KR100924382B1

KR100924382B1 - 새송이버섯을 이용한 기능성 음료 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR100924382B1
Application number: KR1020070126761A
Authority: KR
Inventors: 서종권; 이현욱; 성낙주; 정영철; 강신권; 이수정; 신정혜; 강민정; 이창영; 이소영; 서민영; 윤소리; 정명진
Original assignee: (주)머쉬토피아; 한국국제대학교 산학협력단
Priority date: 2007-12-07
Filing date: 2007-12-07
Publication date: 2009-10-30
Also published as: KR20090059742A

Abstract

본 발명은 새송이버섯 추출물을 오자추출물과 함께 혼합함으로써 기능성과 기호성을 증대시킨 기능성 음료와 그 제조방법에 관한 것이다.

본 발명은 유효성분의 추출수율을 극대화시킬 수 있도록 알칼리수용액에서 추출한 새송이버섯 추출물을 오자의 열수추출물과 혼합하여 제조된 기능성 음료를 제공한다.

새송이버섯, 열수추출, pH, 아미노산, 항산화

Description

새송이버섯을 이용한 기능성 음료 및 그 제조방법{Fuctional Drink Using Oyster Mushroom And Manufacturing Method Thereof}

새송이버섯의 학명은 Pleurotus eryngii로서, 회분과 조단백질 함량은 타 버섯과 유사하나 전당(9%)과 조지방(0.6%)은 식용버섯 중에서 가장 많이 함유하고 있다는 영양적 특성을 가진다. 대부분의 버섯은 비타민B군의 함량이 다른 식품에 비 해 매우 높은 특성을 지니고 있는데, 새송이버섯은 다른 버섯에 거의 없는 비타민B₆가 0.9㎎/100g 함유되어 있고, 악성빈혈 치유인자로 알려진 비타민B₁₂도 0.2㎎/100g 함유되어 있다. 그리고 항산화력을 지닌 비타민C의 경우 21.4㎎/100g으로서 느타리버섯의 7배, 팽이버섯의 10배로 매우 함량이 높은 특성을 지니고 있으며, 무기물 중에서는 K의 함량이 2,985㎎/㎏으로 매우 높고, 아미노산의 경우 총 26종으로 매우 다양하게 검출되었으며, 이 중 Asparagine의 함량이 328.1㎎/100g으로서 검출된 총아미노산함량의 26.4%를 차지해 가장 높은 분포를 보이고 있다. 특히 필수아미노산 10종 중 9종을 함유하고 있는 바, 새송이버섯의 영양적 가치는 매우 높다고 인정되므로 아이들의 간식용뿐만 아니라 일반인들도 쉽게 접할 수 있는 웰빙식품 개발소재로서의 가치가 매우 높은 것으로 인정된다.

이와 같은 새송이버섯은 그 자생지가 남유럽 일대로서 국내에는 자생하지 않는 식용버섯의 하나이나, 재배기술이 보급되어 현재는 전국의 500여 농가에서 연간 75,000톤 이상 생산되고 있다. 그러나, 고소득 농산물로 알려지기 시작하면서 시설면적 확대에 따라 생산량이 급증하게 되었고 또한 경기침체에 따라 소비부진으로 이어지면서 가격이 폭락하고 그 결과 재배농가가 경영적으로 상당한 어려움에 처해 있는 실정이다. 이에, 새송이버섯의 다양한 활용에 대한 대책이 마련되어야 할 것이며, 새송이버섯을 가공한 기호식품의 제조는 그 하나의 방법이 될 것이다.

그런데, 새송이버섯은 수확 후 버섯을 다듬고 나면 5% 정도의 파치가 생기는데 이러한 파치율을 다른 식용버섯에 비해 상당히 높은 편이며, 실제 새송이버섯 파치는 연간 3,750톤 정도에 달하고 있다. 따라서, 새송이버섯의 파치를 가공소재로 이용할 수 있다면 새송이버섯 시장에서 유통되는 물량 중 5%를 줄일 수 있는 이상적인 결과로 이어지게 될 것이고, 나아가 품질이 우수한 새송이버섯만을 시장에 내놓을 수 있게 되어 새송이버섯 시장가격의 안정성을 도모할 수 있게 될 것이다.

한편, 최근 건강에 대한 관심이 높아지면서 기능성 식품이나 의약용 아미노산 생산기술에 많은 연구가 진행되고 있다. 아미노산을 인위적으로 제조하는 방법으로는 천연단백질의 가수분해, 미생물 대사변이주의 이용 그리고 유기화학적인 합성 등이 있다. 천연단백질의 가수분해 방법이나 미생물의 대사변이주를 이용하여 얻어진 아미노산은 모두 활성형인 L-아미노산뿐이지만, 합성에 의해 만들어지는 아미노산은 D-아미노산과 L-아미노산의 혼합물이므로, 이것을 분리 정제하는데 또 다른 과정이 필요하게 된다. 글리신이나 간단한 지방족 아미노산 이외에는 아미노산을 기술적으로 합성하여 제조하기에는 아직 많은 연구개발이 요구된다. 따라서 천연산물에 함유되어 있는 다양한 아미노산 중에서 일부 특정 아미노산을 특출하게 추출할 수 있다면, 특정 아미노산 생산에 소요되는 많은 개발비용을 줄일 수 있을 것으로 사료된다. 하지만, 아직은 버섯을 모체로 한 아미노산에 대한 연구가 매우 미진한 상태에 있다.

이에, 본 발명자는 새송이버섯에 함유된 아미노산 중에서 대표적인 아미노산으로 어린 동물의 성장에 필요한 L-아르기닌과 숙취해소에 유리한 L-아스파라긴을 특출하게 추출할 수 있도록 한 추출방법과 이렇게 추출된 추출물을 이용한 버섯가공식품을 개발하게 되었다.

본 발명은 새송이버섯에 함유한 유효성분 즉, L-아르기닌과 L-아스파라긴의 추출수율을 증대시키면서 추출된 새송이버섯 추출물을 오자추출물과 함께 혼합함으로써 기능성과 기호성을 증대시킨 기능성 음료와 그 제조방법을 제공하는데 그 기술적 과제가 있다.

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본 발명은 알칼리수용액에서 추출된 새송이버섯 추출물, 복분자 열수추출물, 오미자 열수추출물, 구기자 열수추출물, 차전자 열수추출물, 토사자 열수추출물을 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 음료을 제공한다.

또한, 본 발명은 (a)알칼리수용액에서 새송이버섯을 추출하고 농축하는 단 계; (b)복분자, 오미자, 구기자, 차전자, 토사자의 오자(五子)를 열수추출하고 농축하는 단계; 그리고, (c)새송이버섯 추출물의 농축액과 오차추출물의 농축액을 혼합하고 살균하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 음료의 제조방법을 제공한다.

본 발명에 따르면, 특정 아미노산의 추출수율이 극대화된 새송이버섯 추출물을 복분자, 오미자, 구기자, 차전자, 토사자의 5가지 생약재 추출물(오자추출물)과 함께 혼합함으로써 기능성과 기호성을 증대시킨 음료를 제공할 수 있다. 따라서, 기존 아미노음료 시장에서 일반적으로 사용해 오던 합성아미노산 음료 시장을 대체할 수 있을 뿐만 아니라 천연 아미노음료를 상품화함으로써 웰빙식품을 선호하는 소비자의 기호도를 만족시키는 것은 물론 소비자의 건강증진에도 기여할 수 있다.

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본 발명은 새송이버섯에 함유한 여러 아미노산 중 대표적인 아미노산으로 α-아미노산인 L-아르기닌(L-Arginine)과 β-아미드인 L-아스파라긴(L-Asparagine)의 추출수율을 향상시키기 위해 알칼리수용액을 추출용매로 이용한다는데 특징이 있다. 특히, 본 발명에서는 알칼리수용액으로 수산화나트륨(NaOH) 수용액 또는 탄산수소나트륨(NaHCO₃) 수용액을 제안하고 있으며, 또한 pH가 10~12인 강알칼리 조건에서 추출할 것을 제안하고 있다. 이때, 수산화나트륨과 탄산수소나트륨은 pH조절에 용이하면서도 식품제조시에 이용할 수 있어 제안한 것이며, pH 10~12은 추출수율을 극대화하면서 실제적으로 확보할 수 있는 강알칼리 범위로서 제안한 것이다.

이와 같이 추출된 새송이버섯 추출물은 항산화 활성이 효과적으로 발현되는 것을 확인할 수 있었으며, 이에 이러한 새송이버섯 추출물은 각종 항산화용 조성물의 구성물질로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

한편, 본 발명은 상기와 같이 추출된 새송이버섯 추출물을 포함하는 식품의 일례로 기능성 음료를 제안하는데, 다만 기능성 음료로서 기능성과 기호성을 증대시키기 위해 새송이버섯 추출물 외에 맛과 향 및 색상이 우수한 오자의 추출물을 포함할 것을 제안한다. 즉, 알칼리수용액에서 추출된 새송이버섯 추출물, 복분자 열수추출물, 오미자 열수추출물, 구기자 열수추출물, 차전자 열수추출물, 토사자 열수추출물을 포함하여 기능성 음료를 제조하는 것이다. 이러한 기능성 음료는 (a)알칼리수용액에서 새송이버섯을 추출하고 농축하는 단계; (b)복분자, 오미자, 구기자, 차전자, 토사자의 오자(五子)를 열수추출하고 농축하는 단계; 그리고, (c)새송이버섯 추출물의 농축액과 오차추출물의 농축액을 혼합하고 살균하는 단계;를 포함함으로써 제조할 수 있다. 이때, 상기 (a)단계는 고형분 함량이 5~7brix가 되도록 구성하고, 상기 (b)단계는 복분자 1.0~2.0중량부, 오미자 0.1~1.0중량부, 구기자 1.0~3.0중량부, 차전자 5.0~15.0중량부, 토사자 1.0~3.0중량부를 열수추출하여 고형분 함량이 5~7brix가 되도록 구성하면, 각 추출물의 기능성과 기호성이 최적화된 음료로 제조할 수 있게 된다.

이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시한 것일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

[ 실시예 1] 새송이버섯 추출

1. 새송이버섯 추출용매 제조

추출용매의 pH 조건에 따른 추출수율을 비교하기 위해 산성(pH3.0), 중성(pH6.5), 알칼리성(pH11.0)으로 각각 구분하였다. pH3.0의 추출용매는 구연산(citric acid)을 이용하여 조정하였으며, pH6.5의 추출용매는 일반 증류수를 사용하였고, pH11.0의 추출용매는 수산화나트륨(NaOH)을 이용하여 조정하였다.

2. pH조건별 추출용매를 이용한 새송이버섯 추출

새송이버섯이 함유한 아미노산의 추출수율을 비교하기 위해 pH 조건별로 제조된 추출용매를 이용하여 100℃에서 환류추출방법으로 추출하였다. 각 추출용매 2ℓ에 새송이버섯 150g(건조율 13%) 각 추출용매별로 추출한 결과는 도 1과 같다.

3. 새송이버섯 추출물의 아미노산 추출수율 비교

산성, 중성, 알칼리성 조건에서 각각 추출된 새송이버섯 추출물의 아미노산 함량을 비교 분석한 결과는 하기 [표 1]과 같다.

The contents of free amino acid in King Oyster mushroom

	Contents ( mg /100g) ¹⁾
	A	B	C
O-Phospho-L-serine	4.56	3.81	3.93
Taurine	6.52	6.35	4.91
O-Phosphoethanolamine	1.35	0.41	0.46
Urea	14.44	0	0
L-Aspartic Acid	9.60	13.79	6.30
Hydroxy-L-proline	0	0	0
L-Threonine	36.11	28.28	32.77
L-Serine	26.02	19.9	17.14
L- Asparagine	14.08	12.77	18.38
L-Glutamic acid	61.72	55.55	56.04
L-Sarcosine	0	0	0
L-α-Aminoadipic Acid	1.38	1.05	1.41
L-Proline	22.28	15.72	20.73
Glycine	12.14	9.08	12.35
L-Alanine	58.56	48.28	51.71
L-Citrulline	1.91	1.54	1.85
L-α-Aminoiso-n-butyric Acid	0	0.29	0
L-Valine	44.9	35.05	40.39
L-Cystine	3.66	2.55	3.98
L-Methionine	20.11	13.01	15.18
Cystathionine	2.03	1.81	0
L-Isoleucine	38.65	29.00	34.04
L-Leucine	64.79	51.61	56.05
L-Tyrosine	49.23	41.50	43.08
β-Alanine	1.51	2.18	0.71
L-Phenylalanine	51.7	44.36	43.33
D,L-β-Aminoisobutyric Acid	0	0.47	0
L-Homocystine	0	0	0
-Amino-n-butyric Acid	7.63	5.56	6.05
Ethanolamine	3.12	2.64	2.83
Ammonium Chliride	23.94	20.99	18.15
δ-Hydroxylysine	0	0	0
L-Ornithine	6.42	6.24	6.63
L-Lysine	8.97	11.61	1.01
L-Methyl-L-histidine	0	0	0
L-Histidine	22.28	13.72	21.81
3-Methyl-L-histidine	0.96	0	1.96
L-Anserine	0	0	0
L-Carnosine	0	0	0
L- Arginine	29.25	21.98	32.33
Total	649.82	521.1	555.51
¹⁾A: Extract solution pH 6.5 , B: Extract solution pH 3.0, Extract solution pH 11.0

상기 [표 1]에서와 같이 아미노산은 대체적으로 pH6.5의 중성 조건의 추출용매에서 다소 높게 검출되었으나, 새송이버섯의 대표적인 아미노산이라 할 수 있는 α-아미노산인 L-아르기닌(L-Arginine)과 아스파르트산의 β-아미드인 L-아스파라긴(L-Asparagine)은 모두 염기성 조건(pH11)의 추출용매에서 매우 높게 검출되었다. 이러한 결과를 토대로, 생체 내에서 시트룰린과 아스파라트산으로부터 생성되고 필수아미노산과 비필수아미노산의 중간 위체에 존재하며 어린 동물의 성장에는 반드시 필요한 준필수 아미노산인 L-아르기닌과, 숙취해소에 널리 알려져 있는 L-아스파라긴을 새송이버섯에서 추출할 때 그 최적의 추출조건은 알칼리 조건(pH 11)이라고 하겠다.

[ 실시예 2] 새송이버섯 추출물의 항산화 활성

실시예 1에 따라 추출용매의 pH 조건을 달리하면서 추출한 새송이버섯 추출물에 대하여 항산화 활성을 측정해 보았다. 항산화 활성 측정은 새송이버섯 추출물을 동결건조한 후 그 분말에 대해 측정하였으며, 그 측정결과는 하기 [표 2]와 같다.

Antioxidant activity of water extracts at pH6.5, pH3, and pH11 from King Oyster mushroom

Samples¹ ⁾	Antioxidant activity
Samples¹ ⁾	Electron donation	Reducing power	Hydroxy radical scavenging
A-1	27.08±1.04	0.84±0.02	70.07±1.85
A (pH6.5)	33.44±1.30	1.62±0.07	71.14±1.39
B-1	22.37±0.70	0.89±0.03	71.77±0.44
B (pH3)	32.01±2.57	1.75±0.02	73.46±0.70
C-1	30.58±4.15	1.36±0.03	72.17±0.21
C (pH11)	35.48±2.87	2.77±0.09	74.78±0.71
¹⁾ A: extract of King Oyster mushroom at pH6.5. B: extract of King Oyster mushroom at pH3.0. C: extract of King Oyster mushroom at pH11.0 A-1, B-1, C-1 : 50% concentration of A, B and C.

상기 [표 2]에서와 같이 pH11.0로 조절된 추출용매에서 추출된 새송이버섯 추출물의 경우가 전자공여능, 환원력, OH 라디칼 소거능이 높게 나타났다. 이로부터 알칼리 조건(pH 11)에서 추출한 새송이버섯 추출물이 항산화활성에 더욱 효과적임을 알 수 있고, 그 결과 이러한 추출물을 항산화용 조성물에 포함할 때 가장 유리한 효과를 나타낸다고 하겠다.

[ 실시예 3] 새송이버섯 추출물을 함유한 기능성 음료

1. 기능성 음료 제조

(a)실시예 1의 방법으로 추출한 새송이버섯 추출액이 고형분 함량 5.08brix가 되게 진공 농축한다.

(b)물 1ℓ에서 복분자 1g, 오미자 0.5g, 구기자 1.5g, 차전자 7.5g, 토사자 2g의 오자(五子)를 열수추출한 후 그 오자의 열수추출액이 고형분 함량 5.08brix가 되게 농축한다.

(c)새송이버섯 추출물의 농축액과 오차추출물의 농축액을 혼합한 후 포장한다. 포장제품을 80~90℃에서 30분 또는 100℃에서 15분 살균한다.

2. 기능성 음료의 기호성 평가

색도

구분	색도
구분	L(명도)	a(+적,-녹)	b(+노,-파)
음료	5.86±2.0	-0.53±1.0	4.57±1.5

상기 [표 3]에서와 같이 새송이버섯 고유의 색상인 연노랑과 오자의 생약재 추출물의 선홍색이 혼합된 결과 명도가 5.86±2.0으로서 맑고 선명하게 나타났다. 또한, 적·녹색도가 -0.53±1.0이면서 노란색의 정도가 4.57±1.5로 나타났으며, 그 결과 본 발명에 따라 제조된 기능성 음료는 옅은 적색과 옅고 맑은 노란색을 동시에 발현하여 전체적으로 옅은 주황빛의 색감으로 확인되었다.

관능평가

구 분	농도(100ml 기준)	12명의 선호도 조사 결과
구 분	농도(100ml 기준)	맛	향	색도
새송이버섯 추출물 (원액)	1~2Brix	1	0	2
천연물 추출 음료 (A사 제품)	3~5Brix	3	5	3
기능성 음료 (본 발명)	5~7Brix	8	7	6
비 고	-			1 (선택하지 않음)

상기 [표 4]에서와 같이 전반적으로 본 발명에 따라 제조된 기능성 음료에 대한 선호도가 가장 우수한 것으로 나타났으며, 이에 본 발명은 건강식을 추구하는 소비자 요구에 부응하는 음료로 적합할 것으로 기대된다.

도 1은 추출용매의 pH 조건에 따른 새송이버섯의 추출상태를 보여준다.

Claims

새송이버섯을 알칼리수용액에서 추출한 새송이버섯 추출물, 복분자 열수추출물, 오미자 열수추출물, 구기자 열수추출물, 차전자 열수추출물, 토사자 열수추출물을 포함하는 것을 특징으로 하는 새송이버섯을 이용한 기능성 음료.
제1항에서,

상기 새송이버섯 추출물은 알칼리수용액으로 pH가 10~12인 수산화나트륨(NaOH) 수용액 또는 탄산수소나트륨(NaHCO₃) 수용액을 이용한 것임을 특징으로 하는 새송이버섯을 이용한 기능성 음료.
(a)알칼리수용액에서 새송이버섯을 추출하고 농축하는 단계;

(b)복분자, 오미자, 구기자, 차전자, 토사자의 오자(五子)를 열수추출하고 농축하는 단계; 그리고,

(c)새송이버섯 추출물의 농축액과 오차추출물의 농축액을 혼합하고 살균하는 단계;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 새송이버섯을 이용한 기능성 음료의 제조방법.
제3항에서,

상기 (a)단계는 알칼리수용액으로 pH가 10~12인 수산화나트륨(NaOH) 수용액 또는 탄산수소나트륨(NaHCO₃) 수용액을 이용하면서 이루어지는 것을 특징으로 하는 새송이버섯을 이용한 기능성 음료의 제조방법.
제3항 또는 제4항에서,

상기 (a)단계는 고형분 함량이 5~7brix가 되도록 이루어지며,

상기 (b)단계는 복분자 1.0~2.0중량부, 오미자 0.1~1.0중량부, 구기자 1.0~3.0중량부, 차전자 5.0~15.0중량부, 토사자 1.0~3.0중량부를 열수추출하여 고형분 함량이 5~7brix가 되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 기능성 음료의 제조방법.
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