KR20190018111A - 초석잠과 갈색거저리를 유효성분으로 포함하는 어린이용 면역증진 기능성 과채가공음료 - Google Patents

초석잠과 갈색거저리를 유효성분으로 포함하는 어린이용 면역증진 기능성 과채가공음료 Download PDF

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오천호
유경태
전성식
정영철
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동의초석잠영농조합법인
유경태
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Abstract

본 발명은 국내산 과실 또는 채소 음료베이스에 초석잠과 갈색거저리를 유효성분으로 혼합하여 얻어지는 어린이 면역력 증진 기능성 과채가공음료에 대한 것이다.

Description

초석잠과 갈색거저리를 유효성분으로 포함하는 어린이용 면역증진 기능성 과채가공음료{HEALTHY DRINK FOR ENHANCING IMMUNE SYSTEM OF KIDS COMPRISING EXTRACTS OF STARCHYS SIEBOLDII AND MEALWORM AS ITS EFFECTIVE INGREDIENTS}
본 발명은 초석잠 농축액과 갈색거저리 농축액을 유효성분으로 함유하여 어린이 면역력 증진 기능을 갖는 과채가공음료에 대한 것이다.
초석잠은 초석잠(Stachys sieboldii Miq)은 labiate과에 속하는 중국의 전통 건강채소로 모양과 약리적 효능이 동충하초와 유사하기 때문에 식물의 동충하초라고도 하며,중국, 일본, 러시아 등에서 주로 재배되고 있다. 식물학적으로 직립하고, 기부에는 포복하는 뿌리가 있으며, 끝에는 나사형의 덩이줄기가 있어 이것을 초절임하여 식용으로 이용하거나 생으로 식재료나 약용으로 사용하는데, 일본에서는 정월요리에 사용되는 귀한 재료이며, 중국의 중약편에는 뇌경색, 기억력 증진, 노인성 치매 또는 장을 강화하는 장수채로 알려져 있다. 최근 연구결과들에 의하면 체내 과산화 지질의 생성억제, hyaluronidase 억제활성, 항균효과와 항암효과가 알려져 있으며, 함유된 탄수화물은 올리고당류로써 장속의 유익세균의 생육을 도와주어 장의 기능을 촉진하는 효과가 있음이 알려져 있다. 통상 , 장(腸)의 기능이 좋아지면 영양소의 흡수도 좋아진다. 나아가, 장이 깨끗해지면 첫째 뇌기능이 정상화된다고 알려져 있다. 즉, 초석잠의 유효성분은 뇌세포를 활성화시키고 강화하는 물질이라고 볼 수 있을 것이다. 이와 같은 초석잠 성분은 어린이용 가공식품의 재료로 사용되는 경우 어린이들의 변비예방에 큰 도움이 될 수 있음을 것이다.
갈색거저리는(mealworm beetle)는 거저리과에 속하는 곤충의 일종이다. 곡물거저리와 비슷하지만 애벌레 때 더 크다. 갈색거저리는 애벌레는 흔히 밀웜(mealworm)이라고 부르고 주로 애완동물의 먹이와 식용 곤충으로 많이 사용된다. 최근 농림수산식품부는 갈색거저리 애벌레(밀웜)의 식용을 추진시키기 위해‘고소한 애벌레’라는 뜻의 ‘고소애’로 부를 것을 제안하였으며 소고기 100g에는 단백질 21g이 들어 있는데 반해‘고소애’에는 50g이 함유돼 있어 육류를 대체하는 미래 식량으로 각광받고 있다. 단백질과 불포화지방산 함량이 높아 심혈관 질환 예방에 탁월한 효과가 있다. 한국 식품의약품안전처는 2016년 10월 5일에 고단백, 고불포화지방산, 고동물성 식이섬유(키토산), 고무기질을 함유하고 있는 갈색거저리를 일반식품원료로 허가하고 식품공전에 등재하였다.
동의보감에 따르면 밀웜은 간경화, 간암, 감염 등을 포함하여 성인병치료 효과가 탁월하다고 적혀 있으며 한의학에서도 기침과 가래, 토혈, 중풍과 반신불수의 치료와 항균효과가 있다고 한다. 대만에서는 밀웜을 제모증이라 부르며 강정제, 통증완화, 악성부스럼치료, 젖을 잘나오게 하고, 입술이 굳어짐 등에 이용하는 것으로 알려져 있다.
갈색거저리의 영양성분은 고단백고필수아미노산(51% 이상), 고불포화지방산(25%), 오메가3 필수지방산(12%), 저탄수화물(9%), 고키틴키토산(8%), 고미네랄(칼슘,칼륨,아연등 3.7%)인 것으로 알려져 있다.
최근, 경기 불황이 지속되면서 가성비를 따지는 알뜰한 소비층이 늘어나면서 불황속에서도 아이들을 타깃으로 한 시장은 열일 호황을 누리고 있다. 저출산 시대에 1~2명의 자녀를 위해 지원을 아끼지 않는 부모들이 늘면서 어린이 산업은 성장하고 있다.
기존 음료시장의 어린이 음료는 귀여운 캐릭터가 그려져 있거나 뽑아서 손쉽게 마실 수 있는 어린이를 위한 음료이다. 그런데 이런 어린이 음료가 오히려 건강에는 좋지 않다고 인식되어있다. 어린이 음료의 산성도가 강하면 상큼한 맛이 나지만 치아의 보호막인 에나멜 층에 상처를 내서 충치가 생기기 쉽다. 대부분의 어린이 음료의 주성분이 설탕이나 과당과 같은 단순당이며 감미료로 단맛을 더한 음료가 많아 단맛에 지나치게 길들여질 우려가 있다. 결국 어린이를 위한 음료도 탄산음료와 크게 다를 바 없는 상황이다.
즉, 어린이 음용을 목적으로 과실 및 채소를 가공한 음료가 다수 개발되어 판매되고 있으나, 신선 과일을 소재로 천연당을 사용하며 기능성이 강화된 음료는 기존 어린이 음료시장에 없는바 이러한 음료에 대한 개발의 필요성이 있다고 하겠다. 본 발명은 기존 어린이의 기호식품에 면역력 증진 등의 기능성을 만족시키면서도 어린이의 기호도 만족시키는 과채가공음료를 제공하고자 한다.
대한민국 공개특허 제10-2016-0078054호 대한민국 공개특허 제10-2013-0049793호 대한민국 공개특허 제10-2016-0041138호
본 발명은 초석잠 농축액 및 갈색거저리 농축액을 유효성분으로 함유하는 면역력 증진 기능성 어린이용 과채가공음료를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 구체적으로 과채(果菜)음료베이스 15 내지 30부피%, 초석잠농축액 0.1 내지 0.5 부피% 및 갈색거저리농축액 0.1 내지 0.5 부피%를 유효성분으로 포함하는 면역기능 증진용 과채가공음료을 제공한다.
과채음료베이스는 음료의 주된 맛과 향을 결정하는 과실과 채소를 원재료로 선택하여 제조되고, 본 발명에서는 블루베리, 청포도, 청사과, 딸기 또는 유자를 원재료로 하여 음료베이스를 제조하여 사용하였다.
본 발명의 과채음료베이스는 과채 원재료 그대로 또는 원재료의 농축액과 고과당, 백설탕, 합성착향료, 색소, 자몽종자추출물 등의 첨가물을 선택적으로 혼합하여 제조하였고 당도와 기호도를 평가하여 가장 바람직한 음료베이스를 제조하여 선택하였다.
본 발명의 과채가공음료는 어린이 기호와 영양 증진을 목적으로 한다. 종래 어린이용 식품의 원재료로 사용되지 않던 초석잠과 갈색거저리를 유효량 포함시켜 초석잠과 갈색거저리의 유리한 효능 즉, 면역력 증진 등의 예측가능한 기능성을 부가하되 어린이 기호에 잘 맞고 거부감없이 음용이 가능하도록 각 성분의 최적의 배합비율을 제공하고 있다.
바람직하게는, 본 발명의 과채가공음료는 각 과채 원재료별 음료베이스에 따라 초석잠과 갈색거저리 최적의 배합비율을 달리하는데, 과채음료베이스가 블루베리음료베이스인 경우, 블루베리음료베이스 15 내지 23부피%, 초석잠농축액 약 0.5부피% 및 갈색거저리농축액 약 0.5부피%의 비율로 배합되는 것이 가장 바람직하다.
청포도음료베이스인 경우, 청포도음료베이스 15 내지 23부피%에 대해 초석잠농축액 약 0.1부피% 및 갈색거저리농축액 약 0.5부피%의 비율로 포함하는 것이 가장 바람직하다.
청사과음료베이스인 경우, 청사과음료베이스 18 내지 26부피%에 대해 초석잠농축액 약 0.1부피% 및 갈색거저리농축액 약 0.5부피%의 비율로 포함하는 것이 가장 바람직하다.
딸기음료베이스인 경우, 딸기음료베이스 15 내지 20부피%에 대해 초석잠농축액 약 0.5부피% 및 갈색거저리농축액 약 0.5부피%의 비율로 포함하는 것이 가장 바람직하다.
유자음료베이스인 경우, 유자음료베이스 25 내지 30부피%에 대해 초석잠농축액 약 0.3부피% 및 갈색거저리농축액 약 0.5부피%의 비율로 포함하는 것이 가장 바람직하다.
상기 초석잠 농축액은 건조 초석잠 분말에 물을 10배 첨가하여 95℃에서 10시간 환류 추출한 다음 여과감압농축하여 60Brix로 조절하는 방법으로 제조하는 것이 바람직하다.
상기 갈색거저리농축액은 건조 갈색거저리 분말에 물을 10배 첨가하여 30℃에서 12시간 환류 추출한 다음 여과감압농축하여 20Brix방법로 조절하는 방법으로 제조하는 것이 바람직하다.
본 발명의 과채가공음료는 국내산 신선 과실 또는 채소를 이용하고, 초석잠과 갈색거저리를 활용하여 제조됨으로써 어린이 성장과 두뇌 발달 및 성장에 유리하고 안전한 어린이용 가공식품으로 기존시장의 어린이 음료와는 다른, 성장기 어린이, 청소년 등 두뇌활동이 많은 층에서 꼭 필요한 고필수아미노산, 고불포화지방산, 천연당, 저열량, 뼈형성에 좋은 영양소가 들어있는 어린이 건강음료를 제공할 수 있다는 효과가 있다.
도1은 초석잠 및 갈색거저리 함유 가공음료의 대식세포식작용 활성에 대한 실험결과를 보여주는 그래프이고,
도2a는 IL-1β 발현능에 대한 실험결과를 보여주는 그래프이며,
도2b는 IL-6 발현능에 대한 실험결과를 보여주는 그래프이며,
도2c는 TNF-α 발현능에 대한 실험결과를 보여주는 그래프이며,
도3은 자연살해세포 활성에 대한 영향을 보여주는 그래프이다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명의 구성 및 효과를 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
제조예 : 본 발명의 과채음료베이스의 제조
과채 원재료 그대로 또는 원재료의 농축액과 고과당, 백설탕, 합성착향료, 색소, 자몽종자추출물 등의 첨가물을 선택적으로 혼합하여 음료베이스를 제조하여 당도와 기호도를 평가하여 가장 바람직한 음료베이스를 제조하여 선택하였다. 원재료별 구체적인 성분배합비율과 각 배합비율에 따른 물성 및 기호도 평가 결과는 하기 표1 내지 표5에 나타내었다. 기호성평가는 20세 내지 25세의 남녀 10명에게 각 음료를 마시게 한 후 단맛과 과실향 그리고 식감의 조화를 기준으로 별 1개 내지 5개로 평가지를 작성하도록 요청한 다음 별 점수를 평균한 결과이다.
Figure pat00001
Figure pat00002
Figure pat00003
Figure pat00004
Figure pat00005
실시예1 : 본 발명의 블루베리음료의 제조
블루베리농축액 37중량% (25brix), 냉동된 블루베리 다이스(dice) 6중량%, 고과당 46.1중량%, 백설탕 8중량%, 식용색소(블루베리) 1.4중량%, 및 자몽종자추출액 0.5중량%를 혼합하여 제조된 블루베리음료베이스를 각각 15부피% (배합 A), 18부피% (배합 B), 20부피% (배합 C) 및 23부피% (배합 D)로 하고 이에, 초석잠농축액 0.5 부피%(60brix), 갈색거저리농축액 0.5부피%(20brix), 자일리톨 0.5부피%, 비타믹스 0.1부피%, 젖산칼륨 0.1부피%, 필수아미노산혼합물 0.1부피%, 검믹스 0.5 부피% 및 정제수 나머지로 혼합한 후 이들의 물성 (pH, brix)을 측정하였다(표 1).
Figure pat00006
표6의 기호성평가는 20세 내지 25세의 남녀 10명에게 각 음료를 마시게 한 후 단맛과 블루베리향 그리고 식감의 조화를 기준으로 별 1개 내지 5개로 평가지를 작성하도록 요청한 다음 별 점수를 평균한 결과이다.
기호도를 기준으로 배합 C에 따른 성분비로 혼합하였을 때 가장 바람직한 가공음료임을 확인하였다.
실시예2 : 본 발명의 청포도음료의 제조
청포도농축액 40중량%(25brix), 냉동청포도다이스 20중량%, 고과당 29.5중량%, 백설탕 8중량%, 합성착향료(청포도향) 1.0중량%, 치자색소 1.0중량% 및 자몽종자추출액 0.5중량%를 혼합하여 제조된 청포도음료베이스를 각각 15부피% (배합 A), 17부피% (배합 B), 20부피% (배합 C) 및 23부피% (배합 D)로 하고 이에, 초석잠농축액 0.1부피%(60brix), 갈색거저리농축액 0.5부피%(20brix), 자일리톨 0.5 부피%, 비타믹스 0.1부피%, 젖산칼륨 0.1부피%, 필수아미노산혼합물 0.1부피%, 검믹스 0.5부피% 및 정제수 나머지로 혼합한 후 이들의 물성 (pH, brix)을 측정하였다(표 2).
Figure pat00007
표7의 기호성평가는 20세 내지 25세의 남녀 10명에게 각 음료를 마시게 한 후 단맛과 청포도향 그리고 식감의 조화를 기준으로 별 1개 내지 5개로 평가지를 작성하도록 요청한 다음 별 점수를 평균한 결과이다.
기호도를 기준으로 배합 B에 따른 성분비로 혼합하였을 때 가장 바람직한 가공음료임을 확인하였다.
실시예3 : 본 발명의 청사과음료의 제조
청사과농축액 30중량%(25brix), 청사과다이스 12중량%, 고과당 51중량%, 백설탕 5중량%, 합성착향료(청사과향) 0.5중량%, 치자청색소 1.0중량% 및 자몽종자추출액 0.5중량%를 혼합하여 제조된 청사과음료베이스를 각각 18부피% (배합 A), 20부피% (배합 B), 23부피% (배합 C) 및 26부피% (배합 D)로 하고 이에, 초석잠농축액 0.1부피%(60brix), 갈색거저리농축액 0.5부피%(20brix), 자일리톨 0.5 부피%, 비타믹스 0.1부피%, 비타민 D3 0.1부피%, 젖산칼륨 0.1부피%, 필수아미노산혼합물 0.1부피%, 검믹스 0.5부피% 및 정제수 나머지로 혼합한 후 이들의 물성 (pH, brix)을 측정하였다(표 3).
Figure pat00008
표8의 기호성평가는 20세 내지 25세의 남녀 10명에게 각 음료를 마시게 한 후 단맛과 청사과향 그리고 식감의 조화를 기준으로 별 1개 내지 5개로 평가지를 작성하도록 요청한 다음 별 점수를 평균한 결과이다.
기호도를 기준으로 배합 B에 따른 성분비로 혼합하였을 때 가장 바람직한 가공음료임을 확인하였다.
실시예4 : 본 발명의 딸기음료의 제조
딸기농축액 45중량%(25brix), 냉동딸기다이스 15중량%, 고과당 30중량%, 백설탕 7중량%, 합성착향료(딸기향) 1.0중량%, 식용색소적색 1.5중량% 및 자몽종자추출액 0.5중량%를 혼합하여 제조된 딸기음료베이스를 각각 15부피% (배합 A), 18부피% (배합 B), 20부피% (배합 C) 및 23부피% (배합 D)로 하고 이에, 초석잠농축액 0.5부피%(60brix), 갈색거저리농축액 0.5부피%(20brix), 자일리톨 0.5 부피%, 비타믹스 0.1부피%, 비타민 D3 0.1부피%, 젖산칼륨 0.1부피%, 필수아미노산혼합물 0.1부피%, 검믹스 0.5부피% 및 정제수 나머지로 혼합한 후 이들의 물성 (pH, brix)을 측정하였다(표 4).
Figure pat00009
표9의 기호성평가는 20세 내지 25세의 남녀 10명에게 각 음료를 마시게 한 후 단맛과 딸기향 그리고 식감의 조화를 기준으로 별 1개 내지 5개로 평가지를 작성하도록 요청한 다음 별 점수를 평균한 결과이다.
기호도를 기준으로 배합 B에 따른 성분비로 혼합하였을 때 가장 바람직한 가공음료임을 확인하였다.
실시예 5: 본 발명의 유자음료의 제조
유자청 50중량% 및 정백당 50중량%를 혼합하여 제조된 유자음료베이스를 각각 18부피% (배합 A), 20부피% (배합 B), 23부피% (배합 C), 25부피% (배합 D), 28부피% (배합 E) 및 30부피% (배합F)로 하고 이에, 초석잠농축액 0.3부피%(60brix), 갈색거저리농축액 0.5부피%(20brix), 자일리톨 0.5 부피%, 비타믹스 0.1부피%, 비타민 D3 0.1부피%, 젖산칼륨 0.1부피%, 필수아미노산혼합물 0.1부피%, 검믹스 0.5부피% 및 정제수 나머지로 혼합한 후 이들의 물성 (pH, brix)을 측정하였다(표 5).
Figure pat00010
표10의 기호성평가는 20세 내지 25세의 남녀 10명에게 각 음료를 마시게 한 후 단맛과 유자향 그리고 식감의 조화를 기준으로 별 1개 내지 5개로 평가지를 작성하도록 요청한 다음 별 점수를 평균한 결과이다.
기호도를 기준으로 배합 E에 따른 성분비로 혼합하였을 때 가장 바람직한 가공음료임을 확인하였다.
비교예 1: 초석잠 갈색거저리가 포함되지 아니한 블루베리음료의 제조
대조군으로서 실시예 1의 제조방법과 동일하게 하되 초석잠농축액과 갈색거저리 농축액을 제외하고 블루베리음료를 제조하였다.
실험예 : 본 발명 가공음료의 면역활성
실시예1의 배합C에 따른 블루베리음료(STB), 실시예2의 배합B에 따른 청포도음료(STG), 실시예3의 배합B에 따른 청사과음료(STA), 실시예4의 배합B에 따른 딸기음료(STS) 및 실시예5의 배합E에 따른 유자음료(STY)를 실험군으로 하고, 비교예1에서 제조된 블루베리음료를 대조군(STC)으로 하여, 이들의 제한 면역활성을 조사하였다. 각 음료의 시료는 각 음료를 여과하여 농축한 다음 동결건조하여 조제하였다.
1) 대식세포 식작용
대식세포 식작용 활성 측정은 대식세포주인 RAW264.7에 각 시료 50μg/ml 농도로 처리한 후, FITC로 표식된 E.coli particle과 배양한 다음, 대식세포의 식작용 활성을 대식세포 내부에 포집된 FITC-E.coli particle의 양을 형광을 이용하여 측정하였다.
도1로부터 확인되듯이, 본 발명에 따른 초석잠과 갈색거저리가 첨가된 가공음료와 대조군의 대식세포 식작용 활성을 대비할 때 모든 실험군에서 대조구에 비하여 현저히 높은 활성을 보였고, 특히 블루베리음료(STB)와 청사과음료(STA)가 가장 높은 활성을 보였다(도1). 이 때 LPS를 양성 대조군으로 하였다.
2) 대식세포 활성화 관련 사이토카인 발현능
대식세포의 활성화와 관련한 각종 cytokines의 유전자 발현능 조사는 대식세포주인 RAW264.7세포에 각 시료의 50μg/ml의 농도를 처리하여 세포로부터 total RNA를 분리 및 cDNA를 제조하여 대식세포의 활성화와 관련되는 대표적인 cytokines인 TNF-α, IL-6, IL-1β의 발현을 real-time PCR을 이용하여 측정하였다.
도2a 내지 도2c로부터 확인되듯이, IL-1β, IL-6 및 TNF-α의 발현능은 대조군(STC)에 비하여 실험군 블루베리음료(STB)에서 가장 높게 나타났고, 청사과, 딸기, 청포도, 유자음료 순으로 높게 측정되었다(도2a 내지 도2c).
3) 자연 살해세포의 활성
마우스에서 비장을 적출하여 파쇄한 세포 혼탁액을 300×g에서 5분간 원심분리한 후 적혈구 용혈액으로 적혈구를 제거하여 비장세포를 분리하였다. 비장세포에 각 시료의 50μg/ml 농도로 24시간 처리하고, 비장세포:YAC-1세포 (effector- to-target)의 비가 50:1, 100:1이 되도록 Calcein-AM으로 형광염색된 YAC-1 세포를 넣은 후 4시간 동안 배양하였다.
양성 대조군으로 LPS를 사용한 실험 결과 실험군 음료는 대조군에 비하여 자연살해세포의 활성이 1.5 내지 2배 증가하였다(도3).
본 발명에 따르면, 지역특산물 개발과 국내외에서 식물성 원료를 사용하면서 소비자의 식품소비 트랜드를 반영한 가공식품을 시장에 제공할 수 있다. 기존의 어린이용 음료 제품들의 부재료와 차별화함으로써 건강기능성 음료시장의 활성화 및 초석잠과 갈색거저리의 판로가 확장되는 등의 산업발전 이바지 효과가 기대된다.
STB: 본 발명의 블루베리 가공음료
STA: 본 발명의 청사과 가공음료
STG: 본 발명의 청포도가공음료
STS: 본 발명의 딸기가공음료
STY: 본 발명의 유자가공음료
STC: 대조군

Claims (7)

  1. 과채음료베이스 15 내지 30부피%, 초석잠농축액 0.1 내지 0.5 부피% 및 갈색거저리농축액 0.1 내지 0.5 부피%를 포함하는 면역기능 증진용 과채가공음료.
  2. 제1항의 과채음료베이스가 블루베리음료베이스, 청포도음료베이스, 청사과음료베이스, 딸기음료베이스 또는 유자음료베이스인 것을 특징으로 하는 면역기능 증진용 과채가공음료.
  3. 제1항의 과채음료베이스가 블루베리음료베이스이고, 블루베리음료베이스 15 내지 23부피%, 초석잠농축액 0.5부피% 및 갈색거저리농축액 0.5부피%의 비율로 포함하는 것을 특징으로 하는 면역기능 증진용 과채가공음료.
  4. 제1항의 과채음료베이스가 청포도음료베이스이고, 청포도음료베이스 15 내지 23부피%, 초석잠농축액 0.1부피% 및 갈색거저리농축액 0.5부피%의 비율로 포함하는 것을 특징으로 하는 면역기능 증진용 과채가공음료.
  5. 제1항의 과채음료베이스가 청사과음료베이스이고, 청사과음료베이스 18 내지 26부피%, 초석잠농축액 0.1부피% 및 갈색거저리농축액 0.5부피%의 비율로 포함하는 것을 특징으로 하는 면역기능 증진용 과채가공음료.
  6. 제1항의 과채음료베이스가 딸기음료베이스이고, 딸기음료베이스 15 내지 20부피%, 초석잠농축액 0.5부피% 및 갈색거저리농축액 0.5부피%의 비율로 포함하는 것을 특징으로 하는 면역기능 증진용 과채가공음료.
  7. 제1항의 과채음료베이스가 유자음료베이스이고, 유자음료베이스 25 내지 30부피%, 초석잠농축액 0.3부피% 및 갈색거저리농축액 0.5부피%의 비율로 포함하는 것을 특징으로 하는 면역기능 증진용 과채가공음료.
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