KR101901268B1 - 버섯 균사체를 이용한 버섯 발효콩 및 그의 제조방법 - Google Patents
버섯 균사체를 이용한 버섯 발효콩 및 그의 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 나물콩 고체배지를 제조하여 멸균하는 단계, 상기 멸균된 나물콩 고체배지에 종균으로 느타리버섯 균사체 또는 기계충 버섯 균사체를 접종하는 단계, 및 상기 접종된 종균을 배양하는 단계를 포함하는 버섯 발효콩의 제조방법, 상기 방법에 의해 제조되고, 이소플라본의 아글리콘으로의 전환율이 증가된 버섯 발효콩 및 이를 포함하는 식품 조성물에 관한 것이다.
Description
본 발명은 버섯 균사체를 이용한 버섯 발효콩 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 나물콩 고체배지를 제조하여 멸균하는 단계, 상기 멸균된 나물콩 고체배지에 종균으로 느타리버섯 균사체 또는 기계충 버섯 균사체를 접종하는 단계, 및 상기 접종된 종균을 배양하는 단계를 포함하는 버섯 발효콩의 제조방법, 상기 방법에 의해 제조되고, 이소플라본의 아글리콘으로의 전환율이 증가된 버섯 발효콩 및 이를 포함하는 식품 조성물에 관한 것이다.
현재 우리나라에서 재배되고 있는 콩은 10 여종이 되는데, 그 형태와 빛깔에 따라 이름 지어진다. 종피색은 황색이 가장 많고, 다음으로 녹색, 갈색, 황갈색이 있으며, 배꼽은 황색, 갈색, 흑색 등이나 짙은 배꼽색을 선호한다고 알려져 있다.
그 중에서 나물콩은 콩나물의 원료로 이용되는 소립종을 통칭하는 것으로서, 국내산 나물콩 종실 100립의 무게는 6.4~15.6g 사이로 평균 12.2g이다. 비선별 나물콩은 크기는 100립의 무게가 약 6g으로 극소립으로 분류되는 소립종이었다.
일반 나물콩은 콩나물로서 뿌리의 길이가 8~10㎝ 정도 되는 것을 식용하는데, 비적합 나물콩은 1~2㎝ 정도 밖에 발아하지 않았다. 일반적으로 콩 품종 중 나물콩은 식물성 에스트로겐 성분인 이소플라본 함량이 많은 콩으로 알려져 있다.
그런데, 현재까지의 기술은 비적합한 나물콩을 활용하기 위한 시도는 이루어지지 않고, 나물콩의 이용은 주로 콩나물 생산에만 사용되고 있다. 나물콩의 약 5%에 해당하는 비적합 나물콩은 버려지고 있으며, 일부 두부, 메주 및 사료로 이용되고 있다.
콩의 여러 가지 영양성분 중 이소플라본의 아글리콘 함량 증가를 위한 방법의 하나로 미생물의 효소의 작용을 이용한 방법들이 있다 (J. Korean. Soc. Food, Sci, Nutr, 43(3), (2014) 411-418; J. Korean. Soc. Food, Sci, Nutr. 43(5), (2014) 675-68; 食品と 開發, 48(7), (2010) 11-13; Jpn. J. Zootech. Sci., 59(6), (1998) 532-540; Food Sci. Biotechnol, 15(4),(2006) 643-646).
그 미생물로는 주로 Bacillus를 이용한 청국장, natto균을 이용한 나토, Aspergillus oryzae를 이용한 된장, Rhizophous 균을 이용한 템페(tempeh)가 대표적이다.
또한, 식품의약품 안전처에 의하면 이소플라본(isoflavone)의 1일 권장 섭취량을 25-27 ㎎/day로 권장하고 있고, 이 양을 콩으로부터 섭취하려면 약 250-270 g/day, 청국장으로 62-67 g/day라고 하는데, 버섯 발효콩 소재의 총 이소플라본은 3.69~5.94 mg/g(daidzein과 genistein으로 3.91~6.35 mg/g)으로 분말 소재의 경우 약 5~7g/day에 해당된다.
한편, 고등 곰팡이로 불리는 버섯(mushroom)은 인류 역사가 시작된 이래로 식품의 공급원으로써 알려져 왔다. 알려진 바로는 약 15,000여종이 있고, 그 중 2,000여종이 식용 가능한 것으로 되어 있는데, 우리나라는 970여종이 분포하고 있으며, 이중 350여종이 식용 가능하다고 알려져 있으며, 이 중 인공재배는 20여종이 가능하다.
버섯균은 면역활성 작용, 항암 작용, 항혈전 작용, 항콜레스테롤 작용, 항산화 작용 등 질병 예방에 유효한 효과가 있고, 식이섬유가 많이 함유되어 있어, 변비나 비만을 해소하는 등의 약용 효과가 기대되는 기능성 식품으로서 주목받고 있다.
발효콩에 관한 종래기술로는 증자콩 또는 증자 발아콩에 유산균을 접종하고 배양하여 콩발효물을 제조하는 방법(공개특허공보 제10-2016-0056489호), 콩가공 부산물을 바실러스 속 미생물로 발효시켜 이소플라본 비배당체의 함량을 증진시키는 방법(공개특허공보 제10-2013-0056020호), 증자한 콩나물에 바실러스, 곰팡이 또는 효모를 접종하고 배양하여 콩나물 발효식품을 제조하는 방법(공개특허공보 제10-2007-0113674호) 등이 개시되어 있다.
그러나, 상기 종래기술들은 박테리아, 곰팡이 또는 효모를 접종원으로 이용하고 있을 뿐이고, 콩나물 재배에 적합하지 않은 나물콩을 원료콩으로 이용한다거나, 원료콩 중에 함유되어 있는 이소플라본의 아글리콘으로의 전환율이 증가된다는 것에 대해서는 전혀 개시되어 있지 않은 실정이다.
본 발명자들은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 지속적으로 연구를 수행한 결과, 영양면에서는 일반 콩나물 콩과 차이가 없는 비적합 나물콩을 주원료로 하여 버섯 균사체를 이용하고, 콩의 가공 방법을 달리하여 이소플라본 중 생리활성형 이소플라본인 아글리콘(aglycone)으로의 전환율을 높이고, 맛, 향이 우수하며, 건강에 도움을 줄 수 있는 기능성 콩 원료 소재를 개발할 수 있음을 알아내고, 본 발명을 완성하였다.
따라서, 본 발명의 목적은 비적합 나물콩을 활용하고, 버섯 균사체(mushroom mycelia)를 이용하여 건강기능성(이소플라본 생리활성형 증가)과 안전성(국산 나물콩, 버섯균사체 이용)을 향상시킨 버섯 발효콩의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기의 방법에 의해 제조됨으로써, 이소플라본이 생리활성 형태인 아글리콘(aglycone)으로의 전환율이 증가된 버섯 발효콩을 제공하는 것이다.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, (a) 나물콩 고체배지를 제조하여 멸균하는 단계, (b) 상기 멸균된 나물콩 고체배지에 종균으로 느타리버섯(Pleurotus ostreatus) 균사체 또는 기계충 버섯(Irpex lacteus) 균사체를 접종하는 단계, 및 (c) 상기 접종된 종균을 배양하는 단계를 포함하는 버섯 발효콩의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기의 방법에 의해 제조되고, 이소플라본의 아글리콘으로의 전환율이 증가된 버섯 발효콩을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 버섯 발효콩을 포함하는 식품 조성물을 제공한다.
본 발명의 방법에 의해 제조되는 버섯 발효콩은 콩과 버섯이 갖는 건강에 도움을 줄 수 있는 기능성 물질이 강화되고, 맛과 향이 우수하기 때문에, 콩 제품 원료소재를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 버섯 발효콩의 제조공정도를 나타낸 것이다.
도 2는 일반 나물콩(좌)과 비적합 나물콩(우)을 나타낸 것이다.
도 3은 콩 가공에 따른 느타리버섯 균사체 발효콩 분말을 나타낸 것이다.
도 4의 위쪽은 기계충 버섯 균사체(좌) 및 느타리버섯 균사체(우)를 나타낸 것이고, 아래쪽은 콩 액체배지(5%)에서 배양된 기계충 버섯 균사체(좌) 및 느타리버섯 균사체(우)를 나타낸 것이다.
도 5는 증자콩에 10 %(v/v)의 느타리 버섯 균사체를 접종하고 배양한 발효콩 분말의 색차 변화를 나타낸 것이다.
도 6은 느타리 버섯 균사체 발효콩 분말의 DPPH 활성을 나타낸 것이다.
도 7은 느타리 버섯 균사체 발효콩 분말의 이소플라본-아글리콘 전환율을 나타낸 것이다.
도 2는 일반 나물콩(좌)과 비적합 나물콩(우)을 나타낸 것이다.
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도 5는 증자콩에 10 %(v/v)의 느타리 버섯 균사체를 접종하고 배양한 발효콩 분말의 색차 변화를 나타낸 것이다.
도 6은 느타리 버섯 균사체 발효콩 분말의 DPPH 활성을 나타낸 것이다.
도 7은 느타리 버섯 균사체 발효콩 분말의 이소플라본-아글리콘 전환율을 나타낸 것이다.
본 발명은 (a) 나물콩 고체배지를 제조하여 멸균하는 단계, (b) 상기 멸균된 나물콩 고체배지에 종균으로 느타리버섯 균사체 또는 기계충 버섯 균사체를 접종하는 단계, 및 (c) 상기 접종된 종균을 배양하는 단계를 포함하는 버섯 발효콩의 제조방법에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 버섯 발효콩의 제조공정도를 나타낸 것이다.
본 발명의 상기 버섯 발효콩의 제조방법에서, 상기 버섯 발효콩은 이소플라본의 아글리콘으로의 전환율이 증가된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 버섯 발효콩의 제조방법에 의하면, 상기 버섯 균사체 배양 5~10일 후에 아글리콘으로의 전환율이 현저히 증가하고, 배양 10일 후에는 100%의 아글리콘 전환율을 나타낼 수 있다.
이소플라본(isoflavone)은 황갈색의 쓴맛을 내며, 콩 속에는 12가지의 화합물이 존재하는 것으로 알려져 있다. 다이제인(daidzein), 제니스테인(genistein), 글리시테인(glycitein)과 이 3가지 아글리콘(aglycone)의 각각 3개의 배당체(daidzin, acetyl daidzin, malonyl daidzin, genistin, acetyl genistin, malonyl genistin, glycitin, acetyl glycitin, malonyl glycitin)가 존재한다.
주요 활성물질은 다이제인(daidzein)과 제니스테인(genistein)으로 알려져 있smsep, 콩 부위별 이소플라본의 총 함량을 보면, 자엽부 128 mg/100g, 배아 1,031 mg/100g, 껍질 부분에 33 mg/100g 정도 존재한다.
이소플라본의 효능은 혈중 LDL 콜레스테롤을 낮추고, 폐경이 여성의 골격 손실을 억제하여, 심혈관 질환, 골다공증, 유방암, 난소암 등을 예방한다고 알려져 있다. 또한 전립선암, 대장암, 고지혈증의 예방에도 탁월한 효과가 있다고 알려져 있다. 이러한 이유 때문에, 식물성 에스트로겐(phyto-estron)이라고도 불리운다.
콩 가공식품의 형태로는 된장, 고추장, 간장, 청국장 발효식품 외 콩나물, 식사대용 분말, 식사대용 에너지 바, 두유, 육류 대체용, 두부, 시리얼 등이 있다.
콩 가공식품의 1회 섭취량에 따른 이소플라본의 함량을 보면, 경두부(1/2컵) 25 mg, 템페(1/2컵) 53 mg, 된장(일본) (1Ts) 7 mg, 두유(1컵) 24 mg, 구운 콩(1/4컵) 55 mg을 가지고 있다고 한다. 우리나라 국민의 하루 이소플라본 섭취량(주 형태 Daidzein, Genistein, Glycitein 기준)은 14.88±6.26이라고 알려져 있다.
본 발명의 상기 버섯 발효콩의 제조방법에서, 상기 나물콩 고체배지는 나물콩을 증자한 증자콩, 나물콩에 살수하여 발아시킨 발아콩, 및 나물콩을 볶은 후, 증자시킨 로스팅콩으로 이루어진 군에서 선택되는 나물콩을 포함할 수 있다.
본 발명의 상기 버섯 발효콩의 제조방법에서, 상기 종균의 접종량은5~15 %(v/v), 바람직하게는 7~13 %(v/v), 보다 바람직하게는 9~11 %(v/v)일 수 있다.
본 발명의 상기 버섯 발효콩의 제조방법에서, 중량(배지를 제외한 무게)으로 환산한 상기 접종 균사체의 농도는 2.1∼2.5g/100mL일 수 있다.
본 발명의 상기 버섯 발효콩의 제조방법에서, 상기 배양은 23~28℃, 바람직하게는 24~26℃, 보다 바람직하게는 26℃의 온도 및 75~85%, 바람직하게는 78~82%, 보다 바람직하게는 80%의 상대습도의 조건에서, 5~15일, 바람직하게는 5~10일 동안 배양할 수 있다.
본 발명의 상기 버섯 발효콩의 제조방법은 상기 배양한 버섯 발효콩을 동결건조하고, 분말화하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 상기 버섯 발효콩의 제조방법에서, 상기 동결건조 및 분말화 방법은 당업계에 알려진 통상의 방법에 의해 수행하는 것으로 족하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 상기 버섯 발효콩의 제조방법에서, 상기 증자콩은 나물콩을 2~3회 수세한 후, 3~7배, 바람직하게는 4~6배의 물에 8~12 시간, 바람직하게는 9~11 시간 동안 침수시키고, 1~2시간 동안 물기를 제거한 후, 115~125℃, 바람직하게는 118~122℃, 보다 바람직하게는 120℃에서, 20~40분, 바람직하게는 25~35분, 보다 바람직하게는 30분 동안 증자시켜 수득할 수 있다.
본 발명의 상기 버섯 발효콩의 제조방법에서, 상기 발아콩은 나물콩을 2~3회 수세한 후, 10~15시간, 바람직하게는 11~13시간, 보다 바람직하게는 12시간 동안 2~4시간, 바람직하게는 3시간 간격으로 3~5회, 바람직하게는 4회 살수하여 발아시키고, 1~2시간 동안 물기를 제거하여 수득할 수 있다.
본 발명의 상기 버섯 발효콩의 제조방법에서, 상기 로스팅콩은 나물콩을 115~125℃, 바람직하게는 118~122℃, 보다 바람직하게는 120℃ 에서 20~40분, 바람직하게는 25~35분, 보다 바람직하게는 30분 동안 볶고, 3~7배, 바람직하게는 4~6배, 보다 바람직하게는 5배의 물에 8~12시간, 바람직하게는 9~11시간, 보다 바람직하게는 10시간 동안 침수시킨 후, 1~2시간 동안 물기를 제거한 다음, 115~125℃, 바람직하게는 118~122℃, 보다 바람직하게는 120℃에서, 20~40분, 바람직하게는 25~35분, 보다 바람직하게는 30분 동안 증자시켜 수득할 수 있다.
본 발명의 상기 버섯 발효콩의 제조방법에서, 상기 나물콩은 콩 100립 기준으로 6g 이하, 바람직하게는 3g~6g인 소립종일 수 있다.
본 발명의 상기 버섯 발효콩의 제조방법에서, 상기 나물콩은 뿌리의 길이가 2cm 이하, 바람직하게는 1~2cm일 수 있다.
일반 나물콩은 콩나물로서 뿌리의 길이가 8~10㎝ 정도 되는 것을 식용하는데, 본 발명에 의한 버섯 발효콩의 제조방법에 사용된 나물콩은 뿌리의 길이가 1~2㎝ 정도 밖에 발아하지 않는 비적합 나물콩이라는 것은 상술한 바와 같다.
그런데, 하기 표 1에서 보는 바와 같이, 일반 나물콩과 비적합 나물콩의 일반성분면에서는 거의 차이가 없으며, 도 2에서 보는 바와 같이, 비적합 나물콩은 크기에서는 극소립으로 분류되는 소립종이다.
또한, 본 발명은 상기의 방법에 의해 제조되고, 이소플라본의 아글리콘으로의 전환율이 증가된 버섯 발효콩에 관한 것이다.
본 발명의 상기 버섯 발효콩은 상술한 바와 같이, 원료콩인 나물콩에 비하여 아글리콘의 함량이 현저히 증가된 것일 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 버섯 발효콩을 포함하는 식품 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 상기 식품 조성물의 예로는 과자류, 빵류, 음료류, 스프류, 선식류, 콩고기 등과 같은 육류 대체품 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이하 본 발명의 내용을 제조예, 실시예 및 적용예를 통하여 구체적으로 설명한다. 그러나, 이들은 본 발명을 보다 상세하게 설명하기 위한 것으로 본 발명의 권리범위가 이들에 의해 한정되는 것은 아니다.
<제조예 1> (증자콩의 제조)
뿌리의 길이가 1~2cm인 비적합 나물콩을 3회 수세한 후, 5배의 물에 10시간 침수시키고, 체에 받쳐서 1.5시간 동안 물기를 제거한 다음, 250㎖ 삼각 플라스크에 50g 씩 담아, 121℃, 30분간 증자하여 콩 고체배지인 증자콩을 사용하였다.
<제조예 2> (발아콩의 제조)
뿌리의 길이가 1~2cm인 비적합 나물콩을 3회 수세한 후, 12시간 동안 3시간 간격으로 4번 살수하여 발아시키고, 체에 받쳐서 1.5시간 동안 물기를 제거한 다음, 250㎖ 삼각 플라스크에 50g 씩 담아, 121℃, 30분간 멸균한 후, 콩 고체배지인 발아콩을 제조하였다.
<제조예 3> (로스팅콩의 제조)
뿌리의 길이가 1~2cm인 비적합 나물콩을 물기 없는 수건으로 닦은 후, 전기 주전자(electric kettle; 대화정밀, 한국)을 이용하여 120℃에서 30분간 로스팅하여 볶은 콩을 준비하고, 5배의 물에 10시간 침수시켜서, 체에 받쳐서 1.5시간 동안 물기를 제거한 후, 250㎖ 삼각 플라스크에 50g 씩 담아, 121℃, 30분간 증자하여 콩 고체배지인 로스팅콩을 제조하였다.
<실시예>
1. 시료 및 방법
(1). 버섯 균사체
표고버섯( Lentinula edodes) 균사체는 KCTC 6734, 차가버섯(Inonolus obiquus) 균사체는 KCTC 26147, 송이버섯(Tricholoma matsutake) 균사체는 KCTC 26249, 느타리버섯(Pleurotus ostreatus) 균사체는 KCTC 16855, 상황버섯(Phellinus linteus) 균사체는 KCTC 6190, 영지버섯(Ganoderma lucodum) 균사체는 KCTC 6283를 분양받아서 사용하였고, 기계충 버섯(Irpex lacteus) 균사체는 전북 김제 소재 종균 분양소에서 분양받아서 사용하였다.
액체배지(5%), 25℃, 120rpm에서 균사체의 계대 배양은 효모 펩톤 아가(YPD agar, Difico, MI, U.S.A)와 포테이토 덱스트로스 아가(PDA agar, Difico, MI, U.S.A)를 사용하였다.
버섯 균사체를 평판 배지를 사용하여 배양한 후, 4℃의 냉장고에 보관하면서 1개월 이내에 사용하였다. 콩 액체배지(5%)에서 빠른 성장(7일 이내)을 보인 기계충 버섯균사체, 느타리 버섯균사체를 선별하여, 25℃, 120rpm에서 1차 활성화 시킨 후, 이 균사체액을 농도별(1%, 3%, 5%, 10%)(v/v)로 다시 콩 액체배지(5%)에 접종하여, 균사체량과 β-glucosidase 활성을 체크하여, 콩 액체배지(5%)에서의 버섯균사체 액체종균은 25℃, 120rpm에서 5~7일 2차 활성화시킨 균사체를 10% 접종하기로 결정하였다.
(2). 콩 고체배지
콩 가공 방법에 따른 콩 고체배지는 상기 제조예 1 내지 3에서 제조한 증자콩, 발아콩, 로스팅콩을 사용하였다.
도 3은 콩 가공에 따른 느타리버섯 균사체 발효콩 분말을 나타낸 것이다.
(3). 버섯 발효콩 분말 시료의 제조
상기 증자콩, 발아콩 및 로스팅콩을 250㎖ 삼각 플라스크에 50g 씩 담아, 121℃, 30분간 멸균하여, 충분히 식힌 후, 콩물 액체배지에서 선별된 기계충 버섯, 느타리 버섯 균사체 종균을 상기 콩 고체배지에 대해 10 %(v/v) 접종하였다.
25℃, 상대습도 80%에서 20일간 배양하면서, 5일 간격으로 샘플링하여 동결건조한 후, 믹서기(Philips Type HR 2860 주스믹서, Korea)로 분쇄하여 분석 시료로 사용하였다. 모든 샘플링은 3반복으로 실시하였다.
도 4의 위쪽은 기계충 버섯 균사체(좌) 및 느타리버섯 균사체(우)를 나타낸 것이고, 아래쪽은 콩 액체배지(5%)에서 배양된 기계충 버섯 균사체(좌) 및 느타리버섯 균사체(우)를 나타낸 것이다.
(4). 콩 가공에 따른 수분 함량
버섯 균사체가 증식을 잘하기 위해서는 적정한 영양원과 수분, 온도, 공기가 필요하다. 균사체가 일반적으로 잘 증식하는 수분함량은 60~65% 정도로 접종 전 로스팅콩은 수침을 통해 수분 함량을 조절, 멸균하여 버섯 균사체를 접종, 배양하였다.
(5). 콩 가공방법에 따른 버섯 발효콩의 색차 변화
콩 가공방법(증자, 발아, 로스팅)에 따른 액체 배양을 통해 활성화시킨 버섯 균사체(기계충버섯, 느타리버섯)를 10 %(v/v) 접종하여 20일간 배양하면서 5일 간격으로 색차 변화를 조사하였다.
가공방법에 따른 색도의 차이도 있지만, 균사체가 가지는 색 자체와 발효과정 중 균사체가 색차 변화에 영향을 줄 것이라고 생각되어 발효 중 색도의 변화를 측정하였다.
(6). 추출물의 제조
각각의 분말 1 g에 20배의 50% 메탄올(20 ml) 가한 후, 37 ℃, 150 rpm에서 5시간 추출하였다.
상기에서 수득한 추출액을 여과하여 얻은 여과액으로 총페놀 함량, 총플라보노이드 함량, DPPH와 이소플라본의 함량을 측정하였다.
(7). 버섯 발효콩 분말의 총 페놀 함량
총페놀(Folin-Denis법)은 추출액 0.1 ml에 증류수 6 ml을 가하고, folin-ciocalteu's phenol regent 0.5 ml씩 차례로 가하고 교반한 후, Na2CO3 포화용액을 1.5 ml씩 차례로 가하여 충분히 교반한 다음, 실온에서 1시간 방치하였다.
표준물질인 갈릭산(gallic acid)의 농도를 3.125, 6.25, 12.5, 25, 50, 100, 250, 500 ppm의 순서대로 하여 반응시키고, 분광광도계(UV-1601, SHIMADZU)를 이용하여 765 nm에서 흡광도를 측정하였다. 이때, 흡광도 측정시 0의 용액으로 제로값을 잡은 후 측정하였다.
(8). 버섯 발효콩 분말의 총 플라보노이드 함량
총 플라보노이드는 건강기능식품공전에 나와 있는 총플라보노이드 시험법에 따랐다. 즉, 각각의 시험관에 표준용액(quercetin)과 시험용액을 0.5 ml씩 분주한 후 에탄올 1.5 ml, 10% 질산알루미늄 용액 0.1 ml, 1M 초산칼륨 용액 0.1 ml, 증류수 2.8 ml을 가하여 충분히 교반하였다.
각 농도별 표준물질 및 시료의 공시험은 10% 질산알루미늄 용액 대신 증류수 0.1 ml을 가하였다. 실온에서 40분간 정치시킨 후, 액층을 분광광도계(UV-1601, SHIMADZU)를 사용하여 415 nm에서 흡광도를 측정하였다. 이때, 흡광도 측정시 블랭크는 증류수로 하였다.
(9). 버섯 발효콩 분말의 DPPH 라디칼 소거능
DPPH는 Blois 방법에 의한 DPPH(2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) 자유 라디칼(free radical) 소거법을 변형하여 측정하였다.
즉, 추출액 0.5 ml에 0.2mM DPPH 용액 2 ml을 가하고, 보텍스로 혼합하여 30분 동안 암소에 방치한 후, 517 nm에서 분광광도계(UV-1601, SHIMADZU)를 사용하여 흡광도를 측정하였다.
이때, 시료 추출액 대신 증류수 0.5 ml을 넣은 것을 대조구로 하였다. 측정한 값을 하기의 수학식 1과 같은 식을 이용해 %값으로 산출하였다.
(10). 버섯 발효콩 분말의 이소플라본 함량 측정
이소플라본 분석은 HPLC (Waters 2695, alliance)로 분석하였다. 이때 분석 컬럼은 YMC-Triart C18 (4.6×250 mm, 5 ㎛, Japan)을 사용하였고, 이동상 용매는 0.1% glacial acetic acid/Water (solution A)와 0.1% glacial acetic acid/acetonitrile (용액 B)로 분석하였고, 이동상 조건은 상기 용액 B를 기준으로 25, 5, 5, 5, 2, 및 8분 동안 25%, 30%, 35%, 40% 및 12%로 유지시켰다.
시료는 10 ㎕를 주입하였고, 이동상의 속도는 30 ℃에서 1.0 ml/min로 유지하였다. 이소플라본은 Photodiode Array Detector(WatersTM 996)의 흡광도 254 nm에서 정량하였다.
2. 결과
(1). 콩 가공에 따른 수분 함량
제조예 1 내지 3에서 제조한 증자콩, 발아콩 및 로스팅콩의 수분 함량을 분석한 결과를 하기의 표 2에 나타내었다.
상기 표 2에서 보는 바와 같이, 콩 가공에 따른 수분함량은 발아콩>증자콩>로스팅콩의 순으로 함량이 높음을 알 수 있다.
(2). 콩 가공방법에 따른 버섯 발효콩의 색차 변화
콩 가공방법에 따른 버섯 발효콩의 색차 변화를 측정한 결과를 하기 표 3 및 도 5에 나타내었다.
상기 표 3 및 도 5에서 보는 바와 같이, 나물콩 가공 방법(증자, 발아, 로스팅)에 따른 버섯균사체 접종하여 배양(20일)한 발효콩의 색차변화로, 전체적으로 발아콩이 L(lightness)이 높으며, 로스팅한 콩이 낮은 L 값을 보였다. a(redness)는 로스팅 콩이 가장 높은 수치를 보였으며, b(yellowness)는 3가지 가공방법에 따른 큰 차이나 배양에 따른 유의적인 변화를 보이지는 않았다.
또한, 배양할 수록 버섯균사체의 색에 의해 모든 처리구에서 L값이 증가함을 알 수 있다. 이는 버섯발효콩을 이용한 가공 식품을 제조 시 참고가 될 수 있다는 것을 확인할 수 있다.
(3). 버섯 발효콩 분말의 총 페놀 함량
버섯 발효콩 분말의 총 페놀 함량을 분석한 결과를 하기 표 4에 나타내는데, 하기 표 4에서 SS는 증자 나물콩(steaming soybean sprout), SSFM은 버섯 균사체로 발효시킨 증자 나물콩(steaming soybean sprout fermented by mushroom mycelium), GS는 발아 나물콩(germinated soybean sprout), GSFM은 버섯 균사체로 발효시킨 발아 나물콩(germinated soybean sprout fermented by mushroom mycelium), RS는 로스팅 나물콩(roasted soybean sprout), RSFM은 버섯 균사체로 발효시킨 로스팅 나물콩(roasted soybean sprout fermented by mushroom mycelium)을 의미한다.
상기 표 4에서 보는 바와 같이, 페놀성 화합물은 동결건조 분말 기준으로 증자콩, 발아콩, 로스팅콩에 비해 균사체로 발효시 15일째, 각각 2.71 ㎎/g에서 9.61 ㎎/g 으로, 3.83 ㎎/g에서 10.23 ㎎/g 으로, 3.24 ㎎/g에서 10.46 ㎎/g 으로, 모든 처리구에서 버섯 균사체 발효시 약 4~5배 정도 함량 증가를 보임을 알 수 있다.
(4). 버섯 발효콩 분말의 총 플라보노이드 함량
버섯 발효콩 분말의 총 플라보노이드 함량을 분석한 결과를 하기 표 5에 나타내었다.
상기 표 5에서 보는 바와 같이, 총 플라보노이드 함량은 발효 전에 비교시 각각 0.32 ㎎/g에서 2.53 ㎎/g로, 0.38 ㎎/g에서 2.64 ㎎/g로 0.47 ㎎/g에서 3.41 ㎎/g으로 약 8~9배 정도 함량이 증가하였음을 알 수 있다.
(5). 버섯 발효콩 분말의 DPPH 라디칼 소거능
버섯 발효콩 분말의 총 플라보노이드 함량을 분석한 결과를 도 6에 나타내었는데, 도 6에서 SS는 증자 나물콩(steaming soybean sprout), GS는 발아 나물콩(germinated soybean sprout), RS는 로스팅 나물콩(roasted soybean sprout)을 의미한다.
도 6에서 보는 바와 같이, DPPH 라디칼 소거능을 통해 항산화 활성을 측정한 결과, 20일째 증자, 발아, 로스팅콩에서 각각 41.43%에서 84.66%, 16.50%에서 45.64%, 6.64%에서 53.79%로 버섯 균사체 발효시 DPPH 라디칼 소거능이 2~8배 이상 증가하는 것을 확인할 수 있다. 이는 비교군으로서 측정한 0.1mM 비타민 C와 비슷하고, 합성 항산화제인 BHT 비해 높은 소거능을 보임을 알 수 있다.
(6). 버섯 발효콩 분말의 이소플라본 함량 측정
버섯 발효콩 분말의 이소플라본 함량을 분석한 결과를 하기 표 6 및 도 7에 나타내었는데, 표 6 및 도 7에서 SS는 증자 나물콩(steaming soybean sprout), GS는 발아 나물콩(germinated soybean sprout), RS는 로스팅 나물콩(roasted soybean sprout)을 의미한다.
상기 표 6 및 도 7에서 보는 바와 같이, 버섯 균사체 발효시 이소플라본의 전체 함량은 감소하는 경향을 보였으며, 모든 처리구에서 5~10일 버섯 균사체 발효를 통해 비배당체 형태에서 배당체 형태로 전환되는 것을 확인할 수 있다.
발효시 비배당체 함량은 증자콩은 0.89 ㎎/g에서 4.52 ㎎/g로, 발아콩은 1.47 ㎎/g에서 4.91 ㎎/g로, 로스팅콩은 2.06 ㎎/g에서 6.84 ㎎/g로 약 2.5~5배 정도의 전환율을 보임을 알 수 있다.
상기한 바와 같이, 모든 처리구에서 발효가 진행됨에 따라 각각의 대조구에 비해 활성이 증가하는 경향을 보였는 바, 콩 액체배지에서 7일 이내의 빠른 성장을 보인 느타리버섯 또는 기계충 버섯 균사체를 이용하여 활성을 증가시킨 버섯 균사체를 나물콩 고체배지에 접종하여 항산화 활성 및 이소플라본 중 생리활성 형태인 아글리콘(aglycone)으로의 전환을 높일 수 있으며, 이를 기능성 식품으로 적용할 수 있음을 알 수 있다.
<적용예 1> (버섯 발효콩을 이용한 콩고기의 제조)
상기 실시예에서 증자콩을 이용하여 제조한 버섯 발효콩 분말 1000g에 부재료로서 활성 글루텐 600g, 땅콩 100g, 아몬드 80g, 야채 육수 2000g, 표고버섯 분말 40g, 소금 30g 및 설탕 30g을 첨가하고, 혼합한 후, 반죽기에서 반죽하여 4℃ 에서 5시간 동안 숙성시켜 콩고기를 제조하였다.
<적용예 2> (버섯 발효콩을 이용한 콩고기의 제조)
증자콩 대신에 발효콩을 이용하여 제조한 버섯 발효콩 분말을 사용한 것 이외에는 상기 적용예 1과 동일하게 실시하여 콩고기를 제조하였다.
<적용예 3> (버섯 발효콩을 이용한 콩고기의 제조)
증자콩 대신에 로스팅콩을 이용하여 제조한 버섯 발효콩 분말을 사용한 것 이외에는 상기 적용예 1과 동일하게 실시하여 콩고기를 제조하였다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명의 방법에 의해 제조되는 버섯 발효콩은 콩과 버섯이 갖는 건강에 도움을 줄 수 있는 기능성 물질이 강화되고, 맛과 향이 우수한 콩 제품 원료소재를 제공할 수 있기 때문에, 본 발명이 속하는 기술분야에 유용하게 적용할 수 있다.
Claims (12)
- (a). 나물콩 고체배지를 제조하여 멸균하는 단계;
(b). 상기 멸균된 나물콩 고체배지에 종균으로 느타리버섯 균사체 또는 기계충 버섯 균사체를 접종하는 단계; 및
(c). 상기 접종된 종균을 배양하는 단계를 포함하는 버섯 발효콩의 제조방법에 있어서,
상기 나물콩은 뿌리의 길이가 1~2cm로서, 콩나물 재배에 적합하지 않은 나물콩이며, 콩 100립 기준으로 6g 이하인 소립종이고,
상기 배양은 24~26℃의 온도 및 78~82%의 상대습도의 조건에서, 5~10일 동안 배양하는 것을 특징으로 하는 버섯 발효콩의 제조방법. - 제1항에 있어서, 상기 버섯 발효콩은 이소플라본의 아글리콘으로의 전환율이 증가되는 것을 특징으로 하는 버섯 발효콩의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 나물콩 고체배지는 나물콩을 증자한 증자콩; 나물콩에 살수하여 발아시킨 발아콩; 및 나물콩을 볶은 후, 증자시킨 로스팅콩으로 이루어진 군에서 선택되는 나물콩을 포함하는 것을 특징으로 하는 버섯 발효콩의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 종균의 접종량은 5~15 %(v/v)인 것을 특징으로 하는 버섯 발효콩의 제조방법.
- 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 배양한 버섯 발효콩을 동결건조하고, 분말화하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 버섯 발효콩의 제조방법.
- 제3항에 있어서, 상기 증자콩은 나물콩을 2~3회 수세한 후, 3~7배의 물에 8~12시간 동안 침수시키고, 1~2시간 동안 물기를 제거한 후, 115~125℃에서, 20~40분 동안 증자시켜 수득하는 것을 특징으로 하는 버섯 발효콩의 제조방법.
- 제3항에 있어서, 상기 발아콩은 나물콩을 2~3회 수세한 후, 10~15시간 동안 2~4시간 간격으로 3~5회 살수하여 발아시키고, 1~2시간 동안 물기를 제거하여 수득하는 것을 특징으로 하는 버섯 발효콩의 제조방법.
- 제3항에 있어서, 상기 로스팅콩은 나물콩을 115~125℃에서 20~40분 동안 볶고, 3~7배의 물에 8~12시간 동안 침수시킨 후, 1~2시간 동안 물기를 제거한 다음, 115~125℃에서, 20~40분 동안 증자시켜 수득하는 것을 특징으로 하는 버섯 발효콩의 제조방법.
- 삭제
- 제1항 내지 제4항, 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항의 방법에 의해 제조되고, 이소플라본의 아글리콘으로의 전환율이 증가된 버섯 발효콩.
- 제11항의 버섯 발효콩을 포함하는 식품 조성물.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| AMND | Amendment | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| AMND | Amendment | ||
| X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
| GRNT | Written decision to grant |