KR101418309B1 - 배 유과를 이용한 건강기능성 식품조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 ⅰ) 배 유과를 쵸핑기로 1-5mm정도로 분쇄한 후, 효모 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae), 클루이베로마이세스 프라질리스(Kluyveromyces fragilis) 또는 바실러스 섭틸리스(Bacillus subtilis)에서 선택된 1종 이상의 균주 활성액을 0.3-3 중량% 접종하여 20∼40℃에서 12∼24시간 발효시키는 단계; ⅱ) 상기 발효 생성물을 50∼70℃에서 16∼48시간 건조시키는 단계; 및 ⅲ) 수득된 건조물을 80-100mesh로 분쇄하는 단계: 로 제조된 어린 배 유과를 이용하여 진갈색의 분말의 항비만성 항고혈압활성 항산화활성 또는 항통풍활성을 지닌 건강기능성 식품 조성물을 제공하는 것이다.

Description

배 유과를 이용한 건강기능성 식품조성물 {Health functional food composition using pear young fruit}
본 발명은 어린 유과를 이용한 생리기능성이 높은 건강기능성 식품 조성물 및 그의 제조방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 어린 배 유과를 유산균, 효모, 납두균에서 선택된 미생물을 이용하여 발효시키고 건조 분쇄 후 제조되는 배 유과를 이용한 항고혈압, 항산화, 항비만 또는 항통풍 활성을 지닌 건강기능성 식품 조성물 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
배는 영양이 많고 인체의 건강을 증진시키는 좋은 과일로 알려져 있다. 배의 당질은 통상 10∼15%, 무기질 함량도 180∼200 mg/kg으로 높으며 마그네슘 및 칼륨 등 알칼리성 무기질이 전체 무기질 함량 중 75% 정도로 함유되어 있다. 또한 배에는 쿼서틴과 루테오닌같은 플라보노이드 화합물과 클로제닉산과 카테킨산과 알부틴같은 폴리페놀화합물을 가지고 있으며 이러한 생리 기능성물질들은 생체 내에서 면역자극, 항산화, 항콜레스테롤, 항고혈압 또는 항염증 활성을 갖는다.
특히 배에 함유된 기능성 물질인 플라보노이드류 중 퀘르세틴은 항암 또는 항산화 활성을 나타내고 있으며, 루테올린 역시 기관지염, 가래, 기침을 다스리는 거담 효과가 널리 알려져 있다. 한편 배에 함유된 폴리페놀 화합물들 역시 우수한 항암효과가 있는 것으로 확인되었다.
만개후 20일 내지 50일 사이에 수득되는 어린 배인 유과에는 총폴리페놀 함량 및 플라보이드 함량이 성숙된 배에 비해 10배 이상 다량 함유하고 있다. 국내 배 품종 중 80%이상 재배되고 있는 신고배의 경우를 보면 성숙배(만개후 125일)의 총 폴리페놀 함량은 40mg/100g인데 비해 만개후 20일 유과는 730mg/100g, 50일 유과는 250mg/100g로 높게 함유되어 있으며, 총 플라보노이드 함량의 경우 역시 성숙배(만개후 125일)가 24mg/100g인데 비해 만개후 20일 유과는 216mg/100g, 50일 유과는 112mg/100g로 훨씬 다량 함유되어 있다.
이와 같이 배 유과는 생리활성물질이 다량 함유되어 있으나 현재 배 농가에서는 만개후 20일부터 50일 사이에 열리는 배 유과를 적과하여 버리고 있는 실정이다
배 유과에는 생리기능성물질인 플라보노이드 물질과 페놀성 화합물을 다량 함유하고 있어 안지오텐신 전환효소(ACE) 저해 활성인 항고혈압활성, 항노화활성, 티로시나제 저해활성인 미백활성을 지니고 있으며 생리기능성 물질을 생성할 수 있는 단백질을 5.6 중량%를 지니며 Ca는 66.4mg/100g, 식이섬유 함량은 74%에 이르는 우수한 건강기능성 식품 조성물이다. 배 유과에 함유된 식이섬유량 74%는 식품 조성물 중 가장 높은 식이섬유량을 지니는 건조 미역의 43%보다도 약 2배에 달하는 많은 양이다.
그러나 아직까지 국내외서 배 유과를 이용하여 식품 조성물나 건강기능성물질의 추출원료로 사용하려는 어떠한 시도도 없는 실정이다.
따라서 본 발명자는 어린 배 유과는 기능성 물질의 함유량이 높고 다량의 식이섬유, 미네랄 및 단백질 함량이 높아 미생물의 발효가 용이할 뿐 아니라 이러한 미생물 발효를 통해 건강기능성 물질의 더 많은 생성이 가능할 것이라는 점에 착안하여 만개후 20-50일 사이에 적과되어 폐기되는 배 유과를 이용한 건강기능성 식품 조성물을 개발함으로써 본 발명을 완성하게 된 것이다.
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 배 유과를 이용하여 기능성 식품 조성물을 개발코자 한 것이며 기능성물질의 생성율을 증가시키는 원료 처리 공정, 기능성 성분의 생성율을 증가시키는 유산균, 효모, 납두균 등의 미생물을 통한 발효 공정 및 건조 분쇄 공정을 통해 제조된 진갈색의 색상에 분말 형태의 배 유과 건강기능성 식품 조성물을 개발코자 한 것이다.
본 발명의 목적은 ⅰ) 배 유과를 쵸핑기로 1-5mm정도로 분쇄한 후, 효모 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae), 클루이베로마이세스 프라질리스(Kluyveromyces fragilis) 또는 바실러스 섭틸리스(Bacillus subtilis)에서 선택된 1종 이상의 균주 활성액을 0.3-3 중량% 접종하여 20∼40℃에서 12∼24시간 발효시키는 단계; ⅱ) 상기 발효 생성물을 50∼70℃에서 16∼48시간 건조시키는 단계; 및 ⅲ) 수득된 건조물을 80-100mesh로 분쇄하는 단계:로 제조된 어린 배 유과를 이용하여 진갈색의 분말의 항비만성 항고혈압활성 항산화활성 또는 항통풍활성을 지닌 건강기능성 식품 조성물을 제공하는 것이다.
이때 상기 단계 ⅰ)의 배 유과는 -20∼-16℃의 냉동고에 보관 후 30-50℃의 온수나 항온실에서 해동시켜 제조된 배 유과임을 특징으로 한다.
또한 항고혈압활성을 향상시키기 위해, 단계 ⅰ)에서 효모 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) 또는 클루이베로마이세스 프라질리스(Kluyveromyces fragilis) 균주 활성액을 0.3-3 중량%를 접종한 후, 유산균 락토바실러스 플란타넘(Lactobacillus plantarum) 배양액을 0.03-0.3 중량% 첨가하여 20∼30℃에서 발효시킴을 특징으로 한다.
한편 항비만성, 항산화활성, 항통풍활성을 향상시키기 위해, 단계 ⅰ)에서 바실러스 섭틸리스(Bacillus subtilis)의 균주 활성액 0.3-3 중량%를 접종한 후 발효시킴을 특징으로 한다.
한편 상기 효모 균주 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae)는 기탁번호 KCTC-7904호의 균주이고, 클루이베로마이세스 프라질리스(Kluyveromyces fragilis)는 기탁번호 KCTC-7260호의 균주이고, 바실러스 섭틸리스(Bacillus subtilis)는 기탁번호 KCTC 18121P호 또는 기탁번호 KCTC-18052P호 임을 특징으로 한다.
따라서 본 발명의 효과는 현재 배 재배시 폐기되고 있는 만개후 20-50일 사이의 유과를 원료로 사용하여 배 유과가 지닌 항고혈압, 항산화, 항비만 또는 항통풍 활성을 지닌 기능성 성분의 함량을 증가시킨 건강기능성 식품 조성물을 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 배 유과 건강기능성 식품 조성물의 제조 공정도이다.
도 2는 본 발명의 배 유과 건강기능성 식품 조성물의 기호도를 나타낸 도면이다. 상기 도면에서 1로 표시된 기호도는 유과 단순 건조 조성물의 기호도이며 2로 표시된 기호도는 본 발명의 제조실시예 3에서 제조된 유과 건강기능성 식품 조성물의 기호도를 나타낸 것이다.
본 발명은 ⅰ) 배 유과를 쵸핑기로 1-5mm정도로 분쇄한 후, 효모 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae), 클루이베로마이세스 프라질리스(Kluyveromyces fragilis) 또는 바실러스 섭틸리스(Bacillus subtilis)에서 선택된 1종 이상의 균주 활성액을 0.3-3 중량% 접종하여 20∼40℃에서 12∼24시간 발효시키는 단계; ⅱ) 상기 발효 생성물을 50∼70℃에서 16∼48시간 건조시키는 단계; 및 ⅲ) 수득된 건조물을 80-100mesh로 분쇄하는 단계:로 제조된 어린 배 유과를 이용하여 진갈색의 분말의 항비만성 항고혈압활성 항산화활성 또는 항통풍활성을 지닌 건강기능성 식품 조성물을 제공하는 것이다.
배 유과를 활용하는 기술은 아직 국내외적으로 연구되어 있지 않다.
본 발명에 사용한 배 유과는 만개 후 20일에서 50일 사이에 과총마다 2-5개의 어린 과일이 열리는데 그 중 한개 만을 남기고 나머지는 솎음을 하는 적과과정에서 따서 버려지고 있으며 중량이 3-20g 정도 되는 어린배 과일이다.
배 유과는 안지오텐신 전환효소(ACE) 저해 활성인 항고혈압활성은 13.7%, 항노화활성은 27.0%, 타이로시나제 저해활성인 미백활성은 10.1%를 가지고 있으며 유과건조물의 일반성분, 식이섬유 및 미네랄 함량은 표 1에서 보는 바와 같이 생리기능성물질을 생성할 수 있는 단백질을 5.6%를 가지며 Ca이 66.4mg/100g, 그리고 식이섬유 함량이 무려 74%나 되는 좋은 기능성식품재료이다.
유과건조물의 일반성분 식이섬유 및 미네랄 함량
제품명 유과단순건조 시험방법
일반성분
(g/100g)		 수분 4.4 식품공전(2011)
상압가열건조
지방 0.7 식품공전(2011)
에테르추출법
단백질 5.6 Kjeldahl법
회분 4.0 식품공전(2011)
회분시험법
탄수화물 85.1 식품공전(2011)
계산법
미네랄
(mg/100g)		 Na 60.7 ICP-AES 측정법
Mg 122.0 ICP-AES 측정법
Ca 66.4 ICP-AES 측정법
Fe 2.3 ICP-AES 측정법
식이섬유(g/100g) 74.0 식품공전(2011)
총식이섬유시험법
모든 식물들은 생존이 어려운 극한상태에 이르면 자신을 보호하기 위해 파이토케미칼을 만드는 것으로 알려져 왔다. 이러한 파이토케미칼은 생리기능성물질들로 주로 펩티드물질같이 질소화합물로 이루어져 있고 배 유과에는 단백질함유량이 5.4%로 높아 배 유과에서 파이토케미칼을 형성시키기 위해 유과를 세척하고 건조시킨 다음 -18℃에서 냉동시키고 냉동된 유과를 30-50℃의 항온실이나 유과량의 1-2배의 정제수 30-50℃에서 3-8시간 해동시키며 바람직하게는 해동온도는 40-50℃가 좋았다. 동결보관하고 30-50℃에서 해동시켜 파쇄하고 건조하여 기능성성분의 생성여부를 실험한 결과 표 2에서 보는바와 같이 냉동보관하여 온수 해동한 배 유과에서 안지오텐신 전환효소(ACE)저해 활성인 항고혈압활성은 38.0%, 항비만성은 32.3%로 우수하게 나타나 온도의 변화에 의해 파이토케미칼이 생성되고 있음을 알 수 있었다.
일반 배 유과와 냉동 배 유과 건조물의 생리기능성
제품명 일반 배 유과
건조물		 냉동 배 유과
건조물
ACE 저해 활성(%)
항고혈압활성		 13.7(±0.5) 38.0 (±0.3)
XOD 저해 활성(%)
항통풍활성		 n.d n.d
SOD-유사 활성(%) n.d n.d
항산화 활성(%)
(DPPH법)항노화활성		 27.0(±0.3) 7.0 (±0.1)
α-글루코시다제 저해 활성(%)
항비만성		 n.d 32.3(±1.8)
티로시나제 저해 활성(%)
미백활성		 10.1(±0.9) 9.2 (±0.9)
혈전용해활성(mm) n.d n.d
n.d : 검출되지 않음
쵸핑된 배 유과를 발효시키기 위한 미생물로서 효모는 농산물에서 빠르게 잘 서식하며 농산물에 함유되어 있는 성분을 이용하여 면역자극활성물질, 항산화 활성물질, 항고혈압 활성물질 같은 생리기능성 물질들을 만들어 낸다. 배에서 잘 서식하며 생리기능성물질 생성량이 높은 효모 사카로마이세스 세레비지애 (Saccharomyces cerevisiae)(기탁번호: KCTC-7904)나 클루이베로마이세스 프라질리스(Kluyveromyces fragilis)(기탁번호: KCTC-7260) 2 종을 선별하여 그 효모 활성액 0.3-3 중량%를 사용하며 여기에 효모의 발육에 필요한 비타민의 생성능이 높고 빠른 속도로 젖산을 생성하여 발효중 오염을 방지하고 풍미를 좋게 하기 위하여 유산균 락토바실러스 플란타넘(기탁번호: kccm11542) 배양액을 0.03-0.3 중량% 사용하여 20∼30℃에서 12∼24시간 발효시킨다.
또한 발효과정에서 효모나 유산균 대신 납두균을 사용하였는데 납두균인 바실러스 섭틸리스(Bacillus subtilis)는 통성혐기성균으로서 단백질분해효소인 프로테아제와 탄수화물분해효소인 아밀라제, 그리고 지방분해효소인 리파아제 외에 섬유소 분해에 필수적인 셀룰라제 및 유레아제, 퍼옥시다제, 카탈라제, 펙티나제 등 다수의 주요 효소를 생산하여 물질의 분해를 촉진하여 생리활성물질의 생성을 돕는 미생물로 알려져 있다. 배 유과에는 소화되기 어려운 탄수화물의 함량이 높고 단백질 함량이 높아 단백분해효소나 탄수화물효소의 활성이 강한 바실러스 섭틸리스(Bacillus subtilis) BAE06(KCTC 18121P호)를 0.3-3 중량%를 접종하여 30∼40℃에서 12∼24시간 발효시켜 배 유과에 항비만성, 항고혈압활성, 항산화활성, 항통풍활성을 향상시켰다.
한편 발효된 배 유과는 열풍건조기에서 미생물이 사멸되지 않을 정도의 온도인 50∼70℃에서 16∼48시간 건조시켜 건조물을 80-100mesh로 분쇄하여 제조하였다.
본 발명에 따른 효모 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae)는 기탁번호 KCTC-7904호로, 클루이베로마이세스 프라질리스(Kluyveromyces fragilis)는 기탁번호 KCTC-7260호로, 유산균 락토바실러스 플란타넘(Lactobacillus plantarum)은 기탁번호 kccm-11542로, 납두균 바실러스 섭틸리스(Bacillus subtilis) BAE06는 기탁번호 KCTC 18121P호로 한국미생물보존센터에 기탁되어 있으므로, 상기 미생물 기탁기관으로부터 분양 받을 수 있다.
상기 납두균은 바실러스 섭틸리스(Bacillus subtilis) BAE06(KCTC 18121P호)같은 특정한 균주로 제한하는 것이 아니라 단백분해효소 활성이 강한 바실러스 섭틸리스(Bacillus subtilis) 균주를 사용함을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 효모와 유산균, 그리고 납두균은 최적 배지에서 바로 배양하여 그대로 사용하거나 균체를 분리하여, 이에 제한되지는 않지만 그 현탁액의 균체 농도를 1×105cells/ml 내지 1×1010cells/ml, 바람직하게는 1×106cells/ml 내지 1×108cells/ml로 정제수에 희석하여 분쇄된 배 유과에 0.3∼3 중량%를 사용한다.
상기 제조방법으로 만든 배 유과 식품 조성물은 항비만성, 항고혈압활성, 항산화활성, 항통풍활성 기능성이 뛰어난 좋은 기능성 식품 조성물이다.
이하 본 발명을 실시예 및 비교예를 통해 더욱 상세히 설명한다. 그러나 이와 같은 실시예들로 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
본 발명의 실시예에서 사용된 시험 방법은 다음과 같다.
1. 안지오텐신 전환효소 저해 활성 시험
기능성 물질 중 안지오텐신 전환효소(Angiotensin I-converting enzyme; ACE) 저해 활성은 항고혈압활성을 나타내며 Cushman등 의 방법에 따라 시료액에 동일 용량의 에틸아세테이트를 처리하여 얻은 추출액 50㎕를 토끼 폐 건조물에서 추출한 ACE 용액 150㎕(약 2.8-3 unit)와 기질 용액(pH 8.3의 100 mM 붕산나트륨 완충액 2.5 mL에 300 mM NaCl과 25mg Hip-His-Leu을 용해) 50㎕와 섞은 후 37℃에서 30분간 반응시킨 다음 1 N HCl로 반응을 정지시켰다. 이 반응액에 유리되어 나오는 히푸르산(hippuric acid)의 양을 228 nm에서 흡광도를 측정하여 산출하였고 시료 무첨가구를 대조구로 하여 저해율을 구하였다.
ACE 저해 활성(%)={1-(T(시료구)-T.B(시료구 Blank)/C(대조구)-B(대조구 blank))}×100
2. SOD 유사 활성 시험
SOD 유사 활성은 노화나 면역력을 떨어뜨리는 활성산소의 제거능력을 말하며Marklund 등의 방법에 따라 시료액 20 mL에 55 mM Tris-cacodylic acid buffer(TCB, pH 8.2) 20 mL를 가한 후 균질화하고 원심분리하여 얻은 상등액을 pH 8.2로 조정한 후 TCB를 사용하여 50 mL로 정용한 후 시료액으로 사용하였다. 시료액 950 ㎕에 50 ㎕의 24 mM 피로갈롤을 첨가하여 420 nm에서 초기 2분간의 흡광도 증가율을 측정하여 시료액 무첨가구와 비교하였다.
SOD유사 활성(%)=1-(C(대조구)-T(시료구)/C(대조구))×100
3. 항산화 활성 시험
항산화활성에서 전자공여능은 1,1-디페닐-2-피크릴히드라질(DPPH)의 환원력을 이용하는 Blois의 방법으로 측정하였다. 시료 200 ㎕에 DPPH 용액(DPPH 12.5 mg을 에탄올 100 mL에 용해) 800 ㎕를 가한 후 10분간 반응시키고 525 nm에서 흡광도를 측정하여 시료 무첨가 대조구와 활성을 비교하였다.
항산화 활성(%)=1-{T10(시료구 10분)-(T0(시료구 0분)-C(대조구))/C(대조구)}×100
4. α-글루코시다제 저해 활성 시험
α-글루코시다제 저해 활성은 항비만활성을 나태내며 α-글루코시다제 효소액과 기질 p-니트로페닐-α-D-글루코피라노사이드(Sigma N 1377)은 0.1M 인산칼륨 완충액(pH 6.8)을 이용하여 각각 0.2 U/mL과 5mM이 되도록 희석하여 사용하였다. 저해활성 측정은 효소액 50 ㎕와 시료추출물 (대조군의 경우 추출에 사용한 용매) 10 ㎕를 96-웰 플레이트에 넣고 37℃에서 5분간 방치 후 기질 50 ㎕ 첨가한 후 37℃에서 25분간 반응시켰다. 반응 후에0.1M 탄산나트륨 100㎕ 넣어 반응 정지시킨 다음 405 nm에서 흡광도를 측정하였다.
α-글루코시다제 저해 활성(%)=(C(대조구)-T(시료구))/C(대조구×100
5. 티로시나제 저해 활성 시험
티로시나제 저해 활성은 미백활성을 나타내며 다음과 같이 측정하였다. 시료 500㎕에 5 mM L-DOPA 0.2ml, 0.1M인산 완충용액(pH 6.0) 0.8ml를 혼합한 후 티로시나제 11 U을 첨가하여 35ㅀС에서 2분간 반응시킨 다음 475 nm에서 흡광도를 측정하여 시료액 무첨가 대조구의 값과 비교하여 활성을 계산하였다.
6. 잔틴 옥시다제 저해 활성 시험
잔틴 옥시다제 저해 활성은 항통풍활성을 나타내며 다음과 같이 측정하였다. 0.1M 인산칼륨 완충액(pH7.5) 600㎕에 10mg/ml로 녹인 시료 100㎕를 가하고 1mM 잔틴(xanthine)을 녹인 기질 용액 200㎕를 첨가하였다. 여기에 잔틴 옥시다제(0.1U/ml) 100㎕를 가하여 37℃ 에서 5분간 반응시킨 후 1N HCl 200㎕를 가하여 반응을 정지시켰다. 이 때 12,000rpm으로 10분간 원심 분리하여 단백질 제거 후 생성된 요산을 292nm에서 측정하였다.
잔틴 옥시다제 저해활성(%)=[1-{A(시료구)-B(시료구 Blank)/C(대조구)}]×100
7. 혈전 용해 활성 시험
혈전 용해 활성은 0.6% 피브리노겐을 10mM 인산나트륨 완충액(pH7.0)에 용해시킨 후 페트리디쉬에 넣고 트롬빈(Sigma, USA) 20 unit를 가하여 균일한 평판을 제조한 후 실온에서 30분 방치 후 사용하였다. 하얗게 응고가 생긴 후 시료 50㎕를 원형 페이퍼 디스크(Toyo Roshi, Japan)에 흡수시켜, 37℃에서 10시간 반응시켰다. 그리고 반응 후에 생긴 제거 영역의 직경을 측정하였다
(제조실시예 1) 냉동 유과를 이용한 ACE 저해활성이 매우 높은 배 유과 항고혈압활성 식품 조성물의 제조
만개후 30일령된 배 유과 1000g을 세척후 실온에서 24시간 건조하여 수분을 제거하고 -18℃에서 24시간 방치 냉동시킨다. 냉동 유과를 정제수 1L에 넣어 40-50℃에서 5-6시간 정치한 후 침지수와 유과를 분리하고 분리된 유과를 쵸핑기를 이용하여 1-5mm정도로 분쇄하여 121℃에서 30분 멸균시키고 여기에 효모 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae)(기탁번호: KCTC-7904호) 또는 클루이베로마이세스 프라질리스(Kluyveromyces fragilis)(기탁번호: KCTC-7260호)에서 선택된 균주 활성액 0.3-3 중량%와 유산균 락토바실러스 플란타넘(Lactobacillus plantarum)(기탁번호: kccm11542) 배양액을 0.03-0.3 중량% 첨가하여 30℃에서 20시간 발효시켰다. 발효 생성물은 열풍건조기를 이용하여 50℃에서 20-24시간 건조시킨 다음 80-100mesh 분쇄기로 분쇄하여 진갈색 분말의 식품 조성물을 제조하였다.
(제조실시예 2) 일반 유과를 이용한 건강기능성 식품 조성물의 제조
만개후 30일령된 배 유과 1000g을 세척후 실온에서 24시간 건조하여 물기를 제거한 유과를 이용하여 제조실시예 1에서 배 유과의 냉동공정을 제외하고는 제조실시예 1과 동일한 방법으로 건강기능성 식품 조성물을 제조하였다.
(제조비교예 1) 배 유과 건조물의 제조
만개후 30일령된 배 유과 1000g을 세척후 실온에서 24시간 건조하여 물기를 제거한 후 건조 분쇄시켜 배 유과 건조물을 제조하였다.
(실시예 1) 생리활성 시험
제조실시예 1 및 제조실시예 2와 제조비교예 1에서 제조된 배 유과 식품 조성물의 생리기능성을 시험하였다. 표 3에서 보면 제조실시예 1의 제품이 항고혈압활성 87%로 매우 우수하였으며 다른 기능성도 항통풍활성이 52%, 항산화활성이 70%로 배 유과를 냉동시키지 않고 바로 가공한 제조실시예 2보다는 우수하였다.
제조실시예 2의 제품도 냉동유과를 온수 해동한 제조실시예 1의 제품보다는 기능성물질이 낮았으나 제조비교예 1에서의 배 유과 건조물에 비해서는 생리기능성이 월등히 향상된 것이었다.
배 유과식품 조성물의 생리기능성
제품명 제조비교예 1 제조실시예 1 제조실시예 2
ACE 저해 활성(%)
항고혈압활성		 13.7(±0.5) 87.4 (±0.8) 49.4 (±0.8)
XOD 저해 활성(%)
항통풍활성		 n.d 36.6 (±0.2) 28.7 (±0.4)
SOD-유사 활성(%) n.d 25.7 (±0.9) 13.2 (±0.4)
항산화 활성(%)
(DPPH법)항노화활성		 27.0 (±0.3) 69.6 (±0.1) 55.1 (±0.8)
α-클루코시다제 저해 활성(%)
항비만성		 n.d 49.1 (±1.0) 51.1 (±0.5)
티로시나제 저해 활성(%)
미백활성		 10.1 (±0.9) 32.2 (±0.2) 36.8 (±0.3)
혈전용해활성(mm) n.d n.d n.d
n.d : 검출되지 않음
(제조실시예 3) 항비만 생리기능성이 매우 높은 배 유과 식품 조성물의 제조
만개후 30일령된 배 유과 1000g을 세척후 실온에서 24시간 건조하여 수분을 제거하고 -18℃에서 24시간 두어 냉동시킨다. 냉동대두를 정제수 1L에 넣어 40-50℃에서 5-6시간 정치한 후 침지수와 유과를 분리하고 분리된 유과를 쵸핑기를 이용하여 1-5mm정도로 분쇄하여 121℃에서 30분 멸균시키고 여기에 바실러스 섭틸리스(Bacillus subtilis) BAE06(KCTC 18121P호)를 0.3-3 중량%를 접종하여 40℃에서 18-24시간 발효시켰다. 발효물은 열풍건조기를 이용하여 50℃에서 20-24시간 건조시킨 다음 80-100mesh 분쇄기로 분쇄하여 진갈색 분말의 식품 조성물을 제조하였다.
(제조실시예 4) 바실러스 섭틸리스(Bacillus subtilis) 균주를 달리하여 기능성 높은 배 유과 식품 조성물의 제조
제조실시예 3에서 사용된 발효 균주 바실러스 섭틸리스(Bacillus subtilis) BAE06(KCTC 18121P호) 대신에 발효 균주를 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) CHO99(기탁번호 KCTC-18052P호)로 변경한 것을 제외하고는 제조실시예 3과 동일한 방법으로 건강 기능성 식품 조성물을 제조하였다.
(제조실시예 5) 50일령의 배 유과를 이용한 식품 조성물의 제조
만개후 50일령 된 배 유과 1000g을 세척후 실온에서 24시간 건조하여 물기를 제거하고 -18℃에서 24시간 두어 냉동시킨다. 냉동 대두를 정제수 1L에 넣어 40-50℃에서 5-6시간 정치한 후 침지수와 유과를 분리하고 분리된 유과를 쵸핑기를 이용하여 1-5mm정도로 분쇄하여 121℃에서 30분 멸균시키고 여기에 바실러스 섭틸리스(Bacillus subtilis) BAE06(KCTC 18121P호)를 0.3-3 중량%를 접종하여 40℃에서 18-24시간 발효시켰다. 발효물은 열풍건조기를 이용하여 50℃에서 20-24시간 건조시킨 다음 분쇄기로 80-100mesh로 분쇄하여 진갈색 분말의 식품 조성물을 제조하였다.
(실시예 2) 생리활성 시험
제조실시예 3, 제조실시예 4 및 제조실시예 5에서 제조된 배 유과 식품 조성물의 생리기능성을 시험하였다.
제조실시예 3와 제조실시예 4, 제조실시예 5에서 제조된 식품 조성물의 생리 기능성을 조사한 결과, 표 4에서와 같이 제조실시예 3이 항비만성이 96%로 가장 높았으며 이 제품에는 항고혈압활성 86%, 항산화활성 70%로 아주 우수하였고 또한 가공전 유과에서는 보이지 않았던 항통풍활성이 52%, 항노화활성이 30%나 생성되어 고기능성 건강기능성 식품 조성물로 적합했다.
바실러스 섭틸리스(Bacillus subtilis) 균종을 달리하여 제조한 제조실시예 4의 제품도 항비만성이 91%로 매우 우수하였으며 항고혈압활성 86%, 항산화활성 58%, 로 아주 우수하였고 항통풍활성이 52%, 미백활성이 40%나 생성되어 바실러스 섭틸리스(Bacillus subtilis) BAE06(KCTC 18121P호)로 발효시킨 배 유과 식품 조성물과 생리기능성물질 생성율이 비슷하여 단백질 분해효소활성이 강한 바실러스 섭틸리스(Bacillus subtilis)로 발효시키면 본 발명의 고기능성 배 유과 식품재료를 얻을 수 있음을 확인했다.
또한 원료배 유과의 기능성물질이 감소되는 50일령의 유과를 이용하여 제조된 제조실시예 5의 배 유과 식품 조성물에서도 항비만활성이 88%로 매우 우수하고 항고혈압활성 53%, 항통풍활성 52%, 미백활성 60%로 아주 우수하여 적과되고 있는 20일-50일령의 유과를 이용하여 항비만효과가 매우 우수한 기능성식품 조성물을 얻을 수 있다.
고기능성 배 유과 식품 조성물의 생리기능성
제품명 제조비교예 1 제조실시예 3 제조실시예 4 제조실시예 5
ACE 저해 활성(%)
항고혈압활성		 13.7 (±0.5) 85.9 (±0.3) 85.6 (±0.7) 53.0 (±0.5)
XOD 저해 활성(%)
항통풍활성		 n.d 52.3 (±0.5) 51.3 (±0.5) 53.1 (±0.4)
SOD-유사 활성(%) n.d 29.8 (±1.0) 20.7 (±0.9) 2.5 (±0.4)
항산화 활성(%)
(DPPH법)항노화활성		 27.0 (±0.3) 70.1(±0.3) 59.7 (±0.1) 3.4 (±0.5)
α-클루코시다제 저해 활성(%)
항비만성		 n.d 95.7 (±0.9) 90.9 (±0.7) 87.5 (±1.9)
티로시나제 저해 활성(%)
미백활성		 10.1 (±0.9) 25.7 (±0.7) 39.3 (±0.8) 59.1 (±0.6)
혈전용해활성(mm) n.d 9 mm 13 mm 20 mm
n.d : 검출되지 않음
(실시예 3) 배 유과 건강기능성 식품 조성물의 물성조사
제조실시예 1과 제조실시예 3에서 제조된 배 유과 식품 조성물의 물성검사를 아래의 방법으로 실시하였다. 수분흡수지수 및 수분용해지수는 Anderson의 방법(Anderson, 1982)으로 시료 1g에 40mL 증류수를 넣어 한 시간 방치 후 10분간 3,000 rpm에서 원심분리 하였다. 상등액은 미리 함량을 구한 수분 수기에서 건조하여 고형분량을 수분용해지수로 산출하였으며, 침전물의 무게를 측정하여 수분 흡수지수로 산출하였다. 현탁액 안정도는 시료 1g을 증류수 100ml 용해하여 부피 100ml에 대한 상징액 분리층의 부피값을 감한 값을 백분율로 표시하였다.
Figure 112012099348695-pat00001

현탁액 안정도와 수분흡수지수는 표 5에서와 같이 2제품군이 비슷했으며 수분용해지수는 항비만성제품(제조실시예 3)이 가장 낮았다. 전반적으로 수분용해도와 수분을 흡수 할 수 있는 량(보습량)이 작았으나 다른 식품에 첨가물로 활용하는 데는 문제가 없다고 판단된다.
배 유과 식품 조성물의 물성( 현탁액안정도, 수분흡수지수, 수분용해지수)
정체시간에 따른 현탁액 안정도
(각각 정체시간후의 현탁 %)		 수분흡수지수1 ) 수분용해지수2 )
0 1시간 2시간 3시간 4시간 5시간 6시간
제조
실시예 1		 100 65 40 20 8 3 0 3.38 18.88
제조
실시예 2		 100 67 44 25 11 5 0 4.04 11.86
1) 수분흡수지수(WAI)= 건조시료(g)당의 수분함량(g)
2) 수분용해지수(WSI)= 일정시간 증류수 방치 후 상등액에 용해된 고형분함량(%)
(실시예 4) 배 유과 건강기능성 식품 조성물의 영양특성조사
개발된 제품은 모두 발효시킨 유과로 그 성상이 비슷할 것으로 판단되어 발효유과로서 항비만성제품(제조실시예 3)을 사용하여 제조비교예 1의 단순건조 유과를 대조구로 유과의 일반성분을 조사한 결과 표 6과 같이 일반성분은 비슷하였으며 미네랄에서는 나트륨과 마그네슘 함량은 크게 낮아진 반면 칼슘은 66.4 mg/100g에서 80.1mg/100g로 20%나 상승했으며 식이섬유는 74%에서 80.8%로 10%가까이 상승했다. 개발된 제품에 함유된 식이섬유량 80%는 식품 조성물중 가장 높은 식이섬유 량을 가지고 있는 말린 미역의 43%보다 무려 2배에 가까이 많은 양이다
배 유과 건강기능성 식품 조성물의 일반성분 식이섬유 및 미네랄 함량
제품명 제조비교예 1 제조실시예 3 시험방법
일반성분
(g/100g)		 수분 4.4 5.3 식품공전(2011)
상압가열건조
지방 0.7 0.7 식품공전(2011)
에테르추출법
단백질 5.6 4.9 Kjeldahl법
회분 4.0 2.9 식품공전(2011)
회분시험법
탄수화물 85.1 86.2 식품공전(2011)
계산법
미네랄
(mg/100g)		 Na 60.7 35.1 ICP-AES 측정법
Mg 122.0 103.5 ICP-AES 측정법
Ca 66.4 80.1 ICP-AES 측정법
Fe 2.3 2.6 ICP-AES 측정법
식이섬유(g/100g) 74.0 80.8 식품공전(2011)
총식이섬유시험법
(실시예 5) 배 유과 건강기능성 식품 조성물의 관능검사
제조실시예 3에서 제조된 배 유과 식품의 관능검사는 배재대학교 생명유전공학과 학생들중 훈련된 관능 평가원 20명을 선발하여 배 가공품에서 느낄 수 있는 향과 맛 특성을 묘사하게 하고, 이들 중에서 공통적으로 묘사된 특성을 선정하였다. 선정된 향과 맛 특성에 대하여 1~5의 강도로 표시하게 한 후 그 평균값을 구하여 다각형 그림으로 나타내었고, 향과 맛을 고려한 전체적인 기호도는 가장 싫다 1, 가장 좋다 5의 점수로 표시하여 그 평균값을 정량적 묘사 분석 방법(Quantitative Descriptive Analysis: QDA)로 도식하며, 분산분석과 다중범위검정에 의하여 시료간의 유의성을 분석하여 도 2에 표시하였다. 배 유과 건강기능성식품 조성물(제조실시예 3)의 기호도를 보면 도 2와 같이 가공전 유과분말 (1)에서는 쓴맛과 떫은맛이 나고 있어 기호도가 떨어지나 본 발명의 제조실시예 3의 배 유과 건강기능성 식품 조성물 (2)에서는 없어지고 밋밋한 맛을 가지며 독특한 냄새가 없어 다양한 식품의 원료로 사용이 가능하다.

Claims (5)

  1. ⅰ) 만개 후 20∼50일령 된 배 유과를 쵸핑기로 1-5mm정도로 분쇄한 후, 효모 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) 또는 클루이베로마이세스 프라질리스(Kluyveromyces fragilis) 균주 활성액을 0.3-3 중량%를 접종한 후, 유산균 락토바실러스 플란타넘(Lactobacillus plantarum) 배양액을 0.03-0.3 중량% 첨가하여 20∼40℃에서 12∼24시간 발효시키는 단계;
    ⅱ) 상기 발효 생성물을 50∼70℃에서 16∼48시간 건조시키는 단계; 및
    ⅲ) 수득된 건조물을 80-100mesh로 분쇄하는 단계:
    로 제조된 진갈색 분말을 유효 성분으로 함유하는 항비만성, 항고혈압활성, 항산화활성 또는 항통풍활성을 지닌 건강기능성 식품 조성물
  2. 제 1항에 있어서, 상기 단계 ⅰ)의 배 유과는 -20∼-16℃의 냉동고에 보관 후 30-50℃의 온수나 항온실에서 해동시켜 제조된 배 유과임을 특징으로 하는 건강기능성 식품 조성물
  3. 삭제
  4. ⅰ) 만개 후 20∼50일령 된 배 유과를 쵸핑기로 1-5mm정도로 분쇄한 후, 바실러스 섭틸리스(Bacillus subtilis)의 균주 활성액 0.3-3 중량%를 접종하여 20∼40℃에서 12∼24시간 발효시키는 단계;
    ⅱ) 상기 발효 생성물을 50∼70℃에서 16∼48시간 건조시키는 단계; 및
    ⅲ) 수득된 건조물을 80-100mesh로 분쇄하는 단계:
    로 제조된 진갈색 분말을 유효 성분으로 함유하는 항비만성, 항고혈압활성, 항산화활성 또는 항통풍활성을 지닌 건강기능성 식품 조성물
  5. 제 1항에 있어서, 상기 효모 균주 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae)는 기탁번호 KCTC-7904호의 균주이고, 클루이베로마이세스 프라질리스(Kluyveromyces fragilis)는 기탁번호 KCTC-7260호의 균주임을 특징으로 하는 건강기능성 식품 조성물
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