한국콩연구회

분리막을 이용한 탈색간장 및 그의 분말의 제조방법

요약
내용 없음.

명세서
[발명의 명칭]
분리막을 이용한 탈색간장 및 그의 분말의 제조방법

[발명의 상세한 설명]
본 발명은 분리막을 이용한 탈색간장 및 그의 분말의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상술하면 산분해법이
나 발효법에 의해 제조된 간장을, 한외여과와 역삼투 원리에 의해 탈색하여, 간장 고유의 맛과 향이 유지
되고, 이미·이취가 제거된 탈색간장 및 그의 분말의 제조방법에 관한 것이다.
간장은 식품소재로 널리 이용되고 있는 조미료로서, 제조방법으로는 미생물 및 효소를 이용한 발효법과
염산등의 강산을 이용하는 산분해법, 발효법과 산분해법과 산분해법의 병용등 크게 3가지로 구분할 수 있
는데, 이중 발효법은 간장의 풍미가 좋은 반면 제조수율이 좋지 않고 제조공정이 긴 단점이 있으며, 산분
해법은 단백질 이용효율이 높고 맛이 강한 반면 풍미가 좋지 않으며, 중화공정에 의해 생성되는 염에 의
한 짠맛이 강하고 고온분해로 인한 암적화와 이취동이 생성되는 문제점이 있다. 이중, 식물성 원료를 이
용한 산 가수분해물(HydroIyzed Vegeable Protein, HVP) 제조법은 탈지대두, 소맥 글루텐(Gluten) 등에
18∼20%의 염산을 첨가하여 100∼105℃에서 20시간 정도 분해한 후 수산화나트륨(NaOH), 탄산나트륨
(Na2CO3)등으로 중화 여과하여 탈색, 탈취, 탈염 등 정제공정을 거쳐 제조된 후, 아미노산 조미료로서 각
종 스프 및 미부용 소재로 널리 이용되고 있다.

최근들어 식생활의 고도화와 다양화에 따라 식품의 고급화 및 고품질이 요구되고 있는데, 간장의 경우도
이러한 추세에 맞추어 품질 변화, 특히 색상이 맑고 이미·이취가 발생하지 않는 제품이 요구되고 있다.
공업화되고 있는 간장의 탈색·탈취법으로 널리 이용되는 방법중의 하나로 활성탄에 의한 색소의 흡착 제
거법이 있다. 그러나, 활성탄에 의해 탈색간장을 제조하는데 있어서의 문제점은 첫째, 탈색과정 중 간장
의 정미에 관여하는 아미노산의 상당량이 활성탄에 흡착되여 제거되고, 둘째, 탈색후 활성탄을 제거하더
라도 간장중에 활성탄이 일부 잔존하여 이취 및 이미를 발생하므로 제품에 나쁜 영향을 미치며, 셋째, 사
용원 활성탄의 폐기처리가 심각한 공해문제로 대두되는 단점이 있다. 한편 또 다른 방법인 막분리공정을
이용한 탈색간장 제조법(일본특허공보 소53-1360호 참조)에서는, 분자량 500 이상의 물질을 제거할 수 있
는 분리막을 이용하고 있으나, 막분리 공정에서 중요한 인자인 높은 투과유속과 목적하는 물질을 제거하
는 선택적 투과성이 낮아 활용가치가 낮고 산업적 적용에 제한을 받는 단점이 있다. 또한, 한외여과방법
을 이용하여 탈색간장을 제조하는 방법에서는 첫째, 간장원액(40Brix)을 한외여과막을 이용하여 탈색할
경우, 간장이 분리막을 거의 투과하지 못하고, 둘째, 분획분자량이 10,000∼100,000인 한외여과막을 사용
하여 탈색간장을 제조하면 전혀 탈색이 되지 않거나 투과량이 매우 적어 간장탈색에 적용할 수 없다.
이는 한외여과방법에서, 통상적으로 적용되는 압력이 0.5∼7.0bar로, 이 압력 하에서는 간장 원액의 색소
가 효과적으로 분리되지 않는다. 막분리법(한외여과, 역삼투압)을 사용할 경우, 첫째, 분획분자량이
1,000∼2,000인 분리막을 사용해야 하며, 둘째, 간장의 농도가 15∼25Brix이고, 셋째, 운전압력은 10bar
이상, 넷째, 온도는 15∼40℃의 조건을 동시에 충족시키는 경우에만, 85% 이상의 탈색과 90% 이상의 아미
노산을 동시에 회수할 수 있고, 산업적 적용이 가능하여(높은 투과유속을 유지해야 함), 농축공정이 없이
분무건조에 의해 분말화가 가능한 탈색간장 분말을 제조할 수 있다. 그런데 한외여과막과 한외여과장치를
사용하여 탈색간장을 제조시, 압력을 7bar 이상 가하면 간장액이 모듈 사이로 스며나와 간장의 손실이 크
거나 탈색율이 저하하고, 텔레스코프 효과(Telescopic effect)에 의해 분리막이 변형되는 문제점이 있다.
반면 역삼투막과 역삼투 장치를 사용하여 탈색간장을 제조시는 투과유속과 탈색율은 높으나 아미노산 회
수율이 극히 저조한 단점이 있다.

따라서 본 발명자들은 상기한 문제점들을 해결하기 위해 실험을 통한 연구를 거듭한 결과, 한외여과법과
역삼투압법 각각의 장점을 조합함으로써, 즉 분획분자량 1,000∼2,000인 평판형 한외여과막을 역삼투압장
치에 장착하여 높은 투과유속을 유지시키면서, 간장의 색소성분을 선택적으로 제거할 수 있고, 동시에 아
미노산의 회수를 효율적으로 실시할 수 있을 뿐아니라, 농축과정을 거치지 않고도 분무건조에 의해 분말
화가 가능한 것을 알게되어 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

본 발명의 목적은 간장의 색소성분의 탈색과 동시에 아미노산 회수를 효율적으로 실시할 수 있는 탈색간
장의 제조방법을 제공하는데 있다. 또한 본 발명의 목적은 탈색간장을 원료로 하는 탈색간장 분말의 제조
방법을 제공하는데 있다. 상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 40∼50Brix의 간장원액을 15∼25Brix
로 희석한 후, 분획분자량 1,000 내지 2,000인 한외여과막이 설치된 평판형 역삼투 모듈에 공급하고 12∼
17bar하에 15∼401C에서 탈색한 후 회수하는 공정으로 이루어지는 탈색간장의 제조방법 및 40∼50Brix의
간장원액을 15∼25Brix로 희석한 후, 분획분자량 1,000 내지 2,000인 한외여과막이 설치원 평판형 역삼투
모듈에 공급하고 12∼17bar하에 15∼40t에서 탈색한 후 회수하여, 말토덱스트린과 젤라틴을 더욱 첨가하
여 균질화한 후 분무건조하는 공정으로 이루어지는 탈색간장 분말의 제조방법을 제공한다.

이하에, 본 발명의 분리막을 이용한 탈색간장 및 그의 분말의 제조방법을 상세히 기술한다.
간장원액(50Brix)을 농도가 15∼25Brix 되도록 희석한 후 15∼40℃로 온도를 서서히 상승시키고, 분획분
자량이 1,000 내지 2,000인 한외여과막을 각각 장착한 평판형 역삼투 모듈(Module)의 공급탱크에 부가한
다. 역삼투 모듈은 분리막과 분리막 지지체(PIate), 분리막 보호체(Spacer)로 구성되어 있는데, 가운데
빈공간을 중심으로 하여 부채꼴 헝태의 유로가 있어 용액이 모듈 중심부에서 외부로 확산되면서 탈색과
아미노산 분리가 이루어질 수 있도록 되어 있다. 간장이 역삼투 모듈의 탱크에 부가되면, 압력을 서서히
가하여 처리액이 역삼투 모듈을 순환하도록 한후, 그 흐름이 일정하게 유지될때 압력을 10∼20bar로 증가
시키고 배출밸브를 조절하여, 9∼19bar의 압력이 모듈에 작용되도록 하여 투과액으로부터 탈색간장을 얻
는다. 투과액으로 회수된 탈색간장은 다른 보조탱크로 옮기고, 전체 탈색간장 고형분 중량기준으로 35∼
50%에 해당하는 말토덱스트린과 분무건조중 케이킹의 발생을 억제시키기 위해, 2∼5%의 젤라틴을 첨가한
다. 이 혼합물들을 5,000rpm에서 균질화된 다음 송풍 온도 170℃, 배풍온도 110℃에서 분무건조하여 탈색
간장 분말을 얻는다.

본 발명의 발명에서 탈색공정에서 간장의 농도를 15Brix 이하로 할 경우 분무건조에 의해 투과액을 분말
화하기가 어려우며, 온도를 40℃ 이상에서 실시할 경우에는 탈색율이 감소하는 현상이 발생한다. 모듈에
작용하는 압력이 13bar 이하에서는 투과유속이 감소하여 생산성이 저하되고, 17bar 이상에서는 막 포면에
서 압밀화가 발생하여 막의 수명이 단축됨과 동시에 분리능이 현저히 감소하는 현상이 나타난다.
본 발명에 따라, 간장을 하기 조건하에 탈색할 경우, 공정조건에 따라 얻어지는 탈색율과 평균투과유속은
다음과 같다.
농도
* 온도 : 15℃
* 압력 : 20bar
온도
* 압력 : 12bar
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* 간장농도 : 15Brix
압력
* 농도 : 15Brix
* 온도 : 15℃
이상의 결과로부터 알수 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 분리막을 이용한 탈색간장 및 그의 분말의 제조
법은 활성탄 처리방법이나 한외여과법 또는 역삼투법에 비해 첫째, 탈색과 아미노산 회수를 높은 수준으
로 동시에 효율적으로 실시할 수 있으며 둘째, 투과유량을 크게 증가시켜 경제성의 향상과 산업적 적용이
충분히 가능하다. 또한, 탈색 간장분말은 색소가 상당량 제거된 상태이고 아미노산의 정제된 맛이 풍부하
며, 이미·이취가 많이 없어져, 색소 문제로 인해 간장의 사용이 제한되는 식품소재나 아미노산 조미소재
로 더욱 광범위하게 활용할 수 있다.

하기 실시예는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위하여 제시된 것이며, 이들 실시예로써 본 발명을 제한하
는 것은 아니다.
(실시예 1)
40Brix의 간장 원액을 물로서 25Brix가 되도록 희석하고, 8ι(9.25kg)를 취해 30℃가 되도록 항온조에서
넣고 온도를 상승시켰다, 이 온도에 도달하면 분획분자량 2,000인 한외여과막이 12장 장착된 평판형 역삼
투 모듈의 공급탱크에 부가하고 압력을 서서히 가한 다음, 운전압력이 20bar, 모듈에 가해지는 압력
(Transmembrane pressure)이 13bar가 되도록 압력조절밸브를 고정한 후, 투과액으로부터 7.5ι(약 7.8k
g)의 탈색간장을 회수하고, 다시 물을 2ι가한 후 투과액으로 15ι를 회수하여, 전체농도가 13Brix인 탈
색간장 9ι(9 5kg)을 얻었다. 이때의 평균투과유속은 70.82ι/㎡·h 이었다.
(실시예 2)
실시예 1에서 얻은 탈색간장 9ι(9 5kg)에 대해 고형분 중량기준으로 50%의 말토덱스토린 0.93kg과 3%의
젤라틴 0.066kg을 첨가하고 5,000rpm에서 20분간 균질화한 후 송풍온도 170℃, 배풍온도 110℃에서 분무
건조하여 탈색간장 분말 약 2.14kg을 얻었다.
(실시예 3)
50Brix의 간장 원액을 물로서 15Brix가 되도록 희석하고, 8ι를 취해 항온조에서 15℃가 유지되도록 온도
를 조절하였다. 이 온도에 도달하면 가열을 중지하고, 분획분자량 2,000인 한외여과막이 12장 설치된 평
판형 역삼투 모듈의 공급탱크에 넣어, 압력을 서서히 증가시킨 후, 운전압력 20bar, 역삼투 모듈에 작용
되는 압력 19bar가 되도록 압력조절 밸브를 고정한 후 투과액으로부터 농도가 14Brix인 탈색간장 7.5ι
(약7.8kg)를 회수하였다. 이때의 평균투과유속은 75.2ι/㎡·h였다.
(실시예 4)
실시예 3에서 얻은 탈색간장 7 5ι(약 7.8kg)에 대해 고형분 중량기준으로 50%의 말토엑스트린 0.55kg과
5%의 젤라틴 0.05kg을 가한 다음 5.000rpm에서 20분간 균질화시키고 송풍온도 170℃, 배풍온도 110℃에서
분무 건조하여 탈색간장 분말 약 1.61kg을 얻었다.
(실시예 5)
멸치의 열수추출 잔사를 산분해법으로 제조한 45Brix 농도의 어간장 원액에, 물을 첨가하여 농도가
15Brix 되도록 희석한 다음, 항온조에 투여하고 15℃가 될때까지 교반하면서 가열하였다. 희석된 간장의
온도가 15℃에 도달하면, 분획 분자량 1,000인 한외여과막을 장착한 평판형 역삼투 모듈의 공급탱크에 처
리할 간장을 투여하고, 압력을 서서히 상승시킨 다음 그 흐름이 일정하게 유지될때 운전압력을 20bar, 모
듈에 가해지는 압력을 19bar가 되도록 압력조절밸브를 고정한 후 투과액으로부터 농도가 14Brix인 탈색간
장 7.5ι(약 7 8kg)을 회수하였다. 이때의 평균투과유속은 60ι/㎡·h이었다.
(실시예 6)
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실시예 5에서 얻은 탈색간장 7.5ι (약 7.8kg)에 대해 고형분 중량기준으로 40%의 말토덱스트린 0.44kg과
4%의 젤라틴 0.044kg을 첨가하고, 5,000rpm에서 20분간 균질화시키고 송풍온도 170℃, 배풍온도 110℃ 에
서 분무 건조를 실시하여 탈색간장 분말 약 1.5kg을 얻었다.
(실시예 7)
50Brix의 간장원액을 물로 15Brix가 되도록 희석하고 색소 흡착제로서 말토덱스트린을 간장의 고헝분 함
량의 5∼10% 첨가하여 15분간 2,000∼5,000rpm에서 균질화하였다. 균질화된 희석간장을 8ι 취해 20℃가
되도록 항온조에서 온도를 상승시킨 후 분획분자량 2,000인 한외여과막을 장착한 평판헝 역삼투 모듈의
공급탱크에 부가하고 압력을 서서히 가한 다음 모듈에 가해지는 압력이 19bar가 되도록 하여 압력조절밸
브를 고정한 후, 투과액으로부터 농도가 14Brix인 탈색간장 7.5ι (약 7.8kg)을 회수하였다.
(실시예 8)
실시예 7에서 얻은 탈색간장 7.5ι (약 7.8kg)에 대해 고형분 중량기준으로 50%의 말토덱스트린 0,585kg
과 3%의 젤라틴 0.035kg을 첨가한 후 5,000rpm에서 균질화하고 송풍온도 170℃, 배풍온도 110℃에서 분무
건조하여 탈색간장 분말 약 1.7kg을 얻었다.

(57) 청구의 범위
청구항 1
40∼50Brix의 간장원액을 15∼25Brix로 희석한 후, 분획분자량 1,000 내지 2,000인 한외여과막이 설치된
평판형 역삼투 모듈에 공급하여 12∼17bar하에 15∼40℃에서 탈색하여 회수하는 공정으로 이루어짐을 특
징으로 하는 탈색간장의 제조방법.
청구항 2
40∼50Brix의 간장원액을 15∼25Brix로 희석한 후, 분획분자량 1,000 내지 2,000인 한외여과막이 설치된
평판형 역삼투 모듈에 공급하여 12∼17bar하에 15∼40℃에서 탈색하여 회수하고, 여기에 말토덱스트린과
젤라틴을 더욱 첨가하여 균질화한 후 분무건조하는 공정으로 이루어짐을 특징으로 하는 탈색간장 분말의
제조방법.
청구항 3
제2항에 있어서, 상기 말토덱스트린 및 젤라틴은 간장의 고형분 중량기준으로 각기 40∼50중량% 및 3 내
지 5중량%로 첨가됨을 특징으로 하는 탈색간장 분말의 제조방법.