KR101357649B1

KR101357649B1 - 인삼과 유용미생물을 이용한 발효 마늘식품과 그 제조방법

Info

Publication number: KR101357649B1
Application number: KR1020110058124A
Authority: KR
Inventors: 서범구
Original assignee: 서범구
Priority date: 2011-06-15
Filing date: 2011-06-15
Publication date: 2014-02-05
Also published as: KR20120138558A

Abstract

본 발명은 인삼과 EM(Effective Micro-organisms)을 이용한 발효 마늘과 그 제조방법에 관한 것으로서, 전통발효식품에서 추출한 유산균, 효모균, 광합성세균+효모균(광합성세균과 효모균을 1:1 중량비로 혼합한 것) 및 아세트산균을 각각 따로 배양하는 단계, 각 배양된 균들을 소정 비율로 혼합하고 설탕 또는 당밀을 첨가한 혼합물을 다시 배양하는 단계, 배양된 혼합 유용미생물을 묘삼을 이식한 본포에 적어도 주 2회 살포하여 인삼을 재배하는 단계, 재배한 인삼을 수확하여 혼합 유용미생물과 소정 비율로 혼합하여 발효시켜 인삼 발효액을 만드는 단계, 인삼 발효액과 마늘 및 배양한 유용미생물을 소정 비율로 혼합하여 발효시키는 단계를 포함한다.

Description

인삼과 유용미생물을 이용한 발효 마늘식품과 그 제조방법 {Fermented garlic using EM and ginseng and manufacturing method thereof}

본 발명은 인삼과 EM(Effective Micro-organisms)을 이용한 발효 마늘에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 인삼을 이용하여 인삼EM 발효액을 만들어 인삼을 재배한 후, 수확한 인삼으로 다시 인삼EM 발효액을 만들고, 그 인삼EM 발효액을 이용하여 마늘을 발효시켜 면역력을 높여주는 발효 마늘식품과 그 제조방법에 관한 것이다.

EM(Effective Micro-organism)은 유용미생물군으로서 자연계에 존재하는 많은 미생물 중에서 인간과 환경에 유익한 미생물 80여 종을 조합하고 배양하여 만든 것이다. EM은 항산화력, 소생력, 정화력이 있어 자연을 소생시키고 생활 터전을 청결하고 쾌적하게 하는데 탁월한 효과를 보이고 있다.

대표적인 EM은 광합성세균(이산화탄소와 수소를 흡수하고 산소를 생산), 유산균(당분을 유산균으로 강력한 살균작용으로 유해균 증식억제), 효모(술과 빵을 만드는데 사용되며 발효를 돕고 비타민류와 생리활성물질을 생산)이며 서로 결합되어 있는 형태로 존재한다.

지구상에 존재하는 미생물의 80%는 기회주의적 성격을 가지는 해바라기균이다. 지구상의 나쁜 미생물의 수가 증가하면 그들의 성격을 띠어 부패나 오염에 가담하게 되고, 유익한 미생물의 수가 많은 환경에 처하게 되면 유익한 역할을 하게 되는 것이 해바라기균이다. EM은 해바라기균들을 유익한 방향으로 유도하는 역할을 담당한다.

한편, 인삼은 대체로 배당체(saponin), 휘발성 원소, 무기성 원소 및 지방질 등이 주성분으로서, 우리 몸을 구성하고 있는 세포 가운데 대부분을 차지하고 또 널리 분포해 있는 결합조직 세포의 재생능력을 촉진하며 질병의 상처를 치유하고 젊음을 유지시켜 준다. 또한, 자양강장 작용과 피로 및 스트레스를 방지하는데 효능이 있는데, 사포닌(saponin)을 중심으로 많은 연구들이 이루어져 중추신경계, 각종 스트레스, 항당뇨 작용, 심혈관계 장애 개선 작용 등에 관한 약리작용이 밝혀졌다. 한의학에서 인삼은 신경기능조절, 체액 및 신진대사기능의 조절, 강심, 항이뇨, 성기능 증강, 스트레스에 대한 저항력 증강, 소화흡수 및 면역력 증가 등에 효과가 있어 주요한 약재로 처방되어 왔다.

인삼은 생육과 토양 특성, 인삼의 부위별 원소축적률 차이 및 유기성분의 함량, 토양별 인삼성분, 품종 간 생육특성 등에 따라 품질과 약효가 다르다. 최근에는 인삼의 효능 연구와 함께 그 효능을 극대화시킬 수 있는 미생물을 이용한 재배기술을 접목하여 고부가가치 인삼 가공제품에 대한 연구가 진행되고 있다.

본 발명은 면역력을 높여주는 발효 마늘식품을 제공하는 것으로서, 유익한 미생물인 유산균, 효모, 납두균, 광합성세균, 아세트산균 등을 배양하여 인삼과 마늘을 혼합하여 발효시킨 식품과 그 제조방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 인삼 재배에 인삼EM 발효액을 사용하여 품질과 약효가 우수한 인삼을 수확하고 이를 마늘과 함께 발효시켜 면역력을 높여주는 발효 인삼 마늘식품을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 화장품, 식품, 약품 등에 들어가는 다양한 가공품의 원료를 제공함에 있다.

상기의 해결하려는 과제를 위한 본 발명에 따른 발효 마늘 제조방법은 (1) 전통발효식품인 김치, 간장, 고추장, 된장, 청국장, 젓갈에서 추출한 유산균, 효모균, 납두균, 광합성세균과 효모균을 1:1 중량비로 혼합한 혼합균 및 아세트산균을 각각 따로 배양하는 단계, (2) 각 배양된 균들을 소정 비율로 혼합하고 설탕 또는 당밀을 첨가한 혼합물을 다시 배양하는 단계, (3) 상기 (2)단계에서 배양된 혼합물을 일반 인삼과 혼합하여 인삼 발효액을 만드는 단계, (4) 상기 (2)단계에서 배양된 혼합물 또는 상기 (3)단계에서 배양된 인삼 발효액을 희석하여 묘삼을 이식한 본포에 적어도 주 2회 살포하여 인삼을 재배하는 단계, (5) 상기 (4)단계에서 재배한 인삼을 수확하여 상기 (2)단계에서 배양된 혼합물 및 설탕과 소정 비율로 혼합하여 발효시켜 인삼 발효액을 만드는 단계, 및 (6) 상기 (5)단계에서 제조한 인삼 발효액과 마늘 및 상기 (2)단계에서 배양된 혼합물을 소정 비율로 혼합하여 발효시키는 단계를 포함한다.

본 발명의 바람직한 실시예로서, 상기 (2)단계는 유산균 5 ～ 70중량％, 효모균 5 ～ 70중량％, 납두균 5 ～ 70중량％, 아세트산균 5 ～ 70중량％, 광합성세균과 효모균을 1:1 중량비로 혼합한 혼합균을 1 ～ 50 중량％ 비율로 혼합하고, 설탕 또는 당밀을 첨가한 혼합물을 다시 배양한 후, 더 이상의 배지를 공급하지 않고 20~30℃에서 3~6개월 배양하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예로서, 상기 (5)단계는 상기 (2)단계에서 배양된 혼합물:인삼:설탕의 혼합 비율을 중량비로 1:1:1로 하고, 20~40℃에서 1주일 동안 발효시키는 것을 특징으로 한다.

삭제

본 발명에 따른 발효 마늘은 마늘의 냄새를 없애고 마늘과 인삼의 부작용을 제거하여 안심하고 천연의 마늘 영양성분과 인삼의 영양성분을 함께 섭취할 수 있어 자양강장 기능과 면역력을 높일 수 있다.

또한, EM을 이용한 인삼 재배기술은 약효가 우수한 고품질의 인삼을 재배할 수 있어 인삼 농가의 소득을 증대시킬 수 있다.

이하, 본 발명은 실시예에 의거하여 구체적으로 설명하겠는 바, 다음 실시예에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다.

EM(Effective Micro-organism)은 전통 발효식품에서 추출한 유산균, 효모균, 납두균, 아세트산균, 광합성균을 포함한 유용미생물을 설탕 또는 당밀을 먹이원으로 하여 각각의 균들을 따로 배양한 후 이 균들을 이용하여 결합체의 균을 만들어 낸 것이다.

본 발명에 사용된 마늘(Allium sativum L.)은 오래 전부터 의학적 효능이 있어 민간요법으로 인식되어 왔던 식품으로 많은 연구를 통하여 항세균, 항진균, 항산화작용 및 항암작용이 있다는 것이 밝혀져 있다.

또한, 마늘은 암예방, 항혈전효과, 혈중 지질저하작용, 심장보호효과 등을 갖고 있는 것으로 보고되고 있는데, 마늘의 중요한 생리활성으로는 항균, 항암, 항바이러스, 항산화, 면역증강, 혈액응고 억제, 스테미나 증강, 체질개선, 성인병 예방, 간기능 회복, 피부미용, 혈당치 감소 작용, 고지혈증 및 동맥경화증 개선, 뇌기능 향상 프로타노이드 합성 조절 능력 등이 알려져 있다.

마늘의 생리적 특성은 마늘에 포함된 독특한 유기황화합물에 의해 부여되고 이 화합물은 또한 냄새의 주성분이기도 하다. 마늘의 독특한 맛과 향은 알리신(allicin)에 의한 것으로 알려져 있는데, 마늘의 황화알릴류(allylsulfide)가 효소에 의해 allicin으로 변하고 열을 가하면 효소 활성도가 떨어져 allicin이 감소되어 마늘 특유의 독특한 맛과 향을 감퇴시키고 단맛을 높인다. 이것은 열에 의해 효소활성도가 떨어져 allicin이 줄어들고 항산화 물질의 활성도와 폴리페놀, 플라보노이드와 당도가 증가하기 때문이다. 따라서 마늘 특유의 냄새나 자극을 감소시키고 인체에 인삼과 마늘 성분이 갖는 고유의 효능을 발휘하는데 더욱 효과적인 마늘의 처리 방법들이 개발되어 왔으며 이러한 인삼의 성분과 성질을 이용하여 마늘발효하여 인삼 마늘 엑기스, 음료 및 혹은 환 등의 여러 종류로 상품화할 수 있다.

개별 EM의 제조

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 서부틸리스(Bacillus subtilis), 아세트산균으로는 아세토박터 아세티(Acetobacter aceti), 광합성세균으로 클로로비움(Chlorobium)을 추출한다.

이렇게 추출한 각 균주는 다음의 과정을 거쳐 배양해 둔다.

1. 유산균은 20~25℃에서 설탕 배지에서 5~7일 동안 배양한 후 45일간 더 이상의 배지를 공급하지 않고 휴면상태로 만든다.

2. 효모균은 30~33℃에서 당밀 배지에서 5~7일 동안 배양한 후 45일간 더 이상의 배지를 공급하지 않고 휴면상태로 만든다.

3. 납두균은 40~45℃에서 당밀 배지에서 3~5일 동안 배양한 후 45일간 더 이상의 배지를 공급하지 않고 휴면상태로 만든다.

4. 아세트산균은 20~25℃의 온도에서 당밀 배지에서 5~7일 동안 배양한 후, 45일간 더 이상의 배지를 공급하지 않고 휴면상태로 만든다.

5. 광합성세균과 효모균을 1:1 중량비로 혼합한 혼합균은 광합성 세균과 효모균을 1:1로 혼합하여 30~35℃에서 당밀 배지에서 5~10일간 배양한 후 30~35일간 더 이상의 배지를 공급하지 않고 휴면상태로 만든다.

혼합 EM 및 인삼 EM 원액의 제조

다음으로, 실시예 1에서 배양해둔 각 균을 사용 목적에 알맞도록 적절한 배합으로 혼합하여 배양한다. 바람직한 실시예로는 유산균 5~70중량％, 효모균 5~70중량％, 납두균 5~70중량％, 아세트산균 5~70중량％, 광합성세균과 효모균을 1:1 중량비로 혼합한 혼합균 1~50중량％를 혼합하고, 상기 혼합물에 더 이상의 배지의 공급 없이 20~30℃에서 3~6개월 이상 배양하여 얻는다. 배양 과정은 다음과 같다.

1. 1ℓ의 3차 증류수에 37g의 BHI(Brain Heart Infusion)배지 37g을 넣고 저어 연노랑색을 띄게 한다. 이와는 별도로 50㎖의 3차 증류수에 0.36g의 환원제(Na₂S·7H₂O)를 넣고 저어준 후 세럼바틀(serum bottle)에 담는다.

2. 배지가 녹으면 파란색의 레사주린액(reaszurin solution)을 넣는다. 그러면 배지와 섞여 붉은색을 띄게 된다.

3. 모두 섞으면 10개의 120㎖ 세럼바틀에 배지를 99㎖씩 분주한다. 이때 나중에 넣어줄 환원제(Na₂S·7H₂O)와 셀 양을 고려하여 넣는다.

4. 질소 가스를 세럼바틀 속의 배지에 담가 배지 속에 산소를 넣는다. 이때 1분씩 가스를 주입한다. 산소를 빼낸 후 고무캡으로 덮고 알루미늄캡을 씌우고, 준비된 환원제가 들어 있는 세럼바틀도 고무캡으로 덮고 알루미늄캡을 씌운다.

5. 100°Ｃ에서 15분간 오토클레이브(autoclave)에서 처리한다.

6. 오토클레이브 처리 후에는 지시약이 녹아 들어가 배지의 색이 붉은색으로 변하게 된다. 이후부터는 클린밴치(clean bench)에서 나머지 조작을 수행한다.

7. 10㎖ 주사기를 이용 5㎖의 환원제를 배지에 넣어주고 약 2번 흔들어 섞는 다. 시간이 지나면 산화되면서 원래의 배지색으로 돌아간다.

8. 색이 원래의 배지색으로 돌아가면 1㎖ 주사기를 이용하여 준비된 균주(전술한 유산균, 효모균, 납두균 및 광합성세균과 효모균을 1:1 중량비로 혼합한 혼합균)를 세럼바틀에 주입한다.

9. 질소가스를 불어 넣어 세럼바틀 안의 공기를 대체한다.

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

11. 더 이상의 배지를 공급하지 않고 20~30℃ 정도에서 3~6개월 배양하여 혼합 EM을 얻는다.

12. 일반 인삼을 혼합EM을 사용하여 30~50℃ 정도로 2~7일간 발효기에서 발효하여 인삼EM을 제조한다.

일반적으로 인삼 재배시에 EM원액을 희석하여 사용할 수도 있고, 보다 고품질의 인삼을 재배하기 위하여 단계12에서 제조한 인삼EM을 희석하여 인삼 재배에 사용할 수 있다.

EM 을 이용한 인삼 재배

1. 3~5년근 종삼에서 씨앗을 채취한다.

2. 채취한 씨앗을 2~5개월간 주기적으로 물을 주어 발아시킨다.

3. 발아시킨 인삼 씨앗을 파종하여 묘삼밭에서 묘삼으로 키운다.

4. 1년생 묘삼을 수확하여 본포에 이식한다.

5. 묘삼을 이식한 본포에 실시예 2에서 제조한 EM원액을 희석한 EM 활성액 또는 인삼EM 활성액을 을 주 2회 이상 뿌려 5년 이상 재배하고 수확한다.

유용미생물은 토양의 유해성분을 분해하여 지력을 증진시키고 인삼발육에 필요한 영양성분을 제공한다.

인삼 및 마늘의 EM 발효액 만들기

1. 물 5ℓ에 실시예 2에서 배양한 EM 100g, 실시예 3에서 재배한 인삼 100g, 설탕 100g을 넣은 혼합물을 20~40℃에서 1주일 동안 발효시켜 인삼 EM 원액을 제조한다.

2. 실시예 2에서 배양한 EM 1000mℓ와 인삼 EM 원액 1000mℓ및 설탕 또는 당밀 1kg 마늘 1kg을 혼합하여 20~80℃에서 3~7일 동안 발효시킨다.

3. 발효된 인삼 마늘을 건조하여 분말이나 환으로 제조한다.

4. 본 발명에서의 환제조시스템은 반죽기, 제환기, 정환기를 연속적으로 거쳐 환으로 제조하고, 제조된 후 광을 내기 위하여 꿀을 사용하기도 한다. 상기 환을 자연건조나 열풍건조하여 건조 단계를 거친다. 환제조시스템은 공지된 환제조시스템을 사용할 수 있다.

실시예 2에서 제조한 혼합 EM의 바람직한 혼합 비율은 유산균 30중량%, 효모균 30중량%, 납두균 30중량%, 아세트산균 5중량%, 광합성세균과 효모균을 1:1 중량비로 혼합한 혼합균 5중량%로 한다.

[비교예 1]

비교예로서 실시예 3에서 재배한 인삼을 첨가하지 않은 EM원액을 배양하였다. 효모는 YM(Yeast Malt broth)배지(Difco, MI, USA), 유산균은 MRS(Man, Rogosa and Sharpe broth)배지(Difco, MI, USA)를 사용하여 100배 희석하고, 희석액 1mℓ씩을 YM 배지 및 MRS 배지에 각각 분주하여 표준 한천배양법으로 배양하고, 각각 24℃에서 7일 동안 발효하였다.

[실험예 1]

EM 미생물 생존율 비교

실시예 4의 인삼EM 원액 및 마늘 발효액과 비교예 1의 EM원액에 대하여 미생물 균수를 측정하는 콜로니(colony)를 계측하는 비교실험을 하였다.

표 1은 EM 원액과 인삼EM 원액에서 유산균 및 효모의 생존 결과(균수)를 나타낸 것이다.

유용미생물	EM 원액	인삼 EM원액	마늘 발효액
유산균	5.7 ×10⁵	6.2 × 10⁵	1.2 × 10⁶
효 모	6.5 ×10³	5.4 × 10⁴	2.2 × 10⁵

표1과 같이 인삼EM 원액 및 마늘 발효액은 EM 원액보다 유산균과 효모의 생존율이 상승하는 효과가 나타났다.

Claims

(1) 전통발효식품인 김치, 간장, 고추장, 된장, 청국장, 젓갈에서 추출한 유산균, 효모균, 납두균, 광합성세균과 효모균을 1:1 중량비로 혼합한 혼합균 및 아세트산균을 각각 따로 배양하는 단계
(2) 각 배양된 균들을 소정 비율로 혼합하고 설탕 또는 당밀을 첨가한 혼합물을 다시 배양하는 단계
(3) 상기 (2)단계에서 배양된 혼합물을 일반 인삼과 혼합하여 인삼 발효액을 만드는 단계
(4) 상기 (2)단계에서 배양된 혼합물 또는 상기 (3)단계에서 배양된 인삼 발효액을 희석하여 묘삼을 이식한 본포에 적어도 주 2회 살포하여 인삼을 재배하는 단계
(5) 상기 (4)단계에서 재배한 인삼을 수확하여 상기 (2)단계에서 배양된 혼합물 및 설탕과 소정 비율로 혼합하여 발효시켜 인삼 발효액을 만드는 단계, 및
(6) 상기 (5)단계에서 제조한 인삼 발효액과 마늘 및 상기 (2)단계에서 배양된 혼합물을 소정 비율로 혼합하여 발효시키는 단계를 포함하는 발효 마늘 제조방법
제1항에 있어서,
상기 (2)단계는 유산균 5 ～ 70중량％, 효모균 5 ～ 70중량％, 납두균 5 ～ 70중량％, 아세트산균 5 ～ 70중량％, 광합성세균과 효모균을 1:1 중량비로 혼합한 혼합균을 1 ～ 50 중량％ 비율로 혼합하고, 설탕 또는 당밀을 첨가한 혼합물을 다시 배양한 후, 더 이상의 배지를 공급하지 않고 20~30℃에서 3~6개월 배양하는 것을 특징으로 하는 발효 마늘 제조방법
제1항에 있어서,
상기 (5)단계는 상기 (2)단계에서 배양된 혼합물:인삼:설탕의 혼합 비율을 중량비로 1:1:1로 하고, 20~40℃에서 1주일 동안 발효시키는 것을 특징으로 하는 발효 마늘 제조방법
삭제
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 제조방법으로 제조된 인삼을 이용한 발효 마늘
제5항의 발효 마늘을 이용한 발효 마늘 가공식품