KR20180074206A - 고구마 외피를 이용하는 조청의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고구마 외피를 이용하는 조청의 제조 방법, 구체적으로 고구마 외피와 효소를 이용하는 조청의 제조 방법 및 이에 의하여 제조된 조청을 제공하고자 하는 것이다.
Description
본 발명은 고구마 외피를 이용하는 조청의 제조 방법 및 이에 의하여 제조된 조청에 관한 것이다.
고구마는 건조시 89 내지 93%의 탄수화물을 포함하는 전분이 풍부한 자원으로 탄수화물 산업에 있어서 효과적이고 중요한 작물로서 알려져 있다. 국제연합식량농업기구(United Nations Food and Agriculture Organization; FAO) 통계국의 2011년 조사에 따르면, 고구마의 세계적 생산량 및 면적은 약 102.3백만 톤 및 8.2백 만 헥타르로 추정되며, 2011년에 약 1.4백만 톤의 고구마가 베트남 148,500헥타르에서 재배(약 9.4 톤/헥타르) 되는 것으로 보고된 바 있다(베트남 통계청).
엿은 쌀, 수수 등의 전분질을 당화하여 농축시킴으로써 제조되는 것으로, 당화 과정을 통하여 전분이 말토오스(maltose)로 전환되어 감미도가 증가되기 때문에, 기호성 및 소화흡수성이 향상되어 기호식품 내지 약재의 원료로 사용된다. 조청은 엿을 제조하는 과정에서 완전히 졸이지 않은 상태의 것을 가리키는데, 점조성의 액체로 수분이 20% 정도 함유되어 있으며, 아무리 식혀도 엿처럼 굳어지지 않으며, 졸인 정도에 따라 조청의 굳기에 차이가 생긴다. 이러한 조청은 장의 독소와 노폐물을 제거하고 소화기 계통에 도움을 주기 때문에, 소화기가 약한 사람에게 도움이 되거나, 혈액이 맑아지고 변비와 비만 등에 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 또한, 설탕과 달리 혈당에 변화가 없으며 오래 보관해서 성분이 변질되지 않는 장점이 있다.
맛과 기능이 다양한 조청 제품 개발의 요구에 따라, 과일, 채소 등 다양한 첨가물 및 추출액 등을 이용한 조청이 개시되어 왔으나, 여전히 다양한 제품에 대한 수요가 계속되고 있다.
한편, 고구마의 외피 부분은 식감, 최종 제품의 색상 등을 이유로, 고구마 가공시 벗겨져 버려지는 것이 일반적이다. 이에, 본 발명자들은 풍부한 탄수화물 자원을 포함하는 바이오매스 작물인 고구마의 가공시 버려지는 외피의 활용 방법을 모색하고자 노력하였으며, 고구마 외피에 효소제제를 첨가함으로써 당화를 통하여 조청을 제조하기에 이르렀다.
본 발명의 일 양태는 고구마 외피를 이용하는 조청의 제조 방법, 구체적으로 고구마 외피와 효소만을 이용하는 조청의 제조 방법 및 이에 의하여 제조된 조청을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 일 양태는 고구마를 세척하고 증자시켜 호화 및 멸균시키는 단계; 상기 증자된 고구마를 마쇄하여 균질화하는 단계; 상기 균질화된 고구마에 효소제제를 첨가하여 당화시키는 단계; 상기 당화물을 여과시키는 단계; 및 상기 여과액을 농축시키는 단계를 포함하는 고구마 외피 조청의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 증자하는 단계는 110 내지 130℃에서 수행될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 증자하는 단계는 15 내지 30분간 수행될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 증자되는 단계에서의 고구마는 고구마의 외피와 속부분을 2:1 내지 1:2로 혼합한 혼합물일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 효소제제는 고구마의 총중량 대비 0.1 내지 0.5 중량% 첨가되는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 여과시키는 단계에서 걸러진 식이섬유를 재차 건조 분쇄하여 조청에 혼합하는 단계를 추가로 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 양태는 상기 고구마 외피 조청의 제조 방법으로 제조된 고구마 외피 조청을 제공한다.
본 발명에 따르면, 순수한 고구마와 효소제제만으로 조청을 제조할 수 있으며, 고구마 가공 과정에서 버려지는 고구마 외피의 활용을 통하여 농가의 수익을 보다 향상시키는 한편 쓰레기의 양을 감소시키는 효과를 발휘한다.
한편, 본 발명에 따른 고구마 외피 조청은 일반 현미 조청에 비하여 섬유소가 풍부하며, 비만 및 당뇨의 개선에 도움이 되는 조청을 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 고구마 외피 조청의 제조 방법의 절차도의 일 실시예를 나타낸다.
도 2는 본 발명에 사용된 고구마의 폴리페놀 옥시다아제의 활성을 나타낸다.
도 2은 본 발명에 사용된 고구마의 안토시아닌 함량을 나타낸다.
도 2는 본 발명에 사용된 고구마의 폴리페놀 옥시다아제의 활성을 나타낸다.
도 2은 본 발명에 사용된 고구마의 안토시아닌 함량을 나타낸다.
본 발명의 일 양태는 고구마를 세척하고 증자시켜 호화 및 멸균시키는 단계; 상기 증자된 고구마를 마쇄하여 균질화하는 단계; 상기 균질화된 고구마에 효소제제를 첨가하여 당화시키는 단계; 상기 당화물을 여과시키는 단계; 및 상기 여과액을 농축시키는 단계를 포함하는 고구마 외피 조청의 제조 방법을 제공한다.
본 발명에 사용되는 고구마는 재배 또는 시판되는 것을 사용할 수 있으며, 종자에 따른 영향은 적으므로 종자에 무관하게 사용할 수 있다.
먼저, 고구마의 외부에 묻어 있는 이물질을 제거하고, 형태가 불량하거나 상한 것들을 솎아 낸 후, 물로 깨끗이 세척한다. 상기 세척은 수작업 방식 또는 초음파 세척기 등을 이용한 기계식 방식으로 수행될 수 있다.
고구마를 증자시키는 단계는 당업계 공지된 다양한 방법에 의해 이뤄질 수 있는데, 예컨대 스팀 등의 열을 가하는 방법, 예컨대 고구마를 찜통에 넣고 110 내지 130℃에서 15 내지 30분간 가열하거나, 90 내지 120℃, 바람직하게는 110 내지 130℃의 스팀을 15 내지 30분 간 분사하는 방법으로 수행될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 증자되는 단계에서의 고구마는 외피와 속부분으로 분리될 수 있고, 고구마의 외피만 또는 속부분만을 사용하거나, 고구마의 외피와 속부분을 2:1 내지 1:2, 바람직하게는 1:1로 혼합한 혼합물일 수 있다.
상기 증자된 고구마는 수작업 방식 또는 믹서, 분쇄기 등을 이용한 기계식 방식으로 마쇄될 수 있다.
본 발명에서 사용되는 "효소제제"는 고구마에 첨가되어 이를 당화시키는 역할을 한다. 상기 효소제제는 셀룰라아제(cellulase), 셀로비아제(cellobiase), 베타-글루코시다아제(β-glucosidase), 베타-아가라아제(β-agarase), 베타-갈락토시다아제(β-galactosidase), 엔도-1,4-β-글루카나아제(endo-1,4-β-glucanase), 알파-아밀라아제(α-amylase), 베타-아밀라아제(β-amylase), 아밀로글루코시다아제(amyloglucosidase), 라미나리나아제(laminarinase), 알파-D-글루코시다아제(α-D-glucosidase), 베타-D-글루코시다아제(β-D-glucosidase), 수크라아제(sucrase), 말타아제(maltase), 아이소말타아제(isomaltase), 락타아제(lactase), 트리할라제(trehalase), 울바나아제(ulvanase) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나일 수 있으며, 알파-아밀라아제, 베타-아밀라아제, 아밀로글루코시다아제 또는 이들의 조합이 바람직하며, 알파-아밀라아제, 예컨대 AMG 300L 또는 BAN 400L가 보다 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 효소제제는 균질화된 고구마 총중량 대비 0.1 내지 0.5중량%, 바람직하게는 0.15 내지 0.3중량%, 보다 바람직하게는 0.2중량%로 첨가되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
당화를 마친 고구마 혼합물은 체, 거름망 등을 이용하여 여과되거나 원심분리 등에 의하여 분리될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 여과물을 50 내지 60℃에서 4 내지 6시간 동안 저온감압 농축시켜 조청을 제조한다.
상기 여과시키는 단계에서 걸러진 식이섬유를 재차 건조 분쇄하여 조청에 혼합될 수 있으며, 이를 통하여 조청의 농도, 색감을 조절할 수 있다. 추가적으로, 상기 여과물에 첨가물을 첨가할 수 있다. 상기 첨가물은, 예컨대, 홍삼, 인삼, 산삼, 버섯, 도라지, 오가피, 뽕잎, 여주, 울금, 둥굴레, 칡, 칡순, 함초 등 식물, 또는 누에 등의 동물의 추출물, 추출농축물 또는 분말을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제조된 조청은 유리병 등의 용기나 파우치에 담아 포장함으로써 제조가 완료된다.
본 발명의 일 양태는 상기 고구마 외피 조청의 제조 방법으로 제조된 고구마 외피 조청을 제공한다.
이하 하나 이상의 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 하나 이상의 실시예를 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1. 고구마 외피 이용 조청의 제조
시판 중인 고구마를 구입하여, 물로 세척하고 하자 없는 고구마를 선별하였다. 상기 고구마를 121℃에서 20분간 찐 후, 외피와 속부분을 분리하여 상기 외피와 속부분의 각각 1kg씩 혼합하였다.
상기 고구마 혼합물에 효소제제인 AMG 300L 또는 BAN 400L을 4g 첨가하고, 4 내지 6시간 동안 당화시켰다. 당화를 마친 고구마 혼합물을 체를 이용하여 여과하고, 여과물을 50 내지 60℃에서 4 내지 6시간 동안 저온감압 농축시켜, 최종 고구마 외피 조청을 수득하였다.
실험예 1. 총 식이섬유 함량 측정
고구마 중의 총 식이섬유 함량은 AOAC 방법(AOAC 1995)에 따라 측정하였다. 1.0g의 시료에 40㎖의 MES-트리스(Tris) 완충용액을 넣어 고르게 분산시키고, 열안정 α-아밀라아제 0.1㎖를 첨가하고, 끓는 수조(100℃)에서 저어주면서 15분간 반응시킨 후 곧바로 실온으로 냉각시켰다. 이후, 프로테아제(protease) 0.1㎖를 첨가하고 60℃ 항온 진탕기에서 30분간 반응시켰다. 여기에 0.567N HCl 5㎖를 넣어 pH 4.6이 되도록 조정하고, 아밀로글루코시다아제(amyloglucosidase) 0.1㎖를 가한 후, 60℃에서 30분간 반응시켰다. 반응을 멈추기 위하여, 총 알코올 농도 80%가 되도록 95% 에탄올을 첨가하고 1시간 이상 방치한 후, 셀라이트(celite)를 넣은 유리 필터로 여과하였다. 걸러진 물질을 95% 및 78% 에탄올과 아세톤으로 세척하고, 불용성 잔사를 105℃ 오븐에서 항량이 될 때까지 건조시켜 무게를 측정하여 계산하였다.
실험 결과, 고구마 외피의 식이섬유 함량이 고구마 속부분에 비하여 월등하게 많았는데, 고구마 외피의 식이섬유 함량은 64.52%로, 9.46%인 고구마 속부분에 비하여 7.5배의 함량 차이를 보였다. 품종에 따른 함량를 관찰한 결과, 베니하루까 종과 자색고구마 종의 식이섬유 함량이 각각 17.37±0.50%, 13.31±0.12%로 나타나, 품종에 따른 함량의 차이는 거의 없는 것으로 관찰되었다.
실험예 2. 폴리페놀 옥시다아제의 활성 측정
고구마의 폴리페놀 옥시다아제(polyphenol oxidase, PPO)의 활성을 정의 방법(1988)을 이용하여 측정하였다. 구체적으로, 고구마 50g에 빙냉 0.03M 아스코르브산 및 0.5% 폴리에틴렌 글리콜이 함유된 0.1M 인산완충용액(pH 6.2) 80㎖를 넣고 믹서기로 1분 30초간 분쇄한 후, 흡인 여과하였다. 여과액을 5,000 rpm에서 10분간 원심분리 한 후 상등액을 모아 조효소액으로 사용하였다.
조효소액의 활성은 다음과 같은 방법으로 측정하였다. 0.1M 카테콜이 함유된 0.1M 인산완충용액(pH 6.2) 2.9㎖에 조효소액 0.1㎖를 넣고 30℃에서 반응시킨 후 420nm에서 흡광도를 측정하여 1분간의 흡광도 변화로 효소 활성도를 확인하였다. 이때, blank는 증류수를 사용하였다.
폴리페놀 옥시다아제는 식품에서 효소적 갈변반응을 유발하는 효소로서, 고구마에 존재하는 폴리페놀 옥시다아제도 고구마의 껍질을 벗긴 고구마에 있어 고구마 자체에 존재하는 폴리페놀을 산화시켜 갈색물질을 생성하며, 베니하루까 종과 자색고구마 종의 외피의 경우에도 폴리페놀 옥시다아제의 활성을 확인할 수 있었다(도 2 참조). 효소적 갈변이 가공에 바람직하지 않으나, 생성물에 생리활성 효과가 있으므로 건강기능식품 개발 등 다른 분야에서 활용할 수 있을 것이며, 고구마의 색을 살려야 하는 제품에 응용하면 좋은 효과를 볼 수 있을 것으로 예상되었다.
실험예 3. 안토시아닌 함량 측정
고구마 중의 안토시아닌 함량을 측정하였다. 고구마 분말 1g과 1% HCl-메탄올 20㎖를 혼합하고 냉암소에서 24시간동안 교반한 후 여과지(Advantor No. 2)에 여과시켰다. 1% HCl-메탄올 20㎖를 첨가하고 교반하는 과정을 3회 반복한 후, 여과액을 100㎖ 용량 플라스크에 정용하였고, 분광광도계로 535nm에서 흡광도를 측정하였으며, 표준곡선식을 이용하여 안토시아닌 함량을 계산하였다.
안토시아닌 색소는 식물성 수용성 색소로서 식품에서 적색 내지 자색을 띠는데, 원래 고구마 속부분에는 안토시아닌 색소가 거의 없지만, 자색 고구마의 개발로 자색 색소인 안토시아닌을 함유한 고구마들이 생산이 되고 있다. 본 실험예에서 품종별 고구마 분말의 안토시아닌 함량을 측정하였고, 실험 결과, 고구마 속부분에서는 안토시아닌이 거의 검출되지 않은 반면, 외피부분 가장 높게 나타났으며(도 3 참조), 천연색소로서 이용성이 매우 높을 것으로 예상되었다.
실험예 4. 총 페놀화합물 함량 측정
추출시료 용액 0.5㎖에 증류수 4.5㎖를 첨가한 후 폴린-시로칼토 페놀 시약(Folin & Ciocalteau's phenol reagent) 0.5㎖를 넣고 혼합하여 실온에서 5분간 반응 시켰다. 반응 용액에 7% Na2CO3 용액 5㎖를 넣어 다시 혼합한 후, 90분 동안 정치하고 760nm에서 흡광도를 측정하였다. 측정된 흡광도와 갈산을 이용하여 작성된 검량선을 이용하여 총 페놀화합물의 함량을 계산하였다.
고구마 품종별 총 페놀화합물을 분석한 결과, 베니하루까 종과 자색고구마 종의 껍질 중의 총 페놀화합물 함량이 각각 459.13(±3.73)㎍/g, 625.79(±1.51)㎍/g으로 페놀 함량이 높음을 확인할 수 있었다.
실험예 5. 고구마 외피 청의 관능검사
본 발명에 따른 고구마 외피 청과 일반 조청에 대한 비교 관능검사를 실시하였다. 관능 평가는 잘 훈련된 요원(20대, 30대, 40대 및 50대 남녀 각 2명)로 하여금 모양, 맛, 색, 향, 부드러움를 5점 척도법(5: 아주 우수, 4: 우수, 3: 보통, 2: 미흡, 1: 불량)으로 나타내도록 진행하였다. 그 결과는 하기 표 1과 같다.
| 일반초청 | 고구마 외피 청 | |
| 모양 | 3.7±0.8 | 4.2±0.8 |
| 색 | 3.1±0.5 | 4.1±0.5 |
| 부드러움 | 3.5±0.5 | 3.9±0.3 |
| 향 | 3.6±0.4 | 3.8±0.6 |
| 맛 | 3.6±0.4 | 4.0±0.9 |
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
Claims (7)
- 고구마를 세척하고 증자시켜 호화 및 멸균시키는 단계;
상기 증자된 고구마를 마쇄하여 균질화하는 단계;
상기 균질화된 고구마에 효소제제를 첨가하여 당화시키는 단계;
상기 당화물을 여과시키는 단계; 및
상기 여과액을 농축시키는 단계
를 포함하는 고구마 외피 조청의 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 증자하는 단계는 110 내지 130℃에서 수행되는 것인 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 증자하는 단계는 15 내지 30분간 수행되는 것인 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 증자되는 단계에서의 고구마는 고구마의 외피와 속부분을 2:1 내지 1:2로 혼합한 혼합물인 것인 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 효소제제는 고구마의 총중량 대비 0.1 내지 0.5 중량% 첨가되는 것인 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 여과시키는 단계에서 걸러진 식이섬유를 재차 건조 분쇄하여 조청에 혼합하는 단계를 추가로 포함하는 것인 방법.
- 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 고구마 외피 조청의 제조 방법으로 제조된 고구마 외피 조청.
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|---|---|---|---|---|
| KR20230014924A (ko) * | 2021-07-21 | 2023-01-31 | 농업회사법인(주)고집쟁이농부 | 고구마를 이용한 식초의 제조방법 및 고구마식초를 이용한 고구마음료의 제조방법 |
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