KR20080074290A - 나무의 수액을 이용한 유산균 발효음료의 제조방법 및그로부터 제조된 유산균 발효음료 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 수액 채취목으로부터 수집된 나무 수액에 유산균을 접종하고, 발효시키는 것을 특징으로 하는 나무의 수액을 이용한 유산균 발효음료의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 유산균 발효음료에 관한 것으로, 본 발명에 의해 제조된 유산균 발효음료는 자작나무, 고로쇠나무, 물박달나무, 단풍나무 등의 수액을 이용하여 저장성과 기호성이 증진된 저농도 발효음료이다.
수액, 유산균, 발효음료
Description
본 발명은 나무의 수액을 이용한 유산균 발효음료의 제조방법 및 그로부터 제조된 유산균 발효음료에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수액 채취목으로부터 수집된 나무 수액에 유산균을 접종하고 발효시키는 것을 특징으로 하는 나무의 수액을 이용한 유산균 발효음료의 제조방법 및 그로부터 제조된 유산균 발효음료에 관한 것이다.
일반적으로 요구르트라 부르는 유산균 음료는 기원전부터 인간이 이용하여온 식품의 일종으로서 영양적인 가치뿐만 아니라 여러 가지 생리적인 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 또한, 생성된 유산이 제품의 보존 기간을 늘려주며, 특유의 상쾌한 신맛을 주고, 유해미생물에 대한 생장 억제기능을 발휘하며, 유단백질의 소화 율을 높이고, 칼슘, 철, 인의 흡수를 촉진시키는 등 생유에 비하여 다양한 장점을 지고 있다.
또한, 우리나라에서는 예로부터 유산균을 이용한 음료로서 상기와 같은 발효유 외에 동치미 및 나박김치 등 김치 유산균에 의해 발효된 김치의 국물을 떡 등의 음식을 먹을 때 음료로서 음용해 왔다.
한편, 외국에서는 핀란드의 경우 자작나무 수액을 천연수를 대체할 새로운 음료로써 많은 사람이 음용하고 있으며, 우리나라의 경우 예로부터 주로 봄철에 고로쇠나무 수액을 채취하여 기능성 음용수로 사용하였으며, 자작나무 수액, 물박달나무 수액 및 단풍나무 수액도 그 대체품으로 음용되어 왔다. 자작나무 수액과 물박달나무 수액은 연구결과 항산화 활성과 면역활성 등에서 뛰어난 효능을 보이고 있고, 고로쇠 수액의 경우에도 뼈를 튼튼하게 하고 위장병 치유효과 등의 효능을 나타낸다고 보고되어 있다.
자작나무는 학명이 Betula platyphylla var. japonica 로서 자작나무과(Betulaceae)에 속하는 낙엽교목으로서 강원도 이북 높은 산에 많이 자라며 일본 훗카이도와 중국에서도 분포한다. 나무껍질은 회백색이고 여러 층의 얇은 껍질로 조성되었으며, 쉽게 벗겨지고 내피는 등황색이며 깊은 산 숲속에서 자생한다. 자작나무의 껍질은 백화피 또는 화피라는 생약명으로도 명명되며, 베툴린, 올레아놀산, 베툴로시드, 카로틴, 펜토산 등의 성분을 포함한다(약초의 성분과 이용, 일월 서각. 1994. 과학백과사전 출판사편, 중약 대사전,도서출판 정담, 중약대사전 편찬위원회,1997). 예로부터 자작나무는 열독창(熱毒瘡), 상한시행(傷寒時行), 황달(黃疸), 폐풍독(肺風毒), 통풍, 류머티즘, 피부약, 방부약, 종기치료, 타르의 제조원료 및 이뇨제로 쓰이고 있다.
또한, 자작나무는 거제수와 함께 봄 곡우때 줄기에 상처를 내어 흘러나오는 수액을 받아 마시며 무병장수 한다고 믿어온 오랜 민간요법과 풍습이 오늘날에도 전래되고 있으며 실제로 자작나무 수액은 식욕촉진, 신경안정, 위장병 및 여성 산후증에 탁월한 효과가 있다고 하여 이 수액을 약수로 이용하여 왔다. 그뿐 만이 아니라 자작나무 수액은 성장과 활력에 필요한 많은 영양소를 함유하고 있고, 많은 종류의 아미노산, 미네랄, 과당, 포도당 등 인체의 필수요소가 함유되어 있어 건강에 많은 도움을 준다. 또한, 심장질환 억제, 신경통, 류마티스 관절염, 소화불량 등에 효능이 있는 것으로 알려져 많은 사람들이 찾고 있다. 그밖에 자작나무의 성분 중에는 체내에 축적된 비만성분을 태워 체중감소에 도움을 주고 자일리톨의 원료가 되는 크실란, 껍질에는 항 에이즈의 원료가 되는 베츄란, 잎에는 항히스타민 성분의 후라보노 배당제가 많이 존재하여 왔다.
한편, 고로쇠나무(Acer mono)는 단풍나무과( Aceraceae)에 속하는 낙엽교목으로서 한국, 중국 및 일본 등의 동남아시아 지역에서 주로 재배되며, 우리나라에서는 전라도 지리산, 강원도 등의 심산에 자생하고 있고 이른 봄에 그 수액을 채취하여 위장병 등의 치료제와 민간에서 음용하고 있다. 고로쇠 수액은 예로부터 위장 병, 폐병, 신경통, 관절염 등에 효험이 있는 것으로 알려져 민간에서 약용 음료로 널리 음용하여 오고 있다. 또한, 고로쇠 수액은 연중 채취 가능한 것은 아니고 보통 2∼3월에 한시적으로 얻을 수 있는 수액으로서 1.8∼2.0%의 당도를 가지고 있으며, 사람의 골격을 형성하는 중요한 영양소인 칼슘(Ca)과 혈압을 조절하는 칼륨(K) 등 10 여종의 미네랄을 함유하고 있다.
그러나, 상기 수액 채취목의 수액은 저장성이 낮아 냉동시키지 않는 한 장기보관이 불가능하고, 수액 자체의 텁텁한 맛에 의하여 수액을 처음 복용하거나 비위가 약한 사람은 거부감을 느낄 수 있으므로, 그 유용성에도 불구하고 음용의 대중화는 진척되지 못하고 있는 실정이다. 또한, 이러한 수액 채취목의 수액은 채취과정부터 토양, 대기, 기타 오염원과의 접촉을 통하여 다양한 미생물에 오염되며, 수액 내에 존재하는 당 성분으로 인하여 급속하게 미생물 증식이 이루어지므로, 저장성을 제고할 수 있는 기술이 필요하다.
이에, 본 발명자들은 상기 수액 채취목에서 얻어지는 수액을 더욱 유용하게 이용하는 방법을 개발하고자 노력하던 중, 수액에 유산균을 접종하여 유기산 발효를 유도함으로써, 저장성이 증대되고, 풍미 및 영양학적 측면에서 대단히 우수한 발효음료가 제조됨을 확인하고 본 발명을 완성하였다.
이에 본 발명의 목적은 수액 채취목의 수액을 원료로 하고, 여기에 다양한 유산균을 접종하여 발효함으로써, 저장성과 기호성이 증진된 발효음료의 제조방법을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 상기 제조방법에 의하여 제조된 발효음료를을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 수액 채취목으로부터 수집된 나무 수액에 유산균을 접종하고, 발효시키는 것을 특징으로 하는 나무의 수액을 이용한 유산균 발효음료의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 방법으로 제조된 유산균 발효음료를 제공한다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 수액 채취목으로부터 수집된 나무 수액에 유산균을 접종하고, 발효시키는 것을 특징으로 하는 나무의 수액을 이용한 유산균 발효음료의 제조방법을 제공한다.
본 발명은 유산균 발효 음료의 제조방법에 관한 것으로서, 수액 채취목, 특히 자작나무, 고로쇠나무, 거제수나무, 물박달나무, 박달나무, 단풍나무, 삼나무, 대나무 등의 수액을 원료로 하고, 여기에 유산균(예로서, 락토바실러스 속, 스트렙토코쿠스 속, 비피도박테리움 속, 류코노스톡 속, 락토코쿠스 속 또는 페디오코쿠 스 속)을 접종 후 발효시켜, 생성되는 유기산에 의하여 저장성과 기호성이 증진된 저농도 발효음료를 개발하여 제공하는 것이다.
본 발명의 유산균 발효음료의 제조방법에 있어서, 재료로는 수액 채취목의 수액을 사용하는데, '수액 채취목'은 통상적으로 인간에게 음용되고 있거나 음용될 수 있는 수액이 많이 나오는 수목을 지칭하는 것으로 당업계에 알려져 있다. 그 예로는 상기에서 예를 든 자작나무과(Betulaceae)에 속하는 자작나무, 거제수나무, 물박달나무, 박달나무, 시수레나무 등과 단풍나무과(Aceraceae)에 속하는 고로쇠나무, 당단풍나무, 단풍나무 등이 있다.
한편, 상기 수액은 유산균 접종에 앞서, 살균 또는 제균을 통해 멸균시키는 전처리 과정을 거치는 것이 바람직하며, 살균의 예로는 오토클레이빙(autoclaving)이 바람직하고, 제균의 예로는 여과인 것이 바람직하다. 이 중 특히 비가열 멸균공정으로서 여과공정을 사용하면 수액에 고유하게 존재하는 미네랄 성분과 비타민성분을 변형시키지 않고 유지할 수 있어 그에 의한 생리활성을 최대한 유지시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 유산균 발효음료의 제조방법에 있어서, 상기 유산균은 락토바실러스속(Lactobacillus), 루코노스톡속(Leuconostoc), 락토코쿠스속(Lactococcus), 페디오코쿠스속(Pediococcus), 스테렙토코쿠스속(Streptococcus) 및 비피도박테리움속(Bifidobacterium) 균주로 이루어진 군 중에서 선택된 균주인 것이 바람직하고,
더욱 바람직하게는 락토바실러스 에시도필러스(Lactobacillus acidophilus), 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis), 루코노스톡 메센테로이데스(Leuconostoc mesenteroides), 루코노스톡 락티스(Leuconostoc lactis), 락토코쿠스 락티스(Lactococcus lactis), 페디오코쿠스 펜토사우세우스(Pediococcu pentosaceus), 페디오코쿠스 덱스트리니쿠스(Pediococcus dextrinicus) 및 스트렙토코쿠스 서모필러스(Streptococcus thermophilus)로 이루어진 군 중에서 선택된 균주인 것이 좋고,
그 중 더욱 바람직하게는 락토바실러스 에시도필러스(Lactobacillus acidophilus) ATCC 3111, 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) KCTC 3498, 루코노스톡 메센테로이데스(Leuconostoc mesenteroides) KCTC 3733, 루코노스톡 락티스(Leuconostoc lactis) KCTC 3528, 락토코쿠스 락티스(Lactococcus lactis) KCTC 3926, 페디오코쿠스 펜토사우세우스(Pediococcu pentosaceus) KCTC 3507, 페디오코쿠스 덱스트리니쿠스(Pediococcus dextrinicus) KCTC 3506 및 스트렙토코쿠스 서모필러스(Streptococcus thermophilus) KCTC 3658로 이루어진 군 중에서 선택된 균주인 것이 좋다.
또한, 본 발명의 유산균 발효음료의 제조방법에 있어서, 바람직하게는 상기 나무 수액에 유산균의 생육을 촉진시키고 단맛을 내기 위해 당 또는 감미료를 첨가하는 것이 좋고, 그 예로는 자일리톨(xylitol)인 것이 좋으며, 더욱 바람직하게 자일리톨의 첨가량은 3 내지 5%(w/v)인 것이 좋다.
또한, 본 발명의 유산균 발효음료의 제조방법에 있어서, 상기 유산균에 의한 발효는 상기 수액의 pH가 4.8 이하로 감소될 때까지 이루어지는 것이 바람직하다. pH가 4.8 이하이면, 통상적으로 잡균들의 생육이 원활하지 못하다고 당업계에 알려져 있기 때문이다.
또한, 본 발명의 유산균 발효음료의 제조방법에 있어서, 발효시간은 유산균 접종 후 2일 내지 3일 동안 이루어지는 것이 더욱 바람직하다. 발효시간이 그 이상 지속되면 경제적으로도 바람직스럽지 못하기 때문이다. 따라서 필요에 따라 균의 생육이 원활하지 못하면 당 등을 비롯한 기타의 생육 촉진인자를 첨가해주는 것도 좋다.
본 발명의 유산균 발효음료의 제조방법은 구체적으로 채취한 수액 원료를 전처리하는 과정, 상기 전처리된 수액에 유효한 미생물을 접종하는 과정, 상기 수액을 발효시키는 과정으로 이루어진다. 바람직한 예로서 더욱 구체적인 본 발명의 유산균 발효음료의 제조방법은, 수액의 이물질과 세균 등 미생물을 비열처리(필터)를 이용하여 제거하는 공정, 상기 처리한 수액에 유산균을 접종하는 공정과 수액 내 존재하는 당을 이용한 발효를 통하여 pH를 낮추어 제품의 유통기한을 늘리고 제품에 기호성을 부여하는 공정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명에 이용된 자작나무, 고로쇠나무, 거제수나무, 물박달나무(Betula 속), 당단풍나무(Acer 속)와 같은 수액 채취목의 수액은 채취 후 잡균에 의한 오염이 너무 빠르게 일어나서 바로 부패하게 된다. 이에 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 방법이 요구되는데 본 발명에서는 유산균 발효에 의해 생성된 유기산에 의해 pH가 떨어짐으로써 잡균의 오염을 막을 수 있고, 또 그 유기산에 의해 풍미성분이 증대되어 음용하기에 편한 발효음료가 개발되는 것이다.
본 발명에서의 테스트 결과, 유산균은 48-72시간 정도에 포화농도로 자라며, 그에 의해 pH는 잡균의 오염이 발생되지 않는 pH 4.8 이하로 신속히 내려갔다. 즉, 유산균 접종 후 발효가 시작된 후 48-72시간이 경과하면, pH가 떨어져 잡균의 오염 방지가 신속히 이루어지는 것이다.
본 발명 유산균 발효음료의 제조방법의 주된 특징은 한정된 당 농도를 이용하여 균을 최적발효시킴으로써 pH를 4.8 이하로 떨어뜨리는데 있지만, 상기의 발효에 의해 생성된 유산균은 인체의 소화 능력을 돕고, 생성된 유기산은 발효음료의 풍미성을 증진시킨다.
한편, 비피도박테리움속(Bifidobacterium) 균주의 경우는 pH가 높은 조건에서 잘 성장하므로, pH 6.0 이상의 수액에 약간의 탄산가스 보충(carbonation)을 해주어 산소 내성을 유도하면 더욱 성장이 용이하다.
한편, 본 발명은 상기 유산균 발효음료의 제조방법에 외에 상기의 방법으로 제조된 유산균 발효음료를 또한 제공한다.
본 발명의 유산균 발효음료는 자작나무, 고로쇠나무, 거제수나무, 물박달나무(Betula 속), 당단풍나무(Acer 속) 등의 수액에 다양한 유산균을 접종하여 발효시키고, 이에 의하여 상당한 양의 유기산이 생성되고, 이로 인하여 pH가 내려가므로, 잡균의 오염이 방지된다. 통상적으로 pH가 4.8 이하로 내려가면 잡균의 오염 이 방지되는데 본 발명의 유산균 발효음료는 유기산의 생성으로 말미암아 pH가 4.8 이하로 내려간다.
한편, 대조구들에 있어서는 빠르게 잡균이 성장하고 이로 인한 아세트산이나 포름산의 생성으로 pH가 일부 내려가나 이는 잡균에 의한 산패로서 풍미가 좋지 못하므로 유산균 발효음료로서 바람직스럽지 못하다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
한편, 이하 실시예의 실험 결과를 정리하자면,
본 발명자들은 락토바실러스속, 루코노스톡속, 락토코쿠스속, 피디오코쿠스속 및 스트렙토코쿠스속 균주를 종균배양하고, 이를 멤브레인 여과된 자작나무 수액 또는 고로쇠나무 수액에 바로 접종하거나, 자일리톨(xylitol)을 첨가한 후 접종하여 37℃에서 일정시간 동안 정치 배양하면서 원액을 단계적으로 십진 희석하여 MRS 평판배지에 도말 배양하여 균수를 측정하고, pH 및 유기산 함량을 측정하였는데,
대조구는 균의 접종이 없었음에도, 각 수액에 잡균에 의한 오염이 매우 빠르게 진행되는 반면, 유산균이 접종된 경우는 유산균 수가 완만히 증가함을 확인하였다.
또한, 대조구에서는 잡균에 의한 아세트산, 포름산의 생성으로 pH가 일부 감소하지만, 균에 의한 산패로서 풍미가 좋지 못함을 확인할 수 있었고, 그에 반하여 유산균이 접종된 경우는 유기산의 생성으로 pH가 4.8 이하로 내려가 잡균의 오염이 방지됨을 확인할 수 있었다(표 1 내지 표 12).
<
실시예
1 > 이용한 자작나무 수액의 발효
< 1-1 >
락토바실러스속
(
Lactobacillus
) 균주를 이용한 발효
충북 월악산 부근 지역의 농가에서 채취되어 냉동 보관된 자작나무 수액을 4℃에서 해빙시킨 뒤, 1 리터 멤브레인 필터키트(membrane filter kit; pore size 0.22 ㎛, Corning, NY, USA)를 이용하여 여과하였다. 여과된 수액의 유산균 발효를 위하여 Lactobacillus acidophilus ATCC 3111 및 Lactobacillus brevis KCTC 3498 균주를 이용하였다.
구체적으로, 자작나무 수액의 주발효에 앞서서, 상기 균주를 MRS 배지에서 37℃에서 24시간 동안 배양하고, 이를 3회 계대배양하는 종균배양을 수행하였다. 상기 종균배양으로 얻어진 유산균 현탁액 0.1 ㎖을 300 ㎖의 여과된 자작나무 수액에 접종하여 37℃에서 정치 배양하면서 각각 0 h, 12 h, 24 h, 48 h, 72 h에서 균수, pH 및 유기산 함량을 측정하였다(표 1 내지 표 3).
유산균 제품 중 생균수는 유산균 발효음료에 있어서 매우 중요하므로, 균수는 원액을 단계적으로 십진 희석하여 MRS 평판배지에 도말 배양하여 측정하였다.
pH는 pH meter(25℃ 보정)를 사용하여 측정하였으며, 유기산 함량은 시료 10 ㎖을 취하여 0.01 N NaOH 용액으로 적정한 후 측정하였다. 대조구(control)는 여과된 수액에 유산균을 접종하지 않고, 단지 수액 자체만을 37℃에서 정치 배양 후 Nutrient Agar 평판배지에 도말 배양하여 균수를 측정하였으며, 자일리톨(xylitol) 함유 수액은 각각 300 ㎖ 자작나무 수액에 자일리톨 9 g(3% 자일리톨)과 15 g(5% 자일리톨)을 용해한 후 여과하고 유산균을 접종하여 발효시켰다.
| 대조구 | Lactobacillus acidophilus ATCC 3111 | Lactobacillus acidophilus ATCC 3111 (3% xylitol 첨가) | Lactobacillus acidophilus ATCC 3111 (5% xylitol 첨가) | Lactobacillus brevis KCTC 3498 | |
| 0h | 0 | 5.7 x 104 | 2.9 x 104 | 3.3 x 104 | 1.9 x 105 |
| 12h | 1.2 x 101 | 1.4 x 105 | 1.2 x 106 | 8.2 x 105 | 8.1 x 105 |
| 24h | TNTC w/o dilution | 2.0 x 106 | 3.0 x 106 | 7.3 x 106 | 4.7 x 106 |
| 48h | TNTC w/o dilution | 4.5 x 106 | 5.6 x 106 | 1.1 x 107 | 8.5 x 106 |
| 72h | TNTC w/o dilution | 2.3 x 105 | 2.8 x 106 | 2.9 x 106 | 2.9 x 106 |
* TNTC (too numerous to count) without dilution
| 대조구 | Lactobacillus acidophilus ATCC 3111 | Lactobacillus acidophilus ATCC 3111 (Xylitol 3% 첨가) | Lactobacillus acidophilus ATCC 3111 (Xylitol 5% 첨가) | Lactobacillus brevis KCTC 3498 | |
| 0h | 6.35 | 6.31 | 6.29 | 6.44 | 6.68 |
| 12h | 6.60 | 6.42 | 6.02 | 5.97 | 6.54 |
| 24h | 5.15 | 4.49 | 4.23 | 4.35 | 5.48 |
| 48h | 4.91 | 4.43 | 3.98 | 3.94 | 4.69 |
| 72h | 5.01 | 4.41 | 3.88 | 3.78 | 4.21 |
| 대조구 | Lactobacillus acidophilus ATCC 3111 | Lactobacillus acidophilus ATCC 3111 (Xylitol 3% 첨가) | Lactobacillus acidophilus ATCC 3111 (Xylitol 5% 첨가) | Lactobacillus brevis KCTC 3498 | |
| 0h | 0.045 | 0.036 | 0.036 | 0.027 | 0.063 |
| 12h | 0.072 | 0.054 | 0.081 | 0.054 | 0.117 |
| 24h | 0.064 | 0.081 | 0.117 | 0.090 | 0.117 |
| 48h | 0.090 | 0.117 | 0.225 | 0.216 | 0.144 |
| 72h | 0.090 | 0.126 | 0.270 | 0.315 | 0.162 |
< 1-2 > 루코노스톡속(
Leuconostoc
) 및 락토코쿠스속(
Lactococcus
) 균주를 이용한 발효
본 발명자들은 균주로 Leuconostoc mesenteroides KCTC 3733, Leuconostoc lactis KCTC 3528, Lactococcus lactis KCTC 3926을 사용한 것만 다르고, 상기 실시예 1-1과 동일한 방법으로 자작나무 수액을 발효시켰다.
하기 표 4 내지 표 6은 그 결과로 측정된 균수, pH 및 유기산 함량이다. 측정방법은 상기 실시예 1-1과 동일하다.
| Leuconostoc mesenteroides KCTC 3733 | Leuconostoc mesenteroides KCTC 3733 (Xylitol 3% 첨가) | Leuconostoc lactis KCTC 3528 | Lactococcus lactis KCTC 3926 | |
| 0h | 3.1 x 105 | 1.7 x 105 | 6.9 x 104 | 1.4 x 104 |
| 12h | 2.2 x 106 | 3.4 x 107 | 6.3 x 106 | 5.9 x 107 |
| 24h | 3.6 x 107 | - | 9.7 x 107 | 8.8 x 107 |
| 48h | 2.2 x 107 | 4.6 x 107 | 7.4 x 107 | 4.4 x 107 |
| 72h | 8.3 x 104 | 1.8 x 107 | 6.8 x 105 | 5.3 x 105 |
| Leuconostoc mesenteroides KCTC 3733 | Leuconostoc mesenteroides KCTC 3733 (Xylitol 3% 첨가) | Leuconostoc lactis KCTC 3528 | Lactococcus lactis KCTC 3926 | |
| 0h | 6.56 | 6.44 | 6.40 | 6.64 |
| 12h | 6.44 | 5.89 | 5.40 | 4.58 |
| 24h | 4.13 | 3.86 | 3.76 | 4.07 |
| 48h | 3.82 | 3.88 | 3.91 | 3.92 |
| 72h | 3.73 | 3.77 | 3.89 | 3.92 |
| Leuconostoc mesenteroides KCTC3733 | Leuconostoc mesenteroides KCTC3733 (Xylitol 3% 첨가) | Leuconostoc lactis KCTC3528 | Lactococcus lactis KCTC3926 | |
| 0h | 0.072 | 0.063 | 0.054 | 0.063 |
| 12h | 0.072 | 0.045 | 0.081 | 0.126 |
| 24h | 0.117 | 0.153 | 0.241 | 0.189 |
| 48h | 0.241 | 0.207 | 0.396 | 0.342 |
| 72h | 0.450 | 0.387 | 0.449 | 0.279 |
< 1-3 > 피디오코쿠스속(
Pediococcus
) 및 스트렙토코쿠스속(
Streptococcus
) 균주를 이용한 발효
본 발명자들은 균주로 Pediococcus pentosaceus KCTC 3507, Pediococcus dextrinicus KCTC 3506, Streptococcus thermophilus KCTC 3658을 사용한 것만 다르고, 상기 실시예 1-1과 동일한 방법으로 자작나무 수액을 발효시켰다.
하기 표 7 내지 표 9는 그 결과로 측정된 균수, pH 및 유기산 함량이다. 측정방법은 상기 실시예 1-1과 동일하다.
| Pediococcus pentosaceus KCTC 3507 | Pediococcus pentosaceus KCTC 3507 (Xylitol 3% 첨가) | Pediococcus dextrinicus KCTC 3506 | Streptococcus thermophilus KCTC 3658 | |
| 0h | 1.0 x105 | 7.2 x 104 | 5.8 x 104 | 2.7 x 105 |
| 12h | 2.9 x105 | 9.2 x 104 | 5.3 x 105 | 6.2 x 105 |
| 24h | 7.1 x 106 | 2.0 x 105 | 1.0 x 107 | 2.0 x 107 |
| 48h | 7.0 x 106 | 2.2 x 107 | 3.0 x 106 | 1.8 x 107 |
| 72h | 3.6 x 106 | 4.7 x 107 | 4.6 x 106 | 9.1 x 105 |
| Pediococcus pentosaceus KCTC3507 | Pediococcus pentosaceus KCTC3507 (Xylitol 3% 첨가) | Pediococcus dextrinicus KCTC3506 | Streptococcus thermophilus KCTC3658 | |
| 0h | 6.65 | 6.38 | 6.57 | 6.64 |
| 12h | 6.02 | 6.82 | 6.90 | 6.49 |
| 24h | 6.77 | 6.02 | 6.01 | 5.24 |
| 48h | 5.19 | 5.06 | 6.08 | 4.04 |
| 72h | 4.01 | 4.27 | 5.02 | 3.85 |
| Pediococcus pentosaceus KCTC3507 | Pediococcus pentosaceus KCTC3507 (Xylitol 3% 첨가) | Pediococcus dextrinicus KCTC3506 | Streptococcus thermophilus KCTC3658 | |
| 0h | 0.054 | 0.063 | 0.054 | 0.072 |
| 12h | 0.054 | 0.054 | 0.045 | 0.054 |
| 24h | 0.081 | 0.081 | 0.063 | 0.099 |
| 48h | 0.090 | 0.108 | 0.045 | 0.234 |
| 72h | 0.279 | 0.378 | 0.090 | 0.297 |
상기 실시예 1-1 내지 실시예 1-3의 표 1, 표 4 및 표 7의 결과를 보면, 균수에 있어서 대조구는 멸균된 상태에서 균의 접종이 없었음에도, 채취 후 잡균에 의한 오염이 매우 빠르게 진행되었다. 그러나, 나머지 유산균이 접종된 경우는 유산균의 발효 과정에 의하여 유산균 수가 완만히 증가함을 확인할 수 있었다. 또한, 표 2, 표 5 및 표 8의 결과를 보면, 대조구에 있어서도 pH가 일부 감소하기는 하지만 이것은 잡균에 의한 적은 양의 아세트산, 포름산의 생성 때문이다. 한편, 나머지 실험군에서는 유기산의 생성으로 말미암아 pH가 4.8 이하로 내려가 잡균의 오염이 방지됨을 확인하였다. 이와 같은 현상는 표 3, 표 6 및 표 9에서 대조구에서는 거의 유기산이 생성되지 않음에 비하여 실험군에서는 상당량의 유기산이 생성됨을 확인함으로써 그와 같이 해석될 수 있었다.
< 실시예 2 > 락토바실러스속(
Lactobacillus
) 균주를 이용한 고로쇠나무 수액의 발효
본 발명자들은 지리산, 설악산 등의 심산유곡에 자생하는 고로쇠나무에 약간의 상처를 입힌 다음 청결용기를 부착하여 자연적으로 흘러나오는 수액을 수집한 후 300메쉬 여과포로 여과하여 100% 연한 황색 액체의 고로쇠 수액을 얻었다. 이렇게 얻어진 수액의 비중은 1.11에서 1.13의 범위였다. 그 후 수액을 신속히 냉동하였다.
상기와 같이 얻어진 고로쇠나무 수액을 4℃에서 해빙시킨 후, 1 리터 멤브레인 필터키트(membrane filter kit; pore size 0.22 ㎛, Corning, NY, USA)를 이용하여 여과하였다. 여과된 수액의 유산균 발효를 위하여, Lactobacillus acidophilus ATCC 3111 및 Lactobacillus brevis KCTC 3498 균주를 이용하였다.
구체적으로, 고로쇠나무 수액의 주발효에 앞서서, 상기 균주를 MRS 배지에서 37℃에서 24시간 동안 배양하고, 이를 3회 계대배양하는 종균배양을 수행하였다. 상기 종균배양으로 얻어진 유산균 현탁액 0.1 ㎖을 300 ㎖의 여과된 자작나무 수액에 접종하여 37℃에서 정치 배양하면서 각각 0 h, 12 h, 24 h, 48 h, 72 h에서 균수, pH 및 유기산 함량을 측정하였다(표 10 내지 표 12).
유산균 제품중 생균수는 유산균 발효음료에 있어서 매우 중요하므로, 균수는 원액을 단계적으로 십진 희석하여 MRS 평판배지에 도말 배양하여 측정하였다.
pH는 pH meter(25℃ 보정)를 사용하여 측정하였으며, 유기산 함량은 시료 10 ㎖을 취하여 0.01 N NaOH 용액으로 적정한 후 측정하였다. 대조구(control)는 여과된 수액에 유산균을 접종하지 않고, 단지 수액 자체만을 37℃에서 정치 배양 후 Nutrient Agar 평판배지에 도말 배양하여 균수를 측정하였으며, 자일리톨(xylitol) 함유 수액은 각각 300 ㎖ 자작나무 수액에 자일리톨 9 g(3% 자일리톨)과 15 g(5% 자일리톨)을 용해한 후 여과하고 유산균을 접종하여 발효시켰다.
| 대조구 | Lactobacillus acidophilus ATCC 3111 | Lactobacillus acidophilus ATCC 3111 (3% xylitol 첨가) | Lactobacillus acidophilus ATCC 3111 (5% xylitol 첨가) | Lactobacillus brevis KCTC 3498 | |
| 0h | 0 | 5.2 x 104 | 2.4 x 104 | 3.1 x 104 | 2.9 x 105 |
| 12h | 0.9 x 101 | 1.8 x 105 | 1.7 x 106 | 8.8 x 105 | 7.1 x 105 |
| 24h | TNTC w/o dilution | 2.8 x 106 | 3.7 x 106 | 7.9 x 106 | 6.7 x 106 |
| 48h | TNTC w/o dilution | 4.9 x 106 | 5.4 x 106 | 4.1 x 107 | 8.6 x 106 |
| 72h | TNTC w/o dilution | 3.3 x 105 | 3.8 x 106 | 2.7 x 106 | 3.9 x 106 |
* TNTC (too numerous to count) without dilution
| 대조구 | Lactobacillus acidophilus ATCC 3111 | Lactobacillus acidophilus ATCC 3111 (Xylitol 3% 첨가) | Lactobacillus acidophilus ATCC 3111 (Xylitol 5% 첨가) | Lactobacillus brevis KCTC 3498 | |
| 0h | 6.45 | 6.41 | 6.39 | 6.42 | 6.48 |
| 12h | 6.71 | 6.22 | 6.22 | 5.67 | 6.14 |
| 24h | 6.25 | 5.48 | 5.23 | 4.15 | 5.68 |
| 48h | 5.41 | 4.47 | 3.95 | 3.54 | 4.39 |
| 72h | 5.71 | 4.31 | 3.43 | 3.28 | 3.91 |
| 대조구 | Lactobacillus acidophilus ATCC 3111 | Lactobacillus acidophilus ATCC 3111 (Xylitol 3% 첨가) | Lactobacillus acidophilus ATCC 3111 (Xylitol 5% 첨가) | Lactobacillus brevis KCTC 3498 | |
| 0h | 0.041 | 0.039 | 0.032 | 0.029 | 0.053 |
| 12h | 0.062 | 0.064 | 0.087 | 0.058 | 0.098 |
| 24h | 0.067 | 0.091 | 0.127 | 0.102 | 0.127 |
| 48h | 0.086 | 0.147 | 0.245 | 0.201 | 0.165 |
| 72h | 0.088 | 0.216 | 0.286 | 0.289 | 0.189 |
상기 실시예 2의 표 10 내지 표 12의 결과는 자작나무 수액에서의 결과와 매우 유사하였다.
상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 유산균 발효음료는 수액 채취목의 수액의 효능을 그대로 유지하면서 저장성과 기호성을 증진시켜 소비자의 다양한 기호성에 맞도록 특이한 향과 맛을 줄 수 있으며, 간편하게 복용하여 식욕이 증진되고 동시에 다이어트 효과가 있고, 변비제거, 생리불순 제거, 피부미용 등에 효과가 있다.
Claims (14)
- 수액 채취목으로부터 수집된 나무 수액에 유산균을 접종하고 발효시키는 것을 특징으로 하는 나무의 수액을 이용한 유산균 발효음료의 제조방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 수액 채취목은 자작나무, 고로쇠나무, 거제수나무, 물박달나무(Betula 속) 및 당단풍나무(Acer 속)로 이루어진 군 중에서 선택된 것을 특징으로 하는 나무의 수액을 이용한 유산균 발효음료의 제조방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 수액은 유산균 접종에 앞서 살균 또는 제균을 통해 멸균시키는 전처리 과정을 거치는 것을 특징으로 하는 나무의 수액을 이용한 유산균 발효음료의 제조방법.
- 제 3항에 있어서, 상기 살균은 오토클레이빙(autoclaving)으로 수행하는 것을 특징으로 하는 나무의 수액을 이용한 유산균 발효음료의 제조방법.
- 제 3항에 있어서, 상기 제균은 여과로 수행하는 것을 특징으로 하는 나무의 수액을 이용한 유산균 발효음료의 제조방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 유산균은 락토바실러스속(Lactobacillus), 루코노스톡속(Leuconostoc), 락토코쿠스속(Lactococcus), 페디오코쿠스속(Pediococcus), 스테렙토코쿠스속(Streptococcus) 및 비피도박테리움속(Bifidobacterium) 균주로 이루어진 군 중에서 선택된 것을 특징으로 하는 나무의 수액을 이용한 유산균 발효음료의 제조방법.
- 제 6항에 있어서, 상기 유산균은 락토바실러스 에시도필러스(Lactobacillus acidophilus), 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis), 루코노스톡 메센테로이데스(Leuconostoc mesenteroides), 루코노스톡 락티스(Leuconostoc lactis), 락토코쿠스 락티스(Lactococcus lactis), 페디오코쿠스 펜토사우세우스(Pediococcu pentosaceus), 페디오코쿠스 덱스트리니쿠스(Pediococcus dextrinicus) 및 스트렙토코쿠스 서모필러스(Streptococcus thermophilus) 이루어진 군 중에서 선택된 것을 특징으로 하는 나무의 수액을 이용한 유산균 발효음료의 제조방법.
- 제 7항에 있어서, 상기 유산균은 락토바실러스 에시도필러스(Lactobacillus acidophilus) ATCC 3111, 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) KCTC 3498, 루코노스톡 메센테로이데스(Leuconostoc mesenteroides) KCTC 3733, 루코노스톡 락티스(Leuconostoc lactis) KCTC 3528, 락토코쿠스 락티스(Lactococcus lactis) KCTC 3926, 페디오코쿠스 펜토사우세우스(Pediococcu pentosaceus) KCTC 3507, 페디오코쿠스 덱스트리니쿠스(Pediococcus dextrinicus) KCTC 3506 및 스트렙토코쿠스 서모필러스(Streptococcus thermophilus) KCTC 3658로 이루어진 군 중에서 선택된 것을 특징으로 하는 나무의 수액을 이용한 유산균 발효음료의 제조방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 나무 수액에 유산균의 생육을 촉진시키고 단맛을 내기 위해 당 또는 감미료를 첨가하는 것을 특징으로 하는 나무의 수액을 이용한 유산균 발효음료의 제조방법.
- 제 9항에 있어서, 상기 당은 자일리톨인 것을 특징으로 하는 나무의 수액을 이용한 유산균 발효음료의 제조방법.
- 제 10항에 있어서, 상기 자일리톨은 나무 수액의 대비 3 내지 5%(w/v) 첨가되는 것을 특징으로 하는 나무의 수액을 이용한 유산균 발효음료의 제조방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 유산균에 의한 발효는 상기 수액의 pH가 4.8 이하로 감소될 때까지 이루어지는 것을 특징으로 하는 나무의 수액을 이용한 유산균 발효음료의 제조방법.
- 제 12항에 있어서, 상기 유산균에 의한 발효는 유산균 접종 후 2일 내지 3일 동안 이루어지는 것을 특징으로 하는 나무의 수액을 이용한 유산균 발효음료의 제조방법.
- 제 1항 내지 제 13항 중 어느 하나의 방법으로 제조된 나무의 수액을 이용한 유산균 발효음료.
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