KR100443880B1 - 발효현미와 발효율무를 주성분으로 한 발효생식의 제조방법 - Google Patents
발효현미와 발효율무를 주성분으로 한 발효생식의 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 발효현미와 발효율무를 주성분으로 한 발효생식 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 발효생식은 현미를 실온에서 1∼3일 동안 수회 물을 갈아주면서 침지한 후 25∼35℃에서 3∼5일 동안 발아시키는 제 1단계와; 40∼70메쉬로 분쇄한 현미와 율무를 1:1로 혼합하고, 현미와 율무의 혼합물 중량에 대하여 꿀 2∼10%, 정제수 20∼40%로 배합하여 25∼35℃에서 3∼5일 정도 현미와 율무 혼합물을 발효시키는 제 2단계와, 상기 제 1단계에서 발아시킨 발아현미와 상기 제 2단계에서 발효시킨 발효현미와 발효율무의 혼합물에 곡류, 과채 또는 식품첨가물을 혼합하여 발효생식을 제조하는 단계를 포함한다.
본 발명의 발효생식은 식이급여한 쥐에서 대조군에 비하여 약간의 체중감소와 혈당감소 효과를 서서히 나타내었고, 혈청지질 함량 변화에서는 총콜레스테롤 함량이 상당히 감소하였으며, 특히 중성지질 함량은 고지방식이 대조군에 비하여 25% 정도, 백미군에 비하여 15% 정도의 유의성 있는 감소효과를 나타내었다. 또한 간장의 지질 함량을 조사한 결과에서도 혈청지질 함량 변화와 거의 유사한 효과를 나타내어 건강용 기능성식품으로 개발할 수 있다.
Description
본 발명은 발효현미와 발효율무를 주성분으로 한 발효생식의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 발효생식의 제조방법은 현미를 실온에서 1∼3일 동안 수회 물을 갈아주면서 침지한 후 25∼35℃에서 3∼5일 동안 발아시키는 제 1단계와; 40∼70메쉬로 분쇄한 현미와 율무를 1:1로 혼합하고, 현미와 율무의 혼합물 중량에 대하여 꿀 2∼10%, 정제수 20∼40%로 배합하여 25∼35℃에서 3∼5일 정도 현미와 율무 혼합물을 발효시키는 제 2단계와, 상기 제 1단계에서 발아시킨 발아현미와 상기 제 2단계에서 발효시킨 발효현미와 발효율무의 혼합물에 곡류, 과채 또는 식품첨가물을 혼합하여 발효생식을 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
소비자의 소득수준이 높아지고 급속한 산업사회로 전환되면서 핵가족화되고 있는 한편, 식생활도 급속도로 변해가고 있는 실정이다.
우리의 식생활은 가공식품과 인스탄트 식품의 이용도가 현저하게 증가하고, 곡류와 채식위주의 생활에서 동물성 식품인 육류의 섭취비율이 매우 높게 나타나고 있다. 이러한 식생활은 영양과다와 동물성 지방 섭취의 과다 등을 수반하여 비만이나 성인병 등의 발생요인이 되어 국민건강에 우려가 되고 있으며, 막대한 의료비부담 증가로 인하여 국민경제에도 좋지 않은 영향을 미칠 것으로 우려하고 있다.
물론 육류의 섭취가 전적으로 나쁘기만 하다는 것은 아니다. 한참 성장하는 어린이, 활동력이 왕성한 청소년들에게는 반드시 공급되어야하는 식품이기도 하다. 다만 육류의 과다 섭취가 문제인 것이다. 그렇다고 식물성 식품만으로 식생활을 영위하는 것만이 좋다고는 할 수 없다. 적당한 균형식이 가장 권장할 만하다고 본다.
선식(禪食)은 사찰에서 유래하는 음식으로 승려들이 선(禪)의 수행을 위해 먹는 최대한 간편하면서 위의 부담은 적고, 섬유질은 많은 음식을 선식이라 불리는데, 생식과 나물을 위주로 한 것과, 찹쌀이나 보리, 콩과 함께 밤, 호두 등 건식을 함께 갈아 만들어 간편하면서 보관이 용이한 미숫가루 형태로 많이 섭취되고 있다.
최근 고급화된 미숫가루라고 할 수 있는 가루식품이 제조회사별로 다른 명칭의 선식이 출시되고 있는데 현미, 보리, 콩, 율무, 찹쌀, 깨, 들깨 등 여러가지 몸에 좋은 곡물을 쪄서 볶기도 하고 새로운 가공법으로 영양소를 최대한 파괴하지 않게 가공처리하고 가루로 만들어 간편한 식사대용이나 식이요법식등으로 이용되고 있다.
최근의 선식은 기능에 따라 유아식, 어린이 영양선식, 수험생 영양선식, 여성 미용선식, 일반인의 영양식(식사대용, 간식용), 건강식(당뇨식, 고혈압식, 간보호식, 위장보호식), 균형식, 체질식, 다이어트식 등이 다양하게 개발되어 있다.
한편, 현미는 백미에 없는 각종 비타민군, 미네랄 그리고 체내의 유해 물질과 노폐물을 분해, 배출하기 때문에 변비와 위장병, 피부병이 낫고 혈색과 피부가 좋아진다고 하며 양생집요(養生執要)에 의하면 혈맥을 통하게 하고 오장을 고르게 하며 안색을 좋게 해준다고 전해진다. 그리고, 현미의 배아는 영양이 집약된 최고의 식품으로 피부세포 활동을 왕성하게 하고 근육과 뼈를 튼튼하게 해서 항상 젊음을 유지시켜 준다고 한다.
그리고, 발아시킨 현미(일본의 판켈도오머사가 판매하는 발아현미는 현미를 0.5∼1mm정도 발아시켜 활성화시킴)는 영양가가 매우 높아지고 가공하지 않은 생식으로는 체내에서 다 섭취되지 못했던 현미 속의 영양성분도 효율적으로 소화, 흡수하게 되며 이런 맥아류는 SOD를 다량 함유한다고 한다.
율무는 게르마늄이 들어있어 항암효과로 한방에서 약으로도 널리 쓰이며, 계속 먹으면 위궤양, 신경통, 당뇨병, 생리불순 같은 병에도 잘 듣고 체내 노폐물을 배출하기 때문에 피부 미용과 구취 제거효과도 크다고 하며 기침, 천식, 통증에 특히 좋으며 폐를 보호하고 위를 튼튼하게 해 주고, 비장을 튼튼하게 하고 알레르기, 사마귀, 반점을 치료한다고 신농본초경(神農本草經)과 약성본초(藥性本草)에 전해진다.
본 발명과 관련된 종래기술로서 한국특허출원 1995-15276호에 "발아 메밀차의 제조방법"이 있으나 이는 발아된 메밀을 이용한 음료의 일종으로서 본 발명과는 기술적 구성이 다른 것이다.
본 발명은 현미와 율무에 꿀, 정제수를 배합하여 상온에서 밀봉 용기에 넣어 발효현미와 발효율무를 제조하고, 현미를 실온에서 침지한 후 살수시켜 발아현미를 제조한 후, 백(흑)태, 찹쌀, 수수, 서목태, 깨, 보리 또는 늘보리, 적두, 기장, 조, 흑미, 메밀, 건율(건조밤), 호박, 땅콩, 프림, 포도당과 혼합하여 새로운 발효생식용의 영양건강식품을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 발효현미와 발효율무를 주성분으로 한 발효생식의 제조방법은 현미를 실온에서 1∼3일 동안 수회 물을 갈아주면서 침지한 후 25∼35℃에서 3∼5일 동안 현미를 발아시키는 제 1단계와;
40∼70메쉬로 분쇄한 현미와 율무를 1:1로 혼합하고, 현미와 율무의 혼합물 중량에 대하여 꿀 2∼10%, 정제수 20∼40%로 배합하여 25∼35℃에서 3∼5일 정도 현미와 율무 혼합물을 발효시키는 제 2단계와,
상기 제 1단계에서 발아시킨 발아현미와 상기 제 2단계에서 발효시킨 발효현미와 발효율무의 혼합물에 곡류, 과채 또는 식품첨가물을 혼합하여 발효생식을 제조하는 단계를 포함한다.
상기 제 1단계의 현미를 발아시 살수할 정제수의 온도가 10∼15℃, 살수시간1∼2분, 살수시간 간격 1∼2시간으로 자동제어되는 장치를 이용할 수 있다.
상기 제 2단계의 현미와 율무 혼합물을 발효시 본 발명의 발효생식의 기능성을 강화시키기 위하여 현미와 율무의 혼합물 중량에 대하여 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis), 스트렙토코카스 페시움(Streptococcus faecium), 락토바실러스 프란타륨(Lactobacillus plantarum), 락토바실러스 카세이(Lactobacillus casei) 중에서 선택된 어느 하나 이상인 순수배양한 유산균 0.2%∼0.5%를 사용한다.
유산균이 현미와 율무의 혼합물 중량에 대하여 0.2% 미만 사용하거나 또는 0.5% 초과 사용하면 발효생식의 기능성 향상에 적당하지 않아 상기 유산균은 현미와 율무의 혼합물 중량에 대하여 0.2%∼0.5% 사용하는 것이 좋다.
본 발명의 발효생식에 첨가하는 곡류는 백태, 흑태, 찹쌀, 수수, 서목태, 깨, 보리, 적두, 기장, 조, 흑미, 메밀, 기장, 옥수수 중에서 선택된 어느 하나 이상을, 과채류는 밤, 호박, 땅콩 중에서 선택된 어느 하나 이상을, 식품첨가물은 프림, 포도당, 유당 중에서 선택된 어느 하나 이상을 사용할 수 있다.
본 발명의 발효생식은 생식에 사용하는 원료의 구성비율에 따라 임의적으로 발효생밥, 다이어트생밥, 스포츠생밥으로 구분할 수 있는데 이중 발효생밥은 발효현미 13∼32.5중량%, 발효율무 13∼32.5중량%, 발아현미 5∼10중량%, 백태 5∼20중량%, 찹쌀 5∼10중량%, 수수 2∼3중량%, 서목태 2∼3중량%, 깨 1∼2중량%, 늘보리 3∼5중량%, 적두 1∼2중량%, 기장 2∼5중량%, 조 2∼3중량%, 흑미 2∼10중량%, 메밀 2∼3중량%, 밤 1∼3중량%, 호박 1∼2중량%, 땅콩 1∼3중량%를 혼합하여 구성되며,
다이어트생밥은 발효현미 20∼27.5중량%, 발효율무 20∼27.5중량%, 발아현미 5∼10중량%, 보리 5∼10중량%, 찹쌀 5∼10중량%, 찰흑미 5∼10중량%, 수수 3∼5중량%, 조 2∼5중량%, 백태 5∼15중량%, 서목태 3∼10중량%, 적두 2∼5중량%, 건밤 2∼5중량%, 호박 3∼7중량%, 메밀 2∼5중량%, 기장 3∼5중량%로 구성되고,
스포츠생밥은 발효현미 20∼30중량%, 발효율무 20∼30중량%, 발아현미 5∼10중량%, 백태 7∼15중량%, 흑태 7∼15중량%, 보리 5∼10중량%, 율무 2∼5중량%, 옥수수 5∼10중량%, 프림 2∼3중량%, 포도당 0.5∼1중량%, 유당 0.5∼1중량%로 구성된다.
본 발명의 발효생식인 발효생밥, 다이어트생밥, 스포츠생밥에 있어서 다양한 사용량으로 이들을 제조한바 각각의 발효생밥, 다이어트생밥, 스포츠생밥은 상기에서 언급한 수치의 사용량으로 제조시 가장 효과가 좋은 발효생식을 얻을 수 있다.
이하 본 발명을 다음의 실시예 및 시험예에 의하여 설명하고자 하나 이들이 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니다.
＜실시예 1＞ 발아현미의 제조
현미는 2001년도에 생산된 햇곡을 시중에서 구입하여 사용하였다. 발아시험용 재배장치는 초기에는 수침시간을 3일과 5일 두 처리구로 하여 수침이 끝난 현미를 건져낸 후 플라스틱 바구니에 일정량을 얇게 깔고 그 위에 거즈를 덮은 후 바구니를 2층으로 포개어 실험실용 항온기에서 25℃, 30℃, 35℃에서 시간별로 자동 살수(撒水)하면서 발아실험을 통하여 발아의 성장성과 곰팡이 생성 유무를 조사한 바, 최적온도가 30℃로 파악되어 재차 현미를 상온에서 1일 동안 물을 수회 갈아주면서 침지한 후, 발아온도 30℃, 살수할 물의 온도 12℃, 살수시간 간격 1.5시간, 살수시간 1분, 발아기간 3일로 조정하여 자동제어되도록 한 후 현미발아실험을 실시하였다.
그 결과 발아 1일 후에 0.5mm 정도로 싹이 나오기 시작하였으며 곰팡이는 발견되지 않았다. 발아 2일 후에는 싹이 1.5∼4mm 정도로 약간 균일하지 않게 자라는 현상을 나타내었으며 곰팡이의 번식은 거의 발견되지 않았다. 이 때의 발아율은 91% 정도로 나타났는 데, 현미의 발아는 온도와 살수시간이 중요함을 알 수 있다.
발아온도가 높으면 그 만큼 발아속도가 빠르나 부패의 위험이 있고 살수온도가 높거나 살수시간의 간격이 너무 길면 발아과정에서 열이 발생하여 마찬가지로 부패될 수 있다. 따라서 발아온도는 25∼30℃ 범위, 살수의 온도는 10℃ 내외로 발아속도 유지와 발아과정에서 생성되는 유기물과 잡균을 세척해주고 품온을 내려주는 역할을 할 수 있다고 생각된다. 살수시간은 시료의 양에 따라 차이가 있을 수 있으나 내부까지 충분히 적셔줄 2분 정도면 된다고 본다.
또한 발아 시료의 발아기간별 발아길이와 곰팡이 생장 여부(與否)를 육안으로 관찰한 결과, 발아시작 1일째 발아길이가 1mm 정도 싹이 나며 시료의 표면이나내부에 곰팡이가 발견되지 되지 않았다. 이틀째는 발아길이가 2mm 정도 되었으며 아래층의 바구니에서는 곰팡이가 나타나지 않았으나, 위층의 상자에서는 발아현미의 표면에 붉은 곰팡이가 약간 나타나기 시작하였다.
발아 3일째 부터는 발아길이가 3∼4mm으로 길어지면서 상자 모두 붉은 곰팡이가 상당히 많은 정도로 오염되어 있었다. 이러한 곰팡이의 증식 현상은 발아도구, 장치, 현미시료 등에 곰팡이 포자가 오염되어 있다가 항온기에서 적정온도가 되면서 급격하게 증식하는 것으로 생각되므로 이들에 대한 살균처리를 한 후 시험을 실시하였다.
발아 6일째부터는 70% 에탄올용액을 10% 정도 살포한 후에 발아실험을 실시한 결과 곰팡이의 증식이 현저히 감소하는 것으로 나타나 에탄올의 살균효과를 볼 수 있었으나, 발아억제 효과도 있는 것으로 추정되었으므로 실제 대량 생산시에는 그 사용량이나 살포방법을 검토해볼 필요가 있다고 본다. 에탄올은 발아가 종료된 후 건조과정에서 모두 휘발되기 때문에 별 문제가 없다.
현미의 발아율을 조사해 본 결과 발아 5일 후에 약 46% 정도가 발아되었으며, 미발아 곡립이 30%, 붉은 곰팡이에 오염된 것이 24% 정도를 나타내었다. 현미의 발아율을 높히기 위해서는 원료 곡물의 품질이 매우 좋아야 하며 미숙립이나 싸레기가 없는 것이 좋다.
발아의 길이에 따른 발아현미의 총식이섬유, 환원당, 비타민 C를 측정하여 다음의 표 1에 나타내었다. 표 1과 같이 발아현미의 총식이섬유 함량을 보면 4.75∼14.56% 범위이고, 환원당의 변화를 보면 108.4∼206.2mg% 범위이며, 비타민 C의함량변화를 보면 0.18∼0.27mg% 범위로 발아과정이 길어져서 현미의 발아가 증가하면 총식이섬유, 환원당 및 비타민C 역시 증가하는 것으로 나타났다.
표 1. 현미의 발아길이별 총식이섬유, 환원당 및 비타민C 함량 변화
| 발아현미 | 총식이섬유(%) | 환원당(mg/100g) | 비타민C (mg/100g) |
| 1mm 발아현미 | 4.75 | 108.4 | 0.18 |
| 3mm 발아현미 | 12.47 | 127.2 | 0.22 |
| 5mm 발아현미 | 14.56 | 206.2 | 0.27 |
발아현미의 무기물과 지방산 조성은 발아진행과 별로 관련이 없는 것으로 밝혀졌고, 총아미노산 조성을 보면 glutamic acid> aspartic acid> arginine의 순으로 높았고 methionine이 가장 낮았다.
유리당은 현미의 발아길이별로 보면 표 2와 같이 fructose, glucose, sucrose 및 maltose 모두 급격히 증가하는 경향을 나타내었고 특히 maltose는 45배 정도로 급격히 증가하였다.
발아길이 5mm에서의 당의 함량은 sucrose>fructose>maltose>glucosed의 순서로 많았으며 초기 함량 보다 당의 조성도 달라졌으며 그 함량도 크게 증가하였다. 발아현미는 발아흑미와 거의 유사한 경향을 나타내었으나 maltose의 함량은 흑미에 비하여 현저하게 높았다.
표 2. 현미의 발아길이별 유리당 함량 변화 (mg/100g)
| 발아현미 | 과당(frutose) | 포도당(glucose) | 설탕(sucrose) | 맥아당(maltose) |
| 1mm 발아현미 | 5.48 | 8.32 | 29.98 | 0.64 |
| 3mm 발아현미 | 21.58 | 14.04 | 29.08 | 23.62 |
| 5mm 발아현미 | 37.22 | 23.64 | 133.50 | 29.18 |
발아현미의 α-amylase 및 protease의 활성변화를 표 3에 나타내었는 데, α-amylase는 전분의 α-1,4 결합을 무작위로 분해하는 효소로서 특히 발아중인 곡류종자에 많이 존재하는 것으로 알려져 있다. 발아현미에서의 α-amylase의 활성을 보면 서서히 증가하는 것으로 나타났다. 한편, 단백질 가수분해효소인 protease 활성을 보면 전반적으로 급격하게 증가하는 경향을 나타내고 있다.
표 3. 현미의 발아중 α-amylase와 protease의 효소 활성 변화
| 발아현미 | α-amylase(unit) | protease(unit) |
| 1mm 발아현미 | 0.04 | 0.6 |
| 3mm 발아현미 | 0.40 | 8.8 |
| 5mm 발아현미 | 0.61 | 7.2 |
* α-amylase 1 unit = 1분간 1 mg의 전분을 분해한 량
* protease 1 unit = 1 분간 1mg의 tyrosine을 생성한 량
＜실시예 2＞ 발효현미와 발효율무의 제조
현미와 율무는 2001년도에 생산된 햇곡식을 시중에서 구입한 시료를 핀밀분쇄기(pin mill, 경창기계)로 60메쉬 정도로 분쇄하여 현미와 율무를 1:1(중량비100g:100g)로 혼합하고 현미와 율무의 혼합량 200g에 대하여 꿀 2∼10%와 증류수 5∼30% 수준으로 첨가한 후 25∼35℃의 항온기에서 5일간 발효시켰다.
(1) 25℃로 발효시 발효기간별 생식의 유기산 함량 변화
율무분말 100g과 현미분말 100g을 혼합한 것에 대해 첨가되는 꿀과 증류수의 함량을 달리한 13개 처리구와 꿀과 증류수를 첨가하지 않은 율무분말 100g과 현미분말 100g의 혼합물을 대조구로 하여 25℃ 항온기에서 5일 동안 발효시키면서 발효상태를 조사하여 그 결과를 아래의 표 4에 나타내었다.
표 4. 꿀과 증류수 첨가량을 달리한 처리구
| 시료번호 | 꿀 함량(%) | 증류수 함량(%) | 비고 |
| 대조구 | - | - | 비닐 지퍼백 |
| 1 | 2 | 15 | 비닐 지퍼백 |
| 3 | 2 | 5 | 비닐 지퍼백 |
| 4 | 5 | 10 | 비닐 지퍼백 |
| 5 | 5 | 20 | 비닐 지퍼백 |
| 6 | 5 | 30 | 비닐 지퍼백 |
| 7 | 10 | 10 | 비닐 지퍼백 |
| 8 | 10 | 20 | 비닐 지퍼백 |
| 9 | 10 | 5 | 비닐 지퍼백 |
| 10 | 5 | 20 | 플라스틱 통 |
| 11 | 10 | 10 | 플라스틱 통 |
| 12 | 5 | 20 | 스텐레스스틸 통 |
| 13 | 10 | 10 | 스텐레스스틸 통 |
대조구의 경우 발효 3일까지 유기산 함량의 변화(표 5)가 거의 나타나지 않았으며, 그 외 꿀과 수분을 첨가해준 처리구의 경우 발효에 의해 유기산 함량이 증가하는 것으로 나타났다. 라이프스(주)에서 제조하여 제공된 발효생식의 경우 유기산량이 0.701%로 유기산을 다량 함유하고 있는 것으로 나타났으며, 처리구의 경우 발효기간이 길어질수록 유기산량도 증가하는 것으로 나타났다. 처리구의 경우 번호 6, 8, 10번이 3일 간 발효 후 유기산량이 0.3% 이상의 값으로 처리구들 중에 비교적 높은 값을 보였으나 라이프스(주)에서 제공한 시료와는 차이를 나타냈다.
표 5. 25℃ 발효 중 발효기간별 유기산량의 변화
| 시료번호 | 유기산량 (%) | |||
| 1 day | 2 day | 3 day | 5 day | |
| 대조구 | 0.110 | 0.198 | 0.112 | |
| 1 | 0.089 | 0.148 | 0.104 | |
| 3 | 0.109 | 0.185 | 0.170 | 0.300 |
| 4 | 0.099 | 0.126 | 0.189 | 0.401 |
| 5 | 0.233 | 0.231 | 0.226 | 0.401 |
| 6 | 0.655 | 0.330 | 0.307 | 0.518 |
| 7 | 0.085 | 0.148 | 0.125 | |
| 8 | 0.140 | 0.250 | 0.334 | 0.762 |
| 9 | 0.095 | 0.144 | 0.081 | |
| 10 | 0.203 | 0.225 | 0.300 | 0.778 |
| 11 | 0.100 | 0.131 | 0.108 | |
| 12 | 0.115 | 0.153 | 0.135 | |
| 13 | 0.090 | 0.121 | 0.089 | |
| 라이프스 시료 | 0.701 |
25℃에서 5일 경과 후 유기산 함량은 크게 증가하는 것으로 나타났으나 관능검사 결과 발효취가 신선하지 못하고 발효와 부패가 동시에 일어났서 적정 발효기간은 2∼3일 정도가 적당할 것으로 생각되었으나 발효속도로 볼 때 25℃에서 발효할 경우 온도가 낮은 것으로 판단되었다.
(2) 30℃로 발효시 생식의 유기산 함량의 변화
25℃ 발효 처리구중 발효가 잘 된 처리구와 유산균 스타터(starter) 및 발아현미를 이용하여 표 6과 같이 배합비와 발효방법을 달리하여 발효시험을 실시하였다. 이 때 대조구는 현미와 율무를 각각 80g씩 1:1로 배합한 총 160g이며 대조구 무게에 대하여 꿀 2∼10%과 증류수 5∼30%를 배합하여 시료번호 1∼9번으로 하였으며, 시료번호 10∼14번은 대조구인 현미와 율무를 각각 100g씩 1:1로 배합한 200g에 대하여 꿀 5%과 증류수 20∼30%를 배합한 것이다.
표 6. 꿀, 증류수 및 발효방법을 달리한 처리구
| 시료번호 | 꿀 함량(%) | 증류수 함량(%) | 비고 |
| 1 | 2 | 5 | 비닐 지퍼백 |
| 4 | 5 | 10 | 비닐 지퍼백 |
| 5 | 5 | 20 | 비닐 지퍼백 |
| 6 | 5 | 30 | 비닐 지퍼백 |
| 7 | 10 | 10 | 비닐 지퍼백 |
| 8 | 10 | 20 | 비닐 지퍼백 |
| 10 | 5 | 30 | 플라스틱 김치통 |
| 11 | 5 | 20 | 플라스틱 김치통 |
| 12 | 5 | 20 | 요플레 1mL첨가 |
| 13 | 5 | 25 | 기존 발효생밥 5% 첨가 |
| 14 | 5 | 30 | 율무80g, 발아현미80g 첨가 |
30℃에서 발효 기간별 생식의 유기산 함량은 25℃ 보다 생산되는 유기산 함량이 크게 증가하는 것으로 나타났으며 그 결과는 표 7과 같다. 그 중에서 5, 6, 10, 14번 처리구의 경우 3일 발효시 라이프스에서 제조한 시료의 유기산 함량과 유사한 함량까지 증가하였다. 14번 처리구의 경우 발효 1일 만에 0.608%까지 증가하는 경향을 보였다.
이는 발아현미를 사용하여 발효한 것으로서 발효물의 향미가 신선하지 못하고 잡균의 번식이 육안으로 확인된 점으로 볼 때 현미를 발아할 때 발생한 여러 종류의 미생물들의 오염에 의해 발효가 다른 처리구들보다 빠르게 진행되었고 결국 부패균들도 같이 생육한 것으로 추정되었다.
표 7. 30℃ 발효시 생식의 유기산량 변화 (lactic acid)
| Sample No. | 유기산량 (%) | |||
| 1 day | 2 day | 3 day | 4 day | |
| 1 | 0.090 | 0.094 | 0.100 | 0.119 |
| 4 | 0.100 | 0.120 | 0.144 | 0.215 |
| 5 | 0.145 | 0.401 | 0.698 | 0.700 |
| 6 | 0.489 | 0.572 | 0.768 | 0.871 |
| 7 | 0.095 | 0.124 | 0.149 | 0.218 |
| 8 | 0.154 | 0.279 | 0.442 | 0.619 |
| 10 | 0.396 | 0.474 | 0.775 | 0.843 |
| 11 | 0.134 | 0.258 | 0.280 | 0.304 |
| 12 | 0.165 | 0.302 | 0.395 | 0.444 |
| 13 | 0.275 | 0.451 | 0.546 | 0.663 |
| 14 | 0.608 | 0.741 | 0.811 | 0.860 |
(3) 35℃ 발효시 유기산 함량 변화
전항의 30℃ 발효조건에서 향미와 산생성이 우수한 처리구를 선발하여 온도를 높혀 35℃에서 시간 변화에 따른 발효시 유기산 변화를 측정하였다. 처리구는 다음 표 8과 같이 배합하였다.
표 8. 꿀, 증류수 및 발효방법을 달리한 처리구
| 시료번호 | 꿀 함량(%) | 증류수 함량(%) | 비고 |
| 1 | 2 | 5 | 비닐 지퍼백 |
| 4 | 5 | 10 | 비닐 지퍼백 |
| 5 | 5 | 20 | 비닐 지퍼백 |
| 6 | 5 | 30 | 비닐 지퍼백 |
| 7 | 10 | 10 | 비닐 지퍼백 |
| 8 | 10 | 20 | 비닐 지퍼백 |
| 10 | 5 | 30 | 플라스틱 김치통 |
35℃ 발효시 생식의 유기산량 변화를 아래의 표 9에 나타내었다. 표 9의 결과를 보면 생식을 35℃에서 발효시켰을 때가 30℃ 보다 발효속도가 빠른 것으로 나타났다. 3일 경과 후에는 라이프스 시료의 유기산 함량보다 대부분의 처리구가 높게 나타났다. 그러나 35℃에서 발효를 시킬 때 부패 미생물의 생장 가능성이 높아 생식의 발효온도는 30℃가 적당할 것으로 사료되었다.
표 9. 35℃ 발효시 생식의 유기산량 변화 (lactic acid)
| Sample No. | 유기산량 (%) | |||
| 1 day | 2 day | 3 day | 4 day | |
| 1 | 0.069 | 0.090 | 0.087 | 0.115 |
| 4 | 0.115 | 0.117 | 0.233 | 0.567 |
| 5 | 0.215 | 0.534 | 0.816 | 1.006 |
| 6 | 0.302 | 0.451 | 1.014 | 1.219 |
| 7 | 0.118 | 0.140 | 0.241 | 0.445 |
| 8 | 0.165 | 0.463 | 0.766 | 1.044 |
| 10 | 0.425 | 0.650 | 0.998 | 1.167 |
(4) 순수배양한 유산균 첨가 발효 시험
순수배양한 유산균 4종은 유산균 생균제제(메디오젠사로부터 제공)를 균주로 사용하였다. 발효조건은 현미와 율무 분말을 1:1로 배합한 혼합물 중량에 대하여 꿀 5%, 물 30%에 건조유산균 분말 제품을 0.3% 첨가하여 30℃에서 3일 동안 발효시켰다. 발효기간이 완료된 후에 균주별 발효물에 생성된 유기산 함량, pH 및 향미를 분석한 결과는 표 10과 같다.
표 10. 유산균 종류별 유기산 생성량 및 관능특성
| 유산균명 | 유기산량(%) | pH | 향미특성 |
| MG19 | 0.702 | 5.38 | 향이 비교적 좋다. |
| MG89 | 0.501 | 5.99 | 상동 |
| MG208 | 0.301 | 6.49 | 약간의 부패취 |
| MG311 | 0.752 | 4.90 | 알콜향이 함유된 좋은 향 |
MG19 :Lactobacillus brevis, MG89 :Streptococcus faecium
MG208 :Lactobacillus plantarum, MG311 :Lactobacillus casei
표 10로부터 유기산을 가장 많이 생산하는 균주는 MG311로 0.752%로 상당히 시큼한 상쾌한 향과 맛을 나타냈고, MG19는 유기산을 0.702%를 생산하면서 향미도 비교적 좋았다. MG89는 유기산량 0.501%로 약간 생산량이 적은 편이었으나 향미는 좋았으며, MG208은 유기산량 0.301%로 발효가 매우 느리게 진행된 것으로 나타났으며 약간의 부패취를 동반하고 있었다.
시료 모두 pH가 4.90∼6.49의 범위로 유기산 생산량에 비례하였으며 잡균의 오염과도 깊은 관계가 있다. 표 10의 4개 처리구에 대한 발효물 중의 대장균과 일반세균을 조사한 결과는 표 11와 같다.
표 11. 사용균주별 발효물 중의 대장균과 일반세균수
| 사용균주명 | 대장균(g당) | 일반세균(g당) | 비고 |
| MG19 | 음성 | 1.6×107 | 잡균 없음 |
| MG89 | 음성 | 5.4×108 | 상동 |
| MG208 | 음성 | 5.0×107 | 잡균이 많음 |
| MG311 | 음성 | 5.3×108 | 잡균 없음 |
표 11에서 대장균은 모두 음성으로 나타났으며, 접종한 유산균인 일반세균은 MG89와 MG311이 5×108정도로 거의 비슷한 수치를 보여 주었으며 MG19는 1.6×107으로 약간 낮게 나타났으며 MG208은 5.0×107으로 세균의 숫자는 적지 않으나 여러 가지 잡균이 많이 나타났다.
이러한 결과는 유기산의 생성량과 완전히 비례하여 나타나지 않았으며 이것은 사용균주의 특성에 따라서 다르게 나타난 것으로 생각된다. 전항에서 언급하였지만 세균으로 분류되는 유산균도 종류가 매우 많고 그 특성도 전부 다르다는 것을 알 수 있다. 본 실험으로부터 MG311이 산생성이나 향미에 있어서 가장 우수한 균으로 나타났으며 MG19도 비교적 좋게 나타나 혼합균주의 사용도 검토할 수 있을 것으로 본다.
이상의 실험결과로부터 현미와 율무의 적정 발효조건은 현미와 율무분말을 1:1로 혼합한 무게에 대하여 꿀 5%, 물 30%로 배합하여 30℃에서 공기가 잘 통하지 않는 용기에 넣어서 3일 정도 발효시키는 것이 가장 좋았다. 한편 순수배양한 유산균을 0.3% 정도 첨가하여 배양하였을 때 잡균의 오염을 최소화할 수 있다.
＜실시예 3＞ 발효생식의 제조
실시예 1에 의해서 30℃에서 1∼5mm로 발아시킨 발아현미와 실시예 2에 의하여 제조한 발효현미, 발효율무 및 그밖의 곡류를 이용하여 발효생밥, 다이어트생밥, 스포츠생밥과 같은 발효생식을 제조하였다.
(1) 발효생밥의 제조
실시예 1에서 30℃에서 1∼5mm로 발아시킨 발아현미, 실시예 2에 의하여 제조한 발효현미, 발효율무 및 기타 곡류를 표 12와 같은 배합비로 혼합하여 발효생밥을 제조하였다.
표 12. 발효생밥 배합비
| 원 료 | 시료(단위 : 중량%) | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
| 발효현미 | 30 | 35 | 30 | 15 | 15 |
| 발효율무 | 20 | 13 | 15 | 15 | 20 |
| 발아현미 | 10 | 5 | 5 | 10 | 10 |
| 백 태 | 7 | 5 | 10 | 20 | 17 |
| 찹 쌀 | 5 | 5 | 5 | 8 | 10 |
| 수 수 | 2 | 3 | 3 | 3 | 2 |
| 서목태 | 2 | 3 | 3 | 3 | 3 |
| 깨 | 1 | 1 | 1 | 2 | 1 |
| 늘보리 | 3 | 3 | 5 | 3 | 3 |
| 적 두 | 2 | 2 | 1 | 2 | 1 |
| 기 장 | 3 | 5 | 3 | 3 | 2 |
| 조 | 3 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| 흑 미 | 2 | 9 | 10 | 5 | 5 |
| 메 밀 | 3 | 3 | 2 | 3 | 2 |
| 밤 | 2 | 1 | 2 | 3 | 3 |
| 호 박 | 2 | 2 | 2 | 1 | 1 |
| 땅 콩 | 3 | 3 | 1 | 2 | 3 |
| 합 계 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
상기의 시료의 배합비를 토대로 잘 훈련된 관능평가요원 10명(한국식품개발연구원 소속 연구원)으로 하여금 처리구들에 대하여 9점 평점법으로 색깔, 맛, 향및 종합적기호도에 대하여 평가한 결과 표 13에 나타내었다.
표 13. 발효생밥 배합비별 관능검사
| 시료 1 | 시료 2 | 시료 3 | 시료 4 | 시료 5 | |
| 색깔 | 6.5 | 7.5 | 7.0 | 7.6 | 7.5 |
| 맛 | 7.1 | 8.1 | 7.2 | 7.4 | 6.9 |
| 향 | 6.6 | 7.5 | 6.8 | 7.1 | 6.5 |
| 종합적기호도 | 6.5 | 7.8 | 7.0 | 7.3 | 6.8 |
본 발명의 발효생밥에 있어서 색깔, 맛, 향 및 종합적 기호도가 우수한 처리구는 시료 2로 평가되었다.
(2) 다이어트생밥의 제조
다이어트생밥은 제품이 지향하는 개념 혹은 목표(concept)를 다이어트 효과에 두었기 때문에 생밥의 칼로리를 낮추고 섬유소 함량을 증가시키기 위하여 실시예 1에 의해서 30℃에서 1∼5mm로 발아시킨 발아현미와 실시예 2에 의하여 제조한 발효현미, 발효율무 및 이에 적합한 곡류의 첨가량을 표 14와 같이 혼합하여 제조한 후 관능검사를 실시하면서 배합비 결정시험을 진행하였다.
표 14. 식이섬유 함량을 달리한 다이어트생밥 배합비(단위: 중량%)
| 재료명 | 시료 1 | 시료 2 | 시료 3 | 시료 4 | 시료 5 |
| 발효현미 | 20 | 20 | 15 | 20 | 20 |
| 발효율무 | 20 | 20 | 15 | 20 | 20 |
| 발아현미 | 10 | 5 | 10 | 5 | 5 |
| 보 리 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
| 찹 쌀 | 5 | 5 | 5 | - | - |
| 찰 흑 미 | 10 | 5 | 10 | 5 | 5 |
| 수 수 | 3 | 5 | 5 | 5 | 5 |
| 조 | 2 | 5 | 5 | 5 | - |
| 백 태 | 10 | 10 | 5 | 10 | 15 |
| 서 목 태 | 3 | 5 | 5 | 5 | 10 |
| 적 두 | 2 | 5 | 5 | 5 | 5 |
| 건 밤 | 2 | - | 5 | 5 | 5 |
| 호 박 | 3 | - | - | - | - |
| 메 밀 | 2 | 5 | 5 | 5 | 5 |
| 기 장 | 3 | 5 | 5 | 5 | - |
표 14의 처리구들에 대한 관능검사는 순위척도법으로 실시하여 점수가 가장 낮은 것이 우수한 것으로 평가하였다. 관능평가요원은 한국식품개발연구원 소속의 연구원 10명 이상을 대상으로 하여 실시하였다. 이 때 시료는 생밥 40g을 우유 200ml에 타서 제공하였다. 다이어트 생밥의 관능검사 결과는 표 15와 같다. 색깔은 시료 번호 2, 4가 우수하게 나타났으나 향, 맛, 종합적 기호도에서는 시료 5번이 각각 1.75, 2.25, 2.17로 가장 관능적으로 우수한 결과를 나타내었다.
표 15. 다이어트생밥 관능검사 결과
| 시료 1 | 시료 2 | 시료 3 | 시료 4 | 시료 5 | |
| 색 | 4.00 | 2.00 | 4.33 | 2.00 | 2.67 |
| 향 | 4.25 | 3.50 | 2.58 | 2.92 | 1.75 |
| 맛 | 3.83 | 3.67 | 2.92 | 2.33 | 2.25 |
| 종합적기호도 | 3.92 | 3.67 | 2.58 | 2.67 | 2.17 |
(3) 스포츠생밥의 제조
스포츠생밥의 개념은 운동 전후, 낚시, 등산 등의 휴대용 식사에 적합하도록 에너지 보충을 위한 생식으로서 제조하고자 하였다. 특히 맛의 개선과 열량의 보충을 위하여 실시예 1에 의해서 30℃에서 1∼5mm로 발아시킨 발아현미와 실시예 2에 의하여 제조한 발효현미, 발효율무 이외에 포도당을 첨가하여 신속한 피로회복에도 도움이 되도록 하였으며, 생식냄새에 거부감이 있는 젊은 세대를 위하여 곡류나 두류를 매우 약하게 볶음처리하여 비린내를 감소시키고 고소한 맛을 증가시켜 기호도를 좋게하여 표 16과 같이 배합비를 혼합하여 스포츠생밥을 제조하였다.
제조된 스포츠생밥의 관능검사는 한국식품개발연구원의 연구원 10명을 대상으로 스포츠생밥 40g을 우유 200mL에 혼합한 후 이를 섭취한 후 9점 척도법을 이용하여 평가하였다.
표 16. 스포츠생밥 배합비(중량%)
| 재료명 | 시료 1 | 시료 2 | 시료 3 |
| 발효 현미 | 20 | 30 | 20 |
| 발효 율무 | 20 | 30 | 20 |
| 발아 현미 | 10 | 5 | 5 |
| 백 태 | 10 | 10 | 10 |
| 흑 태 | 10 | 10 | 10 |
| 보 리 | 10 | 5 | 10 |
| 율 무 | 5 | 2 | 10 |
| 옥 수 수 | 10 | 5 | 10 |
| 프 림 | 3 | 2 | 3 |
| 포 도 당 | 1 | 0.5 | 1 |
| 유 당 | 1 | 0.5 | 1 |
표 16의 각 시료에 대한 관능검사 결과는 표 17과 같으며, 시료 3이 향과 맛 및 종합적 기호도가 가장 높게 나타나 시료 3을 기본 배합비로 하여 다음 실험을진행하였다. 시료 3의 배합비에 열량을 높여주고 맛의 향상을 위하여 포도당을 첨가하여 다음 실험을 진행하였다.
표 17. 스포츠생밥의 관능검사 결과
| 관능특성 | 시료 1 | 시료 2 | 시료 3 |
| 색 | 5.9 | 6.7 | 5.6 |
| 맛 | 6.1 | 6.2 | 6.4 |
| 향 | 6.4 | 6.0 | 6.6 |
| 종합적 기호도 | 6.2 | 6.0 | 6.6 |
(4) 개량된 스포츠생밥의 제조
표 16의 배합비 중에서 관능검사한 결과 비교적 우수한 시료 3번의 배합비에 기능성을 강조한 제품의 특성을 주고 한편으로 원료공급이 원활하지 못하고 고가인 재료를 약간 조정하여 발효현미 20중량%, 발효율무 15중량%, 발아현미 5중량%, 백태 15중량%, 흑태 10중량%, 보리 7중량%, 흑미 5중량%, 율무 5중량%, 옥수수 7중량%, 냉동건조수삼 2중량%, 건조밤 2중량%, 메밀 2중량%, 프림 2중량%, 포도당 5중량%와 같이 스포츠생밥의 또 다른 배합비로 결정하였다.
스포츠생밥의 특성은 프림과 포도당을 가하여 맛이 부드럽고 잘 용해되며, 약간의 감미를 첨가하여 기호도를 크게 높혔으며 포도당의 빠른 체내 흡수로 인하여 피로회복에도 도움이 될 것으로 본다. 특히, 냉동건조인삼분말을 소량 첨가하여 기능성을 강조하고 제품을 고급화하고자 하였다. 두류는 약간 볶음처리하여 콩비린내를 감소시키면서 기호성을 증대시켰다. 운동 후에 적당량의 냉우유에 타서 마시면 갈증해소와 피로회복, 에너지와 영양 보충에 좋을 것으로 생각된다.
＜시험예 1＞; 현미와 율무로 배합된 생식의 미생물 균총시험
본 발명의 실시예에서 제조한 현미와 율무의 발효물에 대하여 미생물 균총을 조사하므로써 발효생식의 잡균에 의한 오염 가능성을 예측하고자 하였다. 본 실험은 현미와 율무로 배합된 처리구(실시예 2)를 30℃에서 발효한 시료번호 6, 10과 35℃에서 발효한 시료번호 6, 10 처리구를 시료로 사용하였다.
(1) 미생물 수 측정
발아 발효 생식에 분포된 미생물의 종류와 양을 측정하기 위하여 젖산균 분리용으로 MRS agar(MRS)를, 젖산간균 분리용으로 Rogosa SL agar(R-SL)를, 효모와 사상균 분리용으로 PDA(효모와 사상균의 일반 분리 배지로 Potato Dextrose Agar(PDA), 사상균의 균사 생장을 억제 시킨 배지로 PDA + rose bengal(PDA-R), 세균의 성장을 억제시킨 배지로 PDA에 100ppm되게 chloramphenicol 첨가배지(PDA-C))를, 전분분해균 검출배지로 tryptone soy broth에 1% starch 첨가한 agar 배지(TSB-S)를,Leuconostoc속 젖산균 분리배지로 PES agar를, 초산균 증균배지로 mannitol agar(MA)를, 총균수 배지로 plate count agar(PCA)를 사용하여 30℃ 또는 37℃ incubator에서 24 또는 48시간 배양시켜 형성된 colony를 계수 하였다.
(2) 균주의 특성 확인
균주의 특성을 알아보기 위해 각각의 선택배지(MRS, R-SL, PDA, PDA-R, PDA-C, MA, FSDA, TSB-S, PES, TGE, PCA)에서 우세하거나 그 배지의 선택특성을 나타내는 특정한 colony를 각 선택배지에 picking한 후 30℃ 또는 35℃ incubator에서 48시간 배양하여 Starch 분해력, Catalase 반응, Bacteria의 gram 염색, 균주보존, Colony 형태 및 균주동정을 하였다 발효생식은 발효온도 및 배합비에 따라서 발효취가 달랐으며 30℃ 배양은 알콜향이, 35℃ 배양은 발효산취가 강하였고, 발효취 기호도가 가장 우수한 것은 No 6, 30℃ 처리구였으며 이들에 대한 균총을 조사해 본 결과는 표 18과 같다.
(3) No 6 처리구의 균총
30℃ 발효의 No 6의 총균수(PCA에서 white small과 large)는 8.6 x 106cfu/g으로 나타났고 일반젖산균(MRS)은 1.8 x 106cfu/g으로, 젖산간균(R-SL에서 white small과 large)은 4.5 x 106cfu/g으로,Leuconostoc속 균주는 2.7 x 106cfu/g(PES에서 white large의 점질생성균만 계수)으로 나타났다.
여기서, 전반적인 젖산균을 분리하는 MRS 배지에서 나타난 젖산균이 젖산간균과Leuconostoc속 균주 보다 적게 나타나 MRS배지가 모든 젖산균을 충분히 검출시키지 못한 결과가 나타났으므로 본 처리구의 전체 전산균을 선별하기에는 미흡하였고, 두 선택배지에 나타난 균주(젖산간균과Leuconostoc속 균주)는 MRS 배지에 나타난 균주와 특성이 서로 다를 것으로 생각되었다.
Tartaric acid가 첨가된 PDA 배지에서는 효모형 집락이 3.3 x 106cfu/g으로나타났고 사상균 집락이 4.0 x 103cfu/g으로 나타났다. Rose bengal이 첨가된 PDA 배지에서는 효모형 집락만이 4.0 x 106cfu/g으로 나타났으며 chloramphenicol이 첨가된 배지에서는 사상균만 2.0 x 103cfu/g으로 나타났다. 초산균에 의한 초산발효 가능성의 조사는 일반적으로 초산균 선택배지가 없으므로 초산균 증균배지인 MA를 사용하였으며, 결과는 효모 또는 세균형이 4.3 x 106cfu/g으로 나타났고 사상균형이 2.0 x 103cfu/g으로 나타났다.
그러나, 이 증균 배지에서 우세균은 젖산균이었고 초산균을 분리할 수는 없었다. 전분 분해를 조사하기 위한 TSB-S 배지에서는 세균 또는 효모형이 4.6 x 106cfu/g으로 나타났고 사상균이 1.5 x 103cfu/g으로 나타났다. 그러나, 전분 분해환을 만드는 집락은 없었다. 따라서, No 6, 30℃ 처리구는 106cfu/g 수준의 균집적도를 나타었고 세균류와 곰팡이류가 비슷한 수준이었다.
35℃ 발효의 No 6의 총균수(PCA에서 white small과 white large)는 1.7 x 108cfu/g으로 나타나 30℃ 발효보다 2승이 높았고 일반젖산균(MRS)은 1.9 x 106cfu/g으로 나타나 30℃ 발효보다 2승이 높았다.
젖산간균의 white small 집락은 1.6 x 108cfu/g으로 나타나 30℃ 발효보다 2승이 높았고 반면에, white large 집락은 7.0 x 104cfu/g으로 나타나 30℃ 발효보다 2승이 낮았다.Leuconostoc속 균주는 1.3 x 106cfu/g(PES에서 white large의 점질생성균만 계수)으로 나타나 30℃ 발효보다 2승이 높았다.
PDA 배지에서는 tartaric acid가 첨가된 배지와 chloramphenicol이 첨가된 배지에서는 곰팡이류 및 세균 집락이 검출되지 않아서 대조적이었고 rose bengal이 첨가된 배지에서 만 2,5 x 105cfu/g으로 효모 또는 세균이 나타났고 사상균은 검출되지 않았다.
초산균 증균배지인 MA를 사용한 결과는 효모 또는 세균형(white small과 large)이 3.1 x 107cfu/g으로 나타나 1승이 높았고 사상균이 5.0 x 105cfu/g으로 나타났다. 따라서, 이 처리구는 30℃ 처리구보다 총균수에서 약 2승이 높았고 곰팡이류는 낮았다.
(4) No 10 처리구의 균총
30℃ 발효의 No 10의 PCA에서 white small과 large는 3.1 x 106cfu/g으로 나타났고 사상균이 4.3 x 106cfu/g으로 나타나 일반 균주보다 사상균수가 높았으며, 총균수는 7.4 x 106cfu/g으로 나타났다. 일반젖산균(MRS 배지)은 1.6 x 106cfu/g으로, 젖산간균(R-SL 배지에서 white small과 large)은 2.4 x 106cfu/g으로,Leuconostoc속 균주(PES 배지)는 4.3 x 106cfu/g으로 나타났으나Leuconostoc속균주의 전형적인 특징인 점질균은 나타나지 않았다.
Tartaric acid가 첨가된 PDA 배지에서는 효모형 집락이 2.0 x 106cfu/g으로 나타났고 사상균 집락이 나타나지 않았다. Rose bengal이 첨가된 PDA 배지에서도 효모형 집락만이 4.0 x 106cfu/g으로 나타났으나, chloramphenicol이 첨가된 배지에서는 효모형 집락이 1.3 x 106cfu/g으로 나타났고 사상균도 5.1 x 105cfu/g으로 나타났다.
초산균 증균배지인 MA를 사용한 결과는 효모 또는 세균형이 1.0 x 106cfu/g으로 나타났고 사상균형이 4.8 x 106cfu/g으로 나타났다. 전분 분해를 조사하기 위한 TSB-S 배지에서는 세균 또는 효모형이 2.3 x 106cfu/g으로 나타났고 사상균이 2.0 x 106cfu/g으로 나타났다. 그러나, 전분 분해환을 만드는 집락은 없었다. 따라서, No 10, 30℃ 처리구는 106cfu/g 수준의 균집적도를 나타었고 세균류와 곰팡이류가 비슷한 수준이었다.
35℃ 발효의 No 10의 PCA에서 white small과 large 집락은 1.7 x 107cfu/g으로 나타났고 사상균이 1.3 x 106cfu/g으로 나타났다. 총균수(PCA에서 white small과 white large)는 1.7 x 107cfu/g으로 나타나 30℃ 발효보다 1승이 높았다.
일반젖산균(MRS)은 1.4 x 106cfu/g으로 나타나 30℃ 발효와 유사하였다. 젖산간균의 white small 집락은 1.2 x 105cfu/g으로 나타나 30℃ 발효보다 1승이 낮았고, white large 집락은 7.0 x 104cfu/g으로 나타나 30℃ 발효보다 2승이 낮았다.Leuconostoc속 균주는 점질균이 4.0 x 105cfu/g으로 나타나 점질균이 나타나지 않았던 30℃ 발효와 대조적이었다.
Tartaric acid가 첨가된 PDA 배지에서는 사상균이 2.0 x 106cfu/g으로 나타났고 효모 또는 일반 세균이 1.9 x 106cfu/g으로 나타났으나 다른 PDA배지에서는 사상균이 나타나지 않았고, 효모 또는 일반 세균이 4.0 x 104cfu/g, 1.6 x 106cfu/g으로 나타났다. 초산균 증균배지인 MA를 사용한 결과는 효모 또는 세균형(white small과 large)이 1.3 x 107cfu/g으로 나타나 30℃ 발효와 유사하였고 사상균도 1.8 x 106cfu/g으로 나타나 유사하였다.
TSB-S 배지에서는 세균 또는 효모형이 나타나지 않았고 사상균이 3.2 x 106cfu/g으로 나타나 2승이 높았다. 그러나, 전분 분해환을 만드는 집락은 없었다. 따라서, 35℃ 처리구는 30℃ 처리구보다 총균수에서 약 1승이 높았고 곰팡이류는 비슷하였다.
그리고 No 10 처리구는 No 6 처리구와 균집적도가 30℃에서는 유사하였으나35℃에서는 1승이 낮았다. 또한, 30℃ 처리구는 효모를 포함한 곰팡이류가, 35℃ 처리구는 젖산균류의 성장 조건이 유리하였던 것으로 생각되었으며, 발효취에서 30℃ 배양은 알콜향이, 35℃ 배양은 산취가 강한 것과 연관이 있을 것으로 생각된다.
표 18. 발효생식의 균총 조사(단위 : cfu/g)
| 배지 | 균총형태 | 30℃ | 35℃ | ||
| No. 6 | No. 10 | No. 6 | No. 10 | ||
| PCA | White(small) | 3.9 X 106 | 1.4 X 106 | 1.4 X 108 | 1.6 X 107 |
| White(large) | 4.7 X 106 | 1.7 X 106 | 3.3 X 107 | 1.4 X 106 | |
| Mold(small) | 3.0 X 103 | - | - | 1.3 X 106 | |
| Mold(large) | - | 4.3 X 106 | - | - | |
| MRS | White(small) | 1.8 X 106 | 1.6 X 106 | 1.9 X 108 | 1.4 X 106 |
| R-SL | White(small) | 1.5 X 106 | 1.0 X 106 | 1.6 X 108 | 1.2 X 105 |
| White(large) | 3.0 X 106 | 1.4 X 106 | 7.0 X 104 | 7.0 X 104 | |
| PES | White(small) | 2.3 X 106 | 4.3 X 106 | 8.4 X 107 | 6.1 X 106 |
| White(large) | 2.7 X 106 | - | 1.3 X108 | 4.1 X 105 | |
| PDA | White(large) | 3.3 X 106 | 2.0 X 106 | - | 1.9 X 106 |
| Mold(small) | 1.0 X 103 | - | - | - | |
| Mold(large) | 3.0 X 103 | - | - | 2.0 X 106 | |
| PDA-R | White(large) | 4.0 X 106 | 2.7 X 106 | 2.5 X 105 | 4.0 X 104 |
| PDA-C | White(large) | - | 1.3 X 106 | - | 1.6 X 106 |
| Mold(small) | 2.0 X 103 | 5.1 X 105 | - | - | |
| MA | White(small) | 3.3 X 106 | - | 1.2 X 108 | 1.2 X 107 |
| White(large) | 4.3 X 106 | 1.0 X 106 | 3.6 X 107 | 1.4 X 106 | |
| Mold(small) | - | - | - | 8.0 X 106 | |
| Mold(large) | 2.0 X 103 | 4.8 X 106 | 1.8 X 106 | 1.8 X 106 | |
| TSB+S | White(small) | 4.6 X 106 | - | 1.7 X 107 | - |
| White(large) | - | 2.3 X 106 | 1.4 X 107 | - | |
| Mold(small) | - | 1.0 X 104 | 5.0 X 105 | - | |
| Mold(large) | 1.5 X 105 | 1.0 X 104 | - | 3.2 X 106 |
결론적으로, 본 발명의 생식은 발아 및 발효과정을 거침으로서 비타민류, 아밀라아제등의 효소류가 생성되고 그 외에 곡막층의 섬유질이 다공화되고 새로운 섬유질이 다량 생성되며, 또한 발아 과정중에 SOD(저분자화 되어 흡수가 잘됨)생성되고 발효시 우세한 젖산균에 의하여 해로운 미생물이 도태되는 안전성 있고 발효에 의하여 고분자 분해로 소화 흡수가 용이하면서 발효균체성분도 이용되는 다효능 식품으로 개발될 수 있을 것으로 사려되고 보다 정밀한 영양분석을 통하여 소비자에 따른 적절한 등급화를 한다면 산업화가 가능할 것이다.
＜시험예 2＞; 발효생식의 생리기능 효과에 대한 동물실험
본 발명의 발효생식을 일반 소비자가 섭취하였을 때, 혈당과 지질에 미치는 영향을 알아 보기 위하여 당뇨를 유발시킨 쥐에 대하여 발효생식을 식이급여하여 혈당변화에 미치는 영향과 흰쥐체내 지질함량에 미치는 영향을 동물실험한 결과를 기재하였다.
(1) 발효곡류가 당뇨유발쥐의 혈당변화에 미치는 영향
8주령된 SD계 숫컷 흰쥐는 대한실험동물센터로부터 구입하였고, 실험식이용 k제인(casein), 미네날 혼합물(mineral mixture), 비타민 혼합물(vitamin mixture), 셀룰로오스(cellulose), 콜린염화물(choline chloride), 메치오닌(methionine)은 테크라드(Teklard) 회사의 것을 사용하였으며 옥수수 오일(corn oil), 라드(lard), 옥수수 전분(corn starch) 등은 일반시중에서 구입하였다. Streptozotocin은 Sigma의 것을 사용하였고 글루코스(glucose), 콜레스테롤(cholesterol), 트리글리세리드(triglyceride) 측정용 키트(kit)는 신양화학으로부터 구입하였다.
실험식이, 당뇨유발 및 실험동물의 사육은 일주일간 환경에 적응시킨 흰쥐는 난괴법에 의하여 세군으로 나누었다. 한 군은 정상군으로, 나머지 두군에는 당뇨를 유발시켰으며 당뇨군은 다시 백미투여대조군과, 발효곡류군으로 하였다. 실험식이의 구성은 표 18과 같이 AIN 76 diet 조성을 기본으로 하되 탄수화물 급원을 정상군에서는 옥수수 전분(corn starch)으로 하였고 당뇨대조군은 백미가루, 발효곡류군은 발효곡류를 첨가하여 조제하였고 단백질과 지방함량은 동일하게 하였다. 각 실험식이는 3주간 공급한 다음 당뇨를 유발하였고 당뇨유발후 실험식이로 3주간 더 사육하였으며 식이와 물 자유롭게 섭취토록하였다.
실험동물의 당뇨를 유발은 STZ를 이용하였는 데, STZ는 0.01M의 citrate buffer(pH 4.5)에 녹여50mg/kg BW농도로 대퇴부에 주사한 다음 24시간 후에 꼬리정맥혈의 혈당을 측정하여 당뇨 발생 여부를 확인하였다.
표 19. 실험식이의 조성(단위: g)
| 재료명 | 정상군 | 백미군 | 발효곡류군 |
| Casein | 200 | 166 | 140 |
| Corn oil | 50 | 43.5 | 15 |
| Mineral mix | 35 | 35 | 35 |
| VItamin mix | 10 | 10 | 10 |
| Choline Cl. | 2 | 2 | 2 |
| Methionine | 3 | 3 | 3 |
| Cellulose | 50 | 50 | 50 |
| Sucrose | 50 | 50 | 50 |
| Corn starch | 600 | 140.5 | 195 |
| 백미 | - | 500 | - |
| 발효곡류 | - | - | 500 |
상기의 실험에 대한 통계 분석을 위하여 모든 데이타(data)는 평균과 표준편차를 구하였고 p<0.05수준에서 분산분석(ANOVA 검증) 후 유의성을 검정하였다.
체중의 변화 및 장기의 무게는 사육기간 중 각 실험군에서 정상군의 체중은 계속 증가하였으나 당뇨군은 당뇨유발후 급격히 감소하였고 당뇨대조군과 발효곡류군간에는 유의차가 없었다.
표 20에는 각종 장기의 무게변화를 나타내었다. 우선 간장과 비장의 무게는 정상군에 비하여 유의적으로 낮게 나타났는 데 이는 당뇨군의 체중감소에 기인한 것으로 사료된다. 그러나 신장의 무게는 정상군과 당뇨군이 거의 값은 값을 나타내었고 체중 100g에 대한 신장의 무게는 당뇨군에서 현저하게 높아 신장의 비대증상을 나타내었다. 일반적으로 STZ으로 당뇨가 유발된 쥐는 간장과 신장에 손상이 초래되는 것으로 알려져 있으며 특히 증가된 포도당이 pentose phosphate pathway를 통해 phosphoribosyl pyrophosphate를 공급하여 RNA와 DNA을 합성 증가 등의 결과로 신장의 비대를 가져온다. 본 실험에서도 당뇨군에서 신장의 비대현상이 나타났으나 대조군과 발효곡류군간의 차이는 나타나지 않았다.
표 20. 각 실험군의 장기무게의 변화
| 처리군 | 간(Liver) | 신장(Kidney) | 비장(Spleen) |
| 정상군 | 14.28±0.30a | 2.60±0.07ns | 0.90±0.05a |
| 당뇨대조군 | 8.84±1.29b | 2.57±0.17 | 0.43±0.11b |
| 발효곡류군 | 8.50±0.21b | 2.65±0.08 | 0.31±0.04b |
혈청 지질의 중성지방(triglyceride)과 총 콜레스테롤(Total cholesterol)함량의 변화를 표 21에 나타냈다. 중성지방과 콜레스테롤 모두 정상군이 가장 높게 나왔고 당뇨군은 정상군에 비하여 유의하게 낮았으며 백미를 공급한 당뇨대조군과 발효곡류군간에는 유의차가 없었다.
표 21. 각 실험군의 혈청 중성지질과 총콜레스테롤 함량
| 처리군 | 중성지질(mg/dl) | 총콜레스테롤(mg/dl) |
| 정상군 | 180.93±33.42a | 78.84±5.88a |
| 당뇨대조군 | 63.77±29.12b | 48.23±11.58b |
| 발효곡류군 | 48.51±9.72b | 52.20±5.02b |
혈당의 변화는 시험군에 조제식이를 섭취시킨 후 혈장 중의 포도당 수준은 STZ투여로 인하여 실험 시작 1일 경과 후부터 실험군에서 증가 경향을 보였다. 대조군에서는 혈당의 변화가 많지 않았고, 백미군에서는 계속 증가하고, 발효곡류군에서는 증가하다가 18일 경과 이후부터 감소하는 경향을 보여 유의성이 있게 나타났다.
(2) 발효곡류가 흰쥐체내 지질함량에 미치는 영향
8주령된 SD계 숫컷 흰쥐는 대한실험동물센터로부터 구입하였고, 실험식이재료 및 kit는 전기와 동일하게 구입하였다. 실험식이 및 실험동물의 사육은 일주일간 환경에 적응시킨 흰쥐는 난괴법에 의하여 세군으로 나누어 한 군은 고지방식이 대조군, 고지방식이에 탄수화물급원으로 백미를 공급한 백미군과, 발효곡류를 공급한 발효곡류군으로 하였다.
실험식이의 구성은 표 22과 같이 하여 각 실험식이를 공급하여 4주간 사육하였으며 식이와 물 자유롭게 섭취토록 하였다. 사육기간중 사료섭취량은 2일간격으로 측정하였고 체중의 변화는 매주 측정하였다.
표 22. 실험식이의 조성(g)
| 재료명 | 대조군 | 백미군 | 발효곡류군 |
| Casein | 200 | 166 | 140 |
| Corn oil | 50 | 43.5 | 15 |
| Lard | 100 | 100 | 100 |
| Mineral mix | 35 | 35 | 35 |
| VItamin mix | 10 | 10 | 10 |
| Cholin Cl. | 2 | 2 | 2 |
| Methionine | 3 | 3 | 3 |
| Cellulose | 50 | 50 | 50 |
| Sucrose | 50 | 50 | 50 |
| Corn starch | 500 | 40.5 | 95 |
| 백미 | - | 500 | - |
| 발효곡류 | - | - | 500 |
시료채취 및 혈중 지질함량의 측정은 당뇨쥐 실험에서와 동일하게 하였고 혈청지질 함량은 각각의 측정 kit를 이용하여 분석하였다. 통계 분석의 모든 data는 평균과 표준편차를 구하였고 p<0.05수준에서 분산분석(ANOVA 검증) 후 유의성을 검정하였다.
체중 및 장기무게의 변화는 표 23에 4주간 실험식이로 사육한 흰쥐의 체중의 변화와 식이섭취량을 나타내었다. 표 23에서 보는바와 같이 체중증가량은 백미군과 발효곡류군이 대조군에 비하여 약간 높은 경향이었으나 통계적 유의차는 없었다. 일일 식이섭취량에 있어서도 실험군간에 유의차가 없었다.
표 24에는 각 실험식이로 사육한 흰쥐의 간장, 신장 및 비장의 무게를 나타내었다. 간의 무게는 대조군이 백미군과 발효곡류군에 비하여 높은 경향이었으나통계적 유의차가 없었다. 신장은 대조군이 가장 낮았고, 발효곡류군이 약간 높게 나타났으나 통계적 유의차는 없었고 비장의 무게에서도 유의차가 없었다.
표 23. 각 실험군의 체중, 식이 섭취량의 변화
| 처리군 | 초기체중(g) | 최종체중(g) | 체중증가량(g) | 식이섭취량(g) |
| 대조군 | 286.61±4.53ns | 386.24±16.31ns | 99.64±16.47ns | 19.48±1.76ns |
| 백미군 | 287.01±5.01 | 387.33±19.95 | 100.34±16.31 | 17.46±1.78 |
| 발효곡류군 | 287.11±3.75 | 398.10±22.67 | 111.01±20.69 | 18.52±0.60 |
표 24. 각 실험군의 장기 무게 변화
| 처리군 | 간장(g) | 신장(g) | 비장(g) |
| 대조군 | 11.33±0.54ns | 2.49±0.12ns | 0.84±0.08ns |
| 백미군 | 10.67±0.62 | 2.57±0.08 | 0.79±0.06 |
| 발효곡류군 | 10.36±0.76 | 2.76±0.15 | 0.84±0.03 |
혈청 지질함량은 각 실험군의 혈청 중성지방(Triglyceride)과 총 콜레스테롤(Total cholesterol)함량에 미치는 발효곡류의 영향을 표 25에 나타내었다. 우선 혈청 중성지방을 보면 백미군은 76mg/dl로 대조군이 85 mg/dl에 비하여 현저하게 낮았고 발효곡류군은 65mg/dl로 백미군보다도 더 낮은 값을 나타내었으며 대조군에 비하여 약 24% 감소하여 통계적으로도 유의차가 있었다.
표 25. 각 실험군의 혈청 중성지질과 총콜레스테롤 함량
| 처리군 | 중성지질(mg/dl) | 총콜레스테롤(mg/dl) |
| 대조군 | 85.18±3.44a | 73.24±3.48ns |
| 백미군 | 76.34±2.66ab | 75.32±3.09 |
| 발효곡류군 | 65.21±2.73b | 65.90±4.32 |
간장 지질함량의 간장 중성지방(Triglyceride)과 총 콜레스테롤(Total cholesterol)함량에 미치는 발효곡류의 영향을 나타내었다. 간장 중성지방도 혈청과 비슷한 경향을 나타내었는 데 고지방식이 대조군이 35 mg/g liver인데 비하여 백미군은 32 mg/g liver로 약간 낮은 경향을 보인 반면, 발효곡류군은 22 mg/ g liver로 대조군의 64%로 뚜렷하게 감소하였으며 통계적으로도 유의차가 있었다.
총 콜레스테롤은 고지방대조군과 고지방 대조군이 4.3mg/g liver인데 비하여 백미군과 발효곡류군은 각각 3.2mg, 3.6mg을 나타내어 통게적 유의차는 없었으나 대조군보다는 낮은 값을 나타내었다. 그러나 백미군과 발효곡류군과는 차이가 없었다.
상기의 결과로부터 고지방식이를 섭취시킨 흰쥐에 있어서 발효곡류의 섭취는 생체내 중성지방의 함량을 뚜렷하게 감소시키는 것으로 판단되었으며 혈중 중성지방 뿐만 아니라 특히 간장의 지방축적을 억제하는 효과가 높은 것으로 나타났다.
본 발명의 발아현미와 발효현미 및 발효율무는 비타민류, 아밀라아제등의 효소류가 생성되고 그 외에 곡막층의 섬유질이 다공화되고 새로운 섬유질이 다량 생성되며, 또한 발아 과정중에 SOD가 생성되고 발효시 우세한 젖산균에 의하여 해로운 미생물이 도태되는 안전성 있고 발효에 의하여 고분자 분해로 소화 흡수가 용이하면서 발효균체 성분도 이용될 수 있다. 또한 사람이 섭취하면 당뇨유발을 억제하고 생체내 중성지방의 함량을 뚜렷하게 감소시키는 것으로 판단되었으며 혈중 중성지방 뿐만 아니라 특히 간장의 지방축적을 억제하는 효과가 높아서 기능성식품으로 이용되기에 적당하다.
Claims (9)
- 현미를 실온에서 1∼3일 동안 수회 물을 갈아주면서 침지한 후 25∼35℃에서 3∼5일 동안 발아시키는 제1단계;40∼70메쉬로 분쇄한 현미와 율무를 1:1로 혼합하고, 현미와 율무의 혼합물 중량에 대하여 꿀 2∼10％, 정제수 20∼40％로 배합하여 25∼35℃에서 3∼5일 정도 현미와 율무 혼합물을 유산균으로 발효시키는 제2단계;상기 제1단계에서 발아시킨 발아현미와 상기 제2단계에서 발효시킨 발효현미와 발효율무의 혼합물에 곡류, 과채 또는 식품첨가물을 혼합하여 발효생식을 제조하는 단계를 포함하는 발효생식의 제조방법
- 제1항에 있어서, 유산균은 현미와 율무의 혼합물 중량에 대하여 0.2∼0.5％를 첨가하는 것을 특징으로 하는 발효생식의 제조방법
- 제 2항에 있어서, 유산균은 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis), 스트렙토코카스 페시움(Streptococcus faecium), 락토바실러스 프란타륨(Lactobacillus plantarum), 락토바실러스 카세이(Lactobacillus casei) 중에서 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 발효현미와 발효율무를 주성분으로 한발효생식의 제조방법
- 제 1항에 있어서, 곡류는 백태, 흑태, 찹쌀, 수수, 서목태, 깨, 보리, 적두, 기장, 조, 흑미, 메밀, 기장, 옥수수 중에서 선택된 어느 하나 이상임을 특징으로 하는 발효현미와 발효율무를 주성분으로 한 발효생식의 제조방법
- 제 1항에 있어서, 과채류는 밤, 호박, 땅콩 중에서 선택된 어느 하나 이상임을 특징으로 하는 발효현미와 발효율무를 주성분으로 한 발효생식의 제조방법
- 제 1항에 있어서, 식품첨가물은 프림, 포도당, 유당 중에서 선택된 어느 하나 이상임을 특징으로 하는 발효현미와 발효율무를 주성분으로 한 발효생식의 제조방법
- 제 1항에 있어서, 발효생식은 발효현미 13∼32.5중량%, 발효율무 13∼32.5중량%, 발아현미 5∼10중량%, 백태 5∼20중량%, 찹쌀 5∼10중량%, 수수 2∼3중량%, 서목태 2∼3중량%, 깨 1∼2중량%, 늘보리 3∼5중량%, 적두 1∼2중량%, 기장 2∼5중량%, 조 2∼3중량%, 흑미 2∼10중량%, 메밀 2∼3중량%, 밤 1∼3중량%, 호박 1∼2중량%, 땅콩 1∼3중량%를 혼합하여 구성된 발효생밥 임을 특징으로 하는 발효현미와 발효율무를 주성분으로 한 발효생식의 제조방법
- 제 1항에 있어서, 발효생식은 발효현미 20∼27.5중량%, 발효율무 20∼27.5중량%, 발아현미 5∼10중량%, 보리 5∼10중량%, 찹쌀 5∼10중량%, 찰흑미 5∼10중량%, 수수 3∼5중량%, 조 2∼5중량%, 백태 5∼15중량%, 서목태 3∼10중량%, 적두 2∼5중량%, 건밤 2∼5중량%, 호박 3∼7중량%, 메밀 2∼5중량%, 기장 3∼5중량%로 구성된 다이어트생밥 임을 특징으로 하는 발효현미와 발효율무를 주성분으로 한 발효생식의 제조방법
- 제 1항에 있어서, 발효생식은 발효현미 20∼30중량%, 발효율무 20∼30중량%, 발아현미 5∼10중량%, 백태 10∼15중량%, 흑태 10∼15중량%, 보리 5∼10중량%, 율무 2∼10중량%, 옥수수 5∼10중량%, 프림 2∼3중량%, 포도당 0.5∼1중량%, 유당 0.5∼1중량%로 구성된 스포츠생밥 임을 특징으로 하는 발효현미 및 발효율무를 주성분으로 한 발효생식의 제조방법
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| KR20030070753A (ko) | 2003-09-02 |
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