KR102602788B1 - 느타리버섯 생리활성성분 및 영양성분의 함량을 증가시키는 방법 - Google Patents
느타리버섯 생리활성성분 및 영양성분의 함량을 증가시키는 방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 느타리버섯의 생리활성성분 및 영양성분 함량을 높이는 로스팅 방법을 제공하는 것으로, 여러조건에서의 로스팅 온도 중 로스팅 온도 170℃에서 항산화와 관련된 생리활성성분 중에서 DPPH 라디컬 소거능 및 총 폴리페놀 함량이 증가됨을 확인하였고, 면역력과 관련이 있는 베타글루칸의 함량은 로스팅 온도 200℃를 제외하고서 다른 온도에서 높고, 비슷한 함량치를 보였으며, 발암의 원인이 되는 아질산염 소거능 활성은 로스팅 온도 170℃에서 가장 높음을 확인하여 발명을 완성하였다.
Description
본 발명은 느타리버섯(Pleurotus ostreatus) 생리활성성분(physiologically active ingredients) 및 영양성분(nutrients)의 함량을 증가시키는 방법에 관한 것이다.
버섯은 독특한 맛과 향을 지니고 있으며 영양학적으로 필수 아미노산, 단백질, 무기질과 같은 중요한 영양성분을 다량 함유하고 있다. 더 나아가 약리적으로 노화, 암 등의 원인이 되는 활성산소의 산화반응 및 라디컬의 반응성을 억제하여 산화 스트레스로부터 인체를 보호하는 항산화 물질을 비롯하여 면역활성체의 기능 및 항균, 항바이러스, 항종양 효과가 있는 다량의 베타글루칸이 함유하고 있다고 보고되고 있다(Cho et al., 2014; Choi et al., 2010; Barros et al., 2007; Han et al., 2015; Manzi et al., 2001; Qi et al., 2013). 이처럼 최근 생활수준과 소득수준의 향상과 더불어 삶의 질 향상에 관한 관심이 꾸준히 증가됨에 따라 버섯의 다양한 생리활성 성분의 이용과 관심이 점차 증가되고 있는 실정이다(Park et al., 1995; Song et al., 2003).
국내 버섯산업은 생산량이 수요와 공급에 비하여 많아지고 수출둔화에 따른 가격하락과 더불어 내수시장이 상당한 수준 충족되어 포화상태에 이르렀으며 그로 인하여 농가수익성은 점차 악화되고 있는 실정이다(Chang, 2008; Lee and Seo, 2005). 더 나아가 국내에서 소비되고 있는 버섯 중 90% 이상이 큰느타리, 느타리, 팽이, 양송이, 표고가 차지하고 있어 품목편중 현상이 심화되고 있다(Lee et al., 2017). 버섯산업의 현황과 개선과제에 대한 분석을 행한 Yeom et al. (2019)의 보고에 의하면 계층적 분석방법(AHP) 결과, 버섯산업의 부문별 우선순위는 수출 및 마케팅부문이 1위, 가공부문이 2위로 분석되었으며, 소비자 선호 조사를 통한 기능성 버섯품종 개발 등 다양한 품종의 개발 및 생산과 국내외 소비자 특성과 트랜드에 맞는 신상품 제품개발의 필요성을 강조하였다. 또한 Lee and Seo, (2005)는 버섯산업의 발전방향으로 내수시장이 형성되어 수요를 충족시켜 고부가가치 상품을 개발하고 수출하여 단순한 버섯만이 아니라 버섯을 중심으로 한 전후방 산업까지 함께 발전하여야 한다고 하였다. 이처럼 국내 버섯산업 불황의 악순환을 극복하기 위해서는 생버섯 시장 이외에도 소비자들의 소비 욕구에 맞는 버섯품종 개발과 함께 다양한 가공제품의 개발이 절실하다.
버섯의 여러 가지 유익한 효능들이 알려지면서 건강기능식품으로 활용도가 높다고 할 수 있다. 하지만 버섯 소비의 대부분이 가정과 식당에 국한되어 있는 것으로 보아 아직까지는 생버섯을 이용한 요리에 주로 이용되고 있다고 판단된다(Jo et al., 2009). 그 이외에 숙취해소음료, 빵, 면류, 비스켓 등의 기능성 버섯이 식품원료 및 일반식품류에 활용되어 여러 특허와 가공제품들이 개발되어 오고 있다(Park, 2008). 버섯 가공품 개발과정 중 1차 가공에서 생산된 건조버섯 분말을 이용하여 커피, 차, 조미료, 고형 육수첨가물 등에 혼합하여 섭취할 경우 버섯의 기능성 성분들도 함께 섭취할 수 있다.
한편, 느타리버섯(Pleurotus ostreatus)은 주름버섯목 느타리과에 속한다. 버섯은 굴(oyster) 모양으로 생긴 넓은 5-25 cm의 갓을 가졌다. 흰색 부터 회색까지, 또는 짙은 갈색의 색상이다. 참나무나 너도밤나무 같은 활엽수의 고목, 그루터기에 군생하며, 봄에서 가을까지 자라는데, 특히 늦가을에 많이 발생한다. 한국에서 가장 많이 재배되는 버섯이다. 농식품부에 따르면 2014년 기준 생산액은 표고버섯이 1860억원을 가장 많았고, 느타리(1351억원), 새송이(1266억원), 양송이(433억원) 순으로 조사됐다.
느타리버섯엔 베타글루칸 등이 풍부해 면역 기능을 높여 암세포 증식을 억제한다. 미국 인디애나 대학교 메소디스트 연구소 다니엘 슬리바 교수팀은 항암제와 방사선 치료를 받지 않는 직장암과 유방암 환자를 대상으로 느타리버섯 추출물을 2개월 동안 복용토록 했다. 그 결과 종양이 축소되고 암세포 증식이 억제되는 등 효과가 나타났다고 밝혔다. 또한, 느타리버섯은 비타민D2의 모체인 에르고스테롤을 많이 함유하고 있다. 고혈압과 동맥경화의 예방 및 치료에 효과가 뛰어나며 항암치료에도 효과적이다.
따라서, 본 발명은 느타리버섯의 생리활성성분(physiologically active ingredients) 및 영양성분(nutrients)의 함량을 증가시키는 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 최적 로스팅 온도설정을 통하여 느타리버섯의 항산화 및 면역력 등에 관여하는 생리활성성분 및 영양성분의 함량 향상을 통해 버섯가공 원료생산 촉진을 기대할 수 있을 것이다.
따라서 본 발명의 목적은 느타리버섯 생리활성성분 또는 영양성분의 함량을 증가시키는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 방법으로 제조된 생리활성성분 또는 영양성분의 함량이 증가된 느타리버섯을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 방법으로 제조된 생리활성성분 또는 영양성분의 함량이 증가된 느타리버섯을 포함하는 느타리버섯 차(tea)를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 방법으로 제조된 생리활성성분 또는 영양성분의 함량이 증가된 느타리버섯을 포함하는 느타리버섯 스낵을 제공하는 것이다.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 a) 느타리버섯의 생시료를 6 내지 8mm 크기로 세절하는 단계; b) 버섯의 수분율 1 내지 7%까지 건조시키는 단계; c) 상기 b) 단계 후의 건조된 느타리버섯을 90 내지 110℃에서 4 내지 6분간 1차로 로스팅 처리하는 단계; d) 120 내지 140℃에서 4 내지 6분간 2차로 로스팅 처리하는 단계; 및 e) 160 내지 180℃에서 4 내지 6분간 3차로 로스팅 처리하는 단계를 포함하는, 느타리버섯 생리활성성분의 함량을 증가시키는 방법에서, 상기 생리활성성분 함량의 증가는 총 폴리페놀 함량 및 베타글루칸 함량을 증가시키는 것인, 느타리버섯 생리활성성분의 함량을 증가시키는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 방법으로 제조된 생리활성성분 또는 영양성분의 함량이 증가된 느타리버섯을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 느타리버섯은 DPPH 라디컬 소거활성이 증가된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 느타리버섯은 총 폴리페놀 함량이 증가된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 느타리버섯은 베타글루칸 함량이 증가된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 느타리버섯은 아질산염 소거활성이 증가된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 방법으로 제조된 생리활성성분 또는 영양성분의 함량이 증가된 느타리버섯을 포함하는 느타리버섯 차(tea)를 제공한다.
마지막으로, 상기 방법으로 제조된 생리활성성분 또는 영양성분의 함량이 증가된 느타리버섯을 포함하는 느타리버섯 스낵을 제공한다.
본 발명은 느타리버섯의 생리활성성분 및 영양성분 함량을 높이는 로스팅 방법을 제공하는 것으로, 여러조건에서의 로스팅 온도 중 로스팅 온도 170℃에서 항산화와 관련된 생리활성성분 중에서 DPPH 라디컬 소거능 및 총 폴리페놀 함량이 증가됨을 확인하였고, 면역력과 관련이 있는 베타글루칸의 함량은 로스팅 온도 200℃를 제외하고서 다른 온도에서 높고, 비슷한 함량치를 보였으며, 발암의 원인이 되는 아질산염 소거능 활성은 로스팅 온도 170℃에서 가장 높음을 확인하였다.
도 1은 느타리버섯의 로스팅 온도별 DPPH 라디컬 소거능의 변화를 나타낸 도이다.
도 2는 느타리버섯의 로스팅 온도별 총 폴리페놀 함량의 변화를 나타낸 도이다.
도 3은 느타리버섯의 로스팅 온도별 베타글루칸 함량의 변화를 나타낸 도이다.
도 4는 느타리버섯의 로스팅 온도별 아질산염 소거능의 변화를 나타낸 도이다.
도 2는 느타리버섯의 로스팅 온도별 총 폴리페놀 함량의 변화를 나타낸 도이다.
도 3은 느타리버섯의 로스팅 온도별 베타글루칸 함량의 변화를 나타낸 도이다.
도 4는 느타리버섯의 로스팅 온도별 아질산염 소거능의 변화를 나타낸 도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구현예로 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 다만, 하기 구현 예는 본 발명에 대한 예시로 제시되는 것으로, 당업자에게 주지 저명한 기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 수 있고, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않는다. 본 발명은 후술하는 특허 청구범위의 기재 및 그로부터 해석되는 균등 범주 내에서 다양한 변형 및 응용이 가능하다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 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.
본 명세서 전체에 걸쳐, 특정 물질의 농도를 나타내기 위하여 사용되는 '%'는 별도의 언급이 없는 경우, 고체/고체는(w/w) %, 고체/액체는(w/v) %, 그리고 액체/액체는(v/v) %이다.
이하, 본 발명의 구성요소와 기술적 특징을 다음의 실시예들을 통하여 보다 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 하기 실시예들은 본 발명의 내용을 예시하는 것일 뿐 발명의 범위가 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1> 느타리버섯의 생리활성성분 및 영양성분을 증가시키는 로스팅 방법
본 발명은 a) 느타리버섯의 생시료 1,400g을 칼날회전수 1,200 rpm/min으로 1분 30초 동안 7mm 크기로 세절하는 단계; b) 온수를 이용한 대류식 열풍건조기를 이용하여 1차 온도조건으로 건조기내 45℃, 온수온도 55℃, 버섯 건조시간 30시간 동안 유지하는 단계; c) 2차 온도조건으로 건조기내 60℃, 온수온도 70℃, 건조시간 12시간 동안 건조하는 단계; d) 수분함량을 측정하여 수분율 7%로 건조시키는 단계; e) 로스팅 기기는 예열 75℃에서 건조된 버섯을 넣고 드럼을 회전시키는 단계를 통해 시료를 준비하였으며, f) 100℃에서 4 내지 6분간 1차로 로스팅 처리하는 단계; g) 130℃에서 4 내지 6분간 2차로 로스팅 처리하는 단계; h) 170℃에서 4 내지 6분간 3차로 로스팅 처리하는 단계; i) 200℃에서 4 내지 6분간 4차로 로스팅 처리하는 단계의 로스팅 조건을 실험하였다. 100℃, 130℃, 170℃ 및 200℃ 각각의 로스팅 온도에서 시료를 수득하여 느타리버섯 추출물의 생리활성성분 및 영양성분 증가 정도를 확인하였다.
이때, 로스팅 온도를 100℃ 미만으로 진행하는 경우에는 로스팅 효과를 전혀 확인할 수 없었고, 로스팅 시간을 늘리는 경우 필요 이상 시간이 오래 걸려 대량 생산에 적합하지 않으며, 170℃ 초과하여 진행하는 경우 버섯의 색이 검게 변하는 것을 확인하였고, 탄맛이 강해 상품으로 사용할 수 없음을 확인하였다.
또한, 버섯의 품목에 따라 크기 및 두께가 틀리므로 건조하기 전의 전처리 과정에서 세절하는 크기가 상이하며, 건조단계에 따른 수분함량에 따라 열풍건조 및 로스팅 처리시 효율이 상이함을 실험을 통해 확인 할 수 있었고, 여러실험을 통해 본 발명에서 제시하는 느타리버섯의 로스팅 방법을 포함하는 전처리 조건은 최적의 로스팅 효율을 증가시킨 것으로 본 방법에 따르면, 뛰어난 생리활성성분 및 영양성분 증가 효과가 있다.
<실시예 2> 느타리버섯의 로스팅 온도별 DPPH 라디컬 소거능 확인
상기 실시예1에서와 같은 단계를 통해 로스팅된 느타리버섯의 로스팅 온도별 DPPH 라디컬 소거능을 확인하였다. 대조군으로는 로스팅 단계를 거치지 않고, 열풍건조 단계만 진행한 느타리버섯을 사용하였으며, 로스팅 온도는 100℃, 130℃, 170℃ 또는 200℃이다.
도 1에서 나타낸 것과 같이 느타리버섯의 로스팅 온도 170℃에서 DPPH 라디컬 소거능은 20.5%로 다른 로스팅 온도별 시료에 비하여 높아짐을 확인하였다.
<실시예 3> 느타리버섯의 로스팅 온도별 총 폴리페놀 함량 확인
상기 실시예1에서와 같은 단계를 통해 로스팅된 느타리버섯의 로스팅 온도별 총 폴리페놀 함량 확인을 확인하였다. 대조군으로는 로스팅 단계를 거치지 않고, 열풍건조 단계만 진행한 느타리버섯을 사용하였으며, 로스팅 온도는 100℃, 130℃, 170℃ 또는 200℃이다.
도 2에서 나타낸 것과 같이 느타리버섯의 로스팅 온도 170℃에서 총 폴리페놀 함량은 7.83 mg GAE/g으로 다른 로스팅 온도별 시료와 열풍건조 시료에 비하여 높음을 확인하였다.
<실시예 4> 느타리버섯의 로스팅 온도별 베타글루칸 함량 확인
상기 실시예1에서와 같은 단계를 통해 로스팅된 느타리버섯의 로스팅 온도별 베타글루칸 함량 확인을 확인하였다. 대조군으로는 로스팅 단계를 거치지 않고, 열풍건조 단계만 진행한 느타리버섯을 사용하였으며, 로스팅 온도는 100℃, 130℃, 170℃ 또는 200℃이다.
도 3에서 나타낸 것과 같이 느타리버섯의 열풍건조 시료에 비하여 로스팅 온도 200℃ 시료를 제외하고 모든 시료에서 베타글루칸 함량이 높은 것으로 나타났다.
<실시예 5> 느타리버섯의 로스팅 온도별 아질산염 소거능 확인
상기 실시예1에서와 같은 단계를 통해 로스팅된 느타리버섯의 로스팅 온도별 아질산염 소거능 확인을 확인하였다. 대조군으로는 로스팅 단계를 거치지 않고, 열풍건조 단계만 진행한 느타리버섯을 사용하였으며, 로스팅 온도는 100℃, 130℃, 170℃ 또는 200℃이다.
도 4에서 나타낸 것과 같이 느타리버섯의 열풍건조 시료에 비하여 로스팅 온도 130℃, 170℃ 및 200℃에서 로스팅한 시료들의 아질산염 소거활성이 높은 것으로 나타났다. 또한, 느타리버섯 로스팅 온도별로 비교하였을 경우, 로스팅 온도 170℃에서 아질산염 소거활성이 19.9%로 가장 높았음을 확인하였다.
그러므로 상기 기술된 바와 같이, 느타리버섯을 170℃에서 로스팅하는 단계를 포함하는 경우 항산화와 관련된 생리활성성분 중에서 DPPH 라디컬 소거능 및 총 폴리페놀 함량이 증가됨을 확인하였고, 발암의 원인이 되는 아질산염 소거능 활성도 로스팅 온도 170℃에서 가장 높음을 확인하여 발명을 완성하였다.
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 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
Claims (8)
- a) 느타리버섯 생시료를 7 mm 크기로 세절하는 단계;
b) 상기 세절된 느타리버섯 생시료를 45℃에서 30시간동안 1차 건조하는 단계;
c) 상기 1차 건조된 느타리버섯 생시료를 60℃에서 12시간동안 버섯의 수분율 7%까지 2차 건조시키는 단계;
d) 상기 2차 건조된 느타리버섯을 100℃에서 4 내지 6분간 1차로 로스팅 하는 단계;
e) 상기 1차 로스팅 된 느타리버섯을 130℃에서 4 내지 6분간 2차 로스팅 하는 단계; 및
f) 170℃에서 4 내지 6분간 3차로 로스팅 처리하는 단계;를 포함하는 느타리버섯 생리활성성분의 함량을 증가시키는 방법에서,
상기 생리활성성분은 총 폴리페놀이며, 상기 방법으로 제조된 느타리버섯은 총 폴리페놀을 7.83 mg GAE/g 포함하고, 아질산염 소거 활성이 증가된 것인, 방법. - 제1항의 방법으로 제조된 생리활성성분의 함량이 증가된 느타리버섯으로서,
상기 생리활성성분은 총 폴리페놀이며, 상기 방법으로 제조된 느타리버섯은 총 폴리페놀을 7.83 mg GAE/g 포함하고, 아질산염 소거 활성이 증가된 것인, 느타리버섯. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제2항의 느타리버섯을 포함하는 느타리버섯 차(tea)로서,
상기 느타리버섯은 총 폴리페놀을 7.83 mg GAE/g 포함하고, 아질산염 소거 활성이 증가된 것인, 차. - 제2항의 느타리버섯을 포함하는 느타리버섯 스낵으로서,
상기 느타리버섯은 총 폴리페놀을 7.83 mg GAE/g 포함하고, 아질산염 소거 활성이 증가된 것인, 스낵.
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