KR20180065188A - 마린 콜라겐을 함유한 석류음료 및 이의 제조방법 - Google Patents
마린 콜라겐을 함유한 석류음료 및 이의 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 마린 콜라겐을 함유한 석류음료 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 어류의 부산물에서 추출된 마린콜라겐과 건강에 유용한 석류를 함유하는 음료 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 마린 콜라겐을 함유한 석류음료는 정제수 100중량부에 대하여 석류농축액 1 내지 10중량부와, 어류로부터 추출된 마린 콜라겐 0.5 내지 5중량부와, 백설탕 10 내지 15중량부와, 올리고당 2 내지 10중량부와, 구연산 0.1 내지 0.6중량부와, 비타민C 0.05 내지 0.5중량부를 함유한다.
본 발명의 마린 콜라겐을 함유한 석류음료는 정제수 100중량부에 대하여 석류농축액 1 내지 10중량부와, 어류로부터 추출된 마린 콜라겐 0.5 내지 5중량부와, 백설탕 10 내지 15중량부와, 올리고당 2 내지 10중량부와, 구연산 0.1 내지 0.6중량부와, 비타민C 0.05 내지 0.5중량부를 함유한다.
Description
본 발명은 마린 콜라겐을 함유한 석류음료 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 어류에서 추출된 마린콜라겐과 건강에 유용한 석류를 함유하는 음료 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
콜라겐은 동물 체내에 가장 풍부하게 존재하는 단백질로서 체단백질의 약 30% 이상을 차지하며, 최소 19종류(Type Ⅰ-ⅩⅨ) 이상인 것으로 밝혀져 있다(Nakamura, Y.N. et al., Relationship among collagen amount, distribution and architecture in the M. Longissimus thoracis and M. pectoralis profundus from pigs. Meat Science, 64, pp 43-50, 2003). 또한, 콜라겐은 동물의 결합조직의 주요 단백질이며, 조직이나 장기를 지탱하게 하고 체표를 둘러싸고 있어 체형을 유지시키는 역할을 한다. 특히 생체에서 피부, 연골, 뼈 등의 결합조직의 주요한 구성성분으로 40%는 피부, 20%는 뼈와 연골, 그 외 혈관과 내장 등 전신에 넓게 분포되어 있다.
콜라겐은 2중 나선구조를 하고 있는 근원섬유단백질과는 달리 3중 나선구조로, 그 직경이 약 14~15 nm, 길이는 280~300 nm, 평균 분자량은 약 300 KDa이며(Lehninger, A.L. Biochemistry, 2nd ed., pp.145, 1975), (Gly-X-Y)n과 같은 규칙적인 형태의 아미노산 배열을 가지며 섬유상 단백질의 기본단위 분자인 트로포콜라겐(tropocollagen) 분자 내 또는 트로포콜라겐(tropocollagen) 분자 간의 공유결합성 교차결합(crosslinking)에 의해 물리적, 생물학적으로 안정한 구조를 형성하고 있다(McClain, P.E. et al., Amino acid composition and cross-linking characteristics of collagen intramuscular connective tissue of striated muscle(Bos taurus). International Journal of Biochemistry, 2(7), pp 121-124, 1971).
콜라겐은 예전부터 피혁이나 젤라틴의 원료로서 응용되어 왔고 최근에는 그 응용분야가 더욱 다양해지고 있다. 식품 산업에서는 가식성 케이징(casing) 원료로 소세지(sausage), 살라미(salami) 등 육의 포장재에 이용되고 있다. 의약품에 응용되는 콜라겐은 화상이나 상처에 의해 손상된 피부에 대해 치유 효과가 있는 것으로 보고되고 있다(Jeyanthi, R. et al., Solid tumour chemotherapy using implantable collagen-poly (HEMA) hydrogel containing 5-fluorouracil. Journal of Pharmacy & Pharmacology, 43, pp.60-62, 1991). 이처럼 콜라겐은 식품, 의약품의 기능성 소재로 이용되고 있을 뿐만 아니라 피부의 보습성을 높이는 기능이 있어 화장품의 기초 재료 등 다양한 분야에 널리 이용되고 있다.
콜라겐 펩타이드라는 명칭으로 불리는 콜라겐 가수분해물은 돈피 등에서 고분자 콜라겐을 추출한 후, 효소 분해 등의 후처리 과정을 통해 가수분해시켜 펩타이드 형태로 저분자화시킨 것을 말하며 최근에는 분자량을 1,000~5,000 정도까지 낮춘 콜라겐 제품들이 판매되고 있다.
한편, 현재까지 어피부산물은 음식물쓰레기로 분류되어 일반음식물과 같이 퇴비로 대부분 활용되었다. 건조한 어피는 단백질 및 유용물질이 90%이상이어서 활용도가 매우 높아 콜라겐 추출, 화장품, 건강보조식품, 접착제 등 다양하게 이용할 수 있다. 근래 콜라겐을 이용한 건강보조제, 화장품 등 다양한 상품이 상용화되고 있으나 많은 부분 수입에 의존하고 있다.
국내 1인당 수산물소비가 세계 1위인 일본과 앞뒤를 다투는 상황에서 점차 증가하는 어피부산물의 활용은 수입대체 및 양질의 수산단백질, 콜라겐의 공급으로 경제적 상승효과 및 친환경적 산업개발에 매우 적합하다.
또한, 콜라겐, 알부민, 미오신, 엘라스틴 등 다양한 고분자 단백질을 다량으로 함유하고 있어, 고품질의 콜라겐으로 활용이 가능하며, 어피 부산물의 단백질원으로서 이용은 생선회의 소비가 높은 국내에서 수거가 용이하며, 국내 해산어 양식도 꾸준히 이루어지고 있는 만큼 안정된 수량 확보를 기대할 수 있어 어류부산물의 유효이용 가능성에 대한 평가가 절실한 상황이다.
본 발명은 상기의 문제점을 개선하고자 창출된 것으로서, 어류에서 추출된 마린콜라겐과 건강에 유용한 석류를 함유하는 음료 및 이의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 마린 콜라겐을 함유한 석류음료는 정제수 100중량부에 대하여 석류농축액 1 내지 10중량부와, 어류로부터 추출된 마린 콜라겐 0.5 내지 5중량부와, 백설탕 10 내지 15중량부와, 올리고당 2 내지 10중량부와, 구연산 0.1 내지 0.6중량부와, 비타민C 0.05 내지 0.5중량부를 함유한다.
상기 석류음료는 상기 정제수 100중량부에 대하여 갯금불초 추출물 1 내지 10중량부를 더 함유한다.
그리고 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 마린 콜라겐을 함유한 석류음료의 제조방법은 석류즙을 농축하여 석류농축액을 수득하는 농축단계와; 어류로부터 마린 콜라겐을 추출하는 콜라겐추출단계와; 정제수 100중량부에 대하여 상기 석류농축액 1 내지 10중량부와, 상기 마린 콜라겐 0.5 내지 5중량부와, 백설탕 10 내지 15중량부와, 올리고당 2 내지 10중량부와, 구연산 0.1 내지 0.6중량부와, 비타민C 0.05 내지 0.5중량부를 배합한 혼합물을 교반하는 교반단계와; 상기 교반 후 상기 혼합물을 83 내지 87℃에서 10 내지 20분 동안 가열처리하는 가열단계;를 포함한다.
상기 콜라겐추출단계는 a)어피 분말에 수산화나트륨 용액을 가하여 비콜라겐성 단백질이 제거된 알칼리잔사를 수득하는 단계와, b)상기 알칼리잔사에 초산용액을 가하여 교반한 후 원심분리기로 상등액을 분리하여 산가용화 콜라겐을 추출하는 단계와, c)상기 산가용화 콜라겐에 펩신을 가하여 교반한 후 원심분리기로 상등액을 분리한 다음 염화나트륨 용액을 가하여 침전시킨 침전물을 증류수로 투석하여 펩신 가용화 콜라겐을 추출하는 단계와, d)상기 펩신 가용화 콜라겐을 정제하는 정제단계를 포함한다.
상기 교반단계는 상기 정제수 100중량부에 대하여 갯금불초(Wedelia prostrata) 추출물 1 내지 10중량부를 더 배합하여 교반한다.
상술한 본 발명은 어류에서 추출된 마린콜라겐과 건강에 유용한 석류를 함유하는 음료 및 이의 제조방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 폐기물인 어피 부산물을 유용한 자원으로 활용할 수 있는 장점을 갖는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 마린 콜라겐을 함유한 석류음료 및 이의 제조방법에 대하여 구체적으로 설명한다.
본 발명의 일 예에 따른 석류음료는 정제수 100중량부에 대하여 석류농축액 1 내지 10중량부와, 어류로부터 추출된 마린 콜라겐 0.5 내지 5중량부와, 백설탕 10 내지 15중량부와, 올리고당 2 내지 10중량부와, 구연산 0.1 내지 0.6중량부와, 비타민C 0.05 내지 0.5중량부를 함유한다.
본 발명의 다른 예에 따른 석류음료는 갯금불초 추출물을 더 함유한다. 가령, 정제수 100중량부에 대하여 석류농축액 1 내지 10중량부와, 어류로부터 추출된 마린 콜라겐 0.5 내지 5중량부와, 갯금불초 추출물 1 내지 10중량부와, 백설탕 10 내지 15중량부와, 올리고당 2 내지 10중량부와, 구연산 0.1 내지 0.6중량부와, 비타민C 0.05 내지 0.5중량부를 함유한다.
본 발명의 석류음료는 공지의 식품 첨가물이 더 첨가될 수 있음은 물론이다. 식품첨가물의 예로 단당류, 이당류, 다당류, 당알콜 등의 당류와, 타우마틴, 스테비아 추출물, 사카린, 아스파르탐 등의 향미제와, 영양제, 비타민, 식용 전해질, 풍미제, 착색제, 증진제(예, 치즈, 초콜릿 등), 펙트산, 알긴산, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알콜, 탄산화제 등이 이용될 수 있다.
상술한 석류음료의 제조방법에 대하여 설명한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 석류음료의 제조방법은 석류즙을 농축하여 석류농축액을 수득하는 농축단계와, 어류로부터 마린 콜라겐을 추출하는 콜라겐추출단계와, 정제수 100중량부에 대하여 상기 석류농축액 1 내지 10중량부와, 상기 마린 콜라겐 0.5 내지 5중량부와, 백설탕 10 내지 15중량부와, 올리고당 2 내지 10중량부와, 구연산 0.1 내지 0.6중량부와, 비타민C 0.05 내지 0.5중량부를 배합한 혼합물을 교반하는 교반단계와, 교반 후 상기 혼합물을 83 내지 87℃에서 10 내지 20분 동안 가열처리하는 가열단계, 가열 후 상기 혼합물을 포장하는 포장단계를 포함한다. 각 단계별로 구체적으로 살펴본다.
1. 농축단계
석류즙을 농축하여 석류농축액을 수득한다.
석류즙은 석류 열매의 과육을 착즙하여 얻는다. 그리고 석류즙을 농축기를 이용하여 농축시켜 석류농축액을 얻는다. 가령, 석류즙을 회전진공농축기를 이용하여 농도 약 50 내지 80Brix로 농축시켜 석류농축액을 얻을 수 있다.
2. 콜라겐추출단계
다음으로, 어류의 부산물인 어피로부터 마린 콜라겐을 추출한다.
어피는 어류의 껍질로서, 넙치나 우럭, 농어, 참돔, 연어 등의 껍질을 이용할 수 있다.
콜라겐추출단계는 a)어피 분말에 수산화나트륨 용액을 가하여 비콜라겐성 단백질이 제거된 알칼리잔사를 수득하는 단계와, b)상기 알칼리잔사에 초산용액을 가하여 교반한 후 원심분리기로 상등액을 분리하여 산가용화 콜라겐을 추출하는 단계와, c)상기 산가용화 콜라겐에 펩신을 가하여 교반한 후 원심분리기로 상등액을 분리한 다음 염화나트륨 용액을 가하여 침전시킨 침전물을 증류수로 투석하여 펩신 가용화 콜라겐을 추출하는 단계와, d)상기 펩신 가용화 콜라겐을 정제하는 정제단계를 포함한다.
어피는 세척하여 건조시킨 다음 50 내지 150메쉬 입도 크기로 분쇄하여 어피 분말을 준비한다. 건조 전 어피에 붙은 비늘을 제거하는 전처리과정을 거칠 수 있다. 이를 위해 세척한 어피를 0.1M 수산화나트륨 용액에 혼합하여 6 내지 12시간 동안 교반한다. 수산화나트륨 용액과 교반하게 되면 생선종류에 따라 다소 차이가 있으나 80 내지 90%의 비늘이 용이하게 제거된다.
어피 분말과 수산화나트륨 용액을 1:5 내지 10의 중량비로 혼합한 다음 실온(20~25℃)에서 12 내지 24시간 동안 교반한 후 원심분리기를 이용하여 비콜라겐성 단백질이 제거된 알칼리잔사를 수득할 수 있다.
그리고 알칼리잔사를 증류수로 세척한 다음 초산용액을 가해 콜라겐을 추출한다. 알칼리잔사와 초산용액을 1:5 내지 10의 중량비로 혼합한 다음 실온(20~25℃)에서 12 내지 24시간 동안 교반한 후 원심분리기를 이용하여 상등액을 분리하여 산 가용화 콜라겐을 수득한다.
그리고 산 가용화 콜라겐에 펩신을 가하여 10 내지 20시간 동안 교반한 후 원심분리기로 상등액을 분리한 다음 2M의 염화나트륨 용액을 가하여 침전시킨 침전물을 증류수로 투석하여 펩신 가용화 콜라겐을 얻을 수 있다.
그리고 펩신 가용화 콜라겐을 정제하여 마린 콜라겐을 얻기 위해, 펩신가용화 콜라겐을 20mM Na2HPO4에서 투석하여 펩신을 불활성화시킨 다음 요소를 포함한 50mM 초산용액(pH 4.8)에 대해 투석한 후 이온크로마토그래피를 이용하여 분획을 용출시킨다. 가령, 인산셀률로오스(P11, Whatman, Maidstone, UK)를 충진한 컬럼에서 0~600mM NaCl의 linear gradient(60ml/h)로 정제를 진행하고, 230nm에서 용출된 분획을 2.0M NaCl을 포함한 0.5M 초산용액으로 투석하여 회수한 다음 증류수로 투석, 동결건조하여 고순도 마린콜라겐을 얻을 수 있다.
한편, 상술한 방법으로 마린콜라겐을 추출하는 대신에 상업화된 분말 마린콜라겐 제품을 구입하여 이용할 수 있다. 이 경우 마린콜라겐을 추출하는 과정이 생략됨은 물론이다.
3. 교반단계
다음으로, 정제수에 석류농축액, 마린콜라겐, 첨가물 등을 배합하여 교반시킨다.
예를 들어 정제수 100중량부에 대하여 석류농축액 1 내지 10중량부와, 마린 콜라겐 0.5 내지 5중량부와, 백설탕 10 내지 15중량부와, 올리고당 2 내지 10중량부와, 구연산 0.1 내지 0.6중량부와, 비타민C 0.05 내지 0.5중량부를 배합한다. 이렇게 배합된 혼합물은 교반시켜 전체가 균일하게 혼합되도록 한다.
그리고 교반단계에서 공지의 식품 첨가물이 더 첨가될 수 있음은 물론이다. 식품첨가물의 예로 단당류, 이당류, 다당류, 당알콜 등의 당류와, 타우마틴, 스테비아 추출물, 사카린, 아스파르탐 등의 향미제와, 영양제, 비타민, 식용 전해질, 풍미제, 착색제, 증진제(예, 치즈, 초콜릿 등), 펙트산, 알긴산, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알콜, 탄산화제 등이 이용될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 예로 교반단계에서 갯금불초 추출물 1 내지 10중량부를 더 배합하여 혼합할 수 있다. 가령, 정제수 100중량부에 대하여 석류농축액 1 내지 10중량부와, 어류로부터 추출된 마린 콜라겐 0.5 내지 5중량부와, 갯금불초 추출물 1 내지 10중량부와, 백설탕 10 내지 15중량부와, 올리고당 2 내지 10중량부와, 구연산 0.1 내지 0.6중량부와, 비타민C 0.05 내지 0.5중량부를 함유한다.
갯금불초(Wedelia prostrata)는 바닷가에서 자라는 다년생 초본으로서, 어린 순은 나물형태로 식용한다. 갯금불초는 잎을 이용한다.
갯금불초 추출물을 얻기 위해서는 다양한 추출방법이 적용될 수 있다. 추출방법 중의 하나로 추출용매를 가하여 얻을 수 있다. 추출용매로 물, 탄소수 1 내지 4의 저급 알코올, 다가 알코올 또는 이들의 혼합물로부터 선택된 적어도 어느 하나를 이용할 수 있다. 탄소수 1 내지 4의 저급 알코올로 메탄올, 에탄올 등을 이용할 수 있고, 다가 알코올로 부틸렌글리콜 및 프로필렌글리콜, 펜틸렌글리콜 등을 이용할 수 있다. 그리고 혼합물로는 물 및 저급 알코올의 혼합물, 물 및 다가 알코올의 혼합물, 저급 알코올 및 다가 알코올의 혼합물, 또는 물 및 저급알코올 및 다가 알코올의 혼합물을 이용할 수 있다.
추출의 일 예로 갯금불초 잎에 대하여 추출용매를 중량비로 2 내지 20배를 가한 후 10 내지 150℃에서 1 내지 48시간 동안 열수추출, 냉침 또는 온침 추출 등을 이용할 수 있다. 추출 후 여과하여 액상의 갯금불초 추출물을 얻는다.
갯금불초는 염생식물로서 다양한 미네랄을 풍부하게 함유하고 있어서 석류음료의 기능성을 높일 수 있다. 또한, 갯금불초 추출물은 항산화활성이 우수하여 석류음료의 장기 보존성을 증대시키고 건강에 유용하다.
4. 가열단계
교반 후 혼합물을 83 내지 87℃에서 10 내지 20분 동안 가열처리한다. 가열처리를 통해 혼합물의 성상을 균일하게 함과 동시에 살균처리된다.
5. 포장단계
가열 후 혼합물을 포장용기에 충전하여 포장을 할 수 있다. 포장용기로 유통과정에서의 간편성과 품질을 유지하기 위해 파우치(pouch), 스파우트 파우치(spout pouch), PET를 이용할 수 있다.
이하, 실시 예를 통하여 본 발명에 대해 설명하고자 한다. 다만, 하기의 실시 예는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위를 하기의 실시 예로 한정하는 것은 아니다.
(실시예 1)
석류 열매의 과육을 착즙하여 얻은 석류즙을 회전진공농축기를 이용하여 농도 약 60Brix로 농축시켜 석류농축액을 준비하였다. 그리고 마린콜라겐은 상업화된 분말제품(피쉬콜라겐, 젤텍, 한국)을 구입하여 준비하였다.
그리고 정제수 100중량부에 대하여 석류농축액 10중량부와, 마린 콜라겐 2중량부와, 백설탕 12중량부와, 올리고당 5중량부와, 구연산 0. 3중량부와, 비타민C 0.2중량부를 배합한 후 85℃에서 15분 동안 가열처리하여 석류음료를 제조하였다.
(실시예 2)
상기 실시예 1과 동일하게 석류농축액과 마린콜라겐을 준비하였다.
그리고 정제수 100중량부에 대하여 석류농축액 10중량부와, 마린 콜라겐 2중량부와, 갯금불초 추출물 8중량부와, 백설탕 12중량부와, 올리고당 5중량부와, 구연산 0. 3중량부와, 비타민C 0.2중량부를 배합한 후 85℃에서 15분 동안 가열처리하여 석류음료를 제조하였다.
상기 갯금불초 추출물은 갯금불초 잎에 대하여 물을 중량비로 10배를 가한 후 90℃에서 8시간 동안 열수추출한 후 여과지로 여과하여 액상의 추출액으로 이용하였다.
<항산화 실험>
실시예 1 및 실시예 2의 발효음료를 시료로 사용하여 항산화 활성을 실험하였다.
시료 2mL에 0.2mM의 DPPH(1,1-diphenyl-2-picryl hydrazyl) 0.5mL를 놓고 교반한 후 30분간 방치한 다음 517nm에서 흡광도를 측정하였다. 라디칼소거능은 시료 첨가구와 무첨가구의 흡광도 감소율로 나타내었다. 라디칼소거능은 다음과 같은 식에 의해 계산하였다.
라디칼소거능(%) = (1-시료첨가구의 흡광도/무첨가구의 흡광도)×100
라디칼소거능을 측정한 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
| 구분 | 라디칼소거능 |
| 실시예1 | 40.7±0.5 |
| 실시예2 | 65.1±0.3 |
상기 표 1의 결과를 참조하면, 실시예 1보다는 실시예 2의 라디칼소거능이 훨씬 더 높게 나타났다. 이는 갯금불초 추출물의 항산화 효과에 기인한 것으로 보인다.
따라서 갯금불초 추출물이 첨가된 석류음료는 항산화 효과가 우수하여 장기보존성을 증대시키고, 식품으로 일상적으로 섭취시 노화를 억제하고 각종 질환을 예방에 유용할 것으로 기대된다.
이상, 본 발명은 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
Claims (5)
- 정제수 100중량부에 대하여 석류농축액 1 내지 10중량부와, 어류에서 추출된 마린 콜라겐 0.5 내지 5중량부와, 백설탕 10 내지 15중량부와, 올리고당 2 내지 10중량부와, 구연산 0.1 내지 0.6중량부와, 비타민C 0.05 내지 0.5중량부를 함유하는 것을 특징으로 하는 마린 콜라겐을 함유한 석류음료.
- 제 1항에 있어서, 상기 석류음료는 상기 정제수 100중량부에 대하여 갯금불초 추출물 1 내지 10중량부를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 마린 콜라겐을 함유한 석류음료.
- 석류즙을 농축하여 석류농축액을 수득하는 농축단계와;
어류에서 마린 콜라겐을 추출하는 콜라겐추출단계와;
정제수 100중량부에 대하여 상기 석류농축액 1 내지 10중량부와, 상기 마린 콜라겐 0.5 내지 5중량부와, 백설탕 10 내지 15중량부와, 올리고당 2 내지 10중량부와, 구연산 0.1 내지 0.6중량부와, 비타민C 0.05 내지 0.5중량부를 배합하여 교반하여 교반단계와;
상기 교반 후 상기 혼합물을 83 내지 87℃에서 10 내지 20분 동안 가열처리하는 가열단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 마린 콜라겐을 함유한 석류음료의 제조방법. - 제 3항에 있어서, 상기 콜라겐추출단계는 a)어피 분말에 수산화나트륨 용액을 가하여 비콜라겐성 단백질이 제거된 알칼리잔사를 수득하는 단계와, b)상기 알칼리잔사에 초산용액을 가하여 교반한 후 원심분리기로 상등액을 분리하여 산가용화 콜라겐을 추출하는 단계와, c)상기 산가용화 콜라겐에 펩신을 가하여 교반한 후 원심분리기로 상등액을 분리한 다음 염화나트륨 용액을 가하여 침전시킨 침전물을 증류수로 투석하여 펩신 가용화 콜라겐을 추출하는 단계와, d)상기 펩신 가용화 콜라겐을 정제하는 정제단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마린 콜라겐을 함유한 석류음료의 제조방법.
- 제 3항에 있어서, 상기 교반단계는 상기 정제수 100중량부에 대하여 갯금불초 추출물 1 내지 10중량부를 더 배합하여 교반하는 것을 특징으로 하는 마린 콜라겐을 함유한 석류음료의 제조방법.
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