KR102015807B1 - 올리고당 고함유 오미자청의 제조 방법, 이에 의하여 제조된 올리고당 고함유 오미자청 및 이의 용도 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 올리고당 고함유 오미자청의 제조방법, 이의 의하여 제조된 올리고당 고함유 오미자청 및 이의 용도에 관한 것이다.
본 발명에 따라 제조된 올리고당 고함유 오미자청은 저열량을 가지며, 기능성 및 관능성이 우수하다는 장점이 있다.
본 발명에 따라 제조된 올리고당 고함유 오미자청은 저열량을 가지며, 기능성 및 관능성이 우수하다는 장점이 있다.
Description
본 발명은 올리고당 고함유 오미자청의 제조방법, 이에 의하여 제조된 올리고당 고함유 오미자청 및 이의 용도에 관한 것이다.
본 발명에 따라 제조된 올리고당 고함유 오미자청은 저열량을 가지며, 기능성 및 관능성이 우수하다는 장점이 있다.
오미자(五味子, 학명: Schisandra chinensis)는 오미자과의 낙엽 덩굴로서 시잔드린(schizandrin), 시잔드린-C(Schisandrin-C), 고미신-A(gomisin-A) 및 고미신-N(gomisin-N) 등의 리그난(lignan) 화합물, 사과산(Malic acid) 및 시트르산(Citric acid) 등의 성분이 함유되어 있어 심장을 강하게 하고 혈압을 내리며 면역력을 높여 주어 강장제로 널리 이용되고 있으며 폐기능을 강하게 하고 진해 거담 작용이 있어서 기침이나 갈증 등을 치료하는데 효과가 있다고 알려져 있다.
이러한 오미자는 예로부터 청, 차, 화채, 다식, 술 등과 같은 식품으로 가공하여 섭취하고 있었을 뿐만 아니라 한의학의 약재로 사용되어 왔다.
오미자의 과피는 신맛, 과육은 단맛이 나고, 씨앗(종자)은 맵고 실제로는 신맛이 너무 강하여 생과를 그냥 섭취할 경우 기호도가 낮아 현대에서는 다양한 형태의 건강보조식품이나 여러 식품소재로서 활용하고자 이에 대한 연구 및 개발이 활발히 이루어지고 있다. 대한민국 공개특허공보 제2010-0104268호에서는 오미자를 이용하여 액기스를 생성한 다음 물, 옥수수 전분 및 엿기름을 혼합하고 가열 및 숙성하여 오미자 청을 제조하는 방법을 개시하고 있으며, 대한민국 등록특허공보 제 1107895호에서는 오미자에 설탕을 첨가하여 25~35일 동안 1차 숙성하고, 오미자의 섬유질을 분해 및 착즙하고, 150~180일 동안 2차 숙성 후 가열하여 오미자 청을 제조하는 방법을 개시하고 있다.
오미자의 종자에는 과육보다 4배 이상의 생리활성물질 등 유용물질이 포함되어 있어 이를 추출하여 복용시 항산화 활성이 크며(최소라 등, 2011) 항균성 및 아질산 소거능 또한 우수함이 보고된 바 있다(정기태 등, 2000). 그러나 일반적으로 오미자청의 제조시 오미자 종자의 성분은 추출하지 않고 과육과 껍질의 성분만을 이용하여 제조하고 있어 오미자 종자에 포함된 유효성분을 이용하지 못하는 문제점이 있었다.
또한, 상기 개시된 오미자청의 제조방법의 경우 제조시 설탕이 많이 포함되어 건강에도 좋지 않고 오미자 본래의 맛이 다소 저하되며 오미자의 숙성에 오랜 기간이 요구되어 경제적으로도 바람직하지 못하다는 문제점이 있다. 뿐만 아니라 오미자에 포함된 안토시아닌 색소는 빛과 열에 노출시 안정성이 저하되는데 상기 방법으로의 오미자청 제조시 안토시아닌이 소실되며 붉은색이 퇴색 또는 갈색으로 되어 관능성이 저하되는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허 공보 제 2015-0145070에서는 오미자청의 제조시 오미자 과피, 과육 및 종자를 분쇄하여 분쇄물을 제조하고 설탕 대신 결정과당을 첨가하여 오미자청의 제조방법을 개시하고 있다. 그러나 오미자청의 제조시 설탕 대신 결정과당을 첨가하는 경우에도 문제점이 지적되고 있다. 설탕은 분해되면 포도당과 과당으로 나누어진다. 보통 당분 섭취 후 분비되는 인슐린은 대개 포도당에 의하여 분비량이 조절되며 지방 세포에 작용하여 식욕을 억제하고 체중조절에 관여하는 렙틴 생산을 촉진시킨다. 따라서 당분을 과량 섭취하더라도 분비되는 인슐린의 양이 부족하거나 인슐린 감도가 떨어지게 되면 식욕 억제능이 제대로 일어나지 않아 식욕을 돋게 할 수 있어 문제점이 있다. 한편, 과당은 인슐린 분비를 직접 촉진시키지는 않으나 포도당과 동일한 칼로리에서 훨씬 단맛을 내는 장점이 있다. 그러나 과당은 동량의 당분에 비해 인슐린-렙틴 분비 커넥션 효과를 통한 포만감을 불러일으키는 효과가 덜하므로 식욕의 억제능이 떨어지며 근육은 과당을 에너지원으로 사용할 수 없기 때문에 간에서 사용하고 남는 과당은 지방으로 전환될 수 밖에 없다. 이로 인해 과당 섭취가 많은 사람들은 혈액 내 중성지방 수치가 높아지며 2차적으로 인슐린 감수성이 떨어지면서 비만-대사 증후군 및 당뇨병 발생 가능성이 높아지게 되는 문제점이 있다.
이에, 본 발명자들은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 오미자청에 포함되어 있는 고농도의 설탕을 당원으로 하여 당전이 효소 또는 미생물에 의해 올리고당으로 전환시켜 미생물 배양 소재, 식품 감미 소재 또는 동물 사료 첨가소재에 사용할 수 있는 올리고당 고함유 오미자청의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 또한, 본 발명의 제조 방법에 의하여 제조된 올리고당 고함유 오미자청을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 일 구현예에 따르면,
(a) 오미자 과피, 과육 및 종자를 분쇄하여 분쇄물을 제조하는 단계;
(b) 상기 제조된 분쇄물을 물에 침지 및 여과하여 오미자 추출액을 제조하는 단계;
(c) 상기 오미자 추출액에 설탕을 첨가하는 단계;
(d) 상기 오미자 추출액의 pH를 3.5 내지 4.0으로 조절하는 단계; 및
(e) 상기 오미자 추출액에 당전이효소를 첨가하는 단계;를 포함하는 올리고당 고함유 오미자청의 제조 방법이 개시된다.
본 발명에 따른 올리고당 고함유 오미자청의 제조 방법은 오미자 과피, 과육 및 종자를 별도의 분리과정없이 모두 사용하여 올리고당 분해 효율을 높이는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 올리고당 고함유 오미자청의 제조 방법에 있어서, 상기 과당전이효소는 유산균 유래 레반수크라아제 또는 아스퍼질러스속 유래 과당전이효소(Pectinex)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 올리고당 고함유 오미자청의 제조 방법에 있어서, 상기 당전이효소는 류코노스톡 메센테로이데스 B-512F/KM(KCCM11728P), 류코노스톡 메센테로이데스 B-1299C/KM(KCCM11729P) 및 류코노스톡 메센테로이데스 B-1355C/KM(KCCM11730P)로 이루어진 그룹에서 선택되는 균주로부터 유래된 것 일 수 있다.
본 발명에 따른 올리고당 고함유 오미자청의 제조 방법에 있어서, 상기 단계(a)에서 분쇄물의 크기는 40 내지 120 메쉬(mesh)일 수 있다.
본 발명에 따른 올리고당 고함유 오미자청의 제조 방법에 있어서, 상기 단계(b)에서 물의 온도는 30 내지 60℃일 수 있다.
본 발명에 따른 올리고당 고함유 오미자청의 제조 방법에 있어서, 상기 단계(b)에서 침지는 10 시간 내지 25 시간 동안 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 올리고당 고함유 오미자청의 제조 방법에 있어서, 상기 pH를 3.5 내지 4.0으로 조절하는 단계는 수산화나트륨, 수산화칼슘, 또는 수산화나트륨 및 수산화칼슘, 바람직하기는 수산화칼슘, 더욱더 바람직하기는 수산화칼슘 수크레이트를 이용하여 수행될 수 있다.
본 발명에 따른 올리고당 고함유 오미자청의 제조 방법에 있어서, 상기 pH를 3.5 내지 4.0으로 조절하는 단계는 수산화나트륨, 수산화칼슘, 또는 수산화나트륨 및 수산화칼슘, 바람직하기는 수산화칼슘, 더욱더 바람직하기는 수산화칼슘 수크레이트를 이용하여 수행될 수 있다.
본 발명에 따른 올리고당 고함유 오미자청의 제조 방법에 있어서, 상기 당전이효소는 과당전이효소 또는 포도당전이효소일 수 있다.
본 발명에 따른 올리고당 고함유 오미자청의 제조 방법에 있어서, 상기 과당전이효소는 유산균 유래 레반수크라아제 또는 아스퍼질러스속 유래 과당전이효소(Pectinex)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 올리고당 고함유 오미자청의 제조 방법에 있어서, 상기 포도당전이효소는 레우코노스톡속 유래 덱스트란수크라아제 또는 얼터난수크라아제, 또는 락토바실러스루테리속 유래 루테란수크라아제일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
덱스트란수크레이즈(dextransucrase) (EC 2.4.1.5)는 설탕으로부터 글루칸을 합성하는 효소들을 포괄적으로 일컬으며 Leuconostoc 과 Streptococcus 속의 미생물들로부터 주로 생산된다. 덱스트란수크레이즈의 설탕에 대한 반응기작은 다음과 같다.
본 발명에 따른 올리고당 고함유 오미자청의 제조 방법에 있어서, 구체적으로는 아래 표 1에 기재된 당전이효소 생산 미생물로부터 제조된 당전이 효소가 사용될 수 있다.
| 구분 | 당전이 효소 생산 미생물 |
| 1 | Leuconostoc mesenteroides 1143 |
| 2 | Leuconostoc mesenteroides 1142 |
| 3 | Leuconostoc mesenteroides 512 F |
| 4 | Leuconostoc mesenteroides B742 |
| 5 | Leuconostoc mesenteroides 10143 |
| 6 | Leuconostoc mesenteroides 1355 |
| 7 | Leuconostoc mesenteroides 1149 |
| 8 | Leuconostoc mesenteroides 12L029IMSNU |
| 9 | Leuconostoc mesenteroides 10165 |
| 10 | Leuconostoc mesenteroides 10149 |
| 11 | Leuconostoc mesenteroides 12L005 |
| 12 | Leuconostoc mesenteroides 1299CB4 |
| 13 | Leuconostoc mesenteroides L1310-4 |
| 14 | Leuconostoc mesenteroides 1355C3 |
| 15 | Leuconostoc mesenteroides 1355CF10 |
| 16 | Leuconostoc mesenteroides 1355CA603 |
| 17 | Leuconostoc mesenteroides B742CB |
| 18 | Leuconostoc mesenteroides B742CB6 |
| 19 | Leuconostoc mesenteroides B742CA1CM |
| 20 | Leuconostoc mesenteroides CB3 |
| 21 | Leuconostoc mesenteroides L1310-9 |
| 22 | Leuconostoc mesenteroides 1149C |
| 23 | Leuconostoc mesenteroides K325 |
| 24 | Leuconostoc mesenteroides 35046 |
| 25 | Leuconostoc mesenteroides 11324 |
| 26 | Leuconostoc mesenteroides 12031 |
| 27 | Leuconostoc mesenteroides IMSNU158 |
| 28 | Leuconostoc mesenteroides IMSNU10161 |
| 29 | Leuconostoc mesenteroides IMSNU10162 |
| 30 | Leuconostoc mesenteroides IMSNU10152 |
| 31 | Leuconostoc mesenteroides IMSNU11059 |
| 32 | Leuconostoc dextranicum 12L007IMSNU10143 |
| 33 | Leuconostoc dextranicum 12L007IMSNU10139 |
| 34 | Leuconostoc dextranicum 10142 |
| 35 | Leuconostoc dextranicum 10148 |
| 36 | Leuconostoc citrium 40459 |
| 37 | Lactobacillus plantarum 14L (plantinum) |
| 38 | Lactobacillus lactis 14008 |
| 39 | Lactobacillus casei 14L0025 |
| 40 | Lactobacillus casei |
| 41 | Lactobacillus Lactis 14009 |
| 42 | Lactobacillus bulgaricus |
| 43 | Lactobacillus brevis 14L002 |
| 44 | Lactobacillus amylophiluc 14L001 |
| 45 | Lactobacillus corfusus 14L004 |
| 46 | Leuconostoc citreum 3524 |
| 47 | Leuconostoc carnosum 3525 |
| 48 | Leuconostoc citreum 3526 |
| 49 | Lactobacillus plantinum 14L |
| 50 | Lactobacillus reuteri |
| 51 | Leuconostoc mesenteroides KCCM11728P |
| 52 | Leuconostoc mesenteroides KCCM11729P |
| 53 | Leuconostoc mesenteroides KCCM11730P |
| 54 | Aspergillus niger |
| 55 | Trichoderma reesei |
| 56 | Bacillus circulans |
본 발명에 따른 올리고당 고함유 오미자청의 제조 방법에 있어서, 상기 과당전이효소는 류코노스톡 메센테로이데스 B-512F/KM, 류코노스톡 메센테로이데스 B- 1299C/KM 및 류코노스톡 메센테로이데스 B-1355C/KM로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택되는 스테비오사이드 배당체 합성용 글루칸수크라아제의 고효율 생산을 위한 변형 류코노스톡속 균주로부터 얻어진 과당전이효소를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 올리고당 고함유 오미자청의 제조 방법에 있어서, 상기 과당전이효소는 구체적으로는 본 발명자가 2016년 11월 17일에 출원한 한국 출원 10-2016-0153557 에 개시되어 있으며, 류코노스톡 메센테로이데스 B-512F/KM, 류코노스톡 메센테로이데스 B-1299C/KM 및 류코노스톡 메센테로이데스 B-1355C/KM은 2015년 7월 14일 자로 한국생명공학연구원 생물자원센터에 수탁번호 KCCM11728P, 수탁번호 KCCM11729P 및 수탁번호 KCCM11730P로 기탁되어 있다.
본 발명에 따른 올리고당 고함유 오미자청의 제조 방법에 있어서, 상기 단계 (c)에서 스테비올 배당체를 더 첨가하는 것이 가능하다. 즉, 본 발명에 따른 올리고당 고함유 오미자청의 제조 방법은 설탕만으로 발효시키거나, 설탕과 스테비올배당체를 함께 혼합하여 발효시키는 것이 가능하다.
본 발명에 따른 올리고당 고함유 오미자청의 제조 방법에 있어서, 상기 스테비올배당체는 스테비오사이드(stevioside), 리바우디오사이드 A, 리바우디오사이드 B, 리바우디오사이드 C, 리바우디오사이드 D, 리바우디오사이드 E, 루부소사이드, 둘코사이드 A, 스테비올사이드 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 최근 연구 자료에 의하며 루부소사이드가 우수한 천연용해제로 용해도가 매우 낮은 지용성 천연추출물질(paclitaxel, capsaicin, cyclosporine, nystatin, erythromycin 등)의 용해도를 증가시키는 역할을 하는 것으로 알려져 있다(Zhijun L., Diterpene glycosides as natural solubilizers. PCT/US2009/040324, 2010, pp 1015).
본 발명에 따른 올리고당 고함유 오미자청의 제조 방법에 있어서, 상기 생성된 올리고당은 프락토올리고당 또는 글루코올리고당일 수 있다.
본 발명은 또한, 본 발명에 따른 올리고당 고함유 오미자청의 제조 방법에 의해 제조된 올리고당 고함유 오미자청을 제공한다.
본 발명에 따른 올리고당 고함유 오미자청에 있어서, 상기 올리고당 고함유 오미자청 내의 올리고당의 농도는 원오미자청 내의 올리고당 중량 대비 50% 이상, 100% 이상, 200% 이상, 300% 이상 또는 400% 이상 증가할 수도 있다.
본 발명에 따른 올리고당 고함유 오미자청에 있어서, 상기 올리고당 고함유 오미자청 내의 설탕의 농도는 원오미자청 내의 설탕 중량 대비 50% 이상, 60% 이상, 70% 이상, 80% 이상, 90% 이상 감소되거나 실질적으로 존재하지 않을 수 있다.
본 발명에 따른 올리고당 고함유 오미자청에 있어서, 상기 오미자청은 미생물 배양 소재, 식품 감미 소재 또는 동물 사료 첨가소재에 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 올리고당 고함유 오미자청에 있어서, 상기 올리고당 고함유 오미자청은 70 내지 100℃의 온도 및 pH 3.5 내지 4.5에서 안정할 수 있다.
본 발명에 의한 올리고당 고함유 오미자청의 제조 방법은 당전이 효소 또는 미생물에 의해 오미자청에 포함되어 있는 고농도의 설탕을 올리고당으로 전환시켜서 본 발명에 따라 제조된 올리고당 고함유 오미자청은 오미자의 본래의 맛을 유지하면서도 저열량을 가지며, 기능성 및 관능성이 우수한 효과를 나타낸다. 또한, 본 발명에 의한 올리고당 고함유 오미자청의 제조 방법은 오미자 과피, 과육 및 종자를 모두 사용하여 기능성 및 경제성이 더 우수한 효과를 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따른 오미자 추출액의 pH에 따른 색 변화를 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른 오미자 추출액에 첨가하는 설탕의 농도에 따라 생성된 프락토 올리고당의 TLC 분석 결과를 나타낸다.
도 3은 본 발명에 따른 프락토올리고당의 최적의 생성 조건을 확인하기 위한 첨가하는 당의 종류 및 농도에 따라 생성된 프락토올리고당의 TLC 분석 결과를 나타낸다.
도 4는 본 발명에 따른 설탕을 첨가한 오미자 추출액에서의 최적의 올리고당 생성 조건을 확인하기 위한 반응 시간 및 pH에 따라 생성된 프락토올리고당의 시간에 따른 TLC 분석 결과를 나타낸다.
도 5는 본 발명에 따른 레우코노스톡 메센테로이데스(Leuconostoc mesenteroides) 유래 당전이 효소를 이용하여 생성한 글루코올리고당의 최적의 생성 조건을 확인하기 위한 pH에 따라 생성된 글루코올리고당의 TLC 분석 결과를 나타낸다.
도 6은 본 발명에 따른 레우코노스톡 메센테로이데스(Leuconostoc mesenteroides) 유래 혼합 효소를 이용하여 생성한 글루코올리고당의 최적의 생성 조건을 확인하기 위한 pH에 따라 생성된 글루코올리고당의 TLC 분석 결과를 나타낸다.
도 7은 본 발명에 따른 프락토올리고당의 pH와 온도에 따른 안정성을 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른 오미자 추출액에 첨가하는 설탕의 농도에 따라 생성된 프락토 올리고당의 TLC 분석 결과를 나타낸다.
도 3은 본 발명에 따른 프락토올리고당의 최적의 생성 조건을 확인하기 위한 첨가하는 당의 종류 및 농도에 따라 생성된 프락토올리고당의 TLC 분석 결과를 나타낸다.
도 4는 본 발명에 따른 설탕을 첨가한 오미자 추출액에서의 최적의 올리고당 생성 조건을 확인하기 위한 반응 시간 및 pH에 따라 생성된 프락토올리고당의 시간에 따른 TLC 분석 결과를 나타낸다.
도 5는 본 발명에 따른 레우코노스톡 메센테로이데스(Leuconostoc mesenteroides) 유래 당전이 효소를 이용하여 생성한 글루코올리고당의 최적의 생성 조건을 확인하기 위한 pH에 따라 생성된 글루코올리고당의 TLC 분석 결과를 나타낸다.
도 6은 본 발명에 따른 레우코노스톡 메센테로이데스(Leuconostoc mesenteroides) 유래 혼합 효소를 이용하여 생성한 글루코올리고당의 최적의 생성 조건을 확인하기 위한 pH에 따라 생성된 글루코올리고당의 TLC 분석 결과를 나타낸다.
도 7은 본 발명에 따른 프락토올리고당의 pH와 온도에 따른 안정성을 나타낸다.
이하, 발명의 이해를 돕기 위해 다양한 실시예를 제시한다. 하기 실시예는 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐 발명의 보호범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
<실시예>
실시예
1. 올리고당을 다량 함유하는
오미자청의
제조
오미자를 수세하여 건조된 오미자의 과피, 과육 및 종자를 각각 40 내지 120 메쉬(mesh) 크기로 분쇄하여 오미자 분쇄물을 제조하였다. 그리고 상기 오미자 분쇄물 100중량부를 40 내지 60℃의 물에 10시간 내지 25시간 동안 침지하였다. 이때 물의 양은 분쇄물의 100 내지 500 중량부가 되게 하였다. 이를 여과시켜 오미자 추출액을 획득하였다.
상기 오미자 추출액에 50% 설탕 수용액을 첨가한 뒤 오미자 추출액의 pH를 확인한 결과 pH 2.75였다. 상기 오미자 추출액에서 효소활성이 잘 일어날 수 있는 온도, 반응시간 및 pH 조건과 오미자 추출액에 첨가하는 설탕의 최적 농도를 확인하기 위해 pH 조건, 효소 반응시간, 반응 온도조건 및 설탕의 농도를 달리하여 최적의 온도, 반응시간, pH조건 및 설탕의 농도을 확인하여 이를 도 1 내지 도 4에 나타내었다.
도 3에서 래인 1 : 0.5% (w/v)의 과당을 첨가하고 효소 반응을 한 오미자청, 래인 2 : 1% (w/v)의 과당을 첨가하고 효소 반응을 한 오미자청, 래인 3 : 1.5% (w/v)의 과당을 첨가하고 효소 반응을 한 오미자청, 래인 4 : 2% (w/v)의 과당을 첨가하고 효소 반응을 한 오미자청, 래인 5 : 3% (w/v)의 과당을 첨가하고 효소 반응을 한 오미자청, 래인 6 : 5% (w/v)의 과당을 첨가하고 효소 반응을 한 오미자청, 래인 7 : 10% (w/v)의 과당을 첨가하고 효소 반응을 한 오미자청, 래인 8 : 20 % (w/v)의 과당을 첨가한 오미자 추출액, 래인 C : 50% (w/v)의 설탕을 포함한 효소 반응 전 오미자청, 래인 9 : 과당을 첨가하지 않고 설탕만을 첨가하여 48시간 동안 반응한 오미자청의 결과를 나타낸다.
도 4에서 래인 S: 100mM 설탕 수용액 래인 G: 100 mM 포도당 수용액, 래인 F: 100 mM 과당 수용액, 래인 C: 오미자 추출액 원액; 래인 1 내지 15는 다른 pH 조건에서의 오미자 추출액의 효소 반응 산물을 나타냄; 래인 1 : pH 2.75, lane 2: pH 3.0; lane 3: pH 3.25; lane 4: pH 3.5; lane 5: pH 3.75; lane 6: pH 4.0; lane 7: pH 4.25; lane 8: pH 4.5; lane 9: pH 4.75; lane 10: pH 5.0; lane 11: pH 5.25; lane 12: pH 5.5; lane 13: pH 5.75; lane 14: pH 6.0; lane 15: pH 6.20을 나타낸다.
상기 확인한 최적의 pH 조건을 맞추기 위하여 오미자 추출액의 pH를 수산화나트륨 또는 수산화칼슘을 첨가하여 효소활성의 최적 pH 조건인 pH 6.0으로 조절하였다.
상기 pH를 조절한 오미자 추출액에 최적의 반응이 일어날 수 있는 반응 온도, 반응시간 및 오미자 추출액에 첨가하는 설탕의 최적 농도를 맞추어 온도를 40℃로 유지시킨 뒤 아스퍼질러스 계의 과당전이효소인 펙티넥스(563 U/ml)를 오미자추출액의 10 중량부가 되도록 첨가하여 프락토올리고당을 획득하여 이를 도 5에 나타내었다.
도 5 에서 래인 S : 100 mM 설탕 수용액, 래인 F : 100 mM 과당 수용액, 래인 G : 100 mM 포도당 수용액, 래인 C: 오미자 원액, 래인 1 내지 12 : 수산화칼슘(Ca(OH)2) 를 이용하여 다른 pH 조건(pH 3 내지 5.8)에서의 오미자 추출액의 효소 반응 산물을 나타냄; 오미자 추출 원액 pH: 2.65, 래인 1 : pH 3.0, 래인 2 : pH 3.25, 래인 3 : pH 3.5, 래인 4 : pH 3.75, 래인 5 : pH 4, 래인 6 : pH 4.25, 래인 7 : pH 4.5, 래인 8 : pH 4.75, 래인 9 : pH 5, 래인 10 : pH 5.2, 래인 11 : pH 5.4, 래인 12 : pH 5.8, 래인 O : 오미자 원액에 설탕 50% (w/v)을 첨가한 반응; 래인 L: 100 mM 레우크로우스. 50% (w/v) 설탕; 30 U/ml 512 글루칸합성효소와 1299 글루칸수크라아제 효소 0.8 U/ml을 첨가하여 반응시킨 혼합 반응산물의 결과를 나타낸다.
또한 상기 pH를 조절한 오미자 추출액에 최적의 반응이 일어날 수 있는 반응 온도, 반응시간 및 오미자 추출액에 첨가하는 설탕의 최적 농도를 맞추어 온도를 40℃로 유지시킨 뒤 레우코노스톡 메센테로이데스(Leuconostoc mesenteroides) 균주(Leuconostoc mesenteroides, KCCM11728P 및 Leuconostoc mesenteroides , KCCM11729P)로부터 합성된 글루칸 합성효소인 512 효소 및 1299 효소를 첨가하여 글루코올리고당을 획득하여 이를 도 6에 나타내었다.
레우코노스톡 메센테로이데스(Leuconostoc mesenteroides) 균주(Leuconostoc mesenteroides KCCM11728P 및 Leuconostoc mesenteroides KCCM11729P)로부터 글루칸 합성효소인 512 효소 및 1299 효소를 제조하는 방법은 본 발명자가 2016년 11월 17일에 출원한 한국 출원 10-2016-0153557 에 개시되어 있는 방법에 따랐다.
도 6에서 래인 S : 100 mM 설탕 수용액, 래인 F : 100 mM 과당 수용액, 래인 G : 100 mM 포도당 수용액, 래인 1 내지 12 수산화칼슘(Ca(OH)2) 를 이용하여 다른 pH 조건(pH 3 내지 5.8)에서의 오미자 추출액의 효소 반응 산물을 나타냄; 오미자 추출 원액 pH: 2.65, 래인 1 : pH 3.0, 래인 2 : pH 3.25, 래인 3 : pH 3.5, 래인 4 : pH 3.75, 래인 5 : pH 4, 래인 6 : pH 4.25, 래인 7 : pH 4.5, 래인 8 : pH 4.75, 래인 9 : pH 5, 래인 10 : pH 5.2, 래인 11 : pH 5.4, 래인 12 : pH 5.8, 래인 O : 오미자 원액에 설탕 50% (w/v)을 첨가한 반응; 래인 L: 100 mM 레우크로우스. 50% (w/v) 설탕; 30 U/ml 512 글루칸합성효소와 1355 글루칸수크라아제 효소 1.35 U/ml 을 첨가하여 반응시킨 혼합 반응산물을 나타낸다.
실시예
2. 본 발명에 따른 올리고당의 pH 및 온도에서의 안정성 확인
실시예 1에서 생성된 프락토올리고당의 오미자청 내에서의 안정성을 확인하기 위해 본 발명에 따른 프락토올리고당(500 g/L; 325 g FOS포함)이 생성된 오미자청의 pH를 2 내지 4.5로 유지하고 온도는 70내지 99℃로 유지하면서 프락토올리고당의 안정성을 확인한 결과를 도 7에 나타내었다.
도 7 에서 보는 바와 같이 오미자 추출물내에 포함된 프락토올리고당은 온도 70℃ 조건에서 15g가량 남았으나 pH 3.5 내지 4.5 조건에서는 거의 대부분(100%) 유지됨을 확인하였다. 이는 본 발명에 따른 오미자청이 pH 3.5 내지 3.75 에서 안정하여 본 발명에 의한 오미자청에 포함되어 이는 프락토올리고당의 안정성을 확인해주는 결과이다.
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)
- (a) 오미자 과피, 과육 및 종자를 분쇄하여 분쇄물을 제조하는 단계;
(b) 상기 제조된 분쇄물을 30 내지 60℃의 물에 침지 및 여과하여 오미자 추출액을 제조하는 단계;
(c) 상기 오미자 추출액에 설탕 및 스테비올배당체를 첨가하는 단계;
(d) 상기 오미자 추출액의 pH를 3.5 내지 3.75 로 조절하는 단계; 및
(e) 상기 오미자 추출액에 당전이효소를 첨가하는 단계;를 포함하고,
상기 당전이효소는 류코노스톡 메센테로이데스 B-512F/KM(KCCM11728P), 류코노스톡 메센테로이데스 B-1299C/KM(KCCM11729P) 또는 류코노스톡 메센테로이데스 B-1355C/KM(KCCM11730P)로 이루어진 그룹에서 선택된 균주로부터 유래된 과당전이효소이고,
상기 스테비올배당체는 루부소사이드를 포함하는 것인,
올리고당 고함유 오미자청의 제조 방법
- 삭제
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 단계(a)에서 분쇄물의 크기는 40 내지 120 메쉬(mesh)인 것인
올리고당 고함유 오미자청의 제조 방법
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 단계(b)에서 침지는 10 시간 내지 25 시간 동안 이루어지는 것인
올리고당 고함유 오미자청의 제조 방법
- 제 1 항에 있어서,
상기 pH를 조절하는 단계는 수산화나트륨, 수산화칼슘, 또는 수산화나트륨 및 수산화칼슘을 첨가하여 조절되는 것인
올리고당 고함유 오미자청의 제조 방법
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 스테비올배당체는 스테비오사이드(stevioside), 리바우디오사이드 A, 리바우디오사이드 B, 리바우디오사이드 C, 리바우디오사이드 D, 리바우디오사이드 E, 둘코사이드 A, 스테비올사이드 또는 이들의 혼합물로 이루어진 그룹에서 선택되는 1개 이상을 더 포함하는 것인
올리고당 고함유 오미자청의 제조 방법
- 삭제
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