KR101518131B1 - 과실 및 과채류의 효소추출 농축액을 이용한 과립형 편이식품 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 신규한 타입의 과립형 과실 및 과채류 편이식품 및 그 제조방법에 관한 것으로, 분쇄된 과실 및 과채류에 펙티나아제와 셀룰라아제 복합효소를 이용하여 과실 및 과채류의 펙틴과 섬유소를 분해하는 단계와; 분해된 과실 및 과채류 분쇄물을 여과하는 단계와; 과실 및 과채류 효소추출액을 농축하여 과실 및 과채류 효소추출 농축액을 제조하는 단계와; 상기에서 얻은 과실 및 과채류 효소추출 농축액에 포도당, 치커리화이바, 구연산, 유당, 비타민C를 배합하여 반죽해서 혼합물을 형성하는 단계와; 상기 혼합물을 성형하는 단계와; 성형된 혼합물을 체에 통과시키고 열풍 건조하여 과실 및 과채류 과립형 편이식품을 제조하는 단계를 포함하고 있다.
본 발명은 과실 및 과채류를 이용한 신규한 타입의 과립형 편이식품을 제공하는 효과가 있을 뿐만 아니라, 과실 및 과채류를 저온 효소 추출법을 이용하여 과채류의 영양성분 파괴를 줄이고 식이섬유의 함량을 증가시키며, 과실 및 과채류 고유의 맛과 색상을 유지하면서 기호도가 우수하여 영양학적, 기능적, 품질 및 기호도 측면에서 과실 및 과채의 가치를 향상시키고 저장 및 장기간 보관이 용이하며, 휴대가 간편하여 과실 및 과채의 고부가가치 식품으로써의 이용도를 극대화할 수 있는 뛰어난 효과가 있다.
본 발명은 과실 및 과채류를 이용한 신규한 타입의 과립형 편이식품을 제공하는 효과가 있을 뿐만 아니라, 과실 및 과채류를 저온 효소 추출법을 이용하여 과채류의 영양성분 파괴를 줄이고 식이섬유의 함량을 증가시키며, 과실 및 과채류 고유의 맛과 색상을 유지하면서 기호도가 우수하여 영양학적, 기능적, 품질 및 기호도 측면에서 과실 및 과채의 가치를 향상시키고 저장 및 장기간 보관이 용이하며, 휴대가 간편하여 과실 및 과채의 고부가가치 식품으로써의 이용도를 극대화할 수 있는 뛰어난 효과가 있다.
Description
본 발명은 신규한 타입의 과립형 과실 및 과채류 편이식품 및 그 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로는 과실 및 과채류를 저온 효소 추출법을 이용하여 과채류의 영양성분 파괴를 줄이고 식이섬유의 함량을 증가시키며, 과실 및 과채류 고유의 맛과 색상을 유지하면서 기호도가 우수하고 휴대 및 섭취가 간편한 과실 및 과채류 과립형 편이식품의 조성물과 그 제조방법에 관한 것이다.
과실 및 과채류 이용한 다양한 가공식품이 보급되고 있으며, 이들 가공식품들은 과실과 과채류의 종류, 원료의 가공, 원료의 산지 등에 따라 수없이 많은 종류의 제품이 개발, 공급되고 있다.
종래의 과실 및 과채류 가공식품 제조 방법에서는 일반적으로 고열, 고압의 물로 추출하는 방식을 이용하고 있는데, 이러한 경우에는 신선한 과실, 과채류의 영양소와 색상에 손실을 유발하여 감미료, 인공 색소와 인공 향 등 식품첨가물을 첨가하지 않고는 가공식품의 색과 향을 재현하기 어려운 문제점이 있다.
그러나 최근에는 생활수준의 향상으로 인하여 건강과 기능성을 추구하는 가공식품에 대한 요구가 더욱 높아지고 있는 실정으로, 인공의 식품첨가물을 전혀 사용하지 않고 자연 상태로 가공된 식품 제조방법에 관한 기술개발이 활발하게 이루어지고 있다.
과실 및 과채류의 대표적인 가공식품으로는 주스를 들 수 있는데, 이때 과실과 과채류로부터 추출음료(액)를 만드는 가장 일반적인 공정은 열수추출과 중탕추출법으로 물과 열 또는 압력을 가하여 과실, 과채류 추출액을 만들어 농축하거나 가장 일반적인 음료가공공정이다. 열수추출과 중탕추출은 추출과정에 고온고압에서 장시간 추출함으로 과실 또는 과채의 고유색이 변화하고 추출 후 잔사량이 많은 등 추출음료(액)의 품질 저하의 주된 원인이 되고 있다.
또 다른 형태의 과실, 과채류 가공식품으로는 분말, 과립 형태의 차류 식품을 들 수 있는데, 이들 제형은 휴대가 간편하고, 섭취가 용이한 장점이 있어 다양한 제품이 공급되고 있다. 분말 또는 과립 형태의 식품류 제조방법에서도 일반적으로 과실이나 과채로부터 고온 고압 추출법을 통하여 추출액을 제조하고, 이를 농축한 액상원료와 각종 부형재와 향미성분을 혼합하여 가공하게 된다.
위와 같은 기존의 과실 및 과채류를 이용한 과립형 식품의 제조방법은 과실이나 과채로부터 유효성분을 추출하고, 이 추출된 유효성분을 건조하여 분말로 만든 다음 과립화하거나 칩 형상으로 조분쇄하는 구성은 일반적인 기술로써 이미 산업적으로 널리 활용되고 있다.
사과를 이용한 과립차 제조방법 그리고 복분자를 이용한 과립차 제조방법은 각각 대한민국 등록특허 제10-0563401호와 대한민국 등록특허 제10-0920494호에 개시된 바 있다. 또 영귤을 소재로 한 감귤속 과립차의 제조방법은 대한민국 공개특허 10-2012-0115628에 개시된 바 있으며, 감귤류를 함유한 과립형 건강보조식품 제조방법은 대한민국 등록특허 제10-1259791호에, 포도 과립차 제조방법은 대한민국 등록특허 제10-0543809호 및 제10-0510235호에 개시된 바 있다.
그러나 기존의 과립형 식품 제조방법에서는 과실 및 과채류의 추출, 농축액 제조 과정에서 고온, 고압의 물로 추출하는 방식을 이용하고 있으므로, 자연상태의 과실과 과채류에 함유된 영양소의 소실과 고유의 맛과 향을 발현시킬 수 없는 단점이 있어 많은 종류의 인공 식품첨가물을 사용하고 있는 실정이다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 고온, 고압 추출과정을 대체할 수 있는 과실 및 과채류 가공기술에 관한 개발이 이루어지고 있는데, 과채류를 콜로이드 밀을 이용하여 습식 분쇄시키는 저온가공 기법을 이용한 과채류의 과립차 제조방법이 대한민국 공개특허 10-2013-0059036에 개시되어 있으며, 고진공 공법을 이용한 홍삼침출차의 제조방법이 대한민국 공개특허 10-2011-0127998에, 가압전이에 의한 무가당 홍삼 침출차의 제조방법이 대한민국 등록특허 제10-0286382호에 개시되어 있다.
그러나 이러한 저온 추출 가공기법을 이용한 차류 제조방법은 경제성이 낮거나 제조시설이 고가이며, 과실 및 과채류의 추출수율이 낮아 산업적으로는 활용되지 못하고 있는 실정이다.
따라서, 본 발명의 목적은 과실 및 과채류를 원료로 효소분해 저온추출 과정을 거친 후 추출액을 농축하여 이를 유효성분으로 함유하는 과실 및 과채류 과립형 편이식품을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 과실 및 과채류 과립형 편이식품의 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 상기 목적은 분쇄된 과실 및 과채류에 펙티나아제와 셀룰라아제 복합효소를 이용하여 과실 및 과채류의 펙틴과 섬유소를 분해하는 단계와; 상기 효소처리 분해된 과실 및 과채류 분쇄물을 여과하는 단계와; 과실 및 과채류 효소추출액을 농축하여 과실 및 과채류 효소추출 농축액을 제조하는 단계와; 상기에서 얻은 과실 및 과채류 효소추출 농축액에 포도당, 치커리화이바, 구연산, 유당, 비타민C를 배합하여 반죽해서 혼합물을 형성하는 단계와; 상기 혼합물을 성형하는 단계와; 성형된 혼합물을 체에 통과시키고 열풍 건조하여 과실 및 과채류 과립형 편이식품을 제조하는 단계를 통하여 달성하였다.
본 발명은 과실 및 과채류를 이용한 신규한 타입의 과립형 편이식품을 제공하는 효과가 있을 뿐만 아니라, 영양학적, 기능적, 품질 및 기호도 측면에서 과실 및 과채의 가치를 향상시키고 저장 및 장기간 보관이 용이하며, 휴대가 간편하여 과실 및 과채의 고부가가치 식품으로써의 이용도를 극대화할 수 있는 뛰어난 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 과실 및 과채류의 과립형 편이식품의 제조방법을 도시한 흐름도이다.
이하 본 발명에 의한 과실 및 과채류 저온 효소추출 농축액을 이용한 과립형 편이식품 및 그 제조 방법을 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명에 의한 제조방법은 분쇄된 과실 및 과채류에 펙티나아제와 셀룰라아제 복합효소를 이용하여 과실 및 과채류의 펙틴과 섬유소를 분해하는 단계와; 펙티나아제와 셀룰라아제 복합효소로 처리 분해된 과실 및 과채류 분쇄물을 여과하는 단계와; 과실 및 과채류 효소추출액을 농축하여 과실 및 과채류 효소추출 농축액을 제조하는 단계와; 상기에서 얻은 과실 및 과채류 효소추출 농축액에 포도당, 치커리화이바, 구연산, 유당, 비타민C를 배합하여 반죽해서 혼합물을 형성하는 단계와; 혼합물을 성형하는 단계와; 성형된 혼합물을 체에 통과시키고 열풍 건조하여 과실 및 과채류 과립형 편이식품을 제조하는 단계로 이루어진다.
여기서 효소를 이용한 과실 및 과채류의 펙틴과 섬유소를 분해하는 단계는 세척된 과실 및 과채류를 습식분쇄기로 1차분쇄한 후에, 분쇄된 과실 및 과채류 100 g에 정제수를 300~700 g의 비율로 첨가하고, 펙티나아제와 셀룰라아제 복합효소를 상기 분쇄된 과실 및 과채류의 0.1~0.5 중량%를 첨가하여, 40~60℃에서 4~12시간 교반하면서 반응시키게 된다. 반응이 종료된 후 여과포를 장착한 필터프레스에서 상기 분해된 과실 및 과채류 분쇄물에 대한 여과과정을 거쳐 과실 및 과채류 효소추출액을 얻게 된다.
본 발명에 있어서 과실류는 과수에서 열리는 식용 열매를 통틀어 이르는 말로, 예를 들어 사과, 포도, 복숭아, 감귤 등이 대표적이며, 과채류는 열매를 식용으로 하는 채소를 통틀어 이르는 말로 예를 들어 토마토, 수박, 오이, 참외, 딸기, 오디 등이 대표적이다. 이들 과실 및 과채류는 유기농 또는 무농약 농산물을 농가에서 직접 구입하여 사용할 경우 소비자에게 보다 안전하고 더욱 건강에 유익한 과립형 편이식품의 제조가 가능하다.
저온 효소추출에 사용한 펙티나아제와 셀룰라아제 효소는 상업용 복합효소 제품으로 Novozyme(덴마크)사, Miles(미국)사, Toyo(일본)사 등의 시판제품을 사용할 수 있다.
상기의 여과된 효소추출액을 저온 감압농축기에서 40~60 Brix 농도로 농축하여 과실 및 과채류 효소추출 농축액을 형성하게 된다. 본 발명은 상기 과실 및 과채류 효소추출액의 색상, 맛과 향을 천연 그대로 유지시키기 위하여 저온농축시키는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 40~60℃의 저온으로 40~60 Brix 농도까지 농축시킨다. 이와 같이 농축시키는 경우 과실 및 과채류 고유의 맛과 색, 향이 증진된 과립형 편이식품을 제조할 수 있다.
최종적으로는 상기에서 얻어진 과실 및 과채류 효소추출 농축액을 포도당, 유당, 치커리화이바, 구연산, 비타민 C로 이루어진 혼합 분말과 반죽하여 혼합물을 형성한 후 과립기에서 상기 혼합물을 과립으로 성형하고, 건조하여 일정한 개수로 포장하여 과립형 편이식품 제품을 완성할 수 있다.
과립형 편이식품 제조에 사용된 포도당, 유당, 치커리화이바, 구연산, 비타민 C 등은 모두 식품용으로 허가된 제품을 구입하여 사용하여야 한다.
본 발명에 적용되는 혼합 반죽단계는 상기 과실 및 과채류 효소추출 농축액 5~45 중량%, 포도당 20~70 중량%, 치커리화이바 1~40 중량%, 구연산 0.01~1 중량%, 비타민 C 0.01~10 중량%, 유당 1~10 중량%를 혼합 반죽하여 혼합물을 형성하는 것이 바람직하다.
상기 혼합물을 과립기로 성형할 때, 혼합물을 0.3~10mm 크기로 과립화하는 것이 적절하다.
또한 형성된 과립에 존재하는 여분의 수분을 제거하기 위해 제조된 혼합물의 과립은 건조기에 투입되어 건조될 수 있다. 이때 건조기 온도는 40~50℃, 건조시간은 2~24시간 정도로 조절할 수 있다.
또한 본 발명은 상기 과실 및 과채류 과립의 용해성을 더욱 증진시키기 위하여 상기의 과립을 분쇄하는 공정을 더욱 추가할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 과실 및 과채류 과립형 편이식품의 제조 방법은 저온 효소추출, 저온 감압농축 공정을 이용함으로써 인공색소나 향을 첨가하지 않고도 과실 및 과채류의 색상과 향을 유지한 과립형 편이식품을 제조할 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예에 따라 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것에 불과하므로 본 발명의 권리범위를 한정하는 것으로 의도되지는 않는다.
본 발명 과실 및 과채류 저온 효소추출액 및 농축액 제조 :
과실류로 감귤, 사과, 포도를, 과채류인 토마토를 각각 수세 후 조분쇄하여 슬러지와 함께 투입한 후 과실 및 과채류 분쇄물로 사용하였다. 과실 및 과채류 분쇄물 100 g에 정제수 500 g을 첨가하고 펙티나아제와 셀룰라아제 복합효소 Pectinex(Novozyme사 시판제품)를 분쇄물의 0.37중량%를 첨가하여 55에서 8시간 교반하면서 반응시켰다. 상기 반응액을 필터프레스를 이용하여 가압여과하고(여과수율 94%, 8.5Brix), 여과액을 저온 감압농축기에 투입하고, 55℃의 저온에서 55Brix 이상까지 감압농축하여 과실 및 과채류 저온 효소추출 농축액을 제조하였다.
본 발명에 따르면, 펙틴 분해효소의 종류에 따라 차이가 있으나, Pectinex를 사용하는 경우 과실 및 과채류 분쇄물과 정제수의 혼합비는 중량단위로 1:5가 가장 바람직하였다.
또한, 최종 과립차의 제조에 있어서 기호성, 특히 치아부착성 등을 고려할 때 농축액의 당도는 45Brix 이상이 되어야 바람직하였다.
본 발명 과실 및 과채류 과립형 편이식품 제조 :
상기 과실 및 과채류 효소추출 농축액에 포도당을 첨가하여 반죽하고 치커리화이바, 구연산, 유당, 비타민C 순으로 [표 1]에 나타낸 바와 같이 배합하여 반죽하였다. 상기 혼합물을 과립기에 넣고 성형한 후 40 mesh체에 통과시켜 상층부의 것을 선별하였다. 상기 선별된 성형물을 50℃에서 2시간 열풍건조하여 과실 및 과채류 과립을 제조하였다.
| 원료명 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| 과실 및 과채류 효소추출 농축액(55Brix) | 13.50 | 14.70 | 15.20 | 15.80 |
| 정제포도당 | 52.00 | 53.00 | 55.00 | 57.00 |
| 치커리 화이바 | 33.28 | 31.08 | 28.58 | 25.98 |
| 구연산 | 0.16 | 0.16 | 0.16 | 0.16 |
| 유당 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 |
| 비타민C | 0.06 | 0.06 | 0.06 | 0.06 |
| 합계 | 100 | 100 | 100 | 100 |
<실험예 1> 본 발명 과실 및 과채류 과립형 편이식품의 관능평가
과립 식품의 관능검사는 농업회사법인(주)아람농장 직원 15명과 대구대학교 식품가공학과 7명으로 구성하여 실시하였으며 식감, 풍미, 씹힘성, 치아부착성, 맛, 종합적인 기호도의 평가항목에 대해 10점 기호척도로 평가하도록 하였다. 각 항목에 대한 바람직한 정도인 기호도는 2로 갈수록 낮고 10으로 갈수록 큰 것으로 나타내었다.
실험결과, [표 2]에 나타낸 바와 같이 3번의 배합비가 식감, 풍미, 씹힘성, 치아부착성, 맛, 종합적인 기호도에서 가장 높았다.
| 1 | 2 | 3 | 4 | |
| 식감 | 7.6 | 7.2 | 7.8 | 7.1 |
| 풍미 | 6.8 | 6.4 | 7.1 | 6.6 |
| 십힘성 | 5.8 | 6.1 | 7.3 | 6.8 |
| 치아부착성 | 5.7 | 6.5 | 7.2 | 6.7 |
| 맛 | 6.8 | 7.2 | 7.4 | 7.1 |
| 전반적인 기호도 | 6.7 | 7.2 | 7.5 | 7.0 |
<실험예 2> 본 발명 과실 및 과채류 과립형 편이식품의 영양성분 분석
상기 [표 1]의 3번 배합비에 따라 감귤, 포도, 사과, 토마토를 사용하여 제조된 과립 식품의 영양성분을 분석한 결과는 [표 3]과 같다. 영양성분은 식품공전에서 공시된 방법에 준하여 실험하였다.
| 항목 | 감귤 | 포도 | 사과 | 토마토 |
| 열량 | 5 Kcal | 5 Kcal | 5 Kcal | 5 Kcal |
| 탄수화물 | 2g (1%) | 2g (1%) | 2g (1%) | 2g (1%) |
| 당류 | 1g | 1g | 1g | 1g |
| 식이섬유 | 0.3g (1%) | 0.3g (1%) | 0.3g (1%) | 0.3g (1%) |
| 단백질 | 0g (0%) | 0g (0%) | 0g (0%) | 0g (0%) |
| 비타민 C | 131.60mg | 131.15mg | 132.09mg | 135.57mg |
| 지방 | 0g (0%) | 0g (0%) | 0g (0%) | 0g (0%) |
| 포화지방 | 0g (0%) | 0g (0%) | 0g (0%) | 0g (0%) |
| 트랜스지방 | 0g | 0g | 0g | 0g |
| 콜레스테롤 | 0mg (0%) | 0mg (0%) | 0mg (0%) | 0mg (0%) |
| 나트륨 | 0mg (0%) | 0mg (0%) | 0mg (0%) | 0mg (0%) |
(%)는 1일 영양소 기준치에 대한 비율임.
본 발명은 영양학적, 기능적, 품질 및 기호도 측면에서 신규한 타입의 과실 및 과채류의 과립형 편이식품을 제공하는 뛰어난 효과가 있으므로 식품 산업상 매우 유용한 발명인 것이다.
Claims (6)
- 분쇄된 과실 및 과채류에 펙티나아제와 셀룰라아제 복합효소를 이용하여 과실 및 과채류의 펙틴과 섬유소를 분해하는 단계와; 여과포를 장착한 필터프레스에서 분해된 과실 및 과채류 분쇄물을 여과하여 과실 및 과채류 효소추출액을 얻는 단계와; 상기 과실 및 과채류 효소추출액을 농축하여 과실 및 과채류 효소추출 농축액을 제조하는 단계와; 상기에서 얻은 과실 및 과채류 효소추출 농축액 5~45 중량%에 포도당 20~70 중량%, 치커리화이바 1~40 중량%, 구연산 0.01~1 중량%, 비타민 C 0.01~10 중량%, 유당 1~10 중량%를 혼합 반죽하여 혼합물을 형성하는 단계와; 상기 혼합물을 과립기에 넣고 성형하는 단계와; 성형된 혼합물을 체에 통과시켜 상층부의 것을 선별한 후 선별된 성형물을 40~60℃에서 2~12시간 열풍 건조하여 과실 및 과채류 과립형 편이식품을 제조하는 단계를 포함하며;
상기 과실 및 과채류 효소추출 농축액을 제조하는 단계는, 상기 과실 및 과채류 효소추출액의 색상, 맛과 향을 천연 그대로 유지시키기 위하여 40~60℃의 저온으로 40~60 Brix 농도까지 저온농축시키는 것을 특징으로 하는 과실 및 과채류의 저온 효소추출 농축액을 이용한 과립형 편이식품 제조방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 과실 및 과채류의 펙틴과 섬유소를 분해하는 단계는, 세척된 과실 및 과채류를 습식분쇄기로 1차분쇄한 후에, 분쇄된 과실 및 과채류 100 g에 정제수를 300~700 g의 비율로 첨가하고, 펙티나아제와 셀룰라아제 복합효소를 상기 분쇄된 과실 및 과채류의 0.1~0.5 중량%를 첨가하여, 40~60℃에서 4~12시간 교반하면서 반응시키는 것을 특징으로 하는 과실 및 과채류의 저온 효소추출 농축액을 이용한 과립형 편이식품 제조방법.
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