KR102236296B1 - 수국차 추출물과 스피룰리나 추출물을 함유하는 젤리 및 제조방법 - Google Patents

Abstract

발효 과정을 거친 수국차를 열수추출한 수국차 침출액과 겔화제를 활용하여 제조된 젤리 베이스에 스피룰리나 추출물을 첨가하여 개발한 젤리에 관한 발명이다. 구체적으로는, 천연 감미 성분을 함유한 수국차와 체내에서 합성되지 않는 당 알코올을 주요 감미료로 사용하고 그 외의 감미료를 일체 사용하지 않으며 스피룰리나 추출물 성분을 함유한 젤리에 관한 발명이다.

Description

수국차 추출물과 스피룰리나 추출물을 함유하는 젤리 및 제조방법{Jelly Containing Hydrangea serrata seringe Extract and Spirulina Extract and Method of Preparing the Same}

본 발명은 발효된 수국차 잎의 추출물과 스피룰리나 추출물을 함유하는 젤리 및 그 제조방법에 관한 것이다. 더 자세하게는, 발효된 수국차 잎의 추출물이 첨가된 젤리 베이스와 스피룰리나 추출물을 혼합하여 만들어지는 젤리 및 그 제조 방법에 관한 발명이다.

과자는 과자류, 캔디류, 추잉껌류의 3개 대분류로 나뉘는데 캔디류의 매출액은 2013년 3,334억원 대비 2015년 4,143억원으로 약 24.3% 증가하였으며 과자류 시장에서 가장 큰 성장률을 보였다. 국내 과자류 시장 2015년 기준 3.1조원에서 젤리가 차지하는 비중은 3.2% 수준으로 미미하지만 최근 3년간 성장하는 추세로 미루어 보아 시장은 지속적으로 커질 것으로 예상된다. 젤리가 아이들의 간식으로 그치는 것이 아닌 성인들의 기호 식품으로 평가되면서 젤리의 시장 규모가 커지는 것으로 판단된다.

하지만 국내외에서 퍼지는 건강 트렌드로 인해 과한 당 섭취를 제한하면서 단당류 혹은 이당류가 아닌 천연 감미료를 활용한 디저트 시장이 확장되고 있다. 그러므로 설탕(정백당), 액상과당, 결정과당 등 단당류 혹은 이당류의 당 대신 신체에 안전하다고 평가된 천연 감미료, 당 알코올 등을 활용한 가공식품의 개발이 요구되고 있다.

한편, 스피룰리나는 필수 아미노산, 불포화 지방산 등 다량의 영양소를 포함하고 있으며 안전한 식품으로 인정받고 있으나 해조류 특유의 냄새로 인해 타 원료와의 배합이 어려워 식품 가공 소재로 두루 활용하기 어려운 단점이 있어 대부분 약제로만 소비되고 있다. 따라서, 이를 극복하기 위해 이를 활용한 가공식품 개발이 필요한 실정이다.

수국차를 식품 재료로 이용하여, 한국공개특허 제10-2004-0094140호에서는 수국차 추출액을 함유한 음료의 제조 방법에 대해 개시하고 있다. 또한, 한국공개특허 제10-2010-0005444호에서는 수국차 소금의 제조 방법 및 상기 제조 방법에 의한 수국차 소금에 대해 개시하고 있다.

그러나 수국차의 천연 단맛을 이용한 젤리에 대한 발명은 개시되어 있지 않다.

본 발명은 천연 감미 성분을 포함한 수국차를 추출한 추출물과 체내에서 합성되지 않는 당 알코올을 주요 감미료로 사용하고 그 외의 감미료를 전혀 사용하지 않는 젤리를 제공하고자 한다. 또한, 식이가 어려운 스피룰리나를 남녀노소 쉽게 접근 가능한 젤리 형태의 가공식품으로 개발하여 스피룰리나의 섭취를 용이하게 하고자 한다.

상기 과제는 수국차(Hydrangea serrata seringe) 발효물을 열수 추출한 수국차 침출액과 스피룰리나 추출물을 함유하는 젤리를 제공함으로서 해결된다.

바람직하게는, 상기 수국차 발효물은 아스퍼질러스 오리자애(Aspergillus. oryzae) 발효 균주를 이용해 제조된 것을 특징으로 하는 젤리이다.

바람직하게는, 수국차 침출액과 스피룰리나 추출물을 함유하는 젤리의 제조 방법에 있어서, 미생물 활성화액을 이용하여 수국차를 발효시키는 수국차 발효물 제조 단계; 상기 수국차 발효물을 열수추출하여 수국차 침출액을 제조하는 수국차 침출액 제조 단계; 상기 수국차 침출액과 스피룰리나 추출물을 혼합하는 혼합물 제조 단계; 상기 혼합물을 젤리 형태로 성형하는 성형물 제조 단계; 및 상기 성형물을 건조 및 냉각하는 단계; 를 포함하는 젤리의 제조방법이다.

바람직하게는, 상기 수국차 발효물 제조 단계에서, 미생물 활성화액에 사용된 발효 균주는 아스퍼질러스 오리자애(Aspergillus. oryzae)인 젤리의 제조방법이다.

바람직하게는, 상기 수국차 혼합물 제조 단계에서, 수국차 침출액은 혼합물 전체 중량 대비 5 내지 20중량% 함유하는 것인, 젤리의 제조방법이다.

바람직하게는, 상기 혼합물 제조 단계에서 정제수, 자일리톨, 에리스리톨, 젤라틴, 매실농축액, 스피룰리나 분말, 매실향료, L-주석산으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 추가로 혼합시키는, 젤리의 제조방법이다.

본 발명에 따른 젤리는 수국차 침출액을 함유함으로써 필수 아미노산, 불포화 지방산 등 다양한 영양소를 포함한 스피룰리나의 특유의 해조류 냄새를 제거했으며, 낮은 당도 및 유리당 농도로도 높은 단맛을 얻어내어 당 섭취를 제한해야 하는 비만, 당뇨 환자들도 부담없이 섭취할 수 있다.

도 1은 본 발명의 젤리의 제조 공정을 나타낸 플로우 차트이다.
도 2는 본 발명의 수국차 발효물의 관능 검사 결과를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 수국차 발효물의 유리당 함량 실험 결과를 나타낸 것이다.

이하, 본 발명의 구현예로 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 다만, 하기 구현예는 본 발명에 대한 예시로 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술하는 특허청구범위의 기재 및 그로부터 해석되는 균등 범주 내에서 다양한 변형 및 응용이 가능하다.

본 발명에서 사용되는 모든 기술용어는, 달리 정의되지 않는 이상, 하기의 정의를 가지며 본 발명의 관련 분야에서 통상의 당업자가 일반적으로 이해하는 바와 같은 의미에 부합된다. 또한 본 명세서에는 바람직한 방법이나 시료가 기재되나, 이와 유사하거나 동등한 것들도 본 발명의 범주에 포함된다.

용어 "약"이라는 것은 참조 양, 수준, 값, 수, 빈도, 퍼센트, 치수, 크기, 양, 중량 또는 길이에 대해 30, 25, 20, 15, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2 또는 1% 정도로 변하는 양, 수준, 값, 수, 빈도, 퍼센트, 치수, 크기, 양, 중량 또는 길이를 의미한다.

본 명세서를 통해, 문맥에서 달리 필요하지 않으면, "포함하다" 및 "포함하는"이란 말은 제시된 단계 또는 구성요소, 또는 단계 또는 구성요소들의 군을 포함하나, 임의의 다른 단계 또는 구성요소, 또는 단계 또는 구성요소들의 군이 배제되지는 않음을 내포하는 것으로 이해하여야 한다.

수국차(Hydrangea serrata seringe)는 우리나라 16종 36속에 분포되어 있는 범의귀과(Saxifragaceae)의 30년 생 낙엽저목으로서 식품공전 상 식품 제조·가공 등의 주원료로 사용하는 식물이다. 수국차 잎의 건조 및 발효 과정 중 배당체 상태로 존재하던 필로둘신(Phyllodulcin) 성분의 분해로 인해 단맛이 생성되며 해당 성분은 설탕의 400 ~ 800 배의 감미도를 지닌 반면 비당성(non-carbohydrate) 성분으로서 일반 당과는 달리 체내 혈당에 전혀 영향을 주지 않고 수국차 식물 자체에 독성이 없다. 수국차 신선잎은 비당성분인 필로둘신(Phyllodulcin)과 포도당이 결합한 형태로 존재하나 발효 과정 중 자가소화효소에 의한 필로둘신(Phyllodulcin)과 포도당 배당체 결합 분해로 비당성 감미를 생성한다. 수국차의 당 성분은 높은 감미도를 지녔으나 비당성 성분으로서 체내 혈당에 영향을 주지 않아 당 섭취를 제한해야 하는 비만, 당뇨 환자들에게 있어서 이상적인 감미 성분임으로 단순 차가 아닌 천연 당 대체제로서 접근하여 사용할 시, 다양한 산업 품목과의 조화를 이룰 수 있을 것으로 사료된다. 한국식품연구원의 연구(2003년)에 따르면 수국차 내의 히드란제놀(Hydrangenols), 썬버지놀(Thunberginols) 등의 성분에 항균성, 항알러지성, 항궤양에 효과가 있고 일반적인 차류에 분포되어 있는 카테킨(Catechin), 플라보노이드(Flavonoids) 등의 미량 성분이 분포되어 있으며 해당 성분들은 항산화, 항돌연변이, 혈압 및 혈당 상승 억제 등의 활성이 있어 수국차의 경우도 실제 생리적 활성의 가능성이 있다.

스피룰리나(Spirulina)는 지구에서 가장 오래된 조류의 하나로서 광합성 능력을 가지고 태어난 미생물인 시아노박테리아(Cyano-bacteria)에 속하며 영양소를 타 생물에 의존하지 않고 스스로 합성하는 생물이다. 남조류의 일종이고 나선형(Spiral) 형태로 꼬여 있어 스피룰리나로 명명되었으며 영양성이 우수한 자연 식품으로 평가되어 차세대 미래식량으로 주목받고 있다. 스피룰리나는 인체에 필요한 5대 영양소(단백질 55 ~ 65%, 탄수화물 15 ~ 20%, 지방 6 ~ 9%, 각종 미네랄 7%, 각종 비타민 3%)가 함축되어 있는데 특히 단백질의 경우 8가지 필수 아미노산이 균일하게 함유되어 있으며 소화흡수율이 95.1% 이상으로 굉장히 높아 소화기능이 약화된 환자, 노약자, 유아가 섭취하기 좋은 원료이다. 또한 장기간 복용하여도 영양에 불균형을 일으키지 않는 강알칼리성 완전식품으로서 미국식품의약국(FDA), 세계보건기구(WHO), 국제연합식량농업기구(FAO) 등 다양한 국제기구들이 안전성을 인정했으며 항산화·면역성이 검증된 해양유래 기능성 소재이다. 스피룰리나의 단백질은 18가지 아미노산으로 구성되어 있으며 이중 8가지의 필수 아미노산을 포함하고 있고, 지질 성분은 지방산이 70 ~ 80%에 달하고 리놀레인산(Linoleic acid), 리놀렌산(Linolenic acid) 등의 불포화지방산이 큰 비중을 차지하고 있다. 탄수화물로는 포도당(Glucose), 람노스(Ramnose), 만노스(Mannose), 자일로스(Xylose) 등이 존재하고, 색소 성분으로는 등황색의 카로티노이드(Carotenoid), 녹색의 클로로필(Chlorophyll), 청색의 피코시아닌(Phycocyanin) 등을 가지고 있다. 또한 스피룰리나는 Vitamin A 전구체인 β-Carotene의 함량이 10 g 당 23,000IU이며 이는 미국 1일 권장량 기준 460%, 국내 1일 권장량 기준 1,000%에 달하는 기준이 함유되어 있는데 Vitamin A는 흔히 결핍 시 야맹증을 야기하는 물질로 알고 있으나 그 외에도 항산화능이 뛰어나고 췌장에서 인슐린을 분비하는 β세포의 재생을 도와주고 또한 인슐린 분비 기능을 개선함으로서 혈당 조절에 도움을 주는 당뇨 환자와 굉장히 밀접한 관련이 있는 영양 성분이다. β-Carotene은 Vitamin A의 전구체로서 지용성 비타민인 Vitamin A를 과하게 섭취할 시, 체내에 축적되어 부담을 주는 반면 β-Carotene은 전구체 상태로서 체내에 필요한 만큼만 Vitamin A로 합성하여 사용하고 나머지는 체외 배출되기 때문에 매우 안전한 상태의 영양소다.

본 발명에 있어서, 수국차 침출액은 다양한 기관 또는 부분(예: 잎, 뿌리, 줄기, 가지, 여린가지, 껍질 및 종자 등)으로부터 추출하여 얻은 것을 의미하고, 바람직하게는 잎, 여린가지, 줄기, 가지, 껍질 또는 뿌리로부터 얻은 것이고, 보다 바람직하게는 잎, 여린가지 또는 뿌리로부터 얻은 것이며, 가장 바람직하게는 잎으로부터 얻은 것을 의미한다.

본 발명에 있어서 스피룰리나 추출물의 제조 방법은, 건조된 스피룰리나 전초를 물과 함께 추출기에 넣고, 온도를 35 내지 60 ℃로 맞춘 후 pH 7 내지 9로 맞춰준다. 상기 스피룰리나와 물 혼합물에 세포벽 분해효소를 넣고, 30 분 내지 2시간 동안 추출한다. 다시 pH를 조정한 후 단백질 분해효소를 넣고, 30 분 내지 2시간 동안 2차 추출한다. 상기 추출액을 식힌 후에 여과 혹은 원심분리를 통하여 찌꺼기를 거른 다음 동결건조하여 분말 형태의 스피룰리나 추출물을 수득한다.

본 발명의 도 1에 따라 제조 공정을 자세히 설명하면, 수국차 침출액과 스피룰리나 추출물을 함유하는 젤리의 제조 방법에 있어서,

미생물 활성화액을 이용하여 수국차를 발효시키는 단계(S11);

상기 수국차 발효물을 열수추출하여 수국차 침출액을 제조하는 단계(S12);

상기 수국차 침출액과 스피룰리나 추출물 및 기타 재료를 혼합하는 단계(S13); 및

상기 혼합물을 젤리 형태로 성형하는 단계(S14);

상기 성형물을 건조 및 냉각하는 단계(S15);

를 포함하는 젤리의 제조방법으로 이루어져 있다.

미생물 활성화액을 이용하여 수국차를 발효시키는 단계(S11)에 있어서, 수국차 발효물은 건조된 수국차 잎을 활성화액에 수침시켜 발효하는 수침식과 수국차 건조엽에 미생물 활성화액을 분무시켜 발효하는 분무식 공정을 통해 제조 가능하다. 바람직하게는 분무식 공정을 통해 제조한다. 수국차 잎의 발효 공정에서, 발효시간은 5 내지 8시간이며, 바람직하게는 7시간이다. 발효 온도는 30 내지 40℃이며, 바람직하게는 33 내지 37℃이다. 본 발명의 상기 수국차 잎을 발효시키는 데에 사용되는 균종은 아스퍼질러스 카와치(Aspergillus kawachii), 아스퍼질러스 오리자애(Aspergillus. oryzae), 바실러스 낫또(Bacillus natto), 락토바실러스 불가리쿠스(Lactobacillus bulgaricus), 사카로마이세스 세레비시애(Saccharomyces cerevisiae)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 균이다. 바람직하게는, 아스퍼질러스 오리자애(Aspergillus. oryzae) 균을 사용한 것이다.

상기 수국차 발효물을 열수 추출하여 수국차 침출액을 제조하는 단계(S12)에 있어서, 수국차 침출액을 열수 추출하는 공정에서는, 물과 발효된 수국차 잎을 30~10:1의 혼합중량비로 혼합하고, 96 내지 100℃로 가열하며, 1 내지 10시간 동안 수국차 침출액의 최종 당도가 1.5 내지 2Brix가 될 때까지 열수 추출한다.

상기 수국차 침출액과 스피룰리나 추출물 및 기타 재료를 혼합하는 단계(S13)에서, 상기 수국차 침출액과, 스피루리나 추출물을 혼합하고 중탕한다. 추가로 젤리는 만드는데에 있어 첨가되는 재료들은 정제수, 자일리톨, 에리스리톨, 젤라틴, 매실농축액, 스피룰리나 분말, 매실향료, L-주석산 등을 포함할 수 있으며, 그 혼합비는 기호도에 따라 자유롭게 변형할 수 있다. 이 중 스피룰리나 분말의 혼합물 총 중량 대비 0.1 내지 2 중량%이고, 바람직하게는 0.3 내지 0.5 중량%, 더욱 바람직하게는 0.33 중량%인 것을 특징으로 한다. 상기된 범위를 초과하면 스피룰리나 특유의 해조류 향기 때문에 섭취하기 어려우며, 상기된 범위 미만일 시엔 스피룰리나의 영양성분 함유량이 매우 낮아진다. 수국차 침출액의 함량은 혼합물의 총 중량 대비 5 내지 20중량%이며, 바람직하게는 10 내지 15중량%인 것을 특징으로 한다. 20중량%를 초과하면 젤리가 묽어져 탄성 및 씹힘성이 약해져 특유의 식감을 잃게 된다.

상기 혼합물을 젤리 형태로 성형하는 단계(S14)에서, 틀은 높은 온도에도 유해한 물질을 발생시키지 않는 실리콘 소재를 사용하며, 실리콘 소재로 제조된 성형틀에 혼합물을 10 내지 15g 씩 넣는다. 포장의 용이성과 섭취 시 용이성을 고려할 때 바람직하게는 13g이다.

상기 성형물을 건조 및 냉각하는 단계(S15)에서 성형된 젤리를 냉각하는 온도는 0 내지 10℃이며 바람직하게는 3 내지 7℃, 더욱 바람직하게는 3 내지 4℃이다. 해당 온도 미만일시엔 젤리가 얼어 금이 가거나, 초과할시엔 제대로 냉각되지 않아 성형된 젤리의 모양이 망가질 수 있다. 냉각한 젤리는 수분함량을 감소시켜 보존성을 높이기 위해 30 내지 40℃로 열풍 건조기에 3 내지 4시간 동안 건조한다. 바람직하게는 30 내지 35℃에서 이루어진다.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 건조 및 냉각된 젤리를 살균 단계를 거치는 것이 바람직하다. 상기 살균은 자외선 살균 방법을 사용하며, 포장 방법은 판매 목적 및 용도에 따라 다양하게 이루어질 수 있다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다.

실험예 1.수국차 발효물

제조예 1 내지 5

제조예 1은 락토바실러스 불가리쿠스(Lactobacillus bulgaricus), 제조예 2는 사카로마이세스 세레비시애(Saccharomyces cerevisiae), 제조예 3은 아스퍼질러스 카와치(Aspergillus kawachii), 제조예 4는 바실러스 낫또(Bacillus natto), 제조예 5는 아스퍼질러스 오리자애(Aspergillus. oryzae)를 발효 균종으로 사용하였으며 각각의 미생물을 직접 투입하지 않고 30±5℃의 정제수에 발효 균종을 추가하여 활성화시킨 활성화액을 제조 및 접종하여 실험하였다. 실험은 수국차 건조엽을 활성화액에 수침시켜 발효하는 수침식과 수국차 건조엽에 활성화액을 분무시켜 발효하는 분무식 공정으로 나누어 시행했으며 온도 35±2℃, 습도 40% 미만 상태로 발효하였다. 미생물을 전혀 접종하지 않은 대조군를 기준으로 수침식의 경우 수침 후 0, 7시간 별 채취, 분무식의 경우 분무 후 0, 1, 3, 5, 7시간 별로 채취하여 -80℃에서 급속 냉동 후, 95±5℃에서 24 시간 건조 후 분쇄하여 기타 실험을 진행하였다. 수침식의 경우 건조엽의 변화가 심해 제품화에 적합하지 않고 활성화액 소비가 적은 분무식과의 비교 실험을 위해 진행하였으므로 별도의 관능검사는 진행하지 않았다.

실험예 1-1.수국차 발효물 관능 검사

분무식 제조공정을 통하여 수국차 건조엽의 발효 미생물, 시간 등 조건에 따른 기호도를 확인하기 위해 각 미생물 처리 0시간과 7시간에서 대조군, 총 6개 처리군 0.5g을 95℃(±1℃)의 온수 200ml에 넣고 3분간 침출하여 관능검사 요원 20명을 대상으로 단맛, 떫은맛, 쓴맛, 향, 전체적인 기호도를 5점 척도법(1점: 극도로 약함, 5점: 극도로 강함)에 따라 평가하였으며 결과는 평균값을 구하여 하기 표 1에 기록하였다.

관능평가	단맛	떫은맛	목넘김	향	전체적인 기호도
대조군	3.65±1.09	1.01±0.15	3.80±1.04	3.52±1.02	3.80±1.53
제조예 1 - 0시간	3.42±1.01	1.02±0.30	3.75±1.03	3.43±0.30	3.66±1.32
제조예 2 - 0시간	3.74±0.42	1.31±0.56	2.45±0.20	4.01±1.05	3.67±0.91
제조예 3 - 0시간	3.30±0.55	0.93±0.91	3.55±0.21	3.76±0.55	3.28±0.91
제조예 4 - 0시간	3.27±0.63	1.22±0.30	2.95±1.02	2.98±0.31	3.12±0.82
제조예 5 - 0시간	3.53±1.03	1.37±0.72	3.65±0.93	3.92±0.94	3.01±0.55
제조예 1 - 7시간	3.92±0.61	1.01±0.55	3.45±0.85	3.10±0.60	3.96±0.70
제조예 2 - 7시간	3.71±0.72	1.42±0.64	3.75±0.35	3.35±0.85	3.22±0.44
제조예 3 - 7시간	3.84±0.63	1.21±0.92	4.10±1.20	2.63±0.93	3.77±0.84
제조예 4 - 7시간	3.53±1.01	1.02±0.35	3.35±0.33	2.44±0.45	3.31±1.05
제조예 5 - 7시간	4.08±0.76	1.03±0.45	3.80±0.41	3.71±0.35	4.11±0.74

관능검사 요원 20명을 대상으로 관능평가를 실시한 결과 상기 표 1의 대조군과 비교할 때 제조예 5의 발효 시간이 증가할수록 단맛이 높아지고 향미가 증가했으며 전체적인 기호도가 증가하였음을 알 수 있다. 반면, 제조예 1은 발효 후에도 거의 변화가 없으며, 제조예 4는 단맛은 높아졌으나 향이 감소하며 전체적인 기호도가 감소하였음을 알 수 있다.

실험예 1-2.수국차 발효물 굴절 당도계 실험

분무식 제조 공정을 거친 수국차 건조엽의 발효 미생물, 시간 등 조건에 따른 기호도를 확인하기 위해 각 미생물 처리 7시간과 대조군, 총 6개 처리군 0.5g을 95℃(±1℃)의 온수 100ml에 넣고 3분간 침출하여 당도계를 이용하여 당도를 각 처리군별 3회 반복 측정하여 하기 표 2에 평균값으로 나타냈다.

수국차 발효물	당도(Brix)
대조군	1.03±0.10
제조예 1 - 0시간	0.96±0.15
제조예 2 - 0시간	0.93±0.20
제조예 3 - 0시간	0.86±0.16
제조예 4 - 0시간	0.73±0.05
제조예 5 - 0시간	0.80±0.21
제조예 1 - 7시간	0.43±0.09
제조예 2 - 7시간	0.36±0.15
제조예 3 - 7시간	0.33±0.11
제조예 4 - 7시간	0.23±0.05
제조예 5 - 7시간	0.16±0.06

굴절 당도계를 이용한 당도 측정을 실시한 결과 대조군와 미생물 처리 0시간인 처리군의 경우 당도가 0.7 ~ 1.0 Brix 내외로 측정되었으나 미생물 처리 7시간인 처리군의 경우 당도가 0.4 ~ 0.1 Brix 내외로 측정되었다. 수국차의 단맛은 유리당에 의한 단맛이 아니므로 일반적으로 느끼는 단맛에 비해 당도가 현저히 낮았으며 오히려 관능적으로 단맛이 높게 평가된 처리군에 반비례적 당도가 낮게 측정되었다.

실험예 1-3.수국차 발효물 유리당 함량 실험

분무식 제조 공정을 거친 제조예 1 내지 5의 분쇄 시료 2g에 증류수 50ml을 첨가한 후, 90℃에서 1시간 진탕배양하고 0.45㎛ 시린지 필터를 활용하여 여과한 뒤 바이알에 채취하여 HPLC를 이용하여 분석하고 그 결과를 도 2에 나타내었다. HPLC 분석조건은 하기 표 3과 같다.

유리당 HPLC 분석조건
분석기기	HPLC
컬럼	애질런트 카보하이드레이트
디텍터	RID
이동상	75% 아세토니트릴
유량	1.5㎖/min
컬럼 온도	35℃

도 2를 보면, 각각 대조군 및 발효 공정을 거친 수국차 내의 유리당은 프럭토스, 글루코스는 일정량 함유되어 있으나 말토오즈는 미량 함유되어 있거나 존재하지 않았으며 수크로오스, 락토오스는 전혀 존재하지 않았다. 또한 발효 공정 중 활성화액으로 접종한 미생물들이 유리당을 에너지원으로 활용함으로서 유리당 함량은 전체적으로 하락하였다.

일반적인 식품이 유리당으로 인해 단맛이 느껴지는 것에 반해 수국차의 단맛은 비당성 물질이며 설탕과 비교하여 400 ~ 800배의 감미도를 지닌 필로둘신에서 기인하는데 이는 8-β-glucoside의 배당체 형태로 존재하다가 건조, 발효 등의 공정을 거치면서 필로둘신과 포도당 배당체 결합 분해로 비당성 감미를 생성한다. 필로둘신을 분리, 정제하는 연구가 미미한 실정으로 필로둘신을 정량적으로 확인할 수는 없었으나 관능검사, 당도 측정, 유리당 실험을 통해 수국차의 경우 보편적으로 느끼는 단맛이 상승할수록 오히려 당도 및 유리당이 감소하는 결과치를 보인 것은 수국차의 단맛이 유리당과 같은 당 성분이 아닌 당도계로 측정 불가능한 필로둘신 성분임을 추측할 수 있다.

실험예 1-4.수국차 발효물 총 폴리페놀 함량 실험

제조예 1 내지 5의 각각 0.1g에 70% 알코올 10ml을 첨가한 후, 80℃에서 1시간 진탕배양하고 4,000RPM, 15분 간 원심분리하여 상등액을 시료용액으로 사용하였다. 시료용액 0.1ml, 증류수 1.9ml, Folin 시약 0.2ml를 혼합하여 3분간 반응시켰다. 반응 후, 증류수 1.9ml, 탄산나트륨 포화 용액 0.4ml를 혼합하여 30분간 반응시킨 후 725nm에서 흡광도를 측정하여 총 폴리페놀 함량을 확인하였다. 폴리페놀(Polyphenols)은 벤젠고리 하이드록시(Hydroxy, -OH)기를 2개 이상 가진 물질을 칭하며 자연계에 다양한 형태로 존재한다. 이는 다양한 생물학적 활성, 즉 항산화, 항염증, 항균 등이 알려져 있다.

폴리페놀 측정 실험 결과를 나타낸 도 3에서, 대조군와 비교했을 때, 발효 공정 중 대부분 폴리페놀 함량이 증가함을 확인할 수 있었다. 제조예 5의 경우 굉장히 높은 폭으로 증가하였고 제조예 3 역시 상당량 증가하였다. 그 외의 제조예들은 대조군와 대비하여 거의 변화가 없음을 확인하였다.

젤리 제조 시, 가장 최적화된 수국차 발효법을 찾기 위해 관능검사, 유리당 함량, 총 폴리페놀 함량 실험을 분석하였다. 관능검사 결과 당도가 높고 목넘김이 좋아 소비자의 보편적인 기호도에 부합하고 또한 기능성 성분인 총 폴리페놀 함량도 높은 미생물을 고려했을 때, 분무식 제조 공정으로 아스퍼질러스 오리자에를 미생물 활성화액으로 사용하여 발효한 제조예 5가 가장 좋을 것으로 판단되었다.

실험예 2.수국차 젤리 제조 공정

제조예 1 내지 4

발효 과정 후 건조된 수국차 잎에 30배 중량의 물을 가열하여 96 내지 100℃로 끓여주었다. 최종적으로 1.7Brix의 가용성 고형분 함량을 갖게 될 때까지 가열하여 농축한다. 이 중 수국차 침출액 함량 0%를 대조군로 하고 5, 10, 15, 20% 함량의 젤리를 제조하기 위해 표 4의 배합 비율을 바탕으로 혼합 후 중탕하면서 서서히 녹여준다. 그 후 실리콘으로 제조된 성형틀에 수국차 젤리를 10 ~ 13 g씩 붓고 3 ~ 4℃의 냉장고에서 30분 간 냉각시켜 굳힌다. 성형틀에서 꺼내 30 ~ 35℃의 열풍 건조기에서 3 ~ 4시간 건조 한 후 실온에서 냉각하고 자외선 살균 후 포장한다.

수국차 젤리 배합 비율(중량 %)	제조예 1	제조예 2	제조예 3	제조예 4	비교 제조예
정제수	잔량	잔량	잔량	잔량	잔량
수국차 침출액	5	10	15	20	0
자일리톨	13.98	13.98	13.98	13.98	13.98
에리스리톨	8.49	8.49	8.49	8.49	8.49
젤라틴	4.81	4.81	4.81	4.81	4.81
매실농축액	4.23	4.23	4.23	4.23	4.23
스피룰리나 분말	0.33	0.33	0.33	0.33	0.33
매실향료	0.31	0.31	0.31	0.31	0.31
L-주석산	0.06	0.06	0.06	0.06	0.06
총 합계	100	100	100	100	100

실험예 2-1.수국차 젤리 물성 실험

제조예 1 내지 4 및 비교 제조예를 Rheometer(CR-500DX Sun Scientific co., japan)를 이용하여 진입깊이 5mm, 테이블(헤드) 속도 200mm/min의 조건으로 각 처리군 별 3회 반복 측정하여 하기 표 5에 평균값으로 나타냈다.

	물성의 종류
	경도(g/cm2)	탄력성(%)	응집성(%)	씹힘성(g)
비교 제조예	1777.29±50.66	110.64±4.53	109.69±2.53	240.22±9.15
제조예 1	1718.48±32.21	128.48±3.25	138.65±9.51	246.80±2.45
제조예 2	1921.33±83.74	131.65±9.06	134.07±8.24	266.80±5.78
제조예 3	1786.26±24.79	152.32±8.21	147.52±3.53	272.92±5.65
제조예 4	1821.86±60.32	114.42±11.05	110.91±7.54	255.67±8.64

경도와 씹힘성의 경우 처리군 간 유의한 차이가 없었으며, 탄력성은 비교 제조예 대비 제조예1 내지 3이 유의적으로 높게 나타나다가 제조예 4에서 큰 폭으로 낮아졌다. 응집성은 비교 제조예와 제조예 4가 비슷한 경향을 보였으며 제조예 1 내지 3이 비슷한 경향을 보였다.

실험예 3.수국차 젤리 관능 검사

제조예 1 내지 4와 비교 제조예를 관능검사 요원 20명을 대상으로 맛, 향, 색깔, 조직감, 전체적인 기호도를 5점 척도법(1점: 극도로 약함, 5점: 극도로 강함)에 따라 평가하였으며 결과는 평균값을 구하여 하기 표 6에 기록하였다.

관능평가	단맛	신맛	향	색깔	조직감	전체적인 기호도
비교 제조예	3.15±0.29	3.63±1.35	3.08±1.05	2.16±1.24	4.02±1.02	3.70±1.53
제조예 1	3.42±0.67	3.46±0.73	3.32±0.74	2.38±1.31	3.73±1.10	3.36±1.82
제조예 2	3.91±0.42	3.41±1.22	3.76±0.76	3.13±0.60	3.55±0.58	3.57±0.99
제조예 3	4.62±1.05	3.32±1.05	3.93±0.31	3.67±0.71	3.75±0.55	3.88±0.51
제조예 4	4.24±1.63	3.14±0.36	3.66±0.45	3.76±1.04	3.68±1.31	4.02±1.62

관능검사 요원 20명을 대상으로 관능평가를 실시한 결과 색깔은 수국차 침출액 함량이 증가할수록 진하다고 평가하였다. 단맛은 함량이 증가할수록 높아졌으며, 반면 신맛은 함량이 증가할수록 낮아졌다. 향에 대한 평가는 유의적으로 큰 차이가 없었으며 전체적인 기호도는 제조예 4가 가장 높았으나 표준편차가 높은 편으로 개인적인 기호도 차이가 있음을 확인할 수 있었다. 조직감은 비교 제조예와 제조예 1 및 3이 가장 높았는데 이 역시, 표준편차를 통해 개인적인 기호도 차이가 있음을 확인할 수 있었다.

젤리 제조 시, 가장 최적화된 수국차 침출액 함량을 찾기 위해 물성 실험 및 관능검사를 시행하였다. 최종적으로 표준편차가 낮으면서도 전반적인 점수가 높은 것은 15% 함량의 평가임을 고려했을 때, 최종 함량은 15%인 제조예 3을 기준으로 미세 조정하는 것으로 결론지었다.

Claims (6)

1. 수국차(Hydrangea serrata seringe) 침출액과 스피룰리나 추출물을 함유하는 젤리의 제조 방법에 있어서,
   아스퍼질러스 오리자애(Aspergillus. oryzae)를 포함하는 미생물 활성화액에 건조된 수국차 잎을 수침시켜 30℃ 내지 40℃에서 5 내지 7시간 발효시키는 수국차 발효물 제조 단계;
   상기 수국차 발효물을 열수추출하여 수국차 침출액을 제조하는 수국차 침출액 제조 단계;
   상기 수국차 침출액과 스피룰리나 추출물을 혼합하는 혼합물 제조 단계;
   상기 혼합물을 젤리 형태로 성형하는 성형물 제조 단계; 및
   상기 성형물을 건조 및 냉각하는 단계;를 포함하고,
   상기 혼합물 총 중량 대비 상기 수국차 침출액은 5 내지 20중량%를, 상기 스피룰리나 추출물은 0.1 내지 2중량%를 함유하는 것을 특징으로 하는, 젤리의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 혼합물 제조 단계에서 정제수, 자일리톨, 에리스리톨, 젤라틴, 매실농축액, 스피룰리나 분말, 매실향료, L-주석산으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 추가로 혼합시키는, 젤리의 제조방법.
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