KR101207201B1 - 생약농축액이 함유된 기능성 설탕의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 기능성 설탕 - Google Patents
생약농축액이 함유된 기능성 설탕의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 기능성 설탕 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 생약재를 추출 및 농축하고 흡착제에 통과시킨 후 설탕에 혼합하는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 생약의 활성성분이 고농축되고 설탕에 쉽게 흡수되는 기능성 설탕의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 기능성 설탕에 관한 것이다.
본 발명의 기능성 설탕의 제조시 생약의 유효성분이 고농축되고 설탕에 쉽게 흡수되는 생약농축액을 이용함으로써 기존의 기술에 의해 제조된 기능성 설탕에 비해 효율적으로 유효성분이 흡수된 고기능성 설탕을 제공할 수 있다.
본 발명의 기능성 설탕의 제조시 생약의 유효성분이 고농축되고 설탕에 쉽게 흡수되는 생약농축액을 이용함으로써 기존의 기술에 의해 제조된 기능성 설탕에 비해 효율적으로 유효성분이 흡수된 고기능성 설탕을 제공할 수 있다.
Description
본 발명은 생약제 특유의 맛과 색을 가지면서도 생약제의 유효성분을 다량으로 함유하는 기능성 설탕의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 생약재를 추출 및 농축하고 흡착제에 통과시킨 후 설탕에 혼합하는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 생약의 활성성분이 고농축되고 설탕에 쉽게 흡수되는 기능성 설탕의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 기능성 설탕에 관한 것이다.
설탕은 인체의 에너지원으로 포도당과 과당이 결합된 탄수화물로서 몸속에 빨리 흡수되며, 용해성이 우수하여 주스 및 각종 음료 등에 널리 사용된다. 설탕의 종류에는 가장 많이 쓰이는 작은 입자의 순도가 높은 정백당, 독특한 미각으로 풍미를 돋워 제과, 제빵 조리용으로 사용되는 황백당, 무기질이 함유되어 있고 원당 고유의 풍미가 남아있어 조리시 특유의 맛을 내는 흑설탕, 사각형태로 만들어 커피, 차 등에 사용되는 각설탕, 캐러멜 향을 첨가한 커피전용의 연다갈색인 커피슈가, 빙과류, 껌, 양과자 등에 사용하는 분말 형태로 분쇄한 분당, 과실주 등에 사용되는 얼음모양의 얼음 설탕 등이 있다.
설탕의 제조는 사탕수수로 만들어진 원당을 수입해서 원당을 세척 후, 설탕성분이 아닌 성분을 제거(정제)하고, 여과한다. 그 후 분말입자의 결정화 단계를 거치면 백설탕이 된다. 처음 생산된 백설탕의 정제과정이 계속되면 열에 의하여 설탕의 색이 갈색으로 변하게 되어 황백당, 흑설탕 등이 제조된다.
생약재는 우리나라, 일본, 중국 등에서 오랜 기간 식용과 약용으로 이용되고 있다. 이들 생약재를 이용하는 나라들에서는 경험적으로 생약재의 여러 가지 효능과 안전성에 대해 잘 알려져 있으며 많은 한방 및 민간요법 등에서 이용되고 있다.
최근에는 기능성 식품에 관한 관심이 증가하면서, 소비자의 다양한 욕구를 충족시킬 수 있고 쉽게 접근할 수 있는 다양한 형태의 기능성 식품의 개발이 요구되고 있다. 따라서, 본래 설탕이 지니고 있는 단맛 기능 외에 설탕의 부족한 기능성 물질과 영양성분이 첨가되어 기능적, 영양적 효과를 제공할 수 있는 기능성 설탕의 필요성은 지속적으로 증가하고 있는 실정이다.
한국특허공개 제2006-0026616호에는 고청정 기능성 알칼리 미네랄 설탕과 그 제조방법 및 장치가 개시되어 있으며, 한국특허공개 제2004-0064401호에는 기능성 설탕이 개시되어 있으나, 본 발명의 생약농축액이 함유된 기능성 설탕의 제조방법과는 상이하다.
본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 도출된 것으로서, 본 발명은 생약재의 활성 물질을 고농축하고 효율적으로 설탕에 흡수시킬 수 있는 기술을 개발하여 고농축된 나노 크기의 생약재의 활성성분이 다량으로 설탕에 흡착되는 고기능성 설탕을 제조함으로써 본 발명을 완성하였다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 생약재를 추출 및 농축하고 흡착제에 통과시킨 후 설탕에 혼합하는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 생약의 활성성분이 고농축되고 설탕에 쉽게 흡수되는 기능성 설탕의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 방법으로 제조된 기능성 설탕을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 설탕을 포함하는 기능성 설탕 가공식품을 제공한다.
본 발명에 따르면, 본 발명은 농축된 생약재의 활성성분을 흡착제에 통과시켜 고농축시킬 수 있고, 생약농축액을 설탕에 쉽게 결합하도록 생약농축액의 성질에 변화를 주어, 기존의 방법보다 본 발명의 방법에 의해 활성성분이 설탕에 쉽게 흡수될 수 있다.
또한, 본 발명의 제조방법에 따라 제조된 고기능성 설탕은 기존 기능성 설탕보다 기능성 성분의 함량, 미각성, 향미성 등이 향상되었다. 향상된 기능성, 미각성, 향미성 등으로 인하여 생약재의 원래 기능인 건강증진과 질병의 예방과 개선에 많은 도움을 줄 수 있으며 다양한 천연색상과 향미, 풍미의 기능성 설탕을 생산할 수 있어 소비자의 기호도와 만족도를 크게 변화시켜 국민건강 증진과 설탕 소비의 증가가 기대된다.
도 1 내지 도 5는 본 발명의 방법에 의해 제조된 기능성 설탕을 보여준다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 생약재를 추출 및 농축하고 흡착제에 통과시킨 후 설탕에 혼합하는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 생약의 활성성분이 고농축되고 설탕에 쉽게 흡수되는 기능성 설탕의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 기능성 설탕의 제조에 사용되는 생약재는 갈근, 감초, 겨우살이, 계피, 골담초, 골쇄보, 곽향, 구기자, 구척, 국화, 금앵자, 금은화, 노근, 녹차, 단삼, 대추, 도라지, 독활, 두충, 둥글레, 래복자, 마가목, 만삼, 맥문동, 민들레, 박하, 백모근, 인삼, 홍삼, 유근피, 홍화, 지황, 하고초, 상엽, 오갈피 열매, 당귀, 결명자, 압척초, 치자, 도라지, 결명자, 백출, 감초, 천궁, 작약, 복분자, 비파엽, 사삼, 사인, 산조인, 산초, 삼백초, 삼지구엽초, 상백피, 상엽, 상황버섯, 생강, 생강나무, 서목태, 석이버섯, 석창포, 소목, 송엽, 쇄양, 쇠비름, 숙지황, 신이, 쑥, 씀바귀, 양파, 어성초, 엄나무, 엉겅퀴, 사상자, 상심자, 여정자, 영지, 옻나무, 용담초, 우슬, 우엉, 원지, 육종용, 은행엽, 익모초, 인동등, 인진, 자소엽, 자초, 접골목, 주목, 지골피, 진달래꽃, 귤피, 질경이잎, 창이자, 창출, 천마, 천문동, 측백엽, 팔각향, 한련초, 합환피, 향유, 현삼, 형개, 화살나무, 황기, 후박, 희렴, 여정자 등의 생약재로 하나 혹은 둘 이상을 혼합하여 제조할 수 있다.
본 발명의 기능성 설탕의 제조방법은 바람직하게는,
(a) 생약재를 세척한 후 세절하는 단계;
(b) 상기 (a)단계의 세절된 생약재를 추출한 후 농축하는 단계;
(c) 상기 (b)단계의 농축된 생약추출액을 흡착제에 통과시킨 후 농축하는 단계;
(d) 상기 (c)단계의 농축된 농축액을 나노필터를 통과시켜 농축하여 생약농축액을 제조하는 단계; 및
(e) 설탕에 상기 (d)단계의 생약농축액을 혼합한 후 건조하는 단계를 포함할 수 있으며,
더욱 바람직하게는,
(a) 생약재를 세척한 후 1800~2200 메쉬(mesh)로 세절하는 단계;
(b) 상기 (a)단계의 세절된 생약재와 70~90% 주정을 0.8~1.2:8~12(v:v)의 비율로 혼합한 후 55~65℃에서 2~4회 추출한 후 4~6 Brix로 감압 농축하는 단계;
(c) 스티렌(styrene)계 합성흡착제에 상기 (b)단계의 농축된 생약추출액을 통과시켜 활성성분을 농축시킨 후, 활성성분이 농축된 스티렌계 합성흡착제에 물과 45~55% 주정을 순서대로 흘려준 후 스티렌계 합성흡착제를 통과한 액을 모두 혼합하여 4~6 Brix로 감압 농축하는 단계;
(d) 상기 (c)단계의 농축된 농축액을 나노필터를 통과시켜 50~60℃에서 감압 농축하여 8~12 Brix의 생약농축액을 제조하는 단계; 및
(e) 설탕과 상기 (d)단계의 생약농축액을 혼합한 후, 45~55℃에서 3~5시간 동안 건조하는 단계를 포함할 수 있으며,
가장 바람직하게는,
(a) 생약재를 세척한 후 2000 메쉬(mesh)로 세절하는 단계;
(b) 상기 (a)단계의 세절된 생약재와 80% 주정을 1:10(v:v)의 비율로 혼합한 후 60℃에서 3회 추출한 후 5 Brix로 감압 농축하는 단계;
(c) 스티렌(styrene)계 합성흡착제에 상기 (b)단계의 농축된 생약추출액을 통과시켜 활성성분을 농축시킨 후, 활성성분이 농축된 스티렌계 합성흡착제에 물과 50% 주정을 순서대로 흘려준 후 스티렌계 합성흡착제를 통과한 액을 모두 혼합하여 5 Brix로 감압 농축하는 단계;
(d) 상기 (c)단계의 농축된 농축액을 나노필터를 통과시켜 60℃에서 감압 농축하여 10 Brix의 생약농축액을 제조하는 단계; 및
(e) 설탕과 상기 (d)단계의 생약농축액을 혼합한 후, 50℃에서 4시간 동안 건조하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 방법에서, 상기 (a)단계의 생약재를 2000 메쉬(mesh)의 크기로 세절하는 것은 생약재의 추출 수율을 증대하고 작업을 용이하게 할 수 있기 때문이다.
본 발명의 방법에서, 상기 (b)단계의 추출은 바람직하게는 환류냉각기를 부착된 상태에서 추출할 수 있는데, 이는 용매와 향기성분의 손실을 막을 수 있기 때문이다.
본 발명의 방법에서, 상기 (b)단계의 추출은 생약재와 80% 알코올을 1:10(v:v)의 비율로 혼합한 후 60℃에서 3회 알코올 추출, 80% 주정을 이용하여 50℃ 이하에서 초음파 추출, 초임계 추출 또는 열수 추출일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 방법에서, 상기 (c)단계의 흡착제는 바람직하게는 스티렌(styrene)계 합성흡착제를 이용할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 본 발명에서 사용한 스티렌(styrene)계 합성흡착제인 다이아이온 HP-20(Diaion HP-20)은 스티렌(styrene)과 DVB(divinyl benzene)의 공중합체로 높은 다공성 타입(high porous type)의 합성흡착제(synthetic adsorbent)이다. 다이아이온 HP-20은 다수의 세공(細孔)이 분포하며 비표면적(surface area)이 높아 흡착 능력이 우수하다. 세공이 비교적 크기 때문에 큰 분자의 흡착에 적합하며(MW 1,500 이상) 흡착물질의 용리(elution)가 용이하다. 그리고 다이아이온 HP-20은 입자의 표면이 소수성(hydrophobic)을 띠고 있어서 유기물이 합성흡착제에 흡착될 때 유기분자 중의 소수성기가 흡착된다. 따라서 소수기의 소수 정도가 큰 유기물(예를 들면, 지방산의 알킬기)이 흡착이 잘 된다. 흡착된 유기물의 용리는 산, 알칼리, 극성용매 등이 사용된다. 다이아이온 HP-20은 비타민류, 항생물질, 스테로이드(steroid)류, 효소(enzyme) 등 각종 생리활성물질의 흡착, 분리, 정제에 사용된다.
본 발명의 방법에서, 상기 (c)단계의 생약추출액을 흡착제에 통과시키는 것은 생약추출액의 유효성분들을 흡착제에 흡착시켜 유효성분만을 분리시킴으로써 생약재의 유효성분을 고농축시킬 수 있기 때문이다. 이어서, 흡착제에 고농축된 활성성분을 용출하는 과정이 필요한데, 이는 활성성분이 농축된 스티렌계 합성흡착제에 물 및 45~55% 주정을 순서대로 흘려준 후 스티렌계 합성흡착제를 통과한 액을 모두 혼합하는 것이다.
본 발명의 방법에서, 상기 (d)단계의 나노필터를 통과시키는 것은 생약의 유효성분들을 설탕에 쉽게 흡수 또는 흡착될 수 있도록 하기 위함이다.
본 발명의 방법에서, 상기 (e)단계의 건조는 바람직하게는 원적외선 열풍건조기를 이용하여 실시할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 원적외선 열풍건조기를 이용하면 살균과 건조가 용이하다는 장점이 있다.
본 발명은 또한, 본 발명의 방법에 의해 제조된 기능성 설탕을 제공한다. 본 발명의 방법에 의해 제조된 설탕은 다른 기능성 설탕과는 달리 고농축된 나노크기의 활성성분이 다량으로 설탕에 흡착되는 특징을 가진다.
본 발명의 방법은 설탕의 종류와 관계없이 적용할 수 있으며, 설탕 이외에 소금 등과 같은 결정 조미료에 다양하게 적용할 수 있다는 것을 당업자는 용이하게 인식할 수 있을 것이다.
본 발명은 또한, 상기 기능성 설탕을 포함하는 기능성 설탕 가공식품을 제공한다. 상기 기능성 설탕 가공식품은 사탕, 엿, 젤리 및 잼 등일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
재료
설탕과 생약재로는 인삼, 홍삼, 유근피, 홍화, 지황, 하고초, 상엽, 오갈피 열매, 당귀, 결명자, 압척초, 치자, 도라지, 결명자, 백출, 복령, 감초, 천궁, 작약, 복분자, 사상자, 상심자, 오미자 및 토사자를 준비하였다.
제조예
1: 기능성 설탕의 제조 1
(a) 생약재를 세척한 후 2000 메쉬(mesh)로 세절하였다.
(b) 상기 (a)단계의 세절된 생약재와 80% 주정을 1:10(v:v)의 비율로 혼합한 후 60℃에서 3회 추출한 후 5 Brix가 될 때까지 60℃ 이하에서 감압 농축하였다.
(c) 스티렌(styrene)계 합성흡착제인 Diaion HP-20에 상기 (b)단계의 농축된 생약추출액을 통과시켜 활성성분을 농축시킨 후, 활성성분이 농축된 스티렌계 합성흡착제에 물과 50% 주정을 순서대로 흘려준 후 스티렌계 합성흡착제를 통과한 액을 모두 혼합하여 5 Brix로 감압 농축하였다.
(d) 상기 (c)단계의 농축된 농축액을 나노필터를 통과시켜 60℃ 이하에서 감압 농축하여 10 Brix의 생약농축액을 제조하였다.
(e) 씻은 설탕을 상기 (d)단계의 생약농축액에 혼합한 후 50℃에서 4시간 동안 원적외선 열풍건조기로 건조하였다.
제조예
2: 기능성 설탕의 제조 2
생약재로는 인삼과 홍삼을 이용하여 상기 제조예 1과 같은 방법으로 기능성 설탕을 제조하고 용도에 맞게 포장하였다.
제조예
3: 기능성 설탕의 제조 3
생약재로는 상엽(회색), 오가피열매(검정색), 치자(노랑), 도라지(백색), 홍화(적색), 결명자(밤색) 등을 이용하여 상기 제조예 1과 같은 방법으로 기능성 설탕을 제조하고 혼합(混合) 혹은 층(層)을 쌓아 가공 포장하였다. 상기 제조된 기능성 설탕은 색이 알록달록하여 설탕의 다양화와 시각적으로 소비자의 기호를 만족시킬 수 있다.
제조예
4: 기능성 설탕의 제조 4
생약재로는 전래적으로 건강증진을 위하여 민간에서 이용하고 있는 인삼, 백출, 복령, 감초, 천궁, 작약, 지황, 당귀 등을 이용하여 상기 제조예 1과 같은 방법으로 기능성 설탕을 제조하고 일정한 비율로 혼합하여 포장하였다. 상기 제조된 기능성 설탕은 소비자들의 건강증진을 위한 목적으로 이용될 수 있다.
제조예
5: 기능성 설탕의 제조 5
생약재로는 복분자, 사상자, 상심자, 오미자, 토사자 등을 이용하여 상기 제조예 1과 같은 방법으로 기능성 설탕을 제조하고 일정한 비율로 혼합하여 포장하였다. 상기 제조된 기능성 설탕은 자양강장제로 쓰이는 생약재들을 이용하여 면역증강 등의 목적으로 이용될 수 있다.
상기 제조예 2 내지 5에서 제조한 기능성 설탕을 도 1 내지 도 5에 나타내었다.
실시예
1: 관능검사
본 발명의 방법에 의해 제조된 기능성 설탕과, 생약재를 흡착제에 통과시키고 나노필터를 통과하는 단계를 생략하여 제조한 생약농축액을 설탕에 혼합하여 제조한 설탕(비교예)을, 훈련된 관능검사 요원 20명을 대상으로 관능검사를 실시하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 관능검사 항목은 색, 향, 맛, 조직감 및 전체적인 기호도에 대하여 실시하였으며, 5점 척도법에 따라 5점을 만점으로 하여 다음의 평가기준에 의하여 피시험자가 점수를 기록한 후 이들의 평균값을 구하여 기록하였다. 5: 아주 좋다, 4: 좋다, 3: 보통이다, 2: 나쁘다, 1: 아주 나쁘다.
여기서, 항목 중 색의 경우 색이 진할수록 높은 점수를, 향의 경우 향이 강할수록 높은 점수를 주게 하였다.
| 항목 | 비교예 | 본 발명의 기능성 설탕 |
| 색 | 3.58 | 4.20 |
| 향 | 3.68 | 4.34 |
| 맛 | 3.48 | 4.20 |
| 조직감 | 3.56 | 3.62 |
| 전체적인 기호도 | 3.60 | 4.36 |
그 결과, 표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 색과 향은 본 발명의 기능성 설탕이 비교예에 비해 점수가 더 높아, 본 발명의 방법에 의해 흡착제에 통과시킨 후 나노필터를 통과시켜 제조된 생약농축액을 설탕에 흡수시켰을 때 생약재의 활성성분이 설탕에 더 쉽게 흡수될 수 있음을 알 수 있었다.
그리고 조직감에 있어서는 비교예와 본 발명의 기능성 설탕은 큰 차이를 나타내지 않았으나, 맛과 전체적인 기호도에서는 본 발명의 기능성 설탕이 더 좋은 기호도를 나타내었다.
Claims (8)
- (a) 갈근, 감초, 겨우살이, 계피, 골담초, 골쇄보, 곽향, 구기자, 구척, 국화, 금앵자, 금은화, 노근, 녹차, 단삼, 대추, 도라지, 독활, 두충, 둥글레, 래복자, 마가목, 만삼, 맥문동, 민들레, 박하, 백모근, 인삼, 홍삼, 유근피, 홍화, 지황, 하고초, 상엽, 오갈피 열매, 당귀, 결명자, 압척초, 치자, 도라지, 결명자, 백출, 감초, 천궁, 작약, 복분자, 비파엽, 사삼, 사인, 산조인, 산초, 삼백초, 삼지구엽초, 상백피, 상엽, 상황버섯, 생강, 생강나무, 서목태, 석이버섯, 석창포, 소목, 송엽, 쇄양, 쇠비름, 숙지황, 신이, 쑥, 씀바귀, 양파, 어성초, 엄나무, 엉겅퀴, 사상자, 상심자, 여정자, 영지, 옻나무, 용담초, 우슬, 우엉, 원지, 육종용, 은행엽, 익모초, 인동등, 인진, 자소엽, 자초, 접골목, 주목, 지골피, 진달래꽃, 귤피, 질경이잎, 창이자, 창출, 천마, 천문동, 측백엽, 팔각향, 한련초, 합환피, 향유, 현삼, 형개, 화살나무, 황기, 후박, 희렴 및 여정자로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 생약재를 세척한 후 1800~2200 메쉬(mesh)로 세절하는 단계;
(b) 상기 (a)단계의 세절된 생약재와 70~90% 주정을 0.8~1.2:8~12(v:v)의 비율로 혼합한 후 55~65℃에서 2~4회 추출한 후 4~6 Brix로 감압 농축하는 단계;
(c) 스티렌(styrene)계 합성흡착제에 상기 (b)단계의 농축된 생약추출액을 통과시켜 활성성분을 농축시킨 후, 활성성분이 농축된 스티렌계 합성흡착제에 물과 45~55% 주정을 순서대로 흘려준 후 스티렌계 합성흡착제를 통과한 액을 모두 혼합하여 4~6 Brix로 감압 농축하는 단계;
(d) 상기 (c)단계의 농축된 농축액을 나노필터를 통과시켜 50~60℃에서 감압 농축하여 8~12 Brix의 생약농축액을 제조하는 단계; 및
(e) 설탕과 상기 (d)단계의 생약농축액을 혼합한 후, 45~55℃에서 3~5시간 동안 건조하는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 기능성 설탕의 제조방법. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항의 방법에 의해 제조된 기능성 설탕.
- 제7항의 기능성 설탕을 포함하는 가공식품.
Priority Applications (1)
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| KR1020100068540A KR101207201B1 (ko) | 2010-07-15 | 2010-07-15 | 생약농축액이 함유된 기능성 설탕의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 기능성 설탕 |
Publications (2)
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