KR101429143B1

KR101429143B1 - 전처리 기술에 의해 추출수율이 극대화된 생들기름의 제조방법

Info

Publication number: KR101429143B1
Application number: KR1020130069608A
Authority: KR
Inventors: 최면; 김대중; 임재천
Original assignee: 주식회사 한빛향료; 강원대학교산학협력단
Priority date: 2013-06-18
Filing date: 2013-06-18
Publication date: 2014-08-11

Abstract

본 발명은 (A) 정선된 들깨를 분쇄한 후, 최종 수분함량을 15 ~ 18중량%로 조절하는 단계; (B) 상기 수분함량이 조절된 들깨 분쇄물에 연속식 반죽공정을 수행하여 들깨 유지를 1차 탈유시키는 단계; (C) 상기 1차 탈유하고 남은 슬러지에 베타 글루카나제 및 펙티나아제를 처리하는 단계; 및 (D) 상기 효소처리된 슬러지에 연속식 반죽공정을 다시 수행하고 정치시킨 후 들깨 유지를 2차 탈유시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 생들기름의 제조방법을 개시한다.

Description

전처리 기술에 의해 추출수율이 극대화된 생들기름의 제조방법{Production method of perilla seed oil}

본 발명은 생들기름의 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로는 연속식 반죽공정 및 효소처리에 의하여 열처리 과정 없이 추출수율을 극대화할 수 있으며 품질적성 및 생산적성이 우수한 생들기름의 제조방법에 관한 것이다.

들기름은 1년생 초본인 들깨(Perilla frutescens Britton var. japonica Hara)를 착유한 기름이다. 식품공전에서는 처음에는 볶은 후에 압착하여 얻은 기름으로 정의하다가 2000년 9월부터는 압착유 외에 용매추출을 한 원유를 상법으로 정제한 정제들깨유도 들기름에 포함시키고 있다.

들기름은 참기름과 함께 우리나라의 전통 식용유의 하나이며, 특징은 지방산 조성에 있어서, 포화지방산이 약 10%고 나머지 90%는 불포화지방산이라는 점이며 n-3계열 고도불포화지방산에 속하는 α-리놀렌산(C18:3)이 60% 전후를 차지하고 있는 점이다. α-리놀렌산의 함량이 높은 들기름의 생리적 기능에 대해서는 많은 연구결과가 발표되고 있다. 인위적으로 유발시킨 대장암과 유방암의 증식 억제, 학습능력의 향상, 혈소판의 응집능력을 저하시키는데 따른 심장질환과 혈전의 예방, 알레르기성 체질의 개선 등이 주목을 받고 있으며, 사람이 섭취하는 기름의 지방산 밸런스를 유지하는데 중요한 역할을 담당하는 기름이다. 또한, 들깨를 190~210℃로 볶아 압착해서 얻은 들기름은 독특한 향기를 갖는데 볶음온도에 따라 향기성분의 함량과 패턴은 다르게 된다.

하지만, 들기름은 α-리놀렌산이 많아 산화안정성을 떨어뜨리게 되어, 식물성 유지 중에서는 가장 산패가 빨리 일어나는 기름이다. 이에 대두레시틴, 아스코르브산의 지방산에스테르, 카테킨 등 항산화물질의 첨가하거나, 사용자가 참기름과 혼합 사용함으로써 향미의 개선과 함께 산화안정성을 높일 수 있다. 하지만, 이러한 방법은 들기름의 산패를 최소화하기에는 역부족이므로, 들기름의 산패를 최소화할 수 있는 제조방법에 대한 연구가 절실한 실정이다.

또한, 최근에는 건강 지향적 식품들 중 저온추출 유지 시장은 국내뿐만 아니라 국외에서도 그 규모가 증가하는 추세이다. 이에 비열처리로도 추출수율이 높은 들기름의 제조방법에 대하여 연구가 절실한 실정이다.

대한민국 공개특허 제10-2013-0044277호 대한민국 공개특허 제10-1996-0028813호 대한민국 공개특허 제10-1992-0002036호

본 발명은 비열처리로도 추출수율이 매우 높은 생들기름의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 비열처리공정으로 기존의 고온압착유에 비하여 산패를 최소화할 수 있어 품질유지기한이 증진된 생들기름의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 들기름 특유의 향을 조절할 수 있는 생들기름의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 (A) 정선된 들깨를 분쇄한 후, 최종 수분함량을 15 ~ 18중량%로 조절하는 단계; (B) 상기 수분함량이 조절된 들깨 분쇄물에 연속식 반죽공정을 수행하여 들깨 유지를 1차 탈유시키는 단계; (C) 상기 1차 탈유하고 남은 슬러지에 베타 글루카나제 및 펙티나아제를 처리하는 단계; 및 (D) 상기 효소처리된 슬러지에 연속식 반죽공정을 다시 수행하고 정치시킨 후 들깨 유지를 2차 탈유시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 생들기름의 제조방법을 제공한다.

본 발명은 연속식 반죽공정 및 효소처리에 의하여 추출수율이 매우 높을 뿐만 아니라 비열처리공정으로 산패를 최소화하여 품질적성이 매우 좋으며 품질유지기한이 매우 높은 생들기름을 제조할 수 있다. 게다가, 본 발명의 방법으로 제조된 생들기름은 특유의 향을 조절하여 사용할 수 있어 다양한 식품에 사용될 수 있다.

이하에서는 본 발명의 생들기름의 제조방법에 대하여 각 단계별로 자세히 설명하겠다.

(A) 정선된 들깨를 분쇄한 후, 최종 수분함량을 15 ~ 18중량%로 조절하는 단계

본 단계는 정선된 들깨를 분쇄한 후 가수하여 최종 수분함량을 조절하는 단계이다.

본 발명은 정선된 들깨를 우선 18 ~ 22메쉬의 크기로 분쇄시키는데, 이와 같이 18 ~ 22메쉬의 크기로 분쇄시킴에 따라 후술의 연속식 반죽공정에서 들깨 분쇄물간의 응집이 용이하여 들깨 유지가 효과적으로 분리될 수 있다.

또한, 본 발명은 들깨 분쇄물의 최종 수분함량을 15 ~ 18중량%로 조절하는데, 이와 같이 최종 수분함량을 15 ~ 18중량%로 조절함에 따라 후술의 연속식 반죽공정에서 들깨 유지의 분리 효율을 극대화할 수 있어 생 들기름의 추출수율을 매우 높일 수 있다.

(B) 상기 수분함량이 조절된 들깨 분쇄물에 연속식 반죽공정을 수행하여 들깨 유지를 1차 탈유시키는 단계

본 단계는 들깨 분쇄물을 반죽하여 덩어리지게 하면서 들깨 유지를 분리해내는 단계이다.

종래에는 들기름 제조시 들깨를 볶은 후 착유기에서 압착을 가하여 주었는데, 이러한 볶음 들깨를 이용한 압착공정의 경우에는 볶음시간이 길고 볶음온도가 높아질수록 들기름의 추출수율이 높아진다. 하지만, 이와 같이 들기름의 볶음시간과 볶음온도를 조절하여 추출수율을 높이게 되면, 벤조피렌과 같은 발암물질이 기준치 이상으로 나오게 되며 들기름이 쉽게 산패되어 품질적성이 떨어진다는 문제점이 있었다.

하지만, 본 발명은 이러한 볶음 들깨의 압착공정을 수행하지 않아도 들깨 분쇄물을 연속식 반죽공정으로 반죽함에 따라 들깨 유지를 매우 효율적으로 분리해낼 수 있어 생들기름의 추출수율을 매우 높일 수 있다. 이때, 들깨 분쇄물의 최종 수분함량을 15 ~ 18중량%로 조절하는 것이 바람직한데, 이와 같이 들깨 분쇄물의 최종 수분함량을 조절함에 따라 들깨 유지의 분리효율을 매우 높일 수 있다.

또한, 연속식 반죽공정은 20 ~ 25℃, 120 ~ 180rpm, 3 ~ 7분의 조건으로 수행하는 것이 바람직한데, 이와 같은 조건으로 들깨 분쇄물을 반죽하면 들깨 분쇄물은 단시간에 덩어리지면서 들깨 유지가 분리되어 다량의 들깨 유지를 얻을 수 있다. 이때, 1차 탈유 후의 들깨 유지의 추출수율은 대략 65.7 ~ 70.7% 이다.

(C) 상기 1차 탈유하고 남은 슬러지에 베타 글루카나제 및 펙티나아제를 처리하는 단계

본 단계는 들깨 유지를 1차 탈유하고 남은 들깨 슬러지를 효소처리하는 후처리 단계로서, 이러한 후처리로 인하여 생들기름의 추출효율을 향상시킬 수 있다.

이때, 효소로는 베타 글루카나제와 펙티나아제를 1 : 1의 비율로 혼합한 것을 사용하는데, 바람직하게는 베타 글루카나제는 복합효소로 Aspergillus aculeatus 유래 아라바나아제(arabanase), 셀룰라아제(cellulase), 베타-글루카나제(glucanase), 헤미셀룰라아제(hemicellulase) 및 자일라나아제(xylanase)로 이루어진 복합효소를 사용하는 것이 좋으며, 펙티나아제는 Aspergillus aculeatus 유래 펙티나아제를 사용하는 것이 좋다.

이러한 효소처리는 베타 글루카나에 및 펙티나아제를 상기 들깨 슬러지에 최초 들깨 중량대비 각각 0.01중량%씩 첨가하는 것이 바람직하다.

이와 같이 효소처리를 한 후 연속식 반죽공정을 2차로 수행하면, 들깨 유지의 추출적성이 더욱 향상되어 종래의 볶음들깨를 이용한 압착유의 추출수율과 동등 이상의 수준으로 추출수율을 높일 수 있다.

(D) 상기 효소처리된 슬러지에 연속식 반죽공정을 다시 수행하고 정치시킨 후 들깨 유지를 2차 탈유시키는 단계

본 단계는 상기 효소처리된 슬러지에 2차로 연속식 반죽공정을 수행한 후, 정치시켜 들깨 유지를 2차로 탈유시키는 단계이다.

이와 같이 본 발명은 효소처리된 슬러지에 다시 연속식 반죽공정을 수행함에 따라 들깨 유지의 분리 효율을 더욱 높일 수 있다.

이때, 20 ~ 25℃, 120 ~ 180rpm, 8 ~ 12분의 조건에서 연속식 반죽공정을 수행하는 것이 바람직하며, 반죽이 완료된 후에는 반죽물을 20 ~ 25℃에서 3시간 이상 정치시키는 것이 바람직하다. 이와 같이 3시간 이상 정치시킴에 따라 추출수율을 더욱 높일 수 있다. 이때, 2차 탈유 후의 들깨 유지의 추출수율은 대략 7.6 ~ 12.6% 이다.

(E) 상기 (B) 및 (D)단계에서 탈유시킨 들깨 유지를 원심분리하는 단계

본 단계는 상기 (B) 및 (D)단계에서 탈유시켜 모은 들깨 유지를 다시 원심분리하는 단계이다.

이와 같이 얻어진 생 들기름을 원심분리함에 따라 불순물과 잔존 수분을 제거하고 고순도의 생들기름을 얻을 수 있다. 이때, 생들기름의 최종 추출수율은 대략 80% 정도가 되어 종래의 볶음 들깨를 압착공정한 경우와 동등 이상의 추출수율을 가진다.

이와 같이 수득된 생들기름은 들기름 특유의 볶은향을 가지지는 않지만, 수득된 생들기름을 단시간 열처리하면 들기름 특유의 향을 발현시킬 수 있다. 예를 들면, 수득된 생들기름은 70 ~ 100℃에서 1 ~ 3분간 열처리 하면 들기름 특유의 향이 발현된다. 이에 본 발명의 생들기름은 기존의 들기름과 달리 특유의 향을 지니지 않아 다양한 식품에 사용할 수 있을 뿐만 아니라 소비자의 기호 및 용도에 따라 단시간의 열처리로 들기름 특유의 향을 조절할 수 있어 소비자의 기호도를 매우 높일 수 있다.

또한, 본 발명의 생들기름의 제조방법은 들기름의 제조에만 적용될 수 있는 것이 아니라 참기름, 해바라기씨유 등의 제조에도 다양하게 이용될 수 있다.

본 발명에 의하면 비열처리로도 고수율로 생들기름을 얻을 수 있다. 게다가, 열처리 과정 없이 상온에서 생들기름을 추출할 수 있어 들기름의 산패가 최소화되어 들기름의 품질적성 및 품질유지기한을 매우 높일 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면 간단한 연속식 반죽공정의 사용만으로 높은 수율로 들깨 유지를 분리해낼 수 있어 들기름의 제조공정과 처리시간을 단축시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면 효소처리에 의하여 생 들기름의 추출수율을 극대화할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면 소비자의 기호 및 용도에 따라 들기름 특유의 향을 조절하여 사용할 수 있어 소비자의 기호도를 매우 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 생들기름의 제조방법을 개략적으로 나타낸 도이다.
도 2는 본 제조예의 AOM 측정결과를 나타내는 그래프이다.
도 3은 비교 제조예의 AOM 측정결과를 나타내는 그래프이다.
도 4는 들깨의 최종 수분함량에 따른 추출수율의 변화를 나타내는 그래프이다.

이하, 본 발명의 내용을 하기 실시예를 들어 더욱 상세히 설명하고자 한다. 다만, 본 발명의 권리범위가 하기 실시예에만 한정되는 것은 아니고, 그와 등가의 기술적 사상의 변형까지를 포함한다.

제조예 : 생들기름의 제조

정선된 들깨(최초 수분함량 8.0~8.8중량%)를 20mesh의 크기로 분쇄한 후, 가수하여 최종 수분함량을 17중량%로 조절하였다. 20~25℃, 5분/120~180rpm의 조건으로 연속식 반죽공정(kneading)을 실시하고, 잠시 정치한 후 밸브를 열어 들깨 유지를 1차 탈유하였다. 1차 탈유 후, 남은 슬러지에 베타 글루카나제 및 펙티나아제를 최초 원료 중량의 0.1%씩 각각 첨가한 다음 20~25℃, 10분/120~180rpm의 조건으로 다시 연속식 반죽공정(kneading)을 실시하고, 20~25℃에서 3시간 동안 정치한 후 밸브를 열어 남은 들깨 유지를 2차 탈유하였다. 수득된 생 들기름을 15000×g에서 원심분리하였다. 이때, 추출수율(%)은 79.15±3.86이었다.

비교 제조예 : 들기름의 제조(종래의 압착방식)

정선된 들깨(최초 수분함량 8.0~8.8중량%)를 210℃에서 30분간 볶음공정을 실시한 후, 착유기를 이용하여 700kgf/㎠의 압력 조건으로 10분간 착유하였다. 이때, 추출수율(%)은 80.83±2.53이었다.

실험예 1 : 생들기름의 품질적성

본 실험예에서는 상기 제조예 및 비교 제조예의 들기름에 대하여 하기의 방법으로 각각 산화안정도(AOM), 산가, 과산화물가 및 검화가를 측정하였으며, 그 결과는 표 1에 나타내었다.

< AOM(active oxygen method) 테스트 >

Metrohm사 873 Biodiesel Rancimat 기기를 사용하여 산화안정도를 테스트하였으며, 기기의 유량을 20L/h로 조정한 후 포집병에 증류수 60ml를 넣고 유지시료를 3g 취하였다. 기기의 온도 100℃, 110℃, 120℃에서 유지시료의 유도기간을 각각 측정하여 산화안정도를 측정하였다.

< 산가 측정방법 >

유지시료 5~20g을 기준으로 200ml 삼각플라스크에 채취하여 에테르/에탄올 혼합용액 20~40ml를 가하여 녹인 후 1% 페놀프탈레인 용액 2~3방울을 가하고 0.1N KOH·ethanol용액으로 적정하였다.

< 과산화물가 측정방법 >

유지시료 0.5~1g을 200ml 삼각플라스크에 채취하고 클로로폼 10ml 녹여 빙초산 15ml를 혼합하고 KI포화용액 1ml를 가하여 1분간 진탕한 다음 5분간 어두운 곳에서 방치하였다. 여기에 물 75ml를 가하여 진탕한 후 1% 전분용액을 지시약으로 0.01N Na₂S₂O₂ 용액으로 적정하였다

< 검화가 측정방법 >

유지시료 1~2g을 검화용 플라스크에 채취하고 0.5N KOH·ethanol용액 25ml를 가한 후 환류냉각기를 연결하여 water bath에서 30분간 흔들어주면서 가열하였다. 냉각한 후 페놀프탈레인 용액을 지시약으로 하여 과잉의 KOH을 0.5N HCl 용액으로 적정하였다.

상기 표 1에 의하면, 본 제조예의 생들기름은 비교 제조예의 들기름에 비하여 산가와 과산화물가가 매우 낮으며, AOM은 좀더 높음을 알 수 있었다. 이에 본 발명의 방법으로 제조된 생들기름은 산패를 최소화할 수 있어 품질적성이 매우 좋으며 품질유지기한을 증가시킬 수 있음을 알 수 있었다.

게다가, 본 제조예의 생들기름의 추출수율(%)은 80.83±2.53으로 비교 제조예의 추출수율(%)인 80.83±2.53와 거의 유사한바, 비열처리로도 기존의 압착방식과 유사하게 높은 추출수율을 가짐을 알 수 있었다.

실험예 2 : 들깨의 최종수분함량에 따른 추출수율의 변화

본 실험예에서는 들깨의 최종 수분함량에 따른 생들기름의 추출수율을 측정하였다.

정선된 들깨(최초 수분함량 8.0~8.8중량%)를 20mesh의 크기로 분쇄한 후, 가수하여 최종 수분함량을 8 ~ 22중량%로 다양하게 조절하였다. 이후, 각각의 수분함량의 들깨에 대하여 20~25℃, 3분/120~180rpm의 조건으로 연속식 반죽공정(kneading)을 실시하고, 잠시 정치한 후 밸브를 열어 들깨 유지를 탈유한 후, 추출수율을 측정하였다. 그 결과는 표 2에 나타내었다.

상기 표 2에 의하면, 들깨의 최종 수분함량이 15 ~ 18중량%인 경우 추출수율이 매우 높으며, 특히 17중량%인 경우 가장 높음을 알 수 있었다.

실험예 3 : 생들기름의 관능적성 평가

본 실험예에서는 상기 제조예, 비교 제조예의 생들기름의 향, 맛에 대하여 훈련된 관능검사요원 20명을 대상으로 5점 척도에 의해 관능평가하였다. 그 결과는 하기 표 3에 나타내었다.

	향	맛
제조예	3.2	4.6
비교 제조예	4.2	4.7

상기 표 3에 의하면, 본 제조예의 생들기름은 종래의 압착방식을 사용한 비교 제조예의 들기름과 맛이 거의 유사함을 알 수 있었다. 다만, 본 제조예의 생들기름은 들기름 특유의 향이 나지 않음을 알 수 있었다.

이에 본 출원인은 제조예의 생들기름에 대하여 단시간의 열처리(70~100℃)를 가한 후 다시 향과 맛에 대하여 훈련된 관능검사요원 20명을 대상으로 5점 척도에 의해 관능평가하였다. 그 결과는 하기 표 4에 나타내었다.

시간	향	맛
0분	3.2	4.6
1분	4.1	4.6
2분	4.3	4.7
3분	4.3	4.7

상기 표 4에 의하면, 본 제조예의 들기름은 단시간의 열처리에 의하여 들기름 특유의 향을 낼 수 있으며, 열처리 후에도 맛이 변하지 않음을 알 수 있었다. 이에 본 발명의 방법으로 제조된 생들기름은 소비자의 기호 및 용도에 따라 단시간의 열처리로 들기름 특유의 향을 조절하여 사용할 수 있음을 알 수 있었다.

Claims

(A) 정선된 들깨를 분쇄한 후, 최종 수분함량을 15 ~ 18중량%로 조절하는 단계;
(B) 상기 수분함량이 조절된 들깨 분쇄물에 연속식 반죽공정을 수행하여 들깨 유지를 1차 탈유시키는 단계;
(C) 상기 1차 탈유하고 남은 슬러지에 베타 글루카나제 및 펙티나아제를 처리하는 단계; 및
(D) 상기 효소처리된 슬러지에 연속식 반죽공정을 다시 수행하고 정치시킨 후 들깨 유지를 2차 탈유시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 생들기름의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 (B) 및 (D)단계에서 탈유시킨 들깨 유지를 원심분리하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 생들기름의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 (A)단계에서,
정선된 들깨를 18 ~ 22메쉬의 크기로 분쇄시키는 것을 특징으로 하는 생들기름의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 (B)단계에서,
20 ~ 25℃, 120 ~ 180rpm, 3 ~ 7분의 조건에서 연속식 반죽공정을 수행하는 것을 특징으로 하는 생들기름의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 (D)단계에서,
20 ~ 25℃, 120 ~ 180rpm, 8 ~ 12분의 조건에서 연속식 반죽공정을 수행한 후, 반죽물을 20 ~ 25℃에서 3시간 이상 정치시키는 것을 특징으로 하는 생들기름의 제조방법.