KR910005275B1 - 고추의 농축액 제조방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

고추의 농축액 제조방법 및 그장치

제1도는 본 발명의 개략적인 공정도를 나타낸 공정개요도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 추출기 2 : 매쉬스크린

3 : 필레트 4 : 회전펌프

5 : 분사노즐 6,6' : 콘덴서

7 : 냉각수 통 8 : 2중백

9 : 저장탱크 10 : 감압농축기

11 : 여과기 12 : 보일러

13 : 용매회수기 14 : 용매회수탱크

15 : 용매탱크

본 발명은 고추(Red pepper, Red Hot Pepper, Capsicum Annum)로부터 유효성분인 색과 맛을 추출하여서 고추의 농축액을 제조하는 방법 및 그 제조장치에 관한 것이다.

고추의 이용은 고추의 숙성조건 즉, 생고추 또는 건조시킨 고추등의 상태에 따라 다르게 이용되며 특히, 건조시킨 붉은 색의 고추는 향신료의 일종으로서 매운맛과 색소를 함유하고 있으며 그 용도가 고추장, 김치, 스프류, 조미식품, 젓갈류 등 식품산업에 다양하게 이용되고 있다.

그러나, 현재 고추의 이용은 가공하지 않은 상태 즉, 건조하지 않은 상태와 건조후 분말상태로 하여 주로 이용하고 있으나 그 보존성이 짧고, 공기와 접촉하여 산화가 쉽게 발생하므로서 퇴색이 빠르고 그래서 식품산업에 이용시 식품의 특성상 요구되는 색과 맛의 일정한 유지가 어려울 뿐만 아니라, 특히 고추의 저장에는 막대한 저장공간 및 저장비용을 요하게 되는 것이다. 또한, 고추를 분쇄하여 고춧가루 상태로 저장할 때는 수분의 흡수, 산화, 탈색등을 거쳐 품질의 변화(변질)를 초래하며, 이에 따라 장기간의 저장이 불가능한 것이다.

고춧가루를 식품산업에 이용시에는 그 목적이 주로 맛과 색깔을 이용하기 위해서이며, 이러한 목적을 달성하기 위해서 고춧가루에 물리적인 힘(가열, 미분쇄)을 가하거나 화학적 변화(발효, 효소분해)를 주어 고추의 색소성분과 풍미를 용출시키거나 보존시켜 이용하려고 하고 있으나, 고추속에 포함되어 있는 색소와 맛의 추출은 이러한 외부적인 힘으로 충분히 달성할 수 없는 것이다.

본 발명은 고추속에 포함되어 있는 유효성분과 맛 그리고 고유의 색소를 특정한 방법으로 추출·농축함으로써 종래와 같은 고추의 변질 및 저장성의 문제를 해결하고 고추의 유효성분을 극대화한 고추의 농축액 제조방법 및 그 장치를 제공함에 목적이 있다.

본 발명을 예시된 공정도와 함께 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 고추의 건조, 분쇄, 성형, 추출, 여과, 농축의 과정을 순차로 통하여 제조하는 방법으로서 분쇄, 성형 및 추출공정에 특징이 있다. 이를 각 공정별로 설명하면, 고추의 건조공정 : 본 발명에 사용되는 고추는 일광건조 또는 열풍건조한 고추에 상관없이 이용이 가능하나 일광건조한 고추의 수율이 열풍건조한 고추의 수율보다 약 5%정도 높으며, 본 발명에 사용되는 고추의 수분은 15%이하이면 가능하고, 수분이 낮을수록 추출이 잘되며 최적 수분함량의 조건은 7-8%이다.

고추의 분쇄공정 : 고추의 분쇄공정은 공지된 고형 분쇄기를 이용할 수 있으며, 입자의 크기는 10-50메쉬(mesh)정도면 가능하고, 입자의 크기는 작을수록 수율이 높다.

고춧가루의 성형공정: 성형공정은 본 발명에 의한 특징중의 하나로서 추출이 용이하게 하고 수율을 높이기 위하여 상기 분쇄된 고춧가루를 일정한 형태로 만드는 공정이다.

분쇄된 고추분말은 여러 가지 형태로 제조가능하나 특히, 5-10mm의 사각형에 1-2mm 정도의 두께를 갖는 필레트 형이 바람직하고, 직경이 2-3mm이고 길이가 0.5-10mm 정도인 소형 막대형상의 구조도 가능하다. 고추분말 자체를 부직포나 50-80메쉬 정도의 상자속에 넣어 추출할 수도 있으나, 위의 필레트형의 성형보다는 수율이 떨어지며 또한 추출후에 고춧가루를 제거하는데에 어려움이 따른다. 필레트의 성형에 있어서는 노즐로 물을 분사시켜서 수분을 충분히 고춧가루에 흡착시킨 후 로울러 압착을 하여 크기에 따라 절단하는 방법과 수증기로 고춧가루에 분사시켜 성형하는 방법이 있으나 두가지 방법을 모두 사용할 수 있다.

상기와 같은 필레트 또는 원통형으로 성형된 고춧가루를 열풍건조 또는 일광건조시켜 수분을 10%이하로 한 후 추출반응기로 보내어 추출하도록 한다.

추출공정 : 일반 고상물의 추출방법은 여러 가지가 있으며 특히, 용매와 반응조에 따른 여러 가지 추출방법이 물질에 따라 각각 다르다.

일반적으로 기름이 많은 종자유의 추출에는 압축, 추출 용매에 의한 추출, 용매중에 침지에 따른 추출, 압축후 용매에 의한 추출등의 방법이 있으며, 유효성분의 추출후에 남는 추출케이크의 이용여부에 따라 각각 추출방법과 추출용매 그리고 추출온도 등이 달라진다.

본 발명에서는 예시도면과 같이 추출기(1)내에 50-80메쉬의 매쉬스크린(2)을 설치하여 용매를 메쉬스크린(2)의 바로 위까지 오도록 투입하고 매쉬스크린(2)위에 필레트(3)을 올려 놓고 회전펌프(4)를 이용하여 용매를 회전시키되 용매가 분사노즐(5)에서 분사되어 필레트(3)에 분사되도록 하고 추출기(1)의 상측에 연하여 기화되는 용매를 회수할 수 있는 콘덴서(6)를 설치하도록 되어있다. 또한 콘덴서(6)에는 냉각수통 (7)으로부터 공급되는 냉각수가 통과하도록 되어 있고 추출기(1)의 하부에는 스팀이나 전기가열이 가능하도록 2중백(8)으로 되어 있다.

본 발명의 용매를 이용하여 고추의 주요성분인 색소와 매운맛(Capsicum)을 추출하고 농축시키기 위해 추출용매로 헥산(Hexane)과 에탄올(Ethanol)을 사용한 것이다.

인삼 엑기스에는 추출용매의 농도에 따라 엑기스의 수율에 차이가 있으며, 생약 즉 인삼엑기스의 추출용매는 주로 70% 에탄올이나 물이 이용되고 있다.(성현순, 김우정 1986, 한국식품과학회지 Vol18, No.2P.168, Vol 18, No.2,P.241참조).

그러나 본 발명에서 에탄올의 농도는 90-95%가 적합하고 95%이상일 때는 검물질과 왁스물질이 다량 용출되었다. 헥산으로 추출할 경우에는 유용성분물질이 용출되어 최종 제품은 유지에는 녹으나, 물에는 녹지 않으므로 유화제를 사용하여 유화시켜야 한다.

추출기(1)는 스팀 또는 더운물 등으로 가온하여 용매(에탄올)의 온도가 60-70℃를 유지(헥산일때는 30-38℃가 적당함)하도록 하여야 하며, 매쉬스크린(2)은 성형된 고춧가루인 용매 즉 필레트(3)가 용매에 혼합되어 용매의 서큘레이션에 대하여 배관의 막힘을 방지하는 것이며, 효과를 증대시키기 위하여 부직포나 여과필터를 장치할 수도 있다.

추출시에 필레트(3)와 용매의 비율은 1 : 3-5정도가 적합하며, 필레트(3)가 용매에 1/3-1/4정도 잠기게 하여 용매를 회전(Circulation)시킬 때 용매가 필레트(3)를 용이하게 통과할 수 있도록 한다.

1차 추출은 2시간 내지 3시간 정도면 충분하고 1차 추출에 의해 얻은 액은 저장탱크(9)에 저장하거나 감압농축기(10)로 이송한다. 감압농축기(10)는 압력이 낮기 때문에 물질의 성상변화가 방지되고 용매의 증발이 가속화되어 용매의 회수가 용이하다.

1차 추출이 끝난 액은 새로운 용매를 보충하여 2차 추출에 필요한 시간은 1차 추출시간의 1/2정도가 소요된다.

본 발명에 있어서 추출방법중의 하나의 특징은 추출용매를 회전펌프(4)를 이용하여 필레트(3)위에 강하게 분산시키는 것이며, 분사는 필레트(3)위에 용매가 균일하게 침투되도록 분사노즐(5)을 설치하는 것이다.

용매의 분사압력은 추출의 수율과 비례하여 추출시간을 단축시킬 수 있다.

용매의 회전은 필레트(3)가 완전히 탈색될 때까지 계속하고, 추출이 끝난 고추박 또는 필레트박은 추출기에서 직접 제거하거나 가온하여 제거한다.

여과 및 농축공정 : 추출액은 여과기(11)를 통과하면서 미세 고추분이나 불순물 등이 제거되고, 이때 연속적으로 작업시에는 원심분리기를 이용하여 5000 내지 100 00rpm으로 10 내지 30분 정도 분리하면 불순물이 쉽게 제거된다.

불순물이 제거된 추출액은 상술한 바와 같이 감압농축기(10)로 보내져서 농축되는데 이때 농축온도는 저온일수록 추출액의 성상이 변화되지 않고 좋은 풍미와 색상을 띄게 되며 용매에 따라 농축 온도를 조절할 수 있다.

용매가 헥산일때는 30 내지 38℃가 적합하고, 알콜일 때는 60 내지 70℃가 적합하며, 감압 진공 농축법을 사용하면 시간을 절약할 수 있다.

이상의 농축과정을 거쳐 용매를 30ppm 이하로 하면 완제품이 되며 다음과 같은 성분 규격으로 표시할 수 있다.

본 발명에 의한 제조장치의 특징은 추출장치에 있으며, 첨부된 공정 개요도의 구조를 통하여 간략하게 제 설명하면 다음과 같다.

추출기(1)의 하부에 형성된 2중백(8)에는 보일러(12)로부터 고온의 물이나 수증기가 공급되도록 되어 있고, 냉각수통(7)의 냉각수는 보일러(12)와 추출기(1)의 콘덴서(6) 그리고 감압농축기(10)의 콘덴서(6')에 각각 공급되어 콘덴서(6)(6')내를 통과하는 용매를 냉각시키도록 되어 있다. 추출기(1)의 하부로부터 상부로 연통되는 통로에는 회전펌프(4)가 설치되어 용매를 회전시키도록 되어 있고, 추출기(1)의 상부에는 콘덴서(6)가 설치되어 추출기(1)에서 기화되는 용매를 냉각수에 의해 응집시켜서 회수하도록 되어 있다.

추출기(1)에서 제조된 용액은 여과기(11)를 통하여 저장탱크(9)로 보내지며, 저장탱크(6)에서 감압농축기(10)로 이송된 용액은 농축되어 용매회수기(13)와 용매회수탱크(14)로 재차 이송되는데 용매회수탱크(14)에서는 농도를 체크하게 된다.

용매회수탱크(14)에 회수된 용매는 용매탱크(15)를 거쳐서 추출기(1)로 다시 이송된다.

상기와 같은 방법 및 장치를 사용한 본 발명에 따른 고추농축액은 고농도로서 고추 자체의 원래의 맛과 풍미를 그대로 간직하면서도 장기간보존이 가능할 뿐만 아니라 넓은 공간을 필요로 하지 않으므로 수확한 고추를 대량으로 가공하여 저장할 수 있는 효과가 있으며, 고농도의 농축액이므로 극히 소량만으로도 고추의 맛을 충분히 낼 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (2)

1. 천연의 고추를 함수율15% 이하로 건조시키는 건조공정, 건조된 고추를 50매쉬 이하로 분쇄시키는 분쇄공정, 분쇄된 고추를 용매(고농도의 에탄올 또는 헥산)에 침적시켜 고추성분의 추출액을 제조하는 추출공정, 그리고 추출액으로부터 상기의 용매를 제거하는 여과 및 농축공정으로 구성된 고추농축액 제조방법에 있어서, 상기의 분쇄 공정에서는 건조된 고추를 10∼15매쉬로 분쇄시키고 분쇄된 고춧가루를 5∼10mm의 사각형에 1∼2mm 정도의 두께를 갖는 필레트형이나 직경이 2∼3mm이고 길이가 0.5-10mm 정도인 소형 막대형상으로 성형한 후 성형된 고춧가루의 함수율을 10% 이하로 재 건조시키며, 상기의 추출공정에서는 추출기(1)내의 매쉬스크린(2)위에 성형된 고춧가루를 올려 놓고 분사노즐(5)에 의해 용매를 고르게 분사시키며, 회전펌프(4)를 이용하여 상기의 용매를 회전시키되 추출기(1)의 하부에서는 2중백(8)에 의해 스팀 또는 전기가열시키고 추출기(1)의 상부에서는 콘덴서(6)에 의해 기화되는 용매를 회수하는 것을 특징으로 하는 고추농축액의 제조방법.
2. 고추농축액을 제조함에 있어서, 추출기(1)의 중앙하부에는 50∼80매쉬의 매쉬스크린(2)이 설치되고, 상기 추출기(1)의 중앙상부에는 회전펌프(4)에 의해 회전된 용매를 매쉬스크린위의 팔레트(3)에 고르게 분사시키는 분사노즐(5)이 설치되고, 상기 추출기(1)의 하부에는 스팀이나 전기가열이 가능하도록 2중백(8)이 설치되고, 상기 추출기(1)의 상부에는 기화되는 용매를 회수할 수 있는 콘덴서(6)가 설치된 것을 특징으로 하는 고추농축액의 제조장치.

Images