KR100788764B1 - 대두액을 이용한 발효조성물 및 이를 이용한 기능성 식품 - Google Patents

대두액을 이용한 발효조성물 및 이를 이용한 기능성 식품 Download PDF

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Abstract

본 발명은 대두액을 이용한 발효조성물 및 이를 이용한 기능성 식품에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 불린 대두를 마쇄한 후 착즙하여 슬러지를 제거하는 단계를 거친 대두액을 천연배지로 하여 동충하초(Cordyceps militaris)를 대두액의 천연배지에서 배양하여 액체상태의 발효물을 얻는 것으로 대두액을 이용한 발효조성물 및 이를 이용한 기능성 식품에 관한 것이다.
상기 대두액을 이용한 발효조성물 및 이를 이용한 기능성 식품은, 대두를 선별, 수세 및 20 시간 침지한 후 정제수와 중량대비 대두(1) : 정제수(0.5~1.0)로 혼합하여 마쇄하고, 마쇄된 대두를 착즙하여 슬러지를 제거하는 대두액 제조과정(S100); 상기 대두액을 배양조에 투입하고, 120℃에서 60 ~ 90분간 멸균한 후 급냉하여 온도를 실온(25℃)으로 떨어트려 액체로 형성된 천연배지 제조과정(S200); 상기 천연배지에 동충하초(Cordyceps militaris) 전배양액(종균)을 총중량의 5 ~ 8중량% 접종하고 통기량은 0.5vvm, 온도는 24 ~ 28℃에서 4 ~ 8일간 교반하면서 배양하는 균사체 발효물 수득과정(S300); 상기 균사체 발효물 수득과정(S300)에서 수득한 발효물을 주원료로 하여 기능성 식품 제조과정(S400);을 포함하여 이루어진다.
상기 균사체 발효물 수득과정(S300)을 통한 동충하초(Cordyceps militaris) 발효물에 바실러스균을 접종하여 12 ~ 36시간동안 배양하되, 접종 후 바로 10 ~ 20초 동안 0.6 ~ 0.7vvm의 통기량을 주어 교반을 강하게 시킨 다음 0.3 ~ 0.5vvm의 통기량을 주면서, 30 ~ 40℃에서 배양하는 바실러스균 발효과정(S310)을 추가로 포함할 수 있으며,
상기 균사체 발효물 수득과정(S300)을 통한 동충하초(Cordyceps militaris) 발효물에 유산균(Lactobacillus sp .)을 접종하여 28 ~ 30℃에서 16 ~ 36시간 배양하는 유산균 발효과정(S320)을 추가로 포함할 수 있고,
또는, 상기 균사체 발효물 수득과정(S300)을 통한 동충하초(Cordyceps militaris) 발효물에 바실러스균을 접종하여 12 ~ 36시간동안 배양하되, 접종 후 바로 10 ~ 20초 동안 0.6 ~ 0.7vvm의 통기량을 주어 교반을 강하게 시킨 다음 0.3 ~ 0.5vvm의 통기량을 주면서, 30 ~ 40℃에서 배양하는 바실러스균 발효과정(S310)과, 상기 바실러스균 발효과정(S310)을 통한 발효물에 유산균(Lactobacillus sp .)을 접종하여 28 ~ 30℃에서 16 ~ 36시간 배양하는 유산균 발효과정(S320)을 추가로 포함할 수 있다.
대두액, 바실러스균, 균사체, 유산균, 발효물

Description

대두액을 이용한 발효조성물 및 이를 이용한 기능성 식품{Ferment-composite using soybean-fluid and Functional foods}
도 1 은 본 발명의 실시예를 나타낸 간략한 블록도.
도 2 는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 간략한 블록도.
도 3 은 본 발명의 또 다른 실시예를 나타낸 간략한 블록도.
도 4 는 본 발명의 또 다른 실시예를 나타낸 간략한 블록도.
[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]
S100 : 대두액 제조과정
S200 : 천연배지 제조과정
S300 : 균사체 발효물 수득과정
S310 : 바실러스균 발효과정
S320 : 유산균 발효과정
S400 : 기능성 식품 제조과정
본 발명은 대두액을 이용한 발효조성물 및 이를 이용한 기능성 식품에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 불린 대두를 마쇄한 후 착즙하여 슬러지를 제거하는 단계를 거친 대두액을 천연배지로 하여 동충하초(Cordyceps militaris)를 대두액의 천연배지에서 배양하여 액체상태의 발효물을 얻는 것으로 대두액을 이용한 발효조성물 및 이를 이용한 기능성 식품에 관한 것이다.
또한, 상기 동충하초 발효물을 직접 발효음료나 기타 식품의 원료로 이용하지 않고, 균사체 발효물 수득과정(S300)을 통한 발효물에 바실러스균을 배양하는 바실러스균 발효과정(S310)이나 균사체 발효물 수득과정(S300)을 통한 발효물에 유산균을 배양하는 유산균 발효과정(S320)을 통하여 기능성을 증대시킨 발효물을 생산하여 이를 이용하여 기능성 식품을 제공하는 것이다.
균사체 발효물 수득과정(S300)에서 수득한 동충하초 발효물에 바실러스균을 접종/배양하여 발효물을 얻는 바실러스균 발효과정(S310)에서 얻어지는 발효물 및 이를 주원료로 하는 기능성식품에 관한 것.
균사체 발효물 수득과정(S300)에서 수득한 동충하초 발효물에 유산균을 접종/배양하여 발효물을 얻는 유산균 발효과정(S320)에서 얻어지는 발효물 및 이를 주원료로 하는 기능성식품에 관한 것.
균사체 발효물 수득과정(S300)에서 수득한 동충하초 발효물에 바실러스균을 접종/배양하여 발효물을 얻는 바실러스균 발효과정(S310)에서 얻어지는 발효물에 다시 유산균을 접종/배양하여 발효물을 얻는 유산균 발효과정(S320)에서 얻어지는 발효물 및 이를 주원료로 하는 기능성식품에 관한 것이다.
종래의 콩(or 청국장)을 이용한 음료화 기술로는, 무취청국장 기능성음료(한 국특허 등록번호 10-0416180)에서는 납두균으로 발효시킨 청국장을 다시 4배수의 물을 첨가하여 균질화시킨 다음 효소로 액화시키고, 효모를 발효시켜 제조하는 방법, 또는 여기에 유산균 배양액을 혼합하여 만드는 방법이 제시되어 있고, 신 균주 바실러스속 에스케이-31과 이 균주를 이용한 발효두유 및 그의 제조방법(한국특허 등록번호 10-0242830)에서는 대두를 마쇄 압착하여 얻은 두유액속(or 살균후)에 sk-31을 접종하여 호기적으로 발효시켜 얻는 것을 특징으로 하는 발효 두유액 조성물을 방법이 제시되어 있으며, 유산균청국장음료 및 그 제조방법(한국특허 등록번호 10-0475827)에서는 황토로 지은 발효실에서 청국장(발효물)을 만들고 유산균발효유와 일정비율로 혼합하여 졸(sol)형태로 제조하는 방식 등이 제시되어 있다.
이러한 종래의 기술에 비하여 본 발명은 대두를 침지하여 마쇄한 다음 착즙하여 슬러지를 제거한 대두액에 다양한 기능성을 가진 약용버섯균사체를 배양하여 얻어진 동충하초 균사체 발효물과 이 동충하초 균사체발효물에 바실러스균 및 유산균을 단계적으로 추가 배양함으로서 식품원료로 사용할 발효물을 생산한다는 점과 이 발효물을 주원료로 기능성식품을 제조하는 것이 기술적인 큰 차이점이다.
이러한 문제점을 해결하고자 본 발명은 안출된 것으로, 천연배지의 주성분 대두를 침지하여 마쇄한 후 착즙하여 슬러지를 제거한 대두액으로 만들고, 상기 대두액을 천연배지로 하여 액체로 형성된 발효물을 획득함으로써 상기 발효물을 직접 기능성 식품제조시 가공단계를 거치지 않고 이용할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 유익한 성분이 다량 함유되어 있는 균사체 배양물인 발효물에 맛 또는 기능성을 증대시키기 위한 바실러스균 발효과정 및 유산균 발효과정을 통하여 생리활성이 우수하면서도 이를 활용하여 소비층을 다변화할 수 있는 다양한 제품을 생산하는데 필요한 기능성 식품의 소재인 발효물을 얻는데 목적이 있다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 대두액을 이용한 발효조성물의 제조방법은,
대두를 선별, 수세 및 20 시간 침지한 후 정제수와 중량대비 대두(1) : 정제수(0.5~1.0)로 혼합하여 마쇄하고, 마쇄된 대두를 착즙하여 슬러지를 제거한 대두액을 얻는 대두액 제조과정(S100); 상기 대두액을 배양조에 투입하고, 120℃에서 60 ~ 90분간 멸균한 후 급냉하여 온도를 실온(25℃)으로 떨어트려 액체로 형성된 천연배지 제조과정(S200); 상기 천연배지에 동충하초(Cordyceps militaris) 전배양액(종균)을 총중량 5 ~ 8중량% 접종하고 통기량은 0.5vvm, 온도는 24 ~ 28℃에서 4 ~ 8일간 교반하면서 배양하는 균사체 발효물 수득과정(S300); 상기 균사체 발효물 수득과정(S300)에서 수득한 발효물을 주원료로 하여 기능성 식품 제조과정(S400);을 포함하여 이루어진다.
상기 균사체 발효물 수득과정(S300)을 통한 동충하초(Cordyceps militaris) 발효물에 바실러스균을 접종하여 12 ~ 36시간동안 배양하되, 접종 후 바로 10 ~ 20초 동안 0.6 ~ 0.7vvm의 통기량을 주어 교반을 강하게 시킨 다음 0.3 ~ 0.5vvm의 통기량을 주면서, 30 ~ 40℃에서 배양하는 바실러스균 발효과정(S310)을 추가로 포 함할 수 있으며,
상기 균사체 발효물 수득과정(S300)을 통한 동충하초(Cordyceps militaris) 발효물에 유산균(Lactobacillus sp .)을 접종하여 28 ~ 30℃에서 16 ~ 36시간 배양하는 유산균 발효과정(S320)을 추가로 포함할 수 있고,
또는, 상기 균사체 발효물 수득과정(S300)을 통한 동충하초(Cordyceps militaris) 발효물에 바실러스균을 접종하여 12 ~ 36시간 동안 배양하되, 접종 후 바로 10 ~ 20초 동안 0.6 ~ 0.7vvm의 통기량을 주어 교반을 강하게 시킨 다음 0.3 ~ 0.5vvm의 통기량을 주면서, 30 ~ 40℃에서 배양하는 바실러스균 발효과정(S310)과, 상기 바실러스균 발효과정(S310)을 통한 발효물에 유산균(Lactobacillus sp .)을 접종하여 28 ~ 30℃에서 16 ~ 36시간 배양하는 유산균 발효과정(S320)을 추가로 포함할 수 있다.
상기 대두액을 동충하초균사체 배양을 위한 천연배지로 사용하는 비율은 대두액(10 ~ 50중량%) : 정제수(50 ~ 90중량%)의 비율로 첨가하여 균사체를 배양한다.
대두액을 이용하여 조성된 천연배지에 영양을 보충하기 위하여 천연배지 조성시 영양원인 곡류(현미, 보리)를 대두와 함께 침지 및 마쇄하여 소량을 첨가할 수 있으며, 천연배지에 약용작물 및 식용작물 중에 1종 이상을 선택한 다음 추출하여, 상기 추출물을 소량을 첨가할 수 있다.
상기 영양원으로 첨가되는 곡류 및 추출물의 양은 대두의 총중량 0.1~10중량%가 적당하다.
상기 균사체 발효물 수득과정(S300)에서 배양되는 전배양액(종균)으로는 동충하초 대신 영지버섯, 상황버섯, 아가리쿠스버섯, 차가버섯, 누에동충하초(페실로마이세스 자포니카), 노루궁뎅이버섯, 잎새버섯으로 이루어진 군으로부터 1종을 선택하여 사용될 수 있다.
이하, 실시예를 나타내는 도면 및 실시예를 통해 본 발명의 대두액을 이용한 발효조성물 및 이를 이용한 기능성 식품을 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 4 는 본 발명의 실시예를 나타낸 간략한 블록도이다.
본 발명은 대두를 선별, 수세 및 20 시간 침지한 후 정제수와 중량대비 대두(1) : 정제수(0.5~1.0)로 혼합하여 마쇄하고, 마쇄된 대두를 착즙하여 슬러지를 제거하는 대두액 제조과정(S100)과, 상기 대두액을 배양조에 투입하고, 120℃에서 60 ~ 90분간 멸균한 후 급냉하여 온도를 실온(25℃)으로 떨어트리는 천연배지 제조과정(S200)과, 상기 천연배지에 동충하초(Cordyceps militaris) 전배양액(종균)을 5 ~ 8% 접종하고 통기량은 0.5vvm, 온도는 24 ~ 28℃에서 4 ~ 8일간 교반하면서 배양하는 균사체 발효물 수득과정(S300)과 상기 균사체 발효물 수득과정(S300)에서 수득된 발효물에 부원료 및 첨가물을 첨가하여 기능성 식품을 제조하는 기능성 식품 제조과정(S400)으로 이루어진다.
상기 대두액 제조과정(S100)은,
① 대두를 선별하여 수세한 다음 20시간동안 침지시킨다.
② 침지시킨 다음 대두를 미세하게 마쇄를 실시하는데, 이때 침지한 콩에 정 제수를 1:(0.5~1.0)와 같은 비율로 첨가하여 마쇄하고 착즙하여 슬러지를 제거하여 대두액을 얻는다.
상기 천연배지 제조과정(S200)은,
상기 대두액 제조과정에서 제조된 대두액을 배양조에 총중량 10 ~ 50중량%를 넣고 120℃에서 60 ~ 90분간 멸균한 다음 온도를 실온(25℃정도)까지 떨어트려 천연배지를 준비한다. 또한, 상기 천연배지를 제조한 배양조에 넣어 멸균을 실시할 때 영양적인 측면을 고려하여 약용작물을 추출하여 첨가(20배수로 추출한 추출액을 전체 배양액의 5중량%이내)할 수 있다.
상기 균사체 발효물 수득과정(S300)은,
대두액을 주원료로 하여 천연배지가 들어있는 배양조에 미리 준비해놓은 동충하초(Cordyceps militaris ), 페실로마이세스 자포니카(Paecilomyces japonica), 페리누스 린테우스(Phellinus linteus), 헤리시움 에리나세움(Hericium erinaceum), 가노데르마 루시둠(Ganoderma lucidum), 아가리쿠스 브라제(Agaricus blazei)으로 이루어진 군으로부터 1종 선택하여 그 종균(전배양액)을 천연배지의 총량의 5 ~ 12%(v/v)를 접종하고 20 ~ 30℃에서 3 ~ 8일간 배양한다. 동충하초(Cordyceps militaris )의 경우 바람직하게는 버섯종균의 최적배양온도인 25℃정도를 유지하고, 통기량은 0.3 ~ 0.5vvm으로 하는 것이 적당하다.
이때 다른 약용버섯을 접종할 때는 각각의 균의 특성 및 배양정도에 따라 온도가 24 ~ 30℃, 통기량 0.2 ~ 0.6vvm, 배양일수 4 ~ 12일 등의 범위 내에서 조절하면서 발효물을 수득하는 것이다.
상기 기능성 식품 제조과정(S400)은,
수득한 동충하초 균사체 배양물을 주원료로 하여 부원료(기타추출물+첨가물)를 혼합하여 제품화하는 과정으로,
① 균사체 발효물을 균질화한 다음 음료화에 사용할 수 있으며, 또한 살균 후 음료를 제작하는 원료로 사용한다.
② 이때 음료제작시 사용되는 부재료는 곶감, 오미자 갈근, 감초, 진피 등과 프럭토올리고당, 벌꿀, 비타민류 등을 첨가하여 제조할 수 있으며, 이때 곶감 등의 부재료는 중량의 10배수의 정제수를 첨가한 다음 65 ~ 70℃에서 4시간 추출한 다음 다시 98℃에서 5시간정도 추출하고 여과하여 숙성시킨 액을 음료 제작시 부재료로 사용한다.
보통 부재료의 첨가량은 총중량의 2 ~ 45중량% 정도를 사용한다.
③ 각각의 원료를 혼합하여 제품화할 수 있으며, 각각의 원료를 혼합한 후 121℃에서 멸균 한 다음 제품화한다.
[ 실시예 1]
상기 제조방법의 발효물수득과정에서 접종하는 약용버섯균사체의 종균으로는 동충하초(Cordyceps militaris : 붉은동충하초)를 사용하여 기능성식품을 제조하였다.
[ 실시예 2]
발효물 수득을 위한 대두액 첨가량 확립
방법 :
마쇄한 대두액의 함량에 따른 버섯 균사체의 최적 생육조건을 알아보기 위하여 24시간 물에 침지시켜 불린 대두(대두: 정제수를 중량대비 1:1)를 착즙기를 이용하여 착즙하여 슬러지를 제거한 대두액에 동량의 정제수를 혼합한 후 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50 중량%로 각각 함량을 달리하여 대두액 천연배지 100 mL를 조제하였다. 조제된 대두액 천연배지에 Phellinus linteus , Cordyceps militaris, Ganoderma lucidum을 각각의 대두액 천연배지에 10중량% 접종하여 Phellinus linteus , Ganoderma lucidum 는 30℃, 100rpm 조건으로 Cordyceps militaris는 25℃, 통기량은 0.5vvm 조건에서 각각 7일간 배양 후 균사체양을 측정하여 균사체 발효물 습득을 위한 최적의 대두액 함량을 알아보았다.
결과 :
[표 1] 대두액을 천연배지의 주원료로 하여 상황버섯( Phellinus linteus )균사체 배양물 수득을 위한 대두액의 최적 첨가량 확립에 따른 균사체량.
Figure 112006041161115-pat00001
[표 2] 대두액을 천연배지의 주원료로 하여 동충하초( Cordyceps militaris ) 균사체 배양물 수득을 위한 대두액의 최적 첨가량 확립에 따른 균사체량.
Figure 112006041161115-pat00002
[표 3] 대두액을 천연배지의 주원료로 하여 영지버섯( Ganoderma lucidum ) 균사체 배양물 수득을 위한 대두액의 최적 첨가량 확립에 따른 균사체량.
Figure 112006041161115-pat00003
[ 실시예 3]
바실러스균 발효과정(S310) 중의 발효물의 특성변화
방법:
대두액의 첨가량에 따른 천연배지를 제조하여 각각의 약용버섯류의 균사체를 배양하는데, 영지버섯(Ganoderma lucidum)의 경우 10중량%의 대두액이 첨가된 배지에서, 상황버섯(Phellinus linteus )의 경우 15중량%의 대두액이 첨가된 천연배지에서, 동충하초(Cordyceps militaris )의 경우 30중량%의 대두액이 첨가된 배지에서 각각 배양한 다음 자체적으로 분리한 바실러스균(Bacillus sp.)을 접종하여 24시간 발효시키면서 pH 및 당도를 측정하였다.
결과 :
[표 4]대두액을 천연배지로 하여 약용버섯균사체- 바실러스균을 단계적으로 배양할 때 바실러스균 발효 중 pH의 변화
Figure 112006041161115-pat00004
[표 5]대두액을 천연배지로 하여 약용버섯균사체- 바실러스균을 단계적으로 배양할 때 바실러스균 발효 중 당도의 변화
Figure 112006041161115-pat00005
[ 실시예 4]
바실러스균 발효과정(S310)과 유산균 발효과정(S320)을 포함한 발효 과정중에 발효물의 특성변화
방법:
대두액의 첨가량에 따른 천연배지를 제조하여 각각의 약용버섯류의 균사체를 배양하는데, 영지버섯(Ganoderma lucidum)의 경우 10중량%의 대두액이 첨가된 배지에서, 상황버섯(Phellinus linteus)의 경우 15중량%의 대두액이 첨가된 천연배지에서, 동충하초(Cordyceps militaris)의 경우 30중량%의 대두액이 첨가된 배지에서 각각 배양한 다음 자체적으로 분리한 바실러스균을 접종하여 24시간 발효시키고, 다시 유산균(Lactobacillus bulgaricus)을 접종하여 발효시키면서 젖산발효중의 발효액의 pH 및 당도의 변화를 측정하였다.
결과 :
[표 6] 대두액을 천연배지로 하여 약용버섯균사체- 바실러스균-유산균을 단 계적으로 배양할 때 젖산발효 중 pH의 변화
Figure 112006041161115-pat00006
[표 7] 대두액을 천연배지로 하여 약용버섯균사체- 바실러스균-유산균을 단계적으로 배양할 때 젖산발효 중 당도변화
Figure 112006041161115-pat00007
[ 실시예 5]
바실러스균 발효과정(S310)과 유산균 발효과정(S320)을 포함한 발효를 거친 발효물의 항산화효과 검토(Ⅰ) : Quantitative analysis of total phenolic compound
방법 :
실시예 3의 방법으로 수득되어진 발효물에 대한 항산화효과를 검토하고자 하였다. 총페놀성화합물 함량은 AOAC의 Folin-Denis법을 일부 변형하였다. 시료 0.2ml에 Na2CO3를 2.0ml 가하고 2분간 실온에서 방치한 후 50% Folin-Denis 시약을 0.2ml가하고 혼합하여 실온에서 30분 정치한 후 UV-Vis spectrophotometer (shimazu 1601)로 750nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질로 chlorogenic acid의 농도를 달리하여 조제한 후 표준곡선을 작성하고 모든 처리는 3회 반복하여 측정하였다.
결과 :
대두액을 천연배지로 하여 약용버섯균사체를 배양한 발효물 GL, PL, CM이 각각 603, 990, 1,374 ㎍/mL으로 동충하초발효물(CM), 상황버섯발효물(PL), 영지버섯발효물(GL) 순으로 함량이 높게 측정되었다. B.S.F에서도 동충하초(CM), 상황버섯(PL), 영지버섯(GL) 각각 1,185, 1,328, 2,168 ㎍/mL으로 B.M.F보다 함량이 증가한 것으로 나타났다. 그러나, L.B.F에서는 영지버섯의 총페놀성화합물 함량이 1,483 ㎍/mL로 가장 높았으며, 상황버섯, 동충하초는 L.B.F보다 오히려 감소하여 876, 1,184 ㎍/mL로 측정되었다.
[표 8] Total phenolic contents in fermentation products
Total phenolic content(㎍/㎖)
GL PL CM
M.M.F 603 990 1,374
B.S.F 1,185 1,328 2,168
L.B.F 1,483 876 1,184
GL : Ganoderma lucidum ,
PL : Phellinus linteus
CM : Cordyceps militaris ,
M.M.F : Medicinal Mushrooms Fermentation,
B.S.F : Bacillus subtillis Fermentation,
L.B.F : Lactobacillus bulgaricus Fermentation
[ 실시예 6]
바실러스균 발효과정(S310)과 유산균 발효과정(S320)을 포함한 발효를 거친 발효물의 항산화효과 검토(Ⅱ) : Electron donating ability (EDA) of DPPH Free Radical scavenging method.
방법 :
실시예3의 방법으로 수득되어진 발효물에 대한 항산화효과를 검토하고 자 하였다. 전자 공여능(electron donating abilities. EDA)은 Blois의 방법을 변형하여 실험하였다. 각 시료용액 1ml에 4×10-4 M 의 a, a-diphenyl-β-picryl- hydrazyl(DPPH) 1.0mL를 넣고 교반한 후 30분간 실온에 방치한 다음 UV-Vis spectrophotometer (shimazu 1601)로 520nm에서 흡광도를 측정하였다. 전자공여능(Electron donating ability.EDA)은 시료용액의 첨가구와 무첨가구의 흡광도 감소율로 나타내었다.
Figure 112006041161115-pat00008
결과 :
대두액을 천연배지로 하여 약용버섯균사체를 배양한 발효물 GL, PL, CM이 각각 13.22, 45.53, 57.05%로 동충하초발효물(CM), 상황버섯발효물(PL), 영지버섯발효물(GL) 순으로 전자공여능이 우수하였다. 바실러스균 발효과정(S310) 발효물인 B.S.F에서도 동충하초-바실러스 발효물, 상황버섯-바실러스 발효물, 영지버섯-바실러스 발효물이 각각 65.47, 57.27, 16.72 중량%로 M.M.F보다 전자공여능이 상승하였다. 바실러스균 발효과정(S310)과 유산균 발효과정(S320)을 포함한 발효물인 L.B.F에서는 영지버섯-바실러스-유산균 발효물, 상황버섯-바실러스-유산균 발효물, 동충하초-바실러스-유산균 발효물의 전자공여능이 각각 28.03, 42.00, 53.36%로 영지버섯-바실러스-유산균 발효물의 전자공여능은 소량 상승하였으나 상황버섯-바실러스-유산균 발효물, 동충하초-바실러스-유산균 발효물는 각각 약간 감소하였다.
[표 9] 대두액을 천연배지로 하여 약용버섯- 바실러스균-유산균을 단계적으로 배양한 각각의 배양물의 항산화효과를 검토 : Electron donating ability (EDA) of DPPH Free Radical scavenging method
Figure 112006041161115-pat00009
GL : Ganoderma lucidum ,
PL : Phellinus linteus ,
CM : Cordyceps militaris
M.M.F : Medicinal Mushrooms Fermentation
B.S.F : Bacillus subtillis Fermentation
L.B.F : Lactobacillus bulgaricus Fermentation
[ 실시예 7]
바실러스균 발효과정(S310)과 유산균 발효과정(S320)을 포함한 발효물의 항산화효과 검토(Ⅲ) : Assay of SOD(Superoxide dismutase) like activity
방법 :
실시예 3의 방법으로 수득되어진 발효물에 대한 항산화효과를 검토하고 자 하였다. Pyrogallol 자동산화 억제활성은 Marklund의 방법에 따라 각 시료 용액 0.2 mL에 Tris-HCl buffer( 50 mM tris + 10 mM EDTA, pH 8.5) 3.0 mL와 12 mM pyrogallol 0.2 mL를 가하여 25℃에서 10분간 반응시킨 후 1.0 N HCl 1 mL를 가하여 반응을 정지시키고 반응액 중 산화된 pyrogallol의 양을 분광광도계로 420 nm에서 흡광도를 측정하였다
Figure 112006041161115-pat00010
결과 :
대두액을 천연배지로 하여 약용버섯인 영지버섯(GL), 상황버섯(PL), 동충하초(CM)를 배양한 배양액(Medicinal Mushrooms Fermentation : M.M.F)과 이 발효액에 바실러스균을 발효시킨 발효액(Bacillus subtillis Fermentation : B.S.F), 다시 이 발효액에 유산균으로 발효시킨 발효액(Lactobacillus bulgaricus Fermentation : L.B.F)의 Superoxide dismutase(SOD) 유사활성을 측정한 결과, 대두액을 천연배지로 하여 약용버섯균사체를 배양한 발효물 GL, PL, CM 각각 47.62, 57.67, 56.57 중량%로 영지버섯 발효물 보다 상황버섯 발효물과 동충하초 발효물의 SOD유사활성이 우수한 것으로 나타났으며. 바실러스균 발효과정(S310)인 바실러스균을 추가로 배양시킨 발효물에서는 영지버섯-바실러스 발효물의 활성도가 증가하여 55.6%를 나타내어 상황버섯-바실러스 발효물 57.67, 동충하초-바실러스 발효물 56.57%와 유사한 활성도를 나타내었다. 바실러스균 발효과정(S310)과 유산균 발효과정(S320)을 포함한 발효인 유산균을 추가로 배양시킨 발효물 L.B.F에서는 영지버 섯-바실러스-유산균, 상황버섯-바실러스-유산균, 동충하초-바실러스-유산균의 Superoxide dismutase(SOD) 유사활성이 각각 51.52, 50.84, 54.11 %로 세 실험구 모두 유의적인 차이를 보이지 않았으나, B.S.F보다 약간 활성도가 감소하였다.
[표 10] 대두액을 천연배지로 하여 약용버섯- 바실러스균-유산균을 단계적으로 배양한 각각의 배양물의 항산화효과를 검토 : Assay of SOD(Superoxide dismutase) like activity
Figure 112006041161115-pat00011
GL : Ganoderma lucidum , PL : Phellinus linteus ,
CM : Cordyceps militaris ,
M.M.F : Medicinal Mushrooms Fermentation
B.S.F : Bacillus subtillis Fermentation
L.B.F : Lactobacillus bulgaricus Fermentation
[ 실시예 8]
바실러스균 발효과정(S310)과 유산균 발효과정(S320)을 거친 발효물의 혈전 용해능 검토
방법 :
Fibrin의 분해 활성 측정 (Fibrin plate assay)은 Haverkate-Trass의 fibrin plate법(Haverkate등,1974)에 따라 2% Gelatin용액에 녹인 0.7%(W/V) fibrinogen 용액 10㎖와 0.05M barbital 완충용액(PH7.5)에 녹인 thrombin (100NIH units)50㎕을 잘 섞은 후 이를 petri dish에 부어 fibrin막을 만든 다음, 시료로 처리된 용액을 20㎕씩 fibrin plate위에 점적한 후 37℃에서 8시간을 방치하고 fibrin막이 용해되면 용해면적을 측정하여 활성을 비교하였다. 대조구로는 plasmin(1.0unit/㎖)을 사용했으며, 다음과 같은 방법으로 혈전용해 활성을 산출하였다.
Figure 112006041161115-pat00012
결과 :
최적의 대두액 농도별로 배양된 약용버섯 균사체 배양물(㉮)에 Bacillus sp.를 접종하여 24시간 발효시켜 혈전용해능을 측정결과, 혈전용해 활성이 각각 Ganodrema lucidum(GL) 2.0%, Phellinus linteus(PL) 89.4%, Cordyceps militaris(CM) 47.8%로 PL의 혈전용해 활성이 가장 높게 측정되었다. 또한 ㉮에서 배양된 배양물에 Lactobacillus bulgaricus를 접종하여 24시간 발효시킨 발효물(㉯)을 가지고 혈전용해능을 측정결과 Ganodrema lucidum 82.6%, Phellinus linteus 75.2%, Cordyceps militaris 75.2%로 GL과 CM은 B.S.F 발효물 보다 혈전용해능이 월등히 상승하였으며, PL은 B.S.F보다 약간 낮아졌으나 큰 차이는 없었다. 따라서, 대두액에 배양한 담자균류를 청국장 발효와 유산발효의 바실러스균 발효과정(S310)의 발효를 거치면서 혈전용해능이 우수하게 나타났다.
㉮ ㉯
Figure 112006041161115-pat00013
Figure 112006041161115-pat00014
[ 실시예 9]
동충하초(Cordyceps militaris), 페리누스 린테우스(Phellinus linteus), 가노데르마 루시둠(Ganoderma lucidum)을 종균으로 사용하여 대두액을 천연배지로 하여 기능성식품 원료인 발효물을 생산하였다.
a. 대두의 선별하여 수세한 다음 20시간 동안 침지시킨다.
b. 불린 대두를 정제수와 중량대비 1:1의 비율로 섞어 마쇄한 다음 착즙하여 천연배지로 이용할 대두액을 준비한다.
c. 각각의 종균을 배양하기 위한 천연배지의 조성은 동충하초(Cordyceps militaris)는 대두액 30%를, 페리누스 린테우스(Phellinus linteus)는 대두액을 15%, 가노데르마 루시둠(Ganoderma lucidum)은 대두액을 15%를 첨가한 천연배지 약 15L를 배양조에 준비한 다음 pH는 6.0~6.5로 조절하여 멸균한다.
d. 멸균시간은 15L의 천연배지의 양은 121℃에서 60분간 실시하여 실온까지 급랭시켰다.
e. 상기 천연배지에 동충하초(Cordyceps militaris), 페리누스 린테우스(Phellinus linteus), 가노데르마 루시둠(Ganoderma lucidum)의 종균을 각각 15L의 천연배지에 900ml(6%(v/v))를 접종한 후, 통기량을 0.3vvm으로 조절하여 25℃ 및 30℃에서 5~7일간 배양하여 발효물을 수득하였으며, 이 발효물은 기능성식품 원료로 사용하거나 바실러스균 발효과정(S310) 및 바실러스균 발효과정(S310)과 유산균 발효과정(S320)의 발효과정을 거치면서 기능성이 증대된 식품원료 개발하는데 사용된다.
f. 상기 동충하초(Cordyceps militaris), 페리누스 린테우스(Phellinus linteus), 가노데르마 루시둠(Ganoderma lucidum)이 배양된 균사체 발효물에 바실러스균을 5ml를 접종한 다음 잘 혼합하고, 바실러스균이 잘 자라도록 6vvm 통기량으로 10초 정도 교반시킨 다음 다시 0.3vvm(3L/min) 통기량으로 조절하여 35℃에서 24시간동안 배양하여 바실러스균 발효과정(S310)의 발효물을 수득하였다. 이 바실러스균 발효과정(S310)의 발효물은 직접(균질화, 동결건조 등) 기능성식품의 원료로 이용하거나 유산균 발효과정(S320)의 발효과정을 거치면서 단계적 발효에 의한 식품원료를 생산하는데 사용한다.
g. 수득된 바실러스균 발효과정(S310)의 발효물에 유산균을 접종하여 24시간동안 발효시킴으로써 유산균 발효과정(S320)의 발효물을 수득한다. 이와 같이 바실 러스균 발효과정(S310)과 유산균 발효과정(S320)을 거친 발효물의 원물은 아래와 같다.
Figure 112006041161115-pat00015
Figure 112006041161115-pat00016
Figure 112006041161115-pat00017
Ganoderma lucidum Phellinus linteus Cordyceps militaris
h. 각각의 단계에서 수득된 발효물은 균질화등을 통한 방법, 동결건조 등을 통한 방법으로 기능성식품 제조하는데 원료로 사용할 수 있으며, 또한 sol상태의 제품으로도 가능하다.
한편, 상기 서술한 실시예는, 본 발명을 설명하고자하는 실시예일 뿐이다. 따라서 본 발명이 속하는 기술분야의 통상적인 전문가가 본 상세한 설명을 참조하여 부분변경 사용한 것도 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연한 것이다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 대두액을 이용한 발효조성물 및 이를 이용한 기능성 식품에 관한 것으로,
대두를 침지/분쇄 및 착즙하여 슬로지는 제거하고 대두액 만을 천연배지로 사용함으로써 균사체의 발효가 향상되고, 대두액 만을 사용하여 수득한 균사체 발효물은 액체로서 가공단계를 거치지 않고 기능성 식품 제조시 직접 사용이 가능하다.
대두액을 천연배지로 하여 약용버섯 균사체를 배양한 발효액은 유용한 성분이 다량 함유되어있는 대두액을 기질로 하여 균사체 생산량도 비교한 MCM 배지보다 우수할 뿐 아니라 생리활성효과도 우수한 것으로 나타났다.
이러한 발효물을 식품의 원료로 사용하여 식품을 제조할 경우 국민건강에 일익을 담당할 것으로 판단된다.
또한, 균사체 발효물에 바실러스균 발효과정 및 유산균 발효과정의 발효와 같이 단계적 다단 발효를 함으로서 발효물의 기능성을 향상시키고, 유익한 성분이 다량 함유된 발효물을 식품원료로 제공함은 국민건강 향상에 일익을 담당하는 기능성식품으로서의 역할을 증대할 수 있다.

Claims (6)

  1. 대두를 이용한 발효조성물에 있어서,
    대두를 선별, 수세 및 20 시간 침지한 후 정제수와 중량대비 대두(1) : 정제수(0.5~1.0)로 혼합하여 마쇄하고, 마쇄된 대두를 착즙하여 슬러지를 제거하는 대두액 제조과정(S100);
    상기 대두액을 배양조에 투입하고, 120℃에서 60 ~ 90분간 멸균한 후 급냉하여 온도를 실온(25℃)으로 떨어트려 액체로 형성된 천연배지 제조과정(S200);
    상기 천연배지에 동충하초(Cordyceps militaris) 전배양액(종균)을 총중량의 5 ~ 8중량% 접종하고 통기량은 0.5vvm, 온도는 24 ~ 28℃에서 4 ~ 8일간 교반하면서 배양하는 균사체 발효물 수득과정(S300);을 포함하여 조성되는 것을 특징으로 하는 대두액을 이용한 발효조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    균사체 발효물 수득과정(S300)을 통한 동충하초(Cordyceps militaris) 발효물에 바실러스균을 접종하여 12 ~ 36시간동안 배양하되, 접종 후 바로 10 ~ 20초 동안 0.6 ~ 0.7vvm의 통기량을 주어 교반을 강하게 시킨 다음 0.3 ~ 0.5vvm의 통기량을 주면서, 30 ~ 40℃에서 배양하는 바실러스균 발효과정(S310);을 추가로 포함하여 조성되는 것을 특징으로 하는 대두액을 이용한 발효조성물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 균사체 발효물 수득과정(S300)을 통한 동충하초(Cordyceps militaris) 발효물에 유산균(Lactobacillus sp .)을 접종하여 28 ~ 30℃에서 16 ~ 36시간 배양하는 유산균 발효과정(S320);을 추가로 포함하여 조성되는 것을 특징으로 하는 대두액을 이용한 발효조성물.
  4. 제 2 항에 있어서,
    바실러스균 발효과정(S310)을 통한 발효물에 유산균(Lactobacillus sp .)을 접종하여 28 ~ 30℃에서 16 ~ 36시간 배양하는 유산균 발효과정(S320);을 추가로 포함하여 조성되는 것을 특징으로 하는 대두액을 이용한 발효조성물.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 균사체 발효물 수득과정(S300)에서 접종되는 전배양액(종균)은 동충하초 대신 영지버섯, 상황버섯, 아가리쿠스버섯, 차가버섯, 누에동충하초(페실로마이세스 자포니카), 노루궁뎅이버섯, 잎새버섯으로 이루어진 군으로부터 1종을 선택 사용됨을 특징으로 하는 대두액을 이용한 발효조성물.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 항의 방법으로 제조되는 발효물을 주원료로 하여 기능성 식품 제조과정(S400)을 통하여 제조됨을 특징으로 하는 대두액을 이용한 발효조성물을 이용한 기능성 식품
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