KR102336615B1 - 배 가공 부산물을 이용한 농축액 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 배 가공 부산물을 이용한 농축액 제조방법에 관한 것으로, 배, 도라지 그리고 생강을 세척하는 제 1단계와, 세척된 상기 배를 분쇄 및 착즙하여 남은 부산물을 얻는 제 2단계와, 농축기에 상기 부산물, 세척된 상기 도라지, 생강에 물을 추가하는 제 3단계와, 상기 농축기를 이용하여 추출농축하여 농축액을 얻는 제 4단계와, 상기 농축액을 여과하는 제 5단계로 구성되는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 배 가공 부산물을 이용한 농축액 제조방법에 관한 것으로, 배의 가공 부산물을 활용하여 식품으로서의 부가가치가 높으며, 배의 과피, 과심, 과육을 모두 섭취 가능하고, 유용성분을 모두 섭취할 수 있는 배 가공 부산물을 이용한 농축액 제조방법에 관한 것이다.
배는 풍부한 즙, 단맛, 향을 가지고 있으며, 현대인의 몸을 중화시켜주는 대표적인 알칼리 식품으로 가치가 높다. 배는 먹을 수 있는 가식율이 약 80%를 차지하고 있으며, 수분 함량이 85~88%, 열량은 약 50kcal/100g 정도이다. 배에는 피로회복과 면역기능 강화에 좋은 유기산과 비타민, 아미노산, 플라보노이드 성분이 함유되어 있고, 주성분은 탄수화물이며 당분은 10~13%로 품종에 따라 차이가 있지만 단당류인 포도당, 과당, 그리고 수용성 비타민인 비타민 B와 C, 식이섬유가 풍부한 알칼리성 식품으로 건강에 좋다고 알려져 있다.
그리고 배 껍질은 과일 전체의 약 10% 정도이나, 껍질에 함유된 기능성 성분은 배 4개의 과육에 포함된 성분의 양과 비슷하여 껍질째 먹는 것이 영양에 좋다. 항산화력은 배를 깎아서 먹을 때 보다 껍질째 먹을 때가 5배 높고, 총 페놀 함량은 껍질째 먹을 때 약 3배, 총 플라보노이드 함량은 약 7배 높다고 알려져 있다.
현재 국내에서 제조되는 배 주스의 제조방법으로는 배를 세척 후 착즙기에서 착즙하는 공정이 기본이 되지만, 이러한 배의 착즙공정으로 원료 배의 20~30% 중량이나 되는 상당량의 부산물(배의 과피, 과심, 과육)이 발생한다.
그러나, 종래기술에서는 다음과 같은 문제점이 있었다.
식품 가공 부산물은 식품 가공 시 생산되는 중간산물을 가리키며, 보통 수거 및 처리의 어려움으로 인해 대부분이 이용되지 못하고 퇴비나 소각 등으로 처리되는 경우가 많은 문제점이 있으며, 식품 가공 부산물을 이용한 식품 개발을 아직 미흡한 실정이다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 가공 부산물을 재활용이 가능하고 깊은 맛을 느낄 수 있으며, 배의 영양성분을 다량 함유하고 있는 배 가공 부산물을 이용한 농축액 제조방법을 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 것으로, 배, 도라지 그리고 생강을 세척하는 제 1단계와, 세척된 상기 배를 분쇄 및 착즙하여 남은 부산물을 얻는 제 2단계와, 농축기에 상기 부산물, 세척된 상기 도라지, 생강에 물을 추가하는 제 3단계와, 상기 농축기를 이용하여 추출농축하여 농축액을 얻는 제 4단계와, 상기 농축액을 여과하는 제 5단계로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제 2단계에서 상기 부산물은 수분이 제거되며, 상기 배 100 중량부에 대하여 상기 부산물은 30 중량부인 것을 특징으로 한다.
상기 제 3단계에서 상기 부산물 100 중량부에 대하여, 도라지 9 중량부, 생강 5 중량부, 물 80 중량부인 것을 특징으로 한다.
상기 제 4단계에서 100 내지 120℃에서 10 내지 12시간 동안 추출농축하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 5단계에서 상기 농축액은 60% 고형분을 포함하고, 65 brix인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 배 가공 부산물을 이용한 농축액 제조방법에서는 다음과 같은 효과가 있다.
배 가공 부산물을 활용할 수 있기 때문에, 식품으로서의 부가가치가 매우 높으며, 경제성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
과육 뿐만 아니라, 배의 폴리페놀이나 플라보노이드와 같은 유용성분이 다량 함유되어 있는 과피와 과심까지도 섭취할 수 있어서, 기능성을 더욱 향상시킨 식품을 제조하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명인 배 가공 부산물을 이용한 농축액 제조방법을 보인 순서도.
도 2는 배 부산물과 배착즙액의 페놀 함량을 비교한 도면.
도 3은 배 부산물과 배착즙액의 플라보노이드 함량을 비교한 도면.
도 4는 배 부산물과 배착즙액의 ABTS radical 소거능을 비교한 도면.
도 5는 배 부산물과 배착즙액의 DPPH radical 소거능을 비교한 도면.
도 6은 배 부산물과 배착즙액의 환원력을 비교한 도면.
도 2는 배 부산물과 배착즙액의 페놀 함량을 비교한 도면.
도 3은 배 부산물과 배착즙액의 플라보노이드 함량을 비교한 도면.
도 4는 배 부산물과 배착즙액의 ABTS radical 소거능을 비교한 도면.
도 5는 배 부산물과 배착즙액의 DPPH radical 소거능을 비교한 도면.
도 6은 배 부산물과 배착즙액의 환원력을 비교한 도면.
이하, 본 발명에 의한 배 가공 부산물을 이용한 농축액 제조방법의 바람직한 실시예가 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
본 발명인 배 가공 부산물을 이용한 농축액 제조방법은, 배, 도라지 그리고 생강을 세척하는 제 1단계(S1)와, 세척된 상기 배를 분쇄 및 착즙하여 남은 부산물을 얻는 제 2단계(S2)와, 농축기에 상기 부산물, 세척된 상기 도라지, 생강에 물을 추가하는 제 3단계(S3)와, 상기 농축기를 이용하여 추출농축하여 농축액을 얻는 제 4단계(S4)와, 상기 농축액을 여과하는 제 5단계(S5)로 구성된다.
먼저, 제 1단계(S1)에서는 배, 도라지 그리고 생강을 세척한다. 구체적으로 배, 도라지 그리고 생강 표면에 잔존하고 있는 이물질을 제거한다.
여기서, 상기 배는 각종 영양소가 풍부하며 대표적인 알칼리성 식품으로, 비타민과 유기산이 풍부해서 면역력을 높여주는데 효과가 있으며, 이에 함께 루테올린, 사포닌 등의 성분이 풍부해 기침, 가래, 기관지염 등에도 특히 효과적이다. 또한 배에 있는 칼륨 성분은 체내 나트륨 배출을 돕기 때문에 혈압을 안정적으로 유지시켜 준다.
그리고 상기 도라지는 뿌리 식물의 한 종류로 인삼과 비슷한 모습이고 인삼과 함께 대표적인 알칼리성 식품으로 분류되며 성질이 평이하고 체질에 상관없이 누구나 섭취할 수 있는 약재다. 도라지에 들어있는 사포닌과 이눌린 성분은 기관지나 목을 보호하는데 효과적이며, 영양학적으로는 섬유질, 칼슘, 철이 풍부하게 들어있고, 기관지 점막을 튼튼히 하며 면역력 증진에 도움을 주는 사포닌 성분이 많이 있다.
그리고 상기 생강은 한의학에서 기의 흐름을 좋게하고, 몸을 따뜻하게 하며 병을 개선해주면서 건강에 도움을 주는 가장 유효한 음식이라고 한다. 생강의 진저롤과 쇼가올 같은 성분은 매운맛 성분 중에 하나로 혈액순환을 도우며, 특히 진저롤은 담즙 분비를 촉진시켜 콜레스테롤을 없애준다.
다음으로, 제 2단계(S2)에서는 세척한 상기 배를 분쇄 및 착즙하고 남는 부산물을 얻는다. 구체적으로 분쇄된 상기 배를 착즙하여 수분을 제거한다. 여기서 상기 배 100 중량부에 대하여 상기 부산물은 30 중량부이다.
다음으로, 제 3단계(S3)에서는 농축기에 상기 부산물, 세척된 상기 도라지, 생강에 물을 추가한다. 구체적으로, 상기 부산물 100 중량부에 대하여, 도라지 9 중량부, 생강 5 중량부, 물 80중량부를 추가한다.
그리고 상기 도라지가 9 중량부 미만으로 추가되는 경우 상기 도라지의 기능성이 전달되기 어려우며, 9 중량부 초과하여 추가되는 경우 상기 도라지의 쓴맛이 너무 강하게 느껴져 농축액의 전체적인 맛을 해칠 수 있다.
그리고 상기 생강이 5 중량부 미만으로 추가되는 경우 상기 생강의 기능성이 전달되기 어려우며, 5 중량부 초과하여 추가되는 경우 상기 생강의 맛이 너무 강하게 느껴져 농축액의 전체적인 맛을 해칠 수 있다.
그리고 상기 물이 80 중량부 미만으로 추가되는 경우 추출 시의 용매로 작용하기에 물의 양이 부족하여 원활한 추출이 어려운 문제점이 있으며, 80 중량부 초과하여 추가되는 경우 하기에서 실시하는 추출농축단계가 과도하게 길어질 수 있다.
다음으로, 제 4단계(S4)에서는 상기 농축기를 추출농축하여 농축액을 얻는다. 구체적으로 상기 농축기에 투입한 부산물, 도라지, 생강, 물을 100 내지 120℃에서 10 내지 12시간 동안 추출농축한다.
여기서 100℃ 미만에서 추출농축하는 경우 유효성분을 충분히 추출하기 어렵거나 추출시간이 과도하게 길어지며, 120℃ 초과하여 추출농축하는 경우 높은 온도리 인해 맛이 변질되거나 이로운 성분이 파괴될 수 있다.
10시간 미만으로 추출농축하는 경우 유효성분을 충분히 추출하기 어려우며, 12시간 초과하여 추출농축하는 경우 이미 유효성분이 다 추출되었기 때문에 불필요한 작업 시간이 소모된다.
다음으로, 제 5단계(S5)에서는 상기 농축액을 여과한다. 상기 농축액을 여과하여 침천물, 불순물 등을 제거한다. 여기서 추출농축된 상기 농축액은 60% 고형분을 포함하고 있으며, 소비자 또는 사용자의 기호도를 고려하여 65 brix인 것이 바람직하다.
이하, 본 발명에 의한 배 가공 부산물을 이용한 농축액 제조방법에 대한 실험내용을 구체적으로 설명한다.
1. 페놀 및 플라보노이드 함량 측정
본 발명에 의한 배 가공 부산물을 이용한 농축액의 품질 특성을 비교하기 위하여 배를 착즙하여 얻은 착즙액과 착즙하고 남은 부산물과 물을 1:1의 중량 비율로 하여 105℃에서 12시간 추출하여 농축한 배부산물을 사용하였다.
총 페놀 함량은 Folin-Denis법(Folin & Denis, 1912)에 따라 각 추출물 1 ml에 Folin-Ciocalteu 시약 및 10% Na2CO3용액을 각 1 ml씩 차례로 가한 다음 실온에서 1시간 정치시킨 후 ELISA reader(VERSA, USA)를 사용하여 700 nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질로 gallic acid를 사용하여 시료와 동일한 방법으로 분석하여 얻은 검량선으로부터 총 페놀 함량을 산출하였다.
총 플라보노이드 함량은 Moreno 등의 방법(Moreno et al., 2000)에 따라 추출물 0.5 ml에 10% aluminum nitrate 및 1 M potassium acetate를 각 0.1 ml, ethanol 4.3 ml를 차례로 가하여 혼합하고 실온에서 40분간 방치시킨 후 ELISA reader(VERSA, USA)를 이용하여 415 nm에서 흡광도를 측정하였다. Quercetin을 표준물질로 하여 얻은 검량선 으로부터 총 플라보노이드 함량을 산출하였다.
[실시예 1]
실시예 1은 배를 착즙하고 남은 부산물과 물을 1:1의 중량 비율로 하여 105℃에서 12시간 추출하여 농축한 배부산물을 1000μg/ml의 농도에서 페놀 및 플라보노이드 함량을 측정하였다.
[비교예 1]
비교예 1은 배를 착즙한 착즙액을 1000μg/ml의 농도에서 페놀 및 플라보노이드 함량을 측정하였다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 페놀 및 플라보노이드 함량은 배 착즙액 보다는 배부산물에 더 많이 함유하고 있는 것을 확인할 수 있다.
2. ABTS radical 및 DPPH radical 소거능 측정
본 발명에 의한 배 가공 부산물을 이용한 농축액의 품질 특성을 비교하기 위하여 배를 착즙하여 얻은 착즙액과 착즙하고 남은 부산물과 물을 1:1의 중량 비율로 하여 105℃에서 12시간 추출하여 농축한 배부산물을 사용하였다.
ABTS radical 소거능은 Re 등의 방법(Re et al., 1999)을 변형하여 측정하였다. 7 mM ABTS [2,2-azinobis-(3-ethylbenzo-6-sulphonate)] 용액 50 ml에 potassium persulfate를 2.4 mM이 되도록 용해시켜 암실에서 12-16시간 동안 반응시킨 후 415 nm에서 흡광도가 1.5가 되도록 증류수로 희석시킨 ABTS 용액 3 ml에 시료 0.5 ml을 가한 후 ELISA reader(VERSA, USA)를 사용하여 415 nm에서 흡광도를 측정하였으며 이를 3회 반복 실험을 통해 얻은 결과를 백분율(%)로 나타내었다.
DPPH radical 소거능은 Blois 법(Blois, 1958)을 변형하여 측정하였다. 각각의 농도 별 시료 1 ml에 1,1-dipicryl-2-picrylhydrazyl(DPPH, 5mg/100ml methanol) 2 ml를 혼합하여 실온에서 10분 반응시킨 후 ELISA reader(VERSA, USA)를 사용하여 525 nm에서 측정하였다. 이를 3회 반복 실험을 통해 얻은 결과를 백분율(%)로 나타내었다.
[실시예 2]
실시예 2는 배를 착즙하고 남은 부산물과 물을 1:1의 중량 비율로 하여 105℃에서 12시간 추출하여 농축한 배부산물을 300μg/ml의 농도에서 ABTS radical 및 DPPH radical 소거능을 확인하였다.
[비교예 2]
비교예 2는 배를 착즙한 착즙액을 300μg/ml의 농도에서 ABTS radical 및 DPPH radical 소거능을 확인하였다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, ABTS radical 및 DPPH radical 소거능이 배 부산물에서 높은 것으로 나타났으며, 양성대조군으로 사용된 비타민 C와 비슷한 수준의 활성도를 나타냈다.
3. 환원력 측정
본 발명에 의한 배 가공 부산물을 이용한 농축액의 품질 특성을 비교하기 위하여 배를 착즙하여 얻은 착즙액과 착즙하고 남은 부산물과 물을 1:1의 중량 비율로 하여 105℃에서 12시간 추출하여 농축한 배부산물을 사용하였다.
환원력 측정 방법은 Oyaizu의 방법(Oyaizu, 1986)에 따라 시료액 1 ml에 200 mM 인산 완충액(pH 6.6) 및 1%의 potassium ferricyanide 각 1 ml를 차례로 가한 다음 50℃의 수욕 상에서 20분간 반응시켰다. 여기에 10% TCA용액을 1 ml가하여 5,000 rpm에서 10분간 원심 분리한 후 얻은 상층액 1 ml에 증류수 및 0.1%의 ferric chloride 각 1 ml를 가하여 혼합시킨 후 ELISA reader(VERSA, USA)를 사용하여 700 nm에서 흡광도를 측정하였으며, 시료의 환원력은 흡광도 값으로 나타내었다.
[실시예 3]
실시예 3은 배를 착즙하고 남은 부산물과 물을 1:1의 중량 비율로 하여 105℃에서 12시간 추출하여 농축한 배부산물을 300μg/ml의 농도에서 환원력을 확인하였다.
[비교예 3]
비교예 3은 배를 착즙한 착즙액을 300μg/ml의 농도에서 환원력을 확인하였다.
도 6에 도시된 바와 같이, 환원력이 배 부산물에서 높은 것으로 나타났으며, 양성대조군으로 사용된 비타민 C와 비슷한 수준의 활성도를 나타냈다.
4. 관능평가
본 발명에 의한 배 가공 부산물을 이용한 농축액 제조방법을 실시한 실시예를 기초로 자세하게 설명한다. 농축액의 품질 특성을 비교하기 위하여 검사원으로서의 적합성이 인정된 식품공학과 대학원생을 본 실험의 목적에 맞는 적합한 훈련을 시킨 후에 관능평가를 하였다. 관능평가 항목은 농축액의 맛, 향, 색으로 굉장히 좋으면 9점, 매우 나쁘면 1점으로 평가하는 9점 척도법(likert scale)으로 실시하였다.
[비교예 4]
비교예 4는 배를 착즙하고 남은 부산물 100 중량부에 대하여 물 80 중량부를 추가하여 105℃에서 12시간 동안 농축하고 여과하여 농축액을 제조하였다.
[실시예 4]
실시예 4는 배를 착즙하고 남은 부산물 100 중량부에 대하여 도라지 11 중량부, 생강 5중량부, 물 80 중량부를 추가하여 105℃에서 12시간 동안 농축하고 여과하여 농축액을 제조하였다.
[실시예 5]
실시예 5는 배를 착즙하고 남은 부산물 100 중량부에 대하여 도라지 10 중량부, 생강 5중량부, 물 80 중량부를 추가하여 105℃에서 12시간 동안 농축하고 여과하여 농축액을 제조하였다.
[실시예 6]
실시예 6은 배를 착즙하고 남은 부산물 100 중량부에 대하여 도라지 9 중량부, 생강 5중량부, 물 80 중량부를 추가하여 105℃에서 12시간 동안 농축하고 여과하여 농축액을 제조하였다.
[실시예 7]
실시예7은 배를 착즙하고 남은 부산물 100 중량부에 대하여 도라지 8 중량부, 생강 5중량부, 물 80 중량부를 추가하여 105℃에서 12시간 동안 농축하고 여과하여 농축액을 제조하였다.
[실시예 8]
실시예 8은 배를 착즙하고 남은 부산물 100 중량부에 대하여 도라지 7 중량부, 생강 5중량부, 물 80 중량부를 추가하여 105℃에서 12시간 동안 농축하고 여과하여 농축액을 제조하였다.
| 구분 | 맛 | 향 | 색 |
| 비교예 4 | 5.90 | 5.80 | 5.90 |
| 실시예 4 | 7.10 | 7.50 | 7.30 |
| 실시예 5 | 7.80 | 7.20 | 7.60 |
| 실시예 6 | 8.50 | 8.30 | 8.10 |
| 실시예 7 | 7.00 | 7.80 | 7.50 |
| 실시예 8 | 7.50 | 7.20 | 7.30 |
상술한 표 1에서와 같이, 배만 농축한 것보다 도라지, 생강을 추가한 농축액에 대한 기호도가 더 높은 것을 확인할 수 있으며, 실시예 5 의 경우 전반에 걸쳐 가장 우수한 관능을 나타내었다.따라서, 농축액에서 도라지와 생강을 혼합하는 것이 맛, 향, 색을 증진시킬 수 있으며, 본 발명의 상기 제조방법에서 제시한 혼합비율이 가장 선호도가 높음을 알 수 있다.
이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
S1 : 배, 도라지, 생강을 세척하는 단계
S2 : 배를 분쇄 및 여과하여 부산물을 얻는 단계
S3 : 농축기에 부산물, 도라지, 생강에 물을 추가하는 단계
S4 : 추출농축하여 농축액을 얻는 단계
S5 : 농축액을 여과하는 단계
S2 : 배를 분쇄 및 여과하여 부산물을 얻는 단계
S3 : 농축기에 부산물, 도라지, 생강에 물을 추가하는 단계
S4 : 추출농축하여 농축액을 얻는 단계
S5 : 농축액을 여과하는 단계
Claims (1)
- 배, 도라지 그리고 생강을 세척하는 제 1단계;
세척된 상기 배를 분쇄 및 착즙하여 남은 부산물을 얻는 제 2단계;
농축기에 상기 부산물, 세척된 상기 도라지, 생강에 물을 추가하는 제 3단계;
상기 농축기를 이용하여 추출농축하여 농축액을 얻는 제 4단계;
상기 농축액을 여과하는 제 5단계;로 구성되는 것을 특징으로 하며,
상기 제 2단계에서
상기 부산물은 수분이 제거되며, 상기 배 100 중량부에 대하여 상기 부산물은 30 중량부인 것을 특징으로 하며,
상기 제 3단계에서
상기 부산물 100 중량부에 대하여, 도라지 9 중량부, 생강 5 중량부, 물 80 중량부인 것을 특징으로 하며,
상기 제 4단계에서
105℃에서 12시간 동안 추출농축하는 것을 특징으로 하며,
상기 제 5단계에서
상기 농축액을 여과하여 60brix로 제조하는 것을 특징으로 하는 배 가공 부산물을 이용한 농축액 제조방법.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020210075017A KR102336615B1 (ko) | 2019-03-25 | 2021-06-09 | 배 가공 부산물을 이용한 농축액 제조방법 |
Applications Claiming Priority (2)
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