KR100623003B1 - 초음파를 이용한 생강 추출물의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 초음파를 이용한 생강 추출물의 제조방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 생강 추출물의 제조에 있어서, 생강을 파쇄한 후 초음파 처리를 하여 생강 추출물을 얻을 수 있는 초음파를 이용한 생강 추출물의 제조방법에 관한 것이다.

제1측면에 의한 본 발명의 생강 추출물의 제조방법은 종래 생강 추출물의 제조에 있어서,

생강을 파쇄하는 단계와,

파쇄한 생강을 초음파 처리하여 생강을 추출하는 단계를 포함한다.

제2측면에 의한 본 발명의 생강 추출물의 제조방법은 종래 생강 추출물의 제조에 있어서,

생강을 파쇄하는 단계와,

파쇄한 생강을 초음파 처리하는 단계와

초음파 처리 후 용매 추출법, 열수 추출법, 초임계 추출법 중에서 선택된 어느 하나의 추출법을 이용하여 생강을 재차 추출하는 단계를 포함한다.

Description

초음파를 이용한 생강 추출물의 제조방법{Manufacturing Method of Ginger Extract using Ultrasonication}

도 1은 24kH, 80W, 40℃에서 초음파 처리시(-■-)와 80℃에서 열수 추출(-●-)시 가용성 고형성분의 시간에 따른 추출량을 나타낸 그래프이다.

도 2(a)(b)는 대장균을 접종한 배지에 생강 추출물을 첨가했을 때의 배지와 생강 추출물을 첨가하지 않은 배지를 나타낸 사진이다.

본 발명은 초음파를 이용한 생강 추출물의 제조방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 생강 추출물의 제조에 있어서, 생강을 파쇄한 후 초음파 처리를 하여 생강 추출물을 얻을 수 있는 초음파를 이용한 생강 추출물의 제조방법에 관한 것이다.

생강은 우리나라뿐 아니라 세계적으로 널리 이용되고 있는 향신료의 하나이며 또한 식품의 관능성을 향상시키기 위해 첨가하는 조미성분의 하나로 사용되고 있다. 또한 생강은 인체에 유익한 여러 가지 성분이 함유되어 있어 차(tea)나 약재로 널리 쓰여 왔다.

생강은 생강과에 속하는 아열대 및 열대성 다년생 식물로서 근경을 주로 이용하여, 특유의 향과 매운 맛이 있어서 오랫동안 향신료로 사용되어 왔다. 한방에서는 생강의 뿌리줄기 말린 것을 건강(乾薑)이라는 약재로 쓰고 있다. 건강은 소화불량구토설사에 효과가 있고, 혈액 순환을 촉진하며, 항염증과 진통 효과가 있다.

생강의 4분의 3정도는 수분이며 전체 고형분의 40∼60％는 전분이 차지하고 있다. 정유성분으로는 진기베롤(zingiberol), 진기베렌(zingiberene) 등이 함유되어 있으며, 특이 성분으로 6-진저롤(6-gingerol, 0.1∼0.3%), 진저론(zingerone), 6-소가올(6-shogaol, 0.04%), 감마-아미노부티르산(gamma-aminobutyric acid) 등이 있다.

생강에 대한 연구로는 생강의 항산화성 연구와 항균성 연구가 많이 이루어져 있다. 특히 항산화성은 BHA(Butylated Hydroxyanisole)나 토코페놀(tocopherol) 보다 높다고 알려지고 있다.

최근 웰빙(well-being) 붐이 유행함에 따라 사람들이 건강에 대한 관심이 어느때보다 높으면서, 운동, 먹거리에 대한 관심도 더불어 증가하고 있다. 특히 기름성분인 유지의 경우 많이 섭취하면 비만의 위험이 있고, 적게 섭취하면 인체에 필요한 영양성분이 부족하기 때문에 식물성 유지의 섭취에 매우 민감하다.

유지에는 포화지방산과 불포화지방산이 있는데 동물성 유지에 주로 많이 있는 포화지방산은 동맥경화의 위험이 높이므로 가급적 식물성 유지에 많이 들어 있 는 불포화지방산을 섭취하는 것이 좋다.

그러나 불포화지방산은 공기 중에서 쉽게 산화되는 문제가 있다.

생강은 우수한 항산화성을 가지고 있어 이를 식물성 유지를 첨가한 음식에 조미성분으로 첨가하면 식물성 유지에 함유되어 있는 불포화지방산의 산화를 억제할 수 있으나 조미성분으로 고상(solid phase)의 생강을 그냥 사용하기에는 불편한 점이 많다. 따라서 생강을 갈아서 조미성분으로 하고 있으나, 이 경우 생강은 강한 냄새가 나기 때문에 역시 생강을 갈은 것을 조미성분으로 하기 어려운 문제가 있다.

따라서 고상의 생강 대신 액상(liquid phase)의 생강을 함유하는 조미료가 필요하지만 아직까지 이에 대한 연구가 부족한 실정이다.

한편 본 발명과 관련된 종래 기술로써 한국특허공개공보 1993-0021219호에 잘게 자른 생강 1중량부에 메탄올과 물 또는 에탄올과 물이 1:1의 비율로 혼합된 추출 용매를 8∼12중량부 첨가하여 20∼95℃의 온도에서 4∼24시간 환류 및 증류하여 추출하여 농축하여 생강 추출물을 얻고 이를 유효성분으로 함유한 소취제에 대한 내용이 있다.

그러나 이는 초음파 처리를 이용하여 생강 추출물을 추출하는 본원발명과는 그 기술적 구성을 달리한다.

본 발명의 목적은 생강을 파쇄한 후 초음파 처리하여 얻을 수 있는 생강 추 출물의 제조방법 제공이다.

본 발명의 다른 목적은 생강을 파쇄한 후 초음파 처리한 용매 추출법, 열수 추출법, 초임계 추출법 중에서 선택된 어느 하나의 추출법으로 생강을 재차 추출하는 단계를 포함하는 생강 추출물의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기에서 언급한 방법에 의해 제조한 생강 추출물을 함유하는 액상 조미료의 제공이다.

상기에서 언급한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 생강 추출물의 제조방법은 (1)초음파를 이용하여 생강을 추출하는 방법, (2)초음파 처리한 생강에 유기용매를 이용한 용매 추출법, 열수를 이용한 열수 추출법, 초임계 유체를 이용한 초임계 추출법 중에서 선택된 어느 하나의 추출법을 이용하여 생강을 추출하는 방법이 있다.

제1측면에 의한 본 발명의 생강 추출물의 제조방법은 종래 생강 추출물의 제조에 있어서,

생강을 파쇄하는 단계와,

파쇄한 생강을 초음파 처리하여 생강을 추출하는 단계를 포함한다.

본 발명에서 생강의 파쇄는 생강을 초음파 처리에 의해 생강의 기능성 성분을 추출할 수 있을 정도로 분쇄하면 족할 뿐 특별한 크기로 생강을 분쇄가 필요로 하지는 않는다. 본 발명에서 생강을 파쇄의 일예로서, 믹서기 또는 분쇄기를 이용하여 생강을 1±0.5cm 크기로 분쇄할 수 있다.

본 발명에서 생강의 초음파 처리는 20∼30kHz에서 40∼200W의 세기로 20∼60분 동안 실시할 수 있다.

본 발명에서 생강 추출물 제조시 파쇄한 생강에 다양한 조건으로 초음파 처리를 실시한바, 본 발명의 목적에 부합하는 생강 추출물을 얻기 위해서 파쇄한 생강의 초음파 처리는 20∼30kHz에서 40∼200W의 세기로 20∼120분 추출할 수 있다.

제2측면에 의한 본 발명의 생강 추출물의 제조방법은 종래 생강 추출물의 제조에 있어서,

생강을 파쇄하는 단계와,

파쇄한 생강을 초음파 처리하는 단계와

초음파 처리 후 용매 추출법, 열수 추출법, 초임계 추출법 중에서 선택된 어느 하나의 추출법을 이용하여 생강을 재차 추출하는 단계를 포함한다.

제2측면에 의해 생강 추출물을 제조시 생강의 파쇄와 생강의 초음파 처리는 상기 제1측면에서 언급한 초음파 처리조건과 동일하게 하여 생강을 초음파 처리할 수 있다.

생강을 초음파 처리한 후 용매 추출법, 열수 추출법, 초임계 추출법 중에서 선택된 어느 하나의 추출법에 의해 생강으로부터 유용한 성분을 추출한 생강 추출물을 얻을 수 있다.

본 발명에서 이러한 용매 추출법, 열수 추출법, 초임계 추출법은 종래 식품, 의약분야에서 널리 사용되던 제조방법이라면 어떠한 방법이라도 이용할 수 있다. 이러한 제조방법의 일예로서 에탄올과 같은 유기용매를 이용한 용매 추출법, 열수를 이용한 열수 추출법, 초임계 상태의 이산화탄소를 이용한 초임계 추출법을 이용하여 추출할 수 있다.

본 발명에서 생강에 초음파 처리를 한 후 실시할 수 있는 용매 추출법, 열수 추출법, 초임계 추출법에 대해 보다 상세히 설명한다.

(1)용매 추출법

용매 추출법을 이용하여 생강 추출물을 얻을 때 용매는 에탄올을 단독으로 사용하거나 또는 에탄올과 물이 1:9∼9:1의 중량비로 혼합된 혼합물을 용매로 사용할 수 있다. 이때 에탄올을 단독으로 사용하거나 또는 에탄올과 물이 혼합된 혼합물을 용매로 사용하는 경우 용매의 온도는 60℃ 이상 보다 바람직하게는 60∼75℃에서 추출하는 것이 좋다.

(2)열수 추출법

초음파 처리를 한 생강은 열수 추출법을 이용하여 생강을 추출하여 생강 추출물을 얻을 수 있다. 이때 초음파 처리를 한 생강을 열수 추출법으로 추출시 추출조건은 생강으로부터 유용한 성분을 추출할 수 있을 정도면 족하다. 본 발명의 이처럼 초음파 처리를 한 생강의 열수 추출 조건의 일예로서 용매인 물은 생강 중량 대비 5∼10배량을 사용하고, 80∼100℃에서 30∼2시간 동안 생강을 추출할 수 있다.

(3)초임계 추출법

초음파 처리를 한 생강은 초임계 추출법을 이용하여 생강 추출물을 얻을 수 있다. 이때 초음파 처리를 한 생강을 초임계 추출법으로 추출시 추출조건은 생강으로부터 유용한 성분을 추출할 수 있을 정도면 족하다. 본 발명에서 이러한 생강의 초임계 추출 조건의 일예로서 초임계 유체로서 이산화탄소를 이용하여 이산화탄소의 초임계 온도에서 30∼2시간 동안 생강을 추출할 수 있다.

본 발명은 상기에서 언급한 방법에 의해 제조한 생강 추출물은 액상 형태로 하여 얻을 수 있다.

한편 본 발명은 상기에서 언급한 방법에 의해 제조한 생강 추출물을을 함유하는 액상 조미료를 포함한다.

이하 본 발명의 내용을 실시예 및 시험예를 통하여 구체적으로 설명한다. 그러나, 이들은 본 발명을 보다 상세하게 설명하기 위한 것으로 본 발명의 권리범위가 이들에 의해 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1> 초음파 처리를 이용한 생강 추출물의 제조

생강의 껍질을 제거한 후 믹서기를 사용하여 생강을 1±0.5cm 크기로 파쇄하였다. 파쇄한 생강에 물을 파쇄한 생강 중량 대비 10배로 첨가하고 80rpm으로 20분 동안 교반하여 혼합하였다.

파쇄한 생강과 물의 혼합물에 초음파 추출장치의 프로브를 절반정도 잠기도록 설치한 후 초음파 처리하여 생강 추출물을 제조하였다.

초음파 추출장치는 힐쉐르(Hielscher)사의 U200S(24kHz)를 사용하였으며, 40℃에서 80W의 세기로 120분 동안 초음파 처리하여 생강 추출물을 제조하였다.

<실시예 2> 초음파 처리와 열수 추출법을 이용한 생강 추출물의 제조

실시예 1에서 초음파 처리를 하여 생강 추출물을 얻은 다음 80℃로 가온하여 1.5시간 동안 추출하여 초음파 처리와 열수 추출법을 이용하여 생강 추출물을 제조하였다.

<실시예 3> 초음파 처리와 용매 추출법을 이용한 생강 추출물의 제조

생강의 껍질을 제거한 후 믹서기를 사용하여 생강을 파쇄하였다. 파쇄한 생강에 물과 에탄올이 6:4의 중량비로 혼합된 용매를 파쇄한 생강 중량 대비 10배로 첨가하고 80rpm으로 20분 동안 교반하여 혼합하였다.

그런 다음 실시예 1에서 언급한 동일한 초음파 추출장치 및 조건으로 생강과 용매의 혼합물을 초음파 처리한 후 80℃로 가온하여 1.5시간 동안 추출하여 생강 추출물을 제조하였다.

제조한 생강 추출물은 여과공정으로 원심분리기를 사용하여 6000rpm에서 15분 처리하여 생강찌꺼기를 제거한 후 감압증류를 통해 생강 추출물에 함유된 에탄올을 제거하였다.

<비교예> 열수 추출법을 이용한 생강 추출물의 제조

생강의 껍질을 까고 믹서기를 사용하여 생강을 1±0.5cm 크기로 파쇄하였다. 파쇄한 생강에 물을 파쇄한 생강 중량 대비 10배로 첨가하고 80℃ 항온조에서 120분 동안 추출하여 생강 추출물을 제조하였다.

<시험예 1>

실시예 1 및 비교예의 방법으로 생강을 추출하면서 추출시간에 따른 생강 추출물의 가용성 고형성분의 함량을 측정하고 그 결과를 도 1에 나타내었다.

실시예 1 및 비교예의 생강 추출물에 대한 가용성 고형성분의 측정은 자외선 스펙트로미터(UV spectrometer)(SHIMADZU사의 UV-Mini-1240)를 사용하였다.

실시예 1 및 비교예의 생강 추출물에 대한 가용성 고형성분의 측정결과 325nm에서 가용성 고형성분의 양에 따라 흡광도가 비례함을 보였으며, 이를 바탕으로 도 1과 같이 실시예 1의 초음파 처리에 의해 제조한 생강 추출물이 비교예의 열수 추출에 의해 제조한 생강 추출물에 비해 빠르고 더 많은 양을 추출함을 알 수 있다.

<시험예 2>

실시예 3에서 제조한 생강 추출물에 대하여 대장균을 이용한 항균성 테스트를 실시하였다. 용기에 표준한천배지를 깔고 같은 양의 대장균을 고르게 접종한 후 한쪽만 생강 액상추출물을 0.1ml 떨어뜨린 후 20시간 동안 배양하고 그 결과를 도 2(a)(b)에 나타내었다.

상기에서 표준한천배지는 트립톤(Tryptone) 5.0g, 이스트 추출물(Yeast Extract) 2.5g, 덱스트로스(Dextrose) 1.0g, 한천(Agar) 15.0g에 증류수를 가하여 1,000ml로 만들고 멸균한 후 pH 7.0±0.2로 조정한 것을 사용하였다.

도 2에서처럼 생강 액상추출물을 넣지 않은 배지(도 2a)에 비해 생강 추출물을 넣은 배지(도 2b)는 대장균의 수가 감소하여 생강 추출물이 대장균에 대해 높은 항균성을 나타낸 것을 알 수 있었다.

대장균 이외에도 생강 추출물의 항균성 실험의 일예로서 대장균 대신 비브리오균나 살모렐라균에도 항균성 실험을 위와 같은 방법으로 측정한바 비브리오균이나 살모렐라균에서 미약하지만 생강 추출물이 항균성을 나타냄을 알 수 있었다.

상기 시험예의 결과에서처럼 초음파 처리를 이용한 생강 추출물은 종래 추출법에 의해 추출한 생강 추출물에 비해 가용 고형성분 함량이 많으며, 항균실험에서도 항균성을 나타냄을 알 수 있다.

따라서 본 발명에 의해 제조한 생강 추출물은 우수한 기능성을 가지고 있어 조미료에 첨가함으로써 기능성이 향상된 조미료를 제공할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (4)

1. 생강 추출물의 제조에 있어서,

   생강을 파쇄하는 단계와,

   파쇄한 생강을 20∼30kHz에서 40∼200W의 세기로 20∼60분 동안 초음파 처리하는 단계,

   초음파 처리한 생강을 에탄올을 단독으로 사용하거나 또는 에탄올과 물이 1:9∼9:1의 중량비로 혼합된 혼합물을 용매로 하고 60∼75℃에서 추출하는 용매 추출법 또는 초임계유체로서 이산화탄소를 이용하여 초임계이산화탄소의 초임계 온도에서 30분∼2시간 동안 초임계 추출법으로 추출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 생강 추출물의 제조방법.
2. 삭제
3. 삭제
4. 액상 조미료에 있어서,

   특허청구범위 제1의 방법에 의해 제조한 생강 추출물을 포함하는 액상 조미료.

Images