KR101273946B1 - 구아바 발효물을 이용한 사과의 폴리페놀과 유산균 함량 증대 방법 및 이를 이용한 사과 혼합 농축액 - Google Patents

구아바 발효물을 이용한 사과의 폴리페놀과 유산균 함량 증대 방법 및 이를 이용한 사과 혼합 농축액 Download PDF

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Abstract

본 발명은 구아바 발효물을 이용한 사과의 폴리페놀 및 유산균 함량 증대 방법을 제공하기 위한 것으로, 낙과 사과를 차아염소산 나트륨 100 ~ 500ppm에서 20 ~ 60초간 침지 후 2 ~ 5회 유수로 수세한 후 4 ~ 12분할 절단하고, 이를 클리어런스 0.01 ~ 0.5mm로 간격이 형성된 콜로이드 밀에 투입하여 습식분쇄하는 습식분쇄 단계와; 상기 습식분쇄 단계에서 습식분쇄된 사과 페이스트를 원심분리기를 이용하여 여과하는 여과 단계와; 상기 여과 단계에서 여과된 사과 추출액을 연속 농축기를 이용하여 농축하는 농축 단계와; 상기 농축 단계 후 구아바 잎분말을 이용한 발효물과 농축된 사과를 혼합하는 혼합 단계와; 상기 혼합 단계에서 혼합되어진 조성물을 온도 5 ~ 50℃, 상대습도 40 ~ 90%의 조건에서 5일 ~ 20년 동안 효모 발효를 진행하는 발효 단계; 를 포함하여 수행함으로서, 구아바 발효물과 사과 껍질이 포함된 낙과 사과를 브릭스(Brix) 60까지 고농축된 사과 농축액을 혼합하고 발효하여 사과의 폴리페놀과 유산균 함량을 증대시킬 수 있게 되는 것이다.

Description

구아바 발효물을 이용한 사과의 폴리페놀과 유산균 함량 증대 방법 및 이를 이용한 사과 혼합 농축액{Method for content increase of polyphenol and lactic acid bacteria of apple by guava fermentation}
본 발명은 구아바 발효물을 이용한 사과의 폴리페놀과 유산균 함량 증대 방법에 관한 것으로, 특히 구아바 발효물과 사과 껍질이 포함된 낙과 사과를 브릭스(Brix) 60까지 고농축된 사과 농축액을 혼합하고 발효하여 사과의 폴리페놀과 유산균 함량을 증대시키기에 적당하도록 한 구아바 발효물을 이용한 사과의 폴리페놀 및 유산균 함량 증대 방법 및 이를 이용한 사과 혼합 농축액에 관한 것이다.
일반적으로 사과는 식이섬유, 비타민 C, 폴리페놀 등 다양한 기능성 성분을 함유하고 있으며, 심혈관 질환 및 암 등 성인병 예방에 효과가 있는 것으로 알려지고 있다. 폴리페놀은 사과의 주된 항산화 활성 성분으로서, 특히 과피(사과껍질)에 함유량이 높아 과육과 비교하여 품종에 따라 약 2~9배 정도 많은 것으로 알려져 있다. 사과의 가공은 주로 음료 및 잼 등 과육을 이용하는데, 가공 중 발생하는 과피의 폴리페놀 성분은 합성소재를 대신할 기능성 물질과 천연 항산화제로써 이용가치가 대단히 크다.
종래의 사과 폴리페놀 추출 방법에는 사과껍질 및 과육에 셀룰라아제(Cellulase), 펙티나아제(pectinase)를 처리한 후 유기용매를 이용하여 추출함으로써 폴리페놀을 얻는 방법이다.
그러나 이러한 종래의 사과 폴리페놀 방법으로는 최대 0.39 ± 0.01 mg/ml의 폴리페놀을 추출할 수 밖에 없는 한계가 있었다.
또한 사과에서 효소를 추출하는 방법으로는 50℃에서 24시간 동안 열을 장시간 가열함으로써 얻게 된다.
그러나 이러한 효소 추출 방법은 장시간 가열에 따라 맛, 색상, 비타민 C 등의 유용성분이 열에 의해 파괴되는 문제점을 갖고 있다.
따라서 사과의 고유 풍미와 색상, 비타민 C 등의 유용성분을 살리면서 사과 추출시 폴리페놀과 유산균 함량을 증대시키는 방법의 필요성이 대두되었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 색상, 풍미 및 비타민 C 파괴가 최소가 되며 사과의 폴리페놀과 유산균 함량을 증대시킬 수 있는 구아바 발효물을 이용한 사과의 폴리페놀과 유산균 함량 증대 방법 및 이를 이용한 사과 혼합 농축액을 제공하는데 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 구아바 발효물을 이용한 사과의 폴리페놀과 유산균 함량 증대 방법의 흐름도이다.
이에 도시된 바와 같이, 낙과 사과를 차아염소산 나트륨 100 ~ 500ppm에서 20 ~ 60초간 침지 후 2 ~ 5회 유수로 수세한 후 4 ~ 12분할 절단하고, 이를 클리어런스(clearance) 0.01 ~ 0.5mm로 간격이 형성된 콜로이드 밀(colloid mill)에 투입하여 습식분쇄하는 습식분쇄 단계(ST1)와; 상기 습식분쇄 단계에서 습식분쇄된 사과 페이스트(paste)를 원심분리기를 이용하여 여과하는 여과 단계(ST2)와; 상기 여과 단계에서 여과된 사과 추출액을 연속 농축기를 이용하여 농축하는 농축 단계(ST3)와; 상기 농축 단계 후 구아바 잎분말을 이용한 발효물과 농축된 사과를 혼합하는 혼합 단계(ST4)와; 상기 혼합 단계에서 혼합되어진 조성물을 온도 5 ~ 50℃, 상대습도 40 ~ 90%의 조건에서 5일 ~ 20년 동안 효모 발효를 진행하는 발효 단계(ST5);를 포함하여 수행하는 것을 특징으로 한다.
상기 습식분쇄 단계는, 습식분쇄시 콜로이드 밀의 재킷(jacket)을 통하여 냉각수를 흘려보내 품온을 0 ~ 30℃로 유지하고, 펙티나아제 효소를 0.01 ~ 2% 투입하는 것을 포함하여 수행하는 것을 특징으로 한다.
상기 농축 단계는, 브릭스 60까지 농축하는 것을 특징으로 한다.
상기 혼합 단계는, 사과 농축액 10 ~ 70%, 구아바 발효물 30 ~ 90%의 비율로 혼합하는 것을 특징으로 한다.
도 2는 도 1에서 구아바 발효물의 제조방법을 보인 흐름도이다.
이에 도시된 바와 같이, 상기 혼합 단계에서 혼합시키는 구아바 발효물은, 구아바 잎을 수세하고 탈수하는 구아바 잎의 수세 및 탈수 단계(ST11)와; 구아바 잎을 원적외선 건조기에서 건조하는 구아바 잎의 건조 단계(ST12)와; 건조된 구아바 잎을 300㎚~30㎛의 입자크기로 초미세 분말화 하는 구아바 잎의 분쇄 단계(ST13)와; 자연발효 간장, 구아바 잎 분말, 소성패각, 생강, 계피, 정제수 및 설탕과 엿 중 어느 하나를 혼합하고, 혼합물을 교반기가 구비된 발효탱크에서 발효시키는 1차 혼합 및 발효 단계(ST14)와; 상기 1차 혼합 및 발효 단계의 발효물에 구아바 잎 분말, 정제수 및 설탕과 엿 중 어느 하나를 첨가하여 혼합하고, 혼합물을 2차로 발효시키는 2차 혼합 및 발효 단계(ST15)와; 상기 2차 혼합 및 발효 단계의 발효물을 살균하는 살균 단계(ST16);를 포함하여 수행하는 것을 특징으로 한다.
상기 구아바 발효물을 이용한 사과의 폴리페놀과 유산균 함량 증대 방법을 이용하여 제조된 것을 특징으로 하는 사과 혼합 농축액을 제공한다.
본 발명에 의한 구아바 발효물을 이용한 사과의 폴리페놀과 유산균 함량 증대 방법 및 이를 이용한 사과 혼합 농축액은 구아바 발효물과 사과 껍질이 포함된 낙과 사과를 브릭스(Brix) 60까지 고농축된 사과 농축액을 혼합하고 발효하여 색상, 풍미 및 비타민 C 파괴가 최소가 되며 사과의 폴리페놀과 유산균 함량을 증대시킬 수 있는 효과가 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 구아바 발효물을 이용한 사과의 폴리페놀과 유산균 함량 증대 방법의 흐름도이다.
도 2는 도 1에서 구아바 발효물의 제조방법을 보인 흐름도이다.
이와 같이 구성된 본 발명에 의한 구아바 발효물을 이용한 사과의 폴리페놀과 유산균 함량 증대 방법 및 이를 이용한 사과 혼합 농축액의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례 등에 따라 달라질 수 있으며, 이에 따라 각 용어의 의미는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 할 것이다.
먼저 본 발명은 구아바 발효물과 사과 껍질이 포함된 낙과 사과를 브릭스(Brix) 60까지 고농축된 사과 농축액을 혼합하고 발효하여 사과의 폴리페놀과 유산균 함량을 증대시키고자 한 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 구아바 발효물을 이용한 사과의 폴리페놀과 유산균 함량 증대 방법의 흐름도이다.
먼저 습식분쇄 단계(ST1)에서는 낙과 사과를 차아염소산 나트륨 100 ~ 500ppm에서 20 ~ 60초간 침지 후 2 ~ 5회 유수로 수세한 후 4 ~ 12분할(적절하게는 8분할) 절단하고, 이를 클리어런스(clearance) 0.01 ~ 0.5mm로 간격이 형성된 콜로이드 밀(colloid mill)에 투입하여 습식분쇄한다. 여기서 낙과 사과란 낙과되어 상품성이 없는 사과를 말한다.
이때 습식분쇄시 콜로이드 밀의 재킷(jacket)을 통하여 냉각수를 흘려보내 품온을 0 ~ 30℃로 유지하고, 펙티나아제 효소를 0.01 ~ 2% 투입한다.
그리고 여과 단계(ST2)에서는 습식분쇄 단계에서 습식분쇄된 사과 페이스트(paste)를 3,000RPM의 회전속도를 갖는 원심분리기를 이용하여 여과한다.
농축 단계(ST3)는 여과 단계에서 여과된 사과 추출액을 연속 농축기를 이용하여 농축한다. 여과된 사과 추출액의 브릭스는 6 ~ 15이며, 이를 연속 농축기를 이용하여 브릭스 60까지 농축한다.
여기서 브릭스(Brix)란 브릭스 당도라고도 하며, 과일이나 와인과 같은 어떤 액체에 있는 당의 농도를 대략적으로 정하는 단위로서, 독일 과학자인 Adolf F. Brix가 역시 당의 농도를 결정하는 Balling 척도를 개선한 것이다. 당이 있는 어떤 용액 100 그램에 1 그램의 당이 있으면 1 브릭스, 2 그램의 당이 있으면 2 브릭스, x 그램의 당이 있으면 x 브릭스가 된다. 어떤 용액의 당도는 당도계(saccharimeter)로 그 용액의 비중을 측정하거나 굴절계 (refractometer)로 그 용액의 굴절률을 측정하여 결정한다. 어떤 용액의 온도가 섭씨 20도일 때 그 용액의 비중을 측정하는데 비중이 결정되면 브릭스는 대략 261.3 x (1 - 1/비중)으로 결정된다.
혼합 단계(ST4)에서는 농축 단계 후 구아바 잎분말을 이용한 발효물과 농축된 사과를 혼합한다. 농축된 사과는 최소 4배 ~ 6배 농축된 것으로, 사과 농축액 10 ~ 70%, 구아바 발효물 30 ~ 90%의 비율로 혼합한다.
발효 단계(ST5)는 혼합 단계에서 혼합되어진 조성물을 온도 5 ~ 50℃, 상대습도 40 ~ 90%의 조건에서 5일 ~ 20년 동안 효모 발효를 진행한다.
이렇게 발효 단계를 통해 5일 동안 발효하여 발효가 완료된 조성물의 폴리페놀 함량은 0.42 ± 0.01mg/ml가 된다. 따라서 종래 기술에 의해 추출된 폴리페놀 함량이 최대 0.39 ± 0.01mg/ml인 점과 비교하여, 본 발명은 그 함량을 증대시켰음을 알 수 있다.
또한 발효 단계를 통해 발효가 완료된 조성물에서는 유산균도 검출되어 유산균 검출 함량도 증대시켰다.
도 2는 도 1에서 구아바 발효물의 제조방법을 보인 흐름도이다.
이는 본 발명자가 발명한 대한민국 등록특허 제10-1109756호의 구아바 잎 분말을 이용한 발효물의 제조방법을 이용한 것이다.
그래서 혼합 단계에서 혼합시키는 구아바 발효물을 제조하기 위해, 먼저 구아바 잎의 수세 및 탈수 단계(ST11)에서는 구아바 잎을 수세하고 탈수한다.
또한 구아바 잎의 건조 단계(ST12)에서는 구아바 잎을 원적외선 건조기에서 건조한다.
구아바 잎의 분쇄 단계(ST13)에서는 건조된 구아바 잎을 300㎚~30㎛의 입자크기로 초미세 분말화 한다.
1차 혼합 및 발효 단계(ST14)에서는 자연발효 간장, 구아바 잎 분말, 소성패각, 생강, 계피, 정제수 및 설탕과 엿 중 어느 하나를 혼합하고, 혼합물을 교반기가 구비된 발효탱크에서 발효시킨다.
2차 혼합 및 발효 단계(ST15)에서는 1차 혼합 및 발효 단계의 발효물에 구아바 잎 분말, 정제수 및 설탕과 엿 중 어느 하나를 첨가하여 혼합하고, 혼합물을 2차로 발효시킨다.
살균 단계(ST16)에서는 2차 혼합 및 발효 단계의 발효물을 살균한다.
이를 통해 제조된 구아바 발효물을 혼합 단계(ST4)에서 사과 농축액과 혼합하게 된다.
이처럼 본 발명은 구아바 발효물과 사과 껍질이 포함된 낙과 사과를 브릭스(Brix) 60까지 고농축된 사과 농축액을 혼합하고 발효하여 사과의 폴리페놀과 유산균 함량을 증대시키게 되는 것이다.
이상에서 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술적 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (6)

  1. 낙과 사과를 차아염소산 나트륨 100 ~ 500ppm에서 20 ~ 60초간 침지 후 2 ~ 5회 유수로 수세한 후 4 ~ 12분할 절단하고, 이를 클리어런스 0.01 ~ 0.5mm로 간격이 형성된 콜로이드 밀에 투입하여 습식분쇄하는 습식분쇄 단계와;
    상기 습식분쇄 단계에서 습식분쇄된 사과 페이스트를 원심분리기를 이용하여 여과하는 여과 단계와;
    상기 여과 단계에서 여과된 사과 추출액을 연속 농축기를 이용하여 농축하는 농축 단계와;
    상기 농축 단계 후 구아바 잎분말을 이용한 발효물과 농축된 사과를 혼합하는 혼합 단계와;
    상기 혼합 단계에서 혼합되어진 조성물을 온도 5 ~ 50℃, 상대습도 40 ~ 90%의 조건에서 5일 ~ 20년 동안 효모 발효를 진행하는 발효 단계;
    를 포함하여 수행하는 것을 특징으로 하는 구아바 발효물을 이용한 사과의 폴리페놀 및 유산균 함량 증대 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 습식분쇄 단계는,
    습식분쇄시 콜로이드 밀의 재킷을 통하여 냉각수를 흘려보내 품온을 0 ~ 30℃로 유지하고, 펙티나아제 효소를 0.01 ~ 2% 투입하는 것을 포함하여 수행하는 것을 특징으로 하는 구아바 발효물을 이용한 사과의 폴리페놀 및 유산균 함량 증대 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 농축 단계는,
    브릭스 60까지 농축하는 것을 특징으로 하는 구아바 발효물을 이용한 사과의 폴리페놀 및 유산균 함량 증대 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 혼합 단계는,
    사과 농축액 10 ~ 70%, 구아바 발효물 30 ~ 90%의 비율로 혼합하는 것을 특징으로 하는 구아바 발효물을 이용한 사과의 폴리페놀 및 유산균 함량 증대 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 혼합 단계에서 혼합시키는 구아바 발효물은,
    구아바 잎을 수세하고 탈수하는 구아바 잎의 수세 및 탈수 단계와;
    구아바 잎을 원적외선 건조기에서 건조하는 구아바 잎의 건조 단계와;
    건조된 구아바 잎을 300㎚~30㎛의 입자크기로 초미세 분말화 하는 구아바 잎의 분쇄 단계와;
    자연발효 간장, 구아바 잎 분말, 소성패각, 생강, 계피, 정제수 및 설탕과 엿 중 어느 하나를 혼합하고, 혼합물을 교반기가 구비된 발효탱크에서 발효시키는 1차 혼합 및 발효 단계와;
    상기 1차 혼합 및 발효 단계의 발효물에 구아바 잎 분말, 정제수 및 설탕과 엿 중 어느 하나를 첨가하여 혼합하고, 혼합물을 2차로 발효시키는 2차 혼합 및 발효 단계와;
    상기 2차 혼합 및 발효 단계의 발효물을 살균하는 살균 단계;
    를 수행하여 제조하는 것을 특징으로 하는 구아바 발효물을 이용한 사과의 폴리페놀 및 유산균 함량 증대 방법.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 하나의 청구항에 의한 상기 구아바 발효물을 이용한 사과의 폴리페놀과 유산균 함량 증대 방법을 이용하여 제조된 것을 특징으로 하는 사과 혼합 농축액.
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