KR102554307B1 - 생 유산균을 함유하는 가바(gaba) 소금 및 이의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 생 유산균을 함유하는 가바(GABA) 소금 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 생 유산균을 함유하는 가바(GABA) 소금의 제조방법은 (a) 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) 균주를 이용하여 20~80% 농도의 GABA 용액을 제조하는 단계; (b) 유산균을 배양하는 단계; (c) 상기 20~80% 농도의 GABA 용액 및 유산균 배양액에 소금을 첨가하고, 발효시키는 단계; 및 (d) 발효된 소금을 분무건조하는 단계를 포한다.
본 발명은 고농도의 가바(GABA) 및 락토바실러스 브레비스(lacto bacillus brevis)와 유산균의 배양액에 함유된 유익한 생리활성물질을 소금에 함유시켜 건강기능성 및 관능을 향상시킨 뛰어난 효과가 있다. 특히, 소금에 함유된 유산균이 살아있어 발효식품에 사용하였을 경우 활성화된 유산균이 발효를 향상시키며, 식품 속 글루타메이트를 이용하여 추가적으로 GABA를 생성시킬 수 있다.
본 발명의 생 유산균을 함유하는 가바(GABA) 소금의 제조방법은 (a) 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) 균주를 이용하여 20~80% 농도의 GABA 용액을 제조하는 단계; (b) 유산균을 배양하는 단계; (c) 상기 20~80% 농도의 GABA 용액 및 유산균 배양액에 소금을 첨가하고, 발효시키는 단계; 및 (d) 발효된 소금을 분무건조하는 단계를 포한다.
본 발명은 고농도의 가바(GABA) 및 락토바실러스 브레비스(lacto bacillus brevis)와 유산균의 배양액에 함유된 유익한 생리활성물질을 소금에 함유시켜 건강기능성 및 관능을 향상시킨 뛰어난 효과가 있다. 특히, 소금에 함유된 유산균이 살아있어 발효식품에 사용하였을 경우 활성화된 유산균이 발효를 향상시키며, 식품 속 글루타메이트를 이용하여 추가적으로 GABA를 생성시킬 수 있다.
Description
본 발명은 생 유산균을 함유하는 가바(GABA) 소금 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
GABA (γ-Aminobutyric acid)는 비단백태 아미노산으로 동물의 경우 중추신경계의 주된 억제성 신경전달물질 (Inhibitory Neurotransmitter)로서 잘 알려져 있다. GABA는 많은 생리학적 메카니즘에 관여하여 동물의 경우 뇌의 혈류를 활발하게 하고, 산소공급량을 증가시켜 뇌세포의 대사기능을 항진시키는 것으로 알려져 있으며, 프로락틴 (prolactin)의 분비와 성장호르몬의 분비 조절에도 관여하며 혈압강하 및 통증완화에도 효과가 있는 것으로 알려져 있어 약리적으로 매우 관심이 높은 물질이다.
유산균은 발효의 의해 생장하는 세균 중 발효 결과 유산을 주된 산물로 생산하는 세균들을 의미한다. 유산균에 의한 대표적인 발효식품으로는 김치, 요거트, 치즈, 버터밀크 등이 있다. 건강을 증진시키는 기능성을 가지 프로바이오틱스로도 잘 알려져 있으며, lactobacillus 속 Bifidobacterium 속이 대표적이다.
최근 장내 유익균으로 각광을 받고 있는 프로바이오틱스는 질병의 예방 및 치료에 다양하게 적용되고 있으며, 특히 장내 부패균과 병원균에 대한 증식과 부패활동을 억제하는 효과가 있다고 널리 알려져 있다 (Schrezenmeir J, De Vrese M: Am J Clin Nutr. 73(2001), P 361S-4S).
우리나라 김치에는 약 30여 종의 아주 다양한 유산균이 보고되어 있는데, 김치의 발효, 숙성, 오도에 따라 생육하는 균의 종류는 다르다. 발효 후기에는 락토바실러스 플란타룸과 락토바실러스 브레비스 등이 자라는데 이 균들은 인간의 면역기능 증진에 도움이되고, 내산성과 내담즙성이 강한 것이 특징이다.
프로바이오틱스의 정의는 시대가 흐름에 따라 조금씩 확대되고 있다. 1989년 Fuller는 프로바이오틱스를 장내 균종을 개선시켜 줌으로서 숙주에게 유익한 영향을 주는 생균제제라고 정의 하였고, 1999년 Salminen 등은 숙주에 유익한 작용을 하는 미생물 또는 미생물의 성분으로 정의함으로써 프로바이오틱스의 범위를 사균 및 그 균체 성분으로까지 확대시켰다.
유산균 배양체는 생균과 반대되는 개념으로서 발효를 통해 얻어진 생균과 대사산물들을 열처리 등으로 균의 성장이 일어나지 못하도록 한 형태이다. 유산균 배양체는 세포질, 세포벽, 박테리오신 등의 항균활성 물질, 다당류, 유기산 등을 포함하는 것을 특징으로 한다. 유산균 배양체라는 용어는 유산균 배양물, 유산균 추출물, 유산균 균체성분 등의 용어로 사용되고 있다.
유산균 배양체 제품은 생균제품과 비교하여 높은 안정성을 가지고 있다. 특히 내열성이 우수하며, 외부 환경에 대한 안정성이 높아 기존 유산균 제품보다 보관이 용이하고 유통기간을 늘릴 수 있다는 장점을 가지고 있다. 따라서 배양체 제품은 건강기능식품, 식품첨가제, 의약품, 동물사료 등과 같은 기존의 유산균 생균이 적용되어 온 분야 외에도 화장품 원료로도 적용이 가능하다. 또한 항생제 사용에 대한 규제가 강화되고 있기 때문에 대체제로서의 활용성 때문에 시장성과 성장 가능성은 크다고 할 수 있다. 특히 일본에서는 이미 배양체 제품이 많이 출시되어 꽃가루 알러지 등 면역 관련 효능을 기반으로 홍보하고 있다.
한편, 소금은 인간이 생명을 유지하는데 있어서 반드시 필요한 무기질 중 하나이며 음식의 맛을 내는 조미료로써 오랫동안 이용되어 왔다. 소금은 인류가 이용해온 조미료 중 역사적으로 가장 오래되었다 또한 음식의 기본적인 맛을 낼 뿐 아니라 단맛이나 신맛을 내는 감미료와 산미료와는 달리 다른 물질로 거의 대체시킬 수 없다는 점에서 가장 큰 비중을 차지한다고 볼 수 있다.
우리나라는 주식으로 곡류를 많이 섭취하고 있어 오래전부터 짠맛을 지닌 반찬을 선호하는 식습관을 형성하여 왔다. 또한 국토의 삼면이 바다에 접해 있어 쉽게 소금을 생산할 수 있기 때문에 식품을 저장하기 위한 염장식품들이 많이 발달하였다.
이에 따라 젓갈, 소금에 절인 생선, 장아찌, 김치 및 맛을 내기 위한 장류에 이르기까지 식염을 많이 사용하는 식품을 섭취해 왔다. 따라서 우리나라 사람들은 하루 평균 15g 내외의 소금을 섭취하고 있는 것으로 보고되어 있다. 성인 하루 권장 소금 섭취량이 5g인데 우리나라 사람들은 3배에 달하는 소금을 섭취하고 있다.
일반적으로 나트륨의 섭취가 높을수록 고혈압 발생 가능성이 높은 것으로 알려져 있으며 그 외에도 나트륨의 과잉섭취는 위암발생을 증가시킨다는 보고도 있다.
이와같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명자는 한국공개특허 제2017-0025076호에서 GABA를 함유하고 나트륨이 저감된 발효소금 및 이의 제조방법을 개시하였다. 상기 발효소금은 인체에 유해한 나트륨은 저감되고, 다양한 생리활성을 갖는 GABA를 포함하고 있으므로, 고혈압과 같은 대표적인 성인병 예방에 유용하지만, GABA의 함량을 더욱 증대시키고, 기능성 물질이 더욱 추가된 소금의 개발이 요구되었다.,
이에, 본 발명자들은 상기 문제점을 해결하기 위하여 노력한 결과, 글루탐산을 GABA(gamma aminobutyricacid)로 전환시키는 대사회로를 갖는 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) 균주를 이용하여 고농도의 GABA 용액을 수득하고, 인간의 면역 체계와 장 건강에 도움을 주는 유산균을 배양한 다음, 이들의 혼합액에 소금을 첨가하고 발효시킬 경우, 고농도의 GABA, 생 유산균 및 유산균 배양체를 함유한 소금을 제조할 수 있고, 이를 발효식품에 사용하였을 경우 활성화된 유산균이 발효를 향상시키며, 식품 속 글루타메이트를 이용하여 추가적으로 GABA를 생성시킬 수 있다는 것을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명의 목적은 인체에 유용한 GABA, 생 유산균 및 유산균 배양체를 포함하는 소금 및 이의 제조방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 (a) 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) 균주를 이용하여 20~80% 농도의 GABA 용액을 제조하는 단계; (b) 유산균을 배양하는 단계; (c) 상기 20~80% 농도의 GABA 용액 및 유산균 배양액에 소금을 첨가하고, 발효시키는 단계; 및 (d) 발효된 소금을 분무건조하는 단계를 포함하는 생 유산균을 함유하는 가바(GABA) 소금의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 20~80% 농도의 GABA 용액은 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) 균주를 불용성 성분이 제거된 쌀눈 효소분해물, 포도당, 효모 추출물, MSG 및 L-글루타믹 산(Glutamic acid)이 포함된 배지에 접종하고, 30~37℃에서 42~72시간 배양하여 제조하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 배지는 불용성 성분이 제거된 쌀눈 효소분해물 40~60중량%, 포도당 0.3~2중량%, 효모 추출물 0.5~3중량%, MSG (Mono Sodium Glutamate) 1~5중량% 및 L-글루타믹 산(Glutamic acid) 5~30중량%, 물 10~30중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 유산균은 락토바실러스 플란타럼(Lactobacillus plantarum), 락토바실러스 카제이(L.casei), 락토바실러스 애시도필러스(L. acidophilus), 락토바실러스 불가리쿠스(L. bulgaricus), 비피도박테리움 롱굼(B. longum), 비피도박테리움 비피둠(B. bifidum), 액티레귤라리스(Actiregularis) 및 락토바실러스 람노서스(L. rhamnosus)로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 유산균은 포도당 1~4중량%, 효모 추출물 1~4중량%, 물 82~98중량%를 포함하는 배지에 접종된 후, 1×108 cfu/ml가 될 때까지 20~40℃에서 12~48시간 배양되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 20~80% 농도의 GABA 용액 100중량부에 대하여 상기 유산균 배양액은 60~6,000중량부, 상기 소금은 10~1,800중량부 첨가된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 발효는 20~40℃에서 4~12시간 수행되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 또한, (a) 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) 균주 및 유산균을 혼합 배양하여 20~80% 농도의 GABA 용액을 제조하는 단계; (b) 상기 20~80% 농도의 GABA 용액에 소금을 첨가하고, 발효시키는 단계; 및 (c) 발효된 소금을 분무건조하는 단계를 포함하는 생 유산균을 함유하는 가바(GABA) 소금의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 20~80% 농도의 GABA 용액은 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) 균주 및 유산균을 불용성 성분이 제거된 쌀눈 효소분해물, 포도당, 효모 추출물, MSG 및 L-글루타믹 산(Glutamic acid)이 포함된 배지에 접종하고, 30~37℃에서 42~72시간 배양하여 제조하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 배지는 불용성 성분이 제거된 쌀눈 효소분해물 40~60중량%, 포도당 0.3~2중량%, 효모 추출물 0.5~3중량%, MSG (Mono Sodium Glutamate) 1~10중량% 및 L-글루타믹 산(Glutamic acid) 5~30중량%, 물 10~30중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 또한, GABA 1~50중량%, 생 유산균 수 1×103 ~ 1×106 cfu/g, 유산균 배양체 수 1×104 ~ 1×109를 포함하는 것을 특징으로 하는 생 유산균을 함유하는 가바(GABA) 소금을 제공한다.
본 발명은 고농도의 가바(GABA) 및 락토바실러스 브레비스(lacto bacillus brevis)와 유산균의 배양액에 함유된 유익한 생리활성물질을 소금에 함유시켜 건강기능성 및 관능을 향상시킨 뛰어난 효과가 있다. 특히, 소금에 함유된 유산균이 살아있어 발효식품에 사용하였을 경우 활성화된 유산균이 발효를 향상시키며, 식품 속 글루타메이트를 이용하여 추가적으로 GABA를 생성시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 생 유산균을 함유하는 가바(GABA) 소금의 제조공정도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 생 유산균을 함유하는 가바(GABA) 소금의 제조공정도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 생 유산균을 함유하는 가바(GABA) 소금의 제조공정도이다.
본 발명에서는 글루탐산을 GABA(gamma aminobutyricacid)로 전환시키는 대사회로를 갖는 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) 균주를 이용하여 고농도의 GABA 용액을 수득하고, 인간의 면역 체계와 장 건강에 도움을 주는 유산균을 배양한 다음, 이들의 혼합액에 소금을 첨가하고 발효시킬 경우, 고농도의 GABA, 생 유산균 및 유산균 배양체를 함유한 소금을 제조할 수 있다는 것을 확인하고자 하였다.
본 발명에서는, 락토바실러스 브레비스 균주를 이용하여 고농도 GABA 용액을 제조하고, 유산균인 락토바실러스 플란타럼 균주를 배양한 다음 소금과 함께 고농도 GABA 용액에 혼합시키고, 4~12시간 발효시킨 후, 분무건조시켜 생 유산균을 함유하는 가바(GABA) 소금을 제조하였다.
즉, 본 발명의 실시 예에서는 쌀눈 효소분해물을 주발효원으로 하면서, MSG 및 L-Glutamic acid를 포함하는 배지에서 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) BJ-20(KCTC11377BP)를 배양하여 고농도 GABA용액을 제조하고, 락토바실러스 플란타럼(입수처: 부경대 식품생명공학과)을 배양하였다. 그런 후, GABA 용액 및 락토바실러스 플란타럼 배양액에 소금을 첨가하고, 추가로 발효시키고, 발효된 소금을 분무건조하여 생 유산균을 함유하는 가바(GABA) 소금을 제조하였다. 제조된 소금의 성분을 분석한 결과, 생 유산균을 함유하는 가바(GABA) 소금은 GABA를 약 19g/100g으로 고농도 함유하며, 생 유산균 또한 1 × 104 CFU/g ~ 3.5 × 104 CFU/g 함유하는 것을 확인할 수 있었다.
따라서, 본 발명은 일 관점에서, (a) 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) 균주를 이용하여 20~80% 농도의 GABA 용액을 제조하는 단계; (b) 유산균을 배양하는 단계; (c) 상기 20~80% 농도의 GABA 용액 및 유산균 배양액에 소금을 첨가하고, 발효시키는 단계; 및 (d) 발효된 소금을 분무건조하는 단계를 포함하는 생 유산균을 함유하는 가바(GABA) 소금의 제조방법에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 생 유산균을 함유하는 가바(GABA) 소금의 제조공정도이다. 이하 도면을 참조로 하여, 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 생 유산균을 함유하는 가바(GABA) 소금의 제조방법은 (a) 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) 균주를 이용하여 20~80% 농도의 GABA 용액을 제조하는 단계: (b) 유산균을 배양하는 단계; (c) 상기 20~80% 농도의 GABA 용액 및 유산균 배양액에 소금을 첨가하고, 발효시키는 단계; 및 (d) 발효된 소금을 분무건조하는 단계를 포함한다.
본 발명에 있어서, 상기 20~80% 농도의 GABA 용액은 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) 균주를 불용성 성분이 제거된 쌀눈 효소분해물, 포도당, 효모 추출물, MSG 및 L-글루타믹 산(Glutamic acid)이 포함된 배지에 접종하고, 30~37℃에서 42~72시간 배양하여 제조하는 것을 특징으로 한다. 상기 배지는 불용성 성분이 제거된 쌀눈 효소분해물 40~60중량%, 포도당 0.3~2중량%, 효모 추출물 0.5~3중량%, MSG (Mono Sodium Glutamate) 1~5중량 및 L-글루타믹 산(Glutamic acid) 5~30중량%, 물 10~30중량%를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 불용성 성분이 제거된 쌀눈 효소분해물은 쌀눈에 효소를 첨가하여 활성화시킨 후, 규조토를 넣고 여과시켜 제조할 수 있다. 만일 불용성분이 존재한다면 분무건조 단계에서 노즐이 막히고, 건조가 안되는 문제점이 있다.
본 발명에 있어서, 상기 유산균은 락토바실러스 플란타럼(Lactobacillus plantarum), 락토바실러스 카제이(L.casei), 락토바실러스 애시도필러스(L. acidophilus), 락토바실러스 불가리쿠스(L. bulgaricus), 비피도박테리움 롱굼(B. longum), 비피도박테리움 비피둠(B. bifidum), 액티레귤라리스(Actiregularis) 및 락토바실러스 람노서스(L. rhamnosus) 등을 예시할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
상기 유산균은 포도당 1~4중량%, 효모 추출물 1~4중량% 및 물 82~98중량%를 포함하는 배지에 접종된 후, 1×108 cfu/ml가 될 때까지 20~40℃에서 12~48시간 배양할 수 있다. 상기 배양시 균주의 배양이 잘되고, 프리바이오틱스 효과를 얻기 위하여 난소화성 말토덱스트린을 추가할 수도 있다.
배양은 호기 조건 및 혐기 조건 모두 가능하지만, 호기 조건이 보다 바람직하다. 본 발명에서 혐기 조건은 '준 혐기 조건'을 포함하는 개념이다. 준 혐기 조건은 배양시산소의 유입을 차단하고 유산균이 배양기내에 기 존재하는 산소를 이용하도록 하는 조건을 의미한다.
유산균의 배양온도 및 배양시간이 상기 범위를 벗어날 경우, 유산균의 생육이 활발하지 않거나 최적 발효시기를 벗어날 우려가 있다.
본 발명에 있어서, 생 유산균을 함유하는 가바(GABA) 소금 제조시, 유산균 배양액은 20~80% 농도의 GABA 용액 100중량부에 대하여 60~6,000중량부, 소금은 10~1,800중량부 첨가하는 것이 바람직하다. 상기 범위내에서 GABA 용액과 소금의 첨가량에 따라 생성되는 생 유산균을 함유하는 가바(GABA) 소금의 가바(GABA) 함량을 자유롭게 조절할 수 있다. 상기 유산균 배양액, 소금, 20~80% 농도의 GABA 용액의 혼합 범위가 상기 범위를 벗어날 경우에는 분무건조 시 소금 생성이 잘 안될 문제가 있다.
본 발명에 있어서, 20~80% 농도의 GABA 용액 및 유산균 배양액에 소금을 첨가하고, 발효시킬 때, 발효는 20~40℃에서 4~12시간 수행되는 것을 특징으로 한다. 상기 발효시 나트륨 저감 효과 및 2차 발효를 통한 유익한 성분이 추가 될 수가 있다.
본 발명에서 소금은 모든 유형의 소금을 의미하는 것으로 정제염, 천일염, 제재염, 태움 용융염, 가공염 등을 예시할 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 생 유산균을 함유하는 가바(GABA) 소금의 제조공정도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 생 유산균을 함유하는 가바(GABA) 소금의 제조방법은 (a) 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) 균주 및 유산균을 혼합 배양하여 20~80% 농도의 GABA 용액을 제조하는 단계; (b) 상기 20~80% 농도의 GABA 용액에 소금을 첨가하고, 발효시키는 단계; 및 (c) 발효된 소금을 분무건조하는 단계를 포함한다.
본 발명에 있어서, 상기 20~80% 농도의 GABA 용액은 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) 균주 및 유산균을 불용성 성분이 제거된 쌀눈 효소분해물, 포도당, 효모 추출물, MSG 및 L-글루타믹 산(Glutamic acid)이 포함된 배지에 접종하고, 30~37℃에서 42~72시간 배양하여 제조하는 것을 특징으로 한다.
상기 배지는 불용성 성분이 제거된 쌀눈 효소분해물 40~60중량%, 포도당 0.3~2중량%, 효모 추출물 0.5~3중량%, MSG (Mono Sodium Glutamate) 1~5중량 및 L-글루타믹 산(Glutamic acid) 5~30중량%, 물 10~30중량%를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 20~80% 농도의 GABA 용액 제조시 상기 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) 균주 및 유산균은 40~60 : 40~60중량% 비율로 혼합하는 것이 바람직하다.
상기 유산균은 앞서 설명한 바와 동일하며, GABA의 함량을 조절하고, 소금을 제조하기 위하여 상기 20~80% 농도의 GABA 용액 100중량부에 대하여 상기 소금은 10~1,800중량부 첨가될 수 있다. 상기 소금의 함량이 10중량부 미만일 경우 용액 농도가 낮아서 분무건조시 건조시간이 오래 걸려 제조 효율이 낮아질 우려가 있고, 1,800중량부를 초과할 경우 농도가 높아서 분무건조가 안 될 수도 있다.
발효된 소금을 분무건조함으로써, 최종적으로 생 유산균을 함유하는 가바(GABA) 소금을 제조할 수 있는데, 분무건조는 발효 후 또는 발효를 하고 멸균 후 진행할 수 있다. 분무건조는 inlet 온도 190~210℃, outlet 온도 100~120℃ 정도 조건에서 진행하는 것이 바람직하다.
분무건조시 불용성 성분이 존재할 경우, 건조가 이루어지지 않기 때문에 통상적으로 분무건조 전에 불용성 성분 제거를 위하여 필터링을 수행하는데, 본 발명에서 필터링을 수행할 경우 유산균도 함께 필터링 되어진다. 따라서, GABA 용액 제조 및 유산균 배양 단계에서 불용성 성분이 존재하지 않도록 하는 것이 중요하다.
본 발명은 다른 관점에서, GABA 1~50중량%, 생 유산균 수 1×103 ~ 1×106 cfu/g, 유산균 배양체 수 1×104 ~ 1×109를 포함하는 것을 특징으로 하는 생 유산균을 함유하는 가바(GABA) 소금에 관한 것이다.
상기 생 유산균을 함유하는 가바(GABA) 소금은 고농도의 가바(GABA) 및 락토바실러스 브레비스(lacto bacillus brevis)와 유산균의 배양액에 함유된 유익한 생리활성물질을 소금에 함유시켜 건강기능성 및 관능을 향상시킨 뛰어난 효과가 있다. 예를들어 GABA를 고농도로 함유함으로써 혈압 강하 및 혈행 개선에 도움이 되고, 내산성 및 내담즙성이 뛰어난 유산균을 함유함으로써, 인간 면역 체계와 장 건강에 도움이 될 수 있다. 특히, 소금에 함유된 유산균이 살아있어 발효식품에 사용하였을 경우 활성화된 유산균이 발효를 향상시키며, 식품 속 글루타메이트를 이용하여 추가적으로 GABA를 생성시킬 수 있다. 특히, 김치에서 유래된 락토바실러스 브레비스(lacto bacillus brevis)와 유산균을 이용할 경우, 김치 제조시 관능을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 유산균 배양체는 발효시 생산되는 유용한 대사산물, 예를들어 아미노산, 펩타이드류, 비타민, 유기산 등의 건강기능성 생리활성물질을 포함할 수 있다.
이하 본 발명을 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
이하, 실시 예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시 예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시 예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
실시예 1: 고농도 GABA 배양액 제조
락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) BJ-20(KCTC11377BP)를 이용하여 고농도 GABA 용액을 제조하였다. 액체 배지는 필터를 통하여 불용성 성분을 제거한 쌀눈 효소분해물 50%, 포도당 1%, 효모추출물 1%, MSG, L-Glutamic acid 30% 및 물 28%를 첨가하여 121℃에서 15분 동안 멸균하여 준비하였다. 배양은 배양 온도 37℃에서 62시간 동안 실시하였다.
참고로, 불용성 성분을 제거한 쌀눈 효소분해물은 쌀눈 100중량부에 대하여 물 800~1200 중량부, 효소(AMG 300, 대종상사) 1~4 중량부 첨가 후 65℃~70℃에서 3~5시간 정도 활성 시킨 후 95℃에서 30분간 효소 실화를 시켜 쌀눈 효소분해물을 제조한 다음, 불용성 성분을 제거하기 위하여 쌀눈 효소분해물 100중량부에 대하여 규조토 5~10중량부 첨가하고, 여과를 한 후 맑은 액체만 취하여 제조하였다.
실시예 2: 락토바실러스 플란타럼 배양
락토바실러스 플란타럼 (부경대 식품생명공학과) 균주를 식품용 유산균 액체배지에 접종하고, 배양하였다. 상기 액체배지는 포도당 1%, 효모추출물 1%, 물 98%를 첨가하고, 121℃에서 15분 동안 멸균하여 준비하였다. 배양은 배양 온도 37℃에서 24시간 동안 유산균 수가 1×108 cfu/ml 이상이 될 때까지 실시 하였다.
실시예 3: 고농도 GABA 배양액, 락토바실러스 플란타럼 배양액 및 소금 혼합
실시예 1에서 수득한 고농도 GABA 배양액(62시간 배양, GABA 농도 80%) 100중량부에 대하여 소금을 각각 1,700중량부, 36중량부, 13중량부, 실시예 2에서 수득한 락토바실러스 플란타럼 배양액을 각각 5,200중량부, 100중량부, 100중량부를 투입하였다. 혼합 및 소금의 용해를 위하여 60 rpm으로 30분간 교반 하였다.
실시예 4: 혼합액 발효
실시예 3에서 수득한 혼합액의 발효를 위하여 온도 37℃에서 8시간 동안 배양하였다.
실시예 5: 분무건조
발효가 끝난 혼합액을 분무건조는 inlet 온도 200℃, outlet 온도 110℃ 정도 조건하여 생 유산균을 함유하는 가바(GABA) 소금(Lacto gaba salt 1~3)을 제조하였다.
실험예 1: 생 유산균을 함유하는 가바(GABA) 소금의 GABA 함량분석
본 실험예에서 GABA의 정량적 분석은 다음과 같이 HPLC를 이용하여 측정하였다. 실시예 5에서 제조된 시료를 적당한 농도로 0.02N 염산용액에 희석하였다. OPA 용액은 냉장보관된 OPA(O-Phthaldialdehyde, Sigma79760) powder 50mg에 1mL MeOH를 넣어 제조하였고, OPA 용액 200 μL에 Borate 800 μL 및 MPA(Mercaptopropionic acid, Sigma 63768) 20 μL를 혼합하여 제조하였다.
HPLC 컬럼으로는 SUPERSIL 컬럼(4.6mm 250mm)을 사용하였으며, 이동상으로는 메탄올, 아세토니트릴 및 3차증류수가 각각 40:40:10(v/v)으로 혼합된 것을 용매 A로, 50mM 아세트산나트륨 용액 (ph 6.5)를 용매 B로 사용하였다. 이동상의 농도 구배는 용매 B를 90% 용매 A를 10%로 시작하여 12분 경과 후에는 용매 B가 60%, 용매 A가 40%, 13분 경과 후에는 용매 B가 10% 용매 A가 90%로 17분까지 유지되다가 17분부터 23분까지 용매 B 90% 용매 A 10%로 조절하였다. 이동상의 유속은 1mL/min으로 고정하였고, 338nm의 UV 검출기로 GABA를 검출하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다. 이런 조건에서 GABA와 글루타메이트의 보유 시간은 12.2분 및 5.3분이었다.
| sample | GABA 함량 (%) |
평균 |
| Lacto gaba salt 1 | 1.2 | 1.13 |
| 1.1 | ||
| 1.1 | ||
| Lacto gaba salt 2 | 31.4 | 31.4 |
| 32 | ||
| 30.9 | ||
| Lacto gaba salt 3 | 50.4 | 50.7 |
| 50.8 | ||
| 51.1 |
표 1로부터, 고농도 GABA 배양액과 소금의 혼합 비율에 따라 제조된 Lacto gaba salt 1~3은 혼합 비율에 따라 GABA를 1~50중량%까지 다양하게 포함하고 있다는 것을 알 수 있었다.
실험예 2: 생균수 및 저장성 실험
저장 기간에 따른 생균수 실험은 실험예 1의 Lacto GABA salt를 파우치 안에 넣어 밀봉 시킨 후 상온에서 보관하고, 하기 방법에 따라 실시하였다. 기간은 제조된 시점으로부터 72일 후까지 하였다.
생균수 실험은 아래와 같은 방법으로 한다.
MRS 배지와 0,85% 생리식염수를 제조하고, 121℃에서 15분간 멸균하였다. 각각의 상온보관 0일, 12일, 21일, 30일, 72일후의 Lacto GABA salt 1 5g에 생리식염수를 첨가하여 희석 시험용액(10-1 ~10-3)을 제조하고, 이를 MRS 배지에 접종 후 37℃에서 48시간 혐기 배양후 균수를 측정하고 하기 표 2에 기재하였다.
| 0일 | 12일 후 | 21일 후 | 30일 후 | 72일 후 |
| 104 CFU/g 이상 | 2.5 x 104 CFU/g | 3.5 x 104 CFU/g | 2.5 x 104 CFU/g | 3.4 x 104 CFU/g |
표 2로부터, 저장 기간동안 균수가 유지 또는 증가되는 것을 확인할 수 있었다.
실험예 3: 유산균 배양체 수 확인
실험예 1의 Lacto GABA salt 1~3 1g을 각각 채취하여 10-4으로 희석하고, 이를 hemacytometer에 10ul 분주한 다음, 현미경으로 배양체들을 카운팅 하고, 그 결과를 표 3에 나타내었다.
| Lacto gaba salt 1 | Lacto gaba salt 2 | Lacto gaba salt 3 |
| 2.7 x 109 CFU/g | 2.3 x 109 CFU/g | 3.1 x 109 CFU/g |
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
Claims (13)
- (a) 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) 균주를 불용성 성분이 제거된 쌀눈 효소분해물 40~60중량%, 포도당 0.3~2중량%, 효모 추출물 0.5~3중량%, MSG (Mono Sodium Glutamate) 1~5중량% 및 L-글루타믹 산(Glutamic acid) 5~30중량%, 물 10~30중량%가 포함된 배지에 접종하고, 30~37℃에서 42~72시간 배양하여 60~80% 농도의 GABA 용액을 제조하는 단계;
(b) 유산균을 배양하는 단계;
(c) 상기 60~80% 농도의 GABA 용액 및 유산균 배양액에 소금을 첨가하고, 발효시키는 단계; 및
(d) 발효된 소금을 분무건조하는 단계를 포함하는 생 유산균을 함유하는 가바(GABA) 소금의 제조방법.
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 유산균은 락토바실러스 플란타럼(Lactobacillus plantarum), 락토바실러스 카제이(L.casei), 락토바실러스 애시도필러스(L. acidophilus), 락토바실러스 불가리쿠스(L. bulgaricus), 비피도박테리움 롱굼(B. longum), 비피도박테리움 비피둠(B. bifidum), 액티레귤라리스(Actiregularis) 및 락토바실러스 람노서스(L. rhamnosus)로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 생 유산균을 함유하는 가바(GABA) 소금의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 유산균은 포도당 1~4중량%, 효모 추출물 1~4중량% 및 물 92~98중량%를 포함하는 배지에 접종된 후, 1×108 cfu/ml가 될 때까지 20~40℃에서 12~48시간 배양되는 것을 특징으로 하는 생 유산균을 함유하는 가바(GABA) 소금의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 60~80% 농도의 GABA 용액 100중량부에 대하여 상기 유산균 배양액은 60~6,000중량부, 상기 소금은 10~1,800중량부 첨가된 것을 특징으로 하는 생 유산균을 함유하는 가바(GABA) 소금의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 발효는 20~40℃에서 4~12시간 수행되는 것을 특징으로 하는 생 유산균을 함유하는 가바(GABA) 소금의 제조방법.
- (a) 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) 균주 및 유산균을 불용성 성분이 제거된 쌀눈 효소분해물 40~60중량%, 포도당 0.3~2중량%, 효모 추출물 0.5~3중량%, MSG (Mono Sodium Glutamate) 1~5중량% 및 L-글루타믹 산(Glutamic acid) 5~30중량%, 물 10~30중량%가 포함된 배지에 접종하고, 30~37℃에서 42~72시간 배양하여 60~80% 농도의 GABA 용액을 제조하는 단계;
(b) 상기 60~80% 농도의 GABA 용액에 소금을 첨가하고, 발효시키는 단계; 및
(c) 발효된 소금을 분무건조하는 단계를 포함하는 생 유산균을 함유하는 가바(GABA) 소금의 제조방법.
- 삭제
- 삭제
- 제8항에 있어서, 상기 유산균은 락토바실러스 플란타럼(Lactobacillus plantarum), 락토바실러스 카제이(L.casei), 락토바실러스 애시도필러스(L. acidophilus), 락토바실러스 불가리쿠스(L. bulgaricus), 비피도박테리움 롱굼(B. longum), 비피도박테리움 비피둠(B. bifidum), 액티레귤라리스(Actiregularis) 및 락토바실러스 람노서스(L. rhamnosus)로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로하는 생 유산균을 함유하는 가바(GABA) 소금의 제조방법.
- 제8항에 있어서, 상기 60~80% 농도의 GABA 용액 100중량부에 대하여 상기 소금은 10~1,800중량부 첨가된 것을 특징으로 하는 생 유산균을 함유하는 가바(GABA) 소금의 제조방법.
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