WO2014189267A1 - 감귤박을 이용한 제과류 원료의 제조 방법 및 그 원료를 이용한 제과류의 제조 방법 - Google Patents

감귤박을 이용한 제과류 원료의 제조 방법 및 그 원료를 이용한 제과류의 제조 방법 Download PDF

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WO2014189267A1
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citrus
enzyme
raw material
confectionery
juice
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PCT/KR2014/004510
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정기범
여인규
이창규
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주식회사 제키스
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    • A23G3/34—Sweetmeats, confectionery or marzipan; Processes for the preparation thereof
    • A23G3/36—Sweetmeats, confectionery or marzipan; Processes for the preparation thereof characterised by the composition containing organic or inorganic compounds
    • A23G3/48—Sweetmeats, confectionery or marzipan; Processes for the preparation thereof characterised by the composition containing organic or inorganic compounds containing plants or parts thereof, e.g. fruits, seeds, extracts
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A21D2/08—Treatment of flour or dough by adding materials thereto before or during baking by adding organic substances
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    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
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    • A23L29/00—Foods or foodstuffs containing additives; Preparation or treatment thereof
    • A23L29/06—Enzymes

Definitions

  • This invention relates to the manufacturing method of the confectionery raw material using a citrus foil, and the manufacturing method of the confectionery using this raw material.
  • fruit extracts have been added to sweets and candies to give flavors and aromas of fruit, or artificial food additives have been used to flavor and flavor fruits.
  • Korean Patent Laid-Open Publication No. 2001-0077064 discloses a method for preparing apple-dried sweets by cutting apples into slices having a thickness of 5 mm or less and drying them to have a water content of 8 to 10%.
  • a method of manufacturing raw fruit confectionery in which slices are immersed in a syrup mixed with water, oligosaccharides, and the like, and dried.
  • Korean Patent Laid-Open Publication No. 2005-0115713 discloses a method of preparing ice cream by mixing fruit with sugar, spices, and freezing. It is starting.
  • Korean Patent No. 0943055 discloses a fruit confectionery which can maintain the original color of raw fruit by adding starch syrup, vinegar and sugar in a certain mixing ratio to solve the problem of color change during the drying process. The manufacturing method is disclosed.
  • citrus fruits are known to contain various bioactive substances such as organic acids, vitamin C, carotenoids, flavonoids, pectin.
  • bioactive substances such as organic acids, vitamin C, carotenoids, flavonoids, pectin.
  • Citrus fruits vary depending on the variety, but the rind usually accounts for 50% of the total weight of the fruit, and it is known that the rind contains more bioactive substances such as carotenoids, flavonoids, limonoids, and pectins. Sci Technol, 2002, 34: 132-135).
  • the recycling of citrus fruit juice and by-products generated after the juice for juice processing can be said to have the advantage of using a variety of bioactive substances possessed by citrus fruit juice while lowering the manufacturing cost.
  • the present invention discloses a citrus fruit source and a method in which citrus gourds generated as a by-product after juice can be used as a material for confectionery.
  • An object of the present invention is to provide a method for producing a confectionery raw material using a citrus fruit foil.
  • Another object of the present invention is to provide a method for producing a confectionery using the confectionery raw material obtained by the above method.
  • Citrus gourds contain Cellulase KN, which has both naringinase (naringin degrading enzyme) activity and hesperidin degrading activity in combination with cellulase activity, Pectinase and hemicellulase ( When treated with Hemicellulase) and Cytolase PCL5 with cellulase ( ⁇ -glucosidase) activity, it was confirmed that bitter taste was reduced.In addition, the content of naringin and hesperidin, which are known as bitter ingredients in citrus peels, was also reduced in the analysis results.
  • naringin and hesperidin was decreased after cellulase, pectinase, and hemicellulase decomposed cellulose, pectin, and hemicellulose in citrus peels, after which naringin and hesperidin, which existed therein, were eluted to the outside. It is thought to be due to the degradation of cellulase KN.
  • Most biologically active substances such as naringin and hesperidin in citrus peels are known to exist inside cellulose, hemicellulose and pectin (J Korean Soc Food Sci Nutr, 2007, 36 (11): 1358-1364)
  • the treatment of cellulase, hemicellulase, and pectinase resulted in a marked increase in sour taste.
  • the increase in sour taste was confirmed to be due to vitamin C. This may be due to the release of vitamin C inside the cellulose, pectin, and hemicellulose in the citrus peel by cellulase, pectinase, and hemicellulase.
  • the inventors of the present invention when preparing a jelly-shaped confectionery using the enzyme-treated citrus foil, the citrus gourd using citrus gourd untreated enzyme due to the characteristics that the bitter taste is alleviated by the enzyme treatment and the sour taste is increased. Compared to the confectionery (jelly) prepared by the apparent high palatability was confirmed.
  • the present invention is provided based on these experimental results, and in one aspect, the present invention can be grasped as a method for producing a confectionery raw material using citrus fruits, and in another aspect, can be grasped as a method for producing a confectionery using the raw materials. .
  • the method for producing a confectionery raw material using the citrus fruit juice of the present invention comprises (a) adding tangerine, pectinase and / or hemicellulase to citrus fruit juice and juice juice (hereinafter, citrus fruit juice) and / or naringin degradation activity and / or Adding an enzyme having hesperidin degrading activity, (b) reacting the citrus gourd with these enzymes added, and (c) obtaining the reactant.
  • the cellulase, pectinase, hemicellulase can be selected and purchased using any one on the market.Cellluclast TM (Celluclast TM) (Novo Nordisk company) ), Novozym 342 (Novozym342 TM) (Novozymes, Inc.), Cellulase KN TM) (Vision Biochem Co., Ltd.) used in the examples below, and the like, and as pectinase, rapidase C80 (Rapidase C80 TM, Gist-broc ades), Pectinex100L TM (Novo Nordisk), Viscozyme (Novo Nordisk), Cytolase PCL5 (Vision Biochem Co., Ltd.) used in the examples below, etc.
  • the hemicellulase include a product of Muhlenchemie (Ahrensburg, Germany), Cytolase PCL5 (Vision Biochem Co., Ltd.) used in the examples below.
  • an enzyme having naringin degradation activity is essentially used, and an enzyme having hesperidin degradation activity is preferably used selectively.
  • the addition of an enzyme having naringin degradation activity may be accomplished by adding an enzyme that exhibits such activity independently or by adding an enzyme that may exhibit such activity, such as Cellulase KN used in the examples below.
  • an enzyme having naringin-degrading activity is known to have hesperidin-degrading activity (Appl Microbiol Biotechnol. 2011, 90 (6): 1883-95), an enzyme having hesperidin-degrading activity When necessary, the enzyme may be added without adding the enzyme independently.
  • the reaction temperature may be any reaction temperature as long as the added enzyme does not inhibit the activity.
  • Such reaction temperature may be set within the range of 40 ° C to 70 ° C. If it is less than 40 °C enzyme activity may be lowered, if it exceeds 70 °C enzyme activity may be inhibited by heat denaturation. Preferably it may be set within the range of 50 °C to 65 °C to show the optimum activity of the enzyme.
  • the optimum reaction temperature of Cellulase KN and Cytolase PCL5 used in the examples below is described in a pamphlet of the manufacturer (Vision Biochem Co., Ltd.) as 50 °C to 65 °C.
  • the raw materials for the confectionery obtained according to the method of the present invention as described above are rich in soluble form as well as containing the bioactive substances in the soluble form by eluting the physiologically active substances contained in the cellulose or hemicellulose of the citrus peel. Naringin or hesperidin, a causative substance, is eluted and decomposed, and the bitterness is alleviated. In particular, a large amount of vitamin C is eluted and is present in a soluble form.
  • the present invention relates to a method for producing a confectionery using the confectionery raw material obtained according to the method described above.
  • the method for producing a confectionery (confection or bread) of the present invention comprises the steps of (a) adding and mixing sugars to the raw materials of the confectionery as described above, that is, enzyme-treated citrus fruit, and (b) drying the mixture. do.
  • the following experimental example shows that the preparation of jelly, which is a kind of confectionery product using enzyme-treated citrus fruit, improves the overall palatability as the bitterness is alleviated and the sourness is strengthened as compared to the jelly prepared using the enzyme-free citrus fruit.
  • sugars in step (a) is to adjust the sugar
  • the sugar content of the confectionary is not particularly limited because the preferred sugars vary depending on the consumer, and there is no particular limitation on the sugars that can be used.
  • Sugars, oligosaccharides, maltose, glucose, trehalose, etc. may be used as the sugars, and the amount thereof will vary depending on the sugar content of the intended confectionery, the sugar content of the enzyme-treated citrus fruit, and the like. It will be determined in the range of 1 part by weight to 20 parts by weight on a per part basis.
  • fruit or vegetable-derived additives such as fruit or vegetable slices, fruit or vegetable extracts, fruit or vegetable powders, etc. Further may be added. Such addition will be made within the range of 1 part by weight to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the commonly used enzyme-treated citrus gourd.
  • grain flour such as wheat flour
  • materials commonly used in the manufacture of other confectionery products such as salt and milk powder
  • the amount of the flour, such as flour will be determined according to the type of confectionery intended to be prepared, for example, in the case of the manufacture of bakery can be added in the range of 300 to 500 parts by weight relative to 100 parts by weight of enzyme-treated citrus gourd. .
  • the drying of step (b) may be made by any drying method known in the art, such as a vacuum drying method, a hot air drying method, a direct drying method such as baking in an oven.
  • the vacuum drying method refers to a drying method in which a sublimation or sublimation is performed at an evaporation temperature or sublimation temperature lower than the evaporation temperature or sublimation temperature at atmospheric pressure by applying a pressure below atmospheric pressure.
  • the vacuum drying method is used, the surface and the inside of the confectionery are dried relatively uniformly compared to the hot air drying method, and drying is performed at a low temperature, thereby minimizing the destruction of nutrients.
  • the vacuum drying method is divided into a low temperature pressure drying method and a freeze drying method, which may be performed using a low pressure pressure drying device or a freeze drying device that is commercially available.
  • the drying of the step (b) When the drying of the step (b) is carried out in a hot air drying method, it may be performed at room temperature, but in the range of 45 ° C. to 55 ° C., which is to minimize the breakdown of nutrients while softening the fiber contained in the citrus gourd enzyme treatment. It is preferable to make.
  • If it is for the manufacture of bakery may be made by a direct drying method such as baking in an oven.
  • step (b) may be further included a step of coating with chocolate.
  • a step of coating with chocolate if the moisture content of the confectionary is too high, there is a problem that the chocolate coating surface is denatured, such as moisture bubbles are formed on the chocolate coating surface and the chocolate coating surface is tacky while the storage period is extended. If made, the moisture content of the confectionery is preferably 20% or less.
  • % (w / w) which is a unit for indicating moisture content, refers to a concentration (w / w) expression by weight percentage.
  • a 10% (w / w) confectionary means that 10 g of water is present in 100 g of confectionary.
  • the present invention relates to a bakery obtained by the method for producing a bakery.
  • the confectionery of the present invention is characterized in that the enzyme-treated citrus gourd is manufactured as a confectionery material, and the taste is improved by reducing the bitter taste by decreasing naringin and hesperidin content and enhancing the sour taste by increasing the vitamin C content.
  • the manufacturing method of the confectionery raw material using a citrus foil and the manufacturing method of the confectionery using the raw material can be provided.
  • Confectionery raw material using the citrus gourd obtained in accordance with the present invention has a sour taste is enhanced by increasing the vitamin C content if the bitter taste is moderated by the reduction of the content of naringin and hesperidin, the components of the bitter taste.
  • the palatability is enhanced due to the mild bitterness and the enhanced sour taste, and it has the advantage of containing various bioactive substances contained in the peel of citrus fruit in soluble form.
  • 1 to 5 are sensory evaluation results for the bitter taste of citrus gourd treated with an enzyme having cellulase, naringinase, pectinase and / or hemicellulase activity.
  • 7 to 11 are sensory evaluation results of the sour taste of citrus gourd treated with an enzyme having cellulase, naringinase, pectinase and / or hemicellulase activity.
  • Fig. 13 shows the results of the enzyme treatment time of the content of naringin and naringenin (decomposition products of naringin) of the citrus fruit juice.
  • Citrus juice (Wenju Mandarin Citrus, Citrus unshiu) is mixed with a juicer, and the citrus juice obtained by juice is mixed with 1: 2 (citrus juice: citrus gourd) in a water bath. After heating, the enzyme was treated under the conditions of the following [Table 4]. In order to stop the enzyme activity was heated for 5 minutes at about 100 °C, and stored in a depreciator until the experiment.
  • Cellulase KN (Product Name) is an enzyme that shows the activity of Naringinase (Naringinase, Naringinase also has Hesperidin-degrading activity) in addition to Cellulase and Hemicellulase activity, and shows the bitter taste contained in citrus peel according to the result of the reference example. It was added for the purpose of breaking down narizine, a known component.
  • Cytolase PCL5 is an enzyme having the activity of pectinase, hemicellulose, and cellulase ( ⁇ -glucosidase), and is added for the purpose of eluting naringin, hesperidin, vitaman C, etc. present in citrus peel according to the results of the reference example. It became. Cellulase KN and Cytolase PCL5 were purchased from Vision Biochem (Gyeonggi-do, Korea).
  • Enzyme-treated citrus foil (Examples 1 to 9 in Table 5 below) or citrus foil (Comparative Example in Table 5 below), which was not treated with enzyme, was treated in Example 2 for 9 hours.
  • Jelly was prepared by mixing the citrus concentrate (juice juice with citrus fruit source) and / or trehalose in the component ratio (wt%) of the following [Table 5] and dried at a temperature of 50 °C for 24 hours.
  • the sensory evaluation was performed on five sensory evaluation agents according to the following criteria for the degree of bitter and sour taste of the enzyme treatment obtained in Examples 1 to 5 and the enzyme treatment obtained in Comparative Example.
  • the bitter taste is maintained when the enzyme is not treated (the enzyme untreated material of the comparative example), but the bitterness decreases in proportion to the enzyme treatment time and / or the concentration of the enzyme. Able to know. It is understood that Naringinase activity and hesperidin degrading activity are the result of the degradation of naringin and hesperidin by Cellulase KN. In the case of the enzyme-treated citrus fruit of Example 1, only the treatment of Cytolase PCL5 without the activity of Naringinase, etc. is supported by the fact that bitterness did not decrease.
  • Narinjin was used as the target for the enzyme treatment obtained in Example 6 having the highest enzyme treatment concentration and the longest enzyme treatment time.
  • the content of naringenin and hesperidin was measured.
  • naringin, naringenin and hesperidin were measured in the same manner as in the above reference example by requesting from the RIC at Jeju National University.
  • naringin decreases in proportion to the enzyme treatment time and naringenin increases in proportion to the enzyme treatment time.
  • hesperidin also showed a decrease in proportion to the enzyme treatment time, which is considered to be hydrolyzed by heating in that hesperidin degrading enzyme was not added.
  • Sugar analysis was performed using the following method. Approximately 5 g of the sample is precisely weighed into a 50 mL volumetric flask, and 25 mL of water is added to dissolve it. It is filtered with a membrane filter of 0.45 ⁇ m. After that, HPLC analysis is performed according to the quantitative analysis of sugars in the food industry. After measuring the width or height of the peak obtained by injecting 10 ⁇ l of the experimental and standard solutions, respectively, prepare a calibration curve, and then calculate the concentration of the sugar in the experimental group ( ⁇ g / mL). ) Is calculated.
  • Vitamin C analysis was used in the following manner. Accurately weigh a certain amount of each experimental section, add 10% methane phosphate solution in the same amount, suspend for 10 minutes, and homogenize 5% methane phosphate. Transfer the homogenized sample to a 100 mL volumetric flask and wash the container with a small amount of 5% methane phosphate solution. Combine the volumetric flask to make 100 mL. Thereafter, centrifugation is performed at 3,000 rpm for 1015 minutes to obtain a supernatant, which is appropriately diluted with 5% methane phosphate solution to make an experimental solution.
  • Fructose, glucose, sucrose and vitamin C were analyzed by the RIC of Jeju National University according to the method described above.
  • Example 2 The sensory evaluation of the jelly prepared in Example 2 was evaluated for the degree of bitter taste, sour taste and overall acceptability of 10 sensory evaluation agents, the water content and water activity was also measured in [Table 7] below Shown together.
  • bitter and sour tastes were evaluated according to the 5-point scale method of the following criteria, and overall preference was evaluated according to the 9-point scale method of the following criteria.

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Abstract

본 발명은 감귤박을 이용한 제과류 원료의 제조 방법 및 그 원료를 이용한 제과류의 제조 방법을 개시한다. 구체적으로 본 발명은 감귤박에 셀룰라아제, 나린지나아제, 펙티나아제와 헤미셀룰라아제를 첨가함과 더불어 나린진 분해 활성 및/또는 헤스페리딘 분해 활성을 갖는 효소를 첨가하여 반응시킴으로써 감귤박 속에 포함된 쓴맛을 나타내는 성분인 나린진과 헤스페리딘의 함량을 낮춰 쓴맛은 완화되고 비타민 C 함량을 증가시켜 신맛이 강화된 특성을 가진 제과류 원료를 제조할 수 있는 방법과 그 제과류 원료를 이용하여 기호성이 향상된 제과류를 제조할 수 있는 방법을 개시한다.

Description

감귤박을 이용한 제과류 원료의 제조 방법 및 그 원료를 이용한 제과류의 제조 방법
본 발명은 감귤박을 이용한 제과류 원료의 제조 방법 및 그 원료를 이용한 제과류의 제조 방법에 관한 것이다.
종래에는 과자나 사탕에 과일의 맛과 향을 내기 위하여 과일 추출물을 첨가하거나 과일의 색, 맛과 향을 내는 인공 식품 첨가물을 사용하여 왔다.
그러나 이러한 인공 첨가물이 인체에 유해할 수 있다는 사실 때문에, 과일 자체를 과자의 소재로 이용하고자 하는 시도들이 있어 왔다.
예컨대 한국 공개특허 제2001-0077064호는 사과를 두께 5mm이하의 슬라이스로 세절하여 이를 수분 함량이 8∼10%이 되도록 건조시키는 사과 말랭이 과자의 제조 방법을 개시하고 있고, 한국 특허 제0783095호는 과일 슬라이스를 물, 올리고당 등을 혼합한 시럽에 침지시킨 후 건조시키는 생과일 과자의 제조 방법을 개시하고 있으며, 한국 공개특허 제2005-0115713는 과일을 설탕, 향료 등과 혼합하고 냉동시켜 아이스크림을 제조하는 방법을 개시하고 있다. 또 한국 특허 제0943055호는 과자 자체를 과자의 재료로 이용할 경우 건조 과정에서 색상이 변하는 문제점을 해결하고자 물엿, 식초 및 실탕을 일정 혼합 비율로 첨가하여 생과일 본래의 색상이 유지시킬 수 있는 과일 과자의 제조 방법을 개시하고 있다.
그러나 전술한 바의 과일을 과자의 소재로 이용한 방법들은 모두 과일 자체를 과자의 소재로 이용함으로써 제조 비용이 높은 문제점을 안고 있다.
한편 감귤은 유기산, 비타민 C, 카로티노이드, 플라보노이드, 펙틴 등 다양한 생리활성물질을 함유하고 있는 것으로 알려져 있다. 그런데 감귤은 주 가공 제품으로서 그 과육이나 원과 자체를 착즙하여 주스 형태로 이용되고 있는데, 주스 제조를 위한 착즙 과정에서 부산물로서 감귤박이 많이 발생하고 있다.
감귤은 품종에 따라 다르나 과피가 대체로 과일 전체 중량의 50% 정도를 차지하며, 과육보다도 과피에 카로티노이드, 플라보노이드, 리모노이드, 펙틴 등의 생리활성물질이 더 많이 함유되어 있는 것으로 알려져 있다(Korean J Food Sci Technol, 2002, 34:132-135).
따라서 주스 가공을 위하여 감귤 원과 착즙 후에 발생하는 부산물인 감귤박을 재활용할 경우, 제조 비용을 낮추면서 감귤박이 가지고 있는 다양한 생리활성물질을 이용할 수 있는 이점을 가진다고 할 수 있다.
본 발명은 감귤 원과 착즙 후에 부산물로서 발생하는 감귤박을 과자의 소재로 이용할 수 있는 방법을 개시한다.
본 발명의 목적은 감귤박을 이용한 제과류 원료의 제조 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 방법에 의하여 얻어진 제과류 원료를 이용한 제과류의 제조 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명자들은 아래의 실시예 및 실험예에서 확인되는 바와 같이, 감귤 원과 착즙 후에 부산물로 발생하는 감귤박을 과자의 소재로 이용하기 위하여, 그 감귤박 속에 포함된 과피가 가지는 쓴맛을 완화시키고자 감귤박에, 나린진나아제(naringinase, 나린진(naringin)의 분해 효소) 활성과 헤스페리딘(hesperidin) 분해 활성을 셀룰라아제(cellulase) 활성과 함께 갖고 있는 Cellulase KN를, 펙티나아제(Pectinase)와 헤미셀룰라아제(Hemicellulase) 그리고 셀룰라아제(β-glucosidase) 활성을 지닌 Cytolase PCL5와 함께 처리할 경우 쓴맛이 감소함을 확인하였고, 성분 분석 결과에 있어서도 감귤 과피에서 쓴맛의 성분으로 알려진 나린진의 함량과 헤스페리딘의 함량이 감소함을 확인하였다. 본 발명자들은 나린진의 함량과 헤스페리딘의 함량이 감소한 이유를 셀룰라아제, 펙티나아제, 헤미셀룰라아제에 의하여 감귤 과피의 셀룰로오스, 펙틴, 헤미셀룰로오스가 분해됨으로써 그 내부에 존재하고 있던 나린진과 헤스페리딘이 외부로 용출된 후에 Cellulase KN에 분해되었기 때문인 것으로 보고 있다. 감귤 과피에 포함된 나린진이나 헤스페리딘 등 대부분의 생리활성물질은 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스, 펙틴 등의 내부에 존재한다고 알려져 있다(J Korean Soc Food Sci Nutr, 2007, 36(11):1358-1364)
특이한 점은 셀룰라아제와 헤미셀룰라아제, 펙티나아제를 처리할 경우 신맛이 뚜렷하게 증가하였는데, 본 발명자들의 성분 분석 결과 그 신맛의 증가가 비타민 C에 의한 것임을 확인하였다. 이는 셀룰라아제, 펙티나아제, 헤미셀룰라아제에 의하여 감귤 과피의 셀룰로오스, 펙틴, 헤미셀룰로오스 내부에 존재하고 있던 비타민 C가 외부로 용출되었기 때문인 것으로 보인다.
나아가 본 발명자들은 전술한 바의 효소 처리 감귤박을 이용하여 젤리 형태의 과자를 제조할 경우, 그 감귤박이 효소 처리에 의하여 쓴맛이 완화되고 신맛이 증가한 특성으로 인하여 효소가 처리되지 아니한 감귤박을 이용하여 제조한 과자(젤리)에 비하여 뚜렷하게 기호성이 높음을 확인할 수 있었다.
본 발명은 이러한 실험 결과에 기초하여 제공되는 것으로, 일 측면에 있어서 본 발명은 감귤박을 이용한 제과류 원료의 제조 방법으로 파악할 수 있고, 다른 측면에 있어서는 그 원료를 이용한 제과류의 제조 방법으로 파악할 수 있다.
본 발명의 감귤박을 이용한 제과류 원료의 제조 방법은 (a) 감귤 원과 착즙박(이하 "감귤박")에 셀룰라아제, 펙티나아제 및/또는 헤미셀룰라아제를 첨가함과 함께 나린진 분해 활성 및/또는 헤스페리딘 분해 활성을 갖는 효소를 첨가하는 단계, (b) 이들 효소가 첨가된 감귤박을 반응시키는 단계, 및 (c) 그 반응물을 수득하는 단계를 포함하여 구성된다.
상기 (a) 단계에서, 상기 셀룰라아제, 펙티나아제, 헤미셀룰라아제는 시중에 유통되는 임의의 것을 선택·구입하여 사용할 수 있는데, 셀룰라아제로서 시중에 유통되는 것은 셀루클라스트(Celluclast™)(Novo Nordisk 사), 노보자임342(Novozym342™)(Novozymes 사), 아래 실시예에서 사용된 Cellulase KN™)((주)비전바이오켐 사) 등을 들 수 있고, 펙티나제로서는 래피다제C80(RapidaseC80™, Gist-broc ades 사), 펙티네스100L(pectinex100L™)(Novo Nordisk 사), 비스코자임(viscozyme)(Novo Nordisk 사), 아래의 실시예에서 사용된 Cytolase PCL5((주)비전바이오켐 사) 등을 들 수 있으며, 헤미셀룰라아제로서는 예컨대 Muhlenchemie(Ahrensburg, Germany)사의 제품, 아래 실시예에서 사용된 Cytolase PCL5((주)비전바이오켐 사) 등을 들 수 있다.
이들 효소는 셀룰로오스, 펙틴, 헤미셀룰로오스를 파괴하여 그 내부에 포함되어 있던 생리활성물질 특히 비타민 C, 감귤 과피에서 쓴맛을 나타내는 성분인 나린진이나 헤스페리딘 등이 밖으로 용출되어 나오도록 한다. 용출된 후에 나린진이나 헤스페리딘 등은 이들 분해 활성을 갖는 효소에 의하여 가수분해되게 되는 과정을 거친다.
또 상기 (a) 단계에서, 감귤 과피에서 쓴맛을 나타내는 성분은 주로 나린진이므로 나린진 분해 활성을 갖는 효소는 필수적으로 사용하고, 헤스페리딘 분해 활성을 갖는 효소는 선택적으로 사용하는 것이 바람직하다. 나린진 분해 활성을 갖는 효소의 첨가는 그러한 활성을 나타내는 효소를 독립적으로 첨가함에 의해서 이루어지거나 그러한 활성을 함께 나타낼 수 있는 효소 예컨대 아래의 실시예에서 사용된 Cellulase KN 등을 첨가함에 의해서 이루어질 수 있다. 참고로 나린진 분해 활성을 갖는 효소인 나린진나아제(naringinase)는 헤스페리딘 분해 활성을 갖는 것으로 아려져 있기 때문에(Appl Microbiol Biotechnol.　2011, 90(6):1883-95), 헤스페리딘 분해 활성을 갖는 효소를 첨가할 필요가 있을 때 이 효소를 독립적으로 첨가하지 않더라도 무방할 수 있다.
상기 (b) 단계에서 반응 온도는 첨가되는 효소가 활성을 저해하지 않는다면 임의의 반응 온도라도 무방하다. 그러한 반응 온도는 40℃ 내지 70℃의 범위 내에서 설정될 수 있다. 40℃ 미만일 경우 효소 활성이 낮아질 수 있으며, 70℃을 넘어설 경우 효소 활성이 열에 의한 변성 등으로 저해될 수 있다. 바람직하게는 효소의 최적의 활성을 나타내도록 50℃ 내지 65℃ 범위 내에서 설정될 수 있다. 참고로 아래의 실시예에서 사용된 Cellulase KN, Cytolase PCL5는 그 최적의 반응 온도가 제조사((주)비전바이오켐)의 팜플렛에 따르면 50℃ 내지 65℃로 기재되어 있다.
전술한 바의 본 발명의 방법에 따라 얻어진 제과류의 원료는 감귤 과피의 셀룰로오스나 헤미셀룰로오스 내부에 함유되어 있던 생리활성물질이 외부로 용출됨으로써 그러한 생리활성물질을 가용성 형태로 풍부하게 함유할 뿐만 아니라 쓴맛의 원인이 되는 물질인 나린진이나 헤스페리딘이 용출되어 분해됨으로써 쓴맛이 완화된 특성을 가지며 특히 다량의 비타민 C가 용출되어 가용성 형태로 존재함으로써 신맛이 강화된 특성을 가지게 된다.
다른 측면에 있어서, 본 발명은 전술한 바의 방법에 따라 얻어진 제과류 원료를 이용한 제과류의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명의 제과류(과자나 빵류)의 제조 방법은 (a) 전술한 바의 제과류의 원료 즉 효소 처리 감귤박에 당류를 첨가하여 혼합하는 단계 및 (b) 그 혼합물을 건조하는 단계를 포함하여 구성된다.
아래의 실험예는 효소 처리 감귤박을 사용하여 제과류의 일종인 젤리를 제조할 경우 효소 처리하지 아니한 감귤박을 이용하여 제조한 젤리에 비하여 쓴맛이 완화되고 신맛이 강화됨으로써 전체적인 기호도가 향상됨을 보여준다.
상기 (a) 단계에서 당류의 첨가는 당도를 조정하기 위한 것으로서 제과류의 당도는 소비자에 따라 선호하는 당도가 다르므로 그 첨가량에 특별한 제한이 없으며, 사용될 수 있는 당류도 특별한 제한이 없다. 당류로서는 설탕, 올리고당, 엿당, 포도당, 트레할로스 등이 사용될 수 있으며, 이들의 첨가량은 의도하는 과자의 당도, 사용된 효소 처리 감귤박의 당도 등에 따라 달라질 것이지만, 통상의 첨가량은 사용된 감귤박 100 중량부 기준 1 중량부 내지 20 중량부의 범위 내에서 결정될 것이다.
또 (a) 단계에서 효소 처리 감귤박에 당류를 첨가하는 이외에 과자의 기호성을 높이기 위하여 과일이나 아채 유래의 첨가물, 예컨대 과일이나 야채의 세절물, 과일이나 야채의 추출물, 과일이나 야채의 분말 등이 추가로 첨가될 수 있다. 이러한 첨가는 통상 사용된 효소 처리 감귤박 100 중량부 기준 1 중량부 내지 10 중량부의 범위 내에서 이루어질 것이다.
또 (a) 단계에서 효소 처리 감귤박에 당류를 첨가하는 이외에 밀가루 등의 곡물가루가 첨가될 수도 있으며, 기타 제과류의 제조에 일반적으로 사용하는 재료들 예컨대 소금, 분유 등이 또한 첨가될 수 있다. 상기 밀가루 등의 곡물가루는 제조하고자 의도한 제과류의 종류에 따라 그 첨가량이 결정될 것인데, 예컨대 제빵류의 제조를 위한 경우라면 효소 처리 감귤박 100 중량부 대비 300 내지 500 중량부의 범위로 첨가될 수 있다.
상기 (b) 단계의 건조는 당업계에 공지된 임의의 건조 방식, 예컨대 진공 건조 방식, 열풍 건조 방식, 오븐에서의 굽는 등의 직접 건조 방식 등으로 이루어질 수 있다. 진공 건조 방식은 대기압 이하의 압력을 적용시켜 대기압 상태에서의 증발 온도 또는 승화 온도보다 낮은 증발 온도 또는 승화 온도에서 증발 또는 승화가 이루어지도록 하는 건조 방식을 말한다. 진공 건조 방식을 사용할 경우 열풍 건조 방식에 비하여 과자의 표면과 내부의 건조가 비교적 균일하게 이루어지고, 저온에서 건조가 이루어지므로 영양소의 파괴가 최소화되는 효과가 있다. 이러한 진공 건조 방식은 저온 감압 건조 방식과 동결 건조 방식으로 나누어지는데, 시중에 유통되는 저온 감압 건조 장치나 동결 건조 장치를 이용하여 수행될 수 있다.
상기 (b) 단계의 건조가 열풍 건조 방식으로 이루어질 경우 상온에서 이루어져도 무방하나 감귤박 효소 처리물에 함유된 섬유질을 부드럽게 하면서 영양소의 파괴는 최소화할 수 있는 온도인 45℃ 내지 55℃의 범위에서 이루어지는 것이 바람직하다.
제빵류의 제조를 위한 경우라면 오븐에서의 굽는 등의 직접 건조 방식 등으로 이루어질 수도 있다.
또 상기 (b) 단계의 건조 후에 초콜릿으로 코팅하는 단계가 추가로 포함될 수 있다. 초콜릿으로 코팅될 경우 제과류의 수분 함량이 지나치게 높으면 저장 기간이 길어지면서 초콜릿 코팅 표면에 수분 버블이 형성되고 초콜릿 코팅 표면이 점착성을 띠는 등 초콜릿 코팅 표면이 변성되는 문제점이 생길 수 있으므로, 초콜릿 코팅이 이루어질 경우 과자의 수분 함량이 20% 이하인 것이 바람직하다. 여기서 수분 함량을 표시하는 단위인 %(w/w)는 중량 백분율에 의한 농도(w/w) 표현을 의미한다. 예컨대 수분 함량이 10%(w/w) 과자는 과자 100g 중에 수분이 10g 존재한다는 의미가 된다.
본 발명은 다른 측면에 있어서 전술한 바의 제과류의 제조 방법에 의하여 얻어진 제과류에 관한 것이다.
본 발명의 제과류는 효소 처리 감귤박을 과자의 소재로 제조된 것을 특징으로 하며, 나린진과 헤스페리딘 함량 감소에 의하여 쓴맛이 완화되고 비타민 C 함량증가에 의하여 신맛이 강화됨으로써 기호성이 향상된 특징을 갖는다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 감귤박을 이용한 제과류 원료의 제조 방법과 그 원료를 이용한 제과류의 제조 방법을 제공할 수 있다.
본 발명에 따라 얻어진 감귤박을 이용한 제과류 원료는 쓴맛을 나타내는 성분인 나린진과 헤스페리딘의 함량 감소에 의하여 쓴맛이 완화된 특성을 가지면 비타민 C 함량 증가에 의하여 신맛은 강화된 특성을 가진다.
상기 원료를 이용하여 제과류를 제조할 경우 완화된 쓴맛과 강화된 신맛으로 인하여 기호성이 높을 뿐 아니라 감귤박의 과피 속에 함유된 다양한 생리활성물질을 가용성 형태로 포함하는 이점을 가진다.
도 1 내지 도 5는 셀룰라아제, 나린지나아제, 펙티나아제 및/또는 헤미셀룰라아제 활성을 갖는 효소를 처리한 감귤박의 쓴맛에 대한 관능평가 결과이다.
도 6은 효소 처리하지 아니한 감귤박의 쓴맛에 대한 관능평가 결과이다.
도 7 내지 도 11는 셀룰라아제, 나린지나아제, 펙티나아제 및/또는 헤미셀룰라아제 활성을 갖는 효소를 처리한 감귤박의 신맛에 대한 관능평가 결과이다.
도 12는 효소 처리하지 아니한 감귤박의 신맛에 대한 관능평가 결과이다.
도 13은 효소 처리한 감귤박의 나린진과 나린제닌(나린진의 분해 산물)의 함량을 효소 처리 시간에 대하여 나타낸 결과이다.
도 14은 효소 처리한 감귤박의 헤스페리딘의 함량을 효소 처리 시간에 대하여 나타낸 결과이다.
이하 본 발명을 참조예, 실시예 및 실험예를 참조하여 설명한다. 그러나 본 발명의 범위가 이러한 참조예, 실시예 및 실험예에 한정되는 것은 아니다.
<참조예> 감귤박과 감귤 착즙액 나린진 함량 비교
감귤 원과(온주 밀감, Citrus unshiu)를 착즙기를 이용하여 착즙한 후에 얻어지는 감귤 착즙액과 그 부산물인 감귤박을 1:1, 1:2(감귤 착즙액 : 감귤박)로 혼합하고 동결건조시킨 후에 24시간 동안 100% 메탄올로 추출한 뒤 농축시켰다.
이후 제주대학교 생명과학기술혁신센터(RIC)에 의뢰하여 아래 [표 1]과 [표 2]의 조건으로 나린진(naringin) 함량에 대해서 UV 280nm에서 HPLC 분석을 수행하였으며, 결과를 아래의 [표 3]에 나타내었다.
표 1
Figure PCTKR2014004510-appb-T000001
표 2
Figure PCTKR2014004510-appb-T000002
표 3
Figure PCTKR2014004510-appb-T000003
<실시예> 효소 처리 감귤박의 제조
감귤 원과(온주 밀감, Citrus unshiu)를 착즙기를 이용하여 착즙한 후에 얻어지는 감귤 착즙액과 부산물인 감귤박을 1:2(감귤 착즙 액 : 감귤박)로 혼합하여 water bath에서 50℃의 온도로 가열한 후 아래의 [표 4]의 조건으로 효소를 처리하였다. 효소 활성을 멈추기 위하여 약 100℃에서 5분간 가열하였으며, 실험 전까지 디프리저에 보관하였다. 참고로 Cellulase KN(제품명임)는 Cellulase와 Hemicellulase 활성 이외에 Naringinase(나린진 분해 효소임, Naringinase는 헤스페리딘 분해 활성도 갖고 있음)의 활성을 함께 나타내는 효소로서 상기 참고예의 결과에 따라 감귤 과피에 포함된 쓴맛을 나타내는 것으로 알려진 성분인 나리진을 분해하기 위한 목적으로 첨가되었다. 또한, Cytolase PCL5는 펙티나아제와 헤미셀룰라아제 그리고 셀룰라아제(β-glucosidase)의 활성을 지닌 효소로서 상기 참고예의 결과에 따라 감귤 과피에 존재하는 나린진, 헤스페리딘, 비타만 C 등을 용출시키기 위한 목적으로 첨가되었다. Cellulase KN는 과 Cytolase PCL5는 (주)비전바이오켐(대한민국, 경기도)에서 구입하여 사용하였다.
표 4
Figure PCTKR2014004510-appb-T000004
제조예> 효소 처리 감귤박을 이용한 과자의 제조
상기 실시예 2에서 9시간으로 처리된 효소 처리 감귤박(아래 [표 5]의 제조예 1 내지 9) 또는 효소를 처리하지 않은 상기 비교예의 감귤박(아래 [표 5]의 비교예), 설탕, 감귤 농축액(감귤 원과의 착즙액) 및/또는 트레할로스를 아래 [표 5]의 성분 비율(중량%)로 혼합하고 50℃의 온도에서 24시간 건조하여 젤리를 제조하였다.
표 5
Figure PCTKR2014004510-appb-T000005
<실험예> 효소 처리 감귤박의 관능평가 및 성분 분석
<실험예 1> 효소 처리 감귤박의 관능평가
Cellulase KN에 의해 감귤박의 쓴맛의 완화된 정도를 평가하기 위하여 관능평가를 실시하였다.
관능평가는 상기 실시예 1 내지 5에서 얻어진 효소 처리물과 비교예에서 얻어진 효소 처리물의 쓴맛과 신맛의 정도를 아래의 기준에 따라 5명의 관능평가 요원을 대상으로 이루어졌다.
<쓴맛>
5점: 아주 쓰다4점: 조금 쓰다
3점: 보통2점: 조금 달다
1점: 많이 달다
<신맛>
5점: 매우 시다3점: 시다
1점: 시지 않다
쓴맛의 정도에 대한 결과를 실시예 1 내지 5에서 얻어진 효소 처리 감귤박에 대해서 각각 도 1 내지 5에 나타내었고, 비교예에서 얻어진 효소를 처리하지 아니한 감귤박에 대해서는 도 6에 나타내었다.
도 1 내지 6를 참조하여 보면, 효소를 처리하지 않을 경우(비교예의 효소 비처리물) 쓴맛이 그대로 유지되지만, 효소를 처리할 경우 효소 처리 시간 및/또는 처리 농도에 비례하여 쓴맛이 감소함을 알 수 있다. 이는 Naringinase의 활성과 헤스페리딘 분해 활성을 Cellulase KN에 의해 나린진과 헤스페리딘이 분해됨에 따른 결과로 이해된다. 실시예 1의 효소 처리 감귤박의 경우 Naringinase의 활성 등이 없는 Cytolase PCL5만을 처리 한 결과 쓴맛이 감소하지 않았다는 점이 이를 뒷받침한다.
또 신맛의 정도에 대한 결과를 도 7 내지 12에 나타내었다.
도 7 내지 도 12를 참조하여 보면 효소 처리 농도 및 효소 처리 시간에 비례하여 신맛이 증가함을 알 수 있다.
<실험예 2> 감귤박 효소 처리물의 성분 분석
<실험예 2-1> 나린진, 나린제닌 및 헤스페리딘 함량 측정
상기 실험예 1에서 쓴맛이 효소 처리 농도 및 효소 처리 시간에 비례하여 감소함이 확인됨에 따라, 효소 처리 농도가 가장 높고 또 효소 처리 시간이 가장 긴 실시예 6에서 얻어진 효소 처리물을 대상으로 나린진, 나린제닌 및 헤스페리딘의 함량 측정하였다.
나린진, 나린제닌 및 헤스페리딘의 함량은 제주대학교 생명과학기술혁신센터(RIC)에 의뢰하여 상기 참조예와 동일한 방법으로 측정하였다.
나린진과 나린제닌의 함량에 대해서는 [도 7]에 나타내었고, 헤스페리딘의 함량에 대해서는 [도 8]에 나타내었다.
[도 7]을 참조하여 보면, 나린진은 효소 처리 시간에 비례하여 감소하고 나린제닌은 효소 처리 시간에 비례하여 증가함을 알 수 있다.
[도 8]을 참조하여 보면, 헤스페리딘의 경우도 효소 처리 시간에 비례하여 감소하는 현상을 보였는데, 헤스페리딘 분해 효소가 첨가되지 않았다는 점에서 이는 가열에 의한 가수분해된 것으로 보인다.
<실험예 2-2> 총산, 과당, 포도당, 자당 및 비타민C 분석
당류 분석은 다음과 같은 방법을 사용하였다. 검체 약 5 g을 50 mL 메스플라스크에 정밀히 달아 물 25 mL를 가하여 녹인 후 아세토니트릴로 50 mL까지 채운다. 이를 0.45 ㎛의 멤브레인 필터로 여과한다. 이후 식품공전의 당류의 정량검사법에 따라 HPLC 분석을 실시한다. 실험구 및 표준용액을 각각 10 ㎕씩 주입하여 얻은 피크의 넓이 또는 높이를 구하여 검량선을 작성한 후 실험구의 당질의 농도(㎍/mL)를 구하고, 다음 식에 의해 검체 중 당의 함량(mg/100 g)을 산출한다.
당 함량(mg/100g) = S × (a×b)/검체채취량(g) ×100/1,000
S: 시험용액 중의 당질의 농도(g/mL)
a: 시험용액의 전량(mL)
*b: 희석배수
비타민 C 분석은 다음과 같은 방법으로 사용하였다. 각 실험구 일정량을 정확히 달아, 동량의 10% 메탄인산용액을 가하여 10분간 현탁시킨 후 적당량의 5% 메탄인산을 넣어 균질화한다. 균질화된 검체를 100 mL 메스플라스크에 옮기고 소량의 5% 메탄인산용액으로 용기를 씻은 후 메스플라스크에 합하여 100 mL로 한다. 그 후 3,000 rpm에서 1015분간 원심분리를 행하여 상등액을 취하고 5% 메탄인산용액으로 적당히 희석하여 실험용액으로 한다. 실험용액 및 표준용액을 각각 10 ㎕씩 주입하여 얻은 피크의 넓이 또는 높이를 구하여 검량선을 작성한 후 실험용액의 비타민C의 농도(㎍/mL)를 구하고, 다음 식에 의해 검체 중 아스코르빈산의 함량(mg/100 g)을 산출한다. L-아스코르빈산 나트륨으로 환산하는 경우에는 L-아스코르빈산량에 계수 1.125를 곱한다.
비타민C 함량(mg/100g) = S ×(a × b)/검체채취량(g) × 100/1,000
S: 시험용액 중의 아스코르빈산의 농도(g/mL)
a: 시험용액의 전량(mL)
b: 희석배수
전술한 방법에 따라 제주대학교 생명과학기술혁신센터(RIC)에 의뢰하여 과당, 포도당, 자당 및 비타민C 분석을 실시하였다.
본 실험에서도 상기 실시예 6에서 얻어진 효소 처리물만을 대상으로 분석을 실시하였다.
결과를 [표 6]에 나타내었다.
표 6
Figure PCTKR2014004510-appb-T000006
[표 6]을 참조하여 보면 총산에는 변화가 없지만, 단맛을 내는 과당, 포도당은 증가하고 자당은 감소하였음을 알 수 있으며, 비타민C의 경우 효소 처리 시간에 비례하여 급격하게 증가하였음을 보여준다.
<실험예 3> 젤리의 관능평가 및 수분 함량과 수분 활성도 측정
상기 실시예 2에서 제조한 젤리에 대한 관능평가를 10명의 관능평가 요원을 대상으로 쓴맛의 정도, 신맛의 정도 및 전체적인 기호도를 평가하였으며, 수분 함량과 수분활성도도 측정하여 아래의 [표 7]에 함께 나타내었다.
관능평가는 쓴맛과 신맛에 대해서는 아래 기준의 5점 척도법에 따라 평가하였고, 전체적인 기호도에 대해서는 아래 기준의 9점 척도법에 따라 평가하였다.
<쓴맛>
5점: 매우 쓰다
3점: 쓰다
1점: 쓰지 않다
<신맛>
5점: 매우 시다
3점: 시다
1점: 시지 않다
<전체적인 기호도>
9점: 매우 우수하다
7점: 우수하다
5점: 보통이다
3점: 나쁘다
1점: 매우 나쁘다
표 7
Figure PCTKR2014004510-appb-T000007
상기 [표 7]의 결과는 효소 처리하지 아니한 감귤박을 사용한 비교예에 비하여 효소 처리한 감귤박을 사용할 경우 전체적으로 젤리의 쓴맛이 완화되고 젤리의 신맛이 강화되었음을 보여주며, 전체적인 기호도가 제조예에서 얻어진 젤리가 비교예의 젤리에 비하여 뚜렷하게 높음을 보여준다.
특히 제조예 7에서 얻어진 젤리의 경우는 쓴맛이 가장 낮고 신맛이 적정하면서 전체적인 기호도가 가장 높음을 알 수 있다.

Claims (7)

  1. (a) 감귤 원과 착즙박에 셀룰라아제, 펙티나아제, 헤미셀룰라아제 중 하나 이상의 효소를 첨가함과 함께 나린진 분해 활성을 갖는 효소를 처리하는 단계, (b) 첨가된 효소와 감귤박을 반응시키는 단계, 및 (c) 그 반응물을 수득하는 단계를 포함하는 감귤박을 이용한 과자 또는 빵 원료의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 (a) 단계는 헤스페리딘 분해 활성을 갖는 효소를 추가로 첨가하여 수행되는 것을 특징으로 하는 감귤박을 이용한 과자 또는 빵 원료의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 효소 처리된 감귤박은 효소 처리되지 아니한 감귤박에 비해서 나린진과 헤스페리딘의 함량 감소로 쓴맛이 완화된 특성과 비타민 C 함량 증가로 신맛이 강화된 특성을 가지는 것을 특징으로 하는 감귤박을 이용한 과자 또는 빵 원료의 제조 방법.
  4. (a) 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 방법에 의하여 얻어진 과자 또는 빵 원료에 당류를 첨가하여 혼합하는 단계, 및 (b) 그 혼합물을 건조하는 단계를 포함하는 과자 또는 빵의 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 (b) 단계의 건조는 진공 건조 방식, 열풍 건조 방식 또는 오븐에 굽는 방식에 의하여 수행되는 것을 특징으로 하는 과자 또는 빵의 제조 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 (a) 단계는 감귤 원과 착즙액을 추가로 첨가하여 수행되고,
    당류로서는 설탕을 사용하여 수행되며,
    상기 과자 또는 빵 원료는 80 중량%, 당류로서 설탕은 10 중량% 그리고 감귤 원과 착즙액은 10 중량%를 혼합함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 과자 또는 빵의 제조 방법.
  7. 제4항 기재의 방법에 의하여 얻어진 과자 또는 빵.
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