[국내논문]고추씨 기름 대체 향미유 개발에 관한 연구: 치자, 고량을 이용한 유용성 천연 검정색소의 제조 Study of Research and Development for Seasoning Oil as Red Pepper Seed Oil Substituted: Manufacturing of oil soluble natural black pigment from Gardenia and Kaoliang원문보기
치자로부터 청색 및 황색색소, 고량으로부터 암갈색 색소를 주정을 이용하여 추출ㆍ농축하여 60$^{\circ}$Brix 농도의 추출물을 회수하였는데, 각각의 수율은 0.68, 1.97, 0.63% (w/w)였다. 이들을 대두유: 물: 유화제: 치자청: 치자황: 고량색소=8: 22: 42: 10: 15: 13 (w/w)의 비율로 혼합하고 균질화하여 유용성 천연 검정색소를 얻었다. 이 색소를 대두유에 용해시킨 결과 대두유의 품온이 30∼4$0^{\circ}C$ 범위에서 가장 높은 용해도를 나타내었다. 대두유에 한 번 용해된 색소물질은 혼합 대두유의 품온을 2$0^{\circ}C$ 이하로 유지하여도 재분리현상이 발생하지 않는 것으로 확인되었다
치자로부터 청색 및 황색색소, 고량으로부터 암갈색 색소를 주정을 이용하여 추출ㆍ농축하여 60$^{\circ}$Brix 농도의 추출물을 회수하였는데, 각각의 수율은 0.68, 1.97, 0.63% (w/w)였다. 이들을 대두유: 물: 유화제: 치자청: 치자황: 고량색소=8: 22: 42: 10: 15: 13 (w/w)의 비율로 혼합하고 균질화하여 유용성 천연 검정색소를 얻었다. 이 색소를 대두유에 용해시킨 결과 대두유의 품온이 30∼4$0^{\circ}C$ 범위에서 가장 높은 용해도를 나타내었다. 대두유에 한 번 용해된 색소물질은 혼합 대두유의 품온을 2$0^{\circ}C$ 이하로 유지하여도 재분리현상이 발생하지 않는 것으로 확인되었다
Each pigments were obtained by ethyl alcohol extraction method, blue and yellow pigment from Gardenia as well as dark brown pigment from Kaoliang. Concentration of these pigments are all 60 Brix, the extraction yields were 0.68, 1.97, 0.63 ％(w/w), respectively. Oil soluble natural black pigment (OSN...
Each pigments were obtained by ethyl alcohol extraction method, blue and yellow pigment from Gardenia as well as dark brown pigment from Kaoliang. Concentration of these pigments are all 60 Brix, the extraction yields were 0.68, 1.97, 0.63 ％(w/w), respectively. Oil soluble natural black pigment (OSNBP) was composed of soybean oil, water, emulsifier, Gardenia blue and yellow, Kaoliang dark brown etc. Blending ratio of these was 8: 22: 42: 10: 15: 13 (w/w), this mixture was carried out homogenized. Solubility of this OSNBP in soybean oil was appeared the maximum level at about 30∼40$^{\circ}C$ range. OSNBP solubilized black oil was not reseparated at below 20$^{\circ}C$.
Each pigments were obtained by ethyl alcohol extraction method, blue and yellow pigment from Gardenia as well as dark brown pigment from Kaoliang. Concentration of these pigments are all 60 Brix, the extraction yields were 0.68, 1.97, 0.63 ％(w/w), respectively. Oil soluble natural black pigment (OSNBP) was composed of soybean oil, water, emulsifier, Gardenia blue and yellow, Kaoliang dark brown etc. Blending ratio of these was 8: 22: 42: 10: 15: 13 (w/w), this mixture was carried out homogenized. Solubility of this OSNBP in soybean oil was appeared the maximum level at about 30∼40$^{\circ}C$ range. OSNBP solubilized black oil was not reseparated at below 20$^{\circ}C$.
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문제 정의
paprika의 처리에 의하여 나타나는 색상은 단순히 붉기만 할 뿐 고추씨기름 고유의 검붉은 색상과는 달랐다. 따라서 본 연구에서는 치자로부터 청색 및 황색 색소를 추출하 고, 고량으로부터 적색 색소를 추출한 후 이들을 혼합한 다음 유화제 처리를 하여 유용성 검정 색소를 혼합 처리함으 로써 고유의 색상을 재현하여 합성색소를 제외하고는 현재 까지 개발된 것이 없는 것으로 조사된 천연 검정색소를 우선적으로 개발하고자 하였다.
제안 방법
치자로부터 청색 및 황색색소, 고량으로부터 암갈색 색소를 주정을 이용하여 추출 . 농축하여 60°Brix 농도의 추출물을 회수하였는데, 각각의 수율은 0.
치자, 고량으로부터 유용성 황색, 청색 및 갈색 색소물질 을 주정을 용매로 하여 추출하고, 이 추출물을 농축하여 최종 색소물질을 분리하였다.
추출, 농축한 치자, 고량색소에 유화제, 물을 적정량 처리하여 유용성 검정색소를 제조하였으며, 이를 고추씨기름 대체 향미유의 제조에 사용하였다..
4에 나타낸 바와 같이 처리하였다. 치자황9 치자청, 고량 암 갈색 색소를 각각 10, 15, 13 g씩 혼합하고, 여기에 유화제(Monosodiumstearate, monogly 20, (주)삼풍식연) 42 g 및 물, 대두유를 각각 8, 22 g 씩 첨가하여 50℃에서 균질기(Homogenizer, Kasahara Rika, KR 372, Japan) 로 유화시켜 제 조하였다
천연물로부터 색소, 추출물 등을 추출 . 농축하기 위하여 사용하는 용매계는 일반적으로 물, 에틸알코올 등이 사용되고 있으나(8-10) 이는 추출물의 물성 즉, 용해도 및 수율과 밀접한 연관이 있어 다양한 용매계가 이용되고 있다.
추출용매를 선정함에 있어 단순히 수율증대를 목적으로 할 경우에는 알코올 중에서도 상대적으로 극성도가 높은 isopropyl alcohol 등을 이용한 추출이 유리한 것으로 알려지고 있으나 이는 현재 담배에 원료로 사용되는 감초추출물의 분리 등에 한하여 이용되고 있을 뿐, 식품용 추출용매로는 사용할 수 없도록 규정되어 있다(12). 이에 본 연구에서는 Fig. 1~3에 나타낸 바와 같이 주정을 추출용매로 하여 치자로부터 황색 및 청 색색소를 추출하고, 고량으로부터 암갈색 색소를 추출하였다.
여기서 색소의 추출방법은 공통적으로 주정추출법에 의하였으며, 추출 후 60℃, -758 mmHg의 진공하에서 농축하고 물을 가수하여 수용성 성분과 유용성 성분으로 분획하였다. 여기서 유용성 성분만을 분획하여 다시 60℃, -758 mmHg의 조건에서 진공농축하여 60°Brix 농도의 색소물질을 획득하였다.
63% (w/w)였다. 이와 같이 각각의 색소 물질을 얻어 이들을 Fig. 4에 나타낸 바와 같이 치자 황색소, 치자 청색소, 고량 암갈 색 색소물질을 각각 10, 15, 13 g씩 혼합하고 여기에 대두유 8 g과 물 22 g 및 유화제 42 g을 처리하여 50C 에서 유화시켜 최종적으로 유용성 검정색소를 제조하였다. 유화과정에 서의 특이성은 온도 및 교반조건이 가장 중요한 인자인 것으로 나타났다.
치자로부터 청색 및 황색색소, 고량으로부터 암갈색 색소를 주정을 이용하여 추출 . 농축하여 60°Brix 농도의 추출물을 회수하였는데, 각각의 수율은 0.68, 1.97, 0.63% (w/w)였 다. 이들을 대두유: 물: 유화제: 치자청: 치자황: 고량색소= 8: 22: 42: 10: 15: 13 (w/w)의 비율로 혼합하고 균질화하여 유용성 천연 검정색소를 얻었다.
대상 데이터
63% (w/w)였 다. 이들을 대두유: 물: 유화제: 치자청: 치자황: 고량색소= 8: 22: 42: 10: 15: 13 (w/w)의 비율로 혼합하고 균질화하여 유용성 천연 검정색소를 얻었다. 이 색소를 대두유에 용해 시킨 결과 대두유의 품온이 30 -40℃ 범위에서 가장 높은 용해도를 나타내었다.
색소 및 추출을 위하여 사용한 치자, 고량 등은 경동시장에서 직접 구입하여 사용하였으며, 색소추출용 용매로 사용한 주정은 한성신약(주)로부터 분양받아 물과 혼합하여 적정농도로 희석하여 사용하였다.
제조과정에서 수용성 물질을 유용성 물질로 변환시키기 위하여 사용한 유화제 (monosodiumsteamte, monogly 20, (주)삼 풍식연)는 식품첨가물용을 사용하였다.
성능/효과
paprika를 처리하여 매운맛과 붉은 색상의 부여는 어느 정도 가능하지만 특유의 매운맛과 색상을 맞추기에는 많은 어려움이 따랐 다. 또한 O.R. capsicum에 의하여 부여되는 매운맛은 고추씨 기름과 비교할 때 그 강도와 발현시간에 큰 차이가 있으며, O.R. paprika의 처리에 의하여 나타나는 색상은 단순히 붉기만 할 뿐 고추씨기름 고유의 검붉은 색상과는 달랐다. 따라서 본 연구에서는 치자로부터 청색 및 황색 색소를 추출하 고, 고량으로부터 적색 색소를 추출한 후 이들을 혼합한 다음 유화제 처리를 하여 유용성 검정 색소를 혼합 처리함으 로써 고유의 색상을 재현하여 합성색소를 제외하고는 현재 까지 개발된 것이 없는 것으로 조사된 천연 검정색소를 우선적으로 개발하고자 하였다.
유화과정에 서의 특이성은 온도 및 교반조건이 가장 중요한 인자인 것으로 나타났다. 즉, 동일한 배합비율 및 온도조건에서 유화 처리를 행하여도 고속교반을 행한 경우는 본 색소물질을 이용하여 2차 제품을 생산할 경우 냉장온도 이하의 저온보관 시 색소물질이 쉽게 분리되어 하단부로 가라앉는 침전현상이 발생하는 것으로 밝혀졌다. 따라서, 교반속도를 50 rpm 이하 및 교반시간 2시간 이상으로 제한할 필요성이 대두되었다.
이와 같이 제조된 OSBP물질을 20~60℃의 대두유에 용해하여 그 용해도를 측정한 결과는 Table 2에 나타낸 바와 같이 30~40℃에서는 완전히 용해된 반면, 20℃에서는 약 60 %의 용해도를 보였고, 50℃ 이상에서는 그 용해도가 60-90 %로 낮아지는 경향을 나타내었다. 이는 50℃ 이상의 고온에 서는 천연색소 물질이 일부 뭉치는 현상을 보여 바람직하지 못한 것으로 판단되었다.
여기서, 천연색소로 사용한 OSBP의 특성으로 볼 때, 고온 처리가 불가능할 뿐만 아니라 제조과정에서의 유화온도 및 교반속도에 따라 그 물성이 심하게 변화할 수 있음이 확인 되었다. 또한, OSBP를 대두유에 용해하여 저온보관할 경우 분리현상이 발생하는 원인은 유화과정에서의 처리온도, 교반속도와 함께 OSBP의 수분함량에 따라 크게 좌우되는 것을 알 수 있었다.
여기서, 천연색소로 사용한 OSBP의 특성으로 볼 때, 고온 처리가 불가능할 뿐만 아니라 제조과정에서의 유화온도 및 교반속도에 따라 그 물성이 심하게 변화할 수 있음이 확인 되었다. 또한, OSBP를 대두유에 용해하여 저온보관할 경우 분리현상이 발생하는 원인은 유화과정에서의 처리온도, 교반속도와 함께 OSBP의 수분함량에 따라 크게 좌우되는 것을 알 수 있었다. 그러나 진공농축 과정에서 고유의 점성을 갖는 OSBP의 수분함량을 극도로 낮추는 것은 한계가 있어 제조상의 문제점으로 지적할 수 있다.
이 색소를 대두유에 용해 시킨 결과 대두유의 품온이 30 -40℃ 범위에서 가장 높은 용해도를 나타내었다. 대두유에 한 번 용해된 색소물질은 혼합 대두유의 품온을 20t 이하로 유지하여도 재분리현상 이 발생하지 않는 것으로 확인되었다.
그러나 진공농축 과정에서 고유의 점성을 갖는 OSBP의 수분함량을 극도로 낮추는 것은 한계가 있어 제조상의 문제점으로 지적할 수 있다. 이 OSBP자체의 특성을 측정할 경우에는 이와 같은 많은 문제점이 발견되었으나 이를 대두유 등의 일반 식용유에 1%(w/w) 이하로 소량 처리 할 경우 뭉침현상 및 분리현상은 거의 발생하지 않는 것으로 나타나 고추씨기름 대용 향미유 또는 참기름 대용 향미 유 제조(23) 등에 적합한 천연검정색소로서의 효과를 인정 할 수 있었다.
참고문헌 (23)
Kim, J.C. and Rhee, J.S. (1980) Studies on processing and analysis of red pepper seed oil, Korean J. Food Sci. Technol., 12, 126-132
Lee, S.Y., Cho, S.J., Lee, K.A., Byun, P.H. and Bytm, S.M. (1989) Red pigment of the Korean cockcomb flower : Color stability of the red pigment. Kor. J. Food Sci. Technol., 21, 446-452
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Hendry, G.A.F. and Houghton, J.D. (1996) National food colorants, 2nd ed., Blackiacadernic and professional Co., p.234-235
한대석 (1998) 생약학, 동명사, p.89-91
이영욱 (1996) Crocin과 Geniposide의 추출과 물리적 성질 및 구조에 관한 연구 경희대학교 대학원 석사학위논문
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