KR102453621B1 - 산삼배양근 배양여액 및 실리카 혼합용액을 이용한 콩나물 재배방법 - Google Patents
산삼배양근 배양여액 및 실리카 혼합용액을 이용한 콩나물 재배방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 건조한 콩나물 콩을 산삼배양근 배양 혼합 희석액에 침윤한 후 건조하여 콩나물 콩을 불리는 단계; 및 상기 불린 콩나물 콩을 콩나물 재배상자에 옮겨 산삼배양근 배양 혼합 희석액을 공급하면서 재배하는 단계를 포함하는 콩나물의 재배방법 및 상기 방법으로 재배된 콩나물에 관한 것이다.
Description
본 발명은 (1) 액체배지에 산삼 부정근을 첨가하여 배양시킨 산삼배양근을 분리하고 남은 산삼배양근 배양액을 여과하여 산삼배양근 배양여액을 제조하는 단계; (2) 상기 (1)단계의 제조한 산삼배양근 배양여액에 실리카를 혼합하여 혼합용액을 제조하는 단계; (3) 상기 (2)단계의 제조한 혼합용액에 물을 첨가하여 산삼배양근 배양 혼합 희석액을 제조하는 단계; (4) 건조한 콩나물 콩을 산삼배양근 배양 혼합 희석액에 침윤한 후 건조하여 콩나물 콩을 불리는 단계; 및 (5) 상기 (4)단계의 불린 콩나물 콩을 콩나물 재배상자에 옮겨 산삼배양근 배양 혼합 희석액을 공급하면서 재배하는 단계를 포함하는 콩나물의 재배방법 및 상기 방법으로 재배된 콩나물에 관한 것이다.
콩나물은 우리나라 고유의 전통식품으로 년중 저렴한 값으로 쉽게 공급받을 수 있어 전 국민이 애용하는 것으로서 야채류 소비량 기준으로 현재 4위에 있는 중요한 부식이다. 콩나물은 단백질, 무기질, 지방, 탄수화물 및 비타민류 등 영양분을 고루 함유하고 있고, 특히 아스파라긴산과 비타민 C를 다량 함유하고 있어 숙취해소와 감기 예방에도 좋은 식품이다. 그러나 현재 콩나물의 품질은 맛은 거의 고려하지 않고 일부 이화학적 특성과 함께 대부분 시각적인 품질, 즉 외관에 의해 결정되고 있는 것이 현실이다,
콩나물 재배시 문제가 되는 것은 콩나물의 생육 부진과 급속한 성장에 따라 발생하는 열로 인한 미생물의 성장과 부패이며, 특히 대규모 재배에서는 부패가 더욱 커다란 문제가 되고 있다.
일반적으로 콩나물은 수경재배로 생산되고 있으며 발아와 생육에 필요한 영양분은 콩 자체가 지닌 양분만을 소비하여 자라기 때문에 재배 환경이 콩나물의 생육에 중요한 영향을 끼쳐 물로만 재배 시 생육의 둔화와 콩나물의 자연 방부효과 감소 등의 현상이 나타나게 된다. 이러한 이유로 종래의 콩나물 재배법에서는 성장 촉진제와 농약, 방부제 등을 사용하여 콩나물을 재배하여 생육을 촉진함으로써 식품의 안전성과 국민의 건강에 문제를 발생하게 되는 문제점이 있을 수 있다.
한편, 조직배양을 통한 산삼부정근의 배양과정에서 발생하는 산삼배양근을 분리하고 남은 배양액(이하 산삼배양근 배양여액)은 식물성장에 필요한 다양한 무기질이 적합하게 배합되어 있으므로 식물의 생육 증진을 위한 영양액으로 활용이 가능하다. 또한 산삼배양근이 성장하는 동안 배양액 내로 유출되는 수십종의 인삼사포닌(ginsenosides)을 함유하고 있으며, 이들은 면역력 증진, 항산화 활성 등 인체에 유용한 다양한 생리활성을 가지고 있는 것으로 잘 알려져 있다.
한국등록특허 제1784291호에는 영양성분이 강화된 녹색콩나물의 재배방법이 개시되어 있고, 한국등록특허 제1427169호에는 헛개나무를 이용한 콩나물의 재배방법이 개시되어 있으나, 본 발명의 산삼배양근 배양여액 및 실리카 혼합용액을 이용한 콩나물 재배방법과는 상이하다.
본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 도출된 것으로서, 본 발명에서는 콩의 불림단계에서부터 급수단계에 이르기까지 콩나물의 전 재배과정에서 희석한 산삼배양근 배양여액 및 실리카 혼합용액을 이용하여 콩나물의 성장촉진, 부패 방지효과 및 생산성을 증가시키고 비린내가 적은 산삼배양근 배양 혼합 희석액을 이용한 콩나물 재배방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 (1) 액체배지에 산삼 부정근을 첨가하여 배양시킨 산삼배양근을 분리하고 남은 산삼배양근 배양액을 여과하여 산삼배양근 배양여액을 제조하는 단계; (2) 상기 (1)단계의 제조한 산삼배양근 배양여액에 실리카를 혼합하여 혼합용액을 제조하는 단계; (3) 상기 (2)단계의 제조한 혼합용액에 물을 첨가하여 산삼배양근 배양 혼합 희석액을 제조하는 단계; (4) 건조한 콩나물 콩을 상기 (3)단계의 제조한 산삼배양근 배양 혼합 희석액에 침윤한 후 건조하여 콩나물 콩을 불리는 단계; 및 (5) 상기 (4)단계의 불린 콩나물 콩을 콩나물 재배상자에 옮겨 상기 (3)단계의 제조한 산삼배양근 배양 혼합 희석액을 공급하면서 재배하는 단계를 포함하는 콩나물의 재배방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 방법으로 재배된 콩나물을 제공한다.
본 발명은 콩나물 콩의 불림단계에서 산삼배양근 배양여액 중에 함유되어 있는 유효성분과 실리카 성분이 콩에 흡수되어 발아율이 향상되고 산삼배양근의 유효성분인 인삼사포닌이 함유된 콩나물을 얻을 수 있으며, 인삼사포닌과 실리카의 항균력에 의해 콩나물이 성장과정에서 부패되지 않아 생산성이 증가되고 비린내가 없으며, 품질이 크게 향상되는 뛰어난 효과가 있다.
또한, 불림과정에서 장시간 침윤하지 않고 불림과 건조를 반복하여 콩나물 콩의 팽윤을 원활하게 하며 조기 발아방지와 부패를 방지하는 효과가 있다.
또한, 콩나물 재배단계에서 콩나물 콩에 사포닌 등의 유용성분이 콩나물 성장과정에서 흡수되어 기능성 콩나물이 생산되며, 콩나물 특유의 비린맛을 내는 리폭시게나아제(Lipoxygenase) 활성이 감소하는 효과도 있다.
도 1은 산삼배양근 배양여액 중의 인삼 사포닌을 확인한 결과이다.
도 2는 콩나물 콩의 발아율을 비교한 사진이다.
도 3은 콩나물 생산량을 비교한 그래프이다.
도 4는 산삼배양근 배양 혼합 희석액으로 재배한 콩나물의 인삼 사포닌을 확인한 결과이다.
도 5는 콩나물의 비린내(beany taste)와 식감(texture)의 관능평가를 실시한 결과이다.
도 6은 콩나물의 비린내 관련 리폭시게나아제(lipoxygenase) 활성도를 비교한 결과이다.
도 2, 3, 5 및 6의 TAP(Tap water): 일반물 사용, CM100: 산삼배양근 배양 혼합 희석액 사용하여 재배한 콩나물을 의미한다.
도 2는 콩나물 콩의 발아율을 비교한 사진이다.
도 3은 콩나물 생산량을 비교한 그래프이다.
도 4는 산삼배양근 배양 혼합 희석액으로 재배한 콩나물의 인삼 사포닌을 확인한 결과이다.
도 5는 콩나물의 비린내(beany taste)와 식감(texture)의 관능평가를 실시한 결과이다.
도 6은 콩나물의 비린내 관련 리폭시게나아제(lipoxygenase) 활성도를 비교한 결과이다.
도 2, 3, 5 및 6의 TAP(Tap water): 일반물 사용, CM100: 산삼배양근 배양 혼합 희석액 사용하여 재배한 콩나물을 의미한다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은
(1) 액체배지에 산삼 부정근을 첨가하여 배양시킨 산삼배양근을 분리하고 남은 산삼배양근 배양액을 여과하여 산삼배양근 배양여액을 제조하는 단계;
(2) 상기 (1)단계의 제조한 산삼배양근 배양여액에 실리카를 혼합하여 혼합용액을 제조하는 단계;
(3) 상기 (2)단계의 제조한 혼합용액에 물을 첨가하여 산삼배양근 배양 혼합 희석액을 제조하는 단계;
(4) 건조한 콩나물 콩을 상기 (3)단계의 제조한 산삼배양근 배양 혼합 희석액에 침윤한 후 건조하여 콩나물 콩을 불리는 단계; 및
(5) 상기 (4)단계의 불린 콩나물 콩을 콩나물 재배상자에 옮겨 상기 (3)단계의 제조한 산삼배양근 배양 혼합 희석액을 공급하면서 재배하는 단계를 포함하는 콩나물의 재배방법을 제공한다.
본 발명의 콩나물 재배방법에서, 상기 (1)단계의 액체배지는 바람직하게는 질산칼륨(Potassium nitrate) 170~190 mg%, 황산마그네슘(Magnesium sulfate) 13~16 mg%, 인산암모늄(Ammonium phosphate) 21~23 mg%, 황산제이철(Ferric sulfate) 1~1.2 mg%, EDTA(ethylenediaminetetraacetic acid) 1.4~1.6 mg%, 염화칼슘(Calcium chloride) 14~16 mg%, 니코틴산(Nicotinic acid) 0.3~0.4 mg%, 티아민(Thiamine) 0.3~0.4 mg%, 피리독신(Pyridoxine) 0.03~0.05 mg%, 황산망가니즈(Manganese sulfate) 0.7~0.8 mg%, 요오드화칼륨(Potassium iodide) 0.07~0.8 mg%, 황산아연(Zinc sulfate) 0.07~0.08 mg%, 황산구리(Cupric sulfate) 0.01~0.03 mg%, 몰리브덴산나트륨(Sodium molybdate) 0.006~0.01 mg% 및 수크로스(Sucrose) 2800~3200 mg%이 포함된 액체배지일 수 있고, 더욱 바람직하게는 질산칼륨(Potassium nitrate) 187.5 mg%, 황산마그네슘(Magnesium sulfate) 14.7 mg%, 인산암모늄(Ammonium phosphate) 22.5 mg%, 황산제이철(Ferric sulfate) 1.128 mg%, EDTA(ethylenediaminetetraacetic acid) 1.5 mg%, 염화칼슘(Calcium chloride) 15 mg%, 니코틴산(Nicotinic acid) 0.375 mg%, 티아민(Thiamine) 0.375 mg%, 피리독신(Pyridoxine) 0.038 mg%, 황산망가니즈(Manganese sulfate) 0.75 mg%, 요오드화칼륨(Potassium iodide) 0.075 mg%, 황산아연(Zinc sulfate) 0.075 mg%, 황산구리(Cupric sulfate) 0.017 mg%, 몰리브덴산나트륨(Sodium molybdate) 0.008 mg% 및 수크로스(Sucrose) 3000 mg%이 포함된 액체배지일 수 있다. 본 발명자는 예비실험에서, 상기와 같은 물질 종류 및 농도로 포함된 액체배지를 사용하여 산삼배양근을 배양하고 남은 배양여액을 이용하여 콩나물을 재배하는 것이 콩나물의 생육은 향상시키고 부패율은 감소되고 품질 및 기호도가 높은 콩나물로 재배할 수 있음을 확인하였다.
또한, 본 발명의 콩나물의 재배방법에서, 상기 (1)단계의 산삼배양근 배양여액은 바람직하게는 액체배지에 산삼 부정근을 첨가하여 7~8주 동안 배양시킨 산삼배양근을 분리하고 남은 산삼배양근 배양액을 여과하여 제조할 수 있다. 본 발명자는 예비실험에서 인삼, 홍삼, 산삼 등의 추출액, 발효액, 배양액 등을 사용하여 콩나물을 재배하는 것에 비해 상기와 같이 제조한 산삼배양근 배양여액을 사용하는 것이 콩나물의 품질과 기호도를 더 향상시킬 수 있음을 확인하여, 산삼배양근 배양여액을 사용하는 것으로 최종 결정하였다.
또한, 본 발명의 콩나물의 재배방법에서, 상기 (2)단계의 혼합용액은 바람직하게는 산삼배양근 배양여액에 실리카를 0.2~0.4%(w/v) 혼합하여 제조할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 산삼배양근 배양여액에 실리카를 0.3%(w/v) 혼합하여 제조할 수 있다. 본 발명자는 예비실험에서 ① 산삼배양근 배양여액 단독, ② 실리카 단독, ③ 다른 비율로 실리카를 혼합한 혼합용액을 사용하는 것에 비해 상기와 같이 특정 비율로 실리카를 첨가한 혼합용액을 사용하여 콩나물을 재배하는 것이 콩나물의 품질을 향상시키고 식감과 풍미를 더욱 향상시킬 수 있음을 확인하였다.
또한, 본 발명의 콩나물의 재배방법에서, 상기 (3)단계의 산삼배양근 배양 혼합 희석액은 바람직하게는 혼합용액에 물을 80~120배(v/v) 첨가하여 제조할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 혼합용액에 물을 100배(v/v) 첨가하여 제조할 수 있다. 상기와 같은 조건으로 희석하는 것이 콩나물의 생장을 저해시키지 않으면서, 효과적으로 콩나물 콩에 희석액의 영양성분을 흡수시킬 수 있는 희석액으로 제조할 수 있었다.
또한, 본 발명의 콩나물의 재배방법에서, 상기 (4)단계는 바람직하게는 건조한 콩나물 콩을 13~17℃의 산삼배양근 배양 혼합 희석액에 5~7시간 동안 침윤한 후 18~22℃의 암상태에서 2~3시간 동안 건조하는, 상기 침윤 및 건조하는 과정을 2~4회 반복하여 콩나물 콩을 불릴 수 있으며, 더욱 바람직하게는 건조한 콩나물 콩을 15℃의 산삼배양근 배양 혼합 희석액에 6시간 동안 침윤한 후 20℃의 암상태에서 2~3시간 동안 건조하는, 상기 침윤 및 건조하는 과정을 3회 반복하여 콩나물 콩을 불릴 수 있다. 콩나물 콩을 상기와 같은 조건으로 침윤 및 건조(물빼기)를 반복하여 불림으로써, 이후 발아를 촉진시키고 초기 생장력을 증가시킬 수 있다. 콩나물 콩을 불리는 조건이 상기 범위를 벗어날 경우, 불리는 효과가 미미하거나, 콩 내부의 신진대사를 과다하게 유도하여 오히려 초기 생장력이 감소되는 문제점이 있다.
또한, 본 발명의 콩나물의 재배방법에서, 상기 (5)단계는 바람직하게는 불린 콩나물 콩을 콩나물 재배상자에 옮겨 3~4시간 간격으로 6~8일 동안 18~22℃의 산삼배양근 배양 혼합 희석액을 공급하면서 재배할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 불린 콩나물 콩을 콩나물 재배상자에 옮겨 3~4시간 간격으로 7일 동안 20℃의 산삼배양근 배양 혼합 희석액을 공급하면서 재배할 수 있다. 콩나물이 산삼배양근 배양 혼합 희석액을 상기와 같은 온도 및 간격으로 공급하는 것이 콩나물의 생육을 위한 수분과 산삼배양근 유효성분의 지속적 공급뿐만 아니라 콩나물의 호흡작용으로 발생하는 열을 냉각시켜 주는 역할을 하게 된다. 따라서, 온도 및 공급조건이 상기 범위를 벗어나게 되면, 콩나물의 생육 저하와 콩나물에서 발생되는 열에 의해 콩나물이 짓무르거나 미생물이 번식하여 썩는 현상이 생겨 콩나물 생산력이 감소하는 문제점이 있다.
본 발명의 콩나물의 재배방법은, 보다 구체적으로는
(1) 액체배지에 산삼 부정근을 첨가하여 배양시킨 산삼배양근을 분리하고 남은 산삼배양근 배양액을 여과하여 산삼배양근 배양여액을 제조하는 단계;
(2) 상기 (1)단계의 제조한 산삼배양근 배양여액에 실리카를 0.2~0.4%(w/v) 혼합하여 혼합용액을 제조하는 단계;
(3) 상기 (2)단계의 제조한 혼합용액에 물을 80~120배(v/v) 첨가하여 산삼배양근 배양 혼합 희석액을 제조하는 단계;
(4) 건조한 콩나물 콩을 13~17℃의 상기 (3)단계의 제조한 산삼배양근 배양 혼합 희석액에 5~7시간 동안 침윤한 후 18~22℃의 암상태에서 2~3시간 동안 건조하는, 상기 침윤 및 건조하는 과정을 2~4회 반복하여 콩나물 콩을 불리는 단계; 및
(5) 상기 (4)단계의 불린 콩나물 콩을 콩나물 재배상자에 옮겨 3~4시간 간격으로 6~8일 동안 18~22℃의 상기 (3)단계의 제조한 산삼배양근 배양 혼합 희석액을 공급하면서 재배하는 단계를 포함할 수 있으며,
더욱 구체적으로는
(1) 액체배지에 산삼 부정근을 첨가하여 배양시킨 산삼배양근을 분리하고 남은 산삼배양근 배양액을 여과하여 산삼배양근 배양여액을 제조하는 단계;
(2) 상기 (1)단계의 제조한 산삼배양근 배양여액에 실리카를 0.3%(w/v) 혼합하여 혼합용액을 제조하는 단계;
(3) 상기 (2)단계의 제조한 혼합용액에 물을 100배(v/v) 첨가하여 산삼배양근 배양 혼합 희석액을 제조하는 단계;
(4) 건조한 콩나물 콩을 15℃의 상기 (3)단계의 제조한 산삼배양근 배양 혼합 희석액에 6시간 동안 침윤한 후 20℃의 암상태에서 2~3시간 동안 건조하는, 상기 침윤 및 건조하는 과정을 3회 반복하여 콩나물 콩을 불리는 단계; 및
(5) 상기 (4)단계의 불린 콩나물 콩을 콩나물 재배상자에 옮겨 3~4시간 간격으로 7일 동안 20℃의 상기 (3)단계의 제조한 산삼배양근 배양 혼합 희석액을 공급하면서 재배하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 방법으로 재배된 콩나물을 제공한다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
1. 콩나물 재배방법
(1) 산삼배양근 배양여액 제조
감정 인증된 산삼 시료를 흐르는 물에 세척한 후 차아염소산소다(NaOCl) 희석액으로 소독하여 멸균하고 세척하여 멸균 산삼을 준비하였다. 상기 준비한 산삼으로부터 부정근을 유도하였다. 산삼배양근 배양에 사용된 액체배지는 하기 표 1과 같고, 배양통에 액체배지를 넣고, 상기 준비한 산삼 부정근을 첨가하여 7~8주 동안 산삼배양근을 배양시켰다. 상기 배양시킨 산삼배양근을 분리하고 남은 산삼배양근 배양액을 여과하여 산삼배양근 배양여액을 제조하였다.
| 조성 | 농도(mg%) |
| 질산칼륨(Potassium nitrate) | 187.50 |
| 황산마그네슘(Magnesium sulfate) | 14.70 |
| 인산암모늄(Ammonium phosphate) | 22.50 |
| 황산제이철(Ferric sulfate) | 1.128 |
| EDTA(ethylenediaminetetraacetic acid) | 1.500 |
| 염화칼슘(Calcium chloride) | 15.00 |
| 니코틴산(Nicotinic acid) | 0.375 |
| 티아민(Thiamine) | 0.375 |
| 피리독신(Pyridoxine) | 0.038 |
| 황산망가니즈(Manganese sulfate) | 0.750 |
| 요오드화칼륨(Potassium iodide) | 0.075 |
| 황산아연(Zinc sulfate) | 0.075 |
| 황산구리(Cupric sulfate) | 0.017 |
| 몰리브덴산나트륨(Sodium molybdate) | 0.008 |
| 수크로스(Sucrose) | 3000.0 |
(2) 산삼배양근 배양 혼합 희석액 제조
산삼배양근 배양여액에 포함된 인삼사포닌(Ginsenosides) 함량은 70 ㎍/L 이상, 총사포닌(total saponin) 함량은 800 ㎍/L 이상이였다(도 1). 배양여액 대비 실리카를 0.3%(w/v) 첨가하여 혼합하여 혼합용액을 제조하였다(표 2). 상기 제조한 혼합용액에 지하수를 100배(v/v) 첨가하여 산삼배양근 배양 혼합 희석액을 제조하였다. 이때, 희석액의 당도는 1 brix, pH는 4~4.5였다.
| 구성 | 함유량 |
| 산삼배양근 배양여액 | 원액 |
| 함유된 인삼사포닌(Ginsenosides) 종류 | 8종 이상 |
| 인삼사포닌(Ginsenosides) 함량 | 70 ㎍/L 이상 |
| 총사포닌(total saponin) 함량 | 800 ㎍/L 이상 |
| 실리카(SiO2) | 0.3% |
| 당도 | 1.0±0.5 brix |
| pH | 4.0~4.5 |
(3) 콩나물 콩 불림
콩나물 콩의 이물질을 제거하고 세척한 후 자연건조하였다. 상기 건조한 콩나물 콩을 15℃의 산삼배양근 배양 혼합 희석액에 6시간 동안 침윤한 후 20℃의 암상태에서 2~3시간 동안 건조(물빼기)하는, 상기 침윤 및 건조하는 과정을 3회 반복하였다.
(4) 콩나물 재배
상기 불림 과정을 마친 콩나물 콩을 콩나물 재배상자에 옮겨 3~4시간 간격으로 7일 동안 20℃의 산삼배양근 배양 혼합 희석액을 공급하면서 재배하였다.
실시예 1. 발아율 비교
콩의 발아는 보통 침지 2일 후부터 시작되어 3일에는 약 50% 그리고 4일이 경과되면 대부분 발아하게 된다. 산삼배양근 배양 혼합 희석액 침지가 콩의 발아에 미치는 영향을 비교하기 위하여 콩나물용 건조 콩을 평량하여 잘 씻은 후 산삼배양근 배양 혼합 희석액을 침지하여 발아율을 비교하였다.
발아가 완전히 되기 전인 침지 후 3일째 되는 날 발아율을 비교하였다. 발아율 계산은 전체 콩에서 배축이 육안으로 관찰이 가능한 수준으로 나온 것을 계수하고 전체로 나눈 값으로 계산하였다. 그 결과, 일반 물(Tap water)에 침지한 실험군은 52%가 발아되었다. 반면, 산삼배양근 배양 혼합 희석액으로 침지한 시험군(CM 100)은 68.7%가 발아되어 대조군에 비해 약 17% 높았다(표 3 및 도 2).
| 구분/실험군 | Tap water | CM 100 | 증감 |
| 전체 개수 | 169 | 163 | - |
| 발아 개수 | 88 | 112 | - |
| 발아율(%) | 52.1 | 68.7 | 16.6% |
실시예 2. 생산력 비교
콩나물 생산력 평가는 사용한 콩의 각각 50 g에서 6일 동안 배양한 후 7일째 수확 즉시 콩나물 전체 무게를 통해 생산력을 평가하였다. 아울러 콩나물의 길이 및 외관적인 형태를 관찰하여 성장 및 생산력 전반에 대해 평가하였다.
그 결과, 표 4에서와 같이 7일 후 대조군(tap water)의 배축 길이는 7.5 cm였으나, 산삼배양근 배양 희석액으로 재배한 콩나물(CM 100)은 9.2 cm로 약 23% 더 길었다.
| 구분/실험군 | Tap water | CM 100 | 증감(%) |
| 배축길이(cm) | 7.5 | 9.2 | 22.7 |
또한, 재배가 끝난 후 전체 무게는 대조군(Tap water)은 약 220 g이었고 산삼배양근 배양여액 및 실리카 혼합액으로 재배한 시험군(CM 100)은 약 254 g으로 약 15% 높았다(도 3).
또한, 뿌리 썩음, 흠집 등 일반적으로 나타나는 부패된 콩나물을 분류하고 전체 무게로 환산한 결과, 대조군은 약 2.5%, 산삼배양근 배양 희석액 처리구는 1.6%의 부패율 나타내었다(표 5). 이는 산삼배양근 배양여액 및 실리카 처리군이 생산량은 약 15% 증가된 반면 부패율은 약 36% 감소되었음을 보여준다.
| 구분/실험군 | Tap water | CM 100 | 증감 |
| 생산량(g) | 220 | 254 | 15%↑ |
| 부패율(%) | 2.5 | 1.6 | 36%↓ |
실시예 3. 사포닌 확인 및 함유량 분석
1) 사포닌(ginsenosides) 함유량 확인
산삼배양근 배양 희석액으로 재배한 콩나물에서 사포닌은 HPLC를 이용하여 확인하였다. 즉, 이를 위해 재배한 콩나물 건조물 100 g을 평량하여 300 mL의 80% 메탄올로 환류하면서 70℃에서 1시간 동안 추출하였다. 추출액을 여과하고 1회 더 추출한 후 여액을 증발기(evaporator)를 이용하여 45℃에서 건조하였다. 이후 잔사를 100 mL의 증류수에 녹이고 필요시 초음파 처리하여 완전히 용해시키고 500 mL 원심분리관에 옮겼다. 다시 50 mL 증류수를 가하여 완전히 씻어낸 후 여액을 합쳤다. 여기에 몰로 포화된 부탄올 200 mL를 가하고 잘 섞은 후 8,000 rpm에서 원심분리하였다. 부탄올 층을 조심스럽게 다른 환저 플라스크(round bottom flask)에 모으고 침전물에 다시 200 mL의 물포화 부탄올을 가하고 잘 혼합한 후 같은 방법으로 2회 더 추출하였다. 부탄올 추출물을 증발기로 50℃에서 완전히 건조한 후 5 mL의 HPLC 등급 메탄올에 용해하고 0.45 ㎛ 멤브레인 필터로 여과하고 HPLC로 분석하였다.
고성능액체크로마토그래피(HPLC) 분석은 Aglient infility 1260 HPLC 시스템에서 수행되었다. 사용된 컬럼은 Phenomenex 사의 역상 Kinetex C18 (4.6 mm×5 ㎛ 입자크기)을 사용하였다. 콩나물 추출물로부터 진세노사이드 분리는 탈 이온수 및 HPLC 등급 아세토니트릴(Burdick & Jackson, US)로 구성된 이동상을 이용하여 컬럼온도 45℃에서 탈 이온수와 아세토나이트릴(acetonitrile)을 81:19 비율에서 10:90 비율에 이르는 농도구배를 주면서 수행하였다. 유속은 분당 0.6 mL로 UV-visible 검출은 203 nm에서 수행되었다.
| 인삼사포닌 | 검출유무 |
| Ginsenoside Re | 검출 |
| Ginsenoside Rg1 | 검출 |
| Ginsenoside Rf | 검출 |
| Ginsenoside Rg2 | 검출 |
| Ginsenoside Rb1 | 검출 |
| Ginsenoside F2 | 검출 |
| Ginsenoside Rg3 | 검출 |
| Ginsenoside Rh2 | 검출 |
그 결과, 산삼배양근 배양여액에 존재하던 진세노사이드 Re, Rg1, Rb1, Rg2, F2, Rg3, Rh2 등 대부분의 사포닌이 검출되어 산삼배양근 배양여액으로 배양한 콩나물에 이들이 존재함을 확인하였다(도 4).
2) 산삼배양근 지표 사포닌 정량
산삼배양근 배양 희석액으로 재배한 콩나물에 존재하는 진세노사이드의 함량을 확인하기 위하여 LC-MS/MS를 이용하여 산삼배양근 진세노사이드 지표성분인 진세노사이드 Re와 진세노사이드 Rb1을 정량하였다.
이때 사용한 LC는 Agilent 1200 HPLC였으며 Phonomenex Luna C18 column(50×2,0 mm, ID 3 ㎛)을 사용하였다. 이동상은 메탄올과 아세트산 나트륨 버퍼(pH 4.0) 93:7, v/v) 혼합액으로 0.2 mL/min 속도로 용출하였다. 한편 Mass 분석은 TurboionSpray interface가 장착된 API 300 질량분석기(AB Sciex, Foster City, CA, USA)에 MRM(multiple reaction monitoring) 모드로 분석하였다. Nebulizer와 충돌용 가스로는 질소를 사용하였고, 터보 이온 스프레이 전압(Turbo ion Spray voltage)은 5500V에 세팅하고, curtain gas는 15 psi, 충돌가스 30 psi에 맞추어 실시하였다. 데이터 분석은 Analyst 1.5(Foster City, CA, USA)를 사용하였다.
| 인삼사포닌(Ginsenosides) | 종류 및 함량 |
| 검출된 인삼사포닌 (Ginsenosides) 종류 | 8종 이상 |
| 산삼배양근 지표 gensenoside Re 함량 | 6.7~23.1 ㎍/kg dry weight |
| 산삼배양근 지표 gensenoside Rb1 함량 | 18.3~41.1 ㎍/kg dry weight |
그 결과, 진세노사이드 Re는 건조중량 kg당 6.7~23.1 ㎍이었고, 진세노사이드 Rb1은 18.3~41.1 ㎍이었다. 이 결과로 미루어 보아 전체 진세노사이드 함량은 상당량에 달함을 알 수 있다. 이 결과로부터 산삼배양근 여액 및 실리카 혼합액으로 배양한 콩나물에는 상당량의 진세노사이드가 함유되어 있음을 확인할 수 있었다(표 7).
실시예 5. 콩나물 비린내 및 식감에 대한 관능평가
콩나물에 대한 관능평가는 경희대학교 생명공학원 대학원생 10명에게 실험목적, 검사하는 관능적 특성, 용어, 척도 등을 설명하고 시료의 평가, 토론 등을 통해 관능검사원으로 훈련시키고 이들 관능검사원을 대상으로 콩나물의 비린 냄새 및 맛을 평가하기 위한 비린내(beany odor 및 beany taste)와 단맛 및 아삭함 등 식감(texture) 관련 선호도를 조사하였다. 비린내와 식감은 선호도가 좋은 쪽으로 평가하게 하였다.
그 결과, 콩나물의 비린내는 산삼배양근 배양 희석액으로 배양한 콩나물(CM 100)이 일반 콩나물(Tap water)에 비해 8:2로 현저하게 낮았으며, 단맛, 고소한 맛, 아삭거림 등 전체적인 식감도 산삼배양근 배양 희석액으로 배양한 콩나물이 훨씬 좋게 나타났다(도 5).
실시예 6. 리폭시게나아제(Lipoxygenase) 활성도
리폭시게나아제(Lipoxygenase)는 콩의 비린내와 관련이 있는 효소이다. 즉 비린내의 원인인 헥산알(hexanal) 등 지방산 알데히드나 지방산 알콜을 생성하는 효소이다. 따라서 이 효소의 활성이 높으면 이들이 더 많이 생겨 비린내가 증가하고 활성도가 낮으면 비린내가 낮아진다.
리폭시게나아제 활성도 측정은 시료를 평량하여 20 mM CaCl2를 함유하는 Tris-buffer(pH 7.0) 1.0 mL에 넣고 실온에서 2시간 동안 진탕한 후 원심분리하고 그 상등액 50 ㎕를 취하여 2.0 mL의 반응기질을 첨가하여 234 nm에서 흡광도 변화를 측정하여 분당 0.001의 흡광도 증가를 1 unit로 하였다. 한편, 반응기질은 4.82 mL의 증류수에 Tween 20 18 mL를 혼합한 후 리놀레산(linoleic acid) 1.5 mg을 넣고 완전히 분산되도록 흔든 다음 2N NaOH 0.28 mL 첨가하고 0.2M Tris buffer(pH 9.0)로 50 mL 되게 맞추었다.
시험 결과, 콩나물의 자엽부(cotyledon)와 배축부(hypocotyl) 모두에서 산삼배양근 배양 희석액 처리구(CM 100)가 낮았다. 이 결과는 위의 관능평가 결과에서 산삼배양근 희석액으로 재배한 콩나물의 비린내가 월등히 낮은 것을 뒷받침해 준다(도 6).
실시예 7. 보존력 평가
콩나물의 보존력 평가는 수확한 콩나물을 일차 손질하여 각각 100 g을 상품용 비닐박스로 포장하여 5℃ 냉장고에 보관하면서 짓무르는 현상 등의 변화를 2주 동안 관찰하였다. 보존력 평가는 14일째 날 20대에서 60대의 성인 20명을 대상으로 콩나물의 짓무름 정도, 변색, 냄새 등 육안관찰을 통한 일반 성상을 5점 척도로 평가하였다.
그 결과, 일반 콩나물(Tap water)은 평균 3.25점인 반면 산삼배양근 배양여액 및 실리카 혼합용액으로 배양한 콩나물(CM 100)은 평균 4.10점으로 후자가 양호하였다. 보관 후 외관을 비교하였을 때, 일반 콩나물은 1주일 경과 후부터 배축부의 일부가 변색되기 시작하면서 반점 발생과 함께 짓무름 현상이 나타났으나 산삼배양근 배양 및 실리카 혼합용액 처리 콩나물은 그 정도가 훨씬 낮아 양호한 신선도 유지를 보였다.
| 구분/실험군 | Tap water | CM 100 |
| 보존력 | 3.25 | 4.10 |
Claims (4)
- (1) 액체배지에 산삼 부정근을 첨가하여 배양시킨 산삼배양근을 분리하고 남은 산삼배양근 배양액을 여과하여 산삼배양근 배양여액을 제조하는 단계;
(2) 상기 (1)단계의 제조한 산삼배양근 배양여액에 실리카를 0.2~0.4%(w/v) 혼합하여 혼합용액을 제조하는 단계;
(3) 상기 (2)단계의 제조한 혼합용액에 물을 80~120배(v/v) 첨가하여 산삼배양근 배양 혼합 희석액을 제조하는 단계;
(4) 건조한 콩나물 콩을 13~17℃의 상기 (3)단계의 제조한 산삼배양근 배양 혼합 희석액에 5~7시간 동안 침윤한 후 18~22℃의 암상태에서 2~3시간 동안 건조하는, 상기 침윤 및 건조하는 과정을 2~4회 반복하여 콩나물 콩을 불리는 단계; 및
(5) 상기 (4)단계의 불린 콩나물 콩을 콩나물 재배상자에 옮겨 3~4시간 간격으로 6~8일 동안 18~22℃의 상기 (3)단계의 제조한 산삼배양근 배양 혼합 희석액을 공급하면서 재배하는 단계를 포함하는 콩나물의 재배방법. - 삭제
- 삭제
- 제1항의 방법으로 재배된 콩나물.
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| KR1020220021225A KR102453621B1 (ko) | 2022-02-18 | 2022-02-18 | 산삼배양근 배양여액 및 실리카 혼합용액을 이용한 콩나물 재배방법 |
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020036998A (ko) * | 2002-04-03 | 2002-05-17 | 김흥규 | Em을 이용한 인삼사포닌 성분이 함유된 콩나물 재배방법 |
| KR20070039245A (ko) * | 2005-10-07 | 2007-04-11 | 엠오지메이트(주) | 황토성분을 포함하는 배양제를 이용한 콩나물 재배방법 |
| KR20090116539A (ko) * | 2008-05-07 | 2009-11-11 | 문혜순 | 오가피 콩나물 재배방법 |
-
2022
- 2022-02-18 KR KR1020220021225A patent/KR102453621B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020036998A (ko) * | 2002-04-03 | 2002-05-17 | 김흥규 | Em을 이용한 인삼사포닌 성분이 함유된 콩나물 재배방법 |
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