KR20020032982A - 루바브 추출물을 이용한 식품첨가물 및 그 제조방법과, 그식품첨가물의 이용방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 루바브 추출물을 주성분으로 하는 식품첨가물을 제공한다. 루바브 추출물에는 유기산 또는 인산염, 항산화제 중 어느 하나 또는 하나 이상을 추가로 포함할 수 있다. 루바브 추출물은 PH 2.0 내지 6.5인 원액이거나 20% 내지 90% 고농축액이거나 분말이거나 과립형태이거 페스트형태일 수 있다.
Description
본 발명은 루바브 추출물을 주성분으로 하는 식품첨가물 및 그 제조방법 및 그 식품첨가물의 이용방법에 대한 것이다. 더욱 상세히 살펴보면, 본 발명은 천연 루바브 식물에서 추출물을 추출한 후 그 자체를 직접 사용하거나 특정한 기능성 부수성분들을 첨가하여 기능을 향상시킨 식품첨가물 및 그 제조방법에 대한 것이며, 갈변방지제, 산화방지제, PH 조절제 등의 용도로 이 식품첨가물을 이용하는 식품첨가물의 이용방법에 관한 것이다.
종래, 식품의 기능을 향상시키기 위하여 수많은 식품첨가물이 사용되어 왔다. 맛과 향기를 향상시키기 위한 향신료 및 조미제와, 갈변방지를 위한 갈변방지제, 식품의 산화를 방지하기 위한 산화방지제 등이 바로 그 식품첨가물들이다. 그러나 종래의 식품첨가물들은 하나의 기능만을 갖고 있어 여러가지 기능들을 향상시키기 위해서는 여러가지 식품첨가물을 첨가하지 않으면 안되는 문제점이 있었다. 또한 이 식품첨가물들은 대부분 인공 화합물들이거나 이들의 조성물이었다.
예를 들면, 종래 갈변을 방지하기 위한 방법으로는 식품을 고온에서 적당한 시간 가열함으로써 폴로페놀옥시다제를 불활성화시키는 방법, 아황산가스나 아황산염 또는 L-시스테인이나 L-시스테인 염산염을 첨가하는 방법, 식품 포장용기에서 산소를 제거하는 방법, 폴리페놀옥시다제의 기질을 메틸화하여 폴리페놀옥시다제에 의한 산화촉진 작용을 억제하는 방법 및 구연산, 말레인산, 아스코르빈산 및 인산염등으로 폴리페놀옥시다제의 PH를 갈변반응을 일으키는 PH범위인 6~7에서 벗어나도록 조절하는 방법등을 사용하였다. 그러나 이러한 방법들은 충분한 갈변방지효과를 얻지 못했으며 인공화합물을 이용하는 문제점이 있었다.
본 발명의 발명자는 이미 오랜동안 갈변방지제를 포함하는 다양한 식품첨가물에 대한 연구 및 사업에 몰두하였으며, 이미 1992년 10월 8일자로 "과채류의 갈변방지제 및 갈변방지방법"(특허출원 제1992-18507호)을 특허출원하여 등록받은 바 있다. 이 발명은 유리상 폴리인산나트륨을 주제로 하는 과채류의 갈변을 방지하는 과채류 갈변방지제에 대한 것으로, 갈변방지의 효과는 대단히 좋으나 천연식품을 선호하는 현대인의 욕구를 충족시키는데 한계가 있었다.
한편, 2000년 5월 23일자로 공개된 일본 특허공개공보 제2000-139434호(발명의 명칭:식품용 흑변,갈변방지조성물)에는 조류 추출물을 함유한 식품용 갈변방지제들에 대하여 설명되어 있다. 그러나 이 갈변방지제는 조류에서 추출물을 추출하기가 용이하지 않은 문제점이 있었다.
따라서, 인공 식품첨가물을 대체하거나 인공 식품첨가물의 사용량을 최소화하면서 기존의 식품첨가물의 기능을 그대로 유지하거나 보다 향상시킬 수 있으면서도 쉽게 제조할 수 있는 천연 식품첨가물의 필요성이 크게 대두되었다.
본 발명은 상기 문제점들을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 식품의 기능을 향상시키는데 필요한 다양한 기능을 발휘하는 식품첨가물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 천연식물로부터 추출하므로 그 재료를 얻기가 매우 용이하며, 그 추출방법이 대단히 용이한 식품첨가물 및 그 제조방법을 제공하는 것을 또다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 천연식품이나 인공식품이나 가공식품 등 그 식품의 종류에 따라 적절하게 그 식품에 맞게 성질을 조절할 수 있는 식품첨가물 및 그 이용방법을 제공하는 것을 또다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 다양한 기능들을 발휘하면서도 식품의 산도나 PH를 적절히 조절하면서도 색과 맛을 유지할 수 있는 식품첨가물 및 그 이용방법을 제공하는 것을 또다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 천연추출물에 다양한 종류의 화합물이나 천연물을 조합할 수 있는 식품첨가물 및 그 제조방법을 제공하는 것을 또다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 쨈, 소스, 기능성을 부여하는 식품첨가물 및 그 제조방법을 제공하는 것을 또다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 갈변방지제로 사용되는 아황산염, L-시스테인 염산염의 사용량을 최소화하는 식품첨가물 및 그 제조방법을 제공하는 것을 또다른 목적으로 한다.
도1은 본 발명의 일실시예에 따른 루바브 추출물을 이용한 식품첨가물의 제조방법의 흐름도.
도2는 도1의 분말제조단계의 상세흐름도.
도3은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 루바브 추출물을 이용한 식품첨가물의 제조방법의 흐름도.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 루바브 추출물을 주성분으로 하는 식품첨가물을 제공한다. 루바브 추출물에는 구연산, 후말산, 아디픽산, 젖산, 사과산 등의 유기산이나 인산나트륨, 인산칼륨, 산성피로인산염, 폴리인산염(중합인산염) 등의 인산염이나 폴리페놀, 카터킨(Catechin), 알파-토코페놀, 로즈메리 추출물(Rose mary-extract),비타민C, 녹차추출물, 감초추출물, 키토산, 탄닌산, 피틴산 등의 천연 항산화제 중 어느 하나 또는 하나 이상을 추가로 포함할 수 있다.
또한, 루바브 추출물은 PH 2.0 내지 6.5인 20% 내지 90% 고농축액이거나 분말이거나 과립형태이거나 페스트형태일 수 있다.
또한 루바브 추출물은 유당 카제인, 덱스트린, 포도당, 설탕, 솔비톨 중 어느 하나 또는 하나 이상을 추가로 포함할 수 있다.
또한, 루바브 추출물은 기존의 갈변방지제인 아황산염이나 L-시스테인 염산염과 혼합하여 사용할 수도 있다.
또다른 측면에서, 본 발명은 식품첨가물을 식품에 갈변방지제나 항산화제, 미생물생장억제제, 살균제나, 향신료, 조미제, 식품소재(필수원료)로 사용하는 것을 특징으로 하는 식품첨가물의 이용방법을 제공한다. 이때 식품첨가물은 식품을 침지하거나, 식품에 분무하거나 혼합하여 상기 식품에 첨가한다.
식품은 과일, 야채, 과일이나 야채의 건조제품이나 절단제품, 과일쥬스, 야채쥬스, 이들의 혼합쥬스이거나 칩류, 면류, 축산가공식품, 수산가공식품, 유가공식품, 발효유식품, 두류식품, 곡류식품, 미생물발효식품, 제과제빵, 양념류, 육가공류, 산성음료수, 감초류, 허브류 중 어느 하나 또는 하나 이상이다.
또다른 측면에서, 본 발명은 루바브 잎줄기를 물과 혼합하여 가열기구로 가열하거나 루바브 잎줄기를 세척하여 가열하지 않고 직접 압착하여 루바브 추출물을 추출하는 제1추출단계와, 루바브 추출물을 여과분리하거나 원심분리하여 추출하는 제2추출단계를 갖는 루바브 추출물을 이용한 식품첨가물의 제조방법을 제공한다. 이때, 제1추출단계에서 루바브 잎줄기와 물의 비율이 1:1 내지 1:3이며, 가열온도가 80도 내지 95도이며, 추출시간은 3시간 내지 5시간일 수 있다.
또한, 본 발명은 제2추출단계 이후에, 상기 루바브 추출물에 활성백토, 벤토나이트, 활성탄소 중 어느 하나 또는 하나 이상의 여과보조제를 이용하거나 삼투막여과 방법을 이용하여 미세한 섬유질, 부유물, 전분입자, 색소를 제거하는 잔여물 제거단계와, 상기 루바브 추출물을 증발하거나 농축하여 수분을 20% 내지 90% 농축한 고농축액이거나 페스트형태 또는, 수분을 30% 내지 70%까지 농축하고, 유당 카제인, 덱스트린, 포도당, 설탕, 솔비톨 중 어느 하나 또는 하나 이상의 증량 안정제를 사용하여 고형분함량은 35%이상으로 조절하고, 분무건조 또는 열풍건조하여 분말로 제품화하는 제품화단계를 추가로 포함할 수 있다. 최종적으로 식품첨가물에 구연산, 후말산, 아디픽산, 젖산, 사과산 등의 유기산이나 인산나트륨, 인산칼륨, 산성피로인산염, 폴리인산염(중합인산염) 등의 인산염이나 폴리페놀, 카터킨(Catechin), 알파-토코페놀, 로즈메리 추출물(Rose mary-extract),비타민C, 녹차추출물, 감초추출물, 키토산, 탄닌산, 피틴산 등의 천연 항산화제를 추가할 수 있다.
본 발명에서 사용하는 루바브(Rhubarb)의 학명은 Rheum rhaponticum L.로써 우리나라에서는 장군풀, 중국에서는 대황(大黃)으로 명명되고 있다. 원산지는 시베리아 남부로 알려져 있으며, 고대 그리스나 로마시대부터 재배하여 약용과 식용으로 이용되어왔다. 북유럽, 중국, 티벳, 북미주 등 해발 2,000∼4,000m 고지에서 재배되며, 한국은 백두산 관모봉일대에서 주로 생산되고 있다. 종류는 다양하여 금문대황(Rheum palmatum L.)과, 장군풀(Rheum coreanim Nakai)과 서대황(Rheum tonguticum Max.) 등이며, 금문계 4종과 운남대황, 토대황계의 여러종류로 분류된다. 성분은 dianthrone glycoside인 Sennoside A-F, anthraquion 유도체로 chrysophe-nol, emodin, aloe-emodin, rhein, physcoin, citreorosein, chrysophanol -1- 및 -8-glucoside, emodin-1- 및 -8-glucoside 등을 함유한다. 이용부분은 잎줄기이다(대한약전(2000년 2월,동명사) 참조). 주로 약용이나 식용으로 사용된 바 있으나 식품첨가물로 사용된 예는 없다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 실시예를 들어 상세히 설명한다.
1. 루바브 추출물을 이용한 식품첨가물의 제조방법.
도1은 루바브 추출물을 이용한 식품첨가물의 제조방법의 흐름도이며, 도2는 도1의 분말제조단계의 상세흐름도이다.
도1을 참조하면, 먼저, 채취하여 신선하게 보관한 루바브 잎줄기를 추출시간을 단축하고 추출효율을 증가시키기 위해(약5%) 믹서로 분쇄하거나, 3~5cm 정도로 잘라 물과 1:1~3의 비율로 섞는다(10, 20). 이 혼합물을 가열기구를 이용하여 가열하여 루바브 추출물을 1차적으로 추출한다(30). 이때 가열기구의 가열온도는 80도 내지 95도이며, 가열시간은 3시간 내지 5시간으로 하는 것이 바람직하나, 온도를 낮추고 가열시간을 연장하거나 가열온도를 높이고 가열시간을 단축할 수도 있다.
루바브 1차 추출물에서 활성백토, 벤토나이트, 활성탄소 등 여과보조제(filter aid)를 이용하여 필터링하거나 삼투막여과법을 이용하여 미세한 섬유질이나 부유물, 전분입자, 색소 등의 불순물을 제거하여 루바브 추출물을 분리정제한다(40, 50).
본 발명에 따른 루바브 추출물을 이용한 식품첨가물은 루바브 추출물 원액을사용할 수도 있으며, 고농축액이거나 페스트(paste)형태이거나 분말형태이거나 과립형태일 수도 있다.
루바브 추출물을 20% 내지 90%까지 수분을 증발시키므로 고농축액이나 페스트형태의 식품첨가물을 얻는다(70). 이 때 PH를 2.0 내지 6.5가 되도록 통상의 PH조절방법으로 PH를 조절한다.
도2를 참조하면, 식품첨가물을 분말형태로 얻기 위해서는 먼저 불순물을 분리정제한(50) 루바브 추출물을 천연물 대비 20% 내지 90%까지 농축하고(82), 이 농축액을 유당(lactose) 카제인, 덱스트린, 포도당, 설탕, 솔비톨 등의 중량안정제를 사용하여 고형분 함량을 35% 이상으로 조절한다(84). 이후 분무건조(spray dryer)하거나 열풍건조하여(86) 최종적으로 분말 또는 과립형태의 식품첨가물을 얻는다(88).
다시 도1을 참조하면, 고농축액이거나 페스트형태이거나 분말형태인 식품첨가물에 구연산, 후말산, 아디픽산, 젖산, 사과산 등의 유기산 또는 이와 유사한 기능한 하는 유기산이나 인산나트륨, 인산칼륨, 산성피로인산염, 폴리인산염(중합인산염) 등의 인산염이나 이와 유사한 기능을 하는 인산염을 혼합한다(90).
유기산이나 인산염 이외에도 항산화제인 천연의 폴리페놀, 카터킨(Catechin), 알파-토코페놀, 로즈메리 추출물(Rose mary-extract),비타민C, 녹차추출물, 감초추출물, 키토산, 탄닌산, 피틴산 중에서 선택적으로 식품첨가물에 첨가하므로 식품첨가물의 항산화기능을 향상시킬 수 있다.
이상, 본 발명에 따른 루바브 추출물을 이용한 식품첨가물의 제조방법에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 이제 제한되지 않는다.
상기 실시예에서는 가열기구를 이용하여 루바브 잎줄기 조각과 물의 혼합물을 가열하여 루바브 잎줄기에서 루바브 추출물을 추출하였으나, 도3을 참조하면 루바브 잎줄기를 세척하여 절단한 후(110) 압착기로 압착하여(120) 루바브 추출물을 채취(140)할 수도 있다. 이 루바브 추출물을 가열살균한 후(140) 불순물을 제거/정제하여(150) 상기 실시예에서 설명한 이후 과정들에 의해 다양한 형태의 식품첨가물을 완성(160)할 수가 있다. 상기 실시예에서는 루바브 잎줄기와 물의 혼합물을 가열하여 추출물을 추출하기 때문에 추출단계에서 자연스럽게 가열살균되지만, 본 실시예에서는 별도의 가열살균단계를 추가한 것이다.
또한, 루바브 추출물을 충분히 증발, 농축하여 중량제를 첨가한 후, 리본믹서, 스크류믹서, 기타 혼합기를 이용하여 잘 혼합한 후 건조하여 수분함량이 12%이하가 되도록 분쇄하여 분말 또는 과립형태의 식품첨가물을 얻을 수도 있다.
또한, 루바브 잎줄기를 수세한 후 물기를 제거하여 껍질을 벗기거나 자연 상태를 원료로 사용하여 잘게 썰어서 건조시켜 수분함량이 10% 이하에서 분쇄하여 분말 또는 과립형태의 식품첨가물을 얻을 수도 있다.
또한, 유기산이나 인산염의 첨가는 최종단계에서 이루어 지는 것으로 기재하였으나, 본 발명은 이에 제한되지 않고 루바브 1차 추출액에 혼합하거나 2차 추출물에 혼합할 수도 있다.
또한, 루바브 추출물을 기존의 갈변방지제인 아황산염이나 L-시스테인 염산염과 혼합하여 식품첨가물을 제조할 수도 있다. 즉 식품(제품) 1㎏당 아황산염(예를 들면, 아황산칼륨)이나 차아황산나트륨 0.015~2.5g과 루바브 추출물을 혼합한다.
2. 루바브 추출물을 이용한 식품첨가물
상기 루바브 추출물을 이용한 식품첨가물의 제조방법이나 이와 유사한 제조방법, 또는 본 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 당업자가 통상의 식물 추출물을 추출하여 통상의 식품첨가물을 제조하는 제조방법에 의하여 본 발명에 따른 루바브 추출물을 이용한 식품첨가물을 제조할 수 있다.
본 발명에 따른 식품첨가물은 루바브 잎줄기 추출물을 주성분으로 한다. 여기에 유기산이나 인산염이나 천연 항산화제이나 아황산염, L-시스테인 중 어느 하나 또는 하나 이상이 추가되어 있다.
여기서 유기산은 구연산, 후말산, 아디픽산, 젖산, 사과산 또는 이들과 유사한 기능을 하는 것들이다. 또한 인산염은 인산나트륨, 인산칼륨, 산성피로인산염, 폴리인산염(중합인산염) 또는 이들과 유사한 기능을 하는 것들이다. 또한 항산화제는 천연의 폴리페놀, 카터킨(Catechin), 알파-토코페놀, 로즈메리 추출물(Rose mary-extract),비타민C, 녹차추출물, 감초추출물, 키토산, 탄닌산, 피틴산 또는 이와 유사한 기능을 하는 것들이다. 아황산염과 L-시스테인은 종래의 갈변방지제로 사용되던 것들이다.
한편, 식품첨가물에는 중량안정제가 첨가되어 있다. 중량안정제로는 유당 카제인, 덱스트린, 포도당, 설탕, 솔비톨 또는 이들과 유사한 기능을 하는 것을 포함한다.
식품첨가물은 PH가 2.0 내지 6.5인 루바브 추출물 원액이거나 농도 20% 내지 90%의 고농축액상이거나 페스트형태이거나 분말 또는 과립형태이다. 본 발명은 이 형태들 뿐만 아니라 이들의 결합형태이거나 중간형태일 수 있다.
3. 루바브 추출물을 이용한 식품첨가물의 이용방법.
본 발명의 발명자는 상기 식품첨가물이 폴리페놀옥시다제(PPO)가 페놀 유도체들의 산화반응을 촉진시키고, 여기서 생성된 퀴논 또는 그의 유도체가 중합되어 흑갈색 물질인 멜라닌 색소로 전환되어 식품, 특히 과일, 채소의 색깔이 갈색 또는 기타 유색으로 변하는 갈변현상을 방지하는데 탁월한 효과가 있음을 발견하였다(실험실시예2 참조). 특히 상기 식품첨가물은 갈변방지에 탁월한 효과가 있을 뿐만 아니라 식품의 맛과 향기를 변질시키지 않으면서 그 갈변억제효과를 장기가 유지할 수도 있음을 발견하였다.
또한 본 발명의 발명자는 본 발명에 따른 식품첨가물이 항산화제, 미생물생장억제제, 살균제로 탁월한 효과가 있음을 발견하게 되었다(실험실시예3과 4 참조).
상기 식품첨가물은 식품을 침지하거나, 식품에 분무하거나 혼합하여 사용한다. 이 때 식물은 과일, 야채, 과일 또는 야채의 건조식품이나 절단식품, 과일쥬스, 야채쥬스, 이들의 혼합쥬스이거나 칩류, 면류, 축산가공식품, 수산가공식품,유가공식품, 두류식품, 곡물식품, 미생물발효식품, 제과제빵, 양념류, 육가공류, 산성음료수, 감초류, 허브류 등을 의미한다. 이들을 각각 나누어 설명하면 아래와 같다.
① 사과쥬스 제조시 본 발명에 따른 식품첨가물을 원액기준 30%∼50%용액에 20초에서 5분간 침지후 착즙하거나, 쥬스원료사과에 분무한 후 착즙한다. 사과를 절단하여 건조하거나, 자연그대로 보관할 때도 식품첨가물 원액기준 30∼50%에 침지한 후 제조,가공하여 변색을 방지한다.
② 감자칩(Potato chip)제조시 전처리수세 후 본 발명에 따른 식품첨가물 원액기준 30%∼50%용액을 분무하거나, 침지한 후 포장하여 사용한다.
③ 기타 감, 밤, 도라지, 더덕, 무말림 등 변색방지목적으로 할 경우 ①,②와 같은 방법을 따른다.
④ 혼합쥬스(야채, 과일)를 제조하는 과정에서도 본 발명에 따른 액상의 식품첨가물을 원액대비 30%∼50%용액에 처리한 후 제조하면 변색, 맛, 향기, 색깔을 유지한다.
⑤ 면류(국수, 칼국수, 수제비) 만두, 두부, 냉면육수에 본 발명에 따른 액상의 식품첨가물을 원액대비 30%∼50%용액에 1∼2분 침지한 후 물기를 제거하고 포장하다. 냉면육수와 같이 제품이 액상인 경우는 액상의 식품첨가물을 원액기준 5%∼10%를 첨가하여 PH를 5.7±3 유지한다.
⑥ 축산가공 식품, 닭, 소, 돼지 등을 도살하여 본 발명에 따른 액상의 식품첨가물을 원액기준 30%∼60%용액에 2∼5분 침지 후 물기를 제거한 후 최종적으로제품을 완성한다.
⑦ 수산가공식품 어묵, 생선, 조미어포, 젓갈 등에도 침지, 분무, 첨가방법으로 사용한다.
⑧ 김치, 단무지, 깍두기, 야채절임 등에도 침지, 분무 첨가한다. 또한 분말을 김치, 젓갈, 야채가공에 직접 투입하여 맛 보존성, 항산화, 변색방지 목적으로 사용할 수도 있다.
⑨ 제과 제빵 제조과정에서 반죽할 때 첨가 사용한다.
⑩ 소스, 육수, 양념장 등에도 첨가 사용한다.
⑪ 각종 과일쥬스, 산성음료수, 발효유제품에 첨가 사용한다.
⑫ 각종 패스트푸드, 김밥, 도시락에 분무, 살포하여 잡균 살균 및 미생물 오염 방지 목적으로 사용한다.
⑬ 육가공에서 햄, 쏘시지, 등에 최종 위생처리제, 미생물 생장억제 목적으로 침지 또는 분무 살포하여 사용한다.
⑭ 분말 또는 과립형태의 본 발명에 따른 식품첨가물을 마늘, 파, 생강, 허브(herb), 감초 등을 섞어 향신료를 만든다.
⑮ 발효유, 요쿠르트 등에 분말이나 액상을 첨가하여 기능성 또는 기호성 식품으로 사용한다.
이상, 본 발명에 따른 식품첨가물의 이용방법들에 대하여 설명하였으나, 본 발명에 따른 루바브 추출물은 식품첨가물 뿐만 아니라 미생물생장억제효과와 살균효과를 이용해 구강치약, 식기세척제, 방향제로 사용하거나 의약품, 한약제로 사용하거나 식물영양제로 사용할 수도 있다.
실험실시예1: 식품첨가물의 PH 조절 효과
본 발명에 따른 루바브 추출액을 이용한 식품첨가물이 과일, 야채, 각종 음료, 가공식품들의 PH 변화를 방지하거나 PH를 조절할 수 있는지를 알아보기 위하여, 미리 준비된 루바브 추출액에 유기산(사과산, 호박산, 젖산, 푸마르산, 구연산) 등의 첨가물과, 중합인산염(상표명 SPORIX)을 각각 10%, 20%, 30%에 해당하는 양을 루바브 추출액에 직접 넣고 용해시킨 다음 PH를 측정했다. PH를 측정한 결과가 표1(루바브 추출액과 유기산 사용량에 따른 PH)과 표2(루바브 추출액과 중합인산염 사용량에 따른 PH)와 같았다.
(여기서 중합인산염은 폴리메타인산나트륨(sodium polymeta phosphate), n=8~14이다.)
실험결과, 루바브 추출액의 함량%를 증가하므로 PH를 감소시킬 수 있으며, 유기산과 중합인산염의 함량%를 증가시키므로 PH를 더욱 감소시킬 수 있음을 알 수 있었다. 따라서, 루바브 용액의 함량%를 증감하거나, 유기산이나 중합인산염의 함량%를 조절하므로 과일이나 야채 등의 식품의 PH를 조절할 수 있음을 알 수 있다.
본 발명에 따른 식품첨가물은 식품의 PH를 낮추거나 높일 수 있기 때문에 식품, 특히 건조과일 가공 중 PH 변화를 방지하거나 PH를 조절할 수 있다.
실험실시예2: 식품첨가물의 갈변억제 효과실험
루바브 추출액의 함량%와 중합인산염(SPORIX)의 함량%를 조절하므로 갈변억제 효과가 있는지를 실험하였다.
헌터 시스템(Hunter system)에 의하여, 루바브 추출액이 총색택에 미치는 영향은 대조군의 L, a,b값과 루바브 추출액에 침지한 군의 L',a',b'값을 각각 다음의수학식1에 대입하여ΔE로 표시하였다.ΔE값은 식품의 변색정도를 나타내는 값으로, 클수록 색의 변화가 큼을 의미하며, 변색이 많다는 것을 의미한다.
여기서, L은 색차(도), 즉 색의 밝기를 의미하며, 색도계(색차계)를 이용하여 측정한다. L값이 클수록 밝은 색의 값이 큼을 의미한다. 또한 a는 눈으로 보고 느끼는 색깔 중 붉은 색 계통의 색깔이 많고 적음을 나타내는 값이다. a값은 색도계를 이용하여 측정한다. a값이 클수록 붉은 색이 많음을 의미한다. b는 노랑색 계통의 색깔이 많고 적음을 나타내는 값이다. b값의 측정은 a값과 동일하게 색도계를 이용하여 측정한다.
본 실험을 위하여, 먼저 1㎝ 두께로 썰은 사과100g을 용액 200㎖에 3분간 침지 시킨후 30초 탈수시켜서 녹즙기로 착즙한 여액을 5시간 방치하면서 일어나는 갈변을 색도계(colorimeter)를 이용 30분, 1시간, 3시간, 5시간, 간격으로 측정하였다. 이때 사용한 용액은 대조군인 증류수와 20% 및 30% 루바브 추출액, SPORIX(중합인산염) 0.05%, 0.08%의 농도를 첨가한 혼합액이다.
실험결과, 대조군의ΔE값의 변화가 12.74~20.88로 변화가 있는 반면, 20% 및 30% 루바브 추출액과 혼합액의 평균ΔE값의 변화는 8.44~8.94로 나타났다. 이것은 식품첨가물의 갈변억제력이 대조군에 비해 34%∼57%의 효과를 나타내고 있음을 의미한다.
한편, 루바브 추출액 함량20%일 때보다, 30%일 때ΔE값이 전체적으로 작아 루바브 추출액의 함량이 증가하면 할수록 갈변방지효과가 증가함을 알 수 있었다. 또한, 0.05% SPORIX첨가시ΔE값의 크기가 작은 반면, 0.08% SPORIX첨가시 시간이 경과하더라도ΔE값의 변화가 매우 적어 갈변방지효과의 지속성이 매우 큼을 알 수 있었다. 즉, 짧은 시간동안 갈변방지효과를 얻기 위해서는 0.05% SPORIX를 첨가하는 것이 바람직한 반면, 갈변방지효과를 지속하기 위해서는 0.08% SPORIX를 첨가하는 것이 바람직함을 알 수 있다.
실험실시예3: 식품첨가물의 살균효과
대조군(control)을 유당부이온 배지를 이용하여 E-coli가 존재하는지를 확인한 후, EMB 한천 평판배지에 각각 이식하여 36도에서 48시간 배양한 후 E-coli로 추정되는 군락을 확인하여 표4에 표시하였다.
이때 용액의 대조군은 멸균되지 않은 증류수이며, 20% 루바브 추출액과, 30% 루바브 추출액과, 20% 루바브 추출액과 0.05% SPORIX 혼합액을 사용하여 실험하였다.
("++"은 균의 생육을 거의 저해못함을, "+"는 억제효과는 있으나 완전 억제못함을,"-"는 균의 생육이 전혀 없음을 의미한다.)
실험결과, 루바브 추출물이 20%일 때 억제효과가 완전하지 못하지만, 30%일때와 SPORIX 혼합액일 때 균의 생육이 전혀없음을 알 수 있었다. 따라서, 미생물생장억제를 위해서는 30%이상 루바브 추출물의 식품첨가물을 사용하거나 SPORIX를 첨가하여야 함을 알 수 있다.
실험실시예4: 식품첨가물의 미생물 생장억제 효과실험
건면(농협제품)을 삶아서 냉수에 2회 수세하여 1분간 탈수시켜 사용하였다.삶은 국수 10g씩을 용액 100㎖에 30초간 침지한 후 체에 받쳐 30초간 탈수시켜 페트리디쉬(petri dish)에 담은 다음 25℃에서 저장하면서 총균수는 프레이트 카운트 아가(Plate count agar)를 이용하여 37℃에서 48시간 배양하여 나타난 콜로니(colony)를 계수하여 colony forming unit(CFU)/㎖로 표시하였으며 대장균수는 Chromocult(merck)배지를 이용하여 총균수와 같은 방법으로 실험하였다. 이때 용액은 대조군으로 증류수와 20%와 30% 루바브 추출액을 사용하였다.
(단위는 CFU/㎖이며, ND는 관찰되지 않았음을 의미한다.)
실험결과, 0시일 때 대조군과 루바브 추출액의 총균수가 다른 데, 이는 루바브 추출액과 증류수를 혼합한 상태에서 총균수를 측정함에 따라 혼합시 멸균효과가 즉시 나타났음을 알 수 있다..
실험결과를 더욱 자세히 살펴보면, 루바브 추출액을 처리한 국수의 경우는 대조군에 비해 총균수의 증가를 서서히 보였다. 즉 24시간 경과시 대조군은 108CFU/㎖까지 나타나 부패의 단계에 가까운 상태였으나 루바브 추출액을 처리한경우 20%용액 처리군은 106CFU/㎖이상, 30%용액 처리군은 105CFU/㎖이상 증식하지 않아 국수의 루바브 추출액 처리가 미생물 생장 억제효과가 있음을 알 수 있다.
대장균은 대조군의 경우 시간이 경과함에 따라 증가하여 24시간후 106CFU/㎖까지 검출되었으며, 20% 및 30% 루바브 추출액 처리군에서 24시간까지도 전혀 검출되지 않아 루바브 추출액이 살균효과가 있음을 보여 주었다.
본 발명은 식품의 기능을 향상시키는데 필요한 다양한 기능을 발휘하는 효과가 있다. 특히 본 발명에 따른 식품첨가물은 변색방지제, 항산화제, 미새물생장억제제, 살균제, 향신료, 조미제 등의 다양한 기능을 발휘하는 효과가 있었다.
또한, 본 발명은 천연식물로부터 추출하므로 그 재료를 얻기가 매우 용이하며, 그 추출방법이 대단히 용이하다.
또한, 본 발명은 천연식품이나 인공식품이나 가공식품 등 그 식품의 종류에 따라 적절하게 그 식품에 맞게 성질을 조절할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 다양한 기능들을 발휘하면서도 식품의 산도나 PH를 적절히 조절하면서도 색과 맛을 유지할 수 있다.
또한, 본 발명은 천연추출물에 다양한 종류의 화합물이나 천연물을 조합할 수 있다.
또한, 본 발명은 발효유 즉, 요쿠르트 등은 물론 케이크, 쨈, 푸딩, 소스류 등에 기능성을 부여하는 효과를 갖고 있다.
Claims (17)
- 루바브 추출물을 주성분으로 하는 식품첨가물.
- 제1항에 있어서,상기 루바브 추출물에 유기산, 인산염, 천연 항산화제, 아황산염, L-시스테인 중 어느 하나 또는 하나 이상의 항산화제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 식품첨가물.
- 제1항에 있어서,상기 루바브 추출물은 액상이거나 분말이거나 과립형태이건 페스트형태인 것을 특징으로 하는 식품첨가물.
- 제3항에 있어서,상기 액상의 루바브 추출물은 20% 내지 90% 고농축액인 것을 특징으로 하는 식품첨가물.
- 제1항에 있어서,상기 루바브 추출물은 유당 카제인, 덱스트린, 포도당, 설탕, 솔비톨 중 어느 하나 또는 하나 이상을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 식품첨가물.
- 제3항에 있어서,상기 루바브 추출물의 PH가 2.0 내지 6.5인 것을 특징으로 하는 식품첨가물.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 식품첨가물을 과일, 야채, 가공식품에 갈변방지제로 사용하는 식품첨가물의 이용방법.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 식품첨가물을 항산화제, 미생물생장억제제, 살균제 중 어느 하나 또는 하나 이상으로 사용하는 것을 특징으로 하는 식품첨가물의 이용방법.
- 제7항 또는 제8항에 있어서,상기 식품첨가물을 향신료, 조미제, 식품소재(부원료)로 사용하는 것을 특징으로 하는 식품첨가물의 이용방법.
- 제9항에 있어서,상기 식품첨가물은 식품을 침지하거나 분무하거나 혼합하여 상기 식품에 첨가하는 것을 특징으로 하는 식품첨가물의 이용방법.
- 제10항에 있어서,상기 식품은 야채, 과일, 상기 야채와 과일의 건조제품 및 절단제품, 과일쥬스, 야채쥬스, 이들의 혼합쥬스이거나 칩류, 면류, 축산가공식품, 수산가공식품, 유가공식품, 발효유식품, 두류식품, 곡류식품, 미생물발효식품, 제과제빵, 양념류, 육가공류, 산성음료수, 감초류, 허브류 중 어느 하나 또는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 식품첨가물의 이용방법.
- 루바브 잎줄기를 물과 혼합하여 가열기구로 가열하거나 루바브 잎줄기를 세척하여 가열하지 않고 직접 압착하여 루바브 추출물을 추출하는 제1추출단계와,상기 루바브 추출물을 여과분리하거나 원심분리하여 추출하는 제2추출단계,를 갖는 루바브 추출물을 이용한 식품첨가물의 제조방법.
- 제12항에 있어서,상기 제1추출단계에서 상기 루바브 잎줄기와 물의 비율이 1:1 내지 1:3이며, 상기 가열온도가 80도 내지 95도이며, 추출시간이 3시간 내지 5시간인 것을 특징으로 하는 루바브 추출물을 이용한 식품첨가물의 제조방밥.
- 제13항에 있어서,제2추출단계 이후에,상기 루바브 추출물에 활성백토, 벤토나이트, 활성탄소 중 어느 하나 또는 하나 이상의 여과보조제를 이용하거나 삼투막여과 방법을 이용하여 미세한 섬유질,부유물, 전분입자, 색소를 제거하는 잔여물 제거단계와,상기 루바브 추출물을 증발하거나 농축하여 고농축액 또는 분말, 페스트형태로 제품화하는 제품화단계,를 추가로 포함하는 루바브 추출물을 이용한 식품첨가물의 제조방법.
- 제14항에 있어서,상기 고농축액 또는 페스트형태의 제품화는 수분을 20% 내지 90%까지 증발하는 것을 특징으로 하는 루바브 추출물을 이용한 식품첨가물의 제조방법.
- 제14항에 있어서,상기 분말로 제품화하는 제품화는 수분을 20% 내지 70%까지 농축하고, 유당 카제인, 덱스트린, 포도당, 설탕, 솔비톨 중 어느 하나 또는 하나 이상의 증량 안정제를 사용하여 고형분함량은 35%이상으로 조절하고, 분무건조 또는 열풍건조하여 제품화하는 것을 특징으로 하는 루바브 추출물을 이용한 식품첨가물의 제조방법.
- 제15항 또는 제16항에 있어서,상기 루바브 추출물에 유기산, 인산염, 천연 항산화제, 아황산염, L-시스테인 중 어느 하나 또는 하나 이상을 혼합하는 단계를 추가로 포함하는 추출물을 이용한 식품첨가물의 제조방법.
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