KR20170025450A - 미세먼지 해독음료 조성물의 제조방법 및 상기 제조방법에 의한 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 미세먼지 해독음료 조성물의 제조방법 및 상기 제조방법에 의한 조성물에 관한 것으로서,
복분자 10중량%, MBA포도 21중량%, 대추 5중량%, 오미자 4중량%, 오디 5중량%, 크랜베리 5중량%, 배 30중량%를 혼합하고 도라지한방추출액 20중량%를 첨가하여 혼합 원료를 수득하는 원료혼합단계(S10)와; 혼합 원료를 파쇄기에 투입하고 비타민C를 원료 총중량 기준 0.1중량% 첨가한 후 파쇄하는 혼합원료파쇄단계(S20)와; 파쇄된 원료를 추출기에 투입하고 원료 총중량 기준 셀룰라아제 0.05중량%와 펙티나아제 0.025중량%를 첨가한 후 60℃에서 1시간 동안 분해 추출하는 효소분해추출단계(S30)와; 추출물을 여과체를 이용해 여과하여 입도가 60mesh 이하인 조성물을 수득하는 추출물여과단계(S40)와; 조성물을 포장용기에 충전 후 밀봉하고 70℃에서 30분간 살균처리하여 최종 조성물을 수득하는 살균포장단계(S50)를 포함하여 구성됨에 따라 각각의 원료에 함유된 유효성분의 약리적 효능을 극대화하여 황사나 미세먼지를 통해 체내에 흡입, 축적된 독성물질을 해독하고 면역력 증강 및 항염 기능성 등을 발휘하는 한방 과채 음료 조성물을 제공하는 이점이 있다.

Description

미세먼지 해독음료 조성물의 제조방법 및 상기 제조방법에 의한 조성물{METHOD OF MANUFACTURING A FINE DUST DETOX DRINK COMPOSITION AND ITSELF}

본 발명은 미세먼지 해독음료 조성물의 제조방법 및 상기 제조방법에 의한 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 천연 한방 재료와 과일 및 채소를 원료로 유효성분을 추출한 조성물을 구성함으로써 체내 해독효소의 활성화를 유도하여 대기오염으로 인해 체내에 흡수된 유해물질이 축적되는 것을 방지하고 염증 억제 기능을 발휘하도록 하는 미세먼지 해독음료 조성물의 제공에 관한 것이다.

최근 갈수록 심화되고 있는 환경오염 문제는 인간의 생존에 필수적인 대기와 수질을 점차 오염시키고 이로 인해 각종 질병이 유발되는 등 인체에 치명적인 영향을 미치고 있어 심각한 사회적 이슈가 되고 있다.

특히, 우리나라는 지리적으로 아시아 대륙의 극동에 위치하고 있어 대륙으로부터 편서풍을 타고 밀려오는 황사 및 대기오염물질이 우리나라 서해를 지나 한반도로 유입되고 있으며 이는 궁극적으로 수자원과 토양까지 오염시키고 있어 환경 전체에 악영향을 미치고 있는 실정이다.

황사는 원래 중국 대륙 및 몽골 등에 광범위하게 분포하는 사막에서 발원하는 모래먼지 바람을 일컬었으나 최근 급격한 산업화가 진행되고 있는 중국에서 발생하는 각종 오염물질을 포함한 대기 중의 미세먼지가 황사와 함께 유입되어 한반도에 영향을 미치고 있어 속수무책인 실정이다.

세계보건기구에서 해마다 발표하는 자료를 참고로 전세계 주요 도시의 미세먼지 오염지도를 살펴보면 서울의 연평균 미세먼지 농도가 50~70㎍/M³으로 나타나 권고기준의 2~3배 가량 높은 것으로 나타났으며 이는 뉴욕, LA, 런던, 파리에 비해 1.5~2배 가량 높은 수치이고 일본에 비해서도 높은 것으로 나타났다.

황사에 포함된 모래먼지는 주로 눈이나 코를 통해 인체에 흡입되어 인체에 직접적인 해를 끼침은 물론, 강우시 빗물에 섞여 농작물이나 가축에도 영향을 주게 되는데, 특히 입경 10㎛ 이하의 미세먼지는 호흡을 통해 기관지까지 침투하여 천식, 만성폐쇄성 폐질환 등 각종 호흡기질환을 유발함은 물론이고, 피부나 안구 등 대기에 노출되는 신체 부위에 각종 염증을 일으키거나 더 나아가 뇌졸중, 편두통, 치매 등의 뇌혈관질환, 심혈관질환, 우울증, 태아 성장 장애 등의 또 다른 질병 발생에 원인이 될 수 있으므로 시급한 대책 마련이 요구되는 실정이다.

미세먼지에는 다량의 대기오염물질을 포함하고 있는데 특히 납, 수은, 카드뮴, 니켈과 같은 중금속 및 아황산가스, 질소산화물 등이 다량 함유되어 있으며 이는 체내로 한 번 흡수되면 쉽게 배출되지 않고 축적되어 암을 유발하거나 유전적 질환의 원인이 되는 것으로 알려지고 있다.

상기와 같은 문제점을 인지하여 최근에는 공기청정기 제품을 이용해 실내 공기를 정화하거나 외출시 황사 및 미세먼지 방지용 마스크를 착용하는 식으로 황사 및 미세먼지에 기인한 피해를 최소화하려는 시도가 있으나 아직까지 근본적인 해결책이 마련되지 않고 있는 실정이다.

한편, 이미 체내로 흡입된 미세먼지에 포함된 유해 독성물질, 예컨대 중금속 등의 체내 흡수를 억제하거나 배출시키도록 하는 기능성을 가진 각종 식품이나 의약품의 개발 역시 지속적으로 이루어지고 있으며, 예컨대 등록특허 제10-0839217호에 공지된 중금속을 해독하는 기능성 차음료와 그의 제조방법의 개략적인 구성을 살펴보면 다음과 같다.

보이차잎을 열수추출하고 여과한 여과액 12 내지 15%(w/w)에 레몬즙 6내지 6.5%(w/w), 오렌지즙 38 내지 39%(w/w), 슈가시럽 3.7 내지 3.8%(w/w), 석류시럽 12.3 내지 13%(w/w) 및 물 25 내지 25.7%(w/w)를 혼합하여 구성된다.

등록특허 제 10 - 0839217 - 0000 호 공개특허 제 10 - 2004 - 0033248 호

상기와 같은 종래 기술이 적용되는 중금속을 해독하는 기능성 차음료는 항산화, 항염 등의 약리적 특성을 가진 발효차의 일종인 보이차와 과일즙을 혼합한 음료 형태로 이루어지고 있다.

상기 보이차는 이미 다수의 연구를 통해 항산화, 항염, 항알러지 등의 생리활성작용을 하는 것으로 주지된바 있으나, 특유의 향미로 인해 대중적인 기호를 충족하는데 어려움이 있어 시판되는 유사 차(茶)류인 녹차나 홍차에 비해 선호도가 낮은 실정이다.

또한, 상기 종래 기술은 보이차에 각종 과일즙을 혼합하여 향미를 가미하였으나, 차엽의 채취에서 부터 건조, 찻잎을 덖는 살청, 찻잎을 비비는 공정, 모차건조, 발효, 압축 등으로 이어지는 보이차 자체의 매우 까다로운 제조공정 탓에 비교적 고가인 보이차의 수급에도 곤란성이 있으며, 대량생산으로 시판되는 보이차를 이용할 경우 유효성분의 함량이 미미하여 주원료인 보이차의 약리작용에만 의존해서는 목적하는 바와 같은 효과를 도출하기에 어려움이 있는 실정이다.

이에 본 발명에서는 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서,

복분자 10중량%, MBA포도 21중량%, 대추 5중량%, 오미자 4중량%, 오디 5중량%, 크랜베리 5중량%, 배 30중량%를 혼합하고 도라지한방추출액 20중량%를 첨가하여 혼합 원료를 수득하는 원료혼합단계(S10)와;

상기 혼합 원료를 파쇄기에 투입하고 비타민C를 원료 총중량 기준 0.1중량% 첨가한 후 파쇄하는 혼합원료파쇄단계(S20)와;

상기 파쇄된 원료를 추출기에 투입하고 원료 총중량 기준 셀룰라아제 0.05중량%와 펙티나아제 0.025중량%를 첨가한 후 60℃에서 1시간 동안 분해 추출하는 효소분해추출단계(S30)와;

상기 추출물을 여과체를 이용해 여과하여 입도가 60mesh 이하인 조성물을 수득하는 추출물여과단계(S40)와;

상기 조성물을 포장용기에 충전 후 밀봉하고 70℃에서 30분간 살균처리하여 최종 조성물을 수득하는 살균포장단계(S50)를 포함하는 미세먼지 해독음료 조성물의 제조방법 및 상기 제조방법에 의한 조성물을 구성함으로써 각각의 원료에 함유된 유효성분의 약리적 특성을 극대화하여 황사 및 미세먼지를 통해 체내에 흡입, 축적된 독성물질 해독효소를 활성화하고 염증반응 억제를 유도할 수 있는 해독음료 조성물을 제공하는 목적 달성이 가능하다.

본 발명은 환경오염, 특히 대기오염에 의해 호흡기를 통해 흡입된 미세먼지에 포함된 각종 유해물질로부터 인체를 보호하도록 호흡기질환 예방 및 독성물질 해독, 항염, 면역력 증강 등과 같은 각종 약리적 특성을 가진 천연 한방 재료와 과일 및 채소를 선별하여 유효성분을 효과적으로 추출하여, 각종 질병을 유발하는 유해물질의 해독에 관여하는 체내 해독효소를 활성화하고 염증성 반응을 억제하도록 하는 효능을 가진 건강 기능성 음료 조성물을 제공하는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 미세먼지 해독음료 조성물의 제조방법의 실시 예에 따른 제조과정을 도시한 플로차트도.
도 2는 본 발명의 미세먼지 해독음료 조성물의 제조방법의 실시 예에서 도라지한방추출물의 제조과정을 도시한 플로차트도.
도 3 내지 도 4는 본 발명의 미세먼지 해독음료 조성물의 실험 예에 따른 해독효소 활성화능 분석 결과 그래프.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 미세먼지 해독음료 조성물의 실험 예에 따른 염증 억제능 분석 결과 그래프.

이하, 본 발명에 의한 미세먼지 해독음료 조성물의 제조방법 및 상기 제조방법에 의한 조성물을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 미세먼지 해독음료 조성물의 제조방법의 실시 예에 따른 제조과정을 도시한 플로차트도, 도 2는 본 발명의 미세먼지 해독음료 조성물의 제조방법의 실시 예에서 도라지한방추출물의 제조과정을 도시한 플로차트도, 도 3 내지 도 4는 본 발명의 미세먼지 해독음료 조성물의 실험 예에 따른 해독효소 활성화능 분석 결과 그래프, 도 5 내지 도 7은 본 발명의 미세먼지 해독음료 조성물의 실험 예에 따른 염증 억제능 분석 결과 그래프로서 함께 설명한다.

본 발명의 기술이 적용되는 미세먼지 해독음료 조성물의 제조방법 및 상기 제조방법에 의한 조성물은 해독 및 항염, 면역력 증강 등에 약리적 특성을 가진 각종 천연 한방 재료와 과일 및 채소를 원료로 유효성분을 효과적으로 추출하여 체내 해독효소의 활성화 및 염증성 반응 억제를 유도하여 유해 독소의 해독 및 항염 등에 현저한 기능성을 가진 음료 조성물을 제공하는 것에 관한 것임을 주지한다.

이를 위해서 본 발명은, 복분자, MBA포도, 대추, 오미자, 오디, 크랜베리, 배를 혼합하고 도라지한방추출액을 첨가하여 혼합 원료를 수득하는 원료혼합단계(S10)와, 상기 혼합 원료를 파쇄기에 투입하고 비타민C를 원료 총중량 기준 0.1중량% 첨가한 후 파쇄하는 혼합원료파쇄단계(S20)와, 상기 파쇄된 원료를 추출기에 투입하고 원료 총중량 기준 셀룰라아제 0.05중량%와 펙티나아제 0.025중량%를 첨가한 후 60℃에서 1시간 동안 분해 추출하는 효소분해추출단계(S30)와, 상기 추출물을 여과체를 이용해 여과하여 입도가 60mesh 이하인 조성물을 수득하는 추출물여과단계(S40)와, 상기 조성물을 포장용기에 충전 후 밀봉하고 70℃에서 30분간 살균처리하여 최종 조성물을 수득하는 살균포장단계(S50)를 포함하여 이루어진다.

상기 원료혼합단계(S10)에서는 각 원료를 일정 비율로 균일하게 교반된 상태의 혼합 원료를 수득한다. 각 원료의 유효성분 파괴를 최소화하면서 효능을 극대화할 수 있도록 복분자 10중량%, MBA포도 21중량%, 대추 5중량%, 오미자 4중량%, 오디 5중량%, 크랜베리 5중량%, 배 30중량%를 혼합하여 섞은 다음 도라지한방추출액 20중량%를 첨가하여 혼합 원료를 얻는다.

이는 다수의 약리 실험을 통해 상기 원료를 분석하여 최적의 조합 및 배합비율을 도출한 결과에 따른 것이며 원료 각각의 약리적 특성 및 효능을 개략적으로 살펴보면 다음과 같다.

복분자는 무향의 시고 단맛을 가진 열매로서 안토시아닌계 화합물질이 풍부하고 비타민과 각종 미네랄을 함유한다. 대표적인 약리작용으로는 항염, 항산화 작용이 있으며 신장 및 간기능을 강화하여 해열, 강심, 이뇨, 해독에 효능이 있고 시력강화와 신체활성화에도 작용한다.

MBA포도는 서양 유래 포도 품종인 머스캣 베일리 에이(MBA, Muscat Bailey A)를 지칭하는 것으로 국내에서는 머루포도로 불리기도 한다. 과육이 풍부하고 결실성이 우수하며 단맛이 강하여 포도주용 품종으로 알려져 있다. 복분자와 마찬가지로 안토시아닌이 풍부하고 칼슘, 탄수화물, 비타민 등의 영양성분을 다량 함유하여 항산화, 노화방지, 시력개선에 효능이 있으며, 폴리페놀계 물질인 레스베라트롤이 풍부하여 항염, 항바이러스, 항암 등에 약리작용이 있는 것으로 보고되고 있다.

대추는 달고 신맛이 나며 과육에는 풍부한 당분과 함께 능금산, 주석산 등이 함유되어 있다. 대추씨에는 베툴린, 베투릭산 및 지방을 함유하여 한방에서는 자양, 신경안정, 혈액정화, 노화방지, 이뇨의 약재로 사용하며, 특히 기와 혈을 보하고 다종의 약물을 조화시켜주는 작용을 한다.

오미자는 단맛, 신맛, 쓴맛, 짠맛, 매운맛의 다섯 가지 맛이 나서 그 이름이 유래되었다. 시트르산, 사과산, 시트럴, 시잔드린, 고미신 등의 성분이 함유되어 심장을 강화하고 혈압을 내리며 면역력을 증강하여 강장제로 사용된다. 특히 폐기능의 강화하고 간장의 대사를 촉진하여 호흡기질환 및 간염에 효능이 있다. 독성이 전혀 없고 미려한 색상을 가지므로 차나 술로 음용하기에 좋다.

오디는 뽕나무의 열매로 달고 신맛을 가지며 청량한 향을 풍긴다. 주성분은 포도당, 과당, 시트르산, 사과산, 타닌, 펙틴, 비타민, 칼슘, 인, 철 등을 함유하고 있다. 간장과 신장의 기능을 강화하며 주요 약리작용으로는 이뇨, 갈증해소, 알코올 및 독소 분해, 신경안정, 조혈작용을 하여 불면증, 피로, 어지러움, 및 혈당과 콜레스테롤 저하 등에 효능이 있다.

크랜베리는 북미가 원산지로 블루베리와 함께 미국과 유럽에서 대중적인 과일 중 하나이다. 주로 주스나 잼, 건과로 섭취하며 우리나라에서는 기능성 건강식품에 주요 원료로 사용된다. 안토시아닌이 풍부하고 탄수화물, 칼륨, 칼슘, 비타민 등의 영양성분을 함유하며 약리작용으로는 항산화, 노화방지, 시력개선, 콜레스테롤 저하, 심장 강화 작용이 있다. 박테리아가 체내에 착상되는 것을 방지하고 치주질환, 위궤양 및 간기능의 개선에도 효능이 있다.

배는 과육에 포함된 수분이 85%이상을 차지하며 탄수화물, 당분, 사과산, 주석산, 시트르산, 비타민 등을 함유하고 있다. 폐를 보호하고 기침을 억제하여 기관지 질환에 효능이 있으며, 감기, 천식, 배변과 이뇨 작용에 효과적이다. 아울러 항염 및 해독작용을 하여 숙취해소 효과가 있다.

상기 도라지한방추출액은 본 발명의 한방 과채 음료 조성물의 제조과정에서 액상의 음료 조성물을 수득하기 위해 물을 첨가하는 대신에, 항염 및 면역력 강화에 현저한 효능을 가진 도라지를 포함한 각종 한방, 과일, 채소 등을 원료로 하여 추출한 도라지한방추출액을 첨가함으로써 더욱 효과적으로 약성을 도출하도록 한다. 도라지한방추출액의 구체적인 제조과정은 후술하도록 한다.

한편, 상술한 바와 같은 약성을 가진 원료를 혼합한 후에는, 추출과정을 용이하게 실시하도록 파쇄기를 이용해 일정 입도의 크기로 혼합원료파쇄단계(S20)를 실시한다.

상기 혼합원료파쇄단계(S20)에서는 파쇄 전 혼합 원료와 함께 비타민C를 혼합 원료 총중량 기준 0.1중량%로 첨가한다. 비타민C는 주지된 바와 같이 인체가 감염에 저항하여 상처를 치유하고 조직을 회복하도록 하며 특히 항산화작용을 하여 세포손상을 방지하는 등의 작용을 하므로 이를 첨가하여 원료에 포함된 영양 성분이 균형을 이룰 수 있도록 한다.

상기 효소분해추출단계(S30)에서는 효소에 의한 가수분해 추출 방식을 통해 추출물을 수득한다. 즉, 파쇄된 혼합 원료에 펙티나아제와 셀룰라아제 효소를 첨가하여 분해시킴으로써 혼합 원료의 유효 성분을 효과적으로 추출하도록 한다.

상기 셀룰라아제는 셀룰로오스를 가수분해하여 셀로비오스를 생성하는 효소로이고 펙티나아제는 탄수화물 중합체인 펙틴을 가수분해하는 효소로서 식물세포의 세포벽, 섬유소를 분해하여 연화시키는 작용을 한다.

일반적으로 초식동물은 셀룰라아제를 체내에서 생성하여 섬유질을 충분히 소화할 수 있으나 인간은 셀룰라아제를 체내에서 직접 생성할 수 없으므로 섬유질이 소화되지 못하고 배출되거나 대장균에 의해서 일부 분해되는 데 그친다.

따라서, 상기 효소분해추출단계(S30)에서는 본 발명에 사용되는 상기 원료들에 포함된 섬유질을 효과적으로 연화하고 고형물과 액상 추출물을 분해하여 추출하도록 원료 총중량 기준 셀룰라아제 0.05중량%와 펙티나아제 0.025중량% 첨가한다.

아울러 비교적 저온인 60℃에서 1시간 동안 추출물을 추출하여 음용 시 소화, 흡수를 원활하게 하고 불용성 침전물의 생성을 억제하여 식감을 부드럽게 할 수 있도록 한다.

상기 추출물여과단계(S40)에서는 효소분해추출단계(S30)에서 추출된 추출물에 포함된 고형물을 여과하여 음용하기에 적합한 농도의 액상으로 조성되도록 60mesh 여과체를 이용해 여과하여 조성물을 수득하도록 한다.

상기 살균포장단계(S50)에서는 조성물의 포장 전에 제조과정을 거친 후 잔존하는 각종 유해 세균을 제거하되 영양 성분의 파괴를 최소화하도록 70℃에서 30분간 저온 살균처리하여 최종 조성물을 수득하도록 한다.

한편, 상기 원료혼합단계(S10)에서 원료 중 가장 마지막에 첨가되는 도라지한방추출액의 제조과정은 다음과 같다.

생강, 도라지, 포도씨, 황기, 감초, 계피, 배추, 은행, 대추를 혼합한 원료와, 물을 3:10의 중량비로 혼합하여 2시간 동안 추출하는 제1차열수추출단계(S100)와, 상기 제1차열수추출단계(S100)에서 수득한 추출물을 상온에서 20시간 방치하여 냉각하는 제1차냉각단계(S200)와, 상기 냉각된 추출물을 여과체를 이용해 고형물을 여과하여 입도가 60mesh 이하인 제1차추출액을 수득하는 제1차여과단계(S300)와, 상기 제1차여과단계(S300)에서 여과된 고형물을 수거하여 물 1ℓ와 혼합하여 2시간 동안 추출하는 제2차열수추출단계(S400)와, 상기 제2차열수추출단계(S400)에서 수득한 추출물을 상온에서 20시간 방치하여 냉각하는 제2차냉각단계(S500)와, 상기 냉각된 추출물을 여과체를 이용해 여과하여 입도가 60mesh 이하인 제2차추출액을 수득하는 제2차여과단계(S600)와, 상기 제1차여과단계(S300)에서 수득한 제1차추출액과 제2차여과단계(S600)에서 수득한 제2차추출액을 혼합하여 최종 도라지한방추출액을 완성하는 혼합완성단계(S700)를 포함하여 이루어진다.

상기 제1차열수추출단계(S100)에서는 추출용기에 각 원료를 일정 비율로 혼합한 후 2시간 동안 열수 추출하여 추출물을 수득한다. 다수의 약리 실험을 통해 각 원료의 유효성분 파괴를 최소화하면서 각 원료의 유효성분 파괴를 최소화하면서 효능을 극대화할 수 있도록 생강 20중량%, 도라지 40중량%, 포도씨 1중량%, 황기 3중량%, 감초 2중량%, 계피 20중량%, 배추 1중량%, 은행 5중량%, 대추 8중량%를 혼합한 원료와, 물을 3:10의 중량비로 혼합하여 추출한다.

이는 다수의 약리 실험을 통해 상기 원료를 분석하여 최적의 조합 및 배합비율을 도출한 결과에 따른 것으로, 도라지를 포함한 원료 각각의 약리적 특성 및 효능을 개략적으로 살펴보면 다음과 같다.

생강은 수분이 85% 이상이고 다량의 무기질을 함유한다. 특유의 향미를 가지는데 이는 진저롤 성분에 의한 것으로 각종 병원성균에 대한 강력한 살균작용을 하며 심장 강화, 혈액순환 촉진, 오한, 발열, 두통, 가래 등에 약리작용을 한다. 또한 디아스타아제와 단백질 분해효소가 소화 및 장운동을 촉진하는 효능이 있다.

도라지는 당질, 칼슘, 철분 및 섬유질이 풍부하고 특히 인삼의 주요 성분인 사포닌, 플리티코단이 함유되어 항염, 거담, 항궤양, 진해, 해열, 진통에 약리작용을 한다. 또한 혈당 및 콜레스테롤을 저하시키는 효능이 있어 약재로 두루 사용된다.

포도씨는 카테친, 폴리페놀 등 항산화성분이 풍부하여 노화를 방지하고 항염, 항알러지, 항바이러스 작용을 하여 면역력을 강화시켜주며 콜레스테롤을 저하하여 혈관질환에도 효능이 있다.

황기는 뿌리를 약재로 이용하며 폴리산, 콜린 등이 함유되어 중추신경계의 흥분작용, 강장, 이뇨작용을 하고 신염, 단백뇨, 콜레스테롤 혈증 발생의 억제, 및 혈압을 강하하는 약리작용을 한다. 또한 신체허약, 피로권태, 기혈허탈, 식은땀, 말초신경마비, 부종, 만성신장염 등에 효능이 있어 예로부터 인삼 대용으로 사용하기도 하였다.

감초는 모든 약의 독성을 조화시켜 약효가 잘 나타나게 하므로 한방에서 두루 사용되는 약재이다. 장의 한열과 사기를 다스리며 혈액순환 및 근골격을 강화하는 효능이 있다. 글리시리진, 글라브릭산, 슈크로즈, 글루코즈, 리퀴리틴, 리코리시딘 등을 함유하고 있는데 글리시리진은 디프테리아 독소와 뱀독, 복어독 해독 효과가 있다. 주요 약리작용은 해독, 간염, 피부염, 진해, 거담, 근육 이완, 이뇨, 항염, 작용을 하며 위,십이지장 궤양을 억제한다. 감초의 주성분인 글리시리진은 스테로이드를 대사하는 효소를 억제하여 다량 복용시 호르몬 조절 이상을 초래하므로 권장 범위를 넘어서 사용하는 것은 바람직하지 않다.

계피는 탄수화물, 무기질, 비타민이 풍부하며 속을 따뜻하게 하고 혈맥을 잘 통하게 하며 폐와 간의 기를 고르게 하고 비위장 기능을 활성화하는 약리작용을 한다. 따라서 자양강장, 발한, 해열, 진통, 허약체질에 효능이 있고 특유의 향미가 있어 음료에 향신료로 첨가하여 사용하기도 한다.

배추는 우리나라에서는 김치를 담그는 데 주로 사용되는데 수분이 대부분이며 탄수화물, 비타민, 카로틴, 칼슘과 인 등의 무기질이 풍부하다. 따라서 해열, 갈증, 및 소화작용에 효능이 있으며, 특히 배춧잎에 함유된 시니그린 성분은 항암작용에 관여하는 것으로 알려져 있다.

은행은 한방에서는 백과(白果)라 하며 진해, 거담 작용을 하고 자양제로 사용한다. 장코플라톤 성분을 함유하여 혈액순환을 개선하므로 각종 혈관계질환을 예방하고 기력 회복에 효능이 있으며 노화 방지에 효과적이다. 독성을 가진 MPN(4-methoxypyridoxine)이라는 물질을 함유하고 있으므로 권장량 이상을 섭취하지 않는 것이 바람직하다.

대추의 약리작용은 앞서 기술한 내용과 상동하므로 생략한다.

한편, 상기 제1차열수추출단계(S100)에서 추출된 추출물은 제1차냉각단계(S200)를 통해 상온에서 자연 냉각한다.

냉각된 추출물은 상기 제1차여과단계(S300)를 통해 침전된 고형물을 여과하여 적정 농도의 액상으로 형성되도록 60mesh 여과체를 이용해 여과하여 제1차추출액을 수득한다.

상기 제2차열수추출단계(S400)는 제1차여과단계(S300)에서 여과된 고형물을 재차 추출하여 잔존하는 유효성분이 충분히 추출될 수 있도록 하는 단계이다.

상기 제2차열수추출단계(S400)에서 추출된 추출물은 제2차냉각단계(S500)를 통해 상온에서 자연 냉각하고, 제2차여과단계(S600)를 통해 잔류하는 고형물을 60mesh 여과체를 이용해 여과하여 제2차추출액을 수득한다.

마지막으로, 혼합완성단계(S700)를 통해 상기 제1차여과단계(S300)에서 수득한 제1차추출액과 제2차여과단계(S600)에서 수득한 제2차추출액을 혼합하여 최종 도라지한방추출액을 완성하고, 전술한 원료혼합단계(S10)에서 타원료와 함께 사용하도록 한다.

상술한 바와 같이 상기 도라지한방추출액의 추출과정을 두 차례로 나누어 반복 실시함으로써 원료에 함유된 유효 영양 성분의 파괴를 최소화하면서 추출 효율을 극대화할 수 있는 이점이 있다.

이하에서는 전술한 바와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명을 포함하는 실시 예 및 실험 예를 구성하고 그에 따른 효과에 대해서 면밀하게 파악하고자 한다.

<실시 예 1>

본 발명의 도라지한방추출액 제조.

생강 60g, 도라지 120g, 포도씨 3g, 황기 9g, 감초 6g, 계피 60g, 배추 3g, 은행(백과) 15g, 대추 24g을 준비하여 혼합한 원료와 물 1ℓ를 혼합하여 2시간 동안 열수 추출한다.

상기 추출물을 상온에서 20시간 동안 냉각한 후 60mesh 여과체에 여과하여 고형물을 분리하고 제1차추출액을 수득한다.

상기 고형물을 수거하여 물 1ℓ를 첨가해 혼합하고 2시간 동안 열수 추출하고, 상온에서 20시간 동안 냉각한 후 60mesh 여과체에 침전물을 여과하고 남은 제2차추출액을 수득한다.

상기 제1차추출액과 제2차추출액을 혼합하여 도라지한방추출액을 완성한다.

<실시 예 2>

본 발명의 미세먼지 해독음료 조성물 제조.

복분자 200g, MBA포도 420g, 대추 100g, 오미자 80g, 오디 100g, 크랜베리 100g, 배 600g을 혼합하고 상기 실시 예 1에서 수득한 도라지한방추출액 400g을 첨가하여 혼합 원료를 수득한다.

파쇄기에 상기 혼합 원료를 투입하고 비타민C를 원료 총중량 기준 0.1중량%를 첨가하여 파쇄한다.

추출기에 상기 파쇄된 원료를 투입하고 가수분해 효소인 셀룰라아제와 펙티나아제를 원료 총중량 기준 각각 0.05중량%, 0.025중량%로 첨가한다. 60℃에서 1시간 동안 분해 추출을 실시한다.

상기 추출물을 60mesh 여과체로 여과해 조성물을 수득하고 포장용기에 밀봉해 70℃에서 30분간 살균처리하여 미세먼지 해독음료 조성물을 완성한다.

아래 표 1은 상기 완성된 미세먼지 해독음료 조성물에 함유된 유효성분을 분석하여 기재한 표이다.

원료	함량(중량%)	유효성분
복분자	10	sanguiin H-4, gallic acid, quercetin, ellagic acid 및 다양한 페놀산
MBA포도	21	Viniferin, amurensin, heyncanol
대추	5	Juubosides A1 and C, aceryljujuboside B, spinosin, magnoflorin
오미자	4	Inulin, lignin (arctigenin, arctiin), terpenoids
오디	5	Anthocyanin
크랜베리	5	Anthocyanin, Proanthocyanidin
배	30	Polyphenol 화합물
도라지한방추출액	20	Platycodigenin I, platycodigenic acid A, B, C, botulin, a-spinasterol

이하에서는 본 발명의 미세먼지 해독음료 조성물의 해독효소 활성화능 및 염증 억제능을 확인하기 위한 실험 예 1 내지 실험 예 2를 구성하여 기술한다.

해독효소 활성화능은, 체내의 해독을 담당하는 간에서 주로 나타나는 해독효소계 작용 기전으로 외부에서 화학성분에 대한 자극에 기인해 세포 내의 MAPK(Mitogen-Activated Protein Kinase)를 비롯한 인산화효소가 활성화되고 이로 인해 전사인자인 Nrf2가 핵내로 이주하며 촉진 유전자에 결합하여 해독효소계 단백질이 발현 및 활성화되는 작용을 통해 독성물질을 해독하는 기전이다.

염증 억제능은, 외부의 염증유발 인자에 기인한 염증성 신호전달(Signal pathway)이 활성화되고 그 중 전사인자인 NFkappaB가 핵내로 이동되어 NFkappaB site에 결합함으로써 염증성 사이토카인(Cytokine)을 분비하여 염증반응을 나타내는데 따라서 NFkappaB의 신호전달을 억제하거나 염증성 사이토카인의 분비를 억제하는 원료를 선발하여 염증 억제능을 유도하도록 한다.

<실험 예 1>

본 발명의 미세먼지 해독음료 조성물의 해독효소 활성화능 분석.

해독작용을 확인하기 위해서 2상해독효소계의 활성화를 비색법(Colorimetric method)을 사용하여 확인하였다. 실험동물의 간암세포인 Hepa1c1c7 세포에 상기 실시 예 1 내지 실시 예 2를 통해 제조된 본 발명의 미세먼지 해독음료 조성물의 상기 원료를 처리하고 2상해독효소계 지표 효소인 NQO1 활성화를 측정하였으며 그 결과는 도 3 내지 도 4에 도시된 그래프에 표시된 바와 같다.

결과를 살펴보면, tBHQ를 양성대조군으로 사용하였고 본 발명의 미세먼지 해독음료 조성물 원료 가운데 도라지, 감초, 생각이 양성대조군과 유사 또는 그 이상의 높은 NQO1 효소 활성을 나타낸 것을 확인할 수 있었으며, 포도씨와 계피 그리고 고농도 도라지 추출액도 양성대조군보다는 약간 떨어지지만 유사한 NQO1 효소 활성을 나타낸 것을 확인할 수 있었다. 또한 블루베리, 라즈베리, 오디, 마늘도 양성대조군 보다는 NQO1 효소 활성이 떨어지나 대조군보다는 효소 활성이 강해지는 것으로 나타났다.

이러한 결과는 본 발명의 미세먼지 해독음료 조성물에 첨가된 원료 내에 유효성분으로 함유된 quercetin, terpenoids, anthocyanin 등의 성분이 2상해독효소계를 유도시키는 것에 기인한 것으로 보이며 본 실험을 통해 본 발명의 조성물의 해독효소 활성화능을 검증할 수 있었다.

<실험 예 2>

본 발명의 미세먼지 해독음료 조성물의 염증 억제능 분석.

(1) 염증 억제 반응을 확인하기 위해서 폐암세포를 사용하여 염증성 사이토카인의 일종인 IL-6(interleukin 6)의 분비량을 확인함으로써 호흡기질환 등에 대한 효능을 평가하도록 한다.

우선, 폐암세포를 배양하고 상기 실시 예 1 내지 실시 예 2를 통해 제조된 본 발명의 미세먼지 해독음료 조성물을 처리한 후 조정배지(conditioned medium)를 사용하여 IL-6를 확인하였으며 그 결과는 도 5에 도시된 그래프에 표시된 바와 같다.

결과를 살펴보면, 외인성 염증유도물질인 LPS처리에 의해 미세먼지 해독음료 조성물이 IL-6을 소폭 감소시키는 것을 확인할 수 있었다.

(2) 염증 반응을 개시하는 세포인 대식세포(macrophage)와 폐암세포의 공생배양(co-culture)를 통해 미세환경에서의 염증성 사이토카인 분비량의 변화를 확인하기 위하여, THP-1 단핵세포(monocyte)를 TPA처리하여 대식세포로 분화시키고 폐암세포에 본 발명의 미세먼지 해독음료 조성물을 전처리한 후 두 세포를 동시배양하며, 염증유도물질인 LPS를 처리한 후 배양액에서 IL-6의 분비량을 분석하였으며 그 결과는 도 6에 도시된 그래프에 표시된 바와 같다.

결과를 살펴보면, 염증유도물질은 LPS를 처리하면 IL-6가 200pg/㎖ 가량 증가하는데 미세먼지 해독음료 조성물을 전처리하면 IL-6가 현저히 감소하는 것으로 나타났다. 따라서 본 발명의 해독음료 조성물이 폐염증을 완화시키는 것을 확인할 수 있었다.

(3) 강력한 미세먼지 성분인 벤조피렌(benzo[a]byrene)을 처리한 실험동물에서 본 발명의 미세먼지 해독음료 조성물의 효능 평가 실험을 실시하였다.

벤조피렌은 다섯개의 벤젠환(benzene ring)을 가진 강력한 발암물질로 체내 흡입 후 기관지 점액층을 지나 폐, 위에 흡수되고 피부를 자극하기도 한다. 또한 체내에서 1상 효소인 시토크롬(cytochrome) P450 1A1,1A2,1B2에 의해 독성 대사체인 벤조피렌 7,8-diol-9,10 에폭시드(epoxide)로 전변된다.

더욱 구체적인 독성작용 및 이를 해독하는 기전을 개략적으로 기술하면 다음과 같다.

벤조피렌은 아릴탄화수소수용체(aryl hydrocarbon receptor)에 결합하여 아릴탄화수소(arylhydrocarbon)가 아릴탄화수소핵전위체(arylhydrocarbon nuclear translocater)에 의해 핵내로 이동되고 시토크롬 P450 촉진 유전자를 활성화시킴으로서 CYP450 단백질이 발현되고 효소가 활성화되어 벤조피렌이 더욱 강력한 유독성분으로 전변되면서 산화적 스트레스 및 염증 반응을 야기시킨다.

따라서 이를 저해할 수 있는 해독 기전으로 Nrf2/2상해독효소계 작용 기전을 활성화하도록 실험을 진행한다.

총 15일에 걸쳐 이틀 간격으로 본 발명의 미세먼지 해독음료 조성물을 실험동물에 경구투여하였다. 16일째 벤조피렌을 실험동물 당 1mg씩 투여하고 다음날 sacrifice 해서 혈액과 조직을 수집한 후 그 중 혈액은 혈장으로 분리하여 염증성 사이토카인인 IL-6의 분비량을 분석하였으며 결과는 도 7에 도시된 그래프에 표시된 바와 같다.

결과를 살펴보면, 벤조피렌을 처리한 군에서는 혈중 IL-6, TNF alpha, IL-1beta의 분비량이 증가하였고, 본 발명의 미세먼지 해독음료 조성물을 농도별로 투여하였을 때 유의적이고 농도에 의존적인 양상으로 사이토카인의 분비량이 감소됨을 확인할 수 있었다.

이상에서와 같은 실험 예 1 내지 실험 예 2를 통해서 본 발명의 미세먼지 해독음료 조성물은 in vitor 및 in vivo에서 해독효소 활성화 및 염증 억제 효능을 나타냄을 검증할 수 있었다.

전술한 바와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명의 미세먼지 해독음료 조성물의 제조방법 및 상기 제조방법에 의한 조성물은 날로 심각해지는 대기오염에 의해 발생하는 각종 유해물질로부터 인체를 보호할 수 있는 기능성을 가진 천연 한방 재료와 과일 및 채소를 선별하여 유효성분을 효과적으로 추출하여 미세먼지 해독음료 조성물을 제조하도록 이루어진다.

따라서, 황사나 미세먼지 등의 흡입으로 인해 체내에 흡수 및 축적되어 각종 질병을 유발하는 독성물질을 해독하고, 항염 및 호흡기질환의 예방, 면역력 증강 등에 탁월한 효능을 가진 건강 기능성 음료 조성물을 제공하는 등의 다양한 이점이 있다.

S10: 원료혼합단계
S20: 혼합원료파쇄단계
S30: 효소분해추출단계
S40: 추출물여과단계
S50: 살균포장단계
S100: 제1차열수추출단계
S200: 제1차냉각단계
S300: 제1차여과단계
S400: 제2차열수추출단계
S500: 제2차냉각단계
S600: 제2차여과단계
S700: 혼합완성단계

Claims (3)

1. 복분자 10중량%, MBA포도 21중량%, 대추 5중량%, 오미자 4중량%, 오디 5중량%, 크랜베리 5중량%, 배 30중량%를 혼합하고 도라지한방추출액 20중량%를 첨가하여 혼합 원료를 수득하는 원료혼합단계(S10)와;
   상기 혼합 원료를 파쇄기에 투입하고 비타민C를 원료 총중량 기준 0.1중량% 첨가한 후 파쇄하는 혼합원료파쇄단계(S20)와;
   상기 파쇄된 원료를 추출기에 투입하고 원료 총중량 기준 셀룰라아제 0.05중량%와 펙티나아제 0.025중량%를 첨가한 후 60℃에서 1시간 동안 분해 추출하는 효소분해추출단계(S30)와;
   상기 추출물을 여과체를 이용해 여과하여 입도가 60mesh 이하인 조성물을 수득하는 추출물여과단계(S40)와;
   상기 조성물을 포장용기에 충전 후 밀봉하고 70℃에서 30분간 살균처리하여 최종 조성물을 수득하는 살균포장단계(S50)를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 미세먼지 해독음료 조성물의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 도라지한방추출액은,
   생강 20중량%, 도라지 40중량%, 포도씨 1중량%, 황기 3중량%, 감초 2중량%, 계피 20중량%, 배추 1중량%, 은행 5중량%, 대추 8중량%를 혼합한 원료와, 물을 3:10의 중량비로 혼합하여 2시간 동안 추출하는 제1차열수추출단계(S100)와;
   상기 제1차열수추출단계(S100)에서 수득한 추출물을 상온에서 20시간 방치하여 냉각하는 제1차냉각단계(S200)와;
   상기 냉각된 추출물을 여과체를 이용해 고형물을 여과하여 입도가 60mesh 이하인 제1차추출액을 수득하는 제1차여과단계(S300)와;
   상기 제1차여과단계(S300)에서 여과된 고형물을 수거하여 물 1ℓ와 혼합하여 2시간 동안 추출하는 제2차열수추출단계(S400)와;
   상기 제2차열수추출단계(S400)에서 수득한 추출물을 상온에서 20시간 방치하여 냉각하는 제2차냉각단계(S500)와;
   상기 냉각된 추출물을 여과체를 이용해 여과하여 입도가 60mesh 이하인 제2차추출액을 수득하는 제2차여과단계(S600)와;
   상기 제1차여과단계(S300)에서 수득한 제1차추출액과 제2차여과단계(S600)에서 수득한 제2차추출액을 혼합하여 최종 도라지한방추출액을 완성하는 혼합완성단계(S700)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 미세먼지 해독음료 조성물의 제조방법.
3. 복분자 10중량%, MBA포도 21중량%, 대추 5중량%, 오미자 4중량%, 오디 5중량%, 크랜베리 5중량%, 배 30중량%, 도라지한방추출액 20중량%를 포함하고;
   상기 도라지한방추출액은 생강 20중량%, 도라지 40중량%, 포도씨 1중량%, 황기 3중량%, 감초 2중량%, 계피 20중량%, 배추 1중량%, 은행 5중량%, 대추 8중량%로 이루어진 것을 특징으로 하는 미세먼지 해독음료 조성물.

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