KR101943819B1

KR101943819B1 - 토마토 및 해조류 유산균 발효 추출물을 포함하는 식초 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR101943819B1
Application number: KR1020170073719A
Authority: KR
Inventors: 김영인; 김용
Original assignee: 황산벌영농조합법인
Priority date: 2017-06-13
Filing date: 2017-06-13
Publication date: 2019-01-30
Also published as: KR20180135564A

Abstract

본 발명은 토마토 및 해조류 유산균 발효 추출물을 포함하는 식초 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 토마토 및 해조류 유산균 발효 추출물을 포함하는 식초는 항산화 효과가 우수하며 당뇨병 개선에 유효한 효과 및 우수한 관능을 나타내므로, 건강한 식생활을 지향하는 소비 트렌드에 적합하여 식품 분야에서 활용될 수 있다.

Description

토마토 및 해조류 유산균 발효 추출물을 포함하는 식초 및 이의 제조방법{Vinegar containing tomato and seaweed lactic-acid fermented extract and its preparation method}

본 발명은 토마토 및 해조류 유산균 발효 추출물을 포함하는 식초 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

토마토는 미국　시사주간지　타임이　선정한　세계 10대 식품으로　세계인이　가장　선호하는 채소 중 하나이다. 그리스인이　1인당　연간　140kg을　먹는 것으로　알려져 있고 한국인은　약 6.5kg을　먹는 것으로 알려져 있다. 한국식품연구원에서는　건강과　장수를　위한　21세기 최고의 식품으로　토마토를　꼽았다.　

대학의　석박사학위논문, 한국자원식물학회,　한국식품영양학회,　생명과학회 등의　연구결과를　종합해보면,　토마토는　비타민　함량이　높고,　구연산과　미네랄,　특히　인과　칼륨이　많아　동물성 식품 섭취 시　체액을　중화시키고　소화를　촉진한다.　토마토에는　비타민P로　불리는　루틴이라는　성분이　있어　혈관을　튼튼히　하고　모세혈관의　파열을　방지해주기　때문에 고혈압　환자에게　특히　좋다.　토마토 내 성분 중　라이코펜은　　전립선암　발병율을　20~30% 낮출 수　있다.　라이코펜 외에도　강력한　항암물질인　쿠마릭산,　클로로겐산 등이　풍부해 암　유발물질인　니트로사인이　형성되기 전에　체외로　배출하는　역할을　한다.　토마토의　식이섬유는　대장운동을　돕고　혈중 콜레스테롤을 낮추는　작용을　해　비만을　예방하는　효과가　있는　것으로　알려져　있다. 한편,　토마토에　함유된　비타민K는 칼슘이　빠져나가는　것을　막아　골다공증에　효과적이며　비타민A, C, E 등은　노화를　방지해주고　알카리 성분은　체내에　연소되지 않고　남아있는　당분의　　축적을　　조절해　주기도　한다. 토마토는　약 92%의　수분과　20kcal의 적은　열량을 가지고　있어　체내수분량을　조절해　과식을　방지하고　소화를　　촉진하기때문에　췌장,　간장의　작용이　활발해지는　것으로　밝혀졌다.

이에, 본 발명자들은 상기와 같이 다양한　영양성분을　갖춘　토마토를　유산균 발효한 발효 추출물을 포함하여 식초를 제조함으로써 본 발명을 완성하였다. 　

한국등록특허 제10-1071271호 한국공개특허 제10-2015-0025860호

본 발명의 목적은 토마토 및 해조류 유산균 발효 추출물을 포함하는 식초 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 본 발명에 따른 방법으로 제조된 식초를 제공하는 것이다.

본 발명은 해조류 유산균 발효 추출물 및 토마토 유산균 발효 추출물을 10~30 : 70~90 중량%로 혼합하는 단계;

상기 혼합한 유산균 발효 추출물 및 종초를 10~30 : 70~90 중량%로 혼합하고 발효하는 단계;를 포함하는 토마토 및 해조류 유산균 발효 추출물을 포함하는 식초 제조방법으로,

상기 해조류는 파래, 톳, 모자반, 청각 또는 이들의 혼합으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것인, 토마토 및 해조류 유산균 발효 추출물을 포함하는 식초 제조방법을 제공한다.

상기 유산균은 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum), 락토바실러스 카세이(Lactobacillus casei), 락토바실러스 파라카제이(Lactobacillus paracasei), 락토바실러스 람노서스(Lactobacillus rhamnosus), 락토바실러스 크루스토럼(Lactobacillus crustorum), 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis), 락토바실러스 로시에(Lactobacillus rossiae), 락토바실러스 퍼멘텀(Lactobacillus fermentum), 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis), 스트렙토코커스 락티스(Streptococcus lactis), 스트렙토코커스 서머필러스(Streptococcus thermophilus) 및 류코노스톡 메센테로이데스(Leuconostoc mesenteroides)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것일 수 있다.

본 발명은 본 발명에 따른 방법으로 제조된 식초를 제공한다.

본 발명에 따른 토마토 및 해조류 유산균 발효 추출물을 포함하는 식초는 항산화 효과가 우수하며 당뇨병 개선에 유효한 효과 및 우수한 관능을 나타내므로, 건강한 식생활을 지향하는 소비 트렌드에 적합하여 식품 분야에서 활용될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 식초 제조공정의 모식도이다.

상기 혼합한 유산균 발효 추출물 및 종초를 10~30 : 70~90 중량%로 혼합하고 발효하는 단계;를 포함하는 토마토 및 해조류 유산균 발효 추출물을 포함하는 식초 제조방법이다.

상기 해조류는 식품으로 섭취할 수 있는 것이라면 어느 것이나 사용할 수 있다. 구체적으로, 상기 해조류는 다시마, 미역, 톳, 김, 우뭇가사리, 파래, 모자반, 청각일 수 있으나, 반드시 이로 제한되는 것은 아니며, 바람직하게는 파래, 톳, 모자반, 청각 또는 이들의 혼합으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것일 수 있다.

상기 혼합하는 단계에서, 상기 유산균 발효 추출물은 해조류 분말 또는 토마토 분말에 대하여, 분말 중량의 2배에 해당하는 물을 첨가하고, 140~160 ℃에서 24 시간 동안 가열하고 여과하여 열수 추출물을 제조한 후, 유산균 균액을 접종하고 발효하여 제조한 것일 수 있다.

상기 해조류 유산균 발효 추출물 및 토마토 유산균 발효 추출물은 10~30 : 70~90 중량%로 혼합 시, 관능적으로 가장 적합한 것으로 나타났다. 해조류 유산균 발효 추출물이 상기보다 높은 비율로 혼합될 경우, 해조류의 바다향이 소비자의 기호도를 감소시킬 수 있으며, 토마토 유산균 발효 추출물이 상기보다 높은 비율로 혼합될 경우, 유산균 발효된 토마토의 신 맛이 소비자의 기호도를 감소시킬 수 있다.

상기 유산균은 식품 제조에 사용할 수 있는 것이라면 어느 것이나 사용할 수 있다. 구체적으로, 상기 유산균은 락토바실러스속(Lactobacillus sp.), 락토코커스속(Lactococcus sp.), 스트렙토코커스속(Streptococcus sp.), 또는 류코노스톡속(Leuconostoc sp.)에 속하는 균주일 수 있다. 더욱 구체적으로는, 상기 유산균은 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum), 락토바실러스 카세이(Lactobacillus casei), 락토바실러스 파라카제이(Lactobacillus paracasei), 락토바실러스 람노서스(Lactobacillus rhamnosus), 락토바실러스 크루스토럼(Lactobacillus crustorum), 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis), 락토바실러스 로시에(Lactobacillus rossiae), 락토바실러스 퍼멘텀(Lactobacillus fermentum), 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis), 스트렙토코커스 락티스(Streptococcus lactis), 스트렙토코커스 서머필러스(Streptococcus thermophilus) 및 류코노스톡 메센테로이데스(Leuconostoc mesenteroides)일 수 있으나, 반드시 이로 제한되는 것은 아니며, 바람직하게는 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis) KACC 13438, 스트렙토코커스 서머필러스(Streptococcus thermophilus) KACC 91147 및 류코노스톡 메센테로이데스(Leuconostoc mesenteroides) KACC 12312으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것일 수 있다.

상기 유산균은 멸균된 배지에서 생장시킨 각각의 균주를 멸균식염수로 균 현탁액을 만들어 660nm에서 광학 밀도(optical density) 값을 0.5가 되게 한 균액 1 ㎖를 해조류 또는 토마토 열수 추출물에 접종하는 것일 수 있다.

상기 발효하는 단계에서, 상기 종초는 식품 제조에 사용할 수 있는 것이라면 어느 것이나 사용할 수 있으며, 막걸리를 28~30 ℃에서 3~4주 동안 발효하고 여과하여 제조한 종초를 사용할 수 있다.

상기 발효는 38 ℃에서 14일 동안 발효하는 것일 수 있으며, 발효 시 원활한 발효를 위해 설탕을 첨가할 수 있다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 다만 하기의 실시예는 본 발명의 내용을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.

< 실시예 1> 토마토 및 해조류 유산균 발효 추출물 제조

파래 분말, 톳 분말, 모자반 분말, 청각 분말 또는 이들을 1 : 1 : 1 : 1 중량%로 혼합한 해조류 분말 중 어느 하나에 대하여, 분말 중량의 2배에 해당하는 물을 첨가하고, 140~160 ℃에서 24 시간 동안 가열하고 여과하여 해조류 열수 추출물을 제조하였다. 제조한 해조류 열수 추출물에 멸균된 배지에서 생장시킨 각각의 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis) KACC 13438, 스트렙토코커스 서머필러스(Streptococcus thermophilus) KACC 91147 및 류코노스톡 메센테로이데스(Leuconostoc mesenteroides) KACC 12312 균주를 멸균식염수로 균 현탁액을 만들어 660nm에서 광학 밀도(optical density) 값을 0.5가 되게 한 균액 1 ㎖를 접종하고 37℃에서 72시간 동안 발효하고 여과하여 해조류 유산균 발효 추출물을 제조하였다.

또한, 해조류 분말 대신 토마토 분말을 첨가하고 상기와 동일한 방법으로 토마토 유산균 발효 추출물을 제조하였다.

< 실시예 2> 토마토 및 해조류 유산균 발효 추출물을 포함하는 식초 제조

막걸리를 항아리에 넣고 통풍이 되는 천으로 입구를 막은 후 28~30 ℃에서 3~4주 동안 발효하고 여과하여 종초를 제조하였다.

실시예 1에서 제조한 해조류 유산균 발효 추출물 및 토마토 유산균 발효 추출물을 5 : 95 중량%, 30 : 70 중량%, 40 : 60 중량%로 비율을 달리하여 각각 혼합하였다. 비율에 따른 각 유산균 발효 추출물의 혼합물 및 제조한 종초를 30 : 70 중량%로 혼합하고 38 ℃에서 14일 동안 발효하여 토마토 및 해조류 유산균 발효 추출물을 포함하는 식초를 제조하였다. 해조류 유산균 발효 추출물 및 토마토 유산균 발효 추출물을 30 : 70 중량%로 혼합하여 제조한 식초는 실시예 2, 5 : 95 중량%로 혼합하여 제조한 식초는 비교예 1, 40 : 60 중량%로 혼합하여 제조한 식초는 비교예 2로 명명하였다.

< 실시예 3> 유산균 균주 선정

실시예 1의 토마토 및 해조류 유산균 발효 추출물의 시간에 따른 발효 균주 생장률을 확인하였다. 균의 증식 정도는 분광광도계(UV-1650PC, Shimadzu, Japan)를 이용하여 660 nm에서 12 시간 간격으로 72 시간 동안 O.D.값을 측정하면서 관찰하였다.

그 결과, 해조류 유산균 발효 추출물의 경우 하기 표 1과 같이 스트렙토코커스 서머필러스(Streptococcus thermophilus)는 12 시간 이후부터 생균수가 급격하게 증가하였고, 이후 72 시간까지 생균수의 유의적 차이를 보이지 않았다. 또한, 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis)는 36 시간까지 생균수가 증가하였고, 이후에는 생균수의 유의적 차이를 보이지 않았다. 또한, 류코노스톡 메센테로이데스(Leuconostoc mesenteroides)는 12 시간부터 24 시간까지 생균수가 증가하였고, 이후에는 생균수의 유의적 차이를 나타내지 않았다. 상기 결과로부터 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis) 및 류코노스톡 메센테로이데스(Leuconostoc mesenteroides)도 발효에 사용가능하나, 스트렙토코커스 서머필러스(Streptococcus thermophilus)가 해조류 유산균 발효 추출물의 발효 균주로 가장 적합함을 확인하였다.

토마토 유산균 발효 추출물의 경우, 하기 표 2와 같이 류코노스톡 메센테로이데스(Leuconostoc mesenteroides)는 12 시간 이후부터 생균수가 급격하게 증가하였고, 이후 72 시간까지 지속적으로 증가하였다. 또한, 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis)는 48 시간까지 생균수가 증가하였고, 이후에는 생균수의 유의적 차이를 보이지 않았다. 또한, 스트렙토코커스 서머필러스(Streptococcus thermophilus)는 12 시간부터 36 시간까지 생균수가 증가하였고, 이후에는 생균수의 유의적 차이를 나타내지 않았다. 상기 결과로부터 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis) 및 스트렙토코커스 서머필러스(Streptococcus thermophilus)도 발효에 사용가능하나, 류코노스톡 메센테로이데스(Leuconostoc mesenteroides)가 토마토 유산균 발효 추출물의 발효 균주로 가장 적합함을 확인하였다.

발효 시간	12h	24h	36h	48h	60h	72h
L. lactis	0.5	0.8	1.0	1.0	1.1	1.2
S. thermophilus	0.6	0.9	1.5	1.7	1.7	1.8
L. mesenteroides	0.5	0.9	1.1	1.0	1.0	1.0

발효 시간	12h	24h	36h	48h	60h	72h
L. lactis	0.6	0.8	1.0	1.3	1.3	1.2
S. thermophilus	0.6	0.7	0.9	1.0	1.1	1.0
L. mesenteroides	0.5	1.2	1.5	1.7	1.8	1.9

이후의 실시예에서는 스트렙토코커스 서머필러스를 이용하여 발효한 해조류 유산균 발효 추출물 및 류코노스톡 메센테로이데스를 이용하여 발효한 토마토 발효 추출물을 혼합하여 유산균 발효 추출물의 혼합물을 제조하고, 이를 이용하여 제조한 식초(실시예 2, 비교예 1 및 비교예 2)를 대상으로 실험을 수행하였다.

< 실시예 4> 항산화 효과 분석

실시예 2의 토마토 및 해조류 유산균 발효 추출물을 포함하는 식초 및 토마토 및 해조류 유산균 발효 추출물을 포함하지 않는 일반 식초의 항산화 효과를 DPPH 자유라디칼 소거 활성을 통해 분석하였다.

DPPH 자유라디칼 소거 활성을 측정하기 위해, 시료 용액 100 μL에 100 μM DPPH를 함유한 메탄올 용액 2 mL를 가해 진탕하여 실온에서 10분간 방치한 후 UV-Vis 분광광도계(SINCO S-3100, 한국)를 이용하여 517 nm에서 흡광도를 측정하여 DPPH의 환원에 의한 흡광도의 감소를 측정하였다. DPPH 자유라디칼 소거 활성은 하기 식에 따라 계산하였다. 시료를 넣지 않은 대조구를 함께 측정하여 시료의 상대적인 DPPH 자유라디칼 소거활성을 측정한 후 회귀분석에 의해 산출된 IC₅₀(DPPH 자유라디칼을 50% 저해하는 시료의 농도)를 나타내었다. 양성대조구로 아스코르브산을 사용하였다.

DPPH 자유라디칼 소거 활성(%) = (1-A/B)×100

A: 517 nm에서 시료 흡광도, B: 517 nm에서 대조구 흡광도.

그 결과, 하기 표 3과 같이 실시예 2의 토마토 및 해조류 유산균 발효 추출물을 포함하는 식초는 아스코르브산 및 일반 식초에 비해 높은 DPPH 자유라디칼 소거 활성을 나타내었다.

	DPPH 자유라디칼 소거 활성
실시예 2(100mg/ml)	32.20±1.11
일반 식초(100mg/ml)	15.98±1.08
아스코르브산(1000μg/ml)	10.19±1.05

< 실시예 5> 세포 내 포도당 흡수율 측정

마우스 골격근 세포주(C2C12)를 37℃ CO₂ 배양기 안에서 6웰 플레이트(well plate)에 배양하였다. 10% FBS(fetal bovine serum), 1% 항생제를 포함하는 배지(DMEM)에서 플레이트 바닥에 80% 정도 포화될 때까지 자라게 한 뒤, 배지를 1% FBS를 포함하는 배지로 교체하여 분화시키고 분화 3일째에 실시예 2의 토마토 및 해조류 유산균 발효 추출물을 포함하는 식초 및 토마토 및 해조류 유산균 발효 추출물을 포함하지 않는 일반 식초를 100 μM/L 농도로 각각 처리한 뒤, 2-데옥시 포도당(2-deoxy glucose)으로 포도당 흡수(uptake) 수준을 측정하였다.

그 결과, 하기 표 4와 같이 실시예 2의 토마토 및 해조류 유산균 발효 추출물을 포함하는 식초를 처리한 경우, 일반 식초에 비해 포도당 흡수율이 증가하는 것을 확인하여 당뇨병 개선에 유효함을 확인하였다.

	2-데옥시 포도당(nM)
실시예 2	6.1±1.43
일반 식초	2.7±1.09

<실시예 6> 관능평가

실시예 2, 비교예 1 및 비교예 2의 토마토 및 해조류 유산균 발효 추출물을 포함하는 식초, 실시예 2와 동일한 방법으로 제조하되 해조류 유산균 발효 추출물만을 포함하는 식초(비교예 3), 실시예 2와 동일한 방법으로 제조하되 토마토 유산균 발효 추출물만을 포함하는 식초(비교예 4), 토마토 및 해조류 유산균 발효 추출물을 포함하지 않는 일반 식초를 대조군으로 하여 남녀 25명으로 구성된 패널을 대상으로 5점 척도법(5점: 매우 우수함, 4점: 우수함, 3점: 보통, 2점: 나쁨, 1점: 매우 나쁨)에 따라 맛, 향, 색 및 전체적인 풍미에 대한 관능평가를 실시하고, 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다. 관능평가 시 각 식초를 물에 1 : 2 부피비로 희석한 음료를 섭취한 후 평가하도록 하였다.

그 결과, 토마토 및 해조류 유산균 발효 추출물을 포함하는 식초는 해조류 유산균 발효 추출물 및 토마토 유산균 발효 추출물을 10~30 : 70~90 중량%로 혼합 시, 관능적으로 가장 적합한 것으로 나타났다.

	맛	향	색	전체적인 풍미
실시예 2	4.7	4.5	4.5	4.6
비교예 1	3.6	3.2	4.2	3.8
비교예 2	4.5	4.0	4.0	4.2
비교예 3	3.5	3.0	4.0	3.5
비교예 4	4.3	4.1	4.2	4.2
일반 식초	3.2	3.3	4.0	3.6

Claims

해조류 유산균 발효 추출물 및 토마토 유산균 발효 추출물을 10~30 : 70~90 중량%로 혼합하는 단계;
상기 혼합한 유산균 발효 추출물 및 종초를 10~30 : 70~90 중량%로 혼합하고 발효하는 단계;를 포함하는 토마토 및 해조류 유산균 발효 추출물을 포함하는 식초 제조방법으로,
상기 해조류는 파래, 톳, 모자반, 청각 또는 이들의 혼합으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상이고,
상기 해조류 유산균 발효 추출물 및 토마토 유산균 발효추출물은 락토코커스 락티스, 스트렙토코커스 서머필러스 및 류코노스톡 메센테로이데스로 이루어진 유산균 균액을 이용하여 발효한 것이고,
상기 종초는 막걸리를 28~30℃에서 3~4주 동안 발효하고 여과하여 제조한 것인 것을 특징으로 하는, 토마토 및 해조류 유산균 발효 추출물을 포함하는 식초 제조방법.
삭제
제 1항에 따른 방법으로 제조된 식초.