KR101138684B1

KR101138684B1 - 유용미생물 배양방법 및 이를 이용한 식품

Info

Publication number: KR101138684B1
Application number: KR1020100011307A
Authority: KR
Inventors: 서범구
Original assignee: 서범구
Priority date: 2010-02-08
Filing date: 2010-02-08
Publication date: 2012-04-19
Also published as: KR20110091940A

Abstract

본 발명은 전통식품에서 추출한 유산균, 효모균, 납두균, 아세트산균, 광합성세균을 포함하는 유용미생물의 배양방법 및 이를 이용한 식품에 관한 것이다. 본 발명의 유용미생물의 배양방법은 더욱 상세하게는, 김치, 간장, 고추장, 된장, 청국장, 젓갈 등으로부터 효모균, 유산균, 납두균, 아세트산균, 광합성세균 등을 수집하고, 먹이원을 설탕 또는 당밀로 하여 각각의 균들을 따로 배양한 후, 이 균들을 이용하여 결합체의 균을 만들어 내는 것에 관한 것이다.
본 발명의 유용미생물 배양방법은 우리의 전통발효식품 김치, 고추장, 간장, 청국장, 된장, 젓갈 등에서 추출한 유산균, 효모균, 납두균, 아세트산균 및 광합성세균을 혼합 결합하는 기술에 있다. 특히 배지의 공급없이, 추가적으로 먹이원을 공급하지 않은 상태에서 배양함으로써, 균들이 서로 상호 결합을 이루기 시작하고, 이렇게 균들이 서로 다른 종류가 결합을 하게 되면 활성률과 생존률이 높아지게 되는 효과를 나타낸다. 본 발명에 의해 배양된 유용미생물은 복합균들로서 서로 다른 균종들이 결합을 이루어 강력한 힘을 발휘하게 되며 이 균들은 복합체로 이루어진 유용한 미생물들로서 생존율과 활성률이 높아져 발효한약과 발효식품, 발효화장품 등을 만드는데 유용하게 활용할 수 있다.

Description

유용미생물 배양방법 및 이를 이용한 식품{METHOD FOR CULTURING EFFECTIVE MICROORGANISMS AND FOOD USING THE SAME}

본 발명은 전통식품에서 추출한 유산균, 효모균, 납두균, 아세트산균, 광합성세균을 포함하는 유용미생물의 배양방법 및 이를 이용한 식품에 관한 것이다.

본 발명의 유용미생물의 배양방법은 더욱 상세하게는, 김치, 간장, 고추장, 된장, 청국장, 젓갈 등으로부터 효모균, 유산균, 납두균, 아세트산균, 광합성세균 등을 수집하고, 먹이원을 설탕 또는 당밀로 하여 각각의 균들을 따로 배양한 후, 이 균들을 이용하여 결합체의 균을 만들어 내는 것에 관한 것이다.

유용미생물(EM)이라 함은 자연계에 존재하는 많은 미생물 중에서 사람에게 유익한 미생물 수십 종을 조합, 배양한 것이다. 효모균, 유산균 및 광합성세균이 유용미생물을 구성하고 있는 주요 균종이며, 이들 균들 간의 복잡한 공존공영관계가 만들어내는 발효생성물의 항산화력이 유용미생물의 효과라고 말할 수 있다.

유용미생물 중의 상기 효모균은 주로 발효 합성을 하는 균으로 빵, 맥주, 와인 등 알콜 합성에 빠지지 않는 미생물이며, 아미노산과 비타민을 대량으로 합성하는 능력이 있으며, 토양 속에서는 좋은 미생물상을 만들어 내기 위한 먹이가 된다. 유용미생물 중의 상기 유산균은 요구르트, 치즈 제조에 빠지지 않는 미생물로 썩기 쉬운 것을 가공하여 보존성을 갖게 하는 힘이 강한 미생물이다. 유용미생물로서는 유기물을 최초로 발효, 분해시키는 주요한 역할을 하고 있다. 유용미생물 중의 상기 광합성세균은 고세균의 일종으로 식품가공에서는 치즈와 어장에 일부 존재하며, 보통은 고온, 고압을 좋아하고, 식물체 표면과 토양표면에서 공생관계를 유지하면서 생존하고 있는 특수한 미생물이다. 효모나 유산균과는 달리 폭발적인 번식력은 없지만, 이 두 종류와 공존함으로써 빠른 합성, 발효력을 발휘한다.

본 발명은 새로운 유용미생물의 배양방법에 관한 것으로서, 종래의 유용미생물의 우수한 효과로 인한 환경정화나 공중위생, 공업적 이용 외에, 유용성과 안전성이 확보된 균들을 이용하여 유용미생물을 배양하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 이러한 유용미생물을 이용하여 몸에 이로운 각종 식품으로 활용하는 것에 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 유산균, 효모균, 납두균, 아세트산균 및 광합성세균을 포함하는 유용미생물의 배양방법에 있어서, 유산균 20~50중량%, 효모균 20~50중량%, 납두균 20~50중량%, 아세트산균 1~10중량%, 광합성세균+효모균 1~10중량%를 혼합하는 단계; 상기 혼합물을 30~50℃에서 1~10일 동안 BHI (Brain Heart Infusion) 배지에서 배양하는 단계; 및 상기 배양물을 더 이상의 배지의 공급없이 20~30℃에서 3개월 이상 배양하는 단계를 포함하는, 유용미생물의 배양방법을 제공한다.

본 발명에서, 유산균은 20~30℃에서 1~10일 동안 배양한 후, 30일 이상 더 이상의 배지를 공급하지 않고 휴면상태로 만든 것이다. 효모균은 30~40℃에서 1~10일 동안 배양한 후, 30일 이상 더 이상의 배지를 공급하지 않고 휴면상태로 만든 것이다. 납두균은 40~50℃에서 1~10일 동안 배양한 후, 30일 이상 더 이상의 배지를 공급하지 않고 휴면상태로 만든 것이다. 아세트산균은 20~30℃의 온도에서 1~10일 동안 배양한 후, 30일 이상 더 이상의 배지를 공급하지 않고 휴면상태로 만든 것이다. 광합성세균+효모균은 광합성세균과 효모균을 1:1로 혼합하여 30~40℃에서 1~10일 동안 배양한 후, 30일 이상 더 이상의 배지를 공급하지 않고 휴면상태로 만든 것이다.

또한, 본 발명은 상기 방법에 의해 배양된 유용미생물을 포함하는 식품을 제공한다. 본 발명에서 구체적으로, 상기 방법에 의해 배양된 유용미생물 0.5~5%(w/v) 및 설탕 또는 당밀 0.5~5%(w/v)를 물에 넣은 후, 25~35℃에서 5~10일 동안 발효시킨 유용미생물 발효수를 제공하고, 상기 방법에 의해 배양된 유용미생물 5~10중량%, 유근피, 산사 및 맥아의 혼합분말 10~15중량% 및 대두분말 75~85중량%를 포함하는 환 형태의 식품을 제공한다.

본 발명의 유용미생물 배양방법은 우리의 전통발효식품 김치, 고추장, 간장, 청국장, 된장, 젓갈 등에서 추출한 유산균, 효모균, 납두균, 아세트산균 및 광합성세균을 혼합 결합하는 기술에 있다. 특히 배지의 공급없이, 추가적으로 먹이원을 공급하지 않은 상태에서 배양함으로써, 균들이 서로 상호 결합을 이루기 시작하고, 이렇게 균들이 서로 다른 종류가 결합을 하게 되면 활성률과 생존률이 높아지게 되는 효과를 나타낸다.

본 발명에 의해 배양된 유용미생물은 복합균들로서 서로 다른 균종들이 결합을 이루어 강력한 힘을 발휘하게 되며 이 균들은 복합체로 이루어진 유용한 미생물들로서 생존율과 활성률이 높아져 발효한약과 발효식품, 발효화장품 등을 만드는데 유용하게 활용할 수 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 유산균, 효모균, 납두균, 아세트산균 및 광합성세균을 포함하는 유용미생물의 배양방법에 있어서, 유산균 20~50중량%, 효모균 20~50중량%, 납두균 20~50중량%, 아세트산균 1~10중량%, 광합성세균+효모균 1~10중량%를 혼합하는 단계; 상기 혼합물을 30~50℃에서 1~10일 동안 BHI (Brain Heart Infusion) 배지에서 배양하는 단계; 및 상기 배양물을 더 이상의 배지의 공급없이 20~30℃에서 3개월 이상 배양하는 단계를 포함하는, 유용미생물의 배양방법을 제공한다.

본 발명의 유용미생물은 유산균, 효모균, 납두균, 아세트산균 및 광합성세균으로 이루어져 있다. 이러한 균들은 한국 사람이 주로 먹는 전통식품인 김치, 간장, 고추장, 된장, 청국장, 젓갈 등에서 추출할 수 있는 것이다. 이러한 균들을 모은 것을 선옥균이라고 하며, 선옥균은 우리가 전통적으로 수천년을 먹어온 균들로서 유용성과 안정성이 확보된 것으로 가장 안전한 균이다.

유산균(lactic acid bacteria)은 글루코오스 등 당류를 분해하여 젖산을 생성하는 세균으로 젖산균이라고도 한다. 젖산발효에 의해 생성되는 젖산에 의해서 병원균과 유해세균의 생육이 저지되는 성질을 유제품, 김치류, 양조식품 등의 식품제조에 이용한다. 또, 포유류의 장내에 서식하여 잡균에 의한 이상발효를 방지하여 정장제(整腸劑)로도 이용되는 중요한 세균이다. 그람양성균이며, 통성혐기성 또는 혐기성이다. 락토바실루스속과 스트렙토코쿠스속에 여러 종류가 알려져 있다.

미생물 분류학상으로는 유박테리알레스목(Eubacteriales)에 포함된다. 이 과는 락토바실레아에족(Lactobacilleae)과 스트렙토코카세아에족(Streptococcaceae)으로 구분되는데, 전자에서는 락토바실루스속(Lactobacillus)이, 후자에서는 스트렙토코쿠스속(Streptococcus), 페디오코쿠스속(Pediococcus), 류코노스톡속(Leuconostoc)이 중요하다. 형태학상으로는 젖산 간균(桿菌:락토바실루스속)과 젖산 구균(球菌:스트렙토코쿠스속, 페디오코쿠스속,류코노스톡속)으로 대별되고, 생리학적으로는 당을 혐기적으로 분해하여 주로 젖산만을 생성하는 호모발효균과, 젖산 외에 부산물(알코올, 이산화탄소 등)을 생성하는 헤테로발효균으로 분류된다. 또, 생성된 젖산의 광회전성 등에 의해서도 나누어진다.

본 발명에서, 유산균은 20~30℃에서 1~10일 동안 배양한 후, 30일 이상 더 이상의 배지를 공급하지 않고 휴면상태로 만든 것이다. 본 발명의 일 구체예에서는, 유산균을 25℃에서 7일간 배양한 후, 45일간 더 이상의 배지를 공급하지 않고 휴면상태로 만든다. 또한, 본 발명에서 유산균은 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei), 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum)일 수 있다.

효모균(yeast)는 빵, 맥주, 포도주 등을 만드는 데 사용되는 미생물로, 곰팡이나 버섯 무리이지만 균사가 없고, 광합성능이나 운동성도 가지지 않는 단세포 생물의 총칭이다.

효모균은 육탄당과 같은 단당류를 먹이로 삼는다. 효모균은 무기호흡을 통해 산소의 공급 없이도 육탄당을 분해하여 에너지를 얻을 수 있다. 효모균은 무기호흡 과정에서 육탄당을 분해하여 알콜과 이산화탄소를 배출한다. 효모균은 섭씨 10도에서 37도 사이에서 생장할 수 있다. 10도 보다 낮은 기온에서는 생장을 멈추고 37도 보다 높은 온도에서는 성장이 억제되며 섭씨 50도 이상이 되면 세포가 파괴되기 시작한다. 효모균은 출아에 의해 생식한다. 즉, 개체의 일부가 싹이 나오듯 떨어져 나와 번식하는 것이다.

본 발명에서, 효모균은 30~40℃에서 1~10일 동안 배양한 후, 30일 이상 더 이상의 배지를 공급하지 않고 휴면상태로 만든 것이다. 본 발명의 일 구체예에서는, 효모균을 33℃에서 7일간 배양한 후, 45일간 더 이상의 배지를 공급하지 않고 휴면상태로 만든다. 또한, 본 발명에서 효모균은 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae)일 수 있다.

납두균(고초균)은 간균과의 호기성 세균으로 막대 모양의 그람양성의 간균으로 편모로 운동한다. 자연계에 널리 분포하는데, 비병원성인데, 그 특징은 아포가 있어 저항력이 강하다는 점이다.

자연계에 널리 분포하는 비병원성 세균으로, 특히 공기, 마른 풀, 하수, 토양 속에 존재한다. 막대 모양의 간균으로 편모가 있어 활발히 운동하며, 균체의 중앙에 원형 또는 난원형의 아포(芽胞)를 형성한다. 보통의 배양기에서도 잘 발육하며 회백색의 큰 취락을 형성하고 그 주위는 방사상을 이룬다. 이 균의 특징은 아포를 갖고 있어 저항력이 강하며, 균체는 글리코겐을 함유하는 그람양성균인 점과 다수의 탄수화물을 분해하여 산을 생성하는 점이다. 또, 30～70℃에서 가장 잘 증식하며, 50～56℃의 고온에서도 잘 발육되는 것 등을 들 수 있다. 쌀밥이 부패하는 원인도 이 균에 의한 경우가 많으며, 또 비병원성이지만 불결한 물질에 의해 안구가 손상되었을 때에는 결막염, 홍채염 등 만성화농증 등을 일으키는 경우가 있다.

본 발명에서, 납두균은 40~50℃에서 1~10일 동안 배양한 후, 30일 이상 더 이상의 배지를 공급하지 않고 휴면상태로 만든 것이다. 본 발명의 일 구체예에서는, 납두균을 45℃에서 3일간 배양한 후, 45일간 더 이상의 배지를 공급하지 않고 휴면상태로 만든다. 또한, 본 발명에서 납두균은 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis)일 수 있다.

아세트산균(acetobacter)는 아세토박터라고도 한다. 공기가 풍부한 액면(液面)에서 잘 번식한다. 대개 짧은 막대모양이지만, 사슬모양으로 연결된 경우도 있다. 공기 중의 산소를 이용하여 알코올을 아세트산으로 변화시키는 아세트산발효를 일으킨다. 아세트산균의 생육 최적온도는 20～30℃이며, 10℃ 이하 또는 45℃ 이상에서는 번식력이 매우 약해진다. 또한, 알코올 농도가 5～10％의 범위가 아니면 균이 발육하지 않고 생성된 아세트산 농도가 10％ 이상이 되면 균은 모두 죽는다. 맥아식초, 사과초, 양조식초, 알코올식초 등을 만드는 데 사용된다.

본 발명에서, 아세트산균은 20~30℃의 온도에서 1~10일 동안 배양한 후, 30일 이상 더 이상의 배지를 공급하지 않고 휴면상태로 만든 것이다. 본 발명의 일 구체예에서는, 아세트산균을 25℃에서 7일간 배양한 후, 45일간 더 이상의 배지를 공급하지 않고 휴면상태로 만든다. 또한, 본 발명에서 아세트산균은 아세토박터 아세티(Acetobacter aceti)일 수 있다.

광합성세균(photosynthesis bacteria)은 빛에너지를 이용하여 탄소동화작용을 하는 세균을 말한다. 엽록소 대신 박테리오클로로필을 가지므로 이산화탄소와 수소화합물을 재료로 광합성이 가능하다.

일반적으로 세균은 동화색소를 가지고 있지 않으므로 광합성을 할 수 없지만, 홍색황세균이나 녹색황세균은 박테리오클로로필을 가지고 있어 이산화탄소와 수소화합물(H2S 등)을 재료로 광합성을 하여 당분을 만든다. 광합성세균ㅇ조류(藻類)ㅇ고등 녹색식물의 광합성을 비교해 보면 산소의 발생 유무, 클로로필의 종류와 차이, 동화기관의 다양성 등 차이가 많다. 광합성세균에는 녹색세균의 클로로비움(Chlorobium), 황홍색세균의 크로마튬(Chromatium), 비황홍세균의 로도스피릴륨(Rhodospirillum), 로도슈도모나스(Rhodopseudomonas) 등이 있다.

본 발명에서, 광합성세균+효모균은 광합성세균과 효모균을 1:1로 혼합하여 30~40℃에서 1~10일 동안 배양한 후, 30일 이상 더 이상의 배지를 공급하지 않고 휴면상태로 만든 것이다. 본 발명의 일 구체예에서, 광합성세균+효모균은 광합성세균과 효모균을 1:1로 혼합하여 35℃에서 7일간 배양한 후, 45일간 더 이상의 배지를 공급하지 않고 휴면상태로 만든다.

이렇게 준비한 유산균, 효모균, 납두균, 아세트산균, 광합성세균을 각각, 유산균 20~50중량%, 효모균 20~50중량%, 납두균 20~50중량%, 아세트산균 1~10중량%, 광합성세균+효모균 1~10중량%를 혼합한다. 본 발명의 일 구체적에서는, 유산균 30중량%, 효모균 30중량%, 납두균 30중량%, 아세트산균 5중량%, 광합성세균+효모균 5중량%를 혼합한다.

상기 혼합한 균들을 30~50℃에서 1~10일 동안 BHI (Brain Heart Infusion) 배지에서 배양하는 단계를 거친다. 본 발명의 일 구체예에서는, 상기 혼합한 균들을 45℃에서 1일 배양하고, 2일부터는 33℃에서 7일간 배양한다.

대부분의 미생물은 생육적온이 20~40℃이나, 유용미생물은 40℃ 이상의 고온에서 번식이 활발한 고온균(高溫菌)으로, 유해미생물은 40℃ 이하의 저온에서 많이 활동하기 때문에 저온균(低溫菌)으로 각각 분류된다. 따라서 온도를 40~45℃의 환경에서 배양을 1일 거치고 2일째부터는 30~40℃로 열이 오르기 시작하기 때문에 적정온도(33℃)에서 7일간 배양을 거치게 된다. 자체균의 열이 오르기 시작하는 2~3일째부터는 전분, 단백질, 지방 등을 분해시키는 균의 활동이 있게 되는 것이다.

상기 배양된 균들을 더 이상의 배지의 공급없이 20~30℃에서 3개월 이상 배양하는 단계를 거쳐 본 발명의 유용미생물을 배양하게 된다. 본 발명의 일 구체예에서는, 상기 배양된 균들을 더 이상의 배지의 공급없이 10~25℃에서 6개월을 배양한다. 이 상태에서 균들은 서로 결합하게 되고, 생존율과 활성율이 높아지게 되어, 본 발명의 유용미생물이 배양되게 된다.

상기 배양된 균들을 더 이상의 배지의 공급없이 20~30℃에서 3개월 이상 배양하는 단계를 거쳐 본 발명의 유용미생물을 배양하게 된다. 본 발명의 일 구체예에서는, 상기 배양된 균들을 더 이상의 배지의 공급없이 25℃에서 6개월을 배양한다. 이 상태에서 균들은 서로 결합하게 되고, 생존율과 활성율이 높아지게 되어, 본 발명의 유용미생물이 배양되게 된다.

상기 과정을 거치게 되면 자체균의 열이 상승하여 전분, 단백질, 지방 등을 분해시키는 균의 활동이 있게 되는 것이다.

본 발명에서는 또한 상기와 같은 방법에 의해 배양된 유용미생물을 포함하는 식품을 제공한다. 식품의 종류나 형태에는 특별히 제한이 없다. 또한 유용미생물을 이용하여 발효한약을 쉽고 간단하게 만들 수 있다. 발효한약을 만들기 위해서는 다양한 약재가 이용되는데 이 다양한 약재에 다양한 복합균이 필수적으로 필요하며 이 복합균은 김치, 된장, 청국장, 간장, 고추장, 젓갈, 피클, 전통주 등에서 우리 몸에 유익한 균들만을 선별하여 가지고온 균으로서 우리가 5천년을 먹어온 가장 안전한 균으로 만들어져 있기 때문에 발효한약을 만드는데 가장 안전한 균으로 사용된다.

또한 김치, 된장, 청국장, 간장, 고추장, 젓갈, 발효주 등 발효식품을 만들 때에도 이 복합균주를 이용하여 만들면 과학적으로 좋은 균들로만 구성된 균을 활용하게 되기 때문에 맛의 균일함과 향의 균일화 탁도의 균일과 색의 균일화 균수의 균일화와 규격화를 이룰 수 있는 것이다. 그리고 우리의 밥상에 올라오는 생식에 이 복합균주를 넣어서 먹게 되면 생식의 소화흡수를 잘 못하는 사람들도 소화흡수를 잘 할 수 있도록 도와준다.

구체적으로, 본 발명의 유용미생물을 이용하여 발효수를 만들 수 있다. 이 경우, 물에 유용미생물을 넣고 여기에 설탕 또는 당밀을 추가하여 발효시킬 수 있고, 쌀뜨물에 유용미생물을 넣어 발효시킬 수 있다. 또한 매실, 석류 등의 과일 쥬스 등과 유용미생물을 혼합하여 발효시켜 제조할 수도 있다. 본 발명의 일구체예에서는, 유용미생물 0.5~5%(w/v) 및 설탕 또는 당밀 0.5~5%(w/v)를 물에 넣은 후, 25~35℃에서 5~10일 동안 발효시켜 유용미생물 발효수를 만들게 된다.

그리고 본 발명의 유용미생물을 이용하여 환을 만들 수 있으며, 이 경우 유근피, 산사 및 맥아의 혼합분말을 유용미생물과 혼합하고, 이를 다시 대두분말과 혼합하여 제조할 수 있다. 본 발명의 일 구체예에서는, 유근피, 산사 및 맥아를 1 : 1 : 1 로 혼합한 후 분쇄하여 분말을 만들고, 상기 분말 60중량%와 유용미생물 40중량%를 혼합한 후, 다시 그 분말 20중량%와 대두분말 80 중량%를 혼합하여 환을 만들게 된다.

유근피는 누릅나무의 뿌리와 껍질을 말하는 것으로, 한방에서는 약재로 쓰는데, 치습(治濕), 이뇨제, 소종독(消腫毒)에 사용한다. 산사는 산사나무의 열매로서 민간에서는 고기를 먹은 다음 소화를 촉진하기 위해 먹기도 하였으며, 한방에서 소화제, 정장제 등으로 유용하게 이용되고 있다. 맥아는 맥주 양조의 원료로서, 녹말과 같은 당류(糖類), 비타민류가 들어 있으며, 아밀라아제가 강하여 영양제, 소화제(디아스타아제 등), 때로는 가축의 사료, 엿당의 제조원료 등으로 이용된다.

이러한 유근피, 산사 및 맥아 분말의 혼합분말과 본 발명의 유용미생물 그리고 대두분말을 혼합하여 만든 환, 일명 선옥환은 소화를 촉진하여 속이 더부룩하고 쓰린 증상에 효과가 있으며, 특히 변비에 뛰어난 효과를 나타낸다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예는 다음과 같다.

실시예 1: 유용미생물의 준비

전통식품인 김치, 간장, 고추장, 된장, 청국장, 젓갈 등에서 유산균, 효모균, 납두균, 아세트산균, 광합성세균을 추출한다.

구체적으로 유산균으로는 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei)와 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum), 효모균으로는 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae), 납두균으로는 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis), 아세트산균으로는 아세토박터 아세티(Acetobacter aceti), 광합성세균으로는 클로로비움(Chlorobium)을 준비한다. 이렇게 준비한 각 균주를 다음의 과정을 거쳐 배양을 해 둔다.

1. 유산균은 25℃에서 설탕 배지에서 7일 동안 배양한 후, 45일간 더 이상의 배지를 공급하지 않고 휴면상태로 만든다.

2. 효모균은 33℃에서 당밀 배지에서 7일 동안 배양한 후, 45일간 더 이상의 배지를 공급하지 않고 휴면상태로 만든다.

3. 납두균은 45℃에서 당밀 배지에서 3일 동안 배양한 후, 45일간 더 이상의 배지를 공급하지 않고 휴면상태로 만든다.

4. 아세트산균은 25℃의 온도에서 당밀 배지에서 7일 동안 배양한 후, 45일간 더 이상의 배지를 공급하지 않고 휴면상태로 만든다.

5. 광합성세균과 효모균을 1:1로 혼합하여 35℃에서 당밀 배지에서 7일간 배양한 후, 30일 이상 더 이상의 배지를 공급하지 않고 휴면상태로 만든다.

실시예 2: 유용미생물의 제조

실시예 1에서 배양해 둔 각 균주들을 이용하여 다음의 과정을 통해 유용미생물을 제조한다.

1. 1L의 3차 증류수에 37g의 BHI 배지를 넣고 저어준다. 이 때 연노랑의 색을 띈다. 이와는 별도로 50ml의 3차 증류수에 0.36g의 환원제 (Na₂S?7H₂O)를 넣고 저어준 후 세럼바틀 (serum bottle)에 넣는다.

2. 배지가 녹으면 파란색의 레사주린 용액 (Resazurin solution)을 넣는다. 그러면 배지와 섞여 붉은 색을 띄게 된다.

3. 모두 섞이면 10개의 120ml 세럼바틀에 배지를 99ml씩 분주한다. 이 때 나중에 넣어줄 환원제 (Na₂S?7H₂O)와 셀 양을 고려하여 넣는다.

4. 질소 가스를 세럼바틀 속 배지에 담가 배지 속의 산소를 빼낸다. 이 때 1분씩 가스를 주입한다. 산소를 빼낸 후 고무캡으로 덮고 알루미늄 캡을 씌운다. 준비된 환원제가 들어있는 세럼바틀도 고무캡으로 덮고 알루미늄 캡을 씌운다.

5. 100℃에서 15분간 오토클레이브한다.

6. 오토클레이브 후에는 지시약이 녹아들어가 배지의 색이 붉은 색으로 변하게 된다. 이후부터는 클린벤치 (clean bench)에서 나머지 조작을 수행한다.

7. 10ml 주사기를 이용 5ml의 환원제를 배지에 넣어주고 약 2번 흔들어 섞는다. 시간이 지나면 산화되면서 원래의 배지 색으로 돌아간다.

8. 색이 원래의 배지 색으로 돌아가면 1ml 주사기를 이용하여 준비된 균주를 세럼바틀에 주입한다. 전체 주입량은 400μl 정도로 하고, 그 중에서 유산균 30%, 효모균 30%, 납두균 30%, 아세트산균 5%, 광합성+효모균 5%로 한다.

9. 질소 가스를 불어넣어 세럼바틀 안의 공기를 대체한다.

10. 45℃ 인큐베이터에서 1일 배양하고, 2일부터는 33℃에서 7일을 배양한다.

11. 더 이상의 배지를 공급하지 않고 25℃에서 6개월을 배양하여 유용미생물을 제조한다.

실시예 3: 유용미생물 발효수의 제조

1-1. 물 1L에 실시예 2에서 제조한 유용미생물 10g 및 설탕 10g를 넣는다.

1-2. 유용미생물과 설탕을 담은 물을 30℃에서 1주일 동안 발효시켜서, 유용미생물 발효수를 제조한다. (샘플 E)

2-1. 물 1.5L에 실시예 1에서 배양해 둔 유산균 30%, 효모균 30%, 납두균 30%, 아세트산균 5%, 광합성+효모균 5%의 혼합물 10g 및 설탕 10g를 넣는다.

2-2. 각 균주와 설탕을 담은 물을 30℃에서 1주일 동안 발효시켜서, 유용미생물 발효수를 제조한다. (샘플 X)

상기 샘플 X와 샘플 E를 대상으로 하여 유도결합플라즈마 (Inductive Coupled Plasma: ICP) 분석을 하였다.

상기 표를 통해 알 수 있듯이, 본원발명의 유용미생물을 이용하여 발효한 유용미생물 발효수 (샘플 E)에는, 개별 균주를 이용하여 발효한 일반미생물 발효수 (샘플 X)에 비하여, 수은, 카드뮴, 비소, 납, 구리, 아연, 철의 농도가 더 적다는 것을 알 수 있다. 특히 수은, 카드뮴, 비소, 납 등의 중금속 물질은 생물에 매우 좋지 않은 영향을 미치는 물질로서, 적은 양이라도 생태계에서 먹이사슬을 통하여 생체나 인체에 축적되게 되면 치명적인 결과를 나타내게 된다. 샘플 X에서도 상기 중금속 물질의 농도가 적게 검출되었지만, 샘플 E에서는 수은은 아예 검출되지 않는 등 중금속의 농도가 극히 낮게 검출되어 안정성 및 유용성이 훨씬 뛰어나다는 것을 알 수 있다.

이러한 분석결과가 나온 이유는, 인체에 유용한 균들이 서로 상호 결합을 이루어 배양됨으로써, 개별 균들이 독립적으로 배양되었을 때보다 활성률과 생존률이 높아지게 되었기 때문이다. 본 발명의 유용미생물은 이렇듯 높은 활성률과 생존률을 가짐으로써, 환경정화나 공중위생, 공업적 이용뿐만 아니라, 유용성과 안전성이 확보된 균들을 이용하여 몸에 이로운 각종 식품으로 활용할 수 있는 것이다.

실시예 4: 선옥환의 제조

1-1. 유근피, 산사, 맥아 및 대두의 원료를 선별하여 협잡물을 제거하고 깨끗한 정제수로 세척한다.

1-2. 대두를 분말로 만들고, 다른 원료도 제품 특성에 적합하도록 가공한다.

1-3. 유근피, 산사, 맥아를 1 : 1 : 1 의 중량비로 혼합하고 분쇄한다. 이 때 분쇄입경은 120~160메시이고 메시의 기준은 타일러 표준체이다.

1-4. 유근피, 산사, 맥아의 혼합분말 60중량%와 실시예 2에서 제조한 유용미생물 40중량%를 혼합한다.

1-5. 위 단계의 혼합물 20중량%에 대두분말 80중량%를 균일하게 혼합한 후 환제조기에 넣고 응합시킨다.

1-6. 약 1주일간의 건조과정을 거치 수분함량을 5% 이하로 건조시켜 선옥환을 제조한다. (샘플 F)

2-1. 상기 1-1 내지 1-3의 과정을 동일하게 수행한다.

2-2. 유근피, 산사, 맥아의 혼합분말 60중량%와 실시예 1에서 배양해 둔 유산균 30%, 효모균 30%, 납두균 30%, 아세트산균 5%, 광합성+효모균 5%의 혼합물 40중량%를 혼합한다.

2-3. 상기 1-5 및 1-6의 과정을 동일하게 수행하여 선옥환을 제조한다. (샘플 Y)

상기 샘플 Y와 샘플 F를 대상으로 하여 유산균과 효모의 유용미생물 생존에 대한 분석을 하였다.

미생물 균주를 측정하기 위하여, 효모는 YM agar 배지, 유산균은 MRS 배지를 사용하였으며, 샘플 Y와 샘플 F 각각 10g을 물 1L에 갠 후, 그 현탁액 1mL 씩을 YM agar 배지 및 MRS 배지에 각각 분주하여 표준한천배양법으로 배양하였다. YM agar 배지는 25℃에서 24~48시간, MRS 배지는 30℃에서 64시간 배양한 후 콜로니를 계측하였다.

선옥환에서 유용미생물 생존률 비교

유용미생물	샘플 Y	샘플 F
유산균	1.7×10² CFU/mL	3.7×10² CFU/mL
효모	2.8×10 CFU/mL	4.8×10 CFU/mL

상기 표를 통해 알 수 있듯이, 본원발명의 유용미생물을 이용하여 만든 선옥환 (샘플 F)에는, 개별 균주를 이용하여 만든 선옥환 (샘플 Y)에 비하여, 유산균 및 효모 등의 유용미생물의 생존률이 더 높다는 것을 알 수 있다. 상기 실험은 유산균 및 효모에 대해서만 실시하였지만, 유용미생물의 배양에 사용된 다른 균들에 대해서도 유사한 결과가 나올 것으로 예상된다.

이러한 분석결과가 나온 이유는, 인체에 유용한 균들이 서로 상호 결합을 이루어 배양됨으로써, 개별 균들이 독립적으로 배양되었을 때보다 활성률과 생존률이 높아지게 되었기 때문이다. 본 발명의 유용미생물은 이렇듯 높은 생존률을 가지기 때문에, 유용성과 안전성이 확보된 균들을 이용하여 몸에 이로운 각종 식품으로 활용할 수 있는 것이다.

Claims

유산균, 효모균, 납두균, 아세트산균 및 광합성세균을 포함하는 유용미생물의 배양방법에 있어서,
유산균 20~50중량%, 효모균 20~50중량%, 납두균 20~50중량%, 아세트산균 1~10중량%, 광합성세균 및 효모균의 혼합물 1~10중량%를 혼합하는 단계;
상기 혼합물을 30~50℃에서 1~10일 동안 BHI (Brain Heart Infusion) 배지에서 배양하는 단계; 및
상기 배양물을 더 이상의 배지의 공급없이 20~30℃에서 3개월 이상 배양하는 단계를 포함하는, 유용미생물의 배양방법.
제1항에 있어서, 상기 혼합하는 단계 이전에 유산균을 휴면상태로 만드는 단계를 더 포함하며, 이때 상기 유산균은 20~30℃에서 1~10일 동안 배양한 후, 30일 이상 더 이상의 배지를 공급하지 않고 휴면상태로 만든 것을 특징으로 하는, 유용미생물의 배양방법.
제1항에 있어서, 상기 혼합하는 단계 이전에 효모균을 휴면상태로 만드는 단계를 더 포함하며, 이때 상기 효모균은 30~40℃에서 1~10일 동안 배양한 후, 30일 이상 더 이상의 배지를 공급하지 않고 휴면상태로 만든 것을 특징으로 하는, 유용미생물의 배양방법.
제1항에 있어서, 상기 혼합하는 단계 이전에 납두균을 휴면상태로 만드는 단계를 더 포함하며, 이때 상기 납두균은 40~50℃에서 1~10일 동안 배양한 후, 30일 이상 더 이상의 배지를 공급하지 않고 휴면상태로 만든 것을 특징으로 하는, 유용미생물의 배양방법.
제1항에 있어서, 상기 혼합하는 단계 이전에 아세트산균을 휴면상태로 만드는 단계를 더 포함하며, 이때 상기 아세트산균은 20~30℃의 온도에서 1~10일 동안 배양한 후, 30일 이상 더 이상의 배지를 공급하지 않고 휴면상태로 만든 것을 특징으로 하는, 유용미생물의 배양방법.
제1항에 있어서, 상기 혼합하는 단계 이전에 광합성세균 및 효모균의 혼합물을 휴면상태로 만드는 단계를 더 포함하며, 이때 상기 광합성세균 및 효모균의 혼합물은 광합성세균과 효모균을 1:1로 혼합하여 30~40℃에서 1~10일 동안 배양한 후, 30일 이상 더 이상의 배지를 공급하지 않고 휴면상태로 만든 것을 특징으로 하는, 유용미생물의 배양방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 방법에 의해 배양된 유용미생물을 포함하는 식품.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 방법에 의해 배양된 유용미생물 0.5~5%(w/v) 및 설탕 또는 당밀 0.5~5%(w/v)을 물에 넣은 후, 25~35℃에서 5~10일 동안 발효시킨 유용미생물 발효수.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 방법에 의해 배양된 유용미생물 5~10중량%, 유근피, 산사 및 맥아의 혼합분말 10~15중량% 및 대두분말 75~85중량%를 포함하는 환 형태의 식품.