KR970009912B1

KR970009912B1 - 대두박을 이용한 대용유의 제조 방법

Info

Publication number: KR970009912B1
Application number: KR1019940001808A
Authority: KR
Inventors: 이재성; 김희진
Original assignee: 한국과학기술연구원; 김은영
Priority date: 1994-02-01
Filing date: 1994-02-01
Publication date: 1997-06-19
Anticipated expiration: 2014-02-01
Also published as: JPH07227208A; KR950024667A

Abstract

내용 없음.

Description

대두박을 이용한 대용유의 제조 방법

본 발명은 대두박을 사용하여 대용유(代用乳)를 제조하는 방법에 관한 것이다. 더욱 상세히 말하자면, 값싸고 좋은 단백질 공급원이지만 대용유 원료로서는 부적합하여 사용되지 않았던 대두박을 건조분유의 대체물로 이용될 수 있는 경제적인 대용유로 가공하는 방법에 관한 것이다.

두류에 속하는 작물 중에서 대두는 단백질이 40 내지 47%, 지방이 17 내지 21%, 탄수화물이 30%함유되어 있어서 영양면에서 매우 우수하다. 현재 대두의 주된 가공품은 식용유이고, 그 생산 과정에서 대랴의 탈지 대두박(defatted soy bean meal0:SBM)이 부산물로 생기는데, 그의 대부분은 배합 시료의 원료로 사용되고 있다.

그러나, 대두박은 조단백의 함량이 50% 이상으로서 가장 값싼 단백질원중의 하나이므로, 이를 가공하여 대용유를 제조하는 것은 경제적인 측면에서 매우 바람직할 뿐만 아니라, 대부분 수입에 의존하고 있는 식물성 단백질의 수입 대체 효과도 기대할 수 있다. 더욱이, 대두와 이로부터 용제(溶劑)를 추출한 후에 생기는 대두박의 가격의 차이가 점차 크게 벌어짐으로 인하여 대두박의 식용으로의 가공 방법에 대한 요구가 점차 증대되고 있다.

그런데, 식용유를 생산하는 과정에서 생기는 주부산물인 대두박은 영양면에서는 대용유의 단백질원으로서 손색이 없는 반면, 기름을 짤 때 대부분의 단백질이 변성되어 색깔이 황갈색으로 변하고, 콩비린내가 나며 분자량이 커져서 물에 잘 용해되지 않으므로 대용유로서 이용하기에는 부적합한 면을 가지고 있다.

본 발명자들은 이러한 대두박을 식용으로 이용하지 못하는 부적합한 면을 개선하기 위하여 예의 연구를 거듭한 결과, 대두박의 가공 과정 중에 표백 공정 및 용해도의 증대화 공정을 도입함으로써, 색상과 냄새 및 용해도가 개선된 대용유를 제조할 수 있다는 사실을 발견하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

따라서, 본 발명의 목적은 대두박의 색상과 냄새 및 용해도를 개선하여 대용유로 가공하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 방법에 의해 제조된, 건조 분유의 대체물로서 이용될 수 있는 대용유를 제공하는 것이다.

이러한 본 발명의 목적은, 대두박을 먼저 크기를 감소시키기 위해 분쇄시키고, 이어서 표백 및 건조시킨 다음 필요한 각종 영양소와 혼합시킴으로써 대용유를 제조하는 방법에 의해 달성될 수 있다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

대용유로 가공하기 위해 대두박은 먼저 입자 크기 감소 과정(size reduction procedures)을 거치게 된다. 이 과정은 대두박을 얇고 예리한 칼로 절단하는 절단법(cutting), 롤러 밀(roller mill)을 이용하여 입자에 압출력을 가해 분쇄하는 파쇄법(crushing), 절단과 분쇄를 같이 적용시키는 전단법(shearing), 해머 밀이나 젯트 밀(jet mill)을 사용해서 임의의 떠있는 입자를 체 또는 해머와 같은 무거운 기계와 충돌시키거나, 또는 타격에 의해 분쇄시키는 충격 분쇄법(impact grinding)등을 사용하여 수행할 수 있다.

그러한 방법에 의해 입자 크기가 감소된 대두박을 이어서 표백시킨다. 표백과정은 염소 가스(Cl₂), 과산화수소(H₂O₂), 이산화염소(ClO₂), 차아염소산나트륨(NaClO) 등과 같은 표백제를 사용하여 50℃ 내지 80℃에서 행한다. 예를 들면, 대두박에 10배의 용제를 넣고 수분을 제거한 염소 가스를 불어 넣으면서 교반시켜 표백하는 염소 가스를 이용한 표백법, 3% 내지 5%의 과산화수소 용액을 넣고 환류 냉각시키면서 교반하여 표백하는 과산화수소를 이용한 표백법, 대두박에 10배의 용제를 넣고 이산화염소를 공급하면서 1시간 동안 교반시켜 표백하는 이산화염소를 이용한 표백법, 5%의 차아염소산나트륨을 가한 후 2시간 동안 교반하여 표백하는 차아염소산나트륨을 이용한 표백법을 사용할 수 있다. 표백 과정에 사용될 수 있는 용제로는 물 또는 메탄올, 프로판올, 이소프로판올 등의 알콜류나 에틸에테르를 들 수 있다.

여기에 이어지는 대두박의 가공 공정은 건조 과정이다. 대두박의 건조 공정으로는 분무 건조법(spray drying), 냉동 건조법(freeze drying), 여과법(filtering), 원심 분리법(centrifuging) 등을 사용할 수 있다. 분무 건조법은 분무건조기의 분무 속에서 입자화되고 분무와 공기가 접촉함으로써 수분이 증발되어 건조된 입자 생성물을 얻을 수 있는 방법이고, 냉동건조법은 용액을 냉동시킴으로써 수분을 제거하여 건조된 생성물을 얻을 수 있는 방법이며, 여과법 및 원심 분리법은 각각 감압 장치 및 원심 분리기를 사용하여 여과 및 원심 분리시킨 후 상온의 공기중에서 건조시키는 방법이다.

전술한 방법에 의하여 얻어진 건조 대두박은 필요한 각종의 영양소와 혼합함으로써 건조 분유의 대체물인 대용유로 될 수 있다. 이 혼합 과정에서 대두박에 첨가되는 영양소에는 탄수화물 공급원인 훼이분말(whey powder), 지방(팜유, 코코넛유 등의 식물성 기름, 숏팅 등의 반경화유 및 동물성 기름), 미네랄/비타민류, 섬유질 등이 있다. 이들 영양소는 최종 생산물에 첨가되건 또는 상기 분무 건조공정 전에 지방을 혼합시킨 후 분무 건조시켜 혼합할 수도 있다. 영양상의 균형을 맞추기 위하여 이들 영양소는 단백질 22%, 지방13%, 탄수화물 52.7%, 미네랄(칼슘, 인, 나트륨)/비타민류(비타민 A, 비타민 D₃, 비타민 E, 비타민 C) 8%, 섬유질 0.3% 및 수분 4%의 비율이 되도록 첨가한다.

상품성을 높이기 위해 최종 생산품은 추가의 공정을 거치게 되는데, 이들 공정에는 물에 대한 분산성, 즉 용해도를 증대시키는 물리적 방법으로 입자를 잘게 갈아서 입자의 무게를 감소시키는 법, 유화제를 첨가하여 콜로이드 상태로 만드는 법, 물에 용해시킨 상태에서 균질기로 균질화시키는 법, 알칼리 촉매하에서 pH 9 내지 11에서 가수 분해시키는 법, 대두박에 소수성의 지방을 코팅하는 법 등이 사용될 수 있다.

이와 같은 방법으로 얻어진 본 발명에 따른 대용유는 종래의 대두박이 갖는 색상과 냄새 및 용해도에 의한 여러 문제점이 개선되었을 뿐만 아니라, 영양면에서도 우수하고, 특히 대두에 비해 가격이 매우 저렴한 대두박을 사용하였기 때문에 경제적인 측면에서도 매우 유리하다.

이하, 본 발명을 실시예에 의하여 구체적으로 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 예시의 목적일 뿐인 것으로서, 본 발명의 범위를 이들 실시예에만 제한하고자 하는 것은 아니다.

[실시예 1]

국산 대두박을 롤러 밀로 갈아서 껍질을 제거하고 15자의 크기를 170 메시(88μm)로 하고, 이중 50g을 취하여 30% 과산화수소 67ml(4% v/v), 프로판올 300ml(60% v/v) 및 몰 133ml와 함께 75℃에서 30분 동안 환류 냉각하면서 표백시켰다. 이어서, 여과하여 상온에서 약 20시간 동안 건조시킨 후 분쇄기를 사용해서 가루로 분쇄하였다.

그 결과 얻은 건조 분쇄된 대두박 분말에, 대두박 24%, 지방(팜유) 9%, 훼이분말 55%, 미네랄(칼슘, 인, 나트륨)/비타민류(비타민 A, 비타민 D₃, 비타민 E, 비타민 C) 8%, 섬유질 0.3%, 수분 4%의 비율로 이들 영양소를 첨가하여 혼합 분쇄기로 혼합하였다.

[실시예 2]

국산 대두박을 제분기로 갈아서 입자의 크기를 170메시(88μm)로 하고, 이 대두박 30g과 물 300ml를 반응기에 넣고 수분을 제거한 염소 가스를 20ml/분으로 공급하면서 1시간 동안 교반하여 표백시켰다. 이어서, 30분간 압축 공기(질소 가스)를 사용하여 잔류 염소를 날려 보냈다. 2000rpm으로 20분간 원심 분리하여 얻은 고형분을 상온의 공기 중에서 20시간 건조한 후 가루로 분쇄하였다. 분쇄시킨 대두박 27%에 훼이 분말 62%와 지방(팜유) 11%를 혼합하였다.

[실시예 3]

국산 대두박을 제분기로 갈아서 입자의 크기를 100메시(150μm)로 하고, 이 대두박 100g과 물1000ml를 넣고 NaOH 용액으로 pH를 10으로 조절한 후 1시간 동안 교반하여 가수 분해시켰다. 가수분해후 30% 과산화수소 200ml(5% v/v)를 가하고 78℃에서 50분간 환류 냉각하면서 표백시킨 후 2000rpm으로 20분간 원심 분리하였다. 원심 분리하여 얻은 고형분을 상온의 공기 중에서 건조한 후 가루로 분쇄하였다. 분쇄시킨 대두박 27%에 훼이 분말 62%와 지방(코코넛유) 11%를 첨가하였다.

[실시예 4]

국산 대두박을 롤러 밀로 갈아서 껍질을 제거하고 입자의 크기를 170메시(88μm)로 하고, 이중 20g을 취하여 30% 과산화수소 33ml(5% v/v), 이소프로핀올 140ml(70% v/v) 및 물 27ml와 함께 78℃에서 50분 동안 환류 냉각하면서 표백시켰다. 이어서, 여과하여 건조한 후 분쇄기를 사용하여 가루로 분쇄하였다.

그 결과 얻은 건조 분쇄된 대두박 분말에, 대두박 24%, 지방(팜유) 9%, 훼이분말 55%, 미네랄(칼슘, 인, 나트륨)/비타민류(비타민 A, 비타민 D₃, 비타민 E. 비타민 C) 8%, 섬유질 0.3%, 수분 4%의 비율로 이들 영양소를 첨가하여 혼합 분쇄기로 혼합하였다.

[실시예 5]

국산 대두박을 젯트 밀로 갈아서 입자의 크기를 200메시(75μm)로 하고, 이중 20g을 취하여 메탄올 120ml(60% v/v), 30% 과산화수소 27ml(4% v/v) 및 물 53ml와 함께 60℃에서 30분 동안 환류 냉각하여 표백시켰다. 이어서, 표백시킨 대두박액을 압력이 덜 걸리도록 둥근 플라스크에 넣고 드라이아이스와 아세톤을 혼합한 액 중에서 벽면에 넓게 얼린 후 24시간 동안 냉동 건조하여 건조된 분말을 얻었다. 냉동 건조기 사용 전이 압력은 10μHg이었고, 사용한지 30분 후의 압력은 70μHg이었다.

위에서 얻은 건조 분쇄된 대두박 분말에, 대두박 24%. 지방(동물성 기금) 9%, 훼이 분말 55%, 미네랄(칼슘, 인, 나트륨)/비타민류(비타민 A, 비타민 D₃, 비타민 E, 비타민 C) 8%. 섬유질 0.3%, 수분 4%의 비율로 이들 영양소를 첨가하여 혼합 분쇄기로 혼합하였다.

[실시예 6]

국산 대두박을 젯트 밀로 갈아서 입자의 크기를 200메시(75μm)로 하고, 이중 10g을 취하여 여기에 물 90ml를 넣고 NaOH 용액으로 pH를 9로 맞춘 후 30분간 흔들어 준 후 염산 용액을 사용하여 pH 7로 중화시켰다. 이어서, 차아염소산나트륨 5ml를 가한 후 80℃에서 2시간동안 교반하여 표백시킨 후 2000rpm으로 15분간 원심 분리하였다. 원심 분리하여 얻은 고형분을 상온의 공기 중에서 건조한 후 가루로 분쇄하였다. 분쇄된 대두박 27%에 훼이 분말 62%와 지방(팜유) 11%를 혼합하였다.

[실시예 7]

국산 대두박을 갈아서 입자의 크기를 200메시(75μm)로 하고, 이중 100g을 취하여 에틸 알코올 1000ml와 함께 반응기에 넣고 이산화염소 가스를 공급하면서 1시간 동안 교반하여 표백시켰다. 이어서, 여과시켜 상온의 공기 중에서 건조한 후 분쇄하였다. 분쇄된 대두박 27%에 훼이 분말 62%와 지방(숏팅) 11%를 혼합하였다.

[실시예 8]

국산 대두박을 젯트 밀로 갈아서 입자의 크기를 200메시(75μm)로 하고, 이중 200g을 취하여 30%과산화수소 107ml(4% v/v), 에틸 알코올 560ml(70% v/v) 및 물 133ml와 함께 75℃에서 50분 동안 환류 냉각하여 표백시킨 후 여과 건조하였다. 상온의 공기 중에서 건조하여 분쇄시킨 분말 100g을 물500g에 섞고, 지방(숏팅) 36g을 온도 45℃에서 투명하게 녹을 때까지 저어서 녹인 후 밀 72g을 넣고 다시 45℃에서 섞어 주고 유화제 0.9g을 넣고 온도 45℃에서 15분간 저어준 후 균질기에 통과시켰다.

균질화한 후 분무 건조기를 사용하여 분무 건조하였다.

분무 건조시킨 대두박 분말에, 대두박 33%, 훼이 분말 55%. 미네랄(칼슘, 인, 나트륨)/비타민류(비타민 A, 비타민 D₃, 비타민 E, 비타민 C) 8%, 섬유질 0.3%, 수분 4%의 비율로 이들 영양소를 첨가하여 혼합 분쇄기로 혼합하였다.

[실시예 9]

국산 대두박을 젯트 밀로 갈아서 입자의 크기를 200메시(75μm)로 하고, 이중 100g을 취하여 메탄올 700ml(70% v/v), 30% 과산화수소 100ml(3% v/v) 및 물 200ml와 함께 55℃에서 40분 동안 환류 냉각하여 표백시킨 후 여과 건조하였다. 상온의 공기 중에서 건조하여 분쇄시킨 분발 100g을 물 500g에 섞고, 지방(숏팅) 36g을 온도 45℃에서 섞어 주고 유화제 0.9g을 넣고 온도 45℃에서 15분간 유화되도록 저어준 후 균질기에 통과시켰다. 균질화한 후 분무 건조기를 사용하여 분무 건조하였다.

[실시예 10]

국산 대두박을 젯트 밀로 갈아서 입자의 크기를 200메시(75μm)로 하고, 이중 20g을 취하여 30% 과산화수소 33ml(5% v/v) 및 물 167ml와 함께 80℃에서 50분동안 환류냉각하여 표백시켰다. 표백한 대두박 용액을 둥근 플라스크벽면에 넓게 열린 후 24시간 동안 냉동 건조하여 건조된 분말을 얻었다. 냉동 건조기 사용 전의 압력은 30μHg이었고, 사용한지 30분 후의 압력은 100μHg이었다.

분무 건조시킨 대두박 분말에, 대두박 24%, 지방(숏팅) 9%, 훼이 분말 55%, 미네랄(칼슘, 인, 나트륨)/비타민류(비타민 A, 비타민 D₃, 비타민 E, 비타민 C) 8%, 섬유질 0.3%, 수분 4%의 비율로 이들 영양소를 첨가하여 혼합 분쇄기로 혼합하였다.

[실시예 11]

국산 대두박을 갈아서 입자의 크기를 200메시(75μm)로 하고 이중 30g을 취하여 에탄올 300ml와 함께 반응기에 넣고 수분을 제거한 염소 가스를 20ml/분으로 공급하면서 1시간 동안 교반하여 표백시켰다. 이어서, 30분간 압축 공기(질소 가스)를 사용하여 잔류 염소를 날려 보냈다. 표백액을 여과하여 상온에서 24시간 건조한 후 분쇄기를 사용해서 가루로 분쇄하였다.

건조 분쇄된 대두박에, 대두박 24%, 지방(팜유) 9%, 훼이 분말 55%, 미네랄(칼슘, 인, 나트륨)/비타민류(비타민 A, 비타민 D₃, 비타민 E, 비타민 C) 8%, 섬유질 0.3%, 수분 4%의 비율로 이들 영양소를 첨가하여 혼합 분쇄기로 혼합하였다.

[실시예 12]

국산 대두박을 갈아서 입자의 크기를 200메시(75μm)로 하고 이중 100g을 취하여 30% 과산화수소 83ml(5% v/v) 및 물 417ml와 함께 80℃에서 50분동안 환류 냉각하여 표백시킨 후 여과 건조하였다. 상온의 공기중에서 건조하여 분쇄시킨 분말 100g을 물 500g에 섞고, 지방(숏팅) 36f을 온도 45℃에서 투명하게 녹을 때까지 지어서 녹인 후 물 72g을 넣고 다시 45℃에서 섞어 주고 유화제 0.9g을 넣고 온도 45℃에서 15분간 유화되도록 저어준 후 균질기에 통과시켰다. 균질화한 후 분무 건조기를 사용하여 분무 건조하였다.

분무 건조시킨 대두박에, 대두박 33%, 훼이 분말 55%, 미네랄(칼슘, 인, 나트륨)/비타민류(비타민 A, 비타민 D₃, 비타민 E, 비타민 C) 8%, 섬유질 0.3%, 수분 4%의 비율로 이들 영양소를 첨가하여 혼합 분쇄기로 혼합하였다.

[실시예 13]

국산 대두박을 갈아서 입자의 크기를 200메시(75μm)로 하고 이중 30g을 취하여 에틸에테르 300ml와 함께 반응기에 넣고 수분을 제거한 염소 가스를 20ml/분으로 공급하면서 1시간 동안 교반하여 표백시켰다. 이어서, 30분간 압축 공기(질소 가스)를 사용하여 잔류 염소을 날려 보냈다. 표백액을 여과하여 상온에서 24시간 건조한 후 분쇄기를 사용해서 가루로 분쇄하였다.

[실시예 14]

국산 대두박을 갈아서 입자의 크기를 200메사(75μm)로 하고, 이중 3g을 취하여 여기에 물 300ml를 넣고 NaOH 용액으로 pH를 11으로 조절한 후 1시간 동안 교반하여 가수 분해시켰다. 가수 분해후 수분을 제거한 염소 가스를 20ml/분으로 공급하면서 1시간 동안 교반하여 표백시켰다. 이어서, 30분간 압축 공기(질소 가스)를 사용하여 잔류 엽소를 날려 보냈다. 2000rpm으로 20분간 원심분리하여 얻은 고형분을 상온의 공기중에서 20시간 건조한 후 가루로 분쇄하였다.

건조 분쇄시킨 대두박에, 대두박 27%, 훼이 분말 62%, 지방(코코넛유) 11%의 비율로 이들 영양소를 첩가하여 혼합 분쇄기로 혼합하였다.

[실시예 15]

국산 대두박을 갈아서 입자의 크기를 200메사(75μm)로 하고, 이중 100g을 취하여 여기에 물 1000ml와 함께 반응기에 넣고 이산화염소 가스를 공급하면서 1시간 동안 교반하여 표백시켰다. 표백한 후 2000rpm으로 20분간 원심 분리하였다. 원심분리후 얻은 고형분을 상온의 공기중에서 건조한 후 가루로 분쇄하였다.

분쇄시킨 대두박에, 대두박 27%, 훼이 분말 62%, 지방(동물성 기름) 11%의 비율로 이들 영양소를 첨가하여 혼합 분쇄기로 혼합하였다.

Claims

대두박으로부터 대두유를 제조하는 방법에 있어서, 대두박을 공지된 방법에 의하여 100메쉬(150μm)이하의 대두박 미분으로 분쇄시키는 단계, 분쇄된 대두박을 물, 알코올 및 에틸 에테르 및 그의 혼합물로부터 선택된 용제 중에서 20ml/분의 염소 가스(Cl₂), 3 내지 5% v/v의 30% 과산화수소, 이산화염소, 5%의 차아염소산나트륨 중에서 선택된 표백제를 사용하여 표백한 다음, 건조시키는 단계 및 대용유에 요구되는 영양소를 상기 표백 및 건조 단계로부터 생성된 건조물에 혼합하는 단계를 포함하며, 상기 표백제로서 과산화수소를 사용하는 경우에는, 분쇄된 대두박의 표백은 50℃ 내지 80℃의 온도에서 환류 냉각함으로써 수행하는 것이 특징인 대용유의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 분쇄시키는 단계는 절단법, 롤러 밀을 이용한 파쇄법, 절단과 분쇄를 같이 적용시키는 전단법 또는 해머 밀이나 젯트 밀을 사용한 충격 분쇄법을 사용하여 수행되는 것인 방법.
제1항에 있어서, 상기 건조는 분무 건조법, 냉동 건조법, 여과법 또는 원심분리법으로 수행되는 것인 방법.
제1항에 있어서, 상기 영양소는 훼이 분말, 지방, 미네랄/비타민류 및 섬유질인 것인 방법.
제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 영양소는 건조된 최종 생산물에 첨가되거나 또는 상기 분무 건조 전에 지방을 먼저 혼입시켜 분무 건조시킨 다음 나머지 영양소를 첨가하여 혼합되는 것인 방법.
제1항에 있어서, 상기 대용유는 입자를 잘게 갈아서 입자의 무게를 감소시키는 법, 유화제를 첨가하여 콜로이드 상태로 만드는 법, 물에 용해시킨 상태에서 균질기로 균질화시키는 법, 알칼리 촉매하에서 pH 9 내지 11에서 가수분해시키는 법, 또는 대두박에 소수성의 지방을 코팅하는 법에 의하여 추가로 가공되는 것인 방법.
제1항에 따른 방법에 의해 제조된 대용유.
제7항에 있어서, 상기 대용유는 단백질 22%, 지방 13%, 탄수화물 52.7%, 미네랄/비타민류 8%, 섬유질 0.3% 및 수분 4%의 비율로 영양소를 함유하는 것인 내용유.