KR102168192B1 - 발효 생약초, 과실류 및 표고를 이용한 건강 혼합차 개발 - Google Patents

발효 생약초, 과실류 및 표고를 이용한 건강 혼합차 개발 Download PDF

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Abstract

본 발명은 (1) 모과 분말, 도라지 분말 및 더덕 분말에 현미를 각각 혼합한 후 멸균하고, 표고버섯(Lentinula edodes (Berk.) Pegler) 균사를 접종하여 발효하고, 동결건조한 후 분쇄하여 모과 발효 분말, 도라지 발효 분말 및 더덕 발효 분말을 각각 제조하는 단계; (2) 비파 분말에 원유, 락토스 및 수크로스를 혼합한 혼합물을 멸균하고, 락토바실러스 플란타룸 균주를 접종하여 발효하고 여과한 후 동결건조하고 분쇄하여 비파 발효 분말을 제조하는 단계; 및 (3) 상기 (1)단계의 제조한 모과 발효 분말, 도라지 발효 분말 및 더덕 발효 분말, 상기 (2)단계의 제조한 비파 발효 분말과 유자 분말, 생강 분말, 레몬 분말, 표고버섯 분말 및 계피 분말을 혼합하는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 버섯 혼합차의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 버섯 혼합차에 관한 것이다.

Description

발효 생약초, 과실류 및 표고를 이용한 건강 혼합차 개발{Healthful mixed tea development using fermented herbs, fruits and shiitake}
본 발명은 모과 발효 분말, 도라지 발효 분말, 더덕 발효 분말, 비파 발효 분말, 유자 분말, 생강 분말, 레몬 분말, 표고버섯 분말 및 계피 분말을 혼합하는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 버섯 혼합차의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 버섯 혼합차에 관한 것이다.
우리나라의 소득수준의 향상에 따른 식생활의 다양화 및 고급화로 인해 맛과 질을 위주로 하는 건강식품에 대한 국민들의 관심이 증대됨에 따라 여러 가지 기능성 식품을 개발하기 위한 노력이 활발히 진행되고 있다. 2005년을 기점으로 차 음료 시장이 급성장하여 20, 30대 여성들을 중심으로 건강뿐만 아니라 미용에 대한 관심도 동시에 높아져서 녹차에서 기능성이 높은 혼합 차 음료로 시장이 옮겨 갔다고 볼 수 있다. 최근에는 천연 과일 및 야채 주스의 원재료인 포도, 사과, 오렌지, 머루, 토마토 등의 과일과 야채는 비타민과 미네랄이 풍부하며 당분 및 유기산을 다량 함유하고 있어 단맛과 상쾌함을 주며 다양한 색소로 인해 시각적인 관능성이 우수하며, 파이토케미컬(phytochemicals)에 의한 유용 생리활성이 확인되었다.
우리나라에는 예로부터 곡류, 채소류, 과실류를 이용하여 제조한 음료를 많이 음용하여 왔다. 이러한 음료들은 우리 입맛과 정서에 부합될 뿐만 아니라 생리활성 물질이 함유되어 있으며 영양도 우수하다. 최근 현대인에게 문제가 되고 있는 각종 성인병 및 비만에 대한 사회적 관심이 높아지면서 성인병 예방과 다이어트를 위한 식생활과 식품이 각광받고 있는데, 소비자의 건강지향적인 자연식품을 선호하는 경향과 동시에 기호식품에 대한 욕구가 증가하면서 최근에는 음료를 마시는 목적이 단순히 갈증을 해소하는 것이 아니라 건강기능성도 만족시킬 수 있는 것으로 변화하고 있다. 소비자는 맛과 영양섭취라는 식품의 고유 기능 이외에 건강증진과 질병예방 및 치료 등의 기능을 가진 기호식품을 찾고 있으며, 관련 학계와 업계에서는 이러한 소비자의 트렌드를 반영하여 건강 기능성 식품과 천연 재료를 이용한 다양한 상품개발과 연구에 나서고 있다.
이에 발맞춰, 각각의 질병마다 발병원인은 비슷하지만, 공통적으로 무절제한 환경적 스트레스, 과도한 식생활, 음주, 흡연, 운동부족 등 불규칙한 생활환경이 병을 키우는 것으로 알려져 있다. 적당한 운동으로 성인병을 예방할 수 있지만, 현대사회의 구조상 운동에 할애할 시간을 다른 여가활동에 사용하는 사람들이 많기 때문에, 그런 경우 식이 조절이 효과적인 대안이라 할 수 있겠다. 그리하여 간편하게 할 수 있는 식이 조절 중 하나가 기존에 섭취하던 탄산음료나 커피보다 녹차나 그 외의 대용차들을 이용하는 것이다. 녹차의 경우 다양한 제다법 및 식품에의 응용 등, 섭취시 체내 생리활성에 관하여 많은 연구가 되어 있지만, 그 외의 대용차들의 경우에는 아직 많은 연구가 되어있지 못한 실정이다. 차는 식품유형에 따라 침출차, 액상차, 고형차로 분류할 수 있으며, 침출차는 식물의 어린 싹이나 잎, 꽃, 줄기, 뿌리, 열매 또는 곡유 등을 주원료로 하여 가공한 것으로 물에 침출하여 그 여액을 음용하는 기호성 식품을 말한다.
과거에는 음료를 차, 화채, 밀수, 식혜, 수정과, 탕, 갈수, 숙수, 즙, 우유등으로 구분하였고, 차의 경우 비 발효차인 녹차, 발효차인 홍차 등 차나무에서 채취한 잎을 주재료로 하였을 때만을 지칭하였으나, 근래에는 옥수수, 검은콩, 둥글레 등의 재료를 사용하여도 차라는 단어를 사용하고 있다. 음료는 주로 기호 음료로 발달되어 왔지만 어떤 식품보다도 생리적으로 유용한 기능적인 효과를 기대하고 있다. 사실상 음료의 소재로는 인간이 먹을 수 있는 거의 모든 재료가 해당된다고 할 수 있다. 최근 다양한 생리활성 성분을 함유하고 있는 우엉 및 도라지는 천연 약물 및 건강 보조식품으로 이용될 뿐 아니라 차로도 이용되고 있다.
침출용 티백은 현재 그 편리성으로 인하여 전 세계적으로 녹차, 홍차, 커피 등을 비롯하여 다양한 제품에 이용되고 있다. 티백을 포함하여 종이제는 식물성 섬유(펄프)를 주원료로 하며, 현재 합성수지, 금속박 등의 다른 재질과 함께 가공처리함으로써 건조 식품 이외에 액체식품, 냉동식품 등의 용기로도 사용되고 있다.
국민소득 증가로 생활수준이 높아짐에 따라 서구화된 식생활 패턴으로 식문화가 바뀌면서 서구에서 문제가 되어왔던 당뇨병, 고혈압, 동맥경화증 등의 성인병 질환이 급격히 증가하고 있다. 이에 따라 기능성 식품소재 개발을 통한 국민건강 증진 및 질병예방을 위해 많은 연구가 활발히 진행되고 있다. 최근 다류 소비가 급증하고 식물류 중에 들어 있는 생리활성 성분에 대한 관심이 높아지면서 국내외적으로 이들 생리활성 성분을 함유한 신소재 식물들을 다류의 원료로 사용하려는 시도가 많이 이루어지고 있다.
다류(차)는 우리나라의 전통적인 건강기호식품으로 사람들에 의해 다양한 목적을 두고 음용되어 왔다. 특히 차는 정해진 때를 두고 음용하는 것이 아니라 식사를 한 뒤라든지 고기를 섭취한 뒤라든지 생각을 할 때라든지, 또는 담소를 나눌 때라든지 해서 다양한 경로를 통해 섭취를 하는 식품에 해당한다는 점에서 상당한 강점을 가지고 있기도 하다. 특히, 근래에는 기능성 식품으로서의 국민적 관심이 증대하고 있는 가운데 다양한 연구가 진행되어 오고 있다.
표고버섯은 독특한 향기와 맛을 가지고 있으며, 특히 고혈압과 심장병 환자에게 좋은 식품인 동시에 항암효과, 병원성 억제효과, 혈청 지질농도 저하효과, 면역증강 효과 등의 여러 생체 기능 조절작용이 알려져 성인병의 예방 및 개선에 효과가 기대되어 그 이용성이 날로 증대되고 있다. 표고버섯은 섬유질, 무기질 및 비타민류 등의 영양성분이 풍부한 우수한 식품소재로 알려져 있으므로 이를 이용한 가공제품의 개발은 국민건강에도 기여할 수 있으리라 여겨진다.
표고버섯은 건강식품으로 인식되어 고부가가치 식품으로써 생산, 재배하는 기술에 대한 연구는 활발히 이루어짐에 따라 생산량은 크게 증가하였다. 그러나 국내에서는 출하조절기반이 미약하여 홍수출하에 따른 가격하락의 위험이 상존하고 있으며, 특히 버섯은 85~95%의 수분을 함유한 식품으로 생버섯으로는 장기간 저장이 불가능하다는 한계성과 생버섯으로의 상품 가치가 떨어지는 등의 문제점을 가지고 있다. 이 같은 문제점을 해결하는 방법으로 버섯류의 가공제품 개발은 대단히 중요하다고 할 수 있다.
현재 버섯류의 가공제품은 일본의 경우 조미된 편의식품 형태의 제품과 차 및 분말조미료 형태의 제품 등이 개발되어 유통되고 있으며 국내의 경우에는 버섯을 이용한 전통장류, 차류, 김치 및 장아찌 등이 개발되어 생산되고 있으나 활성화된 제품은 극히 제한되어 있으며 그에 관한 연구도 미흡한 실정이다.
도라지(Platycodon grandiflorum)는 더덕과 같이 식용으로 이용되고 있는 산채식품으로 주성분으로는 트리테르페노이드(triterpenoid)계 사포닌인 플라티코딘(platycodin) A, C 및 D 등이 알려졌으며 이외에 이눌린(inulin), 베툴린(betulin), 스티그마스테롤(stigmasterol)과 당질, 섬유질을 함유하고 있어 한방에서는 배농, 거담, 기관지염 및 천식 등의 기관지계 질환에 사용되어온 생약재지만 약용보다는 식용으로 더 많이 이용되어 왔다.
도라지 사포닌은 동물실험에서 진해, 거담작용, 중추 신경 억제작용, 급성 만성염, 항궤양 및 위액분비 억제작용, 혈관을 확장하여 혈압을 낮추는 혈당강하작용, 콜레스테롤 대사 개선작용, 항산화 및 항암효과 등이 있는 것으로 밝혀져 있으며, 생약재로서 도라지가 배합되어 있는 한방 처방수는 동의보감에 287건, 방약합편에 49건이 수록되어 있을 정도로 다양한 약리작용을 갖고 있다. 최근 도라지의 여러 가지 약리효과를 검증한 결과로 도라지의 소비량이 증가하면서 재배면적이 확대되고 있으며, 동물실험에 의한 약리작용에 관한 연구로서는 플라티코딘(platycodin)을 흰쥐에 투여하여 약리효과를 검증한 실험에서 강력한 항염증 및 항궤양 작용, 위액분비 억제작용, 용혈작용 등이 확인되었으며, 혈압강하의 임상작용의 가능성도 제시된 바 있다.
모과(Chaenomelis Fructus)는 모과나무(Chaenomeles sinensis Koehne)의 성숙과실로 중국이 원산지이고 고려 이전에 들어와 재배되고 있는 장미과에 속한 원형 또는 타원형의 과실이며 9월에 황색으로 익고 향기가 좋다. 모과의 효능으로는 감기나 기관지염의 기침, 가래의 완화제로 많이 알려져 있고 특히 류머티즘, 폐렴 등에 좋다고 알려져 있으며, 이외에도 모과는 향기가 좋아서 방향제로도 많이 이용되고 있다. 중국 의학서인 <명의별록(名醫別綠)>에 처음 기재된 이래 서근활락(舒筋活絡), 화위화습(和胃化濕), 강근골(强筋骨)하는 효능 및 치습비구련(治濕拘攣), 요슬관절산동통(腰膝關節酸疼痛), 토사전근(吐瀉轉筋), 각기수종(脚氣水腫)의 효과로 임상에서 널리 쓰이고 있다. 모과 중의 말산(malic acid)은 위장평활근의 경련과 수족의 강직성 경련에 진정작용이 있으며 흰쥐의 퇴행성관절염에 소염작용이 보고되었고 화학 성분으로는 정유 성분, 플라보노이드(flavonoid), 프로안토시아니딘(proanthocyanidin), 탄닌(tannin), 산성 트리테르펜(triterpene) 등이 알려져 있다.
모과의 효능으로는 감기나 기관지염의 기침, 가래의 완화제로 많이 알려져 있고, 특히 류머티즘 감기와 폐렴 등에 좋다고 알려져 있다. 또한, 연추장, 선병 등과 폐결핵에 좋으며 이질, 설사, 복통에 효능이 있고 소화 분비를 촉진시키며 위를 편안하게 하는 것으로 알려져 있다. 특히 간장, 여성빈혈, 즉 보혈과 조혈작용을 해 빈혈로 인한 근육경력이나 만성 류머티즘 관절통 등에 효과가 있으며 각기병, 수종에 효능이 있다. 그리고 강장, 습비증, 소갈, 딸꾹질, 담, 숙취 해소작용, 더위병에 좋다고 알려져 있고, 이외에도 향기가 좋아서 방향제로도 많이 이용되고 있다.
그러나 모과는 강한 신맛과 떫은맛이 있어 다른 과일처럼 생식할 수 없고 과육에 석세포가 있어서 과즙을 추출하기 어렵기 때문에 다양한 가공 제품이 개발되어 있지 않으며, 따라서 극히 소량만이 방향제나 추출주의 원료로 사용되고 있을 뿐이다. 그러므로 모과 고유의 향미와 약리효능을 이용한 제품개발과 약리 효능 기작 및 물질 특성규명 등에 관한 연구가 절실히 필요한 실정이다.
생강(Zingiber officinale Roscoe)은 열대 아시아가 원산지이며, 생강과에 속하는 다년생 초본식물로 그 근경은 특유의 맛과 향기를 지니고 있어 세계적으로 널리 애용되고 있는 기호성이 좋은 향신료 중의 하나이다. 생강은 고추, 마늘, 파 등과 함께 세계적으로 두루 쓰이는 향신료로서 뿐만 아니라 약리적 효능도 인정되어 소화 보조제, 오심, 현훈, 복통, 요통, 설사 등의 치료제 및 살균제로도 이용되고 있다. 특히 정유성분 중 생강의 매운맛을 내게 하는 주성분인 6-진저롤(6-gingerol) 및 6-쇼가올(6-shogaol)은 항산화, 항염증의 특성을 가지고 있어 건강식품소재로서 많은 주목을 받고 있다. 하지만 생강의 자극적인 향과 맛으로 인해 생강을 직접 섭취하거나 가공식품의 소재로 사용하기에는 제한적이거나 불편함이 있는 것이 사실이다.
계피(Cinnamomi cassia cortex)는 오래전부터 한약 재료로 이용되어 왔을 뿐만 아니라 수정과, 떡, 과자 등의 음식재료로 널리 이용되고 있다. 계피는 알려져 있는 가장 오래된 향미료의 하나로서 성경에서 언급되고 고대 이집트에서 기호 음료 및 약으로, 또한 방부제로서 사용되었다. 계피 추출물인 폴리페놀 중합체는 고수준의 프락토스(fructose) 식이에 의해 유도된 인슐린 저항을 방지하여 인슐린 활동을 가능하게 하고 산화방지제로 작용할 수 있다. 계피의 물 추출물에 포함된 인슐린과 같은 생리활성을 갖는 성분인 MHCP(methylhydroxychalcone polymer)와 계피의 수용성 폴리페놀(procyanidins)은 인슐린의 생리적 기능과 비슷한 물질로서 작용하여 혈당을 낮춘다. 또한, 계피는 신경을 흥분시켜서 혈액순환을 촉진시키고 몸을 따뜻하게 하며 장내의 이상발효를 억제하는 방부효과도 있다. 이런 위장관 및 혈액에 관한 작용으로 방향성 건위약으로 식욕부진, 소화불량 등에 가루로 쓴다. 또한, 한방처방용 약으로 감기약, 진통진경약, 보건강장약, 부인약 등에 배합된다.
버섯은 당질, 지질, 단백질, 무기질, 및 비타민과 같은 영양소가 골고루 함유되어 있고 독특한 맛과 향기를 가지고 있어 예부터 식용으로 널리 이용되어 왔으며, 근래에는 무공해 자연식품으로써 각광을 받고 있다. 그 중 표고는 활엽수에 기생하는 담자균류 느타리과 잣버섯속으로 분류되며 독특한 향과 맛을 지닌 버섯으로 식품으로 널리 애용되어 왔고, 표고버섯에는 인체에 중요한 영양소가 다량 함유되어 있어 식품으로서 아니라 강장, 이뇨, 고혈압, 신장염, 신경쇠약, 불면증, 천식, 위궤양 등의 치료에 효능이 있는 것으로 알려져 있다. 나아가서 각종 미네랄과 식이섬유를 포함하고 있는 저칼로리성 건강식품이라는 것이 밝혀졌다.
표고버섯은 독특한 향과 맛을 지닌 버섯으로 식품으로 널리 애용되어 왔으며, 건강증진 및 질병에 대한 저항성을 높여주는 건강식품으로 수요가 증가 추세에 있다. 표고버섯은 항암 및 바이러스 효과와 혈중 콜레스테롤 저하효과 등을 나타내는 것으로 보고되었으며, 면역증강효과를 나타내는 레티난(lentinan)과 항암성 다당체로서 에미타닌(emitanin)-1 A, B 및 KS-2 등이 표고버섯에서 발견되었다.
표고버섯의 주성분은 탄수화물이지만 조섬유가 다량 함유되어 있어 칼로리가 적은 다이어트 식품으로도 우수하며, 혈청을 분해시키는 성분이 있어 고혈압이나 동맥 경화 등 성인병 예방과 개선의 식이요법에 많이 이용되고 있다. 이외에도 비타민 D의 모체인 에르고스테롤(ergosterol)이 함유되어 있어 체내 칼슘의 흡수와 이용을 촉진시키고, 구루병을 예방해 준다. 또한, 표고버섯의 맛은 구아닐산, 아데닐산 등이 함유되어 있어 음식 조리 시 감칠맛을 내주어 한국음식에는 빠지는 곳이 없을 정도이다. 표고버섯은 식품가공에도 많이 이용되는데 이를 위한 연구로는 표고버섯을 첨가한 전통된장에 관한 연구와 갈변 표고버섯 첨가 국수에 관한 연구, 버섯 가공식품 제품 개발을 위한 소비자 인식 조사 연구 등이 있다. 특히 표고버섯은 생 표고버섯일 경우 수분 함량이 많아 쉽게 변질되어 저장기간이 짧아 유통상의 문제점을 갖고 있다. 이를 개선하기 위하여 표고버섯을 건조하여 단점을 보완하고 있으나 한국음식 조리시 표고버섯을 모두 먹는 경우보다 육수를 내거나 표고의 일부분만을 사용하므로 전량을 사용하는 경우가 적은 실정이다.
비파(Eriobotrya japonica Lindl.)는 장미과(Rosaceae)의 상록 소교목으로 중국, 일본, 인도, 포르투칼, 스페인에서는 상업적으로 재배되고 있으며 동의보감이나 본초강목에서는 비파나무의 잎이나 열매가 진해, 거담, 구토, 호흡 진정, 갈증 등에 효능이 뛰어난 것으로 기록되어 있다. 비파잎은 테르페노이드(terpenoid), 플라보노이드(flavonoids), 타닌(tannin), 메가스티그만 글리코시드(megastigmane glycoside) 등의 유용한 화합물이 다량 함유되어 있어 항산화, 항염증, 항돌연변이 및 항암효과 등의 다양한 약리작용 및 성인병의 예방 치료제로 효과가 있다고 보고된 바 있다. 비파나무의 잎은 민간에서 엽차로 이용하여 왔으며, 진해, 거담, 구토, 호흡진정, 갈증 등에 효능이 뛰어난 것으로 기록되어 있다. 새로운 기능성 소재로의 개발잠재성이 높으나 국내외적으로 비파의 기능성에 대한 연구는 아직 미흡한 실정이다. 그러나 우리나라 남해안 지역을 중심으로 지역특화작목으로 육성하고있어 그 재배면적이 증가하고 있는 추세이므로 제품화에 응용할 수 있는 다양한 기초 연구 자료가 필요하다. 특히 비파의 특성상 연중 대량 수확이 가능한 잎의 기능성 및 활용방안에 대한 연구가 시급히 요구되고 있다.
더덕(Codonopsis lanceolata Bench. et Hook.)은 한국, 중국 및 일본의 산간지방에서 야생하는 다년생 초본으로 도라지와 함께 일반식용으로 널리 이용되고 있는 산채식품이다. 더덕은 기호품으로도 상당한 호평을 받는 식품일 뿐 아니라 진해(鎭咳), 거담(祛痰) 등의 약효가 있다고 고래(古來)부터 식이요법이 전해지며, 혈적(血積), 경기(驚氣), 두통(頭痛) 및 소화약(消炎藥)으로 또는 인삼의 대용약으로 쓰이고 있으며, 더덕의 성분에 관해서는 일종의 사포닌이 존재한다는 것이 확인되었다. 더덕 물 추출물은 고지방식이로 인한 혈청과 간의 중성지질 및 총 콜레스테롤의 축적을 효과적으로 억제하였다. 하지만, 등급외품이 40~50% 이상으로, 재배 농가의 수익성이 악화되고 차년도 재배면적의 확대가 어려운 실정에도 불구하고 중하위품 더덕의 가공 기술의 거의 초보적 수준으로 단순 양념구이 포장, 장아찌, 배추절임, 사탕, 단순 추출에 의한 일부 화장품 소재 등으로만 소진하고 있다. 더욱이 더덕 향에 대한 기호도의 연령별 편차가 극심하고 인삼과 대비되 상대적으로 하위 농산품으로 인식되어 국내 및 수출용으로 개발이 매우 저조한 상황이다.
그러나 더덕은 향미가 독특하고 씹는 질감이 우수하여 식욕을 촉진시키는 건강식품으로 이용될 수 있음에도 불구하고 조리시 표피를 벗겨내야 하는 번거로움과 물 세척만으로는 충분한 세척 효과가 나타나지 않는 점 등 때문에 간편성, 편의성을 추구하는 소비자의 기대에는 부응하지 못하고 있는 실정이다.
식품의 발효는 오래전부터 행해져 온 가공공정의 일환으로 미생물작용을 통해 식품에 좋은 맛과 향, 조직감 등을 부여하고 유용성분을 증진시키는 작용을 하며, 식품소재에 저장성을 부여하고 영양성을 증진하는 장점을 가진다. 이러한 이유로 발효는 식품 전반에 다양하게 이용되고 있으며 식품소재의 향, 풍미, 조직감 향상, 젖산, 초산, 알코올 발효를 통한 식품의 저장성 향상은 물론 단백질, 필수 아미노산, 필수지방산 및 비타민이 풍부한 식품의 제조와 발효과정을 통한 독성물질 파괴, 생리활성물질 생산 및 소화증진 등의 효과가 보고되고 있다.
한국등록특허 10-1509236호에는 연근, 우엉, 도라지, 마를 이용한 차의 제조방법이 개시되어 있고, 한국등록특허 10-1535896호에는 비파 차 음료 제조방법이 개시되어 있으며, 한국공개특허 10-2009-0125970호에는 생약초차 조성물 및 이로부터 제조된 생약초 과립차 제조방법이 개시되어 있으나, 본 발명의 발효 생약초, 과실류 및 표고를 이용한 건강 혼합차의 제조방법과는 상이하다.
본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 도출된 것으로서, 본 발명자는 품질 및 기호도가 우수한 버섯 혼합차 제조에 적합한 부재료 선정, 균주 선정, 배합비 등의 제조조건을 최적화하여 β-글루칸, 비타민 D 함량과 항비만 활성 및 기호도가 증진된 버섯 혼합차의 제조방법을 제공하는 데 있다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 (1) 모과 분말, 도라지 분말 및 더덕 분말에 현미를 각각 혼합한 후 멸균하고, 표고버섯(Lentinula edodes (Berk.) Pegler) 균사를 접종하여 발효하고, 동결건조한 후 분쇄하여 모과 발효 분말, 도라지 발효 분말 및 더덕 발효 분말을 각각 제조하는 단계; (2) 비파 분말에 원유, 락토스 및 수크로스를 혼합한 혼합물을 멸균하고, 락토바실러스 플란타룸 균주를 접종하여 발효하고 여과한 후 동결건조하고 분쇄하여 비파 발효 분말을 제조하는 단계; 및 (3) 상기 (1)단계의 제조한 모과 발효 분말, 도라지 발효 분말 및 더덕 발효 분말, 상기 (2)단계의 제조한 비파 발효 분말과 유자 분말, 생강 분말, 레몬 분말, 표고버섯 분말 및 계피 분말을 혼합하는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 버섯 혼합차의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 방법으로 제조된 버섯 혼합차를 제공한다.
본 발명의 버섯 혼합차는 품질 및 기호도가 우수하면서 제조조건을 최적화하여 β-글루칸 및 비타민 D 함량과 항비만 효과가 우수한 고기능성 버섯 혼합차를 제공할 수 있다.
도 1은 소재별 분말 및 발효 분말의 농도별 지방전구세포에 대한 세포 독성을 비교한 그래프이다.
도 2는 버섯 혼합차의 농도별 지방전구세포에 대한 세포 독성을 비교한 그래프이다.
도 3은 소재별 분말 및 발효 분말의 지방전구세포분화 억제 활성을 비교한 그래프이다.
도 4는 버섯 혼합차의 지방전구세포분화 억제 활성을 비교한 그래프이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은
(1) 모과 분말, 도라지 분말 및 더덕 분말에 현미를 각각 혼합한 후 멸균하고, 표고버섯(Lentinula edodes (Berk.) Pegler) 균사를 접종하여 발효하고, 동결건조한 후 분쇄하여 모과 발효 분말, 도라지 발효 분말 및 더덕 발효 분말을 각각 제조하는 단계;
(2) 비파 분말에 원유, 락토스 및 수크로스를 혼합한 혼합물을 멸균하고, 락토바실러스 플란타룸 균주를 접종하여 발효하고 여과한 후 동결건조하고 분쇄하여 비파 발효 분말을 제조하는 단계; 및
(3) 상기 (1)단계의 제조한 모과 발효 분말, 도라지 발효 분말 및 더덕 발효 분말, 상기 (2)단계의 제조한 비파 발효 분말과 유자 분말, 생강 분말, 레몬 분말, 표고버섯 분말 및 계피 분말을 혼합하는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 버섯 혼합차의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 버섯 혼합차의 제조방법에서, 상기 (1)단계의 표고버섯(Lentinula edodes (Berk.) Pegler) 균사는 표고버섯(Lentinula edodes (Berk.) Pegler) JMI70082 균사로, 한국생명공학연구원에 2018년 11월 14일자로 기탁하였다(기탁번호: KCTC18745P). 상기 기탁된 특정 표고버섯 균사는 더덕, 모과 및 도라지 내에서 우수한 생육특성을 보이면서 품질이 우수한 버섯 혼합차 제조에 적합한 균사를 최종 선정한 것이다.
또한, 본 발명의 버섯 혼합차의 제조방법에서, 상기 (1)단계는 바람직하게는 모과 분말, 도라지 분말 및 더덕 분말 각각 450~550 g에 현미 450~550 g을 각각 혼합한 후 110~130℃에서 20~40분 동안 멸균하고, 표고버섯(Lentinula edodes (Berk.) Pegler) JMI70082 균사(기탁번호: KCTC18745P) 4~6 g을 접종하여 22~28℃에서 25~35일 동안 발효하고, 동결건조한 후 분쇄하여 모과 발효 분말, 도라지 발효 분말 및 더덕 발효 분말을 각각 제조할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 모과 분말, 도라지 분말 및 더덕 분말 각각 500 g에 현미 500 g을 각각 혼합한 후 121℃에서 30분 동안 멸균하고, 표고버섯(Lentinula edodes (Berk.) Pegler) JMI70082 균사(기탁번호: KCTC18745P) 5 g을 접종하여 25℃에서 30일 동안 발효하고, 동결건조한 후 분쇄하여 모과 발효 분말, 도라지 발효 분말 및 더덕 발효 분말을 각각 제조할 수 있다. 상기와 같은 조건으로 발효하여 제조한 발효 분말은 발효취가 나지 않으면서 부드러운 맛과 향미가 우수하고 β-글루칸 및 비타민 D 함량이 증진된 발효 분말로 제조할 수 있었다.
또한, 본 발명의 버섯 혼합차의 제조방법에서, 상기 (2)단계의 비파 발효 분말은 바람직하게는 비파 분말 270~330 g에 원유 650~750 mL, 락토스 27~33 g 및 수크로스 18~22 g을 혼합한 혼합물을 110~130℃에서 20~40분 동안 멸균하고, 락토바실러스 플란타룸 균주 8~12 mL를 접종하여 34~40℃에서 3~5일 동안 발효하고 여과한 후 동결건조하고 분쇄하여 제조할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 비파 분말 300 g에 원유 700 mL, 락토스 30 g 및 수크로스 20 g을 혼합한 혼합물을 121℃에서 30분 동안 멸균하고, 락토바실러스 플란타룸 균주 10 mL를 접종하여 37℃에서 4일 동안 발효하고 여과한 후 동결건조하고 분쇄하여 제조할 수 있다. 상기와 같은 조건으로 비파를 발효시키는 것이 제조과정에서 발효가 양호하게 진행되면서 풍미 및 품질이 더욱 향상된 비파 발효 분말로 제조할 수 있었다.
또한, 본 발명의 버섯 혼합차의 제조방법에서, 상기 (3)단계의 혼합은 바람직하게는 모과 발효 분말 4.5~5.5 g, 도라지 발효 분말 4~5 g, 더덕 발효 분말 14.5~15.5 g, 비파 발효 분말 1.2~1.8 g, 유자 분말 3.5~4.5 g, 생강 분말 2.7~3.3 g, 레몬 분말 1.8~2.2 g, 표고버섯 분말 12.5~13.5 g 및 계피 분말 1.8~2.2 g을 혼합할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 모과 발효 분말 5 g, 도라지 발효 분말 4.5 g, 더덕 발효 분말 15 g, 비파 발효 분말 1.5 g, 유자 분말 4 g, 생강 분말 3 g, 레몬 분말 2 g, 표고버섯 분말 13 g 및 계피 분말 2 g을 혼합할 수 있다. 상기 재료 및 배합비로 혼합된 혼합차는 재료들의 맛이 잘 어우러지면서 깊은맛과 풍미를 지니면서 영양성분과 항비만 활성이 증진된 혼합차로 제조할 수 있었다.
본 발명의 버섯 혼합차의 제조방법은, 보다 구체적으로는
(1) 세척한 후 8~12 mm 두께로 절단한 모과, 도라지, 더덕을 준비하고, 상기 모과는 45~60℃에서 32~40시간, 상기 도라지 및 더덕은 50~60℃에서 20~28시간 동안 각각 건조한 후 15~25 mesh 크기로 분쇄하여 모과 분말, 도라지 분말, 더덕 분말을 준비하는 단계;
(2) 상기 (1)단계의 준비한 모과 분말, 도라지 분말 및 더덕 분말 각각 450~550 g에 현미 450~550 g을 각각 혼합한 후 110~130℃에서 20~40분 동안 멸균하고, 표고버섯(Lentinula edodes (Berk.) Pegler) JMI70082 균사(기탁번호: KCTC18745P) 4~6 g을 접종하여 22~28℃에서 25~35일 동안 발효하고, 동결건조한 후 분쇄하여 모과 발효 분말, 도라지 발효 분말 및 더덕 발효 분말을 각각 제조하는 단계;
(3) 세척한 후 8~12 mm 두께로 절단한 비파를 60~70℃에서 20~28시간 동안 건조한 후 15~25 mesh 크기로 분쇄한 비파 분말 270~330 g에 원유 650~750 mL, 락토스 27~33 g 및 수크로스 18~22 g을 혼합한 혼합물을 110~130℃에서 20~40분 동안 멸균하고, 락토바실러스 플란타룸 균주 8~12 mL를 접종하여 34~40℃에서 3~5일 동안 발효하고 여과한 후 동결건조하고 분쇄하여 비파 발효 분말을 제조하는 단계;
(4) 세척한 후 8~12 mm 두께로 절단한 유자, 생강, 레몬, 표고버섯을 준비하고, 상기 유자는 35~45℃에서 66~78시간, 상기 생강은 50~60℃에서 20~28시간, 상기 레몬은 45~50℃에서 66~78시간, 상기 표고버섯은 35~40℃에서 44~52시간 동안 각각 건조한 후 15~25 mesh 크기로 분쇄하여 유자 분말, 생강 분말, 레몬 분말 및 표고버섯 분말을 각각 준비하는 단계; 및
(5) 상기 (2)단계의 제조한 모과 발효 분말 4.5~5.5 g, 도라지 발효 분말 4~5 g 및 더덕 발효 분말 14.5~15.5 g, 상기 (3)단계의 제조한 비파 발효 분말 1.2~1.8 g과 상기 (4)단계의 준비한 유자 분말 3.5~4.5 g, 생강 분말 2.7~3.3 g, 레몬 분말 1.8~2.2 g 및 표고버섯 분말 12.5~13.5 g과 계피 분말 1.8~2.2 g을 혼합하는 단계를 포함할 수 있으며,
더욱 구체적으로는
(1) 세척한 후 10 mm 두께로 절단한 모과, 도라지, 더덕을 준비하고, 상기 모과는 45~60℃에서 36시간, 상기 도라지 및 더덕은 55℃에서 24시간 동안 각각 건조한 후 20 mesh 크기로 분쇄하여 모과 분말, 도라지 분말, 더덕 분말을 준비하는 단계;
(2) 상기 (1)단계의 준비한 모과 분말, 도라지 분말 및 더덕 분말 각각 500 g에 현미 500 g을 각각 혼합한 후 121℃에서 30분 동안 멸균하고, 표고버섯(Lentinula edodes (Berk.) Pegler) JMI70082 균사(기탁번호: KCTC18745P) 5 g을 접종하여 25℃에서 30일 동안 발효하고, 동결건조한 후 분쇄하여 모과 발효 분말, 도라지 발효 분말 및 더덕 발효 분말을 각각 제조하는 단계;
(3) 세척한 후 10 mm 두께로 절단한 비파를 65℃에서 24시간 동안 건조한 후 20 mesh 크기로 분쇄한 비파 분말 300 g에 원유 700 mL, 락토스 30 g 및 수크로스 20 g을 혼합한 혼합물을 121℃에서 30분 동안 멸균하고, 락토바실러스 플란타룸 균주 10 mL를 접종하여 37℃에서 4일 동안 발효하고 여과한 후 동결건조하고 분쇄하여 비파 발효 분말을 제조하는 단계;
(4) 세척한 후 10 mm 두께로 절단한 유자, 생강, 레몬, 표고버섯을 준비하고, 상기 유자는 35~45℃에서 72시간, 상기 생강은 55℃에서 24시간, 상기 레몬은 45~50℃에서 72시간, 상기 표고버섯은 35~40℃에서 48시간 동안 각각 건조한 후 20 mesh 크기로 분쇄하여 유자 분말, 생강 분말, 레몬 분말 및 표고버섯 분말을 각각 준비하는 단계; 및
(5) 상기 (2)단계의 제조한 모과 발효 분말 5 g, 도라지 발효 분말 4.5 g 및 더덕 발효 분말 15 g, 상기 (3)단계의 제조한 비파 발효 분말 1.5 g과 상기 (4)단계의 준비한 유자 분말 4 g, 생강 분말 3 g, 레몬 분말 2 g 및 표고버섯 분말 13 g과 계피 분말 2 g을 혼합하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 방법으로 제조된 버섯 혼합차를 제공한다.
이하, 본 발명의 제조예 및 실시예를 들어 상세히 설명한다. 단, 하기 제조예 및 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 제조예 및 실시예에 한정되는 것은 아니다.
제조예 1. 버섯 혼합차
(1) 세척한 후 10 mm 두께로 절단한 모과, 도라지, 더덕을 준비하고, 상기 모과는 45~60℃에서 36시간, 상기 도라지 및 더덕은 55℃에서 24시간 동안 각각 건조한 후 20 mesh 크기로 분쇄하여 모과 분말, 도라지 분말, 더덕 분말을 준비하였다.
(2) 상기 (1)단계의 준비한 모과 분말, 도라지 분말, 더덕 분말 각각 500 g에 현미 500 g씩 혼합한 후 121℃에서 30분 동안 멸균하고, 표고버섯(Lentinula edodes (Berk.) Pegler) JMI70082(기탁번호: KCTC18745P) 균사를 5 g씩 접종하여 25℃에서 30일 동안 발효하고, 동결건조한 후 분쇄하여 모과 발효 분말, 도라지 발효 분말 및 더덕 발효 분말을 각각 제조하였다.
(3) 세척한 후 10 mm 두께로 절단한 비파를 65℃에서 24시간 동안 건조한 후 20 mesh 크기로 분쇄하여 비파 분말을 준비하였다. 상기 준비한 비파 분말 300 g에 원유 700 mL, 락토스(lactose) 30 g 및 수크로스(sucrose) 20 g을 혼합한 혼합물을 121℃에서 30분 동안 멸균하고 방랭 후, 락토바실러스 플란타룸 균주 10 mL를 접종하여 37℃에서 4일 동안 발효하고 여과한 후 동결건조하고 분쇄하여 비파 발효 분말을 제조하였다.
(4) 세척한 후 10 mm 두께로 절단한 유자, 생강, 레몬, 표고버섯을 준비하고, 상기 유자는 35~45℃에서 72시간, 상기 생강은 55℃에서 24시간, 상기 레몬은 45~50℃에서 72시간, 상기 표고버섯은 35~40℃에서 48시간 동안 각각 건조한 후 20 mesh 크기로 분쇄하여 유자 분말, 생강 분말, 레몬 분말 및 표고버섯 분말을 각각 준비하였다.
(5) 상기 (2)단계의 제조한 모과 발효 분말 5 g, 도라지 발효 분말 4.5 g, 더덕 발효 분말 15 g과 상기 (3)단계의 제조한 비파 발효 분말 1.5 g, 상기 (4)단계의 준비한 유자 분말 4 g, 생강 분말 3 g, 레몬 분말 2 g, 표고버섯 분말 13 g과 계피 분말 2 g을 혼합한 후 티백에 봉하여 버섯 혼합차를 제조하였다.
버섯 혼합차의 제조 및 실험방법
(1) 재료
본 실험에서는 모과는 경북 청도, 도라지는 전남 장흥, 유자는 고흥 유자, 생강은 전북 봉동, 계피는 수입산(필리핀), 레몬은 제주도 친환경 레몬, 버섯은 전남 장흥 표고버섯, 비파는 전남 완도, 더덕은 전남산을 사용하였다.
(2) 원료가공
(가) 세척
준비한 원료는 흐르는 물에 원료의 특성에 맞춰 세척하였다.
(나) 절단
원료들을 10 mm로 균등하게 절단기를 이용하여 절단하였다.
(다) 건조
절단된 원료들은 타공판에 골고루 펼쳐 넣은 후 습기가 없도록 각 하기 표 1의 건조조건에 맞춰 건조기에 건조하였다.
원료에 따른 건조조건
원료명 건조조건
건조온도(℃) 건조시간(hr)
모과 45~60 36
도라지 55 24
유자 35~45 72
생강 55 24
계피 세척 후 본래 그대로 사용
레몬 45~50 72
버섯 35~40 48
비파 65 24
더덕 55 24
(라) 분쇄
완전히 건조가 된 원료들은 20 mesh의 크기로 균일하게 분쇄하였다.
(3) 발효 분말 제조
(가) 표고 균사를 이용한 모과, 더덕, 도라지 발효 분말 제조
표고 균사를 이용한 모과, 더덕, 도라지 발효 분말 제조는 전처리 된 소재들을 오토클레이브(121℃, 1.2기압)를 이용하여 30분간 멸균한 후 특허 기탁된 표고균사 KCTC18745P를 접종하여 25℃에서 30일간 발효하였다. 발효된 모과, 더덕, 도라지를 동결건조한 후 분쇄하여 모과 발효 분말, 더덕 발효 분말, 도라지 발효 분말을 제조하였다.
(나) 비파엽 유산균 발효 분말 제조
① 유산균 배양
락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis), 락토바실러스 퍼멘텀(Lactobacillus fermentum), 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum) 3종의 유산균을 MRS agar, MRS broth 배지에 접종하여 37℃의 배양기에서 24시간 동안 배양하여 사용하였다.
② 선정 균주배양
혼합차 소재 개발을 위해 비파를 발효하기 위하여 사용할 유산균주는 사전 연구를 통하여 최종 선정된 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum)을 한국 미생물 분양센터에서 분양받아 유산균주로 사용하며, MRS 한천배지에서 배양하여 4℃에서 보관하고 3주마다 계대 배양하면서 사용하였다.
(4) 최적 혼합비 설정
사전 문헌자료와 소재의 특성을 고려하여, 하기 표 2와 같은 혼합비로 5개의 시료구를 제작하였으며, 비교예로는 시중에서 판매하고 있는 건강차인 Teekanne Winterzauber를 사용하였다.
발효 분말 및 부재료 혼합비
원료명 A B C D E
첨가량(g)
표고균사 모과 발효 분말 2 3 4 5 6
표고균사 도라지 발효 분말 7.5 6.5 5.5 4.5 3.5
표고균사 더덕 발효 분말 18 17 16 15 14
유산균 비파엽 발효 분말 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
유자 4 4 4 4 4
생강 3 3 3 3 3
계피 2 2 2 2 2
레몬 2 2 2 2 2
표고 10 11 12 13 14
합계 50 50 50 50 50
(5) 베타글루칸 측정
총 글루칸을 구한 후 α-글루칸 양을 빼서 β-글루칸을 정량하였다. 먼저 총 글루칸은 시료 0.1 mL를 튜브에 넣어 37% HCl 1.5 mL를 넣고 45분간 30℃ 항온수조(water bath)에 넣어 분해하였다. 그 후 증류수 10 mL를 넣어 볼텍스(vortex)하고, 100℃에서 2시간 동안 인큐베이션 하였다. 그 후 실온에서 식히면서 2N KOH를 10 mL씩 넣고 200 mM 아세트산나트륨 버퍼(sodium acetate buffer)로 100 mL 정용한 후 충분히 혼합하였다. 그 후 상등액 0.1 mL에 200 mM 아세트산나트륨 버퍼(sodium acetate buffer)에 녹인 엑소-1,3-β-글루카나아제 플러스 β-글루코시다아제(exo-1,3-β-glucanase plus β-glucosidase) 0.1 mL를 넣고, 시약 블랭크는 아세테이트 버퍼(acetate buffer) 0.2 mL를 넣고, D-글루코스 스탠다드(D-glucose standard)는 D-글루코스 스탠다드(D-glucose standard) 0.1 mL와 아세테이트 버퍼 0.1 mL를 넣고 혼합한 후 40℃에서 60분 동안 인큐베이션 하였다. GOPOD(Glucose oxidase/peroxidase mixture) 3 mL를 넣고 40℃에서 20분 동안 인큐베이션한 후, 510 nm에서 흡광도를 측정하였다.
α-글루칸은 시료 0.1 mL를 튜브에 넣고 2M KOH 2 mL를 첨가하여 20분간 혼합하였다. 1.2M 아세트산나트륨 버퍼(sodium acetate buffer) 8 mL를 넣고 섞은 후 아밀로글루코다아제 플러스 인버타아제(amyloglucosidase plus invertase) 0.2 mL를 넣고, 잘 섞어서 40℃ 항온 수조에서 30분간 인큐베이션 하였다. 상등액 0.1 mL에 200 mM 아세트산나트륨 버퍼 0.1 mL, GOPOD 3 mL를 넣고 40℃에서 20분간 인큐베이션한 후, 510 nm 흡광도에서 측정하였다.
(6) 비타민 D 분석
시료 5 g에 에탄올 100 mL를 넣어 80℃에서 1시간 환류 추출시킨 후, 상등액을 취하고 잔사에 에탄올 100 mL를 넣고 80℃에서 1시간 환류 추출한 추출물을 필터하여 20 mL 에탄올과 수산화칼륨 10 g을 넣고, 80℃에서 1시간 환류 추출시킨 후 검화된 용액에 증류수 50 mL를 첨가하였다. 그 후, 헥산으로 50 mL씩 3번 분획하여 헥산층을 취해서 완전 농축시킨 후 메탄올 2 mL로 녹여서 HPLC로 측정하였다. 함량은 외부표준법으로 계산하고, HPLC 조건은 하기 표 3과 같다.
비타민 D 분석을 위한 HPLC 분석 조건
Item Condition
Instrument Agilent Technologies 1200 Series
Column Agilent XDB-C18 (Method Development Kit)
(4.6 × 150 mm, 5 ㎛)
Solvent 98% 메탄올
Column temp. 28.8℃
Wavelength UV 280 nm
Flow rate 1.0 mL/min
Injection volume 20 ㎕
(7) 항비만 효과 검정
(가) 지방전구세포 배양
지방전구세포인 3T3-L1 cell line은 한국 세포주은행으로부터 분양받아 10% Newborn Calf Serum New Zealand Origin과 1% antibiotic/antimycotic agent가 들어있는 DMEM(Dulbecco's Modified Eagle's Medium)에서 배양하였으며, 2일 간격으로 배지 교환을 하면서 배양하였다.
(나) 지방전구세포 독성
지방전구세포(3T3-L1)를 1×105 cell/mL의 농도로 96 웰 플레이트에 seeding 하고 24시간 안정화하였다. 원물과 발효배양물을 각각 10, 50, 100, 500 ㎍/mL의 농도로 처리하여 24시간 반응한 후 MTS 시약을 10 ㎕씩 첨가하였다. 반응 4시간 후 Microplate absorbance reader EPOCH(BioTek, USA)로 540 nm에서 흡광도를 측정하며 세포의 증식 정도는 대조구의 흡광도에 대한 백분율로 나타내었다.
(다) 3T3-L1 cell의 지방세포 분화억제 확인
12 웰 플레이트에 3T3-L1 cell를 1×104 cell/mL로 seeding하여 2일 간격으로 배지를 교환하고 4일간 배양하였다. 지방세포로 분화를 일으키기 위해 differentiation medium(MDI: 0.5 mM IBMX, 1 mg/mL Insulin, 0.25 uM dexamethasone)을 처리하였다. 각 시료의 분화를 억제 효과를 확인하기 위해서 모두 각각 100 ㎍/mL으로 동시 처리하였다. 48시간 배양한 후, insulin medium(1 mg/mL Insulin)으로 교체하고 48시간을 더 배양하였다. 배양이 끝나면, Oil red O 염색하여 지방세포로 분화 억제하는 것을 확인하였다.
(라) Oil red O staining
각 시료가 지방전구세포에 미치는 영향을 확인하기 위해 3T3-L1 cell line을 분화를 유도하여 Oil red O 염색하여 확인하였다. 분화된 3T3-L1 세포에 시료를 처리하여 48시간 동안 배양한 후, PBS로 3회 세척한 뒤 4% 파라포름알데히드(paraformaldehyde)로 4℃에서 30분간 고정하였다. 고정된 세포는 PBS로 3회 세척한 후 4℃에서 1시간 동안 0.5% Oil red O 염색시약(in 60% isopropanol and 40% water 녹은 후 0.45 ㎛ filter로 여과한 용액)으로 염색한 뒤 PBS로 3회 세척하였다. 염색된 지방은 DMSO에 용해한 후 500 nm에서 흡광도를 측정하였다. 지방함량은 대조군의 흡광도 평균값에 대해 백분율로 계산하였다.
세포 생존율(%) = 시료 첨가군의 흡광도/대조군의 흡광도 × 100
(8) 관능검사
관능검사는 훈련된 패널 20명을 대상으로 색, 맛, 향, 전체적인 기호도를 7단계 평가법으로 실시하였다. 채점 기준은 매우 좋음 7, 좋음 6, 약간 좋음 5, 보통 4, 약간 거부감 3, 거부감 2, 강한 거부감 1로 하였고, 2시간 간격으로 시료의 번호를 바꾸어 같은 패널로 3회 반복하며 각 반복 시 가장 높은 점수와 가장 낮은 점수를 제외하고 평균 득점을 구하였다.
(9) 통계처리
본 실험결과를 SPSS 통계분석 프로그램(SPSS, ver. 16.0, USA)을 이용해 각 실험군간 평균치와 표준편차를 계산하고 통계적 유의성은 유의성 p<0.05 수준으로 얻어진 결과는 one-way ANOVA 중 Duncans multiple range test로 검증하였다.
실시예 1. 더덕, 도라지, 모과의 최적 표고 균사 탐색
표고 균사체를 이용하여 발효시킨 더덕, 도라지, 모과 발효물의 최적조건을 확립하기 위하여, 더덕, 도라지, 모과를 증자 및 열풍건조한 후 현미 동일한 비율(1:1, w/w)로 혼합하여 직경 24 mm 및 높이 200 mm의 투명한 원통형 시험관에 각각 50 g씩 넣은 다음, 121℃에서 15분간 멸균하고 식힌 후 표고 균사 JMI10075, JMI10076, JMI10077 및 JMI70082(기탁번호 KCTC18745P)를 각각 더덕, 도라지, 모과의 표면부분에 각각 접종하여 하기 표 4에 개시한 바와 같이 25℃의 배양기에서 배양하였다. 균사체의 성장은 접종면으로부터 아래로 성장한 균사의 길이(mm)를 측정하였으며, (재)장흥군버섯산업연구원에서 배양한 총 4종의 표고버섯 균사(JMI10075, JMI10076, JMI10077 및 KCTC18745P)를 이용하여 발효한 결과, 기탁번호 KCTC18745P에서 더덕, 도라지, 모과에서 균사밀도가 높게 측정되었다. 상기 결과를 바탕으로 본 발명의 더덕, 도라지, 모과 발효물에 사용한 최종 균사는 KCTC18745P의 표고 균사로 결정하였다.
표고버섯 균사 종류에 따른 더덕, 도라지, 모과의 발효조건 및 이에 대한 균사밀도 측정결과
버섯 균사 발효온도(℃) 발효기간(일) 균사밀도
(mg/20day)
더덕 도라지 모과
JMI10075 25 20 31 24 28
JMI10076 25 20 22 18 27
JMI10077 25 20 26 27 19
KCTC18745P 25 20 43 42 38
실시예 2. 비파엽 유산균 발효물 제조
(1) 우수 균주 선정
비파엽 분말의 유산균 발효력 확인을 위하여 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis), 락토바실러스 퍼멘텀(Lactobacillus fermentum), 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum) 3종의 유산균에 비파엽 분말 20%를 첨가한 결과, 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum) 균주만이 우수한 발효력을 나타내어 비파 발효를 위한 유산균으로 선정하였다.
젖산발효에 사용된 유산균 3종의 비파 발효력
균주 비파 발효력
1 Lactobacillus brevis -
2 Lactobacillus fermentum *
3 Lactobacillus plantarum ***
-: 유산균 발효 안됨, *: 유산균 발효 약함, **: 유산균 발효 보통, ***: 유산균 발효력 강함
(2) 최적 발효 조건 선정
비파엽 분말과 원유의 혼합 비율을 달리한 후 선택된 균주인 락토바실러스 플란타룸의 최적 발효온도 37℃에서 4일간 발효시킨 결과 원유 10%, 20% 및 30% 첨가구에서는 유산균 발효가 양호하게 진행되었으나, 원유 40% 첨가구에서는 발효가 잘 진행되지 않았다. 따라서 락토바실러스 플란타룸을 이용한 비파엽 발효에 적합한 비파엽 첨가비율은 발효력과 기호도를 모두 고려하였을 때 원유 700 mL에 비파엽 300 g 첨가로 확인되었다.
비파엽 분말 첨가량에 따른 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum) 발효력
구분 혼합량(g) 발효력
원유 비파엽 lactose sucrose
1 100 900 30 20 **
2 200 800 30 20 ***
3 300 700 30 20 ***
4 400 600 30 20 *
-: 유산균 발효 안됨, *: 유산균 발효 약함, **: 유산균 발효 보통, ***: 유산균 발효력 강함
실시예 3. 베타글루칸 함량
소재별 분말, 발효 분말과 버섯 혼합차의 베타글루칸 함량을 비교한 결과, 발효한 분말이 발효하지 않은 분말에 비해 높은 베타글루칸 함량을 나타냄을 확인할 수 있었다. 또한, 발효 분말들에 비해 발효 분말과 소재 분말을 혼합한 버섯 혼합차가 가장 높은 베타글루칸 함량을 나타냄을 확인할 수 있었다. 베타글루칸은 다당류의 일종으로 면역증강작용을 가지고 있으며, 인간 정상세포의 면역기능을 활성화시켜 암세포의 증식과 재발을 억제하고 혈당과 혈중 콜레스테롤을 감소시키며 지질대사를 촉진하여 체지방 형성과 축적을 억제한다.
β-글루칸 함량(%)
구분 β-글루칸 함량(%)
더덕 4.4±0.04
도라지 2.24±0.03
모과 1.93±0.05
비파 0.48±0.01
표고 31.55±0.69
표고균사 더덕 발효 분말 33.94±0.6
표고균사 도라지 발효 분말 34.9±0.57
표고균사 모과 발효 분말 38.15±0.05
유산균 비파엽 발효 분말 0.68±0.03
버섯 혼합차 45.18±0.01
대조구 2.58±0.1
실시예 4. 비타민 D 함량
더덕, 도라지, 모과, 비파 분말에서는 비타민 D가 검출되지 않았으나, 표고와 표고균사로 발효한 더덕, 도라지, 모과에서는 비타민 D가 검출되었으며, 발효물 중 도라지의 비타민 D 함량이 가장 높게 나타났다. 버섯 혼합차의 비타민 D 함량은 도라지 발효 분말에 비해 더 높게 나타났고, 대조구인 시판차보다는 월등히 높은 함량을 보였다.
비타민 D 함량(mg%)
구분 비타민 D2 함량(%)
더덕 -
도라지 -
모과 -
비파 -
표고 0.31±0.00
표고균사 더덕 발효 분말 0.14±0.00
표고균사 도라지 발효 분말 0.22±0.00
표고균사 모과 발효 분말 0.14±0.00
유산균 비파엽 발효 분말 -
버섯 혼합차 0.23±0.00
대조구 0.01±0.00
실시예 5. 항비만 효과
소재별 분말, 발효 분말과 버섯 혼합차의 지방전구세포에 대한 세포 독성을 확인한 결과, 500 ㎍/mL의 농도에서 표고 분말 97.5%, 모과 분말 93.3%, 도라지 분말 88.0%, 더덕 분말 87.8%, 비파엽 분말 86.6%, 표고균사 발효 모과 94.8%, 표고균사 발효 도라지 90.2%, 표고균사 발효 더덕 90.2%, 젖산균 발효 비파엽 89.2%의 세포생존율을 보여 전체 처리구에서 독성을 나타내지 않았다(도 1). 또한, 혼합비율을 달리한 버섯 혼합차의 경우(표 2), 500 ㎍/mL의 농도에서 각각 대조구 90.2%, A 91.8%, B 89.5%, C 90.0%, D 92.0% E 87.5%의 세포생존율을 보여 독성을 나타내지 않았다(도 2).
Oil red O staining을 통해 지방전구세포분화 억제효과를 확인한 결과 표고 분말 97.0%, 모과 분말 91.0%, 도라지 분말 89.0%, 더덕 분말 90.0%, 비파엽 분말 88.0%, 표고균사 발효 모과 89.0%, 표고균사 발효 도라지 85.0%, 표고균사 발효 더덕 86.0%, 젖산균 발효 비파엽 83.0%의 지방전구세포 분화율을 나타냈다(도 3). 혼합 비율을 달리한 버섯 혼합차의 지방전구세포 분화율을 확인한 결과 각각 대조구 88.0%, A 87.0%, B 86.0%, C 84.0%, D 78.0%, E 83.0%의 분화율을 나타냈다(도 4).
실시예 6. 버섯 혼합차의 관능검사
버섯 혼합차에 따뜻한 물을 기호에 맞게 타서 시음하게 한 후 관능검사를 실시한 결과는 하기 표 9와 같다. 그 결과, 색에 대한 기호도에서는 모든 차 음료에서 큰 차이를 나타내지 않았으나, 향과 맛에 대한 기호도에서 D 시료의 선호도가 높게 나타났다. 종합적인 기호도 또한 D 시료구가 다른 시료구와 구분되게 높게 나타나 버섯 혼합차 제조시 최적비율임을 확인하였다.
버섯 혼합차의 배합비에 따른 차 음료의 관능검사
시 료 관능검사
종합 기호도
대조구 5.7±0.1b) 5.9±0.1ab) 5.8±0.1b) 5.9±0.1b)
버섯 혼합차 A 5.0±0.1c) 5.3±0.1c) 5.0±0.1c) 5.1±0.2c)
B 5.3±0.1bc) 5.7±0.1bc) 5.4±0.1c) 5.4±0.1c)
C 5.6±0.2b) 6.0±0.2ab) 5.7±0.2b) 5.8±0.2b)
D 6.5±0.2a) 6.4±0.2a) 6.8±0.3a) 6.7±0.3a)
E 5.0±0.1c) 5.3±0.1c) 5.0±0.1c) 5.2±0.2c)
한국생명공학연구원 KCTC18745P 20181114

Claims (5)

  1. (1) 모과 분말, 도라지 분말 및 더덕 분말에 현미를 각각 혼합한 후 멸균하고, 표고버섯(Lentinula edodes (Berk.) Pegler) 균사를 접종하여 발효하고, 동결건조한 후 분쇄하여 모과 발효 분말, 도라지 발효 분말 및 더덕 발효 분말을 각각 제조하는 단계;
    (2) 비파 분말에 원유, 락토스 및 수크로스를 혼합한 혼합물을 멸균하고, 락토바실러스 플란타룸 균주를 접종하여 발효하고 여과한 후 동결건조하고 분쇄하여 비파 발효 분말을 제조하는 단계; 및
    (3) 상기 (1)단계의 제조한 모과 발효 분말 4.5~5.5 g, 도라지 발효 분말 4~5 g 및 더덕 발효 분말 14.5~15.5 g, 상기 (2)단계의 제조한 비파 발효 분말 1.2~1.8 g과 유자 분말 3.5~4.5 g, 생강 분말 2.7~3.3 g, 레몬 분말 1.8~2.2 g, 표고버섯 분말 12.5~13.5 g 및 계피 분말 1.8~2.2 g을 혼합하는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 버섯 혼합차의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 (1)단계의 표고버섯(Lentinula edodes (Berk.) Pegler) 균사는 표고버섯(Lentinula edodes (Berk.) Pegler) JMI70082 균사(기탁번호: KCTC18745P)인 것을 특징으로 하는 버섯 혼합차의 제조방법.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    (1) 모과 분말, 도라지 분말 및 더덕 분말 각각 450~550 g에 현미 450~550 g을 각각 혼합한 후 110~130℃에서 20~40분 동안 멸균하고, 표고버섯(Lentinula edodes (Berk.) Pegler) JMI70082 균사(기탁번호: KCTC18745P) 4~6 g을 접종하여 22~28℃에서 25~35일 동안 발효하고, 동결건조한 후 분쇄하여 모과 발효 분말, 도라지 발효 분말 및 더덕 발효 분말을 각각 제조하는 단계;
    (2) 비파 분말 270~330 g에 원유 650~750 mL, 락토스 27~33 g 및 수크로스 18~22 g을 혼합한 혼합물을 110~130℃에서 20~40분 동안 멸균하고, 락토바실러스 플란타룸 균주를 접종하여 34~40℃에서 3~5일 동안 발효하고 여과한 후 동결건조하고 분쇄하여 비파 발효 분말을 제조하는 단계; 및
    (3) 상기 (1)단계의 제조한 모과 발효 분말 4.5~5.5 g, 도라지 발효 분말 4~5 g 및 더덕 발효 분말 14.5~15.5 g, 상기 (2)단계의 제조한 비파 발효 분말 1.2~1.8 g과 유자 분말 3.5~4.5 g, 생강 분말 2.7~3.3 g, 레몬 분말 1.8~2.2 g, 표고버섯 분말 12.5~13.5 g 및 계피 분말 1.8~2.2 g을 혼합하는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 버섯 혼합차의 제조방법.
  5. 제1항, 제2항 및 제4항 중 어느 한 항의 방법으로 제조된 버섯 혼합차.
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