KR100745207B1 - 차가버섯 음료의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
분쇄된 차가버섯을 110℃에서 120분간 고압으로 열수추출한 여과액을 50℃로 감압농축하여 차가버섯 농축액을 제조하는 단계; 상기 단계에서 제조된 농축액 0.2%(w/w), 비타민 C 0.01%(w/w)와 나머지는 정제수를 넣어 혼합하여 혼합액을 제조하는 단계; 혼합액을 1㎛여과기로 여과한 후 여과액을 UHTST로 135℃에서 120초 살균한 후 97℃로 냉각하는 단계; 및 냉각된 제품을 85℃이상에서 10분 정치시켜 2차 살균하는 단계로부터 제조된 본 발명의 차가버섯 음료는 음료로서의 적성도 효과적으로 유지하면서 체내 혈청 지질을 저하시키는 효과도 발휘한다.
차가버섯, 음료, 지질
Description
본 발명은 차가버섯 음료의 제조방법에 관한 것이다.
버섯은 진균류에 속하는 담자균과 자낭균 중 자실체를 형성하는 고등균류로서 탄수화물, 단백질, 지질, 무기질 및 비타민 등의 각종 영양소를 다양하게 함유하고 있을 뿐 아니라 예로부터 식용 및 약용으로 널리 이용되어 온 자연식품이다. 최근 일부 버섯에서 항암작용, 항당뇨작용, 항콜레스테롤, 항산화작용이 보고되어 있고, 특히 차가버섯의 기능성에 관해서도 많은 연구자들의 관심이 증대되고 있다.
차가버섯(Inonotus obliquus)은 러시아와 일본 등 한랭한 곳의 자작나무에서 발견되지만 때때로 오리나무, 마가목, 물푸레나무에서도 발견되어진다. 차가버섯은 뜨거운 물에 우려먹는 방법으로 일찍부터 이용하여 왔으며 항종양 및 혈당저해 효과들이 보고되어 왔다.
한편, 본 발명자들은 차가버섯의 영양성분과 제2형 당뇨환자의 혈당관련인자에 미치는 영향을 조사하여 이미 보고하였다.
그러나, 차가버섯을 생으로 섭취하거나 열수추출물로 섭취하기에는 여러 문제점이 있었고, 이를 간편하게 식품의 형태로 섭취할 수 있는 방안으로서 음료 개발에 관한 보고는 종래에 없었다.
이에 본 발명에서는 차가버섯의 추출물을 꾸준히 섭취할 수 있는 음료를 개발하여 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 분쇄된 차가버섯을 110℃에서 120분간 4기압으로 열수추출한 여과액을 50℃로 감압농축하여 농축액을 제조하는 단계; 상기 단계에서 제조된 농축액 0.2%(w/w), 비타민 C 0.01%(w/w)와 나머지는 정제수를 넣어 혼합하여 혼합액을 제조하는 단계; 혼합액을 1㎛여과기로 여과한 후 여과액을 UHTST(Ultra high temperature short time)로 135℃에서 120초 살균한 후 97℃로 냉각하는 단계; 및 냉각된 제품을 85℃이상에서 10분 정치시켜 2차 살균하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차가버섯 음료의 제조방법을 제공한다.
이하, 본 발명에 대해 더욱 상세히 설명하고자 한다.
본 발명은 여러 가지 기능성 성분을 감이 함유하고 있는 차가버섯을 기능성 소재로서의 개발하여 음료로 제공하는 것인데, 그 제조과정은 다음과 같다.
(1)
차가버섯
농축액을 제조하는 단계
분쇄된 차가버섯을 110℃에서 120분 간 4기압으로 열수추출한 여과액을 50℃로 감압농축하여 차가버섯 농축액을 제조한다. 이와 같은 추출 및 농축의 방법에 의해 차가버섯 내에 있는 폴리페놀류 성분을 안전하게 추출할 수 있다.
(2) 혼합액을 제조하는 단계
상기 단계에서 제조된 차가버섯 농축액 0.2%(w/w), 비타민 C 0.01%(w/w)와 나머지는 정제수를 넣어 혼합하여 혼합액을 제조한다. 농축액이 고농도로 첨가될 경우에는 음료로서의 적성을 해치게 된다. 따라서, 농축액의 양을 최소로 감소시키는 것이 경제성이나, 관능상 바람직스러운데 그 양이 너무 작게 되는 경우는 차가버섯으로부터 발생되는 체내 지질 농도 저해 효과가 나타나지 않게 되는 문제가 있다.
이에 반복 실험 결과 총 음료 대비 0.2%(w/w)농도로 차가버섯 농축액이 조성될 경우 체내 지질 농도 저해 효과도 유의적으로 발생되면서 음료로서의 적성도 양호하게 유지된다.
(3) 여과 및 살균/냉각
혼합액을 1㎛여과기로 여과한 후 여과액을 UHTST(Ultra high temperature short time)로 135℃에서 120초 살균한 후 97℃로 냉각한다. 음료로 제조해서 유통시키기 위해서는 잡균의 번식을 억제하기 위해서 살균 또는 제균공정을 수행해야 한다. 본 발명에서는 여과 후, UHTST(Ultra high temperature short time)로 135℃에서 120초 살균한 후 97℃로 냉각하는데, 이와 같은 초고온 급속 살균법에 의해서 차가버섯 추출물 중 여러 유용성분의 파괴를 최소화 할 수 있다.
(4) 2차 살균 단계
냉각된 제품을 85℃이상에서 10분 정치시켜 2차 살균하여 최종 제품을 완성한다.
본 발명의 음료 제조시 두 번의 살균을 하는데, 첫 번째 살균은 진정한 미생물 살균이 목적이고 두 번째 살균은 음료의 향과 색을 보전하고자 하는 것이 목적이다.
차가버섯을 이용하여 제조한 본 발명의 음료는 고지방 식이와 섭취시켰을 때 건강지표 중 GOT 농도가 개선되고, 혈청의 총 콜레스테롤, LDL-콜레스테롤 농도가 차가버섯 음료를 섭취하지 않은 기본식이군과 같은 수준 수준으로 저하된다.
중성지질 농도는 고지방 식이로 인해 유의적 상승된 고지방 대조군과 비교 시 차가버섯 음료물을 10% 섭취한 군의 농도가 유의적으로 낮아진다. 또한 차가음료 섭취에 따른 동맥 경화 지수의 감소는 총 콜레스테롤 농도의 유의한 감소로 나타난 결과가 반영된 것으로 음료 섭취에 의해 또한 유의적으로 낮아진다. 이상의 결과에서 차가버섯을 이용하여 제조한 음료는 혈청 지질을 저하시키는데 효과가 있는 것이다.
이하, 본 발명의 구성을 하기 실시예 및 실험예에서 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명의 권리범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예1
:
차가버섯
음료의 제조
차가버섯을 먼지나 이물질을 제거한 후 흐르는 물로 가볍게 세척하여 음료제조용 원료로 준비하였다. 차가버섯을 잘게 부순 후 110℃에서 120분간 고압으로 추출 하여 여과하고 이 과정을 2회 반복하여 추출액을 합하여 50℃로 하여 감압농축하여 농축액을 제조하였다. 제조된 농축액 0.2%(w/w), 비타민 C 0.01%(w/w)와 나머지는 정제수를 넣어 성분을 혼합하였고 1차 배합이 완료된 배합액의 당도, pH를 측정하여 규격을 확인하였다. 배합이 완료된 배합액은 1㎛여과기를 이용하여 여과한 후 여과액을 UHTST(Ultra high temperature short time)으로 135℃에서 120초 살균한 후 97℃로 냉각하고 용기에 충전하였다. 용기에 충전된 제품을 85℃이상에서 10분 정치시켜 2차 살균한 후 서서히 냉각하여 본 발명의 차가버섯 음료를 제조하였다.
이하, 상기 실시예1에서 제조한 음료의 고지방 식이에 있어 혈청 지질 농도 개선효과를 하기 실험예를 통해 입증하는데, 혈청 지질 농도 개선 효과의 측정을 위한 방법은 하기와 같았다.
1) 동물의 사육
하기 실험예에서 사용된 동물은 150 g±5 g, 스프라그-다우리(Sprague-Dawley) 계(♂)의 흰쥐를 (주)샘타코에서 분양받아 1마리씩 스테인레스 스틸 ㅋ케케이지(항온항습기, 온도 22±2℃, 습도 50±5%)에 넣어 사육하며 연구를 진행하였다. 총 연구기간은 6주이었는데 일주일은 적응시기였고 실험식이는 5주간 섭취시켰 다.
2) 실험식이
일주일간 적응시킨 흰쥐를 난괴법에 의해 나누어 각 군당 10마리씩 총 4군으로 분류하였다. 즉 기본식이군(Basal diet group, BDG), 고지방 대조군(High fat diet control group, FDCG)과 고지방 식이에 실시예1의 음료 10%를 첨가한 군(High fat diet + 10% 실시예1의 음료, FD10M), 고지방 식이에 실시예1의 음료 20%를 첨가한 군(High fat diet + 20% 실시예1의 음료, FD20M)으로 나누었고 실험식이는 표 1에 자세히 정리하였다.
3) 혈액의 채취
사육한 실험동물의 혈액을 채취하기 위해 실험종료 12시간 전부터 절식시키고 마취하여 혈액을 취하였다. 채취 후 CBC 튜브에 3mL를 취하고, 나머지는 원심분리(US-5500CF, Vision, Korea)하여 혈청을 분리한 후 -80℃에서 냉동보관하였다.
4) 혈액학적 조사
WBC, RBC, Hct, Hb 및 MCV, MCH, MCHC는 자동분석기(Advia 120, Bayer, Japan)를 이용하여 분석하였고 림프구는 터크 용액(Turk solution)을 이용하여 염색하여 수를 카운트 한 후 백분률로 표시하였다.
5) 혈액의 임상화학 검사
총단백질은 뷰렛방법(Biuret method) 원리에 의해 TP 키트(Total protein reagent, Bayer, U.S.A.)를 이용하여 유색화합물을 형성시킨 후 자동분석기(Advia 1650, Bayer, Japan)를 이용하여 농도를 구하였다.
알부민은 브롬크레솔 그린-도우마스 방법(Bromcresol green-Doumas method)에 의해 알부민 키트(Albumin reagent, Bayer, U.S.A.)를 이용하여 화합물을 형성시킨 후 자동분석기(Advia 1650, Bayer, Japan)로 분석하였다.
총빌리루빈은 아조 반응(Azo reation) 원리에 의해 키트(Total bilirubin reagent, Bayer, U.S.A.)를 사용하여 발색시킨 후 자동분석기(Advia 1650, Bayer, Japan)로 농도를 구하였다.
크레아티닌(creatinine)은 알칼리 용액에서 포크로우트(pocrote)와 유색화합물을 형성하는데 형성속도를 측정하여 농도를 구한다. 이때 사용한 키트는 크레아(Boehringer Mannheim, Germany)이고 자동분석기(747, Hitachi, Japan)로 측정하였다.
요산(Uric acid)은 PAP 방법에 따라 키트(UA, Boehringer Mannheim, Germany)와 자동분석기(747, Hitachi, Japan)를 통해 혈청 내 요산농도를 구하였다.
혈중 요소태 질소(Blood urea nitrogen: BUN)은 킨르틱 UV 테스트(Kinrtic UV test)에 따라 요소 키트(Bodhringer Mannheim, Germany)와 자동분석기(747, Hitachi, Japan)로 농도를 측정하였다.
알카라인 포스파타아제(Alkaline phosphatase; ALP)는 AMP 버퍼를 이용하는 IFCC 방법에 의해 키트(Alkaline phosphate reagent, Bayer, U.S.A.)를 이용하여 발색시키고 자동분석기(Advia 1650, Bayer, Japan)로 측정하였다.
글루타믹 옥살로아세테이트 트랜스아미나아제(Glutamic oxaloacetate transaminase: GOT)는 혈청중의 GOT 작용으로 아스파트산과 α-케토글루타르 산은 옥살로아세트산과 L-글루타민산으로 변화된다. 다시 옥살로아세트산은 조효소 NADH의 존재하에서 MDH 작용으로 말산이 생성되는데 NADH가 NAD+로 산화될 때 340 nm에서 흡광도의 감소를 측정하여 농도를 구한다 이때 사용한 키트는 독일의 뵈링거 만하임(Boehringer Mannheim)의 ST 키트를 사용하였고 자동분석기(747, Hitachi, Japan)로 농도를 측정하였다.
글루타믹 파이루베이트 트랜스아미나아제(Glutamic pyruvate transaminase: GTP)는 혈청 중의 GPT 작용으로 L-알라닌과 α-케토글루타르산은 피루브산과 L-글루탐산으로 변화된다 생성된 피루브산은 조효소 NADH의 존재하에 LDH 작용으로 젖산으로 생성되는 데 NADH가 NAD+로 산화될 때 340 nm에서 흡광도의 감소를 측정한다. 독일의 뵈링거 만하임(Boehringer Mannheim)의 ALT 키트를 이용하였고 자동분석기(747, Hitachi, Japan)로 측정하였다.
락테이트 데하이드로제나아제(Lactate dehydrogenase: LDH)는 "Buffered pyruvate substrate"와 NADH2에다 혈청을 가해 배양시키면 혈청내의 LDH에 의해 피루브산이 감소되고 젖산와 NAD+가 생성되는 원리로 LDH 키트(Boehringer Mannheim, Germany)를 이용하여 발색시킨 후 자동분석기(747, Hitachi, Japan)로 측정하였다.
6) 혈청의 콜레스테롤 및 중성지질의 분석
총 콜레스테롤은 효소적 발색 테스트(Enzymatic colormetic test)에 의해 R208 시약(Cholestero-R, Youngdong Pharm., Korea)으로 발색시킨 후 자동분석기(747, Hitachi, Japan)로 농도를 구하였다.
HDL-콜레스테롤은 효소적 발색 방법을 이용하여 HDL-콜레스테롤 키트(Boehringer Mannheim, Germany)와 생화학분석기(7450, Hitachi, Japan)로 측정하였다.
LDL-콜레스테롤은 LDL-콜레스테롤 키트(Daichi, Japan)와 생화학분석기(7450, Hitachi, Japan)를 이용하여 직접 농도를 구하였다.
트리글리세라이드(Triglyceride)는 효소적 글리세롤 비소거법의 원리에 의해 분석하였다. TG 키트(Boehringer Mannheim, Germany)와 자동분석기(747, Hitachi, Japan)를 이용하여 분석하였다.
한편, 수집된 모든 자료는 SPSS 프로그램(version 10.0)을 이용하여 처리하였다. 모든 측정치는 평균±표준편차를 구하였고 네군간의 차이는 분산분석 및 던칸의 다중 검정을 통해 p<0.05 수준에서 유의성을 검증하였다.
실험예
1:
차가버섯음료
섭취에 따른 건강상태의 변화
고지방 식이와 함께 차가버섯음료를 5주간 섭취한 후의 건강상태의 변화를 관찰하기 위해 혈액학적 성상 및 혈청의 임상화학 검사를 실시하여 표2 및 표3에 정리하였다.
표2에서 보듯이 기본식이군, 고지방 대조군 및 음료를 섭취한 두 군에서 모두 혈액학적 성상은 정상농도를 유지하고 있었다. 또한 네군간의 유의적인 차이를 보인 항목은 없는 것으로 나타났다.
혈액학적 성상은 어떤 질병상태에 노출되기 전에는 정상농도 범위를 크게 벗어나지 않으므로 혈액학적 성상만으로 건강증진효과를 논하기는 어려우나 5주간의 차가음료 섭취에 의해서는 정상농도를 벗어나지 않은 점으로 보아 차가버섯음료가 혈액학적 요인에 유해한 영향을 미치지는 않은 것으로 생각된다.
또한, 체내 영양상태를 민감하게 반영하는 혈청의 임상화학적 결과에서 네 군간에 유의적인 차이를 보인 항목은 GOT 농도였는데 이는 차가버섯음료가 고지방 식사에서 오는 간의 부담을 감소시키므로 나타난 결과로 사료된다. 즉, 표2 및 표3의 결과를 바탕으로 차가버섯음료가 건강개선에 미치는 효과를 판단해 보면 5주간의 음료 섭취가 건강에 아무런 유해한 영향을 미치지 않고 다소 유익한 영향을 주었음을 알 수 있었다.
실험예2
:
차가버섯음료
섭취에 따른 혈청 지질 농도의 개선 효과
하기 표4에서 기본식이군, 고지방 대조군 및 고지방 식이에 10%, 20%의 차가버섯음료를 섭취한 네 군의 총 콜레스테롤, LDL-콜레스테롤, HDL-콜레스테롤, 중성지질 농도 및 동맥경화지수를 정리하였다.
HDL-콜레스테롤을 제외한 모든 지질의 농도가 네군간에 유의적인 차이를 보였다. 총 콜레스테롤 농도는 차가버섯음료를 섭취한 두군의 농도와 기본식이군의 농도가 같은 수준으로 나타나 차가버섯음료가 혈청의 총 콜레스테롤 농도를 낮추는데 효과가 있었음을 알 수 있다.
한편, LDL-콜레스테롤의 농도는 고지방 섭취에 의해 유의적으로 상승되었고 또한 상승된 농도는 차가버섯음료 섭취에 의해 유의적으로 낮아져서 10% 섭취군에서는 그 농도가 50.42 mg/dL로서 기본식이군의 46.24 mg/dL와 같은 수준으로 낮아졌다. 중성지질의 농도는 고지방 식이 섭취에 의해 기본식이군보다도 유의적으로 높아져서 146.07 mg/dL로 상승되었고 10% 및 20%의 차가버섯음료 섭취에 의해 각각 67.75 mg/dL, 51.75 mg/dL로 유의적으로 낮아진 결과를 보였다.
한편, 동맥경화지수는 기본식이군에서 6.07, 고지방 대조군에서 11.72, 10% 섭취군에서는 6.77, 20% 섭취군에서는 6.74로 나타나 서로 유의적은 차이를 보였는데 이는 차가버섯음료가 총 콜레스테롤 농도는 낮춘데서 기인한 것으로 혈청의 지질 농도 개선에 매우 좋은 효과를 나타낸 것이다.
이상, 상기에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 차가버섯음료는 음료로서의 적성도 유지하고, 체내 지질 농도 저하효과도 있는 뛰어난 발명이므로 식품산업에 있어 매우 유용한 것이다.
Claims (1)
- 분쇄된 차가버섯을 110℃에서 120분간 4기압으로 열수추출한 여과액을 50℃로 감압농축하여 차가버섯 농축액을 제조하는 단계;상기 단계에서 제조된 농축액 0.2%(w/w), 비타민 C 0.01%(w/w)와 나머지는 정제수를 넣어 혼합하여 혼합액을 제조하는 단계;혼합액을 1㎛여과기로 여과한 후 여과액을 UHTST로 135℃에서 120초 살균한 후 97℃로 냉각하는 단계; 및냉각된 제품을 85℃이상에서 10분 정치시켜 2차 살균하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차가버섯 음료의 제조방법.
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