KR101567806B1 - 참외 불량과 유래의 당액을 함유한 꿀벌 사료 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 참외 불량과 당액을 함유한 꿀벌 사료 및 이의 제조방법에 관한 것으로 참외 불량과를 분쇄 및 착즙하고 슬러리를 제거하여 참외 불량과 주스를 제조하고 제조한 참외 불량과 주스에 효소처리후 필요시 활성탄 처리 후 규조토로 여과하고 감압농축하여 참외 불량과 당액의 제조하였다. 제조한 참외 불량과 당액은 기존 꿀벌 사료인 설탕액에 일부 비율을 대체하여 참외 불량과 당액을 함유한 꿀벌 사료를 제조하였다. 제조한 참외 불량과 당액을 함유한 꿀벌 사료는 영양학적, 기능적, 품질 측면에서 꿀벌 사료의 가치를 향상시키고 참외 불량과 활용으로 경제적 손실 및 환경오염 등의 문제 해결과 참외 불량과의 이용도를 극대화할 수 있는 뛰어난 효과가 있다.

Description

참외 불량과 유래의 당액을 함유한 꿀벌 사료 및 이의 제조방법{Bee feed containing sugar solution obtained from defective melon and preparation method thereof}

본 발명은 참외 불량과 유래의 당액을 함유한 꿀벌 사료 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

양봉산업은 꿀벌의 생태와 습성을 활용하여 고급 건강식품을 생산하고 소득을 얻는 산업분야로 대표적인 건강식품이 벌꿀이다. 벌꿀은 꿀벌이 먹이를 채취하여 수확한 꿀을 말하는데, 꿀벌이 꿀의 밀원을 채취하는 시기인 여름철의 개화기에는 자연에서 먹이를 원활하게 채취할 수 있으나 장마철과 같은 때에는 자연에서 먹이를 채취하기 어려우므로 꿀 수확량이 줄어들고, 꿀벌이 아사하는 상황도 발생된다. 이에 따라, 양봉업자는 자연에서 먹이를 충분히 얻지 못하는 꿀벌이 아사하지 않도록 인위적으로 설탕과 소량의 꿀을 희석시켜 공급하였으나 꿀벌에 이러한 설탕 등을 식이시키면 비타민과 단백질, 그리고 무기질이 부족하여 영양의 불균형을 초래함으로서 꿀벌이 연약해져 쉽게 병에 걸릴 수 있는 문제가 있고, 활동성이 저하되기 때문에 다량의 꿀을 얻을 수 없는 문제점이 있다.

참외(Cucumis melo L. var makuwa Makino)는 중앙아시아를 중심으로 하여 중국, 한국 및 일본 등에서 재배되어 왔다. 우리나라에서는 신라시대 이전부터 참외가 재배 된 것으로 추정되며, 각 지방에서 여러 가지 다양한 품종의 재래종 참외가 재배되었다. 여름철 대표적인 과일로 생산되는 참외는 다른 과채류에 비해 열량과 비타민이 많아서 식품학적 가치가 높은 편이며 약리작용으로는 진해, 거담작용, 완하 작용, 이뇨작용 및 변비에 효능이 있는 것으로 알려져 있다.

참외는 1년생 식물로서 국내 재배면적은 6,472 ha이며, 연간 약 4,600억 원의 생산액을 지닌 경제적으로 중요한 채소작물로 경상북도 성주지역은 전국 최고의 참외 특구로서 2007년 기준 전국 참외 재배면적의 57%, 생산량의 65%를 차지하고 있다. 성주지역의 참외 판매량은 2011년 약 63,529 톤으로 전년도 대비 104% 증가되었으며, 판매금액은 약 1,600억원으로 전년도 대비 116% 증가하였다. 또한 성주 참외수출단지, 유통센터 및 농협을 중심으로 수출을 활성화하여 지역특산물을 넘어 세계적인 명물로 자리매김을 하고 있다. 참외의 경우 보통 2월 말부터 출하되어 6월에서 7월이 제철인 작물로 저장성이 매우 낮고 과다출하 등으로 인한 가격하락 및 기형 및 이상과 등의 발생으로 농가적 손실이 매우 크며 참외의 기형이나 이상 발효과 등 참외 불량과는 전체 생산량의 약 25%를 차지하고 있다. 경상북도 성주군에서는 참외 품질을 유지하고자 발생되는 불량과를 전량 수매하여 대부분 매립하여 폐기하는 실정이다. 2011년 성주군에서 수매한 참외 불량과는 약 3,025 톤으로 수매 비용 약 10억원의 경제적 손실이 발생하였으며 불량과 매립으로 인한 추가 손실 및 환경오염 등의 문제도 발생되고 있다. 참외의 과다출하 및 저장성 등의 문제로 인한 경제적 손실을 방지하고자 참외주스, 참외 유산균 발효식품 및 참외식초 등이 소량으로 개발 및 이용되고 있으나 참외 불량과의 활용화 연구는 미흡하여 참외 불량과의 효율적인 활용방안이 절실히 요구된다.

경상북도 성주군에서는 비닐하우스 재배 참외의 수정을 벌을 이용하여 고품질의 참외를 생산하고 있으며 꿀벌 양봉 및 벌꿀의 생산도 왕성하게 이루어지므로 꿀벌 사료 제조를 위하여 소비되는 설탕의 경우 연간 716 톤으로 추정되고 있다. 일반적으로 참외의 경우 fructose, glucose 및 sucrose 등의 당류로 대부분 구성되어 있어서 참외 불량과를 이용한 당액의 제조는 과실주스, 음료베이스, 주류, 소스 및 양념 등 다양한 가공식품 소재로 활용이 가능하며, 또한 기존 꿀벌 사료의 대체물로 가능하다.

꿀벌의 효과적인 양봉을 위하여 초액이 함유한 꿀벌용 사료의 제조방법은 대한민국 등록특허 제10-0946592호에 개시된 바 있으며, 효소를 이용한 꿀벌용 발효화분 배합사료 제조방법 및 매실추출물로 은행잎의 플라보노이드 성분을 자연추출한 꿀벌의 월동용 사료 제조방법은 각각 대한민국 공개특허 제10-2012-0040487호 및 제10-2009-0039963호에 개시된 바 있다.그러나, 참외 불량과 당액을 함유한 꿀벌 사료 및 이의 제조방법에 대하여는 지금까지 암시되거나 교시된 바 없다.

따라서, 본 발명의 목적은 참외 불량과를 이용하여 당액을 제조하고 이를 유효성분으로 함유하는 꿀벌 사료를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기 참외 불량과 유래의 당액을 함유한 꿀벌 사료 제조방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 상기 목적은 참외와 참외 불량과의 품질 특성을 비교하는 단계와; 상기 참외 불량과를 분쇄 및 착즙하여 슬러리를 제거하고 주스를 제조하는 단계와; 상기 참외 불량과 주스에 Aspergillus niger균주 유래의 RAPIDASE C80MAX와 Trichoderma reesei균주 유래의 ROHAMENT^® CL 효소를 처리하고 품질 특성비교를 통하여 효소 최적 처리 조건을 확인하는 단계와; 상기 효소처리된 참외 불량과 주스에 활성탄을 처리하고 품질 특성비교를 통하여 활성탄 최적 처리 조건을 확인하는 단계와; 상기 활성탄이 처리된 참외 주스를 60℃에서 약 60 ^oBrix가 되도록 감압농축하여 참외 불량과 당액을 제조하는 단계와; 상기 참외 당액을 기존 꿀벌 사료인 설탕액에 일부 비율을 대체하여 꿀벌 식이 공급을 실시하는 단계를 통하여 달성하였다.

본 발명은 참외 불량과 유래의 당액을 함유하는 꿀벌 사료를 제공하는 효과가 있을 뿐 아니라, 영양학적, 기능적, 품질 측면에서 꿀벌 사료의 가치를 향상시키고 참외 불량과 활용으로 경제적 손실 및 환경오염 등의 문제 해결과 참외 불량과의 이용도를 극대화할 수 있는 뛰어난 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 공시재료를 사용한 참외 불량과를 보인 사진도이다.
도 2는 본 발명 참외 불량과 당액 제조방법을 도시한 블록 다이어그램이다.
도 3은 본 발명 참외 불량과 당액 제조 생산 설비를 도시한 그림이다.
도 4는 본 발명 참외 불량과 유래의 제조된 당액 및 설탕 꿀벌 사료 비율에 따른 꿀벌 식이 소비량이다.
도 5는 본 발명 참외 불량과 유래의 제조된 당액(정제액) 사료 비율에 따른 꿀벌 식이 소비량이다.

본 발명에 있어서 참외 불량과 유래의 당액을 함유한 꿀벌 사료를 제조하기 위하여 경상북도 성주군에서 2013년 수확된 참외 불량과를 사용하였다. 효소제는 Aspergillus niger균주 유래의 RAPIDASE C80MAX(24,000 unit/g, DSM Food Specialties, Netherlands)와 Trichoderma reesei균주 유래의 ROHAMENT^® CL(15,000 unit/g, AB Enzymes, Germany)을 (주)세인코퍼레이션에서 구입하여 이용하였다. 유리당 및 기타 분석에 사용된 시약은 Sigma사에서 구입하여 사용하였다.

이하, 본 발명을 실시예에 따라 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것에 불과하므로 본 발명의 권리범위를 한정하는 것으로 의도되지는 않는다.

< 실험예 1> 본 발명 참외 불량과와 정상과의 외관 및 일반성분

참외 불량과와 정상과는 형태 및 균열 등의 문제점이 있으며 내부에 물이 차서 물에 가라앉을 경우 불량과로 구분하였으며, 참외의 일반성분은 AOAC법에 따라 수분함량은 105℃ 상압가열건조법, 조단백은 Kjeldahl법, 조지방은 Soxhlet추출법 그리고 조회분은 550℃ 직접 회화법으로 정량하였다. 탄수화물의 함량은 100에서 수분, 조단백, 조지방 및 조회분의 함량을 뺀 값으로 나타내었다.

불량과는 도 1에 보이는 바와 같으며, 일반성분 조사 결과는 [표 1]에 나타낸 바와 같이 정상과 및 불량과 모두 수분함량이 약 90%로 나타났고 기타 조단백, 조지방 및 조회분의 경우 미량으로 정상과와 불량과의 차이가 없었다. 탄수화물 함량 또한 약 8%로 정상과와 불량과 차이가 없는 것으로 나타났다.

참외와 참외 불량과의 일반성분

	참외 불량과 일반성분(%)
	수분	조단백	조지방	조회분	탄수화물
참외 불량과	89.77±2.421)	1.14±0.78	0.48±0.04	0.57±0.06	8.04±0.70
참외 정상과	89.20±0.70	1.21±0.07	0.57±0.04	0.61±0.02	8.41±0.88
1)평균값 ± 표준편차 (n=3).

< 실험예 2> 본 발명 참외 불량과와 정상과의 품질특성

참외 불량과 착즙액 및 참외 당액의 pH는 pH meter(Metrohm 691, Metrohm UK Ltd, Herisau, Switzerland)로 측정하였고, 당도는 digital refractometer(PR-101, ATAGO Co, Tokyo, Japan)로 측정하였다. 총산도는 0.1 N NaOH를 이용하여 중화적정한 후 citric acid(%, w/v)으로 환산하였다. 또, 참외 불량과 착즙액의 색도, 탁도 및 갈색도는 UV-visible spectrophotometer(UV Spectrophotometer 1601, Japan)을 이용하였다. 색도의 경우 명도(L), 적색도(a) 및 황색도(b)값을 측정하여 Hunters color value로 나타내었으며, 탁도 및 갈색도는 각각 640 nm와 420 nm에서 흡광도를 측정하여 나타내었다.

실험결과, [표 2]에 나타낸 바와 같이 참외 정상과 및 불량과의 당도는 정상과가 약 1.0 ^oBrix정도 높은 것으로 나타났으며 총산도, pH, 갈색도, 탁도 및 색도의 경우 정상과와 불량과의 차이가 없는 것으로 나타났다.

참외 정상과 및 불량과의 품질특성 비교

	당도 (oBrix)	총산도 (%)	pH	갈색도	탁도	Hunters color value
						L	a	b
정상과	13.6±0.61)	0.4±0.1	5.7±0.5	2.7±0.1	2.0±0.1	8.1±0.1	0.7±0.1	2.9±0.2
불량과	12.0±0.7	0.4±0.1	5.8±0.3	2.6±0.2	2.0±0.1	8.4±0.6	0.7±0.1	2.8±0.1
1)평균값 ± 표준편차 (n=3).

<실험예 3> 본 발명 참외 불량과 당액의 효소제 처리 조건에 따른 품질특성

참외 불량과는 부패 및 변질된 참외는 제거한 뒤 분쇄착즙기(HCM-190, Hansung pulverizing machinery Co., Korea)을 이용하여 분쇄 및 착즙하여 슬러리는 제거하여 참외 불량과 주스를 제조하였다. 상기 참외 불량과 주스에 RAPIDASE C80MAX와 ROHAMENT^® CL을 효소제 첨가 농도 0.01, 0.02 및 0.03%(v/v)가 되도록 단독 또는 혼합하여 60℃에서 60분 동안 가수분해하고 상기 방법에 따라 품질특성을 측정하였다.

실험결과, [표 3]에 나타낸 바와 같이 당도의 경우 모든 처리구간에서 약 11 ^oBrix로 효소 종류 및 농도에 따른 차이는 없는 것으로 나타났으며 총산도 및 pH의 경우 당도와 마찬가지로 구간에 따른 차이가 거의 없었다. 갈색도의 경우 무처리 140.61에서 효소처리구간에서 0.16에서 0.24로 매우 낮아졌으나 효소 종류 및 농도에 의한 영향은 크게 없는 것으로 나타났다. 탁도의 경우 갈색도와 같이 무처리에 비하여 효소처리 구간에서 큰 폭으로 감소하였다. 색도의 경우 a값과 b값의 경우 효소처리에서 조금 낮아지는 경향으로 나타났으며 L값은 무처리 69.27에서 효소처리구간에서 90이상으로 크게 증가하였다. 특히 RAPIDASE C80MAX(펙티나제)와 ROHAMENT^® CL(셀룰라아제)을 각각 0.005%(v/v) 동량 혼합처리 구간에서 97.00으로 가장 높게 나타났다(표 3의 4).

효소제 처리 조건에 따른 참외 당액의 품질특성

	당도(oBrix)	총산도(%)	pH	갈색도	탁도	Hunter's color value
						L	a	b
11)	11.0±0.002)	0.32±0.09	5.39±0.03	140.46±0.01	220.15±0.00	69.27±0.21	0.75±0.03	18.15±0.00
2	11.0±0.00	0.24±0.00	5.35±0.01	0.22±0.00	0.05±0.00	92.32±0.08	-1.45±0.40	9.54±0.04
3	10.9±5.07	0.27±0.00	5.33±0.00	0.18±0.00	0.02±0.00	95.78±0.01	-2.39±0.01	8.77±0.02
4	10.9±0.14	0.27±0.01	5.32±0.01	0.16±0.00	0.02±0.00	97.00±0.07	-2.37±0.01	8.09±0.04
5	10.9±5.07	0.26±0.00	5.31±0.01	0.21±0.00	0.05±0.00	92.44±0.01	-1.80±0.01	9.28±0.03
6	11.0±0.00	0.25±0.01	5.33±0.00	0.24±0.00	0.06±0.00	91.10±0.01	-1.77±0.00	10.08±0.00
7	10.8±5.07	0.33±0.06	5.30±0.00	0.18±0.00	0.03±0.00	95.05±0.01	-2.34±0.01	8.46±0.01
8	10.9±0.00	0.24±0.03	5.30±0.00	0.24±0.00	0.06±0.00	90.56±0.13	-1.71±0.00	9.75±0.03
9	10.9±0.00	0.25±0.01	5.30±0.01	0.18±0.00	0.02±0.00	95.92±0.34	-2.42±0.01	8.66±0.13
10	10.9±0.00	0.25±0.01	5.29±0.01	0.23±0.00	0.05±0.00	91.19±0.05	-1.69±0.00	9.59±0.03
1)1: control, 2: pectinase 0.01%, 3: cellulase 0.01%, 4: pectinase 및 cellulase 혼합 0.01%, 5: pectinase 0.02%, 6: cellulase 0.02%, 7: pectinase 및 cellulase 혼합 0.02%, 8: pectinase 0.03%, 9: cellulase 0.03%, 10: pectinase 및 cellulase 혼합 0.03%. 2)평균값 ± 표준편차 (n=2).

< 실험예 4> 본 발명 참외 참외 불량과 주스의 효소제 처리 조건에 따른 유리당 함량

참외 불량과 착즙액 및 참외 당액을 sep-pak C₁₈ cartridge(Waters Co., Milford, USA)로 처리하고 0.45 m membrane filter로 여과하여 high performance liquid chromatography(HPLC, Waters 2487, Waters Co.)로 유리당 함량을 분석하였다. 유리당 분석조건은 carbohydrate analysis column(3.9300 mm, Water Co.)을 사용하였으며, mobile phase 75% acetonitrile(J.T.baker Co., Phillipsburg, USA), flow rate 1.0 mL/min, injection volume 20 L로 하여 RI detector(M410 RI, Waters Co.)로 분석하였다.

실험결과, [표 4]에 나타낸 바와 같이 모든 구간에서 sucrose의 함량이 약 4,000 mg%로 가장 높게 나타나 주요 유리당으로 확인되었으며 효소처리에서 총 유리당 함량이 대조구에 비하여 약 200 mg%에서 1,000 mg%높게 나타났다. 특히 cellulase 0.03%처리구간에서 9,126.69 mg%로 가장 높게 나타났으며 RAPIDASE C80MAX와 ROHAMENT^® CL을 각각 0.005%(v/v)혼합처리 구간에서는 8,744.99 mg%로 두 번째로 높게 나타났다. 따라서 참외 불량과 당액 제조를 위하여 참외 불량과 착즙액의 청징 및 품질 향상을 위한 효소처리 과정에서 효소제 종류 및 농도 조건은 RAPIDASE C80MAX와 ROHAMENT^® CL을 각각 0.005%(v/v)씩 혼합처리하는 것이 바람직 하였다(표 4의 4).

효소제 처리 조건에 따른 참외 당액의 유리당 함량

	Free sugar(mg%)
	Fructose	Glucose	Sucrose	Total
11)	1987.59±228.892)	1929.97±172.01	4106.22±756.69	8023.78
2	2035.40±209.51	1992.89±182.28	4192.18±807.96	8220.47
3	2122.55±148.55	2079.29±100.52	4485.53±488.07	8687.37
4	2148.38±79.91	2097.15±37.84	4499.45±418.75	8744.99
5	1957.88±11.47	1936.89±14.95	3796.03±8.93	7690.79
6	2209.22±32.68	2147.37±11.50	4770.10±31.47	9126.69
7	2130.55±152.54	2078.16±123.57	4465.34±453.65	8674.06
8	2172.12±147.00	2098.99±108.01	4293.01±475.40	8564.12
9	2053.26±181.87	1999.37±109.17	4392.68±646.68	8445.31
10	2186.00±120.37	2096.61±23.70	4294.13±507.65	8576.74
1)1: control, 2: pectinase 0.01%, 3: cellulase 0.01%, 4: pectinase 및 cellulase 혼합 0.01%, 5: pectinase 0.02%, 6: cellulase 0.02%, 7: pectinase 및 cellulase 혼합 0.02%, 8: pectinase 0.03%, 9: cellulase 0.03%, 10: pectinase 및 cellulase 혼합 0.03%. 2)평균값 ± 표준편차 (n=2).

< 실험예 5> 본 발명 참외 불량과 주스의 효소처리 시간에 따른 특성 비교

효소처리 시간별 조건에서는 적정 효소처리농도인 RAPIDASE C80MAX 및 ROHAMENT^® CL을 각각 0.005%(v/v)첨가하여 60℃에서 30, 60, 90 및 120분간 효소처리하고 상기 방법에 따라 품질특성 및 유리당 함량을 측정하였다.

실험결과, [표 5]에 나타낸 바와 같이 당도의 경우 효소처리 60분에서 약 0.22 ^oBrix증가한 뒤 이후 큰 변화는 없었다. 총산도 및 pH의 경우 효소처리 시간에 따른 큰 차이는 없는 것으로 나타났다. 색도의 경우 효소처리 60분에서 L값이 97.25로 가장 높게 나타났으며 a값의 경우 효소처리 시간에 따른 차이는 크게 없었다. b값의 경우 효소처리 60분 이후로 약간 증가하는 경향으로 나타났다. 유리당 함량 조사 결과 효소제 농도에 따른 특성 결과와 마찬가지로 sucrose가 주요 유리당으로 확인되었으며 효소처리 시간에 따른 유리당 함량은 큰 차이가 없었다. 이상의 결과 참외 불량과 당액 제조를 위한 효소처리 시간은 60분이 바람직 하였다(표 6의 B).

효소처리 시간에 따른 참외 당액의 품질특성

		참외 불량과1)
		A	B	C	D
당도(oBrix)		10.58±0.072)	10.80±0.00	10.85±0.07	10.88±0.04
총산도(%)		0.32±0.03	0.33±0.01	0.29±0.02	0.31±0.00
pH		5.28±0.02	5.24±0.00	5.24±0.01	5.23±0.01
색도	L	94.49±0.09	97.25±0.37	94.89±0.17	91.45±0.11
	a	-1.80±0.01	-2.23±0.05	-2.73±0.01	-2.67±0.01
	b	8.59±0.02	8.00±0.02	10.77±0.04	13.15±0.01
탁도		0.03±0.00	0.01±0.00	0.03±0.00	0.05±0.00
갈색도		0.18±0.00	0.15±0.00	0.22±0.01	0.29±0.00
1)A: 30 min, B: 60 min, C: 90 min, D: 120 min 2)평균값 ± 표준편차 (n=3).

효소제 처리 시간에 따른 참외 당액의 유리당 함량

	Free sugar(mg%)
	Fructose	Glucose	Sucrose	Total
A1)	1834.73±163.452)	1806.24±123.29	4032.31±610.74	7646.62
B	1879.78±121.44	1833.13±93.94	3989.42±716.07	7702.33
C	1875.32±153.26	1843.54±161.96	3979.76±586.97	7698.62
D	1910.28±97.94	1867.77±99.76	4167.01±387.15	7945.07
1)A: 30 min, B: 60 min, C: 90 min, D: 120 min 2)평균값 ± 표준편차 (n=2).

<실험예 6> 본 발명 참외 불량과 당액의 효소처리 온도에 따른 특성 비교

효소처리 온도별 조건에서는 RAPIDASE C80MAX 및 ROHAMENT® CL을 각각 0.005%(v/v)첨가하여 40℃, 50℃, 60℃ 및 70℃에서 적정 효소처리 시간인 60분 동안 효소처리하고 상기 방법에 따라 품질특성 및 유리당 함량을 측정하였다.

실험결과, [표 7]에 나타낸 바와 같이 효소제 조건 및 처리시간과 같이 당도 및 총산도의 경우 큰 차이가 없었다. pH의 경우 50℃에서 5.25로 40℃에 비하여 0.35가량 증가하였으며 이후 큰 변화는 없는 것으로 나타났다. 색도의 경우 a 및 b값은 효소처리 온도에 따른 차이가 크게 없었으나 L값의 경우 40℃에 비하여 50℃이상에서 50이상 크게 증가하였다. 특히 효소처리 온도 60℃에서 L값이 94.68로 나타났으며 이후 온도에서는 큰 차이가 없었다. 탁도 및 갈색도의 경우 효소처리 온도 40℃에 비하여 50℃이상에서 크게 증가하는 것으로 나타났다. 유리당 함량 조사 결과 [표 8]에 나타낸 바와 같이 효소처리 농도 및 시간과 같이 sucrose의 함량이 가장 높아 주요 유리당으로 확인되었으며 효소처리 온도에 따른 유리당 함량의 차이는 없는 것으로 나타났다. 이상의 결과 참외 불량과 당액 제조를 위한 효소처리 온도는 60℃가 바람직 하였다(표 8의 C).

효소처리 온도에 따른 참외 당액의 품질특성

		참외 불량과1)
		A	B	C	D
당도(oBrix)		10.70±0.072)	10.83±0.04	10.80±0.14	10.70±0.21
총산도(%)		0.37±0.02	0.29±0.00	0.29±0.01	0.32±0.00
pH		4.90±0.01	5.25±0.05	5.21±0.02	5.22±0.00
색도	L	32.18±0.59	83.86±0.35	94.68±0.38	95.71±0.20
	a	-0.81±0.08	-1.71±0.01	-1.99±0.02	-3.21±0.02
	b	14.11±0.13	8.69±0.01	8.94±0.13	12.72±0.05
탁도		110.10±0.01	0.03±0.00	0.03±0.00	0.02±0.00
갈색도		70.34±0.02	0.19±0.00	0.19±0.01	0.23±0.00
1)A: 40℃, B: 50℃, C: 60℃, D: 70℃ 2)평균값 ± 표준편차 (n=3).

효소처리 온도에 따른 참외 당액의 유리당 함량

	Free sugar(mg%)
	Fructose	Glucose	Sucrose	Total
A1)	1842.87±222.732)	1783.75±271.10	3424.10±704.43	7050.71
B	1890.49±128.79	1859.98±136.47	3912.93±479.60	7663.40
C	1898.99±159.55	1846.15±148.22	3752.02±653.39	7497.15
D	1838.83±197.61	1775.19±206.55	3867.85±590.09	7481.86
1)A: 40℃, B: 50℃, C: 60℃, D: 70℃ 2)평균값 ± 표준편차 (n=2).

<실험예 7> 본 발명 참외 불량과 효소처리 당액의 활성탄 처리 조건에 따른 특성 및 유리당 함량

상기 참외 불량과 효소처리 주스에 활성탄을 0, 1,000, 3,000 및 5,000 ppm으로 각각 처리하였다. 활성탄을 첨가한 뒤 6시간 이상 교반한 후 원심분리(10,000 rpm, 10 min)하여 상등액을 분석시료로 사용하고 상기 방법에 따라 품질특성 및 유리당 함량을 측정하였다.

실험결과, [표 9]에 나타낸 바와 같이 활성탄 처리에 따른 참외 불량과 주스의 pH, 총산도 및 당도는 큰 변화가 없었다. 색도 중 L값은 활성탄을 첨가함에 따라 높아졌으며 3,000 ppm에서 97.45로 증가한 뒤 이후 농도에서는 큰 변화가 없는 것으로 나타났다. b값은 무처리에서 15.21로 가장 높았으며 활성탄을 처리한 구간에서는 약 10.00으로 나타났으며, [표 10]에 나타낸 바와 같이 참외 불량과 착즙액의 유리당 함량 조사결과 총 유리당 함량은 약 7,400 mg%로 모든 구간이 비슷한 수준이였다. 효소처리 조건에 따른 참외 불량과 착즙액 유리당 함량과 마찬가지로 유리당 중 sucrose의 함량이 약 3,700 mg% 이상으로 가장 높아 주요 유리당으로 확인되었다. 색 등의 품질이 향상된 참외 당액 제조를 위하여 참외 불량과 착즙액을 효소처리 후 활성탄을 3,000 ppm으로 처리하고 필요시 규조토 층을 통과시켜 여과한 다음 감압농축을 하는 것이 바람직 하였다(표 9 및 표 10의 C).

활성탄 처리에 따른 참외 당액의 품질 특성

		참외 불량과1)
		A	B	C	D
당도(oBrix)		10.90±0.122)	10.90±0.12	10.80±0.04	10.80±0.07
총산도(%)		0.27±0.00	0.30±0.00	0.31±0.01	0.29±0.00
pH		5.14±0.01	5.08±0.05	5.10±0.02	5.11±0.00
색도	L	91.24±0.17	93.44±0.04	97.45±0.14	97.50±0.21
	a	0.24±0.01	-2.12±0.01	-4.72±0.02	-4.04±0.02
	b	15.21±0.14	10.21±0.04	10.50±0.14	10.71±0.11
탁도		0.03±0.01	0.03±0.00	0.02±0.00	0.02±0.00
갈색도		0.34±0.00	0.20±0.01	0.15±0.00	0.15±0.00
1)A: control, B: active carbon 1,000 ppm, C: active carbon 3,000 ppm, D: active carbon 5,000 ppm 2)평균값 ± 표준편차 (n=3).

활성탄 처리에 따른 참외 당액의 유리당 함량

	Free sugar(mg%)
	Fructose	Glucose	Sucrose	Total
A1)	1871.24±167.532)	1784.75±171.24	3745.78±524.43	7401.77
B	1778.52±121.97	1820.48±185.74	3821.36±546.37	7420.36
C	1814.45±124.31	1795.55±137.15	3767.12±364.27	7377.12
D	1799.14±141.66	1824.45±106.75	3811.76±427.14	7435.35
1)A: control, B: active carbon 1,000 ppm, C: active carbon 3,000 ppm, D: active carbon 5,000 ppm 2)평균값 ± 표준편차 (n=3).

<실시예 1> 본 발명 참외 불량과 당액의 제조

참외 불량과를 분쇄 및 착즙하고 슬러리를 제거하여 참외 불량과 주스를 제조한 후 RAPIDASE C80MAX 및 ROHAMENT^® CL을 각각 0.005%(v/v)첨가하여 60℃에서 60분간 효소처리하였다. 상기 효소처리 참외 불량과 주스를 60℃에서 약 60 ^oBrix가 되도록 감압농축하여 참외 불량과 당액을 제조하였다(도 1 참조).

참외 불량과의 유래의 당액 제조방법은 도 2에서 보는 바와 같으며, 도 3은 참외 당액 제조 생산 설비를 도시한 그림이다.

<실험예 8> 본 발명 참외 불량과 당액의 특성 및 유리당 함량

상기에서 제조한 참외 불량과 당액과 기존 꿀벌 사료(설탕액)을 상기 방법에 따라 품질특성을 측정하였다.

실험결과, [표 11]에 나타낸 바와 같이 기존 꿀벌 사료의 경우 pH는 3.44였으나 참외 당액의 pH는 4.89 및 4.95로 각각 나타나 설탕보다 높게 나타났다. 유리당의 함량은 [표 12]에 나타낸 바와 같이 기존 설탕 사료의 경우 순수하게 sucrose(설탕)를 일정한 농도로 희석하여 꿀벌에 공급하는데 참외 불량과 당액은 sucrose의 주요성분이었으나 fructose 및 glucose를 포함하고 있었다.

기존 꿀벌 사료(설탕)와 참외 불량과 당액의 당도 및 pH

	당도(oBrix)	pH
설탕 꿀벌 사료	57.0±0.121)	3.44±0.06
참외 불량과 당액	59.0±1.46	4.89±0.14
참외 불량과 당액(정제액)	60.0±0.97	4.95±0.12
1)평균값 ± 표준편차 (n=3).

기존 꿀벌 사료(설탕)와 참외 불량과 당액의 유리당 함량

	유리당 함량(mg%)
	Fructose	Glucose	Sucrose	Maltose
설탕 꿀벌 사료	N.D1)	N.D	56773.44±1124.50	N.D
참외 불량과 당액	11467.25±1141.142)	10986.47±981.44	24926.44±1467.87	T.R3)
참외 불량과 당액 (정제액)	12789.34±1684.79	10344.67±1432.10	23863.49±1034.58	T.R
1)Not detected. 2)평균값 ± 표준편차 (n=3). 3)Trace.

<실험예 9> 본 발명 참외 불량과 당액의 꿀벌 식이 공급 시험

참외 불량과 당액의 꿀벌 식이공급을 위하여 성주의 꿀벌 양봉 농가에서 약 5,000마리의 꿀벌이 생육하는 벌통 10개를 제공받아 2회 시험을 하였다. 1차 시험은 기존 사양액(설탕희석액)과 참외 불량과 당액 혼합비를 25%간격으로 총 5구간의 시료를 제조하였다. 즉, 기존 사양액과 참외 당액의 혼합비를 100:0, 75:25, 50:50, 25:75 및 0:100으로 하여 꿀벌 식이로 공급하였다. 제조된 꿀벌 식이의 소비량은 7일 간격으로 3주 동안 조사하였다. 이때 사용된 참외 당액의 당도는 59 ^oBrix였으며 유리당 함량은 fructose 1,987.59 mg%, glucose 1,929.97 mg% 및 sucrose 4,106.22 mg%였다. 2차 시험은 활성탄을 처리하여 색상과 향이 제거된 참외 참외 당액을 사용하여 꿀벌 식이 공급 시험은 1차와 같은 방법으로 꿀벌 식이 소비량을 조사하였다. 이때 참외 당액의 당도는 60 ^oBrix였으며 유리당 함량은 fructose 2,013.46 mg%, glucose 1,897.66 mg% 및 sucrose 4,211.34 mg%였다. 꿀벌 식이 공급량은 21일 기준 4 L로 7일 간격으로 식이 소비량을 조사하였다.

실험결과, 도 4에서 보는 바와 같이 설탕액 100% 및 참외 당액 25%와 설탕액 75%혼합 구간은 7일째 대부분 소비되는 것으로 나타났다. 참외 당액 50%와 설탕액 50%구간의 경우 초기 소비량은 다소 적으나 14일째부터 섭취가 높아졌다. 참외 당액 75%와 설탕액 25%의 경우 초기 섭취량은 미미하였으나 시간이 지날수록 높아지는 것으로 나타났다. 또, 도 5에서 보는 바와 같이 활성탄으로 정제하여 탈색탈취 된 농축액을 이용하여 2차 식이 실험을 한 결과, 활성탄 등을 이용하여 정제과정을 거쳐 제조된 참외 당액의 경우 꿀벌의 식이 소비량이 정제하지 않은 참외 당액의 소비량에 비하여 높게 나타났으며 참외 당액의 비율이 50%까지 설탕 식이와 거의 유사하였으며 참외 당액 75%와 설탕액 25%구간 또한 식이가 대부분 소비되었다.

<실시예 2> 본 발명 참외 불량과 당액을 함유한 꿀벌 사료의 제조

상기 제조한 참외 불량과 당액을 설탕 꿀벌 사료 중량대비 50~75중량% 대체한 참외 불량과 당액을 함유한 꿀벌 사료를 제조하였다.

본 발명은 영양학적, 기능적, 품질 측면에서 신규한 꿀벌 사료를 제공하는 뛰어난 효과가 있으며 참외 불량과의 이용도를 극대화할 수 있으므로 식품 산업상 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (5)

1. 참외 불량과를 분쇄 및 착즙하고 슬러리를 제거하여 참외 불량과 주스를 제조하는 단계와; 상기 단계에서 얻은 참외 불량과 주스에 RAPIDASE C80MAX와 ROHAMENT^® CL을 각각 0.005%(v/v) 동량 혼합 첨가하여 60℃에서 60분간 효소처리하는 단계와; 상기 효소처리하여 얻은 참외 불량과 당액에 활성탄 3,000ppm을 첨가한 후 필요시 규조토 층을 통과시킨 후 원심분리하는 단계를 통하여 제조된 것이 특징인 참외 불량과 유래의 꿀벌 사료용 당액의 제조방법.
   
2. 제 1항에 있어서, 상기 참외 불량과 당액은 60℃에서 60 ^oBrix가 되도록 감압농축하는 단계가 더 포함되는 것이 특징인 방법.
   
3. 삭제
4. 제 1항 또는 제 2항의 방법에 따라 제조된 참외 불량과 유래의 꿀벌 사료용 당액.
   
5. 제 4항의 꿀벌 사료용 당액을 유효성분으로 함유하는 꿀벌사료.

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