KR101878772B1 - 구절초 발효음료 - Google Patents

Abstract

본 발명은 구절초 발효음료에 관한 것으로, 구체적으로 구절초 잎을 바실러스 서브틸리스, 락토바실러스 프란타럼 및 사카로마이세스 세레비지에로 발효하여 발효음료를 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면 구절초 잎의 발효를 통해 당뇨병의 예방 및 개선에 도움이 되는, 특히 혈당 강하 효과가 우수한 발효음료를 제조할 수 있다.

Description

구절초 발효음료{Fermented beverage with Chrysanthemum zawadskii leaves}

본 발명은 구절초 발효음료에 관한 것으로, 구체적으로 구절초 잎을 바실러스 서브틸리스, 락토바실러스 프란타럼 및 사카로마이세스 세레비지에로 발효하여 발효음료를 제조하는 방법에 관한 것이다.

천연물질이 가지고 있는 생리활성 물질은 항균, 항암, 강장작용 등의 다양한 기능이 있는 것으로 알려져 있으며, 오늘날에도 의약품의 원료로 많이 이용되고 있다. 특히 허브는 잎, 꽃, 뿌리, 줄기, 열매 등에서 독특한 향과 맛이 있어 향신료와 항산화제 등으로 많이 사용되어 왔으며 최근에는 건강 보조제, 화장품 등의 기능성 위주로 이용량이 계속 증가하고 있다.

구절초(Chrysanthemum zawadskii var. latilobum)는 국화과 국화속에 속하는 산과 들에 자라는 여러해살이풀로 9 ~ 10월에 줄기나 가지 끝에 꽃이 한 송이씩 하늘을 향해 피고 처음 필 때는 담홍색이지만 차차 흰색으로 변한다. 우리나라에는 변종을 포함하여 구절초(넓은잎구절초), 이화구절초, 산구절초(가는잎구절초), 바위구절초, 포천가는잎구절초(포천구절초), 한라구절초, 서흥넓은잎구절초(서흥구절초), 낙동구절초, 남구절초 등이 자라고 있다.

구절초는 잎, 꽃, 전초 등 부위에 따라 효능 및 기능성 물질의 함량이 다른 것으로 알려져 있으나 부위에 따른 성분 및 함량에 대한 연구가 부족한 실정이다.

한편, 식물 재료를 이용하여 발효음료를 제조하는 기술들이 개발되고 있는데, 이렇게 제조된 발효음료에는 식물 재료의 발효를 통해 생성된 성분들이 함유되어 있어 여러 가지 질병의 개선효과나 기타 인체에 유익한 효과를 나타낼 수 있는 가능성이 있다(대한민국 등록특허 제10-0571496호, 제10-1573389호 등).

이에 본 발명자들은 구절초에 대한 다양한 연구를 수행하고 이를 바탕으로 구절초를 식생활에 적용함으로써 구절초에 함유된 유용성분을 효율적으로 섭취할 수 있도록 하고자 하였다. 특히 구절초를 사용하여 발효하는 연구를 통해 보다 인체에 유익한 효과를 나타낼 수 있는 음료를 개발하고자 하였다.

대한민국 등록특허 제10-0571496호 대한민국 등록특허 제10-1573389호

따라서 본 발명의 주된 목적은 구절초의 발효를 통해 인체에 유익한 효과를 나타내는 음료의 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 한 양태에 따르면, 본 발명은 물 1ℓ당 구절초(Chrysanthemum zawadskii var. latilobum) 잎 파쇄물 1 내지 10g 및 설탕 10 내지 20g의 비율로 첨가하여 혼합물을 제조하는 단계; 및 상기 혼합물에 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis), 락토바실러스 프란타럼(Lactobacillus plantarum) 및 사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae)를 접종하여 30 내지 40℃에서 5 내지 10일간 발효하는 단계;를 포함하는 구절초 발효음료 제조방법을 제공한다.

본 발명의 구절초 발효음료 제조방법에 있어서, 구절초 잎을 동결건조하고 분말화하여 상기 구절초 잎 파쇄물을 제조하는 것이 바람직하다. 구절초 잎은 일정한 기간에만 수득할 수 있는데, 비수확기에 사용하기 위하여 이를 보관하는 과정에서 구절초 잎 특유의 향이나 색이 변질될 가능성이 높다. 구절초 잎을 수확한 직후 동결건조하여 냉동보관하면 이러한 문제를 해소할 수 있다.

본 발명의 구절초 발효음료 제조방법에 있어서, 물 1ℓ당 당귀 10 내지 30g 및 감초 10 내지 30g을 더 첨가하여 상기 혼합물을 제조하는 것이 바람직하다. 구절초 잎만을 발효원료로 사용하여 발효할 경우 특유의 쓴맛이 발생하게 된다. 하지만 당귀와 감초를 상기와 같은 비율로 더 첨가하여 발효할 경우 발효과정에 별다른 문제를 발생시키지 않으면서 쓴맛을 효과적으로 개선할 수 있다.

본 발명의 구절초 발효음료 제조방법에 있어서, 상기 발효는 100 내지 200RPM으로 진탕배양하여 이루어지는 것이 보다 효율적인 발효를 위해 바람직하다.

본 발명의 구절초 발효음료 제조방법에 있어서, 물 1ℓ당 구절초 잎 파쇄물 3 내지 7g 및 설탕 13 내지 17g의 비율로 첨가하여 혼합물을 제조하는 것이 효율적인 발효 및 제조된 발효음료의 당뇨에 대한 효과를 위해 바람직하다.

본 발명의 구절초 발효음료 제조방법에 있어서, 상기 발효는 35 내지 37℃에서 6 내지 8일간 이루어지는 것이 보다 효율적인 발효를 위해 바람직하다.

본 발명의 구절초 발효음료는 상기 발효를 통해 수득된 발효액 자체일 수 있으며, 음용수 등 사람이 섭취할 수 있는 희석제로 희석된 것일 수 있다. 희석제로 희석할 경우에는 상기 발효액이 최종 제조된 발효음료의 10 내지 50%(v/v)를 차지하도록 하는 것이 발효음료에 따른 인체에 유익한 효과를 위해 바람직하다.

본 발명의 구절초 발효음료에는 상기 발효액 이외에도 음식의 맛과 향을 개선하기 위한 식품첨가제가 추가로 포함될 수 있다. 예를 들어, 프락토올리고당, 벌꿀, 타우린, 비타민 B1, 구연산나트륨 등이 포함될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명에 따르면 구절초 잎의 발효를 통해 당뇨병의 예방 및 개선에 도움이 되는, 특히 혈당 강하 효과가 우수한 발효음료를 제조할 수 있다.

도 1은 구절초 잎 발효액의 섭취가 혈당에 미치는 영향을 분석한 결과이다. Blank: 정상대조군, STZ: 당뇨유발군, A: 구절초 잎 착즙액 섭취군, 발효: 구절초 잎 발효액 섭취군.
도 2는 구절초 잎 발효액의 섭취가 체중변화에 미치는 영향을 분석한 결과이다. Blank: 정상대조군, STZ: 당뇨유발군, A: 구절초 잎 착즙액 섭취군, 발효: 구절초 잎 발효액 섭취군.
도 3은 구절초 잎 발효액의 섭취가 혈중 콜레스테롤에 미치는 영향을 분석한 결과이다. Blank: 정상대조군, STZ: 당뇨유발군, A: 구절초 잎 착즙액 섭취군, 발효: 구절초 잎 발효액 섭취군.
도 4는 구절초 잎 발효액의 섭취가 혈중 HDL에 미치는 영향을 분석한 결과이다. Blank: 정상대조군, STZ: 당뇨유발군, A: 구절초 잎 착즙액 섭취군, 발효: 구절초 잎 발효액 섭취군.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이므로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는다.

실시예 1. 구절초 발효음료 제조

1-1. 구절초 잎 분말 제조

구절초 잎을 2 ~ 3번 물로 씻고, 물빠짐 채에 30분간 두어 물기를 제거하였다. 씻은 구절초 잎을 동결건조기에 넣고 3일간 충분히 건조시켰다. 건조된 구절초 잎을 믹서기로 곱게 갈아 분말화하고, 구절초 잎 분말을 지퍼백에 담아 냉동보관하면서 사용하였다.

1-2. 구절초 발효

증류수 1ℓ에 상기 1-1의 구절초 잎 분말 5g(0.5%), 설탕 15g(1.5%)을 첨가하고 고온고압 멸균한 다음 상온으로 충분히 식혔다. TSA, PDA 및 YEPD 배지에 별도로 전배양한 바실러스 서브틸리스, 락토바실러스 프란타럼 및 사카로마이세스 세레비지에 배양액을 10㎖ 첨가한 다음, 35 ~ 37℃에서 7일간 진탕배양(120 ~ 150 RPM)하여 발효하였다.

1-3. 발효음료 제조

발효를 통해 생성된 발효물을 여과하여 발효액을 수득하고, 발효액이 10 ~ 50%(v/v)가 되도록 물로 희석한 다음, 프락토올리고당, 벌꿀, 타우린, 비타민 B1, 구연산나트륨 등을 첨가하여 발효음료를 제조하였다. 이때 프락토올리고당은 10 ~ 20%(w/v), 벌꿀은 2 ~ 5%(w/v)로 첨가하였다.

실시예 2. 구절초 발효음료 제조

상기 실시예 1에서 증류수에 구절초 잎 분말 및 설탕을 첨가할 때, 당귀 20g(2%) 및 감초 20g(2%)을 더 첨가하고 발효하여 발효음료를 제조하였다.

본 실시예 2를 통해 제조된 발효음료는 상기 실시예 1에서 제조한 발효음료에 비해 특유의 쓴맛이 없는 것으로 나타났다.

실험예 1. 구절초 발효음료의 당뇨에 대한 효과

1-1. 실험방법

1-1-1. 실험동물 및 식이

실험동물로는 BALB/c 수컷 쥐를 Samtako(오산, 경기도)로부터 구입하여 동물사육시설 환경에서 1주일 이상 적응시킨 것을 사용하였다. 평균체중 21g 내외의 쥐를 대상으로 그룹당 4마리씩 4그룹으로 분류하여 실험하였다. 실험군은 정상대조군(Blank)과 당뇨유발군으로 분리하였으며 당뇨유발군은 당뇨대조군(STZ), 구절초 잎 착즙액 섭취군 및 상기 실시예 1의 발효액 섭취군으로 분리하였다. 약물은 실험기간(2주) 동안 구절초 잎 착즙액(120㎎/㎖)과 발효액(40㎎/㎖)를 각각 경구 투여하였다. 상기 구절초 잎 착즙액과 발효액은 각각 동결건조하여 분말화한 것을 증류수에 녹여서 사용하였다.

1-1-2. 당뇨 유발

실험동물에게 Streptozotocin(STZ)을 3차 증류수에 녹여 체중 kg당 50㎎을 24시간 간격으로 2회 복강주사하고, 72시간 후 공복 시 혈중 포도당 농도가 250㎎/㎗이상인 것을 당뇨로 인정하여 본 실험에 사용하였다.

1-1-3. 체중측정 및 혈중 포도당 농도 측정

체중은 매일 일정시간에 전 실험기간동안 측정하였으며, 3일 간격으로 실험동물의 미정맥으로부터 소량의 혈액을 채취하여 혈당 측정기기(바로잰, 한독)를 이용하여 혈중 포도당 농도를 측정하였다.

1-1-4. 혈액 분리

실험기간이 끝난 후, ether로 흡입마취하고 안와채혈을 통해 혈액을 채취하였다. 채취한 혈액은 4℃에서 4,000rpm으로 10분간 원심분리하여 혈청을 분리하였다. 분리한 혈청은 실험에 사용하기 전까지 -80℃에 보관하였다.

1-1-5. 혈중 중성지질(TG), 총콜레스테롤(TC) 및 HDL, LDL 측정

실험 2주 후 실험동물을 희생시켜 얻은 혈청을 취하여 혈중 TG, TC 및 HDL 함량을 측정하였다. TG의 함량은 표준효소법에 의해 kit(Asan Co., Korea)를 사용하여 550nm에서 흡광도를 측정하여 계산하였다. TC 함량은 표준효소법에 의해 kit(Asan Co., Korea)를 사용하여 550nm에서 흡광도를 측정하여 계산하였다. HDL함량을 측정하기 위해 혈장에 2% dextron sulfate 용액과 1M의 MgCl₂ 용액(1:1, v/v)을 가하여 침전시킨 후 그 상층액을 시료로 사용하여 표준효소법에 의해 kit(Asan., Korea)를 사용하여 500nm에서 흡광도를 측정하여 계산하였다. LDL 함량은 Friedewald 등의 공식에 의해 [총콜레스테롤-HDL-(중성지방/5)]로 계산하였다.

1-1-6. 통계처리

실험을 통하여 얻어진 결과치는 통계 처리하여 평균치와 표준오차(mean±SE)를 계산하였고, 각 당뇨 대조군과 실험군 간의 유효성 검정을 위하여 Student t-test를 사용하였다. #p<0.05 vs. Blank, *p<0.05 vs. STZ group.

1-2. 실험결과

1-2-1. 혈당에 미치는 영향

정상군, 당뇨대조군 및 당뇨실험군의 혈당변화를 3일 간격으로 채혈하여 혈중 포도당 수준을 분석한 결과, 전 실험기간 동안 당뇨 실험군의 혈당은 정상 대조군의 혈당에 비하여 유의적으로 높은 수준을 유지하였다. 실험 2주후 평균 혈당치는 정상대조군이 92.5±3.8㎎/㎗, STZ군 139.5±8.8㎎/㎗, 착즙액 섭취군 111.2±8.7㎎/㎗, 발효액 섭취군 87.7±5.9㎎/㎗로 나타났다(도 1 참조).

1-2-2. 체중변화에 미치는 영향

2주간의 실험기간 동안 체중변화에 미치는 영향을 측정한 결과, 정상대조군의 체중은 초기체중에 비하여 15일 동안 평균 4.7g 증가하였고, 당뇨대조군인 STZ군의 체중은 0.8g 증가하였으며, Blank군에 비해 유의적인 차이를 보였다(도 2 참조).

1-2-3. 혈중 지질에 미치는 영향

약물이 혈중지질에 미치는 영향을 확인하기 위하여 실험종료일에 혈중 지질 농도를 측정하였다. 총콜레스테롤 수치는 당뇨대조군은 정상대조군에 비해 유의적으로 높게 측정되었고, 착즙액 섭취군과 발효액 섭취군은 당뇨대조군에 비해 유의적인 낮아진 것을 확인하였다(도 3 및 4 참조).

Claims (6)

1. 물 1ℓ당 구절초(Chrysanthemum zawadskii var. latilobum) 잎을 동결건조하고 분말화하여 제조한 구절초 잎 파쇄물 3 내지 7g 및 설탕 13 내지 17g의 비율로 첨가하여 혼합물을 제조하는 단계; 및
   상기 혼합물에 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis), 락토바실러스 프란타럼(Lactobacillus plantarum) 및 사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae)를 접종하여 35 내지 37℃에서 6 내지 8일간 발효하는 단계;를 포함하는 구절초 발효음료 제조방법.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   물 1ℓ당 당귀 10 내지 30g 및 감초 10 내지 30g을 더 첨가하여 상기 혼합물을 제조하는 것을 특징으로 하는 구절초 발효음료 제조방법.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 발효는 100 내지 200RPM으로 진탕배양하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 구절초 발효음료 제조방법.
5. 삭제
6. 삭제

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