WO2018012804A1 - 식물성 대체우유 제조 방법과 시스템 - Google Patents

식물성 대체우유 제조 방법과 시스템 Download PDF

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WO2018012804A1
WO2018012804A1 PCT/KR2017/007254 KR2017007254W WO2018012804A1 WO 2018012804 A1 WO2018012804 A1 WO 2018012804A1 KR 2017007254 W KR2017007254 W KR 2017007254W WO 2018012804 A1 WO2018012804 A1 WO 2018012804A1
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high pressure
substitute milk
purified water
diffusion
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김종해
김마이클제이
문정옥
한경자
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김종해
김마이클제이
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Definitions

  • the present invention is the use invention of PCT / KR2010 / 002592 filed on March 8, 2010 by the applicant.
  • the present invention provides nutrition for amaranth and legumes of the same family as quinoa that nutritionally replaces breast milk in order to alleviate the side effects of human consumption of milk for rapid calf growth. It provides a method and system apparatus for producing pure vegetable substitute milk which is better than milk in terms of nutrition and functional ingredients by combining components and functional ingredients.
  • the present invention is an industrial method for pulverizing fine grains such as soybean, quinoa, amaranth, etc. without adding any chemicals and grinding them into nanoparticles.
  • IGF-1 Insulin
  • IGF-1 Insulin
  • a large amount of saturated fat (2,268 mg / 100 mL) and cholesterol in milk cause heart disease, and animal protein (casein) in milk promotes aging by acidifying blood.
  • casein animal protein
  • soybeans As the research on the side effects of milk is disclosed as above, various soy milks are manufactured using soybeans to produce pure vegetable milk that is superior to or similar to the nutritional ingredients of milk using natural grains.
  • a large amount of chemical emulsifier and stabilizer In order to emulsify and water, a large amount of chemical emulsifier and stabilizer must be added, and soybean starch has a problem of causing digestive problems and odor.
  • the emulsifier emulsifies harmful substances such as heavy metals contained in foods in the intestine and absorbs them in the intestine. It has been confirmed in animal experiments that it causes enteritis and metabolic syndrome (Nature 2015. March issue), and the stabilizer carrageenan is absorbed in the intestine. Although it shows good characteristics, it is disclosed in the Environmental Health Perspectives (October 2001) that ulcers develop and cancer causes cancer as cells accumulate in the intestine and decay in the gut because they do not break down carrageenan. Emulsifiers and carrageenan are approved as additives in many countries but are harmful to human health.
  • the Applicant has developed a system technology for producing whole soybean milk by roasting soybean, transforming soybean starch into water-soluble dextrin, and then pulverizing it with nanoparticles to combine water molecules of purified water.
  • the invention was registered as Korean Patent No. 10-1145164, filed with PCT / KR2010 / 002592, and registered US Patent US 8,518,464, Japanese Patent No. 5686383, and Chinese Patent No. 1522244.
  • An object of the present invention is to provide an industrial production method and system technology for pure vegetable substitute milk by using and improving the above patent.
  • Soybeans are known to be the most complete food in human history, and the US Food and Drug Administration has officially recognized that eating more than 25g of soy protein per day can reduce the risk of developing heart disease.
  • the effectiveness of soybeans has been medically confirmed, including the recommendation of protein.
  • Soy contains five anti-cancer ingredients, including lecithin, phytic acid, phytosterol, saponin, and isoflavone.
  • soy protein, carbohydrates, lipids, minerals, etc. play a role in delaying aging of the body, strengthening immunity and removing carcinogens in the body.
  • soybeans Long-term consumption of soybeans can prevent colon cancer and breast cancer, and isoflavones, which contain about 0.2-0.4% of soybeans, are known to weakly bind to estrogen receptors, reducing cancer cell growth and promoting normal cell division. have.
  • soy isoflavones inhibited the action of enzymes involved in cancer cell proliferation and exhibited anti-cancer effects due to antioxidant activity. Significantly low proliferation was reported, and cell culture experiments confirmed the anticancer effect of isoflavones on breast cancer.
  • Lecithin which is contained in soybeans, is the main component of cell membranes. It is a major component in maintaining the cellular health of the human body. Concentrated eating of lecithin-rich foods increases brain memory by 25% and prevents senile dementia. Do it.
  • the above action is produced by the breakdown of lecithin to produce a substance called choline, which is known to play an important role in increasing the amount of neurotransmitter called acetylcholine that is deficient in patients with dementia.
  • Soy contains a large amount of saponin (soya saponin I, II, A1, A2, A3), and saponin breaks down the peroxides in the body to prevent aging, prevents the production of fat in the body, prevents obesity and causes adult diseases It is effective in preventing and dissolving cholesterol in blood vessels, allowing blood to flow smoothly, and preventing heart disease, stroke and atherosclerosis.
  • saponin breaks down the peroxides in the body to prevent aging, prevents the production of fat in the body, prevents obesity and causes adult diseases It is effective in preventing and dissolving cholesterol in blood vessels, allowing blood to flow smoothly, and preventing heart disease, stroke and atherosclerosis.
  • the black pigment, anthocyanin, contained in the skin of black soybeans has antioxidative action (which inhibits the activation of free radicals of the active oxygen), lowers cholesterol, and anticancer and antiulcer drugs.
  • Anthocyanins are effective in improving the function of our eyes by activating the production of a pigment called rhodopsin, which senses light from our retina and delivers it to the brain.
  • soybean contains various functional ingredients, but the human body lacks a-galadosidase enzyme which digests soybean starch component, so it causes digestive disorder due to soybean starch component in soybean, and undigested soybean starch component Fermented by bacteria in the intestine, causing gas, in particular, the inherent fishy taste and smell of soybeans had a problem that can not be used as a stock.
  • quinoa is called QUINOA, which means mother of grains, in the high Andes of South America and Antarctica from 3-4 thousand years ago. It is twice as protein as protein, 6 times potassium, 3 times calcium and 4 times iron. Pear, calcium 2 times, magnesium 6.5 times, phosphorus (P) 3 times, vitamin B1 7 times, B2 6 times, B6 2.7 times, E 6 times or more, British BBC super food NASA was selected as a space food, and the Food and Agriculture Organization of the United Nations Food and Agriculture (FAO) replaced quinoa nutritionally with breast milk when it was found that nutritional value was the best among cereals and protein quality was the most complete among plants and animals. It was selected as a super food.
  • FEO Food and Agriculture
  • Quinoa contains not only 9 essential amino acids necessary for human tissue growth, but also contains milk-like amino acids, twice as much protein as soybeans, nutrients similar to milk, and no gluten. It is excellent in digestion and absorption, and a large amount of saturated fat and cholesterol in milk cause heart disease, whereas quinoa is unsaturated fat and does not have cholesterol, but rather contains a large amount of magnesium that heals heart disease and high blood pressure. It is superior to milk because it does not cause it.
  • IGF-1 contained in milk is a carcinogenic factor that proliferates cancer cells in humans, whereas quinoa contains saponin, pantothenic acid (vitamin B2), and omega 3 and omega 9, although it is a plant. It has superior antioxidant effect, and quinoa has no gluten ingredients, and contains various minerals and vitamins such as protein, dietary fiber, calcium, potassium, iron, zinc, etc., and its digestive absorption rate is superior to other grains. Has the best conditions
  • Amaranth is a gluten-free grain grown in the high Andean region of South America, with quinoa. It is a gluten-free grain that contains no amount of vegetable squalene and polyphenols, and has excellent effects on hypertension, diabetes, and hyperlipidemia. It is a grain that is attracting worldwide attention with quinoa as it is revealed through research.
  • the conventional method using the above materials is a method of boiling and juice the above materials, so a large amount of waste is generated after juice extraction, resulting in low production efficiency, and causing digestive disorders due to the starch component contained in the material. It is unsuitable, and there is a problem in that odor is generated to cause obesity by adding a large amount of sugar.
  • the existing manufacturing method of boiling and extracting the material should add a large amount of chemical emulsifiers and stabilizers to solve the problem of tangling after juice.
  • emulsifiers cause enteritis and metabolic syndrome
  • stabilizer carrageenan causes cancer.
  • the present invention solves the problem that industrially pulverized a large amount of grains into nanoparticles due to the milk fat component contained in grains to provide an aspect system for finely crushing grains into nanoparticles to provide water of nanoparticles and purified water.
  • An effective system device for intermolecular bonding is provided.
  • the existing method of boiling by boiling the grain is about 40% of waste generated from the grains, shells and seeds of the grain, so that no waste is generated and the productivity is about 40% higher than that of the conventional method. Provide a system to increase.
  • the conventional method adds a large amount of chemical emulsifiers and stabilizers to solve the problem of tangling after juice, and this has been confirmed to cause metabolic syndrome and cancer in animal experiments, so emulsification without using any chemicals And system technology.
  • the present invention is to solve the above problems, first, due to the milk fat component contained in the grains as a preemptive agent, the drive part of the nano crushing device or beads (Bead) and the milk fat components of the grain entangled the problem that the grain is not pulverized into nanoparticles
  • the grains are ground through a process of roasting, boiling, or roasting grains before the nano-grinding device is put in.
  • the grains are not roasted or boiled, so there is no waste such as bean curd, and in particular, no emulsifier or stabilizer is used, and the amount of sugar added for deodorization can be reduced. It provides breakthrough technology that reduces raw material cost to about 1/2.
  • the present invention solves the problem of the existing technology that must be added to the milk fat components and purified water contained in the grain material including quinoa, amaranth or soybeans for the purpose of emulsification in the manufacture of pure vegetable substitute milk
  • the present invention provides a method and system for producing pure vegetable substitute milk by emulsification without adding any chemical agent through diffusion and binding between molecules of nanoparticles of grain and water molecules of purified water.
  • the present invention does not generate any waste, and does not need to add any chemical emulsifiers or stabilizers, and can reduce the amount of sugar used for deodorization, thereby reducing the production cost by about 1/2.
  • soybeans by selectively combining the functional ingredients of soybeans with the functional ingredients selected from quinoa and amaranth to provide customized nutritional nutrition, humans can enhance human immunity through food and beverages, and take effective ingredients with high antioxidant effects. Provide a method.
  • the milk (creamer) added to the existing coffee to replace the vegetable substitute milk of the present invention has the effect of relieving the anxiety caused by milk and upgrading the coffee culture.
  • FIG. 2 is a system configuration diagram of the present invention.
  • FIG. 1 is a process for producing substitute milk using quinoa or amaranth or soybean of the present invention.
  • the present invention roasts (104) or boils (105) a grinder 101, selected quinoa (101), quinoa (102), or amaranth (103).
  • the first milling step 106 which is finely pulverized, and the purified water 108 are mixed with the finely pulverized material in the first milling step, and are converted into a suspension in a diffusion state by a nano-diffusion device to diffuse the milk fat component of the material.
  • the high pressure diffusion step 107 and the suspension of the diffusion state are introduced into a wet nano grinding device to finely pulverize the particles of the material into the nanoparticles 110 and between the particles of the pulverized material and the water molecules of the purified water 111. It consists of a packaging step 115 for packing the molecular bonding step 112 causing the molecular binding, and the homogenizing step 113 to homogenize by mixing the food additive 114 to enhance the taste or nutritional ingredients.
  • the particles of soybean, quinoa or amaranth are more effective in molecular bonding as the size is smaller. Therefore, the wet nano crushing device is composed of a plurality of bead mills, and the suspension is made from the bead mill having the large particles of beads to the bead mill having the small particles of beads.
  • sequentially circulating may be configured by the method of sequentially miniaturizing the size of the particles.
  • various grains containing various nutrients and various health functional ingredients can be used in the above system, and the selection of grain materials, the removal of skins, the composition ratio of mixing purified water, or food additives The ratio of mixing is determined according to the design of pure vegetable alternative milk components to be prepared.
  • Diffusion apparatus for producing suspension is composed of one or more combinations selected from high pressure nano diffuser such as ultrasonic disperser, Rotor / Slator disperser, High Shear Mixer or Microfluidizer, high pressure homogenizer or colloid mill, and In-line Powder / Liquid It is preferable to mix the powder and purified water of each material in the mixer in a certain ratio, and then configure the microfluidizer or colloid mill to diffuse at high pressure.
  • high pressure nano diffuser such as ultrasonic disperser, Rotor / Slator disperser, High Shear Mixer or Microfluidizer, high pressure homogenizer or colloid mill, and In-line Powder / Liquid
  • Molecular bonding between the fine particles of the material contained in the suspension and the water molecules of the purified water is pulverized during the process of pulverizing the solid material of the suspension into nanoparticles by feeding the suspension into a wet nano grinder such as a bead mill.
  • the particles are combined with the water molecules of the purified water by the high pressure of the grinder to cause molecular bonding.
  • particles with small particle size are easily combined with water molecules, and relatively large particles are absorbed by water molecules and are in a diffusion state.
  • the particles in the diffusion state are finely pulverized by repeatedly passing through a wet nano crusher. Molecular bonding is achieved.
  • the suspension is sequentially composed of a bead mill, a high pressure valve device, a high pressure high speed stirrer, a high pressure homogenizer, and a plurality of devices selected from colloid mills. It is possible to construct an effective molecular binding device to circulate.
  • the surface area, drinking water, sedimentation, absorption rate, solubility increase, odor disappearance, non-heating sterilization effect, and property change occur according to the natural law (Nano Effect). Ultrafine grinding of particles into nanoscale.
  • nanoparticles have higher energy per unit atom than bulk materials, so the coefficient of thermal expansion is very large and the active energy required for diffusion is low, solubility is increased and energy saving effect is achieved.
  • the grain boundary becomes open. Therefore, the water molecules and the bonding rate of purified water increase, so that when they adhere at high pressure, intermolecular bonds are easily formed, and no substitution occurs. Milk can be produced.
  • the finer the finer the taste and smell the smaller the material and taste are reduced.
  • the taste and aroma are completely disappeared when the material is less than 10 nm. Since the particle size of the quinoa or amaranth or bean curd to prepare the replacement milk of the present invention is smaller, the surface area is increased, so that the molecular bonding is performed quickly. It is preferable to grind into particles of -1000 nm class, and the size of the particles is not limited in the present invention.
  • the method of boiling (pulling) soybean or quinoa or amaranth without roasting and binding the molecules to each other does not add any emulsifier or stabilizer as compared to the conventional juice method, and uses up to the shell of the material, thus producing efficiency. It has the advantage of increasing about 40%, but in this case is not suitable for odor-sensitive consumers because the odor due to starch component is still, and does not solve the problem of digestive disorders is not suitable for infants or elderly people with weak digestive power.
  • the method of pulverizing soybean or quinoa or amaranth after crushing and then molecularly binding does not add any emulsifier or stabilizer as compared to the conventional juice method, and uses up to the shell of the material, thus increasing production efficiency.
  • the starch component of the starch component in the material is different (dextrin) temperature, but the soybean starch component is transformed into a water-soluble dextrin at a temperature higher than 160 degrees (°C) to digest Disorders and off-flavor problems are effective.
  • the skin is removed, finely pulverized, mixed with purified water, prepared as a suspension in a colloidal state, and a substitute milk is prepared by a high pressure homogeneous means. The same effect can be obtained.
  • Edible additives 114 of the present invention is determined according to the component design of the pure vegetable substitute milk to be prepared, to prepare a delicious substitute milk by adding various kinds of juice or spices, in the case of coffee powder or instant roasted coffee beans A blend of ingredients selected from coffee or liquid coffee is added to produce coffee flavored substitute milk.
  • Groups of leaf species including green tea leaves, ginseng leaves, pine needles, mulberry leaves, bamboo leaves, barley leaves, lotus leaf, mugwort, leek, buttercup and spinach, etc.
  • Berries including broccoli, cabbage, eggplant, tomato, lemon, bell pepper, mango, durian, pepper, pumpkin, sesame leaf, carrot, pomegranate, guava, schisandra, coffee, cacao, noni, saw palmetto (5) a group of fruits and vegetables including leek, kale, and the like, mushrooms, chaga, ganoderma lucidum, truffles, truffles, thigh mushrooms, shiitake mushrooms, stone mushrooms, mulberry mushrooms, pine mushrooms,
  • FIG. 2 is a system configuration diagram of the present invention.
  • the present invention provides a roasting means 204 for boiling and roasting quinoa 202, amaranth 203, or soybean 201 at a high temperature, and a boiling means 205 for boiling, and roasting.
  • pulverization means 206 for primary pulverization of the crushed or boiled material, and high-pressure diffusion means for dispersing the milk fat component contained in the material by converting the crushed material into a suspension in a diffusion state by mixing purified water with water.
  • the dispersed suspension is wet-pulverized means 209, while the particle size of the material is pulverized to nanoscale, causing molecular bonding between the nanoparticles 210 of the pulverized material and the water molecules of the purified water 211. It is composed of a molecular binding means 212, if you want to mix the additives 214 according to the component design of the vegetable substitute milk to be manufactured to add a homogeneous means 213.
  • the diffusion device for producing the suspension is composed of one or more combinations selected from an ultrasonic diffuser, a rotor / slator dispersion, a high pressure nano diffuser such as a high shear mixer or a microfluidizer, a high pressure homogenizer or a colloid mill, and an in- It is preferable to mix the powder and purified water of each material in a line Powder / Liquid Mixer at a constant ratio, and then configure the microfluidizer or colloid mill to diffuse at high pressure.
  • a device that produces molecular bonds between the fine particles of the suspension and the water molecules of the purified water is a wet nano grinder such as a bead mill or a high pressure homogenizer. It combines to cause molecular bonds.
  • Molecular binding devices can be constructed and the system can be configured to circulate the suspension repeatedly to reduce the number of devices.
  • the shell removal means of the material is additionally added to roast or boil the removed material, and then pulverize it. The effect can be obtained.
  • Soybeans in the production of alternative milk in the present invention soybeans, kidney beans, soybeans (Rice eyes), Seomoktae (weak beans), red bean (red beans), mung beans, peas, yellow (yellow soybean), white, frosted, Seomoktae, black soybean (black Peel or peel and optionally use at least one or more beans selected from legumes, including soybeans), lentils, chickpeas and chia seeds.
  • the system device of the present invention can contribute greatly to the industrial activation of this field by providing an effective and economical system device for producing the most ideal substitute milk by reinforcing nutrients and functional components of quinoa and amaranth. Provide technology.
  • the present invention eliminates the side effects of ingesting milk for the rapid growth of calves in humans, and combines the various nutritional and health functional components of various grains, the ideal pure plant substitute that can replace the existing milk in terms of nutrition and functional components Milk design and production technology can be provided for use in the alternative milk industry.
  • the existing yoghurt is based on milk, it contains all the problems caused by milk as it is and can be used in the yogurt industry based on the pure vegetable alternative milk of the present invention.
  • Alternative milk of the present invention is not digestive disorders due to starch components, and do not add any chemicals can be used in conventional milk-based baby food or RTE (Ready To Eat) food industry.
  • the alternative milk of the present invention has no digestive disorders and improves human health due to various nutritional and functional ingredients of the material, and thus can be used in the beverage industry to replace carbonated beverages because it does not add any harmful chemicals.

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Abstract

본 발명은 송아지를 신속하게 성장시키기 위한 우유를 사람이 섭취하는데 따른 부작용을 해소하기 위하여 퀴노아나, 아마란스나 콩을 포함하는 곡물의 영양성분과 건강기능성분을 조합하여 순식물성 대체우유를 양산하는 방법과 시스템장치를 제공한다. 보다 상세하게는, 퀴노아나 아마란스나 콩을 포함하는 소재로 밀크형태의 액체로 제조할시 소재의 유성분과 정제수간의 유화를 위하여 화학적 유화제를 첨가해야 하는 문제점을 해소하기 위하여 소재를 확산(Diffusion)시킨 후 나노 분쇄수단으로 미분쇄하여 소재의 나노입자와 정제수의 물분자간에 분자결합으로 일체의 화학제를 첨가하지 않고 우유처럼 부드러운 순식물성 대체우유를 양산하는 방법과 시스템장치를 제공한다. 아울러 퀴노아나 아마란스나 콩을 포함하는 곡물의 영양성분과 기능성분을 조합하여 각 소재간의 미세입자와 정제수의 물분자간에 분자결합으로 인체의 건강에 가장 이상적인 영양성분과 기능성분을 함유하는 순식물성 대체우유를 설계하고 양산하여 기존 우유로 인한 부작용을 해소하고 인류의 건강증진에 기여하는 순식물성 대체우유 제조기술을 제공한다.

Description

식물성 대체우유 제조 방법과 시스템
본 발명은 출원인이 2010. 3. 8. 출원한 PCT/KR2010/002592 의 이용발명이다.
본 발명은 송아지를 빨리 성장시키기 위한 우유를 사람이 섭취하는데 따른 부작용을 해소하기 위하여 국제식량기구(FAO)에서 영양학적으로 모유를 대체할 수 있다고 발표한 퀴노아와 동일 계열의 아마란스 및 두류의 영양성분과 기능성분을 조합하여 각 소재간의 분자결합으로 영양 및 기능성분면에서 우유보다 더욱 우수한 순식물성 대체우유를 제조하는 방법과 시스템장치를 제공한다.
보다 상세하게는, 퀴노아나 아마란스나 두류 등의 소재로 밀크형태의 액체로 제조할시 소재의 유성분과 정제수간의 유화를 위하여 화학적 유화제와 안정제를 첨가하여야 하며, 동물실험에서 유화제는 장염과 대사증후군을 유발하며, 안정제 카라기난은 암을 유발 한다는 사실이 확인되었으므로 본 발명은 일체의 화학제를 첨가하지 않고 콩이나, 퀴노아나, 아마란스 등의 곡류를 확산(Diffusion)시켜 나노입자로 미분쇄하는 산업적 시스템을 제공함으로서 곡물의 나노입자와 정제수의 물분자간을 결합시켜 목장우유처럼 부드럽고 영양 및 기능성분이 우유보다 우수한 식물성 대체우유 제조를 위한 산업적 양산 기술을 제공한다.
기존의 우유에 함유되어 송아지를 빠르게 성장시키는 인슈린(IGF-1)이 인체에서 암세포를 증식시킨다는 연구결과가 공개되고, 우유를 많이 마시는 나라에서 전립선암과 난소암 발생율이 우유를 적게 마시는 나라에 비하여 3-4배 이상 높다는 사실과 우유에 함유된 다량의 포화지방(2,268mg/100mL)와 콜레스테롤이 심장 질환을 야기하며, 특히 우유에 함유된 동물성 단백질(카세인)은 혈액을 산성화시켜 인체 노화를 촉진시키고, 인체에서 칼슘을 배출시켜 결국 우유 섭취시 들어오는 칼슘보다 배출된 칼슘이 더욱 많아지게 되어 골다공증을 유발한다는 사실이 인터넷을 통하여 급속하게 전파되어(유튜브 Got the Facts on Milk), 인류가 지금 까지 마셔온 우유에 대한 불신이 증대되고 있다.
위와 같은 사실이 학계에서 동영상(U-Tube) 또는 논문으로 계속 발표되고 하루에 우유 3잔 이상을 마시면 심장병 위험 증가 뿐만 아니라 사망 위험율이 2배이상 증가된다는 연구(스웨덴 옵살라 대학 2014)가 인터넷으로 유포되어 세계적으로 우유 소비량이 급속히 감소하고 있으며 동물성 우유를 대치할 수 있는 순식물성 대체우유의 개발 필요성이 증대되고 있다.
위와 같이 우유의 부작용에 대한 연구가 공개되자 천연 곡물을 이용하여 우유의 영양성분 보다 더욱 우수하거나 유사한 순식물성 우유를 제조하기 위하여 콩을 이용하여 다양한 두유(Soy Milk)를 제조하고 있으나, 콩의 유지방성분과 물을 유화시키기 위하여 다량의 화학적 유화제와 안정제를 첨가하여야 하며, 콩녹말이 소화장애와 이취를 유발하는 문제점이 있다.
유화제는 장에서 음식에 함유된 중금속 등의 유해물질까지 유화시켜 장에 흡수시키며, 장염과 대사증후군을 일으킨다는 사실이 동물실험에서 확인되었고(Nature 2015. 3월호), 안정제 카라기난은 장에서 흡수가 잘되는 특성을 보이지만 세포가 카라기난을 분해하지 못하여 장에서 축적되어 스스로 붕괴하는 과정에서 궤양이 발달하고 궤양이 암을 유발한다는 사실이 미국환경보건전망(Environmental Health Perspectives 2001. 10월호)에서 공개되어 있어 결국 유화제나 카라기난은 각국에서 첨가물로 승인되어 있으나 인체건강에 해로운 화학제이다.
위와 같은 기존의 두유제조공법상의 문제점을 해소하기 위하여 출원인은 콩을 배전하여 콩녹말 성분을 수용성 덱스트린으로 변형한 후 나노입자로 미분쇄하여 정제수의 물분자를 결합시켜 전두유를 제조하는 시스템 기술을 발명하여 한국특허 제10-1145164호로 등록하였고, PCT/KR2010/002592으로 출원하여 미국특허 US 8,518,464, 일본특허 제5686383호, 중국특허 제1522244호를 등록하였다.
그러나, 위의 기술에서 콩의 유지방 성분으로 인하여 나노분쇄수단에서 유지방성분이 분쇄기 내부의 구동부와 엉켜 곡물을 나노입자로 분쇄할 수 없는 문제점이 있었고 모든 곡류에서 유지방 성분으로 인하여 동일한 문제점이 야기됨으로 본 발명은 위 원천 특허를 개량(Improvement)하고 이용하여 순식물성 대체우유의 산업적 양산방법과 시스템 기술을 제공하는 것이 목적이다.
콩은 식품 중에서 인류 역사상 가장 완벽한 식품으로 알려져 있고, 미국 식품의약국은 1일 25g이상의 콩 단백질을 섭취하면 심장병 발병위험을 줄일 수 있음을 공식인정하였으며, 미국 심장협회에서도 심장병발병위험 감소를 위해 콩 단백질을 섭취할 것을 권고하는 등 콩의 효용성은 의학적으로 확인되었다.
콩에는 다섯 가지의 항암성분을 함유하고 있으며, 레시틴, 피트산, 화이토스테롤, 사포닌, 이소플라본이 그 물질이다. 이런 항암물질 이외에도 콩에 함유된 단백질, 탄수화물, 지질, 무기질 등이 인체의 노화를 지연시키고 면역성을 강화하며 몸안에 발생하는 발암물질을 제거하는 역할을 한다.
콩을 장기간 섭취하면 대장암, 유방암 등을 예방할 수 있고, 콩에 약 0.2∼0.4%정도 함유된 이소플로본은 에스트로겐 수용체와 약하게 결합함으로써 암세포의 증직을 감소시키는 동시에 정상세포 분열을 촉진하는 것으로 알려져 있다.
동물시험과 조직배양 연구에서 대두 이소플라본은 암세포 증식에 관여하는 효소의 작용을 저해하고 항산화작용으로 항암효과를 나타내며, 유방암을 인위적으로 유발시킨 동물시험에서 이소플라본 투여군이 다른 군에 비해 유방암 세포의 증식이 현저히 낮음이 보고되었으며, 세포배양실험에서도 유방암에 대한 이소플라본의 항암효과가 확인되었다.
콩에 함유된 레시틴(Lecithin)은 세포막을 구성하는 주성분으로서 인체의 세포 건강을 유지하는 주요 성분이며, 레시틴이 많이 함유된 음식을 집중적으로 먹으면 뇌의 기억력이 25% 증가하고 노인성 치매를 예방하는 작용을 한다.
위와 같은 작용은 레시틴성분이 분해되면 콜린이라는 물질이 생성되는데, 이 콜린이 치매환자에게 부족한 아세틸콜린이라는 신경전달 물질의 양을 늘리는데 중요한 역할하기 때문인 것으로 알려져 있다.
콩에는 사포닌(소야 사포닌 Ⅰ, Ⅱ, A1, A2, A3)이 다량 함유되어 있으며, 사포닌은 체내의 과산화물질을 분해시켜 노화를 방지하고, 체내에서 지방의 생성을 억지하여 비만을 예방 및 성인병 발생을 방지하는 효과와, 혈관속의 콜레스테롤을 용해시키며 피를 원활하게 흐르게 하며 심장병과 뇌졸중, 동맥경화를 예방한다.
특히, 검은콩의 껍질에 함유된 검은색을 내는 색소 즉, 안토시아닌(Anthocyanin)은 항산화작용(활성산소의 독성이 활성화 되는 것을 억제하는 작용)과 콜레스테롤을 저하는 작용과 항암, 항궤양 등의 약효과 있으며, 안토시아닌은 우리 눈의 망막에서 빛을 감지하여 뇌로 전달해 주는 로돕신이라는 색소의 생성을 활성화 시켜 우리 눈의 기능을 증진시키는 효과가 있다.
위와 같이 콩에는 다양한 기능성 성분이 함유되어 있으나 인체에는 콩녹말성분을 소화시키는 a-갈라도시다아제 효소 결핍상태이므로 콩에 함유된 콩녹말 성분으로 인하여 소화장애를 야기하고, 소화되지 못한 콩녹말 성분이 장에서 세균에 의해 발효되어 가스를 유발시키며, 특히, 콩 고유의 비린맛과 이취는 콩을 주식으로 이용할수 없게 하는 문제점이 있었다.
한편, 퀴노아는 3-4천년 전 부터 남미 안데스 고산지대에서 곡물의 어머니라는 뜻의 QUINOA로 불리며 자생하고 있으며, 콩에 비하여 단백질은 2배, 칼륨은 6배, 칼슘은 3배, 철분은 4배, 칼슘은 2배, 마그네슘은 6.5배, 인(P)은 3배, 비타민 B1은 7배, B2는 6배, B6는2.7배, E는 6배 이상 함유하고 있으며, 영국 BBC는 슈퍼식품으로 선정하였고, NASA에서는 우주식품으로 채택되었으며, 영양학적 가치가 곡물 중에서 최고이고 단백질의 질이 동식물중 가장 완벽하다는 사실이 밝혀지자 유엔식량농업기구(FAO)는 퀴노아가 영양학적으로 모유를 대체할 수 있는 슈퍼 식품으로 선정하였다.
퀴노아에는 인체 조직성장에 필요한 9개 필수 아미노산을 함유하고 있을 뿐만 아니라 우유와 유사한 아미노산을 구성하고 있으며, 식물성 단백질 함량 이 콩의 2배이고, 영양성분이 우유와 비슷하며 글루텐을 함유하고 있지 아니하여 소화흡수율이 우수하며, 우유에 함유된 다량의 포화지방과 콜레스테롤이 심장질환 을 일으키는데 비하여 퀴노아는 불포화지방이고 콜레스테롤이 없으며, 오히려 심장 질환과 고혈압을 치유하는 다량의 마그네시윰을 함유하고 있어 심장병을 유발 하지 아니하므로 우유보다 우수하다.
우유에 함유된 성장 인슈린 (IGF-1)이 인체의 암세포를 증식시키는 발암 요인 인데 비하여 퀴노아에는 인삼의 주성분인 사포닌, 판토텐산(비타민B2)과 식물임에도 오메가3 및 오메가9 을 함유 하고 있어 항암, 항산화 효과가 월등하며 퀴노아에는 글루텐 성분이 없고 단백질, 식이섬유, 칼슘, 칼륨, 철분, 아연등 각종 미네랄과 비타민을 고르게 함유 하고 있으며 다른 곡류에 비하여 소화흡수율이 월등하므로 유아기, 성장기 어린이, 노약자 식품으로 최적의 조건을 구비하고 있다
또한, 아마란스는 퀴노아와 함께 남미 안데스 고산지역에 자생하던 식물 로서 글루텐이 전혀 포함되어 있지 아니하는 Gluten-Free 곡물이고, 식물성 스쿠알렌, 폴리페놀을 다량 함유하고 있어 고혈압, 당뇨, 고지혈증에 탁월한 효과가 있다 는 사실이 연구를 통해 밝혀지면서 퀴노아와 함께 세계적으로 주목받고 있는 곡물이다.
그러나, 위의 소재들을 이용하는 기존의 공법은 위 소재들을 삶아 착즙하는 방식이므로 착즙후 다량의 폐기물이 발생하여 생산 효율이 낮으며, 소재에 함유된 녹말성분으로 인하여 소화장애를 유발하므로 유아나 노약자에게 부적합하며, 이취가 발생하여 다량의 설탕을 첨가하여 비만을 야기하는 문제점이 있다.
또한, 소재를 삶아 착즙하는 기존의 제조방법은 착즙후 엉키는 문제점을 해소하기 위하여 다량의 화학적 유화제와 안정제를 첨가해야 하며, 동물실험에서 유화제는 장염과 대사증후군을 유발하며, 안정제 카라기난은 암을 유발 한다는 사실이 확인되었으므로 일체의 화학제를 첨가하지 않는 대체우유 제조기술의 개발이 필요하다.
본 발명은 곡물에 함유된 유지방성분으로 인하여 산업적으로 대량의 곡물을 나노입자로 미분쇄할 수 없는 문제점을 해소하여 곡물을 나노입자로 미세 분쇄하는 양상 시스템을 제공하여 소재의 나노입자와 정제수의 물분자간을 결합시키는 효과적인 시스템 장치를 제공한다.
아울러, 기존의 곡물을 보일링(Boiling)하여 착즙하는 방법은 곡물의 비지와 껍질과 씨눈으로 약 40%의 폐기물이 발생하므로 일체의 폐기물이 발생하지 않도록 하여 생산성을 기존의 공법에 비하여 약 40%증가 시키는 시스템을 제공한다.
또한, 기존의 방법은 착즙 후 엉키는 문제점을 해소하기 위하여 다량의 화학적 유화제와 안정제를 첨가하며 이로 인하여 동물실험에서 대사증후군과 암을 유발한다는 사실이 확인되었으므로 일체의 화학제를 사용하지 않고 유화시키는 방법과 시스템 기술을 제공한다.
위 과제의 해결로 다양한 곡물의 영양성분과 기능성분을 조합하여 일체의 유화제나 안정제를 사용하지 않고 곡물의 나노입자와 정제수의 물분자간에 분자결합으로 영양 및 기능성분면에서 이상적인 식물성 대체우유를 설계하고 우유처럼 부드럽고 우유에 비하여 영양 및 기능성분이 월등한 순 식물성 대체우유 제조기술을 제공한다.
본 발명은 위와 같은 문제점을 해소하기 위하여 먼저 선결과제로 곡물에 함유된 유지방 성분으로 인하여 나노분쇄장치의 구동부나 비드(Bead)와 곡물의 유지방성분이 엉켜 곡물을 나노입자로 미분쇄하지 못하는 문제점을 해결하기 위하여 나노분쇄장치 투입 전의 단계로 곡물을 로스팅(Roasting) 하거나 보일링(Boiling) 하거나 로스팅후 보일링하는 프로세서를 거처 곡물을 분쇄한 다음 정제수를 혼합하여 고압으로 확산시켜 확산(Diffusion)상태의 현탁액으로 변환하여 곡물의 유지방 성분을 확산 시킨 후 이를 습식 나노분쇄수단에 투입하여 미분쇄 함으로서 곡물이 응집되지 않고 산업적으로 나노입자의 크기로 양산하는 효과적인 기술을 제공한다.
본 발명에서 곡물을 로스팅(Roasting)하거나 보일링(Boiling)하여 착즙하지 않음으로서 비지 등 폐기물 발생이 전무하며, 특히 유화제나 안정제를 사용하지 않으며, 이취제거목적으로 첨가하는 설탕의 양을 줄일 수 있어 원자재 코스트를 약1/2로 절감하는 획기적인 기술을 제공한다.
또한, 본 발명은 순식물성 대체우유를 제조함에 있어서 퀴노아나 아마란스나 콩을 포함하는 곡물소재에 함유된 유지방성분과 정제수간에 유화목적으로 화학적 유화제와 안정제를 첨가하야야 하는 기존 기술의 문제점을 해소하여 곡물의 나노입자와 정제수의 물분자간에 확산(Diffusion)과 분자 간의 결합으로 일체의 화학제를 첨가하지 않고 유화시켜 순식물성 대체우유 제조하는 방법과 시스템을 제공한다.
본 발명은 일체의 폐기물이 발생하지 아니하고 일체의 화학적 유화제나 안정제를 첨가할 필요가 없으며 이취제거 목적으로 사용하는 설탕의 양을 줄일 수 있게 되어 생산코스트를 약1/2 절감하는 효과가 있다.
또한, 화학적 유화제나 안정제를 사용하지 아니함으로 이로 인한 대사증후군이나 발암성 위험을 해소하는 시스템 기술을 제공한다.
또한, 콩의 기능성분과 퀴노아나 아마란스에서 선택한 기능성분을 선택적으로 조합하여 소비자 맞춤형 기능성 영양식을 제공함으로서 인간이 매끼 식음료를 통하여 인체 면역력을 증진시키고, 항산화효과가 큰 기능성 성분을 섭취할 수 있는 효과적인 방법을 제공한다.
또한, 다양한 영양성분과 건강기능성분을 함유한 다양한 곡물을 나노입자로 양산할 수 있게 되어 정제수의 물분자와 위 다양한 곡물의 나노입자 간을 분자 결합시켜 일체의 화학제를 첨가하지 않고 기존의 목장우유처럼 부드럽고 일체의 부작용이 없는 대체우유를 설계하고 제조할 수 있게 되어 영양 및 건강 기능성분면에서 이상적인 순식물성 대체우유 제조 및 양산기술을 제공한다.
또한, 콩의 다양한 기능성 성분과 퀴노아나 아마란스를 포함한 곡물로 이상적인 순식물성 대체우유를 제조할 수 있게 되어 기존의 우유를 베이스로 하는 요구르트, 아이스크림 및 빙과 산업에서 우유를 순식물성 대체우유로 대치하여 업그레이드하는 효과가 있다.
또한, 기존의 커피에 첨가하는 우유(크리머)를 본 발명의 식물성 대체우유로 대치하여 우유로 인한 불안감을 해소하고 커피문화를 업그레이드하는 효과가 있다.
또한, 우유를 대치하여 우유의 발암성 논쟁을 불식시키고 식자재 고유의 영양 성분뿐만 아니라 다양한 암 질환에 대한 항산화 효과와 인체 면역력을 증진시키는 소재를 혼합하여 건강 기능성 식재 산업을 업그레이드 하는 효과가 있다.
도1은 본 발명의 대체우유 제조 공정도 이다.
도2는 본 발명의 시스템 구성도 이다
1. 퀴노아, 아마란스, 콩을 포함한 곡류에서 선택된 곡류를 배합하여 곡물의 나노입자와 정제수의 물분자간에 분자결합으로 대체우유를 제조하므로서 일체의 유화제나 증점제를 첨가하지 아니한 순식물성 고순도 대체우유 형태로 제조한다.
2. 기존의 요구르트는 우유를 베이스로 다량의 유화제와 증점제를 첨가하여 제조하므로 건강하려고 먹는 요구르트가 오히려 인체 건강에 유해한 아이러니가 있었으나, 본 발명의 상기 고순도 식물성 대체우유를 이용하여 요구르트를 제조함으로서 기존 제품의 우유로 인한 장애와 다량의 화학제를 첨가함에 따라 야기되는 장애를 해소하여 일체의 화학제를 첨가하지 아니한 건강 기능성 요구르트 형태로 제조한다.
3. 상기 고순도 식물성 대체우유를 이용하여 아이스크림을 제조함으로서 기존 아이스크림의 우유로 인한 장애와 다량의 화학적 유화제, 증점제 등의 첨가로 인하여 야기되는 문제점을 해소하여, 먹을수록 더욱 건강해지는 아이스크림의 새로운 패러다임을 제공한다.
4. 상기 고순도 식물성 대체우유로 유아식을 제조하여 기존의 우유를 베이스로 하여 야기되는 문제점과 유화제, 증점제 첨가로 인한 문제점을 해소하여 건강에 유익한 순식물성 유아식 형태를 제공한다.
본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 아래와 같다.
도1은 본 발명의 퀴노아나 아마란스나 콩을 이용하는 대체우유제조 공정도이다. 도1에 의하는바와 같이 본 발명은 정선 세척한 콩(101)이나, 퀴노아(102)나, 아마란스(103)을 로스팅(Roasting)하거나(104) 보일링(Boiling)하여(105), 분쇄기로 미분쇄하는 1차 분쇄단계(106)와, 1차 분쇄단계에서 미분쇄한 소재에 정제수(108)를 혼합하여 나노확산장치로 확산(Diffusion)상태의 현탁액으로 변환시켜 소재의 유지방성분을 확산시키는 고압 확산단계(107)와, 상기 확산상태의 현탁액을 습식 나노분쇄장치로 투입하여 소재의 입자를 나노입자(110)로 미세분쇄하면서 미분쇄된 소재의 입자와 정제수(111)의 물 분자 간에 분자 결합을 일으키는 분자결합단계(112)와, 맛이나 영양성분을 보강하는 식용첨가제(114)를 혼합하여 균질화 시키는 균질화단계(113)를 거처 포장하는 포장단계(115)로 구성된다.
위의 구성에서 분자결합단계(112)전에 1차 분쇄단계(106)에서 분쇄된 소재의 분말과 정제수(108)를 혼합하여 고압확산장치로 확산상태(Diffusion)의 현탁액을 제조하는 고압확산단계(107)를 구성함으로서 소재에 함유된 유지방성분과 정제수간에 확산을 일으키는 것이고 그 후 확산된 현탁액을 습식 나노분쇄장치에 투입하여 분쇄하면 소재의 유지방성분이 확산된 상태이므로 나노분쇄장치에서 엉키는 문제점을 해소할 수 있게 되어 현탁액에 함유된 곡물 소재의 입자를 효과적으로 미분쇄 할 수 있게 되며, 이로서, 대량의 곡물을 산업적으로 나노입자로 미분쇄할 수 있는 기술을 제공한다.
본 방법에서 콩이나 퀴노아나 아마란스의 입자는 사이즈가 적을수록 분자결합이 효과적이므로 습식 나노분쇄장치를 다수개의 비드밀로 구성하고, 비드의 입자가 큰 비드밀 부터 비드의 입자가 적은 비드밀에 현탁액을 순차 순환시켜 입자의 크기를 순차적으로 미세화 하는 방법으로 구성할 수 있다.
위의 시스템에서 콩이나 퀴노아, 아마란스 이외에도 다양한 영양성분과 다양한 건강기능성분을 함유한 다양한 곡물을 이용할 수 있으며, 곡물소재의 선택이나, 껍질 제거 여부나, 정제수를 혼합하는 구성비율이나, 식용첨가제를 혼합하는 비율은 제조하고자 하는 순식물성 대체우유 성분의 설계에 따라 결정된다.
현탁액을 제조하는 확산장치는 초음파분산기나 Rotor/Slator분산기나 High Shear Mixer나 Microfluidizer 등의 고압 나노 확산기나 고압균질기나 콜로이드밀(Colloid Mill)에서 선택된 1개 이상의 조합으로 구성되며 In-line Powder/Liquid Mixer에서 각 소재의 분말과 정제수를 일정한 비율로 혼합한 후 Microfluidizer 나 콜로이드밀 에서 고압으로 확산하도록 구성하는 것이 바람직하다.
현탁액에 함유된 소재의 미세입자와 정제수의 물분자간에 분자결합을 일으키는 것은 현탁액을 비드밀(Bead Mill)등의 습식 나노분쇄기에 투입하여 현탁액의 고형소재를 나노입자로 미분쇄하는 과정에서 미분쇄 된 입자가 분쇄기의 고압으로 정재수의 물분자와 결합되어 분자결합을 일으키는 것이다.
분쇄하는 과정에서 입자의 크기가 적은 입자는 물분자와 분자결합이 쉽게 이루어지고 비교적 큰 입자는 물분자에 흡수되어 확산상태가 되며, 반복적으로 습식 나노분쇄기를 통과하면서 확산상태의 입자가 미분쇄 되어 분자결합 상태가 이루어진다.
본 발명은 위의 프로세서에서 소재의 입자사이즈로 인하여 일부 분자결합이 이루어지지 않아도, 확산상태의 입자와 분자결합상태의 입자가 공존하여 반데르다스 힘으로 응집력이 생겨 일체의 침전이 발생하지 아니함으로 대체우유제조에 장애가 되지 않는다.
분자결합의 효과를 증진시키기 위하여 분자결합장치를 비드밀(Bead Mill)과, 고압벨브장치와, 고압고속교반장치와, 고압균질장치와, 콜로이드밀에서 선택한 다수개의 장치를 직렬 구성하여 현탁액을 순차 순환시키는 효과적인 분자결합장치를 구성할 수 있다.
본 발명에서 콩이나 퀴노아나 아마란스나 천연식자재를 나노입자로 미분쇄하여 물과 고압으로 혼합할 시 물분자간에 결합 현상이 발생한다는 것은 전기적으로 중성인 분자 간에 반데르다스힘(van der Waals force)이 발생하여 분자간의 인력으로 인하여 응집이 생긴다는 반데르다스( Johannes Diderik van der Waals)의 이론으로 증명된 이론이다.
보다 상세하게는 물체를 나노 스케일로 쪼개면 표면적증대, 음용용이, 침전감소, 흡수율향상, 용해도증가, 냄새소멸, 비가열 살균효과, 성질의 변화가 일어난다는 자연의 법칙(Nano Effect)에 따라 소재의 입자를 나노급으로 초미세 분쇄하는 것이다.
모든 물질은 입자의 크기가 작아질수록 표면의 원자가 차지하는 비율이 높아지게 되고 표면을 구성하는 원자는 내부에 위치한 원자들 보다 에너지가 높다. 따라서 나노입자는 벌크상태의 물질들보다 단위 원자 당 높은 에너지를 갖게 되어 열팽창계수가 대단히 크고 확산에 필요한 활성에너지가 낮게 되어 용해도가 증가되고 에너지 절감효과가 있게 되므로 소재를 나노입자로 쪼개어 표면적을 극대화 하는 것이고, 이로서 나노입자 표면에 점유하는 원자의 비율이 높아지면 입계가 열린구조가 되므로 정제수의 물분자와 결합률이 증가되어 고압으로 밀착하면 상온에서 쉽게 분자간의 결합이 이루어지고 침전물의 발생이 없는 대체우유를 제조할 수 있게 되는 것이다.
일반적으로, 식품소재를 나노입자로 쪼갤 때 100nm 이하에서는 미세하게 쪼갤수록 소재 고유의 맛과 향취가 감소되며 10nm 이하에서는 맛과 향이 완전히 사라지는 특성이 있으며 20nm급에서는 인체의 세포조직 및 혈관에 대한 흡수되는 문제점이 있으므로 본 발명의 대체우유를 제조하고자 하는 퀴노아나 아마란스나 두류의 입자크기는 적을수록 표면적이 증가되어 분자결합이 신속하게 이루어지는 효과가 있으나 지나치게 적은 입자의 인체 유해성에 대한 논쟁이 있으므로 500-1000nm 급의 입자로 분쇄하는 것이 바람직하며, 본 발명에서 입자의 크기를 제한하지 않는다.
본 발명에서 콩이나 퀴노아나 아마란스를 배전하지 않고 삶아(Boiling) 미분쇄하여 분자 결합시키는 방법은, 기존의 착즙방식에 비하여 일체의 유화제나 안정제를 첨가하지 아니하며, 소재의 껍질까지 이용하므로 생산 효율을 약 40%증가 시키는 장점이 있으나, 이 경우 녹말성분으로 인한 이취가 여전하여 냄새에 민감한 소비자에게 적합하지 않으며, 소화 장애문제가 해소되지 아니하므로 소화력이 약한 유아나 노약자에게는 적합하지 않다.
본 발명에서 콩이나 퀴노아나 아마란스를 로스팅(Roasting)한 후 미분쇄하여 분자 결합시키는 방법은, 기존의 착즙방식에 비하여 일체의 유화제나 안정제를 첨가하지 아니하며, 소재의 껍질까지 이용하므로 생산 효율을 약 40%증가 시키는 장점이 있으며 이 경우, 소재에 따라 소재에 함유된 녹말성분의 호정화(덱스트린) 온도가 상이하나 콩은 160도(℃) 이상의 온도에서 콩녹말 성분이 수용성 덱스트린으로 변형되어 소화장애와 이취발생문제가 해소되는 효과가 있다.
본 발명에서 콩이나 퀴노아나 아마란스를 로스팅(Roasting)한 후 이를 다시 보일링하여 분쇄 하면, 분쇄가 용이하고, 로스팅 과정에서 소재에 함유된 녹말성분이 수용성 덱스트린으로 이미 변형되어 녹말성분으로 인한 소화장애 문제가 해소되고 이취가 소멸되는 효과뿐만 아니라 나노분쇄를 용이하게 하는 효과가 있다.
본 발명에서 소재를 분쇄하기 전에 소재의 껍질을 제거한 후 미분쇄하여 정제수와 혼합하여 콜로이드밀로 확산상태의 현탁액으로 제조하여 고압 균질수단으로 대체우유를 제조하면 소재의 일부는 분자 결합되고 일부는 확산되어 동일한 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 식용 첨가제(114)는 제조하고자 하는 순식물성 대체우유의 성분설계에 따라 결정되며, 다양한 종류의 과즙이나 향신료를 첨가하여 맛있는 대체우유를 제조하며, 커피의 경우 배전한 커피원두의 분말이나 인스턴트커피나 액상커피에서 선택한 소재를 혼합 첨가하여 커피향의 대체우유를 제조한다.
식용첨가제를 식용의 기능성 소재로 구성하고자 하면 (1) 녹차잎, 인삼잎, 솔잎, 뽕잎, 대나무잎, 보리잎, 연잎, 쑥, 부추, 미나리 및 시금치 등을 포함하는 엽체류 군이나, (2) 인삼, 홍삼, 더덕, 당귀, 둥굴레, 연근, 우엉, 칡, 마, 마늘, 양파, 당근, 도라지로 이루어진 구근류 군이나, (3) 헛개나무열매, 산수유, 구기자, 대추, 홍화씨, 복분자, 호두, 석류, 구아바, 오미자, 커피, 카카오, 노니, 쏘팔메토 등을 포함하는 열매류 군이나 (4) 브로콜리, 양배추, 가지, 토마토, 레몬, 피망, 망고, 두리안, 고추, 호박, 깻잎, 당근, 부추, 케일 등을 포함하는 과채류군 이나, (5) 상황버섯, 차가버섯, 영지버섯, 송로버섯, 능이버섯, 표고버섯, 석이버섯, 뽕나무버섯, 솔버섯, 송이버섯으로 이루어진 버섯류 군이나, (6) 김, 미역, 다시마, 톳, 파래, 매생이, 클로렐라, 청각, 우무가사리 등을 포함하는 해초류 군이나, (7) 비타민, 칼슘, 키토산, 미네랄로 이루어진 미네랄 군에서 선택된 소재의 분말이나 엑기스를 포함하는 기능성소재군이나, (8) 포도당, 과당, 맥아당, 올리고당, 아스파탐, 스테비오사이드, 에리스리톨, 소르비톨, 자일리톨를 포함하는 감미료군 이나, (9) 우유향의 향료나 천연 과즙향이나 허브향을 포함하는 향료군의 분말이나 즙이나 액기스를 선택적으로 첨가하여 성분의 배합 비율을 맞춤형으로 조절할 수 있는 것이며, 위의 기능성 소재 이외에도 건강 기능성 소재의 종류는 수 천 종에 이르고 계속 새로운 소재가 발견되고 있으므로 본 발명에서 첨가제로 사용할 기능성 소재의 종류를 제한하는 것은 아니다.
도2는 본 발명의 시스템 구성도 이다.
도2에 의하는 바와 같이 본 발명은 퀴노아(202)나 아마란스(203)나 콩(201)을 선별하여 고온으로 배전하는 로스팅 수단(204)이나 보일링 하는 보이링수단(205)과, 로스팅 하거나 보일링 한 소재를 1차 미분쇄하는 분쇄수단(206)과, 분쇄된 소재에 정재수를 혼합하여 확산(Diffusion)상태의 현탁액으로 변형시켜 소재에 함유된 유지방성분을 확산하는 고압 확산수단(207)과, 상기 확산된 현탁액을 습식나노분쇄수단(209)으로 소재의 입자크기를 나노급으로 미분쇄하면서 미분쇄된 소재의 나노입자(210)와 정제수(211)의 물분자간에 분자결합을 야기하는 분자결합수단(212)으로 구성되며, 제조하고자 하는 식물성 대체우유의 성분 설계에 따라 첨가제(214)를 혼합코자 하면 균질수단(213)을 부가 구성한다.
앞에서 설명한바와 같이 현탁액을 제조하는 확산장치는 초음파분산기나 Rotor/Slator분산기나 High Shear Mixer나 Microfluidizer 등의 고압 나노 확산기나 고압균질기나 콜로이드밀(Colloid Mill)에서 선택된 1개 이상의 조합으로 구성되며 In-line Powder/Liquid Mixer에서 각 소재의 분말과 정제수를 일정한 비율로 혼합한 후 Microfluidizer나 콜로이드밀에서 고압으로 확산하도록 구성하는 것이 바람직하다.
현탁액의 미세입자와 정제수의 물분자간에 분자결합을 일으키는 장치는 비드밀(Bead Mill)등의 습식 나노분쇄기나 고압균질기로 현탁액의 고형소재를 나노입자로 미분쇄하면서 동시에 정제수의 물분자와 고압으로 결합시켜 분자결합을 일으키는 것이다.
습식 나노분쇄기로 입자를 분쇄하는 과정에서 입자의 크기가 작은 입자는 물분자와 분자결합이 쉽게 이루어지고 비교적 큰 입자는 물분자에 흡수되어 확산상태가 되며, 반복적으로 습식 나노분쇄기를 통과하면서 확산상태의 입자가 미분쇄되어 분자결합 상태가 이루어지도록 구성한다.
분자결합을 신속히 유도하기 위하여 다수개의 습식나노분쇄기를 직렬로 구성하거나 비드밀(Bead Mill)과 고압벨브장치와 고압고속교반장치와 고압균질장치와 콜로이드밀 에서 선택한 다수개의 장치를 직렬로 구성하여 효과적인 분자결합장치를 구성할 수 있는 것이며, 위 시스템에서 현탁액을 반복적으로 순환하도록 구성하면 장치의 수를 줄일 수 있다.
본 발명에서 확산된 현탁액의 100%가 분자 결합되지 않는다 하더라도 확산상태와 분자결합상태가 공존하는 상태에서 서로 응집하여 침전이 발생하지 아니하므로 유화제나 안정제를 첨가할 필요 없이 양질의 대체우유를 제조할 수 있다.
본 발명에서 소재의 껍질제거수단을 부가 구성하여 껍질을 제거한 소재를 로스팅 하거나 보일링 하여 미분쇄한 다음 이를 콜로이드밀에서 현탁액을 제조하여 고압균질수단으로 분자 결합시키거나 확산시켜 대체우유를 제조하더라도 동일한 효과를 얻을 수 있다.
본 발명에서 대체우유를 제조함에 있어서 콩은 대두, 강낭콩, 여두(쥐눈이콩), 서목태(약콩), 적두(팥), 녹두, 완두, 황태(황대두), 백태, 서리태, 서목태, 흑대두(검은콩), 렌틸콩, 병아리콩, 치아시드를 포함하는 두류에서 선택한 최소 1개 종 이상의 콩을 껍질체 이용하거나 껍질을 벗겨 선택적으로 이용한다.
영양성분을 보충하기 위하여 1차 분쇄단계에서 현미, 발아현미, 보리, 퀴리, 옥수수, 조, 메밀, 수수, 기장을 포함하는 곡류나 또는 호두, 피스타치오, 아몬드, 캐슈넛, 피칸, 마카다미아, 헤즐넛, 브라질넛, 잣, 햄프시드(Hemp Seed), 땅콩, 해바라기씨, 호밧씨, 아마씨, 은행을 포함하는 소제에서 선택적으로 혼합하여 미분쇄할 수 있으며, 본 발명에서 혼합할 식용 소제의 종류를 제한하는 것이 아니다.
위와 같이 본 발명의 시스템장치는 퀴노아나 아마란스에 두류의 영양성분과 기능성 성분을 보강하여 가장 이상적인 대체우유를 제조하는 효과적이고 경제적인 시스템장치를 장치를 제공함으로서 이 분야 산업 활성화에 크게 기여할 수 있는 기술을 제공한다.
이와 같이 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상이나 주요한 특징으로부터 일탈하지 않는 범위 내에서 다른 여러 가지 형태로 이용할 수 있으므로 본 발명의 범위는 특허청구 범위의 균등 범위에 속하는 변형이나 변경은 모두 본 발명의 범위내의 것이다.
본 발명은 송아지를 빨리 성장시키기 위한 우유를 사람에 섭취하는데 따른 부작용을 해소하며, 다양한 곡물의 다양한 영양성분과 건강기능성분을 취합하여 영양 및 기능성분면에서 기존의 우유를 대체할 수 있는 이상적인 순식물성 대체우유 설계 및 양산 기술을 제공하여 대체 우유 산업에 이용할 수 있다.
기존의 요구르트는 우유를 베이스로 하므로 우유로 인하여 발생하는 모든 문제점을 그대로 함유하고 있으므로 본 발명의 순식물성 대체우유를 베이스로 하는 요구르트 산업에 이용할 수 있다.
기존의 아이스크림, 샤베츠 등은 우유를 베이스로 제조하므로 우유로 인하여 발생하는 문제점을 그대로 함유하고 있으므로 본 발명의 대체우유를 베이스로 하는 빙과산업에 이용할 수 있다.
기존의 제과 및 베이커리제품은 모두 우유를 함유하고 있으므로 우유대신 본 발명의 대체우유를 함유하는 제과 및 베이커리 산업에 이용할 수 있다.
본 발명의 대체우유는 녹말성분으로 인한 소화장애가 없으며, 일체의 화학제를 첨가하지 아니하므로 기존의 우유를 베이스로 하는 이유식이나 RTE(Readty To Eat)식품 산업에 이용할 수 있다.
본 발명의 대체우유는 소화 장애가 없고 소재의 다양한 영양성분과 기능성 성분으로 인하여 인체건강을 증진시키며 일체의 유해 화학제를 첨가하지 않으므로 탄산음료를 대치하는 음료(Soy Drink)산업에 이용할 수 있다.
본 발명의 대체우유에 다양한 기능성 소재를 첨가할 수 있으므로 인체 건강을 증진시키는 건강보조제 산업에 이용할 수 있다

Claims (11)

  1. 식물성 대체우유 제조방법에 있어서,
    (1) 퀴노아, 아마란스, 콩을 포함하는 곡물소재에서 선택된 소재를 로스팅(Roasting), 보일링(Boiling),또는 로스팅후 보일링 하는 프로세서에서 선택된 프로세서를 거친 후 분쇄기에 투입하여 미세분쇄하는 분쇄단계와,
    (2) 상기 분쇄된 소재에 정제수를 혼합하여 고압확산장치로 확산(Diffusion)상태의 현탁액으로 제조하여 소재의 유지방성분을 확산시키는 고압확산단계와,
    (3) 상기 확산상태의 현탁액을 습식 나노분쇄수단으로 미분쇄하면서 동시에 미분쇄된 소재의 입자와 정제수의 물분자간을 결합시키는 분자결합단계를 포함하는 방법을 특징으로 하는 식물성 대체우유 제조방법
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 분쇄단계이전에 소재의 껍질제거여부를 선택적으로 프로세싱(Processing) 하는 단계를 부가 구성한 것을 특징으로 하는 식물성 대체우유 제조방법
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 확산단계 이전에 이종(異種)의 곡물소재 분말을 혼합하는 혼합단계를 부가 구성한 것을 특징으로 하는 식물성 대체우유 제조방법
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 나노분쇄단계 이전에 확산단계를 거친 이종(異種)의 현탁액을 혼합하는 단계를 부가 구성한 것을 특징으로 하는 식물성 대체우유 제조방법
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 습식의 나노분쇄수단을 비드밀(Bead Mill), 디스크밀(Disk Mill), 콜로이드밀, 고압균질기에서 선택한 수단이나 위의 수단을 2이상 결합 구성하여 소재의 현탁액을 다수회 반복 순환시켜 소재의 입자를 순차 축소 분쇄하도록 구성한 것을 특징으로 하는 식물성 대체우유 제조방법
  6. 순식물성 대체우유를 제조하는 시스템장치에 있어서,
    (1) 퀴노아, 아마란스, 콩을 포함하는 곡물소재에서 선택된 소재를 로스팅, 보일링, 또는 로스팅후 보일링하는 프로세스에서 선택한 프로세스를 거친 후 분쇄(Grinding)하는 1차 분쇄수단과,
    (2) 1차 분쇄 수단에서 분쇄된 소재를 정제수와 혼합하여 고압으로 확산시켜 확산(Diffusion)상태의 용액으로 제조하여 소재의 유지방성분을 확산시키는 고압확산수단과,
    (3) 상기 확산상태의 용액을 주입하여 용액에 함유된 소재의 입자를 2차 미분쇄하면서 동시에 미분쇄 된 소재의 미세입자와 정제수의 물분자간에 결합을 일으키는 최소 1개 이상의 습식 나노분쇄장치로 구성된 분자결합수단을 포함하는, 식물성 대체우유 제조 시스템 장치
  7. 청구항 6에 있어서,
    이종의 곡물분말이나 현탁액을 혼합하는 혼합수단을 부가 구성한 것을 특징으로 하는 식물성 대체우유 제조시스템 장치
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 분자결합수단을 비드밀(Bead Mill), 고압벨브 수단, 고속교반 수단, 고압 호모게나이징 수단, 콜로이드밀(Coloid Mill)에서 선택한 수단이나 또는 위의 수단을 2이상 결합 구성한 것을 특징으로 하는 식물성 대체우유 제조시스템 장치
  9. 청구항 6에 있어서,
    균질화수단을 부가 구성하여 제조하고자 하는 대체우유의 설계비율에 따라 첨가할 소재의 미세분말이나, 즙이나, 액기스나 또는 이종의 음료 에서 선택적으로 혼합하여 균질화 시키도록 구성한 것을 특징으로 하는 식물성 대체우유 제조시스템 장치
  10. 청구항 6에 있어서,
    상기 분자결합수단을 다수개의 비드밀로 구성하여 비드입자의 사이즈가 큰 비드밀 부터 비드입자의 사이즈가 적은 비드밀로 소재의 현탁액을 순환시켜 소재의 입자를 순차 축소 분쇄하도록 구성한 것을 특징으로 하는 식물성 대체우유제조 시스템장치
  11. 청구항 6에 있어서,
    상기 1차 분쇄단계 전에 소재의 껍질제거수단을 부가 구성한 것을 특징으로 하는 대체우유제조 시스템장치
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