KR100593465B1 - Lyophilization Method of Probiotics - Google Patents
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Abstract
본 발명은 생균제의 동결건조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 생균제로 이용되는 미생물 배양액을 유리병의 포장용기에 담아 진공 동결건조시킨 다음 밀봉하여 제품화함으로써, 기존의 생균제 동결건조 방법에 비해 단순화된 공정으로 비용이 저렴하고, 생균의 안정성과 장기 보존성이 월등하게 향상된 새로운 생균제의 동결건조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a lyophilization method of a probiotic, and more particularly, by lyophilizing a microbial culture solution used as a probiotic in a package of a glass bottle, vacuum lyophilizing and then sealing and commercializing it, thereby simplifying the conventional probiotic lyophilization method. The present invention relates to a method for freeze-drying a new probiotic, which is inexpensive as a process and has greatly improved stability and long-term preservation of live bacteria.
생균제, 진공 동결건조Probiotics, vacuum lyophilization
Description
도 1은 기존 방법의 생균제 제품(은박지)을 찍은 사진이고,1 is a photograph of the probiotic product (silver foil) of the conventional method,
도 2는 본 발명의 방법의 생균제 제품(유리병)을 찍은 사진이다.2 is a photograph of a probiotic product (glass bottle) of the method of the present invention.
본 발명은 생균제의 동결건조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 생균제로 이용되는 미생물 배양액을 유리병의 포장용기에 담아 진공 동결건조시킨 다음 밀봉하여 제품화함으로써, 기존의 생균제 동결건조 방법에 비해 단순화된 공정으로 비용이 저렴하고, 생균의 안정성과 장기 보존성이 월등하게 향상된 새로운 생균제의 동결건조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a lyophilization method of a probiotic, and more particularly, by lyophilizing a microbial culture solution used as a probiotic in a package of a glass bottle, vacuum lyophilizing and then sealing and commercializing it, thereby simplifying the conventional probiotic lyophilization method. The present invention relates to a method for freeze-drying a new probiotic, which is inexpensive as a process and has greatly improved stability and long-term preservation of live bacteria.
오래 전부터 가축의 질병치료, 예방 및 성장촉진을 위해 사용되어온 항생제의 오ㆍ남용으로 인한 피해가 최근에는 심각한 수위에 이르고 있는 실정이다. 예를 들면 질병의 종류와 수의사의 진단 결과에 따라 적정량 투여되어야 할 항생제 를 무분별하게 오, 남용하거나, 적정량을 투여할 경우라도 장기간 계속 사용하게 되면 항생제 내성이 생긴 돌연변이체 병원성 미생물이 생겨나 항생제 약효의 떨어짐과 함께 새로운 질병을 불러오게 되고, 결국 새로운 항생제의 개발에 따른 경제적 부담이 따를 뿐만 아니라 항생제 잔류 축산물의 섭취 가능성 증가로 국민 건강을 해치는 나쁜 상황을 초래하게 된다. 실제로 최근의 한 의약보고는 국민들의 질병치료에서 항생제 내성율이 4배 이상 높아진 원인 중 하나가 축산물에서 비롯되었다고 하였다.The damage caused by misuse and abuse of antibiotics, which have been used for the treatment, prevention and growth promotion of livestock diseases for a long time, has recently reached a serious level. For example, depending on the type of disease and the result of the veterinarian's diagnosis, antibiotics that are to be administered in an appropriate amount are indiscriminately misused, abused, or used for an extended period of time. With the fall, new diseases are brought on, and in addition to the economic burden of developing new antibiotics, the increase in the possibility of ingesting antibiotic residues leads to a bad situation that hurts public health. Indeed, a recent medical report suggests that livestock products are one of the reasons for the more than four-fold increase in antibiotic resistance in treating people's diseases.
상기의 문제에 대한 해결책의 하나로 항생제 대신에 가축에게 유익한 미생물로 만들어진 생균제(probiotics)를 급여함으로써 병원성 미생물 억제에 의한 질병예방, 생산능력 향상, 사료효율 개선, 환경개선(암모니아가스 및 악취 감소) 등의 효과를 얻게 하는 방법이 현재 축산 농가에 널리 보급되고 있다.As one of the solutions to the above problems, by feeding probiotics made of microorganisms that are beneficial to livestock instead of antibiotics, disease prevention by pathogenic microorganism inhibition, production capacity improvement, feed efficiency improvement, environmental improvement (reduction of ammonia gas and odor), etc. Ways to achieve this are now widely used in livestock farms.
그러나, 많은 생균제들이 균 자체가 우수한 능력을 가지고 있음에도 불구하고 실제 사용 시 큰 효과를 보지 못하는 경우가 많은데, 그 가장 큰 이유는 제품 제조 후 사용할 때까지의 보관기간 동안 빠른 속도로 많은 양의 생균이 사멸하기 때문이다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 지금까지 시도해 온 방법으로는 1) 미생물 선발과정에서부터 아포형성균처럼 생존력이 강한 미생물을 선발하거나, 2) 미생물에 특수한 코팅처리로 보존성을 강화시키는 방법, 3) 미생물 활성에 적합한 보존제를 이용하는 방법 등이 있으나, 이들 방법 또한 일부 미생물에 한정하여 적용되거나, 처리 과정이 까다롭고 제조비용이 많이 들며, 보존성 향상이 극히 제한적인 문제점이 발생하였다. However, many probiotics do not show a great effect in actual use despite the excellent ability of the microorganisms themselves. The main reason is that a large amount of probiotics are rapidly generated during the storage period until the product is used. For death. In order to solve this problem, the methods that have been tried so far are 1) screening microorganisms with high viability, such as apoblast-forming bacteria, from the microbial selection process, or 2) a method of enhancing the preservation with a special coating treatment on the microorganisms, and 3) microbial activity. There is a method using a suitable preservative, etc., but these methods are also limited to some microorganisms, the processing process is difficult and expensive to manufacture, and the improvement of the preservation is extremely limited.
또한, 일반적인 생균제 제조방법으로는 1) 고체배지에서 미생물을 배양하여 이를 다시 증량제(carrier)와 섞어 최종적으로 가루 형태의 제품으로 만드는 방법, 2) 액체배지에서 미생물을 배양하여 이를 다시 증량제(carrier)에 흡착시켜 최종적으로 가루 형태의 제품으로 만드는 방법 및 3) 액체배지에서 미생물을 배양하여 배양액을 농축한 다음 농축액 전체를 벌크(bulk) 상태로 동결건조하고, 여기에 다시 증량제(carrier)를 첨가하여 최종적으로 가루 형태의 제품으로 만드는 방법 등이 있는데, 본 발명과 연관되는 상기 3)과 같은 방법의 경우에는 배양농축액 전량을 벌크상태로 한꺼번에 동결건조시켜 이를 다시 증량제와 혼합하여 생산하기 때문에 대량의 제품을 안정적으로 보관하고 취급하는데 어려움이 있고, 이에 따른 시간과 비용이 많이 드는 문제점이 있으며, 미생물 함량이 높은 원료를 얻기 위하여 필수적으로 미생물 배양액을 농축해야만 하는데, 이 과정에서 균체를 제외한 대부분의 배양액이 배출되어 발효폐기물로 버려지게 되는 문제점이 제기되었다.In addition, a general method for producing probiotics is 1) a method of culturing microorganisms in a solid medium and mixing them with a extender (carrier) to make a final product in powder form, 2) culturing microorganisms in a liquid medium and increasing it again (carrier) And 3) cultivating microorganisms in a liquid medium to concentrate the culture solution, and then lyophilizing the entire concentrate in a bulk state, and adding a carrier to it. Finally, there is a method of making a product in a powder form, and in the case of the method 3) associated with the present invention, a large amount of the product is produced by lyophilizing all of the culture concentrate in bulk and mixing it with an extender again. Is difficult to store and handle in a stable manner, In addition, in order to obtain a raw material having a high microbial content, it is essential to concentrate the microbial culture solution, and in this process, most of the culture medium except the cells is discharged and thrown away as fermentation waste.
한편, 기존방법 중에도 생균제를 진공 포장하여 제품의 안정성을 향상시키는 방법이 있긴 하나, 이 방법은 앞에서 예시한 기존 방법과 동일한 제조공정을 거치고, 다만 마지막 밀봉 단계에서 진공과정을 거치는 것으로, 제품의 안정성과 장기 보존성이 진공포장을 하지 않는 것 보다 향상은 되지만, 작업효율 면에서는 기존방법의 비진공 포장에 비하여 현저하게 저하되는 단점이 있다.On the other hand, there is a method to improve the stability of the product by vacuum packaging the probiotic among the existing methods, this method is subjected to the same manufacturing process as the previous method, but only through the vacuum process in the final sealing step, the stability of the product Although long-term preservation is improved than not vacuum packaging, there is a disadvantage in that the working efficiency is significantly lower than the conventional non-vacuum packaging.
이에, 본 발명자들은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 연구 노력한 결 과, 음수용(먹는 물에 녹여서 공급하는 형태) 또는 살포용(물에 녹여서 사료 등에 뿌려주는 형태) 생균제로 사용되는 미생물 배양액을 유리병과 같은 포장용기에 담겨있는 상태로 진공 하에서 동결건조하고 밀봉하여 제품화함으로써 제품의 안정성이 높아져 장기보관이 용이함과 동시에 제품의 효능을 높여주고, 제조 공정이 단순하여 경제성이 우수하며, 발효 생성산물을 최대한 활용할 수 있는 새로운 생균제 동결건조 방법을 개발함으로써 본 발명을 완성하게 되었다.Therefore, the present inventors have made efforts to solve the problems described above, and free the microbial culture solution used as a probiotic for drinking water (dissolved in the drinking water to supply) or spraying (dissolved in water and sprayed to feed) Freeze-dried and sealed under vacuum in a packaged container such as a bottle to make the product more stable, which makes long-term storage easier and improves the efficacy of the product, while the manufacturing process is simple and economical. The present invention has been completed by developing a new probiotic lyophilization method that can be utilized to the fullest.
따라서, 본 발명은 생균제로 이용되는 미생물 배양액을 유리병의 포장용기에 담아 진공 동결건조시킨 다음, 밀봉하여 제품화함으로써, 단순한 공정으로 비용이 저렴하고, 생균의 안정성과 장기 보존성이 월등하게 향상된 새로운 생균제의 동결건조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
Therefore, the present invention is a microbial culture solution used as a probiotic, vacuum lyophilized in a packaging container of a glass bottle, and then sealed and commercialized, a new probiotic having a low cost in a simple process, excellent stability of the bacteria and long-term preservation The purpose of the present invention is to provide a method of freeze drying.
본 발명은 생균제로 이용되는 미생물 배양액을 동결건조용 유리병에 담아 진공 동결건조한 다음, 밀봉하여 제품화하는 생균제의 동결건조 방법에 그 특징이 있다.The present invention is characterized by a lyophilization method of a probiotic, which is microbial culture solution used as a probiotic in a freeze-dried glass bottle, vacuum lyophilized, and then sealed and commercialized.
이와 같은 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.The present invention will be described in detail as follows.
본 발명은 생균제로 이용되는 미생물 배양액을 유리병의 포장용기에 담아 진공 동결건조시킨 다음, 밀봉하여 제품화함으로써, 기존의 생균제 동결건조 방법에 비해 단순화된 공정으로 비용이 저렴하고, 생균의 안정성과 장기 보존성이 월등하게 향상된 새로운 생균제의 동결건조 방법에 관한 것이다.In the present invention, the microbial culture solution used as a probiotic is vacuum lyophilized in a package of a glass bottle, and then sealed and commercialized, and thus, the cost is low in a simplified process compared to the conventional probiotic lyophilization method, and the stability and long-term stability of live bacteria The present invention relates to a method for freeze-drying a new probiotic with an excellent preservation.
생균제로 이용되는 미생물을 액체배양하고, 배양액을 그대로 이용하거나 필요한 만큼 농축하여 동결보호제를 첨가한다. 이때, 생균제로 이용되는 미생물로는 락토바실러스 속(Lactobacillus sp.), 바실러스 속(Bacillus sp.), 스트렙토코커스 속(Streptococcus sp.), 엔테로코커스 속(Enterococcus sp.), 셀룰로모나스 속(Cellulomonas sp.), 비피도박테리움 속(Bifidobacterium sp.), 클로스트리디움 부티리컴(Clostridium butyricum), 사카로마이세스 속(Saccaromyces sp.) 및 아스퍼질러스 속(Aspergillus sp.) 등이 있으며, 상기 동결보호제로는 탈지분유, 유청, 트리할로즈, 만니톨, 말토덱스트린, 알기산, 유당, 전분, 포도당, 아도니톨, 이노시톨, 솔비톨, 글리세롤 등과 아미노산, 아스코르빈산, 무기물 등을 혼합한 것을 사용한다.A microorganism used as a probiotic is cultured in liquid, and the cryoprotectant is added by using the culture solution as it is or concentrating as necessary. At this time, microorganisms used as probiotics include Lactobacillus sp., Bacillus sp., Streptococcus sp., Enterococcus sp. And Cellulomonas genus. sp.), Bifidobacterium sp., Clostridium butyricum , Saccaromyces sp., and Aspergillus sp. As a cryoprotectant, skim milk powder, whey, trihalose, mannitol, maltodextrin, algiic acid, lactose, starch, glucose, adonitol, inositol, sorbitol, glycerol and a mixture of amino acids, ascorbic acid and minerals are used. do.
상기 배양액 또는 배양농축액을 5 ∼ 100 ㎖ 용적의 바닥이 평평한 동결건조용 유리병에 적정량을 분주하여 나누어 담고, -40 ℃ 이하(바람직하게는 -40 ∼ -80 ℃)에서 완전 동결시킨다. 동결시작 5 ~ 10시간 이후부터 진공을 시작하는데, 이때 진공도는 50 ∼ 300 mtorr가 바람직하다. 완전동결 후 5 ∼ 10 ℃씩 가온하여 최종온도가 15 ~ 40 ℃로 되게 한다. 이때에도 진공을 계속 유지하고(진공도 50 ∼ 300 mtorr) 진공 건조시킨다. 60 ∼ 100 시간 동안 완전히 동결건조시킨 후 마개로 완전히 밀봉한다. 알루미늄 캡을 씌우고, 포장하여 완제품으로 만든다. 이후 제품의 장기보관은 냉장 또는 냉동보관하며, 단기보관(3개월 이내)은 상온에서도 가능하다. An appropriate amount is divided into aliquots of the culture solution or the culture concentrate in a freeze-dried glass bottle having a volume of 5 to 100 ml, and completely frozen at -40 ° C or lower (preferably -40 to -80 ° C). The vacuum is started 5 to 10 hours after the start of freezing, wherein the degree of vacuum is preferably 50 to 300 mtorr. After complete freezing, warm by 5 ~ 10 ℃ so that the final temperature is 15 ~ 40 ℃. At this time, the vacuum is kept continuously (vacuum degree of 50 to 300 mtorr) and vacuum dried. After lyophilization for 60 to 100 hours, seal completely with a stopper. Covered with aluminum caps, packaged into finished products. After that, long-term storage of the product is refrigerated or frozen, and short-term storage (within 3 months) is possible at room temperature.
상기와 같은 본 발명의 생균제 동결건조 방법과 기존의 생균제 동결건조 방 법을 상세히 비교 설명하면 다음과 같다.When comparing the probiotic lyophilization method of the present invention and the conventional probiotic lyophilization method as described above in detail.
기존의 생균제 동결건조 방법은 제품원료를 생산하기 위한 것으로서 생균제로 이용되는 미생물의 배양농축액 전량을 벌크(bulk) 상태로 한꺼번에 동결건조한 다음 이를 다시 증량제(carrier)와 혼합하여 최종 완제품을 생산하는 것인데 반하여, 본 발명은 동결건조 단계가 바로 완제품을 생산하는 최종 단계로서 발효액을 유리병에 적절하게 나누어 담은 후 이들을 진공 동결건조하고 밀봉한 것이 최종 완제품이 되는 것이다.Conventional probiotic lyophilization method is to produce product raw materials, while the entire culture concentrate of microorganisms used as probiotic is lyophilized in bulk and then mixed with carriers to produce the final product. In the present invention, the freeze-drying step is a final step of producing the finished product, and the fermentation broth is appropriately divided into glass bottles, and then vacuum lyophilized and sealed to become the final finished product.
기존의 방법으로 생산된 제품은 주로 사료첨가용으로 사용되며, 증량제(carrier)를 사용하여 부피를 늘려야 사료에 고르게 혼합되기 때문에 원료를 증량제와 배합하고 분봉하여 포장하는 제조공정이 공기에 노출될 수밖에 없는 상황이고 증량제 자체가 원래 갖고 있는 함습도 때문에 최종 제품의 함습도는 대부분 10% 이상이 되어 문제점이 있는 것이다. 기존방법의 제품은 주로 1 ~ 25 kg의 은박지, 비닐 또는 지대 내부에 가루형태로 담겨져 있으며, 이를 사료에 0.1 ~ 0.2% 수준으로 첨가하는 것이 보통이다. 또한, 기존의 가루 형태의 내용물을 봉지 형태의 포장용기에 담은 후 용기 내부의 공기를 빨아내는 방법으로 진공을 하기 때문에 가루입자의 사이사이에 소량의 공기가 남아있게 되어 미생물 사멸이 빠르게 이루어지는 것이다. 그리고 이러한 기존의 진공포장 방법은 식품 분야에서는 많이 이용되고 있으나 사료첨가용 생균제의 경우 비진공포장 방법에 비하여 생산효율이 현저하게 떨어지고, 제조 후 모양이 압축된 형태로 좋지 않아 거의 사용하지 않는다. 이러한 이유로 실제 생균제 제조방법으로 많이 이용되고 있는 비진공포장 방법의 경우, 포장 내부에는 다량의 공기가 남아있게 되어 미생물 사멸의 속도는 더 급속하게 이루어진다. 기존방법에서도 증량제(carrier)로 물에 녹는 포도당이나 유당을 사용하여 음수용이나 살포용 제품을 만들 수 있다. 이러한 경우 첨가제 보다 포장의 크기를 줄일 수 있으나 한계가 있고, 제조 공정에서의 미생물 사멸 문제도 첨가제 제조방법 보다 약간 개선될 뿐이다. 또한, 축산용 생균제의 경우 이렇게 기존방법으로 만들어진 음수용 생균제는 계속 사용하게 되면 증량제인 포도당이나 유당으로 인하여 급수기 구멍이 막히는 문제가 발생되어 대부분 농가에서 사용을 기피하고 있다.The products produced by the conventional method are mainly used for feed addition, and since the volume must be increased by using a carrier to mix evenly in the feed, the manufacturing process of blending the raw materials with the extender and dividing and packaging them may be exposed to air. Because of the lack of moisture inherent in the bulking agent itself, the humidity of the final product is more than 10%, which is a problem. Conventional products are usually contained in powder form within 1 to 25 kg of tinfoil, vinyl or in a zone, which is usually added to the feed at a level of 0.1 to 0.2%. In addition, since the contents of the conventional powder form is put in a bag-type packaging container and vacuumed by sucking air in the container, a small amount of air remains between the powder particles, which causes microbial killing. In addition, the conventional vacuum packaging method is widely used in the food field, but in the case of feed additive probiotics, the production efficiency is significantly lower than that of the non-vacuum packaging method, and the shape after manufacture is not good, so it is hardly used. For this reason, in the case of the non-vacuum packaging method, which is widely used as a method for producing a probiotic, a large amount of air remains inside the package, so that the rate of microbial killing is more rapid. In conventional methods, glucose or lactose, which is soluble in water, can be used as a carrier to make drinking water or spraying products. In this case, the size of the package can be reduced than the additive, but there are limitations, and the microbial killing problem in the manufacturing process is only slightly improved than the additive manufacturing method. In addition, in the case of livestock probiotics, the negative probiotics made by the conventional methods continue to be used, so that water supply holes are clogged by glucose or lactose, which is an extender, and most of them are avoided by farmers.
이에 반하여, 본 발명의 방법으로 생산된 제품은 주로 음수용 또는 살포용으로 사용되며, 물에 희석하여 사용하기 때문에 별도의 증량제(carrier)로 부피를 늘리지 않아도 되고, 이로 인해 최종 제품의 함습도는 4% 이하로 낮은 함습도 유지가 가능하다. 또한, 본 발명의 제품은 크기가 상대적으로 매우 작고, 5 ~ 100 ㎖의 유리병에 건조된 덩어리 형태로 담겨져 진공을 하기 때문에 남아 있는 공기가 거의 없다고 할 수 있다. 따라서, 기존방법보다 제품보관이 편리하며, 제품의 유통 및 투여과정 중 필연적으로 발생하는 미생물의 사멸을 최소화할 수 있다. 또한, 기존방법의 제조과정에서는 미생물 함량이 높은 원료를 얻기 위하여 필수적으로 미생물 배양액을 농축해야만 하는데, 이 과정에서 균체를 제외한 대부분의 배양액이 배출되어 발효폐기물로 버려지게 된다. 그러나, 배양액에는 가축에게 유용한 영양소와 발효산물이 존재하므로 가능한 이를 버리지 말고 균체와 같이 사용하는 것이 좋을 경우가 많이 있다. 본 발명의 제조과정에서는 만들고자 하는 제품의 균수에 따라 발효액을 적절한 비율로 농축하거나, 농축하지 않고 대부분의 발효액을 그대로 균체와 포함하여 제조할 수도 있기 때문에 제품의 효능을 높일 수 있을 뿐만 아니라 발효폐기물의 발생을 상당량 줄일 수 있게 한다. 대부분의 산업용 생균제 배양이 용량 1톤 이상의 대형 발효기에서 이루어지고 있음을 감안하면 발효폐기물의 감소는 산업공해가 되는 폐기물질의 활용이라는 측면에서 매우 중요하다고 할 수 있다.On the contrary, the product produced by the method of the present invention is mainly used for drinking water or spraying, and because it is diluted with water, it is not necessary to increase the volume by a separate carrier, and thus the moisture content of the final product Low moisture content can be maintained below 4%. In addition, the product of the present invention is relatively small in size, it is contained in a dry lump form in a glass bottle of 5 ~ 100ml and can be said that there is little air remaining because it is vacuumed. Therefore, the product storage is more convenient than the existing method, it is possible to minimize the death of microorganisms inevitably generated during the distribution and administration of the product. In addition, in the manufacturing process of the existing method, in order to obtain a raw material having a high microbial content, it is essential to concentrate the microbial culture solution. In this process, most of the culture solution except the cells is discharged and discarded as fermentation waste. However, there are many cases in which culture medium contains nutrients and fermentation products useful for livestock, so it is better not to discard them as much as possible and use them together with cells. In the manufacturing process of the present invention, since the fermentation broth may be concentrated at an appropriate ratio according to the number of microorganisms of the product to be made, or most of the fermentation broth may be prepared as it is without concentrating, as well as enhancing the efficacy of the product as well as fermentation waste. This can significantly reduce the occurrence. Considering that most industrial probiotic cultures are carried out in large fermenters with a capacity of 1 ton or more, the reduction of fermentation wastes is very important in terms of utilization of wastes that cause industrial pollution.
본 발명에 의한 제품을 가축에게 음수용으로 사용할 경우 기존방법의 음수용 제품처럼 장기적으로 연속 사용 시 급수기 구멍이 막히는 문제가 발생하지 않는다. 그 이유는 기존방법의 음수용 제품을 사용하면 물 1리터당 0.1 ∼ 1g의 포도당이나 유당이 섞이는데 비하여 본 발명의 제품을 사용하면 물 1리터당 0.0004 g 전후의 극소량인 탈지분유나 유당이 섞여 급수기에 전혀 영향을 주지 않기 때문이다.When the product according to the present invention is used for drinking water for livestock, the water supply hole is not clogged when used continuously for a long time like the drinking water product of the conventional method. The reason for this is that when using the conventional drinking water product, 0.1-1 g of glucose or lactose is mixed per liter of water, whereas when using the product of the present invention, a very small amount of skim milk powder or lactose mixed with 0.0004 g per liter of water is used. Because it does not affect at all.
따라서, 본 발명은 음수용 또는 살포용으로 사용되어지는 생균제를 동결건조용 유리병에 담아 진공 동결건조하여 제품화하는 방법으로, 종래의 기술 보다 공정 단계가 줄어들어 생산비용이 저렴하고, 제조기간이 단축되며, 제품 내 함습도를 최소화하고 진공상태를 보다 양호하게 함으로써 제품의 안정성과 장기 보존성이 뛰어나고, 제품의 크기를 현저하게 줄임으로써 보관과 취급 및 사용이 유리하며, 발효액을 농축하지 않고도 제품 생산이 가능하므로 산업폐기물의 발생을 줄이는 효과가 있다.Accordingly, the present invention is a method of producing a product by vacuum lyophilization of the probiotic used for drinking water or spraying in a glass bottle for freeze-drying, the production process is cheaper, the production time is shorter, shorter manufacturing period than the conventional technology By minimizing the humidity in the product and making the vacuum better, the product has excellent stability and long-term preservation, and the size of the product is remarkably reduced, which is advantageous for storage, handling and use, and product production without concentrating the fermentation broth. It is possible to reduce the generation of industrial waste.
이하, 본 발명은 다음 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하겠는바, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on the following examples, but the present invention is not limited thereto.
실시예 1 Example 1
생균 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri)를 액체배양배지[카제인 펩톤 2%, 효모추출물(yeast extract) 1%, 초산나트륨 0.5%, 구연산암모늄 0.2%, 인산칼륨 0.2%, 염화나트륨 0.5%, 황산망간 0.005%, 황산마그네슘 0.01%, 트윈 80 0.1%, 포도당 4% 등으로 배합된 배지]에서 16시간 배양 후, 만들어진 배양액 중 3 ℓ를 취하여 동결보호제로 탈지분유(skim milk)를 10% 첨가하고, 이를 다시 10 ㎖의 유리병에 4 ㎖씩 나누어 담은 다음, -40 ℃ 이하에서 완전 동결시키고, 동결시작 5 시간 이후부터 진공을 시작하였다(진공도 100 mtorr). 완전동결 후 5 ℃씩 가온하여 최종온도가 40 ℃로 되게 하였다. 진공을 유지하면서(진공도 100 mtorr) 진공건조를 계속하였다. 72시간 동안 완전히 동결건조시킨 후 마개로 완전 밀봉하였다. 알루미늄 캡을 씌우고, 포장하여 완제품으로 만들었다.Probiotic Lactobacillus reuteri was cultured in a liquid culture medium (2% casein peptone, 1% yeast extract, 0.5% sodium acetate, 0.2% ammonium citrate, 0.2% potassium phosphate, 0.5% sodium chloride, 0.005% manganese sulfate). , Medium containing 0.01% magnesium sulfate, 0.1% Tween 80, 4% glucose, etc.], followed by 16 hours of incubation, and 3 l of the culture solution was added and 10% skim milk was added as a cryoprotectant. After dividing 4 ml into 10 ml glass bottles, the mixture was completely frozen at −40 ° C. or lower and vacuum was started 5 hours after the start of freezing (vacuum degree of 100 mtorr). After complete freezing, the sample was warmed by 5 ° C. to a final temperature of 40 ° C. Vacuum drying was continued while maintaining a vacuum (vacuum degree of 100 mtorr). It was completely lyophilized for 72 hours and then completely sealed with a stopper. Covered with aluminum caps, packaged into finished products.
실시예 2Example 2
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하되, 동결보호제를 유당(lactose), KH2HPO4, K2HPO4, 소디움 L-글루타메이트 등이 함유된 것으로 대신하여 제조하였다.It was prepared in the same manner as in Example 1, but the cryoprotectant was prepared by replacing lactose, KH 2 HPO 4 , K 2 HPO 4 , sodium L-glutamate, and the like.
실시예 3Example 3
상기 실시예 1로부터 만들어진 생균 배양액 중 30 ℓ를 취하여 10%로 농축한 다음 동결보호제로 탈지분유(skim milk)를 10% 첨가하고, 이를 다시 10 ㎖의 유리병에 4 ㎖씩 나누어 담은 다음 상기 실시예 1과 동일한 동결건조방법으로 완제품을 생산하였다. Take 30 L of the viable cell culture medium prepared in Example 1, concentrate it to 10%, add 10% skim milk as a cryoprotectant, divide it into 4 ml in 10 ml glass bottles, and then carry out the above procedure. The finished product was produced by the same lyophilization method as in Example 1.
실시예 4Example 4
상기 실시예 3과 동일한 방법으로 제조하되, 동결보호제를 유당(lactose), KH2HPO4, K2HPO4, 소디움 L-글루타메이트 등이 함유된 것으로 대신하여 제조하였다.It was prepared in the same manner as in Example 3, except that the cryoprotectant was prepared by replacing lactose, KH 2 HPO 4 , K 2 HPO 4 , sodium L-glutamate, and the like.
실시예 5Example 5
상기 실시예 1과 동일 방법으로 제조하되, 생균을 락토바실러스 퍼멘텀(Lactobacillus fermentum)으로 대신하여 제조하였다.Prepared in the same manner as in Example 1, but was prepared by replacing live bacteria with Lactobacillus fermentum ( Lactobacillus fermentum ).
실시예 6Example 6
상기 실시예 2와 동일 방법으로 제조하되, 생균을 락토바실러스 퍼멘텀(Lactobacillus fermentum)으로 대신하여 제조하였다.Prepared in the same manner as in Example 2, but was prepared by replacing live bacteria with Lactobacillus fermentum ( Lactobacillus fermentum ).
실시예 7Example 7
상기 실시예 3과 동일 방법으로 제조하되, 생균을 락토바실러스 퍼멘텀(Lactobacillus fermentum)으로 대신하여 제조하였다.Prepared in the same manner as in Example 3, but was prepared by replacing live bacteria with Lactobacillus fermentum ( Lactobacillus fermentum ).
실시예 8Example 8
상기 실시예 4와 동일 방법으로 제조하되, 생균을 락토바실러스 퍼멘텀(Lactobacillus fermentum)으로 대신하여 제조하였다.Prepared in the same manner as in Example 4, but was prepared by replacing the live bacteria with Lactobacillus fermentum ( Lactobacillus fermentum ).
실시예 9Example 9
상기 실시예 1에서 배지를 액체배양배지[카제인 펩톤 2%, 효모추출물(yeast extract) 2%, 황산암모늄 0.5%, 인산칼륨 0.5%, 황산마그네슘 0.5%, 포도당 6% 등으로 배합된 배지]로 하여 동일 방법으로 제조하되, 생균을 셀룰로모나스 속(Cellulomonas sp.)으로 대신하여 제조하였다.In Example 1, the medium was used as a liquid culture medium [a medium mixed with casein peptone 2%, yeast extract 2%, ammonium sulfate 0.5%, potassium phosphate 0.5%, magnesium sulfate 0.5%, glucose 6%, and the like]. It was prepared by the same method, but live bacteria were prepared by substituting Cellulomonas sp.
실시예 10Example 10
상기 실시예 2에서 배지를 액체배양배지[카제인 펩톤 2%, 효모추출물(yeast extract) 2%, 황산암모늄 0.5%, 인산칼륨 0.5%, 황산마그네슘 0.5%, 포도당 6% 등으로 배합된 배지]로 하여 동일 방법으로 제조하되, 생균을 셀룰로모나스 속(Cellulomonas sp.)으로 대신하여 제조하였다.In Example 2, the medium was used as a liquid culture medium [a medium mixed with casein peptone 2%, yeast extract 2%, ammonium sulfate 0.5%, potassium phosphate 0.5%, magnesium sulfate 0.5%, glucose 6%, and the like]. It was prepared by the same method, but live bacteria were prepared by substituting Cellulomonas sp.
실시예 11Example 11
상기 실시예 3에서 배지를 액체배양배지[카제인 펩톤 2%, 효모추출물(yeast extract) 2%, 황산암모늄 0.5%, 인산칼륨 0.5%, 황산마그네슘 0.5%, 포도당 6% 등 으로 배합된 배지]로 하여 동일 방법으로 제조하되, 생균을 셀룰로모나스 속(Cellulomonas sp.)으로 대신하여 제조하였다.In Example 3, the medium was used as a liquid culture medium [a medium mixed with casein peptone 2%, yeast extract 2%, ammonium sulfate 0.5%, potassium phosphate 0.5%, magnesium sulfate 0.5%, glucose 6%, and the like]. It was prepared by the same method, but live bacteria were prepared by substituting Cellulomonas sp.
실시예 12Example 12
상기 실시예 4에서 배지를 액체배양배지[카제인 펩톤 2%, 효모추출물(yeast extract) 2%, 황산암모늄 0.5%, 인산칼륨 0.5%, 황산마그네슘 0.5%, 포도당 6% 등으로 배합된 배지]로 하여 동일 방법으로 제조하되, 생균을 셀룰로모나스 속(Cellulomonas sp.)으로 대신하여 제조하였다.In Example 4, the medium was used as a liquid culture medium [a medium mixed with casein peptone 2%, yeast extract 2%, ammonium sulfate 0.5%, potassium phosphate 0.5%, magnesium sulfate 0.5%, glucose 6%, and the like]. It was prepared by the same method, but live bacteria were prepared by substituting Cellulomonas sp.
실시예 13Example 13
상기 실시예 1에서 배지를 액체배양배지[효모추출물(yeast extract) 2%, 포도당 4% 등으로 배합된 배지]로 하여 동일 방법으로 제조하되, 생균을 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae)로 대신하여 제조하였다.In Example 1, the medium was prepared in the same manner as a liquid culture medium (medium blended with yeast extract (yeast extract) 2%, glucose 4%, etc.) in the same manner, but live bacteria Saccharomyces cerevisiae ( Saccharomyces cerevisiae ) Prepared instead.
실시예 14Example 14
상기 실시예 2에서 배지를 액체배양배지[효모추출물(yeast extract) 2%, 포도당 4% 등으로 배합된 배지]로 하여 동일 방법으로 제조하되, 생균을 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae)로 대신하여 제조하였다.In Example 2, the medium was prepared in the same manner as a liquid culture medium (medium blended with yeast extract (yeast extract) 2%, glucose 4%, etc.) in the same manner, but the live bacteria Saccharomyces cerevisiae ( Saccharomyces cerevisiae ) Prepared instead.
실시예 15Example 15
상기 실시예 3에서 배지를 액체배양배지[효모추출물(yeast extract) 2%, 포도당 4% 등으로 배합된 배지]로 하여 동일 방법으로 제조하되, 생균을 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae)로 대신하여 제조하였다.In Example 3, the medium is prepared in the same manner as a liquid culture medium (medium blended with yeast extract (yeast extract) 2%, glucose 4%, etc.) in the same manner, but live bacteria Saccharomyces cerevisiae ( Saccharomyces cerevisiae ) Prepared instead.
실시예 16Example 16
상기 실시예 4에서 배지를 액체배양배지[효모추출물(yeast extract) 2%, 포도당 4% 등으로 배합된 배지]로 하여 동일 방법으로 제조하되, 생균을 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae)로 대신하여 제조하였다.In Example 4, the medium is prepared in the same manner as a liquid culture medium (medium blended with yeast extract (yeast extract) 2%, glucose 4%, etc.) in the same manner, but live bacteria Saccharomyces cerevisiae ( Saccharomyces cerevisiae ) Prepared instead.
비교예 1Comparative Example 1
상기 실시예 1에서 만들어진 락토바실러스 루테리 배양액 중 3 ℓ를 취하여 동결보호제로 탈지분유(skim milk)를 10% 첨가하고, 배양액 전체를 벌크(bulk) 상태로 -40 ℃ 이하에서 72시간동안 동결건조하였다. 벌크(bulk) 상태로 동결건조된 덩어리는 분쇄한 다음, 말분과 제오라이트(Zeolite)가 혼합된 증량제(carrier)로 100배 희석하고, 이를 다시 은박지 포장용기에 1 kg씩 나누어 담은 후 진공 상태로 밀봉하였다.3 L of the Lactobacillus luteri culture medium prepared in Example 1 was taken, 10% skim milk was added as a cryoprotectant, and the whole culture solution was lyophilized at -40 ° C. or lower for 72 hours in a bulk state. . The lyophilized mass in bulk was pulverized, diluted 100-fold with a carrier mixed with powder and zeolite, and then again divided into 1 kg portions in a foil packaging container and sealed in a vacuum state. It was.
비교예 2Comparative Example 2
상기 비교예 1과 동일한 방법으로 제조하되, 동결보호제를 유당(lactose), KH2HPO4, K2HPO4, 소디움 L-글루타메이트 등이 함유된 것으로 대신하여 제조하였다.Prepared in the same manner as in Comparative Example 1, a cryoprotectant was prepared by replacing lactose, KH 2 HPO 4 , K 2 HPO 4 , sodium L- glutamate and the like.
비교예 3Comparative Example 3
상기 실시예 1에서 만들어진 락토바실러스 루테리 배양액 중 30 ℓ를 취하여 10%로 농축한 다음, 동결보호제로 탈지분유(skim milk)를 10% 첨가하고, 배양액 전체를 벌크(bulk) 상태로 -40 ℃ 이하에서 72시간동안 동결건조하였다. 벌크(bulk) 상태로 동결건조된 덩어리는 분쇄한 다음, 말분과 제오라이트(Zeolite)가 혼합된 증량제(carrier)로 1000배 희석하고, 이를 다시 은박지 포장용기에 1 kg씩 나누어 담은 후 진공 상태로 밀봉하였다.30 L of the Lactobacillus luteri culture medium prepared in Example 1 was concentrated to 10%, 10% skim milk was added as a cryoprotectant, and the whole culture solution was bulked up to -40 ° C. Lyophilized for 72 hours. The lyophilized mass in bulk was pulverized and then diluted 1000-fold with a carrier mixed with powder and zeolite, which was then divided into 1 kg bags of tinfoil packaging and sealed under vacuum. It was.
비교예 4Comparative Example 4
상기 비교예 3과 동일한 방법으로 제조하되, 동결보호제를 유당(lactose), KH2HPO4, K2HPO4, 소디움 L-글루타메이트 등이 함유된 것으로 대신하여 제조하였다.Prepared in the same manner as in Comparative Example 3, a cryoprotectant was prepared by replacing lactose, KH 2 HPO 4 , K 2 HPO 4 , sodium L- glutamate and the like.
비교예 5Comparative Example 5
상기 비교예 1과 동일 방법으로 제조하되, 생균을 락토바실러스 퍼멘텀으로 대신하여 제조하였다.It was prepared in the same manner as in Comparative Example 1, but prepared by replacing live bacteria with Lactobacillus percentage.
비교예 6Comparative Example 6
상기 비교예 2와 동일 방법으로 제조하되, 생균을 락토바실러스 퍼멘텀으로 대신하여 제조하였다.It was prepared in the same manner as in Comparative Example 2, but was prepared by replacing live bacteria with Lactobacillus percentage.
비교예 7Comparative Example 7
상기 비교예 3과 동일 방법으로 제조하되, 생균을 락토바실러스 퍼멘텀으로 대신하여 제조하였다.Prepared in the same manner as in Comparative Example 3, but was prepared by replacing live bacteria with Lactobacillus percentage.
비교예 8Comparative Example 8
상기 비교예 4와 동일 방법으로 제조하되, 생균을 락토바실러스 퍼멘텀으로 대신하여 제조하였다.Prepared in the same manner as in Comparative Example 4, but was prepared by replacing live bacteria with Lactobacillus percentage.
비교예 9Comparative Example 9
상기 비교예 1에서 배지를 액체배양배지[카제인 펩톤 2%, 효모추출물(yeast extract) 2%, 황산암모늄 0.5%, 인산칼륨 0.5%, 황산마그네슘 0.5%, 포도당 6% 등으로 배합된 배지]로 하여 동일 방법으로 제조하되, 생균을 셀룰로모나스 속으로 대신하여 제조하였다.In Comparative Example 1, the medium was used as a liquid culture medium [a medium mixed with casein peptone 2%, yeast extract 2%, ammonium sulfate 0.5%, potassium phosphate 0.5%, magnesium sulfate 0.5%, glucose 6%, and the like]. It was prepared in the same manner, but by replacing the live bacteria into cellulose cellulose.
비교예 10Comparative Example 10
상기 비교예 2에서 배지를 액체배양배지[카제인 펩톤 2%, 효모추출물(yeast extract) 2%, 황산암모늄 0.5%, 인산칼륨 0.5%, 황산마그네슘 0.5%, 포도당 6% 등 으로 배합된 배지]로 하여 동일 방법으로 제조하되, 생균을 셀룰로모나스 속으로 대신하여 제조하였다.In Comparative Example 2, the medium was used as a liquid culture medium [a medium mixed with casein peptone 2%, yeast extract 2%, ammonium sulfate 0.5%, potassium phosphate 0.5%, magnesium sulfate 0.5%, glucose 6%, and the like]. It was prepared in the same manner, but by replacing the live bacteria into cellulose cellulose.
비교예 11Comparative Example 11
상기 비교예 3에서 배지를 액체배양배지[카제인 펩톤 2%, 효모추출물(yeast extract) 2%, 황산암모늄 0.5%, 인산칼륨 0.5%, 황산마그네슘 0.5%, 포도당 6% 등으로 배합된 배지]로 하여 동일 방법으로 제조하되, 생균을 셀룰로모나스 속으로 대신하여 제조하였다.In Comparative Example 3, the medium was used as a liquid culture medium [a medium mixed with casein peptone 2%, yeast extract 2%, ammonium sulfate 0.5%, potassium phosphate 0.5%, magnesium sulfate 0.5%, glucose 6%, and the like]. It was prepared in the same manner, but by replacing the live bacteria into cellulose cellulose.
비교예 12Comparative Example 12
상기 비교예 4에서 배지를 액체배양배지[카제인 펩톤 2%, 효모추출물(yeast extract) 2%, 황산암모늄 0.5%, 인산칼륨 0.5%, 황산마그네슘 0.5%, 포도당 6% 등으로 배합된 배지]로 하여 동일 방법으로 제조하되, 생균을 셀룰로모나스 속으로 대신하여 제조하였다.In Comparative Example 4, the medium was used as a liquid culture medium [a medium mixed with casein peptone 2%, yeast extract 2%, ammonium sulfate 0.5%, potassium phosphate 0.5%, magnesium sulfate 0.5%, glucose 6%, and the like]. It was prepared in the same manner, but by replacing the live bacteria into cellulose cellulose.
비교예 13Comparative Example 13
상기 비교예 1에서 배지를 액체배양배지[효모추출물(yeast extract) 2%, 포도당 4% 등으로 배합된 배지]로 하여 동일 방법으로 제조하되, 생균을 사카로마이세스 세레비지애로 대신하여 제조하였다.In Comparative Example 1, the culture medium was prepared in the same manner as a liquid culture medium (a medium formulated with yeast extract (yeast extract) 2%, glucose 4%, etc.), but live bacteria were prepared in place of Saccharomyces cerevisiae. .
비교예 14Comparative Example 14
상기 비교예 2에서 배지를 액체배양배지[효모추출물(yeast extract) 2%, 포도당 4% 등으로 배합된 배지]로 하여 동일 방법으로 제조하되, 생균을 사카로마이세스 세레비지애로 대신하여 제조하였다.In Comparative Example 2, the culture medium was prepared in the same manner as a liquid culture medium (a medium blended with yeast extract (yeast extract) 2%, glucose 4%, etc.), but live bacteria were prepared in place of Saccharomyces cerevisiae. .
비교예 15Comparative Example 15
상기 비교예 3에서 배지를 액체배양배지[효모추출물(yeast extract) 2%, 포도당 4% 등으로 배합된 배지]로 하여 동일 방법으로 제조하되, 생균을 사카로마이세스 세레비지애로 대신하여 제조하였다.In Comparative Example 3, the culture medium was prepared in the same manner as a liquid culture medium (a medium blended with yeast extract (yeast extract) 2%, glucose 4%, etc.), but live bacteria were prepared in place of Saccharomyces cerevisiae. .
비교예 16Comparative Example 16
상기 비교예 4에서 배지를 액체배양배지[효모추출물(yeast extract) 2%, 포도당 4% 등으로 배합된 배지]로 하여 동일 방법으로 제조하되, 생균을 사카로마이세스 세레비지애로 대신하여 제조하였다.In Comparative Example 4, the culture medium was prepared in the same manner as a liquid culture medium (a medium formulated with yeast extract (yeast extract) 2%, glucose 4%, etc.), but live bacteria were prepared in place of Saccharomyces cerevisiae. .
시험예 Test Example
상기 실시예 1 ∼ 16의 제품과 비교예 1 ∼ 16의 비교제품 간의 생산효율과 보존방법 및 보존기간에 따른 생균 생존율을 다음과 같이 측정, 비교하였다.The viable cell viability according to the production efficiency and the storage method and the storage period between the products of Examples 1 to 16 and the comparative products of Comparative Examples 1 to 16 were measured and compared as follows.
[시험방법][Test Methods]
1) 생산효율은 각 제품이 제조된 즉시 제품 내 보유 균수를 측정하여, 처음 의 배양액 내 균수에 대한 회수율을 계산하였다[표 1].1) Production efficiency measured the number of bacteria in the product as soon as each product was manufactured, and calculated the recovery rate for the number of bacteria in the first culture [Table 1].
2) 실시예 1과 비교예 1의 생산 소요시간과 생산량을 측정하였다[표 2](비교예 1의 제조방법을 진공포장(1-1)과 비진공포장(1-2)으로 나누어 실시함.)2) Production time and production amount of Example 1 and Comparative Example 1 were measured [Table 2] (The manufacturing method of Comparative Example 1 was divided into vacuum packaging (1-1) and non-vacuum packaging (1-2). .)
3) 보존성 비교는 제조된 시험제품을 냉장 및 실온 보관에서, 보관 기간별 균수를 측정하여 비교하였다[표 3 및 표 4].3) The preservation comparison was performed by comparing the prepared test product with the storage period in the refrigeration and room temperature storage by measuring the number of bacteria [Table 3 and Table 4].
4) 상기 1)의 균수 측정에서 우선 제품 내 균수를 측정한 다음 제품 제조에 사용된 배양액의 양 등을 계산하여, 최종적으로 배양액 ㎖당 균수로 나타내고, 이를 처음 배양액(공통 사용) ㎖당 균수와 비교하여 회수율을 백분율로 나타내었다4) In the measurement of the number of bacteria in 1), the number of bacteria in the product is first measured, and then, the amount of the culture solution used for the production of the product is calculated, and finally expressed as the number of bacteria per ml of the culture solution, and the number of bacteria per ml of the first culture solution (common use) and By comparison the recovery is expressed as a percentage
(계속)(continue)
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 실시예 1 ∼ 16의 생균제 제품이 비교예 1 ∼ 16의 비교제품에 보다 약 2 ∼ 8배 정도 생산효율이 우수하였다.As shown in Table 1, the probiotic products of Examples 1-16 were about 2 to 8 times more productive than the comparative products of Comparative Examples 1-16.
상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 실시예 1의 제품 개당 생산 소요시간이 비교예 1(1-1, 1-2) 보다 1/8 ∼ 1/8.7로 단축되었다. 실시예와 비교예 간에 이러한 차이가 나는 이유는 상기 표 1에서 나타낸 생산지수의 차이 때문에 같은 조건의 1 롯트당 생산되는 동일 품질의 생산량이 크게 차이가 나기 때문이다.As shown in Table 2, the production lead time per product of Example 1 was shortened to 1/8 to 1 / 8.7 than Comparative Example 1 (1-1, 1-2). The reason for the difference between the Examples and Comparative Examples is that the production of the same quality produced per lot under the same conditions due to the difference in the production index shown in Table 1 above.
(계속)(continue)
(계속)(continue)
상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 비교예 1 ∼ 16인 경우에 보존 6개월까지는 생균 생존율이 비교적 높은 편이나 기간이 지날수록 확연히 감소되어 보존 1년 후에는 1.5 ∼ 25%로 급격히 저하되는 반면, 실시예 1 ∼ 16의 경우에는 보존 1년 후에도 90% 이상의 생존율을 보여 본 발명에 따른 동결건조 방법으로 생산된 제품이 매우 우수함을 확인하였다. 본 시험에서는 실시하지 않았으나 보존기간을 더 연장하여 시험 비교를 하게 되면 비교예의 경우 생존율이 더 급속하게 저하되는 반면 실시예는 생존율 저하가 적게 되어 서로 간의 생균 생존율 차이는 더 크게 벌어질 것이다. 이와 같이 실시예의 생존율이 매우 높게 유지되는 이유는 제품의 낮은 함습도와 진공상태의 유지가 거의 완벽하게 이루어졌기 때문이다. 즉, 제 품에 들어있는 생균들이 활동을 중지한 상태로 장기간 죽지 않고 살아있기 위해서는 가장 중요한 조건이 낮은 함습도 유지와 공기 접촉 차단 및 열 접촉 차단이다. 비교예와 실시예 모두 5 ∼ 10 ℃에서 냉장보관을 하였기 때문에 열 접촉은 동일하게 양호한 조건이었다. 그러나, 함습도와 공기 차단의 경우 실시예의 조건이 더 유리하였다. 비교예의 경우 원료를 증량제와 배합하고 분봉하여 포장하는 제조공정이 공기에 노출될 수밖에 없는 상황이라는 점과 증량제 자체가 원래 갖고 있는 함습도 때문에 최종 제품의 함습도는 대부분 10% 이상(보통 12 ∼ 14%)이 되지만 실시예의 경우 동결진공건조기 내부에서 수분 증발과 진공이 연속적으로 이루어지고 별도의 증량제 사용이 없기 때문에 최종제품의 함습도는 4% 이하가 된다. 또한, 비교예의 경우 가루 형태의 내용물을 봉지 형태의 포장용기에 담은 후 용기 내부의 공기를 빨아내는 방법으로 진공을 하기 때문에 가루입자의 사이사이에는 소량의 공기가 남아있게 되지만 실시예의 경우 포장용기인 유리병 내에 내용물이 건조된 하나의 덩어리 형태로 존재하면서 진공을 하기 때문에 남아 있는 공기가 거의 없다고 할 수 있다. 상기 설명한 실시예의 조건들이 장기 보관 시 제품의 안정성을 확보하는 가장 중요한 요인이다.As shown in Table 2, in the case of Comparative Examples 1 to 16, the viable cell viability was relatively high up to 6 months of preservation, but significantly decreased as time passed, and rapidly decreased to 1.5-25% after 1 year of preservation. In the case of Examples 1 to 16, a survival rate of 90% or more even after one year of storage was confirmed that the product produced by the lyophilization method according to the present invention is very excellent. Although not carried out in this test, if the comparison of the test by extending the retention period further, the survival rate of the comparative example will be lowered more rapidly, while the difference of viable cell survival rate between the examples will be wider due to the decrease of survival rate in the example. The reason why the survival rate of the embodiment is maintained very high is that the low moisture content and the vacuum of the product are almost completely achieved. In other words, in order for the live bacteria in the product to remain active for a long time without dying, the most important conditions are low humidity retention, air contact blocking, and thermal contact blocking. Since both the comparative example and the Example were refrigerated at 5-10 degreeC, thermal contact was the same favorable condition. However, the conditions of the examples were more advantageous for moisture content and air barrier. In the comparative example, due to the fact that the manufacturing process of mixing the raw materials with the extender and packaging the packaging is inevitably exposed to air and the moisture content of the extender itself, the humidity of the final product is usually 10% or more (usually 12 to 14). %), But in the case of the embodiment, since the moisture evaporation and vacuum are continuously performed in the freeze-vacuum dryer and there is no use of a separate extender, the moisture content of the final product is 4% or less. In the comparative example, since the contents of the powder form are put in a bag-type packaging container and vacuumed by sucking air in the container, a small amount of air remains between the powder particles. It can be said that there is almost no air left because the contents are in a single lump in a glass and vacuumed. The conditions of the embodiments described above are the most important factors to ensure the stability of the product during long-term storage.
(계속)(continue)
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실시예의 생균 제품의 생균 생존율이 비교예에 비해 우수함을 확인하였다. 실제 대부분의 생균제가 실온 보존을 하면서 유통되고, 사용되고 있다는 점을 감안하면 이러한 결과는 실용적인 측면에서 매우 중요한 의미를 갖는다. 또한, 실온보존 시험에서 실시예의 생균 생존율이 상대적으로 높게 유지되는 이유는 상기 냉장보존 시험에서 설명한 내용과 같다.It was confirmed that the viable cell viability of the viable cell product of the example was superior to that of the comparative example. Considering the fact that most probiotics are distributed and used with room temperature preservation, these results are very important in practical terms. In addition, the reason why the viable cell viability of the Example is maintained relatively high in the room temperature storage test is the same as described in the cold storage test.
본 발명의 동결건조방법으로 생산한 제품은 종래의 방법으로 생산한 제품에 비해 장기 보존 시 안정성(균 생존율)이 우수하여 생산효율이 높고, 제품의 부피가 작아져 보관과 취급이 유리하며, 공정 단계 보다 단순화되어 생산비용이 절감되고, 작업시간이 단축되며, 제조과정시 발생되는 산업폐기물을 줄여주는 효과도 있다.The product produced by the freeze-drying method of the present invention is excellent in stability (bacteria survival rate) during long-term storage compared to the product produced by the conventional method, the production efficiency is high, the volume of the product is small, the storage and handling is advantageous, the process This simplifies the production process, reduces production costs, reduces work time, and reduces industrial waste generated during the manufacturing process.
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