KR20220001885A - 두유 및 이의 제조방법 - Google Patents

두유 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 콩취가 적고 식감이 좋은 두부 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 일반적으로 비지는 식감에 영향을 주어 두부를 제조할 때 제거하는데, 상기 방법에 의해 제조된 두부는 비지를 따로 제거하지 않아 비지의 영양 성분을 그대로 포함하면서 식감은 우수하다는 장점이 있다.

Description

두유 및 이의 제조방법 {SOY MILK AND A MANUFACTURING METHOD}
본 발명은 두유 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
콩은 양질의 단백질이 40% 이상 함유되어 있어 수세기 동안 우리나라, 중국, 일본 등에서 주요 단백질 공급원이 되어 왔다. 또한, 콩에는 철, 불포화지방산, 니아신 등의 영양성분을 비롯하여 항암, 항균, 항산화 등의 기능성을 나타내는 이소플라본(isoflavone), 피트산(phytic acid), 식이섬유 등 다양한 생리활성 물질도 함유되어 있어 콩 가공품들이 더욱 주목 받고 있다.
두유는 콩을 음료의 형태로 가공한 대표적인 콩 가공식품으로, 곡류 위주의 식습관으로 결핍되기 쉬운 영양 성분의 보충이 가능하여 널리 음용되어 왔다.
대부분의 두유 제품은 콩을 분쇄한 후 식감에 좋지 않은 영향을 주는 비지를 제거한 후에 제조한다. 다만, 비지에는 풍부한 영양 성분이 함유되어 있어 두유에 이러한 영양 성분들을 더욱 포함하지 못한다는 문제가 있다.
한국등록특허 제2109393호
본 발명의 목적은 비지를 포함하고, 콩취가 적으며 식감이 좋은 두유 및 이의 제조방법을 제공함에 있다.
1. 콩을 리폭시게나아제의 활성 온도 이상의 온도로 승온되는 조건에서 제1 건식 분쇄하여 콩 분쇄물을 얻는 단계;
상기 콩 분쇄물을 리폭시게나아제의 활성 온도 이상으로 가열된 물에 투입하는 단계;를 포함하는 두유의 제조 방법.
2. 위 1에 있어서, 상기 분쇄 전에 콩의 껍질을 분리하는 단계를 더 포함하는 두유의 제조 방법.
3. 위 2에 있어서, 상기 껍질의 분리는 콩을 제2 건식 분쇄하여 벗겨지는 껍질을 분리하여 수행되거나, 콩을 이격된 롤러 사이로 통과시켜 수행되는 두유의 제조 방법.
4. 위 1에 있어서, 상기 제1 건식 분쇄는 기류 분쇄법으로 수행되는 두유의 제조 방법.
5. 위 1에 있어서, 상기 제1 건식 분쇄시의 온도는 40℃이상인 두유의 제조 방법.
6. 위 1에 있어서, 상기 제1 건식 분쇄시의 온도는 50℃내지 70℃인 두유의 제조 방법.
7. 위 1에 있어서, 상기 콩 분쇄물의 입경은 500메쉬 내지 900메쉬인 두유의 제조 방법.
8. 위 1에 있어서, 상기 가열된 물의 온도는 70℃내지 100℃인 두유의 제조 방법.
9. 위 1에 있어서, 상기 콩 분쇄물이 투입된 물을 가열 후 온도가 90℃ 내지 100℃로 되도록 5 내지 20분간 가열하는 단계를 더 포함하는 두유의 제조 방법.
10. 위 9에 있어서, 상기 가열된 물을 감압 탈취하는 단계를 더 포함하는 두유의 제조 방법.
11. 위 10에 있어서, 상기 탈취는 물에 스팀을 주입하며 수행되는 두유의 제조 방법.
본 발명은 콩의 비지를 별도로 제거하지 않아 식이섬유를 포함한 콩의 영양이 전부 함유되고, 식감이 좋은 두유를 제조할 수 있다.
본 발명은 콩취를 유발하는 리폭시게나아제의 활성을 억제하여 콩취를 제거한 두유를 제조할 수 있다.
도 1은 두유 제조 공정의 모식도를 나타낸 것이다.
도 2는 탈피 과정에서 콩의 껍질이 제거되고, 자엽이 분리된 것을 나타낸 사진이다.
이하 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 두유의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명의 두유의 제조 방법은 콩을 리폭시게나아제의 활성 온도 이상의 온도로 승온되는 조건에서 제1 건식 분쇄하여 콩 분쇄물을 얻는 단계; 상기 콩 분쇄물을 리폭시게나아제의 활성 온도 이상으로 가열된 물에 투입하는 단계를 포함한다.
먼저, 콩을 리폭시게나아제의 활성 온도 이상의 온도로 승온되는 조건에서 제1 건식 분쇄하여 콩 분쇄물을 얻는다.
콩은 그 품종은 제한되지 않으며, 예를 들면 대두를 이용할 수 있다.
리폭시게나아제의 활성 온도 이상의 온도는 예를 들면 40℃ 이상일 수 있고, 구체적으로 40℃ 내지 80℃, 더욱 구체적으로 50℃ 내지 80℃, 가장 구체적으로 50℃ 내지 70℃일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 온도로 승온되는 조건에서 콩을 분쇄함으로써, 본 발명의 방법은 분쇄와 동시에 리폭시게나아제를 불활성화시켜, 콩취가 적은 두유를 제조할 수 있다.
건식 분쇄는 습식이 아닌, 즉, 수중에서 분쇄하거나, 물이 가해진 콩을 분쇄하는 것이 아닌 조건에서의 분쇄를 의미한다.
건식 분쇄는 건식 조건에서 수행되는 것이라면 그 방법은 제한되지 않으며, 예를 들면 기류 분쇄, 극저온 초미세 분쇄(Cryogenic Micro Grinding Technology, CMGT), 믹서기 분쇄, 맷돌 분쇄 등의 방법에 의할 수 있고, 예를 들면 기류 분쇄에 의할 수 있다. 기류 분쇄에 의하는 경우 콩과 같이 지질 함유량이 많은 경우에도 효율적으로 미분쇄할 수 있어 바람직할 수 있다. 상기 기류 분쇄는 예를 들어, ㈜이그린테크 社의 EGT-MI-600 모델을 사용할 수 있으나. 이에 제한되는 것은 아니다.
건식 분쇄는 리폭시게나아제의 활성 온도 이상의 온도로 승온되는 조건에서 수행되는 것으로서, 예를 들면 상기 온도 이상의 온도로 승온되도록 가열하거나, 그러한 온도로 승온하도록 냉각 정도를 조절하거나, 냉각을 하지 않는 등의 방법으로 수행될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 건식 분쇄를 기류 분쇄로 수행하는 경우의 구체적인 예를 들면, 분쇄물의 입경은 블레이드의 회전수, 분급관의 클리어런스, 원료 투입량, 풍량 등으로 조절할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 콩 분쇄물의 입경은 예를 들면, 100메쉬(mesh) 내지 1000메쉬일 수 있고, 구체적으로 200메쉬 내지 1000메쉬, 보다 구체적으로 400메쉬 내지 1000메쉬, 더욱 구체적으로 500메쉬 내지 900메쉬일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 위와 같이 콩이 저입경으로 미분쇄됨으로써 제조되는 두유의 식감이 우수할 수 있다.
또한, 본 발명의 방법은 상기 제1 건식 분쇄 전에 콩의 껍질을 분리하는 단계를 더 포함할 수 있다.
콩을 미리 탈피하여, 탈피된 콩의 분쇄물을 이용함으로써, 두유의 식감을 더욱 개선할 수 있다.
상기 껍질의 분리는 콩의 껍질을 분리하는 방법이면 되는 것이고, 방법에 제한되는 것은 아니다. 구체적으로, 상기 껍질의 분리는 콩을 제2 건식 분쇄하여 벗겨지는 껍질을 분리하여 수행될 수 있다. 상기 제2 건식 분쇄는 예를 들면 앞서 예시한 통상의 건식 분쇄 방법으로 콩을 2분할 또는 4분할로 분쇄하거나, 이격된 롤러 사이를 통과시켜 분쇄 및 탈피를 함께 수행하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 껍질의 분리 이전에 콩 표면을 공기 분사 등으로 더 세척할 수 있다.
다음으로, 상기 콩 분쇄물을 리폭시게나아제의 활성 온도 이상으로 가열된 물에 투입한다.
본 발명의 명세서에서는 콩 분쇄물을 물에 투입하여 혼합하는 과정을 '유연화'라고 하며, 콩 분쇄물을 투입할 때의 물의 온도를 '유연화 온도'라고 정의한다.
콩 분쇄물이 그대로 가열된 물에 투입되고, 본 발명은 비지를 별도로 걸러내지 않는다.
상기 가열된 물의 온도는 40℃ 이상일 수 있고, 구체적으로 70℃내지 100℃일 수 있고, 보다 구체적으로 80℃내지 95℃일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 본 발명은 상기 콩 분쇄물이 투입된 물을 가열 후 온도가 90℃ 내지 100℃로 되도록 5 내지 20분간 가열하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 가열은 교반하에 수행될 수 있고, 예를 들면 물에 스팀을 주입하여 가열 및 교반을 동시에 수행할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
가열은 5분 내지 20분간 수행될 수 있고, 구체적으로 5분 내지 15분, 더욱 구체적으로 8분 내지 12분 수행될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명은 상기 가열된 물을 감압 탈취하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에서 탈취는 물에 스팀을 주입하며 수행되는 것일 수 있고, 구체적으로 일정량의 스팀을 계속 주입하여 탈취 과정 시 스팀이 제거되면서 콩 분쇄물이 투입된 물이 농축되는 것을 방지할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
탈취는 예를 들면 10분 내지 50분간 수행될 수 있고, 구체적으로 10분 내지 40분, 더욱 구체적으로 15분 내지 35분 수행될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 방법은 상기 가열된 물 또는 상기 탈취된 물을 냉각시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
두유는 냉각 후 음용되는 것으로서, 상기 냉각은 상온 또는 냉장(예를 들어, 0℃ 내지 10℃) 온도로 수행될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 방법으로 얻어지는 두유는 비지를 걸러내지 않아 비지가 함유하는 영양소를 그대로 가질 수 있고, 콩취가 적어 기호도가 높다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다.
실시예
1. 두유의 제조 공정
(1) 탈피
콩의 껍질을 다음과 같은 두 가지 방법(이하, 1차 분쇄)으로 분리하여 껍질이 분리된 콩을 준비한다.
1) 아무런 처리를 하지 않은 생콩(수분 함량 10 내지 15% 수준) 3kg을 콩 표면의 이물을 공기 분사로 제거한 후, 일반 실험용 블렌더의 분쇄 기능을 이용하여 5초 이내로 2 내지 3회 분쇄하여 콩의 자엽 부분을 1/2 혹은 1/4할두 수준으로 1차 분쇄하였고, 이에 의해 분리되는 껍질을 제거하였다.
2) 롤링밀(명성기계, 로라기)에서 두 롤 사이의 간격을 5mm 수준으로 벌린 후 이물이 제거된 콩을 투입하여, 콩이 회전하는 롤러 사이에서 힘을 받으며 콩의 자엽 부분이 1/2 혹은 1/4할두 수준으로 분쇄하고, 이에 의해 분리되는 껍질을 제거하였다.
추가로, 껍질의 제품의 관능 또는 식감 등에 주는 영향을 알아보기 위해 표면의 이물만을 제거하고 탈피하지 않은 콩을 별도로 준비하였다.
(2) 기류 분쇄
상기의 껍질이 분리된 콩을 기류 분쇄법에 의하여 2차 분쇄한다. 기류 분쇄기는 ㈜이그린테크 社의 EGT-MI-600 모델을 사용하였다. 기류 분쇄를 통해 얻어진 콩분말의 입경은 100메쉬, 200메쉬, 400메쉬, 600메쉬, 800메쉬 였으며, 이들의 평균 입자 사이즈는 각각 149㎛, 74㎛, 37㎛, 25㎛, 19㎛ 수준이었다.
또한, 기류 분쇄기 외부의 워터 재킷에 상온수를 공급하여 냉각할 수 있는데, 냉각을 한 경우와 하지 않은 경우로 나누어 샘플을 얻었다. 이 때 분쇄기 내부의 평균 온도는 냉각한 경우가 30℃, 냉각하지 않은 경우가 60℃ 정도였다.
(3) 유연화
물 9kg에 상기 기류 분쇄에 의한 콩 분말 1kg을 투입하여 혼합하였다. 이때 상온의 물과 고온의 물(90℃이상)에 콩 분말을 각각 투입 후 스팀을 직접 용액에 주입하며 교반을 진행하였다.
상온의 물에 콩 분말을 투입 시 콩 분말이 투입된 물의 온도는 약 25℃수준이었으며, 스팀을 10분간 공급하면서 혼합하여 최종 온도는 90±5℃이상 도달하였으며, 양은 11.5kg이었다.
고온의 물에 콩 분말을 투입 시 콩 분말이 투입된 물의 온도는 약 80℃정도로 내려갔으나, 스팀을 10분간 공급하면서 혼합하여 최종 온도는 95±5℃이상 도달하였으며, 양은 11.5kg이었다.
(4) 탈취
80℃ 이상의 상기 콩 분말이 투입된 물을 탈취기에 넣고 진공 펌프를 가동하여 내부 압력을 10mbar 이하 수준으로 조절하였다. 일정량의 스팀을 계속 주입하여 탈취 과정 시 스팀이 제거되면서 콩 분말이 투입된 물이 농축되는 것을 방지하였고, 이때 콩 분말이 투입된 물은 정체된 상태로 머무르지 않고, 탈취기 내부에서 10분, 20분 또는 30분간 회전 시킨 후 회수하였다.
하기 표 1은 상기 제조 방법에 의해 제조된 두유를 입경, 분쇄온도 및 껍질 제거 유무에 따라 조건을 구분한 것이다.
구분 입경 분쇄온도 껍질 제거 여부 유연화 온도
비교예 1 100메쉬 30℃ O 90℃
비교예 2 200메쉬 30℃ O 90℃
비교예 3 400메쉬 30℃ O 90℃
비교예 4 600메쉬 30℃ O 90℃
비교예 5 800메쉬 30℃ O 90℃
실시예 1 100메쉬 60℃ O 90℃
실시예 2 200메쉬 60℃ O 90℃
실시예 3 400메쉬 60℃ O 90℃
실시예 4 600메쉬 60℃ O 90℃
실시예 5 800메쉬 60℃ O 90℃
비교예 6 100메쉬 30℃ X 90℃
비교예 7 200메쉬 30℃ X 90℃
비교예 8 400메쉬 30℃ X 90℃
비교예 9 600메쉬 30℃ X 90℃
비교예 10 800메쉬 30℃ X 90℃
비교예 11 600메쉬 60℃ X 25℃
비교예 12 600메쉬 30℃ X 25℃
실시예 6 100메쉬 60℃ X 90℃
실시예 7 200메쉬 60℃ X 90℃
실시예 8 400메쉬 60℃ X 90℃
실시예 9 600메쉬 60℃ X 90℃
실시예 10 800메쉬 60℃ X 90℃
실시예 11 600메쉬 45℃ X 90℃
실시예 12 600메쉬 60℃ X 45℃
2. 평가
(1) 관능검사 및 향미 분석
내부 패널 15명을 대상으로 샘플 20개에 대한 거친 식감 및 콩취 강도 등을 평가하였다. 용액은 모두 상온으로 식힌 후 관능 검사를 수행하였다.
하기 표 2는 표 1에서의 조건에 따라 제조한 샘플의 식감 및 콩취 강도 측정을 위한 검사를 수행한 것이다.
구분 입경 분쇄온도 껍질 제거 여부 유연화 온도 거친 식감(강도) 콩취 강도
비교예 1 100메쉬 30℃ O 90℃ ++ +++
비교예 2 200메쉬 30℃ O 90℃ ++ +++
비교예 3 400메쉬 30℃ O 90℃ ++ +++
비교예 4 600메쉬 30℃ O 90℃ + +++
비교예 5 800메쉬 30℃ O 90℃ + +++
실시예 1 100메쉬 60℃ O 90℃ ++ +
실시예 2 200메쉬 60℃ O 90℃ ++ +
실시예 3 400메쉬 60℃ O 90℃ ++ +
실시예 4 600메쉬 60℃ O 90℃ + +
실시예 5 800메쉬 60℃ O 90℃ + +
비교예 6 100메쉬 30℃ X 90℃ ++++ +++
비교예 7 200메쉬 30℃ X 90℃ +++ +++
비교예 8 400메쉬 30℃ X 90℃ +++ +++
비교예 9 600메쉬 30℃ X 90℃ +++ +++
비교예 10 800메쉬 30℃ X 90℃ ++ +++
비교예 11 600메쉬 60℃ X 25℃ +++ +++
비교예 12 600메쉬 30℃ X 25℃ +++ ++++
실시예 6 100메쉬 60℃ X 90℃ ++++ +
실시예 7 200메쉬 60℃ X 90℃ +++ +
실시예 8 400메쉬 60℃ X 90℃ +++ +
실시예 9 600메쉬 60℃ X 90℃ +++ +
실시예 10 800메쉬 60℃ X 90℃ ++ +
실시예 11 600메쉬 45℃ X 90℃ +++ ++
실시예 12 600메쉬 60℃ X 45℃ +++ ++
상기 표에서 +가 많을수록 강도가 강한 것임을 나타낸다.
상기와 같이, 콩의 껍질을 제거할수록 최종 식감이 좋아지는 것을 확인하였고, 초기 분쇄의 온도 및 유연화 온도가 높을수록 콩취 강도가 줄어들었다. 콩을 60℃에서 600 내지 800메쉬 수준으로 분쇄하고, 90℃에서 유연화 하였을 때, 식감이 가장 우수하고 콩취가 가장 적은 것을 확인할 수 있다. 해당 두유액(실시예 4 및 5)과 시중 두유 제품을 비교하였을 때에도 식감 측면에서 동일한 수준을 나타냈다.
또한, 분쇄 온도 및 유연화 온도가 낮은 경우(비교예 12), 가장 콩취가 심한 것을 확인할 수 있었다.
(2) GC 분석
콩의 대표적인 콩취 지표물질인 n-헥산알, 2-펜틸 퓨란을 GC-Mass를 통하여 분석하였다.
1) SPME 10ml의 바이알에 두유액 샘플 5ml를 넣고 자기 교반기를 이용하여 300rpm의 속도로 교반하면서, 50℃에서 60분 동안 예열하였다. SPME 파이버(70㎛ CAR-PDMS, Supelco)를 바이알의 상부에 40분 동안 삽입하여 휘발성 물질이 흡착되도록 하였다.
2) GC 분석 콩취에 관련된 화합물의 정량분석에는 HP 5890 기체 크로마토그래피(Hwelet Packard, Little Falls, PA, USA)를 사용하였으며, 플레임 이온화 검출기(flame ionization detector, FID)와 DB-5ms 컬럼(30m x 0.25mm i.d. x 0.25㎛ film thickhness, J&W Scientific, Folsom, CA, USA)을 사용하였다. SPME 인렛 라이너(inlet liner, 0.75mm i.d., Supelco)를 GC 인젝터에 삽입하여 스플리트레스 모드(splitless mode)에서 분석을 수행하였다. 이동상으로는 헬륨(He)을 사용하였고, 1ml/min의 유속으로 흐르게 하였다. GC 오븐의 온도는 40℃에서 5분 동안 유지한 후, 200℃까지 4℃으로 높였으며, 200℃에서 10분 동안 유지하였다. 주입부와 검출기의 온도는 각각 200℃, 250℃였다. 각 화합물은 윌레이 275 매스 스펙트랄 데어터베이스(Wiley 275 mass spectral database, Hewlet Packard Co., 1995)와 비교하거나 매뉴얼 해석을 통해 동정하였다.
하기 표 3은 콩취 관련 화합물인 n-헥산알 및 2-펜틸 퓨란을 GC-Mass로 분석하여 상대치의 값을 나타낸 것이다.
화합물 n-헥산알 2-펜틸 퓨란
비교군
(실시예 1, 100메쉬)		 탈취전 100 100
10분간 탈취 50±5 45±8
20분간 탈취 32±5 30±6
30분간 탈취 21±4 18±7
실시예 4
(600메쉬)		 탈취전 98±3 95±6
10분간 탈취 30±6 28±5
20분간 탈취 12±3 8±3
30분간 탈취 5±2 4±2
실시예 5
(800메쉬)		 탈취전 95±5 96±3
10분간 탈취 29±5 32±3
20분간 탈취 9±2 10±3
30분간 탈취 5±2 3±1
그 결과, 일반적인 분쇄 정도(100메쉬, 실시예 1)의 콩 분말의 경우 탈취시간이 길어지면서 콩취를 유발하는 화합물의 양이 줄어들었고, 콩을 초미분쇄한 경우 상기와 같이 더 높은 탈취 효과를 확인할 수 있었다.
구체적으로, 콩취에 관여하는 화합물을 동일한 탈취 공정을 통해 절반 이하 수준으로 줄일 수 있었고, 동시에 초미분쇄를 통해 시중 두유 수준의 식감을 구현할 수 있었다.
또한, 해당 발명을 통해 두유 제조 시 두유의 관능에 좋지 않은 영향을 끼치는 화합물들의 발생을 크게 줄일 수 있으며(초기 분쇄 시 온도를 60℃로 높게 유지하여 효소 불활성화 시킴), 특히 리폭시게나아제를 빠르게 불활성화하여 콩의 이미, 이취 및 콩취와 관계되는 화합물의 생성을 현저하게 감소시킬 수 있었고, 초미분쇄를 통해 제조 공정 중 생성된 콩취를 유발하는 화합물을 효과적으로 제거할 수 있었다.

Claims (11)

  1. 콩을 리폭시게나아제의 활성 온도 이상의 온도로 승온되는 조건에서 제1 건식 분쇄하여 콩 분쇄물을 얻는 단계;
    상기 콩 분쇄물을 리폭시게나아제의 활성 온도 이상으로 가열된 물에 투입하는 단계;를 포함하는 두유의 제조 방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 건식 분쇄 전에 콩의 껍질을 분리하는 단계를 더 포함하는 두유의 제조 방법.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 껍질의 분리는 콩을 제2 건식 분쇄하여 벗겨지는 껍질을 분리하여 수행되거나, 콩을 이격된 롤러 사이로 통과시켜 수행되는 두유의 제조 방법.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 건식 분쇄는 기류 분쇄법으로 수행되는 두유의 제조 방법.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 건식 분쇄시의 온도는 40℃ 이상인 두유의 제조 방법.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 건식 분쇄시의 온도는 50℃ 내지 70℃인 두유의 제조 방법.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 콩 분쇄물의 입경은 500메쉬 내지 900메쉬인 두유의 제조 방법.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 가열된 물의 온도는 70℃ 내지 100℃인 두유의 제조 방법.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 콩 분쇄물이 투입된 물을 가열 후 온도가 90℃ 내지 100℃로 되도록 5 내지 20분간 가열하는 단계를 더 포함하는 두유의 제조 방법.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 가열된 물을 감압 탈취하는 단계를 더 포함하는 두유의 제조 방법.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 탈취는 물에 스팀을 주입하며 수행되는 두유의 제조 방법.
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