KR102646421B1 - 잎새버섯 생리활성성분 및 영양성분의 함량을 증가시키는 방법 - Google Patents
잎새버섯 생리활성성분 및 영양성분의 함량을 증가시키는 방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 잎새버섯의 생리활성성분 및 영양성분 함량을 높이는 로스팅 방법을 제공하는 것으로, 여러조건에서의 로스팅 온도 중 로스팅 온도 130℃에서 항산화와 관련된 생리활성성분 중에서 DPPH 라디컬 소거능 및 총 폴리페놀 함량이 증가됨을 확인하였고, 발암의 원인이 되는 아질산염 소거능 활성도 로스팅 온도 130℃에서 가장 높음을 확인하여 발명을 완성하였다.
Description
본 발명은 잎새버섯(Grifola frondosa) 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, 잎새버섯(Grifola frondosa, 영어: hen of the woods)은 은행나뭇잎같은 갓들이 여러 겹으로 겹쳐진 것처럼 생겼으며, 색은 검은색이나 갈색, 혹은 흰색이다. 일본에서는 마이다케 버섯이라고 부른다.
버섯에는 면역다당체 특히 베타글루칸이 포함되어 있으며, 이 물질이 항암효과를 가지고 있다고 알려져 있다. 이러한 이유로 많은 버섯을 대상으로 항암효과를 연구했으며, 그 중 하나가 잎새버섯이다. 잎새버섯의 정제과정에서 면역다당체가 농축된 MD fraction이 가장 항암효과가 뛰어나다고 알려져 있었다. 그런데 2007년 잎새버섯의 항암면역물질 보유량이 잎새버섯 보다 3배, 표고버섯의 12배, 영지버섯의 3배, 아가리쿠스의 5배 뛰어나다는 새로운 연구결과가 발표되었다. 하지만 항암효과는 단순히 항암면역물질인 베타글루칸의 함량으로 결정되는 것은 아니다. 1998년 미국 FDA는 잎새버섯 추출물을 항암보조제로 시판을 승인했다. 하지만 잎새버섯은 주로 의학이 아닌 대체의학계에서 더 많이 사용되고 있다. 일반적으로 임상시험을 정확하게 수행하고 연구 발표가 될 경우 대체의학이 아닌 의학적인 발견으로 간주되므로 아직은 효과가 충분히 검증되었다고 말할 수가 없다. 2005년 1월 20일 미국 암협회는 암치료 대체치료요법 안내책자에서 마이다케 버섯의 추출물인 Maitake D-fraction(마이타케 디-프렉션)을 암치료 대체요법 제품으로 소개했다. 같은 해 5월 9일 미국 FDA는 마이타케 디-프렉선의 2단계 신약임상시험을 허가했다. 메모리얼 슬로언 케터링 암센터는 임상시험결과 항암효과가 인정되었다고 발표했다. 이 분야의 권위자는 20여년간 항암물질을 연구해 온 일본 고베 약학대의 난바 히로아키 교수로서, 잎새버섯 추출물 연구성과로 미국 대체의학회 공로상을 수상하기도 했다. 2012년 현재 일본의 600명 이상, 미국의 3,000명 이상의 의사들이 항암제와 잎새버섯 엑기스 및 정제를 병용하여 치료하고 있다.
따라서, 본 발명은 잎새버섯의 생리활성성분(physiologically active ingredients) 및 영양성분(nutrients)의 함량을 증가시키는 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 최적 로스팅 온도설정을 통하여 잎새버섯의 항산화 및 면역력 등에 관여하는 생리활성성분 및 영양성분의 함량 향상을 통해 버섯가공 원료생산 촉진을 기대할 수 있을 것이다.
따라서 본 발명의 목적은 잎새버섯 생리활성성분 또는 영양성분의 함량을 증가시키는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 방법으로 제조된 생리활성성분 또는 영양성분의 함량이 증가된 잎새버섯을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 방법으로 제조된 생리활성성분 또는 영양성분의 함량이 증가된 잎새버섯을 포함하는 잎새버섯 차(tea)를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 방법으로 제조된 생리활성성분 또는 영양성분의 함량이 증가된 잎새버섯을 포함하는 잎새버섯 스낵을 제공하는 것이다.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 a) 잎새버섯의 생시료를 6 내지 8mm 크기로 세절하는 단계; b) 버섯의 수분율 1 내지 7%까지 건조시키는 단계; c) 상기 b) 단계 후의 건조된 잎새버섯을 90 내지 110℃에서 4 내지 6분간 1차로 로스팅 처리하는 단계; 및 d) 120 내지 140℃에서 4 내지 6분간 2차로 로스팅 처리하는 단계를 포함하는, 잎새버섯 생리활성성분의 함량을 증가시키는 방법에서, 상기 생리활성성분 함량의 증가는 총 폴리페놀 함량 및 베타글루칸 함량을 증가시키는 것인, 잎새버섯 생리활성성분의 함량을 증가시키는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 방법으로 제조된 생리활성성분 또는 영양성분의 함량이 증가된 잎새버섯을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 잎새버섯은 DPPH 라디컬 소거활성이 증가된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 잎새버섯은 총 폴리페놀 함량이 증가된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 잎새버섯은 베타글루칸 함량이 증가된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 잎새버섯은 아질산염 소거활성이 증가된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 방법으로 제조된 생리활성성분 또는 영양성분의 함량이 증가된 잎새버섯을 포함하는 잎새버섯 차(tea)를 제공한다.
마지막으로, 상기 방법으로 제조된 생리활성성분 또는 영양성분의 함량이 증가된 잎새버섯을 포함하는 잎새버섯 스낵을 제공한다.
본 발명은 잎새버섯의 생리활성성분 및 영양성분 함량을 높이는 로스팅 방법을 제공하는 것으로, 여러조건에서의 로스팅 온도 중 로스팅 온도 130℃에서 항산화와 관련된 생리활성성분 중에서 DPPH 라디컬 소거능 및 총 폴리페놀 함량이 증가됨을 확인하였고, 발암의 원인이 되는 아질산염 소거능 활성도 로스팅 온도 130℃에서 가장 높음을 확인하였다.
도 1은 잎새버섯의 로스팅 온도별 DPPH 라디컬 소거능의 변화를 나타낸 도이다.
도 2는 잎새버섯의 로스팅 온도별 총 폴리페놀 함량의 변화를 나타낸 도이다.
도 3은 잎새버섯의 로스팅 온도별 베타글루칸 함량의 변화를 나타낸 도이다.
도 4는 잎새버섯의 로스팅 온도별 아질산염 소거능의 변화를 나타낸 도이다.
도 2는 잎새버섯의 로스팅 온도별 총 폴리페놀 함량의 변화를 나타낸 도이다.
도 3은 잎새버섯의 로스팅 온도별 베타글루칸 함량의 변화를 나타낸 도이다.
도 4는 잎새버섯의 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> 잎새버섯의 생리활성성분 및 영양성분을 증가시키는 로스팅 방법
본 발명은 a) 잎새버섯의 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. 1차(100℃), 2차(130℃), 3차(170℃) 및 4차(200℃) 각각의 로스팅 단계에서 시료를 수득하여 잎새버섯 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, 130℃ 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 잎새버섯의 로스팅 방법을 포함하는 전처리 조건은 최적의 로스팅 효율을 증가시킨 것으로 본 방법에 따르면, 뛰어난 생리활성성분 및 영양성분 증가 효과가 있다.
<실시예 2> 잎새버섯의 로스팅 온도별 DPPH 라디컬 소거능 확인
상기 실시예1에서와 같은 단계를 통해 로스팅된 잎새버섯의 로스팅 온도별 DPPH 라디컬 소거능을 확인하였다. 대조군으로는 로스팅 단계를 거치지 않고, 열풍건조 단계만 진행한 잎새버섯을 사용하였으며, 각 로스팅 단계의 온도는 100℃, 130℃, 170℃ 또는 200℃이다.
도 1에서 나타낸 것과 같이 잎새버섯의 로스팅 온도 130℃에서 DPPH 라디컬 소거능은 30.2%로 다른 로스팅 온도별 시료에 비하여 높은 것을 확인하였다.
<실시예 3> 잎새버섯의 로스팅 온도별 총 폴리페놀 함량 확인
상기 실시예1에서와 같은 단계를 통해 로스팅된 잎새버섯의 로스팅 온도별 총 폴리페놀 함량 확인을 확인하였다. 대조군으로는 로스팅 단계를 거치지 않고, 열풍건조 단계만 진행한 잎새버섯을 사용하였으며, 각 로스팅 단계의 로스팅 온도는 100℃, 130℃, 170℃ 또는 200℃이다.
도 2에서 나타낸 것과 같이 잎새버섯의 로스팅 온도 130℃에서 총 폴리페놀 함량은 10.5 mg GAE/g으로 다른 로스팅 온도별 시료와 열풍건조 시료에 비하여 높음을 확인하였다.
<실시예 4> 잎새버섯의 로스팅 온도별 베타글루칸 함량 확인
상기 실시예1에서와 같은 단계를 통해 로스팅된 잎새버섯의 로스팅 온도별 베타글루칸 함량 확인을 확인하였다. 대조군으로는 로스팅 단계를 거치지 않고, 열풍건조 단계만 진행한 잎새버섯을 사용하였으며, 각 로스팅 단계의 로스팅 온도는 100℃, 130℃, 170℃ 또는 200℃이다.
도 3에서 나타낸 것과 같이 모든 시료에서 별 차이가 없음을 확인하였다.
<실시예 5> 잎새버섯의 로스팅 온도별 아질산염 소거능 확인
상기 실시예1에서와 같은 단계를 통해 로스팅된 잎새버섯의 로스팅 온도별 아질산염 소거능 확인을 확인하였다. 대조군으로는 로스팅 단계를 거치지 않고, 열풍건조 단계만 진행한 잎새버섯을 사용하였으며, 각 로스팅 단계의 로스팅 온도는 100℃, 130℃, 170℃ 또는 200℃이다.
도 4에서 나타낸 것과 같이 잎새버섯의 열풍건조 시료에 비하여 로스팅 200℃시료를 제외하고 로스팅한 시료들의 아질산염 소거활성이 높은 것으로 나타났다. 또한, 또한, 잎새버섯 로스팅 온도별로 비교하였을 경우, 로스팅 온도 130℃에서 아질산염 소거활성이 27.4%로 가장 높았음을 확인하였다.
그러므로 상기 기술된 바와 같이, 잎새버섯을 130℃에서 2차 로스팅하는 단계를 포함하는 경우 항산화와 관련된 생리활성성분 중에서 DPPH 라디컬 소거능 및 총 폴리페놀 함량이 증가됨을 확인하였고, 발암의 원인이 되는 아질산염 소거능 활성도 2차 로스팅 단계에서 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) 잎새버섯 생시료를 7 mm 크기로 세절하는 단계;
b) 상기 세절된 잎새버섯 생시료를 45℃에서 30시간동안 1차 건조하는 단계;
c) 상기 1차 건조된 잎새버섯 생시료를 60℃에서 12시간동안 버섯의 수분율 7%까지 2차 건조시키는 단계;
d) 상기 2차 건조된 잎새버섯을 100℃에서 4 내지 6분간 1차로 로스팅 하는 단계; 및
e) 상기 1차 로스팅 된 잎새버섯을 130℃에서 4 내지 6분간 2차 로스팅 하는 단계;를 포함하는, 잎새버섯 생리활성성분의 함량을 증가시키는 방법으로서,
상기 생리활성성분은 총 폴리페놀이며,
상기 방법으로 제조된 잎새버섯은 총 폴리페놀을 10.5 mg GAE/g 포함하고, DPPH 라디칼 및 아질산염 소거 활성이 증가된 것인, 방법. - 제1항의 방법으로 제조된 생리활성성분의 함량이 증가된 잎새버섯으로서,
상기 생리활성성분은 총 폴리페놀이며,
상기 잎새버섯은 총 폴리페놀을 10.5 mg GAE/g 포함하고, DPPH 라디칼 및 아질산염 소거 활성이 증가된 것인, 잎새버섯. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제2항의 잎새버섯을 포함하는 잎새버섯 차(tea)로서,
상기 잎새버섯은 총 폴리페놀을 10.5 mg GAE/g 포함하고, DPPH 라디칼 및 아질산염 소거 활성이 증가된 것인, 차. - 제2항의 잎새버섯을 포함하는 잎새버섯 스낵으로서,
상기 잎새버섯은 총 폴리페놀을 10.5 mg GAE/g 포함하고, DPPH 라디칼 및 아질산염 소거 활성이 증가된 것인, 스낵.
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