KR20170090618A - 떫은맛이 저감된 아로니아원액과 l-아르기닌을 주원료로하는 젤리 또는 음료조성물의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 떫은맛이 저감된 아로니아와 L-아르기닌 혼합액을 주재로 하는 항산화 액상 음료 및 젤리 조성물에 관한 것이다. 상기 조성물은 Tannase 효소 처리하여 제조한 떫지않은 아로니아에 L-아르기닌을 혼합하여 항산화 기능성이 향상된 혼합액을 주재로 하고, 여기에 필요시 부재료를 첨가하여 음료 또는 젤리 타입의 항산화 기능성 식품 조성물을 제공하는 뛰어난 효과가 있다.

Description

떫은맛이 저감된 아로니아와 L-아르기닌을 주원료로하는 젤리 또는 음료조성물의 제조방법{A preparation method of jelly and beverage compositions containing Aronia extrac reduced tannin and L-arginine}

본 발명은 떫은맛이 저감된 아로니아액을 유효성분으로하는 항산화 식품 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 아로니아 농축액에 탄나아제(Tannase)효소를 처리하여 아로니아의 떫은맛 성분인 탄닌 성분을 분해하여 떫은맛이 감소된 아로니아액과 L-아르기닌의 혼합액을 주재로 하는 항산화 기능성 음료와 젤리 및 그 제조방법을 제공하는 데 있다.

아로니아(Aronia melanocarpa)는 장미과에 속하는 베리류의 식물열매로 북부 아메리카에 자생한다. 아로니아의 최대 생산국인 폴란드는 아로니아 산업을 적극 육성하고 기계화를 통해 아로니아 농축액 등 관련 제품을 대량 생산하는 세계 최대 생산국이다. 아시아 지역에는 30여년 전 일본과 중국에 보급이 되어 일부 재배되고 있으며, 쉽게 재배가 가능하기 때문에 최근 국내에서도 재배 면적이 급속도로 증가하고 있어 이를 수용할 수 있는 안정적인 가공시설과 판매망 확보가 필요하다.

아로니아 열매에 함유되어 있는 안토시아닌, 카테킨, 폴리페놀류 함량은 다른 베리류와 비교했을 때 현저하게 높게 나타난다고 보고되어 있으며, 특히 안토시아닌 함량은 kg 당 약 7~8g을 함유하여 블루베리의 5배, 포도의 80배, 복분자, 크렌베리의 20~40배 함유하는 것으로 보고된다.

아로니아에는 비타민 A, C, E, B2, B6, B9, B12, 엽산, 퀴닌산, 페놀산, 안토시아닌, 탄닌, 카테킨, 퀘르시틴, 루틴, 헤스페리딘, 레스베라트롤, 베타카로틴과 생리활성 물질들 외 칼슘, 철분, 아연, 칼륨, 망간과 같은 다양한 유기미네랄도 함유하고 있는 것으로 밝혀져 있다.

아로니아가 가진 우수한 기능성에도 불구하고 쉽게 섭취하지 못하는 이유는 아로니아의 생과 껍질이 단단하고 두꺼우며, 다량의 카테킨 성분으로 인한 떫은맛 때문인데 이로인해 서양에서는 열매가 익기전에 동물이 먹으면 질식할 정도의 검은 열매라는 의미로 Black chokeberry로 불리우기도 한다.

국내 아로니아 가공제품은 액상, 환, 분말 등 1차 단순 가공 제품들이 주를 이루고 있다. 따라서, 아로니아의 기능성을 활용할 수 있는 다양한 연구가 필요하다.

L-아르기닌은 조건부 필수 아미노산으로써 정상치 이하일 경우 생리적인 욕구를 충족시키기 위해 체내에서 합성되지만 L-아르기닌을 손상시키는 스트레스, 상처, 패혈증, 화상, 질병 등이 있을 경우 체내 요구량 증가로 외부에서 추가적인 공급이 필요한 조건부 아미노산으로 식품으로의 섭취가 필요하다. 특히, 어린이의 경우에는 필수 아미노산인 아이소루이신, 루이신, 라이신, 페닐알라닌, 메티오닌, 트레오닌, 트립토판, 발린, 히스티딘 이외에 아르기닌을 추가로 섭취해야 한다고 보고되어 있다.

인체에서 아르기닌으로부터 생성된 산화질소는 심혈관계, 면역계, 호르몬, 신경계통에 이르기까지 신체에 존재하는 세포의 반응과 인체에서 발생하는 거의 모든 주요 질병과 직간접적으로 관련되어 남성 성기능 증대효과, 혈관확장 기능으로 인한 고혈압 예방 효과, 성장 호르몬 분비 촉진 기능으로 인한 노화방지 및 체지방 감소 효과, 류마티스성 관절염 완화 효과 등을 나타내는 것으로 알려져 있다.

특히, 성장기 어린이의 아르기닌 섭취시 성장호르몬 분비가 3배로 높아져 근육이 잘 발달하여 성장을 촉진하며, 혈관 확장효과로 심혈관 질환을 개선시킬 수 있다는 보고와 함께 새로운 노인성 질환 예방식품으로의 이용이 가능하다.

아르기닌은 Hydroxyproline의 생성을 촉진하여 콜라겐 형성을 증가시키고 일산화질소 생성을 유도하여 혈관이완을 통해 혈류량을 증가시켜 새로운 세포에 영양소를 공급하는데 이로 인해 뇌 내의 일산화질소(NO)의 생성의 향상되어 기억력과 학습능력, 치매에도 효과적이다.

본 발명과 관련하여 선행기술로는 대한민국 등록특허 제 10-1542303호에 공지되어 있으나 이는 공지의 화합물 사이클로덱스트린으로 떫은맛을 마스킹하여 인위적으로 일부 감소시킨 아로니아 잼 제조방법에 관한 것이다. 그러나 아로니아를 효소처리하여 탄닌 성분을 제거한 후 항산화 기능유지에 필요한 L-아르기닌을 첨가한 혼합액을 주재로 한 젤리 또는 음료 식품에 대해서는 지금까지 공지된 바가 없다.

따라서, 본 발명의 목적은 떫은맛이 저감된 아로니아에 L-아르기닌을 첨가하여 이를 주재로 하고 여기에 젤라틴 또는 펙틴 등 부재료를 추가로 더 첨가하여 젤리 또는 음료 타입의 신규한 식품 및 그 제조방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 상기 목적은 아로니아 원료 1~65° Brix에 Tannase 1~10중량% 효소 처리하여 떫은맛을 감소시키는 단계와; 상기 단계에서 얻은 액상 아로니아액에 1~10중량% 아르기닌을 첨가하여 혼합액을 제조하는 단계와; 상기 단계에서 얻은 항산화 기능성 혼합액에 부재료를 추가로 더 첨가하여 젤리와 음료조성물을 제조하는 단계와; 상기에서 얻은 식품조성물의 항산화 활성을 분석 및 평가하는 단계를 통해 달성하였다.

본 발명은 떫은맛이 감소된 아로니아와 L-아르기닌 혼합액을 주재로 하는 항산화 기능성 액상 음료 및 젤리 식품 조성물을 제공하는 뛰어난 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 아로니아와 L-아르기닌 혼합액을 주재로 하는 가공제품의 제조방법 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 제조예에 따른 노인용 아로니아 음료의 총 페놀 함량을 확인한 그래프이다.
도 3은 본 발명의 제조예에 따른 어린이 음료와 젤리 및 노인용 아로니아 젤리의 총 페놀 함량을 확인한 그래프이다.
도 4는 본 발명의 제조예에 따른 노인용 아로니아 음료의 DPPH radical 소거능을 확인한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 제조예에 따른 어린이용 음료와 젤리 및 노인용 아로니아 젤리의 DPPH radical 소거능을 확인한 그래프이다.

본 발명은 떫은맛이 저감된 액상 아로니아에 항산화 기능성 물질인 L-아르기닌이 첨가된 혼합액을 주재로 하는 식품조성물을 제공한다.

본 발명에 따르면 상기 식품조성물은 항산화 기능성을 나타낸다.

본 발명에 따르면 상기 원료에 포함되는 부재료는 다양한 식품첨가제로부터 선택될 수 있다. 영양개선을 위하여 바람직하게는 액상과당을 포함한 당류, 무기염류, 비타민류, 올리고당류 및 식품첨가용 각종 유기산 등 다양한 식품첨가물로 더 함유시킬 수 있다. 또 풍미 향상을 위하여 감미료는 서당, 글루코스, 말토스, 프락토스, 이성화당, 스테비오사이드 및 꿀에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 당류를 포함시킬 수 있다.

본 발명에 따르면 상기 조성물을 이용하여 젤리 및 음료 조성물로 제공할 수 있다.

본 발명은 하기의 구체적인 실시예와 제조예 및 실험예에 의해 보다 구체적으로 설명되나, 이는 본 발명을 예시하기 위한 것으로 본 발명의 권리범위가 이에 한정하는 것으로 의도되지는 않는다.

실시예 1. 액상 아로니아 제조 및 L-아르기닌 추가 혼합액의 제조.

액상 아로니아 제조 및 L-아르기닌 혼합액의 제조를 위해 아로니아 농축액은 폴란드에서 수입한 제품을 사용하였다. 아로니아는 65°Brix 아로니아 농축액을 1~65°Brix로 조절하고 여기에 tannase 1~10중량%, 가장 바람직하기로는 5중량% 첨가하여 아로니아의 떫은맛을 저감시키기 위해 40℃에서 120rpm으로 2시간 진탕 반응시켜 효소반응액을 제조하였다. 상기 단계의 방법으로 제조한 효소반응액을 80℃ 이상으로 승온시켜 5-10분간 실활 시켜 본 발명의 떫은맛이 저감된 아로니아 농축액을 제조하였다. 상기 아로니아원액에 총중량 대비 L-아르기닌 1~10중량% 첨가하여 최종적으로 본 발명 아로니아와 L-아르기닌 혼합액을 제조하였다.

실시예2. 노인용 아로니아 음료 조성물 제조.

상기 실시예1의 방법으로 제조한 아로니아 농축원액 70~80중량%에 L-아르기닌 5~15중량%, 스트로베리농축액 1~10중량%, 블루베리농축액 1~10중량% 및 잔탄검 0.2%를 첨가하여 노인을 위한 점성이 있는 액상 타입의 음료 조성물을 제조하였다. 본 발명 각 제조의 성분 배합비는 하기 표1과 같다.

성분	제조예 1 (중량 %)	제조예 2 (중량 %)	제조예 3 (중량 %)	제조예 4 (중량 %)
본 발명 아로니아 농축액(56°Brix)	80	70	75	80
L-아르기닌	12	10	8	5
스트로베리농축액	4.7	10	10	8
블루베리농축액	3.1	9.8	6.8	6.8
잔탄검	0.2	0.2	0.2	0.2
합계	100	100	100	100

실시예3. 어린이용 아로니아 음료 조성물 제조.

상기 실시예1의 방법으로 제조한 아로니아 농축원액 70~80중량%에 L-아르기닌 5~10중량%, 스트로베리농축액 6~11중량% 및 블루베리농축액 1~10중량%를 첨가하여 어린이들이 음용 가능한 타입의 음료 조성물을 제조하였다. 본 발명 각 제조예의 성분 배합비는 하기 표2와 같다. 표2의 배합비는 어린이 음료를 위한 조성물의 배합이다.

성분	제조예 5 (중량 %)	제조예 6 (중량 %)	제조예 7 (중량 %)	제조예 8 (중량 %)
본 발명 아로니아 농축액(13°Brix)	80	70	75	80
L-아르기닌	10	10	5	5
스트로베리농축액	6	11	10	9
블루베리농축액	4	9	10	6
합계	100	100	100	100

실시예4. 어린이용 아로니아 젤리 제조.

상기 실시예1의 방법으로 제조한 아로니아 농축원액 50~80중량%에 L-아르기닌 1~5중량%, 스트로베리농축액 8~16중량%, 블루베리농축액 6~13중량%, 설탕 20~30중량%, 젤라틴 6중량%, 펙틴 1중량%, Citric acid 1중량% 및 유청단백분말 1중량%를 첨가하여 어린이용 젤리를 제조하였다. 본 발명 젤리 제조방법은 금형 몰드를 이용한 츄잉 젤리의 제조 방법과 같다. 본 발명 각 제조예의 성분 배합비는 하기 표3과 같다.

성분	제조예 9 (중량 %)	제조예 10 (중량 %)	제조예 11 (중량 %)	제조예 12 (중량 %)
본 발명 아로니아 농축액(13°Brix)	42	37	52	42
L-아르기닌	5	5	1	5
스트로베리농축액	8	16	8	12
블루베리농축액	6	13	6	10
설탕	30	20	24	22
젤라틴	6	6	6	6
펙틴	1	1	1	1
Citric acid	1	1	1	1
유청단백분말	1	1	1	1
합	100	100	100	100

실시예5. 노인용 아로니아 젤리 제조

상기 실시예1의 방법으로 제조한 아로니아 농축원액 50~70중량%에 L-아르기닌 5~10중량%, 스트로베리농축액 8~17중량%, 블루베리농축액 1~15중량%, 설탕 10~12중량%, 젤라틴 1중량%, 펙틴 1중량% 및 Citric acid 1중량%를 첨가하여 노인용 젤리를 제조하였다. 본 발명 노인용 젤리는 컵 형태의 젤리로 노인을 위한 떠먹는 형태의 젤리이다. 각 제조예에 대한 배합은 하기 표4와 같이 배합하였다.

성분	제조예 13 (중량 %)	제조예 14 (중량 %)	제조예 15 (중량 %)	제조예 16 (중량 %)
본 발명 아로니아 농축액(13°Brix)	64	50	60	60
L-아르기닌	7	5	7	10
스트로베리농축액	8	17	12	10
블루베리농축액	6	15	8	7
설탕	12	10	10	10
젤라틴	1	1	1	1
펙틴	1	1	1	1
Citric acid	1	1	1	1
합	100	100	100	100

실험 예1. 총 페놀 함량 확인.

총 폴리페놀 함량은 Folin-Denis 방법으로 측정하였다. 본 발명 상기 실시예 2~5의 방법으로 제조된 아로니아 음료 및 젤리를 시료로 하여 1mL에 1N-Folin Ciocalteus reagent 1mL을 가하고 3분간 정치시킨 후 10% Na₂CO₃ 용액 1mL을 가하여 혼합한 다음 실온에서 1시간 정치시킨 후 700nm에서 흡광도를 측정하여 총 폴리페놀함량을 수치화하였다.

실험 결과, 도2에서 알 수 있듯이 총 폴리페놀 함량은 아로니아 음료 조성물인 56°Brix 아로니아에 L-아르기닌 혼합시 총 폴리페놀 함량이 2,206mg%에서 2,407mg%로 증가하여 항산화 기능이 향상됨을 확인하였고 상기 실시예 2의 방법으로 제조된 시제품의 총 페놀 함량은 2,249 ~ 2,590mg%로 증가함을 확인하였다. 따라서 본 발명 아로니아 식품 제조시 L-아르기닌의 사용은 항산화기능성 강화에 유효한 성분이 될 수 있음을 확인하였다.

또, 도 3에서 알 수 있듯이 아로니아 젤리 조성물인 13°Brix 아로니아에 L-아르기닌 혼합시 총 폴리페놀 함량이 447mg%에서 507mg%로 증가하여 역시 항산화 기능이 향상됨을 확인하였으며, 상기 실시예 3~5의 방법으로 제조된 어린이용 음료의 총 페놀 함량은 539 ~ 564mg% 범위로 나타났으며, 어린이용 젤리의 총 페놀 함량은 514.24~544.24mg% 범위로 어린이용 츄잉 젤리의 항산화 가능이 증대되었으며, 노인용 컵 젤리의 항산화 활성은 다소 감소할 뿐이었다. 이로써, 본 발명 아로니아 식품 제조에 L-아르기닌의 배합은 항산화 기능성 식품 제조에 큰 무리가 없는 것으로 확인 되었다.

실험 예2. DPPH radical 소거 활성 확인.

DPPH radical 소거 활성 측정은 Bios 등(1958)의 방법으로 측정하였다. 상기 실시예 2의 방법으로 제조된 아로니아 음료 및 젤리를 시료로 하여 상기 시료 0.5mL에 DPPH 5mL을 넣고 실온, 암소에서 30분 동안 반응시킨 후 517nm에서 흡광도를 측정하였고 하기 수학식 1의 방법으로 DPPH radical 소거 활성을 계산하였다.

실험 결과, 도 4에서 알 수 있듯이 DPPH radical 소거활성은 아로니아 노인용 음료 조성물로서 56°Brix 아로니아에 L-아르기닌 혼합시 10mg/mL의 농도에서 DPPH radical 소거활성이 43%에서 45%로 증가하여 아로니아에 L-아르기닌 혼합시 항산화 기능성이 향상됨을 확인하였고 음료 조성물을 이용하여 제조된 시제품의 DPPH radical 소거능 측정 결과 46~52%로 증가함을 확인하였다.

또, 도 5에서 알 수 있듯이 어린이용 아로니아 음료 및 아로니아 젤리 조성물로서 13°Brix 아로니아에 L-아르기닌 혼합시 10mg/mL의 농도에서 DPPH radical 소거활성이 28%에서 31%로 증가하여 아로니아에 L-아르기닌 혼합시 항산화 기능이 향상됨을 확인하였으며, 젤리 및 음료 조성물을 이용하여 제조된 어린이용 음료와 젤리 및 노인용 젤리의 DPPH radical 소거능은 30~34%로 유지하거나 다소 증가함을 확인하였다. 이로써, 본 발명 아로니아 음료 및 젤리 제조시 L-아르기닌을 혼합할 때 항산화 기능이 오히려 향상되었음을 확인하였다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명은 떫은맛이 저감된 아로니아와 L-아르기닌을 혼합액을 주재로 하는 항산화기능이 향상된 액상 음료 및 젤리와 그 제조 방법을 제공하는 뛰어난 효과가 있으므로 노인 및 어린이용 건강 기능성 식품 산업상 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (5)

1. 아로니아 농축액에 tannase 효소를 처리하여 떫은 맛이 저감된 아로니아 원액을 제조하는 단계와; 상기 단계에서 얻은 아로니아 원액에 1~10중량% L-아르기닌을 배합하여 아로니아 혼합액을 제조하는 단계와; 상기 단계에서 얻은 아로니아 혼합액의 제조방법.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 아로니아 원액은 아로니아 농축액 1~65°brix에 tannase 효소 1~10중량%를 40℃에서 2시간 진탕반응시키는 것이 특징인 아로니아 혼합액의 제조방법.
   
3. 제 1항 또는 제2항의 방법에 따라 제조된 떫은맛이 저감된 아로니아액과 L-아르기닌의 혼합액을 유효성분으로 함유하는 항산화 기능성 식품 조성물.
   
4. 제 3항의 식품조성물이 액상 타입인 음료 조성물.
   
5. 제 3항의 식품조성물이 젤리인 식품 조성물
   
   
   

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