KR20180060261A - 로스팅 공정으로 제조되는 천년초 분말의 제조방법 - Google Patents

Abstract

설탕을 로스팅하여 수분을 증발시킴과 동시에 천년초 추출물을 분무함으로써 흡습성과 흐름성이 개선되며 적은 비용으로 제조 가능한 로스팅 공정으로 제조되는 천년초 분말의 제조방법에 관한 것으로, (a) 선별된 천년초를 세척한 다음, 일정한 크기로 절단하는 전처리 단계; (b) 상기 전 처리된 천년초와 물을 추출기에 투입한 다음, 70~100℃로 1~10시간 동안 가열하여 추출하고, 추출액을 분리하는 단계; (c) 상기 추출액을 진공 농축기로 이송한 다음, 당도계 기준 4~6brix의 당도를 가지도록 농축하는 단계; 및 (d) 로스팅 기에 설탕을 투입한 다음, 120~180℃로 가열하며, 상기 (d)단계에서 제조된 농축액을 분무하여 설탕외부를 코팅 및 건조하여 천년초 분말을 제조하는 단계를 포함하는 로스팅 공정으로 제조되는 천년초 분말의 제조방법을 제공한다.

Description

로스팅 공정으로 제조되는 천년초 분말의 제조방법{Method of Manufacturing for Estern Prickly Pear Extract Powder Using Roasting Process}

본 발명은 로스팅 공정으로 제조되는 천년초 분말의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 설탕을 로스팅하여 수분을 증발시킴과 동시에 천년초 추출물을 분무함으로써 흡습성과 흐름성이 개선되며 적은 비용으로 제조 가능한 로스팅 공정으로 제조되는 천년초 분말의 제조방법에 관한 것이다.

천년초는 한국 토종으로 자생하는 손바닥 선인정으로서, 혹한과 혹서 등 가혹한 기후조건에서도 죽지 않고 살아남을 수 있는 생명력이 강한 식물이다. 특히 토종 천년초 선인장은 태양열과 빛을 많이 흡수하며, 활성산소 제거 효능도 우수한 편이다. 이로 인해 노화억제, 항산화, 항암효과, 항염에 뛰어난 효과를 가지고 있으며, 여러가지 항산화 물질 중에서 플라보노이드를 5% 정도 함유하고 있는 것으로 알려져 있는데, 이는 율무 0.19%, 표고 0.21%, 칡뿌리 2.21%보다 월등히 높은 함유치이다.

그러나 이러한 천년초 선인장은 플라보노이드나 테르펜 등 각종 풍부한 기능성 항산화 성분을 많이 포함하고 있는 관계로 직접 식용으로 섭취하기에는 거부감이 있는 맛을 가지고 있으며, 특히 천년초 분쇄시 흘러나오는 진액은 좋지 않은 식감을 주어 섭취를 매우 까다롭게 하는 주 원인이 되고 있다. 또한, 선인장의 육질이 다소 단단하고 진액이 많은 관계로 보통의 다른 식물들처럼 건조 후 분쇄하여 분말로 섭취하기 힘들다는 어려움이 있다. 따라서, 천년초 추출물을 만들어 분말화함으로써 이러한 문제를 해결하려는 시도가 있어왔다. 대표적으로 대한민국특허번호 10-1374538에 제시된 "천년초 선인장을 이용한 식품용 분말의 제조방법" 기술에 의하면, 천년초를 추출하여 엑기스로 만들고, 여기에 덱스트린을 혼합한 후 분무 건조함으로써 천년초 분말을 얻을 수 있는 방법이 제시되어 있다. 이런 분말화 방법을 통해 생산되는 천년초 엑기스 분말은 여러가지 다양한 식품에 사용되어 천년초의 섭취 범위를 넓혀준다는 긍정적인 효과를 가지고 있다.

한편, 덱스트린을 혼합하여 제조한 천년초 엑기스 분말은 통상적인 상온조건하에서 보관할 경우 보관에 따른 성상변화가 잘 일어나지 않지만, 장마철과 같은 고온 다습조건에서는 공기 중의 수분을 흡수하여 단단하게 굳어버림으로써 더 이상 분말형태를 가지지 못하고 식품으로서 사용할 수 없다는 단점을 가지고 있다. 특히, 기능성 엑기스분말의 경우 물에 용해시켜 음료 형태로 섭취하는 경우가 많은데, 분무건조에 의한 천년초 분말은 흡습성이 뛰어나다는 단점을 가지고 있어 음료로서의 사용이 어렵다. 천년초의 음용 방법은 보통 엑기스 자체로 섭취하거나 설탕과 섞어 천년초 청의 형태로 섭취하는 방법 등이 있는데, 천년초 엑기스는 비린맛이 있어 맛에 있어 선호도가 그다지 높지 않은 편이다. 따라서, 이를 해결하기 위한 새로운 천년초 가공식품 제조방법이 요구되는 상황이다.

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 설탕을 로스팅하여 수분을 증발시키며, 천년초 추출물을 분무하여 코팅하는 것으로 단순한 공정을 이용하여 천년초 분말의 제조가 가능하며, 흡습성이 낮아 장기 보관이 가능한 로스팅 공정으로 제조되는 천년초 분말의 제조방법을 제공하고자 한다.

전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서,

본 발명의 제1양태는 (a) 선별된 천년초를 세척한 다음, 일정한 크기로 절단하는 전처리 단계; (b) 상기 전 처리된 천년초와 물을 추출기에 투입한 다음, 70~100℃로 1~10시간 동안 가열하여 추출하고, 추출액을 분리하는 단계; (c) 상기 추출액을 진공 농축기로 이송한 다음, 당도계 기준 4~6brix의 당도를 가지도록 농축하는 단계; 및 (d) 로스팅 기에 설탕을 투입한 다음, 120~180℃로 가열하며, 상기 (d)단계에서 제조된 농축액을 분무하여 설탕외부를 코팅 및 건조하여 천년초 분말을 제조하는 단계를 포함하는 로스팅 공정으로 제조되는 천년초 분말의 제조방법을 제공한다.

또한 상기 (b)단계의 추출은 2~5회 반복하여 추출하는 것을 특징으로 하는 천년초 분말의 제조방법을 제공한다.

또한 상기 천년초 분말은 설탕80~95중량% 및 천년초 추출액 5~20중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 천년초 분말의 제조방법을 제공한다.

또한 본 발명의 제2 양태는 상기 방법으로 제조되는 천년초 분말을 제공한다.

이러한 본 발명에 따르면, 상기 방식으로 제조된 천년초 분말은 분무건조라는 고가의 생산장비를 사용하지 않고도 비교적 저렴한 방법으로 천년초 추출분말을 제조할 수 있으며, 흡습성이 낮으므로 소량씩 포장하여 아이스티 형태로 음용할 수 있는 천년초 추출분말을 제조하는 방법과 조성물을 제공한다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.

이하 본 발명을 각 제조단계에 따라 자세히 설명한다.

본 발명에 있어서 상기 천년초는 국내에서 재배되는 선인장의 일종으로 강원도 평창 부근이 주산지이다. 이러한 천년초를 채취하여 선별한 다음, 세척하고, 추출을 원활하게 하기 위하여 일정한 크기로 절단하는 전처리를 하는 것이 바람직하다. 천년초의 경우 껍질이 두꺼워 채취한 그대로는 추출이 어려우므로 일정 크기로 절단하여 추출하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 껍질에 일정간격으로 칼집을 낸 다음 절단하여 추출이 더욱 용이하게 할 수 있다.

상기 전처리된 천년초는 물과 혼합되어 추출기에 투입되는데 상기 천년초에는 수용성 유효성분이 많은 것으로 알려져 있으며, 지용성 성분의 경우 떫은 맛이나 쓴맛을 내는 경우가 많으므로, 물을 이용하여 추출하는 것이 바람직하다. 이때, 추출은 70~100℃로 1~10시간 동안 가열하여 추출할 수 있으며, 70℃ 미만이나 1시간 미만으로 추출하는 경우 천년초의 유효성분이 추출되지 않으며, 100℃를 초과하거나 10시간을 초과하여 추출하는 경우 지용성 성분이 추출되어 쓰거나 떫은 맛을 가질 수 있다. 아울러 상기 추출과정은 2~5회 반복하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 3회 반복하여 수행할 수 있다.

상기 추출된 천년초 추출액은 당도계를 기준으로 4~6brix의 당도를 가질 때까지 농축하는 것이 바람직하다. 상기 천년초 추출액은 농축하지 않고 사용하는 것도 가능하지만, 이 경우 설탕에 코팅될 때 설탕이 녹아서 덩어리질 수 있으며, 건조과정에 사용되는 열량이 많게 되므로 농축하여 사용하는 것이 바람직하다. 아울러 상기 농축은 당도계를 기준으로 4~6brix의 당도를 가지도록 농축하는 것이 바람직하다. 4brix미만으로 농축되는 경우 설탕이 녹아 덩어리질 수 있으며, 6brix를 초과하여 농축되는 경우 에너지의 낭비가 많다. 또한 상기 농축은 감압농축기를 사용하는 것이 바람직하다. 농축에 사용되는 농축기는 여러 종류가 있지만, 원료의 열에 의한 변화를 최소화 할 수 있는 감압농축기를 이용할 수 있다. 이때 상기 감압농축기는 0.6~0.9bar의 압력에서 25~90℃의 온도로 농축하는 것이 더욱 바람직하다.

상기의 방법으로 농축된 천년초 추출액은 설탕에 코팅되어 분말로 제조된다. 상기 코팅은 우선 설탕을 로스팅기에 투입한 다음, 상기 농축된 천년초 분말을 분무하여 코팅할 수 있다. 이때 사용되는 로스팅기는 통돌이 형의 로스팅기를 사용하는 것이 바람직하며, 120~180℃의 온도에서 코팅하는 것이 바람직하다. 120℃미만에서 코팅하는 경우 건조가 원활하지 못하여 설탕이 뭉칠 수 있으며, 180℃를 초과하는 경우 설탕이 탄화되어 변색이 일어날 수 있다. 아울러 상기 코팅시 설탕과 천년초 눙축액의 비율은 설탕 80~95중량% 및 천년초 농축액 5~20중량%의 비율로 투입하는 것이 바람직하다.

또한 일반적으로 분무건조 방식으로 생산되는 천년초 분말은 흡습에 약하다는 단점을 가지고 있으며, 고온다습한 조건에서 흡습되어 굳어버리면 다시 분말화 하기 힘들다는 문제가 있다. 또한 천년초가 가지고 있는 이미 이취 및 플라보노이드나 테르펜류에 의해 발생하는 비선호되는 냄새가 분말에 그대로 남아 식품에 분말 단독으로 사용될 수 없고 다른 맛 개선용 소재를 첨가해야 하는 반면에, 본 발명에 의해 제조되는 천년초 추출분말은 로스팅을 통해 설탕의 수분을 완벽히 증발시킨 다음, 수분이 제거된 부위에 천년초 분말이 코팅됨으로써 수분 재흡수를 막을 수 있다는 장점이 있고 설탕과 함께 사용함으로써 천년초에 의한 이취 및 비선호적인 맛 속성들이 마스킹되어 상품성이 좀더 개선되는 특징을 갖는다. 또한, 고가의 생산장비인 분무건조설비를 이용하지 않고, 상대적으로 저렴한 로스팅 장비를 이용함으로써 분말 제조시 소형화가 가능하고 경제성이 향상될 수 있다는 장점도 발생한다.

또한 본 발명의 제2양태는 상기 방법으로 제조된 천년초 분말을 제공한다.

본 발명을 통해 제조된 천년초 추출분말은 흐름성이 좋아 커피믹스같은 입구가 좁은 포장재에도 충분히 적용 가능하여, 아이스티 같은 용도로도 활용 가능하다는 장점도 갖게 된다. 상기와 같이 제품화를 하는 경우 천년초 분말의 제품성 향상을 위하여 분산제, 산도 조절제, 산화방지제 등을 추가로 포함하는 것도 가능하다.

이하 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 자세히 설명한다.

실시예

절단된 천년초에 중량대비 8배의 물을 첨가한 다음, 80℃에서 4시간 동안 추출하여 천년초 추출액을 제조하엿다. 상기 천년초 추출액을 0.7bar의 압력과 70℃의 온도로 5brix의 당도를 가질때까지 감압 건조하여 천년초 농축액을 수득하였으며, 상기 농축액을 150℃의 통돌이형 로스팅기 내부의 설탕에 분무하여 설탕의 표면을 코팅하였다. 이후 분산제로 제삼인산칼슘을 첨가하여 천년초 분말을 제조하였다. 상기 천년초 분말의 조성은 하기의 표1과 같다.

원료명	함량비(%)
설탕	80
천년초 농축액	19.5
제삼인산칼슘	0.5
합계	100

비교예

시판 천년초 분말 19.5중량%, 설탕 80중량%, 제삼인산칼슘 0.5중량%의 비율로 혼합하여 실험을 실시하였다.

실험예

상시 실시예 및 비교예에서 제조된 천년초 분말을 100℃의 물에 혼합하여 차형태로 제조한 다음 무작위 맹검 실험을 수행하였다.

이를 객관적으로 평가하기 위하여 훈련받은 패널 20명을 대상으로 천년초 차의 단맛, 쓴맛, 이취, 냄새에 대한 기호도 및 종합적인 기호도에 대하여 5점 평가법(1: 아주 나쁨, 2: 나쁨, 3:보통, 4:좋음, 5:아주좋음)으로 평가하였다.

	물에 대한 분산성	단맛	쓴맛	이취	냄새 기호도	전반적인 기호도
실시예	높음 (10초내에 용해완료)	4.3	4.5	4.6	3.9	4.1
비교예	낮음 (30초이후 용해완료)	4.4	3.2	2.5	2.1	3.1

표 2에 나타난 바와 같이 본 발명의 천년초 분말의 경우 설탕에 코팅되어 있으므로, 물에 대한 분산성이 매우 높은 반면 시중의 천년초 분말의 경우 입자가 매우 작은 가루 형태를 띄고 있어 물에 대한 분산성이 떨어지는 것으로 나타났다. 또한 본 발명의 방법으로 제조된 천년초 분말을 이용한 차의 경우 시중에 판매되는 천년초를 이용한 차에 비하여 쓴맛, 이취 및 냄새기호도가 전반적으로 상승하였으며, 이에 따라 전반적인 기호도 역시 큰 폭으로 상승한 것으로 볼 수 있다.

이상으로 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참고하여 상세하게 설명하였다. 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

따라서 본 발명의 범위는 상술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미, 범위, 및 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (4)

1. 다음의 단계를 포함하는 로스팅 공정으로 제조되는 천년초 분말의 제조방법:
   (a) 선별된 천년초를 세척한 다음, 일정한 크기로 절단하는 전처리 단계;
   (b) 상기 전 처리된 천년초와 물을 추출기에 투입한 다음, 70~100℃로 1~10시간 동안 가열하여 추출하고, 추출액을 분리하는 단계;
   (c) 상기 추출액을 진공 농축기로 이송한 다음, 당도계 기준 4~6brix의 당도를 가지도록 농축하는 단계; 및
   (d) 로스팅 기에 설탕을 투입한 다음, 120~180℃로 가열하며, 상기 (d)단계에서 제조된 농축액을 분무하여 설탕외부를 코팅 및 건조하여 천년초 분말을 제조하는 단계.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 (b)단계의 추출은 2~5회 반복하여 추출하는 것을 특징으로 하는 천년초 분말의 제조방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 천년초 분말은 설탕80~95중량% 및 천년초 추출액 5~20중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 천년초 분말의 제조방법.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 제조방법으로 제조되는 천년초 분말.