KR100884445B1

KR100884445B1 - 발효 강황을 주재로 하는 건강기능성 식품조성물 및 그제조방법

Info

Publication number: KR100884445B1
Application number: KR1020070079305A
Authority: KR
Inventors: 김철정; 서만철
Original assignee: 주식회사 내추럴폰드
Priority date: 2007-08-08
Filing date: 2007-08-08
Publication date: 2009-02-19
Anticipated expiration: 2027-08-08
Also published as: KR20090015198A

Abstract

본 발명은 발효 강황을 주재로 하는 건강기능성 식품조성물 및 그 제조방법 에 관한 것이다. 울금으로도 불리는 카레의 원료이며, 각종 향신료 및 천연색소로 사용되는 강황(薑黃, Tumeric)에는 인체의 생리활성 성분으로 잘 알려진 황색색소인 쿠르쿠미노이드, 즉 쿠르쿠민(curcumine)을 비롯하여 그 유도체 디메톡시쿠르쿠민과 비스디메톡시쿠르쿠민, 비사볼란형 세스퀴테르페노이드 등이 다량 함유되어 있는 점에 착안하여, 강황분말에 물을 가하여 95℃에서 강황의 전분을 호화(糊化)한 다음 0.3%의 알파 아밀라아제(α-amylase)효소의 존재하에 75~80℃ 에서 3시간 발효시키고 다시 다시 0.3%의 글루코아밀라아제 (glucoamylase)효소의 존재하에서 45~65℃에서 3~5시간 발효하여 엑스성분을 추출하고 이를 50%농도의 주정을 이용하여 쿠루크민등의 생리활성물질을 추출한다. 상기 쿠르쿠민 추출액에 홍삼농축액, 액상과당, 영지, 당귀, 감초, 갈근, 숙지황, 천궁, 치커리 등의 식물성 추출물을 소정의 혼합비로 조성하여, 자극미를 순화시키어 풍미가 있는 인체건강에 유효한 기능성 식품을 제공한다.

강황, 알파 아밀라아제, 글루코아밀라아제, 쿠르쿠민,

Description

발효 강황을 주재로 하는 건강기능성 식품조성물 및 그 제조방법{FUNCTIONAL HEALTH FOOD COMPOSITE WITH FERMENTED TUMERIC AS MAIN MATERIAL AND PRODUCTION METHOD THEREOF}

본 발명은 발효 강황을 주재로 하는 건강기능성 식품조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게 말하면, 효소를 이용하여 강황의 전분을 분해하여 가용화(可溶化) 하고 적당한 추출용매(주정)을 이용하여 생리활성물질인 쿠르쿠민을 추출농축하여 여기에 식물성 원료에서 추출한 추출액을 혼합하여 풍미를 가진 쿠르쿠민 함유 건강기능성 식품조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.

강황(薑黃, Tumeric)은 인도, 중국 및 일본이 원산지로서 생강과(生薑科)의 다년초로서 고온 다습한 남부 아세아, 아프리카 및 중남미에 자생하고, 우리나라에서는 진도지방을 비롯하여 각지방에서 생산되며 울금, 옥금, 왕금 및 심황으로 알려져 있다. 강황은 지표성분으로서 쿠르쿠민(curcumine)과 유사물질에 의해 기능성 식품으로 중요성이 알려져 있으나 독특한 이취(off-flavor)로 인하여 소비자의 기호성이 떨어지기 때문에 식품산업에는 실용화에 이르지 못하고 있다.

강황의 가루나 추출액은 "본초강목"과 "동의보감" 등의 기타 동물실험에서 이담작용, 위액분비 촉진작용, 이뇨작용, 해독기능, 항암작용, 항염작용 및 항산화작용등이 알려져 있다. 따라서 전통 요법에서는 지혈작용, 건위작용, 항균작용, 항염작용을 이용한 약용으로도 이용되고 있다. 식품으로는 카레에 이용되고 있다.

강황의 주요성분은 황색 색소인 쿠르쿠미노이드, 즉 쿠르쿠민 및 그 유도체인 디메톡시쿠르쿠민과 비스디메톡시쿠르쿠민인 것으로 알려져 있다. 상기한 바와 같이 강황 또는 상황추출물의 효능으로서 여러 가지 생리작용이 알려져 있지만, 그 대부분은 쿠르쿠미노이드, 특히 쿠르쿠민의 생리 작용과 일치하는 점에서 쿠르쿠미노이드가 주요한 유효성분으로 보여진다.

또 강황에는 정유 성분도 함유되어 있고 그 대부분은 비사볼란형 세스퀴테르페노이드 예를 들어, ar-터메론(arturmerone), α-터메론(α-turmerone), β-터메론(β-turmerone) 등인 것이 알려져 있다. 강황정유 성분의 생리작용으로서 건위작용, 아포토시스 유도작용, 프로스타글란딘 및 질소산화물의 생성 저해작용이 알려져 있다.

특히 인도의 전통의학에서는 강황이 여러 기능 및 약리작용을 하는 것으로 알려져 있어서 강황에 대한 의학적 연구와 함께 강황을 원료로 하는 치료제 및 건강기능식품으로 개발되고 있다. 이러한 강화의 효능을 특징짓는 특수성분인 쿠르쿠민은 강화 뿌리와 줄기가 나타내는 특징적인 황색의 색소로서 그 약리작용은 강황에 약 1~8% 함유된 쿠르쿠민의 성분과 유관(有關)한 것으로 연구 보고된 바 있다.

그러나 강황에는 이러한 인체에 유효한 생리활성물질이 함유되어 있음에도 불구하고 식품으로 개발되지 못한 이유는 자극미로 인하여 먹기가 어려운 문제점이 있다. 강황은 소량만 섭취하려 해도 강한 자극성 냄새와 맛에 의해 풍미가 저하되고 외관의 심미성이 떨어지기 때문에 소비자의 식감(食感)이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 생리활성 유효성분이 함유된 강황분말이 자극미(刺戟味)로 인하여 일반 식품으로 이용되지 못했던 종래의 문제점을 해소하고 생리활성의 유효성분이 함유된 효소를 이용한 발효강황의 기능성 식품조성물 및 그 제조방법을 제공하려는데 있다.

본 발명은 강황분말에 물을 가하여 95℃까지 온도를 상승시키면서 호화(糊化)한 다음 강황에 대한 0.3중량%의 알파 아밀라제(α-amylase)효소의 존재 하에 75~80℃의 온도로 3시간 반응시키고, 다시 강황에 대한 0.3중량%의 글루코아밀라아제(glucoamylase)효소의 존재하에서 45℃~65℃의 온도로 3~5시간 효소반응시키어 강황의 전분을 가용화시키는 강황전분의 효소분해단계와,

효소단백을 실활(失活)시키기 위하여 95℃~100℃의 온도로 2~3시간 가열한 다음 엑스(extract)물질을 추출하고 이를 50%농도의 주정(酒精)을 상기 엑스물질의 5~10배량을 가하여 4~5차례 생리활성의 유효성분인 쿠르쿠민 등을 추출하는 효소분해물질의 추출단계와,

상기 쿠르쿠민 추출단계에서 얻은 쿠르쿠민함유 추출액에 홍삼농축액, 액상과당, 영지, 당귀, 감초, 갈근, 숙지황, 천궁, 치커리 등의 식물성원료 추출물을 소정의 혼합비로 배합하여 식품을 조성하는 식품의 조성(組成)단계를 포함하는 것 을 특징으로 한다.

본 발명은 발효 강황성분의 자극미를 순화시키고 풍미를 가진 인체에 유효한 건강 기능성 음료 등의 식품을 제공한다.

본 발명의 상기 효소분해단계에서, 강황분말에 물을 가하여 가열하는 것은 강황에 30~50% 정도 함유된 전분을 호화시키어 효소분해작용이 양호하게 이루어지도록 하기 위한 것이며, 이때 사용되는 효소물질인 α-아밀라아제(액화형)는, 다당류의 분해효소로서 전분에 작용하여 아밀로오스 분자들의 α-1,4-결합을 무작위적으로 가수분해하여 포도당, 맥아당, 과당류, 포도당 6,7,8개로 된 저분자량 덱스트린(dextrins)을 형성하며, 따라서 전분 현탁액은 급속도로 맑은 용액으로 된다. 그러므로 액화효소, 또는 덱스트린화 아밀라아제라고도 불려지고 있다. 침이나 이자액의 아밀라제는 α-아밀라제의 전형적인 것이다. 또한 α-아밀라제는 맥아 곰팡이 세균 등에 존재한다.

또 상기 글루코아밀라아제(포도당 생성 당화효소)는, 생체 내에서 화학반응이 잘 되도록 도와주는 촉매 작용을 하는 효소의 일종으로 전분의 큰 분자를 포도당 분자 단위로 분해하는 효소로서, 술을 만들 때에는 당화제로 사용된다. 곰팡이 계통인 라이조프스(Rizopus),아스퍼질러스(Aspergillus)등에서 만들어진다.

이러한 강황의 효소분해작용을 통하여 전분의 분해로 인하여 유효성분이 양호하게 추출되고 보강된 식물성원료 추출물의 조성에 의하여 강황의 자극미가 순화되고 기호성과 풍미를 가지게 된다.

본 발명의 상기 효소분해물질의 추출단계에서 얻은 발효강황의 추출물은 상기한 쿠르쿠민을 비롯하여 다양한 유효성분이 함유되어 있고 주목하는 쿠르쿠민의 생리활성작용에 의하여 식품을 복용하면 인체에 흡수되어 건강의 생리활성을 높여준다.

본 발명의 상기 식품 조성(組成)단계에서 발효강황의 추출물에 홍삼농축액, 액상과당, 식물성원료 추출물을 배합하는 것은 기호성과 건강의 유효성분의 보강에 있으며, 영지, 당귀, 감초, 갈근, 계피, 대추, 숙지황, 천궁, 치커리 등의 식물성원료 추출물을 첨가하는 것은 유효성분의 보강 및 강황의 자극미와 이취를 순화시키고 첨가된 식물성원료 추출물의 기호성 맛과 향을 가미(加味) 하기 위한 것이다.

본 발명에 의하면, 지금까지 생리활성의 유효성분을 함유한 강황을 식품으로 사용하지 못하고 카레나 향신료 정도로 사용하던 것을 효소를 이용하여 발효 강황의 유효성분을 추출하여 이를 농축하고 여기에 각종 유효식물원료의 추출액을 보강하여 풍미를 가지는 발효 강황 음료, 빵, 과자, 기타 각종 기호식품으로 이용이 가능하고 이를 섭취하면 강황에 함유된 쿠르쿠민을 비롯하여 각종 유효성분의 상기한 생리활성작용과 보강된 각종 식물성원료 추출물의 유효성분이 복합적으로 기능하여 인체의 건강을 더욱 양호하게 조장할 수 있다.

또 강황의 효용성이 그만큼 확장되어 강황의 농업적 생산수익성을 높일 수 있는 등의 산업적 효과도 있다.

실시예 1

본 발명을 실시예에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

(1) 강황의 효소분해단계

교반기가 구비된 반응조에 강황분말 10kg와 100ℓ의 물을 가하여 교반기에 의하여 혼합 분산시키면서 가열수단에 의하여 95℃까지 온도를 상승시키면서 40분정도 가열하여 강황 중의 전분을 호화(糊化)시킨다.

호화 공정이 종료되면 강황 량에 대하여 0.3중량%의 알파 아밀라아제(α-amylase)효소를 첨가하여 균일하게 혼합시키고 80℃의 온도로 3시간 동안 느리게 교반하면서 효소반응시킨다.

상기 효소반응물질에 다시 강황 량에 대하여 0.35%의 글루코아밀라아제 (glucoamylase)효소를 첨가 혼합하여 58℃의 온도로 5시간 느리게 교반하면서 효소반응시킨다. 이때 강황의 전분이 발효에 따라 분해되면서 전분의 현탁액은 급속히 가용성의 투명한 맑은 액으로 된다.

(2) 효소분해물질의 추출단계

상기 강황전분의 효소분해단계를 거친 발효 강황의 효소단백을 실활(失活)시키기 위하여 98℃의 온도로 3시간 가열한 다음 여과기에 의하여 가압 여과시키어 엑스물질을 추출한다.

추출된 엑스물질을 추출탱크에 넣고 50%농도의 주정(酒精)을 상기 엑스물질의 7배 중량을 가하여 4시간씩 2차례 추출하고, 유효성분이 추출된 주정을 증발시키어 농축된 쿠르쿠민 등이 함유된 효소분해물질을 얻는다.

(3)식품의 조성단계

상기 효소분해물질의 추출단계에서 얻은 쿠르쿠민함유 추출액 55.000중량%을 혼합탱크에 넣고 홍삼농축액 0.264중량%, 색상과당 6.780중량%, 식물성원료 추출물 37.956중량% 합계 100중량%로 배합한다.

상기 식품 조성물을 95℃로 살균하고 용기에 충전하여 밀봉한 다음 포장하여 출하한다.

상기 식품 조성단계의 식물성원료 추출물은 영지 16.48중량부, 당귀 16.50중량부, 감초 4.39중량부, 갈근 13.29중량부, 계피 5.49중량부, 대추 10.98중량부, 숙지황 6.40중량부, 천궁 5.49중량부, 치커리10.00중량부를 계량하여 식물원료의 10배의 정수를 가하여 98℃에서 4시간 가열하여 유효성분을 추출하고 여과농축한 것이다.

상기 발효 강황 식품의 조성물질의 조성비가 소수점 이하 3자리 수의 미세한 폭을 가진 이유는 식품제조현장에서 강황을 10톤의 대용량 단위로 제조하는 반면, 여기에 첨가되는 여러 가지 조성물질은 그 특성에 따라 미소한 폭을 가지기 때문에 기호성의 풍미를 유지할 수 있는 조성량의 정밀데이터에 의하여 일정한 품질을 유지하기 위한 것으로 식품산업에서 흔하게 적용되고 있는 것이다.

본 발명의 발효강황 식품 조성물은 음료, 제빵, 과자, 기타 각종 기능성 식품제조에 이용할 수 있다.

[효소를 이용한 발효 강황 식품조성물의 관능평가]

발효 강황 식품조성물의 관능평가를 위하여 제1군을 대조군으로 하고 제2군, 제3군, 제4군을 실험군으로 하였다.

제1군은 2.50중량%의 강황추출물 5.0g을 증류수 195.0 mℓ에 혼합한 용액을 사용하였다.

제2군은 3.75중량%의 본 발명의 발효강황 조성물 7.5g을 증류수 192.5㎖에 혼합한 용액을 사용하였다.

제3군은 2.50중량%의 본 발명의 발효강황 조성물 5.0g을 증류수 195㎖ 에 혼합한 용액을 사용하였다.

제4군은 1.25중량%의 본 발명의 발효강황 조성물 2.5g을 증류수 197.5㎖에 혼합한 용액을 사용하였다.

본 발명의 효소를 이용한 발효강황 식품 조성물의 외관, 냄새 및 풍미에 대한 관능평가를 실시한 결과는 표1과 같다.

<표1> 관능평가

	외관	냄새	풍미	P(*)
제1군(대조군)	5.00±0.00	5.00±0.00	5.00±0.00
제2군(3.75% 조합물)	8.90±0.38	8.50±0.53	8.50±0.53	＜0.05
제3군(2.50% 조합물)	8.70±0.46	8.60±0.48	8.50±0.53	＜0.05
제4군(1.25% 조합물)	8.50±0.54	8.30±0.64	8.40±0.59	＜0.50

(*)SPSS Package, Duncan's multiple range test(P＜0.05),Data are the mean±the standard deviation.

상기 관능평가는 20인의 훈련된 평가원(trained panel)에 의해 9점 등급제 (9 point hedonic scale)로 하여 실시하였다. 강황추출물을 5점으로 등급하고 본 발명의 발효강황 조성물이 보다 좋으면 6~9점, 지극히 좋으면 9점, 보다 싫으면 1~4점, 지극히 싫으면 1점으로 등급하였다.

상기 실험에서 본 발명의 2.50중량% 및 3.75중량%의 발효 강황 조성물에 대한 외관, 냄새 및 풍미의 관능평가의 점수가 가장 높게 등급되었고, 홍삼 및 식물성원료 추출혼합물의 첨가는 강황의 향을 부드럽게 하여 풍미를 개선하는데 효과적이라고 관능평가 요원들이 평가하였다.

강황 추출물은 특유한 자극취 생성으로 풍미에 대한 기호도가 낮은 것으로 판단하였으며 본 발명의 발효 강황 식품조성물은 풍미를 온화하게 하고 음료의 색을 갈변화하여 미감을 좋게 한 것으로 관능시험 요원은 판단하였다.

Claims

강황분말에 10배량의 물을 가하여 95℃의 온도로 호화(糊化)한 다음 강황에 대한 0.3중량%의 알파 아밀라아제(α-amylase)효소의 존재 하에 75℃~80℃의 온도로 3시간 반응시키고, 다시 강황에 대한 0.3중량%의 글루코아밀라아제(glucoamylase)효소의 존재하에서 45℃~65℃의 온도로 3~5시간 효소반응시키어 강황의 전분을 가용화시키는 강황전분의 효소분해단계와,

효소단백을 실활(失活)시키기 위하여 95℃~100℃의 온도로 2~3시간 가열한 다음 엑기스를 추출하고 이를 50%농도의 주정(酒精)을 이용하여 생리활성의 유효성분인 쿠르쿠민을 추출하는 효소분해물질의 추출단계와,

상기 효소분해물질 추출단계에서 얻은 쿠르쿠민함유 추출물에 홍삼농축액, 액상과당 및 식물성원료 추출물을 배합하는 식품의 조성단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 발효 강황을 주재로 하는 건강기능성 식품의 제조방법.
제1항에 있어서, 식품조성단계의 조성물의 조성은, 발효 강황 추출물, 홍삼농축액, 액상과당 , 식물성원료 추출물을 55.0 : 0.3 : 6.8 : 38.0의 중량비로 조성하는 것을 특징으로 하는 발효 강황을 주재로 하는 건강기능성 식품의 제조방법.
제1항에 있어서, 식물성원료 추출물은 영지 16.48중량부, 당귀 16.50중량부, 감초 4.39중량부, 갈근 13.29중량부, 계피 5.49중량부, 대추 10.98중량부, 숙지황 6.40중량부, 천궁 5.49중량부, 치커리 10.00중량부의 식물원료 추출물인 것을 특징으로 하는 발효 강황을 주재로 하는 건강기능성 식품의 제조방법.
제1항 기재의 제조방법으로 조성된 것을 특징으로 하는 발효 강황을 주재로 하는 건강기능성 식품조성물.