KR102576465B1 - 미네랄 촉매제를 이용한 콩나물 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 미네랄 촉매제를 이용한 콩나물 제조 방법에 관한 것이다.
이러한 본 발명의 실시예에 따르면, 규산염 광물을 아미노산 수용액에 침지시킨 후 결빙, 해빙, 건조 과정을 거쳐 분말제를 제조하는 단계, 제조된 분말제를 용매에 용해시켜 재배용 양액을 제조하는 단계, 상기 재배용 양액을 주기적으로 급수하여 콩나물을 재배하는 단계 및 재배된 콩나물을 가공하여 제품화하는 제품화 단계를 포함한다.
이러한 본 발명의 실시예에 따르면, 규산염 광물을 아미노산 수용액에 침지시킨 후 결빙, 해빙, 건조 과정을 거쳐 분말제를 제조하는 단계, 제조된 분말제를 용매에 용해시켜 재배용 양액을 제조하는 단계, 상기 재배용 양액을 주기적으로 급수하여 콩나물을 재배하는 단계 및 재배된 콩나물을 가공하여 제품화하는 제품화 단계를 포함한다.
Description
본 발명은 미네랄 촉매제를 이용한 콩나물 제조방법에 관한 것이다.
콩나물은 생육 기간이 짧고 장소와 계절과 관계없이 단시간 내에 재배할 수 있을 뿐만 아니라, 재배가 비교적 손쉽고, 가격이 저렴하며, 단백질, 지방, 탄수화물, 섬유소, 비타민 A, 비타민 C, 아스파라긴산 다양한 영양소가 고루 함유되어 있어서 우리나라 사람들이 즐겨 먹는 음식인 국이나 무침 등의 식재료로서 널리 이용되고 있다.
한편, 국민소득의 증대와 식생활의 고급화, 다양화, 세계화, 외식의 보편화 및 웰빙 건강 문화의 확산에 따라 기존의 영양소 외에 인체에 유익한 기능성을 가진 기능성 식품에 대한 소비자들의 선호가 증가하면서 기능성 콩나물 재배에 관한 연구 개발이 활발하게 이루어지고 있는 실정이다.
일반적인 콩나물 재배 방법은, ① 콩나물용 콩을 세척공정에서 물을 이용하여 깨끗하게 세척한 다음, ② 건조공정에서 20분 정도 건조한 후 ③ 콩나물용 콩 불리기 및 선별공정에서 콩나물용 콩에 물을 골고루 뿌려 불리면서 콩나물용 콩을 선별한다. ④ 선별된 콩나물용 콩은 침적공정에서 물에 3시간 정도 침적시킨 다음, ⑤ 재배공정에서 콩나물 재배통을 이용하여 일주일가량 물을 살수시키면서 콩나물을 재배한 다음 출하시키게 된다. 위와 같은 재배 방법으로 재배된 콩나물은 재배가 완료되어 포장된 상태에서 냉장 보관하더라도 장기 보관이 어려워 유통기한이 매우 짧은 단점이 있다. 또한 근래에는 기능성 콩나물의 재배를 위하여 다양한 기능성 성분이 혼합된 물을 뿌리면서 콩나물을 재배하는 방법이 보편화된 실정이다.
그러나 이와 같은 종래의 기능성 콩나물 재배 방법은 재배 과정에서 기능성 성분이 콩나물에 원활하게 흡수되지 않으면서 재배 완료된 콩나물에서 원하는 기능성이 발휘되지 않거나, 그 기능성이 매우 미약하게 발휘되는 단점이 있다.
또한, 콩나물 재배 과정에서 주로 뿌려지는 물에 기능성 성분이 혼합되어 사용되기 때문에 발휘되는 기능성과 대비하여 기능성 성분의 사용량이 많아 제조원가가 높아지는 단점도 있다.
본 발명의 배경이 되는 기술은 대한민국 등록특허 제10-0533550호(2005.12.06. 공고)에 개시되어 있다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로, 미네랄 촉매제를 이용하여 콩나물의 생장을 촉진시키기 위한 미네랄 촉매제를 이용한 콩나물 제조 방법의 제공을 목적으로한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 규산염 광물을 아미노산 수용액에 침지시킨 후 결빙, 해빙, 건조 과정을 거쳐 분말제를 제조하는 단계, 제조된 분말제를 용매에 용해시켜 재배용 양액을 제조하는 단계, 상기 재배용 양액을 주기적으로 급수하여 콩나물을 재배하는 단계 및 재배된 콩나물을 가공하여 제품화하는 제품화 단계를 포함한다.
상기 규산염 광물은 화강암 35 ~ 45 중량%, 규장암 35 ~ 45 중량% 및 가리장석 10 ~ 20 중량%를 포함할 수 있다.
상기 분말제는 7 ~ 20㎛ 파장대의 92 ~ 97% 원적외선 방사율을 가질 수 있다.
상기 분말제는 기능성첨가재 1 중량부를 더 포함하되, 상기 기능성첨가재는알루미늄을 포함하는 내피재 0.2 중량부 대비, 헥사데케인(hexadecane)을 포함하는 외피재 0.1 중량부, 티-바이오시스(T-biosis) 파우더 0.7중량부, 싸이토키닌 0.5중량부를 포함하고, 상기 티 바이오시스 파우더는 해록석(glauconite) 1중량부대비, 칼슘카보네이트(CaCO3) 0.5중량부, 석회수(Ca(OH)2) 0.4중량부, 질산칼슘(Ca(NO3)2) 0.1붕량부, 산화칼슘(CaO) 0.05중량부를 포함하고, 상기 내피재와 외피재는 상기 상기 티-바이오시스파우더와 싸이토키닌을 감싸는 구형으로 형성될 수 있다.
상기 방법 및 특징을 갖는 본 발명에 따르면, 기존의 콩나물 제조 방법보다 빠르게 콩나물을 제조할 수 있으며, 미네랄 촉매제를 콩나물에 제공함으로써, 콩나물의 생장시 미네랄 성분을 함께 포함하게 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 미네랄 촉매제를 이용한 콩나물 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 명세서에서 기재한 ~제1~, ~제2~ 등은 서로 다른 구성 요소들임을 구분하기 위해서 지칭할 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 발명의 상세한 설명과 청구범위에서 그 명칭이 일치하지 않을 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 미네랄 촉매제를 이용한 콩나물 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 1에서 나타낸 것처럼, 본 발명의 실시예에 따른 콩나물 제조방법은, 분말제 제조단계(S110), 양액제조단계(S120), 콩나물 재배단계(S130) 및 제품화단계(S140)를 포함한다.
먼저, 분말제 제조단계(S110)는 규산염 광물을 아미노산 수용액에 침지시킨 후 결빙, 해빙, 건조 과정을 거쳐 제조된 분말제를 상기 미생물 활성수에 투입하여 효소액을 제조한다. 먼저, 효소액 제조단계(S120)는 규산염 광물을 아미노산 수용액에 침지시킨 후 결빙, 해빙, 건조 과정을 거쳐 제조된 분말제를 용매에 용해시킨 재배용 양액을 주기적으로 급수하여 수삼을 재배한다. 먼저 규산염 광물은 화강암 35 ~ 45 중량%, 규장암 35 ~ 45 중량% 및 가리장석 10 ~ 20 중량%를 포함한다.
먼저, 규산염 광물의 미세분말은 층상구조를 구성하고 있는 Si-O 사면체시트와 결합한 Al-O 팔면체의 층상구조가 1:1층 또는 2:1층의 복합층을 형성하고 이 층상구조 사이에 H2O 1분자와 아미노산 1분자가 평행시트 상으로 배열하여 규산염광물의 적외선 파장대가 물분자 진동 수와 같으므로 공명공진되어 흡수되고 이들간 반데르발스 힘(Van der Waals force)으로 강력히 흡착되어 평행시트 상으로 층간에 투입된다.
상기 이론은 이미 가리장석이 공기 중에서 탄소를 흡착하여 풍화되거나 물 속에서 수분을 흡수하여 용해될 때 H+ 이온의 교환반응으로 알려진 가설에 의해 뒷받침된다.
예컨대, 대기 중에서 빗물에 의하여
2KAlSi3O8 + H2CO3 + H2O → Al2Si2O5(OH)4 + 2OH + K2CO3 + 4SiO2
또는 물 속에서
2KAlSi3O8 + 3H2O → Al2Si2O5(OH)4 + 2OH + 2KOH + 4SiO2
이때, 아미노산 분자도 물 분자에 의해 끌려 층상구조에 투입된다. 층상 사이에 투입된 H2O 분자는 동형치환에의해 H+ 와 (OH)-기가 성인되고 광물성분의 Si4+, A3+, Fe3+, Mg2+, K+등 양이온을 거동케하여 전하를 발생시킨다.
특히 물 분자 또는 유기체아미노산 분자의 O가 규산염 광물의 하면에 있는 저면산소 O와 공유결합하여 O2-음이온에 참여하면 표면전하는 높게 발진된다.
또, K이온이 핵심부에 끌어들여지고 아미노산의 NH4의 반응에 의해 NH4라디칼(radical)이 양이온에 관여하여 이온치환 능력이 향상된다 이러한 반응은 규산염 광물이 미분쇄되면서 더욱 만족할 만한 상태에 이르게 된다.
이와 같이 본 발명의 규산염 광물은 수화된 아미노산 유기이온 복합체로서 규산염 광물 분말로조성된다. 이때 조성된 Si-O 및 Al-O 층상사이에 투입된 H2O 분자와 아미노산 유기분자는 강력한 공유결합으로 자연상태에서는 층상구조에서 결코 탈퇴되지 않는다. 본 발명의 규산염 광물 분말이 물 분자에 의한 유기분자의 유지조성 외에도 적외선의 흡수 방사가 극대화 될 수 있는 분광이 성립되어야만 한다. 그 결과 물 분자의 H+ 이온의 진동과 공진공명되어 물이 활성화되고 활성화된 물이 미생물체와 인체 등 생태계에 활성을 부여하게 되기 때문이다. 물 분자는 공지된 바와 같이 H+ 이온의 신축진동과 변각진동의 파장이 상온에서 700~1200㎐/㎝-1 이므로 본 발명 아미노산 유기분자 복합체인 규산염광물의 분말이 Si-O 사이에 흡수방사를 이루는데 저면산소 O가 결합된 규산염광물 분자의 진동에 중요한 인자가 된다.
그리고 규산염 광물을 아미노산 수용액에 5 내지 15일간 침지한 후 영하 20℃이하로 결빙하고, 해빙한 상태에서 60℃ 이하의 온도에서 표면 건조후 봉밀 분쇄기로 60 내지 2500nm 크기로 미분쇄하여 분말 형태로 제작하고, 이때 분말은 7 ~ 20㎛ 파장대의 92 ~ 97% 원적외선 방사율을 가질 수 있다. 이러한 원적외선의 7 ~ 20㎛ 파장대은 물 분자의 진동수인 700~1200㎐/㎝-1와 유사하여, 점토 광물 중에서 이온 교환능력이 높은 벤토나이트보다 약 100배 이상의 원적외선 방사능력을 가질 수 있다.
다음으로, 양액제조단계(S120)는 제조된 분말제를 용매에 용해시켜 재배용 양액을 제조한다. 이때, 용매는 콩나물의 성장을 촉진시키기위해 아래와 같은 미생물을 포함하는 용매를 함께 사용할 수 있다. 압시디아 속(Absidia sp.), 라이조퍼스(Rhizopus sp.), 아스퍼질러스 속(Aspergillus sp.), 모나스커스 속(Monascus sp.), 페니실리움 속(Penicillum sp.), 세팔로스포리움 속(Cephalosporium sp.), 뉴로스포라 속 (Neurospora sp.), 더마티움 풀란스(Dematium pullans), 엑티노유코어속 (Actinomucor sp.), 보트리오리슘 속(Botryorichum sp.), 클라도스포리움 속(Cladosporium sp.) 등이 있으며, 효모류에는 사카로마이세스 속(Saccharomyces sp.), 마이코더마 속(Mycoderma sp.). 토룰라 속(Torulasp.), 한세뉼라 속(Hansenula sp.), 피치아 속 (Pichia sp.), 스키조사카로마이세스 속 (Schizosaccharomycessp.), 칸디다 속 (Candida sp.) 등이 있다. 또한 세균류는 마이크로코커스 속(Micrococcus sp.), 바실러스 속(Bacillus sp.), 루코노스톡 속(Leuconostoc sp.) 등이 있는 것으로 알려져 있다.
다음으로, 콩나물 재배단계(S130)는 제작된 재배용 양액을 주기적으로 급수하여 콩나물을 재배한다. 이때, 콩나물을 재배하는 방법은 콩나물이 남긴 채반을 재배용 양액이 담긴 수조에 넣은 상태에서 콩나물의 상측으로 재배용양액을 주기적으로 분사한다. 이렇게 분사할 때, 콩나물의 생장을 더울 빠르게 하기 위해 암막을 설치하여 콩나물의 생장을 빠르게 제공할 수 있다.
다음으로, 제품화단계(S140)는 재배된 콩나물을 가공하여 제품화한다. 이때, 가공은 건조, 밀봉등과 같은 가공처리를 의미하며, 주로 일정 무게를 가지도록 구멍 또는 홀을 포함하는 봉지에 보관되어 제품화된다.
또한, 분말제에 더욱 콩나물의 성장을 빠르게 진행시키기 위한 기능성 첨가제 1중량부를 포함할 수 있으며, 기능성 첨가제는 알루미늄을 포함하는 내피재 0.2 중량부 대비, 헥사데케인(hexadecane)을 포함하는 외피재 0.1 중량부, 티-바이오시스(T-biosis) 파우더 0.7중량부, 싸이토키닌 0.5중량부를 포함하고, 상기 티 바이오시스 파우더는 해록석(glauconite) 1중량부대비, 칼슘카보네이트(CaCO3) 0.5중량부, 석회수(Ca(OH)2) 0.4중량부, 질산칼슘(Ca(NO3)2) 0.1붕량부, 산화칼슘(CaO) 0.05중량부를 포함하고, 상기 내피재와 외피재는 상기 티-바이오시스파우더와 싸이토키닌을 감싸는 구형으로 형성된다.
여기에서 내측이란 티-바이오시스파우더와 싸이토키닌과 접촉되는 위치를 의미하고, 외측은 내측의 밖을 의미한다.
상기한 내피재는 0.2 중량부가 포함되는 것이 바람직한데, 내피재가 0.2 중량부를 초과 하는 경우, 무게를 지나치게 증대시켜 분산성을 저하시키며, 0.2 중량부 미만인 경우 티-바이오시스파우더와 싸이토키닌과 접촉하여 반응이 일어나는 우려가 있다.
그리고 외피재는 내피재의 외측에 형성되며 헥사데케인을 포함할 수 있다.
헥세데케인(C16H34)는 융점이 약 18.2℃인 상변화물질(Phase Change Material, PCM)이다. 상변화물질은 주변의 온도변화에 따라 상(Phase)이 변할 때, 온도의 변화 없이 잠열(Latent heat)의 형태로 외부 요인 없이 능동적으로 열을 저장·방출할 수 있는 에너지 저장 물질이다.
일반적으로 상변화가 일어날 때 온도변화 없이 출입하는 열인 잠열(Latent heat)은, 상변화를 수반하지 않고 온도변화를 보이며 출입하는 열인 현열(Sensible heat)에 비해서 현저하게 높은 열량을 갖는다. 이 특징을 이용해서 높은 양의 열에너지를 저장하거나, 온도를 유지 시키는데 이용할 수 있다.
상기한 열완충재(G2)는 상기한 융점을 변화시키기 위해 헥세데케인 이외에 운데칸(Undecane), 도데칸(Dodecane), 트리데칸(Tridecane), 테트라데칸(Tetradecane), 펜타데칸(Pentadecane), 헥사데칸(Hexadecane), 헵타데칸(Heptadecane), 옥타데칸(Octadecane), 노나데칸(Nonadecane) 및 에이코산(Eicosane), 트라이아콘테인(Triacontane) 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 열완충재(G2)의 융점은 상온인 15~25℃ 범위 내에서 조절 될 수 있다. 즉, 외피재는 온도에 따라 고온에서 팽창하거나 또는 저온에서 수축하여 균열을 발생시켜 내부에 위치하는 티-바이오시스분말과 싸이토키닌을 외부로 제공할 수 있다.
그리고 티-바이오시스(T-biosis) 파우더 0.7중량부는 해록석(glauconite) 1중량부대비, 칼슘카보네이트(CaCO3) 0.5중량부, 석회수(Ca(OH)2) 0.4중량부, 질산칼슘(Ca(NO3)2) 0.1붕량부, 산화칼슘(CaO) 0.05중량부를 포함한다.
여기서, 티-바이오시스는 토양 및 액상의 독성물을 잡아주며, 다량의 미네랄의 작용으로 양질의 토양을 형성하여 콩나물의 성장을 빠른 시간에 촉진시키는 양질의 자연토양 및 양질의 액상으로으로 환원할 수 있다.
먼저, 해록석은 1중량부로 사용되는 것이 바람직한데 1중량부보다 작게 사용되거나 많이 사용되는 경우 이온 교환제의 작용이 일어나지 않거나 과하게 일어나 필요로하는 이온 교환을 제공하지 못하는 단점이 있다.
그리고 칼슘카보네이트(CaCO3) 0.5중량부, 석회수(Ca(OH)2) 0.4중량부, 질산칼슘(Ca(NO3)2) 0.1붕량부, 산화칼슘(CaO) 0.05중량부는 각각 토양 및 용수를 정화하기 위한 물질로 사용되고 있어 설명을 생략하기로 한다.
그리고 티-바이오시스는 1.0×108cfu/g의 농도를 가지는 락토코커스와 유당의 혼합물을 더 포함할 수 있다. 이때, 락토코커스와 유당은 1:99의 중량비로 혼합되며, 이때, 락코토커스의 농도가 1.0×108cfu/g를 초과할 경우 고농도로 인해 배양액의 산소 농도를 증가시켜야 하는등 제조 비용이 증가하게 되어 바람직하지 않다. 또한 상기 유당은 상기 락토코커스 락티스의 증식을 위한 당분공급원의 역할을 하며, 상기 락토코커스 락티스 및 유당의 혼합비율이 상기 범위를 벗어나게 되면 상기 락토코커스 락티스의 증식 효과가 미미해질 수 있다.
다음으로, 싸이토키닌은 세포 분열과 콩나물 줄기 생장에 영향을 미치는 생장조절제이며, 콩나물에 주입되는 양액과 함께 제공함으로써, 세포분열의 속도를 조절할 수 있다. 즉, 싸이토키닌 0.5중량부를 사용하는 경우 콩나물생장에 필요한 세포분열 속도를 유지시킬 수 있으며, 0.5중량부보다 작게 사용하는 경우, 콩나물생장에 필요한 세포분열 속도가 느려지며, 0.5중량부보다 많이 사용되는 경우, 콩나물생강의 세포분열 속도가 증가하여 콩나물이 튼튼하게 자라지 못하는 단점이 있다.
이상에서 첨부된 도면을 참조하여 설명한 본 발명은 통상의 기술자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 청구범위를 통해 한정되지 않은 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
Claims (4)
- 규산염 광물을 아미노산 수용액에 침지시킨 후 결빙, 해빙, 건조 과정을 거쳐 분말제를 제조하는 단계;
제조된 분말제를 용매에 용해시켜 재배용 양액을 제조하는 단계;
상기 재배용 양액을 주기적으로 급수하여 콩나물을 재배하는 단계; 및
재배된 콩나물을 가공하여 제품화하는 제품화 단계;를 포함하고
상기 분말제는 기능성첨가재 를 더 포함하되,
상기 기능성첨가재는
알루미늄을 포함하는 내피재 0.2 중량부 대비, 헥사데케인(hexadecane)을 포함하는 외피재 0.1 중량부, 티-바이오시스(T-biosis) 파우더 0.7중량부, 싸이토키닌 0.5중량부를 포함하고,
상기 티 바이오시스 파우더는 해록석(glauconite) 1중량부대비, 칼슘카보네이트(CaCO3) 0.5중량부, 석회수(Ca(OH)2) 0.4중량부, 질산칼슘(Ca(NO3)2) 0.1중량부, 산화칼슘(CaO) 0.05중량부를 포함하고,
상기 내피재와 외피재는 상기 상기 티-바이오시스파우더와 싸이토키닌을 감싸는 구형으로 형성되고,
상기 규산염 광물은 화강암 35 ~ 45 중량%, 규장암 35 ~ 45 중량% 및 가리장석 10 ~ 20 중량%를 포함하고, 상기 분말제는 7 ~ 20㎛ 파장대의 92 ~ 97% 원적외선 방사율을 갖는 콩나물 제조 방법.
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| X091 | Application refused [patent] | ||
| AMND | Amendment | ||
| X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
| GRNT | Written decision to grant |