KR20010111560A - 스테비아 농축액의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스테비아 농축액의 제조방법에 관한 것으로서, 그 목적은 스테비아의 추출 및 농축과정이 진공상태의 밀폐용기에서 진행시킴으로써 스테비아의 추출 및 농축이 용이하고 연료의 절감이 이뤄지도록 한 것이다.

본 발명은 건조된 스테비아의 줄기 및 잎을 각각 분리하여 분쇄하고 이렇게 분쇄된 줄기 65∼80중량%에 대하여 잎 20∼35중량%로 혼합하는 혼합단계; 이 혼합단계에서 혼합된 스테비아분말을 깨끗한 물 100㎏당 3∼10㎏를 추출기에 투입하여 밀폐시키고 고온고압상태에서 특수펌프를 사용하여 열수를 순환시키면서 가열하여 스테비아를 추출하는 추출단계; 이 추출단계에 의해 추출된 스테비아 추출액 중의 이물질(찌꺼기)을 걸러 여과시키는 제1여과단계; 이 제1여과단계에서 여과된 여과추출액을 농축기에 넣고 밀폐시킨 다음 진공상태에서 소정의 농도를 갖도록 농축시키는 농축단계; 이 농축단계에서 소정농도로 농축되고 나면 다시 여과시켜 찌꺼기를 걸러주고 항온의 정적인 상태에서 소정시간마다 가스를 자동 배출시키면서 발효시키는 발효단계; 이 발효단계가 완료된 스테비아농축액을 각각의 포장용기에 포장하고 숙성시켜 출하하는 출하단계로 이뤄짐을 특징으로 하는 스테비아농축액의 제조방법이다.

Description

스테비아 농축액의 제조방법{manufacture methode of stevia concentrated liquor}

본 발명은 스테비아농축액의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 에 관한 것이다.

일반적으로, 스테비아는 쌍떡잎식물인 초롱꽃 목 국화과의 여러해살이풀로서 병충해에 강하여 농약과 화학비료를 필요로 하지 않는 식물이며, 학명은 스테비아 레바우디아나 베르토니(stevia rebaudiana bertoni, 이하 "스테비아"라고 약칭함)이다.

상기 스테비아 속에 함유된 스테비오사이드(stevioside)라는 성분이 천연감미료소재로 많이 알려져 있는데, 그 당도는 사탕수수에서 추출한 설탕의 300배에 달하면서도 칼로리는 1/90수준에 불과하여 저칼로리의 감미료로 개발되고 있다.

현재까지는 스테비오사이드의 추출법으로서 스테비아 식물의 줄기, 잎부분을 건조 분쇄하여 물과 유기용매를 혼용 또는 단용하여 추출하고 이때 스테비오사이드 성분과 함께 추출되는 불순물을 알칼리토금속염이나 이온교환수지 또는 흡착수지 등을 사용하여 제거하는 방법 등이 알려져 있다.

상기 추출방법의 경우에는 추출시간이 길어짐과 동시에 추출효율이 저조하며 열수추출의 경우에도 추출시간이 길어지므로(보통 18시간 이상)공정이 지연됨과 동시에 사용에너지 비용이 늘어나게 된다. 유기용매 추출의 경우는 용매회수 및 엽록체의 과다추출로 인해 추출 이후의 공정이 경제성을 잃게되므로 실용화에 난점이 있다.

이러한 추출상의 난점은 다음과 같은 세포학적 설명에 의하여 더욱 명백해진다.

즉, 식물세포는 강인하고 두터운 셀룰로오스(Cellulose)로 된 세포벽으로 둘러 쌓여 있고 세포벽과 세포벽의 중층에는 기계적 기능을 나타내는 펙틴(Pectin)질 및 헤미셀룰로오스(Hemicellulose)가 함유되어 있으며 세포막의 내측에는 반투과성 막인 원형질막이 세포벽에 의해 보호받고 있어서 세포내에 함유되어 있는 스테비오 사이드를 용매에 의해 용출하기에는 많은 장애가 있다.

따라서 종래의 용매에 의한 추출방법에 있어서는 상당한 침적시간이 소요될 뿐 아니라 완전 추출은 거의 불가능한 것이었으며, 용매의 선택에 따른 인체유해의 위험성을 가질 있다는 문제점이 발생될 수 있다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 연구 개발한 것으로서, 스테비아의 추출은 고압고온 상태에서 열수를 특수펌프를 이용하여 순환시킴으로 추출을 극대화하고 농축과정은 진공상태의 밀폐용기에서 진행시킴으로써 스테비아의 성분의 농축이 용이하고 수분의 증발을 촉진시켜 작업시간의 단축과 연료의 절감이 이뤄지도록 한 스테비아농축액의 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 스테비아의 추출과정에 깨끗한 물만을 이용하므로 인체유해의 염려가 없고 추출 및 농축이 단순하도록 한 스테비아농축액의 제조방법을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 건조된 스테비아의 줄기 및 잎을 각각 분리하여 분쇄하고 이렇게 분쇄된 줄기 65∼80중량%에 대하여 잎 20∼35중량%로 혼합하는 혼합단계; 이 혼합단계에서 혼합된 스테비아분말을 깨끗한 물 100㎏당 3∼10㎏를 추출기에 투입하여 밀폐시키고 고온고압상태에서 특수펌프를 사용하여 열수를 순환시키면서 가열하여 스테비아를 추출하는 추출단계; 이 추출단계에 의해 추출된 스테비아 추출액 중의 이물질(찌꺼기)을 걸러 여과시키는 여과단계; 이 여과단계에서 여과된 여과추출액을 농축기에 넣고 밀폐시킨 다음 진공상태에서 소정의 농도를 갖도록 농축시키는 농축단계; 이 농축단계에서 소정농도로 농축되고 나면 다시 여과시켜 찌꺼기를 걸러주고 항온의 정적인 상태에서 자동제어밸브를 사용하여 가스를 자동 배출시키면서 발효시키는 발효단계; 이 발효단계가 완료된 스테비아농축액을 각각의 포장용기에 포장하고 숙성시켜 출하하는 출하단계로 이뤄짐을 특징으로 하는 스테비아농축액의 제조방법이다.

이하, 본 발명을 첨부도면에 의거하여 상세하게 설명한다.

(혼합단계)

먼저, 건조된 스테비아의 줄기 및 잎을 각각 분리하고 내용물 중에 이물질을 제거하고 이를 각각 분쇄기를 이용하여 분말상태로 분쇄한다. 이때, 스테비아분말의 입도는 40메쉬 이상이 바람직하다. 그 이유는 스테비아의 성분이 용이하게 추출되도록 하기 위해서이다.

이렇게 분쇄된 스테비아분말을 줄기 65∼80중량%에 대하여 잎 20∼35중량%로 혼합하여 골고루 섞는다. 상기와 같은 비율로 줄기와 잎을 혼합하는 이유는 스테비아에서 채취되는 통상의 비율이다. 특히, 천연감미료소재인 스테비오사이드라는 성분이 스테비아의 잎보다 낮다는 이유로 폐기되는 스테비아의 줄기를 활용 가능한 이점이 있다.

(추출단계)

상기 혼합단계에서 혼합된 스테비아분말을 깨끗한 물 100㎏당 3∼10㎏를 추출기에 투입하여 밀폐시키고 고온고압상태에서 가열하여 스테비아를 추출한다. 이와 같이 추출기를 고온고압상태로 하여 가열하면 121℃정도에서 끊기 시작하고 이렇게 끊는 점에서 특수펌프를 이용하여 고온의 열수를 지속적으로 순환 유지시킨다.

따라서, 스테비아의 성분이 고온의 열수에 충분히 추출되도록 한다.

(여과단계)

상기 추출단계에 의해 추출된 스테비아 추출액을 여과기를 통과시켜 추출액 중의 이물질(찌꺼기)만을 걸러 제거한다. 이때, 여과기의 종류는 스테비아 분말의 입도에 따라 결정하되 스테비아 분말이 걸러지는 정도이면 족하다.

(농축단계)

상기 여과단계에서 여과된 여과추출액을 계량하여 농축기에 넣고 밀폐시킨 다음 진공상태에서 수요자가 요구하는 소정의 농도를 갖도록 농축시킨다. 이와 같이 농축기탱크 내부를 진공펌프를 사용하여 700mmhg 이상의 진공상태로 하여 가열하면 55℃이하의 온도에서 끊기 시작하고 이렇게 끊는 점에서 지속적으로 농축작업을 유지시킴으로써 수분의 증발을 극대화 시켜서 농축시간을 최소화하고 고순도의 스테비아 성분을 얻을수 있다.

(발효단계)

상기 농축단계에서 수용자가 요구하는 소정농도로 농축되고 나면 다시 스테비아농축액을 여과시켜 찌꺼기만을 걸러 제거하고 항온(20∼25℃)의 정적인 상태에서 발효과정에서 발생되는 가스를 자동배출 밸브에 의해 배출시키면서 발효중 발생되는 이물질을 침전시키면서 충분히 발효시킨다.

(출하단계)

상기 발효단계가 완료된 스테비아농축액을 침전물을 제거후 각각의 포장용기에 소분하여 포장하고 숙성시켜 출하한다.

<실시예>

먼저, 스테비아식물이 충분히 성숙된 10월에서 11월 상순경에 수확한 후 건조한 스테비아의 줄기 및 잎을 각각 분리하여 분쇄하고 이렇게 분쇄된 줄기 7.2㎏에 대하여 잎 2.8㎏으로 혼합한다. 이때, 성숙된 스테비아식물의 줄기로부터 수확한 추출용 원료는 음지에서 건조하는 것이 스테비아 성분의 파괴를 최소화시키기 위해서이다. 스테비아분말의 입도는 40메쉬 이상이 바람직하다.

이렇게 혼합된 스테비아분말에 깨끗한 냉수 1,650㎏을 가한 상태로 추출기에 투입하여 밀폐시키고 가압한 상태에서 서서히 가열을 시작하여 121℃에 도달하면서 끊기 시작한다. 끊기 시작하면 고온 열수 순환용 펌프를 가동하여 고온열수를 순환시키며 끊는 상태로 2∼4시간동안 유지시켜 스테비아가 추출된 850㎏의 스테비아 추출액을 얻었다. 이때, 물 이외의 용매를 사용할 수도 있으나 용매의 종류에 따라 인체에 해로운 성분을 제거하는 공정이 필수적으로 요구되므로 추출공정이 증가될 수 있기 때문이다.

상기 스테비아 추출액을 여과기에 넣어 가동시키면 스테비아 추출액 중의 이물질(찌꺼기)만이 여과기내에 남고 여과된 스테비아의 여과추출액을 얻게 된다.

상기 여과된 여과추출액을 농축기에 넣고 밀폐시킨 다음 진공상태에서 가열하여 55℃에 도달하면서 끊기 시작한다. 이렇게 끊는 상태로 2∼4시간동안 유지시켜 스테비아 추출액이 소정의 농도를 갖도록 농축시킨다. 이때, 스테비아 추출액의 당도는 15∼35도가 되도록 농축한다.

이렇게 소정농도로 농축된 스테비아농축액을 다시 여과시켜 찌꺼기를 걸러주고 상온의 정적인 상태에서 3∼7일 동안 유지시켜주어야 한다. 그 이유는 농축된 스테비아 농축액에서 이물질과 여과되지 않은 찌꺼기를 침전시켜 제거시키고 스테비아 성분의 안정화시키기 위함이다.

이렇게 농축되고 정적인 상태로 자숙시킨 스테비아 농축액을 20∼25℃의 항온발효실에서 45∼60일 정도 숙성 발효시키고 발효 완료된 스테비아농축액을 각각의 포장용기에 소분 포장하고 숙성시켜 출하한다.

이상에서 상세하게 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 스테비아농축액의 제조방법은 스테비아의 추출이 고온고압의 밀폐용기에서 이루어짐으로 단시간에 충분한 추출을 얻을수 있고 또한, 농축과정은 진공상태의 밀폐용기에서 진행시킴으로 고순도의 스테비아 성분을 단시간에 얻을 수 있으므로 제품의 수율과 작업시간의 단축으로 경비와 연료의 절감이 이뤄지는 특유의 효과가 있다.

또한 본 발명은 스테비아의 추출과정에 깨끗한 물만을 이용하므로 인체유해의 염려가 없고 추출 및 농축이 단순하다는 특유의 효과가 있다.

Claims (1)

1. 건조된 스테비아의 줄기 및 잎을 각각 분리하여 분쇄하고 이렇게 분쇄된 줄기 65∼80중량%에 대하여 잎 20∼35중량%로 혼합하는 혼합단계;

   이 혼합단계에서 혼합된 스테비아분말을 깨끗한 물 100㎏당 3∼10㎏를 추출기에 투입하여 밀폐시키고 고온고압의 상태에서 가열하여 스테비아를 추출하는 추출단계;

   이 추출단계에 의해 추출된 스테비아 추출액 중의 이물질(찌꺼기)을 걸러 여과시키는 여과단계;

   이 여과단계에서 여과된 여과추출액을 농축기에 넣고 밀폐시킨 다음 진공상태에서 소정의 농도를 갖도록 농축시키는 농축단계;

   이 농축단계에서 소정농도로 농축되고 나면 다시 여과시켜 찌꺼기를 걸러주고 항온의 정적인 상태에서 소정시간마다 가스를 자동배출 시키면서 발효시키는 발효단계;

   이 발효단계가 완료된 스테비아농축액을 각각의 포장용기에 소분포장하고 숙성시켜 출하하는 출하단계로 이뤄짐을 특징으로 하는 스테비아농축액의 제조방법.