제조방법을 도시한 예시적인 블록도이다.
먼저, 본 발명을 상세하게 설명하기에 앞서 본 발명은 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 명세서에 기재된 "…부", "…유닛", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한, 각 도면을 참조하여 설명하는 실시 예의 구성 요소가 해당 실시 예에만 제한적으로 적용되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상이 유지되는 범위 내에서 다른 실시 예에 포함되도록 구현될 수 있으며, 또한 별도의 설명이 생략될지라도 복수의 실시 예가 통합된 하나의 실시 예로 다시 구현될 수도 있음은 당연하다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일하거나 관련된 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
그리고 도면의 도시에 있어서 요소들 간의 크기 비율이 다소 상이하게 표현되거나 서로 결합되는 부품들 간의 크기가 상이하게 표현된 부분도 있으나, 이와 같은 도면상에 나타나는 표현의 차이는 해당 분야의 종사자들이 용이하게 이해 가능한 부분들이므로 별도의 설명을 생략한다.
이하 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시 예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다.
본 발명은 대두의 껍질부터 배아까지 전체를 사용하여 제조되고 합성첨가제가 들어가지 않으며 대부분의 두유를 만드는 수많은 공정을 최소화시켜 한 대의 반유동층 로스터를 통해 가열, 증숙, 건조의 과정으로 제조된 분말 두유와, 동시에 별도의 살균과정을 거치지 않고 고온으로 가열건조를 통해 유통기한이 확대될 수 있는 분말화된 분말 두유 제조방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 선행문헌 1 내지 3 등과 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 종래 두유의 선별, 탈피, 불림, 마쇄, 분리, 추출, 가공, 살균, 포장 등 복잡한 공정을 최소한의 설비로 최대한 간소화하여 두유를 제조 가공하고, 풍미 조절이 자유로우면서 대두의 껍질부터 배아까지 전체를 사용하여 탈피나 비지를 분리하는 과정이 없으며, 첨가제를 첨가하지 않고도 초미세 크기로 분말화된 분말 두유를 제조하므로, 음용시 거친 느낌이 없고 인체건강에 유익하며, 고소하고 단백한 맛을 낼 수 있으며, 동시에 별도의 살균과정을 거치지 않고 유통기한을 확장할 수 있게 한다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 분말 두유 제조방법을 도시한 예시적인 블록도이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 일실시 예에 따른 두유 분말 제조방법(S100)은 대두(soybean)를 선별하고 세척하는 준비단계(S110); 상기 준비단계(S110)에서 세척된 대두를 탈피하지 않는 상태로 반유동층 로스터에 투입하여 밀폐시키되, 상기 반유동층 로스터가 220 ~ 250℃로 가열되고 80 ~ 90 rpm의 속도로 유지되게 하는 밀폐단계(S120); 상기 반유동층 로스터를 계속 가열하여 상기 대두에 남아있는 수분이 상기 반유동층 로스터 내부에서 증기가 되어 상기 대두를 30 ~ 40분간 증숙시키는 증숙단계(S130); 상기 대두를 5 ~ 10분간 상기 반유동층 로스터를 가열하지 않고 자연스럽게 온도를 떨어트리면서 100 ~ 110 rpm으로 속도를 높여 상기 반유동층 로스터를 개방하며 상기 대두의 수분을 증발시켜 상기 대두의 수분함유율이 2 ~ 7%가 될 때까지 건조하는 건조단계(S140); 상기 대두를 냉풍장치로 옮겨 담아 열을 식히는 감온단계(S150); 및 상기 대두를 건식 분쇄장치에 투입시켜 미립분쇄하여 분말 두유로 제조하는 미립분쇄단계(S160);를 포함한다.
또한, 상기 미립분쇄단계(S160)에서 제조된 분말 두유를 포장장치로 포장하는 진공포장단계(S170)를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 반유동층 로스터는 일련의 과정으로 상기 밀폐단계, 증숙단계, 및 건조단계를 수행하여 비용절감 및 공정 단순화한다.
그럼, 본 발명의 일실시 예에 따른 두유 분말 제조방법(S100)의 구성 및 작용을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
본 발명이 제안하는 두유 분말 제조방법(S100)은 액상화 과정을 거치치 않고 바로 분말화 가능한 제조방법으로, 준비단계(S110), 밀폐단계(S120), 증숙단계(S130), 건조단계(S140), 감온단계(S150), 및 미립분쇄단계(S160)를 포함하고, 진공포장단계(S170)를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명이 제안하는 두유 분말 제조방법(S100)은 대두(soybean)만으로 한정되지 않고 모든 콩과의 곡물류에 적용하여 다양한 종류의 곡물을 분말화시킬 수 있는 제조방법이다.
1. 준비단계(S110)
준비단계(S110)는 대두(생대두) 공급업체로부터 입고된 대두를 선별하여 불량 대두를 제거하고 양질의 대두를 선별하여 세척하는 단계이다.
또한, 본 발명에서는 가열, 증숙, 건조시킨 대두(생대두)를 미립분쇄하여 화학첨가물이나 인공감미료를 섞는 형태가 아닌 미세분말 그대로 사용하여 대두에 본연의 맛으로만 맛을 내기 때문에 썩거나 발육이 덜된 불량 대두가 포함이 되어 버리면 제품 자체에 영향을 받게 된다.
따라서, 처음부터 공급받는 업체를 선별해 종자가 좋은 대두를 따져 1차 선별과정을 거친 대두를 납품을 받는다.
다만, 본 발명이 제안하는 준비단계(S110)는 거기에 안심하지 않고 세척기를 이용하여 한 번 더 대두를 세척하기 위해 세척기로 옮기는 과정에서 불량 대두를 자체 선별과정을 더 거쳐서 엄선된 대두(생대두)를 수도수나 증류수 등을 이용하여 세척한다.
2. 밀폐단계(S120)
밀폐단계(S120)는 대두를 반유동층 로스터에 투입하여 밀폐시키는 단계로, 준비단계(S110)에서 선별하여 세척된 대두를 탈피하지 않는 상태로 반유동층 로스터 속에 투입하여 밀폐시키되 온도를 220 ~ 250℃로 가열하면서 속도를 80 ~ 90rpm로 유지시키고 상기 세척된 대두의 수분으로 증기를 발생시키는 단계이다.
즉, 본 발명에서 제안하는 밀폐단계(S120)는 종래 두유 제조 방법과는 다르게 세척한 대두를 건조시키지 않고 남아있는 수분으로 반유동층 로스터 내부 원통에 증기를 만들어 대두 속부터 겉까지 골고루 침투해 침지 삶는 과정과 같은 효과를 내며 긴 제조공정을 짧게 하여 시간을 최대한 단축하는 방법으로 발명이 완성되었다.
본 발명에서 쓰이는 반유동층 로스터는 일반 전기볶음솥과 같이 열을 올려 칼날이 회전을 하며 곡물을 볶는 용도이지만, 반유동층 로스터는 칼날이 따로 돌아가지 않고 내부 원통이 돌아가며 대두를 낙하시켜 원통에 내장되어 있는 열판으로도 곡물을 볶지만 원통 안에 들어있는 열기로 인해 대두가 낙하할 때 한 번 더 열을 가하게 되어 보다 풍부하게 풍미를 더해 줄 수 있다. 이리하여 반유동층 로스터를 사용한 분말 두유는 더욱더 풍부한 풍미와 식감을 가질 수 있다.
이와 같이 밀폐단계(S120)는 15 ~ 25kg의 세척된 대두를 투입전 반유동층 로스터 속에 40 ~ 60L 용량인 내부 원통의 온도를 220 ~ 250℃로 가열, 속도를 80 ~ 90rpm에 맞추어 대두의 남아있는 수분이 내부 원통과 닿게 되면 곧바로 증기가 발생할 수 있도록 준비하여 온도가 상승하면 세척된 대두를 투입하고 밀폐한다.
3. 증숙단계 (S130)
증숙단계(S130)는 세척된 대두의 남아있는 수분으로 반유동층 로스터 속 내부 원통에 증기를 만들어 대두를 증숙시키는 단계로, 밀폐단계(S120)에서 밀폐된 반유동층 로스터를 계속 가열하여 준비단계(S110)에서 세척시킨 대두의 남아있는 수분이 반유동층 로스터 내부에 증기를 만들어 대두를 30 ~ 40분간 증숙시키는 단계이다.
또한, 증숙단계(S130)는 밀폐된 반유동층 로스터에 세척된 대두를 투입하게 되면 대두 겉표면에 있던 수분이 증발하면서 내부 원통엔 증기로 가득 차게 되고 대두는 겉부터 서서히 온도가 올라가게 되고, 온도가 낮은 대두가 높은 열에 부딪히게 되면서 대두의 온도가 120℃ ~ 130℃까지 올라가 종피(種皮)부터 자엽(子葉) 부분까지 벌어지며 배아가 열리고 내부 원통 속에 있던 증기도 같이 온도가 상승하면서 대두 속으로 스며들며 증숙되는 현상이 발생한다.
또한, 고온의 열에 의해 배아가 열린 상태의 대두와 내부 원통과 맞닿으면서 생긴 증기가 골고루 어우러져 대두에 스며들어 증숙되고 열과 증기가 빠져나가지 못하도록 뚜껑을 덮어 밀폐시키므로 반유동층 로스터 속에서 일정한 시간 동안 계속 수분주입을 하지 않아도 바로 즉시 증기가 나타나게 되어 장시간 증숙한 대두와 똑같은 효과를 볼 수 있게 된다.
또한, 일반적으로 분말 두유를 제조하기 위해서는 대두의 껍질이 거친 느낌을 주기에 건조하고 탈피를 하여 반할두를 내어 이용하는 경우가 대부분이다.
그러나 본 발명에서는 가열, 증숙, 건조를 한 과정에 거치는 공정이 들어가 특수한 방법을 사용하여 대두(생대두)의 껍질까지도 거친 느낌이 들지 않고 미분쇄 되기 쉬운 형태를 가지게 되므로 본 발명에서는 대두(생대두)를 탈피하지 않은 그대로를 사용할 수 있다.
이와 같이 본 발명은 증숙단계(S130)를 거쳐 대두(생대두)의 비린내와, 떫은맛을 제거할 수 있고, 대두의 표피부터 종피 및 자엽까지 부드럽게 해주므로 건조와 분쇄를 용이하게 할 수 있다.
4. 건조단계(S140)
건조단계(S140)는 증숙된 대두를 건조시키는 단계로, 증숙단계(S130)에서 증숙된 대두를 5 ~ 10분간 반유동층 로스터의 내부 원통 온도를 더이상 올리지 않고 자연스럽게 떨어트리며 속도를 100 ~ 110 rpm로 높여 뚜껑을 개방하고, 대두의 수분을 증발시키며 내부 원통의 습도 측정장치를 통해 수분이 2 ~ 7%가 될 때까지 건조시키는 단계이다.
또한, 본 발명은 반유동층 로스터 한 대의 장치로 가열, 증숙, 건조 과정을 거치므로, 건조단계(S140) 또한 반유동층 로스터의 내부 원통안에서 이루어진다.
즉, 건조단계(S140)는 반유동층 로스터에서 증숙단계(S130)를 거친 대두를 내부 원통의 뚜껑을 열어 안에 증기를 빼며 내부 원통의 온도는 더이상 열을 가하지 않아 자연적으로 떨어트리고, 속도를 100 ~ 110 rpm 까지 높여 대두의 수분을 증발시키며 내부 원통의 습도측정기를 통해 수분이 2 ~ 7% 이하가 될 때까지 완전 건조시킨다.
상기와 같이 건조단계(S140)는 반유동층 로스터를 이용하여 건조를 수행함으로써 대두의 내외부가 균일하게 건조되도록 하고 영양 성분의 파괴를 방지할 수 있고, 건조시에 내부 원통에 열을 가하지 않으므로 내부 원통의 온도가 50 ~ 70℃까지 자연스럽게 떨어트리며 건조를 진행할 수 있다.
또한, 건조단계(S140)는 반유동층 로스터를 이용하여 건조를 수행함으로써 균일한 대두 건조가 가능할 뿐 아니라 수분율을 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명에서는 수분율이 최소화되어 0%가 달성되도록 하는 것이 이상적이나, 현실적으로는 불가능에 가깝기 때문에 2 ~ 7% 이하가 되도록 조절하여 완전 건조에 가깝도록 건조시킨다.
이렇게 완전 건조에 가까운 내외부 건조에 의하여 이후 분쇄 과정에서 균일하고 초미세 크기의 분말형성이 가능하게 된다.
5. 감온단계 (S150)
감온단계(S150)는 건조된 대두를 냉풍장치에서 열을 식히는 단계로, 건조단계(S140)에서 수분이 증발된 대두를 냉풍장치로 옮겨 담아 열을 식히는 단계이다.
한편, 감온단계(S150)는 반유동층 로스터를 이용해 가열, 증숙, 건조된 대두에 남아있는 열을 냉풍장치를 이용해 식히며 이 과정을 통해 한 번 더 미세하게 건조가 진행되게 한다.
여기서, 감온단계(S150)에서 언급된 냉풍장치는 열을 식히는 장치로, 일반적인 전기 볶음기, 원적외선 볶음기, 주물솥 등으로 곡물을 볶고, 볶은 곡물을 식히는 정선기, 냉각기, 냉풍기 등으로 불리는 공지된 기술의 식품 기계를 사용할 수 있으므로, 별도의 자세한 설명은 생략한다.
6. 미립분쇄단계(S160)
미립분쇄단계(S160)는 감온단계(S150)에서 열을 식혀 건조된 대두를 건식 분쇄장치에 투입시켜 미립 분쇄 시키는 단계로, 미립분쇄를 통해 대두가 가지고 있는 특유의 이취 및 이미를 줄여주는 단계이다.
즉, 미립분쇄단계(S160)는 건식 분쇄장치를 이용하여 건조된 대두를 미세분말인 분말 두유로 제조하는 단계이다.
본 발명에서 제안하는 건식 분쇄장치는 일반 분쇄기와 달리 대두의 입도 조절이 분쇄 철망으로 하는 것이 아니라 쇳가루 발생이 없고 필터(부직포)가 없어 더욱 위생적인 분말 두유를 얻을 수 있다.
본 발명에서는 대두의 껍질까지 사용하는 전체식 두유 방법으로, 적절한 수분과 열을 이용하여 대두가 가지고 있는 대부분의 영양소를 그대로 가져가고, 대두의 조직 치밀성을 완화시키며, 반유동층 로스터의 건조를 통해 증숙된 대두의 내부까지 고르게 완전 건조시킨 후, 체망 없이 제트밀(jet mill)의 방식을 개선하여 미크론(micron) 단위까지 분쇄되는 기계식 분쇄기를 사용하여 조직의 치밀성이 높지 않은 완전 건조된 대두를 분쇄하기 때문에 이러한 복잡한 시너지 효과에 의해 일반적인 분쇄방법에 비하여 뛰어난 미세화된 초미세 대두 분말을 얻을 수 있다.
또한, 본 발명에서 건식 분쇄장치를 이용하여 얻을 수 있는 입자의 크기는 1 ~ 5㎛ 정도이다. 이러한 초미세 분말을 이용하기 때문에 음용시 대두 특유의 이취, 이미를 줄여줄 수 있고 잔류감 등 거친 식감을 없앨 수 있는 것이다.
또한, 종래의 두유 제품들처럼 유통기한이 7 ~ 180일 정도로 짧아 소비자들이 항상 걱정하고 조급해하며, 확인해야 하는 번거로움을 덜게 하고, 대두를 200℃가 넘는 고온에 가열과 완전 건조를 시켜, 별도의 살균과정을 거치지 않으며 초립자 건식 분쇄장치를 통해 미립분쇄를 하고, 밀폐 포장되므로 산패가 발생하는 것을 방지하여 유통기한을 18개월로 대폭 연장 가능하므로, 소비자들이 믿고 접할 수 있게 제조될 수 있다.
또한, 공정이 단순화되고 유통기한이 장기화될 수 있어 대량 생산 및 대량 유통이 가능하므로 제조 비용을 절감하고 제조시간을 단축할 수 있으므로 분말 두유를 빠른 시일 내에 소비자들께 전달할 수 있고 대량 생산이 가능하여 대중화가 가능하다.
또한, 사용자는 분말 두유를 음용시 분말 두유 1팩에 식용수 7.5배 내지 8배를 혼합하면, 대두 특유의 이취, 이미를 줄고 잔류감 등 거친 식감 없이 마실 수 있다.
7. 진공포장단계(S170)
진공포장단계(S170)는 미립분쇄단계(S160)에서 미립분쇄된 분말 두유를 분말 충진장치를 이용해 지퍼 포장장치로 진공 포장하는 단계로, 액상화를 거치지 않고도 유통기한을 대폭 연장시킬 수 있고 다이렉트(direct)로 초미세 분말 두유를 제공할 수 있다.
따라서, 본 발명이 제안하는 두유 분말 제조방법(S100)은 대두의 껍질부터 배아까지 전체를 사용하여 탈피나 비지를 분리하는 과정이 없이 초미세 크기로 분말하여 전체식 분말 두유를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명이 제안하는 두유 분말 제조방법(S100)은 대두를 200℃가 넘는 고온에 가열과 완전 건조를 시키며 액상이 아닌 분말 형태를 유지시켜, 별도의 살균과정을 거치지 않는 분말 두유를 제공할 수 있다.
본 발명이 제안하는 분말 두유 제조방법 이외의 방법과 비교하기 위하여 다음과 같이 제1 실시 예를 실시하였다.
먼저, 준비단계(S110)는 대두(생대두)를 선별하여 세척하고 껍질을 탈피하지 않고 세척한 수분이 묻어있는 상태의 대두 20kg 정도를 준비한다.
다음, 밀폐단계(S120)는 대두 20kg 정도를 반유동층 로스터 내에 투입하여 밀폐시키는 데, 반유동층 로스터 속의 50L 용량인 내부 원통에 약 230℃로 가열시켜 투입하여 증기를 발생시키고 속도를 80 rpm에 맞춘 뒤 밀폐시킨다.
다음, 증숙단계(S130)는 준비단계(S110)에서 세척시킨 대두의 남아있는 수분이 반유동층 로스터 내부에 증기를 만들어 대두를 40분간 증숙시킨다.
이후, 건조단계(S140)는 증숙된 대두가 들어있는 반유동층 로스터의 뚜껑을 열어 증기를 빠져나가게 한 뒤 가열을 멈추고 반유동층 로스터 내부 원통의 온도를 자연적으로 떨어트리며, 내부원통의 속도를 100rpm으로 맞추어 내부 원통에 있던 잔열을 가지고 약 20분간 대두의 수분율을 5% 이하가 될 때까지 건조시킨다.
다음, 감온단계(S150)는 건조단계(S140)에서 1차 건조가 된 대두를 냉풍장치로 옮겨 담아 대두에 남아있는 열을 식히면서 2차 건조를 한다.
이어서, 미립분쇄단계(S160)는 감온단계(S150)를 거친 대두를 건식 분쇄장치에 투입하여 약 20분간 분쇄하여 1 ~ 5㎛의 입자크기를 갖는 미세분말을 내어 분말 두유를 제조한다.
최종적으로, 미립분쇄단계(S160)에서 제조된 분말 두유를 별도의 첨가제 없이 식용수와 1:9 혼합(분말 두유 : 식용수 = 1:9), 교반하여 액상 두유를 제조하여 식감, 이취, 이미, 물성 등 음용 테스트를 수행하였다.
제1 실시 예와 비교하기 위하여 제1 비교 예를 다음과 같이 실시하였다.
제1 비교 예를 통하여 반유동층 로스터의 온도에 의해 분말 두유의 이취, 이미를 비교해 보았다.
선별과 세척과정을 거친 대두(생대두)를 약 160℃로 가열시켜진 반유동층 로스터에 투입해 밀폐시켜 40분간 증숙하는 것(①), 및 약 280℃로 가열시켜진 반유동층 로스터에 투입해 밀폐시켜 40분간 증숙한 것(②)의 두가지 외에는 본 발명의 제1 실시 예와 동일한 방법으로 분말 두유를 제조하였다.
제1 실시 예 및 제1 비교 예에 의하여 제조된 분말 두유를 비교했을 시 시음한 결과, 제1 실시 예에 의하여 제조된 분말 두유는 대두 특유의 향이 거의 나지 않고, 고소하며 우유와 유사한 맛을 나타내며 목 넘김이 부드럽고 식용수와 교반했을 시 물과 잘 어울러져 금방 교반된 반면, 제1 비교 예(①)에 따른 반유동층 로스터의 온도 약 160℃에 의하여 제조된 분말 두유는 대두 특유의 생취 즉 콩비릿맛이 올라와 먹기가 거북한 감이 생겼으며, 제1 비교 예(②)에 따른 반유동층 로스터의 온도 약 280℃에 의하여 제조된 분말 두유는 대두 볶은 내가 많이 풍기며 두유라고는 볼 수 없는 맛과 향이 발생하였으며, 식용수와 교반했을 시 본 발명의 제1 실시 예와 동일한 반응이였다.
제1 실시 예 및 제1 비교 예(①)(②)를 비교한 결과, 반유동층 로스터의 증숙 시간과는 무관하며 온도에 따라 분말 두유의 이취, 이미가 달라지는 것을 알 수 있다.
제1 실시 예와 비교하기 위하여 제2 비교 예를 다음과 같이 실시하였다.
제2 비교 예에서는 증숙과 건조가 완료된 대두를 건식 분쇄장치에 투입시켜 50㎛의 입자크기로 미분쇄하여 좀 더 빠르게 제조 분쇄시간을 단축시켜 만들어진 분말 두유를 식용수와 교반하여 교반되는 시간과 잔류감에 대해 본 발명의 제1 실시 예와 비교해 보았다.
먼저, 제2 비교 예에서의 분말 두유는 분쇄시간을 단축시키는 데에는 성공하였으나, 입도가 제1 실시 예보다는 거칠어 식용수와 교반하는데 있어서 두유 분말끼리 뭉쳐 교반이 잘 안되고 액상 두유로 제조 시에 30분 정도 시간을 두고 지켜본 결과 잔류감이 생겨 분말 두유와 물간에 분리층이 생긴다.
제1 실시 예에 의하여 분말 두유를 제조시에 제2 비교 예보다는 제조시간이 5 ~ 10분 정도 더디지만 식용수와 교반하는 데 있어 잘 어우러져 교반 속도가 빠르며 두유 분말의 입도가 차이나므로 물과 분말 두유 간의 분리층도 거의 생기지 않는 것으로 나타났다.
이와 같이 본 발명에서는 껍질부터 배아까지 사용하는 전체식 두유 제조방법에 관한 것으로, 공급된 대두를 선별하여 반유동층 로스터와 초미립 건식 분쇄장치를 통해 어떠한 첨가제나 중화제를 사용하지 않고 보다 신속하고 영양학적인 분말 두유를 제조할 수 있는 결과를 보여준다.
따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 분말 두유 제조방법은 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
본 발명은 콩의 껍질, 배아까지 사용하는 전체식 분말 두유 제조방법 및 최대한의 제조과정과 시간을 절감하여 제조비용을 아끼고 미세분말을 통해 제조되는 분말 두유의 특징 및 이점이 있다.
또한, 두유 제조과정에서 생 대두를 물에 침지시켜 탈피하고 마쇄하여 두유액과 비지를 분리시켜 제조하여 두유를 한번 만들 때 많은 부산물을 폐기하는 제조방식이 아니라, 처음 생 대두로 들어올 때부터 버리는 부산물 하나 없이 원물 그대로를 가열·증숙·건조시켜 미립분쇄하므로 콩 껍질이나 비지로 손실되는 영양성분이 없으므로 영양소의 파괴가 없고 영양성분의 손실 없이 대두 그대로 섭취할 수 있는 이점이 있다.
또한, 종래의 두유 제조 공정과 같이 침지시키거나 침지 마쇄법을 이용해 마쇄된 두유 슬러지액을 여과기에 거쳐 두유액을 생산해 다시금 음용수를 투입시켜 혼합하는 과정 또는 증숙시킬 때 일정한 시간동안 투입시켜줘야 하는 스팀(steam)에 소비되는 물의 양 또한, 무시할 수 없는데 이 과정을 단축화시키며 열처리 증숙 건조시켜 분쇄기를 통해 미립분쇄되어 제품이 나오기까지의 사용되는 물의 양을 대폭 축소시켰으므로, 보다 더 제조비용이 감소하는 이점이 있다.
또한, 종래의 두유 제조 공정과 같이 대두를 물에 침지하여 불리고, 탈피시켜 마쇄하고, 여과포를 거쳐 두유액과 비지를 분리시켜 음용수와 혼합하여 살균하고 포장시켜 멸균하는 과정이 없으며, 한 대의 반유동층 로스터를 통해 가열 증숙 건조의 과정을 한 번에 진행하여 바로 미립분쇄하므로 제조시간, 제조 및 기계 비용까지 대폭 감소하는 이점이 있다.
또한, 대두를 제조하는 공정 중 두유 미세분말 이외에 다른 어떠한 인공 감미료나 첨가물도 포함되지 않으므로, 인체에 유해한 성분이 전혀 포함되지 않는 이점이 있다.
또한, 종래의 두유 제조 공정과 같이 화학 첨가물이나 맛을 위한 인공 감미료(식물성 기름, 유화제, 분산제, 소포제, 착색제, 인공감미료. 합성착향료 등)가 사용되지 않으므로, 소비자가 합성첨가물에 대한 염려없이 믿고 섭취를 할 수 있게 대두 천연이 가지고 있는 영양성분 그대로만 존재하므로 인체 건강에 매우 유익하게 제조할 수 있는 이점이 있다.
또한, 종래의 두유 제품들처럼 유통기한이 7 ~ 180일 정도로 짧아 소비자들이 항상 걱정하고 조급해하며, 확인해야 하는 번거로움을 덜 수 있게, 대두를 200℃가 넘는 고온에 가열과 완전 건조를 시켜, 별도의 살균과정을 거치지 않으며 초립자 분쇄장치를 통해 미립분쇄를 하고, 밀폐 포장되므로 산패가 발생하는 것을 방지하여 유통기한을 16 ~ 20개월로 대폭 연장할 수 있어 소비자들이 믿고 접할 수 있게 제조할 수 있는 이점이 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
S100 : 본 발명이 제안하는 두유 분말 제조방법
S110 : 준비단계
S120 : 밀폐단계
S130 : 증숙단계
S140 : 건조단계
S150 : 감온단계
S160 : 미립분쇄단계

Claims (2)

  1. 대두(soybean)를 선별하고 세척하는 준비단계;
    상기 준비단계에서 세척된 대두를 탈피하지 않는 상태로 반유동층 로스터에 투입하여 밀폐시키되, 상기 반유동층 로스터가 220 ~ 250℃로 가열되고 80 ~ 90 rpm의 속도로 유지되게 하는 밀폐단계;
    상기 반유동층 로스터를 계속 가열하여 상기 대두에 남아있는 수분이 상기 반유동층 로스터 내부에서 증기가 되어 상기 대두를 120 ~ 130℃까지 올라가 30 ~ 40분간 증숙시키는 증숙단계;
    상기 대두를 5 ~ 10분간 상기 반유동층 로스터를 가열하지 않고 자연스럽게 온도를 떨어트리면서 100 ~ 110 rpm으로 속도를 높여 상기 반유동층 로스터를 개방하며 상기 대두의 수분을 증발시켜 상기 대두의 수분함유율이 2 ~ 7%가 될 때까지 건조하는 건조단계;
    상기 대두를 냉풍장치로 옮겨 담아 열을 식혀 미세하게 추가 건조하는 감온단계;
    상기 대두를 건식 분쇄장치에 투입시켜 미립분쇄하여 1 ~ 5㎛ 입자크기의 분말 두유로 제조하는 미립분쇄단계; 및
    상기 미립분쇄단계에서 제조된 분말 두유를 포장장치로 포장하는 진공포장단계를 포함하고,
    상기 반유동층 로스터는 일련의 과정으로 상기 밀폐단계, 증숙단계, 및 건조단계를 수행하여 비용절감 및 공정 단순화하는 것을 특징으로 하는 분말 두유 제조방법.
  2. 삭제
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