KR20080035729A - 카페인 저감 녹차 음료 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 카페인 저감 녹차 음료 및 그 제조방법에 관한 발명이다.

카페인, 키토산, 여과

Description

카페인 저감 녹차 음료 및 그 제조방법{Green-tea beverage containing reduced caffeine and the method thereof}

본 발명은 카페인 저감 녹차 음료 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 녹차는 1000~1500mg/100g의 고카페인이 함유되어 있는 품목으로 분류할 수 있으며 특히, 홍차나 우롱차 등 발효 제품의 경우 카페인의 함량이 1500mg/100g이상, 찬물에 우려먹는 녹차의 경우 함량은 2000~2300mg/100g, 녹차의 추출물을 이용한 녹차 음료의 경우 녹차추출액을 사용하며 99.9%의 고형분을 1%를 사용한 제품도 45mg/100g이상의 카페인이 함유되어 있는 것으로 보고되어 있다.

카페인은 중추신경 흥분작용을 나타내기 때문에 수면 억제에 사용되고 있는 반면에 과량 섭취시에는 신경과민, 불면 등의 부작용을 일으키는 원인도 된다고 보고 되고 있다. 따라서 몸에 좋은 효과를 나타내는 녹차 음료의 다량섭취를 위해서는 카페인에 의한 부작용을 고려한 카페인 저감 녹차음료가 필요한 시점이다. 그러나 카페인 함유 조성물에서 카페인을 제거하기 위한 기술들, 예를 들어 커피의 탈카페인 방법으로서 120-250기압 하에서 커피를 활성탄 등의 카페인 흡착제와 접촉시키는 방법(일본 공개특허공보 소 53-18772호)은 제조공정상 특별한 설비를 하여 야 하는 문제점이 존재하고, 또 카페인 함유하는 수용액을 활성 백토 또는 산성 백토와 접촉시켜서 선택적으로 카페인을 제거하는 방법(일본 공개특허공보 평6-142405호)은 색상이 악화되는 문제점 등이 존재한다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 본 발명의 목적은 녹차에 함유되어 있는 유용성분을 보존하면서 카페인을 저감하는 음료를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기의 음료의 제조방법을 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 카페인 함유 조성물에 키토산을 처리하는 과정을 포함하는 카페인 저감 음료 제조방법을 제공한다.

또 본 발명의 방법은 여과 과정을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 카페인 저감 음료 제조방법을 제공한다.

또 본 발명의 조성물은 차 카테킨을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 카페인 저감 음료 제조방법을 제공한다.

본 발명에 있어서, 상기 처리되는 키토산의 양은 0.5%이하는 카페인의 제거 효율이 떨어지고 5%이상에서는 사용하는 양에 비해 카페인의 제거에 비효율적이므로 0.5-5.0 w/w%인 것이 바람직하다.

또 본 발명에 있어서, 상기 여과 과정에 사용된 여과 막의 범위는 500Da 이하의 여과막 사용시 여과 효율이 떨어지고 유효성분이 많이 제거되며, 5,000 Da 이 상의 여과막은 분자량이 큰 폴리페놀류 성분 등이 여과되어 맛에 영향을 줄 뿐만 아니라 카페인의 저감에 효율성이 떨어지므로 500-5,000Da(500 미만에서의 불이익과 5천 초과범위에서의 불리한 점을 기재하여 주세요)인 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 카페인 함유 조성물은 차 추출액 또는 차 추출물의 농축물인 것이 바람직하다.

또한 본 발명은 상기의 제조방법에 의하여 제조된 카페인 저감 음료 바람직하게는 카페인 저감 녹차 음료를 제공한다.

이하 본 발명은 설명한다.

본 발명은 녹차에 함유되어 있는 유용성분과 카페인을 추출한 후 식용 가능한 기능성 흡착제인 키토산을 사용하여 제거하는 부가적 공정스텝으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 녹차 추출시 저온의 음용수로 녹차의 유효성분을 용출하고, 흡착제로 키토산을 넣어 카페인을 응집시키고 여과하여 카페인을 제거하고 음료로 활용하여 카페인함량을 최소화하면서 녹차 특유의 쓰거나 떫은 맛을 줄이고 투명도를 향상시켜 음용시 거부감을 줄이고 건강 기능성과 품질안정성을 향상시킨 녹차 추출물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 종래의 녹차 음료 제조 공정의 변경 없이 여과조건과 추출조건을 조절하여 녹차의 주성분인 카테킨과 카페인을 추출한 후, 카페인은 흡착제로서 식용 가능한 키토산으로 처리하여 제거함으로써 키토산의 각종 물리화학적 성분을 음료에 이입시켜서 녹차의 카페인을 줄임과 동시에 녹차음료의 품질과 건강기능성을 향상시킬 수 있도록 한 발명이다.

따라서 본 발명은 녹차에 함유되어 있는 유용성분과 카페인을 추출한 후 식용 가능한 기능성 흡착제인 키토산을 사용하여 제거하는 부가적 공정스텝으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

먼저 1단계 공정은 녹차성분의 추출공정으로 카테킨은 비교적 저온에서도 용출이 가능하지만 카페인은 고온에서 추출이 용이한 녹차 성분의 물리화학적 성질을 이용하여 카페인 함량이 낮게 추출하기 위해서는 낮은 온도에서 추출함으로써 카테킨 함량은 유지하면서 카페인 함량은 낮은 녹차 추출액을 얻을 수 있다. 저온에서 카테킨을 추출하는 조건은 온도 20-40℃의 음용수로 3-6시간 추출하여 여과하는 것이 바람직하며 본 발명은 이러한 과정을 거쳐서 <표1>과 같은 1단계 추출액을 얻었다.

다음 2단계 공정은 추출액에 40,000-100,000Da 키토산을 0.5-5.0w/w% 첨가하여 카페인을 응집시키는 공정에 관한 것으로 이는 고분자 키토산의 물리화학적 성분을 활용한 것이다. <표2>와 같이 키토산은 양이온 응집제로의 역할을 통해서 카페인을 흡착하여 녹차 추출액 중의 카페인을 효과적으로 제거한 것이 증명되었다. 카페인을 제거하기 위해 키토산을 넣어 응집된 추출액을 정치시킨 후 상징액을 500-5,000Da의 여과막으로 저분자의 키토산과 녹차성분을 여과하여 회수함으로써 키토산의 약리작용인 콜레스테롤 및 중성지질을 낮추는 약리작용, 장내 유용 세균의 생장 촉진, 항 종양 활성, 식물 세포의 활성화 작용, 면역 부활 작용 등 다양한 기능을 활용할 수 있다. 또한 이러한 방법으로 제조된 녹차는 녹차 특유의 쓴맛과 떫은 맛이 많이 줄어 맛 때문에 녹차를 기피하는 사람들에게도 마시기 편한 음료이 다.

이하, 비한정적인 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

본 발명의 녹차 음료의 제조공정은 다음과 같다

1단계로 녹차 잎을 음용수에 2-3시간 침지한 후 여과한다. 이 공정을 통해 카테킨과 수용성 비타민 및 무기질 등 저온에서 용출이 가능한 유효성분을 얻으며, 또한 카페인의 함량도 낮은 추출액을 얻을 수 있다.

녹차(추출물) 추출액의 성분함량 (녹차잎 0.6%w/w)

	20℃		30℃		40℃
	2시간	3시간	2시간	3시간	2시간	3시간
카테킨	14.6	16.9	16.3	18.3	18.5	19.6
카페인	3.1	3.9	4.3	4.7	6.3	6.9

	70℃		80℃		90℃
	2시간	3시간	2시간	3시간	2시간	3시간
카테킨	20.6	22.3	20.8	22.5	21.4	22.6
카페인	8.6	9.3	9.2	9.9	9.5	10.6

상기 표에서 카테킨 및 카페인의 성분의 단위는 mg/100ml이며, 상기 표에서 알 수 있는 바와 같이 녹차 잎을 추출할 때 고온보다는 저온에서 짧은 시간 동안 추출할수록 카테킨 및 카페인의 수득량이 적어짐을 알 수 있다. 이 때 녹차 특유의 쓴맛과 떫은맛도 같이 줄어든다.

2단계로 녹차 잎 0.6%w/w, 40℃에서 3시간 추출한 표 1에 기재된 추출액과 같은 성분 함량을 가지는 1단계 추출액에 키토산을 넣어 카페인을 흡착시킨 후 침전물을 분리하고 상징액을 1,000Da 여과막으로 여과하였다. 이때의 성분 변화를 표 2에 나타내었다.

	키토산 함량 0.5%w/w		키토산 함량 5%w/w
	키토산 분자량 4만	키토산 분자량 10만	키토산 분자량 4만	키토산 분자량 10만
카테킨	17.5	16.3	16.9	16.0
카페인	1.9	1.7	1.6	1.6

상기 표에서 카테킨 및 카페인의 성분의 단위는 mg/100ml이며, 상기 표2에서 알 수 있는 바와 같이 표 1과 비교하여 녹차 추출액의 카테킨함량은 손실이 거의 없으나 카페인이 대부분 제거되었음을 알 수 있다.

또 녹차 잎 0.6%w/w, 40℃에서 3시간 추출한 추출액에 차 카테킨((중국산, 카테킨 함량 80%)을 0.2w/w% 가한 녹차 음료에 키토산을 넣어 카페인을 흡착시킨 후 침전물을 분리하고 상징액을 1,000Da 여과막으로 여과하였다.

그 키토산 처리에 따른 카테킨 및 카페인의 함량의 차이를 표 3에 나타내었다.

	키토산 처리 전	키토산 처리 후 여과
		키토산 분자량 4만	키토산 분자량 10만
카테킨	183.8	165.6	159.3
카페인	24.7	4.3	3.9

상기 표에서 카테킨 및 카페인의 성분의 단위는 mg/100ml이며, 처리된 키토산의 함량은 0.5%w/w이었으며, 차 카테킨은 카테킨 함량 85%, 카페인 ;16mg%을 함유하였다.

상기 표에서 알 수 있는 바와 같이 카페인이 다량 함유되어 있는 차 카테킨을 가하여 녹차음료를 제조한 후 키토산 처리를 하면 카테킨의 손실은 최소화하면서 대부분의 카페인이 제거됨을 알 수 있었다.

본 발명의 녹차 음료의 제조는 상기의 공정스텝을 거쳐 수득된 원료액을 실시예와 같이 배합하여 음료로 제조하였다.

<실시예 1>

1단계 공정 : 녹차잎 0.6%w/w를 40℃의 물에 3시간 침지하여 카테킨, 카페인 등의 유효 성분을 추출하였다.

2단계 공정 : 1단계의 열 수 추출액에 키토산(한국 ARABIO사, 분자량 40,000)을 0.5%첨가하여 카페인을 흡착시킨 후 30분정도 정치하여 응집물을 분리하였다.

3단계 공정 : 상기 상징액을 5um의 여과막(밀리포어, 미국)으로 1차 여과한 후 여과된 액을 1,000Da의 여과막(밀리포어, 미국)으로 여과하였다.

4단계 공정 : 상기의 제1-3단계 공정을 통해 얻어진 추출액으로 통상적인 제조 공정을 거쳐 카페인이 저감된 녹차를 제조하였다.

<실시예 2>

1단계 공정 ; 녹차잎 0.4%w/w를 40℃의 물에 3시간 침지하여 카테킨, 카페인 등의 유효 성분을 추출하였다.

2단계 공정 ; 상기 1단계의 열수 추출액에 정제된 차카테킨 분말분말(중국, 후조우 코로나 과학 기술 개발 유한공사, 카테킨 함량 80%)을 0.2%w/w 용해한 다음 0.5%w/w의 키토산을 첨가하여 카페인을 흡착시킨 후 30분정도 정치하여 응집물을 분리하였다.

3단계 공정 : 상징액을 5um의 여과막으로 1차 여과한 후 여과된 액을 1,000Da의 여과막으로 여과하였다.

4단계 공정 : 1-3단계 공정을 통해 얻어진 추출액으로 통상적인 제조 공정을 거쳐 카테킨이 보강되고 카페인이 저감된 녹차를 제조하였다.

상기의 본 발명의 구성에서 알 수 있는 바와 같이 카페인이 다량 함유되어 있는 녹차 추출액 또는 카페인이 다량 함유되어 있는 차 카테킨을 가하여 제조된 녹차 음료에 키토산 처리를 하면 카테킨의 손실은 최소화하면서 대부분의 카페인이 제거됨을 알 수 있었다.

Claims (8)

1. 카페인 함유 조성물에 키토산을 처리하는 과정을 포함하는 카페인 저감 음료 제조방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기의 방법은 여과 과정을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 카페인 저감 음료 제조방법.
3. 제 1항에 있어서, 상기의 조성물은 차 카테킨을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 카페인 저감 음료 제조방법.
4. 제 1항에 있어서, 상기 처리되는 키토산의 양은 0.5-5.0 w/w%인 것을 특징으로 하는 카페인 저감 음료 제조방법.
5. 제 2항에 있어서, 상기 여과 과정에 사용된 여과 막의 범위는 500-5,000Da인 것을 특징으로 하는 카페인 저감 음료 제조방법.
6. 제1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 카페인 함유 조성물은 차 추출액 또는 차 추출물의 농축물인 것을 특징으로 하는 카페인 저감 음료 제조방법.
7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 제조방법에 의하여 제조된 카페인 저감 음료.
8. 제 7항에 있어서, 상기 저감 음료는 녹차 음료인 것을 특징으로 하는 카페인 저감 음료.