KR101786272B1 - 솔잎 및 소나무의 다른 부위에서 추출한 효소발효액을 이용한 솔잎 재발효물 제조방법 - Google Patents
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Abstract
비타민 C를 촉매로 이용하여 솔잎을 산소가 없는 상태에서 자체 효소발효를 유도하고 이 추출한 효소발효액으로 재발효를 한 후에 음료수, 기능성 건강식품, 솔잎주 및 화장품 원료를 만드는 발명이다.
Description
본 발명은 비타민C 발효를 이용하여 솔잎과 솔방울 등 소나무의 부위로부터 추출한 효소발효액으로 솔잎을 재발효하는 방법이다.
신농본초경에 따르면 솔잎은 생식하면 종양이 없어지고 모발이 돋아나며 오장을 편안하게 하고, 오래 동안 먹으면 불로장수하며 상약 중 첫째라고 기록되어 있다. 그러나 솔잎에는 타닌이 11%로 다량 들어있으며 복용 시에 떫은맛과 위장 장애를 일으키고 송진이 말초 혈관을 막아 혈액순환장애를 일으킨다. 이런 문제로 생으로 음용하기가 어려우며 수많은 기술이 개발되었으나 대부분이 물로 가열하여 용액을 농축하거나, 알코올로 우려내거나, 설탕발효 또는 누룩을 이용하여 발효하는 정도이다.
한편, 소나무의 열매인 솔방울이나 소나무껍질, 뿌리 등은 섬유질이 두껍고 거칠어 먹기가 힘들어 식용으로 거의 이용되지 않고 있어 발효음식으로 사용하지 않고 있고, 설상 발효를 한다고 해도 매우 오랜 시간이 걸리는 문제점이 있다.
본 발명자는 이런 문제점을 해결하기위하여 비타민 C로 솔잎의 자체효소발효를 유도한 등록 특허 10-1202251호로 오랜 시간에 걸리는 발효문제를 어느정도 해결했으나, 이는 솔잎발효에 국한에 있고 비타민C를 대량 사용해야 한다는 문제점을 가지고 있다. 따라서 본 발명은 특허 10-1202251의 문제점인 비타민C를 대량 사용하여 발효한 기존 추출물이 가지고 있는 문제점에서 드러난 신맛이 강하고 향이 약한 단점을 1단계 발효로 소나무의 효소발효액을 추출해서 이를 이용하여 재 발효함으로써 이 부분의 문제점을 해결하였다. 또한 본 기술은 솔잎 외에 소나무의 부위에서도 소나무 효소발효액을 추출하여 사용할 수 있다는 더 진보된 방법이다.
본 기술에서는 비타민C를 사용하는데, 비타민은 효소의 활성화를 돕는 보조인자로 이용되는 것은 이미 알려진 사실이며 비타민 C도 그 한 종류로 알려져 있다. 동식물의 효소는 그것을 생산하는 조직을 그 효소 자체에 의한 자기 소화에서 막기 위해 이러한 활성 중심을 봉쇄된 비활성 전구체로 생성되어 있다. 따라서 자체효소의 활성화는 이 봉쇄를 벗어남으로써 일어나는 것이라고 보고 있는데 비타민 C는 이러한 활성화에 영향을 주어 자체효소발효를 유도한다고 본다. 이러한 자체효소의 활성화는 식물이 발아할 때 일어나는 효소활성화의 현상과 같은 것으로 본다.
비타민 C는 음식료에 사용하면 색을 변하게 하거나, 구린내를 내게 하여 식품제조에서는 부정적으로 표현하였으나 본 발명은 산소가 없는 상태에서 솔잎과 소나무의 다른 부위를 비타민 C로 분해하여 얻은 효소발효액으로 솔잎을 재 발효하는 과정을 거치면 이취가 없고 맛과 향이 뛰어나게 하는 발효방법이다. 또한 본 발명은 수개월이 걸리는 솔잎의 전통적 발효물의 제조기간을 수일로 줄인 상기의 특허의 기술을 더 발전시켜 수 시간이내로 시간을 단축시킨 효과를 갖는 방법이다.
본 발명자가 특허출원 10-2014-0142521호에서 주장한 솔잎발효액의 제조에서 비타민C를 이용하여 솔잎의 자체효소를 추출하여 발효하는 방법을 밝혔으나, 금번 솔잎 외에 소나무의 다른 부위인 솔방울, 송화가루, 송순, 뿌리, 껍질에서도 솔잎의 자체효소를 활성화하여 자체효소 발효액을 추출하여 2 단계발효의 재료로 사용 할 수가 있다는 것을 알아냈다. 따라서 이렇게 하여 얻은 솔잎뿐만 아니라 소나무의 다른 부위의 발효액을 사용할 경우 솔잎을 이용하여 얻은 발효물과 같은 효과가 나타나는 현상을 밝혔다.
또한 2단계 발효물의 일부를 재료로 재사용함으로 한 발효조안에서 원료의 투입과 추출이 연속적으로 일어나며 1단계 발효가 없이, 2단계 재발효가 연속적으로 일어나는 바이오리액터를 만들 수 있는 발명으로도 연결한 것이다. 그리고 본 발명은 비타민 C를 이용하면 기존의 다른 발효보다 발효의 공정시간이 매우 짧은 효과를 가진 것을 밝혔다.
(비 특허문헌 0001) 이호선, 유귀엽, 송종섭 효소학아트하우스출판사 2012, p. 21
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(비 특허문헌 0003) 효소(酵素, enzyme) 화학대사전, 2001, 세화
(비 특허문헌 0004) 효소전구체(酵素全驅體), 화학대사전, 2001, 세화
솔잎은 떫은맛과 강한 신맛과 숙성에 긴 시간이 필요하며 술로 만들어 음용하면 숙취가 심하다. 이러한 문제점을 줄이는 것이 해결하고자하는 과제이다.
본 발명에 따른 솔잎 효소발효물의 제조방법은,
1단계 솔잎 및 소나무의 다른 부위의 효소발효액 제조단계와 2단계 솔잎의 재발효물 제조단계로 이루어지며 (1) 솔잎 및 소나무의 다른 부위의 효소발효액 제조단계와 (2) 솔잎의 재발효물 제조단계로 구성되되,
(1) 솔잎 및 소나무의 다른 부위의 효소발효액 제조단계는,
① 생 솔잎, 솔방울, 송화가루, 송순, 뿌리, 껍질 각각의 재료, 물, 비타민 C를 준비하는 재료 준비 공정;
② 솔잎에 물을 넣고 파쇄하는 파쇄공정;
③ 상기 파쇄된 파쇄물과, 비타민 C를 발효기에 넣고 혼합하는 혼합 공정;
④ 상기의 혼합물에서 공기를 제거하기 위해 발효기에 이산화가스를 주입한 후 발효하는 발효공정;
⑤ 상기의 발효물을 압착 추출하여 효소발효액을 얻는 압착추출과정: 으로 이루어지고,
(2) 솔잎의 재발효물 제조 단계는,
① 솔잎, 비타민 C, 물, 상기 (1) 솔잎 및 소나무의 다른 부위의 효소발효액 제조단계에서 얻은 효소발효액을 준비하는 재료 준비 공정;
② 솔잎에 물을 넣고 곱게 파쇄하는 파쇄공정;
③ 상기 파쇄된 파쇄물, 비타민 C, 상기 (1) 솔잎 및 소나무의 다른 부위의 효소발효액 제조단계에서 얻은 효소발효액을 발효기에 넣고 혼합하는 혼합 공정;
④ 상기의 혼합물에서 공기를 제거하기 위해 발효기에 이산화가스를 주입한 후 발효하는 발효공정; 으로 이루어진다.
이때, 상기 (1) 솔잎 및 소나무의 다른 부위의 효소발효액 제조단계에서 투입되는 생 솔잎, 솔방울, 송화가루, 송순, 뿌리, 껍질 각각의 재료, 물, 비타민 C의 중량비율은 100 : 10~1000 : 1~20 인 것을 특징으로 한다.
또한 상기 (2) 솔잎의 재발효물 제조 단계에 투입되는 솔잎, 비타민 C, 물, 상기 (1) 솔잎 및 소나무의 다른 부위의 효소발효액 제조단계에서 얻은 효소발효액의 중량비율은 1000 : 1~100 : 10~10000 : 10~10000 인 것을 특징으로 한다.
또한 상기 (1) 솔잎 및 소나무의 다른 부위의 효소발효액 제조단계와 솔잎의 재발효물 제조단계 중 솔잎 및 소나무의 다른 부위는 솔잎, 솔방울, 송화가루, 송순, 뿌리, 껍질중 어느 하나, 혹은 조합을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 1단계에서 얻은 효소발효물을 이용하여 재발효 기법을 사용함으로써 제조기간을 대폭 단축하여 경제성이 있고, 떫지 않은 솔잎 발효액을 만들 수 있다. 또한 알콜이 만들어지지 않고 플라보노이드를 추출 할 수 있으므로 다양한 용도로 사용 할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 상기 (1)솔잎 및 소나무의 다른 부위의 효소발효액 제조단계와 상기 (2) 솔잎의 재발효물 제조단계를 요약하여 나타낸 대표도면이고,
도 2는 본 발명의 공정 중 상기 (1) 솔잎 및 소나무의 다른 부위의 효소발효액 제조단계와 상기 (2) 솔잎의 재발효물 제조단계를 세부적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 공정 중 상기 (1) 솔잎 및 소나무의 다른 부위의 효소발효액 제조단계와 상기 (2) 솔잎의 재발효물 제조단계를 세부적으로 나타낸 도면이다.
솔잎은 소나무(Pinus densiflora Sieb. et Zucc)의 잎으로 아시아 및 유럽에 널리 퍼져 있고 잣나무도 포함하여 수백종류로 온대와 한대에 있다. 솔잎은 발효하기가 어려운 식물로 농축액을 뽑기 위하여 잎, 솔방울, 어린 가지, 뿌리를 이용하나 본 발명은 비타민C를 이용하여 자체효소를 활성화시키므로 어린 솔잎뿐만 아니라 오래된 향이 좋은 솔잎도 사용하여 솔잎의 맛과 향이 뛰어나게 한다.
비타민 C는 아스코보릭산에 칼슘이나 소디움, 마그네슘을 가하여 휴대하기 좋게 만든 물질로 비타민 C(L-Ascorbic acid), L-아스코르빈산나트륨(Sodium L-Ascorbate), L-아스코르빈산스테아레이트(L-Ascorbyl Stearate), 아스코르빈산칼슘(Calcium Ascorbate), 아스코르빈산팔미테이트(Ascorbyl Palmitate)와 별도로 에스테르화한 것이 있으며 식품원료로 주로 사용한다. 식품에서는 비타민 C를 영양제나 식품첨가제로 사용하거나 보충할 수 있도록 제조가공한 것으로 수십 가지의 화합물과 유도체가 있으며, 비타민C는 강력한 환원 작용을 하며 많이 먹어도 몸에 이상이 없는 물질이다. 그러나 음식료에 사용하면 색을 변하게 하거나, 이취를 내게 하여 식품제조에서는 부정적으로 표현하고 방부제로 사용하나 본 발명은 비타민 C를 효소발효 촉진제로 사용한다.
본 발명인 솔잎 및 소나무의 부위에서 추출한 효소발효액을 이용한 솔잎 발효물 제조방법을 열거하면 다음과 같다.
(1) 솔잎 및 소나무의 다른 부위의 효소발효액 제조방법
① 재료 준비 공정 : 생 솔잎, 솔방울, 송화가루, 송순, 뿌리, 껍질 각각 100g씩, 물 400g, 비타민 C 10g 및 발효기를 준비한다.
② 파쇄공정 : 생 솔잎, 솔방울, 송화가루, 송순, 뿌리, 껍질 각각 에 물을 400g 가하고 곱게 파쇄 한다.
③ 혼합 공정 : 상기의 각각의 혼합물에 비타민 C 10g을 발효기에 넣고 혼합한다.
④ 발효공정 : 상기의 혼합물에서 공기를 제거하기 위해 발효기에 이산화가스를 주입한 후 발효공정을 거치며,
이때 온도는 섭씨 25도로 하되 35도로하면 시간이 단축된다.
위 일련의 공정을 거쳐 생 솔잎, 솔방울, 송화가루, 송순, 뿌리, 껍질 각각의 효소발효물을 얻는다.
상기의 발효물을 압착 추출하여 효소발효액을 얻는 압착추출과정을 거쳐 추출된 효소발효액은 냉장보관 하거나 공기를 빼고 밀봉 정치한다.
(2) 솔잎의 재발효물 제조방법
① 재료 준비공정 : 생 솔잎 1000g에 비타민 C 40g, 물 4000g, 상기 (1) 솔잎 및 소나무의 다른 부위의 효소발효액 제조단계에서 얻은 효소발효액 500g 및 발효기를 준비한다.
② 파쇄공정 : 생 솔잎 1000g에 물을 4000g 가하고 곱게 파쇄한다.
③ 혼합 공정 : 상기의 파쇄된 파쇄물에 비타민 C 40g과 (1) 솔잎 및 소나무의 다른 부위의 효소발효액 제조단계에서 얻은 효소발효액 500g을 잘 혼합한다.
④ 발효 공정 : 혼합물에서 공기를 제거하기 위해 이산화탄소를 주입한 후 발효하는 발효공정으로 한다.
이때 온도는 섭씨 25도로 하되 35도로하면 시간이 단축된다.
위 일련의 공정을 거쳐 솔잎의 재발효물을 얻는다. 재발효물에서 추출한 발효액은 냉장보관 하거나 공기를 제거하고 밀봉 정치한다.
(시험 1) 생 솔잎, 솔방울, 송화가루, 송순, 뿌리, 껍질 각각의 부위별 효소발효물 생성에 걸리는 시간 비교 시험.
(1) 솔잎 및 소나무의 다른 부위의 효소발효액 제조방법은 상기 설명한 방법대로 시행하였다.
이때 상기 (1) 솔잎 및 소나무의 다른 부위의 효소발효액 제조단계에 투입되는 생 솔잎, 솔방울, 송화가루, 송순, 뿌리 및 껍질은 각각 100g에 물 400g 그리고 비타민 C 10g의 비율로 혼합하여 부위별 발효상태를 시험했다. 그리고 발효온도는 섭씨 25도 상온에서 발효과정을 가졌다.
각 부위별 재료를 사용하여 시험한 결과는 솔잎 및 소나무의 다른 부위의 효소발효액의 제조 단계에서 발효를 확인할 수 있는 신호로 나타난 첫 번째 가스제거에 걸린 시간을 비교한 것으로 표1과 같이 나타났다.
위 시험 결과 각각 부위에서 발효가스가 확인되었고, 적절히 발효가 된 것을 확인했다. 각각 부위의 첫 번째 가스가 나온 시간은 달랐으며 솔잎과 송화가루가 가장 빨리 발효되는 것을 확인했다. 그리고 솔방울과 송순의 순서로 발효가 진행되는 것을 확인했다. 이 시험을 통해 소나무의 어느 부분에서도 발효가 일어나는 것을 확인했다.
또한 여기서 외부로부터 다른 효소를 투입하지 않고 소나무 자체 효소의 활성화를 일으키는 것을 확인하기 위해서 온도와 압력의 변화를 자동으로 측정할 수 있는 특수제작한 발효기에 자동 온도 및 압력인식기를 부착했다. 이 결과 일반 설탕발효나 미생물 발효에서 나타나는 온도의 변화가 없이 항온 섭씨 25도를 유지하는 것을 발견했다. 그리고 발효액은 PH3.2로 유지된 것을 확인했다. 이러한 사실은 PH3.2에서 대부분 미생물 활동이 중지되고 비타민C 작용에 의해 활성화된 자체 효소에 의해 일어나는 발효현상으로 마치 식물이 발아할 때 자체효소가 활성화하는 현상과 같은 것을 확인할 수 있었다.
(시험 2)
솔잎 재발효물의 제조단계는 상기 설명한 방법대로 시행하였다.
이때 상기 (2)솔잎 재 발효물의 제조 단계에 투입되는 솔잎은 100g, 물 400g으로 하고 이에 상기 (1) 솔잎 또는 소나무 다른 부위의 효소발효액 제조에서 얻은 효소발효액의 투입 양과 비타민 C 투입 양을 달리하여 발효에 걸리는 시간을 측정했다. 이때 발효온도는 섭씨 25도 상온에서 했다.
표 2는 위 시험 과정 중, 상기 (2)솔잎의 재발효물 제조 단계에서 비타민C의 양에 따른 발효의 시간을 발효 신호로 나타난 첫 번째 가스제거에 걸린 시간을 비교한 것이다.
상기 표 2-1과 표2-2에서 비타민 C와 솔잎 효소발효액 또는 혼합 효소발효액을 많이 투입할수록 발효 시간을 단축할 수 있다는 사실을 확인 할 수 있었다. 그러나 표2-1의 솔잎 효소발효액이나 표2-2의 소나무의 다른 부위의 혼합 효소발효액과의 발효시간의 차이는 거의 없는 것으로 나타났다. 따라서 이러한 결과는 1단계 발효물에서 얻은 효소발효액이 솔잎에서 추출한 효소발효액이나 소나무의 다른 부위에서 추출한 효소발효액이 같은 소나무일 경우 같은 효소발효액이라는 사실을 뒷받침한다.
(시험 3)
솔잎 재 발효물의 제조 단계는 상기 설명한 방법대로 시행하였으되.
이때 1단계 솔잎 및 소나무의 다른 부위의 효소발효액의 제조 단계 중에서 솔잎만을 가지고 시험했으며, 그리고 이때 투입되는 솔잎은 100g으로 하고 이에 물을 2200g, 비타민 C를 110g 을 투입하여 발효를 하였다. 또한 상기 (2)솔잎 재 발효물 제조 단계에서 물과 비타민C가 없이 솔잎 500g에 상기 (1)솔잎 효소발효액의 양을 달리하여 발효 상태를 시험하였다. 이때 발효온도는 섭씨 25도 상온에서 했다.
상기 표 3과 같이 시험 결과 비타민C를 투여하지 않은 상태에서도 각각 발효가스가 확인되었으나, 솔잎 효소발효액의 양이 많이 들어가야 한다는 것을 알았다.
또한 이 시험을 통해서 발효와 재발효의 구분이 없이 솔잎 효소발효액을 처음 한번만 만들어 사용하면 그 후는 상기 (2)솔잎 재발효단계에서 만들어진 생성물을 사용할 수 있으므로 하나의 발효기에서 연속 발효인 바이오리액터가 되는 사실을 확인 할 수 있었다.
솔잎식초와 음료수, 건강식품, 솔잎주 및 화장품원료 제조에 이용한다.
Claims (6)
- 본 발명에 따른 솔잎 발효물의 제조방법은,
(1)솔잎 및 소나무의 다른 부위의 효소발효액 제조단계와 (2)솔잎의 재발효물 제조단계로 구성되되,
(1)솔잎 및 소나무의 다른 부위의 효소발효액 제조단계는,
① 생 솔잎, 솔방울, 송화가루, 송순, 뿌리, 껍질 각각의 재료중 어느하나, 물, 비타민 C를 준비하는 재료 준비공정;
② 생 솔잎, 솔방울, 송화가루, 송순, 뿌리, 껍질 각각의 재료중 어느하나에 물을 넣고 파쇄하는 파쇄공정;
③ 상기 파쇄된 파쇄물과 비타민 C를 발효기에 넣고 혼합하는 혼합공정;
④ 상기 혼합물에서 공기를 제거하기 위해 이산화탄소를 주입한 후 발효하는 발효공정;
⑤ 상기의 발효물을 추출하여 효소발효액을 얻는 추출공정:으로 이루어지고,
(2) 솔잎의 재발효물 제조 단계는,
① 솔잎, 비타민 C, 물, 상기 (1) 솔잎 및 소나무의 다른 부위의 효소발효액 제조단계중 생 솔잎, 솔방울, 송화가루, 송순, 뿌리, 껍질 각각의 재료중 어느하나에서 얻은 효소발효액을 준비하는 재료 준비공정;
② 솔잎에 물을 넣고 곱게 파쇄하는 파쇄공정;
③ 상기 파쇄된 파쇄물, 비타민 C, 상기 (1)솔잎 및 소나무의 다른 부위의 효소발효액 제조단계에서 생 솔잎, 솔방울, 송화가루, 송순, 뿌리, 껍질 각각의 재로중 어느하나에서 얻은 효소발효액을 발효기에 넣고 혼합하는 혼합공정;
④ 상기 혼합물에서 공기를 제거하기 위해 이산화탄소를 주입한 후 발효하는 발효공정;으로 이루어지는 것을 특징으로 하는,
솔잎 및 소나무의 다른 부위에서 추출한 효소발효액을 이용한 솔잎 재발효물 제조방법
- 제1항에 있어서,
상기 (1) 솔잎 및 소나무의 다른 부위의 효소발효액 제조단계에 투입되는 생 솔잎, 솔방울, 송화가루, 송순, 뿌리, 껍질 각각의 효소발효액중 어느하나, 물, 비타민 C의 중량비율은 100 : 10~1000 : 1~20 인 것을 특징으로 하는,
솔잎 및 소나무의 다른 부위에서 추출한 효소발효액을 이용한 솔잎 재발효물 제조방법
- 제2항에 있어서,
상기 (2) 솔잎의 재발효물 제조 단계에 투입되는 솔잎, 비타민 C, 물, 상기 (1)솔잎 및 소나무의 다른 부위의 효소발효액 제조단계에서 얻은 솔잎, 솔방울, 송화가루, 송순, 뿌리, 껍질 각각의 효소발효액중 어느하나의 중량비율은 1000 : 1~100 : 10~10000 : 10~10000 인 것을 특징으로 하는,
솔잎 및 소나무의 다른 부위에서 추출한 효소발효액을 이용한 솔잎 재발효물 제조방법
- 제1항에 있어서,
솔잎은 학명에 Pinus가 있는 것을 특징으로 하는,
솔잎 및 소나무의 다른 부위에서 추출한 효소발효액을 이용한 솔잎 재발효물 제조방법
- 제1항에 있어서,
상기 (1) 솔잎 및 소나무의 다른 부위의 효소발효액의 제조단계와 상기 (2) 솔잎의 재발효물 제조단계에서 사용하는 비타민 C는 아스코르브산(Ascorbic acid)과 그의 유도체 또는 그 조합인 것을 특징으로 하는,
솔잎 및 소나무의 다른 부위에서 추출한 효소발효액을 이용한 솔잎 재발효물 제조방법
- 제1항에 있어서,
상기 (1)솔잎 및 소나무의 다른 부위의 효소발효액의 제조단계과 상기 (2)솔잎의 재발효물 제조단계에서의 재료는 생 솔잎, 솔방울, 송화가루, 송순, 뿌리, 껍질중의 어느 하나 또는 그 조합인 것을 특징으로 하는,
솔잎 및 소나무의 다른 부위에서 추출한 효소발효액을 이용한 솔잎 재발효물 제조방법
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