KR20080098204A - 홍국템페의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 홍국템페의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 홍국균 곰팡이와 템페 곰팡이 모두를 이용하여 새로운 형태의 고기능성 발효식품인 홍국템페의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명은 하기와 같이 구성된다.

콩을 세척하는 단계;

콩을 침지시킨 후 산을 처리하는 단계;

콩의 껍질을 제거하는 단계;

물을 제거한 후 110℃에서 20분간 증자하여 콩을 멸균하는 단계;

콩 표면의 물기를 제거하는 단계;

Monascus 종균투입하는 단계;

배양기에서 발효시키는 단계; 및

Monascus 균의 발효가 끝난 후 Rhizopus 종균 투입하여 발효시키는 단계.

홍국, 템페, Rhizopus, Monascus

Description

홍국템페의 제조방법 {method fro preparation of hongkuk tempeh}

도 1은 홍국의 Monacolin K HPLC chromatogram이다.

도 2는 대두 및 템페의 이소플라본 분석이다.

도 3은 발효에 따른 대두중의 이소플라본의 변화 및 함량을 보여주는 그래프이다.

도 4는 혈압의 변화를 보여주는 그래프이다.

도 5는 홍국 및 템페의 섭취 후 혈장 GABA 농도를 보여주는 그래프이다.

본 발명은 홍국템페의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 홍국균 곰팡이와 템페 곰팡이 모두를 이용하여 새로운 형태의 고기능성 발효식품인 홍국템퍼의 제조방법에 관한 것이다.

인도네시아의 전통적 발효 식품인 템페(Tempeh)는 세계적으로도 널리 알려져 있는 콩 이용 식품으로 높은 기호성으로 인하여 세계적인 성공을 거두고 있으며, 대두를 발효시킨 tempeh는 Rhizopus oligosporus 균이 생산하는 효소의 활성으로 단백질과 지방의 분해가 이루어져 대두식품보다 소화흡수가 잘 된다.

대두에 존재하는 피트산은 단백질 및 전분분해효소의 활성을 저해하고 칼슘과 같은 무기물과 불용성 복합체를 형성하여 생체이용도를 감소시키는데 tempeh에는 피트산의 1/3 가량이 감소하므로 tempeh는 소화흡수 불량과 골다공증에 효용가치가 있다.

서양에서의 우유와 유제품은 동양권에서는 콩과 콩제품으로 비교되는데, 우유에 비해 콩은 단백질의 아미노산 조성으로 보면 질이 떨어지지만 지방의 조성에서는 우유에 비해 질이 우수함. 단백질의 질을 아미노산가로 평가하면 우유는 60, 대두는 47이나 템페의 경우는 79이며 쌀 등과 함께 적용되면 콩에 부족한 메티오닌을 보충할 수 있다.

홍국은 쌀을 원료로 하여 Monascus라는 곰팡이가 증식하여 제조되는 제품으로서, 홍국에서 자라는 Monascus는 monacolin-k(고지혈증 치료제)라는 색소와 두뇌식품으로 알려진 GABA를 생산한다. Monacolin K, compactin과 이들의 유도체는 혈액에서 저밀도 lipoprotein과 cholesterol complex의 양을 낮추는 효과를 가지고 있어 새로운 치료제로 개발이 가능하다.

Maltese등은 monacolin K가 dolichol, ubiquinone이나 isopenteyl-tRNA 와 같은 nonsterol isoprenoid 화합물의 합성을 억제하는 효과가 있기 때문에 암세포의 성장을 억제하는 효과가 있다고 보고한 바있다. 이러한 보고로 인하여 최근에는 monacolin-K이나 이와 유사한 화합물들을 이용하여 여러 가지의 암에 대한 임상치 료용 약제로 개발하기위한 관심이 고조되고 있다.

콩은 이소플라본 함량이 높으며 풍부한 단백질, 아미노산, 비타민 B12 등이 우수한 제품으로 알려져 있음. 이소플라본 중 genistein의 경우 종양의 개시와 진행단계에서 관여하는 활성산소종을 소거하여 항산화효과를 나타내며 특히 유방암과 전립선암에 대한 항암작용이 알려져 있다.

우리나라의 전통 콩발효식품인 청국장과 된장은 최근 그 기능성이 많이 연구되어 그 우수성이 밝혀지고 있으나 기호성이 떨어져 젊은 층에는 크게 어필하지 못하고 있으며 특히 세계적인 글로벌 식품으로의 개발에는 한계가 있다.

홍국이나 템페를 이용한 방법은 하기와 같이 다양하게 특허 출원된 바 있다.

특허 출원 제 1996-0039181호는 "홍국곰팡이균을 이용한 쌈장의 제조방법"에 관한 특허를 출원 한 바 있다.

특허 출원 제 2002-0048923호는 "홍국균 배양액의 성분과 색소가 함유된 버섯 및 이의 제조방법"에 관한 특허를 출원한 바 있다.

특허 출원 제 1987-14167호는 " 곰팡이와 효모의 혼합배양에 의한 템페의 제조방법"에 관한 특허를 출원한 바 있다.

기존의 템페 및 홍국의 연구는 주로 영양성분과 기능성 성분의 분석에 국한되어 왔으며 전통적인 템페의 국내에서의 재현에 불과하며 실험실적인 연구를 탈피하지 못하여 상업화 한 경우는 없고, 이미 시장을 선점하고 있는 외국의 tempeh 생산 기업들과 경쟁하기 위해서는 기호성은 물로 기능성이 뛰어나며 신공법에 의한 기술장벽을 가지는 새로운 형태의 제품개발이 필요하다.

따라서, 본 발명은 홍국균 곰팡이와 템페 곰팡이 모두를 이용하여 새로운 형 태의 고기능성 발효식품인 홍국템페의 제조방법을 제공하고자 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 하기와 같이 구성된다.

콩을 세척하는 단계;

콩을 침지시킨 후 산을 처리하는 단계;

콩의 껍질을 제거하는 단계;

물을 제거한 후 110℃에서 20분간 증자하여 콩을 멸균하는 단계;

콩 표면의 물기를 제거하는 단계;

Monascus 종균투입하는 단계;

배양기에서 발효시키는 단계; 및

Monascus 균의 발효가 끝난 후 Rhizopus 종균 투입하여 발효시키는 단계.

콩을 침지 시는 콩의 3배되는 물을 붓고 빙초산을 첨가하고 약 12 시간 정도 처리하는 것이 바람직하다.

Monascus 균의 발효는 10일간 진행 하는 것이 바람직하고, Rhizopus 균의발효는 2일간 진행하는 것이 바람직하다.

Rhizopus 균은 Rhizopus oliosporus인 것이 바람직하다.

Monascus는 monacolin-k라는 기능성 물질 (약품명 로바스타틴 lovastatin:항고지혈증 치료제)을 생산하는 균주이지만 또한 citrinin이라는 독소(신장독소)를 생산하기도 하므로, monacolin-k는 다량 생산하면서 citrinin 생성이 없는 종균의 개발이 선행되어야 한다.(현재 건강기능식품공전에서 허용치는 50ug/kg)

하기는 본 발명의 실시예이나, 본 발명이 이에 국한 되지는 않는다.

[실시예 1]

홍국 템페 제조용 Monascus 분리

Tempeh starter로 적합한 Monascus를 분리하기 위하여 국내외로부터 홍국 및 쌀 분말, 잡곡, 선식 등 수 십종의 시료를 수집하여 시료를 분말화하여 멸균수에 혼합하여 현탁액을 potato dextrose agar, malt extract agar, C 배지에 도말한 뒤 30℃에서 4-6일간 배양함. 오염균은 계대 배양을 반복하여 제거하고 Monascus를 순수 배양하였다.

대부분의 제품에서 Monascus 형태를 보이고 색소를 생산하는 사상성 진균이 분리되었고 홍국 템페 제조용 으로 템페에서 분리된 Rhizopus oligosporous 균주를 사용하였다.

[실시예 2]

홍국제품으로부터 시료제조 방법은 다음과 같다.

구매한 시료를 2 g 취하여 blender로 갈아 준 다음 막자사발을 이용하여 powder처럼 될 때까지 더 갈아준다.

추출 용매 ethyl alcohol을 15 ml 첨가하여 충분히 섞어 준 뒤 20 ml로 총 부피를 맞춰 준다.

30℃로 맞춰 놓은 shaking water bath에서 60분간 격렬히 섞어준다.

상온에서 10,000 rpm, 15 min 분간 원심분리

0.45 ㎛, PTFE filter로 거른다.

[실시예 3]

Monacolin K 정량분석

Acetonitrile/0.1% phosphoric acid, 65:35 (v/v)을 이동상으로 사용하였고 유속은 1.0 ml/min으로 하였다.

Hypersil ODS column을 사용하였고 UV detector (280 nm)로 검출하였다.

표준 monacolin K의 HPLC chromatogram은 도 1A, 1B와 같고 retention time은 활성형 4분, 비활성형 6분 정도였다. 홍국제품 B 추출물의 monacolin K HPLC chromatogram은 도 1C와 같다.

[실시예 4]

템페로부터 시료제조 방법

배양이 완료된 템페 1g에 메탄올 10㎖와 1N HCl 200㎕를 가한 후, 균질기(IKA-Werk, Japan)로 1분 이상 균질화시켜 이소플라본을 추출한 다음 3000rpm에서 15분간 원심분리하였다.

상층액 2㎖를 취하여 질소가스로 휘발, 건조시킨 후 다시 80% 메탄올(v/v) 2㎖에 용해시켰다.

이 중 일정량을 취해 0.45㎛ 폴리프로필렌 필터(밀리포아, 미국)에 여과한 후 HPLC를 수행하여 이소플라본 비배당체(제니스테인 및 다이드제인)의 농도를 측정하였다.

[실시예 5]

분리 균을 이용한 홍국 템페의 제조

제조공정은 하기 표 1과 같다.

표 1

공 정	내 용	비 고
① 원료 세척	콩과 곡물을 깨끗하게 씻어 불순물을 제거
② 침지 및 산 처리	물의 부피가 콩 부피의 3배 되도록 붇고 빙초산을 넣어 산 처리하고 산 처리된 물에 침지	약 12시간
③ 껍질 제거	물에 불린 콩의 껍질을 비벼 제거하고 물을 넣어 비중의 차이로 껍질을 분리	효율적인 껍질제거 필요
④ 증자	껍질이 제거된 콩에서 물을 제거하고 110℃에서 20분간 증자하여 콩을 멸균
⑤ 탈수	콩 표면에 물기를 제거하기 위해 오븐(80℃)에 넣어 약 2시간 정도 건조 작업을 실시
⑥ Monascus 종균투입	Monascus 곰팡이를 콩 100g당 포자 100만개 정도 접종해주고 골고루 퍼지도록 잘 혼합
⑦ 배양	배양기(37℃)에서 발효	10일간
⑧ Rhizopus 종균 투입	홍국균 발효가 끝난 시점에 Rhizopus 종균을 투입하여 템페 발효	2일간

[실시예 6]

템페 제조에는 국산 대두를 이용하였고, 템페를 제조한 후 발효과정에서 일어나는 isoflavone의 변화를 HPLC를 이용하여 분석한 결과 배당체의 isoflavone이 발효과정에서 비배당체로 전환됨을 확인할 수 있었다(도 2 참조 )

도 3은 발효에 따른 대두중의 이소플라본의 변화 및 함량으로서 isoflavone 정량분석을 위하여 HPLC 조건을 하기와 같이 확립하였다.

0.1% Acetic acid in acetonitrile과 0.1% Acetic acid in water를 이동상으로 하였고 유속은 1.0 ml/min으로 하였고,

각 시간별

0 min Acetonitrile : water = 15 : 85

26 min Acetonitrile : water = 35 : 65

27 min Acetonitrile : water = 15 : 85

30 min Acetonitrile : water = 15 : 85

C18- column을 사용하였고 fluorescence detector (350/450 nm)로 검출하였다.

[실시예 7]

Tempeh, 대두, 홍국 tempeh 시제품 섭취에 따른 생리 변화

A. 식이섭취량

실험동물의 식이섭취량은 고혈압군에서 다소 낮은 경향을 보였으나 통계적인 유의성은 나타나지 않고(표 2), 대두와 tempeh를 섭취한 군에서 대조군보다 섭취량이 적었다.

표 2. 식이섭취량(g)

CC; 정상혈압대조군, CB; 정상혈압대두군, CT; 정상혈압템페군, CM; 정상혈압홍국군,

HC; 고혈압대조군, HB; 고혈압대두군, CT; 고혈압템페군, HM; 고혈압홍국군

a, b; means with different superscripts are significantly different at P<0.05.

B. 체중

실험기간에 실험군별 체중을 보면 대두, 템페, 홍국쌀군이 모두 대조군에 비해 체중이 적었음(표 3)

표 3. 체중

C. 혈압

실험기간에 실험군별 혈압의 변화를 보면 10% fructose를 첨가한 물을 ad libitum으로 공급받은 HC, HB, HT, HM군이 CC, CB, CT, CM군에 비해 혈압이 높았으며 대두, 템페, 홍국쌀군이 모두 대조군에 비해 혈압이 낮아짐을 볼 수 있었으며, ( 도 4 참조) 혈압강하효과는 대두와 홍국쌀군에서 더 현저하였다.

D. 혈장 무기질 농도

실험기간에 실험군별 혈장의 무기질 농도는 표 4에서와 같음

표 4. 혈장 무기질 농도

E. 무기질 배설

대변과 소변을 통한 Na, Mg, P, K, Ca 배설량은 표5, 표 6과 같다.

표5. 소변 중 무기질 배설량

표 6. 대변 중 무기질 배설량

F. 혈장 GABA 농도

혈장의 GABA 농도는 대두와 템페군에서 대조군에 비해 높은 경향을 보였음(도 5 참조)

상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 방법은 서로 특성이 상이한 홍국균인 Monascus와 템페균인 Rhizopus는 각각의 특성이 매우 다르기 때문에 콩에서 이들을 모두 배양하는 것이 시도되지 않았으나 본 기술에서는 곰팡이의 신규한 특성을 개발하여 콩에서 홍국균과 템페균이 모두 증식 가능하고 monacolin 생산, GABA 생산, 콩 이소플라본의 비 배당체 전환 등 생리활성 물질을 효과적으로 생산하는 기술을 개발하였다.

홍국과 템페의 기능성을 향상하고 상호간의 시너지를 내고자하는 연구는 아직 진행된 바 없으며 이 기술이 성공할 경우 된장이나 청국장의 시장규모를 능가할 것으로 예상된다.

Claims (4)

1. 하기의 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 홍국템페의 제조방법.

   콩을 세척하는 단계;

   콩을 침지시킨 후 산을 처리하는 단계;

   콩의 껍질을 제거하는 단계;

   물을 제거한 후 110℃에서 20분간 증자하여 콩을 멸균하는 단계;

   콩 표면의 물기를 제거하는 단계;

   Monascus 종균투입하는 단계;

   배양기에서 발효시키는 단계; 및

   Monascus 균의 발효가 끝난 후 Rhizopus 종균 투입하여 발효시키는 단계.
2. 제 1항에 있어서, 콩을 침지시는 콩의 3배되는 물을 붓고 빙초산을 첨가하고 약 12 시간 정도 처리하는 것을 특징으로 하는 홍국템페의 제조방법
3. 제 1항에 있어서,

   Monascus 균의 발효는 10일간 진행 하는 것이 바람직하고, Rhizopus 균의 발효는 2일간 진행하는 것을 특징으로 홍국템페의 제조방법.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, Rhizopus 균은 Rhizopus 균은 Rhizopus oliosporus 인 것을 특징으로 하는 홍국템페의 제조방법.

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