KR101834740B1 - 근채류의 전처리 방법 및 이를 이용한 근채류 착즙액의 제조방법 - Google Patents
근채류의 전처리 방법 및 이를 이용한 근채류 착즙액의 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 근채류의 전처리 방법 및 이를 이용한 근채류 착즙액의 제조방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 근채류를 냉동 및 해동시키는 공정을 1~2회 실시하여, 근채류의 조직을 파괴함으로써 생리활성 물질의 추출 효율을 높일 수 있는 전처리 방법, 및 이를 이용한 근채류 착즙액의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 전처리 방법은 근채류의 조직세포를 적절히 파괴하여, 데커신, 사포닌, 항산화 물질 같은 생리활성 물질의 추출 효율을 현저히 상승시키는 바, 상기 전처리 방법을 적용한 근채류를 이용하여 생리활성 물질의 함량이 현저히 증가된, 건강기능성식품 등을 제조할 수 있다.
Description
본 발명은 근채류의 전처리 방법 및 이를 이용한 근채류 착즙액의 제조방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 근채류를 냉동 및 해동시키는 공정을 1~2회 실시하여, 근채류의 조직을 파괴함으로써 생리활성 물질의 추출 효율을 높일 수 있는 전처리 방법, 및 이를 이용한 근채류 착즙액의 제조방법에 관한 것이다.
근채류 중 도라지, 더덕, 당귀, 인삼, 황기 등은 일반적으로 약용으로 사용된다. 도라지, 더덕, 인삼 또는 황기에 포함된 사포닌은 배당체의 일종으로 기포성이 있기 때문에 사포닌이라고 한다. 인체의 면역력을 높이고, 비만을 억제하는 등 여러 약리 활성을 지니고 있기 때문에 도라지, 더덕, 인삼, 황기 등에서 사포닌 추출효율을 높이기 위한 제조방법 등이 연구되고 있다. 또한, 당귀에 포함된 대표적인 약리 성분은 데커신(decursin)으로서, 지혈활성 및 항암 활성 등을 갖는다. 이 때문에 당귀로부터 데커신 추출 효율을 높이고자 다양한 추출 방법이 연구되고 있다.
데커신 및 사포닌의 추출 효율을 높이기 위한 특허로는 한국공개특허 제2010-0060709호 및 한국공개특허 제2012-0112343호가 있지만, 상기 특허들은 초임계 추출, 컬럼 사용, 화학 용매 추출 등을 이용한다. 상기와 같은 방법은 비용이 많이 발생하고, 데커신 또는 사포닌만의 추출 효율을 높이기 위한 방법이기 때문에 다른 항산화 활성 물질의 추출을 방해할 수 있다. 상기 특허들 이외에도 근채류를 처리하는 방법으로는 열탕추출, 증자, 가열건조, 볶음 등이 있다. 그러나 이러한 열처리 방법은 유용성분이 상당량 파괴될 가능성이 높다. 따라서, 비용이 많이 들지 않으면서, 간단하고, 유용성분이 쉽게 용출되도록 유도할 수 있는 물리적인 전처리 방법이 필요한 실정이다.
이에 본 발명자들은 근채류에 냉해동을 적절히 실시하면, 근채류에 포함된 생리활성물질들의 용출 효율이 증가하는 것을 발견하여 본 발명을 완성하였다.
따라서 본 발명의 첫 번째 목적은, 근채류를 냉동 및 해동시키는 공정을 1~2회 실시하는 단계를 포함하는, 생리활성 물질 추출 효율을 증가시키는 근채류의 물리적인 전처리 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 두 번째 목적은, 상기 방법으로 전처리 된, 생리활성 물질의 추출 효율이 증가된 근채류를 제공하는 것이다.
본 발명의 세 번째 목적은, a) 근채류를 냉동 및 해동시키는 공정을 1~2회 실시하는 단계를 포함하는 근채류의 전처리 단계, 및 b) 상기 단계 a)에서 전처리 된 근채류를 착즙하는 단계를 포함하는 근채류 착즙액의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 네 번째 목적은, 상기 제조방법으로 제조된, 생리활성 물질의 함량이 증가된 근채류 착즙액을 제공하는 것이다.
본 발명의 다섯 번째 목적은, 상기 근채류 착즙액, 설탕, 및 쌀당화액을 0.5~1.5 : 0.5~2 : 0.5~2 중량비로 포함하는 근채류 청(syrup)을 제공하는 것이다.
상기 본 발명의 첫 번째 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 근채류를 냉동 및 해동시키는 공정을 1~2회 실시하는 단계를 포함하는, 생리활성 물질 추출 효율을 증가시키는 근채류의 전처리 방법을 제공한다.
상기 냉동 및 해동시키는 공정은 2회 실시될 수 있다.
상기 생리활성 물질은 데커신, 사포닌, 및 항산화 물질로 이루어진 군에서 하나 이상 선택될 수 있다.
상기 냉동은 -20 ℃이하에서 진행될 수 있고, 상기 해동은 1 ~ 35 ℃에서 진행될 수 있다.
상기 근채류는 도라지, 더덕, 당귀, 인삼 및 황기로 이루어진 군에서 하나 이상 선택될 수 있다.
상기 본 발명의 두 번째 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 상기 방법으로 전처리 된, 생리활성 물질의 추출 효울이 증가된 근채류를 제공한다.
상기 본 발명의 세 번째 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 a) 근채류를 냉동 및 해동시키는 공정을 1~2회 실시하는 단계를 포함하는 근채류의 전처리 단계, 및 b) 상기 단계 a)에서 전처리 된 근채류를 착즙하는 단계를 포함하는 근채류 착즙액의 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 본 발명의 네 번째 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 상기 제조방법으로 제조된 생리활성 물질의 함량이 증가된 근채류 착즙액을 제공한다.
마지막으로, 상기 본 발명의 다섯 번째 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 상기 근채류 착즙액, 설탕 및 쌀당화액을 0.5~1.5 : 0.5~2 : 0.5~2 중량비로 포함하는 근채류 청(syrup)을 제공한다.
본 발명의 전처리 방법은 간단한 냉해동 처리만으로 근채류의 조직세포를 적절히 파괴하여, 데커신, 사포닌, 항산화 물질 같은 생리활성 물질의 추출 효율을 현저히 상승시키는 바, 상기 전처리 방법을 적용한 근채류를 이용하여 생리활성 물질의 함량이 현저히 증가된, 건강기능성식품 등을 제조할 수 있다.
본 발명은 근채류를 냉동 및 해동시키는 공정을 1~2회 실시하는 단계를 포함하는, 근채류의 생리활성 물질 추출 효율을 증가시키는 물리적 전처리 방법을 제공한다.
상기 전처리 방법은 냉동과 해동과정으로 근채류 내 조직세포를 파괴시킴으로서 생리활성 물질들의 용출을 좀 더 용이하게 만들고자 함이다. 상기 방법으로 전처리 된 근채류는 생리활성 물질이 쉽게 용출되기 때문에, 상기 근채류를 이용하여 생리활성이 현저히 증가된, 의약 조성물 또는 식품 조성물을 제조할 수 있다. 기존의 방법처럼 열을 가하거나, 화학 용매를 사용하지 않고, 냉동 및 해동만을 이용하기 때문에 보다 더 간단하다.
상기 냉동 및 해동시키는 공정을 1~2회 실시하면, 전처리를 실시하지 않은 생(生) 근채류 및 증숙 근채류보다 생리활성 물질들의 용출량이 현저히 증가하고, 항산화 활성도 증가한다. 또한, 상기 냉동 및 해동 처리 공정이 바람직하게 2회 일 수 있는데, 2회 실시로 인해 항산화 활성이 현저히 증가한다. 상기 2회를 초과하여 3회 실시할 경우, 생리활성 물질의 용출량 및 항산화 활성이 생(生) 근채류보다 적거나, 비슷한 수준에 그친다.
상기 냉동 시, 조직세포가 팽창하며 이를 다시 해동할 경우 세포내 분리가 일어나는 등 파괴현상 일어날 수 있어야 하므로, 조직세포를 파괴시킬 수 있는 온도로 냉동 처리를 해야 하고, 상기 온도는 -20 ℃이하일 수 있고, 바람직하게는 -20 ~ -70 ℃, 더 바람직하게는 -20 ~ -40 ℃일 수 있다. 또한, 상기 냉동 기간은 이에 한정되지는 않지만, 1일 이상일 수 있고, 바람직하게는 1일 ~ 30일 일 수 있다.
또한, 상기 해동은 이에 한정되지는 않지만 가급적 열처리를 하지 않는 것이 바람직하고, 상기 해동은 실온(1 ~ 35℃)에서 실시될 수 있고, 바람직하게는 20 ~ 24 ℃에서 실시될 수 있다. 또한, 상기 해동은 1 ~ 10 시간 동안 실시될 수 있고, 바람직하게는 2 ~ 8 시간, 더 바람직하게는 4 ~ 7 시간 동안 실시될 수 있다.
본 발명의 전처리 방법을 적용할 수 있는 근채류는 이에 한정되지는 않지만, 도라지, 더덕, 당귀, 인삼 및 황기로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있고, 바람직하게는 당귀 또는 도리지일 수 있다.
도라지(Planticodon grandiflorum)는 오랫동안 식용 또는 약용으로 사용되어 왔는데, 항종양 활성, 알코올 흡수 억제 작용, 고지혈증 치료 활성, 간 기능 보호 활성 등을 갖는 것으로 알려져 있다.
당귀는 생약재 중에서 가장 널리 사용되는 천연물이다. 한국에서는 참당귀(Angelica gigas Nakai), 중국에서는 당귀(Angelica sinensis Diels), 일본에서는 일당귀(대화당귀, Angelica acutiloba Kitagawa)를 기원으로 하고 있다. 당귀의 꽃이 피기 전에 뿌리를 채취하여 건조한 뿌리 부분이 사용되며, 이러한 당귀의 뿌리는 혈액을 보충시켜주는 보혈효과가 있다고 알려져 있다.
아울러, 상기 생리활성물질은, 데커신, 사포닌, 및 항산화 물질로 이루어진 군에서 하나 이상 선택될 수 있고, 바람직하게는, 근채류가 당귀의 경우에는 상기 생리활성물질이 데커신, 근채류가 도라지, 더덕, 인삼, 및 황기인 경우에는 상기 생리활성 물질이 사포닌일 수 있다.
상기 항산화 물질은 활성산소를 제거하는 물질로써, 이에 한정되지는 않지만, 폴리페놀 화합물, 비타민 C, 비타민 E, 베타-카로틴, 플라보노이드로 이루어진 군에서 하나 이상 선택될 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 방법으로 전처리 된, 생리활성 물질의 추출 효율이 증가된 근채류를 제공한다.
본 발명은 a) 근채류를 냉동 및 해동시키는 공정을 1~2회 실시하는 단계를 포함하는 근채류의 전처리 단계, 및 b) 상기 단계 a)에서 전처리 된 근채류를 착즙하는 단계를 포함하는 근채류 착즙액의 제조방법을 제공한다.
상기 단계 a)는 근채류를 전처리하는 단계로써, 단계 a)의 냉동 및 해동 처리 횟수, 처리 조건, 근채류 종류 등에 관한 상세한 설명은, 상기 전처리 방법에 기재한 바와 동일하다.
상기 단계 b)는 전처리가 완료된 근채류를 착즙하는 단계로서, 세절하여 착즙할 수 있고, 통째로 착즙할 수도 있다.
상기 제조방법은 b) 단계 이후, 착즙액을 냉동시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 상기 냉동은 착즙액 내 유해 미생물의 활성 및 유용성분 분해 효소의 활성을 억제하기 위함으로서, 전처리에서의 냉동과는 목적이 다르다.
본 발명은 상기 제조방법으로 제조된, 생리활성 물질의 함량이 증가된 근채류 착즙액을 제공한다. 상기 근채류는 이에 한정되지는 않지만, 당귀 또는 도라지일 수 있다.
상기 근채류가 당귀일 경우, 당귀 착즙액에 포함된 데커신의 함량이 5,300 내지 7,500 ㎍/㎏ 일 수 있고, 바람직하게는 6,200 내지 7,500 ㎍/㎏ 일 수 있다. 또한, 상기 근채류가 도라지일 경우, 도라지 착즙액에 포함된 조사포닌의 함량이 1,100 내지 1,700 ㎍/㎏ 일 수 있고, 바람직하게는 1,300 내지 1,700 ㎍/㎏ 일 수 있다.
상기 생리활성 물질에 대한 설명은 상기 전처리 방법에 기재된 바와 동일하다.
본 발명은 상기 근채류 착즙액, 설탕 및 쌀당화액을 0.5~1.5 : 0.5~2 : 0.5~2 중량비로 포함하는 근채류 청을 제공한다.
상기 본 발명의 근채류 착즙액으로 청(syrup)을 제조할 때에는, 이에 한정되지는 않지만, 상기 근채류 착즙액, 설탕 및 쌀당화액을 0.5~1.5 : 0.5~2 : 0.5~2의 중량비로 혼합하여 저온숙성을 하여 제조할 수 있고, 상기 중량비는 바람직하게는 1 : 1~1.2 : 1~1.2 일 수 있다. 근채류 청을 제조할 때, 상기 성분들을 상기 비율로 혼합하여 제조하면, 쌀 당화액을 포함하기 때문에 당도가 낮으면서도 맛이 우수한 근채류 청을 제조할 수 있다.
상기 제조된 근채류 청에 감압농축 또는 가열 공정을 추가로 가할 수 있다. 상기 감압농축은 이에 한정되지는 않지만, 70 ~ 80 ℃에서 1~10분 동안 진행될 수 있고, 가열 공정은 이에 한정되지는 않지만, 90~110 ℃에서 2~5분 동안 진행될 수 있다. 상기 감압 농축은 당도를 조절할 수 있고, 가열 공정은 살균을 하면서 갈변을 유도하기 때문에 맛있어 보이는 청을 제조할 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명 하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
실시예
- 당귀 및 도라지
착즙액
제조
당귀(Angelica gigas Nakai)와 도라지(Platycodon grandiflorum)를 강원도 횡성에서 구입하여 준비한 후, 상기 두 식물을 각각 냉동 및 해동시켰다. 냉동은 -20 ℃ 이하에서 24~48시간 동안, 해동은 실온(20 ~ 24 ℃)에서 4 ~ 6시간 동안 실시하였으며, 횟수에 따른 효과를 알아보기 위해 1회, 2회, 3회로 설정하여 냉동 및 해동 전처리를 하였다. 그 후, 전처리 방법별 일정량의 시료를 착즙기(HUROM, HD-DBF09, 휴롬엘에스(주), 경상남도 김해시, 대한민국)로 착즙을 실시하였다.
대조군은 아무런 전처리도 안 한 생도라지, 및 증숙한 도라지를 사용하였다. 상기 증숙한 도라지는, 121 ℃에서 7~10분 동안 증숙하였다.
실험예 - 냉해동 횟수에 따른 특성 차이
본 실험을 위해서, 상기 실시예에서 제조된 착즙액의 분말을 시료로 사용하였고, 분말은 착즙액을 -70 ℃ Deep freezer에서 냉동시켜 동결건조 후 분쇄하여 착즙액 분말로 제조하였다.
냉해동 횟수에 따른 착즙액 분말의 각종 영양성분 및 생리활성물질 함량을 측정하였고, 결과는 던칸 검정법(Duncan's multi range test)을 통계적 유의성을 검정하였다(p<0.05 *, p<0.01 **, p<0.001 ***). 각 시료들의 측정 결과 간에 p<0.05 수준으로 유의적 차이를 알파벳 소문자로 표시하였다.
실험예 1 - 데커신 및 조사포닌 함량
상기 실시예에서 제조된 당귀 착즙액 및 도라지 착즙액에 포함된 데커신(decursin) 및 조사포닌 함량을 HPLC 기기로 측정하였다. 측정 결과는 하기 표 1에 기재하였다.
여기서 데커신은 냉해동의 전처리방법별로 제조한 착즙분말 20g에 10배의 70% ethanol을 넣고 24시간 실온 진탕추출하여 감압여과하였다. 이 과정을 3회 반복하여 추출물을 모은 후 농축수기에 농축하여 -70 ℃ deep freezer에 냉동시켜 동결건조 후, 분말화하여 HPLC 분석시료로 사용하였다. HPLC 분석조건으로는 Waters 2690 Separation Module을 사용하였으며, column으로 X-Bridge C18 (4.6*250 mm, 3.5m, Waters)를 사용하였다. Detector는 Waters 996 Photodiode Array Detector(280nm)를 사용하였으며, 이동상은 acetonitrile: water(50:50, %(v/v))를 0.8mL/min 속도로 흘려주었고 20 ㎕를 주입하여 분석하였다.
조사포닌 함량은전처리별 착즙분말 4g에 70% ethanol 20배를 가한 뒤 실온에서 24시간 진탕추출하고 여과하여, 여과액을 빈 수기에 넣고 40~45 ℃에서 감압농축 한 다음 증류수 120mL에 녹여 분액 깔대기에 붓고 diethyl ether 120mL를 가한 다음 시료가 골고루 섞이도록 잘 흔들어 준 후 물층과 에테르 층으로 분리 될 때까지 방치시켰다. 분리된 에테르 층은 버리고 남아있는 물층에 다시 수포화 부탄올 120mL를 더하여 다시 잘 흔들어 준 후 분리될 때까지 방치시켰다. 분리된 수포화 부탄올 층은 따로 모아놓고 물 층에 다시 수포화 부탄올을 붓는 과정을 3번 반복하였다. 분리된 수포화 부탄올에 증류수 120mL를 넣고 잘 흔들어 준 후 다시 분리될 때까지 방치시킨 후 물층만 제거하여 주었다. 이렇게 사포닌성분을 수포화 부탄올로 이행시킨 후, rotary vacuum evaporator를 사용하여 미리 항량 된 수기에 넣고 감압농축 하였다. 감압 농축 후 dry oven에서 2시간 건조 항량 시킨 후 무게를 측정하여, 아래와 같은 식으로 조사포닌 함량을 측정하였다.
* W1 : 수포화 부탄올층을 농축건조한 후의 수기의 무게(㎎)
* W2 : 항량으로 한 빈 수기의 무게(㎎)
* W3 : 초기 착즙분말의 무게(g)
* A : 농축액의 총 무게(g)
* B : 농축액 시료의 채취량(g)
| 시료 | 전처리 조건 | 데커신 함량 (㎍/㎏, 당귀) |
조사포닌 함량 (㎎/㎏, 도라지) |
| 당 귀 |
생착즙 | 5244.88±67.15c | - |
| 증숙 | 4351.93±168.07e | - | |
| 냉해동1회 | 6100.98±113.77b | - | |
| 냉해동2회 | 6977.52±33.55a | - | |
| 냉해동3회 | 4787.09±125.88d | - | |
| F-value | 258.42*** | - | |
| 도 라 지 |
생착즙 | - | 1086.38±16.94c |
| 증숙 | - | 896.88±7.37d | |
| 냉해동1회 | - | 1220.69±5.36b | |
| 냉해동2회 | - | 1550.92±39.18a | |
| 냉해동3회 | - | 1099.72±20.90c | |
| F-value | - | 302.36*** |
당귀(참당귀)의 경우, 냉해동을 2회 실시했을 때의 데커신 함량이 다른 실험군 및 대조군보다 유의적으로 높았다. 특히, 냉해동을 3회 실시했을 경우에는 냉해동 1 및 2회 실시한 실험군보다 데커신 함량이 매우 유의적으로 낮았고, 생착즙 대조군보다도 유의적으로 낮았다.
도라지의 사포닌 함량도 당귀와 마찬가지로, 냉해동 2회 실시했을 때 가장 유의적으로 높았고, 생착즙 대조군과는 유의적 차이 없이 비슷한 수준이었다.
따라서, 데커신 또는 사포닌 같은 생리활성물질 추출 효율을 높이는 전처리는 냉해동 1 ~ 2회라는 것을 알 수 있다.
실험예 2 수율, 고형분 함량, pH, 산도 및 당도 측정
전처리 조건에 따른 수율(%) 및 고형분 함량(%)을 하기 식으로 계산하였다.
* input : 착즙 전 원료의 무게(g)
* output : 착즙 후 착즙액의 무게(g)
* m0 : 알루미늄 접시 무게(g)
* m1 : 알루미늄 접시 무게(g) + 시료의 건조 전 무게(g)
* m2 : 알루미늄 접시 무게(g) + 시료의 건조 후 무게(g)
원료 착즙액의 당도는 굴절당도계(PR-101α, Atago Co., Ltd., Tokyo, Japan)로 측정한 다음 °Brix(%)로 나타내었다. pH와 총산도 측정에 사용한 시료는 증류수로 10배 희석하여 homogenizer(Ultra-Turrax T25, IKA Laboretechnik Co., Staufen, Germany)로 30초간 균질화하고 원심분리(10,000rpm, 15분)한 후 상등액을 취하여 사용하였다. pH는 상등액을 pH meter(Orion 4 Star, Thermo Scientific, Beverbe, MA, USA)로 측정하였고, 총산도는 상등액 10mL에 40mL의 증류수를 넣고 산도기(TitroLine easy Automatic Titrator, Schott Instruments, Mainz, Germany)를 이용하여 시료액의 pH가 8.3이 될 때 까지 0.1N-NaOH로 적정하였으며, 이때 소요된 0.1N-NaOH의 mL를 citric acid 함량(%)으로 환산하여 표시하였다.
결과는 하기 표 2에 기재하였다.
| 시료 | 전처리 조건 | 수율(%) | 고형분 함량 (%) | pH | 산도 (citric acid, %) |
당도 (°brix,%) |
| 당귀 | 생착즙 | 13.30 | 14.72±0.35a1 ) | 6.51±0.02a | 0.474±0.01a | 14.9±0.00a |
| 냉해동1회 | 24.20 | 11.60±0.51b | 6.38±0.01b | 0.410±0.00b | 13.0±0.00b | |
| 냉해동2회 | 38.20 | 11.90±0.19b | 6.36±0.01c | 0.469±0.01a | 12.8±0.00c | |
| 냉해동3회 | 45.82 | 11.69±0.16b | 6.33±0.02d | 0.421±0.01b | 12.1±0.00d | |
| F-value | - | 68.58*** | 110.61*** | 56.69*** | 10.30*** | |
| 도 라 지 |
생착즙 | 25.33 | 16.34±0.23a | 6.08±0.01a | 0.25±0.01c | 16.5±0.00a |
| 냉해동1회 | 32.79 | 15.46±0.15b | 6.06±0.01a | 0.25±0.00c | 15.9±0.00b | |
| 냉해동2회 | 42.02 | 14.56±0.20c | 6.00±0.01b | 0.27±0.00b | 14.8±0.00c | |
| 냉해동3회 | 54.81 | 12.37±0.07d | 5.89±0.01c | 0.28±0.01a | 13.4±0.00d | |
| F-value | - | 294.03*** | 256.80*** | 16.4** | 12.99*** |
수율은 냉해동 횟수가 증가할수록 같이 증가하였고, 고형분 함량의 경우, 당귀는 냉해동 횟수 상관없이 모두 비슷한 수준이었고, 도라지는 냉해동 횟수가 증가할수록 고형분함량은 유의적으로 감소하는 경향을 보였다. 또한, 당귀 및 도라지 모두에서, pH는 냉해동 횟수가 증가할수록 감소하였고, 이에 맞추어 산도는 냉해동 횟수가 증가할수록 증가하였으며, 당도는 냉해동 횟수가 증가할수록 유의적으로 감소하였다.
실험예 3 유리당 함량 측정
착즙액에 포함된 프럭토즈, 글루코즈, 수크로즈, 말토오즈 함량을 측정하였다. 상기 유리당 함량을 측정하기 위해서 착즙분말 1g에 40mL 증류수를 넣어 호모지나이저(Ultra-Turrax T25, IKA Laboretechnik Co., Staufen, Germany)로 30초간 균질하고 원심분리(15,000rpm, 15분)한 후 상등액을 여과하여 50mL로 정용하였다. 추출물을 0.2m membrane filter로 여과하여 HPLC(Agilent Technologies 1200 series, Palo Alto, CA, USA)로 분석하였다. HPLC 분석조건은 column으로 carbohydrate column(4.6×150mm, 5m, Agilent Technologies)를 사용하였고, detector는 ESLD를 사용하였으며, 이동상은 acetonitrile : water (70:30, %(v/v))를 1.2 mL/min 속도로 흘려주었고 10㎕를 주입하여 실시하였다. 측정결과는 하기 표 3에 기재하였다.
| 시료 | 전처리 조건 |
프럭토즈 | 글루코즈 | 수크로즈 | 말토오즈 | 총 유리당 |
| 당 귀 |
생착즙 | 5.116±0.07a1 ) | 6.347±0.10a | 29.639±0.44c | N.D.2) | 41.102±0.58 c |
| 냉해동1회 | 2.196±0.06d | 2.526±0.04d | 55.164±2.57a | N.D. | 59.886±2.60 a | |
| 냉해동2회 | 3.677±0.06b | 4.175±0.13b | 46.728±0.25b | N.D. | 54.580±0.41b | |
| 냉해동3회 | 2.944±0.14c | 3.307±0.22c | 46.406±0.73b | N.D. | 52.657±0.75b | |
| F-value | 600.04*** | 334.57*** | 167.65*** | - | 95.97*** | |
| 도 라 지 |
생착즙 | 4.655±0.82c | 1.729±0.45b | 2.639±0.77b | N.D. | 9.023±1.51c |
| 냉해동1회 | 5.263±0.83bc | 1.968±0.18b | 3.734±0.36ab | N.D. | 10.965±1.36bc | |
| 냉해동2회 | 6.195±0.34b | 1.812±0.07b | 4.735±0.31a | N.D. | 12.741±0.73b | |
| 냉해동3회 | 9.511±0.02a | 2.876±0.64a | 4.014±0.91a | N.D. | 16.401±1.55a | |
| F-value | 25.49*** | 5.13* | 5.49* | - | 16.78*** |
당귀에서는 냉해동 횟수가 증가할수록 유리당 함량이 감소하는 경향을 보였지만, 도라지에서는 냉해동 횟수가 증가할수록 유리당 함량이 증가하는 경향을 보였다.
상기 총 유리당 함량은 냉해동 횟수에 따라 약간의 차이가 있으나 생착즙액 보다는 냉해동 처리에 의해 당귀나 도라지의 식물 유래 총 유리당 함량이 많이 용출되는 조건으로 볼 수 있다. 따라서 유리당 함량이 많이 용출되는 조건은 착즙액의 맛에 기인되는 조건이라고 보여 냉해동 1회 조건보다는 당귀에서는 냉해동 2회 또는 3회에서 유의적인 차이를 보이지 않았지만 도라지 경우에는 대조구와 비교할 때 냉해동 2회 처리조건 부터 유의적인 차이를 보였다.
실험예 4 유기산 함량 측정
착즙액에 포함된 유기산 함량을 측정하기 위해 착즙분말 1g에 40mL증류수를 넣어 호모지나이저(Ultra-Turrax T25, IKA Laboretechnik Co., Staufen, Germany)로 30초간 균질화하고 원심분리(15,000rpm, 15분)한 후 상등액을 여과하여 50mL로 정용하였다. 추출물을 0.2m membrane filter로 여과하여 HPLC(Agilent Technologies 1200 series, Palo Alto, CA, USA)로 분석하였다. HPLC 분석조건은 column으로 Aminex HPx-87H, ion Exclusion column 3007.8mm, Bio-RAD과 detector는 UV를 사용하였으며, 이동상은 0.008N sulfuric acid를 0.6mL/min 속도로 흘려주었고 10㎕를 주입하여 실시하였다. 결과는 하기 표 4에 기재하였다.
| 시료 | 전처리 조건 |
옥살산 | 구연산 | 사과산 | 숙신산 | 푸마르산 | 총 유리산 |
| 당귀 | 생착즙 | 0.19±0.01a1 ) | 2.33±0.16NS | 1.67±0.31c | 7.31±0.41c | 0.24±0.02b | 11.73±0.82c |
| 냉해동 1회 |
0.17±0.00b | 2.33±0.08 | 2.58±0.08b | 10.33±0.34a | 0.36±0.01a | 15.77±0.49a | |
| 냉해동 2회 |
0.15±0.01c | 2.26±0.10 | 2.26±0.09b | 8.79±0.33b | 0.22±0.01b | 13.68±0.54b | |
| 냉해동 3회 |
0.12±0.00d | 2.36±0.04 | 3.33±0.05a | 8.60±0.13b | 0.20±0.00c | 14.60±0.21b | |
| F-value | 57.48*** | 0.48 | 51.49*** | 44.80*** | 120.83*** | 27.99*** | |
| 도 라 지 |
생착즙 | 0.04±0.00a | 2.84±0.06NS | 1.53±0.31NS | 0.96±0.31c | 0.06±0.00a | 5.43±0.33NS |
| 냉해동 1회 |
0.04±0.00a | 2.86±0.15 | 1.38±0.08 | 2.17±0.14a | 0.05±0.00 b | 6.49±0.37 | |
| 냉해동 2회 |
0.04±0.00ab | 2.93±0.37 | 1.49±0.18 | 1.79±0.27b | 0.04±0.01c | 6.28±0.82 | |
| 냉해동 3회 |
0.03±0.00b | 3.00±0.43 | 1.47±0.21 | 0.95±0.13c | 0.03±0.00d | 5.49±0.78 | |
| F-value | 4.56* | 0.19 | 0.28 | 39.31*** | 52.71*** | 2.31 |
냉해동 횟수에 따른 유기산의 함량 변화는, 유기산 종류에 따라 각각 상이했다. 구연산 및 사과산은 냉해동 횟수가 많을수록 함량이 증가하였지만, 옥살산, 숙신산 및 푸마르산은 냉해동 횟수가 많을수록 그 함량이 감소하였다. 유기산 총 함량은 냉해동 횟수가 증가할수록 감소하였다.
상기 유기산 함량으로부터, 냉해동 전처리가 대조구인 생착즙액보다 총유기산 함량이 많은 것으로 나타났다.
실험예 5 폴리페놀, 플라보노이드, SOD 유사 활성 및 DPPH 소거능
착즙액에 포함된 폴리페놀 및 플라보노이드의 함량을 흡광도를 이용하여 측정하였고, SOD 유사 활성도는 10mg/mL 농도의 착즙액을 흡광도 방법으로 측정하였다. 결과는 하기 표 5에 기재되어 있다.
또한, DPPH 소거효과에서도 착즙액 농도별로 200㎕에 0.15mM DPPH용액 1mL를 가하여 혼합하고, 암소에서 30분간 방치하여 반응시킨 다음 517nm에서 흡광도를 측정하였다. 전자공여 효과는 시료첨가구와 시료처리하지 않은 대조구의 흡광도를 비교하여 DPPH소거능을 백분율로 나타내었다. 결과는 하기 표 6에 기재되어 있다.
| 시료 | 전처리 조건 | 총 폴리페놀 (mg/g) |
총 플라보노이드 (mg/g) |
SOD 유사 활성(%) |
| 당귀 | 생착즙 | 5.533±0.02c | 1.193±0.00d | 17.127±1.381b |
| 냉해동1회 | 4.892±0.04d | 1.340±0.01c | 14.365±0.552c | |
| 냉해동2회 | 5.948±0.02a | 1.542±0.03a | 19.797±0.552a | |
| 냉해동3회 | 5.804±0.02b | 1.395±0.01b | 18.692±0.422ab | |
| F-value | 1033.50*** | 200.94*** | 11.55** | |
| 도 라 지 |
생착즙 | 3.44±0.07c | N.D.2) | 7.54±1.85c |
| 냉해동1회 | 3.74±0.09b | N.D. | 12.06±0.87b | |
| 냉해동2회 | 5.90±0.04a | N.D. | 15.08±0.94a | |
| 냉해동3회 | 3.49±0.02c | N.D. | 11.22±0.79b | |
| F-value | 1159.56*** | N.D. | 20.29*** |
| 시료 | 전처리 조건 | DPPH 소거능 (%) | ||
| 50mg/mL | 60mg/mL | 80mg/mL | ||
| 당귀 | 생착즙 | 86.51±0.66b1 ) | 92.60±0.27a | 92.18±0.69b |
| 냉해동1회 | 70.00±0.92d | 80.16±0.41c | 89.03±0.83d | |
| 냉해동2회 | 87.40±0.18a | 93.02±0.20a | 92.34±0.62a | |
| 냉해동3회 | 79.26±0.64c | 87.48±0.52b | 91.63±0.50c | |
| 도 라 지 |
생착즙 | 79.545±0.17b | 83.73±0.33c | 88.82±0.09ns |
| 냉해동1회 | 77.162±0.65d | 79.07±0.85d | 83.73±1.35 | |
| 냉해동2회 | 88.797±1.17a | 91.81±2.79a | 93.18±0.17 | |
| 냉해동3회 | 79.245±0.33c | 80.98±0.24b | 87.56±3.38 | |
| 1)Means with different letters within the same column are significantly different from each other at p<0.05 by Duncans multiple range test | ||||
당귀의 경우, 냉해동 횟수가 2회일 때, 폴리페놀 함량, 플라보노이드 함량 및 SOD-유사 활성과 DPPH 소거능이 다른 전처리보다 매우 유의적으로 높았다. 도라지도 냉해동 횟수가 2회 일때, 폴리페놀 함량 및 SOD-유사 활성이 다른 전처리보다 현저히 높았다. 냉해동 횟수가 3회일 때에는 오히려 폴리페놀 함량, 플라보노이드 함량, SOD-유사 활성 및 DPPH 소거능이 냉해동 2회 시료보다 유의적으로 감소하였는데, 이러한 현상은 예측하기 힘든 현상이다. 상기 표 5, 표 6으로부터 냉해동을 2회 실시하는 전처리가 가작 적합하다는 것을 알 수 있다.
제조예 당귀청 및 도라지청 제조
당귀청 및 도라지청을 제조하기 위해, 상기 실시예에서 제조된 당귀 및 도라지 각각의 착즙액에 설탕, 당화액 또는 당침출액을 혼합하여 청을 제조하였고, 배합 비율(w/w)은 하기 표 7에 기재하였다. 배합 후, 3일 동안 3 ~ 5 ℃에서 저온숙성 시켜 제조하였다.
청 제조에 사용된 쌀 당화액을 제조하기 위해서, 쌀에 1.7배의 물을 가하여 전기압력밥솥으로 취반한 후 여기에 아스퍼질러스 가와치(Asp . kawachii) 쌀코지와 40 ℃의 물을 넣고 혼합하여 60 ℃의 전기밥솥에서 (CRP-K1060SR, CUCKOO HOMESYS Co., LTD, Seoul, Korea)에서 6시간 당화시켰다. 당화 후, 75 ℃에서 15분간 열처리하여 효소를 불활성화 시키고 냉각시킨 후 blender(Waring Commercial Blender, 51BL31, Assembled in USA)로 2분간 마쇄하여 rice mash를 제조하였다.
청 제조에 사용된 당침출액을 제조하기 위해, 도라지, 당귀 시료 각각 5kg씩 준비하여 설탕과 1:1 비율로 유리병에 담는다. 숙성은 약 20 ~ 25 ℃에서 3개월 동안 숙성시켰다. 3개월 후 체에 걸러 액체만 사용하였다.
| 시료코드 | 착즙액 | 설탕 | 당화액 | 당침출액 |
| A | 1 | 1.1~1.2 | - | - |
| B | 1 | 1.1~1.2 | 1.1~1.2 | - |
| C | 1 | - | 1.1~1.2 | 1.1~1.2 |
| D | 1 | - | - | 2 |
상기 표 7의 A 조합은 가장 일반적인 청 제조방법이다. 제조된 도라지청의 관능검사를 한 결과, B 조합으로 제조된 도라지청이 현저히 우수하였다. B 조합의 도라지청은 C 조합보다 단맛의 기호성이 우수하면서도, D 조합보다 맛이 부드러웠다. C 조합은 도라지청보다는 도라지 음료 같은 맛이 나서 부적합하다고 판단하였다. 또한, D 조합은 A 조합보다도 맛이 좋지 않으므로 부적합하다고 판단하였다.
도라지청 및 당귀청의 당도, pH 및 산도를 측정하여 그 결과를 하기 표 9 및 표 10에 기재하였다.
| 시료 | 당도 | pH | 산도 (구연산, %) |
| A | 59.53±0.05a | 5.51±0.01a | 0.11±0.01d |
| B | 45.63±0.11c | 4.48±0.01c | 0.23±0.01c |
| C | 32.26±0.05d | 4.50±0.02c | 0.37±0.01a |
| D | 46.46±0.11b | 4.62±0.01b | 0.32±0.01b |
| F-value | 44652.633*** | 3590.944*** | 159.594*** |
| 시료 | 당도 | pH | 산도 (구연산, %) |
| A | 59.67±1.15C | 6.24±0.01a | 0.18±0.00C |
| B | 45.33±1.15d | 4.98±0.01d | 0.25±0.01b |
| C | 63.33±0.58b | 5.54±0.02b | 0.24±0.01b |
| D | 65.67±0.58a | 5.08±0.01C | 0.39±0.01a |
| F-value | 299.333*** | 6645.537*** | 287.240*** |
B 조합으로 제조된 청의 당도가 유의적으로 낮았다. 따라서, B 조합으로 제조하면 당도가 저하된 저열량 청을 만들 수 있다.
Claims (11)
- 근채류의 생리활성 물질의 추출 효율을 증가시키는 착즙용 근채류의 전처리 방법에 있어서,
도라지 및 당귀로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 근채류를 냉동 및 해동시키는 공정이 2회 실시되는 단계를 포함하고,
상기 냉동은 -20 ℃ 이하에서 24 ~ 48 시간 동안 진행되며,
상기 해동은 20 ~ 24 ℃에서 4 ~ 6 시간 동안 진행되고,
상기 생리활성 물질이 데커신 및 사포닌으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함하는, 근채류의 생리활성 물질의 추출 효율을 증가시키는 착즙용 근채류의 전처리 방법.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항의 방법으로 전처리 된, 생리활성 물질의 추출 효율이 증가된 착즙용 근채류.
- a) 도라지 및 당귀로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 근채류를 냉동 및 해동시키는 공정을 2회 실시하는 단계를 포함하는 근채류의 생리활성 물질의 추출 효율을 증가시키는 착즙용 근채류의 전처리 단계; 및
b) 상기 단계 a)에서 전처리 된 근채류를 착즙하는 단계를 포함하되,
상기 냉동은 -20 ℃ 이하에서 24 ~ 48 시간 동안 진행되며,
상기 해동은 20 ~ 24 ℃에서 4 ~ 6 시간 동안 진행되고,
상기 생리활성 물질이 데커신 및 사포닌으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함하는, 근채류 착즙액의 제조방법.
- 제8항의 방법으로 제조된, 생리활성 물질의 함량이 증가된 근채류 착즙액.
- 삭제
- 제9항의 근채류 착즙액, 설탕 및 쌀당화액을 0.5~1.5 : 0.5~2 : 0.5~2 중량비로 포함하는 근채류 청(syrup).
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|---|
| KOREAN J. FOOD SCI. TECHNOL. 2009, Vol.41, No.4, pp.435-440* |
| Korean J. Plant Res. 2013, Vol.26, No.3, pp.389-396* |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20160124478A (ko) | 2016-10-28 |
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