KR101404391B1 - 마를 이용한 흑마의 제조방법 - Google Patents

마를 이용한 흑마의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일면은 흑마 분말을 이용하여 진액을 제조하는 방법에 관련되며, 그 제조방법에 있어서, 상기 흑마 10wt%와 감초 1wt%를 정제수에 투입하고, 추출탱크의 온도 100℃에서 4시간 추출한 다음 30℃이하로 냉각하는 단계; 상기 단계의 추출액에 감초추출액, 대추농축액, 비타민C, 효소처리 스테비아, 구연산, 연잎혼합추출물, 액상과당을 정량으로 배합하여 완전 용해되도록 혼합하는 단계; 및 상기 단계의 혼합액을 여과기를 이용하여 불순물을 제거하고, 밀봉 포장하여 45℃이하의 온도로 냉각하여 완성하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라 본 발명은, 마를 증자 및 숙성하여 흑마를 취득함에 따라, 흑마의 이미, 이취가 없으면서도 색택과 향미를 가지고, 마의 약리적인 성분이 함유된 식품원료를 비롯하여 음용원료, 의약원료, 기능성식품 원료 등 다양한 원료로 자유로운 제형 변화를 손쉽게 할 수 있고, 마의 유용성분이 최대한 인체내에 쉽게 흡수 가능하여 저비용으로 고부가성 물질을 대량 가공으로 양산 가능한 효과가 있다.

Description

마를 이용한 흑마의 제조방법{Method for manufacturing a black yam by using of Yam}
본 발명은 마를 이용한 흑마의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 마를 증자 및 숙성하여 흑마를 취득함에 따라, 흑마의 이미, 이취가 없으면서도 색택과 향미를 가지고 마의 약리적인 성분과 유용성분이 온전하게 보존되어 다양한 원료로 활용할 수 있는 마를 이용한 흑마의 제조방법에 관한 것이다.
통상적으로, 마는 마과에 속하는 다년생 덩굴식물으로서, 뿌리를 식용하는데 서여(薯岳), 산약(山藥)이라고 한다. 중국이 원산지이며 한국, 중국, 일본 대만 등지에 분포하며 예로부터 강장식품으로 널리 알려져 왔다. 한방의 고전에는 마가 기운을 돋워 주며 근육을 성장시키고 귀와 눈을 밝게 해주는 것으로 기록되어 있다. 마는 전분이 주성분으로 15~20% 들어있고, 단백질에는 아르기닌, 히스티딘, 라이신, 트립토판, 페닐알라닌, 티로신, 시스틴, 메치오닌, 트레오닌 등의 아미노산이 들어 있어 매우 우수한 편이며, 당단백질로서 뮤신은 예부터 한방에서 산약이라 불리며 자양강장제로 이용되어 왔고, 미네랄로서는 칼륨, 나트륨, 칼슘, 마그네슘 등이 들어있는 알칼리성 식품이다. 그 밖에도 아밀라제, 폴리페놀라제, 산화효소, 요소분해효소, 카탈라제 등의 효소가 많아 소화작용을 돕는 효능이 있다.
즉, 마의 주성분은 15~20%의 전분과 1~1.5%의 점질성 당단백질인 뮤신(mucin)으로 이루어져 있으며, 이외 구성성분으로는 점질성 다당체(Carbohyd. Polymers, 61, 125-131, 2005), 저장 단백질인 디오스코린(dioscorin; J. Biol. Chem., 279, 26028-26035, 2004), 스테로이드성 사포닌인 디오신(dioscin, Chem. Pharm. Bull., 16, 1070-1075, 1968; Chem. Pharm. Bull., 52, 1353-1355, 2004), 그라실린(gracillin, J. Agric. Food Chem., 51, 6438-6444, 2003), 푸로스타놀(furostanol, Tetrahedron, 57, 501-506, 2001; Asian Nat. Prod. Res., 5, 241-247, 2003) 및 페난트렌(phenanthrene) 화합물인 바타타신(batatasin, Chem. Pharm. Bull., 52, 1353-1355, 2004) 등이 함유되어 있다. 특히, 마를 갈거나 자를 경우 나오는 점질성 물질인 뮤신(mucin)이라는 당단백질은 예로부터 한방에서 정력을 높이는 자양강장제로 전신쇠약 및 병후쇠약에 사용되어져 왔으며,
최근 이와 관련된, 관련한 학술적 연구로 항당뇨 및 항고질혈증(Kim et al., 1996; Kwon et al., 2001), 항면역성(Chonget al., 1994,) 항돌연변이성(Lee et al., 1995) 항고지혈증(Son et al., 2007)과 항면역성(Choi et al., 2004; Choi and Hwang, 2002)에 관한 연구논문이 있고, 산약(마, Dioscorea Rhizoma) 구성분 중 dioscin의 기능성과 연관하여 항당뇨성, 항고지혈성(Chen et al, 2003a; Thewler et al., 1993; Chen et al., 2003b; ), 항산화성 및 항면역성(Hsu et al., 2003; Son et al, 2007; Choi et al., 2004; Choi and Hwang, 2002), 항돌연변이성, 소화기질병(Jwion et al, 2006), 골다공증 예방 및 치료에 관한 연구논문(Jin et al., 2006;Yin etal., 2004), 마과 식물의 점질성 다당류에 의한 면역증강 효과(J. Ethnopharmacol., 91, 1-6, 2004; Carbohyd. Polymers, 61, 125-131, 2005), 항염증 효과(Intern. Immunopharmacol., 4, 1489-1497, 2004), 항암 효과(Cancer Invest., 21, 389-393, 2003; Phytother. Res., 17, 620-626, 2003) 및 골다공증 치료효과(Biol. Pharm. Bull., 27, 583-586, 2004) 등이 보고되고 있다.
그리고 마와 관련된 개발기술은 주로 건조방법, 저장기술 및 포장방법에 치중되어 왔으나, 생리적 특성에 근거한 수확 후 처리기술의 부족과 다양한 포장재와 포장기법의 부재로 인하여 기술개발이 미흡하며, 또 마의 가공 및 제품화 기술로는 침지 등의 단순 갈변방지, 점질물의 가열건조에 의한 분말화, 마 추출물을 당화시켜 만든 산약 드링크, 마의 식이섬유와 다당질을 이용한 건면, 산약보리빵 등이 있다. 이와 관련되는 선행특허로서 국내 등록특허공보 10-0657028호, 국내 공개특허공보 10-2007-0037591호, 국내 공개특허공보 10-2009-0020538호 등이 알려져 있다.
그러나 이와 같은 상기의 선행특허들과 같이 마의 우수한 효과를 바탕으로 한 소비 추세에 비해 마의 가공 방법이 다양하지 못해 대부분 생마형태 또는 분말 형태로 유통되고 있을 뿐, 식미를 개선하는 수준에 불과하여 기능성 식품 및 의약품 소재로서의 활용기술로는 미흡한 수준일 뿐 아니라 소비자의 관심과 수요를 충족시키지 못하는 등 크나큰 한계성을 드러내고 있는 문제가 있다.
한국 등록특허공보 10-0657028호 "마를 첨가한 기능성 양갱조성물 및 그 제조방법"(등록일자: 2006. 12. 06) 한국 공개특허공보 제10-2007-0037591호 "마와 보리싹의 혼합 발효물 또는 마와 보리싹즙의 혼합발효물과 이를 유효성분으로 함유하는 건강보조식품"(공개일자: 2007. 04. 05) 한국 공개특허공보 제10-2009-0020538호 "생기정(生起精) 액상차 조성물과 그 제조방법"(공개일자: 2009. 02. 26)
상기와 같은 종래의 문제점들을 근본적으로 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 마를 증자 및 숙성하여 흑마를 취득함에 따라, 흑마의 이미, 이취가 없으면서도 색택과 향미를 가지고 마의 약리적인 성분과 유용성분이 온전하게 보존되어 다양한 원료로 활용할 수 있는 마를 이용한 흑마의 제조방법을 제공하려는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 의하면, 흑마 분말을 이용하여 진액을 제조하는 방법에 있어서: 상기 흑마 10wt%와 감초 1wt%를 정제수에 투입하고, 추출탱크의 온도 100℃에서 4시간 추출한 다음 30℃이하로 냉각하는 단계; 상기 단계의 추출액에 감초추출액, 대추농축액, 비타민C, 효소처리 스테비아, 구연산, 연잎혼합추출물, 액상과당을 배합하여 완전 용해되도록 혼합하는 단계; 및 상기 단계의 혼합액을 여과기를 이용하여 불순물을 제거하고, 밀봉 포장하여 45℃이하의 온도로 냉각하여 완성하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
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또, 본 발명에 따르면 상기 단계는 추출탱크에 제조량 대비 128wt%의 정제수와, 정제수 투입량의 10wt%에 해당하는 흑마와, 1wt%의 감초를 투입하고, 추출액의 고형분은 2.5%이상이며 추출수율은 80%정도로 추출하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명에 따르면 상기 단계는 고형분 2.5%이상 함유된 흑마추출액이 88.428wt%, 고형분 2.5%이상 함유된 감초추출액이 0.7wt%, 고형분 2.5%이상 함유된 대추농축액이 0.5wt%, 비타민C 0.002wt%, 효소처리 스테비아 0.02wt%, 구연산이 0.25wt%, 연잎혼합추출물 0.1wt%, 액상과당이 10wt%로 배합되는 것을 특징으로 한다.
한편, 이에 앞서 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 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. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이상의 구성 및 작용에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 마를 이용한 흑마의 제조방법은 마를 증자 및 숙성하여 흑마를 취득함에 따라, 흑마의 이미, 이취가 없으면서도 색택과 향미를 가지고, 마의 약리적인 성분이 함유된 식품원료를 비롯하여 음용원료, 의약원료, 기능성식품 원료 등 다양한 원료로 자유로운 제형 변화를 손쉽게 할 수 있고, 마의 유용성분이 최대한 인체내에 쉽게 흡수 가능하여 저비용으로 고부가성 물질을 대량 가공으로 양산 가능한 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 흑마 분말의 제조방법을 순차적으로 나타내는 블록도.
도 2는 본 발명에 따른 흑마 진액의 제조방법을 순차적으로 나타내는 블록도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
본 발명은 흑마 분말을 이용하여 흑마 진액을 제조하는 방법에 관련되며, 흑마 분말을 통한 흑마를 바탕으로 흑마 진액을 제조하는데, 그 제조방법을 간략하게 설명하면, 원료 추출, 배합, 여과 및 제품 완성단계를 거쳐 흑마 진액을 제조한다.
한편, 흑마 분말은 생마와 건조 마를 원료 준비, 증자 및 숙성, 건조 및 분쇄, 제품 완성단계를 거쳐 분말을 제조한다. 이를 간략하게 설명하면, 먼저 생마와 건조 마를 각각의 조건에 맞게 세척 또는 침지한 상태에서 절단기를 이용해 0.4~0.6mm로 세절하여 준비한다. 여기서 생마를 세척기로 20~30분간 세척하고, 건조 마는 용수로 30~50분간 침지하여 준비한다. 이어서, 세절한 생마와 건조 마를 채반에 고르게 편 상태로 숙성실에서 온도 90~95℃로 1~2시간 증자하고, 온도 80~90℃로 3시간 숙성하는 단계로 2~4회 반복하여 증자 및 숙성하여 흑마를 생성한다. 이어서, 흑마를 건조기에서 온도 60℃로 1~3일간 건조하고, 분쇄기로 100~200메쉬의 분말로 생성한다.
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본 발명에 따른 제1단계는 상기 흑마 10wt%와 감초 1wt%를 정제수에 투입하고, 추출탱크의 온도 100℃에서 4시간 추출한 다음 30℃이하로 냉각한다. 제1단계는 상기의 흑마 분말 제조방법을 통하여 획득한 흑마를 주원료로 하여 원료를 추출하는 단계로, 품질 안정과 생산성 향상을 위해 전용의 자동화 설비를 도입하는 것이 좋다. 이는 추출탱크에 흑마 10wt%와 감초 1wt%를 정제수에 투입하여 추출한 다음 냉각하여 추출액을 획득한다.
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이때, 본 발명에 의한 상기 제1단계는 추출탱크에 제조량 대비 128wt%의 정제수와, 정제수 투입량의 10wt%에 해당하는 흑마와, 1wt%의 감초를 투입하고, 추출액의 고형분은 2.5%이상이며 추출수율은 80%정도로 추출한다. 이는, 추출탱크의 온도 100℃에서 제조량 대비 128wt%의 정제수, 정제수 투입량의 10wt%에 해당하는 흑마, 1wt%의 감초를 투입하여 4시간동안 추출한다. 이러한 추출액은 고형분이 2.5%이상이며 추출수율은 80%정도로 추출액을 획득한 다음 30℃이하로 급냉한다.
또, 본 발명에 따른 제2단계는 상기 단계의 추출액에 감초추출액, 대추농축액, 비타민C, 효소처리 스테비아, 구연산, 연잎혼합추출물, 액상과당을 정량으로 배합하여 완전 용해되도록 혼합한다. 제2단계는 추출액과 부재료를 혼합하는 단계로, 품질 안정과 생산성 향상을 위해 전용의 자동화 설비를 도입하는 것이 좋다. 이는 추출액에 부재료, 즉 감초추출액, 대추농축액, 비타민C, 효소처리 스테비아, 구연산, 연잎혼합추출물, 액상과당을 배합하여 혼합하여 혼합액을 획득한다.
이때, 본 발명에 의한 상기 제2단계는 고형분 2.5%이상 함유된 흑마추출액이 88.428wt%, 고형분 2.5%이상 함유된 감초추출액이 0.7wt%, 고형분 2.5%이상 함유된 대추농축액이 0.5wt%, 비타민C 0.002wt%, 효소처리 스테비아 0.02wt%, 구연산이 0.25wt%, 연잎혼합추출물 0.1wt%, 액상과당이 10wt%로 배합한다. 이는, 통상의 배합탱크에서 흑마추출액과 부재료를 배합비에 의거 정확히 칭량하여 투입하여 완전 용해하여 혼합액을 획득한다. 즉, 2.5%이상 함유된 흑마추출액이 88.428wt%, 고형분 2.5%이상 함유된 감초추출액이 0.7wt%, 고형분 2.5%이상 함유된 대추농축액이 0.5wt%, 비타민C 0.002wt%, 효소처리 스테비아 0.02wt%, 구연산이 0.25wt%, 연잎혼합추출물 0.1wt%, 액상과당이 10wt%를 투입하여 완전 용해시켜 혼합액을 획득한다.
또, 본 발명에 따른 제3단계는 상기 단계의 혼합액을 여과기를 이용하여 불순물을 제거하고, 밀봉 포장하여 45℃이하의 온도로 냉각하여 완성한다. 제3단계는 혼합액을 여과 및 포장하는 단계로, 생산성 향상을 위해 전용의 자동화 설비를 도입하는 것이 좋다. 이는 혼합액을 통상의 여과기를 이용하여 혼합액에 포함된 불순물을 여과하며, 여과된 혼합액을 밀봉 포장(Pouch)하여 흑마 진액을 생성한다.
여기서, 여과된 혼합액, 즉 흑마 진액은 밀봉 포장한 다음 이를 5분 이상 홀딩한 다음 45℃이하로 냉각처리 한다. 용도에 따라 포장박스에 포장하여 출시가 가능하며, 용도에 따라 포장재의 용적과 두께 및 조합물의 용량을 달리할 수 있다.
이하, 실험예와 실험 결과를 통하여 본 발명의 효과(흑마의 폴리페놀함량과 황산화 능력)를 설명한다.
[실험예]
건조마, 흑마의 폴리페놀(polyphenol)함량 측정 총 폴리페놀 함량은 AOAC 법에 준하여 정량하였다. 즉 상기 제조방법에서 얻어진 흑마추출물인 시료 3g, 용매 30ml를 시료 대비 용매비율 10% 가하여 혼합한 후 1시간 실온에서 방치하고, 750nm에서 흡광도를 측정한 후, 표준물질인 tannic acid로 미리 작성한 표준곡선의 흡광도 값과 비교하여 폴리페놀 함량을 산출하였다. 여기서, 냉수(Water) 또는 에탄올(EtOH) 70%, 12시간 추출하였다.
그리고 건조마, 흑마의 항산화력 측정은 ABTS radical을 이용한 ABTS+cation decolourisation assay 방법에 의하여 시행하였고, DPPH radical 소거능 측정은 Blois의 방법을 변형하여 측정하였다. 여기서 상기 실험예1의 시료 조건과 동일한 조건하에서 측정하였다.
[표 1] 추출수율 및 폴리페놀 함량
Figure 112013112846921-pat00001
Figure 112013112846921-pat00002

[표 2] 추출물의 항산화 활성
Figure 112013112846921-pat00003
Figure 112013112846921-pat00004
Figure 112013112846921-pat00005
Figure 112013112846921-pat00006
Figure 112013112846921-pat00007
이처럼 표 1 및 표 2를 살펴보면, 흑마와 건조마의 폴리페놀 함량은 물 추출물 폴리페놀 함량이 건조마 대비 2.6배(260%) 정도 증가한 것으로 나타나고, 에탄올 추출물 폴리페놀 함량이 건조마 대비 1.9배(190%) 정도 증가한 것으로 나타난다. 그리고 항산화력은 흑마 물 추출물 항산화력이 ABST 건조마 대비 3.7배 정도, 에탄올 추출물 항산화력이 ABST 건조마 대비 2.9배 정도 증가한 것으로 나타나고, 흑마 물 추출물 항산화력이 DPPH 건조마 대비 1.26배 정도 증가한 것으로 나타나고, 에탄올 추출물 항산화력이 DPPH 건조마 대비 1.8배 정도 증가한 것으로 나타났다. 이러한 결과는 흑마의 항산화력 증가에 대한 원인이 항산화물질의 증가뿐 아니라 폴리페놀성물질의 구조변환에 따른 활성증가에 기인한 것으로 이해된다.
이와 같이, 본 발명은 마를 증자 및 숙성하여 흑마를 취득함에 따라, 흑마의 이미, 이취가 없으면서도 색택과 향미를 가지고, 마의 약리적인 성분이 함유된 식품원료를 비롯하여 음용원료, 의약원료, 기능성식품 원료 등 다양한 원료로 자유로운 제형 변화를 손쉽게 할 수 있고, 마의 유용성분이 최대한 인체내에 쉽게 흡수 가능하여 저비용으로 고부가성 물질을 대량 가공으로 양산 가능하다.
본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

Claims (7)

  1. 흑마 분말을 이용하여 진액을 제조하는 방법에 있어서:
    상기 흑마 10wt%와 감초 1wt%를 정제수에 투입하고, 추출탱크의 온도 100℃에서 4시간 추출한 다음 30℃이하로 냉각하는 단계;
    상기 단계의 추출액에 감초추출액, 대추농축액, 비타민C, 효소처리 스테비아, 구연산, 연잎혼합추출물, 액상과당을 배합하여 완전 용해되도록 혼합하는 단계; 및
    상기 단계의 혼합액을 여과기를 이용하여 불순물을 제거하고, 밀봉 포장하여 45℃이하의 온도로 냉각하여 완성하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 마를 이용한 흑마 진액의 제조방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 단계는 추출탱크에 제조량 대비 128wt%의 정제수와, 정제수 투입량의 10wt%에 해당하는 흑마와, 1wt%의 감초를 투입하고, 추출액의 고형분은 2.5%이상이며 추출수율은 80%정도로 추출하는 것을 특징으로 하는 마를 이용한 흑마 진액의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 단계는 고형분 2.5%이상 함유된 흑마추출액이 88.428wt%, 고형분 2.5%이상 함유된 감초추출액이 0.7wt%, 고형분 2.5%이상 함유된 대추농축액이 0.5wt%, 비타민C 0.002wt%, 효소처리 스테비아 0.02wt%, 구연산이 0.25wt%, 연잎혼합추출물 0.1wt%, 액상과당이 10wt%로 배합되는 것을 특징으로 하는 마를 이용한 흑마 진액의 제조방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
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