KR101761605B1 - 산 용매와 초음파를 이용한 유색감자 추출물의 제조방법 및 상기 추출물의 살균방법 - Google Patents
산 용매와 초음파를 이용한 유색감자 추출물의 제조방법 및 상기 추출물의 살균방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 명세서에는 산 용매와 초음파를 이용한 안토시아닌 함량이 증진된 유색감자 추출물의 제조방법과 상기 추출물의 살균방법 및 상기 유색감자 추출물을 포함하는 식품 조성물이 개시된다. 상기 유색감자 추출물의 제조방법은 산 용매로 과일산과 물의 혼합용매를 이용하여 추출 시 안토시아닌의 손실율을 최소화하고, 저온에서 살균 처리함으로써 색도 및 안토시아닌 파괴를 억제하여 고품질의 음료 제조가 가능하다.
Description
본 명세서에는 산 용매와 초음파를 이용한 안토시아닌 함량이 증진된 유색감자 추출물의 제조방법과 상기 추출물의 살균방법 및 상기 유색감자 추출물을 포함하는 식품 조성물이 개시된다.
안토시아닌(Anthocyanin)은 식물의 꽃, 과실, 줄기, 잎 등에 폭넓게 함유되어 있는 적색, 자색, 청색을 나타내는 수용성 플라보노이드(flavonoid) 색소이다. 이러한 안토시아닌은 천연색소로서의 기능 외에도 항산화, 콜레스테롤저하, 시력개선효과, 혈관보호기능, 동맥경화, 심장병예방, 항궤양기능, 항암, 항염증, 당뇨억제, 자외선으로부터의 보호능 등 다양한 생리활성을 나타내어 건강식품이나 의약품에도 적극 활용되고 있다.
한편, 덩이줄기 내부에 적색 또는 보라색 안토시아닌 색소를 함유하는 유색감자는 고유의 색깔과 독특한 맛을 함유하고 있을 뿐만 아니라 샐러드나 튀김용으로 사용할 경우 요리 후에도 그 색상을 유지하여 유색감자에 대한 소비자의 요구도가 증대되고 있다. 그러나, 유색감자에 함유된 안토시아닌 색소는 추출 과정에서 열에 의해 쉽게 파괴되는 문제가 있다. 또한, 감자와 같은 구근류는 토착 미생물로 인하여 미생물에 대한 안정성을 확보할 필요가 있다. 따라서, 추출 이후에도 안토시아닌의 파괴 속도, 색도를 만족시키면서 미생물에 대한 안정성이 확보되는 최적의 살균 공정의 확립이 필요하다.
일 측면에서, 본 명세서는 유색감자를 추출하는 과정에서 파괴되는 안토시아닌의 손실율을 최소화할 수 있는 유색감자 추출물을 제조하는 방법 및 상기 유색감자 추출물을 포함하는 식품 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
다른 측면에서, 본 명세서는 유색감자 추출물을 살균하는 과정에서 파괴되는 안토시아닌의 손실율을 최소화할 수 있는 유색감자 추출물을 살균하는 방법 및 상기 유색감자 추출물을 포함하는 식품 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
일 측면에서, 본 명세서에 개시된 기술은 유색감자에 산 용매를 가하여 유색감자 추출물을 제조하는 단계를 포함하고, 상기 유색감자 추출물은 추출 전의 원재료 유색감자를 기준으로 안토시아닌의 추출 수율이 50 내지 90 중량%인, 안토시아닌 함량이 증진된 유색감자 추출물의 제조방법을 제공한다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 유색감자는 자영감자 또는 홍영감자일 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 산 용매는 글라이콜릭애씨드(glycolic acid), 락틱애씨드(lactic acid), 시트릭애씨드(citric acid), 말릭애씨드(malic acid) 및 타타릭애씨드(tartaric acid)으로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상의 과일산을 포함하는 것일 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 산 용매는 용매 전체 중량을 기준으로 과일산을 농도 0.3 내지 0.5 중량%로 포함하는 것일 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 유색감자 추출물은 유색감자에 산 용매를 가하여 초음파 추출법으로 추출하는 단계를 포함하여 제조되는 것일 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 유색감자 추출물은 산 용매를 가하여 55 내지 75 ℃에서 추출하는 단계를 포함하여 제조되는 것일 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 유색감자 추출물은 73 내지 78 ℃에서 살균 처리가 된 것일 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 살균 처리가 된 유색감자 추출물은 살균 전 대비 살균 후의 안토시아닌 함량의 손실율이 12 중량% 이하일 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 안토시아닌은 말비딘(Malvidin)일 수 있다.
다른 측면에서, 본 명세서에 개시된 기술은 상기 제조방법에 의해 추출된 안토시아닌 함량이 증진된 유색감자 추출물을 포함하는 식품 조성물을 제공한다.
일 측면에서, 본 명세서에 개시된 기술은 유색감자를 추출하는 과정에서 파괴되는 안토시아닌의 손실율을 최소화할 수 있는 유색감자 추출물을 제조하는 방법 및 상기 유색감자 추출물을 포함하는 식품 조성물을 제공하는 효과가 있다.
다른 측면에서, 본 명세서에 개시된 기술은 유색감자 추출물을 살균하는 과정에서 파괴되는 안토시아닌의 손실율을 최소화할 수 있는 유색감자 추출물을 살균하는 방법 및 상기 유색감자 추출물을 포함하는 식품 조성물을 제공하는 효과가 있다.
도 1은 본 명세서의 일 실험예에 따른 자영에 산을 첨가하지 않은 단순 열수 추출로 추출한 추출물의 온도 및 시간에 따른 안토시아닌 수율을 나타낸다.
도 2는 본 명세서의 일 실험예에 따른 산 용매를 이용한 자영 추출물의 온도 및 시간에 따른 안토시아닌 수율을 나타낸다.
도 3은 본 명세서의 일 실험예에 따른 산 첨가량에 따른 자영 추출물의 안토시아닌 함량을 나타낸다.
도 4는 본 명세서의 일 실험에에 따른 산 첨가량에 따른 자영 추출물의 관능평가 결과를 나타낸다.
도 5는 본 명세서의 일 실험예에 따른 무선 센서 위치에서의 온도 변화를 확인하기 위한 실험 장치를 나타내는 사진이다.
도 6은 본 명세서의 일 실험예에 따른 93.6 ℃에서 살균 시 살균 시간에 따른 추출물의 외관 색도 변화를 나타내는 사진이다.
도 7은 본 명세서의 일 실험예에 따른 살균 시간에 따른 색도 변화를 나타낸다.
도 8은 본 명세서의 일 실험예에 따른 살균 시간에 따른 안토시아닌 함량 변화를 나타낸다.
도 9는 본 명세서의 일 실험예에 따른 추출 방법에 따른 자영 추출물의 안토시아닌 수율을 나타낸다.
도 2는 본 명세서의 일 실험예에 따른 산 용매를 이용한 자영 추출물의 온도 및 시간에 따른 안토시아닌 수율을 나타낸다.
도 3은 본 명세서의 일 실험예에 따른 산 첨가량에 따른 자영 추출물의 안토시아닌 함량을 나타낸다.
도 4는 본 명세서의 일 실험에에 따른 산 첨가량에 따른 자영 추출물의 관능평가 결과를 나타낸다.
도 5는 본 명세서의 일 실험예에 따른 무선 센서 위치에서의 온도 변화를 확인하기 위한 실험 장치를 나타내는 사진이다.
도 6은 본 명세서의 일 실험예에 따른 93.6 ℃에서 살균 시 살균 시간에 따른 추출물의 외관 색도 변화를 나타내는 사진이다.
도 7은 본 명세서의 일 실험예에 따른 살균 시간에 따른 색도 변화를 나타낸다.
도 8은 본 명세서의 일 실험예에 따른 살균 시간에 따른 안토시아닌 함량 변화를 나타낸다.
도 9는 본 명세서의 일 실험예에 따른 추출 방법에 따른 자영 추출물의 안토시아닌 수율을 나타낸다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
안토시아닌은 고온에서 추출할 경우 파괴가 일어나기 때문에 저온에서 추출하여야 하는데, 적절한 확산 속도를 갖는 온도인 60~70 ℃에서는 갈변 효소가 활성화되는 문제가 있다. 이에 본 명세서에 개시된 기술은 산을 첨가하여 추출물을 제조함으로써 고온으로 인한 안토시아닌의 파괴를 막으면서 저온에서 추출시에도 효소가 억제되어 안토시아닌을 추출 속도 및 수율 면에서 고효율로 추출할 수 있는 효과가 있다.
일 측면에서, 본 명세서에 개시된 기술은 유색감자에 산 용매를 가하여 유색감자 추출물을 제조하는 단계를 포함하고, 상기 유색감자 추출물은 추출 전의 원재료 유색감자를 기준으로 안토시아닌의 추출 수율이 50 내지 90 중량%인, 안토시아닌 함량이 증진된 유색감자 추출물의 제조방법을 제공한다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 유색감자 추출물은 산 용매를 가하여 추출함으로써, 안토시아닌의 추출 수율이 55 중량% 이상, 60 중량% 이상, 65 중량% 이상, 70 중량% 이상, 75 중량% 이상 또는 80 중량% 이상이면서 90 중량% 이하, 89 중량% 이하, 88 중량% 이하, 87 중량% 이하, 86 중량% 이하 또는 85 중량% 이하일 수 있다.
감자(Solanum tuberosum L.)는 가짓과(Solanaceae)에 속하는 다년생 식물로서, 현재 전 세계적으로 재배되고 있는 감자의 괴경색은 백색이나 연황색이 주종을 이루지만 괴경 색상 형성에 관여하는 유전자의 다양성에 의해 적색 및 보라색 등, 안토시아닌(anthocyanin) 색소를 함유하고 있는 다양한 색상의 유색감자도 존재한다.
본 명세서에서 "유색감자"는 색(color)이 있는 감자를 의미하는 것으로서, 흰색 또는 노란색 빛이 나는 일반감자와 대비되는 개념이다. 상기 유색감자의 색은 특별히 제한하지 않으며 다양한 색을 가질 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 유색감자는 자영감자(Solanum tuberosum L., 품종보호권 등록번호 제3435호) 또는 홍영감자(Solanum tuberosum L., 품종보호권 등록번호 제3433호)일 수 있다. 자영(Jayoung)과 홍영(Hongyoung)은 2007년 고령지농업연구소에서 육성한 감자의 품종이다. 자영은 괴경모양이 타원형이고 표피색과 육색이 진한 자주색이며, 홍영은 괴경모양이 원형 또는 타원형이고 표피색과 육색이 홍색이다. 두 품종 모두 안토시아닌 성분을 함유하고 있다.
본 명세서에서 "안토시아닌"은 유색감자에 존재하는 수용성 색소 배당체(glucoside)로서, 유색감자 세포액의 산성 농도, 색소 화합물의 화학적 구조, 여러 금속 이온들과의 결합상태에 의해 자색, 적색, 청색 등의 색상을 나타내는 식물성 천연 색소이다. 자영 내 존재하는 안토시아닌으로는 델피니딘(Delphinidin), 페오니딘(Peonidin), 페투니딘(Petunidin), 말비딘(Malvidin) 등이 있으나, 이에 제한되지 않는다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 안토시아닌은 말비딘(Malvidin)일 수 있다. 말비딘은 디메틸에스테르유도체로 당과 결합하여 배당체의 상태로 식물에 존재한다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 산 용매는 과일산과 물의 혼합용매일 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 산 용매는 글라이콜릭애씨드(glycolic acid), 락틱애씨드(lactic acid), 시트릭애씨드(citric acid), 말릭애씨드(malic acid) 및 타타릭애씨드(tartaric acid)으로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상의 과일산을 포함하는 것일 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 산 용매는 용매 전체 중량을 기준으로 과일산을 농도 0.3 내지 0.5 중량%로 포함함으로써, 우수한 관능적 특성을 갖는 유색감자 추출물의 제조가 가능하다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 유색감자 추출물은 초음파 진동에 의해 발생되는 에너지를 이용한 초음파 추출법으로 추출될 수 있다. 초음파가 수용성 용매 속에서 시료에 포함된 불용성 물질을 파괴할 수 있으며, 이때 발생되는 높은 국부온도로 인하여 주위에 위치하는 반응물 입자들의 운동에너지를 크게 하기 때문에 반응에 필요한 충분한 에너지를 얻게 되고, 초음파 에너지의 충격 효과로 높은 압력을 유도하여 시료에 함유된 물질과 용매의 혼합 효과를 높여 추출 효율을 증가시켜 주는 효과가 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 초음파 추출법은 30 내지 50 KHz의 초음파를 가하여 추출함으로써 안토시아닌의 추출 수율을 증대시켜 주는 효과가 있다. 이러한 측면에서, 상기 초음파 추출법은 30 내지 40 KHz, 또는 40 내지 50 KHz의 초음파를 가하여 추출할 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 초음파 추출법은 10 내지 100 분간 초음파를 가하여 추출할 수 있다. 다른 측면에서, 상기 초음파 추출법은 10분 이상, 20분 이상, 30분 이상, 40분 이상, 50분 이상 또는 60분 이상 초음파를 가하여 추출할 수 있으며, 및 90분 이하, 80분 이하, 70분 이하, 60분 이하, 50분 이하, 40분 이하 또는 30분 이하로 초음파를 가하여 추출할 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 유색감자 추출물은 산 용매를 가하여 55 내지 75 ℃에서 추출하는 단계를 포함하여 제조됨으로써, 안토시아닌의 파괴가 일어나지 않으면서 현저하게 높은 추출 수율을 갖는 유색감자 추출물을 얻을 수 있다. 이러한 측면에서, 상기 추출 온도는 56 ℃ 이상, 57 ℃ 이상, 58 ℃ 이상, 59 ℃ 이상 또는 60 ℃ 이상이면서, 70 ℃ 이하, 69 ℃ 이하, 68 ℃ 이하, 67 ℃ 이하, 66 ℃ 이하 또는 65 ℃ 이하일 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 추출하는 시간은 220분 내지 260분, 또는 230분 내지 250분일 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 유색감자 추출물은 73 내지 78 ℃, 또는 74 내지 77 ℃, 또는 74 내지 76 ℃에서 살균 처리가 된 것일 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 살균 처리하는 시간은 80분 내지 100분, 또는 85분 내지 95분, 또는 85분 내지 90분, 또는 90 내지 95분일 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 살균 처리가 된 유색감자 추출물은 살균 전 대비 살균 후의 안토시아닌 함량의 손실율이 12 중량% 이하, 또는 5 내지 12 중량%, 또는 7 내지 12 중량%, 또는 10 내지 12 중량%일 수 있다. 다른 일 구현예에서, 상기 살균 처리가 된 유색감자 추출물은 색차계에 의해 측정된 살균 전 대비 살균 후의 적색도(a)값의 감소율이 6% 이하, 또는 2% 내지 6%, 또는 4% 내지 6%일 수 있다.
다른 측면에서, 본 명세서에 개시된 기술은 식품 조성물로서, 상기 제조방법에 의해 추출된 안토시아닌 함량이 증진된 유색감자 추출물을 포함하는 식품 조성물을 제공한다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
실시예 1. 산 용매 및 추출 온도 변화에 따른 유색감자 추출물의 제조
유색감자 자영감자(Solanum tuberosum L., 품종보호권 등록번호 제3435호)를 가로, 세로, 높이가 3 mm인 정육면체 형태가 되도록 절단하여 샘플을 만들고 이를 10 g씩 나누어 담았다. 감자는 최대한 공기 중에 접촉하지 않도록 폴리에틸렌 백 내에서 보관하였으며, 자른 즉시 이용할 수 있도록 실험을 진행하였다.
이후, 증류수 100 ml를 계량하여 250 ml의 glass bottle에 넣고 추출 온도에서 예열하였다. 목표하는 온도에 도달한 glass bottle 내 100 ml의 증류수에 자영 샘플을 넣고 온도 별, 시간 별로 유색감자 추출물을 제조하였다.
추출 온도는 각각 60, 75, 90 ℃에서 수행하였으며, 60 ℃에서는 240 min, 75 ℃와 90 ℃에서는 180 min 동안 추출하였다. 또한, 증류수에 구연산을 첨가하였을 때의 추출 효율과 구연산을 첨가하지 않았을 때의 추출 효율을 비교하였다. 구연산은 추출액 내 2%의 농도로 첨가하여 pH 3의 조건에서 추출하였다. 추출은 3회 반복하여 경향을 확인하였다.
실시예 2. 산 용매 농도 변화에 따른 유색감자 추출물의 제조
상기 실시예 1과 동일하게 유색감자 추출물을 제조하되, 구연산을 0.3% 내지 2%로 농도를 달리하여 첨가하고, 60 ℃ 및 240 min의 추출 조건으로 유색감자 추출물을 제조하였다.
실시예 3. 살균 조건 변화에 따른 유색감자 추출물의 제조
상기 실시예 1에서 구연산을 첨가하고 60 ℃ 및 240 min의 추출 조건으로 제조된 유색감자 추출물을 하기 방법에 따라 살균 처리하였다.
일반적으로 음료에 많이 사용되는 알루미늄 캔에서의 살균 연구를 진행하였으며, 캔 외부에서 열수를 통한 열처리 시 열전달로 인한 캔 내부의 온도 변화를 확인하기 위하여 무선 온도 센서를 이용하여 온도가 가장 천천히 증가하는 냉점(cold point)울 측정하였다. 도 5에서 보는 바와 같이, 알루미늄 캔에 무선 온도 센서를 설치한 후 캔 내부에서 4개의 무선 센서 위치에서의 온도 변화를 확인한 결과, A 지점의 센서에 냉점이 존재함을 확인하였다. 냉점을 확인한 후 냉점을 살균의 기준으로 설정하여 열처리 시 안전한 수준의 처리 온도인 F-value(일정 온도에서 미생물을 100% 사멸시키는데 필요한 시간(분))를 설정 및 계산하였다.
Nath & Ranganna (1977, Journal of Food Science and Technology 12: 411-419)의 오렌지 주스 살균 연구에서 이용된 살균 온도 및 시간을 기준 F-value로 설정하여 실험을 수행하였으며, 93.6 ℃에서 1 min 설정 시 오렌지 주스의 미생물 안전성이 확보되는 것을 확인하였다. 이를 기준으로 더 낮은 온도인 70 ℃, 75 ℃를 설정하였으며, 이 이하의 온도를 이용할 경우 장시간의 살균 시간이 소요되어 경제적 효율이 감소되므로 배제하였다. 한편, 93.6 ℃, 70 ℃ 및 75 ℃에서의 같은 F-value에 도달하는 시간을 산출하였을 때의 시간은 각각 700초, 240분 및 90분이었으며, 이와 같은 조건을 각각 살균을 진행하였다.
실시예 4. 추출 방법에 따른 유색감자 추출물의 제조
상기 실시예 1과 동일하게 유색감자 추출물을 제조하되, 추출 방법을 다르게 하여 60 ℃에서 가열 추출(conventional extraction)한 유색감자 추출물 및 초음파 추출기(JAC 4020, 고도기연)를 이용하여 초음파 추출(ultrasonic extraction)한 유색감자 추출물 각각을 제조하였다. 가열 추출의 경우 0, 15, 30, 60, 90 min, 초음파 추출의 경우 0, 10, 20, 30, 60, 90 min 동안 추출하여 안토시아닌의 수율을 확인하였다.
실험예 1. 산 용매 및 추출 온도 변화에 따른 유색감자 추출물의 비교
상기 실시예 1에 따라 제조된 유색감자 추출물의 안토시아닌 함량을 비교하였다.
자영 내 많은 함량으로 함유된 안토시아닌 Malvidin은 특유의 붉은색 혹은 보라색을 나타내며, 본 실험예에서는 유색감자 추출물 내 안토시아닌의 함량을 AOAC pH-differential method으로 정량하였다.
도 1에서 보는 바와 같이, 자영에 산을 첨가하지 않은 단순 열수 추출로 추출한 추출물의 경우 75 ℃ 및 90 ℃에서 초기 추출 속도가 유사하고 75 ℃에서 최대 추출 효율을 나타내었다. 이는 고온에서 안토시아닌의 열화가 일어나 그 함량이 감소되었기 때문이다. 한편, 60 ℃에서는 추출물 내 갈변 효소인 페록시다아제가 활성화되어 갈변과 함께 안토시아닌의 파괴가 일어나 추출 효율의 최대값이 낮은 것으로 나타났다.
반면, 도 2에서 보는 바와 같이, 산 용매를 이용한 자영 추출물의 경우 초기 추출 속도는 세 가지 온도에서 유사하였으나, 고온에 의한 열화 현상으로 인해 온도가 높아질수록 추출 효율의 최대값이 감소하고 추출 속도 역시 감소하는 것으로 나타났다. 한편, 60 ℃에서는 240 min까지 안토시아닌의 파괴가 일어나지 않으면서 매우 높은 수율로 추출되는 것으로 나타났다.
이에 따라, 산 첨가 없이 60 ℃에서 단순 열수 추출한 추출물과 산 첨가 후 60 ℃에서 추출한 추출물의 차이는 갈변 효소가 구연산에 의해 억제되는 것이며, 갈변 효소가 억제됨에 따라 안토시아닌의 추출 효율이 증진되는 것을 알 수 있었다. 또한, 산 용매를 이용한 저온 추출 시 안토시아닌의 파괴가 현저하게 낮아지는 것을 확인할 수 있었다. 추출물에 산을 첨가할 때에 비하여 추출 시 용매에 산을 첨가하는 것이 안토시아닌의 안정성을 높여 추출 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.
하기 표 1은 추출 시간 120 min, 180 min, 240 min에서의 산 첨가 및 온도 변화에 따른 추출 수율을 나타낸다.
표 1.
실험예 2. 산 용매 농도 변화에 따른 유색감자 추출물의 비교
상기 실시예 2에 따라 제조된 구연산 농도에 따른 유색감자 추출물에 대해 안토시아닌의 함량 분석 및 기호도를 확인하기 위한 관능평가를 실시하였다.
관능평가는 강원대학교 식품생명공학과 학생 10명을 대상으로 5 point hedonic scale로 수행(1 = disliked extremely, 5 = liked extremely)하였으며, 평가 항목은 추출물의 색, 맛, 향, 전체적 기호도로 평가하였다.
그 결과, 도 3에서 보는 바와 같이, 산의 첨가와 무첨가 추출물에서 안토시아닌 수율의 차이가 많이 나타났던 것과 달리, 산 첨가량에 따라서는 유의적인 차이가 없는 것으로 나타났다.
한편, 관능평가 결과 색의 경우 기호도에 차이가 나타나지 않았으나, 산 첨가량이 증가할수록 맛, 향, 전체적 기호도는 강한 신맛으로 인하여 급격한 감소를 나타내어 구연산을 0.3% 및 0.5%로 첨가하였을 때 가장 높은 기호도를 갖는 것을 알 수 있었다(표 2 및 도 4 참조).
표 2.
실험예 3. 살균 조건 변화에 따른 유색감자 추출물의 비교
상기 실시예 3에 따라 제조된 살균 조건 변화에 따른 유색감자 추출물의 색도 및 안토시아닌 함량을 비교하였다.
색도는 색차계에 의해 L, a, b값을 측정한 후 자영 특유의 색인 붉은 색을 나타내는 적색도 a값을 비교하였으며, a값의 초기값을 100%로 설정하여 초기값 대비 색도가 변화하는 확률을 그래프로 나타내었다(도 7 참조). 그 결과, a값은 세 온도 모두에서 시간이 증가함에 따라 감소하였으며, 93.6 ℃에서는 매우 짧은 시간 내에 색소가 급격히 파괴되는 것을 알 수 있었다.
한편, 93.6 ℃에서는 색도와 마찬가지로 급격한 안토시아닌의 감소가 발생하였으며, 70 ℃ 및 75 ℃에서는 안토시아닌의 감소 속도는 유사하나 같은 살균도에 도달하는 시간 동안 70 ℃에서 더 많은 안토시아닌의 감소가 발생하는 것으로 나타났다.
하기 표 3은 살균 직전과 살균 직후를 대비하여 색도 감소 및 안토시아닌 손실을 %로 나타낸 것이다. 살균 온도가 높으면 안토시아닌의 파괴가 급격히 발생하며, 온도가 낮아져 살균 시간이 길어지게 되면 지속된 지속에 따라 안토시아닌 및 색소 파괴가 지속적으로 발생하여 품질에 영향을 미치는 것을 알 수 있었다.
표 3.
실험예 4. 추출 방법에 따른 유색감자 추출물의 비교
상기 실시예 4에서 제조된 유색감자 추출물의 안토시아닌 추출 수율 비교 결과를 도 9에 나타내었다.
초음파 추출 결과, 90분까지 추출하였을 때 산을 첨가하지 않은 용매 추출(ultrasonic-water)의 경우 초기 추출 속도가 일반 가열 추출 (conventional-water)보다 낮았으나, 90 min에서의 추출 수율은 초음파 추출에서 더 높음을 확인하였다.
한편, 산 첨가 용매를 이용하였을 때, 초음파 추출(ultrasonic-acid)과 일반 가열 추출(conventional-acid)의 90 분에서의 안토시아닌 추출 효율이 유사하였으나, 초기 추출 속도는 초음파 추출의 경우가 현저하게 높음을 확인할 수 있었다. 산 첨가 초음파 추출의 경우 30분 이내에 70% 이상의 안토시아닌이 추출됨으로써 대부분의 추출이 이루어지는 것을 확인할 수 있었다.
따라서, 초음파 추출은 일반 가열 추출에 비하여 단시간 내에 높은 추출 수율에 도달할 수 있는 효과적인 추출 방법임을 알 수 있다. 초음파 추출을 이용하여 안토시아닌을 추출할 때 추출 공정 시간 단축과 생산량 증가를 이룰 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 조성물의 제제예를 아래에서 설명하나, 다른 여러 가지 제제로도 응용 가능하며, 이는 본 발명을 한정하고자 함이 아닌 단지 구체적으로 설명하고자 함이다.
[제제예 1] 연질캅셀제
유색감자 추출물 150 mg, 팜유 2 mg, 팜경화유 8 mg, 황납 4 mg 및 레시틴 6 mg을 혼합하고, 통상의 방법에 따라 1 캡슐당 400 mg씩 충진하여 연질캅셀을 제조하였다.
[제제예 2] 정제
유색감자 추출물 150 mg, 포도당 100 mg, 홍삼추출물 50 mg, 전분 96 mg 및 마그네슘 스테아레이트 4 mg을 혼합하고 30% 에탄올을 40 mg 첨가하여 과립을 형성한 후, 60℃에서 건조하고 타정기를 이용하여 정제로 타정하였다.
[제제예 3] 과립제
유색감자 추출물 150 mg, 포도당 100 mg, 홍삼추출물 50 mg 및 전분 600 mg을 혼합하고 30% 에탄올을 100 mg 첨가하여 과립을 형성한 후, 60℃에서 건조하여 과립을 형성한 다음 포에 충진하였다. 내용물의 최종 중량은 1 g으로 하였다.
[제제예 4] 드링크제
유색감자 추출물 150 mg, 포도당 10 g, 홍삼추출물 50 mg, 구연산 2 g 및 정제수 187.8 g을 혼합하고 병에 충진하였다. 내용물의 최종 용량은 200 ml로 하였다.
[제제예 5] 건강 식품의 제조
유색감자 추출물 .............. 1000 ㎎
비타민 혼합물
비타민 A 아세테이트.............70 ㎍
비타민 E ..................... 1.0 ㎎
비타민 B1..................... 0.13 ㎎
비타민 B2 .................... 0.15 ㎎
비타민 B6...................... 0.5 ㎎
비타민 B12..................... 0.2 ㎍
비타민 C....................... 10 ㎎
비오틴......................... 10 ㎍
니코틴산아미드................. 1.7 ㎎
엽산............................ 50 ㎍
판토텐산 칼슘................... 0.5 ㎎
무기질 혼합물
황산제1철........................ 1.75 ㎎
산화아연......................... 0.82 ㎎
탄산마그네슘..................... 25.3 ㎎
제1인산칼륨...................... 15 ㎎
제2인산칼슘...................... 55 ㎎
구연산칼륨....................... 90 ㎎
탄산칼슘......................... 100 ㎎
염화마그네슘..................... 24.8 ㎎
상기의 비타민 및 미네랄 혼합물의 조성비는 비교적 건강식품에 적합한 성분을 바람직한 실시예로 혼합 조성하였지만, 그 배합비를 임의로 변형 실시하여도 무방하며, 통상의 건강식품 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합한 다음, 과립을 제조하고, 통상의 방법에 따라 건강식품 조성물 제조에 사용할 수 있다.
[제제예 6] 건강 음료의 제조
유색감자 추출물............. 1000 ㎎
구연산...................... 1000 ㎎
올리고당...................... 100 g
매실농축액..................... 2 g
타우린......................... 1 g
정제수를 가하여 전체.......... 900 ㎖
통상의 건강음료 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합한 다음, 약 1시간 동안 85℃에서 교반 가열한 후, 만들어진 용액을 여과하여 멸균된 2ℓ용기에 취득하여 밀봉 멸균한 뒤 냉장 보관한 다음 건강음료 조성물 제조에 사용할 수 있다.
상기 조성비는 비교적 기호음료에 적합한 성분을 바람직한 실시예로 혼합 조성하였지만 수요계층이나, 수요국가, 사용용도 등 지역적, 민족적 기호도에 따라서 그 배합비율을 임의로 변형 실시하여도 무방하다. 본 발명이 속한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.
이상, 본 발명내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 실시태양일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의해 정의된다고 할 것이다.
Claims (9)
- 유색감자에 산 용매를 가하여 55 내지 70 ℃에서 추출하는 유색감자 추출물을 제조하는 단계; 및
상기 유색감자 추출물을 73 내지 78 ℃에서 80분 내지 100분 동안 살균 처리하는 단계를 포함하고,
상기 산 용매는 글라이콜릭애씨드(glycolic acid), 락틱애씨드(lactic acid), 시트릭애씨드(citric acid), 말릭애씨드(malic acid) 및 타타릭애씨드(tartaric acid)로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상의 과일산과 물의 혼합용매로서 용매 전체 중량을 기준으로 과일산을 농도 0.3 내지 0.5 중량%로 포함하고,
상기 살균 처리가 된 유색감자 추출물은 살균 전 대비 살균 후의 안토시아닌 함량의 손실율이 12 중량% 이하이고,
상기 살균 전 유색감자 추출물은 추출 전의 원재료 유색감자를 기준으로 안토시아닌의 추출 수율이 60 내지 90 중량%인, 안토시아닌 함량이 증진된 유색감자 추출물의 제조방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 유색감자는 자영감자 또는 홍영감자인, 안토시아닌 함량이 증진된 유색감자 추출물의 제조방법.
- 삭제
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 유색감자 추출물은 유색감자에 산 용매를 가하여 초음파 추출법으로 추출하는 단계를 포함하여 제조되는, 안토시아닌 함량이 증진된 유색감자 추출물의 제조방법.
- 제 5항에 있어서,
상기 초음파 추출법은 30 내지 50 KHz의 초음파를 가하여 추출하는 것인, 안토시아닌 함량이 증진된 유색감자 추출물의 제조방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 살균 처리가 된 유색감자 추출물은 색차계에 의해 측정된 살균 전 대비 살균 후의 적색도(a)값의 감소율이 6% 이하인, 안토시아닌 함량이 증진된 유색감자 추출물의 제조방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 안토시아닌은 말비딘(Malvidin)인, 안토시아닌 함량이 증진된 유색감자 추출물의 제조방법.
- 삭제
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