KR101392348B1

KR101392348B1 - 기능성 감칩 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR101392348B1
Application number: KR1020120091721A
Authority: KR
Inventors: 서주원; 성금화; 양승환
Original assignee: 명지대학교 산학협력단
Priority date: 2012-08-22
Filing date: 2012-08-22
Publication date: 2014-05-07
Also published as: KR20140037294A

Abstract

본 발명의 일 측면은 박피된 감을 소정의 두께로 절단하여 감 절편을 준비하는 단계; 상기 감 절편을 홍국균을 포함하는 침지액에 침지하여 홍국균을 접종하는 단계; 상기 홍국균이 접종된 감 절편을 침지액에서 꺼내어 발효시키는 단계; 및 상기 발효된 감 절편을 건조하는 단계를 포함하는 감칩 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 감칩은 홍국균으로 발효되어 외관적으로 종래의 감칩보다 수려한 색상을 보이고, 동시에 홍국균에 의해 생성되는 모나콜린 K를 함유하고 있어서 향상된 콜레스테롤 저하 기능 또는 체중 조절 기능 등을 갖는다. 따라서, 본 발명에 따른 감칩은 지방간, 당뇨, 고지질혈증, 고중성지방혈증, 고콜레스테롤혈증, 심혈관 질환, 동맥경화, 지질 관련 대사 증후군과 같은 지질 관련 대사성 질환, 변비, 비만 등을 예방하거나 개선하기 위한 기능성 식품 소재로 사용될 수 있고, 농가 소득의 증대에 기여할 수 있다.

Description

기능성 감칩 및 이의 제조방법{Functional persimmon chip and preparing method thereof}

본 출원은 감칩 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 홍국균의 발효를 통해 콜레스테롤 저하 기능 또는 체중 조절 기능 등이 향상된 감칩 및 이의의 제조방법에 관한 것이다.

감은 주로 한국, 일본이나 중국에서 재배되고 있는 동아시아 특유의 과수로서, 그 종류로는 사곡시(舍谷誇) ·단성시(丹城誇) ·고종시(高種誇) ·분시(盆誇) ·원시(圓誇) ·횡야(橫野) ·평핵무(平核無) 등과 같은 덟은감과 부유(富有) ·차랑(次郞) ·어소(御所) ·선사환(禪寺丸) 등과 같은 단감이 있다. 감의 주성분은 당질로서 그 함량은 약 15~16%인데 포도당과 과당의 함유량이 많으며, 단감과 떫은감에 따라 약간의 차이가 있다. 떫은맛의 성분은 디오스프린이라는 탄닌 성분인데 디오스프린은 수용성이기 때문에 쉽게 떫은맛을 나타낸다. 아세트알데히드가 탄닌 성분과 결합하여 불용성이 되면 떫은맛이 사라진다. 단감의 속이나 과피의 검은 점은 탄닌이 불용화한 탄닌세포의 변형이다. 비타민 A, B가 풍부하고 비타민 C는 100g 중에 30~50㎎ 정도 함유되어 있다. 그 밖에 펙틴, 카로티노이드가 함유되어 있다. 감의 효능은 동의보감과 본초강목 등의 여러 문헌에서 언급되고 있으며, 예를 들어 고혈압, 동맥경화, 순환기 질환에 효능이 있을 뿐만 아니라 위궤양, 당뇨병 등 만성질환에도 효과가 있다고 기록되어 있다.

감은 주로 생식용으로 이용되며, 생식 이외에 홍시(익은 감)나 곶감 등의 형태로 소비된다. 곶감은 건조도에 의해, 건시(수분: 25~30%), 반건시(수분: 50%)라고 불린다. 또한, 감은 수정과, 감식초 등의 원료로 사용되며, 감칩, 감 말랭이와 같은 가공품의 형태로 제조되기도 한다. 최근 기후 변화 및 산지 개발 등으로 인해 단감의 재배 면적이 급속히 증가하고 있고, 이로 인해 단감은 과수산업에서 중요한 위치를 차지하고 있다. 그러나, 단감의 소비 형태는 홍시나 곳감을 중심으로 하는 전통적인 소비패턴을 지니고 있어, 과잉 생산시 쉽게 가격폭락으로 이어지고 있는 실정이다. 따라서, 감의 소비를 확대시키고 고부가가치를 달성하기 위해서는 감을 이용하여 제조한 수정과, 감식초, 곶감, 감칩, 감 말랭이 등의 외관적 특성을 향상시키고 본연의 기능성을 향상시키거나 새로운 기능성을 부가할 필요가 있다.

홍국균은 자낭균문 모나스커스(Monascus)속에 속하는 붉은색의 사상균으로서, 쌀 등과 같은 곡류를 발효시키는 과정에서 각종 유익한 대사산물 및 모나콜린 K를 생산한다. 이 균은 중국을 중심으로 동아시아의 여러 지역에서 천연의 식품 착색제나 가공품 및 소화 촉진과 혈류 개선의 소재로서 오랫동안 사용되어 왔다. 근래에는 홍국균이 생성하는 2차 대사산물인 메비놀린[혹은 로바스타틴(lovastatin), 모나콜린(monacolin) K, 또는 메바코르(mevacor)로 표시됨]이 콜레스테롤 생합성효소인 HMG-CoA(3-hydroxy-methyl-3- glutaryl-coenzyme) 환원효소를 강력하게 저해하여 혈중지질 농도를 감소시키고 콜레스테롤 합성을 억제하거나 항진균, 혈당상승의 억제, 혈압조절, 항비만, 항암 등과 같은 각종 기능성을 가진다는 사실이 한다는 등의 각종 기능성이 보고되고 있다[Endo, A. (1979) Monascolin K, a new hypcholesterolemic agent produced by a Monascus species. J Antibiot 32: 852-854.;Arad, Y., Ramakrishnan, R., and Ginsberg, H.N. (1990) Lovastatin therapy reduces low density lipoprotein apoB levels in subjects with combined hyperlipidemia by reducing the production of apoB-containing lipoproteins: implications for the pathophysiology of apoB production. J. Lipid . Res . 31: 567-582.;Wang IK et al., J. Agri. Food Chem. 48: 3183-3189 2000; Endo A. et al., J. Antibiotechnol. 38: 420-422 1985; Manzoni M & Rollini M. App. Microbiol. Biotechnol. 58: 555-564 2002; Wei W. et al., J. Nutri. Biochem. 14: 314-318 2003;Lee, S.I., Kim, J.W., Lee, Y.K., Yang, S.H., Lee, I.A., Suh, J.W. and Kim, S.D. (2011) Anti-obesity effect of Monascus pilosus Mycelial Extract in high fat diet-induced obese rats. J. Appl . Biol . Chem . 54:197-205.]. 또한, 홍국균은 적색계 색소(rubropuntain, monascorubin)와 황색계 색소(monascin, ankaflavin), 자색계 색소(rubropunctamine, monascorubramine) 등을 생성하며, 이와 같은 색소물질은 항균 및 항암효과가 있는 것으로 알려져 있다. 이로 인해 홍국균이 크게 주목을 받고 있고, 지금까지 홍국균을 이용하여 뛰어난 약리 효능을 가진 기능성 소재를 얻기 위한 연구가 적극적으로 이루어져 오고 있다. 홍국균의 발효 기질로 쌀, 보리, 밀 등과 같은 곡물이 사용되고 있고, 최근에 대한민국 등록특허공보 제10-1145181호에 콩을 기질로 사용하고 홍국균으로 발효시켜 제조한 항비만 활성을 가진 검정콩 발효물이 개시된바 있다.

본 발명은 이러한 배경하에 도출된 것으로서, 본 발명의 목적은 색상과 같은 외관 및 콜레스테롤 저하 기능 또는 체중 조절 기능과 같은 기능성이 향상된 감칩 및 이의 제조방법을 제공하는데에 있다.

본 발명의 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 박피된 감을 1~20㎜의 두께로 절단하여 감 절편을 준비하는 단계; 상기 감 절편을 홍국균을 포함하는 침지액에 침지하여 홍국균을 접종하는 단계; 상기 홍국균이 접종된 감 절편을 침지액에서 꺼내어 20~35℃에서 2~10일간 발효시키는 단계; 및 상기 발효된 감 절편을 40~100℃에서 건조하는 단계를 포함하고, 상기 침지액의 홍국균 농도는 10⁶~10¹⁰ cfu(Colony Forming Unit)/㎖인 것을 특징으로 하는 감칩 제조방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 전술한 감칩 제조방법으로 제조되고, 모나콜린 K를 포함하는 감칩을 제공한다.

본 발명에 따른 감칩은 홍국균으로 발효되어 외관적으로 종래의 감칩보다 수려한 색상을 보이고, 동시에 홍국균에 의해 생성되는 모나콜린 K를 함유하고 있어서 향상된 콜레스테롤 저하 기능 또는 체중 조절 기능 등을 갖는다. 따라서, 본 발명에 따른 감칩은 지방간, 당뇨, 고지질혈증, 고중성지방혈증, 고콜레스테롤혈증, 심혈관 질환, 동맥경화, 지질 관련 대사 증후군과 같은 지질 관련 대사성 질환, 변비, 비만 등을 예방하거나 개선하기 위한 기능성 식품 소재로 사용될 수 있고, 농가 소득의 증대에 기여할 수 있다.

도 1은 Mizutani 배지, PDB 배지, S-INAE 배지 및 금화 배지(Kumhwa medium)와 같은 액상 배지에 홍국균을 접종하고 약 28℃에서 10일간 배양했을 때 배양액에 포함된 홍국균 균체의 건조 무게 변화를 나타낸 그래프이다.
도 2는 감칩 제조시 홍국균 접종 여부 및 발효 시간의 경과에 따른 감칩의 외관 변화를 나타낸 사진다. 도 2에서 위의 사진은 비교제조예 1에서 얻은 감칩을 나타낸 것이고 아래의 사진의 제조예 3에서 얻은 감칩을 나타낸 것이다.
도 3은 제조예 3에서 발효 시작 후 3일이 경과하였을 때 채취하여 제조한 감칩("발효 감"으로 표시됨)과 비교제조예 1에서 항온 보관 후 3일이 경과하였을 때 채취하여 제조한 감칩("미발효 감"으로 표시됨)의 모나콜린 K 함량을 고성능액체크로마토그래피(HPLC)를 사용하여 분석한 결과이다.
도 4는 홍국균 접종 후 발효 시간 경과에 따른 감칩 내 모나콜린 K 생성량을 나타낸 그래프이다. 도 4에서 "미발효"는 비교제조예 1에서 제조한 감칩을 나타내고, "원액접종"은 제조예 3에서 제조한 감칩을 나타내고, "10배 희석액 접종"은 제조예 4에서 제조한 감칩을 나타내고, "100배 희석액 접종"은 제조예 5에서 제조한 감칩을 나타내고, "1000배 희석액 접종"은 제조예 6에서 제조한 감칩을 나타낸다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명의 일 측면은 개선된 색상 및 유용한 생리활성을 가지는 감칩의 제조방법을 제공하는데에 있다. 본 발명에 따른 감칩의 제조방법은 감 절편을 준비하는 단계, 감 절편에 홍국균을 접종하는 단계, 홍국균이 접종된 감 절편을 발효시키는 단계 및 발효된 감 절편을 건조하는 단계를 포함한다. 이하, 본 발명에 따른 감칩의 제조방법을 단계별로 설명한다.

감 절편을 준비하는 단계

본 발명에 따른 감칩의 제조방법에서 감 절편을 준비하는 단계는 박피된 감을 소정의 두께로 절단하는 것으로 구성된다. 이때, 감 절편을 준비하기 위해 사용되는 감은 떫은감, 단감 등 그 종류가 크게 제한되지 않으나, 홍국균의 기질로서의 이용 효율 및 최종 감칩의 관능적 특성(예를 들어, 맛, 식감, 색상, 기호도 등)을 고려할 때 단감인 것이 바람직하다. 또한, 감 절편은 소정의 두께를 가지는데, 이때 소정의 두께는 시장이나 소비자가 감칩으로 인식하는 범위 내의 두께라면 크게 제한되지 않는다. 감 절편의 두께는 예를 들어 1~20㎜일 수 있고, 제조의 용이성 및 최종 감칩의 관능적 특성(예를 들어, 맛, 식감, 색상, 기호도 등)을 고려할 때 2~15㎜인 것이 바람직하고, 2~10㎜인 것이 더 바람직하며, 3~8㎜인 것이 가장 바람직하다.

감 절편에 홍국균을 접종하는 단계

본 발명에 따른 감칩의 제조방법에서 감 절편에 홍국균을 접종하는 단계는 감 절편을 홍국균을 포함하는 침지액에 침지하는 것으로 구성된다. 이때, 홍국균은 모나스커스 필로서스(Monascus pilosus), 모나스커스 러버(Monascus ruber), 모나스커스 퍼프레우스(Monascus purpureus), 모나스커스 카올리앙(Monascus kaoliang), 모나스커스 바리케리(Monascus barykery), 모나스커스 안카(Monascus anka) 등 모나스커스(Monascus)속에 속하고 2차 대사산물로 모나콜린 K를 생성할 수 있는 균이라면 그 종류가 크게 제한되지 않는다. 특히, 본 발명에 따른 감칩의 제조방법에서 홍국균은 감에 함유된 성분을 기질로 이용하여 모나콜린 K 등과 같은 유용한 활성 성분을 생산하는 능력 및 최종 감칩의 관능적 특성(예를 들어, 맛, 식감, 색상, 기호도 등)을 고려할 때 모나스커스 필로서스(Monascus pilosus)인 것이 바람직하고, 구체적으로 기탁번호가 KCCM 60084, IFO 4480 또는 KCCM 60396인 모나스커스 필로서스(Monascus pilosus)를 사용할 수 있으며, 기탁번호가 KCCM 60084인 모나스커스 필로서스(Monascus pilosus)를 사용하는 것이 더 바람직하다.

본 발명에 따른 감칩의 제조방법에서 홍국균을 포함하는 침지액은 감칩에 홍국균을 접종하기 위해 사용되며, 침지액의 홍국균 농도는 최종 감칩에 존재하는 모나콜린 K 등과 같은 유용한 활성 성분의 함량 및 감칩 제조공정의 생산성 또는 경제성 등을 고려할 때 10⁶~10¹⁰ cfu(Colony Forming Unit)/㎖인 것이 바람직하고, 10⁸~10¹⁰ cfu(Colony Forming Unit)/㎖인 것이 더 바람직하며, 10⁸~10⁹ cfu(Colony Forming Unit)/㎖인 것이 바람직하다. 본 발명에서 홍국균을 포함하는 침지액으로는 균사체가 물리적 교반, 기계적 절단 등에 의해 균질화된 홍국균 배양액을 사용하는 것이 바람직한데, 이때 홍국균 배양액은 홍국균을 액상 배지에 접종하고 배양하여 얻은 것이다. 홍국균 배양액을 제조하는데 사용되는 액상 배지는 홍국균의 균체수를 증가시키거나 모나콜린 K 등과 같은 유용한 활성 성분의 생산 능력을 향상시킬 수 있는 것이라면 그 종류가 크게 제한되지 않으며, 예를 들어 PDB(potato dextrose Broth) 배지, Mizutani 배지(글루코오스 5.0g, 펩톤 2.0g, KH₂PO₄ 0.8g, MgSO₄·7H₂O 0.05g, 포타슘아세테이트 0.2g, NaCl 0.1g, 증류수 100㎖; pH 6.0) 또는 S-INAE 배지(쌀가루 2.0g, 글루코오스 3.0g, 펩톤 2.0g, KH₂PO₄ 0.8g, MgSO₄·7H₂O 0.05g, 소듐니트레이트 0.2g, NaCl 0.1g, 증류수 100㎖; pH 6.0) 등과 같은 공지된 액상 배지에서 선택된 어느 하나일 수 있으며, 홍국균의 생육 기간 단축 내지 홍국균의 대량 증식 측면을 고려할 때 팥가루 3.0g, 글루코오스 3.0g, 펩톤 2.0g, KH₂PO₄ 0.8g, MgSO₄·7H₂O 0.05g, NaCl 0.1g, 및 증류수 91.05㎖의 조제비율로 조성된 금화 배지(Kumhwa medium)인 것이 바람직하다. 또한, 홍국균 배양액을 제조하기 위해 이러한 액상 배지에 접종되는 홍국균은 감자한천배지(potato dextrose agar medium, PDA 배지) 등과 같은 고체 배지 상에서 활성화된 것을 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 감칩의 제조방법에서 감 절편을 침지액에 침지하는 시간은 침지액에 포함된 홍국균이 감 절편 표면 및 내부 전체에 걸쳐 고르게 접종될 수 있는 시간이라면 크게 제한되지 않으며, 예를 들어 1~10분인 것이 바람직하고, 2~8분인 것이 더 바람직하고 4~8분인 것이 더 바람직하다.

홍국균이 접종된 감 절편을 발효시키는 단계

본 발명에 따른 감칩의 제조방법에서 홍국균이 접정된 감 절편을 발효시키는 단계는 홍국균이 접종된 감 절편을 침지액에서 꺼내어 소정의 온도에서 소정의 시간동안 발효시키는 것으로 구성된다. 이때, 감 절편의 발효 온도 또는 발효 시간은 사용되는 홍국균의 종류 및 침지액에 포함된 홍국균의 농도 등에 따라 다양한 범위에서 조정될 수 있으나, 최종 감칩에 존재하는 모나콜린 K 등과 같은 유용한 활성 성분의 함량 및 최종 감칩의 관능적 특성(예를 들어, 맛, 식감, 색상, 기호도 등)을 고려할 때, 감 절편의 발효 온도는 20~35℃인 것이 적당하고, 25~30℃인 것이 바람직하다. 또한, 감 절편의 발효 시간은 최종 감칩에 존재하는 모나콜린 K 등과 같은 유용한 활성 성분의 함량 및 최종 감칩의 관능적 특성(예를 들어, 맛, 식감, 색상, 기호도 등)을 고려할 때, 2~10일인 것이 적당하고, 2~5일인 것이 바람직하며, 3~5일인 것이 더 바람직하다.

발효된 감 절편을 건조하는 단계

본 발명에 따른 감칩의 제조방법에서 발효된 감 절편을 건조하는 단계는 홍국균에 의해 발효된 감 절편을 소정의 온도에서 소정의 시간 동안 건조하는 것으로 구성된다. 이때, 발효된 감 절편의 건조 온도는 크게 제한되지 않으나, 모나콜린 K 등과 같은 유용한 활성 성분의 파괴를 최소화하는 측면에서 100℃ 이하인 것이 적당하고, 예를 들어 발효된 감 절편은 40~100℃에서 건조되는 것이 바람직하고, 40~80℃에서 건조되는 것이 더 바람직하며, 50~70℃에서 건조되는 것이 가장 바람직하다. 또한, 발효된 감 절편의 건조 시간은 발효된 감 절편이 시장 또는 수요자에게 감칩으로 인식될 수 있을 정도로 발효된 감 절편에 존재하는 수분을 충분히 제거할 수 있는 시간이라면 크게 제한되지 않으며 건조 온도에 따라 다양한 범위에서 선택될 수 있다. 본 발명에서 발효된 감 절편은 전술한 건조 온도에서 약 5~20시간 동안 건조되는 것이 바람직하고, 8~15시간 동안 건조되는 것이 더 바람직하다.

본 발명의 다른 측면은 개선된 색상 및 유용한 생리활성을 가지는 감칩을 제공한다. 이러한 감칩은 전술한 감칩의 제조방법으로 제조되고, 주요한 활성 성분으로 모나콜린 K를 포함한다. 이때, 모나콜린 K의 함량은 감칩의 제조방법에 사용된 각 재료들 및 공정조건에 따라 달라질 수 있으며, 예를 들어 감칩 g당 50~1500㎍일 수 있고, 감칩의 기능성 및 제조공정의 경제성 등을 고려할 때 100~1000㎍인 것이 바람직하고, 모나콜린 K의 일일 권장 섭취량 및 각 개인이 적정 수준으로 1일간 섭취 가능한 감칩의 양을 고려할 대 100~600㎍인 것이 더 바람직하다. 본 발명에 따른 감칩은 감 자체에 함유된 성분 및 홍국균에 의해 생성된 유용 활성 성분(예를 들어 모나콜린 K) 등에 의해 향상된 콜레스테롤 저하 기능 또는 체중 조절 기능 등을 갖는다. 따라서, 본 발명에 따른 감칩은 지방간, 당뇨, 고지질혈증, 고중성지방혈증, 고콜레스테롤혈증, 심혈관 질환, 동맥경화, 지질 관련 대사 증후군과 같은 지질 관련 대사성 질환, 변비, 비만 등을 예방하거나 개선하기 위한 기능성 식품 소재로 사용될 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 보다 구체적으로 설명한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명을 기술적 특징을 명확하게 예시하기 위한 것 일뿐, 본 발명의 보호범위를 한정하는 것은 아니다.

1. 홍국균 배양액을 제조하기 위한 액상 배지의 선별

홍국균의 배양을 위해 공지된 액상 배지로는 PDB(potato dextrose Broth) 배지, Mizutani 배지(글루코오스 5.0g, 펩톤 2.0g, KH₂PO₄ 0.8g, MgSO₄·7H₂O 0.05g, 포타슘아세테이트 0.2g, NaCl 0.1g, 증류수 100㎖; pH 6.0) 또는 S-INAE 배지(쌀가루 2.0g, 글루코오스 3.0g, 펩톤 2.0g, KH₂PO₄ 0.8g, MgSO₄·7H₂O 0.05g, 소듐니트레이트 0.2g, NaCl 0.1g, 증류수 100㎖; pH 6.0) 등이 있다. 그러나 이러한 액상 배지는 홍국균의 생육이 느려 종균 제조를 위한 액상 배지로 사용하기에는 경제성이 떨어지는 문제가 있다. 본 발명의 발명자는 단기간에 홍국균의 생육을 풍부하게 할 수 있는 액상 배지를 연구하던 중 팥가루 3.0g, 글루코오스 3.0g, 펩톤 2.0g, KH₂PO₄ 0.8g, MgSO₄·7H₂O 0.05g, NaCl 0.1g, 및 증류수 91.05㎖의 조제비율로 조성된 액상 배지를 개발하였고, 이를 금화 배지(Kumhwa medium)로 명명하였다.

도 1은 Mizutani 배지, PDB 배지, S-INAE 배지 및 금화 배지(Kumhwa medium)와 같은 액상 배지에 홍국균을 접종하고 약 28℃에서 10일간 배양했을 때 배양액에 포함된 홍국균 균체의 건조 무게 변화를 나타낸 그래프이다. 액상 배지에 접종된 홍국균으로는 홍국균의 일종인 Monascus pilosus KCCM 60084 균주를 감자한천배지(potato dextrose agar medium, PDA 배지)에서 7일간 배양하여 활성화시킨 후, 약 1 ㎝ 정도의 직경 크기로 잘라낸 아가 블락(Agar block)을 사용하였다.

도 1에서 보이는 바와 같이 금화 배지는 공지된 다른 배지들보다 홍국균의 생육기간을 약 2~6일 단축할 수 있고, 종균 생산량도 배양 10일째를 기준으로 할 때 90~180% 이상 증가시킬 수 있다.

2. 홍국균을 포함하는 침지액의 준비

제조예 1.

홍국균의 일종인 Monascus pilosus KCCM 60084 균주를 감자한천배지(potato dextrose agar medium, PDA 배지)에서 7일간 배양하여 활성화시킨 후, 약 1 ㎝ 정도의 직경 크기로 홍국균을 포함하는 아가 블락(Agar block)을 잘라냈다. 이후, 잘라낸 아가 블락을 50㎖의 금화 배지(팥가루 3.0g, 글루코오스 3.0g, 펩톤 2.0g, KH₂PO₄ 0.8g, MgSO₄·7H₂O 0.05g, NaCl 0.1g, 및 증류수 91.05㎖의 조제비율)에 접종하고 150 rpm의 조건에서 약 3일간 전 배양하여 종균액을 제조하였다. 이후, 종균액을 500㎖의 금화 배지(팥가루 3.0g, 글루코오스 3.0g, 펩톤 2.0g, KH₂PO₄ 0.8g, MgSO₄·7H₂O 0.05g, NaCl 0.1g, 및 증류수 91.05㎖의 조제비율)에 접종하고 150 rpm의 조건에서 약 5일간 본 배양하여 홍국균 배양액을 제조하였다. 이후, 홍국균 배양액을 믹서기로 교반하여 홍국균 균사체가 균질화된 침지액을 준비하였다. 이때 침지액의 홍국균 농도는 약 10⁸~10⁹ cfu(Colony Forming Unit)/㎖ 이었다. 침지액의 홍국균 농도가 10⁸ cfu(Colony Forming Unit)/㎖ 미만인 경우 후술하는 감 절편의 발효시 다른 잡균에 의해 감 절편의 오염 가능성이 높아질 수 있다.

3. 감 절편의 준비

제조예 2.

품질이 우수한 단감을 엄선하고, 껍질 및 꼭지를 제거하여 박피된 감을 얻었다. 박피된 단감을 절단기를 이용하여 두께가 약 5㎜ 정도가 되도록 절단하고 박혀있는 씨를 제거하여 감 절편을 준비하였다.

4. 홍국균에 의해 발효된 감칩의 제조

제조예 3.

제조예 2에서 준비한 감 절편을 제조예 1에서 준비한 홍국균을 포함하는 침지액에 5분간 담그어 홍국균을 감 절편에 접종하였다. 이후 홍국균이 접종된 감 절편을 꺼내고 멸균된 선반 위에 옮겨 흘러내리는 물기를 제거한 다음 약 28℃의 항온기 안에서 약 9일간 발효시켰다. 발효 시작 후 1일 경과 단위로 발효된 감 절편 샘플을 채취하였다. 발효된 감 절편 샘플을 약 50℃에서 10~12시간 동안 건조하여 감칩을 제조하였다.

한편, 발효된 감 절편을 약 100℃ 초과의 고온에서 고속으로 건조하는 경우 홍국균에 의해 생성되는 모나콜린 K가 파괴될 염려가 있는 것으로 나타났다.

제조예 4.

감 절편을 침지하기 침지액으로 제조예 1에서 준비한 홍국균을 포함하는 침지액 대신 이를 생리식염수로 10배 희석한 것을 사용한 점을 제외하고는 제조예 3과 동일한 방법으로 감칩을 제조하였다.

제조예 5.

감 절편을 침지하기 침지액으로 제조예 1에서 준비한 홍국균을 포함하는 침지액 대신 이를 생리식염수로 100배 희석한 것을 사용한 점을 제외하고는 제조예 3과 동일한 방법으로 감칩을 제조하였다.

제조예 6.

감 절편을 침지하기 침지액으로 제조예 1에서 준비한 홍국균을 포함하는 침지액 대신 이를 생리식염수로 1000배 희석한 것을 사용한 점을 제외하고는 제조예 3과 동일한 방법으로 감칩을 제조하였다.

비교제조예 1.

제조예 2에서 준비한 감 절편을 약 28℃의 항온기 안에서 약 9일간 보관하여다. 항온기에 보관하기 시작한 후 1일 경과 단위로 샘플을 채취하였다. 채취한 감 절편 샘플을 약 50℃에서 10~12시간 동안 건조하여 감칩을 제조하였다.

5. 홍국균의 접종 여부 등에 따른 감칩의 외관 변화 및 기능성 성분의 분석

(1) 홍국균의 접종 여부에 따른 감칩의 외관 변화

도 2는 감칩 제조시 홍국균 접종 여부 및 발효 시간의 경과에 따른 감칩의 외관 변화를 나타낸 사진다. 도 2에서 위의 사진은 비교제조예 1에서 얻은 감칩을 나타낸 것이고 아래의 사진의 제조예 3에서 얻은 감칩을 나타낸 것이다. 도 2에서 보이는 바와 같이 홍국균 접종에 의해 제조된 감칩은 발효 시작 후 약 1일이 경과하였을 때부터 붉은 색으로 변하기 시작하여 색상을 유지하는 반면, 홍국균이 접종되지 않은 감칩은 항온 보관 후 2일이 경과하였을 때 옅은 갈색을 띠다가 다시 색깔이 옅어지기 시작하였다.

(2) 홍국균의 접종 여부, 침지액의 홍국균 농도 및 발효 시간에 따른 감칩 내 모나콜린 K 생성량 분석

감칩의 모나콜린 K 함량을 고성능액체크로마토그래피(HPLC)를 사용하여 분석하였다. 감칩을 막자사발로 분쇄한 다음 0.5g을 취하고 여기에 70% 에탄올 수용액 5㎖를 가하여 추출하고 여과하여 감칩 추출액을 얻었다. 감칩 추출액에 대하여 HPLC를 실시하였다. HPLC에 사용한 컬럼, 이동상 용매 전개 조건 및 모나콜린 K 표준물질은 다음과 같다.

* 컬럼 : YMC C18, 250㎜×4㎜, 5㎛

* 이동상 용매 전개 조건 :하기 표 1 참조

Time(min)	용매 A(0.05% TFA in water)	용매 B(100% Acetonitrile)
0	60	40
10	60	40
15	35	65
38	35	65
40	60	40

* 모나콜린 K 표준물질 : Mevinolin(공급자 : Sigma)

도 3은 제조예 3에서 발효 시작 후 3일이 경과하였을 때 채취하여 제조한 감칩("발효 감"으로 표시됨)과 비교제조예 1에서 항온 보관 후 3일이 경과하였을 때 채취하여 제조한 감칩("미발효 감"으로 표시됨)의 모나콜린 K 함량을 고성능액체크로마토그래피(HPLC)를 사용하여 분석한 결과이다. 도 3에서 보이는 바와 같이 제조예 3의 홍국균에 의해 발효된 감칩에는 모나콜린 K가 생성되었으나, 비교제조예 1의 미발효된 감칩에는 모나콜린 K가 생성되지 않았다.

도 4는 홍국균 접종 후 발효 시간 경과에 따른 감칩 내 모나콜린 K 생성량을 나타낸 그래프이다. 도 4에서 "미발효"는 비교제조예 1에서 제조한 감칩을 나타내고, "원액접종"은 제조예 3에서 제조한 감칩을 나타내고, "10배 희석액 접종"은 제조예 4에서 제조한 감칩을 나타내고, "100배 희석액 접종"은 제조예 5에서 제조한 감칩을 나타내고, "1000배 희석액 접종"은 제조예 6에서 제조한 감칩을 나타낸다. 도 4에서 보이는 바와 같이 제조예 3에서 제조한 감칩의 경우 홍국균 접종 후 발효 시간이 약 6일이 경과하였을 때 모나콜린 K의 생성량이 가장 높았다. 그러나, 대표적인 홍국균 발효 산물인 홍국의 경우 모나콜린 K의 함량이 약 0.5㎎인 경우를 기준으로 할 때 일일 권장 섭취량이 4~8㎎인 점을 고려하면[출처 : 식약청 건강기능식품 기능성원료, 2011, 식품의약품안전청] 제조예 3에서 제조한 감칩의 경우 홍국균 접종 후 발효 시간이 약 3일이 경과하였을 때가 식품으로서 적당하다고 판단된다. 도 3에 의할 때, 침지액의 홍국균 농도는 약 10⁶~10¹⁰ cfu(Colony Forming Unit)/㎖인 것이 바람직하고, 10⁸~10¹⁰ cfu(Colony Forming Unit)/㎖인 것이 더 바람직한 것으로 판단된다. 또한, 발효 시간은 2일 내지 10일인 것이 바람직하고, 2일 내지 6일인 것이 더 바람직하며, 3일 내지 5일인 것이 가장 바람직한 것으로 판단된다.

이상에서와 같이 본 발명을 상기의 실시예를 통해 설명하였지만 본 발명이 반드시 여기에만 한정되는 것은 아니며 본 발명의 범주와 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 본 발명에 첨부된 특허청구의 범위에 속하는 모든 실시 태양을 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims

박피된 감을 1~20㎜의 두께로 절단하여 감 절편을 준비하는 단계;
상기 감 절편을 홍국균을 포함하는 침지액에 침지하여 홍국균을 접종하는 단계;
상기 홍국균이 접종된 감 절편을 침지액에서 꺼내어 20~35℃에서 2~10일간 발효시키는 단계; 및
상기 발효된 감 절편을 40~100℃에서 건조하는 단계를 포함하고,
상기 침지액의 홍국균 농도는 10⁶~10¹⁰ cfu(Colony Forming Unit)/㎖인 것을 특징으로 하는 감칩 제조방법.
제 1항에 있어서, 상기 감 절편의 두께는 2~10㎜인 것을 특징으로 하는 감칩 제조방법.
제 1항에 있어서, 상기 홍국균은 모나스커스 필로서스(Monascus pilosus)인 것을 특징으로 하는 감칩 제조방법.
제 3항에 있어서, 상기 모나스커스 필로서스(Monascus pilosus)는 기탁번호가 KCCM 60084인 것을 특징으로 하는 감칩 제조방법.
제 1항에 있어서, 상기 침지액은 균사체가 균질화된 홍국균 배양액인 것을 특징으로 하는 감칩 제조방법.
제 5항에 있어서, 상기 홍국균 배양액은 홍국균을 액상 배지에 접종하고 배양하여 얻은 것을 특징으로 하는 감칩 제조방법.
제 6항에 있어서, 상기 액상 배지는
팥가루 3.0g, 글루코오스 3.0g, 펩톤 2.0g, KH₂PO₄ 0.8g, MgSO₄·7H₂O 0.05g, NaCl 0.1g, 및 증류수 91.05㎖의 조제비율로 조성된 금화 배지(Kumhwa medium)인 것을 특징으로 하는 감칩 제조방법.
제 6항에 있어서, 상기 액상 배지에 접종되는 홍국균은 감자한천배지(potato dextrose agar medium, PDA 배지)상에서 활성화된 것을 특징으로 하는 감칩 제조방법.
제 2항에 있어서, 상기 침지액의 홍국균 농도는 10⁸~10¹⁰ cfu(Colony Forming Unit)/㎖인 것을 특징으로 하는 감칩 제조방법.
제 9항에 있어서, 상기 감 절편의 발효 온도는 25~30℃이고 발효 시간은 2~5일인 것을 특징으로 하는 감칩 제조방법.
제 10항에 있어서, 상기 발효된 감 절편은 40~80℃에서 건조되는 것을 특징으로 하는 감칩 제조방법.
제 11항에 있어서, 상기 발효된 감 절편은 8~15시간 동안 건조되는 것을 특징으로 하는 감칩 제조방법.
제 1항 내지 제 12항 중 어느 한 항의 방법으로 제조되고, 모나콜린 K를 포함하는 감칩.
제 13항에 있어서, 모나콜린 K의 함량은 감칩 g당 100~1000㎍인 것을 특징으로 하는 감칩.
제 13항에 있어서, 콜레스테롤 저하 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 감칩.