KR100814382B1 - 기능성 더덕 음료 및 그의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 더덕을 이용한 음료 제품 개발에 관한 것으로, 고혈압의 예방 및 개선용 기능성 더덕 음료 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따라 음용이 용이한 기능성 음료를 장기 복용함으로써, 식습관 등에 의해 유발되기 쉬운 고혈압을 예방할 수 있다.
더덕, 항암, 항고혈압
Description
도 1은 실시예 1 내지 5에 따라 제조된 본 발명의 산더덕 추출물을 1, 3, 5, 7, 9, 12mg/ml의 농도에 따른 암세포 증식 억제효과를 측정하여 나타낸 것이며,
도 2는 실시예 1 내지 5에 따라 제조된 본 발명의 산더덕 추출물의 항고혈압효과에 대한 결과를 나타낸 것이며,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 산더덕 추출액 및 음료의 제조공정이며,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 산더덕 음료의 제조공정도이다.
본 발명은 고혈압의 예방 및 개선용 기능성 더덕 음료 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
더덕은 초롱꽃과(Campahutaceae)에 속하는 다년생 덩쿨성 식물로 재배역사는 오래지 않고 주로 야생에서 자라는 것을 채취하여 잔대대용 한약재와 식용으로 하던 것을 순화재배 하게 되었다. 더덕은 편도선염, 궤양, 폐결핵, 천식, 해독, 거담 및 진해 등에 효과가 있는 것으로 알려져 예로부터 사삼이라 불리며 인삼대용으로 널리 이용되어 왔다. 더덕(Codonopsis lanceolata Benth et Hook)의 종류로는 야생더덕인 산더덕과 인공 재배더덕인 밭더덕이 있는데 산더덕이 맛과 향에 있어서 밭더덕 보다 우수하다고 하나 객관적인 자료는 없는 실정이다.
산더덕은 한국, 중국 및 일본의 산간 지방에서 야생하는 다년생 초본으로서 예로부터 도라지와 함께 일반적인 식품 및 사삼이라 하여 한방에서는 인삼대용으로 민간요법의 약제로도 널리 사용되어왔다. 산더덕은 독특한 풍미로 인해 구이나 절임 식품을 비롯, 생으로도 많이 이용되고 있으며, 일부 가공식품의 원료로도 사용되고 있다. 그러나, 잠재적 이용가치에 비해 아직은 그 활용이 매우 제한되어 있는 실정이다. 따라서 현재까지 알려진 산더덕의 여러 약효는 물론 새로운 생리적 기능을 과학적으로 구명함으로써 산더덕의 식품학적 우수성을 입증함과 함께 이를 이용한 고부가가치 식품소재 및 가공식품을 개발하는 것은 학문적, 기술적 측면 뿐 아니라 경제적 면에서 그 의의가 매우 클 것이다.
특히, 현대 성인병의 대부분을 차지하는 고혈압, 암등의 경우 모든 현대인이 극복해야하는 질병이며, 식습관에서 유래한 질병으로 식습관을 개선하거나 또는 상기 질병에 효과가 있는 기능성 식품을 장기복용하는 것으로 이를 예방 및 치유할 수 있다고 할 것이다. 특히 음용이 쉽고 용이하며, 맛이 탁월하여 음용에 거부감이 없는 음료라면 더욱 바람직할 것이다. 본 발명자들은 이러한 관점에서 착안하여, 항고혈압 특성이 우수한 기능성식품, 특히 음용이 용이한 기능성 음료를 완성하고자 연구하던 중 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명은 더덕 추출물을 유효성분으로 하는 고혈압 예방 및 개선용 기능성 더덕음료 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
더덕을 물, 알코올, 또는 효소로 추출하여 얻은 항고혈압의 예방 및 치료에 효과적인 더덕 추출물을 제공한다.
상기 물로 추출한 더덕 추출물은 더덕을 90~150℃에서 3~6 시간동안 더덕 중량의 2~4 배의 물을 가하여 추출하고 여과하여 얻어진 열수 추출물일 수 있다.
상기 알코올로 추출한 더덕 추출물은 더덕을 90~150℃에서 3~6 시간동안 더덕 중량의 2~4 배의 알코올을 가하여 추출하고 여과하여 얻어진 알코올 추출물일 수 있다. 여기서 상기 알코올은 본 발명의 일 실시예에서 에탄올이 바람직하게 사용될 수 있다. 상기 알코올은 30~60%의 알코올이 바람직하게 사용될 수 있다.
상기 효소로 추출한 더덕 추출물은 더덕을 더덕의 중량에 2~4 배의 물을 가한 후 0.5~0.9%의 효소를 첨가하여 pH를 4~6으로 조절한 후 36~38℃의 인큐베이터에서 4~6시간 추출한 후 여과지로 여과하여 얻어진 효소 추출물일 수 있다. 여기서 상기 효소는 셀룰라아제(cellulase)가 사용될 수 있다.
상기 더덕은 더덕 추출액의 추출수율을 향상시키기 위해 분쇄기를 이용하여 분쇄한 후 추출하는 것이 바람직하다.
상기 더덕 추출물들은 동결하여 동결 건조기로 분말화 한 후 70~90메쉬(mesh)로 여과하여 사용될 수 있다.
상기 더덕은 산더덕 또는 밭더덕일 수 있다.
본 발명의 또 다른 목적을 위하여, 본 발명은
상기 더덕 추출물을 유효성분으로 하여 전체 중량당 0.01~10 중량%을 함유하는 고혈압의 예방 및 개선용 기능성 더덕 음료를 제공한다. 더덕음료 총 중량을 기준으로 더덕 추출물이 0.01 중량% 미만이면 더덕의 향과 맛을 전혀 느낄 수 없고, 더덕 추출물이 10 중량% 이상이면 더덕의 향과 쓴맛이 너무 강하여 이들을 음료의 기호도가 감소하는 문제가 있다. 약효적 효과면에서는 고농도일수록 효과적이므로 음용에 이상이 없다면 그 이상 첨가도 가능하며, 또한 저농도일지라도 지속적인 음용으로 인해 그 유용성분이 체내에 축적됨으로써 그 기능을 발휘할 수 있으므로, 더덕의 맛과 풍미를 느끼기 위해서는 상기 유효범위가 바람직하나, 약효적인 면에서는 상기 범위를 벗어나서도 사용될 수 있다.
상기 더덕 추출물은 열수 추출물이 바람직하다.
상기 더덕 추출액은 저장성을 높이기 위해 추출액을 최대 60 브릭스(Brix)까지 농축하여 더덕 음료의 주성분으로 사용할 수 있다.
상기 기능성 더덕 음료는 기타 첨가제로서, 당류 1~5중량%, 구연산 0.1~0.5중량%, 비타민 C 0.01~0.005중량%, 덱스트린 0.1~0.5중량%를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 목적을 위하여 본 발명은
더덕을 분쇄기로 분쇄하는 단계,
상기 분쇄된 더덕을 물, 알코올 또는 효소로 추출하는 단계,
상기 더덕 추출물을 유효성분으로 하여 총 음료 중량에 대하여 0.01~10 중량%로 포함되도록 정제수를 혼합하는 단계를 포함하는 암 및 고혈압 예방 및 개선용 기능성 더덕 음료의 제조방법을 제공한다.
상기 기능성 더덕 음료의 제조방법은 상기 추출물을 여과하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 물로 추출한 더덕 추출물은 더덕을 90~150℃에서 3~6 시간동안 더덕 중량의 2~4 배의 물을 가하여 추출하고 여과하여 얻어진 열수 추출물일 수 있다.
상기 알코올로 추출한 더덕 추출물은 더덕을 90~150℃에서 3~6 시간동안 더덕 중량의 2~4 배의 알코올을 가하여 추출하고 여과하여 얻어진 알코올 추출물일 수 있다. 여기서 상기 알코올은 본 발명의 일 실시예에서 에탄올이 바람직하게 사용될 수 있다. 상기 알코올은 30~60%의 알코올이 바람직하게 사용될 수 있다.
상기 효소로 추출한 더덕 추출물은 더덕을 더덕의 중량에 2~4 배의 물을 가한 후 0.5~0.9%의 효소를 첨가하여 pH를 4~6으로 조절한 후 36~38℃의 인큐베이터에서 4~6시간 추출한 후 여과지로 여과하여 얻어진 효소 추출물일 수 있다. 여기서 상기 효소는 셀룰라아제(cellulase)가 사용될 수 있다.
또한 더덕액과 정제수를 혼합하는 단계에서 더덕 음료의 기호성과 기능성을 향상시키기 위해 공지의 식품첨가물을 부재료로 첨가할 수 있다.
상기 기능성 더덕 음료의 제조방법은 기타 식품첨가제로서, 당류 1~5중량%, 구연산 0.1~0.5중량%, 비타민 C 0.01~0.005중량%, 덱스트린 0.1~0.5중량%를 더 첨가하는 단계를 포함할 수 있다.
한편, 상기의 첨가제는 음료분야에 사용되는 식품첨가물의 일종으로서 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 첨가제는 적절하게 선택하여 사용할 수 있으므로 본 발명의 더덕 음료 제조에 있어서 식품 첨가제는 상기의 식품첨가물에만 한정되는 것이 아니라 소비자의 기호에 맞추어 다양한 식품첨가제를 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 산 더덕 음료는 도 4에 도시된 바와 같이 원재료 배합단계; 이물질 제거 단계; 예열 단계; 탈기 단계; 살균 단계; 충진 단계; 밀봉 단계; 캡 살균단계; 냉각 단계 및 포장 단계로 이루어질 수 있다.
이하 본 발명을 실시예를 통해 더욱 상세히 설명한다. 그러나 하기 실시예들은 예시의 방법으로 기재된 것으로 본 발명의 범위를 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다.
실시예
1:
산더덕
열수
추출물의 제조
산더덕 1Kg을 잘 수세하여 이물질을 제거한 후 분쇄기를 이용하여 분쇄하고, 100℃에서 4시간동안 더덕 중량의 3배의 물을 가하여 추출하고 Toyo No 5C 여과지로 여과하여 산더덕 열수 추출물 3700mL을 얻었다. 이렇게 얻어진 추출물을 -40℃에서 동결하여 동결 건조기로 분말화 한 후 80mesh로 여과하여 산더덕 열수 추출 분말 50g을 얻었다.
실시예
2~4:
산더덕
에탄올 추출물의 제조
산더덕 1Kg을 잘 수세하여 이물질을 제거한 후 분쇄기를 이용하여 분쇄하고, 100℃에서 4시간동안 더덕 중량의 3배의 50%, 70%, 100%의 에탄올을 각각 가하여 추출하고 Toyo No 5C 여과지로 여과한 후 용매를 모두 제거하도록 농축하여 산더덕 에탄올 추출물 3700mL을 얻었다. 또한, 추출한 추출물을 -40℃로 동결하여 동결건조기로 분말화 한 후 80mesh로 여과하여 산더덕 에탄올 추출 분말 40g을 얻었다.
실시예
5:
산더덕
효소 추출물의 제조
산더덕 1Kg을 잘 수세하여 이물질을 제거한 후 분쇄기를 이용하여 분쇄하고, 더덕 중량의 3배의 물을 가한 후 0.75%의 효소를 첨가하고 pH를 5.0으로 조절한 후 37℃ Incubator에서 4시간동안 추출하고 Toyo No 5C 여과지로 여과한 후 산더덕 효소 추출물 3700mL을 얻었다. 상기 추출물을 -40℃에서 동결하여 동결건조기로 분말화 한 후 80mesh로 여과하여 산더덕 효소 추출 분말 50g을 얻었다.
실험예
1:
산더덕
추출물의 암세포 증식 억제 실험 (
Cytotoxity
)
MTT assay 에 의한 세포 독성 (cytotoxity) 측정은 SNU-1(human gastric adenocarcinoma:위암세포)을 96 well plate에 1×104 cells/well 이 되게 130 μL씩 주입한 다음, 시료를 14.5 μL/well씩 첨가하였고, 37℃, 5% CO2 Incubator에서 72hr 동안 배양하였다. 암세포 성장 억제 작용에 샘플이 함유한 염농도는 암 세포 성장에 큰 영향을 끼치므로 각 샘플의 염농도에 맞는 용액을 제조하여 각각의 대조구로 사용하였다. 72hr 배양 후 인산생리식염수에 5 mg/mL 농도로 제조한 MTT(microtetrazoline; 시그마사) 용액을 한 well당 14.5 μL씩 넣은 후 각 well당 디메틸술폭시드(DMSO) 108.5 μL를 가하여 ELISA(Enzyme-Linked Immunosorbent Assay) reader 로 550nm에서 흡광도를 측정하여 하기 수학식 1으로 Cytotoxity (%)를 구하여 세포 독성 활성의 지표로 하였다.
실시예 1 내지 5에 따라 제조된 각각의 열수 추출물, 에탄올추출물, 효소가수분해물을 1, 3, 5, 7, 9, 12mg/ml의 농도에 따른 암세포 증식 억제효과를 측정하여 Fig 1에 나타내었다.
도 1에 표시된 바와 같이, 본 발명에 따른 산더덕 추출물 모두 암세포 증식 억제 효과를 나타내었으며, 그중 열수 추출물의 암세포 증식억제 효과와 전체적인 농도 범위에서 높은 억제 활성을 나타내었고, EtOH추출물은 EtOH 농도가 낮은 추출물이 높은 암세포 증식억제효과를 나타내었다. 본 발명에 따른 효소 추출물은 샘플구 중 가장 낮은 암세포 증식억제 효과를 나타내었지만, 이 역시 암세포 증식 억제 효과를 나타낸 것을 알 수 있다. 열수 추출의 경우 1.0~12.0 mg/mL에서 18.0~70.0%로 추출구 중 가장 높은 암세포 증식억제 효과를 나타내었으며, 다음으로 50% EtOH 추출구에서 16.0~52.0%의 효능을 나타내었으며 EtOH의 농도가 증가된 추출구 일수록 낮은 암세포 증식억제 효과를 나타내었다. 효소 추출구는 추출구 중 가장 낮은 암세포 증식억제효과를 나타내었으며 12.0 mg/mL에서 39%의 증식억제율을 나타내었다.
실험예
2:
산더덕
추출물의 항고혈압효과
안지오텐신-I 전환효소(Angiotensin-I Converting Enzyme: ACE)는 토끼의 허파의 (종전 토끼의 허파에서 얻은 물질) 아세톤 분말로 정제한 1 g에 400 mM 소듐 보레이트 완충액(sodium borate buffer, pH 8.3) 10.0 mL를 가한 다음 5℃에서 24hr 교반한 후 원심분리하여 얻은 상등액을 ACE 조효소액으로 사용하였다. 실시예 1 내지 5에 따라 얻은 추출분말 각각의 시료 50 μL에 ACE 조효소액 50 μL 및 0.1 M Sodium borate buffer (pH 8.3) 100 μL를 가한 다음 37℃에서 5분간 배양전시험(Preincubation)을 하였다. 여기에 기질로써 0.5 mM His-His-Leu 50 μL를 첨가하여 37℃에서 30분간 반응시킨 후 1 N HCl 250 μL를 가하여 반응을 정지시켰다. 여기에 에틸아세테이트(Ethyl acetate) 1.5 mL를 가하여 15초간 교반한 후 200×g에서 5분간 원심 분리시켜 상등액을 취하였다. 이 상등액을 완전히 건조시킨 뒤 증류수를 가하여 용해한 다음 228nm에서 흡광도를 측정하여 <수학식 2> 계산식을 이용하여 계산하였다. 대조구는 각각의 샘플의 염농도에 맞는 용액을 제조하여 대조구로 사용하였다.
S : 시료의 흡광도 SC : 시료 대조구의 흡광도
C : 대조구의 흡광도 CC : 대조구 대조구의 흡광도
상기의 실험한 산더덕 추출물의 항고혈압효과에 대한 결과를 도 2에 나타내었다. ACE 저해효과도 암세포 증식억제 효과와 유사한 경향을 보였으며 열수 추출물에서 가장 높은 효과를 나타내었다. 또한 EtOH 추출물 중 EtOH의 농도가 낮은 추출구에서 높은 저해효과를 보였다. 열수추출물의 1.0 mg/mL에서 21.6%의 저해효과를 나타내었으며 7.0 mg/mL에서 68.4%의 높은 효능을 나타내었다. EtOH추출구 중 50% EtOH에서 가장 높은 효능을 보였으며, 9.0 mg/mL에서 52.8%의 저해효과를 나타내었다. 또한 효소 추출물의 경우에도 낮지만 항고혈압효과를 나타내는 것을 볼 수 있었다. 더욱이 7.0~12.0 mg/mL 농도에서는 70 및 100% EtOH 추출물보다 높은 (40.8~52.8%) 효능을 보였다.
실시예 6: 산더덕 추출물을 유효성분으로 하는 암 및 고혈압의 예방 및 개선 용 기능성 더덕 음료의 제조
실시예 1에 따라 제조된 산더덕 열수 추출액 7mL을 정제수 95mL와 혼합하였다. 상기 더덕 혼합액의 총 중량에 대하여 식품 첨가제로서 구연산 0.1g, 비타민 C 0.05g, 덱스트린 0.2g, 구연산나트륨 0.05g, 포도당 4.0g, 정백당 4.0g, 액상과당 5.0g을 상기 더덕 혼합액에 첨가하고 잘 용해되도록 5℃의 저온에서 1 시간 동안 혼합하였다. 상기의 혼합 용액을 Toyo No 5C 여과지로 여과하여 이물질을 제거하였다. 여과 후 상온에서 더덕 추출액, 정제수 및 식품첨가제의 혼합물을 65℃가 되도록 예열한 다음 탈기하고, 95℃에서 살균한 후 병에 충진하였다. 상기의 더덕 추출액을 포함하는 혼합물이 충진된 병을 85℃의 저온에서 살균하고 냉각한 다음 포장하여 더덕음료를 제조하였다.
본 발명에 따른 더덕 추출물은 항암 및 항고혈압 활성이 있는 것이 확인되었으며, 따라서 이를 음료로 제조하였을 때 음용이 용이하며, 장기 복용시 항암 및 항고혈압의 예방 및 치료에 효과적인 것을 알 수 있다. 특히 본 발명에 따라 음료를 제조하였을 때 모든 연령층을 만족시킬 수 있으므로, 별도의 약품이나 거부감 있는 음식등으로 항암 및 항고혈압의 예방을 하기보다는 음용이 용이하고 맛도 좋은 본 발명에 따른 음료를 물처럼 음용함으로써, 항암 및 항고혈압을 예방할 수 있을 것이다. 또한, 가족내에 고혈압이나 암 병력이 있는 경우, 본 발명에 따른 음료 를 장기 복용함으로써, 유용 성분이 축적되어, 주된 성인병인 암 및 고혈압을 예방할 수 있을 것이다.
Claims (21)
- 더덕을 물, 알코올, 또는 효소로 추출한 더덕추출물을 유효성분으로 하는 것을 특징으로 하는 고혈압 예방 및 개선용 기능성 더덕음료.
- 제1항에 있어서, 상기 물로 추출한 더덕 추출물이 더덕을 90~150℃에서 3~6 시간동안 더덕 중량의 2~4 배의 물을 가하여 추출하고 여과하여 얻어진 열수 추출물인 것을 특징으로 하는 고혈압 예방 및 개선용 기능성 더덕음료.
- 제1항에 있어서, 상기 알코올로 추출한 더덕 추출물이 더덕을 90~150℃에서 3~6 시간동안 더덕 중량의 2~4 배의 알코올을 가하여 추출하고 여과하여 얻어진 알코올 추출물인 것을 특징으로 하는 고혈압 예방 및 개선용 기능성 더덕음료.
- 제1항에 있어서, 여기서 상기 알코올이 에탄올인 것을 특징으로 하는 고혈압 예방 및 개선용 기능성 더덕음료.
- 제3항에 있어서, 상기 알코올이 30~60%의 알코올인 것을 특징으로 하는 고혈압 예방 및 개선용 기능성 더덕음료.
- 제1항에 있어서, 상기 효소로 추출한 더덕 추출물이 더덕을 더덕의 중량에 2~4 배의 물을 가한 후 0.5~0.9%의 효소를 첨가하여 pH를 4~6으로 조절한 후 36~38℃의 인큐베이터에서 4~6시간 추출한 후 여과지로 여과하여 얻어진 효소 추출물인 것을 특징으로 하는 고혈압 예방 및 개선용 기능성 더덕음료.
- 제6항에 있어서, 상기 효소가 셀룰라아제(cellulase)인 것을 특징으로 하는 고혈압 예방 및 개선용 기능성 더덕음료.
- 제1항에 있어서, 상기 더덕 추출물이 분쇄기를 이용하여 분쇄한 후 추출된 것을 특징으로 하는 고혈압 예방 및 개선용 기능성 더덕음료.
- 제1항에 있어서, 상기 더덕 추출물이 동결하여 동결 건조기로 분말화 한 후 70~90메쉬(mesh)로 여과한 분말인 것을 특징으로 하는 고혈압 예방 및 개선용 기능성 더덕음료.
- 제1항에 있어서, 상기 더덕이 산 더덕 또는 밭 더덕인 것을 특징으로 하는 고혈압 예방 및 개선용 기능성 더덕음료.
- 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 의해 제조된 더덕 추출물을 유효성분으로 하며, 상기 더덕 추출물이 전체 음료 중량당 0.01~ 10 중량%을 함유하는 것을 특징으로 하는 고혈압 예방 및 개선용 기능성 더덕음료.
- 삭제
- 제11항에 있어서, 상기 더덕 추출액이 60 브릭스(Brix) 농축액 인 것을 특징으로 하는 고혈압 예방 및 개선용 기능성 더덕음료.
- 제11항에 있어서, 상기 더덕 기능성 건강음료가 기타 첨가제로서, 당류 1~5중량%, 구연산 0.1~0.5중량%, 비타민 C 0.01~0.005중량%, 덱스트린 0.1~0.5중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고혈압 예방 및 개선용 기능성 더덕음료.
- 더덕을 분쇄기로 분쇄하는 단계,상기 분쇄된 더덕을 효소로 추출하여 더덕 추출물을 제조하는 단계를 포함하는 고혈압의 예방 및 개선용 기능성 음료의 제조방법에 있어서,상기 효소로 추출하는 단계가 더덕 분쇄물을 더덕 중량의 2-4배의 물을 가한 후 0.5~0.9%의 효소를 첨가하여 pH를 4-6으로 조절한 후 36-38℃의 인큐베이터에서 4-6시간 추출한 후 여과지로 여과하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고혈압 예방 및 개선용 기능성 더덕음료의 제조방법.
- 제15항에 있어서, 상기 더덕 추출물을 여과하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고혈압 예방 및 개선용 기능성 더덕음료의 제조방법.
- 제15항에 있어서, 상기 더덕 추출물이 총 음료 중량에 대하여 0.01~10중량%로 포함되도록 정제수를 혼합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고혈압 예방 및 개선용 기능성 더덕음료의 제조방법.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제15항에 있어서, 상기 효소가 셀룰라아제(cellulase)인 것을 특징으로 하는 고혈압 예방 및 개선용 기능성 더덕 음료의 제조방법.
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