KR101764887B1 - 발효 팥 요거트 및 이의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
발효 팥 요거트 및 이의 제조 방법이 개시된다. 본 발명에 따라 제조된 발효 팥 요거트는 우수한 뮤탄수크라아제 활성 억제 효과, 항산화 효과, 타이로시나아제 활성 촉진 효과, 및 사람 소장의 말타아제의 활성 억제 효과를 가진다.
Description
본 발명은 발효 팥 요거트 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따라 제조된 발효 팥 요거트는 우수한 뮤탄수크라아제 활성 억제 효과, 항산화 효과, 타이로시나아제 활성 촉진 효과, 및 사람 소장의 말타아제의 활성 억제 효과를 가진다.
유산균은 프로바이오틱스(probiotics)로서 음식물, 특히 식이섬유의 소화를 도와주며, 항생제, 감염 및 독성물질로부터 우리의 장을 지켜주는 역할을 한다. 유산균은 장내에서 비타민을 생성하고, 우리 몸 면역계의 60-90% 에 해당하는 위장관에서 면역 활성의 핵심 역할을 수행하고 있다. 대표적인 기능으로는 하기와 같다:
· 체중 조절 - 과체중 사람과 날씬한 사람의 장내 세균총이 상당히 다름을 발견한 후, 과체중인 사람에게 유산균을 복용 시 체중의 3-4%가 더 감소한다는 것이 보고되어 있다.
· 류마티스성 관절염 - 유산균은 면역 물질을 생성하는 것 외에, 면역계에 관여하는 세포가 올바르게 작동하도록 도와주는 역할을 한다. 류마티스성 관절염은 면역 세포가 비정상적으로 자기 몸을 공격하는 것으로 장내 유익균이 충분한 숫자로 지속적으로 유지될 때, 면역 세포들의 활동이 정상화되어, 자가면역 질환의 발현을 늦추는데 도움을 준다.
· 알러지 - 뉴질랜드 실험에 의하면, 산모가 먹었던 유산균을 아이에게 생후 2년간 복용케 한 결과, 알러지 피부염의 발현 및 알러지에 대한 민감도가 감소하는 것으로 알려져 있다.
· 기분 개선 및 행동 발달 - 유산균들은 신경전달물질을 만들어 미주신경을 통해 두뇌로 신호를 보내고, 면역계에 영향을 끼침으로써 감정 형성에 기여하는 것으로 알려져 있다. 행복과 안정을 느끼게 하는 신경전달물질인 세로토닌의 95%가 장내유익균에 의해 만들어지고, 불안을 제거하고 집중력을 도와주는 신경전달물질인 GABA의 활성이 장내세균에 의해 증가한다. 미국 캘리포니아 주립대학에서 실시한 실험에서 유산균(B. animalis / lactis , S. thermophilus , L. bulgaricus , L. lactis)을 먹는 여성의 경우 스트레스와 불안에 더 잘 견디고, 더 나은 업무수행 결과를 확인하였다.
· 직장암 - 동일 인종에 대해 장내 세균총을 비교한 결과, 뷰티레이트를 생산하는 유익균을 많이 가지고 있는 경우 직장암 발생 확률이 감소하였다. 즉, 유익균이 많은 경우 직장암 발병을 예방할 수 있으며, 발생 과정을 늦추는데 도움을 준다고 확인되었다.
한편, 팥(Vigna angularis)은 일본, 중국, 한국, 대만 등에서 널리 재배되는 작물로 이들 지역에서는 가장 중요한 작물 중 하나이다[Sato. S., The Journal of nutritional biochemistry, 16(9), 547-553]. 팥은 8-9%의 수분, 68%의 탄수화물 및 20%의 단백질을 함유하고 있어 영양적으로 매우 우수한 식품이며[Lee R. K., Korean Journal of Microbiology and Biotechnology, 42(2), 162-169], 단백질의 대부분은 글리시닌이고, 발린을 제외한 필수아미노산이 풍부하며 라이신 함량도 높다. 팥은 비타민 B1이 풍부하여 각기병뿐만 아니라 피로회복에도 효과가 있다[Woo K. S., Food Science and Technolohy, 42(6), 692-698]. 또한 팥은 프로안토시아니딘(pro-anthocyanidins)을 함유하고 있으며, 이러한 프로안토시아니딘(pro-anthocyanidins)은 일반적으로 항산화 및 항종양효과를 나타내는 것으로 보고되었다[Avramovic V., Renal stereological study. Ren Fail, 21, 627-34]. 또한 탄닌과 같은 폴리페놀류(polyphenolic conpound)와 바이오플라보노이드(bioflavonoids)의 항산화능에 대해서도 주목 받고 있다[Sato. S., Clinical and Experimental Pharmacology and Physiology, 35(1), 43-49].
본 발명자들은 팥을 이용한 요거트에 대한 연구를 진행하던 중, 팥을 유산균을 통해 발효시킴으로써, 뮤탄수크라아제 활성 억제 효과, 항산화 효과, 타이로시나아제 활성 촉진 효과, 및 사람 소장의 말타아제의 활성 억제 효과뿐만 아니라 기호도가 증가한다는 것을 확인하였다.
이에, 본 발명자들은
(1) 팥을 수세하는 단계;
(2) 팥을 자숙시키는 단계;
(3) 자숙된 팥을 증자하는 단계;
(4) 증자된 팥과 우유를 혼합하여 발효 원액을 생성하는 단계; 및
(5) 상기 발효 원액에 유산균을 접종하여 발효시키는 단계를 포함하는, 발효 팥 요거트의 제조 방법을 제공하고자 한다.
본 발명에 따른 발효 팥 요거트의 제조 방법에 있어서, 상기 팥을 자숙시키는 단계는 실온에서 6 내지 24시간 동안 수행될 수 있다.
본 발명에 따른 발효 팥 요거트의 제조 방법에 있어서, 상기 자숙된 팥을 증자하는 단계는 단계는 80 내지 120 ℃에서 30분 내지 50분 동안 수행될 수 있다.
본 발명에 따른 발효 팥 요거트의 제조 방법에 있어서, 상기 발효 원액을 생성하는 단계에서 팥과 우유는 1 내지 15 w/v의 비율로 혼합될 수 있다.
본 발명에 따른 발효 팥 요거트의 제조 방법에 있어서, 상기 유산균은 스타필로코쿠스속(Staphylococcus), 스트렙토코쿠스속(Streptococcus) 및 락토바실러스속(Lactobacillus)으로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택될 수 있다. 상기 스타필로코쿠스속은 스타필로코쿠스 아우레스(Staphylococcus aureus) 또는 스타필로코쿠스 에피더미디스(Staphylococcus epidermidis)일 수 있다. 상기 스트렙토코쿠스속은 스트렙토코쿠스 써모필러스(Streptococcus thermophilus) 또는 스트렙토코쿠스 뮤탄스(Streptococcus mutans)일 수 있다. 상기 락토바실러스속은 락토바실러스 비피도박테리움(Lactobacillus bifidobacterium), 락토바실러스 엑시도필러스(Lactobacillus acidophilus), 락토바실러스 가세리(Lactobacillus gasseri), 락토바실러스 존스니(Lactobacillus johnsonii), 락토바실러스 헬베티커스(Lactobacillus helveticus), 락토바실러스 카세이(Lactobacillus casei), 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum) 또는 락토바실러스 델브루엑키(Lactobacillus delbrueckii)일 수 있다.
본 발명에 따른 발효 팥 요거트의 제조 방법에 있어서, 상기 발효 단계는 20 내지 40 ℃에서 10 내지 30 시간 동안 수행될 수 있다.
본 발명에 따른 발효 팥 요거트의 제조 방법에 있어서, 상기 발효 팥 요거트는 올리고당, pH 조절제, 완충제, 당질, 감미료 또는 첨가제를 더욱 포함할 수 있다.
본 발명에 따라 제조된 발효 팥 요거트는 뮤탄수크라아제에 의한 불용성 글루칸의 생성이 저해되는 효과를 가질 수 있다 (실험예 3). 본 발명에 따라 제조된 발효 팥 요거트는 우수한 항산화 효과를 가질 수 있다 (실험예 4). 본 발명에 따라 제조된 발효 팥 요거트는 타이로시나아제 활성을 촉진시킴으로써, 머리카락의 색을 유지시킬 수 있다 (실험예 5). 본 발명에 따라 제조된 발효 팥 요거트는 사람 소장의 말타아제의 활성을 억제시킴으로써 다이어트 기능을 가질 수 있다 (실험예 6). 또한, 본 발명에 따라 제조된 발효 팥 요거트는 우수한 기호도를 가질 수 있다 (실험예 7).
도 1은 실험예 2에 따른 발효 팥 추출물의 패놀 패턴 측정 결과를 나타낸다.
도 2는 실험예 3에 따른 불용성 글루칸 함량 결과를 나타낸다.
도 3은 실험예 6에 따른 사람소장 말타아제 활성 억제 결과를 나타낸다.
도 4는 실험예 7에 따른 관능 평가 결과를 나타낸다.
도 2는 실험예 3에 따른 불용성 글루칸 함량 결과를 나타낸다.
도 3은 실험예 6에 따른 사람소장 말타아제 활성 억제 결과를 나타낸다.
도 4는 실험예 7에 따른 관능 평가 결과를 나타낸다.
본 발명은 발효 팥 요거트의 제조 방법을 제공하고자 한다. 본 발명에 따른 발효 팥 요거트의 제조 방법은:
(1) 팥을 수세하는 단계;
(2) 팥을 자숙시키는 단계;
(3) 자숙된 팥을 증자하는 단계;
(4) 상기 증자된 팥과 우유를 혼합하여 발효 원액을 생성하는 단계; 및
(5) 상기 발효 원액에 유산균 접종하여 발효시키는 단계를 포함할 수 있다.
(1) 팥을
수세하는
단계
수세를 통해 팥에 함유된 불순물, 이물질 등을 깨끗이 제거한다. 상기 팥은 종피색에 따라 붉은팥, 검정팥, 회색팥, 노란팥으로 나눌 수 있다. 상기 종피색이 붉은색은 충주팥, 중부팥, 경원팥, 새길팥, 홍언팥 또는 아라리팥을 포함하라 수 있고, 검정색은 칠보팥 또는 검구슬팥을 포함할 수 있고, 회색은 중원팥을 포함할 수 있고, 연녹색은 연금팥을 포함할 수 있고, 노란색은 금실팥을 포함할 수 있다. 그 외에, 이팥류로 절강성이팥, 붉은이팥 또는 흰이팥을 포함할 수도 있다.
(2) 팥을 자숙시키는 단계
수세과정을 통해 물을 함유한 팥에 열을 가하여 팥을 자숙시킨다. 상기 자숙 단계는 실온에서 6 내지 24시간, 바람직하기는 12시간 동안 수행될 수 있다.
(3)
자숙된
팥을 증자하는 단계
자숙된 팥을 이어서 증자함으로써 팥의 체적이 증가한다. 상기 증자 단계는 80 내지 120℃에서 30분 내지 50분, 바람직하기는 100℃에서 40분 동안 수행될 수 있다.
(4) 상기 증자된 팥과 우유를 혼합하여 발효 원액을 생성하는 단계
상기 발효 원액을 생성하는 단계에서, 팥과 우유는 1 내지 15 w/v의 비율로 혼합될 수 있다. 상기 팥과 우유의 첨가 비율은 요거트의 식감에 미치는 영향을 미치는바, 상기 범위 내에서 가장 우수한 풍미와 영양성분이 개선된 요거트가 제조될 수 있다.
상기 발효 원액을 생성하는 단계에서, 팥과 우유를 혼합하여 제조한 발효 원액에 유산균의 생육을 촉진하기 위해 포도당, 설탕, 과당 또는 식이섬유를 더욱 첨가할 수 있다. 이때, 상기 포도당, 설탕, 과당 또는 각각 0.1 내지 3.0%의 농도로 사용하는 것이 바람직하다. 0.1% 이하의 농도로 첨가하면 유산균 발육촉진의 효과가 미미하고 3.0% 이상의 농도로 첨가하면 유산균에 의한 산 생성이 너무 많아져서 요거트의 풍미가 떨어지는 단점이 있다.
(5) 발효 원액에 유산균을 접종하여 발효시키는 단계
상기 유산균은 스타필로코쿠스속(Staphylococcus), 스트렙토코쿠스속(Streptococcus) 및 락토바실러스속(Lactobacillus)으로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택될 수 있다. 본 발명에 따른 상기 유산균들은 당업계에 공지된 통상적인 물리화학적 돌연변이 방법 등에 의해 이와 동등한 활성을 가지거나 또는 이보다 우수한 활성을 가지도록 개선 또는 개량된 균주도 포함된다.
상기 스타필로코쿠스속은 스타필로코쿠스 아우레스(Staphylococcus aureus) 또는 스타필로코쿠스 에피더미디스(Staphylococcus epidermidis)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 스트렙토코쿠스속은 스트렙토코쿠스 써모필러스(Streptococcus thermophilus) 또는 스트렙토코쿠스 뮤탄스(Streptococcus mutans)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 락토바실러스속은 락토바실러스 비피도박테리움(Lactobacillus bifidobacterium), 락토바실러스 엑시도필러스(Lactobacillus acidophilus), 락토바실러스 가세리(Lactobacillus gasseri), 락토바실러스 존스니(Lactobacillus johnsonii), 락토바실러스 헬베티커스(Lactobacillus helveticus), 락토바실러스 카세이(Lactobacillus casei), 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum) 또는 락토바실러스 델브루엑키(Lactobacillus delbrueckii)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 발효 단계는 20 내지 40℃에서 10 내지 30 시간 동안 수행될 수 있다. 20℃ 이하에서 발효시키는 경우 유산균에 의한 발효의 속도가 느린 문제점이 있으며, 40℃ 이상에서는 유산균의 생육이 억제되어 발효가 제대로 일어나지 않는다. 또한 10 시간보다 적게 발효시키면 발효가 충분히 일어나지 않고, 30 시간이 넘게 발효시키는 경우 유산균의 발효산물, 특히 유기산이 많이 만들어져 식감이 떨어지는 단점이 있다.
상기 발효 팥 요거트의 제조 방법에 있어서, 상기 요거트는 올리고당, pH 조절제, 완충제, 당질, 감미료, 기타 첨가제를 더욱 포함할 수 있다.
상기 올리고당은 이소말토올리고당류, 갈락토올리고당류, 말토올리고당류, 시클로덱스트린류, 올리고프락토스류, 락토슈크로스, 글리코실슈크로스, 젠티오올리고당류, 팔라티노스올리고당류, 콩올리고당류 또는 크실로올리고당류를 포함하라 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 pH 조절제 내지 완충제는 구연산, 주석산, 사과산, 젖산, 탄산 등의 약산 및 그들의 염류, 예를 들면 구연산 나트륨, 구연산 암모늄, 주석산 나트륨, 사과산 나트륨, 젖산 나트륨, 젖산 칼슘, 탄산 나트륨, 탄산수소 나트륨 등을 포함하라 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 인산수소 나트륨도 상기 pH 조절제 내지 완충제로서 사용할 수 있다. 이들의 산 및 그 염류는, 단독으로 또는 2종 이상 병용되어도 사용될 수도 있다.
상기 당질은 글루코오즈, 프럭토오즈 등의 단당류; 말토오즈, 수크로오즈 등의 2당류; 덱스트린, 시클로덱스트린 등의 다당류; 자일리톨, 에리트리톨, 솔비톨 등의 당알코올류; 또는 슈가에스테를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 감미료로서는, 천연감미료(레바우디오사이드 A; Rebaudioside A) 등의 스테비아 추출물, 소르마틴(sormatin), 글리시리친(glycyrrhizin) 등), 합성 감미료(사카린, 아스파탐 등)을 포함하라 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 첨가제는 예를 들면 그레이프프루트, 사과, 오렌지, 레몬, 파인애플, 바나나, 배 등의 각종 과즙(농축 과즙, 분말 과즙 등이어도 좋다); 비타민류 및 프로비타민류(팔미트산 레티놀, 비스벤티아민(bisbentiamine), 리보플라빈, 염산피리독신, 시아노코발아민(cyanocobalamine), 아스코르빈산 나트륨, 니코틴산 아미드, 판토텐산 칼슘, 엽산, 비오틴, 콜레칼시페롤(cholecalciferol), 중주석산 콜린, 토코페롤, β-카로틴 등의 수용성 및 지용성 비타민류); 향미료(레몬플레이버, 오렌지플레이버, 그레이프프루트플레이버, 바닐라 에센스 등); 아미노산, 핵산 및 그들의 염류(글루탐산, 글루탐산나트륨, 글리신, 알라닌, 아스파라긴산, 아스파라긴산 나트륨, 이노신산 등); 식물 섬유(폴리덱스트로오즈, 펙틴, 크산탄 고무, 아라비아 고무검, 알긴산 등); 미네랄 내지 미량 원소(염화 나트륨, 초산 나트륨, 황산 마그네슘, 염화 칼륨, 염화 마그네슘, 탄산 마그네슘, 염화 칼슘, 인산 2칼륨, 인산 1나트륨, 글리세로인산 칼슘, 구연산제1철 나트륨, 구연산철 암모늄, 구연산철, 황산망간, 황산구리, 요오드화나트륨, 솔빈산칼륨, 아연, 망간, 구리, 요오드, 코발트 등)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 >
1. 시료 및 균주의 준비
국내 시판중인 팥(농협)을 구입하여 실험에 사용하였다. 실험에 사용된 균주는 여러 가지 발효 식품으로부터 분리하였고, 분리된 균주 9종은 16s-rDNA 분석을 통해 동정하였다. 균주의 분리는 발효 식품 0.1 g을 칭량하고 900 ul의 0.85%(w/v) NaCl을 넣어 교반 시킨 후, MRS agar 배지에 도말 하여 37℃에서 24 시간 배양하여 분리하였다. 16s-rDNA 동정 결과를 하기의 표 1에 나타내었다.
| Name | Description | Max score | Total score | Query cover | E value | Max ident | Accession |
| Y-1 (실시예1) |
Streptococcus thermophilus strain WVS18 16S ribosomal RNA gene, partial sequence | 2399 | 2399 | 100% | 0 | 100% | KM257640.1 |
| Y-2 (실시예2) |
Streptococcus thermophilus strain M4 16S ribosomal RNA gene, partial sequence | 2601 | 2601 | 100% | 0 | 99% | GU195648.1 |
| Y-6 (실시예3) |
Streptococcus epidermidis AB111112 16S ribosomal RNA gene, partial sequence | 2588 | 2588 | 100% | 0 | 99% | AF397060.1 |
| Y-8 (실시예4) |
Streptococcus thermophilus CNRZ1066, complete gene | 2545 | 15269 | 100% | 0 | 100% | CP000024.1 |
| Y-9 (실시예5) |
Streptococcus thermophilus strain FMA808 16S ribosomal RNA gene, partial sequence | 2582 | 2582 | 100% | 0 | 99% | HQ721249.1 |
| Y-A (실시예6) |
Lactobacillus acidophilus strain La-5 16S ribosomal RNA gene, partial sequence | 2582 | 2582 | 100% | 0 | 100% | KJ851541.1 |
| Y-C (실시예7) |
Lactobacillus delbrueckii strain SP1.1 16S ribosomal RNA gene, partial sequence | 2608 | 2608 | 100% | 0 | 99% | KJ939317.1 |
| R1 (실시예8) |
Lactobacillus helveticus strain NM100-1 16S ribosomal RNA gene, partial sequence | 2615 | 2615 | 99% | 0 | 99% | HM218419.1 |
| R2 (실시예9) |
Streptococcus thermophilus strain KDLLJ4-1 16S ribosomal RNA gene, partial sequence | 2597 | 2597 | 100% | 0 | 99% | KJ890358.1 |
2. 팥 발효
건조된 팥 1 kg을 칭량하여 2배의 증류수를 넣고 12시간 동안 침지하였다. 불러진 팥을 삶은 후 팥:우유를 각각 1:2 w/v, 1:3 w/v, 1:4 w/v, 1:5 w/v, 1:10 w/v 및 1:15 w/v의 비율로 혼합하여 분쇄하였다. MRS broth에서 24시간 동안 배양된 상기 표 1의 분리 균 2%(v/v)를 접종 한 후 37℃에서 12시간 동안 발효하여 발효 팥 요거트를 제조하였다. 발효가 끝난 모든 시료는 동결건조 하여 분석에 사용하였다.
<실험예>
상기 실시예의 발효 팥 가루 0.03 g을 칭량하여 1.5 ml 물, 50%(v/v) 에탄올, 80%(v/v) 에탄올을 각각 첨가한 후 1시간 동안 추출하였다. 추출된 시료를 12,000 rpm에서 10분 동안 원심 분리 하여 상등액을 모아 분석에 사용하였다. 비교예는 발효시키지 않은 팥가루 0.03g을 칭량하여 상기 발효 팥가루와 동일한 방법으로 추출 및 상등액을 모아 사용하였다.
실험예
1. 발효 팥 추출물의 젖산 함량 측정
발효 팥 추출물의 젖산 함량은 lactic acid colorimetric assay kit (Megazyme)를 이용하여 확인하였다. D-lactic aicd와 L-lactic acid 함량을 확인하여 총 젖산 함량을 계산하고, 그 결과를 하기의 표 2에 나타내었다:
| D- | L- | total | |
| Y-1 (실시예1) | 0.5±0.9 | 242.6±7.8 | 243.1±26.8 |
| Y-2 (실시예2) | 0.6±0.9 | 227.5±9.8 | 228.1±30.4 |
| Y-6 (실시예3) | 4.11.2 | 41.8±4.4 | 46.0±4.8 |
| Y-8 (실시예4) | 0.4±0.7 | 243.7±28.5 | 244.1±27.9 |
| Y-9 (실시예5) | 0.0±0.0 | 262.3±13.2 | 262.3±13.2 |
| Y-A (실시예6) | 9.9±7.4 | 66.5±9.4 | 76.4±5.0 |
| Y-C (실시예7) | 466.8±13.3 | 1.4±1.9 | 468.2±11.4 |
| R1 (실시예8) | 118.5±22 | 137.2±17.7 | 255.7±18.3 |
| R2 (실시예9) | 4.9±7.0 | 294.2±20.3 | 299.1±13.3 |
| Blank (비교예) | 3.7±3.2 | 32.9±3.7 | 36.6±8.8 |
상기 표 2를 참고하면, 실시예 7에 따른 Lactobacillus delbrueckii 및 실시예 8에 따른 Lactobacillus helveticus를 이용한 경우를 제외하고는 나머지 시료에 함유된 젖산은 모두 L-젖산임을 확인하였다. 실시예 7에 따른 Lactobacillus delbrueckii를 이용한 경우에는 대부분이 D-젖산이 생성되었으며, 실시예 8에 따른 Lactobacillus helveticus를 이용한 경우에는 L-젖산과 D-젖산이 거의 비슷한 비율로 생성되었다. 상기 실시예 1 내지 9에 따른 젖산의 평균 함량은 약 200 내지 300 mg/ml이었으며, 그 중에서도 실시예 7에 따른 Lactobacillus delbrueckii를 이용한 경우에서 가장 많은 젖산이 생성됨을 확인하였다 (468.2 mg/ml). 따라서 같은 종류의 팥이라 하더라도 사용한 균주에 따라 젖산의 생산량이 상이하다는 것이 확인되었다.
실험예
2. 발효 팥 추출물의
패놀
패턴 및 함량 변화 측정
(1) 발효 팥 추출물의 패놀 패턴 변화 측정
발효 전과 후 그리고 추출 용매에 따른 페놀 변화를 확인하기 위해 시료 1 ul를 TLC에 점적 하여 acetonitrile:water = 85:15 (w/v)용매에서 15분 동안 전개시켰다. 전개된 TLC를 건조시킨 후 UV에 노출시켜 페놀 패턴을 확인하였다. 총 페놀 함량은 추출물 160 ul에 20 ul의 Folin-Ciocalteu regent를 혼합 한 후, 10%(w/v) sodium carbonate 20 ul를 첨가하여 30분 동안 반응 시킨 후 760 nm에서 흡광도를 측정하고, 그 결과를 도 1에 나타내었다.
(2) 발효 팥 추출물의 패놀 함량 변화 측정
총 페놀 함량의 경우 물, 50% 에탄올, 80% 에탄올로 각각 추출하여 확인하였으며 그 결과를 하기의 표 3에 나타내었다.
| D.W | 50% | 80% | |
| Y-1 (실시예1) | 12.9±0.1 | 13.5±1.2 | 13.2±0.2 |
| Y-2 (실시예2) | 12.5±0.8 | 14.6±0.6 | 15.1±2.0 |
| Y-6 (실시예3) | 50.2±9.6 | 17.3±0.4 | 61.6±43.7 |
| Y-8 (실시예4) | 13.0±1.6 | 12.5±1.2 | 14.1±1.8 |
| Y-9 (실시예5) | 12.0±0.4 | 14.3±0.1 | 16.4±4.6 |
| Y-A (실시예6) | 41.8±6.6 | 16.0±0.6 | 10.7±6.3 |
| Y-C (실시예7) | 9.8±0.8 | 11.2±0.8 | 12.6±0.3 |
| R1 (실시예8) | 12.3±0.5 | 13.1±1.7 | 12.6±0.4 |
| R2 (실시예9) | 12.4±0.3 | 13.7±0.0 | 14.7±2.3 |
| Blank (비교예) | 104.4±6.1 | 63.6±47.0 | 102.3±68.3 |
상기 표 3을 참고하면, 발효 팥의 경우 총 페놀 함량이 비교예에 비해 현저히 감소한다는 것이 확인되었다.
실험예
3. 발효 팥 추출물의 기능성 측정
발효 팥의 기능성 확인을 위해 위에서 확인한 페놀 함량 결과를 이용하여 시료의 총 페놀함량을 동일하게 계산하여 물, 50%(w/v) 에탄올, 80%(w/v) 에탄올을 이용하여 추출하였다. 발효 팥 추출물을 6,000 rpm에서 30분 원심 분리하여 상등액을 얻은 후 0.2 um syringe filter를 이용하여 여과 된 시료를 기능성 확인에 사용하였다.
구강 치태 형성하는 뮤탄수크라아제에 의한 불용성 글루칸 생성 저해에 대해 발효 팥 추출물 0, 0.5, 1, 2, 3 및 4%(v/v)에 설탕 5 %(w/v)를 첨가한 후 0.1 unit/ml의 mutansucrase와 혼합하여 37℃에서 4시간 동안 반응시켰다. 반응 후 생성된 불용성 글루칸을 원심 분리하여 모은 뒤 1 M NaOH를 이용하여 녹인 후 TLC에 점적하여 전개시켰다. TLC를 발색한 후 AlphaEase FC 프로그램을 이용하여 불용성 글루칸 함량을 계산하였다. 그 결과를 도 2에 나타내었다.
도 2를 참고하면, 실시예 1(Y-1)에 따른 Streptococcus thermophilus, 실시예 3(Y-6)에 따른 Streptococcus epidermidis, 실시예 5(Y-9)에 따른 Streptococcus thermophilus, 실시예 6(Y-A)에 따른 Lactobacillus acidophilus, 및 실시예 7(Y-C)에 따른 Lactobacillus delbrueckii 를 이용한 경우, 비교예에 비해 불용성 글루칸 생성량이 감소한다는 것이 확인되었다. 특히, 실시예 7에 따라 Lactobacillus delbrueckii를 이용한 경우, 발효 팥 추출물을 4%(v/v) 첨가 하였을 때 약 23.1%(w/v)의 mutansucrase 저해능을 가진 것으로 확인되었다.
실험예
4. 발효 팥 추출물의
DPPH
항산화능
측정
실험에 사용된 DPPH (2, 2-Diphenyl-1-picryl hydrazyl)와 ascorbic acid는 sigma에서 구입하였고, 에탄올은 덕산화학에서 구입하였다. 실험에 사용 된 DPPH의 hydrazyl은 질소원자가 불안정한 상태에 있으므로 쉽게 수소원자를 받아들이는 성질을 가지고 있어 항산화성 물질과 반응하여 수소원자를 받아들임으로써 자체의 청색성을 잃는 것을 이용하였다. 시료는 전체 페놀양을 동일하게 하여, 실온에서 한 시간 동안 물로 추출하였다. DPPH는 200 uM로 에탄올에 녹였고, 100 ul의 DPPH에 100 ul의 농도별로 시료를 더하여 총 200ul로 실험을 진행하였다. 최종 발효 팥 추출물의 농도는 1%, 2%, 3%, 4% 및 5% 이었다. 37℃ 암실에서 30분 반응시킨 후, molecular devices M3 reader를 이용하여 517nm에서 흡광도를 측정하였다. 그 활성의 크기는 시료를 넣지 않은 경우를 대조군(control)으로 하고 실시예 및 비교예의 시료를 넣은 것을 실험군(sample)으로 하여 계산식 1에 의해 각 시료의 DPPH 저해율과 IC50치(DPPH radical 형성을 50% 억제하는데 필요한 mg/ml)로 나타내었다. 양성 대조군으로 아스코르브산을 0.1, 0.25, 0.5, 0.75 ug/ml로 조제하여 진행하였다. 그 결과를 하기의 표 4에 나타내었다.
[계산식 1]
저해율(%)={Abs(control)-Abs(sample)}/ Abs(control)*100
[표 4]
상기 표 4를 참고하면, 상기 실시예 1 내지 9의 경우의 항산화능력이 발효하지 않은 팥을 이용한 경우에 비해 현저히 우수한 것으로 확인되었다.
실험예
5. 발효 팥 추출물의
타이로시나아제
활성 측정
실험에 사용한 머쉬룸 타이로시나아제와 타이로신, 베타 알부틴은 시그마로부터 구입하였다. 머쉬룸 타이로시나아제 200 U/ml, 0.1 M 인산염완충액(pH 6.8)을 사용하여 총 200ul로 실험을 진행하였다. 타이로신은 0.03 mg/ml로 물에 녹여 준비하였고, 최종 발효 팥 추출물의 농도는 0, 1, 2, 3, 4, 5%이다. 이 반응액은 37℃에서 10~30 분 동안 반응시킨 후, molecular devices M3 reader를 이용하여 490 nm에서 흡광도를 측정하였다. 공시료액으로 시료액 대신 0.1 M 인산염완충액(pH 6.8)을 넣었다. 양성 대조군으로는 베타알부틴을 0.025, 0.05, 0.07, 0.1, 0.2, 0.3 mg/ml로 조제하여 진행하였다. 타이로시나아제의 활성은 시간에 의한 타이로신의 분해에 따른 상대적인 활성으로 계산하였다. 베타알부틴의 경우 IC50가 48.23 ug/ml이었다. 그 결과를 하기의 표 5에 나타내었다. a: 팥 추출물의 최종 농도 (%).
[표 5]
상기 표 5를 참고하면, 본 발명에 따른 발효 팥 추출물의 경우 타이로시나아제 활성이 평균 39.7% 까지 증가하는 것으로 확인되었다.
실험예
6. 발효 팥 추출물의
HMA
활성 억제 측정
인간 소장 말타아제(HMA) 활성 inhibition assay는 추출물을 0.25% 첨가하였을 때, 남아있는 인간 소장 말타아제의 활성을 측정하여 계산하였다. 전체 반응은 0.04 U/ml의 인간소장말타아제와 5 mM 말토오스를 기질로 넣어주었고, 팥 추출물을 0.25% 넣어 진행하였다. 50 mM 인산염완충액 (pH 6.5)에서 진행하였다. 반응액은 37℃에서 30 분 동안 반응시킨 후, 대조군에는 2ul의 물을 첨가하였다. 인간 소장 말타아제의 활성은 기질인 말토오스로부터 유리되어 나온 글루코오스 양으로 측정하였고, glucose-E kit (BMI, Korea)를 이용하여 결정하였다. 모든 반응은 3배의 2 M Tris-Cl (pH 8.0)와 0.1 ml glucose-oxidase assay reagent를 넣어 중단하였고, 505 nm에서 인간 소장 말타아제에 의해 유리된 글루코오스 양을 측정하였다. 그 결과를 도 3에 나타내었다.
도 3을 참고하면, 본 발명에 따른 발효 팥 추출물의 경우 실시예 9를 제외하면 다른 실시예들은 사람소장 말타아제 활성 억제 효과가 확인되었으며, 특히 실시예 4(Y-8)는 더욱 우수한 억제효과를 나타내었다.
실험예
7. 발효 팥 추출물의 관능평가
발효 팥의 짠맛, 신맛, 쓴맛 감칠맛, 전체적인 기호도에 대한 관능평가를 실시하였다. 각 발효 시료는 0.3 g씩 공급하였으며, 가장 약한 맛(1점)과 가장 강한 맛(9점) 으로 설정하여 평가하였다. 그 결과를 도 4에 나타내었다.
도 4를 참고하면, 짠맛과 신맛의 경우 그룹들 간에 유의적으로 맛의 차이가 있었다. 짠맛의 경우 실시예 8에 따른 발효 팥에서 가장 높았고, 신맛의 경우 젖산의 함량이 가장 높았던 실시예 7에서 가장 높은 것으로 나타났다. 그 밖에 쓴맛, 감칠맛, 전체적인 기호도는 그룹간에 큰 차이를 보이지 않았다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예는 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
Claims (10)
- (1) 팥을 수세하는 단계;
(2) 팥을 실온에서 6 내지 24시간 동안 자숙시키는 단계;
(3) 자숙된 팥을 80 내지 120 ℃에서 30분 내지 50분 동안 증자하는 단계;
(4) 증자된 팥과 우유를 1 내지 15 w/v의 비율로 혼합하여 발효 원액을 생성하는 단계; 및
(5) 상기 발효 원액에 스타필로코쿠스속(Staphylococcus), 스트렙토코쿠스속(Streptococcus) 및 락토바실러스속(Lactobacillus) 중 1종 이상의 유산균을 접종하여 20 내지 40℃ 에서 10 내지 30 시간 동안 발효시키는 단계;를 포함하는,
발효 팥 요거트의 제조 방법.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 스타필로코쿠스속은 스타필로코쿠스 아우레스(Staphylococcus aureus) 또는 스타필로코쿠스 에피더미디스(Staphylococcus epidermidis)인 것인, 발효 팥 요거트의 제조 방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 스트렙토코쿠스속은 스트렙토코쿠스 써모필러스(Streptococcus thermophilus) 또는 스트렙토코쿠스 뮤탄스(Streptococcus mutans)인 것인, 발효 팥 요거트의 제조 방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 락토바실러스속은 락토바실러스 비피도박테리움(Lactobacillus bifidobacterium), 락토바실러스 엑시도필러스(Lactobacillus acidophilus), 락토바실러스 가세리(Lactobacillus gasseri), 락토바실러스 존스니(Lactobacillus johnsonii), 락토바실러스 헬베티커스(Lactobacillus helveticus), 락토바실러스 카세이(Lactobacillus casei), 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum) 또는 락토바실러스 델브루엑키(Lactobacillus delbrueckii)인 것인, 발효 팥 요거트의 제조 방법.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 발효 팥 요거트는 올리고당, pH 조절제, 완충제, 당질, 감미료 또는 첨가제를 더욱 포함하는 것인, 발효 팥 요거트의 제조 방법.
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