KR101152874B1

KR101152874B1 - 알카로이드 성분이 강화된 옥수수 수염차 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR101152874B1
Application number: KR1020100019144A
Authority: KR
Inventors: 김재삼; 김학문
Original assignee: 김학문; 녹차원(주)
Priority date: 2010-03-03
Filing date: 2010-03-03
Publication date: 2012-06-12
Also published as: KR20110053156A

Abstract

이 발명은 옥수수 수염에서 이뇨작용에 영향을 주는 0.05%의 알카로이드 성분을 최대한 물에 침출시켜 음용할 수 있도록 구성한 기술로서, 옥수수 수염의 채취 및 수세, 발효, 가압 스팀, 압착, 및 동결 건조라는 전처리 공정을 거쳐 알카로이드 성분이 강화된 옥수수 수염원료를 제조한 후, 이 옥수수 수염원료를 옥수수 수염차의 맛과 풍미를 제대로 내기 위한 다른 곡물류 등과 혼합하여 티백 포장하여 제조하도록 구성된다.

Description

알카로이드 성분이 강화된 옥수수 수염차 및 그 제조방법{CORN SILK TEA ENHANCED ALKANOID AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

이 발명은 옥수수 수염원료 및 그 제조방법에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 뜨거운 물에 우려내어 차로 음용하되 이뇨작용에 영향을 주는 알카로이드 성분이 최대한 물에 침출되어 음용할 수 있도록 구성한 알카로이드 성분이 강화된 옥수수 수염원료 및 그 제조방법에 관한 것이다. 또한, 이 발명은 상기와 같은 알카로이드 성분이 강화된 옥수수 수염원료에 맛과 풍미를 제대로 내기 위해 다른 곡물류 등을 첨가하여 구성한 옥수수 수염원료를 이용한 옥수수 수염차 및 그 제조방법에 관한 것이다. 또한, 이 발명은 상기와 같은 알카로이드 성분이 강화된 옥수수 수염원료에 한국인의 입맛에 맞도록 볶은 옥수수 알갱이와 결명자 및 건조된 누룽지 등을 혼합하여 구성한 옥수수 수염차 및 그 제조방법에 관한 것이기도 하다.

현대인들은 생활문화와 환경의 급격한 변화로 인해 정신적, 육체적 활동에 따른 스트레스 등으로 체력의 저하를 느끼며 살고 있다. 이에 편승하여 최근에 건 강을 위한 다양한 기능성 제품들이 시판되고 있다. 한편, 인체는 매일 일정량의 물을 흡수해야 건강을 유지할 수 있는 시스템으로 구성되어 있음은 주지의 사실이다.

이런 사실들에 착안하여 여러 회사들은 우리가 늘 음용하는 물에 스트레스 해소 또는 쇠약한 신체의 일부 기능을 회복시킬 수 있는 기능성 효과를 낼 수 있도록 다양한 한방 재료들을 개발하여 시판하고 있으며, 이런 제품들 중에서도 눈에 띄는 것이 언제 어디서든 간단히 뜨거운 물만 부어서 마실 수 있도록 제조된 인스턴트용 티백차이다.

현재 판매되고 있는 제품으로는 가정에서 쉽게 찾아볼 수 있는 보리차, 녹차, 둥글레차 이외에 아로마테라피 효과를 가지는 기능성 허브차에 이르기까지 그 종류가 다양하다. 보리차는 구수한 맛 외에도 물속의 중금속을 제거하는 효과가 있는 것으로 알려져 있으며, 녹차는 소화를 늦추어주는 효과가 있어 변비 및 다이어트용으로 음용되고 있다.

다른 일예로서, 옥수수 수염차가 있는데, 여기에 사용되는 옥수수 수염은 화본과의 한해살이 풀 옥수수의 꽃술로서, 예로부터 "옥촉수" 또는 "옥촉서예"란 단어로 한약재로 널리 쓰여 왔다. 즉, 옥수수 수염은 이뇨(利尿), 순환작용, 혈당강하작용, 이담지혈 작용 등이 있다고 알려져 있어, 신장염, 고혈압, 당뇨, 간경화성 복수(腹水), 황달형 간염, 담낭염, 잇몸출혈, 출혈성 자반증 등에 사용되고 있다. 따라서, 옥수수 수염차를 단순히 복용함으로써 한약재를 복용하는 것과 같은 기능을 갖는 효과가 있다. 특히, 옥수수 수염은 화학적 이뇨제와는 달리 효과가 완만하게 나타나 몸에 무리가 가지 않는 천연 약제로서, 소변이 시원하게 나오지 않고 부기가 계속되면서 부기가 살로 가는 사람들에게는 좋은 다이어트 차로서의 효능도 가지고 있다.

이러한 이유로, 예전에는 건조된 옥수수 수염에 물을 붓고 장시간 가열하여 물을 절반 이상 증발시킨 후, 이물질을 걸러서 옥수수 수염차를 제조하여 음용하였다. 한편, 옥수수 수염차의 효능을 보기 위해서는 상기와 같이 제조된 옥수수 수염차를 냉장 보관하면서 하루에 몇 번씩 나누어 마셔야 하는 것으로 알려져 있다. 하지만, 옥수수 수염차를 제조하는데 상당한 시간이 소요될 뿐만 아니라, 여름과 같이 외부온도가 높을 때에는 냉장고 등에 보관해야 하는 문제점 등이 있었다. 또한, 오랜 기간 동안 하루에 수차례 음용해야 그 효과가 있지만, 직장에서 대부분의 시간을 소비하는 일반 직장인에게는 휴대 용기에 담아 이동하면서 마시기에는 귀찮은 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 보완한 기술로는 대한민국 특허 제466550호에 공지된 "옥수수 수염차를 제조하는 방법 및 상기 방법을 이용한 티백차"가 있다. 이 기술은 옥수수 수염을 가공하여 쉽게 음용할 수 있는 티백차로 제조한 것이다. 그러나, 이 기술의 티백차는 옥수수 수염을 대부분 사용하기 때문에, 옥수수 수염 특유의 떫은 맛과 누린 맛을 가지고 있어 기호성이 떨어지는 단점이 있다.

그리고, 대한민국 특허 제492628호에는 상기 특허 제466550호의 단점을 보완하면서 기능을 강화한 "기능성 옥수수 수염차 및 그 제조방법"에 대해 공지되어 있다. 이 기술은 옥수수 수염 특유의 떫은 맛과 누린 맛을 제거하며, 체내에서 생성되는 엔돌핀의 분해를 억제하는 기능을 가진 아미노산류를 첨가하여 기능성 옥수수 수염차를 제조하도록 구성하였다. 따라서, 건강기능 등이 많이 부가된 기능성 옥수수 수염차이기는 하지만, 한국인이 선호하는 구수하면서도 감칠맛 나고 달콤한 옥수수 수염차를 제공하지 못할 뿐만 아니라 단점이 있다.

한편, 옥수수 수염은 중량%로, 지방율 2.5%, 정유 0.12%, 교질 3.8%, 수지 2.7%, 배당체 1.5%, 사포닌 3.18%, 알카로이드 0.05% 등의 주성분으로 이루어져 있으며, 이중 옥수수 수염차의 핵심인 옥수수 수염의 기능성에 작용하는 주성분인 알카로이드(alkaloid)는 0.05%가 함유되어 있는 것으로 알려져 있다.

알카로이드란 식물계에 존재하는 항질소염기성 화합물의 총칭으로 그 종류가 아주 많으며, 동물 신경계에 영향을 미치는 성분이 들어있는 물질로 대표적인 물질로는 다이어트에 이용되는 카테킨, 데오브로마인(theobromine), 데오필린 (theophylline), 카페인 등이 있다. 옥수수 수염 내의 알카로이드는 이뇨작용에 효과가 있는 것으로 알려져 있으며, 수염차의 알카로이드 중 미세 활성물질인 루테오닌(Luteolin), 크리소오릴(Chrysoeril) 등은 최근 중앙대 의대의 연구결과에 따르면, 본 물질이 방광 수축에 영향을 미쳐 부기를 빼는데 효과가 있는 것으로 발표되기도 하였다.

그런데, 기존의 옥수수 수염차(침출차)의 경우에는 옥수수 수염, 옥수수 및 다른 첨가물 등을 혼합하여 티백 등의 재질을 통하여 물에 우려내는 침출작용을 내는 차로 이용하였을 뿐, 실질적으로 이뇨작용에 큰 효과가 있는 알카로이드 성분에 대하여 고려하지 않았었다.

따라서, 이 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 이뇨작용에 영향을 주는 알카로이드 성분이 최대한 물에 침출되어 음용할 수 있도록 구성한 알카로이드 성분이 강화된 옥수수 수염원료 및 그 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 이 발명은 상기와 같은 알카로이드 성분이 강화된 옥수수 수염원료에 맛과 풍미를 제대로 내기 위해 다른 곡물류 등을 첨가하여 구성한 옥수수 수염원료를 이용한 옥수수 수염차 및 그 제조방법을 제공하는 데 다른 목적이 있다.

또한, 이 발명은 상기와 같은 알카로이드 성분이 강화된 옥수수 수염원료에 볶은 옥수수 알갱이, 결명자 및 건조된 누룽지 등을 혼합함으로써, 한국인이 선호하는 구수하면서도 감칠맛 나고 달콤한 맛을 제공하는 옥수수 수염차 및 그 제조방법을 제공하는 데 다른 목적이 있다.

이 발명의 알카로이드 성분이 강화된 옥수수 수염원료의 제조방법은, 옥수수 수염을 수세하는 수세단계와, 수세단계를 거친 옥수수 수염을 효모를 이용해 발효시키는 발효단계와, 발효단계를 거친 옥수수 수염에 가압 스팀을 가해 옥수수 수염의 경화된 외부 섬유 표피조직을 연화시키고 옥수수 수염 내부의 섬유소의 간극에도 스팀을 침투시켜 옥수수 수염 내부의 섬유소 간의 간극을 넓히는 가압 스팀단계와, 가압 스팀단계를 거친 옥수수 수염에 프레스를 가해 물과 접촉할 수 있는 표면적을 증대시키는 압착단계, 및 압착단계까지의 과정을 걸쳐 형성된 옥수수 수염의 섬유 조직의 형상을 유지하도록 옥수수 수염을 동결 건조시키는 동결 건조단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이 발명의 발효단계는 30~40℃의 온도에서 24~48시간 동안 실시하고, 가압 스팀단계는 8~12kgf/cm² 조건에서 4~5분간 실시하며, 압착단계는 옥수수 수염을 소프트타입(Soft Type)의 롤러로 가압하여 실시하는 것이 바람직하다.

이 발명의 알카로이드 성분이 강화된 옥수수 수염원료는, 상기와 같은 옥수수 수염원료의 제조방법으로 제조된 것을 특징으로 한다.

이 발명의 알카로이드 성분이 강화된 옥수수 수염차의 제조방법은, 옥수수 건엽 및 옥수수 알갱이는 수세하고, 옥수수 수염은 상기와 같은 방법으로 제조된 알카로이드 성분이 강화된 옥수수 수염원료로 전처리하는 단계와, 전처리가 완료된 옥수수 알갱이를 예열하면서 볶는 단계와, 옥수수 수염원료, 옥수수 건엽 및 볶은 옥수수 알갱이로 구성된 옥수수 수염차 원료를 교반기에 넣고 교반하는 단계와, 교반기를 통해 섞여진 옥수수 수염차 원료를 가향기 안에 넣고 가향시키는 단계와, 가향된 옥수수 수염차 원료와 건조된 누룽지 및 결명자를 배합 및 분쇄기에 투입하여 배합하면서 티백 가공 사이즈로 분쇄하는 단계와, 분쇄가 완료된 최종 옥수수 수염차 원료를 살균기로 이동시켜 살균 처리하는 단계, 및 살균 처리된 최종 옥수수 수염차 원료를 티백(Tea bag) 포장설비로 이동시켜 음용 가능하게 티백 포장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이 발명의 건조된 누룽지는 옥수수 수염차 원료 100중량부를 기준으로 0.01~35중량부 비율로 배합하고, 결명자는 옥수수 수염차 원료 100중량부를 기준으로 0.01~10중량부 비율로 배합하는 것이 바람직하다.

이 발명의 알카로이드 성분이 강화된 옥수수 수염차는, 상기와 같은 옥수수 수염차의 제조방법으로 제조된 것을 특징으로 한다.

이 발명은 이뇨작용에 영향을 주는 알카로이드 성분을 최대한 물에 침출시켜 음용할 수 있는 장점이 있다.

또한, 이 발명은 옥수수 수염원료에 볶은 옥수수 알갱이, 결명자 및 건조된 누룽지 등을 혼합하여 한국인이 선호하는 구수하면서도 감칠맛 나고 달콤한 옥수수 수염차를 제공하는 효과가 있다.

도 1은 이 발명의 한 실시예에 따른 알카로이드 성분이 강화된 옥수수 수염원료의 제조공정을 나타낸 흐름도이고,
도 2는 이 발명의 한 실시예에 따른 알카로이드 성분이 강화된 옥수수 수염원료를 이용한 옥수수 수염차의 제조과정을 나타낸 흐름도이다.

아래에서, 이 발명에 따른 알카로이드 성분이 강화된 옥수수 수염원료 및 그 제조방법과, 이것을 이용한 옥수수 수염차 및 그 제조방법의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

먼저, 이 발명에 따른 알카로이드 성분이 강화된 옥수수 수염원료 및 그 제조방법에 대해 설명한다.

도 1은 이 발명의 한 실시예에 따른 알카로이드 성분이 강화된 옥수수 수염원료의 제조공정을 나타낸 흐름도로서, 이를 참조하여 설명한다. 도 1에 도시된 옥수수 수염원료의 제조공정은 후술할 옥수수 수염차를 제조할 때에 사용되는 옥수수 수염원료 내의 특정 성분(알카로이드 성분)이 보다 많이 침출될 수 있도록 사전 처리하는 전처리공정에 속한다.

이 실시예에 따른 알카로이드 성분이 강화된 옥수수 수염원료(알카로이드 성분이 보다 많이 침출될 수 있는 옥수수 수염원료)는, 옥수수 수염의 채취 및 수세단계(제1, 제2 공정)(S110, S120), 옥수수 수염의 발효단계(제3 공정)(S130), 옥수수 수염의 가압 스팀단계(제4 공정)(S140), 옥수수 수염의 압착단계(제5 공정)(S150), 및 옥수수 수염의 동결 건조단계(제6 공정)(S160)를 통해 제조된다.

상기와 같은 6개의 공정 중에서 제1, 제2 공정(S110, S120)은 일반적인 전처리 공정으로 알카로이드의 침출량에 영향이 없으며, 실질적으로 알카로이드의 침출량에 영향을 미치는 공정은 제3 공정 내지 제6 공정(S130~S160)에 해당하며, 해당 공정의 조건에 따라 알카로이드의 침출량의 차이가 발생한다. 따라서, 이 실시예에서는 제3 공정 내지 제6 공정에서 알카로이드가 최대로 침출되는 가장 최적의 조건을 도출함으로써 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

이 실시예에서, 알카로이드의 침출량은 다음과 같은 조건에서 테스트하였다.

80℃의 물 200ml에 옥수수 수염 0.24g을 3분간 침출시킨 후, 그로 인해 침출된 알카로이드의 침출량을 바탕으로 본 테스트 결과가 이루어졌다. 각 조건별로 알카로이드의 침출량은 아래의 표 1과 같다.

일반적으로 침출되는 성분을 최대화 하려면 3~5분이라는 짧은 시간이 아닌 그 이상의 장시간, 그리고 고온에서 침출해야 한다. 그런데, 침출차는 그 특성상 3분 이상 우려내어 음용을 하지 않기 때문에, 이 실시예에서는 일반적인 최적 침출 온도인 80℃와 3분으로 결정하여 본 테스트를 실행한 것이다. 또한, 표 1에서와 같이 본 발명에 따른 최적의 조건을 도출하기 위해 총 16가지의 경우의 수를 바탕으로 테스트가 이루어졌다.

아래에서는 표 1의 테스트 과정 및 결과를 바탕으로 본 발명의 특징들을 해당 공정별도 설명하기로 한다.

1. 제3 공정 : 옥수수 수염의 발효단계( S130 )

제3 공정은 발효단계로서, 발효는 일반 유기물이 발효 과정을 거처 다른 성질의 유기질 및 다른 물질로 변경되는데 착안하여 고안된 공정이다. 실제로 옥수수 수염 내의 섬유소 등 각종 유기물질 등이 발효단계를 거칠 경우, 항질소계 물질인 알카로이드의 침출량이 일반 옥수수 수염차(비발효)와 대비하여 최소 40~70% 이상 증대됨을 알 수 있다(표 1 참조). 즉, 표 1에서 비발효와 발효라는 제3 공정의 다른 두 조건하에서 나머지 동일한 제4 공정 내지 제6 공정을 수행한 알카로이드의 침출량을 조건별로 단순 비교해 보더라도 40~70% 이상 차이가 발생함을 알 수 있다.

한편, 발효공정만을 수행한 옥수수 수염과, 비발효공정만을 수행한 옥수수 수염을 각각 샘플 채취하여 5회 테스트한 바 아래의 표 2와 같은 결과가 나왔다. 아래의 표 2에서도 알 수 있듯이, 발효공정을 수행한 옥수수 수염에서 침출된 알칼로이드 침출량이 비발효공정을 수행한 옥수수 수염에 비해 약 40~70% 증가함을 확인할 수 있다.

이 실시예의 발효단계는 일반적인 주류 제조 등에 쓰이는 알코올 발효공정, 김치 제조 등에 쓰이는 유산균 발효공정과 달리, 효모 발효를 통해 옥수수 수염 내의 알카로이드 성분을 높이려는 공정으로 이루어져 있다. 이러한 발효공정을 극대화하기 위해서는 발효공정의 순서가 중요할 것으로 판단되어 공정순서를 변경하여 몇 차례 실험해 보았으나, 식물성 성분이 70℃ 이상인 상태에서는 식물의 발효기준의 변경점이 파괴되어 버려 발효진행이 이루어지지 않아, 옥수수 수염을 세척한 후에 가장 먼저 발효공정을 실시하는 것이 가장 바람직함을 확인할 수 있었다.

한편, 이 실시예의 발효공정은 일반적인 효모공정과 동일하나 알카로이드의 생성을 극대화하기 위해 상온 이상인 30~40℃의 온도에서 24~48시간 동안 실시하였다. 일반적으로 발효는 상온에서도 이루어지지만 이런 경우는 유산균과 같이 쉬이 상하는 음식에 한정되는 경우이고, 상품화를 위해 발효공정을 수행함에 있어서는 일정 조건 아래에서 안정화하는 것이 중요하다. 이 실시예의 발효공정은 효모를 이용한 발효로서, 이러한 효모 발효는 상온(20℃)에서는 발효가 활성화되지 않기 때문에 일반적으로 30℃ 이상의 약간 고온의 밀폐된 공간 내에 옥수수 수염을 일정 시간동안 보관함으로써 발효시키는 것이다.

상기와 같이 이 실시예의 발효단계는 발효의 매개체가 효모이기 때문에, 효모를 활성화시키기 위해서는 상온 이상의 온도인 30℃ 이상에서 일정 시간동안 지속적으로 옥수수 수염을 보관해야 활성화가 극대화된다. 그런데, 대부분의 식물은 70℃ 이상일 경우 발효 변경점이 파괴되어 발효가 활성화되지 않고 식물(예를 들어, 옥수수 수염)이 시들어 버리는 경향이 있다. 따라서, 70℃ 이상으로 발효하는 것은 무의미하다. 이러한 내용들을 기반으로 다수의 실험을 통해 30~40℃ 온도 범위에서 발효공정을 수행하는 것이 가장 이상적임을 확인하였고, 또한 발효시간을 24~48시간 동안 수행하는 것이 이상적임을 확인하였다.

2. 제4 공정 : 옥수수 수염의 가압 스팀단계( S140 )

제4 공정은 발효공정이 완료된 옥수수 수염을 고압력의 스팀으로 찌는 단계이다. 일반적인 스팀공정을 거친 옥수수 수염은, 스팀(찜)공정을 통해 딱딱하게 굳어 있는 옥수수 수염이 흐물흐물 해지는 즉 경화되어 있던 외부 표피조직이 침출이 용이하도록 연화되는 효과가 있다. 따라서, 이러한 스팀공정을 수행할 경우에는 옥수수 수염 내의 알카로이드 침출량이 증대되는 효과가 있다. 그런데, 기존의 일반적인 스팀공정으로는 알카로이드 침출량을 극대화하는데 한계가 있다.

옥수수 수염 자체는 얇은 섬유소의 촘촘한 집합체로서 옥수수 수염의 침출효과를 높이기 위해서는 옥수수 수염을 구성하고 있는 촘촘한 섬유소의 공간을 넓혀 주어야 한다. 즉, 물이 옥수수 수염 내부의 섬유 간극을 따라 통과하는 면적을 넓혀 주어야 한다. 그래야 침출차로 마시기 위해 물을 부었을 때, 옥수수 수염 내부로 보다 쉽게 물이 침투하여 알카로이드의 침출효과를 높일 수 있다. 즉, 삼투압 효과를 통해 알카로이드의 침출효과를 극대화할 수 있다.

그런데, 일반적인 스팀공정은 단순히 물을 매개로 고온에서 찌는 것으로 제한되기 때문에, 알카로이드의 침출량을 극대화하는데 한계가 있다. 따라서, 이 실시예에서는 일반적인 스팀공정에 압력을 추가함으로써, 물뿐만 아니라 옥수수 수염의 끓는 압력점을 높여, 옥수수 수염의 경화된 외부 섬유 표피조직의 연화뿐만 아니라, 압력으로 인하여 옥수수 수염 내부의 섬유소의 간극에도 수분 및 열을 침투시켜 옥수수 수염 내부의 섬유소 간의 간극을 넓히는 효과를 얻도록 한 것이다. 이러한 효과로 인해, 알카로이드 침출 실험을 해보았을 때 이 실시예의 가압 스팀단계를 수행한 옥수수 수염에서 상대적으로 더 많은 알카로이드가 침출되는 것을 확인할 수 있었다.

일반적인 스팀공정과 가압 스팀공정을 수행한 옥수수 수염의 알카로이드의 침출량을 각각 침출 테스트를 실시하였다. 먼저, 일반적인 스팀공정으로서, 대기압과 증기압이 같은 관계로 일반적인 끓는점 100℃ 이상인 온도, 즉 기계상으로 105~110℃를 유지한 상태의 스팀에 옥수수 수염을 통과시켰다. 일반적인 스팀공정의 경우에는 위에 언급한 바와 같이 옥수수 수염의 경화된 외피가 흐물흐물 해지는 상태까지 약 15분가량 소요되었다. 이러한 스팀공정(비발효 공정, 15분 스팀공정, 자연 건조공정)을 거쳐 옥수수 수염에서 나온 알카로이드의 침출량의 5회 평균 수치는 11~12mg이었다.

한편, 이 실시예의 가압 스팀공정으로는 3가지 조건에서 실시하였다. 즉, 일반 압력(3.5kgf/cm²이하), 고압력(8~12kgf/cm²), 초고압력(40kgf/cm²이상)에서 각각 테스트를 실시하였다. 압력이 높은 경우에는 옥수수 수염의 내부 간극 확대 및 경화된 외부 표피 연화가 보다 빨리 진행되기 때문에 스팀공정 시간을 15분에서 5분 내외로 낮추어도 무방하였다. 즉, 압력으로 인하여 스팀공정이 옥수수 수염의 전체에 영향을 미쳐 표피 조직의 경화 완화 및 내부 간극 확대 효과를 볼 수 있었다. 다만, 옥수수 수염의 특성상 압력이 높아지면 높아질수록 알카로이드의 침출량이 늘어나기는 하지만, 일정 압력 이상에서부터는 알카로이드의 침출량이 증대되지 않고, 현상유지나 오히려 줄어드는 경향도 있었다.

이에 따라 본 실시예의 가압 스팀공정은 고압력(8~12kgf/cm²) 조건에서 스팀공정을 수행하는 것이 가장 이상적임을 확인할 수 있었다. 상기와 같은 3가지 조건 아래에서 테스트한 결과는 아래의 표 3과 같다. 이러한 가압 스팀공정은 상기의 일반적인 스팀공정과 동일한 조건(비발효 공정, 5분 스팀공정, 자연 건조공정 후 5회 테스트 평균)에서 수행하였다.

표 3의 평균값의 결과에 따라, 이 실시예의 가압 스팀공정은 고압력(8~12kgf/cm²) 조건에서 스팀공정을 4~5분간 수행하는 것이 이상적임을 확인할 수 있었고, 여기서 스팀공정을 4~5분간 수행한 것은 옥수수 수염을 육안으로 관찰하였을 때, 스팀공정을 시작한지 4~5분 전후부터 옥수수 수염이 흐물흐물 해지는 것을 확인할 수 있었고, 10분 이상을 경과할 경우에는 오히려 옥수수 수염이 시들어져 옥수수 수염의 간극 상태가 오히려 쪼그라드는 경향이 있었다. 이는 고압 스팀공정의 경우 끓는점이 179℃에서 시작되기 때문에 옥수수 수염이 고온을 견디지 못하여 시들어지고 옥수수 수염의 간극 상태가 오히려 쪼그라들기 때문에 고압 스팀공정을 5분간 수행하는 것이 이상적임을 확인할 수 있었다.

3. 제5 공정 : 옥수수 수염의 압착단계( S150 )

제5 공정은 가압 스팀공정으로 옥수수 수염의 내부 간극이 확대되고 외부 섬유조직이 연화된 옥수수 수염 내의 유효성분의 침출을 극대화하기 위해 옥수수 수염에 프레스(press)를 가하는 단계이다. 물에 침출되는 유효성분을 극대화하기 위해서는 유효성분을 함유하고 있는 원물질(옥수수 수염)의 표면적을 최대화할 필요가 있다. 그런데, 옥수수 수염은 원통 형태의 단면적을 가지고 있다. 따라서, 이 실시예에서는 원통 형태의 단면적을 갖는 옥수수 수염에 프레스를 가함으로써, 물과 접촉하는 표면적을 증대시킬 뿐만 아니라 외형을 유지하고 있는 외부 섬유 표피조직을 와해시킴으로써 보다 극대화된 삼투압 및 침출 효과를 얻도록 하는 것이다.

이 실시예의 압착단계는 식품용 롤러 기계를 사용하여 프레스 작업을 실시하는 것으로서, 일반 식품용 하드타입(HARD TYPE)의 롤러 기계를 사용할 경우에는, 옥수수 수염 자체가 분쇄되어 분말화되기 때문에 프레스 작업에 의미가 없게 된다. 따라서, 이 실시예에서는 소프트타입(SOFT TYPE)의 롤러를 이용하되, 옥수수 수염을 소프트타입의 롤러를 2회 통과시켜 프레스 작업을 실시하였다. 여기서, 소프트타입의 롤러의 롤링 압력은 75kg/cm²로 유지하였으며, 소프트타입의 롤러의 가동 시간은 옥수수 수염 전장의 1회 통과 시간이 30~50초 정도 소요되기 때문에, 해당 소프트타입 롤러를 통한 총 프레스 시간은 약 1~3분 정도 소요되었다.

이 실시예의 압착단계의 특징을 확인하기 위해, 일반적인 절단공정과 상기와 같은 롤러기계를 이용한 이 실시예의 압착공정을 각각 실시한 후 알카로이드의 침출량을 각각 실험하여 아래의 표 4와 같은 결과를 얻었다. 표 4의 실험조건은 비발효 공정, 일반 스팀공정, 절단 또는 압착(프레스)공정, 자연 건조공정 후 3회 샘플 테스트한 것이다.

4. 제6 공정 : 옥수수 수염의 동결 건조단계( S160 )

상기 제5 공정까지의 작업을 수행한 바로 직후에는 알카로이드의 침출량을 극대화할 수 있으나, 정작 제품화가 될 때는 오랜 시간이 경과된 후에 침출차로 고객이 이용하기 때문에, 시간이 경과함에 따라 벌어져 있던 옥수수 수염의 내부 섬유소 간극의 재축소 및 외부 섬유 표피 조직의 재경화, 표면적의 축소 등이 발생해, 실제 음용시에 알카로이드의 침출량을 극대화하는데 한계가 발생한다.

따라서, 제6 공정에서는 실제 음용시에도 알카로이드의 침출량을 극대화하기 위해, 제5 공정까지의 과정을 통해 형성된 섬유 조직 등이 그 상태를 유지하도록 옥수수 수염을 동결 건조시키는 것이다. 즉, 이러한 동결 건조단계를 수행함으로써, 내부 섬유소 간극의 재축소가 서서히 일어나는 과정을 생략할 수 있고, 조직을 얼리는 형태로 현재 벌려져 있는 내부 섬유소 간극을 고정시키기 때문에 추후 제품화가 되어 오랜 시간이 경과하더라도 해당 알카로이드의 침출량을 극대화할 수 있는 조건을 유지할 수 있다.

이 실시예의 동결 건조단계는 제5 공정까지의 과정을 통해 가공된 상온의 원료(옥수수 수염)를 급속 냉동시키는 것으로서, 이러한 급속 냉동은 -35℃ ~ -45℃ 사이에서 급격히 온도를 낮추는 것이다. 유기용매가 있는 제품은 -85℃에서 급속 냉동시키는 것이 최적이지만, 옥수수 수염은 물을 함유하고 있는 식물류이기 때문에 각종 식물류를 급속 동결시킬 때에 이상적인 온도로 알려진 -35℃ ~ -45℃에서 급속 냉동시키는 것이 바람직하다. 이러한 급속 냉동 과정을 거친 옥수수 수염을 -10℃ ~ -15℃, 진공도 0.1~0.5토르(torr)에서 진공 동결 건조시킴으로써, 동결 건조공정이 완료된다. 이 실시예의 진공 동결 건조작업은 기계 내에서 이루어지기 때문에 작업조건에 따라 차이가 있으나 통상 3~7시간, 평균 5시간동안 실시한다.

상기와 같은 제6 공정까지의 과정을 통해 알카로이드의 침출량을 극대화할 수 있는 이 발명에 따른 옥수수 수염원료가 제조된다.

아래에서는 앞서 설명한 바와 같은 방법에 의해 제조된 알카로이드 성분이 강화된 옥수수 수염원료를 이용하여 옥수수 수염차를 제조하는 과정에 대해 설명한다.

도 2는 이 발명의 한 실시예에 따른 알카로이드 성분이 강화된 옥수수 수염원료를 이용한 옥수수 수염차의 제조과정을 나타낸 흐름도로서, 이를 참조하여 설명한다.

가. 전처리 단계( S210 )

먼저, 옥수수 수염, 옥수수 건엽 및 옥수수 알갱이를 채취하여 수세하는 등의 전처리 과정을 수행한다. 옥수수 수염은 옥수수 암꽃의 꽃술부분으로, 처음에는 하얗고 촉촉하지만 가루받이가 끝나면 붉게 변화하고, 열매가 다 익게 되면 시들어 말라버리게 된다. 따라서, 마르기 전에 채취하는 것이 바람직하다. 옥수수 건엽은 옥수수 알갱이를 감싸는 잎을 말린 상태를 칭하는 것으로, 옥수수 알갱이를 채취하는 시점에 같이 채취하여 건조하는 것이 가장 최적의 건엽을 얻을 수 있다. 그리고, 옥수수의 알갱이는 식용이 가능한 상태의 옥수수에서 낱알 상태로 채취한 후 건조하여 사용한다. 이러한 옥수수 수염, 옥수수 건엽 및 옥수수 알갱이는 티백으로 제조할 경우 음용이 가능할 정도로 깨끗하게 수세해야 한다. 또한, 옥수수 건엽을 적당한 크기로 절단하는데, 0.1cm~3cm사이로 절단하는 것이 좋다.

한편, 옥수수 수염은 도 1을 참고로 하여 위에서 설명한 공정에 따라 알카로이드의 침출량을 극대화할 수 있는 옥수수 수염원료로 전처리된다. 따라서, 이후 공정에 사용되는 옥수수 수염은 알카로이드의 침출량을 극대화할 수 있도록 전처리가 완료된 옥수수 수염원료가 사용된다.

나. 옥수수 알갱이 볶는 단계( S220 )

옥수수 수염 자체는 미색의 잔털로서 차로 음용하기 위해 시음을 하였을 때, 무미, 무색, 무취로서 차로서의 가치가 없다. 그래서, 한국인이 좋아하는 구수한 맛을 구현하기 위해 고소한 맛이 나는 옥수수 알갱이를 첨가를 해보았으나, 일반 옥수수 알갱이를 차로 시음 하였을 경우, 옥수수의 고소한 맛이 충분히 차에 배어 나오지 않았다. 그래서, 옥수수 알갱이를 볶아서 시음을 해본 결과, 일반 생 옥수수를 시음한 결과보다 훨씬 탁월하게 옥수수의 고소한 맛이 차에서 구현 되었다. 따라서, 이 실시예에서는 전처리가 완료된 옥수수 알갱이를 70~85℃ 사이까지 서서히 예열하면서 약 25~35분간을 볶는 과정을 수행하였다.

다. 교반단계( S230 )

옥수수 수염, 옥수수 건엽 및 볶은 옥수수 알갱이(이하에서는 '옥수수 수염차 원료'라 한다)를 교반기에 넣고 교반한다. 이 때, 옥수수 수염차 원료를 100중량%로 할 경우, 옥수수 수염 10~40중량%, 옥수수 건엽 10~20중량%, 옥수수 알갱이 40~80중량%로 배합하는 것이 바람직하다. 그리고, 교반은 옥수수 수염차 원료들이 골고루 교반되도록 대략 15~30분 정도 교반한다.

라. 가향단계( S240 )

앞서 언급한 바와 같이, 옥수수 수염과 옥수수 건엽 자체를 시음 했을 경우에는 무미, 무색으로 차로서 가치가 없다. 그래서, 볶은 옥수수 알갱이를 첨가하게 되는데, 단순히 볶은 옥수수 알갱이와 옥수수 수염 등을 첨가하였을 때에는 볶은 옥수수의 맛이 날뿐, 차의 향미가 풍부하게 나오지 않을 뿐만 아니라, 볶은 옥수수 알갱이, 옥수수 수염 및 옥수수 건엽의 분포율에 따라 구수한 맛이 일관되게 배어 나오지 않는다. 그러나, 가향기를 통해 옥수수 수염차 원료를 가향 하였을 경우, 볶은 옥수수 고유의 향이 옥수수 건엽을 매개체로 하여 옥수수 수염에 충분히 배어 원료의 성분비와 상관없이 옥수수 특유의 고소한 향을 지닐 수 있었다.

그런데, 가향기 내에서 가향 작업시 옥수수 수염의 미세한 사이즈로 인하여, 높은 온도로 가향 작업시 옥수수 수염이 뜨거워진 가향기의 표면에 들러붙어 타게 된다. 따라서, 이 실시예에서는 옥수수 수염을 온전한 상태로 보존한 상태에서 가향하기 위해, 교반기를 통해 섞여진 옥수수 수염차 원료를 가향기 안에 넣은 후, 20℃ 정도의 미열부터 서서히 가열하여 20~60℃ 사이에서 가향시켰다. 또한, 가향 작업이 50분 이상을 경과할 경우, 누적된 열로 인하여 옥수수 수염과 옥수수 건엽이 가향기의 표면에 들러붙고 탈 염려가 있기 때문에 45분 이내에 가향 작업을 마쳤다.

마. 배합 및 분쇄단계( S250 )

상기 가향단계(S240)까지의 공정을 거친 옥수수 수염차의 경우 고유한 옥수수의 향을 느낄 수 있지만, 풍부하고 고소한 맛을 지닌 차로서는 시중의 일반 옥수수 차 또는 보리차와 별 차이가 없다. 아울러, 가향단계(S240)까지의 공정을 거친 옥수수 수염차의 경우 수색이 엷은 노란색으로 구수해 보이는 엷은 황토색과는 거리가 있다. 따라서, 이 실시예에서는 가향된 옥수수 수염차 원료, 건조된 누룽지 및 결명자를 배합 및 분쇄기에 투입하여 배합하면서 간편하게 차로 시음할 수 있도록 적절한 티백 가공 사이즈로 분쇄하였다(S250).

누룽지의 경우, 예로부터 한국인이 사랑해 온 전통의 음식이며, 구수한 맛의 대명사이다. 따라서, 누룽지를 해당 옥수수 수염차에 첨가한 결과 단순히 옥수수 차의 맛이 나던 상기 가향단계(S240)까지의 차와 달리 구수하면서도 감칠맛과 달콤한 옥수수 수염차의 맛을 얻을 수 있었다. 다만, 구수한 맛을 추구하고자 건조된 누룽지를 과다하게 넣었을 경우에는 오히려 숭늉의 맛이 강하였다.

따라서, 다수의 실험을 통해 옥수수 수염차 원료 100중량부를 기준으로 건조된 누룽지를 0.01~35중량부 비율로 첨가하는 것이 옥수수 수염차에 넣는 누룽지의 최상의 조건임을 확인하였다. 즉, 해당 비율이 넘는 건조된 누룽지를 첨가할 경우에는 숭늉의 맛이 강하여 옥수수 고유의 맛을 잃어버리는 경우가 생겼다.

또한, 이 실시예에서는 먹음직한 옥수수 수염차의 수색과 맛을 보정하기 위하여 결명자를 첨가하였다. 결명자는 예로부터 한약재로 널리 쓰인 식품으로서, 결명자란 단어 자체가 눈을 밝게 해주는 씨앗이란 의미를 지닐 정도로 유명한 식품이다. 따라서, 결명자를 옥수수 수염차에 첨가하였을 경우, 결명자가 가진 특유의 약리 효과, 즉 야맹증 치료, 혈압 강하, 이뇨, 통변, 자궁 수축 작용, 피부 진균 억제, 콜레스테롤 강하 등등의 효과를 통해 기능성을 개선하는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 결명자를 첨가하였을 경우 결명자의 약성인 달고 쓴맛으로 인하여, 옥수수의 비린 맛을 개선하는 효과가 있을 뿐만 아니라, 결명자 차로서의 수색이 갈색으로 옥수수 수염차의 수색을 개선하는 효과가 있었다. 이 때, 결명자의 최상의 혼합비율은 옥수수 수염차 원료 100중량부를 기준으로 결명자를 0.01~10중량부임을 다수의 실험을 통해 얻을 수 있었다. 즉, 해당 비율이 넘는 결명자를 첨가할 경우에는 결명자로 인하여 수색이 진한 갈색으로 탁해지는 경향과, 결명자의 쓴맛이 강하여져 감칠맛 나는 옥수수 수염차를 만들 수가 없었다.

바. 살균단계( S260 )

상기 배합 및 분쇄단계(S250)가 완료된 최종 옥수수 수염차 원료를 살균기로 이동시켜 75~85℃에서 15~25분간 고온살균 처리하였다.

사. 티백 포장단계( S270 )

상기 살균단계(S260)를 거친 최종 옥수수 수염차 원료를 티백(Tea bag) 포장설비로 이동시켜 음용 가능하게 티백 포장을 함으로써, 알카로이드 성분이 강화된 옥수수 수염차를 완성하였다. 여기서, 티백은 내부에 수용되는 물질이 물에 용해되어 쉽게 외부로 우러나면서도 내부의 고형물이 외부로 잘 빠져나가지 않는 기공을 갖는 면포 또는 부직포를 이용한다. 즉, 티백은 일반화된 형태로서, 면포 또는 부직포로 구성된 수용포대와, 끈으로 연결된 라벨로 구성되어, 사용자가 편리하게 사용할 수 있다. 대안으로, 티백포장은 면포 또는 부직포로 구성된 수용포대만으로 제조되어, 보리차와 같이 끊는 물에 넣어 침출시킨 후 음용하도록 구성할 수도 있다.

그런데, 일반적인 티백 포장은 직사각형의 형태를 하고 있어, 티백 내부의 내용물이 엉겨있으면, 빠른 시간 내에 충분히 우려나지 않을 수 있다. 그리고, 면포 또는 부직포를 이용할 경우, 티백의 내용물이 잘 빠져 나가지 않는 장점은 있지만, 내부의 내용물이 우려 나는 시간이 오래 걸리고, 티백 내부에서 뭉쳐져 차 고유의 맛과 향이 100% 잘 배어 나오지 않는 단점이 있다.

이런 단점을 보완한 방법으로는 티백의 포장 모습이 피라미드 형태로서, 물이 티백과 닿는 면적이 4면이 아닌 5면 이상으로 물이 우러나오는 효과가 더 크며, 재질이 인체에 무해한 나일론으로 만든 티백으로, 종이나 부직포보다 티백이 찢어질 염려가 없다. 아울러, 일반적인 티백의 경우 내용물을 볼 수 없는 단점이 있으나, 나일론으로 만든 티백의 경우 그 내용물을 볼 수가 있다. 또한, 일반적인 티백의 모양대로 포장하기 위해서는 패닝 사이즈(Fanning size)라고 불리는 0.1~0.7cm 정도로 꼭 분쇄를 해야 하지만, 상기와 같은 새로운 티백 포장법을 도입할 경우 0.1~1.5cm로 포장이 가능하여, 원료 그 자체의 모양을 그대로 간직할 수 있다.

이상에서 이 발명의 알카로이드 성분이 강화된 옥수수 수염원료 및 그 제조방법과, 이것을 이용한 옥수수 수염차 및 그 제조방법에 대한 기술사항을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 이 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 이 발명을 한정하는 것은 아니다.

또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 이 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않고 첨부한 특허청구범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

Claims

옥수수 건엽 및 옥수수 알갱이는 수세하고, 옥수수 수염은 알카로이드 성분이 강화된 옥수수 수염원료로 제조하여 전처리하는 단계와,
전처리가 완료된 옥수수 알갱이를 예열하면서 볶는 단계와,
옥수수 수염원료, 옥수수 건엽 및 볶은 옥수수 알갱이로 구성된 옥수수 수염차 원료를 교반기에 넣고 교반하는 단계와,
상기 교반기를 통해 섞여진 옥수수 수염차 원료를 가향기 안에 넣고 가향시키는 단계와,
가향된 옥수수 수염차 원료와 건조된 누룽지 및 결명자를 배합 및 분쇄기에 투입하여 배합하면서 티백 가공 사이즈로 분쇄하는 단계와,
분쇄가 완료된 최종 옥수수 수염차 원료를 살균기로 이동시켜 살균 처리하는 단계, 및
살균 처리된 최종 옥수수 수염차 원료를 티백(Tea bag) 포장설비로 이동시켜 음용 가능하게 티백 포장하는 단계를 포함하며,
상기 옥수수 수염을 상기 알카로이드 성분이 강화된 옥수수 수염원료로 제조하는 단계는,
옥수수 수염을 수세하는 수세단계와,
상기 수세단계를 거친 상기 옥수수 수염을 효모를 이용해 발효시키는 발효단계와,
상기 발효단계를 거친 상기 옥수수 수염에 가압 스팀을 가해 상기 옥수수 수염의 경화된 외부 섬유 표피조직을 연화시키고 상기 옥수수 수염 내부의 섬유소의 간극에도 스팀을 침투시켜 상기 옥수수 수염 내부의 섬유소 간의 간극을 넓히는 가압 스팀단계와,
상기 가압 스팀단계를 거친 상기 옥수수 수염에 프레스를 가해 물과 접촉할 수 있는 표면적을 증대시키는 압착단계, 및
상기 압착단계까지의 과정을 걸쳐 형성된 상기 옥수수 수염의 섬유 조직의 형상을 유지하도록 상기 옥수수 수염을 동결 건조시키는 동결 건조단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 알카로이드 성분이 강화된 옥수수 수염차의 제조방법.
청구항 1에 있어서,
상기 발효단계는 30~40℃의 온도에서 24~48시간 동안 실시하는 것을 특징으로 하는 알카로이드 성분이 강화된 옥수수 수염차의 제조방법.
청구항 2에 있어서,
상기 가압 스팀단계는 8~12kgf/cm² 조건에서 4~5분간 실시하는 것을 특징으로 하는 알카로이드 성분이 강화된 옥수수 수염차의 제조방법.
청구항 3에 있어서,
상기 압착단계는 상기 옥수수 수염을 소프트타입(Soft Type)의 롤러로 가압하여 실시하는 것을 특징으로 하는 알카로이드 성분이 강화된 옥수수 수염차의 제조방법.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 기재된 방법으로 제조된 것을 특징으로 하는 알카로이드 성분이 강화된 옥수수 수염차.