KR100668227B1 - 고속용해방식을 이용한 오이 기능성 음주보조음료 및 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고속용해방식을 이용한 오이 기능성 음주보조음료 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고속용해방식으로 오이를 단시간에 고체상에서 액상으로 분쇄하여 오이 고유의 맛과 향, 기능성분의 손실을 최대한으로 줄이고 회수 효율을 월등히 개선한 고속용해방식을 이용한 오이 기능성 음주보조음료 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 고속용해방식을 이용한 오이 기능성 음주보조음료의 제조 방법은, 오이의 껍질과 과육을 분리하는 껍질분리과정과, 분리된 오이 과육 및 껍질을 분리하여 각각 마쇄하는 마쇄과정과, 마쇄되어 과육과 과즙이 혼합된 과육 혼합물 및 마쇄되어 껍질과 과즙이 혼합된 껍질 혼합물 각각에 식용수를 혼합하고, 그 혼합물 각각의 과육 및 껍질이 분쇄되어 미립자 형태로 각각의 용액에 용해되도록 각각의 혼합물을 가압하여 세포 크기 이하의 간극을 갖는 연마체의 틈사이로 고속으로 통과시키는 것을 반복적으로 행하는 고속용해과정과, 과육이 미립자 형태로 용해된 과육 용액 및 껍질이 미립자 형태로 용해된 껍질 용액 각각을 진공 상태에서 저온으로 농축시키는 농축과정과, 농축된 과육 용액 및 껍질 용액을 각각 여과하는 여과과정과, 여과된 과육 용액 및 껍질 용액 각각을 저온으로 살균하는 살균과정과, 살균된 과육 용액과 껍질 용액을 소정의 부피의 비로 혼합하는 혼합과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

고속용해, 오이, 음료

Description

고속용해방식을 이용한 오이 기능성 음주보조음료 및 제조 방법{FUNCTIONAL DRINKING-AID BEVERAGE MADE OF CUCUMBER USING HIGH-SPEED LIQUEFING PROCESS AND METHOD FOR PREPARING THEREOF}

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 고속용해방식을 이용한 오이 기능성 음주보조음료의 제조 방법을 도시한 흐름도

도 2a는 오이 과육을 원심착즙하여 얻은 착즙액의 사진

도 2b는 오이 과육을 고속용해방식으로 분쇄하여 얻은 용액의 사진

도 2c는 도 2b의 용액을 여과시킨 용액의 사진

본 발명은 고속용해방식을 이용한 오이 기능성 음주보조음료 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고속용해방식을 이용하여 오이를 단시간에 고체상에서 액상으로 분쇄하여 오이 고유의 맛과 향, 기능성분의 손실을 최대한으로 줄이고 회수 효율을 월등히 개선한 고속용해방식을 이용한 오이 기능성 음주보조음료 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

오이(Cucumis sativus L.) 1년생 초본으로 덩굴성 작물로서, 겉이 속보다 색깔이 짙고 수분이 많아 예로부터 한방에서는 성질이 차가운 음성식품이라 하여 열이 많은 소양인의 흉중열을 없애 주고, 열로 인한 인후종통과 소아의 열성설사에 쓰기도 하였다.

오이의 주요성분은 식용이 가능한 부분 100g당 수분 95.5g, 단백질 0.9g, 지방 0.2g, 당질 3.4g, 섬유 0.5g, 회분 0.5g이 들어있고, 칼슘 18mg, 인 17mg, 철분 0.3mg, 비타민A 560 I.U, 비타민 B1 0.06mg, 비타민 B2 0.05mg, 비타민 C 13mg을 함유하고 있다. 오이의 당질은 glucose, rhamnose, glactose, manmose, xylose, fructose, lutin, isoquercitrin, arginine의 글루코시드 등 배당체의 형태로 존재 하며, 단백질은 aspartic acid, Glutamic acid, Gamabuthylic acid 등 계통에 따라서 약간의 차이는 있으나, 14~17종의 유리 아미노산조성을 가지면서 관능적이 맛과 향 그리고 기능성을 갖는 것으로 알려져 있다. 오이의 고유한 향은 정유에 의한 것으로 1mg 정도 함유하며, 주성분은 2.6-non-adienol이다.

상기와 같이 오이는 성분상으로 보면 영양가가 아주 낮은 편이나, 칼륨의 함량이 높아 인체내의 과잉의 염분을 체외로 배출시키는 작용을 하며, 이뇨작용을 촉진시켜 신장병 환자나 고혈압 환자에게 좋다. 즉, 칼륨함량이 높아서 뛰어난 알칼리성 미네랄 식품으로 분류되는 오이는 피를 맑게 만들어주고, 몸 안에 쌓인 불순물과 쓸데없는 염분까지 배출시켜 주는 利水작용(이뇨작용)이 강해 사지부종에도 효과가 있다

또한 더위해소와 갈증해소에도 오이를 먹으면 효과적인데 이것은 운동이나 등산을 하면서 땀을 많이 흘리는 경우 수분이 증발되면서 함께 물 안에 있던 무기질 즉 나트륨, 칼슘, 마그네슘 등도 빠져나가게 되며, 탈진과 함께 갈증도 더 느끼는 악순환이 생기게 되는데 이때 물은 마시면 체내 이온농도를 떨어뜨리게 되어 갈 증을 더 느끼게 되지만 수분함량이 95%로 높고 무기질도 골고루 들어 있는 오이를 준비하여 물대신 먹으면 갈증을 멎게 하는 효과가 매우 크다.

특히, 애주가들은 술에 오이 즙이나 오이채를 넣어 즐기는데, 이는 대열 대독한 술에 한성이 있는 오이를 넣어 중화, 해독시키는 것으로 매우 합리적인 음식궁합이라 할 수 있으며, 동서고금을 통하여 술을 많이 먹어 생긴 숙취를 없애는데 모두 오이를 먹었는데 이는 오이에 주독을 없애는 작용이 있을 뿐만 아니라 구토증을 가라앉혀주기 때문이다.

최근 일본에서는 오이가 사람의 신체내에서 각종 해독작용을 하는 것으로 밝혀짐에 따라 앞다투어 오이를 이용한 기능성 식품 개발에 박차를 가하고 있으며, 국내에서도 이러한 움직임을 보이고 있지만 아직 미미한 수준이다.

일반적으로 오이를 이용한 기능성 식이음료의 제조는 오이 과육을 착즙하여 추출물을 분리, 농축하여 이루어진다. 그런데, 추출물을 분리, 농축하는 과정에서 수반되는 열에 의해 오이 고유의 청록색이 소실되고 갈색이 나타나 식감이 떨어지고, 오이 고유의 상큼하고 시원한 맛을 잃게 된다.

또한 과육의 착즙에는 주로 원심착즙방식이 사용되는데, 원심착즙방식에 의해서는 오이가 함유하고 있는 수분 내에 녹아있는 성분만이 추출되고 오이의 세포체내에 함유하고 있는 고유한 관능적인 맛과 향 그리고 기능적인 특성 물질이 추출되지 않을 뿐만 아니라 그 회수율도 20~30%정도에 불과하다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 오이음료의 제조 방법이 같는 문제점을 해결하기 위한 것으로 본 발명의 목적은, 고속용해시스템을 이용하여 오이 과육을 오이의 세포체 크기 이하의 크기로 분쇄하기 때문에 분쇄된 과육이 용액에 용해됨으로써 오이의 세포체내에 함유된 물질까지 추출이 가능하여 오이가 가지는 고유의 관능적인 맛과 향 그리고 기능적인 성분의 추출이 가능하고, 그 회수효율을 극대화시킬 수 있는 고속용해방식을 이용한 오이 기능성 음주보조음료 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.

또한 본 발명의 부가적인 목적은 과육과 껍질을 분리하여 각각의 성분과 조직에 적합하게 분쇄한 다음에 혼합함으로써 껍질과 과육을 통째로 분쇄할 때 발생 되는 식미감의 손상을 방지할 수 있는 고속용해방식을 이용한 오이 기능성 음주보조음료 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 고속용해방식을 이용한 오이 기능성 음주보조음료의 제조 방법은, 오이의 껍질과 과육을 분리하는 껍질분리과정과, 분리된 오이 과육 및 껍질을 분리하여 각각 마쇄하는 마쇄과정과, 마쇄되어 과육과 과즙이 혼합된 과육 혼합물 및 마쇄되어 껍질과 과즙이 혼합된 껍질 혼합물 각각에 식용수를 혼합하고, 그 혼합물 각각의 과육 및 껍질이 분쇄되어 미립자 형태로 각각의 용액에 용해되도록 각각의 혼합물을 가압하여 세포 크기 이하의 간극을 갖는 연마체의 틈사이로 고속으로 통과시키는 것을 반복적으로 행하는 고속용해과정과, 과육이 미립자 형태로 용해된 과육 용액 및 껍질이 미립자 형태로 용해된 껍질 용액 각각을 진공 상태에서 저온으로 농축시키는 농축과정과, 농축된 과육 용액 및 껍질 용액을 각각 여과하는 여과과정과, 여과된 과육 용액 및 껍질 용액 각각을 저온으로 살균하는 살균과정과, 살균된 과육 용액과 껍질 용액을 소정 의 부피의 비로 혼합하는 혼합과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 고속용해방식을 이용한 오이 기능성 음주보조음료는 상기의 방법으로 제조되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 고속용해방식을 이용한 오이 기능성 식이음료의 제조 방법은 고속용해방식으로 오이 과육을 미세하게 분쇄함으로써 미세하게 분쇄된 과육은 미세한 입자상 물질 상태로 용액에 용해된다. 따라서 본 발명은 여과에 의해 걸러져 버려지는 부분이 적어 그 회수효율이 극대화될 뿐만 아니라 세포체내에 함유된 오이가 가지는 고유의 관능적인 맛과 향 그리고 기능적인 성분이 추출되어 본 발명에 따른 음료에 함유된다.

한편, 오이의 과육과 껍질은 그 조직 및 성분이 상이하여 혼합하여 분쇄되는 경우에는 과육과 껍질이 가지는 각각의 식미감이 손상된다. 또한 과육과 껍질을 혼합하여 분쇄함으로써 과육과 껍질 각각에 맞는 조건으로 분쇄되지 않아 성분의 손실이 발생된다. 이러한 문제점은 좁은 간격의 연마체 틈새를 통과시키는 고속용해과정에서 두드러진다. 따라서 본 발명은 오이를 과육과 껍질로 분리하여 각각 고속용해방식으로 분쇄함으로써 상기의 문제점을 최소화시킨 것을 특징으로 한다.

이하에서는 도면 및 실시예를 참조하여 본 발명에 따른 고속용해방식을 이용한 기능성 오이 식이음료의 제조 방법을 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 고속용해방식을 이용한 오이 기능성 음주보조음료의 제조 방법을 도시한 흐름도이다. 한편, 도 2a는 오이 과육을 원심착즙하여 얻은 착즙액의 사진이고, 도 2b는 오이 과육을 고속용해방식으로 분쇄하여 얻은 용액의 사진이며, 도 2c는 도 2b의 용액을 여과시킨 용액의 사진이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 고속용해방식을 이용한 오이 기능성 음주보조음료의 제조 방법은 껍질분리과정(S10), 마쇄과정(S21,S22), 고속용해과정(S31, ), 농축과정(S41, S42), 여과과정(S51, S52), 살균과정(S61, S62), 및 혼합과정(S70)을 포함한다.

상기 껍질분리과정(S10)은 오이의 껍질을 벗겨 과육과 껍질로 분리하는 과정이다.

상기 마쇄과정(S21, S22)은 분리된 오이 과육 및 껍질을 분리하여 통상의 믹 서로 각각 마쇄하는 과정이다.

상기 고속용해과정(S31, S32)은 마쇄되어 과육과 과즙이 혼합된 혼합물 및 마쇄되어 껍질과 과즙이 혼합된 혼합물 각각에 식용수를 혼합하고, 그 혼합물 각각의 과육과 껍질이 분쇄되어 미립자 형태로 용액에 용해되도록 상기 혼합물 각각을 가압하여 세포 크기 이하의 간극을 갖는 정지된 연마체의 틈사이로 고속으로 통과시키는 것을 반복적으로 행하는 과정이다. 여기서 정지상 고체고속용해방식(이하 '고속용해방식')은 고체상의 오이 과육과 과즙이 혼합된 혼합액 및 고체상의 오이 껍질과 과육이 혼합된 혼합액을 고압으로 가압하여 미세한 간격의 정지된 연마체의 틈으로 고속으로 통과시킴으로써 고체상의 과육 또는 껍질이 연마체의 틈 사이로 통과되면서 고속으로 마찰되어 연마체의 틈 간격의 이하의 크기로 미세하게 분쇄되는 방식이다. 오이 과육이 혼합된 혼합액 또는 오이 껍질이 혼합된 혼합액을 연마체의 틈 사이로 통과시키고 이를 다시 순환시켜 연마체의 틈 사이로 다시 통과시키는 것을 반복함으로써 과육과 껍질은 연마체의 틈 간격보다 작게 분쇄된다. 상기 과육 또는 껍질이 혼합된 혼합액이 통과되는 연마체의 틈의 간격은 세포의 크기(대 략 10㎛ 이상)보다 작다. 따라서 상기 연마체의 틈을 통과한 과육 또는 껍질은 세포의 크기 이하로 분쇄되어 과육 또는 껍질과 함께 통과된 용액에 용해된다. 상기와 같이 오이 과육 또는 껍질을 세포의 크기 이하의 크기로 미세하게 분쇄시킴으로써 세포체내에 함유된 물질은 용액내로 추출된다. 한편, 상기와 같이 오이 과육 또는 껍질이 미세한 간격의 연마체의 틈 사이를 통과되면서 발생되는 마찰열에 의해 오이의 기능성 성분이 파괴되지 않도록 고속용해를 위한 시스템에서 열이 발생되는 부분은 냉각되는 것이 바람직하다.

상기 농축과정(S41, S42)은 과육 또는 껍질이 미립자 형태로 분쇄되어 용해된 용액 각각을 진공 상태에서 오이의 기능성 성분이 파괴되지 않도록 저온으로 농축시키는 과정이다. 바람직한 농축조건은 40℃의 진공상태에서 2시간 동안 용액을 농축시키는 것이며, 이에 따라 대략 용액은 절반의 부피로 농축된다.

상기 여과과정(S51, S52)은 농축된 용액 각각을 여과하여 용액의 투명도를 높이는 과정이다. 여과는 농축된 용액을 멤브레인 필터(membrane filter)를 1회 이상 통과시켜 이루어진다. 이 과정에서 상기 고속용해과정(S31, S32)에서 굵기는 연마체 틈을 통과할 수 있을 정도록 가늘지만 길이가 길게 분쇄된 물질이 대부분 제거된다.

상기 살균과정(S61, S62)은 여과된 용액 각각을 저온으로 살균하여 저장성을 향상시키는 과정이다. 바람직한 살균조건은 60℃의 저온에서 10분 동안 살균처리하는 것이다.

상기 혼합과정(S70)은 살균된 과육 용액과 껍질 용액을 소정의 부피의 비로 혼합하는 과정이다. 혼합비는 껍질의 색깔 다른 오이의 품종에 따라 최적의 식미감을 갖도록 선정되는 것이 바람직하며, 이는 대략 (과육 용액의 부피:껍질 용액의 부피)가 (90:10 ~ 95:5)의 범위에서 결정된다.

<실시예>

1. 방법 및 측정

① 껍질을 벗긴 오이 과육을 통상의 원심착즙방식으로 착즙된 착즙액을 얻는다.

② 껍질을 벗긴 오이 과육과 껍질 각각을 상술한 통상의 혼합믹서를 이용하여 마쇄하고(S10, S21 및 S22), 마쇄된 과육-과즙 혼합액과 껍질-과즙 혼합액 각각과 식용수를 1:1 부피의 비로 혼합한 혼합액 각각을 3㎛ 간극의 연마체의 틈을 갖는 정지상 고체고속용해 시스템을 이용하여 고속용해방식으로 분쇄하고(S31, S32), 과육이 고속용해방식으로 분쇄되어 용해된 용액과 껍질이 고속용해방식으로 분쇄되어 용해된 용액 각각을 40℃의 진공 조건에서 2시간 동안 농축시키고(S41, S42), 농축된 용액 각각을 0.5㎛의 멤브레인 필터로 여과하여(S51, S52), 60℃의 조건에서 10분동안 살균하였다.

③ ①에서 얻은 착즙액과, ②의 S31 및 S51에서 얻은 용액의 입자크기, 침전형성여부 및 가용성 고형물의 농도를 측정하였다.

④ ①에서 얻은 착즙액과, ②의 S51에서 얻은 용액에 대하여 회수율을 측정하였다.

2. 결과 및 정리

표 1은 각각 오이 과육을 원심착즙시킨 착즙액, 오이 과육을 고속용해방식으로 분쇄시켜 과육이 미립자 상태로 용해된 용액, 고속용해방식으로 얻은 용액을 여과시킨 용액의 특징을 정리한 것이고, 도 2a 내지 도 2c 각각은 표 1에 정리된 착즙액 및 용액의 사진이다.

표 1 및 도 2a 내지 도 2c를 참조하면, 본 발명에 따른 고속용해를 이용한 오이 기능성 음주보조음료는 원심착즙된 음료와는 달리 과육이 액상으로 용해되어 고체상 물질이 제거될 뿐만 아니라 가용성 고형물의 농도도 높게 나타나는 것으로 관찰되었다. 또한 고속용해방식을 이용한 본 발명에 따른 오이 기능성 식이음료는 그 투명도가 우수하고 가용성 고형물의 농도가 높아 음료로서의 상품성이 원심착즙으로 얻은 음료에 비하여 훨씬 우수한 것으로 나타났다.

구분	원심착즙후	고속용해후	여과후
입자크기	1mm 내외	1㎛~3㎛	-
침전형성여부	침전	유백색, 무침전	무색, 투명
가용성고형물	4.2Brix	6.4Brix	6.1Brix

표 2는 사용된 오이의 중량에 대한 착즙액의 중량을 비교하여 회수율을 정리한 것이다.

표 2를 참조하면 원심착즙방식에 의한 착즙액의 회수율은 25% 정도임에 비하여 고속용해방식에 의한 착즙액은 그 회수율이 70% 정도로 원심착즙방식에 의한 착즙액의 회수율에 비하여 매우 크게 나타났다.

구분	오이			원심착즙액		고속용해방식착즙액
	과육(g)	과피(g)	오이(g)	착즙액(g)	회수욜(%)	착즙액(g)	회수율(%)
시험1	680	270	1010	315	31.1	680	67.3
시험2	700	245	1060	230	21.6	700	66.0
시험3	780	245	1025	250	24.3	780	76.0
평 균	720	253	1031	265	25.7	720	70.0

상기와 같은 구성에 의하여 본 발명에 따른 고속용해방식을 이용한 오이 기능성 음주보조음료의 제조 방법은 고속용해방식을 이용하여 입자크기를 오이의 세포 단위 크기 또는 그 이하로 분쇄함으로써 오이의 세포체내에 함유된 물질까지 추 출이 가능하여 오이가 가지는 고유의 관능적인 맛과 향 그리고 기능적인 성분의 추출이 가능하고, 그 회수효율을 극대화시킬 수 있는 장점을 갖는다.

또한, 본 발명에 따른 고속용해방식을 이용한 오이 기능성 음주보조음료는 과육과 껍질을 분리하여 각각의 성분과 조직에 적합하게 분쇄한 다음에 혼합함으로써 껍질과 과육을 통째로 분쇄할 때 발생되는 식미감의 손상을 방지한 장점을 갖는다.

앞에서 설명되고 도면에 고속용해방식을 이용한 오이 기능성 음주보조음료 및 그 제조 방법은 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시한 예에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 보호범위는 이하의 특허청구범위에 기재된 사항에 의해서만 정하여지며, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 개량 및 변경된 실시한 예는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속한다고 할 것이다.

Claims (2)

1. 오이의 껍질과 과육을 분리하는 껍질분리과정과,

   분리된 오이 과육 및 껍질을 분리하여 각각 마쇄하는 마쇄과정과,

   마쇄되어 과육과 과즙이 혼합된 과육 혼합물 및 마쇄되어 껍질과 과즙이 혼합된 껍질 혼합물 각각에 식용수를 혼합하고, 그 혼합물 각각의 과육 및 껍질이 분쇄되어 미립자 형태로 각각의 용액에 용해되도록 각각의 혼합물을 가압하여 세포 크기 이하의 간극을 갖는 연마체의 틈사이로 고속으로 통과시키는 것을 반복적으로 행하는 고속용해과정과,

   과육이 미립자 형태로 용해된 과육 용액 및 껍질이 미립자 형태로 용해된 껍질 용액 각각을 진공 상태에서 저온으로 농축시키는 농축과정과,

   농축된 과육 용액 및 껍질 용액을 각각 여과하는 여과과정과,

   여과된 과육 용액 및 껍질 용액 각각을 저온으로 살균하는 살균과정과,

   살균된 과육 용액과 껍질 용액을 소정의 부피의 비로 혼합하는 혼합과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 고속용해방식을 이용한 오이 기능성 음주보조음료의 제조 방법.
2. 제1항의 방법으로 제조된 것을 특징으로 하는 고속용해방식을 이용한 오이 기능성 음주보조음료.

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