KR20220027658A - 고농축 두유를 이용한 경도 및 탄력성이 증가된 두부 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 콩을 물에 불리는 단계; 콩을 마쇄하여 콩즙을 제조하는 단계; 상기 콩즙을 가열하는 단계; 가열한 콩즙을 여과하여 두유와 비지를 제조하는 단계; 상기 두유를 분리막을 수직으로 설치된 역삼투 여과를 통하여 농축하는 단계;및 상기 농축된 두유를 균질화하고 응고시키는 단계를 포함하는 두부의 제조 방법에 대한 것이다.

Description

고농축 두유를 이용한 경도 및 탄력성이 증가된 두부 및 그 제조 방법{Tofu and its manufacturing methods with increased hardness and elasticity using high-concentration soy milk}

본 발명은 고농축 두유를 이용한 경도 및 탄력성이 증가된 두부 및 그 제조 방법에 대한 것이다.

두부는 콩을 이용한 대표적인 대두 가공식품으로 그 종류로는 일반두부, 연두부, 순두부, 유부 등 여러 형태로 제조되고 있다. 이러한 두부제품은 지금까지는 대부분 대두 자체만을 이용하여 제조하였으나 최근 국민들의 소 득수준 향상과 건강에 대한 관심이 높아짐에 따라 예전과 달리 두부제품의 기능이 영양적 및 기호적 기능뿐 만아니라 부침용, 생식용, 찌개용 등 다양한 물성을 갖는 두부 제품의 수요가 있다.

두부는 식물성 식품 중에서 단백질을 많이 함유하고 있는 식품 중의 하나로 단백질을 구성하는 아미노산의 조성이 육류나 어류 등의 동물성 단백질과 비슷하여 곡류 위주의 식생활에서 부족하기 쉬운 라이신과 같은 필수 아미노산들이 많이 함유되어 있고 소화 흡수율이 높은 양질의 고단백질 식품 중의 하나이다.

본 발명자들은 단단하고 탄력이 있으면서, 관능이 뛰어난 두부의 제조 방법을 연구하던 중 두유를 특정 방법으로 농축하고 균질화할 경우 경도가 높으면서도 탄력성 및 관능이 높은 두부를 제조할 수 있다는 것을 확인하고본 발명을 완성하였다.

본 발명의 목적은 고농축 두유의 제조 방법 및 이를 이용하여 경도 및 탄력성이 높은 두부를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 역삼투 여과 및 나노 여과를 통하여 두유를 농축하고, 고온고압 처리로 두유를 균질화하는 단계를 포함하는 두부의 제조 방법을 제공한다.

본 발명의 방법으로 제조한 두부는 경도 및 탄력성이 높을 뿐 아니라 관능도 뛰어난 특징이 있다.

도 1은 본 발명의 두부를 제조하는 장치의 구조를 나타내는 모식도이다.
도 2는 실시예 1 및 비교예 1의 두부의 경도를 나타낸다.
도 3은 실시예 2 및 비교예 2의 두유의 응고 시간을 나타낸다.
도 4는 실시예 2 및 비교예 3의 두부의 탄력성 및 경도 편차를 나타낸다.
도 5는 실시예 1 및 비교예 4의 두부의 관능평가 결과이다.

이하, 본 발명을 자세히 설명한다

콩

본 발명의 콩은 두부의 제조에 일반적으로 사용되는 것이면 되고 특별히 제한되는 것은 아니다. 일반적으로 본발명의 콩은 대두가 될 수 있다. 본 발명의 콩은 5~30시간 불려서 두부 제조에 사용된다. 콩의 불림 시간이 5시간 미만인 경우 콩이 충분히 불려지지 않아 마쇄 과정이 원활하지 않고 두부가 충분히 부드럽지 않을 수있으며, 콩의 불림 시간이 30시간을 초과할 경우 콩이 변질될 가능성이 높다.

콩즙 제조 단계

본 발명의 콩즙 제조 단계는 특정히 제한되는 것은 아니며, 맷돌, 기계식 분쇄기, 전기식 분쇄기 등을 사용하 콩을 물을 일정한 비율로 가하면서 적절히 마쇄하여 수행할 수 있다. 이 때 소포제를 첨가하여 마쇄함으로써 추후 두유의 거품을 방지할 수 있다.

콩즙 가열 단계

마쇄를 통하여 제조된 콩즙은 95-105 ℃에서 1-8 분간 가열하게 된다. 이로써 일부 단백질의 변성이 유도되며, 콩즙은 비지와 두유로 분리되게 된다. 이 때 가열한 콩즙을 감압관에 통과시켜 추후 두유의 거품을 방지할 수 있다. 상기 콩즙의 가열 온도가 95 ℃ 미만이거나 가열 시간이 1분 미만인 경우 콩의 단백질이 충분히 변성을 일으키지 않아 두유 추출 수율이 감소하고 응고 공정이 불안정하게 된다.

두유 및 비지 제조 단계

가열된 콩즙을 여과하여 두유 및 비지를 제조하게 된다. 상기 여과는 통상의 방법으로 수행할 수 있으며, 특별히 제한되지 않는다.

두유의 농축 단계

상기 두유는 역삼투 여과와 함께 나노 여과를 하여 농축할 수 있다. 상기 농축은 역삼투 여과를 한 후 나노 여과를 하거나, 나노 여과를 한 후 역삼투 여과를 하여 수행할 수 있는데, 나노 여과를 한 후 역삼투 여과를 함으로써 두유와 직접 접촉하는 면에 상대적으로 공극 직경이 큰 나노여과막을 배치하고, 그 뒤에 역삼투 분리막을상기 나노여과막과 면하게 배치하는 것이 운전 수명 및 막 분리의 효율성 측면에서 바람직하다(도 1).

본 발명의 여과는 가열 처리 없이 분리막 만을 이용하여 수행한다. 두유를 가열하여 농축 하는 경우, 저분자의휘발성 향기 성분들이 수분과 함께 제거되어 관능이 저하된다.

상기 나노여과로서 고농축, 즉 고농축 두유를 제조할 수 있다. 상기 두유는 고형분 함량이 12~25 중량%이며, 바람직하게는 16~25 중량%이다. 참고로, UF 여과막(Ultrafiltration Membrane)이나 R/O 여과막(Reverse OsmosisMembrane)으로는 농축 시간과 세정시간이 길어서 농축 과정 중 두유가 상하게 되어 고형분 16% 이상의 고농축두유를 제조하기 어려운바, 신선한 고농축 두유의 제조에 나노여과가 효과적이다.

또한 나노 여과를 함으로써, 두유내의 존재하는 1가, 2가 염이온들을 나노 필터가 선택적으로 제거하여 응고공정 수행시 응고제와 두유내 단백질간의 결합력을 강화되어 두부의 경도가 상승하게 된다. 이러한 1가 염이온 및2가 염이온들은 응고제를 투입 시 유내 단백질과 경쟁적으로 작용하여 응고력을 저해시키기 때문이다.

상기 역삼투 여과는 역삼투 분리막을 수직으로 설치하여 수행한다. 분리막을 수직으로 설치함으로써, 농축이 완료되면 액체가 자연스럽게 하부로 모여지는 현상을 이용하여 분리막속의 잔여 농축 두유를 장치하부로 모이게하고, 농축액을 저장하는 탱크 전에서 진공 흡입하여 분리막, 순환펌프, 배관 내부에 남아있는 농축액 모두를회수가 가능하게 한다. 이로써, 농축액 생산 로스가 감소하고 세척 시간이 단축된다. 또한 고농축인 농축액이농축관 내에 잔류하여 생산 수율이 저하되는 것을 방지하게 된다.

본 발명의 농축은 5~15 ℃에서 수행하는 것 바람직하다. 그러나 농축 시 순환펌프의 온도 상승으로 두유의 온도가 상승하게 되는바, 순환라인에 온도상승을 막아주는 냉각기를 사용하여 냉각 처리를 하여, 상기 온도 범위를 유지함으로써 분리막의 손상을 예방하고 두유의 품질을 유지하는 것이 좋다.

두유의 균질화 단계

상기 농축된 두유는 진공흡입 회수하여 균질화시키게 된다. 상기 균질화는 두유를 55-85 ℃로 가온한 후 100-400 kgf/cm2의 압력으로 가압하여 수행하는 것이 바람직하다.

두유의 응고 단계

균질화된 두유는 55-85℃에서 두유 100 중량부에 대하여 응고제 0.1~1.5 중량부와 혼합하여 응고시킨다. 상기 응고제는 일반적으로 사용되는 응고제이면 되고 특별히 제한되지 않는다. 예컨대, 반응이 빨리 진행되는 염화마그네슘, 관능적 맛품질은 염화마그네슘에 비해 떨어지지만 반응속도가 느려 응고 시키기에 좋은 황산칼슘, GDL및 복합응고제, 염화마그네슘의 빠른 반응을 완화시키고 고소한 맛을 강화시킨 밀키마그네슘, 천일염천연응고제등을 사용할 수 있다.

이 때, 응고제와 함께 탄력성을 향상 시키기 위한 효소제제인 트랜스글루타미나아제를 두유 100 중량부에 대하여 대비 0.1~0.6 중량부 첨가한 후 연속형 인라인 전단믹서로 혼합한 후 성형하면 두부를 바로 수득할 수 있을뿐만 아니라, 두유 자체가 초고농축이어서 수득된 두부의 강도 및 탄력이 종래 두부에 비해 훨씬 높고 대두의진한맛을 구현할 수 있다.

분리막의 세척

막분리를 이용한 농축은 공정이 진행됨에 따라 분리막 표면에 슬러지가 축척되는 현상이 발생한다. 이러한 슬러지는 두유와 같은 유체로부터 저분자 물질 내지는 용매배출을 방해하여 결과적으로 두유의 농축을 저해한다.

따라서 적절한 주기로, 즉 순환펌프의 압력이 한계치까지 상승하면 용매배출은 불가능하므로 농축이 이루어지지않고 이때에는 두유를 순환하여 농축하는 공정을 중단하고 분리막을 자동세정한다. 이 때,상기 농축 단계에서발생하는 초순수를 이용하여 분리막을 세척한다. 상기 초순수를 이용하는 경우 세척 시간이 단축되고 분리막 사용 시간이 증가될 뿐 아니라 폐수를 줄일 수 있어 친환경적인 프로세스 구축이 가능하다.

또한 일반적으로 분리막 세척에 사용되는 일반 지하수나 상수도와 달리 분리막에 붙어 있는 이온까지 세척이 가능하다.

경도가 증가된 두부

본 발명의 제조 방법에 의하여 제조된 두부는 경도 및 탄력성이 증가한 특징이 있다. 본 발명의 두부는 최대하중(Max. g) 380 g 이상의 경도를 갖는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 최대하중 400 g 이상의 경도를 갖는다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

재료 및 방법

대두는 시중에서 구입하여 사용하였다(대원, 경북산 2011년산). 두부의 경도 측정은 물성 측정기계(RHEO Meter,SUN Science Co. Ltd, JAPAN)를 이용하여 경도(Max. g : 두부커드가 형성한 최대 하중값)를 측정함으로써 수행하였다. 한편, 점도는 Brookfield Model DV-II+ USA를 이용하여 측정하고, pH는 Titro Line easy Germany를 이용하여 측정하며, 색도는 Konica Minolta Spectrophotometer CM-3500d Japan.을 이용하여 측정하였다.

<실시예 1>

대두를 물에 20시간 동안 불리고, 전기식 분쇄기를 이용하여 갈아서 콩즙을 수득하였다. 이 때 소량의 소포제를첨가하여 콩즙의 거품을 제거하였다. 상기 콩즙을 96 ℃에서 6분간 가열하여 비지와 두유로 분리하였다. 상기두유를 나노여과막을 통과시켜 나노여과를 수행하고, 나노여과막을 통과한 두유를 분리막이 수직으로 설치된 역삼투기에 상기 두유를 통과시킴으로써 나노여과 및 역삼투 여과를 통한 농축을 수행하여, 최종 농도가 15% bx(당도 기준)인 두유를 수득하였다. 그 후 두유를 65 ℃로 가열한 후 250 kgf/cm2로 고압 균질 처리하고, 균질화 된 두유 100 중량부에 대하여 트랜스글루타미나아제 0.3 중량부 및 GDL(글루코노델타락톤) 0.3 중량부를 첨가하고 65 ℃ 수욕조에서 열숙성함으로써 응고시켜 두부를 제조하였다.

<실시예 2>

대두를 물에 20시간 동안 불리고, 전기식 분쇄기를 이용하여 갈아서 콩즙을 수득하였다. 이 때 소량의 소포제를 첨가하여 콩즙의 거품을 제거하였다. 상기 콩즙을 96 ℃에서 6분간 가열하여 비지와 두유로 분리하였다. 상기 두유를 나노여과막을 통과시켜 나노여과를 수행하고, 나노여과막을 통과한 두유를 분리막이 수직으로 설치된역삼투기에 상기 두유를 통과시킴으로써 나노여과 및 역삼투 여과를 통한 농축을 수행하여, 최종 농도가 15%bx(당도 기준)인 두유를 수득하였다. 그 후 두유를 65 ℃로 가열한 후 250 kgf/cm2로 고압 균질 처리하여, 균질화된 두유를 제조하였다.

<비교예 1>

나노여과를 수행하지 않은 점을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 두부를 제조하였다.

<비교예 2>

나노여과를 수행하지 않은 점을 제외하고 실시예 2와 동일한 방법으로 두유를 제조하였다.

<비교예 3>

고압균질 처리를 하지 않은 점을 제외하고 실시예 2와 동일한 방법으로 두유를 제조하였다.

<비교예 4>

나노여과 대신 한외여과를 수행한 점을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 두부를 제조하였다.

<실험예 1>

실시예 1 및 비교예 1의 두부를 각각 냉각조에서 냉각한 후(품온 7 ℃) 물성 측정기계를 이용하여 경도(Max. g:두부 커드가 형성한 최대 하중값)을 측정하였다.

그 결과, 실시예 1의 경도는 최대하중 406 g으로 확인되었으며(도 2(A)), 비교예 1의 경도는 최대하중 375 g으로 확인되었다(도 2(B)). 그러므로 실시예 1의 두부가 비교예 1보다 약 10 % 경도가 증가한 것으로 확인되었다.

<실험예 2>

실시예 2 및 비교예 2의 두유 1 L를 각각 비이커에 넣고 온수조에서 80 ℃까지 가온하였다. 두유 100 중량부에대하여 경두부 제조에 일반적으로 사용되는 유지분산형 응고제(염화마그네슘) 0.8 중량부를 첨가하고 호모 믹서를 사용하여 혼합하였다. 그리고 혼합이 완료된 시점부터 커드가 완전히 형성될 때까지의 시간을 측정하였다.이 때, 커드가 완전히 형성될 때 까지란, “두유가 완전히 고상이 된 때”를 의미하며, 이는 스푼을 이용하여두유를 떴을 때 두유에 흐름성이 없는 고상이 형성되는 시간까지를 의미한다.

그 결과, 실시예 2의 두유는 25초 후에 두부가 완전히 고상이 되었지만(도 3(A)), 비교예 2의 두유의 경우 응고까지 11초 밖에 걸리지 않았다(도 3(B)). 그러므로 나노 여과를 통하여 두유의 응고 속도가 감소하여 함수율이높은 탄력있는 커드가 형성됨으로써 두부가 부드럽고 단단해지는 것을 확인할 수 있었다.

<실험예 3>

실시예 2 및 비교예 3의 두유에 대하여 점도, pH, 응고반응시간 및 색도를 측정하였다. 상기 응고반응시간은 응고제와 두유가 일정 온도에서 반응하여 커드가 형성되는 시간을 의미하는 것으로 반응시간이 매우 짧은 경우 커드의 크기가 적고 탄력성이 떨어져 물성품질이 좋지 않은 두부를 생산하게 되므로 가급적 적정 응고제 농도내에서는 반응시간이 긴 것이 부드럽고 탄력있는 두부의 제조에 바람직하다. 본 명세서에서는 상기 응고반응시간을평균적이며 상대적인 응고반응시간으로 나타내었으며, 두유에 응고제로서 염화마그네슘, 황산칼슘, GDL. 복합응고제, 밀키마그네슘, 천일염천연응고제를 각각 적정량씩 처리하고 실험예 2와 같이 응고 시간을 측정한 후 각응고제 별로 응고시간을 비교하여 확인하였다.

그 결과, 실시예 2의 두유의 점도가 비교예 3보다 훨씬 낮은 것으로 나타났는바, 고압균질 처리를 통하여 두유의 점도가 낮아지는 것으로 확인되었다(표 1). 또한 응고제의 종류에 따라 미차가 있기는 하나 비교예 3의 두유보다 고압균질 처리를 거친 실시예 2의 두유가 응고반응시간이 약 2.2~4 배 긴 것으로 확인되었다

<실험예 4>

실시예 2 및 비교예 3의 두유 100 중량부에 대하여 각각 트랜스글루타미나아제 0.3 중량부 및 GDL(글루코노델타락톤) 0.3 중량부를 첨가하고 65 ℃ 수욕조에서 열숙성함으로써 응고시켜 두부를 제조하였다. 그리고 상기 두부에 대하여 경도 및 탄력성을 측정하였다.

그 결과, 실시예 2의 두부는 비교예 3의 두부보다 탄력성이 높으며, 두부 내 경도 편차가 적은 것으로 확인되었다(도 4: (A) 비교예 3, (B) 실시예 2). 이는 두유의 고압균질 처리로 인하여 응고에 관여하는 단백질과 지방이재배열을 함으로써 응고 반응이 안정적으로 일어나 경도 편차가 감소하고, 지방구의 입자가 작아져 두부가 부드럽고 탄력 있게 된 것으로 생각되었다.

<실험예 5>

실시예 1 및 비교예 4의 두부를 이용하여 관능 평가를 하였다. 관능평가는 19~52세의 남녀 30명을 대상으로 9점척도법에 의하여 수행하였다.

그 결과 고소한 정도, 익은콩의 향미, 생콩의 비린 향미 및 이미/이취는 실시예 1 및 비교예 4에 유의한 차이가없었다. 그러나 실시예 1의 두부는 단맛 및 탄력성, 단단한 정도 및 조직이 고른 정도에서 비교예 4보다 훨씬평가가 좋게 나왔다(도 5 (A) 비교예 4, (B) 실시예 1).

Claims (3)

1. 콩을 물에 불리는 단계;
   콩을 마쇄하여 콩즙을 제조하는 단계;
   상기 콩즙을 가열하는 단계;
   가열한 콩즙을 여과하여 두유와 비지를 제조하는 단계;
   상기 두유를 나노 여과 및 분리막을 수직으로 설치된 역삼투 여과를 통하여 농축하는 단계;및
   상기 농축된 두유를 고압균질화하고 응고시키는 단계를 포함하는, 경도 및 탄력성이 증가된 두부의 제조 방법.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 콩즙의 가열 단계는 95-105 ℃에서 1-8 분간 수행하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 농축은 역삼투 여과를 한 후 나노 여과를 하거나, 나노 여과를 한 후 역삼투 여과를 하여 수행하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.

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