KR100534086B1

KR100534086B1 - 손바닥선인장을 이용한 두부응고제 및 그의 제조방법

Info

Publication number: KR100534086B1
Application number: KR1020050052177A
Authority: KR
Inventors: 김중승
Original assignee: 김중승
Priority date: 2005-06-17
Filing date: 2005-06-17
Publication date: 2005-12-07
Also published as: JP2006345864A; CN1879497A; CN100502680C

Abstract

본 발명은 손바닥선인장을 이용한 두부응고제 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 선별·세척된 손바닥선인장을 파쇄하고 믹싱하는 공정; 상기 파쇄된 손바닥선인장에 중량비로 2∼4배의 물을 가하고 셀룰라아제를 첨가하여 45∼50℃ 온도에서 총 5.5∼7.5시간 동안 반응시키는 섬유질 분해·제거 단계와, 상기 섬유질이 분해·제거된 추출액에 아밀라아제와 아밀로글루코시다아제를 순차적으로 첨가하여 각기 65℃에서 4∼5시간씩 반응시키는 전분제거단계로 이루어지는 효소반응 공정; 상기 효소반응된 추출액을 50∼95％ 알코올농도로 조절하여 24~96시간 동안 실온에서 냉침시키는 에탄올추출 공정; 상기 에탄올추출된 추출액을 100rpm으로 2∼3시간 동안 교반한 다음 교반을 정지하고 3∼5시간 동안 점질물을 침강시켜 분리·제거하는 점질물 분리 공정;과 상기 점질물이 제거된 여과액을 농축기에 넣고 에탄올을 제거함과 동시에 농축시키는 농축공정;으로 이루어져서, 응고제로서의 기능이 좋고 아미노산이 풍부하게 함유되어 있을 뿐만 아니라 손바닥선인장 고유의 맛과 향을 지니고 있어 기능성과 기호성이 모두 우수한 효과가 있다.

Description

손바닥선인장을 이용한 두부응고제 및 그의 제조방법{composite made of opuntia ficus to set soybean oil for bean-curd and method for producing the same}

본 발명은 손바닥선인장을 이용한 두부응고제 및 그의 제조방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 손바닥선인장을 선별·세척하고 파쇄·믹싱한 후 효소분해시키고 에탄올 추출하여 점질물을 분리시킨 다음 농축시킴으로써, 두부에 콩이 가진 영양 성분 이외에 손바닥선인장이 갖고 있는 영양성분과 향미 및 약효도 함께 함유될 수 있도록 하는 손바닥선인장을 이용한 두부응고제 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

손바닥선인장(Opuntia ficus)은 열대지역 유래의 다년초로서 줄기가 납작한 부채 모양을 여러 개 이어 붙인 것처럼 생겨서 부채선인장이라고도 불리며 백년초라고도 한다. 손바닥선인장은 오래전부터 민간요법으로 화상, 부종, 소화불량, 종기 및 기관지 천식 등에 사용되어 왔으며 여러 가지 임상효능이 알려져 왔다. 손바닥선인장의 열매·줄기는 식용으로 식약청에 등재되어 있으며, 손바닥선인장의 열매는 공복에 갈아 마시면 변비치료, 이뇨효과, 장운동의 활성화 및 식욕증진에 효능이 있고 손바닥선인장의 줄기는 피부질환, 류머티스 및 화상치료에 효과가 있다는 것이 구전되어 오고 있다. 한방에서는 신경성 통증을 치료하고 건위, 자양강장제, 해열진정제, 소염해독제, 급성유선염, 심장과 위의 통증해소 등의 치료에 사용하며 특히 손바닥선인장의 열매는 비장을 보하여 위를 건강하고 원기가 없어 오랜 기간 설사하는데 사용되고 있다고 기술되어 있다(중약대사전, No.1367.1371, 상해과학기술출판사(1977)).

종래 민간 또는 한방에서 손바닥선인장의 이용은 열매나 줄기를 채취하여, 열매는 사이다에 담가 우러나온 액을 마시거나 열매를 직접 갈아 마시고 줄기는 건조시켜 분말화하여 사용하며 생줄기는 파쇄하여 피부질환, 찰과상 등에 붙여 주로 사용하였다.

이상과 같이 손바닥선인장의 우수한 효능이 입증됨에 따라, 최근에는 손바닥선인장을 원료로 한 생즙, 음료, 농축액, 술, 차, 화장품 등 각종 가공식품의 개발 및 활용에 관한 관심이 지속적으로 커지고 있다.

그러나, 손바닥선인장에서 얻어지는 추출액에 다량 함유되어 있는 점질물(점질다당류)은 손바닥선인장을 원료로 한 가공식품을 제조할 때 완제품의 품질을 저하시키는 영향을 주고 있어 고품질의 제품 생산이 곤란한 문제점을 야기시키며 그에 따라 손바닥선인장의 이용 분야가 한정되고 있는 실정이다.

따라서, 손바닥선인장의 추출액에서 점질물을 효과적으로 제거할 수 있는 새로운 추출방법에 대한 필요성이 제기되고 있다.

한편, 두부는 콩을 원료로 하는 식품 가운데 가장 대중적인 가공품이며 양질의 식물성 단백질이 풍부한 건강식품으로서 예로부터 우리나라 국민의 중요한 단백질 공급원으로 이용되어 왔다.

좋은 품질을 결정하는 두부조직의 변동인자는 콩의 품종, 온도, 농도, 성분, 응고제 등이 있다. 특히 두부의 제조과정에서 가장 중요한 부분이 응고제인데, 응고제의 종류 및 이용방법에 따라 두부 제품의 질에 차이가 난다.

현재 두부응고제로 많이 사용되고 있는 식품첨가물 응고제는 단백질의 응고를 목적으로 하는 칼슘염을 주로 지적하며 이외에 마그네슘염과 팽창제로 사용되고 있는 글루코노델타락톤(GDL)이 추가로 이용되고 있다.

응고제 중 염화칼슘과 초산칼슘은 커드(curd) 생성이 활발하여 경도도 높기 때문에 황산칼슘의 1/2이하를 사용하나 고도의 기술이 필요하다.

종래 두부는 제조상의 편리로 단백질을 응고시키는 두부응고제로서 통상 염화마그네슘을 주성분으로 하는 간수나 염화칼륨, 황산칼슘 등을 주성분으로 하는 화학응고제 등 인공 첨가물을 사용하여 왔다. 그러나, 인공 첨가물을 사용하여 제조된 두부는 식품의 안전성에 있어 신뢰도가 떨어지고 이렇게 제조된 두부는 맛과 식감이 좋지 않으며 영양성분이 충분히 함유되어 있지 않아 우수한 품질의 두부를 기대하기 어려웠다.

최근 손바닥선인장을 두부제조에 적용하는 방법으로서, 발명특허 제0455532호에는 「물에 불린 콩에 손바닥선인장 열매즙과 물을 일정한 비율로 혼합하고, 믹서기에 넣고 분쇄하여 두유와 비지를 분리시킨 다음 비지가 분리된 두유를 가열하면서 물을 첨가하고 수증기를 제거하여 농축시킨 해수를 응고제로 첨가·압착하여 성형하는 “손바닥선인장 열매즙이 첨가된 두부”가 기술되어 있다.

그러나, 상기 “손바닥선인장 열매즙이 첨가된 두부”는 두부 제조에 단지 손바닥선인장 열매즙을 첨가하고 인공두부응고제를 별도로 첨가하여 제조하는 것으로, 이렇게 제조된 두부에는 손바닥선인장의 우수한 영양성분이 충분히 함유되어 있지 않을 뿐만 아니라 손바닥선인장에 들어있는 점질물(점질다당류)이 제거되지 않았기 때문에 고품질의 두부를 생산할 수 없었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명의 주요 목적은 손바닥선인장의 추출액을 효소분해하고 점질물을 효과적으로 제거할 수 있는 추출공정을 개선시킴으로써, 고품질의 두부를 제조할 수 있는 손바닥선인장을 이용한 두부응고제 및 그의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 천연에서 추출한 손바닥선인장 추출물을 사용하여 손바닥선인장 고유의 영양성분을 간직하면서 동시에 기능성과 기호성을 갖는 안전한 천연의 두부를 제조할 수 있는 손바닥선인장을 이용한 두부응고제 및 그의 제조방법을 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 본 발명의 손바닥선인장을 이용한 두부응고제의 제조방법은, 선별·세척된 손바닥선인장을 파쇄하고 믹싱하는 공정; 상기 파쇄된 손바닥선인장에 중량비로 2∼4배의 물을 가하고 셀룰라아제를 첨가하여 45∼50℃ 온도에서 총 5.5∼7.5시간 동안 반응시키는 섬유질 분해·제거 단계와, 상기 섬유질이 분해·제거된 추출액에 아밀라아제(amylase)와 아밀로글루코시다아제(amyloglucosidase)를 순차적으로 첨가하여 각기 65℃에서 4∼5시간씩 반응시키는 전분제거단계로 이루어지는 효소반응 공정; 상기 효소반응된 추출액을 50∼95％ 알코올농도로 조절하여 24~96시간 동안 실온에서 냉침하는 에탄올추출 공정; 상기 에탄올추출된 추출액을 100rpm으로 2∼3시간 동안 교반한 다음 교반을 정지하고 3∼5시간 동안 점질물을 침강시켜 분리·제거하는 점질물 분리 공정;과 상기 점질물이 제거된 여과액을 농축기에 넣고 에탄올을 제거함과 동시에 농축시키는 농축공정;으로 이루어진다.

본 발명에 따른 손바닥선인장을 이용한 두부응고제의 제조방법은 상기 효소반응 공정의 섬유질 분해·제거 단계에서 손바닥선인장의 파쇄물에 물을 가한 후 45∼50℃에서 1.5∼2.5시간 동안 추출한 다음 셀룰라아제를 첨가하여 45∼50℃ 온도에서 4∼5시간 반응시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 손바닥선인장을 이용한 두부응고제는 상기 방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명에 따른 손바닥선인장을 이용한 두부응고제의 제조방법에 대하여 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

우선, 본 발명의 손바닥선인장을 이용한 두부응고제를 제조하기 위해 손바닥선인장의 열매와 줄기를 선별하여 줄기에서는 가시를 제거하고 물로 깨끗이 세척한다. 세척된 손바닥선인장의 열매와 줄기를 파쇄기로 파쇄하고 믹싱한다.

상기 파쇄된 손바닥선인장을 용기에 담고, 손바닥선인장 파쇄물의 중량을 기준으로 2∼4배의 물을 가한 다음 여기에 셀룰라아제를 첨가시킨다.

셀룰라아제는 만노오스 등 섬유소(cellulose)의 가수분해 반응을 촉매시키는 효소이며, 만노오스는 점질다당류의 구성성분으로서 추출 및 농축시 상품을 겔화시켜 완제품의 품질에 좋지 않은 영향을 주기 때문에 효소제를 첨가하여 분해·제거하는 것이다.

본 발명에서는 셀룰라아제로 노보자임사의 셀루클라스트(Celluclast)를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 첨가된 셀룰라아제 효소의 반응조건은 45∼50℃, 5.5∼7.5시간으로 하여, 손바닥선인장의 파쇄물에 들어 있는 섬유질을 분해시킨다.

여기서, 상기 손바닥선인장 파쇄물의 섬유질을 더욱 효율적으로 분해시키기 위해 손바닥선인장의 파쇄물에 물을 가한 다음 셀룰라아제 효소를 첨가시키기 전에 섬유질 성분이 충분히 추출되도록 일정 시간을 두는 것이 바람직하다. 즉, 상기 손바닥선인장의 파쇄물에 물을 첨가하고 45∼50℃ 온도로 1.5∼2.5시간 동안 방치시켜 섬유질 성분이 추출되게 한 다음, 상기 추출액에 셀룰라아제를 첨가하여 45∼50℃ 온도를 계속 유지하면서 4∼5시간 반응시키는 것이다.

상기 셀룰라아제 반응을 통하여 손바닥선인장의 파쇄물에 들어 있는 셀룰로오스 분자가 가수분해되어 섬유질이 분해·제거된다.

다음, 상기 섬유질이 분해·제거된 손바닥선인장의 추출액에서 점성을 갖는 전분 즉, 점질다당류를 제거하기 위해 전분효소제를 첨가하고 반응시킨다. 손바닥선인장의 추출액에 들어있는 점질다당류는 추출 및 농축시 상품의 품질을 저하시키기 때문에 효소제를 첨가하여 분해·제거하는 것이다.

상기 섬유질이 제거된 손바닥선인장의 추출액에 전분효소제를 첨가하여 반응시키는 조건은 65℃, 4∼5시간으로 한다.

본 발명의 상기 효소반응 공정 중 전분 제거 단계에서 사용되는 전분효소제는 아밀라아제와 아밀로글루코시다아제이다.

아밀라아제는 전분과 같은 다당류를 가수분해하여 말토오스를 생성하는 효소이고, 글루코시다아제는 글루코시드를 가수분해하여 당과 아글리콘을 형성하는 반응을 촉매하는 효소이며 좁은 의미로서 말타아제가 이에 속하는데, 이는 말토오스, 아밀로오스 등에 작용하여 2분자의 글루코오스를 생성한다.

상기 섬유질이 분해·제거된 추출액에 아밀라아제를 첨가하여 65℃에서 4∼5시간 동안 반응시킨 다음 여기에 아밀로글루코시다아제를 다시 첨가하여 65℃에서 4∼5시간 반응시킨다. 이와 같이 아밀라아제와 아밀로글루코시다아제를 순차적으로 반응시킴으로써 전분이 제거되고 손바닥선인장 추출액이 점성을 잃게 된다.

본 발명에서 첨가시키는 셀룰라아제, 아밀라아제 및 아밀로글루코시다아제 효소는 많이 첨가시키면 풍미와 고유의 맛이 떨어지고 인체에도 좋지 않은 영향을 주며, 적게 넣으면 반응속도가 느려지게 된다. 따라서, 손바닥선인장의 풍미를 떨어뜨리지 않고 반응 효율이 좋도록 상기 셀룰라아제, 아밀라아제 및 아밀로글루코시다아제를 반응물의 1∼2중량％ 첨가시키는 것이 바람직하다.

상기 효소반응 공정을 거친 추출액을 50％ 이상의 알코올농도로 조절하여 냉침한다. 즉, 상기 효소반응을 거친 추출액에 에탄올을 넣어 추출액의 알코올농도를 50∼95％가 되도록 조절하여 24~96시간 동안 실온에서 냉침시켜 추출한다.

상기 에탄올추출 공정에서는 추출액의 알코올 농도가 50％ 이상일 때부터 점질물이 가라앉기 시작하고 알코올 농도가 높아질수록 점질물의 회수율이 증대된다. 따라서, 상기 에탄올추출 공정에서 에탄올을 첨가하여 조절하는 추출액의 농도는 50∼95％로 하는 것이 바람직하다.

또한 용매추출 시간은 24시간 이하로 설정할 경우 유효성분이 충분히 용출되지 않고 96시간 이상으로 설정하면 생산비용이 올라가게 된다. 따라서, 용매추출액의 양에 따라 다소 차이는 있지만 생산 비용이 저렴하게 들면서 유효성분이 가장 많이 용출될 수 있는 용매추출 시간은 24∼96시간 이내로 설정하는 것이 좋다.

상기 에탄올추출된 추출액을 교반기로 교반한 다음, 교반을 정지하고 일정시간 방치시켜 점질물이 침강되게 한다. 상기 교반속도는 100rpm으로 하여 2∼3시간 동안 교반하는 것이 바람직한데, 이것은 교반속도를 100rpm 이상으로 하면 열이 발생되어 유효성분 및 플라보노이드와 같은 자연계 색소성분이 파괴되고 갈변되어 성분 변화를 일으키며, 100rpm 이하의 속도로 교반시키면 점질물의 회수시간이 오래걸리기 때문이다.

상기와 같이 2∼3시간 동안 교반시킨 후, 교반을 정지하고 3∼5시간 동안 추출액을 방치시킨다. 침강된 점질물을 필터로 분리하여 제거시킨다.

상기 점질물이 제거된 여과액을 농축기에 넣어 농축시킨다. 본원의 농축공정에서는 통상의 농축방법을 사용하여 40∼60％, 가장 바람직하게는 40％ 농도로 농축시키는 것이 좋다. 즉, 통상의 농축공정에서와 같이 감압농축기 또는 원심식 진공농축기 중 선택하여 사용하며, 감압농축기를 사용할 경우 40∼60℃ 온도에서 30∼60분 동안 농축시켜 에탄올이 수분을 함유하지 않고 증발되게 하여 제거시키고, 원심식 진공농축기를 사용할 경우 500∼600㎜Hg, 45~55℃, 100rpm 조건으로 40~50분 정도 농축시킨다.

이하, 본 발명에 따른 손바닥선인장을 이용한 두부응고제의 성분분석 및 그 결과를 시험예에 의거하여 설명한다.

[시험예 1.]

1) 성분분석

본 실험에서 손바닥선인장의 줄기와 열매는 제주도 한림읍에서 재배된 것을 구입·사용하였다. 수세 및 탈수과정을 거치고 -60℃에서 동결건조한 줄기,열매를 분쇄하여 200mesh의 분체로 분별하여 사용하였다.

① 일반성분

손바닥선인장의 일반성분은 A.O.A.C.방법에 따라 분석하였다.

수분함량은 105℃ 상압 가열 건조법, 조지방함량은 속슬렛(Soxhlet)추출법, 조단백질함량은 세미마이크로 킬달(Semimicro Kjeldahl)법으로 측정된 질소량에 질소계수 6.25를 곱하여 산출하였으며, 조섬유함량은 H₂So₄-NaOH 분해법, 조회분은 직접회화법으로 측정하였다. 가용성 무질소물의 함량은 100％에서 조회분, 조단백질, 조지방 및 조섬유의 양을 뺀 값으로 나타내었다.

② 유리 및 총 아미노산

유리 아미노산은 분말시료 5g에 75％ 에탄올 100mL를 가하여 30분간 진탕한 후 추출하고 0.2㎛ 멤브레인필터(membrane filter)로 여과하여 넣은 후 6NHCI 용액 15mL를 가하여 밀봉하고 100℃에서 24시간 분해한 다음 0.2㎛ 멤브레인필터로 여과하여 시료로 사용하였다. 아미노산의 분석법은 PICO-TAG법에 따라 HPLC를 사용하여, 이영철, 황금희, 한동훈, 김성대. 한국식품개발연구원 No. pp 847-853(1997)이 보고한 방법과 동일하게 실시하였다.

③ 유리당

선인장 분말에 MeOH : H₂O(1:1,v/v) 100mL를 가한 후 진탕추출한 다음, 0.45㎛ 멤브레인필터로 여과하여 HPLC를 이용하여 광산란검출기(light Scattering detector)로 유리당을 측정하였다. 유리당의 분석법은 HPLC 탄수화물분석컬럼(HPLC carbohydrate analysis Column)(Waters, Millipore Corp. Milford. MA, USA)를 사용하였고 용매는 80％ 아세토니트릴(acetonitrile)을 사용하였으며 유속은 분당 1.0mL를 유지하였고, 시료의 주입량은 10㎕였다.

④ 무기질

무기질 시료는 전처리 건식법으로 하였으며 Ca, Mg, Na, K, Fe, P, Se, Ge, Zn, Co의 표준물질은 유도결합플라즈마-원자방출분광기(Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrophotometer; ICP-AES)용으로 제조된 제품을 사용하였다. 증류수는 17㏁이상 되는 탈이온수(NATO pure Ultra System , Barnstead) 이었으며 사용한 초자는 10％ HNO₃용액에 하룻밤 담근 후 세척하여 탈이온수로 3번 이상 행군 것을 사용하였다.

각 원소의 표준용액 농도는 0.1, 1.0과 10ppm으로 조제하여 3점을 이용한 검량곡선을 작성하였고 ICP-AES의 분석 조건은 표 1에 나타내었다.

[표 1] 무기질 분석용 ICP-AES 조건

Power	1Kw for aqueous
Nebulizer Pressure	3.5 bars for meinhard type C
Aerosol flow rate	0.3L/min
Shealth gas flow	0.3L/min
Cooling gas	12L/min

[표 2] 무기질 파장(nm)

무기질	파장(nm)
Ca	393.366
Mg	279.553
Na	588.995
K	766.490
Fe	238.204
P	213.618
Se	196.090
Ge	209.246
Zn	213.856
Co	238.892

2) 성분분석 결과 및 고찰

① 일반성분

손바닥선인장의 일반성분은 표 3에 나타내었다.

손바닥선인장의 주성분은 당류같은 가용성 무질소물이었으며 그 함량은 선인장 열매, 줄기 순으로 약58∼70％로 나타났다. 가용성 무질소물이란 섬유소를 제외한 전분, 당분, 고무질, 점질물, 펙틴, 색소류를 총칭하는 것으로 탄소, 수소, 산소의 3가지 성분으로 된 물질로 탄수화물을 일컫는다.

[표 3] 손바닥선인장의 일반성분 (단위: ％)

시 료	줄 기	열 매
수분	5.84	9.10
천연유지	1.22	1.30
천연단백질	8.43	4.14
천연회	20.00	12.20
천연섬유	6.15	3.71
무질소물	58.00	69.12

② 총 아미노산

손바닥선인장의 총 아미노산 조성은 표 4에 나타내었다.

표 4에서와 같이, 손바닥선인장에는 아스파라긴(Asp), 글루탐산(Glu), 세린(Ser), 글리신(Gly), 히스티딘(His), 아르기닌(Arg), 트레오닌(Thr), 알라닌(Ala), 프롤린(Pro), 티로신(Tyr), 발린(Val), 메티오닌(Met), 시스테인(Cys), 라이신(Lie), 류신(Leu), 페닐알라닌(Phe), 리신(Lys)의 17가지 아미노산이 함유되어 있음을 알 수 있었다.

상기 손바닥선인장의 아미노산은 본 발명의 천연두부응고제를 사용하여 두부를 제조하였을 때 콩의 아미노산을 보충하여 양질의 단백질 겔을 형성시키고 두부의 기능성을 향상시키는 중요한 역할을 한다.

[표 4] 손바닥선인장의 총 아미노산 조성 (단위: 건조물 mg％)

아 미 노 산	줄 기	열 매
아스파라긴(Asp)	453.543	258.115
글루탐산(Glu)	1543.100	605.512
세린(Ser)	219.817	118.790
글리신(Gly)	245.301	128.300
히스티딘(His)	186.501	151.654
아르기닌(Arg)	370.812	306.181
트레오닌(Thr)	199.123	97.320
알라닌(Ala)	172.231	93.543
프롤린(Pro)	287.870	221.670
티로신(Tyr)	251.108	325.054
발린(Val)	284.731	114.327
메티오닌(Met)	24.075	3.411
시스테인(Cys)	60.000	58.880
라이신(Lie)	250.327	136.527
류신(Leu)	352.301	120.869
페닐알라닌(Phe)	266.350	142.641
리신(Lys)	288.760	132.421

③ 유리당 함량

손바닥선인장의 유리당 조성은 표 5에 나타내었다.

줄기의 주요 유리당은 프룩토오스(fructose), 수크로오스(sucrose)와 글루코오스(glucose)로 전체 40.8％, 31.8％와 25.6％를 차지하였으며 점질다당류의 구성성분인 만노오스(mannose)는 약 180mg％로 전체 유리당의 1.7％를 차지하고 있다.

열매의 경우, 주요 유리당은 수크로오스, 프룩토오스와 글루코오스로 각각 68.7％, 18.0％와 12.8％를 차지하며 점질다당류의 구성분인 만노오스는 약 208mg으로 전체유리당의 0.5％를 차지하고 있다.

[표 5] 손바닥선인장의 유리당 조성 (단위: 건조물 mg％)

유 리 당	줄 기	열 매
프룩토오스	4332.786	7359.003
글루코오스	2711.657	5240.170
수크로오스	3374.546	28101.118
만노오스	180.481	208.281

④ 무기질

손바닥선인장의 무기질 조성은 표 6에 나타내었다.

표 6을 참고하면, 손바닥선인장에 함유되어 있는 Ca, Mg, Na 등은 열매보다 줄기에서 약 2배 정도 많은 양이 함유되어 있는 것으로 나타났다.

또한, 손바닥선인장의 무기질 성분 분석 결과를 통하여, 손바닥선인장의 줄기와 열매에는 콩의 단백질을 응고시키는 응고제로서 적당한 함량의 무기질 성분이 다양하게 함유되어 있어서 두부응고제로서의 높은 가치가 있음을 알 수 있었다.

[표 6] 손바닥선인장의 무기질 조성 (단위: 건조물 mg％)

무기질	줄 기	열 매
Ca	4390.0	2084.6
Mg	1988.4	801.3
Na	980.2	541.2
K	1930.5	2610.1
Fe	11.4	12.3
Mn	1.2	2.4
Cu	0.3	0.3
P	94.0	98.3

[시험예 2]

1) 점질물 분리

손바닥선인장의 열매와 줄기를 파쇄·믹싱하고, 손바닥선인장의 파쇄물에 그 중량비를 기준으로 3배의 물을 가한 후 45℃에서 2시간 추출하였다. 그 후, 노보자임사의 셀루클라스트(Celluclast)를 첨가하여 45℃ 온도에서 5시간 반응시켜 섬유질을 분해하였다. 상기 섬유질이 분해·제거된 추출액에 아밀라아제와 아밀로글루코시다아제를 순차적으로 첨가하고 각기 65℃에서 5시간씩 반응시켜 전분을 제거하였다. 여기에 알코올농도가 40∼90％되도록 에탄올 양을 조절하여 첨가하고 48시간 동안 실온에서 냉침하여 점질물이 침전되게 하여 점질물 회수율을 측정하였다.

전술된 바와 같이 하여 측정된 점질물 회수율은 표 7에 나타내었다.

[표 7] 알코올농도에 따른 점질물 회수율

알코올농도(％)	40	50	60	70	80	90
점질물회수율(％)	0.00	0.10	0.95	1.32	1.84	2.00

표 7에 나타난 바와 같이, 알코올 농도가 높을수록 회수율이 증가되었으며. 알코올 농도 40％에서는 점질물의 침전이 거의 없었으나, 알코올 농도 50％이상에서부터 조금씩 침전하기 시작하여 90％에서는 회수율이 2％로 가장 높게 나타났다.

이상의 결과로, 알콜올 농도가 높을수록 점질물의 회수율이 높다는 것이 증명되었다.

2) 알코올농도 90％ 처리 후 총식이섬유, 리그닌, 우론산 함량 측정

상기 점질물 분리실험에서 도출한 알코올 농도 90％를 이용하여 점질물을 제거한 후, 총식이섬유 함량과 리그닌(kalson lignin), 우론산(uronic acid)의 함량을 측정하였고, 그 결과를 표 8에 나타내었다.

표 8을 참고하면, 총식이섬유 함량은 36.6％에서 2.1％로 약 94％가 감소되었으며 우론산은 검출되지 않았고 리그닌은 3.5％에서 1.3％로 약 63％ 정도 감소하였다.

따라서 90％ 농도 이상의 알코올 처리에 의해 셀룰로오스와 점질다당류의 구성성분이 되는 총식이섬유, 리그닌, 우론산 함량의 감소로 점질물 대부분이 제거되었음을 알 수 있었다.

[표 8] 알코올농도 90％ 처리 후 총식이섬유, 리그닌, 우론산 함량

시 료	총식이섬유	우론산	리그닌
점질물분리 전	36.6	6.70	3.5
점질물분리 후	2.1	0.00	1.3

[시험예 3]

1) 추출물의 농도설정

전술된 본 발명의 손바닥선인장을 이용한 두부응고제의 제조방법에 따라, 손바닥선인장의 섬유질 및 전분의 분해·제거를 위한 효소반응공정과, 에탄올추출공정 및 점질물 분리공정을 거쳐 점질물이 제거된 여과액을 농축기에 넣고 통상의 농축방법을 사용하여 농축액의 농도를 40％, 50％, 60％ 농도로 각기 설정하였다. 이때, 상기 농축공정에서 농축액이 60%이상으로 농축되었을 때에는, 정제수로 조절하여 농축액의 농도를 40％, 50％, 60％로 맞추었다.

상기 40％, 50％, 60％ 농도로 설정된 농축액을 동일한 양씩 첨가하여 통상의 두부제조 방법에 따라 두부를 제조하였다. 즉, 생대두를 선별, 세척하여 12시간 동안 침지시킨 후, 40℃ 물을 대두 중량의 8배로 첨가하면서 대두를 마쇄시킨 다음, 마쇄된 생대두를 100℃에서 8분간 가열시켜서 두미(비지)를 분리하고 두유를 얻었다. 상기 방법으로 얻어진 두유를 95℃로 가열한 후, 두유 18ℓ에 대하여 농축공정에서 미리 얻어진 40％, 50％, 60％ 농도의 손바닥선인장 추출물을 첨가하여 두부를 제조하였다. 이렇게 제조된 두부에 대하여 30∼40대 주부들을 관능검사자로 선정하여 시료들의 관능적 품질특성을 외관, 색도, 맛, 탄력성의 항목에 대한 기호도 검사를 실시하여 표 9에 나타내었다.

이 시험은 천연응고제인 본원의 손바닥선인장을 이용한 두부응고제의 적합한 농축액 농도를 선정하고 이 결과를 토대로 원료비율을 산출하고자 함이다.

[표 9] 농축액의 농도에 따른 기호도 평가

농축액농도	외관	색도	맛	탄력성	종합기호도
40％	4.1	3.8	3.6	4.3	4.0
50％	3.7	3.8	3.0	3.1	3.4
60％	2.1	2.8	2.0	1.8	2.2

※ 5단계 평점법(1점: 대단히 나쁨, 3점: 보통, 5점: 대단히 좋음.)

상기 표 9의 결과와 같이, 농축액의 농도를 40％로 한 두부응고제로 두부를 제조하였을 때 외관, 색도, 맛, 탄력성에 대하여 가장 좋은 점수를 받았으며, 농축액의 농도가 60％이상으로 높아질수록 기호도가 떨어지는 것으로 나타났다.

2) 제품의 성분분석

본 발명에 따른 손바닥선인장을 이용한 천연두부응고제와 종래 식품첨가물을 각기 사용하여 통상의 두부 제조방법에 따라 두부를 제조하였다. 즉, 생대두를 선별, 세척하여 12시간 동안 침지시킨 후, 40℃ 물을 대두 중량의 8배로 첨가하면서 대두를 마쇄시킨 다음, 마쇄된 생대두를 100℃에서 8분간 가열시켜서 두미(비지)를 분리하고 두유를 얻었다. 상기 방법으로 얻어진 두유를 95℃로 가열한 후, 두유 18ℓ에 대하여 통상 두부응고제로 쓰이는 염화마그네슘을 0.2중량％ 첨가하여 종래 식품첨가물을 사용한 두부를 만들었고; 상기 95℃로 가열된 두유 18ℓ에 대하여 본원의 농축공정에서 미리 얻어진 40％ 농도의 손바닥선인장 추출물을 첨가하여 천연두부 응고제를 사용한 두부를 제조하였다. 이렇게 제조된 두부의 성분분석 및 아미노산 분석을 실시하여 표 10과 표 11에 나타내었다.

[표 10] 일반성분

검사항목	천연두부응고제사용두부	식품첨가물사용두부
조단백(％)	6.5	6.9
조지방(％)	2.1	1.8
탄수화물(％)	7.5	6.9
열량(Kcal)	74.1	70.6
식이섬유(％)	0.2	0.2
고형분(％)	16.9	16.3
산가(％)	0.7	0.6
과산화물가(％)	7.0	6.4
철(mg％)	1.91	2.16
칼슘	29.32	23.7
마그네슘	41.0	74.6
나트륨	1.38	1.28
인	60.5	77.4
구리	0.15	0.16
아연	1.12	1.14

[표 11] 아미노산

아미노산	천연두부응고제사용두부(pmol/ml)	식품첨가물사용두부(pmol/ml)
아스파라긴산	86800	72400
글루탐산	132400	115200
세린	48000	41200
히스티딘	16200	14000
글리신	49800	42400
트레오닌	32800	27000
아르기닌	44000	37400
알라닌	49600	42600
티로신	13400	5600
발린	52800	47600
메티오닌	20400	17000
페닐알라닌	44800	33600
류신	29800	25600
리신	43000	36600

본원의 천연두부응고제로 제조된 두부와 종래 식품첨가물로 제조된 두부의 성분 분석 결과, 표 10 및 표 11에 나타난 바와 같이, 일반성분에서는 특별한 차이가 없었으나, 아미노산 분석에서는 현저한 차이를 보이고 있음을 알 수 있었다.

따라서, 본 발명에 따른 손바닥선인장을 이용한 천연두부응고제는 다양한 무기질 성분이 들어 있어 콩단백질을 응고시키는 응고제의 역할을 충실히 할 수 있을뿐 아니라 아미노산이 풍부하게 함유되어 있어서 본원의 천연두부응고제를 첨가하여 만든 두부의 영양적 가치를 높이고 고품질의 두부 제품을 제공하는데 손색이 없을 것으로 사료된다.

상술된 바와 같이 본 발명에 따른 손바닥선인장을 이용한 두부응고제는 콩단백질을 응고시키는데 중요한 역할을 하는 무기질 성분이 다양하게 들어있어 응고제로서의 기능이 좋고, 손바닥선인장의 우수한 영양성분 특히 아미노산이 풍부하게 함유되어 있을 뿐만 아니라 손바닥선인장 고유의 맛과 향을 지니고 있어 기능성과 기호성이 모두 우수한 효과가 있다.

또, 본원의 손바닥선인장을 이용한 두부응고제를 사용하여 제조된 두부는 인공 식품첨가물이 사용되지 않은 천연두부로써, 풍부한 맛과 영양을 지니고 있어 남녀노소 누구나 안전하게 즐겨 먹을 수 있는 두부를 제공하여 국민건강도모에 이바지 할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 손바닥선인장을 이용한 두부응고제의 제조공정을 나타내는 공정도.

Claims

선별·세척된 손바닥선인장을 파쇄하고 믹싱하는 공정;

상기 파쇄된 손바닥선인장에 중량비로 2∼4배의 물을 가하고 셀룰라아제를 첨가하여 45∼50℃ 온도에서 총 5.5∼7.5시간 동안 반응시키는 섬유질 분해·제거 단계와, 상기 섬유질이 분해·제거된 추출액에 아밀라아제와 아밀로글루코시다아제를 순차적으로 첨가하여 각기 65℃에서 4∼5시간씩 반응시키는 전분제거단계로 이루어지는 효소반응 공정;

상기 효소반응된 추출액을 50∼95％ 알코올농도로 조절하여 24~96시간 동안 실온에서 냉침시키는 에탄올추출 공정;

상기 에탄올추출된 추출액을 100rpm으로 2∼3시간 동안 교반한 다음 교반을 정지하고 3∼5시간 동안 점질물을 침강시켜 분리·제거하는 점질물 분리 공정;과

상기 점질물이 제거된 여과액을 농축기에 넣고 에탄올을 제거함과 동시에 농축시키는 농축공정;으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 손바닥선인장을 이용한 두부응고제의 제조방법.
제 1항에 있어서, 상기 효소반응 공정의 섬유질 분해·제거 단계에서 손바닥선인장의 파쇄물에 물을 가한 후 45∼50℃에서 1.5∼2.5시간 동안 추출한 다음 셀룰라아제를 첨가하여 45∼50℃ 온도에서 4∼5시간 반응시키는 것을 특징으로 하는 손바닥선인장을 이용한 두부응고제의 제조방법.
제 1항 또는 제 2항의 방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 손바닥선인장을 이용한 두부응고제.