KR20240062673A - 벤조피렌이 저감된 호두기름의 제조방법 및 이에 따라 제조된 호두기름 - Google Patents

벤조피렌이 저감된 호두기름의 제조방법 및 이에 따라 제조된 호두기름 Download PDF

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Abstract

본 발명은 벤조피렌이 저감된 호두기름의 제조방법 및 이에 따라 제조된 호두기름에 관한 것으로 (A) 껍질이 제거된 호두를 쌀뜨물과 유용미생물(EM)의 혼합용액에 침지시키는 단계; (B) 혼합용액에 침지된 호두에 고주파를 조사하는 단계; (C) 고주파가 조사된 호두를 건져내어 마이크로파를 조사함으로써 로스팅시키 단계; 및 (D) 마이크로파로 처리된 호두를 압착하여 호두기름을 수득하는 단계;를 포함함으로써, 인체에 해로운 벤조피렌을 저감시키고 호두 특유의 비린맛과 향을 제거할 뿐만 아니라 장시간 고소한 향 및 맛이 유지될 수 있다.

Description

벤조피렌이 저감된 호두기름의 제조방법 및 이에 따라 제조된 호두기름{Method for manufacturing of walnut oil reduced benzopyrene and walnut oil manufactured by the method}
본 발명은 인체에 해로운 벤조피렌을 저감시키고 장시간 동안 고소한 향 및 맛을 유지할 수 있는 호두기름의 제조방법 및 이에 따라 제조되 호두기름에 관한 것이다.
호두는 뇌(腦)를 닮았고, 상아빛에 가까운 뽀얀 빛과 누리끼리한 색상을 지녔다. 과육의 맛은 기름지고 부드러운 편이며 고소한 맛, 특유의 떫은 맛 및 쓴 맛이 있다. 또한, 호두에 들어있는 불포화 필수지방산은 알파리놀렌산으로서 콜레스테롤 수치를 낮추어 뇌졸중, 고혈압, 심근경색 등 심혈관계 질환 예방에 좋다.
상기 호두를 볶는 과정에 발암물질인 벤조피렌(benzopyrene)이 다량 생성되며, 상기 벤조피렌은 고온에서 가열하는 과정에서 불완전연소로 생성되기 때문에 식품을 고온으로 조리하거나 가공 시 식품의 주성분인 탄수화물, 단백질, 지방 등이 불완전 연소되어 생성된다.
상기 벤조피렌은 여러 종의 동물 실험에서 돌연변이를 일으켜 피부암, 폐암 및 기관지 암을 일으키는 발암 물질로 밝혀졌다.
우리나라 식약처에서는 2007년 2월부터 벤조피렌의 권장규격으로 2.0 ppb 이하로 정하여 관리를 시작하였으며, 2007년 12월에는 식용유지(들기름 등)류에 벤조피렌 규격을 2.0 ppb 이하로 확대 적용하여 규제화하고 있다.
들기름의 경우에는 지난 2015년 4월, 2017년 8월, 2018년 6월에 벤조피렌이 초과 검출되어 식약처의 회수조치가 취해진 바와 같이, 들기름의 벤조피렌 초과 검출 사건은 매년 끊임없이 발생되고 있다. 이러한 들기름의 벤조피렌 초과 검출은 제조과정 중에 발생한 문제일 수도 있지만, 들깨 원료 자체에 근원적으로 존재했던 문제일 수도 있는 것이다.
기존의 학계에서는 식용유지류의 벤조피렌 저감방법으로, 활성탄을 식용유지류에 투입하여 가열처리(70 ℃ 이상)하여 약 30분 이상으로 반응하여야 벤조피렌이 저감된다고 하였다. 그러나 들기름을 70 ℃ 이상의 고온에서 약 30분으로 가열처리하면, 발연점이 낮고 항산화성분이 적으며 불포화지방산으로 이루어진 들기름의 특성상 수분에서 수십 분 내에 가열에 의한 산화가 발생하여 산패가 되고 마는 문제점이 초래된다. 따라서, 기존의 벤조피렌 저감방법을 사용하면, 들기름 고유의 풍미는 없어지고, 오히려 이취(산패취)가 발생하여 섭취할 수 없는 들기름이 된다.
따라서, 벤조피렌이 다량 함유된 들기름을 대체하여 벤조피렌의 함량이 낮으며 장시간 동안 고소한 향 및 맛을 유지할 수 있는 식용유지류가 요구되고 있다.
대한민국 등록특허 제2343487호 대한민국 공개특허 제2022-0046224호
본 발명의 목적은 인체에 해로운 벤조피렌을 저감시키고 장시간 동안 고소한 향 및 맛을 유지할 수 있는 호두기름의 제조방법을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 제조방법에 따라 제조된 호두기름을 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 호두기름을 제조하는 방법은 (A) 껍질이 제거된 호두를 쌀뜨물과 유용미생물(EM)의 혼합용액에 침지시키는 단계; (B) 상기 혼합용액에 침지된 호두에 고주파를 조사하는 단계; (C) 상기 고주파가 조사된 호두에 마이크로파를 조사함으로써 로스팅시키는 단계; 및 (D) 상기 마이크로파로 처리된 호두를 압착하여 호두기름을 수득하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 (A)단계에서는 호두를 혼합용액에 5 내지 20분 동안 침지시킬 수 있다.
상기 (A)단계에서 혼합용액은 쌀뜨물과 유용미생물(EM)이 1 : 0.5-1의 중량비로 혼합된 것일 수 있다.
상기 (B)단계에서 고주파 조사는 300 내지 450 kHz의 주파수로 30 내지 180초 동안 수행될 수 있다.
상기 (C)단계에서 마이크로파는 700 내지 1000 W 출력으로 3 내지 15분 동안 수행될 수 있다.
상기 (C)단계에서 고주파가 조사된 호두를 입경이 1 내지 15 mm가 되도록 분쇄한 후 입경이 1 내지 5 mm인 호두는 700 내지 1000 W 출력의 마이크로파로 4 내지 6분 동안 처리하며, 입경이 6 내지 15 mm 이상인 호두는 700 내지 1000 W 출력의 마이크로파로 7 내지 9분 동안 처리될 수 있다.
상기 (D)단계에서는 마이크로파로 처리된 호두를 100 내지 500 kg/㎤의 압력으로 1 내지 10시간 동안 압착하여 호두기름을 수득할 수 있다.
또한, 상기한 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 호두기름은 상기 제조방법에 따라 제조될 수 있다.
본 발명의 호두기름은 인체에 해로운 벤조피렌의 함량이 0.1 내지 0.3 ppb로서 매우 낮으며, 호두 특유의 비린맛과 향이 존재하지 않을 뿐만 아니라 4개월 이상 고소한 향 및 맛을 유지할 수 있다.
본 발명은 인체에 해로운 벤조피렌을 저감시키고 장시간 동안 고소한 향 및 맛을 유지할 수 있는 호두기름의 제조방법 및 이에 따라 제조된 호두기름에 관한 것이다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명의 호두기름을 제조하는 방법은 (A) 껍질이 제거된 호두를 쌀뜨물과 유용미생물(EM)의 혼합용액에 침지시키는 단계; (B) 상기 혼합용액에 침지된 호두에 고주파를 조사하는 단계; (C) 상기 고주파가 조사된 호두를 건져내어 마이크로파를 조사함으로써 로스팅시키 단계; 및 (D) 상기 마이크로파로 처리된 호두를 압착하여 호두기름을 수득하는 단계;를 포함한다.
먼저, 상기 (A)단계에서는 껍질이 제거된 호두(과육)를 쌀뜨물과 유용미생물(EM)의 혼합용액에 5 내지 20분, 바람직하게는 10 내지 15분 동안 침지시켜 호두 특유의 비릿하고 느끼한 맛과 향을 제거하고 이후 마이크로파로 로스팅 시 벤조피렌의 함량을 현저히 낮출 수 있을 뿐만 아니라 호두에 함유된 유효성분의 함량을 향상시킬 수 있다.
상기 쌀뜨물은 쌀을 세척한 물로서, 사용되는 쌀은 특별히 한정되지 않지만 바람직하게는 백미, 현미 또는 찹쌀을 들 수 있다.
상기 유용미생물(Effective Microoganims; EM)이란 광합성 세균과 유산균, 방선균, 사상균, 효모균 등의 다양한 유용미생물을 단독 또는 둘 이상 포함하도록 배양한 미생물제재이다. 이러한 유용미생물은 수처리, 대기처리 분야뿐 아니라 농업, 축산업, 수산업, 식품, 화장품 등에 널리 활용되고 있고, 악취 제거, 수질 정화, 금속과 식품의 산화 방지, 남은 음식물 발효 등에 탁월한 효과가 있는 것으로 알려져 있다.
상기 유용미생물은 강력한 항산화 작용, 고분자 물질의 분해를 통한 저분자화, 중금속의 이온화 방지효과 및 친환경성을 가지며, 유용미생물을 구성하는 혐기성균은 황화수소, 암모니아 등을 악취가 없는 물질로 변화시키고, 항산화 효과와 함께 산소를 생성하며, 호기성균은 유해균을 억제 및 퇴치하는 것으로 밝혀짐에 따라 각종 제품의 원료로 각광받고 있다. 뿐만 아니라, 상기 유용미생물의 경우 일체의 합성화학물질을 사용하지 않고 천연재료로만 제조됨은 물론이고, 생리활성물질을 생성하여 사용 후 생태계에 잔류하더라도 유익한 작용을 하므로, 환경친화적인 원료로서 더욱 주목된다.
이러한 유용미생물은 시중에서 시판되는 EM 원액을 구입하여 사용할 수 있으며, 효모, 유산균 및 광합성 세균을 필수적으로 포함하는 유용미생물이면 제한 없이 사용할 수 있다.
상기 쌀뜨물과 유용미생물(EM)은 1 : 0.5-1의 중량비, 바람직하게는 1 : 0.6-0.8의 중량비로 혼합된다. 쌀뜨물을 기준으로 유용미생물의 함량이 상기 하한치 미만인 경우에는 호두 특유의 비릿하고 느끼한 맛과 향이 제거되지 못할 수 있으며, 상기 상한치 초과인 경우에는 다른 특유의 맛이 발생하여 관능성이 저하될 수 있다.
호두를 쌀뜨물과 유용미생물의 혼합용액에 침지시키는 시간이 상기 하한치 미만인 경우에는 호두 특유의 비릿하고 느끼한 맛과 향이 남아있어 관능성이 저하될 수 있으며, 상기 상한치 초과인 경우에는 오히려 비린향 및 맛이 극대화되어 관능성이 현저히 저하될 수 있다.
다음으로, 상기 (B)단계에서는 상기 혼합용액에 침지된 호두에 300 내지 450 kHz, 바람직하게는 350 내지 400 kHz 주파수의 고주파를 30 내지 180초, 바람직하게는 50 내지 100초 동안 조사한다.
상기 (A)단계를 거친 호두에 고주파를 조사함으로써 호두 특유의 비릿하고 느끼한 맛과 향을 완전히 제거하고 호두기름을 수득 시 고소한 맛과 향을 향상시키고 이러한 고소한 맛과 향을 장시간 동안 유지시킬 수 있다.
상기 고주파 조사는 호두가 혼합용액에 침지된 상태에서 수행되거나 호두를 혼합용액에서 건져낸 후 호두에 직접 수행될 수 있으나, 호두가 혼합용액에 침지된 상태에서 고주파를 조사하는 것이 이후 로스팅 시 벤조피렌의 함량을 더욱 저하시키고 장시간 동안 고소한 맛과 향을 더욱 유지시킬 수 있다.
고주파의 주파수 및 조사시간이 상기 하한치 미만인 경우에는 호두 특유의 비릿하고 느끼한 맛과 향이 잔존할 수 있으며, 상기 상한치 초과인 경우에는 기호도가 낮은 향과 맛이 발생할 수 있다.
다음으로, 상기 (C)단계에서는 상기 고주파가 조사된 호두에 700 내지 1000 W 출력의 마이크로파를 3 내지 15분, 바람직하게는 4 내지 9분 동안 조사하여 로스팅시킨다.
상기 (B)단계를 거친 호두에 마이크로파를 조사하여 로스팅시킴으로써 열을 이용하여 로스팅시키는 경우에 비하여 호두의 고소한 향과 맛을 증대시키면서 벤조피렌을 저감시킨다.
상기 (C)단계는 고주파가 조사된 호두를 분쇄시킨 후 분쇄된 입경에 따라 마이크로파로 처리하는 시간을 조절함으로써 호두의 고소한 향과 맛을 더욱 증대시키면서 벤조피렌이 거의 검출되지 않도록 할 수 있다.
구체적으로, 고주파가 조사된 호두의 입경이 1 내지 15 mm가 되도록 분쇄시킨 후 입경이 1 내지 5 mm인 호두와 입경이 6 내지 15 mm인 호두를 분리시킨다. 상기 분리된 입경이 1 내지 5 mm인 호두는 700 내지 1000 W 출력의 마이크로파로 4 내지 6분 동안 처리하고, 입경이 6 내지 15 mm인 호두는 700 내지 1000 W 출력의 마이크로파로 7 내지 9분 동안 처리한다.
각 입경에 따라 마이크로파를 조사하는 시간이 상기 하한치 미만인 경우에는 로스팅이 되지 않아 호두기름을 수득 시 고소한 향과 맛이 발생되지 않을 수 있으며, 상기 상한치 초과인 경우에는 관능성이 저하되고 벤조피렌의 함량이 증가할 수 있다.
다음으로, 상기 (D)단계에서는 상기 마이크로파로 처리된 호두를 착유기에 투입하여 100 내지 500 kg/㎤의 압력으로 1 내지 10시간 동안 압착함으로써 호두기름을 수득한다.
착유한 호두기름의 착유율은 100 내지 500 ㎏／㎠의 압력구간에서 압력상승에 따라 착유율이 급격히 증가하고, 500 ㎏／㎠을 초과하여 완만해지므로, 100 내지 500 kg/㎤ 압력으로 착유하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 우수한 착유율을 위하여 400 내지 500 kg/㎤의 압력으로 압착하여 호두기름을 수득한다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
실시예 1.
껍질이 제거된 호두를 쌀뜨물(백미)과 유용미생물(EM)이 1 : 0.7의 중량비로 혼합된 혼합용액에 10분 동안 침지시킨 후 호두가 침지된 혼합용액에 400 kHz 주파수의 고주파를 100초 동안 조사한 다음 상기 혼합용액 내에서 호두를 건져내어 입경이 1 내지 15 mm가 되도록 분쇄하였다. 분쇄된 호두에서 입경이 1 내지 5 mm인 호두를 마이크로파 조사 장치에 투입하여 뚜껑을 덮지 않고 1000 W 출력의 마이크로파로 5분 동안 처리하며, 입경이 6 내지 15 mm인 호두를 마이크로파 조사 장치에 투입하여 뚜껑을 덮지 않고 1000 W 출력의 마이크로파로 8분 동안 처리하였다. 상기 마이크로파로 처리된 호두입자(입경이 1 내지 5 mm인 호두+입경이 6 내지 15 mm인 호두)를 착유기에 투입하여 400 kg/㎤의 압력으로 5시간 동안 압착함으로써 호두기름을 수득하였다.
실시예 2.
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 고주파를 조사 시 고주파를 호두가 침지된 혼합용액에 조사하는 것이 아니라 호두를 혼합용액에서 건져내어 호두에 직접 350 kHz 주파수의 고주파를 80초 동안 조사하여 호두기름을 수득하였다.
비교예 1. 혼합용액에 침지시키는 과정 생략
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 껍질이 제거된 호두를 혼합용액에 침지시키는 과정을 생략하여 껍질이 제거된 호두를 고주파로 조사한 후 마이크로파로 조사하고 압착함으로써 호두기름을 수득하였다.
비교예 2. 고주파 조사 생략
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 고주파로 조사하는 과정을 생략하여 껍질이 제거된 호두를 혼합용액에 침지시킨 후 건져내어 분쇄한 다음 마이크로파로 조사하고 압착함으로써 호두기름을 수득하였다.
비교예 3. 일반 로스팅
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 분쇄한 호두를 마이크로파로 조사하는 대신 볶음기에 투입한 후 열을 가하여 150 ℃에서 10분 동안 볶아서 호두기름을 수득하였다.
비교예 4. 혼합용액의 혼합비
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 쌀뜨물(백미)과 유용미생물(EM)이 1 : 2의 중량비로 혼합된 혼합용액을 사용하여 호두기름을 수득하였다.
<시험예>
대조군으로는 분쇄한 호두입자를 바로 볶음기에 투입한 후 열을 가하여 150 ℃에서 10분 동안 볶아서 착유한 호두기름을 이용하였다.
시험예 1. 벤조피렌 함량 측정
벤조피렌 함량을 측정하기 위한 실험방법은 식품의약품안전처에서 고시한 실험법으로 실시하였다. 실험장비는 고속액체크로마토그래피 영린기기(MODEL: YL9100 HPLC SYSTEM), 형광디텍터는 JASCO FP-2020PLUS, 오토샘플러(MODEL: YL9150 auto sampler)를 사용하였고, 내부표준물질로 3-메틸콜란트란을 사용하여 N,N-디메틸포름아마이드-물(9:1)과 헥산으로 추출한 후 SPE(Solid Phase Extraction)카트리지로 정제하여 고속액체크로마토그래피/형광검출기로 분석하였다.
구분 대조군 실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4
벤조피렌
(ppb)		 2.0±0.01a 0.1±0.02c 0.3±0.01c 1.1±0.03b 1.2±0.04a 1.5±0.03a 0.8±0.01b
위 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 및 2에 따라 제조된 호두오일은 대조군, 비교예 1 내지 4에 비하여 벤조피렌의 함량이 현저히 낮은 것을 확인하였다.특히, 본 발명의 실시예 1 및 2에 따라 제조된 호두오일은 벤조피렌의 함량이 0.1 내지 0.3 ppb로서 벤조피렌이 거의 검출되지 않는 것을 확인하였다.
시험예 2. 관능검사
실시예 및 비교예에 따라 제조된 호두오일을 식품관련 분야에서 3년 이상의 관능검사 경력을 지닌 전문패널 6명으로 하여금 관능검사를 실시하여 9점 척도법으로 측정하였으며, 이를 하기 [표 2]에 나타내었다. 시료는 컵에 담아 평가자에게 제공되었으며 관능검사의 오류를 제거하기 위해서 무작위로 순서를 정하였다.
-전혀없다(1점)/아주 약하다(2점)/보통 약하다(3점)/ 약간 약하다(4점)/ 약하지도 강하지도 않다(5점)/ 약간 강하다(6점)/ 보통 강하다(7점)/ 강하다 (8점)/ 아주 강하다 (9점)
구분 대조군 실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4
맛 5.73±0.24a 8.09±0.54c 7.61±0.56c 6.38±0.17b 6.61±0.43b 6.88±0.24b 5.99±0.18a
향 5.11±0.37a 8.16±0.60c 7.89±0.48c 6.19±0.23b 6.40±0.27b 6.51±0.36b 6.10±0.43b
색상 6.78±0.72a 8.11±0.43c 7.94±0.75c 7.87±0.34c 7.75±0.54c 6.52±0.55c 7.88±0.47c
종합적인 기호도 5.99±0.61a 8.21±0.18c 7.94±0.09c 6.40±0.51b 6.51±0.36b 6.44±0.18b 6.07±0.24a
위 표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 및 2에 따라 제조된 호두오일은 대조군, 비교예 1 내지 4에 비하여 맛, 향, 색상 및 종합적인 기호도가 우수한 것을 확인하였다.
대조군 및 비교예 3의 호두오일은 로스팅 과정에서 탄화된 부분까지 압착하여 색상이 저하된 것을 확인하였다.
상기 실시예 및 비교예에 따라 제조된 호두기름을 상온에서 4개월 동안 방치 시 실시예 1 및 2의 호두기름은 고소한 향과 맛이 유지되었으나 대조군, 비교예 1 및 비교예 2는 고소한 향와 맛이 거의 남아있지 않은 것을 확인하였다. 또한, 비교예 3 및 4의 호두기름은 고소한 향이 남아있으나 맛이 저하된 것을 확인하였다.

Claims (8)

  1. (A) 껍질이 제거된 호두를 쌀뜨물과 유용미생물(EM)의 혼합용액에 침지시키는 단계;
    (B) 상기 혼합용액에 침지된 호두에 고주파를 조사하는 단계;
    (C) 상기 고주파가 조사된 호두에 마이크로파를 조사함으로써 로스팅시키는 단계; 및
    (D) 상기 마이크로파로 처리된 호두를 압착하여 호두기름을 수득하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 호두기름의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 (A)단계에서는 호두를 혼합용액에 5 내지 20분 동안 침지시키는 것을 특징으로 하는 호두기름의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 (A)단계에서 혼합용액은 쌀뜨물과 유용미생물(EM)이 1 : 0.5-1의 중량비로 혼합된 것을 특징으로 하는 호두기름의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 (B)단계에서 고주파 조사는 300 내지 450 kHz의 주파수로 30 내지 180초 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 호두기름의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 (C)단계에서 마이크로파는 700 내지 1000 W 출력으로 3 내지 15분 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 호두기름의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 (C)단계에서 고주파가 조사된 호두를 입경이 1 내지 15 mm가 되도록 분쇄한 후 입경이 1 내지 5 mm인 호두는 700 내지 1000 W 출력의 마이크로파로 4 내지 6분 동안 처리하며, 입경이 6 내지 15 mm 이상인 호두는 700 내지 1000 W 출력의 마이크로파로 7 내지 9분 동안 처리되는 것을 특징으로 하는 호두기름의 제조방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 (D)단계에서는 마이크로파로 처리된 호두를 100 내지 500 kg/㎤의 압력으로 1 내지 10시간 동안 압착하여 호두기름을 수득하는 것을 특징으로 하는 호두기름의 제조방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 제조방법에 따라 제조된 호두기름.
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