WO2014181944A1 - 감귤 유래 셀룰로오스 겔 혼합 음료 및 그 제조 방법 - Google Patents

감귤 유래 셀룰로오스 겔 혼합 음료 및 그 제조 방법 Download PDF

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WO2014181944A1
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citrus
juice
cellulose gel
gel
packaging container
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PCT/KR2013/011374
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박만용
조영수
임수종
김원준
유재현
이윤두
김은주
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농업회사법인 주식회사 자담
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    • A23L2/52—Adding ingredients

Definitions

  • the present invention relates to an environmentally friendly mixed drink derived from citrus fruits and a method for producing the same, and in particular, proposes a health-oriented beverage in which a pesticide-free natural citrus juice and a citrus-derived cellulose gel are mixed.
  • tenderness of the tenderloin is changing to a preference for slow food, Shintobuli, and local production.
  • the size of the diet-related snack food market that can cope with obesity is gradually increasing.
  • This is a westernized diet, which is not related to the increase in the incidence of degenerative adult diseases such as diabetes, hypertension, hyperlipidemia, and cancer.
  • the standard is considered to be a health-oriented change.
  • a beverage containing a gel derived from coconut has been proposed.
  • This is a product containing Nata De Coco, a fermented coconut juice, formed in a jelly form in a beverage, which is mixed with a juice or a carbonated beverage.
  • Various artificial sweeteners and additives are needed to impart the taste, aroma, and integrity of the beverage containing the coconut gel component.
  • the present invention has been made under the above technical background, and an object of the present invention is to provide an environmentally friendly beverage obtained from domestic natural fruits.
  • Another object of the present invention is to provide a new food and beverage mixture of liquid and gel-like products derived from the same kind of fruit, rather than artificial mixing of heterogeneous ingredients.
  • Another object of the present invention is to pioneer new beverage trends and beverage markets to be effective in maintaining health and to prevent excessive obesity.
  • the present invention is 60 to 95 wt% of citrus juice, including natural citrus juice or concentrate, and Gluconacetobacter sp. Strain isolated from citrus juice in citrus juice medium 5 to 40 wt% of the inoculated and incubated cellulose gel granules, wherein the cellulose gel granules are in the range of 8 mm 3 to 1000 mm 3 of the citrus juice, characterized in that contained in the citrus juice to provide.
  • the strain may be used Gluconacetobacter sp. (Gluconacetobacter sp.) Gel_SEA623-2 strain (Accession Number: KACC 91526P) isolated from the citrus juice, the citrus juice in the range of 1 ⁇ 10wt% Hallabong juice, pineapple Juicer, kiwi juice, persimmon juice or mango juice may be further added.
  • Gluconacetobacter sp. Gluconacetobacter sp.
  • Gel_SEA623-2 strain accesion Number: KACC 91526P isolated from the citrus juice, the citrus juice in the range of 1 ⁇ 10wt% Hallabong juice, pineapple Juicer, kiwi juice, persimmon juice or mango juice may be further added.
  • the present invention obtains a liquid citrus juice from citrus and preparing organic citrus juice by mixing organic sugar, citric acid, vitamin C, and Gluconacetobacter sp.
  • Isolated strain from citrus juice Obtaining a cellulose gel cultured by inoculating the juice medium, and pulverizing the cellulose gel to form cellulose gel granules having a volume in the range of 8 mm 3 to 1000 mm 3 , and mixing the cellulose gel granules and the citrus juice in a packaging container.
  • the citrus juice is preferably filled in the packaging container in a temperature range of 80 ⁇ 95 °C through a homogenization process and sterilization process.
  • the packaging container filled with citrus juice and cellulose gel granules is preferably moved to the cooling step by reversing the direction of the container before the cooling step.
  • the mixed beverage of the present invention containing liquid and gel-like materials derived from the same citrus fruits does not need additives such as flavoring agents such as flavoring agents or preservatives or antioxidants, and has excellent drinking stability and taste and texture. It is also excellent in satiety and effective in preventing obesity.
  • the present invention in response to the trend of increasing the importance of raw materials as safety is emphasized in consumers' food selection criteria, it is possible to promote the development of the food service industry by providing a new beverage using domestic agricultural products as raw materials, It can contribute to economic revitalization. In addition, by pioneering the premium beverage market, it will be able to expand the domestic market and promote the export of premium beverages.
  • Figure 1 is a mixed drink manufacturing process of the present invention
  • Figure 2 is a block diagram of a device for producing a mixed beverage of the present invention
  • 3a and 3b are photographs showing the cellulose gel film and the milled granules
  • Figure 4 is a photograph showing a beverage in which cellulose gel granules and citrus juices are mixed
  • Figure 5 is a graph showing the weight change experiment results by parking as a preclinical test for the mixed drink of the present invention
  • Figure 6 is a graph showing the results of dietary intake as a preclinical test for the mixed beverage of the present invention
  • Figure 7 is a graph showing the results of liver weight measurement as a preclinical test for the mixed beverage of the present invention
  • the present invention comprises 60 to 95 wt% of citrus juice, including natural citrus juice or concentrate; Gluconacetobacter sp. Strain isolated from citrus juice contains 5-40 wt% of cellulose gel granules inoculated in citrus juice medium; The cellulose gel granules propose a citrus-derived cellulose gel mixed beverage contained in the citrus juice as a gel mass in the range of 8 mm 3 to 1000 mm 3 .
  • the present invention comprises the steps of preparing a citrus juice by obtaining a liquid citrus liquid from citrus and organic sugar, citric acid, vitamin C mixed; Gluconacetobacter sp. Strain isolated from citrus juices was inoculated into citrus juice medium to obtain a cellulose gel. The cellulose gel was pulverized to obtain a cellulose gel granule having a volume of 8 mm 3 to 1000 mm 3 .
  • Forming a Firstly filling a packaging container with the cellulose gel granules and the citrus juice; A second filling step of filling the citrus juice with the packaging container; Sealing the packaging container; It provides a citrus-derived cellulose gel mixed beverage manufacturing method comprising the step of cooling the packaging container filled with citrus juice and cellulose gel granules.
  • the present invention proposes a new food and beverage in which liquid and gelled products derived from citrus fruits are mixed.
  • Citrus fruits which contain a lot of multi-functional medicinal ingredients, have long been used as herbal ingredients in herbal medicine, and at the same time, they have been used as health food materials for nutritional sources such as vitamins, dietary fiber, organic acids and free sugars.
  • citrus fruits contain various biologically active substances such as flavonoids, carotenoids, coumarins, phenylpropanoids, limonoids, pectin, celluloses, hemicelluloses, and the like.
  • About 60 flavonoids are known and most exist in glycosides associated with sugars. The flavonoids are known for homeostasis, prevention of circulatory diseases, anti-inflammatory, anti-allergic, antibacterial, antiviral, hypolipidemic, immune enhancing action.
  • the inventors of the present invention have developed a health-oriented beverage in which the natural fruit juice obtained from the pesticide-free citrus and the cellulose gel derived from citrus fruits are mixed by applying the taste and function of the citrus fruits.
  • Natural citrus juices may use pesticide free citrus juice or concentrate. When using concentrated solutions, the amount of purified water may increase slightly.
  • citrus juice When citrus juice is used as citrus juice, for example, citrus juice 10-30 wt%, organic sugar 10-20wt%, citric acid 0.01-0.5wt%, vitamin C 0.01-0.5wt%, purified water 49-79.98 wt It may consist of% of the composition.
  • citrus concentrate for example, citrus concentrate 5 ⁇ 10wt%, organic sugar 5 ⁇ 10wt%, citric acid 0.01 ⁇ 0.5wt%, vitamin C 0.01 ⁇ 0.5wt%, purified water 79 ⁇ 89.98 wt It may consist of% of the composition.
  • the liquid citrus juice may further include a predetermined amount of other fruit juice in addition to the natural citrus juice or concentrate.
  • the added juice can change the taste of the liquid citrus or further enhance the flavor of the final blended beverage.
  • the added juice for example, Hallabong juice, pineapple juice, kiwi juice, persimmon juice, mango juice, and the like may be used, and a fruit that is mixed with citrus juice and can be sweet and sour may be suitable.
  • the added juice may result in more effective in preventing obesity by drinking the mixed beverage of the present invention as described below.
  • Hallabong juice, pineapple juice, kiwi juice, persimmon juice or mango juice in addition to the citrus juice is preferably included in the range of 1 ⁇ 10wt% in the total amount of citrus juice.
  • Citrus-derived cellulose gel preparation Citrus-derived cellulose gel preparation
  • the cellulose gel of the present invention uses Gluconacetobacter sp. Gel_SEA623-2 strain (Accession No .: KACC 91526P) isolated from citrus juice.
  • the cellulose gel used in the citrus-derived cellulose gel mixed beverage according to the present invention may be cultured using a strain derived from citrus fruits, and is not necessarily limited to the strain.
  • the gluconacetobacter genus gel_SEA623-2 strain is inoculated in a citrus juice medium and placed in sterile aerobic conditions while maintaining the temperature at 20 ⁇ 30 °C, and cultured, for example for 7 to 21 days.
  • the strain may be inoculated in the citrus juice medium by pre-culture at 25 ⁇ 35 °C, pH 2.5 ⁇ 5.0 conditions.
  • the cellulose gel prepared by such culture can be obtained in the form of a bulk film having a thickness in the range of 5 to 20 mm, has a tensile strength of 5 to 30 N / cm 2 , and has a water content of 70 to 95 wt%.
  • Have The obtained cellulose gel has a relatively soft characteristic compared to the gel derived from coconut, is excellent in antimicrobial properties and economically very advantageous using natural materials, there is no toxicity and can be usefully used as a food material.
  • the above-mentioned liquid citrus juice is mixed with the raw material in the mixing tank I 110 (step S110), and then the particles of the raw materials mixed in the homogenizing tank 110 to prevent homogenization of the mixture and delamination of the raw material.
  • step S120 the liquid citrus juice is sterilized at a temperature of about 90 ° C. while passing through the sterilization line 114 (step S130). Sterilized liquid citrus juice is transferred to a cellulose gel mixing line (200 in FIG. 2).
  • the citrus-derived cellulose gel obtained through the culturing in step S210 removes acetic acid generated in the cellulose in the cellulose gel culture process by washing and washing the bulk cellulose gel in the form of a thick film (step S220). This process can alleviate excessive sour or flavor of the cellulose gel.
  • the washed citrus-derived cellulose gel may be cut into granules in the form of small grains for easy drinking and digestion (step S230).
  • the size of the granules is appropriately chopped so that the sides of the cube are in the range of 2mm to 10mm and 8mm 3 to 1000mm 3 by volume in consideration of the total amount of the texture and the mixed beverage.
  • the granule form of the cellulose gel is not necessarily limited to a cube, and may be spherical or irregular polygon granules.
  • the cellulose gel is subjected to the acupuncture step to enhance the texture, while improving the taste of the cellulose gel (step S240).
  • sugar is added to purified water, for example, sugar, and the bulk cellulose gel film is supported in a state maintained at a constant temperature and maintained for a predetermined time, for example, 10 minutes to 1 hour.
  • the prepared liquid citrus juice and citrus cellulose gel are mixed into one beverage in the mixing line 200 (step S310).
  • Citrus juice to be mixed is suitable in the range of 60 to 95 wt% in the total volume of the beverage, cellulose gel granules may vary depending on the sweetness, concentration and granule size of the citrus juice, and 5 to 40 wt% in the total volume of the beverage Mix in range.
  • a container suitable for storing the mixed beverage is first selected by the packaging container administering unit 210 and then administered to the mixing line.
  • the packaging container for example, pouches, cans, sealing cups and the like can be used.
  • the packaging container is put into the mixing line, the cellulose gel granules are filled in the packaging container in the gel filling unit 220.
  • the cellulose gel granules are supplied in an appropriate amount to the gel filling unit in a state of being previously stored in the mixing tank II 120, and the mixing tank II is a mixture of cellulose gel and citrus juice in a ratio of about 1: 1, and thus the gel Injecting the gel into the packaging container in the gel filling unit with the fruit juice is mixed to prevent agglomeration between the gel and smooth filling of the gel.
  • the citrus juice supplied through the sterilization line is filled in the packaging container through the juice filling unit 230.
  • the temperature rises and the juice filled in the packaging container through the juice filling is maintained at a high temperature of approximately 85 ⁇ 90 °C.
  • Juices that have risen to high temperatures through sterilization are packed in a packaging container with gel in a continuous line and packaged for long-term storage without the addition of a preservative.
  • the packaging container is sealed while passing through the sealing part 240.
  • the sealing process may go through one or more sealing steps as needed.
  • the cooling unit 250 rapidly cools the hot juice in the packaging container.
  • the direction of the packaging container can be reversed before cooling proceeds, for example by rotating the up and down directions 180 ° in the case of a sealed cup to equalize the mixing and temperature distribution of the contents in the container.
  • the time required for cooling through filling and sealing is as fast as possible, and it is appropriate to proceed within 30 seconds to 1 minute until initial cooling is performed after sealing.
  • a preclinical test was conducted to verify the anti-obesity to obesity prevention effect of the citrus-derived cellulose gel mixed beverage according to the present invention.
  • C57BL / 6 mouse (5 weeks old, male) was obtained as a test subject and obesity was induced by a high fat diet (HFD) for 6 weeks after 1 week of purification. Six weeks later, the groups were separated, and a total of seven groups were consumed as follows.
  • HFD high fat diet
  • NC Normal control group
  • High fat diet group (Vehicle control, VC): administration of 500 ⁇ l Saline. po.
  • Citrus cellulose administration group (TC) 200 mg / kg administration of citrus cellulose. po.
  • Citrus cellulose + Persimmon Extract (PM + TC): Persimmon Extract 100 mg / kg + Citrus Cellulose 100 mg / kg. po.
  • liver weights of the respective administration groups which are the test subjects, were measured and shown in FIG. 7.
  • the time to progress to obesity develops into fatty liver due to fat accumulation, which increases the size and weight of the liver.
  • the weight gain of the liver was suppressed compared to the high fat diet group (VC) in all the administration groups, especially the citrus cellulose alone group (TC) showed a similar pattern to the normal diet intake group (NC).
  • citrus-derived cellulose gel granules are considered to be positive in preventing obesity because dietary intake is significantly lower than other groups, even though the effect of inhibiting obesity is not directly observed when drinking alone as a mixed beverage.
  • citrus cellulose gel showing a feeling of satiety and supplementary juice that can exhibit the effect of inhibiting obesity, it is expected that a synergistic effect on obesity prevention and inhibition.
  • the present invention relates to a citrus-derived cellulose gel blended beverage, which will be used in various related industries in connection with the citrus and beverage industries.

Abstract

본 발명은 천연 감귤 착즙액 또는 농축액을 포함하는 감귤 과즙 60 ~ 95 wt%와, 감귤 착즙액으로부터 분리된 글루콘아세토박터속(Gluconacetobacter sp.) 균주를 감귤 과즙 배지에 접종하여 배양한 셀룰로오스 겔 과립 5 ~ 40 wt%를 포함하며, 상기 셀룰로오스 겔 과립은 8mm3 ~ 1000mm3 의 범위의 겔 덩어리로서 상기 감귤 과즙에 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 감귤 유래 셀룰로오스 겔 혼합 음료를 제공한다. 동종의 감귤 유래의 액상 및 겔상 재료가 포함된 본 발명의 혼합 음료는 별도로 착향제 등의 감미료나 보존제 또는 항산화제 등의 첨가제가 필요없어 음용 안정성이 우수하며, 맛과 식감이 뛰어나면서도 포만감이 뛰어나 비만 예방에도 효과적이다.

Description

감귤 유래 셀룰로오스 겔 혼합 음료 및 그 제조 방법
본 발명은 감귤 유래의 친환경 혼합 음료 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 상세하게는 무농약 천연 감귤 과즙과 감귤 유래 셀룰로오스 겔이 혼합된 건강 지향성 음료를 제안한다.
소득수준이 향상됨에 따라, 건강한 삶을 유지하려는 사람들의 욕구가 점차 강해지면서 건강관련 식품의 수요 및 생산의 종류가 다양해지고 있다. 최근 저탄소 녹색성장이 추진되면서 친환경 농업이 확산되고 있고, 소비자들의 친환경식품에 대한 수요가 증가하면서 친환경 식품시장의 규모는 급속히 커질 것으로 전망된다.
또한 웰빙(well-being)과 로컬 푸드(Local food)의 개념이 보편화 되면서 음식은 단지 먹기 위한 것에서 건강과 미용, 질병치료 등 기능성을 추가한 약식동원의 개념으로 진일보하고 있으며, 먹거리에 대한 안전, 안심은 곧 슬로우 푸드 혹은 신토불이(身土不二), 지산지소(地産地消)등을 선호하는 추세로 변하고 있다.
고도의 경제성장, 급격한 산업화, 여성의 사회진출 확대 및 세계화는 인류의 식생활 형태에 많은 변화를 가져왔으며, 특히 서구형 패스트푸드 형태가 도입되고 삶의 방식이 바뀌어지면서 간단하고 빠르게 식생활을 해결하고자 하는 추세가 현저하게 나타난 바 있다.
이러한 경향은 신세대에서 더욱 두드러지게 나타나고 있으며 앞으로의 식생활형태의 큰 주류를 이룰 것으로 예측되는 바, 현재 우리나라 소비자들의 편의식품에 대해 만족하지 못하고 있는 맛, 영양, 위생 등에 대한 문제가 대두 되고 있다.
편의식의 발달은 현대인들 특히 젊은 직업인들과 학생들, 어린이들에게 편리함과 달콤한 미각을 가져다주었지만 순수한 자연전통식품 재료로만 조리하여 먹었던 그전시대에는 없었던 질병들이 음식의 풍요 속에서 어린이비만, 성인병, 알레르기질환, 면역결핍 등을 유발시키고 있다.
현재 시판되고 있는 음식은 몇 종류에 불과하며 제품개발의 현황도 미비한 실정으로 식품회사에서는 소비자들의 변화되는 기호도만을 선도하고 있을 뿐 전통방식과 전통재료를 사용하지 않은 전통 유사제품개발로 이익창출에만 신경을 쓰고 있는 실정이어서 깨끗한 먹거리 재료로 만들어진 다양한 소비자의 기호에 맞는 편의식품의 개발이 시급한 상황이다.
음료 시장을 보면 세대별로 선호하는 음료의 종류가 다르며, 요즘에는 이러한 추세를 반영하여 과거 탄산음료 또는 과즙 함유음료 위주의 제품에서 최근에는 광천수, 천연 과즙 음료, 이온 음료 등 맛과 기능성이 추가된 음료가 다양하게 출시되고 있다. 기능성 음료는 새로운 아이디어와 첨단기술의 융합으로 새로운 가치를 창출할 수 있는 대표적인 고부가가치 바이오산업 분야라고 할 수 있다.
특히, 비만에 대처할 수 있는 다이어트 관련 간편식 시장 규모가 점차적으로 증가하고 있는데, 이는 서구화된 식생활로 당뇨병, 고혈압, 고지혈증, 암 등의 퇴행성 성인병의 발병률 증가와도 무관하지 않으며, 이로 인하여 소비자들의 음료 선택 기준이 건강 지향적으로 변화한 것으로 보고 있다.
비만에 대한 관심이 증가하면서 많은 여성들이 체중감량 시도를 한 경험이 있다고 보고되고 있고, 국내 다이어트 시장 규모는 급속한 속도로 성장하고 있으나 이러한 제품들이 효과면에서 문제가 되고 있고 사용기간 중 부작용이 많은 것으로 알려지고 있다.
단식이나 격한 운동이 다이어트에 큰 효과가 있지만 몸에 무리가 따르다보니 식이요법을 통한 살빼기에 관심이 높다. 이러한 추세에 맞춰 먹으면서 살빼는 체중조절제품의 인기가 높아지고 있는데, 다이어트 효과가 있는 음료와 차, 우유에 타먹는 생식류, 녹즙류, 다이어트 바(bar), 체지방을 줄여주는 알약형 건강기능식품 등 다양한 제품이 선보이고 있다.
한편, 코코넛 유래의 겔을 포함시킨 음료가 제안된 바 있다. 이것은 코코넛과즙을 발효시켜 젤리 형태로 형성한 나타드코코(Nata De Coco)를 음료 내에 포함시킨 것으로, 과즙이나 탄산 음료에 혼합한 제품이다. 이러한 코코넛겔 성분을 포함하는 음료의 맛과 향, 그리고 보전성을 부여하기 위해서는 여러가지 인공 감미료 및 첨가제가 필요하다.
건강을 유지하면서 과도한 비만을 예방하기 위해서는 칼로리가 적으면서 천연 식재료를 이용한 새로운 식품의 개발이 절실하다. 특히, 외국으로부터 대량으로 수입되는 이질적인 식품의 가공이 아닌, 국내 토양으로부터 생산된 친환경 농산물을 이용하고 첨단 바이오기술이 융합된 건강 지향성 음료가 요구되고 있다.
본 발명은 전술한 기술적 배경하에서 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 국내의 천연 과일로부터 얻어지는 친환경 음료를 제공하는데 있다.
또한 본 발명의 다른 목적은 이질적인 식재료의 인공적인 혼합이 아닌 동종의 과일로부터 유래되는 액상 및 겔상의 제품을 혼합한 새로운 식음료를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 건강 유지에 효과적일 뿐만 아니라 과도한 비만을 방지할 수 있도록 새로운 음료 트렌트와 음료 시장을 개척하는데 있다.
기타, 본 발명의 또 다른 목적 및 기술적 특징은 이하의 상세한 설명에서 보다 구체적으로 제시될 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 천연 감귤 착즙액 또는 농축액을 포함하는 감귤 과즙 60 ~ 95 wt%와, 감귤 착즙액으로부터 분리된 글루콘아세토박터속(Gluconacetobacter sp.) 균주를 감귤 과즙 배지에 접종하여 배양한 셀룰로오스 겔 과립 5 ~ 40 wt%를 포함하며, 상기 셀룰로오스 겔 과립은 8mm3 ~ 1000mm3 의 범위의 겔 덩어리로서 상기 감귤 과즙에 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 감귤 유래 셀룰로오스 겔 혼합 음료를 제공한다.
상기 균주는 감귤 착즙액으로부터 분리된 글루콘아세토박터속(Gluconacetobacter sp.) gel_SEA623-2 균주(기탁번호 : KACC 91526P)를 사용할 수 있으며, 상기 감귤 과즙에는 1 ~ 10wt%의 범위로 한라봉 과즙, 파인애플 과즙, 키위 과즙, 감 과즙 또는 망고 과즙이 더 추가될 수 있다.
또한, 본 발명은 감귤로부터 액상의 감귤액을 얻고 유기농 설탕, 구연산, 비타민 C를 혼합하여 감귤 과즙을 준비하는 단계와, 감귤 착즙액으로부터 분리된 글루콘아세토박터속(Gluconacetobacter sp.) 균주를 감귤 과즙 배지에 접종하여 배양한 셀룰로오스 겔을 얻고, 이 셀룰로오스 겔을 분쇄하여 부피가 8mm3 ~ 1000mm3 의 범위의 셀룰로오스 겔 과립을 형성하는 단계와, 포장 용기에 상기 셀룰로오스 겔 과립과 상기 감귤 과즙이 혼합된 상태로 1차 충진하는 단계와, 상기 포장 용기에 상기 감귤 과즙을 충진하는 2차 충진 단계와, 상기 포장 용기를 밀봉하는 단계와, 감귤 과즙과 셀룰로오스 겔 과립이 충진된 상기 포장 용기를 냉각하는 단계를 포함하는 감귤 유래 셀룰로오스 겔 혼합 음료 제조 방법을 제공한다.
상기 감귤 과즙은 균질화 과정 및 멸균 과정을 거쳐 80 ~ 95℃의 온도 범위로 상기 포장 용기에 충진되는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 감귤 과즙과 셀룰로오스 겔 과립이 충진된 상기 포장 용기는 냉각 단계 전에 용기의 방향을 거꾸로 전환시켜 냉각 단계로 이동시키는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 동종의 감귤 유래의 액상 및 겔상 재료가 포함된 본 발명의 혼합 음료는 별도로 착향제 등의 감미료나 보존제 또는 항산화제 등의 첨가제가 필요없어 음용 안정성이 우수하며, 맛과 식감이 뛰어나면서도 포만감이 뛰어나 비만 예방에도 효과적이다.
또한, 본 발명은 소비자들의 먹을거리 선택 기준에 안전이 강조되면서 원재료에 대한 중요성이 날로 높아지는 추세에 부응하여 국산 농산물을 원재료로 사용한 새로운 음료를 제공함으로써 외식산업의 발전을 도모할 수 있고, 농촌 지역 경제 활성화에 이바지할 수 있다. 뿐만 아니라 고급 음료 시장을 개척하여 내수 시장 확대는 물론 고급 음료의 수출 증대를 촉진할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 혼합 음료 제조 공정도
도 2는 본 발명의 혼합 음료 제조를 위한 장치 구성도
도 3a 및 3b는 셀룰로오스 겔 필름과 분쇄된 과립을 보인 사진
도 4는 셀룰로오스 겔 과립과 감귤 과즙이 혼합된 음료를 보인 사진
도 5는 본 발명의 혼합 음료에 대한 전임상 시험으로서 주차별 체중변화 실험 결과를 보인 그래프
도 6은 본 발명의 혼합 음료에 대한 전임상 시험으로서 식이섭취량 결과를 보인 그래프
도 7은 본 발명의 혼합 음료에 대한 전임상 시험으로서 간 무게 측정 결과를 보인 그래프
본 발명은 천연 감귤 착즙액 또는 농축액을 포함하는 감귤 과즙 60 ~ 95 wt%와; 감귤 착즙액으로부터 분리된 글루콘아세토박터속(Gluconacetobacter sp.) 균주를 감귤 과즙 배지에 접종하여 배양한 셀룰로오스 겔 과립 5 ~ 40 wt%를 포함하며; 상기 셀룰로오스 겔 과립은 8mm3 ~ 1000mm3 의 범위의 겔 덩어리로서 상기 감귤 과즙에 포함되는 감귤 유래 셀룰로오스 겔 혼합 음료를 제안한다.
또한, 본 발명은 감귤로부터 액상의 감귤액을 얻고 유기농 설탕, 구연산, 비타민 C를 혼합하여 감귤 과즙을 준비하는 단계와; 감귤 착즙액으로부터 분리된 글루콘아세토박터속(Gluconacetobacter sp.) 균주를 감귤 과즙 배지에 접종하여 배양한 셀룰로오스 겔을 얻고, 이 셀룰로오스 겔을 분쇄하여 부피가 8mm3 ~ 1000mm3 의 범위의 셀룰로오스 겔 과립을 형성하는 단계와; 포장 용기에 상기 셀룰로오스 겔 과립과 상기 감귤 과즙이 혼합된 상태로 1차 충진하는 단계와; 상기 포장 용기에 상기 감귤 과즙을 충진하는 2차 충진 단계와; 상기 포장 용기를 밀봉하는 단계와; 감귤 과즙과 셀룰로오스 겔 과립이 충진된 상기 포장 용기를 냉각하는 단계;를 포함하는 감귤 유래 셀룰로오스 겔 혼합 음료 제조 방법을 제안한다.
본 발명은 감귤로부터 유래되는 액상 및 겔상의 제품을 혼합한 새로운 식음료를 제안한다.
감귤류는 다기능성 약효 성분을 많이 함유하고 있는 과일로서 오래전부터 한방에서 생약의 재료로 사용하였고, 동시에 비타민, 식이섬유, 유기산 및 유리당 등의 영양성분 공급원의 건강식품 소재로도 활용되어 왔다. 또한 감귤류는 플라보노이드, 카로테노이드, 쿠마린, 페닐프로파노이드, 리모노이드, 펙틴, 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스 등 다양한 생리활성물질을 함유하고 있다. 이 중 플라보노이드 류는 60여종이 알려져 있으며 대부분 당과 결합된 배당체 형태로 존재한다. 상기 플라보노이드류는 항상화 작용, 순환기계 질환의 예방, 항염증, 항알레르기, 항균, 항바이러스, 지질저하 작용, 면역증강 작용 등이 알려져 있다.
본 발명의 발명자는 이러한 감귤의 맛과 기능을 응용하여 무농약 감귤로부터 얻어지는 천연 과즙과, 감귤 유래의 셀룰로오스 겔(cellulose gel)이 혼합된 건강 지향성 음료를 개발하였다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 감귤 유래 셀룰로오스 겔 혼합 음료 및 그 제조 방법에 대하여 상세하게 설명한다.
액상 감귤 과즙 준비
유기합성농약, 제초제, 살충제 등을 사용하지 않은 무농약 재배된 감귤로부터 얻은 천연 감귤 과즙을 기본 원료로 사용하였다.
천연 감귤 과즙에 유기농설탕과 구연산, 비타민 C 를 정제수와 혼합하여 액상 감귤액을 준비한다. 천연 감귤 과즙은 무농약 감귤 착즙액 또는 농축액을 사용할 수 있다. 농축액을 사용하는 경우 정제수의 양이 다소 증가될 수 있다.
감귤 과즙으로 감귤 착즙액을 사용하는 경우에는 예를 들어, 감귤 착즙액 10 ~ 30wt%, 유기농 설탕 10 ~ 20wt%, 구연산 0.01 ~ 0.5wt%, 비타민C 0.01 ~ 0.5wt%, 정제수 49 ~ 79.98 wt%의 조성으로 구성될 수 있다. 또한, 감귤 과즙으로 감귤 농축액을 사용하는 경우에는 예를 들어, 감귤 농축액 5 ~ 10wt%, 유기농 설탕 5 ~ 10wt%, 구연산 0.01 ~ 0.5wt%, 비타민C 0.01 ~ 0.5wt%, 정제수 79 ~ 89.98 wt%의 조성으로 구성될 수 있다.
액상 감귤 과즙에는 천연 감귤 착즙액 또는 농축액에 더하여 다른 과일의 과즙을 소정량 더 포함할 수 있다. 추가된 과즙은 액상 감귤액의 맛을 변화시키거나 최종 혼합 음료의 풍미를 더 증진시킬 수 있다. 추가되는 과즙은 예를 들어, 한라봉 과즙, 파인애플 과즙, 키위 과즙, 감 과즙, 망고 과즙 등이 사용될 수 있으며, 감귤 과즙과 혼합되어 단맛과 신맛이 조화될 수 있는 과일이 적당하다. 이렇게 추가되는 과즙은 후술하는 바와 같이 본 발명의 혼합 음료를 음용함에 따른 비만 예방에 더 효과적인 결과를 가져올 수 있다.
상기 감귤 과즙에 추가로 포함되는 한라봉 과즙, 파인애플 과즙, 키위 과즙, 감 과즙 또는 망고 과즙은 전체 감귤 과즙의 양에서 1 ~ 10wt%의 범위로 포함되는 것이 바람직하다.
감귤 유래 셀룰로오스 겔 준비
본 발명의 셀룰로오스 겔은 감귤 착즙액으로부터 분리된 글루콘아세토박터속(Gluconacetobacter sp.) gel_SEA623-2 균주(기탁번호 : KACC 91526P)를 사용한다. 그러나, 본 발명에 따른 감귤 유래 셀룰로오스 겔 혼합 음료에 사용되는 셀룰로오스 겔은 감귤 유래의 균주를 사용하여 배양한 것이면 충분하며, 반드시 상기 균주에 한정하지 않는다.
상기 글루콘아세토박터 속gel_SEA623-2 균주를 감귤 과즙 배지에 접종하고 무균 상태의 호기성조건에서 온도를 20 ~ 30 ℃로 유지시키면서 정치배양하며, 예를 들어 7 ~ 21일 동안 배양한다. 상기 균주는 25 ~ 35℃, pH 2.5 ~ 5.0 조건에서 전배양하여 감귤 과즙 배지에 접종할 수 있다.
이와 같은 배양에 의하여 제조된 셀룰로오스 겔은 5 ~ 20 mm 범위의 두께를 갖는 벌크상 필름 형태로 얻을 수 있고, 5 ~ 30 N/cm2의 인장강도를 가지며, 70 ~ 95 중량%의 수분 함유량을 가진다. 얻어진 셀룰로오스 겔은 코코넛 유래의 겔과 비교할 때 상대적으로 소프트한 특징을 가지며, 항균성이 우수하고 천연 재료를 사용하여 경제적으로도 매우 유리할 뿐만 아니라 유독성이 전혀 없어 식품 재료로 유용하게 사용될 수 있다.
셀룰로오스 겔 혼합 음료 제조
도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명에 따른 감귤 셀룰로오스 겔 혼합 음료의 제조 공정을 설명한다.
먼저, 전술한 액상 감귤 과즙은 원료 물질을 혼합 탱크 I (110)에서 혼합한 후(단계 S110), 혼합물의 균일화 및 원료 물질의 층분리를 방지하기 위하여 균질화 탱크(110)에서 혼합된 원료들의 입자를 미세하게 분쇄하고 혼합하는 균질화 과정을 거친다(단계 S120). 균질화를 마친 후 액상 감귤 과즙을 멸균 라인(114)을 통과시키면서 약 90℃ 내외의 온도에서 멸균시킨다(단계 S130). 멸균이 완료된 액상 감귤 과즙은 셀룰로오스 겔 혼합 라인(도2의 200)으로 이송한다.
한편, 단계 S210에서 배양을 통해 얻어진 감귤 유래 셀룰로오스 겔은 두꺼운 필름 형태의 벌크 상 셀룰로오스 겔을 수세 및 세척 과정을 통하여 셀룰로오스 겔 배양 과정에서 셀룰로오스에 발생된 초산을 제거한다(단계 S220). 이와 같은 과정을 통해 셀룰로오스 겔의 과도한 신맛 내지 풍미를 완화시킬 수 있다.
세척이 완료된 감귤 유래 셀룰로오스 겔은 음용 및 소화가 용이하도록 작은 알갱이 형태의 과립으로 세절할 수 있다(단계 S230). 과립의 크기는 식감과 혼합 음료의 전체적인 양을 고려하여 정육면체를 기준으로 한변이 2mm ~ 10mm, 부피로는 8mm3 ~ 1000mm3 의 범위의 덩어리가 되도록 세절하는 것이 적당하다. 셀룰로오스 겔의 과립 형태는 반드시 정육면체에 한정되지 않으며, 구형이나 불규칙한 다각형 과립이라도 상관없다.
그 다음, 셀룰로오스 겔에 당침 공정을 진행하여 식감을 증진시키는 한편, 셀룰로오스 겔의 맛을 향상시킬 수 있다(단계 S240). 당침 공정은 정제수에 당분으로 예를 들어 설탕을 첨가하고 일정한 온도로 유지된 상태에서 벌크 상 셀룰로오스 겔 필름을 담지하고 소정 시간, 예를 들어 10분 ~ 1시간을 유지할 수 있다.
준비된 액상 감귤 과즙과 감귤 유래 셀룰로오스 겔은 혼합 라인(200)에서 하나의 음료로 혼합된다(단계 S310). 혼합되는 감귤 과즙은 음료 전체 용량에서 60 ~ 95 wt%의 범위가 적당하며, 셀룰로오스 겔 과립은 감귤 과즙의 당도, 농축 여부, 과립의 크기에 따라 달라질 수 있으며 음료 전체 용량에서 5 ~ 40 wt%의 범위로 혼합한다.
혼랍 라인에서는 먼저 포장 용기 투여부(210)에서 혼합 음료를 보관하기에 적당한 용기를 선택하여 혼합 라인에 투여한다. 포장 용기로는 예를 들어, 파우치, 캔, 밀봉컵 등이 사용될 수 있다. 포장 용기가 혼합 라인에 투입된 후 겔 충진부(220)에서 셀룰로오스 겔 과립이 포장 용기에 충진된다. 셀룰로오스 겔 과립은 미리 혼합 탱크 II (120)에 저장되어 있는 상태에서 겔 충진부로 적절한 양이 공급되며, 혼합 탱크 II는 셀룰로오스 겔과 감귤 과즙이 약 1:1의 비율로 혼합되어 있고, 이와 같이 겔과 과즙이 혼합된 상태로 겔 충진부에서 포장 용기에 겔을 투입하는 것이 겔 간의 뭉침을 방지하고 겔의 충진을 원활하게 할 수 있다.
다음으로, 멸균 라인을 거쳐 공급되는 감귤 과즙을 과즙 충진부(230)를 통해 포장 용기에 충진한다. 멸균 라인에서 감귤 과즙이 멸균되는 과정에서 온도가 상승하여 과즙 충진부를 통해 포장 용기에 충진되는 과즙은 대략 85 ~ 90℃의 고온이 유지된다. 멸균 과정을 통해 고온으로 상승한 과즙은 연속 라인에서 겔과 함께 포장 용기에 충진됨으로써 별도의 보존제를 추가하지 않고도 장기 보관이 가능한 상태로 포장된다.
겔과 과즙의 충진이 완료된 후 밀봉부(240)를 거치면서 포장 용기가 밀봉된다. 밀봉 과정은 필요에 따라 하나 이상의 밀봉 단계를 거칠 수 있다. 마지막으로, 냉각부(250)를 통해 포장 용기 내의 고온의 과즙을 신속히 냉각시킨다. 냉각이 진행되기 전에 포장 용기의 방향을 전환시켜, 예를 들어 밀봉컵의 경우 위와 아래의 방향을 180°회전시켜 용기 내 내용물의 혼합 및 온도 분포를 균일화시킬 수 있다. 이와 같은 과정을 통해 용기 내의 겔과 과즙 혼합물에 의도하지 않은 침전물 내지 부유물이 발생하거나 온도 불균일로 인한 음료의 변화를 사전에 예방할 수 있다.
충진 및 밀봉을 거쳐 냉각까지 소요되는 시간은 가급적 빠른 것이 바람직하며, 밀봉 후 초기 냉각이 이루어지기까지는 30초 ~ 1분 이내에 진행하는 것이 적절하다.
항비만 전임상 유효성 평가
본 발명에 따른 감귤 유래 셀룰로오스 겔 혼합 음료의 항비만 내지 비만 예방 효과를 검증하기 위하여 전임상 시험을 수행하였다.
시험 대상으로 C57BL/6 mouse (5주령, male)을 입수하여 1주 순화 후 6주 동안 고지방 식이(high fat diet, HFD)로 비만을 유도하였다. 6주 후 군 분리하여, 총 7군에 대해 다음과 같이 상이한 성분을 섭취하도록 하였다.
- 정상식이 섭취군(Normal control, NC): Saline 500 ㎕ 투여. po.
- 고지방 식이 섭취군(Vehicle control, VC): Saline 500 ㎕ 투여. po.
- 양성 대조군(Orlistat, OS): Orlistat 4 mg/kg 투여. po.
- 감 추출물 투여군 (PM) : 감 추출물 200 mg/kg 투여. po.
- 감귤 착즙액 투여군 (TJ) : 감귤 착즙액 200 mg/kg 투여. po.
- 감귤 셀룰로오스 투여군 (TC) : 감귤 셀룰로오스 200 mg/kg 투여. po.
- 감귤 셀룰로오스 + 감 추출물 (PM + TC) : 감 추출물 100 mg/kg + 감귤 셀룰로오스 100 mg/kg 투여. po.
상이한 성분을 섭취한 각각의 군에 대해 6주 동안 매주 체중 및 식이 섭취량을 측정하였다.
각 주차별 체중 변화를 측정한 결과 도 5의 그래프에 도시한 바와 같이 고지방 식이 투여군(VC)에 비하여 다른 섭취군은 모두 체중 증가가 억제되었으며, 그 중 감 추출물 투여군(PM)과 감 추출물 + 감귤 셀룰로오스 투여군 (PM+TC)에서 우수한 체중 증가 억제 양상이 나타났다.
또한, 각 투여군의 마리당 식이 섭취량을 측정하여 도 6에 도시하였다. 결과를 보면 HFD 섭취군 중 Orlistat, 감 추출물, 감귤 착즙액 투여군은 대조군(control)과 비교할 때 식이 섭취량의 차이가 거의 없었으나, 감귤 셀룰로오스 + 감 추출물 투여군(PM+TC) 및 감귤 셀룰로오스 투여군(TC)에서는 식이 섭취량이 현저하게 감소한 것을 알 수 있다. 이러한 결과는 감귤 셀룰로오스 (겔) 성분의 투여로 인하여 포만감이 발생한 결과 식이 섭취량이 감소한 것으로 판단할 수 있으며, 감귤 셀룰로오스가 식이 섭취량을 감소시킬 수 있기 때문에 비만을 예방하는데 효과적임을 나타내고 있다.
마지막으로, 실험 대상인 각 투여군에 대해 간 무게를 측정하여 도 7에 도시하였다. 비만으로 진행 시 간은 지방 축적으로 인해 지방간으로 발전하며, 간의 크기와 무게가 증가하게 된다. 측정 결과를 보면, 투여군 모두 고지방 식이 투여군(VC)에 비해 간의 무게 증가가 억제되었으며, 특히 감귤 셀룰로오스 단독 투여군(TC)에서는 정상 식이 섭취군(NC)과 비슷한 양상을 나타내었다.
이와 같은 실험 결과로 볼 때, 감귤 유래 셀룰로오스 겔 과립은 혼합 음료로 음용 시 그 자체만으로 비만 억제 효능이 직접 나타나는 것은 아니더라도 식이 섭취량이 다른 군에 비해 현저히 낮게 나타나므로써 비만을 예방하는데 긍정적일 것으로 평가된다. 또한, 포만감을 나타내는 감귤 셀룰로오스 겔과 더불어 비만 억제 효능을 나타낼 수 있는 보조 과즙을 병용하여 음용할 경우에는 비만 예방 및 억제에 대한 상승 효과가 나타날 것으로 기대된다.
이상에서 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 예시적으로 설명하였으나, 본 발명은 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며 본 발명에서 제시한 기술적 사상, 구체적으로는 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 다양한 형태로 수정, 변경, 또는 개선될 수 있을 것이다.
본 발명은 감귤 유래 셀룰로오스 겔 혼합 음료에 관한 것으로서, 감귤 산업 및 음료 산업과 연계되어 각종 연관 산업에 이용될 것이다.

Claims (6)

  1. 천연 감귤 착즙액 또는 농축액을 포함하는 감귤 과즙 60 ~ 95 wt%와,
    감귤 착즙액으로부터 분리된 글루콘아세토박터속(Gluconacetobacter sp.) 균주를 감귤 과즙 배지에 접종하여 배양한 셀룰로오스 겔 과립 5 ~ 40 wt%를 포함하며,
    상기 셀룰로오스 겔 과립은 8mm3 ~ 1000mm3 의 범위의 겔 덩어리로서 상기 감귤 과즙에 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 감귤 유래 셀룰로오스 겔 혼합 음료.
  2. 제1항에 있어서,
    감귤 착즙액으로부터 분리된 글루콘아세토박터속(Gluconacetobacter sp.) gel_SEA623-2 균주(기탁번호 : KACC 91526P)인 것을 특징으로 하는 감귤 유래 셀룰로오스 겔 혼합 음료.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 감귤 과즙에는 1 ~ 10wt%의 범위로 한라봉 과즙, 파인애플 과즙, 키위 과즙, 감 과즙 또는 망고 과즙이 더 추가되는 것을 특징으로 하는 감귤 유래 셀룰로오스 겔 혼합 음료.
  4. 감귤로부터 액상의 감귤액을 얻고 유기농 설탕, 구연산, 비타민 C를 혼합하여 감귤 과즙을 준비하는 단계와,
    감귤 착즙액으로부터 분리된 글루콘아세토박터속(Gluconacetobacter sp.) 균주를 감귤 과즙 배지에 접종하여 배양한 셀룰로오스 겔을 얻고, 이 셀룰로오스 겔을 분쇄하여 부피가 8mm3 ~ 1000mm3 의 범위의 셀룰로오스 겔 과립을 형성하는 단계와,
    포장 용기에 상기 셀룰로오스 겔 과립과 상기 감귤 과즙이 혼합된 상태로 1차 충진하는 단계와,
    상기 포장 용기에 상기 감귤 과즙을 충진하는 2차 충진 단계와,
    상기 포장 용기를 밀봉하는 단계와,
    감귤 과즙과 셀룰로오스 겔 과립이 충진된 상기 포장 용기를 냉각하는 단계를 포함하는 감귤 유래 셀룰로오스 겔 혼합 음료 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 감귤 과즙은 균질화 과정 및 멸균 과정을 거쳐 80 ~ 95℃의 온도 범위로 상기 포장 용기에 충진되는 것을 특징으로 하는 감귤 유래 셀룰로오스 겔 혼합 음료 제조 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    감귤 과즙과 셀룰로오스 겔 과립이 충진된 상기 포장 용기는 냉각 단계 전에 용기의 방향을 거꾸로 전환시켜 냉각 단계로 이동시키는 것을 특징으로 하는 감귤 유래 셀룰로오스 겔 혼합 음료 제조 방법.
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