KR101025286B1 - 다시마의 발효에 의한 다량의 gaba를 함유한 발효산물 및 이를 이용한 기능성 천연 발효조미료와 다시마 발효분말의 제조 방법 - Google Patents

다시마의 발효에 의한 다량의 gaba를 함유한 발효산물 및 이를 이용한 기능성 천연 발효조미료와 다시마 발효분말의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101025286B1
KR101025286B1 KR1020080087205A KR20080087205A KR101025286B1 KR 101025286 B1 KR101025286 B1 KR 101025286B1 KR 1020080087205 A KR1020080087205 A KR 1020080087205A KR 20080087205 A KR20080087205 A KR 20080087205A KR 101025286 B1 KR101025286 B1 KR 101025286B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fermentation
kelp
gaba
yeast
glutamate
Prior art date
Application number
KR1020080087205A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20100028258A (ko
Inventor
이배진
김영목
이명숙
김진수
장동욱
임지현
Original Assignee
(주)마린바이오프로세스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)마린바이오프로세스 filed Critical (주)마린바이오프로세스
Priority to KR1020080087205A priority Critical patent/KR101025286B1/ko
Publication of KR20100028258A publication Critical patent/KR20100028258A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101025286B1 publication Critical patent/KR101025286B1/ko

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23LFOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L27/00Spices; Flavouring agents or condiments; Artificial sweetening agents; Table salts; Dietetic salt substitutes; Preparation or treatment thereof
    • A23L27/10Natural spices, flavouring agents or condiments; Extracts thereof
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23VINDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
    • A23V2002/00Food compositions, function of food ingredients or processes for food or foodstuffs
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23VINDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
    • A23V2200/00Function of food ingredients
    • A23V2200/30Foods, ingredients or supplements having a functional effect on health
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23VINDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
    • A23V2200/00Function of food ingredients
    • A23V2200/30Foods, ingredients or supplements having a functional effect on health
    • A23V2200/324Foods, ingredients or supplements having a functional effect on health having an effect on the immune system
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23VINDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
    • A23V2200/00Function of food ingredients
    • A23V2200/30Foods, ingredients or supplements having a functional effect on health
    • A23V2200/3262Foods, ingredients or supplements having a functional effect on health having an effect on blood cholesterol
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23VINDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
    • A23V2200/00Function of food ingredients
    • A23V2200/30Foods, ingredients or supplements having a functional effect on health
    • A23V2200/334Foods, ingredients or supplements having a functional effect on health treating the effects of consuming alcohol, narcotics or other addictive behavior, e.g. treating hangover or reducing blood alcohol levels
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23VINDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
    • A23V2250/00Food ingredients
    • A23V2250/20Natural extracts
    • A23V2250/202Algae extracts

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Nutrition Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Seasonings (AREA)
  • Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)

Abstract

(1) 다시마, 미강, 포도당 및 글루타메이트를 함유한 천연물을 혼합하고 고온가압멸균함으로써 원료와 발효조 내부의 멸균을 비롯하여 다시마로터 기능성 다당류 등의 생리활성물질 및 정미성분인 글루탐산과 더불어 미강으로부터 천연 GABA를 추출하는 단계; (2) 상기 배지에 효모를 접종하여 혐기 조건에서 발효시켜 다시마와 상기 천연물에 함유된 글루타메이트의 일부는 GABA(gamma aminobutyric acid)로 전환하고, 해조 다당류(fucoidan 등)는 단당류(fucose 등)와 올리고당으로 저분자화하는 단계; (3) 발효산물을 고온가압멸균하여 효모에 함유된 다량의 핵산을 추출하는 단계를 포함하는 다시마 발효산물의 제조방법, 그 제조방법에 의해 수득한 다시마 발효산물, 상기 다시마 발효산물의 발효액을 조미료로 제조하는 방법과 그 제조방법에 의해 수득한 다시마 발효조미료, 상기 다시마 발효산물의 발효잔사를 다시마 발효분말로 제조하는 방법과 그 제조방법에 의해 수득한 다시마 발효분말에 관한 것이다.
이러한 본 발명의 발효산물은 고농도의 GABA와 해조 다당류 유래 단당류와 올리고당을 함유하고 있어 탁월한 항산화력, 면역력 강화, 비만 방지, 숙취 해소, 혈압 강하, 혈류 촉진 및 뇌세포 대사 촉진에 의한 스트레스 해소와 집중력 강화에 유용할 것으로 예상된다.
글루타메이트, GABA, 다시마, 미강, 포도당, 효모

Description

다시마의 발효에 의한 다량의 GABA를 함유한 발효산물 및 이를 이용한 기능성 천연 발효조미료와 다시마 발효분말의 제조 방법{Method for Preparing Functional Natural Fermentation Condiment and Sea-Tangle Fermentation Powder Containing GABA Using Fermentation of Sea-Tangle}
본 발명은 다시마의 발효에 의한 다량의 GABA를 함유한 발효산물 및 이를 이용한 기능성 천연 발효조미료와 다시마 발효분말의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 (1) 다시마, 미강, 포도당 및 글루타메이트를 다량으로 함유한 천연물을 혼합하고 고온가압멸균함으로써 원료와 발효조 내부의 멸균을 비롯하여 다시마로터 기능성 다당류 등의 생리활성물질 및 정미성분인 글루탐산을 추출하는 단계; (2) 상기 배지에 효모를 접종하여 혐기 조건에서 발효시켜 다시마와 상기 천연물에 함유된 글루타메이트의 일부는 GABA (gamma aminobutyric acid)로 전환하고, 해조 다당류(fucoidan 등)는 단당류(fucose 등)와 올리고당으로 저분자화하는 단계; (3) 발효산물을 고온가압멸균하여 효모에 함유된 다량의 핵산을 추출하는 단계를 포함하는 다시마 발효산물의 제조방법, 그 제조방법에 의해 수득한 다시마 발효산물, 상기 다시마 발효산물의 발효액을 조미료로 제조하는 방법과 그 제조방법에 의해 수득한 다시마 발효조미료, 상기 다시마 발효산물의 발효잔사를 다시마 발효 분말로 제조하는 방법과 그 제조방법에 의해 수득한 다시마 발효분말에 관한 것이다.
우리나라 국민의 연령별 주 사망원인을 보면, 20~30대는 교통사고, 40대는 간질환, 50대 이후에는 혈관질환, 즉 고혈압과 중풍 등으로 조사, 보고되고 있다. 특히 평균수명이 길어지면서 고혈압과 당뇨, 중풍 등의 성인병으로 고생하는 사람의 수가 증가하고 있으며 발생연령도 점차 낮아져 30대, 40대부터 성인병으로 고생하는 사람이 증가하고 있다.
때문에 이러한 현상과 관련하여, 최근 현대인들의 건강에 대한 관심과 함께 생활수준의 향상됨에 따른 웰빙(well-being)에 대한 관심이 상호적으로 급속히 높아지면서 음식문화 또한 크게 변화되고 있다. 이에 따라, 자연식품이나, 건강식품, 기능성 식품 등 보다 건강지향적인 식품을 찾고자 하는 노력이 크게 증가하였고, 다수의 사람들이 이와 같은 식습관으로 변화하게 되었다. 이러한 점에서 다시마는 식품의 3차적 기능인 영양적 특성, 기호적 특성 및 생체조절 특성을 모두 갖춘 식품 재료로 나날이 기호도와 소비량이 증가하고 있으며, 생산량 또한 증가하고 있는 추세이다.
이러한 추세에 따라, 최근에는 가공식품의 안전성 및 영양학적 측면의 충족뿐만 아니라 특히 위해성 여부에 대한 소비자들의 인식이 높아져 자연의 맛을 살린 천연조미료 및 기능성 천연식품소재에 대한 관심이 집중되고 있다.
현재 일본에서 효과적인 기능성물질로서 붐을 일으키고 있는 GABA(Gamma Amino Butyric Acid)는 자연계에 널리 분포하는 비단백질 아미노산의 일종으로 포유동물의 뇌나 척수에 존재하며 흥분 억제성 신경전달물질(Inhibitory Neurotransmitter)이다. GABA는 인체의 많은 생리적인 메카니즘의 조절에 관여하여 뇌의 혈류를 활발하게 하고 산소 공급량을 증가시켜 뇌세포의 대사기능을 항진시키는 작용을 하는 것으로 알려져 있다. 또한 성장호르몬의 분비 조절에도 관여하며 혈압강하 및 통증완화, 정시안정작용, 간, 신장기능 개선작용, 대장암억제작용 등에도 효과가 있는 것으로 알려져 있어 약리적으로 매우 주목받는 물질이다.
최근에는 GABA가 학습능력을 유의적으로 증강시키고 장기 기억 촉진에 기여할 뿐만 아니라 혈압상승을 억제하며 식용과 포만감을 조절하는 요소로 작용한다고 발표되어 전 세계적으로 주목을 받고 있는 물질의 하나로서 경구적 처방약으로서는 5, 10 mg의 환제가 시판되고 있으나 의약품의 합성 GABA제제의 경우 식욕부진, 변비, 설사 등의 소화기계의 부작용이 있다고 한다.
이러한 GABA의 역할로 인해 의약품으로서 뿐만 아니라, 최근에는 기능성식품소재로서의 GABA에 대한 관심이 고조되고 있다. GABA는 발아현미를 비롯한 발아곡류, 녹차, 배추 뿌리 등 곡물에서도 많이 검출되고 있으므로 경구적으로 섭취하는 것이 가능하다. 그러나 이들에 함유된 GABA의 양은 많지 않아 약리작용을 발휘하기 위한 필요량을 식품에서 섭취하는 것은 용이하지 않다. 이를 극복하기 위해 GABA가 다량 함유된 식품소재를 발굴하여 산업적으로 활용하려는 연구가 활발히 진행되고 있으며 본 발명 역시 이러한 맥락에서 시작되었다.
또한, 중추신경계의 대표적인 신경전달물질인 L-글루탐산은 신경세포 활성을 유도하는 물질로 알려져 있으며, 글루탐산 탈탄산효소 (GAD, EC 4. 1. 1. 15)의 촉매작용에 의해 탈탄산되어 L-글루탐산이 GABA로 전환된다. GABA는 1950년 Florey와 Robert에 의해 포유류의 뇌 추출액에서 처음 발견된 이래 연구가 활발하게 진행되고 있다. GABA는 분자량이 103.2 달톤으로 피페리인산으로 불리며 끓는점이 202℃로 열에 안정한 편이며 C4H9NO2의 분자식을 가지며 물에 대한 용해성이 크다.
GABA는 단백질에서는 발견이 되지 않는 비단백질성 아미노산으로 뇌나 척추에 존재하는 신경전달물질로 혈류를 개선하며 뇌의 산소공급을 증가시켜 뇌의 대사촉진 및 뇌 기억을 증진시키는 뇌의 영양제로 알려져 있다. GABA는 글루탐산이 신경을 활성화시키는 것과는 달리 신경활성을 억제하는 것으로 알려져 있으며, 이러한 기능은 신경세포의 기능과 정보처리에 지대한 영향을 미치게 된다. 특히 감각뇌에서 방향 민감성, 각도 민감성 반응 등을 결정하며 정교한 운동기능도 조율하는 것으로 알려져 있다. 아울러 뇌의 흥분을 적절히 제어하여 비정상적인 과도한 활성을 제어하는 데 관여하는 것으로 알려져 있으며, 척추와 무척추동물 중에는 GABA를 전달하는 뉴런이 존재하며, 이 뉴런에 GABA가 충분히 공급되면 간질발작이 억제된다고 보고된 바 있다.
GABA의 뇌혈류 촉진효과와 산소공급 증가효과는 뇌세포의 대사를 촉진시킴으로써 뇌졸중의 후유증 및 뇌동맥경화증 등에 개선효과가 나타나 의약품으로 사용되고 있으며, 이와 반대로 뇌혈액 중에 GABA 및 GAD 농도가 낮으면 간질병, 파킨슨씨 병, 정신분열증 등의 질병이 발병하는 것과 매우 밀접한 관련이 있는 것으로 알려져 있으며, 알코올 중독자들은 정상인에 비해 상대적으로 GABA 농도가 낮은 것으로 알려져 있다. 이외에도 GABA는 성장호르몬의 분비조절, 통증완화, 정신신경 안정작용, 혈압강하작용, ACE 활성저해작용 등이 있어 생리학적으로 아주 유용한 물질이다.
이러한 기능성을 가지는 GABA는 동 · 식물계에 널리 분포되어 있는 데, 갑각류의 신경근 접합부, 포유동물의 소뇌 등에 많이 존재하며, 중추신경계의 주된 억제성 신경전달물질 (inhibitory neurotransmitter)로서 작용을 한다. 식물에 존재하는 GABA의 함량은 낮은 것으로 보고되고 있으나 외부 환경적인 요인 즉 산소부족, 저온 및 고온, 어둠, 기계적 자극 등에 의해 식물이 스트레스를 받게 되면 GABA의 생성이 급격하게 증가는 것으로 알려져 있다. 특히, 현미의 경우 발아에 의해 GABA의 함량이 3배 이상 증가하는 것으로 알려져 있다.
GABA의 일반적인 효능으로는 아미노산인 동시에 신경전달물질로서 발작 또는 우울증 조절에 효과적이다. 또한, 알코올 대사를 촉진하여 숙취제거에 효과적이며 혈압 강하(이러한 혈압의 조절 효과는 당뇨에 의한 합병증, 간 기능과 신장기능의 개선, 비만 예방, 갱년기 장애, 전신무력증, 두통등을 개선), 뇌세포 대사 촉진(학습능력향상), 기억력 증가, 스트레스 해소, 여성들의 생리전 긴장상태 완화, 면역력강화, 시력회복 등의 기능이 알려져 있다.
한편, 본 발명에서 이루고자 하는 식품종인 조미료는 식품이 갖고 있는 짠맛, 신맛, 쓴맛을 완화시켜 복잡한 깊고 진한 여운이 남는 감칠맛을 식품에 부여함 으로서 맛을 서로 조화시켜 맛있는 맛을 이끌어 내는 기능을 한다. 이러한 조미료는 지금까지 많이 사용되는 것으로 화학적 방법 또는 발효 공학적 방법에 의하여 얻는 인공 조미료와 자연 식품으로부터 화학적 및 생물학적 가공 없이 얻는 천연 조미료로 대별된다. 대표적인 인공 조미료에는 조미기능을 발휘하는 것으로 알려진 MSG(Mono Sodium Glutamate) 및 핵산 조미료로서 잘 알려져 있는 이노신산나트륨(Inosine-5'-monophosphate)과 구아닐산나트륨(Guanosine-5'-monophosphate)이 현재 사용되고 있으며, 이러한 인공 조미료는 조미성능을 발휘하는 물질만으로 구성되어 있어 단위 무게당 조미 특성이 우수하여 많이 사용되고 있다. 그러나 인공 조미료는 짠맛, 신맛, 쓴맛을 완화시켜 맛을 조화롭게는 하지만 자체로 자극적인 맛 또는 강한 자극을 혀에 전달한다. 이러한 인공 조미료의 자극에 길들여지면, 인공 조미료의 첨가 없이는 음식의 맛을 느끼기 어렵게 되고 천연의 은근하고 보다 복합화된 맛을 느끼지 못하는 상태에 이르게 된다. 이러한 이유로 미식가들은 인공 조미료를 사용하지 않거나 사용하더라도 극도로 제한한다. 뿐만 아니라 인공 조미료는 천연의 재료에 비하여 인체에 대한 독성이 높은 것으로 인식되고 있으며 과도한 사용은 실제로 인체에 문제를 발생하기도 한다. 특히 위나 장이 약한 사람에게는 적은 량을 사용하더라도 문제를 일으킨다. 이에 반하여 천연 조미료는 조미 특성을 가지는 성분을 포함하는 천연 재료로 구성된 것이다. 이러한 천연 조미료는 인공 조미료와 같은 인공적인 맛이 아닌 자연스러운 깊은 감칠맛을 제공하지만 인공 조미료에 비하여 단위 무게당 조미 특성이 떨어지기 때문에 보다 효과적인 조미 특성을 발휘하기 위해서는 조미력이 보다 강하도록 농축시키거나 조미력의 상승 효과를 발휘하도록 적절하게 복합화시킬 필요가 있다. 그러나 현재까지는 일반적으로 조미특성이 있는 것으로 알려진 천연재료를 단독으로 또는 단순히 혼합하여 사용하는 것이 보통이었다.
천연 조미료에 대한 종례의 기술을 살펴보면, 옥의 미세분말을 이용한 기능성 조미료(출원번호:10-2002-0036152)를 비롯하여 매실을 이용한 천연조미료(등록번호:10-0749143), 표고버섯과 다시마를 이용한 천연조미료(등록번호;10-0839609), 금강송을 이용한 천연조미료(출원번호:10-2006-0071259), 조개, 양파 등을 혼합하여 제조되는 천연조미료(출원번호:10-2003-0003439)등 그 종류가 다양해지고 있는 경향을 띄고 있다. 그러나 대부분의 기능성 및 천연조미료의 경우 대부분이 1차 가공 제품의 채소나, 수산물(주로 연체동물이나 갑각류)을 함께 혼합하여 제조되는 단순한 천연의 재료를 이용한 조미료에 그치고 있는 실정이며, 현재 일본에서 시판되고 있는 대부분의 제품들은 원료를 자숙, 건조 후의 분말형태나 열수추출물에 증량제를 가하여 제품화시키고 있다. 또한 종래의 기술 중, 효모엑스의 제조방법(등록번호 : 10-0522945)의 경우 효모를 이용한 핵산 성분의 조미료는 본 발명자에 의해 제시된 조미료에서 다시마의 정미성분 이외에 발효 부산물인 효모 균체내의 핵산성분을 추출하는 것과는 그 차이가 확연하다고 할 수 있다. 뿐만 아니라 고핵산 효모 엑기스 제조에 이용되는 Saccharomyces cerevisiae NS 53 균주(특0141404)와 Saccharomyces cerevisiae NS 9 균주(등록번호 : 10-0208969) 그리고 핵산함량이 높은 새로운 칸디다 속 효모 칸디다 노베지카(등록번호 10-0314903) 등은 핵산함량이 높은 균주라고는 할 수 있으나, 본 발명에서는 혐기적인 조건하에서 발효를 실 시함으로서 기존의 GABA를 생성하지 못하던 효모균의 GABA 생성 유도는 물론 효모로부터 정미성의 보강을 목적으로 추출하는데에 종래의 기술과 구별될 수 있다.
그리고 우리나라는 삼면이 바다로 둘러싸여 있고 한, 난류가 교류하고 있어 비교적 해양생물 자원이 풍부한 입지조건을 가지고 있을 뿐만 아니라 양식 기술의 발달로 미역 다시마 등이 대량 생산되고 있어, 국내 연안에서 생산되는 해조류의 총 생산량은 777천톤에 달하고 있다. 이러한 해양 생물은 높은 염의 농도, 수압 그리고 체표면이 해수에 노출되어 있어 병원 미생물의 침입을 받기 쉽고, 육상생물과는 매우 다른 환경에 서식하고 있으므로 그 진화과정이 육상 생물계와는 전혀 다른 대사계나 생체 방어계를 발전시켜 왔음을 추측할 수 있다. 따라서 해양 천연물의 대사산물들은 새로운 형태의 화학구조와 다양한 생리 활성을 보여주고 있다.
그러나 해조류의 이용은 단순하여 전체 생산량의 16% 정도만이 가공되고 있으며 그 대부분이 1차 가공품이나 사료로 사용되는 것에 그치고 있다. 따라서 이를 이용한 고차 가공품의 개발이 필요하며, 특히 다시마를 비롯한 해조류의 각종 생리활성물질을 최대한 이용하고 풍부한 비타민이나 무기질 등의 천연성분을 그대로 유지할 수 있는 가공 방법의 개발이 시급한 실정이다.
해조류 중에서 다시마는 학명이 라미나리아 론기시마(Laminaria longissima)인 갈조류에 속하는 다시마과의 한 속으로서 2~3년생인 해조류이다. 다시마는 육상식물에 비해 비타민 및 미네랄, 특히 마그네슘, 칼슘, 요오드(4000 ppm 이상) 및 철 등의 함량이 높고, 대표적인 정미성분인 천연의 아미노산(Glutamic Acid 및 Aspartic Acid 등)을 다량으로 함유하고 있으며, 고기능성 천연소재로 각광을 받고 있는 수용성 식이섬유인 후코이단(fucoidan) 등과 같은 생리활성이 강한 다당류를 풍부하게 포함하고 있어 이상적인 천연식품으로써 인식되고 있으며 최근에는 기능성 소재나 건강식품으로 많이 이용되고 있다. 최근 다시마의 생리효용성에 관한 국내외 전문가들의 활발한 연구 수행 결과, 다시마가 다이어트 작용, 정장 작용에 의한 변비 치료, 중금속 및 방사능 물질의 체외 배출 작용 등에 깊이 관여하는 것으로 밝혀지고 있다. 그리고 후코이단(fucoidan)으로 통칭되는 함황다당류의 경우는 항균, 항산화, 항바이러스, 항암활성을 비롯하여 동맥경화, 심근경색, 고혈압, 협심증, 뇌졸중 등의 성인병 예방에 효과적이라고 보고된바 있다.
따라서 생활수준이 급속하게 향상됨에 따라 평균수명이 증가되어 노인인구가 급증하고 개인 건강에 대한 관심이 고조됨에 따라 식품의 3차 기능인 생리활성 조절기능에 대한 관심이 극대화되고 있다. 우리나라는 전통적으로 일상 섭취하는 식품을 통하여 건강을 유지할 수 있다는 생각이 보편화되어 있고 전통 의약품도 식품의 형태를 가진 것이 많아 기능성 식품은 오래전부터 우리생활에 깊은 관련성을 가지고 있다. 도시화, 산업화, 핵가족화 됨에 따라 가공식품의 섭취가 증대되고 고혈압, 당뇨, 암 등 성인병의 발병율이 증가되어 국민의 의료 진료비가 지속적으로 증가하고 있어 식품의 기능성 및 유효성이 소비자들의 가장 중요한 관심사항의 하나가 되고 있다. 특히 고혈압은 대표적인 성인병의 하나로 우리나라 뿐 아니라 세계적으로 그 관리 방안이 필요시 되고 있으며 식이요법이 중요한 관리방안의 하나로 활용될 수 있어 혈압강하 기능성식품 소재의 개발을 통한 경증환자의 치료 또는 발병가능성이 있는 사람의 예방을 미리 유도할 필요가 있다.
본 발명자는 다시마, 미강, 포도당 및 글루타메이트를 다량으로 함유한 천연물을 혼합하고 고온가압멸균하여 제조한 배지에 효모를 접종하고 발효시킨 결과, 다시마 등에 함유된 글루타메이트의 일부는 GABA(gamma aminobutyric acid)로 전환하고, 해조 다당류(fucoidan 등)는 단당류(fucose 등)와 올리고당으로 분해하여 발효산물을 수득할 수 있을 뿐만 아니라 발효산물을 추가로 고온가압멸균하여 효모에 함유된 다량의 핵산을 추출함으로써, 핵산에 의해 정미성이 강화되고, 다량의 GABA와 해조 다당류 유래 단당류와 올리고당이 함유된 발효산물을 얻을 수 있다는 것을 확인하고 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명은 (1) 다시마, 미강, 포도당 및 글루타메이트를 함유한 천연물을 혼합하고 120~125℃에서 15~20분간 고온가압멸균하여 원료를 멸균함과 동시에 다시마로부터 글루타메이트를, 미강으로부터 GABA(gamma aminobutyric acid)를 추출함으로써 배지를 준비하는 단계; (2) 상기 배지에 효모를 접종하여 혐기 조건에서 발효시켜 다시마의 이미와 이취를 제거하고, 글루타메이트는 GABA로 전환하고, 해조 다당류는 단당류와 올리고당으로 분해하는 단계; (3) 발효산물을 120~125℃에서 15~20분간 고온가압멸균하여 효모에 함유된 핵산을 추출하는 단계를 포함하는 GABA와 해조 다당류 유래 단당류와 올리고당이 함유된 기능성 다시마 발효산물의 제조방법을 제공하고자 한다.
또한, 상기 제조방법을 통해 얻은 GABA와 해조 다당류 유래 단당류(Fucose 등)와 올리고당이 함유된 다시마 발효산물을 제공하고자 한다.
또한, 상기 발효산물을 여과하여 발효액과 발효잔사로 분리해서 발효액을 수득하는 단계; (2) 상기 발효액을 정밀여과하는 단계; (3) 정밀여과된 발효액에 식품 보조 첨가제를 첨가하고 분말화하는 단계를 포함한 다시마 발효 조미료의 제조방법을 제공하고자 한다.
또한, 상기 제조방법을 통해 얻은 다시마 발효 조미료를 제공하고자 한다.
또한, 상기 발효산물을 여과하여 발효액과 발효잔사를 분리해서 발효잔사를 수득하는 단계; (2) 상기 발효액을 정밀여과하여 남은 발효잔사를 수득하는 단계; (3) 상기 단계 (1)과 (2)의 발효잔사를 건조하고 분말화하는 단계를 포함한 다시마 발효 분말의 제조방법을 제공하고자 한다.
또한, 상기 제조방법을 통해 얻은 다시마 발효 분말을 제공하고자 한다.
본 발명은 (1) 다시마, 미강, 포도당 및 글루타메이트를 함유한 천연물을 혼합하고 120~125℃에서 15~20분간 고온가압멸균하여 원료를 멸균함과 동시에 다시마로부터 글루타메이트를, 미강으로부터 GABA(gamma aminobutyric acid)를 추출함으로써 배지를 준비하는 단계;
(2) 상기 배지에 효모를 접종하여 혐기 조건에서 발효시켜 다시마의 이미와 이취를 제거하고, 글루타메이트는 GABA로 전환하고, 해조 다당류는 단당류와 올리 고당으로 분해하는 단계; 및
(3) 발효산물을 120~125℃에서 15~20분간 고온가압멸균하여 효모에 함유된 핵산을 추출하는 단계를 포함하는 GABA와 해조 다당류 유래 단당류와 올리고당이 함유된 다시마 발효산물의 제조방법에 관한 것이다. 이하, 각 단계별로 구체적으로 설명한다.
1. 다시마 등의 고온가압멸균에 의한 배지 준비 단계
다시마는 수차례 물로 수세하여 탈염하고, 글루타메이트와 해조 다당류의 효율적인 추출을 위하여 습식 또는 건식 분쇄한다. 적당한 크기로 분쇄된 다시마를 원료의 상태에 따라 물과 1 : 2 ~ 15로 혼합한 후 여기에 미강, 포도당 및 글루타메이트를 함유한 천연물을 첨가하여 120~125℃에서 15~20분간 고온가압멸균을 실시한다.
미강은 쌀의 도정 과정 중에 발생하는 부산물로, 쌀겨라고도 한다. 미강과 포도당은 효모의 증식을 촉진하여 발효를 증진시키며, 특히 미강은 자체에 함유되어 있는 GABA가 추출되어 발효산물에 GABA 양을 더욱 증가시킨다. 배지의 총 중량을 기준으로 미강은 1~10% 정도, 포도당은 0.1~5% 정도 포함시키는 것이 바람직하다. 글루타메이트가 함유된 천연물은 배지의 총 중량을 기준으로 1~10% 정도 포함시키는 것이 적합하다. 글루타메이트가 함유된 천연물 그 자체 또는 이의 추출물이 바람직하다. 추출물은 글루타메이트가 함유된 천연물의 열수 추출물이 바람직할 것이다. 글루타메이트가 함유된 천연물로는 이에 제한되는 것은 아니지만, 굴, 굴 추출액, 굴 추출농축액, 다시마 추출액, 다시마 추출농축액 또는 이들의 혼합물이 이용될 수 있다.
단계 (1)의 고온가압멸균에 의하여 다시마 및 상기 천연물에 함유된 글루타메이트와 해조 다당류를 비롯한 각종 영양 성분이 추출되고, 동시에 미생물을 멸균할 수 있다는 이점이 있다. 종래에는 다시마를 추출한 후 이 추출물을 고온가압멸균하고 배양하는 방식을 채택하였으나, 본 발명에서는 다시마를 추출하지 않고 그대로 고온가압멸균하여 배양하는 것을 특징으로 하며, 이 고온가압멸균만으로도 각종 미생물의 멸균뿐만 아니라 글루타메이트와 해조 다당류를 비롯한 각종 영양 성분이 추출될 수 있다. 즉 원재료의 추출 공정과 발효전의 멸균공정을 하나의 공정으로 통합하여 단순화하였다.
2. 미생물의 접종 및 배양
본 발명에서는 발효 미생물로서 효모를 이용한다.
본 발명에서 효모로는 사카로마이세스 세레비시애(Saccharomyces cerevisiae)를 사용하고 혐기 조건에서 발효하는 것이 바람직하다.
전 단계에서 준비된 배지에 사카로마이세스 세레비시애를 접종하여 배양한다. 접종시에는 무균적인 환경을 유지하여 공중낙하균과 같은 잡균에 의한 오염을 방지하며 실시한다. 미생물은 전체 배지 대비 1-5%(v/v)의 양으로 접종하는 것이 적합하다. 발효는 35~40℃에서 2-3일간 혐기 조건에서 발효를 진행한다.
발효 과정에서 다시마와 글루타메이트를 함유한 천연물로부터 유래된 글루타 메이트의 일부는 GABA (gamma aminobutyric acid 또는 4-aminobutyric acid)로 전환된다. 또한, 다시마와 글루타메이트를 함유한 천연물로부터 유래된 해조 다당류 (예, 후코이단, fucoidan)가 단당류 (예, 후코즈, fucose) 및 올리고당으로 분해되어 GABA와 해조 다당류 유래 단당류와 올리고당을 함유한 발효산물이 얻어질 수 있다.
3. 발효산물의 고온가압멸균
발효 후에 발효산물을 추가로 고온가압멸균(autoclaving)한다. 고온가압멸균은 120~125℃에서 15~20분간 실시할 수 있다. 단계 (3)의 고온가압멸균에 의하여 발효산물에 대수적으로 증식한 효모의 멸균 뿐만 아니라 효모에 함유되어 있는 다량의 핵산을 추출할 수 있다. 핵산은 정미성 성분으로, 효모로부터 추출된 핵산으로 인하여 본 발명의 발효 산물은 정미성이 강화될 수 있다.
본 발명은 이상과 같은 제조방법을 통하여 수득한, GABA와 해조 다당류 유래 단당류(Fucose 등)와 올리고당을 함유한 다시마 발효산물에 관한 것이다. 본 발명에서는 주원료인 다시마를 부원료(미강, 포도당 등)와 함께 통째로 발효시키는 것을 특징으로 하므로 본 발명의 발효산물은 발효액 (발효산물 중 액상 부분)과 발효잔사 (발효산물 중 고상 부분)이루어져 있다.
또한, 본 발명은 (1) 상기 발효산물을 여과하여 발효액과 발효잔사로 분리해 서 발효액을 수득하는 단계; (2) 상기 발효액을 정밀여과하는 단계; (3) 정밀여과된 발효액에 식품 보조 첨가제를 첨가하고 분말화하는 단계를 포함한 다시마 발효 조미료의 제조방법에 관한 것이다. 이 제조방법에 의해 수득한, 다시마 발효 조미료가 또한 본 발명의 한 측면을 이룬다.
발효액과 발효잔사를 분리하여 발효액만을 수득하는 과정은 이에 제한되는 것은 아니지만, 원심분리 또는 여과에 의해 달성될 수 있다. 여과 시에는 20~200 메쉬(mesh)의 망을 이용하는 것이 바람직하다.
이어서, 전 단계에서 얻은 발효액을 정밀여과한다. 정밀여과 시에는 분자량이 60kDa 이하의 물질만을 통과시키는 '외부 순환식 감압형 분리막'을 이용하는 것이 바람직하다. '외부 순환식 감압형 분리막'을 이용한 정밀여과는 외부로의 노출을 완전히 차단함으로써 발효액의 외부로부터의 오염을 사전에 방지하는 등 발효 후 형성된 발효액의 맛과 향을 손실 없이 그대로 유지시킬 수 있다. 또한, 정밀여과는 다시마에서 발생하는 해조취 등의 이미, 이취를 제거하여 발효액의 맛과 향을 향상시킬 수 있다. 단계 (3)의 고온가압멸균에 의해 사멸된 효모의 사체 등을 제거하여 정제된 순수한 발효액만을 얻을 수 있다.
그 다음, 상기 정밀여과된 다시마 발효액에 식품 보조 첨가제 (예, 정제염, 덱스트린, 정백당 등)를 혼합하여 동결건조 또는 분무건조함으로써 다시마 발효액을 분말화하여 다시마 발효 조미료를 제조한다.
또한, 본 발명은 (1) 상기 발효산물을 여과하여 발효액과 발효잔사를 분리해 서 발효잔사를 수득하는 단계; (2) 상기 발효액을 정밀여과하여 남은 발효잔사를 수득하는 단계; (3) 상기 단계 (1)과 (2)의 발효잔사를 건조하고 분말화하는 단계를 포함한 다시마 발효 분말의 제조방법에 관한 것이다. 이 제조방법에 의해 수득한, 다시마 발효 분말이 또한 본 발명의 한 측면을 이룬다.
상기 단계 (1)과 (2)는 전술된 다시마 발효 조미료의 제조방법의 단계(1) 및 (2)와 동일하되, 단계 (1)에서는 발효잔사를 수득하고, 단계 (2)에서는 정밀여과되지 못한, 남은 발효잔사를 수득한다. 정밀여과시에 분자량이 60kDa 이하의 물질만을 통과시키는 '외부 순환식 감압형 분리막'을 이용한 경우에는 남은 발효잔사는 막을 통과하지 못한 60kDa 이상의 물질일 것이다.
단계 (3)에서는 단계 (1)과 단계 (2)의 발효잔사를 혼합하여 열풍건조기 또는 진공건조기 등을 이용하여 50~70℃에서 6~12시간 동안 건조시킨다. 건조 완료 후 건식 분쇄기 등으로 분말화하여 다시마 발효 분말을 제조한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 다시마 발효산물, 다시마 발효 조미료, 다시마 발효 분말의 제조방법의 전반적인 공정의 흐름도를 나타낸 것이다.
원료의 준비 단계(a)에서는 다시마를 충분한 물을 취하여 수세 및 탈염한 후, 다음 단계인 고온가압멸균 단계에서 글루타메이트 등의 정미성분과 해조 다당류와 같은 인체에 유용한 성분의 효율적인 추출을 위하여 습식 또는 건식 분쇄한다.
원료의 고온가압멸균 단계(b)에서는 적당한 크기로 분쇄된 다시마를 원료의 상태에 따라 다시마와 물을 1:2~1:15의 비율로 선택적으로 조절한 후, 미강 (1~10%)과 포도당 (0.1~5%)을 비롯한 다시마 추출액(1~10%, 생굴, 굴 추출액, 이들의 혼합물로 대체 가능) 등을 혼합한 다음, 글루타메이트, 해조 다당류(fucoidan 등)와 같은 인체에 유용한 성분들의 효율적인 추출을 도모하고 효모의 발효를 위하여 상기 혼합물을 120~125℃에서 15~20분간 고온가압멸균함으로써 다시마를 비롯한 원료내에 존재하는 잡균의 멸균을 하나의 공정으로 단순화하여 동시에 수행한다. 고온가압멸균 후에 효모의 최적 생육온도인 37℃까지 냉각한다. 여기서, 다시마 농축액은 효모에 의해 정미성 성분인 글루타메이트가 GABA로 전환됨으로써 발생되는 정미성 저감 문제를 극복하기 위한 성분이며 생굴 또는 굴 추출액 및 이들의 혼합물로 대체가 가능하며 또한 글루타메이트를 다량으로 함유하는 천연의 재료이면 무방하다 할수 있으며, 미강은 본래 함유되어 있던 GABA가 추출되어 발효산물의 GABA 함량을 증진시키기 위한 성분이다.
효모의 접종 단계(c)에서는 앞서 제조한 고온가압멸균된 배지에 효모(Saccharomyces cerevisiae)를 접종하는 단계로 무균적인 환경을 유지하여 공중낙하균과 같은 잡균에 의한 오염을 방지하면서 실시한다. 여기서, 효모는 배지를 기준으로 하여 1~5%(v/v)가 되도록 접종한다.
효모에 의한 다시마의 발효 단계(d)에서는 효모가 배지를 이용하여 대수적으로 생육하면서 생리활성 물질의 생성 및 고분자 다당류 등의 저분자화를 유도한다. 특히, 다시마에 함유된 글루타메이트가 GABA로 전환되고, 해조 다당류(Fucoidan 등)가 단당류(Fucose 등)와 올리고당으로 분해된다. 효모에 의한 발효를 통해 다시마에 존재하는 해조취 등의 이미, 이취를 완전히 제거할 수 있다. 발효는 효모의 충분한 생육을 위하여 35~40℃에서 2~3일간 혐기 조건에서 실시한다.
발효산물의 고온가압멸균 단계(e)에서는 효모에 의해 발효가 완료된 발효산물을 120~125℃에서 15~20분간 고온가압멸균한다. 이로써, 효모를 멸균함과 동시에 전 단계 (d)에서 대수적으로 증가된 효모 내에 함유된 정미 성분인 핵산을 추출함으로써 발효산물의 정미성을 보강할 수 있다.
다시마 발효액과 발효잔사의 분리 단계(f)에서는 발효산물을 메쉬(20~200메쉬 )망을 이용하여 분리한다.
다시마 발효액의 정밀여과 단계(g)에서는 앞서 분리한 다시마 발효액을 이용하여 다시마 발효조미료를 제조하는 첫 단계로, 분자량이 60kDa 이하의 물질만을 통과시키는 외부 순환식 감압형 분리막을 이용하여 다시마 발효액을 여과함으로써 상기 단계 (e)의 고온가압멸균 후에 존재하는 효모의 사체 등을 비롯한 미세한 찌꺼기를 완전히 제거함으로써 정제된 다시 발효액을 생산한다.
다시마 발효액의 건조 단계(h)에서는 상기의 방법에 의해 수득한 정제된 다시마 발효액에 식품 보조 첨가제(예, 정제염, 덱스트린, 정백당 등)을 혼합하여 동결건조 또는 분무건조함으로써 다시마 발효액을 분말화하여 다량의 GABA를 함유하 는 다시마 발효 조미료를 완성한다.
이렇게 제조된 다시마 발효 조미료는 필요에 따라 용량별로 포장하는 단계(i)를 거친다.
다시마 발효잔사의 건조 단계(i)에서는 다시마 발효 분말을 제조하는 첫 단계로, 단계 (f)에서 메쉬망을 통과하지 못한 발효잔사와 단계 (g)에서 정밀여과되지 못한 발효잔사 (즉, 60kDa 이상의 발효잔사)를 혼합한 후 이를 열풍건조기 또는 진공건조기 등을 이용하여 50~70℃에서 6~12시간 건조한다.
다시마 발효잔사의 분쇄 단계(j)에서는 발효잔사를 분말화하는 단계로 건식 분쇄기 등을 이용하여 분말화하여 다시마 발효 분말을 완성한다.
이렇게 제조된 다시마 발효 분말은 전술된 다시마 발효 조미료와 마찬가지로 필요에 따라 용량별로 포장하는 단계(l)를 거친다.
본 발명에 의하면 다시마 등을 효모에 의해 발효시킴으로써 고농도의 GABA와 해조 다당류(Fucoidan 등) 유래의 단당류(Fucose 등)와 올리고당이 다량으로 함유된 발효산물을 수득할 수 있다. 뿐만 아니라 발효전의 추출공정에서 미강으로부터 천연의 GABA가 추가적으로 추출되기 때문에 GABA의 함량이 증대된다.
또한, 다시마 등을 효모에 의해 발효시켜 얻은 발효산물을 그대로 고온가압멸균함으로써 효모에 있는 다량의 핵산을 추출하여 발효산물의 정미성을 증진시킬 수 있다.
본 발명의 발효산물을 포함한 조미료는 인공 MSG가 포함되어 있지 않기 때문에 인공 MSG에 의한 각종 문제점을 극복할 수 있고, 건강한 식생활에 기여할 것이다.
본 발명의 발효산물은 고농도의 GABA와 해조 다당류 유래 단당류와 올리고당을 함유하고 있어 탁월한 항산화력, 면역력 강화, 비만 방지, 숙취 해소, 혈압 강하, 혈류 촉진 및 뇌세포 대사 촉진에 의한 스트레스 해소와 집중력 강화 효과에 유용할 것으로 예상된다.
이하, 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
<실시예 1: 다시마의 효모에 의한 발효>
다시마(전체 중량 대비 6.25%)를 2회 정도 수세하여 탈염하고 분쇄한 후 물(전체 중량 대비 81.65%), 미강(전체 중량 대비 2%), 포도당(전체 중량 대비 0.1%) 및 다시마 농축액(전체 중량 대비 10%)을 함께 혼합한 후 121℃에서 15~20분간 고온가압멸균하였다. 그 다음 효모(Saccharomyces cerevisiae)를 접종하여 37℃에서 2~3일간 호기적 조건 또는 혐기적 조건으로 각각 배양하였다. 배양 후에 121℃에 서 15~20분간 고온가압멸균하였다.
Figure 112008062973548-pat00001
상기 표 1에서 '발효전'은 다시마를 추출한 후 다시마 잔사를 제거하고 0.1㎛ 이하의 물질만을 여과한 추출액을 의미하여, '발효후'는 다시마를 통째로 효모를 이용하여 37℃에서 3일간 호기적 또는 혐기적으로 발효시킨 후, 이를 60kDa 이하의 물질만을 여과한 발효액을 말한다. 표 1을 살펴보면, 대부분의 유리 아미노산이 발효 전에 비하여 증가한 것을 알 수 있으며, 특히 발효전에는 1.685ppm이었던 GABA의 함량이 4.09ppm으로 미비하게 증가한 것을 알 수 있다. 그러나 혐기적으로 발효하였을 경우 효모에 의해 GABA의 함량이 2389.00ppm으로 확연하게 증가하는 것을 알 수 있었다. 즉 효모의 발효과정 중에 혐기적인 조건을 이용하면 GABA의 함량을 상당량 증가시킬수 있음을 알수 있다. 표 1에서 글루탐산의 함량이 오히려 증가한 것은 다시마 농축액의 첨가로 인한 것임을 알 수 있다.
< 실시예 2: 미강의 첨가에 따른 GABA 양의 증가>
미강에 의해 추가되는 GABA의 함량을 확인하기 위하여 미강을 1~10%가 되도록 첨가하여 실시예 1과 동일한 공정을 진행한 후 유리 아미노산을 분석하여 GABA의 농도를 알아본 후 그 결과를 표 2에 나타내었다.
미강의 첨가량에 따라 추출되는 GABA의 함량 변화
미강의 함량 GABA의 함량(ppm)
1% 1.785
2% 17.925
3% 38.447
4% 46.154
5% 62.125
6% 79.541
7% 101.625
8% 122.622
9% 148.885
10% 168.906
미강의 첨가량에 따라 GABA의 함량이 비례적으로 증가함을 확인하였다.
< 실시예 3: 관능검사>
다시마 추출액, 다시마 추출액의 발효액, 다시마의 발효액, 다시마, 미강, 포도당 및 다시마 농축액의 발효액 (또는 본 발명의 다시마 발효액)을 이용하여 관능검사를 실시하였다. 다시마 추출액(A)은 다시마 추출 후 별도의 여과 공정을 거치지 않고 다시마 잔사를 제거한 것을 말하며, 다시마 추출액의 발효액(B)은 다시마 추출액을 공극 크기가 0.1㎛인 "외부순환식 감압형 분리막"을 이용하여 여과한 다시마 추출액을 효모를 이용하여 발효한 후 분자량이 60kDa 이하의 물질만을 여과한 발효액을 말하고, 다시마의 발효액(C)은 다시마를 통째로 효모를 이용하여 발효한 후 분자량이 60kDa 이하의 물질만을 여과한 발효액을 말하고, (D)는 본 발명의 제조방법을 통해 수득한 다시마 발효액을 말한다. 관능시험은 피대상자를 50명으로 하고, 복용시 느껴지는 맛과 향을 1~10점으로 세분화하여, 상대적으로 평가된 점수의 평균을 분석하였다.
관능검사 결과
항목 평균점수 최고점수 최하점수
(A) 2.2 1.3 4 4 1 0
(B) 9.5 9.1 9 8 7 6
(C) 9.7 9.4 10 10 8 8
(D) 9.8 9.9 10 10 9 9
상기의 결과를 보면, 다시마 추출액(A)의 경우 다시마의 해조취 등의 이미, 이취가 복용시 작용하여 복용하기에 거부감을 일으켰으며, 식품으로서는 부족한 점이 많다는 의견이 대부분을 차지하였다. 반면 다시마를 효모를 이용하여 발효할 경우, 다시마 추출액의 발효액(B)과 다시마 발효액(C)는 대부분의 피대상자들에 의해 시원하면서도 정미성이 좋다는 평가를 받았다. (B), (C), (D)를 대상으로 피대상자들의 의견을 수렴한 결과, 다시마 전체를 발효한(C)가 (B)에 비하여 상대적으로 다시마의 시원하고 담백한 맛에서 호감을 더 갖는 것으로 평가되었다. 한편 (D)의 경우, (B), (C)에 비하여 상대적으로 고소하면서도 시원한 맛이 잘 어우러져 조미료로서 더 좋은 평가를 받았다.
< 실시예 4: 항산화 활성 및 안전성 분석>
본 발명의 다시마 발효액의 항산화 활성 및 안전성에 대하여 알아본 것으로, 항산화 활성은 HTS-DPPH 라디칼 제거 에세이, HTS-과산화물 라디칼 제거 에세이, HTS-크산틴 옥시다제 억제 에세이, HTS-산화 질소 제거 에세이를 3회에 걸쳐 실험한 결과의 평균치를 양성 대조군인 BHA와 비교하여 분석하였으며, 안전성은 HTS-MTT 에세이와 HTS-세포 기반 NO 에세이를 3회에 걸쳐 실험 결과의 평균치를 양성 대조군인 코지산(kojic acid)과 비교하여 분석하였다.
4-1 : 다시마 발효액에 대한 HTS-DPPH 라디칼 제거 에세이
시료를 96구판에 0.1 ml씩 분주하고 0.4 mM DPPH(α,α'-diphenyl-β-picrylhydrazyl) 용액을 동량 첨가하여 실온에서 30분간 방치한 후 540nm에서 흡광도(Wallac 1420, USA)를 측정하였다. 이 때 대조구인 BHA는 시료와 같은 농도로 첨가하여 위에서와 동일한 방법으로 흡광도(Wallac 1420, USA)를 측정하였으며, 3반복을 원칙으로 하여 평균값을 구하였다. 측정 결과는 표 4에 나타내었다.
다시마 발효액의 HTS-DPPH 라디칼 제거 에세이 결과
시료명 농도 평균 STDEV
BHA
(대조군)
50㎍/ml 48.7 0.7
100㎍/ml 83.8 0.5
다시마 발효액 50㎍/ml 52.5 0.6
100㎍/ml 86.1 0.9
Electronic donating ability (%) = [(공시료군-반응군)/공시료군]×100
4-2 : 다시마 발효액에 대한 HTS-과산화물 라디칼 제거 에세이
시료에 0.5 mM 크산틴과 1 mM EDTA를 200 mM 인산완충용액(pH 7.5) 100 ㎕에서 준비하였고 50 mU/mL 크산틴 옥시다제를 첨가하여 1시간동안 반응을 유도하였다. 그 후 0.5mM NBT를 첨가한 후 37℃에서 20분 동안 반응시켰다. 다음 여기에 2.0 N HCl를 첨가하여 반응을 중지시키고 560 nm에서 흡광도를 측정하였다. 이때 대조구인 BHA는 시료와 같은 농도로 첨가하여 위에서와 동일한 방법으로 흡광도를(Wallac 1420, USA)측정하였으며, 3반복을 원칙으로 하여 평균값을 구하였다. 측정 결과는 표 5에 나타내었다.
다시마 발효액의 HTS-과산화 라디칼 제거 에세이 결과
시료명 농도 평균 STDEV
BHA
(대조군)
50㎍/ml 56.4 0.8
100㎍/ml 93.8 0.1
다시마 발효액 50㎍/ml 75.7 1.2
100㎍/ml 86.5 0.4
과산화물 제거 활성 (%)=(공시료군-반응군)/(공시료군-색보정군)×100
4-3 : 다시마 발효액에 대한 HTS-크산틴 옥시다제 억제 에세이
시료와 0.5 mM 크산틴과 1 mM EDTA를 200 mM 인산완충용액(pH 7.5) 100 ㎕에서 준비하였고 50 mU/mL 크산틴 옥시다제를 첨가하여 1시간동안 요산의 생성을 유도하였다. 크산틴/크산틴 옥시다제에 의한 요산의 생성은 290 nm에서 증가된 흡광도(Wallac 1420, USA)에 의해 측정하였고, 이때 대조구인 BHA는 시료와 같은 농도로 첨가하여 위에서와 동일한 방법으로 흡광도를(Wallac 1420, USA)측정하였으며, 3반복을 원칙으로 하여 평균값을 구하였다. 측정된 결과는 표 6에 나타내었다.
다시마 발효액의 HTS-크산틴 옥시다제 억제 에세이 결과
시료명 농도 평균 STDEV
BHA
(대조군)
50㎍/ml 71.3 0.3
100㎍/ml 99.4 0.2
다시마 발효액 50㎍/ml 78.9 0.6
100㎍/ml 99.7 1.0
크산틴 옥시다제 제거 활성 (%)=(공시료군-반응군)/(공시료군-색보정군)×100
4-4 : 다시마 발효액에 대한 HTS-산화 질소 제거 에세이
10 mM SNP 용액 200 ㎕에 시료를 첨가하고 25℃에서 4시간 동안 반응시켰다. 반응이 끝난 후 반응액과 동일한 양의 Griess 시약 [2.5%(v/v) phosphoric acid에서 1%(w/v) sulfanilamide와 0.1%(w/v) naphylethylenediamine]을 첨가하였다. 실온에서 10분 동안 반응시킨 후 540 nm에서 흡광도를 측정하였으며, 3반복을 원칙으로 하여 평균값을 구하였다. 측정된 결과는 표 7에 나타내었다.
다시마 발효액의 HTS-질산 제거 억제 에세이 결과
시료명 농도 평균 STDEV
BHA
(대조군)
50㎍/ml 35.3 0.6
100㎍/ml 63.9 0.7
다시마 발효액 50㎍/ml 33.5 0.5
100㎍/ml 49.8 0.7
% 억제 = (반응군/대조군)*100
4-5 : 다시마 발효액에 대한 HTS-MTT 에세이
표 8은 마우스 대식세포 (RAW 264.7 ATCC 번호 TIB-71)를 페니실린 (100 units/mL), 스트렙토마이신 (100 ㎍/mL) 용액과 10% 우태아 혈청(fetal bovine serum)이 포함된 DMEM (GIBCO BRL, USA) 배지를 사용하여 5% CO2, 37℃ 배양기에서 배양시켜 사용하였다. 우선 24 구에 마우스 대식세포주 5×105개를 분주하고, 4시간 뒤에 새 배지로 교체 후 일정농도 (2.5, 5, 10 mg/ml)의 시료를 24시간 동안 처리하였다. 3-(4,5-dimethylthiozol-2-ly)-2,5-diphebyltetrazolium bromide (0.1 mg/ml)을 각 구에 처리하여 4 시간 배양한 후 형성된 불용성 포르마잔(formazan)을 DMSO에 녹이고 ELISA 리더(Wallac 1420, USA)를 통해 540nm에서 흡광도를 측정하였으며, 3반복을 원칙으로 하여 평균값을 구하였다. 측정 결과는 표 8에 나타내었다.
다시마 발효액의 HTS-MTT 에세이 결과
시료명 농도 평균 STDEV
코지산 12.5㎍/ml 103.1 2.6
25㎍/ml 106.6 2.7
50 /ml 105.9 2.7
100ml 106.9 2.7
다시마 발효액 12.5/ml 95.2 2.9
25㎍/ml 101.2 2.6
50 /ml 99.4 2.6
100ml 100.8 2.6
% inhibition = (반응군/대조군)*100
4-6 : 다시마 발효액에 대한 HTS-세포 기반 NO 에세이
마우스 대식세포 (RAW 264.7 ATCC 번호 TIB-71)를 페니실린 (100 units/mL), 스트렙토마이신 (100 ㎍/mL) 용액과 10% 우태아 혈청(fetal bovine serum)이 포함된 DMEM (GIBCO BRL, USA) 배지를 사용하여 5% CO2, 37℃ 배양기에서 배양시켜 사용하였다. 우선 24구에 마우스 대식세포주 5×105개를 분주하고, 4시간 뒤에 새 배지로 교체 후 일정농도(2.5, 5, 10 mg/ml)의 시료를 1시간 동안 전처리 후 LPS(stimulator)를 1㎍/mL로 16시간 동안 처리하였다. 세포 배양 상층액 100㎕를 96구에 덜어놓고 Griess 용액 (1% sulfanilamide /0.1% N-(1-naphthyl)-ethylenediamine dihydrochloride /2.5% H3PO4) 100㎕를 첨가하고 5분 후 ELISA 리더(Wallac 1420, USA)를 통해 540nm에서 흡광도를 측정하였으며, 3반복을 원칙으로 하여 평균값을 구하였다. 측정 결과는 표 9에 나타내었다.
다시마 발효액의 HTS-세포 기반 NO 에세이 결과
시료명 농도 평균 STDEV
코지산 50㎍/ml 25.3 1.7
100㎍/ml 42.5 1.9
시료 A 50㎍/ml 12.3 2.2
100㎍/ml 28.2 2.4
% inhibition = 1-[(반응군-색보정군)/대조군]*100
도 1은 본 발명에 따른 다시마 발효산물의 제조방법의 전반적인 공정의 흐름도를 나타낸 것이다.
도 2는 외부 순환식 감압형 분리막의 작동 원리를 나타내는 흐름도이다.
도 3은 외부 순환식 감압형 분리막의 사진과 공극 크기별로 분획물을 받아내는 과정을 나타내는 흐름도이다.

Claims (15)

  1. (1) 다시마, 미강, 포도당 및 글루타메이트를 함유한 천연물을 혼합하고 120~125℃에서 15~20분간 고온가압멸균하여 원료를 멸균함과 동시에 다시마로부터 글루타메이트를, 미강으로부터 GABA(gamma aminobutyric acid)를 추출함으로써 배지를 준비하는 단계;
    (2) 상기 배지에 효모를 접종하여 혐기 조건에서 발효시켜 다시마의 이미와 이취를 제거하고, 글루타메이트는 GABA로 전환하고, 해조 다당류는 단당류와 올리고당으로 분해하는 단계; 및
    (3) 발효산물을 120~125℃에서 15~20분간 고온가압멸균하여 효모에 함유된 핵산을 추출하는 단계를 포함하는 GABA와 해조 다당류 유래 단당류와 올리고당이 함유된 다시마 발효산물의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 미강은 배지의 총 중량을 기준으로 1~10%로 포함되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 포도당은 배지의 총 중량을 기준으로 0.1~5%로 포함되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 글루타메이트를 함유한 천연물은 굴, 굴 추출액, 굴 추출농축액, 다시마 추출액, 다시마 추출농축액 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 제조방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 글루타메이트를 함유한 천연물은 배지의 총 중량을 기준으로 1~10%로 포함되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 효모는 사카로마이세스 세레비시애(Saccharomyces cerevisiae)인 것을 특징으로 하는 제조방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 단계 (2)에서 효모는 배지 대비 1~5%(v/v)의 양으로 접종하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 단계 (2)에서 발효는 35~40℃에서 2~3일간 실시하는 것을 특징으로 하 는 제조방법.
  9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 따른 제조방법을 통해 수득한 다시마 발효산물.
  10. (1) 제 1항에 따라 수득된 다시마 발효산물을 여과하여 발효액과 발효잔사로 분리해서 발효액을 수득하는 단계; (2) 상기 발효액을 정밀여과하는 단계; (3) 정밀여과된 발효액에 식품 보조 첨가제를 첨가하고 분말화하는 단계를 포함한 다시마 발효 조미료의 제조방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    단계 (2)에서 정밀여과는 60kDa 이하의 물질을 여과하는 외부 순환식 감압형 분리막을 이용하여 실시하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  12. 제 10항 또는 제 11항에 따른 제조방법을 통해 수득한 다시마 발효 조미료.
  13. (1) 제 1항에 따라 수득된 다시마 발효산물을 여과하여 발효액과 발효잔사를 분리해서 발효잔사를 수득하는 단계; (2) 상기 발효액을 정밀여과하여 발효잔사를 수득하는 단계; (3) 상기 단계 (1)과 (2)의 발효잔사를 건조하고 분말화하는 단계를 포함한 다시마 발효 분말의 제조방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    단계 (2)에서 정밀여과는 60kDa 이하의 물질을 여과하는 외부 순환식 감압형 분리막을 이용하여 실시하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  15. 제 13항 또는 제 14항에 따른 제조방법을 통해 수득한 다시마 발효 분말.
KR1020080087205A 2008-09-04 2008-09-04 다시마의 발효에 의한 다량의 gaba를 함유한 발효산물 및 이를 이용한 기능성 천연 발효조미료와 다시마 발효분말의 제조 방법 KR101025286B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080087205A KR101025286B1 (ko) 2008-09-04 2008-09-04 다시마의 발효에 의한 다량의 gaba를 함유한 발효산물 및 이를 이용한 기능성 천연 발효조미료와 다시마 발효분말의 제조 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080087205A KR101025286B1 (ko) 2008-09-04 2008-09-04 다시마의 발효에 의한 다량의 gaba를 함유한 발효산물 및 이를 이용한 기능성 천연 발효조미료와 다시마 발효분말의 제조 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100028258A KR20100028258A (ko) 2010-03-12
KR101025286B1 true KR101025286B1 (ko) 2011-03-29

Family

ID=42178986

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080087205A KR101025286B1 (ko) 2008-09-04 2008-09-04 다시마의 발효에 의한 다량의 gaba를 함유한 발효산물 및 이를 이용한 기능성 천연 발효조미료와 다시마 발효분말의 제조 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101025286B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200068840A (ko) 2018-12-06 2020-06-16 삼진식품 주식회사 가바 함유 어묵 및 그 제조 방법
KR102531877B1 (ko) 2022-03-10 2023-05-15 최성희 천연 발효 숙성물을 이용한 gaba 함량이 증대된 해조류의 제조방법
KR20230147244A (ko) 2022-04-13 2023-10-23 최성희 녹차와 새싹보리를 이용한 미역 및 다시마의 gaba 함량이 증진된 천연 조미료 제조방법

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101458823B1 (ko) * 2012-06-22 2014-11-07 (주) 젠셀 천연 발효물을 이용한 집중력향상 또는 성장발육촉진을 위한 건강기능식품 및 이의 제조방법
KR20140030454A (ko) * 2012-08-29 2014-03-12 (주)마린바이오프로세스 굴과 해조류의 혼합물을 발효시켜 천연 가바를 함유하는 스트레스 해소 또는 수면장애 개선용 발효소재 및 이의 제조방법
CN104531791A (zh) * 2014-11-24 2015-04-22 苏州嘉禧萝生物科技有限公司 利用米糠生产gaba的方法
ES2740628T3 (es) * 2015-03-06 2020-02-06 Citrus Junos S A R L Extracción y concentración de sabores alimentarios

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR940001543B1 (ko) * 1991-11-05 1994-02-24 주식회사 농심 다시마를 이용한 천연조미료 및 그의 제조방법
KR20060042583A (ko) * 2004-11-10 2006-05-15 (주)바이오벤 쌀도정 부산물을 이용한 gaba의 제조방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR940001543B1 (ko) * 1991-11-05 1994-02-24 주식회사 농심 다시마를 이용한 천연조미료 및 그의 제조방법
KR20060042583A (ko) * 2004-11-10 2006-05-15 (주)바이오벤 쌀도정 부산물을 이용한 gaba의 제조방법

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200068840A (ko) 2018-12-06 2020-06-16 삼진식품 주식회사 가바 함유 어묵 및 그 제조 방법
KR102531877B1 (ko) 2022-03-10 2023-05-15 최성희 천연 발효 숙성물을 이용한 gaba 함량이 증대된 해조류의 제조방법
KR20230147244A (ko) 2022-04-13 2023-10-23 최성희 녹차와 새싹보리를 이용한 미역 및 다시마의 gaba 함량이 증진된 천연 조미료 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20100028258A (ko) 2010-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101059482B1 (ko) 해조류의 발효에 의한 gaba의 제조방법
US9394513B2 (en) Method for fermentation and cultivation, fermented plant extract, fermented plant extract powder, and composition containing the extract of fermented plant
KR101025286B1 (ko) 다시마의 발효에 의한 다량의 gaba를 함유한 발효산물 및 이를 이용한 기능성 천연 발효조미료와 다시마 발효분말의 제조 방법
KR101158448B1 (ko) 효모 엑기스를 이용한 고농도의 천연 gaba를 함유하는 기능성 발효소재 및 그의 제조방법
KR100893350B1 (ko) 해조류로부터 추출발효액 및 발효분말을 제조하는 방법
KR101025292B1 (ko) 효모에 의한 다시마 추출액의 기능성 천연 발효조미료 및 이의 제조방법
KR101018065B1 (ko) 대추를 사용한 건강음료 제조방법 및 이에 의해 제조된 건강음료
CN109259022A (zh) 一种能快速改善微循环功能的含小分子肽的饮品
JP2003325149A (ja) 水溶性核蛋白入り健康ドリンク
CN1051116A (zh) 甘茶蔓饮料的制取方法
KR20180065825A (ko) 다시마 추출액을 이용한 천연 발효조미료 제조방법
KR101672098B1 (ko) 발효 쌀뜨물을 함유하는 숙취해소용 조성물
KR20150062749A (ko) 해조류 및 굴의 발효에 의한 지방축적 및 섭취충동 억제용 발효산물의 제조방법, 이에 따라 제조된 발효산물 및 이를 포함하는 건강기능식품
CN107375374B (zh) 一种具有辅助改善睡眠作用的西洋参提取物的发酵提取方法
KR101060514B1 (ko) 효모에 의한 다시마 발효산물로부터 기능성 천연 발효조미료와 다시마 발효분말 및 그의 제조방법
KR20140076312A (ko) 톳 발효추출액이 함유된 기능성 고추장의 제조방법
KR20100037312A (ko) 유산균을 이용한 분말형 건강보조식품의 제조방법
JP5684989B2 (ja) トゲドコロ根茎の酵素処理物及び麹菌発酵処理物
CN1204476A (zh) 山楂发酵醋酸饮料及生产方法
CN104432022B (zh) 一种消除亚健康的混合营养粉及其制作方法
JP2010070463A (ja) 栄養ドリンク剤
CN101238892B (zh) 一种用富钒食物和牛磺酸制造营养品的制备方法
KR20210004563A (ko) 백하수오 발효식초의 제조방법
JP2003088335A (ja) 排尿機能改善用食品組成物及びそれを含有する飲食品
CN115968954A (zh) Gaba牛蒡根茶藨子叶状层菌发酵菌丝茶

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140312

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee