KR100423787B1 - 해조류배지에 버섯균사체를 대량 증식한 배양물을추출하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 미역, 다시마 및 한천 등의 해조류를 배지의 원료로 사용하여 버섯균사체를 속성 및 대량 증식한 후, 배양이 완료된 배양물을 추출할 수 있도록 한 것으로, 배지의 원료가 되는 해조류는 구입이 용이하며, 원가가 저렴한 반면에 약리효과는 뛰어나기 때문에 버섯균사체를 대량 증식한 배양물을 추출하여 다양하게 제품화할 수 있어 소비자들의 소비성향의 범위를 확대시킬 수 있도록 한 것이다.

본 발명은 해조류를 톱밥형태로 입자를 분쇄하여 고열 고압에 견딜 수 있는 투명한 폴리프로필렌 배양용기에 2/3 정도를 채운 후 통기성이 있는 합성수지지가 형성된 마개로 밀봉하여 해조류배지를 조성하고, 상기 배양용기는 고압살균기를 통해 110∼120℃의 온도로 살균한 후, 온도 18℃의 배양실에서 12시간 동안 자연방냉시킨 다음 상기 배양용기의 마개를 개봉해 해조류배지상에 버섯균사를 식균하여 살균 처리한 후 마개를 다시 밀봉하며, 상기 버섯균사를 식균한 배양용기는 습도 60% 정도를 유지하면서 배양초기 5일 동안 18℃의 온도로 1차 배양하고, 상기 1차 배양후 20일 동안 24℃의 온도로 2차 배양한 후, 배양이 완료되면 버섯균사체가 대량증식된 해조류배지를 30분간 증숙한 후, 냉동건조기에서 건조하여 분쇄기를 통해 120메쉬 정도의 입자로 분쇄하여 제품화할 수 있는 해조류배지에 버섯균사체를 대량 증식한 배양물을 추출하는 방법에 관한 것이다.

Description

해조류배지에 버섯균사체를 대량 증식한 배양물을 추출하는 방법{A method to extract culture material that mushroom mycelia is increased in large quantities on seaweeds culture ground}

본 발명은 해조류배지를 이용한 버섯균사체의 대량증식방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 일반 시중에서 용이하게 구할 수 있는 미역, 다시마 등의 해조류를 이용하여 버섯균사체 배양에 적절한 배지환경을 조성할 수 있도록 함으로써, 제조원가의 절감 및 종래의 배지에서 해결할 수 없는 속성재배가 가능하도록 하여 약리작용을 향상시킬 수 있도록 한 해조류배지를 이용한 버섯균사체의 대량증식방법에 관한 것이다.

일반적으로 배지는 배양기 및 배양액이라고도 하는데, 미생물이나 동·식물의 조직을 배양하기 위하여 배양체가 필요로 하는 영양물질을 주성분으로 하며, 배양목적에 따라 다양한 무기화합물 또는 유기화합물을 첨부하여 혼합한 것이며, 특히 버섯의 경우 번식기관인 포자를 지닌 자실체가 생리적 활성화 물질이나 항생물질 등의 약리작용을 가지고 있다는 것은 널리 알려져 있다.

상기 버섯은 자실체에서 형성된 포자가 발아하여 1차 균사로 되고, 화합성인균사가 서로 세포질 융합이 이루어져 2차 균사로 되어 충분한 영양분을 섭취하여 만연되면, 적당한 환경하에서 균사가 조직화되고, 3차 균사를 형성하여 자실체를 발생하게 되는데, 버섯의 종류에 따라 차이는 있지만 일반적으로 균사는 5∼40℃ 사이에서 발육하는데 20∼30℃가 적당하고, 자실체 형성에 적당한 온도는 10∼20℃의 저온이며, 습도는 균사발육기에서 공중습도 65∼80℃가 적당하며, 자실체 발생에는 80∼95℃의 습기와 많은 수분이 필요한 것으로 알려져 있다.

상기 버섯의 인체 유용성으로 인해 버섯균사체를 배양하는 방법에 대한 많은 연구가 이루어지고 있으며, 종래의 버섯균사체를 배양하기 위해서 사용되는 배지의 경우를 보면, 고려인삼, 영지버섯 및 곡류 등을 이용하여 버섯의 균사체를 배양한 후, 상품으로 이용하고 있는 실정이다.

이와 같이 버섯균사체를 배양하기 위한 배지로서 고려인삼 및 영지버섯을 사용함으로 인해 생리 활성화를 얻을 수 있으며, 각종 장기의 기능을 회복시켜 줄 수 있다는 효능이 있어 건강유지수단으로 유익하다는 장점은 있지만, 상기 고려인삼 또는 영지버섯을 배지로 이용하는 경우에는 배지 자체의 경비지출이 과다하게 되며, 이로 인해 생산되는 제품 또한 고가로 판매되기 때문에 소비자의 구매욕구가 저하되며, 상기 배지의 원료 자체만으로도 약리효과가 뛰어나기 때문에 소비자들에게 건강 보조식품 또는 건강식품임에도 불구하고 약리효과가 부각되어 도리어 소비자들로 하여금 소비성향의 범위가 축소되어 소비심리를 위축시키는 문제점이 있다.

본 발명은 상기의 종래 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 미역, 다시마 등의 해조류를 버섯균사체의 배양을 위한 배지로 사용하여 최적의 배지환경을 조성할 수 있도록 해 버섯균사체의 속성 및 대량증식이 가능할 수 있도록 하며, 미역, 다시마 등의 배지의 원료가 되는 해조류를 시중에서 용이하게 구할 수 있어 제조원가를 절감할 수 있고, 약리작용을 향상하여 소비자들의 소비성향의 범위를 확대시키는데 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 해조류를 톱밥형태의 입자로 분쇄하여 고열 고압에 견딜 수 있는 투명한 폴리프로필렌 배양용기에 2/3 정도를 채운 후 통기성이 있는 합성수지지가 형성된 마개로 밀봉하여 해조류배지를 조성하고, 상기 배양용기는 고압살균기를 통해 110∼120℃의 온도로 살균한 후, 온도 18℃의 배양실에서 12시간 동안 자연방냉시킨 다음 상기 배양용기의 마개를 개봉해 해조류배지상에 버섯균사를 식균하여 살균 처리한 후 마개를 다시 밀봉하며, 상기 버섯균사를 식균한 배양용기는 습도 60% 정도를 유지하면서 배양초기 5일 동안 18℃의 온도로 1차 배양하고, 상기 1차 배양후 20일 동안 24℃의 온도로 2차 배양한 후, 배양이 완료되면 버섯균사체가 대량증식된 해조류배지를 30분간 증숙한 후, 냉동건조기에서 건조하여 분쇄기를 통해 120메쉬 정도의 입자로 분쇄함을 특징으로 하는 해조류배지에 버섯균사체를 대량 증식한 배양물을 추출하는 방법을 구현하고자 한 것이다.

또한, 탱크를 이용한 액체상태의 한천배지를 조성하되, 상기 탱크의 투입구를 개방하여 무균 생수 500㎏과 황백당 15㎏ 및 대두분 1.5㎏을 채운 후, 투입구를 밀봉하여 모터로 동력으로 회전하는 교반용 임펠러를 작동하여 혼합되게 교반하며, 이 때 발생하는 거품을 제거하기 위해 식품성 기름을 4∼5ℓ정도 첨가한 후, 버섯균사를 식균한 다음 공기여과기를 통해 청정공기를 풍량 3,360㎥/Hr 정도로 배양기간 동안 계속적으로 투입되게 하면서 배양 초기 5일 동안 18℃의 온도로 1차 배양하고, 상기 1차 배양 후 14일 동안 22∼24℃의 온도로 2차 배양하고, 상기 2차 배양 후 7일 동안 20∼22℃의 온도로 3차 배양한 후, 배양이 완료된 액체배양물은 여과기를 통해 걸러준 다음 30˚Brix 이상으로 농축하여 상기 농축된 배양물을 30분간 증숙한 후, 냉동건조기에서 건조하여 분쇄기를 통해 120메쉬 정도의 입자로 분쇄함을 특징으로 하는 해조류배지에 버섯균사체를 대량 증식한 배양물을 추출하는 방법을 구현하고자 한 것이다.

본 발명은 버섯균사체를 배양하기 위한 배지의 원료를 미역, 다시마 등의 해조류를 이용하여 조성하는데, 상기 해조류는 자체만으로도 약리작용과 건강효과가 우수한 것으로 알려져 있으며, 특히 다시마는 카로틴류, 크산토필류, 엽록소 등의 여러가지 색소 외에 탄소동화작용으로 만들어지는 마니트, 라미나린 등의 탄수화물과 세포벽의 성분인 알긴산이 많이 들어 있고, 요오드, 비타민 B2, 글루탐산 등의 아미노산이 들어 있으며, 성분은 종류에 따라 다르지만 대체로 수분 16%, 단백질 7%, 지방 1.5%, 탄수화물 49%, 무기염류 26.5% 정도이며, 탄수화물의 20%는 섬유소이고 나머지는 알긴산과 라미나린 등의 다당류이며, 특히 요오드, 칼륨, 칼슘 등의 무기염류가 많이 들어 있으며, 또한 다시마에 들어 있는 라미닌이라는 아미노산은 혈압을 낮추는 효과가 있는 것으로 알려져 있다.

또한, 미역은 다양한 식품 중에 알칼리도가 가장 우수하며, 다량의 칼슘과요오드가 많이 들어 있는데, 특히 섭취하는 칼슘이 부족하여 체내에서 소모되는 이온 칼슘량을 보충하지 못하면 체내의 자동조절장치에 의해 혈액의 pH를 알칼리로 유지하고자 하는 칼슘대사의 기능이 발휘되며, 이러한 기능을 담당하는 기관은 부갑상선 호르몬이고, 갑상선 기능을 활발하게 하는 것이 바로 요오드이며, 미역 내의 섬유소는 혈당의 상승을 방지하며, 장내에서 부푼 상태에서 통과하기 때문에 장내를 깨끗이 청소해 주는 역할을 하여 장의 기능을 활발하게 하며, 특히 변비에서 오는 독성물질이 장의 점막을 자극하여 발생하는 암을 억제할 수 있는 식품으로도 알려져 있다.

본 발명은 미역, 다시마 등의 해조류를 배지의 원료로 사용하여 버섯균사체를 최적의 환경에서 배양하여 대량 증식할 수 있도록 한 것으로, 이에 대한 배양환경 및 과정을 살펴보면 다음과 같다.

버섯균사체 배양에 필요한 배지인 해조류를 톱밥형태의 입자로 분쇄하여 고열 고압에 견딜 수 있는 플리프로필렌 수지제로 제조한 투명한 배양병에 2/3 가량을 채워 해조류배지를 조성하고, 상기 배양병의 입구는 배양과정에 건조를 방지하며 잡균의 침입을 방지하기 위해 통기성이 있는 합성수지지가 형성된 마개를 이용하여 밀봉할 수 있도록 한다.

상기와 같이 배지의 원료가 되는 해조류를 배양병에 담은 후, 상기 배양병 내의 배지와 공기 중에 잔존하는 세균을 멸균시키기 위해 상기 배지를 담은 배양병을 고압살균기에서 밀폐 가압하면서 110∼120℃의 온도에서 90분 정도로 가열 살균시킨 후, 평균 18℃ 정도를 유지하고 있는 살균처리된 배양실에서 12시간 동안 자연냉방 처리시킨다.

상기 살균처리된 배지상에 버섯균사를 식균한 후, 버섯균사에서 유해한 잡균의 번식을 방지하기 위해서 초기의 온도는 18℃ 정도를 유지하되, 7∼10일 정도를 1차 배양하여 버섯의 균사가 활착하고 있는 상태를 확인한 후, 온도를 2∼3℃ 정도 상승시켜 2차 증식되게 배양시킨다.

이와 같이 배지에 버섯균사를 식균한 후, 살균처리된 배양실에서 배양할 때 버섯균사의 증식되는 정도에 따라 온도를 조정하는 것은 버섯균사의 배양에 있어 최적의 환경을 조성하여 속성 및 대량 증식이 가능할 수 있도록 하는 것이다.

상기 버섯균사를 배양하는 배양실은 자외선 멸균등을 간접 조명방식으로 배양이 완료될 때까지 빛을 발산할 수 있도록 하여 인체에 유해한 세균의 번식을 억제하며, 또한 배양에 필요한 배지의 수분과 온도의 조절은 자동 강제 순환장치를 이용하여 보다 정확하고 안정된 배양환경을 제공할 수 있도록 한다.

상기 배양에 필요한 배지의 수분은 버섯균사의 개별적인 성격에 의해서 차이가 나지만 평균적으로 약 60% 정도를 유지할 수 있도록 하며, 배양온도 역시 버섯균사의 개별적인 차이에 의해 18∼25℃ 정도를 일정하게 유지되도록 하며, 배양과정에서 버섯균사의 원활한 배양을 위해서 일정시간이 경과하게 되면 배양용기를 흔들어서 배지가 교반될 수 있도록 하여 버섯균사가 배지상에 골고루 확산될 수 있도록 한다.

상기와 같은 과정을 거쳐 배양이 완료된 해조류 배지는 증기를 이용하여 약 30분 정도 증숙을 하여 잔존하는 유해한 세균을 멸균시키고, 냉동건조기에서 건조한 후, 분쇄기를 이용하여 120메쉬 정도의 입자로 분쇄하여 제품을 완성할 수 있도록 한다.

이상과 같이 본 발명의 일실시례에 의한 해조류배지를 이용한 버섯균사체의 배양방법은 배지로 이용되는 해조류의 종류에 따라 배양의 시간과 온도의 차이를 보이며, 그에 따라 제품의 사용용도가 변하기 때문에 각 해조류배지의 실시예에 대해서 상세히 설명한다.

[실시예 1(미역배지)]

1. 전처리공정

톱밥형태로 잘게 분쇄된 미역배지 450∼500g을 100㎖용량의 배양용기 내에 설탕 40g과 함께 투입하여 미역배지를 조성한 후, 통기성과 상기 미역배지의 건조를 방지하며, 잡균의 잠입을 방지하기 위해 합성수지지를 형성한 마개를 이용하여 배양용기를 밀폐시키도록 한 후, 고압살균기를 이용하여 120℃ 정도의 온도에서 90분간 가열 살균을 실시한다.

2. 배지의 냉각

상기 고압살균기에 의해 살균 처리된 배지를 자외선 멸균등이 설치된 평균온도 18℃ 정도를 유지하고 있는 배양실에서 12시간 이상 자연 방냉하여 배양용기 내의 배지온도를 냉각시킬 수 있도록 한다.

3. 버섯균사의 투입

버섯균사가 활착되기 용이한 환경이 설정된 상기 배양용기를 살균 처리된 배양실에서 식균을 하는데, 이 때 접종자는 소독된 위생복을 착용하고, 식균도구인접종봉 및 스픈봉을 알콜램프의 불로 살균한 후, 배양용기의 마개를 개봉하고, 식균도구를 이용하여 배양용기 내의 배지에 식균을 하며, 배양병의 입구를 소독한 후 밀봉하도록 한다.

4. 버섯균사의 배양과정

상기 배양용기 내의 미역배지상에 버섯균사의 식균이 완료되면, 상기 배양용기를 배양실에서 최적의 배양환경을 조성하는데, 상기 미역배지의 배양에 필요한 적절한 온도와 습도는 22℃와 함수율 60% 정도이지만 인체에 유해한 잡균의 번식을 방지하기 위해서 배양 초기 5일 동안은 배양실의 온도를 18℃ 정도를 유지하도록 한 후, 20일 정도를 24℃ 정도를 유지하여 배양할 수 있도록 한다.

상기 배양기간 동안 버섯균사의 원활한 증식을 위해서 일정한 시간이 경과하면 배양용기를 흔들어 배지가 교반될 수 있도록 하는데, 통상 10일 정도가 경과하게 되면 배지상에 식균된 버섯균사가 증식되어 육안으로는 백색을 띠면서 윗부분부터 아랫부분으로 확대되어 가며, 이 때 버섯균사의 배양속도를 향상시키기 위해 배양용기를 5∼10초 동안 흔들어 주면, 미역배지가 전체적으로 교반되어 버섯균사의 증식이 더욱 활발해진다.

이와 같이 상기 배양용기 내에는 버섯균사의 배양이 진행되면서 버섯균사가 활착되면, 미역배지는 백색을 띠게 되며, 배양이 완전하게 이루어지면 상기 배양용기는 백색의 배지로 가득하게 되는 것을 알 수 있다.

5. 제품제조

상기와 같이 배양이 완료된 배지는 증기를 이용하여 약 30분간 증숙하여 잔존하는 잡균을 멸균한 후, 냉동건조기에서 건조를 하고, 분쇄기를 이용하여 120메쉬 정도의 입자가 되도록 분쇄하여 단위별로 포장하도록 한다.

[실시예 2(다시마배지)]

다시마를 원료로 한 배지를 사용할 경우 다시마배지 400g을 살균 처리후, 상기 실시예 1과 같은 전처리공정을 거치도록 하고, 상기 다시마배지의 배양 초기의 온도는 18℃로 하고, 그 이후부터는 20℃로 25일간 배양시킬 수 있도록 한다.

[실시예 3(한천배지)]

1톤 탱크에서 액체 종균배양이 가능하도록 무균 생수 500㎏과 황백당 15㎏ 및 대두분 1.5㎏을 상기 탱크에 넣은 후, 탱크 상부면에 형성된 모터의 동력에 의해 회전하는 교반용 임펠러를 저속 회전시켜 생수와 혼합되도록 교반하는데, 이 때 발생되는 거품을 제거하기 위해 혼합이 완료된 배양액에 거품제거기로 식품성 기름을 미리 첨가하되, 첨가량은 배양액의 상층부분을 전체적으로 퍼질 수 있을 정도인 4∼5ℓ정도 첨가한다.

상기 탱크의 투입구를 개방하여 버섯균사를 액체상태의 한천배지상에 식균한 후, 투입구를 밀봉하여 상기 탱크 내의 한천배지상에 버섯균사의 식균이 완료되면, 상기 탱크 내에서 버섯균사의 속성 및 대량증식할 수 있도록 최적의 배양환경을 조성하는데, 상기 탱크를 이용한 배양시 살균 및 소독된 청정공기의 공급 및 온도조절이 가장 중요하기 때문에 배양기간 중에 공기여과기를 통해 일정량의 청정공기를 풍량 3,360㎥/Hr 정도로 계속적으로 투입할 수 있도록 하며, 진공펌프를 통해 탱크 내부의 공기는 대기 중으로 배출시켜 여과된 청정공기의 투입이 원활하도록 한다.

배양 초기 5일 동안은 인체에 유해한 잡균의 번식을 방지하기 위해 탱크 내부의 온도를 18℃ 정도 유지하도록 한 후, 14일 정도는 22∼24℃ 정도를 유지하도록 하고, 나머지 7일 정도는 20∼22℃ 정도를 유지하여 버섯균사를 대량 배양할 수 있도록 하는데, 이와 같이 탱크 내의 온도 조절은 스팀투입구를 통해 적절하게 해당 온도를 유지할 수 있도록 한다.

상기 배양기간 중에 버섯균사의 원활한 증식을 위해서 일정한 시간이 경과하면 액체상태의 한천배지가 교반될 수 있도록 하는데, 통상 식균된 버섯균사가 증식되어 백색을 띠게 되는 시점에 모터의 동력에 의해 회전하는 교반용 임펠러를 저속 회전하여 액체상태의 한천배지가 전체적으로 교반이 될 수 있도록 하여 버섯균사의 증식이 더욱 활발해지도록 한다.

이와 같이 상기 배양용기 내에는 버섯균사의 배양이 진행되면서 버섯균사가 활착되면, 한천배지는 백색을 띠게 되며, 배양이 완전하게 이루어지면 상기 탱크 내에 백색의 배지로 가득하게 되는 것을 알 수 있다.

상기 탱크배양이 완료되면, 배출관을 통해 액체배양을 여과기로 이송하여 상기 여과기를 통해 순수한 액체상태의 배양물을 걸러낼 수 있도록 하며, 상기 액체상태의 배양물은 농축기를 이용하여 30˚Brix 이상으로 농축할 수 있도록 하고, 상기 농축된 배양물은 증기를 이용하여 약 30분간 증숙하여 잔존하는 잡균을 멸균한 후, 냉동건조기에서 건조를 하고, 분쇄기를 이용하여 120메쉬 정도의 입자가 되도록 분쇄하여 단위별로 포장하도록 한다.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시례 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니다.

본 발명은 버섯의 균사를 배양하기 위한 배지를 조성함에 있어 일반 시중에서 용이하게 구할 수 있는 미역, 다시마 및 한천 등의 해조류를 사용할 수 있도록 하여 배지의 확보가 용이하도록 하며, 배지의 원료가 되는 해조류의 특성상 버섯균사의 배양기간이 짧게 소요되면서도 배양속도 및 배양되는 버섯균사의 양이 대량으로 배양되는 특성이 있으며, 또한 버섯균사체가 대량으로 증식된 해조류배지를 제품화하여 인체에 섭취하게 되는 경우에는 미네랄과 비타민이 풍부하여 산성체질을 개선할 수 있으며, 당뇨병 예방 및 개선, 동맥경화 예방 및 개선, 발암억제물질로 항암 등의 효과가 있다.

Claims (3)

1. 해조류를 톱밥형태의 입자로 분쇄하여 고열 고압에 견딜 수 있는 투명한 폴리프로필렌 배양용기에 2/3 정도로 채운 후 통기성이 있는 합성수지지가 형성된 마개로 밀봉하여 해조류배지를 조성하고, 상기 배양용기는 고압살균기를 통해 110∼120℃의 온도로 살균한 후, 온도 18℃의 배양실에서 12시간 동안 자연방냉시킨 다음 상기 배양용기의 마개를 개봉해 해조류배지상에 버섯균사를 식균하여 살균 처리한 후 마개를 다시 밀봉하며, 상기 버섯균사를 식균한 배양용기는 습도 60% 정도를 유지하면서 배양초기 5일 동안 18℃의 온도로 1차 배양하고, 상기 1차 배양후 20일 동안 24℃의 온도로 2차 배양한 후, 배양이 완료되면 버섯균사체가 대량증식된 해조류배지를 30분간 증숙한 후, 냉동건조기에서 건조하여 분쇄기를 통해 120메쉬 정도의 입자로 분쇄함을 특징으로 하는 해조류배지에 버섯균사체를 대량 증식한 배양물을 추출하는 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 해조류배지는 미역, 다시마를 배지원료로 사용함을 특징으로 하는 해조류배지에 버섯균사체를 대량 증식한 배양물을 추출하는 방법.
3. 탱크를 이용한 액체상태의 한천배지를 조성하되, 상기 탱크의 투입구를 개방하여 무균 생수 500㎏과 황백당 15㎏ 및 대두분 1.5㎏을 채운 후, 투입구를 밀봉하여 모터로 동력으로 회전하는 교반용 임펠러를 작동하여 혼합되게 교반하며, 이 때 발생하는 거품을 제거하기 위해 식품성 기름을 4∼5ℓ정도 첨가한 후, 버섯균사를 식균한 다음 공기여과기를 통해 청정공기를 풍량 3,360㎥/Hr 정도로 배양기간 동안 계속적으로 투입되게 하면서 배양 초기 5일 동안 18℃의 온도로 1차 배양하고, 상기 1차 배양 후 14일 동안 22∼24℃의 온도로 2차 배양하고, 상기 2차 배양 후 7일 동안 20∼22℃의 온도로 3차 배양한 후, 배양이 완료된 액체배양물은 여과기를 통해 걸러준 다음 30˚Brix 이상으로 농축하여 상기 농축된 배양물을 30분간 증숙한 후, 냉동건조기에서 건조하여 분쇄기를 통해 120메쉬 정도의 입자로 분쇄함을 특징으로 하는 해조류배지에 버섯균사체를 대량 증식한 배양물을 추출하는 방법.