KR100775055B1 - 녹용에서 추출한 콜라겐을 함유하는 건강 기능성 음료 및그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 녹용 추출 콜라겐을 유효 성분으로 하는 건강 기능성 음료 및 그 제조방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 한약재인 계내금에서 추출한 조효소액을 이용하여 녹용에서 콜라겐 성분을 추출하며, 녹용 추출 콜라겐을 함유한 건강 기능성 음료 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명 녹용 콜라겐 음료의 경우 콜라겐 단백질을 구성하는 아미노산인 하이드로시프로린과 하이드로시라이신의 함량이 높아 건강 기능성 효능과 천연물 유래 효소로 추출하여 녹용의 유효성분 함량이 높은 기능성이 강화된 음료를 제공하는 것이다.
콜라겐, 녹용, 음료, 기능성, 항산화활성
Description
본 발명은 계내금 조효소액을 이용하여 녹용에서 추출한 콜라겐을 함유하는 건강 기능성 음료 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
더욱 상세하게는 한약재인 계내금에서 추출한 조효소 처리로 녹용의 유효성분의 변화를 최소화하고, 콜라겐 성분이 향상된 건강 기능성 음료 조성물 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명에 사용된 조효소액인 계내금은 소식약(消食藥)으로 소화가 잘되게 하고 식욕을 촉진시키는 약재이다. 한방에서 음식물을 소화시키고 적체(積滯)된 음식물을 정상적으로 내려가도록하는 약으로 소도약(消導藥)이라고도 한다. 소화를 촉진시키는 대표적 한약재는 계내금외에도 산사(山査)·맥아(麥芽)·곡아·신곡·나복자(蘿蔔子) 등이 있으며, 이들 약재는 리파아제(lipase)나 아밀라아제(amylase) 및 비타민 B 등을 함유하고 있어 소화를 촉진시켜 주며, 본 발명에서 계내금이 단백질 분해 효소의 역할이 기대됨으로 녹용 추출 효소로 사용하였다.
녹용은 동양 의학에서 많은 병의 치료제로 이용되고 있으며 특히 간질, 괴양, 빈혈, 류머티즘 등에서 많이 사용되고 있다. 중국의학대사전에 의하면 녹용은 심장의 고동을 느리게 하면서 크기를 감소시켜 혈압을 내려줌으로써, 심장에 이로운 것으로 서술하고 있다. 또한 이것은 식욕을 촉진시켜 불면증을 고치며 신장 기능을 증진시키고, 이뇨작용을 하며, 궤양 치료, 기타 피부와 뼈의 상처를 치유하는데 이용하며, 조혈작용, 강장작용, 소화기관 계통의 기능촉진, 신장, 강장기능의 촉진, 전신허약, 병후의 쇠약과 정장작용, 정력감퇴, 무기력증에 대해 성기능을 회복, 촉진시키며 종기, 상처의 치유 촉진작용을 한다. 녹용 성분 중 pantocrin에는 choline 작용물질 및 신경계의 구성단위인 proteolipis, ganglioside, sphingomyelun 등이 다량으로 함유되어 있고, 그 주된 약리작용은 choline 작용물질에 기초를 둔 말초부교감신경 자극이다. 위 자료와 같이 녹용에 의해 치료되지 않은 병이 없는 것으로 보이며, 녹용의 성분을 분석한 보고에 의하면 녹용은 콜라겐, 인산칼슘, 탄산칼슘, 단백질 성분 등이 함유된 것으로 보고하였다. 녹용은 동물의 성장을 촉진하며 장기의 발육 등에 관여하며 특히 웅성에 있어 효과가 현저한 것으로 보고 되고 있다. 녹용은 인삼등과 마찬가지로 정상적인 상태에서 보다 질병 등 생체에 이상이 생겼을 때 이를 회복시켜 주는 효험이 있는 것으로 알려지고 있으므로 현대인들의 각종 질환 예방 및 치료에 매우 유용한 한약재이다.
콜라겐은 피부의 섬유 아세포에서 생성되는 주요 기질 단백질로서 세포 외 간질에 존재하고, 생체 단백질 총 중량의 30%를 차지하는 중요한 단백질로 견고한 3중 나선 구조를 가지고 있다. 주된 기능으로는 피부의 기계적 견고성, 결합조직의 저항력과 조직의 결합력, 세포접착의 지탱, 세포분할과 분화(유기체 성장 혹은 상처 치유시)의 유도 등이 알려져 있다(Van der Rest et al, 1990). 이러한 콜라겐은 고령화 및 자외선 조사에 의한 광노화에 의해 감소하며, 일반적으로 80세에는 20세에 비해 65%정도 감소하여 피부의 두께가 얇아지고, 이러한 현상은 피부의 주름 형성에 밀접하게 연관된다고 알려져 있다(Arthur K. Balin et al, "Aging and the skin", 1989). 또한 근래에 들어 피부 노화에 대한 광범위한 연구가 진행되면서 피부에서 콜라겐의 중요한 기능이 차츰 밝혀지고 있다. 이와 같은 연구들로부터, 피부내 콜라겐 합성 촉진에 의해 콜라겐 대사가 활발해지면 진피 메트릭스 성분이 증가되어 주름개선, 탄력증진, 피부강화, 상처치유의 효과를 기대할 수 있다.
음료에 대한 기술 현황을 살펴보면, 단백질과 포도당 등을 혼합하여 조성한 단식 보조용 음료 조성물(대한민국 특허출원 제 10-2002-0046660호), 과당, 포도당, 유기산 등의 조성으로 구성된 청량음료 및 그 제조방법(대한민국 특허출원 제 10-1999-0007124호), 구연산, 아연 및 알부민을 함유한 음료 조성물(대한민국 특허출원 제 10-2002-0029697호), 구연산, 아연 등의 강화제, 감미제, 산미제, 교미제, 보존제 등을 함유한 음료 조성물(대한민국 특허출원 제 10-2002-0079018호) 등 대부분의 음료들이 각종 유기산과 감미제, 보존제 등이 혼합된 제품들이며, 무화과를 이용한 음료수의 조성물(대한민국 특허출원 제 10-2004-0111608호), 백리향의 추출물, 정유성분을 함유한 백리향 음료 조성물(대한민국 특허출원 제 10-2001-0041737 호), 고로쇠 수액을 이용한 혼합음료 제조방법(대한민국 특허출원 제 10-2003- 0090225호) 등 일부 식물 추출물을 원료로 한 음료의 개발이 있으나, 건강 기능성을 강화시킨 음료의 개발 및 콜라겐 원료 함량을 증강한 기술은 아직 미미한 수준이다.
일반적으로 콜라겐은 동물의 피부, 가죽 및 뼈로부터 묽은 산을 사용해 소량의 가용성 콜라겐을 추출하거나, 알칼리로 가용화시켜 제조함으로 콜라겐 단백질을 구성하는 아미노산인 하이드로시프로린과 하이드로시라이신의 함량이 매우 낮을 뿐만 아니라 산을 중화시키는데 필요한 알칼리성 약품 때문에 심한 염기취가 발생함으로 현재는 양질의 콜라겐 원료를 생산할 수 없는 현실이다.
따라서, 본 발명에서는 피부 미용에 대한 관심의 증대로 소비자의 선호도가 높은 양질 콜라겐과 콜라겐을 구성하는 하이드로시프로린과 하이드로시라이신 아미노산의 함량이 높은 음료 및 그 제조방법을 완성하고자 한다.
본 발명은 한약재인 계내금 조효소를 이용하여 대표적인 동물성 보약재인 녹용에서 콜라겐 성분을 추출하여 기능성이 향상된 건강 음료 및 그 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명에 사용된 계내금은 한방에서 식체(食滯)나 소식(消食) 작용에 사용되고 있으며, 단백질 분해 효소의 역할이 기대됨으로 녹용 추출용 조효소로 활용하였다. 일반적으로 콜라겐은 동물의 피부, 가죽 및 뼈로부터 묽은 산을 사용해 소량의 가용성 콜라겐을 추출하거나, 알칼리로 가용화시켜 제조함으로 콜라겐 단백질을 구성하는 아미노산인 하이드로시프로린과 하이드로시라이신의 함량이 매우 낮을 뿐만 아니라 산을 중화시키는데 필요한 알칼리성 약품 때문에 심한 염기취가 발생함으로 양질의 콜라겐 제품을 생산할 수 없었다.
따라서 본 발명에서는 천연물 유래 효소를 이용하여 최고의 한약재인 녹용에서 콜라겐을 추출하는데 성공하였으며, 이러한 양질의 콜라겐을 함유하면서 콜라겐 단백질을 구성하는 아미노산인 하이드로시프로린과 하이드로시라이신의 함량이 높은 건강 기능성이 향상된 음료 및 그 제조방법을 완성하였다.
이하 본 발명의 구성을 제시한다.
본 발명에 사용한 계내금과 녹용은 대구 약령시장에서 구입한 것을 사용하였으며, 녹용은 중급 제품을 이용하였다.
본 발명은 시판식초 150mL에 계내금 분말 9g을 넣어 40℃에서 계내금 조효소액을 추출하는 공정; 계내금 조효소액 120~200mL, 바람직하게는 150mL에 녹용10~20g, 바람직하게는 14.5g을 넣어 60℃에서 10시간 동안 녹용 추출하는 공정; 추출된 녹용은 멤브레인 필트를 사용하여 녹용 콜라겐을 분리하는 공정; 기타 음료 베이스에 녹용 콜라겐 일정량을 혼합하여 콜라겐 음료를 완성 단계로 이루어진다.
본 발명에서 사용한 녹용 콜라겐은 계내금 조효소액을 사용하여 녹용에서 추출한 결과 콜라겐을 구성하는 아미노산인 하이드로시프로린과 하이드로시라이신 함량이 녹용 추출액 100g 중에 각각 128.7mg와 14.9mg 함유되어 있는 양질의 콜라겐으로 밝혀졌다.
본 발명 녹용 콜라겐 추출물을 함유하는 음료를 제조하기 위해 먼저 음료의 저장성과 음료의 안정성을 파악하고, 기능성 효능을 알아보는 녹용 추출 콜라겐의 항산화 활성을 측정해 보고, 상기 녹용 콜라겐액에 음료 조성물로서 배, 매실, 자두 농축액 중에서 선택된 어느 하나의 농축액을 0.01~1.0중량%를 첨가함으로써 기호도를 향상시킬 수 있도록 하였다. 또한 상기 녹용 콜라겐액에 안정화를 위하여 비타민 C, 구연산, 사과산 중에서 1종 또는 2종을 선택하여 안정화제 0.01~2.0중량%를 사용하였으며, 향료는 0.02~0.04중량% 첨가하였고, 점착제로는 식이섬유소를 사용하였으며, 물을 전체가 100중량%가 되도록 첨가하였다.
이하, 본 발명 녹용 콜라겐을 함유하는 건강 기능성 강화 음료 및 그 제조방법을 실시예를 들어 상세히 설명하지만, 본 발명의 권리범위는 이들 실시 예 및 구성비에만 한정되는 것은 아니다.
< 실시예 1 : 녹용 콜라겐을 첨가한 음료의 제조 1 >
계내금 조효소를 이용하여 녹용에서 추출한 콜라겐액(10Brix) 3중량%, 배 농축액 1.0중량%, 비타민 C 1.0중량%, 구연산 0.5중량%, 안정제 0.05중량%, 향료 0.02중량%, 정제수 94.43중량%를 배합하여 교반시킨 후 95℃에서 30초간 살균하고, 용기에 85℃로 충전하여 밀봉하였다. 밀봉된 용기의 뚜껑을 살균한 후 30℃에서 냉각하여 녹용 콜라겐 음료를 제조하였다.
< 실시예 2 : 녹용 콜라겐을 첨가한 음료의 제조 2 >
실시예 1에 의해 제조된 녹용 콜라겐액(10Brix) 6중량%, 배 농축액 1.0중량 %, 비타민 C 1.0중량%, 구연산 0.5중량%, 안정제 0.05중량%, 향료 0.02중량%, 정제수 91.43중량%를 배합하여 교반시킨 후 95℃에서 30초간 살균하고, 용기에 85℃로 충전하여 밀봉하였다. 밀봉된 용기의 뚜껑을 살균한 후 30℃에서 냉각하여 녹용 콜라겐 음료를 제조하였다.
| 녹용 콜라겐 함량(%) | 색도 | 관 능 검 사 | |||||
| L | a | b | 색 | 향 | 맛 | 종합 | |
| 3 | 83.78 | 0.10 | 7.42 | 3.3 | 3.4 | 3.5 | 3.5 |
| 6 | 84.61 | 0.11 | 7.66 | 3.5 | 3.2 | 3.1 | 3.2 |
상기 실시예 1과 2에서 제조한 녹용 추출 콜라겐 음료의 색도 및 관능검사 결과를 [표1]에 나타내었다. 본 발명에서 녹용 콜라겐 음료의 색도 측정은 색차계(Minolta CR-200, Japan)를 사용하여 L(명도), a(적색도), b(황색도) 값으로 나타내었다. 이때 표준 백색판의 값은 L값 94.06, a값 0.06, b값 1.46 이었으며, 관능검사는 검사원 10명으로 하여 제조된 인삼 생즙의 색감과 향, 맛, 전체적인 기호도를 5점 평점법으로 관능 평가하였다(장건형, 「식품의 기호성 관능검사」개문사, 1975년 참조). 녹용 콜라겐 3%과 6%간 색도는 뚜렷한 차이는 없었으나, 콜라겐 함량이 많을 수 록 약간 진한 색을 보였으며, 관능검사결과 색은 6%가 약간 높았으나, 전반적으로 3% 첨가시 향과 맛, 종합적인 기호도가 높은 것으로 나타나 콜라겐 음료의 경우 3%가 최적 콜라겐 함량 비율로 나타났다.
< 실시예 3 : 녹용 추출 콜라겐의 항산화 효소 활성(SOD)측정 >
본 발명에 사용한 녹용 콜라겐 추출물의 항산화 능력을 검증하기 위해 Superoxide dismutase(SOD) 유사 활성 측정 실험을 실시하였다. 항산화 활성 실험은 녹용 추출물이 기능성 소재로서의 검증을 확인하는 것으로, 시료 0.4mL에 Et-OH 0.4mL 넣고 교반한 후, Tris-HCl 완충용액 10.4mL과 7.2mM Pyrogallol 0.8mL을 넣고 다시 교반한다. 25℃에서 10분간 반응시키고, 1N-HCl 0.4mL을 넣고 교반한 후, 420nm에서 흡광도를 측정한 결과, 시판중인 효소제를 이용한 녹용 추출물의 경우 항산화 활성이 없었으나, 본 발명 계내금 조효소액으로 추출한 녹용 추출물의 경우 79.4%의 높은 값을 보여 항산화 효과가 뛰어난 것으로 나타났다.
SOD 유사 활성능(%) = (1 - 시료첨가구÷무첨가구)×100
[표 3] 녹용 콜라겐의 SOD 유사 활성 측정 실험
| 구 분 | 1회 | 2회 | 3회 | 평균 | SOD |
| 무첨가 | 0.174 | 0.174 | 0.176 | 0.174 | |
| 시판효소를 이용한 녹용 추출 | 0.254 | 0.262 | 0.257 | 0.257 | - |
| 계내금 조효소를 이용한 녹용 추출 | 0.036 | 0.038 | 0.035 | 0.036 | 79.4% |
이에 본 발명 녹용 콜라겐 음료는 항산화 활성이 증대되어 건강 기능성 음료로서 조건을 완성하였다.
본 발명은 한약재인 계내금에서 추출한 조효소액을 이용하여 녹용에서 콜라겐을 추출하였으며, 이는 현재까지 산, 염기 분해법으로 생산되는 콜라겐의 이취를 줄여 소비자 기호도를 충족시키고, 콜라겐 단백질을 구성하는 아미노산인 하이드로시프로린과 하이드로시라이신의 함량을 증대시킨 양질의 콜라겐 음료를 제공하는 효과가 있으며, 이를 이용한 건강 기능성 강화 콜라겐 음료를 완성한 결과, 현재 음료 시장의 대부분을 차지하고 있는 유기산이나 탄산, 과즙 음료보다 유효성분이 뛰어난 녹용으로부터 콜라겐을 추출한 것으로 어떤 음료 원료에 비해 그 효능이 높은 음료이며, 또한 한방 자원을 이용한 효용 가치 증대와 고부가가치를 높이는 제품이 될 것으로 기대된다.
Claims (2)
- 식초에 계내금 분말을 넣어 40℃에서 계내금 조효소액을 추출하는 공정; 상기 공정에서 얻은 계내금 조효소액 120~200mL에 녹용 10~20g을 넣어 60℃에서 10시간 동안 추출하는 공정; 추출된 녹용으로부터 멤브레인 필터를 사용하여 녹용 콜라겐을 분리하는 공정; 및 상기 공정에서 얻은 녹용 콜라겐 3~6중량%, 배, 매실, 자두 농축액 중에서 선택된 어느 하나의 농축액 0.01~1.0중량%, 비타민 C, 구연산, 사과산 중에서 선택된 1종 또는 2종의 안정화제 0.01~2.0중량% 및 향료 0.02~0.04중량%를 함유하고 점착제로는 식이섬유소를 사용하며 잔량은 물로 구성되는 음료를 제조하는 공정으로 구성되는 녹용 콜라겐 함유 기능성 음료의 제조방법.
- 제 1항 기재의 제조방법으로 제조된 음료.
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