KR100514403B1 - 식물추출물이 함유된 콜라겐 식품 및 그 제조방법 - Google Patents

식물추출물이 함유된 콜라겐 식품 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 식물추출물이 함유된 콜라겐 식품 및 그 제조방법에 관한 것으로, 콜라겐의 식이적 품성과 효과를 향상시키고 생체 기능성 및 약리성 효과를 부가함을 목적으로 한다.
개시된 본 발명에 따른 식물추출물이 함유된 콜라겐 식품은, 전체 100중량%에 대하여 콜라겐 35~45중량%, 식이섬유 5~15중량% 및 식물추출물 45~55중량%가 혼합되어 제조된다. 상기 식물추출물은 식품의 형태에 따라 달라지며, 캡슐제품의 경우 물 10ℓ에 대하여 호박 1.3~1.7㎏, 대추 0.3~0.7㎏, 땅두릅 0.2~0.4㎏, 맥문동 0.2~0.4㎏, 마늘추출액 분말 25~35g을 혼합하여 90~120℃온도에서 5~7시간 추출하고 농축, 분말화되는 것이고, 환 제품의 경우에는 물 10ℓ에 대하여 인진쑥 25~35g, 상황 0.2~0.4㎏, 대추 0.1~0.3㎏, 땅두릅 0.1~0.3㎏, 맥문동 0.05~1.5㎏, 마늘추출액 분말 15~25g을 혼합하여 90~120℃에서 5~7시간 추출하고 농축, 분말화되어 환의 형태로 제조된 것이다.

Description

식물추출물이 함유된 콜라겐 식품 및 그 제조방법{Herbal Extracts contained Collagen food method for manufacturing it}
본 발명은 식물추출물이 함유된 콜라겐 식품 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 콜라겐이 갖고 있는 효능이 발휘되도록 하고, 미감이 좋게 함과 더불어 약리효능을 부여할 수 있도록 한 식물추출물이 함유된 콜라겐 식품 및 그 제조방법에 관한 것이다.
콜라겐(collagen)은 경단백질. 교원질(膠原質)이라고도 한다. 무척추·척추동물 등의 다세포동물에 널리 분포하며 양적으로도 가장 많이 발견되는 단백질이다. 포유류에서는 전체 단백질의 약 1/4을 차지하며 동물의 결합조직을 구성하고 있는 주요한 섬유모양의 요소이다. 장력이 매우 강하므로 힘줄이나 인대에서 힘을 손실없이 전달하는 데에 좋다. 물·묽은 산·묽은 알칼리에서 오래 끓이면 물에 녹는 유도단백질 젤라틴으로 변한다. 동물의 생장과 함께 분자 사이에 다리걸친구조가 생겨 불용성으로 된다. 콜라겐의 기본적 구조단위는 분자량 약 30만의 트로포콜라겐(母膠原質)이다. 이 분자는 3가닥의 폴리펩티드사슬이 오른쪽꼬임의 3중나선구조로 되어 있다. 트로포콜라겐분자는 회합하여 콜라겐섬유(교원섬유)를 형성하는데 각 분자는 축방향으로 1/4씩 어긋나게 배열되어 64nm 간격의 독특한 줄무늬를 형성한다. 아미노산 조성은 글리신·프롤린·히드록시프롤린이 많이 있으며 황을 함유한 아미노산은 적다.
콜라겐은 섬유 상태로 존재하며 몸이나 장기를 지탱하거나, 결합하거나, 보강하거나, 또는 경계면을 만드는 등 결합조직의 가장 기본적인 역할하는 단백질이다.
콜라겐은 포유동물을 비롯하여 조류, 파충류, 어류에서부터 해삼, 지렁이, 해면 등에 존재하며, 최근에는 게, 새우, 곤충 등에도 소량 존재한다는 것이 발견되었다.
피부, 뼈의 주성분인 콜라겐은 1형이라고 불리게 되었다. 그것에 대해 연골에는Ⅱ형, 혈관 벽에는 Ⅲ형, 신장의 사구체막에는 Ⅳ형의 콜라겐이 발견되어 있다. 즉 여러 가지 장기의 구조나 기능에 대응하여 다양한 콜라겐이 존재하고 있는 것이다.
이러한 콜라겐을 경구적인 식이를 통하여 인체의 콜라겐 구성아미노산 급원으로 이용하여 다양한 식품 등이 개발되고 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 콜라겐의 효능을 인정하여 콜라겐을 이용한 식품과 관련한 기술이 제안된 바 있다. 이하, 콜라겐을 이용한 식품들의 종래 기술을 설명한다.
1. 국내 특허출원 제1996-21952호(멜라토닌을 함유한 기능성 음료)
본 종래기술은 항산화 기능 및 우수한 안정성을 갖는 멜라토닌을 함유한 기능성 음료에 관한 것으로, 멜라토닌 0.1~10mg, 발효콜라겐 5~15g, 보조 성분 및 잔부 정제수로 되는 것을 특징으로 한다. 본 종래기술에 의한 음료는 멜라토닌에 의한 뛰어난 항산화 능력에 의해 노화 방지 효과를 얻을 수 있으며, 발효콜라겐에 의해 노화된 조직을 어느 정도 회복할 수 있다. 또한 기존의 베타카로틴을 함유한 음료에 비하여 투명한 액상으로 얻을 수 있으며, 장기간 보관해도 침전이 발생하지 않는 매우 안정된 상태로 유지된다.
2. 국내 특허출원 제2004-4023호(콜라겐 오가피 추출음료 제조방법)
본 종래기술은 오가피(50%), 당귀(10%), 우술(6%), 두충(5%), 칡(4%), 대추(4%), 감초(1%),를 등분하여 제조가공 추출한 식물성 추출액상과 콜라겐식육(95%), 생강(5%)을 제조 가공 추출한 동물성 추출액상을 혼합하여 숙성 가공하여 각 재료의 효과를 배가시킨 콜라겐 오가피 추출음료를 제조하는 방법이다.
3. 국내 특허출원 제1991-24561호(영양 강화 음료의 제조방법)
본 종래기술은 카제인 나트륨, 콜라겐의단백질 원을 1종 또는 2종, 덱스트린, 올리고당, 설탕의 탄수화물원을 1종 또는 2종 이상, 티아민(B*), 리보플라빈(B*), 피리독신(B*), 시아노코발아민(B**), 나이아신, 아스코빅산(C), 판토텐산,엽산, 비오틴의 비타민을 1종 또는 2종 이상, 염화칼륨, 황산마그네슘, 제2인산칼륨, 염화나트륨을 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 정제수에 첨가하여 수상(WATER PHASE)으로 만들고, 현미유에 레시틴, 폴리글리세린 지방산 에스테르, 솔비탄 지방산 에스테르를 첨가, 혼합 균질하고 지용성 비타민류인 토코페롤(E)를 첨가하여 유상을 만든 다음, 수상과 유상을 섞어서 가열 살균 후 냉각 포장하는 것을 특징으로 하며, 기호에 따라 식이 섬유, 원두 커피 추출액(가용성 고형분), 벌꿀을 첨가시킬 수 있다.
4. 국내 특허출원 제1997-55138호(어류로부터의 수용성 콜라겐 추출방법 및 기능성 콜라겐 화장품과 콜라겐 발효 음료의 제조방법.
본 종래기술은 어류(Cat fish) 또는 어류로부터 폐기되어지는 어류 껍질, 머리 부분, 뼈, 내장 등에서 콜라겐을 추출, 분리하는 방법과, 이것으로부터 citric acid 혹은 ascorbic acid로 수용성 콜라겐을 제조하는 방법을 언급하였다. 이와 같이 얻어진 수용성 collagen을 기초로 하여 기능성 화장품(pack, essence)을 제조하는 방법을 제시하였다. 또한 collagen 함량이 높은 Cat fish의 등뼈와 머리 부분을 이용하여 과즙과 함께 유기산 발효를 하여서 기능성 collagen 발효 음료 제조 방법을 제시하였다.
상술한 국내 기술이외에 일본특허 제0226632호, 일본특허 제0081868호, 일본특허 제0125638호, 일본특허 제0205835호, 일본특허 제0199855호, 일본특허 제0212748호, 일본특허 제0214786호 등이 있다.
종래 기술에 따르면 콜라겐 등을 이용한 식품이 제안된 바 있으나, 단순히 콜라겐과 기타 첨가물간의 반응을 고려하지 않았기 때문에 미감이 좋지 않고, 콜라겐이 갖고 있는 효능을 충분히 발휘하지 못하며, 콜라겐의 효능이 발휘되도록 하더라도 단순히 콜라겐에 의존하는 것이기 때문에 건강식품으로서의 가치가 떨어지고, 콜라겐의 섭취욕구를 충족시키지 못하는 단점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 콜라겐의 효능을 최대로 발휘할 수 있도록 하고, 미감이 좋도록 하여 콜라겐 섭취 수요자의 욕구에 부응하며 약리효능을 부가할 수 있도록 한 식물추출물이 함유된 콜라겐 건강식품 및 그 제조방법을 제공하려는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 식물추출물이 함유된 콜라겐 식품은, 본 발명에 따른 식물추출물이 함유된 콜라겐 식품은, 콜라겐, 식이섬유 및 식물추출물이 혼합되어 이루어진다.
식물추출물이 함유된 콜라겐 식품은 그 형태가 캡슐형, 환형일 수 있다. 여기서, 캡슐형 제품과 환형 제품은 그 성분이 달라질 수 있으므로 이하 본 발명에 따른 식물추출물이 함유된 콜라겐 식품을 형태별로 구분하여 설명한다.
< 실시예 1 > 식물추출물이 함유된 콜라겐 식품(캡슐형)
본 실시예에 따른 식품은 전체 100중량%에 대하여 콜라겐 35~45중량%, 식이섬유 5~15중량% 및 식물추출물 45~55중량%가 혼합되어 제조된다.
상기 식물추출물은 물에 호박, 대추, 땅두릅, 맥문동, 마늘추출액 분말이 혼합된 후 농축, 분말화되어 이루어진다.
식물추출물을 구성하는 식물의 혼합비율은 물 10ℓ에 호박 1.3~1.7㎏, 대추 0.3~0.7㎏, 땅두릅 0.2~0.4㎏, 맥문동 0.2~0.4㎏, 마늘추출액 분말 25~35g이며, 바람직하게는 호박 1.5㎏, 대추 0.5㎏, 땅두릅 0.3㎏, 맥문동 0.3㎏, 마늘추출액 분말 30g이다.
상기의 혼합비율로 혼합된 혼합물은 900~120℃ 바람직하게 110℃에서 5~7시간 추출하여 농축, 분말화하여 제조된 분말형태이다.
이하, 본 실시예에 따른 식물추출물이 함유된 콜라겐 식품의 각 요소의 효능을 구체적으로 설명한다.
호박 : carotene (α,β-carotene, lutein)의 효능, 이뇨작용.
대추 : 강장작용 이뇨작용.
땅두릅 : 진경작용, 진통작용.
맥문동 : 자양강장.
마늘추출액 분말 : 강장, 강정작용.
콜라겐제 : 콜라겐 구성 아미노산.
식이섬유(글루코만난) : 장기능 향상.
식이섬유는 다당류 고분자 화합물에 속합니다. 셀룰로오스(cellulose)라고도 한다. 전분이 식물들의 저장용 탄수화물인 데 반하여 셀룰로오스, 즉 섬유소는 식물들의 골격을 형성하여 주는 구조적 단위로서 모든 고등식물의 세포들의 세포막에 그 구성성분으로서 존재한다. 산이나 알칼리에 의하여 쉽게 가수분해되지 않으며, 알콜이나 에테르에도 잘 녹지 않는 섬유질을 구성하고 있습니다.
섬유질 성분들이 인체 내에서는 다음과 같은 작용을 한다.
1. 장의 기동성 촉진.
장을 자극하여 그 연동작용을 활발하게 하여주고 장내에서 소화중인 식품들의 이동을 촉진하여 준다.
2. 수분을 유지하는 능력이 매우 강함.
소화중인 식품들, 소화,흡수가 끝난 배설물에 부피를 주며, 결과적으로 변비 등을 예방하여 준다.
3. 흡착작용.
섬유질 성분들은 대체적으로 흡착작용이 강하며, 노폐물의 흡착, 제거에 기여한다.
4. 혈청 콜레스테롤 농도의 감소.
섬유질을 매일 비교적 많이 섭취할 경우에는 혈청 콜레스테롤의 농도가 감소된다.
위와 같은 특성 때문에 야채,과일 등에 섬유질이 많이 들어 있다.
식이섬유의 하나인 글루코만난(Gluco Mannan)은 아열대 식물인 곤약 뿌리를 파쇄, 정제하여 얻은 수용성 식이섬유를 말하며, 음식으로 섭취했을때 장의 연동운동을 촉진시켜 쾌변 및 묵은 변 제거에 도움을 준다.
또한 공복감을 느끼지 않게 해주므로 체중조절을 도와 비만을 방지에 좋다.
< 실시예 2 > 식물추출물이 함유된 콜라겐 식품(환형)
본 실시예에 따른 식품은 전체 100중량%에 대하여 콜라겐 35~45중량%, 식이섬유 5~15중량% 및 식물추출물 45~55중량%가 혼합되어 제조된다.
상기 식물추출물은 물에 인진쑥, 상황, 대추, 땅두릅, 맥문동, 마늘추출액 분말이 혼합 - 농축 - 분말화되어 이루어진다.
식물추출물을 구성하는 식물의 혼합비율은 물 10ℓ에 대하여 인진쑥 25~35g, 상황 0.2~0.4㎏, 대추 0.1~03㎏, 땅두릅 0.1~0.3㎏, 맥문동 0.05~1.5㎏, 마늘추출액 분말 15~25g이며, 바람직하게 인진쑥 30g, 상황 0.3㎏, 대추 0.2㎏, 땅두릅 0.2㎏, 맥문동 0.1㎏, 마늘추출액 분말 20g이다.
환제품의 경우에는 캡슐제품의 원료를 기본으로 하여 환제품의 표면산화 및 색상을 고려하여 인진쑥, 상황버섯이 추가되는 것이다.
상기의 혼합비율로 혼합된 혼합물은 90~120℃온도 바람직하게 110℃에서 5~7시간 추출하여 농축, 분말화하여 제조된 분말형태이다.
인진쑥 : 진경, 진전 및 후취 향상.
상황 : 베타글루칸 효능.
대추 : 강장작용 이뇨작용.
땅두릅 : 진경작용, 진통작용.
맥문동 : 자양강장.
마늘추출액 분말 : 강장, 강정작용.
콜라겐제 : 콜라겐 구성 아미노산.
식이섬유(글루코만난) : 장기능 향상.
이하, 본 발명에 따른 식물추출물이 함유된 콜라겐 식품의 제조방법을 설명한다.
1. 원료 준비
가. 캡슐 제품 원료 선발.
식물추출물(호박 (Cucurbita moschata DUCHESNE.), 땅두릅 (Aralia cordata root), 맥문동 (Liriope platyphylla), 대추 (Zizyphus jujuba MILLER.), 마늘(Allium sativum LINNAEUS)US)), 콜라겐제, 식이섬유(글루코만난)를 준비한다.
나. 환 제품 원료 선발.
식물추출물(땅두릅 (Aralia cordata root), 맥문동 (Liriope platyphylla), 대추 (Zizyphus jujuba MILLER.), 마늘(Allium sativum LINNAEUS), 인진쑥 (Artemisia capillaris THUNB), 상황버섯 (Phellinus linteus(Berk. et Curt.) Teng)), 콜라겐제, 식이섬유(글루코만난)를 준비한다.
식물추출물 원료는 시중에서 판매되는 건재 또는 생물이며, 호박(완숙, 늙은 호박)의 경우는 생물을 적당히 절단하여 사용한다. 건재의 경우 함량을 측정하고 추출 전 미지근한(상온) 물에 약 2~3시간 침지하여 사용한다. 대추의 경우는 과실의 껍질이 파쇄되도록 하여 사용한다. 콜라겐 및 식이섬유는 추출액을 분말화한다.
2. 원료 배합.
2-가. 혼합 원료 분말화를 위한 추출액의 배합.
캡슐 및 환제품의 원료를 상기와 같이 선정하고 각원료 추출액의 분말의 배합비를 확정하고, 시료 추출액의 혼합 추출액 분말의 제조가능성 등을 조사하였다.
(1) 캡슐 제품.
캡슐 제품 개발을 위한 추출액의 원료인 호박 (Cucurbita moschata DUCHESNE.), 땅두릅 (Aralia cordata root), 맥문동 (Liriope platyphylla), 대추 (Zizyphus jujuba MILLER.), 마늘(Allium sativum LINNAEUS), 콜라겐제, 식이섬유의 배합비의 결정을 위하여 하기의 표 1과 같이 조합하였다.
< 표 1 > 캡슐 제품의 혼합비를 예시한 표.
(2) 환 제품.
환제품의 경우 환의 표면산화 및 색상을 고려하여 캡슐 제품에 이용되는 원료을 기본으로 몇가지 원료를 추가하였다. 땅두릅 (Aralia cordata root), 맥문동 (Liriope platyphylla), 대추 (Zizyphus jujuba MILLER.), 마늘(Allium sativum LINNAEUS), 콜라겐제, 식이섬유, 인진쑥 (Artemisia capillaris THUNB), 상황버섯 (Phellinus linteus(Berk. et Curt.) Teng)을 이용하였다. 이들 원료의 배합비를 위한 조합은 다음과 같다.
< 표 2 > 환 제품의 혼합비를 예시한 표
(3) 최적 배합비 선정.
상기의 방법으로 조합된 배합비의 관능평가를 통하여 다음과 같이 최적 배합비를 선발하였다.
상기한 표 1과 표 2에서 보이는 바와 같이, 각 성분의 혼합량을 달리한 시료들을 시음자에게 시음토록 하여 관능적 평가(맛, 색 등)와 추출액의 색도를 기준으로 평가한 결과 하기 표와 같이 최적의 혼합비를 얻었다. 평가방법은 설문지로서 잡다한 문구를 넣지 않고 "좋다", "보통이다", "나쁘다"의 단순 평가를 통해 직관적 맛의 감각을 유도하였다.
< 표 3 > 캡슐 제품의 최적의 혼합비
< 표 4 > 환 제품의 최적의 혼합비
즉, 상기 표 3과 표 4에 나타난 혼합비로 제조된 시료가 타 시료에 비하여 맛이 좋고, 색도가 선명함을 알 수 있었다.
3. 식물추출물 제조.
3-가. 열수 추출액 제조.
재료 절편(캡슐형과 환형의 원료)을 물 10ℓ에 혼합하여 중탕수조와 가압기(autoclave)에서 추출온도와 시간을 조절하면서 열수추출한다. 추출 후 재료와 부유물을 여과하고 여액의 총량을 추출전 액량으로 조절하였다.
추출온도는 90~120℃범위이내이고, 5~7시간동안 가압기(autoclave)를 사용하여 가압하여 열수추출하며, 열수추출하고 압착여과기로 고형분을 제거하여 추출액을 제조한다.
3-나. 열수 추출액의 농축 및 분말화.
(1) 추출액의 농축.
농축장치를 이용하여 식물추출액을 약 1/3의 양(최초의 양)으로 농축한다. 농축은 후술하는 분말화공정의 분사 건조기(spray dryer)에서 분사시 적정농도를 맞추기 위한 것이다.
(2) 분말화.
농축된 식물추출액을 분사건조기를 이용하여 분말화한다. 식물추출액의 분말입도는 캡슐에 충진하여 복용하고 환제품을 복용할 때 거부감이 없을 정도의 입도로 어느 하나에 한정되지는 않는다.
4. 식물추출물, 콜라겐 및 식이섬유 혼합
전체 100중량%에 대하여 식물추출물 50중량%, 콜라겐 40중량40%, 식이섬유 10중량%를 혼합기에 투입하여 교반하면서 혼합한다. 각각 분말 상태의 콜라겐과 식이섬유의 입도는 식물추출물의 분말입도와 마찬가지로 캡슐에 충진하여 복용하고 환제품을 복용할 때 거부감이 없을 정도의 입도로 어느 하나에 한정되지는 않는다.
5. 제품 성형
캡슐형 제품의 경우 제조된 분말을 하드캡슐에 담아 제품화하고, 환형의 경우 환의 형태로 성형하여 제품화한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 식물추출물이 함유된 콜라겐 식품 및 그 제조방법에 의하면, 콜라겐에 식물추출액을 첨가하여 장기능 향상은 물론 후취(섭취 후 뒷 맛)의 불쾌함을 없앨 수 있으므로 콜라겐의 섭취욕구를 충분히 만족시킬 수 있고, 저준위 약리효능을 갖게함으로써 식품의 보급을 활성화할 수 있다.

Claims (4)

  1. 삭제
  2. 전체 100중량%에 대하여 콜라겐(a) 35~45중량%, 글루코만난(b) 5~15중량%, 물 10ℓ에 대하여 호박 1.3~1.7㎏, 대추 0.3~0.7㎏, 땅두릅 0.2~0.4㎏, 맥문동 0.2~0.4㎏, 마늘추출액 분말 25~35g이 혼합 농축된 식물추출물(c) 45~55중량%가 혼합되어 캡슐에 충진되는 것을 특징으로 하는 식물추출물이 함유된 콜라겐 식품.
  3. 전체 100중량%에 대하여 콜라겐(a) 35~45중량%, 글루코만난(b) 5~15중량%, 물 10ℓ에 대하여 인진쑥 25~35g, 상황 0.2~0.4㎏, 대추 0.1~0.3㎏, 땅두릅 0.1~0.3㎏, 맥문동 0.05~1.5㎏, 마늘추출액 분말 15~25g이 혼합 농축된 식물추출물(c) 45~55중량%가 혼합되어 환형태로 제조된 것을 특징으로 하는 식물추출물이 함유된 콜라겐 식품.
  4. 물에 대하여 인진쑥, 상황, 대추, 땅두릅, 맥문동, 마늘추출액 분말을 혼합하여 90~120℃온도에서 5~7시간 추출하고 농축한 후 분말화하는 식물추출물 추출단계와;
    콜라겐 분말과 식이섬유 분말을 각각 준비하는 단계와;
    전체 100중량%에 대하여 상기 콜라겐 35~45중량%, 식이섬유 5~15중량% 및 식물추출물 45~55중량%를 혼합하는 단계와; 그리고,
    상기 혼합물을 하드캡슐에 충진하거나 환형태로 제조하는 제품 성형단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 식물추출물이 함유된 콜라겐 식품 제조방법.
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