KR100317524B1 - 동물의 뼈를 주제로한 칼슘과 젤라틴의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 동물(어류 및 가축류)의 뼈를 이용하여 인체에 소화 흡수가 가능한 형태의 물질인 칼슘과 젤라틴의 제조방법에 관한 것이다. 현재 어류 및 축류는 많은 시간과 노력을 들여 생산하지만, 1차 가공 후 전체의 20-30%를 차지하는 뼈와 뼈에 붙은 살은 폐기 또는 동물사료로 처리함으로써 자원의 낭비 및 환경오염을 가중시키고 있는 실정이다.
뼈에는 칼슘, 콜라겐, 인 등의 골다공증, 골연화를 방지하고 체액의 산성화를 방지하는 중요한 영양소를 포함하고 있다. 그러나 뼈는 섭취하기가 용이하지 않으며 섭취하더라도 뼈에 포함되어 있는 칼슘, 콜라겐 등은 인체에 흡수되지 않는다.
본 발명은 뼈를 고온고압 처리하여 연화시킴으로써 인체에 흡수될 수 있도록 하며, 이를 가능한 모든 음식물에 첨가하여 가공함으로써 현대인의 칼슘 부족에 의한 질병 발생을 예방하고, 자원을 재활용하여 고부가가치의 제품을 생산하는 것을 목적으로 한다.
Description
본 발명은 동물의 뼈를 주제로 하여 인체에 소화 흡수가 가능한 형태의 물질인 칼슘과 젤라틴의 제조방법에 관한 것이다.
인간의 체력과 신체를 보존하고 유지하는데 있어서는 다량의 무기질 즉 칼슘, 칼륨, 나트륨, 염소 등을 필요로 하는데 특히 칼슘은 생체내에서 횡문근, 평활근의 수축운동에 관여하고, 호르몬 분비와 신경전달 과정에 있어서 신경전달물질 (Neurotransmitter)의 방출에 관여하며, 세포내 효소의 활성화 등에 관여하는 중요한 무기질 원소이다. 또한 칼슘은 인체의 골격형성을 담당하고 장기를 감싸 보호하여 주는 뼈의 구성성분으로써, 체내 칼슘결핍이 계속되면 뼈속의 칼슘이 유리되어 이로 인한 뼈 조직의 약화 즉, 골다공증의 질병이 야기되는 문제가 발생하게 된다. 동물(가축류 및 어류)의 뼈속에는 칼슘이 풍부함에도 불구하고 아직 우리나라에서는 어류 및 육류제품의 경우 거의 살(肉)만을 이용하고 있으며 뼈를 이용한 제품은 거의 전무한 실정이다. 종래 기술로써 국내 특허공보 제 91-10045호(1991.12.12 출원공고)에 뼈조직의 혈청에 존재하는 활성형태의 킬레이트화된 칼슘이온 즉, 캘모듈린(Calmodulin)을 이용한 기술이 보고되어 있으나 경제적으로나 기술적으로도 손쉬운 동물의 뼈를 이용한 본 발명과는 차이가 있다. 동물의 뼈에는 또한 콜라겐 (Collagen)이라는 단백질을 함유하고 있다. 콜라겐은 글라이신, 프롤린등의 아미노산이 풍부하지만 뼈속에 함유되어 있는 콜라겐은 그대로 섭취시 인체내에 거의 흡수가 되지 않는다. 콜라겐의 분자구조를 바꾸면 젤라틴(Gelatin)이라는 유도단백질 (Derived Protein)로 전환되는데 젤라틴은 친수성 콜로이드(Hydrocolloid)를 형성하는 물질로서 젤리제조, 기타 각종 가공식품 제조시 널리 사용되고 있다.
젤라틴은 결체조직에 존재하는 콜라겐을 부분적으로 가수분해하여 얻으나, 종래에는 표피, 인대조직, 뼈등을 알칼리, 또는 묽은 산으로 가수분해하여 주로 얻어왔다. 특히 원료로서 뼈를 이용하는 경우, 종래의 기술로는 그 구성성분인 염류를 산으로 가수분해하여 제거한 후, 남은 단백질을 수산화 칼슘으로 부분적으로 가수분해하여 젤라틴을 얻는 방법이 있으나 이는 산, 알칼리에 의한 분해물로써 생리작용에 문제가 있으며, 제조공정을 두 단계로 하는 번거로움과 경제성에 있어서도 문제가 있다.
현대인이 섭취하고 있는 식품에는 칼슘 함유량이 아주 부족한 실정으로써 최근 일부 제품에는 칼슘을 첨가하여 판매되고 있으나 고가의 제품으로 극히 미세량만을 포함하고 있으며 더구나 콜라겐은 전무한 실정이다. 성인 기준 1일 칼슘필요량은 700mg으로 정의되고 있으나 이러한 필요량은 종래 식품에 의해서는 섭취하기가 어려우며, 콜라겐의 섭취량은 제로(zero)에 가깝다.
본 발명은 경제적으로도 저렴한 동물의 뼈를 이용하여 뼈를 고온, 고압으로 장시간 가열함으로써, 콜라겐을 젤라틴화 하여 칼슘과 콜라겐을 분리하는 한편 뼈가 부스러져 칼슘이 가는 분말로 갈아지도록 함으로써 섭취시 거부감이 없고 소화, 흡수를 용이하게 하고 또한 뼈 속의 콜라겐을 인체 내에 흡수 가능한 젤라틴으로 전환하는 것을 목적으로 한다.
또 다른 목적으로는 폐기되거나 사료로 이용되어 환경오염의 원인이 되고 많은 오염처리 비용을 필요로 하는 동물(가축류, 어류)의 뼈를 식품으로 재활용함으로써 식량자원의 확보 및 국민건강 증진에 이바지하는데 있다.
도 1은 본 발명의 제조공정도이다.
본 발명은 상기에서 언급한 바와 같이 현대인들에게 결핍하기 쉬운 칼슘을 폐자원인 동물(가축류, 어류)의 뼈를 이용하여 쉽게 공급할 수 있고 또한 콜라겐을 인체에 흡수 가능한 형태인 젤라틴의 형태로 전환시켜 필수 아미노산등의 풍부한 영양소를 적기에 공급할 수 있도록 하기 위한 것을 내용으로 한다. 동물의 뼈는 미세하게 간다하여도 칼슘과 콜라겐이 분리되지 않아 소화 흡수가 불가능하기 때문에 이를 고온, 고압의 상태에서 장시간 가열함으로써 칼슘과 콜라겐을 분리시키고 또 콜라겐을 젤라틴화 함으로써 체내에서의 소화 흡수가 가능하도록 하여 캡슐로도 직접 섭취 가능하도록 할 수 있다.
이를 위해 원료인 어류, 가축류의 골부육을 세척한 후 수분을 빼고 이를 채육기에서 살을 채육하여 골(骨)과 육(肉)으로 분리하고, 분리된 뼈를 온도 110℃이상, 바람직하게는 110℃∼130℃의 고온과 압력 2kg/cm2이상, 바람직하게는 2∼4Kg/cm2의 고압 조건하에서 1∼2시간 동안 고온, 고압 자숙기로 자숙하면 뼈속의 콜라겐은 젤라틴화하여 칼슘과 콜라겐의 결합구조가 느슨하게 되므로 이에 의해 단분자 형태의 인산칼슘 또는 탄산칼슘 및 콜라겐의 분리가 이루어진다.
(고온, 고압 )
Ca-Collagen → Ca + Gelatin
상기공정에 의해 칼슘과 젤라틴으로 분리된 뼈조직을 상온에서 냉각한 후 얼음과 함께 마쇄기에서 분쇄시키고 분쇄된 뼈가루를 미세한 상태로 정제하여 재분쇄하면 식품첨가물로서의 사용이 가능하게 된다. 이렇게 만들어진 제품을 캡슐화 하여 복용가능한 제품을 만들 수도 있으며, 상기 첫 공정에서 분리된 육(肉)과 전분, 대두단백을 고온고압하고 자숙, 분쇄 및 정제하여 기타식품과 첨가하여 제품화 할 수도 있다.
이하 본 발명을 실시예 및 시험예에 의해 설명하고자 한다. 그러나 이들에의해 본 발명의 기술적 범위가 제한되는 것은 아니다.
< 실시예 1 >
원료로 참치 뼈 10.1Kg 이용하여 골부육을 세척 후 수분을 제거한 다음 채육기에서 살을 채육하여 뼈8.9Kg 과 살 1.2Kg으로 분리하였다. 그리고 채육 후 분리된 뼈를 110℃의 고온에서 1시간 동안 가열한 후 상온에서 식히고 얼음과 함께 마쇄기에서 분쇄하였다. 분쇄한 뼈가루 5.79Kg을 200~250 메쉬(mesh) 이하의 미세한 상태로 재분쇄 하였다.
< 실시예 2 >
원료로 고등어 뼈 13Kg 이용하여 골부육을 세척 후 수분을 제거한 다음 채육기에서 살을 채육하여 뼈 10.05Kg 과 살 2.85Kg으로 분리하였다. 그리고 채육후 분리된 뼈를 120℃의 고온에서 1시간동안 가열한 후 상온에서 식히고 얼음과 함께 마쇄기에서 분쇄하였다. 분쇄한 뼈가루 6.46Kg을 200~250 메쉬 이하의 미세한 상태로 재분쇄 하였다.
< 실시예 3 >
원료로 연어 뼈 9.9Kg 이용하여 골부육을 세척 후 수분을 제거한 다음 채육기에서 살을 채육하여 뼈 7.8Kg 과 살 2.13Kg으로 분리하였다. 그리고 채육후 분리된 뼈를 120℃의 고온에서 1시간동안 가열한 후 상온에서 식히고 얼음과 함께 마쇄기에서 분쇄하였다. 분쇄한 뼈가루 4.8Kg을 200~250 메쉬 이하의 미세한 상태로 재분쇄 하였다.
< 시험예 >
상기 실시예 1∼3에서 미세한 상태로 분쇄된 가루를 각 100g씩 선택하여 수분, 단백질, 회분 및 회분중 포함된 칼슘과 지방 또는 인과 같은 기타성분으로 분석하여 측정하였으며 그 결과를 아래의 표 1에 나타내었다.
표 1. 성분분석표 (단위 : %)
| 참치 뼈 | 고등어 뼈 | 연어 뼈 | |
| 수 분 | 7.62 | 8.38 | 7.18 |
| 단 백 질 | 46.7 | 42.25 | 45.1 |
| 회 분 | 40.44 | 45.94 | 43.4 |
| 칼 슘(회분중 함유량) | 26.1 | 31.9 | 30.3 |
| 기 타 | 5.24 | 3.43 | 4.32 |
한편, 본 발명의 결과로서 제조된 칼슘과 젤라틴화된 콜라겐을 분쇄하여 분말로써 가능한 다양한 조립 식품중 스테이크와 스넥을 제조한 것을 적용예로 하여 관능 검사와 건강증진효과를 실시하였다. 관능 검사는 10명의 관능 검사요원(남5, 여5)을 선발하여 5회에 걸쳐 실시한 후 다수의견을 대표의견으로 하였고, 건강증진효과에 대하여는 설문 대상인원 50명(남25, 여 25)을 선발하여 과반수의 의견을 대표의견으로 하여 아래의 표 2∼표 5로 정리하였다.
< 적용예 1 > 스테이크
스테이크는 발명의 결과로서 제조된 칼슘과 젤라틴화된 콜라겐과 전분, 대두단백, 고기연육, 트리폴리 인산염, 소금, 설탕, 양파, 마늘 등을 공지의 배합비로 혼합 고기갈이하여 충전하고 115℃에서 1시간 살균처리 하였다.
표 2. 식품학적 가치에 대한 관능검사
| 맛 | 향 | 식감 | 총점 | |
| 매우좋다 (10) | ○ | ○ | 20 | |
| 좋 다 (7) | 0 | 7 | ||
| 보통이다 (5) | ||||
| 나 쁘 다 (3) | ||||
| 매우나쁘다(1) | ||||
| 점수 | 10 | 7 | 10 | 27 |
표 3. 건강증진효과에 대한 설문조사결과
| 건강증진효과 | 반찬으로서효과 | 간식으로서효과 | 칼슘섭취도 | 총점 | |
| 매우좋다 (10) | ○ | ○ | ○ | 30 | |
| 좋 다 (7) | ○ | 7 | |||
| 보통이다 (5) | |||||
| 나 쁘 다 (3) | |||||
| 매우나쁘다(1) | |||||
| 점수 | 10 | 10 | 7 | 10 | 37 |
< 적용예 2 > 스넥
스넥은 본 발명의 결과로서 제조된 칼슘과 젤라틴화된 콜라겐과 전분, 대두단백, 밀가루, 고기연육, 소금, 설탕 등과 팽창제, 조미료(아미노산)등을 공지의 배합비로 혼합하여 식용유에서 튀겨 낸 다음 기름을 제거한 후 알루미늄/PP 다중필름에 담아 질소치환충진함과 동시에 탈산소제와 함께 봉합처리 하였다.
표 4. 식품학적 가치에 대한 관능검사
| 맛 | 향 | 식감 | 총점 | |
| 매우좋다 (10) | ○ | ○ | 20 | |
| 좋 다 (7) | ○ | 7 | ||
| 보통이다 (5) | ||||
| 나 쁘 다 (3) | ||||
| 매우나쁘다(1) | ||||
| 점수 | 10 | 7 | 10 | 27 |
표 5. 건강증진 효과에 대한 설문조사 결과
| 건강증진효과 | 반찬으로서효과 | 간식으로서 효과 | 칼슘섭취도 | 총점 | |
| 매우좋다 (10) | ○ | ○ | ○ | 30 | |
| 좋 다 (7) | |||||
| 보통이다 (5) | |||||
| 나 쁘 다 (3) | ○ | 3 | |||
| 매우나쁘다(1) | |||||
| 점수 | 10 | 3 | 10 | 10 | 33 |
본 발명은 동물(가축류, 어류)의 뼈를 고온, 고압으로 가열처리하여 뼈속의 콜라겐을 젤라틴화하여 칼슘 및 콜라겐이 인체내에 소화흡수 되어 생리활성을 갖게 함으로써 칼슘 및 콜라겐의 부족으로 발생하는 각종 성인병 등의 치료 및 예방 효과를 얻게 하여 준다. 또한 본 발명을 캡슐상태로 섭취하거나 음식물을 만들때 첨가제로서 사용이 가능하므로 시간과 장소에 관계없이 활용이 가능하고, 폐자원을 식품으로 재활용함에 따른 식량자원의 확보 및 국민건강 증진에 기여하는 효과가 있다.
Claims (2)
- 동물(가축류, 어류)의 뼈를 110℃~130℃에서, 2Kg/cm2~4Kg/cm2압력으로 1~2시간 동안 가열하여 구성 성분인 칼슘과 콜라겐으로 분리하고, 상기 콜라겐을 젤라틴으로 변화시키는 과정을 포함함을 특징으로 하는 동물의 뼈를 주재로 한 칼슘과 젤라틴의 제조방법.
- 삭제
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| KR100493889B1 (ko) * | 2002-06-11 | 2005-06-10 | 신미혜 | 젤라틴을 이용한 셀러드 드레싱 및 그 제조방법 |
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