KR101993777B1 - 버섯에 의해 고체 발효된 콩발효물 및 이의 제조방법 - Google Patents

버섯에 의해 고체 발효된 콩발효물 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 까치버섯, 송이버섯, 및 잎새버섯에서 선택되는 1종 이상의 버섯 균사체 및 그 배양물 중 적어도 하나 이상; 및 증자시킨 콩을 포함하는, 버섯에 의해 고체 발효된 콩발효물 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 공액리놀레산 및 비배당체-이소플라빈이 증진되고, 암모니아 함량이 감소하고 풍미가 개선되고, 항산화 활성, 당뇨 및 비만 개선 효과를 갖는 기능성 식품을 제공할 수 있다.

Description

버섯에 의해 고체 발효된 콩발효물 및 이의 제조방법{Solid fermented soybean with mushroom and method for preparation thereof}
본 발명은 버섯에 의해 고체 발효된 콩발효물 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게 본 발명은 공액리놀레산 및 비배당체-이소플라빈이 증진되고, 암모니아 함량이 감소하고 풍미가 개선된 버섯에 의해 고체 발효된 콩발효물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
콩[Glycine max (L.) Merrill]은 한반도 북부 및 만주일대가 원산지로 오랫동안 우리 식생활에서 쌀 다음으로, 중요한 부분을 차지하여 왔다. 쌀, 보리 등 곡류를 주식으로 하는 우리나라 밥상에서 콩은 단백질과 지방의 급원으로 매우 중요한 역할을 해왔다. 특히 콩은 한국 사람이 끼니때마다 접하게 되는 된장, 간장, 고추장 및 청국장의 주원료이며, 두유, 두부 및 식용유 등 가공제품의 원료로 그 사용 빈도가 매우 높은 식용작물이다.
또한, 버섯은 균류 중에서 육안으로 식별할 수 있는 크기의 자실체를 형성하는 무리의 총칭으로 정의된다. 이들은 당질, 지질, 단백질, 무기질 및 비타민 등의 영양소가 골고루 함유되어 있고 독특한 질감과 향을 가지고 있는 것이 특징이며 식용 및 약용으로 이용되고 있는 식품이다. 많은 담자균류의 균사체 및 자실체는 여러 항암 효과와 면역 증강이 있는 것으로 보고되어 있다. 담자균류의 균사체는 일반적으로 사용되는 항암치료제와는 달리 특별한 부작용이 없고 면역 기능을 증대시켜 항암 효과를 나타낸다는 점이 최대의 장점이라 할 수 있다.
한편, 공액리놀레산(Conjugated Linoleic Acid; CLA)은 리놀레산의 이성질체로 공액 이중결합 구조를 가진다. 리놀레산은 9번과 12번 탄소에서 cis 형태의 이중결합을 갖는데 반하여, 공액리놀레산의 이중결합위치는 9번과 11번, 10번과 12번 및 11번과 13번이고 이중결합형태도 cis-cis, cis-trans, trans-cis, trans-trans 등이 있어, 총 12개의 공액리놀레산 이성질체의 존재가 알려져 있다.
공액리놀레산(CLA)은 화학적으로 합성하거나 미생물에 의해 생산된다. 화학적으로 합성할 경우에는 공액리놀레산(CLA)의 이성질체가 모두 생산될 가능성이 있지만, 미생물에 의해서는 cis-9, trans-11 공액리놀레산(CLA)가 주로 생산된다. 반추위 동물에서 유래한 육류에는 공액리놀레산(CLA)이 아주 낮은 농도로 함유되어 있고, 유산균 발효식품, 특히 요구르트는 탈지유를 사용하기 때문에 공액리놀레산(CLA)은 극미량으로 존재한다.
또한, 두유 등의 콩 관련 식품에는 공액리놀레산(CLA)이 존재하지 않는다. 일부 식용버섯 균사체 이용 탈지대두 액상발효를 통한 공액리놀레산(CLA) 생산에 대해 보고되어 있으며, 진균류(곰팡이류) 이용 두유 발효에 의한 공액리놀레산 생산이 보고되어 있을 뿐 식용버섯 균사체 혹은 진균류를 이용한 고체발효법에 의한 공액리놀레산(CLA) 생산에 대한 연구는 미미한 실정이다.
콩에는 영양성분 외에도 식물성 에스트로겐으로 알려진 이소플라본이 함유되어 있으며 이는 각종 성인병 예방에 효과가 있는 것으로 널리 알려져 있다. 이소플라본은 콩 품종에 따라 약간씩 차이를 보이지만 일반적으로 배당체인 글리코시드(glycosides)가 25%, 말로닐-글리코시드(malonyl-glycosides)가 70∼80%, 아세틸-글리코시드(acetyl-glycosides) 5% 그리고 비배당체인 아글리콘(aglycone)이 2% 정도 존재하는 것으로 알려져 있다. 여러 그룹의 이소플라본들은 각각 생리활성을 나타내지만 특히 비배당체의 이소플라본이 체내 이용률이 높은 것으로 보고되어 있다. 이러한 콩은 콩 품종, 재배 환경, 발아, 가공 처리 및 미생물의 작용에 따라 이소플라본 함량이 달라질 수 있으며 일반적으로 배당체에서 비배당체 형태로의 전환은 증자, 열처리 혹은 발아와 발효 처리에 의해 일어나게 된다. 또한, 발효식품은 발효미생물이 생성하는 β-글리코시다아제(β-glycosidase) 활성에 의해 당질이 분해되어 비배당체 형태로 전환된다. 그러나 대표적인 고체 발효법으로 발효되는 청국장은, 비배당체 생성율이 최대 40% 미만으로 좀 더 효율적인 고체 발효법이 필요하나, 고초균 같은 세균에서는 그 한계가 있고, 특유의 냄새로 기호도가 낮은 편이다.
본 발명의 배경기술로는 대한민국 공개특허공보 제10-2009-0081598호에 콩 분말 용액 발효물의 제조방법이 기재되어 있다.
본 발명자들은 당해 기술분야에서 지속적인 연구를 한 결과, 까치버섯 등 버섯을 이용한 콩 고체 발효를 통하여 제조된 콩발효물은 공액리놀레산(CLA) 및 비배당체 이소플라본 함량이 증대되고 항산화 활성, 당뇨 및 비만 개선효과와 같은 기능성이 증진되고 또한 청국장에 비하여 암모니아와 같은 발효취가 감소되는 것을 발견하고 본 발명을 완성하였다.
따라서, 본 발명의 목적은 공액리놀레산 및 비배당체 이소플라본 함량이 증대된, 버섯에 의해 고체 발효된 콩발효물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 암모니아 함량이 감소하고 풍미가 개선되고, 항산화 활성, 당뇨 및 비만 개선효과와 같은 기능성이 증진된 고품질의 콩발효물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 콩발효물을 포함하는 식품을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 비배당체 생성율을 높일 수 있는 콩의 고체 발효 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 고품질의 콩발효물을 경제적이고 효율적으로 제조할 수 있는 콩 발효물의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 상세한 설명의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 까치버섯, 송이버섯, 및 잎새버섯에서 선택되는 1종 이상의 버섯 균사체 및 그 배양물 중 적어도 하나 이상; 및 증자시킨 콩을 포함하는, 버섯에 의해 고체 발효된 콩발효물이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명의 콩발효물은 공액리놀레산 및 비배당체 이소플라본 함량 중 적어도 하나 이상이 증대될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명의 콩발효물은 암모니아 함량이 감소하고 풍미가 개선될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 콩은 수침콩 또는 발아콩일 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 콩발효물을 포함하는 식품이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 식품은 분말, 과립, 편상(flake), 페이스트, 시럽, 겔, 젤리, 바(bar), 환(pill), 정제(tablet), 캡슐, 및 액상 중에서 선택되는 형태로 가공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 식품은 항산화 활성, 당뇨 또는 비만의 예방 또는 개선 효과가 있는 기능성 식품일 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 까치버섯, 송이버섯, 및 잎새버섯에서 선택되는 1종 이상의 버섯 균사체 및 그 배양물 중 적어도 하나 이상을 증자시킨 콩에 접종하는 접종단계; 및 상기 콩을 발효시키는 발효단계를 포함하는 콩의 고체 발효 방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 까치버섯, 송이버섯, 및 잎새버섯에서 선택되는 1종 이상의 버섯 균사체 및 그 배양물 중 적어도 하나 이상을 증자시킨 콩에 접종하는 접종단계; 및 상기 콩을 발효시키는 발효단계를 포함하는 콩발효물의 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 접종단계에서 콩을 증자하기 전에 수침하거나 발아시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 접종단계에서 버섯 균사체 또는 그 배양물은 콩 중량에 대해 5~10 중량부로 접종할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 접종단계 이전에 버섯을 상온에서 4~6일간 배양하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 발효단계는 20~30℃에서 5~ 10일간 발효시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 발효단계 후 건조 후 분말화 시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 분말화 시키는 단계는 발효된 콩을 45~55℃에서 2~3일간 건조할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 발효단계 후 콩발효물을 분말, 과립, 편상(flake), 페이스트, 시럽, 겔, 젤리, 바(bar), 환(pill), 정제(tablet), 캡슐, 및 액상으로 제형화하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 콩발효물은 공액리놀레산 및 비배당체 이소플라본 함량이 증대될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 콩발효물은 발효취 및 암모니아 함량이 감소하고 풍미가 개선되어, 선식 타입의 분말제, 과립제, 환제, 타블렛제 및 음료 등 다양한 형태의 식품으로 가공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 콩발효물을 이용하면 항산화 활성, 당뇨 및 비만 개선 효과와 같은 기능성이 증진된 기능성 식품을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 콩의 고체 발효 방법은 비배당체 생성율을 40% 이상으로 높일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 콩발효물의 제조방법은 공액리놀레산 및 비배당체 이소플라본 함량이 증대된 고품질의 콩발효물을 경제적이고 효율적으로 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 식용버섯 균사체 콩발효물 사진이다. 도 1의 A는 발효 전 콩 사진이며, B는 송이버섯 균사체 콩발효물 사진이며, C는 잎새버섯 균사체 콩발효물 사진이며, D는 까치버섯 균사체 콩발효물 사진이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 콩발효물들의 공액리놀렌산 GC 크로마토그램이다. 도 2의 A는 발효 전 콩의 GC 크로마토그램을 나타낸 것이며, B는 송이버섯 균사체 콩발효물의 GC 크로마토그램을 나타낸 것이며, C는 잎새버섯 균사체 콩발효물의 GC 크로마토그램을 나타낸 것이며, D는 까치버섯 균사체 콩발효물의 GC 크로마토그램을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수침콩과 발아콩을 나타낸 사진이다. 도 3의 A는 수침콩을 나타낸 것이며, B는 발아콩을 나타낸 것이다.
도 4는 종래 기술에 의한 청국장 분말 및 본 발명의 일 실시예에 따른 식용버섯 균사체 콩발효물 분말의 사진이다. 도 4의 A는 청국장 분말을 나타낸 것이며, B는 까치버섯 균사체에 의한 수침콩 발효물 분말을 나타낸 것이며, C는 까치버섯 균사체에 의한 발아콩 발효물 분말을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 콩발효물들의 이소플라본 HPLC 크로마토그램이다. 도 5의 A는 청국장 분말의 이소플라본 HPLC 크로마토그램을 나타낸 것이며, B는 까치버섯 균사체에 의한 수침콩 발효물 분말의 이소플라본 HPLC 크로마토그램을 나타낸 것이며, C는 까치버섯 균사체에 의한 발아콩 발효물 분말의 이소플라본 HPLC 크로마토그램을 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 콩발효물들의 유리아미노산 및 암모니아 아미노산 자동분석기 크로마토그램이다. 도 6의 A는 청국장 분말의 유리아미노산 및 암모니아 아미노산 자동분석기 크로마토그램을 나타낸 것이며, B는 까치버섯 균사체에 의한 수침콩 발효물 분말의 유리아미노산 및 암모니아 아미노산 자동분석기 크로마토그램을 나타낸 것이며, C는 까치버섯 균사체에 의한 발아콩 발효물 분말의 유리아미노산 및 암모니아 아미노산 자동분석기 크로마토그램을 나타낸 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 출원에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예들을 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 까치버섯, 송이버섯, 및 잎새버섯에서 선택되는 1종 이상의 버섯 균사체 및 그 배양물 중 적어도 하나 이상; 및 증자시킨 콩을 포함하는, 버섯에 의해 고체 발효된 콩발효물이 제공된다.
본 발명의 콩발효물은 공액리놀레산 및 비배당체 이소플라본 함량 중 적어도 하나 이상이 증대될 수 있다. 특히 비배당체 이소플라본의 함량을 40% 이상으로 높일 수 있다.
상기 까치버섯(Polyozellus multiplex)은 높이 5∼15 cm 너비 5∼30 cm 정도로 강원도 일대에서 소나무와 같은 침엽수림 그리고 활엽수림에 군생하는 식용버섯으로 알려져 있다. 강원도 일부 지역에서는 “먹버섯”, 양양 지역에서는 “고무버섯”또는 “곰버섯”이라고도 알려져 있다. 까치버섯은 위암예방, 항암효능과 치매를 예방하는 효능이 있는 것으로 알려져 있다. 본 발명에 의하면 상기 까치버섯의 균사체 또는 그 배양물은 콩의 고체 발효에 이용시 공액리놀레산 및/또는 비배당체 이소플라본 함량을 증대시킬 수 있다. 상기 까치버섯은 상대적으로 다른 버섯에 비해 공액리놀레산 생성력이 우수하다.
상기 송이버섯(Tricholoma matsutake)은 적송(赤松)의 잔뿌리에서 자라는 버섯으로 적송의 잔뿌리에 균근(菌根)을 형성하여 공생한다. 해마다 가을이면(19℃ 정도) 균사의 군데군데가 팽대하여 싹이 생기고, 이것이 갑자기 발육하여 약 2주일이면 지상에 나타나기 시작하여 자실체를 형성한다. 송이버섯은 살이 두껍고 향기로우며 맛좋은 야생 버섯으로 식용 및 항암 등 약용 가치가 있는 것으로 알려져 있다. 본 발명에 의하면 상기 송이버섯의 균사체 또는 그 배양물은 콩의 고체 발효에 이용시 공액리놀레산 및/또는 비배당체 이소플라본 함량을 증대시킬 수 있다.
상기 잎새버섯(Grifola frondosa)은 은행나뭇잎처럼 생긴 갓들이 여러 겹 겹쳐져 자실체 다발을 이루고 색은 흑색, 흑갈색, 회갈색, 백색이다. 잎새버섯은 맛도 좋으면서 약리 작용이 뛰어나 항암효과와 종양저지율이 높은 것으로 알려져 있다. 본 발명에 의하면 상기 잎새버섯의 균사체 또는 그 배양물은 콩의 고체 발효에 이용시 공액리놀레산 및/또는 비배당체 이소플라본 함량을 증대시킬 수 있다.
본 발명에 있어, 콩은 종류를 불문하고 콩으로 분류되는 식물로부터 얻어진 모든 열매를 포함하는 의미이다. 이에 한정되는 것은 아니나, 완두콩, 강낭콩, 서목태, 청태, 동부, 밤콩, 백태(노란콩), 나물콩, 밥밑콩, 작두콩, 서리태, 풋콩 등을 예로 들 수 있다.
본 발명에 있어, 콩발효물은 콩을 원료로 하는 미생물의 발효 작용을 이용하여 제조한 것을 의미한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명의 콩발효물은 암모니아 함량이 감소하고 풍미가 개선될 수 있다. 본 발명에 의해 제조된 콩발효물은 고초균에 의한 고체발효법에 의해 발효되는 청국장과 비교해서 암모니아 함량이 감소하고 풍미가 개선되어 기호도가 높아진다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 이에 한정되는 것은 아니나 상기 콩은 수침콩 또는 발아콩일 수 있다. 상기 수침콩 또는 발아콩을 이용 시 공액리놀레산 및/또는 비배당체 이소플라본 함량을 증대시킬 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 콩발효물을 포함하는 식품이 제공된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의해 제조된 콩발효물은 공액리놀레산 및 비배당체 이소플라본 함량 중 적어도 하나가 증대되고, 암모니아 함량이 감소하고 풍미가 개선되어 식품으로 이용될 수 있고, 면, 빵, 과자, 음료 등의 식품 첨가제로서도 이용될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 이에 한정되는 것은 상기 식품은 분말, 과립, 편상(flake), 페이스트, 시럽, 겔, 젤리, 바(bar), 환(pill), 정제(tablet), 캡슐, 및 액상 중에서 선택되는 형태로 가공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 식품은 항산화 활성, 당뇨 또는 비만의 예방 또는 개선 효과가 있는 기능성 식품일 수 있다. 본 발명에 의한 콩발효물은 공액리놀레산 및 비배당체 이소플라본 함량 중 적어도 하나가 증대되어 이를 식품 또는 식품첨가제로 이용시 항산화 활성, 당뇨 또는 비만의 예방 또는 개선 효과의 기능성 식품으로 활용될 수 있다.
본 발명에 있어, 상기 항산화 활성은 활성산소종(singlet oxygen, superoxide anion, superoxiradical, hydrogen peroxide)을 소거시키거나 그 증가를 억제하거나 그 유해성을 억제하는 활성을 의미한다. 본 발명의 하기 실시예에서는 DPPH 라디칼의 소거 활성을 통하여 이를 검증하였다.
본 발명에 의한 콩발효물은 이에 한정되는 것은 아니나 분말화하여 면, 빵 또는 과자의 원료 혼합물의 제조시에 첨가하고 반죽하여 일정 형태로 성형하여 익혀서 면, 빵, 또는 과자를 제조할 수 있다. 상기 면, 빵 또는 과자 제조 시 당업계에서 통상 사용되는 성분들의 혼합물을 이용할 수 있다. 상기 면, 빵 또는 과자의 제조에 있어, 콩발효물의 첨가량은 최고 99.99%까지도 가능하다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 까치버섯, 송이버섯, 및 잎새버섯에서 선택되는 1종 이상의 버섯 균사체 및 그 배양물 중 적어도 하나 이상을 증자시킨 콩에 접종하는 접종단계; 및 상기 콩을 발효시키는 발효단계를 포함하는 콩의 고체 발효 방법이 제공된다.
본 발명의 콩의 고체 발효 방법에 의하면, 콩발효물의 공액리놀레산 및 비배당체 이소플라본 함량 중 적어도 하나 이상이 증대될 수 있다. 특히 비배당체 이소플라본의 함량을 40% 이상으로 높일 수 있다. 또한, 본 발명의 콩의 고체 발효 방법에 의하면, 콩발효물은 고초균에 의한 고체발효법에 의해 발효되는 청국장과 비교해서 암모니아 함량이 감소하고 풍미가 개선되어 기호도가 높아진다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 까치버섯, 송이버섯, 및 잎새버섯에서 선택되는 1종 이상의 버섯 균사체 및 그 배양물 중 적어도 하나 이상을 증자시킨 콩에 접종하는 접종단계; 및 상기 콩을 발효시키는 발효단계를 포함하는 콩발효물의 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 콩발효물의 제조 방법에 의하면, 콩발효물의 공액리놀레산 및 비배당체 이소플라본 함량 중 적어도 하나 이상이 증대될 수 있다. 특히 비배당체 이소플라본의 함량을 40% 이상으로 높일 수 있다. 또한, 본 발명의 콩발효물 제조 방법에 의하면, 콩발효물은 고초균에 의한 고체발효법에 의해 발효되는 청국장과 비교해서 암모니아 함량이 감소하고 풍미가 개선되어 기호도가 높아진다.
본 발명에 있어서, 상기 증자는 살균 및 발효를 유도하기 콩을 삶는 것으로 영양성분이 파괴되지 않는 한 살균되도록 삶는다면 특별한 한정은 없다. 예를 들어 120℃에서 30 ~ 60분간 증자할 수 있다. 이때 살균 시간이 30분 이하인 경우 콩이 덜 삶아지거나 살균되지 않아 발효가 진행되지 않을 수 있으며, 60분 이상인 경우 과도한 살균 및 영양성분 등의 소실이 다수 일어날 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 접종단계에서 콩을 증자하기 전에 수침하거나 발아시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 수침은 콩에 충분한 수분을 제공한다면 수침의 조건에는 특별한 한정은 없다. 예를 들어 부피로 콩 3배의 물을 가하여 상온에서 8-12시간 동안 수침할 수 있다. 상기 발아는 콩의 싹이 발생 또는 생장을 개시하는 것으로, 발아 조건에는 특별한 한정은 없다. 예를 들어 상기 수침한 콩의 2배만큼 싹을 틔워 발아콩을 제조할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 접종단계에서 버섯 균사체 또는 그 배양물은 콩 중량에 대해 5~10 중량부로 접종할 수 있다. 버섯 균사체 또는 그 배양물이 콩 중량에 대해 5 중량부 미만이면 발효 속도가 지연되며, 10 중량부를 초과하면 발효 속도와 상관없이 경제성이 없다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 접종단계 이전에 버섯을 상온에서 5~15일간 배양하여 종균을 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다. 버섯의 종균 배양은 당업계에서 알려진 공지의 기술을 이용하여 배양할 수 있다. 이에 한정되는 되는 것은 아니나, 예를 들어 백미를 수세하여 쌀 액체 배지를 제조하여 이 쌀 액체 배지를 이용하여 상온에서 5~15일간 배양할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 발효단계는 20~30℃에서 6~12일간 발효하는 것이 적합하나 이에 한정되는 것은 아니다. 발효온도가 20℃ 미만에서는 발효 속도가 지연되고, 30℃ 초과에서는 균사체 생육이 저해되어 발효 속도가 현저히 증가한다. 발효기간은 6일 미만이면 균사체 생육이 미흡하고, 8일 초과이면 유효성분 등이 감소할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 발효단계 후 건조 후 분말화 시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 이에 한정되는 것은 아니나, 상기 건조는 45~55℃에서 2~3일 건조할 수 있다. 건조 온도가 45℃ 미만에서는 건조 기간이 길어지며, 고초균 등의 오염이 일어날 수 있고, 55℃ 초과에서는 상대적으로 영양성분이 파괴가 빠르게 진행될 수 있다. 또한, 필요에 따라 영양성분 파괴 등의 최소화를 위해 동결건조를 할 수 있다. 상기 건조된 콩은 분쇄기로 분쇄하여 분말로 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 발효단계 후 콩발효물을 분말, 과립, 편상(flake), 페이스트, 시럽, 겔, 젤리, 바(bar), 환(pill), 정제(tablet), 캡슐, 및 액상으로 제형화하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 제형화 방법은 당업계의 공지된 기술을 이용하여 수행할 수 있다.
본 발명에 의한 버섯 균사체, 특히 까치버섯 균사체의 콩발효물은 공액리놀레산 함량이 생성능이 우수하다(시험예 1~2 및 실시예 1 참조), 또한, 본 발명에 의해 제조된 콩발효물은 통상의 고체 발효법으로 제조되는 청국장보다 공액리놀레산과 비배당체-이소플라본 함량이 높고, 또한 특유의 단백질 분해산물인 암모니아 함량이 낮아 발효취의 악취가 현저히 낮아 풍미가 개선되어 결과적으로 기호성이 현저히 증가한다(시험예 1 및 실시예 1~2 참조). 또한, 항산화 활성 및 당뇨 및 비만의 개선 효과가 현저히 증진되어 기능성 또한 탁월하다 (시험예 1 및 실시예 1~2 참조).
본 발명의 또 다른 목적에 따라서, 까치버섯 균사체 등을 이용하여 발효한 향미가 개선되어 풍미가 증진되고 항산화 활성, 당뇨 및 비만 개선효과와 같은 기능성이 증진된 고품질의 콩발효물 분말제, 과립제, 환제, 정제 및 음료를 제공할 수 있다.
다음의 실시예들에 의해 본 발명이 더 상세히 설명된다. 이들 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들에 의해 제한되어서는 안된다.
실시예 1 ~ 3: 식용버섯 균사체의 공액리놀레산 생산능 확인
3종의 버섯 균사체(송이버섯, 잎새버섯 및 까치버섯)로부터 공액리놀레산(conjugated linoleic acid, CLA) 생성량을 확인하였다.
시험예 1
i) 발효 종균 제조
백미를 수세하여 12시간 수침 후 물기를 제거하고 250 mL 삼각플라스크에 10 g을 칭량하여 넣고 멸균수 90 mL를 첨가한 상태에서 121℃ 15분간 살균하여 10% 쌀 액체배지를 제조하였다.
여기에 송이버섯 균사체, 잎새버섯 균사체 및 까치버섯 균사체를 배양한 각각의 plate를 무균적으로 적당히 절단하여 10% 쌀 액체배지에 접종하여 25℃에서 10일간 배양하여 발효를 위한 종균을 준비하였다.
까치버섯 균사체는 경상남도 함양군 안의면 인근 야산에서 채취한 후 조직 분리하여 사용하였다. 까치버섯 균사체 배양은 2∼3달에 1회씩 potato dextrose (PDA, Difico, MI, USA) 고체 배지에 10일간 계대 이식하여 사용하였다.
ii) 증자콩 제조
노란콩 3kg을 흐르는 물에 세척한 후 물기를 제거하고 20℃에서 12시간 수침한 후 물기를 제거하고 수침콩 200g을 폴리스티렌 발효용기에 각각 나누어 담은 후 121℃에서 30분간 증자하여 콩을 살균하였다.
iii) 발효
살균된 콩에 각각 준비된 종균 배양액을 각각 5%(w/v)로 접종한 후 25℃의 온도에서 12일간 발효시켰다(도 1).
iv) 콩발효물 분말 제조
상기 발효된 콩발효물을 50℃에서 3일간 건조하여 분쇄기로 분쇄하여 분말화 하였다.
<공액리놀렌산 분석>
공액리놀레산 분석은 상기 제조된 분말 2g을 취하여 클로로포르(chloroform) : 메탄올(methanol)(1:1)을 가하여 지방산을 추출하고 지방산 분석 방법에 준하여 수행하였다. 즉, 지방산 분석은 식품공전법 지방산 분석법에 준하여 수행하였다.
지방산 분석 전 우선 콩 품종별 원료의 지방성분을 추출하였다. 즉, 각각의 품종별 콩 분말 10g에 클로로포름:메탄올(2:1) Folch 용액을 30mL를 가하고 상온에서 2시간 교반하여 지방을 추출하였다.
지방 추출이 끝난 후 거름망에 걸러내고 이 여과액에 포화 NaCl 4mL를 첨가하여 층 분리가 일어나게 하였다. 층 분리가 일어난 지방층만을 다시 회수하여 무수아황산과 함께 탈수시켜 60℃에서 감압 농축하여 순수 지방을 회수하였다.
얻어진 각각의 품종별 콩 지방 1mL에 0.5 N 메탄올성 NaOH 3mL를 가해 100℃ 10분간 가온하여 지방산과 글리세롤을 가수분해시켰다. 이후 삼불화붕소(BF3) 2mL를 가하여 교반한 후 30분간 다시 가온하여 지방산 메틸에스테르화를 진행하였다.
반응이 끝난 후 이소옥탄 1mL를 첨가하고 격렬히 흔든 후 원심분리 하여 분리된 이소옥탄층만을 회수하여 무수황산나트륨과 함께 탈수한 뒤 0.45㎛-막 필터(0.45㎛-membrane filter) (Dismic-25CS)로 여과하여 GC를 이용하여 분석하였다.
그 결과, 도 2에 나타난 바와 같이 발효 전 콩에서는 공액리놀렌산이 검출되지 않았고(비교예 1), 실시예 2와 3의 송이버섯 균사체와 잎새버섯 균사체 발효 후 콩에서는 약 총 공액리놀렌산 함량이 약 20~25μg/g로 생성되었고, 까치버섯 균사체 발효 후 콩(실시예 3)의 경우 약 2배 정도인 46μg/g 이상 생성이 되었다. 표 1은 식용버섯 균사체 콩발효물의 공액리놀레산(CLA) 조성 비교한 것을 나타낸다.

공액리놀렌산 함량
(μg/g)
발효 전 콩
(비교예 1)
발효 후 콩
실시예 1
(송이버섯)		 실시예 2
(잎새버섯)		 실시예 3
(까치버섯)
cis-9, trans-11 CLA nd 17.56 21.95 42.94
trans-10, cis-12 CLA nd 2.51 2.63 3.27
Total CLA nd 20.47 24.58 46.21
*모든 실험은 삼반복 수행하였음
**nd; 검출되지 않음
실시예 4 및 5 : 까치버섯 균사체 이용 콩 고체발효를 통한 분말 제조
노란콩(품종명: 대원)을 12시간 수침한 후 25℃의 암실에서 수침콩의 약 2배 정도로 발아하여 발아콩을 제조하였고, 그 결과는 도 3과 같다.
발아콩은 수침콩을 콩나물 재배기에 가지런히 놓고 빛을 차단한 상태에서 4시간 주기로 물을 공급해가며 낱알의 2배만큼 싹을 틔워 발아콩을 제조하였다.
수침콩(실시예 4)과 발아콩(실시예 5)을 폴리스티렌 발효용기에 각각 200g씩 담아 121℃에서 30분 증자한 후 상온으로 냉각시켜 종균 배양한 까치버섯 균사체 배양액을 5%(v/w) 접종하였다. 콩 고체발효는 25℃에서 8일간 발효시켜 사용하였다.
콩의 대표적인 고체발효법으로 제조되어 널리 식품으로 사용하고 있는 청국장을 대조구(비교예 2)로 사용하였다. 청국장 역시 노란콩(폼종명: 대원콩)을 12시간 수침한 후 물기를 제거하고 121℃에서 30분간 증자처리 하였다. 이후 상온으로 적당히 식힌 후 미리 배양해 놓은 바실러스 아밀로리퀴페시언스(Bacillus amyloliquefaciens) 2TDJ15 균주배양액을 전체 무게의 5% 접종하고 37℃에서 3일간 발효시켜 제조하였다. 발효가 완료된 까치버섯 균사체 콩발효물과 청국장은 50℃에서 3일 건조한 후 분쇄기로 분쇄하여 분말을 제조하였다(도 4).
실험예 1. 지방산과 공액리놀레산 함량
상기 실시예 4 및 5에서 제조된 청국장 분말, 까치버섯 균사체 발아콩 발효물 분말 및 까치버섯 균사체 수침콩 발효물 분말의 지방산과 공액리놀렌산 함량을 분석하였다.
<지방산 분석>
지방산은 상기의 시험예 1과 동일하게 지방산 분석 방법에 준하여 수행하였다.
청국장(비교예 2), 까치버섯 균사체 수침콩 발효물(실시예 4) 및 까치버섯 균사체 발아콩 발효물(실시예 5) 분말의 지방산 함량은 표 2와 같다. 총 지방산 함량은 까치버섯 균사체 수침콩발효물 분말 > 청국장 분말 > 까치버섯 균사체 발아콩발효물 분말 순이었다. 표 2는 청국장과 까치버섯 균사체 콩발효물 분말의 지방산 조성 비교한 것을 나타낸다.

지방산 함량
(mg/100 g)
청국장 분말
(비교예 2)
까치버섯 균사체 콩발효물 분말
실시예 4
(수침콩)		 실시예 5
(발아콩)
포화지방산
팔미트산(Palmitic acid)(C16:0) 2,529.7 3,449.0 1,985.0
스테아르산(Stearic acid)(C18:0) 540.4 1,072.2 605.9
아라키딘산(Arachidic acid)(C20:0) 68.7 86.7 51.4
베헨산(Behenic acid)(C22:0) 99.1 112.0 65.1
리그노세르산(Lignoceric acid) (C24:0) 39.2 42.2 24.6
총 함량(Total) 3,277.1 5,025.0 2,882.2
불포화지방산
팔미트산(Palmitic acid)(C16:1) 17.3 29.6 6.9
올레산(Oleic acid)(C18:1c) 3,602.9 4,893.1 2,756.1
리놀레산(Linoleic acid)(C18:2c) 5,252.8 6,435.5 3,302.3
α-리놀레산(α-Linolenic acid) (C18:3n3) 248.5 359.5 170.1
γ-리놀레산(γ-Linolenic acid) (C18:3n6) 7.5 7.3 3.9
에이코센익산(Eicosenic acid) (C20:1n9) nd 29.6 23.2
에이코사디엔산(Eicosadienoic acid) (C20:2) 10.2 27.9 25.1
에이코사트리엔산(Eicosatrienoic acid)(C20:3n3) nd 3.5 2.2
에이코사트리엔산(Eicosatrienoic acid)(C20:3n3) 6.4 nd nd
아라키돈산(Arachidonic acid) (C20:4n6) nd 3.5 2.2
네르본산(Nervonic acid)(C24:1n9) 4.7 23.3 13.7
총 함량(Total) 9,150.3 11,860.7 6,325.9
총 지방산 12,427.4 16,885.7 9,208.1
*모든 실험은 삼반복 수행하였음
**nd; 검출되지 않음

<공액리놀렌산 분석>
상기 실시예 4 및 5에서 제조된 청국장(비교예 2), 까치버섯 균사체 수침콩발효물(실시예 4) 및 까치버섯 균사체 발아콩발효물(실시예 5) 분말의 공액리놀렌산 함량은 표 3과 같다. 청국장 분말에서는 공액리놀렌산이 검출되지 않았고, 까치버섯 균사체 수침콩발효물 분말 및 까치버섯 균사체 발아콩발효물 분말의 총 공액리놀렌산 함량은 각각 55.22μg/g 및 50.68μg/g을 나타내었다. 표 3은 청국장과 까치버섯 균사체 콩발효물 분말의 공액리놀레산 함량 비교한 것을 나타낸다.

공액리놀렌산 함량
(μg/g)
청국장 분말
(비교예 2)
까치버섯 균사체 콩발효물 분말
실시예 4
(수침콩)		 실시예 4
(발아콩)
cis-9, trans-11 CLA nd 50.35 46.24
trans-10, cis-12 CLA nd 4.87 4.44
Total CLA nd 55.22 50.68
*모든 실험은 삼반복 수행하였음
**nd; 검출되지 않음
실험예 2. 총 페놀릭스 및 이소플라본 함량
상기 실시예 4 및 5에서 제조된 청국장 분말, 까치버섯 균사체 수침콩발효물 분말 및 까치버섯 균사체 발아콩발효물 분말의 지방산과 공액리놀렌산 함량을 분석하였다.
<추출물 제조>
청국장 분말, 까치버섯 균사체 수침콩발효물 분말 및 까치버섯 균사체 발아콩발효물 분말 10g을 정확히 칭량한 후 50% 메탄올 10mL를 가하고 300rpm으로 상온에서 12시간 추출하였다. 추출액을 20분간 원심분리한 후 상등액을 0.45μm 필터로 여과하여 추출물을 제조하였으며 총 페놀릭스 및 이소플라본 함량 분석에 사용하였고 나머지는 필요에 따라 농축건조하여 0.5mg/ml 및 1.0mg/ml 농도로 조정하여 항산화 활성과 소화효소 저해활성에 사용하였다.
<총 페놀릭스 분석>
총 페놀릭스 함량은 Folin과 Denis(1912)의 방법에 준하여 측정하였다. 각각의 추출물을 시험관에 0.5 mL 분주한 뒤 25% Na2CO3 용액 0.5 mL를 첨가하여 3분간 정치시켰으며 이후 2 N-페놀시약(2 N-Folin-Ciocalteu phenol)을 0.25 mL를 첨가하여 혼합한 다음 30℃에서 1시간 동안 발색시켜 750nm에서 흡광도를 측정하였으며 갈산(gallic acid)을 이용하여 미리 작성한 표준곡선으로부터 갈산(gallic acid)에 상당하는 양(GAE mg/g)으로 계산하였고, 그 결과를 표 4에 나타내었다.
청국장 분말(비교예 2)은 11.67mg/g으로 까치버섯 균사체 콩발효물 보다는 함량이 낮았다. 까치버섯 균사체 수침콩발효물 분말 및 까치버섯 균사체 발아콩발효물 분말의 총 페놀릭스 함량은 각각 12.07 mg/g 및 13.05 mg/g을 나타내었다. 표 4는 청국장과 까치버섯 균사체 콩발효물 분말의 총 페놀릭스 함량 비교한 것을 나타낸다.

총 페놀릭스 함량
(mg/g)
청국장 분말
(비교예 2)
까치버섯 균사체 콩발효물 분말
실시예 4
(수침콩)		 실시예 5
(발아콩)
총 페놀릭스
(Total phenolics)		 11.67 12.07 13.05
*모든 실험은 삼반복 수행하였음
<이소플라본 분석>
이소플라본 분석은 Cho 등(2011)의 방법에 준하여 HPLC로 분석하였다. 분석 컬럼(column)은 Lichrophore 100 RP C18 컬럼(column)(4.6mm, 5 ㎛, Merck, Germany)을 사용하였고 이동상 용매는 0.2% 아세트산 수용액(acetic acid in water)(이동상 A)와 0.2% 아세트산 수용액(acetic acid in water)(이동상 B)로 분석하였다. 이동상 조건으로는 A 용매 기준으로 0분-100%, 15분-90%, 25분-80%, 35분-75%, 45분-65% 및 50분-65%로 유지시켰다. 시료는 각각의 추출물 20 μL를 주입하였으며 이동상 속도는 30℃에서 1 mL/min로 유지하였다. 검출기는 다이오드 어레이 검출기(diode array detector)(Agilent 1200 series, Agilent Co.)를 사용하였으며 UV 254 nm에서 정량하였다.
청국장 분말, 까치버섯 균사체 수침콩발효물 분말 및 까치버섯 균사체 발아콩발효물 분말의 총 이소플라본 함량은 각각 1,583.88 ㎍/g, 1,681.8 ㎍/g 및 1,418.84 ㎍/g 있었으며, 청국장 분말보다 까치버섯 균사체 콩발효물이 비배당체-이소플라본 함량이 훨씬 높았다. 특히, 까치버섯 균사체 발아콩발효물(실시예 5)의 경우 배당체-이소플라본 비율은 20.1%와 비배당체-이소플라본 비율은 79.9%로 청국장 분말(비교예 2: 배당체-이소플라본 비율 85.2%와 비배당체-이소플라본 비율 14.8%)과 비교하여 반대 양상을 나타내고 있다(표 4 및 도 5). 표 5는 청국장과 까치버섯 균사체 콩발효물 분말의 이소플라본 함량 비교한 것을 나타낸다.

이소플라본 함량 (㎍/g) /
비율 (%)
청국장 분말
(비교예 2)
까치버섯 균사체 콩발효물 분말
실시예 4
(수침콩)		 실시예 5
(발아콩)
배당체-이소플라본
다이드진(Daidzin) 406.09 / 25.6 149.41 / 8.9 87.40 / 6.2
글리시틴(Glycitin) 341.50 / 21.6 142.29 / 8.4 36.10 / 2.5
제니스틴(Genistin) 602.20 / 38.0 266.64 / 15.9 162.28 / 11.4
총 함량(Total) 1,349.78 / 85.2 558.34 / 33.2 285.78 / 20.1
비배당체-이소플라본
다이드제인(Daidzein) 99.79 / 6.3 578.14 / 34.4 584.24 / 41.2
글리시테인(Glycitein) 68.24 / 4.3 191.67 / 11.4 178.34 / 12.6
제니스테인(Genistein) 66.39 / 4.2 353.66 / 21.0 370.47 / 26.1
총 함량(Total) 234.41 / 14.8 1,123.46 /66.8 1,133.06 / 79.9
총 이소플라본(Total isoflavones) 1,583.88 / 100 1,681.80 / 100 1,418.84 / 100
*모든 실험은 삼반복 수행하였음
**nd; 검출되지 않음

실험예 3. 유리아미노산 및 암모니아 함량
상기 실시예 4 및 5에서 제조된 청국장 분말, 까치버섯 균사체 발아콩발효물 분말 및 까치버섯 균사체 수침콩발효물 분말의 유리아미노산과 암모니아 함량을 분석하였다.
<유리아미노산 및 암모니아 분석>
유리아미노산과 암모니아 분석은 식품공전법에 준하여 분말 0.1 g을 시험관에 취하고 HPLC water를 5 mL를 가하여 60℃에서 1시간 가수분해를 진행한 후 10% 살리실산(salicylic acid) 1 mL를 각각의 시료에 첨가하여 2시간 방치시켜 단백질을 침전시켰다. 이후에는 유리 필터(glass filter)로 여과한 여액을 감압 농축하여 수분을 제거하고 시트르산 리튬 버퍼(lithium citrate buffer)(pH 2.2) 2mL로 용해한 후 0.2㎛ 막 필터(membrane filter)(Dismic-25CS, Toyoroshikaisha Ltd., Tokyo, Japan)로 여과한 여액을 아미노산 자동분석기를 이용하여 분석하였고, 그 결과를 표 5와 도 6에 나타내었다.
청국장 분말, 까치버섯 균사체 수침콩발효물 분말 및 까치버섯 균사체 발아콩발효물 분말의 총 아미노산 함량은 각각 1,580.29mg/100g, 1,580.5mg/100g 및 1,886mg/100g으로 나타났다.
한편, 단백질 발효식품의 경우 발효취 즉 악취 발생의 주요 요인 암모니아 함량의 경우 청국장 분말(암모니아 함량: 112.81mg/100g)보다는 까치버섯 균사체 콩발효물(수침콩: 25.52mg/100g 및 26.17mg/100g)이 훨씬 낮은 함량은 나타내어 청국장 분말보다 다양한 가공식품 개발이 가능하다. 표 6은 청국장과 까치버섯 균사체 콩발효물 분말의 아미노산과 암모니아 함량 비교한 것을 나타낸다.

아미노산 함량
(㎎/100 g)
청국장
(비교예 2)
까치버섯 균사체 콩발효물
실시예 4
(수침콩)		 실시예 5
(발아콩)
비필수 아미노산(Non-essential amino acids)
프롤린(Proline) nd 20.60 43.46
아스파르트산(Aspartic acid) 87.57 118.18 161.09
세린(Serine) 46.76 42.78 78.59
글루탐산(Glutamic acid) 196.37 315.24 552.10
사르코신(Sarcosine) 44.43 9.32 8.85
아미노아디핀산
(Aminoadipic acid)		 78.73 20.27 17.07
글리신(Glycine) 60.23 36.25 40.71
알라님(Alanine) 10.44 6.11 57.11
시트룰린(Citrulline) 27.33 5.59 8.88
α-아미노부티르산
(α-aminobutyric acid)		 15.06 nd 8.54
시스틴(Cystine) nd 18.75 23.98
티로신(Tyrosine) 26.06 37.18 20.61
β-알라닌(β-alanine) 131.79 3.14 57.47
β-아미노부티르산
(β-aminoisobutyric acid)		 177.63 nd 22.58
γ-아미노부티르산
(γ-aminobutyric acid)		 44.23 nd 22.94
아미노에탄올(Aminoethanol) 104.91 7.00 1.82
히드록시프롤린
(Hydroxyproline)		 2.52 2.99 6.96
오르니틴(Ornithine) 66.87 5.08 18.62
3-메틸히스티딘
(3-Methylhistidine)		 nd nd 12.56
안세린(Anserine) 65.08 21.40 28.87
카르노신(Carnosine) 8.47 3.28 9.39
아르기닌(Arginine) 54.91 42.96 67.97
총 함량(Totals) 1,249.39 945.94 1,550.26
필수 아미노산(Essential amino acids)
트레오닌(Threonine) 33.17 17.14 38.32
발린(Valine) 38.85 35.80 44.25
메티오닌(Methionine) 13.73 18.15 22.80
이소류신(Isoleucine) 32.42 16.03 34.57
류신(Leucine) 66.93 37.48 55.80
페닐알라닌(Phenylalanine) 58.97 43.33 63.78
리신(Lysine) 70.81 33.25 58.08
히스티딘(Histidine) 16.02 11.38 18.14
총 함량(Total) 330.9 212.56 335.74
총 아미노산(Total amino acids) 1,580.29 1,158.50 1,886.00
암모니아(Ammonia) 112.81 25.52 26.17

실험예 4. 항산화 활성
상기 실시예 4 및 5에서 제조된 청국장 분말, 까치버섯 균사체 발아콩발효물 분말 및 까치버섯 균사체 수침콩발효물 분말의 DPPH 라디칼 소거활성, ABTS 라디칼 소거활성 및
Figure 112016104351522-pat00001
OH 라디칼 소거활성으로 항산화 활성을 분석하였다. 표 7은 청국장과 까치버섯 균사체 콩발효물 분말의 항산화 활성 비교한 것을 나타낸다.

라디칼 소거활성
(%)
청국장 분말
(비교예 4)
까치버섯 균사체 콩발효물 분말
실시예 2
(수침콩)		 실시예 3
(발아콩)
DPPH 52.49 58.74 62.49
ABTS 82.01 87.61 92.36
Figure 112016104351522-pat00002
OH		 52.62 59.32 72.99
*모든 실험은 삼반복 수행하였음
**처리농도: 0.5 mg/ml
<DPPH 라디칼 소거활성>
DPPH 라디칼 소거활성은 Blois(1958)의 방법에 따라 측정하였다. 10- 4mM DPPH 용액 0.8mL와 추출물 0.2mL를 가하여 30분간 암실에서 반응시킨 후 분광광도계를 이용하여 525nm에서 흡광도를 측정하였다. 음성 대조구 실험은 시료 대신에 에탄올을 0.2mL를 취하여 실험하였으며, DPPH 라디칼 소거활성은 실험구와 음성 대조구의 흡광도를 구하여 상대적 비교치(%)로 나타내었다.
청국장 분말(비교예 2) 보다는 까치버섯 균사체 콩발효물 분말이 활성이 높았으나, 발아콩이 더 뛰어난 활성을 나타내었다. 즉, 청국장 분말은 52.49%와 까치버섯 균사체 수침콩발효물 분말은 58.74% 보다는 까치버섯 균사체 발아콩발효물 분말이 62.49%로 좀 더 우수한 DPPH 라디칼 소거활성을 나타내었다(표 7).
<ABTS 라디칼 소거활성>
7mM ABTS 용액과 2.45 mM potassium persulfate를 1:1(v/v)로 섞고, 암실에서 12～16시간을 방치시켜 ABTS 라디칼(ABTS+)을 형성시켰다. 이후 732nm에서 흡광도 값이 0.7이 되도록 메탄올로 희석하여 사용하였다. 적당히 희석된 ABTS 용액 0.9mL와 추출물 0.1mL를 섞고 3분 후 분광광도계를 이용하여 732nm에서 흡광도를 측정하였다. 음성 대조구 실험은 시료 대신에 메탄올을 0.1mL를 취하여 실험하였으며, ABTs 라디칼 소거활성은 상기 기술된 DPPH 라디칼 소거활성과 동일한 방법으로 나타내었다.
ABTS 라디칼 소거활성 역시 청국장 분말(비교예 2)보다는 까치버섯 균사체 콩발효물 분말이 활성이 높았으나, 발아콩이 더 뛰어난 활성을 나타내었다(표 7).
<
Figure 112016104351522-pat00003
OH 라디칼 소거활성>
10 mM FeSO4.7H2O-EDTA 0.2mL, 10mM 2-데옥시리보오스(2-deoxyribose) 0.2mL, 10mM H2O2 0.2mL, 시료 1.4mL를 혼합한 뒤 37℃에서 4시간 동안 반응시켰다. 이 혼합액에 1% 티오바르비툴산(thiobarbituric acid)와 2.8% 트라이클로로 아세트산(trichloroacetic acid)를 각각 1mL를 가하여 100℃에서 20분간 가열하고 냉각시킨 후 520nm에서 흡광도를 측정하였다. 음성 대조구 실험은 시료 대신에 PBS 완충액(NaCl 8.76g, NaH2PO4 0.11g, Na2HPO4 0.596g)을 사용하였다. 하이드록실 라디칼(hydroxyl radical) 소거활성은 시료용액의 첨가구와 무 첨가구 사이의 흡광도 차이를 백분율(%)로 나타내었다(Adjimani 및 Asare, 2015).
Figure 112016104351522-pat00004
OH 라디칼 소거활성 청국장 분말(비교예 2)은 52.62%로 까치버섯 균사체 콩발효물 분말이 활성이 낮았고, 까치버섯 균사체 발아콩발효물 분말이 72.99%로 가장 높은 활성을 나타내었다(표 7).
실험예 5. 소화효소 저해 활성
상기 실시예 4 및 5에서 제조된 청국장 분말, 까치버섯 균사체 발아콩발효물 분말 및 까치버섯 균사체 수침콩발효물 분말의 알파-글루코시다아제 저해활성 및 췌장 리파아제 저해활성으로 탄수화물과 지방 소화효소 저해활성을 분석하였다. 표 8는 청국장과 까치버섯 균사체 콩발효물 분말의 소화효소 저해활성 비교한 것을 나타낸다.

소화효소 저해활성
(μg/g)
청국장 분말
(비교예 2)
까치버섯 균사체 콩발효물 분말
실시예 4
(수침콩)		 실시예 5
(발아콩)
알파-글루코시다아제 85.49 92.64 94.55
췌장 리파아제 26.96 42.12 46.77
*모든 실험은 삼반복 수행하였음
**처리농도: 1.0 mg/ml
<알파-글루코시다아제 저해활성>
각각의 추출물 30μL에 0.5 U/mL 알파-글루코시다아제(alpha-glucosidase) 효소액 70μL를 첨가하고 여기에 200mM 인산나트륨 완충액(pH 6.8) 50μL 혼합하여 37℃에서 10분간 예비 배양한 후, 10mM이 되게 p-NPG(p-nitrophenyl butyrate)를 녹인 인산나트륨 완충액(pH 6.8)을 100μL 가하여 37℃에서 10분간 반응시켰다. 그 후 반응액에 100 mM Na2CO3 750mL를 첨가하여 반응을 정지시키고 420nm에서 흡광도를 측정하였다. 음성 대조구 실험은 시료 대신에 추출 용매로 실험하였다.
청국장 분말(비교예 2)보다는 까치버섯 균사체 콩발효물 분말이 활성이 높았고, 발아콩이 가장 높은 활성을 나타내었다. 즉, 청국장 분말은 85.49%와 까치버섯 균사체 수침콩발효물 분말은 92.64% 보다는 까치버섯 균사체 발아콩발효물 분말이 94.55%로 좀 더 우수한 DPPH 라디칼 소거활성을 나타내었다(표 8).
<췌장 리파아제 저해활성>
각각의 추출물 50μL와 0.5U/mL lipase 효소 50μL를 200mM 인산나트륨 완충액 50μL를 혼합하여 37℃에서 10분간 예비 배양한 후, 10 mM이 되게 p-NPG를 녹인 인산나트륨 완충액을 100μL를 가하여 37℃에서 10분간 반응시켰다. 반응액에 100 mM Na2CO3 750mL를 첨가하여 반응을 정지시키고 420nm에서 흡광도를 측정하였다. 음성 대조구 실험은 시료 대신에 추출 용매로 실험하였다.
췌장 리파아제 저해활성 역시 청국장 분말(비교예 2)보다는 까치버섯 균사체 콩발효물 분말이 활성이 높았으나, 발아콩이 더 뛰어난 활성을 나타내었다(표 8).
실험예 6. 기호성 평가
상기 실시예 4 및 5에서 제조된 청국장 분말, 까치버섯 균사체 발아콩발효물 분말 및 까치버섯 균사체 수침콩발효물 분말의 기호성 평가는 기호성 평가의 목적, 시료 등에 대해서 우선 시험자들에게 사전 인지시킨 후 1차적인 기호성 평가가 실시를 통하여 최종 선별력이 우수한 성마리오식품 직원 3명과 경남과학기술대학교 식품과학부 재학생 20명을 대상으로 ‘매우 좋다 5점, 좋다 4점, 보통이다 3점, 나쁘다 2점 및 매우 나쁘다 1점’으로 하는 5점 척도법으로 평가하였다.
기호성 평가 결과는 표 9에 나타내었으며, 색깔은 거의 유사한 점수를 획득하였으나, 청국장 분말보다는 까치버섯 균사체 발아콩발효물 분말이 악취, 향, 맛 및 기호도 측면에서 모두 우수한 것으로 나타났다. 특히 악취의 경우 청국장 분말은 단백질 발효식품 특유의 암모니아 냄새가 까치버섯 균사체 수침콩발효물 분말보다는 심한 것으로 나타났다. 표 9는 청국장과 까치버섯 균사체 콩발효물 분말의 기호성 비교한 것을 나타낸다.

기호성 평가 항목
청국장 분말
(비교예 2)
까치버섯 균사체 콩발효물 분말
실시예 4
(수침콩)		 실시예 5
(발아콩)
색깔 3.98 4.02 4.06
악취 4.44 3.72 3.88
향 3.71 4.43 4.32
맛 4.09 4.23 4.31
기호도 4.01 4.22 4.18
*모든 실험은 삼반복 수행하였음
**처리농도: 1.0 mg/ml
이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였으나, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현의 예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 균등물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims (16)

  1. 까치버섯 균사체 및 그 배양물 중 적어도 하나 이상; 및
    발아하여 증자시킨 콩을 포함하고,
    공액리놀레산, 비배당체 이소플라본 함량, 및 항산화 활성이 증대된, 버섯에 의해 고체 발효된 콩발효물.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    암모니아 함량이 감소하고 풍미가 개선된, 버섯에 의해 고체 발효된 콩발효물.
  4. 삭제
  5. 제1항 또는 제3항에 기재된 콩발효물을 포함하는 식품.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 식품은 분말, 과립, 편상(flake), 페이스트, 시럽, 겔, 젤리, 바(bar), 환(pill), 정제(tablet), 캡슐, 및 액상 중에서 선택되는 형태로 가공된, 식품.
  7. 제5항에 있어서,
    항산화 활성, 당뇨 또는 비만의 예방 또는 개선 효과가 있는 기능성 식품인, 식품.
  8. 까치버섯 균사체 및 그 배양물 중 적어도 하나 이상을, 발아하여 증자시킨 콩에 접종하는 접종단계;
    상기 콩을 발효시키는 발효단계; 및
    발효된 콩을 45~55℃에서 2~3일간 건조 후 분말화하는 단계를 포함하고,
    공액리놀레산, 비배당체 이소플라본 함량, 및 항산화 활성이 증대되는, 콩의 고체 발효 방법.
  9. 까치버섯 균사체 및 그 배양물 중 적어도 하나 이상을, 발아하여 증자시킨 콩에 접종하는 접종단계;
    상기 콩을 발효시키는 발효단계; 및
    발효된 콩을 45~55℃에서 2~3일간 건조 후 분말화하는 단계를 포함하고,
    공액리놀레산, 비배당체 이소플라본 함량, 및 항산화 활성이 증대되는, 콩발효물의 제조 방법.
  10. 삭제
  11. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 접종단계에서 버섯 균사체 또는 그 배양물은 콩 중량에 대해 5~10 중량부로 접종하는, 방법.
  12. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 접종단계 이전에 버섯을 상온에서 4~6일간 배양하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  13. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 발효단계는 20~30℃에서 5~ 10일간 발효시키는, 방법.
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 발효단계 후 콩발효물을 분말, 과립, 편상(flake), 페이스트, 시럽, 겔, 젤리, 바(bar), 환(pill), 정제(tablet), 캡슐, 및 액상으로 제형화하는 단계를 더 포함하는, 방법.
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경남과학기술대학교 대학원, 학위논문(2014년 공지)에 게재된 '송이버섯 균사체를 이용한 콩 고체발효 중 phytoestrogen의 변화'

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KR20180045658A (ko) 2018-05-04

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