KR101212706B1 - 해조류를 활용한 비만억제 식음료 제조방법 - Google Patents

해조류를 활용한 비만억제 식음료 제조방법 Download PDF

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Abstract

해조류를 활용한 비만억제 식음료 제조방법이 개시된다. 본 발명은 다시마 특유의 해조취를 제거하고 점도가 낮으며 수용성분의 고효율 추출이 가능한 다시마의 추출공정을 이용하여 다시마 추출액을 주원료로 하고 각종 허브 및 과실향과 당 및 산미료를 부원료로하여 비만억제 식음료를 제조함으로써, 소비자의 건강 유지와 비만을 예방하며 비만인들을 치유하는 효과가 있는 식음료를 제공할 수 있다.

Description

해조류를 활용한 비만억제 식음료 제조방법{PRODUCTION METHOD OF ANTI-OBESITY BEVERAGE USING SEAWEED EXTRACTS}
본 발명은 식음료제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 미역 및 다시마 추출물 중의 항비만 성분과 다양한 천연소재를 조합으로 인체에 유효한 생리성분을 다량 함휴하여 균형적인 영양 섭취를 이루면서 비만을 예방하거나 치유할 수 있는 항비만 기능의 해조류를 활용한 비만억제 식음료 제조방법에 관한 것이다.
미역과 다시마는 갈색의 조류에 속하는 2~3년생의 해조류로서 형태학적으로는 몸의 길이가 보통 2~4m, 폭은 20~30cm 내외이며, 황갈색 또는 흑갈색의 띠 모양을 이룬다. 또한 잎바탕은 두껍고 거죽이 미끄러우며 약간 쭈글쭈글한 무늬가 있다.
다시마는 주로 자연상태에서 채취되어 소정의 세척과정을 거쳐 날것 상태로 식용되거나 또는 부각시켜 반찬 또는 아이들의 간식으로 제공되어온 친숙한 천연식 품이다.
미역과 다시마의 성분중 칼슘은 김(2003)등에 의하면 칼슘급원에 따른 시험에서 가용화 71.5mg/100ml와 흡수율 15.7%로 다랑어골분, 우골분, 유청분, 난각분보다 높으며, 칼슘이 인간의 장내에 존재하는 지방과 결합해 몸밖으로 배설시키는 지방의 양을 증가시킴으로써 체중감소에 도움이 된다 (2-3 .칼슘이 체중 감소에 기여하는 메커니즘 규명 Techno Leaders' Digest (TLD) 제 43호]고 하였으며, 미역과 다시마의 성분중 푸코키산틴은 지방세포의 분화를 억제하거나 또는 생체 내에서 과도한 지방을 축적하는 백색지방조직의 중량을 저하시키는 역할을 한다.
미역과 다시마에 다량함유하고 있는 iodide는 소화관을 통하여 흡수되어 갑상선 세포에 저장된 후 갑상선 호르몬의 합성에 이용된다. 혈장내에 갑상선 호르몬의 증가는 대사 과정의 항진, 성장 촉진, Na+, K+ ATPase의 activity를 증가시켜 세포막으로의 Na+, K+의 이동을 촉진시킬 뿐만 아니라 지방세포로부터 지방을 이동시켜 혈장의 지방산을 증가시키며 cholesterol, phospholipid, triglyceride의 감소를 가져오고 간에 쌓인 지방의 축적을 경감시킨다.
미역과 다시마의 아미노산 성분중 "이소류신(Isoleucine)은 인슐린의 포도당 저하활성을 개선하면서 지방 축적량을 감소시키고, 지방 대사는 증가시켰기 때문일 것이라며 이소류신 섭취를 통해 대사증후군 치료에 유용성을 기대할 수 있다"고 일본의 마사키 박사가 발표하였고, 이 외에도 지방의 연소작용을 돕는 Alanine, Arginine, Lysine, Proline 과 세라토닌의 전구체로서 과식을 억제하는 Tryptophane과 지방의 가수분해(lipolysis)를 통해 중성지방을 분해하는 신경전달물질인 노에피네프린의 전구체의 역할을 하는 Phenylalanine등 항비만 관련 성분을 많이 함유하고 있다.
상기한 바와 같이 다시마는 인체에 유용한 성분이 풍부하고 고혈압, 항암, 항당뇨 등의 성인병에도 탁월한 효과가 있는 것으로 보고되고 있으나 아직까지는 다시마를 이용하는 방법으로 햇볕 등에 건조시켜 분말화한 후 물에 타서 음용하는 방법 등에 의존하는 것이 대부분이어서 남녀노소 다수에 의해 음용되기에는 적절치 못한 면이 지적된다.
본 발명은 이와 같은 문제 의식으로부터 비롯된 것으로 다시마가 지니는 기능성을 확인하고 이를 음용하기에 편한 항비만 기능성 음료의 원료로 활용하는 방안을 제시하고자 한다.
해조류 특히 미역과 다시마의 항비만성분을 포함하여 복합소재로 항비만 음료를 제조한 예가 매우 드물다.
따라서 해조류의 식품소재 개발 시 문제점을 해결하고 미역과 다시마를 남녀노소 모두 간편하고 편리하게 섭취할 수 있도록 하는 제조방법 개발이 필요한 실정이다.
종래기술의 문제점은 비만 치료 방법으로는 운동요법과 식이요법만으로는 적절한 효과를 기대하기 힘들기 때문에 안전한 약물요법을 병행하고 있는데, 약물 요법의 일환으로 지방 소화 효소 억제제, 식욕 억제제 및 지방 분해제 등이 주로 사용되는데 이들은 비만 치료에 어느 정도의 효과를 나타내는 반면, 여러 가지 부작용을 낳고 있다. 그래서 (녹차등의 생약이나) 해조류를 이용한 천연물에 의한 치료제를 개발하고있다. 해조류의 사용한 지금까지의 연구에는 식감이 좋지 못하고 맛과 향기 등이 강하여 음료로서 부적합한점과 유효성분의 추출과정이 복잡하고 추출소요시간이 길며, 추출성분의 분자량이 매우크서 점성이 높아 음료로서의 사용에 제한을 받고 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 해조류의 식감, 맛 및 향기를 보완하여 소비자의 기호에 알맞는 해조류를 활용한 비만억제 식음료 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 추출공정의 개선으로 비만에 유용한 성분의 추출수율을 높이고 소요시간을 단축시키면서도 추출물중의 알긴산의 분자량을 적게하여 점성을 낮출 수 있는 해조류를 활용한 비만억제 식음료 제조방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
그리고 본 발명은 시제품의 안전성과 효능 입증으로 소비자에게 부작용 없고 안전하게 식용할 수 있는 항비만음료 개발하여 일반인이 사용할 경우 비만을 예방할 수 있고, 비만인 사람이 사용할 경우 체중 감량을 지속 시킬 수 있는 해조류를 활용한 비만억제 식음료 제조방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 해조류를 활용한 비만억제 식음료 제조방법은 먼저 미역 및 다시마를 수세하여 건조하고, 건조된 미역 및 다시마를 분쇄한 다음, 천연유기산과 식초를 첨가한 용액을 자숙하여 추출한 액상 추출물에 항비만원료를 배합하여 살균 후 밀봉하는 단계로 이루어질 수 있다.
이러한 분쇄 및 추출단계는 함수분이 10 내지 15%로 건조된 미역 및 다시마를 50 내지 100메쉬(mesh)로 분쇄하여 추출하도록 하고, 액상 추출물 추출단계는 보다 구체적으로 추출물에 천연유기산과 식초를 첨가하여 pH를 2.0 ~ 5.0으로 하고, 추출온도는 100~150℃에서 사용압력은 0.05~2.0 kg/cm2 에서 추출시간은 30~180분에서 추출물을 추출하는 단계와 상기 추출물을 원심분리기에서 3,500rpm으로 30분간 분리한 후 액상 추출액을 추출하는 단계를 포함하여 구성할 수 있다.
또한 살균 및 밀봉단계는 액상 추출액을 0.3~1.0브릭스(brix)의 당도로 생성하는 단계와 전단계에서 생성된 당도의 추출액 100중량에 HCA(Hydroxycitric acid) 0.5중량, 녹차엑스 0.5중량, 매실엑스 0.5중량, 해조칼슘 0.1~0.5중량, 팔라티노스 또는 에리스리톨 4~18중량, 슈크랄로스너 또는 라한과 0.05~0.15중량, 청포도과즙(50 brix) 0.5중량, 사과추출액(50 brix) 0.5중량, 블루베리 과즙 0.4중량, 블루베리향 0.1중량, 비타민C 0.001 중량, 구연산 0.12중량, 그리고 구연산염 0.08중량을 배합하는 단계 그리고 살균하여 제품을 만드는 단계로 이루어지게 하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 천연유기산은 구연산, 사과산, 또는 호박산 중의 어느 하나 이상으로 하고 식초는 감식초 또는 사과식초로 하는 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명의 해조류를 활용한 비만억제 식음료 제조방법에 의하면 미역 및 다시마의 추출물과 함께 항비만 효능이 있는 소재를 혼합함에 따라 인체에 항비만 기능에 유효한 생리성분(알긴산, 후코키산틴, 해조칼슘, 요오드, Isoleucine, Alanine, Arginine, Lysine, Proline, Tryptophane, Phenylalanine등 항비만 관련 성분 등)을 주성분을 음료조성물의 형태로 제공함으로써 남녀노소를 불문하고 음용하기에 적합하며 다시마의 영양성분을 제공할 수 있다.
또한 부산시 기장군 연안에서 많이 생산되는 미역과 다시마를 원료로 함으로써 농어가의 소득증대에도 기여하는 효과가 크다.
그리고 본 발명에 의하면 소비자의 건강 유지와 비만을 예방하며 비만인들을 치유하는 효과가 크다.
도 1은 본 발명의 식음료 제조방법을 설명하기 위한 흐름도,
도 2는 자연산 다시마의 성분 분석표,
도 3은 건조 다시마를 이용한 추출조건별로 최적의 추출 수율을 측정하기 위한 실험 데이터,
도 4는 자숙 및 추출단계에서의 추출물의 염도, Brix, 점도를 측정한 데이터,
도 5는 DPPH에 의한 항산화 활성도를 측정한 데이터,
도 6은 MTT assay에 의한 다시마 가수분해물의 정상세포에 대한 독성여부 데이터,
도 7은 그 세포 독성 시험 데이터,
도 8은 향신료의 기호도를 조사한 데이터,
도 9는 블루베리향의 첨가수준(%)에 따른 기호도 검사 데이터,
도 10은 오랜지향의 첨가수준(%)에 따른 기호도 검사 데이터,
그리고,
도 11은 최종 다시마 음료의 성분조성표이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 식음료 제조방법을 설명하기 위한 흐름도로서, 본 발명의 식음료 제조방법은 미역 및 다시마 추출물을 이용한 식음료 제조공정(S110 내지 S126)과 미역 및 다시마에서 추출된 액상 추출물을 보관하는 공정(S130 내지 S138)으로 구분된다.
먼저 본 발명의 식음료 재료로 사용되는 다시마와 미역의 성분을 알아본다.
도 2는 자연산 다시마의 성분 분석표로서, 도시된 바와 같이, 시중의 일반 다시마와 남해 기장연안에서 자연산 건조품인 다시마(Laminaria japonica)를 입수하고 가닥미역을 일반과 기장연안의 미역을 수거하여 일반분석법으로 성분을 분석한 자료로서 다시마는 칼륨의 함량이 매우 높은 것으로 나타나 있다.
이러한 일반품 대조 자료는 2007년 농촌자원개발연구소 식품성분표를 참고한 것이다.
상술한 미역 및 다시마 추출물을 이용한 식음료 제조공정은 미역 및 다시마에서 액상추출물을 추출하는 과정(S110 내지 S116)과 추출된 액상추출물을 이용하여 식음료를 제조하는 과정(S120 내지 S126)으로 구분된다.
액상추출물을 추출하는 과정은 먼저 물을 이용하여 미역 및 다시마를 수세하여 건조하는 수세 및 건조 과정(S110)을 거치게 된다.
특히 건조과정에서는 함수분이 10~15%로 한다.
단계 S110에서 건조된 미역 및 다시마를 110℃에서 5분간 가열처리하여 뽁는 배소과정을 거치게 된다(S112).
이때 건조된 미역 및 다시마를 50~100 mesh로 분쇄하여 약 110℃에서 5분 정도 가열처리하여 뽁는 것이 바람직하다.
단계 S112에서 배소과정을 거친 미역 및 다시마에 천연유기산(구연산, 사과산, 호박산 등)과 식초(감식초, 사과식초 등)로 pH를 3.0~5.0로 맞춘 용액을 자숙한 다음 추출온도는 100~150℃, 사용압력은 0.05~2.0 kg/cm2 범위에서 추출시간은 30~180분의 조건으로 추출한다(S114).
이때, pH 3.8~4.8로 하고, 추출온도는 115~125℃ 그리고 사용압력은 0.1~2.0kgf/cm2로 하고 추출시간은 40~80분으로 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에서는 pH를 4.0으로 하고, 추출온도는 120℃에서 사용압력은 1.0~2.0kgf/cm2에서 추출시간은 60분에서 추출하였다.
이러한 추출공정의 개선으로 비만에 유용한 성분의 추출수율을 높이고 소요시간을 단축시키면서도 추출물중의 알긴산의 분자량을 적게하여 점성을 낮출 수 있는 효과가 있다.
도 3은 건조 다시마를 이용한 추출조건별로 최적의 추출 수율을 측정하기 위한 실험 데이터로서, 입수한 건조 다시마를 50 mesh로 분쇄하여 10배의 물을 첨가하여 현탁액을 만든 다음 천연유기산(구연산, 사과산, 호박산 등)과 식초(감식초, 사과식초 )등으로 현탁액의 pH를 3.5~5.0범위 조절하고 이를 90~120에서 30분~120분동안 추출하여 추출액을 여과지(ADVANTEC 5A)로 여과하여 추출수율을 측정한 것이다.
도 4는 자숙 및 추출단계에서의 추출물의 염도, Brix, 점도를 측정한 데이터로서, 120에서 60분간 추출한 추출물의 염도(%), Brix, 점도를 측정한 값으로, 염도 측정는 디지털염도계 PLA-ES2(ATAGO.Co.)로, Brix 측정기는 디지털당도계 PAL-1(ATAGO.Co.)으로, 점도 측정기는 Programmable rheometer(Brookfield .Co)로 측정한 결과치를 도표화한 것이다.
가수분해 실험 후 점도를 측정한 것으로, 가수분해에 의해 당도(brix)가 증가하고 점도는 감소하였음을 알 수 있고 해조류는 점도가 높은 알긴산을 함유하고 있으므로 해조류를 이용한 식음료를 만드는 데는 점도의 감소가 매우 중요한 인자이므로 가수분해에 의하여 목표를 달성할 수 있다는 것을 알 수 있다.
단계 S114에서 추출된 추출물을 원심분리기에서 3,500rpm으로 30분간 분리한 후 액상부분을 취하는 원심분리과정(S116)과 단계 S116에서 분리된 액상 추출물을 이용하여 보관을 할 것인지 그렇지 않으면 식음료를 제조할 것인지를 판단하는 단계(S118)를 거치게 된다.
단계 S118에서 식음료를 만드는 과정은 먼저 단계 S116에서 추출된 액상 추출물을 0.3~1.0brix로 만들어 추출액 100중량에 HCA(Hydroxycitric acid) 0.5중량, 녹차엑스 0.5중량, 매실엑스 0.5중량, 해조칼슘 0.1~0.5중량, 팔라티노스 또는 에리스리톨 4~18중량, 슈크랄로스너 또는 라한과 0.05~0.15중량, 청포도과즙(50 brix) 0.5중량, 사과추출액(50 brix) 0.5중량, 블루베리 과즙 0.4중량, 블루베리향 0.1중량, 비타민C 0.001 중량, 구연산 0.12중량, 구연산염 0.08중량을 배합하는 항 비만 원료 소재를 배합하고(S120) 단계 S120에서 배합된 원료를 가열 및 교반하는 과정(S122) 그리고 살균 및 음료 용기에 충진하는 살균 및 충진과정(S124)을 거쳐 밀봉하면 식음료 제품이 생산된다(S126).
단계 S120에서 배합되는 감미료로는 올리고당으로 프락토올리고당 (Fructooligosaccharides), 갈락토올리고당 (Galactooligosaccharides), 자일로올리고당(Xylooligosaccharides), 라피노스(Raffinose), 락툴로스(Lactulose), 니게로올리고당(Nigerooligosaccharides), 겐티오올리고당(Gentiooligosaccharides), 트레할로스(Trehalose), 팔라티노스(Palatinose) 중에서 플락토 올리고당, 팔라티노스를 당알콜 중에서 말티톨(Maltitol), 에리스리톨(Erythritol), 팔라티니트(Palatinit), 자일리톨(Xylitol), 락티톨(Lactitol) 등에서 에리스리톨을 및 고감미도 종류 중 아스파탐(Aspartame), 스테비오사이드(Stevioside), 아세슬팜 K(Acesulfam K), 슈크랄로스(Sucralose), 디하이드로캘콘(Dihydrochalcone), 글리시리진(Glycyrrhizin), 알리템(Alitame), 모넬린(Monellin), 브래제인(Brazzein), 라한과 등에서 비만에 예방에 효과가 있는 감미료를 선택하여 소비자의 기호성에 알맞게 조절할 수 있음은 물론이다.
또한 본 출원인은 안전성과 비만관련 효능 시험을 위하여 항비만 효능이 있는 원료로서 석류, 홍화씨, 마늘환, 초콩, 다슬기액, 다시마, 달맞이꽃종자유, 스피루리나, 대두레시틴, 과라나추출물, Citrus aurantium, Gymnema Sylvestre Extract (당살초), 카페인, 블랙페퍼 추출물 (Bioperine), 칼슘, Pyruvate, L-carnitine, 5-Hydroxytryptophan, 복합리놀레산 (conjugated linoleic acid, CLA), 식이섬유와 키토산, 가르시니아 캄보지아 추출물(HCA), 녹차추출물(Green tea catechins), 호로파(Fenugreek, Trigonella foenum graecum)를 예비선정하고 이중에서 1차 원료의 선택을 위해서는 원료의 항산화작용 (DPPH)이 높은 것을 선택하고 선택한 성분을 미역 및 다시마 추출물과 상호 상승작용을 할 수 있는 원료의 배합을 시험하기 위한 효능 검정은 동물시험에 의해서 검증하고 복합소재의 안전성검사로서 MTT assay와 동물실험을 실시하여 확인하였다.
이러한 실험결과는 아래에서 설명한다.
본 발명에서 사용되는 항 비만 원료와 미역 및 다시마는 일반적인 것이므로 그 성분과 특징에 대하여는 아래와 같이 간단하게 설명한다.
매실엑스는 매실에서 씨를 제거하고 도구 등으로 잘게 빻은 다음, 깨끗한 거즈나 천으로 꼭 짜서 만들고, 녹차는 Camellia sinensis의 잎을 발효하지 않은 채 가열처리하여 건조한 것으로 잎 중의 카테킨류 단량체가 변화되지 않는다.
사람을 대상으로 한 임상실험은 매일 500~600mg의 카테킨을 포함된 음료를 계속 섭취할 시 체지방 축적을 방지한다. 최근 동물에 대한 연구 결과는 간장에서 지방산의 β-산화를 촉진시키고, 에너지 소비를 증가시키는 것은 차 카테킨의 체지방감소의 영향과 관련이 있음. 블루베리는 시각기능 개선작용, 안정(眼精)피로 개선작용, 혈소판 응고억제 작용, 모세혈관 보호 작용, 혈관확장 작용, 항종양작용, 창상치유작용, 항궤양작용, 콜라겐기질의 강화작용, 등이있으며 복용기준은 안토시아니딘 성분환산으로 25%함유 블루베리 추출물을 1일 100~200mg복용하는 것으로 결정되었다. 복용 후 4시간 정도에서 효과가 나타나 24시간 지속한다.
팔라티노스는 설탕에 당전이효소를 작용시켜 글루코스와 프락토스를 알파 1,6 결합으로 전이시킨 설탕의 구조 이성체로서 이소말툴로스(isomaltulose)라고도 불리며, 감미도는 설탕의 약 40% 정도이다. 생리적인 기능으로는 설탕의 약 1/5의 속도로 천천히 가수분해되기 때문에 장시간 계속되는 스포츠에 있어서 에너지의 보급에 적합하고, 혈중 포도당 및 인슐린 농도를 일정 수준으로 장시간 유지시켜 주며, 또한 체지방의 소모를 유도하면서 집중력을 유지시키고 대량 섭취가 용이하다는 특징을 가지고 있어 스포츠용 음료나 다이어트용 식품에 이용하기에는 최적의 감미료로 인정받고 있어 충치를 유발하는 과자류 등 이외에도 수요의 증대가 예상된다.
에리스리톨은 자연계에서는 와인, 된장, 간장, 수박, 메론 등의 음식물에 광범위하게 존재하는 당알코올로 알려져 있다. 체내에서 에너지 발생량이 0이라고 할 수 있는 0.3 kcal/g 정도의 낮은 칼로리를 나타내기 때문에 저칼로리 또는 다이어트용 식품의 감미료로서 선풍적인 인기를 누리고 있다. 또한 뒷맛이 깨끗한 감미(설탕의 약 70~80%의 감미도)를 가지고 있고 입안에서는 차가운 느낌(용해열이 -42.9 kcal/g)을 주는 독특한 성질을 가지고 있다.
수크랄로스(sucralose)는 설탕으로부터 만들어진 무칼로리 감미료로서 설탕보다 600배 높은 감미도를 지니고 있고 뒷맛이 상쾌하며 다양한 식품과 음료에 사용되는 것으로 음료, 유가공, 제과, 빙과, 주류, 의약품 등에 적용되어 칼로리를 줄이거나 없앨 수 있는 기능을 갖고 있기 때문에 저칼로리 식품과 음료의 주요 첨가물로 이용되고 있으며 식탁용 감미료로도 이용되고 있다.
나한과 추출물(Luo Han Guo Extract) 은 안전성이 높고 설탕의 대체품으로, 충치, 비만, 당뇨병 등 부정적인 측면이 부각되고 있는 설탕으로 인해 생활습관병의 예방의 관점에서 대체 감미료로 수요가 급증하고 있다.
나한과는 설탕의 대체 천연감미료로써 식료품, 음료, 약품 등 여러 제품에 적용되고 있다. 이러한 나한과 추출물은 높은 당도, 낮은 칼로리 함량으로 인해 어린이, 노인, 설탕섭취를 줄이고자 하는 사람(당뇨병 환자, 과체중인 사람, 고혈압 환자, 심장병 환자 등)에게 특히 유익하다고 할 수 있다.
단계 S120에서는 추출한 성분들을 조화롭게 구성(배합)하여 부작용 없이 기호성을 높여 일상적으로 섭취할 수 있도록 감미료, 산도조절제, 등을 배합하는 것이다.
해조류의 식감, 맛 및 향기를 보완하여 소비자의 기호에 알맞게 개발하기 위해 제품개발의 최종 단계에서 dressing flavor로 석류향, 복숭아향, 딸기향, 블루베리향, 오랜지향, 유자향, 망고향 등에서 0.05~1.5%를 사용하여 기호에 알맞는 식품이 되도록 첨가한다.
또 단계 S118에서 액상 추출액을 보관하는 것으로 판단되면 단계 S116에서 추출된 액상추출액을 감압 농축하고(S130), 살균한 다음(S132) 추출액을 내장 보관한다(S134). 이렇게 보관되고 있는 추출물을 사용하여 다시 식음료를 제조하고자 할 경우에는(S136) 보관된 추출액을 단계 S130에서 감압 농축하기 전의 농도를 갖도록 희석하고(S138) 이후 단계 S120 내지 단계 S126을 시행하여 식음료를 제조하도록 한다.
단계 S120에서의 항 비만원료 소재를 배합한 경우의 항산화 효과에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
도 5는 DPPH에 의한 항산화 활성도를 측정한 데이터로서, 프리라디칼 소거활성 실험은 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl radical (DPPH, Sigma)을 사용하는 방법으로 메탄올에 용해시킨 0.2 mM DPPH 용액 0.5 ml 에 시료 각각의 농도를 메탄올에 녹여 혼합하고, 실온에서 10분간 반응시킨 후 UVIKON-XS (Bio-Tek instruments)로 517nm에서 흡광도를 측정하였다. 이때 대조구는 Caffeic acid를 메탄올에 용해시켜 0.01%(0.1mg/1ml) 사용하여 동일한 방법으로 측정하였다. 전자공여능 효과는 시료첨가구와 무첨가구의 흡광도 차이를 백분율로 나타내었다.
DPPH법에 의해 시료의 농도별 항산화 효과를 측정한 결과 도 5에 나타난 바와 같이 전자공여능(EDA%)은 첨가농도에 따라 약간씩 증가하는 경향을 나타내고 있음을 알 수 있다.
DPPH(1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl) 소거 활성 측정은 항산화 활성을 측정하는데 사용하는 실험으로 실험원리는 DPPH라는 산화제로 산화를 개시시킨후 실험하고자 하는 Sample에 의해서 radical에 대한 소거 능력을 측정하는 실험으로, 이 실험은 항산화 활성을 간단하게 보기 위한 예비실험 정도로 많이 사용된다.
여기서 매실분말과 블루베리는 시중에서 일반 구입한 구입품을 사용하였다.
또한, 다시마 가수분해물의 정상세포에 대한 독성 여부를 알아보기 위하여 MTT assay에 의한 실험을 진행하였는 데 이러한 실험 결과가 도 6에 도시되어 있다.
MTT assay는 탈수소 효소작용에 의하여 노란색의 수용성 기질인 MTT tetrazolium을 청자색을 띄는 비수용성의 MTT formazan (3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)- 2,5-diphenyl-tetrazolium bromide)으로 환원시키는 미토콘드리아의 능력을 이용하는 검사법이다
도 6은 MTT assay에 의한 다시마 가수분해물의 정상세포에 대한 독성여부 데이터 그리고 도 7은 세포 독성 시험 데이터로서, 다시마 열수추출물과 가수분해추출물의 암세포 증식에 대한 억제효과를 측정하기 위해 Martin(1993)의 방법에 따라 MTT[3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl terazolium bromide] assay를 실시하였다. MTT assay는 세포의 생육을 측정하는 방법으로서 황색수용물질인 MTT가 미토콘드리아 내의 탈수소 효소작용에 의하여 formazan을 생성하는 원리를 이용한다. 96 well plate에 HepG2는 1 × 105 농도로 각 well에 분주하고 24시간 후 각각의 시료를 일정 농도로 첨가하고 배양기에서 48시간 동안 다시 배양(37℃, 5% CO2)하였다. 여기에 PBS 완충용액에 2mg/mL 농도로 녹인 MTT용액을 첨가하여 4 시간 동안 동일한 조건에서 배양시켜 formazan을 형성시킨 후 배양액을 제거하고 각 well에 DMSO(dimethyl sulfoxide)를 첨가하여 formazan을 녹인 후 540nm에서 microplate reader를 이용하여 흡광도를 측정하였다. 대조군의 세포수를 100%로 하여 상대적인 세포 증식 억제율을 구하였다.
다시마 열수추출물과 가수분해추출물의 암세포 증식 억제효과를 살펴보기 위해 crystal violet assay를 실시하여 인체의 간암세포주인 HepG2에 대한 암세포 증식 억제효과를 농도별로 조사해본 결과는 도 6과 같으며, 도면을 참고하면, 50, 150, 250μg/mL의 농도로 증가시키면서 HepG2에 시료를 첨가 시 다시마 열수추출물에서 25.0, 35.1, 37.7%로 농도 의존적으로 암세포 증식 억제효과를 나타내고 있는 것을 알 수 있다. 다시마 가수분해추출물에서도 마찬가지로 농도가 증가함에 따라 25.1, 60.7, 63.7%로 억제효과가 증가하였다.
또한 도 7을 참고하면 다시마 가수분해추출물을 200㎍/ml 의 농도를 첨가하여 배양시간대별로 살아있는 세포수를 계수하면 시간의 증가에 따라 암세포 수가 감소하였다. 정상세포주인 NIH3T3은 72시간에 약5% 정도의 감소로 정상세포에는 독성이 거의 없는 것으로 나타난 것을 알 수 있다.
또 다시마 산 가수분해 추출물에 적합한 향신료를 선정하기 위하여 추출액에 망고, 오랜지, 석류, 포도, 복숭아, 블루베리향을 각각 0.1% 첨가하여 기호도를 조사하였으며 그 결과는 도 8과 같다.
도 8은 향신료의 기호도를 조사한 데이터로서, 도면을 참고하면 다시마 가수분해 추출액과 블루베리향과 오랜지향이 가장 잘 어울리는 것으로 나타난다.
또한 다시마 추출액에 블루베리향과 오랜지향을 0.05%~0.20%로 첨가하여 적정수준을 기호도를 토대로 결정하였으며 그 결과는 도 9와 도 10에 도시되어 있다.
도 9는 블루베리향의 첨가수준(%)에 따른 기호도 검사 데이터이고 도 10은 오랜지향의 첨가수준(%)에 따른 기호도 검사 데이터이다.
그리고 구연산과 구연산염 첨가수준에 따른 다시마 음료의 기호도 변화를 실험하기 위하여 다시마 추출액(8.0brix) 20% 희석액을 기준으로 기타 부재료인 녹차액스, 해조칼슘, 에리스리톨, 슈크랄로스, 청포도과즙, 블루베리과즙을 선정하였으며 기호도를 토대로 이들 부재료의 첨가량을 결정하였다. 이와 같은 배합율은 신맛이 강해 기호도가 급격히 감소하였으나 구연산염을 혼용하여 사용한 결과 신맛이 어느정도 있으면서 pH는 4.0 이하로 유지하는 결과를 얻었다. 최종 다시마 음료의 성분조성은 도 11에 도시되어 있다.
구체적으로 본 발명은 미역 및 다시마를 수세하여 함수분이 10~15%로건조하고, 50mesh로 분쇄한 미역 및 다시마에 천연유기산(구연산, 사과산, 호박산 등)과 식초(감식초, 사과식초 등) 으로 pH를 4.0으로 하고, 추출온도는 120℃ 에서 사용압력은 0.1~2.5 kgf/cm2 에서 추출시간은 60분에서 추출하고 추출물을 원심분리기에서 3,500rpm으로 30분간 분리한 후 액상부분을 취하여 0.3~1.0brix로 만들어 추출액 100중량에 HCA(Hydroxycitric acid) 0.5중량, 녹차엑스 0.5중량, 매실엑스 0.5중량, 해조칼슘 0.1~0.5중량, 팔라티노스 또는 에리스리톨 4~18중량, 슈크랄로스너 또는 라한과 0.05~0.15중량, 청포도과즙(50 brix) 0.5중량, 사과추출액(50 brix) 0.5중량, 블루베리 과즙 0.4중량, 블루베리향 0.1중량, 비타민C 0.001 중량, 구연산 0.12중량, 구연산염 0.08중량을 배합하고 살균하여 제품을 만든다.
상술한 과정의 본 발명에 의한 해조류를 활용한 비만억제 식음료는 고형물함량이 8~9brix, pH 3.8~4.2 수준의 음용 기호성이 우수한 음료제품이 되는 것이다.
이러한 제품은 일반인이 사용할 경우 비만을 예방할 수 있고, 비만인 사람이 사용할 경우 체중 감량을 지속시킬 수 있다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대하여 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허 청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (5)

  1. (a)미역 및 다시마를 수세하여 건조하는 단계;
    (b)상기 건조된 미역 및 다시마를 분쇄하는 단계;
    (c)상기 분쇄된 미역 및 다시마를 액상 추출하는 단계; 및
    (d)상기 액상 추출액에 항비만원료를 배합하여 살균 후 밀봉하는 단계;
    를 포함하며,
    상기 (c) 액상 추출 단계는
    (c-1)상기 (b)단계의 분쇄된 미역 및 다시마에 천연유기산과 식초를 첨가하여 pH를 3.5 ~ 5.0으로 하는 단계;
    (c-2)추출온도 100~150℃, 사용압력 0.05~2.5 kgf/cm2, 추출시간 30~180분의 조건에서 추출하는 단계; 및
    (c-3)상기 추출물을 원심분리기에서 3,500rpm으로 30분간 분리시키는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 해조류를 활용한 비만억제 식음료 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 (b)단계는
    함수분이 10 내지 15%로 건조된 미역 및 다시마를 50 내지 100메쉬(mesh)로 분쇄하는 것을 특징으로 하는 해조류를 활용한 비만억제 식음료 제조방법.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 (c)단계에서 pH는 4.0, 추출온도 120℃, 사용압력 0.5~2.5 kgf/cm2, 추출시간 60분의 조건에서 추출하는 것을 특징으로 하는 해조류를 활용한 비만억제 식음료 제조방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 (d)단계는
    (d-1)상기 액상 추출액을 0.3~1.0브릭스(brix)의 당도로 생성하는 단계;
    (d-2)상기 (d-1)단계에서 생성된 당도의 추출액 100중량에 HCA(Hydroxycitric acid) 0.5중량, 녹차엑스 0.5중량, 매실엑스 0.5중량, 해조칼슘 0.1~0.5중량, 팔라티노스 또는 에리스리톨 4~18중량, 슈크랄로스너 또는 라한과 0.05~0.15중량, 청포도과즙(50 brix) 0.5중량, 사과추출액(50 brix) 0.5중량, 블루베리 과즙 0.4중량, 블루베리향 0.1중량, 비타민C 0.001 중량, 구연산 0.12중량, 그리고 구연산염 0.08중량을 배합하는 단계;및
    (d-3)살균하여 제품을 만드는 단계;
    로 이루어지는 것을 특징으로 하는 해조류를 활용한 비만억제 식음료 제조방법.











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