KR101118683B1 - 알코올 내성 부여를 위한 미배아, 쌀겨 및 콩류 유래 펩타이드를 사카로미케스속 또는 이사첸키아속 미생물에 의해 발효시킨 발효물 및 이의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 미배아, 쌀겨 및 콩류 유래 펩타이드를 사카로미케스(Saccharomyces)속 및 이사첸키아(Issatchenkia)속 미생물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 미생물에 의해 발효시킨 발효물 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 상기 발효물은 혈중 알코올 농도 및 알코올 구취를 감소시키는 알코올 내성 부여 효과와 함께 고농도의 피틴산을 함유하여 항산화 효과를 지니므로, 숙취방지용 식품, 알코올 구취방지용 식품 등에 널리 활용될 수 있다.
Description
본 발명은 미배아, 쌀겨 및 콩류 유래 펩타이드를 사카로미케스(Saccharomyces)속 및 이사첸키아(Issatchenkia)속 미생물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 미생물에 의해 발효시킨 발효물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
종래 알려진 발효물 제조방법으로는 일본 특공평 6-9474호 및 일본 특개평 2-100640호에서 미강류, 대두분 등을 원료로 하여 알칼리성 배지에서 발효시켜 제조하는 방법을 개시하고 있다. 또한, 일본 특개평 6-9474호에서는 미강류, 대두, 탄소원 및 물을 함유한 알칼리성 배지에 납두균 또는 고초균을 접종하여 통기교반 배양하여 혈중 알코올 농도 저하작용 및 알코올 구취제거 작용을 갖는 발효물을 제조하는 방법이 개시되어 있다.
상술한 종래의 방법들에 의하면, 알칼리성 배지에서 발효를 수행함에 따라 발효액의 정제시 별도의 pH 조절과정을 거쳐야 하는 문제가 있으며, 또한 항산화 활성이 높은 피틴산 등의 함유량이 매우 적어 알코올 내성 부여 발효물로서의 활용도가 감소되는 문제가 있었다.
이에, 본 발명자들은 미배아, 쌀겨 및 콩류 유래 펩타이드를 포함하는 발효물 제조공정에서 균주로 사카로미케스(Saccharomyces)속 또는 이사첸키아(Issatchenkia)속 미생물을 이용하여 발효시킴에 따라 혈중 알코올 농도 및 알코올 구취를 감소시키는 알코올 내성 부여 효과를 향상시키며, 또한 항산화 활성이 높은 피틴산 등을 높은 함유량으로 함유한다는 것을 밝혀 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 미배아, 쌀겨 및 콩류 유래 펩타이드를 사카로미케스(Saccharomyces)속 및 이사첸키아(Issatchenkia)속 미생물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 미생물에 의해 발효시켜서 얻어진, 탁월한 알코올 내성 부여 효과와 항산화 효과를 지닌 발효물을 제공하는 데에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 발효물의 제조방법을 제공하는 데에 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 미배아, 쌀겨 및 콩류 유래 펩타이드를 사카로미케스(Saccharomyces)속 및 이사첸키아(Issatchenkia)속 미생물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 미생물에 의해 발효시켜서 얻어진 것을 특징으로 하는 발효물을 제공한다.
보다 상세하게는, 본 발명은 미배아 1 내지 10 중량%, 쌀겨 1 내지 10 중량%, 콩류 유래 펩타이드 0.1 내지 5 중량%, 피틴산 0.1 내지 5 중량%, 이인산나트륨 0.5 내지 5 중량%, 이인산칼륨 0.05 내지 2 중량%, 글루코오스 0.5 내지 5 중량%, 소포제 0.001 내지 0.1 중량% 및 잔부의 물을 사카로미케스(Saccharomyces)속 및 이사첸키아(Issatchenkia)속 미생물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 미생물에 의해 발효시켜서 얻어진 것을 특징으로 하는 발효물을 제공한다.
상기 쌀겨는 탈지쌀겨일 수 있고, 상기 콩류 유래 펩타이드는 대두 펩타이드일 수 있으며, 상기 원료들이 상기 범위를 벗어나 배합되면 발효 효율 및 발효 최적조건 유지에 문제가 야기될 수 있다.
상기 미생물 중 사카로미케스(Saccharomyces)속은 사카로미케스 세레비시아, 사카로미케스 보울라디 및 사카로미케스 바야누스로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상인 것일 수 있고, 바람직하게는 사카로미케스 세레비시아일 수 있다.
상기 미생물 중 이사첸키아(Issatchenkia)속은 이사첸키아 오리엔탈리스, 이사첸키아 옥시덴탈리스, 이사첸키아 스쿠투라타 및 이사첸키아 텔리콜라로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상인 것일 수 있고, 바람직하게는 이사첸키아 오리엔탈리스 MFST1일 수 있다.
상기 사카로미케스(Saccharomyces) 미생물은 크림 황갈색, 이사첸키아(Issatchenkia)속 미생물은 크림 백색을 띠고 있다. 두 가지 미생물 모두 유포자효모의 일종으로 출아에 의한 번식을 하며 열에 강하여 발효과정 중 특정온도 이상에서 발효 시에 우점하여 다른 잡균의 번식을 억제하는 특성이 있어서 균주로 사용하는 경우 주위 환경변화에 영향을 적게 받고 잡균에 의한 품질변화가 적다는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 미배아, 쌀겨 및 콩류 유래 펩타이드를 포함한 원료에 프로테아제를 첨가하고 교반시키는 원료 혼합 단계; 상기 원료 혼합물에 사카로미케스(Saccharomyces)속 및 이사첸키아(Issatchenkia)속 미생물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 미생물을 접종하여 발효시키는 발효 단계; 및 상기 발효 배양물을 여과하고 농축시키는 여과 및 농축 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 발효물 제조방법을 제공한다.
보다 상세하게는, 본 발명은 미배아 1 내지 10 중량%, 쌀겨 1 내지 10 중량%, 콩류 유래 펩타이드 0.1 내지 5 중량%, 피틴산 0.1 내지 5 중량%, 이인산나트륨 0.5 내지 5 중량%, 이인산칼륨 0.05 내지 2 중량%, 글루코오스 0.5 내지 5 중량%, 소포제 0.001 내지 0.1 중량% 및 잔부의 물을 포함한 원료에 프로테아제를 첨가하고 교반시키는 원료 혼합 단계; 상기 원료 혼합물에 사카로미케스(Saccharomyces)속 및 이사첸키아(Issatchenkia)속 미생물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 미생물을 접종하여 발효시키는 발효 단계; 및 상기 발효 배양물을 여과하고 농축시키는 여과 및 농축 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 발효물 제조방법을 제공한다.
본 발명에서는 추가적으로 상기 여과 및 농축된 발효 배양물에 식품첨가물을 첨가하고 교반시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 식품첨가물은 자몽종자추출물 또는 복합황금추출물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘이상일 수 있다.
상기 발효는 사카로미케스(Saccharomyces)속을 사용할 경우, 25 내지 35℃의 온도에서 24 내지 72 시간 동안 배양하는 것이 바람직하며, 이사첸키아(Issatchenkia)속을 사용할 경우, 35 내지 45℃의 온도에서 40 내지 52 시간 동안 배양하는 것이 바람직하다. 상기 발효에서 제시한 온도 미만으로 배양하는 경우, 사카로미케스(Saccharomyces)속 또는 이사첸키아(Issatchenkia) 이외의 균이 번식할 가능성이 있고 보관과정에서 주종균이 우종하기 힘든 상황이 생길 수 있으며 제시한 온도를 초과하는 온도에서 교반하는 경우, 균의 사멸 및 쌀겨의 품질에 나쁜 영향을 미칠 수 있다. 즉, 가수분해의 촉진 및 산패문제가 야기될 수 있다.
상기 여과는 여과 효율을 증진시키기 위하여 발효 배양물에 물 및 탄수화물 분해효소를 첨가하여 여과하는 것이 바람직하다.
상기 탄수화물 분해효소로는 프로모자임(Promozyme), 셀루클라스트(Celluclast), 말토게나제(Maltogenase), 비스코자임(Viscozyme), 테르마밀(Termamyl), 덱스트로자임(Dextrozyme), 울트라플로(Ultraflo) 및 AMG로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상을 사용할 수 있고, 바람직하게는 테르마밀(Termamyl)과 비스코자임(Viscozyme)을 동일 중량 비율로 혼합하여 사용하며, 이때 발효 배양물 총 100 중량부에 대하여 탄수화물 분해효소를 0.001 내지 1 중량부로 포함하는 것이 바람직하다.
상기 프로테아제는 원료 100 중량부에 대하여 0.001 내지 1 중량부로 첨가하는 것이 통상 적합하며, 만약 상기 범위를 벗어나 소량 첨가하면 분해효율이 저하되는 반면, 과량 첨가하면 용량에 따른 분해효율의 증가가 둔화되어 경제적이지 못한 문제가 있다.
본 발명에 따르면, 미배아, 쌀겨 및 콩류 유래 펩타이드를 사카로미케스(Saccharomyces)속 또는 이사첸키아(Issatchenkia)속 미생물에 의해 발효시킨 발효물이 혈중 알코올 농도 및 알코올 구취를 감소시키는 탁월한 알코올 내성 부여 효과와 함께 고농도의 피틴산을 함유하여 항산화 효과를 지니므로, 이러한 발효물은 숙취방지용 식품, 알코올 구취방지용 식품 등에 널리 활용될 수 있다.
이하, 하기 실시 예를 통해 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 다만, 이러한 실시예에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
<
실시예
1>
미배아 40 g, 탈지쌀겨 30 g, 대두 펩타이드 4 g, 피틴산 5 g, 인산수소이나트륨 10 g, 인산수소이칼륨 2.5 g, 글루코오스 15 g, 소포제(GS850, (주)금강실리콘테크) 0.25 g 및 물 500 g을 포함한 배지에 프로테아제(Protamex, Novozymes, Denmark) 0.05% (w/w)를 첨가하고 교반시켜 원료를 혼합하였다. 이때, 대두 펩타이드는 분쇄기 (HM-350, Hyun Dae Household Appliances Co., Korea)로 분쇄하여 사용하였다.
상기 배지조성을 가진 배지에 사카로미케스 세레비시아 또는 이사첸키아 오리엔탈리스 MFST1(660 nm에서 흡광도 2.5이상)을 1% (w/w) 접종한 다음 30℃ 또는 40℃에서 48시간 통기 교반 (120 rpm) 배양하였다.
상기 배양물을 압착하여 활성탄을 처리하고 규조토로 처리하여 여과하였다. 여과를 용이하게 하기 위하여 배양물에 5배의 분량으로 가수하고 테르마밀 및 비스코자임 (Novozymes, Denmark)을 1:1로 혼합하여 중량대비 0.001%를 첨가하였다. 여과한 배양액을 45℃의 수욕조 상에서 고형분 함량이 30%가 넘도록 농축하였다.
<
실시예
2>
미배아 40 g, 탈지쌀겨 30 g, 대두 펩타이드 4 g, 피틴산 5 g, 인산수소이나트륨 10g, 인산수소이칼륨 2.5g, 글루코오스 15g, 탄산수소나트륨 45g, 소포제 0.25g 및 물 500g의 배지조성을 갖춘 배지를 사용한 것을 제외하고는 실시 예 1과 동일한 방법으로 발효물을 제조하였다.
<
실시예
3>
미배아 40 g, 탈지쌀겨 30 g, 대두 배아 8 g, 대두 펩타이드 4 g, 피틴산 5 g, 인산수소이나트륨 10 g, 인산수소이칼륨 2.5 g, 글루코오스 15 g, 탄산수소나트륨 45g, 소포제 0.25 g 및 물 500 g의 배지조성을 갖춘 배지를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 발효물을 제조하였다.
<
실시예
4>
미배아 40 g, 탈지쌀겨 30 g, 대두 배아 8 g, 대두 펩타이드 4 g, 피틴산 5 g, 인산수소이나트륨 10 g, 인산수소이칼륨 2.5 g, 글루코오스 15 g, 소포제 0.25 g 및 물 500 g의 배지조성을 갖춘 배지를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 발효물을 제조하였다.
<
실험예
1>
발효물의
성능 평가
1. 당도 측정
당도(Brix)측정은 굴절당도계(Master-M, Atago Co., Japan)를 사용하여 측정하였다.
2. pH 측정
pH는 pH 측정계(FE20, METTLER, Swiss)로 측정하였다.
3. 인(P) 함량 분석
인 함량은 시료 0.5 g에 질산 10mL를 넣고 산 분해시킨 다음 염산을 첨가하여 최종적으로 1 mL의 샘플을 얻었다. 이를 여과한 다음 3차 증류수로 50 mL로 정용하여 유도결합플라즈마-원자방출분광광도계(ICP-AES, Optima 4300DV, PerkinElmer, USA)를 이용하여 인 함량을 측정하였다. 이때, 측정조건은 plasma gas flow: 15 L/min, neb gas flow: 0.8 L/min, aux gas flow: 0.1 L/min, sample flow rate: 1.5 mL/min으로 하였으며, 213.616 nm에서 측정하였다.
4. 피틴산(phytate) 함량 분석
피틴산은 wade reagent를 이용한 변형 비색정량법(M. Latta and M. Eskin, J. Agric. Food Chem. 28: 1315-1317, 1980)에 준하여 측정하였다. 적절히 희석한 시료 3 mL에 wade reagent (0.03% FeCl3?6H2O + 0.3% 설포살리실산) 1mL를 가하여 5초간 진탕한 다음 1,000g에서 10분 동안 원심분리하여 UV/VIS 분광분석기(UV-1201,ShimadzuCo.,Japan)로 500nm에서 흡광도를 측정하였다. 각 시료의 피틴산의 함량은 피틴산 나트륨(sigma)을 이용한 표준곡선을 통하여 산출하였다.
그룹 | Brix | pH | 인 함량 (%) | 피틴산 함량 (㎍/mL) |
실시예 1 | 33 ˚Bx | 8.49 | 0.56 | 9517.1 |
실시예 2 | 33 ˚Bx | 5.39 | 4.19 | 34262.9 |
실시예 3 | 33 ˚Bx | 8.55 | 1.33 | 8954.1 |
실시예 4 | 33 ˚Bx | 5.48 | 3.92 | 28091.9 |
5. 알코올 내성 부여 효과 검토
실시예에 따른 발효물에 의한 알코올 내성부여 효과에 대하여 다음과 같이 하여 조사하였다. 즉, 피시험자에게 미리 상기 발효물을 1인당 10㎖씩 복용하게 하고, 10분 후에 알코올 15㎖를 함유한 수용액을 섭취하게 하고 시간 경과에 따라 채혈하여 혈액 중의 알코올 농도(mg/㎖)를 측정하였다. 대조군으로서는 발효물 대신 물을 마시게 하여 실시하였다.
그 결과, 하기 표 2와 같이 실시예 1의 발효물 투여군은 대조군에 비하여 90분 후에는 1.8배, 120분 후에는 2.6배로 혈중 알코올 농도가 크게 감소하였다.
그룹 | 60분 후 | 90분 후 | 120분 후 |
대조군 | 0.31 | 0.22 | 0.13 |
실시예 1 | 0.30 | 0.12 | 0.05 |
Claims (14)
- 미배아 1 내지 10 중량%, 쌀겨 1 내지 10 중량%, 콩류 유래 펩타이드 0.1 내지 5 중량%, 피틴산 0.1 내지 5 중량%, 이인산나트륨 0.5 내지 5 중량%, 이인산칼륨 0.05 내지 2 중량%, 글루코오스 0.5 내지 5 중량%, 소포제 0.001 내지 0.1 중량% 및 잔부의 물을 사카로미케스(Saccharomyces)속 및 이사첸키아(Issatchenkia)속 미생물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 미생물에 의해 발효시켜서 얻어진 것을 특징으로 하는 발효물.
- 삭제
- 청구항 1에 있어서, 콩류 유래 펩타이드는 대두 펩타이드인 것을 특징으로 하는 발효물.
- 청구항 1에 있어서, 사카로미케스(Saccharomyces)속 미생물은 사카로미케스 세레비시아, 사카로미케스 보울라디 및 사카로미케스 바야누스로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상인 것을 특징으로 하는 발효물.
- 청구항 1에 있어서, 이사첸키아(Issatchenkia)속 미생물은 이사첸키아 오리엔탈리스, 이사첸키아 옥시덴탈리스, 이사첸키아 스쿠투라타 및 이사첸키아 텔리콜라로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상인 것을 특징으로 하는 발효물.
- 삭제
- 미배아 1 내지 10 중량%, 쌀겨 1 내지 10 중량%, 콩류 유래 펩타이드 0.1 내지 5 중량%, 피틴산 0.1 내지 5 중량%, 이인산나트륨 0.5 내지 5 중량%, 이인산칼륨 0.05 내지 2 중량%, 글루코오스 0.5 내지 5 중량%, 소포제 0.001 내지 0.1 중량% 및 잔부의 물을 포함한 원료에 프로테아제를 첨가하고 교반시키는 원료 혼합 단계;
상기 원료 혼합물에 사카로미케스(Saccharomyces)속 및 이사첸키아(Issatchenkia)속 미생물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 미생물을 접종하여 발효시키는 발효 단계; 및
상기 발효 배양물을 여과하고 농축시키는 여과 및 농축 단계
를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 발효물 제조방법. - 청구항 7에 있어서, 추가적으로 상기 여과 및 농축된 발효 배양물에 식품첨가물을 첨가하고 교반시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 발효물 제조방법.
- 청구항 8에 있어서, 상기 식품첨가물은 자몽종자추출물 또는 복합황금추출물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘이상인 것을 특징으로 하는 발효물 제조방법.
- 청구항 7에 있어서, 발효는 상기 사카로미케스(Saccharomyces)속을 25 내지 35℃의 온도에서 24 내지 72 시간 동안 배양하는 것을 특징으로 하는 발효물 제조방법.
- 청구항 7에 있어서, 발효는 상기 이사첸키아(Issatchenkia)속을 35 내지 45℃의 온도에서 40 내지 52 시간 동안 배양하는 것을 특징으로 하는 발효물 제조방법.
- 청구항 7에 있어서, 여과는 발효 배양물에 물 및 탄수화물 분해효소를 첨가하여 여과하는 것을 특징으로 하는 발효물 제조방법.
- 청구항 12에 있어서, 상기 탄수화물 분해효소는 프로모자임(Promozyme), 셀루클라스트(Celluclast), 말토게나제(Maltogenase), 비스코자임(Viscozyme), 테르마밀(Termamyl), 덱스트로자임(Dextrozyme), 울트라플로(Ultraflo) 및 AMG로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상인 것을 특징으로 하는 발효물 제조방법.
- 청구항 13에 있어서, 상기 탄수화물 분해효소는 비스코자임(Viscozyme) 및 테르마밀(Termamyl)을 동일한 중량 비율로 혼합한 혼합물인 것을 특징으로 하는 발효물 제조방법.
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