KR101797088B1 - 발아보리 전초 추출물을 함유하는 기능성 식품의 제조방법 - Google Patents
발아보리 전초 추출물을 함유하는 기능성 식품의 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 발아보리를 저온에서 냉장하여 감마아미노부틸산의 함량과 베타글루칸 함량을 증가시킨 후 추출하는 것을 특징으로 하는 발아 보리전초 추출물의 제조방법 및 상기 방법을 제조된 보리전초 추출물을 함유하는 기능성 식품에 관한 것으로, 본 발명에 따른 발아보리 전초를 이용한 기능성 음료는 감마아미노부틸산과 베타글루칸의 함량이 높아 대사기능을 안정화 및 산화방지 효과를 기대할 수 있다.
Description
본 발명은 발아 보리전초를 이용한 보리 전초 추출물의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 발아보리를 저온에서 냉장하여 감마아미노부틸산의 함량과 베타글루칸 함량을 증가시킨 후 추출하는 것을 특징으로 하는 발아 보리전초 추출물의 제조방법 및 상기 방법을 제조된 보리전초 추출물을 함유하는 기능성 식품에 관한 것이다.
보리는 우리 민족이 5천년 이상 재배해 온 매우 귀중한 식량 자원으로, 1970년대까지만 하더라도 2모작이 가능한 작물로 서민들의 배고픔을 해결해 주는 식량 자원이었다. 우리나라에서 재배되는 보리는 가을에 파종하는 추파형 보리이며, 껍질 보리의 단면을 보면 껍질은 표피, 후각 조직 및 유조직으로 구성되어 있으며 껍질을 제거한 종실은 식물학상으로 보면 과실에 해당한다. 보리가 최근 건강 식품으로 각광을 받으면서 보리의 기능성에 대한 많은 연구가 진행되고 있다.
보리의 주요 성분을 보면 탄수화물 75%, 단백질 10%로 주성분이며 이외에 소량의 지질과 그 외 섬유질, 회분, 비타민, 무기질 등도 포함되어 있다. 보리와 버섯에 다랑 함유되어 있는 기능성 성분인 'β-글루칸'은 대장에서 담즙과 결합한 뒤 몸 밖으로 배설되면서 혈중 지질 수치를 낮추며 혈당 조절에도 도움을 주는 것으로 알려져 있다.
최근에는 보리잎을 이용하는 연구가 국내외적으로 진행되고 있으며, 보리잎 추출물은 강력한 항산화제인 일중항 산소 디스뮤테이스(singlet oxygen dismutase, SOD), 비타민 C, 비타민 E 및 을 다량 함유하고 있다. 이외에도 다른 연구에서는 당뇨 환자를 대상으로 보리잎 추출물을 투여한 결과, 자유라디칼(free radical, 유리기) 제거력과 LDL 콜레스테롤 산화 억제력이 우수하였으며, 비타민 C, 비타민 E 등과 함께 섭취 시 제2형 당뇨환자의 혈관계 질환이 예방될 수 있음을 제시하였다.
기존에 개발된 보리를 이용하는 방법에서는 보리를 발아시켜, 10~20㎝ 정도로 키운 후 보리 싹만을 사용하고 뿌리 부분은 폐기하였다. 그러나 환경 문제와 산업적인 측면에서 접근하면 이런 제조법은 보리 뿌리를 폐기하면서 여러 가지 문제가 있다. 습식 폐기물의 발생으로 폐기물의 처리가 신속히 이루어지지 않으면 부패가 일어나 악취의 발생과 유기물이 다량 함유된 폐수가 발생되어 폐수 처리 비용의 증가 와 더불어 식품 폐기물은 특정 폐기물로 처리해야 하므로 처리 비용의 증가가 문제가 될 것이다. 이와 더불어 환경오염의 측면에서 보면 수분 함량이 높아 소각 처리도 불가능하여 땅에 매립하는 방법을 사용해야 하는데, 매립 후 미생물의 작용에 의해 부패가 진행되고 각종 에탄올을 비롯한 가스 및 악취물질이 형성되는 문제점이 있다. 이것은 각종 비용의 증가와 자원의 낭비 요인으로 작용할 수 있다.
그러나, 보리 새싹을 키워 내고 폐기되어 왔던 보리뿌리에는 소량의 전분과 아밀라제(amylase)와 같은 효소뿐만 아니라 감마아미노부틸산(gamma-aminobutyric acid)를 비롯한 알라닌(alanine)과 글루탐산(glutamic acid)과 같은 아미노산이 존재한다(Kim, J. J. et al.J. Korean Agricultural Chem. Soc., 29(1):51, 1986).
보리 새싹이 갖고 있는 특정 성분을 추출하여 기능성을 확인한 특허들이 다수 출원되어 있고(대한민국 공개특허 2011-0128259, 대한민국 공개특허 2015-0130128, 대한민국 공개특허 2014-0127003, 대한민국 특허등록 제1,594,972호, 대한민국 특허등록 제1,483,592호, 대한민국 특허등록 제1,483,589호, 대한민국 특허등록 제 1,376,231호, 대한민국 특허등록 제 1,174,497호), 이 밖에도 보리새싹과 다른 곡물이나 본초 등을 같이 혼합하여 기능성을 나타내도록 제조한 물질을 출원한 특허들이 존재한다(대한민국 특허등록 제 1,544,570호, 대한민국 특허등록 제1,544,570호, 대한민국 공개특허 2016-0017938 및 대한민국 공개특허 2015-0114306). 그러나, 보리 뿌리를 이용하여 건강기능 식품을 제조한 예는 찾아보기 어렵다.
이에, 본 발명자들은 소화효소가 풍부하고 유용 아미노산을 함유하고 있는 보리뿌리를 이용할 수 있는 기능성 식품을 개발하고자 예의 노력한 결과, 보리 뿌리 추출물과 보리새싹 추출물을 혼합하여 음용 식품을 제조하는 경우, 대사기능을 안정화시키고, 산화방지 효과를 기대할 수 있다는 것을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명의 목적은 보리뿌리를 포함한 발아 보리 전초를 이용한 기능성 음료를 제조하는 방법 및 상기 방법으로 제조된 보리전초 추출물을 함유하는 기능성 식품를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 (a) 잎 길이 5~10cm의 보리 새싹 전초를 0~4℃에서 1~48시간 처리하여 보리 전초 내의 감마아미노부틸산(GABA)의 생합성을 증가시키는 단계; (b) 상기 (a) 단계에서 처리된 보리전초를 보리뿌리와 보리싹으로 절단하여 분리한 다음, 보리뿌리를 열처리하고, 물로 추출하여 보리뿌리 추출물을 수득하는 단계; (c) 상기 보리싹을 분쇄한 후 물로 추출한 다음 여과하여 보리싹 추출물을 수득하는 단계; 및 (d) 상기 보리뿌리 추출물과 상기 보리싹 추출물을 혼합하여 보리전초 추출물을 수득하는 단계를 포함하는 보리전초 추출물의 제조방법 및 상기 방법으로 제조도니 보리전초 추출물을 제공한다.
본 발명은 또한, 상기 방법으로 제조된 보리전초 추출물을 함유하는 기능성 식품을 제공한다.
본 발명에 따른 발아보리 전초를 이용한 기능성 음료는 감마아미노부틸산과 베타글루칸의 함량이 높아 대사기능을 안정화 및 산화방지 효과를 기대할 수 있다.
기존의 보리음료는 발아보리의 발아싹만을 이용한 보리음료가 대부분이었고, 발아보리 전초를 이용하여, 발아싹과 발아보리 뿌리 추출물을 모두 사용한 음료는 찾아볼 수 없었다. 본 발명에서는 발아보리를 이용하여 발아뿌리와 발아싹의 활성 성분을 각각 최적의 조건에서 추출한 후 혼합하여 발아보리 전초 음료를 제조하였으며, 상기 제조된 발아보리 전초음료는 감마부틸릭산과 베타글루칸 함량이 높아 대사증후군 개선과 산화방지 효과를 기대할 수 있다.
따라서, 본 발명은 일 관점에서, (a) 잎 길이 3~15cm의 보리 새싹 전초를 0~4℃에서 1~48시간 처리하여 보리 전초 내의 감마아미노부틸산(GABA)의 생합성을 증가시키는 단계; (b) 상기 (a) 단계에서 처리된 보리전초를 보리뿌리와 보리싹으로 절단하여 분리한 다음, 보리뿌리를 열처리하고, 물로 추출하여 보리뿌리 추출물을 수득하는 단계; (c) 상기 보리싹을 분쇄한 후 물로 추출한 다음 여과하여 보리싹 추출물을 수득하는 단계; 및 (d) 상기 보리뿌리 추출물과 상기 보리싹 추출물을 혼합하여 보리전초 추출물을 수득하는 단계를 포함하는 보리전초 추출물의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 보리전초 추출물을 함유하는 보리전초 추출물에 관한 것이다.
본 발명에서 보리는 발아시킨 보리새싹을 사용하며, 잎길이 3~15cm인 것을 사용하는 것이 바람직하며 더욱 바람직하게는 5~10cm 길이의 발아 보리를 사용하는 것이 바람직하다. 본 발명의 일양태에서는 보리 새싹 전초를 0~2℃에서 3~6시간 처리하였다.
본 발명에 있어서, 상기 (b) 단계의 열처리는 보리뿌리를 100~200℃에서 갈색이 되도록 볶는 것을 특징으로 할 수 있으며, 바람직하게는 120~150℃에서 5~20분간 볶는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 (b) 단계의 물 추출시에는 볶은 보리뿌리와 함께 황정 또는 볶음치커리를 첨가하여 추출하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 상기 (b) 단계의 물추출은 40~121℃에서 10분~24시간 추출하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 양태에서는 볶음 보리뿌리 0.7~1중량%, 황정 0.1~0.2중량%, 볶음 치커리 0.1~0.4 중량%로 혼합한 후 음용수 12~14 중량부를 가하여 추출조에 넣고 100℃에서 30~50분간 추출하였다.
본 발명에 있어서, (c) 단계의 보리싹의 물추출은 30~121℃에서 1~24시간 추출하는 것을 특징으로 할 수 있으며, 추출된 추출액에 NaOH를 첨가하고 추가로 반응시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일양태에서는 보리싹 1~1.4중량%에 정제수 10~14 중량%를 넣고 교반기의 회전속도를 분당 8~10회전을 하도록 한 후 40~50℃에서 5~8시간 1차 추출한 후 반응조로 옮겨 42~49℃로 유지하면서 추출액에 0.1N-NaOH를 200~ 350ppm 첨가하고 1시간 동안 반응시킨 후 0.1% 구연산을 사용하여 반응액의 pH가 pH 7이 될 때까지 중화한 후 여과하였다.
본 발명의 일양태에서는 상기 (c) 단계에서 여과하고 남은 잔사에 물을 첨가하고, 셀룰라아제를 처리한 후 여과하여 보리싹 추출물에 첨가하였다.
본 발명의 방법으로 제조된 보리 전초 음료는 냉장보존 및 NaOH 처리하지 않은 보리음료와 비교하여, 감마부틸릭산(GABA)의 함량이 높고, 베타글루칸의 함량이 높아, 대사조절과 혈중콜레스테롤 저하 및 산화방지 효과를 기대할 수 있다.
다른 관점에서, 본 발명은 상기 방법으로 제조된 보리전초 추출물을 함유하는 기능성 식품을 제공한다.
본 발명의 기능성 식품은 산화 예방을 위한 약제, 식품 및 음료 등에 다양하게 이용될 수 있다. 본 발명의 기능성 식품은, 예를 들어, 각종 식품류, 캔디, 초콜릿, 음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 건강보조 식품류 등이 있고, 분말, 과립, 정제, 캡슐 또는 음료인 형태로 사용할 수 있다.
본 발명의 상기 추출물은 당뇨, 고혈압 등의 대사증후군을 예방할 목적으로, 식품 또는 음료에 첨가될 수 있다. 이 때, 식품 또는 음료 중의 상기 추출물의 양은 일반적으로 본 발명의 건강 기능 식품 조성물은 전체 식품 중량의 0.01 내지 50 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 20 중량%로 가할 수 있으며, 건강 음료 조성물은 100 ㎖를 기준으로 0.02 내지 10 g, 바람직하게는 0.3 내지 1 g의 비율로 가할 수 있다.
본 발명의 건강 음료 조성물은 지시된 비율로 필수 성분으로서 상기 추출물을 함유하는 외에는 액체성분에는 특별한 제한점은 없으며 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 상술한 천연 탄수화물의 예는 모노사카라이드, 예를 들어, 포도당, 과당 등의 디사카라이드, 예를 들어 말토스, 슈크로스 등의 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 시클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이다. 상술한 것 이외의 향미제로서 천연 향미제(타우마틴, 스테비아 추출물(예를 들어 레바우디오시드 A, 글리시르히진등) 및 합성 향미제(사카린, 아스파르탐 등)를 유리하게 사용할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 본 발명의 조성물 100 ㎖당 일반적으로 약 1 내지 20g, 바람직하게는 약 5 내지 12g이다.
상기 외에 본 발명의 조성물은 여러가지 영양제, 비타민, 광물(전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 중진제(치즈, 초콜릿 등), 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알콜, 탄산 음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그밖에 본 발명의 조성물들은 천연 과일 쥬스 및 과일 쥬스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 이러한 첨가제의 비율은 그렇게 중요하진 않지만 본 발명의 조성물 100 중량부 당 0 내지 약 20 중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.
실시예: 건조 후 추출을 통한 기능성 발아 보리 전초 음료의 제조방법
상온의 물 2L에 친환경 소독제(기적, 한국) 20g을 용해한 후 500g의 잘 세척한 보리(경동시장, 2015년 산)를 넣고 24시간 처리한 후 사용하였다. 사각 플라스틱 소쿠리(40 x 30 x 11cm)의 바닥에 3~5mm의 두께로 탈지면을 깔고, 이 위에 소독된 보리를 뿌린 후 1일 2회 충분히 물을 주면서 싹의 길이가 5~10cm 될 때까지 키워보리싹으로 사용하였다.
기능성 보리전초 음료의 제조를 위하여 5~10㎝로 자란 보리싹을 흐르는 물에 2회 세척한 후, 감마아미노부틸산(GABA)을 합성시키기 위해 0~2℃의 범위에서 3~6시간 냉장한 후, 탈수하였다. 탈수된 전초는 뿌리와 싹을 분리한 후 70~80℃의 열풍건조기에서 3~5시간 건조하였다. 뿌리는 140℃로 달구어진 볶기 솥에서 10분 정도 진한 갈색으로 변할 때까지 열처리한 후, 상온으로 식히고, 상기 식힌 볶음 보리뿌리 0.7~1중량%, 황정(국내산,경동시장) 0.1~0.2중량%, 볶음 치커리(국내산,경동시장) 0.1~0.4 중량%로 혼합한 후 음용수 12~14 중량%를 가하여 추출조에 넣고 100℃에서 30~50분간 추출하여 보리뿌리 추출물을 제조하였다.
건조한 보리싹은 핀밀을 사용하여 분쇄한 후 추출원료로 사용하였다. 추출조에 보리싹 1~1.4중량%에 정제수 10~14 중량%를 넣고 교반기의 회전속도를 분당 8~10회전을 하도록 한 후 40~50℃에서 5~8시간 1차 추출한 후 반응조로 옮겨 42~49℃로 유지하면서 추출액에 0.1N-NaOH를 200~ 350ppm 첨가하고 1시간 동안 반응시킨 후 0.1% 구연산을 사용하여 반응액의 pH가 pH 7이 될 때까지 중화한 후 여과하였다.(용액 A).
여과하고 남은 잔사(수분 함량 28~35%)는 교반기가 있는 반응조로 옮긴 후 정제수를 중량 대비 5~7배 넣고 혼합한 후 반응 온도를 45~52℃로 유지한 후 셀룰라제(cellulase)를 잔사 중량 대비 0.01% 넣어 용해한 후 3~4시간 반응 시킨 후 75~85℃에서 30분간 처리 한 후 여과하여 2차 음료수를 제조하였다.(용액 B) 용액 A와 용액 B를 전량 혼합하여 보리 새싹 추출물로 제조하였다. 상기 제조한 뿌리 추출물과 새싹 추출물의 혼합비율을 0.5~1.5:0.5~1.5의 비율로 혼합하여 보리전초 음료를 제조하였다.
비교예: 물을 이용하여 가열 추출한 보리 음료수의 제조
보리 새싹을 이용하여 냉장처리 하지 않고 건조한 한 후, 보리의 뿌리와 싹을 절단하고, 뿌리는 실시예와 동일한 방법으로 처리하였고, 새싹은 1차 추출 시 NaOH를 처리하지 않는 것을 제외하고는 실시예와 동일한 추출 순서를 거쳐서 음료수를 제조하였다.
시험예 1: 보리음료의 감마아미노부틸산(GABA) 함량의 측정
실시예와 비교예에서 제조한 보리음료에 함유된 감마아미노부틸산(GABA)의 함량을 측정하기 위하여 아미노산 분석기를 이용하여, 표 1과 같은 조건에서 분석을 실시하였다.
| 분석기기 | Amino acid analyzer(Sykam) |
| 컬럼 | Sodium ion exchange column 3.0 X 250mm |
| 이동상 | Sodium gradient pH 3.15~7.4 |
| 유속 | 0.3ml/min |
| 컬럼 온도 | 48~50℃ |
| 반응 시약 | Ninhydrin |
| 완충액 이동속도 | 0.3ml/min |
Sykam Gmbh homepage
그 결과, 표 2에 나타난 바와 같이, 실시예의 방법으로 제조한 보리전초 음료에서 비교예의 방법으로 제조한 보리음료 보다 약 3배 정도의 감마아미노부틸산(GABA) 이 함유된 것을 확인할 수 있었다.
| 실시예 | 비교예 | |
| 가바 함량 | 0.022% | 0.008% |
시험예 2: 보리음료의 베타글루칸 함량의 비교
실시예에서 제조된 보리전초 음료와 비교예에서 제조된 보리전초음료의 베타글루칸(β-glucan) 함량의 분석은 Megazyme kit(International Ireland Ltd., Ireland))를 이용하여 510 nm에서 흡광도로 분석하였다.
그 결과, 표 3에 나타난 바와 같이, 실시예의 음료의 베타글루칸 추출율이 비교예의 음료보다 약 30% 증가된 것을 알 수 있었다. 이러한 결과는 포도당이 β-(1,3)-(1,4)결합을 하고 있는 베타글루칸의 결합 구조로 미루어 보면 포도당이 β-1,6결합을 하고 있는 섬유소뿐만 아니라 식이섬유 역시 비슷한 수준으로 추출율이 증가 되었을 것이라고 예측할 수 있을 것이다.
| 실시예 | 비교예 | |
| 베타글루칸함량 | 0.098% | 0.075 |
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
Claims (8)
- 다음 단계를 포함하는 보리전초 추출물의 제조방법:
(a) 잎 길이 5~10cm의 보리 새싹 전초를 0~4℃에서 1~48시간 처리하여 보리 전초 내의 감마아미노부틸산(GABA)의 생합성을 증가시키는 단계;
(b) 상기 (a) 단계에서 처리된 보리전초를 보리뿌리와 보리싹으로 절단하여 분리한 다음, 보리뿌리를 열처리하고, 물로 추출하여 보리뿌리 추출물을 수득하는 단계;
(c) 상기 보리싹을 분쇄한 후 물로 추출한 다음 여과하여 보리싹 추출액을 수득하는 단계;
(d) 상기 보리싹 추출액에 NaOH를 첨가하여 반응시켜 보리싹 추출물을 수득하는 단계; 및
(e) 상기 (b) 단계에서 수득한 보리뿌리 추출물과 상기 (d) 단계에서 수득한 보리싹 추출물을 혼합하여 보리전초 추출물을 수득하는 단계.
- 제1항에 있어서, (b) 단계의 열처리는 보리뿌리를 110~150℃에서 갈색이 되도록 볶는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항에 있어서, (b) 단계의 물 추출시에 황정 또는 볶음치커리를 첨가하여 추출하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항에 있어서, (b) 단계의 물추출은 40~121℃에서 10분~24시간 추출하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항에 있어서, (c) 단계의 보리싹의 물추출은 30~121℃에서 1~24시간 추출하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항에 있어서, (d) 단계에서 첨가한 NaOH는 200~350ppm인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항에 있어서, (c) 단계에서 여과하고 남은 잔사에 물을 첨가하고, 셀룰라아제를 처리한 다음, 여과하여 수득되는 추출물을 (e) 단계에 추가로 첨가하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한항의 방법으로 제조된 보리전초 추출물을 함유하는 기능성 식품.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160069220A KR101797088B1 (ko) | 2016-06-03 | 2016-06-03 | 발아보리 전초 추출물을 함유하는 기능성 식품의 제조방법 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020160069220A KR101797088B1 (ko) | 2016-06-03 | 2016-06-03 | 발아보리 전초 추출물을 함유하는 기능성 식품의 제조방법 |
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|---|---|
| KR101797088B1 true KR101797088B1 (ko) | 2017-11-13 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20220023169A (ko) * | 2020-08-20 | 2022-03-02 | 주식회사 송송 | 새싹보리숙성 과메기의 제조방법. |
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2016
- 2016-06-03 KR KR1020160069220A patent/KR101797088B1/ko active IP Right Grant
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| KR102448103B1 (ko) | 2020-08-20 | 2022-10-12 | 주식회사 송송 | 새싹보리숙성 과메기의 제조방법. |
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