KR101576905B1 - 흑마의 양산적 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마를 원료로 흑마를 제조하는 방법에 있어서: (a) 상기 마 원료를 세척하고 절단기에 투입하여 두께 0.5~1.5㎜의 슬라이스 상태로 생성하는 단계; (b) 상기 단계 (a)의 원료를 증숙기에 다층으로 투입하고 90~95℃에서 1시간 증자하고 80~85℃에서 3시간 숙성하는 공정을 3회 반복적으로 진행하는 단계; 및 (c) 상기 단계 (b)의 원료를 55~65℃에서 15~24시간 동안 1차건조하여 수분함량 30% 이상을 유지하고 37~43℃에서 13~19시간 동안 2차건조하여 수분함량 10%이하를 유지하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 마를 증자 및 숙성하는 주요 공정의 자동화를 기반으로 하면서 색택, 향미, 약리적인 성분, 유용성분을 온전하게 보존하는 흑마를 생성함에 있어 안정적인 품질을 바탕으로 높은 생산성을 나타내는 효과가 있다.

Description

흑마의 양산적 제조방법{Mass production method of a black yam}

본 발명은 흑마의 양산적 제조방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 마를 증자 및 숙성하는 주요 공정의 자동화를 기반으로 하면서 색택과 향미를 가지고 마의 약리적인 성분과 유용성분을 온전하게 보존하는 제품을 생성할 수 있는 흑마의 양산적 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 효능을 보인다.

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 제0657028호, 국내 공개특허공보 제2007-0037591호 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 등의 한계성을 드러내고 있다.

선행특허의 다른 예로서 한국 등록특허공보 제1171484호는 건조마를 물에 침지한 침지마 또는 생마를 세절하여 1차 건조한 다음 이를 증자시킨 후 건조하는 공정을 수회 반복하는 증자 및 건조ㆍ가공 공정으로 진행한다. 그러나, 이는 색깔, 풍미, 항산화력, 면역증진력 등의 향상을 요지로 하므로 양산에서의 품질의 안정성 및 생산성 향상에 대한 고려가 미흡하다.

1. 한국 등록특허공보 제0657028호 “마를 첨가한 기능성 양갱조성물 및 그 제조방법” (공개일자: 2006. 7. 4) 2. 한국 공개특허공보 제2007-0037591호 “마와 보리싹의 혼합 발효물 또는 마와 보리싹즙의 혼합발효물과 이를 유효성분으로 함유하는 건강보조식품” (공개일자: 2007. 04. 05) 3. 한국 등록특허공보 제1171484호 “증자 및 건조가공법을 이용한 흑마를 함유한 고기능성 식품의 제조방법” (공개일자 : 2011. 9. 8.)

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 마를 증자 및 숙성하는 주요 공정의 자동화를 기반으로 하면서 색택과 향미를 가지고 마의 약리적인 성분과 유용성분을 온전하게 보존하는 제품을 생성할 수 있는 흑마의 양산적 제조방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 마를 원료로 흑마를 제조하는 방법에 있어서: (a) 상기 마 원료를 세척하고 절단기에 투입하여 두께 0.5~1.5㎜의 슬라이스 상태로 생성하는 단계; (b) 상기 단계 (a)의 원료를 증숙기에 다층으로 투입하고 90~95℃에서 1시간 증자하고 80~85℃에서 3시간 숙성하는 공정을 3회 반복적으로 진행하는 단계; 및 (c) 상기 단계 (b)의 원료를 55~65℃에서 15~24시간 동안 1차건조하여 수분함량 30% 이상을 유지하고 37~43℃에서 13~19시간 동안 2차건조하여 수분함량 10%이하를 유지하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부구성에 의하면 상기 상기 단계 (b)는 다층의 트레이와 저면의 캐스터를 지니고 제어기로 온도와 시간을 조절하는 증숙기를 사용하는 것을 특징으로 한다.

삭제

삭제

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 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

삭제

이상과 같이 본 발명에 의하면, 마를 증자 및 숙성하는 주요 공정의 자동화를 기반으로 하면서 색택, 향미, 약리적인 성분, 유용성분을 온전하게 보존하는 흑마를 생성함에 있어 양산에 적용하여 안정적인 품질을 바탕으로 높은 생산성을 나타내는 효과가 있다.

또한, 흑마의 용해도를 향상하여 다양한 제품의 원료로 사용하더라도 마의 유용성분이 최대한 인체내에 쉽게 흡수되도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 제조방법의 주요 단계를 나타내는 사진
도 2는 본 발명에 따른 제조방법에 사용되는 자동화기기의 사진
도 3은 본 발명에 따른 흑마의 항산화 활성을 나타내는 그래프
도 4는 본 발명에 따른 흑마의 성분 및 색도를 나타내는 자료
도 5는 본 발명에 따른 흑마의 용해도를 나타내는 자료

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 마를 원료로 흑마를 제조하는 방법에 관하여 제안하는 것으로 도 2의 자동화기기를 기반으로 하지만 반드시 이에 국한되는 것은 아니다.

본 발명에 따르면 단계 (a)는 상기 마 원료를 세척하고 절단하는 과정으로 진행한다. 먼저 생마와 건조 마를 각각의 조건에 맞게 세척 또는 침지한 상태에서 절단기를 이용해 세절하는 전처리 준비 과정을 거친다. 생마의 경우 세척기로 20~30분간 세척하고, 건조 마는 용수로 30~50분간 침지한다.

본 발명의 세부구성에 의하면 상기 단계 (a)는 마 원료를 절단기에 투입하여 두께 0.5~1.5㎜의 슬라이스 상태로 생성하는 것을 특징으로 한다. 슬라이스의 두께가 너무 얇으면 공수가 증가하면서 재료의 손실이 크고, 두께가 너무 두꺼우면 후속된 증숙 과정에서 품질 안정성과 양산성을 저하시킨다. 물론 후술하는 것처럼 마 원료의 슬라이스가 없는 상태는 바람직하지 않다.

또, 본 발명에 따르면 단계 (b)는 상기 단계 (a)의 원료를 증숙기에 다층으로 투입하고 증자와 숙성을 수회 반복적으로 진행하는 과정을 거친다. 세척기, 절단기 증숙기는 인접하게 배치하고 그 사이를 컨베이어로 연결하는 것이 좋다. 증숙기는 기본적으로 가열을 위한 히터, 증기를 발생하는 노즐, 냉각(건조)을 위한 송풍기 등을 구비한다. 히터는 온도 제어의 신속성과 정확성을 높이기 위해 전기구동식을 사용한다.

본 발명의 세부구성에 의하면 상기 단계 (b)는 다층의 트레이(10)와 저면의 캐스터(20)를 지니고 제어기(30)로 온도와 시간을 조절하는 증숙기를 사용하는 것을 특징으로 한다. 트레이(10)는 다공을 지닌 판재로서 프레임 상에 수직으로 적층된다. 캐스터(20)는 안정적인 이동ㆍ정지 외에 방향전환 기능을 지닌 바퀴를 사용한다. 제어기(30)는 히터, 송풍기의 작동을 단속하는 외에 온습도센서의 신호를 처리하고 설정된 증숙 시간을 자동적으로 제어한다.

본 발명의 세부구성에 의하면 상기 단계 (b)는 90~95℃에서 1시간 증자하고 80~85℃에서 3시간 숙성하는 공정을 3회 반복하는 것을 특징으로 한다. 종래의 고압솥을 사용하는 경우 폭발의 위험성이 있고 증자후 건조기로 운반하는 과정이 번거로워 양산에 적합하지 않다. 반면 본 발명은 증숙기에서 설정된 온도와 시간으로 3회의 증숙 공정을 신속ㆍ정확하게 수행할 수 있다.

표 1 및 도 3을 참조하면, 에탄올 추출물에서는 폴리페놀성물질의 함량은 큰 변화가 있지 않은 것으로 나타났으나, 열수추출물에서는 폴리페놀성물질의 함량이 1.5~2배 정도 증가하였고, 항산화력 또한 2배 가까이 증가한 것으로 나타났다. 이러한 결과는 흑마의 항산화력 증가에 대한 원인이 항산화물질의 증가 뿐 아니라 폴리페놀성물질의 구조변환에 따른 활성증가에 기인한 것으로 이해된다.

70% 에탄올 추출보다 냉수 추출이 더 효율적이며 원형그대로의 건조마(슬라이드 없는 형태) 보다 잘라서 건조(슬라이드 있는 형태)된 마로 흑마를 제조하면 활성이 더 뛰어난 것으로 나타났다.

표 1에서 S는 슬라이스된 원료를, N은 슬라이스되지 않은 원료를 나타낸다. 도 3(a)는 증자건조 마의 DPPH 라디컬 소거능, (b)는 증자건조 마의 ABTS 라디컬 소거능을 나타낸다.

또, 본 발명에 따르면 단계 (c)는 상기 단계 (b)의 원료를 1차건조하여 수분함량 30% 이상을 유지하고 2차건조하여 수분함량 10%이하를 유지하는 과정을 거친다. 증숙을 거친 원료를 1차 및 2차 건조하는 것은 후술하는 것처럼 흑마의 색깔, 풍미, 용해도 개선에 유리하게 작용한다.

본 발명의 세부구성에 의하면 상기 단계 (c)는 원료를 55~65℃에서 15~24시간 동안 1차건조하고 37~43℃에서 13~19시간 동안 2차건조하는 것을 특징으로 한다. 통상적인 경우 1차건조의 바람직한 조건은 60℃ 및 18시간으로 설정하고 2차건조의 바람직한 조건은 40℃ 및 16시간으로 설정한다. 물론 이 같은 공정 조건은 마 원료의 종류(물성)에 따라서 변동적으로 적용한다.

표 2 및 도 4를 참조하면, 색깔 및 풍미의 변화는 유리당의 카라멜화 및 메일라드반응에 의한 것으로 이해되고, 이로 인하여 흑마의 색깔 및 맛의 개선이 이루어지 것으로 생각된다. 유리 아미노산의 함량은 증가하는 경향을 보였는데, 이는 마의 단백질 성분이 가열증자에 의해 가수분해되어 유리 아미노산의 함량이 증가된 것으로 이해된다. 슬라이스 없는 건조마보다 슬라이드된 건조마를 흑마로 만들었을 때 아미노산의 함량이 더욱 증가하였다.

또한, 증자, 숙성, 건조 공정 중 마의 색도를 측정한 결과 증자 건조ㆍ가공공정의 진행에 따라 마의 밝기가 감소되어 짙은 흑마제품으로 전환되는 것을 관찰하였으며, 증자건조공정이 진행됨에 따라 감미와 풍미도 개선되었다.

도 5에서, 증자 및 숙성을 3회 반복하고 1차, 2차 건조공정을 거친 본 발명의 흑마가 종래의 방법에 의한 흑마보다 용해도가 개선되어 음용하기에 보다 편리해진 것으로 나타났다.

마지막으로, 건조를 마친 흑마를 용도에 맞는 입도로 분쇄한 후에 포장을 거쳐 출하한다.

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.

10: 트레이 20: 캐스터
30: 제어기

Claims (5)

1. 마를 원료로 흑마를 제조하는 방법에 있어서:
   (a) 상기 마 원료를 세척하고 절단기에 투입하여 두께 0.5~1.5㎜의 슬라이스 상태로 생성하는 단계;
   (b) 상기 단계 (a)의 원료를 증숙기에 다층으로 투입하고 90~95℃에서 1시간 증자하고 80~85℃에서 3시간 숙성하는 공정을 3회 반복적으로 진행하는 단계; 및
   (c) 상기 단계 (b)의 원료를 55~65℃에서 15~24시간 동안 1차건조하여 수분함량 30% 이상을 유지하고 37~43℃에서 13~19시간 동안 2차건조하여 수분함량 10%이하를 유지하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 흑마의 양산적 제조방법.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 단계 (b)는 다층의 트레이(10)와 저면의 캐스터(20)를 지니고 제어기(30)로 온도와 시간을 조절하는 증숙기를 사용하는 것을 특징으로 하는 흑마의 양산적 제조방법.
4. 삭제
5. 삭제

Images