KR20170029930A - 고상 발효를 이용한 미강 및 다시마 발효물 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고상 발효를 이용한 미강 및 다시마 발효물 제조방법에 관한 것으로서, 미강 및 다시마 혼합분말에 물을 가하여 팽윤시킨 후 증자하고 냉각하는 제1단계; 상기 냉각시킨 미강 및 다시마 혼합분말에 황국균(Aspergillus oryzae)을 접종한 후 1차 고상 발효시키는 제2단계; 1차 고상 발효된 발효물을 섞은 후 다시 2차 고상 발효한 후 건조하고 분쇄하는 제3단계; 를 포함하여 제조되는 것이 특징이다.

Description

고상 발효를 이용한 미강 및 다시마 발효물 제조방법{Manufacturing method of fermented rice bran and sea tangle with the use of the solid-state fermentation}

본 발명은 고상 발효를 이용한 미강 및 다시마 발효물 제조방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 미강 및 다시마 혼합분말에 물을 가하여 팽윤시킨 후 증자하고 냉각하는 제1단계;와, 냉각시킨 상기 미강 및 다시마 혼합분말에 황국균(Aspergillus oryzae)을 접종한 후 1차 고상 발효시키는 제2단계;와, 1차 고상 발효된 발효물을 섞은 후 다시 2차 고상 발효한 후 건조하고 분쇄하는 제3단계;를 포함하여 제조되는 것을 특징으로 하는 고상 발효를 이용한 미강 및 다시마 발효물 제조방법에 관한 것이다.

해조류는 양적으로 매우 풍부하게 먹을 수 있는 식품이며, 맛으로 보면 신선한 바다의 맛을 지닌 식품이다. 이러한 해조류에는 단백질이 평균 10%정도 들어 있으며, 당질은 30~40%정도 포함되어 있을 뿐만 아니라 건강에 필수적인 다양한 무기염류가 많이 함유되어 피를 맑게 해주고 활성 산소 생성을 억제한다. 또한, 식이섬유가 풍부하여 간염으로 인한 독소를 제거해주고 체내에 있는 독소를 배출시켜 주기 때문에 간 기능 향상에 도움이 된다. 해조류의 종류로는 다시마, 미역, 김 등이 있으며, 여기에는 다량의 칼륨이 들어 있으므로 소금성분인 나트륨을 효과적으로 배출하여 고협압을 예방한다. 또한, 알긴산, 푸코이단 성분이 다량 함유되어 콜레스테롤과 지방 흡수를 억제하고 담즙산을 배설시켜 혈중 콜레스테롤 수치를 낮춰주는데, 특히 알긴산은 위에서 소장으로 가는 음식의 이동을 지연시켜 혈당의 급격한 상승을 막아준다.

이처럼 해조류는 건강식품으로서 뛰어난 기능을 지니고 있으며, 이 중에서도 특히 다시마에는 칼슘 및 마그네슘이 풍부하게 함유되어 골다공증이나 골연화증을 예방해주고 노화를 막아주는데 효과적이다. 또한, 다시마에는 알긴산 성분이 풍부하게 함유되어 콜레스테롤 수치를 낮추어 주는 효능을 가지고 있어 동맥경화 예방에 도움이 되며, 다량의 칼륨과 라미닌 성분을 함유하여 혈압을 내려주는 효과를 가지고 있다.

한편, 미강은 벼에서 왕겨를 뽑고 난 다음 현미를 백미로 도정하는 공정에서 분리되는 고운 속겨를 말하는 것으로서, 식이섬유, GABA(Gamma Amino Butric Acid), 비타민 B1, 비타민 E 및 무기질 등이 다량 함유되어 있다. 특히, 미강은 식유섬유가 풍부하게 들어 있어 장운동을 활발하게 해주며 유익균인 장내 비피더스균의 증식을 도와 장건강을 유지하는데 도움을 줄 뿐만 아니라, 미강의 다당 성분 중 하나인 아라비녹실란을 통해 면역세포를 활성화시켜 면역력를 높이는데 도움을 준다. 이외에도 미강에 함유된 비타민 B1, 비타민 E등의 영양소는 피부미용에 도움을 주고, 올레인산과 리놀레산과 같은 불포화지방산은 혈중 콜레스테롤의 상승을 억제하여 혈액순환을 원활하게 함으로써, 심혈 관계 질환 및 성인병 예방에도 효능이 있는 것으로 알려져 있다.

상술한 바와 같이 다시마와 미강에는 각종 유익한 성분이 많이 함유되어 다양한 생리할성이 있기 때문에, 이러한 유효 성분을 이용하는 다양한 형태의 연구가 진행되고 있다.

그러나, 한국 공개특허공보 제10-2011-0106640의 유산균 발효공법을 이용한 기능성 다시마 발효분말 및 그의 제조방법(이하, '특허문헌 1' 이라 함.)과 한국 등록특허공보 제10-1315656의 엽록소가 함유된 미강의 발효추출물 및 그 제조방법(이하, '특허문헌 2'라 함.)과 같이, 다시마와 미강 각각의 발효물에 대한 연구는 어느정도 진행되고 있으나, 다시마와 미강을 혼합하여 이용하는 가공기술은 미미한 실정이며, 상기 특허문헌 1 및 특허문헌 2는 본 발명의 고상 발효를 이용한 미강 및 다시마 발효물 제조방법과는 차이가 있다.

한국 공개특허공보 제10-2011-0106640호 한국 등록특허공보 제10-1315656호

본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 미강 및 다시마 혼합분말에 황국균을 접종한 후 고상 발효를 통해 미강 및 다시마 발효물이 제조되도록 구성됨으로써, 미강 및 다시마 혼합분말의 발효기간을 2~3일 내로 효과적으로 단축시키는 것이 가능하여 제조비 절감은 물론 생산공정시간의 단축을 통해 생산성을 향상시킬 수 있는 고상 발효를 이용한 미강 및 다시마 발효물 제조방법을 제공하는 것이다.

또한,상기 미강 및 다시마 발효물을 가공식품의 소재로 이용함으로써, 효소활성의 소화력 증가와 생리활성 효능이 증가된 가공식품을 제공하는 것이다.

상기한 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 따른 미강 및 다시마 발효물 제조방법은 미강 및 다시마 혼합분말에 물을 가하여 팽윤시킨 후 증자하고 냉각하는 제1단계; 상기 냉각시킨 미강 및 다시마 혼합분말에 황국균(Aspergillus oryzae)을 접종한 후 1차 고상 발효시키는 제2단계; 1차 고상 발효된 발효물을 섞은 후 다시 2차 고상 발효한 후 건조하고 분쇄하는 제3단계; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1단계는 미강 분말과 다시마 분말이 20~40중량% 대 60~80중량%의 비율로 혼합되되, 상기 미강 및 다시마 혼합분말에 수분함량이 35~45%(v/w)가 되도록 물을 가하여 섞어주는 연합단계; 상기 연합단계를 통해 수분이 함유된 팽윤상태의 상기 미강 및 다시마 혼합분말을 100~120℃에서 35~45분 동안 증자하는 열처리단계; 상기 열처리 단계를 거쳐 하나 이상의 덩어리로 뭉쳐진 상기 미강 및 다시마 혼합분말을 35~45℃로 냉각한 후, 소정의 크기로 분쇄시키는 냉각분쇄단계; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2단계는 상기 미강 및 다시마 혼합분말에 상기 미강 및 다시마 혼합분말 중량 대비 0.8 내지 1.2%의 황국균 발효종균분말을 살포하여 혼합함으로써 상기 황국균을 접종한 후, 30~35℃에서 42~52시간 1차 고상 발효되도록 구성되며, 상기 제3단계는 상기 1차 고상 발효된 발효물을 섞은 후 30~35℃에서 9~12시간 동안 2차 고상 발효하고, 이후 상기 2차 고상 발효를 거친 2차 고상 발효된 발효물의 최종 수분함량이 8% 이하가 되도록 38~40℃의 온도에서 45~50시간 동안 건조한뒤 분말상태가 되도록 분쇄하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 방법으로 제조된 고상 발효를 이용한 미강 및 다시마 발효물를 제공하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 고상 발효를 이용한 상기 미강 및 다시마 발효물을 주성분으로 하는 가공식품을 제공하는 것을 특징으로 한다.

이상 상술한 바와 같이 본 발명에 따르면 미강 및 다시마 혼합분말에 황국균을 접종한 후 고상 발효를 통해 미강 및 다시마 발효물이 제조되도록 구성됨으로써, 미강 및 다시마 혼합분말의 발효기간을 2~3일 내로 효과적으로 단축시키는 것이 가능하여 제조비 절감은 물론 생산공정시간의 단축을 통해 생산성을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.

또한, 상기 미강 및 다시마 발효물을 가공식품의 소재로 이용함으로써, 효소활성의 소화력 증가와 생리활성 효능이 증가된 가공식품을 제공하는 것이 가능한 장점이 있다.

이하, 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다 (comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.

본 발명은 미강 및 다시마 혼합분말에 물을 가하여 팽윤시킨 후 증자하고 냉각하는 제1단계; 냉각시킨 상기 미강 및 다시마 혼합분말에 황국균(Aspergillus oryzae)을 접종한 후 1차 고상 발효시키는 제2단계; 1차 고상 발효된 발효물을 섞은 후 다시 2차 고상 발효한 후 건조하고 분쇄하는 제3단계;로 이루어져 고상 발효를 이용한 미강 및 다시마 발효물을 제조한다.

본 발명에 대하여 구체적으로 설명하면, 먼저 상기 제1단계는 각각의 미강분말과 다시마 분말을 배합기에 넣고 골고루 섞어준 뒤, 여기에 물을 골고루 살포하여 충분히 섞어준다. 이렇게 미강 및 다시마 혼합분말에 물을 가하면 상기 미강 및 다시마 혼합분말이 팽윤상태가 되는데, 이 팽윤상태의 미강 및 다시마 혼합분말을 고압 스팀기에 투입한 후 증자(열처리)한 후, 증자된 미강 및 다시마 혼합분말을 송풍기 등의 냉각장치를 통해 냉각하여 이루어지도록 구성되는 것이다.

더 구체적으로 설명하면, 상기 미강 분말과 상기 다시마 분말을 각각 20~40중량% 대 60~80%의 비율로 배합기에 넣고 골고루 섞어준 뒤, 혼합된 미강 및 다시마 분말 중량의 35~45%에 해당하는 물을 미강 및 다시마 혼합분말에 골고루 살포하여 충분히 섞어 줌으로써, 상기 미강 및 다시마 혼합분말에 수분함량이 35~45%(v/w)가 되도록 한다. 이때, 상기 미강 분말과 상기 다시마 분말의 혼합비율은 30중량% : 70중량%가 바람직하며, 상기 미강 및 다시마 혼합분말에 수분함량은 39~41%(v/w)가 가장 바람직하다.

이후, 수분이 함유되어 팽윤상태인 상기 미강 및 다시마 혼합분말을 고압 스팀기에 투입한 후 100~120℃에서 35~45분 동안 증자하는 열처리 단계를 거친다. 여기에서 증자란 발효 원료에 물을 가하고 수증기를 불어넣어 원료를 살균하는 것을 뜻하는 것으로서, 팽윤상태의 상기 미강 및 다시마 혼합분말을 부드럽게 하여 효소작용을 받기 쉽게 하고, 살균하기 위해 거치는 과정이다.

다음으로, 증자를 거쳐 하나 이상의 덩어리 상태로 뭉쳐진 상기 미강 및 다시마 혼합분말을 송풍기 등을 사용하여 35~45℃가 되도록 냉각하고 덩어리를 깨서 소정의 크기로 분쇄한다. 여기서 증자 과정을 거친 상기 미강 및 다시마 혼합분말은 분쇄가 잘 이루어 지도록 39~41℃로 냉각되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 제1단계 과정이 끝난 상기 미강 및 다시마 혼합분말은 여기에 황국균(Aspergillus oryzae)를 접종한 후 1차 고상 발효를 하는 제2단계를 거쳐 1차 고상 발효된 발효물을 제조한다. 상기 미강 및 다시마 혼합분말을 발효시키기 위하여 고상 발효법을 이용하는 이유는, 고상 발효의 경우 종래의 액체 발효에 비해 생산성이 향상되며, 잡균의 오염을 잘 받지 않기 때문이다.

자세히 설명하면, 상기 제1단계를 거친 상기 미강 및 다시마 혼합분말에 상기 미강 및 다시마 혼합분말 중량 대비 0.8~1.2%의 황국균 발효종균분말을 살포하여 혼합함으로써 상기 황국균을 접종한다. 본 발명에서 발효종균으로 황국균을 선택한 이유는 타균에 비해 전분 당화력, 지방, 단백질 분해력이 뛰어나며, 이러한 강한 분해력 소화력을 통해 음식물 소화를 촉진시키고 필요 영양소를 빠르고 효율적으로 전달하기 때문이다.

상기와 같이 황국균이 접종된 상태의 상기 미강 및 다시마 혼합분말을 위생적으로 세척된 발효상자에 약 1~1.5㎝두께로 담고 위생적으로 살균된 고상 발효실 내에서 30~35℃로 42~52시간동안 1차 고상발효를 하여 상기 1차 고상 발효된 발효물을 제조한다.

이때, 발효실을 실온 약 35℃, 품온 약 36℃, 실내습도 약95%로 유지하는 것이 상기 미강 및 다시마 혼합분말에 함유되어 있는 다량의 유익한 미생물이 발효를 할 수 있는 가장 바람직한 발효실의 운전 조건이다.

이와 같이 상기 미강 및 다시마 혼합분말에 황국균을 접종한 후 1차 고상 발효시키는 제2단계를 거친 후에는 1차 고상 발효된 발효물을 섞은 후 다시 2차 고상발효한 뒤 건조하고 분쇄하는 제3단계를 거친다.

구체적으로 설명하면, 제3단계에서는 상기 1차 고상 발효된 발효물을 섞은 후, 상기 1차 고상 발효조건과 같은 온도 조건인 30~35℃에서 9~12시간 동안 2차 고상 발효한다. 이후, 2차 고상 발효된 발효물의 최종 수분함량이 8% 이하가 되도록 건조온도를 38~40℃로 유지하며 45~50시간 건조시키고, 건조시킨 2차 고상 발효된 발효물을 분쇄기를 통해 분말화함으로써, 고상 발효를 이용한 미강 및 다시마 발효물을 제조하는 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 상기 미강 및 다시마 혼합분말에 황국균을 접종한 후 고상 발효를 통해 미강 및 다시마 발효물이 제조되도록 구성됨으로써, 발효기간을 2~3일 내로 효과적으로 단축시키는 것이 가능하여 제조비 절감을 물론 생산 공정시간의 단축을 통해 생산성을 향상시킬 수 있는 것이다.

한편, 본 발명은 고상 발효를 이용한 미강 및 다시마 발효물을 제공하는데, 이와 같이 본 발명은 미강 및 다시마 혼합분말의 발효를 통해 각각의 식품이 함유한 본래의 영양소보다 더 많은 아미노산, 비타민 등의 영양소를 생산하여 함유하게 되고 이러한 풍부한 영양소를 채내흡수가 잘되도록 생체이용율을 높이는 효과를 제공하는 것이 가능한다.

이에 더하여, 본 발명은 고상 발효를 이용한 미강 및 다시마를 주성분으로 하는 가공식품을 제공한다.

상기 고상 발효를 이용한 미강 및 다시마 발효물을 첨가할 수 있는 식품의 예로는 육류, 소세지, 빵, 초콜렛, 캔디류, 스넥류, 아이스크림, 라면, 기타 면류를 포함한 낙동제품, 각종 스프, 음료수, 차, 등링크제, 알콜 음료 및 비타민 복합제 등이 있으며, 통상적인 의미에서의 가공식품을 모두 포함한다.

이처럼 본 발명은 상기 미강 및 다시마 발효물을 가공식품의 소재로 이용함으로써, 효소활성의 소화력 증가와 생리활성 효능이 증가된 가공식품을 제공할 수 있는 것이다.

Claims (5)

1. 미강 및 다시마 혼합분말에 물을 가하여 팽윤시킨 후 증자하고 냉각하는 제1단계;
   상기 냉각시킨 미강 및 다시마 혼합분말에 황국균(Aspergillus oryzae)을 접종한 후 1차 고상 발효시키는 제2단계;
   1차 고상 발효된 발효물을 섞은 후 다시 2차 고상 발효한 후 건조하고 분쇄하는 제3단계; 를 포함하여 제조되는 것을 특징으로 하는 고상 발효를 이용한 미강 및 다시마 발효물 제조방법.
2. 청구항 제1항에 있어서,
   상기 제1단계는 미강 분말과 다시마 분말이 20~40중량% 대 60~80중량%의 비율로 혼합되되,
   상기 미강 및 다시마 혼합분말에 수분함량이 35~45%(v/w)가 되도록 물을 가하여 섞어주는 연합단계;
   상기 연합단계를 통해 수분이 함유된 팽윤상태의 상기 미강 및 다시마 혼합분말을 100~120℃에서 35~45분 동안 증자하는 열처리단계;
   상기 열처리 단계를 거쳐 하나 이상의 덩어리로 뭉쳐진 상기 미강 및 다시마 혼합분말을 35~45℃로 냉각한 후, 소정의 크기로 분쇄시키는 냉각분쇄단계; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 고상 발효를 이용한 미강 및 다시마 발효물 제조방법.
3. 청구항 제1항 또는 청구항 제2항에 있어서,
   상기 제2단계는 상기 미강 및 다시마 혼합분말에 상기 미강 및 다시마 혼합분말 중량 대비 0.8 내지 1.2%의 황국균 발효종균분말을 살포하고 혼합함으로써 상기 황국균을 접종한 후, 30~35℃에서 42~52시간 1차 고상 발효되도록 구성되며,
   상기 제3단계는 상기 1차 고상 발효된 발효물을 섞은 후 30~35℃에서 9~12시간 동안 2차 고상 발효하고, 이후 상기 2차 고상 발효를 거친 2차 고상 발효된 발효물의 최종 수분함량이 8% 이하가 되도록 38~40℃의 온도에서 45~50시간 동안 건조한뒤 분말상태가 되도록 분쇄하는 것을 특징으로 하는 고상 발효를 이용한 미강 및 다시마 발효물 제조방법.
4. 청구항 제1항 내지 청구항 제3항 중 어느 한 항의 방법으로 제조된 고상 발효를 이용한 미강 및 다시마 발효물.
5. 청구항 제4항의 고상 발효를 이용한 미강 및 다시마 발효물을 주성분으로 하는 가공식품.