KR101815560B1 - 단계적 비가열 공정을 통한 식품 분말의 제조 방법 - Google Patents
단계적 비가열 공정을 통한 식품 분말의 제조 방법 Download PDFInfo
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Abstract
식품 소재에 액체를 첨가하여 습식 분쇄하는 단계, 상기 분쇄된 혼합액 또는 페이스트를 용기에 밀봉하여 초고압 처리하는 단계 및 상기 초고압 처리된 혼합액 또는 페이스트를 동결 건조하는 단계를 포함하는 비가열 멸균 식품 분말의 제조 방법이 개시된다. 상기 방법을 통해 생리기능적 우수성을 확보하고 영양 손실을 줄이면서 보존성이 증대된 식품 분말 개발이 가능하다.
Description
본 발명은 안전성과 기능성을 증진시킨 식품 분말의 제조 방법에 관한 것으로, 본 발명에서 이용되는 습식 분쇄-초고압 처리-동결 건조로 이어지는 비가열(non-thermal) 공정을 통해 식품 분말을 제조하는 방법에 관한 것이다.
분말 식품은 건조한 식품 원료를 미세하게 분쇄하여 제조한 것으로 수분 함량이 낮아 미생물의 생육이 어렵다. 하지만 분말류 역시 가공이나 저장 과정 중 미생물에 쉽게 오염되므로 건강기능식품공전에서는 세균 수 3 log CFU/g 이하, 대장균군 음성 등으로 미생물에 대한 안전성을 엄격하게 규제하고 있어 적절한 살균법을 활용한 품질관리 체계가 요구되고 있다 (Korean Food & Drug Administration, 2008). 그러나 이러한 분말 제품은 건조, 분쇄, 포장 등 제조 공정 중 미생물 오염에 따른 미생물 안전성 및 품질관리에 어려움이 있으며 현재 분말 식품의 살균 처리 기술인 감마선, 자외선 조사, 훈증제 등은 소비자의 수용성과 경제적 타당성이 미흡하거나 살균력이 효율적이지 못하고 열 발생으로 인해 성분 변화를 일으키는 문제를 야기 시키고 있다.
분말 식품의 경우, 기존 열처리 공정을 거치게 되면, 위해 미생물의 살균력은 있지만 영양 성분을 파괴하고, 식품 본연의 맛, 향, 질감을 변성시키는 단점이 있다. 또한, 많은 양의 탄소를 발생시키기 때문에 이를 줄여야 하는 필요성이 있다.
분말 식품의 미세분쇄 기술로는 건식과 습식방식이 있는데, 건식의 경우에는 1 마이크론이 한계로 알려져 있으나 습식분쇄에서는 나노사이즈의 분쇄가 가능하며, 미세분쇄 효율이 더 높은 것으로 알려져 있다(S.N. Solanki et al. 2005). 또한, 원료 자체를 그대로 분쇄하는 건식 분쇄는 공정이 간단하고 시간이 절약되는 장점이 있으나 발생되는 마찰열에 의하여 품온이 상승하게 되고 열에 의해 불안전한 성분의 파괴, 연화(softening), 융해 현상이 일어날 수 있다.
초고압 처리는 식품의 조리, 가공, 보존에 있어서 열처리와 비교되는데, 기존의 열처리가 단백질 변성, 전분 호화, 효소 불활성화, 살균, 기생충 사멸 등에 이용되는 반면 초고압은 열처리의 장점을 대체로 유지하면서 화학적 변화를 최소화할 수 있다는 점에서 차이가 있다.
식품의 건조는 식품의 저장성을 향상시키는 방법 중 가장 오래된 것 중의 하나로서 수분함량이 높은 채소류의 경우, 미생물학적 변패 및 화학적 변화의 최소화와 더불어 부피와 중량의 감소로 인한 저장, 수송의 편의성 등의 장점이 있다. 현재 농산물 가공제품 제조 시 건조 방법으로는 자연건조, 열풍건조 및 냉동건조 방법이 주로 사용되고 있다. 그러나 자연건조법은 분말품질의 저하, 미생물에 의한 심각한 오염 및 장시간 건조의 단점이 있고 열풍건조는 장시간의 가열건조로 인하여 품질문제를 야기 시킨다. 열풍건조는 처리가 간단하고 경제적인 반면에 건조 중 높은 온도에 의해 색, 영양 성분, 맛 등이 손실되고 조직의 급격한 수축으로 인한 낮은 복원성을 갖는 단점이 있다 (Mazza, 1983).
이상과 같이, 식품 분말의 제조에 있어서의 분쇄, 가열 및 건조 공정의 문제점을 개선할 수 있는 비가열 가공 및 살균 기술 개발이 필요한 상황이다.
본 발명은 전술한 기술적 문제를 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는, 미생물의 살균력을 유지하면서, 영양 성분, 식품 본연의 맛, 향, 질감의 변성을 최소화할 수 있는 비가열 가공 및 살균 기술을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 미생물학적 안전성을 확보하며 효소 불활성화를 통해 관능적, 영양학적 손실을 줄이고 항산화능을 비롯한 각종 생리기능성을 증진시킬 수 있는 식품 분말의 제조장법을 제공하고자 한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 식품 소재에 액체를 첨가하여 습식 분쇄하는 단계; 상기 분쇄된 혼합액 또는 페이스트를 용기에 밀봉하여 초고압 처리하는 단계; 및 상기 초고압 처리된 혼합액 또는 페이스트를 동결 건조하는 단계;를 포함하는 비가열 멸균 식품 분말의 제조 방법을 제공한다.
여기서, 상기 식품 소재는 식용 식물 소재일 수 있다.
상기 습식 분쇄 단계 전에, 착즙 또는 분쇄하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 초고압 처리는 4 내지 50 °C의 온도 및 300 내지 800 MPa의 압력에서 1 내지 20분 동안 처리하는 것일 수 있다.
상기 습식 분쇄는 상기 식품 소재 100 중량부에 대하여 100 내지 5,000 중량부의 액체를 첨가하여 분쇄하는 것일 수 있다.
상기 습식 분쇄는 분쇄 과정 중 품온이 40°C를 초과하지 않으며, 분쇄가 완료되었을 때 혼합액 또는 페이스트 내 고체의 입도 크기가 2 mm 이하가 되는 것일 수 있다.
상기 액체는, 순수한 증류수이거나, 또는 증류수에 정제염, 산 및 식품첨가물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상이 성분이 첨가된 수용액일 수 있다.
상기 용기는 폴리에틸렌, 나일론-폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 재질로 이루어진 레토르트 파우치일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 열에 의한 품질 손상을 줄이면서, 습식 분쇄, 초고압 살균, 동결 건조의 단계적 비가열 공정을 통해 식품 분말을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 습식 분쇄 후 액체 또는 페이스트 상태의 원료를 초고압 살균 시스템을 이용한 비열 가공 처리를 수행함으로써, 미생물 및 효소를 불활성화 시키며, 생리기능적 우수성을 확보하고, 영양 손실을 줄이면서, 보존성이 증대된 분말 개발이 가능하다
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 녹차 분말의 생균 변화 결과를 나타낸 그래프이다.
도 2은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 녹차 분말의 생균 변화 결과를 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 녹차 분말의 생균 변화 결과를 나타낸 그래프이다.
도 2은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 녹차 분말의 생균 변화 결과를 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 녹차 분말의 생균 변화 결과를 나타낸 그래프이다.
이하에서는 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 습식 분쇄, 초고압 살균, 동결 건조의 단계적 비가열 공정을 통한 식품 분말의 제조 방법을 제공하는 바, 상기 제조 방법은 식품 소재에 액체를 첨가하여 습식 분쇄하는 단계; 상기 분쇄된 혼합액 또는 페이스트를 용기에 밀봉하여 초고압 처리하는 단계; 및 상기 초고압 처리된 혼합액 또는 페이스트를 동결 건조하는 단계를 포함한다.
상기 습식 분쇄는 원료에 액체를 첨가하여 분쇄하는 방식을 의미한다. 상기 액체로는 통상적으로 물이 첨가가 되며, 비열이 큰 물을 매개로 분쇄가 일어나기 때문에 공기 중에서 분쇄하는 건식 분쇄에 비해 열 발생이 적어 분쇄 중 열에 의한 품질 저하를 최소화 할 수 있다는 장점이 있다. 또한 이 경우 원료를 버리는 부분 없이 모두 사용할 수 있어 원료 그대로의 풍미와 영양을 보존할 수 있다는 장점이 있다.
상기 습식 분쇄에 첨가되는 액체는 물(water)일 수 있으며, 바람직하게는 증류수이거나, 증류수에 정제염, 산, 식품첨가물 등의 성분이 하나 이상 첨가된 수용액일 수 있다. 상기 액체 또는 첨가되는 성분은 건조 분말의 품질에 악영향을 미치지 않으며 인체에 무해한 것을 사용할 수 있다.
상기 식품 소재는 특별히 제한되지 않으며 식용 식물을 비롯해 동물 소재 원료 및 미생물 등 식용 가능한 소재를 선택적으로, 또는 두 가지 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 바람직하게는 식물 소재가 사용될 수 있으며, 예컨대, 녹차 잎, 인삼 뿌리, 팥 열매 등의 식용 식품 소재가 분말화의 대상이 될 수 있다.
상기 습식 분쇄는 바람직하게는 상기 식품 소재 100 중량부에 대하여 100 내지 5,000 중량부의 수용액을 첨가하여 분쇄하는 것일 수 있다.
상기 습식 분쇄는 식품 소재에 과량의 액체를 첨가하여 분쇄하고, 바람직하게는 분쇄 과정 중 품온(material temperature)이 40 °C를 초과하지 않으며, 분쇄가 완료되었을 때 혼합액 또는 페이스트 내 고체의 입도 크기가 2mm 이하가 될 수 있다. 또한 분쇄 시간은 마찰열로 인한 품온이 40 °C를 초과하지 않는 범위에서 자유롭게 수행할 수 있다.
한편, 상기 식품 소재의 종류에 따라서는 상기 습식 분쇄 단계 전에 착즙 또는 분쇄가 추가로 이루어질 수 있다. 예컨대, 녹차 잎의 경우 효율적인 습식 분쇄를 위하여 1차적인 착즙 또는 분쇄 과정을 거친 후에, 습식 분쇄를 수행할 수 있다.
상기 초고압 처리는 상대적으로 저온에서 매우 높은 압력을 가하여 식품 등을 처리하는 공정을 의미하며, 식품의 품질과 영양 특성을 보존할 수 있는 대체 가공 기술로 사용할 수 있으며, 공정 온도에 따라 식품의 살균(pasteurization)이나 멸균 (sterilization)에 이용될 수 있다. 식품 등의 초고압 처리 장치는 다양하게 상용화되어 있다.
상기 초고압 처리는 분쇄가 완료된 혼합액 또는 페이스트를 용기에 넣어 공기가 들어가지 않도록 밀봉한 후 초고압 처리 장치에서 초고압 처리를 수행할 수 있다.
상기 용기의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 당업계에서 식품 초고압 처리용으로 사용되는 용기를 적용할 수 있다. 예컨대, 폴리에틸렌, 나일론-폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 재질로 이루어진 레토르트 파우치를 사용할 수 있다.
상기 초고압 처리는 바람직하게는 상기 습식 분쇄된 식품 소재를 4 내지 50 °C의 온도 및 300 내지 800 MPa의 압력에서 1 내지 20분 동안 처리할 수 있다.
상기 동결 건조는 수용액이나 다량의 수분을 함유한 재료를 동결시키고 감압함으로써 얼음을 승화시켜 수분을 제거하여 건조물을 얻는 방법을 의미한다. 이러한 동결 건조는 맛, 향기 성분, 기능성 성분 등의 손실이 적고 조직이 크게 파괴되지 않아 높은 복원성을 갖는다는 장점을 가질 수 있다.
전술한 초고압 처리한 혼합액 또는 페이스트를 비가열적으로 동결 건조하여 최종 제품인 건조 분말을 얻을 수 있다. 상기 동결 건조는 바람직하게는 최종 제조된 건조 분말의 수분함량이 5%wt 이하, 바람직하게는 3.5% 이하가 되도록 조건을 조정하여 10 시간 내지 40 시간 동안 수행할 수 있다.
이상 설명한 바와 이, 본 발명에 따른 습식 분쇄, 초고압 공정 및 동결 건조를 이용할 경우 종래의 건조 분말 제조 방법에 비해 훨씬 낮은 온도에서 공정을 수행할 수 있다. 또한 본 발명의 초고압 공정에 의해 유해 미생물이 향미나 영양 성분의 손실 없이 불활성화 되며, 열과 효소에 의한 품질 손상이 없기 때문에 건조 분말의 생리기능성을 획기적으로 증진시킬 수 있으며, 미생물 안전성이 기존에 비해 크게 향상된 새로운 건조 분말 제품을 생산할 수 있다.
이하, 본 발명에 따르는 실시예 및 본 발명에 따르지 않는 비교예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하나, 본 발명의 범위가 하기 제시된 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
실시예
1. 습식 분쇄-초고압 공정-동결 건조를 거친 녹차 분말의 품질 측정
(1) 방법
본 실시예는 습식 분쇄, 초고압 살균, 동결 건조의 단계적 비가열 공정을 통한 식품 분말의 제조 방법을 이용해 만든 녹차 잎 및 줄기 분말을 이용한 실험이다.
먼저, 세척한 70 g 녹차 잎을 엔젤녹즙기 (Angelia, Angel Co., Ltd Korea)를 통해 착즙 및 분쇄 과정을 거치고, 이후 액즙과 녹차의 섬유질을 포함한 불용성 펄프를 모두 회수하였다.
상기 회수한 식물 paste에, 초고압 공정 시 압력 전달을 위한 매개체로 증류수 120 mL를 채우고 믹서기(Tefal BL126; 220-240 V; 50/60 Hz; 350 W)를 이용하여 1분 동안 습식 분쇄(균질화) 하였다.
그 뒤, 습식 분쇄를 통해 얻어진 녹차 혼합액(액즙과 녹차 섬유질을 포함한 불용성 펄프 상태)을 살균된 폴리에틸렌 파우치(용기)에 넣고 공기가 들어가지 않도록 완전히 밀봉하여 400, 450, 500 및 550 MPa에서 1 분 간 초고압 처리하고 20 시간의 동결건조를 통해 분말화하여 실험을 수행하였다.
음성대조군은 초고압 처리를 수행하지 않았으며, 습식 분쇄 및 동결 건조만을 거쳐 제조하였다.
본 실시예에서 Control은 초고압 처리를 하지 않은 음성대조군을 나타낸다. 또한 400 MPa, 450 MPa, 500 MPa, 550 MPa은 각각 습식 분쇄 후 초고압 처리를 400, 450, 500, 550 MPa에서 1 분 간 수행한 후 동결 건조한 실험군을 나타낸다.
(2) 결과
① 습식 분쇄-초고압 공정-동결 건조를 거친 녹차 분말의 생균 발현 측정
Nutrient agar를 배지로 사용하였으며, 가장 기초적인 세균용 배지로 일반세균의 배양에 사용되는 Nutrient agar를 이용해 측정한 녹차 분말의 생균 변화 결과를 도 1에 기재하였다.
상기 도 1에 나타난 바와 같이, 세척 공정만을 거친 분말의 경우 5 log CFU/g 이상의 생균이 측정되었으나, 세척 후 400 내지 600 MPa의 압력에서 초고압 공정을 수행하면 생균의 발현을 억제할 수 있는 것을 확인할 수 있다.
한 편, 초고압 공정을 수행하였을 때 400 MPa 이상의 압력에서 녹차 분말 내 자연발생 유래균이 2 log CFU/g 이상 감소함을 알 수 있으며, 이를 통해 단계적 비가열 공정을 통한 식품 분말의 제조 공정 중 살균 방법으로 초고압 공정을 이용했을 때 생균의 발현 억제 능력이 우수함을 확인할 수 있다.
② 습식 분쇄-초고압 공정-동결 건조를 거친 녹차 분말의 총 페놀 함량 측정
페놀 화합물은 식물계에 널리 분포되어 있는 2차 대사산물의 하나로서 phenolic hydroxyl기가 단백질과 같은 거대분자와의 결합을 통해 항산화, 항암 및 항균 등의 생리기능을 가지는 것으로 알려져 있다.
전술한 방법으로 제조한 녹차 분말 5 g에 70% 메탄올(v/v methanol-water) 5 mL를 첨가하여 70 °C의 water bath에서 40 분 동안 추출한 후 10,000 g에서 20 분 간 원심분리하여 상층액을 분석용 시료로 사용하였다.
총 페놀 화합물 함량은, Folin-Ciocalteu phenol reagent가 추출물의 페놀성 화합물에 의해 환원된 결과 청색으로 발색하는 원리를 이용해 분석하였다.
각 처리군 별 추출물 100 μL에 6 mL의 증류수를 넣은 후 500 μL의 Folin-Ciocalteu reagent (Sigma-Aldrich, ST. Louis, MO, USA)를 가하여 6 분 동안 반응시켰다. 이후 20% Na2CO3 용액 1.5 mL를 첨가한 후 2시간 동안 암실에서 반응시키고 1.5 mL cuvette에 담아 765 nm 파장에서 UV spectrometer (Shimadzu UV mini 1240, Shimadzu Co., Kyoto, Japan)를 이용하여 흡광도를 측정하였다.
상기 측정에서 표준물질 gallic acid (Samchun Pure Chemical CO., LTD, Korea)를 사용하여 검량선을 작성하고, 측정치를 검량선과 비교해 mg gallic acid equivalent (GAE)/g (dry weight basis)의 단위로 나타내었다.
상기 과정을 통해 측정한 총 페놀 함량을 하기 표 1에 기재하였다.
| Condition |
Total phenolic compounds
(mg GAE /g D.W ) |
| Control | 200.26 ± 7.94 a |
| 400 MPa | 195.81 ± 15.46 a |
| 450 MPa | 189.45 ± 10.87 a |
| 500 MPa | 189.10 ± 10.15 a |
| 550 MPa | 185.01 ± 6.46 a |
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 모든 처리군에서 총 페놀 함량이 대조군에 비해 유의적인 차이가 없었다. (P>0.05)
이를 통해 습식 분쇄-초고압 처리-동결 건조의 비열 살균 공정을 통하여 녹차의 페놀 성분이 파괴되지 않음을 알 수 있다.
③ 습식 분쇄-초고압 공정-동결 건조를 거친 녹차 분말의 총 탄닌 함량 측정
축합형 탄닌(condensed tannin)은 차 맛을 좌우하는 성분의 일부분으로 색 및 향에 깊이 관여하는 중요성분이지만 지나치게 많은 양이 함유되면 깊은 감칠맛이 적고, 쓰고 떫은맛이 강해 풍미가 떨어지게 되나 전체적으로 일정한 경향의 상관을 갖지 않는다. (Nakagawa et al., 1974)
전술한 방법으로 제조한 녹차 분말 5 g에 70% 메탄올(v/v methanol-water) 5 mL를 첨가하여 70 °C의 water bath에서 40 분 동안 추출한 후 10,000 g에서 20 분 간 원심분리하여 상층액을 분석용 시료로 사용하였다.
총 탄닌(tannin) 함량은 분말 시료에서 추출한 추출물 50 μL에 4% methanol vanillin (sigma-aldrich) 용액 (w/v vanillin in methanol) 3 mL와 1.5 mL의 hydrochloric acid (samchun)를 가한 후 15 분 동안 반응시켰으며 500 nm 파장에서 UV spectrometer를 이용하여 흡광도를 측정하였다.
상기 측정에서 표준물질 (+)-catechin (sigma-aldrich)을 사용하여 검량선을 작성하였으며, 측정치를 검량선과 비교해 mg catechin equivalent (CAE)/g (dry weight basis)의 단위로 나타내었다.
상기 과정을 통해 측정한 총 탄닌 함량을 하기 표 2에 기재하였다.
| Condition |
Tannin contents
(mg CAE/g D.W) |
| Control | 17.75 ± 1.75 a |
| 400 MPa | 16.94 ± 1.12 a |
| 450 MPa | 16.99 ± 0.97 a |
| 500 MPa | 17.42 ± 1.22 a |
| 550 MPa | 16.72 ± 0.68 a |
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 모든 처리군에서 총 탄닌 함량이 대조군에 비해 유의적인 차이가 없었다. (P>0.05)
이를 통해 습식 분쇄-초고압 처리-동결 건조의 비열 살균 공정을 통하여 녹차의 탄닌 성분이 파괴되지 않음을 알 수 있다.
④ 습식 분쇄-초고압 공정-동결 건조를 거친 녹차 분말의 총 플라보노이드 함량 측정
전술한 방법으로 제조한 녹차 분말 5 g에 70% 메탄올(v/v methanol-water) 5 mL를 첨가하여 70 °C의 water bath에서 40 분 동안 추출한 후 10,000 g에서 20 분 간 원심분리하여 상층액을 분석용 시료로 사용하였다.
총 플라보노이드 함량은 분말 시료에서 추출한 추출물 250 μL에 증류수 1.25 mL와 5% NaNO2 75 μL를 가하여 5 분 간 반응시킨 후 10% Aluminum chloride (sigma-aldrich) 용액 150 μL를 가하여 6 분 간 반응시키고, 마지막으로 1 M NaOH 0.5 mL를 가하여 11 분 간 반응시켰다. 이후 반응액의 흡광도를 510 nm 파장에서 UV spectrometer를 이용하여 측정하였다.
상기 측정에서 표준물질 (+)-catechin (sigma-aldrich)을 사용하여 검량선을 작성하였으며, 측정치를 검량선과 비교해 mg catechin equivalent (CAE)/g (dry weight basis)의 단위로 나타내었다.
상기 과정을 통해 측정한 총 플라보노이드 함량을 하기 표 3에 기재하였다.
| Condition |
Total flavonoid contents
(mg CAE/g D.W) |
| Control | 72.26 ± 0.84 a |
| 400 MPa | 68.23 ± 0.74 a |
| 450 MPa | 67.58 ± 3.52 a |
| 500 MPa | 66.45 ± 4.44 a |
| 550 MPa | 67.07 ± 2.81 a |
상기 표 3에 나타난 바와 같이, 모든 처리군에서 총 플라보노이드 함량이 대조군에 비해 유의적인 차이가 없었다. (P>0.05)
이를 통해 습식 분쇄-초고압 처리-동결 건조의 비열 살균 공정을 통하여 녹차의 플라보노이드 성분이 파괴되지 않는 것을 알 수 있다.
⑤ 습식 분쇄-초고압 공정-동결 건조를 거친 녹차 분말의 아스코르브산 함량 측정
아스코르브산의 경우 0.2 g의 분말 시료를 10% Trichloroacetic acid (samchun) 10 mL에 첨가한 후 얼음에 5 분 간 침지시켰다. 이후 시료를 5,000 g에서 10 분 간 원심분리한 뒤 상층액 1 mL를 1 mL 증류수 및 10% Folin-ciocalteu reagent (sigma-aldrich) 0.2 mL와 혼합하여 10 분 동안 반응시켰다. 이후 반응액의 흡광도를 760 nm 파장에서 UV spectrometer를 이용하여 측정하였다.
상기 측정에서 표준물질 L-Ascorbic acid (Duksan Pure Chemical CO., LTD, Korea)을 사용하여 검량선을 작성하였으며, 측정치를 검량선과 비교해 μg/g (dry weight basis)의 단위로 나타내었다.
상기 과정을 통해 측정한 아스코르브산 함량을 하기 표 4에 기재하였다.
| Condition |
Ascorbic acid
(μg/g D.W) |
| Control | 19.71 ± 0.42 a |
| 400 MPa | 19.46 ± 0.30 a |
| 450 MPa | 19.85 ± 0.26 a |
| 500 MPa | 20.17 ± 0.33 a |
| 550 MPa | 19.82 ± 0.09 a |
상기 표 4에 나타난 바와 같이, 모든 처리군에서 아스코르브산 함량이 대조군에 비해 유의적인 차이가 없었다. (P>0.05)
이를 통해 습식 분쇄-초고압 처리-동결 건조의 비열 살균 공정을 통하여 녹차의 아스코르브산 성분이 파괴되지 않는 것을 알 수 있다.
⑥ 습식 분쇄-초고압 공정-동결 건조를 거친 녹차 분말의 항산화능 측정
전술한 방법으로 제조한 녹차 분말 5 g에 70% 메탄올(v/v methanol-water) 5 mL를 첨가하여 70 °C의 water bath에서 40 분 동안 추출한 후 10,000 g에서 20 분 간 원심분리하여 상층액을 분석용 시료로 사용하였다.
항산화 활성은 DPPH 측정법을 이용하여 시료의 라디칼 소거능 측정을 통해 수행하였다. 상기 DPPH(2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl)는 짙은 자주색을 나타내며 그 자체가 질소 중심의 라디칼로서, 라디칼 전자의 비 편재화에 의해 안정화된 상태로 존재한다. 메탄올에 용해 된 DPPH는 515 nm에서 최대 흡광도를 보이며 시료를 첨가할 경우 시료의 환원력에 의해 흡광도가 감소한다.
상기 분말 추출물 20 μL에 70% methanol에 용해시킨 DPPH (MP Biomedicals, LLC, USA) 용액 3 mL를 가한 후 vortex mixer로 5 초 간 혼합하고 30 분 동안 반응시킨 후 515 nm 파장에서 흡광도를 UV spectrometer를 이용하여 측정하였다.
이후 DPPH scavenging activity (antioxidant activity)를 다음과 같은 식으로 나타내었다.
DPPH Inhibition (%) = (1 - A E / A C ) 100
A E : DPPH solution(3 mL)과 녹차 분말 추출액 (20 uL) 혼합액의 흡광도
A C : Control group; DPPH solution (3 mL)의 흡광도
DPPH Inhibition (%)이 클수록 DPPH의 자유 라디칼을 제거해주는 능력, 즉 항산화능이 크다.
상기 과정 및 계산식을 통해 측정한 항산화능을 하기 표 5에 기재하였다.
| Condition | Antioxidant activity (%) |
| Control | 96.03 ± 0.41 a |
| 400 MPa | 96.27 ± 0.26 a |
| 450 MPa | 96.32 ± 0.27 a |
| 500 MPa | 96.26 ± 0.24 a |
| 550 MPa | 96.23 ± 0.26 a |
상기 표 5에 나타난 바와 같이, 모든 처리군에서 항산화능이 대조군에 비해 유의적인 차이가 없었다. (P>0.05)
이를 통해 습식 분쇄-초고압 처리-동결 건조의 비열 살균 공정을 통하여 녹차의 항산화능이 감소되지 않는 것을 알 수 있다.
⑦ 습식 분쇄-초고압 공정-동결 건조를 거친 녹차 분말의 색 변화 측정
전술한 방법으로 제조한 녹차 분말을 Hunter colorsystem (Konica CR-400, Minolta Sensing Inc., Tokyo, Japan)을 이용하여 색 변화를 측정하였다.
그 결과를 하기 표 6에 기재하였다.
| Condition | L * | a * | b * | △E |
| Control | 52.43 ± 1.01 a | -10.98 ± 1.51 a | 28.81 ± 0.44 a | 0 |
| 400 MPa | 52.13 ± 0.92 a | -9.24 ± 1.45 a | 28.65 ± 1.10 a | 2.21 ± 0.92 a |
| 450 MPa | 51.98 ± 0.85 a | -9.40 ± 1.39 a | 28.80 ± 1.08 a | 2.04 ± 1.19 a |
| 500 MPa | 51.76 ± 1.02 a | -9.68 ± 1.37 a | 28.86 ± 0.88 a | 1.75 ± 0.83 a |
| 550 MPa | 52.61 ± 2.47 a | -9.71 ± 1.53 a | 28.95 ± 1.17 a | 3.12 ± 0.66 a |
L* (lightness), a* (redness), b* (yellowness)의 경우 상기 표 6에 나타난 바와 같이, 모든 처리군에서 L* (lightness), a* (redness), b* (yellowness) 값이 대조군에 비해 유의적인 차이가 없었다. (P>0.05)
기존 덖음 차 제조 시 열처리 온도가 낮고 처리 시간이 길어 엽록소 파괴가 크다는 문제점(Park et al., 2006)이 있지만 습식 분쇄-초고압 처리-동결 건조 공정을 적용하였을 때는 색 변화가 유의적으로 일어나지 않은 것을 보아 엽록소의 파괴를 최소화 하였음을 알 수 있다.
실시예 2. 습식 분쇄-초고압 공정-동결 건조를 거친 인삼 분말의 생균 발현 측정
(1) 방법
본 실시예는 습식 분쇄, 초고압 살균, 동결 건조의 단계적 비가열 공정을 통한 식품 분말의 제조 방법을 이용해 만든 인삼 뿌리 분말을 이용한 실험이다.
먼저, 세척한 50 g 인삼에 증류수 150 mL를 채우고 믹서기(Tefal BL310E; 220-240 V; 50/60 Hz; 350 W)를 이용하여 1분 동안 습식 분쇄(균질화) 하였다.
그 뒤, 습식 분쇄를 통해 얻어진 인삼 혼합액을 살균된 폴리에틸렌 파우치(용기)에 넣고 공기가 들어가지 않도록 완전히 밀봉하여 300, 400, 500 및 600 MPa에서 5 분 간 초고압 처리하고 20 시간의 동결 건조를 통해 분말화하여 실험을 수행하였다.
음성대조군은 초고압 처리를 수행하지 않고 습식 분쇄 및 동결 건조만을 거쳐 제조하였으며, 비교예로 기존 산업에서 인삼 건조에 사용하는 방법인 백삼(60 °C에서 3 일 간 건조) 및 홍삼(90 °C에서 4 시간 훈증 후 60 °C에서 3 일 간 건조)의 제조 공정을 간편화하여 수행하였다.
본 실시예에서 Control은 초고압 처리를 하지 않은 채 습식 분쇄 및 동결 건조만을 거친 음성대조군을 나타내며, White와 Red는 각각 백삼과 홍삼의 건조 공정을 수행한 비교예를 나타낸다. 또한 300 MPa, 400 MPa, 500 MPa, 600 MPa은 각각 습식 분쇄 후 초고압 처리를 400, 450, 500, 550 MPa에서 5 분 간 수행한 후 동결 건조한 실험군을 나타낸다.
(2) 결과
각 처리 조건 하에서 생균의 발현을 측정하였다. 본 실시예에서는 일반 총균수를 측정하기 위해 Nutrient agar를 배지로 사용하였으며, 효모 곰팡이 균수를 측정하기 위해 Potato dextrose agar 또한 배지로 사용하였다. 이 때 Nutrient agar와 Potato dextrose agar를 각각 NA, PDA라 표현하였다. 그 결과를 상기 도 2에 기재하였다.
도 2에 나타나듯이, 음성대조군의 초기 균 수로 일반 세균과 효모 곰팡이균이 각각 5.37 log CFU/g-powder, 5.05 log CFU/g-powder 검출되었으며, 비교예인 백삼 분말의 일반 세균과 효모 곰팡이균은 각각 4.54 log CFU/g-powder, 4.26 log CFU/g-powder 이었고 홍삼 분말의 일반 세균과 효모 곰팡이균은 각각 3.91 log CFU/g-powder, 3.60 log CFU/g-powder 이었다.
300 MPa 및 400 MPa에서 초고압 공정을 수행한 경우 미생물 제어 효과가 그리 크지 않았으나, 500 MPa 이상의 압력에서 초고압 공정을 수행한 인삼 분말의 경우 가열 공정이 포함된 비교예보다 미생물 제어 효과가 우수했다. 특히 600 MPa에서 5 분 간 초고압 공정을 수행한 인삼 분말의 경우 일반 세균과 효모 곰팡이균수가 각각 2.58 log CFU/g-powder, 2.21 log CFU/g-powder로 검출되어, 본 발명에서 제시한 건조 분말 제조 방법의 미생물 안전성이 우수한 것을 확인할 수 있다.
실시예 3. 습식 분쇄-초고압 공정-동결 건조를 거친 팥 분말의 품질 측정
(1) 방법
본 실시예는 습식 분쇄, 초고압 살균, 동결 건조의 단계적 비가열 공정을 통한 식품 분말의 제조 방법을 이용해 만든 팥 열매 분말을 이용한 실험이다.
먼저, 80 g 생팥을 16 시간 동안 증류수 240 mL에 불렸다. 이후 상기 불린 팥을 흐르는 물에 세척한 뒤 초고압 처리 시 압력 전달을 위한 매개체로 증류수 340 mL를 첨가하여 믹서기(Tefal BL126; 220-240 V; 50/60 Hz; 350 W)를 이용하여 1 분 동안 균질화 하였다.
이 후, 입자를 더욱 미세하게 하기 위하여 추가로 균질기(Janke & Kunkel; Ultra Turrax T25)를 이용하여 9500 rpm에서 2 분 동안 균질화 하였다.
그 뒤, 습식 분쇄를 통해 얻어진 팥 혼합액을 살균된 폴리에틸렌 파우치(용기)에 넣고 공기가 들어가지 않도록 완전히 밀봉하여 400, 500 및 600 MPa에서 5 분 간 초고압 처리하고 20 시간의 동결 건조를 통해 분말화하여 실험을 수행하였다.
음성대조군은 초고압 처리를 수행하지 않았으며, 습식 분쇄 및 동결 건조만을 거쳐 제조하였다.
본 실시예에서 Control은 초고압 처리를 하지 않은 채 물에 불린 후 흐르는 물에 세척하여 습식 분쇄 및 동결 건조 과정만을 거친 음성대조군을 나타낸다. 또한 HHP 400, HHP 500, HHP 600은 각각 습식 분쇄 후 초고압 처리를 400 MPa, 500 MPa, 600 MPa에서 5 분 간 수행한 후 동결 건조한 실험군을 나타낸다.
(2) 결과
① 습식 분쇄-초고압 공정-동결 건조를 거친 팥 분말의 생균 발현 측정
Nutrient agar를 배지로 사용하였으며, 가장 기초적인 세균용 배지로 일반세균의 배양에 사용되는 Nutrient agar를 이용해 측정한 녹차 분말의 생균 변화 결과를 도 3에 기재하였다.
상기 도 3에 나타난 바와 같이, 물에 불린 후 세척 공정만을 거친 Control 대조군 분말의 경우 5 log CFU/g 이상의 생균이 측정되었으나, 세척 후 400 내지 600 MPa의 압력에서 초고압 공정을 수행하면 생균의 발현을 억제할 수 있는 것을 확인할 수 있다.
한 편, 초고압 공정을 수행하였을 때 400 MPa 이상의 압력에서 팥 분말 내 자연발생 유래균이 3 log CFU/g 이상 감소함을 알 수 있으며, 이를 통해 팥 건조 분말의 제조 공정 중 살균 방법으로 초고압 공정을 이용했을 때 생균의 발현 억제 능력이 우수함을 확인할 수 있다.
② 습식 분쇄-초고압 공정-동결 건조를 거친 팥 분말의 총 페놀 함량 측정
페놀 화합물은 식물계에 널리 분포되어 있는 2차 대사산물의 하나로서 phenolic hydroxyl기가 단백질과 같은 거대분자와의 결합을 통해 항산화, 항암 및 항균 등의 생리기능을 가지는 것으로 알려져 있다.
전술한 방법으로 제조한 팥 분말 0.5 g에 추출 용매 (acetone : water : acetic acid = 70 : 29.5 : 0.5, v/v/v) 5 mL을 첨가하여 실온에서 300 rpm으로 3 시간 동안 추출하고 12 시간 동안 암실 조건에 두었다. 이후 상기 추출액을 3,000 rpm에서 10 분 간 원심 분리하여 상층액을 분석용 시료로 이용하였다.
총 페놀 화합물 함량은, Folin-Ciocalteu phenol reagent가 추출물의 페놀성 화합물에 의해 환원된 결과 청색으로 발색하는 원리를 이용해 분석하였다.
각 처리군 별 추출물 50 μL에 3 mL의 증류수를 넣은 후 250 μL의 Folin-Ciocalteu reagent (Sigma-Aldrich, ST. Louis, MO, USA)를 가하여 6 분 동안 반응시켰다. 이후 20% Na2CO3 용액 750 μL 를 첨가한 후 2시간 동안 암실에서 반응시키고 1.5 mL cuvette에 담아 765 nm 파장에서 UV spectrometer (Shimadzu UV mini 1240, Shimadzu Co., Kyoto, Japan)를 이용하여 흡광도를 측정하였다.
상기 측정에서 표준물질 gallic acid (Samchun Pure Chemical CO., LTD, Korea)를 사용하여 검량선을 작성하고, 측정치를 검량선과 비교해 mg gallic acid equivalent (GAE)/g (fresh weight basis)의 단위로 나타내었다.
상기 과정을 통해 측정한 총 페놀 함량을 하기 표 7에 기재하였다.
| Condition |
Total phenolic compounds
(mg GAE/g F.W) |
| Control | 9.21 ± 0.57 a |
| HHP 400 | 6.67 ± 0.99 b |
| HHP 500 | 7.40 ± 0.74 ab |
| HHP 600 | 6.15 ± 0.81 b |
상기 표 7에 따르면, 초고압 처리한 실험군에서는 총 페놀 화합물 함량이 감소한 것을 볼 수 있는데, 이는 압력에 의하여 페놀 화합물 간 Polymerization이 일어나기 때문으로 볼 수 있다.
그럼에도 불구하고, 초고압 처리를 500 MPa에서 5 분 수행한 경우에는 총 페놀 함량이 대조군에 비해 유의적인 차이가 없었다. (P>0.05)
따라서 본 발명을 이용해 500 MPa 압력에서 5 분 간 초고압 처리를 수행한 팥 건조 분말의 경우 총 페놀 화합물의 함량이 유의적으로 변하지 않음을 알 수 있다.
③ 습식 분쇄-초고압 공정-동결 건조를 거친 팥 분말의 총 플라보노이드 함량 측정
전술한 방법으로 제조한 팥 분말 0.5 g에 추출 용매 (acetone : water : acetic acid = 70 : 29.5 : 0.5, v/v/v) 5 mL을 첨가하여 실온에서 300 rpm으로 3 시간 동안 추출하고 12 시간 동안 암실 조건에 두었다. 이후 상기 추출액을 3,000 rpm에서 10 분 간 원심 분리하여 상층액을 분석용 시료로 이용하였다.
총 플라보노이드 함량은 분말 시료에서 추출한 추출물 250 μL에 증류수 1.25 mL와 5% NaNO2 75 μL를 가하여 5 분 간 반응시킨 후 10% Aluminum chloride (sigma-aldrich) 용액 150 μL를 가하여 6 분 간 반응시키고, 마지막으로 1 M NaOH 0.5 mL를 가하여 11 분 간 반응시켰다. 이후 반응액의 흡광도를 510 nm 파장에서 UV spectrometer를 이용하여 측정하였다.
상기 측정에서 표준물질 (+)-catechin (sigma-aldrich)을 사용하여 검량선을 작성하였으며, 측정치를 검량선과 비교해 mg catechin equivalent (CAE)/g (fresh weight basis)의 단위로 나타내었다.
상기 과정을 통해 측정한 총 플라보노이드 함량을 하기 표 8에 기재하였다.
| Condition |
Total flavonoid contents
(mg CAE/g F.W) |
| Control | 19.08 ± 2.23 a |
| HHP 400 | 16.06 ± 2.74 a |
| HHP 500 | 16.24 ± 1.18 a |
| HHP 600 | 14.65 ± 1.35 a |
상기 표 8에 나타난 바와 같이, 모든 처리군에서 총 플라보노이드 함량이 대조군에 비해 유의적인 차이가 없었다. (P>0.05)
이를 통해 습식 분쇄-초고압 처리-동결 건조의 비열 살균 공정을 통하여 팥의 플라보노이드 성분이 파괴되지 않는 것을 알 수 있다.
④ 습식 분쇄-초고압 공정-동결 건조를 거친 팥 분말의 총 프로안토시아니딘 함량 측정
프로안토시아니딘(proanthocyanidin, condensed tannin)은 차 맛을 좌우하는 성분의 일부분으로 색 및 향에 깊이 관여하는 중요 성분이지만 지나치게 많은 양이 함유되면 깊은 감칠맛이 적고, 쓰고 떫은맛이 강해 풍미가 떨어지게 되나 전체적으로 일정한 경향의 상관을 갖지 않는다. (Nakagawa et al., 1974)
전술한 방법으로 제조한 팥 분말 0.5 g에 추출 용매 (acetone : water : acetic acid = 70 : 29.5 : 0.5, v/v/v) 5 mL을 첨가하여 실온에서 300 rpm으로 3 시간 동안 추출하고 12 시간 동안 암실 조건에 두었다. 이후 상기 추출액을 3,000 rpm에서 10 분 간 원심 분리하여 상층액을 분석용 시료로 이용하였다.
총 프로안토시아니딘(proanthocyanidin) 함량은 분말 시료에서 추출한 추출물 50 μL에 4% methanol vanillin (sigma-aldrich) 용액 (w/v vanillin in methanol) 3 mL와 1.5 mL의 hydrochloric acid (samchun)를 가한 후 15 분 동안 반응시켰으며 500 nm 파장에서 UV spectrometer를 이용하여 흡광도를 측정하였다.
상기 측정에서 표준물질 (+)-catechin (sigma-aldrich)을 사용하여 검량선을 작성하였으며, 측정치를 검량선과 비교해 mg catechin equivalent (CAE)/g (fresh weight basis)의 단위로 나타내었다.
상기 과정을 통해 측정한 총 프로안토시아니딘 함량을 하기 표 9에 기재하였다.
| Condition |
Proanthocyanidin contents
(mg CAE/g F.W) |
| Control | 7.46 ± 0.52 a |
| HHP 400 | 5.31 ± 0.56 b |
| HHP 500 | 5.53 ± 0.10 b |
| HHP 600 | 4.80 ± 0.16 b |
상기 표 9에 나타난 바와 같이, 모든 초고압 처리군에서 프로안토시아니딘 함량이 대조군에 비해 유의적으로 감소하였다. (P<0.05)
이를 통해 습식 분쇄-초고압 처리-동결 건조의 비열 살균 공정을 통하여 팥 건조분말의 쓴 맛을 내는 프로안토시아니딘 성분을 감소시킬 수 있음을 알 수 있다.
⑤ 습식 분쇄-초고압 공정-동결 건조를 거친 팥 분말의 항산화능 측정
전술한 방법으로 제조한 팥 분말 0.5 g에 추출 용매 (acetone : water : acetic acid = 70 : 29.5 : 0.5, v/v/v) 5 mL을 첨가하여 실온에서 300 rpm으로 3 시간 동안 추출하고 12 시간 동안 암실 조건에 두었다. 이후 상기 추출액을 3,000 rpm에서 10 분 간 원심 분리하여 상층액을 분석용 시료로 이용하였다.
항산화 활성은 DPPH 측정법을 이용하여 시료의 라디칼 소거능 측정을 통해 수행하였다. 상기 DPPH(2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl)는 짙은 자주색을 나타내며 그 자체가 질소 중심의 라디칼로서, 라디칼 전자의 비 편재화에 의해 안정화된 상태로 존재한다. 메탄올에 용해 된 DPPH는 515 nm에서 최대 흡광도를 보이며 시료를 첨가할 경우 시료의 환원력에 의해 흡광도가 감소한다.
상기 분말 추출물 40 μL에 100% methanol에 용해시킨 DPPH (MP Biomedicals, LLC, USA) 용액 3 mL를 가한 후 vortex mixer로 5 초 간 혼합하고 30 분 동안 반응시킨 후 515 nm 파장에서 흡광도를 UV spectrometer를 이용하여 측정하였다.
상기 측정에서 표준물질 L-Ascorbic acid (Duksan Pure Chemical CO., LTD, Korea)를 사용하여 검량선을 작성하고 mg vitamin C equivalent antioxidant capacity (VCEAC)/g (fresh weight basis)로 나타내었다.
상기 과정을 통해 측정한 항산화능을 하기 표 10에 기재하였다.
| Condition |
Antioxidant capacity
(mg VCEAC /g F.W) |
| Control | 6.21 ± 0.33 a |
| HHP 400 | 5.55 ± 0.35 a |
| HHP 500 | 5.55 ± 0.21 a |
| HHP 600 | 5.52 ± 0.52 a |
상기 표 10에 나타난 바와 같이, 모든 처리군에서 항산화능이 대조군에 비해 유의적인 차이가 없음을 알 수 있다. (P>0.05)
이를 통해 습식 분쇄-초고압 처리-동결 건조의 비열 살균 공정을 통하여 팥의 항산화능이 감소되지 않는 것을 알 수 있다.
⑥ 습식 분쇄-초고압 공정-동결 건조를 거친 팥 분말의 트립신 저해제 함량 측정
트립신 저해제(trypsin inhibitor)는 콩류에 함유된 비영양 인자 중 하나로, 이는 생 콩을 섭취하였을 때 췌장 이상 등을 일으키며 성장을 30~50% 감소시킨다고 알려져 있다.
전술한 방법으로 제조한 팥 분말 1 g에 0.01 N NaOH 25 mL을 첨가하여 실온에서 550 rpm으로 3 시간 동안 추출하였다. 이후 상기 혼합액을 4 °C, 12,000 rpm에서 20 분 간 원심 분리하여 상층액을 분석용 시료로 이용하였다.
트립신 저해제의 경우 상기 분말 시료 추출물 1 mL에 2 mL의 증류수, 5 mL의 BAPNA(Nα-Benzoyl-DL-Arginine-ρ-Nitroanilide, Sigma) 용액을 혼합하여 37 °C에서 10 분 동안 반응시킨 이후 2 mL trypsin (porcine pancreas trysin, Sigma) 용액을 첨가하여 37 °C에서 10 분 동안 반응시키고, 마지막으로 1 mL 30 % acetic acid를 가하여 반응을 종결시켰다.
이후 상기 용액을 410 nm 파장에서 UV spectrometer를 통해 흡광도를 측정하였다.
한 편, 상기 측정에서 트립신 저해제 활성은 다음과 같은 식으로 나타내었다.
Trypsin inhibitor activity = (2.632 * dilution factor * A i ) / S
A i : 트립신 처리 전, 후의 흡광도 차이
S: 샘플 무게
상기 과정을 통해 측정한 트립신 저해제 활성을 하기 표 11에 기재하였다.
| Condition |
Trypsin inhibitor activity
(mg of pure trypsin /g F.W) |
| Control | 0.36 ± 0.12 a |
| HHP 400 | 0.41 ± 0.11 a |
| HHP 500 | 0.28 ± 0.08 ab |
| HHP 600 | 0.07 ± 0.01 b |
상기 표 11에 나타난 바와 같이, 500 MPa 이상의 압력에서 5 분 간 처리한 실험군의 경우 트립신 저해제 활성이 대조군에 비해 유의적인 감소를 나타내었으며, 또한 600 MPa 압력으로 처리하였을 때 가장 많이 감소하였다. (P<0.05)
이는 압력 처리를 통해 트립신 저해제의 아미노산 구조 변성이 일어남에 따라 트립신에 대한 저해 활성이 떨어지는 것으로 볼 수 있다.
이를 통해 습식 분쇄-초고압 처리-동결 건조의 비열 살균 공정을 통하여 팥의 비영양 인자인 트립신 저해제 함량을 감소시킬 수 있음을 알 수 있다.
⑦ 습식 분쇄-초고압 공정-동결 건조를 거친 팥 분말의 피틴산 함량 측정
전술한 방법으로 제조한 팥 분말 1 g에 2.4% HCl 20 mL을 첨가하여 실온에서 550 rpm으로 16 시간 동안 추출하였다. 이후 상기 혼합액을 10 °C, 1,000 g에서 20 분 간 원심 분리하여 상층액을 분석용 시료로 이용하였다.
피틴산의 경우 상기 분말 시료 추출물 0.1 mL에 2.9 mL의 증류수, 1 mL의 wade reagent (0.03% FeCl3-6H2O + 0.3% sulfosalicylic acid)를 가하여 10 분 동안 반응시킨 후 510 nm 파장에서 UV spectrometer를 이용하여 흡광도를 측정하였다.
상기 측정에서 표준물질 phytic aicd (sigma-aldrich)를 사용하여 검량선을 작성하고 mg phytic acid (PA)/g (fresh weight basis)로 나타내었다.
상기 과정을 통해 측정한 피틴산 함량을 하기 표 12에 기재하였다.
| Condition |
Phytic acid
(mg of phytic acid/g F.W) |
| Control | 9.47 ± 1.20 a |
| HHP 400 | 9.04 ± 0.74 a |
| HHP 500 | 8.96 ± 0.93 a |
| HHP 600 | 8.97 ± 1.13 a |
상기 표 12에 나타난 바와 같이, 모든 처리군에서 피틴산 함량이 대조군에 비해 유의적인 차이가 없었다. (P>0.05)
이를 통해 습식 분쇄-초고압 처리-동결 건조의 비열 살균 공정을 통하여 팥의 피티산 함량이 감소되지 않는 것을 알 수 있다.
Claims (8)
- 식품 소재에 액체를 첨가하여 습식 분쇄하는 단계;
상기 분쇄된 혼합액 또는 페이스트를 용기에 밀봉하여 초고압 처리하는 단계; 및
상기 초고압 처리된 혼합액 또는 페이스트를 동결 건조하는 단계를 포함하고,
상기 식품소재는 녹차잎, 인삼뿌리 및 팥열매로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나인 것을 특징으로 하고,
상기 액체는 증류수이거나, 또는 증류수에 정제염, 산 및 식품첨가물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상이 성분이 첨가된 수용액인 것을 특징으로 하며,
상기 습식분쇄는 상기 식품 소재 100 중량부에 대하여 100 내지 5,000 중량부의 액체를 첨가하여 분쇄하는 것을 특징으로 하고,
상기 습식 분쇄는 분쇄 과정 중 품온이 40°C를 초과하지 않으며, 분쇄가 완료되었을 때 혼합액 또는 페이스트 내 고체의 입도 크기가 2 mm 이하가 되는 것을 특징으로 하는 비가열 멸균 식품 분말의 제조 방법.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 습식 분쇄 단계 전에,
착즙 또는 분쇄하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비가열 멸균 식품 분말의 제조 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 초고압 처리는 4 내지 50 °C의 온도 및 300 내지 800 MPa의 압력에서 1 내지 20분 동안 처리하는 것을 특징으로 하는 비가열 멸균 식품 분말의 제조 방법.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 용기는 폴리에틸렌, 나일론-폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 재질로 이루어진 레토르트 파우치인 것을 특징으로 하는 비가열 멸균 식품 분말의 제조 방법.
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| KR20160106431 | 2016-08-22 | ||
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| KR1020160123756A KR101815560B1 (ko) | 2016-08-22 | 2016-09-27 | 단계적 비가열 공정을 통한 식품 분말의 제조 방법 |
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| KR (1) | KR101815560B1 (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20210101102A (ko) * | 2020-02-07 | 2021-08-18 | 정동희 | 수용성 탄닌산을 함유하는 식욕억제용 구강용 조성물 제조방법 |
| KR20240094480A (ko) | 2022-12-16 | 2024-06-25 | (주)나루아토 | 분무건조에 의해 미생물이 제어된 농산물 건조분말 제조방법 |
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-
2016
- 2016-09-27 KR KR1020160123756A patent/KR101815560B1/ko active IP Right Grant
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