KR100452057B1 - 무균 상태의 손바닥 선인장 열매 분말을 제조하는 방법 및상기 방법으로 제조된 열매 분말을 함유하는 기능성 식품 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 무균 상태의 손바닥 선인장 열매 분말을 제조하는 방법 및 상기 방법으로 제조된 손바닥 선인장 열매 분말을 함유하는 기능성 식품에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상기 손바닥 선인장 열매의 착즙액을 90℃에서 5분간 가열 처리하고, 95% 에탄올을 처리하여 살균하는 것을 특징으로 하는 무균 상태의 손바닥 선인장 열매 분말을 제조하는 방법 및 상기 방법으로 제조된 손바닥 선인장 열매 분말을 함유하는 기능성 식품을 제공한다. 본 발명에 따른 방법은 기존의 살균방법으로 알려진 오존 처리, 동결 건조, 과산화수소 처리, 고온 가열 처리, 방사선 조사 및 중탕 처리보다 살균의 효과가 현저히 우수하며, 손바닥 선인장 열매 고유의 색상을 손상시키지 않고 그대로 유지할 수 있다는 장점이 있다. 따라서, 본 발명의 방법에 따라 제조된 무균 상태의 손바닥 선인장 열매 분말은 젤리, 잼 등의 기능성 식품 첨가물로 유용하게 사용될 수 있다.
Description
본 발명은 무균 상태의 손바닥 선인장 열매 분말을 제조하는 방법 및 상기 방법으로 제조된 손바닥 선인장 열매 분말을 함유하는 기능성 식품에 관한 것이다.
선인장은 예로부터 피부질환, 류마티스 및 화상치료의 민간요법으로 이용되어 왔으며, 이러한 약용 성분이 함유된 선인장으로는 손바닥 선인장(Opuntia ficus-indiavar. saboten)이 대표적이다. 상기 손바닥 선인장은 제주도 지정 기념물 제35호로 지정된 열대지역 유래의 다년초로서, 일명 '백년초'라고도 불리며, 제주도에서 대량 재배되고 있다. 상기 손바닥 선인장의 주성분은 약 88~95%의 물로 구성되어 있으며, 그 외에 영양학적으로나 약리학적으로 인체에 유익한 탄수화물, 식이 섬유, 비타민, 칼슘, 마그네슘 등의 무기질, 성인병의 원인이 되는 콜레스테롤이나 지방함량을 낮춰 주는 펙틴(pectin) 성분, 항암작용이 있는 페놀(phenol)과 플라보노이드(flavonoids) 성분을 함유하고 있으며, 이러한 약용성분들은 특히 선인장의 줄기 및 열매에 함유되어 있다. 또한 손바닥 선인장은 민간요법을 통한 여러 가지 임상 효능이 알려져 있는데, 신경통, 관절염, 부스럼, 화상, 기관지염 및 천식 등의 치료에 이용되고 있으며, 특히 부스럼 및 기관지 천식에 효과가 우수한 것으로 알려져 있다. 이에 따라 손바닥 선인장을 치료용 약품 또는 기능성 식품으로 섭취하기 위한 노력이 계속되고 있다. 그러나, 선인장의 착즙액을 그대로 마시는 것은 선인장 속의 페르펜 성분 등이 역겨운 냄새를 내서 복용에 거부감을 느끼게 할 수 있는 단점이 있다. 따라서, 손바닥 선인장을 이용한 가공 식품에 대한 개발이 요구되고 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 손바닥 선인장 열매를 식품 또는 식품의 첨가물로 사용하기에 적합하도록 손바닥 선인장 열매를 무균 상태로 가공하는 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 방법으로 가공된 손바닥 선인장 열매를 함유하는 기능성 식품을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 무균 상태의 손바닥 선인장열매 분말을 제조하는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 상기 방법으로 제조된 손바닥 선인장 열매 분말을 함유하는 기능성 식품을 제공한다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
손바닥 선인장의 약용효과가 밝혀짐에 따라 손바닥 선인장을 이용하여 가공식품을 제조하려는 연구가 계속되고 있다. 종래 일반적인 손바닥 선인장 가공 제품은 손바닥 열매를 수세하여 오존수에 살균하고 슬라이싱 하여 동결 건조한 후 파쇄하여 포장하는 과정을 거쳐 제품으로 제조된다. 그러나, 상기 과정을 거쳐 제조된 제품에는 다량의 미생물, 특히 진균 등이 남아있어 식품으로 섭취하기에 적합하지 않다는 지적이 있어 왔다. 따라서, 본 발명은 손바닥 선인장 열매를 식품 또는 식품의 첨가물로 사용하기에 적합하도록 손바닥 선인장 열매를 무균 상태로 가공하는 방법을 제공한다는 점에 특징이 있다. 구체적으로, 본 발명의 방법은 손바닥 선인장 열매로부터 착즙액을 제조한 후, 이를 90℃에서 5분간 가열처리하고, 다시 2배양의 95% 에탄올을 혼합 처리한다는 점에 특징이 있다. 본 발명에 따른 방법은 기존의 살균방법으로 알려진 오존 처리, 동결 건조, 과산화수소 처리, 고온 가열 처리, 방사선 조사 및 중탕 처리보다 살균의 효과가 현저히 우수하며, 손바닥 선인장 열매 고유의 색상을 손상시키지 않고 그대로 유지할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 상기 방법에 따라 제조된 손바닥 선인장 열매 분말을 이용하여 제조된 기능성 식품을 제공한다는 점에 특징이 있다. 상기 기능성 식품으로는 음료수, 차, 잼, 젤리, 엿 등을 들 수 있다. 구체적으로 본 발명은 상기 손바닥 선인장 열매 분말을 함유하는 기능성 젤리와 기능성 잼을 제공한다. 상기 젤리는 본 발명의 방법에 따라 제조된 손바닥 선인장 열매 분말 0.1 내지 1.0 중량%에 올리고당 2.0 내지 3.0 중량%, 설탕 12.0 내지 18.0 중량%, 계피 추출액 2.0 내지 3.0 중량%, 카라기난(carrageenan) 0.5 내지 0.7 중량%, 그리고 물 75 내지 80 중량%를 혼합하여 95 내지 100℃에서 15 내지 25분 동안 중탕한 후, 이를 호모게나이저(homogenizer)로 10,000 내지 15,000rpm에서 20 내지 60초 동안 균질화시킨 다음, 용기에 주입하고 70 내지 80℃의 열수에서 20 내지 35분 동안 살균하여 제조될 수 있다. 상기 계피 추출액은 물 1ℓ에 계피 100g을 넣고 120℃에서 4시간 가열한 다음, 여과하여 고형분을 제거함으로써 수득될 수 있다. 또한 상기 계피 추출액 대신 2.0 내지 3.0 중량%의 레몬 착즙액이 사용될 수도 있다.
또한, 본 발명에 따른 손바닥 선인장 열매 분말을 함유하는 잼은 손바닥 선인장 열매 분말 0.1 내지 1.0 중량%에 손바닥 선인장 줄기 착즙액 55 내지 65 중량%, 설탕 30 내지 40 중량%, 레몬 착즙액 3.0 내지 3.5 중량%, 그리고 펙틴 1.5 내지 2.5 중량%를 혼합하여 100 내지 115℃에서 총량이 1/3 정도로 감소할 때까지 교반하면서 가열한 후, 이를 방냉·응고시킴으로써 제조될 수 있다. 상기에서 손바닥 선인장 줄기 착즙액 대신 손바닥 선인장 열매 착즙액을 사용할 수도 있으나, 보다 바람직하게는, 상기 줄기에도 다량의 고분자 다당류(점질물)와 생리기능성 성분이 함유되어 있고 또한 선인장 줄기가 열매보다 값이 저렴하기 때문에, 상기 줄기 착즙액을 사용하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다.
단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
손바닥 선인장 열매 착즙액의 제조
제주도산 손바닥 선인장 열매를 물로 세척한 후, 상기 세척된 열매를 20℃의 온도에서 5분 동안 유압식압착기로 착즙하여 점질물 상태의 착즙액을 얻었다. 이후, 상기 손바닥 선인장 열매 착즙액의 일반성분을 A.O.A.C 방법에 따라 분석하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 기재하였다. 하기 표 1에서 수분 함량은 105℃에서 상압 가열 건조법에 따라, 조지방 함량은 속슬렛(Soxhlet) 추출법에 따라, 조섬유 함량은 H2SO4-NaOH 분해법에 따라, 그리고 조회분 함량은 직접 회화법에 따라 측정한 것이다. 또한 조단백질 함량은 세미마이크로 케달(semimicro kjedahl) 법에 따라 측정된 질소량에 질소 계수 6.25를 곱하여 산출하였으며, 가용성 무질소물의 함량은 100%에서 수분, 조회분, 조단백질, 조지방 및 조섬유의 양을 뺀 값으로 나타내었다.
| 일반 성분 | 함량(%) |
| 수분 | 95.41 |
| 조회분 | 0.66 |
| 조지방 | 0.13 |
| 조섬유 | 0.35 |
| 조단백질 | 0.28 |
| 가용성 무질소물 | 3.17 |
| 총함량 | 100.00 |
<실시예 2>
가열 처리 후 에탄올 침전 처리에 따른 살균 효과 조사
상기 실시예 1에서 제조한 손바닥 선인장 열매 착즙액을 90℃에서 5분간 가열한 후, 2배양의 95% 에탄올을 가하여 약 12시간 동안 방치하였다. 이후, 7,000rpm에서 30분 동안 원심분리를 하여 침전물 분획을 취한 후, 55℃ 에서 감압농축하여 에탄올 성분을 제거하고, -60℃에서 동결건조하여 손바닥 선인장 열매 분말을 제조하였다. 이후, 곰팡이, 효모 등의 진균 검사용 배지로 맥아한천 배지를 사용하고, 일반 세균 검사용 배지로 표준한천(plate count agar) 배지를 사용하여 살균 효과를 조사하였다. 먼저, 상기 손바닥 선인장 열매 분말 1g을 취하여 멸균수 10㎖가 든 튜브에 넣고 현탁시킨 후, 무균적으로 검체액 1㎖씩 취하여 배양용 페트리디쉬에 넣고 그 위에 45℃의 배지용액을 부었다. 그리고 나서, 30℃에서 4일 정도 배양한 후 균체수를 조사하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 기재하였다. 또한 제조된 분말의 색상변화를 조사하여 하기 표 2에 기재하였다.
<비교예 1>
오존 처리에 따른 살균 효과 조사
손바닥 선인장 열매를 물 속에 침지한 후, 오존발생기(한국필립교역)로 오존을 물 속에 불어넣어 약 30분간 처리한 후, 상기 실시예 1과 동일한 방법에 따라 착즙액을 제조하였다. 이후, 상기 착즙액을 감압 농축하고 동결 건조하여 손바닥 선인장 열매 분말을 제조하였다. 그리고 나서, 상기 실시예 2와 동일한 방법에 따라 실시하여 오존 처리에 따른 살균 효과를 조사하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다. 또한 제조된 분말의 색상변화를 조사하여 하기 표 2에 기재하였다.
<비교예 2>
과산화수소 처리에 따른 살균 효과 조사
손바닥 선인장 열매를 3% 과산화수소수에 5시간 동안 침지시킨 후, 물로 세척하고 상기 실시예 1과 동일한 방법에 따라 실시하여 손바닥 선인장 열매 착즙액을 감압 농축하고, 동결 건조하여 손바닥 선인장 열매 분말을 제조하였다. 이후, 상기 실시예 2와 동일한 방법에 따라 실시하여 과산화수소 처리에 따른 살균효과를 조사하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다. 또한 제조된 분말의 색상변화를 조사하여 하기 표 2에 기재하였다.
<비교예 3>
고온 가열 처리에 따른 살균 효과 조사
상기 실시예 1에서 제조한 손바닥 선인장 열매 착즙액을 각각 70℃에서 24시간, 100℃에서 10분 및 20분, 그리고 105℃에서 30분 동안 가열처리한 후, 감압 농축하고, 동결 건조하여 손바닥 선인장 열매 분말을 제조하였다. 그리고 나서, 상기 실시예 2와 동일한 방법에 따라 실시하여 고온 가열 처리에 따른 살균 효과를 조사하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다. 또한 제조된 분말의 색상변화를 조사하여 하기 표 2에 기재하였다.
<비교예 4>
방사선 조사에 따른 살균 효과 조사
상기 실시예 1에서 제조한 손바닥 선인장 열매 착즙액을 감압 농축하고, 동결 건조하여 손바닥 선인장 열매 분말을 제조하였다. 이후, 상기 분말에 각각 3 KGy의 γ선을 2.5시간 그리고, 7 KGy의 γ선을 7시간 동안 처리한 후, 상기 실시예 2와 동일한 방법에 따라 실시하여 방사선 조사에 의한 살균효과를 조사하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 기재하였다. 또한 제조된 분말의 색상변화를 조사하여 하기 표 2에 기재하였다.
<비교예 5>
중탕 처리에 따른 살균 효과 조사
상기 실시예 1에서 제조한 손바닥 선인장 열매의 착즙액을 각각 100℃에서 10초, 20초, 30초 및 40초간 중탕 처리를 한 후, 감압 농축하고, 동결 건조하여 손바닥 선인장 열매 분말을 제조하였다. 상기 실시예 2와 동일한 방법에 따라 실시하여 중탕 처리에 따른 살균효과를 조사하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 기재하였다. 또한 제조된 분말의 색상변화를 조사하여 하기 표 2에 기재하였다.
| 세균 | 제조된 분말의 색상 | |||
| 일반세균 | 진균 | |||
| *대조구 | 104 | 1.6×103 | 변색 | |
| 실시예 2 | 0 | 0 | 선홍색 | |
| 비교예 1 | 690 | 500 | 퇴색 | |
| 비교예 2 | 287 | 128 | 변색 | |
| 비교예 3 | 70℃, 24시간 | 840 | 4 | 퇴색 |
| 100℃, 10분 | 360 | 870 | 퇴색 | |
| 100℃, 20분 | 110 | 3 | 퇴색 | |
| 105℃, 30분 | 66 | 0 | 퇴색 | |
| 비교예 4 | 3 KGy, 2.5시간 | 미측정 | 545 | 퇴색 |
| 7 KGy, 7시간 | 미측정 | 50 | 퇴색 | |
| 비교예 5 | 100℃, 10초 | 422 | 3 | 변색 |
| 100℃, 20초 | 24 | 1 | 변색 | |
| 100℃, 30초 | 40 | 1 | 변색 | |
| 100℃, 40초 | 10 | 0 | 변색 |
*대조구: 무처리한 손바닥 선인장 열매의 착즙액을 감압 농축하고, 동결건조하여 제조된 분말
상기 표 2에 기재된 바와 같이, 본 발명에 따라 손바닥 선인장 열매의 착즙액을 제조한 후, 이를 가열처리하고 에탄올 처리하여 분말로 제조한 경우(실시예 2)가 살균효과가 가장 높았으며, 또한 무균 상태로 살균됨을 확인할 수 있었다. 또한, 본 발명에 따른 방법에 따라 제조된 선인장 분말의 경우(실시예 2), 선인장 열매 분말 고유의 색인 선홍색을 그대로 유지하는 것을 확인할 수 있었다. 그러나, 고온 가열 처리의 경우(비교예 3), 가열온도가 높을수록 살균 효과는 크나, 분말의 색상이 퇴색됨을 확인할 수 있었다. 또한 7 KGy의 γ선을 7시간 조사한 경우(비교예 4), 살균효과는 크나, 방사선에 의한 고분자 다당류 등의 분해로 분말의 점도가 대조구에 비해 많이 떨어지는 것을 확인할 수 있었다(미도시). 상기 실험결과로부터 본 발명의 방법에 따라 고유 색상을 그대로 유지하는, 무균 상태의 손바닥 선인장 열매 분말이 제조될 수 있음을 알 수 있다.
<실시예 3>
손바닥 선인장 열매 분말을 함유하는 기능성 젤리의 제조 1
상기 실시예 2와 동일한 방법에 따라 실시하여 손바닥 선인장 열매 분말을 제조한 후, 상기 열매 분말에 프락토올리고당, 계피 추출액 등을 혼합하였다. 구체적인 조성을 하기 표 3에 기재하였다. 상기 계피 추출액은 물 1ℓ에 계피 100g을 넣고 120℃에서 4시간 가열한 다음, 여과하여 고형분을 제거하여 수득하였다. 이후, 상기 혼합액을 95℃에서 20분간 중탕한 후, 호모게나이저(homogenizer)로 13,500rpm에서 30초 동안 균질화시키고, 용기에 주입하였다. 이후, 상기 용기를 75℃의 열수에 30분간 담가 살균한 후, 냉각시켜 본 발명에 따른 손바닥 선인장 열매 분말이 함유된 젤리를 제조하였다.
| 성분 | 중량(%) |
| 선인장 열매 분말 | 0.5 |
| 프락토올리고당 | 2.6 |
| 설탕 | 15.6 |
| 계피 추출액 | 2.6 |
| 카라기난 | 0.6 |
| 물 | 78.1 |
| 총계 | 100 |
<실시예 4>
손바닥 선인장 열매 분말을 함유하는 기능성 젤리의 제조 2
계피 추출액 대신 레몬 착즙액을 사용하고, 하기 표 4에 기재된 조성에 각 따라 손바닥 선인장 열매 분말, 올리고당, 그리고 상기 레몬 착즙액 등을 혼합한 후, 상기 실시예 3과 동일한 방법에 따라 실시하여 본 발명에 따른 손바닥 선인장 열매 분말이 함유된 젤리를 제조하였다.
| 성분 | 중량(%) |
| 선인장 열매 분말 | 0.5 |
| 프락토올리고당 | 2.6 |
| 설탕 | 15.6 |
| 레몬 착즙액 | 2.6 |
| 카라기난 | 0.6 |
| 물 | 78.1 |
| 총계 | 100 |
<실시예 5>
손바닥 선인장 열매 분말을 함유하는 기능성 잼의 제조
상기 실시예 2와 동일한 방법에 따라 실시하여 손바닥 선인장 열매 분말을제조한 후, 상기 열매 분말에 선인장 줄기 착즙액, 설탕 등을 혼합하였다. 구체적인 조성을 하기 표 5에 기재하였다. 상기 선인장 줄기 착즙액은 가시가 제거된 줄기를 압착시켜 추출하였다. 이후, 상기 혼합액을 110℃에서 총량이 1/3정도로 감소할 때까지 교반하면서 가열시킨 후, 방냉·응고시켜 손바닥 선인장 열매 분말을 함유하는 잼을 제조하였다.
| 성분 | 중량(%) |
| 선인장 열매 분말 | 0.65 |
| 선인장 줄기 착즙액 | 61.6 |
| 설탕 | 32.5 |
| 레몬 착즙액 | 3.25 |
| 펙틴 | 2.0 |
| 총계 | 100 |
이상 살펴본 바와 같이, 본 발명자들은 손바닥 선인장 열매를 식품의 첨가물로 사용하기에 적합하도록 손바닥 선인장 열매를 무균 상태로 가공하는 방법을 개발하였다. 본 발명에 따른 방법은 기존의 살균방법으로 알려진 오존 처리, 동결 건조, 과산화수소 처리, 고온 가열 처리, 방사선 조사 및 중탕 처리보다 살균의 효과가 현저히 우수하며, 손바닥 선인장 열매 고유의 색상을 손상시키지 않고 그대로 유지할 수 있다는 장점이 있다. 따라서, 본 발명의 방법에 따라 제조된 무균 상태의 손바닥 선인장 열매 분말은 젤리, 잼 등의 기능성 식품 첨가물로 유용하게 사용될 수 있다.
Claims (6)
- a) 손바닥 선인장 열매를 세척하고 압착하여 착즙액을 수득하는 단계;b) 상기 착즙액을 90℃에서 5분간 가열 처리하는 단계;c) 상기 가열 처리된 착즙액에 95% 에탄올을 가하여 에탄올 침전물 분획을 수득하는 단계; 및d) 상기 에탄올 침전물 분획을 동결건조하여 분말화하는 단계를 포함하는 손바닥 선인장 열매 분말을 제조하는 방법.
- 제 1항의 방법으로 제조된 손바닥 선인장 열매 분말 0.1 내지 1.0 중량% 함유하는 것을 특징으로 하는 기능성 식품.
- 제 2항에 있어서, 젤리 또는 잼인 것을 특징으로 하는 기능성 식품.
- 제 3항에 있어서, 상기 젤리는 손바닥 선인장 열매 분말 0.1 내지 1.0 중량%에 올리고당 2.0 내지 3.0 중량%, 설탕 12.0 내지 18.0 중량%, 계피 추출액 2.0 내지 3.0 중량%, 카라기난 0.5 내지 0.7 중량%, 그리고 물 75 내지 80 중량%를 혼합하여 95 내지 100℃에서 15 내지 25분 동안 중탕한 후, 이를 호모게나이저로 10,000 내지 15,000rpm에서 20 내지 60초 동안 균질화 시킨 다음, 용기에 주입하고 70 내지 80℃의 열수에서 20 내지 35분 동안 살균하여 제조된 기능성 식품.
- 제 3항에 있어서, 상기 젤리는 손바닥 선인장 열매 분말 0.1 내지 1.0 중량%에 올리고당 2.0 내지 3.0 중량%, 설탕 12.0 내지 18.0 중량%, 레몬 착즙액 2.0 내지 3.0 중량%, 카라기난 0.5 내지 0.7 중량%, 그리고 물 75 내지 80 중량%를 혼합하여 95 내지 100℃에서 15 내지 25분 동안 중탕한 후, 이를 호모게나이저로 10,000 내지 15,000rpm에서 20 내지 60초 동안 균질화 시킨 다음, 용기에 주입하고 70 내지 80℃의 열수에서 20 내지 35분 동안 살균하여 제조된 기능성 식품.
- 제 3항에 있어서, 상기 잼은 손바닥 선인장 열매 분말 0.1 내지 1.0 중량%, 손바닥 선인장 줄기 착즙액 55 내지 65 중량%, 설탕 30 내지 40 중량%, 레몬 착즙액 3.0 내지 3.5 중량%, 그리고 펙틴 1.5 내지 2.5 중량%를 혼합하여 100 내지 115℃에서 총량이 1/3 정도로 감소할 때까지 교반하면서 가열한 후, 이를 방냉·응고시켜 제조된 기능성 식품.
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