KR20180125768A - 알긴산 펄의 제조방법 및 이로 제조된 알긴산 펄 - Google Patents

Abstract

본 발명은 a) 알긴산 나트륨 0.5 내지 5 g을 물과 섞어 알긴산 나트륨 용액을 제조하는 단계; b) 젖산칼슘 1 g 내지 6 g을 물과 섞어 젖산칼슘 용액을 제조하는 단계; c) 상기 알긴산 나트륨 용액을 젖산칼슘 용액에 한 방울씩 떨어뜨리는 단계; 및 d) 알긴산 나트륨 및 젖산칼슘이 반응하여 생성된 펄을 20분 내지 40분동안 경화시킨 후 건져내는 단계;를 포함하는 알긴산 펄의 제조방법 및 이로 제조된 알긴산 펄에 관한 것으로, 본 발명의 제조방법에 따르면, 이로 제조된 알긴산 펄은 그 모양과 식감이 최적으로 형성되며, 또한 알긴산 나트륨 및 젖산칼슘 외에 다양한 첨가물들을 더 함유할 수 있어, 기호도가 우수한 펄을 만들 수 있다.

Description

알긴산 펄의 제조방법 및 이로 제조된 알긴산 펄{Method for Preparing of Alginic Acid Pearl and Alginic Acid Pearl Made Thereby}

본 발명은 알긴산 펄의 제조방법 및 상기 제조방법으로 제조된 알긴산 펄에 관한 것이다.

2015년 10월 31일자 동아경제에서는 중국산 타피오카 펄의 문제점을 다루면서 일반 타피오카 펄을 제조할 때 넣는 열대식물 카사바 뿌리와는 달리 중국의 몇몇 판매점에서는 낡은 타이어와 신발 가죽을 이용하여 타피오카 펄과 비슷한 식감을 내어 소비자들에게 피해를 입혔다고 보도했다. 한국에서 또한 버블티 펄 제조 시 이러한 식용으로 이용할 수 없는 재료를 이용하여 타피오카 펄을 제조할 위험성으로부터 안전하지 못한 바, 타피오카 펄을 대체할 수 있는 새로운 펄의 제조기술 개발이 필요하다.

한편, 알긴산은 분자식 (C₆H₈O₆)_n 로 다시마 등의 해초류에 많이 들어있다. 형태는 섬유질, 과립 분말로서 보통은 '알긴산칼륨'이나 '알긴산칼슘' 등의 형태로 존재하는데, 알긴산 칼륨이 위에 들어가면 위산과 반응해 칼륨이 떨어져나가 체내에 흡수되어 혈압강하 작용을 하여 고혈압을 예방하고, 분리된 알긴산은 소화관에서 보호막을 형성하여 위산에 의한 소화관 및 소화벽의 손상을 막는 역할을 하기에 제산제와 병용하여 쓰이기도 한다. 소장과 대장으로 넘어간 나머지 알긴산은 장 내의 나트륨과 결합하여 '알긴산 나트륨'의 형태로 배출되어 소금 과다섭취로 인한 부작용도 함께 예방한다. 알긴산칼슘에서 분리된 칼슘의 경우 멸치나 우유에든 동물성 칼슘보다 소화흡수율이 높아서 중연의 골다공증 예방에 효과적일 수 있다.

소화기관의 보호와 나트륨의 과다 섭취로 인한 부작용의 완화에 이용될 수 있는 알긴산을 이용하여 근래에 들어서 유행하는 버블티의 펄을 제조하여 성인병 예방과 중년의 골다공증 예방을 위한 기능성 버블티용 펄의 개발을 위하여 본 연구를 계획하게 되었다. 여러 가지 식감을 가지는 펄을 제조하여 다양한 연령대의 기호에 맞는 버블티 펄을 제조하고자 하였다.

한국공개특허 제10-2013-0008983호(2013.01.23 공개).

본 발명의 목적은 공정이 간단하여 대량 생산이 쉽고, 좋은 식감을 갖는 우수한 품질의 펄의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 좋은 식감을 갖는 우수한 품질의 펄을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 a) 알긴산 나트륨 0.5 내지 5 g을 물과 섞어 알긴산 나트륨 용액을 제조하는 단계; b) 젖산칼슘 1 g 내지 6 g을 물과 섞어 젖산칼슘 용액을 제조하는 단계; c) 상기 알긴산 나트륨 용액을 젖산칼슘 용액에 한 방울씩 떨어뜨리는 단계; 및 d) 알긴산 나트륨 및 젖산칼슘이 반응하여 생성된 펄을 20분 내지 40분동안 경화시킨 후 건져내는 단계;를 포함하는 알긴산 펄의 제조방법을 제공한다.

상기 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 상기 제조방법으로 제조된 알긴산 펄을 제공한다.

본 발명은 알긴산 펄의 제조방법 및 이로 제조된 알긴산 펄에 관한 것으로, 제조 과정이 간단하여 대량 생산이 쉬워 제조비용 내지 시간을 현저히 저감할 수 있으며, 또한, 알긴산 외에 여러 가지 첨가물을 첨가할 수 있어 다양한 기호를 만족시키고 우수한 식감 및 품질을 갖는 펄을 제작할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 알긴산 펄의 제조방법을 확립하기 위하여 각 과정들을 모식적으로 나타낸 것이다.
도 2는 알긴산 펄 제조시 젖산칼슘의 농도를 결정하는 실험 방법을 나타낸 것이다; (a): 젖산칼슘을 물과 섞어 교반시키는 과정, (b): 알긴산 나트륨을 물에 녹여 교반시킨 후의 모습, (c): 알긴산 나트륨과 젖산칼슘을 반응시켜 제조한 알긴산 펄의 모습.
도 3은 펄 제조시 알긴산 나트륨과 젖산칼슘의 최적 농도를 결정하기 위하여 각 농도 별로 제조한 펄들을 나타낸 것이다; (a) : 젖산칼슘 1 g에 알긴산 나트륨 1, 2, 3, 4, 5 g을 반응시키는 과정을 2회 반복하여 생성된 펄, (b): 젖산칼슘 2 g에 알긴산 나트륨 1, 2, 3, 4, 5 g을 반응시키는 과정을 2회 반복하여 생성된 펄, (c): 젖산칼슘 3 g에 알긴산 나트륨 1, 2, 3, 4, 5 g을 반응시키는 과정을 2회 반복하여 생성된 펄, (d): 젖산칼슘 4 g에 알긴산 나트륨 1, 2, 3, 4, 5 g을 반응시키는 과정을 2회 반복하여 생성된 펄, (e): 젖산칼슘 5 g에 알긴산 나트륨 1, 2, 3, 4, 5 g을 반응시키는 과정을 2회 반복하여 생성된 펄, (f): 젖산칼슘 6 g에 알긴산 나트륨 1, 2, 3, 4, 5 g을 반응시키는 과정을 2회 반복하여 생성된 펄).
도 4는 젖산칼슘에 알긴산 나트륨을 반응시킨 후 1시간 동안 5분 간격으로 건져낸 알긴산 펄을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 제조방법으로 제조한 알긴산 펄의 붕해 특성을 확인한 결과이다; (a): 젖산칼슘 용액에서 생성된 알긴산 펄을 10분 간격으로 건져낸 모습, (b): 가열 후 알긴산 펄의 모습.
도 6은 가수분해한 알긴산을 이용하여 펄을 제조한 결과를 나타낸 것이다.
도 7은 알긴산 나트륨과 다양한 농도의 사이클로 덱스트린을 섞어 젖산칼슘과 반응시켜 생성된 알긴산 펄을 나타낸 것이다.
도 8은 알긴산 나트륨 2 g 및 젖산칼슘 6 g과 찹쌀가루, 고구마전분 또는 옥수수전분을 2 g 반응시켜 얻은 알긴산 펄을 나타낸 것이다.
도 9는 알긴산 나트륨 및 젖산칼슘과 찹쌀가루, 고구마전분, 옥수수전분을 반응시켜 얻은 알긴산 펄 및 이의 특성을 나타낸 것이다; (a): 알긴산 나트륨 2 g, 젖산칼슘 6 g 및 각 전분 4 g을 섞어 제조한 알긴산 펄, (b): 찹쌀가루, 고구마전분, 옥수수전분을 각각 4 g씩 이용하여 제조한 알긴산 펄들을 물에 넣고 가열한 뒤 칼로 잘라낸 단면 모습.
도 10은 알긴산 나트륨 용액, 젖산칼슘 및 옥수수전분을 이용하여 제조한 알긴산 펄을 터뜨린 모습을 나타낸 것이다.
도 11은 알긴산 나트륨, 젖산칼슘, 전분 외에 아스코르브산을 첨가하여 제조한 알긴산 펄의 8시간 방치 후의 상태를 확인한 결과이다; (a): 각 전분 종류에 따른 알긴산 펄들을 8시간 이상 보관한 후의 모습, (b): 각 전분 종류에 따른 알긴산 펄들을 랩으로 밀봉한 모습.
도 12는 알긴산 나트륨, 젖산칼슘, 전분 외에 과일즙을 더 첨가하여 제조한 알긴산 펄의 모습 및 특성을 확인한 결과이다; (a): 포도 주스, 오렌지 주스, 사과주스를 넣어 제조한 알긴산 펄의 모습, (b): 포도 주스, 오렌지 주스, 사과 주스를 넣어 제조한 알긴산 펄을 가열한 후의 단면.

이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

본 발명은 a) 알긴산 나트륨 0.5 내지 5 g을 물과 섞어 알긴산 나트륨 용액을 제조하는 단계; b) 젖산칼슘 1 g 내지 6 g을 물과 섞어 젖산칼슘 용액을 제조하는 단계; c) 상기 알긴산 나트륨 용액을 젖산칼슘 용액에 한 방울씩 떨어뜨리는 단계; 및 d) 알긴산 나트륨 및 젖산칼슘이 반응하여 생성된 펄을 20분 내지 40분동안 경화시킨 후 건져내는 단계;를 포함하는 알긴산 펄의 제조방법을 제공한다.

이때, 상기 단계 a)에서 알긴산 나트륨 용액은 알긴산 나트륨 2 g이 물과 섞인 것일 수 있고, 또한, 상기 단계 b)에서 젖산칼슘 용액은 젖산칼슘 6 g이 물과 섞인 것일 수 있는 바, 본 발명의 일 실시예에서 이러한 함량으로 알긴산 나트륨과 젖산칼슘이 반응하여 제조된 펄이 가장 단단하고 모양 또한 일정한 것을 확인하였으므로 가장 바람직하다.

바람직하게는, 상기 단계 d)에서 펄은 30분동안 경화되는 과정을 거칠 수 있는 바, 상기 시간동안 경화 과정을 거침으로서 적절히 탄력적이면서 단단한 펄을 얻을 수 있다.

또한, 상기 단계 a)에서 상기 물은 찹쌀가루, 고구마전분 및 옥수수전분으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 전분 가루를 포함하고 있을 수 있는 바, 본 발명에 따른 알긴산 펄은 알긴산 나트륨 및 젖산칼슘 외에 상기와 같은 전분을 더 추가로 포함하여 펄의 탄성을 향상시킬 수 있으나, 타피오카 외의 전분이라면 이에 제한되지는 않는다.

상기 단계 a)에서 상기 물은 아스코르브산, 또는 포도 주스, 오렌지 주스 및 사과 주스로 이루어진 군에서 선택되는 하나의 과일즙을 포함하고 있을 수 있는 바, 상기와 같이 생체에서 항산화 활성을 나타내는 아스코르브산 또는 식감을 향상시키는 포도 주스, 오렌지 주스, 사과 주스와 같은 과일즙을 포함함으로써 다양한 기호도를 만족시킬 수 있으나, 기호도를 향상시킬 수 있는 과일즙이면 이에 제한되지는 않는다.

더불어, 본 발명은 상기 제조방법에 따라 제조된 알긴산 펄을 제공한다. 본 발명에 따른 알긴산 펄은 타피오카를 이용하지 않고, 알긴산 나트륨과 젖산칼슘의 반응을 이용하여 제조된 것으로서, 제조가 용이하고 비용 또한 절감할 수 있으면서도 맛과 식감, 모양이 우수하다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 다만 하기의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이며 본 발명의 내용을 예시하는 것일 뿐이므로 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

<준비예 1> 알긴산 펄 제작에 필요한 알긴산 압출기구의 제작

도 1에 개시된 바와 같은 순서대로 알긴산을 이용한 버블티 펄을 제조하였다. 먼저 제조될 펄의 크기를 조절할 수 있도록 100 mL 주사기에 내경x외경이 4mm×6mm, 6mm×8mm, 8mm×10mm, 10mm×12mm인 테플론 관을 10cm 단위로 잘라 끼워넣었다. 그러나 알긴산 나트륨 용액을 주사기에 넣어 펄을 제조할 때, 구경이 너무 크면 알긴산 용액이 흐르는 문제가 발생하므로, 내경이 4 mm인 관을 주사기 입구에 끼우고, 내경 6 mm인 관을 내경 4 mm인 관에 연결하여 사용하였다.

<실시예 1> 펄 제조의 최적의 젖산칼슘의 농도 결정

도 2에 개시된 바와 같이, 먼저 전자저울로 알긴산 나트륨 1g을 측정한 후, 물 100 mL를 비커에 부은 뒤 섞어 가열교반기에서 교반시켜 녹였다(도 2(b)). 이후 전자저울로 측정한 젖산칼슘 1 g을 물 100 mL를 비커에 부은 뒤 섞어 가열교반기에서 교반시켜 녹였다(도 2(a)). 젖산칼슘 2 g, 3 g, 4 g, 5 g도, 상기와 같은 방법으로 각각 물에 녹여 사용하였다. 상기에서 녹인 알긴산 나트륨 용액을 스포이트를 사용해 서로 다른 농도의 젖산칼슘을 녹인 5개의 용액에 각각 몇 방울씩 떨어뜨렸다(도 2(c)). 이후, 젖산칼슘 용액들에 알긴산 펄이 생기는 것을 관찰하여 젖산칼슘의 농도에 따른 알긴산 펄의 차이를 비교하였다.

그 결과, 젖산칼슘을 1 g 녹인 용액에 알긴산 나트륨을 1 g 녹인 용액을 떨어뜨려 약숟가락으로 알긴산 펄을 건져내 손으로 만져 보았을 때 다른 용액들보다 알긴산 펄의 상태가 더 투명하였고, 강도가 가장 약했다. 젖산칼슘을 2 g, 3 g, 4 g, 5 g 녹인 용액 순서대로 알긴산 펄이 점점 연한 갈색을 띠며 선명해졌고, 강도도 점점 강해져 젖산칼슘을 5 g 녹인 용액에 알긴산 나트륨 용액을 떨어뜨렸을 때는 용액 5개 중 색이 가장 선명하고 손으로 눌러보았을 때 잘 터지지 않았다.

<실시예 2> 펄 제조 시 최적의 알긴산의 농도 결정

이후, 최적의 알긴산 농도를 결정하기 위해, 알긴산 농도가 높을수록 점성이 강하다는 점을 고려하여 녹이기 쉽도록 각각 0.5 g 차이를 두어 실험을 진행하였다. 전자저울에서 알긴산 나트륨 0.5 g을 측정한 후, 물 100 mL를 비커에 부은 뒤 상기 알긴산 나트륨을 섞어 가열교반기에서 교반시키며 녹였다. 알긴산 나트륨 1 g, 1.5 g, 2 g, 2.5 g도 상기와 같은 방법으로 각각 물에 녹였다. 다음으로, 젖산칼슘 5 g을 전자저울로 측정한 뒤 물 100 mL를 비커에 부은 후 상기 젖산칼슘과 섞어 가열교반기에서 교반시켜 녹였다. 이렇게 녹인 젖산칼슘을 20 mL씩 5개의 비커로 따로 나누어 주었다. 이후, 상기에서 녹인 서로 다른 농도의 5종의 알긴산 나트륨 용액들을 5종의 젖산칼슘 용액에 각각 스포이트로 몇 방울씩 떨어뜨린 뒤, 젖산칼슘 용액들에 생기는 알긴산 펄을 서로 비교하고 관찰하였다.

그 결과, 알긴산 나트륨을 1.5 g 녹인 용액을 젖산칼슘 용액에 떨어뜨려 생성된 알긴산 펄을 손으로 만져 보았을 때 알긴산 펄의 강도가 5개의 다른 용액 중 가장 단단하였고 선명하였으며 모양이 둥근 모양으로 변형이 없었다. 알긴산 나트륨을 0.5 g, 1 g 녹인 용액들을 젖산칼슘 용액에 떨어뜨렸을 때는 알긴산 펄의 강도가 약하여 손으로 눌렀을 때 쉽게 터졌다. 알긴산 나트륨을 2 g, 2.5 g 녹인 용액들을 젖산칼슘 용액에 스포이트로 떨어뜨렸을 때, 색깔은 진하였지만 점성 때문에 둥근 모양이 나오지 않고 형태가 일정하지 않았다.

<실시예 3> 펄 제조 시 최적의 알긴산 나트륨과 젖산칼슘의 농도 결정

전자저울로 알긴산 나트륨 1 g을 측정한 뒤, 물 100 mL를 비커에 부은 후 상기 알긴산 나트륨 1 g과 섞어 가열교반기에서 녹였다. 알긴산 나트륨 2 g, 3 g, 4 g, 5 g도 상기와 같은 방법으로 각각 물에 녹여 준비하였다. 이후, 젖산칼슘 1 g을 전자저울로 측정하고, 물 100 mL를 비커에 부은 후 상기 젖산칼슘과 섞어 가열교반기에서 교반시켜 녹였다. 젖산칼슘 2 g, 3 g, 4 g, 5 g, 6 g도 상기와 같은 방법으로 각각 물에 녹여 준비하였다. 이렇게 녹인 알긴산 나트륨 용액 5가지를 스포이트로 6개의 젖산칼슘 용액에 몇 방울씩 떨어뜨렸다. 이 과정을 2번 반복하여 두 실험의 결과를 종합해 가장 탄력성이 강한 알긴산 펄을 만들기 위한 최적의 비율을 구하였다.

그 결과, 도 3(a) 내지 도 3(f)에 개시된 바와 같이, 총 30개의 조합이 나타났고, 60개의 펄을 제조하였다. 구체적으로, 젖산칼슘을 6 g 녹인 용액에 알긴산 나트륨을 2 g 녹여 만든 용액을 떨어뜨려 약숟가락으로 건져내 손으로 만져 보았을 때 알긴산 펄이 가장 단단하고 모양이 일정하였다. 또 젖산칼슘의 농도가 진할수록 알긴산 펄이 단단해지고 알긴산 나트륨의 농도가 낮아질수록 알긴산 펄의 모양이 일정하였으며 알긴산 나트륨 농도가 높을수록 알긴산 펄이 선명해졌고 색깔이 진해졌다.

따라서 상기와 같은 결과를 토대로, 이후 실험에서는 알긴산 나트륨 2 g을 100 mL 물에 녹인 용액과 젖산칼슘 6 g을 100 mL 물에 녹인 용액을 이용하여 실험을 진행하기로 하였다.

<실시예 4> 펄 제조 시 최적의 경화시간 결정

먼저 전자저울로 알긴산 나트륨 2 g을 측정하여 물 100 mL에 상기 알긴산 나트륨을 섞어 가열교반기로 녹였다. 또한 전자저울로 젖산칼슘 6 g을 측정하여 물 100 mL에 상기 젖산칼슘을 섞어 가열교반기로 녹였다. 이후, 알긴산 나트륨 용액을 스포이트로 젖산칼슘 용액에 30 방울정도 떨어뜨린 뒤 5분부터 시작해 1시간까지 5분 간격으로 젖산칼슘 용액에서 알긴산 펄을 건져냈고, 건져낸 알긴산 펄을 증류수로 세척하였다. 이렇게 시간별로 젖산칼슘 용액에서 건져낸 알긴산 펄의 강도를 비교하였다.

그 결과, 도 4에 나타난 바와 같이, 총 12개의 펄을 제조하였으며, 이들을 비교하였을 때, 젖산칼슘에 오래 넣어둔 알긴산 펄일수록 색깔이 하얗게 변하였고, 30분 동안 젖산칼슘 용액에 있었던 알긴산 펄은 탄력성이 가장 뛰어났으며, 30분 이상으로 넘어가더라도 단단함의 정도가 증가하지 않았다.

<실시예 5> 제조된 알긴산 펄의 붕해 특성

전자저울에 알긴산 나트륨 2 g을 측정한 뒤, 물 100 mL를 비커에 붓고 알긴산 나트륨 2 g과 섞어 가열교반기에서 교반시켜 녹였다. 또한 젖산칼슘 6 g을 전자저울로 측정한 뒤, 물 100 mL를 비커에 부은 후 상기 젖산칼슘과 섞어 가열교반기에서 교반시켜 녹였다. 이후, 알긴산 나트륨 용액을 상기 준비예 1에서 준비한, 구경을 적절히 조절한 주사기로 빨아들여 젖산칼슘 용액에 여러 방울 떨어뜨렸고, 젖산칼슘 용액에 생성된 알긴산 펄들을 10분 간격으로 건져내어 물에 넣고 약 2시간 동안 가열하였다. 그리고 이렇게 가열한 후 알긴산 펄과 가열 전의 알긴산 펄을 비교해보았다.

그 결과, 도 5(a)에 개시된 바와 같이, 10분 간격으로 건져낸 펄은 총 6개를 제조하였으며, 젖산칼슘 용액에 담근 시간이 많을수록 펄들이 단단해졌지만 50분과 60분 동안 젖산칼슘 용액에 담근 펄들의 강도는 동일하였다. 또한, 도 5(b)에 개시된 바와 같이 상기 펄들을 가열한 경우, 가열 후 2시간이 지나자 알긴산 펄은 크기가 절반 정도로 축소되었고, 색이 하얗게 변화하는 것을 확인할 수 있었다.

<실시예 6> 유기산으로 가수분해한 알긴산을 이용한 펄의 제조

전자저울에 알긴산 나트륨 2 g을 측정한 뒤, 물 100 mL가 담긴 비커에 섞어 가열교반기에서 녹였다. 이렇게 제조된 알긴산 나트륨 용액에 시트르산을 조금씩 넣어 pH를 5로 만들었고, 1시간 동안 상기 pH를 5로 만든 알긴산 나트륨 용액을 가열하였다. 또한, 전자저울에 수산화나트륨 4 g을 측정한 뒤, 물 100 mL가 담긴 비커에 섞어 녹였다. 스포이트로 상기 수산화나트륨 용액을 한 방울씩 떨어뜨려 알긴산 나트륨 용액을 시트르산을 넣기 전 pH로 만들어 주었다. 다음으로, 젖산칼슘 6 g을 전자저울로 측정하고 물 100 mL이 든 비커에 부은 뒤 섞어 가열교반기에서 녹여주었다. 이후, 상기 준비예 1에서 준비한 주사기로 두 가지 알긴산 나트륨 용액을 빨아들인 후 젖산칼슘 용액에 몇 방울 떨어뜨렸고, 이때 젖산칼슘 용액에 생성된 두 종류의 펄들을 관찰하였다.

그 결과, 도 6에 개시된 바와 같이, 가수분해가 된 알긴산 나트륨 용액을 젖산칼슘 용액에 주사기를 통해 떨어뜨렸을 때 생성된 펄은 제대로 둥근 모양과 단단함을 갖추지 않았었고 흐물흐물한 모습을 보였다. 따라서 가수분해한 알긴산은 펄의 제조에 적당하지 않다는 것을 알 수 있었다.

<실시예 7> 사이클로 덱스트린을 첨가한 펄의 특성

사이클로덱스트린이 펄의 탄성을 늘릴 수 있는지를 확인하기 위해, 먼저 알긴산 나트륨과 사이클로덱스트린을 각각 2 g, 1 g씩 전자저울로 측정하였고, 물 100 mL이 든 비커에 붓고 알긴산 나트륨과 사이클로덱스트린을 섞어 가열교반기에서 녹여주었다. 사이클로덱스트린 2 g, 3 g, 4 g, 5 g도 상기와 같은 방법으로 녹여 용액을 준비하였다. 또한, 젖산칼슘 6 g을 전자저울로 측정한 뒤, 물 100 mL가 든 비커에 섞어 가열교반기에서 녹였다. 이후, 알긴산 나트륨과 사이클로덱스트린을 녹인 5개의 용액을 각각 상기 준비예 1에서 제조한 주사기를 이용하여 젖산칼슘 용액에 몇 방울 떨어뜨렸고, 이렇게 젖산칼슘 용액에 생성된 5종류의 펄들을 서로 비교해보았다.

그 결과, 도 7에 개시된 바와 같이, 알긴산 나트륨 용액에 사이클로덱스트린을 많이 떨어뜨릴수록 생성된 알긴산 펄이 점점 물렁해졌다. 또 사이클로덱스트린을 1 g, 2 g 알긴산 나트륨에 녹였을 때 생성된 알긴산 펄이 투명했던 것과 달리 3 g부터는 알긴산 펄이 점차 선명해지다 5 g을 녹였을 때는 알긴산 펄이 하얗게 변하였다. 사람들의 식감을 자극하기 위해 적당히 물렁하고 눈에 띄는 알긴산 펄을 제조하기 위해 여러 펄들을 비교해본 결과, 사이클로덱스트린을 3 g녹인 알긴산 나트륨 용액을 젖산칼슘 용액에 떨어뜨렸을 때 생성된 알긴산 펄의 색깔이 선명하고 또 잘 터지지도 않고 적절히 물렁하였다. 하지만 첨가하지 않았을 때보다 특별한 특성의 변화가 없으므로 첨가제로 사용하지 않기로 하였다.

<실시예 8> 전분을 첨가하여 제조한 알긴산 펄의 특성

먼저 전자저울로 찹쌀가루 2 g을 측정하고, 물 100 mL이 든 비커에 넣고 교반기에서 섞어주었고, 전자저울로 알긴산 나트륨 2 g을 측정한 뒤, 상기 찹쌀가루를 섞은 물에 알긴산 나트륨 2 g을 넣고 교반시켰다. 이외에, 찹쌀가루 4 g, 고구마전분 2 g 및 4 g, 옥수수전분 2 g 및 4 g도 상기와 같은 방법으로 각자 알긴산 나트륨과 함께 물에 녹여주었다. 다음으로, 젖산칼슘 6 g을 전자저울로 측정한 뒤, 물 100 mL이 든 비커에 섞어 가열교반기에서 교반시켜 녹였다. 이렇게 제조된 다양한 농도의 찹쌀가루, 고구마전분, 옥수수전분을 넣은 알긴산 나트륨 용액을 주사기를 이용하여 젖산칼슘 용액에 여러 방울 떨어뜨려 여러 종류의 알긴산 펄들을 생성시켰고, 이렇게 생성된 여러 종류의 알긴산 펄들 중 일부를 칼로 잘라 단면을 비교하였으며, 자르지 않은 펄들을 뜨거운 물에 넣어 익혀 관찰하였다.

그 결과, 도 8 및 도 9에 개시된 바와 같이, 각 전분가루 2 g 씩 넣은 뒤 생성된 펄들(도 8), 각 전분가루 4 g씩 넣은 뒤 생성된 펄들(도 9(a)) 및 상기 펄들을 가열한 뒤(도 9(b))를 보면, 찹쌀가루, 고구마전분, 옥수수전분을 2 g 녹인 알긴산 나트륨 용액을 젖산칼슘에 떨어뜨려 생성된 펄들은 공기와 조금 접촉시키자 크기가 매우 작아진 반면 찹쌀가루, 고구마전분, 옥수수전분을 4 g 녹인 알긴산 나트륨 용액을 젖산칼슘 용액에 떨어뜨렸을 때 생성된 펄들은 오랫동안 공기에 접촉시켜도 크기의 변화가 거의 없었다. 또 찹쌀가루를 넣은 알긴산 나트륨 용액으로 만든 펄은 다른 펄들과 달리 매우 물렁물렁하였지만 옥수수전분을 이용해 만든 알긴산 펄은 매우 단단하고 향이 뛰어났으며 속에 구멍이 있었다. 그리고 이러한 펄들을 뜨거운 물에 넣고 익혔을 때 찹쌀가루, 고구마전분, 옥수수전분을 2 g을 이용해 만든 펄들은 크기의 변화가 작았지만 찹쌀가루, 고구마전분, 옥수수전분을 4 g 이용하여 만든 알긴산 펄은 바깥 껍질이 하얗게, 펄의 속은 연갈색으로 서로 다른 색깔을 띠었다. 즉, 3가지 전분 모두 비슷한 탄성을 가지는 것을 확인하였다.

또한, 도 10에 개시된 바와 같이, 옥수수전분 4 g을 넣어 만든 펄을 터뜨린 결과, 내부에 경화되지 않은 액체와 자른 단면에서 알긴산 막을 확인할 수 있었다.

<실시예 9> 전분을 첨가하여 제조한 알긴산 펄에 첨가한 첨가물에 대한 특성

다음으로, 상기 전분들을 이용하여 펄을 제조할 때 비타민 C를 더 첨가할 경우의 펄의 특성을 확인하기 위하여, 찹쌀가루 4 g을 전자저울로 측정한 뒤, 물 100 mL가 있는 비커에 넣어 가열교반기에서 녹여주었다. 전자저울로 알긴산 나트륨 2 g을 측정하고, 알긴산 나트륨을 상기 찹쌀가루를 녹인 물에 넣어 녹여주었다. 또한, 전자저울로 아스코르브산을 1 g 측정하여 알긴산 나트륨 용액에 넣어 녹였고, 고구마 전분과 옥수수전분도 상기와 같은 방법으로 알긴산 나트륨과 함께 녹여 준비하였다. 이후, 물 100 mL에 녹말 한 숟가락을 넣어 녹였고, 이후, 찹쌀가루, 고구마전분, 옥수수전분을 녹인 3개의 알긴산 나트륨 용액을 젖산칼슘 6 g을 녹인 물 100 mL에 주사기로 몇 방울 떨어뜨려 주었다. 이후 생성된 펄의 일부를 물 10 mL에 넣고 잘게 부수어주었고 녹말 용액은 3가지 펄들이 들어있는 비커들에 스포이트로 각각 몇 방울 떨어뜨렸다. 마지막으로 뷰렛으로 아이오딘-아이오딘화 칼륨용액을 펄들을 잘게 부순 비커에 청람색으로 변할 때까지 떨어뜨려 떨어뜨린 아이오딘-아이오딘화 칼륨용액의 양을 기록하였다. 이때 아스코르브산이 녹말과 아이오딘-아이오딘화 칼륨용액과의 반응을 억제하는 역할을 한다는 점을 이용하였다. 이러한 과정을 2회 반복하여 통계를 냈고, 생성된 알긴산 펄들 중 나머지들을 각각 물 10 mL와 함께 비커에 넣어 랩으로 밀봉하여 8시간 이상 방치한 뒤, 상기와 같이 펄을 부수지 않고도 함께 첨가한 아스코르브산이 방출되는 지를 관찰하였다.

그 결과, 뷰렛을 통해 아이오딘-아이오딘 화 칼륨 용액을 물에 들어있는 잘게 부순 펄들에게 떨어뜨렸을 때, 1차시에는 찹쌀가루를 녹인 알긴산 나트륨 용액으로 만든 펄은 1.4 mL, 고구마전분을 녹인 알긴산 나트륨 용액으로 만든 펄은 1.2 mL, 옥수수전분을 녹인 알긴산 나트륨 용액으로 만든 펄은 1.55 mL의 아이오딘-아이오딘화 칼륨 용액을 넣자 청람색으로 변하였다.

또한, 2차시에는 찹쌀가루를 이용해 만든 알긴산 펄은 1.5 mL, 고구마전분을 이용해 만든 알긴산 펄은 1.3 mL, 옥수수전분을 이용하여 만든 펄은 1.4 mL의 아이오딘-아이오딘 화 칼륨 용액을 넣은 뒤 청람색으로 변하였다.

또한, 도 11에 개시된 바와 같이, 생성된 알긴산 펄들 중 나머지 펄들을 각각 물 10 mL와 함께 부수지 않고 비커에 넣어 랩으로 밀봉하여 8시간 이상 방치한 뒤 물에서도 비타민이 검출되는지를 살펴보았을 때 찹쌀을 이용한 펄과 고구마를 이용해 만든 펄에서는 0.6 mL, 옥수수전분을 넣어 만든 알긴산 펄에서는 0.5 mL의 아이오딘-아이오딘화 칼륨 용액을 넣자 청람색으로 변하여 비타민이 검출되는 것을 확인할 수 있었다.

즉, 아스코르브산(비타민 C)를 더 첨가하여 제조한 펄을 물에 넣어서 2시간가량 방치하면 아스코르브산이 녹아 나옴을 알 수 있었고, 10분 정도 가열하면, 아스코르브산이 50%정도 분해됨을 알 수 있었다.

<실시예 10> 과일즙을 첨가하여 제조한 알긴산 펄의 특성

먼저 찹쌀가루 4 g을 전자저울로 측정한 후, 물 90 mL가 든 비커에 넣어 가열교반기에서 녹여 총 3개의 비커에 나누었다. 또한, 전자저울로 알긴산 나트륨 2g을 측정한 후, 상기 찹쌀가루를 녹인 물에 넣어 녹여주었다. 이후, 포도주스, 오렌지주스, 사과주스를 각각 비커에 10 ml씩 넣고 섞어 주었다. 각각 포도주스, 오렌지주스, 사과주스를 녹인 3개의 알긴산 나트륨 용액을 젖산칼슘 6 g을 녹인 물 90 mL에 주사기로 몇 방울 떨어뜨려 펄을 생성시켰다. 이후 생성된 펄들을 가열, 교반시켜 나타나는 현상과 단면을 확인하였고, 각각의 펄들을 비커에 소량의 물과 함께 1시간 정도 보관한 뒤 펄들을 제거하고 물에 향이 나는지를 확인하였다.

그 결과, 도 12에 나타난 바와 같이, 포도, 오렌지, 사과주스를 넣은 알긴산 펄을 가열, 교반시켜 붕해 특성을 확인해보았을 때 모든 펄들이 단단해졌고, 오렌지를 넣은 펄은 색이 하나도 변하지 않았던 반면에 포도를 넣은 펄은 조금 더 색이 진해지고 원래 하얀색이었던 사과를 넣은 펄은 색이 짙은 보라색으로 변하였다. 향을 서로 비교해보았을 때는 큰 차이를 보이지 않았다. 이로써 가열을 하여도 변색이 되지 않은 오렌지를 이용한 펄이 가장 우수하다는 것을 알 수 있었다.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 즉, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다.

Claims (6)

1. a) 알긴산 나트륨 0.5 내지 5 g을 물과 섞어 알긴산 나트륨 용액을 제조하는 단계;
   b) 젖산칼슘 1 g 내지 6 g을 물과 섞어 젖산칼슘 용액을 제조하는 단계;
   c) 상기 알긴산 나트륨 용액을 젖산칼슘 용액에 한 방울씩 떨어뜨리는 단계; 및
   d) 알긴산 나트륨 및 젖산칼슘이 반응하여 생성된 펄을 20분 내지 40분동안 경화시킨 후 건져내는 단계;를 포함하는 알긴산 펄의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 단계 a)에서 알긴산 나트륨 용액은 알긴산 나트륨 2 g이 물과 섞인 것을 특징으로 하는 알긴산 펄의 제조방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 단계 b)에서 젖산칼슘 용액은 젖산칼슘 6 g이 물과 섞인 것을 특징으로 하는 알긴산 펄의 제조방법.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 단계 a)에서 상기 물은 찹쌀가루, 고구마전분 및 옥수수전분으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 전분 가루를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 알긴산 펄의 제조방법.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 단계 a)에서 상기 물은 아스코르브산, 또는 포도 주스, 오렌지 주스 및 사과 주스로 이루어진 군에서 선택되는 하나의 과일즙을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 알긴산 펄 제조방법.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항의 제조방법에 따라 제조된 알긴산 펄.

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