KR102076514B1 - 유산균을 이용한 기능성 발효 고추 엑기스 제조 방법 - Google Patents

유산균을 이용한 기능성 발효 고추 엑기스 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유산균 발효 고추 엑기스의 제조 방법에 관한 것으로, 본 발명의 실시예를 따르는 유산균 발효 고추 엑기스 제조 방법은, 고추를 숙성시키는 단계; 상기 숙성된 고추에 생강 및 마늘 중 적어도 어느 하나를 첨가한 후, 분쇄하여 분쇄물을 제조하는 단계; 상기 분쇄물에 유산균을 첨가하여 제 1 차 발효시켜 제 1 발효물을 제조하는 단계; 및 상기 제 1 발효물에 당류를 첨가하여 제 2 차 발효시켜 제 2 발효물을 제조하는 단계;를 포함한다.

Description

유산균을 이용한 기능성 발효 고추 엑기스 제조 방법 {Preparation method for functional fermented red pepper extract using lactic acid bacteria}
본 발명은 유산균을 이용하여 기능성이 증진된 발효 고추 엑기스의 제조 방법에 관한 것이다.
고추는 hot pepper, red pepper, chili pepper 혹은 capsium pepper로 불리며, 생산지에 따라 고추의 품종은 50 여종이 넘으며, 이 중에서 우리나라 고추는 Capsicum annum L. 품종이 가장 많다. 특히 고추는 신미성 향신료로서 음식의 매운 맛을 통해 풍미를 향상시키고 식욕을 촉진시켜 한국인의 전통적인 식생활에서 빼놓을 수 없는 중요한 식품 재료 중 하나가 되었다.
고추의 매운 맛을 내는 성분인 캡사이신은 인체 내에서 신진대사가 활발하게 이루어지도록 하여 칼로리의 소모량을 늘리는 한편 지방분해를 촉진시킴으로써 체지방의 축적을 방지하며, 체중의 증가를 억제하는 기능을 하여 다이어트에 효과가 있으며, 항암, 체액성 면역반응 활성화에 기여하는 것으로 보고 되었다.
고추의 과피에는 상기한 캡사이신 이외에도 사과의 20배, 귤의 2∼~3배에 정도에 이르는 양의 비타민C가 함유되어 있고, 호흡기 계통의 감염에 대한 저항력을 높이고 면역력을 증진시켜 질병의 회복을 빠르게 하는 비타민B 및 시력을 좋게 하여 야맹증에 좋은 비타민A가 풍부하게 함유되어 있으며, 비타민A의 전달계 물질인 베타카로틴(
Figure 112018031157370-pat00001
-carotene)이 당근이나 토마토 못지 않게 풍부하게 함유되어 있는 것으로 알려져 있다.
또한, 고추에는 많은 양의 조지방, 조섬유 이외에 글루코스(Glucose), 자당 {蔗糖:Sucrose) 등의 당과 아미노산(Amino acid), 미네랄(Mineral)이 풍부하게 함유되어 있으며, 식품의 관능적 품질에 기여하는 캡산틴(Capsanthin), 캡소로빈(Capsorubin) 등의 색소와 알킬메톡시피라진(alkyl methoxy pyrazinese) 등의 방향성 자극성분(aroma stimuli), 캡사이신, 디하이드로캡사이신 (dihydrocapsaicin) 등의 매운 자극성분(pungency stimuli) 등이 함유되어 있다.
일반적으로 음식물의 조리시 맛 증진을 위하여 고추가루의 사용이 보편화되어 있다. 그러나 음식물 조리시 고추가루를 사용하게 될 경우 고추가루 입자가 음식물의 촉감을 거칠게 할 뿐 아니라 장기간 보관시 변질의 우려가 있어 보관 및 취급에 어려움이 있을 수 있다. 또한, 매운 풋고추를 잘게 썰어 그대로 사용하는 경우, 계절과 장소에 따라 신선한 풋고추를 준비해야 하는 어려움이 따르게 되는 등의 문제가 있다.
따라서 음식물 조리시 고추가루나 풋고추의 대용으로 고추 엑기스를 사용하면, 계절이나 장소에 관계없이 간편하고, 위생적으로 사용할 수 있을 뿐 아니라 입맛에 따라 매운맛 정도를 쉽게 조정하여 사용할 수 있다.
한편, 유산균(乳酸菌)은 당류(Glucose)를 에너지원으로 하여 50% 이상의 젖산을 생성하여 장내(腸內) pH를 낮추어 사람이나 동물의 장내에서 해로운 물질인 인돌(Indole), 스카톨(Skatole), 페놀, 아민, 암모니아 등이 생성되지 않도록 하고, 부패를 방지하는 등 사람(동물)에게 유익한 장내 세균을 일컫는 것으로, 사람이나 동물의 장내 독소를 제거하여 장질환을 억제할 뿐만 아니라 특이적 또는 비 특이적 면역기능을 강화시키고, 혈중 콜레스테롤을 저하시키는 기능을 하는 이외에 인체내에서 간기능 항진작용, 항암작용, 항산화작용, 피부과민 반응 억제 효과 및 유당불내증 감소 건강을 증진시킬 수 있는 다양한 기능을 하는 것으로 보고되고 있다. 또한, 유산균이 발효될 때 생성되는 산 및 향기화합물에 의하여 발효물의 맛과 향이 증진되는 효과가 있다.
우리 조상은 오래 전부터 전통 발효 식품을 만들어 왔으며, 발효 식품은 현재 우리의 식생활에서 영양적 또는 문화적으로 중요한 위치를 차지하고 있는데, 이는 식품의 발효는 인체에 유용한 물질이 갖는 기능 및 함량을 증진시키는 역할을 하며, 식품의 관능미와 품질을 향상시키는데 크게 기여하고 있기 때문이다. 따라서 건강을 중요시 여기는 최근 사회 현상에 따라 많은 식품업체 및 식품 연구가들은 새로운 발효 식품을 개발하려는 연구가 시도되고 있다.
하지만 전통적인 방법의 발효를 이용하여 고추 발효액을 만드는 제조 방법은 원료에서 기인된 야생 균주에 의한 발효로 인해 쓴맛과 같은 이미, 이취의 발생 가능성이 높으며 자연발효 균주를 일정하게 통제하는 것이 불가능하기 때문에 제조 품질의 표준화가 어렵다는 한계를 가지고 있다.
대한민국 공개특허 제10-2005-0115477호
본 발명은 발효시 고추의 독성 물질이 파괴되고, 고추 본연의 기능에 더하여 향, 풍미가 향상되며, 생리활성물질이 보다 풍부하고, 소화성이 보다 증진되며, 다이어트와 스트레스와 갈증해소에 보다 좋은 유산균 발효 고추 엑기스의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시예를 따르는 유산균 발효 고추 엑기스 제조 방법은, 고추를 숙성시키는 단계; 상기 숙성된 고추에 생강 및 마늘 중 적어도 어느 하나를 첨가한 후, 분쇄하여 분쇄물을 제조하는 단계; 상기 분쇄물에 유산균을 첨가하여 제 1 차 발효시켜 제 1 발효물을 제조하는 단계; 및 상기 제 1 발효물에 당류를 첨가하여 제 2 차 발효시켜 제 2 발효물을 제조하는 단계;를 포함한다.
상기 고추를 숙성시키는 단계는, 상기 고추의 씨를 제거하여 숙성시키는 것을 포함할 수 있다.
상기 제 1 발효물을 제조하는 단계에서 상기 분쇄물에 유산균을 첨가하는 방법은, 상기 분쇄물에 유산균 스타터를 첨가하는 것일 수 있다.
상기 유산균 스타터는 스트렙토코코스(Streptococcus) 속, 포로락토바실러스 (Sporolactobacillus) 속, 락토코커스(Lactococcus) 속, 테로코커스(Enterococcus) 속, 락토바실러스(Lactobacillus) 속, 페디오코커스(Pediococcus) 속, 류코노스톡 (Leuconostoc) 속, 비셀라(Weissela) 속 및 비피도박테리움(Bifidobacterium) 속의 균주로 이루어진 군으로부터 적어도 하나 이상 선택된 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 제 1 발효물을 제조하는 단계는, 20 내지 30 ℃ 에서 24 내지 150 시간 동안 이루어질 수 있다.
상기 생강은 상기 숙성된 고추 100 중량부에 대하여 1 내지 3 중량부로 첨가될 수 있다.
상기 마늘은 상기 숙성된 고추 100 중량부에 대하여 4 내지 7 중량부로 첨가될 수 있다.
상기 제 1 발효물을 제조하는 단계의 유산균은 상기 숙성된 고추 100 중량부에 대하여 0.1 내지 1 중량부로 첨가될 수 있다.
상기 제 2 발효물을 제조하는 단계의 당류는 상기 제 1 발효물 100 중량부에 대하여 90 내지 110 중량부로 첨가될 수 있다.
본 발명의 실시예를 따르는 유산균 발효 고추 엑기스 제조 방법에 의해 제조된 유산균 발효 고추 엑기스는, 발효시 고추의 독성 물질이 파괴되고, 고추 본연의 기능에 더하여 향, 풍미가 향상되며, 단백질, 필수아미노산, 필수지방산 및 비타민 등의 생리활성물질이 보다 풍부해지며, 소화성이 보다 증진되고, 물에 희석 시켜 마시면 다이어트와 스트레스와 갈증해소에 좋은 효과가 있다.
또한, 고추를 바로 엑기스로 만들면 고추 자체에 있는 타균들에 의해 맛이 변질되고 발효의 효과가 떨어지므로, 고추를 액체 상태에서 유산균과 당류를 첨가하여 발효시키는 것이 아니라, 가루 상태의 분쇄물에 유산균과 당류를 첨가하여 발효시킴으로서 맛과 발효의 효과를 증진시킬 수 있다. 또한, 유산균으로 제 1 차 발효시켜 유산균에 의한 선옥균 발효를 시킨 후에 당류에 의해 제 2 차 발효시킴으로서 발효의 효과를 높이고 기능성을 향상 시킬 수 있다. 특히 상기 2단계 과정을 통해 제조된 고추 엑기스는 별도의 살균이나 멸균 공정이 없더라도 유산균의 증식에 의한 산도의 증가가 억제되어 처음 제조시의 풍미와 품질이 오랫동안 유지될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유산균 발효 고추 엑기스의 제조 방법을 나타내는 흐름도이다.
본 발명의 실시예를 따르는 유산균 발효 고추 엑기스 제조 방법은, 고추를 숙성시키는 단계; 상기 숙성된 고추에 생강 및 마늘 중 적어도 어느 하나 이상을 첨가한 후, 분쇄하여 분쇄물을 제조하는 단계; 상기 분쇄물에 유산균을 첨가하여 제 1 차 발효시켜 제 1 발효물을 제조하는 단계; 및 상기 제 1 발효물에 당류를 첨가하여 제 2 차 발효시켜 제 2 발효물을 제조하는 단계;를 포함한다.
상기 방법을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저 생고추를 선별하여 깨끗하게 세척하고, 이를 숙성시킨다. 보다 바람직하게는 열을 가하여 찐 후 숙성시키는 증숙을 할 수 있다.
상기 증숙은 100 내지 120℃?의 온도에서 10 내지 20분 동안 처리할 수 있는데, 이는 고추에 오염되어 있는 균을 사멸시키기 위함이며, 이후 유산균 첨가에 의한 발효 과정에서 오염균에 의한 이상 발효를 억제하기 위함이다. 또한 증숙 처리를 통해 고추가 갖는 특유의 풋냄새를 제거할 수 있으며 고추의 붉은색을 더욱 선명하게 유지할 수 있도록 한다.
상기 고추를 숙성시키는 단계는, 고추의 씨를 제거하지 않고 숙성시킬 수 있다. 고추의 씨에는 고추의 껍질보다 두 배 정도 많은 캡사이신이 포함되어 있고, 보다 담백하고 시원 칼칼한 맛을 낼 수 있다.
그러나, 고추의 씨는 잘 갈리지 않은 경우가 있어 입안에서 걸리적 걸릴 수가 있고, 씨를 뺀 경우의 고추 색깔이 보다 붉고 고우며, 고추의 씨에는 약간의 기름 성분이 있어서 이를 제거한 것이 음식의 변질을 보다 막을 수 있기 때문에 고추의 씨를 제거하고 숙성시킬 수 있다.
숙성 단계가 완료되면 숙성된 고추에 생강 및 마늘 중 적어도 어느 하나 이상을 첨가하고 분쇄한다.
생강은 식생활에서 많이 사용되고 있는 식재료 중의 하나로서 맵고 싸한 맛이 특징이며 진저롤이란 성분이 다량 함유되어 있어, 천식증상 완화, 염증억제, 온기보충, 혈정 콜레스테롤 저하, 소화촉진, 항암효과, 항균효과 등 체내 유용한 기능을 가지고 있다. 따라서 본 발명의 실시예에 따르면 고추 엑기스의 기능성을 더욱 증진시키기 위하여 생강을 첨가할 수 있다. 그러나 생강을 너무 많이 섭취하게 되면 위액 분비를 촉진시켜 위 점막을 자극할 수 있고 혈관을 확장시키는 기능이 있어 출혈성 질환이 있는 환자에게는 섭취량이 제한될 필요가 있다. 또한 가장 적절한 맛을 고려할 때, 상기 생강의 첨가량은 고추 100 중량부를 기준으로 1 내지 10 중량부로 첨가될 수 있고, 보다 바람직하게는 1 내지 7 중량부, 가장 바람직하게는 1 내지 3 중량부로 첨가될 수 있다.
마늘 또한 식생활에서 많이 사용되고 있는 식재료로서, 탄수화물 20%, 단백질 3.3%, 지방 0.4%, 섬유질 0.92%, 회분 13.4%을 위시하여 비타민 B1, 비타민 B2, 비타민 C, 글루탐산(glutamic acid), 칼슘, 철, 인, 아연, 셀레늄, 알리신 등 다양한 영양소가 함유되어 있다. 마늘의 대표적인 성분은 알린(allin)이라는 유황화합물인데, 이는 강력한 살균 · 항균 작용을 하여 식중독균을 죽이고 위궤양을 유발하는 헬리코박터 파이로리균까지 죽이는 효과가 있다. 알린은 조직 안에 있던 알리나제라는 효소와 작용해 자기방어물질인 알리신(allicin)이 되며, 이는 소화를 돕고 면역력도 높이며, 콜레스테롤 수치를 낮춘다. 알리신이 비타민 B1과 결합하면 알리티아민으로 변하여 피로 회복, 정력 증강에 도움을 준다.
본 발명의 실시예에 따라 마늘을 첨가하게 되면 그 강한 향이 비린내를 없애고 음식의 맛을 좋게 하며 식욕 증진 효과를 내게 되지만. 마늘을 너무 많이 섭취하게 되면 위 벽을 자극할 수 있고 구토 등의 증상이 나타날 수 있으며, 출혈시 알리신 성분으로 혈액 응고가 제한될 수 있다. 또한 가장 적절한 맛을 고려할 때, 상기 마늘의 첨가량은 고추 100 중량부를 기준으로 1 내지 10 중량부로 첨가될 수 있고, 보다 바람직하게는 3 내지 8 중량부, 가장 바람직하게는 4 내지 7 중량부로 첨가될 수 있다.
상기 숙성된 고추와 생강 및 마늘 중 적어도 어느 하나 이상을 첨가한 혼합물에 대한 분쇄 과정이 완료되면, 제조된 분쇄물에 유산균을 첨가하여 제 1 차 발효시켜 제 1 발효물을 제조하는 단계를 수행한다.
일반적으로 유산균은 물질대사에 의해 탄수화물을 젖산으로 분해시키는 후벽균류 세균의 총칭으로, 인간이 이용할 수 있는 유익한 미생물의 한 종류이며 발효식품, 장류, 김치, 발효 소시지, 의약품 및 가축의 사료 첨가제 등 인류 생활에 광범위하게 활용되어 오고 있다. 또한 유산균은 사람이나 포유동물의 소화관, 구강, 발효식품과 토양 등 자연계에 널리 분포되어 있다.
이러한 유산균의 이용은 유산 발효에 의한 식품 보존성의 향상, 유산을 비롯한 대사 산물에 의한 풍미 증진, 길항물질 등의 생성으로 인체 유해 미생물의 억제에 따른 건강증진, 비타민과 같은 인체 유용물질의 합성에 의한 영양 및 건강증진 효과를 나타내고 있다.
특히 고추 관련 식품에 이용할 경우, 발효시 고추의 독성 물질이 파괴되고, 고추 본연의 기능에 더하여 향, 풍미가 향상되며, 단백질, 필수아미노산, 필수지방산 및 비타민 등의 생리활성물질이 보다 풍부해지며, 소화성이 보다 증진되고, 고추 엑기스의 경우에는 물에 희석 시켜 마시면 다이어트와 스트레스 및 갈증 해소에 좋은 효과가 있다.
상기 유산균은 락토바실러스 브레비스, 락토바실러스 파라카제이, 락토바실러스 플란타늄, 락토코커스 락티스, 루코노스톡 메센테로이데스, 페디오코커스 애시딜락티시, 비피도 박테리움 및 엔테로코커스 파에시움으로 이루어진 군 중에서 하나 이상의 유산균을 사용할 수 있다. 더욱 바람직하게는 상기 유산균을 적어도 둘 이상 포함하는 혼합 유산균을 사용할 수 있다.
혼합 배양은 단독 배양보다 균주 간의 상호보완적인 상승작용이 있어서 배양 시간을 단축시킬 수 있고, 유용한 대사산물의 생성에도 유리하다. 그런 이유로 최근 단독 배양보다는 혼합 배양이 점점 증가되는 추세이다. 혼합 배양에 주로 사용되는 락토 바실러스 속과 비피도 박테리움 속은 발효 자체에 의미가 있는 것이 아니라 생균제(probiotics)로써 살아있는 미생물 자체가 우리 몸에 유익한 효능을 지니고 있기 때문에 혼합 배양시 스트렙토코커스 써모필루스(Streptococcus thermophilus)와 섞어서 발효에 이용할 수 있다.
또한, 상기 제 1 발효물을 제조하는 단계에서 상기 분쇄물에 유산균을 첨가하는 방법은, 상기 분쇄물에 유산균 스타터를 첨가하는 것일 수 있다.
상기 유산균 스타터는 스트렙토코코스(Streptococcus) 속, 포로락토바실러스 (Sporolactobacillus) 속, 락토코커스(Lactococcus) 속, 테로코커스(Enterococcus) 속, 락토바실러스(Lactobacillus) 속, 페디오코커스(Pediococcus) 속, 류코노스톡 (Leuconostoc) 속, 비셀라(Weissela) 속 및 비피도박테리움(Bifidobacterium) 속의 균주로 이루어진 군으로부터 적어도 하나 이상 선택된 것을 특징으로 할 수 있다.
유산균 스타터는 유산균에 의한 유성분 중에서 유당의 분해를 통해 유산이 생성되는 발효의 첫 출발을 하게 한다는 의미를 가지는 것으로서 유산을 생성시키는 기능을 한다.
또한 유산균의 발효 과정은 발효 온도에 큰 영향을 받으므로, 발효온도에 따라 유산균들의 발효 능력이 크게 달라지게 되는데, 바람직하게는, 상기 제 1 발효물을 제조하는 단계는 20 내지 30 ℃? 에서 24 내지 150 시간 동안 이루어질 수 있다.
상기 제 1 발효물을 제조하는 단계의 유산균은 상기 숙성된 고추 100 중량부에 대하여 0.05 내지 5 중량부, 보다 바람직하게는 0.08 내지 3 중량부, 가장 바람직하게는 0.1 내지 1 중량부로 첨가될 수 있다. 만일 유산균을 0.05 중량부 미만으로 첨가하게 되면 유산균에 따른 충분한 발효가 진행되지 못하는 문제점이 생기고, 5 중량부를 초과하여 첨가하게 되면 다량의 유산균 작용에 따른 원치 않는 부산물이 생성될 수 있고 잡내가 발생하여 관능미가 낮아지는 문제점이 발생될 수 있다. 따라서, 상기 기술된 범위의 첨가량으로 사용하는 것이 바람직하다.
고추를 바로 엑기스로 만들면 고추 자체에 있는 타균들에 의해 맛의 변질 및 발효의 효과가 떨어지므로, 고추를 액체 상태에서 유산균과 당류를 첨가하여 발효시키는 것이 아니라, 가루 상태의 분쇄물에 유산균과 당류를 첨가하여 발효시킴으로서 맛과 발효의 효과를 증진시킬 수 있다.
상기 유산균을 첨가하여 제 1 차 발효시켜 제 1 발효물을 제조하는 단계 이후에, 상기 제 1 발효물에 당류를 첨가하여 제 2 차 발효시켜 제 2 발효물을 제조하는 단계를 수행한다.
상기 당류는 단당류, 이당류, 또는 다당류일 수 있으며, 단당류에는 포도당, 과당. 갈락토오스 등과 같은 6탄당 등이 있으며, 포도당은 채소나 과일, 특히 포도즙에 많고, 과당은 과일과 꿀 속에 있으며, 갈락토오스는 유당 속에서만 존재한다. 이당류로는 설탕, 맥아당, 유당 등이 있으며, 설탕은 채소나 과일의 액즙에 많고, 맥아당은 보리에서 맥아가 발아할 때 생성되며, 유당은 동물의 젖 속에 많이 들어있다. 다당류는 녹말, 글리코겐, 식이섬유소 등이 있다. 바람직하게는 부드러운 단맛을 부여하기 위하여 설탕 또는 고과당 옥수수 시럽이 사용될 수 있다.
상기 제 2 발효물을 제조하는 단계의 당류는 상기 제 1 발효물 100 중량부에 대하여 50 내지 130 중량부, 보다 바람직하게는 70 내지 120 중량부, 가장 바람직하게는 90 내지 110 중량부로 첨가될 수 있는데, 이는 가장 대중적인 단맛의 정도를 제공한다.
이와 같이 분쇄물에 유산균을 첨가하여 제 1 차 발효시켜 제 1 발효물을 얻는 단계와, 상기 제 1 발효물에 당류에 첨가하여 제 2 차 발효시켜 제 2 발효물을 제조하는 단계의 2단계로 나누어 제조하게 되면, 1차적으로 유산균에 의한 선옥균 발효를 시킨 후에 당류에 의해 2차 발효시킴으로서 발효의 효과를 높이고 기능성을 향상시킬 수 있다. 특히 상기 2단계 과정을 통해 제조된 고추 엑기스는 별도의 살균이나 멸균 공정이 없더라도 유산균의 증식에 의한 산도의 증가가 억제되어 처음 제조시의 풍미와 품질이 오랫동안 유지될 수 있다.
이하, 실시 예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시 예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이므로, 본 발명의 범위가 이들 실시 예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는다.
<실시예 1> 유산균 발효 고추 엑기스의 제조
먼저 붉은색의 생고추를 선별하고 세척한 다음, 5cm의 크기로 자른 후 씨를 모두 제거하였다. 이후 10분간 증숙 처리하고, 증숙된 고추 1kg에 30g의 생강을 첨가하고 분쇄기를 이용하여 분말화시켰다. 이후 고추 및 생강의 분쇄물에 혼합유산균 10g을 첨가하여 골고루 혼합한 다음, 25℃?의 온도로 100시간 동안 발효시켰다. 이때 상기 유산균으로는 하기 표에 기재된 유산균들을 모두 첨가한 혼합 유산균을 이용하였다. 다음으로 상기 발효된 발효물과 동일한 중량으로 설탕을 첨가하여 25℃?의 온도로 100시간 동안 발효시켰다.
또한, 대조군으로는 유산균 발효 고추 엑기스 제조 과정에서 유산균을 첨가하지 않은 채 상기 기술된 방법과 동일한 방법으로 제조한 고추 엑기스를 사용하였다.
유산균 발효 고추 엑기스의 제조에 사용된 유산균의 종류
유산균 종류 첨가량 (고추가루 1kg을 기준)
1 락토바실러스 브레비스 1g
2 락토바실러스 파라카제이 1g
3 락토바실러스 플란타늄 1g
4 락토코커스 락티스 2g
5 루코노스톡 메센테로이데스 1g
6 페디오코커스 애시딜락티시 1g
7 비피도 박테리움 2g
8 엔테로코커스 파에시움 1g
<실험예 1> 본 발명에 따른 유산균 발효 고추 엑기스의 관능미 및 젖산균 함량 분석
실시예 1에서 제조된 본 발명의 유산균 발효 고추 엑기스, 유산균을 첨가하지 않고 제조한 대조군 고추 엑기스 및 시장에서 구입한 일반 고추 엑기스를 대상으로 종합적인 기호도를 분석하였는데 기호도 분석은 전체적인 맛의 조화, 외관특징(색상)에 대해 평가하였고, 또한 각 고추 엑기스에 함유된 젖산균의 수를 분석하였다.
관능미 평가 점수는 5점에 근접할수록 관능미가 높은 것이고 점수가 낮을수록 관능미가 낮은 것을 의미한다.
관능미 및 젖산균 수 분석결과
구분 실시예 1의 고추 엑기스
(유산균 첨가군)		 대조군 고추 엑기스
(유산균 미첨가군)		 시장에서 구입한
일반 고추 엑기스
맛의 조화 4.8 3.5 3.2
외관특징(색상) 4.6 3.0 2.8
매운 맛 4.8 3.5 3.2
종합기호도 4.7 3.3 3.1
젖산균 수 8.6X105 1.4X102 1.5X102
분석결과, 상기 표 2에 나타낸 바와 같이 실시예 1에 따라 제조한 유산균을 이용한 발효 고추 엑기스가 다른 대조군 고추 엑기스에 비해 전반적인 기호도가 우수한 것으로 나타났고, 인체에 유용한 젖산균 수 또한 월등히 우수한 것으로 나타났다.
따라서 본 발명자들은 본 발명에 따른 고추 엑기스가 종래 고추 엑기스에 비 소비자의 기호도를 더욱 충족시킬 수 있으며 다양한 식품 제조에서 음식 맛의 조화를 향상시킬 수 있는 용도로 충분히 사용 가능함을 알 수 있었으며, 젖산균 수가 풍부하게 함유되어 있어 체내 면역력 증진에도 유용함을 확인할 수 있었다.
<실험예 2> 본 발명에 따른 유산균 발효 고추 엑기스의 면역 증진력 분석
본 발명에 따른 유산균 발효 고추 엑기스가 면역 증진 효능이 있는지 확인하기 위해 본 발명자들은 다음과 같은 실험을 수행하였다. 상기 실시예 1에서 제조한 본 발명의 발효 고추 엑기스를 증류수에 희석시키고 이를 이용하여 대식세포의 활성 평가를 수행하였다. 대식세포의 활성 정도는 한국세포주은행 (KCLB, Seoul, Korea)에서 분양받은 Raw 264.7 세포주를 이용하여 본 발명의 고추 엑기스 함유 용액 처리에 따른 산화질소 생성 및 TNF-a 생성 정도를 분석함으로써 평가하였다.
<2-1> 산화질소(NO) 생성 정도 평가
NO 분석(assay)은 CAYMAN(Denver, CO, USA)의 NO kit를 사용하였다.
Raw 264.7 세포를 96 well plate에 분주한 후에 24시간 동안 배양시킨 다음, Raw 264.7 세포주에 본 발명의 고추 엑기스 용액을 10, 20, 30㎕/mL의 농도로 처리하여 24시간 동안 배양한 후 상등액을 취하였다. 상등액 중 100 μL를 취하여 새로운 96 well plate로 옮긴 후 100 μL Griegrie reagent(1% sulfanilamide, 0.1% napthylethylenediaminedihydrochloride/2.5% H3PO4)를 넣고 10분간 실온에서 방치한 후 ELISA-reader(Bio-Rad Laboratories Inc.)를 사용하여 540 nm에서 흡광도를 측정하였다. Sodium nitrite 검량선으로부터 세포가 분비하는 산화질소 양을 계산하였다.
<2-2> TNF-α 분석
TNF-α 분석은 Invitrogen(Carlsbad, CA, USA)의 TNF-α kit를 사용하였다. Raw 264.7 세포를 96 well plate에 분주 후, 24시간 동안 배양시킨 다음 Raw 264.7 세포주에 본 발명의 고추 엑기스 용액을 10, 20, 30㎕/mL의 농도로 처리하여 24시간 동안 배양한 후 상등액을 취하였다. 상등액 중 10 μL를 취하여 TNF-α antibody-coated 처리된 96 well plate에 옮긴 후 standard diluents buffer와 biotinylated anti-TNF-α solution을 각각 20 μL 첨가한 후 90분간 실온에서 배양하였다. 배양 후, wash buffer를 이용하여 4번 세척한 후 steptavidin-HRP 100μL를 첨가하고 30분간 실온에서 반응시켰다. 이를 4번 세척한 후 stabilized chromogen을 각 well에 100 μL 첨가한 후, 차광하여 30분간 실온에서 반응시켰다.
각 well에 stop solution 100μL를 첨가한 후 30분 이내로 ELISA-reader (Bio-Rad Laboratories Inc.)를 이용하여 450 nm에서 측정하였다.
산화질소(NO) 및 TNF-α 생성에 미치는 영향 분석결과
구분 실시예1의
고추 엑기스
(유산균 첨가군)		 대조군
고추 엑기스
(유산균 미첨가군)		 시중에서 구입한 일반 고추 엑기스
산화질소(NO)
생성량(%)		 10ul 처리군 54% 40% 31%
20ul 처리군 72% 48% 36%
30ul 처리군 86% 55% 42%
TNF-α
생성량(%)		 10ul 처리군 47% 34% 28%
20ul 처리군 66% 40% 36%
30ul 처리군 80% 43% 42%
분석결과, 상기 표 3에 나타낸 바와 같이 실시예 1에 따른 고추 엑기스 처리군이 다른 군에 비해 대식세포에서 산화질소 및 TNF-α의 생성을 월등히 높은 수준으로 증가시킬 수 있다는 것을 알 수 있었다.
일반적으로 외부 유해물질이 세포 내로 침입되면 대식세포는 이를 방어하기 위한 수단으로 산화질소를 생성하는 것으로 알려져 있으며, 유해 미생물에 의한 방어를 위해 대식세포는 대표적인 사이토카인인 TNF-α를 분비하는 것으로 알려져 있다. 따라서 대식세포에서 가장 높은 수준의 산화질소 및 TNF-α를 생성하는 작용이 있는 본 발명의 고추 엑기스는 기존 고추 엑기스에 비해 면역강화 효과가 더 우수함을 알 수 있었다.
<실험예 3> 본 발명에 따른 유산균 발효 고추 엑기스의 항암 활성 분석
또한 본 발명자들은 본 발명의 발효 고추 엑기스가 인체에 유용한 기능으로 서 항암 활성이 있는지를 확인하기 위해 다음과 같은 실험을 수행하였다.
위암세포주인 AGS 세포주에 대해 본 발명의 발효 고추 엑기스 용액을 첨가하고 위암 세포주의 세포사멸 정도를 분석하였다. 이때 위암세포주의 배양을 위해 GIBCO (USA)사로부터 RPMI 1640, fetal bovine serum (FBS), 0.05% Trypsin-0.02% EDTA 및 100 units/mL penicillin-streptomycin을 구입하여 사용하였고, 세포배양은 5% CO2 incubator (Forma, model 311 S/N29035, USA)를 사용하였다. 또한, 위암세포주인 AGS 인체 위암 세포 (AGS human gastric adenocarcinoma cell)는 한국 세포주 은행으로부터 분양받아 배양하면서 사용하였다. 세포사멸 분석은 MTT 분석으로 평가하였는데, MTT 분석은 생존 암세포의 효소작용에 의해 MTT가 환원되어 포르마잔 결정으로 침전되는 정도를 흡광도로 측정하여 암세포가 사멸 또는 증식 억제되는 정도를 확인하는 실험법이다. 배양된 암세포를 96 웰 플레이트에 웰당 1Х104cells/mL 가 되도록 180 μL씩 분주하고, 시료를 일정 농도로 20 μL 첨가한 후 37℃?, 5% CO2 배양기에서 72시간 배양하였다. 이때 PBS(phosphated buffered saline)에 5 mg/mL의 농도로 제조한 MTT[3-(4,5-dimethyl-thiazol)-2,5-diphenyl tetrazoliumbromide] 용액 20 μL를 첨가하여 동일한 배양 조건에서 4시간 동안 배양하였다.
이때 생성된 포르마잔 결정을 DMSO에 녹여서 ELISA 리더기로 540 nm에서 흡광도를 측정하였다.
항암 활성 분석결과
구분 실시예1의 고추 엑기스
(유산균 첨가군)		 대조군 고추 엑기스
(유산균 미첨가군)		 시중에서 구입한 일반 고추 엑기스
암세포 사멸(%) 10ul 처리군 44% 34% 30%
20ul 처리군 78% 54% 46%
30ul 처리군 89% 69% 68%
분석결과, 상기 표 4에 나타낸 바와 같이 본 발명의 방법으로 제조한 유산균 발효 고추 엑기스는 다른 대조군 고추 엑기스에 비해 위암세포주에 대한 세포 사멸 정도가 현저하게 우수한 것으로 나타났다. 따라서 본 발명의 유산균 발효 고추 엑기스는 암을 예방, 개선 또는 치료하기 위한 기능성 식품 제조에도 유용하게 사용할 수 있음을 알 수 있었다.
<실험예 4> 본 발명에 따른 유산균 발효 고추 엑기스의 항비만 활성 분석
항비만 활성 분석은 지방세포 분화 저해 활성여부를 통해 확인하였는데, 이를 위해 지방전구세포인 3T3-L1세포를 10% fetal bovine serum이 들어 있는 DMEM에서 배양한 다음, 지방전구세포인 3T3-L1 cells에 지방세포분화를 유도하는 Dexamethasone을 처리하고, 본 발명의 유산균 발효 고추 엑기스 용액을 농도별로 처리한 후, oil red 염색액을 사용하여 염색하고 570nm에서 흡광도를 측정하여 지방세포 분화억제 효과를 확인하였다.
항비만 활성 분석결과
구분 실시예 1의 고추 엑기스
(유산균 첨가군)		 대조군 고추 엑기스
(유산균 미첨가군)		 시중에서 구입한
일반 고추 엑기스
지방세포
분화정도
(OD570/well)		 10ul 처리군 5.4 6.8 6.5
20ul 처리군 3.2 6.1 5.9
30ul 처리군 1.0 4.7 4.6
상기 표 5와 같이, 항비만 활성 정도를 분석한 결과 실시예 1에 따른 유산균 발효 고추 엑기스가 다른 고추 엑기스 실험군에 비해 지방세포 분화를 현저하게 억제하는 것으로 나타났고, 억제 정도는 농도 의존적으로 증가하고 있는 것으로 나타났다.
따라서 본 발명의 유산균 발효 고추 엑기스는 항암 활성뿐만 아니라 항비만 활성도 우수하여 비만을 개선, 예방 및 치료하기 위한 다양한 식품의 제조에도 널리 사용될 수 있다는 것을 알 수 있었다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 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 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허 청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (9)

  1. 고추를 숙성시키는 단계;
    상기 숙성된 고추에 생강을 첨가한 후, 분쇄하여 분쇄물을 제조하는 단계;
    상기 분쇄물에 유산균을 첨가하여 제 1 차 발효시켜 제 1 발효물을 제조하는 단계; 및
    상기 제 1 발효물에 당류를 첨가하여 제 2 차 발효시켜 제 2 발효물을 제조하는 단계;를 포함하되,
    상기 유산균은 락토바실러스 브레비스, 락토바실러스 파라카제이, 락토바실러스 플란타늄, 락토코커스 락티스, 루코노스톡 메센테로이데스, 페디오코커스 애시딜락티시, 비피도 박테리움 및 엔테로코커스 파에시움을 각각 1:1:1:2:1:1:2:1의 중량비로 혼합하며,
    상기 유산균은 고추 100 중량부를 기준으로 1 중량부 첨가하고,
    상기 생강은 고추 100 중량부를 기준으로 3 중량부 첨가하며,
    상기 제 1 차 발효는 25℃의 온도로 100시간 동안 수행되는,
    유산균 발효 고추 엑기스 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 고추를 숙성시키는 단계는,
    상기 고추의 씨를 제거하여 숙성시키는 것을 포함하는,
    유산균 발효 고추 엑기스의 제조 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 발효물을 제조하는 단계에서 상기 분쇄물에 유산균을 첨가하는 방법은,
    상기 분쇄물에 유산균 스타터를 첨가하는 것인,
    유산균 발효 고추 엑기스의 제조 방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 발효물을 제조하는 단계의 당류는 상기 제 1 발효물 100 중량부에 대하여 90 내지 110 중량부로 첨가되는,
    유산균 발효 고추 엑기스의 제조 방법.
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