KR20040083552A - 버섯 균사체를 이용한 발아 현미 가공식품 및 그제조방법 - Google Patents
버섯 균사체를 이용한 발아 현미 가공식품 및 그제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 버섯 균사체를 이용한 발아 현미 가공식품에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 게르마늄 광천수를 이용하여 발아시킨 현미를 천연배지에서 배양된 균사체와 혼합하여 발효, 분쇄, 건조시켜 줌으로써, 전분질로 이루어진 쌀을 단백질성화하여 식용하려는 것이며, 이를 통해 인체의 생리증강성을 제공하는데 그 주된 목적이 있다. 다시말해, 곡물이 가지고 있는 각종 유익한 영양소를 분해하여 다당체가 고분자화 과정을 거쳐 이당화, 단당화되고, 이를 통해 체내 흡수율을 높여 영양 손실을 막는데 유용하며, 더욱이 발아과정에서 미량의 생리 활성물질을 증강시켜 영양보충과 각종 성인병 예방효과를 제공하게 되는 버섯 균사체를 이용한 발아 현미 가공식품 및 그 제조방법을 제공하려는 것이다.
Description
본 발명은 버섯 균사체를 이용한 발아 현미 가공식품에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 게르마늄 광천수를 이용하여 발아시킨 현미를 천연배지에서 배양된 균사체와 혼합하여 발효, 분쇄, 건조시켜 줌으로써, 전분질로 이루어진 쌀을 단백질성화하여 식용하며, 이를 통해 인체의 생리증강성을 제공하려는 것이다.
다시말해, 곡물이 가지고 있는 각종 유익한 영양소를 분해하여 다당체가 고분자화 과정을 거쳐 이당화, 단당화되고, 이를 통해 체내 흡수율을 높여 영양 손실을 막는데 유용하며, 더욱이 발아과정에서 미량의 생리 활성물질을 증강시켜 영양보충과 각종 성인병 예방효과를 제공하게 되는 버섯 균사체를 이용한 발아 현미 가공식품 및 그 제조방법을 제공하려는 것이다.
일반적으로, 버섯은 일종의 곰팡이로서 우산모양의 갓과 자루를 가지고 있는무리를 말한다. 이러한 버섯류는 영양기관인 균사체(Mycelium)와 번식기관인 포자(spore)를 지닌 자실체(Fruit body)로 구성되는데, 일반식물에 비교한다면 균사체는 뿌리, 줄기, 잎에 해당되며, 자실체는 꽃에 해당된다.
우리는 눈에 띄는 갓 모양의 자실체가 버섯의 전부라고 생각하기 쉬우나, 사실 자실체는 극히 짧은 기간에 발생하며, 1년 중의 대부분은 솜털모양의 가는 실 같은 균사가 부식토나 고목과 같은 유기물 속에서 하얀 곰팡이 상태로 기생생활 또는 부생생활을 한다.
상기 포자는 딱딱하고 코팅되어 있어 우리가 버섯을 먹더라도 소화 흡수가 어렵게 되어 있다. 이는 자연의 섭리로서 종족번식을 위한 조화이며, 이 포자가 배지에서 발아하여 1차 균사로 되고, 화합성인 균사가 서로 세포질 융합이 이루어져 2차 균사로 되어 충분한 영양분을 섭취하면서 퍼져나가게 된다. 이 균사의 흡수력과 생명력은 주위 참나무나 배지를 완전히 부식시키고 넘어뜨릴 뿐 아니라 시멘트도 부숴 버릴 수 있는 힘이 있다고 한다.
이같은 균사체에는 자실체보다 각종 영양소가 4배정도 더 함유되어 있으며, 단백질, 아미노산, 비타민, 무기질, 각종 효소들이 있어 영양의 보고라 할 만큼 영양의 균형을 잡아 줄 수 있는 것이다. 특히, 균사체는 항암성분, 면역기능강화성분 등의 약용성분이 자실체보다 50∼60배정도 더 들어 있기 때문에 버섯의 신비는 균사체 속에 숨어 있으며 그야말로 버섯의 실체라 말 할 수 있다.
이러한 균사체를 인공적으로 배양 생성시키는 방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 밀가루 콩가루 현미가루 등의 탄수화물과 황백당의 혼합물에, NHCl 염산 등을 혼합함으로써, 균사체 성장의 최적조건인 수소이온농도, 즉 pH 6.5에 이루도록 배지를 조성한다. 그리고, 이와 같이 조성된 배지를 멸균 냉동시킨 후, 무균실에서 버섯 균주의 접종원을 접종한 다음, 배양실에서 15일 가량 배양하여 균사체를 생성한다.
이어서, 이와 같이 배양된 균사체를 에칠 알콜에 투입 후, 원심 분리방법으로 균사체만을 분리 추출하고, 추출된 균사체를 -40℃ 이하에서 급속 냉각시킨 다음, 초기온도 80℃로 세팅한 상태에서 대략 50℃를 유지하면서 건조를 실시한다. 그리고, 이와 같이 건조된 균사체를 통상의 분쇄기를 이용하여 70∼80℃인 상태로 분쇄함으로써, 가루상태로 분쇄된 균사체를 만드는 것이었다.
그러나, 이와같은 방법으로 균사체 생성시, 균사체 성장을 위한 최적조건인 pH 6.5를 갖는 배지의 조성을 위해서는 인체에 해로운 NHCl 또는 염산 등을 혼합하여야 함으로써, 이러한 배지에서 배양 추출한 균사체에도 인체에 해로운 독성물질이 함유되어 추출한 균사체를 식용으로 이용하기 어려운 문제점이 있었다.
또한, 종래 배지의 조성물중에서, 황백당은 완전분해가 어려워 잔류 당분이 남게됨으로써 생성된 균사체가 분쇄된 후에도 약간의 수분만 흡입되면 단단하게 뭉치게 되어 균사체의 상품화가 어려웠으며, 밀가루, 콩가루, 현미가루 등의 탄수화물은 배양액을 혼탁하게 하여 오염여부 식별이 어려울 뿐만 아니라 완전분해가 불가능하여 생성된 균사체의 순도를 저하시키는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 배지 조성물에는 독성물질 등 다양한 이물질이 포함됨으로써,순수 균사체만을 분리하기 위하여 원심 분리기와 같은 복잡한 장치를 이용하여야 하는 불편함이 있었으며, 원심 분리기의 이용시 강한 충격을 받은 균사체가 죽은 상태로 분리됨으로써 그 영양 가치가 크게 저하되는 문제점이 있었다.
뿐만 아니라, 배양 추출된 균사체의 건조시 장시간 동안 50℃를 유지하는 것은 40℃ 이상을 견디기 어려운 균사체가 사멸하게 되는 문제점이 있었으며, 고온상태에서의 균사체 분쇄시 적은 비중을 갖는 균사체가 쉽게 분쇄되지 않을 뿐만 아니라 과도한 분쇄시 균사체 분자의 파괴로 인한 영양소 파괴 및 균사멸을 야기시키는 문제점이 있었다. 또한, 종래에는 접종된 균주의 배양기간을 15일정도로 한정함으로써, 균사체만 생성되고 다량의 영양성분이 함유된 균핵의 생성이 불가능하였던 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 게르마늄 광천수를 이용하여 발아시킨 현미를 천연배지에서 배양된 균사체와 혼합하여 발효, 분쇄, 건조시켜 줌으로써, 전분질로 이루어진 쌀을 단백질성화하여 식용하려는 것이며, 이를 통해 인체의 생리증강성을 제공하는데 그 주된 목적이 있다.
다시말해, 곡물이 가지고 있는 각종 유익한 영양소를 분해하여 다당체가 고분자화 과정을 거쳐 이당화, 단당화되고, 이를 통해 체내 흡수율을 높여 영양 손실을 막는데 유용하며, 더욱이 발아과정에서 미량의 생리 활성물질을 증강시켜 영양보충과 각종 성인병 예방효과를 제공하게 되는 버섯 균사체를 이용한 발아 현미 가공식품 및 그 제조방법을 제공하려는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 발아과정에서 미량의 생리 활성물질을 증강시켜 영양보충과 각종 성인병 예방효과를 제공하게 되는 버섯 균사체를 이용한 발아 현미 가공식품 및 그 제조방법을 제공하려는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 버섯 균사체를 이용한 발아 현미 가공식품 제조방법의 일 실시예를 보인 흐름도.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 배아(씨눈)가 붙어있는 곡물을 게르마늄 광천수에 침지하여 함수율을 증가시키고, 이를 발아시켜 배아가 0.5㎜이하로 발아되도록 하는 곡물 발아단계와; 천연 배지를 조성하고 여기에 균사체를 접종하여 배양하는 균사체 배양단계와; 상기 발아된 곡물과 균사체 배양물을 50:50의 중량비로 혼합하는 단계와; 이에 열풍을 가하여 함수율 65%에 이르도록 하는 적정함수율 유지단계와; 적정 함수율을 유지하는 배합물을 발효조에서 10일간 발효시키는 단계와; 이를 후드믹서에서 1분간 회전시켜 개체별로 분리시키는 단계와; 분리 완료된 발아 곡물을 40℃이하에서 건조시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 버섯 균사체를 이용한 발아 현미 가공식품 및 그 제조방법의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
(실시예 1)
도 1은 본 발명에 따른 버섯 균사체를 이용한 발아 현미 가공식품 제조방법의 일실시예를 보인 흐름도로서, 본 발명은 현미를 발아시키는 단계와, 천연 배지를 조성하고 균사체를 배양하는 단계와, 상기 발아된 현미와 균사체 배양물을 혼합하는 단계, 그리고, 적정 함수율을 유지시킨 후 발효조에서 발효시키는 단계 및 건조 분쇄하여 포장하는 단계를 통해 체내 흡수율을 높여 영양 손실이 발생됨이 없는 고농축 식품을 제조하였다.
1) 현미를 발아시키는 단계
본 발명은, 배아(씨눈)가 붙어있는 현미를 게르마늄 광천수에 12시간 침지하는 단계(S11)로부터 시작된다. 이때 상기 게르마늄 광천수는 1Kg당 0.22ppm 이상의 게르마늄(미네랄 포함)을 함유하는 물이 사용되는데, 이는 발아를 촉진시키고 발아과정에서의 부패 및 산화를 방지하게 된다.
게르마늄 광천수에 12시간을 함침시킴으로서 함수율이 증가된 현미는, 발아실에서 35℃를 유지하며 8시간 발열 유도하는 단계(S12)를 거치게 된다. 그리고 이를 121℃에서 10분간 멸균한 광천수로 냉각한다(S13). 냉각후 25℃에서 5시간을 방치하게 되는데, 1~2시간이 경과하면 현미의 배아로 부터 발아가 유도된다(S14).
발아가 시작되면, 이를 급속 냉각하여 발아의 진행을 막는다(S15). 이는 배아의 발아가 0.2~0.5㎜ 정도에 이르렀을 때 각종 영양소가 최대치를 유지할 수 있기 때문이다.
발아된 현미은, 즉시 멸균등 후속 처리를 행하여야 한다. 즉시 처리하지 않으면 싹이 너무 많이 자라서 영양소의 파괴가 일어나므로 발아의 의미가 상실되므로 발아된 배아의 후 처리는 매우 중요하다.
다시말해, 배아가 0.5㎜ 이하로 발아된 현미를 70%로 희석된 알콜용액(주정)에 순간(1~2초) 침전하여 각종 세균(곰팡이, 대장균 등)을 멸균한다(S16). 알콜에 침전시키는 이유는 열을 가하지 않도록 하기 위함이다. 이같이 식용주정(에틸알코올)으로 멸균하면 영양소의 파괴를 효과적으로 억제하면서도 순간멸균이 가능해 진다, 그리고 나서, 발아 현미에 남아 있는 잔여 알콜성분은 헤파필터로 여과한 공기를 투과하여 휘산 제거한다(S17).
2) 균사체 배양의 단계
균사체의 배양을 위하여, 천연 배지를 조성하는 단계(S18)가 준비된다. 배지조성단계(S18)에서는, 곡물가루, 포도당, 게르마늄 광천수를 혼합하여 배지를 조성한다.
상기 곡물가루로는, 감자녹말이 이용될 수 있다. 상기 감자녹말은 감자의 껍질을 벗기고 70℃ 정도에서 익힌 후 거즈로 걸러서 남은 앙금으로서, 독성이 없고, 탄산성분이 제거되며, 영양소는 그대로 남아있게 된다. 이와같이 상기 곡물가루로서 감자녹말을 이용하는 경우, 그 배양액이 투명하게 되어 오염 여부식별 및 균 성장상태에 대한 육안 관찰이 가능할 뿐만 아니라, 완전분해가 가능하여 높은 순도의 균사체를 생성할 수 있게 되는 것이다.
상기 포도당은, 3일 정도면 완전 분해되어 잔류 당분을 남기지 않게 됨으로써, 배지에 필요한 영양소를 제공하면서도 배양된 균사체의 순수성을 유지하는 기능을 한다. 이같은 포도당으로는 무수 포도당이나 정제된 함수 포도당이 이용될 수 있다.
그리고, 상기 게르마늄 광천수는 게르마늄 광석을 통과하여 다량의 게르마늄 성분을 함유하는 광천수로서, 독성이 없고 인체에 유익한 성분을 제공하게 된다. 즉, 상기 게르마늄은, 인체에 유익한 원적외선을 다량 방사시킬 뿐만 아니라, 항균 방균 항곰팡이 및 유해가스 흡착분해작용 및 음이온 방출작용을 하는 물질로서, 이러한 게르마늄 광천수의 혼합으로, 배양되는 균사체의 순수성을 확보함과 동시에 성장성을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.
또한, 상기 게르마늄 광천수는 그 자체만으로 pH 6.5를 갖게 됨으로써, 별도의 독성물질의 첨가없이도 균성장 최적조건인 수소이온농도를 달성하게 되는 것이며, 이에 따라 무독성의 배지를 형성할 수 있게 되는 것이다.
이와 같은 배지조성단계(S18) 다음에는, 조정된 배지를 멸균실(오토 트레이브)에 넣고 121℃, 2.0기압으로 20분간 멸균시키는 멸균단계(S19)를 실행하며, 이어서, 멸균된 배지를 냉각기에 넣고 21℃가 되도록 냉각시키는 냉각단계(S20)를 거치고 나서, 냉각된 배지를 무균실에 넣고 균주 접종원을 접종시키는 접종단계(S21)를 차례로 실행한다.
상기 접종단계(S21) 다음에 실행되는 배양단계(S22)에서는, 균주의 접종원을 접종시킨 천연배지를, 균성장의 최적조건인 21℃의 온도와 습도 80％로 조정된 배양탱크에 넣고 20여일간 배양한다. 이때 배양탱크로 공급되는 공기는 0.25㎛ 필터를 갖는 오일레스 컴프레서를 통하여 제공되도록 구성함으로써 오일 수분의 유입으로 인해 균사체의 순수성이 저하되지 않도록 구성하는 것이 바람직하다.
천연 배지만을 사용하여 배양된 상기 균사체는 걸죽한 죽 상태를 유지하게되는 것이며, 배양탱크에서 균핵(3차 균사)이 형성된다. 이때, 상층부에서는 버섯이 발생한다. 배양탱크의 면적은 생산성을 고려할 때 220ℓ가 적당하다.
한편, 상기 배양단계(S22)에서 균사체 배양시 부산물로서 효소가 생성된다. 이는 실질 영양소의 95%에 해당하는 것으로서 영양소 증가를 가져올 뿐만 아니라 항산화물질을 10여배로 증가시키게 되어 산폐를 효과적으로 억제하는 역활을 하게 된다.
이와같은 방법으로 생성된 균사체는, 염산 등의 독성물질 첨가없이, 게르마늄 광천수에 의해 균성장의 최적조건인 수소이온농도 pH 6.5로 조정된 무독성 배지 상에서 배양됨으로써 식용으로 이용할 수 있게 되는 것이다. 또한 배지의 조성시, 수분에 의해 엉켜 굳는 황백당 대신에 포도당을 이용함으로써, 균사체의 분쇄가 매우 용이하다.
3) 발아 현미와 균사체 배양물의 혼합단계
멸균된 발아 현미를 장환기에 넣고, 여기에 균사체 배양물을 50:50의 중량비로 첨가한 후 저속으로 1~2분간 회전시켜 충분히 혼합되도록 한다(S23). 이어서, 장환기에서 35℃의 열풍을 가하여 주면서 함수율 65%가 되도록 맞춘다(S24). 함수율이 65% 정도에 이르면 배양병에 옮겨 담는다.
4) 혼합물의 발효
충분히 혼합된 상기 발아 현미 배합물을 발효조에 넣어 약 10일간 발효시킨다(S25). 이같은 발효단계는 균사체가 배양되면서 분비되는 효소에 의해 발효를 유도시키게 된다. 발효중 오염을 방지하기 위하여 특수발효조를 이용하게 되며, 220ℓ정도의 서스탱크를 이용하여 호기성 발효를 시키게 되는데, 헤파필터와 0.45㎛ 필터를 사용하여 여과된 공기를 주입하므로서 발효중 일어나는 CO2및 CaS를 제거한다. 이때 발효중 일어나는 Gas 배출구에도 0.45㎛ 필터를 사용하여 역류공기에서 일어날 수 있는 오염(곰팡이, 바실러스, 웝틸러스 등 잡균)을 방지하여야 한다.
5) 분쇄, 건조
발효가 완료된 발아 현미(씨앗)는 종족 보존을 위하여 쉽게 분해가 일어나지 않는 특성을 가지고 있어 결속된(뭉쳐있는) 상태를 유지하게 된다. 따라서 이를 후드믹서에 넣고 1분 가량 회전시켜 개체별로 분리시킨다.(S26)
분리 완료된 발아 현미는 이를 영양 파괴점(40℃) 이하에서 건조(진공건조, 동결건조 또는 진공동결건조)시킨다(S27). 통상 121℃에서 멸균없이 냉각하게 되는 것으로서, 121℃에서 멸균하려면 수분공급이 필요하다.
또한, 건조단계(S27)에서는, -70 ±10℃ 정도로 급속 냉각 후, 초기온도 40∼60℃에서 건조를 시작하고 25∼35℃를 유지하면서 건조를 진행시킴으로써, 40℃ 이상으로 지속 가열시 발생되는 영양소의 파괴 및 균사멸 현상을 방지할 수 있도록 구성하는 것이 바람직할 것이다.
이같이 분쇄된 균사체와 균핵은, 가루상태로 포장되어 건강차 등으로 이용될 수도 있으며, 캡슐에 담겨져 건강보조식품으로 이용될 수도 있을 것이다(S28). 그리고, 본 발명이 이상에서 설명된 버섯 균사체 생성방법 뿐만 아니라, 그 방법으로 생성된 균사체를 포함하고 있음은 물론이다.
이상에서와 같이 본 발명은, 버섯균사체 배양물을 이용하여 발아 현미를 제조함으로서 현미가 가지고 있는 각종 유익한 영양소를 분해하여 다당체가 고분자화 과정을 거쳐 단당체로 분해되도록 하는 것이므로 이는 체내에 용이하게 흡수될 수 있으며, 영양 손실을 막는데 유용하다. 또한, 열을 가하여 가공하지 아니하므로 천연의 영양소를 보존할 수 있다.
상기한 실시예 1 에서는 가공 곡물을 현미로 하여 설명하였으나, 본 발명이 추구하는 상기 목적들은 현미와 더불어 배아가 제거되지 아니한 쌀, 콩, 팥, 수수, 옥수수, 조, 밀, 보리 또는 율무 등 다른 곡물들에 의해서도 제공된다는 사실을 알 수 있었다.
본 발명에 의해 수득된 발아 현미 배양물과 일반의 동충하초 및 미가공 쌀의 대조군이 각각 포함하고 있는 성분들을 표 1 내지 표 5에서 비교하였다.
| 구분 | 동충하초(%) | 동충하초쌀(%) | 쌀(%) | |
| 수분 | 10.84 | 13.38 | 11.2 | |
| 지방 | 포화지방산 | 13 | 4.96 | 2.7 |
| 불포화지방산 | 82.2 | |||
| 탄수화물 | 당질 | 28.9 | 72.89 | 75.0 |
| 섬유소 | 3.4 | |||
| 회분 | 4.1 | 1.12 | 1.3 | |
| 단백질 | 7.65 | 6.4 |
| 구분 | 동충하초(mg/g질소) | 동충하초살(mole%) | 쌀(mg/g질소) |
| Aspartic acid | 274 | 8.78 | 580 |
| Theronine | 177 | 3.95 | 220 |
| Serine | 177 | 4.70 | 290 |
| Glutamic acid | 435 | 16.28 | 1100 |
| Proline | 323 | 7.15 | 270 |
| Glysine | 161 | 8.20 | 290 |
| alanine | 290 | 7.80 | 340 |
| Cystine | 32 | 0.96 | 140 |
| Valine | 161 | 8.96 | 370 |
| Methionine | 32 | 2.93 | 150 |
| Isoleucine | 145 | 5.27 | 240 |
| Leucine | 226 | 9.25 | 490 |
| Tyrosine | 113 | 2.22 | 240 |
| Phenylaanine | 129 | 4.91 | 310 |
| Histidine | 81 | 2.13 | 170 |
| Lysine | 274 | 4.21 | 230 |
| Arginine | 371 | 5.62 | 490 |
| Tryptophane | 65 | - | 82 |
| Total | 3,466 | 103.32 | 6,002 |
| 구분 | 동충하초(mg/g질소) | 동충하초살(ug/g) | 쌀(mg/g질소) |
| Aspartic acid | 274 | 13.98 | 580 |
| Threonine | 177 | 17.87 | 220 |
| Serine | 177 | 21.28 | 290 |
| Glutamic acid | 435 | 39.72 | 1100 |
| Proline | 323 | 233.94 | 270 |
| Glysine | 161 | 7.89 | 290 |
| Alanine | 290 | 117.61 | 340 |
| Cystne | 32 | - | 140 |
| Valine | 161 | 71.14 | 370 |
| Methionine | 32 | - | 150 |
| Cystathionine | - | - | - |
| Isoleucine | 145 | 34.44 | 240 |
| Leucine | 226 | 63.96 | 490 |
| Tyrosine | 113 | 38.05 | 240 |
| Phenylalanine | 129 | 758.23 | 310 |
| β-aminobutylic acid | - | 77.33 | - |
| ｒ-aminobutylic acid | - | 82.74 | - |
| Orinitine | - | 16.85 | - |
| Histidine | 81 | 26.77 | 170 |
| Lysine | 274 | 37.28 | 230 |
| 3-methylhistidine | - | 35.53 | - |
| Anserine | - | 59.45 | - |
| Carnosine | - | 54.29 | - |
| Arginine | 371 | - | 490 |
| Tryptophane | 65 | - | 82 |
| Total | 3,466 | 1,808.35 | 6,002 |
| 구분 | 동충하초(mg/100g) | 동충하초쌀(mg/100g) | 쌀(mg/100g) |
| Ca(칼슘) | 32 | 45.84 | 1 |
| P(인) | 235 | - | 267 |
| Fe(철) | 6.7 | 2.48 | 3.6 |
| Na(나트륨) | - | 10.58 | 2 |
| K(칼륨) | - | 195.26 | 188 |
| Mg(마그네슘) | - | 100.17 | - |
| Zn(아연) | - | 2.13 | - |
| Total | 273.7 | 356.46 | 461.6 |
| 구분 | 동충하초 | 동충하초쌀 | 쌀 |
| 비타민 A | 0 | 0.159 mg/100g | 0 |
| 레티놀 | 0 | - | 0 |
| 베타카로텐 | 0 | - | 0 |
| 비타민 B₁ | 0.46 mg/100g | 0.08 mg/100g | 0.34 mg/100g |
| 비타민 B₂ | 1069 mg/100g | 0.09 mg/100g | 0.07 mg/100g |
| 나이아신 | 11.6 mg/100g | - | 2.4 mg/100g |
| 비타민 C | 0 | 12.37 mg/100g | 0 |
| 비타민 E | - | 9.64 mg/100g | - |
| 비타민 D₂ | - | - | - |
| 비티민 D₃ | - | 0.68 mg/100g | - |
| Total | 13.75 | 23.019 | 2.81 |
이상에서와 같이 본 발명에 따라 수득된 발아 현미는, 영양소의 파괴없이 안정된 공급이 가능함은 물론 체내 흡수가 매우 용이한 상태를 유지함을 알 수 있었다.
본 발명에 사용되는 버섯균사체로는, 그 약리작용이 뛰어난 것으로 알려진 동충하초 균사체(KCTC6064)를 비롯하여, 표고버섯 균사체(렌티란), 상황버섯균사체, 영지버섯균사체, 느타리버섯균사체 등이 선택적으로 사용될 수 있다.
한편, 상술한 본 발명에 따라 생성시킨 동충하초 균사체 배양물의 독성 함유여부를 한국화학연구원 안전성연구센터에서 테스트한 결과, 다음과 같이 무독성으로, 식품으로의 이용이 가능한 것으로 나타났다.
- 시험제목: 동충하초균사체(Cordyceps Militaris Mycelium)의 랫드를 이용한 단회 경구투여 독성시험
- 시험목적 : 동충하초균사체(Cordyceps Militaris Mycelium)를 랫드에 단회 경구투여시 나타나는 급성독성을 조사하기 위하여 실시하였다.
- 시험계의 선택이유 : 랫드는 독성시험에 적당한 실험동물로서 독성시험에 널리 사용되고 있다. 본 계통의 랫드는 풍부한 시험기초자료가 축적되어 있어서, 시험결과의 해석 및 평가시에 이러한 자료를 이용하는 것이 가능하다.
- 시험방법 : 식품의약품안전청고시 제1999-61호(1929년 12월 22일)의 '의약품등의독성시험기준'에 준하여 실시하였다.
- 시험물질
1) 명칭 : 동충하초균사체(Cordyceps Militaris Mycelium)
2) 시험기관내 코드번호 : K-1367
3) 로트번호 : KCTC6064
4) 입수일 : 2001년 5월 25일
5) 입수량 : 47g
6) 외관 및 성상 : 황색분말
7) 보관조건 : 냉장보관[보관고번호 : TRC-401(22)]
8) 공급자 : 영농조합법인 자연과생명
- 시험 결과 : 동충하초균사체(Cordyceps Militaris Mycelium)의 단회 경구투여에 의한 독성을 조사하기 위하여 Sprague-Dawley 계통의 랫드에 각 군당 암수 5마리씩 0 및 2000 ㎎/㎏의 용량으로 시험물질을 단회 경구투여한 후, 14일간의 사망률, 일반증상, 체중변화 및 부검소견을 관찰하였다.
1) 사망동물은 시험기간 중 암수 모든 투여군에서 관찰되지 않았다.
2) 일반증상의 경우, 시험기간 중 암수 모든 투여군에서 어떠한 이상증상도 관찰되지 않았다.
3) 체중변화의 경우, 시험물질 투여군에서 암수 모두 정상적인 체중증가가 관찰되었다.
4) 부검소견의 경우, 암수 모든 투여군에서 어떠한 이상소견도 관찰되지 않았다.
이상의 결과에서, 동충하초균사체(Cordyceps Militaris Mycelium)의 랫드에 대한 단회 경구투여는 어떠한 급성독성도 나타내지 않았다. 따라서, 동충하초균사체(Cordyceps Militaris Mycelium)의 랫드를 이용한 단회 경구투여 독성시험에서의 개략의 치사량은 암수 공히 2000 ㎎/㎏을 상회하는 것으로 사료되었다.
상기 시험결과에서 나타난 바와 같이, 본 발명에 따라 생성된 균사체에는 어떠한 독성물질도 포함되어 있지 않으므로, 건강보조식품으로의 활용이 가능하다는 것을 알 수 있다.
(실시예 2)
상기한 (실시예 1)이 배아가 붙어 있는 곡물을 발아시켜 이를 균사체 배양물과 혼합 발효시키는 것임에 비해, 본 실시예에서는 곡물로 부터 배아만을 분리한 다음 이를 발아시키고 다시 균사체 배양물과 혼합한 후 발효시켜 이를 통해 고농축 식품을 제조하였다.
이는 현미의 섭취를 통해 쌀눈을 효과적으로 먹을 수 있다는 사실과 무관하지 아니하며, 다만 쌀눈(쌀배아)은 산폐가 쉽고 그래서 이를 제거한 후 식용으로 포장 사용하고 있는 현실에 비추어 볼 때 바람직한 영양섭취의 방법으로 판단된다. 다시말해, 황산화물질이 포함되는 경우 산폐방지 효과가 매우 크다.
이를 위해, 먼저 배아 분리기를 사용하여 곡물로 부터 배아만을 분리하였다. 그리고, 이를 (실시예 1)에서와 같이 게르마늄 광천수에 침지하여 수분을 충분히 공급한다. 이같이 광천수에 침지된 배아는 함수율 90%에 이르기까지 불린후 함수율 65%를 유지하도록 프레스에서 눌러 짠다. 이어서, 발열유도단계(S12)로 부터 멸균단계(S17)에 이르는 일련의 배아 발아단계를 거쳐 발아된 배아를 준비한다.
그리고, 65%의 함수율을 유지하고 있는 발아된 배아에 대하여 액체종균을 접종한다. 액체종균은 천연배지를 이용하여 배양된 버섯균사체로서, 이를 균질화 한 후 2Kg의 압력을 주어서 준비된 상기 배아에 고압으로 분사한다. 그러면 위 아래가 동시에 균일한 접종이 가능해진다.
이같이 접종된 액체종균은 3일후 균이 완전히 배양된다. (고체종균을 접종하면 하부로 서서히 전이되면서 배양되므로 최소 2개월 가량이 소요된다) 이때, 초기 배양온도는 21℃를 유지하게 되는 것이고 이를 15일간 유지하게 되면 완전 배양이 이루어 진다.
그후, 온도를 18℃로 낮추고 빛을 조사한다. 그러면 광합성작용에 의해 색상이 붉은색으로 변하면서 발이를 시작하게 되고, 동시에 광합성작용에 의해 균핵이 성장한다. 균사체 배양시 부산물(효소)이 생성되는데, 이는 실질 영양소의 95%를 보유하게 되는 것임에도 불구하고 폐기되어 왔다. 본 발명에서는 이를 분리함이 없이 배양물에 포함시켜 함께 사용한다. 균사체가 배양되면서 분비되는 이 효소는 배아의 발효를 촉진시키는 역활과 함께 영양소의 증가를 가져오게 되며, 산폐 억제와 항산화물질을 10배 가량 증가시키는 요인으로 작용한다.
이같이 발효가 이루어진 배아 혼합물은 동결건조후 분쇄하는 단계를 거쳐 본 발명을 완성하게 되는 것이다.
(실시예 3)
상기한 (실시예 1) 및 (실시예 2)의 전과정을 통해 배양된 배아(S25)를 이용하여 여기에 균사체 배양물(S23)을 다시 혼합하고 2차발효하는 단계를 통해 고농축 식품을 제조하였다.
- 발아유도 (0.5㎜ 가량 성장한 정도로)
- 배양된 배아를 조분쇄한 다음, 균사체 배양물 10%와 배합하여 (곡물과 같은 방법으로) 장환기에서 혼합.
- 이를 (재)발효시킴.
- 건조/분쇄.
(실시예 4)
상기한 (실시예 1) 및 (실시예 2)의 전과정을 통해 배양된 배아(25)를 이용하여 여기에 균사체 배양물(S23)을 다시 혼합하고 발효하는 단계를 반복적으로 실시함으로서 물, 전분 등 불순물이 전무한 순수 배양물을 제조하였다.
- 곡물 배아 배양.
- 조분쇄(건조).
- 미분쇄후 배양균사체 버무림.
- 압출(건조).
- 분쇄.
- 균사체와 배합(반죽).
- 정제(환) 성형.
- 자외선 살균(잡균제거).
- 포장/출시.
상기한 공정을 거쳐 제조된 본 발명의 버섯 균사체을 이용한 발아 현미 가공식품에 의하면, 물, 전분 등 불순물이 전무한 100% 배양물을 얻을 수 있게 된다.
상기 실시예들에 의하여 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 버섯 균사체를 이용한 발아 현미 가공식품 및 그 제조방법에 따르면, 곡물가루와 게르마늄 광천수 및 포도당의 혼합물로 배지를 조정함으로써, 게르마늄 광천수에 의해 균사체 성장의 최적조건인 pH 6.5를 조성함과 동시에, 독성물질이 배제되고, 다량의 영양소만이 남아 있게 되어 영양보충과 각 종 성인병 예방효과를 주는 기능성 건강보조식품으로의 상품화가 가능한 효과가 있다.
Claims (12)
- 배아(씨눈)가 붙어있는 곡물을 게르마늄 광천수에 침지하여 함수율을 증가시키고, 이를 발아시켜 배아가 0.5㎜이하로 발아되도록 하는 곡물 발아단계와;천연 배지를 조성하고, 조성된 천연배지에 균사체를 접종하여 배양하는 균사체 배양단계와;상기 발아된 곡물과 균사체 배양물을 50:50의 중량비로 혼합하는 단계와;이에 열풍을 가하여 함수율 65%에 이르도록 하는 적정함수율 유지단계와;적정 함수율을 유지하는 배합물을 발효조에서 10일간 발효시키는 단계와;이를 후드믹서에서 1분간 회전시켜 개체별로 분리시키는 단계와;분리 완료된 발아 곡물을 40℃이하에서 건조시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 버섯 균사체를 이용한 발아 현미 가공식품 제조방법.
- 제1항에 있어서,상기 곡물 발아단계는,배아가 붙어있는 곡물을 게르마늄 광천수에 12시간 침지하는 단계와;함수율이 증가된 현미를 발아실에서 35℃를 유지하며 8시간 발열 유도하는 단계;이를 121℃에서 10분간 멸균한 광천수로 냉각하는 단계;냉각후 25℃에서 5시간을 방치하여, 배아로부터 발아를 유도하는 단계;발아가 시작되면, 이를 급속 냉각하여 발아의 진행을 억제시키는 단계;배아가 0.5㎜이하로 발아된 현미를 70%로 희석된 알콜용액에 1~2초 침전하여 각종 세균을 멸균하는 단계;발아 현미에 남아 있는 잔여 알콜성분은 헤파필터로 여과한 공기를 투과하여 휘산 제거하는 단계;로 이루어 짐을 특징으로 하는 버섯 균사체를 이용한 발아 현미 가공식품 제조방법.
- 제2항에 있어서,상기 게르마늄 광천수는, 1Kg당 0.22ppm 이상의 게르마늄을 함유하는 것을 특징으로 하는 버섯 균사체를 이용한 발아 현미 가공식품 제조방법.
- 제1항에 있어서,상기 균사체 배양단계는,곡물가루와 포도당 및 게르마늄 광천수를 혼합하여 천연배지를 조성하는 천연배지 조성단계와;조정된 배지를 멸균실에 넣고, 121℃, 2.0기압으로 20분간 멸균시키는 배지 멸균단계;멸균된 배지를 냉각기에 넣고 21℃가 되도록 냉각시키는 냉각단계;냉각된 배지를 무균실에 넣고 균주 접종원을 접종시키는 접종단계;균주의 접종원을 접종시킨 천연배지를, 21℃의 온도와 습도 80％로 조정된배양탱크에 넣고 20여일간 배양하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 버섯 균사체를 이용한 발아 현미 가공식품 제조방법.
- 제4항에 있어서, 상기 균사체 배양단계는,균사체 배양시 부산물로서 생성되는 효소를 포함하는 것을 특징으로 하는 버섯 균사체를 이용한 발아 현미 가공식품 제조방법.
- 제1항에 있어서,상기 발아 곡물과 균사체 배양물을 혼합하는 혼합단계는,장환기에서 저속으로 1~2분간 회전시켜 혼합하는 것을 특징으로 하는 버섯 균사체를 이용한 발아 현미 가공식품 제조방법.
- 제1항에 있어서,상기 적정함수율 유지단계는,장환기에서 35℃의 열풍을 가하여 함수율 65%에 이르도록 하는 것을 특징으로 하는 버섯 균사체를 이용한 발아 현미 가공식품 제조방법.
- 제1항에 있어서,발효조에서의 배합물 발효단계는,균사체가 배양되면서 분비되는 효소에 의해 발효를 유도하여, 호기성 발효를진행하는 것을 특징으로 하는 버섯 균사체를 이용한 발아 현미 가공식품 제조방법.
- 제1항에 있어서,상기 곡물이, 배아분리기를 사용하여 곡물로 부터 분리된 배아만으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 버섯 균사체를 이용한 발아 현미 가공식품 제조방법.
- 제9항에 있어서,함수율 증가를 위해 게르마늄 광천수에 침지되는 상기 배아는,함수율이 90%에 이르기까지 불린후, 함수율 65%를 유지하도록 프레스로 눌러 짜는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 버섯 균사체를 이용한 발아 현미 가공식품 제조방법.
- 제1항의 방법으로 수득된 발아 현미 가공식품을 조분쇄한 다음, 여기에 균사체 배양물 10중량%를 배합하여 장환기에서 혼합하고, 이를 재발효시켜 건조, 분쇄하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 버섯 균사체를 이용한 발아 현미 가공식품 제조방법.
- 제1항 내지 제11항 중 어느 한항의 방법으로 제조된 것을 특징으로 하는 버섯 균사체를 이용한 발아 현미 가공식품.
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