KR101004539B1 - 해파리를 이용한 발효 조성물 및 그의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 해파리에 미생물을 이용하여 그 기능성물질을 취득하면서 이취를 없어지게 하고 콜라겐과 같은 유효성분이 체내에서 효과적으로 흡수될 수 있는 발효 조성물 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
즉, 해파리 중량부 100과 돈 태반, 백장감, 반하, 녹용, 인삼, 당귀, 산수유, 사향, 백출로 이루어진 1군으로부터 적어도 하나 이상을 혼합하여 형성된 한약재 중량부 20 내지 65를 혼합하여 해파리 배지를 만드는 단계; 상기 해파리 배지에 카제인, 전분, 대두박, 밀기울, 쌀겨, 현미분으로 이루어진 1군으로부터 적어도 하나 이상을 혼합하여 형성된 질소원 중량부 20 내지 65를 혼합하여 1차 혼합 배지를 형성하는 단계; 상기 1차 혼합 배지에 마이크로비스포라(Microbispora), 스트렙토스포랑기움(Streptosporangium), 마이크로모노스포라(Micromonospora), 노카르디오포름스(Nocardioforms), 닥틸로스포랑기움(Dactylosporangium), 사카로모노스포라(Saccharomonospora), 마이크로테트라스포라(Microtetraspora)로 이루어진 1군으로부터 택일한 희소 방선균을 접종하고 온도 15 내지 45℃, 습도 55 내지 85%에서 3 내지 20일간 배양하는 1차 발효단계; 상기 1차 발효단계에서 생성된 1차 발효산물에 이산화탄소, 질소, 에틸렌, 아황산가스로 이루어진 1군으로부터 하나를 택일한 살균용 가스를 가하여 접종균주를 포함하는 오염된 모든 균주를 살균시키는 1차 멸균단계; 상기 1처 멸균단계를 거친 1차 발효산물을 함수분율이 7 내지 13%가 되도록 건조하는 1차 건조단계; 카제인, 전분, 대두박, 밀기울, 쌀겨, 현미분으로 이루어진 1군으로부터 적어도 하나 이상을 혼합하여 형성된 질소원 중량부 20 내지 65를 혼합하여 2차 혼합 배지를 형성하는 단계; 상기 2차 혼합 배지에 1차 발효단계에서 접종한 균주와 동일한 균주 중량부 1 내지 1.5를 접종하고 온도 15 내지 45℃, 습도 55 내지 85%에서 3 내지 20일간 배양하는 2차 발효단계; 상기 2차 발효단계에서 생성된 2차 발효산물에 이산화탄소, 질소, 에틸렌, 아황산가스로 이루어진 1군으로부터 하나를 택일한 살균용 가스를 가하여 접종균주를 포함하는 오염된 모든 균주를 살균시키는 2차 멸균단계; 상기 2차 멸균단계를 거친 상기 2차 발효산물을 함수분율이 7 내지 13%가 되도록 건조하는 2차 건조단계; 카제인, 전분, 대두박, 밀기울, 쌀겨, 현미분으로 이루어진 1군으로부터 적어도 하나 이상을 혼합하여 형성된 질소원 중량부 20 내지 65를 혼합하여 3차 혼합 배지를 형성하는 단계; 상기 3차 혼합배지에 1차 발효단계에서 접종한 균주와 동일한 균주 중량부 1 내지 1.5를 접종하고 온도 15 내지 45℃, 습도 55 내지 85%에서 3 내지 20일간 배양하는 3차 발효단계; 상기 3차 발효단계에서 생성된 3차 발효산물을 온도 121℃에서 30분간 가열하여 접종균주를 포함하는 오염된 모든 균주를 살균시키는 3차 멸균단계; 상기 3차 멸균단계를 거친 3차 발효산물에 알콜 수용액을40 : 60 내지 50 : 50 중량 비율로 혼합 교반하여 온도 40 내지 60℃에서 압력 1 내지 10 Kgf/㎠로 감압 추출하여 해파리 발효 조성물을 추출하는 추출단계;를 포함하는 해파리 발효 조성물 제조방법 및 발효조성물을 특징으로 한다.

Description

해파리를 이용한 발효 조성물 및 그의 제조방법{Fermentation composition using jellyfish. and the manufacturing method thereof}
본 발명은 해파리에 미생물을 이용하여 그 기능성물질을 취득하면서 이취를 없어지게 하고 콜라겐과 같은 유효성분이 체내에서 효과적으로 흡수될 수 있는 발효 조성물 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 해파리(jellyfish)는 자포동물문 해파리강에 속하는 250여 종의 플랑크톤성 해산 무척추동물의 총칭이며, 해파리강은 컵해파리아강과 십자해파리아강의 2아강으로 나누어지는데, 컵해파리류가 자유유영하는 진정한 해파리이다. 해파리의 수명은 대부분 2~3주이고, 몸의 지름은 약 2~40㎝에서 2m까지 매우 다양하다. 구성물의 약 99%가 물이다. 촉수로 작은 동물들을 먹는데, 촉수는 독액이 찬 자포로 무장되어 있다. 해파리 종류로는 독성이 강한 해파리 : 노무라입깃해파리, 커튼원양해파리는 독성이 강해 독침에 쏘이면 강한 통증과 함께 채찍 모양의 상처가 생긴다.
일 예로 2009년 8월 23일 부산시 수영구 광안리 해수욕장에 해파리 떼가 몰려와 한때 입욕이 통제되었으며, 수영구와 119수상구조대에 따르면 이날 오전 11시 30분쯤 노무라입깃해파리와 커튼원양해파리·유령해파리 등 유독성 해파리 떼가 해류를 타고 광안리 해수욕장의 백사장 근처까지 다가왔다.
이 때문에 해수욕을 즐기던 30여명이 해파리에 쏘여 치료를 받았다. 수영구는 해수욕객을 긴급 대피시키고 1시간 30분가량 입욕을 전면 통제했다. 수상 오토바이와 뜰채를 동원하여 3t이 넘는 해파리도 수거했다고 밝히고 있다. 일반적인 해파리 처리방법은 해상분쇄 또는 육지 매립의 방법이었으나 해파리 씨앗의 확산으로 개체수를 늘어나거나 용존산소량의 감소 등 2차 오염을 일으킴으로 문제성이 대두되고 있는 실정이었다.
본 발명인 미생물을 이용한 발효 유용물질은 기능성 식품과 향장원료로 활용하므로 해파리로 인한 어획량 감소 등의 어업피해 3000억 원에 해당하는 피해액을 줄임과 동시에 독성이 있는 해파리의 영향으로 해수욕장이나 어민들의 신체피해를 최소화 할 수 있으며 해파리 처리의 고부가성 활용이 가능하다.
특히 발효 해파리에서 추출한 콜라겐은 돈피, 우피, 어류에서 추출한 콜라겐
에 비해 저렴한 단가에 생산되는 장점이 있는 반면 피부에 자극이나 알레르기를 일으키지 않는 장점이 있고, 발효 공법을 통해 해파리를 발효하여 콜라겐의 분자입자를 줄일 수 있으므로 흡수율이 월등한 콜라겐 기능성제품을 만들 수 있다.
현재 우리나라 콜라겐, 젤라틴 수요는 많으나 공급이 원활하지 못하여 콜라겐, 젤라틴 수입량은 각각 연간 60억원 및 300억원 이며, 앞으로의 우리나라의 콜라겐, 젤라틴 생산 및 수입에 관한 정책은 해파리를 이용한 기능성 단백질의 제조가 적합하다고 볼 수 있다.
위에서 언급했듯이 콜라겐 및 젤라틴의 세계적인 시장의 규모가 매우 커 해파리를 원료로 한 콜라겐 및 젤라틴은 수산가공산업에서 부가가치 창출기반 산업으로 부상할 수 있으며 미생물을 통한 발효 신기술개발로 고부가가치 원료화 및 부산물활용을 통한 국내 콜라겐 및 젤라틴의 수입대체 효과 및 미래지향적 기틀을 마련할 수 있다고 본다.
해파리는 대부분이 폐기되고 있는 실정이므로 미생물을 이용한 기능성식품 원료 및 향장원료의 개발은 해양자원으로부터 폐부산물의 효율적인 자원화유도와 더불어 환경 친화적인 장점도 가지고 있다.
한편, 콜라겐(Collagen) 및 젤라틴(gelatin)의 분리 정제기술은 국내의 경우 외국에 비해 많이 뒤져 있는 실정이며 90년대 중반까지 몇가지 연구가 이루어져왔으나 최근의 경우콜라겐 및 젤라틴에 대한 연구 및 산업화는 거의 없는 실정이다.
특히 콜라겐의 제조 및 정제기술에 대한 연구는 거의 없었으며, 말쥐치피 및 대구피 연구 외에는 전무하며 피부조직에서의 콜라겐의 특성에 대한 연구는 많은 편이다.
즉, 국내의 연구 사례로는, 각시가자미 껍질을 이용한 젤라틴 제조, 찰가자미류 껍질을 이용한 젤라틴 제조, 붕장어 껍질을 이용한 젤라틴 제조, 생돈피에서 제조된 콜라겐의 기능적 성질, 말쥐치피 및 대구피 콜라겐의 특성, 피부조직 콜라겐의 유동 특성 등이 있다.
그리고 콜라겐 및 젤라틴의 경우 건강보조식품 및 의약품의 원료로도 많이 사용되어지므로 구제역 및 광우병으로부터 안전한 해파리 젤라틴의 경우 이에 더 적합하며 충분한 경쟁력을 가질 수 있다. 선진 축산국에 비해 비교적 축산의 조건이 좋지 못하고 축산규모가 작은 우리나라의 경우 해파리를 이용한 기능성 단백질의 제조가 적합하며 큰 산업적 의의를 가진다. 기존의 육상동물 유래의 기능성 단백질과 차별화시키기 위한 전략으로 콜라겐 및 젤라틴을 제조하는 다국적기업에서 어피를 이용하고자 하는 연구를 시작하고 있으며 일부 고가의 제품으로 시판되고 있는 현 상황에서 해양물로부터의 기능성 단백질의 제조는 고부가가치의 창출이 가능한 산업적 의의를 가진다.
축산선진국인 유럽, 미국 및 호주 등에서 콜라겐 및 젤라틴에 대한 많은 연구가 이루어지고 있으며 이러한 콜라겐 및 젤라틴 단백질의 원료는 소와 돼지의 껍질에 국한되어있다. 그외 유럽국가들은 어류의 필렛(fillet) 가공을 하고 있으며 이로 인해 많은 양의 껍질이 부산물로 나오고 있다. 따라서 이러한 부분으로 수산폐기물인 어피로부터 콜라겐 및 젤라틴을 제조하고자 하는 기능성 단백질의 연구가 이루어지고 있다. 다국적기업 또한 기존의 육상동물 유래의 제품을 대체할 수 있는 어피를 이용한 콜라겐 및 젤라틴에 대한 연구가 활발하며 일부 연구된 원료는 고가로 판매되고 있는 실정이다.
외국의 연구 사례로는, 어류 부산물을 이용한 콜라겐의 제조, 어류 콜라겐의 이용, 틸라피아 껍질을 이용한 젤라틴의 제조, 대구류 껍질을 이용한 젤라틴의 제조, 육상동물과 어류의 젤라틴 및 콜라겐 비교, 서로 다른 어류 젤라틴의 물리적 특성 비교 등이 있다.
해파리 특유의 독성과 이취를 없앨 수 있는 방법으로는 대표적으로 발효시키는 방법을 들 수 있다.해파리를 발효하여 가공하는 방법과 관련하여 유사한 울금의발효방법으로는 아래와 같은 선행기술이 존재한다.
대한민국 등록특허 제10-084022호의 경우, 울금을 농축하여 추출한 농축액에 흑설탕과 흑국균을 혼합하여 발효시키는 방법에 대한 발명을 공개하고 있으며, 대한민국 등록특허 제10-0565989호의 경우, 울금 분말에 황국을 접종하여 발효시키는 방법에 대한 발명을 공개하고 있다.
상기 등록특허들은 모두 발효과정을 통하여 울금의 쓴맛과 이취를 없애는 방법을 공개하고 있으나, 단순히 흑국균 또는 황국을 접종하여 발효시키는 방법으로는 해파리의 발효방법은 아니다. 해파리는 독성을 가지고 있기 때문에 독성과 이취를 제거하는 데 어려움이 있으며, 해파리의 발효과정을 거친후 미세분자를 유효성분을 온전하게 추출할 수 있는 방법 또한 제시한 특허문건은 존재하지 않았다.
한편, 해파리를 발효하는 미생물을 포함한 유용성이 인정된 다수의 미생물들은 그 부가가치가 매우 높아 생물소재 산업에 있어 중요한 위치를 차지하고 있다. 세계 각국에서는 항생물질, 항암제와 같은 의약품과 살균제, 살충제, 제초제와 같은 농약과 건강보조식품, 효소와 같은 식품소재 등 여러 가지로 사용될 수 있는 신물질을 탐색하기 위하여 미생물을 많이 이용하고 있다. 지금까지 10,000 여종의 신물질이 미생물로 부터 발견되었으며 이 중 100여종의 신물질은 이미 실용화 되고 있다.
미생물 중에서 본 발명에 사용하고자 하는 방선균은 특히 2차 대사산물에 있어서 화학구조의 다양성과 종의 풍부함으로 인하여 산업적으로 가장 중요한 미생물로 인식되어 있으며, 지금까지 미생물로부터 발견된 10,000 여종의 생리활성물질 중 약 2/3가 방선균으로부터 유래하였다. 앞으로도 방선균은 새로운 균주의 분리, 유전자 기능 등을 통하여 생물소재 산업의 중요한 위치를 차지할 것으로 전망된다.
한편 방선균은 곰팡이와 유사한 형태의 균사를 형성하므로 과거 곰팡이로 분류된 적도 있었으나 1970년대에 와서 생리생화학적 분석방법이 발전됨에 따라 세포 내의 GC함량이 높고 분화하는 성질을 지닌 원생미생물로 인식되고 있다. 1960년대 이전에는 스트렙토마이세스(Streptomyces)속 균주가 주 연구 대상이었다.
이후 마이크로모노스포라(Micromonospora)속 방선균으로부터 젠타마이신(gentamycin)이 발견되면서부터는 스트렙토마이세스 속 이외의 희소 방선균이 많은 주목을 받기 시작했다. 1989년 Bergey's Manual of Systematic Bacteriology(1)에서는 40종의 희소방선균이 기재되고 있다.
본 발명은 유용한 콜라겐 및 젤라틴 단백질 성분이 함유되어 있는 해파리의 특유의 독성과 이취를 제거하면서도 콜라겐 및 젤라틴체내에서 효과적으로 흡수될 수 있도록 해파리의 단백질을 온전하게 추출할 수 있는 발효 조성물과 그 제조방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명은 해파리 중량부 100과 돈 태반, 백장감, 반하, 녹용, 인삼, 당귀, 산수유, 사향, 백출로 이루어진 1군으로부터 적어도 하나 이상을 혼합하여 형성된 한약재 중량부 20 내지 65를 혼합하여 해파리 배지를 만드는 단계; 상기 해파리 배지에 카제인, 전분, 대두박, 밀기울, 쌀겨, 현미분으로 이루어진 1군으로부터 적어도 하나 이상을 혼합하여 형성된 질소원 중량부 20 내지 65를 혼합하여 1차 혼합 배지를 형성하는 단계; 상기 1차 혼합 배지에 마이크로비스포라(Microbispora), 스트렙토스포랑기움(Streptosporangium), 마이크로모노스포라(Micromonospora), 노카르디오포름스(Nocardioforms), 닥틸로스포랑기움(Dactylosporangium), 사카로모노스포라(Saccharomonospora), 마이크로테트라스포라(Microtetraspora)로 이루어진 1군으로부터 택일한 희소 방선균을 접종하고 온도 15 내지 45℃, 습도 55 내지 85%에서 3 내지 20일간 배양하는 1차 발효단계; 상기 1차 발효단계에서 생성된 1차 발효산물에 이산화탄소, 질소, 에틸렌, 아황산가스로 이루어진 1군으로부터 하나를 택일한 살균용 가스를 가하여 접종균주를 포함하는 오염된 모든 균주를 살균시키는 1차 멸균단계; 상기 1차 멸균단계를 거친 1차 발효산물을 함수분율이 7 내지 13%가 되도록 건조하는 1차 건조단계; 카제인, 전분, 대두박, 밀기울, 쌀겨, 현미분으로 이루어진 1군으로부터 적어도 하나 이상을 혼합하여 형성된 질소원 중량부 20 내지 65를 혼합하여 2차 혼합 배지를 형성하는 단계; 상기 2차 혼합 배지에 1차 발효단계에서 접종한 균주와 동일한 균주 중량부 1 내지 1.5를 접종하고 온도 15 내지 45℃, 습도 55 내지 85%에서 3 내지 20일간 배양하는 2차 발효단계; 상기 2차 발효단계에서 생성된 2차 발효산물에 이산화탄소, 질소, 에틸렌, 아황산가스로 이루어진 1군으로부터 하나를 택일한 살균용 가스를 가하여 접종균주를 포함하는 오염된 모든 균주를 살균시키는 2차 멸균단계; 상기 2차 멸균단계를 거친 2차 발효산물을 함수분율이 7 내지 13%가 되도록 건조하는 2차 건조단계; 카제인, 전분, 대두박, 밀기울, 쌀겨, 현미분으로 이루어진 1군으로부터 적어도 하나 이상을 혼합하여 형성된 질소원 중량부 20 내지 65를 혼합하여 3차 혼합 배지를 형성하는 단계; 상기 3차 혼합배지에 1차 발효단계에서 접종한 균주와 동일한 균주 중량부 1 내지 1.5를 접종하고 온도 15 내지 45℃, 습도 55 내지 85%에서 3 내지 20일간 배양하는 3차 발효단계; 상기 3차 발효단계에서 생성된 3차 발효산물을 온도 121℃에서 30분간 가열하여 접종균주를 포함하는 오염된 모든 균주를 살균시키는 3차 멸균단계; 상기 3차 멸균단계를 거친 3차 발효산물에 알콜 수용액을 40 : 60 내지 50 : 50 중량 비율로 혼합 교반하여 온도 40 내지 60℃에서 압력 1 내지 10 Kgf/㎠로 감압 추출하여 해파리 발효 조성물을 추출하는 추출단계;를 포함하는 해파리 발효 조성물 제조방법 및 발효조성물을 특징으로 한다.
본 발명은 한약재와 질소원을 혼합한 해파리배지를 희소 방선균(Rare actinomycetes)을 접종하여 3차에 걸쳐 발효시킨 후 추출함으로써 해파리의 독성과 이취를 제거할 수 있으면서, 해파리의 유효성분이 최대한 체내에서 흡수될 수 있는 발효산물을 제조할 수 있으며, 한약재에 의한 유효성분 및 희소 방선균(Rare actinomycetes)에 의한 항생물질을 아울러 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 해파리 발효 조성물의 제조방법을 나타낸 블록도.
도 2는 본 발명에 의한 해파리 발효 및 발효산물의 제조과정 모식도.
도 3의 (가)(나)는 본 발명에 의한 해파리 발효 조성물의 분석자료를 나타낸 실시예.
도 4는 본 발명에 의한 해파리 염분제거 작업을 도시한 것이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 등에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명에 의한 해파리를 이용한 발효 조성물의 제조방법은 다음과 같다.
해파리에 수분을 탈수하고 염분을 제거한 뒤 해파리 중량부 100과 돈태반, 백장감, 반하, 녹용, 인삼, 당귀, 산수유, 사향, 백출로 이루어진 1군으로부터 적어도 하나 이상을 혼합하여 형성된 한약재 중량부 20 내지 65를 혼합하여 해파리 배지를 만드는 단계(S10)와; 상기 해파리 배지에 카제인, 전분, 대두박, 밀기울, 쌀겨, 현미분으로 이루어진 1군으로부터 적어도 하나 이상을 혼합하여 형성된 질소원 중량부 20 내지 65를 혼합하여 1차 혼합 배지를 형성하는 단계(S20)와;
상기 1차 혼합 배지에 마이크로비스포라(Microbispora), 스트렙토스포랑기움(Streptosporangium), 마이크로모노스포라(Micromonospora), 노카르디오포름스(Nocardioforms), 닥틸로스포랑기움(Dactylosporangium), 사카로모노스포라(Saccharomonospora), 마이크로테트라스포라(Microtetraspora)로 이루어진 1군으로부터 택일한 희소 방선균을 접종하고 온도 18 내지 38℃, 습도 65 내지 80%에서 3 내지 20일간 배양하는 1차 발효단계(S30)와;
상기 1차 발효단계에서 생성된 1차 발효산물에 이산화탄소, 질소, 에틸렌, 아황산가스로 이루어진 1군으로부터 하나를 택일한 살균용 가스를 가하여 접종균주를 포함하는 오염된 모든 균주를 살균시키는 1차 멸균단계(S40)와;
상기 1차 멸균단계를 거친 1차 발효산물을 함수분율이 7%가 되도록 건조하는 1차 건조단계(S50)와; 카제인, 전분, 대두박, 밀기울, 쌀겨, 현미분으로 이루어진 1군으로부터 적어도 하나 이상을 혼합하여 형성된 질소원 중량부 20 내지 65를 혼합하여 2차 혼합 배지를 형성하는 단계(60)와;
상기 2차 혼합 배지에 1차 발효단계에서 접종한 균주와 동일한 균주 중량부 1 내지 1.5를 접종하고 온도 15 내지 45℃, 습도 55 내지 85%에서 3 내지 20일간 배양하는 2차 발효단계(S70)와;
상기 2차 발효단계에서 생성된 2차 발효산물에 이산화탄소, 질소, 에틸렌, 아황산가스로 이루어진 1군으로부터 하나를 택일한 살균용 가스를 가하여 접종균주를 포함하는 오염된 모든 균주를 살균시키는 2차 멸균단계(S80)와;
상기 2차 멸균단계를 거친 2차 발효산물을 함수분율이 7 내지 13%가 되도록 건조하는 2차 건조단계(S90)와; 카제인, 전분, 대두박, 밀기울, 쌀겨, 현미분으로 이루어진 1군으로부터 적어도 하나 이상을 혼합하여 형성된 질소원 중량부 20 내지 65를 혼합하여 3차 혼합 배지를 형성하는 단계(S100)와;
상기 3차 혼합배지에 1차 발효단계에서 접종한 균주와 동일한 균주 중량부 1 내지 1.5를 접종하고 온도 15 내지 45℃, 습도 55 내지 85%에서 3 내지 20일간 배양하는 3차 발효단계(S110)와; 상기 3차 발효단계에서 생성된 3차 발효산물을 온도 121℃에서 30분간 가열하여 접종균주를 포함하는 오염된 모든 균주를 살균시키는 3차 멸균단계(S120)와;
상기 3차 멸균단계를 거친 3차 발효산물에 알콜 수용액을 40 : 60 내지 50 : 50 중량 비율로 혼합 교반하여 온도 40 내지 60℃에서 압력 1 내지 10 Kgf/㎠로 감압 추출하여 해파리 발효 조성물을 추출하는 추출단계(S130);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 1차 내지 3차 멸균단계에서는 접종균주를 포함하는 오염된 모든 균주를 살균시키는 것으로서, 상기의 오염된 모든 균주라 함은 오염에 의해 발생될 수 있는 모든 균주에 해당한다.
더욱 구체적으로는;
1)해파리 중량부 100과 돈태반, 백장감, 반하, 녹용, 인삼, 당귀, 산수유, 사향, 백출로 이루어진 1군으로부터 적어도 하나 이상을 혼합하여 형성된 한약재 중량부 20 내지 65를 혼합하여 해파리 배지를 만드는 단계(S10).
본 단계에서 해파리 분말 또는 슬라이스형태로 된 것을 사용하며, 상기 한약재는 분말 또는 액상화된 것을 사용한다. 상기 한약재는 본 발명을 원료로 하는 식품의 기능성을 향상시키기 위한 것이며, 공통적으로 이담작용, 건위작용, 항암작용, 항염증작용, 항 방사선 장애작용의 약리적 효과를 제공한다
2) 해파리 배지에 질소원 중량부 20 내지 65를 1차 혼합하여1차 혼합배지를 형성하는 단계(S20).
상기 질소원은 발효용 미생물을 배양하기위한 것이며, 해파리와 한약재에는 미생물이 배양되기 위한 충분한 성분이 포함되어있지 않으므로 유기질소원을 단독으로 또는 2종 이상 혼합하는 것이다. 상기 질소원은 카제인, 전분, 대두박, 밀기울, 쌀겨, 현미분으로 이루어진 1군으로부터 하나 이상을 혼합하여 제조한다.
3) 상기 1차 혼합 배지에 희소 방선균(Rare actinomycetes) 중량부 1 내지 1.5를 접종하고 온도 15 내지 45℃, 습도 55 내지 85%에서 3 내지 20일간 배양하는 1차 발효단계(S30)
본 발명에서는 3차에 걸친 발효과정을 거치며, 각 단계에서 모두 동일한 희소 방선균(Rare actinomycetes)을 배지에 접종한다.
본 발명에서 희소 방선균(Rare actinomycetes)은 스트렙토마이세스(Streptomyces) 속 이외의 방선균을 말하는 것으로서, 특히 마이크로비스포라(Microbispora), 스트렙토스포랑기움(Streptosporangium), 마이크로모노스포라(Micromonospora), 노카르디오포름스(Nocardioforms), 닥틸로스포랑기움(Dactylosporangium), 사카로모노스포라(Saccharomonospora), 마이크로테트라스포라(Microtetraspora)를 접종균주로 사용하는 것이 바람직하다. 이들 균주는 자연계에서 각종 질소원으로부터 영양소를 섭취하여 주로 베타-락탐(β-lactam), 마크롤라이드(macrolide), 아미노산 배당체, 아버멕틴-밀베마이신(avermectin-milbemycin)계의 항생물질을 합성하는 역할을 한다.
4) 상기 1차 발효단계에서 생성된 1차 발효산물에 살균용 가스를 가하여 접종균인 희소 방선균(Rare actinomycetes)과 오염으로 발생할 수 있는 모든 균주를 살균시키는 1차 멸균단계(S40)
상기 살균용 가스는 이산화탄소, 질소, 에틸렌, 아황산가스로 이루어진 1군으로부터 하나를 택일한 살균용 가스를 사용하는 것이 바람직하다.
5) 함수분율이 7 내지 13%가 되도록 건조하는 1차 건조단계(S50)
살균처리된 발효산물을 건조 및 분쇄하여 분말화 된 해파리 발효산물을 형성함으로써, 해파리 발효산물의 조성을 균일하게유지하고 그 외 부차적인 반응을 방지할 수 있으며, 결과적으로 발효산물의 높은 효율을 유지시킬 수 있다.
상기 단계가 1차 발효단계이며, 이후 2차 발효단계를 거치게 되며, 2차 발효단계는 기본적으로 1차 발효단계와 동일하다.
6) 질소원을 2차 혼합하여 2차 혼합배지를 형성하는 단계(S60)
2차 혼합배지에 사용되는질소원은 상기 1차 혼합배지에 사용되는 질소원과 동일한 것을 사용한다.
7) 상기 2차 혼합 배지에 희소 방선균(Rare actinomycetes) 중량부 1 내지 1.5를 접종하고 온도 15 내지 45℃, 습도 55 내지 85%에서 3 내지 20일간 배양하는 2차 발효단계(S70)
8) 상기 2차 발효단계에서 생성된 2차 발효산물에 살균용 가스를 가하여 접종균인 희소 방선균(Rare actinomycetes)과 오염된 모든 균주를 살균시키는 2차 멸균단계(S80)
9) 함수분율이 7 내지 13%가 되도록 건조하는 2차 건조단계(S90)
10) 질소원을 3차 혼합하여 2차 혼합배지를 형성하는 단계(S100)
3차 혼합배지에 사용되는질소원은 상기 1차 혼합배지에 사용되는질소원과 동일한 것을 사용한다.
11) 상기 3차 혼합배지에 희소 방선균(Rare actinomycetes) 중량부 1 내지 1.5를 접종하고 온도 15 내지 45℃, 습도 55 내지 85%에서 3 내지 20일간 배양하는 3차 발효단계(S110)
12) 상기 3차 발효단계에서 생성된 3차 발효산물을 온도 121℃에서 30분간 가열하여 접종균인 희소 방선균(Rare actinomycetes)과 오염으로 발생할 수 있는 모든 균주를 살균시키는 3차 멸균단계(S120)
13) 알콜 수용액을 혼합하여 온도 40 내지 60℃에서 압력 1 내지 10 Kgf/㎠로 감압 추출하여 해파리 발효 조성물을 추출하는 추출단계(S130)를 포함하며, 추가적으로 숙성단계를 포함할 수 있다.
상기와 같이 3차에 걸친 발효단계를 포함하는 것은 발효를 거듭함에 따라 유효 성분의 분자 크러스트가 작아지게 되어 유효 성분이 인체에 더욱 효과적으로 흡수되게 하기 위함이다.
[실시예 1]
해파리의 수분을 탈수하고 염분을 제거한 다음 건조하여 분말을 준비한다.
준비된 해파리과 한약재를 혼합하여 해파리배지를 형성한다. 해파리 분말 중량부 100을 기준으로 한약재 분말 중량부 60을 혼합한다. 한약재 분말은 돈 태반, 백장감, 반하, 녹용, 인삼, 당귀, 산수유, 사향, 백출로 이루어진 1군으로부터 적어도 하나 이상의 분말을 혼합하여 사용하도록 한다.
상기 해파리 배지에 질소원 중량부 20 내지 65를 1차 혼합하여 1차 혼합배지를 형성한다. 질소원은유기 질소원인 카제인, 전분, 대두박, 밀기울, 쌀겨, 현미분으로 이루어진 1군으로부터 적어도 하나 이상을 혼합하여 형성한다.
상기 1차 혼합 배지에 희소 방선균(Rare actinomycetes) 중량부 1 내지 1.5를 접종하고 온도 15 내지 45℃, 습도 55 내지 85%에서 3 내지 20일간 배양한다. 공지된 희소 방선균(Rare actinomycetes)이라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하나, 마이크로비스포라(Microbispora), 스트렙토스포랑기움(Streptosporangium), 마이크로모노스포라(Micromonospora), 노카르디오포름스(Nocardioforms), 닥틸로스포랑기움(Dactylosporangium), 사카로모노스포라(Saccharomonospora), 마이크로테트라스포라(Microtetraspora)로 이루어진 1군으로부터 택일한 희소 방선균을 접종하는 것이 바람직하다.
상기 1차 발효단계에서 생성된 1차 발효산물에 살균용 가스를 가하여 접종균인 희소 방선균(Rare actinomycetes)과 오염된 모든 균주를 살균시키며, 살균은 유황가스 등의 공지된 살균용 가스를 사용할 수 있으며, 이산화탄소, 질소, 에틸렌, 아황산가스로 이루어진 1군으로부터 하나를 택일한 살균용 가스를 사용하는 것이 바람직하다.
살균 후 1차 발효산물을 함수분율이 7 내지 13%가 되도록 건조시킨다. 건조 후에는 분쇄하여 분말로 형성한다.
분말로 형성된 1차 발효산물에 질소원을 2차로 혼합하여 2차 혼합 배지를 형성한다. 질소원은유기 질소원인 카제인, 전분, 대두박, 밀기울, 쌀겨, 현미분으로 이루어진 1군으로부터 적어도 하나 이상을 혼합하여 형성한다.
상기 2차 혼합 배지에 희소 방선균(Rare actinomycetes) 중량부 1 내지 1.5를 접종하고 온도 15 내지 45℃, 습도 55 내지 85%에서 3 내지 20일간 배양한다. 접종균주는 1차 발효단계에서 접종한 균주와 동일한 균주를 사용한다.
상기 2차 발효단계에서 생성된 2차 발효산물에 살균용 가스를 가하여 접종균주를 포함하는 오염된 모든 균주를 살균시키며, 살균은 유황가스 등의 공지된 살균용 가스를 사용할 수 있으며, 이산화탄소, 질소, 에틸렌, 아황산가스로 이루어진 1군으로부터 하나를 택일한 살균용 가스를 사용하는 것이 바람직하다.
살균 후 2차 발효산물을 함수분율이 7 내지 13%가 되도록 건조시킨다. 건조 후에는 분쇄하여 분말로 형성한다.
상기 단계가 2차 발효단계이며, 이후 3차 발효단계를 거치게 된다.
분말로 형성된 2차 발효조성물에 질소원을 3차로 혼합하여 3차 혼합 배지를 형성한다. 질소원은 유기 질소원인 카제인, 전분, 대두박, 밀기울, 쌀겨, 현미분으로 이루어진 1군으로부터 적어도 하나 이상을 혼합하여 형성한다.
상기 3차 혼합 배지에 희소 방선균(Rare actinomycetes) 중량부 1 내지 1.5를 접종하고 온도 15 내지 45℃, 습도 55 내지 85%에서 3 내지 20일간 배양한다. 접종균주는 1차 발효단계에서 접종한 균주와 동일한 균주를 사용한다.
상기 3차 발효단계에서 생성된 3차 발효산물을 온도 121℃에서 30분간 가열하여 접종균주를 포함하는 모든 오염된 균주를 살균시킨다.
상기 살균된 3차 발효산물에 알콜 수용액을40 : 50 내지 50 : 50 중량 비율로 혼합, 교반하여 온도 40 내지 60℃에서 압력 1 내지 10 Kgf/㎠로 감압 추출하여 해파리 발효조성물을 추출한다. 상기 알콜 수용액은 증류수 중량부 30 내지 60, 무수에탄올 중량부 40 내지 70으로 형성된다.
[실시예 2]
슬라이스 된 해파리를 준비한다.
준비된 해파리과 한약재를 혼합하여 해파리배지를 형성한다. 해파리 분말 중량부 100을 기준으로 한약재 중량부 60을 혼합한다. 한약재는 액상화된 것으로 준비하며, 돈 태반, 백장감, 반하, 녹용, 인삼, 당귀, 산수유, 사향, 백출로 이루어진 1군으로부터 적어도 하나 이상을 혼합한 액상 한약재를 사용하도록 한다.
상기 해파리배지에 질소원 중량부 20 내지 65를 1차 혼합하여 1차 혼합배지를 형성한다. 질소원은 유기 질소원인 카제인, 전분, 대두박, 밀기울, 쌀겨, 현미분으로 이루어진 1군으로부터 적어도 하나 이상을 혼합하여 형성한다.
상기 1차 혼합 배지에 희소 방선균(Rare actinomycetes) 중량부 1 내지 1.5를 접종하고 온도 15 내지 45℃, 습도 55 내지 85%에서 3 내지 20일간 배양한다. 공지된 희소 방선균(Rare actinomycetes)이라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하나, 마이크로비스포라(Microbispora), 스트렙토스포랑기움(Streptosporangium), 마이크로모노스포라(Micromonospora), 노카르디오포름스(Nocardioforms), 닥틸로스포랑기움(Dactylosporangium), 사카로모노스포라(Saccharomonospora), 마이크로테트라스포라(Microtetraspora)로 이루어진 1군으로부터 택일한 희소 방선균을 접종하는 것이 바람직하다.
상기 1차 발효단계에서 생성된 1차 발효산물에 살균용 가스를 가하여 접종균인 희소 방선균(Rare actinomycetes)을 포함하는 오염된 모든 균주를 살균시키며, 살균은 유황가스 등의 공지된 살균용 가스를 사용할 수 있으며, 이산화탄소, 질소, 에틸렌, 아황산가스로 이루어진 1군으로부터 하나를 택일한 살균용 가스를 사용하는 것이 바람직하다.
살균 후 1차 발효산물을 함수분율이 7 내지 13%가 되도록 건조시킨다. 건조 후에는 분쇄하여 분말로 형성한다.
분말로 형성된 1차 발효산물에 질소원을 2차로 혼합하여 2차 혼합 배지를 형성한다. 질소원은 유기 질소원인 카제인, 전분, 대두박, 밀기울, 쌀겨, 현미분으로 이루어진 1군으로부터 적어도 하나 이상을 혼합하여 형성한다.
상기 2차 혼합 배지에 1차 발효단계에서 접종한 균주와 동일한 균주 중량부 1 내지 1.5 및 식품발효에 일반적으로 사용되는 균주 중량부 1 내지 1.5를 접종하고 온도 15 내지 45℃, 습도 55 내지 85%에서 3 내지 20일간 배양한다.
상기 식품발효에 일반적으로 사용되는 균주는 어떠한 미생물을 사용하여도 무방하나 본 실시예에서는 아스퍼질러스 오리제(Aspergillus oryzae) 또는 아스퍼질러스 니거(Aspergillus niger)로 접종하였다.
상기 2차 발효단계에서 생성된 2차 발효산물에 살균용 가스를 가하여 접종균주를 포함하는 모든 오염된 균주를 살균시키며, 살균은 유황가스등의 공지된 살균용 가스를 사용할 수 있으며, 이산화탄소, 질소, 에틸렌, 아황산가스로 이루어진 1군으로부터 하나를 택일한 살균용 가스를 사용하는 것이 바람직하다.
살균 후 2차 발효산물을 함수분율이 7 내지 13%가 되도록 건조시킨다. 건조 후에는 분쇄하여 분말로 형성한다.
상기 단계가 2차 발효단계이며, 이후 3차 발효단계를 거치게 된다.
분말로 형성된 2차 발효조성물에 질소원을 3차로 혼합하여 3차 혼합 배지를 형성한다. 질소원은유기 질소원인 카제인, 전분, 대두박, 밀기울, 쌀겨, 현미분으로 이루어진 1군으로부터 적어도 하나 이상을 혼합하여 형성한다.
상기 3차 혼합 배지에 희소 방선균(Rare actinomycetes) 중량부 1 내지 1.5를 접종하고온도 15 내지 45℃, 습도 55 내지 85%에서 3 내지 20일간 배양한다. 접종균주는 1차 발효단계에서 접종한 균주와 동일한 균주를 사용한다.
상기 3차 발효단계에서 생성된 3차 발효산물을 온도 121℃에서 30분간 가열하여 접종균주를 포함하는 오염된 모든 균주를 살균시킨다.
상기 살균된 3차 발효산물에 알콜 수용액을40 : 50 내지 50 : 50 중량 비율로 혼합교반하여 온도 40 내지 60℃에서 압력 1 내지 10 Kgf/㎠로 감압 추출하여 해파리 발효조성물을 추출한다. 상기 알콜 수용액은 증류수 중량부 30 내지 60, 무수에탄올 중량부 40 내지 70으로 형성된다.
상기 추출된 해파리 발효조성물을 온도 10 내지 15℃에서 숙성한다.
이상에서 본 발명은 상기 실시예를 참고하여 설명하였지만 본 발명의 기술사상범위내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.
S110~S130 : 해파리 발효 조성물의 제조단계

Claims (4)

  1. 해파리 중량부 100과 돈 태반, 백장감, 반하, 녹용, 인삼, 당귀, 산수유, 사향, 백출로 이루어진 1군으로부터 적어도 하나 이상을 혼합하여 형성된 한약재 중량부 20 내지 65를 혼합하여 해파리 배지를 만드는 단계;
    상기 해파리 배지에 카제인, 전분, 대두박, 밀기울, 쌀겨, 현미분으로 이루어진 1군으로부터 적어도 하나 이상을 혼합하여 형성된 질소원 중량부 20 내지 65를 혼합하여 1차 혼합 배지를 형성하는 단계;
    상기 1차 혼합 배지에 마이크로비스포라(Microbispora), 스트렙토스포랑기움(Streptosporangium), 마이크로모노스포라(Micromonospora), 노카르디오포름스(Nocardioforms), 닥틸로스포랑기움(Dactylosporangium), 사카로모노스포라(Saccharomonospora), 마이크로테트라스포라(Microtetraspora)로 이루어진 1군으로부터 택일한 희소 방선균을 접종하고 온도 15 내지 45℃, 습도 55 내지 85%에서 3 내지 20일간 배양하는 1차 발효단계;
    상기 1차 발효단계에서 생성된 1차 발효산물에 이산화탄소, 질소, 에틸렌, 아황산가스로 이루어진 1군으로부터 하나를 택일한 살균용 가스를 가하여 접종균주를 포함하는 오염된 모든 균주를 살균시키는 1차 멸균단계;
    상기 1차 멸균단계를 거친 1차 발효산물을 함수분율이 7 내지 13%가 되도록 건조하는 1차 건조단계;
    카제인, 전분, 대두박, 밀기울, 쌀겨, 현미분으로 이루어진 1군으로부터 적어도 하나 이상을 혼합하여 형성된 질소원 중량부 20 내지 65를 혼합하여 2차 혼합 배지를 형성하는 단계;
    상기 2차 혼합 배지에 1차 발효단계에서 접종한 균주와 동일한 균주 중량부 1 내지 1.5를 접종하고 온도 15 내지 45℃, 습도 55 내지 85%에서 3 내지 20일간 배양하는 2차 발효단계;
    상기 2차 발효단계에서 생성된 2차 발효산물에 이산화탄소, 질소, 에틸렌, 아황산가스로 이루어진 1군으로부터 하나를 택일한 살균용 가스를 가하여 접종균주를 포함하는 오염된 모든 균주를 살균시키는 2차 멸균단계;
    상기 2차 멸균단계를 거친 2차 발효산물을 함수분율이 7 내지 13%가 되도록 건조하는 2차 건조단계;
    카제인, 전분, 대두박, 밀기울, 쌀겨, 현미분으로 이루어진 1군으로부터 적어도 하나 이상을 혼합하여 형성된 질소원 중량부 20 내지 65를 혼합하여 3차 혼합 배지를 형성하는 단계;
    상기 3차 혼합배지에 1차 발효단계에서 접종한 균주와 동일한 균주 중량부 1 내지 1.5를 접종하고 온도 15 내지 45℃, 습도 55 내지 85%에서 3 내지 20일간 배양하는 3차 발효단계;
    상기 3차 발효단계에서 생성된 3차 발효산물을 온도 121℃에서 30분간 가열하여 접종균주를 포함하는 오염된 모든 균주를 살균시키는 3차 멸균단계;
    상기 3차 멸균단계를 거친 3차 발효산물에 알콜 수용액을40 : 60 내지 50 : 50 중량 비율로 혼합 교반하여 온도 40 내지 60℃에서 압력 1 내지 10 Kgf/㎠로 감압 추출하여 해파리 발효 조성물을 추출하는 추출단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 해파리 발효 조성물 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 알콜 수용액은 증류수 중량부 30 내지 60, 무수에탄올 중량부 40 내지 70으로 형성되는 것을 특징으로 하는 해파리 발효 조성물 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    해파리 발효 조성물 추출 단계에서 추출된 해파리 발효 조성물을 온도 10 내지 15℃에서 15 내지 20일 숙성하는 숙성단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 해파리 발효 조성물 제조방법.
  4. 상기 제 1항 내지 제 3항 중에서 어느 하나의 방법에 의하여 제조되는 해파리 발효 조성물.
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