KR101674172B1 - 기능성 자염의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기능성 자염의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 미네랄의 함량을 증대시킨 건강에 유용한 기능성 자염의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 기능성 자염의 제조방법은 소금을 물에 녹여 염수를 얻는 용해단계와, 함초, 톳, 다시마를 혼합한 혼합물로부터 혼합추출물을 추출하는 추출단계와, 염수에 상기 혼합추출물을 첨가하는 첨가단계와, 혼합추출물이 첨가된 염수를 끓여서 소금결정을 수득하는 가열단계를 포함한다.

Description

기능성 자염의 제조방법 {manufacturing method of boiled salt}

본 발명은 기능성 자염의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 미네랄의 함량을 증대시킨 건강에 유용한 기능성 자염의 제조방법에 관한 것이다.

자염(煮鹽)은 삼국시대부터 생산하던 우리나라의 전통소금이다. 서해안과 남해안 갯벌에서 생산한 자염의 제조방식은 지역마다 다소 차이가 있지만 해수가 증발하여 염분이 농축된 갯벌함토를 만들고 그 함토에 바닷물을 투과시켜 염도를 높인 함수를 가마에서 끓여 석출시켜 제조된다.

자염은 염도가 낮으며 특히 갯벌에 함유된 각종 미네랄이 바닷물이 함토를 투과할 때 용출되어 함수에 용해되어 있다가 소금과 함께 결정되기 때문에 천일염보다 더 많은 미네랄 성분을 함유한다.

그러나, 자염(煮鹽)의 제조 방법은 1907년경 우리나라에 도입된 천일제염법에 비하여 연료비 및 인건비가 높아서 자염의 생산량은 최근까지 거의 없다시피 하였다. 다만, 최근의 웰빙 트렌드에 맞추어 천일염보다는 자염의 효능이 알려지기 시작하면서 자염의 제조가 조금씩 이루어지고 있다.

최근에는 제조과정에서 기능성 물질을 첨가하여 기능성을 높인 자염이 개발되고 있다.

대한민국 등록 특허 제 10-1360960호에 천마자염의 제조방법이 개시되어 있고, 대한민국 등록특허 제 10-1223809호에 조릿대, 연잎, 녹차, 갈대잎, 뽕잎, 울금, 홍삼을 첨가하는 기능성 자염 제조방법이 개시되어 있다.

한편, 미네랄은 주로 무기질의 광물질을 말하며 어떤 동물이나 식물에서 자연적으로 생성되기도 하는데, 인간, 동물, 식물의 필수적인 영양소로서, 사람신체의 약4%가 미네랄로 구성되어 있다고 알려져 있다. 미네랄은 하루 필요량 100mg이상의 다량 미네랄, 하루 필요량 100mg이하의 미량 미네랄로 나눌 수 있으며 이런 미네랄은 물, 토양, 식물과 동물에서 찾을 수 있다.

미네랄의 대표적인 공급원이라 할 수 있는 해초류는 육상식물보다 다종 다량의 무기질이 함유되어 있으며 특히 해초류는 바닷물에 포함되어 있는 여럿 미네랄 중에 특정원소를 선택해서 축척하는 성질이 있기 때문에 성장 및 생명유지에 필요한 미네랄이 풍부하다.

1. 대한민국 등록 특허 제 10-1360960호: 천마자염의 제조방법 2. 대한민국 등록특허 제 10-1223809호: 기능성 자염 제조방법

본 발명은 해초류와 함초를 활용하여 칼슘, 칼륨, 마그네슘과 같은 미네랄의 함량을 크게 높일 수 있어 건강에 유용한 기능성 자염의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기능성 자염의 제조방법은 소금을 물에 녹여 염수를 얻는 용해단계와; 함초, 톳, 다시마를 혼합한 혼합물로부터 혼합추출물을 추출하는 추출단계와; 상기 염수에 상기 혼합추출물을 첨가하는 첨가단계와; 상기 혼합추출물이 첨가된 염수를 끓여서 소금결정을 수득하는 가열단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 가열단계에서 수득한 소금결정은 칼륨과 칼슘, 마그네슘의 함량이 4000 내지 7000ppm으로 향상된 것을 특징으로 한다.

상기 첨가단계는 상기 염수 100중량부에 대하여 상기 혼합추출물 5 내지 20중량부를 첨가한 후 95 내지 105℃에서 함수량 45중량%까지 1차로 농축한 다음 95 내지 105℃에서 함수량 20중량%까지 2차로 농축하는 것을 특징으로 한다.

상기 용해단계 완료 후 바다에서 채취한 개펄을 상기 염수에 첨가하여 교반한 다음 항아리에서 숙성시키는 숙성단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 가열단계 완료 후 상기 소금 결정을 원심탈수기에 투입하여 탈수한 다음 청미래덩굴 추출물을 분무한 후 열풍을 가해 건조시키는 건조단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 다시마, 톳의 해초류와 함초를 이용하여 칼슘, 칼륨, 마그네슘과 같은 미네랄의 함량을 크게 높일 수 있어 건강에 유용한 기능성 자염을 제공할 수 있다.

이와 같이 제조된 기능성 자염은 함초와 해초류의 유용성분을 함유하며, 쓴맛이 적고 단맛이 강하여 관능감을 향상시킬 수 있다.

또한, 염수와 개펄을 혼합하여 숙성시켜 자염을 제조하는 경우 염수에 함유된 불순물을 침전시켜 효과적으로 제거할 수 있으며, 자염의 미네랄 함량을 더욱 증대시킬 수 있다.

도 1은 톳 추출물, 다시마 추출물, 함초 추출물, 혼합 추출물에 대한 미네랄 분석 결과를 나타낸 그래프이고,
도 2는 개발자염의 표면을 관찰한 현미경 사진이고,
도 3은 일반자염의 표면을 관찰한 현미경 사진이고,
도 4는 개발자염, 톳 자염, 다시마 자염, 함초자염, 일반자염에 대한 미네랄 분석 결과를 나타낸 그래프이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 기능성 자염의 제조방법에 대하여 구체적으로 설명한다.

본 발명에 의해 제조된 기능성 자염은 쓴맛이 적고 단맛이 강하며, 미네랄의 함량이 높은 것이 특징이다. 특히, 미네랄 중 칼륨과 칼슘, 마그네슘은 함량이 4000 내지 7000ppm으로 통상적인 자염에 비해 2 내지 3배 이상이 더 높다.

기능성 자염의 제조방법에 대하여 단계별로 상세하게 살펴본다.

1. 용해단계

먼저, 소금을 물에 녹여 염수를 얻는 용해단계를 수행한다.

물에 녹일 소금의 종류로 특별히 제한이 없다. 천일염, 자염, 정제염, 암염 등 식용가능한 모든 소금이 재료로 사용될 수 있다. 바람직하게는 국내 서해안 염전에서 채취한 천일염을 사용하는 것이다.

소금은 물에 녹여 염도 20 내지 30%의 염수를 준비한다. 염도 20 내지 30%의 염수가 자염을 만들기에 적절하다. 여기서 염도는 염수의 중량에 대해 녹은 소금의 중량을 백분율로 표시한 값이다.

2. 추출단계

다음으로, 염수에 첨가할 혼합추출물을 추출한다.

혼합추출물의 일 예로 함초와 해초류를 혼합한 혼합물로부터 추출한다.

함초(Salicornia herbacea)는 우리나라 서해안 개펄에 자라는 한해살이 풀로서 주성분은 효소와 미네랄로서 칼슘, 마그네슘, 칼륨, 철, 인, 망간, 아연, 요오드, 구리, 니켈, 크롬, 코발트, 바나듐, 나트륨, 염소, 우론산 및 천연섬유질을 다량 함유하고 있다. 이외에도 아미노산(amino acid)으로 글루타민산, 아스파틱산, 티로신, 리신, 타우린, 베타인, 콜린 및 프롤린을 다량 함유하고 있다. 특히, 함초는 염전이나 갯펄 등의 내륙에서 자생하면서 바닷물이나 개벌 속에 녹아 있는 염분을 비롯하여 여러 성분들을 흡수하며 자라는 염생식물로서, 미역이나 다시마와 같은 해초류와 달리 햇볕과 대기를 직접 쐬며 광합성을 통해 나쁜 성분들을 걸러내고 자신의 생육을 위해 좋은 성분만을 간직하는 특성을 지니고 있다.

해초류로 톳과 다시마를 이용할 수 있다.

톳은 갈조식물 모자반과의 바닷말로서 조간대 하부에 서식하며 유성세대만 존재하는 다년생 해초류이다. 맛이 좋아 식용으로 이용되며 특히 칼슘과 철분을 풍부하게 함유하고 있다.

다시마는 칼슘, 요오드, 아연 등의 무기질이 풍부하고, 알긴산(alginic acid), 후코이단(fucoidan) 및 라미나란(laminaran) 등과 같은 식이섬유가 풍부하게 함유되어 있다. 또한, 다시마는 특유의 감칠맛에 의해 자염의 맛을 증진시킨다.

이와 같이 본 발명은 자염의 미네랄의 함량을 증대시키기 위한 식물로서 함초와, 톳, 다시마를 이용한다. 해초류인 톳과 다시마는 칼륨과 마그네슘의 함량이 상대적으로 높고, 함초는 칼슘의 함량이 상대적으로 높아 세가지 식물을 혼합할 경우 향상된 시너지 효과를 발휘할 수 있다.

함초, 톳, 다시마는 일정한 비율로 혼합하여 혼합물을 준비한다. 바람직하게 말린 함초, 말린 톳, 말린 다시마를 잘게 분쇄한 상태에서 혼합한다. 혼합비율은 적절히 조절될 수 있으며, 일 예로 세가지 식물을 동일한 중량비율로 혼합할 수 있다.

혼합추출물은 다양한 방법으로 추출이 가능하다. 가령, 혼합물에 추출용매를 가하여 추출할 수 있다. 일 예로 혼합물에 대하여 추출용매를 중량비로 2 내지 20배를 가한 후 10 내지 150℃에서 1 내지 24시간 동안 열수추출, 냉침 또는 온침 추출할 수 있다. 또한, 환류냉각추출, 초음파 추출방법, 초임계 유체 추출방법 등을 이용할 수 있다. 또한, 상술한 추출방법뿐만 아니라, 통상적인 정제 과정을 거친 추출물도 포함한다.

추출용매로 물, 탄소수 1 내지 4의 저급 알코올, 다가 알코올 또는 이들의 혼합물로부터 선택된 적어도 어느 하나를 이용할 수 있다. 탄소수 1 내지 4의 저급 알코올로 메탄올, 에탄올 등을 이용할 수 있고, 다가 알코올로 부틸렌글리콜 및 프로필렌글리콜, 펜틸렌글리콜 등을 이용할 수 있다. 그리고 혼합물로는 물 및 저급 알코올의 혼합물, 물 및 다가 알코올의 혼합물, 저급 알코올 및 다가 알코올의 혼합물, 또는 물 및 저급알코올 및 다가 알코올의 혼합물을 이용할 수 있다.

3.첨가단계

혼합추출물이 준비되면 염수에 첨가한다. 가령, 염수 100중량부에 대하여 혼합추출물 5 내지 20중량부를 첨가할 수 있다.

염수에 혼합추출물을 첨가한 후 교반하여 균일하게 혼합되도록 한다.

염수에 혼합추출물을 첨가한 후 후술할 가열단계를 바로 수행할 수 있지만, 바람직하게는 농축과정을 수행한 후 가열단계를 수행한다.

농축의 일 예로 혼합추출물이 첨가된 염수를 95 내지 105℃에서 함수량 45중량%까지 1차로 농축한 다음 95 내지 105℃에서 함수량 20중량%까지 2차로 농축한다. 이와 같이 농축하여 염수의 염도는 높이면 후술할 가열단계에서 소금결정을 빨리 얻을 수 있다.

4. 가열단계

혼합추출물이 첨가된 염수를 가열증발시켜 소금결정을 수득한다.

가열단계의 일 예로 혼합추출물이 첨가된 염수를 가마솥에 넣고 100 내지 150℃로 5 내지 20시간 동안 끓이면서 수분을 증발시켜 소금을 결정화시킨다. 결정화된 소금이 본 발명의 자염이다. 가열과정 동안 상부에 형성된 거품은 지속적으로 걷어낸다.

이와 같이 제조된 자염은 함초와 해초류의 유용성분을 함유하며, 특히 칼륨과 칼슘, 마그네슘의 함량이 높은 기능성을 제공한다. 또한, 자염은 쓴맛이 적고 단맛이 강하여 관능감을 향상시킨다.

한편, 본 발명의 다른 실시 예로 용해단계 완료 후 숙성단계를 더 수행할 수 있다. 가령, 소금을 녹인 염수에 개펄을 첨가하여 교반한 다음 항아리에서 숙성시키는 것이다.

개펄은 오염되지 않은 청정한 해안에 위치한 바다에서 채취한 것을 이용한다. 염수 100중량부에 대하여 개펄 2 내지 10중량부를 첨가하여 골고루 교반한 다음 항아리에 투입하여 숙성시킨다. 숙성온도는 20 내지 30℃, 숙성기간은 7일 내지 100일 정도가 적절하다. 이러한 숙성과정을 통해 개펄이 함유된 미네랄이 염수로 용출되고, 염수에 함유된 불순물은 개펄에 흡착되어 항아리 바닥에 개펄과 함께 침전된다.

숙성 후 바닥에 쌓인 침전물을 제외한 상층부의 맑은 염수만 분리한다. 분리한 염수를 체나 여과지를 이용하여 여과하는 공정을 더 수행할 수 있다. 분리된 염수는 상술한 첨가단계와 가열단계를 거쳐 자염으로 제조한다.

본 발명의 또 다른 실시 예로 가열단계에서 수득한 소금 결정을 원심탈수기에 투입하여 탈수한 다음 청미래덩굴 추출물을 분무한 후 열풍을 가해 건조시키는 건조단계를 더 수행할 수 있다.

가열단계에서 수득한 소금 결정에 남아있는 수분을 빠른 시간에 효과적으로 제거하기 위해 회전식 원심탈수기에 소금 결정을 투입한 후 1000 내지 2000rpm으로 2 내지 10분 동안 회전시킨다.

수분이 제거된 소금 결정을 교반기에 투입하여 교반하면서 액상의 청미래덩굴 추출물을 분무한다.

청미래덩굴(Smilax china L.)은 백합과의 낙엽덩굴식물로 뿌리 줄기는 굵고 딱딱하며 꾸불꾸불 옆으로 길게 뻗어간다. 줄기는 마디마다 굽으면서 2m 내외로 자라고 갈고리 같은 가시가 있다. 잎은 어긋나고 원형 또는 넓은 타원형이며 두껍고 윤기가 난다. 어린 순은 나물로 먹고, 열매는 맹감, 명감 또는 망개라고 하는데 식용한다. 뿌리는 이뇨, 해독, 거풍 등의 효능이 있어 관절염, 요통, 종기 등에 사용하는 것으로 알려져 있다.

본 발명에서 청미래덩굴은 다양한 기관 및 부분(예: 잎, 꽃, 뿌리, 줄기, 가지,껍질 및 종자 등)중 일부를 이용하거나 이를 모두 포함하는 전초를 이용할 수 있다. 청미래덩굴 추출물은 상술한 혼합추출물의 추출방법과 동일하게 적용할 수 있다. 구체적으로, 청미래덩굴에 대하여 물을 중량비로 2 내지 20배를 가한 후 10 내지 150℃에서 1 내지 24시간 동안 열수추출, 냉침 또는 온침 추출하여 여과한 다음 액상의 추출물을 얻을 수 있다.

청미래덩굴 추출물을 소금 결정에 분무하면 청미래덩굴 추출물이 소금 결정에 침투한다. 분무 후 소금 결정을 교반기에서 꺼낸 후 열풍을 가해 건조시킨다. 가령, 60 내지 80℃의 열풍을 1 내지 3시간 정도 가해 소금 결정에 남아있는 수분을 최종적으로 제거한다.

이와 같이 제조된 자염은 내부에 청미래덩굴 추출물의 유용성분이 침투되어 항균 및 항산화 효과를 높일 수 있다.

이하, 실시 예를 통하여 본 발명에 대해 설명하고자 한다. 다만, 하기의 실시 예는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위를 하기의 실시 예로 한정하는 것은 아니다.

(실시예)

1. 추출실험

건조 함초, 건조 다시마, 건조 톳을 분쇄기로 잘게 분쇄하여 시료로 이용하였다. 시료는 총 4종류로 준비하였다. 함초 시료, 다시마 시료, 톳 시료, 함초와 다시마 및 톳을 동일 중량비로 혼합한 시료로 준비하였다. 각 시료는 30g을 정량하여 추출하였다.

각 시료를 비커에 넣고 증류수 200ml를 넣은 후에 85℃±3℃ 에 맞추어 2시간 동안 추출한 후에 식혀서 거름종이로 여과하여 액상의 추출물을 각각 수득하였다.

각 추출물에 대하여 ICP분석법으로 미네랄 분석을 실시하여 그 결과를 도 1에 나타내었다.

도 1을 참조하면, 칼륨의 함량은 톳 추출물 12,860ppm, 다시마 추출물 5,340ppm, 함초 추출물 3,964ppm으로 나타났으며, 톳 추출물이 다시마 추출물 및 함초 추출물에 비해 칼륨 함량이 약 2배 이상 높게 나타났다. 칼슘의 함량은 톳 추출물 9,440ppm, 다시마 추출물 8,660ppm, 함초 추출물 7,480ppm으로 나타났으며, 칼슘의 함량은 3종 모두 큰 차이를 보이지 않았다. 마그네슘의 함량은 톳 추출물 1,664ppm, 다시마 추출물 16,282ppm, 함초 추출물 11,760ppm으로 나타났으며, 상대적으로 톳 추출물에 비해 다시마 추출물 및 함초 추출물이 6~10배 정도 높게 분석되었다.

그리고 함초와 다시마, 톳을 혼합하여 추출한 혼합추출물의 경우 1종의 식물에서 추출한 미네랄 함유량에 비해 훨씬 더 높은 미네랄 함유량을 나타내었다. 따라서 함초와 다시마, 톳을 혼합하여 이용하는 것이 미네랄을 보완하여 미네랄 함유량을 높인 기능성 소금을 만들 수 있을 것으로 기대된다.

도 1의 그래프에서 'MIX'는 혼합추출물을 의미한다.

2. 자염의 제조

천일염을 물에 녹여 염도 25%의 염수를 준비하였다. 그리고 염수 100중량부에 대하여 혼합추출물 12중량부를 첨가하여 혼합하였다. 혼합추출물은 상술한 실험에서 언급한 함초와 다시마, 톳을 혼합한 시료로부터 추출한 것을 의미한다.

혼합추출물이 첨가된 염수는 100℃±3℃에서 함수량 약 45중량%까지 1차로 농축한 다음 100℃±3℃에서 함수량 20중량%까지 2차로 농축하였다. 그리고 농축된 염수를 가마솥에 넣고 120℃로 끓이면서 수분을 증발시켜 자염(이하, 개발자염)을 제조하였다.

그리고 개발자염과 비교하기 위하여 혼합추출물을 첨가하지 않은 염수를 끓여서 자염(이하, 일반자염)을 제조하였다.

제조된 자염은 수분이 남아 있기 때문에 오븐을 이용하여 80℃에서 48시간 동안 충분히 건조를 시켜주었다.

4. 자염의 표면 관찰

현미경을 이용하여 개발자염의 표면과 일반자염의 표면을 확인해 보았다.

도 2를 참조하면, 개발자염의 표면 색깔과 일반자염의 표면 색깔의 차이를 확인할 수 있었다. 개발자염은 3종의 식물에서 추출한 혼합추출물의 색상인 연한 노란색과 비슷한 색상을 나타내는데 이는 3종의 식물에서 추출된 다량의 미네랄 성분들이 소금의 결정에 포함되었기 때문이라 판단된다. 반면 일반자염은 백색의 색상을 띄고 있었다. 자염의 결정 모양에서는 개발자염과 일반자염 간의 특이점은 발견하지 못했다.

5. 자염의 미네랄 분석

개발자염과 일반자염의 미네랄 함량의 차이를 비교하기 위하여 미네랄 함량(단위 ppm)을 분석하였다. 이와 함께 함초, 다시마, 톳 각각으로부터 추출한 각 추출물을 염수에 첨가하여 끓여서 제조한 3종류의 자염을 함께 분석하였다. 함초 추출물을 첨가하여 제조한 자염을 함초자염이라 하고, 톳 추출물을 첨가하여 제조한 자염을 톳 자염이라 하고, 다시마 추출물을 첨가하여 제조한 자염을 다시마 자염이라 한다.

도 4를 참조하면, 일반자염과 함초 자염, 톳 자염, 다시마 자염의 미네랄 함유량을 비교시 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 반면에 개발자염의 경우 미네랄 함유량이 일반자염보다 월등히 높았고, 함초, 톳, 다시마 단독의 추출물을 이용한 자염과 비교하였을 때도 미네랄 함량이 훨씬 더 높은 것으로 나타났다. 이러한 결과를 통해 함초, 톳, 다시마 각각을 단독으로 이용하는 경우 미네랄 함량의 증대 효과는 크게 없으나 함초, 톳, 다시마의 3종 식물을 함께 혼합하여 이용하는 경우 미네랄 함량의 증대 효과가 우수한 것을 알 수 있다. 이는 함초, 톳, 다시마의 3종 식물이 혼합하여 향상된 시너지 효과에 의한 것으로 보인다.

도 4의 그래프에서 일반소금은 일반자염을 의미하고, 개발품은 개발자염을 의미한다.

이상, 본 발명은 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (5)

1. 천일염을 물에 녹여 염도 25%의 염수를 얻는 용해단계와;
   건조 함초, 건조 톳, 건조 다시마를 분쇄기로 분쇄한 후 동일 중량비로 혼합한 혼합물에 증류수를 가해 82 내지 88℃에서 2시간 동안 추출한 후에 여과하여 혼합추출물을 수득하는 추출단계와;
   상기 염수 100중량부에 대하여 상기 혼합추출물 12중량부를 첨가한 후 95 내지 105℃에서 함수량 45중량%까지 1차로 농축한 다음 95 내지 105℃에서 함수량 20중량%까지 2차로 농축하는 첨가단계와;
   상기 혼합추출물이 첨가되어 농축된 염수를 가마솥에 넣고 120℃로 끓여서 소금결정을 수득하는 가열단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 자염의 제조방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 가열단계에서 수득한 소금결정은 칼륨과 칼슘, 마그네슘의 함량이 4000 내지 7000ppm으로 향상된 것을 특징으로 하는 기능성 자염의 제조방법.
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서, 상기 용해단계 완료 후 바다에서 채취한 개펄을 상기 염수에 첨가하여 교반한 다음 항아리에서 숙성시키는 숙성단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 자염의 제조방법.
5. 제 1항에 있어서, 상기 가열단계 완료 후 상기 소금 결정을 원심탈수기에 투입하여 탈수한 다음 청미래덩굴 추출물을 분무한 후 열풍을 가해 건조시키는 건조단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 자염의 제조방법.
   
   

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