KR102448556B1 - 유사 습식 조직대두단백의 제조방법 및 이에 따라 제조된 유사 습식 조직대두단백 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 건조 조직대두단백을 수화시켜 수화 조직대두단백을 제조하는 수화 단계; 상기 수화 조직대두단백을 진공 압착하여 압착 조직대두단백을 제조하는 진공 압착 단계; 상기 압착 조직대두단백을 고압증기로 처리하여 유사 습식 조직대두단백을 제조하는 열처리 단계; 및 상기 유사 습식 조직대두단백을 냉각하는 냉각 단계;를 포함하는, 유사 습식 조직대두단백의 제조방법 및 이에 따라 제조된 유사 습식 조직대두단백에 관한 것으로, 생산 및 저장이 용이하고, 실제 육류와 유사한 조직감을 형성할 수 있으므로, 산업성 뿐만 아니라 품질이 우수한 대체육을 제공할 수 있는 장점이 있다.

Description

유사 습식 조직대두단백의 제조방법 및 이에 따라 제조된 유사 습식 조직대두단백{Manufacturing method of wet textured vegetable protein analogs and wet textured vegetable protein analogs manufactured by the same}

본 발명은 유사 습식 조직대두단백의 제조방법 및 이에 따라 제조된 유사 습식 조직대두단백에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 건식 조직대두단백을 이용하여 습식 조직대두단백과 유사한 조직감을 형성할 수 있는 유사 습식 조직대두단백의 제조방법에 관한 것이다.

단백질은 신체를 이루는 주요 성분으로, 육류나 어패류를 통해 주로 섭취되며, 콩, 견과류, 달걀 등의 식품을 통해서도 인체에 공급될 수 있다.

최근에는, 종교적 혹은 건강상의 이유로 육식을 제한하거나, 윤리적, 도덕적 이유로 채식을 지향하는 사람들이 늘어나고 있는 추세이다. 뿐만 아니라 지구 온난화, 식량 부족, 동물 복지 문제를 해결하기 위해 육고기를 대체하기 위한 식물성 대체육 시장이 전 세계적으로 빠르게 확대되고 있으며, 이에 따라 육고기의 질감, 색, 맛, 향 등을 구현할 수 있는 식물성 대체육에 관한 연구가 꾸준히 진행되고 있다.

이 중, 육류의 질감을 대체하기 위해서는 높은 수준의 기술이 요구되므로 현재까지 난제로 여겨지고 있다.

육류의 질감을 모방하기 위한 방법으로 대체육에 결을 구현하는 방법이 있는데, 이를 위해서 미국의 ‘비욘드 미트(beyond meat)’에서 대두에서 분리된 단백질을 압출하는 방식을 제시하고 있으며, 압출시 압력과 온도 및 속도를 조절하여 밀도 있는 분리 단백질을 만드는 것이 핵심 기술이다.

이에 따라 전 세계적으로 압출기의 개발에 많은 투자를 하고 있으며, 특히 높은 압력을 정밀하게 조절할 수 있는 기술에 대한 경구가 이루어지고 있다. 그러나, 이러한 방법을 통해 식물성 단백질을 원하는 육류의 질감으로 구현하는 것은 여전히 큰 난제로 자리잡고 있다.

한편, 식물성 대체육의 주성분은 단백질로, 식물성 대체육의 단백질로는 주로 합리적인 가격을 가지면서 육류와 유사한 질감, 모양, 맛, 냄새 등을 부여할 수 있는 콩 단백질이나 밀 글루텐 등이 사용된다.

콩 단백질을 이용하여 식물성 대체육을 제조하기 위해서는 주로 압출 성형 방식이 적용된다. 압출 성형시 가해지는 고온, 고압 및 전단력에 의해 단백질의 용해, 혼합 및 구조 형성 단계가 이루어져 실제 육류와 유사한 질감이나 풍미가 형성될 수 있으며, 압출 성형시 고온 고압 조건에 의해 쓴 맛과 휘발성 화합물이 감소되는 장점이 있다.

특히, 콩 단백질과 글루텐을 혼합하여 압출 성형하는 경우에는 섬유 형태의 결 생성이 촉진된 뿐만 아니라 콩 단백질과 글루텐이 서로에게 부족한 필수 아미노산을 채워주므로 더욱 영양가 높은 대체육을 제조할 수 있다.

이러한 압출 성형 공정은 냉각 다이를 사용한 고수분 압출 성형(습식)과 일반 다이를 사용하는 저수분 압출 성형(건식)으로 구분된다. 고수분 압출 성형 방법으로 제조된 대체육은 약 40~80 %의 수분 함량을 갖고, 저수분 압출 성형 방법으로 제조된 대체육은 약 5~30 %의 수분 함량을 갖는다. 저수분 압출 성형 방식의 경우에는 압출 성형 과정에서 조직의 팽화가 이루어지는 반면, 고수분 압출 성형 방식의 경우에는 조직의 팽화가 이루어지지 않아 섬유상의 조직이 형성되어 질감이 실제 육류와 유사한 장점이 있다. 뿐만 아니라, 저수분 압출 성형 방식으로 제조된 건식 대체육의 경우에는 수화, 조미, 착색, 착향 등의 가공 과정이 필수적으로 따르는 반면, 고수분 압출 성형 방식으로 제조된 습식 대체육의 경우에는 이러한 과정이 간소화되는 장점이 있고, 더불어 조직감이 매우 우수하므로 고수분 압출 성형 공정이 널리 이용되고 있다.

그러나, 습식 대체육의 경우에는 대체육에 포함된 수분으로 인해 변성이 쉽게 발생하여 장기 저장이 곤란하고, 저장 및 유통시 반드시 냉장 보관해야되는 번거로움이 있다. 뿐만 아니라 압출 성형기에 냉각 다이를 설치하기 위한 투자 비용이 과도하게 발생하며, 냉각 다이를 거쳐 제조되기 때문에 제조 과정이 길고 복잡해지는 문제가 있다.

반면, 건식 대체육의 경우에는 습식 대체육에 비해 조직감은 떨어지나, 저장성이 우수한 장점 및 제조 과정이 간단하고 생산성이 우수한 장점이 있다.

이와 같이 습식 대체육과 건식 대체육은 각각 상반되는 장, 단점을 가지고 있어, 습식 대체육과 건식 대체육의 장점만이 융합된 새로운 대체육 혹은 조직대두단백의 개발이 필요하다.

등록특허 제10-2279246호(2021.07.13. 등록) 공개특허 제10-2020-0140499호(2020.12.16. 공개)

본 발명에서는 건식 조직대두단백을 이용하여 습식 조직대두단백과 유사한 조직감을 형성할 수 있는 유사 습식 조직대두단백의 제조방법 및 이에 따라 제조된 유사 습식 조직대두단백을 제공하고자 한다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 형태는, 건조 조직대두단백을 수화시켜 수화 조직대두단백을 제조하는 수화 단계; 상기 수화 조직대두단백을 진공 압착하여 압착 조직대두단백을 제조하는 진공 압착 단계; 상기 압착 조직대두단백을 고온 및 고압의 수증기로 처리하여 유사 습식 조직대두단백을 제조하는 열처리 단계; 및 상기 유사 습식 조직대두단백을 냉각하는 냉각 단계;를 포함하는, 유사 습식 조직대두단백의 제조방법에 관한 것이다.

상기 수화 단계는, 건조 조직대두단백을 물에 침지하여 소정 시간 수화시킨 뒤, 탈수하는 단계일 수 있다.

상기 열처리 단계는, 오토클레이브를 이용하여 120~140℃의 온도 범위에서 5~15분 동안 고온 및 고압의 수증기로 처리하는 단계일 수 있다.

상기 진공 압착 단계는, 진공 포장백에 수화 조직대두단백을 넣고 진공 압착한 뒤, 진공 포장백을 밀폐하는 단계일 수 있다.

상기 열처리 단계는, 수화 조직대두단백을 진공 포장백에 밀폐시킨 상태로 고온 및 고압의 수증기로 처리하는 단계일 수 있다.

상기 냉각 단계는, 2~6℃의 물에 열처리 단계를 거친 유사 습식 조직대두단백을 진공 포장백에 밀폐시킨 상태로 침지시켜 수행될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예는 상기 방법으로 제조된 유사 습식 조직대두단백에 관한 것이다.

본 발명의 유사 습식 조직대두단백의 제조방법은 건식 조직대두단백을 이용하여 습식 조직대두단백과 유사한 조직감을 형성할 수 있다.

또한 본 발명의 유사 습식 조직대두단백의 제조방법은 건식 조직대두단백 제조 방법과 같이 우수한 생산성과 저장성 특징을 가지면서, 습식 조직대두단백과 유사한 우수한 조직감을 형성할 수 있으므로, 생산, 유통, 저장과 관련된 산업적 측면 뿐만 아니라 제품 자체의 우수한 품질을 구현할 수 있는 장점이 있다.

도 1 내지 도 4는 본 발명의 실험예에 따른 비교예들과 실시예들을 전자현미경(SEM)으로 관찰한 사진이다.
도 5는 비교예 3과 실시예 1의 textureization index를 측정한 결과이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 상세히 설명하기에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 함을 밝혀둔다.

본 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함” 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 명세서 전체에서, 특정 물질의 농도를 나타내기 위하여 사용되는 “%”는 별도의 언급이 없는 경우, 고체/고체는 (중량/중량)%, 고체/액체는 (중량/부피)%, 그리고 액체/액체는 (부피/부피)% 를 의미한다.

이하에서는, 본 발명의 실시예를 살펴본다. 그러나 본 발명의 범주가 이하의 바람직한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 당업자라면 본 발명의 권리범위 내에서 본 명세서에 기재된 내용의 여러 가지 변형된 형태를 실시할 수 있다.

본 발명은 유사 습식 조직대두단백의 제조방법 및 이에 따라 제조된 유사 습식 조직대두단백에 관한 것이다.

본 발명의 유사 습식 조직대두단백(Textured vegetable protein; TVP) 제조방법은 건조 조직대두단백을 이용하여 습식 조직대두단백과 유사한 질감을 구현하는 방법이다. 여기서 건조 조직대두단백과 습식 조직대두단백은 함수량에 따라 구분되는데, 건조 조직대두단백의 함수량은 약 5~30%이고, 습식 조직대두단백의 함수량은 약 40~80%이다.

본 발명의 건조 조직대두단백은 분리대두단백 57~81 wt%, 곡물가루 11~22 wt%, 글루텐 7~15 wt% 및 첨가제 1~7 wt%를 포함한다.

상기 분리대두단백은 콩을 정제하여 얻어진 것으로, 단백질 함량이 90% 이상인 물질이며, 건조 조직대두단백의 주요 성분으로, 건조 조직대두단백의 물성, 식감, 풍미를 결정짓는 중요한 성분이다.

상기 곡물가루는 점도를 높이고, 분리대두단백이 하나의 덩어리진 형상으로 유지될 수 있도록 분리대두단백을 결합시키는 기능을 수행한다. 곡물가루로는 쌀가루, 전분가루, 수수가루 등이 사용될 수 있으며, 이에 제한되지 않고 결합력을 형성할 수 있는 다양한 종류의 곡물가루가 사용될 수 있다.

곡물가루는 건조 조직대두단백 내에 11~22 wt%로 포함될 수 있으며, 11 wt% 미만으로 포함되는 경우에는 결합력이 부족해질 수 있고, 22 wt%를 초과하는 경우에는 떡이나 국수와 같은 질감이 형성되어, 육류와 동일 혹은 유사한 질감 형성이 곤란해지는 문제가 있다.

상기 글루텐은 분리대두단백간의 결합력을 향상시켜 조직화시킴으로써 육류와 유사한 질감을 형성하게 하는 성분으로, 7~15 wt%로 포함될 수 있으며, 7 wt% 미만으로 포함되는 경우에는 상술한 효과가 미미하고, 15 wt%를 초과하는 경우에는 과도하게 질겨지면서 조직대두단백의 질감 및 풍미를 모두 저하시키는 문제가 있으므로 상술한 중량 범위 내에서 포함되는 것이 바람직하다.

상기 첨가제는 건조 조직대두단백의 질감, 풍미, 외관 등을 향상시키거나 변화시키기 위해 첨가되는 성분으로, 1~7 wt%로 포함될 수 있으며, 1 wt% 미만으로 포함되는 경우에는 건조 조직대두단백의 물성 변화가 미미하고, 7 wt%를 초과하는 경우에는 오히려 건조 조직대두단백의 물성을 저하시킬 수 있으므로, 상술한 중량 범위 내에서 포함되는 것이 바람직하다.

이러한 첨가제로는 식물성 섬유, 식물성 기름, 코코아 가루 등이 사용될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명의 유사 습식 조직대두단백 제조방법은 1차적으로 조직대두단백 제조시 저수분 압출 성형 방식을 이용하여 제조된 건식 조직대두단백을 사용하기 때문에, 습식 조직대두단백을 제조할 때와 달리 복잡한 압출 성형 장치가 요구되지 않고, 생산 속도가 빨라 생산성이 우수한 장점이 있다.

또한, 수분 함량이 적은 건식 조직대두단백을 사용하기 때문에 쉽게 변성되지 않아 장기보관이 가능하고, 운반시 냉장 상태를 유지하지 않아도 되므로 습식 조직대두단백과 비교했을 때 유통 측면에 있어서도 유리한 장점이 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 유사 습식 조직대두단백의 제조방법은 건조 조직대두단백을 수화시켜 수화 조직대두단백을 제조하는 수화 단계; 상기 수화 조직대두단백을 진공 압착하여 압착 조직대두단백을 제조하는 진공 압착 단계; 상기 압착 조직대두단백을 고온 및 고압의 수증기로 처리하여 유사 습식 조직대두단백을 제조하는 열처리 단계; 및 상기 유사 습식 조직대두단백을 냉각하는 냉각 단계;를 포함한다.

상기 수화 단계는 건조 조직대두단백을 수화시켜 수화 조직대두단백을 제조하는 단계이다. 건조 조직대두단백은 수분 함량이 적어 육고기와 달리 건조하고, 질긴 식감을 가지므로, 이 단계에서 건조 조직대두단백을 수화시켜 건조 조직대두단백의 질감을 부드럽게 변화시키고 건조 조직대두단백 내 수분 함량을 약 69~75%로 증가시킨다.

수화 단계는 건조 조직대두단백을 물에 침지하고, 소정 시간 정치하여 수화시킨 뒤 탈수하는 순서로 수행된다. 구체적으로, 건조 조직대두단백을 중량의 3배 이상 되는 물에 잠기도록 침지하고, 1~5시간 동안 정치하여 건조 조직대두단백 내에 수분이 침투되어 수화되도록 한다. 이후, 건조 조직대두단백을 물에서 꺼내어 자연 탈수 혹은 기계 탈수를 수행하여 여분의 물을 제거한다. 각 단계들은 모두 실온에서 수행될 수 있다.

이 때 탈수는, 수화 조직대두단백의 중량이 건조 조직대두단백의 2.5~3배가 되도록 수행하는 것이 바람직하다.

상기 진공 압착 단계는 수화 조직대두단백을 진공 압착하여 압착 조직대두단백을 제조하는 단계이다. 앞서 얻어진 수화 조직대두단백은 조직대두단백의 조직 구조 내부에 수분이 일시적으로 침투해 있는 상태로, 수분감이 증가한 것일 뿐, 조직감이나 식감이 개선되는 것이 아니며, 시간이 경과하면 일부 수분이 다시 빠져나오게 된다.

그러나, 수화 조직대두단백을 진공 압착하는 경우에는 압력에 의해 수화 조직대두단백의 조직 구조가 물리적으로 압착되면서 치밀해지고, 밀도가 향상되어 수화 조직대두단백 내부에 머금어진 수분이 치밀한 구조 사이사이에 가둬지며 수분 유실이 방지되고, 조직 구조 압착에 의해 조직감이 향상되어 보다 육고기와 유사한 식감으로 변화된다.

이때, 진공 압착은 수화 조직대두단백을 진공 포장백에 넣어 수행되며, 진공 압착 과정이 완료되면 밀폐되어, 진공 포장백 내에 밀폐된 수화 조직대두단백이 진공 압착된 상태가 유지될 수 있다. 뿐만 아니라 이 단계에서 개별 진공 포장이 이루어지므로 이후 가공 및 유통 과정에 있어서 보다 위생적이고 편리해지는 장점이 있다.

진공 압착은 5~10 torr의 진공 압력이 20~60초 동안 가해져 수행될 수 있으며, 진공 압력이 부족하거나, 진공 압력이 가해지는 시간이 부족한 경우에는 충분히 치밀한 조직의 압착 조직대두단백 형성이 곤란하여 수분 유실 및 조직감 저하 문제가 발생할 수 있고, 진공 압력이 과도하게 강력하거나 과도하게 긴 시간동안 가해지는 경우에는 오히려 과도한 압착에 의해 압착 조직대두단백의 조직화가 과도하게 진행되어 질겨지고 딱딱한 질감이 형성되는 문제가 있으므로, 상술한 압력 및 시간 조건 내에서 진공 압착 과정이 수행되는 것이 바람직하다.

상기 열처리 단계는 압착 조직대두단백을 고온 및 고압의 수증기로 처리하여 유사 습식 조직대두단백을 제조하는 단계이다. 이 단계를 통해 진공 압착 단계에서 일차적으로 물리적 압착을 통해 조직화가 이루어진 조직대두단백의 물리, 화학적 변화가 거쳐지며 조직화된 구조가 안정적으로 형성되어 습식 조직대두단백과 유사한 조직감을 나타내게 된다. 뿐만 아니라, 방향성이 있는 조직이 형성되어 고기의 결과 같이 방향성이 있는, 정렬된 구조의 조직이 형성되므로 실제 육류와 보다 유사한 조직감, 질감 및 식감이 형성될 수 있다.

이때 단순히 온도만 가해지거나 압력만 가해지는 경우에는 이러한 효과가 나타나지 않으므로, 상술한 효과를 얻기 위해 120~140℃의 온도 범위에서 5~15분 동안 고온 및 고압의 수증기를 이용하여 열처리하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 오토클레이브 장치를 이용하여 120~140℃의 온도 범위에서 5~15분 동안 고온 및 고압의 수증기로 처리될 수 있다.

이 단계에서 온도나 시간 조건이 상기 범위를 벗어나는 경우에는 조직 구조가 충분히 정렬되지 않아 고기의 결 모사가 충분히 이루어지지 않고, 열처리 조건이 상기 범위를 벗어나 추가적인 열처리를 하더라도 추가적인 결 형성이 이루어지지 않으므로 열처리 효율을 최대화할 수 있도록 상술한 온도 및 시간 조건을 만족하도록 열처리 단계가 수행되는 것이 바람직하다.

열처리 단계에서 오토클레이브 장치를 사용하는 경우에는 상술한 온도 및 시간 조건으로 열처리가 이루어진 뒤 이어서 상압 및 상온으로 냉각하는 단계가 수행된다.

이 단계에서 열처리되는 압착 조직대두단백은 앞서 진공 압착 단계에서 진공 포장백에 밀폐된 상태로 열처리될 수 있으며, 이에 따라 유사 습식 조직대두단백 내 수분 함량이 일정하게 유지되어, 개체별 품질이 고르게 유지될 수 있다.

상기 냉각 단계는 유사 습식 조직대두단백을 냉각하는 단계이다.

이 단계는 열처리 단계를 통해 얻어진 유사 습식 조직대두단백을 냉각하여, 열이나 압력에 의한 과도한 추가 변성을 방지하고, 유사 습식 조직대두단백의 보관성을 향상시키기 위해 수행된다.

앞서 열처리 단계에서 오토클레이브 장치를 사용하는 경우에는, 고온 및 고압으로 열처리 된 후 상압 및 상온으로 냉각하는 후냉각 단계가 함께 수행되는데, 본 냉각 단계는 상술한 후냉각 단계와 별도로 수행되는 단계이다.

본 냉각 단계에서 냉각은 유사 습식 조직대두단백을 2~6℃의 물에 침지시켜 수행될 수 있으며, 유사 습식 조직대두단백은 진공 포장백에 밀폐된 상태로 물에 침지되어 냉각될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예는 본 발명의 일 실시예에 따른 제조방법을 통해 제조된 유사 습식 조직대두단백에 관한 것이다.

본 실시예에 따른 유사 습식 조직대두단백은 개별적으로 진공 밀폐되어 상술한 가공 단계를 거치므로, 위생적으로 안전하고, 각 가공 단계 사이 및 최종 제품의 이송과 보관이 용이한 장점이 있다.

또한 이러한 유사 습식 조직대두단백은 건조 조직대두단백을 이용하여 제조되므로, 건조 조직대두단백 상태로 저장 및 이송할 수 있어 장기 보관 및 장거리 이동이 가능하며, 소비가 이루어지는 시점 혹은 지역에서 상술한 과정을 통해 가공됨으로써 습식 조직대두단백과 유사한 질감을 갖게되어 보다 육고기에 유사한 질감을 제공할 수 있는 장점이 있다.

이하, 본 발명의 일 실시예를 통해 본 발명의 구체적인 작용과 효과를 설명하고자 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로서 제시된 것으로, 실시예에 따라 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다.

[제조예]

건식 조직대두단백(TVP) 준비 단계

먼저, 분리대두단백 67 wt%, 전분가루 16.5 wt%, 밀 글루텐 13 wt%, 식물성 섬유 3 wt% 및 식물성 기름 0.5 wt%를 포함하는 제1 건식 TVP를 준비하였다.

또한, 분리대두단백 70 wt%, 쌀가루 15 wt%, 밀 글루텐 13 wt% 및 코코아가루 2 wt%를 포함하는 제2 건식 TVP를 준비하였다.

수화 단계

각 건식 TVP를 실온의 물에 침지하여 수화시키고 2시간 후 물에서 꺼낸 뒤, 2분간 탈수하여 수화 전 무게의 2.8배 중량을 갖는 수화 TVP를 제조하였다.

진공 압착 단계

각 수화 TVP를 진공 포장백에 넣고 30초간 진공압을 가해 진공 압착한 뒤 밀폐하였다.

열처리 단계

각 압착 TVP를 오토클레이브 장치에 넣고, 121.1℃ 온도 및 5~15분의 시간 동안 고온, 고압의 수증기로 열처리한 뒤, 상압, 상온으로 냉각하였다.

냉각 단계

열처리 단계를 거친 유사 습식 TVP를 4℃의 물에 넣어 냉각하였다.

[실험예 1]

앞서 제조예에서 진공 압착 단계를 거쳐 얻어진 압착 TVP를 비교예 1로 하고, 압착 TVP를 진공팩에 밀폐시킨 상태로 끓는 물에 넣고 15분간 끓인 것(삶음 방식)을 비교예 2로 하고, 열처리 단계에서 오토클레이브에 5분간 처리한 것을 실시예 1, 10분간 처리한 것을 실시예 2 및 15분간 처리한 것을 실시예 3으로 하며, 제1 건식 TVP를 이용한 경우에는 a군으로 하여 접미사 a를 쓰고, 제2 건식 TVP를 이용한 경우에는 b군으로 하여 접미사 b를 붙여 명명한 각 TVP 시료를 제조하였다. 이는 표 1을 참조하면 보다 명료하게 이해할 수 있다.

이후, 각 TVP의 외관을 촬영하여 도 1(제1 건식 TVP) 및 도 2(제2 건식 TVP)에 도시하고, 각 TVP 시료를 동결건조한 뒤, Field-Emission Scanning Electron Microscope(SIGMA, Carl Zeiss, Oberkochen, Germany)를 이용하여 진공 및 5kV 가속전압 조건에서 촬영한 100배 배율의 SEM 이미지를 도 3(제1 건식 TVP) 및 도 4(제2 건식 TVP)에 도시하였다.

시료명	건식 TVP 종류	열처리 여부	열처리 방식	열처리 시간(분)
비교예 1a	제1 건식 TVP	X	-	-
비교예 2a		O	삶음 방식	5
실시예 1a		O	오토클레이브	5
실시예 2a		O	오토클레이브	10
실시예 3a		O	오토클레이브	15
비교예 1b	제2 건식 TVP	X	-	-
비교예 2b		O	삶음 방식	5
실시예 1b		O	오토클레이브	5
실시예 2b		O	오토클레이브	10
실시예 3b		O	오토클레이브	15

도 1 및 도 2를 참조하면, 진공 압착 후 열처리를 하지 않은 경우(비교예 1a, 비교예 1b)에 비해 진공 압착 후 열처리를 한 경우에는, TVP 시료에 결이 형성된 것을 확인할 수 있다. 또한, 열처리시 오토클레이브를 사용한 경우에는, 단순히 끓는 물에 삶는 경우(비교예 2a, 비교예 2b)에 비해서 결이 더욱 선명하게 형성된 것을 확인할 수 있었다.또한, 도 3 및 도 4를 참조하면, 진공 압착 후 열처리를 하지 않거나, 열처리를 하더라도 삶는 방식으로 하는 경우에는 층 사이의 기공이 크게 형성되어 있는 반면, 오토클레이브 장치를 이용하여 열처리한 경우에는 이러한 기공이 거의 다 밀착되어 밀도 높고 촘촘한 결을 형성하는 것을 확인할 수 있다.

따라서, 본 실시예로부터 진공 압착 후 오토클레이브 장치를 이용하여 열처리하는 경우에는 유사 습식 TVP에 규칙성이 있는 방향으로 정렬된 결이 촘촘하게 형성되는 것을 확인할 수 있었다.

[실험예 2]

실험예 1에서 제조된 각 시료들에 대하여 이황화결합의 농도를 측정하고, 그 결과를 표 2에 기재하였다.

구체적으로, 자유 SH기와 총 SH기의 농도를 하기 방법을 통해 측정 및 계산하고, 자유 SH기와 총 SH기 농도의 산술평균을 이황화결합의 함량으로 한다.

자유 SH기의 농도는, 시료 75mg을 8M의 요소가 함유된 10ml Tris-Glycine 완충용액(pH 8.0)에 용해시킨 혼합물에 여기에 50μL의 jia 시약(10mM 5,5-Dithio-bis-[2-nitrobenzoic acid])을 첨가하고 5분간 반응 시킨 후, 412 nm에서 흡광도를 측정한 뒤 식(1)을 통해 계산하였다.

총 SH기의 농도는, 0.05 ml의 β-mercaptoethanol을 상기 혼합물에 첨가하여 25℃에서 1시간 동안 반응시킨 후, 12% TCA 용액을 이용하여 β-mercaptoethanol을 제거한 뒤, 412 nm에서 흡광도를 측정하고, 식(1)을 통해 계산하였다.

SH기 함량(μM/g protein) = (73.53 × A412 × D) / C...식(1)

(여기서, A는 흡광도이고, C는 샘플 농도(mg/mL)이며, D는 희석배수이다.)

시료명	이황화결합 농도 (μM/g protein)	시료명	이황화결합 농도 (μM/g protein)
비교예 1a	18.90±0.28	비교예 1b	16.58±0.12
비교예 2a	18.63±0.14	비교예 2b	17.16±0.14
실시예 1a	20.92±0.29	실시예 1b	19.33±0.36
실시예 2a	21.47±0.03	실시예 2b	24.38±0.29
실시예 3a	25.55±0.81	실시예 3b	24.49±0.73

이황화결합의 함량은 보다 단백질 겔의 형성 정도를 나타내는 지표로, 이황화결합의 함량이 많을수록 보다 촘촘한 조직이 형성되는 것을 나타낸다.표 2를 참조하면, 비교예보다 실시예의 시료들의 이황화결합이 현저히 증가한 것을 확인할 수 있다. 특히, 실시예들을 참조하면 오토클레이브를 이용하여 열처리하는 시간이 길어질수록 이황화결합의 함량이 증가하는 것을 알수 있다.

따라서, 상기 표 2의 결과로부터, 진공 압축 후 오토클레이브 장치를 이용하여 열처리하는 경우, 유사 습식 TVP의 결이 보다 촘촘하게 형성되는 것을 확인할 수 있었다.

[실험예 3]

실험예 1에서 제조된 각 시료들에 대하여, 조리 과정을 모사한 열처리 시간에 따른 밀도 변화를 Volscan Profiler(Stable Micro Systems Volscan Profiler 600, UK)를 이용하여 측정하였다.

구체적으로, 90℃의 수욕조에 각 시료를 넣고, 15분 간격으로 90분 동안 채취하여, 채취된 각 시료들의 밀도를 측정하여 그 결과를 표 3에 기재하였다.

(단위:g/mL)	열처리 시간(분)
	0	15	30	45	60	75	90
비교예 1a	1.08	1.09	1.18	1.20	1.19	1.22	1.22
비교예 2a	1.04	1.10	1.15	1.19	1.14	1.13	1.21
비교예 1b	1.06	1.16	1.21	1.22	1.23	1.19	1.26
비교예 2b	1.01	1.22	1.33	1.29	1.28	1.38	1.36
실시예 1a	1.30	1.28	1.24	1.28	1.26	1.27	1.29
실시예 2a	1.33	1.29	1.25	1.30	1.27	1.29	1.28
실시예 3a	1.33	1.31	1.31	1.29	1.25	1.29	1.28
실시예 1b	1.32	1.32	1.29	1.32	1.33	1.29	1.33
실시예 2b	1.37	1.33	1.32	1.32	1.30	1.31	1.31
실시예 3b	1.29	1.32	1.31	1.33	1.31	1.31	1.27

본 실험은 조리 과정에 따른 유사 습식 TVP의 조직감 변화를 확인하기 위해 수행한 실험으로, 조리 과정에 따른 밀도 변화가 작은 경우에는 조리를 통한 조직감 변화가 크지 않고, 밀도 변화가 큰 경우에는 조리를 통한 조직감 변화가 큰 것으로 판단한다.상기 표 3의 결과를 참조하면, 실시예들의 경우에는 열처리 시간에 따른 밀도변화가 크지 않은 것으로 나타나, 조리시에도 유사 습식 TVP의 조직감이 일정하게 유지되는 것을 알수 있었다.

그러나, 비교예들의 경우에는 열처리 시간에 따라 밀도가 증가하는 것으로 나타나, 조리시 점점 딱딱해지고 질감이 질겨지는 것으로 판단된다.

실시예와 비교예는 약 60~75분을 경계로 밀도값은 거의 유사하게 나타나지만, 실시예는 이미 단백질 결합 구조가 촘촘한 결이 형성되도록 조직화된 상태가 일정하게 유지되어 이러한 밀도값이 유사하게 유지되는 것이고, 비교예의 경우에는 조리시 불규칙적인 단백질 결합, 변성이 이루어지므로 촘촘한 결 형성을 통한 밀도 향상이 아닌 단순히 뭉쳐지고 응집되어 결합되어 밀도가 향상되는 것이므로, 실시예와 달리 딱딱한 질감을 형성하는 것으로 판단할 수 있다.

따라서, 본 실험 결과로부터 조리를 통한 유사 습식 TVP의 질감 유지를 위해 수화, 진공 압착, 오토클레이브를 이용한 열처리 및 냉각 단계가 순차적으로 모두 수행되는 것이 바람직함을 확인할 수 있었다.

[실험예 4]

닭고기를 대조군으로 하고, 제조예에서 수화 후 압착 단계를 거치지 않은 TVP를 비교예 3으로 하며, 대조군, 비교예 3 및 실험예 1에서 제조된 각 시료들을 2x2 cm의 정사각형으로 자르고, texture analyzer (ZO.5TS, Zwick/Roell, Ulm, Germany)를 이용하여 texturization index를 측정한 뒤 그 결과를 도 5에 도시하였다.

도 5를 참조하면, 제1 건식 TVP와 제2 건식 TVP를 사용한 두 경우 모두에서, 비교예들은 모두 대조군과 현저한 차이를 보였고, 실시예들은 모두 대조군과 유사한 값을 보였다.

따라서, 본 실험 결과로부터, 수화, 진공 압착, 오토클레이브를 이용한 열처리 및 냉각 단계가 순차적으로 모두 수행되는 경우, 육고기와 보다 유사한 질감, 식감을 갖는 것을 확인할 수 있었다.

본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 설명에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능하며, 그와 같은 변형은 본 발명의 보호 범위 내에 있게 된다.

Claims (7)

1. 건조 조직대두단백을 수화시켜 수화 조직대두단백을 제조하는 수화 단계;
   상기 수화 조직대두단백을 진공 포장백에 넣고 진공 압착한 뒤, 진공 포장백을 밀폐함으로써, 압착 조직대두단백을 제조하는 진공 압착 단계;
   진공 포장백에 밀폐된 압착 조직대두단백을, 오토클레이브에 넣고 120~140℃의 온도 범위에서 5~15분 동안 수증기로 처리하여 유사 습식 조직대두단백을 제조하는 열처리 단계; 및
   상기 유사 습식 조직대두단백을 냉각하는 냉각 단계;를 포함하고,
   상기 냉각 단계는, 열처리 단계를 거친 유사 습식 조직대두단백을 진공 포장백에 밀폐시킨 상태로 2~6℃의 물에 침지시켜 수행되는 것을 특징으로 하는, 유사 습식 조직대두단백의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 수화 단계는,
   건조 조직대두단백을 물에 침지하여 소정 시간 수화시킨 뒤, 탈수하는 것을 특징으로 하는, 유사 습식 조직대두단백의 제조방법.
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항 또는 제2항에 기재된 방법으로 제조된 유사 습식 조직대두단백.

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