KR101427479B1 - 오갈피를 이용한 차음료 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오갈피의 가공을 통하여 오갈피가 가진 특유의 맛과 향을 조절하고, 유효성분의 물질인 페놀화합물과 에레우테로사이드 량을 다량 함유하면서 DPPH radical 소거능 및 아질산염 소거능이 우수하게 하는 오갈피를 이용한 차음료 제조방법을 제공하는데 있다.
이를 위해, 본 발명의 오갈피를 이용한 차음료 제조방법은 오갈피 가지를 건조시킨 후에 0.5㎝ 이하로 파쇄하고 파쇄된 오갈피 가지를 140 내지 150℃에서 10 내지 15분 동안 볶아주는 단계; 상기 오갈피 가지 50~65 중량%, 상지 30~40 중량% 및 현미 1~20 중량%를 혼합하는 단계; 및 상기에서 혼합된 오갈피 가지, 상지 및 현미의 혼합물을 물과 중량비 기준으로 1 : 200 ~ 1000의 비율로 혼합한 후에 60 내지 80℃에서 3 내지 7분 동안 추출시키는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

오갈피를 이용한 차음료 제조방법{PROCESS FOR PREPARING BEVERAGE FROM THE ROOT BARK OF VARIOUS ARALIACEOUS SHRUBS}

본 발명은 오갈피를 이용한 차음료 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 오갈피의 가공을 통하여 오갈피가 가지고 있는 특유의 맛을 보완시키고, 유효성분인 페놀화합물과 에레우테로사이드(Eleutheroside) 함량을 최대로 함유하면서 DPPH radical 소거능 및 아질산염 소거능이 우수하도록 하기 위한 오갈피를 이용한 차음료 제조방법에 관한 것이다.

오갈피속 식물들은 예로부터 우리나라와 중국에서 식물종간의 구별없이 오갈피나무로 통칭하여 왔으며 신경쇠약, 식욕부진, 건망증, 불면증, 고혈압, 저혈압, 정력감퇴, 노화현상, 병후나 산후의 자양강장제 및 치료제로, 운동선수나 정신노동자들에 피로회복제로 사용되어 왔다. 그 유래를 보면 허준의 동의보감, 세종조의 향약집성방, 중국의 신농본초경, 본초강목 등의 고서에 오갈피류를 한약재로 사용한 기록이 전해오고 있다.

향약집성방에는 오래 복용하면 몸을 가볍게 하고 늙음을 견디게 한다(久服卽輕身耐老)하였고 신농본초경에는 귀중한 상품으로 기록되어 있다.

오갈피나무의 뿌리에서 배당체가 분리되고 면역기능이 보고된 이후 오갈피나무의 근피와 수피인 오갈피에 대한 다양한 연구가 수행되어 각종 구성성분과 더불어 면역강화, 항암 효과 항스트레스 효과, 항당뇨 효과, 항방사능 효과, 항바이러스 작용 및 류마토이드 관절염에 대한 보고 등 다양한 약리효과가 보고되었다.

주요성분으로는 근피(根皮)와 수피(樹皮)에서 isofraxidin, sesamin, β-sitosterol, friedelin, polysaccharides 및 eleutheroside A, B, C, D, E 등이, 잎에는 eleutheroside I, K, L, M 및 eleutheroside A, B, C, D, E 등이 분류 동정되었다.

식물에 널리 존재하는 폴리페놀물질들은 식물체 및 인체의 항산화 효과 및 방어기작 등의 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 일반적으로 페놀화합물은 한 개 또는 두 개 이상의 수산기(hydroxyl group)로 치환된 방향족 링(aromatic ring)을 가지고 있는 물질로서, 페놀산(phenolic acid), 쿠마린(coumarin)류, 플라보노이드(flavonoid)류 및 탄닌류로 나누며, 그 구조에 따라 이화학적 성질 및 생리적 기능이 달리 나타난다. 이러한 페놀물질들은 식물체에 특수한 색깔을 부여하고 산화-환원 반응시 기질로 작용하며 미생물의 공격을 막아 식물자체를 보호하는 기능을 한다.

노화와 성인병 질환의 원인이 생체 내에서 발생하는 하이드록실 라디칼, 수퍼옥사이드 라디칼, 과산화수소 등과 같은 활성산소 종에 의한 산화적 대사 부산물이 중요한 원인이 된다는 학설이 있는데, 인간을 비롯한 모든 생물체들은 공기 중의 산소를 이용하여 생명유지에 필요한 에너지를 발생하는 과정에서 활성산소들의 상해에 대한 근본적인 자기 방어 기구를 가지고 있다. 항산화활성의 측정방법 중 전자공여능 측정은 지질과산화 연쇄반응에 관여하는 산화성 자유 라디칼에 전자를 공여함으로써 자유 라디칼의 생성 억제 정도를 간접적으로 측정할 수 있다.

질산염은 식물체내, 소화기관 및 식물의 저장과정에서 질산환원효소, 환원세균 등의 작용에 의해 아질산염으로 환원된다. 질산염이 많이 함유된 식품을 다량 섭취하게 되면 아질산염은 단백성 식품이나 의약품 및 잔류농약 등에 존재하는 2급 및 3급 아민과 니트로소(nitroso)화 반응, 위장 내의 낮은 산성조건에서 쉽게 일어나며 발암물질인 니트로사민(nitrosamine)을 생성하여 체내에서 diazolalkane(C_nH_2nN₂)으로 변화, 핵산이나 단백질 또는 세포 내의 성분을 알킬화함으로써 암을 유발하고, 아질산염 자신이 독성을 갖고 있기 때문에 일정한 농도이상 계속 섭취시 혈액 중의 헤모글로빈을 산화시켜 메트헤모글로빈증(methemoglobinemia)을 유발한다.

오갈피 근피나 수피에 많이 함유되어 있는 에레우테로사이드(Eleutheroside)는 성선 촉진, 전낭, 전립선의 중량을 증가시키며 거세된 동물의 정낭과 전립선의 위축을 예방하는 작용이 있어 정력을 증강시키며 노화 예방 및 시력과 청력 개선에 도움을 준다, 또한 항피로작용, 흥분작용은 인삼의 사포닌과 비슷하다. 특히 에레우테로사이드 B는 간손상에 대해 효과적인 것으로 알려져 있으며, 혈관 확장과 피로 회복, 항경련, 항스트레스 작용에 효과적인 것으로 보고되고 있다.

이에 본 발명의 발명자는 심혈을 기울여 연구한 결과, 오갈피의 가공과정을 통하여 일반인들의 기호도를 저하시킬 수 있는 오갈피 특유의 맛과 향을 조절하고 함유된 유효성분의 물질인 페놀화합물과 에레우테로사이드 량을 다량 함유하면서 DPPH radical 소거능 및 아질산염 소거능이 우수하도록 오갈피를 이용한 차음료를 개발하여 본 발명에 이르렀다.

본 발명의 목적은 오갈피의 가공을 통하여 오갈피가 가진 특유의 맛과 향을 조절하고, 유효성분의 물질인 페놀화합물과 에레우테로사이드 량을 다량 함유하면서 DPPH radical 소거능 및 아질산염 소거능이 우수하게 하는 오갈피를 이용한 차음료 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명은 오갈피 가지를 적정 크기로 파쇄한 후 볶아주는 단계; 상기에서 볶음 가공된 오갈피를 가공 상지와 현미 등과 혼합하는 단계; 상기에서 혼합된 오갈피를 일정한 비율로 물과 혼합한 후에 일정한 온도와 시간에서 추출시키는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의해 실시된 오갈피 차음료는 기존 오갈피 잎이나 열매를 이용하는 것에서 벗어나 유효성분인 에레우테로사이드가 많이 함유되어 있고 원료 확보의 효율과 가공이 용이한 가지를 이용하여 가공과정에서 볶음 처리함으로써 특유의 맛과 향을 조절하고 고소한 맛을 향상시킴과 동시에 가공 비용과 시간이 절감될 수 있고, 또한 다량의 페놀화합물과 에레우테로사이드를 함유하고 DPPH radical 소거능 및 아질산염 소거능이 우수하여 노화를 최소화시키고 면역력을 증강시켜 인체 건강을 증진시키는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따라 HPLC의 분석장치를 이용하여 분석한 결과를 보여주는 그래프이다.

본 발명의 오갈피를 이용한 차음료 제조방법에 대해서 각 단계별로 자세하게 설명한다.

우선, 오갈피 가지를 흐르는 물에 잘 세척한 후 건조하여 직경 0.5cm 이하의 크기로 파쇄하여 사용한다. 파쇄된 원료를 대략 150℃ 정도에서 볶아준다. 일반적으로 오갈피의 이용은 잎과 열매를 술이나 차로 이용하고 있으나 잎과 차는 원료확보에 계절적으로 제한이 있을 뿐만 아니라 채취도 용이하지 않고 가공시 상대적으로 비용이 많이 소요되는 단점이 있다. 또한 유효성분인 에레우테로사이드도 수피나 근피에 다량 함유되어 있다. 이와 같은 이유로 상업적으로 가공제품을 대량 제조할 때 오갈피의 잎과 열매를 이용하는 것은 가공의 효율성이 저하될 뿐만 아니라 유용성분이 유실될 수 있어 적당하지 않다. 따라서 본 발명에서는 오갈피의 제조과정에서 기존의 잎과 열매가 아닌 계절적으로 제한이 없고 가공이 용이할 뿐만 아니라 에레우테로사이드 등의 유용성분이 많이 함유되어 있는 가지를 이용함으로써 다량의 원료를 확보하는 동시에 가공을 최소화할 수 있어 전체적으로 오갈피를 이용한 가공식품의 대량생산이 가능하게 되었다.

이어, 상기 오갈피 가지를 건조시킨다. 이때 건조는 열풍건조(건조기) 가장 바람직하다. 건조된 가지는 0.5cm 이하의 크기로 파쇄한다.

이어, 상기 가공된 오갈피 가지를 특유의 맛과 향을 조절하고 고소한 맛을 더하기 위해 가향기에서 적정 시간 볶아준다. 이때 가향기의 온도는 140℃ 내지 200℃ 인 것이 바람직하고 볶아주는 시간은 10 내지 20분이 바람직하다.

볶아주는 시간이 10분 미만이면 폴리페놀함량이 감소할 뿐만 아니라 특유의 맛과 향이 너무 강하고 고소한 맛이 감소하는 문제점이 있고, 20분이 초과되면 탄맛이나 향미를 감소시킬 뿐만 아니라 에레우테로사이드 함량도 감소하는 문제점이 있다.

이때, 볶아주는 온도는 140 내지 200℃인 것이 바람직하다. 온도가 140℃ 미만이면 볶아주는 시간이 길어지고 고소한 맛이 잘 살아나지 않으며, 온도가 200℃를 초과하게 되면 추가되는 이득없이 재료가 부분적으로 타버려 제품의 품질을 저하시킬 뿐만 아니라 온도 상승에 따른 비용만 올라가는 문제점이 있다. 보다 바람직한 온도는 150 내지 170℃이다.

이어, 상기 가공된 오갈피를 가공된 상지(뽕나무 가지)와 현미 등과 적정비율로 혼합하여 혼합물을 제조한다. 이때 상기 혼합물은 오갈피 가지 50~65 중량%, 상지 30~40 중량% 및 현미 1~20 중량%인 것이 바람직하다. 상기 혼합물에서 오갈피가 너무 많으면 오갈피 특유의 맛과 향이 너무 강하여 기호도가 떨어지는 문제점이 있었으며, 50 중량% 미만이면 오갈피 차음료의 특성이 감소하는 문제점이 있었다. 보다 바람직하게는 오갈피 가지 60~65 중량%, 상지 30~35 중량% 및 현미 5~10 중량%이다.

이어, 상기 가공된 오갈피 혼합물을 물과 혼합한 후에 일정한 온도와 시간에 따라 혼합물을 추출시켜 차음료를 제조하게 된다. 이때 상기의 오갈피 혼합물과 물의 혼합비율은 중량비 기준으로 1 : 200 ~ 1000인 것이 바람직하다. 상기 혼합물과 물의 혼합비율이 1 : 200 미만이면 떫은 맛이 강하여 기호도가 떨어지는 문제점이 있었으며, 1 : 1000를 초과하면 맛과 향이 약한 문제점이 있었다. 가공 오갈피 혼합물과 물의 혼합비율이 1 : 250 ~ 500인 것이 보다 바람직하다.

여기에서, 추출시 혼합물을 60 ~ 80℃에서 3 ~ 7분 동안 추출시키는 것이 바람직하다. 60℃ 미만에서 추출시키면 추출되는 폴리페놀 량이 적은 문제점이 있고, 80℃를 초과하면 추출되는 폴리페놀 량에 큰 차이가 없어 비효율적이다. 또한 3분 미만으로 추출시키면 맛과 향이 약하고 7분을 초과하면 기호도가 떨어지는 문제점이 있었다.

이하, 하기 실시예를 통하여 본 발명의 오갈피를 이용한 차음료 제조방법을 보다 자세하게 설명한다.

<실시예 1>

오갈피 가지를 정선한 후 세척하고 세척된 오갈피 가지를 잘 건조하여 0.5cm 미만의 크기로 파쇄하였다. 상기 파쇄된 오갈피 가지를 가향기에서 150℃에서 15분간 볶아준 다음, 상지와 현미를 65:30:5 비율로 혼합하여 70℃에서 5분 동안 추출하였다. 추출 과정을 마친 가공된 오갈피 차음료를 얻었다.

<실시예 2>

오갈피 가지를 정선한 후 세척하고 세척된 오갈피 가지를 잘 건조하여 0.5cm 미만의 크기로 파쇄하였다. 상기 파쇄된 오갈피 가지를 가향기에서 150℃에서 10분간 볶아준 다음, 상지와 현미를 65:30:5 비율로 혼합하여 70℃에서 5분 동안 추출하였다. 추출 과정을 마친 가공된 오갈피 차음료를 얻었다.

<비교예 1>

건조된 오갈피를 볶음처리 하지 않고 실시한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 하여 가공된 오갈피 차음료를 얻었다.

<비교예 2>

건조된 오갈피를 20분 동안 볶음처리 실시한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 하여 가공된 오갈피 차음료를 얻었다

실시예 및 비교예에서 제조된 가공 오갈피 차음료를 이용하여 다음의 시험을 실시하고 그 결과를 표에 나타내었다.

<시험예 1> 총 페놀화합물 함량 측정

총 페놀화합물 함량은 폴린-데니스(Folin-Denis) 방법에 따라 분석하였다. 실시예 1, 2 및 비교예 1, 2에서 제조된 시료를 1㎎/㎖로 조제한 후, 이 시료액 1㎖에 증류수 3㎖를 넣고 Folin & Ciocalteau's phenol reagent 1㎖를 첨가한 후 27℃ 쉐이킹배스(Shaking bath)에서 혼합하였다. 5분 후 NaCO₃ 포화용액 1㎖를 넣고 혼합하여 실온에서 1시간 방치한 후 640nm에서 분광광도계(UV-1650PC, SHIMADZU)로 흡광도를 측정하였다. 페놀화합물 함량은 클로로겐산(chlorogenic acid)의 농도를 이용하여 검량선을 작성한 다음 정량하였다.

	Total phenol compound contents (㎍/㎖)
실시예 1	208.9
실시예 2	191.3
비교예 1	137.7
비교예 2	182.0

표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 실시예 1과 2의 가공된 오갈피 차음료가 비교예 1과 2의 가공된 오갈피 차음료에 비하여 페놀화합물을 많이 함유함을 확인할 수 있었다.

<시험예 2> DPPH radical 소거능 시험

각 추출물을 Choi 등의 방법에 의한 수소전자공여능에 의해 항산화 활성을 측정하였다. 여러 농도의 시료를 메탄올(or DMSO) 용매로 용해하여, 900μL의 DPPH 용액(100μM)과 각 시료 100μL를 혼합하여 교반한다. 이 혼합 시료를 암소에서 30분간 반응시킨 후 517nm에서 흡광도를 측정하였다. 수소전자공여능은 각 실험을 3회 반복하여 평균을 낸 다음 대조구에 대한 흡광도의 감소정도를 다음식에 의하여 계산하였다.

An = (A₀-A)/A₀ * 100

An : DPPH radical 소거능에 대한 항산화 활성(%)

A₀ : 시료가 첨가되지 않은 DPPH 용액의 흡광도

A : 반응용액 중의 DPPH와 시료의 반응한 흡광도

	DPPH radical-scavenging activity, % of control
실시예 1	50.4
실시예 2	46.1
비교예 1	36.7
비교예 2	43.0

표 2에서 알 수 있는 바와 같이, 실시예 1과 2의 가공 오갈피 차음료가 비교예 1과 2의 가공 오갈피 차음료에 비하여 DPPH radical 소거능에 있어 활성이 증가됨을 확인할 수 있었다.

<시험예 3> 아질산염 소거능 시험

시료 추출물의 아질산염 소거작용의 측정은 1mM NaNO₂ 20㎕에 시료의 추출액 40㎕와 0.1N HCl(pH 1.2) 또는 0.2M citrate buffer(pH 4.2) 또는 0.2M citrate buffer(pH 6.0)을 140㎕ 사용하여 부피를 200㎕로 맞추었다. 이 반응액을 37℃ 항온수조에서 1시간 반응시킨 후 2% 아세트산 1000㎕, Griess 시약(30% 아세트산으로 조제한 1% 설파닐산(sulfanilic acid)과 1% 나프틸아민(naphthylamine)을 1:1 비율로 혼합한 것, 사용 직전에 조제) 80㎕를 가하여 잘 혼합시켜 빛을 차단한 상온에서 15분간 반응시킨 후 520nm에서 흡광도를 측정하여 아래와 같이 아질산염 소거능을 구하였다.

N(%) = [1-(A-C)/B]ㅧ100

N : nitrite scavenging ability

A : absorbance of 1mM NaNO₂ added sample after standing for 1hour

B : absorbance of 1NaNO₂

C : absorbance of control

	Nitrite scavenging activity, % of control
실시예 1	55.9
실시예 2	54.1
비교예 1	40.3
비교예 2	50.9

표 3에서 알 수 있는 바와 같이, 실시예 1과 2의 가공 오갈피 차음료가 비교예 1과 2의 가공 오갈피 차음료에 비하여 아질산염 소거능에 있어 활성이 높음을 확인할 수 있었다.

<시험예 4> 에레우테로사이드(Eleutheroside B, E) 함량 측정

시료 추출물의 에레우테로사이드 함량 측정은 건조된 시료를 가속용매추출장치(Accelerated Solvent Extraction System, ASE350, DIONEX, USA)를 이용하여 증류수로 100℃에서 5분간 추출하고, 추출액은 감압농축(Evaporator, EYELA)하여 건고시킨 후 증류수 100 mL로 용해시켜 시료용액으로 사용하였다. 시료용액은 0.45 μm syringe filter(NYLON, Whatman)로 여과하여 표 1의 조건으로 HPLC(Agilent 1200 series) 분석하였다.

HPLC를 이용한 Eleutheroside 분석조건

column detector injection volume flow rate column temperature mobile phase	Hypersil C18(4.6 X 250mm, 5㎛) UV detector(220nm) 20㎕ 1.0ml/min Ambient
-gradient	시간(min)	Water(%)	Acetonitrile(%)
	0	90	10
	30	50	50
	40	90	10
	45	90	10

	Eleutheroside B, mg%	Eleutheroside E, mg%
실시예 1	36.2	20.5
실시예 2	39.1	21.1
비교예 1	52.6	31.9
비교예 2	30.0	18.6

표 5에서 알 수 있는 바와 같이, 실시예 1과 2의 가공 오갈피 차음료가 비교예 1의 볶음처리하지 않은 것에 비해 함량이 적었으나 비교예 2의 것에 비해서는 에레우테로사이드 B와 E 모두 함량이 높음을 확인할 수 있었다. 연구결과 에레우테로사이드 함량은 볶음 과정에서 처리 시간이 증가함에 따라 함량이 감소되는 경향이 있었다.

첨부도면 도 1은 표 4에 나타난 Eleutheroside 분석조건을 HPLC의 분석장치를 이용하여 분석한 그래프이고, 그래프를 통해 나타난 결과를 표 5에 표시하여 나타낸 것이다.

이하에서는 실시예 1, 2의 가공 오갈피 차음료와, 비교예 1, 2의 가공 오갈피 차음료에 대하여 관능검사를 실시하여 평가하였다.

관능검사는 어린이 20명(남녀 10명씩), 청소년 20명(남녀 10명씩), 일반주부 20명, 성인남성 20명, 65세 이상 일반인 20명(남녀 10명씩)하여 총 100명을 대상으로 색, 향, 맛, 기호도를 구분하여 1점 매우 나쁘다, 2점 나쁘다, 3점 보통이다, 4점 좋다, 5점 매우 좋음으로 나타나는 5점 기호척도법을 사용하였다.

이에, 그 결과를 평균하여 하기 표 6에 나타낸 것이다.

구분	색	향	맛	기호도
실시예 1	4.5	4.4	4.8	4.6
실시예 2	4.3	4.5	4.8	4.5
비교예 1	3.8	3.9	3.5	3.7
비교예 2	3.7	3.5	3.5	3.5

상기 표 6에서 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라 제조된 오갈피 차음료인 실시예 1, 2는 비교예 1, 2에 비해 월등히 우수함을 확인할 수가 있고, 특히 비교예 1과 비교예 2를 통해 제조되는 오갈피 차음료는 일반인들의 입맛에 적응하기에는 부족한 상태임을 고려할 때 이 또한 본 발명에 의해 제조된 오갈피 차음료의 상품성은 높다고 할 것이다.

이상에서 본 발명의 구체적인 실시예가 제시되어 있지만 본 발명이 상기에 한정되는 것은 아니며 본 발명의 기술 사상 범위 내에서 다양하게 변형 가능하고 이러한 변형은 하기한 본 발명의 청구범위에 속한다 할 것이다.

Claims (5)

1. 오갈피 가지를 건조시킨 후에 0.5㎝ 이하로 파쇄하고 파쇄된 오갈피 가지를 140 내지 150℃에서 10 내지 15분 동안 볶아주는 단계;
   상기 오갈피 가지 50~65 중량%, 상지 30~40 중량% 및 현미 1~20 중량%를 혼합하는 단계; 및
   상기에서 혼합된 오갈피 가지, 상지 및 현미의 혼합물을 물과 중량비 기준으로 1 : 200 ~ 1000의 비율로 혼합한 후에 60 내지 80℃에서 3 내지 7분 동안 추출시키는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 오갈피를 이용한 차음료 제조방법.
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