KR101023546B1 - 참옻발효진액의 제조방법 - Google Patents

참옻발효진액의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 참옻발효진액의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 옻나무 껍질과 목질부의 분쇄물을 효소를 이용하여 1차 발효시킨 다음 건조한 뒤 100~130℃의 물로 추출하여 옻나무 추출액을 얻고 이를 냉각시켜 다시 효소를 이용하여 2차 발효시키는, 효소를 이용한 2단 발효방법을 사용함으로써 독성이 제거되었을 뿐만 아니라, 잡내 없이 깔끔한 맛을 내고 오랜 기간 보관 중에도 그 맛이 유지될 수 있는 참옻발효진액을 제조할 수 있는 방법에 관한 것이다.
참옻, 옻물, 옻발효액, 효소

Description

참옻발효진액의 제조방법{Fermented extract of Rhus verniciflua and a method for preparing thereof}
본 발명은 참옻발효진액의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 옻나무 껍질과 목질부의 분쇄물을 효소를 이용하여 1차 발효시킨 다음 건조한 뒤 100~130℃의 물로 추출하여 옻나무 추출액을 얻고 이를 냉각시켜 다시 효소를 이용하여 2차 발효시키는, 효소를 이용한 2단 발효방법을 사용함으로써 독성이 제거되었을 뿐만 아니라, 잡내 없이 깔끔한 맛을 내고 오랜 기간 보관 중에도 그 맛이 유지될 수 있는 참옻발효진액을 제조할 수 있는 방법에 관한 것이다.
참옻나무(Rhus verniciflua)는 칠목(漆木), 칠수, 건칠이라고도 하며, 옻나무과(Anacardiaceae)에 속하는 낙엽교목이다. 키는 20m에 이르며, 잎은 어긋나는데 잔잎 9~11장이 깃털 모양의 겹잎으로 난다. 끝이 뾰족한 타원형의 잔잎은 길이가 7~20㎝로 윗면에 털이 있으며 가장자리는 밋밋하다. 꽃은 꽃대가 잎겨드랑이에서 나와 밑으로 처지며 원추(圓錐)꽃차례로 달리는데 암술·수술이 같이 있는 양성화와 한쪽만 있는 단성화가 섞여 있는 잡성으로 6월에 피며 황록색이다. 꽃잎과 꽃받침잎은 5개씩이고 수술은 5개, 암술은 1개이다. 연한 노란색의 열매는 납작한 원형 으로 광택이 있으며 9월에 익는다.
이 참옻나무의 수액을 옻이라고 하는데 옻은 일본 등 극동지방의 특산이며, 열대 아시아에서도 안남칠(安南漆)이라고 하여 생산되나 그 질이 떨어진다. 민간에서는 위장병의 약재로 사용되며 머리의 염색약에도 사용한다. 6월 하순에서 7월 중순까지 채집한 옻을 초칠(初漆), 그뒤부터 8월 하순까지 채집한 것을 성칠(盛漆), 또 그뒤부터 9월 하순까지 채집한 것을 말칠(末漆)이라 부르는데, 이중 성칠이 채집량이 가장 많고 품질이 좋다. 중국이 원산지로 지금은 전국에 걸쳐 널리 자생한다. 옻나무속(─屬 Rhus)의 다른 식물로는 붉나무(R. chinensis)·검양옻나무(R. succedanea)·개옻나무(R. trichocarpa) 등이 있다.
최근 연구 결과에 따르면, 옻칠의 주성분이며 알러지를 유발하는 물질인 우루시올에 강한 항암, 항산화, 항균 활성이 있다고 한다. 우루시올의 독성이 암세포의 증식 및 전이를 억제하고, 암세포의 핵을 분열시켜 자연사시키는 효과를 확인한 것이다. 또한, 우루시올은 웅담 성분과 같아서 술로 손상된 간기능을 회복시켜 주고 피로 회복 효과가 뛰어나다. 뿐만 아니라 만성위염과 위궤양을 치료하는데에도 좋고 어혈을 덥혀내 여성들의 생리통, 생리불순 등을 해소해 주기도 한다.
이렇듯 옻은 뛰어난 약효를 지니고 있음에도 불구하고 인체에 알레르기성 증상인 옻오름 현상을 주기 때문에 쉽게 섭취하지 못하고 있다. 옻오름 현상의 원인인 우루시올은 엷은 노란색 액체로서, 물, 알코올 또는 에테르에 용해되며 곁사슬 R기가 탄소수 15~17개의 이중결합을 함유하는 화학구조를 갖는 불포화 화합물이다. 현재 옻은 식약청에서 독성 식품으로 규정하고 있으나 다만 독성을 제거한 경우에 는 식품으로서 허가를 하고 있다.
옛날부터 먹어온 옻은 껍질 부위이며, 껍질에 약용성분이 가장 많고 목질부에는 항산화물질이 다량 함유된 것으로 밝혀져 있다. 목질부는 독성이 약하여 무독화가 쉬우나 옻나무 껍질은 강한 독성을 지니고 있어 그 독성을 중화 또는 발효처리하기 어렵다. 그러나, 약용성분이 옻나무 껍질 부위에 가장 많이 함유되어 있기 때문에 옻나무 껍질과 목질부를 함께 무독화시킬 수 있는 방법이 필요하다.
이러한 필요에 의해서 옻나무의 독성을 제거하기 위한 여러 시도들이 있어왔다. 이러한 제거 방법들은 대표적으로는 열처리 방법과 발효 방법으로 구분된다.
열처리 방법으로는 대한민국 등록특허 제10-0367286호에 옻나무에서 채취한 수액 또는 껍질을 열풍 건조시키는 제1차 독성제거 공정 및 건조된 옻 수액 또는 껍질에 용매를 첨가하고 열처리하여 독성을 제거함과 동시에 옻 추출물을 추출하는 제2차 독성제거 및 추출공정과 추출된 옻 추출물을 여과한 후 농축시키는 농축과정으로 구성된 독성이 제거된 옻나무 추출물의 추출방법이 개시된 바 있으며, 대한민국 등록특허 제10-0339837호에서는 옻나무에서 옻 독을 제거하기 위하여 170℃에서 4시간 이상 건조시키는 방법을 개시하고 있다.
상기 열처리 방법은 고온 고압의 열처리 공정이 필요하므로 제조 공정이 불편하고 고온 고압 하에서 다른 유용 약리성분이 파괴될 수 있다는 단점이 있다. 이러한 단점을 극복하기 위하여 발효 방법들이 제시되고 있다.
그 예로는 대한민국 등록특허 제10-0512329호에 옻나무를 증자한 다음 아스퍼질러스 오리재(Aspergillus oryzae), 아스퍼질러스 카와치(Aspergillus kawachii) 등의 국균을 접종하여 발효시킴으로써 독성이 제거된 옻물을 제조하는 방법이 개시되어 있고, 대한민국 등록특허 제10-0355825호에는 옻나무로부터 우려낸 옻물에 설탕 또는 물엿을 혼합하는 옻물 혼합단계와, 상기 설탕과 물엿이 혼합된 옻혼합물에 발효균을 첨가하여 옻나무의 우루셀 성분을 제거하는 옻혼합물 발효단계를 포함하여 구성되는 옻음료 제조방법이 개시되어 있다.
그러나, 이러한 발효 방법은 국균이나 효모 등의 균 발효를 통해 이루어져 발효 후 잡내가 나고 강한 맛을 내어 관능미가 떨어지며 오랜 기간 보관 과정에서 그 관능미의 저하가 더욱 현격해질 수 있는 단점이 있다.
이에 본 발명자는 상기와 같은 단점을 극복할 수 있도록 연구한 결과, 옻나무 껍질과 목질부의 분쇄물을 효소를 이용하여 1차 발효시킨 다음 건조한 뒤 100~130℃의 물로 추출하여 옻나무 추출액을 얻고 이를 냉각시켜 다시 효소를 이용하여 2차 발효시키는, 효소를 이용한 2단 발효방법을 사용함으로써 독성이 제거되었을 뿐만 아니라, 잡내 없이 깔끔한 맛을 내고 오랜 기간 보관 중에도 그 맛이 유지될 수 있는 참옻발효진액을 제조할 수 있음을 확인함으로써 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명의 목적은 효소를 이용한 2단 발효방법을 사용함으로써 독성이 제거될 뿐만 아니라, 잡내 없이 깔끔한 맛을 내고 오랜 기간 보관 중에도 그 맛이 유지될 수 있는 참옻발효진액을 제조하는 방법을 제공하고자 하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 (1) 옻나무를 분쇄하는 단계; (2) 상기 옻나무 분쇄물에 효소를 첨가하여 60℃에서 48~72시간 동안 1차 발효시켜 발효물을 제조하는 단계; (3) 상기 발효물을 건조하여 건조물을 제조하는 단계; (4) 상기 건조물을 100~130℃의 물로 6~8시간 동안 추출하여 추출물을 제조하는 단계; (5) 상기 추출물을 55~65℃로 냉각시키는 단계; 및 (6) 상기 냉각된 추출물에 효소를 첨가하여 60℃에서 3~9시간 동안 2차 발효시키는 단계를 포함하고, 상기 효소는 락타제(lactase), 아밀라제(amylase), 프로테아제(Protease), 리파제(Lipase), 수크라제(Sucrase), 말타제(Maltase), 셀룰라제(Cellulase), 브로멜라인(Bromelain), 또는 이의 혼합물인 참옻발효진액의 제조방법을 제공한다.
이하, 본 발명의 구성을 상세히 설명한다.
본 발명의 바람직한 양태로서, 참옻발효진액의 제조방법은 하기 단계를 포함할 수 있다:
(1) 옻나무를 분쇄하는 단계;
(2) 상기 옻나무 분쇄물에 효소를 첨가하여 60℃에서 48~72시간 동안 1차 발효시켜 발효물을 제조하는 단계;
(3) 상기 발효물을 건조하여 건조물을 제조하는 단계;
(4) 상기 건조물을 100~130℃의 물로 6~8시간 동안 추출하여 추출물을 제조하는 단계;
(5) 상기 추출물을 55~65℃로 냉각시키는 단계; 및
(6) 상기 냉각된 추출물에 효소를 첨가하여 60℃에서 3~9시간 동안 2차 발효시키는 단계를 포함하고, 상기 효소는 락타제(lactase), 아밀라제(amylase), 프로테아제(Protease), 리파제(Lipase), 수크라제(Sucrase), 말타제(Maltase), 셀룰라제(Cellulase), 브로멜라인(Bromelain), 또는 이의 혼합물인 참옻발효진액의 제조방법.
본 발명의 바람직한 양태로서, 참옻발효진액의 제조방법은 상기 2차 발효시키는 단계 후에 100~130℃에서, 더욱 바람직하기로는 100~110℃에서, 가장 바람직하기로는 100℃에서 참옻발효진액을 살균하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 양태로서, 참옻발효진액의 제조방법은 상기 살균하는 단계 후에 살균된 참옻발효진액을 포장하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명에서 옻나무는 옻나무의 껍질, 목질부 또는 이들의 혼합을 의미한다. 이때 껍질과 목질부의 혼합비율은 1:0.01~1:100일 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
본 발명에서, 효소는 락타제(lactase), 아밀라제(amylase), 프로테아제(Protease), 리파제(Lipase), 수크라제(Sucrase), 말타제(Maltase), 셀룰라제(Cellulase), 브로멜라인(Bromelain), 또는 이의 혼합물을 사용할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 상기 효소는 멀티자임®(상품명, 8종 복합 효소: 파파인(PAPAIN) 3,450 NF, 아밀라제(AMYLASE) 2,500 DU, 프로테아제(PROTEASE) 10,000 HUT, 말트디아스타아제(MALT DIASTASE) 270 DP, 셀룰라 제(CELLULASE) 400 CU, 락타아제(LACTASE) 250 ALU, 리파아제(LIPASE) 100 FCCLU, 인버타제(INVERTASE) 15 SU, 제조사: Standard Process, 미국)을 사용할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 상기 효소는 스페자임프라임(SpezymePrim)(상품명, 알파아밀라제 75% 함유, 제조사: Genencor International, 벨기에)을 사용할 수 있다.
본 발명에서, 효소의 사용량은 바람직하기로는 기질대비 0.01 내지 0.2중량%일 수 있으며 이에 제한되지 않는다.
본 발명에서, 상기 발효물의 건조는 자연건조, 기계를 이용한 건조 모두 가능하다.
본 발명에서, 상기 추출은 바람직하기로는 2 기압 이상의 압력 하에서 수행될 수 있다.
본 발명에서, 상기 추출 시 물은 증류수, 해양심층수, 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있으나 이에 제한되지는 않는다. 이때 상기 증류수:해양심층수의 혼합비율은 바람직하기로는 10:1 내지 1:10, 더욱 바람직하기로는 5:1 내지 1:5, 가장 바람직하기로는 1:1일 수 있으나 이에 제한되지는 않는다.
본 발명은 상기와 같은 효소를 이용한 2단 발효를 통해 1단 발효에 비하여 독성 제거면에서 더욱 안정하고, 맛은 더욱 부드러우며, 구수한 풍미를 가질 뿐만 아니라 잡내 없이 오랜 기간 동안 맛을 유지할 수 있는 참옻발효진액을 제조할 수 있다.
본 발명의 참옻발효진액의 제조방법은 옻나무 껍질과 목질부의 분쇄물을 효소를 이용하여 1차 발효시킨 다음 건조한 뒤 100~130℃의 물로 추출하여 옻나무 추출액을 얻고 이를 냉각시켜 다시 효소를 이용하여 2차 발효시키는, 효소를 이용한 2단 발효방법을 사용함으로써 독성이 제거되었을 뿐만 아니라, 잡내 없이 깔끔한 맛을 내고 오랜 기간 보관 중에도 그 맛이 유지될 수 있는 참옻발효진액을 제조할 수 있는 매우 뛰어난 효과를 갖는다.
이하, 실시 예를 통하여 본 발명의 구성 및 효과를 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시 예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 본 발명의 범위가 이들 실시 예에 의해 제한되는 것은 아니다.
실시예 1: 본 발명 참옻발효진액의 제조
껍질과 목질부를 모두 포함하는 옻나무를 분쇄하여 분쇄물을 얻었다. 상기 분쇄물 1000중량부에 대하여 멀티자임®을 1중량부 첨가하여 60℃에서 60시간 동안 1차 발효시켰다.
상기 1차 발효물을 수분함량이 13~14%가 되도록 자연건조시킨 다음 상기 건조물 1 중량부에 해양심층수와 증류수의 동량 혼합물을 20 중량부 첨가하여 110℃ 에서 7시간 동안 추출하였다.
상기 추출물을 60℃로 냉각시킨 후 상기 추출물 1000중량부에 대하여 멀티자임®을 1중량부 첨가하여 60℃에서 6시간 동안 2차 발효시킴으로써 참옻발효진액을 제조하였다.
비교예 1: 1단 발효를 이용한 참옻발효진액의 제조
하기와 같이, 2차 발효를 수행하지 않는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 참옻발효진액을 제조하였다.
껍질과 목질부를 모두 포함하는 옻나무를 분쇄하여 분쇄물을 얻었다. 상기 분쇄물 1000중량부에 대하여 멀티자임®을 1중량부 첨가하여 60℃에서 60시간 동안 1차 발효시켰다.
상기 1차 발효물을 수분함량이 13~14%가 되도록 자연건조시킨 다음 상기 건조물 1 중량부에 해양심층수와 증류수의 동량 혼합물을 20 중량부 첨가하여 110℃에서 7시간 동안 추출함으로써 참옻발효진액을 제조하였다.
비교예 2: 균 발효를 이용한 참옻발효진액의 제조
하기와 같이, 효소 대신 아스퍼질러스 오리재(Aspergillus oryzae)를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 참옻발효진액을 제조하였다.
껍질과 목질부를 모두 포함하는 옻나무를 분쇄하여 분쇄물을 얻었다. 상기 분쇄물 1000중량부에 대하여 아스퍼질러스 오리재(Aspergillus oryzae)를 1중량부 첨가하여 60℃에서 60시간 동안 1차 발효시켰다.
상기 1차 발효물을 수분함량이 13~14%가 되도록 자연건조시킨 다음 상기 건조물 1 중량부에 해양심층수와 증류수의 동량 혼합물을 20 중량부 첨가하여 110℃에서 7시간 동안 추출하였다.
상기 추출물을 60℃로 냉각시킨 후 상기 추출물 1000중량부에 대하여 아스퍼질러스 오리재(Aspergillus oryzae)를 1중량부 첨가하여 60℃에서 6시간 동안 2차 발효시킴으로써 참옻발효진액을 제조하였다.
실험예 1: 독성 제거 여부 조사
참옻발효진액의 독성 여부는 옻물에 알레르기 감수성을 가지는 20~50대의 성인 남녀 5명의 팔에 스파팅한 후 옻오름 현상이 일어나는지를 일주일 동안 관찰함으로써 조사하였다.
그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
알레르기 반응 여부 조사 결과
구분 실시예 1 비교예 1 비교예 2
대상 1 × ○ ×
대상 2 × × ×
대상 3 × △ ×
대상 4 × × ×
대상 5 × △ ×
[주] ×: 옻오름 현상 없음
△: 약간의 옻오름 현상 있음
○: 옻오름 현상 있음
상기 표 1을 통해 알 수 있듯이, 본 발명의 효소를 이용한 2단 발효에 의한 참옻발효진액과 균발효를 통한 참옻발효진액에서는 독성이 완전히 제거되었음을 확인할 수 있다.
실험예 2: 관능평가
20~50대 성인 남녀 5명을 대상으로, 상기에서 독성이 완전히 제거된 것으로 검증된 실시예 1과 비교예 2의 참옻발효진액에 대한 관능평가를 실시하였다.
맛의 평가는 5점 척도법(5: 매우 좋다, 4: 좋다, 3: 보통이다, 2: 나쁘다, 1: 매우 나쁘다)으로 수행하였다.
그 결과를 하기 표 2 및 표 3에 나타내었다.
잡내 여부 평가 결과
구분 실시예 1 비교예 2
대상 1 × ○
대상 2 × △
대상 3 × ○
대상 4 × ○
대상 5 × △
[주] ×: 잡내 없음
△: 약간의 잡내 있음
○: 잡내 있음
맛 평가 결과
구분 실시예 1 비교예 2
대상 1 5 2
대상 2 5 2
대상 3 5 3
대상 4 4 3
대상 5 5 3
평균 4.8 2.6
[주] 평가기준: 5점 척도법
상기 표 2 및 표 3을 통해 알 수 있듯이, 실시예 1의 참옻발효진액이 비교예 2의 참옻발효진액에 비하여 잡내도 없고 맛도 더욱 뛰어남을 확인할 수 있다.
실험예 3: 저장 후 관능미 변화 조사
상기 실시예 1 및 비교예 2의 참옻발효진액을 각각 2개월 동안 진공 포장하여 상온(18℃)에서 저장한 다음 관능평가를 수행하였다.
20~50대 성인 남녀 5명을 대상으로 하였으며, 맛의 평가는 5점 척도법(5: 매우 좋다, 4: 좋다, 3: 보통이다, 2: 나쁘다, 1: 매우 나쁘다)으로 하였다.
그 결과를 하기 표 4 및 표 5에 나타내었다.
잡내 여부 평가 결과
구분 실시예 1 비교예 2
대상 1 × ○
대상 2 × ○
대상 3 × ○
대상 4 × ○
대상 5 × ○
[주] ×: 잡내 없음
△: 약간의 잡내 있음
○: 잡내 있음
맛 평가 결과
구분 실시예 1 비교예 2
대상 1 5 1
대상 2 4 2
대상 3 5 2
대상 4 4 2
대상 5 4 2
평균 4.4 1.8
[주] 평가기준: 5점 척도법
상기 표 4 및 표 5를 통해 알 수 있듯이, 본 발명의 참옻발효진액은 2개월 동안 저장한 후에도 잡내도 발생하지 않고 맛도 우수하게 유지됨을 확인할 수 있다.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당 업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
이상 상기 실시 예를 통해 설명한 바와 같이, 본 발명의 참옻발효진액의 제조방법은 옻나무 껍질과 목질부의 분쇄물을 효소를 이용하여 1차 발효시킨 다음 건조한 뒤 100~130℃의 물로 추출하여 옻나무 추출액을 얻고 이를 냉각시켜 다시 효 소를 이용하여 2차 발효시키는, 효소를 이용한 2단 발효방법을 사용함으로써 독성이 제거되었을 뿐만 아니라, 잡내 없이 깔끔한 맛을 내고 오랜 기간 보관 중에도 그 맛이 유지될 수 있는 참옻발효진액을 제조할 수 있으므로 식품산업상 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (6)

  1. (1) 옻나무를 분쇄하는 단계;
    (2) 상기 옻나무 분쇄물에 효소를 첨가하여 60℃에서 48~72시간 동안 1차 발효시켜 발효물을 제조하는 단계;
    (3) 상기 발효물을 건조하여 건조물을 제조하는 단계;
    (4) 상기 건조물을 100~130℃의 물로 6~8시간 동안 추출하여 추출물을 제조하는 단계;
    (5) 상기 추출물을 55~65℃로 냉각시키는 단계; 및
    (6) 상기 냉각된 추출물에 효소를 첨가하여 60℃에서 3~9시간 동안 2차 발효시키는 단계를 포함하고,
    상기 효소는 락타제(lactase), 아밀라제(amylase), 프로테아제(Protease), 리파제(Lipase), 수크라제(Sucrase), 말타제(Maltase), 셀룰라제(Cellulase), 브로멜라인(Bromelain), 또는 이의 혼합물인 참옻발효진액의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 참옻발효진액의 제조방법은 2차 발효시키는 단계 후에 100~130℃에서 참옻발효진액을 살균하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 참옻발효진액의 제조방법.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서, 상기 효소의 사용량은 0.01 내지 0.2중량%임을 특징으로 하는 참옻발효진액의 제조방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 추출 시 물은 증류수, 해양심층수, 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것을 특징으로 하는 참옻발효진액의 제조방법.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 증류수와 해양심층수의 혼합물에서 증류수:해양심층수의 혼합비율은 10:1 내지 1:10인 것을 특징으로 하는 참옻발효진액의 제조방법.
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