KR20120044554A - 토마토 가공 제품 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 완숙한 토마토를 세척하는 단계;세척된 토마토를 60℃ 내지 75℃에서 가열하면서 분쇄하는 단계;분쇄된 토마토를 여과하여 씨 및 껍질을 제거하고, 균질화하는 단계;식물성유를 혼합하고, 교반하면서 농축하여 토마토 농축액을 수득하는 단계;를 포함하는 토마토의 중요 생리활성 물질인 리코펜의 함량 및 생체 이용율이 획기적으로 향상되고, 토마토가 지닌 각종 영양성분들이 효과적으로 보존되면서, 식미 기호성이 향상된 토마토 가공 제품을 제조하는 방법 및 제조 과정 중 생성된 부산물로 리코펜 강화 가축 사료 첨가물을 제조하는 방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 토마토 가공에 관한 것으로, 토마토의 중요 생리활성 물질인 리코펜의 함량 및 생체 이용율이 획기적으로 향상되고, 토마토가 지닌 각종 영양성분들이 효과적으로 보존되면서, 식미 기호성이 향상된 토마토 가공 제품을 제조하는 방법과, 제조 과정 중 생성된 부산물로 리코펜 강화 가축 사료 첨가물을 제조하는 방법에 관한 것이다.
최근 장수식품의 대명사로 떠오른 토마토는 맛이 좋을 뿐만 아니라 다양한 비타민과 영양성분이 풍부해 최근 미국 타임지에 의해 21세기 인류의 암을 예방할 10대 건강식품 가운데 으뜸으로 선정된 바 있다.
토마토의 가장 특징적인 영양성분은 리코펜이며, 이는 비타민 C, 비타민 E, 베타카로텐 등과 같은 강력한 항산화제로서, 심혈관 질환을 예방하고, 항암 효과를 발휘한다. 특히 토마토에 함유된 리코펜은 대표적 항산화 성분인 베타카로텐보다 두 배 이상의 항 산화력을 나타내고, 노화방지, 항암효과(전립선암), 심혈관질환 예방 및 혈당저하 효과를 나타내며, 사람을 대상으로 한 임상 실험에서 유방암, 전립선암에 대해 탁월한 방어기능을 나타내는 것으로 보고된 바 있다. 리코펜의 권장량은 일일 10mg ~ 30mg 이다. 이상과 같은 유용한 생리활성을 갖는 리코펜은 화학적으로 합성되거나 토마토 등에서 추출하여 산업에 이용되고 있으나, 화학적 합성된 상태보다는 천연 상태로, 단독으로 섭취하는 것보다 토마토 내 다른 영양소들과 함께 섭취했을 때, 더 높은 건강혜택을 제공한다.
한편, 토마토는 생토마토나 토마토 쥬스와 같은 자연상태로 섭취되거나, 토마토 케찹, 토마토 소스 등의 가공식품의 형태로 섭취되고 있다. 그러나 생토마토나 토마토쥬스와 같은 자연상태에서는 리코펜이 체내 흡수성과 안정성이 낮은 트랜스 입체 이성질체 형태로 주로 존재하여 생체 이용율이 매우 낮다. 토마토케첩, 토마토 퓨레, 다이스드 토마토, 토마토 페이스트 등의 현재 시판되는 가공 식품은 가공과정에서 생토마토에 비해 리코펜의 함량은 다소 증가되나, 여전히 리코펜 권장량에는 미치지 못하며, 특히 가공 가정에서 비타민 C 등 토마토 내의 다른 유용 영양성분들이 많이 파괴되고, 기호성이 낮아져 이들 제품을 통해서도 일일 권장량에 해당하는 리코펜을 섭취하기는 매우 어렵다.
생토마토의 영양성분을 효과적으로 보존하면서 토마토의 중요한 생리활성 물질인 리코펜의 함량 및 생체 이용율이 증가되고, 식미 기호성이 향상된 토마토 가공 제품 및 이를 제조하는 방법과 제조 과정 중 생성된 부산물로 리코펜 강화된 가축 사료를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여,
본 발명은 리코펜이 강화되고 생체이용율이 향상된 토마토 가공 제품의 제조 방법을 제공하며, 상기 방법은
완숙한 토마토를 세척하는 단계;
세척된 토마토를 60℃ 내지 75℃에서 가열하면서 분쇄하는 단계;
분쇄된 토마토를 여과하여 씨 및 껍질을 제거하고, 균질화하는 단계;
식물성유를 혼합하고, 교반하면서 농축하여 토마토 농축액을 수득하는 단계;를 포함한다.
바람직하게 당분 및 정제수를 혼합하는 단계를 더 포함하여, 리코펜이 강화되고 생체이용율이 향상될 뿐 아니라, 식미 기호성도 현저히 향상된 토마토 가공제품을 제조하는 방법을 제공한다.
구체적으로, 상기 세척 단계에서는 완숙 토마토를 사용하거나, 미완숙 토마토를 완숙시킨 후 사용할 수 있다. 완전히 붉게 성숙된 완숙 토마토가 덜 익은 상태의 파란색 토마토를 수확해서 숙성하는 것보다 리코펜을 더 많이 함유하므로 더 바람직하다.
세척된 토마토는 60℃ 내지 75℃에서 가열하면서 분쇄하며, 특히 20분 내지 40분간 수행한다. 더욱 바람직하게는 68℃에서 30분간 가열분쇄한다. 이로써, 생 토마토 내에서 체내 흡수성 및 안정성이 낮은 트랜스 형태로 존재하던 리코펜은 점차 체내 흡수성 및 안정성이 높은 시스형태로 전환되어 시스 이성체:트랜스 이성체의 비율이 35~40 : 65~60으로 되어, 리코펜의 생체 이용율이 현저히 증가된다. 동시에 열에 매우 약한 비타민 C의 파괴율도 10% 미만으로 열에 약한 토마토 내 각종 유용성분들도 효과적으로 보존되며, HMG CoA 환원효소 억제능도 현저히 증가한다. 본 단계를 통해 생 토마토내의 비타민 C등 열에 약한 영양소의 파괴는 최소화되면서 리코펜의 생체 이용율은 현저히 증가되고, 더불어 HMG CoA 환원효소 억제능도 증가하는 등, 토마토 내의 다양한 영양성분은 천연 그대로 또는 더 고함량으로 유지된다. 분쇄는 본 기술 분야에서 통상으로 사용되는 방법에 의해 수행된다.
다음으로, 분쇄된 토마토를 여과하여 씨 및 껍질을 제거하고 균질화 한다. 본 과정의 여과 및 균질화 과정은 본 기술 분야에서 통상으로 사용되는 방법에 의해 수행되며, 본 단계에서 제거되는 부산물인 토마토의 씨 및 껍질은 후술하는 바와 같이, 리코펜 강화 가축 사료 첨가물로서 가공될 수 있다.
균질화된 토마토는 지용성인 리코펜의 안정성을 확보하기 위해 포도씨유, 올리브유, 콩기름 등과 같은 식물성유를 더 혼합하고, 교반하면서 농축한다. 바람직하게, 내열성이 좋아 가열에 의해 쉽게 산화되지 않으며 또한 그 자체로 영양성이 높은 포도씨유를 사용하며, 균질화된 토마토 100 중량부에 대해 0.5 내지 1 중량부로 혼합된다. 단관형 증발 농축기에서 약 1 시간 동안 감압 농축하여 토마토 농축액을 수득하며, 필요한 경우, 살균 과정을 수행할 수 있다. 살균과정은 약 90℃에서 30분간 가열하여 수행할 수 있다.
수득된 토마토 농축액은 정제수 및 당분을 더 혼합하여 식미 기호성을 향상시킬 수 있다. 정제수는 토마토 농축액 100 중량부에 대해 100 내지 150 중량부로 첨가하며, 바람직하게는 120 중량부로 첨가한다.
당분은 이소말토 올리고당, 잡화꿀 및 이들의 조합에서 선택되며, 토마토 농축액 100 중량부에 대해 30 내지 50 중량부로 첨가되고, 더욱 바람직하게는 이소말토 올리고당 25 중량부 및 잡화꿀 10중량부로 첨가된다. 비타민 C등의 영양소를 더 보충할 수 있다. 필요한 경우 살균과정을 더 추가할 수 있다.
이상과 같이 60℃ 내지 75℃에서 가열하면서 분쇄하는 공정을 포함하는 본 발명의 방법으로 제조된 토마토 가공식품은 생토마토나 토마토 과일쥬스, 또는 일반적인 가공방법에 의해 가공된 토마토 케첩 등의 가공식품에 비해 리코펜 함량이 높으며, 리코펜의 시스 이성체:트랜스 이성체의 비율이 35~40 : 65~60로 되어, 총 리코펜 중 체내흡수성이 높은 시스 이성체 함량 비율이 높아져 리코펜의 생체 이용율이 현저히 증가된다. 또한, 비교적 낮은 온도에서 가공되므로, 열에 약한 비타민 C 등의 영양 성분의 파괴가 저하되어 생토마토의 영양성분이 천연그대로 보존되며, 식미 기호성도 뛰어나다.
또한 본 발명은 본 발명의 가공과정에서 부산물로 수득되는 토마토의 씨 및 과피를 이용하여, 리코펜 강화된 가축 사료 첨가물 제조하는 방법을 제공하며, 본 방법은,
완숙한 토마토를 세척하는 단계;
세척된 토마토를 60℃ 내지 75℃에서 가열하면서 분쇄하는 단계;
분쇄된 토마토를 여과하여 씨 및 껍질을 수득하는 단계;
수득된 씨 및 껍질을 건조하고 분말화하는 단계; 및
분말을 저온 숙성하는 단계를 포함한다.
구체적으로, 본 발명의 가축 사료 첨가물은, 상기 토마토 가공제품의 제조과정에서 폐기물로 버려지는 토마토의 씨 및 껍질을 이용한다.
부산물인 토마토의 씨 및 껍질은 건조하고 분말화하며, 이후 저온 조건(약 4℃)에서 약 4주간 저온 숙성한다. 건조 및 분말화 과정은 본 기술분야의 통상의 방법을 사용하여 시행할 수 있다. 바람직하게는 터널 건조기로 열풍건조한다.
본 발명의 가축사료 첨가제를 기존사료에 혼합하여 닭에게 투여한 결과, 다량의 리코펜이 계란 노른자에 이행된 것을 확인할 수 있었다. 이는 본 발명의 가공과정을 통해, 부산물로 얻어지는 토마토의 씨 및 과피에 리코펜이 고함량으로 존재하며, 특히 생체 흡수성이 좋은 시스-형태로 존재하기 때문으로 사료된다. 따라서, 본 발명의 사료를 사용함으로써, 리코펜이 함유된 기능성 계란을 수득할 수 있다.
또한, 본 발명의 가축용 사료를 기존사료에 혼합하여 돼지에게 투여한 결과, 전반적으로 마블링이 양호한 육고기를 얻었으며, 숫돼지의 경우 냄새도 줄었고, 특히 냉장저장기간이 약 30%가 향상되었으며, 특히 삼겹살, 목살, 전지 부분에서 리코펜 성분이 이행되어 발견되었다.
이하 실시예를 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위함이며, 본 발명은 하기 실시예에 의해 제한되지 않는다.
<실시예 1>
완숙 토마토 1kg을 배합탱크에 넣고, 세척한 후, 68℃에서 30분간 가열하면서 분쇄하였다. 씨 및 과피를 여과로 제거하고, 호모게나이저로 균질하게 하였다. 포도씨유 4g을 교반하면서 혼합하고, 농축하여 토마토 농축액 133g을 수득하였다.
<실시예 2 ~ 3>
60℃ 및 75℃에서 30분간 가열하면서 분쇄하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 토마토 농축액을 수득하였다.
<비교예 1 ~ 7>
25℃, 50℃, 55℃, 85℃, 90℃, 100℃, 130℃에서 30분간 가열하면서 분쇄하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 토마토 농축액을 수득하였다.
<실험예 1>
실시예 및 비교예의 토마토 농축액 100g 내 비타민 C, 트랜스-리코펜 함량 및 시스-리코펜 함량 (Ra AV (2004) Processed tomato products as a source of dietary lycopene; bioavailability and antioxidant properties. Can J Diet Pract Res 65, 161-165에 개시된 방법으로 측정) 및 상기 가공식품의 HMG CoA 환원효소 억제능을 HMG-CoA 환원효소 어세이 키트 (Sigma Aldrich 회사 제작)로 측정하였다. 생 토마토 1kg에 존재하는 비타민 C의 함량을 기준으로 비타민 C 함량의 변화율을 측정하여 하기 표 1에 나타내고, 또한 측정된 시스-리코펜 함량과 트랜스-리코펜 함량으로부터 그 비율을 산출하여 하기 표 1에 나타내었다. HMG CoA 환원효소 억제능은 68℃에서의 HMG CoA 환원효소 억제능을 1로 하여 산출하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
| 비타민 C 함량 변화율 | HMG CoA 환원효소 억제능의 변화율 | 총 리코펜 함량 (mg/100g) |
시스-리코펜 함량 :트랜스-리코펜 함량 |
||
| 비교예 |
25℃ | -2% | 0.00 | 58.0 | 17:83 |
| 50℃ | -5% | 0.13 | 58.1 | 20:80 | |
| 55℃ | -5% | 0.22 | 58.1 | 22:78 | |
| 실시예 |
60℃ | -6% | 0.79 | 58.3 | 35:65 |
| 68℃ | -7% | 1.00 | 58.5 | 40:60 | |
| 75℃ | -10% | 0.87 | 58.4 | 37:63 | |
| 비교예 |
85℃ | -40% | 0.22 | 58.1 | 22:78 |
| 90℃ | -50% | 0.26 | 58.1 | 23:77 | |
| 100℃ | -80% | 0.34 | 58.2 | 25:75 | |
| 130℃ | -90% | 0.79 | 58.3 | 35:65 | |
상기 표에서 알 수 있는 바와 같이, 총 리코펜의 함량은 분쇄시 가열온도에 크게 영향을 받지 않고 비슷한 정도로 증가하였으나, 생체흡수성이 높은 시스-리코펜 함량과 생체흡수성이 낮은 트랜스-리코펜 함량의 비율은 분쇄시 가열온도에 따라 매우 다른 양상을 나타내었다. 구체적으로 60℃이하로 가열 분쇄한 경우에는 총 리코펜 중 생체흡수성이 높은 시스-리코펜 함량 비율이 약 17 ~ 22%에 불과하나, 60℃ 내지 75℃의 범위에서 가열 분쇄하는 경우, 시스-리코펜 함량의 비율이 약 35 ~ 40%까지 높아져, 거의 2.5 배 이상 증가하였다. 반면, 75℃를 초과한 온도에서는 약 100 ℃ 까지는 총 리코펜내 시스-리코펜 함량의 비율이 22 ~ 25%로 낮아졌다가 130℃의 고온에서 분쇄하는 경우, 본 실시예 범위 온도 즉 60℃ 내지 75℃의 범위에서 가열 분쇄하는 경우와 비슷한 정도의 비율을 나타내었다. 그러나 130℃의 고온에서 분쇄하는 경우에는 비타민 C는 생토마토 함량의 약 10%정도에 불과하여, 가열분쇄 과정에서 비타민 C 등 열에 약한 성분들이 거의 파괴됨을 확인할 수 있었다. 한편, 60℃ 내지 75℃의 본 발명의 범위내 온도에서 가열 분쇄하여 토마토를 가공하는 경우, HMG CoA 환원효소 억제능도 매우 증가하였다. HMG CoA 환원효소 억제능은 리코펜의 시스와 트랜스 이성질체의 성분비에 따라 달라지며, 특히 시스 이성체:트랜스 이성체의 함량비율이 40:60일 때 최고의 억제능을 나타내었다. 이로부터, 본 발명의 방법으로 가공된 토마토 가공제품은 체내흡수성이 높은 시스-리코펜이 높은 비율로 존재하여 리코펜의 생체이용율이 매우 높아지고, 비타민 C의 파괴가 거의 없이 토마토내 유용영양성분들이 최대한 보존되며 또한 높은 HMG CoA 환원효소 억제능을 나타냄을 확인할 수 있다.
<실시예 4>
상기 실시예 1의 토마토 농축액 40mg에 이소말토올리고당 10g, 잡화꿀 4g, 비타민 C 0.1g과 정제수 45.9g을 투입하고, 균질화하여 호상의 토마토 가공식품을 제조하였다.
<실험예 2>
본 발명의 실시예 4의 토마토 가공식품과 시판 토마토 쥬스 및 시판 가공식품 즉 토마토 케첩과 스파게티용 소스로 사용하는 토마토 페이스트에 대하여, 50명의 참가자를 대상으로 그 맛과 냄새를 기준으로 식미 기호성을 비교하여 아래 표에 나타내었다. 각 수치는 선호도가 가장 낮은 경우를 4로 하고, 가장 높은 경우를 1로 하여 나타내었다.
| 토마토취 | 맛 | |
| 실시예 4의 토마토가공식품 | 1 | 1 |
| 시판 토마토 쥬스 | 2 | 2 |
| 시판 토마토 케첩 | 4 | 3 |
| 시판 토마토 페이스트 | 3 | 4 |
<실시예 5>
실시예 1에서 여과로 분리한 씨 및 과피 1,000g을 터널 건조기로 열풍건조 하고, 20mesh 크기로 분말화한 후, 약 4주간 냉장실에서 숙성시켜 건조 토마토 분말 185g을 수득하였다. 이를 닭 표준 사료에 10% 또는 20% 혼합하여 각각 토종닭 15수에 4주간 투여하였다. 표준사료만을 투여한 닭을 대조군으로 하고, 이들 산란계가 낳은 계란에서 리코펜의 이행정도를 확인하여 하기 표 3에 나타내었다.
| 토마토 사료 혼합 비율 | 노른자중 리코펜 함량(평균) ng/g weight | |
| 대조군 | 0% | 0 |
| 실시예 | 10% | 2.080 |
| 20% | 8.357 |
표 3에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 가공방법에서 부산물로 수득되는 토마토의 씨 및 과피를 건조하여 얻은 토마토분말을 사료로 사용하여 닭에 공급할 경우, 리코펜이 다량 함유된 계란을 수득할 수 있다.
<실시예 6>
실시예 1에서 동일한 방법으로 건조 토마토 분말을 수득하였다. 이를 돼지 표준 사료에 7.5% 혼합하여 비육돈에 2개월간 투여하여 사육하였다. 2개월후 도살하여 육고기를 관찰한 결과, 마블링이 양호하였으며, 특히 삼겹살이나 목살, 전지부분에서 리코펜이 발견되었다. 또한 냉장 저장기간도 30% 더 연장되었다.
Claims (6)
- 완숙한 토마토를 세척하는 단계;
세척된 토마토를 60℃ 내지 75℃에서 가열하면서 분쇄하는 단계;
분쇄된 토마토를 여과하여 씨 및 껍질을 제거하고, 균질화하는 단계;
식물성유를 혼합하고, 교반하면서 농축하여 토마토 농축액을 수득하는 단계;
를 포함하는 리코펜이 강화되고 생체이용율이 향상된 토마토 가공 제품의 제조 방법. - 제1항에 있어서, 당분 및 정제수를 혼합하는 단계를 더 포함하는 방법.
- 제1항에 있어서, 68℃에서 30분간 가열하면서 분쇄하는 방법.
- 제1항에 있어서, 식물유는 포도씨인 방법.
- 제2항에 있어서, 당분은 이소말토 올리고당, 잡화꿀 및 이들의 조합에서 선택되는 방법.
- 완숙한 토마토를 세척하는 단계;
세척된 토마토를 60℃ 내지 75℃에서 가열하면서 분쇄하는 단계;
분쇄된 토마토를 여과하여 씨 및 껍질을 수득하는 단계;
수득된 씨 및 껍질을 건조하고 분말화하는 단계; 및
분말을 저온 숙성하는 단계를 포함하는, 리코펜 강화된 가축사료 첨가물 제조방법.
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|---|---|---|---|
| KR1020100105887A KR20120044554A (ko) | 2010-10-28 | 2010-10-28 | 토마토 가공 제품 및 그 제조방법 |
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|---|---|---|---|---|
| JP2020130115A (ja) * | 2019-02-25 | 2020-08-31 | 学校法人 名城大学 | リコピン含有家禽卵、産卵家禽用飼料、及びリコピン含有家禽卵の生産方法 |
| KR102199161B1 (ko) | 2020-08-20 | 2021-01-06 | 박종호 | 라이코펜 성분을 증가시킨 토마토 병조림 제조방법 및 이를 이용한 토마토 병조림 |
| JP2021045050A (ja) * | 2019-09-17 | 2021-03-25 | 学校法人 名城大学 | トマトパウダー、トマトパウダーの製造方法、及びトマトパウダー抽出物の製造方法 |
-
2010
- 2010-10-28 KR KR1020100105887A patent/KR20120044554A/ko not_active Application Discontinuation
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