KR102356427B1

KR102356427B1 - 메카노케미스트리 반응을 통한 기능성 양상추 음료 제조방법 및 이를 통해 제조된 기능성 양상추 음료

Info

Publication number: KR102356427B1
Application number: KR1020210079888A
Authority: KR
Inventors: 반봉찬; 이재도
Original assignee: 농업법인 주식회사 우리팜; 반봉찬
Priority date: 2021-06-21
Filing date: 2021-06-21
Publication date: 2022-02-08

Abstract

본 발명에서는 기존 양상추 및 양상추 추출물을 냉장상태로 보관을 하더라도 입고 시점부터 서서히 갈변이 진행되어 장시간 보관이 어렵고, 이로 인해, 미백, 항상화, 항염, 항암의 효능가 탁월하지만, 시간이 지남에 따라 신선도가 떨어져 영양성분이 파괴되어 양상추의 자체의 효능효과가 감소되는 문제점과, 양상추가 단순하게 샐러드용이나 햄버거용으로만 사용하고 있어, 일반 대중에게 음료와 같이 편하게 접근하기가 어려운 문제점을 개선하고자, 세척, 절단, 메카노케미스트리반응, 양상추 즙 취출, 양상추엑기스 추출, 순수 양상추액 분리, 양상추액이 포함된 제1조성물, 제1조성의 살균처리로 이루어진 메카노케미스트리 반응을 통한 기능성 양상추 음료 제조방법 및 이를 통해 제조된 기능성 양상추 음료가 제시됨으로서, 양상추에 양배추, 바나나, 콜라겐, 미네랄 액, 나한과를 혼합함으로써 양상추 흡수도를 최대화하여 남녀노소 누구나 용이하게 섭취할 수 있고, 이로 인해, 양상추의 소비를 촉진시킬 수 있는바, 농가의 소득을 증대시킬 수 있고, 기계화학적 반응의 입자분리를 통해 양상추 분자이온의 표면의 전하를 중화시키고, 입체 안정화(Steric stabilization)시킬 수 있어, 기존의 단순 양상추 추출을 통한 음료보다 1.5~3배의 미백, 항산화 및 항염 효능과 장내 유산균의 증균 효능 및 대장암과 방광암의 예방, 개선 및 치료 효과를 낼 수가 있으며, 양상추 음료화로 인해, 캔이나 병에 밀봉시켜 신선한 상태로 장시간 보관하면서 언제어디서나 제공할 수 있어, 지속적인 음용효과와 함께, 다이어트효과, 면역력증진효과를 높일 수가 있는 메카노케미스트리 반응을 통한 기능성 양상추 음료 제조방법 및 이를 통해 제조된 기능성 양상추 음료를 제공하는데 그 목적이 있다.

Description

메카노케미스트리 반응을 통한 기능성 양상추 음료 제조방법 및 이를 통해 제조된 기능성 양상추 음료{Functional lettuce beverage through mechanochemistry reaction and manufacturing method thereof}

본 발명은 기계화학적 반응의 입자분리를 통해 양상추 분자이온의 표면의 전하를 중화시키고, 입체 안정화(Steric stabilization)시킬 수 있어, 기존의 단순 양상추 추출을 통한 음료보다 1.5~3배의 미백, 항산화 및 항염 효능과 장내 유산균의 증균 효능 및 대장암과 방광암의 예방, 개선 및 치료 효과를 낼 수 있는 메카노케미스트리 반응을 통한 기능성 양상추 음료 제조방법 및 이를 통해 제조된 기능성 양상추 음료에 관한 것이다.

양상추(Lactuca sativa var. capitata)는 국화과의 식물로 결구상추(lettuce) 또는 통상추라고도 한다.

품종은 크게 크리습 헤드(crisp head)류와 버터 헤드(butter head)류로 나누어지며 크리습 헤드는 현재 가장 많이 재배되는 종류로 잎 가장자리가 깊이 패어 들어간 모양이고 물결 모양을 이루며 버터 헤드는 반결구이고 유럽에서 주로 재배하며 잎 가장자리가 물결 모양이 아니다.

양상추는 샐러드로 많이 이용되며 수분이 전체의 94~95%를 차지하고 그밖에 탄수화물, 조단백질, 조섬유, 비타민C 등이 함유되어 있다.

양상추의 쓴맛은 락투세린(lactucerin)과 락투신(lactucin)이라는 알칼로이드 때문인데, 이것은 최면·진통효과가 있어 양상추를 많이 먹으면 졸음이 유도된다. 이외 양상추의 효능으로서 마그네슘 성분이 금육조직을 튼튼하게 만들어주고 신진대사를 활발하게 유도하여 혈액순환에 탁월한 점을 들 수 있다.

전 세계적으로 양상추(Lactuca sativa var. capitata)에 대하여 보고된 연구내용은 아스코르브산(ascorbic acid)과 폴리페놀 산화효소(polyphenol oxidase, PPO) 관련하여 양상추의 갈변 지연에 관한 연구(Landi M 등, J Sci Food Agric, 2013, 93(8):1814-9), 토양 조건에 다른 양상추 내 포함된 카로티노이드의 함량 변화에 대한 연구(Cruz R 등, Molecules, 2012, 7;17(2):1535-47) 등이 존재할 뿐, 양상추를 이용한 음료제조는 전무한 실정이다.

또한, 샌드위치를 만드는 데 있어서 양상추는 가장 많이 사용되고 기호도가 높은 대표적인 야채류의 하나이다.

현지에서 직송하여 사용되는 경우도 있으나 대부분 농산물 유통시장을 통한 유통단계를 거쳐 사용하게 된다.

양상추는 다른 채소류에 비해 조직이 연하고 약하여 물리적 충격에 쉽게 부서지며, 온도와 수분에 민감하여 쉽게 변색 갈변되고 연화되는 특징이 있다.

이러한 특성에 따라 다소 차이는 있으나 냉장상태로 보관을 하더라도 입고 시점부터 서서히 갈변이 진행되어 하루 경과 시 신선도의 차이를 감지할 수 있고, 3일 경과 시에는 부분적으로 갈변이 상당부분 진행되어 확연한 품질의 저하로 이어져 사용이 곤란해진다.

따라서 채소 및 과일에서 폴리페놀 산화효소(polyphenol oxidase(PPO))에 의해 페놀성 물질이 산소와 반응하여 생성되는 퀴논 생성되는 퀴논 생성물이 산소 없이 다시 반응하여 갈색의 멜라닌(melanin)을 형성하여 색, 향미조직연화 등의 품질저하를 일으키는 효소적 반응을 억제하는 기술을 양상추에 적용하여 이를 이용한 신선한 제품을 만드는 것이다.

한편, 최근에는 미백, 항상화, 항염, 항암의 효능이 있다는 것이 알려져 있으며 장내 유산균에 대한 중요효과, 대장암과 방광암의 개선효능이 있음이 확인되고 있다.

양상추는 단순하게 샐러드용이나 햄버거용으로만 사용하고 있어, 일반 대중에게 음료와 같이 편하게 접근하기가 어려운 문제점이 있었다.

이로 인해, 많은 양을 섭취하기가 힘들고, 건강 채소임에도 불구하고 보관이 어려운 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허 제10-2257052호(2021.05.27 공고)

상기의 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서는 양상추에 양배추, 바나나, 콜라겐, 미네랄 액, 나한과를 혼합함으로써 양상추 흡수도를 최대화하여 남녀노소 누구나 용이하게 섭취할 수 있고, 기계화학적 반응의 입자분리를 통해 양상추 분자이온의 표면의 전하를 중화시키고, 입체 안정화(Steric stabilization)시킬 수 있어, 기존의 단순 양상추 추출을 통한 음료보다 1.5~3배의 효능효과를 낼 수 있으며, 양상추 음료화로 인해, 캔이나 병에 밀봉시켜 신선한 상태로 장시간 보관하면서 언제어디서나 제공할 수 있는 메카노케미스트리 반응을 통한 기능성 양상추 음료 제조방법 및 이를 통해 제조된 기능성 양상추 음료를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 메카노케미스트리 반응을 통한 기능성 양상추 음료 제조방법은

양상추를 세척하는 단계(S10)와,

세척완료한 양상추를 절단하는 단계(S20)와,

메카노케미스트리 미분쇄장치를 통해 절단된 양상추를 메카노케미스트리(기계화학적) 반응으로 미분쇄시킨 후, 양상추 즙을 취출시키는 단계(S30)와,

메카노케미스트리 미분쇄장치에서 취출한 최종 양상추 즙을 착즙기에 넣어 착즙한 후, 양상추엑기스를 추출시키는 단계(S40)와,

착즙기에서 추출한 양상추엑기스를 여과지를 통해 여과시켜 순수 양상추액만을 분리해내는 단계(S50)와,

양상추액, 양배추, 박대 콜라겐, 바나나, 미네랄, 나한과, 구연산삼나트륨를 혼합하여 제1 조성물을 조성하는 단계(S60)와,

상기 제1 조성물을 70~95℃에서 2~15분 동안 살균처리하여 기능성 양상추 음료를 완성시키는 단계(S70)를 포함하여 이루어짐으로서 달성된다.

또한, 본 발명에 따른 메카노케미스트리 반응을 통한 기능성 양상추 음료 제조방법으로 제조된 기능성 양상추 음료로 이루어짐으로서 달성된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는

첫째, 양상추에 양배추, 바나나, 콜라겐, 미네랄 액, 나한과, 구연산삼나트륨를 혼합함으로써 양상추 흡수도를 최대화하여 남녀노소 누구나 용이하게 섭취할 수 있고, 이로 인해, 양상추의 소비를 촉진시킬 수 있는바, 농가의 소득을 증대시킬 수 있다.

둘째, 기계화학적 반응의 입자분리를 통해 양상추 분자이온의 표면의 전하를 중화시키고, 입체 안정화(Steric stabilization)시킬 수 있어, 기존의 단순 양상추 추출을 통한 음료보다 1.5~3배의 미백, 항산화 및 항염 효능과 장내 유산균의 증균 효능 및 대장암과 방광암의 예방, 개선 및 치료 효과를 낼 수가 있다.

셋째, 양상추 음료화로 인해, 캔이나 병에 밀봉시켜 신선한 상태로 장시간 보관하면서 언제어디서나 제공할 수 있어, 지속적인 음용효과와 함께, 다이어트효과, 면역력증진효과를 높일 수가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 메카노케미스트리 반응을 통한 기능성 양상추 음료 제조방법을 도시한 순서도,
도 2는 본 발명에 따른 메카노케미스트리 미분쇄장치의 구성요소를 도시한 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 메카노케미스트리 미분쇄장치의 구성요소를 도시한 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 메카노케미스트리 미분쇄장치의 구성 중 용기본체 내부공간에 다직경 유성밀봉 중 지름 20 mm 12개, 지름 15 mm 12개, 지름 10 mm 15개, 지름 3 mm 20개를 넣고, 여기에 절단된 양상추를 넣는 것을 도시한 일실시예도,
도 5는 본 발명에 따른 메카노케미스트리 미분쇄장치의 구성 중 다직경 유성밀볼이 회전낙하하면서 용기내벽과의 충격과 마찰작용에 의한 빻음현상을 일으켜, 미분쇄시키는 것을 도시한 일실시예도,
도 6은 본 발명에 따른 메카노케미스트리 미분쇄장치의 구성 중 거름망볼분리 취출부를 통해 1차로 다직경 유성밀볼이 걸러지도록 유도하고, 2차로 양상추의 즙형 미분쇄물을 취출시키는 것을 도시한 일실시예도,
도 7은 본 발명에 따른 기계화학적 반응의 입자분리를 통해 Zr²⁺이온이 양상추 분자이온의 표면의 전하를 중화시키고, 입체 안정화(Steric stabilization)로 형성되어, 신체조직 또는 다른 조성물과 반응시, 바로 입체 안정화된 양상추 분자이온이 바로 튀어나와 활성화반응을 일으키는 분자구조로 이루어지는 것을 도시한 일실시예도,
도 8은 본 발명에 따른 메카노케미스트리 미분쇄장치를 통해 1시간분쇄한 양상추 즙을 SEM 100배로 촬영한 일실시예도,
도 9는 메카노케미스트리 미분쇄장치를 통해 2시간분쇄한 양상추 즙을 SEM 400배로 촬영한 일실시예도.

앞서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 메카노케미스트리 반응을 통한 기능성 양상추 음료 제조방법은

양상추를 세척하는 단계(S10)와,

세척완료한 양상추를 절단하는 단계(S20)와,

상기 제1 조성물을 70~95℃에서 2~15분 동안 살균처리하여 기능성 양상추 음료를 완성시키는 단계(S70)를 포함하여 이루어진다.

이하, 상기의 기술 구성에 대해 각 단계별 구체적인 내용에 대해 살펴보도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 메카노케미스트리 반응을 통한 기능성 양상추 음료 제조방법을 도시한 순서도에 관한 것이다.

[양상추를 세척하는 단계(S10)]

본 단계(S10)는 양상추를 전처리하는 단계로서, 비타민 C와 물을 1:8~15 중량비율로 혼합한 혼합수로 세척하여 양상추에 묻어 있는 이물질을 제거하고, 상온 건조시켜 물기를 제거한다.

상기 비타민 C는 비타민의 한 종류로서, 물과 1:8~15 중량비율로 혼합한 혼합수로 세척할 경우에, 양상추에 뭍어있는 병원성 미생물 및 부패미생물 생육 저해효과와, 이로 인한 결변방지에 효과적인 특성을 가진다.

특히, 양상추의 조직이 얇고 조직이 연해 비타민 C의 침투가 효과적이다.

[세척완료한 양상추를 절단하는 단계(S20)]

본 단계(S20)는 양상추절단기를 통해 길이 0.5~5cm로 절단시키는 단계로서, 메카노케미스트리 미분쇄장치에 투입된 양상추가 미분쇄가 잘 되도록 절단시킨다.

여기서, 양상추절단기는 박스형상의 몸체와, 몸체의 헤드부 상단에 양상추투입홈이 형성되고, 양상추 투입홈의 내부공간 일측에 회전칼판이 형성되어, 투입된 양상추를 길이 0.5~5cm로 절단시킨다. 그리고, 회전칼판 후단 일측에 회전모터가 형성되어, 회전칼판에 회전력을 생성시킨다.

회전칼판 후단 일측에 간격조정와셔가 설치되어, 사용목적 및 형태에 따라 회전칼판의 간격을 조절하여, 양상추의 길이를 가변시켜 절단시킨다.

[메카노케미스트리 미분쇄장치를 통해 절단된 양상추를 메카노케미스트리(기계화학적) 반응으로 미분쇄시킨 후, 양상추 즙을 취출시키는 단계(S30)]

본 단계(S30)은 메카노케미스트리 미분쇄장치를 통해 진공분위기 하에서 충격과 마찰작용에 의한 빻음현상을 통해 절단된 양상추를 빻아서 미분쇄시킨 후, 즙형 미분쇄물에 90℃이상의 온수를 부어서 양상추 즙을 취출시키는 단계로서,

이는 기계화학적 반응의 입자분리를 통해 양상추 분자이온의 표면의 전하를 중화시키고, 입체 안정화(Steric stabilization)시켜 양상추의 효능효과를 증가시키는 역할을 한다.

여기서, 즙형 미분쇄물에 90℃이상의 온수를 붓는 것에서 90℃이상의 온수는 보다 바람직하게는 95℃이다.

상기 메카노케미스트리 미분쇄장치에서, 메카노케미스트리(Mechanochemistry : MC)은 기계화학적 반응을 통해 100만 분의 1을 뜻하는 마이크로(㎛) 단위로 분쇄한 미분체에 활성화를 줘 입자에 기능성을 부여하는 공법이다.

이는 미분쇄기술과 관련이 깊으며, extractive metallurgy, crystal engineering, materials engineering, coal industry, building industry, argiculture, pharmacy and waste treatment 등에 응용이 가능한 분야로서, 기계화학적반응은 분말입자 상호간의 접합과 분쇄(welding and fracturing) 과정을 반복적으로 일으켜 입자의 크기를 감소시키고, 새로운 표면이 반복적으로 접촉하도록 함으로써 반응입자 사이의 접촉면적을 증가시켜 반응속도를 현저히 증가시키는 역할을 한다.

도 7에 도시한 바와 같이, 기계화학적 반응시 미분쇄용 밀폐용기와 다직경 유성밀볼에서 나오는 Zr²⁺이온과 양상추 분자이온이 접점에서 계면의 전하, 이온, 분자 등의 마이크로적인 물질이동이 일어나서, Zr²⁺이온과 양상추 분자이온 계면에서 국부적인 비정질화와 이에 따른 결정장 혹은 배위자장의 대칭성 붕괴나 분극의 촉진에 의해 국부 전장이 생성된다.

즉, 메카노케미스트리 미분쇄장치에서 미분쇄된 양상추 즙은 기계화학적 반응의 입자분리를 통해 Zr²⁺이온이 양상추 분자이온의 표면의 전하를 중화시키고, 입체 안정화(Steric stabilization)로 형성되어, 신체조직 또는 다른 조성물과 반응시, 바로 입체 안정화된 양상추 분자이온이 바로 튀어나와 활성화반응을 일으키는 분자구조로 이루어짐으로서, 기존의 단순 양상추 추출을 통한 음료보다 1.5~3배의 미백, 항산화 및 항염 효능과 장내 유산균의 증균 효능 및 대장암과 방광암의 예방, 개선 및 치료 효과를 낼 수가 있다.

기계화학적 분쇄기술은 기계적 응력을 물질에 작용시켜 물리적 및 화학적 물성변화를 유도하는 기술이다.

기계화학적 분쇄과정에서 생성되는 새로운 계면의 증가에 따라 표면에너지가 반응계에서의 에너지 경계를 초과하면 고상반응이 시작된다.

이러한 분쇄는 거시적으로는 세립화 및 표면적의 증가이지만 미시적으로는 세립화 및 표면적의 증가이지만, 미시적으로는 결합의 절단, 결정의 무정형화 및 새로운 물질의 합성을 유도한다.

상기 메카노케미스트리 미분쇄장치(1)는 진공분위기 하에서 충격과 마찰작용에 의한 빻음현상을 통해 절단된 양상추를 빻아서 미분쇄시켜, 즙형 미분쇄물을 취출시키는 역할을 한다.

이는 도 2에 도시한 바와 같이, 본체(10), 밀폐용기 회전거치부(20), 미분쇄용 밀폐용기(30), 회전모터(40), 거름망볼분리 취출부(50)로 구성된다.

첫째, 본 발명에 따른 본체(10)에 관해 설명한다.

상기 본체(10)는 각 기기를 외압으로부터 보호하고 지지하는 역할을 한다.

이는 도 3에 도시한 바와 같이, 전체가 역"ㄷ"자 형상으로 이루어지고, 상단 일측에 밀폐용기 회전거치부가 형성되고, 밀폐용기 회전거치부 일측에 미분쇄용 밀폐용기가 형성되며, 밀폐용기 회전거치부 타측에 회전모터가 형성되고, 회전모터 일측에 각 기기의 구동을 선택 또는 제어시키는 키패드부와 제어부가 형성되어 구성된다.

그리고, 미분쇄용 밀폐용기 하단의 동일선상 일측에 거름망볼분리 취출부가 형성되고, 거름망볼분리 취출부 일측에 거름망볼분리 취출부를 양쪽에서 잡아주는 취출부지지대가 형성되어 구성된다.

또한, 밀폐용기 회전거치부와 미분쇄용 밀폐용기가 구동중 회전력에 의해 외부로 이탈되지 않도록 덮개형상의 보호커버가 포함되어 형성된다.

둘째, 본 발명에 따른 밀폐용기 회전거치부(20)에 관해 설명한다.

상기 밀폐용기 회전거치부(20)는 본체의 상단 일측에 위치되어, 미분쇄용 밀폐용기를 트윈구조로 잡아주면서, 정위치 거치시킨 후, 회전모터의 회전력을 전달받아 미분쇄용 밀폐용기를 회전시키는 역할을 한다.

이는 트윈집게와 일자형 축이 일체로 형성된 "

"형상으로 형성된다.

여기서, 트윈집게 상에 미분쇄용 밀폐용기가 탈부착 설치되어, 90~360도로 회전되고, 양축의 회전위치조절부를 통해 특정회전각도상에 정위치된다.

그리고, 일자형 축 후단 일측에 회전모터가 연결되어, 회전모터로부터 회전력을 전달받아 미분쇄용 밀폐용기를 회전시킨다.

셋째, 본 발명에 따른 미분쇄용 밀폐용기(30)에 관해 설명한다.

상기 미분쇄용 밀폐용기(30)는 절단된 양상추와 함께 복수개의 다직경 유성밀볼을 함께 수납한 채, 밀폐시킨 후, 밀폐용기 회전거치부의 회전력을 전달받아 회전되면, 다직경 유성밀볼이 용기내부공간에서 회전낙하하면서, 용기내벽과의 충격과 마찰작용에 의한 빻음현상을 통해 절단된 양상추를 빻아서 미분쇄시키는 역할을 한다.

이는 재질이 지르코니아 옥사이드(Zirconia oxide)로 이루어지고, 300~3000cc용량을 갖는 용기 1개, 2개, 3개, 4개, 8개, 10개 중 어느 하나가 선택되어 구성된다.

본 발명에서는 2500cc 용기 1개로 구성된다.

상기 지르코니아 옥사이드(Zirconia oxide)는 무독성, 무취의 백색 고체 이다. 모든 알카리용액 및 산성용액에 대해서 충분한 안정성을 가지고 있다.

그리고, ZrO₂는 광택이 나는 은회색을 띄며 녹는점이 2715℃로 높으며, 물에 거의 녹지 않고, 산, 염기 등 여러 화학물질에 대한 내부식성이 우수하며, ZrO₂는 가공성, 강도, 열 전달 특성이 좋은 물질의 특성을 갖는다.

기계화학적 반응시 Zr²⁺이온과 양상추 분자이온의 접점에서 계면의 전하, 이온, 분자 등의 마이크로적인 물질이동이 일어나서, Zr²⁺이온과 양상추 분자이온 계면에서 국부적인 비정질화와 이에 따른 결정장 혹은 배위자장의 대칭성 붕괴나 분극의 촉진에 의해 국부 전장이 생성된다.

이로 인해, 기계화학적 반응은 입자분리를 통해 양상추 분자이온의 표면의 전하를 중화시키고, 입체 안정화(Steric stabilization)시킬 수 있어,

기존의 단순 양상추 추출을 통한 음료보다 1.5~3배의 미백, 항산화 및 항염 효능과 장내 유산균의 증균 효능 및 대장암과 방광암의 예방, 개선 및 치료 효과를 낼 수가 있다.

상기 미분쇄용 밀폐용기(30)는 용기본체(31), 진공밀폐뚜껑(32), 다직경 유성밀볼(33)로 구성된다.

상기 용기본체(31)는 각 기기를 외압으로부터 보호하고 밀폐시키면서 지지하는 역할을 한다.

상기 진공밀폐뚜껑(32)은 용기내부에 수납한 절단된 양상추와 함께 복수개의 다직경 유성밀볼이 회전시 외부로 이탈되지 않도록 하면서, 진공분위기 하에서 절단된 양상추가 빻아지도록 밀폐시켜주는 역할을 한다.

상기 다직경 유성밀볼(33)은 도 5에 도시한 바와 같이, 다직경을 갖는 복수개의 볼로 형성되어, 용기본체의 내부공간에서 회전력을 전달받아, 회전낙하하면서, 용기내벽과의 충격과 마찰작용에 의한 빻음현상을 통해 절단된 양상추를 빻아서 미분쇄시키는 역할을 한다.

이는 재질이 지르코니아 옥사이드(Zirconia oxide)로 이루어지고, 도 4에 도시한 바와 같이, 지름 20 mm 12개, 지름 15 mm 12개, 지름 10 mm 15개, 지름 3 mm 20개를 넣어 볼의 용량을 용기본체 내부공간 전체100% 중 약 50% 정도로 충진하여 구성된다.

여기서, 개수는 일예로서, 사용목적과 형태에 따라 90개, 120개, 200개로 구성된다.

그리고, ZrO₂는 광택이 나는 은회색을 띄며 논늑점이 2715℃로 높으며, 물에 거의 녹지 않고, 산, 염기 등 여러 화학물질에 대한 내부식성이 우수하며, ZrO₂는 가공성, 강도, 열 전달 특성이 좋은 물질의 특성을 갖는다.

또한, 본 발명에 따른 다직경 유성밀볼(33)은 소수성 코팅을 위해, 암모니아수 1 ~ 80 wt%, 에탄올 1 ~ 80 wt% 및 테트라에톡시실란 1 ~ 2 wt%를 혼합 교반하여 코팅액을 제조하고,

상기 코팅 용액을 300 ~ 400 rpm, 속도로 5 ~ 6시간 교반 후 중력 침강법을 이용하여 48시간 방치하여 중력에 의해 침강되도록 하여 최종용액을 형성하고,

상기 최종용액을 다직경 유성밀볼(33)에 도포한 후 상기 다직경 유성밀볼(33c)을 100 ~ 150 ℃에서 오븐에서 건조한 후, 부착성 향상을 위해 아르곤 분위기에서 5℃/min 승온 온도 1200, 1400, 1500℃에서 30 ~ 40분 소결하여 제조된 것을 사용한다.

그 이유로는 양배추등의 물질과 물들로부터 오염되는 것(물때)을 최소하고, 작업 후에 효율적인 세척과정을 위해 소수성 코팅한다.

넷째, 본 발명에 따른 회전모터(40)에 관해 설명한다.

상기 회전모터(40)는 밀폐용기 회전거치부를 회전시키는 회전력을 생성시키는 역할을 한다.

이는 30~90분, 300~1200rpm으로 구성된다.

다섯째, 본 발명에 따른 거름망볼분리 취출부(50)에 관해 설명한다.

상기 거름망볼분리 취출부(50)는 층상구조로 형성되어, 1차로 볼분리망을 통해 다직경 유성밀볼이 걸러지도록 유도하고, 2차로 거름망을 통해 양상추의 즙형 미분쇄물에 90℃이상의 온수를 부어서 취출시킨다.

이는 일측개폐형 층상구조로 형성된다.

즉, 도 6에 도시한 바와 같이, 상단부의 일측이 개폐된 투입구가 형성되어 미분쇄용 밀폐용기에 수납된 다직경 유성밀볼과 즙형 미분쇄물이 함께 볼분리망과 거름망으로 안내되도록 하고, 투입구 하단에 다직경 유성밀볼 중 지름 20 mm의 유성밀볼이 걸러지도록 하는 제1 볼분리망(51)이 형성되고, 제1 볼분리망 하단에 지름 15 mm의 유성밀볼이 걸러지도록 하는 제2 볼분리망(52)이 형성되며, 제2 볼분리망 하단에 지름 10 mm의 유성밀볼이 걸러지도록 하는 제3 볼분리망(53)이 형성되고, 제3 볼분리망 하단에 지름 3 mm의 유성밀볼이 걸러지도록 하는 제4 볼분리망(54)이 형성된다.

그리고, 제4 볼분리망 하단에 0.2~1mm의 거름망(55)이 형성되어, 양상추의 즙형 미분쇄물에 90℃이상의 온수를 부어서, 취출통(56)에 거름망에서 양상추 즙만을 취출시킨다.

[메카노케미스트리 미분쇄장치에서 취출한 최종 양상추 즙을 착즙기에 넣어 착즙한 후, 양상추엑기스를 추출시키는 단계(S40)]

본 단계(S40)은 메카노케미스트리 미분쇄장치에서 취출한 양상추 즙만을 착즙기에 넣어, 착즙한 후, 양상추엑기스만을 추출시키는 단계로서, 이는 착즙기를 3~5분 동작시킨 후, 상기 착즙기에서 양상추엑기스를 얻는다.

여기서, 착즙기는 회전하면서 양상추 즙과 찌꺼기가 망에서 분리되어 양상추엑기스만 나오게 하는 것으로, 회전력을 생성시키는 모터와, 그 모터의 회전력을 전달받아 브러시로 회전력을 전달시키는 스크류와, 스크류로부터 회전력을 전달받아 회전하면서 양상추 즙에서 양상추엑기스만을 나오게하도록 유도하고, 찌꺼기는 외부로 배출시키는 브러쉬로 구성된다.

[착즙기에서 추출한 양상추엑기스를 여과지를 통해 여과시켜 순수 양상추액만을 분리해내는 단계(S50)]

본 단계(S50)은 여과시켜 순수 양상추액만을 분리해내는 단계로서, 이는 착즙기에서 추출한 양상추엑기스를 여과지를 통해 여과시켜 순수 양상추액만을 분리해낸다.

여기서, 여과지는 거름종이(Filter paper)가 사용된다.

거름종이는 양상추 즙속에 존재하는 녹지 않는 침전물이나 불순물을 여과하고, 순수 양상추액만을 선별시킨다.

이는 구멍이 많은 다공성이며, 물이나 용매, 산, 알칼리에도 잘 견디고, 펙틴ㆍ유지ㆍ단백질ㆍ무기질을 함유하지 않고, 풀이나 종이의 액체 흡수성을 억제하는 첨가물 등은 섞지 않는 특성을 가진다.

본 발명에 따른 여과지는 여과입자 크기 2.5~11㎛, 필터 두께 180㎛의 특성을 가진다.

[양상추액, 양배추, 박대 콜라겐, 바나나, 미네랄, 나한과, 구연산삼나트륨을 혼합하여 제1 조성물을 조성하는 단계(S60)]

[양상추액]

상기 S10, S20, S30, S40, S50을 거쳐 제조된 양상추액을 말한다.

본 발명에 따른 제1 조성물에서 80~90wt%를 차지한다.

여기서, 제1 조성물에서 양상추 조성비율이 80~90wt%를 차지하는 이유는 양상추 조성비율이 80wt% 이하에서는 메카노케미스트리(기계화학적) 반응 효과가 떨어져, 기존 양상추 추출물을 통한 양상추 엑기스 및 양상추 음료의 효능효과와 별반 다를바 없고, 90wt% 이상에서는 양상추 본연의 쓴맛이 강해 양상추 음료를 섭취하는 일반 소비자로 하여금 거부감을 느끼게 해 줄 수 있기 때문에 제1 조성물에서 양상추 조성비율이 80~90wt%로 이루어지는 것이 바람직하다.

[양배추]

상기 양배추(Brassica oleracea var. capitata)는 양상추액과 혼합되면서 양배추만의 효능효과와 함께, 단맛과 음료로 삼킬 때 시원한 느낌을 증가시키도록 하기 위한 것으로, 이는 우리나라에서 가장 많이 소비되는 십자화과 채소 중 하나로서, 원산지는 지중해 연안이다. 양배추에는 수분 93.3%, 탄수화물 5.6%, 총 식이섬유 1.4%, 단백질 0.6%, 지방 0.1% 등이 함유되어 있으며, 탄수화물의 경우 프락토스 2.1%, 글루코스 1.8%, 수크로스 0.5% 등이 함유되어 양배추의 감미를 나타낸다.

또한, 필수지방산(linolenic acid)과 필수아미노산(lysine), 비타민C, 비타민K 등의 영양성분이 풍부한 것으로 알려져 있다. 양배추에 함유된 글루코시놀레이트(S-metylmethionine)은 항염증, 통증억제, 지방축적 억제 등의 효능이 보고되고 있다.

상기 양배추는 본 발명에 따른 제1 조성물에서 5~10wt%를 차지한다.

여기서, 제1 조성물에서 양배추 조성비율이 5~10wt%를 차지하는 이유는 양배추 조성비율이 5wt% 이하에서는 양배추에 함유된 글루코시놀레이트(S-metylmethionine)의 항염증, 통증억제, 지방축적 억제 등의 효능이 떨어지는 문제점과, 양상추 음료를 삼킬 때 양배추의 단맛보다는 양상추의 쓴맛이 강해 일반 소비자로 하여금 거부감을 느끼게 해줄 수 있고, 10wt% 이상에서는 양배추에서 나오는 걸죽하고 까끌까끌한 느낌이 강해 양상추 음료를 삼킬 때 목 넘김이 부드럽지 않고, 다른 조성물과의 혼합이 잘 안되는 문제점이 있기 때문에, 제1 조성물에서 양배추 조성비율이 5~10wt%로 이루어지는 것이 바람직하다.

[박대 콜라겐]

박대 콜라겐은 양상추액과 혼합되면서 피부의 탄력을 찾아주고, 목넘김을 부드럽게 해줄 수 있는 것으로, 박대에서 추출한 콜라겐을 의미한다.

상기 박대는 가자미목 참서대과의 어종으로 서대, 개서대, 참서대, 용서대, 흑서대 등의 형태적으로 유사한 어종들이 많다. 산란 시기는 6~7월로 수심 80m 이내의 모래가 섞인 펄에서 서식한다. 박대의 생김새는 가자미와 유사하면서도 몸은 마치 소의 혓바닥처럼 생겼고 가자미보다 더욱 납작하다.

참서대과의 대표적인 어종으로는 박대와 참서대가 있는데 외형상으로는 거의 구분하기가 힘들다. 또 일부 지방에서는 서대를 박대로 부르기도 한다. 그러나 자세히 참서대는 성체의 길이가 30㎝를 넘지 않는 반면에 박대는 최대 길이가 60㎝ 정도에 이를 정도로 참서대에 비하여 큰 편이다.

박대는 함황아미노산이 많이 함유되어 있어 피로 회복과 간 기능 개선에 도움이 된다. 또한, 단백질이 풍부하고 지방함량이 낮아 소화가 잘 되고 맛이 담백하여 노인이나 회복기의 환자에게 좋다.

박대에서 추출한 콜라겐은 피부의 탄력을 찾아주고, 피부 진피층, 힘즐, 연골 등 체내의 모든 결합조직의 주성분으로서, 뼈와 피부에 주로 있지만, 관절, 각 장기의 막, 머리카락 등 우리 몸 전체에 분포되어 있는 성분이다.

포유동물에 가장 풍부한 단백질로, 전신 단백질 성분 중 25~35%를 차지한다. ‘교원질’(膠原質)이라고도 불리는 경단백질이다. 섬유상 고체로 존재하며, 투과형 전자현미경으로 볼 때 복잡한 가로무늬 구조로 되어 있음을 알 수 있다. 물 또는 묽은 산 그리고 묽은 알카리에 녹지 않지만 끓이면 녹는다.

상기 박대 콜라겐은 본 발명에 따른 제1 조성물에서 1~3wt%를 차지한다.

여기서, 제1 조성물에서 박대 콜라겐 조성비율이 1~3wt%를 차지하는 이유는 박대 콜라겐 조성비율이 1wt% 이하에서는 음료로 마셨을 때 콜라겐 자체의 효능효과가 떨어지는 문제점이 발생되고, 3wt%이상에서는 양상추 음료를 삼킬 때 비린 맛이 강해 일반 소비자로 하여금 거부감을 느끼게 해줄 수 있고, 기름성분으로 인해 다른 조성물과의 혼합을 방해하는 문제점이 발생되기 때문에, 제1 조성물에서 박대 콜라겐 조성비율이 1~3wt%로 이루어지는 것이 바람직하다.

[바나나]

바나나는 양상추액과 혼합되면서 바나나만의 효능효과와 함께, 단맛과 바나나향을 느끼게 해 주어, 음료로서의 느낌을 증가시키도록 하기 위한 것으로, 이는 당질이 많은 알칼리성 식품으로 칼륨, 카로틴, 비타민C를 함유하고 있다.

열대 지방에서 재배하며 땅이 깊고 부드러우며, 물이 잘 빠지는 곳에서 잘 자란다.

1980년대부터 한국의 제주도 등지에서도 재배하였다.

날것으로 먹는 바나나는 주로 아시아·남아메리카·중앙아메리카에서 생산된다.

특히 브라질·인도·필리핀·인도네시아·에콰도르 등지에서 많이 생산된다. 열매는 탄수화물이 25%이고 비타민 A와 C가 풍부하며, 100g당 92kcal의 열량을 갖는다.

날로 먹거나 샐러드·과자재료·건바나나·바나나가루·바나나주스·바나나사이다·바나나퓨레 등에 쓰인다.

요리용 바나나는 기름에 튀기거나 삶고, 또는 굽거나 쪄서 먹는다.

잎자루에서는 섬유를 얻고, 잎의 점액에서는 검은 색 염료를 채취한다.

또한, 바나나는 지방과 나트륨이 없으면서 과당은 다른 과일에 비해 월등히 낮으며 섭취 시 포만감은 주면서 칼로리가 높지 않아 영양학적으로 뛰어나 다이어트에 도움을 주며, 탄수화물이 풍부해 우리의 뇌에 좋은 영양공급자가 되어 두뇌 회전에 많은 도움을 주는 좋은 에너지원이다.

그리고 펙틴이라는 성분이 풍부하여 정장작용을 하며, 식이섬유가 풍부하여 지방분해와 변비, 숙변 제거에 효과가 있으며, 올리고당을 함유하고 있어 이 올리고당이 소화작용을 돕고 비피더스균을 활성화시켜 위나 장에 좋은 작용을 하여 변비에 효과가 있다.

바나나가 함유하고 있는 칼륨이 고혈압의 주원인이라고 할 수 있는 나트륨을 몸에서 배출시켜 고혈압 예방에도 도움을 줄 수 있다.

최근 다이어트, 변비 예방, 숙변 제거 등의 효과를 가진 바나나에 대한 관심이 높아지면서 발효 기법과 접목하는 새로운 시도도 이루어지고 있다. 이에 따라 바나나를 발효시켜 기존 바나나의 효능보다 우수한 바나나를 활용한 식초 등의 개발이 이어지고 있다.

상기 바나나는 본 발명에 따른 제1 조성물에서 2~5wt%를 차지한다.

여기서, 제1 조성물에서 바나나 조성비율이 2~5wt%를 차지하는 이유는 바나나 조성비율이 2wt% 이하에서는 다른 조성물에 첨가 혼합되어 음료로 마셨을 때 바나나 자체의 단맛, 그리고 효능효과가 떨어지는 문제점이 발생되고, 5wt%이상에서는 양상추 음료 색상을 초록색에서 다른색으로 변질시키는 문제점과, 바나나 향이 너무 강해져, 양상추 음료인지 바나나 음료인지 혼동을 일으킬 수 있는 문제점이 발생되기 때문에, 제1 조성물에서 바나나 조성비율이 2~5wt%로 이루어지는 것이 바람직하다.

[미네랄]

상기 미네랄은 양상추 음료를 마시면서, 신체에 부족한 필수적인 영양소를 제공하는 것으로, 이는 뼈와 치아의 형성, 체액의 산·염기 평형과 수분 평형에 관여하며, 신경 자극 전달 물질, 호르몬의 구성 성분으로, 칼슘, 인, 철, 아연, 나트륨(소듐), 아이오딘으로 이루어진다.

상기 칼슘(Ca)은 뼈와 치아를 형성하는 주성분으로, 무기질 중 체내에 가장 많이 들어 있으며, 체중의 약 2%를 차지한다. 그 중의 99%는 뼈와 치아의 석회화에 참여하고, 1%는 체액에 이온 상태로 존재하면서 근육 수축, 혈액 응고를 돕는다. 우리 몸의 칼슘 농도는 일정하게 유지되고 있다. 칼슘은 우유 및 유제품, 뼈째 먹는 생선, 해조류, 녹색 채소 등에 많이 들어 있다. 특히 우유는 칼슘의 우수한 급원 식품으로서 우리 몸에서 흡수되기 좋은 형태로 들어 있고, 우유의 비타민 D나 젖당은 칼슘의 흡수를 도와 주므로, 우유를 매일 마시는 식습관을 가지는 것이 좋다. 반면에 칼슘을 유기산과 함께 먹으면 녹지 않는 염이 형성되어 칼슘 섭취가 부족하면 어린이는 골격의 석회화가 부진해지고, 성인에게는 골다공증과 골연화증이 나타날 수 있다.

상기 인(P)은 체내에서 칼슘 다음으로 함량이 높으며, 그 중 80%는 칼슘과 결합하여 뼈와 치아를 구성하고, 나머지 20%는 혈액과 체액에 존재하면서 산·염기 평형을 유지시킨다. 또 세포 내의 핵단백질을 구성하며, 에너지 발생 과정에 관여한다. 칼슘과 인은 서로 연관되어 흡수에 영향을 주는데, 칼슘과 인의 섭취 비율이 1:1 정도인 것이 가장 좋다.

상기 철(Fe)은 우리 몸에는 모두 합하여 3-4g의 작은 못 1개 정도가 되는 소량이 들어 있다. 철은 혈액 내의 산소 운반을 담당하는 헤모글로빈을 만드는 데 필수적인 무기질이다. 철이 많이 들어 있는 식품으로는 간·달걀 노른자·살코기·진한 녹색 채소·해조류·노란콩 등이 있다. 철의 흡수율은 매우 낮아 건강한 성인의 경우 섭취한 철의 10% 정도만 흡수된다. 비타민 C를 섭취하면 식물성 식품의 철 흡수율이 높아진다. 일단 흡수된 철은 혈액의 손실이 있는 경우 외에는 우리 몸에서 재사용되며 배설되지 않는다. 철이 부족하면 쉽게 피로해지며, 성장이 지연되고, 숨이 가빠지며, 빈혈 증상이 나타난다.

상기 아연(Zn)은 필수미량영양소로 핵산과 단백질 대사와 관련있는 무기질 성분이다. 성장과 면역기능, 상처의 회복 등을 촉진한다. 이 아연이 결핍되면 생식기 발달이 저하되고, 기타 신체기능 저하 등의 부작용이 올 수 있다. 주로 동물성 식품에 풍부하며, 쇠고기, 굴, 새우 등 패류는 아연의 훌륭한 공급원이다.

상기 나트륨(소듐)은 혈액에 주로 존재하며, 체액의 양과 삼투압을 조절하는 중요한 무기질이다. 그러나 우리 몸에서 필요로 하는 양보다 훨씬 많은 양의 나트륨을 섭취하면 이것을 희석시키기 위해 수분을 많이 보유하게 되므로 고혈압이 되기 쉽다. 한국에서는 소금으로 하루에 10g 정도 섭취하도록 권장하고 있다. 따라서 음식의 간을 싱겁게 하고, 젓갈이나 소금에 절인 생선 등을 많이 먹지 않으며, 나트륨 함량이 높은 화학 조미료나 가공 식품의 이용도 절제해야 한다.

상기 아이오딘(요오드)은 우리 몸에는 아이오딘(I)이 20-30mg 들어 있는데, 갑상선에 가장 많은 양이 들어 있다. 아이오딘은 갑상선 호르몬인 티록신을 형성하여 세포 내의 에너지 대사를 조절하고, 산모의 모유 분비를 돕는다. 부족되면 갑상선 기능에 이상이 와서 갑상선종이 된다. 다시마·김·미역 등 해산물에 많이 들어 있다.

상기 미네랄은 본 발명에 따른 제1 조성물에서 0.5~2wt%를 차지한다.

여기서, 제1 조성물에서 미네랄 조성비율이 0.5~2wt%를 차지하는 이유는 미네랄 조성비율이 0.5wt% 이하에서는 양상추 음료를 마시면서, 신체에 부족한 생명과 건강을 유지하는 데 필수적인 영양소의 효능효과가 떨어지는 문제점이 발생되고, 2wt%이상에서는 영양과다로 인해, 신체에 부작용을 초래할 수 있기 때문에, 제1 조성물에서 바나나 조성비율이 0.5~2wt%로 이루어지는 것이 바람직하다.

[나한과]

상기 나한과는 양상추 음료를 마시면서, 감칠맛을 돋우는 것으로, 이는 천연 유래의 고감미도 감미료 중 하나로서 나한과 추출물이 알려져 있다. 나한과는, 학명 “그로노스베노리 스윙글(Grosvenori Swingle)”이라는 중국의 광시성 계림 지구 주변에서 생육하는 참외과의 다년생 식물의 열매이다. 나한과 추출물의 감미 성분은 “모그로시드(mogroside)”라는 배당체이며, 자당에 비해 약 300배 이상의 감미를 갖는다. 나한과 추출물에는 높은 감미도 뿐만 아니라 기관지와 폐의 염증을 없애주고 몸의 열을 내려준다. 과일의 주성분인 모그로사이드가 비피더스의 영양분이 되면서 변비와 피부 미용에 좋고, 항산화 작용, 항동맥 경화 작용, 발암 억제 작용, 항알레르기 작용 및 항당뇨병 작용이 있다.

상기 나한과는 본 발명에 따른 제1 조성물에서 1~5wt%를 차지한다.

여기서, 제1 조성물에서 나한과 조성비율이 1~5wt%를 차지하는 이유는 나한과 조성비율이 1wt% 이하에서는 감칠맛이 떨어지고, 양상추 음료 자체에 텁텁한 느낌을 주는 문제점이 발생되고, 5wt%이상에서는 과다복용으로 인해, 복부팽만, 설사, 복통의 부작용을 초래할 수 있기 때문에, 제1 조성물에서 나한과 조성비율이 1~5wt%로 이루어지는 것이 바람직하다.

[구연산삼나트륨]

상기 구연산삼나트륨의 사용량이 0.01wt% 미만인 경우에는 기능성 양상추 음료의 색상 선명도가 다소 떨어질 수 있고, 0.07wt%를 초과하게 되는 경우에는 필요 이상의 사용으로 인해 신체에 나트륨 축적의 원인이 될 수 있으므로, 상기 구연산삼나트륨의 사용량은 기능성음료 전체 중량에 대해 0.01~0.07wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.

[제1 조성물을 70~95℃에서 2~15분 동안 살균처리하여 기능성 양상추음료를 완성시키는 단계(S70)]]

이는 제조된 제1조성물을 살균처리함으로써, 최종적으로 본 발명에 따른 기능성 양상추 음료를 완성하는 단계이다.

상기 살균은 항온수조를 이용하여 70~95℃에서 10~50분간 열처리함으로써 달성된다.

이때 열처리 온도가 95℃를 초과하게 되는 경우에는 기능성 음료의 신선도가 떨어짐과 동시에 변질 우려가 있으므로, 상기 살균은 100℃를 초과하지 않는 70~95℃의 범위 내에서 이루어지는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명에 따른 기술 구성을 실시예를 통해 구체적으로 살펴보도록 한다.

[실시예 1]

1. 양상추를 비타민 C와 물로 혼합한 혼합수로 세척

이는 비타민 C와 물을 혼합한 혼합수로 양상추 및, 비교되는 양배추에 세척하여 양상추 및 양배추에 뭍어있는 병원성 미생물 및 부패미생물 생육 저해효과와, 갈변방지효과에 관해 비교, 실험을 해 보았다.

비타민염 (vitamin B, C, K)을 50, 100, 200 ppm 농도별 처리시 저장일수가 경과할수록 Brix에는 큰 변화가 없었다.

폴리 페놀 산화 효소(Polyphenol oxidase) 활성의 경우 양배추의 초기값은 약 23~27 unit인 반면 양상추는 약 3~9 unit으로 양배추 보다 낮은 활성을 보였다.

양배추는 저장 2일차에 전체적으로 10 unit 정도 감소하였고 ,저장 6일차에는 물로 세척한 대조구가 37 unit으로 증가 하였으나 vitamin C를 처리한 처리구에서는 20 unit이하의 낮은 활성을 나타내었다.

특히 비타민 C(vitamin C) 200ppm 처리시 가장 낮은 15 unit의 활성을 나타내었다.

표 1에 기재된 바와 같이, 양상추의 경우도 양배추와 유사한 경향을 나타 내었으나 초기 PPO활성이 낮은 대신 저장 2일차에 PPO활성이 모든 처리구에서 30 unit 정도 상승하였으나 최종 저장 6일차에서는 vitamin C 모든 처리구에서 대조구보다 높은 억제효과를 나타내었다.

양배추, 양상추 비타민염 처리 PPO 활성

처리		양배추 저장일수				양상추 저장일수
비타민염	농도 (ppm)	0	2	4	6	0	2	4	6
비타민B	50	26.9±1.7	19.1±1.3	22.6±1.8	35.9±1.4	2.7±1.0	51.0±1.1	52.2±4.0	48.2±1.1
	100	26.5±1.7	17.3±3.0	25.2±1.4	41.3±4.8	8.6±1.2	54.5±1.0	52.8±3.9	59.3±1.4
	200	27.3±2.1	15.7±3.9	24.4±2.9	39.9±2.4	8.5±2.5	59.1±1.4	44.5±6.1	55.9±2.4
비타민C	50	27.4±2.4	20.6±2.1	21.1±1.8	19.9±2.7	6.0±1.0	44.6±2.6	43.8±2.0	44.0±3.0
	100	26.3±1.5	17.8±1.0	18.8±2.9	15.2±4.5	9.4±0.5	25.7±1.6	52.3±2.6	36.0±1.7
	200	24.9±2.4	19.3±2.5	21.9±1.7	13.9±4.8	6.2±1.1	47.2±2.0	39.9±2.0	59.4±4.2
비타민K	50	25.1±2.6	17.5±0.6	19.8±3.8	21.1±2.9	4.5±1.0	36.7±1.3	28.9±1.9	40.5±1.0
	100	25.4±1.1	17.7±2.9	18.6±1.4	21.5±1.9	5.6±1.0	30.9±2.5	43.5±1.3	57.9±3.6
	200	23.0±1.6	15.1±0.3	21.9±1.2	19.9±1.8	9.0±0.9	26.9±1.4	65.0±2.7	40.5±3.6
대조군		24.1±2.9	14.7±1.5	20.7±0.5	20.6±2.6	4.6±1.2	47.7±2.1	64.0±4.9	54.4±2.7

이와 같은 결과로 보아 양배추, 양상추 무세척시에는 초기 PPO 활성이 낮아 갈변화가 적으나 저장 경과일수가 늘어날수록 양상추의 PPO 활성이 높게 유지되어 갈변화가 빠르고 오랫동안 진행된다.

그러나 vitamin C 200 ppm 처리시에는 양배추, 양상추 모두 PPO 억제 효과가 있었으며 특히 양상추에서 대조구보다 높은 억제 효과를 나타내었다.

이것은 양상추의 조직이 양배추 보다 얇고 조직이 연해 vitamin C의 침투가 효과적이었다고 생각된다.

본 실험 결과에서 vitamin C 200 ppm이 약 3.2 정도의 pH를 나타내었다. PPO 활성은 관능평가의 상관관계를 보면 갈변이 진행됨에 따라 기호성이 떨어지며 PPO활성과 기호도에 의한 값은 서로 상관성을 보였다.

채소류의 경우 일반미생물과 병원성 미생물 및 부패미생물에 의한 오염이 일어나며 일반적으로 검출되는 총균수는 104~107 CFU/g 수준으로 알려져 있다.

갈변방지에 효과적인 vitamin C 200ppm의 미생물 생육 저해효과를 조사하였다.

채소류의 경우 약산과 높은 습도는 미생물이 증식하기에 좋은 조건이 될 수 있다.

Vitamin C 처리시 미생물 증식 억제 효과의 경우 양배추에 vitamin C를 농도별로 처리했을 때 물세척과 비교해서 vitamin C 200ppm 처리시 대장균군의 경우 16%의 감소 효과를 나타내었다.

양상추의 경우에는 vitamin C 200ppm 처리시 대장균군의 경우 18%의 감소 효과를 나타내었다.

Vitamin C의 경우 신선편이 양배추, 양상추는 갈변이 방지될 뿐만 아니라 미생물의 성장도 약하게 감소시키는 것으로 나타났다.

2. 메카노케미스트리 미분쇄장치를 통해 절단된 양상추를 메카노케미스트리(기계화학적) 반응으로 미분쇄시킨 양상추 즙을 SEM(FE-SEM, S-4800)을 이용하여 100~50,000 배의 배율로 촬영하여 크기와 형태 분석

본 발명에서는 메카노케미스트리 미분쇄장치를 통해 절단된 양상추의 분쇄와 크기를 확인하기 위하여 SEM(FE-SEM, S-4800)을 이용하여 100~50,000 배의 배율로 촬영하여 크기와 형태 등을 분석하였고, 표면의 결정 및 성분변화를 분석하기 위하여 XRD(X' pert-PRO MPD, Panalytical B.V.)와 XRF(S2 RANGER A20-A2, BRUKER)의 장비를 사용하여 분석하였다.

시료의 열분해 특성을 분석하기 위하여 TGA 분석은 USA의 Ta Instr㎛ents 제품을 사용하였다.

도 8은 메카노케미스트리 미분쇄장치를 통해 1시간분쇄한 양상추 즙을 SEM 100배로 촬영한 일실시예도에 관한 것이고, 도 9는 메카노케미스트리 미분쇄장치를 통해 2시간분쇄한 양상추 즙을 SEM 400배로 촬영한 일실시예도에 관한 것이다.

본 발명에 따른 메카노케미스트리리 미분쇄장치를 통해 절단된 양상추의 크기는 5~50㎛로 미분쇄된다.

3. 기능성 양상추 음료 제조에 사용되는 조성물

본 발명에서는 메카노케미스트리 미분쇄장치를 통해 메카노케미스트리(기계화학적) 반응으로 미분쇄시켜 추출하고, 여과시켜 분리해낸 순수 양상추액을 base로 하는 기능성 양상추 음료를 제조하되, 아래 표 2의 제1 조성물에서 제시하고 있는 원료를 순서대로 혼합한 후, 제1 조성물에서 제시하고 있는 원료를 순서대로 첨가하여 혼합한다. 그리고 90℃에서 10분간 살균한다.

기능성 양상추 음료 제조에 사용되는 조성물

구분	순서	원료
제1 조성물	1	양상추
	2	양배추
	3	박대 콜라겐
	4	바나나
	5	미네랄
	6	나한과
	7	구연산삼나트륨

4. 기능성 양상추 음료의 이화학적 특성 분석

[pH, 당도]

본 발명에 따른 캔 175ml에 저장된 기능성 양상추 음료의 이화학적 특성 분석을 위해, 당도는 휴대용 당도계를 이용하여 측정하였고, pH는 pH미터기를 이용하여 측정하였다.

본 발명에 따른 기능성 양상추 음료의 당도를 측정한 결과 7.34±0.06 Brix°로 확인되었고, pH는 6.20±0.01로 확인되었다. (표 3)

기능성 양상추 음료의 저장기간별 pH, 당도

항목	저장기간(일)	기능성 양상추 음료
pH	0	6.01±0.01
	4	6.20±0.01
	8	6.21±0.01
당도 (Sugar content(°Bx)	0	7.34±0.06
	4	6.94±0.06
	8	5.54±0.12

[무기질]

기능성 양상추 음료 3g을 도가니에 넣고 전열기에서 예비 회화시킨 후, 550℃ 전기회화로에서 2시간 태운 다음 방냉하였다.

여기서, 탈이온수 10방울을 가해 재를 적시고 묽은 황산 5ml를 넣고 수분을 날려 보낸 다음, 전기회회로에서 1시간 회화·냉방후 묽은 염산 10ml로 녹여 이를 50ml 정량플라스크로 옮겨 탈이온수로 정용, 여과하여 ICP(Jobin Yvon Co.,Cedex, France)로 분석하였다. 각 원소의 표준용액의 농도는 0,1,10,50ppm로 조제하여 4점을 이용한 검량곡선을 작성하여 측정하였다.

저장기간별로 기능성 양상추 음료의 무기질 함량의 변화를 표 3에 나타낸다.

나트륨, 칼륨, 칼슘, 인, 마그네슘, 철의 6가지 무기질 함량이 기능성 양상추 음료에는 100g당 나트륨 25.04mg, 칼륨 186.03mg, 칼슘 18.62mg, 인 33.27 mg, 마그네슘 10.98mg, 철 0.37,mg 함유되어 있는 것으로 분석되었다.

저장기간(일)	기능성 양상추 음료 (100g)	Na	K	Ca	P	Mg	Fe
0	100g	25.004±1.2	186.03±9.5	18.62±1.3	33.27±2.5	10.98±1.1	0.37±0.1
4	100g	23.84±2.0	200.19±8.4	20.42±0.5	32.82±1.9	12.88±0.9	0.31±0.2
8	100g	18.46±0.9	203.45±4.5	19.62±0.6	33.21±1.3	12.89±0.5	0.34±0.2

[클로로필]

기능성 양상추 음료의 저장기간별로 클로로필 함량 변화를 클로로필 미터기를 통해 SPAD값을 측정하였다.

양상추의 주색소인 클로로필은 식물에 널리 분포되어 있는 천연 녹색 색소로서, 식물 세포내의 엽록체에 존재하여 채소나 과일의 신선함을 나타내는 지표가 되기도 한다.

또한, 상처의 치료효과, 세균 생육의 저지효과, 조혈작용, 간 기능의 증진 작용, 탈취작용 등의 생리활성을 나타내는 등 중요한 역할을 한다.

기능성 양상추 음료의 클로로필 함량 변화를 SPAD 값으로 나타내면 다음의 표 5와 같다.

저장기일(일)	기능성 양상추 음료(100g)	클로로필 함량변화 (SPAD Value)
0	100g	10.94
4	100g	10.30
8	100g	8.98

본 발명에 따른 기능성 양상추 음료는 메카노케미스트리 미세화장치를 통해 메카노케미스트리(기계화학적) 반응으로 미세화되고, 추출, 여과된 양상추액을 기본 베이스로 하여 제조되기 때문에, 초기와 비교했을 때, 8일이 지난 후에도 10%의 클로로필만이 소실되어, 시간이 지나도 클로로필이 잘 유지되고 있음을 알 수가 있었다.

본 발명에 따라 제조된 기능성 양상추 음료는 미백, 항산화 및 항염 효능과 장내 유산균의 증균 효능 및 대장암과 방광암의 예방, 상처의 치료효과, 세균 생육의 저지효과, 조혈작용, 간 기능의 증진 작용, 탈취작용 등 개선 및 치료 효과를 제공하여 산업상 이용가능성이 크다.

Claims

양상추를 세척하는 단계(S10)와,
세척완료한 양상추를 절단하는 단계(S20)와,
메카노케미스트리 미분쇄장치를 통해 절단된 양상추를 메카노케미스트리(기계화학적) 반응으로 미분쇄시킨 후, 양상추 즙을 취출시키는 단계(S30)와,
메카노케미스트리 미분쇄장치에서 취출한 최종 양상추 즙을 착즙기에 넣어 착즙한 후, 양상추엑기스를 추출시키는 단계(S40)와,
착즙기에서 추출한 양상추엑기스를 여과지를 통해 여과시켜 순수 양상추액만을 분리해내는 단계(S50)와,
양상추액, 양배추, 박대 콜라겐, 바나나, 미네랄, 나한과, 구연산삼나트륨를 혼합하여 제1 조성물을 조성하는 단계(S60)와,
상기 제1 조성물을 70~95℃에서 2~15분 동안 살균처리하여 기능성 양상추 음료를 완성시키는 단계(S70)를 포함하는 양상추 음료 제조방법에 있어서,
상기 메카노케미스트리 미분쇄장치를 통해 절단된 양상추를 메카노케미스트리(기계화학적) 반응으로 미분쇄시킨 후, 양상추 즙을 취출시키는 단계(S30)는
밀폐용기 회전거치부를 통해 정위치거취된 미분쇄용 밀폐용기에 절단된 양상추와 함께 복수개의 다직경 유성밀볼을 수납시킨 후, 밀폐시키는 단계(S31)와,
회전모터에서 밀폐용기 회전거치부를 회전시키는 회전력을 생성시키는 단계(S32)와,
밀폐용기 회전거치부에서, 회전모터의 회전력을 전달받아 미분쇄용 밀폐용기를 회전시키는 단계(S33)와,
미분쇄용 밀폐용기가 밀폐용기 회전거치부의 회전력을 전달받아 회전되어, 다직경 유성밀볼이 용기내부공간에서 회전낙하하면서, 용기내벽과의 충격과 마찰작용에 의한 빻음현상을 통해 절단된 양상추를 빻아서 미분쇄시키는 단계(S34)와,
거름망볼분리 취출부에서 1차로 볼분리망을 통해 다직경 유성밀볼이 걸러지도록 유도하고, 2차로 거름망을 통해 양상추의 즙형 미분쇄물에 90℃이상의 온수를 부어서 양상추 즙을 취출시키는 단계(S35)가 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 메카노케미스트리 반응을 통한 기능성 양상추 음료 제조방법.
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제1항에 있어서, 상기 다직경 유성밀볼은,
지르코니아 옥사이드(Zirconia oxide) 재질로 이루어지고, 지름 20 mm 12개, 지름 15 mm 12개, 지름 10 mm 15개, 지름 3 mm 20개로 형성되는 것을 특징으로 하는 메카노케미스트리 반응을 통한 기능성 양상추 음료 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 양상추 즙은,
기계화학적 반응의 입자분리를 통해 Zr2+이온이 양상추 분자이온의 표면의 전하를 중화시키고, 입체 안정화(Steric stabilization)로 형성되어, 신체조직 또는 다른 조성물과 반응시, 바로 입체 안정화된 양상추 분자이온이 바로 튀어나와 활성화반응을 일으키는 분자구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 메카노케미스트리 반응을 통한 기능성 양상추 음료 제조방법.
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