KR20230125383A - 식물성 단백질 파우더 및 그 제조방법 - Google Patents

식물성 단백질 파우더 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 식물성 단백질 파우더 및 그 제조방법에 관한 것으로서 특히, 완두와 현미를 이용하여 제조되어 완전 단백질 요건을 만족하면서 소화 작용을 극대화한 식물 성분을 기반으로 한 당백질 파우더 및 그 제조방법에 관한 것이다.

Description

식물성 단백질 파우더 및 그 제조방법 {Plant-based protein powder and the method for producing the same}
본 발명은 식물성 단백질 파우더 및 그 제조방법에 관한 것으로서 특히, 완두와 현미를 이용하여 제조되어 완전 단백질 요건을 만족하면서 소화 작용을 극대화한 식물 성분을 기반으로 한 당백질 파우더 및 그 제조방법에 관한 것이다.
단백질은 우리의 식이에서 탄수화물과 지질 다음으로 세 번째의 주요 에너지원으로서 인체를 구성하는 요소 중 수분 다음으로 많은 비율을 차지하고 있고, 몸을 보해 해주는 면역력, 손발톱과 모발의 영양, 근육 생성, 피부 구성 및 재생 등도 모두 단백질과 연관되어 있기 때문에 단백질을 충분히 섭취하고, 고르게 섭취하는 것이 굉장이 중요하다.
단백질은 동물 기원 제품(육류, 생선, 알(egg), 유제품)과 식물성 식품(곡물, 콩류 등) 모두에 의해 제공되는데, 일일 단백질 필요량은 식품 섭취의 12% 내지 20%이다.
선진국에서의 주된 단백질 섭취는 주로 동물 기원 단백질의 형태이고, 이를 위한 축산업의 집중 육성은 심각한 환경 문제를 야기하고 있다. 육류 생산은 식물 기반 식이에 필요한 생산보다 물을 2배, 공간을 2배 내지 4배 더 필요로 하며, 토양 및 공기의 상당한 오염을 발생시킨다.
이와 같이, 경제 및 환경적 측면에서 동물성 단백질과 그 파생 제품의 소비와 관련된 불리한 점을 고려할 때, 근래에는 대체 단백질로서 식물성 단백질이 각광받고 있다.
그런데 식물성 단백질은 완전 단백질을 요건에 다소 부족하다. 완전 단백질은 9가지 필수 아미노산을 골고루 함유한 것을 의미한다.
9가지 필수 아미노산은 트립토판, 라이신, 메티오닌, 발린, 류신, 이소류신, 트레오닌, 페닐알리닌, 히스티딘을 말한다.
트레오닌은 면역과 성장에 관여하는 중요한 역할을 하는 아미노산이자, 손발톱의 콜라겐과 치아의 에나멜, 힘줄의 엘라스틴을 구성하는 아미노산으로 부족하면 체중감소는 물론 심할 경우 성장 정지까지 발생한다.
그 외에도 간에서 지방을 대사시키고 소화기관의 활동과 신진대사 등을 돕는 역할을 하기도 한다.
페닐알라닌은 뇌 신경전달물질인 노르에피네프린과 도파민을 구성하는 성분으로 기억력과 주의력 향상에 도움을 주고, 심적인 안정감을 주는 역할을 하는 아미노산이다.
라이신은 노인들에게 부족하기 쉬운 아미노산으로 콜레스테롤 수치를 낮춰주는 카르니틴 생성에 관여하는 아미노산으로서, 칼슘의 흡수를 도와 골다공증을 예방하기도 하고, 면역력 향상, 피로회복, 콜라겐 생성에 도움을 주기도 한다.
메티오닌은 유황을 함유하고 있는 아미노산으로 피부, 손발톱 등을 개선해주고, 체내 신진대사와 해독작용에 중요한 역할과 산화 방지제로 작용한다. 그뿐만 아니라 혈중 콜레스테롤 수치를 낮춰주며 알레르기를 일으키는 혈중 히스타민 농도를 떨어뜨리는 데에 중요한 역할을 한다.
히스티딘은 헤모글로빈 속에 많이 들어 있는 성장기 아이들에게 특히 중요한 필수아미노산으로 지방 분해를 촉진시키고 백혈구나 스트레스, 적혈구 생성 촉진을 완화시키는 기능을 한다.
이소류신은 근육을 구성하는 주성분으로 운동하는 사람들에게 특히 중요하게 손꼽히는 아미노산이며, 헤모글로빈 생성에 꼭 필요한 성분으로 피로회복과 간 기능 강화, 체내 에너지 조절 등에 중요한 역할을 한다.
트립토판은 행복감을 주는 신경전달 물질인 세로토닌의 원료로 우울증이나 스트레스 해소에 도움을 주는 아미노산이다. 그리고 수면을 유도하는 멜라닌 분비에도 도움을 주기 때문에 숙면에도 도움을 준다.
발린은 신경계 안정화와 인지 기능 개선에 필수적인 아미노산으로 스트레스와 불면증 개선, 흥분 억제 등에 도움을 준다. 그리고 BCAA 아미노산 중 하나로, 근육 성장 촉진 및 에너지 생산에 관여한다.
류신은 필수아미노산 중 하루 필요량이 가장 많은 아미노산으로 단백질 합성 및 근육 회복, 성장 호르몬 분비, 혈당치 조절 등에 중요한 역할을 한다.
상기와 같은 필수 아미노산은 체내에서 합성되지 않거나 합성되더라도 그 양이 매우 적기 때문에 반드시 외부에서 음식이나 영양제로 섭취해줘야 한다.
한편, 완두콩은 우수한 유화 능력, 알러지 유발성 결여 및 저렴한 가격이 특징이 있어 식물성 단백질로 완두콩을 많이 섭취하고 있다.
그런데 완두콩만으로는 9가지 필수 아미노산이 골고루 섭취할 수 없는 문제점이 있다.
문헌 1. 대한민국특허청 등록특허공보 제10-1649388호, "식물성 단백질 및 섬유를 함유하는 과립형 분말, 그의 제조 방법 및 그의 용도" 문헌 2. 대한민국특허청 등록특허공보 제10-2301569호, "단백질 강화 분말 제조방법 및 이를 포함하는 제품" 문헌 3. 대한민국특허청 공개특허공보 제10-2003-0038690호, "응집이 최소화된, 흡입성 분무 건조 4-나선 다발 단백질분말"
본 발명은 식물성 단백질로 많이 섭취하고 있는 완두콩의 부족한 단백질(아미노산) 성분을 현미로 보충하여 완전단백질 요건을 만족시키면서, 높은 단백질 함유로 인해 부족해지게 되는 소화 능력, 식감 및 맛을 높일 수 있는 식물성 단백질 파우더 및 그 제조방법을 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.
그리고 본 발명에 의한 식물성 단백질 파우더 제조 방법은 완두콩과 현미를 세척, 건조하는 세척 공정(S100); 세척된 완두콩을 0.5mm 내지 1.0mm 입도 크기로 분쇄하여 분말화하고, 현미를 물에 1시간 불려 0.5mm 내지 1.0mm 입도 크기로 분쇄하는 분말화 공정(S200); 분말 가공된 완두콩 분말과 현미 분말을 혼합하고, 혼합된 분말을 100℃ 내지 150℃ 온도에서 30분 동안 가열, 교반하는 가열 공정(S300);상기 가열 공정(S300)을 거친 혼합 분말을 더 작은 입도로 재분쇄하는 재분쇄 공정(S400); 상기 가열 공정(S300)을 거친 혼합 분말 100 중량부에 대해, 곡물 발효 효소 1 내지 2중량부, 브로멜라인 0.1 내지 0.3 중량부, 유산균 0.1 내지 0.3 중량부를 혼합하는 혼합 공정(S500); 및 상기 혼합 공정(S500)을 거친 분말을 가열하는 재열처리 공정(S600);으로 구성된다.
이때, 상기 분말화 공정(S200)에서 현미는 물에 1시간 불리고 팬에서 15분 내지 30분 동안 볶은 후 0.5mm 내지 1.0mm 입도 크기로 분쇄하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가열 공정(S300)에서 완두콩 분말 100 중량부와 현미 분말 40 중량부 내지 60 중량부를 혼합한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가열 공정(S300)에서 혼합분말을 진공 환경에서 가열하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 재분쇄 공정(S400)은 혼합분말을 20㎛ 내지 60㎛ 입도 크기로 분쇄하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 혼합공정(S500)에서 백미 분말과, 렌틸콩, 아마란스 퀴노아, 병아리콩 혼합분말과, 코코넛 액즙, 식이섬유 및 히말라야 핑크 솔트를 더 혼합하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 재열처리 공정(S600)은 분말을 100℃ 내지 120℃ 온도에서 15분 동안 가열하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성된 본 발명은 완두콩에 부족한 필수 아미노산을 현미로 보충하여 완전단백질 요건을 만족시키면서, 효소 및 유산균을 함유함으로써 높은 단백질 함유로 인한 부족한 소화 능력을 향상시키고 완두 특유의 비린 향, 현미의 텁텁한 식감 및 효소 특유의 구린 향을 제거하여 누구나 거부감 없이 섭취할 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 단백질 파우더 제조 공정을 도시한 도면.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시 예 및 첨부하는 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하되, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭함을 전제하여 설명하기로 한다.
발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에서 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 당해 구성요소만으로 이루어지는 것으로 한정되어 해석되지 아니하며, 다른 구성요소들을 더 포함할 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에 의한 단백질 파우더 제조방법은 세척 공정(S100), 분말화 공정(S200), 가열 공정(S300), 재분쇄공정(S400), 혼합공정(S500) 및 재열처리 공정(S600)으로 구성된다.
이하, 본 발명에 의한 단백질 파우더 제조 공정에 대해 상세하게 설명한다.
세척 공정(S100)
완두콩과 현미를 체로 걸러 이물질을 제거하고, 이물질이 제거된 완두와 현미를 깨긋하게 수세하여 건조한다.
분말화 공정(S200)
상기 세척 공정(S100)을 통해 깨끗하게 세척된 완두를 입도 0.5mm 내지 1.0mm 크기로 분쇄하여 분말화한다.
그리고 세척된 현미를 물에 약 1시간 동안 불린 후 팬에서 15분 내지 30분 동안 볶고, 볶아진 현미를 분쇄하여 입도 0.5mm 내지 1.0mm 크기로 분쇄하여 분말화한다.
현미를 불려 볶지 않고, 그대로 입도 0.5mm 내지 1.0mm 입도 크기로 분쇄한 분말을 직접 사용할 수도 있으나, 현미를 가열하여 볶으면 그 과정에서 영양 성분이 더욱 강화된다.
완두콩과 볶은 현미를 0.5mm 내지 1.0mm 크기의 입도로 분쇄하면 이후의 공정인 가열 공정(S300)에서 완두와 현미가 탄화되지 않으면서 고르게 가열된다.
가열 공정(S300)
상기 분말화 공정(S200)을 통해 준비된 완두콩 분말 100 중량부에 대해, 볶은 현미 40 내지 60 중량부를 혼합한다.
완두콩 분말 100 중량부에 대해 볶은 현미가 40 중량부 미만으로 혼합되면, 완두콩의 비린 향이 발생하고, 볶은 현미가 60 중량부를 초과하여 혼합되면 현미 분말의 텁텁한 식감으로 인해 식감이 저하되므로 완두콩 분말 100 중량부에 대해 볶은 현미는 40 중량부 내지 60 중량부를 혼합하는 것이 바람직하다.
그리고 완두콩 및 볶은 현미 분말 혼합물을 진공 믹싱 슬롯에서 100℃ 내지 150℃ 온도로 30분 동안 가열하며 교반한다.
완두콩과 볶은 현미 분말을 진공 믹싱 슬롯에서 가열하는 동안 완두콩 분말과 볶은 현미 분말이 가열되며 익는데, 100℃ 내지 150℃ 온도에서 30분 동안 가열하면 분말이 탄화되지 않으면서 고르게 익고, 분말의 균이 제거되며, 진공 환경하에서 가열하므로 분말의 수분이 거의 제거된다.
재분쇄 공정(S400)
상기 가열 공정(S300)을 통해 가열된 완두콩 및 볶은 현미 분말을 20㎛ 내지 60㎛ 입도로 분쇄하는 재분쇄 공정(S400)을 실시한다.
완성된 단백질 파우더를 물에 넣어 섭취할 때 분말이 60㎛ 입도를 초과하면 물에 식감이 떨어지고, 분말을 20㎛ 입도 미만으로 분쇄하면 제조 작업시 취급이 불편하고 물에 넣어 섭취할 때 분말이 잘 풀어지지 않으므로 재분쇄 공정(S400)을 통해 완두콘 및 볶은 현미 분말을 20㎛ 내지 60㎛ 입도로 분쇄한다.
혼합공정(S500)
본 발명의 단백질 파우더 섭취 시 소화작용을 돕기 위해 상기 재분쇄 공정(S400)을 통해 준비된 완두콩 분말과 볶은 현미 분말 100 중량부에 대해에 곡물 발효 효소 1 내지 2 중량부, 브로멜라인 0.1 내지 0.3 중량부, 유산균 0.1 내지 0.3 중량부를 혼합한다.
발효 효소는 미강, 밀기울, 대두분말 또는, 분리대두 단백 분말 중 어느 하나 또는 둘 이상이 혼합된 종균용 베이스에 바실러스 코아귤란스(Bacillus cagulans) 균주를 접종하여 액체 종균용 배양액을 제조하고, 상기 종균용 베이스를 증자하여 증자된 곡물을 준비하며, 배양액을 상기 증자된 곡물에 첨가하고 발효시킨 후 건조 후 분말화한 것이다.
브로멜라인(Bromelin)은 파인애플의 줄기와 열매에 들어 있는 단백질 가수 분해 효소로서, 시스테인 엔도펩티데이스로서 특이성이 넓고, 단백질 분자의 알라닌, 글리신, 라이신, 타이로신 펩타이드 결합의 가수 분해를 촉매하는 효소이다.
유산균은 락토바실러스(Lactobacillus) 목 또는 비피더스(Bifidobacterium) 목의 유산균을 사용한다.
그리고 상기 완두콩 분말 및 볶은 현미만 혼합된 혼합분말에 백미 분말과, 렌틸콩, 아마란스 퀴노아, 병아리콩 혼합분말과, 코코넛 액즙, 식이섬유 및 히말라야 핑크 솔트를 더 혼합할 수 있다.
재열처리 공정(S600)
상기 혼합 공정(S500)을 거친 분말을 100℃ 내지 120℃의 온도에서 15분간 가열하는 재열처리 공정(S600)을 실시한다.
상기 재열처리 공정(S600)을 통해 분말을 구성하는 성분 고유의 불편한 향과 균을 제거하며, 잔존하는 수분을 제거한다.
상술한 본 발명의 단백질 파우더의 선호도를 파악하기 위하여 10명의 패널을 선정하여 상술한 제조방법으로 제조된 2가지 실시예에 대해 관능 검사를 3회 수행하고, 맛, 색, 향, 전체적인 선호도를 10점 기호척도법으로 평균점수로 평가하였다.
(제1 실시예)
- 0.5mm 입도의 완두콩 분말 100 중량부, 0.5mm 입도의 볶은 현미 분말 50 중량부를 혼합하고, 진공 믹싱 슬롯에서 120℃의 온도로 30분 동안 가열하며, 50㎛ 입도로 재분쇄
- 상기 완두콩 분말과 볶은 현미 분말이 혼합된 분말 100 중량부에 대해 곡물 발효 효소 1 중량부, 브로멜라인 0.2 중량부, 유산균 0.1 중량부를 혼합하고, 100℃의 온도로 15분간 가열 후 냉각.
- 티스푼으로 파우더를 직접 섭취 및 물에 혼합하여 섭취
관능적 특성 파우더 직접 섭취 물에 혼합 섭취
전체적인 맛의 기호도 8.9 9.2
비린 향에 대한 기호도 9.1 9.1
텁텁함에 대한 기호도 7.4 8.9
전체적인 기호도 9.0 9.2
(제2 실시예)
- 0.5mm 입도의 완두콩 분말 100 중량부, 0.5mm 입도의 볶은 현미 분말 50 중량부를 혼합하고, 진공 믹싱 슬롯에서 120℃의 온도로 30분 동안 가열하며, 50㎛ 입도로 재분쇄
- 상기 완두콩 분말과 볶은 현미 분말이 혼합된 분말 100 중량부에 대해 곡물 발효 효소 1 중량부, 브로멜라인 0.2 중량부, 유산균 0.1 중량부, 코코넛 액즙 1 중량부, 히말라야 핑크 솔트 0.1 중량부를 혼합하고, 100℃의 온도로 15분간 가열 후 냉각.
- 티스푼으로 파우더를 직접 섭취 및 물에 혼합하여 섭취
관능적 특성 파우더 직접 섭취 물에 혼합 섭취
전체적인 맛의 기호도 9.7 9.5
비린 향에 대한 기호도 9.5 9.7
텁텁함에 대한 기호도 8.5 9.6
전체적인 기호도 9.5 9.7
대부분의 단백질 파우더를 섭취하였을 때 느끼는 비린 향과 텁텁함에 대해 표 1과 같이 대부분 긍정적인 반응을 보였고, 코코넛 액즙과 히말라야 핑크 솔트를 더 혼합한 경우 표 2와 같이 비린 향, 텁텁함 및 전체적인 기호도가 대폭 상승한 것을 확인할 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명은 완두콩에 부족한 필수 아미노산을 현미로 보충하여 완전단백질 요건을 만족시키면서, 효소 및 유산균을 함유함으로써 높은 단백질 함유로 인한 부족한 소화 능력을 향상시키고 완두 특유의 비린 향, 현미의 텁텁한 식감 및 효소 특유의 구린 향을 제거하여 누구나 거부감 없이 섭취할 수 있다.
이상 상술한 실시 예를 통해 본 발명의 기술적 사상을 살펴보았다.
본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기재사항으로부터 상기 살펴본 실시 예를 다양하게 변형하거나 변경할 수 있음은 자명하다.
또한, 비록 명시적으로 도시되거나 설명되지 아니하였다 하여도 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기재사항으로부터 본 발명에 의한 기술적 사상을 포함하는 다양한 형태의 변형을 할 수 있음은 자명하며, 이는 여전히 본 발명의 권리범위에 속한다.
첨부하는 도면을 참조하여 설명된 상기의 실시 예는 본 발명을 설명하기 위한 목적으로 기술된 것이며 본 발명의 권리범위는 이러한 실시 예에 국한되지 아니한다.
S100 : 세척 공정
S200 : 분말화 공정
S300 : 가열 공정
S400 : 재분쇄 공정
S500 : 혼합 공정
S600 : 재열처리 공정

Claims (8)

  1. 완두콩과 현미를 세척, 건조하는 세척 공정(S100);
    세척된 완두콩을 0.5mm 내지 1.0mm 입도 크기로 분쇄하여 분말화하고, 현미를 물에 1시간 불려 0.5mm 내지 1.0mm 입도 크기로 분쇄하는 분말화 공정(S200);
    분말 가공된 완두콩 분말과 현미 분말을 혼합하고, 혼합된 분말을 100℃ 내지 150℃ 온도에서 30분 동안 가열, 교반하는 가열 공정(S300);
    상기 가열 공정(S300)을 거친 혼합 분말을 더 작은 입도로 재분쇄하는 재분쇄 공정(S400);
    상기 가열 공정(S300)을 거친 혼합 분말 100 중량부에 대해, 곡물 발효 효소 1 내지 2중량부, 브로멜라인 0.1 내지 0.3 중량부, 유산균 0.1 내지 0.3 중량부를 혼합하는 혼합 공정(S500); 및
    상기 혼합 공정(S500)을 거친 분말을 가열하는 재열처리 공정(S600);으로 구성된 것을 특징으로 하는 단백질 파우더 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 분말화 공정(S200)에서 현미는 물에 1시간 불리고 팬에서 15분 내지 30분 동안 볶은 후 0.5mm 내지 1.0mm 입도 크기로 분쇄하는 것을 특징으로 하는 단백질 파우더 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 가열 공정(S300)에서 완두콩 분말 100 중량부와 현미 분말 40 중량부 내지 60 중량부를 혼합한 것을 특징으로 하는 단백질 파우더 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 가열 공정(S300)에서 혼합분말을 진공 환경에서 가열하는 것을 특징으로 하는 단백질 파우더 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 재분쇄 공정(S400)은 혼합분말을 20㎛ 내지 60㎛ 입도 크기로 분쇄하는 것을 특징으로 하는 단백질 파우더 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 혼합공정(S500)에서 백미 분말과, 렌틸콩, 아마란스 퀴노아, 병아리콩 혼합분말과, 코코넛 액즙, 식이섬유 및 히말라야 핑크 솔트를 더 혼합하는 것을 특징으로 하는 단백질 파우더 제조 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 재열처리 공정(S600)은 분말을 100℃ 내지 120℃ 온도에서 15분 동안 가열하는 것을 특징으로 하는 단백질 파우더 제조 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 제조방법으로 제조된 것을 특징으로 하는 단백질 파우더.
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