KR20010053890A - 복분자딸기 엑기스의 추출방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 복분자딸기(Rubus coreanus Miq.) 엑기스의 추출방법에 관한 것으로 복분자딸기의 추출 수율이 높을 뿐만 아니라 여과시 씨와 섬유질 잔사를 용이하게 분리함으로써 청징화된 복분자 추출물을 제조할 수 있도록 한 복분자딸기 엑기스의 추출방법을 제공하는데 그 목적이 있으며, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 복분자딸기를 채취하여 분쇄하고 열처리한 다음 여과하는 복분자딸기 엑기스의 추출방법에 있어서, 상기 열처리한 다음 여과하는 과정이 분쇄물을 가열용기에 넣고 80℃ 내지 98℃에서 2분 내지 10분간 열처리한 후 50℃ 이하로 냉각하고 복분자 딸기 분쇄물 100중량%에 대하여 고농도 펙틴분해효소 0.02중량% 내지 0.6중량%를 첨가하여 40℃ 내지 60℃의 온도에서 1시간 내지 3시간 반응시켜 섬유질을 분해시키고 여과하는 것에 의한 복분자딸기 엑기스의 추출방법을 제공함으로써 달성할 수 있다.
Description
본 발명은 복분자딸기(Rubus coreanus Miq.) 엑기스의 추출방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 복분자딸기의 추출 수율을 최대한 높이고 씨를 용이하게 분리할 수 있을 뿐만 아니라 추출물의 청징도가 높은 복분자딸기 엑기스의 추출방법에 관한 것이다.
일반적으로 복분자딸기는 한방 효능면에서 피로로 인한 간 손상을 보하여 눈을 밝게 할뿐만 아니라 오줌량을 늘이며 양기, 신기 부족으로 인한 유정, 정액부족, 발기부전 및 성기능을 높이고 속을 덥게 하며, 기운을 세게함과 동시에 발모촉진과 머리가 희게 세는 것을 막아 준다고 기록되어 있는 약리성이 탁월한 과실이다.
상기와 같이 복분자딸기는 약리적효능 등 여러 가지 장점에도 불구하고 소비자가 쉽게 섭취할 수 있는 다양한 상품으로 가공화가 되지 않고 있는데, 그 이유는 다른 과실과는 달리 과실 바로 밑의 줄기 부분에 가시가 많아 수확시 채취하기가 어려울 뿐만 아니라, 특히 술의 원료로 사용되는 완숙과의 채취시 과실 알맹이 한알씩채취하여야 하는 작업상의 불편함으로 인하여 인건비 소요가 많이 드는 문제점을 안고 있기 때문이다.
또한 복분자딸기는 미숙과의 경우 과육부의 약 60%, 완숙과의 경우 과육부의 약 20% 정도가 씨로 이루고 있어 다른 과실과는 달리 과실중량에 비해 씨가 차지하는 비율이 높다.
그로 인해 복분자딸기의 조직을 구성하고 있는 섬유질상의 펙틴질이나 셀룰로스 등이 씨와 과육에 함께 붙어 있어 일반적인 추출방법으로 추출할 경우 이들 조직을 구성하고 있는 성분이 분해되지 않은 관계로 여과포 등으로 착즙 여과시 과실의 육질조직이 씨와 함께 남아있어 수율이 떨어지는 문제점이 있다.
따라서 일반적인 추출방법으로는 수율이 낮아 차류나 음료 등의 가공식품으로 제조하기에는 제조원가 비율이 높아 상품화로 이어질 경우 가격 경쟁력이 떨어지는 문제점이 있다.
상기한 과실 및 약초 등의 유용성분을 추출하거나 회수하기 위한 일반적인 추출방법은 믹서 등을 이용한 기계적인 파쇄법이나 열수추출법 및 콜드추출법을 사용하여 엑기스를 추출하고 있다.
일반적으로 기계적인 파쇄법은 과실 등을 믹서기 등으로 파쇄한 후 이를 압착식 착즙기로 착즙하는 방법이나, 섬유상의 조직을 완전히 분해되지 않아 착즙수울이 떨어지는 문제점이 있다.
또한 열수추출법은 과실 등을 끓는 물에 넣고 가열한 다음 압착식 착즙기로 착즙하여 추출하는 방법이나, 가열로 인하여 색상, 영양소, 향기성분 및 맛의 변화를 가져올 수 있는 문제점이 있을 뿐만 아니라 추출물의 청징도가 떨어지는 문제점이 있다.
콜드추출법은 과실 등을 동결하여 세포조직을 팽창시켜 1℃ 내지 3℃로 해동한 다음 착즙하는 방법으로 이들 세포조직의 파괴로 생과 상태로 착즙시보다 더 많은 수율을 얻을 수 있는 장점은 있으나, 이 방법은 세포조직을 구성하고 있는 섬유질이 분해되지 않아 수율이 효소분해법보다 떨어지고 동결하여 착즙하여야 하는 문제점이 있다.
특히 복분자딸기의 경우 상기한 기계적 파쇄법이나 열수추출법 및 콜드추출방법에 의해 복분자딸기 엑기스를 추출할 경우 수율이 낮고 여과시 섬유질 잔사가 다량 함유되어 있어 추출물의 청징화가 안된 상태일 뿐만 아니라, 상기 여과액을 그대로 농축하면 과립으로 제조 후 음용시 물에 분산 용해하였을 때 부유물이 뜨고 혼탁되어 시각상 상품성이 떨어진다는 문제점이 있다.
따라서 복분자 추출물의 청징화를 위해서 알콜 추출방법을 사용할 수가 있는데, 상기 알콜추출 방법은 복분자를 수분 20% 이하로 건조한 다음 60% 내지 70%의 알콜로 추출하는 것이다.
그러나 상기한 알콜 추출방법은 건조공정과 3회 이상의 알콜 회수공정을 통해 추출한 혼합물을 혼합한 다음 농축하여야 하는 등 제조공정이 복잡하고 수율도 열수추출법이나 효소추출법보다 떨어지는 단점이 있다.
상기에서 설명한 복분자의 알콜 추출방법에 대한 공지기술로서 대한민국 공개특허 제 96-21049호의 "유리기 소거능력이 우수한 생약재 엑기스 및 엑기스 건조분말의 제조방법"에서는 복분자를 분쇄하여 얻은 분쇄물에 30% 내지 50%의 에탄올을 5배 내지 8배량 가하여 50℃ 내지 90℃에서 2시간 내지 5시간씩 2회 내지 3회 추출하여 얻은 추출액을 수욕조에서 50℃ 내지 90℃로 진공 감압농축한 다음 50% 내지 60%의 엑기스를 제조하는 방법을 제시하고 있다.
그러나 상기한 알콜추출법은 알콜추출에 의해 건조공정이 필요할 뿐만 아니라 알콜을 회수하여 사용해야 하기 때문에 공정이 복잡하며, 또한 건조로 인하여 산업상 중요한 추출물의 수율이 저조하므로 상기한 방법에 의해 추출된 엑기스를 가공식품의 원료로 사용하기에는 부적합하다는 문제점이 있다.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로 복분자딸기의 추출 수율이 높을 뿐만 아니라 여과시 씨와 섬유질 잔사를 용이하게 분리함으로써 청징화된 복분자 추출물을 제조할 수 있도록 한 복분자딸기 엑기스의 추출방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 복분자딸기를 채취하여 분쇄하고 열처리한 다음 여과하는 복분자딸기 엑기스의 추출방법에 있어서, 상기 열처리한 다음 여과하는 과정이 분쇄물을 가열용기에 넣고 80℃ 내지 98℃에서 2분 내지 10분간 열처리한 후 50℃ 이하로 냉각하고 복분자 딸기 분쇄물 100중량%에 대하여 고농도 펙틴분해효소 0.02중량% 내지 0.6중량%를 첨가하여 40℃ 내지 60℃의 온도에서 1시간 내지 3시간 반응시켜 섬유질을 분해시키고 여과하는 것에 의한 복분자딸기 엑기스의추출방법을 제공함으로써 달성할 수 있다.
상기에서 채취한 복분자딸기를 세척한 후 분쇄기 넣고 분쇄한 다음, 분쇄물을 가열용기에 넣고 80℃ 내지 98℃에서 2분 내지 10분간 열처리한 후 50℃ 이하로 냉각하게 된다.
상기와 같이 열처리를 하게 되면 색소 추출이 최대로 증대되고 갈변촉진 효소인 폴리페놀옥시다아제(ployphenoloxidase)가 파괴되는데 이때 80℃ 미만에서 2분 미만으로 열처리하게 되면 갈변촉진 효소를 충분히 파괴시키지 못하여 품질의 저하를 가져오는 문제점이 발생하며, 98℃를 초과한 상태에서 5분을 초과하도록 열처리하면 갈변촉진 효소 이외의 영양소가 파괴되는 문제가 발생하게 되므로 80℃ 내지 98℃에서 2분 내지 10분간 열처리하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 열처리한 다음 색소의 변화 방지, 향기성분의 유출 억제 및 열처리에 의한 품질저하를 막기 위하여 열처리한 처리물을 50℃ 이하로 냉각하는 것이 바람직하다.
상기에서 종래의 방법을 적용하여 복분자딸기 채취시에는 복분자의 알맹이만을 한알씩 채취하여야 하므로 작업상의 불편함을 초래하였으나, 본 발명에서는 줄기를 포함하는 복분자딸기를 송이째 아래부분을 절단하여 채취하여 사용함으로써 복분자딸기의 채취를 용이하게 할 수 있다.
상기와 같이 열처리하여 냉각한 복분자딸기 분쇄물 100중량%에 대하여 고농도 펙틴분해효소 0.02중량% 내지 0.6중량%를 첨가하여 40℃ 내지 60℃의 온도에서 1시간 내지 3시간 반응시켜 여과포로 여과하게 된다.
이때 첨가되는 효소는 일반적으로 복분자딸기의 산도가 pH3 내지 pH4.5이므로 복분자딸기의 산도에서 활동이 활발한 효소를 사용하는 것이 바람직하며, 본 발명에서는 고농도 펙틴분해효소로 펙티나아제를 사용하였다.
상기에서 고농도 펙틴분해효소는 세포와 세포사이의 펙틴이나 헤미 셀룰로오스 등의 성분을 분해하여 세포내의 복분자 엑기스가 외부로 유출될 수 있도록 하기 위해 첨가하는 것으로 그 첨가량이 0.02중량% 미만으로 첨가될 경우 펙틴을 분해하는 반응시간이 지연되는 문제점이 있으며, 펙틴분해효소의 첨가량이 0.6중량%를 초과할 경우 효소 특유의 향이 함유되는 문제점이 발생하므로 펙틴분해효소의 첨가량은 0.02중량% 내지 0.6중량% 첨가하는 것이 바람직하다.
또한 상기 고농도 펙틴분해효소를 첨가한 다음 40℃ 내지 60℃에서 반응시키게 되는데, 이때의 반응온도는 펙틴분해효소의 활동이 최적인 조건인 것으로 40℃ 미만일 경우나 60℃를 초과할 경우 효소의 활성이 감소되어 펙틴을 분해하는 반응시간이 지연된다는 문제점이 발생하므로 40℃ 내지 60℃에서 반응시키는 것이 바람직하다.
상기와 같이 반응을 진행하여 반응이 완료된 다음 여과포로 여과하여 복분자 씨나 섬유잔사물 등을 제거하게 된다.
특히 상기 열처리한 후 여과하는 과정을 2회로 나누어 반복할 경우, 소량의 펙틴 분해효소를 1차로 첨가하여 섬유질을 분해시킨 다음 여과하는 과정에서 줄기부분와 섬유질 등의 비교적 크기가 큰 불순물이 제거되고, 상기 여과하여 얻은 여액에 다시 2차로 펙틴 분해효소를 첨가하여 반응 후 여과시키게 되면 여액속에 함유되어있는 복분자딸기 알맹이 내의 펙틴 및 셀룰로오스 성분이 분해된 다음 여과됨으로써 섬유질 잔사를 보다 용이하게 분리할 수 있을 뿐만 아니라 청징화가 높은 복분자 추출물을 얻을 수 있다는 이점이 있으며, 또한 펙틴분해효소를 2회로 나누어 첨가함으로써 복분자 추출물내의 펙틴분해효소 특유의 이미이취를 제거할 수 있다는 이점이 있으므로 열처리한 후 여과하는 과정을 2회로 나누어서 실시하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 여과한 액은 통상의 농축방법에 따라 농축할 수 있으며, 본 발명에서는 60℃ 내지 80℃에서 진공농축기로 가용성 고형분의 농도가 40brix 내지 65brix가 되도록 농축하였으며, 제조된 복분자딸기 엑기스 농축물은 통상의 과립차나 액상차 및 환 등의 제조방법에 따라 첨가하여 과립차나 액상차 및 환 등을 제조하여 복용할 수 있다.
이하 본 발명은 하기한 실시예 및 비교예를 통하여 상세하게 설명하기로 하나 본 발명은 하기한 설명에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
복분자딸기송이 100중량%를 세척한 후 분쇄기에 물 100중량%를 함께 넣고 분쇄한 다음, 상기 분쇄물을 반응용기에 넣고 90℃에서 3분간 열처리한 후 50℃로 냉각하고, 냉각된 복분자딸기 분쇄물을 교반기에 넣고 고농도 펙틴분해효소 0.05중량%를 첨가하여 50℃의 온도에서 2시간 반응시키고, 이것을 여과포에 넣고 착즙하여 여과한 다음, 상기 여과액을 5,500rpm에서 10분간 원심분리기로 원심분리하여 얻은 추출액을 하기한 방법으로 수율, 산도, 가용성 고형분, 탁도 및 색도 등을 측정하여 표 1에 나타내었다.
- 수율 -
최종적으로 추출된 양을 측정하여 하기한 수학식 1에 의해 수율을 산출하였다.
상기에서 A는 최종적으로 추출된 양(g)을 나타내며, B는 초기 시료량과 가수량을 합한 양(g)이다.
- 산도 -
추출액 20ml에 0.1N농도 NaOH를 가하여 pH 측정기(ORION 720A, USA)로 pH8.2 까지 되는데 소비되는 양을 구한 적정산도에 구연산값(6.404)을 곱하여 환산한 유기산 함량(mg%)으로 나타내었다.
- 가용성 고형분 -
여과하여 추출된 액을 디지탈 굴절계(digital refractometer : ATAGO PR-100, JAPAN)를 이용하여 측정하였다.
- 탁도 -
분광광도계(Beckman DU650, USA)를 이용하여 680nm에서의 투광도(%T)값으로 나타내었다.
- 색도-
추출액을 색차계(Color Quest Ⅱ. Hunter lab, USA)를 이용하여L(lightness), a(redness/greness), b(yellowness/blueness)값을 측정하여 표 1에 나타내었으며, 이때 사용한 백색판은 L : 100.00, a : -0.00, b : 0.00의 값을 가진 표준 색판을 사용하여 측정하였다.
<실시예 2>
복분자딸기송이 100중량%를 세척한 후 분쇄기에 물 100중량%와 함께 넣고 분쇄한 다음, 상기 분쇄물을 반응용기에 넣고 90℃에서 3분간 열처리한 후 50℃로 냉각하고, 냉각된 복분자딸기 분쇄물을 교반기에 넣고 고농도 펙틴분해효소 0.1중량%를 첨가하여 50℃의 온도에서 2시간 반응시키고, 이것을 여과포에 넣고 착즙하여 여과한 다음, 상기 여과액을 다시 반응용기에 넣고 90℃에서 3분간 열처리한 후 50℃로 냉각하고, 냉각된 복분자딸기 분쇄물을 교반기에 넣고 고농도 펙틴분해효소 0.05중량%를 첨가하여 50℃의 온도에서 1시간 반응시키고, 이것을 여과포에 넣고 착즙하여 여과한 다음, 상기 여과액을 5,500rpm에서 10분간 원심분리기로 원심분리하여 얻은 추출액을 실시예 1과 동일한 방법으로 수율, 산도, 가용성 고형분, 탁도 및 색도 등을 측정하여 표 1에 나타내었다.
<비교예 1>
영하 20℃로 냉각시킨 복분자딸기 송이 100중량%에 물 100중량%를 첨가하여 중심부의 온도가 2℃가 될때까지 해동시킨 후 분쇄한 다음 이것을 여과포에 넣고 착즙하여 여과한 다음, 상기 여과액을 5,500rpm에서 10분간 원심분리기로 원심분리하여 얻은 추출액을 실시예 1과 동일한 방법으로 수율, 산도, 가용성 고형분, 탁도 및 색도 등을 측정하여 표 1에 나타내었다.
<비교예 2>
가열용기에 복분자딸기 송이 100중량%와 물 100중량%를 넣고 끓는 물에서 1시간 가열하고 믹서기로 분쇄한 다음 이것을 여과포에 넣고 착즙하여 여과한 다음, 상기 여과액을 5,500rpm에서 10분간 원심분리기로 원심분리하여 얻은 추출액을 실시예 1과 동일한 방법으로 수율, 산도, 가용성 고형분, 탁도 및 색도 등을 측정하여 표 1에 나타내었다.
<비교예 3>
가열용기에 복분자딸기 송이 100중량%에 에틸알콜 100부피%를 넣고 70℃에서 2시간 동안 환류추출하고 믹서기로 분쇄한 다음, 이것을 여과포에 넣고 착즙하여 여과한 다음, 상기 여과액을 5,500rpm에서 10분간 원심분리기로 원심분리하여 얻은 추출액을 실시예 1과 동일한 방법으로 수율, 산도, 가용성 고형분, 탁도 및 색도 등을 측정하여 표 1에 나타내었다.
<비교예 4>
복분자딸기 송이 100중량%를 세척한 후 분쇄기에 물 100중량%와 함께 넣고 분쇄한 다음, 상기 분쇄물에 펙틴분해효소를 0.05% 첨가하여 50℃의 온도에서 2시간 반응시키고 이것을 여과포에 넣고 착즙하여 여과한 다음, 상기 여과액을 5,500rpm에서 10분간 원심분리기로 원심분리하여 얻은 추출액을 실시예 1과 동일한 방법으로 수율, 산도, 가용성 고형분, 탁도 및 색도 등을 측정하여 표 1에 나타내었다.
| 구분 | 수율(%) | 산도 | pH | 가용성고형분 | 탁도(%T) | 색 도 | ||
| L | a | b | ||||||
| 실시예 1 | 73.7 | 0.65 | 3.4 | 5.8 | 56.4 | 2.67 | 6.84 | 0.87 |
| 실시예 2 | 78.4 | 0.68 | 3.4 | 6.2 | 58.7 | 2.86 | 6.98 | 0.98 |
| 비교예 1 | 58.4 | 0.45 | 3.4 | 4.2 | 35.7 | 2.06 | 5.10 | 0.45 |
| 비교예 2 | 65.6 | 0.61 | 3.5 | 4.8 | 46.2 | 2.11 | 5.85 | 0.58 |
| 비교예 3 | 63.3 | 0.56 | 3.6 | 5.5 | 61.4 | 2.10 | 5.78 | 0.56 |
| 비교예 4 | 71.2 | 0.63 | 3.4 | 5.6 | 55.2 | 2.15 | 6.09 | 0.79 |
상기 표 1에서 보는 바와 같이 본 발명에 의한 방법인 실시예 1의 경우 수율이 73.7%로 나타나 콜드추출방법에 의한 비교예 1의 58.4%, 열수추출방법에 의한 비교예 2의 65.6%, 알콜추출방법에 의한 비교예 3의 63.3% 및 효소추출방법에 의한 71.2%에 비해 수율이 월등히 뛰어나다는 것을 확인할 수 있다.
특히 본 발명을 2회로 나누어서 실시한 실시예 2의 경우 실시예 1의 수율 73.7%에 비해 더 높은 78.4%로 나타나 본 발명을 2회 나누어서 할 때 그 수율이 더 높다는 것을 상기 표 1을 통해 알 수 있다.
탁도의 경우에 있어서 알콜추출법에 의한 비교예 3이 61.4%로 가장 우수한 것을 확인 할 수 있으나, 본 발명에 의한 실시예 1의 경우에도 탁도가 56.4%, 본 발명을 2회로 나누어서 실시한 실시예 2의 경우 58.7%로 나타나 다른 비교예 1의 35.7%, 비교예 2의 46.2%, 비교예 4의 55.2%에 비해 탁도가 높다는 것을 확인할 수 있다.
특히 알콜추출법에 의한 비교예 3의 경우 탁도는 61.4%로 우수하나 수율이 63.3%로 낮을 뿐만 아니라, 색도가 떨어져 품질면에서 판단할 때 좋지 않다는 것을 상기 표 1을 통해 확인할 수 있다.
상기 표 1을 전반적으로 분석하여 볼 때 본 발명에 의한 실시예의 경우 수율이 뛰어날 뿐만 아니라, 탁도 및 색도가 우수하여 상품으로서의 가치가 우수하다는것을 알 수 있다.
상기에서 설명한 바와 같이 본 발명은 복분자딸기의 추출 수율이 높을 뿐만 아니라, 씨와 섬유질 잔사 등을 용이하게 분리함으로써 청징화된 복분자 추출물을 제조할 수 있도록 한 복분자딸기 엑기스의 추출방법을 제공하는 유용한 발명인 것이다.
또한 본 발명은 복분자딸기 수확시 복분자딸기 송이를 송이채로 절단하여 추출에 이용함으로써 인건비가 절약되고 작업이 용이하다는 부수적인 효과를 제공한다.
Claims (2)
- 복분자딸기를 채취하여 분쇄하고 열처리한 다음 여과하는 복분자딸기 엑기스의 추출방법에 있어서, 상기 열처리한 다음 여과하는 과정이 분쇄물을 가열용기에 넣고 80℃ 내지 98℃에서 2분 내지 10분간 열처리한 후 50℃ 이하로 냉각하고 복분자 딸기 분쇄물 100중량%에 대하여 고농도 펙틴분해효소 0.02중량% 내지 0.6중량%를 첨가하여 40℃ 내지 60℃의 온도에서 1시간 내지 3시간 반응시켜 섬유질을 분해시키고 여과하는 것을 특징으로 하는 복분자딸기 엑기스의 추출방법.
- 제 1항에 있어서, 열처리한 다음 여과하는 과정이 분쇄물을 가열용기에 넣고 80℃ 내지 98℃에서 2분 내지 10분간 열처리한 후 50℃ 이하로 냉각하고 복분자 딸기 분쇄물 100중량%에 대하여 고농도 펙틴분해효소 0.01중량% 내지 0.3중량%를 첨가하여 40℃ 내지 60℃의 온도에서 1시간 내지 3시간 반응시켜 섬유질을 분해시켜 여과하고, 상기 여액을 다시 가열용기에 넣고 80℃ 내지 98℃에서 2분 내지 10분간 열처리한 후 50℃ 이하로 냉각하고 복분자 딸기 분쇄물 100중량%에 대하여 고농도 펙틴분해효소 0.01중량% 내지 0.3중량%를 첨가하여 40℃ 내지 60℃의 온도에서 1 내지 3시간 반응시켜 여과하는 것을 특징으로 하는 복분자딸기 엑기스의 추출방법.
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