KR20120000203A - 천마의 발효 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 발효기술을 통한 천마의 생리활성 물질의 증가 및 천마 고유의 향과 맛 개선한 천마의 발효방법에 관한 것으로서, 천마 껍질에 잔존하는 이물을 흐르는 물에 3회 세척으로 제거 후 분쇄기를 이용하여 분쇄하는 천마 분쇄공정, 천마를 증숙 공정을 통한 건천마 제조공정 및 건천마 분쇄공정(제1공정)과; 0.1~0.5%의 yeast extract, 0.1~0.5%의 malt extract, 0.1~1%중량의 peptone, 0.5~2%의 dextrose, 96~99%의 정제수가 함유된 액체배지를 제조하고 pH를 4~6.5로 조정한 후 115~125℃에서 10~30분간 멸균한 후 20~35℃로 냉각한 후 미생물 보존센터에서 구입한 유산균을 접종하여 26~35℃에서 100~160rpm으로 조절된 진탕 배양기에서 48~72시간 동안 배양하는 공정(제2공정)과; 상기 제1공정의 분쇄된 천마를 상기 제 공정의 배양된 유산균이 배양된 액체배지에 침지한 후 25~35℃의 발효기에서 72~120시간 동안 발효하는 발효공정(제3공정)과; 상기 제3공정의 유산균에 발효된 천마를 원심분리기를 이용후 상등액과 침전물을 분리한 후 여과과정을 거쳐 상등액만 취하는 공정(제4공정)과; 상기 제4공정을 통해 얻어진 최종 액을 냉장고에 1~5℃온도에 숙성시키는 공정(제5공정)으로 이루어지는 것을 특징으로 한다. 이와 같은 본 발명은 발효기술을 통한 천마의 생리활성 물질의 증가 및 천마 고유의 향과 맛의 개선을 위한 발효방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 천마를 분쇄하여 균주에 의한 발효 방법으로 천마의 생리활성 물질의 증가 및 천마의 고유한 맛과 향을 개선시킴으로써 증숙 공정이 없이 천마의 유효한 성분의 사용을 극대화하며, 나아가 경우에 따라서는 증숙 공정에 필요한 에너지를 절약할 수 있는 방법과 발효를 통한 천마의 향과 맛을 개선하여 상품으로서의 가치를 제고할 수 있도록 하는 효과를 가지고 있다.
Description
본 발명은 발효기술을 통한 천마의 생리활성 물질의 증가 및 천마 고유의 향과 맛의 개선을 위한 발효방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 천마를 분쇄하여 균주에 의한 발효 방법으로 천마의 생리활성 물질의 증가 및 천마의 고유한 맛과 향을 개선시킴으로써 증숙 공정이 없이 천마의 유효한 성분의 사용을 극대화하며, 나아가 경우에 따라서는 증숙 공정에 필요한 에너지를 절약할 수 있는 방법과 발효를 통한 천마의 향과 맛을 개선하여 상품으로서의 가치를 제고할 수 있도록 한, 천마를 주 재료로 하는 천마의 발효방법에 관한 것이다.
현대사회에서의 문명 발달로 인하여 식생활의 서구화와 운동 부족으로 인하여 암과 고혈압, 당뇨병 등의 성인병의 발생률이 증가하고 있는 추세이며, 또한 에너지를 줄이고자 하는 사회의 의식변화에 따른 것으로 이러한 문제를 해결하기 위하여 적은 에너지로도 효율을 극대화시킬 수 있는 방법과 여러 성인병의 치료를 위한 첨단 의약의 연구와 더불어 면역력을 증가시키며 질병에 대한 방어력을 높이는 천연물질 및 생약재에 대한 관심이 높아지고 있는 추세이며, 최근 천연산물로부터 생리활성 물질을 탐색하는 연구가 활발히 진행되고 있는데, 천연물 소재의 경우 합성 의약품보다 독성 및 부작용이 적기 때문에 이를 이용하여 기능성 식품 및 천연신약개발에 대한 관심이 커질 수밖에 없는 실정이다.
이에 발명자는, 오래전부터 민간요법으로 이용해 오던 천연산물인 천마를 발효기술을 통하여 생리활성 물질을 증가시키는 동시에 천마의 고유한 향과 비릿한 맛을 개선시킴으로써 증숙 공정에 필요한 에너지를 줄이고 천마의 이용성을 최대한 증가시키기 위한 방법을 개발하게 되었다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 천마를 분쇄하여 균주에 의한 발효 방법으로 천마의 생리활성 물질의 증가 및 천마의 고유한 맛과 향을 개선시킴으로써 증숙 공정이 없이 천마의 유효한 성분의 사용을 극대화하며, 나아가 경우에 따라서는 증숙 공정에 필요한 에너지를 절약할 수 있는 방법과 발효를 통한 천마의 향과 맛을 개선하여 상품으로서의 가치를 제고할 수 있도록 한, 천마를 주 재료로 하는 천마의 발효방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 제1 실시예에 의한 천마의 발효방법은, 천마 껍질에 잔존하는 이물을 흐르는 물에 3회 세척으로 제거 후 분쇄기를 이용하여 분쇄하는 천마 분쇄공정, 천마를 증숙 공정을 통한 건천마 제조공정 및 건천마 분쇄공정(제1공정)과; 0.1~0.5%의 yeast extract, 0.1~0.5%의 malt extract, 0.1~1%중량의 peptone, 0.5~2%의 dextrose, 96~99%의 정제수가 함유된 액체배지를 제조하고 pH를 4~6.5로 조정한 후 115~125℃에서 10~30분간 멸균한 후 20~35℃로 냉각한 후 미생물 보존센터에서 구입한 유산균을 접종하여 26~35℃에서 100~160rpm으로 조절된 진탕 배양기에서 48~72시간 동안 배양하는 공정(제2공정)과; 상기 제1공정의 분쇄된 천마를 상기 제 공정의 배양된 유산균이 배양된 액체배지에 침지한 후 25~35℃의 발효기에서 72~120시간 동안 발효하는 발효공정(제3공정)과; 상기 제3공정의 유산균에 발효된 천마를 원심분리기를 이용후 상등액과 침전물을 분리한 후 여과과정을 거쳐 상등액만 취하는 공정(제4공정)과; 상기 제4공정을 통해 얻어진 최종 액을 냉장고에 1~5℃온도에 숙성시키는 공정(제5공정)으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 제2공정에서 액체배지에 배양되는 유산균은 락토바실러스 애시도필러스, 락토바실러스 브레비스, 락토바실러스 카제이, 락토바실러스 불가리커스, 락토바실러스 케프리, 사카라마이세스 세레비지아 중 어느 하나를 선택하여 사용하는 것을 특징으로 한다.
상기 제2공정에서 액체배지에 배양된 유산균의 균수는 1㎖당 1ㅧ104 ~ 1ㅧ106 인 것을 특징으로 한다.
상기 제3공정에서 유산균이 배양된 액체배지에 침지되는 분쇄된 천마량은 유산균이 배양된 액체배지의 중량대비 1 : 0.5~1인 것을 특징으로 한다.
상기 유산균 및 효모로 발효된 천마 액으로 파라하이드록시 벤질알콜(p-hydroxybenzyl alcohol)이 90퍼센트 이상 증가한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 천마의 발효방법에 의하면, 천마를 수확하여 가공을 하기위해서는 인력과 시간과 에너지가 필요하지만 천마에 발효기술을 도입하면 천마를 가공시 소요되는 인력과 시간 에너지를 줄일 수 있는 효과가 있고, 천마에 효모 및 유산균을 이용한 발효를 통하여 천마가 가지고 있는 유효성분의 가용성부분을 추출하여 보다 많은 유효성분을 함유할 수 있는 효과를 가지고 있다.
도 1은 본 발명에 따른 유산균을 이용한 천마의 발효 공정을 개략적으로 도시한 공정 흐름도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
[실시예]
도 1은 본 발명에 따른 유산균을 이용한 천마의 발효방법을 개략적으로 도시한 공정 흐름도이다.
본 발명의 재료인 천마에 대한 개요를 설명하고, 발효기술이 본 발명에서 갖는 의의를 밝힌다.
1. 천마의 성상과 성분 및 효능
天麻(Gastrodia elata Blume)는 난초과(Orchidaveae)에 속한 다년생 기생초본으로 동속근연식물의 근경 형태이다. 일시적으로 잎과 뿌리가 있으나 퇴화하며 뿌리만이 발달하여 자가 영양을 취하지 못하고 공생균인 담자균류에 속하는 뽕나무 버섯 속 균사와 공생하며 땅속의 괴경을 가진다. 잔뿌리가 없어서 하늘에서 떨어진 미라라는 의미에서 붙여진 이름이다.
푸른 잎이 없어서 광합성이 이루어지지 않을 뿐 아니라, 생장에 필요한 영양소를 뿌리에서 흡수하지 못하고 자신에 기생하는 곰팡이가 생산하는 영양소에 에너지공급을 의존하는 식물이다. 천마의 번식법은 5-6월에 지상으로 화경이 출현하여 줄기 끝에 꽃이 20~30개 피고, 꼬투리당 약 10,000개의 작은 열매가 맺힐 때 이것을 채취하여 번식시키는 유생방법과, 성숙한 천마를 땅에 심고 출아되는 자마를 종마로 하여 분할하여 번식시키는 영양번식으로 나뉘며, 요즘은 인공재배가 가능해져서 생산량이 매년 증가하고 있다.
천마의 국내 생산현황을 보면 식약청에 의해 식품원료로의 활용이 제한되어 2000년도에는 불과 570,000톤만이 생산되었으나 식약청에서 식품원료로서의 사용이 허용된 2000년도를 기점으로 2001년도부터 급격하게 생산량이 증가하는 추세를 나타내어 2004년도의 생산량이 404 M/T, 2007년1,614 M/T로 생산량이 크게 증가하였고, 이 중 약60%가 전북(무주군 안성면 일대)에서 생산되고 있다.
현재 시중에 유통되고 있는 천마제품의 형태를 보면 생천마, 건천마, 천마분말, 천마환, 파우치, 액기스, 과립, 타블렛, 앰플, 캡슐, 천마탕제 등 여러 가지 형태로 생산 판매하고 있으나 다양한 형태의 천마 가공제품 개발 및 천마제품의 품질 고급화를 위한 연구가 더욱더 절실히 요구되고 있다.
천마에는 영양학적으로 칼륨, 인, 칼슘, 마그네슘 등의 각종 무기 성분과 주요 기능 성분으로는 Gastrodin, p-hydroxybenzyl alcohol, vanillyl alcohol, vanillin, p-hydroxybenzaldehydes, 배당체 등이 있다.
천마는 주로 강장, 치매, 관상동맥, 고지혈증, 뇌혈관질환, 파킨슨병, 고혈압, 경련 등에 효능이 뛰어나다고 알려져 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 천마의 발효 공정은 천마 세척 및 분쇄과정(제1공정), 배양공정(제2공정), 발효공정(제3공정), 원심분리 및 여과 공정(제4공정), 숙성과정(제5공정)으로 이루어진다.
상기의 제조공정을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
1. 천마 세척 및 분쇄 공정(제1공정)
구입한 천마를 이물질을 제거하고 분쇄하는 공정으로, 천마의 껍질에 잔존하는 흙과 이물질을 흐르는 물을 이용하여 3회 세척 후 분쇄기를 이용하여 분쇄한다.
이때 천마는 그 발효 효율성을 높이기 위하여 분쇄한다.
2. 배양공정(제2공정)
미생물 보존센터로부터 분양받은 유산균을 배양하는 공정으로, 0.1~0.5%의 yeast extract, 0.1~0.5%의 malt extract, 0.1~1%중량의 peptone, 0.5~2%의 dextrose, 96~99%의 정제수가 함유된 액체배지를 제조하고 pH를 4~6.5로 조정한 후 115~125℃에서 10~30분간 멸균하고, 20~35℃로 냉각한 후 미생물 보존센터에서 구입한 유산균을 접종하여 26~35℃에서 100~160rpm으로 조절된 진탕 배양기에서 48~72시간 동안 배양하는 공정이다.
이때, 액체배지에 배양되는 유산균 및 효모는 락토바실러스 속(Lactobacillus sp.)과 사카라마이세스 속(Saccharomyces sp.)을 선택하여 사용한다.
바람직하게는 Lactobaillus casei, Lactobaillus acidophilus, Lactobaillus brevis, Lactobaillus kefir, Lactobaillus delbrueckii subsp. bulgaricus, Saccharomyces cerevisiae 중 어느 하나를 선택하여 사용한다.
상기 유산균 및 효모는 공인된 기탁기관인 한국 미생물 보존센터(Koera Culture Center of Microorganisms)로부터 락토바실러스 애시도필러스(KCCM 32820), 락토바실러스 브레비스(KCCM 35464), 락토바실러스 카제이(KCCM 12452), 락토바실러스 불가리커스(KCCM 36463) 락토바실러스 케프리(KCCM 11901), 사카라마이세스 세레비지아(KCCM 12651)를 분양받아 사용한다.
또한, 이때 진탕배양기에서 48~72시간 동안 액체배지에 배양된 유산균의 균수는 1㎖당 1ㅧ104~1ㅧ106 이다.
3. 발효공정(제3공정)
상기 제1공정의 분쇄된 천마를 상기 제2공정의 유산균이 배양된 액체배지에서 천마량의 1~5%중량의 유산균 배양액을 취하여 침지한 후 발효하는 공정으로, 상기 제 1공정의 분쇄된 천마를 상기 제2공정의 유산균이 배양된 배양액을 취하여 천마에 접종한 후 25~35℃의 발효기에서 72~120시간 동안 발효하는 발효공정이다.
이때 제1공정의 분쇄된 천마량에 접종되는 유산균의 중량대비는 1 : 0.1~0.5 이다.
이는 천마를 유산균으로 발효하여 일반적인 천마의 가공공정에서의 증숙 단계 없이 천마 고유의 비릿한 향과 맛을 개선시킬 수 있을 뿐만 아니라 천마의 유효 성분 중에서의 가용성분을 증가시킨다.
4. 원심분리 및 여과 공정(제4공정)
상기 제3공정의 발효된 천마 액을 상등액과 침전물을 분리하는 공정으로, 상기 제3공정의 발효액을 원심분리를 통하여 상등액과 침전물을 분리 한 후 최종적으로 여과를 통하여 원심 분리 후 남아있는 찌꺼기를 제거하는 공정으로 발효액만을 취한다.
5. 숙성공정(제5공정)
상기 제4공정의 원심 분리 및 여과 공정에서 취한 발효액을 보관하는 공정으로, 상기 제4공정에서 취한 천마발효액을 1~5℃에서 보관을 통하여 숙성시키는 공정으로 이때 보관하는 발효액을 여러 가지 가공 방법을 통하여 천마를 이용한 여러 제품을 만들기 전까지의 보관하는 공정이다.
6. HPLC를 이용하여 천마 유효성분 함량 분석공정(제 6공정)
상기 제5공정의 발효액을 HPLC를 이용하여 분석하는 공정으로, 발효 전 생 천마를 HPLC로 분석하여 유효성분의 함량을 구한 후 유산균을 이용하여 발효한 발효액을 HPLC로 분석하여 발효 전 생 천마 유효성분과 발효 후 천마 유효성분을 비교한다.
제1공정의 세척 후 분쇄한 천마를 HPLC를 통하여 분석한다.
<실시예 1> 유산균을 접종하여 발효한 생천마 분쇄액 유효성분 함량 {락토바실러스 불가리커스(KCCM -35463)}
분쇄한 천마에 유산균을 접종하여 발효한 후 발효액을 HPLC로 분석한다.
<실시예 2> 유산균을 접종하여 발효한 생 천마 발효액 유효성분 함량{락토바실러스 브레비스(KCCM- 35464)}
분쇄한 천마에 유산균을 접종하여 발효한 후 발효액을 HPLC로 분석한다.
<실시예 3> 효모를 접종하여 발효한 건 천마 발효액 유효성분 함량 (Saccharomyces cerevisiae KCCM 12651)
<비교예> 발효 전 생 천마와 발효 후 생 천마의 유효성분 함량 차이
무주군 안성면에서 구입한 천마의 껍질에 잔존하는 이물질을 흐르는 물에 제거한 후 분쇄기를 이용하여 분쇄한다.
유산균 접종하여 발효 전과 발효 후의 유효성분 함량을 HPLC로 분석한 후 비교하였다.
<시험예 1>
상기 실시예 1, 실시예 2에서 분석한 유산균을 이용한 천마발효액 HPLC분석 결과와 발효 전 천마 유효성분 HPLC로 분석 후 그 결과를 아래의 그림1 및 그림2에 나타내었다.
<그림 1> 발효 전 천마 유효성분 함량 결과
<그림 2> 발효 전 건천마 유효성분 함량 결과
상기 시험예 1의 그림1, 그림2는 발효 전 천마 및 건천마의 유효성분 함량 결과이며 실시예 1, 2, 3 및 비교예의 HPLC 분석 결과를 나타냈으며, 본 발명의 발효방법으로 비교한 결과 발효를 통하여 천마 유효 성분인 p-hydroxybenzyl alcohol의 함량이 증가하였음을 알 수 있다.
이상에서와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 기술이 당업자에 의하여 용이하게 변형 실시될 가능성이 자명하며, 이러한 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다할 것이다.
Claims (5)
- 천마 껍질에 잔존하는 이물을 흐르는 물에 3회 세척으로 제거 후 분쇄기를 이용하여 분쇄하는 천마 분쇄공정, 천마를 증숙 공정을 통한 건천마 제조공정 및 건천마 분쇄공정(제1공정)과;
0.1~0.5%의 yeast extract, 0.1~0.5%의 malt extract, 0.1~1%중량의 peptone, 0.5~2%의 dextrose, 96~99%의 정제수가 함유된 액체배지를 제조하고 pH를 4~6.5로 조정한 후 115~125℃에서 10~30분간 멸균한 후 20~35℃로 냉각한 후 미생물 보존센터에서 구입한 유산균을 접종하여 26~35℃에서 100~160rpm으로 조절된 진탕 배양기에서 48~72시간 동안 배양하는 공정(제2공정)과;
상기 제1공정의 분쇄된 천마를 상기 제 공정의 배양된 유산균이 배양된 액체배지에 침지한 후 25~35℃의 발효기에서 72~120시간 동안 발효하는 발효공정(제3공정)과;
상기 제3공정의 유산균에 발효된 천마를 원심분리기를 이용후 상등액과 침전물을 분리한 후 여과과정을 거쳐 상등액만 취하는 공정(제4공정)과;
상기 제4공정을 통해 얻어진 최종 액을 냉장고에 1~5℃온도에 숙성시키는 공정(제5공정)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 천마의 발효방법. - 제1항에 있어서,
상기 제2공정에서 액체배지에 배양되는 유산균은 락토바실러스 애시도필러스, 락토바실러스 브레비스, 락토바실러스 카제이, 락토바실러스 불가리커스, 락토바실러스 케프리, 사카라마이세스 세레비지아 중 어느 하나를 선택하여 사용하는 것을 특징으로 하는 천마의 발효방법. - 제1항에 있어서,
상기 제2공정에서 액체배지에 배양된 유산균의 균수는 1㎖당 1ㅧ104 ~ 1ㅧ106 인 것을 특징으로 하는 천마의 발효방법. - 제1항에 있어서,
상기 제3공정에서 유산균이 배양된 액체배지에 침지되는 분쇄된 천마량은 유산균이 배양된 액체배지의 중량대비 1 : 0.5~1인 것을 특징으로 하는 천마의 발효방법. - 제1항에 있어서,
상기 유산균 및 효모로 발효된 천마 액으로 파라하이드록시 벤질알콜(p-hydroxybenzyl alcohol)이 90퍼센트 이상 증가하는 것을 특징으로 하는 천마의 발효방법.
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101401515B1 (ko) * | 2012-09-17 | 2014-06-11 | 명지대학교 산학협력단 | 홍국균을 이용한 발효 천마의 제조방법 및 발효 천마의 용도 |
| KR101494592B1 (ko) * | 2013-04-30 | 2015-02-17 | 영농조합법인 이도 | 천마 발효물 및 그 발효방법 |
| KR20180102524A (ko) * | 2018-09-04 | 2018-09-17 | 전라북도(농업기술원) | 유산균을 이용한 발효천마의 제조방법 |
| CN110623260A (zh) * | 2019-10-12 | 2019-12-31 | 佛山市真红生物制品有限公司 | 红曲菌液态发酵天麻的制备方法及红曲菌液态发酵天麻 |
-
2010
- 2010-06-25 KR KR1020100060420A patent/KR20120000203A/ko not_active Application Discontinuation
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