KR20170118379A - 기능성 곡물과 그 제조장치 및 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 각종 곡물의 육질을 손상시키지 않고 인삼, 홍삼, 매실 등과 같은 기능성 추출액을 곡물 속으로 침투시켜 곡물의 영양상태를 개선하고, 고품질 고품위화의 곡물을 제조할 수 있으며, 고부가가치의 기능성 곡물과 그의 제조장치 및 제조방법에 관한 것이다.

Description

기능성 곡물과 그 제조장치 및 제조방법{GRAIN}

본 발명은 벼, 밀, 보리, 콩, 땅콩 등과 같은 곡물에 기능성을 부과한 기능성 곡물과 그 제조장치 및 제조방법에 관한 것으로서,

더욱 상세하게는 기능성을 발휘하는 추출액을 곡물을 손상시키지 않고 곡물 속으로 효율적으로 침투시켜 곡물의 고부가가치화를 달성할 수 있고 고품질 고품위의 곡물을 제조하여 소비자에게 공급할 수 있는 기능성 곡물과 그 제조장치 및 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 곡물은 벼, 밀, 보리, 수수 등과 같이 사람이 먹는 곡식을 얻기 위해 가꾸는 농작물이다.

이러한 농작물은 보통 한해살이 풀이나 두해살이 풀이다. 영양가도 높아 주식으로 쓰인다.

또한 장기간 저장하기가 쉽고 먼 거리까지 운송도 용이하여 소비지에서 멀리 떨어진 곳에서도 가꿀 수 있다.

곡물은 보통 벼과; 콩과;로 구분되는데, 상기 벼과에 속하는 곡물에는 벼(쌀), 밀, 보리, 호밀, 귀리, 옥수수, 수수, 조 따위가 있고,

콩과에 속하는 곡물에는 콩, 팥, 녹두, 땅콩 등이 있다.

그 밖에 메밀 등과 같은 곡물은 벼과와 콩과에 들어가지 않고 마디풀과에 속한다. 상기와 같은 곡물 가운데 사람이 많이 먹는 것을 주곡이라고 하고 그 밖의 것을 잡곡이라고 한다.

한편, 산업사회의 발달 및 소득의 증대와 더불어 사람들은 건강에 대하여 많은 관심을 가질 수밖에 없으며, 먹거리에 대해서도 주식인 쌀과 같은 곡물에 큰 관심을 불러일으키고 있다.

소비자들이 쌀과 같은 곡물을 선택함에 있어서 간략하게 요건을 보면 다음과 같다.

소비자는 쌀과 같은 곡물의 외형을 기준으로 하여 판별할 수 없어 색깔과 향 등으로 쌀과 같은 곡물의 외형을 판별을 할 수 있어야 하며, 맛과 영양의 차별화가 있어야 한다.

또 소비자들은 쌀과 같은 곡물을 고르고 먹을 때 옛날과 같이 배불리 많이 먹는 것으로만 만족하지 않고 고급화되고 차별화된 곡물을 원하고 있는 현실정이다.

또 소비자들은 식품의 안전성이 요구되고 있는 점을 감안하면 농약과 중금속 등의 오염에서 벗어난 무공해 쌀이 요구되고 있다.

곡물에 해당하는 쌀은 오래전부터 주식으로 농사를 지어 왔으나, 안타깝게도 WTO체제 이후 정부의 수매량감소, 계속적인 풍작과 함께 최근 쌀 소비량의 급속한 감소로 인하여 생산농가의 소득이 줄어들고 있는 추세로 이어지고 있다.

이에 따라 쌀과 같은 곡물류를 영양이 함유된 기능성 제품으로 개선하기 위한 많은 연구 및 개발이 있어 왔다.

예를 들어보면,

대한민국공개특허공보 공개번호 특1995-5177호에는 쌀, 보리, 콩, 조, 수수, 소맥 등을 분쇄한 것에 인삼잎즙을 넣어 반죽하여 인조미 성형기에서 알파화 시키면서 압출성형하고 건조기로 80℃ 전후에서 40~50분간 건조하여 제조한 인삼 쌀의 제조방법이 기재되어 있고

또 대한민국공개특허공보 공개번호 특2001-99444호에는 녹차분말, 인삼분말, 버섯분말, 키토산분말, 느릅미세분말액에 넣어 가열한 혼합액에 쌀을 담가 침수하여 동결건조하여 제조되는 기능성 쌀 동결건조방법이 제안되어 있으나

상기와 같은 공개특허 기술들은 제조공정이 복잡하고 번거로울 뿐만 아니라 기능성 추출액이 곡물(쌀)에 효과적으로 침투하지 못하여 밥의 제조시 인삼과 같은 추출액의 성분이 나타나지 않은 등의 문제점이 있다.

본 발명은 쌀과 같은 곡물을 기능성 곡물로 개선하기 위해 안출된 것으로, 곡물의 본래 형태를 손상시키지 않고 인삼, 홍삼, 매실 등과 같은 기능성 추출액을 곡물에 침투시켜 고품질의 고부가치화된 기능성 곡물과 그를 제조하기 위한 장치 및 그를 제조하는 방법을 제공하려는 것이다.

본 발명의 기능성 곡물의 제조장치는

개폐가능한 뚜껑이 부착되고, 과압에 대응하여 관로가 개로되어 내부압을 조절하는 압력밸브와 술레노이드 밸브를 갖춘 배출관이 결합되고, 내부에 곡물을 안착시킬 수 있는 선반이 설치된 압력챔버와;

상기 선반 위로 기능성 추출액이 담긴 추출액 탱크로부터 공급되는 기능성 추출액을 분사하는 노즐과;

상기 압력챔버와 연결되어 챔버의 내부를 진공상태로 유지시키는 진공탱크와;

상기 압력챔버와 연결되어 상기 압력챔버내의 압력을 대기압상태로 유지시키는 에어탱크로 구성함으로써 구현할 수 있다.

상기한 압력챔버에는 솔레노이드 밸브가 부착된 배출관이 결합되어 솔레노이드 밸브를 통해 일시에 압력챔버 내의 압력을 조절할 수 있다.

상기한 노즐은 추출액 탱크에 마련된 펌프로부터 이송되는 추출액을 곡물선반 위로 살수하고, 낙수된 추출물은 추출액 탱크로 재 유입되도록 한다.

상기한 추출액 탱크와, 진공탱크, 에어탱크는 압력챔버와 연결되는 배관라인에 솔레노이브 밸브가 각각 마련되어 관로를 개폐시킬 수 있다.

곡물선반은 도면에 도시된 바와 같이 일단 또는 다단으로 설치될 수 있으며, 기능성 추출액을 분사하는 노즐은 곡물선반 마다 설치될 수 있다.

본 발명에 따른 기능성 곡물의 제조방법은,

제1단계로, 쌀과 같은 곡물을 세척하여 함수율이 40%유지되게끔 건조하고 이를 압력챔버의 뚜껑을 열고 곡물선반에 올려놓고 뚜껑을 닫아 밀폐시킨다.

제2단계로, 진공탱크를 40~90초 동안 작동시켜 압력챔버의 내부를 진공상태로 형성하되, 압력챔버의 진공상태는 120초~150초 동안 유지시킨다.

제3단계로, 상기와 같은 진공상태완료 후, 에어탱크를 통해 1~2분 동안 압력챔버내로 공기를 공급하여 압력챔버 내의 압력을 2~4kg/cm² 범위로 유지시킴과 동시에 추출액 탱크의 펌프를 작동시켜 노즐을 통해 기능성 추출액을 1~2분 동안 살수 내지 분사하여 선반에 놓인 곡물에 대해 살수를 완료한 다음 2분 정도 더 그대로 놓아둔다.

제4단계로, 상기 3단계 완료 후 배출관의 솔레노이드 밸브를 개방하여 압력챔버내의 압력을 일시에 제거한다.

제5단계로, 전술한 제2단계 내지 제4단계의 공정을 반복적으로 6~8회 실시한 뒤 배출관에 부착된 솔레노이드 밸브를 개로시켜 압력챔버의 압력을 완전히 소거한 뒤 뚜껑을 열고 곡물을 취출한다.

제6단계로, 상기 5단계에서 취출된 곡물은 20~30℃에서 90분~150분 동안 건조하고 진공포장하는 단계를 거쳐 본 발명에 의한 기능성 곡물의 제조를 완료한다.

본 발명은 곡물이 압력챔버의 급격한 압력변화에 의해 조직이 순간적으로 팽창이 반복되면서 기능성 추출액이 곡물 속으로 침투되면서 고품질의 기능성 곡물로개선시킬 수 있고, 추출액에 의해 곡물의 영양가를 높일 수 있어 고급화되고 차별화된 곡물을 소비자에게 공급할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 곡물의 부족한 영양분을 부가하여 소비자로 하여금 영양공급을 충분히 할 수 있고, 추출액은 소비자의 취향에 따라 다양하게 변경될 수 있다.

본 발명은 곡물을 기능성 제품으로 개선함으로써 고부가가치의 곡물을 제공할 수 있고 상품성을 높이는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 기능성 곡물 제조장치를 예시한 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 기능성 곡물 제조방법을 예시한 공정도이다.

이하, 본 발명에 따른 기능성 곡물 제조장치의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하다.

도 1을 참조하면, 도 1은 본 발명의 기능성 곡물 제장치를 예시한 단면도로, 본 발명의 기능성 곡물 제조장치(100)는 압력챔버(100a), 펌프(401)가 구비된 추출액 탱크(400), 펌프가 구비된 진공탱크(300) 및 펌프가 구비된 에어탱크(200)를 포함하여 구성된다. (상기 진공탱크 및 에어탱크의 펌프는 도시되지 않음)

상기 압력챔버(100a)에 대해 설명하면, 압력챔버(100a)에는 개폐가능하게 뚜껑(102)이 부착되어 있고, 압력챔버(100a)내의 압력이 과도한 경우 외부에서 챔버속으로 에어가 유입되도록 관로를 개방하는 압력밸브(도면에는 미도시)가 부착되어 있고, 압력챔버(100a)내의 압력을 일시에 배출시키기 위한 솔레노이드 밸브를 갖춘 배출관(101)이 마련되어 있다.

상기한 압력챔버(100a)의 내부에는 곡물을 올려놓을 수 있는 선반(105)이 마련되어 있다. 상기 선반은 일단 내지 다단으로 설치될 수 있다.

상기한 뚜껑(102)을 닫으면, 압력챔버(100a)는 밀폐된 상태로 유지될 수 있다.

상기 압력쳄버(100a)의 형태는 여러 형태 및 크기로 제작될 수 있다.

상기한 추출액 탱크(400)는 약용식물, 뿌리, 열매 등에서 얻어진 기능성 추출액(예 홍삼액, 매실액 등)이 담겨져 있고, 추출액을 이송시키는 펌프(401)가 마련되어 있다.

상기 추출액 탱크(400)의 펌프(401)는 액상의 추출물을 펌핑하여 전술한 압력챔버(100a)의 곡물선반(105)의 상부에 설치된 노즐(103)을 통해 상기 곡물선반(105)위로 추출액을 살수 내지 분사할 수 있고, 노즐(103)을 통해 살수되는 추출액은 압력챔버의 바닥에 마련된 배관(도면부호 미표기)을 통해서 추출액 탱크(400)로 다시 유입되어 전술한 바와 같이 펌프를 통해 살수 내지 분사된다.

상기한 진공탱크(300)는 상기한 압력챔버(100a)와 연결되어 압력챔버(100a)의 내부를 진공상태로 유지시키기 위한 것으로, 진공탱크(300)와 압력챔버(100a)사이를 연결하는 배관(도면부호 미표기)에는 솔레노이드 밸브(201)가 부착되어 진공펌프를 갖춘 진공탱크(300)의 작동에 의해 압력챔버(100a)의 내부가 일정한 진공상태가 되면, 솔레노이드 밸브(301)를 폐로시켜 진공상태를 유지할 수 있다.

상기한 에어탱크(200)는 상기한 압력챔버(100a)와 연결되어 압력챔버(100a)내의 압력을 대기압상태로 유지시키는 에어펌프(도면에는 미도시)를 갖춘 에어탱크(200)로서, 도면에는 도시되어 있지 않으나 에어펌프를 갖추고, 압력챔버(100a)와 에어탱크(200)사이를 연결하는 배관에 솔레노이드 밸브(202)와 압력 게이지(201)가 부착되어 있다.

도 1에서 106은 압력챔버의 바닥에 모인 추출액(추출물)이나 육류에서 떨어진 육수를 배출시키는 솔레노이드 밸브가 부착된 드레인 배관이고, 403은 추출액 탱크로 유입된 추출액의 관로를 개폐시키는 솔레노이드 밸브이며, 402는 추출액을 이송시키는 배관(도면부호 미표기)의 관로를 개폐시키는 솔레노이드 밸브이다.

전술한 바와 같이 구성된 전술한 기능성 곡물 제조장치를 이용하여 곡물의 풍미를 개선하는 방법에 대하여 첨부된 도 2를 참조하여 설명한다.

본 발명에 따른 기능성 곡물의 제조방법은,

제1단계로, 기능성 곡물로 제조하고자 하는 곡물을 선택하고 선택된 곡물을 세척하여 함수율이 40%유지되게끔 건조하고 이를 압력챔버(100a)의 뚜껑(102)을 열고 곡물선반(105)에 올려놓고 뚜껑(102)을 닫아 밀폐시킨다.(a)

제2단계로, 진공탱크(300)를 40~90초 동안 작동시켜 압력챔버(100a)의 내부를 진공상태로 형성하되, 압력챔버 내부의 진공상태는 120초~150초 동안 유지시킨다.(b)

제3단계로, 상기와 같은 진공상태완료 후, 에어탱크(200)를 통해 1~2분 동안 압력챔버내로 공기를 주입하여 압력챔버 내의 압력을 2~4kg/cm²범위로 유지시킴과 동시에 추출액 탱크(400)의 펌프(401)를 작동시켜 노즐(103)을 통해 기능성 추출액을 1~2분 동안 살수 내지 분사케하여 선반에 놓인 곡물에 대해 살수를 완료한 다음 2분 정도 그대로 놓아둔다.(c)

제4단계로, 상기 3단계 완료 후 배출관(101)의 솔레노이드 밸브를 개방하여 압력챔버(100a)내의 압력을 일시에 신속하게 제거한다.(d)

제5단계로, 전술한 제2단계 내지 제4단계의 공정을 반복적으로 6~8회 실시한 뒤 배출관(101)에 부착된 솔레노이드 밸브를 개로시켜 압력챔버의 압력을 완전히 소거한 뒤 뚜껑(102)을 열고 곡물을 취출한다.(e)

제6단계로, 상기 5단계에서 취출된 곡물은 20~30℃에서 90분~150분 동안 건조하고 진공포장하는 단계(f)를 거쳐 본 발명에 의한 기능성 곡물의 제조를 완료한다.

본 발명에 의한 곡물은 벼과, 콩과, 마디풀과 등에 속하는 것을 의미한다.

전술한 추출액은 인삼, 홍삼, 매실, 등과 같은 각종 식용이 가능한 식물의 줄기, 뿌리, 열매를 이용하여 제조된 것이며 사람에게 유효한 성분을 가진 것으로, 본 발명에서는 기능성 추출액이라 칭한다.

상기한 제2단계(b)에서 40~90초 동안 진공상태로 유지하는 것은 압력챔버(100a) 내의 놓인 곡물의 조직을 팽창시키기 위한 것으로, 제3단계(c)의 펌프를 갖춘 에어탱크(200)를 통해 압력챔버(100a)내로 공기를 주입하여 압력챔버의 압력을 2~4kg/cm² 범위로 유지하는 것은 압력에 의해 추출액이 곡물 속으로 용이하게 침투되도록 하기 위한 것이며, 즉, 노즐(103)에 의해 살수되는 추출액이 침투되도록 유도하기 위한 것이다.

그리고, 제4단계에서 배출관(101)의 솔레노이드 밸브를 개방하여 일시에 압력챔버(100a)내의 압력을 제거함으로써 압축되어진 곡물의 표면적이 순간적으로 수축되도록 함으로써 육질을 부드럽게 되면서 추출액이 용이하게 침투되도록 하기 위한 것이다.

전술한 바와 같이 제6단계(f)로, 전술한 제2단계 내지 제4단계의 공정을 반복해서 6~8회 실시하면, 곡물은 추출액의 침투효과와 곡물 표면의 수축과 팽창작용의 반복실시에 의해 조직이 부드럽게 되면서 효율적으로 추출액이 침투되는 것이다.

따라서 추출액의 침투에 의해 곡물의 영양가를 높일 수 있고, 곡물의 고품질 고품위화에 의한 고부가가치화를 추구할 수 있다.

본 발명은 단시간에 곡물에 대해 기능성 추출액을 효율적으로 주입할 수 있을 뿐 아니라 곡물의 본연의 영양가에 별도의 기능성 추출액을 투입하여 영양소를 보강할 수 있어 곡물의 가치를 높일 수 있고, 고품질의 곡물을 제공할 수 있게 된다.

본 발명에 따른 기능성 곡물 및 그 의 제조장치와 제조방법은 본 발명의 이해를 돕기 위해 예시적으로 설명한 것일 뿐 본 발명의 기술분야에 통상의 지식을 가진자라면 본 발명을 통해 다양한 응용 예와 변경 예를 실시할 수 있을 것이나, 그와 같은 응용 예나 변경 예는 본 발명자가 의도하는 진정한 의미의 기술적 사상과 이하의 특허청구범위에서 정의하는 특허청구범위의 범주에 포함된다는 것을 미리 밝혀두는 바이다.

100: 기능성곡물제조장치 100a: 압력챔버
101: 배출관 102: 뚜껑
103: 노즐 105: 선반
106: 드레인 배관. 200: 에어탱크
201: 압력 게이지 202: 솔레노이드 밸브
300: 진공탱크 301: 솔레노이드 밸브
400: 추출액 탱크 401: 펌프
402, 403: 솔레노이드 밸브

Claims (3)

1. 개폐가능한 뚜껑이 부착되고, 과압에 대응하여 관로가 개로되어 내부압을 조절하는 압력밸브와 술레노이드 밸브를 갖춘 배출관이 결합되고, 내부에 선반이 설치된 압력챔버와;
   상기 선반 위로 식물의 줄기, 뿌리, 열매 등으로 제조된 추출액이 담긴 추출액 탱크와;
   상기 추출액탱크로부터 공급되는 추출액을 분사하는 노즐과;
   상기 압력챔버와 연결되어 챔버의 내부를 진공상태로 유지시키는 진공탱크와;
   상기 압력챔버와 연결되어 상기 압력챔버내의 압력을 대기압상태로 유지시키는 에어탱크로 구성된 것을 특징으로 하는 기능성 곡물 제조장치
   
2. 기능성 곡물로 제조하고자 하는 곡물을 선택하여 선택된 곡물을 세척하여 함수율이 40%유지되게끔 건조하고 이를 압력챔버(100a)의 뚜껑(102)을 열고 곡물선반(105)에 올려놓고 뚜껑(102)을 닫아 밀폐시키는 제1단계(a)와;
   상기와 같은 제1단계완료 후, 진공탱크(300)를 40~90초 동안 작동시켜 압력챔버(100a)의 내부를 진공상태로 형성하되, 압력챔버 내부의 진공상태는 120초~150초 동안 유지시키는 제2단계(b)와;
   상기와 같은 진공상태완료 후, 에어탱크(200)를 통해 1~2분 동안 압력챔버 내로 공기를 주입하여 압력챔버 내의 압력을 2~4kg/cm² 범위로 유지시킴과 동시에 추출액 탱크(400)의 펌프(401)를 작동시켜 노즐(103)을 통해 기능성 추출액을 1~2분 동안 살수 내지 분사하여 선반에 놓인 곡물에 대해 살수를 완료한 다음 2분 정도 그대로 놓아두는 제3단계(c)와;
   상기 제3단계 완료 후 배출관(101)의 솔레노이드 밸브를 개방하여 압력챔버(100a)내의 압력을 일시에 신속하게 제거하는 제4단계(d)와;
   전술한 제2단계 내지 제4단계의 공정을 반복적으로 6~8회 실시한 뒤 배출관(101)에 부착된 솔레노이드 밸브를 개로시켜 압력챔버의 압력을 완전히 소거한 뒤 뚜껑(102)을 열고 곡물을 취출하는 제5단계(e)와;
   상기 제5단계에서 취출한 곡물은 20~30℃에서 90분~150분 동안 건조하고 진공포장하는 제6단계(f)를 거쳐 제조되는 것을 특징으로 하는 기능성 곡물 제조방법.
   
3. 상기 청구항 1항에 기재된 제조장치 내지 청구항 2항에 기재된 제조방법을 이용하여 제조되는 것을 특징으로 하는 기능성 곡물.

Images