KR20020036164A - 생약 재료로부터 한방음료 농축물을 제조하는 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 생약 재료부터 건강음료 농축물을 제조하는 방법에 관한 것으로, 상세하게는 생맥산 재료를 분쇄하여 추출하고 한외여과함으로써 생산성을 높이고 미생물과 전분질을 효과적으로 제거하여 제품의 소화율과 탁도를 개선한, 풍미가 우수하고 고영양인 한방음료 농축물의 제조방법을 제공한다.
Description
본 발명은 생약 재료로부터 한방음료 농축물을 제조하는 방법에 관한 것으로, 상세하게는 황기, 오미자, 맥문동, 인삼, 감초, 대추, 및 용안육 등을 포함하는 생약 재료를 최적의 조건에서 추출, 여과하여 생산성을 높이고 현대인의 기호에 맞도록 제조하는 것을 특징으로 하는 건강음료 농축물의 제조방법에 관한 것이다.
최근 보건복지부가 1998년-1999년 전국 1만 2천 가구 3만 9천명을 대상으로 실시한 국민건강조사 결과에 따르면 우리나라 사람의 건강 수명은 64.3세, 평균 수명은 74.4세로 나타나 한국인이 평균 10년 이상을 각종 질병으로 시달리고 있는 것으로 보고되었으며, 질병으로 인한 국민 경제 손실액도 연간 6조 5천억원으로 치료보다는 예방을 통한 건강유지가 무엇보다도 중요하게 대두되고 있다.
또한 식생활의 서구화와 영양불균형, 생활환경 변화로 인해 비만, 당뇨, 고혈압, 동맥경화 등 현대의학으로는 완치가 어려운 각종 질병으로 인해 건강에 대한 관심이 국내 뿐만 아니라 세계 각국에서 중요한 사회문제가 되고 있다.
그 가운데 새로운 대안으로서, 동양의 전통적인 한방 식품이 등장하고 있다. 전세계적으로 한약재 시장은 약 800억 달러-1000억 달러로 추정된다. 미국의 경우 1999년 한약재를 이용한 건강식품 시장규모는 약 44억 달러로 매년 10-12% 성장세를 보이며 주로 면역력 증강, 혈액순환촉진, 스트레스 해소를 목적으로 한 상품들이 차, 음료, 캡슐형태로 판매되고 있고 일본은 1997년 22억 달러, 유럽은 67억 달러를 형성하면서 급격한 성장을 하고 있다.
이 가운데, "생맥산"은 오미자, 맥문동, 인삼에 황기 또는 감초를 가한 자양식품으로서, 동의보감에 따르면 "여름철 식수 대용으로 마시면 사람으로 하여금 기력이 용출하고 생생해진다. 오미자, 맥문동, 인삼이 맥을 나게 하는 것인데 맥이란 즉, 원기이다"라고 수록된 대표적인 여름철 음료이다. 따라서 생맥산 음료는 직장인이나 공부하는 학생들에게 체력이 소모되고 더위가 끝나고 건조해지는 가을에 찾아오는 기관지 질환을 예방할 수 있는 현대인에게 좋은 건강음료이다.
상기와 같이, 생맥산은 우리나라 고유의 음료로서 생리활성기능 조절 음료로 특화가 가능하다.
현재까지 생맥산 원료를 활용하여 나온 음료는 특허공고 1995-1452호, 특허등록 10-0197894호, 및 특허공개 2000-3705호 등이 있다.
특허공고 1995-1452호는 생맥산과 전해질을 병용한 스포츠 음료의 제조방법에 관한 것인데, 이는 인삼, 오미자, 맥문동을 1:1:2 중량비로 혼합한 후 탈염증류수를 가하여 80℃의 수욕상에서 4시간 추출을 2회 반복한 후 모아진 추출액을 여과하고 100℃, 23mmHg 기압 조건하에서 20-22Bx까지 감압 농축하여 얻은 엑스를 탈염증류수에 녹이고, 여기에 기호에 따라 과당, 포도당 및 기타 당을 적당량 첨가한 다음 KCl 및 NaCl 기타 전해질 보충제를 첨가하여 삼투압이 260-380mOsm/Kg이 되도록 조절하여 이루어지는 스포츠 음료를 개시하고 있다.
또한 특허등록 10-0197894호는 상기 특허의 생맥산 음료에 인삼 대신 황기, 감초 및 대추를 사용하고 배과즙을 첨가하여 제조한 스포츠 음료를 개시하고 있으며, 특허공개 2000-3705호는 인삼, 대추, 구기자, 오미자, 황기, 및 백복령 등을 비롯한 여러 가지 한방 원료를 배합하여 제조한 스포츠 음료를 개시하고 있다.
그러나 상기 특허들은 기존에 생약 재료로 사용되고 있는 몇가지 재료를 사용하여 추출->농축->여과->살균->포장의 통상의 제조방법을 거쳐서 제조했을 뿐, 효과적인 제조를 위한 어떠한 제조 방법도 개시하고 있지 않다. 즉, 상기 특허들에서 개시하고 있는 공정은 원료를 분쇄하지 않으므로 추출율 저하로 인해 생산성이 낮으며, 침전물을 동결여과 방법으로 제거함으로써 동결에 따르는 에너지 비용이 높은 단점이 있다.
또한 생약 원료로부터 나올 수 있는, 소화율과 제품의 품질에 영향을 주는 전분질이 완전히 제거되지 않기 때문에 소화기능이 약한 사람에게는 오히려 부담이 될 수 있으며, 전분질은 또한 음료를 탁하게 하며 침전의 원인이 되어 유통 중 완제품의 품질에 영향을 주므로 공정 중 제거가 필수적이다.
또한 생약 재료를 가공하여 상품화 할 때 우려되는 문제 중의 하나가 미생물인데, 이러한 미생물, 특히 토양유래 미생물은 통상의 음료살균조건에서는 살균이 어려운 내열성 미생물로 알려져 있으므로, 음료의 맛과 영양을 손상시키지 않으면서 미생물을 효과적으로 제거할 수 있는 수단이 필요한 실정이다.
따라서, 본 발명의 목적은 한방 음료의 제조 공정 중 추출액 내 전분질과 미생물을 효과적으로 제거하여 맛과 풍미가 우수할 뿐만 아니라 고영양인 한방음료 농축물을 제조하는 방법을 제공하는데 있다.
도 1은 본 발명의 한방음료 농축물의 제조공정을 나타내는 공정도이다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명은,
생약 재료를 혼합하여 분쇄하는 단계, 분쇄된 재료에 전체 원료 중량의 5~10배의 정제수를 가하는 단계, 상기 혼합된 재료를 80 - 150℃에서 1-3시간 동안 순환추출을 행하는 단계, 상기 추출된 것을 고액분리 하여 여과액을 얻는 단계, 상기 얻어진 여과액에 대해 한외여과를 행하는 단계, 및 회수된 투과액을 농축하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 투명하고 각종 활성성분이 풍부한 한방음료 농축물의 제조방법을 제공한다.
이 때, 상기 생약 재료는 인삼, 오미자 및 맥문동을 포함하는 생맥산 재료인 것이 바람직하다.
또한, 상기 생약 재료는 황기, 오미자, 맥문동, 인삼, 감초, 대추 및 용안육을 포함하는 것이 바람직하다. 이 때, 상기 생약 재료의 배합비는 황기 10-30중량부, 오미자 10-30중량부, 맥문동 10-50중량부, 인삼 5-30중량부, 감초 5-15중량부,대추 5-15중량부, 및 용안육 5-30중량부인 것이 바람직하다.
상기 제조방법에서, 한외여과의 조건은, 온도는 45℃~60℃이고, 여과막은 GR 타입이고, 분획분자량은 20,000~50,000 달톤이고, 주입 압력(inlet pressure)은 2.5 bar 내지 6 bar이고, 그리고 배출 압력(outlet pressure)은 1.5 bar 내지 4 bar인 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 한방음료 농축물의 제조방법은, 상기 농축 단계를 거쳐 제조된 농축물에 비타민과 미네랄을 첨가하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한 본 발명은 상기의 제조방법에 의해 만들어진 한방음료 농축물을 분무건조하여 분말 형태로 만든 한방음료 농축 분말을 제공한다.
이하, 본 발명을 좀 더 구체적으로 설명한다.
본 발명은 생약 재료를 음료화함에 있어서 발생되는 문제점을 해결하고자 한 제법 발명이므로, 본 발명의 한방음료 농축물 제조에 사용되는 생약 재료는 어떠한 생약 재료라도 이용할 수 있으나, 바람직하게는 "생맥산" 재료를 그 기초로 한다.
생맥산의 원료 중 하나로 사용되는 오미자(Schizandra chinesis Baill)는 한방에서는 보기보음약으로 널리 활용되는 원료로 중추신경계를 흥분시켜 강장작용과 누의 피로, 사고력, 기억력 회복에 도움을 주는 것으로 알려져 있다.
그리고 맥문동(Liriopis platyphlla Wang et Tang)은 양음윤폐 양위생진제로서 폐를 보호하고 혈압을 내리는 기능이 있다.
또한 널리 알려진 인삼은 고려 인삼(Panax ginseng C.A. Meyer)의 뿌리로 대표적인 보기생진 자양강장 안신소갈약으로 세계적으로 알려진 중요한 한약재이다.
"생맥산"이라 함은 상기 세 가지 한방원료에, 땀을 지나치게 많이 흘리는 것을 막아주고 혈압과 혈당을 저하시키는 기능을 지니는 황기(Astragalus memebranaceus Bge.)와 모든 약을 조화시키면서 청열해독, 윤폐지해에 효과가 있다는 감초(Glycyrrhiza uralensis Fish)를 첨가한 것을 말한다.
한편, 본 발명의 한방음료 농축물에 첨가되는 대추(Zizyphus jujuba var. inermis Rehd)와 용안육(Euphoria longana Stead.)은 단맛을 지니는 식품 소재로 식욕을 증진시키는 효과 외에 한방에서는 오래전부터 정신력을 강화시키면서 불면증, 건망증 등을 개선할 목적으로 많은 처방에 적용하여 온 것이다.
이러한 재료를 분쇄하여 5-10 배의 물과 혼합하여 추출을 행한 후, 고체잔사를 분리해 내고 여과액에 대해서 한외여과를 행하게 된다.
종래의 한방음료 제조방법에서는 생약 재료를 분쇄하지 않고 그대로 사용하고 있는데, 그 이유는 인삼 등의 전분질 함량이 높은 재료들을 분쇄하여 추출할 경우 콜로이드 용액이 되므로 여과등의 조작에 어려움이 있으므로 원료를 그대로 추출할 수 밖에 없기 때문이다. 따라서 종래의 방법에 의할 경우 추출율이 낮을 수 밖에 없었다.
그러나 본 발명에서는 한외여과를 통하여 상기 문제를 해결하고 있으므로, 원료를 분쇄하여 추출하는 것이 가능하게 되고 자연히 종래의 방법에 비하여 추출율이 월등히 높아지게 된다.
본 발명의 제조방법에서 행해지는 한외여과의 또다른 장점은 음료의 탁도 형성 물질을 경제적이며 효과적으로 제거할 수 있다는 점과, 원료에 오염된 세균 등의 미생물을 효과적으로 제균할 수 있다는 점이다.
종래의 한방음료 제조방법에서는 여과를 행하기는 하였으나, 탁도 형성의 원인이 되는 침전물을 효과적으로 제거하지 못해 그 음료원액이 맑지 못하였고 나중에 부패의 원인이 되기도 하였으며, 또한 살균 방법에 있어서도 고온에서 살균할 수 밖에 없어 추출액 내의 영양소가 파괴되는 등의 단점이 있었다.
그러나, 본 발명에서와 같이 한외여과를 공정에 도입할 경우, 전분질이 제거되어 용액이 맑을 뿐 아니라 소화율이 높고, 낮은 온도에서 미생물의 제균이 가능하므로 제품의 풍미와 색상, 그리고 영양소 등을 유지하는데 유리한 점이 있다. 또한 폴리페놀류의 경우 기능성 물질로서 중요한데 추출액으로부터 분리 정제하여 불순물을 제거함으로써 폴리페놀류의 농도를 높일 수 있다. 이와 같이, 본 발명에서 한외여과가 완료된 추출물은 고유의 색을 유지하면서 투명한 액상으로 점성이 거의 없어 음료의 원료로 이용하기에 더할 나위 없이 좋은 조건을 갖는다.
또한 한약재 추출물을 이용한 음료 제조시에는, 사람들의 기호를 위해 향료, 무기질, 및 비타민 등을 첨가할 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 하기하는 실시예는 본 발명의 이해를 더욱 돕기 위한 것이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 의도는 아니다.
실시예 1
황기, 오미자, 맥문동, 인삼, 감초, 대추, 용안육을 30%:10%:20%:10%:10%:6%:14%의 중량비로 혼합하여 100Kg으로 만든 후 1차분쇄한다. 분쇄한 원료를 순환추출조로 이송하고 원료 중량의 7배의 정제수를 가수하여 100℃에서 2시간 열수추출 한다. 추출이 완료되면 분리기(Separator)를 통과시켜 고액분리하고, 회수된 여과액은 분획분자량 20,000의 폴리설폰계 소수성 한외여과막을 이용하여 주입 압력(inlet pressure) 4.0 bar, 배출 압력(outlet pressure) 3.5 bar로 한외여과한 후, 투과물 무게에 대해 0.1 중량%의 비타민 C를 첨가 후 65 bx까지 농축하여 농축물을 얻는다.
실시예 2
황기, 오미자, 맥문동, 인삼, 감초, 대추, 용안육을 25%:10%:20%:10%:5%:15%:15%의 중량비로 혼합하여 100Kg으로 만든 뒤 1차 분쇄한다. 분쇄한 원료를 순환추출조로 이송하고 원료 중량의 10배의 정제수를 가수하여 100℃에서 2시간 열수추출 한다. 추출이 완료되면 분리기(Separator)를 통과하여 고액분리 하고, 회수된 여과액은 분획분자량 25,000의 폴리설폰계 소수성 한외여과막을 이용하여 주입 압력(inlet pressure) 4.0 bar, 배출 압력(outlet pressure) 3.5 bar로 한외여과한 후, 투과물 무게에 대해 0.2 중량%의 비타민 C를 첨가 후 70 bx까지 농축하여 농축물을 얻는다.
실시예 3
황기, 오미자, 맥문동, 인삼, 감초, 대추, 용안육을 10%:20%:40%:20%:5%:2.5%:2.5%의 중량비로 혼합하여 100Kg으로 만든 후 1차 분쇄한다. 분쇄한 원료를 순환추출조에 이송하고 원료 중량의 10배의 정제수를 가수하여 100℃에서 2시간 열수추출 한다. 추출이 완료되면 분리기(Separator)를 통과하여고액분리 하고, 회수된 여과액은 분획분자량 50,000의 폴리설폰계 소수성 한외여과막을 이용하여 주입 압력(inlet pressure) 4.0 bar, 배출 압력(outlet pressure) 3.5 bar로 한외여과한 후, 투과물 무게에 대해 0.2 중량%의 비타민 C를 첨가 후 70 bx까지 농축하여 농축물을 얻는다.
본 발명의 한외여과에 있어서는, 가장 생산성이 높은 조건을 얻기 위해 다음과 같이 비교하는 실험을 행하였다.
막종류에 따른 한외여과 평균투과 유속을 다음의 표 1과 같이 비교하였다.
| 막 종류 | 평균투과유속 (L/M2.H) |
| ETNA 10A | 18.5 |
| HEKLA 10A | 11.3 |
| GR61 PP (MWCO = 20,000) | 25.5 |
상기 표 1에서 나타난 바와 같이, 막의 종류에 있어서는 폴리설폰계의 GR 타입이 평균투과유속이 높아 생산성이 우수하였다.
분획분자량에 따른 한외여과 평균투과 유속을 다음의 표 2과 같이 비교하였다.
| 분획분자량 | 평균투과유속 (L/M2.H) |
| GR61 PP (MWCO = 20,000) | 25.5 |
| GR60 PP (MWCO = 25,000) | 32.1 |
| GR51 PP (MWCO = 50,000) | 38.9 |
상기 표 2에서 나타난 바와 같이, 분획분자량별로는 분자량 25,000~50,000 MWCO의 막이 평균투과유속이 높아 생산성이 우수하였다.
또한 한외여과의 전후의 성분을 비교해보면 다음 표 3과 같다.
| 한외여과 전(여과액) | 한외여과 후(투과액) | |
| 환원당 함량(Dry basis %) | 53.6 | 60.8 |
| 전분(Dry basis %) | 18.7 | 0.6 |
| 점도(cP) | 2.2 | * |
| 탁도(650nm) | 1.252 | 0.233 |
상기 표 3에 나타난 바와 같이, 한외여과를 행한 후 전분함량이 상당히 감소하여 점도 및 탁도가 개선되었음을 알 수 있다.
본 발명의 방법에 의해 제조된 한방음료 농축물은, 한방음료 고유의 색과 풍미, 그리고 영양소를 유지하면서, 미생물이 효과적으로 제거되고 침전물이 없어 투명하여 음료의 원료로 이용하기에 좋은 조건을 갖추고 있다는 장점이 있다.
Claims (7)
- 생약 재료를 혼합하여 분쇄하는 단계, 분쇄된 재료에 전체 원료 중량의 5~10배의 정제수를 가하는 단계, 상기 혼합된 재료를 80-150℃에서 1-3시간 동안 순환추출을 행하는 단계, 상기 추출된 것을 고액분리 하여 여과액을 얻는 단계, 상기 얻어진 여과액에 대해 한외여과를 행하는 단계, 및 회수된 투과액을 농축하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 투명하고 각종 활성성분이 풍부한 한방음료 농축물의 제조 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 생약 재료는 인삼, 오미자 및 맥문동을 포함하는 생맥산 재료인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 생약 재료는 황기, 오미자, 맥문동, 인삼, 감초, 대추 및 용안육을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제3항에 있어서, 상기 생약 재료의 배합비는 황기 10-30중량부, 오미자 10-30중량부, 맥문동 10-50중량부, 인삼 5-30중량부, 감초 5-15중량부, 대추 5-15중량부, 및 용안육 5-30중량부인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 한외여과의 조건은, 온도는 45℃~60℃이고, 여과막은 GR 타입이고, 분획분자량은 20,000~50,000 달톤이고, 주입 압력(inlet pressure)은 2.5 bar 내지 6 bar이고, 그리고 배출 압력(outlet pressure)은 1.5 bar 내지 4 bar인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 농축 단계를 거쳐 제조된 농축물에 비타민과 미네랄을 첨가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 한방음료 농축물의 제조 방법.
- 제1항의 방법으로 만들어진 한방음료 농축물을 분무건조하여 분말 형태로 만든 한방음료 농축 분말.
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