KR20140039444A

KR20140039444A - 생화학적 방법을 이용한 오디 추출물의 추출 공정 개선 방법과 이에 의한 오디 추출물 및 이를 이용한 오디 과립차의 제조방법과 그 오디 과립차

Info

Publication number: KR20140039444A
Application number: KR1020120105554A
Authority: KR
Inventors: 권태오; 류일환
Original assignee: 원광대학교산학협력단
Priority date: 2012-09-24
Filing date: 2012-09-24
Publication date: 2014-04-02

Abstract

본 발명은 생화학적 방법을 이용한 오디 추출물의 추출 공정 개선 방법과 이에 의한 오디 추출물 및 이를 이용한 오디 과립차의 제조방법과 그 오디 과립차에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 효소에 의한 가수분해 또는 젖산균에 의한 발효에 의하여 뽕나무의 열매인 오디를 추출함으로써 오디 추출물에 유기산, 비타민, 아미노산, 폴리페놀, 안토시아닌 등의 영양소 및 기능성 화합물의 함량을 증가시키고 이로부터 오디 과립차를 제조하는 생화학적 방법을 이용한 오디 추출물의 추출 공정 개선 방법과 이에 의한 오디 추출물 및 이를 이용한 오디 과립차의 제조방법과 그 오디 과립차에 관한 것이다.

Description

생화학적 방법을 이용한 오디 추출물의 추출 공정 개선 방법과 이에 의한 오디 추출물 및 이를 이용한 오디 과립차의 제조방법과 그 오디 과립차{IMPROVING METHODS OF EXTRACTION PROCESS OF MULBERRY FRUIT EXTRACTS USING BY BIOCHEMICAL METHOD, THE MULBERRY FRUIT EXTRACTS THEREBY, MANUFACTURING METHOD OF MULBERRY FRUIT GRANULAR TEA USING THEREBY, AND MULBERRY FRUIT GRANULAR TEA HEREBY}

뽕나무(Morus alba L., Moraceae) 열매인 오디(mulberry, Mori Fructus)는 신농본초경(神農本草經), 본초강목(本草綱目), 일본의 오처경(五妻鏡), 끽다양생기(喫茶養生記) 및 동의보감에 의하면 '상심자'라 하여 예로부터 대머리를 예방하고 머리를 검게 하는 자양제, 보양제로서 뿐만 아니라 고혈압, 당뇨병 및 노화를 치료하는 생약으로 사용되어져 왔다. 최근 들어 우리나라를 비롯한 중국, 일본 등에서 당뇨 및 혈중 콜레스테롤 저하 등 성인병 예방 및 치료 효과가 밝혀지면서 기능성식품의 재료로서 각광을 받고 있다. 이러한 뽕나무에는 25종의 아미노산이 함유되어 있으며 알라닌(alanine), 아스파르트산(aspartic acid), 글루타민산(glutamic acid)의 함량이 많아서 숙취를 없애주며, 세린(serine)과 티로신(tyrosine)이 함유되어 있어 뇌의 혈액 순환과 노인성 치매를 예방해 준다고 알려져 있다. 녹차와 비교해 볼 때 각종 미네랄 중에서 뽕잎이 칼슘은 6배, 철분은 2배, 칼륨은 1.4배 높은 것으로 보고되고 있다. 기능성 성분인 루틴(rutin), 쿠에르체틴(quercetin), 쿠에르치트린(quercitrin), 이소린(isoquercitrin) 등과 같은 플라보노이드(flavonoid)계 물질과 알카로이드(alkaloid) 성분인 알파 글루코시다아제(α-glucosidase) 저해 활성을 갖는 1-디옥시노지리마이신(1-deoxynojirimycin, 1-DNJ)과 질소 함유 당(N-containing sugar) 외에 스테로이드(steroid), 비타민(vitamin), 다량의 무기질과 섬유소 등을 함유하고 있다.

중추신경계의 억제성 신경전달물질로 중요한 역할을 하는 감마아미노뷰테릴산(γ-aminobutyric acid, GABA) 외에 특유의 붉은색을 내는 색소인 안토시아닌(anthocyanin) 특히, C3G(cyanidine-3-O-glycoside)를 포함하고 있어 천연 유색음료의 비중이 높아지는 세계 음료시장의 추세에 따라 오디는 상품성이 높은 원료로 주목 받고 있다. 오디의 생리활성 연구로는 항당뇨, 항산화, 항염증 등이 보고되어있다.

다양한 기능성과 영양성분을 포함하고 있는 오디는 과실의 크기가 작고, 저장 유통 등의 문제점으로 인해 그 이용이 극히 제한적이다. 현재 오디의 이용은 생과로 유통이 되거나, 식습관의 변화로 인해 과즙의 형태로 음용 되고 있다. 또한, 그 이용적인 측면에서도 안토시아닌(anthocyanin)을 중심으로 한 천연색소의 이용과 그 기능성에 초점이 맞추어져 있으며, 그 다양한 영양성분에 관한 연구는 그 예를 찾아보기 어렵다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 뽕나무 열매인 오디를 추출하여 오디 추출물을 제조하는 방법에 있어서, 유기산, 비타민, 아미노산, 폴리페놀, 안토시아닌 등의 영양소 및 기능성 화합물의 함량을 증가시킬 수 있는 생화학적 방법을 이용한 오디 추출물의 추출 공정 개선 방법을 제공하는 것을 발명의 목적으로 한다.

보다 구체적으로, 본 발명은 오디의 효소에 의한 가수분해 또는 젖산균에 의한 발효에 의하여 오디를 추출함으로써 유기산, 비타민, 아미노산, 폴리페놀, 안토시아닌 등의 영양소 및 기능성 화합물의 함량을 증가시킬 수 있는 생화학적 방법을 이용한 오디 추출물의 추출 공정 개선 방법을 제공하는 것을 발명의 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 효소에 의한 가수분해 또는 젖산균에 의한 발효에 의하여 뽕나무의 열매인 오디를 추출함으로써 오디 추출물에 유기산, 비타민, 아미노산, 폴리페놀, 안토시아닌 등의 영양소 및 기능성 화합물의 함량을 증가시킨 오디 추출물을 제공하는 것을 발명의 다른 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 효소에 의한 가수분해 또는 젖산균에 의한 발효에 의하여 뽕나무의 열매인 오디를 추출하여 제조된 오디 추출물을 이용하여 음용이 가능한 영양성과 기능성이 우수한 오디 과립차를 제조하는 방법 및 이에 의하여 제조되는 오디 과립차를 제공하는 것을 발명의 또 다른 목적으로 한다.

본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결하고자 하는 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어질 수 있을 것이다.

상기와 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 생화학적 방법을 이용한 오디 추출물의 추출 공정 개선 방법은 뽕나무 열매인 오디를 추출하여 오디 추출물을 제조하는 방법에 있어서, 효소 또는 젖산균을 이용하여 오디 추출물의 영양소 및 기능성 화합물의 함량을 증가시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 생화학적 방법을 이용한 오디 추출물의 추출 공정 개선 방법은 상기 효소는 셀룰라아제(cellulase) : 펙티나아제(pectinase) : 아밀로글리코시다아제(amyloglycosidase)의 혼합 중량비가 4 : 1 : 2의 비율로 이루어진 혼합 효소인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 생화학적 방법을 이용한 오디 추출물의 추출 공정 개선 방법은 오디 100 중량부에 대하여 물 30 중량부 및 상기 효소 2 중량부의 비율로 첨가하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 생화학적 방법을 이용한 오디 추출물의 추출 공정 개선 방법은 상기 젖산균은 섬유질 분해성을 가지는 신규한 락토바실러스 플란타룸 TO-2100(Lactobacillus plantarum TO -2100, 수탁번호 KFCC 11537P)인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 생화학적 방법을 이용한 오디 추출물의 추출 공정 개선 방법은 오디 100 중량부에 대하여 물 20 중량부 및 상기 신규한 락토바실러스 플란타룸 TO-2100(Lactobacillus plantarum TO -2100, 수탁번호 KFCC 11537P) 1 ~ 5 중량부의 비율로 첨가하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명에 따른 오디 추출물은 상기 생화학적 방법을 이용한 오디 추출물의 추출 공정 개선 방법에 의하여 제조되는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명에 따른 오디 과립차의 제조방법은 상기 오디 추출물의 추출방법에 의하여 제조된 오디 추출물을 이용하여 오디 과립차를 제조하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 오디 과립차의 제조방법은 상기 오디 추출물을 감압 농축하는 농축단계; 상기 농축된 오디 추출물에 덱스트린을 에탄올로 반죽하는 반죽단계; 상기 반죽을 체에 걸러 분말로 만드는 과립화단계; 및 상기 분말을 건조하는 건조단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 오디 과립차의 제조방법은 상기 오디 추출물 : 덱스트린의 혼합 중량비는 5 ~ 25 : 75 ~ 95%이며, 더욱 바람직하게는 15 : 85%인 것을 특징으로 한다.

한편, 또한, 본 발명에 따른 오디 과립차는 상기 오디 과립차의 제조방법에 의하여 제조되는 것을 특징으로 한다.

이상과 같은 구성의 본 발명에 의하면, 생화학적 방법으로서 효소에 의한 가수분해 또는 젖산균에 의한 발효에 의하여 뽕나무의 열매인 오디를 추출하여 오디 추출물에 유기산, 비타민, 아미노산, 폴리페놀, 안토시아닌 등의 영양소 및 기능성 화합물의 함량을 증가시킬 수 있는 생화학적 방법을 이용한 오디 추출물의 추출 공정 개선 방법과 이에 의한 오디 추출물 및 오디 추출물을 이용하여 음용이 가능한 영양성과 기능성이 우수한 오디 과립차를 제조하는 방법 및 이에 의한 오디 과립차를 제공함으로써 새로운 식품의 제조 및 개발, 이에 의하여 당뇨병 등의 질병의 예방 및 치료, 그리고 생물 공정 공학 분야에 일차적으로 적용될 수 있는 효과를 제공한다.

본 발명에 의하여 달성되는 효과는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어질 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 오디 과립차의 제조방법의 공정도.

이하, 후술되어 있는 내용을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 기술적 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 본 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 부호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

본 발명에 따른 생화학적 방법을 이용한 오디 추출물의 추출 공정 개선 방법은 뽕나무 열매인 오디를 추출하여 오디 추출물을 제조하는 방법에 있어서, 효소 또는 젖산균을 이용하여 오디 추출물의 영양소 및 기능성 화합물의 함량을 증가시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 효소 또는 젖산균을 이용하여 오디 추출물의 영양소 및 기능성 화합물의 함량을 증가시키는 생화학적 방법을 이용한 오디 추출물의 추출 공정 개선 방법에서 사용한 뽕나무 열매인 오디는 2010년 부안군 오디·뽕 작목반에서 구입하여 초저온 냉동고(-70℃)에 보관하면서 실험 시료로 사용하였다.

본 발명에 따른 생화학적 방법을 이용한 오디 추출물의 추출 공정 개선 방법은 상기 효소는 셀룰라아제(cellulase) : 펙티나아제(pectinase) : 아밀로글리코시다아제(amyloglycosidase)의 혼합 중량비가 4 : 1 : 2의 비율로 이루어진 혼합 효소인 것을 특징으로 하며, 오디 100 중량부에 대하여 물 30 중량부 및 상기 효소 2 중량부의 비율로 첨가하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. 이하 이와 같은 효소 분해 추출 공정을 아래 실시예 1에서 보다 상세히 설명한다.

실시예 1. 효소 분해( Enzymatic Hydrolysis , EH ) 추출 공정에 의한 오디 추출물의 제조

효소에 의한 오디 가수분해는 식품 가공공정에 통상적으로 사용되고 있는 시판 효소를 사용하였다. 먼저, 오디 생과 5 kg에 가온 정제수 30%를 첨가하였다. 이는 오디 추출물을 제조하는 과정에서 발생하는 오염도를 최소화하고 효소의 원활한 작용을 위한 유동성을 증가시킬 목적으로 시행하였다.

다음으로, 오디 생과와 가온 정제수 혼합물에 효소로서 셀룰라아제(cellulase, 시판 효소명 : celluclast) : 펙티나아제(pectinase, 시판 효소명 : citrozyme) : 아밀로글리코시다아제(amyloglycosidase, 시판 효소명 : AMG)의 혼합 중량비가 4 : 1 : 2의 비율로 이루어진 혼합 효소를 상기 오디 생과의 2 중량% 첨가 후 45℃에서 5시간 가수분해하고 프레스 여과에 의해 잔사를 제거하여 오디 추출물로서 오디 효소 분해물을 제조하였다.

한편, 본 발명에 따른 생화학적 방법을 이용한 오디 추출물의 추출 공정 개선 방법은 상기 젖산균은 섬유질 분해성을 가지는 신규한 락토바실러스 플란타룸 TO-2100(Lactobacillus plantarum TO -2100, 수탁번호 KFCC 11537P)인 것을 특징으로 하며, 오디 100 중량부에 대하여 물 20 중량부 및 상기 신규한 락토바실러스 플란타룸 TO-2100(Lactobacillus plantarum TO -2100, 수탁번호 KFCC 11537P) 1 ~ 5 중량부의 비율로 첨가하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. 이하 이와 같은 젖산균 발효 추출 공정을 아래 실시예 2에서 보다 상세히 설명한다.

실시예 2. 젖산균 발효( Lactic acid Bacteria Fermentation , LBF ) 추출 공정에 의한 오디 추출물의 제조

섬유질 분해성을 가지는 젖산균으로서 신규한 락토바실러스 플란타룸 TO-2100(Lactobacillus plantarum TO -2100, 수탁번호 KFCC 11537P)을 이용한 오디 추출물의 제조는 오디 생과 1 kg에 20%의 정제수를 첨가한 후, 균질기(homogenizer)를 사용하여 씨가 분쇄되지 않게 조심하면서 분쇄하였다. 젖산균 발효를 위한 젖산균(starter)을 접종하기 전에 분쇄액에 존재하는 오염균을 제거할 목적으로 75℃에서 10분간 가열 살균을 시행하였다. 젖산균(starter)으로 사용된 신규한 락토바실러스 플란타룸 TO-2100(Lactobacillus plantarum TO-2100, 수탁번호 KFCC 11537P)은 생리 식염수에 희석하여 8.0 log cfu/ml를 접종하고 30℃에서 48시간 배양 후, 프레스 여과에 의해 잔사를 제거하여 오디 추출물로서 오디 젖산균 발효물을 제조하였다.

비교예 1. 착즙 공정( Wet Pressing Extraction , WPE )에 의한 오디 추출물의 제조

오디의 기능성 및 영양성분의 측정을 위하여 가온 및 가수하지 않고 마쇄 후 필터 프레스(filter press) 여과포(10㎛)를 사용하여 가압 착즙하여 그 착즙액을 제조하고 당도 및 수득률을 1차 측정하고 영양 성분의 변화 측정 시료로 사용하였다.

비교예 2. 열수 추출 공정( Hot - Water Extraction , HWE )에 의한 오디 추출물의 제조

열수 추출 공정은 오디 주스의 제조에 통상적으로 사용되는 방법을 사용하였다. 오디 생과 5 kg에 30% 정제수를 가하고 100℃ 2시간 가온 추출하고 필터 프레스(filter press) 여과 후 여액의 당도 및 수득률을 1차 측정하고 영양 성분의 변화 측정 시료로 사용하였다. 이때 수득률은 공정의 상이성으로 인한 오차를 줄이기 위하여 30 brix로 농축 후 무게를 측정하였다.

이하, 상기 실시예 1 내지 2, 그리고 비교예 1 내지 2의 추출 공정에 따른 오디 추출물의 특성을 대비하기 위하여 당도 및 수득률과 영양 성분의 함량 변화를 시험하였다.

시험예 1. 당도 및 수득률

오디 추출물의 당도는 당도계(Master-M, Atage, Tokyo, Japan)를 사용하여 당도를 측정하였다.

오디의 기능성 및 영양성을 보존하기 위한 각각의 추출 공정별 당도 및 수득률을 비교하였다(표 1). 추출 시의 당도는 열수 추출 공정의 10.9 brix 보다 착즙 공정이 12.0 brix로 높았으며, 효소 분해 추출 공정과 젖산균 발효 추출 공정에서 각각 14.45, 14.25 brix로 착즙 공정 및 열수 추출 공정보다는 월등히 높았다.

수득률에 있어서도 착즙 공정에서 1.75 kg/30brix 이었으나 열수 추출 공정은 2.14 kg/30brix이었고, 효소 분해 추출 공정과 젖산균 발효 추출 공정은 각각 2.88, 2.62 kg/30brix로 착즙 공정의 경우보다 각각 165% 및 150% 증가된 수득률을 보였다. 또한, 착즙 공정에서는 불용성 섬유질이 과량으로 함유되어 농축물의 제조에 어려움이 있었으며, 열수 추출 공정의 경우 색상의 변화가 뚜렷하게 나타났다.

효소 분해 추출 공정에서 효소의 원활한 활성을 위하여 30%의 정제수를 사용하였을 경우 원과 오디보다 당도 및 수율 증가를 나타내었다. 수분의 양이 증가함에 따라 포화되어 있는 수용성 성분의 가용화가 증가되어 수율이 향상됨을 확인할 수 있다. 또한, 효소 분해 추출 공정과 유사한 수득률 및 당도를 나타낸 신규한 락토바실러스 플란타룸 TO-2100(Lactobacillus plantarum TO -2100, 수탁번호 KFCC 11537P)을 이용한 젖산균 발효 추출 공정도 오디의 가용화와 젖산균 발효를 동시에 수행할 수 있는 유용한 방법임을 확인하였다.

시험예 2. 영양 성분의 함량 변화

(1) 유기산의 함량 변화

오디 추출물의 유기산의 측정은 2008년도 건강 기능성 식품공전에 준하여 C18 카트리지에 ACN/DW (1:1) 10 에 오디 추출액 10 ㎖를 가하여 초기 용출액 4~5 ㎖를 제거한 후 HPLC(high performance liquid chromatography) 시스템(Shiseido, Tokyo, Japan)을 사용하여 측정하였다. 유기산의 분석 조건은 표 2와 같다.

각각의 추출 공정에 의한 오디 추출물의 유기산 함량을 분석한 결과(표 3), 착즙 공정에 비해 열수 추출 공정, 효소 분해 추출 공정 및 젖산균 발효 추출 공정 모두에서 타르타르산(tartaric acid)이나 말산(malic acid)은 그 함량이 감소되는 경향이고, 아세트산(acetic acid)은 효소 분해 추출 공정 및 젖산균 발효 추출 공정에서, 구연산(citric acid)은 열수 추출 공정과 효소 분해 추출 공정에서 증가되는 경향이었다.

이는 첨가된 수분량의 증가로 인한 유기산의 용해량이 증가한 것으로 판단되며, 젖산 발효 추출 공정에서 아세트산(acetic acid)과 젖산(lactic acid)의 함량 증가는 젖산균의 생육에 의한 생산 및 말산(malic acid)이 젖산(lactic acid)으로 전환되었기 때문으로 판단되며, 구연산(citric acid) 함량 감소는 젖산균의 에너지 대사에 사용된 것으로 판단된다.

(2) 비타민의 함량 변화

오디 추출물의 비타민의 측정은 건강 기능성 식품공전 미량성분 시험법에 준하여 HPLC(high performance liquid chromatography) 시스템(Shiseido, Tokyo, Japan)을 사용하여 측정하였다. 비타민의 분석 조건은 표 4와 같다.

각각의 추출 공정에 의한 오디 추출물의 비타민 함량을 분석한 결과를 표 5에 나타내었다. 지용성 비타민인 비타민 A와 E는 추출공정에 따라 약간의 차이를 보이는 반면에, 열이나 산화의 영향을 받지 않는 비타민B1, B2, B6의 경우 착즙 공정 및 열수 추출 공정에 비해 효소 분해 추출 공정시 함량이 증가되었다. 젖산 발효 추출 공정에 의해 검출되지 않거나 함량이 감소한 비타민은 비타민 B군 이외에 판토텐산(pantothenic acid)으로 이는 젖산균의 생육에 이용되어진 것으로 판단된다. 이와 같은 결과는 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum)의 생육에 니코틴산(nicotinic acid), 판토텐산(pantothenic acid), 비오틴(biotin), 비타민 B6가 필수적으로 공급되어야 한다는 사실에 기인한다.

가장 큰 변화를 보인 비타민은 비타민 C로서 열수 추출 공정의 경우 검출되지 않은 반면에, 착즙 공정의 10.9 mg/100g에 비해 효소 분해 추출 공정은 22.4 mg/100g이나, 젖산 발효 추출 공정에서는 76.24 mg/100g로 착즙 공정에 비해 3.93배 증가하였다. 이는 비타민 C가 70℃ 이상의 고온에서 불안정하여 데히드로아스코르브산(dehydroascorbic acid)으로 전환되기 때문에 고온에서 장시간 추출하는 열수 추출법에서는 잔존하지 않는 것으로 판단되며, 젖산 발효 추출 공정에 의해 함량이 증가한 비타민은 엽산, 비타민 B12 및 니아신(niacin)이었다. 이상의 결과와 같이 오디의 추출공정에 따라 영양성분의 변화가 크게 나타나므로 오디 제품의 개발시 적절한 방법의 선택에 유용하게 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

(3) 아미노산의 함량 변화

오디 추출물의 아미노산의 측정은 아미노산 자동 분석기 Biochrom 20 Amino Acid Analyzer(Pharmacia Biotech Ltd. USA)를 사용하여 분석하였으며, 각 아미노산의 함량은 표준용액(amino acid calibration mixture, Ajinomoto-Takara Co. Japan)을 비교하여 분석하였다. 분석 조건은 표 6과 같다.

각각의 추출 공정에 의한 오디 추출물의 아미노산의 조성 및 함량을 분석한 결과를 표 7에 나타내었다. 착즙 공정과 비교하여 효소 분해 추출 공정에서 아미노산의 증가가 크게 나타났으며, 특히 Glu, His, Arg, Tyr, Val, Pro 등은 2배 이상 증가되었고, Phe, Ile, Leu, Lys 등은 효소 분해 추출 공정에서만 검출되었다. 반면, 젖산 발효 추출 공정의 경우 아미노산의 함량이 전반적으로 감소되었다. 이는 젖산균을 이용하여 아미노산으로부터 방향족 화합물을 생성하기 위해서는 Leu, Phe, Met 같은 아미노산을 소비하는 것에 기인하며, 젖산균이 생육하는 동안 유리 아미노산의 함량이 감소하며, 젖산균의 생육에 거의 모든 아미노산을 필요로 하는 것에 기인한다. 반면, 젖산 발효 추출 공정에서 Glu의 함량이 소폭 증가한 것은 젖산의 생성과 함께 Glu의 생산도 증가하는 것에 기인하며 이는 오디 발효물의 신맛을 증가시키는 한 요인으로 판단된다. 아미노산의 조성 및 함량을 보면 효소 분해 추출 공정이 오디의 영양적 가치를 유지시키는데 가장 적합한 방법으로 판단된다.

(4) 총 폴리페놀( polyphenol ) 및 안토시아닌( anthocyanin )의 함량 변화

오디 추출물을 10배 희석한 5 ㎖에 Folin-Ciocalteau 시약 5 ㎖를 가하여 혼합하고 3분 후 10% Na₂CO₃ 용액 (w/v) 5 ㎖를 넣어 진탕하고 실온에서 방치한 후 700 nm에서 비색정량하였다. 타닌산(tannic acid)을 표준물질로 작성한 검량곡선으로부터 총 폴리페놀(polyphenol) 함량을 측정하였다.

오디 추출물 10 ㎖를 0.1% HCl-80% MeOH 용액 (v/v) 40 ㎖에 혼합하고 24시간 진탕 추출하였다. 추출된 색소는 3,000×g에서 10분간 원심분리하여 얻어진 상등액을 0.1% HCl-80% MeOH 용액(v/v)으로 100 ㎖로 정용한 후 528 nm에서 비색정량하였다. 시아니딘(Cyanidin)을 표준물질로 작성한 검량곡선으로부터 안토시아닌(anthocyanin) 함량을 측정하였다.

오디에는 다량의 폴리페놀(polyphenol) 및 안토시아닌(anthocyanin) 색소를 함유하는 것으로 알려져 있다. 폴리페놀과 안토시아닌은 우수한 항산화 활성을 나타내는 성분으로 오디의 기능성을 부여하는데 중요한 역할을 하는 성분이다. 특히 오디에 존재하는 안토시아닌 색소는 C3G((cyanidine-3-O-glycoside) 단일 물질로 존재한다고 알려져 있다. 각각의 추출 공정에 의해 추출된 오디 농축물의 폴리페놀 및 안토시아닌 함량을 분석한 결과(표 8) 폴리페놀은 착즙 공정의 250.5 mg/100g에 비해 열수 추출 공정 380.2 mg/100g, 효소 분해 추출 공정 763.5 mg/100g, 젖산균 발효 추출 공정 627.9 mg/100g으로 착즙 공정에 비해 효소 분해 및 젖산균 발효 추출 공정에서 각각 3.05, 2.51배의 높은 함량을 나타내었다. 안토시아닌 함량은 착즙 공정 508 ppm보다 열수 추출 공정은 516 ppm, 효소분해 추출 공정은 3,890 ppm, 젖산균 발효 추출 공정은 3,627 ppm으로 효소 분해 추출 공정 및 젖산 발효 추출 공정이 착즙 공정에 비해 각각 7.7배, 7.1배의 증가된 함량을 나타내었다.

폴리페놀 성분은 종류에 따라 젖산균의 생육을 저해하는 물질로 알려져 있으나 프로토카테킨산(protocatechinic acid), 갈산(gallic acid)은 젖산균의 생육을 억제하는 반면, 쿠에르체틴(quercetin), 루틴(rutin), 카테킨(catechin), 커피산(caffeic acid), 바닐린산(vanillic acid)은 생육에 도움을 준다고 하였다. 또한, 젖산균의 종류에 따라 스트렙토코커스 서머필러스(Streptococcus thermophilus ), 락토바실러스 퍼맨텀( Lactobacillus fermentum ), 락토바실러스 아시도필루스(Lactobacillus acidophilus ), 락토바실러스 바기날리스( Lactobacillus vaginalis) 균주는 폴리페놀 성분에 민감한 반면, 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum ), 락토바실러스 카제이( Lactobacillus casei ), 락토바실러스 불가리쿠스(Lactobacillus bulgaricus ) 등은 생육이 증진된다고 하였다.

다음으로, 본 발명에 따른 오디 과립차의 제조방법은 상기 오디 추출물의 추출방법에 의하여 제조된 오디 추출물을 이용하여 오디 과립차를 제조하는 것으로서, 더욱 구체적으로는 상기 생화학적 방법을 이용한 오디 추출물의 추출 공정 개선 방법에 의하여 제조한 오디 추출물을 감압 농축하는 농축단계; 상기 농축된 오디 추출물에 덱스트린을 에탄올로 반죽하는 반죽단계; 상기 반죽을 체에 걸러 분말로 만드는 과립화단계; 및 상기 분말을 건조하는 건조단계;를 포함하며, 상기 오디 추출물 : 덱스트린(dextrin)의 혼합 중량비는 5 ~ 25 : 75 ~ 95%이며, 더욱 바람직하게는 15 : 85%인 것을 특징으로 한다. 이하 이와 같은 오디 과립차의 제조방법을 아래 실시예 3에서 보다 상세히 설명한다.

실시예 3. 오디 과립차의 제조

각각의 방법으로 추출한 오디 추출물 중 영양 성분과 기능성 성분의 함량이 우수한 효소 분해 추출 공정에 의한 오디 추출물을 선택하여 50 brix로 감압 농축하였다. 오디 과립차 제조를 위한 오디 농축액의 첨가 비율은 전체 함량의 5, 10, 15, 20, 25%로 설정하였다(표 9). 각 배합 비율의 오디 농축액과 덱스트린(dextrin)을 90% 에탄올로 각각 반죽하여 40 mesh의 체에 내려 과립화하여 과립차를 얻었으며, 과립차가 서로 겹쳐지지 않게 펼쳐 담은 후, 40℃의 송풍건조기(중앙정밀(주), TJDS-1-5, 대한민국)에서 3시간 건조하여 시료로 사용하였다. 구체적인 제조 공정은 도 1의 본 발명에 따른 오디 과립차의 제조방법의 공정도와 같다.

시험예 3. 오디 과립차의 관능 검사

오디 과립차의 관능검사는 80℃의 물 100 ㎖에 오디 과립차 3 g을 녹인 후, 80℃를 유지하게 하여 원광대학교 식품전공 학생 15명을 대상으로 관능검사를 실시하였다. 오디 과립차의 기호도는 색과 냄새, 전반적인 맛의 기호도를 기호도 척도법(1 = 매우싫음, 5 = 보통, 9 = 매우 좋음)을 사용하여 평가하였다. 또한, 관능적 품질 요소 중 맛의 항목에서 단맛, 쓴맛, 떫은맛, 탄맛, 뒷맛의 정도에 대한 항목에는 묘사 척도법(1 = 매우 약함, 5 = 보통, 9 = 매우 강함)을 이용하여 관능 검사를 실시하였다.

효소 분해 추출 공정에 의한 오디 추출물과 덱스트린(dextrin)을 이용하여 배합 제조한 각 배합 비율별 관능 특성은 표 10에 나타내었다.

색의 기호도 항목에서는 각 배합 비율별 매우 유의적인 차이를 나타내었는데, 상기 효소 분해 추출 공정에 의한 오디 추출물의 첨가량이 S3까지는 증가하나 그 이상에서는 급격히 감소하였다.

냄새의 기호도 항목에서는 모든 시료가 보통 정도의 기호도를 나타내어 유의적 차이를 나타내지 않았다.

단맛 정도의 항목에서는 오디 효소추출물의 첨가량이 증가할수록 단맛을 강하게 느끼는 것으로 나타났으며, 신맛 또한 첨가량이 증가할수록 강하게 느끼는 것으로 평가되었다.

전반적이 기호도 평가에서는 S3>S4>S2>S5>S1의 순으로 S3가 가장 높은 기호도를 나타내었다. 이상의 결과로부터 효소 분해 추출 공정에 의한 오디 추출물을 배합한 오디 과립차는 상기 오디 추출물 15%, 덱스트린 85% 첨가하여 제조하는 것이 관능적 측면에서 가장 적합할 것으로 판단되었다.

한편, 본 발명은 생화학적 방법을 이용한 오디 추출물의 추출 공정 개선 방법에 의하여 효소에 의한 가수분해 또는 젖산균에 의한 발효에 의하여 뽕나무의 열매인 오디를 추출함으로써 유기산, 비타민, 아미노산, 폴리페놀, 안토시아닌 등의 영양소 및 기능성 화합물의 함량을 증가시킨 오디 추출물을 제공할 수 있으며, 상기 오디 추출물을 이용한 오디 과립차의 제조방법에 의하여 음용이 가능한 영양성과 기능성이 우수한 오디 과립차를 제공할 수 있다.

이상에서 설명된 본 발명은 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

Claims

뽕나무 열매인 오디를 추출하여 오디 추출물을 제조하는 방법에 있어서,
효소 또는 젖산균을 이용하여 오디 추출물의 영양소 및 기능성 화합물의 함량을 증가시키는 것을 특징으로 하는 생화학적 방법을 이용한 오디 추출물의 추출 공정 개선 방법.
제1항에 있어서,
상기 효소는 셀룰라아제(cellulase) : 펙티나아제(pectinase) : 아밀로글리코시다아제(amyloglycosidase)의 혼합 중량비가 4 : 1 : 2의 비율로 이루어진 혼합 효소인 것을 특징으로 하는 생화학적 방법을 이용한 오디 추출물의 추출 공정 개선 방법.
제2항에 있어서,
오디 100 중량부에 대하여 물 30 중량부 및 상기 효소 2 중량부의 비율로 첨가하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 생화학적 방법을 이용한 오디 추출물의 추출 공정 개선 방법.
제1항에 있어서,
상기 젖산균은 섬유질 분해성을 가지는 신규한 락토바실러스 플란타룸 TO-2100(Lactobacillus plantarum TO -2100, 수탁번호 KFCC 11537P)인 것을 특징으로 하는 생화학적 방법을 이용한 오디 추출물의 추출 공정 개선 방법.
제4항에 있어서,
오디 100 중량부에 대하여 물 20 중량부 및 상기 신규한 락토바실러스 플란타룸 TO-2100(Lactobacillus plantarum TO -2100, 수탁번호 KFCC 11537P) 1 ~ 5 중량부의 비율로 첨가하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 생화학적 방법을 이용한 오디 추출물의 추출 공정 개선 방법.
청구항 1 내지 5 중 어느 하나의 오디 추출물의 추출 공정 개선 방법에 의하여 제조되는 것을 특징으로 하는 오디 추출물.
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 하나의 오디 추출물의 추출방법에 의하여 제조된 오디 추출물을 이용하여 오디 과립차를 제조하는 것을 특징으로 하는 오디 과립차의 제조방법.
제7항에 있어서,
상기 오디 추출물을 감압 농축하는 농축단계;
상기 농축된 오디 추출물에 덱스트린을 에탄올로 반죽하는 반죽단계;
상기 반죽을 체에 걸러 분말로 만드는 과립화단계; 및
상기 분말을 건조하는 건조단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 오디 과립차의 제조방법.
제8항에 있어서,
상기 오디 추출물 : 덱스트린의 혼합 중량비는 5 ~ 25 : 75 ~ 95%이며, 더욱 바람직하게는 15 : 85%인 것을 특징으로 하는 오디 과립차의 제조방법.
청구항 7 내지 9 중 어느 하나의 항의 오디 과립차의 제조방법에 의하여 제조되는 것을 특징으로 하는 오디 과립차.