KR101622776B1 - 전분 소화력 및 단백 소화력을 향상시키는 유포자 유산균과 활성 아포형 당화균의 혼합미생물체으로 이루어진 가열식품 첨가제 - Google Patents
전분 소화력 및 단백 소화력을 향상시키는 유포자 유산균과 활성 아포형 당화균의 혼합미생물체으로 이루어진 가열식품 첨가제 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 국수, 두부 등 가열식품 첨가용으로 사용되어 가열식품 조리 후 섭취시 전분 및 단백 소화력이 보다 개선되도록 하는 혼합미생물체로 이루어진 가열식품 첨가제에 관한 것으로, 바실러스 속 미생물로 부터 유래되는 유포자 유산균과 바실러스속 미생물로 부터 유해되는 활성 아포형 당화균이 혼합되되, 혼합비율은 활성 아포형 당화균이 50%이상 90%이하 함유되어 이루어진 혼합미생물체로 이루어져 전분 소화력 및 단백 소화력을 향상시키기 위한 가열식품 첨가제를 제공하는 것을 그 기술적 특징으로 하고 있다. 그리고, 바람직 하기로는, 유포자 유산균은 바실러스 코아굴란스(Bacillus coagulans)이며, 활성 아포형 당화균은 바실러스 서브틸러스 제이엔에스(Bacillus subtilis JNS, (기탁기관: 한국미생물보존센터, 기탁번호: KCCM11289P, 기탁일: 2012. 6.25)이고, 상기 혼합미생물체는 2x108cfu 내지 2x1011cfu 으로 투입되도록 한다. 상기 가열식품은 초콜릿류, 국수와 라면을 포함하는 면류, 커피믹서를 포함하는 음료 , 두부와 어묵을 포함하는 가공식품류 및 스낵류 중 어느 하나 이상이도록 한다. 본 발명에 따르면, 삭품자체의 전분 및 단백질 소화력이 개선되므로 노인 및 어린이의 소화에 도움을 주고, 체내 영양분 흡수를 도와주는 효과가 있다.
Description
본 발명은 전분 및 단백 소화력 향상을 위한 미생물 혼합체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 국수, 두부 등 가열식품 첨가용으로 사용되어 가열식품 조리 후 섭취시 전분 및 단백 소화력이 보다 개선되도록 하는 유포자 유산균(Bacillus coagulans)과 활성 아포형 당화균(Bacillus subtilis JNS)의 혼합미생물체로 이루어진 가열식품 첨가제에 관한 것이다.
유산균이란 유산을 생성하여 붙여진 이름으로 일반적으로 포도당이나 유당과 같은 탄수화물을 이용하여 유산이나 초산 등을 생성하면서 사람이나 동물의 장내에서 유해 미생물의 생육을 억제하고 설사와 변비를 개선하는 등 사람이나 동물에 유익한 미생물을 의미한다. 유산균은 인간과 그 역사를 함께 해 왔으며, 인간의 건강에 매우 유익한 영향을 미치는 미생물로써 그 유용성이 날로 증가하고 있다. 최근에는 유산균에 대한 연구가 활발히 진행되어 일반 식품뿐만 아니라 건강식품 및 약품으로써 개발되는 등 그 응용범위가 넓어지고 있다. 유산균에 속하는 세균들로는 스트렙토스(Streptococcus)속, 페디오코커스(Pediococcus) 속,류코노스톡(Leuconostoc) 속, 락토바실러스(Lactobacillus) 속, 스포로락토바실러스(Sporolactobacillus) 속 및 비피도박테리움(Bifidobacterium) 속의 미생물 등이 있다. 이러한 유산균들은 동물의 장내에 서식하면서 동물이 섭취한 영양분 및 섬유소 등을 분해시켜 에너지원으로 사용하고, 젖산 및 항생물질 등을 생산하여 장내 유해균의 발육을 억제함으로써 장내 건강유지에 중요한 역할을 한다. 또한, 유산균은 동물의 성장촉진 및 사료 이용율 개선, 병에 대한 저항력증가, 유해세균의 증식억제, 폐사율 감소, 부패 독성물질의 생성 억제 및 각종 비타민 생성에도 이용되고 있다.
대표적인 유산균인 락토바실러스(Lactobacillus 속과 비피도박테리움(Bifidobacterium 속 등의 균주는 아포를 형성하지 않아 내산성 및 내열성이 매우 약한 것으로 알려져 있다. 이러한 연유로 일정한 열이 가해지는 가열식품에는 사용을 못하고 있는 실정이다. 유산균과 관련하여 국제적으로 많은 연구가 진행되어 식품 및 의약품 원료로서 다양한 분야에 적용되어 실용화되고 있으나, 가열식품군에서는 내열성이 약하여 직접적인 사용은 이루어지지 못하고 있는 문제점이 있다.
또한, 식생에 따라 차이가 나기는 하나, 대체적으로 어린아이들이나, 노인들의 경우, 음식을 섭취 후, 전분 및 단백질의 소화력이 저하되어 적당한 영양섭취의 어려움과 소화불량 등을 야기시켜 널리 이용되는 가열식품, 예를 들어 국수, 두부, 초콜릿 등 섭취에는 많은 제약이 따르는 문제점이 있다.
상기와 같이 유산균 자체는 내열성이 약하므로 가열에 의한 식품에는 그 사용이 실용화 되고 있지 못한 실정이다. 현재 이러한 유산균을 식품에 사용하는 경우에는 선행기술문헌에 나타난 바와 같이, 미리 유산균을 이용하여 충분히 발효시킨 후, 그 대사 산물인 발효산물(발효액 또는 발효가루)을 식품에 첨가하여 보조적인 기능을 발휘하는데 그치고 있다.
상기와 같이 유산균 자체는 내열성이 약하므로 가열에 의한 식품에는 그 사용이 실용화 되고 있지 못한 실정이다. 현재 이러한 유산균을 식품에 사용하는 경우에는 선행기술문헌에 나타난 바와 같이, 미리 유산균을 이용하여 충분히 발효시킨 후, 그 대사 산물인 발효산물(발효액 또는 발효가루)을 식품에 첨가하여 보조적인 기능을 발휘하는데 그치고 있다.
이에 본 발명에서는 유포자 유산균과 활성 아포형 당화균의 적정 혼합 조성물을 가열식품군에 직접 투입하여 전분소화력 및 단백소화력을 향상시키고자 하였다.
따라서 본 발명의 목적은 두부, 국수 등과 같은 가열식품에 내열성 및 내산성이 우수한 유산균과 당화균의 혼합미생물체로 이루어진 첨가제를 첨가함으로써 전분 및 단백소화력을 향상시킴으로써 어린이 또는 노인들의 음식섭취에 도움을 주고자 하는 가열식품 첨가제를 제공하는데 있다.
본 발명은 조리 또는 제조시 열을 필요로 하는 가열식품에 첨가되는 첨가제로써, 조리 또는 제조시 열을 필요로 하되, 가열온도 80℃이하의 온도 또는 가열지속시간이 8시간 이하로 가열되어 이루어지는 가열식품에 첨가되는 첨가제로써,바실러스(Bacillus)속에 속하는 미생물로 부터 유래되는 유포자 유산균과 바실러스(Bacillus)속에 속하는 미생물로 부터 유래되는 활성 아포형 당화균이 혼합되되, 유포자 유산균은 바실러스 코아굴란스(Bacillus coagulans)이며, 활성 아포형 당화균은 바실러스 서브틸러스 제이엔에스(Bacillus subtilis JNS, (기탁기관: 한국미생물보존센터, 기탁번호: KCCM11289P, 기탁일: 2012. 6.25)이고, 혼합비율은 활성 아포형 당화균이 50%이상 90%이하 함유되어 이루어지는 혼합미생물체이며, 상기 혼합미생물체는 2x108cfu 내지 2x1011cfu 으로 투입되는 전분소화력 및 단백소화력을 향상시키기 위한 유포자 유산균과 활성 아포형 당화균 혼합물로 이루어진 가열식품 첨가제을 제공하는 것을 기술적 특징으로 하고 있다.
바람직 하기로는 상기 가열식품은 초콜릿류, 국수와 라면을 포함하는 면류, 커피믹서를 포함하는 음료 , 두부와 어묵을 포함하는 가공식품류 및 스낵류 중 어느 하나 이상으로 이루어지도록 한다.
바람직 하기로는 상기 가열식품은 초콜릿류, 국수와 라면을 포함하는 면류, 커피믹서를 포함하는 음료 , 두부와 어묵을 포함하는 가공식품류 및 스낵류 중 어느 하나 이상으로 이루어지도록 한다.
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본 발명에 따르면, 삭품자체의 전분 및 단백질 소화력이 개선되므로 노인 및 어린이의 소화에 도움을 주고, 체내 영양분 흡수를 도와주는 효과가 있다
도 1은 유포자 유산균과 활성아포형 당화균의 단독 및 혼합 (1:9, 5:5, 9:1) 조성물 2x105cfu(0.001 원말중량 %)부터 10배씩 상승시켜 2x109cfu(10 원말중량 %) 까지의 전분소화력을 나타낸 도.
도 2는 유포자 유산균과 활성아포형 당화균의 단독 및 혼합 (1:9, 5:5, 9:1) 조성물2x105cfu(0.001 원말중량 %)부터 10배씩 상승시켜 2x109cfu(10 원말중량 %) 까지의 단백소화력을 나타낸 도.
도 2는 유포자 유산균과 활성아포형 당화균의 단독 및 혼합 (1:9, 5:5, 9:1) 조성물2x105cfu(0.001 원말중량 %)부터 10배씩 상승시켜 2x109cfu(10 원말중량 %) 까지의 단백소화력을 나타낸 도.
이하 도시한 도면을 참조하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
먼저, 본 발명은 국수, 두부, 초콜릿 등 제조과정 혹은 조리과정에서 열이 가해지는 가열식품에 사용하기 위한 것으로 기본적으로 내열성을 갖추고 있어야 한다. 또한, 첨가시 음식 고유의 식감 변화가 없어야 하며, 제조과정의 동일성 유지 및 섭취 후 내산성 역시 갖추어야 한다.
이러한 여러가지 조건들을 고려하여 본 발명자들이 다양한 실험을 한 결과, 유포자 유산균인 바릴러스 코아굴란스(Bacillus coagulans)는 바릴러스(Bacillus) 속에서 유일한 유산균으로 분리되는 균으로서 아포를 형성하는 균으로 알려져 있다. 따라서 내열성이 우수할 것으로 사료되며, 실지 실험에서도 우수한 내열성을 보임을 알 수 있었다. 당의 발효에 의한 유산 생성능이 90% 이상이며, 효모액기스와 펩톤 같은 단백질 분해물을 이용한 물질대사도 하는 유포자성 유산균으로 알려져 있다.
또한 본 발명자에 의해 기탁된 미생물인 활성 아포형 당화균인 바실러스 서브틸러스 제이엔에스(Bacillus subtilis JNS, (기탁기관: 한국미생물보존센터, 기탁번호: KCCM11289P, 기탁일: 2012. 6.25)는 바실러스(Bacillus) 대표 종으로서, 세포는 단독 또는 연쇄상이고 주모성의 Gram 양성, Catalase 양성의 간균이다. 건초, 토양 및 각종 발효물 중에 많이 존재한다. 탄수화물과 단백질 분해능이 뛰어난 균주임을 알 수 있었다.
아포형 유산균은 유산 및 아밀레아제 등 소화 효소를 분비하여 전분 및 단백 소화력 증진에 도움을 주는 것으로 알려져 있다. 또한 활성 아포형 당화균은 탄수화물 분해 효소인 락테이스(lactase), 아밀레이스(amylase), 말테이스(maltase) 등을 분비하고, 단백질 분해 효소인 펩신(pepsin), 펩티데이스(peptidase), 트립신(trypsin)을 분비하는 것으로 보고되어 있다.
유포자 유산균과 활성 아포형 당화균의 적정 혼합 조성물은 유포자 유산균이 가지는 유산의 분비에 의한 1차 소화 증진 이후 활성 아포형 당화균의 소화 관련 효소의 2차적 작용에 의하여 전분 및 단백 소화력의 향상에 큰 역할을 할 것으로 기대된다.
이에 본 발명에서는 유포자 유산균과 활성 아포형 당화균의 적정 혼합 조성물을 가열식품군에 직접 투입하여 전분소화력 및 단백소화력을 향상시키는 첨가제를 개발하기에 이러렀다.
이하에서는 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
실시예1) 유포자 유산균의 제조
유포자 유산균은 식품 균주로서 시판되고 있는 것을 구입하여 사용하거나, 국내외 균주기탁센터에서 분양받아 사용하여도 무관하다. 유포자 유산균을 직접 제조하여 사용하고자 할 경우 BCP 배지를 사용하여 배양한다. 유포자 형태로의 전환은 유산균의 대수증식기 이후 배양 환경을 혐기적 조건에서 호기적 조건으로의 변화를 주어 유도한다. 현미경 관찰을 통하여 막대 모양에서 원형의 모양으로 완전히 전환이 끝나면, 원심분리를 통하여 유포자를 수거한 후 동결건조하여 사용한다.
실시예2) 활성 아포형 당화균의 제조
활성 아포형 당화균은 식품으로 사용 가능한 균주를 구입하여 사용하여도 무방하나, 효능 효과에 균주별 차이가 나타나므로 사전 검토 이후 사용하여야 목적에 적합한 효력을 볼 수 있을 것이다. 본 발명에서 사용한 활성 아포형 당화균은 본발명자에 의해 청국장에서 분리하여 기탁된 미생물로써 바실러스 서브틸러스 제이엔에스(Bacillus subtilis JNS, (기탁기관: 한국미생물보존센터, 기탁번호: KCCM11289P, 기탁일: 2012. 6.25)로서, 세포는 단독 또는 연쇄상이고 주모성의 Gram 양성, Catalase 양성의 간균이다. 균주는 TSB 배지를 사용하여 배양한다. 배양 조건은 호기적 조건으로 수행하며, 대수증식기 이후 혐호기 조건으로의 변환이나 가온 처리를 통하여 활성 아포형 당화균으로 유도한다. 이후 원심분리를 실시하여 수거한 후 동결건조하여 사용한다.
실시예3) 유포자 유산균과 활성 아포형당화균의 혼합물 제조
전분 소화율 및 단백 소화율의 향상을 위한 유포자 유산균과 활성 아포형 당화균의 적정 혼합 비율 및 투입량의 범위를 알아보기 위하여 다음의 시험을 실시하였다.
실시예3-1) 유포자 유산균 단독 투여시 전분 소화력과 단백 소화율
본 발명에 투입되는 유포자 유산균은 균원말의 형태로 제공되며, 특별한 한정을 요하는 것은 아니며, 식품학적으로 허용되는 각종 첨가제를 부형제로하여 혼합되어 제조된다. 실시예에서는 부형제로 글루코스가 사용되었으며, 특별히 한정되는 것은 아니지만 2x1010cfu/g 되도록 조성하였다.
투입되는 균수는 2x105cfu부터 10배씩 상승시켜 2x109cfu까지 총 5군으로 나누어 시험을 실시하였다. 전분소화력 및 단백소화력은 KFDA(식품의약품안전청) 판크레아틴 항의 시험 방법에 준하여 행하였다. 그 결과를 표 1에 나타내었다. 아래 표 1은 유포자 유산균의 투입 균수에 따른 전분 소화력 및 단백 소화력을 나타낸다.
전분소화력 및 단백소화력의 단위는 FIP 단위이다. 1 FIP 전분소화력 단위는 배당체 1마이크로 당량을 1분 동안에 가수분해 시키는 속도로 전분을 분해시키는데 필요한 효소의 양을 말한다. 1 FIP 단백소화력 단위는 1분당 티로신 1마이크로꼴에 해당하는 흡광도가 되게 카제인을 분해시키는데 필요한 효소의 양을 의미한다.
표 1에 나타난 결과는 유포자 유산균 투입량이 증가할수록 전분 및 단백 소화력이 증진됨을 알 수 있다. 그러나, 단백소화력은 전분소화력에 비하여 균수 증가에 따른 증가 비율이 낮게 나타남을 알 수 있다.
실시예3-2) 활성 아포형 당화균 단독 투여시 전분 소화력과 단백 소화율
본 발명에 투입되는 활성 아포형 당화균은 균원말의 형태로 제공되며, 특별한 한정을 요하는 것은 아니며, 식품학적으로 허용되는 각종 첨가제를 부형제로하여 혼합되어 제조된다. 실시예에서는 부형제로 글루코스가 사용되었으며, 특별히 한정되는 것은 아니지만 2x1010cfu/g 되도록 조성하였다.
투입되는 균수는 2x105cfu부터 10배씩 상승시켜 2x109cfu까지 총 5군으로 나누어 시험을 실시하였다. 전분소화력 및 단백소화력은 KFDA(식품의약품안전청) 판크레아틴 항의 시험 방법에 준하여 행하였다. 그 결과를 표 2에 나타내었다. 아래 표 2는 활성아포형 당화균의 투입 균수에 따른 전분소화력 및 단백소화력을 나타낸다.
표 2에 나타난 것처럼 활성 아포형 당화균 투입량이 증가할수록 전분 및 단백 소화력이 증진됨을 알 수 있다. 실시예3-1)의 유포자 유산균의 결과와 비교할 시 활성 아포형 당화균의 전분 및 단백 소화율이 높게 측정됨을 알 수 있다. 특히 단백소화력은 활성아포형 당화균이 유포자 유산균에 비하여 3배 이상으로 나타났다.
실시예3-3) 유포자 유산균과 활성 아포형 당화균의 적정 조성비율 시험
전분소화력 및 단백소화력의 향상을 위한 유포자 유산균과 활성 아포형 유산균의 적정 혼합 비율을 파악하기 위하여 유포자 유산균과 활성 아포형 당화균을 9:1, 5:5, 1:9 비율로 혼합하여 투입 균수를 2x105cfu부터 10배씩 상승시켜 2x109cfu까지 총 5군으로 나누어 시험을 실시하여 전분 소화력과 단백 소화율을 측정하였다.
유포자 유산균과 활성 아포형 당화균에 대한 9:1 조성물의 전분소화력 및 단백소화력을 표 3에 나타내었다. 아래 표 3은 유포자 유산균과 활성아포형 당화균을 9:1 비율로 혼합한 조성물의 전분소화력 및 단백소화력을 나타낸다.
표 3에 나타난 바와 같이 활성아포형 당화균이 10% 혼합되었을 때 유포자 유선균 단독의 투입에 비하여 전분소화력 및 단백소화력이 향상됨을 알 수 있다.
유포자 유산균과 활성 아포형 당화균에 대한 5:5 조성물의 전분소화력 및 단백소화력을 표 4에 나타내었다. 아래 표 4는 유포자 유산균과 활성아포형 당화균을 5:5 비율로 혼합한 조성물의 전분소화력 및 단백소화력을 나타낸다.
표 4에 나타난 바와 같이 활성아포형 당화균이 50% 혼합되었을 때 유포자 유산균과 활성아포형 당화균의 단독 투여군, 9:1 비율 혼합물에 비하여 단백소화력이 급격히 증가함을 알 수 있다.
유포자 유산균과 활성 아포형 당화균에 대한 1:9 조성물의 전분소화력 및 단백소화력을 표 5에 나타내었다. 아래 표5는 유포자 유산균과 활성아포형 당화균을 1:9 비율로 혼합한 조성물의 전분소화력 및 단백소화력을 나타낸다.
표 5에 나타난 바와 같이 활성아포형 당화균이 90% 혼합되었을 때 전분소화력 및 단백소화력에서 유포자 유산균과 활성아포형 당화균의 단독 투입군, 9:1 혼합 투입군, 5:5 혼합 투입군보다 가장 높은 수치를 보임을 알 수 있다.
이러한 결과는 전분 및 단백소화력 향상을 위한 유포자 유산균과 활성아포형 당화균의 혼합 조성물에서 활성아포형 당화균의 혼합 비율이 증가할수록 전분 및 단백소화력이 증진됨을 알 수 있으며, 유포자 유산균의 10% 혼합 조성물이 활성아포형 당화균과 상호활성을 일으켜 전분 및 단백소화력 향상을 일으키는 것을 알 수 있다.
실시예 3에서의 유포자 유산균과 활성 아포형 당화균의 단독 및 혼합 비율에 따른 전분소화력 및 단백소화력을 나타낸 도1과 도2를 참고로 하여 실지 제품에의 적용가능성을 알아보기로 한다.
도1은 유포자 유산균과 활성아포형 당화균의 단독 및 혼합 (1:9, 5:5, 9:1) 조성물 2x105cfu(0.001 원말중량 %)부터 10배씩 상승시켜 2x109cfu(10 원말중량 %) 까지의 전분소화력을 나타낸 도이다.
통상적으로 전분소화력 증진의 경우, 특별히 한정하는 것은 없으나, 시판되는 소화증진제 등(비스칸정;바이넥스, 판우디정;영일제약, 판솔정;고려제약, 파나콘정;보령제약 등)에서 KFDA (식품의약품안전청) 판크레아틴 분석법을 기준으로 감안하면 전분 소화력은 2500 FIP 전후 이상을 나타내는 것들이 제품 적합도를 가지는 것으로 판단된다.
상기 기준을 적용할 시, 본 발명에서는 전분소화력의 경우 유포자 유산균 단독일 경우에는 2x109cfu(10 원말중량 %), 활성아포형 당화균 단독일 경우에는 2x108cfu(1 원말중량 %)이상에서에서 2500 FIP 전후 이상의 전분소화력을 나타냄을 알 수 있으며, 유포자 유산균과 활성 아포형 당화균의 9:1 및 5:5 혼합조성물에서는 2x108cfu(1 원말중량 %) ~2x109cfu(10 원말중량 %), 유포자 유산균과 활성 아포형 당화균 1:9 혼합조성물에서는 2x107cfu(0.1 원말중량 %) ~2x109cfu(10 원말중량 %)에서 2500 FIP 전후 이상의 전분소화력이 나타남을 알 수 있다. 즉, 유산균 또는 당화균 단독보다는 혼합으로 사용시 보다 적은양으로 필요로 하는 전분소화력을 나타냄을 알 수 있다.
결론적으로 유포자 유산균과 활성 아포 당화균의 어떠한 혼합비율이라도 2x108cfu(1 원말중량 %) 이상이면 충분한 전분소화력을 가짐을 알 수 있다. 또한 적정 혼합 비율인 유포자 유산균과 활성 아포형 당화균의 1:9 혼합비율에서는 2x107cfu(0.1 원말중량 %) 에서도 전분소화력 향상이 나타남을 알 수 있다.
다음은 단백소화력을 도시한 도2를 참조하여 살펴보기로 한다. 도2는 유포자 유산균과 활성아포형 당화균의 단독 및 혼합 (1:9, 5:5, 9:1) 조성물2x105cfu(0.001 원말중량 %)부터 10배씩 상승시켜 2x109cfu(10 원말중량 %) 까지의 단백소화력을 나타낸 도이다.
도시된 바와 같이, 단백소화력 증진의 경우, 전분소화력과 마찬가지로 소화 증진에 미치는 생균제의 투입량과 소화력에 관한 명확한 규정은 없지만, 시판되는 소화증진제 등(비스칸정;바이넥스, 판우디정;영일제약, 판솔정;고려제약, 파나콘정;보령제약 등)에서 KFDA (식품의약품안전청)판크레아틴 분석법을 기준으로 감안하면 단백 소화력은 200 FIP 이상이다.
단백소화력의 경우 유포자 유산균과 활성아포형 당화균의 혼합에서 활성아포형 당화균의 비율이 50 ~90%일 때, 혼합조성물의 균주가 2x108cfu(1 원말중량 %)이상이면 충분한 단백소화력을 가짐을 확인하였다. 도1과 마찬가지로 적정 혼합 비율인 유포자 유산균과 활성 아포형 당화균의 1:9 혼합비율에서는 2x107cfu(0.1 원말중량 %) 에서도 단백소화력 향상이 나타남을 알 수 있다.
도1과 도2의 결과를 종합적으로 판단하면, 유포자 유산균과 활성 아포형 당화균의 혼합물에서 활성 아포형 당화균이 50 ~90% 비율로 첨가된 혼합조성물 2x108cfu(1 원말중량 %) 이상에서는 전분 및 단백소화력이 증진됨을 알 수 있다. 또한 적정 혼합 비율인 유포자 유산균과 활성 아포형 당화균의 1:9 혼합비율에서는 2x107cfu(0.1 원말중량 %) 에서도 전분 및 단백소화력 향상에 기여함을 알 수 있다.
이하에서는 상기의 기본결과를 토대로 실지 각종 가열식품에서 유포자 유산균과 활성아포형당화균의 혼합물이 첨가되었을 경우, 효능을 발휘하는가 실험하였으며, 이하 자세히 설명하도록 한다.
실시예4) 가열 식품에 적용시 유포자 유산균과 활성아포형 당화균 조성물의 생존율 분석
본 발명에 따라 유포자 유산균(Bacillus coagulans; 이하 BC로 표기)과 활성 아포형 당화균 (Bacillus subtilis; 이하 BS로 표기)의 전분소화력 및 단백소화력의 향상을 위한 여러가지 가열식품별 투입조성 비율 조정을 위하여 BC 와 BS가 1:9로 혼합된 조성물 2x1010cfu/g을 원말로 사용하였다. 실시예3에서 나온 결과를 토대로하여 여러 가지 가열식품별로 첨가하여 테스트 하였으며, 본 실시예에서는 생균의 생존율 시험을 실시하였다. 이하의 설명에서는 유산균과 당화균의 혼합조성물의 미생물 개체수가 2x1010cfu의 파우더 질량은 약 1g으로서 2x1010cfu/g을 원말로 하여 사용하였으며, 중량%는 기준으로 삼는 식품 또는 물의 양에 대비하여 투입되는 질량을 나타낸다. 즉, 기준 식품 100g에 2x1010cfu가 투입될 경우 투입되는 혼합물은 1중량%가 투입되는 것으로 하여 설명토록 한다.
실시예 4-1) 초콜릿 가공시 첨가
초콜릿 가공을 위해 중탕온도 70 내외에서 초콜릿을 15분간 중탕하였다. 초콜릿 100g당 유산균 혼합 조성물을 2×109cfu(0.1중량 %)농도로 혼합하여 준비된 몰드에 초콜릿을 넣었다. 냉동실에서 2-3시간 정도 굳혀서 초콜릿을 완성하였다. 본 초콜릿에 첨가된 균의 생존률을 확인하기 위해 초콜릿 1g을 정량하여 녹였다. 70℃ water bath에서 가온한 peptone 수에 위의 녹인 초콜릿 1g을 넣고 혼합한다. 일정 배수로 희석하여 각 희석액 1ml을 petri dish에 넣고 soft agar 적정량을 부어 굳힌 후 37℃에서 24시간동안 배양하였다. 평판배지위의 집락 수를 계수하여 생균수를 측정하였다. 균의 생존율은 투입 균 수를 100%로 하고 배양 후의 생균 수를 비교하여 백분율로 나타내어 표 6에 나타내었다. 아래 표 6은 초콜릿 가공시 유산균 혼합 조성물의 생존율을 나타낸다. 표 6에 도시된 바와 같이, 80%정도의 생존율을 가지는 것으로 나타났다.
이러한 균의 생존율은 균수로는 1.6x109cfu로서 실시예3에서 결과에 비교할 시 전분 및 단백 소화력 증진에 도움이 되는 균수로서 확인되었다. 초콜릿 가공시 최종 생존율을 감안한다면, 전분 및 단백 소화력 향상에 적합한 유산균 혼합 조성물 투입 농도는 균수로서 2x107cfu (0.01 중량 %) ~ 2x1010cfu (1중량 %) 범위가 적합 할 것으로 사료된다.
실시예 4-2) 국수첨가
국수 제조를 위해 밀가루 50g에 유산균 혼합 조성물을 2×109cfu (0.2중량 %) 넣고, 물 25ml을 첨가하여 균일하게 혼합되도록 반죽하였다. 얇게 밀어 국수처럼 썰고 실온에서 24시간 건조하였다. 본 국수를 조리 시, 유산균 혼합조성물의 생존률을 확인하기 위해 건조중량 1g인 국수를 끓는 물에 1분에서 10분간 삶았다. 삶은 국수를 믹서기 등을 이용하여 작은 크기로 자르고 희석수에 혼합한 후 filter지에 걸러 주었다. 일정 배수로 희석하여 각 희석액 1ml을 petri dish에 넣고 soft agar 적정량을 부어 굳힌 후 37에서 24시간동안 배양하였다. 평판배지위의 집락 수를 계수하여 생균수를 측정하였다. 균의 생존율은 투입 균 수를 100%로 하고 배양 후의 생균 수를 비교하여 백분율로 표 7에 나타내었다 . 아래 표 7은 국수 가공 및 조리시 유산균 혼합조성물의 생존율을 나타낸다.
표 7에 나타난 바와 같이 100에서 삶는 시간이 중가함에 따라 생존 균수는 급격히 줄어듬을 알 수 있다. 그리고 7분 이후에는 생존 균수에 변화가 없음을 알 수 있다. 국수 제조 과정 중에서는 균의 생존에 영향을 미치지 않았다. 국수를 조리하는 과정인 삶는 시간은 일반적으로 5분 내외임을 감안하여 최종 균의 생존율을 감안한다면, 전분 및 단백 소화력 향상에 적합한 유산균 혼합 조성물 투입 농도는 균수로서 2x109cfu (0.2중량 %) ~ 2x1011cfu (20중량 %) 범위가 적합 할 수 있을 것이다.
실시예4-3) 컵라면 첨가
시판중인 컵라면(농심 신라면)을 개봉한 후 동봉된 스프와 유산균 혼합조성물을 넣고 실험하였다. 이때, 유산균혼합조성물의 함량은 첨가되는 물 400ml를 질량으로 환산시 이에 대비하여 2×109cfu(0.025 중량 %)를 혼합하여 넣은 후, 끓는물에 넣고 5분간 두었다. 유산균 혼합조성물의 생존률을 확인하기 위해 국물을 일정 배수로 희석하였다. 각 희석액 1ml을 petri dish에 넣고 soft agar 적정량을 부어 굳힌 후 37℃에서 24시간동안 배양하였다. 평판배지위의 집락 수를 계수하여 생균수를 측정하였다. 균의 생존율은 투입 균 수를 100%로 하고 배양 후의 생균 수를 비교하여 백분율로 표 8에 나타내었다. 아래 표 8은 컵라면 첨가시 유산균 혼합조성물의 생존율을 나타낸다.
표 8에 나타난 바와 같이 컵라면 조리시간을 5분을 두어 충분히 면을 익힌 후 생존율을 분석한 결과 95%의 균 생존율을 나타내었다. 컵라면에 적용하여 전분 및 단백 소화력 향상에 적합한 유산균 혼합조성물 투입 농도는 균수로서 2x109cfu (0.025 중량 %) ~ 2x1010cfu (0.25 중량 %) 범위가 적합 할 수 있을 것이다.
실시예4-4) 커피믹스첨가
시판중인 커피믹스(맥심;동서식품)를 컵에 넣은 후, 유산균 혼합조성물 2×109cfu(0.075 중량 %)을 혼합하여 넣고, 정수기의 따뜻한 물(70℃)을 150ml 투입하여 잘 섞어 주었다. 이후 5분 후 유산균 혼합조성물의 생존률을 확인하기 위해 커피용액을 일정 배수로 희석하였다. 각 희석액 1ml을 petri dish에 넣고 soft agar 적정량을 부어 굳힌 후 37에서 24시간동안 배양하였다. 평판배지위의 집락 수를 계수하여 생균수를 측정하였다. 균의 생존율은 투입 균 수를 100%로 하고 배양 후의 생균 수를 비교하여 백분율로 표 9에 나타내었다. 아래 표 9는 커피믹스 첨가시 유산균 혼합조성물의 생존율을 나타낸다.
표 9에서 나타난 바와 같이 균수의 변화는 없었다. 이는 80℃ 이상의 온도가 가해지지 않고, 상온에서 비교적 짧은 시간인 5분 이내에 커피용액이 50℃ 이하로 내려가 균의 생존에 영향을 미치지 않은 것으로 알 수 있다.
커피믹스에 적용하여 전분 및 단백 소화력 향상에 적합한 유산균 혼합조성물 투입 농도는 균수로서 2x107cfu (0.00075 중량 %)이상이면 족하다는 것을 알 수 있을 것이다.
실시예4-5) 두부첨가
콩물 200g을 냄비에 넣고 물 200g을 넣어 주걱으로 저어주면서 10분간 끓였다. 불을 끄고 냄비에 채반을 놓고 걸름포를 올려놓고 위의 콩물을 붓는 것을 3번 반복 실시하였다. 그 후 이 물을 다시 끓이며 거품이 넘칠 때, 간수 100ml과 유산균 혼합조성물 8×109cfu (0.08 중량 %)를 끊인 콩물에 골고루 뿌려 주었다. 이 후 콩물의 엉김이 생길 때까지 서서히 저어주었다. 뭉치는 것이 보이면 불을 끄고, 거름포에 놓고 무거운 것으로 눌러 물기를 빼고 두부형태로 만들었다. 투입된 균의 생존율을 분석하기 위하여 두부를 믹서기 등을 이용하여 작은 크기로 자르고 희석수에 혼합한 후 filter지에 걸러 주었다. 일정 배수로 각 희석액 1ml을 petri dish에 넣고 soft agar 적정량을 부어 굳힌 후 37℃에서 24시간동안 배양하였다. 평판배지위의 집락 수를 계수하여 생균수를 측정하였다. 균의 생존율은 투입 균 수를 100%로 하고 배양 후의 생균 수를 비교하여 백분율로 표 10에 나타내었다. 아래 표 10은 두부 가공시 유산균 혼합조성물의 생존율을 나타낸다.
표 10에서 나타나듯이 두부 제조시 투입된 균의 생존율은 17.63%로 나타났다.
본 두부를 이용하여 실제 음식으로 조리시의 유산균 혼합조성물의 생존률을 확인하기 위해 균이 첨가되어 제조된 두부 1g을 끓는 물에 10분까지 삶았다. 삶은 두부를 믹서기 등을 이용하여 작은 크기로 자르고 희석수에 혼합한 후 filter지에 걸러 주었다. 일정 배수로 희석하여 각 희석액 1ml을 petri dish에 넣고 soft agar 적정량을 부어 굳힌 후 37℃에서 24시간동안 배양하였다. 평판배지위의 집락 수를 계수하여 생균수를 측정하였다. 균의 생존율은 투입 균 수를 100%로 하고 배양 후의 생균 수를 비교하여 백분율로 표 11에 나타내었다. 아래 표 11은 두부 조리시 유산균 혼합조성물의 생존율을 나타낸다.
표 11에서 나타난 바와 같이 두부의 삶는 시간이 길어짐에 따라 균의 생존율이 낮아짐을 알 수 있다. 그러나, 10분 이내의 두부를 삶는 조리 과정이라면 전분 및 단백 소화력 향상을 위한 적정 유산균 혼합조성물 투입 농도는 균수로서 8x109cfu (0.08 중량 %) ~ 2x1010cfu (0.8 중량 %) 범위가 적합 할 수 있을 것이다.
실시예4-6)가열공정이 필요한 음료에 적용
일반적으로 음료의 제조시 살균 또는 멸균을 위하여 가열하는 공정은 필수적으로 따른다. 이에 따라 유산균 등 유익한 생균을 제조과정 중에 투입하고자 할 경우 투입되는 균의 내열성에 따라 투입되는 공정이 결정된다. 그러나, 8시간 이상 고온에 노출되는 공정의 경우 투입되는 균의 온도에 따른 생존율에 관한 시험이 필요하다.
본 실시예에서는 고온공정이 8시간 이상 지속되는 음료로서 시판중인 슬림(주식회사 한국약선) 제품 20ml에 유산균 혼합조성물 2×109cfu(0.5 중량 %)을 혼합하여 넣고 잘 섞어 주었다. 이후 8시간과 10시간 동안 30, 70, 80, 90, 95에 각각 유지한 후 유산균 혼합조성물의 생존률을 확인하기 위해 일정 배수로 희석하였다. 각 희석액 1ml을 petri dish에 넣고 soft agar 적정량을 부어 굳힌 후 37℃에서 24시간동안 배양하였다. 평판배지위의 집락 수를 계수하여 생균수를 측정하였다. 균의 생존율은 투입 균 수를 100%로 하고 배양 후의 생균 수를 비교하여 백분율로 표 12에 나타내었다. 아래 표 12는 고온 공정이 장시간인 음료 제조시 온도별 유산균 혼합조성물의 생존율을 나타낸다.
표 12에서 나타난 바와 같이 80 이상에서 8시간 이상 장시간 고온에 의해서는 유산균 혼합조성물은 거의 생존하지 못하는 것으로 나타났다. 고온 처리가 장시간 이루어지는 음료의 제조공정에서는 70 내외에서 유산균 혼합조성물을 2x109cfu(0.5 중량 %) ~ 2x1010cfu (5 중량 %) 범위가 적합 할 수 있을 것이다.
상기 다양한 가열식품의 실시예에서 나타나듯이 본 발명에 의한 유포자 유산균과 활성아포형 당화균의 혼합으로 이루어진 미생물첨가제는 가해지는 온도에 의해서도 전분 및 단백 소화력 향상에 필요한 생존율을 가지므로 충분한 내열성을 가짐을 알 수있다. 따라서 단순히 가열식품의 제조과정상에 첨가함으로써 유포자 유산균과 활성 아포형 당화균 조성물을 식품에 부여함으로써 소화력 향상에 충분한 기능성을 발휘할 수 있음을 알 수 있다.
이상에서 설명한 바는 본 발명의 일 실시예에 의한 것으로 본 발명의 기술적 사상하에 여러가지 변경이 가능함은 자명할 것이며, 이러한 것에 본 발명의 기술적 사상이 미친다고 할 것이다.
Claims (4)
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- 조리 또는 제조시 열을 필요로 하되, 가열온도 80℃이하의 온도 또는 가열지속시간이 8시간 이하로 가열되어 이루어지는 가열식품에 첨가되는 첨가제로써,
바실러스(Bacillus)속에 속하는 미생물로 부터 유래되는 유포자 유산균과 바실러스(Bacillus)속에 속하는 미생물로 부터 유래되는 활성 아포형 당화균이 혼합되되, 유포자 유산균은 바실러스 코아굴란스(Bacillus coagulans)이며, 활성 아포형 당화균은 바실러스 서브틸러스 제이엔에스(Bacillus subtilis JNS, (기탁기관: 한국미생물보존센터, 기탁번호: KCCM11289P, 기탁일: 2012. 6.25)이고, 혼합비율은 활성 아포형 당화균이 50%이상 90%이하 함유되어 이루어지는 혼합미생물체이며,
상기 혼합미생물체는 2x108cfu 내지 2x1011cfu 으로 투입되는 것을 특징으로 하는 전분소화력 및 단백소화력을 향상시키기 위한 유포자 유산균과 활성 아포형 당화균 혼합물로 이루어진 가열식품 첨가제.
- 제3항에 있어서,
상기 가열식품은 초콜릿류, 국수와 라면을 포함하는 면류, 커피믹서를 포함하는 음료 , 두부와 어묵을 포함하는 가공식품류 및 스낵류 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 전분소화력 및 단백소화력을 향상시키기 위한 유포자 유산균과 활성 아포형 당화균 혼합물로 이루어진 가열식품 첨가제.
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| KR101663304B1 (ko) | 2016-08-11 | 2016-10-07 | (주)일진바이오 | 건강보조식품의 제조방법 |
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