KR102532127B1

KR102532127B1 - 발아시킨 혼합 통곡물의 새로운 가공방법

Info

Publication number: KR102532127B1
Application number: KR1020210035956A
Authority: KR
Inventors: 이상범; 김진식; 이운상; 이재홍; 김순성; 하기철; 최희은; 김영경
Original assignee: (주)씨알푸드
Priority date: 2021-03-19
Filing date: 2021-03-19
Publication date: 2023-05-12
Also published as: WO2022196856A1; KR20220130994A

Abstract

본 발명은 발아시킨 혼합 통곡물류의 혼합가공방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 무가당 및 무첨가물로서 현미, 밀, 보리, 귀리, 수수 등의 통곡류를 발아시키는 단계와, 발아된 통곡물류를 일괄하여 혼합 및 가공하는 단계를 포함한다. 상기의 통곡물류를 혼합하여 가공하는 공정은 (i) 발아된 통곡물을 증자시켜 호화(α화)시키는 단계; (ii) 1차 건조 단계; (iii) 밀링 단계; (iv) 굽는 단계; (v) 2차 건조 단계;를 포함한다. 본 발명에 따른 통곡물은 발아 및 가공하여 전분질의 호화(α)상태가 유지되어 부드러운 식감을 제공해 준다. 또한 식이섬유와 GABA 등의 생리활성 성분의 손실을 최소화시켜 성인병 예방과 건강에 좋다.

Description

발아시킨 혼합 통곡물의 새로운 가공방법{New processing method for sprouted and mixed whole grain}

본 발명은 발아시킨 통곡물들을 한번에 혼합하여 가공하는 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 통곡물류를 발아시키는 단계 및 발아된 통곡물류를 가공하는 단계를 포함하는 발아시킨 통곡물류의 혼합가공 방법에 관한 것으로, 상기의 통곡물류를 혼합 가공하는 공정은 (i) 발아된 통곡물을 증자시켜 호화(α화)시키는 단계; (ii) 1차 건조 단계; (iii) 밀링 단계; (iv) 굽는 단계; (v) 2차 건조 단계를 포함한다. 본 발명은 각각 발아시킨 통곡물에 당류 및 첨가물을 사용하지 않고 한꺼번에 혼합가공하여 통곡물의 전분질을 호화(α)상태로 유지시켜 부드러운 식감을 제공해 준다. 또한 호화상태로 가공된 통곡물에는 식이섬유와 GABA 등의 생리활성 성분이 함유되어 있어 장내 미생물의 먹이가 되는 식이섬유를 몸에 쉽게 흡수될 수 있게 해주어 성인병 예방 등 건강에 좋다.

곡물의 가공기술은 곡물 고유의 물성 특징 때문에 혼합하여 가공하는 것에 한계가 있다. 예를 들어 일반쌀과 귀리를 혼합하여 밥을 짓거나 구우면 귀리가 익는데 일반쌀에 비해 덜 익거나 구워진다. 이는 귀리의 껍질과 그 두께 때문에 더 많은 시간이 소요되는 것이다. 본 발명은 현미, 보리, 밀의 3곡물, 더 나아가 귀리, 수수를 추가한 5곡물 등 곡물들을 각각 발아시킨 후 혼합하여 한번에 가공하여도 동일한 식감 내지 일정한 수준의 부드러움을 유지하여 섭취시 딱딱하거나 질긴 식감이 나지 않는다. 또한 각 가공된 곡물의 성상이 α화 된 상태여서 소화흡수율이 높다.

현미(brown rice)는 수확한 벼를 건조, 탈곡한 후 왕겨를 벗긴 쌀이다. 현미의 조성은 탄수화물 72∼75%, 단백질 6.4∼7.4%, 지질 2.7∼3.0%, 섬유질 1.7∼1.9%, 회분 1.0∼1.5%,　비타민　B1은 100g 중 0.54mg 이다. 현미는 백미에 비하여 저장성이 좋고, 충해나 미생물의 해가 적다. 현미는 영양분이 잘 소화, 흡수되지 않아 탄수화물 섭취를 기피하는 환자들에게 선호되지만, 두꺼운 쌀겨층으로 인해 밥짓기가 어렵고 고온에서 비타민B의 파괴가 크다.

보리(Barley)는 슈퍼푸드로 불리며 탄수화물 68∼75%, 단백질 10∼11%, 지질 1.5∼2.0%, 섬유질 17∼18%, 회분 2.5∼3.0%, 비타민　B1,　B2,　나이아신,　엽산,　칼슘,　철분　등이　함유되어　있어　각기병이나　빈혈　예방에　도움을　준다.　식이섬유는　장운동과　소화를　도와　변비예방과　다이어트에도　좋다.　보리에　함유되어있는　판토텐산은　소화력을　개선해주고,　프로안토시아니딘은 암을　예방해주고,　폴리페놀　화합물이　풍부하게　함유되어　있어　노화를　예방하고　면역력을　향상시킨다.　보리는　혈당을　억제하여　당뇨　환자가　먹기에　좋고　콜레스테롤　수치를　낮춰주어　혈관　관련　질병을　예방하는　데　효과가　있다. 보리를 이용하여 보리밥, 보리죽, 보리수제비, 보리수단, 보리감주, 보리막걸리, 보리차, 보리누룩, 보리고추장 등을 만들 수 있으며, 맥주의 원료 등으로 널리 쓰이고 있다.

밀(wheat)은 탄수화물 66∼75%, 단백질 12∼14%, 지질 1.5∼2.7%, 섬유질 15∼17%, 회분 1.7∼1.9% 이외에 페놀 화합물, 카로티노이드, 비전분다당류, 리그난, 스테로이드, 불포화지방산, 비타민E, 비타민B 복합체,　무기질이 들어 있다. 밀가루(강력분, 중력분, 박력분)에는 반죽을 부드럽게 만드는　글루텐이 들어 있어 빵, 과자, 국수, 마카로니,　스파게티,　케이크,　쿠키,　비스킷,　푸딩, 시리얼　등을 만드는데 쓰인다. 그밖에 밥,　떡,　보리차,　고추장,　엿기름,　맥주,　사료　등으로도　사용된다. 밀은 배변과 체중 감소, 항산화 및 항종양 작용,　혈액개선, 혈당 강하 효과 등이 있다고 알려져 있다.

귀리(Oat)는 슈퍼 푸드로 선정되면서 소비가 증가하고 있다. 탄수화물 54∼71%, 단백질13∼15%, 지질 3.4∼6.2, 섬유질 6.5∼10.6, 회분 1.6∼3.0, 무기질, 비타민을 함유하고 있다. 발아 귀리의 싹이 1~10㎜일 때 총 폴리페놀 1.10~1.49㎎, 총 플라보노이드 0.99~1.91㎎, DPPH 라디칼 소거능 0.65~0.72㎎, 베타글루칸 3.06~4.83% 수준이다. 귀리는 라이신 등의 필수 아미노산과 칼슘등 무기질을 함유하고 있으며, 수용성 섬유질이 풍부해 콜레스테롤을 감소시키고, 심혈관 질환을 예방하는 폴리페놀 등의 항산화 성분이 풍부해 성인병 예방에도 도움을 준다. 또한 귀리 속의 β-glucan은 당류의 소화 흡수를 저해하며, 인슐린 분비를 조절하고, 당뇨병에 있어서 혈당 농도 저하와 대장암 예방 등 다양한 생리활성 효과 이외에 장내의 숙변을 제거하고 장 내 노폐물을 배출시키는 효능이 있어 다이어트에도 효과적이며, 칼로리가　낮아　성인병예방과　성장기　어린이　발육촉진에　좋다.　

수수(Sorghum)는 볏과 한해살이풀로서 파종 후 약 80일이면 수확할 수 있는 고랭지, 개간지의 작물이다. 수수는 탄수화물이 73∼76%, 단백질 9∼11%, 지질 3∼3.5%, 식이섬유 10.2∼10.4%, 회분 1.5∼1.6%, 이외에 다량의 무기질과 비타민이 들어 있다. 수수는 수용성 식이섬유가 풍부하여 콜레스테롤 수치를 낮춰 주고, 프로안토시아니딘 성분이 방광면역을 강화하고 방광염증을 완화시키는데 좋다. 또한 수수는 폴리페놀, 타닌 등의 항산화 성분이 풍부하여 활성산소 제거와 세포의 노화 방지 및 무기질이 풍부하게 함유되어 있어서 세포재생에 도움을 준다. 수수는 글루텐이 함유되어 있지 않으므로 글루텐 프리 제품을 만드는데 좋으며, 장 기능을 활발히 하여 소화를 도와 주기도 하지만, 탄닌이 들어 있으므로 변비환자는 섭취에 주의할 필요가 있다. 수수를 분쇄하여 수수떡이나 전병으로 만들기도 하며, 미국 남부지방에서 당분 시럽을 짜내어 비스킷과 함께 먹기도 하며, 에탄올　원료,　가축의 사료,　빗자루　제조 등에 쓰이며, 중국에서는 고량주의 원료로도 사용된다.

GABA(γ-aminobutyric acid, gamma-aminobutyric acid)는 뇌척수액에 포함된 아미노산으로서 중추신경계의 중요한 억제성 신경전달물질로 뇌의 대사와 순환 촉진작용을 한다. 신경을 안정시키고, 뇌질환 및 치매를 예방하는데 도움을 준다. WHO에서는 GABA를 1일 6mg씩 섭취를 권장하고 있다.

식이섬유(Dietary Fiber)는 난소화성 고분자 물질의 셀룰로오스(사슬 형태의　베타결합으로 연결된 포도당　중합체)로 물에 녹지 않는 불용성 식이섬유와,　식물의 세포벽을 구성하고 있는 성분(펙틴, 검 등과 같이 식물세포가 서로 붙어있도록 접착제 역할을 하면서 물에 용해되거나 팽윤되는)의 수용성 식이섬유로 구분된다. 과일, 채소와 같은 식물의 세포벽을 구성하는 식이섬유를 섭취하면 장내 비피더스균(bifido　bacterium)이 증가하여 배변 활동을 원활하게 하고 신체의 면역력을 높이면서 대장암의 발생을 예방한다. 그밖에 체중 감량에 도움, 지방 흡수 저해, 지방합성 저해, 체지방 분해, 식후혈당상승억제에 도움을 준다. WHO는 총 식이섬유(식이 1,000㎉당 14g) 기준으로 1일 27∼40g을 권장하고 있다. 발아시킨 통곡물의 발아전후 식이섬유 값을 비교한 미국농무성(USDA Food Data Central Database)의 자료에 의하면 발아후에 식이섬유가 증가하지만, 밀의 경우 발아시켰을 때 식이섬유 함량이 현저히 낮아지는 것으로 나타났다. 발아전과 발아후의 식이섬유 함량(g/100g)에 있어서 현미 1.4에서 2.0으로 증가되고, 보리 17에서 34로 증가되며, 밀 16에서 1.1로 감소되며, 귀리 10.1에서 11.4로 증가되며, 수수 6.7에서 6.0으로 감소된다.

통곡물 제조방법과 관련된 등록특허공보 제10-1231000호(녹색 통곡물의 가공 및 대량생산 방법)은 외피가 포함된 녹색 통곡물을 녹숙기에 수확하여 저장탱크에 담긴 외피가 포함된 녹색 통곡물을 유출시켜 88~102℃ 온도범위의 물 또는 스팀으로 30 ~120초 동안 증숙시키는 블랜칭 공정; 외피가 포함된 녹색 통곡물을 곧바로 1~7℃ 온도범위에서 급속 냉각시키는 공정; 외피가 포함된 녹색 통곡물을 송풍하여 수분을 제거하는 공정; 녹색 통곡물에 35~50℃ 저온열풍 건조공정; 및 녹색 통곡물의 외피를 제거공정을 포함하는 녹색 통곡물의 대량생산 및 가공 방법이다. 등록특허공보 제10-1841738호(알파화한 통곡물 한끼 대용식품 및 그 제조방법)은 곡물 혼합분말에 알파화시킨 통곡물현미, 통곡물수수, 참깨알곡 및 검은깨알곡을 혼합하고 올리고당분말 및 결정과당을 첨가하여 제조한다. 곡물 혼합분말 100중량부에 통곡물현미 20~40중량부, 통곡물 수수 10~20중량부, 참깨알곡 5~15중량부, 검정깨알곡 5~15중량부로 혼합하고, 상기 곡물 혼합분말은 보리가루 100중량부에 현미가루 70~90중량부, 검정콩가루 50~60중량부를 혼합하되, 현미찹쌀 40~55중량부, 백태 30~50중량부, 흑미 30~40중량부, 수수 30~40중량부, 율무 15~25중량부 및 아마란스 5~15중량부를 가루형태로 혼합하여 제조하는 방법이 개시되어 있으나, 식감이 거칠어 섭취하기 어려운 통곡물 가공에는 여전히 어려움이 있다.

(0001) 등록특허공보 제10-1231000호 (0002) 등록특허공보 제10-1841738호

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 식감이 부드러우면서도 통곡물에 포함된 식이섬유와 생리활성 성분이 보존될 수 있는 혼합된 통곡물의 가공방법을 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 형태와 물성이 서로 다르고, 식감이 거친 통곡물류를 각각 발아시킨 다음, 발아된 통곡물류를 혼합하고, 이들을 일괄하여 가공할 수 있는 가공방법을 제공하고자 한다. 각각의 가공공정을 거치지 않고 한번에 가공함으로써 가공에 소요되는 시간 및 인력을 최소화하고 비용 또한 감소시킬 수 있는 통곡물 가공방법을 제공하고자 한다.

본 발명에 따른 통곡물 가공방법은 곡물의 발아단계, 혼합단계, 증자단계, 1차건조단계, 밀링단계, 굽기단계, 2차건조단계를 포함할 수 있고, 추가적으로 포장단계를 포함할 수 있다. 또한 혼합 통곡물 가공물은 구수하고 부드러운 식감을 주며 통곡물에 함유되어 있는 식이섬유와 GABA 등의 생리활성 성분이 몸에 잘 흡수될 수 있도록 통곡물을 α화 시켜줄 수 있다. 식이섬유는 장내 미생물의 먹이가 되어 성인병 예방 등 건강에 좋다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 발아시킨 통곡물을 동시에 혼합가공하여 전분질의 호화(α)상태를 유지시켜 부드러운 식감을 갖는 혼합 통곡물 가공방법을 제공한다.

본 발명의 혼합 통곡물 가공방법은 하기의 단계를 포함한다:

(a) 통곡물을 발아시키는 단계;

(b) 발아된 통곡물을 가공하는 단계.

상기 (a) 단계에서의 통곡물은 현미, 밀, 보리, 귀리, 수수, 흑미, 홍미, 녹미, 메밀, 옥수수, 카뮤트, 퀴노아, 병아리콩 중 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에서 상기 통곡물은 현미, 밀, 보리, 귀리, 수수, 흑미, 홍미, 녹미, 메밀, 옥수수, 카뮤트, 퀴노아, 병아리콩 중 선택되는 3종 이상 또는 5종 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 (a) 발아시키는 단계는:

통곡물을 세척한 다음 10∼15℃의 찬물에 10∼14시간 침지시킨 후 탈수하는 단계;

찬물로 침지 및 탈수시킨 통곡물을 4시간 간격으로 28∼30℃의 온수로 4회에 걸쳐 16시간 동안 살포시키는 단계;

상기와 같이 온수로 살포시킨 다음 4시간 간격으로 20∼22℃의 물로 2회에 걸쳐 8시간 동안 세척하는 단계;

상기와 같이 물로 세척한 다음 20∼22℃의 물에 4시간 동안 침지시킨 다음 10∼15℃의 찬물로 세척한 후, 34∼36℃로 16시간 동안 건조하는 단계;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 (a) 단계는 통곡물의 싹이 0.1 내지 5mm, 바람직하게는 1∼3mm 될 때까지 발아시킬 수 있고, 이는 식이섬유 및 GABA의 함량을 극대화시키기 위함이다.

상기 (b) 통곡물의 가공 단계는 구체적으로 (i) 발아된 통곡물을 증자시키는 단계; (ii) 1차 건조 단계; (iii) 밀링 단계; (iv) 굽는 단계; (v) 2차 건조 단계;를 포함한다.

상기 (i) 증자시키는 단계는 발아된 통곡물에 증류수 또는 물을 첨가하여 압력을 1.35±1 kgf/cm를 걸어주고 스팀을 60±5분 동안 공급하여 통곡물의 수분함량을 31±1%로 유지시켜 증자하는 단계이다.

상기 증자되는 통곡물은 제한되는 것은 아니지만, 바람직하게는 발아 현미 20∼70w%, 발아 보리 10∼60w%, 발아 밀 10∼60w%, 발아 귀리 1∼30w%, 발아 수수 1∼30w%를 포함할 수 있다.

또한, 상기 (i) 에서 증자 후, 10∼15분 동안 수분함량 31±1%로 뜸을 들여 증자시킨 통곡물의 수분평형을 시키는 단계를 추가적으로 더 포함할 수 있다.

상기 (ii) 1차 건조 단계는 증자된 통곡물을 상온에서 30∼40분간 수분함량 29±2%로 건조시키는 단계이다. 상기 수분함량 범위를 벗어나면 이후 밀링 단계에서 성형이 잘 되지 않을 수 있다.

상기 (iii) 밀링 단계는 1차 건조된 통곡물을 두께 0.1∼0.7mm로 밀링시키는 단계이며, 두께는 통곡물의 표면 불균일에 따라 상기 범위와 같이 밀링될 수 있다.

상기 (iv) 굽는 단계는 밀링된 통곡물을 열원 280±20℃에서 수분함량 4±1%로 30±5초간 굽는 단계이다. 상기와 같이 굽는 단계를 거친 통곡물의 비중은 100~500g/L, 바람직하게는 150∼350g/L일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 (v) 2차 건조 단계는 (iv)의 굽는 단계를 거친 통곡물을 건조기에서 100±20℃에서 수분함량 2±1%로 2차 건조시키는 단계로, 식이섬유 및 GABA 함량 감소를 방지하고, 식감 개선을 위해 수행하는 단계이다.

상기 (v) 단계를 거쳐 제조된 통곡물은 추가적으로 (vi) 포장 단계를 거쳐 완성될 수 있다.

본 발명에 따른 발아시킨 혼합 통곡물 가공방법에 따라 제조된 통곡물은 경도가 가공 전보다 3배 내지 15배 이상 낮아져 부드러운 식감을 갖고, 보관시에도 딱딱하지 않은 장점이 있다. 또한, 식이섬유와 GABA 등 영양성분의 손실이 최소화되므로, 섭취 시 건강에 유익하다.

본 발명은 형태와 물성이 다르고 식감이 거칠어 섭취하기 어려운 통곡물을 발아 및 가공하여 전분질의 호화(α)상태가 유지되도록 하여 부드러운 식감을 주는 통곡물 및 이의 제조방법을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 통곡물 혼합가공 방법은 통곡물에 포함된 식이섬유와 GABA가 손실되지 않도록 하며, 일체의 당류나 첨가물을 사용하지 않으므로 성인병 예방과 건강에 도움을 준다.

도 1 내지 5는 발아시킨 현미, 밀, 보리, 귀리, 수수의 가공 전, 후 및 가공 후 낫알 조직(통곡물 표면의 두께 차이를 보여주는 사진; 삼원현미경으로 접안렌즈 10×, 대물렌즈 40×로 촬영)을 나타낸 것이다.
도 1은 발아 현미의 가공 전과 후를 나타낸 사진으로서, 가공 전(왼쪽), 가공 후(가운데), 가공 후 낫알 조직(오른쪽)을 나타낸 것이다.
도 2는 발아 밀의 가공 전과 후를 나타낸 사진으로서, 가공 전(왼쪽), 가공 후(가운데), 가공 후 낫알 조직(오른쪽)를 나타낸 것이다.
도 3은 발아 보리의 가공 전과 후를 나타낸 사진으로서, 가공 전(왼쪽), 가공 후(가운데), 가공 후 낫알 조직(오른쪽)을 나타낸 것이다.
도 4는 발아 귀리의 가공 전과 후를 나타낸 사진으로서, 가공 전(왼쪽), 가공 후(가운데), 가공 후 낫알 조직(오른쪽)을 나타낸 것이다.
도 5는 발아 수수의 가공 전(왼쪽), 가공 후(가운데), 가공후 낫알 조직(오른쪽)을 나타낸 것이다.
도 6a는 가공 전의 통곡물의 요오드 반응 시험 결과를 나타낸 것이다.
도 6b는 가공 후의 통곡물의 요오드 반응 시험 결과를 나타낸 것이다. 청색으로 변하여 호화(α)된 것을 나타낸다.
도 7은 본 발명의 발아통곡물의 관능검사결과를 나타낸 것이다.

이하, 본 발명을 실시예 및 실험예에 의해 상세히 설명한다.

단, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예 및 실험예에 한정되는 것은 아니다.

1. 통곡물을 발아시키는 단계

곡물의 거친 식감은 발아시키면 부드러워져 섭취가 쉽고 통곡물류에 함유된 식이성분이나 GABA를 발아 후에도 동일하게 유지시켜 줄 수 있다.

발아란 수분, 산소, 온도, 빛 등이 적합한 조건에서 식물 종자의 싹이 발생 또는 생장을 시작하는 현상으로 여러 가지 효소가 활동을 시작하여 호흡작용이 활발해지고 저장 양분을 분해하여 이용하기 쉬운 형태로 바꾼다.

현미, 밀, 보리, 귀리 및 수수의 통곡물 5종을 각각 세척한 다음 10∼15℃의 냉수에 10∼14시간 침지시킨 후 탈수한다. 상기와 같이 침지, 탈수시킨 통곡물 5종을 각각 4시간 간격으로 28∼30℃의 온수로 4회 총 16시간 동안 살포시킨다. 상기와 같이 온수 살포시킨 통곡물 5종을 각각 4시간 간격으로 20∼22℃의 실온수로 2회 총 8시간 동안 세척한다. 상기와 같이 실온수로 세척한 통곡물 5종을 각각 20∼22℃의 실온수에 4시간 동안 침지시킨 다음 10∼15℃의 냉수로 세척한 후, 34∼36℃로 16시간 동안 건조한다. 각 곡물은 발아된 싹이 1∼3mm 될 때까지 발아시킨다.

2. 발아시킨 통곡물의 가공 단계

발아된 통곡물 5종(현미, 보리, 밀, 귀리, 수수)의 배합비는 (i) 발아된 통곡물을 증자시키는 단계; (ii) 1차 건조 단계; (iii) 밀링 단계; (iv) 굽는 단계; (v) 2차 건조 단계 별로 동일한 중량 또는 각각 10∼90w%를 포함시킬 수 있다. 본 발명에서는 통곡물의 섭취시 기호도, 맛, 물성 등을 고려하여 편의상 발아 현미 30~70w% 발아 보리 10~25w%, 발아 밀 10~25 w%, 발아 귀리 1~10w%, 발아 수수 1~10w%가 되도록 배합하여 사용하였다.

(i) 발아된 통곡물을 증자시키는 단계(Steaming)

증자는 상기 통곡물을 혼합한 다음, 정제수를 첨가하고 압력을 1.3±1 kgf/cm를 걸어주고 스팀을 55∼65분 동안 공급하여 증자한 후, 10∼15분 동안 뜸을 들여 수분함량 31±1%로 유지시켜 호화시킨다. 호화되어 알파(α)화 상태에 이르면 아밀로스나 아밀로펙틴 성분이 활성화되어 찰기와 점성을 높여준다. 증자된 통곡물의 GABA나 식이섬유 성분이 발아 상태와 동일하게 유지된다.

(ii) 1차 건조(Drying) 단계

곡류 전분의 호화(α)상태가 유지되어야 통곡물인 최종제품의 물성과 맛을 유지할 수 있다. 증자된 통곡물이 1차건조시 고온으로 건조하면 겉표면이 먼저 마르면서 내부의 수분이 외부로 빠져나가기 힘든 상태가 되어 수분평형이 이루어지기 어려운 case-hardening 현상이 나타난다. 이를 방지하기 위해서는 수분함량 29±2%이 될 때까지 상온에서 30∼40분간 서서히 건조시킨다. 1차건조 후 수분함량이 27% 미만에서는 밀링 시 외관의 겉면이 갈라지거나 잘게 부서지고, 수분함량이 32% 이상일 경우 각 곡물이 서로 들어붙거나 롤러에 증착되어 생산에 문제가 발생되었다.

1차 건조 후 수분함량에 따른 밀링 시 외관 상태

수 분	26% 미만	26% 이상 27% 미만	27% 이상 28% 미만	28% 이상 31% 미만	31% 이상 32% 미만	32% 이상 33% 미만	33% 이상
밀링시 외관	잘게 부서짐	1/2이상 부서짐	양호	양호	양호	곡물끼리 일부 들러붙음	곡물끼리 들러붙고 롤러에 증착됨

상기의 결과로부터 밀링 시 수분함량이 29±2% 정도 되어야 외관이 갈라지거나 부서지는 현상이 나타나지 않는 다는 것을 알 수 있다.

(iii) 밀링 단계(Milling)

호화된 통곡물은 두께를 균일하게 밀링하여야 퍼짐성이 좋아지게 된다. 통곡물이 동일한 두께로 펴지면 굽고 2차 건조시킬 때에 수분함량을 조절하기가 쉽고 입안에서 씹히는 식감이 좋아진다. 통곡물 5종은 종류별로 입자의 크기가 다르고 누를 때 받는 압력도 다르기 때문에 수분과 온도가 중요하다. 밀링 시 수분 29±2%, 온도는 상온, 두께는 밀링 후 통곡물의 표면 불균일을 고려하여 0.1~0.7 mm로 하는 것이 퍼짐성과 씹힘성을 좋게 한다.

밀링 시 두께와 비중에 따른 통곡물의 굽기 후 현상

구분	실험 1	실험 2	실험 3	실험 4	실험 5
두께	0.1mm 미만	0.1~0.3mm	0.3~0.5mm	0.5~0.7mm	0.7mm 초과
비중(g/L)	150 미만	200±50	250±50	300±50	350 초과
굽기 후	쉽게 바스러짐	양호	양호	양호	식감이 단단함

상기의 결과로부터 밀링 시 두께가 0.1 mm 미만이고 비중이 150g/L 미만이면 갈라지거나 찢어지기 쉽고, 두께가 0.7 mm 초과이고 비중이 350g/L 초과이면 건조가 어렵고 식감이 단단해지는 문제점이 있다. 따라서 바람직하게는 통곡물의 밀링시 두께는 0.1∼0.7mm 정도이고, 비중은 150∼350g/L으로 굽는 것이 바람직하다.

(iv) 굽는 단계 (Baking)

굽는 단계는 열원에 의해 가열된 공기를 이용하여 식품을 균일하게 익혀주는 단계이다. 발아, 1차건조, 증자, 밀링된 5종의 통곡물을 균일하게 익혀주어야 수분과 수화가 잘 되어 입안에서 부드러운 맛과 식감을 준다. 밀링된 5종의 통곡물을 열원 280±20℃에서 수분함량 4±1%이 될 때까지 30±5초간 굽기하여야 한다. 이때 수분함량이 3% 미만이거나, 열원을 25초 이하로 공급하면 고소한맛과 식감이 뒤떨어진다. 또한 수분함량이 5% 초과이거나 열원을 35초 초과로 공급하면 통곡물이 부서지기 쉽고 탄 맛이 날 수도 있다.

280±20℃의 굽기 온도에 따르는 통곡물의 물성을 비교하였던 바, 비중 150~350g/L가 적당하며 낮은 온도에서 구웠을 때는 통곡물 내부의 수분이 충분히 빠져나가지 못해 단단한 식감을 보였고, 이보다 높은 온도로 구웠을 때 통곡물이 팽화되기도 전에 겉표면이 타는 현상이 나타났다. 따라서 바람직하게는 밀링된 5종의 통곡물을 넣고 굽기 온도 280±20℃에서 수분함량 4±1%로 30±5초간 비중 150~350g/L로 굽는 것이 바람직하다.

(v) 2차 건조 단계

발아, 1차건조, 증자, 밀링, 굽기된 통곡물 5종의 수분을 일정하게 유지시키기 위하여 100±20℃로 수분함량 2±1%로 2차 건조시킨다. 2차 건조는 통곡물 가공의 최종단계로서 30분에서 수분이 2±1%로 수분평형이 이루어진다.

본 발명에 따라 제조되는 통곡물의 수화도 특성을 평가하기 위해 280±20℃에서 굽기와 100±20℃에서 2차건조한 통곡물을 온도별로 유리컵에 1g을 투입하여 5회 흔들어 주었을 때 육안관찰과 통곡물이 물에 수화되는 정도를 5점 척도법(1분이내 수화; 4점, 3분이내 수화; 3점, 5분이내 수화; 2점)으로 측정하였다. 통곡물의 수화도를 측정하여 하기 표 3에 나타냈다.

온도별 통곡물의 수화도 측정

구 분	본 발 명			대 조 구
온도	10℃	20℃	30℃	10℃	20℃	30℃
수화 정도	3.1	3.7	4.5	2.4	3.3	3.8
육안 관찰	보통	양호	양호	불량	보통	보통

상기의 결과로부터 본 발명의 통곡물은 20℃에서 형태는 그대로 유지하되 1분 이내에 부드럽게 수화되어 취식하기 좋은 상태를 나타내는 것을 알 수 있었다. 그러나 대조구(C사제품)는 20℃ 및 30℃에서도 수화가 쉽게 일어나지 않고 상대적으로 단단한 식감을 보였다.

발아와 가공단계에 따른 현미와 발아현미를 대상으로 밀링 전과 굽기 후에 식이섬유와 GABA 함량을 측정하여 그 결과를 다음의 표 4에 나타냈다.

발아 및 가공단계별 식이섬유 및 GABA의 변화

가공단계	식이섬유(g/100g)	GABA(mg/100g)
백미	0.72	0.71
현미 (발아전)	1.4	1.36
발아현미(발아후)	2.0	10.2
발아현미(밀링전)	3.4	9.13
발아현미(굽기후)	3.2	9.08

상기와 같이 통곡물을 발아시킴으로써 증대된 식이섬유 및 GABA 함량은 밀링과 굽는 단계를 거친 가공물에서도 그대로 유지되거나 증가하는 현상을 나타내고 있다. 발아 전 현미 통곡물보다 발아단계와 밀링단계 및 굽기단계를 거친 발아가공현미의 식이섬유 함량이 높게 나타나는 것은 수분함량이 줄어들면서 상대적으로 식이섬유 함량이 증가한 것으로 나타났다. 즉, 본 발명의 가공단계를 거치더라도 식이섬유 함량이 손실이 없으므로 우수한 발명임을 알 수 있다. 따라서 가공단계별로 통곡물 가공물의 다양한 사업 확장성을 제시해 준다.

(vi) 포장 단계

상기와 같이 제조한 통곡물을 균일하게 혼합시켜 10g, 40g, 100g, 500g, 1kg, 10kg으로 포장하였다. 소포장된 통곡류를 중대포장하여 실온보관한다.

<실시예 1∼10>

현미 30∼70w% 보리 10∼25w%, 밀 10∼25w%, 귀리 1∼10w%, 수수 1∼10w%이 되도록 혼합하여 통곡물 300kg을 세척한 다음 12℃의 냉수에 12시간 침지, 탈수시킨 후, 온수로 16시간 동안 살포시켰다. 다시 실온수로 8시간 동안 세척한 다음, 실온수에 침지시킨 다음 냉수로 세척한 후, 35℃로 16시간 동안 건조시켜 통곡물의 싹이 2∼3mm 될 때까지 발아시켰다. 통곡물은 한국유기농협회를 통해 구입하여 사용하였다. 통곡물은 상기 5종 이외에 흑미, 홍미, 녹미, 메밀, 옥수수, 카뮤트, 퀴노아, 병아리콩 등이 포함될 수 있다. 또한 배합비도 각각 10∼90w% 범위에서 선택적으로 사용될 수 있다.

발아된 통곡물에 정제수 20kg을 가수하여 압력 1.35±0.05kgf/cm, 60±5분간 증자시킨 후, 뜸은 12.5±0.5분 동안 시켰다. 증자된 통곡물을 수분함량 29±2℃로 30±5분간 상온에서 서서히 1차 건조시켰다. 두께가 0.1∼0.7 mm로 밀링된 통곡물을 280±20℃로 수분함량 4±1%로 30±5초간 굽기하였다. 발아, 1차건조, 증자, 밀링, 굽기한 통곡물의 수분함량을 2±1%이 되도록 100±20℃로 2차 건조하였다. 2차 건조시킨 통곡물을 중량별(10g, 50g, 100g)로 포장하여 실온으로 저장하였다.

다음의 실시예 1 내지 실시예 5는 배합비는 동일하게 하고, 가공조건을 다르게 하여 발아현미 30w%, 발아보리 25w%, 발아밀 25w%, 발아귀리 10w%, 발아수수 10w%를 혼합한 다음 증자, 뜸, 1차 건조, 밀링, 굽기, 2차건조시켜 관능 및 물성을 간략하게 평가하여 그 결과를 표 5에 정리하였다.

배합비 동일 가공조건별 (수분: %, 압력: kgf/cm, 시간: 분, 두께: mm)

구분
(가공조건별
test)

실시예1
(중량%)

실시예2
(중량%)

실시예3
(중량%)

실시예4
(중량%)

실시예5
(중량%)

발아현미

30

발아보리

25

발아밀

25

발아귀리

10

발아수수

10

계

100

구분

수분
(%)

압력

시간
(분)

수분
(%)

압력

시간
(분)

수분
(%)

압력

시간
(분)

수분
(%)

압력

시간
(분)

수분
(%)

압력

시간
(분)

증자

29

1.3

50

30

1.35

55

31

1.35

60

32

1.35

65

33

1.4

70

뜸

"

11

"

12

"

12.5

"

13

"

14

1차건조

26

"

20

27

"

25

29

"

30

31

"

35

32

"

40

구분

수분
(%)

온도
(℃)

두께
(mm)

수분
(%)

온도
(℃)

두께
(mm)

수분
(%)

온도
(℃)

두께
(mm)

수분
(%)

온도
(℃)

두께
(mm)

수분
(%)

온도
(℃)

두께
(mm)

밀링

26

상온

0.1~0.7

27

상온

0.1~0.7

29

상온

0.1~0.7

31

상온

0.1~0.7

32

상온

0.1~0.7

구분

수분
(%)

온도
(℃)

시간
(초)

수분
(%)

온도
(℃)

시간
(초)

수분
(%)

온도
(℃)

시간
(초)

수분
(%)

온도
(℃)

시간
(초)

수분
(%)

온도
(℃)

시간
(초)

굽기

2

280±20

30±5

3

280±20

30±5

4

280±20

30±5

5

280±20

30±5

6

280±20

30±5

2차건조

1미만

100±20

30

1

100±20

30

2

100±20

30

3

100±20

30

4

100±20

30

결과

밀링시 부서지고
굽기후탄맛이남

양호

밀링시 롤러에 증착되고
식감이단단함

상기의 실시예 1은 밀링시 부서지고 굽기 후 탄맛이 났다. 또한 실시예 5에서는 밀링시 롤러에 증착되고 식감이 단단하게 나타났다. 상기의 결과로부터 가공조건별로 실험한 결과 실시예2, 실시예3, 실시예4로 가공된 통곡물의 식감이 가장 높게 나타났다. 즉, 증자시 수분 31±1%, 압력 1.35kgf/cm, 뜸 12.5±0.5분의 조건에서, 1차건조시 상온에서 수분 29±2%이 될 때까지 건조시키고, 밀링시 두께 0.1~0.7mm로, 굽기시 수분 4±1%이 될 때까지 온도 280±20℃, 시간 30±5초로 굽고, 2차건조 시 수분 2±1%이 되도록 온도 100±20℃, 시간 30분간 건조시켰다.

상기와 같이 수분, 압력, 시간에 대한 최적의 혼합가공조건 data를 얻은 다음, 배합비 별로 혼합가공 조건을 확인하기 위하여 실시예 6 내지 실시예 10과 같이 실험하였고 그 결과를 표 6에 정리하였다.

배합비에 따른 혼합가공 조건(수분:%, 압력:kgf/cm, 시간:분, 두께:mm)

구분
(원료비율별
test)

실시예6
(중량%)

실시예7
(중량%)

실시예8
(중량%)

실시예9
(중량%)

실시예10
(중량%)

발아현미

40

50

56

60

70

발아보리

25

20

18

15

10

발아밀

25

20

18

15

10

발아귀리

6

5

4

3

2

발아수수

4

5

4

7

8

계

100

구분

수분
(%)

압력

시간
(분)

수분
(%)

압력

시간
(분)

수분
(%)

압력

시간
(분)

수분
(%)

압력

시간
(분)

수분
(%)

압력

시간
(분)

증자

31±1

1.35

60±5

31±1

1.35

60±5

31±1

1.35

60±5

31±1

1.35

60±5

31±1

1.35

60±5

뜸

"

12.5±0.5

"

12.5±0.5

"

12.5±0.5

"

12.5±0.5

"

12.5±0.5

1차건조

29±2

"

30±5

29±2

"

30±5

29±2

"

30±5

29±2

"

30±5

29±2

"

30±5

구분

수분
(%)

온도
(℃)

두께
(mm)

수분
(%)

온도
(℃)

두께
(mm)

수분
(%)

온도
(℃)

두께
(mm)

수분
(%)

온도
(℃)

두께
(mm)

수분
(%)

온도
(℃)

두께
(mm)

밀링

29±2

상온

0.1~0.7

29±2

상온

0.1~0.7

29±2

상온

0.1~0.7

29±2

상온

0.1~0.7

29±2

상온

0.1~0.7

구분

수분
(%)

온도
(℃)

시간
(초)

수분
(%)

온도
(℃)

시간
(초)

수분
(%)

온도
(℃)

시간
(초)

수분
(%)

온도
(℃)

시간
(초)

수분
(%)

온도
(℃)

시간
(초)

굽기

4±1

280±20

30±5

4±1

280±20

30±5

4±1

280±20

30±5

4±1

280±20

30±5

4±1

280±20

30±5

2차건조

2±1

100±20

30

2±1

100±20

30

2±1

100±20

30

2±1

100±20

30

2±1

100±20

30

결과

보리취가 강함

밀과 귀리풍미가 약간 강함

전체적으로 풍미가 고름

현미 풍미가 약간 강함

현미 풍미가 강함

상기와 같이 통곡물의 배합 비율별로 실험한 결과 실시예8 배합비율로 가공했을 때 전체적으로 풍미와 식감이 모두 좋은 결과를 얻을 수 있었다. 즉, 증자 시 수분 31±1%, 압력 1.35kgf/cm, 뜸 12.5±0.5분의 조건에서, 1차건조시 상온에서 수분 29±2%로, 밀링 시 두께 0.1~0.7mm, 굽기 시 수분 4±1%, 온도 280±20℃, 시간 30±5초, 2차건조시 수분 2±1%, 온도 100±20℃, 시간 30분으로 동일조건에서 가공했다. 실시예 6은 보리취가 강하고, 실시예 7은 밀과 귀리풍미가 약간 강하고, 실시예 9는 현미 풍미가 약간 강하고, 실시예 10은 현미 풍미가 강하게 나타났다.

상기와 같은 배합비(실시예 1 내지 10)로 가공한 통곡물에 대하여 물성측정(경도)하고 실시예7, 실시예8, 실시예9에 대한 선호도를 알아보기 위해 관능검사를 실시하였다.

<시험예 1> 물성측정(경도)

물성측정장치(경도측정기, CR-3000EX)로 측정하였다. (지름 4mm의 원통형 측정도구로 시료에 압력을 가해 1.5mm 눌렸을 때 가해진 힘을 측정, 테이블 이동속도는 60mm/min.로 측정하였다.) 그 결과는 표 7에 나타냈다.

물성(경도)측정 결과

종류	경도측정값(gf/㎠)
종류	가공 전	가공후(실험1)	가공후(실험2)	가공후(실험3)
발아현미	366,880	53,650	53,360	54,014
발아보리	466,190	31,864	31,694	30,995
발아밀	398,530	38,213	39,131	37,896
발아귀리	171,520	63,329	64,269	62,974
발아수수	225,760	23,615	25,542	24,016

상기의 결과로부터 본 발명의 물성측정 결과, 경도 값이 가공 전보다 발아현미의 경우 약 7배, 발아보리의 경우 약 15배, 발아밀의 경우 약 10배, 발아귀리의 경우 약 3배, 발아수수의 경우 약 10배 더 낮게 나타나 가공 전보다 전체적으로 경도가 더 낮아져 식감이 부드러워 지는 것으로 나타났다.

각 발아곡물의 가공 후 물성측정 결과 약 20,000~65,000gf/㎠ 수준으로 65kgf/㎠ 미만으로 나타나 각 발아곡물의 가공 후 물성(경도) 차이는 크지 않아 균일한 물성을 갖는 것을 알 수 있다.

<시험예 2> 요오드화 측정

증류수 100ml에 시료 10g을 넣고 잘 저어준 후 요오드용액을 색이 변할 때까지 한방울씩 떨어뜨린다. 도 6a과 같이 자색은 전분의 β화(노화)가 되었다는 것을 의미하고, 도 6b와 같이 청색은 전분의 α화(호화)를 되었다는 것을 나타낸다. 발아 통곡물 5종의 요오드반응시 청색을 띄는 것으로 보아 본 발명의 통곡물 가공품이 호화된 상태인 것을 나타낸다.

<시험예 3> 관능검사

잘 훈련된 Panel 요원(20대, 30대, 40대, 50대 남녀 각1명)으로 하여금 10점척도법(9이상; 아주우수, 8이상; 우수, 6이상; 보통)으로 외형, 풍미(고소함), 식감(부드러움), 전체적인 기호도를 측정하였다. 그 결과는 다음의 표 8에 나타냈다.

관능검사 결과

구 분	실시예 9	실시예 8	실시예 7	대조구 1	대조구 2
외형	6.7	8.4	7	6.4	6.2
풍미(고소)식감(바삭)	7	8.8	7	6.4	6
식감 (부드러움)	6.6	9.2	6.8	6.6	6.4
전체적인 기호도	6.8	8.8	7	6.8	6.2

상기의 결과로부터 본 발명의 실시예 8, 실시예 7, 실시예 9, 대조구(C업체)1, 대조구(D업체)2의 순서로 관능이 좋은 것으로 나타나, 실시예2가 전체적인 선호도가 좋은 것으로 나타났다. 실시예7, 실시예8, 실시예9의 전체적인 기호도 차이는 가공조건에 따른 기호도 차이로 파악된다.

본 발명의 통곡물은 무가당 및 무첨가물로서 각각 발아시킨 통곡물을 한번에 혼합가공하여 전분질의 호화(α화)상태를 유지시켜 부드러운 식감을 제공해 준다. 또한 식이섬유와 GABA 등의 생리활성 성분이 가공 후에도 손실되지 않아 성인병 예방과 건강에 좋으므로 산업상 이용 가능성이 있다.

Claims

(a) 통곡물을 발아시키는 단계;
(b) 발아된 통곡물을 가공하는 단계;
를 포함하는 발아시킨 혼합 통곡물의 가공방법으로서,
상기 통곡물은 현미, 밀, 보리, 귀리, 수수, 흑미, 홍미, 녹미, 메밀, 옥수수, 카뮤트, 퀴노아, 병아리콩 중 선택되는 5종 이상이고,
상기 (a) 통곡물을 발아시키는 단계는: (i) 통곡물 침지 및 탈수 단계; (ii) 온수 살포 단계; (iii) 세척 단계; 및 (iv) 건조 단계를 포함하며,
상기 (b) 발아된 통곡물을 가공하는 단계는 (i) 발아된 통곡물을 증자시키는 단계; (ii) 1차 건조 단계; (iii) 밀링 단계; (iv) 굽는 단계; 및 (v) 2차 건조 단계를 포함하고,
상기 (b) 단계의 상기 (ii) 1차 건조 단계는 증자된 통곡물을 상온에서 30～40분간 수분함량 29±2%로 1차건조시키며,
상기 (b) 단계의 상기 (iii) 밀링 단계는 1차 건조된 통곡물을 두께 0.1～0.7mm로 밀링시키고,
상기 (b) 단계의 상기 (iv) 굽는 단계는 밀링된 통곡물을 열원 280±20℃에서 수분함량 4±1%로 30±5초간 굽기하며,
상기 (b) 단계의 상기 (iv) 굽는 단계를 거친 통곡물의 비중은 150∼350g/L 이고,
상기 방법은 통곡물의 경도를 가공 전보다 3배 내지 15배 이상 낮아지게 하는 것을 특징으로 하는 발아시킨 혼합 통곡물의 가공방법
삭제
제1항에 있어서, 상기 (a) 통곡물을 발아시키는 단계는:
통곡물을 세척한 다음 10∼15℃의 찬물에 10∼14시간 침지시킨 후 탈수하는 단계;
찬물로 침지 및 탈수시킨 통곡물을 4시간 간격으로 28∼30℃의 온수로 4회에 걸쳐 16시간 동안 살포시키는 단계;
상기와 같이 온수로 살포시킨 다음 4시간 간격으로 20∼22℃의 물로 2회에 걸쳐 8시간 동안 세척하는 단계;
상기와 같이 물로 세척한 다음 20∼22℃의 물에 4시간 동안 침지시킨 다음 10∼15℃의 찬물로 세척한 후, 34∼36℃로 16시간 동안 건조하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 발아시킨 혼합 통곡물의 가공방법
제1항에 있어서, 상기 (a) 단계는 통곡물의 싹이 1∼3mm 될 때까지 발아시키는 것을 특징으로 하는 발아시킨 혼합 통곡물의 가공방법
삭제
제1항에 있어서, 상기 (b) 단계의 상기 (i) 증자시키는 단계는 정제수를 첨가하여 압력을 1.35±1 kgf/cm를 걸어주고 스팀을 60±5분 동안 공급하여 통곡물의 수분함량을 31±1%로 유지시키는 것을 특징으로 하는 발아시킨 혼합 통곡물의 가공방법
제1항에 있어서, 상기 (b) 단계의 상기 (i) 증자되는 통곡물은 발아 현미 20∼70w%, 발아 보리 10∼60w%, 발아 밀 10∼60w%, 발아 귀리 1∼30w%, 발아 수수 1∼30w%를 포함하는 것을 특징으로 하는 발아시킨 혼합 통곡물의 가공방법
제1항에 있어서, 상기 (b) 단계의 상기 (i)에서 증자 후, 10∼15분 동안 수분함량 31±1%로 뜸을 들여 증자시킨 통곡물의 수분평형을 유지시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 발아시킨 혼합 통곡물의 가공방법
삭제
삭제
삭제
삭제
제1항에 있어서, 상기 (b) 단계의 상기 (v) 2차 건조 단계는 (iv)의 굽는 단계를 거친 통곡물을 건조기에서 100±20℃에서 수분함량 2±1%로 건조시키는 것을 특징으로 하는 발아시킨 혼합 통곡물의 가공방법
삭제
제1항, 제3항, 제4항, 제6항 내지 제8항, 및 제13항 중 선택된 어느 한 항의 방법으로 가공된 통곡물
제15항에 있어서, 상기 통곡물은 발아현미 20∼70w% 발아보리 10∼60w%, 발아밀 10∼60w%, 발아귀리 10∼30w%, 발아수수 10∼20w%를 포함하는 것을 특징으로 하는 통곡물