KR102417463B1 - 표고버섯 유래 비타민 d의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 비타민 D2 함량이 증대된 표고버섯의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 (1) 표고버섯을 상온 이하의 온도에서 예비숙성하는 제1단계; (2) 상기 예비숙성한 표고버섯을 상온의 온도에서 본숙성하는 제2단계; (3) 상기 본숙성한 표고버섯을 조각화(chopping)하는 제3단계; (4) 상기 조각화한 표고버섯을 UV-B를 조사하는 제4단계; (5) 상기 UV-B를 조사한 표고버섯 조각을 열처리하는 제5단계; 및 (6) 상기 열처리한 표고버섯 조각을 분쇄하는 제6단계;를 포함하는 비타민 D2 함량이 증대된 표고버섯의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 방법에 따라 표고버섯을 제조할 경우 기존의 방법보다 60배 이상의 비타민 D2 함량을 증가시키고 유기용매를 전혀 사용하지 않으면서 세균수가 낮고 안전성이 확보된 완제품 제조가 가능하다는 장점이 있다.

Description

표고버섯 유래 비타민 D의 제조방법{Method for preparation of vitamin D2 from Lentinus edodes mushroom}
본 발명은 비타민 D 함량이 증대된 표고버섯의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 예비숙성 및 본숙성 단계를 거친 표고버섯을 조각화(chopping)한 후, UV-B를 조사하고 열처리하는 것을 특징으로 하는 비타민 D2 함량이 증대된 표고버섯의 제조방법에 관한 것이다.
비타민(vitamin) D는 소장에서 칼슘과 인산의 흡수촉진, 칼슘기능의 유지, 골다공증 예방, 호르몬으로서의 역할 수행, 알츠하이머 등 여러 가지 질병의 예방 및 치료에 도움을 주는 중요한 역할을 하는 영양소이다. 현재까지 발견된 비타민 D의 종류는 D2부터 D7까지이며, 이들 중 D2와 D3가 생물학적으로 활성이 높다.
이러한 비타민 D의 하루 권장량은 15세 이하 어린이와 50세 이상 여성의 경우 10㎍(400 IU), 50세 이하 성인의 경우 5㎍(200 IU)이나, 최근 실내생활 증가, 미세먼지 등으로 마스크 착용 및 자외선 차단제 사용으로 인하여 자외선에 노출되는 시간이 제한되기 때문에 피부에서의 비타민 D 생합성이 방해를 받고 있다. 특히, 비타민 D의 결핍은 성장하는 어린이에서는 구루병이 발생하고, 갱년기 여성과 노인들에게는 골연화증(osteomalacia)이 발생하고, 저칼슘증, 갑상선 기능 부전증과 뼈 상실이 초래 될 수 있다.
식이를 통해 섭취할 수 있는 비타민 D는 버섯류와 생선, 육류 및 우유 등에 미량 함유되어 있으며, 특히 버섯은 비타민 D2의 전구체인 에르고스테롤(ergosterol)을 많이 함유하고 있어 에르고스테롤로부터 합성된 비타민 D2를 건강기능식품으로 섭취하면 이는 간과 신장을 거치면서 활성 비타민 D2인 1, 25-hydroxyvitamin D2로 전환되어 비타민 D2로서의 다양한 생리기능을 한다.
시중에 유통되고 있는 대부분의 비타민 D3는 양모로부터 얻은 콜레스테롤(cholesterol)로부터 화학적으로 합성한 비타민 D3이다. 즉, 양모의 Lanolin을 유기용매로 추출 및 정제 → Cholesterol 분리 및 정제 → 7-dehydrocholesterol의 화학적 합성 → UV 조사 과정을 거쳐 비타민 D2를 합성하기 때문에 최종 비타민 D2 제품에 유기용매, cholesterol, 불순물 등이 잔류할 가능성이 높다. 또한, 시중에서 유통되는 "효모비타민 D3"가 있으나 이는 실제로 효모에서 유래한 비타민이 아니고, 효모에 양모의 lanolin으로부터 합성된 합성 비타민 D3를 혼합하여 제조한 것이다.
양송이로부터 생산되는 비타민 D는 자실체의 조직이 무르고, 수분함량이 높아서 초기 세균수가 1000/g 이상으로 많기 때문에 완제품 제조시 규격에 부적합하다는 문제점이 있다. 또한 식이를 통해 공급할 수 있는 식품의 종류가 적을 뿐 아니라 식품에 함유되어 있는 비타민 D의 함량이 매우 적어 식품을 통한 섭취는 매우 제한적이므로, 비타민 D가 강화된 식품 개발이 절실히 요구되고 있다.
한편, 버섯에 UV-B를 조사하여 버섯에 함유된 에르고스테롤을 비타민D2로 합성하는 방법에 관하여 특허문헌 1 내지 3이 제시되어 있다(대한민국 등록특허 제10-0637833호, 제10-1588105호, 제10-1171465호). 그러나 특허문헌 1 내지 3의 경우 버섯에 UV-B를 조사하여 비타민D2를 증대시킨 이점은 있으나, 결과적으로 비타민 D2의 함량이 느타리버섯에서 240㎍/g 미만이고 표고버섯에서는 6.93㎍/g으로 아주 낮은 편이며 조사시간이 길어 제조비용이 상승하는 등의 상품성 및 경제성이 좋지 못하는 문제가 있다.
이에 본 발명자들은 종래 진행되어온 버섯에 자외선을 조사하는 조건뿐만 아니라 비타민 D의 함량에 영향을 미칠 수 있는 전처리 조건을 연구하고 비타민 D의 함량 차이를 분석하여 비타민 D의 함량이 현저히 증대된 버섯을 제조하는 최적의 조건을 확립함으로써 본 발명을 완성하였다.
등록특허 제10-0637833호 등록특허 제10-1588105호 등록특허 제10-1171465호
본 발명은 비타민 D2 함량이 증대된 표고버섯의 제조방법 및 그에 의한 비타민 D2 함량이 증대된 표고버섯을 제공하는 것을 목적으로 한다.
보다 상세하게는 (1) 표고버섯을 상온 이하의 온도에서 예비숙성하는 제1단계; (2) 상기 예비숙성한 표고버섯을 상온의 온도에서 본숙성하는 제2단계; (3) 상기 본숙성한 표고버섯을 조각화(chopping)하는 제3단계; (4) 상기 조각화한 표고버섯을 UV-B를 조사하는 제4단계; (5) 상기 UV-B를 조사한 표고버섯 조각을 열처리하는 제5단계; 및 (6) 상기 열처리한 표고버섯 조각을 분쇄하는 제6단계;를 포함하는 비타민 D2 함량이 증대된 표고버섯을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 비타민 D2 함량이 증대된 표고버섯의 제조방법을 제공한다. (1) 표고버섯을 상온 이하의 온도에서 예비숙성하는 제1단계; (2) 상기 예비숙성한 표고버섯을 상온의 온도에서 본숙성하는 제2단계; (3) 상기 본숙성한 표고버섯을 조각화(chopping)하는 제3단계; (4) 상기 조각화한 표고버섯을 UV-B를 조사하는 제4단계; (5) 상기 UV-B를 조사한 표고버섯 조각을 열처리하는 제5단계; 및 (6) 상기 열처리한 표고버섯 조각을 분쇄하는 제6단계;를 포함하는 비타민 D2 함량이 증대된 표고버섯의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 상기 예비숙성은 1 내지 8일인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 본숙성은 1 내지 8일인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 조각화한 표고버섯은 가로, 세로 및 높이의 길이가 각각 0.5 내지 20 mm 이하인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 조각화한 표고버섯의 수분함량이 70 내지 95 중량%인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 UV-B를 조사하는 것은 UV 전구가 장착된 스테인레스 스틸 쳄버의 스테인레스 스틸 판에 상기 표고버섯 시료를 올려놓은 상태에서 80 내지 100%의 상대습도에서, 1,000 내지 3,000 ㎼/㎠의 세기로, 30분 내지 180분 동안 조사하면서, 15분에 1회 내지 3회 일정한 시간 간격으로 상기 표고버섯을 뒤집어 주는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 열처리 하는 것은 40 내지 80℃에서 12 내지 48시간 동안 처리하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 방법으로 제조한 표고버섯은 360 ㎍(14,400 IU)/g 이상의 비타민 D2를 생산하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 방법으로 제조한 표고버섯은 세균수가 g당 1000 이하이며, 대장균이 음성인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 방법으로 제조한 표고버섯은 베타 글루칸, 폴리페놀, 구리(Cu), 아연(Zn), 셀레늄(Se), 에르고스테롤, 에리타데닌(eritadenine), 유황화합물, 항염증물질, 면역증강물질, 항암물질, 항바이러스물질, 항박테리아물질, 항곰팡이물질, 혈당조절물질을 함유하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기와 같은 본 발명은 비타민 D2 함량이 증대된 표고버섯을 제공하여 기존의 방법보다 10배 내지 60배 이상 비타민 D2 함량이 현저히 증가되고, 유기용매를 전혀 사용하지 않으면서 세균수가 낮고 안전성이 확보된 완제품 제조가 가능하다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 비타민 D2 함량이 증대된 표고버섯의 제조공정을 시계열적으로 간략히 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 표고버섯으로부터 생산된 비타민 D2 HPLC 결과를 나타낸 것이다(Agilent Technologies 1200 series; 비타민D2, 23분).
도 3은 본 발명의 표고버섯으로부터 생산된 비타민 D2와 표준품 비타민 D2의 비교 UV spectrum 결과를 나타낸 것이다(표준품 비타민 D와 표고버섯유래 비타민 D spectrum 비교).
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
이하의 설명에 있어, 당업자에게 주지 저명한 기술에 대해서는 그 상세한 설명을 생략할 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다.
따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.
단, 하기 실시예 및 제조예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예 및 제조예에 의해 한정되는 것은 아니다.
<실시예>
재료 및 방법
아래 실시예에서 사용된 재료 및 방법은 다음과 같다.
1. 시료 표고버섯 자실체
시료 표고버섯 자실체는 경남 진주시 금곡면에서 재배한 중등급 제품을 사용하였다.
2. 예냉 및 숙성 저장고
온도가 조절(0~30 ℃)되는 저장고에서 저장하였다.
3. UV 조사 상자
밀폐된 스테인레스 스틸 쳄버는 상부에 UV 전구(280~360 nm: 15W) 3개가 장착되어 있고, UV 전등으로부터 10∼20 cm 떨어진 곳에(거리조정 가능) 시료를 담을 수 있는 스테인레스 스틸 판이 장착되어 있다.
4. 시료 건조기
온도가 조절(상온~100 ℃)되는 건조기를 사용하였다.
5. 비타민D2 분석
비타민D2의 분석을 위한 시료는 식품의약품안전처의 비타민D2 표준 조제방법으로 조제하였고, 조제한 시료의 비타민D2 분석은 식품의약품안전처의 표준 HPLC system 및 방법으로 분석하였다. 분석치에 대한 통계는 Tukey' multiple comparison test로 검증하였다. 동일 처리 내에서 서로 다른 영어 소문자를 갖는 평균치는 p<0.05에서 유의성이 있음을 의미한다.
<실시예 1> 예비숙성 온도 및 기간에 따른 조각화(chopping)한 시료의 비타민 D2 함량
표고버섯 자실체는 수확 직후 온도가 조절되는 저장고에서 다양한 온도(0, 5, 15, 30℃)와 다양한 숙성기간(0, 1, 4, 8일)의 조합으로 예비숙성하였다. 예비숙성한 표고버섯 자실체를 물로 세척하고 자실체 표면의 물을 제거하고 80∼95 중량% 수분함량의 자실체를 선정하였다. 선정된 표고버섯 자실체를 조각화(chopping)하여 톱밥(가로×세로×높이 3 mm 이하)과 같은 상태로 시료를 조제하였다. UV 전구가 장착된 스테인레스 스틸 쳄버의 스테인레스 스틸 판(바닦에서 15 ㎝ 떨어진 위치)에 시료를 0.5∼1.0 ㎝의 두께로 깔고, UV를 2,000~3,000 ㎼/㎠ 강도로 상대습도 90∼100%에서 30분간 조사하면서, 15분에 한번 뒤집어 주었다. UV가 조사된 시료를 60℃에서 24시간 열처리하였고 분쇄하여 비타민 D2 분석시료로 사용하여 비타민 D2 함량을 측정하였다.
예비숙성 조건과 비타민D2 함량
온도(C) 기간(일) 비타민 D2 함량(ug/g 건중)
0 0 166.2 ± 12.4a
1 165.3 ± 5.8a
4 145.0 ± 7.5a
8 150.2 ± 11.0a
5 0 171.5 ± 20.3b
1 195.1 ± 19.8a
4 223.8 ± 21.9ab
8 241.0 ± 18.3a
15 0 171.0 ± 9.3c
1 252.3 ± 12.7b
4 331.2 ± 14.5a
8 256.7 ± 9.0b
30 0 173.3 ± 7.5c
1 333.0 ± 12.5a
4 295.9 ± 8.8b
8 151.5 ± 7.5d
그 결과, 표 1에서 나타난 바와 같이, 30℃에서 1일간 예비숙성시킨 시료가 비타민 D2함량이 가장 높았다. 그러나 조직이 너무 물러져서 조각화가 어렵고 건조시에 뭉침현상이 일어났으며, 약간의 부패현상이 일어나서 곰팡이와 세균수가 높아서 시료로 사용하기에는 부적합하였다.
<실시예 2> 본 숙성온도 및 기간에 따른 조각화(chopping)한 시료의 비타민 D2 함량
표고버섯 자실체는 수확 직후 5℃ 저장고에서 1일간 예비숙성시킨 시료를, 다시 온도(0, 5, 15, 30℃)와 기간(0, 2, 5, 8일)의 조합으로 본숙성하였다. 본숙성한 표고버섯 자실체를 물로 세척하고 자실체 표면의 물을 제거하고 80∼95 중량% 수분함량의 자실체를 선정하였다. 본숙성한 표고버섯 자실체를 조각화(chopping)하여 톱밥(가로×세로×높이 3 mm 이하)과 같은 상태로 시료를 조제하였다. UV 전구가 장착된 스테인레스 스틸 쳄버의 스테인레스 스틸 판(바닦에서 15 ㎝ 떨어진 위치)에 시료를 0.5∼1.0 ㎝의 두께로 깔고, UV를 2,000~3,000 ㎼/㎠ 강도로 상대습도 90∼100%에서 30분간 조사하면서, 15분에 한번 뒤집어 주었다. UV가 조사된 시료를 60℃에서 24시간 열처리하였고 분쇄하여 비타민 D2 분석시료로 사용하여 비타민 D2 함량을 측정하였다.
본숙성 조건과 비타민 D2함량
온도(C) 기간(일) 비타민 D2 함량(ug/g 건중)
0 0 190.4 ± 22.1a
2 195.1 ± 14.9a
5 202.7 ± 12.3a
8 192.3 ± 19.4a
5 0 188.1 ± 12.6b
2 212.5 ± 22.1ab
5 243.8 ± 12.3a
8 289.9 ± 14.1a
15 0 192.8 ± 11.5c
2 361.5 ± 17.8a
5 357.4 ± 17.2a
8 242.2 ± 10.4a
30 0 187.5 ± 9.8c
2 331.2 ± 15.a1
5 309.9 ± 16.3a
8 223.6 ± 12.9b
그 결과, 표 2에서 나타난 바와 같이, 15℃에서 2일간 본숙성시킨 시료가 비타민 D2 함량이 가장 높으나 가장 적합한 저장기간은 2~5일이었다.
<실시예 3> 조각화(Chopping)한 시료의 UV 조사량에 따른 비타민 D2 함량
표고버섯 자실체는 수확 직후 5℃ 저장고에서 1일간 예비숙성시키고, 다시 온도 15℃에서 3일간 본숙성하였다. 본숙성한 표고버섯 자실체를 물로 세척하고 자실체 표면의 물을 제거하고 80∼95 중량% 수분함량의 자실체를 선정하였다. 선정된 표고버섯 자실체를 조각화(chopping)하여 톱밥(가로×세로×높이 3 mm 이하)과 같은 상태로 시료를 조제하였다. UV 전구가 장착된 스테인레스 스틸 쳄버의 스테인레스 스틸 판에 시료를 0.5∼1.0 ㎝의 두께로 깔고, UV량(0, 500, 1,000, 2,000, 3,000, 4,000, 5000 ㎼/㎠)을 상대습도 90∼100%에서 30분간 조사하면서, 15분에 한번 뒤집어 주었다. UV가 조사된 시료를 60℃에서 24시간 열처리하였고 분쇄하여 비타민 D2 분석시료로 사용하여 비타민 D2 함량을 측정하였다.
UV 조사량(㎼/㎠) 비타민 D2 함량 (ug/g 건중)
0 5.2 ± 0.6e
500 110.9 ± 9.3d
1,000 191.2 ± 12.8c
2,000 350.9 ± 15.8a
3,000 362.1 ± 12.4a
4,000 343.7 ± 16.8a
5,000 305.2 ± 19.1b
그 결과, 표 3에서 나타난 바와 같이, 3,000 ㎼/㎠에서 30분간 UV 조사한 시료가 비타민 D2 함량이 가장 높으나 2,000∼4,000 ㎼/㎠에서는 비타민 D2 생산에는 차이가 없었다.
<실시예 4> 조각화(Chopping)한 시료의 UV 조사시간 및 뒤집기에 따른 비타민 D2 함량
표고버섯 자실체는 수확 직후 5℃ 저장고에서 1일간 예비숙성시키고, 다시 온도 15℃에서 3일간 본숙성하였다. 본숙성한 표고버섯 자실체를 물로 세척하고 자실체 표면의 물을 제거하고 80∼95% 수분함량의 자실체를 선정하였다. 선정된 표고버섯 자실체를 조각화(chopping)하여 톱밥(가로×세로×높이 3 mm 이하)과 같은 상태로 시료를 조제하였다. UV 전구가 장착된 스테인레스 스틸 쳄버의 스테인레스 스틸 판(바닦에서 15 ㎝ 떨어진 위치)에 시료를 0.5∼1.0 ㎝의 두께로 깔고, UV를 2,000∼3,000 ㎼/㎠ 강도로 상대습도 90∼100%에서 일정시간(0, 10, 30, 60, 120분) 조사하면서, 일정회수(0, 1, 2, 3)로 뒤집어 주었다. UV가 조사된 시료를 60℃에서 24시간 열처리하였고 분쇄하여 비타민 D2 분석시료로 사용하여 비타민 D2 함량을 측정하였다.
UV 조사시간(분) 뒤집기 횟수 비타민 D2 함량 (ug/g 건중)
10 0 194.7 ± 10.5b
1 254.3 ± 2.4a
2 276.3 ± 2.6a
3 266.1 ± 3.1a
30 0 193.1 ± 11.6c
1 361.1 ± 18.2a
2 311.8 ± 19.3b
3 281.5 ± 14.6b
60 0 184.2 ± 11.8c
1 243.5 ± 8.9b
2 311.6 ± 14.6a
3 301.3 ± 22.4a
120 0 194.3 ± 12.3c
1 231.4 ± 11.2a
2 209.1 ± 10.5b
3 195.6 ± 9.5c
그 결과, 표 4에서 나타난 바와 같이, UV 2500∼3000 ㎼/㎠에서 30분간 한번 뒤집어 준 시료가 비타민 D2함량이 가장 높았으나 2번 뒤집어 준 시료에서도 유사한 비타민 D2 함량을 얻었다. 그리고 60분 조사한 시료의 경우는 2번 뒤집어 준 시료에서도 유사한 비타민 D2함량을 얻었다.
<실시예 5> 조각화(Chopping)한 시료의 UV 조사 후 건조온도 및 시간에 따른 비타민 D2 함량
표고버섯 자실체는 수확 직후 5℃ 저장고에서 1일간 예비숙성시키고, 다시 온도 15℃에서 3일간 본숙성하였다. 본숙성한 표고버섯 자실체를 물로 세척하고 자실체 표면의 물을 제거하고 80∼95% 수분함량의 자실체를 선정하였다. 선정된 표고버섯 자실체를 조각화(chopping)하여 톱밥(가로×세로×높이 3 mm 이하)과 같은 상태로 시료를 조제하였다. UV 전구가 장착된 스테인레스 스틸 쳄버의 스테인레스 스틸 판(바닦에서 15 ㎝ 떨어진 위치)에 시료를 0.5∼1.0 ㎝의 두께로 깔고, UV를 2,000∼3,000 ㎼/㎠ 강도로 상대습도 90∼100%에서 30분 조사하면서, 15분에 한번 뒤집어 주었다. UV가 조사된 시료를 일정한 온도(0, 20, 40, 60, 80, 100℃)에서 24시간 열처리하였고, 또한 60℃에서 일정한 시간(0, 6, 12, 24, 48 시간) 열처리 한 후, 분쇄하여 비타민 D2 분석시료로 사용하여 비타민 D2 함량을 측정하였다.
24시간 열처리 온도 (℃) 비타민D2 함량 (ug/g 건중)
0 192.3 ± 12.1c
40 320 ± 16.8
60 363.1 ± 12.9a
80 355.4 ± 18.3a
100 225.5 ± 10.5b
60C에서 열처리 시간 (hr) 비타민D2 함량 (ug/g 건중)
0 180.5 ± 19.2c
6 213.3 ± 20.1b
12 334.5 ± 18.6a
24 362.1 ± 12.5a
48 352.4 ± 12.1a
그 결과, 표 5에서 나타난 바와 같이, 60∼80℃에서 24시간 열처리한 시료가 비타민 D2함량이 가장 높았다. 또한 60℃에서는 12시간∼48시간 처리하는 것이 비타민 D2함량이 높았다.
<실시예 6> 조각화(Chopping)한 시료량과 UV 조사시간에 따른 비타민 D2 함량
표고버섯 자실체는 수확 직후 5℃ 저장고에서 1일간 예비숙성시키고, 다시 온도 15℃에서 3일간 본숙성하였다. 본숙성한 표고버섯 자실체를 물로 세척하고 자실체 표면의 물을 제거하고 80∼95% 수분함량의 자실체를 선정하였다. 선정된 표고버섯 자실체를 조각화(chopping)하여 톱밥(가로×세로×높이 3 mm 이하)과 같은 상태로 시료를 조제하였다. UV 전구가 장착된 스테인레스 스틸 쳄버의 스테인레스 스틸 판(바닦에서 15 ㎝ 떨어진 위치)에 시료를 다양한 두께(0.5∼1.0, 1∼2, 2∼3, 3∼4 ㎝)로 깔고, UV를 2,000∼3,000 ㎼/㎠ 강도로 상대습도 90∼100%에서 다양한 시간(0, 30, 60, 90, 180분) 조사하면서, 15분에 한번 뒤집어 주었다. UV가 조사된 시료를 60℃에서 24시간 열처리하였고, 분쇄하여 비타민 D2 분석시료로 사용하여 비타민 D2 함량을 측정하였다.
Plate에 깐 시료의 두께(cm) UV 조사시간 (분) 비타민 D2 함량(ug/g 건중)
0.5~1 0 195.4 ± 9.3bc
30 364.1 ± 23.3a
60 360.2 ± 22.1a
90 212.2 ± 14.3b
180 183.5 ± 7.1c
1~2 0 194.0 ± 9.5c
30 247.4 ± 13.b4
60 338.8 ± 20.6a
90 313.1 ± 17.9a
180 280.3 ± 18.0b
2~3 0 196.0 ± 11.4c
30 266.5 ± 21.3a
60 263.6 ± 15.5a
90 231.3 ± 15.7b
180 181.2 ± 13.9c
3~5 0 193.2 ± 10.8b
30 224.4 ± 13.5b
60 267.2 ± 19.8a
90 213.5 ± 19.0b
180 118.9 ± 17.1c
그 결과, 표 6에 나타난 바와 같이, 시료를 0.5∼1.0 ㎝의 두께로 깔고 30∼60분간 UV로 조사된 시료가 비타민 D2 함량이 가장 높았다. 1∼2 ㎝의 두께로 깔고60분 UV 조사한 시료도 0.5∼1.0 ㎝의 두께로 깔고 30~60분간 UV 조사된 시료와 비타민 D2함량에는 차이가 없었다.
<실시예 7> 조각화(Chopping)한 시료의 수분함량에 따른 비타민 D2 함량
표고버섯 자실체는 수확 직후 5℃ 저장고에서 1일간 예비숙성시키고, 다시 온도 15℃에서 3일간 본숙성하였다. 본숙성한 표고버섯 자실체를 물로 세척하고 자실체 표면의 물을 제거하고 수분함량(40, 50, 60, 70, 80, 90, 95%)인 자실체를 시료로 제조하였다. 선정된 표고버섯 자실체를 조각화(chopping)하여 톱밥(가로×세로×높이 3 mm 이하)과 같은 상태로 시료를 조제하였다. UV 전구가 장착된 스테인레스 스틸 쳄버의 스테인레스 스틸 판(바닦에서 15 ㎝ 떨어진 위치)에 시료를 0.5∼1.0 ㎝의 두께로 깔고, UV를 2,000∼3,000 ㎼/㎠ 강도로 상대습도 90∼100%에서 30분간 조사하면서, 15분에 한번 뒤집어 주었다. UV가 조사된 시료를 60℃에서 24시간 열처리하였고, 분쇄하여 비타민 D2 분석시료로 사용하여 비타민 D2 함량을 측정하였다.
수분함량(%) 비타민 D2 함량(ug/g 건중)
40 195.8 ± 12.6c
60 281.1 ± 12.1c
80 350.8 ± 10.7a
90 362.8 ± 18.3a
95 329.1 ± 12.0b
그 결과, 표 7에서 나타난 바와 같이, 수분함량이 90%인 시료가 비타민 D2함량이 가장 높았으나, 수분함량이 80∼95%인 시료에서는 비타민 D2함량에 차이가 없었다.
<실시예 8> 쳄버(Chamber) 내 상대습도에 따른 조각화(chopping)한 시료의 비타민 D2 함량
표고버섯 자실체는 수확 직후 5℃ 저장고에서 1일간 예비숙성시키고, 다시 온도 15℃에서 3일간 본숙성하였다. 본숙성한 표고버섯 자실체를 물로 세척하고 자실체 표면의 물을 제거하고 80∼95% 수분함량의 자실체를 선정하였다. 선정된 표고버섯 자실체를 조각화(chopping)하여 톱밥(가로×세로×높이 3 mm 이하)과 같은 상태로 시료를 조제하였다. UV 전구가 장착된 스테인레스 스틸 쳄버의 스테인레스 스틸 판(바닦에서 15 ㎝ 떨어진 위치)에 시료를 0.5∼1.0 ㎝의 두께로 깔고, UV를 2,000∼3,000 ㎼/㎠ 강도로 다양한 상대습도(40, 60, 80, 90, 100%)에서 30분간 조사하면서, 15분에 한번 뒤집어 주었다. UV가 조사된 시료를 60℃에서 24시간 열처리하였고, 분쇄하여 비타민 D2 분석시료로 사용하여 비타민 D2 함량을 측정하였다.
상대습도(%) 비타민 D2 함량(ug/g 건중)
40 199.1 ± 4.5d
60 260.4 ± 9.5c
80 292.2 ± 15.3b
90 365.1 ± 16.6a
100 351.8 ± 12.0a
그 결과, 표 8에서 나타난 바와 같이, 쳄버(Chamber) 내 상대습도가 90%인 시료가 비타민 D2함량이 가장 높았으나, 상대습도가 90∼100%인 경우에는 비타민 D2함량에 차이가 없었다.
<실시예 9> 시료의 형태 및 크기에 따른 비타민 D2 함량
표고버섯 자실체는 수확 직후 5℃ 저장고에서 1일간 예비숙성시키고, 다시 온도 15℃에서 3일간 본숙성하였다. 본숙성한 표고버섯 자실체를 물로 세척하고 자실체 표면의 물을 제거하고 80∼95% 수분함량의 자실체를 선정하였다. 선정된 표고버섯 자실체를 다양한 크기(1, 3, 5, 10, 20, 30, 50 mm)로 슬라이스(Slicing) 또는 다양한 크기(1, 3, 5, 10, 20, 30, 50 mm)로 조각화(chopping)하여 시료를 조제하였다. UV 전구가 장착된 스테인레스 스틸 쳄버의 스테인레스 스틸 판(바닦에서 15 ㎝ 떨어진 위치)에 시료를 300g 담고, UV를 2,000∼3,000 ㎼/㎠ 강도로 상대습도 90∼100%에서 30분간 조사하면서, 15분에 한번 뒤집어 주었다. UV가 조사된 시료를 60℃에서 24시간 열처리하였고, 분쇄하여 비타민 D2 분석시료로 사용하여 비타민 D2 함량을 측정하였다.
시료형태 크기(mm) 비타민 D2 함량
(ug/g 건중)		 비고
Whole 50 이하 75.1 ± 4.4 슬라이스(Slicing)이나 조각화(chopping) 하지 않은 상태
슬라이스(Slicing)
(mm) 		0.5-3 291.2 ± 21.1a
3-5 233.4 ± 12.4b
5-10 160.5 ± 5.5c
10-20 124.2 ± 4.5d
조각화(chopping)
(가로x세로x높이)		 0.5-3 359.1 ± 10.8 a
3-5 344.3 ± 14.5a
5-10 235.5 ± 12.7b
10-20 132.1 ± 9.6c
그 결과, 표 9에 나타난 바와 같이, 시료를 조각화나 슬라이스하지 않은 시료에는 아주 낮은 비타민 D2가 생성되었다. 그러나 0.5∼3 mm 이하로 조각화 (chopping)한 시료에서 비타민 D2 함량이 가장 높았으며, 3∼5 mm 이하로 조각한 시료와 차이가 없었다. 또한 슬라이스한 경우 0.5∼3 mm 이하로 슬라이스한 시료에서 비타민 D2 함량이 가장 높았지만, 그 함량은 조각화(chopping)한 시료보다 상대적으로 낮았다.
<실시예 10> 본 숙성 기간에 따른 슬라이스(Slicing)한 시료의 비타민 D2 함량
표고버섯 자실체는 수확 직후 5℃ 저장고에서 1일간 예비숙성시키고, 다시 온도 15℃에서 다양한 기간(0, 1, 2, 5, 8일) 동안 본숙성하였다. 본숙성한 표고버섯 자실체를 물로 세척하고 자실체 표면의 물을 제거하고 80∼95% 수분함량의 자실체를 선정하였다. 선정된 표고버섯 자실체를 3 mm 정도로 슬라이스(Slicing) 한 시료를 조제하였다. UV 전구가 장착된 스테인레스 스틸 쳄버의 스테인레스 스틸 판(바닦에서 15 ㎝ 떨어진 위치)에 시료를 0.5∼1.0 ㎝의 두께로 깔고, UV를 2,000∼3,000 ㎼/㎠ 강도로 상대습도 90∼100%에서 30분간 조사하면서, 15분에 한번 뒤집어 주었다. UV가 조사된 시료를 60℃에서 24시간 열처리하였고, 분쇄하여 비타민 D2 분석시료로 사용하여 비타민 D2 함량을 측정하였다.
예비저장기간
(일)		 본 숙성기간
(일)		 비타민 D2 함량
(ug/g 건중)
1 0 186.9 ± 12.4c
1 1 245.6 ± 11.5b
1 2 288..4 ± 14.2a
1 5 283.0 ± 18.5a
1 8 223.5 ± 11.5b
그 결과, 표 10에서 나타난 바와 같이, 2∼5일간 본숙성한 시료가 비타민 D2함량이 가장 높았다.
<실시예 11> 슬라이스(Slicing)한 시료의 UV조사 시간 및 뒤집기에 따른 비타민 D2 함량
표고버섯 자실체는 수확 직후 5℃ 저장고에서 1일간 예비숙성시키고, 다시 온도 15℃에서 3일간 동안 본숙성하였다. 본숙성한 표고버섯 자실체를 물로 세척하고 자실체 표면의 물을 제거하고 80∼95% 수분함량의 자실체를 선정하였다. 선정된 표고버섯 자실체를 3 mm 정도로 슬라이스(Slicing) 한 시료를 조제하였다. UV 전구가 장착된 스테인레스 스틸 쳄버의 스테인레스 스틸 판(바닦에서 15 ㎝ 떨어진 위치)에 시료를 하나씩 깔고, UV를 2,000∼3,000 ㎼/㎠ 강도로 상대습도 90∼100%에서 다양한 시간(0.5, 1.0, 5.0시간) 조사하면서, 다양한 간격(0, 1, 2, 5회)으로 뒤집어 주었다. UV가 조사된 시료를 60℃에서 24시간 열처리하였고, 분쇄하여 비타민 D2 분석시료로 사용하여 비타민 D2 함량을 측정하였다.
조사 시간 뒤집기 횟수 비타민 D2 함량
(ug/g 건중)		 비고(뒤집기 간격, 분)
0.5 0 189.2 ± 8.7b 30
1 232.1 ± 12.6a 15
2 210.7 ± 15.9a 10
5 198.2 ± 12.0b 5
1.0 0 190.8 ± 9.2c 60
1 315.5 ±13.4a 30
2 302.5 ± 13.2a 20
4 289.0 ± 10.5b 15
5 290.8 ± 11.2b 10
5.0 0 192.1 ± 4.4b 300
1 112.1 ± 6.6b 150
2 129.1 ± 6.5a 100
5 101.3 ± 3.5b 50
9 67.2 ± 4.3c 30
그 결과, 표 11에서 나타난 바와 같이, 1시간 UV 조사하고 1∼2회 뒤집어 준 시료가 비타민 D2 함량이 가장 높았다.
<실시예 12> 슬라이스(Slicing)한 시료 두께와 UV 조사시간에 따른 비타민 D2 함량
표고버섯 자실체는 수확 직후 5℃ 저장고에서 1일간 예비숙성시키고, 다시 온도 15℃에서 3일간 동안 본숙성하였다. 본숙성한 표고버섯 자실체를 물로 세척하고 자실체 표면의 물을 제거하고 80∼95% 수분함량의 자실체를 선정하였다. 선정된 표고버섯 자실체를 다양한 크기(1, 3, 5, 10, 20, 30, 50 mm)로 슬라이스(Slicing)하여 시료를 조제하였다. UV 전구가 장착된 스테인레스 스틸 쳄버의 스테인레스 스틸 판(바닦에서 15 ㎝ 떨어진 위치)에 다양한 두께를 가진 시료를 하나씩 깔고, UV를 2,000∼3,000 ㎼/㎠ 강도로 상대습도 90∼100%에서 다양한 시간(30, 60, 180분)조사하면서, 30분마다 뒤집어 주었다. UV가 조사된 시료를 60℃에서 24시간 열처리하였고, 분쇄하여 비타민 D2 분석시료로 사용하여 비타민 D2 함량을 측정하였다.
슬라이스(Slicing) 시료 두께
(mm)		 조사시간
(분)		 비타민 D2 함량
(ug/g 건중)
0.5~3 0 185 ± 9.3c
30 248.5 ± 11.6b
60 298.3 ± 12.5a
180 271.4 ± 15.6a
3~5 0 191.6 ± 10.2c
30 213.4 ± 15.5c
60 276.1 ± 13.4a
180 249.4 ± 12.0b
5~10 0 187.4 ± 11.2b
30 214.7 ± 6.6a
60 221.3 ± 8.2a
180 113.6 ± 9.4c
10~20 0 188.3 ± 10.5a
30 197.6 ± 5.1a
60 194.5 ± 5.4a
180 168.2 ± 4.5b
그 결과, 표 12에서 나타난 바와 같이, 슬라이스(Slicing) 두께가 0.5∼3 mm의 시료를 60~180분간 UV 조사한 시료가 비타민 D2 함량이 가장 높았다. 그리고 3∼5 mm의 시료인 경우 60분 조사한 시료에서 비타민 D2 함량이 가장 높았고, 이 함량은 0.5∼3 mm의 시료를 60∼180분간 UV 조사한 시료와 차이가 없었다.
<실시예 13> 최적조건에서 생산한 비타민 D2 함량
표고버섯 자실체는 수확 직후 5℃ 저장고에서 1일간 예비숙성시키고, 다시 온도 15℃에서 3일시간 동안 본숙성하였다. 본숙성한 표고버섯 자실체를 물로 세척하고 자실체 표면의 물을 제거하고 80∼95% 수분함량의 자실체를 선정하였다. 선정된 표고버섯 자실체를 조각화(chopping)하여 톱밥(가로×세로×높이 3 mm 이하)과 같은 상태로 시료를 조제하였다. UV 전구가 장착된 스테인레스 스틸 쳄버의 스테인레스 스틸 판(바닦에서 15 ㎝ 떨어진 위치)에 시료를 0.5∼1.0 ㎝의 두께로 깔고, UV를 2,000∼3,000 ㎼/㎠ 강도로 상대습도 90∼100%에서 30분 조사하면서, 15분에 한번 뒤집어 주었다. UV가 조사된 시료를 60℃에서 24시간 열처리하였고, 분쇄하여 비타민 D2 분석시료로 사용하여 비타민 D2 함량을 측정하였다.
조건 비타민 D2 함량
(ug/g 건중)
예비숙성(5C, 1일) 360.8 ± 20.4
본 숙성(15C, 3일) 360.8 ± 20.4
시료형태(chopping, 가로x세로x 높이 3 mm) 360.8 ± 20.4
시료의 수분함량(80∼95%) 360.8 ± 20.4
Chamber의 상태습도(90-100%) 360.8 ± 20.4
UV 강도(2,000~3,000 μW/cm2) 360.8 ± 20.4
UV 조사 시간(30분, 15분 후 1회 뒤집기) 360.8 ± 20.4
열처리(60C, 24시간) 360.8 ± 20.4
그 결과, 표 13에서 나타난 바와 같이, 최적의 조건에서 생산한 비타민 D2 함량은 360.8 ± 20.4 ㎍/g으로 측정되었다.
<실시예 14> 본 특허 방법과 기존 특허(대한민국 등록특허 제10-0637833호)에 의한 비타민 D2 함량 비교
표고버섯 자실체는 수확 직후 5℃ 저장고에서 1일간 예비숙성시키고, 다시 온도 15℃에서 3일간 동안 본숙성하였다. 본숙성한 표고버섯 자실체를 물로 세척하고 자실체 표면의 물을 제거하고 80∼95% 수분함량의 자실체를 선정하였다. UV가 조사된 시료를 60℃에서 24시간 열처리하였고, 분쇄하여 비타민 D2 분석시료로 사용하여 비타민 D2 함량을 측정하였다.
기존 특허(대한민국 등록특허 제10-0637833호)의 방법은 조사부위는 슬라이스된 표고의 안쪽주름층 (5 mm)에 UV-B를 75KJ/㎡ 으로 35℃에서, 상대습도 80%에서 조사하였다.
비타민 D2 생산방법 비타민 D2 (ug/g 건중) 비고
본 발명의
최적 조건에서 생산 		360.8 ± 20.4
본 연구진이 특허 10-0637883 방법과 유사하게 표고버섯자실체에서 생산한 비타민D 함량 35.3 ± 3.5 -조사부위: 슬라이스된 표고버섯 전체 (5 mm)
-UV-B 조사량: 3,000 uW/㎠, 42분
※ 1J/m2 = 100 uW.sec/㎠ →
＊3000 uW.sec/cm2로 조사한 경우
75KJ/㎡ = 2,500 uW/㎠ = 42 min 조사해야만 75KJ/㎡와 동일함
＊2,000 uW/㎠로 조사한 경우 62.5분 조사해야만 75KJ/㎡와 동일
-UV 조사 조건: 35℃, 80%
특허 10-0637883에 표시된 함량 6.93 -조사부위: 슬라이스된 표고의 안쪽주름층
(5 mm), 35℃, 수분함량 80%
그 결과, 표 14에서 나타난 바와 같이, 본 발명의 최적 조건에서 생산한 비타민 D2 함량은 360.8 ± 20.4 ㎍/g인 반면, 기존 특허(대한민국 등록특허 제10-0637833호)에서 보고된 비타민 D2 함량은 6.93 ㎍/g으로, 본 발명에 의할 경우 기존 특허 대비 60배 이상 비타민 D2 함량을 현저히 증대시킬 수 있는 것으로 나타났다. 또한 기존 특허에 기재된 방법과 유사하게 표고버섯을 슬라이스(5 mm)한 후 UV를 조사한 결과 비타민 D2 함량은 35.3 ± 3.5 ㎍/g으로, 본 발명은 이와 대비하여 10배 이상 비타민 D2 함량을 현저히 증대시킬 수 있는 우수한 효과가 있다.

Claims (10)

  1. (1) 표고버섯을 5℃ ~ 15℃ 온도범위에서 저장하여 예비숙성하는 제1단계;
    (2) 상기 예비숙성한 표고버섯을 5℃ ~ 30℃ 온도범위에서 저장하여 본숙성하는 제2단계;
    (3) 상기 본숙성한 표고버섯을 조각화(chopping)하는 제3단계;
    (4) 상기 조각화한 표고버섯을 UV-B로 조사하는 제4단계;
    (5) 상기 UV-B를 조사한 표고버섯 조각을 열처리하는 제5단계; 및
    (6) 상기 열처리한 표고버섯 조각을 분쇄하는 제6단계;를 포함하고,
    상기 조각화한 표고버섯은 가로, 세로 및 높이의 길이가 각각 0.5 내지 20 mm 이고,
    상기 열처리는 40 내지 80℃에서 12 내지 48시간 동안 처리하는 것을 특징으로 하는 비타민 D2 함량이 증대된 표고버섯의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 예비숙성하는 제1단계는 5℃ ~ 15℃ 온도범위에서 1일 ~ 8일 동안 저장하는 것을 특징으로 하는 비타민 D2 함량이 증대된 표고버섯의 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 본숙성하는 제2단계는 5℃ ~ 30℃ 온도범위에서 2일 ~ 8일 동안 저장하는 것을 특징으로 하는 비타민 D2 함량이 증대된 표고버섯의 제조방법.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 조각화한 표고버섯의 수분함량이 70 내지 95 중량%인 것을 특징으로 하는 비타민 D2 함량이 증대된 표고버섯의 제조방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 UV-B를 조사하는 것은 UV 전구가 장착된 스테인레스 스틸 쳄버의 스테인레스 스틸 판에 상기 표고버섯을 올려놓은 상태에서 1,000 내지 3,000 ㎼/㎠의 세기로, 30분 내지 180분 동안 조사하면서, 15분에 1회 내지 3회 일정한 시간 간격으로 상기 표고버섯을 뒤집어 주는 것을 특징으로 하는 비타민 D2 함량이 증대된 표고버섯의 제조방법.
  7. 삭제
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 방법으로 제조한 표고버섯은 360 ㎍(14,400 IU)/g 이상의 비타민 D2를 생산하는 것을 특징으로 하는 비타민 D2 함량이 증대된 표고버섯의 제조방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
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