KR20150089940A - 두유류 음료와 두부의 제조방법 및 그 제조방법에 사용하는 기류분쇄장치 - Google Patents

두유류 음료와 두부의 제조방법 및 그 제조방법에 사용하는 기류분쇄장치 Download PDF

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Abstract

(과제) 본 발명은, 「원료가 되는 대두에 포함되는 비지 및 배축을 통째로 함유시킴으로써 건강기능성 성분을 풍부하게 포함하고, 풍미도 식감도 양호한 두유류 음료 및 두부」를, 그라인더나 고압 호모지나이저라는 특수한 기기의 사용을 전제로 하지 않고 간이한 설비구성에 의하여, 저동력 또한 저비용이고 또한 단시간에 제조하는 기술을 제공하는 것이다.
(해결수단) 생대두를 건조시킨 후에 탈피처리하여 배축을 추출하고, 상기 배축을 가열처리한 후에 상기 배축을 55℃ 이하에서 기류분쇄하여, 메디언 지름(d50)이 20∼40μm이고 또한 입경이 100μm 이하인 비율이 90% 이상이 되도록 미세하게 분쇄하는 배축분말 준비공정과, 상기 배축을 추출한 대두를 55℃ 이하에서 기류분쇄하여 메디언 지름(d50)이 20∼40μm이고 또한 입경이 100μm 이하인 비율이 90% 이상이 되도록 미세하게 분쇄하는 대두분말 준비공정과, 상기 배축분말을 0.05∼2질량%, 상기 대두분말을 2∼22질량%를 함유시켜서 전립대두음료로 하는 원료조합공정을 구비한다.

Description

두유류 음료와 두부의 제조방법 및 그 제조방법에 사용하는 기류분쇄장치{MANUFACTURING METHOD OF SOYBEAN MILK-LIKE DRINK AND SOYBEAN CURD, AND AIRSTREAM GRINDING DEVICE TO USE FOR THE MANUFACTURING METHOD}
본 발명은, 건강기능성 성분을 풍부하게 포함하는 두유류 음료(豆乳類 飮料)와 두부(豆腐)의 제조방법 및 그 제조방법에 사용하는 기류분쇄장치(氣流粉碎裝置)에 관한 것이다.
통상의 두유 및 두부는, 대두(大豆)를 수침지(水浸漬)시킨 후에 물을 가하면서 마쇄(磨碎)하고, 얻어진 「콩물」에 소포제(消泡劑)를 첨가하여 가열함으로써 비지를 분리하여 두유를 얻고, 이 두유에 두부용 응고제(豆腐用 凝固劑)를 첨가하여 단백질을 응고시킴으로써 제조된다. 또한 통상의 음료용도의 두유는, 대두를 물과 함께 분쇄할 때에 대두에 포함되어 있는 지방산(脂肪酸)이 효소적으로 산화됨으로써 발생하는 「대두 냄새」의 원인물질인 n-헥사날(n-hexanal)의 생성을 억제하기 위하여 대두를 탈피(脫皮)시켜서 종피(種皮)와 배축(胚軸)을 제거하는 처리를 하고, 남은 자엽(子葉) 부분을 가열하여 효소 불활성화(酵素 不活性化)시킨 후에 열수(熱水)를 가하면서 분쇄하고, 얻어진 「콩물」에 소포제를 첨가하여 가열함으로써 비지를 분리하여 제조된다. 다만 이 제조방법에 의하면, 대두의 단백질이 지나친 열변성(熱變性)을 받기 때문에, 통상의 두부용 응고제를 첨가하더라도 단백질이 충분히 응고되지 않아 두부를 얻을 수 없다. 어느 쪽의 방법에 의한 것이더라도 두유를 얻을 때까지의 공정에서 비지를 분리하는 것이 필수적이었다.
종래에 폐기되어 온 비지 부분에 포함되어 있는 영양성분이나 비지의 주성분인 식물섬유의 건강기능성이 최근에 주목을 받게 되어, 이들을 섭취할 수 있도록 하기 위하여 각종 제품의 개발이 진행되고 있지만, 이들 종래기술에서는 PH 조정·거침 방지·침전(沈澱) 방지 등을 목적으로 하여 많은 첨가물이 두유에 첨가되어 있어, 건강식품으로서의 상품 이미지를 손상시키는 문제가 있었다.
또한 대두의 배축 부분은 알싸한 맛이 강하여 두유의 풍미(風味)를 손상시키는 요인이 되기 때문에 종래에 폐기되어 왔지만, 한편 배축 부분에는 이소플라본(isoflavone)이나 사포닌(saponin)이라는 건강기능성 성분이 고농도로 포함되어 있는 것이 알려져 있어, 배축을 함유시키면서 풍미도 양호한 두유의 개발이 최근에 진행되고 있다(특허문헌1).
예를 들면 특허문헌1에는, 자연 그대로의 배축에, 상기의 종래방법에 의하여 만들어진 두유를 첨가하면서 그라인더(grinder)에 의하여 마쇄하고, 연속하여 비지를 분리하지 않고 19∼78MPa의 고압 호모지나이즈 처리(高壓 homogenize 處理)를 실시함으로써 대두 이소플라본 함유량이 많고 또한 풍미가 양호한 두유를 제조하는 기술이 개시되어 있다.
그러나 특허문헌1의 기술은, 물(branch water) 대신에 두유를 사용하여 배축을 마쇄하는 것을 전제로 하고 있고, 물 대신에 사용하는 두유는, 종래와 마찬가지로 비지를 분리하여 제조되기 때문에 「대두 이소플라본 함유량이 많고 또한 풍미가 양호한 두유」의 전체 제조공정으로부터 비지 배출을 제로(zero)로 할 수는 없어, 모든 대두를 통째로 낭비 없이 사용할 수는 없다는 문제가 있었다.
또한 특허문헌1의 기술에서는, 두유를 제조하는 일련의 설비 이외에 배축을 마쇄하기 위하여 그라인더나 가열장치, 냉각장치, 고압 호모지나이저(高壓 homogenizer) 등 통상의 2배 이상의 설비가 필요하게 되어, 이들 기기를 도입하기 위한 설비비용이나 전력이나 에너지 비용도 높아지게 됨으로써 제조비용이 대폭적으로 커진다는 문제가 있었다.
그 이외에 특허문헌1의 기술에서는, 물 대신에 사용하는 「종래 방법에 의하여 만들어진 두유」를 제조하기 위한 각 공정(「대두 → 침지 → 마쇄 → 가열 → 비지 분리 → 냉각 → 두유」)을 거친 후에, 「대두 이소플라본 함유량이 많고 또한 풍미가 양호한 두유」를 제조하기 위한 각 공정(「두유 + 배축 → 마쇄 → 가열 → 냉각 → 고압 균질화」)이 필요하게 되어, 가열공정이나 냉각공정이 반복되기 때문에 과변성(過變性)의 원인이 될 우려가 높아 일반적인 음료의 제법으로서는 현실적이지 않다는 문제도 있었다. 또한 물 대신에 사용하는 두유의 제조에 있어서, 「침지」공정이 필수가 되어 제조시간이 길어지는 문제도 있었다. 또한 가열공정이나 냉각공정이 반복되기 때문에, 단백질의 과변성에 의하여 단백질의 응고력이 저하되어 상기 두유에 두부용 응고제를 첨가하더라도 두부를 얻는 것이 어렵다는 문제도 있었다.
또한 특허문헌1의 기술에 의하여 「매끄러운 식감(食感)의 두유」를 얻기 위해서는, 고압 호모지나이저를 복수 대(2대 이상) 직렬로 설치하여 단계적으로 고압력에 의한 균질화를 도모할 필요가 있어, 대규모의 설비가 필요하기 때문에 설비비용의 관점에서 바람직하지 못하다는 문제가 있었다.
: 일본국 특허 4331747호 공보
본 발명의 목적은 상기의 문제를 해결하여, 「원료가 되는 대두에 포함되는 비지나 배축을 통째로 함유시킴으로써 건강기능성 성분을 풍부하게 포함하고 또한 풍미도 식감도 양호한 두유류 음료 및 두부」를, 첨가물을 사용하지 않고 저비용이고 또한 단시간에 제조하는 기술을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여 이루어진 본 발명은, 생대두를 건조시킨 후에 탈피처리하여 배축을 추출하고, 상기 배축을 가열처리한 후에 상기 배축을 55℃ 이하에서 기류분쇄하여, 메디언 지름(d50)이 20∼40μm이고 또한 입경이 100μm 이하인 비율이 90% 이상이 되도록 미세하게 분쇄하는 배축분말 준비공정과, 상기 배축을 추출한 대두를 55℃ 이하에서 기류분쇄하여, 메디언 지름(d50)이 20∼40μm이고 또한 입경이 100μm 이하인 비율이 90% 이상이 되도록 미세하게 분쇄하는 대두분말 준비공정과, 상기 배축분말을 0.05∼2질량%, 상기 대두분말을 2∼22질량%를 베이스액에 분산시켜서 두유류 음료로 하는 원료조합공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 것이다.
청구항2에 기재된 발명은, 청구항1에 기재된 두유류 음료의 제조방법에 있어서, 상기 가열처리는, 150∼200℃에서 0.5∼40분간 하는 것을 특징으로 하는 것이다.
청구항3에 기재된 발명은, 청구항1 또는 2에 기재된 두유류 음료의 제조방법에 있어서, 상기 가열처리로서 배전처리를 하는 것을 특징으로 하는 것이다.
청구항4에 기재된 발명은, 청구항3에 기재된 두유류 음료의 제조방법에 있어서, 상기 배전처리의 열원으로서 과열 수증기를 사용하는 것을 특징으로 하는 것이다.
청구항5에 기재된 발명은, 청구항1에 기재된 두유류 음료의 제조방법에 있어서, 상기의 원료조합공정에 연속하여, 호모지나이저 내를 20∼60Mpa의 압력으로 하여 1패스의 균질화 처리를 하는 균질화 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 것이다.
청구항6에 기재된 발명은, 청구항1∼5 중 어느 하나의 항에 기재된 두유류 음료의 제조방법에 있어서, 상기 원료조합공정에서는, 베이스액으로서 탈산소수를 사용하고, 상기 베이스액에, 대두분말과 배축분말을 교반, 분산, 용해, 유화시키는 것을 특징으로 하는 것이다.
청구항7에 기재된 발명은, 청구항1∼5 중 어느 하나의 항에 기재된 두유류 음료의 제조방법에 있어서, 상기 원료조합공정에서는, 베이스액으로서 70∼100℃의 열수를 사용하고, 상기 베이스액에, 대두분말과 배축분말을 교반, 분산, 용해, 유화시키는 것을 특징으로 하는 것이다.
청구항8에 기재된 발명은, 청구항1에 기재된 각 공정의 후에, 두부용 응고제를 첨가하여 단백질을 응고시켜서 두부로 하는 응고공정을 추가하여, 건강기능성 성분을 풍부하게 포함하는 두부를 제조하는 것을 특징으로 하는 것이다.
청구항9에 기재된 발명은, 청구항1∼7 중 어느 하나의 항에 기재된 두유류 음료의 제조방법 혹은 청구항8에 기재된 두부의 제조방법 중에서 적어도 어느 하나에 사용하는 기류분쇄장치로서, 원통모양 본체와 테이퍼모양 앞뚜껑으로 이루어지는 케이싱의 내부에, 고속으로 회전하는 2매의 회전날개를 설치한 기류분쇄기와, 원통모양 본체의 배면측으로부터 원료를 연속적으로 공급하는 원료공급기와, 테이퍼모양 앞뚜껑의 전부로부터 분쇄물을 흡인하여 회수하는 흡인장치를 구비하고, 상기 케이싱에는, 분쇄온도를 55℃ 이하로 억제할 수 있는 냉각수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 것이다.
청구항10에 기재된 발명은, 청구항9에 기재된 기류분쇄설비에 있어서, 냉각수단이 냉각액을 순환시키는 냉각재킷인 것을 특징으로 하는 것이다.
생대두를 건조시킨 후에 탈피처리하여 배축을 추출하고, 상기 배축을 가열처리함으로써 배축 부분의 알싸한 맛을 제거할 수 있다.
일본국 공개특허 특개2002-159274와 같이 대두를 20μm 이하로 분쇄하여 고이소플라본(高isoflavone) 함유 두부를 제조하는 기술은 알려져 있지만, 보통의 경우에 기류분쇄에 의하여 20μm 이하로 분쇄하기 위해서는 5000rpm의 고속회전으로 회전날개를 돌릴 필요가 있고, 분쇄 시에 발생하는 마찰열에 의하여 대두 등은 열변성이 진행되고, 이와 같이 열변성된 대두분(大豆粉)으로 두유를 만들었을 경우에 수용성 단백질의 추출효율이 저하되어 용해성이 나빠지게 됨으로써 가루처럼 매끈함이 결여되는 두유가 된다. 또 점도(粘度)도 높아지는 등의 폐해도 발생한다. 이에 대하여 본 발명에서는, 냉각장치를 구비한 기류분쇄기에 의하여, 배축 및 대두의 쌍방을 55℃ 이하에서 기류분쇄하여, 메디언 지름(median diameter)(d50)이 20∼40μm이고 또한 입경(粒徑)이 100μm 이하인 비율이 90% 이상이 되도록 미세하게 분쇄함으로써 상기의 결점을 회피하고 있다.
또한 배축을 추출한 대두를 55℃ 이하에서 기류분쇄하여, 메디언 지름(d50)이 20∼40μm이고 또한 입경이 100μm 이하인 비율이 90% 이상으로 된 대두분말은, 통상의 분쇄기에 의하여 분쇄된 것에 비하여 용해성이 우수하고 수용성 단백질의 추출효율도 좋은 특성을 갖는다.
이상의 상승효과에 의하여, 본 발명에 의하면 「원료가 되는 대두에 포함되는 비지나 배축을 통째로 함유시킴으로써 건강기능성 성분을 풍부하게 포함하고 또한 풍미도 식감도 양호한 두유류 음료 및 두부」를 첨가물을 사용하지 않고 저비용이고 또한 단시간에 제조하는 기술을 제공할 수 있다. 또한 본 발명에 의하면, 두유를 제조할 때에 「침지」공정이 불필요하게 되기 때문에 제조시간의 단축을 도모할 수도 있다.
또한 본 발명에 의하면, 원료가 되는 대두에 포함되어 있는 기능성 성분(비지, 배축 등)을 통째로 함유시킴으로써, 이소플라본이나 사포닌, 섬유질 등 건강기능성 성분을 유효하게 섭취할 수 있는 것 이외에 두유 수확량의 대폭적인 향상을 도모할 수도 있다. 구체적으로는 음료용도 두유의 통상의 제조방법(대두를 탈피시켜서 종피와 배축을 제거하는 처리를 하고, 남은 자엽 부분을 가열하여 효소 불활성화시킨 후에 열수를 가하면서 분쇄하고, 얻어진 「콩물」에 소포제를 첨가하여 가열함으로써 비지를 분리하는 제조방법)에 의해서는 대두 고형분이 8% 정도인 것을 만드는 경우(이하, 통상방법이라고 한다)에 대두 1kg으로부터 얻어지는 두유는 3∼5kg 정도에 머무는 것에 대하여, 본 발명의 방법에 의하면 대두 1kg으로부터 12kg 정도의 두유를 제조할 수 있다. 또 제조시간도, 상기의 통상방법에서는 2시간∼15시간 필요로 하고 있었던 것에 대하여, 본 발명의 방법에 의하면 0.5시간으로 단축할 수 있다.
또한 필요없는 비지를 배출하지 않는 본 발명에 의하면, 에너지 효율의 향상이라는 효과도 발휘할 수 있다.
또 특허문헌1의 기술에서는, 배축을 마쇄하기 위한 그라인더로서 사워 보이(Sour Boy)나 사워 밀(Sour Mill), 매스 콜로이더(mass-colloider) 등의 습식 그라인더가 사용되고 있지만, 습식의 그라인더를 사용하여 마쇄된 배축은, 입도분포(粒度分布)(0.05mm∼2mm)에 큰 불균일성이 발견되어, 입경이 큰(입경이 150μm 이상) 고형물도 불가피하게 혼재되어 있다. 다음 공정에서 사용하는 고압 호모지나이저는, 입도분포가 작고 또한 입경이 큰 고형물이 혼입되어 있지 않은 샘플(sample)의 고압 호모지나이즈 처리를 목적으로 한 구조를 원래 구비하고 있기 때문에, 상기의 습식 그라인더를 사용하여 마쇄된 배축과 같이 입도분포에 큰 불균일성이 발견되고, 입경이 큰 고형물도 불가피하게 혼재되어 있는 샘플의 고압 호모지나이즈 처리에 사용하였을 경우에, 고압 호모지나이저에 대한 부담이 커지게 되어 특히 배축의 비율을 증가시키거나 장시간 운전을 한 경우에는 입도가 큰 고형분에 의하여 고압 호모지나이저의 밀봉부가 파손되어 액이 역류하는 트러블(trouble)이나 로드(rod)의 손모(損耗)라는 트러블이 발생하기 쉽다는 문제가 있었다. 이에 대하여 청구항8에 기재된 기류분쇄기를 사용하여, 배축 및 대두의 쌍방을 55℃ 이하에서 기류분쇄함으로써 이들의 문제를 회피할 수 있다.
도1은, 기류분쇄장치의 전체 도면이다.
도2는, 기류분쇄기의 수평 단면도이다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시형태를 나타낸다.
(배축분말 준비공정(胚軸粉末 準備工程))
대두(大豆)를 상온(常溫)에서 건조시켜서 수분을 10% 이하로 한 것을, 탈피기(脫皮機)를 사용하여 탈피하고, 배축제거기(胚軸除去機)에 의하여 풍선(風選 : winnowing)하여 배축(胚軸)을 얻는다. 대두를 탈피시키면 종피(種皮)가 떨어지고, 자엽(子葉)은 2분할되어, 배축도 자엽으로부터 분리된다.
배축분말 준비공정에서는, 이 배축을 150∼200℃의 과열 수증기에 의하여 0.5∼40분 가열처리한 후에, 상기 배축을 55℃ 이하에서 기류분쇄(氣流粉碎)하여, 메디언 지름(median diameter)(d50)이 20∼40μm이고 또한 입경(粒徑)이 100μm 이하인 비율이 90% 이상이 되도록 미세하게 분쇄한다.
일본국 공개특허 특개평10-4904 등에 기재되어 있는 바와 같이 배축은, 배전(焙煎 : roasting)에 의하여 쓴맛을 제거할 수 있는 것이 알려져 있다. 그러나 배축의 배전에는, 전열 로스터(電熱 roaster)나 열풍 로스터(熱風 roaster)가 종래부터 사용되고 있으며 예를 들면 160℃에서 60∼160분간의 배전이 필요하였기 때문에, 그 사이에 대기 중의 산소에 노출된 배축이 산화되기 쉽게 되어 쓴맛은 제거되지만, 산화에 의하여 발생된 새로운 성분에 의하여 풍미(風味)가 손상되는 문제가 있다. 이에 대하여 본 발명에서는, 과열 수증기를 사용하여 배전을 하기 때문에 배축의 산화에 기인하는 문제를 회피할 수 있다. 또한 과열 수증기는 고온공기나 배기가스와 비교하여 단위부피당 열용량이 훨씬 크기 때문에, 컴팩트(compact)한 장치에 의하여 단시간에 효율적으로 배전처리를 완료할 수 있다. 또한 일반적인 식품건조나 가열을 할 때에는, 메일라아드 반응(Maillard 反應)에 의하여 단백질이 변화되어 영양가(營養價)가 저하되거나 메일라아드 냄새라고도 불리우는 「타는 냄새」가 발생하는 것이 알려져 있지만, 과열 수증기를 사용함으로써 메일라아드 반응을 낮게 억제할 수도 있다. 또 배전시간이, 5분 미만에서는 배축의 쓴맛, 떫은 맛의 제거가 불충분하게 되고, 40분 초과에서는 항산화(抗酸化) 성분 등 건강기능 성분이 현저하게 감소되기 때문에, 0.5∼40분으로 하는 것이 바람직하다.
콩류나 곡류와 같은 식품 등의 분쇄에는, 종래로부터 해머 밀(hammer mill)이나 핀 밀(pin mill) 등과 같이 피분쇄물에 깨뜨리는 것과 같은 충격을 가하여 분쇄하는 충격식 분쇄기가 널리 사용되어 왔다. 그러나 충격식 분쇄기는 미세 분말화를 하려고 하면 충격에 의한 발열(發熱)이 커지게 되어, 미세하게 분쇄된 제품의 품질악화를 초래하는 경우가 있었다. 또한 피분쇄물이 대두 등 지방질 함유량이 많은 것인 경우에는, 기름으로 반죽된 것과 같은 상태가 되어 분쇄가 불가능하게 되는 경우가 있었다. 또한 피분쇄물을 액체질소 등의 냉매에 의하여 취화(脆化)시켜서 분쇄하는 동결분쇄법(凍結粉碎法)은, 여러 가지의 것을 미세하게 분쇄할 수 있는 우수한 분쇄방법이지만, 고가의 액체질소 등을 대량으로 필요로 하기 때문에 운전비용이 높아지게 되고 또 분쇄기 자체도 보냉(保冷)이 필요하기 때문에 큰 설비투자가 필요하다는 문제가 있었다. 이에 대하여 본 발명에서는, 기류분쇄(거센 기류 중에서 피분쇄물 상호간을 충돌시켜서 분쇄하는 방법)를 하고 있기 때문에, 충격에 의한 발열을 억제할 수 있어 소재성분의 열화(劣化)나 소재의 대미지(damage)를 억제하면서 효율적으로 미세하게 분쇄할 수 있을 뿐만 아니라, 설비투자나 운전비용도 억제할 수 있다.
본 실시형태에서는 이 기류분쇄를 하기 위한 장치로서 도1에 나타내는, 기류분쇄기(氣流粉碎機)(1)와, 기류분쇄기에 원료를 연속적으로 공급하는 원료공급기(原料供給機)(2)와, 기류분쇄기로부터 분쇄물을 흡인하여 회수하는 흡인덕트(吸引duct)(3)를 구비한 기류분쇄장치를 사용하고 있다. 기류분쇄기(1)는, 도2에 나타내는 바와 같이 원통모양 본체(4)와 테이퍼모양 앞뚜껑(5)으로 이루어지는 케이싱(casing)(6)의 내부에, 고속회전하는 2매의 회전날개(7, 8)를 설치한 것이며, 케이싱(6)에는 분쇄온도를 55℃ 이하로 억제할 수 있는 냉각수단(冷却手段)(9)을 구비하고 있다. 또 원료의 성분, 수분함유율, 분쇄온도 등의 변동은 분쇄의 부하변동이 되고, 이 부하변동은 기류분쇄기(1)의 동력모터(10)의 전류값의 변동으로서 나타낸다. 본 실시형태에서는, 이 전류값을 제어반(制御盤)(11)으로부터 구하고, 제어장치(12)에 의하여, 이 전류값을 파라미터(parameter)로 하여 원료공급기(2)의 공급량을 조정하는 피드백 제어(feedback 制御)를 하고 있다. 이 때문에 상기한 바와 같이 케이싱(6) 내의 분쇄온도를 55℃ 이하로 유지할 수 있는 것 이외에, 전류값이 증가되었을 때에는 원료공급기(2)의 공급량을 감소시켜서 분쇄의 부하를 감소시키는 제어를 함으로써 안정된 저온분쇄를 할 수 있다.
(대두분말 준비공정(大豆粉末 準備工程))
대두분말 준비공정에서는, 배축을 추출한 대두를 55℃ 이하에서 기류분쇄하여, 메디언 지름(d50)이 20∼40μm이고 또한 입경이 100μm 이하인 비율이 90% 이상이 되도록 미세하게 분쇄한다.
평소에 기류분쇄에 의하여 20μm 이하의 가루를 제조하는 경우에는 5000rpm 이상의 고속회전으로 회전날개를 돌릴 필요가 있고, 이와 같은 조건에서 분쇄를 하면, 분쇄에 따라 발생하는 열에 의하여 대두가 열변성되어 버린다. 이와 같은 열변성된 대두분으로 두유를 만들었을 경우에, 수용성 단백질의 추출효율이 저하되어 용해성이 나빠지게 되어, 가루처럼 매끈함이 결여되는 두유가 된다. 이들은 BRIX 측정장치에 의해서도 확인할 수 있다. 또 점도(粘度)도 높아지게 되는 등의 폐해도 발생한다. 이에 대하여 본 발명에서는, 배축 및 대두의 쌍방을 55℃ 이하에서 기류분쇄하여, 메디언 지름(d50)이 20∼40μm이고 또한 입경이 100μm 이하인 비율이 90% 이상이 되도록 미세하게 분쇄함으로써 상기의 결점을 회피하고 있다.
(원료조합공정(原料調合工程))
원료조합공정에서는, 상기 배축분말을 0.05∼2질량%, 상기 대두분말을 2∼22질량% 함유시켜서 대두분 조합액(大豆粉 調合液)으로 한다. 베이스액(base液)으로서, 70∼100℃의 열수(熱水) 또는 탈산소수(脫酸素水) 중에서 어느 하나 또는 쌍방을 사용하여, 대두 냄새를 감소시켜서 교반(攪拌), 분산(分散), 용해(溶解), 유화(乳化)시키는 것이 바람직하다. 배축분말이 0.05질량% 미만에서는, 대두 이소플라본(大豆 isoflavone)이나 사포닌(saponin) 등 건강기능성 성분이 지나치게 적기 때문에 바람직하지 못하다. 배축분말이 22질량% 이상에서는, 대두 이소플라본이나 사포닌에 의한 떫은 맛 등이 많아지게 되고, 거친 것이 증가하기 때문에 바람직하지 못하다. 대두분말이 2질량% 미만에서는, 콩의 영양성분을 섭취하기에 충분하지 않아 본 발명의 효과를 발휘할 수 없다. 대두분말이 22질량% 이상에서는, 가열 시의 눌음 등의 발생도 많고 가열살균(加熱殺菌)이 불충분하게 되는 것이나 점도가 증가되어 음료로서 적절하지 않다.
또 대두 냄새의 원인이 되는 리폭시게나아제(lipoxygenase)는 산소와 결합함으로써 독특한 대두 냄새를 발생시키고 있다. 이 때문에 원료조합공정에서는, 70∼100℃의 열수에 의하여 대두분말과 배축분말을 교반, 분산, 용해, 유화시키거나, 탈산소수를 용매로 하여 대두분말과 배축분말을 교반, 분산, 용해, 유화시켜서 대두 냄새의 감소를 도모하는 것이 바람직하다.
(가열공정(加熱工程))
원료조합공정을 거쳐서 얻어진 대두분 조합액을 가열하여 가용성(可溶性) 성분을 추출함과 아울러, 트립신 인히비터(trypsin inhibitor)와 같은 인체에 유해한 효소를 불활성화시켜서 두유류 용액을 얻는다. 가열온도는 95℃ 이상으로 하여 5∼15분간의 가열을 하는 것이 바람직하다. 가열방법으로서는, 직접 증기식의 가열, 증기 혹은 열수를 사용한 간접가열 등 통상의 두유제조에 사용되는 가열방법이면 어느 것을 사용하더라도 좋다.
(균질화 공정(均質化 工程))
유통기한이 짧은 두유용 음료의 제조 시에는 균질화 공정은 불필요하지만, 유통기한이 긴 것의 경우에는, 상기의 원료조합공정에 연속하여 호모지나이저(homogenizer) 내를 20∼60Mpa의 압력으로 하여, 1패스(1pass)의 균질화 처리를 함으로써 장기간 매끄러운 식감(食感)을 유지할 수도 있다.
(충전공정(充塡工程))
가열공정 혹은 균질화 공정을 거쳐서 얻어진 두유류 용액을 적절한 용기에 충전(充塡)하여 두유류 음료로 한다. 충전된 두유류 음료는, 적절하게 가열살균의 공정을 거친 후에 냉각시켜서 제품으로 한다.
(두부제조공정(豆腐製造工程))
가열공정을 거쳐서 얻어진 두유류 용액에 두부용 응고제(豆腐用 凝固劑)를 첨가하여 단백질을 응고시켜서 두부로 한다. 응고제로서는 염화마그네슘, 황산칼슘, 글루코노 델타 락톤(glucono delta lactone) 등 통상의 두부제조에 사용되는 것이면 무엇을 사용하더라도 좋다. 얻어진 두부는 적절하게 포장하여 냉각시켜서 제품으로 한다. 또 두부를 제조하는 경우에는, 단백질의 과변성(過變性)에 의한 응고력의 저하를 방지하기 위하여 원료조합공정에서 사용하는 물은 70℃ 이하인 것이 바람직하다. 또한 가열공정을 거쳐서 얻어진 두유류 용액을 멸균(滅菌)한 후에, 두부용 응고제를 무균적(無菌的)으로 첨가하여 무균충전한 후에 적절한 온도로 가열함으로써 장기간 보존이 가능한 두부를 얻을 수 있다.
(실시예)
대두분말 준비공정
국산대두 100kg을 전기식 선반 건조고를 사용하여 수분을 10% 이하까지 건조시켰다. 상기 건조대두를 탈피기를 사용하여 건식탈피(乾式脫皮)하여 최종공정에서 구경(口徑)이 φ1.5mm인 펀칭체(punching sieve)에 의하여 선별된 합격품을 배축 부분으로 하였다. 배축 부분을 체로 선별하여 얻어진 자엽 부분의 중량은 83kg이었다. 상기 자엽 부분을 건식기류식 분쇄기를 사용하여 분쇄실을 냉각시키면서 3600rpm에서 분쇄하여 대두분을 얻었다. 분쇄 시의 제품온도는 45℃ 이하이었다. 얻어진 대두분의 중량은 81kg이며, 상기 대두분은 대두와 같은 담황색(淡黃色)을 나타내고, 메디언 지름은 24μm, 입경이 100μm 이하인 비율은 97.5%, 대두 이소플라본(아글리콘(aglycone) 당량)은 120mg/100g이었다. 상기 대두분을 이하의 실시예 전부에서 사용하였다.
(실시예1)
대두분말 준비공정의 탈피의 최종공정에서 체로 선별하여 얻어진 배축 부분을 가스 직화(gas 直火)에 의하여 갈색으로 착색(着色)될 때까지 15분간 배전하였다. 배전종료 시의 제품온도는 130℃이었다. 상기 배전된 배축을 건식기류식 분쇄기를 사용하여 분쇄실을 냉각시키면서 3600rpm에서 분쇄하여 배전배축분(焙煎胚軸粉)을 얻었다. 상기 배전배축분은 담갈색을 나타내고, 메디언 지름은 19μm, 입경이 100μm 이하인 비율은 99.5%, 대두 이소플라본(아글리콘 당량) 함량은 670mg/100g이었다.
대두분말 준비공정에서 얻어진 대두분 8kg, 상기 배전배축분 700g을 수돗물 70L에 분산시키고, 대두분말용 두유 플랜트(大豆粉末用 豆乳 plant)(일본의 미나미 산업(주)(MINAMISANGYO.COM.)의 제품 : DMP-100)를 사용하여 전립대두음료(全粒大豆飮料)를 조제하였다. 직접 증기식의 가열방식에 의하여 응집된 수분도 합쳐져서 얻어진 두유류 음료는 95L이며, 굴절당도계(屈折糖度計)에 의하여 측정된 당도는 Brix8.5이었다. 상기 전립대두음료의 대두 이소플라본(아글리콘 당량) 함량은 15mg/100g이었다. 상기 전립대두음료는 은은하게 구수한 콩가루류의 향기를 가지며, 쓴맛이나 구린 냄새도 없어 목넘김이 매끄러웠다.
(실시예2)
대두분말 준비공정의 탈피의 최종공정에서 체로 선별하여 얻어진 배축 부분을 전자유도식 과열증기 발생장치(電磁誘導式 過熱蒸氣 發生裝置)를 사용하여 발생시킨 180℃의 과열 수증기에 의하여 30초간 가열하였다. 상기 가열처리배축을 건식기류식 분쇄기를 사용하여 분쇄실을 냉각시키면서 3600rpm에서 분쇄하여 가열처리배축분을 얻었다. 상기 가열처리배축분은 대두분보다 약간 짙은 담황색을 나타내고, 메디언 지름은 17μm, 입경이 100μm 이하인 비율은 99%, 대두 이소플라본(아글리콘 당량) 함량은 630mg/100g이었다.
대두분말 준비공정에서 얻어진 대두분 8kg, 상기 배전배축분 700g을 수돗물 70L에 분산시키고, 대두분말용 두유 플랜트(일본의 미나미 산업(주)의 제품 : DMP-100)를 사용하여 전립대두음료를 조제하였다. 직접 증기식의 가열방식에 의하여 응집된 수분도 합쳐져서 얻어진 두유류 음료는 94L이며, 굴절당도계에 의하여 측정된 당도는 Brix8.6이었다. 상기 전립대두음료의 대두 이소플라본(아글리콘 당량) 함량은 15mg/100g이었다. 상기 전립대두음료는 대두음료와 같은 향기를 가지며, 쓴맛이나 구린 냄새도 없어 목넘김이 매끄러웠다.
(실시예3)
실시예2의 전립대두음료 조제공정에 있어서, 대두분 및 가열처리배축분을 수돗물에 분산시킨 후에, 호모지나이저를 사용하여 30MPa에서 1패스의 균질화 공정을 한 후에 대두분말용 두유 플랜트(일본의 미나미 산업(주)의 제품 : DMP-100)를 사용하여 전립대두음료를 조제하였다. 상기 전립대두음료는 대두음료와 같은 향기를 가지며 쓴맛이나 구린 냄새도 없어, 실시예2에서 얻어진 전립대두음료보다 저점도(低粘度)로서 목넘김이 매끄러웠다.
(실시예4)
실시예2의 전립대두음료 조제공정에 있어서, 대두분 및 가열처리배축분을 80℃의 수돗물에 분산시킨 후에, 대두분말용 두유 플랜트(일본의 미나미 산업(주)의 제품 : DMP-100)를 사용하여 전립대두음료를 조제하였다. 상기 전립대두음료는 대두음료와 같은 향기를 가지며, 실시예2에서 얻어진 전립대두음료보다 대두의 특성이 적어서 목넘김이 매끄러웠다.
(비교예1)
실시예의 대두분말 준비공정에서 얻어진 탈피건조된 자엽 부분을 건식기류식 분쇄기를 사용하여 분쇄실을 냉각시키지 않고 5000rpm에서 분쇄하여 대두분을 얻었다. 분쇄 시의 제품온도는 75℃이었다. 얻어진 대두분의 중량은 79kg이며, 상기 대두분은 실시예의 대두분보다 약간 짙은 담황색을 나타내고, 메디언 지름은 19μm, 입경이 100μm 이하인 비율은 98%이었다.
상기 대두분 8kg과 실시예1에서 얻어진 배전배축분 700g을 수돗물 70L에 분산시키고, 대두분말용 두유 플랜트(일본의 미나미 산업(주)의 제품 : DMP-100)를 사용하여 전립대두음료를 조제하였다. 직접 증기식의 가열방식에 의하여 응집된 수분도 합쳐져서 얻어진 두유류 음료는 95L이며, 굴절당도계에 의하여 측정된 당도는 Brix6이었다. 상기 전립대두음료는 점도가 접착제처럼 높아, 목넘김에 약간 거친 것이 느껴졌다.
(비교예2)
실시예에 있어서 대두분말 준비공정의 탈피의 최종공정에서 체로 선별하여 얻어진 배축 부분을 가정용 찜통을 사용하여 포화 수증기에 의하여 5분간 가열처리하였다. 상기 가열처리배축의 수분은 10%이었다. 상기 가열처리배축을 건식기류식 분쇄기를 사용하여 분쇄실을 냉각시키면서 3600rpm에서 분쇄하여 가열처리배축분을 얻었다. 상기 가열처리배축분은 담갈색을 나타내고, 메디언 지름은 25μm, 입경이 100μm 이하인 비율은 96.5%, 대두 이소플라본(아글리콘 당량) 함량은 670mg/100g이었다.
실시예의 대두분말 준비공정에서 얻어진 대두분 8kg, 상기 가열처리배축분 700g을 수돗물 70L에 분산시키고, 대두분말용 두유 플랜트(일본의 미나미 산업(주)의 제품 : DMP-100)를 사용하여 전립대두음료를 조제하였다. 직접 증기식의 가열방식에 의하여 응집된 수분도 합쳐져서 얻어진 두유류 음료는 94.5L이며, 굴절당도계에 의하여 측정된 당도는 Brix8.8이었다. 상기 전립대두음료는 실시예2에서 얻어진 전립대두음료와 비교하여 쓴맛이 강하고 풋 냄새도 느껴졌다.
(비교예3)
실시예의 대두분말 준비공정에서 얻어진 탈피건조된 자엽 부분을 건식기류식 분쇄기(일본의 미나미 산업(주)의 제품 : 미나크론 밀(Minacron mill))를 사용하여 분쇄실을 냉각시키면서 원주속도 2400rpm에서 분쇄하여 대두분을 얻었다. 상기 대두분은 실시예의 대두분과 동일한 담황색을 나타내고, 메디언 지름은 33μm, 입경이 100μm 이하인 비율은 87%이었다.
상기 대두분 8kg과 실시예1에서 얻어진 배전배축분 700g을 수돗물 70L에 분산시키고, 대두분말용 두유 플랜트(일본의 미나미 산업(주)의 제품 : DMP-100)를 사용하여 전립대두음료를 조제하였다. 직접 증기식의 가열방식에 의하여 응집된 수분도 합쳐져서 얻어진 두유류 음료는 95L이며, 굴절당도계에 의하여 측정된 당도는 Brix7.6이었다. 상기 전립대두음료는 거친 것이 느껴지고, 맛, 목넘김이 나빠서 삼키기 어려운 것이었다.
관능평가
실시예1∼4, 비교예1·2에서 얻어진 전립대두음료를 10인의 패널리스트(panelist)에 의하여 관능평가를 하였다. 평가항목은 대두 풍미(5점 : 강하다, 4점 : 약간 강하다, 3점 : 보통, 2점 : 약간 약하다, 1점 : 약하다), 매끄러움(5점 : 매끄러움, 4점 : 약간 매끄러움, 3점 : 보통, 2점 : 약간 매끄럽지 않다, 1점 : 매끄럽지 않다), 마시기 쉬움(5점 : 좋다, 4점 : 약간 좋다, 3점 : 보통, 2점 : 약간 나쁘다, 1점 : 나쁘다), 쓴맛(5점 : 강하다, 4점 : 약간 강하다, 3점 : 보통, 2점 : 약간 약하다, 1점 : 약하다), 종합평가(5점 : 맛있다, 4점 : 약간 맛있다, 3점 : 보통, 2점 : 약간 맛없다, 1점 : 맛없다)로 하였다. 관능평가의 결과는 표1과 같이 되었다.
Figure pat00001
1 : 기류분쇄기
2 : 원료공급기
3 : 흡인덕트
4 : 원통모양 본체
5 : 테이퍼모양 앞뚜껑
6 : 케이싱
7, 8 : 회전날개
9 : 냉각수단
10 : 동력모터
11 : 제어반
12 : 제어장치

Claims (10)

  1. 생대두(生大豆)를 건조시킨 후에 탈피처리(脫皮處理)하여 배축(胚軸)을 추출하고, 상기 배축을 가열처리한 후에 상기 배축을 55℃ 이하에서 기류분쇄(氣流粉碎)하여, 메디언 지름(median diameter)(d50)이 20∼40μm이고 또한 입경(粒徑)이 100μm 이하인 비율이 90% 이상이 되도록 미세하게 분쇄하는 배축분말 준비공정(胚軸粉末 準備工程)과,
    상기 배축을 추출한 대두를 55℃ 이하에서 기류분쇄하여, 메디언 지름(d50)이 20∼40μm이고 또한 입경이 100μm 이하인 비율이 90% 이상이 되도록 미세하게 분쇄하는 대두분말 준비공정(大豆粉末 準備工程)과,
    상기 배축분말을 0.05∼2질량%, 상기 대두분말을 2∼22질량%를 베이스액(base液)에 분산시켜서 전립대두음료(全粒大豆飮料)로 하는 원료조합공정(原料調合工程)을
    구비하는 것을 특징으로 하는 두유류 음료(豆乳類 飮料)의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가열처리는, 150∼200℃에서 0.5∼40분간 하는 것을 특징으로 하는 두유류 음료의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 가열처리로서, 배전처리(焙煎處理 : roasting處理)를 하는 것을 특징으로 하는 두유류 음료의 제조방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 배전처리의 열원(熱源)으로서 과열 수증기(過熱 水蒸氣)를 사용하는 것을 특징으로 하는 두유류 음료의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기의 원료조합공정에 연속하여, 호모지나이저(homogenizer) 내를 20∼60Mpa의 압력으로 하여 1패스(1pass)의 균질화 처리(均質化 處理)를 하는 균질화 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 두유류 음료의 제조방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 원료조합공정에서는, 베이스액으로서 탈산소수(脫酸素水)를 사용하고, 상기 베이스액에, 대두분말(大豆粉末)과 배축분말(胚軸粉末)을 교반(攪拌), 분산(分散), 용해(溶解), 유화(乳化)시키는 것을 특징으로 하는 두유류 음료의 제조방법.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 원료조합공정에서는, 베이스액으로서 70∼100℃의 열수(熱水)를 사용하고, 상기 베이스액에, 대두분말과 배축분말을 교반, 분산, 용해, 유화시키는 것을 특징으로 하는 두유류 음료의 제조방법.
  8. 생대두를 건조시킨 후에 탈피처리하여 배축을 추출하고, 상기 배축을 가열처리한 후에 상기 배축을 55℃ 이하에서 기류분쇄하여, 메디언 지름(d50)이 20∼40μm이고 또한 입경이 100μm 이하인 비율이 90% 이상이 되도록 미세하게 분쇄하는 배축분말 준비공정과,
    상기 배축을 추출한 대두를 55℃ 이하에서 기류분쇄하여, 메디언 지름(d50)이 20∼40μm이고 또한 입경이 100μm 이하인 비율이 90% 이상이 되도록 미세하게 분쇄하는 대두분말 준비공정과,
    상기 배축분말을 0.05∼2질량%, 상기 대두분말을 2∼22질량%를 베이스액에 분산시켜서 전립대두용액으로 하는 원료조합공정과,
    상기 전립대두용액에 두부용 응고제(豆腐用 凝固劑)를 첨가하여 단백질을 응고시켜서 두부로 하는 응고공정을
    구비하는 것을 특징으로 하는 두부의 제조방법.
  9. 제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 항의 두유류 음료의 제조방법 혹은 제8항의 두부의 제조방법 중에서 적어도 하나에 사용되는 기류분쇄장치(氣流粉碎裝置)로서,
    원통모양 본체와 테이퍼모양 앞뚜껑으로 이루어지는 케이싱(casing)의 내부에, 고속회전하는 2매의 회전날개를 설치한 기류분쇄기(氣流粉碎機)와, 원통모양 본체의 배면(背面)측으로부터 원료를 연속적으로 공급하는 원료공급기(原料供給機)와, 테이퍼모양 앞뚜껑의 전부(前部)로부터 분쇄물을 흡인하여 회수하는 흡인덕트(吸引duct)를 구비하고, 상기 케이싱에는 분쇄온도를 55℃ 이하로 억제할 수 있는 냉각수단(冷却手段)을 구비하는 것을 특징으로 하는 기류분쇄장치.
  10. 제9항에 있어서,
    냉각수단이 냉각액을 순환시키는 냉각재킷(冷却jacket)인 것을 특징으로 하는 기류분쇄장치.
KR1020150009054A 2014-01-28 2015-01-20 두유류 음료와 두부의 제조방법 및 그 제조방법에 사용하는 기류분쇄장치 KR20150089940A (ko)

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