KR101733990B1 - 쌀가루발효물을 코팅하여 가바가 함유된 현미 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 쌀가루발효물을 코팅하여 가바가 함유된 현미 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 현미에 쌀가루발효물을 코팅하여 가바를 증진시키는 것을 특징으로 하는데, 상기 쌀가루발효물은 쌀가루를 가바 생산능력이 있는 기능성 유산균 스타터를 이용하여 발효시킴으로써, 가바에 기인한 항스트레스 효과를 포함하여 취식자의 건강 증진에 기여할 수 있는 쌀가루발효물을 코팅하여 가바가 함유된 현미 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명인 쌀가루발효물을 코팅하여 가바가 함유된 현미 및 이의 제조방법은 현미를 세척하는 단계; 상기 세척된 현미를 50 ~ 80℃의 온도로 9 ~ 11시간 동안 건조하는 단계; 상기 건조된 현미 표면에 쌀가루발효물을 분사하여 코팅하는 단계; 상기 코팅된 현미를 70 ~ 90℃의 온도로 9 ~ 11시간 동안 건조한 후 포장하는 단계; 를 포함하고,
상기 쌀가루발효물은 물 100 중량부에 대하여, MSG 0.5 ~ 1.5 중량부 및 쌀가루 15 ~ 25중량부를 포함하여 혼합한 뒤 100 ~ 130℃, 1.2 ~ 1.8 기압에서 10 ~ 20 분간 살균하고 40 ~ 45℃로 냉각시킨 후, 가바 생산능력이 있는 기능성 유산균 스타터인 엔테로코커스 패시움 MMD-11(Enterococcus faecium MMD-11)을 0.05 ~ 0.1%(w/v) 접종한 다음 25 ~ 35℃에서 70 ~ 74시간 발효시키고, 11,000 ~ 13,000rpm으로 10 ~ 30분간 원심분리한 뒤 수득된 발효액을 동결건조를 통해 분말화하여 제조되는 것을 특징으로 한다.

Description

쌀가루발효물을 코팅하여 가바가 함유된 현미 및 이의 제조방법 {Brown rice containing GABA coated with rice flour fermentation products and the manufacturing method thereof}
본 발명은 쌀가루발효물을 코팅하여 가바가 함유된 현미 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 현미에 쌀가루발효물을 코팅하여 가바를 증진시키는 것을 특징으로 하는데, 상기 쌀가루발효물은 쌀가루를 가바 생산능력이 있는 기능성 유산균 스타터를 이용하여 발효시킴으로써, 가바에 기인한 항스트레스 효과를 포함하여 취식자의 건강 증진에 기여할 수 있는 쌀가루발효물을 코팅하여 가바가 함유된 현미 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
쌀(Rice)은 전 세계적으로 중요한 식량 자원이며, 특히 동양권 대부분의 나라가 쌀을 주식으로 하고 있다. 한국의 식생활에서도 역시 쌀이 차지하는 비중은 거의 절대적이다. 최근에는 식생활 환경의 변화, 도시화, 핵가족화, 여성의 사회진출 증가, 외식산업 및 식품산업의 발전, 주거환경의 변화 등으로 우리의 식생활이 급격히 서구화·간편화됨에 따라 밥 위주의 식사에서 빵이나 우유, 반조리 식품, 가공 식품, 인스턴트 식품 등을 이용하는 가정이 증가하고 있다. 따라서 쌀보다 밀가루 유래의 면류, 빵류 등의 제품이 증가함으로써 밀가루의 소비는 증가하고 있는 반면 쌀 소비량은 점차 줄어들고 있는 실정이다. 쌀 소비 감소는 동물성 식품의 소비 증가로 이어지며 불균형적 영양과잉으로 인한 비만증, 동맥경화, 당뇨병, 고혈압, 암과 같은 성인병이 증가되는 요인이 된다.
쌀은 벼의 열매인 나락(벼톨)의 겉껍질인 왕겨를 제거한 것이다. 왕겨만을 제거한 것을 현미라고 하고, 겨층을 30% 없앤 것을 3분 도미, 50% 없앤 것을 5분 도미, 70% 없앤 것을 7분 도미라고 하며, 현미의 쌀겨층과 호분층을 제거한 상태를 일반적으로 백미 또는 쌀이라고 한다.
상기 현미는 보다 구체적으로 바깥쪽부터 과피(果皮)·종피(種皮)·호분층(糊粉層) 등의 쌀겨층과 쌀알의 기부(基部)의 작은 부분을 차지하고 있는 배(胚)와, 나머지의 대부분을 차지하는 배젖으로 이루어졌다. 이 배젖은 주로 녹말 입자로 차 있고, 백미로서 식용으로 하는 부분이다. 이상 각 부분의 현미 전립에 대한 중량비는 쌀겨층 5∼6%, 배 2∼3%, 배젖 92%의 비율로 되었다. 따라서 현미를 정미기(精米機)로 도정(搗精)하면, 현미 92%의 백미를 얻을 수 있다.
현미의 표준적 화학조성은 수분 15.5%, 단백질 7.4%, 지질(脂質) 3.0%, 당질 71.8%, 섬유 1.0%, 회분 1.3%, 비타민 B1은 100g 중 0.54mg으로 당질(녹말)이 대부분을 차지하고, 단백질이나 지방은 많지 않다. 비타민 B1은 많다. 현미는 백미에 비하여 저장성이 좋고, 충해나 미생물의 해가 적다. 또 현미는 정백으로 인한 영양분의 손실이 없으므로 백미에 비하여 지방, 단백질, 비타민B1·B2가 풍부하다. 또 가공으로 인한 양의 감소도 없다.
한편 가바[γ-aminobutyric acid (GABA)]는 자연계에 분포하는 비단백질 아미노산의 일종으로 동물의 경우에는 뇌, 심장, 신장, 폐 등에서 발견되며 중추신경계 전제 신경전달물질 중 약 30%를 차지한다. 식물에서는 녹차, 배추 뿌리 등에서 많이 검출되며 우리나라 전통 발효식품인 김치에서도 많이 함유되어 있다.
혈압상승을 억제하고 뇌의 혈류 개선과 비만 방지, 시력증진, 항 불안, 항 경련 및 뇌기능 개선, 치매예방 등 다양한 생리기능을 갖는 기능성 물질이며 정신 질환에 효능을 나타내며 브레인 푸드(brain food)라고도 한다. 특히 가바는 수험생을 위한 기능성 물질로서 뿐만 아니라 폐경기나 갱년기 중에 발생되는 불면, 우울, 불안 등에 대한 신경안정 효과를 나타내고 있어 각광을 받고 있는 기능성 물질이다.
이에 발효식품 유래의 가바 고생산성 균주를 이용하여 식품을 발효시키면 보통 식품보다 가바 등의 영양기능성, 젖산균으로 인한 풍미, 향미 등이 증진된 발효식품을 제조할 수 있을 것으로 기대되어 이에 대한 연구 필요성이 제기 되었다.
상기 현미와 관련한 선행문헌으로는 대한민국 등록특허 제10-1529783호에서 식용 미생물을 사용하여 과피층을 제거한 발효 배아 현미 제조방법을 개시하고 있고, 대한민국 등록특허 제10-1354054호에서 키토산이 함유된 발아 현미의 제조장치 및 방법을 개시하고 있으나, 쌀가루를 가바 생산능력이 있는 기능성 유산균 스타터를 이용하여 발효시킨 쌀가루발효물을 현미에 코팅함으로써 항스트레스 효과를 더욱 증진시킨 현미에 관해서는 어느 특허에서도 개시하고 있지 않다.
대한민국 등록특허 제10-1529783호(2015.06.11.) 대한민국 등록특허 제10-1354054호(2014.01.15.)
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 현미에 쌀가루발효물을 코팅하여 가바를 증진시키는 것을 특징으로 하는데, 상기 쌀가루발효물은 쌀가루를 가바 생산능력이 있는 기능성 유산균 스타터를 이용하여 발효시킴으로써, 가바에 기인한 항스트레스 효과를 포함하여 취식자의 건강 증진에 기여할 수 있는 쌀가루발효물을 코팅하여 가바가 함유된 현미 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명인 쌀가루발효물을 코팅하여 가바가 함유된 현미 및 이의 제조방법은 현미를 세척하는 단계; 상기 세척된 현미를 50 ~ 80℃의 온도로 9 ~ 11시간 동안 건조하는 단계; 상기 건조된 현미 표면에 쌀가루발효물을 분사하여 코팅하는 단계; 상기 코팅된 현미를 70 ~ 90℃의 온도로 9 ~ 11시간 동안 건조한 후 포장하는 단계; 를 포함하고,
상기 쌀가루발효물은 물 100 중량부에 대하여, MSG 0.5 ~ 1.5 중량부 및 쌀가루 15 ~ 25중량부를 포함하여 혼합한 뒤 100 ~ 130℃, 1.2 ~ 1.8 기압에서 10 ~ 20 분간 살균하고 40 ~ 45℃로 냉각시킨 후, 가바 생산능력이 있는 기능성 유산균 스타터인 엔테로코커스 패시움 MMD-11(Enterococcus faecium MMD-11)을 0.05 ~ 0.1%(w/v) 접종한 다음 25 ~ 35℃에서 70 ~ 74시간 발효시키고, 11,000 ~ 13,000rpm으로 10 ~ 30분간 원심분리한 뒤 수득된 발효액을 동결건조를 통해 분말화하여 제조되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 제시된 본 발명에 의한 쌀가루발효물을 코팅하여 가바가 함유된 현미 및 이의 제조방법은 쌀가루를 가바 생산능력이 있는 기능성 유산균 스타터를 이용하여 발효시킨 쌀가루발효물을 현미에 코팅함으로써, 가바에 의한 항스트레스 효과를 더욱 증진시킬 수 있다는 효과가 있다.
따라서 상기 쌀가루발효물을 코팅하여 가바가 함유된 현미는 항스트레스 효능이 있는 곡류로 이용될 수 있으며, 또한 발효식품 효능에 따른 취식자의 건강 증진에 기여할 수 있다는 효과가 있다.
또한 현미는 맛이 백미보다 못하고, 거친 식감으로 기호성이 떨어지며, 영양분이 충분히 소화, 흡수되지 않고, 밥짓기가 어려워 풍부한 영양성분에도 불구하고 식이를 꺼려하게 되는 문제점이 있었는데, 상기 쌀가루발효물을 현미에 코팅함으로써, 식감을 개선하여 상기 문제점들을 개선할 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 쌀가루발효물을 코팅하여 가바가 함유된 현미의 제조방법을 나타내는 순서도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 쌀가루발효물을 코팅하여 가바가 함유된 현미의 항스트레스 효능 규명을 위해 쌀가루, 보리가루, GABA 첨가 쌀가루, GABA 첨가 보리가루를 급여한 실험동물의 체충증가량을 측정한 결과를 나타내는 그래프.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 쌀가루발효물을 코팅하여 가바가 함유된 현미의 항스트레스 효능 규명을 위해 쌀가루, 보리가루, GABA 첨가 쌀가루, GABA 첨가 보리가루를 급여한 실험동물의 식이섭취량을 측정한 결과를 나타내는 그래프.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 쌀가루발효물을 코팅하여 가바가 함유된 현미의 항스트레스 효능 규명을 위해 쌀가루, 보리가루, GABA 첨가 쌀가루, GABA 첨가 보리가루를 급여한 실험동물의 혈중 중성지방을 측정한 결과를 나타내는 그래프.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 쌀가루발효물을 코팅하여 가바가 함유된 현미의 항스트레스 효능 규명을 위해 쌀가루, 보리가루, GABA 첨가 쌀가루, GABA 첨가 보리가루를 급여한 실험동물의 혈중 총 콜레스테롤을 측정한 결과를 나타내는 그래프.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 쌀가루발효물을 코팅하여 가바가 함유된 현미의 항스트레스 효능 규명을 위해 쌀가루, 보리가루, GABA 첨가 쌀가루, GABA 첨가 보리가루를 급여한 실험동물의 혈중 HDL 콜레스테롤을 측정한 결과를 나타내는 그래프.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 쌀가루발효물을 코팅하여 가바가 함유된 현미의 항스트레스 효능 규명을 위해 쌀가루, 보리가루, GABA 첨가 쌀가루, GABA 첨가 보리가루를 급여한 실험동물의 간 중 중성지방을 측정한 결과를 나타내는 그래프.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 쌀가루발효물을 코팅하여 가바가 함유된 현미의 항스트레스 효능 규명을 위해 쌀가루, 보리가루, GABA 첨가 쌀가루, GABA 첨가 보리가루를 급여한 실험동물의 간 중 총 콜레스테롤을 측정한 결과를 나타내는 그래프.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 쌀가루발효물을 코팅하여 가바가 함유된 현미의 항스트레스 효능 규명을 위해 쌀가루, 보리가루, GABA 첨가 쌀가루, GABA 첨가 보리가루를 급여한 실험동물의 혈중 AST 농도를 측정한 결과를 나타내는 그래프.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 쌀가루발효물을 코팅하여 가바가 함유된 현미의 항스트레스 효능 규명을 위해 쌀가루, 보리가루, GABA 첨가 쌀가루, GABA 첨가 보리가루를 급여한 실험동물의 혈중 ALT 농도를 측정한 결과를 나타내는 그래프.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 쌀가루발효물을 코팅하여 가바가 함유된 현미의 항스트레스 효능 규명을 위해 쌀가루, 보리가루, GABA 첨가 쌀가루, GABA 첨가 보리가루를 급여한 실험동물의 1일째 혈중 corticosterone 농도를 측정한 결과를 나타내는 그래프.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 쌀가루발효물을 코팅하여 가바가 함유된 현미의 항스트레스 효능 규명을 위해 쌀가루, 보리가루, GABA 첨가 쌀가루, GABA 첨가 보리가루를 급여한 실험동물의 10일째 혈중 corticosterone 농도를 측정한 결과를 나타내는 그래프.
도 13는 본 발명의 일실시예에 따른 쌀가루발효물을 코팅하여 가바가 함유된 현미의 항스트레스 효능 규명을 위해 쌀가루, 보리가루, GABA 첨가 쌀가루, GABA 첨가 보리가루를 급여한 실험동물의 20일째 혈중 corticosterone 농도를 측정한 결과를 나타내는 그래프.
도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 쌀가루발효물을 코팅하여 가바가 함유된 현미의 항스트레스 효능 규명을 위해 쌀가루, 보리가루, GABA 첨가 쌀가루, GABA 첨가 보리가루를 급여한 실험동물의 혈중 adrenocorticotropic hormone (ACTH) 농도를 측정한 결과를 나타내는 그래프.
도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 보리가루발효물을 이용한 쿠기의 항스트레스 효능 규명을 위해 쌀가루 현미 및 쌀가루 GABA 첨가 현미를 급여한 실험동물의 체충증가량을 측정한 결과를 나타내는 그래프.
도 16은 본 발명의 일실시예에 따른 쌀가루발효물을 코팅하여 가바가 함유된 현미의 항스트레스 효능 규명을 위해 쌀가루 현미 및 쌀가루 GABA 첨가 현미를 급여한 실험동물의 식이섭취량을 측정한 결과를 나타내는 그래프.
도 17은 본 발명의 일실시예에 따른 쌀가루발효물을 코팅하여 가바가 함유된 현미의 항스트레스 효능 규명을 위해 쌀가루 현미 및 쌀가루 GABA 첨가 현미를 급여한 실험동물의 혈중 중성지방을 측정한 결과를 나타내는 그래프.
도 18은 본 발명의 일실시예에 따른 쌀가루발효물을 코팅하여 가바가 함유된 현미의 항스트레스 효능 규명을 위해 쌀가루 현미 및 쌀가루 GABA 첨가 현미를 급여한 실험동물의 혈중 총 콜레스테롤을 측정한 결과를 나타내는 그래프.
도 19는 본 발명의 일실시예에 따른 쌀가루발효물을 코팅하여 가바가 함유된 현미의 항스트레스 효능 규명을 위해 쌀가루 현미 및 쌀가루 GABA 첨가 현미를 급여한 실험동물의 혈중 HDL 콜레스테롤을 측정한 결과를 나타내는 그래프.
도 20은 본 발명의 일실시예에 따른 쌀가루발효물을 코팅하여 가바가 함유된 현미의 항스트레스 효능 규명을 위해 쌀가루 현미 및 쌀가루 GABA 첨가 현미를 급여한 실험동물의 간 중 중성지방을 측정한 결과를 나타내는 그래프.
도 21은 본 발명의 일실시예에 따른 쌀가루발효물을 코팅하여 가바가 함유된 현미의 항스트레스 효능 규명을 위해 쌀가루 현미 및 쌀가루 GABA 첨가 현미를 급여한 실험동물의 간 중 총 콜레스테롤을 측정한 결과를 나타내는 그래프.
도 22는 본 발명의 일실시예에 따른 쌀가루발효물을 코팅하여 가바가 함유된 현미의 항스트레스 효능 규명을 위해 쌀가루 현미 및 쌀가루 GABA 첨가 현미를 급여한 실험동물의 혈중 AST 농도를 측정한 결과를 나타내는 그래프.
도 23은 본 발명의 일실시예에 따른 쌀가루발효물을 코팅하여 가바가 함유된 현미의 항스트레스 효능 규명을 위해 쌀가루 현미 및 쌀가루 GABA 첨가 현미를 급여한 실험동물의 혈중 ALT 농도를 측정한 결과를 나타내는 그래프.
도 24는 본 발명의 일실시예에 따른 쌀가루발효물을 코팅하여 가바가 함유된 현미의 항스트레스 효능 규명을 위해 쌀가루 현미 및 쌀가루 GABA 첨가 현미를 급여한 실험동물의 1일째 혈중 corticosterone 농도를 측정한 결과를 나타내는 그래프.
도 25는 본 발명의 일실시예에 따른 쌀가루발효물을 코팅하여 가바가 함유된 현미의 항스트레스 효능 규명을 위해 쌀가루 현미 및 쌀가루 GABA 첨가 현미를 급여한 실험동물의 10일째 혈중 corticosterone 농도를 측정한 결과를 나타내는 그래프.
도 26은 본 발명의 일실시예에 따른 쌀가루발효물을 코팅하여 가바가 함유된 현미의 항스트레스 효능 규명을 위해 쌀가루 현미 및 쌀가루 GABA 첨가 현미를 급여한 실험동물의 20일째 혈중 corticosterone 농도를 측정한 결과를 나타내는 그래프.
도 27은 본 발명의 일실시예에 따른 쌀가루발효물을 코팅하여 가바가 함유된 현미의 항스트레스 효능 규명을 위해 보리가루보리가루 및 GABA 첨가 쿠키를 급여한 실험동물의 혈중 adrenocorticotropic hormone (ACTH) 농도를 측정한 결과를 나타내는 그래프.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 권리범위는 이들 실시예에만 한정되는 것은 아니다.
본 발명은 현미에 쌀가루발효물을 코팅하여 가바를 증진시키는 것을 특징으로 하는데, 상기 쌀가루발효물은 쌀가루를 가바 생산능력이 있는 기능성 유산균 스타터를 이용하여 발효시킴으로써, 가바에 기인한 항스트레스 효과를 포함하여 취식자의 건강 증진에 기여할 수 있는 현미를 제조하는 것을 특징으로 한다.
보다 구체적으로 본 발명인 쌀가루발효물을 코팅하여 가바가 함유된 현미 및 이의 제조방법은 현미를 세척하는 단계; 상기 세척된 현미를 50 ~ 80℃의 온도로 9 ~ 11시간 동안 건조하는 단계; 상기 건조된 현미 표면에 쌀가루발효물을 분사하여 코팅하는 단계; 상기 코팅된 현미를 70 ~ 90℃의 온도로 9 ~ 11시간 동안 건조한 후 포장하는 단계; 를 포함한다.
이때 상기 쌀가루발효물은 물 100 중량부에 대하여, MSG 0.5 ~ 1.5 중량부 및 쌀가루 15 ~ 25중량부를 포함하여 혼합한 뒤 100 ~ 130℃, 1.2 ~ 1.8 기압에서 10 ~ 20 분간 살균하고 40 ~ 45℃로 냉각시킨 후, 가바 생산능력이 있는 기능성 유산균 스타터인 엔테로코커스 패시움 MMD-11(Enterococcus faecium MMD-11)을 0.05 ~ 0.1%(w/v) 접종한 다음 25 ~ 35℃에서 70 ~ 74시간 발효시키고, 11,000 ~ 13,000rpm으로 10 ~ 30분간 원심분리한 뒤 수득된 발효액을 동결건조를 통해 분말화하여 제조된다.
이때 상기 MSG는 글루타메이트 디카르복실라아제에 의해 가바로 전환되는 물질로, 상기 MSG가 0.5 중량부 미만이면 제조가 완료된 쌀가루발효물을 코팅하여 가바가 함유된 현미의 가바 함량이 저하될 수 있고, 1.5 중량부를 초과하면 상기 MSG가 일정량만큼 분해된 후 더 이상 분해되지 않는다는 문제점이 있다.
또한 상기 쌀가루는 쌀가루발효물을 코팅하여 가바가 함유된 현미 제조 시 발효가 진행될 주요 구성물질로, 상기 쌀가루가 15 중량부 미만이면 발효가 원활히 이루어지지 않고, 25 중량부를 초과하면 일정량만큼 발효된 후 더 이상 발효되지 않는다는 문제점이 있다.
또한 상기 기능성 유산균 스타터는 전통 된장에서 분리한 상기 엔테로코커스 패시움 MMD-11(Enterococcus faecium MMD-11)을 MRS 배지에서 28 ~ 32℃로 45 ~ 50시간 동안 배양하여 준비한다. 상기 엔테로코커스 패시움 MMD-11(Enterococcus faecium MMD-11)을 0.05%(w/v) 미만으로 접종하면 가바 생산능력이 저하될 수 있고, 0.1%(w/v)를 초과하면 일정량만큼 가바가 생성된 후 더 이상 생성되지 않는다는 문제점이 있다.
한편 상기 코팅하는 단계는 상기 쌀가루발효물 분사시 15×10kPa ~ 30×10kPa의 분사압력으로 스프레이 분사할 수 있음은 물론인데, 상기 분사압력이 15×10kPa 미만일 경우 현미 표면에 쌀가루발효물이 코팅되는 것이 원활하지 않아 코팅 효율이 저하될 수 있으며, 30×10kPa를 초과할 경우 압력이 너무 높아 현미가 분쇄될 수 있다는 문제점이 있다.
이하 상기 쌀가루발효물을 코팅하여 가바가 함유된 현미를 제조하기 위하여, 상기 엔테로코커스 패시움 MMD-11 균주를 분리 및 동정하고, 이를 이용하여 쌀가루발효물을 코팅하여 가바가 함유된 현미를 제조하는 실험예, 실시예 및 시험예에 대하여 상세히 설명한다.
< 실험예 >
본 발명은 가바 생산능력이 있는 엔테로코커스 패시움 MMD-11(Enterococcus faecium MMD-11) 균주의 분리 및 동정에 대해 하기에서 보다 상세히 설명하고자 한다.
[재료 및 방법]
( 1)전통 된장으로부터 가바 생산능력이 있는 엔테로코커스 ( Enterococcus ) 속 후보 균주의 분리
쌀가루발효물을 코팅하여 가바가 함유된 현미의 기능성을 증진시키기 위하여 엔테로코커스(Enterococcus) 속 균주의 생리활성물질 생산 능력에 대한 연구의 일환으로 가바 생산능력이 있는 젖산균을 전통 된장으로부터 분리하였다. 전통 된장을 이용하여 펩톤수로 10-1 ~ 10-8 범위로 희석하였고, 희석액을 0.1mL씩 분주하여 DE MAN, ROGOSA아가 배지(Difco, Detroit, MI, USA)에 배양하였다. 배지에는 0.02% Bromocresol purple(BCP)(Sigma Chemical Co. St. Louis, USA)이 첨가되었고, 콜로니를 얻기 위해 30℃에서 48시간 동안 배양하였다. 콜로니 중에서 환을 형성하지 않으면서 진한 노랑색을 띄는 것을 엔테로코커스(Enterococcus ) 속 후보군으로 분리하였다. 이어 가바 생성가능성은 TLC를 이용하여 조사하였다. TLC는 silica gel F254과 표준 가바(Sigma, USA), 이동상(Butanol: Acetic acid: water= 4:1:1)을 이용하여 실시하였다.
( 2)가바 생산능력이 있는 엔테로코커스 ( Enterococcus ) 속 균주의 동정
균주 동정을 위해 후보 균주로부터 genomic DNA를 DNeasy Blood & Tissue kit (QIAGEN, Hilden, Germany)를 이용하여 분리하였다. DNA의 정제는 제조사의 지침을 따랐다. 16S rDNA의 클로닝을 위해 Primer는 5'-AGAGTTTGATCMTGGCTCAG-3'(Forward)와 5'-ACGGGCGGGTGTGTRC-3'(Reverse)를 이용하여 PCR 증폭을 시행하였다. PCR 증폭은 100ng 주형 DNA, 0.5μM의 프라이머 DNA, 2mM dNTPs, 10X reaction 완충액 및 Taq 중합효소(Doctor protein, Korea) 5U/㎕을 사용하여 95℃에서 30초 변성, 55℃에서 30초의 어닐링(annealing), 72℃에서 1분 신장으로 하는 35cycle을 Biometra thermocycler(Tampa, Florida, USA)로 증폭시켰다. PCR 산물을 1% 아가로스 겔 전기영동을 실시하여 확인하였다. 확인된 PCR 산물의 16S rDNA sequencing 통해 RBO1-49, BBO1-48의 염기서열 정보를 얻었다. 얻어진 16S rDNA의 서열정보를 이용하여 NCBI(www.ncbi.nlm.nih.gov)에서 DNA의 상동성 조사에 활용하였으며, 염기서열과의 상동성을 비교분석하였다.
(3) 쌀가루발효물을 코팅하여 가바가 함유된 현미 제조용 스타터 및 전통 된장으로부터 분리한 엔테로코커스 ( Enterococcus ) 속 균주의 특성
분리된 균주의 당 발효패턴과 생화학적인 특성을 조사하기 위하여 API 50 CHL kit (BioMerieux sa, Marcy-L'Etoile, France)를 제조사의 지침에 따라 사용하였다. (Lee, J.S., K.C. Lee, J.S. Ahn, T.I. Mheen, Y.R. Byun and Y.H. Park. 2002. Pediococcus . koreensis sp. nov., isolated from kimchi. Int'l J. Syst. Evol. Microbial. 52, 1257-1261.). 선발된 균주의 가바 생산능을 측정하기 위하여 1%MSG이 첨가된 MRS 배지(Difco, Detroit, MI, USA, pH 6.5)에 균주를 접종하고 30℃에서 30 ~ 48시간 배양하였고, 5,000rpm에서 20분간 원심분리한 후 세포와 배양액을 분리하여 각각 가바를 분석하였다.
(4) 쌀가루발효물의 제조
쌀가루발효물의 제조는 1%MSG + 20% 쌀가루를 고압멸균을 실시하고 엔테로코커스 패시움 MMD-11(Enterococcus faecium MMD-11)을 0.1%(w/v) 접종하여 30℃에서 72시간 동안 발효하였다. 발효 후 12,000rpm에서 20분간 원심리하여 발효액을 추출하였으며 추출 후 동결건조를 통해 쌀가루발효물을 제조하였다.
( 5)가바의 분석
가바 분석은 800㎕의 용매(methanol: chloroform: water = 12:5:3(v/v))를 200㎕의 쌀가루발효물 시료와 혼합하였다. 혼합액을 원심분리(12,000rpm, 4℃, 15분)하여 수용액층인 상등액을 1차 회수하였고, 유기용매층에 클로로포름과 물(1:2(v/v)) 혼합액 600㎕을 혼합한 후 원심분리하여 상등액을 2차 회수하였다. 1, 2차 회수한 상등액을 합하여 동결건조하였고, 초순수로 용해하여 0.45㎛ PVDF 막을 통과시켜 HPLC 분석용 시료로 사용하였다. HPLC(Waters, Milford, MA, USA) 분석을 위해 시료는 6-aminoquioly-N-hydroxysuccinimidyl carbonate (AQC)로 유도체화 하였고, 3.9x150mm AccQ·TagTM(Nova-PakTMC18, Waters) 칼럼으로 유도체들을 분리하였다(Seok, J.H., K.B. Park KB, Y.H. Kim, M.O. Bae, M.K. Lee and S.H. Oh. 2008 Production and characterization of Kimchi with enhanced levels of -aminobutyric acid. Food Sci . Biotechnol . 17, 940-946.). 가바함량은 표준 가바의 HPLC 분석결과를 토대로 작성한 표준곡선을 이용하여 산출하였다.
[결과]
(1) 쌀가루발효물을 코팅하여 가바가 함유된 현미 제조용 스타터를 이용하는 전통 된장으로부터 가바 생성 엔테로코커스 ( Enterococcus ) 속 후보 균주의 분리
쌀가루발효물을 코팅하여 가바가 함유된 현미 제조용 스타터를 포함하는 전통 된장으로부터 가바를 생성하는 젖산균을 분리하기 위해 브로모페놀블루가 첨가된 MRS 배지에서 자란 콜로니 중 환을 형성하지 않고 진한 노랑색을 띄는 것들을 후보 균주로 선발하였다. 후보 균주의 가바 생성가능성은 TLC를 이용하여 조사하였다. TLC를 통하여 가바 생산능력이 우수한 균주를 선발하였다. 선발된 균주들 중 전통 된장 유래 MMD-11의 형태학적 및 생화학적 특성을 조사한 결과 분리된 균주는 그람양성구균 이었으며, 분리된 젖산 균주는 L-아라비노스, D-자일로스, D-갈락토스 등을 분해하여 산을 생성하고, 이노시톨, 글루코겐, L-자일로스 등은 분해하지 못하였다(표 1 참조).
(표 1) 전통 된장 유래 엔테로코커스 패시움 MMD-11(Enterococcus faecium MMD-11)의 형태학적 및 생화학적 특성
Figure 112015069860212-pat00001
상기 표 1에서 +는 양성(positive), -는 음성(negative)을 의미한다.
(2) 16S rDNA 서열분석에 의한 균주의 동정
선발된 균주의 동정을 위해 16S rDNA 염기서열을 분석하였다. 전통 된장 유래 선발균주 Enterococcus sp. MMD-11의 16S rDNA 염기서열은 Enterococcus faecium strain F6S1(Access No.KF245564.1)의 16S rDNA 염기서열과 98% 상동성을 보였다(표 2 참조). 이들 결과를 종합하고, Sharpe 등의 젖산균 동정방법(Sharpe, M.E., T.F. Fryer, and D.G. Smith. 1996. Identification of lactic acid bacteria. p. 65-79. In B.M. Gibbs and F.A. Skinner (ed.). Identification Methods for Microbiologists: part A. Academic Press, Inc., New York, USA.)을 참고로 이들 균주를 Enterococcus faecium 균주로 동정하고, Enterococcus faecium MMD-11이라 명명하였다.
(표 2) Enterococcus faecium MMD-11염기서열
Figure 112015069860212-pat00002
< 실시예 1> 쌀가루발효물을 코팅하여 가바가 함유된 현미의 제조
물 100 중량부에 대하여, MSG 1 중량부 및 쌀가루 20 중량부를 혼합하여 혼합물을 수득한다.
상기 혼합물을 121℃, 1.5 기압에서 15분간 살균한다.
상기 살균된 혼합물을 45℃로 냉각한다.
상기 냉각된 혼합물에 엔테로코커스 패시움 MMD-11(Enterococcus faecium MMD-11)을 MRS 배지에서 30℃로 48시간 동안 배양하여 수득된 기능성 유산균 스타터를 0.1%(w/v) 접종한다.
상기 기능성 유산균 스타터가 접종된 혼합물을 30℃에서 72시간 발효시켜 발효물을 수득한다.
상기 발효물을 12,000rpm으로 20분간 원심분리하여 발효액을 수득한다.
상기 발효액을 동결건조한 뒤 분말화하여 쌀가루발효물을 제조한다.
다음으로 현미를 세척한다.
상기 세척된 현미를 70℃의 온도로 10시간 동안 건조한다.
상기 건조된 현미 표면에 상기에서 제조한 쌀가루발효물을 20×10kPa의 분사압력으로 스프레이 분사하여 코팅한다.
상기 코팅된 현미를 80℃의 온도로 10시간 동안 건조한 후 포장한다.
< 시험예 1> 항스트레스 효능 규명 (in vivo )
상기 실시예 1의 항스트레스 효능을 규명하기 위해, 4주령 ICR 수컷 마우스를 1주일 동안 환경에 적응시킨 후, 군별로 나누어 21일 동안 사육하였다.
실험사육기간 중 실험동물의 체중은 매주 수요일마다 측정하였고, 물은 자유롭게 섭취하도록 하였으며, 사육실의 온도는 23℃, 습도는 50 ~ 60%로 유지하였고, 명암은 12시간 주기로 하였다.
실험동물의 지표 값은 SPSS을 이용하여 분석하였으며 그 결과는 평균±표준편차로 표시하였고, 실험 결과는 일원배치 분산분석(one way ANOVA)을 한 후 Duncan's multiple range test에 의해 p < 0.05 수준에서 각 실험군의 평균치의 통계적 유의성을 검증하였다.
① 쌀가루, 보리가루 및 GABA 첨가 쌀가루, GABA 첨가 보리가루
실험동물을 정상대조군(C), 스트레스 대조군(STR+NT), 인삼 스트레스군(STR+PC), 0.5% 쌀가루 스트레스군(STR+RB), 0.5% 보리가루 스트레스군(STR+RBB), 0.5% GABA 첨가 쌀가루 스트레스군(STR+RB-G), 0.5% GABA 첨가 보리가루 스트레스군(STR+RBB-G)으로 나누었다.
o 체중, 식이섭취량
체중증가량은 모든 군간의 유의적인 차이가 없었으나, 정상대조군(C)에 비해 스트레스 대조군(STR+NT)에서 낮은 경향을 나타내었다.
식이섭취량은 스트레스 대조군(STR+NT)에 비해 정상대조군(C)에서 증가하였다. 스트레스 대조군(STR+NT)에 비해 스트레스를 준 모든 군[인삼 스트레스군(STR+PC), 0.5% 쌀가루 스트레스군(STR+RB), 0.5% 보리가루 스트레스군(STR+RBB), 0.5% GABA 첨가 쌀가루 스트레스군(STR+RB-G), 0.5% GABA 첨가 보리가루 스트레스군(STR+RBB-G)]에서 유의적으로 증가하였다.
o 혈중 및 간 지질 농도
혈중 지질 농도를 비교한 결과, 혈중 중성지방은 모든 군 간의 유의적인 차이를 나타내지 않았다.
혈중 총 콜레스테롤은 정상대조군(C)에 비해 스트레스 대조군(STR+NT)에서 낮은 수준을 나타내었다. 스트레스 대조군(STR-NT)에 비해 0.5% 쌀가루 스트레스군(STR+RB), 0.5% 보리가루 스트레스군(STR+RBB), 0.5% GABA 첨가 보리가루 스트레스군(STR+RBB-G)에서 증가하는 경향을 보였으며, 정상대조군(C) 수준으로 회복되었다. 양성대조군인 인삼 스트레스군(STR+PC)은 정상대조군(C)에 비해 유의적으로 감소하였다.
혈중 HDL 콜레스테롤은 정상대조군(C)에 비해 스트레스 대조군(STR-NT)에서 유의적으로 감소하였다. 스트레스 대조군(STR-NT)에 비해 인삼 스트레스군(STR+PC), 0.5% 쌀가루 스트레스군(STR+RB), 0.5% 보리가루 스트레스군(STR+RBB)에서 증가하는 경향을 보였으며, 0.5% GABA 첨가 쌀가루 스트레스군(STR+RB-G), 0.5% GABA 첨가 보리가루 스트레스군(STR+RBB-G)에서는 유의적으로 증가하였다.
간 중 지질 농도를 비교한 결과, 간 중 중성지방은 정상대조군(C)에 비해 스트레스 대조군(STR+NT)에서 유의적으로 감소하였다. 스트레스 대조군(STR+NT)에 비해 스트레스 처리군(인삼 스트레스군(STR+PC), 0.5% 쌀가루 스트레스군(STR+RB), 0.5% 보리가루 스트레스군(STR+RBB), 0.5% GABA 첨가 쌀가루 스트레스군(STR+RB-G), 0.5% GABA 첨가 보리가루 스트레스군(STR+RBB-G))에서 유의적으로 증가하였다.
간 중 총 콜레스테롤은 정상대조군(C)에 비해 스트레스 대조군(STR+NT)에서 유의적으로 감소하였다. 스트레스 대조군(STR+NT)에 비해 0.5% 쌀가루 스트레스군(STR+RB), 0.5% 보리가루 스트레스군(STR+RBB), 0.5% GABA 첨가 쌀가루 스트레스군(STR+RB-G), 0.5% GABA 첨가 보리가루 스트레스군(STR+RBB-G)에서 유의적으로 증가하였다.
o 혈중 AST, ALT 농도
간수치와 관련한 혈중 AST, ALT 농도를 비교한 결과, 혈중 AST, ALT는 정상대조군(C)에 비해 스트레스 대조군(STR+NT)에서 유의적으로 증가하였다. 스트레스 대조군(STR+NT)에 비해 스트레스처리군[인삼 스트레스군(STR+PC), 0.5% 쌀가루 스트레스군(STR+RB), 0.5% 보리가루 스트레스군(STR+RBB), 0.5% GABA 첨가 쌀가루 스트레스군(STR+RB-G), 0.5% GABA 첨가 보리가루 스트레스군(STR+RBB-G)]에서 유의적으로 감소하였다. 특히 0.5% GABA 첨가 보리가루 스트레스군(STR+RBB-G)은 정상대조군에 비해 낮은 혈중 AST, ALT의 수준을 나타내었다.
o 혈중 corticosterone 및 adrenocorticotropic hormone (ACTH) 농도
스트레스와 관련한 호르몬으로 혈중 corticosterone 농도를 비교한 결과, 혈중 corticosterone 농도는 실험 0, 10일째에 유의적인 차이를 나타내지 않았으나, 실험 10일째에 정상대조군(C), 인삼 스트레스군(STR+PC), 0.5% 쌀가루 스트레스군(STR+RB), 0.5% 보리가루 스트레스군(STR+RBB), 0.5% GABA 첨가 쌀가루 스트레스군(STR+RB-G), 0.5% GABA 첨가 보리가루 스트레스군(STR+RBB-G)에서 감소하는 경향을 나타냄었다. 스트레스 대조군(STR+NT)에 비해 스트레스 처리군에서 혈중 corticosterone 농도는 유의적으로 감소하였다. 양성대조군인 인삼 스트레스군(STR+PC)에 비해 0.5% 보리가루 스트레스군(STR+RBB)에서 혈중 corticosterone 농도가 감소하였으며, 스트레스 대조군(STR+NT)에 비해 0.5% 쌀가루 스트레스군(STR+RB), 0.5% GABA 첨가 쌀가루 스트레스군(STR+RB-G)에서 감소하였다. 0.5% 쌀가루 스트레스군(STR+RB), 0.5% 보리가루 스트레스군(STR+RBB), 0.5% GABA 첨가 쌀가루 스트레스군(STR+RB-G), 0.5% GABA 첨가 보리가루 스트레스군(STR+RBB-G)에서 혈중 corticosterone 감소에 효과를 나타내었다.
스트레스와 관련한 호르몬으로 혈중 adrenocorticotropic hormone (ACTH) 농도를 비교한 결과, 혈중 adrenocorticotropic hormone (ACTH) 농도는 정상대조군(C)에 비해 스트레스 대조군(STR+NT)에서 유의적으로 증가하였다. 스트레스 대조군(STR+NT)에 비해 0.5% 쌀가루 스트레스군(STR+RB), 0.5% 보리가루 스트레스군(STR+RBB), 0.5% GABA 첨가 쌀가루 스트레스군(STR+RB-G)에서 높은 수준을 나타내었다. 0.5% GABA 첨가 보리가루 스트레스군(STR+RBB-G)에서는 스트레스 대조군(STR+NT)에 비해 유의적으로 감소하였으며, 양성대조군인 인삼 스트레스군(STR+PC)에 비해 정상 수준으로 회복시켰다.
② 쌀가루 현미 및 쌀가루 GABA 첨가 현미
실험동물을 정상대조군(C), 스트레스 대조군(STR+NT), 50% 쌀가루 현미 스트레스군(STR-CE), 50% 쌀가루 GABA 첨가 현미 스트레스군(STR-CE+G)으로 나누었다.
o 체중, 식이섭취량
체중증가량은 정상대조군(C)에 비해 스트레스 대조군(STR+NT)에서 유의적으로 감소하였다. 50% 쌀가루 GABA 첨가 현미 스트레스군(STR-CE+G)은 정상대조군(C)과 비슷한 수준의 체중 증가량을 나타내었다.
식이섭취량은 유의적인 차이는 없지만, 스트레스 대조군(STR+NT)에서 정상대조군(C)에 비해 감소하는 경향을 나타내고, 50% 쌀가루 현미 스트레스군(STR-CE)과 50% 쌀가루 GABA 첨가 현미 스트레스군(STR-CE+G)은 증가하는 경향을 나타내었다.
o 혈중 및 간 지질 농도
혈중 지질 농도를 비교한 결과, 혈중 중성지방은 정상대조군(C)에 비해 스트레스 대조군(STR-NT), 50% 쌀가루 GABA 첨가 현미 스트레스군(STR-CE+G)에서 유의적으로 감소하였다. 50% 쌀가루 현미 스트레스군(STR-CE)은 스트레스 대조군(STR+NT)에 비해 혈중 중성지방 수준이 정상대조군 수준으로 회복되었다.
혈중 총 콜레스테롤은 모든 군 간의 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 정상대조군(C)에 비해 스트레스 대조군(STR+NT)에서 증가하는 경향을 나타내었다.
혈중 HDL 콜레스테롤은 모든 군 간의 유의적인 차이를 나타내지 않았다.
간 중 지질 농도를 비교한 결과, 간 중 중성지방은 모든 군 간의 유의적인 차이를 나타내지 않았다.
간 중 총 콜레스테롤은 모든 군 간의 유의적인 차이는 없었으나, 정상대조군(C)에 비해 스트레스 대조군(STR+NT)에서 증가하는 경향을 나타내었다.
o 혈중 AST, ALT 농도
간수치와 관련한 혈중 AST, ALT 농도를 비교한 결과, 모든 군 간의 유의적인 차이는 없지만 스트레스 처리군[스트레스 대조군(STR-NT), 50% 쌀가루 현미 스트레스군(STR-CE), 50% 쌀가루 GABA 첨가 현미 스트레스군(STR-CE+G)]에서 낮은 혈중 AST, ALT 수준을 나타내었다.
o 혈중 corticosterone 및 adrenocorticotropic hormone (ACTH) 농도
스트레스와 관련한 호르몬으로 혈중 corticosterone 농도를 비교한 결과, 혈중 corticosterone 농도는 실험 0, 10일째 사이에 정상대조군(C)에 비해 스트레스 처리군[스트레스 대조군(STR-NT), 50% 쌀가루 현미 스트레스군(STR-CE), 50% 쌀가루 GABA 첨가 현미 스트레스군(STR-CE+G)]에서 유의적인 차이를 나타내었다. 스트레스 대조군군(STR+NT)에 비해 50% 쌀가루 현미 스트레스군(STR-CE), 50% 쌀가루 GABA 첨가 현미 스트레스군(STR-CE+G)에서 유의적으로 감소하였다. 실험 20일째의 혈중 corticosterone 농도는 정상대조군(C)과 스트레스 대조군(STR+NT)에서 유의적이지는 않지만 유사한 경향을 나타내었다.
스트레스와 관련한 호르몬으로 혈중 adrenocorticotropic hormone (ACTH) 농도를 비교한 결과, 혈중 adrenocorticotropic hormone (ACTH) 농도는 정상대조군(C)에 비해 스트레스 대조군(STR-NT)에서 유의적으로 증가하였다. 스트레스 대조군(STR+NT)은 혈중 adrenocorticotropic hormone (ACTH) 농도를 정상 수준으로 회복시켰으며, 50% 쌀가루 GABA 첨가 현미 스트레스군(STR-CE+G)은 스트레스 대조군(STR+NT)에 비해 유의적으로 감소시켰다.

Claims (4)

  1. 현미를 세척하는 단계;
    상기 세척된 현미를 50 ~ 80℃의 온도로 9 ~ 11시간 동안 건조하는 단계;
    상기 건조된 현미 표면에 쌀가루발효물을 분사하여 코팅하는 단계;
    상기 코팅된 현미를 70 ~ 90℃의 온도로 9 ~ 11시간 동안 건조한 후 포장하는 단계; 를 포함하고,
    상기 쌀가루발효물은 물 100 중량부에 대하여, MSG 0.5 ~ 1.5 중량부 및 쌀가루 15 ~ 25중량부를 포함하여 혼합한 뒤 100 ~ 130℃, 1.2 ~ 1.8 기압에서 10 ~ 20 분간 살균하고 40 ~ 45℃로 냉각시킨 후, 가바 생산능력이 있는 기능성 유산균 스타터인 엔테로코커스 패시움 MMD-11(Enterococcus faecium MMD-11)을 0.05 ~ 0.1%(w/v) 접종한 다음 25 ~ 35℃에서 70 ~ 74시간 발효시키고, 11,000 ~ 13,000rpm으로 10 ~ 30분간 원심분리한 뒤 수득된 발효액을 동결건조를 통해 분말화하여 제조되는 것을 특징으로 하며,
    상기 기능성 유산균 스타터는,
    상기 엔테로코커스 패시움 MMD-11(Enterococcus faecium MMD-11)을 MRS 배지에서 28 ~ 32℃로 45 ~ 50시간 동안 배양하여 준비하고,
    상기 코팅하는 단계는,
    상기 쌀가루발효물 분사시 15×10kPa ~ 30×10kPa의 분사압력으로 스프레이 분사하는 것을 특징으로 하는 쌀가루발효물을 코팅하여 가바가 함유된 현미의 제조방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항의 제조방법에 의하여 제조된 쌀가루발효물을 코팅하여 가바가 함유된 현미.

KR1020150102229A 2015-07-20 2015-07-20 쌀가루발효물을 코팅하여 가바가 함유된 현미 및 이의 제조방법 KR101733990B1 (ko)

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KR1020150102229A KR101733990B1 (ko) 2015-07-20 2015-07-20 쌀가루발효물을 코팅하여 가바가 함유된 현미 및 이의 제조방법

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