KR20080094429A - 벤조(ａ)피렌 함량이 낮은 압착유의 제조방법 - Google Patents

벤조(ａ)피렌 함량이 낮은 압착유의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 압착유 원료의 배전 공정 및 착유 공정을 포함하는 압착유의 제조방법에 있어서, 상기 배전 공정; 착유 공정; 또는 배전 공정 및 착유 공정이 강제 배기(forced air ventilation) 하에서 수행되는 것을 특징으로 하는 압착유의 제조방법을 제공한다. 또한, 본 발명은 강제 배기 하에서 압착유 원료의 배전 공정을 수행하는 것을 특징으로 하는 볶음(panbroiled) 압착유 원료의 제조방법 및 상기 볶음 압착유 원료로부터 압착유를 제조하는 방법을 제공한다.
본 발명은 압착유 제조 과정에서 강제 배기 조건을 채용함으로써, 최종적으로 얻어지는 압착유 중의 벤조(a)피렌(benzo(a)pyrene, B(a)P) 함량을 현저하게 줄일 수 있다. 본 발명에 따른 제조방법은 별도의 화학물질 처리제를 사용하지 않으면서, 생산설비에 별다른 증설이나 변경 없이, 간단하게 적용이 가능하다.
압착유

Description

벤조(ａ)피렌 함량이 낮은 압착유의 제조방법{Process for preparing pressed oil having reduced benzo(a)pyrene contents}
도 1은 배전 공정 및 착유 공정을 달리하여 참기름을 제조하는 공정을 도식화한 것이다.
도 2는 각 공정에서 사용되는 제조용 설비를 나타낸다.
도 3은 B(a)P 분석을 위한 시료의 전처리 과정을 나타낸다.
도 4는 B(a)P 표준품을 사용하여 작성한 표준곡선을 나타낸다.
본 발명은 벤조(a)피렌(benzo(a)pyrene, B(a)P) 함량을 낮춘 압착유의 제조방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 볶음(panbroiled) 압착유 원료의 제조방법 및 상기 볶음 압착유 원료로부터 압착유를 제조하는 방법에 관한 것이다.
다환 방향족 탄화수소 화합물(Polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs)의 일종인 벤조(a)피렌(benzo(a)pyrene, B(a)P)은 60 여년 전 돌연변이를 일으키는 발암물질로 이미 밝혀졌다. 이들 PAHs 화합물은 B(a)P를 비롯한 200 여개의 이성체가 존재하며 이들 화합물 대부분은 분자량이 큰 비극성 화합물로 물에 대한 용해도가 매우 낮고 구조식 및 물리적 성질이 대부분 유사하다. B(a)P는 PAHs 화합물 중 대표적으로 발암성이 강한 물질로서 여러 종의 동물실험에서 피부암, 폐암 및 기관지암을 일으키는 것으로 보고되고 있어 유럽에서는 식용유에 대하여 2.0 ppb이하, 중국에서는 10 ppb이하로 관리되고 있으며, WHO(국제보건기구) 및 LARC(국제암연구소)에서는 발암성 가능 물질(2A)로 분류되어 있다.
B(a)P(C20H12)는 다환 방향족 탄화수소 화합물(PAHs)의 일종으로 탄소와 수소 뿐만 아니라 질소, 황, 산소 등 다른 원소를 포함하고 있으며, 물에 대한 용해도가 낮고 기름에는 잘 녹는 특성이 있다. 또한, B(a)P는 연소하거나 고온의 열분해에 의해 생성되는 특성이 있고, 자동차의 연료 연소, 산업체 공정, 쓰레기 소각, 담배 연기 등 유기물질의 불완전 연소에 의해 발생되는 것으로 알려져 있기 때문에 대기, 수질, 토양, 담배, 식물 및 식품 등에서 상당량의 B(a)P이 검출된다는 보고가 있다. 식품에서는 고온 조리에 의한 지방 및 단백질의 탄화에 의해 생성되며 식품에 부착되어 존재하는 것으로 알려져 있다. 특히, 숯불구이한 육류, 훈제제품 등에서 B(a)P가 많이 생성되어 검출되었으며, 커피, 소시지 및 압착유지 등 고온 처리한 가공식품과 고온 조리 식품에서도 B(a)P가 생성될 수 있다. 또한 훈연식품의 훈제시간, 온도 조건 등에 의해서도 B(a)P 생성에 상당한 영향을 미치는 것으로 보고되어 왔다.
한편, 압착유 원료 중 하나인 참깨(Sesamum indicum L.)는 전 세계적으로 중요한 식품재료 중 하나인데, 참깨에는 45-63%(평균 55%)의 기름을 함유하고 있어 주요한 유지자원이 되며 그 기름은 특유한 향미를 가질 뿐만 아니라 천연 항산화제를 풍부히 함유하고 있어 장기간의 저장에도 매우 안정하다. 또한, 식생활의 기본 조미료로서 영양학적 품질이 우수하고 참기름 고유의 고소한 향미를 가지며 세사민(sesamin) 등 항산화 성분이 함유된 식품이다. 특히, 탈납(winterization)을 하지 않고 제조할 수 있는 천연 샐러드유로서도 그 활용도가 매우 높으며 각종 조리유, 마아가린, 쇼오트닝 등의 식용유로는 물론이며 약용, 비누제조 및 살충상비제 등으로도 널리 사용되고 있다.
참기름, 들기름 등의 압착유는 제조업체에 따라 품질에 차이가 있으며, 이 차이는 압착유의 제조공정에 의해서 영향을 받아 생기는 것으로, 배전조건, 여과조건 등에 기인한다. 착유수율은 압착 전의 증자공정과 압착공정에 영향을 받는 것으로 알려져 있으며, 압착유의 제조공정의 차이에 의해 향, 색도 등의 품질차이와 더불어 B(a)P의 함량도 차이를 나타낼 수 있다. 최근, 참기름 중의 B(a)P 함량에 대한, 식품의약품안전청에서 조사 결과에 따르면, 시판되는 참기름 중의 B(a)P 함량이 nd-4.43 ppb 수준으로 EU에서 정한 올리브유의 권장기준 2 ppb이하를 초과하는 제품이 상당수 있는 것으로 보고된 바 있다.
지금까지, 압착유에 대한 연구는 참기름 등 식용유지에 대한 B(a)P 관련 모니터링, 위해성 평가 및 식품 가열 조리방법에 따른 B(a)P 함량변화 등에 불과하며, 유지 제조방법별 B(a)P 함량 비교 연구 및 제조과정에서 비의도적으로 생성되는 발암물질인 B(a)P를 저감화시킬 수 있는 방안에 대해서는 만족할만한 연구가 이루어지지 않고 있다.
미국특허 제5,218,132호는 산-활성화된 스멕타이트 미네랄(acid-activated smectite mineral)에 식용유지 등을 흡착시켜 B(a)P 등의 PAH를 낮추는 것을 제안한 바 있으나, 실제 생산현장에 적용하는 데에는 한계가 있다.
본 발명자들은 압착유 중의 B(a)P의 함량을 현저하게 낮출 수 있는 제조방법을 개발하고자 다양한 연구를 시도하였다. 그 결과, 압착유 제조 과정에서 강제 배기 조건을 채용할 경우, 최종적으로 얻어지는 압착유 중의 벤조(a)피렌(benzo(a)pyrene, B(a)P) 함량을 현저하게 줄일 수 있을 뿐만 아니라 별도의 화학적 처리제를 가하거나 별다른 생산설비 증설이나 변경 없이 간단하게 적용할 수 있다는 것을 발견하였다.
따라서, 본 발명은 강제 배기 조건을 채용한 압착유의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 강제 배기 조건을 채용한 볶음 압착유 원료의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 강제 배기 조건을 채용하여 제조한 볶음 압착유 원료로부터 압착유를 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 태양에 따라, 압착유 원료의 배전(supplying of electricity) 공정 및 착유(oil extraction) 공정을 포함하는 압착유의 제조방법에 있어서, 상기 배전 공정; 착유 공정; 또는 배전 공정 및 착유 공정이 강제 배기(forced air ventilation) 하에서 수행되는 것을 특징으로 하는 압착유의 제조방법이 제공된다.
본 발명의 다른 태양에 따라, 강제 배기 하에서 압착유 원료의 배전 공정을 수행하는 것을 특징으로 하는 볶음(panbroiled) 압착유 원료의 제조방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 태양에 따라, (a) 강제 배기 하에서 압착유 원료의 배전 공정을 수행하여 볶음(panbroiled) 압착유 원료를 얻는 단계, (b) 상기 볶음 압착유 원료를 강제 배기 하에서 배전시키거나 가온하는 단계, 및 (c) 단계 (b)에서 얻어진 생성물에 대하여 착유 공정을 수행하는 단계를 포함하는 압착유의 제조방법이 제공된다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 압착유 제조 과정에서 강제 배기 조건을 채용함으로써, 최종적으로 얻어지는 압착유 중의 벤조(a)피렌(benzo(a)pyrene, B(a)P) 함량을 현저하게 줄일 수 있다. 본 발명에 따른 제조방법은 별도의 화학물질 처리제를 사용하지 않으면서, 생산설비에 별다른 증설이나 변경 없이, 간단하게 적용이 가능하다. 또한 본 발명에 따라 강제 배기 하에서 공정을 수행하더라도 압착유 고유의 향, 색도, 갈색도, 및 지방산 함량에 유의성 있는 차이를 나타내지 않는다. 특히, 압착유 제조 과정에서 채용되는 배전(supplying of electricity) 및/또는 착유(oil extraction) 방법에 따라 얻어지는 압착유의 B(a)P 함량이 크게 차이가 나는 것으로 발견되었으나, 놀랍게도, 본 발명에 따른 강제 배기 조건을 채용할 경우 배전 및/또는 착유 방법과 관계없이, 압착유 중의 B(a)P 함량을 현저하게 줄일 수 있다. 따라서, 식용 유지에 대한 국제기준(올리브유에 대한 EU의 권장기준: 2 ppb 이하)에 적합한 압착유 제조가 가능하다.
본 명세서에서 사용되는 "압착유 원료"라 함은 압착유 제조에 사용되는 유지를 함유한 식물 또는 그의 일부분을 말하며, 바람직하게는 식품공전에 열거된 식용유지 중 압착식으로 제조되는 식용 유지의 원료를 포함한다. 상기 "압착유 원료"의 예로는 참깨, 들깨 등이 열거될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, "압착유"라 함은 압착유 원료를 볶고(pan-broiling), 가압하에서 착유시키는 일련의 공정을 수행하여 얻어진 식용가능한 기름을 말하며, 바람직하게는 식품공전에 열거된 식용유지 중 비-압착식으로 제조되는 식용 유지를 포함한다. 상기 "압착유"의 예로는 참기름, 들기름 등이 열거될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명은 압착유 원료의 배전(supplying of electricity) 공정 및 착유(oil extraction) 공정을 포함하는 압착유의 제조방법에 있어서, 상기 배전 공정; 착유 공정; 또는 배전 공정 및 착유 공정이 강제 배기(forced air ventilation) 하에서 수행되는 것을 특징으로 하는 압착유의 제조방법을 제공한다.
압착유 제조공정은 압착유 원료 준비 단계, 볶음(pan-broiling) 단계, 및 정제/포장 단계로 진행된다. 상기 볶음 단계는 통상 배전(supplying of electricity) 공정 및 착유(oil extraction) 공정으로 나누어진다.
본 발명의 제조방법에서 원료로서 사용되는 압착유 원료는 통상의 원료 준비 과정을 거친 것을 사용할 수 있다. 예를 들어, 참깨 등의 압착유 원료 중에 혼입된 미세 돌 등의 불순물을 제거하고 (석발 공정), 20∼30 분 동안 세척하여 이물을 제거하고, 건조시켜 압착유 제조용 압착유 원료를 준비할 수 있다. 상기 세척은 2 내지 3 회 수행할 수 있으며, 상기 건조는 통상의 건조기(예를 들어, 통풍건조기 등)에서 약 60∼100 ℃, 바람직하게는 약 80 ℃에서 30∼3 시간, 바람직하게는 약 1 시간 동안 수행될 수 있다.
압착유 원료 및 얻어지는 압착유의 향미에 크게 영향을 주는 것으로 알려진 배전 공정은 통상의 배전방법, 예를 들어 레미콘(remicon)식 배전, 스크류(screw)식 배전 등의 방법을 채용할 수 있다. 배전 공정은 배전 방법에 따라 상이할 수 있으나, 통상 140∼250 ℃, 바람직하게는 170∼230 ℃, 더욱 바람직하게는 약 210 ℃의 온도에서 20∼90 분 동안 수행될 수 있다.
착유 공정은 통상의 착유방법, 예를 들어 압착(compression)식 착유, 엑스펠러(expeller)식 착유, 초임계추출(supercritical extraction)식 착유 등의 방법을 채용할 수 있다.
본 발명의 압착유 제조방법은 상기 배전 공정; 착유 공정; 또는 배전 공정 및 착유 공정을 강제 배기(forced air ventilation) 하에서 수행한다. 통상 압착유의 향미를 유지하기 위해서는 밀폐되거나 반-밀폐된(semi-closed) 조건으로 각각의 공정을 수행하게 된다. 그러나, 본 발명에 따라, 상기 공정(들)을 강제 배기 조건으로 수행할 경우, 놀랍게도 원하지 않게 발생하는 B(a)P의 함량을 크게 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 압착유의 향미, 색도, 갈색도, 지방산 함량 등에 유의성 있는 영향을 주지 않는다는 것이 발견되었다. 특히, 배전 및/또는 착유 방법에 따라 얻 어지는 압착유의 B(a)P 함량이 크게 차이가 나는 것으로 발견되었으나, 배전 및/또는 착유 공정에 강제 배기 조건을 도입할 경우 배전 및/또는 착유 방법과 관계없이, 압착유 중의 B(a)P 함량을 현저하게 줄일 수 있다.
강제 배기 환경은 음압을 형성하여 압착유 제조장치(들)의 내부의 공기를 배기시킬 수 있다면, 그 방법은 제한되지 않는다. 강제 배기 환경의 제공은 통상의 송풍장치, 다익송풍기, 레이디얼송풍기, 뒤쪽굽움깃송풍기, 익형송풍기, 프로펠러송풍기, 튜브송풍기, 베이축류송풍기 등을 사용하여 수행될 수 있다. 예를 들면, 강제 배기 환경은 0.5∼5 m3/min의 풍량 및 10∼50 mmAq 압력의 배기용 송풍장치에 의해 제공될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 풍량 및 압력은 채용되는 배전 장치(용기) 및 착유 장치(용기)의 크기에 따라 적절히 선택될 수 있으며, 당업자는 어려움 없이 강제 배기 환경의 제공을 위해 필요한 풍량 및 압력을 채용할 수 있다.
통상적으로 사용되는 배전 장치(용기)는 내용물이 담기는 용기의 깊이가 통상적으로 사용되는 착유 장치(용기)에 비하여 낮은 경우가 보통이다. 따라서, 배전 공정의 강제 배기 환경은 상대적으로 낮은 풍량 및 압력, 예를 들어 약 1 m3/min의 풍량 및 약 13 mmAq 압력의 배기용 송풍장치에 의해 제공될 수 있으며, 착유 공정의 강제 배기 환경은 상대적으로 높은 풍량 및 압력, 예를 들어 약 3.7 m3/min의 풍량 및 약 30 mmAq 압력의 배기용 송풍장치에 의해 제공될 수 있다. 그러나, 배전 장치(용기) 및 착유 장치(용기)의 내부 용적이 유의성 있는 차이가 없을 경우에는 동일한 조건의 강제 배기 환경 하에서 배전 공정 및 착유 공정을 수행할 수도 있다.
바람직하게는 배전 공정 및 착유 공정 모두 강제 배기 환경 하에서 수행되며, 각각 약 1 m3/min의 풍량 및 13 mmAq 압력, 약 3.7 m3/min의 풍량 및 약 30 mmAq 압력의 배기용 송풍장치에 의해 제공될 수 있다.
상기와 같이 제조된 압착유는 통상의 방법에 따라 정제 및 포장 단계를 수행할 수 있으며, 필요할 경우 침전 공정, 여과 공정 등을 정제 단계 전 또는 후에 수행할 수도 있다.
본 발명은 또한 강제 배기 하에서 압착유 원료의 배전 공정을 수행하는 것을 특징으로 하는 볶음(panbroiled) 압착유 원료의 제조방법을 제공한다.
상기 볶음 압착유 원료라 함은 배전 공정까지만을 수행하고 착유공정을 수행하지 않은 압착유 원료를 말하며, 압착유 원료로서 독립적으로 유통된다. 즉, 볶음 압착유 원료는 압착유 원료의 형태로 판매 또는 수출되어 압착유 생산현장에 즉시 적용가능한 반제품을 말한다.
볶음 압착유 원료의 제조방법에서 사용되는 강제 배기 조건은 상기한 바에 따라 제공될 수 있다. 예를 들면, 강제 배기 환경은 0.5∼5 m3/min의 풍량 및 10∼50 mmAq 압력의 배기용 송풍장치에 의해 제공될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 배전 공정에 채용되는 배전 장치(용기)에 따라 상이하나, 바람직하게는, 강제 배기 환경은 약 1 m3/min의 풍량 및 약 13 mmAq 압력의 배기용 송풍장치에 의해 제공될 수 있다. 상기 풍량 및 압력은 채용되는 배전 장치(용기)의 크기에 따라 적절히 선택될 수 있으며, 당업자는 어려움 없이 강제 배기 환경의 제공을 위해 필요한 풍량 및 압력을 채용할 수 있다.
상기 볶음 압착유 원료의 제조방법은 필요에 따라 분쇄 공정을 추가로 수행함으로써 얻어지는 생성물의 용적을 줄일 수 있다. 상기 분쇄 공장은 통상의 분쇄기, 예를 들어 건식 분쇄기(Hammer mil) 등을 사용하여 수행될 수 있다.
본 발명은 상기 볶음 압착유 원료를 사용하여 압착유를 제조하는 방법을 포함한다. 즉, 본 발명은 (a) 강제 배기 하에서 압착유 원료의 배전 공정을 수행하여 볶음(panbroiled) 압착유 원료를 얻는 단계, (b) 상기 볶음 압착유 원료를 강제 배기 하에서 배전시키거나 가온하는 단계, 및 (c) 단계 (b)에서 얻어진 생성물에 대하여 착유 공정을 수행하는 단계를 포함하는 압착유의 제조방법을 포함한다.
상기 착유 공정은 바람직하게는 강제 배기 하에서 수행될 수 있으며, 상기 강제 배기 환경은 0.5∼5 m3/min의 풍량 및 10∼50 mmAq 압력의 배기용 송풍장치에 의해 제공될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 바람직하게는 단계(a) 또는 단계(b)의 강제 배기는 1 m3/min의 풍량 및 13 mmAq 압력의 배기용 송풍장치에 의해 제공될 수 있으며, 단계(c)의 강제 배기가 3.7 m3/min의 풍량 및 30 mmAq 압력의 배기용 송풍장치에 의해 제공될 수 있다.
또한, 상기 단계(b)의 가온은 80∼100 ℃에서, 바람직하게는 85∼90 ℃에서 20 분 내지 1 시간 동안 수행될 수 있다.
이하 본 발명을 실시예를 통하여 더욱 상세히 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.
실시예 1. 강제 배기에 따른 B(a)P 함량, 색도, 갈색도, 및 지방산 함량 측정
1. 시험 방법
(1) 원료 및 참기름 제조용 설비
참깨(Sesamum indicum L.)는 국내산 및 중국산 통참깨를 서울시 송파구 가락동 농수산물 시장에서 구입하여 사용하였다.
건조기로는 통풍건조기(동광)배전장비로는 레미콘(remicon)(신성), 스크류(screw)(신성)를 사용하고, 착유장비로서는 엑스펠러(expeller)(동광, 1983)와 압착기(풍진, PJN-2000A)를 사용하였다. (각 장비의 제조용 설비는 도 2과 같다.)
(2-1) 통상의 조건에 의한 참기름 제조
구입한 통참깨를 깨끗이 수세한 후, 통풍건조기에서 80℃에서 1시간 동안 건조하였다. 건조시킨 참깨를 배전 온도 210 ℃에서(품온: 약 130 ℃) 약 25 분 동안 배전 공정을 수행하였다. 배전 공정은 레미콘(remicon) 식과 스크류(screw) 식의 2 가지 배전 방법으로 수행하였다. 착유 공정은 압착(compression) 방식과 엑스펠러(expeller) 방식의 2가지 방법으로 수행하였다. 상기 참기름 제조공정을 도식화하면 도 1과 같다.
(2-2) 강제 배기 조건하에서의 참기름 제조
구입한 통참깨를 깨끗이 수세한 후, 통풍건조기에서 80℃에서 1시간 동안 건조하였다. 1 m3/min의 풍량 및 30 mmAq 압력의 배기용 송풍장치를 사용하여 강제 배기 조건을 제공하면서, 건조시킨 참깨를 배전 온도 210 ℃에서(품온: 약 130 ℃) 약 25 분 동안 배전 공정을 수행하였다. 배전 공정은 레미콘(remicon) 식과 스크류(screw) 식의 2가지 배전 방법으로 수행하였다. 3.7 m3/min의 풍량 및 30 mmAq 압력의 배기용 송풍장치를 사용하여 강제 배기 조건을 제공하면서, 압착(compression) 방식과 엑스펠러(expeller) 방식의 2가지 방법으로 착유 공정을 수행하였다.
(3) B(a)P 함량 분석
(3-1) 표준품 및 표준용액제조
B(a)P 표준품은 Sigma-Aldrich사(St. Louis, MO, USA)에서 제조한 것으로서 catalog No. B1760을 사용하였다. 표준용액은 B(a)P 표준품을 아세토니트릴에 녹여 각각 100, 50, 10, 1 및 0.5 ppb의 농도가 되도록 희석하여 표준용액으로 하였다.
(3-2) 시약 및 기구
실험에 사용된 용매인 아세토니트릴(J.T Baker Inc., Phillipsburg, NJ, USA), n-헥산(Merck & Co. Inc., Rahway, NJ, USA), N,N-디메틸포름아미드, 디클로로메탄 등은 잔류농약시험용을 사용하였으며, Sep-Pak florisil cartridge(Waters, Milford, MA, USA)를 사용하였다.
(3-3) 시료 전처리 및 분석장비
시료의 전처리는 식품공전에 등재되어 있는 시험방법을 사용하였으며, 그 조건은 도 3과 같다.
B(a)P 분석을 위한 장비로서는 micro-HPLC(Shiseido SI-2, Shiseido Irica Technology Co., Ltd., Kyoto, Japan)와 HPLC(Agilent HP-1050, Agilent Technologies, Inc., Santa Clara, CA, USA)를 사용하였으며, B(a)P 분석 조건은 다음 표 1 및 2와 같다.
조작 조건
모델 Shiseido SI-2
컬럼 Supelcosil LC-PAH column (15 cm×4.6 mm) with Supelguard LC-18
흐름속도(Flow rate) 1.0 mL/min
용매 시스템 아세토니트릴
주입 용량 10 μL
파장 (Ex/Em) 294 nm/404 nm
조작 조건
모델 Agilent HP-1050
컬럼 Shiseido Capcellpak C18 column (25 cm×4.6 mm, 5 μm)
흐름속도(Flow rate) 1.0 mL/min
용매 시스템 아세토니트릴:물 (80:20, v/v)
주입 용량 30 μL
파장 (Ex/Em) 294 nm/404 nm
(4) 참기름의 색도 및 갈색도 측정
강제 배기 하에서 배전 및 착유 방법을 달리하여 제조한 참기름에 대하여 색도 및 갈색도를 측정하였다. 색도는 각각의 참기름 시료에 대하여 원심분리기(Model Combi-514R, Hanil Science Industry, Seoul, Korea)로 4,270 ×g에서 15분간 원심분리한 후 상등액을 취하여 색차계(Minolta Chromameter, Model CR-300, Minolta, Ramsey, NJ, USA)로 측정하였고 Hunter scale에 따라 L(Lightness), a(redness), b(yellowness)와 E[(L0-L1)2+(a0-a1)2+(b1-b0)2]1/2 값을 표시하였다. 갈색도는 상기와 같이 처리한 각각의 참기름 시료에 대하여 Uvikon 922 double-beam spectrophotometer(Kontron Instruments, Neufahrm, Germany)로 400 nm에서 흡광도를 측정하여 갈색도를 나타내었다.
(5) 지방산 함량측정
강제 배기 하에서 배전 및 착유 방법을 달리하여 제조한 참기름 시료에 대하여, AOAC(Official Method of Analysis. 10th ed. Method 996.06. Association of Official Analytical Chemical Chemists, Washington, DC, USA (2000))에 의하여 전처리하였으며 가스 크로마토그래피(gas chromatography, GC)로 분석하였다. 사용된 GC의 장치 및 분석조건은 표 3와 같다.
조작 조건
모델 Agilent HP-6890
컬럼 Supelco fused silica capillay column SP-2560 100 m×0.25 mm I.D.×0.2 μm
오븐 온도 140 ℃ (5 min) to 240 ℃ (20 min) at 4℃/min
검출기 온도 280 ℃
주입 온도 260 ℃
캐리어 개스, 속도(flow rate) 질소, 1.0 mL/min
검출기 FID (Flame ionization detector)
스프릿 비율(Split ratio) 50:1
주입 용량 1 μL
(6) 통계처리
모든 데이터는 평균±표준편차(mean±S.D.)로 나타내었으며, 유의성 검정은 t-test로 하였다.
2. 시험 결과
(1) B(a)P 표준곡선
B(a)P의 농도를 100, 50, 10, 1 및 0.5 ppb로 각각 준비하여 표준곡선을 작성한 결과는 도 4과 같으며, R2=0.9999로 유의성이 있었다.
(2-1) 제조방법별 B(a)P 함량 비교
배전 방법 및 착유 방법을 달리하여 제조한 참기름 중의 B(a)P 함량을 측정한 결과는 다음 표 4와 같다.
Item 볶음(Panbroiling) 방법 시료수 B(a)P 함량 (평균±SD, μg/kg) g/kg)
배전 방법 착유
ⓐ 레미콘 압착 5 0.96±0.54
ⓑ 레미콘 엑스펠러 5 0.25±0.22
ⓒ 스크류 압착 5 4.25±1.17
ⓓ 스크류 엑스펠러 5 1.83±0.26
상기 표 4의 결과에서 알 수 있는 바와 같이, 레미콘식 배전과 엑스펠러 추출 방법을 사용한 ⓑ시료에서 B(a)P가 0.25±0.22 μg/kg수준으로 가장 낮게 검출되었고, 가장 높게 검출된 시료는 ⓒ시료로서 배전방식은 스크류식을 착유는 압착방법으로 제조된 것에서 B(a)P가 4.25±1.17 μg/kg 수준으로 검출되었다. 따라서, 종래의 제조방법에 따라 배전 및 착유 공정을 수행하였을 때, 공정에 따라 B(a)P 함량이 최대 17 배의 차이를 나타내었다.
(2-2) 강제 배기 조건하에서의 제조방법별 B(a)P 함량 비교
강제 배기 조건하에서, 배전 방법 및 착유 방법을 달리하여 제조한 참기름 중의 B(a)P 함량을 측정한 결과는 다음 표 5과 같다.
Item 시료수 B(a)P 함량 (μg/kg) 볶음(Panbroiling) 방법 (배전/착유)
강제 배기 통상의 조건 (비-강제 배기)
ⓐ-1 5 nd-0.52 0.48-1.57 레미콘 / 압착
ⓑ-1 5 nd-0.15 nd-0.43 레미콘 / 엑스펠러
ⓒ-1 5 nd-0.81 3.19-5.52 스크류 / 압착
ⓓ-1 5 nd-0.11 1.55-2.06 스크류 / 엑스펠러
상기 표 5의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 강제 배기 조건하에서 배전 및 착유 공정을 실시할 경우, 각각의 배전 및/또는 착유 방법과 관계없이 모든 시료에서 B(a)P가 최소 nd부터 최고 0.81 μg/kg까지 검출되어 B(a)P 함량이 유의성 있게 감소함을 확인할 수 있다.
(3) 색도 및 갈색도의 측정
강제 배기 하에서 배전 및 착유 방법을 달리하여 제조한 참기름의 명도(L), 적색도(a), 황색도(b) 및 갈색도를 측정한 결과는 표 6과 같다.
Processing type Color1 ) B.C.I.2)
L a b
ⓐ 95.42±0.03 0.63±0.07 2.14±0.02 0.787±0.002
ⓑ 95.76±0.05 0.36±0.05 1.65±0.04 0.436±0.001
ⓒ 94.48±0.02 1.58±0.05 7.49±0.03 1.212±0.001
ⓓ 96.81±0.07 0.24±0.03 1.57±0.01 0.584±0.002
1)L: 명도, a: redness, b: yellowness.
2)Browning color intensity.
제조방법별 비교에서 명도(L)는 ⓓ 스크류/엑스펠러 방법으로 제조한 것이 96.81로 가장 높게 나타났고, ⓒ 스크류/압착 방법으로 제조한 것이 94.48로서 가장 탁하게 나타났다.
(4) 지방산 함량 측정
강제 배기 하에서 배전 및 착유 방법을 달리하여 제조한 참기름 중의 지방산 함량 측정 결과는 표 7과 같다.
지방산 시료
ⓐ ⓑ ⓒ ⓓ
팔미트산 (C16:0) 8.56±0.031) 8.82±0.02 8.17±0.03 8.26±0.04
스테아린산 (C18:0) 4.92±0.03 5.31±0.03 5.22±0.03 5.30±0.03
올레인산(Oleic acid) (C18:1) 38.22±0.04 39.37±0.05 38.94±0.06 40.44±0.04
리놀렌산(Linoleic acid) (C18:2) 45.58±0.05 44.86±0.05 45.34±0.03 43.91±0.05
리놀레닉산(Linolenic acid) (C18:3） 0.41±0.02 0.41±0.03 0.40±0.02 0.38±0.02
아라키돈산 (C20:0) 0.63±0.02 0.62±0.02 0.64±0.02 0.63±0.02
이루식산(Erucic acid) (C22:1） n.d.2) n.d. n.d. n.d.
1)평균±S.D. (%).
2)미검출(Not detected)
리놀렌산(linoleic acid)(C18:2), 올레인산(oleic acid)(C18:1)의 함량이 각각 45%, 39%로 높았으며 나머지 팔미트산(palmitic acid)(C16:0), 스테아린산(stearic acid)(C18:0), 리놀레닉산(linolenic acid)(C18:3), 아라키돈산(arachidic acid)(C20:0)는 0.4-8% 수준이었고, 이루식산(erucic acid)(C22:1)은 검출되지 않았다. 상기 표 12에 나타낸 바와 같이 각각의 참기름의 지방산 조성은 유의성 있는 차이를 나타내지 않았다. 지방산은 대부분이 리놀렌산(linoleic acid)(C18:2)과 올레인산(oleic acid)(C18:1)으로 구성되어 있으며, 특히 필수지방산인 리놀렌산(linoleic acid)(C18:2)이 45%나 포함되어 있어서 영양적으로 우수한 것을 알 수 있다.
실시예 2. 강제 배기 하에서의 참기름의 제조
구입한 통참깨를 깨끗이 수세한 후, 통풍건조기에서 80℃에서 1시간 동안 건조하였다. 1 m3/min의 풍량 및 13 mmAq 압력의 배기용 송풍장치를 사용하여 강제 배기 조건을 제공하면서, 건조시킨 참깨를 배전 온도 210 ℃에서(품온: 약 130 ℃) 약 25 분 동안 배전 공정을 수행하였다. 배전 공정은 레미콘(remicon) 식을 사용하였다. 3.7 m3/min의 풍량 및 30 mmAq 압력의 배기용 송풍장치를 사용하여 강제 배기 조건을 제공하면서, 엑스펠러(expeller) 방식으로 착유 공정을 수행하였다. 얻어진 참기름을 7일 동안 상온에서 방치하여 침전물을 제거한 후, 제품용기에 충진하여 포장하였다.
실시예 3. 강제 배기에 의한 볶음 참깨원료의 제조
구입한 통참깨를 깨끗이 수세한 후, 통풍건조기에서 80℃에서 1시간 동안 건조하였다. 1 m3/min의 풍량 및 13 mmAq 압력의 배기용 송풍장치를 사용하여 강제 배기 조건을 제공하면서, 건조시킨 참깨를 배전 온도 210 ℃에서(품온: 약 130 ℃) 약 25 분 동안 레미콘 방법으로 배전 공정을 수행하였다. 얻어진 참깨를 롤 분쇄기로 분쇄하여 볶음 참깨원료를 제조하였다. 얻어진 참깨원료 중의 B(a)P 함량을 실시예 1과 동일한 방법으로 측정한 결과, 0.6∼1.8 ppb 이었다.
실시예 4. 볶음 참깨원료로부터 참기름의 제조
실시예 3에서 강제 배기 조건하에서 얻어진 볶음 참깨원료를 3.7 m3/min의 풍량 및 30 mmAq 압력의 배기용 송풍장치를 사용하여 강제 배기 조건을 제공하면서, 약 210 ℃ (품온: 130 ℃)로 25 분 동안 가온한 다음, 엑스펠러(expeller) 방식으로 착유 공정을 수행하였다. 얻어진 참기름을 7일 동안 상온에서 방치하여 침전물을 제거한 후, 제품용기에 충진하여 포장하였다. 얻어진 참기름 중의 B(a)P 함량을 실시예 1과 동일한 방법으로 측정한 결과, N.D ∼ 0.15 ppb 이었다.
실시예 5. 강제 배기 하에서의 들기름의 제조
구입한 들깨를 에어 샤워기를 이용하여 이물질을 제거하였다. 1 m3/min의 풍량 및 13 mmAq 압력의 배기용 송풍장치를 사용하여 강제 배기 조건을 제공하면서, 이물질을 제거한 들깨를 배전 온도 210 ℃에서(품온: 약 130 ℃) 약 25 분 동안 배전 공정을 수행하였다. 배전 공정은 레미콘(remicon) 식을 사용하였다. 3.7 m3/min의 풍량 및 30 mmAq 압력의 배기용 송풍장치를 사용하여 강제 배기 조건을 제공하면서, 엑스펠러(expeller) 방식으로 착유 공정을 수행하였다. 얻어진 들기름을 7일 동안 상온에서 방치하여 침전물을 제거한 후, 제품용기에 충진하여 포장하였다. 얻어진 들기름 중의 B(a)P 함량을 실시예 1과 동일한 방법으로 측정한 결과, N.D∼0.3 ppb 이었다.
실시예 6. 강제 배기에 의한 볶음 들깨원료의 제조
구입한 들깨를 에어 샤워기를 이용하여 이물질을 제거하였다. 1 m3/min의 풍량 및 13 mmAq 압력의 배기용 송풍장치를 사용하여 강제 배기 조건을 제공하면서, 이물질을 제거한 들깨를 배전 온도 210 ℃에서(품온: 약 130 ℃) 약 25 분 동안 레미콘 방법으로 배전 공정을 수행하였다. 얻어진 들깨를 롤 분쇄기로 분쇄하여 볶음 들깨원료를 제조하였다. 얻어진 들깨원료 중의 B(a)P 함량을 실시예 1과 동일한 방법으로 측정한 결과, 0.3∼1.9 ppb 이었다.
실시예 7. 볶음 들깨원료로부터 들기름의 제조
실시예 7에서 강제 배기 조건하에서 얻어진 볶음 들깨원료를 3.7 m3/min의 풍량 및 30 mmAq 압력의 배기용 송풍장치를 사용하여 강제 배기 조건을 제공하면서, 약 210 ℃ (품온: 130 ℃)로 25 분 동안 가온한 다음, 엑스펠러(expeller) 방식으로 착유 공정을 수행하였다. 얻어진 들기름을 7일 동안 상온에서 방치하여 침전물을 제거한 후, 제품용기에 충진하여 포장하였다. 얻어진 들기름 중의 B(a)P 함량을 실시예 1과 동일한 방법으로 측정한 결과, N.D∼0.3 ppb 이었다.
본 발명은 압착유 제조 과정에서 강제 배기 조건을 채용함으로써, 최종적으 로 얻어지는 압착유 중의 벤조(a)피렌 함량을 현저하게 줄일 수 있다. 본 발명에 따른 제조방법은 별도의 화학물질 처리제를 사용하지 않으면서, 생산설비에 별다른 증설이나 변경 없이, 간단하게 적용이 가능하다. 또한 압착유 제조 과정에서 채용되는 배전 및/또는 착유 방법에 따라 얻어지는 압착유의 B(a)P 함량이 크게 차이가 나는 것으로 발견되었으나, 놀랍게도, 본 발명에 따른 강제 배기 조건을 채용할 경우 배전 및/또는 착유 방법과 관계없이, 압착유 중의 B(a)P 함량을 현저하게 줄일 수 있다. 따라서, 식용 유지에 대한 국제기준(올리브유에 대한 EU의 권장기준: 2 ppb 이하)에 적합한 압착유 제조가 가능하다.

Claims (14)

  1. 압착유 원료의 배전(supplying of electricity) 공정 및 착유(oil extraction) 공정을 포함하는 압착유의 제조방법에 있어서, 상기 배전 공정; 착유 공정; 또는 배전 공정 및 착유 공정이 강제 배기(forced air ventilation) 하에서 수행되는 것을 특징으로 하는 압착유의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 강제 배기가 0.5∼5 m3/min의 풍량 및 10∼50 mmAq 압력의 배기용 송풍장치에 의해 제공되는 것을 특징으로 하는 압착유의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 배전 공정이 1 m3/min의 풍량 및 13 mmAq 압력의 배기용 송풍장치에 의해 제공되는 강제 배기 하에서 수행되고, 상기 착유 공정이 3.7 m3/min의 풍량 및 30 mmAq 압력의 배기용 송풍장치에 의해 제공되는 강제 배기 하에서 수행되는 것을 특징으로 하는 압착유의 제조방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 압착유 원료가 참깨 또는 들깨인 것을 특징으로 하는 압착유의 제조방법.
  5. 강제 배기(forced air ventilation) 하에서 압착유 원료의 배전 공정을 수행 하는 것을 특징으로 하는 볶음(panbroiled) 압착유 원료의 제조방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 강제 배기가 0.5∼5 m3/min의 풍량 및 10∼50 mmAq 압력의 배기용 송풍장치에 의해 제공되는 것을 특징으로 하는 볶음 압착유 원료의 제조방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 강제 배기가 1 m3/min의 풍량 및 13 mmAq 압력의 배기용 송풍장치에 의해 제공되는 것을 특징으로 하는 볶음 압착유 원료의 제조방법.
  8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 압착유 원료가 참깨 또는 들깨인 것을 특징으로 하는 볶음 압착유 원료의 제조방법.
  9. (a) 강제 배기 하에서 압착유 원료의 배전 공정을 수행하여 볶음(panbroiled) 압착유 원료를 얻는 단계,
    (b) 상기 볶음 압착유 원료를 강제 배기 하에서 배전시키거나 가온하는 단계, 및
    (c) 단계 (b)에서 얻어진 생성물에 대하여 착유 공정을 수행하는 단계를 포함하는 압착유의 제조방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 착유 공정이 강제 배기 하에서 수행되는 것을 특징으로 하는 압착유의 제조방법.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 강제 배기가 0.5∼5 m3/min의 풍량 및 10∼50 mmAq 압력의 배기용 송풍장치에 의해 제공되는 것을 특징으로 하는 압착유의 제조방법.
  12. 제9항 또는 제10항에 있어서, 단계(a) 또는 단계(b)의 강제 배기가 1 m3/min의 풍량 및 13 mmAq 압력의 배기용 송풍장치에 의해 제공되는 것을 특징으로 하는 압착유의 제조방법.
  13. 제9항 또는 제10항에 있어서, 단계(c)의 강제 배기가 3.7 m3/min의 풍량 및 30 mmAq 압력의 배기용 송풍장치에 의해 제공되는 것을 특징으로 하는 압착유의 제조방법.
  14. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 압착유 원료가 참깨 또는 들깨인 것을 특징으로 하는 볶음 압착유 원료의 제조방법.
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