KR102701619B1 - 오렌지 착즙 부산물을 이용한 오렌지 과피 분말의 제조방법. - Google Patents

Abstract

본 발명은 오렌지 과피 분말의 제조방법에 관한 것으로서, 오렌지를 선별 및 세척하는 단계, 상기 오렌지를 착즙하여 착즙액 및 착즙박을 제조하는 단계, 상기 착즙박 및 정제수와 혼합한 후 파쇄하여 오렌지 과피 파쇄물을 포함하는 혼합액을 수득하는 단계, 상기 혼합액을 건조하여 분말을 제조하는 단계, 상기 분말을 여과하여 분급하는 단계를 포함하며, 오렌지 과피 분말을 대량으로 생산함으로써 오렌지 착즙 부산물을 효율적으로 재활용할 수 있도록 하는 방법에 관한 것이다.

Description

오렌지 착즙 부산물을 이용한 오렌지 과피 분말의 제조방법.{MANUFACTURING METHOD OF ORANGE RIND POWDER FROM JUICE EXTRACTION RESIDUE}

본 발명은 오렌지 착즙 부산물을 이용한 오렌지 과피 분말의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 오렌지를 착즙하고 남은 부산물인 착즙박을 주원료로 하는 오렌지 과피 분말의 제조방법에 관한 것이다.

오렌지 함유 음료 제품 등에 적용하기 위하여 오렌지를 착즙하여 착즙액을 제조하는 공정에서는 착즙 후 남은 오렌지 착즙박이 부산물로 남게 된다. 상기 착즙박은 오렌지 껍질이 주성분으로 폐기처분하는 것이 일반적이다. 그러나 오렌지 껍질에 플라보노이드, 비타민 C, 폴리페놀, 섬유질 등의 풍부한 영양성분이 함유되어 있어 오렌지 껍질을 폐기하지 않고 재활용하고 있다.

그러나 오렌지 껍질만을 이용한 제품화 케이스는 거의 없는 실정이다. 예를 들어, 대한민국 공개특허공보 10-2001-0087640호에서는 감귤 과육과 과피를 함께 분쇄하고 동결건조하여 감귤 껍질이 함유된 감귤 분말을 제조하고 있어 과피를 재활용한다기 보다는 감귤 껍질 성분을 함유하도록 하는 것으로 파악된다.

또한, 대한민국 등록특허공보 10-1688371호에서는 감귤 껍질을 수분 함량 5 중량% 이하로 건조처리하고, 이를 분쇄하여 감귤 껍질 분말을 제조하고 있다. 이 경우, 상기 분말을 음료의 원료로 사용하기 때문에, 감귤피의 안쪽에 붙어 있는 흰색 내과피를 모두 제거하고 음건하는 등 복잡한 공정을 거쳐야 하므로 대량 생산에는 적합하지 않은 문제점이 있다.

또한, 대한민국 공개특허공보 10-1999-0079683호에서는 감귤 과피 분말을 제조하기 위하여 과피를 동결건조 또는 건조한 후 분쇄하여 분말화하는 점에 대해서만 언급되어 있으며, 이는 단순히 분말화하기 위한 통상적인 공정을 언급한 것에 불과하며 대량 생산에 적용하기는 곤란한 문제점이 있다.

출원인은 대한민국 등록특허공보 10-2286434호를 통해 레몬 착즙 공정의 부산물인 레몬박으로부터 레몬 음료 제품을 제조하는 공정을 개발한 바 있다. 이러한 착즙 부산물을 재활용하는 기술을 오렌지 착즙 공정에 적용함으로써 대량 생산에 적합한 분말 제조 공정을 확립할 수 있을 것으로 기대된다.

대한민국 공개특허공보 10-2001-0087640호 대한민국 등록특허공보 10-1688371호 대한민국 공개특허공보 10-1999-0079683호 대한민국 등록특허공보 10-2286434호

본 발명은 이러한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 오렌지 착즙액을 제조하는 공정에서 발생하는 부산물인 착즙박을 분말화하여 오렌지 과피 분말을 대량으로 제조할 수 있는 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 기호도를 향상시켜 화장료, 식품 또는 음료용 분말 제품에 적용할 수 있는 오렌지 과피 분말의 제조 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 오렌지 과피 분말의 제조방법은 오렌지를 선별 및 세척하는 단계, 상기 오렌지를 착즙하여 착즙액 및 착즙박을 제조하는 단계, 상기 착즙박 및 정제수와 혼합한 후 파쇄하여 오렌지 과피 파쇄물을 수득하는 단계, 상기 오렌지 과피 파쇄물을 건조하여 분말을 제조하는 단계, 상기 분말을 여과하여 분급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 혼합액을 수득하는 단계는 상기 착즙박 및 정제수를 2:8 내지 4:6의 중량비로 혼합하고 파쇄하여 파쇄물을 포함하는 혼합액을 형성하는 것일 수 있다.

또한, 상기 혼합액은 상기 파쇄물 100 중량부에 대하여, 오렌지퓌레 10 내지 15 중량부, 덱스트린 30 내지 40 중량부, 아라비아검 2 내지 5 중량부, 오렌지향 0.1 내지 0.5 중량부 및 정제수 50 내지 60 중량부를 혼합한 것일 수 있다.

또한, 상기 오렌지 과피 파쇄물을 수득하는 단계는 상기 착즙박 및 정제수를 2:8 내지 4:6의 중량비로 혼합한 후 파쇄할 수 있다.

또한, 상기 혼합액을 건조하여 분말을 제조하는 단계는 상기 혼합액을 분무건조하여 제조할 수 있다.

또한, 상기 오렌지 과피 분말은 입자 크기가 30 내지 50 메쉬일 수 있다.

본 발명에 따른 오렌지 과피 분말의 제조방법은 오렌지 착즙액을 제조하는 공정에서 발생하는 부산물인 착즙박을 분말화하여 오렌지 과피 분말을 대량으로 제조할 수 있으므로 오렌지 착즙 공정의 부산물을 효율적으로 재활용할 수 있게 된다.

또한, 오렌지 과피 분말 제조공정을 최적화하여 기호도를 향상시킴으로써 각종 화장료, 식품 또는 음료에 적용할 수 있는 분말 제품을 제조할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 오렌지 과피 분말의 제조방법을 도시한 공정도이다.
도 2는 오렌지 과피 파쇄물을 열풍건조(a) 및 분무건조(b)한 후의 상태를 관찰한 사진이다.
도 3은 오렌지 과피 분말을 증류수에 희석한 상태로서 5%(a), 10%(b), 20%(c) 및 30%(d)의 농도로 희석한 희석액의 사진이다.

이하, 본 발명에 따른 오렌지 과피 분말의 제조방법을 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 오렌지 과피 분말의 제조방법은 도 1에 도시된 것과 같은 공정 순서로 수행된다. 즉, 오렌지를 선별 및 세척하는 단계, 상기 오렌지를 착즙하여 착즙액 및 착즙박을 제조하는 단계, 상기 착즙박 및 정제수와 혼합한 후 파쇄하여 오렌지 과피 파쇄물을 수득하는 단계, 상기 오렌지 과피 파쇄물을 건조하여 분말을 제조하는 단계, 상기 분말을 여과하여 분급하는 단계를 포함하며, 분급된 분말을 포장하여 제품으로 출고하게 된다.

상기 오렌지를 선별 및 세척하고 착즙하는 공정은 일반적인 오렌지 착즙액의 제조공정과 동일하다. 또한, 상기 선별된 오렌지를 선별하고 세척할 때 종래의 선별 공정 및 세척 공정과 동일한 방법으로 수행할 수 있으며, 세척시 염기성 세척제를 이용하여 세척할 수 있다.

상기 착즙 공정을 통해 착즙액과 함께 부산물인 착즙박이 대량으로 생성되게 된다. 상기 착즙박은 본 발명의 오렌지 과피 분말의 제조방법을 적용하기 위한 원료가 된다.

상기 오렌지 과피 분말은 오렌지 과피에 함유된 플라보노이드, 비타민 C, 폴리페놀, 섬유질 등의 다양한 유효성분을 함유하고 있으므로, 분말화하면 화장료, 식품 조성물의 성분으로 사용할 수 있다. 예를 들어, 피부용 화장료 조성물에 적용할 경우 피부 미용의 효과를 얻을 수 있고, 치약이나 샴푸 등에 적용하면 치아 미백이나 비듬 예방 등의 효과를 얻을 수 있다. 또한, 추가 성분을 적절히 혼합하여 기호도를 향상시키면 음료용이나 식품용 분말로도 사용할 수 있게 된다.

오렌지 과피는 가정에서도 분말화하여 사용하기도 하는데, 이 경우, 껍질을 얇게 썰고 안쪽에 붙어 있는 흰색 내과피를 모두 제거하고 자연 건조한 후, 이를 믹서에 넣고 고운 가루가 될 때까지 분쇄한다. 이때, 수분이 함유되어 있으면 분말이 상하게 되므로 수분을 완전히 제거한 후 분쇄해야 한다.

상기 착즙박을 처리하는 공정은 우선 상기 착즙박 및 정제수와 혼합하여 혼합 용액을 제조한 후 이를 분쇄기를 이용하여 파쇄함으로써 파쇄물을 포함하는 혼합액을 형성하는 단계로부터 시작된다. 이때, 상기 착즙박 및 정제수는 2:8 내지 4:6의 중량비로 혼합하는 것이 바람직하다. 상기 정제수의 함량이 너무 적으면 분쇄기를 이용한 파쇄 공정 효율이 저하될 수 있고, 정제수의 함량이 너무 많으면 배치당 수득되는 착즙박의 양이 너무 적어 생산 효율이 저하될 수 있다.

상기 파쇄 공정에는 통상적인 분쇄기를 사용할 수 있으며, 특히, 콘미트롤을 사용하면 효율적인 파쇄가 가능한 것으로 나타났다. 콘미트롤을 사용할 경우 파쇄날수가 150 내지 200개인 것을 사용하는 것이 바람직하며, 이는 콘미트롤에 투입되는 혼합 용액의 양과 파쇄 시간을 고려하여 설정될 수 있다. 상기 콘미트롤에 투입되어 파쇄된 오렌지 과피 파쇄물을 20메쉬 이하의 여과망을 통과할 수 있을 정도의 크기로 파쇄된다.

상기 파쇄 공정을 거쳐 수득된 오렌지 과피 파쇄물에 추가 성분을 배합하여 기호도를 향상시키고자 할 경우, 혼합액에 오렌지퓌레(orange puree), 덱스트린, 아라비아검, 오렌지향 및 정제수로 이루어진 추가 성분을 혼합할 수 있다. 이 경우, 상기 오렌지 과피 파쇄물 100 중량부에 대하여, 오렌지퓌레 10 내지 15 중량부, 덱스트린 30 내지 40 중량부, 아라비아검 2 내지 5 중량부, 오렌지향 0.1 내지 0.5 중량부 및 정제수 50 내지 60 중량부를 혼합하여 혼합액을 형성할 수 있다.

다음으로, 오렌지 과피 파쇄물을 건조하여 분말을 제조하는 공정을 수행하는데, 상기 건조 공정은 열풍건조, 감압건조, 동결건조 및 분무건조 중 어느 하나의 건조법을 적용할 수 있다. 이러한 통상의 건조법 중, 생산 효율과 추가 성분을 배합한 혼합액의 건조 등을 고려할 때 분무건조(spray drying)가 가장 효율적인 건조 방법인 것으로 파악되었다. 분무건조는 액상의 원료를 미세입자로 분무하여 고온의 열풍으로 짧은 시간에 건조할 수 있으므로 액상의 혼합액을 가장 효율적으로 건조할 수 있는 공정으로 판단된다.

상기 분무건조는 공정 조건에 따라 수득되는 분말의 성상이나 기호도가 달라질 수 있는데, 투입구 온도 170℃, 배출구 온도 100℃, 분무세기 70rpm의 조건에서 혼합액을 1.2㎏/hr의 속도로 투입하면 시간당 0.5㎏의 분말을 수득할 수 있는 것으로 나타났다.

이와 같은 분무건조 공정을 통해 건조된 분말은 여과망을 이용한 분급 과정을 통해 30 내지 50 메쉬 크기의 분말로 제조될 수 있다. 상기 입자 크기는 제품화된 오렌지 과피 분말의 용도에 따라 적절히 조절될 수 있다.

본 발명의 제조방법을 적용하여 수득되는 오렌지 과피 분말의 효과를 검증하기 위하여 다음과 같이 제조공정을 실시하였다.

착즙기를 이용하여 오렌지를 착즙한 후 수득된 착즙박을 정제수와 3:7의 중량비로 배합한 후 이를 파쇄날 수 180개의 콘미트롤에 투입하고 30분 간 파쇄하였다. 파쇄된 후 용액에 함유된 오렌지 과피 파쇄물의 크기를 확인하기 위하여 20 메쉬의 여과망을 통과시켰으며, 20 메쉬 이하의 오렌지 과피 파쇄물이 혼합된 혼합액을 수득하였다.

상기 혼합액에 함유된 오렌지 과피 파쇄물의 양을 100 중량부로 하여, 오렌지퓌레 12.5 중량부, 덱스트린 35 중량부, 아라비아검 2.25 중량부, 오렌지향 0.25 중량부 및 정제수 50 중량부를 혼합한 용액을 투입하고 균질기로 혼합하여 혼합액을 제조하였다.

제조된 혼합액을 스프레이 드라이어에 투입하여 분무건조하였다. 스프레이 드라이어의 투입구 온도는 170℃, 배출구 온도는 100℃였으며, 분무세기 70rpm, 혼합액의 투입 속도는 1.2㎏/hr로 하였다.

또한, 비교를 위하여 상기 혼합액을 건조기에 투입하고 140℃에서 1시간 동안 열풍건조하였다.

열풍건조로 수득된 분말과 분무건조로 수득된 분말의 상태를 관찰한 결과, 도 2에서와 같이 열풍건조를 통해서는 완전히 건조된 분말을 수득하지 못해 장시간의 건조가 필요한 것으로 나타났고 입자가 뭉치는 현상도 관찰되었다. 반면, 분무건조를 한 경우 분말의 건조 상태가 양호하며 입자의 뭉치는 현상도 거의 관찰되지 않았다.

또한, 상기 분무건조로 수득된 건조 분말을 증류수에 희석해 본 결과 도 3에서와 같이 5%(a), 10%(b), 20%(c) 및 30%(d)의 농도로 희석한 희석액을 수득했으며, 희석액을 1주일 실온에 두어도 침전이 발생하지 않아 용해도가 높은 것으로 파악되었다.

이러한 결과는 본 발명의 제조방법에 의해 수득된 오렌지 과피 분말이 안정적인 액상을 형성할 수 있고, 식품, 화장료 등의 다양한 용도에 활용할 수 있음을 시사하는 결과이다.

본 발명은 상술한 바와 같이 바람직한 실시형태를 통해 설명하였으나, 상기 실시형태에만 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형과 변경이 가능하다. 그러한 변형예 및 변경예는 본 발명과 첨부된 특허청구범위의 범위 내에 속하는 것으로 보아야 한다.

Claims (5)

1. 오렌지를 선별 및 세척하는 단계;
   상기 오렌지를 착즙하여 착즙액 및 착즙박을 제조하는 단계;
   상기 착즙박 및 정제수를 2:8 내지 4:6의 중량비로 혼합하고, 파쇄날수가 150 내지 200개인 분쇄기를 사용하여 파쇄하여 오렌지 과피 파쇄물을 포함하는 혼합액을 수득하는 단계;
   상기 혼합액을 분무건조(spray drying)로 건조하여 입자 크기가 30 내지 50 메쉬인 오렌지 과피 분말을 제조하는 단계;
   상기 오렌지 과피 분말을 여과하여 분급하는 단계;
   를 포함하며,
   상기 분무건조는 투입구 온도 170℃, 배출구 온도 100℃, 분무세기 70rpm의조건에서 혼합액을 1.2㎏/hr의 속도로 투입하여 건조하며,
   상기 혼합액은 상기 오렌지 과피 파쇄물 100 중량부에 대하여, 오렌지퓌레 10 내지 15 중량부, 덱스트린 30 내지 40 중량부, 아라비아검 2 내지 5 중량부, 오렌지향 0.1 내지 0.5 중량부 및 정제수 50 내지 60 중량부를 추가적으로 혼합한 혼합액인 것을 특징으로 하는 오렌지 과피 분말의 제조방법.
   
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