KR101588286B1 - 건조 처리를 이용한 은행 외과피의 혐오취 저감 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 은행 외과피를 건조 처리하는 것을 포함하는 은행 외과피의 혐오취를 저감시키는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 방법에 의할 경우 은행 외과피의 주요 혐오취 성분인 부티르산 함량을 감소시키고, 그 결과 은행 외과피의 혐오취를 저감시킬 수 있다.

Description

건조 처리를 이용한 은행 외과피의 혐오취 저감 방법{METHOD OF REDUCING STINK IN EPICARP OF GINKGO BILOBA USING DRYING TREATMENT}

본 발명은 은행 외과피를 건조 처리하는 것을 포함하는 은행 외과피의 혐오취를 저감시키는 방법에 관한 것이다.

은행(Ginkgo biloba)은 예로부터 그 잎과 열매, 뿌리까지 한방과 민간요법에서 여러 질환에 약물로 쓰여져 왔으며, 은행나무의 수명이 길어서 장수를 돕는 식품으로 여겨져 왔다. 은행은 은행나무과에 속하는 낙엽교목으로 세계적으로 단 1과 1속 1종뿐이며, 한때 전세계에 분포되어 있었으나 지금은 동남아시아 지역에서 주로 자생되고 있다. 은행나무에는 플라보노이드 계통의 살충, 살균 성분이 있어 병들거나 해충이 먹는 일이 없으며, 오염된 토양환경에서도 비교적 잘 생육하는 특성이 있다. 은행 추출물은 24 %의 플라보노이드류(ginkgo flavone glycosides) 성분과 6 %의 테르펜류(ginkgolides 및 bilobalides)로 이루어져 있으며, 수 천년 동안 중국에서 기관지 천식 및 기관지염 치료제로 사용되어 왔다. 또한 서구사회에서는 말초혈류장애와 뇌부전증의 치료에 탁월한 효과를 갖는 것으로 알려져 있다.

한국농업연감(2001)의 자료에 의하면, 2000년 우리나라의 은행 총 생산량은 약 1,760 M/T이며 계속 증가되고 있는 추세이다. 국내 은행 사용량은 총 생산량의 20 % 정도이고 나머지 80 %는 가공되지 않은 상태에서 매우 저가로 대부분 일본으로 수출되고 있어, 은행의 부가가치를 높이는 일이 시급한 실정이다.

은행은 은행나무의 황색의 열매로 다육성의 외과피(외과육)와, 흰색의 단단한 중과피, 그 중과피 안쪽의 갈색 피막의 내종피, 그 내종피 속의 청록색의 은행알(배젖과 배아)로 구성되어 있다. 은행알은 수분 55 %, 당질 38 %, 지방질 1.7 %, 단백질 5 %, 카로틴, 비타민 C, 칼슘, 칼륨, 인, 철분, 기타 레시틴, 아스파라긴산, 에르고스테롤 등을 함유한 영양성이 우수한 식품이다.

그러나 은행 외과피에는 탄소수 4의 포화 지방산인 부티르산(butyric acid, CH₃CH₂CH₂COOH)이 주요 혐오취로 존재하기 때문에, 특유의 구린 악취로 인해 사용이 꺼려지고 있다. 게다가, 알레르기를 일으키는 물질인 우루시올류[ginkgolic acid(C₂₁H₃₂O₃) 80 %; bilobol(C₂₁H₃₀(OH)₂) 18 %; ginkgol(C₂₀H₃₂OH) 2 %]가 함유되어 있어 이용되지 않고 버려지는게 대부분이다.

또한 열매(은행알)와 외과피의 부피비가 약 1 : 4 정도가 되는데 은행 열매를 수확하여 은행알을 얻기 위하여 외과피인 과육을 분리하는 과정에서 폐기되는 외과피의 비율이 크다. 또한 은행 열매에는 많은 양의 과액이 함유되어 있으므로 은행을 얻는 도중에 많은 양의 과액이 생겨서 수율이 낮다.

현재까지 외과피에 함유된 과액과 외과피는 유효성분이 다량 함유되어 있음에도 불구하고 폐기처분되고 있어 자원낭비가 될 뿐 아니라, 폐기된 은행 열매에 함유된 과액과 외과피는 수질 환경을 오염시키고, 외과피가 썩는 동안에는 외과피의 특유의 냄새가 확산되어 대기 환경을 오염시키는 문제점이 제기되고 있다.

이와 관련하여, 한국 공개특허공보 특1997-0025450호 등에는 은행에서 씨를 제거하고 남은 외과피와 중과피를 과즙을 내어 특정 조건하에서 숙성시켜 은행 특유의 냄새를 제거하는 방법을 제안한 바 있다. 하지만 악취 유발 물질을 보다 효과적으로 제거하는 기술에 대한 개발이 필요한 실정이다.

이에 본 발명에서는 은행 외과피의 혐오취 성분을 분석하고 이를 저감화하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

이에 본 발명자들은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 예의 연구를 거듭한 결과, 은행 외과피를 건조 처리할 경우 주요 혐오취 성분인 부티르산 함량을 감소시키고, 그 결과 은행 외과피의 혐오취를 저감시킬 수 있음을 발견하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

본 발명의 방법에 의할 경우 은행 외과피의 주요 혐오취 성분인 부티르산 함량을 감소시키고, 그 결과 은행 외과피의 혐오취를 저감시킬 수 있다. 이에 따라 은행 외과피의 산업적 활용도를 크게 높여 은행의 부가가치를 높일 수 있을 것으로 기대된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따라 은행 외과피를 건조 처리한 후의 외관 사진을 나타낸 것이다.
도 2는 부티르산의 표준검량곡선을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 은행 외과피를 건조 처리한 후의 부티르산의 함량 변화를 나타낸 그래프이다.

이하, 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 다만, 본 발명은 다양한 형태로 변경되어 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 구현예에 한정되는 것은 아니다.

일 측면에서, 본 발명은 은행 외과피를 건조 처리하는 것을 포함하는 은행 외과피의 혐오취를 저감시키는 방법에 관한 것이다.

다른 측면에서, 본 발명은 은행 외과피를 건조 처리하는 것을 포함하는 은행 외과피 중 부티르산 함량을 감소시키는 방법에 관한 것이다.

건조는 열풍 건조, 햇빛 건조, 송풍 건조, 그늘 건조 및 동결 건조로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 건조 방법으로 처리될 수 있으나, 이에 제한된 것은 아니다.

식품을 가공하는 방법 중 가장 일반적인 것이 바로 건조 처리이다. 건조는 식품보존법 중에서 가장 오래된 방법으로 효소나 미생물의 활성을 저하시켜 식품의 보존성을 증가시켜 줄 뿐만 아니라, 중량과 체적을 감소시켜 포장, 수송 및 저장 효율을 향상시킨다. 또한 식품에 함유된 수분을 어느 정도 제거하면 풍미가 증가되어 소비가 더 촉진되는 제품이 되는 경우도 있다. 식품의 건조에는 천일 건조, 열풍 건조, 동결 건조, 진공 건조, 냉풍 건조 등 다양한 방법이 사용되고 있다.

천일 건조는 기후의 영향을 받으며 건조 시간이 장시간 소요된다는 단점이 있다. 또한 최종 수분 함량의 조절이 어렵고, 건조 도중에 산화 반응이나 광화학 반응으로 인하여 제품의 색이 변색되거나 영양 성분이 파괴되어 품질이 손상되기 쉽다. 따라서 경제적인 손실이 발생되지 않도록 적정한 조건 하에서 천일 건조를 실시할 필요가 있다.

열풍 건조는 가장 일반적인 식품 건조 방법으로 주로 곡물, 채소, 분말 우유, 과실의 건조에 사용되며, 식품을 망으로 된 건조대에 얹어서 건조실에 넣어 열풍으로 건조시키는 방법이다. 열풍 건조는 식품의 종류나 상태에 따라서 열풍의 온도, 풍속, 풍향 등을 알맞게 조절해야 한다. 신속하고 균일하게 건조가 이루어져 경제적이지만 수분 손실로 인한 수축 현상, 빠르게 건조되는 과정에서 흔히 나타나는 표면 경화 현상, 건조물의 복원성이 낮은 점, 열로 인한 갈색화 반응으로 색상과 조직감, 맛 및 영양가 저하 등의 문제점이 일어날 수 있음에 유의해야 한다.

동결 건조는 식품 중 수분을 동결시키고 저온, 저압 상태에서 얼음을 승화시켜 건조하는 방법이다. 동결 건조는 물이 기압에 따라서 그 끓는점이 달라진다는 원리에 착안하여 만들어진 건조 식품 제조 기법이다. 만약 1 기압보다 훨씬 낮은 진공에 가까운 상태가 된다면 물의 끓는점은 영하 40℃ 아래까지 떨어지게 된다. 이 원리를 응용해 동결건조기는 원료가 들어간 건조실의 내부를 감압 상태(외부보다 기압이 낮은 상태)로 유지시키는데, 이러한 감압 상태에서 원료 속의 수분은 저온 하에서 얼음의 형태로 존재하다가 승화한다. 동결 건조의 장점은 무엇보다 원료의 원형을 최대한 유지한 채로 수분을 확실하게 제거시키기 때문에 본래의 모양, 맛, 향, 색, 영양소 등을 최대한 살릴 수 있다는 것이다. 또한 동결건조된 원료는 다공질 형태가 되기 때문에 물만 가하면 약 2 ~ 3 분 내에 신속하게 원래의 형태로 복원된다. 동결 건조는 다른 건조 기법과는 다르게 수분 함량이 5 % 이하로 유지되기 때문에 보존성 향상과 함께 보관 및 운반도 편리해진다. 반면, 저온에서 건조가 행해지므로 건조 속도가 매우 느려 건조시간이 길어지며 운영비, 설비비가 비싸므로 동결 건조 제품 가격이 다른 건조법에 의한 것보다 비싸다는 단점이 있다.

냉풍 건조는 저온에서 건조를 하기 때문에 열에 의한 성분의 파괴가 적고, 기후에 영향을 받지 않으며 광화학 반응에 의한 변색을 방지할 수 있다. 또한 최종 수분 함량을 조절할 수 있고, 천일 건조에 비해 건조시간이 짧아져 비용을 절감할 수 있다는 장점이 있으나, 건조 기간이 길다는 단점이 있다.

일반적으로 수분이나 저급 휘발성 물질은 기체상에서 포화될 때까지 휘발되는데 천일 건조(햇빛 건조, 그늘 건조), 송풍 건조, 열풍 건조, 동결 건조 등의 건조 방법을 이용하여 휘발을 가속화할 수 있을 것으로 예상하였다.

이에 본 발명에서는 다양한 방식 및 조건으로 은행 외과피에 건조 처리를 하고, 그에 따른 부티르산의 함량 변화를 측정한 결과, 은행 외과피에 존재하는 부티르산 함량이 크게 감소함을 발견하였다.

하기의 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명의 내용을 구체화하기 위한 것일 뿐 실시예에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.

[실시예]

시료의 준비

본 실시예에서 사용된 은행은 2011년 10월 말에서 11월 초에 두성은행영농조합에서 수확한 것으로, 노랗게 잘 익은 상태의 열매를 사용하였다. 은행 외과피는 종실부를 제거한 후 2절하여 사용하였다.

건조 처리

은행 외과피는 총 9 가지의 서로 다른 조건으로 건조를 진행하였다. 건조 전의 은행 외과피의 수분 함량은 약 70 %였다. 수분 함량은 반건조 조건인 55 % 이하로 낮추기 위해, 건조된 시료의 수분 함량이 45 % 내지 50 %가 되도록 실시하였다.

열풍 건조는 건조 온도에 따른 건조 시간의 차이 등을 고려하여 예비 실험을 통해 최종산물의 수분 함량이 45 % 내지 50 %가 되는 조건인 60℃에서 10 시간(실시예 1), 70℃에서 8 시간(실시예 2), 80℃에서 6 시간(실시예 3), 90℃에서 5 시간(실시예 4) 및 100℃에서 4 시간(실시예 5)의 5 가지 조건에서 수행하였다.

햇빛 건조는 지열의 영향을 최소화하기 위하여 30 cm 이상의 높이의 선반 위에 얹어 햇빛이 잘 드는 곳에서 주간에만 2 일간 건조를 실시하였다(실시예 6).

송풍 건조는 실온에서 바람을 1 일간 송풍하여 실시하였다(실시예 7).

그늘 건조는 햇빛 건조와 같은 조건으로 햇빛이 들지 않는 그늘에서 주간에만 3 일간 건조를 실시하였다(실시예 8).

동결 건조는 은행 외과피를 초저온 냉동기(deep freezer)에서 동결시킨 뒤, 동결건조기에서 저온으로 2 일간 실시하였다(실시예 9).

이상의 건조 방법과 조건을 하기 표 1에 나타내었다.

건조 처리 후의 수분 함량을 하기 표 2에 나타내었고, 건조 후의 은행 외과피의 외관을 도 1에 나타내었다.

각각의 건조 방법별로 예비 실험을 통하여 수분 함량이 약 45 % 내지 50 %가 되는 시점까지 처리 시간을 결정하였고, 처리 시간별 실제 시료의 수분 함량은 60℃에서 10 시간 처리했을 때 50.95 %(실시예 1), 70℃에서 8 시간 처리시 46.44 %(실시예 2), 80℃에서 6 시간 처리시 46.64 %(실시예 3), 90℃에서 5 시간 처리시 49.34 %(실시예 4), 100℃에서 4 시간 처리시 51.32 %(실시예 5)였다. 열풍건조기의 온도를 올릴수록 단기간에 은행 외과피를 건조할 수 있었으며, 온도가 높아질수록 색의 변화가 크게 나타남을 확인할 수 있었다(도 1).

햇빛 건조 2 일 후 50.83 %(실시예 6), 송풍 건조 1 일 후 51.41 %(실시예 7), 그늘 건조 3 일 후 51.47 %(실시예 8)였다. 동결 건조의 경우 수분이 거의 없을 때까지 동결건조기에서 동결을 2 일간 실시하였고, 그 결과 수분 함량이 3.21 % 이었다(실시예 9).

부티르산 함량 분석

유기산을 분석하기 위하여, 은행 외과피를 마쇄하였다. 이 마쇄물을 10 g 취하여 HPLC용 물에 1:9 (w:v)의 비율로 혼합하고, 균질기로 5 분간 분쇄한 후에 4,000 rpm, 4℃, 10 분간 원심분리기로 분리하였다. 분리된 상등액 2 mL을 0.20 ㎛ PVDF 시린지 필터(Whatman사 제조)로 여과한 후에 분석에 이용하였다. HPLC 분석 조건은 하기 표 3과 같고 표준 물질로는 부티르산(Sigma-aldrich사 제조)을 사용하였다.

표준 물질을 희석하여 분석한 결과 값을 이용하여 표준검량곡선을 작성하였다(도 2). 도 2의 표준검량곡선에 대입하여 시료별 부티르산의 함량 변화를 확인하여 하기 표 4 및 도 3에 나타내었다.

건조 조건을 달리한 모든 실시예에서 건조 처리를 하지 않은 대조구에 비해 낮은 함량의 부티르산이 포함되어 있음을 확인하였다.

동결 건조 처리한 실시예 9의 경우에는 대조구에 비해 약 30%의 부티르산 함량을 갖고 있고, 동일 수분량으로 환산하면 대조구의 수분 함량이 67.04%가 높으므로 하기 수식과 같이 약 3.4 배(실제 무게 대비 10.4 배) 정도의 부티르산 함량 감소를 나타낸 것이다.

* 12,795 ppm × [실시예 9의 동결 건조물 무게(29.75 + 3.21) / 대조구로 환원한 무게(29.75 + 3.21 + 67.04)] = 약 4,200 ppm

Claims (4)

1. 은행 외과피를 열풍 건조, 햇빛 건조, 송풍 건조 또는 동결 건조하여 은행 외과피의 혐오취를 저감시키는 방법으로서, 열풍 건조, 햇빛 건조 및 송풍 건조시 건조된 은행 외과피의 수분 함량이 45 내지 52%이며, 동결 건조시 은행 외과피의 수분 함량이 3 내지 4%인, 방법.
2. 삭제
3. 은행 외과피를 열풍 건조, 햇빛 건조, 송풍 건조 또는 동결 건조하여 은행 외과피 중 부티르산 함량을 감소시키는 방법으로서, 열풍 건조, 햇빛 건조 및 송풍 건조시 건조된 은행 외과피의 수분 함량이 45 내지 52%이며, 동결 건조시 은행 외과피의 수분 함량이 3 내지 4%인, 방법.
4. 삭제

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