KR102427839B1 - 가루식혜 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 성장 발달을 위한 기능성 가루식혜 제조방법은 쌀밥, 발아 엿기름 및 천연 기능성 소재를 혼합하는 단계(S10); 혼합된 혼합물을 당화하는 단계(S20); 당화된 당화물을 끓인 후 고액 분리하는 단계(S30); 고액분리된 고상물은 진공 분위기에서 마이크로 웨이브를 가하고 열풍 건조를 통해 건조하여 제1 건조물을 얻고, 고액분리된 액상물은 동결 건조하여 제2 건조물을 얻는 단계(S40); 및 상기 제1 건조물 및 제2 건조물을 혼합하고 분쇄하여 가루 식혜를 제조하는 단계(S50);를 포함한다.

Description

가루식혜 및 그 제조방법{Manufacturing method of rice punch powder}
본 발명은 성장 발달을 위한 기능성 가루식혜 및 그 제조방법에 관한 것으로, 유아 및 청소년의 성장과 발달을 향상시키는 영양성분, 아미노산 등이 증진된 성장 발달을 위한 기능성 가루식혜 및 그 제조방법에 관한 것이다.
해외 쌀 수입증가로 인한 재고증가와, 국내 쌀 수요량 감소로 인한 쌀 산업의 위기 극복을 위한 다양한 방안 마련이 필요하다.
최근 '웰빙 시대'를 맞아 안전하고 건강한 먹거리를 추구하는 시대상이 반영되고 있고, 친환경 농산물 인증관리가 강화되면서 국내 친환경 농산물 시장은 연평균 5.3% 성장 중이다.
이에 따라, 친환경농산물 시장규모 확대와 공공급식이 활성화 되고 있는 시대적 변화에 대응하기 위한 다양한 신제품을 개발하여 경기 침체로 인한 업체의 위기 극복 및 지역 쌀의 소비 확대를 위한 방안 마련이 절실히 요구된다.
예컨대, 한국농촌경제연구원이 발간한 농정포커스 ‘2016 국내외 친환경농산물 생산실태 및 시장전망’에 따르면, 친환경농산물(유기+무농약) 재배면적은 2013년 이후 감소해 왔으나, 2016년 이후 다시 증가할 것으로 전망하고 있다.
또한, 하기 표 1에 보는 바와 같이, 친환경농산물 시장은 2025년 3조9862억원으로 확대될 것으로 전망되며, 규모 확대에 대응하여 친환경가공식품 산업 기반을 확충하고 외식 및 수출 등 국내외 소비시장 확대와 사업 추진이 필요하다.
Figure 112020026224484-pat00001
또한, 하기 표 2에 보는 바와 같이, 2016년 유기식품 수입량과 금액은 전년 대비 15%, 24.5% 각각 증가하였다. 상세하게, 유기식품 수입건수는 5,600여건으로, 전체 식품 수입건수의 1.3%를 차지했다. 외국산 유기식품의 수입은 양과 액수에서 2013년 이후 연평균 10% 이상 증가세이다. 그리고, 2016년 세계 유기농식품 시장 전년 대비 10% 증가 및 유기식품 수입량 15% 급증 연평균 10% 이상 큰 폭으로 증가되고 있음을 알 수 있다.
Figure 112020026224484-pat00002
한편, 농림축산식품부는 2013년 기준 4천908억원 규모인 유기가공식품 매출을 2020년까지 1조원대로 키우고 수출도 2천만 달러까지 늘린다는 목표 하에 유기가공 식품산업의 활성화 대책 발표하였다.
농촌진흥청은 전통음료 식혜를 어디서나 간편하게 마실 수 있도록 물에 타 먹는 분말식혜를 개발하였다. 식혜는 제조과정이 길어 만들기 어렵고 상온에서 저장하기 힘든 점이 있으며, 분말식혜는 고압으로 분사한 식혜를 고온 기체에 순간적으로 닿게 해 수분을 없애는 분무건조방법을 이용했으며, 농촌진흥청은 이러한 분말식혜를 한국공개특허 제10-2015-0124513호에 개시한 바 있다.
한국공개특허 제10-2015-0124513호는 “분무건조를 이용한 분말식혜 제조방법 및 이에 의하여 제조된 분말 식혜”에 관한 것으로, a) 액상 식혜에 피막물질을 총 중량 대비 16 내지 25중량%로 첨가하여 용해시키는 단계; 및 b) 상기 a) 단계에서 피막물질이 용해된 액상 식혜를 113 내지 138℃의 온도에서 38 내지 58mL/min의 유속으로 분무 건조시키는 단계를 포함하며, 향미성분 포집능 및 물에 대한 용해도가 보다 우수하다는 효과가 있는 분말 식혜의 제조방법에 대한 기재가 있다.
또한, 지난 1993년에 출시된 이후 꾸준한 사랑을 받아 온 ‘팔도 비락식혜’도 스틱형 제품인 ‘비락식혜 스틱’을 출시하였고, 커피믹스처럼 개별포장 되어 있어 언제 어디서나 간편하게 먹을 수 있는 제품이다.
2018년 10월 10일자 농업경제신문에 따르면, 국내산 농축식혜 베이스에 생강추출액을 더해 달콤 쌉싸름한 전통 식혜의 맛을 살리고 기호에 따라 뜨거운 물을 넣어 따뜻하게 마시거나 얼음을 넣어 시원하게 마실 수 있는 제품을 개시하였다. (인터넷 주소 : http://www.thekpm.com/view.php?ud=201810101308430022564_17)
한편, 현대의 사회적인 환경이 다변화되어 감에 따라 사람들은 더 많은 자극을 접하게 되고 이러한 자극을 수용하기 위한 신속한 두뇌활동이 요구된다. 특히, 최근 경제성장과 더불어 산업화, 공업화에 따른 환경 파괴와 수질오염, 그리고 인스턴트식품 등의 범람으로 우리의 건강상태가 위협을 받고 있으며, 소득증대에 따른 육식 중심의 식생활에 의한 영양의 과잉섭취와 기계문명의 발달에 의한 운동량의 절대부족 등이 비만을 촉진할 뿐만 아니라, 이들 비만이 원인이 되어 동맥경화, 고혈압, 관상심장질환, 심근경색, 협심증, 뇌졸중 등의 만성 퇴행성 성인병이 만연하고 있는 실정이다.
(특허문헌 0001) 한국공개특허 제10-2015-0124513호 (발명의 명칭 : 분무건조를 이용한 분말식혜 제조방법 및 이에 의하여 제조된 분말 식혜)
(비특허문헌 0001) 농업경제신문 "3조원 가정간편식 시장... 스틱 형태가 대세"(2018년 10월 10일자, 인터넷 주소: http://www.thekpm.com/view.php?ud=201810101308430022564_17)
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 GABA, Ornitine 함량을 함유하는 가루식혜 제조방법을 제공함에 있다.
또한 본 발명은 기존 공정을 이용한 가루식혜 제조 시 맛 변화와 갈변현상의 발생 감소를 위해 건조공정을 개선한 가루식혜 제조방법을 제공함에 있다.
삭제
상기 기술적 과제를 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 가루식혜 제조방법은 쌀밥, 발아 엿기름 및 천연 소재를 혼합하는 단계(S10); 혼합된 혼합물을 당화하는 단계(S20); 당화된 당화물을 끓인 후 고액 분리하는 단계(S30); 고액분리된 고상물은 진공 분위기에서 마이크로 웨이브를 가하고 열풍 건조를 통해 건조하여 제1 건조물을 얻고, 고액분리된 액상물은 동결 건조하여 제2 건조물을 얻는 단계(S40) 및 상기 제1 건조물 및 제2 건조물을 혼합하고 분쇄하여 가루 식혜를 제조하는 단계(S50)를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가루식혜 제조방법에 있어, 상기 천연 소재는 귀리 및 쥐눈이콩을 포함하며, 상기 혼합물 전체 중량에 대하여 귀리 0.7 내지 2 중량% 및 쥐눈이콩 0.7 내지 2 중량%를 포함할 수 있다.
또한 본 발명은 상술한 제조방법으로 제조된 가루식혜를 포함한다.
본 발명에 따르면, GABA, Ornitine 함량이 증진된 가루식혜를 제공할 수 있다.
또한 본 발명은 ascorbic acid 보다 현저히 향상된 항산화 효능을 가지며, 세포독성이 거의 없는 안전한 식품을 제공할 수 있다.
또한 본 발명은 ① 친환경농산물의 소비 확대, ② 공공 급식확대에 따른 대응 방안 마련, ③ 가공산업 활성화로 지역 쌀산업 위기 극복에 기여할 수 있다.
또한 본 발명은, 기존 가루식혜 공정시 자주 발생하는 맛 변화와 갈변현상을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 쌀을 이용한 가루식혜 제조방법의 공정 순서도이다.
도 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 친환경 쌀을 이용한 가루식혜 제조방법의 공정 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 쌀을 이용한 가루식혜 제조방법에 있어, 발아 1일차, 2일차, 3일차, 5일차 겉보리의 실물사진과, 발아 3일차 겉보리를 5일동안 건조하여 얻은 엿기름의 실물사진이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 성장 발달을 위한 기능성 가루식혜 제조방법에 있어, 상기 귀리 및 쥐눈이콩을 포함한 천연 기능성 소재의 TLC 분석 결과와, 발아 엿기름의 TLC 분석 결과이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 성장 발달을 위한 기능성 가루식혜 제조방법에 있어, 귀리에 대한 DPPH 항산화 활성 분석 결과이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 성장 발달을 위한 기능성 가루식혜 제조방법에 있어, 쥐눈이콩에 대한 DPPH 항산화 활성 분석 결과이다.
도 7은 비교예 4에 따른 가루식혜에 대한 DPPH 항산화 활성 분석 결과이다.
도 8은 본 발명의 실시예 1에 따른 성장 발달을 위한 기능성 가루식혜에 대한 DPPH 항산화 활성 분석 결과이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 성장 발달을 위한 기능성 가루식혜 제조방법에 있어, 천연 기능성 소재인 귀리에 대한 MTT 세포독성 분석 결과이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 성장 발달을 위한 기능성 가루식혜 제조방법에 있어, 천연 기능성 소재인 쥐눈이콩에 대한 MTT 세포독성 분석 결과이다.
도 11은 비교예 4에 따른 가루식혜에 대한 MTT 세포독성 분석 결과이다.
도 12는 본 발명의 실시예 1에 따른 성장 발달을 위한 기능성 가루식혜에 대한 MTT 세포독성 분석 결과이다.
이하 본 발명에 관하여 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 실시예 및 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 또한, 본 발명의 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 성장 발달을 위한 기능성 가루식혜 제조방법의 공정 순서도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 성장 발달을 위한 기능성 가루식혜 제조방법은 원재료 혼합 단계(S10), 당화 단계(S20), 고액 분리 단계(S30), 건조 단계(S40) 및 혼합 및 분쇄 단계(S50)를 포함한다.
상기 원재료 혼합 단계(S10)는 쌀밥, 발아 엿기름, 천연 기능성 소재를 혼합하는 단계이다. 여기에서, 쌀밥은 친환경 쌀을 이용해 제조된 것이다. 본 발명에서 사용되는 용어 “친환경 쌀”은 친환경 농산물 인정기준에 의거하여 생산된 친환경 고품질 쌀을 의미한다. 즉, 친환경 쌀은 화학비료를 전혀 사용하지 않고 친환경 농업 육성법에 부합한 유기농 농산물 생산 가능 자재로 구성되어 있으며, 사용한 비료원이 중금속 등의 문제가 없는 안전한 소재이다.
또한 상기 천연 기능성 소재는 상기 천연 기능성 소재는 귀리 및 쥐눈이콩을 포함하며, 상기 혼합물 전체 중량에 대하여 귀리 0.7 내지 2 중량% 및 쥐눈이콩 1.5 내지 2 중량%를 포함하는 것일 수 있다. 본 발명은 상기 귀리 및 쥐눈이콩 함량 범주를 포함함에 따라 유아, 어린이, 청소년 등에 대한 학습 능력 향상을 위한 각종 영양 성분을 증대시키고, 또한 향, 맛, 전체적인 기호도 측면에서 높은 점수를 가질 수 있다.
한편, 상기 원재료 혼합 단계(S10) 시 쌀밥 300 내지 500 중량부와 엿기름 500 내지 1500 중량부를 혼합할 수 있다. 상기 쌀밥 500 중량부를 초과 사용하고 상기 엿기름을 500 중량부 미만 사용하면 쌀밥 사용량이 많아 당화액이 너무 진하게 되고, 상기 쌀밥을 300 중량부 미만 사용하고 상기 엿기름을 1500 중량부 초과 사용하면 쌀밥 사용량이 부족하여 당화액이 너무 묽어 당화액 품질이 나쁘게 되어 식혜가 맛이 없게 되므로, 최종 가루식혜의 관능적 특성을 저하시킬 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 성장 발달을 위한 기능성 가루식혜 제조방법에 있어, 상기 발아 엿기름은 겉보리를 약 18 내지 22 ℃에서 2 내지 4일 동안 각각 발아시킨 후 약 33 내지 37 ℃에서 4 내지 6일 동안 건조한 것일 수 있다. 이러한 조건으로 제조된 발아 엿기름은 최종 제조된 가루식혜의 향과 맛을 향상시킬 수 있어 바람직하다.
도 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 성장 발달을 위한 기능성 가루식혜 제조방법의 공정 순서도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 성장 발달을 위한 기능성 가루식혜 제조방법에 있어, 상기 원재료 혼합 단계(S10)는, 쌀밥, 발아 엿기름 및 천연 기능성 소재가 혼합된 쌀밥 혼합물에 쌀가루 발효물을 첨가하는 발효물 첨가 단계(S11); 발효물이 첨가된 쌀밥 혼합물을 50 내지 65℃에서 10 내지 15 시간 동안 발효하는 발효 단계(S12);를 더 포함할 수 있다.
여기에서, 상기 쌀가루 발효물은 물 100 중량부에 대하여, MSG 0.5 내지 1.5 중량부 및 쌀가루 15 내지 25중량부를 포함하여 혼합한 뒤 100 내지 130℃, 1.2 내지 1.8 기압에서 10 내지 20 분간 살균하고 40 내지 45℃로 냉각시킨 후, 가바 생산능력이 있는 기능성 유산균 스타터인 엔테로코커스 패시움 MMD-11(Enterococcus faecium MMD-11)을 0.05 내지 0.1%(w/v) 접종한 다음 25 내지 35℃에서 70 내지 74시간 발효시키고, 11,000 내지 13,000rpm으로 10 내지 30분간 원심분리한 뒤 수득된 발효액을 동결건조를 통해 분말화하여 제조되는 것일 수 있으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
이와 같이, 상기 쌀밥 혼합물은 공지된 쌀밥보다 가바 등의 영양기능성, 혈중 지질 감소, 혈중 corticosterone 농도 감소, 혈중 adrenocorticotropic hormone (ACTH) 농도 증가의 효과가 있다.
또한, 상기 쌀가루 발효물 첨가 단계(S11)시, 설탕, 소금, 감미료 등을 첨가할 수 있으며, 또한 기호에 따라 물(정제수)을 가하여 농도를 조절할 수 있다.
다음으로, 상기 당화 단계(S20)는 상기 원재료 혼합 단계(S10)에서 혼합된 혼합물에 물, 당류를 첨가하고 당화하는 단계이다.
상기 당화 단계(S20) 시 당류(설탕), 소금, 감미료 등을 더 첨가하여 수행할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 당류는 설탕일 수 있다. 상기 설탕은 상기 쌀 100 중량부에 대하여 5 내지 15 중량부를 첨가할 수 있다. 이때, 상기 설탕의 중량범주는 관능적 특성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 당화 단계(S20) 시, 45 내지 55℃에서 4 내지 8 시간 동안 당화시킬 수 있다. 상기 당화기간을 초과할 경우 전체적으로 텁텁한 맛으로 인해 기호성이 떨어질 수 있으므로 상기 당화기간을 지키는 것이 바람직하다.
다음으로, 상기 고액 분리 단계(S30)는 상기 당화 단계(S20)에서 제조된 당화물을 끓인 후 고액 분리하는 단계이다.
상기 고액 분리 단계(S30) 시 고액 분리는 해당 분야에서 사용하는 방법을 사용할 수 있다. 구체적이고 비한정적인 일 예로, 상기 고액 분리 단계(S30) 시 고액분리는 여과 필터를 사용한 여과 분리, 원심분리기를 사용한 원심 분리 등을 채용할 수 있다.
다음으로, 상기 건조 단계(S40)는 상기 고액 분리 단계(S30)에서 고액분리된 고상물은 진공 분위기에서 마이크로 웨이브를 가하고 열풍 건조를 통해 건조하여 제1 건조물을 얻고, 상기 고액 분리 단계(S30)에서 고액분리된 액상물은 동결 건조하여 제2 건조물을 얻는 단계이다.
상세하게, 상기 건조 단계(S40)시, 10 mbar 이하의 고진공 상태가 유지되는 진공로에 고액 분리된 고상물을 장입한 다음, 진공로에 장착된 마이크로 웨이브 조사장치를 통해 상기 고상물에 마이크로 웨이브를 600 내지 800 W(와트)로 가하여 1 내지 3분 동안 유지하고, 1 내지 5분 동안 냉각을 복수회 수행한 후, 상기 고상물을 45 내지 55℃에서 5 내지 20 시간 동안 열풍 건조를 통해 건조하여 제1 건조물을 얻을 수 있다.
또한, 상기 건조 단계(S40) 시, 상기 고액 분리 단계(S30)에서 분리된 액상물은 약 -60 내지 -80℃에서 20 내지 50 시간 동안 동결 건조하여 제2 건조물을 얻을 수 있다.
마지막으로, 상기 혼합 및 분쇄 단계(S50)는 상기 건조 단계(S40)에서 제조된 제1 건조물 및 제2 건조물을 혼합하고 분쇄하여 가루 식혜를 제조하는 단계이다.
상세하게, 상기 혼합 및 분쇄 단계(S50) 시, 상기 제1 건조물과 제2 건조물을 제1 건조물:제2 건조물 = 4:6 내지 6:4 중량비율로 혼합한 후 분쇄기로 분쇄함으로써 수 mm 입자 크기를 갖는 가루식혜를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명은 상술한 가루식혜 제조방법으로 제조된 성장 발달을 위한 기능성 가루식혜를 포함한다.
이하 본 발명의 구체적인 설명을 위하여 하기의 실시예를 들어 상세하게 설명하겠으나, 본 발명이 다음 실시예에 한정되는 것은 아니다.
(제조예 1) : 천연 기능성 소재 후보군 선정을 위한 시료 제작
성장 발달에 기대가 되는 물질로서 귀리, 쥐눈이콩, 호두를 선정하였다. 귀리, 쥐눈이콩, 호두를 각각 10g 씩 채취한 후에, 각 소재를 증류수 100mL와 혼합하여 30℃, 200rpm 조건에서 30분간 추출하였다. 각각의 추출액은 여과지를 이용하여 여과하였고, 최종 얻은 여과물 즉, 시료는 냉장 보관하였다.
(제조예 2) : 천연 기능성 소재 후보군 선정을 위한 시료 제작
성장 발달에 기대가 되는 물질로서 귀리, 쥐눈이콩, 호두를 선정하였다. 귀리, 쥐눈이콩, 호두를 각각 세척하고 건조한 후, 분쇄기를 사용하여 분쇄함으로써 귀리 분말, 쥐눈이콩 분말, 호두 분말을 각각 얻었다.
(제조예 3 내지 6) : 발아 엿기름 분말 제조
겉보리 1kg을 상온에서 1일, 2일, 3일, 5일 동안 각각 발아시킨 후 35 ℃에서 5일 동안 건조하여 엿기름을 얻었다. 제조된 엿기름은 믹서기로 분쇄하여 엿기름 분말을 제조하였다.
도 3에 발아 1일차, 2일차, 3일차, 5일차 겉보리의 실물사진과, 발아 3일차 겉보리를 5일 동안 건조하여 얻은 엿기름의 실물사진을 각각 도시하였다.
상기 제조예 3 내지 6에 따른 엿기름 분말의 공정 조건을 하기 표 3에 수록하였다.
발아 온도 발아 일수 건조 온도 건조 일수
제조예 3 20 ℃ 1 일 35 ℃ 5 일
제조예 4 2 일
제조예 5 3 일
제조예 6 5 일
(실시예 1) : 성장 발달을 위한 기능성 가루식혜 제조
친환경 쌀을 이용하여 제조된 쌀밥 400g과, 상기 제조예 2에서 제조된 귀리 분말, 쥐눈이콩 분말과, 상기 제조예 5에서 제조된 엿기름을 1L를 혼합 용기에 넣고 혼합하였다. 이때, 귀리 분말, 쥐눈이콩 분말의 첨가량은 혼합물 전체 중량에 대하여 귀리 0.7 내지 2 중량% 및 쥐눈이콩 1.5 내지 2 중량%를 첨가하되, 귀리 분말과 쥐눈이콩 분말을 합한 총량이 혼합물 전체 중량에 대하여 3 중량%가 되도록 첨가하였다.
혼합된 혼합물을 50 ℃에서 6 시간 동안 당화시켜 당화물을 얻은 다음, 당화물을 후 여과필터 또는 원심분리 3,000 내지 4,000rpm로 고액분리하여 고상물과 액상물로 각각 분리하였다.
이후 분리된 고상물과 액상물을 각각 건조 단계(S40)를 수행하였는데, 구체적으로 설명하면 상기 고상물은 1 내지 2 mbar의 진공이 유지되고 마이크로 웨이브를 가하는 진공로에 장입시킨 다음, 상기 고상물에 마이크로 웨이브를 700 W(와트)로 가하여 2분 동안 유지하고, 3분 냉각 5 내지 6회 시행, 마이크로 웨이브 처리를 거친 고상물을 50℃에서 10 시간 동안 열풍 건조를 통해 건조하여 제1 건조물을 얻었다.
다음으로 분리된 액상물은 -70℃에서 30시간 동안 동결 건조하여 제2 건조물을 얻었다.
마지막으로, 상기에서 얻은 제1 건조물과 제2 건조물을 제1 건조물:제2 건조물 = 1:1 중량비율로 혼합한 후 분쇄기로 분쇄함으로써 입자 크기의 가루식혜(FPSH-1로 명명함)를 제조하였다.
(실시예 2)
귀리 분말과 쥐눈이콩 분말을 합한 총량이 혼합물 전체 중량에 대하여 6 중량%를 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
(비교예 1)
상기 제조예 4에서 제조된 엿기름 분말을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
(비교예 2)
상기 제조예 6에서 제조된 엿기름 분말을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
(비교예 3)
상기 실시예 1에 기재된 건조 단계(S40)를 수행할 때, 고상물을 50 ℃에서 10 시간 동안 열풍 건조를 통해 건조하여 제1 건조물을 얻은 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
(비교예 4)
귀리 분말과 쥐눈이콩 분말을 첨가하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
(평가예 1) : 당도, 염도, pH 분석
천연 기능성 소재 후보군 선정을 위한 당도, 염도, pH 분석을 수행하였다. 당도 분석은 상기 제조예 1에서 제조된 시료를 당도계를 이용하여 측정하였고, 염도 분석은 상기 제조예 1에서 제조된 시료를 염도계를 이용하여 측정하였고, pH 분석은 상기 제조예 1에서 제조된 시료를 pH meter를 이용하여 측정하였다. 측정결과는 하기 표 1에 수록하였다.
(평가예 2) : 색도 분석
천연 기능성 소재 후보군 선정을 위한 색도 분석을 수행하였다. 색도 분석은 제조예 2에서 기재된 귀리 분말, 쥐눈이콩 분말, 호두 분말을 시료로 사용하였다. 각각의 귀리 분말 시료, 쥐눈이콩 분말 시료, 호두 분말 시료를 색도계를 이용하여 색도를 측정하여 분석하였다. 표면색은 표준백판(L=97.40, a=-0.49, b=1.96)으로 보정된 Chromameter(CR-400, Minolta Co., Japan)를 사용하여 가루식혜를 5 반복으로 Hunter L, a and b값을 측정하여 하기 표 4에 수록하였다.
쳔연 기능성 소재 L(명암) a(적색) b(노란색)
성장발달 귀리 72.2 3.1 26.2
쥐눈이콩 60.3 7.4 40.7
호두 25.9 8.3 28.2
상기 표 4에 보는 바와 같이, 성장 발달을 위한 천연 기능성 소재의 색도 측정 결과, 호두의 색도는 L값(명도) 25.9로서 너무 낮아 적합하지 않은 것으로 보여진다. 귀리 및 쥐눈이콩를 포함한 천연 기능성 소재의 색도는 L값(명도) 60 내지 75, a값(적색) 3 내지 8, b값(노란색) 25 내지 41인 것이 적합한 것으로 판단된다.
다음으로, 상기 실시예 1, 비교예 2,3에서 제조된 가루식혜의 갈변현상 억제 효과를 색도변화를 통해 나타내기 위하여 제조된 가루식혜의 표면색을 측정하였다.
L값(명도) a값(적색도) b값(황색도)
실시예 1 46.26 3.21 5.35
비교예 2 46.61 6.09 4.95
비교예 3 43.97 5.75 21.51
상기 표 5에 보는 바와 같이, 상기 실시예 1, 비교예 3에 따라 제조된 가루식혜에 대한 색도를 관찰한 결과, 상기 실시예 1에서 제조된 가루식혜의 L값은 비교예 3에 비하여 근소하게 컸다.
그러나 갈변현상에 영향을 주는 b값의 경우는 실시예 1에서 제조된 가루식혜가 비교예 3에 비하여 훨씬 작았음을 알 수 있다. 가루식혜의 외관상 가장 큰 문제를 나타내는 갈변 정도를 b값의 크기에 따라 나타낼 수 있으며, b값이 크게 나타날수록 갈변현상이 많이 일어난 것으로 판단할 수 있다.
따라서 본 발명에 따른 기능성 가루식혜 제조방법은 발아 3일차 엿기름(제조예 5)과, 상기 실시예 1의 건조 단계(S40)를 포함함에 따라, 최종 제조된 가루식혜의 갈변 현상을 최대한 억제할 수 있고, 맛과 향이 오래 지속되어 소비자들이 선호하는 가루식혜를 제조할 수 있을 뿐만 아니라 음용을 간편하게 할 수 있다.
(평가예 3) : TLC(Thin Layer Chromatography) 분석
천연 기능성 소재 후보군 선정을 위해 천연 기능성 소재에 함유된 기능성 물질(GABA, Ornitine)의 TLC 분석을 수행하였다.
우선, 아미노산 TLC 분석은 추출 용매를 상기 제조예 1에서 제조된 시료에 가하여 혼합하고 원심분리한 후 상등액을 1차 분리하였다. 분리된 상등액에 클로로포름 및 물 혼합액을 다시 가하여 혼합하고 원심분리한 후 상등액을 2차 분리하였다. 2차 분리한 상등액을 동결건조하고, 초순수로 용해하여 여과 분석용 시료를 얻었다.
다음으로, 여과분석용 시료를 TLC 실리카 겔에 0.3㎕ 씩 3회 로딩하여 건조하였고, 건조된 시료를 TLC 분석 용매에 40분간 반응 후 2% ninhydrin으로 염색하여 기능성 아미노산의 spot 크기와 sample spot 크기를 비교하여 분석하였다. 분석결과는 하기 표 6에 수록하였다.
기능성 소재 산도(pH) 염도(%) 당도 기능성성분 분석(TLC)
성장
발달
귀리 5.9 0.6 1.1 GABA 검출
쥐눈이콩 6.3 2.7 3.1 GABA 검출
호두 6.3 0.9 1.5 GABA 미검출
상기 표 6에 보는 바와 같이, 성장 발달을 위한 천연 기능성 소재의 산도(pH) 측정 결과, 산도(pH)는 3.7 내지 4.9로 나타났다. 성장 발달을 위한 천연 기능성 소재의 염도(%) 측정 결과, 염도는 9.6 내지 15.0 %로 나타났다. 성장 발달을 위한 천연 기능성 소재의 당도(brix) 측정 결과, 당도는 11.4 내지 17.4로 나타났다. 그러나, 성장 발달을 위한 천연 기능성 소재의 TLC 분석 결과, 천연 기능성 소재 중 귀리와 쥐눈이콩은 GABA 성분이 검출되었으나, 호두는 GABA 성분이 검출되지 않았으므로 성장 발달을 위한 기능성 소재로 적합하지 않은 것으로 판단되었다.
한편, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 성장 발달을 위한 기능성 가루식혜 제조방법에 있어, 상기 귀리 및 쥐눈이콩을 포함한 천연 기능성 소재의 TLC 분석 결과와, 발아 엿기름의 TLC 분석 결과이다. 도 4에 보는 바와 같이, 귀리 및 쥐눈이콩에 대한 GABA 성분을 TLC로 확인하였다. 또한, 상기 엿기름 분말의 Ornitine 성분을 TLC로 확인하였다.
(평가예 4) : 가루식혜 관능평가
상기 실시예 1, 2, 비교예 1,2에서 제조된 가루식혜의 관능검사를 실시하였다. 관능검사는 상기 실시예 1,2, 비교예 1,2에서 제조된 가루식혜를 물에 약 20%(w/v) 농도로 첨가하여 우려내어 가루 식혜 음료를 제조한 후, 훈련된 관능검사 요원 12명을 대상으로 3회의 반복에 의한 관능평가를 실시하였다. 관능검사 항목은 향, 맛, 전체적인 기호도에 대하여 실시하였으며 5점 척도법에 따라 5점을 만점으로 하여 다음의 평가기준에 의하여 피시험자가 점수를 기록한 후 이들의 평균값을 구하여 하기 표 7에 수록하였다.
5: 아주 좋다 ~ 1: 아주 나쁘다
전체적인 기호도
실시예 1 4.3 4.1 4.2
실시예 2 4.0 3.9 4.0
비교예 1 3.4 3.3 3.5
비교예 2 3.2 3.1 3.2
상기 표 7에 보는 바와 같이, 실시예 1,2에 따른 성장 발달을 위한 기능성 가루식혜는 비교예 2 보다 식혜의 향과 맛이 우수한 것으로 평가되었고, 특히 실시예 1은 향, 맛, 전체적인 기호도 면에서 가장 우수한 것으로 평가되었다.
(평가예 5) : 영양성분 분석
상기 실시예 1에서 제조된 가루식혜에 대한 영양성분을 분석하였다. 상기 실시예 1의 시료를 (주)우솔환경연구원에 분석 의뢰하였고, 의뢰 항목은 열량, 탄수화물, 당류, 단백질, 지방, 포화지방, 트랜스지방, 콜레스테롤, 나트륨 등 이었다. 측정결과는 하기 표 8에 수록하였다.
구분 시판 식혜 비교예 4 실시예 1
열량(kcal/100g) 85 391.65 393.57
탄수화물(g/100g) 21 87.51 84.93
당류(g/100g) 17 27.07 20.08
단백질(g/100g) 0 8.13 9.03
지방(g/100g) 0 1.01 1.97
포화지방(g/100g) 0 0.31 0.43
트랜스지방(g/100g) 0 0.00 0.01
콜레스테롤(mg/100g) 0 불검출 불검출
나트륨(mg/100g) 10 4.72 3.50
상기 표 8에 보는 바와 같이, 실시예 1에 따른 성장 발달을 위한 기능성 가루식혜는 시판 식혜보다 열량, 탄수화물, 당류는 높게 나타났지만, 단백질은 9배 이상, 나트륨은 1/3 수준의 함량을 나타내었다.
(평가예 6) : HPLC 분석
성장 발달을 위한 천연 기능성 소재에 대한 HPLC 분석을 수행하여 아미노산 함량을 측정하였다.
상세하게, HPLC를 사용한 아미노산 및 기능성 아미노산 분석은 Baum 등이 사용한 아미노산 분석방법을 기본으로 하고 Park과 Oh의 분석방법을 약간 수정하여 사용하였다. 분석시료는 AQC로 유도체화 하고, AccQ·Tag™칼럼으로 유도체들을 분리하였고, 성분함량은 표준물질의 HPLC 분석 표준곡선을 이용하여 산출하였다. 측정 결과는 하기 표 9에 수록하였다.
구 분 귀리 쥐눈이콩
Asp 1.40 5.39
Glu 0.98 1.93
Ser 1.64 5.03
Gly 0.37 0.76
His 0.00 0.78
NH3 9.09 14.75
Arg 0.25 31.44
Thr 0.29 0.00
Ala 2.59 5.19
Pro 1.14 2.39
Tyr 0.00 1.65
Val 0.59 0.41
Met 0.00 0.35
Ile 0.00 0.00
Leu 0.04 0.06
Phe 0.00 2.09
GABA 1.95 2.36
total 20.33 74.58
상기 표 9에 보는 바와 같이, 성장 발달을 위한 천연 기능성 소재의 HLPC 분석 결과, 총아미노산 함량은 쥐눈이콩이 74.58mg/100g으로서 3종류의 후보 소재 중 가장 함량이 높은 것으로 분석되었다. 또한, 귀리 외에 나머지 후보 기능성 소재들은 총 아미노산 함량이 약 20 내지 26 mg/100g 범위 내에 있어 비슷한 아미노산 함량을 포함하고 있는 것으로 분석되었다. 한편, 기능성 아미노산인 GABA는 쥐눈이콩에 가장 높은 2.36mg/100g으로 분석되었다.
다음으로, 상기 실시예 1, 비교예 4에서 제조된 가루식혜에 대한 HPLC 분석을 수행하여 아미노산 함량을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 10에 수록하였다.
구 분 비교예 4
(mg/100g)
실시예 1
(mg/100g)
Asp 1.31 0.65
Glu 3.51 1.94
Ser 5.58 5.17
Gly 0.76 0.44
His 2.11 1.61
NH3 7.25 6.14
Arg 2.27 2.33
Thr 1.37 0.88
Ala 3.52 3.11
Pro 5.76 5.06
Tyr 1.37 1.15
Val 3.63 2.92
Met 0.12 0.25
Ile 2.25 1.75
Leu 3.86 3.88
Phe 2.13 1.77
GABA 2.93 3.34
total 49.7 42.4
상기 표 10에 보는 바와 같이, 3종의 가루식혜 아미노산 분석 결과 비교예 4의 경우 총아미노산 함량이 49.7mg/100g, 실시예 1의 경우에는 42.4mg/100g으로 분석되었다. 실시예 1에 따른 성장 발달을 위한 기능성 가루식혜의 GABA 함량은 비교예 4보다 약 13% 이상 증가하였다.
또한 실시예 1에 따른 성장 발달을 위한 기능성 가루식혜의 GABA 함량은 천연 기능성 소재만을 사용한 경우(표 3 참조) 보다 약 2배 이상으로 증가하였다.
(평가예 7) : DPPH 및 세포독성 분석
성장 발달을 위한 천연 기능성 소재인 귀리, 지눈이콩과, 실시예 1, 비교예 4에 따른 가루식혜에 대한 DPPH 분석을 수행하였다.
상세하게, DPPH 분석은 ascorbic acid 및 시료(귀리, 지눈이콩, 가루식혜)를 각 20㎕씩 96well plate에 loading 하였고, DPPH 180㎕와 혼합 후 37℃ 30분 반응한 후, ELISA 분석기기를 이용하여 흡광도 517nm에서 측정하였다. 분석 결과는 도 5 내지 도 8에 나타내었다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 성장 발달을 위한 기능성 가루식혜 제조방법에 있어, 귀리에 대한 DPPH 항산화 활성 분석 결과이다. 도 5에 보는 바와 같이, 귀리의 DPPH 항산화 효능은 농도 의존적 효능을 나타냈으며 ascorbic acid 동일한 함량 보다 1/13 수준의 효능을 나타내었다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 성장 발달을 위한 기능성 가루식혜 제조방법에 있어, 쥐눈이콩에 대한 DPPH 항산화 활성 분석 결과이다. 도 6에 보는 바와 같이, 쥐눈이콩의 DPPH 항산화 효능은 농도 의존적 효능을 나타냈으며 ascorbic acid 동일한 함량 보다 1/6 수준의 효능을 나타내었다.
한편, 도 7은 비교예 4에 따른 가루식혜에 대한 DPPH 항산화 활성 분석 결과이다. 도 7에 보는 바와 같이, 비교예 4에 따른 가루식혜의 항산화 효능은 농도 의존적 효능을 나타내었으며, ascorbic acid 동일한 함량 보다 1/8 수준의 효능을 나타내었다.
도 8은 본 발명의 실시예 1에 따른 성장 발달을 위한 기능성 가루식혜에 대한 DPPH 항산화 활성 분석 결과이다. 도 8에 보는 바와 같이, 실시예 1에 따른 성장 발달을 위한 기능성 가루식혜의 항산화 효능은 농도 의존적 효능을 나타냈으며 ascorbic acid 동일한 함량 보다 1/20 수준의 효능을 나타내었다.
다음으로, 성장 발달을 위한 천연 기능성 소재인 귀리, 쥐눈이콩과, 실시예 1, 비교예 4에 따른 가루식혜에 대한 MTT(세포독성) 분석을 수행하였다.
상세하게, MTT 분석은 각 시료의 세포 부유액 180㎕와 DMSO 20㎕를 96well plate에 loading 한 후 24시간 반응시켰고, MTT 20㎕ 첨가 후 37℃ 4시간 반응시켰고, 10% SDS 140㎕ 첨가한 후 37℃, 12시간 반응시켰으며, 최종 Microplatereader 분석기기를 이용하여 흡광도 570nm에서 측정하였다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 성장 발달을 위한 기능성 가루식혜 제조방법에 있어, 천연 기능성 소재인 귀리에 대한 MTT 세포독성 분석 결과이다. 도 9에 보는 바와 같이, 귀리의 세포독성 분석 결과 실험한 사용된 대식세포의 생존을 저해 및 파괴하지 않았으며 귀리 함량이 높아도 영향을 독성이 없는 것으로 분석되었다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 성장 발달을 위한 기능성 가루식혜 제조방법에 있어, 천연 기능성 소재인 쥐눈이콩에 대한 MTT 세포독성 분석 결과이다. 도 10에 보는 바와 같이, 쥐눈이콩의 세포독성 분석 결과 실험한 사용된 대식세포의 생존을 저해 및 파괴하지 않았으며 쥐눈이콩 함량이 높아도 영향을 독성이 없는 것으로 분석되었다.
한편, 도 11은 비교예 4에 따른 가루식혜에 대한 MTT 세포독성 분석 결과이다. 도 11에 보는 바와 같이, 비교예 4에 따른 가루식혜의 세포독성 분석 결과 실험한 사용된 대식세포의 생존을 저해 및 파괴하지 않았으며, 가루식혜의 함량이 높아도 영향을 독성이 없는 것으로 분석되었다.
도 12는 본 발명의 실시예 1에 따른 성장 발달을 위한 기능성 가루식혜에 대한 MTT 세포독성 분석 결과이다. 도 12에 보는 바와 같이, 실시예 1에 따른 성장 발달을 위한 기능성 가루식혜의 세포독성 분석 결과 실험한 사용된 대식세포의 생존을 저해 및 파괴하지 않았으며, 가루식혜의 함량이 높아도 영향을 독성이 없는 것으로 분석되었다.
본 명세서에서 설명되는 실시예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것이 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당해 기술분야에 있어서의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 유추할 수 있는 변형예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
S10 : 원재료 혼합 단계
S11 : 발효물 첨가 단계
S12 : 발효 단계
S20 : 당화 단계
S30 : 고액 분리 단계
S40 : 건조 단계
S50 : 혼합 및 분쇄 단계

Claims (3)

  1. 쌀밥, 발아 엿기름 및 천연 소재를 혼합하는 단계(S10);
    혼합된 혼합물을 당화하는 단계(S20);
    당화된 당화물을 끓인 후 고액 분리하는 단계(S30);
    고액분리된 고상물은 진공 분위기에서 마이크로 웨이브를 가하고 열풍 건조를 통해 건조하여 제1 건조물을 얻고, 고액분리된 액상물은 동결 건조하여 제2 건조물을 얻는 단계(S40) 및
    상기 제1 건조물 및 제2 건조물을 혼합하고 분쇄하여 가루 식혜를 제조하는 단계(S50)를 포함하되,
    상기 천연 소재는 귀리 및 쥐눈이콩을 포함하며,
    상기 혼합물 전체 중량에 대하여 귀리 0.7 내지 2 중량% 및 쥐눈이콩 1.5 내지 2 중량%를 포함하고,
    상기 원재료 혼합 단계(S10)에서 쌀밥 300 내지 500 중량부와 엿기름 500 내지 1500 중량부를 혼합하고,
    상기 발아 엿기름은 겉보리를 18 내지 22 ℃에서 2 내지 4일 동안 각각 발아시킨 후 33 내지 37 ℃에서 4 내지 6일 동안 건조한 것이며,
    상기 건조 단계(S40)에는 10 mbar 이하의 고진공 상태가 유지되는 진공로에 상기 고액 분리 단계(S30)에서 고액분리된 고상물을 장입한 다음, 진공로에 장착된 마이크로 웨이브 조사장치를 통해 상기 고상물에 마이크로 웨이브를 600 내지 800 W(와트)로 가하여 1 내지 3분 동안 유지하고, 1 내지 5분 동안 냉각을 복수회 수행한 후, 상기 고상물을 45 내지 55℃에서 5 내지 20 시간 동안 열풍 건조를 통해 건조하여 제1 건조물을 얻고, 상기 고액 분리 단계(S30)에서 고액분리된 액상물은 -60 내지 -80℃에서 20 내지 50 시간 동안 동결 건조하여 제2 건조물을 얻는 것을 특징으로 하는 가루식혜 제조방법.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 따른 제조방법으로 제조된 가루식혜.
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