KR20050063362A

KR20050063362A - 천년초 추출액을 이용한 식품 조성물

Info

Publication number: KR20050063362A
Application number: KR1020030094761A
Authority: KR
Inventors: 김복현
Original assignee: 김복현
Priority date: 2003-12-22
Filing date: 2003-12-22
Publication date: 2005-06-28

Abstract

본 발명은 천년초의 열매 및/또는 줄기의 추출액 또는 이들의 건조분말을 함유하는 식품 조성물에 관한 것으로, 본 발명에 의한 식품 조성물은 필수아미노산, 비타민 C, 식이섬유, 칼슘, 마그네슘등의 무기질 뿐만 아니라, 노화방지와 면역력 향상 등에 도움을 주는 물질도 다량 함유하고 있어, 다양한 형태의 건강보조식품으로 활용될 수 있다.

Description

천년초 추출액을 이용한 식품 조성물{Food composition}

본 발명은 새로운 토착 개량종인 선인장(일명 천년초)의 추출액 또는 이의 건조 분말을 함유하는 식품 조성물에 관한 것이다.

기존에 손바닥선인장이라 불려지는 것은 오푼티아 피커스-인디카(Opuntia ficus-indica L. var. saboten Makino) 학명을 갖는 식물로 백년초라고도 불리는 것으로, 우리나라에서는 제주도를 중심으로 경작되어지며, 키가 1-2미터에 이르며, 매년 4-5월경에 꽃이 피고 진자주색의 열매를 맺어, 이 꽃이 지면서 11월경에 열매를 수확한다.

이러한 백년초의 경우에도, 인체에 유익한 탄수화물, 식이섬유, 비타민, 칼슘, 마그네슘 등의 무기질 및 펙틴성분을 함유하고 있어 영양학적 또는 약리학적 작용에 대해 어느정도 인정받고 있다.

그러나, 본 발명에서 사용되는 천년초는 본 발명의 발명자가 오랜 노력 끝에 노지 재배에 성공한 새로운 종류의 선인장(이하, 천년초라 함)으로서, 오푼티아 (Opuntia) 속에 속하기는 하나, 그 형태나 생태학적 성질이 백년초로 알려진 것과는 다른 것으로, 아직 정확한 식물학적 분류나 학명이 밝혀진 상태는 아니다.

본 발명의 목적은 본 발명자에 의해 노지 재배의 대량 생산에 성공한 새로운 품종의 선인장인 천연초의 영양학적 가치를 이용한 식품 조성물을 제공하기 위한 것이다.

본 발명은 새로운 품종인 천년초의 열매 및/또는 줄기의 추출액 또는 이들의 건조분말을 함유하는 식품 조성물에 관한 것이다.

도 2에서의 비교 사진에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명에 사용되어지는 천년초는 기존의 손바닥선인장(백년초)과는 달리 그 키가 30-40 cm 정도로 옆으로 퍼져 자라며, 또한, 추위에 약하여 제주도를 중심으로한 지역에서만 재배되는 기존의 손바닥 선인장(백년초)과는 달리, 영하 20도의 노지에서도 얼어죽지 않고 견딜 수 있어 전국 어디에서나 노지 재배가 가능한 내한성이 매우 강한 다년초이다. 기존의 손바닥선인장과 비교하여, 침이 길지않고 열매가 많으며, 키가 작고 즙이 많은 것이 특징이다.

도 3은 봄의 천년초의 재배 모습에 관한 사진이면, 도 4는 가을에 열매가 맺힌 천년초의 모습이다.

상기와 같은 천년초의 열매 및/또는 줄기의 추출액은, 세척한 천년초의 열매 및/또는 줄기를 추출기에 넣고 조제수를 가하여 90-120℃ 정도의 온도에서 18-22시간 이상 추출하여 얻을 수 있다.

또한, 상기의 천연초 추출물 또는 이의 농축액을 동결건조시켜 분말형태로 제조 하여 이용할 수도 있다.

본 발명에 의하면, 이러한 천연초 추출액 또는 이의 건조분말에 필요한 첨가제를 일정비율로 균질하게 혼합함으로써 용도에 맞는 적합한 식품 조성물을 제공할 수 있으며, 본 발명에 의해 얻어진 천년초 추출액 또는 이의 건조분말을 포함하는 식품 조성물은 음료, 정제, 캡슐, 과립, 다류, 과자, 사탕 및 껌류 등 다양한 식품에 이용될 수 있다.

또한, 본 발명은 천년초 추출액의 건조분말에 보리(현맥)분말 및 대두단백을 추가로 혼합시킨 후, 상기 혼합물에 황국균(Aspergillus oryzae, Aspergillus soyzae)을 접종 배양시켜 얻은 식품 조성물에 관한 것으로, 바람직하게는 온도 33-37℃, 상대습도 80-90%의 조건하에서 45-50시간 이상 배양하며, 이러한 효소처리 제품은 과립, 정제, 캡슐 등의 형태로 제조하는 것이 바람직하다.

이하, 실시예에서 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 하나, 본 발명은 이들에 국한되는 것은 아니다.

실시예 1 : 천년초 추출액 및 농축액의 제조

천년초열매 70%, 천년초 줄기 30% 비율로 혼합하여, 깨끗이 세척한다. 세척된 원료를 추출기에 넣고 적당량의 조제수(약 6배 정도)를 가한후 110℃ 전후에서 20시간 동안 1kgHg 의 압력으로 추출을 시작하여 3KgHg 의 압으로 높여 나가며 1차 추출한다.

1차 추출한 원료를 1차와 동일한 방법으로 2차 추출한다. 1, 2차 추출액을 100 메쉬의 필터로 여과하여 균질 혼합한 후, 상기액을 다시 100 메쉬 필터로 2차 여과한다.

상기 추출액을 농축시키고자 할 때에는 여과액을 농축기로 옮긴 후, 60℃에서 진공 600mmHg - 700mmHg 압으로 24시간 농축하여 농축액을 얻는다.

실시예 2: 천년초 추출액의 건조분말의 제조

실시예 1에 의해 얻어진 천년초 농축액을 -10∼-50℃ 에서 충분히 냉동시킨후, 동결 건조기에 넣고 동결건조 온도 -50℃, 진공 0.1-5micronsHg로 하여 수분함량이 10중량%이하가 되도록 동결건조한다. 이렇게 건조시킨 것을 미분쇄기로 50-120메쉬의 입도로 분쇄하여 천년초 추출액의 건조분말을 얻는다.

실험예 1: 천연초 추출액의 일반 성분 분석

1) 추출

동결건조 하여 가루화시킨 천년초 줄기와 열매 500g 을 환류추출 냉각장치를 이용하여 Methanol을 이용하여 1:20(v/v)으로 75℃에서 5시간 동안 3번 반복 추출하였다. 추출된 액을 0.45μm membrane filter를 이용하여 제균한 뒤 rotary evaporator 를 이용하여 용매를 완전 농축시켰다.

농축된 추출액을 10% MeOH 에 녹인 후, n-Hexane, Chloroform, Ethyl acetate, n-Butanol로 극성 추출하였다. 각 극성추출액은 제균한 뒤 rotary evaporator를 이용하여 용매를 완전 농축킨 후, DMSO 용액에 mg/ml 로 녹여 0.001% 농도로 희석하여 사용하였다.

2) 일반 영양학적 분석

천년초 추출액의 일반성분 함량은 아래의 표 1과 같다.

<표 1>

상기 표에서 보이는 바와 같이, 칼슘 함량이 매우 높아 골다공증이나 관절염 등의 예방 또는 치료에 효과가 크며, 또한, 식이섬유도 다량 함유되어 있어 변비 개선이나 장 활성화 등에도 크게 도움이 될 것으로 기대된다.

3) 아미노산 함량 분석

천년초 추출액의 아미노산 함량을 분석한 결과가 표 2에 나타나 있다.

<표 2>

4) 비타민 C의 함량

시료의 부위별로 피부의 노화방지와 미백효과가 큰 비타민 C 의 함량을 측정하여 일반적으로 비타민 C의 함량이 매우 높다는 알로에와 비교한 것을 도 5에 나타내었다.

천년초 부위별 비타민 C 함량을 측정한 결과 열매에서는 알로에의 3배 가량, 줄기에는 2배 가량의 비타민 C 가 들어있음을 알 수 있었다.

실험예 2. 천년초의 생리 활성실험

1) 천년초의 항산화력 측정

a. 페놀성 화합물의 정량

천년초 추출액(에탄올이나 메탄올로 희석) 0.2ml에 2% Na₂CO₃ 2.0ml를 가하여 충분히 혼합하고 2분 후에 50% Folin-ciocalteu's regent 0.2ml를 가하여 상온에서 30분 방치한 다음 750nm 에서 흡광도를 측정하였다. Blank에는 시료액 대신 에탄올또는 메탄올을 넣었으며, 페놀 함량은 chlorogenic acid 를 표준 물질로 이용하여 작성한 표준곡선으로부터 구한다.

도 6a는 본 발명에 쓰이는 천년초와 기존의 한약재 추출액으로부터의 페놀성 화합물의 함량을 비교한 그래프이며, 도 6b는 백년초로 불리는 기존의 손바닥선인장과의 페놀성 화합물의 함량을 따로 비교한 그래프이다.

시험 결과, 천년초에는 항산화 물질인 페놀 화합물이 다량 함유되어 있음을 확인할 수 있었다.

b. 전자공여능(EDA)의 비교

항산화력의 지표인 전자공여능(electronic donating ability)을 측정 비교하였다.

전자공여능은 추출액 분획별 시료액이 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl(DPPH)에 대한 전자공여 효과로 시료의 환원력을 측정한다. 일정한 농도의 시료액에 DPPH용액을 넣어, vortex mixer로 진탕시킨 후, 분광광도계를 사용하여 525nm에서 흡광도를 측정한다. 전자공여 효과는 시료 첨가구와 시료 무첨가구의 흡광도의 감소율로 나타낸다.

EDA(%) = (A-B)/A * 100 A: 비첨가구의 흡광도

B : 시료 첨가구의 흡광도

도 7a는 천연초와 각종 천연 한약재의 전자공여능을 비교한 그래프이며, 도 7b는 백년초로 불리는 기존의 손바닥선인장과의 전자공여능을 따로 비교한 그래프이다.

시험 결과 천년초는 항산화물질인 페놀 화합물의 함량이 높을 뿐만 아니라, 항산화 활성 또한 상대적으로 높은 것을 알 수 있었다.

c. 천년초의 TBARS 의 비교

천년초 추출물의 항산화력을 천연 항산화제인 α- 토코페롤과 합성 항산화제로 널리 알려진 BHA의 항산화력과 비교 측정하기 위하여 난황 레시틴을 이용하여 산화시킨 기질에서 TBA 반응물을 측정해 본 결과를 표 3에 나타내었으며, 그 결과 천년초의 줄기와 열매 추출물의 황산화 효과가 뛰어남을 알 수 있었다.

<표 3>

시료	TBARS(MDA)(μm)
천년초 줄기	1.05
천년초 열매	0.98
BHA	0.95
α- 토코페롤	1.71

2) 천년초의 면역활성 실험

천년초가 면역계세포에 미치는 영향을 알아보기 위하여 천년초의 면역세포 증식능을 조사하였다. 그 결과, 배양 T 세포(D10S)에서 세포증식능은 5ug/ml의 농도에서 인터루킨-1의 50%에 해당하는 면역세포 증식능을 보였으며, 40ug/ml 처리시 인터루킨-1과 동일한 면연세포 증식능을 보여 강력한 면역증강 활성을 나타냄을 알 수 있었다.

천년초의 면역증강물질 분리 및 구조규명연구를 수행 중인 바, 향후 지속적인 연구를 통하여 원인물질 및 기작 규명이 필요할 것이다.

3) 천년초의 항균력 실험

항균 실험을 위하여 천년초를 동결 건조하여 분쇄시킨 것을 증류수와 70% 에탄올에 각각 1:10 비율로 섞어 추출한 다음, 5000rpm의 원심분리기에서 10분간 돌리고 상층액만 8mm paper disk에 70μl 균일하게 흡수시킨 후, paper disk를 공기중에 건조시켜 균주가 도말된 배지 위에 올려 놓고 배양기에서 24시간 배양시킨 후 Clear Zone의 직경을 재어 평가하였다.

대표적인 치석균인 Streptococcus mutans(ACTC 3065)을 사용하여 기존에 치약과 항균성을 비교한 결과를 표 4에 나타내었다.

<표 4>

clear zone(mm)

Sample (농도 1:1)	Streptococcus mutans
천년초	21
2080	20.9
페리오	17

상기의 결과에서 알 수 있는 바와 같이, 천년초 추출액은 치석균에 대하여 이미 기존에 시판되고 있는 치약과 비슷하거나 더 좋은 항균력을 보이고 있어, 천년초 추출액을 치석예방을 위한 기능성 사탕류나 껌 류 등에 이용할 수 있을 것이다.

실시예 3. 액상 추출차의 제조

실시예 1에 의해 얻어진 천년초 추출액 90%, 기타 첨가물 10%(올리고당 8%, 대추 1%, 자몽추출액 0.03%, 비타민 D 0.02% 등)을 첨가하여 균질하게 혼합한 것을 파우치 포장 한 후, 열탕 살균한다.

실시예 4 : 천년초 건조분말을 이용한 음료의 제조

실시예 2 에서 얻어진 천년초 추출액의 건조분말을 이용하여 표 5과 같이 공지의 방법으로 음료를 제조한다.

<표 5>

성분	중량(Kg)
천년초 건조분말	3
설탕	200
액상과당	50
비타민 C	0.5
비타민 B₂	0.02
구연산	0.9
벌꿀	90
DL-알라닌	0.01
니코틴산아미드	1
안식향산나트륨	0.5
정제수	655

실시예 5 : 천년초 건조분말을 이용한 정제의 제조

실시예 2 에서 얻어진 천년초 추출액의 건조분말을 이용하여 표 6과 같이 공지의 방법으로 정제를 제조한다.

<표 6>

성분	중량(Kg)
천년초 건조분말	55
전분	10
결정셀룰로오스	24
유당	10

실시예 6 : 천년초 건조분말을 효소처리한 과립의 제조

천년초 건조분말 70%, 보리(현맥)분말 20%, 대두단백 10%를 배합하여 121℃ 전후에서 살균한다. 살균된 혼합물에 이미, 이취가 없는 순수 배양된 황국균 Aspergillus oryzae, Aspergillus soyzae)을 접종한 후, 온도 35℃, 상대습도 85%에서 48시간 이상 배양한다. 배양물을 과립기에 넣고 과립화 한 후, 과립물을 수분 10% 이하가 되도록 건조시킨 후, 정립기에 넣고 균질하게 정립한다.

상기와 같은 실시예 외에도, 본 발명에 의한 천년초 추출액 또는 건조분말에 적절한 첨가물을 첨가, 혼합하여, 공지의 방법을 통하여 각종 형태의 식품으로 만드는 것이 가능하며, 이러한 변형예도 본 발명의 범위에 포함됨은 물론이다.

본 발명에 의하면, 칼슘, 마그네슘 등과 같은 무기질을 비롯하여, 필수아미노산, 비타민 C, 식이섬유 등을 다랑 함유하면서도, 노화방지와 면역성 향상 등에 크게 도움을 주는 기능성 식품을 제조 할 수 있을 뿐만 아니라, 다양한 형태의 건강 보조식품으로도 활용될 수 있을 것이다.

도 1는 손바닥선인장(백년초)의 모습을 담은 사진이다.

도 2은 천년초와 손바닥선인장(백년초)와의 비교 사진이다.

도 3는 봄의 천년초의 재배 모습의 사진이다.

도 4은 가을에 열매가 맺힌 천년초의 모습이다.

도 5는 천년초의 비타민 C의 함량을 나타낸 비교 그래프이다.

도 6은 천년초의 페놀성 화합물의 함량을 나타낸 비교 그래프이다.

도 7은 천년초의 전자공여능을 나타낸 비교 그래프이다.

Claims

천년초의 열매 및/또는 줄기의 추출액 또는 이의 건조분말을 함유하는 것을 특징으로 하는 식품 조성물.
제 1항에 있어서,

상기 식품은 음료, 정제, 캡슐, 과립, 다류, 과자, 사탕, 껌류로 이루어진 군에서 어느 하나인 것을 특징으로 하는 식품 조성물.
제 1항에 있어서,

상기 추출액은 세척한 천년초의 열매 및/또는 줄기를 추출기에 넣고 조제수를 가하여 90-120℃ 정도의 온도에서 18-22시간 이상 추출하는 것을 특징으로 하는 식품 조성물.
제 1항에 있어서,

상기 건조분말에 보리(현맥)분말 및 대두단백을 추가로 혼합시킨 후, 상기 혼합물에 황국균을 접종 배양시켜 얻어진 것을 특징으로 하는 식품 조성물.
제 4항에 있어서,

온도 33-37℃, 상대습도 80-90%의 조건하에서 45-50시간 이상 배양하는 것을 특징으로 하는 식품조성물.
제 4항 또는 제 5항에 있어서,

상기 식품은 과립, 정제, 캡슐 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 식품 조성물.