KR20050029264A - 멸치유로부터 어취를 제거한 정제어유의 제조방법 및 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오메가-3 지방산을 함유한 멸치유로부터 새로운 처리방법을 적용하여 산화안정성이 높고 어취가 제거된 정제어유의 제조방법과 오메가-3 지방산(EPA,DHA) 함량 대비 아라키돈산(Arachidonic acid ; AA)의 함량이 낮으며 EPA와 DHA의 함유 비가 약 1:1인 것을 특징으로 하는, 멸치유로부터 정제어유의 제조방법 및 조성물을 제공하기 위한 것이다.

본 발명에 따른 처리 방법은 상기 멸치유로부터 구연산을 첨가하여 검질을 제거하는 탈검단계, 산가를 측정하여 가성소다(NaOH)액으로 중화함으로써 유리지방산을 제거하는 탈산 및 수세단계; 수세한 어유에 규산마그네슘을 넣고 교반하여 색소를 흡착하고 필터로 여과하는 탈색 및 여과단계; 상기 탈색 및 여과된 어유를 냉각하여 포화지방산을 불용화시켜 여과하는 냉침단계; 여과한 어유를 고진공 탈취관에서 일정온도에서 일정시간 동안 질소로 탈취하여 밀폐 용기에 저장하는 탈취단계를 포함한다.

Description

멸치유로부터 어취를 제거한 정제어유의 제조방법 및 조성물 {anchovy}

본 발명의 목적은 멸치유로부터 검질을 제거하는 탈검공정, 유리지방산을 제거하는 탈산 및 수세공정, 착색물질을 제거하는 탈색공정, 고융점 포화지방산을 제거하는 냉침 및 이취성분을 제거하는 탈취공정을 포함하는 것을 특징으로 하고, 아라키돈산(AA) 대비 오메가-3 지방산(EPA, DHA)의 함량비가 높으며 EPA와 DHA의 함유 비가 약 1:1인 것을 특징으로 하는, 관능적 품질과 저장안정성이 뛰어난, 멸치유로부터 어취를 제거한 어유의 정제방법과 조성물을 제공하는 것이다.

포화지방산의 경우, 과다하게 섭취하면 건강에 해로운데 반해 ‘오메가-3’불리는 고도불포화지방산(DHA, EPA)은 인체에 무해할 뿐만 아니라, 오히려 건강에 매우 유익한 성분으로 각광받고 있다. 이 성분은 특히 멸치를 비롯하여 정어리, 고등어, 연어 및 참치 등 이른바 등푸른 생선을 주축으로 어유(魚油)가 풍부한 생선에 많이 함유되어 있다.

오메가-3의 생리 기능성과 관련한 국내외 연구결과에 따르면 오메가-3 섭취 시 혈류개선 및 심혈관 질환 예방, 두뇌영양 및 기능개선, 항염증 및 면역활성 강화, 신경정신계 질환 개선 및 항종양 활성 등이 있는 것으로 알려져 있다.

보스턴 근교 맥크린 병원의 앤드루 L 스톨 박사는 최고의 어유는 멸치나 정어리 같은 작은 생선에서 얻을 수 있다고 말했다. 이들 생선은 먹이 사슬에서 하층부에 속하므로 비교적 중금속 등 독소를 덜 축적하고 있기 때문이라는 것이다.

또한, 호르몬 전구체인 아이코사노이드에는 몸에 ‘좋은’것과 ‘나쁜’것이 있는데, ‘나쁜’ 아이코사노이드들은 아라키돈산(AA)이란 지방산으로부터 만들어진다. 한편 ‘좋은’ 아이코사노이드들의 생산 증가는 에이코사펜타엔산(EPA)의 존재를 필요로 한다. EPA는 어유에 있고, AA의 생성을 억제한다. EPA와 AA의 비율은 우리 몸의 ‘나쁜’ 아이코사노이드와 ‘좋은’아이코사노이드의 비의 척도이며 아라키돈산(AA)을 적게 함유하는 어유(멸치유)의 섭취는 건강으로 향하는 지름길인 것이다.

어유의 정제 방법은 공통적으로 탈검, 탈산(중화) 및 수세, 탈색(표백), 냉침 및 여과와 탈취 공정을 포함한다(공개특허 특2001-0055870 및 공개특허 특2003-0033010). 즉, 탈검에서는 인지질 등 검질을 온수, 인산 혹은 구연산을 사용하여 침전, 제거한다. 탈색에서는 흡착제(활성탄, 산성백토, 활성백토 등)를 사용하여 색소를 제거하며 탈취에는 이미, 이취 성분을 수증기를 이용하여 고진공 탈취관에서 일정온도와 시간동안 탈취한다.

종래의 방법에서 탈검시 인산을 사용할 경우, 인 성분이 오일에 유지될 수 있다. 또한, 정제어유의 식품 혹은 건강기능식품으로의 활용도 제고를 위해서는 정제 직후, 어취(TMA)의 잔존 뿐만 아니라 중금속 문제도 해결되어야 한다.

본 발명은 고도불포화 지방산 즉, 도코사헥사엔산(이하 DHA라 약함)과 에이코사펜타엔산(이하 EPA라 약함)을 함유한 어유를 건강기능식품으로 활용하고자 새로운 방법을 도입해 정제함으로써 저장안정성 및 어취를 제거하여 관능적 품질이 우수하며 EPA와 DHA를 고루 함유하는 정제어유를 제조하는 것으로 이는 종래 방법의 기술적 한계를 극복한 것으로서 멸치유로부터 어취를 제거한 어유의 정제방법과 조성물을 제공한다.

본 발명은 이를 위하여 멸치유 원유를 반응조에 투입하고 약하게 교반하여 70∼90℃, 바람직하게는 75∼85℃까지 가열한다. 여기에 구연산(30%(w/v) 용액) 0.3∼1%(v/v), 바람직하게는 0.5∼0.8%(v/v)를 첨가하고 20∼30분간 교반한 후, 80℃ 이상의 증류수를 원유대비 1.5∼3%(v/v), 바람직하게는 2∼2.5%(v/v) 첨가한다. 이후, 15∼30분간 교반하고 원심분리함으로써 인지질을 포함한 검질을 제거하는 탈검공정과,

탈검된 원유를 반응조에 채운 후 교반하면서 가온하여 온도가 60∼70℃에 도달하면 NaOH 용액을, 측정된 산가에 의해 산출된 양의 1.2 배량을 투입하고 10∼30분간, 바람직하게는 15∼20분간 교반하면 원유속의 유리지방산이 NaOH와 반응함으로써 유리지방산염을 생성하여 이 유리지방산염(Foot's 분)이 점질물이나 색소 등의 이물질을 흡착시키는 탈산공정,

탈산공정에서 얻어진 원유를 넣은 반응조의 온도를 70∼100℃, 바람직하게는 80∼90℃로 맞추고 80℃이상의 증류수를 원유대비 10%(v/v)첨가하고 10∼20분간 교반한 다음 10∼30분간, 바람직하게는 15∼25분간 방치하여 분리된 물을 제거하며 pH가 중성이 될 때까지 반복하는 수세공정,

반응조안의 온도를 70∼100℃, 바람직하게는 80∼90℃로 맞추고 상기 수세 유를 투입한 다음, 규산마그네슘(마그네졸)을 원유대비 2∼8%(w/v), 바람직하게는 4∼6%(w/v)되게 첨가하고 30∼40분간 격렬히 교반한 후, 필터로 여과하는 탈색공정,

위의 탈색 유를 냉침조에 투입하고 순환기(circulator)를 연결하여 5∼15℃, 바람직하게는 8∼12℃까지 서서히 낮추면서 약하게 교반한 다음, 이 냉침유를 여과하는 냉침공정

상기 냉침유를 탈취조에 투입하고 진공을 걸어 탈취조와 어유 중의 공기를 제거하여 진공을 확인한 다음, 어유의 온도를 150∼210℃, 바람직하게는 170∼190℃ 까지 올리고 질소투입량(2.7∼3.5torr)을 조절하여 24시간 이하로 질소 탈취한 다음, 질소를 투입하여 50℃ 이하로 냉각하는 탈취과정이 있다.

본 발명을 실시 예에 따라 상술하면 다음과 같다. 단, 하기의 내용은 본 발명을 위한 실시 예일 뿐, 본 발명이 이에 국한되는 것만은 아니다.

[실시 예]

탈검공정 1) 멸치유 원유 90kg을 반응조에 투입한다.

2) 약하게 교반(30∼40 rpm)하여 80∼90℃까지 가열한다.

3) 구연산(30% 용액) 0.5%(v/v)을 첨가하고 20∼30분간 교반한다.

4) 80℃ 이상의 증류수를 원유대비 2%(v/v) 첨가한 후 15∼30분간 교반한다.

5) 원심 분리한다.

탈산공정 1) 반응조의 온도를 60∼70℃로 맞춘다.

2) 탈검유의 산가를 측정하여 NaOH 수용액 투입량을 계산한다.

3) 계산된 NaOH 수용액을 10∼20 rpm으로 약하게 교반하면서 투입한다.

4) 10∼20분간 교반한 후 불용분(foot's)이 완전히 침전될 때까지 방치한다.

5) 반응조 밑의 콕을 열어 불용분(foot's)을 제거한다.

수세공정 1) 반응조의 온도를 70∼90℃로 맞춘다.

2) 80℃이상의 증류수를 원유대비 10%(v/v) 첨가한다.

3) 10∼20분간 교반(30 rpm)한다.

4) 10∼30분간 방치 후, 콕을 열어 분리된 물을 빼낸다.

5) 위 공정을 반복하여 비누분을 완전 제거한다.

6) pH 중성을 기준으로 완료 여부를 확인한다.

탈색공정 1) 반응조의 온도를 80∼90℃로 맞춘다.

2) 규산마그네슘을 원유대비 5%를 첨가한다.

3) 30∼40분간 격렬히 교반(120 rpm)한다.

4) 교반을 멈추고 10∼20분간 방치한다.

5) 여과기로 여과한다.

냉침공정 1) 탈색유를 냉침조에 넣는다.

2) 교반기(circulator)를 연결하여 8∼12℃까지 서서히 낮춘다.

3) 온도를 낮춤과 동시에 약하게 교반(6 rpm)한다.

4) 12시간 이상 냉침 한다.

5) 냉침 후 여과기로 여과한다.

탈취공정 1) 냉침유를 탈취조에 투입한다.

2) 진공 연결하여 진공상태를 확인한다.

3) 진공펌프로 진공을 걸어 탈취조와 멸치유 중의 공기를 제거한다.

4) 질소가스를 투입함과 동시에 어유 온도를 170∼190℃까지 서서히 올린다.

5) 압력은 2.7∼3.5 torr로 조절하면서 24시간 이하로 탈취한다.

[표 1] 원유와 정제유의 품질비교

	원유(멸치유)	정제유
산 가	5.05	0.17
과산화물가 (meq/kg)	5.27	0.86
D.H.A. (C22:6)	15.09	14.17
E.P.A. (C20:5)	15.84	15.72
TMA (ppm)	993.9	225.7

[표 2] 어유별 AA/EPA 비

어유	AA	EPA	AA/EPA
자사제품(멸치유)	0.65	14.18	0.046
A 사(참치유)	2.045	5.29	0.386
B 사(참치유)	2.07	11.89	0.174
노르웨이(연어유)	1.07	19.91	0.054

기존 어유의 정제방법에서는 탈검 과정에서 인산이 주로 사용되어 왔으나 본 발명에서는 구연산을 사용하였다. 구연산은 신맛을 내며 미국 FDA에서 인정한 식품첨가물이다.

또한, 기존 정제방법에서는 탈색과정에서 백토나 활성탄이 주로 사용되어 왔으나 본 발명에서는 규산마그네슘을 사용하였다. 규산마그네슘은 식첨가물 공전에 등재되어 있는 안전성이 확보된 첨가물로서 기존 산성백토와는 달리 색소성분을 흡착, 제거함과 아울러 유리지방산과 이취성분도 흡착 제거함으로써 탈색과 동시에 탈취도 가능하다.

기존의 정제방법에서는 탈취과정에서 수증기 증류법이 주로 사용되어 왔으나 본 발명에서는 질소를 이용하여 탈취를 실시한 바, 수증기증류법을 사용하면 고가의 증류장치를 필요로 하고 수리 및 정비에 인력과 비용이 수반되는 반면, 질소를 이용하면 운전비용을 절감할 수 있으며, 보다 편리하게 탈취 할 수 있다.

상기 공정으로 정제한, 멸치유래 정제어유의 저장안정성(도 1)은 상당히 우수하였으며 어취제거 효과(도 2)도 기존 수입품 및 국내산 제품 대비 비교적 양호한 수준이었다. 또한, EPA와 DHA를 고루 함유할 뿐만 아니라 AA/EPA의 비율이 낮으며 (도 3)와 중금속 함량(도 4)도 멸치유로부터 정제한 자사 정제어유가 비교적 낮았다.

도 1은 50℃ 가온시험을 통해 정제어유의 저장 중 과산화물가(Peroxide value ; POV)의 변화를 나타낸 결과이다.

도 2는 당사 정제어유와 타사 정제어유의 어취(Trimethylamine ; TMA)를 비교 분석한 결과이다.

도 3은 당사 정제어유의 지방산 조성을 가스 크로마토그래피(GC)를 이용하여 분석한 크로마토그램이다.

도 4는 당사 정제어유의 중금속 함량을 A사 제품의 함량과 비교한 결과이다.

Claims (5)

1. 멸치유 원유를 반응조에 투입하고 약하게 교반하여 70∼90℃까지 가열한다. 여기에 구연산(30%(w/v) 용액) 0.3∼1.0%(v/v)를 첨가하고 20∼30분간 교반한 후, 80℃ 이상의 증류수를 원유대비 2%(v/v) 첨가한다. 그리고 15∼30분간 교반하여 원심 분리한다. 이 과정에서 인지질 등 검질을 제거하는 탈검공정을 특징으로 하는, 멸치유로부터 어취를 제거한 정제어유의 제조방법 및 그 조성물.
2. 반응조 안의 온도를 70∼100℃로 하고 청구항 1에서의 수세 유를 투입한다. 규산마그네슘을 원유대비 2∼8%(v/v)를 첨가하고 30∼40분간 격렬히 교반한 후, 필터로 여과하는 탈색공정을 특징으로 하는, 멸치유로부터 어취를 제거한 정제어유의 제조방법 및 그 조성물.
3. 냉침유를 탈취조에 투입한다. 진공을 걸어 진공을 확인한 후, 탈취조와 어유 중의 공기를 제거하고 어유 온도를 150∼210℃까지 올린다. 질소투입량(2.7∼3.5torr)을 조절하고 24시간 내로 50℃ 이하로 식히는 탈취공정을 특징으로 하는, 멸치유로부터 어취를 제거한 정제어유의 제조방법 및 그 조성물.
4. 청구항 1 내지 3의 공정을 통해 정제한 어유의 지방산 조성에서 EPA : DHA 가 약 1:1로 두 성분을 고루 함유하며 AA/EPA의 비가 0.05 내외로 낮은 것을 특징으로 하는 멸치유로부터 어취를 제거한 정제어유의 제조방법 및 그 조성물.
5. 청구항 1 내지 3의 공정을 통해 정제한 어유의 중금속 함량에서 카드뮴(Cd) 139.8 ppm 및 납(Pb) N.D(불검출)에 근거하여 중금속에 대한 안전성을 갖는 것을 특징으로 하는 멸치유로부터 어취를 제거한 정제어유의 제조방법 및 조성물.