KR101006465B1 - 신선 과채류 주스의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 신선 과채류 주스의 제조방법에 관한 것으로서, 원료의 선별 및 세척한 후 조분쇄공정을 거쳐 원료에 따라 콜로이드 밀이나 스톤 밀을 이용하는 미분쇄공정, 디켄팅공정, 진공감압 탈기공정, 주스용기에의 충진공정 및 초고압 비가열 살균공정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
따라서 본 발명은 원료로 사용하는 과일이나 채소류의 풍미와 영양성분 및 생리활성 기능을 최대한 유지시키고, 현탁안정성과 식감을 향상시킨 고품질의 과채류 주스를 제조하는데 있으며, 일반적으로 주스제품의 살균에 적용하는 가열살균공정을 초고압 비가열 살균공정으로 대체함으로써 신선한 과채류 주스의 제조를 가능하게 하고 냉장상태에서 유통기한 10일~40일 이상으로 연장시킴으로써 과채류 주스의 유통판매를 활성화시킬 수 있는 것이다.
따라서 본 발명은 원료로 사용하는 과일이나 채소류의 풍미와 영양성분 및 생리활성 기능을 최대한 유지시키고, 현탁안정성과 식감을 향상시킨 고품질의 과채류 주스를 제조하는데 있으며, 일반적으로 주스제품의 살균에 적용하는 가열살균공정을 초고압 비가열 살균공정으로 대체함으로써 신선한 과채류 주스의 제조를 가능하게 하고 냉장상태에서 유통기한 10일~40일 이상으로 연장시킴으로써 과채류 주스의 유통판매를 활성화시킬 수 있는 것이다.
Description
본 발명은 신선 과채류 주스를 제조하는 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 과일이나 채소류 원료의 선별 및 세척한 후 조분쇄를 거쳐 원료의 종류에 따라 콜로이드 밀이나 스톤 밀을 이용한 미분쇄공정, 디켄팅공정, 진공감압 탈기공정, 주스용기 충진공정 및 초고압 비가열 살균공정으로 주스를 제조함으로써 원료로 사용하는 과일이나 채소류의 색, 맛, 향 등과 영양성분 및 생리활성기능을 최대한 유지시키고, 현탁안정성과 식감을 향상시킨 고품질의 과채류 주스를 얻을 수 있는 신선 과채류 주스의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 과일이나 채소류를 이용한 주스의 제조방법으로 여러 가지가 제시되어 있는데, 이들 중에서 몇 가지만을 발췌하였다.
대한민국 특허등록 제10-0519089호의 한외여과에 의한 혼합과채주스의 제조방법에 관한 것이 있으며 이는 과일과 채소를 수세 정선하여 데치기를 실시한 후 녹즙기로 마쇄착즙하여 여과한 시료에 항산화제를 1당 2g을 가하여 변색을 방지하는 단계; 상기 마쇄된 주스를 원심 분리하여 상등액을 취하고 예비 여과하는 단계; 예비여과과정이 끝난 과일과 채소의 비율을 과일을 기준으로 25~75(v/v%)로 혼합하고 상기 혼합액을 온도 15~45℃, 압력 100~200 KPa에서 한외여과하는 단계로 이루어진 것이 있다.
또한, 대한민국 공개특허 제1998-041051호의 당근주스의 제조방법에는 비가열 당근주스의 상품화에 가장 문제가 되었던 펙틴에스트라아제의 제거수단으로서 당근을 고압 블랜칭하여 펙틴에스트라아제를 현저히 감소시킨 다음에 착즙하여 고압살균을 수행하여 장기간 현탁 안정성을 향상시킨 동시에 변폐의 원인인 미생물을 현저히 감소시켜 장기 보존이 가능한 당근주스를 제조하는 것이었다.
대한민국 특허등록 제10-0766415호의 복분자주스 및 이를 제조하기 위한 방법에는 분쇄 및 습식 비중 분리법에 의한 복분자 주스의 제조방법이 제시되었고, 대한민국 공개특허공보 제1998-041052호의 야채주스의 제조방법에서는 고압균질공정과 고압살균공정을 병용하여 야채의 풍미 및 영양성분의 소실없이 저장성을 향상시킨 야채주스를 제조하는 방법이 제시되어 있다.
그러나, 상기 방법들은 과일이나 채소를 이용한 주스의 제조시 변질요인에 따른 여러 가지의 문제점이 발생되게 되는데, 상기 문제점들을 해결하기에는 상당한 한계가 있으며, 아래의 표1과 같은 문제점들이 있다.
| 과채주스의 변질요인 |
결 과 |
| 병원성 미생물 오염 |
병원성 미생물의 오염 |
| 일반 미생물 오염 |
빠르게 진행되는 부패 |
| 과일에 함유된 곰팡이독 |
유해성/식품위생법 위배 |
| 잔존농약 |
유해성/식품위생법 위배 |
| 불용성물질 |
유해성, 불쾌취 |
| 고형분 입자크기 |
품질저하 |
| 효소활성 |
갈변현상, 제품특성/향 변화 |
| 용존산소 |
갈변현상, 영양성분 파괴, 품질저하 |
| 금속이온 |
향/색/영양성분 손실, 유해성 |
| 마이얄 반응물질 |
갈변현상, 품질저하 |
| 불안정한 콜로이드성 |
침강/침전/불투명 |
| 유통기한 |
품질변화 진행 |
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점 및 폐단을 해결하기 위하여 연구개발한 것으로서, 그 목적은 주스의 원액 또는 고형분 함량이 매우 높은 스무디(smoothie)의 제조를 위한 과채류 페이스트의 제조공정에서 원료로 사용하는 과일이나 채소류의 맛과 향, 색, 영양성분 및 생리활성물질의 손실을 최소화하면서 현탁 안정성과 식감이 매우 우수한 신선 과채류 주스의 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 주스제품의 살균에 적용하는 가열살균공정을 초고압 비가열 살균공정으로 채택함으로써 신선한 과채류 주스를 생산할 수 있고, 기존의 생주스의 유통기한이 냉장조건에서 3~5일 정도인데 반하여 15~40일 정도까지 연장됨으로써 과채류 주스제품의 유통판매를 활성화 시킬 수 있도록 한 신선 과채류 주스의 제조방법을 제공하는데 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 신선 과채류 주스의 제조방법은, (a) 원료인 과일이나 야채를 선별 및 세척한 후 조분쇄하는 전처리공정; (b) 상기 전처리공정에 의해 조분쇄한 원료를 그 특성에 따라 데치기나 비타민C 등의 항산화제를 첨가하여 갈변현상 및 과채류 성분의 산화반응을 억제하여 콜로이드밀(Colloid Mill)이나 스톤밀(Stone Mill)을 사용하여 5~30℃에서 고형분의 입자 크기가 1~150㎛인 미립자를 만드는 초미세분쇄공정; (c) 상기 초미세분쇄공정에서 얻은 초미세분쇄물을 디켄터(decanter) 처리하여 균일하게 분쇄되지 않은 불용성 물질을 분리하는 디켄팅공정; (d) 상기 디켄팅공정을 수행한 후 초미세분쇄과정에서 생성되어 주스용액 중에 함유되어 있는 미세기포를 제거하는 진공감압 탈기공정; (e) 상기 진공감압 탈기공정이후에 고압균질기로 고형분 입자를 균일하게 분산시키는 균질화공정; (f) 상기 균질화공정이 끝난 후 곧바로 일정용량의 주스용기에 주입하여 충진한 후 초고압 비가열방식의 살균 처리하는 초고압 비가열 살균공정을 포함하여 이루어지며, 과일이나 채소류의 풍미와 영양성분 및 생리활성기능을 최대한 유지시키고 현탁안정성과 식감이 향상되며 고형분 함량이 0.1~20%인 것을 특징으로 한다.
통상, 과채류 주스를 제조할 때, 공기 중의 산소에 의한 갈변반응 및 분쇄 후 정치시 발생되는 고형분의 분리 및 침전현상, 미생물의 오염 등이 문제가 되며, 이는 과채류 주스의 위생 및 관능적인 면에서 제품품질을 저하시키는 커다란 요인이 된다.
위에서 과채류 주스의 갈변현상과 성분의 산화를 방지하기 위한 방법으로는 일반적으로 주스 제조시 사용하는 갈변관련 효소의 불활성화를 위한 데치기공정이나 비타민C와 같은 항산화제 첨가법, 불용성물질의 수용화를 위하여 첨가하는 액화효소 첨가법 등은 원료의 종류에 따라 필요에 의해 선택하여 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 신선 과채류 주스의 제조방법에 있어서, 상기 디켄팅공정에서 디켄터의 처리는 1,000~5,000rpm의 조건에서 5~15분간 원심력을 이용하여 여과, 탈수, 침전으로 조작하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 초미세분쇄공정은 과채류의 불용성물질인 과육 등의 고형물을 효소제 등을 사용하지 않고 물리적인 방법으로 입자의 크기를 작게 만들어 침강되지 않도록 하기 위해서이다.
또한, 미분쇄시 생성되어 주스용액 중에 잔존하게 되는 기포형태의 용존산소를 제거하기 위하여 진공감압 산소제거기를 사용하며, 고압균질기를 3,000~5,000 RPM에서 3~5분간 가동시켜 고형분 미립자를 균일하게 분산시킨 후 일정한 용량의 용기에 충진하여 포장함이 바람직하다.
본 발명의 주스류 포장에 사용하는 용기는 초고압 비가열 살균공정에서 초고압에 유연하게 대처할 수 있는 PET 등의 플라스틱 용기를 사용함이 바람직하다.
또한 본 발명은 과채류 주스를 살균할 때 원료인 과일이나 채소류의 맛, 향, 색 등의 특성과 영양성분 및 생리활성물질의 손실을 최소화하기 위하여 초고압 비가열 살균기술을 이용하여 미생물을 살균한다. 이때, 상기 초고압 비가열 살균공정의 조건은 압력이 4,000 내지 8,000기압이고, 온도 0~60℃에서 1~15분간 초고압 비가열 살균함이 바람직하다.
상기 초고압 비가열 살균을 위한 초고수압 시스템의 경우 일반적으로, 4,000~8,000기압 사이의 압력을 가하면 물의 부피를 순간적으로 12~18% 정도 압축시킬 수 있으며 압력 제거시 압력이 적용되었던 물질의 고유한 형태와 크기를 다시 되찾게 되는 과정에서 진균류, 박테리아, 효소와 같은 특정 미생물의 생육 및 효소의 작용을 저해하게 되며 이는 주로 세포막의 성분에 비공유결합(non-covalent link), 정전기적 소수성결합(electrostactic and hydrophobic interaction) 등을 발생시켜 세포막의 기능을 파괴시킴으로써 미생물을 무력화시키게 된다.
통상의 가열살균법은 가열시간에 따라 제품의 크기나 형태가 달라질 수 있으며, 외부온도의 적용이 균일할 수 없는 반면, 초고수압 시스템에서의 정수압(hydrostatic pressure)은 압력에 노출되는 모든 요소들에 골고루 과중을 분배함으로써 제품이 즉각적이며 균일하게 처리되는 장점이 있다.
이와 같이 초고압 비가열 살균기술은 식품가공 공정에 가장 쉽게 적용할 수 있는 미생물 살균방법으로 열이나 화학적 첨가물을 필요로 하지 않고 식품의 수명을 연장시켜 줄 수 있는 것이다. 이와 동시에, 질감, 맛, 향, 색, 비타민 등의 영양성분과 생리활성물질의 함유량 등이 변하지 않고 유지될 수 있도록 하며 식품의 품질 및 향미와 영양적 특성의 보존, 포장 후 살균공정을 적용함으로써 2차 오염의 위험성을 제거하고 보존기간을 연장하며, 무(無)첨가제 또는 무(無)방부제 등으로 제품의 고품질화와 공정 및 생산성의 향상 등의 효과를 기대할 수 있다.
본 발명에 따른 신선 과채류 주스의 제조방법은 주스의 원액 또는 고형분 함량이 매우 높은 스무디(smoothie)의 제조를 위한 과채류 페이스트의 제조공정에서 원료로 사용하는 과일이나 채소류의 맛과 향, 색, 영양성분 및 생리활성물질의 손실을 최소화하면서 현탁 안정성과 식감이 매우 우수한 주스를 얻을 수 있다.
또한 본 발명은 주스제품의 살균에 적용하는 가열살균공정을 초고압 비가열살균공정으로 채택함으로써 신선한 과채류 주스를 생산할 수 있고, 기존의 생주스의 유통기한이 냉장조건에서 3~5일 정도인데 반하여 15~40일 정도까지 연장됨으로써 과채류 주스제품의 유통판매를 활성화시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 신선 과채류 주스의 제조공정을 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 신선 과채류 주스의 제조방법을 상세하게 설명하여 보기로 한다.
본 발명은 원료의 선별 및 세척한 후 조분쇄하는 전처리공정과, 상기 전처리공정을 통해 얻은 원료의 종류에 따라 콜로이드 밀이나 스톤밀을 이용하여 미분쇄하는 초미세분쇄공정과, 상기 초미세분쇄공정에서 초분쇄물을 디켄터(decanter) 처리하여 균일하게 분쇄되지 않은 불용성 물질을 분리하는 디켄팅공정과, 상기 디켄팅공정을 수행한 후 초미세분쇄과정에서 생성되어 주스용액 중에 함유되어 있는 미세기포를 제거하는 진공감압 탈기공정과, 상기 진공감압 탈기공정이후에 고압균질기로 고형분 입자를 균일하게 분산시키는 균질화공정과, 상기 균질화공정이 끝난 후 곧바로 일정용량의 주스용기에 주입하여 충진하고 초고압 비가열방식의 살균 처리하는 초고압 비가열 살균공정을 포함하여 이루어진다.
1. 전처리공정
과일 및 채소류에 대한 세척에 관한 전처리공정은 원료에 따라 처리방법이 다르지만, 세척 후의 세균수가 104~105에서 102으로 낮추기 위한 공정으로는 염소, 오존수, 전해수 및 UV 등을 선택하여 이용하고, 스크루분쇄기를 이용하여 원료를 조분쇄한다.
2. 미분쇄공정
스크루분쇄기로 조분쇄한 원료를 원료의 특성에 따라 콜로이드 밀이나 스톤 밀 등으로 고형분의 입자크기가 1~150㎛가 되도록 초미세 분쇄하여 불용성 입자의 분산성을 높인다.
콜로이드밀분쇄 스톤밀분쇄
그림 1. 초미세 분쇄방법을 달리한 사과주스의 입자형태
3. 디켄팅공정
초미세분쇄기에서 분쇄된 초분쇄물을 1,000~5,000rpm의 조건에서 5~15분간 원심력을 이용하여 여과, 탈수, 침전시켜 디켄터(decanter) 처리함으로써 균일하게 분쇄되지 않은 불용성 물질을 분리한다.
왼쪽이 시료1, 중간이 시료2, 우측이 시료3임.
시료1 : 콜로이드 밀을 이용하여 초미세 분쇄한 사과주스
시료2 : 콜로이드 밀을 이용하여 초미세분쇄한 후 디켄터 처리한 사과주스
시료3 : 스톤 밀을 이용하여 초미세분쇄한 후 디켄터 처리한 사과주스
그림 2. 초미세 분쇄 후 디켄터 처리유무에 따른 사과주스의 특성변화
시료1 시료2
시료1: 콜로이드밀을 이용하여 초미세분쇄한 후 디켄터 처리한 사과주스
시료2: 스톤밀을 이용하여 초미세분쇄한 후 디켄터 처리한 사과주스
그림 3. 초미세분쇄 방법을 달리한 사과주스의 저장기간에 따른 고형물질의 분산성 변화
4. 기포제거공정 및 균질화 공정
진공 산소제거기로 초미세 분쇄시 주스용액 중에 기포형태로 용존하는 산소를 제거한 후 고압 균질공정에서 압력을 3000psi 내지 7000psi로 조절하여 균질기의 슬릿을 통과시켜 불용성 미세입자를 균일하게 분산시킨다.
그림 4. 진공 산소제거기를 이용한 기포제거
3,000RPM, 5분 5,000RPM, 5분
그림 5. 고압균질기의 처리조건을 달리한 사과주스의 분산성 변화
5.포장공정
초고압 가공기술은 등방 정수압(isostatic hydraulic pressure)을 이용한 기술로서 최대 8,000기압(=800MPa)을 유지할 수 있는 용기에 시료를 넣고 압력을 가하면 용기 내에 채워진 압력전달물질(물)이 압력에 의하여 부피가 감소하면서 초고압이 파스칼의 원리에 의하여 시료 모든 면에 균일하게 전달되어 성형, 살균, 압축 처리가 가능한 기술로 초고압 가공 중에 용기 내부에 존재하는 소량의 공기가 압력에 의하여 수축현상이 발생되는데 이로 인해 초고압 가공에 사용되는 용기는 금속이나 유리와 같은 딱딱하고 경도가 강한 재료의 경우에는 초고압 가공 중 변형이 일어나거나 깨지게 되므로 초고압 가공시 발생되는 수축에 유연성(flexibility)이 부여되는 플라스틱 재질의 용기를 사용하여야만 한다.
따라서 초고압 가공기술을 이용한 비가열 살균 음료에 적용이 적합한 용기는 아래와 같은 점을 고려하여 선택하여야 한다.
① 유연성(flexibility): 초고압 가공적합성 ② 투명성: 소비자 선호도
③ 기체차단성(gas barrier property) ④ 화학안정성(chemical stability)
⑤ 인체 안전성(safety) ⑥ 가공 및 구매편의성
⑦ 가격경쟁력 ⑧ 기타
플라스틱 재질의 용기 중 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET)은 높은 기계적 강도와 치수 안정성, 내수성, 내화학성, 투명성, 질김성, 강성도, 차단성이 우수한 포장재로 초고압 비가열 살균 처리시 사출 블로우 성형이나 사출 스트레치 블로우 성형으로 그림6과 같은 PET용기를 만들어 과채류 주스 음료용기로 사용하면 고압 상태에서도 깨질 우려가 없게 된다.
그림 6. 초고압 비가열 살균 플라스틱 주스 음료용기
6. 초고압 비가열 살균공정
고압균질기로 처리한 과채류 주스를 일정용량의 PET용기에 충진하여 밀봉하고 원료의 특성에 따라 4,000~8,000기압에서 1~15분간 초고압 비가열 살균처리한다.
다음의 실시예로 본 발명을 예시한다. 그러나, 본 발명을 다음의 실시예로 한정하는 것으로 이해되어서는 아니 된다.
<실시예1>
사과를 3번 세척하여 통째 콜로이드 밀로 초미세분쇄한 후 초고압 비가열 살균처리조건을 확립하기 위하여 E. coli O157: H7, Listria monocytogenes , Salmonella를 사과주스에 약 106 수준으로 접종한 후에 초고압 조건을 압력 550 Mpa 기준으로 각각 30초, 60초 처리하여 4℃에서 저장하면서 처리 후 각각 6시간, 24시간 후에 세균수를 측정한 결과를 표2에 나타내었다. 이 결과로부터 550 MPa에서 30초 처리하면 2~5 log reduction됨을 확인할 수 있었다.
| 처리균주 | 처리시간 (550MPa기준) |
처리 전 (cfu/) |
처리 후 6시간 (cfu/) |
처리 후 24시간 (cfu/) |
| E. coli O157: H7 |
0 | 2.86 |
7.85 | 7.05 |
| 30 | 4.62 | ND | ||
| 60 | ND | ND | ||
|
Listria monocytogenes |
0 | 2.36 |
4.25 | 1.75 |
| 30 | 2.42 | ND | ||
| 60 | ND | ND | ||
|
Salmonella |
0 | 9.456 |
6.15 | 1.75 |
| 30 | ND | ND | ||
| 60 | ND | ND |
<실시예2>
사과를 3번 세척하여 통째 콜로이드 밀로 초미세분쇄하여 제조한 사과스무디의 초고압 처리에 따른 입자의 크기의 변화를 확인하기 위해서 particle size analyzer(LS13320C, Beckman Coulter, USA)를 이용하여 각 시료를 3회 반복하여 측정하였다.
무처리 사과스무디 초고압 비가열 살균처리 사과스무디
그림 7. 초고압 비가열 살균처리 사과스무디의 입도분석
<실시예3>
실시예2와 같이 제조한 사과스무디의 초고압 처리에 따른 침전성 및 분산안정성의 차이를 확인하기 위해 Turbiscan (Turbiscan AGS, Formalation, France)을 이용하여 하층 침전 및 상층 부유 현상에 의한 분산 안전성의 변화를 정성 및 정량적으로 분석하였다.
No treatment
HPP treatment
그림 8. 사과주스의 초고압처리 유무에 따른 분산안전성 변화
<실시예4>
실시예2와 같이 제조한 사과스무디의 초고압 처리 후 저장기간에 따른 물리적 변화를 확인하기 저장기간별 pH, 산도, 점도, 당도, 색도 등을 측정하였으며, 총균수 측정 및 대장균군수 측정을 통해 저장 안정성을 확인하였다. 또한 층분리 안정성을 확인하기 위해 저장기간에 따른 제품 변화를 사진을 통해 확인하였다.
사과스무디의 pH는 pH meter(Precisa pH900-9050, Swiss)를 사용하여 3회 반복측정한 후 평균값으로 나타내었고, 당도는 상온에서 휴대용 굴절 당도계(ATAGO digital refractometer, PR-101, Japan)를 이용하여 측정하였고 색도는 색차계(CM-3500d, Minolta Co., Ltd., Osaka, Japan)로 Hunter 색도의 L(lightness), a(redness), b(yellowness) 값을 측정하여 E 값을 [(L-L')2+(a-a')2+(b-b')2]1/2 식으로 산출하였으며, 표준판은 L=90.68, a=1.59, b=-8.60의 값을 가진 백색판을 이용하였다. 점도는 Viscometer(Model LVDV-+P, Brookfield Eng Labs Inc., USA)를 이용하여 25℃에서 1분간 교반한 후 spindle #5를 이용하여 20rpm으로 고정한 후 측정하였다.
사과스무디의 저장안전성 확인을 위해 제조된 완제품을 각 100g씩 병입밀봉하여 초고압 처리한 후 냉장저장하면서 미생물 검사를 실시하였다. 초고압 처리에 대한 미생물학적 안정성을 확인하기 위해 초고압 처리하지 않은 군을 대조구로 동시에 진행하였다.
또한 저장기간에 따른 층 안정성을 확인하기 위해 냉장저장고에 초고압처리 시료 1개 및 초고압 처리를 하지 않은 시료 1개를 동일한 위치에 흔들림 없이 고정 배치한 후 저장기간 동안 육안관찰 하였으며, 그 결과를 사진으로 저장하여 데이터화하였다.
① 미생물 검사용 시료채취
샘플을 채취할 때 사용되는 도구 및 용기와 실험과정에서 이용되는 모든 배지 및 기구는 121℃에서 15분간 가압, 가열하여 무균처리 하였다. 각 시료 20g에 0.1% 멸균 peptone water 180ml 을 붓고 Stomacher Lab Blender 400(Seward Medical Limited, London, UK)으로 1분간 균질화 시킨 후 미생물 검사용 시료로 사용하였다.
②
총균수
검사
총균수 검사는 표준한천배지(plate count agar, Difco)와 pour plate method를 이용하여 35℃로 고정시킨 배양기에서 48시간 배양한 후 1평판당 25 ~ 250개의 집락을 형성한 평판을 택하여 g당 집락수를 계산하였다.
③ 대장균 검사
대장균 검사는 건조필름법을 이용하여 진행하였으며 시험용액 1과 각 단계 희석액 1㎖을 대장균 건조필름배지(3M)에 접종한 후 잘 흡수시키고, 35℃에서 48시간 배양한 후 생성된 푸른 집락 중 주위에 기포를 형성하고 있는 집락수를 계산하고 그 평균 집락수에 희석배수를 곱하여 대장균수를 산출하였다.
그림 9. 사과주스의 저장기간에 따른 산도 변화
그림 10. 사과주스의 저장기간에 따른 pH 변화
그림 11. 사과주스의 저장기간에 따른 점도변화
그림 12. 사과주스의 저장기간에 따른 당도변화
그림 13. 사과주스의 저장기간에 따른 L값(밝기) 변화
그림 14. 사과주스의 저장기간에 따른 a값(적색도) 변화
그림 15. 사과주스의 저장기간에 따른 b값(황색도기) 변화
그림 16. 사과주스의 저장기간에 따른 미생물 총균수 변화
그림 17. 저장기간에 따른 사과스무디의 물성변화
<실시예5>
딸기, 키위, 녹즙(당근, 케일)의 원료를 초고압 처리조건인 500 MPa에서 3분간 처리하여 초고압 처리 유/무에 대한 보관온도별(5℃, 11℃, 15℃)로 일반세균수(log CFU/㎖)를 측정하였다. 원료에 따라 다소 차이가 있었지만 무처리군은 8일을 기점으로 일반세균수가 증가하는 추세를 보였으나 초고압처리군은 처리 후 초기의 세균수가 15일간 유지함을 확인함으로써 미생물학적 안전성은 초고압 처리시 제품에 따라 초기 일반세균 감소에 차이가 발생하나 보관온도 및 기간에 따른 일반세균수 억제 효과가 14일간 유지됨을 확인할 수 있었다.
그림 18. 생딸기주스의 초고압처리 유무에 따른 저장성 변화
그림 19. 생키위주스의 초고압처리 유무에 따른 저장성 변화
그림 20. 생케일주스와 생당근주스의 초고압처리 유무에 따른 저장성 변화
<실시예6>
실시예2와 같이 제조한 사과주스를 500 MPa에서 3분간 초고압 비가열 살균 처리한 것과 아무 처리도 하지 않은 대조군, 그리고 90℃에 60초간 열처리한 것 등 세 가지 샘플로 나누어 항산화능을 알아보는 DPPH 소거능 실험을 진행하여 서로 효능을 비교해 보았다. 그 결과 30㎎/㎖에서는 초고압한 것은 45.7±4.6%, 대조군은 42.5±4.9%, 열처리한 것은 35.5±2.1%의 DPPH 자유라디칼 소거능을 보였다. 15㎎/㎖에서는 초고압한 것은 32.7±2.2%, 대조군은 21.1±4.7%, 열처리한 것은 28.4±4.4%의 DPPH 자유라디칼 소거능을 보였다. 7.5㎎/㎖에서는 초고압한 것은 22.7±3.2%, 대조군은 21.1±4.7%, 열처리한 것은 13.0±2.3%의 DPPH 자유라디칼 소거능을 보였다.
그림 21. 초고압 처리 전, 후 및 열처리에 의한 DPPH 자유라디칼 소거효과
<실시예7>
실시예2와 같이 제조한 사과주스를 500 MPa에서 3분간 초고압 비가열 살균 처리한 것과, 아무처리도 하지 않은 대조군, 그리고 90℃에서 60초간 열처리한 것 등 세 가지 샘플로 나누어 EC50값을 구해보면, 초고압한 것은 29.5 ㎎/㎖, 대조군은 32.4 ㎎/㎖, 열처리한 것은 44.5 ㎎/㎖로 나타났다. 즉, 초고압한 것, 대조군, 열처리한 것의 순으로 DPPH 자유라디칼 소거효과가 우수한 것으로 나타났다. 이는 초고압 처리가 시료의 항산화능을 저하시키지 않을 뿐만 아니라, 영양소 파괴를 적게 하여 오히려 대조군에 비해 항산화능을 높게 유지할 수 있도록 도와주는 것이라고 하겠다. 열처리는 영양소 파괴를 가속화시켜 항산화능을 저하시켜 가장 항산화능이 낮은 것으로 나타났다.
그림 22. 초고압 처리 전후 및 열처리에 의한 항산화능 EC50
<실시예8>
실시예2와 같이 제조한 사과주스를 초고압 처리조건은 500 MPa, 3분간으로 하였고, 열처리군은 90℃, 60초로 처리하여 각각의 처리군마다 일반성분 분석과 Vit, C의 함량을 분석한 결과를 표3에 나타내었으며, 그 결과, 식품의 일반성분(탄수화물, 단백질, 지방)은 초고압 처리군, 대조군과 열처리군은 큰 변화가 없었다. 하지만 비타민 C의 경우, 초고압 처리군과 무처리군과 비교하였을 때 차이가 없음을 확인할 수 있었지만, 초고압 처리군에 비하여 열처리군은 초기값 6.4㎎/100g에서 0.6㎎/100g으로 감소하여 90% 정도 손실함을 보이며 초고압으로 비가열 살균시 비타민 C의 잔존율을 높일 수 있었다.
| 탄수화물(g/100g) |
단백질(g/100g) |
지방(g/100g) |
비타민C(㎎/100g) |
|
| 초고압 |
12.6 |
0.2 |
0.3 |
6.4 |
| 대조군 |
12.5 |
0.2 |
0.3 |
6.4 |
| 열처리군 |
12.6 |
0.3 |
0.2 |
0.6 |
본 발명은 과채류의 불용성 물질인 과육 등의 고형물을 물리적인 방법으로 입자의 크기를 작게 만들어 침강되지 않도록 초미세분쇄기로 미분쇄하는 공정, 이 미분쇄공정에서 생성되는 주스용액 중에 잔존하는 기포형태의 용존산소를 제거하는 진공감압 탈기공정, 고압균질기를 사용하여 고형분 미립자를 균일하게 분산시킨 후 용기에 충진 포장하여 초고압 비가열 살균함으로써 식품부패의 원인이 되는 미생물을 가열하지 않은 상태에서 살균함으로써 신선하고 원료의 영양성분과 생리활성 및 맛, 향, 색, 물성 등의 관능을 최대한 유지시킬 수 있는 과일, 채소 등을 원료로 한 고품질의 과채류 주스 가공공정에 유용하게 이용할 수 있다.
Claims (4)
- (a) 원료인 과일이나 야채를 선별 및 세척한 후 조분쇄하는 전처리공정;
(b) 상기 전처리공정에 의해 조분쇄한 원료를 그 특성에 따라 데치기나 비타민C 등의 항산화제를 첨가하여 갈변현상 및 과채류 성분의 산화반응을 억제하여 콜로이드 밀(Colloid Mill)이나 스톤 밀(Stone Mill)을 사용하여 5~30℃에서 고형분의의 입자크기가 1~150㎛인 미립자를 만드는 초미세분쇄공정;
(c) 상기 초미세분쇄공정에서 얻은 초미세분쇄물을 1,000~5,000rpm의 원심분리기에서 5~15분간 원심력을 이용하여 여과, 탈수, 침전시키는 디켄터(decanter) 처리에 의해 균일하게 분쇄되지 않은 불용성 물질을 분리하는 디켄팅공정;
(d) 상기 디켄팅공정을 수행한 후 초미세분쇄과정에서 생성되어 주스용액 중에 함유되어 있는 미세기포를 제거하는 진공감압 탈기공정;
(e) 상기 진공감압 탈기공정이후에 고압균질기로 고형분 입자를 균일하게 분산시키는 균질화공정;
(f) 상기 균질화공정이 끝난 후 곧바로 일정용량의 주스용기에 주입하는 충진하고 초고압 비가열방식의 살균 처리하는 초고압 비가열 살균공정을 포함하여 이루어지며,
과일이나 채소류의 풍미와 영양성분 및 생리활성기능을 최대한 유지시키고 현탁안정성과 식감이 향상되며 고형분 함량이 0.1~20%인 것을 특징으로 하는 신선 과채류 주스의 제조방법. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 고압균질기는 3,000~5,000RPM에서 3~5분간 균질화하는 것을 특징으로 하는 신선 과채류 주스의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 초고압 비가열 살균공정은 압력이 4,000 내지 8,000기압이고, 온도 0~60℃에서 1~15분간 초고압 비가열 살균하는 것을 특징으로 하는 신선 과채류 주스의 제조방법.
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