KR20180052989A - 항산화 활성이 우수한 팝핑 화분의 제조방법 - Google Patents

항산화 활성이 우수한 팝핑 화분의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 항산화 활성이 우수한 팝핑 화분의 제조방법에 관한 것이다. 꿀벌로부터 채취한 화분은 영양학적 가치가 우수하나 이를 직접 섭취하기에 맛, 소화도 등이 좋지 못하여 이를 약학 조성물이나 식품 등으로 이용하기가 어려웠으나 본 발명을 통해 항산화성이 증가된 팝핑 화분을 제조함으로써 화분에 포함된 각종 유용성 물질을 용이하게 이용할 수 있게 되었다.

Description

항산화 활성이 우수한 팝핑 화분의 제조방법 {Manufacturing method of popping pollen having improved antioxidant activity}
본 발명은 항산화 활성이 우수한 팝핑 화분(팽화 화분)의 제조방법 또는 상기 방법으로 제조한 팝핑 화분을 포함하는 항산화용 조성물에 관한 것이다.
국내의 양봉산업은 2012년 기준 약 2만 농가에서 180만개의 봉군을 사육하는 3,900억원 규모이다. 양봉산물 생산액은 벌꿀이 65%로 가장 많으며, 프로폴리스 12%, 로열젤리, 화분 순이다. 화분은 탄수화물, 지방, 비타민, 무기질 등의 영양성분이 풍부하여 오래전부터 자연 건강식품으로 이용되어 왔다[비특허문헌 1]. 특히 벌이 채취한 꿀벌 화분(bee pollen)에는 꿀과 효소가 혼합되어 있어서 일반 화분보다 영양성분이 풍부하여 꿀벌의 단백질원과 로열젤리의 원료로 이용된다. 꿀벌 화분은 이용가치가 매우 높은 자연식품으로 혈관 및 순환계, 소화계, 신진대사계, 노화 등 다양한 질환에 효과가 있다고 알려져 있으며, 또한 항균 및 면역증강 효과, 전립선 비대증 및 전립선염 치료 효과 등이 보고되었다[비특허문헌 2]. 최근에는 생활환경과 식생활 등의 변화로 심혈관계 질환과 내분비계 질환인 당뇨병 등 성인병이 증가하는 추세이다. 노화와 질병의 원인은 다양하지만 일반적으로 생체내의 산화적 스트레스에 의해 생성되는 활성산소(reactive oxygen species, ROS)의 축적이 세포를 손상시켜 노화가 촉진된다. 활성 산소는 반응성이 매우 높은 물질로 세포를 손상시켜 동맥경화, 당뇨병, 암, 노화 등을 유발하는 것으로 알려져 있다. 항산화 물질은 동, 식물계에 널리 분포하고 있으며, 페놀성 화합물과 플라보노이드, 아스코르빈산, 토코페롤 등 의 물질은 성인병을 예방하고 노화를 지연시킨다고 알려져 있다[비특허문헌 3]. 벌꿀과 화분은 페놀성 화합물이 함유된 항산화 활성이 높은 항산화제이다[비특허문헌 4]. 화분은 이용가치가 매우 높은 완전식품이지만 sporopollenin으로 된 외피(exine)와 cellulose와 pectin으로 구성된 내피(intine)는 화학적으로 견고하여 강산처리에도 구조가 파괴되지 않으며[비특허문헌 5], 대부분의 동물, 곤충들도 분해하지 못하여 영양성분의 일부만 흡수한다. 따라서 화분의 영양성분을 추출하기 위한 연구가 최근에 활발히 진행되고 있다. 단백질 분해효소를 이용한 세포벽 용해, 삼투압 또는 발아를 이용한 영양성분 추출, 벌내장 효소를 이용한 세포질 추출, 화분 외피의 물리적 파쇄에 의한 세포질을 추출하는 방법 등이 보고되었었으나 아직 실용화되지 못하고 있다[비특허문헌 6-8]. 이에 본 발명자들은 화분세포에 압력을 가한 후 팽창시켜 세포벽을 팽화함으로써 영양성분을 용이하게 추출되게 팝핑 방법(조건)을 개발하여 그 효과를 항산화 활성, 페놀함량, 플라보노이드 함량으로 확인하여, 화분의 항산화성 물질을 용이하게 흡수할 수 있는 방법을 가능하게 함으로써 본 발명을 완성할 수 있었다.
대한민국 등록특허 제10-1625996호 (발명의 명칭 : 화분 발효식품의 제조방법, 출원인 : 김영욱 외 1인, 등록일 : 2016년05월25일) 대한민국 공개특허 제10-2015-0031684호 (발명의 명칭 : 벌집안의 꿀벌 로얄제리와 화분가루 및 벌꿀을 이용한 숙성된 식품의 제조방법, 출원인 : 이정훈 외 2인, 공개일 : 2015년03월25일)
Chung YG, Yoon SH, Kwon JS, Bae MJ. Nutritional and biochemical studies on the pollen loads studies on lipid compositions of sunflower pollen load and effects of its pollen load on liver cholesterol metabolism in mouse. J Kor Soc Food Nutr 1984;13:169-174. Li F, Yuan QP, Rashid F. Isolation, purification and immunobiological activity of a new water-soluble bee pollen polysaccharide from Crataegus pinnatifida Bge. Carbohydr Polym 2009;78:80-88. Block G, Langseth L. Antioxidant vitamins and disease prevention. Food Technol 1994;48:80-84. Andrade P, Ferreres F, Gil MI, Tomas-Barberan FA. Determination of phenolic compounds in honeys with different floral origin by capillary zone electrophoresis. Food Chemistry 1997;60:79-84. Kress WJ, Stone DE, Sellers SC. Ultrastructure of exine-less pollen: Heliconia (Heliconiaceae). Amer J Bot 1978;65:1064-76. Choi SJ, Jeong YH. Effect of proteases on the extraction of crude protein and reducing sugar in pollen. J Kor Soc Food Sci Nutr 2004;33:1353-1358. Fang KF, Wang YN, Yu TQ, Zhang LY, Baluska F, Samaj J, Lin JX. Isolation of de-exined pollen and cytological studies of the pollen intines of Pinus bungeana Zucc. Ex Endl. and Picea wilsonii Mast. Flora 2008;203:332-340. Han MR, Lee SJ, Kim MH. Development of pine pollen cell wall rupture technique using a high impact planetary milling process. Dankook J New Material Technol 2004;12:43-54. Liangli Y, Scott A, Jonathan P, Mary H, John W, Ming Q. Antioxidant properties of hard winter wheat extracts. J Agric Food Chem 2002;60;1619-1624. Kujala, T. S., J. M. Loponen, K. D. Klika and K. Pihlaja. Phenolics and Betacyanins in Red Beetroot (Beta vulgaris) Root: Distribution and Effect of Cold Storage on the Content of Total Phenolics and Three Individual Compounds. J. Agr. Food Chem 2000;48; 5338-5342. Davis WB. Determination of flavanones in citrus fruits. Anal Chem 1947;19; 476-478.
본 발명의 목적은 항산화 활성이 우수한 팝핑 화분(팽화 화분)의 제조방법 또는 상기 방법으로 제조한 팝핑 화분을 포함하는 항산화용 조성물을 제공하는 데에 있다.
본 발명은 항산화 활성이 우수한 팝핑 화분의 제조방법에 관한 것으로서, 자세하게는 (제1공정) 화분을 수분함량이 12~14 중량％가 되도록 건조하는 단계; (제2공정) 건조된 화분에서 입자 크기 1.18㎜ 이상인 것만을 선별하는 단계; 및, (제3공정) 크기가 선별된 화분을 압력 1.5~2.5 kgf/cm2로 팝핑하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 화분은 꿀벌이 채취한 꽃화분인 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제1공정의 건조는 20~35℃에서 수행할 수 있다.
상기 제2공정의 화분의 입자크기는 바람직하게는 1.18~4.00㎜인 것을 특징으로 한다.
따라서 본 발명은 상기 방법으로 제조한 팝핑 화분을 함유하는 항산화용 조성물 또는 항산화용 건강기능식품을 제공한다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명은 항산화 활성이 우수한 팝핑 화분의 제조방법에 관한 것으로서, 바람직하게는 (제1공정) 화분을 수분함량이 12~14 중량％가 되도록 건조하는 단계; (제2공정) 건조된 화분에서 입자 크기 1.18㎜ 이상인 것만을 선별하는 단계; 및, (제3공정) 크기가 선별된 화분을 압력 1.5~2.5 kgf/cm2로 팝핑하는 단계;를 포함할 수 있다. 상기 화분의 수분함량은 12~14 중량%인 것이 적절한데, 이 때 수분함량이 14%를 초과하게 되면 수분이 포함된 조직의 팝핑이 잘 되지 않을 수 있다. 이 때, 상기 화분은 꿀벌이 채취한 꽃화분일 수 있다. 상기 꿀벌은 서양종꿀벌 또는 동양종꿀벌일 수 있다. 또한 상기 제1공정의 건조는 20~35℃에서 수행할 수 있다. 화분의 건조 온도는 20℃ 미만에서는 수분제거가 충분히 되지 않을 수 있으며, 35℃를 초과하게 되면 화분이 갖는 각종 기능성 성분의 손실이 유발될 수 있다.
상기 제2공정의 화분의 입자크기는 바람직하게는 1.18~4.00㎜인 것을 특징으로 한다. 화분의 크기가 1.18㎜보다 작게 되면 팝핑이 잘 되지 않고 탄화될 수 있다.
본 발명에서 제조한 상기 팝핑 화분은 더 이상의 가공을 하지 않고도 이용가능하나 추출물의 형태로 제조될 수도 있다.
상기 팝핑 화분의 추출물은 팝핑 화분을 물, C1~C4 알코올 또는 이들의 혼합용액을 용매로 하여 추출할 수 있으며, 상기 C1~C4 알코올은 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올 및 이소부탄올로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
상기 팝핑 화분 추출물의 제조시 사용되는 물, C1~C4 알코올 또는 이들의 혼합용액은 팝핑 화분 사용 중량 기준 1~40배 부피(1kg 기준 1~40ℓ)를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 5~40배 부피를 사용할 수 있다. 상기 팝핑 화분 추출물의 추출조건은 20~100℃에서 1분~48시간일 수 있다. 상기 과정은 1~4번까지 반복할 수 있다. 상기 추출물의 제조온도는 20 내지 100℃일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이 때 추출용 기기로는 통상의 추출기기, 초음파분쇄추출기 또는 분획기를 이용할 수 있다. 이렇게 제조된 팝핑 화분 추출물은 열풍건조, 감압건조 또는 동결건조하여 용매를 제거할 수 있다.
또한, 상기 팝핑 화분 추출물은 칼럼크로마토그래피를 이용하여 정제하여 사용할 수 있다. 상기 팝핑 화분 추출물은 상법에 따라, 유기용매(알코올, 에테르, 아세톤 등)에 의한 추출, 헥산과 물의 분배, 칼럼크로마토그래피에 의한 방법 등, 식물체 성분의 분리 추출에 이용되는 공지의 방법을 단독 또는 적합하게 조합한 방법을 이용하여 분획 또는 정제하여 사용할 수 있다. 상기 크로마토그래피는 실리카겔 컬럼 크로마토그래피(silica gel column chromatography), 엘에이취-20 컬럼 크로마토그래피(LH-20 column chromatography), 이온교환수지 크로마토그래피(ion exchange resin chromatography), 중압 액체 크로마토그래피(medium pressure liquid chromatography), 박층 크로마토그래피(TLC; thin layer chromatography), 실리카겔 진공 액체 크로마토그래피(silica gel vacuum liquid chromatography) 및 고성능 액체 크로마토그래피(high performance liquid chromatography) 중에서 선택될 수 있다.
또한, 본 발명은 팝핑 화분을 함유하는 항산화용 약학 조성물을 제공한다. 상기 팝핑 화분은 본 발명의 약학 조성물에 0.001~100 중량%로 하여 첨가될 수 있다.
상기 약학 조성물은, 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 및 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 사용될 수 있다. 상기 약학 조성물에 포함될 수 있는 담체, 부형제 및 희석제로는 락토즈, 덱스트로즈, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 미정질 셀룰로스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 들 수 있다. 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제된다. 경구투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 본 발명의 팝핑 화분에 적어도 하나 이상의 부형제, 예를 들면, 전분, 탄산칼슘, 수크로스 또는 락토오스, 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스테아레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용된다. 경구를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데 흔히 사용되는 단순희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다. 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁제로는 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈(tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로제라틴 등이 사용될 수 있다.
본 발명의 약학 조성물의 투여량은 치료받을 대상의 연령, 성별, 체중과, 치료할 특정 질환 또는 병리 상태, 질환 또는 병리 상태의 심각도, 투여경로 및 처방자의 판단에 따라 달라질 것이다. 이러한 인자에 기초한 투여량 결정은 당업자의 수준 내에 있으며, 일반적으로 투여량은 0.01㎎/㎏/일 내지 대략 2000㎎/㎏/일의 범위이다. 더 바람직한 투여량은 1㎎/㎏/일 내지 500㎎/㎏/일이다. 투여는 하루에 한번 투여할 수도 있고, 수회 나누어 투여할 수도 있다. 상기 투여량은 어떠한 면으로든 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
본 발명의 약학 조성물은 쥐, 가축, 인간 등의 포유동물에 다양한 경로로 투여될 수 있다. 투여의 모든 방식은 예상될 수 있는데, 예를 들면, 경구, 직장 또는 정맥, 근육, 피하, 자궁내 경막 또는 뇌혈관내 주사에 의해 투여될 수 있다. 본 발명의 팝핑 화분은 독성 및 부작용이 거의 없으므로 예방 목적으로 장기간 복용시에도 안심하고 사용할 수 있는 약제이다.
또한, 본 발명은 팝핑 화분 및 식품학적으로 허용 가능한 식품보조 첨가제를 포함하는 항산화용 건강기능식품을 제공한다. 상기 팝핑 화분은 본 발명의 건강기능식품에 0.001~100 중량%로 하여 첨가될 수 있다. 본 발명의 건강기능식품은 정제, 캡슐제, 환제 또는 액제 등의 형태를 포함하며, 본 발명의 추출물을 첨가할 수 있는 식품으로는, 예를 들어, 각종 드링크제, 육류, 소세지, 빵, 캔디류, 스넥류, 면류, 아이스크림, 유제품, 스프, 이온음료, 음료수, 알코올 음료, 껌, 차 및 비타민 복합제 등이 있다.
본 발명은 항산화 활성이 우수한 팝핑 화분의 제조방법 또는 상기 방법으로 제조한 팝핑 화분을 포함하는 항산화용 조성물에 관한 것이다. 꿀벌로부터 채취한 화분은 영양학적 가치가 우수하나 이를 직접 섭취하기에 맛, 소화도 등이 좋지 못하여 이를 약학 조성물이나 식품 등으로 이용하기가 어려웠으나 본 발명을 통해 항산화성이 증가된 팝핑 화분을 제조함으로써 화분에 포함된 각종 유용성 물질을 용이하게 이용할 수 있게 되었다. 화분의 식품에 대한 이용가능성을 개선시키기 위해 화분 발효식품(대한민국 등록특허 제10-1625996호) 또는 화분이 포함된 조성물을 숙성한 식품(대한민국 공개특허 제10-2015-0031684호) 등이 개시되어 있으나 본 발명에서처럼 압력을 이용하여 화분을 가공한 기술은 아직까지 전혀 개시된 바 없다.
도 1은 본 발명의 방법으로 팝핑 화분을 제조하는 공정을 나타내는 순서도이다.
도 2는 동결건조 상태의 화분을 나타낸다.
도 3은 1.5 kgf/cm2로 압력을 가하여 제조한 팝핑 화분을 나타낸다.
도 4는 2.5 kgf/cm2로 압력을 가하여 제조한 팝핑 화분을 나타낸다.
도 5는 3.5 kgf/cm2로 압력을 가하여 제조한 팝핑 화분을 나타낸다.
도 6은 4.0 kgf/cm2로 압력을 가하여 제조한 팝핑 화분을 나타낸다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 내용이 철저하고 완전해지도록, 당업자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제공하는 것이다.
<실시예 1. 꿀벌화분의 수집 및 가공방법에 따른 시료 준비>
실시예 1-1. 화분 수집 (생화분)
꿀벌 화분은 농촌진흥청 국립농업과학원 양봉장에 꿀벌 벌통 입구에 화분 채집기를 설치하여 수집하였으며, 수집된 시료는 -20℃에서 냉동보관하면서 분석에 이용하였다.
실시예 1-2. 기계적 분쇄화분 제조
물리적 처리는 저온초미분쇄기(HKP-02, Korea Energy Technology, Seoul, Korea)와 동결건조기를 이용하여 화분을 분쇄하였다. 저온초미분쇄는 분쇄기의 온도를 -20℃로 설정하여 시료의 온도상승을 억제하였으며 120 mesh의 필터를 장착하여 80,000 rpm 속도로 고속회전하여 분쇄하였다.
실시예 1-3. 동결건조 화분 제조
동결건조는 화분을 급속냉동기(Deep Freezer, DF 9010, Ilshin Lab Co. Ltd, Korea)를 이용하여 -80℃에서 급속 냉동한 후, 동결건조기(Freeze dryer, FD5508, Ilshin Lab Co. Ltd, Korea)에서 -45℃로 건조하였다.
실시예 1-4. 팝핑(popping) 화분 제조
실험 양봉장에서 채집한 생화분의 수분함량은 22 중량% 수준이었으며, 팝핑에 적합한 화분의 수분함량을 조사하였다. 이에 수분함량이 12~14 중량％인 화분이 팝핑하기에 좋은 것으로 확인되었고, 수분함량이 14 중량%를 초과된 화분은 팝핑이 되지 않은 것이 섞여 있는 것을 알 수 있었다(사진 미첨부).
한편 생화분을 수분함량 12~14 중량% 상태로 제조하기 위해서는 자연건조 또는 열풍건조 방법을 이용할 수 있는데, 하기의 표 1에서처럼 자연건조(20~35℃) 시에는 8∼10시간, 40℃의 열풍건조 시에는 4시간의 건조시간이 필요하였다. 그러나 이후의 실험에서 열풍건조 시 항산화성 물질의 함량이 저하되는 것이 확인되기에, 이후의 실험에서는 자연건조된 화분을 팝핑하는데 사용하기로 하였다.
건조방법 건조 시간(hr)
0 2 4 6 8 10
자연건조 22.3 20.9 18.7 16.6 14.6 13.6
열풍건조 22.3 15.3 13.4 11.8 9.8 7.2
이렇게 제조된 자연건조된 수분함량 12~14 중량% 상태의 건조 화분을 체(sieve)로 쳐서 입자 크기를 선별하였다. 입자크기를 선별하지 않은 그대로의 건조 화분을 팝핑하게 되면 작은 화분이 모두 탄화되어(사진 미첨부) 맛이 나뻐질 뿐만 아니라 건강기능성 또한 사라지기 때문에 입자크기를 선별할 필요가 있다. 본 발명자들은 입자크기가 1.18㎜ 이상인 것만을 선별하여 팝핑해야 팽화가 잘 일어남을 확인하여, 이 크기 이상으로 화분을 선별하였다.
이렇게 크기를 선별하여 얻은 수분함량이 12~14％로 건조한 화분을 팝(pop)기계에 넣고 1.5kgf/cm2, 2.5kgf/cm2, 3.5kgf/cm2, 4.0kgf/cm2 압력에서 팝핑(popping)하였다.
실시예 1-5. 크기를 선별하지 않은 팝핑 화분 제조
화분을 자연건조 한 후, 크기를 선별하지 않고 바로 2.5kgf/cm2, 압력에서 팝핑하였다.
실시예 1-6. 생화분을 팝핑한 화분 제조
꿀벌에서 채취한 생화분을 바로 2.5kgf/cm2, 압력에서 팝핑하였다.
<실시예 2. 화분 추출물의 제조>
실시예 1에서 수집하거나 얻은 각 화분 시료를 이용하여 추출물을 제조하였다. 바람직하게는 화분시료에 80% MeOH을 넣고 6시간동안 교반한 다음 10,000rpm에서 10분간 원심분리하여 얻은 추출액을 여과지(filter paper No.2, Whatman, UK)를 사용하여 고형물을 제거하여 각 화분 추출물을 얻었다.
<실시예 3. 화분의 항산화 활성, 총 페놀 함량 및 플라보노이드 함량 확인>
실시예 3-1. 항산화 활성 확인
화분의 항산화 활성은 2,2-diphenyl-2-picrylhydrazyl(DPPH)를 사용하여 free radical 소거능으로 측정하였다[비특허문헌 9]. 96 well plate에 화분 추출물 10 ㎕와 0.2 mM DPPH 190 μl을 균일하게 혼합하여 실온에서 30분간 정치한 후 517 ㎚에서 흡광도를 측정하였다. 전자공여능을 구하는 식은 다음과 같다.
전자공여능(%)=(1-시료첨가군의 흡광도/무첨가군의 흡광도)×100
실시예 3-2. 총 페놀 함량 확인
총 phenol함량은 Folin-Ciocalteu 방법을 사용하여 측정하였다. 96 well plate에 화분 추출물과 Folin-Ciocalteu reagent를 혼합하여 5분간 잘 섞어준 후, 7% Na2CO3을 첨가하고 실온에서 90분간 정치한 후 630 ㎚에서 흡광도를 측정하였다. 총 페놀의 함량은 gallic acid를 표준물질로 이용하여 mg gallic acid equivalents (GAE)/g로 산출하였다[비특허문헌 10].
실시예 3-3. 플라보노이드 함량
총 플라보노이드 함량은 Davis WB.(1947)[비특허문헌 11]의 방법을 변형하여 시료 1 mL에 diethylene glycol 2 mL 및 1 N NaOH를 첨가하고 혼합한 후 37℃에서 1시간 동안 반응하였다. 반응액은 96 well plate에 옮긴 후 UV/Vis spectrophotometer(Molecular device spectramax M2e, Sunnyvale, CA, USA)를 이용하여 420 nm에서 흡광도를 측정하였다. 총 플라보노이드 함량은 rutin을 표준물질로 이용하여 mg rutin equivalents (RE)/g로 나타내었다.
실시예 3-4. 총 결과
화분의 영양성분을 추출하기 위하여 화분의 기계적 파쇄, 동결건조, 팝핑 등의 방법으로 가공한 후 그 효과를 항산화 활성, 총페놀함량, 플라보노이드 함량으로 확인한 결과(표 2)는 항산화 활성, 페놀함량, 플라보노이드 함량 모두 팝핑 화분에서 가장 양호하였으며, 특히 2.5 kgf/cm2에서 가장 우수하였다.
그러나 압력이 3.5 kgf/cm2 이상에서는 화분이 탄화되며 쓴맛이 가미되어 상품가치가 저하되고 섭취가 불가능하였다. 팝핑은 팝(pop)기계에 화분을 넣고 밀폐한 후 가열하면 용기 속의 압력이 상승하는데, 이때 용기의 뚜껑을 순간적으로 개방하면 압력이 낮아지면서 화분 세포벽이 급격히 팽창하면서 폭열(팽화와 벌어짐)되어 세포질이 나출되어 기능성이 증가하는 것으로 추정된다.
각 화분 추출물 시료 항산화능(%) 총폴리페놀
(μg/mg ext)		 플라보노이드
(μg/mg ext)
기계적 분쇄화분 47.1 19.3 7.7
동결건조화분 45.3 24.6 10.5
수분함량
조절 및
크기 선별 팝핑 화분		 압력 1.5 kgf/cm2 가공 69.0 29.2 14.7
압력 2.5 kgf/cm2 가공 72.5 33.3 15.0
압력 3.5 kgf/cm2 가공 71.3 31.3 14.1
크기 선별 하지 않은 팝핑 화분 압력 2.5 kgf/cm2 가공 49.2 20.2 8.1
생화분을
팝핑한 화분		 압력 2.5 kgf/cm2 가공 50.4 21.4 7.9
< 실시예 4. 팝핑 화분의 영양성분 확인>
팝핑 과정에서 용기의 압력을 높이기 위해 가열과정이 포함되는데, 이때 온도가 너무 높으면 화분의 영양성분, 특히 비타민 성분이 파괴된다. 본 실험에서 팝핑 3.5 kgf/cm2까지는 조지방, 조단백질, 비타민(B2, Niacin, C)의 함량이 증가하여 팝핑에 따른 영양성분 손실은 없는 것으로 추정되며, 특히 1.5 및 2.5 kgf/cm2 압력에서 팝핑 시 영양성분 및 비타민 함량이 증가하는 것으로 확인된다.
화분 영양성분(%) 비타민 함량(mg/100g)
조지방 조단백질 B2 Niacin C
자연건조 2.22 19.34 1.08 5.37 106.98
열풍건조 3.08 19.51 1.12 4.94 36.48
동결건조 3.21 20.68 1.14 　 5.57 91.51
수분함량
조절 및 크기 선별 팝핑
화분		 압력 1.5 kgf/cm2 가공 4.61 21.12 1.39 5.78 134.35
압력 2.5 kgf/cm2 가공 4.90 21.15 1.39　 5.88 142.79
압력 3.5 kgf/cm2 가공 4.72 21.11 1.37 5.37 119.73
크기 선별
하지 않은
팝핑 화분		 압력 2.5 kgf/cm2 가공 3.23 19.23 1.04 4.85 90.74
생화분을
팝핑한 화분		 압력 2.5 kgf/cm2 가공 2.41 19.10 1.02 4.54 95.56
< 실시예 5. 화분의 관능 평가>
각각의 방법으로 가공된 화분의 관능평가를 30명을 대상으로 색깔, 맛, 입안 이질감, 상품성, 종합적 기호도 등의 항목에 대해 5점 평가법으로 실시한 결과 압력 1.5 및 2.5 kgf/cm2 팝핑 화분에서 종합적 기호도가 가장 좋게 나타났다.
화분 색깔 맛 입안
이질감		 상품성 평점 종합적
기호도
동결건조 화분 3.1 3.4 2.1 3.0 3.3 2.98


수분함량 조절 및 크기 선별 팝핑 화분 		압력 1.5 kgf/cm2 가공 4.1 4.5 4.0 4.3 4.5 4.38
압력 2.5 kgf/cm2 가공 4.2 4.5 4.3 4.3 4.5 4.44
압력 3.5 kgf/cm2 가공 2.0 3.0 1.5 2.0 3.0 2.30
압력 4.0 kgf/cm2 가공 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
크기 선별
하지 않은
팝핑 화분		 압력 2.5 kgf/cm2 가공 3.2 3.1 3.1 3.1 3.2 2.9
생화분을
팝핑한 화분		 압력 2.5 kgf/cm2 가공 2.8 3.2 3.0 3.2 2.9 3.2
※ 관능평가 기준 - 5점: 매우 좋다, 4점: 좋다, 3점: 보통, 2점: 나쁘다, 1점: 매우 나쁘다.
<제제예 1. 약학적 제제>
제제예 1-1. 정제의 제조
본 발명의 방법으로 크기 및 수분함량을 조절하여 제조한 팝핑 화분 200g을 락토오스 175.9g, 감자전분 180g 및 콜로이드성 규산 32g과 혼합하였다. 이 혼합물에 10% 젤라틴 용액을 첨가시킨 후, 분쇄해서 14 메쉬체를 통과시켰다. 이것을 건조시키고 여기에 감자전분 160g, 활석 50g 및 스테아린산 마그네슘 5g을 첨가해서 얻은 혼합물을 정제로 만들었다.
<제제예 2. 식품 제조>
제제예 2-1. 조리용 양념의 제조
본 발명의 방법으로 크기 및 수분함량을 조절하여 팝핑 화분을 조리용 양념에 1 중량%로 첨가하여 건강 증진용 조리용 양념을 제조하였다.
제제예 2-2. 밀가루 식품의 제조
본 발명의 방법으로 크기 및 수분함량을 조절하여 팝핑 화분을 밀가루에 0.1 중량%로 첨가하고, 이 혼합물을 이용하여 빵, 케이크, 쿠키, 크래커 및 면류를 제조하여 건강 증진용 식품을 제조하였다.

Claims (6)

  1. (제1공정) 화분을 수분함량이 12~14 중량％가 되도록 건조하는 단계;
    (제2공정) 건조된 화분에서 입자 크기 1.18㎜ 이상인 것만을 선별하는 단계; 및,
    (제3공정) 크기가 선별된 화분을 압력 1.5~2.5 kgf/cm2로 팝핑하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 항산화 활성이 우수한 팝핑 화분의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 화분은 꿀벌이 채취한 꽃화분인 것을 특징으로 하는 항산화 활성이 우수한 팝핑 화분의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1공정의 건조는 20~35℃에서 수행하는 것을 특징으로 하는 항산화 활성이 우수한 팝핑 화분의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2공정의 화분의 입자크기는 1.18~4.00㎜인 것을 특징으로 하는 항산화 활성이 우수한 팝핑 화분의 제조방법.
  5. 제1항의 팝핑 화분을 함유하는 것을 특징으로 하는 항산화용 조성물.
  6. 제1항의 팝핑 화분을 함유하는 것을 특징으로 하는 항산화용 건강기능식품.
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