KR20200122950A - 천연원료 건조곤약미의 제조방법과 이를 이용한 즉석곤약밥 및 냉동곤약밥 - Google Patents

Abstract

수산화칼슘등 알칼리첨가제를 사용하지 않고 천연원료인 칼슘을 저온소성하여 곤약의 겔화제로 사용하고 동시에 천연칼슘과 미네랄 복합체를 곤약미에 분산시켜 천연칼슘을 강화하는 건조곤약미의 제조방법과 이를 이용한 레토르트즉석곤약밥 및 냉동곤약밥의 제조방법을 제안한다.
천연원료인 천연칼슘중에 해조칼슘과 패각칼슘 중 하나를 400℃~500℃에서 1시간~3시간 저온소성하여 저온소성천연칼슘수용액을 만들고 곤약정분 1중량%, 카사바유래 타피오카전분, 감자전분, 옥수수전분중에서 하나를 선택하여 8~15중량%에 30℃~40℃의 온수를 혼합한 콜로이드액을 만들고 저온소성천연칼슘수용액을 5중량% ~ 20중량%되게 콜로이드액에 첨가하여 5분~30분간 균질후 쌀모양으로 성형하고 30℃~60℃의 물에 20분~40분간 침지하여 곤약의 겔화를 진행시킨후 탈수하고, 80℃~90℃에서 20분~40분간 건조하여 쌀모양의 건조곤약미를 제조하는 방법과 이 건조곤약미와 물 1:4의 중량비율로 내열성 비닐봉투에 충진하고 실링후 레토르트살균기 넣어 살균(온도: 110℃~130℃, 시간: 30분~50분, 압력 0.2MP~0.4MP)하고 40℃로 냉각하여 제조한 레토르트즉석곤약밥의 제조방법과 건조곤약미를 일반취반기에서 취반후 -15℃이하에서 냉동한 냉동곤약밥의 제조방법에 관한 것이다.

Description

천연원료 건조곤약미의 제조방법과 이를 이용한 즉석곤약밥 및 냉동곤약밥{The manufacture method of dried Konjac rice using natural ingredients and its retort Konjac rice and frozen Konjac rice}

본 발명은 천연원료만을 이용한 건조곤약미의 제조방법 및 이를 레토르트 살균하는 방식으로 취반한 즉석곤약밥과 냉동곤약밥의 제조에 관한 것이다.

2017년 보건복지부 국민건강영양조사에 의하면 우리나라 성인중에 나이가 많을수록 비만과 당뇨유병율이 증가하고 있고 칼슘섭취율은 권장섭취량에 훨씬 미치지 못하여 골밀도감소에 의한 골다공증유발이 증가하고 있다.

곤약은 저칼로리 저당질식품으로서 항비만 및 항당뇨 식품으로 널리 이용되고 있어나 곤약을 제조하려면 반듯이 알칼리첨가제인 수산화칼슘이나 수산화나트륨를 첨가하여 글루코만난의 친수성인 아세칠기를 제거해서 겔화해야한다. 따라서 인공첨가물 없는 곤약 즉 무첨가곤약을 제조할 수 있는 기술은 개발되지 못했다.

천연원료인 천연칼슘은 물에 용해되지 않기 때문에 곤약의 겔제로 사용되지 못한다. 그러나 이를 화학적인 방법의 도입 없이 물에서 이온화할 수 있는 기술이 있으면 천연칼슘으로 곤약의 겔화를 달성하여 결국 인공첨가물 없이 100% 천연원료로 곤약의 제조가 가능할 뿐 아니라 동시에 천연칼슘을 강화한 기능성 곤약미의 제조가 가능해진다.

일상적으로 섭취하는 주식인 쌀밥을 대체하여 곤약밥을 섭취함으로서 비만방지는 물론 혈당상승을 상시 유지할 수 있으며 이를 통하여 부족한 칼슘도 천연칼슘으로 쉽게 섭취할 수 있다.

천연칼슘을 호료첨가제(알긴산, 구아검, 잔탄감등)와 혼합하여 쌀에 코팅하여 건조한 칼슘강화쌀이 있으나 칼슘의 코팅때문에 쌀내부로 뜨거운 물이 침투되지 않아 쌀이 완전히 호화되지 않는다는 단점이 있다.

가정에서는 구성원의 년령과 성별 및 건강정도에 따라서 곤약밥의 필요성이 다르고 1인가구의 증가와 직장인들을 위해 원하는 사람만 전자레인지로 간단하게 데워 먹을 수 있는 즉석곤약밥의 개발이 시급한 상황이다.

건조곤약미를 가정에서 밥솥을 이용하여 취반하면 밥솥뚜껑과 곤약밥물과 사이의 공기층 (이를 기술적으로 헤드스페이스라 칭한다) 때문에 압력이 전달되지 않아 쌀밥만큼 찰기가 없어 100% 곤약밥으로 먹기는 불편함이 있어 쌀과 건조곤약미를 1:1 또는 2:1정도로 혼합해야 식감에 문제가 없다. 그러나 이것은 쌀 때문에 그만큼 칼로리와 당질을 감소시킬 수 없다.

당질이란 우리나라 식품위생법에서 정하고 있는 당류와는 광의의 개념이며 당류에 더하여 당알코올과 다당류를 포함한다. 식품영양학적으로는 탄수화물에서 식이섬유를 뺀 것으로 정의하며 이를 유효탄수화물(Available Carbohydrate)이라고 부른다.

당질은 혈당을 올리는 유일한 물질이며 당질 1g은 2형 당뇨환자에게는 혈당 3mg을 상승시킨다 (출처: Koji Ebe, 糖質制限食Fact Guide, 東洋經濟新報社 2013).

국내특허등록 10-1388493호, 국내특허공개번호 10-2011-0043539호 및 일본특허공개 2009-142205호에는 모두 알칼리제(수산화칼슘등)를 사용하여 곤약을 겔화 하였으며 영양강화를 위하여 천연칼슘을 첨가한 예도 없다. 일본공개특허 2009-142205호에는 건조곤약미 100%로 취반하면 식감이 좋지 않기 때문에 건조곤약미:쌀을 1:2로 혼합해서 취반하기를 제안하고 있는데 본 발명품의 레토르트의 즉석곤약밥은 쌀 또는 쌀밥과 혼합할 필요 없이 곤약밥 100% 그대로 섭취해도 쌀밥과 동일한 식감을 달성할 수 있다.

천연원료인 천연칼슘의 단점은 물에 녹지 않아 곤약제조에서 응고제로 사용 할 수 없다는데 있다. 본 발명은 천연칼슘을 저온에서 소성하면 탄산칼슘의 구조중 일부만이 산화칼슘으로 전환되어 곤약제조에 있어서 응고제로 사용하고 동시에 건조 곤약미에 천연칼슘의 칼슘성분과 미네랄복합체를 강화하여 천연의 고칼슘미네랄을 함유한 저당질 저칼로리 곤약밥을 제조하는 방법에 관한 것이다.

곤약제조에 반듯이 사용해야하는 알칼리제(수산화칼슘등)를 사용하지 않고 천연원료를 사용하여 첨가물 없는 100% 천연원료곤약미를 제조할 수 있으며 이를 쌀밥과 대체하여 섭취함으로서 칼로리와 당질을 저감 할 뿐 아니라 부족한 칼슘 및 미네랄을 곤약밥으로 보충 할 수 있다.

천연칼슘(해조칼슘, 패각칼슘등)과 화학적 인공칼슘(탄산칼슘, 수산화칼슘등)의 다른점은 천연칼슘의 경우는 천연의 원료물질로 인하여 칼슘외에 마그네슘, 칼륨, 인, 철분, 망간 등 다양한 필수미네랄이 결합된 상태로 있고 인공칼슘은 칼슘 단일성분만 존재한다.

천연칼슘에 결합된 다양한 미네랄들은 칼슘의 생체이용율을 높여주고 칼슘외에 다른 미네랄에 대한 건강증진효과가 있으므로 칼슘단일제인 인공의 화학적 칼슘보다 천연칼슘을 섭취하는 것이 유리하다.

곤약은 알칼리상태를 유지해야 조직이 파괴되지 않으므로 알칼리충진수에 담겨 유통되고 있다. 이것을 습식곤약(Wet Konjac)이라고 부르는데 습식곤약은 곤약감자에 천연적으로 함유되어 있는 트리메틸아민과 알칼리가 반응하여 곤약 특유의 역한 냄새를 일으키는 원인이어서 습식의 곤약미는 밥하기전 냄새를 제거하기 위하여 수차례 씻어야하는 불편함이 있고 100%로는 밥이 되지 않으며 쌀과 섞어서 밥을 해야 쌀에 의해서 밥맛을 느낄 수 있으므로 그만큼 칼로리와 당질은 증가한다. 또한 냉동내성이 없어 냉동밥으로의 가공이 불가능하고 저장성이 떨어지며 유통기한도 매우 짧을 수밖에 없다.

쌀같은 건조된 형태의 곤약미는 알칼리충진수를 사용하지 않아도 되기 때문에 냄새가 없고 실온에서 장기간 보관이 가능하며 식감이 좋아 곤약을 먹는다는 느낌이 들지 않고 취반하면 물을 흡수하여 5배 증량됨으로서 습식곤약과의 원가경쟁력을 확보할 수 있다. 습식곤약미는 취반하더라도 증량되지 않으며 열에 의하여 수분이 빠져 나와 오히려 중량이 감소되는 경향이 있다.

습식곤약미보다 건조곤약미의 밥맛이 우월하지만 가정에서 밥을 지을 경우 곤약밥물과 솥뚜껑사이의 공간인 헤드스페이스가 넓어 건조곤약미에 압력이 충분히 전달되지 않아 쌀밥의 식감을 달성하기가 어려워 곤약100%로 취식은 거부감이 있을 수 있다.

내열성 비닐봉지에 물과 함께 건조곤약미를 충진하고 레토르트살균기로 곤약밥을 제조하면 헤드스페이스가 없어 압력이 잘 전달될 뿐 아니라 압력을 높여도 용기의 변형이 생기지 않기 때문에 충분한 압력을 가할 수 있다.

압력을 높이면 건조곤약미속의 전분이 곤약미의 표면으로 골고류 용출되어 전분에 의한 찰기가 증가됨으로서 쌀과 혼합하지 않고도 곤약밥 100%로 훌륭한 식감을 달성할 수 있으며 이것을 전자레인지에 2분 가열하면 갓지은 밥형태로 취식이 가능해진다.

1인가구의 증가로 간편식시장이 급속이 증가하고 있는 즈음에 건조곤약미를 이용하여 냉동곤약밥 및 조리한 냉동곤약볶음밥으로의 응용이 가능하다.

본 발명의 구성으로서는 천연원료인 천연칼슘을 저온에서 소성하는 단계, 곤약을 겔화하여 건조곤약미로 제조하는 단계, 이것을 레토르트살균기로 즉석곤약밥으로 만들고 또한 취반하여 냉동하는 단계로 이루어진다.

천연칼슘중 해조칼슘과 패각칼슘은 화학적으로는 칼슘의 구조가 탄산칼슘형태를 가지고 있지만 물리적인 결정구조는 방해석(Calcite) 약 65%, 아라고나이트(Aragonite) 약 23%, 바테라이트(Vaterite) 약 12% 구조를 가지고 있으며 입자는 미세한 다공성의 구조를 가지고 있다. 반면에 탄산칼슘의 물리적 결정구조는 100% 방해석(Calcite)의 형태를 가지고 있으며 입자 구조도 다공성이 아닌 편형이다. 따라서 탄산칼슘의 경우는 800℃이상의 고온에서 3시간이상 소성해야 산화칼슘으로 전환되고 이를 물과 반응시켜 곤약의 응고제인 수산화칼슘으로 제조한다.

천연칼슘에 있어서 탄산칼슘의 결정구조의 성질은 방해석(Calcite)이 가장 안정하고 아라고나이트(Aragonite), 바테라이트(Vaterite)순으로 안정도가 떨어지는데 이것을 이용하여 저온에서 소성함으로서 천연칼슘의 화학적구조중 탄산칼슘의 일부만을 산화칼슘으로 전환되도록 하여 물과 반응하여 곤약의 겔화제로 사용되고 산화칼슘으로 전환되지 않고 잔존하는 탄산칼슘과 미네랄복합체는 곤약미에 칼슘 및 미네랄 강화용도로 분산 잔존하게 된다.

천연칼슘을 저온에서 소성하면 결정구조에 변형이 발생하여 소성전보다 쉽게 수학(Hydration)된다는 것을 발견했고 이것이 분산을 촉진함과 동시에 곤약미에 혼합 잔존해 있더라도 이물감을 느끼지 못한다.

일반적인 곤약제조방법에 따라 곤약정분, 전분을 온수와 혼합하여 콜로이드액을 만들고 여기에 저온소성천연칼슘의 수용액을 첨가하면 천연칼슘속의 수용화된 칼슘 일부는 곤약의 겔제로 사용되고 나머지 탄산칼슘과 미네랄 복합체는 곤약미에서 잘 분산되어 존재한다. 이때 잔존의 탄산칼슘과 미네랄복합체가 곤약미안에서 이물감이 없어야하는데 천연칼슘을 저온에서 소성하면 수화력(Hydration)이 높아지기 때문에 이물감이 없고 또한 다공성구조로 인하여 현탁안정성이 매우 높다.

건조곤약미를 제조하는데 있어서는 곤약겔을 제조할 때 전분이 호화되지 않도록 저온의 온도를 유지하는 것이 가장 중요하다. 전분이 호화되면 복원시 물의 흡수가 저하되므로 곤약미의 칼로리 저감효과는 떨어진다.

건조곤약미를 쌀밥에 버금가는 식감을 달성하려면 충분한 압력을 가하고 그 압력이 곤약미에 잘 전달되어 전분이 곤약미의 표면으로 유출되게 하여 전분에 의해 밥에 찰기를 부여하여 쌀밥의 식감을 달성해야한다. 이것은 레토르트살균시 헤드스페이스를 없애고 압력을 높여도 용기에 변형이 발생하지 않는 포장방법을 선택함으로서 해결이 가능하고 레토르트 살균 즉석곤약밥은 전자레인지에 2분 데워서 간편하고 편리하게 취식할 수 있고 쌀밥과 섞을 필요 없이 곤약밥 100%로 취식이 가능함으로서 항비만, 항당뇨, 고칼슘섭취등 3가지 효과를 동시에 달성가능하다.

본 발명품은 수산화칼슘 또는 수산화나트륨등 인공의 화학적 첨가물 없이 천연원료만으로 곤약을 제조할 수 있으며 또한 천연칼슘을 곤약미에 강화함으로서 부족한 칼슘섭취를 곤약밥을 통하여 간편하게 달성할 수 있다.

본 개발품 건조곤약미를 레토르트 살균기에서 제조한 즉석곤약밥은 가정에서 취반한 곤약밥보다 쌀밥에 더 가까운 식감을 재현 할 수 있으며 또한 전자레인지 2분 데워서 언제 어디서나 간편하게 100% 곤약밥을 즐길 수 있다. 아래 표에서 보듯이 건조곤약미100%로 레토르트 취반한 곤약밥은 열량과 당질이 쌀밥의 1/2수준으로 이를 쌀밥과 대체할 경우 항비만과 혈당상승억제에 상당한 효과를 나타낼 수 있을 뿐 아니라 1인분(210g) 섭취로 1일 칼슘권장섭취량의 60%를 달성할 수 있다.

일반의 습식곤약은 냉동하면 조직이 파괴되고 수분이 빠져나와 해동하면 고무를 씹는듯한 식감으로 변하기 때문에 냉동이 금지되어 있다. 그러나 건조곤약미로 취반한 곤약밥은 냉동하더라도 함유된 전분이 곤약조직의 파괴와 수분증발을 억제하기 때문에 해동후에도 식감을 그대로 유지한다.

천연칼슘중 탄산칼슘구조를 가지면서 다공성이 있는 물리적특성을 지닌 해조칼슘과 패각칼슘중에 하나를 선택하여 400℃~500℃에서 1시간 ~3시간 소성하고 이를 10중량% ~ 30중량%를 물에 용해하고 교반하여 저온소성천연칼슘수용액을 제조한다. 이때 용해율은 20%정도이므로 곤약에 첨가하기 전에 30분간 교반한 후 첨가한다.

사용하는 해조칼슘은 해조중 홍조류에서 유래한 100%해조분말로서 칼슘함량 32%이상을 사용하고 패각칼슘은 조개류의 껍질에서 유래한 100% 조개껍질분말로서 칼슘함량 34%이상 규격제품을 사용한다.

곤약정분 1중량%에 전분 8~15중량%되게 취하여 30℃~40℃의 온수에 30분간 교반하여 콜로이드액을 만든다.

사용하는 전분으로는 카사바유래 타피오카전분, 감자전분, 옥수수전분중에서 하나를 선택하고 모두 생전분을 사용한다.

35항의 콜로이드용액에 33항에서 제조한 저온소성천연칼슘용액을 침전물이 없도록 잘 혼합 후 5중량% ~ 20중량%를 첨가하고 균질기로 5분~30분간 균질 후 쌀모양으로 성형하고 30℃~60℃의 물에 20분~40분간 침지하여 곤약의 겔화가 진행되도록 한다. 이때 콜로이드용액은 수온 20℃이하로 유지하고 균질과 성형을 연속적으로 시행하여 균질과 성형단계에서 겔화가 진행되지 않도록 해야 한다.

다음으로는 상기의 전분이 함유된 쌀모양의 곤약겔을 탈수기로 탈수하고 건조한다. 쌀알의 형태가 최대한 변형 없이 유지되도록 하고 쌀알이 서로 엉겨 붙지 않게 하기 위해서 컨베이어식 건조기에서 80℃~90℃에서 20분~40분간 건조하여 쌀모양의 건조곤약미를 제조한다.

38항의 건조곤약미와 물 1:4의 중량비율로 내열성 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 봉지에 충진하고 실링한 다음 레토르트살균기에 넣어 살균온도 110℃~130℃, 살균시간 30분~50분, 압력 0.2MP~0.4MP에서 살균조작하고 40℃로 냉각하여 레토르트즉석곤약밥을 제조하고 본 레토르트살균 곤약밥은 상온에서 유통기간 1년을 보장한다. 이때 헤드스페이스가 없는 레토르트살균용지의 크기를 선택하는 것이 중요하다.

38항의 건조곤약미를 물 : 건조곤약미를 4~5 : 1의 비율로 취반기에 넣고 일반쌀밥의 취반형식으로 취반하고 이를 랩으로 싸고 영하 15℃이하에서 냉동한다. 취식할 때는 랩을 벗기지 않는 상태에서 그대로 전자레인지에서 2분~5분 해동에서 취식하는데 기존 곤약밥의 식감을 그대로 유지한다.

천연원료인 천연칼슘중 해조칼슘1kg을 420℃에서 2시간 소성하여 식힌 후 이것을 물 5kg에 용해하여 교반 후 저온소성해조칼슘수용액을 만든다.

30~40℃의 온수 89중량%, 곤약정분 1중량%에 타피오카전분 10중량%를 취하여 30분간 교반하여 콜로이드액을 만들어 식히고 저온소성해조칼슘수용액을 침전물이 없도록 잘 섞은 후 곤약콜로이드용액에 대하여 10중량%를 취하여 첨가하고 5분간 균질후에 쌀알모양으로 성형하고 40℃의 물에 30분간 침지하여 곤약으로 겔화가 진행되도록 한 후 탈수기로 탈수하고 컨베이어식 건조기에서 90℃에서 30분간 열풍으로 수분함량이 10~15%정도 되도록 건조하여 쌀알모양의 건조곤약미를 제조한다.

내열성 레토르트살균용 폴리에틸렌봉지에 건조곤약미:물을 1:4의 중량비율로 충진하고 실링 후 레토르트살균기 넣어 살균온도: 115℃, 살균시간: 40분, 살균압력 0.25MP에서 살균하고 40℃로 냉각하면 물을 다량으로 흡수하여 곤약으로 복원되면서 즉석곤약밥이 된다.

건조곤약미를 물:건조곤약미를 4.8:1의 중량비율로 가정식 전기취반기에 넣고 일반 쌀밥의 방식으로 취반후 식히고 수분함량을 시험하고 이를 랩으로 포장하여 -20℃의 냉동실에 24시간 보관 후 해동해서 수분함량을 시험하여 냉동전 및 냉동해동후의 수분의 변화를 비교하였다.

우리나라 비만에 따른 사회경제적손실은 2016년 11조5000억원으로 10년사이에 2.4배가 증가되었고 시간이 갈수록 가속도가 붙고 있다. 즉석밥시장규모는 년간 4000억원이며 즉석냉동밥시장규모는 년간 1000억원이다. 천연지향성 식품이 소비자들에게 더욱 각광을 받고 있고 일상적으로 섭취하는 밥을 통하여 칼로리와 당질을 줄임으로서 쉽게 비만과 혈당을 억제할 수 있다. 더 나아가 더 맛있고 간편하게 즉석곤약밥이나 냉동곤약밥으로 발매된다면 항비만, 항당뇨, 천연칼슘보급의 세 가지를 밥을 통하여 동시에 달성할수 있는 획기적인 상품으로 제안이 가능하다. 또한 우리나라 즉석밥은 이미 동남아시장에서 큰 인기를 끌고 있으므로 한국산 저칼로리 저당질 100% 즉석곤약밥은 동남아시장 특히 당뇨환자가 많은 인도시장에서 큰 호응을 얻을 수 있을 것이다.

Claims (3)

1. 천연의 칼슘원료중에 해조칼슘과 패각칼슘중 하나를 선택하여 400℃~500℃에서 1시간~3시간 저온소성하여 이를 10~30 중량%로 물과 혼합하여 저온소성천연칼슘용액으로 만들고 곤약정분 1중량%에 카사바유래 타피오카전분, 감자전분, 옥수수전분중에서 하나를 선택하여 8~15중량%로 30℃~40℃의 온수에 혼합한 콜로이드액에 저온소성천연칼슘수용액을 5중량% ~ 20중량%되게 첨가하여 5분 ~ 30분간 균질 후 쌀알모양으로 성형하고 30℃ ~ 60℃의 물에 20분 ~ 40분간 침지 하여 겔화한 다음 탈수하고 80℃ ~ 90℃에서 20분 ~ 40분간 건조하여 쌀모양의 건조곤약미를 제조하는 방법.
2. 1항의 건조곤약미와 물 1:4의 중량비율로 내열성의 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌에 충진하고 실링후 레토르트살균기에 넣어 살균(온도: 110℃~130℃, 시간: 30분~50분, 압력 0.2MP~0.4MP)하고 40℃로 냉각하여 제조한 레토르트즉석곤약밥.
3. 1항의 건조곤약미를 취반기로 취반하여 식히고 이를 -15℃이하에서 냉동보관한 냉동곤약밥.