KR102594670B1 - 파보일드 라이스 공법을 활용한 올벼쌀과 퍼핑 올벼쌀의 제조 방법 및 상기 올벼쌀을 이용한 팝핑 과자의 제조 방법 - Google Patents
파보일드 라이스 공법을 활용한 올벼쌀과 퍼핑 올벼쌀의 제조 방법 및 상기 올벼쌀을 이용한 팝핑 과자의 제조 방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 올벼쌀과 상기 올벼쌀을 이용한 퍼핑 올벼쌀 및 팝핑 과자의 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 1) 이양 후 110~120일 동안 자라서 85~90도의 등숙도를 갖는 찹쌀 또는 멥쌀벼를 수확하는 단계; 2) 상기 찹쌀벼는 20~28%, 멥쌀벼는 14% 수분량을 갖도록 조절하는 단계; 3) 상기 수분량이 조절된 벼를 23~24℃의 지하수에 침지하는 단계, 이때 찹쌀벼는 조생종은 24시간, 중만생종은 48시간 동안, 멥쌀벼는 4일 동안 침지시키는 것을 특징으로 하고; 4) 상기 침지된 찹쌀 또는 멥쌀벼를 통형으로 대류현상을 활용하여 55분 동안 증숙시키는 단계; 및 5) 상기 증숙된 찹쌀 또는 멥쌀벼를 6시간 동안 수분량 11~14%가 되도록 건조하는 단계;를 포함하는 찹쌀 또는 멥쌀벼의 올벼쌀 제조 방법 및 상기 올벼쌀을 이용한 퍼핑 올벼쌀 및 팝핑 과자의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명의 올벼쌀은 유통기간이 길어 보관기간이 길며, 잘 오염이 되지 않고, 처리된 벼를 보관하여 필요시 도정 후 사용이 가능하며, 쌀 도정 수율(Milling yields)이 향상되는 효과가 있다.
Description
본 발명은 파보일드 라이스 공법을 활용한 올벼쌀과 퍼핑 올벼쌀의 제조 방법 및 상기 올벼쌀을 이용한 팝핑 과자의 제조 방법에 관한 것이다.
최근 쌀에 대한 소비자 기호의 다양화와 식생활의 고급화로 건강식품을 첨가한 기능성 쌀이 잇따라 시장에 출시되어 소비자들의 높은 관심을 끌면서 쌀 소비량의 감소와는 상반되게 가격이 다소 비싸더라도 기능성이 배가된 고급 쌀에 대한 수요는 날로 증가하고 있는 추세이다.
국민영양 조사에서 아침을 결식하는 비율이 전체의 35.1％로 나타났으며 특히 청소년들이나 직장인들의 결식 비율이 높다. 식생활이 서구화되면서 탄수화물 공급원인 곡류 소비량이 줄면서 당질 섭취량이 감소하고, 대신 지방의 섭취량이 증가하면서 지방 에너지 비율이 10년 동안 2배로 증가하였다. 최근에 건강과 기능성에 대한 관심의 증가로 인해 아침 대용식과 관련된 연구들이 많이 이루어지고 있다. 상기에서 언급한 아침 대용식과 관련된 연구 이외에도 쌀을 이용한 다양한 식품에 대한 연구도 활발히 진행되고 있다. 이러한 쌀을 이용한 식품의 일예로 과자, 쿠키, 떡, 주류(liquor), 음료 등이 있다.
파보일드 라이스(Parboiled rice)는 벼의 껍질을 부분적으로 삶은 쌀로서, 벼(현미)를 물에 담갔다가 쪄서 말린 뒤 도정하는 방식으로 생산하는 쌀로 찐쌀, 변환 쌀 및 간편 취사 쌀이라고도 이라고도 불린다. 상기 파보일링(parboiling)의 세 가지 기본 단계는 담그기, 찌기 및 건조이며, 이러한 단계는 쌀을 손으로 더 쉽게 처리할 수 있게 하는 동시에 영양 프로필을 높이고 질감을 변경하며 쌀벌레(weevils)에 대한 저항력을 높이는 효과가 있다. 또한, 파보일링은 겨에서 배유까지 영양소(특히 티아민)를 유도하므로 파보일된 백미는 대부분 영양학적으로 현미와 유사하다. 또한, 영양분과 도정수율이 증가하고 저장성이 좋아지며 전분호화가 잘돼 조리가 쉽다. 또한, 수분 함량이 낮고 병해충 발생이 적어 저장성이 좋다.
파보일드 라이스의 역사는 인도, 버마 등의 남방제국에서는 고대시절부터 쌀 저장방식의 하나로서 사용되었다. 원시적인 형태의 가공방법은 벼를 물에 담그고 항아리에 넣은 후 건조한 다음, 햇볕에서 완전히 건조한 후 도정한다. 파보일드 방식의 가공처리는 쌀전분 조직을 치밀하고 단단한 형태로 변형시켜 도정시 쇄미 발생을 적게함으로써 도정 수율을 올리는 효과가 있다.
파보일드 라이스는 생산수율을 높이는 것 외에도 영양적으로 가치를 높인다는 점에서도 중요하다. 파보일드 처리시 가공 과정에서 왕겨와 현미층의 영양분이 쌀로 이동하므로, 바로 미강과 쌀눈층에 풍부하게 들어있는 비타민 B1, 아미노산, 칼슘 등이 백미로 전이되면서 영양강화 쌀을 생산할 수 있다. 파보일드 라이스는 비타민 B1 함량이 100g 중 0.25㎎로서 현미의 80%에 달할 정도로 현미와 유사하며, 백미에 비해 약 2배, 일일섭취권장량의 25%에 해당할 정도로 풍부하다.
파보일드 라이스는 그 외에도 저장시 벌레가 생기지 않고, 식미가 변하지 않으며, 전분 호화가 고르게 잘 되어 밥을 지을 때 조리 시간이 줄어들고 밥알 모양이 그대로 유지되는 등 여러 가지 장점이 있다. 다만, 겨층의 색소와 냄새 성분이 전이되어 선호도가 다소 낮다는 것은 파보일드 라이스의 어쩔 수 없는 단점이기도 하다.
2014년 농촌진흥청 자료에 따르면 국내 파보일드 라이스 소비량은 연간 약 1000톤으로 전체 쌀 소비량의 0.025% 수준에 지나지 않으며, 주로 다른 쌀과 섞어 밥 용도로 사용하는 혼반용으로 사용되고 있다. 우리나라는 연간 1000여t의 파보일드라이스를 소비하고 있으며 대부분 혼반용으로 가격은 일반 쌀의 약 1.5배다.
올벼쌀(Converted rice; 열처리 가공벼)은 흰 쌀밥에서 얻는 것보다 섬유질이 두 배 더 많고, 혈당지수가 흰 쌀밥 89(고점)에 비해 50점 이하로 낮음이 하버드 대학교의 국민건강센터에서 실험으로 확인되었다. 이것은 올벼쌀의 탄수화물이 혈당의 큰 향상을 유발하지 않는다는 것을 나타낸다. 즉, 변환된 쌀은 열을 받아 전분이 젤라틴화되고 냉각될 때 아밀로즈 분자가 서로 재결합하고, 단단하게 변화되어 구조에서 퇴화되는데 이것이 프리바이오텍 작용으로 인간의 장 건강에 도움이 될 수 있는 제3형 저항성 전분 형성을 증가하여 혈당증가를 억제하고 쌀겨와 도정시 불필요한 물질을 탈락 처리시킨다. 그 과정을 도 2에 도식적으로 나타내었다.
요약하면, 쌀은 그 종류에 따라 여러 가지가 있으며, 그 중에서 올벼쌀은 80∼85％ 정도로 미숙한 벼를 수확하여 가마솥에서 수증기로 찌고 볕에 말려서 영양소 손실이 적도록 현미로 도정한 것으로 식사용 이외에도 씹어서 먹을 수 있어 간식으로도 즐겨 먹었던 기호성 높고 영양학적으로 우수한 전통 쌀 가공제품중 하나이다.
또한, 이러한 올벼쌀을 이용한 기술의 일 예가 하기 문헌 1 내지 3 등에 개시되어 있다. 예를 들어, 하기 특허문헌 1에는 논에서 85% 정도 완숙된 찰벼를 수확한 올벼 12시간 또는 완숙 벼를 72시간 물에 침지하는 단계, 상기 침지된 올벼를 건져 물을 뺀 후 수분이 있는 상태로 찜기에서 증숙하는 단계, 상기 증숙된 올벼를 수분함량 8∼15%로 건조하는 단계, 상기 건조된 올벼를 도정한 후 증숙된 쌀을 퍼핑기로 5.5∼6.5kg 압력으로 저압퍼핑하는 단계, 상기 퍼핑된 쌀에 설탕함량 18%의 시럽을 혼합하여 코팅기에서 당액 코팅하여 씨리얼 초콜릿 바를 형성하는 단계로 이루어진 올벼쌀 씨리얼 과자 제조방법에 대해 개시되어 있다.
하기 특허문헌 2에는 올벼쌀을 정제수에 1∼3시간 동안 침지하거나 또는 올벼쌀 100중량부에 대하여 정제수 20∼30중량부를 가수한 다음 10∼20시간 동안 20∼30℃에서 건조 후 70∼90℃의 온도에서 1∼5분간 로스팅(roasting)한 다음 600∼800W에서 1∼3분 동안 마이크로파로 처리한 올벼쌀 스낵바 제조 방법에 대해 개시되어 있다.
하기 특허문헌 3에는 70~85% 황숙기의 찰벼를 수확한 후 탈곡하여 올벼를 준비하는 단계, 상기 올벼를 10~24시간 동안 물에 침종시킨 후 탈수하는 단계, 상기 탈수된 벼를 가마솥에 넣고 스팀으로 90~120분 동안 찐 후 함수율이 10~15%가 되도록 자연 건조시키는 단계 및 상기 건조된 벼를 청결미기를 이용하여 정백비율이 90~99%가 되도록 도정하는 단계를 포함하는 올벼쌀 제조방법에 대해 개시되어 있다.
이에, 본 발명자들은 서양의 외국쌀에 사용되오던 파보일드 라이스 공법을 국내산 쌀에도 활용한 신규 올벼쌀의 제조와 상기 제조한 올벼쌀의 활용 방안을 다각도로 노력하던 중, 올벼쌀 제조를 위한 최적의 공정을 개발하고, 이와 같이 개발된 올벼쌀을 소비자의 입맛에 맞도록 퍼핑 올벼쌀과 팝핑 과자를 제조하고, 이들의 소비자 기호도를 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 쌀 가공산업의 경쟁력 확대 및 소비를 촉진하기 위하여, 기존 올벼쌀을 생산하는 파보일드라이스 공정기법을 활용한 새로운 형태의 가공처리 쌀(올벼쌀 converted Rice) 및 상기 올벼쌀의 기능성을 향상시킨 기능성 물질로 코팅된 올벼쌀 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 올벼쌀을 이용한 퍼핑된 올벼쌀 및 팝핑 과자의 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 1) 이양 후 110~120일 동안 자라서 85~90%의 등숙률을 갖는 찹쌀 또는 멥쌀벼를 수확하는 단계; 2) 상기 찹쌀벼는 20~28%, 멥쌀벼는 14% 수분량을 갖도록 조절하는 단계; 3) 상기 수분량이 조절된 벼를 23~24℃의 지하수에 침지하는 단계, 이때 찹쌀벼는 조생종은 24시간, 중만생종은 48시간 동안, 멥쌀벼는 4일 동안 침지시키는 것을 특징으로 하고; 4) 상기 침지된 찹쌀 또는 멥쌀벼를 통형으로 대류현상을 활용하여 55분 동안 증숙시키는 단계; 및 5) 상기 증숙된 찹쌀 또는 멥쌀벼를 6시간 동안 수분량 11~14%가 되도록 건조하는 단계;를 포함하는 찹쌀 또는 멥쌀벼의 올벼쌀 제조 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 올벼쌀을 수분량이 10~11%로 조정하고, 이를 230~240℃에서 15~20초 동안 볶는 단계;를 추가로 포함하는 퍼핑된 올벼쌀의 제조 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 1) 상기 올벼쌀 및 일반쌀 또는 현미쌀을 혼합하는 단계; 및 2) 상기 혼합쌀을 팝핑하는 단계;를 포함하고, 이때, 상기 팝핑에 사용하는 팝핑기는 25~30분 동안 예열하고, 115~135℃에서 팝핑을 수행하며, 분당 40~50회 팝핑과자를 토출하는 것을 특징으로 하는 올벼쌀을 이용한 팝핑 과자의 제조 방법을 제공한다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 1) 이양 후 110~120일 동안 자라서 85~90%의 등숙률을 갖는 찹쌀 또는 멥쌀벼를 수확하는 단계; 2) 상기 찹쌀벼는 20~28%, 멥쌀벼는 14% 수분량을 갖도록 조절하는 단계; 3) 상기 수분량이 조절된 벼를 23~24℃의 지하수에 침지하는 단계, 이때 찹쌀벼는 조생종은 24시간, 중만생종은 48시간 동안, 멥쌀벼는 4일 동안 침지시키는 것을 특징으로 하고; 4) 상기 침지된 찹쌀 또는 멥쌀벼를 통형으로 대류현상을 활용하여 55분 동안 증숙시키는 단계; 및 5) 상기 증숙된 찹쌀 또는 멥쌀벼를 6시간 동안 수분량 11~14%가 되도록 건조하는 단계;를 포함하는 찹쌀 또는 멥쌀벼의 올벼쌀 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 찹쌀 또는 멥쌀벼의 올벼쌀 제조 방법에 있어서, 상기 5) 단계의 건조된 벼에 비타민 C를 포함하는 물질을 분무함으로써 상기 찹쌀 또는 멥쌀벼의 올벼쌀을 코팅하는 것이 바람직하고, 이때 상기 올벼쌀의 코팅은 비타민 C 이외에 스테아르산(stearic acid) 및 세틸알콜(cetyl alcohol)을 사용하는 코팅 또는 Lauric Acid, 아르긴 오일 및 올리브 오일을 사용하는 코팅을 사용하는 것이 보다 바람직하고, 스테아르산(stearic acid), 세틸알콜(cetyl alcohol)과 비타민 C를 사용하는 1차 코팅 및 Lauric Acid, 아르긴 오일, 올리브 오일과 비타민 C를 사용하는 2차 코팅의 2중 코팅을 사용하는 것이 가장 바람직하다.
또한, 본 발명은 상기 올벼쌀을 수분량이 10~11%로 조정하고, 이를 230~240℃에서 15~20초 동안 볶는 단계;를 추가로 포함하는 퍼핑된 올벼쌀의 제조 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 1) 상기 올벼쌀 및 일반쌀 또는 현미쌀을 혼합하는 단계; 및 2) 상기 혼합쌀을 팝핑하는 단계;를 포함하고, 이때, 상기 팝핑에 사용하는 팝핑기는 25~30분 동안 예열하고, 115~135℃에서 팝핑을 수행하며, 분당 40~50회 팝핑과자를 토출하는 것을 특징으로 하는 올벼쌀을 이용한 팝핑 과자의 제조 방법을 제공한다.
본 발명에서 상기 파보일된 라이스 공법을 이용하여 가공처리된 쌀을 올벼쌀 또는 converted Rice이라고 명명한다.
본 발명의 올벼쌀은 열처리과정을 통해 기능성 성분의 함량을 증가시킨다. 구체적으로, 비타민, 미네랄, 섬유질이 향상되며 영양소가 쌀겨 등에서 열처리 과정을 통해 전이되어 쌀 내부에 비타민과 단백질 등이 증가되며 저항전분이 증가로 섬유질이 증가되고, 프리바이오틱스(프로바이오틱스의 먹이) 작용에 의해 장건강에 유리하다.
본 발명의 올벼쌀은 GI(혈당지수) 낮은 쌀 생산을 통해 당뇨질환자 및 예방소비자 특화 소비촉진이 가능하다. 구체적으로, 올벼쌀 처리로 RDS(급히 소화되는 전분)가 SDS(천천히 소화되는 전분)와 RS(저항전분)으로 물리적 변형되어 (3Type 저항전분) 식후 소화가 천천히 진행되어 혈당이 급격하게 상승하는 것을 억제하여 당뇨병을 예방하고 제2형 당뇨질환자 에게도 혈당을 조절하여 대사증후군으로부터 관리가 가능하게 된다. 현재 국내 당뇨질환자가 5,000,000명으로 잠재적 당뇨질환자가 증가하는 추세이며 매년 2.7조원의 의료 손실비용이 소요되고 있다. 본 발명자들은 전국 농협 및 할인점의 잡곡 유통망을 확보하고 있는 전문 잡곡소포장업체와의 연계·협력을 통해 GI(혈당지수)가 낮은 당뇨용 기능성 가공쌀(올벼쌀)을 전국 유통을 진행할 계획이다.
쌀 생산농가 소득보전 및 반가공 중심 생산·소비로의 전환으로 소득이 향상된다. 현재 본 발명자들 통한 쌀 수매농가는 약 300농가이나, 올벼쌀 생산을 위해 수매하는 농가 수는 약 100농가(찹쌀)로 200농가(멥쌀)는 원물 형태로 판매하고 있다. 올벼쌀은 멥쌀로 생산되기 때문에 기존과 차별화되는 고객층 및 유통·판로 구축시 기존 농가 외에 신규 200농가에 대한 올벼쌀용으로 수매가 가능해지기 때문에 농가입장에서는 수매단가가 높아지고 영농기간이 단축되는 장점이 있다. 또한, 올벼쌀은 기능성 성분함량이 높고, GI(혈당지수)가 낮은 만큼 가공용 원료로 사용가능성이 있으므로 기존 원물 중심 소비에서 부가가치가 높은 반가공 중심 생산·소비로의 전환이 가능하기 때문에 농가 소득 증대에 더욱 이바지할 수 있다.
가공용 쌀 수출경쟁력 확보 및 가능성이 보유된다. 일본, 우리나라의 쌀은 아밀로스 20%, 아밀로펙틴 80%의 쌀이 주식의 쌀이며, 일본은 우리와 동일한 추청(아끼바리)와 고시히까리 품종으로 국내 잉여 농산물을 수출할 수 있다. 중국도 우리나라와 동일한 자포니카 계열의 쌀을 섭취하고 있으며, 국내 쌀과 같이 아밀로스 20%, 아밀로펙틴 80%의 쌀을 섭취하고 있다. 중앙 아시아, 동북 유럽에서도 자포니카 계열 쌀을 섭취하고 있으며, 추운 지역으로 열량이 높은 식품으로 빵과 육류 쌀을 섭취하기 때문에 올벼쌀 converted rice이 가지고 있는 장점을 활용하여 수출가능성이 열려 있다고 판단된다.
본 발명은 서양에서 생산된 쌀에서만 적용되던 파보일드 라이스 공법을 새로운 형태의 가공처리 방법으로 국내산 쌀에도 처리함으로써 올벼쌀을 제조하였다. 본 발명의 올벼쌀은 유통기간이 길어 보관기간이 길며, 잘 오염이 되지 않는 장점이 있고, 공정과정에서 2차 처리과정을 통해 수출용(수분량 조절) 가공 쌀 생산이 가능하며, 수출에 용이하기 위해 저장·보관기간이 길고 오염가능성이 낮은 장점을 보유하고 있다.
또한 처리된 벼를 보관하여 필요시 도정 후 사용이 가능하다. GI(혈당지수)가 낮은 올벼쌀 특성을 고려할 때, 특수한 소비자(군인, 환자 등)을 대상으로 소비하는 것이 적합하며 보관 후 필요시 사용이 가능한 장점을 활용할 때 군대 비축 식량으로써의 가능성이 높다고 판단된다.
쌀 도정 수율(Milling yields)이 향상된다. 열처리 가공시 전분의 젤라틴화가 되어 건조와 함께 전분이 노화 과정으로 쌀의 경도가 높게 되어 도정시 부서지지 않고 벼의 껍질이 이완되어 도정수율이 향상됨(인도, 방글라데시의 인디카쌀은 경도가 낮아 도정시 부스러짐에 의해 싸라기가 많아 이를 개선하기 위해 50%의 농가에서 열처리 방법을 활용하고 있다.
또한, 본 발명의 올벼쌀은 1차 및 2차 코팅 공정을 통하여 항산화능이 향상된다.
도 1은 도정되지 않은 벼와 백미의 영양학적 비교를 도식적으로 나타낸 것이다.
도 2는 올벼쌀의 제조 공정, 즉, 열처리와 냉각시에 쌀을 구성하는 탄수화물의 형태 전환을 도식적으로 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 RPC(Rice processing complex) 및 GI지수 감소 쌀 생산 공정과정을 도식적으로 나타낸 것이다.
도 4는 식빵, 일반쌀 및 본 발명의 올벼쌀의 쌀밥의 소화율 곡선을 나타낸 그래프이다.
도 5는 일반쌀 및 본 발명의 올벼쌀의 쌀가루의 소화율 곡선을 나타낸 그래프이다.
도 6은 GI(혈당지수) 분석 결과를 위한 다양한 쌀밥(일반쌀, 올벼쌀)에 대한 전분소화율을 각 영양소의 함량을 비교하여 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명의 올벼쌀밥에 대한 예상혈당지수를 나타낸 그래프이다.
도 8은 본 발명의 올벼쌀가루의 전분소화율을 나타낸 그래프이다.
도 9는 본 발명의 퍼핑 올벼쌀의 생산 공정에 대한 HACCP인증 자료를 나타낸 것이다.
도 10a 내지 10c는 본 발명의 퍼핑 올벼쌀에 대한 식품·식품첨가물 품목제조보고서를 나타낸 것이다.
도 11은 본 발명의 팝핑 과자의 생산 공정에 대한 HACCP인증 자료를 나타낸 것이다.
도 12a 내지 12c는 본 발명의 팝핑 과자에 대한 식품·식품첨가물 품목제조보고서를 나타낸 것이다.
도 2는 올벼쌀의 제조 공정, 즉, 열처리와 냉각시에 쌀을 구성하는 탄수화물의 형태 전환을 도식적으로 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 RPC(Rice processing complex) 및 GI지수 감소 쌀 생산 공정과정을 도식적으로 나타낸 것이다.
도 4는 식빵, 일반쌀 및 본 발명의 올벼쌀의 쌀밥의 소화율 곡선을 나타낸 그래프이다.
도 5는 일반쌀 및 본 발명의 올벼쌀의 쌀가루의 소화율 곡선을 나타낸 그래프이다.
도 6은 GI(혈당지수) 분석 결과를 위한 다양한 쌀밥(일반쌀, 올벼쌀)에 대한 전분소화율을 각 영양소의 함량을 비교하여 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명의 올벼쌀밥에 대한 예상혈당지수를 나타낸 그래프이다.
도 8은 본 발명의 올벼쌀가루의 전분소화율을 나타낸 그래프이다.
도 9는 본 발명의 퍼핑 올벼쌀의 생산 공정에 대한 HACCP인증 자료를 나타낸 것이다.
도 10a 내지 10c는 본 발명의 퍼핑 올벼쌀에 대한 식품·식품첨가물 품목제조보고서를 나타낸 것이다.
도 11은 본 발명의 팝핑 과자의 생산 공정에 대한 HACCP인증 자료를 나타낸 것이다.
도 12a 내지 12c는 본 발명의 팝핑 과자에 대한 식품·식품첨가물 품목제조보고서를 나타낸 것이다.
본 발명의 올벼쌀, 퍼핑 올벼쌀의 제조 및 특징에 대하여 설명하면 다음과 같다
1. 올벼쌀의 제조
올벼쌀은 RPC(Rice processing complex) 및 GI지수 감소 쌀 생산 공정과정으로 구성된다. 구체적으로 본 발명의 상기 공정은 벼 수확 후, 1차 건조, 세척, 가열 전처리 및 침지, 증숙, 2차 건조, 도정, 저장 등의 공정으로 이루어진다.
이때, 1차 건조(Drying)는 13~15%의 수분을 유지하고, 세척(washing)은 As, Cd 등 중금속을 제거한다. 가열 전처리(Pre-heating) 및 침지(&soaking)는 잔류농약제거, 2차 벼 세정, 벼를 가열해서 불린다. 증숙(Steaming) 및 2차 건조(Drying)시에 해외에서는 쌀 수분(12~13%), 상대습도 45%, 온도 22℃를 유지하나, 국내에서는 13~15% 수분으로 관리하기 때문에 2차 처리과정 도입을 통해 해외 공적원조 사업 및 수출용 쌀을 생산한다.
일반적인 쌀은 백미(현미>10분도(백미))로 도정을 하지만, 본 발명의 올벼쌀은 생산하는 과정에서 생식이 가능하도록 하기 위해서 쌀겨(미강)을 일정 부분 남겨야 한다. 이를 위해서 본 발명은 6-8분도로 도정을 하고, 특히 7.5분도 정도로 도정하는 것이 바람직하다. 이는 생산경험을 토대로 익혀나가고 있는데, 일반인들의 시각으로는 차이가 구분되지 않는 수준으로 미묘한 차이로 구분짓고 있다. 일반 쌀의 경우 분도를 측정하는 매우 정밀한 기준과 기계가 있지만, 현재 국내에는 올벼쌀에 적합한 분도를 측정하는 기준과 기계가 없어 현장에서 경험적으로 측정하고 있다.
상기 저장(Storage ware house) 이후 처리는 제분(Milling)은 군부대 고품질 쌀 공급이고, 포장(Bagging)은 배송, 대형 양판점 판매를 촉진하기 위해 사용될 수 있다.
본 발명에서 제조된 올벼쌀은 전라남도 보성군 웅치면에서 85~90% 증숙된 것으로, 올벼쌀의 기능성 성분 함량은 백미나 건조 햇반 보다는 높았으며, 현미나 발아현미 보다는 유사하거나 낮은 수준을 나타내었다.
이 올벼쌀은 총 식이섬유가 2.04%, 비타민 B1이 0.11∼0.18㎎/100g, 비타민E 134∼225㎎/100g, GABA(GammaAmino Butyric Acid, 감마-아미노낙산) 1.9∼3.3㎎/100g, 총 아미노산 55.4∼66.2㎎/100g, 총 페놀산 27.9∼40.5㎎/100g, 무기질로 Ca 8.4∼10.8㎎/100g, P 224∼335㎎/100g, Fe 0.8∼1.1㎎/100g, Na 0.6∼9.2㎎/100g, K232∼320㎎/100g, 페놀산으로 페룰(ferulic) 18.0∼25.8㎎/100g, 하이드록시신나믹산피(P-coumaric) 6.2∼10.2㎎/100g, 하이드록시신나믹산(sinapic) 3.2∼5.5㎎/100g과 같은 성분으로 인해 콜레스테롤 제거와 당뇨개선, 신장작용을 활발히 하여 고혈압 등 각종 성인병에 효과가 있으며, 뇌대사를 촉진시켜 집중력강화와 기억력증진에 효과가 있는 기능성 식품으로 각광받고 있다.
즉, 본 발명의 전라남도 보성군 웅치면에서 생산된 올벼쌀의 품종은 진부올벼 또는 신선 찰벼이고, 일반성분으로서, 수분 12.7%, 조지방 1.0%, 회분 0.9%, 조단백질 6.3%로 측정되며, 외형특성은 원곡에 비해 길고 폭이 짧은 형태로 애스펙트(aspect)와 원형률(roundness)이 크며, 수분흡수지수는 3.3~6.2g/g으로 백미나 현미 보다 상당히 빠른 수준이며, 색도 L값 58.63, a값 0.83, b값은 21.73이고, 경도는 10~13kgf로 매우 딱딱하고, 호화개시온도는 39.5℃이며, 최고점도는 380 B.U를 구비한다.
또한, 본 발명의 올벼쌀의 기능성을 향상시키기 위하여 다양한 성분을 활용한 코팅제를 사용할 수 있다. 구체적으로, 스테아르산(stearic acid), 세틸알콜(cetyl alcohol)과 비타민 C를 사용하가나 천연오일인 Lauric Acid, 아르긴 오일, 올리브 오일 및 비타민 C를 사용하여 이들 물질을 상기 올벼쌀에 분무함으로써 코팅할 수 있다.
2. 퍼핑 올벼쌀의 제조
올벼쌀을 볶는 공정으로 제조된다. 이때 적정온도는 230~240℃이다. 250℃ 이상에서는 퍼핑올벼쌀이 검게 타는 비율이 상승하여 상품성이 없다. 또한, 220℃ 이하에서는 노릇한 퍼핑올벼쌀 색상이 아니라 흰색 반점 형태로 생산되어 상품성 없고, 퍼핑이 적정하게 이루어지지 않고, 덜 튀겨진다. 이와 같이, 220℃ 이하에서는 퍼핑이 제대로 이루어지지 않는다.
또한, 퍼핑 올벼쌀의 생산효율성도 중요하다. 퍼핑올벼쌀의 생산량은 드럼속도 × 투입량으로 결정된다.
올벼쌀을 퍼핑하는 과정에서 열과 압력을 통해 퍼핑올벼쌀을 생산하며, 생산량은 결국 온도 × 속도를 뜻한다. 즉, 온도가 낮아질 경우 드럼속도를 높이고, 온도가 높아질 경우 드럼속도를 낮추는 조정이 필요하며, 본 발명자들의 다회차 실험과정을 통해 250℃ 온도에서 시간당 200-250kg를 생산하는 속도를 최종적으로 도출하였다.
퍼핑올벼쌀 생산을 위한 올벼쌀(원료)의 차별화가 필요하다. 현재 올벼쌀의 수분량은 약 10~11% 정도가 바람직하다. 수분량 8~10%인 경우, 어두운 색이 강해지며, 퍼핑 과정에서 쌀알이 깨진다. 수분량 13% 이상인 경우, 흰색 비중이 커지며, 퍼핑 과정에서 쌀알이 부풀지 않는다. 따라서, 수분량 10~11%가 소비자 선호도가 높은 색(노릇한 갈색)에 적절한 크기로 퍼핑올벼쌀의 제조가 가능하다.
따라서, 일반적인 올벼쌀 수분량은 11~14%이므로, 퍼핑올벼쌀 생산을 위해 올벼쌀(원물) 생산공정에서 수분량을 조절하여 생산하는 것이 바람직하다.
본 발명자들의 소재지는 국내 올벼쌀 주산지로써 통계상 전국 생산량의 70%이상, 민간에서 인지하는 바로는 90% 이상을 생산하고 있기 때문에 퍼핑 올벼쌀의 원료인 올벼쌀 원물 생산과정부터 차별점을 줄 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 더욱 구체적으로 제시하여 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 이하의 실시예는 이 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 상기와 같은 실시예들에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1> 찹쌀 올벼쌀의 제조
벼를 이양 후 110~120일 기준으로 벼를 수확하였다. 일조량을 고려하여 농가와 협의하여 최종 결정하였으며, 일조량이 높을수록 수확기가 단축된다. 그 결과, 수확된 벼의 등숙률은 85~90%였다. DSC(벼 건조·저장시설)에서 수매절차를 통해 원물을 수매하였고, 이때 수분량은 20~28% 내외였다. 지하수(23~24℃)를 이용하여 조생종(24시간) 및 중·만생종(48시간)을 침지하였다. 증숙은 기존은 가마솥 형태로 1시간 30분 동안 진행하였으나, 본 발명에서는 통형으로 대류현상을 활용하여 증숙시간을 단축하였다(55분). 그리고 나서, 6시간 동안 건조시켜 수분량 약 11~14%가 되게 하였다. 상기 건조된 올벼를 7.5분도로 도정하였다.
원물 수매시 수분량(20~28%)이 균일하지 못한 상태에서 침지과정을 거치고, 침지과정에서 지하수는 일정온도(23~24℃)를 유지하지만, 침지시간이 지나면서 상온에서 온도가 상승할 가능성(특히 여름철)이 있는데 이를 개선하는 것이 필요하다. 이로 인해 증숙 과정에서 원물(쌀)이 보유하고 있는 수분함량에 따라 터지거나 깍이는 등의 로스(Loss)가 발생하여 도정수율이 낮을 수 있다.
본 발명자들은 자체적인 도정과정을 통해 수분량을 균일하고 조정하고, 침지과정에서 상온에서 침지시간을 일정하게 유지함으로써 도정수율을 높이고 있다. 예를 들면, 한여름과 같은 고온에서는 수분 함량이 감소할 수 있어서, 다양한 냉각시스템을 도입함으로써 이를 방지하고 있다.
또한, 본 발명자들은 향후 신규 올벼쌀 증숙기계를 제조하여 생산효율성을 높이기 위한 다양한 방안을 시도하고 있다. 예를 들면, 이론적으로 올벼쌀 가공기계 및 생산공정에서 침지과정이 65℃, 4시간으로 단축되고, 증숙 시간 또한 기존 55분에서 20~30분으로 감소시킴으로써 수분량으로 인한 도정 수율 하락을 막을 수 있으므로 도정 수율(Milling yields)이 향상될 수 있는 방안을 강구중에 있다.
<실시예 2> 멥쌀 올벼쌀의 제조
멥쌀 올벼쌀의 제조에서 침지 전 건조벼는 수분량이 14% 내외였고, 침지는 동일 온도의 지하수로 4일 동안 수행되었다. 상기 차이점을 제외하고는 상기 실시예 1의 찹쌀 올벼쌀의 제조 공정과 동일한 공정으로 올벼쌀을 제조하였다.
<실시예 3> 이중코팅된 올벼쌀의 제조
<3-1> 1차 코팅
1차 코팅제(coating agents)인 스테아르산(stearic acid) 0.1 g, 세틸알콜(cetyl alcohol) 0.1 g과 비타민 C 0.1(또는 0.2, 0.4) g을 EtOH 2 g에 용해시킨 용액을 함께 믹서기에 넣고 2분간 혼합한 후에 이것을 올벼쌀 100 g에 분무하여 1차 코팅을 실시하였다. 이와 같이 1차 코팅된 올벼쌀을 105℃로 설정된 오븐에 넣고, 3시간 동안 건조하여 1차 코팅시 잔류하는 EtOH을 제거하였다.
<3-2> 2차 코팅
2차 코팅제인 천연오일 Lauric Acid 1.0 g, 아르긴 오일 1.0 g, 올리브 오일 3.0 g에 비타민 C 0.1 (또는 0.5, 1.0) g을 혼합한 후, 믹서기에 넣고 2분간 혼합하였다. 이것을 상기 1차 코팅된 올벼쌀 100 g에 분무하여 올벼쌀을 2차 코팅하였다. 이와 같이 2차 코팅된 올벼쌀을 105℃로 설정된 오븐에 넣고, 3시간 동안 건조하여 1차 코팅시 잔류하는 EtOH을 추가로 제거하였다.
<3-3> 항산화 활성 측정에 의한 코팅 분석 및 평가
상기 실시예 <3-1> 및 <3-2>로 코팅된 올벼쌀에 대하여 하기 표 1에 기재된 다양한 코팅물에 대한 수소전자공여능에 의해 항산화 활성을 측정하였다. 이때, 1차 및 2차 코팅에 사용된 비타민 C는 각각 0.2, 0.5g을 사용하였다. 각 시료를 메탄올 용매로 용해하여, 900 ㎕의 DPPH 용액(100 uM)과 각 시료 100 ㎕를 혼합하여 교반하였다. 이 혼합 시료를 암소에서 30분간 반응시킨 후 517 nm에서 흡광도를 측정하였다. 수소전자공여능은 각 실험을 3회 반복하여 평균을 낸 다음 대조구에 대한 흡광도의 감소 정도를 다음 식에 의하여 계산하였다.
An = (A0-A)/A0 × 100
An: DPPH 라디칼 소거능에 대한 항산화 활성(%)
A0: 시료가 첨가되지 않은 DPPH 용액의 흡광도
A: 반응용액 중의 DPPH와 시료의 반응한 흡광도
| 1차 코팅 | 2차 코팅 | DPPH 라디칼 소거능(%) |
| ○ | × | 60.9 |
| × | ○ | 51.4 |
| ○ | ○ | 89.7 |
| × | × | 2.4 |
그 결과, 상기 1차 및 2차 코팅을 일부 사용하거나 이들 코팅을 모두 사용한 경우 항산화 활성이 증진됨을 확인할 수 있었다.
<3-4> 총 폴리페놀 함량 측정에 의한 코팅 분석 및 평가
총 폴리페놀 함량은 분석방법으로 널리 사용되고 있는 Filin-Denis법 (Swain, T. et al., J. Sci. Food Agric., 10, 83-88 (1959))으로 측정하였다. 각 시료 1mg을 증류수 1mL에 녹이고 10배 희석한 희석액 2mL에 2배로 희석한 Folin시약 2mL을 첨가하고 잘 혼합한 후 3분간 방치한 후 2mL의 10% Na2CO3를 서서히 가하였다. 이때, 1차 및 2차 코팅에 사용된 비타민 C는 각각 0.2, 0.5g을 사용하였다. 상기 실시예의 각 코팅된 올벼쌀을 1시간 동안 방치한 후 분광광도계(HITACHI U-2900, Hitachi High-Technologies Co., Kyoto, Japan)를 사용하여 700nm에서 흡광도를 측정하였다. 이때 총 폴리페놀 화합물의 표준곡선은 tannic acid를 이용하여 최종 농도가 5, 25, 50㎍/㎖이 되도록 하여 위와 같은 방법으로 700nm에서 흡광도를 측정하여 작성하였다.
폴리페놀 화합물은 식물계에 널리 분포되어 있는 2차 대사 산물로서 flavamoid, catechin, tannin 등이 있다. 특히, 페놀성 화합물들은 전자공여능이 있어 항산화 작용을 나타내는 것으로 알려져 있다.
본 발명은 상기 다양하게 코팅된 올벼쌀의 총 폴리페놀 성분의 함량을 측정하였다. 그 결과를 하기 표 2에 기재하였다.
| 1차 코팅 | 2차 코팅 | 총 폴리페놀 함량(%) | |
| 메탄올 추출물 | 물 추출물 | ||
| ○ | × | 1.43±0.12 | 1.24±0.07 |
| × | ○ | 1.41±0.18 | 1.11±0.14 |
| ○ | ○ | 4.43±0.15 | 4.02±0.16 |
| × | × | 0.41±0.19 | 0.14±0.15 |
그 결과, 상기 1차 코팅, 2차 코팅이 결여된 혼합물에 비해 약 3~4배 가까이 증가하였으며, 다른 혼합비의 혼합물에 비해 대략 30% 정도 증가하였다. 총 폴리페놀 함량 측정 모든 실시예에서 모두 메탄올 추출물이 물 추출물보다 더 높은 함량을 보였다.
상기 실시예의 총 폴리페놀 함량이 증가한 것으로 나타났는데, 이것은 산화성이 낮은 화합물이 항산화성이 높은 물질로 전환 되거나 항산화활성과 관련된 화합물이 유출되었기 때문에 증가한 것이라 판단된다. 즉, 1차 및 2차 코팅의 페놀성 물질인 p-hydroxybenzyl alcohol, p-hydroxybenzaldehyde, vanillyl alcohol, vanillin 등의 증가로 인해 폴리페놀 함량도 높아진 것으로 판단된다. 페놀성 물질은 식물의 고유한 색을 부여하는 동시에 식품의 맛에 깊이 관여하며, 천연물에서 얻어지는 항산화성 물질은 주로 phenolic compound와 flavonoid 류의 화합물로서 특히, caffeic acid, chlorogenic, gentistic acid 등이 강한 항산화 효과가 있다.
<실시예 4> 퍼핑 올벼쌀의 제조
주원료인 올벼쌀을 볶음 공정과 금속검출 공정을 통해 퍼핑 올벼쌀을 제조하였다. 볶음 공정은 온도 230 ± 10℃에서, 볶음시간은 15~20초 동안 수행하였다. 금속검출 공정은 Fe 3.0 mmΦ, SUS 3.5 mmΦ 이상 불검출되도록 하였다.
퍼핑 올벼쌀의 생산 공정에 대한 HACCP 인증은 도 9에, 도 10a 내지 10c에 식품·식품첨가물 품목제조보고서를 기재하였다.
<실시예 5> 팝핑 과자의 제조
주원료인 올벼쌀(세척쌀) 50중량% 및 부원료인 일반쌀 또는 현미쌀 50중량%를 혼합하고, 팝핑 공정과 금속검출 공정을 통해 팝핑 과자를 제조하였다.
이때, 팝핑기 예열시간은 25~30분이고, 팝핑 온도는 125±10℃이었으며, 토출횟수는 40~50회(300g)/분으로 설정하였다. 금속검출 공정은 Fe 3.0 mmΦ, SUS 3.5 mmΦ 이상 불검출되도록 하였다.
팝핑 과자의 생산 공정에 대한 HACCP 인증은 도 11에, 도 12a 내지 12c에 식품·식품첨가물 품목제조보고서를 기재하였다.
<실험예> 올벼쌀(converted Rice)에 대한 소화율 분석
<실험예 1> 실험수행자, 시료목록 및 분석항목
찹쌀과 멥쌀 및 올벼쌀을 포함하여 총 8종의 쌀을 본 출원인으로부터 제공받아 2022년 6~7월 동안 전남대학교 정현정 교수(식품화학 연구실)를 통해 분석하였다.
분석항목은 첫째, 일반쌀 및 본 발명의 올벼쌀을 포함하여 총 8종의 밥을 제조한 후 소화율 및 예상혈당지수를 분석하고 (Rapidly digestible starch, slowly digestible starch, resistant starch, hydrolysis index, expected glycemic index), 둘째, 상기 쌀 총 8종을 쌀가루로 제조하여 소화율 및 예상혈당지수 분석하였다.
이때, 시료 1 내지 6은 멥쌀(시료 1 내지 5는 올벼쌀, 시료 6은 일반 백미쌀)이고, 시료 7과 8은 찹쌀(시료 7은 일반쌀, 시료 8은 올벼쌀)로 구성된다.
<실험예 2> 쌀밥 및 쌀가루의 총전분(total starch) 함량
<2-1> 분석방법
시료 200mg에 80% 에탄올 0.2ml을 첨가한다 (대조군은 시료 미첨가) --> 얼음속에서 1.7M NaOH 2ml을 첨가하고, 잘 교반한다 --> 얼음속에서 15분 동안 반응시킨다 (이때, 4분, 8분, 12분에 교반 수행한다) --> 소듐아세테이트 완충액 (0.6M, pH 3.8, 0.05M CaCl2) 8ml을 첨가한다 --> 테르마밀(Thermamyl) 0.1ml과 아밀로글루코시다제(Amyloglucosidase) 0.1ml을 첨가한다 --> 50℃ 항온수조에서 30min 동안 반응시킨다 --> 2500rpm에서 12min 동안 원심분리한다 --> 증류수 4ml에 희석 용액 0.5ml을 첨가한다 --> 증류수 8.54ml에 희석 용액 0.5ml을 첨가한다 --> 상등액 용액 0.2ml에 GOPOD 0.4ml을 첨가한다 --> 진탕 항온수조에서 30 min (37℃, 200stroke/min) 동안 반응시킨다 --> 12N 0.4ml을 첨가한다 --> 540nm에서 흠광도를 측정한다.
<2-2> 쌀밥의 수분함량과 총전분 함량
그 결과를 하기 표 3에 기재하였다.
| 시료 | 총전분 (%) | 수분 (%) |
| Normal Corn | 99.7±0.1 | 14.15±0.1 |
| Wheat Bread | 66.3±1.4 | 40.2±0.2 |
| Samgwang(삼광) | 91.8±1.3 | 53.9±0.2 |
| 시료1 | 85.8±2.1 | 53.8±.8 |
| 시료2 | 86.7±0.6 | 52.7±0.5 |
| 시료3 | 87.2±2.8 | 52.8±0.4 |
| 시료4 | 87.9±0.3 | 52.0±0.3 |
| 시료5 | 87.9±1.5 | 53.3±0.5 |
| 시료6 | 81.1±1.5 | 58.3±0.1 |
| 시료7 | 88.0±0.5 | 55.8±0.1 |
| 시료8 | 89.3±1.5 | 56.9±0.4 |
상기 표 3의 결과, 총 전분함량은 멥쌀밥의 전분함량은 81.1~87.9%이고 찹쌀밥은 88.0~89.3%로 찹쌀밥의 전분함량이 높게 나타났다.
<2-3> 쌀가루의 수분함량과 총전분 함량
그 결과를 하기 표 4에 기재하였다.
| 시료 | 총전분 (%) | 수분 (%) |
| Normal Corn | 99.7±0.1 | 14.15±0.1 |
| Wheat Bread | 66.3±1.4 | 40.2±0.2 |
| Samgwang(삼광) | 91.8±1.3 | 53.9±0.2 |
| 시료1 | 82.1±1.3 | 8.4±0.08 |
| 시료2 | 80.7±0.8 | 7.1±1.28 |
| 시료3 | 81.8±0.8 | 8.3±0.17 |
| 시료4 | 82.7±0.9 | 7.7±0.34 |
| 시료5 | 81.5±1.1 | 8.1±0.33 |
| 시료6 | 80.0±0.6 | 6.2±0.35 |
| 시료7 | 85.1±0.0 | 7.9±0.04 |
| 시료8 | 84.1±0.3 | 9.1±0.19 |
상기 표 4의 결과, 총 전분함량은 멥쌀가루의 전분함량은 80.0-82.7%이고 찹쌀가루는 84.1-85.1%로 찹쌀가루의 전분함량이 높게 나타났다. 이는 쌀밥과 유사한 결과를 보였다.
<실험예 3> 쌀밥 및 쌀가루의 전분소화율 분석
<3-1> 분석방법
시료 0.5g에 10ml HCl(0.05M)을 첨가한다 --> 펩신 0.05g을 첨가한다 --> 반응시킨다 (30 min, 37℃) --> 0.5M 소듐아세테이트 완충액 (pH 5.2) 10ml을 첨가한다 --> 37℃ 수조에서 5분 동안 유지시킨다 --> 효소 용액 5ml을 첨가한다 --> 진탕 황온수조에서 분 단위로 반응시킨다 (37℃, 200stroke/min) --> 80% 에탄올 2ml에 aliquots 0.2ml을 첨가하고 6ml 증류수를 첨가한다 --> 상등액 용액 0.2ml에 GOPOD 0.4ml을 첨가한다 --> 30 min (37℃, 200stroke/min) 동안 반응시킨다 --> --> 12N 0.4ml을 첨가한다 --> 540nm에서 흠광도를 측정한다.
<3-2> 쌀밥의 소화율 곡선
그 결과를 하기 도 4에 기재하였다. 상기 도 4와 같이, 밥의 소화율곡선은 예상한 대로 초기에 소화율이 높고, 그 이후로 증가하다 일정해지는 곡선을 나타내었다.
<3-3> 쌀가루의 소화율 곡선
그 결과를 하기 도 5에 기재하였다. 상기 도 5와 같이, 쌀가루의 소화율곡선은 멥쌀과 찹쌀가루는 가공전으로 호화되지 않았기에 천천히 소화율이 증가하는 결과를 보였으나 올벼쌀가루는 열처리에 의해 부분적으로 호화가 되었기에 초기에 소화율이 높고, 그 이후로 증가하다 일정해지는 곡선을 나타내었다.
<실험예 4> RDS(급소화성전분), SDS(지소화성전분) 및 RS(저항전분) 분석
<4-1> 분석방법
소화율 곡선으로부터 다음과 같은 정의로 분석하였다. RDS는 20분 안에 분해되는 전분 소화율이고, SDS는 120분 전분소화율에서 20분 전분소화율을 빼주어 계산한다. RS는 100에서 120분 동안 소화된 전분의 함량을 빼주어 계산한다. 즉 120분 동안 소화되지 않은 전분의 함량으로 정의된다.
<4-2> 쌀밥의 전분 소화율
그 결과를 하기 표 5에 기재하였다.
| 시료 | 급소화성전분(%) | 지소화성전분(%) | 저항전분(%) |
| 식빵 | 88.6±1.0 | 7.6±0.8 | 3.8±0.5 |
| 쌀밥1 | 75.1±1.0 | 20.2±0.2 | 4.8±1.2 |
| 쌀밥2 | 70.1±3.6 | 25.7±3.8 | 3.3±1.7 |
| 쌀밥3 | 69.7±1.3 | 26.1±3.0 | 4.3±2.4 |
| 쌀밥4 | 66.2±3.9 | 30.3±0.8 | 3.5±4.0 |
| 쌀밥5 | 78.8±0.6 | 20.0±1.0 | 1.2±0.5 |
| 쌀밥6 | 87.4±1.7 | 12.5±1.7 | 0.1±0.0 |
| 쌀밥7 | 87.0±0.7 | 12.9±0.7 | 0.1±0.0 |
| 쌀밥8 | 68.5±4.6 | 26.8±3.1 | 4.7±4.7 |
급소화성전분: Rapidly digestible starch, 지소화성전분: slowly digestible starch, 저항전분: resistant starch.
<4-2-1> 급소화성 전분
급소화성전분은 빠르게 소화되는 전분의 함량으로 가공식품에서 함량이 높고 급소화성전분의 함량이 높은 음식을 지속적으로 섭취할 경우 혈당을 증가시키고 당뇨, 심혈관 질환 등 만성질환을 유발할 수 있다.
상기 표 5와 같이, 일반멥쌀밥의 급소화성전분은 87.4%이고, 올벼멥쌀밥은 66.2~78.8%로 일반멥쌀밥에 비해 감소하는 결과를 보였다.
특히 시료 4번 올벼쌀밥은 66.2%로 일반멥쌀밥에 비해 급소화성 전분 함량이 21.2% 감소하는 결과를 나타났다.
이는 올벼쌀 제작 과정에서 1) 쌀 내부 전분구조의 변화로 호화 후 냉각에 의해 전분 결정성이 증가하여 소화효소의 분해가 초기에 용이하지 못했기 때문이며 2) 전분의 호화와 노화에 의한 쌀 표면의 경화로 인하여 소화효소가 물리적으로 접근하지 어려웠을 것으로 생각된다.
찹쌀밥의 경우도, 일반찹쌀밥의 급소화성 전분의 함량이 87.0%에서 올벼찹쌀밥은 68.5%로 19.5% 감소하는 결과를 보였다.
<4-2-2> 지소화성 전분
지소화성전분은 천천히 소화되는 전분으로, 소화는 되지만 속도가 느린 전분으로 생각되며, 에너지원으로 활용되기에 포만감을 줄 수 있는 전분 소재로 알려져 있으며 혈당개선에 도움을 주는 것으로 보고되고 있다.
표 5와 같이, 일반멥쌀밥의 지소화성전분은 12.5%이었으나 올벼멥쌀밥의 지소화성전분 함량은 20.0~30.3%로 크게 증가하였다.
이는 일반멥쌀밥의 급소화성전분의 일부가 올벼쌀 제조과정에 의한 열처리 및 노화과정에서 지소화성전분으로 전환되었기 때문이다.
이와 유사하게 일반찹쌀밥의 지소화성분은 12.9%이었으나 올벼찹쌀밥의 지소화성전분은 26.8%로 역시 크게 증가하였다.
<4-2-3> 저항 전분
저항전분은 인체내에서 소화되지 않은 전분으로, 에너지원으로 활용되어지지 않지만, 대장에서 유익균의 먹이가 되고 발효되어 장건강에 도움을 주는 성분으로 알려져 있다.
표 5와 같이, 쌀밥에서는 저항전분의 함량은 1% 이하로 낮은 것으로 알려져 있다. 본 실험 결과에서 일반멥쌀밥과 일반찹쌀밥도 0.1% 수준으로 낮은 결과를 보였다.
올벼멥쌀밥은 1.2~4.3%로 일반멥쌀밥에 비해 증가하는 결과를 보였으며 올벼찹쌀밥도 4.7%로 올벼쌀 제조에 의해 증가하는 결과를 보였다. 이는 올벼제조과정중 노화된 전분 결정이 형성되고 이러한 구조는 인체의 소화효소에 의해 분해되지 않기 때문에 저항전분 함량이 5% 이하이긴 하지만 올벼쌀에서 높게 나온 것으로 생각된다.
<4-3> 쌀가루의 전분 소화율
그 결과를 하기 표 6에 기재하였다.
| 시료 | 급소화성전분(%) | 지소화성전분(%) | 저항전분(%) |
| 식빵 | 88.6±1.0 | 7.6±0.8 | 3.8±0.5 |
| 쌀가루1 | 76.9±1.6 | 9.1±0.7 | 14.0±1.7 |
| 쌀가루2 | 72.6±1.3 | 9.1±2.2 | 18.3±1.7 |
| 쌀가루3 | 78.2±0.5 | 8.0±0.2 | 13.8±0.7 |
| 쌀가루4 | 75.2±1.3 | 8.0±0.3 | 16.8±1.6 |
| 쌀가루5 | 73.9±1.7 | 16.3±1.4 | 9.8±0.5 |
| 쌀가루6 | 35.1±1.0 | 50.3±1.4 | 14.6±1.3 |
| 쌀가루7 | 43.8±0.7 | 45.3±2.4 | 10.9±1.9 |
| 쌀가루8 | 76.6±2.1 | 9.3±2.0 | 14.1±1.1 |
급소화성전분: Rapidly digestible starch, 지소화성전분: slowly digestible starch, 저항전분: resistant starch.
<4-3-1> 급소화성 전분
표 6과 같이, 일반멥쌀가루의 급소화성전분은 35.1%인데 앞서 설명한 바와 같이 호화가 되지 않은 쌀가루이기에 낮은 급소화성전분 함량을 보였다. 올벼멥쌀가루는 일반멥쌀가루에 비해 크게 73.9-78.2%로 증가하였다. 이는 올벼쌀 제조 과정에서 열을 가하였기에 부분적으로 호화가 진행되어 소화효소가 접근하기 쉽기에 급소화성 전분의 함량이 크게 증가한 것으로 생각된다.
올벼쌀 제조조건이 다른 시료 급소화성 전분의 차이는 6% 이내로 적게 나타났다.
찹쌀가루의 경우도, 일반찹쌀가루의 급소화성 전분 함량이 43.8%에서 올벼찹쌀가루는 76.6%로 크게 증가하는 결과를 보였다.
<4-3-2> 지소화성 전분
또한, 표 6과 같이, 일반멥쌀가루의 지소화성전분은 50.3%이었으나 올벼멥쌀가루는 지소화성전분의 함량은 8.0~16.3%로 크게 감소하였다.
이는 일반멥쌀의 지소화성전분이 올벼쌀 제조과정에 의한 열처리에 의해 호화되었기에 급소화성전분으로 전환되었기 때문이다.
이와 유사하게 일반찹쌀가루의 지소화성분은 45.3%이었으나 올벼찹쌀가루의 지소화성전분은 9.3%로 역시 크게 감소하였다.
<4-3-3> 저항 전분
또한, 표 6와 같이, 쌀가루의 경우 가공(취반)전이기에 쌀밥에 비해서는 저항전분의 함량이 높게 나타났다.
일반멥쌀가루의 저항전분 함량은 14.6%로 찹쌀가루의 저항전분(10.9%)에 비해 높게 나타났는데 이는 멥쌀은 아밀로즈 함량이 높고 찹쌀은 아밀로펙틴으로 구성되었으며 아밀로즈가 아밀로펙틴에 비해 효소 민감성이 낮다고 보고되었기에 아밀로즈함량이 상대적으로 높은 일반멥쌀가루가 저항전분 함량이 다소 높은 것으로 생각된다.
올벼멥쌀가루는 9.8~18.3%로 일반멥쌀가루(14.6%)에 비해 낮은 올벼쌀가루와 반대로 높은 시료가 있었다.
특히 시료 2와 시료 4의 쌀가루는 16.8%와 18.3%로 일반멥쌀가루에 비해 증가하는 결과는 보였다.
올벼쌀 제조과정에서 열처리에 의해 호화로 인해 급소화성전분은 크게 증가하고 지소화성전분의 함량은 반대로 크게 감소하였지만 저항전분은 다소 상반된 결과를 나타냈다.
일부 올벼쌀 제조과정에 따라 열처리와 냉각과정에서 단단한 결정들이 일부 생성되었기에 이는 소화효소에 의해 분해가 일어나지 않기 때문에 저항전분의 함량이 증가한 것으로 생각된다.
이러한 결과는 산업적으로 올벼쌀 활용시 영양학적으로 중요한 연구결과이다.
일반찹쌀가루의 저항전분도 10.9%에서 올벼찹쌀가루는 14.1%로 저항전분 함량이 증가하였다. 이 역시 열처리와 냉각과정 중에 효소의 접근이 용이하지 않은 전분결정구조가 생성되었기 때문이다.
<실험예 5> 분해지수와 예상혈당지수 분석
<5-1> 분석방법
HI(hydrolysis index, 분해지수) 분석은 다음과 같이 계산한다.
HI=(쌀밥의 소화율 곡선 면적/식빵의 소화율 곡선 면적)×100
GI(expected glycemic index, 예상 혈당지수) 분석은 다음과 같이 계산한다.
eGI= 0.862×HI + 8.819
<5-2> 쌀밥의
in vitro
예상혈당지수
그 결과를 하기 표 7에 기재하였다.
| 시료 | HI | eGI |
| 식빵 | 100 | 95.0 |
| 쌀밥1 | 88.7±0.4 | 85.3±0.4 |
| 쌀밥2 | 89.0±0.8 | 85.5±0.7 |
| 쌀밥3 | 85.4±1.6 | 82.4±1.4 |
| 쌀밥4 | 85.5±0.6 | 82.5±0.5 |
| 쌀밥5 | 94.4±0.9 | 90.2±0.8 |
| 쌀밥6 | 100.4±0.6 | 95.3±0.5 |
| 쌀밥7 | 99.6±0.3 | 94.7±0.3 |
| 쌀밥8 | 88.6±1.4 | 85.2±1.2 |
HI: hydrolysis index (분해지수),
HI=(쌀밥의 소화율 곡선 면적/식빵의 소화율 곡선 면적)×100
eGI: expected glycemic index (예상 혈당지수),
eGI= 0.862×HI + 8.819
상기 표 7와 같이, 일반멥쌀밥의 예상혈당지수는 95.3이고 일반찹쌀밥의 예상혈당지수는 94.7로 상당히 높다. 이는 쌀밥의 대부분은 인체내에서 소화되어 혈당을 높이는 것으로 생각된다.
그에 비해 올벼멥쌀밥은 82.4~90.3으로 감소하는 결과를 보였다. 이는 이미 소화율곡선과 소화율전분의 함량에서도 설명한 것 같이 올벼쌀 제조과정 중 전분의 호화와 노화로 인한 구조변화로 소화가 지연된 것으로 생각된다.
유사하게 올벼찹쌀밥도 85.2로 이 역시 감소한 결과를 보였기에 같은 방법으로 설명이 가능할 것으로 생각된다.
다만 본 실험은 in vito 상으로 혈당지수를 예상하는 수치로만 활용가능하다.
<5-3> 쌀가루의
in vitro
혈당지수
그 결과를 하기 표 8에 기재하였다.
| 시료 | HI | eGI |
| 식빵 | 100 | 95.0 |
| 쌀가루1 | 85.6±1.4 | 82.6±1.2 |
| 쌀가루2 | 81.9±0.8 | 79.4±0.7 |
| 쌀가루3 | 86.7±1.0 | 83.5±0.8 |
| 쌀가루4 | 84.4±1.1 | 81.6±1.0 |
| 쌀가루5 | 87.5±1.8 | 84.2±1.6 |
| 쌀가루6 | 64.7±0.9 | 64.6±0.8 |
| 쌀가루7 | 73.4±0.7 | 72.1±0.6 |
| 쌀가루8 | 84.3±0.6 | 81.5±0.5 |
HI: hydrolysis index (분해지수),
HI=(쌀밥의 소화율 곡선 면적/식빵의 소화율 곡선 면적)×100
eGI: expected glycemic index (예상 혈당지수),
eGI= 0.862×HI + 8.819
상기 표 8과 같이, 일반멥쌀가루의 예상혈당지수는 64.6이고 일반찹쌀가루의 예상혈당지수는 72.14로 낮은데 이는 쌀가루가 가공되지 않았기에 인체내에서 소화되지 않은 부분이 많았기에 혈당지수가 낮았다.
그에 비해 올벼멥쌀가루는 79.4~84.2로 증가하는 결과를 보였다. 이는 이미 소화율곡선과 소화율전분의 함량에서도 설명한 것 같이 올벼쌀 제조과정 중 열처리에 의해 부분적으로 호화되었기 때문이다.
유사하게 올벼찹쌀가루도 81.5로 이 역시 증가한 결과를 보였기에 같은 방법으로 설명이 가능할 것으로 생각된다.
<실험예 6> 분석 결과 총평
<6-1> 올벼쌀밥의 전분소화율
올벼쌀밥의 전분소화율을 비교한 결과를 도 6에 기재하였다. 상기 도 6에 기재된 쌀밥 2~4는 각각 증숙시간 20, 21, 22분으로 차등을 둔 올벼쌀밥이고, 쌀밥 6은 일반 백미쌀, 쌀밥 7은 일반쌀(찹쌀)이고, 쌀밥 8은 찹쌀을 이용한 올벼쌀을 나타낸다.
상기 도 6에 기재된 바와 같이, 본 발명의 올벼쌀밥은 급소화성전분은 ~20% 감소하고 반면에 지소화성전분은 ~20% 증가하였으며 저항전분은 ~5% 증가하였다. 따라서, 올벼쌀 제조방법에 따른 밥의 소화율이 크게 감소하여 지소화성전분과 저항전분의 함량을 증가하였기에 지속적인 올벼쌀 섭취는 일반쌀밥 섭취에 비해 다양한 만성질환개선에 도움을 줄 수 있을 것으로 생각된다.
<6-2> 올벼쌀밥의 예상혈당지수
상기 전분소화율을 기초로 올벼쌀밥의 예상혈당지수를 예측하였다. 그 결과를 도 7에 기재하였다. 구체적으로, 본 발명의 올벼쌀밥은 예상혈당지수가 10~13정도 감소하는 결과를 나타냈는데 지속적인 올벼쌀밥의 섭취는 일반쌀밥에 의해 혈당개선에 효과적일 것으로 생각된다.
<6-3> 올벼쌀가루의 전분소화율
올벼쌀가루의 전분소화율을 비교한 결과를 도 7에 기재하였다. 올벼쌀은 제조과정 중 열이 가해지기에 부분적인 전분 호화로 인해 일반쌀가루에 비해 전분소화율이 증가하여 급소화성전분은 크게 증가하고 지소화성전분은 크게 감소하는 결과를 보였다. 그러나 일부 올벼쌀은 저항전분함량이 2~4%가 증가하였다. 이는 올벼쌀 제조과정 중에 형성된 전분구조 중 일부가 효소에 대한 저항성이 높은 것으로 생각된다. 쌀가루에서의 저항전분함량의 증가는 산업적 활용성이 높다고 생각된다.
이상, 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
Claims (6)
1) 이양 후 110~120일 동안 자라서 85~90%의 등숙률을 갖는 찹쌀 또는 멥쌀벼를 수확하는 단계;
2) 상기 찹쌀벼는 20~28%, 멥쌀벼는 14% 수분량을 갖도록 조절하는 단계;
3) 상기 수분량이 조절된 벼를 23~24℃의 지하수에 침지하는 단계, 이때 찹쌀벼는 조생종은 24시간, 중만생종은 48시간 동안, 멥쌀벼는 4일 동안 침지시키는 것을 특징으로 하고;
4) 상기 침지된 찹쌀 또는 멥쌀벼를 통형으로 대류현상을 활용하여 55분 동안 증숙시키는 단계;
5) 상기 증숙된 찹쌀 또는 멥쌀벼를 6시간 동안 수분량 11~14%가 되도록 건조하는 단계; 및
이때, 상기 건조된 벼에 스테아르산(stearic acid), 세틸알콜(cetyl alcohol)과 비타민 C를 분무하는 1차 코팅 및 Lauric Acid, 아르긴 오일, 올리브 오일과 비타민 C를 분무하는 2차 코팅의 2중 코팅을 사용하는 것을 특징으로 하고,
6) 상기 건조된 찹쌀 또는 멥쌀벼를 6~8분도로 도정하는 단계;를 포함하는 찹쌀 또는 멥쌀벼의 올벼쌀 제조 방법.
2) 상기 찹쌀벼는 20~28%, 멥쌀벼는 14% 수분량을 갖도록 조절하는 단계;
3) 상기 수분량이 조절된 벼를 23~24℃의 지하수에 침지하는 단계, 이때 찹쌀벼는 조생종은 24시간, 중만생종은 48시간 동안, 멥쌀벼는 4일 동안 침지시키는 것을 특징으로 하고;
4) 상기 침지된 찹쌀 또는 멥쌀벼를 통형으로 대류현상을 활용하여 55분 동안 증숙시키는 단계;
5) 상기 증숙된 찹쌀 또는 멥쌀벼를 6시간 동안 수분량 11~14%가 되도록 건조하는 단계; 및
이때, 상기 건조된 벼에 스테아르산(stearic acid), 세틸알콜(cetyl alcohol)과 비타민 C를 분무하는 1차 코팅 및 Lauric Acid, 아르긴 오일, 올리브 오일과 비타민 C를 분무하는 2차 코팅의 2중 코팅을 사용하는 것을 특징으로 하고,
6) 상기 건조된 찹쌀 또는 멥쌀벼를 6~8분도로 도정하는 단계;를 포함하는 찹쌀 또는 멥쌀벼의 올벼쌀 제조 방법.
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제 1항의 방법으로 제조된 올벼쌀을 수분량이 10~11%로 조정하고, 이를 230~240℃에서 15~20초 동안 볶는 단계;를 추가로 포함하는 퍼핑된 올벼쌀의 제조 방법.
1) 제 1항의 방법으로 제조된 올벼쌀 및 일반쌀 또는 현미쌀을 혼합하는 단계; 및
2) 상기 혼합쌀을 팝핑하는 단계;를 포함하고,
이때, 상기 팝핑에 사용하는 팝핑기는 25~30분 동안 예열하고, 115~135℃에서 팝핑을 수행하며, 분당 40~50회 팝핑과자를 토출하는 것을 특징으로 하는 올벼쌀을 이용한 팝핑 과자의 제조 방법.
2) 상기 혼합쌀을 팝핑하는 단계;를 포함하고,
이때, 상기 팝핑에 사용하는 팝핑기는 25~30분 동안 예열하고, 115~135℃에서 팝핑을 수행하며, 분당 40~50회 팝핑과자를 토출하는 것을 특징으로 하는 올벼쌀을 이용한 팝핑 과자의 제조 방법.
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| KR1020230099143A KR102594670B1 (ko) | 2023-07-28 | 2023-07-28 | 파보일드 라이스 공법을 활용한 올벼쌀과 퍼핑 올벼쌀의 제조 방법 및 상기 올벼쌀을 이용한 팝핑 과자의 제조 방법 |
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|---|---|---|---|---|
| KR100579755B1 (ko) | 2004-04-07 | 2006-05-15 | 임경식 | 올벼쌀 제조방법 |
| KR100832305B1 (ko) | 2007-02-12 | 2008-05-26 | 한국식품연구원 | 올벼쌀 스낵바 및 이의 제조방법 |
| KR20150112323A (ko) | 2014-03-27 | 2015-10-07 | 주식회사크라운제과 | 올벼 쌀 씨리얼 과자 제조방법 |
| KR20180033990A (ko) * | 2016-09-27 | 2018-04-04 | 주식회사 샘케이 | 멜라토닌을 함유하는 이중 코팅된 순수 비타민ｃ 입자 및 그 제조방법 |
| KR20180063655A (ko) * | 2016-12-02 | 2018-06-12 | 주식회사 리빙라이프 | 올벼 쌀을 이용한 가공식품 및 그 제조방법 |
| KR20190017095A (ko) * | 2017-08-09 | 2019-02-20 | 농업회사법인 (주) 남양식품 | 조리 편의성 곡물 및 그를 이용한 곡물 가공품의 제조방법 |
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2023
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