KR20100010556A

KR20100010556A - 관능효과 및 경제성이 뛰어난 기능성 유산균 한방 발효액의제조방법

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Publication number: KR20100010556A
Application number: KR1020080071464A
Authority: KR
Inventors: 구본홍; 어봉우; 윤인수; 권선호; 이동현; 연 이
Original assignee: 구본홍; 어봉우
Priority date: 2008-07-23
Filing date: 2008-07-23
Publication date: 2010-02-02

Abstract

본 발명은 관능효과 및 경제성이 뛰어난 기능성 유산균 한방 발효액의 제조방법에 관한 것으로, 상세하게는 한약 추출액에 유산균 배양효과가 뛰어난 영양배지를 첨가한 후 유산균 및 효소를 접종하여 발효한 한방 발효액으로, 종래의 MRS 액체(broth) 배지는 화학 약품 등으로 인해 단지 유산균만을 배양하여 다시 유산균을 회수해야하는 번거로움 및 바로 섭취하지 못하는 어려움, 이로 인해 생기는 경제적 단점이 있는 바, 본원 발명은 영양배지을 사용하여 유산균을 한약 추출액에 직접 접종함으로써, 한약재가 갖고 있는 고유의 향미와 쓴맛을 제거하여 남녀노소에 관계없이 복용하기 용이하며, 발효 후 바로 섭취 가능하여 경제적으로 간단하게 제조할 수 있는, 관능효과 및 경제성이 뛰어난 기능성 유산균 한방 발효액의 제조방법에 관한 것이다.

한방 발효액, 유산균, 향, 냄새, 맛, 한약재, 제조방법

Description

관능효과 및 경제성이 뛰어난 기능성 유산균 한방 발효액의 제조방법 {A method for preparing a herbal fermented functional liquid having a excellent sense effect and economical efficiency}

본 발명은 관능효과 및 경제성이 뛰어난 기능성 한방 발효액의 제조방법에 관한 것이다.

[문헌 1] 전재우, 한방음식요법, 여강출판사, pp.35-36, 1997

[문헌 2] 문관심, 약초의 성분과 이용, 백과사전출판사, pp.29, 1984

[문헌 3] 대한민국등록특허 제 10-0704447호

[문헌 4] 하덕모, 발효공학, 신광출판사, pp.15-17, 2000

[문헌 5] 하덕모, 식품미생물학, 신광출판사, 1990

[문헌 6] APHA, Standard methods for the examination of dairy products, 15th ed. Americal Public Health Association Washington. DC., 1985

한방음식이란 한약제와 음식재료를 함께 가공하여 음식물로서 늘 먹을 수 있으면서도 예방 치료 작용을 나타내는 음식을 말한다. 한방음식은 오랜 발전역사를 가지고 있다. 산 좋고 물 맑은 우리나라 강산에는 사람들의 건강에 좋은 음식재료가 많다. 슬기롭고 재능 있는 우리민족은 오랜 옛날부터 야생동식물들을 음식물로 이용하는 과정에서 어떤 동식물을 먹은 다음에 다친 상처가 빨리 아문다던지, 상처에서 흐르던 피가 금방 멎는 것과 같은 좋은 현상이 나타나기도 하고, 반대로 어떤 동식물은 먹은 뒤에 갑자기 앉거나 죽게 되는 나쁜 현상이 나타난다는 것을 경험하게 되었다. 이 과정에서 사람이 먹지 못한 동식물을 구별하게 되었고 먹으면 좋은 동식물을 어떤 형태로 먹어야 섭취하기도 좋고 맛도 있으며 몸에도 좋은가 하는 것을 알게 되었다. 그 후 경험과 지식이 요리기술에 도입되어 한방음식 처방까지 나오게 되었다. 우리 민족이 만들어 이용하여온 한방음식은 의방유취, 동의보감, 한약집성방등 옛날 한의학 책들에 쓰여 있으며 우리 민족의 귀중한 문화유산으로 널리 이용되고 있다. 특히 해방 후 화학 요법제 들이 몸에 미치는 영향이 밝혀지면서 한방음식을 임상에 적용하는 것에 대한 요구가 더욱 높아지고 있다. 특히 한방음식은 노인병의 예방치료와 노쇠과정을 늦추고 장수하는데 많은 도움을 주므로 널리 이용되게 되었다(전재우, 한방음식요법, 여강출판사, pp.35-36, 1997).

질병치료에서 약초의 좋은 점은 첫 시기에는 잘 듣는 것 같아도 후과가 나쁘다. 넓은 의미에서 약초성분들은 사람에게 오랜 기간의 진화과정에서 적응되어온 물질이라고 볼 수 있다. 그러나 신약은 돌연인자에 속한다고 볼 수 있다. 따라서 약초는 신약에 비하여 사람의 체질과 특성에 맞으며 부작용이 없다(문관심, 약초의 성분과 이용, 백과사전출판사, pp.29, 1984).

종래의 김치등의 야채를 이용하여 유산균을 가지고 발효하여, 유산균 및 김치를 섭취하는 기술 등은 있었으나 기능성을 가진 한방약초를 가지고 한방약초의 본래 가지고 있는 고유의 성질 등으로 유산균이 발육되지 못하는 문제점 등이 있다(대한민국등록특허 제 10-0704447호)

미생물의 배양을 위해 사용되는 배지는 세포물질의 합성과 대사산물의 생산을 위해서 필요한 영양소를 함유하고 있어야 한다. 배지의 조제를 위하여 연구실에서는 정제된 화학약품을 사용할 수 있으나 공업적인 발효생산에서는 경제적인 이유 때문에 정제되지 않은 천연물이 주로 이용된다. 이는 발효공업의 부산물일 경우가 많으며 그 조성물은 다양하나 발효의 종류에 따라서 총 발효 비용의 25~75%를 배지원료 탄수화물이 차지할 정도로 비용면 에서 큰 비중을 차지한다. 공업적인 생산을 위하여 배지로서 고려할 조건은 1)높은 수득율과 농도로 생산물 또는 균체를 얻을 수 있어야 하며, 2)생산물의 생성속도가 빠르고 3)배지원료에는 목적생산물이 정제, 회수에 방해가 되거나 발효에 의하여 바람직하지 못한 불순물이 적어야 하며 4)배지 원료값이 싸며 품질이 일정하며, 쉽고 대량으로 이용가능, 5)생산 공정에서 작업의 어려움이 없어야 한다(하덕모, 발효공학, 신광출판사, pp.15-17, 2000)

이에 본 발명자들은 균들의 생장발육을 촉진하는 배지를 투입하고 유산균을 접종함으로써, 한약재 고유의 향, 냄새 또는 맛을 제거하여 남녀노소에 관계없이 복용이 용이하며, 한약재의 유효성분이 발효액에 충분히 포함되고, 발효 후 바로 섭취 가능하여 경제적으로 간단하게 제조할 수 있는, 기능성 한방 발효액의 제조방법을 발명하여 본 발명을 완성하였다.

상기 목적을 수행하기 위하여, 본 발명은 관능효과 및 경제성이 우수한 기능성 한방 발효액의 제조방법을 제공한다.

상세하게는, 본 발명은 처방된 한약재를 물로 1차 세척하는 제 1단계; 상기 제 1단계의 한약재를 한약재 중량의 약 1 내지 5배, 바람직하게는 1 내지 2배 부피의 식초 및 소금물의 혼합액으로 약 1분 내지 30분, 바람직하게는 약 2 내지 5분 동안 침지시켜 2차 세척하는 제 2단계; 다른 용기에 생수 등의 물, 흑설탕 및 영양배지를 투입하고, 배합한 영양배지배합물을 10 내지 50℃, 바람직하게는 30 내지 40℃에서, 약 1 내지 60분, 바람직하게는 약 10 내지 20분 동안 상기 흑설탕을 영양배지배합물에 완전히 용해하는 제 3단계; 상기 제 3단계의 용기의 영양배지배합물에 상기 제 2단계의 2차 세척된 한약재를 투입하여, 약 1 내지 100분, 바람직하게는 20분 내지 40분 동안 침지 후 영양배지배합물에 유산균 및 효소제를 넣고 약 10 내지 80℃, 바람직하게는 약 25 내지 35℃에서 약 1 내지 15일, 바람직하게는 약 5 내지 10일 동안 발효기에서 발효하여 발효액을 제조하는 제 4단계; 상기 제 4단계의 발효액을 파우치 등의 포장용기에 넣는 포장공정을 거치는 제 5단계의 공정을 포함하는 관능효과 및 경제성이 뛰어난 기능성 한방 발효액의 제조방법을 제공 한다.

본원에서 정의되는 제 1단계의 한약재는 십전대보탕, 사군자탕, 사물탕 등의 건강증진을 목적으로 하는 보약 한약재; 특정 질환이나 질병을 치료하기 위한 대승기탕, 육미지황탕, 황연해독탕, 삼화사심탕 등의 질병 치료용 한약재, 바람직하게는 십전대보탕 등을 포함하는 일반적인 처방되는 모든 처방용 한약재를 포함한다.

본원에서 정의되는 제 2단계의 식초 및 소금물의 혼합액은 식초 및 소금물의 중량배합비가 약 1-5:1-10, 바람직하게는 약 1-3:1-5의 비율로 배합된 식초 및 소금물의 혼합액을 포함한다.

본원에서 정의되는 제 2단계의 식초는 사과산, 현미식초, 빙초산, 감식초 등의 산도 6.0-7.0의 약산성 및 강산성 식초, 바람직하게는 현미식초을 포함하며, 소금물은 소금의 염도가 2 내지 10‰, 바람직하게는 2.5 내지 5.5‰의 소금 희석액을 포함한다.

본원에서 정의되는 제 3단계의 영양배지는 필수적으로 50~95.4% 정제수, 1~10% 탈지분유, 1~10% 프락토 올리고당 분말, 1~10% 대두 펩티드, 1~10% 유당, 0.5~5% 포도당, 0.02~1% 비타민 C, 0.02~1% 비타민A, 0.02~1% 비타민B1, 0.02~1% 비타민B2 및 0.02~1% 비타민B5, 바람직하게는 72.9~85.7% 정제수, 4~7% 탈지분유, 3~5% 프락토 올리고당 분말, 3~5% 대두 펩티드, 3~5% 유당, 1~3% 포도당, 0.03~0.1% 비타민C, 0.08~0.5% 비타민A, 0.08~0.5% 비타민B1, 0.08~0.5% 비타민B2 및 0.03~0.5% 비타민B5를 포함함을 특징으로 한다.

본원에서 정의되는 제 3단계의 배지 배합물은 증류수, 흑설탕 및 영양배지의 중량배합비가 1-10 : 1-5 : 1-5, 바람직하게는 1-5.5 : 1-3.5 : 1-3.5의 비로 배합된 배지 배합물을 포함하는 것임을 특징으로 한다.

본원에서 정의되는 제 4단계의 유산균 균주로는 락토바실러스 플랜타럼(Lactobacillus plantarum), 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei), 락토바실러스 애시도필러스균(Lactobacillus acidophilus), 락토바실러스 락티스균(Lactobacillus lactis) 등의 락토바실러스속 균주; 비피도박테리엄 롱검(Bifidobacterium longum), 비피도박테리엄 인판티스(Bifidobacterium infantis), 비피도박테리움 비피둠(Bifidobacterium bifidum), 비피도박테리움 K-103 등의 비피더스속 균주; 아세토박터 아세티(Acetobacter aceti)균; SNUL균, Bacillus균, 스트렙토코커스 써모필러스(Streptococcus thermophilus), 류코노스톡 메센테로이데스(Leuconstoc mesenteroides) 등의 균주, 바람직하게는, 락토바실러스 플랜타럼(Lactobacillus plantarum), 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei), 락토바실러스 애시도필러스균(Lactobacillus acidophilus), 락토바실러스 락티스균(Lactobacillus lactis), 비피도박테리엄 롱검(Bifidobacterium longum), 비피도박테리움 인판티스(Bifidobacterium infantis), 비피도박테리움 비피둠(Bifidobacterium bifidum), 비피도박테리움 K-103, 아세토박터 아세티(Acetobacter aceti)균, SNUL균, Bacillus균, 스트렙토코커스 써모필러스(Streptococcus thermophilus), 류코노스톡 메센테로이데스(Leuconstoc mesenteroides)로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 균주, 보다 바람직하게는, 락토바실러스 플랜타럼(Lactobacillus plantarum) 또는 비피도박테리엄 롱 검(Bifidobacterium longum) 균주를 사용함을 특징으로 한다.

본원에서 정의되는 제 4단계의 유산균 균주 및 효소제는 제 3단계의 배지 중량의 약 1 내지 20(w/w)%, 바람직하게는 3 내지 10(w/w)%가 되도록 접종하는 것임을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 제조방법으로 제조된 기능성 한방 발효액은 필요한 기능에 따라 한약재를 선택하여 제조할 수 있다.

본 발명의 한방 발효액은 종래의 MRS 액체(broth) 배지를 사용하는 경우 화학 약품 등으로 인하여, 유산균을 배양하여 다시 유산균을 회수해야하는 어려움 및 바로 섭취하지 못하는 단점, 이로 인해 생기는 경제적 어려움이 있는 바, 본원발명은 영양배지를 사용함으로써, 유산균을 한약재 추출액에 직접 투입하여 한약재가 갖고 있는 고유의 향미와 쓴맛을 제거하는 효과뿐만 아니라, 발효 후 바로 섭취할 수 있으며, 경제적으로 간단하게 사용할 수 있고, 남녀노소와 연령에 관계없이 누구든 복용하기 용이한, 관능효과 및 경제성이 우수한 기능성 한방 발효액을 이용한 약품, 식품 등의 원료로 사용 가능하다.

이하, 본 발명을 하기 참고예, 실시예 및 실험예에 의해 상세히 설명한다.

단, 하기 참고예, 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명 의 내용이 하기 실시예 및 실험예에 의해 한정되는 것은 아니다.

참고예 1. 재료의 준비

대표적인 처방으로 약재상 및 경동시장(서울소재)등에서 구입한 인삼, 백출, 백복령, 숙지황, 백작약, 천궁, 당귀를 각각 1.5kg씩, 자감초는 1.0kg, 황기 및 대추는 2.0kg을 사용하였으며(이하 십전대보탕이라 명명함), 현미식초(청정원), 굵은소금(사조O&F), 흑설탕(씨제이제일제당)을 사용하였다.

락토바실러스 플랜타럼(Lactobacillus plantarum; LP) 및 비피토박터리엄 롱검(Bifidobacterium longum; BL)은 (주)셀바이오텍(한국)에서, 효소인 셀룰라아제(Cellulase)는 노보자임(덴마크)에서 구입하여 하기 실험예에 사용하였다.

실시예 1. 유산균 배양용 영양배지의 제조방법

배합탱크에 정제수, 탈지분유, 프락토올리고당 분말, 대두 펩티드, 유당, 포도당, 비타민C, 비타민A, 비타민B1, 비타민B2 및 비타민B5를 하기 표 1에 기재된 배합비와 일치하게 넣고 1시간 동안 잘 혼합한 후 이 혼합액을 멸균기에 넣고 121℃에서 30초 동안 멸균하였다. 상기 멸균액을 충전기를 사용하여 200ml 또는 100ml 용량의 파우치에 충전한 다음 냉각하여 하기 실시예 2의 배지로 사용하였다(이하, LTB 배지라 명명함).

재 료	중량배합비(w/w %)
탈지분유	6.2
프락토올리고당 분말	4.2
대두 펩티드	3.9
유당	3.4
포도당	1.9
비타민C	0.04
비타민A	0.1
비타민B1	0.1
비타민B2	0.1
비타민B5	0.06
정제수	80
총 량	100

실시예 2. 영양배지를 이용한 한방 발효액의 제조

상기 참조예 1의 십전대보탕의 한약재들 15.5kg을 물로 1차 세척한 후, 식초와 염도 3.0‰ 소금물(부피비= 1:1.5)의 혼합액에 2~3분 동안 침지시켜 2차 세척하였다. 한편, 항아리에 생수 9ℓ, 흑설탕 3kg 및 배지 3kg을 순차적으로 넣고 35℃에서 20분 동안 잘 희석하여 흑설탕이 완전히 녹은 것을 확인하였다. 이 후 상기 항아리에 추가적으로 생수를 30ℓ를 투입하고 상기 2차 세척한 한약재를 넣어 30분 동안 침지 후, 락토바실러스 플랜타럼(Lactobacillus plantarum), 비피도박테리엄 롱검(Bifidobacterium longum), 셀룰라아제 각각 50g을 순차적으로 넣고 30℃에서 7일 동안 발효기에서 발효시킨 다음 파우치에 넣어 포장하였고 이를 4℃ 냉장 보관하여 하기 실험예의 시료로 사용하였다(이하, LH라 명명함).

비교예 1. 통상적인 한약 액의 제조

배지와 균을 사용하지 않았다는 점을 제외하고는 상기 실시예 2의 제조공정과 동일한 방법으로 제조하여 하기 실험예의 시료로 사용하였다(이하, NH라 명명함).

실험예 1. 배지에 따른 유산균의 성장특성 변화

유산균의 종류 중 하나인 락토바실러스 플랜타럼(LP) 및 비피도박테리엄 롱검(BL)을 실시예 1의 LTB 배지와 실시예 2의 LH로 각각 배양함에 따라 배양시간에 따른 성장특성의 변화 알아보기 위해서, 문헌에 기재된 방법을 이용하여 하기와 같은 실험을 수행하였다(하덕모, 식품미생물학, 신광출판사, 1990).

락토바실러스 플랜타럼(LP) 및 비피도박테리엄 롱검(BL)의 성장특성은 발효조(Jar Fermenter; BK511, Kobiotech, Korea)를 이용하여 실시예 1의 LTB 배지 및 실시예 2의 LH에 pH 조절 없이 37℃에서 32시간 배양하였다. 총 생균수는 배양액을 0.85% NaCl 용액에 10진 희석시킨 다음에 평판 배지에 0.1mL씩 분주하여 도말한 후, 최적 온도에서 배양하고 콜로니 형성단위(colony forming unit)를 측정하여 계산하였다(APHA, Standard methods for the examination of dairy products, 15th ed. Americal Public Health Association Washington. DC., 1985).

실험 결과, 도 1 및 표 2에 나타나는 바와 같이, LP의 경우 LTB 배지에서는 16시간 배양시 약 10.04×10⁹ CFU/ML로 최대균수에 도달하는 것으로 나타났으며, LH에서는 20시간 배양시 9.70×10⁹ CFU/ML를 나타냈다. BL의 경우 LTB 배지에서는 20시간 배양시 약 9.85×10⁹ CFU/ML로 최대균수에 도달하는 것으로 나타났으며, LH에서는 16시간 배양시 9.70×10⁹ CFU/ML를 나타냈다.

이러한 결과를 통하여, 실시예 1의 LTB 배지뿐만 아니라, LTB를 이용한 LH에도 한약재의 영향을 받지 않고, 유산균의 생장률을 유지함을 확인할 수 있었다.

시 간	균 주 (×10⁹CFU/ML)
시 간	LTB-LP	LTB-BL	LH-LP	LH-BL
0	6.74	6.70	6.74	6.60
4	7.68	7.72	7.22	7.10
8	8.30	8.00	7.90	7.85
12	9.85	9.40	9.10	8.84
16	10.04	9.58	9.30	9.70
20	9.85	9.85	9.70	9.50
24	9.00	9.18	9.49	9.22
28	8.85	8.90	8.85	8.74
32	8.70	8.90	8.70	8.54

실험예 2. 배지에 따른 한약 발효액의 관능검사

관능검사는 향기와 맛에 잘 훈련된 15인의 패널을 구성하여 상기 실시예 2의 LH, 비교예 1의 NH에 대한 향기와 맛에 대해 5단계 평점법으로 매우 나쁘다(1점)에서 매우 좋다(5점)까지의 점수로 평가하여 이를 하기 표 3에 나타내었다.

시료		맛	향
실시예 2	LH	4.8	4.9
비교예 1	NH	1.0	1.0

실험 결과, 표 3에 나타나는 바와 같이, LH는 NH와 비교하여 4 내지 5배 정도 맛과 향이 더 우수한 것으로 나타났다. 따라서 한약재에 균을 접종하고 발효시키는 것이 한약재액의 쓴맛과 향을 제거하는 데 더 효과적임을 알 수 있었다.

도 1은 영양배지(LTB) 및 영양배지를 이용한 한방 발효액(LH)에서 유산균(LP : 락토바실러스 플랜타럼, BL : 비피도박테리엄 롱검)의 생장률을 나타낸 도이다.

Claims

처방된 한약재를 물로 1차 세척하는 제 1단계; 상기 제 1단계의 한약재를 한약재 중량의 약 1 내지 5배 부피의 식초 및 소금물의 혼합액으로 약 1분 내지 30분 동안 침지시켜 2차 세척하는 제 2단계; 다른 용기에 생수 등의 물, 흑설탕 및 영양배지를 투입하고, 배합한 영양배지배합물을 10 내지 50℃에서, 약 1 내지 60분 동안 상기 흑설탕을 영양배지배합물에 완전히 용해하는 제 3단계; 상기 제 3단계의 용기의 영양배지배합물에 상기 제 2단계의 2차 세척된 한약재를 투입하여, 약 1 내지 100분 동안 침지 후 영양배지배합물에 유산균 및 효소제를 넣고 약 10 내지 80℃에서 약 1 내지 15일 동안 발효기에서 발효하여 발효액을 제조하는 제 4단계; 상기 제 4단계의 발효액을 파우치 등의 포장용기에 넣는 포장공정을 거치는 제 5단계의 공정을 포함하는 관능효과 및 경제성이 뛰어난 기능성 한방 발효액의 제조방법.
제 1항에 있어서, 상기 제 3단계의 영양배지는 필수적으로 50~95.4% 정제수, 1~10% 탈지분유, 1~10% 프락토올리고당 분말, 1~10% 대두 펩티드, 1~10% 유당, 0.5~5% 포도당, 0.02~1% 비타민C, 0.02~1% 비타민A, 0.02~1% 비타민B1, 0.02~1% 비타민B2 및 0.02~1% 비타민B5 포함함을 특징으로 하는 제조방법.
제 1항에 있어서, 상기 제 4단계의 유산균 균주로는 락토바실러스 플랜타럼(Lactobacillus plantarum), 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei), 락토바실러스 애시도필러스균(Lactobacillus acidophilus), 락토바실러스 락티스균(Lactobacillus lactis) 등의 락토바실러스속 균주; 비피도박테리엄 롱검(Bifidobacterium longum), 비피도박테리움 인판티스(Bifidobacterium infantis), 비피도박테리움 비피둠(Bifidobacterium bifidum), 비피도박테리움 K-103 등의 비피더스속 균주; 아세토박터 아세티(Acetobacter aceti)균; SNUL균, Bacillus균, 스트렙토코커스 써모필러스(Streptococcus thermophilus), 류코노스톡 메센테로이데스(Leuconstoc mesenteroides) 등의 균주로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 균주를 사용함을 특징으로 하는 제조방법.