KR20130101248A - 기능성 커피콩 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 커피콩 조성물 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 한약재와 균주를 혼합하여 발효시킨다. 발효된 한약재를 추출하고, 추출된 한약재액에 커피콩을 혼합하여 증숙함으로써, 한약재 성분이 침지시켜 다이어트, 혈당강하작용, 보혈작용, 혈류 촉진 및 항염효과가 있는 기능성 커피콩 조성물 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 한약재를 혼합 및 파쇄하여 분말 한약재를 준비하는 단계, 증기를 이용하여 분말 한약재를 멸균한 후, 멸균된 분말 한약재에 동충하초 균주액을 침지(浸漬)시키고, 분말 한약재를 증숙하여 증숙 한약재를 생성하는 단계, 증숙 한약재를 멸균 처리한 후, 멸균 처리된 증숙 한약재에 황국균 균주와 폴락토올리고당을 혼합하여 발효시켜 발효 한약재를 생성하는 단계, 발효 한약재와 에틸 알코올(Ethyl Alcohol)을 혼합하고, 에틸 알코올이 혼합된 발효 한약재를 추출하여 발효 한약재 추출액을 생성하는 단계, 발효 한약재 추출액을 고령토, 거름종이, 여과기 또는 글라스-필터-4G(Glss-Filter-4G)를 이용하여 발효 한약재 추출액을 여과한 후 감압 농축하는 단계, 감압 농축된 발효 한약재 추출액과 발아 커피콩을 혼합한 후, 증기를 통해 증숙하는 단계, 증숙된 발효 한약재 추출액과 발아 커피콩에 홍국균 또는 청국균을 접종하여 발효시킨 후, 건조시켜 기능성 커피콩을 완성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명은 감압 농축된 발효 한약재 추출액과 커피콩을 혼합한 후, 증기를 이용하여 증숙시켜 커피콩에 발효 한약재 추출액 성분을 침시시키고, 커피콩을 멸균, 발효, 건조시킴으로써, 커피콩 외부에 한약재 추출액을 완전히 제거하고, 커피 본래의 맛과 향을 위지하며, 한약재 성분에 의해 커피콩에 함유된 카페인양을 감소시키는 효과가 있다.
또한, 한약재를 증숙, 발효, 추출, 여과하는 과정을 통해 한약재 추출액을 생성함으로써, 많은 비용이 소모되지 않고, 복잡한 장치가 필요하지 않아 커피콩의 카페인 함량을 감소시키기 용이한 효과가 있다.

Description

기능성 커피콩 제조 방법{Method of Manufacturing for Functional Coffee Beans}
본 발명은 커피콩 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 한약재와 균주를 혼합하여 한약재를 발효시킨 후, 발효된 한약재를 추출하고, 추출된 한약재 추출액에 커피콩을 혼합하여 증숙함으로써, 커피콩에 한약재 성분을 침투시키고, 침투된 한약재 성분에 따라 다이어트, 혈당강하작용, 보혈작용, 혈류 촉진 및 항염효과를 가지는 기능성 커피콩의 제조 방법에 관한 것이다.
커피는 세계 인구의 1/3이 마시는 대표적인 기호식품이다. 분쇄된 커피콩에 물을 천천히 부어 추출된 액체 커피에는 카페인 성분이 함유되어 있는데, 카페인은 중추 신경을 흥분시키고, 이뇨 작용을 촉진시키며, 평활근을 이완시키는 작용과 말초 혈관을 확장시키는 효과가 있다. 또한, 프로스타글란딘(Prostaglandin) 합성을 억제하여 통증을 소실 또는 완화시켜, 기관지 천식, 편두통, 신경통에 효과가 있다. 나아가, 카페인은 식도염이나 위염 환자의 염증을 유발하며 혈압을 상승시키며 칼슘이 빠져나가 뼈가 약해지는 부작용이 있다.
이와 같은 카페인의 부작용을 줄이기 위해 커피에 함유된 카페인의 함유량을 줄이는 기술이 개발되고 있다. 보편적인 기술로는 커피콩을 물에 불린 후, 유기 용매 또는 원두 가용분과 같은 카페인 무함유 용액을 사용하여 커피 원두의 카페인을 추출하고, 카페인이 추출된 유기 용매 또는 원두 가용분을 할로겐화 탄화수소와 접촉시켜 카페인이 추출된 용액으로부터 카페인을 제거하는 방법이 있으나, 극소량의 유기 용매, 원두 가용분 또는 할로겐화 탄화수소가 원두에 잔류할 우려가 있다.
또한, 초임계 이산화탄소를 이용하여 커피 원두로부터 카페인을 추출하는 방법이 있으나, 많은 비용이 소모되고, 초임계 이산화탄소를 생성하는 공정 및 장치가 복잡하여 커피 원두로부터 카페인을 추출하는 것이 용이하지 않다.
종래 기술을 살펴보면, 한국등록특허 10-0390881호 ‘영지분말이 함유된 인스턴트 커피의 제조방법’으로 영지버섯 특유의 쓴맛을 감소시킨 영지분말을 인스턴트 커피와 혼합시킴으로써 일반인이 거부감을 느끼지 않고 커피음료로 즐겨 음용할 수 있도록 하여 상업성을 제고시킴과 동시에 건강증진 효과가 우수하도록 한 영지분말이 함유된 인스턴트 커피의 제조방법이다. 영지분말이 함유된 인스턴트 커피의 제조방법으로 일정량의 영지버섯을 3단의 수유세척 후 건조시키는 1공정과, 상기 1공정을 거친 영지버섯을 수직절단기를 이용하여 일정한 크기로 절단한 후 -8℃의 온도로 급속동결시킨 후 2~48시간 건조시키는 2공정, 상기 2공정에서 건조된 영지버섯을 로라밀로 1차 분쇄시켜 잘게 부수는 3공정, 상기 3공정에서 잘게 부순 영지버섯을 햄머밀로 2차 분쇄시켜 입도가 12mesh의 분말상으로 만드는 4공정, 상기 4공정에서 얻어진 영지분말에 원적외선을 조사시킴으로서 영지 특유의 쓴맛을 순화시키는 5공정, 상기 5공정을 거친 영지분말 0.35g, 커피 1.6g, 백설탕 3.5g, 프림 4.55g으로 혼합하여 밀봉 포장하는 6공정으로 이루어짐을 특징으로 한다.
그러나, 종래기술은 영지분말을 커피와 단순 혼합하여 커피를 생성하는 것으로 영지 고유의 맛과 커피 고유의 맛이 혼합되어 커피 본래의 맛이 사라지고, 기능성 식품의 단순 혼합에 의해서는 커피에 포함된 카페인 함유량을 줄일 수 없는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 위에서 서술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 유기 용매, 카페인 무함유 용액 또는 할로겐화 탄화 수소 용매가 원두에 잔류하여 사용자의 체내에 흡수되는 문제점을 해결함과 동시에 기능성 커피콩 제조 방법을 제공함을 그 목적으로 한다.
또한, 초임계 이산화탄소와 같이 생산 공정이 복잡한 기체를 이용하여 카페인을 추출할 경우, 많은 비용이 소모되고, 공정 또는 장치가 복잡하여 카페인 추출이 용이하지 못한 문제점을 해결하기 위한 기능성 커피콩 제조 방법을 제공함을 그 목적으로 한다.
아울러, 커피 고유 향과 맛이 사라지는 것을 방지하기 위한 기능성 커피콩 제조 방법을 제공함을 그 목적으로 한다.
위와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 기능성 커피콩 제조 방법은 한약재를 혼합 및 파쇄하여 분말 한약재를 준비하는 단계, 증기를 이용하여 분말 한약재를 멸균한 후, 멸균된 분말 한약재에 동충하초 균주액을 침지(浸漬)시키고, 분말 한약재를 증숙하여 증숙 한약재를 생성하는 단계, 증숙 한약재를 멸균 처리한 후, 멸균 처리된 증숙 한약재에 황국균 균주와 폴락토올리고당을 혼합하여 발효시켜 발효 한약재를 생성하는 단계, 발효 한약재와 에틸 알코올(Ethyl Alcohol)을 혼합하고, 에틸 알코올이 혼합된 발효 한약재를 추출하여 발효 한약재 추출액을 생성하는 단계, 발효 한약재 추출액을 고령토, 거름종이, 여과기 또는 글라스-필터-4G(Glss-Filter-4G)를 이용하여 발효 한약재 추출액을 여과한 후 감압 농축하는 단계, 감압 농축된 발효 한약재 추출액과 발아 커피콩을 혼합한 후, 증기를 통해 증숙하는 단계, 증숙된 발효 한약재 추출액과 발아 커피콩에 홍국균 또는 청국균을 접종하여 발효시킨 후, 건조시켜 기능성 커피콩을 완성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
나아가, 상기 한약재는 마황, 택사, 복령, 황금, 천문동, 백출, 계지, 대황, 나복자, 승마, 가르시니아 캄보지아, 홍화씨, 동과자, 알긴산, 쿠엔산, 헤스페리딘, 영릉향, 욱리인, 엘카르니틴(L-Carnitione), 율피, 리놀레산(Linoleic Acid), 오미자, 갈근, 산약, 상황버섯, 소나무잔나비버섯, 계피, 백감장, 인진쑥, 천마, 토사자, 강황, 건지황, 고삼, 고추씨, 구기자, 당귀, 마늘, 목단피, 박하, 양파, 엉겅퀴, 자초, 진피, 천궁, 측백엽, 흑지마, 엘아스코르브산(L-Ascorbic Acid), 엘아르기닌(L-Arginine), 삼백초, 낫토분말, 동충하초, 영지버섯, 하수오 또는 홍삼 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 마황 1 중량% 내지 15 중량%, 상기 택사 1 중량% 내지 15 중량%, 상기 복령 1 중량% 내지 15 중량%, 상기 황금 15 중량% 내지 20 중량%, 상기 천문동 1 중량% 내지 15 중량%, 상기 백출 1 중량% 내지 15 중량%, 상기 계지 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 대황 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 나복자 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 승마 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 가르시니아 캄보지아 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 홍화씨 1 중량% 내지 15 중량%, 상기 동과자 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 알긴산 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 쿠엔산 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 헤스페리딘 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 영릉향 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 욱리인 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 엘카르니틴 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 율피 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 리놀레산 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 오미자 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 갈근 1 중량% 내지 15 중량%, 상기 산약 1 중량% 내지 15 중량%, 상기 상황버섯 10 중량% 내지 20 중량%, 상기 소나무잔나비버섯 10 중량% 내지 20 중량%, 상기 계피 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 백감장 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 인진쑥 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 천마 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 토사자 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 강황 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 건지황 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 고삼 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 고추씨 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 구기자 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 당귀 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 마늘 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 목단피 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 박하 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 백두홍 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 병풀 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 삼백피 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 아마인씨 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 양파 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 엉겅퀴 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 자초 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 진피 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 천궁 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 측백엽 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 흑지마 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 엘아스코르브산 0.1 중량% 내지 0.15 중량%, 상기 엘아르기닌 0.1 중량% 내지 5 중량%, 상기 삼백초 1 중량% 내지 15 중량%, 상기 낫토분말 1 중량% 내지 15 중량%, 상기 동충하초 0.5 중량% 내지 20 중량%, 상기 영지버섯 0.5 중량% 내지 20 중량%, 상기 하수오 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 홍삼 0.5 중량% 내지 5 중량%로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 동충하초 균주액은 40 중량% 내지 50 중량%로 이루어지는 것을 특징으로 하고, 분말 한약재를 110℃ 내지 130℃ 온도에서 10분 내지 20분 동안 멸균처리하고, 상기 증숙 한약재는 동충하초 균주액이 혼합된 분말 한약재를 15℃ 내지 25℃ 온도에서 1일 내지 3일 동안 증숙하여 생성하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 발효 한약재를 생성하는 단계에서는 증숙 한약재를 110℃ 내지 130℃ 온도에서 10분 내지 20분 동안 멸균처리하는 것을 특징으로 한다.
상기 황국균 균주는 발아 현미와 황국균 균사체를 90 : 10 내지 99 : 1 비율로 혼합한 후, 발효시켜 생성하고, 발아 현미는 현미를 15℃ 내지 25℃ 온도에서 5일 내지 7일 동안 발아시켜 생성한다. 나아가 황국균 균주는 황국균 균사체 95 중량% 내지 99.5 중량%, 발아 현미 0.5 중량% 내지 5 중량%로 이루어진다.
상기 발효 한약재는 증숙 한약재에 상기 황국균 균주 0.1 중량% 내지 10 중량%와 상기 폴락토올리고당 3 중량% 내지 10 중량%를 혼합하고, 30℃ 내지 60℃ 온도에서 5일 내지 10일 동안 발효시켜 생성하고, 발효 한약재와 농도가 0.1 내지 0.2인 에틸 알코올과 혼합한 후, 50℃ 내지 60℃ 온도에서 2일 내지 3일 동안 추출하는 것을 특징으로 한다.
나아가, 상기 발효 한약재와 상기 에틸 알코올은 1:4 또는 1:5 비율로 혼합하는 것을 특징으로 한다.
상기 발아 커피콩은 커피콩을 물에 침지시켜 1℃ 내지 30℃ 온도에서 20시간 내지 24시간 증숙하여 발아시킨 후, 110℃ 내지 125℃ 온도에서 13분 내지 20분 멸균하고, 30℃ 내지 40℃ 온도에서 커피콩의 수분함량이 12 중량% 내지 14 중량%가 되도록 건조하여 생성하고, 상기 발효 한약재 추출액과 상기 발아 커피콩은, 1:1 또는 2:1 비율로 혼합하는 것을 특징으로 한다.
나아가, 상기 발효 한약재 추출액과 상기 발아 커피콩은, 1℃ 내지 30℃ 온도에서 18시간 내지 24시간 동안 증숙하여, 상기 발효 한약재 추출액 성분을 상기 커피콩에 침투시킨다.
상기 홍국균은, 1＊104cfu/ml 내지 1＊106cfu/ml의 양을 상기 발효 한약재 추출액과 상기 발아 커피콩 혼합물에 접종시킨 후, 31℃ 내지 33℃ 온도에서 2일 내지 4일 동안 1차 발효시키고, 25℃ 내지 30℃ 온도에서 13일 내지 16일 동안 2차 발효시키고, 상기 청국균 균주는, 1×104cfu/ml 내지 1×106cfu/ml의 양을 상기 발효 한약재 추출액과 상기 발아 커피콩 혼합물에 접종시킨 후, 30℃ 내지 40℃ 온도에서 6시간 내지 12시간 발효시킨다.
홍국균 또는 청국균을 접종하여 발효시킨 기능성 커피콩은 30℃ 내지 40℃ 온도에서 커피콩의 수분함량이 12 중량% 내지 14 중량%가 되도록 건조시키는 것을 특징으로 한다.
위에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 감압 농축된 발효 한약재 추출액과 커피콩을 혼합한 후, 증기를 이용하여 증숙시켜 커피콩에 발효 한약재 추출액 성분을 침투시키고, 커피콩을 멸균, 발효, 건조시킴으로써, 커피콩 외부에 한약재 추출액을 완전히 제거하고, 커피 본래의 맛과 향을 유지하며, 한약재 성분에 의해 커피콩에 함유된 카페인양을 감소시키는 효과가 있다.
또한, 한약재를 증숙, 발효, 추출, 여과하는 과정을 통해 한약재 추출액을 생성함으로써, 많은 비용이 소모되지 않고, 복잡한 장치가 필요하지 않아 커피콩의 카페인 함량을 감소시키는데 용이하다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기능성 커피콩 제조 방법을 설명하는 도면이다.
도 2a 내지 도2b는 기능성 커피콩에 침투되는 한약재의 농도에 따른 카페인, 가바, 체지방 감소율 및 혈당 강하량을 나타낸 그래프이다.
도 3a 내지 도 3b는 발효 상태 또는 기능성 커피콩의 한약재 농도에 따른 기능성 커피콩을 나타낸 사진이다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서 본 명세서 및 청국범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적인 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 에에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기능성 커피콩 제조 방법을 설명하는 도면이다. 도시된 바와 같이, 기능성 커피콩 제조 방법은 한약재를 혼합 및 파쇄하여 분말 한약재를 준비하는 단계(s101), 증기를 이용하여 분말 한약재를 멸균한 후, 멸균된 분말 한약재에 동충하초 균주액을 침지(浸漬)시키고, 분말 한약재를 증숙하여 증숙 한약재를 생성하는 단계(102), 증숙 한약재를 멸균 처리한 후, 멸균 처리된 증숙 한약재에 황국균 균주와 폴락토올리고당을 혼합하여 발효시켜 발효 한약재를 생성하는 단계(s103), 발효 한약재와 에틸 알코올(Ethyl Alcohol)을 혼합하고, 에틸 알코올이 혼합된 발효 한약재를 추출하여 발효 한약재 추출액을 생성하는 단계(s104), 발효 한약재 추출액을 고령토, 거름종이, 여과기 또는 글라스-필터-4G(Glss-Filter-4G)를 이용하여 발효 한약재 추출액을 여과한 후 감압 농축하는 단계(s105), 감압 농축된 발효 한약재 추출액과 발아 커피콩을 혼합한 후, 증기를 통해 증숙하는 단계(s106), 증숙된 발효 한약재 추출액과 발아 커피콩에 홍국균 또는 청국균을 접종하여 발효시킨 후, 건조시켜 기능성 커피콩을 완성하는 단계(s107)를 포함한다.
일 실시 예에 있어서, 한약재를 혼합 및 파쇄하여 분말 한약재를 준비하는 단계(s101)에서 한약재는 효과에 따라 구분할 수 있는데, 변비 및 체지방 감소에 효과가 있는 한약재는 마황, 택사, 복령, 황금, 천문동, 삼백초, 백출, 낫토분말, 계지, 대황, 나복자, 승마, 가르시니아 캄보지아, 홍화씨, 동과자, 알긴산, 쿠엔산, 헤스페리딘, 영릉향, 욱리인, 엘카르니틴, 율피, 리놀레산, 오미자로 이루어진다.
나아가 기능성 커피콩을 제조하기 위해서는 마황 1 중량% 내지 15 중량%, 택사 1 중량% 내지 15 중량%, 복령 1 중량% 내지 15 중량%, 황금 15 중량% 내지 20 중량%, 천문동 1 중량% 내지 15 중량%, 삼백초 1 중량% 내지 15 중량%, 백출 1 중량% 내지 15 중량%, 낫토분말 1 중량% 내지 15 중량%, 계지 0.5 중량% 내지 5 중량%, 대황 0.5 중량% 내지 5 중량%, 나복자 0.5 중량% 내지 5 중량%, 승마 0.5 중량% 내지 5 중량%, 가르시니아 캄보지아 0.5 중량% 내지 5 중량%, 홍화씨 1 중량% 내지 15 중량%, 동과자 0.5 중량% 내지 5 중량%, 알긴산 0.5 중량% 내지 5 중량%, 쿠엔산 0.5 중량% 내지 5 중량%, 헤스페리딘 0.5 중량% 내지 5 중량%, 영릉향 0.5 중량% 내지 5 중량%, 욱리인 0.5 중량% 내지 5 중량%, 엘카르니틴(L-Carnitine) 0.5 중량% 내지 5 중량%, 율피 0.5 중량% 내지 5 중량%, 리놀레산(Linoleic Acid) 0.5 중량% 내지 5 중량%, 오미자 0.5 중량% 내지 5 중량%로 이루어진다.
마황은 신경 흥분 작용을 감소시켜 식욕을 억제함으로, 체지방 감소에 효과가 있다, 그러나, 마황을 섭취하였을 때, 심장이 빨리 뛰거나 어지러움을 유발하는 부작용이 발생할 수 있는데, 본 발명에서는 한약재를 균주와 혼합하여 발효시키기 때문에 마황의 부작용을 억제한다. 아울러, 택사는 이뇨 작용이 있고 지질 대사상에 영향을 주어 혈당을 강하시키는 효과가 있고, 복령은 비위장 및 소화기 기능을 향상시키고, 나트륨과 칼륨 배출을 증가시키며, 신장 세뇨관의 재흡수를 억제하기 때문에 장관 내의 잉여 수분을 조절 및 배출한다. 나아가, 지질대사에 영향을 주어 혈청 콜레스테롤 수치를 낮추어 다이어트에 효과가 있다.
또한, 황금은 해열, 이뇨, 지사, 이담, 소염제로 사용하고, 천문동은 거담제, 진해제, 양정제, 보신제, 이뇨제, 강장제로 사용하며, 삼백초는 항암, 항산화, 노화방지, 이뇨, 변비, 숙변, 간장, 당뇨, 신장, 동맥경화, 혈압, 위장, 심장, 부인병, 만성피로, 미용, 해독, 항균, 소종, 신경통, 근육통, 류머티스 질병에 효과가 있다. 아울러, 백출은 습기를 말리고 수분을 배출하여 땀을 멎게 하고, 이뇨 및 혈당강하에 효과가 있으며, LDL 콜레스테롤을 저하시킨다. 낫토분말은 혈청 콜레스테롤을 저하시키고, 장 운동을 유발하여 변비해소, 혈압강하, 체지방 해소를 포함한 성인병 예방 및 치료에 효과가 있고, 계지는 이노작용을 유발하고, 피부의 땅구멍을 열어 땀을 내고, 통증 및 동통을 완화시켜 주며, 기혈의 순환을 촉진 시키고, 대장균, 고초간균, 황색포도균, 폐렴쌍구균의 발육을 억제하는 효과가 있다.
대황은 열성변비를 치료하고, 향균, 이담, 지혈, 항종양에 사용되고, 나복자는 위산의 분비를 촉진시켜 소화를 촉진하고, 복통설사, 해수, 천식, 담을 없애고 변비에 효과가 있으며, 승마는 심근억제, 심박동, 감만, 오랜 설사를 억제하는데 사용한다. 가르시니아 캄보지아는 탄수화물이 지방으로 합성되는 것을 저해시키는 HCA성분을 포함하고 있어 지방산의 합성을 억제하고, 에너지 생산을 증가시키며, 식욕을 억제하고 지방분해를 촉진하는 효과가 있다. 홍화씨는 체지방을 감소시켜주는 CLA를 포함하고 있어 체지방을 감소시키고, 동과자는 이뇨효과가 있고, 당질이 풍부하여 포만감을 줌으로 다이어트에 효과에 있다.
아울러, 알긴산은 콜레스테롤을 흡착하여 체외로 방출하고, 콜레스테롤이 체내에 침착되는 것을 방지한다. 나아가, 장의 움직임을 원활하게 함으로 변비에 효과가 있고, 음식물이 장속에 머무는 시간을 단축시켜 노폐물 배출을 용이하게 하며, 쿠엔산은 신진대사를 톡고 지방 축적을 억제하고, 헤스페리딘은 지질과 산화물 형성을 억제하며 콜레스테롤을 감소시키는 효과가 있다. 영릉향은 악기와 시주로 명치 아래와 복통을 낫게 하며, 비만 예방 및 치료에 사용되고, 욱리인은 혈압을 감소시키고, 부종치료 및 이뇨에 효과가 있다. 엘카르니틴은 체지방 분해, 셀룰라이트 제거, 혈중중성지방과 콜레스테롤 농도를 저하시키고, 카르니틴 팔미토일트랜스퍼라아제-1 유전자의 발현을 증가시켜 체지방의 연소를 촉신시키며, 율피는 혈당을 강화시키고, 리놀레산은 체지방을 감소시켜주는 CLA를 생성시킨다. 오미자는 수분섭취를 도와주며 칼로리가 낮기 때문에 다이어트에 효과가 있다.
일 실시 예에 있어서, 혈당강하에 효과가 있는 한약재는 갈근, 낫토분말, 산약, 삼백초, 동충하초, 상황버섯, 소나무잔나비버섯, 영지버섯, 계피, 백감장, 인진쑥, 천마, 토사자, 하수오, 홍삼으로 이루어진다.
나아가, 혈당강하에 효과가 있는 기능성 커피콩 제조 시, 혈당강하 한약재는 갈근 1 중량% 내지 15 중량%, 낫토분말 1 중량% 내지 15 중량%, 삼백초 1 중량% 내지 15 중량%, 동충하초 10 중량% 내지 20 중량%, 상황버섯 10 중량% 내지 20 중량%, 소나무잔나비버섯 10 중량% 내지 20 중량%, 영지버섯 0.5 중량% 내지 20 중량%, 계피 0.5 중량% 내지 5 중량%, 백감장 0.5 중량% 내지 5 중량%, 인진쑥 0.5 중량% 내지 5 중량%, 천마 0.5 중량% 내지 5 중량%, 토사자 0.5 중량% 내지 5 중량%, 하수오 0.5 중량% 내지 5 중량%, 홍삼 0.5 중량% 내지 5 중량%로 이루어진다.
더 나아가, 갈근은 숙취해소, 발안, 해열에 효과가 있고, 산약은 혈압강화와 혈액순환을 촉진시키며, 상황버섯은 면역기능을 증가, 위장기능 활성화, 해독작용, 항염증, 진통효과, 항산화작용에 효과가 있다. 소나무잔나비버섯은 콜레스테롤 수치나 설탕의 양을 조절하고, 콜레스테롤 배출을 촉진시킨다.
아울러, 영지버섯은 면역증강효과, 혈전형성 억제효과, 콜레스테롤 합성 억제효과가 있고, 계피는 사지마비, 신경통과 관절 질환에 사용되고, 백감장은 혈당 및 혈압을 조절하는 기능이 있고, 인진쑥은 이뇨작용을 촉진시키며, 천마는 진정, 진경, 통락에 효능이 있고, 투통, 반신불수, 고혈압, 강장제, 신경쇠약, 현기증과 같은 질환에 사용된다. 토사자는 해열, 혈압조절 작용을 하고, 적하수오는 장운동강화작용, 장에서의 콜레스테롤 흡수 억제작용에 효과적이며, 홍삼은 고혈압과 동맥경화 예방효과가 있다. 나아가, 숙취제거, 노화방지, 항피로, 항스트레스효과, 혈액순환, 면역기능, 골다공증 예방, 빈혈치료에 효과가 있다.
일 실시 예에 있어서, 보혈 작용, 혈류 촉진, 염증 제거 효과가 있는 한약재는 강황, 건지황, 고삼, 고추씨, 구기자, 당귀, 동충하초, 마늘, 목단피, 박하, 백두홍, 병풀, 삼백피, 아마인씨, 양파, 엉겅퀴, 영지, 자초, 하수오, 진피, 천궁, 측백엽, 홍삼, 흑지마, 엘아스코르브산, 엘아르기닌으로 이루어진다.
나아가, 보혈 작용, 혈류 촉진, 염증 제거에 효과가 있는 기능성 커피콩을 제조하기 위해, 강황 0.5 중량% 내지 5 중량%, 건지황 0.5 중량% 내지 5 중량%, 고삼 0.5 중량% 내지 5 중량%, 고추씨 0.5 중량% 내지 5 중량%, 구기자 0.5 중량% 내지 5 중량%, 당귀 0.5 중량% 내지 5 중량%, 동충하초 0.5 중량% 내지 5 중량%, 마늘 0.5 중량% 내지 5 중량%, 목단피 0.5 중량% 내지 5 중량%, 박하 0.5 중량% 내지 5 중량%, 백두홍 0.5 중량% 내지 5 중량%, 병풀 0.5 중량% 내지 5 중량%, 삼백피 0.5 중량% 내지 5 중량%, 아마인씨 0.5 중량% 내지 5 중량%, 양파 0.5 중량% 내지 5 중량%, 엉겅퀴 0.5 중량% 내지 5 중량%, 영지버섯 0.5 중량% 내지 5 중량%, 자초 0.5 중량% 내지 5 중량%, 하수오 0.5 중량% 내지 5 중량%, 진피 0.5 중량% 내지 5 중량%, 천궁 0.5 중량% 내지 5 중량%, 측백엽 0.5 중량% 내지 5 중량%, 홍삼 0.5 중량% 내지 5 중량%, 흑지마 0.5 중량% 내지 5 중량%, 엘아스코르브산(L-Ascorbic Acid) 0.1 중량% 내지 0.15 중량%, 엘아르기닌(L-Arginine) 0.1 중량% 내지 5 중량%을 혼합 및 파쇄하여 준비한다.
더 나아가, 강황은 노화방지, 해독작용, 염증제거, 항암효과가 있고, 건지황은 열병 후에 생기는 갈증과 장기 내부의 열로 인한 소갈증에 효과가 있으며 토혈과 코피를 그치게 하는 효과가 있으며, 고삼은 혈류 개선에 효과가 있고, 고추씨는 에너지 대사율을 증가시켜 체지방을 소모시키는 효능이 있다. 구기자는 간기능을 보호하고 강장제, 해열제로 사용된다. 당귀는 염증과 어혈이 뭉친 것을 풀어주고 보혈작용이 있다. 마늘은 혈액순환개선, 고혈압, 동맥경화, 해독, 살균작용이 있고, 목단피는 진정, 살균, 항염작용과 혈압을 강하한다. 박하는 건위, 결핵, 류머티스 관절염, 신경통에 효능이 있고, 혈액순환을 촉진한다. 양파는 글루타니온 생성을 유도하는 켈세진 성분을 함유하고 있어, 혈관의 확장과 수축을 원활하게 해준다.
아울러, 엉겅퀴는 항암작용, 혈액순환촉진, 어혈, 간세포활성화, 간해독, 숙취해소에 효과가 있고, 자초는 해독, 습진, 피부병, 화상, 동상, 해열, 피부 트러블을 치료하는 약으로 사용된다. 진피는 항산화작용, 항염증, 항알레르기, 항균, 항바이러스에 효과가 있으며, 면역을 증가시키는 작용이 있다. 천궁은 진정, 진통, 강장에 효능이 있고, 피부 세포를 회생시킨다. 측백엽은 지혈성 소염제로 사용되고 있고, 흑지마는 피부 점막의 염증 회복력을 증가시키고, 혈액의 콜레스테롤 함량을 줄려 동맥경화증을 예방 및 치료하는데 사용된다. 엘아스코르브산은 물에 용해하는 항산화제로 프리라디칼(Free Radical)로부터 세포와 조직을 보호하며 동맥경화를 예방하고 고혈압을 저하시켜주는 역할을 하고, 엘아르기닌은 조건부 필수 아니노산으로, 혈압, 장운동의 조절, 혈소판의 응고, 남성 발기 부전 치료, 성장호르몬 방출 촉진 작용, 근육 보존, 체지방 감소, 식균 세포의 기능에 관여하는 산화질소의 전구체 역할을 하고, 순환 관련 질환들을 개선한다.
일 실시 예에 있어서, 증기를 이용하여 분말 한약재를 멸균한 후, 멸균된 분말 한약재에 동충하초 균주액을 침지시키고, 분말 한약재를 증숙하여 증숙 한약재를 생성하는 단계(102)는 분말 한약재를 110℃ 내지 130℃ 온도에서 10분 내지 20분 동안 멸균처리하고, 동충하초 균주액 40 중량% 내지 55 중량%에 분말 한약재를 침지시켜 15℃ 내지 25℃ 온도에서 2일 내지 4일 동안 증숙하여 증숙 한약재를 생성한다. 증숙 조건을 15℃ 내지 25℃ 온도에서 2일 내지 4일로 조절함으로써, 한약재의 효과를 증대시키고, s104 단계에서 한약재가 손쉽게 추출된다.
또한, s102단계에서 동충하초 균주액은 동충하초 균사체를 액체 상태로 만든 것이다. 균사체란 기본적 형태의 한가지로 포자가 관의 모양으로 뻗어서 갈라져 나간 것을 균사라고 하며, 균사가 서로 얽혀서 집합된 것을 균사체라고 한다. 본 발명에서 균사체는 동충하초 균사체로 동충하초 버섯의 조직을 분리하고, 분리된 동충하초 버섯 조직을 이용하여 균사체를 배양하여 균사체를 생성한다.
나아가, 배양된 균사체를 액체 상태로 만들어 혼합·파쇄한 한약재와 혼합한 후 증숙시켜 한약재에 새로운 성분 효능을 생성하고, 혈당강하, 보혈 작용, 혈류 촉진 및 항염에 효과가 있다.
일 실시 예에 있어서, 증숙 한약재를 멸균 처리한 후, 멸균 처리된 증숙 한약재에 황국균 균주와 폴락토올리고당을 혼합하여 발효시켜 발효 한약재를 생성하는 단계(s103)는 증숙 한약재에 황국균 균주는 0.1 중량% 내지 10 중량%, 폴락토올리고당은 3 중량% 내지 10 중량% 혼합하고, 30℃ 내지 60℃ 온도에서 5일 내지 10일 동안 발효시켜 발효 한약재를 생성한다.
나아가, 증숙 한약재, 황국균 균주 및 롤락토올리고당을 혼합한 후, 30℃ 미안의 온도에서 발효시킬 경우, 효소 또는 세균이 존재할 수 있으나, 효소 또는 세균이 활동하는 온도 이하로써, 효소 또는 세균이 분해 활동을 용이하게 할 수 없고, 60℃ 초과 온도에서는 효소 또는 세균이 살 수 없기 때문에 분해 발효가 일어나지 않는다.
또한, 황국균 균주를 폴락토올리고당과 혼합함으로써, 증숙 한약재 발효 시 폴락토올리고당은 균주가 착상하여 기생하는데 촉매 역할을 하게 된다. 따라서, 폴락토올리고당이 3 중량% 미만 혼합될 경우, 균주가 착상할 수 없고, 10 중량% 초과 혼합될 경우, s104단계에서 한약재 추출할 때, 추출액의 농도가 증가하여 추출 수율이 감소한다.
아울러, s103단계에서 증숙 한약재를 110℃ 내지 130℃ 온도에서 10분 내지 20분 동안 멸균처리함으로써, s102 단계에서 분말 한약재와 혼합되어 분말 한약재를 발효시킨 미생물을 살균 또는 제거하여, 증숙 한약재를 발효시키는 미생물이 포함되어 있지 않은 증숙 한약재를 생성한다.
s103단계에서 황국균 균주는 발아 현미 0.5 중량% 내지 5 중량%와 황국균 균사체 95 중량% 내지 99.5 중량%를 혼합한 후, 발효시켜 생성한다. 또한, 발아 현미와 황국균 균사체는 90 : 10 내지 99 : 1의 비율로 혼합하는 것을 특징으로 한다. 황국균 균주체는 MRS 배지를 110℃ 내지 125℃ 온도에서 10분 내지 15분간 멸균하여 준비한 후, MRS 배지에 황국균을 접종시켜 30℃ 내지 40℃ 온도에서 7시간 내지 15시간 배양하여 생성한다. 또한, 발아 현미는 현미를 15℃ 내지 25℃ 온도에서 5일 내지 7일 동안 발아시켜 생성한다.
아울러, 발아 현미는 체지방을 감소시키는 효과가 있는 공액리놀레산(Conjugated Linoleic Acid, CLA)과 공액리놀레산의 체지방 감소 작용을 촉진하는 감마 오리자놀(γ-Oryzanol)을 함유하고 있어 다이어트에 효과가 있다.
또한, 현미는 열대성 식물로써 일정한 온도 이상에서 발아를 하게 됨으로써, 15℃ 이하인 경우 현미는 발아되지 못하고, 25℃ 이상의 온도에서는 발아에 필요한 산소가 부족하여 발아가 일어나지 않는다. 아울러, 5일 미만 시간 동안 현미를 15℃ 내지 25℃ 온도 조건에 두었을 때, 현미는 미쳐 발아되지 못하고, 7일 초과 시간 동안 15℃ 내지 25℃ 온도 조건에 현미를 두면 발아 후 성장하여 사용할 수 없게 된다.
일 실시 예에 있어서, 발효 한약재와 에틸 알코올을 혼합하고, 에틸 알코올이 혼합된 발효 한약재를 추출하여 발효 한약재 추출액을 생성하는 단계(s104)에서 발효 한약재와 에틸 알코올은 1:4 또는 1:5 비율로 혼합하고, 이 때, 에틸 알코올의 농도는 0.1 내지 0.2인 것을 특징으로 한다. 발효 한약재에 에틸 알코올을 첨가함으로써 s104 단계에서 추출된 한약재는 물에서 추출되지 않는 약리성분까지 추출이 가능하며, 보존제를 사용하지 않아도 부패 되지 않는다.
나아가, s104 단계에서 발효 한약재와 농도가 0.1 내지 0.2인 에틸 알코올을 혼합하여, 50℃ 내지 60℃ 온도에서 2일 내지 3일 동안 발효 한약재를 추출한다. 발효 한약재와 에틸 알코올을 50℃ 미만 또는 60℃ 초과 온도에서 추출할 경우, 한약재에 함유되어 있는 성분이 파괴될 수 있다. 그리고, 50℃ 내지 60℃ 온도에서 2일 미만의 시간 동안 추출할 경우, 발효 한약재를 모두 추출할 수 없고, 3일 초과의 시간 동안 추출할 경우, 추출된 추출액에 발효 한약재 부유물이 첨가될 수 있다.
아울러, 발효 한약재 추출액을 고령토, 거름종이, 여과기 또는 글라스-필터-4G를 이용하여 발효 한약재 추출액을 여과한 후 감압 농축하는 단계(s105)는 고령토, 거름종이 또는 여과기 중 어느 하나를 이용하여 s104단계에서 추출된 한약재를 1차 여과한 후 거름종이, 여과기 또는 글라스-필터-4G 중 어느 하나를 통해 2차 여과하고, 여과된 한약재를 감압 농축한다. s104 단계를 통해 첨가된 에틸 알코올은 여과된 한약재의 방부 처리하는 효과가 있다.
일 실시 예에 있어서, 감압 농축된 발효 한약재 추출액과 발아 커피콩을 혼합한 후, 증기를 통해 증숙하는 단계(s106)에서 발아 커피콩은 커피 원두를 물에 침지(浸漬)시켜 1℃ 내지 30℃ 온도에서 20시간 내지 24시간 동안 증숙하여 발아시킨 후, 110℃ 내지 125℃ 온도에서 13분 내지 20분 동안 멸균하고, 30℃ 내지 40℃ 온도에서 커피콩의 수분함량이 12 중량% 내지 14 중량%가 되도록 건조하여 생성한다.
나아가, 물이 어는 온도가 0℃ 이하이기 때문에 1℃ 미만의 온도에서 커피 원두를 증숙시키면 커피 원두를 침지시킨 물이 얾으로 증숙되지 않아 커피 원두가 발아될 수 없다. 또한, 커피 원두는 종류에 따라 차이가 있을 수 있으나 평균 재배 온도는 15℃ 내지 30℃이다. 따라서, 30℃ 초과의 온도에서 커피 원두를 증숙시키면, 커피 원두가 손상된다. 아울러, 커피 원두를 20시간 미만 증숙시키면 커피 원두의 발아가 일어나지 않고, 24시간 초과 증숙시키면 발아 후 성장하여 사용할 수 없게 된다.
아울러, s106단계에서는 발효 한약재 추출액과 발아 커피콩은 1:1 또는 1:2 비율로 혼합하고, 15℃ 내지 25℃ 온도에서 18시간 내지 24시간 동안 증숙하여 발효 한약재 추출액 성분을 발아 커피콩에 침투시킨다. s101단계에서 준비하는 한약재의 종류에 따라 발아 커피콩에 침투되는 한약재 성분과 효능은 상이하다.
나아가, 발효 한약재 추출액과 발아 커피콩을 15℃ 미만의 온도 또는 18시간 미만에서 증숙할 경우, 발효 한약재 추출액의 성분이 발아 커피콩으로 소량 침투되어 기능성 커피콩의 효과가 감소하고, 25℃ 초과의 온도 또는 24시간 초과에서 증숙할 경우, 발효 한약재 추출액의 성분이 발아 커피콩으로 대량 침투되어 기능성 커피콩이 부작용을 일으킬 수 있고, 발효 한약재 추출액의 향 또는 맛이 발아 커피콩에 침투되어, 커피콩 고유의 향과 맛을 해칠 수 있다.
증숙된 발효 한약재 추출액과 발아 커피콩에 홍국균 또는 청국균을 접종하여 발효시킨 후, 건조시켜 기능성 커피콩을 완성하는 단계(s107)에서 홍국균을 접종할 경우, 증숙된 발효 한약재 추출액과 발아 커피콩에 1×104cfu/ml 내지 1×106cfu/ml의 양의 홍국균을 접종시킨 후, 31℃ 내지 33℃ 온도에서 2일 내지 4일 동안 1차 발효시키고, 25℃ 내지 30℃ 온도에서 13일 내지 16일 동안 2차 발효하고, 커피콩의 수분함량이 12 중량% 내지 14 중량%가 되도록 건조시켜 기능성 커피콩을 완성한다.
아울러, 청국균을 접종할 경우, 증숙된 발효 한약재 추출액과 발아 커피콩에 청국균을 접종시킨 후, 30℃ 내지 40℃ 온도에서 6시간 내지 12시간 발효하고, 건조시켜 기능성 커피콩을 완성한다.
s107단계에서 31℃ 내지 33℃ 온도에서 2일 내지 4일, 25℃ 내지 30℃ 온도에서 13일 내지 16일, 30℃ 내지 40℃ 온도에서 6시간 내지 12시간의 발효 조건은 s103단계에서와 같이 홍국균 또는 청국균과 같은 효소 또는 세균의 활동 온도를 감안하여 설정한 것이다. 지정 온도 또는 시간 미만에서는 효소 또는 세균이 발효 또는 분해 활동을 하기 낮은 온도이거나, 발효 또는 분해 활동 시간이 부족하여 발효 또는 분해를 할 수 없고, 지정 온도 또는 시간 초과에서는 효소 또는 세균이 존재할 수 없거나, 필요 이상의 발효 또는 분해가 일어나 발아 커피콩을 사용할 수 없게 된다.
나아가, 2일, 13일 또는 6시간 보다 짧은 시간 동안 홍국균 또는 청국균을 발효시킬 경우, 가바의 생성이나 카페인의 감소가 일어나지 않고, 4일, 16일 또는 12시간 보다 긴 시간 동안 홍국균 또는 청국균을 발효시킬 경우, 가바의 생성은 증가하고, 카페인은 함량은 감소하나, 커피가 신맛과 텁텁한 느낌이 강해진다.
또한, 증숙된 발효 한약재 추출액과 발아 커피콩에 홍국균 또는 청국균을 접종시켜 발효시킴으로써, 카페인의 함량을 감소시키고, 가바(Gamma-AminoButyric Acid, GABA)의 함량을 증가시킨다. 카페인은 중추신경계에 작용하여 정신을 각성시키고 피로를 줄이는 효과가 있으나, 카페인을 다량 흡수할 경우, 카페인 중독을 야기하여 신경과민, 불면증, 두통, 심장 떨림, 근반사항진, 호흡성알칼리증의 신체적 또는 정신적 증상을 수반한다. 아울러, 가바는 비단백질 아미노산의 일종으로 흥분 억제성 신경전달물질로써, 스트레스 또는 불안한 심리가 뇌에 전달되는 것을 차단한다. 가바의 효능으로는 뇌세포 대사촉진, 뇌 혈류 개선, 산소공급 증가, 간기능 개선, 중성지방억제, 변비해소, 혈압강하, 신경안정, 신장 및 간장 활성화, 빈혈 및 대장암 예방, 스트레스 해소, 불면해소, 기억력 증가, 우울증 완화, 중풍치매예방, 알콜대사 촉진, 불안해소, 항경련 및 항우울 해소가 있다.
따라서, 본 발명에 따른 기능성 커피콩을 이용하여 커피를 내릴 경우, 다량의 커피를 섭취하여도 불면 장애가 오지 않고, 다이어트에 효과가 있으며, 불안, 항경련, 항우울을 해소할 수 있다. 또한, 홍국균 또는 청국균을 접종 및 발효하고 건조시키기 때문에, 발효 한약재 추출액이 발효 커피콩 표면에 남아있지 않아, 커피 고유의 향과 맛을 해치지 않는다.
번호 커피종류 침지액원료 균의종류 침지액 중량% 발효조건
A Brazil Santos 물 순수호기성 순수물 60℃에서 4일
B Colombia Supremo 물 순수호기성 순수물 60℃에서 4일
C Brazil Santos 다기능용한약재 순수호기성 20 중량% 60℃에서 4일
D Brazil Santos 다기능용한약재 순수호기성 20 중량% 60℃에서 4일
E Brazil Santos 다기능용한약재 순수호기성 100 중량% 60℃에서 4일
F Brazil Santos 다기능용한약재 순수호기성 100 중량% 60℃에서 4일
G Brazil Santos 변비및체지방감소용한약재 홍국균 20 중량% 홍국균배양조건
H Colombia Supremo 변비및체지방감소용한약재 청국균 20 중량% 청국균배양조건
I Brazil Santos 변비및체지방감소용한약재 홍국균 100 중량% 홍국균배양조건
J Colombia Supremo 변비및체지방감소용한약재 청국균 100 중량% 청국균배양조건
K Brazil Santos 혈당강하용한약재 홍국균 20 중량% 홍국균배양조건
L Colombia Supremo 혈당강하용한약재 청국균 20 중량% 청국균배양조건
M Brazil Santos 혈당강하용한약재 홍국균 100 중량% 홍국균배양조건
N Colombia Supremo 혈당강하용한약재 청국균 100 중량% 청국균배양조건
O Brazil Santos 혈당강하용한약재 홍국균 20 중량% 홍국균배양조건
P Colombia Supremo 혈당강하용한약재 청국균 20 중량% 청국균배양조건
Q Brazil Santos 혈당강하용한약재 홍국균 100 중량% 홍국균배양조건
R Colombia Supremo 혈당강하용한약재 청국균 100 중량% 청국균배양조건
S Brazil Santos 다기능용한약재 홍국균 20 중량% 홍국균배양조건
T Colombia Supremo 다기능용한약재 홍국균 20 중량% 홍국균배양조건
U Brazil Santos 다기능용한약재 홍국균 100 중량% 홍국균배양조건
V Colombia Supremo 다기능용한약재 홍국균 100 중량% 홍국균배양조건
표 1에 기재한 기능성 커피콩을 동일한 조건으로 로스팅 및 분말화하고, 드립(Drip)하여 액체형 커피를 추출하여 맛, 향, 마음의 편안함 및 부작용을 비교하였다. 본 실험은 체질량 지수(Body Mass Index, BMI)가 24이상인 바리스타 또는 커피 동아리 회원 50명을 선발하여 표 1에 기재한 샘플별로 맛, 향, 마음의 편안함 및 부작용을 비교하였다. 맛, 향 및 마음의 편안함을 나타내는 척도는 1점 내지 10점으로 구분하고, 그 결과를 평균한 값을 하기 표에 나타내었다.
커피종류 맛 향 마음의편안함 부작용
발효전커피(Bra) 5.9 7.3 6.2 있음
발효전커피(Colo) 6.0 7.5 6.5 있음
A 6.5 7.9 7.3 약간있음
B 6.7 8.0 7.3 약간있음
C 8.1 8.1 8.0 거의없음
D 8.3 8.1 8.1 거의없음
E 8.6 8.3 8.3 못느낌
F 8.7 8.5 8.3 못느낌
G 8.0 7.9 8.1 거의없음
H 7.8 7.7 8.1 거의없음
I 8.0 7.8 8.0 거의없음
J 7.9 7.7 7.9 거의없음
K 7.8 7.8 8.1 거의없음
L 7.7 7.5 8.0 거의없음
M 8.0 8.0 8.0 못느낌
N 8.0 7.9 8.1 못느낌
O 8.2 7.9 8.0 거의없음
P 8.0 7.8 8.0 거의없음
Q 8.2 8.1 8.4 못느낌
R 8.3 8.1 8.9 못느낌
S 9 8.4 8.7 없음
T 9.2 8.5 8.8 없음
U 9.4 8.5 9.7 전혀없음
V 9.5 8.6 9.8 전혀없음
표 2에 나타난 관능검사 결과 다기능용한약재 100 중량%와 홍국균을 혼합한 커피 U, V가 맛, 향 및 마음의 편안함에 대한 평균 점수가 가장 높았으며, 부작용도 없었다. 나아가, 커피 종류에 따른 차이는 보이지 않았다. 아울러, 다기능용한약재만 사용하여 생성된 기능성 커피콩 E, F보다 다기능용한약재와 홍국균을 혼합하여 생성된 기능성 커피콩 U, V가 맛, 향 및 마음의 편안함에서 점수가 높았고, 부작용도 다기능용한약재만 사용하여 생성된 기능성 커피콩 C, D은 ‘거의 없음’인 반면, 다기능용한약재와 홍국균을 혼합하여 생성된 기능성 커피콩 S, T은 ‘없음’으로 부작용 면에서도 차이를 보였다. 따라서, 홍국균 또는 청국균은 가바의 함량을 증가시키고, 카페인의 함량을 감소시키는 역할을 함으로, 홍국균 또는 청국균을 혼합하지 않고, 다기능용한약재만을 이용하여 생성된 기능성 커피콩은 부작용 측면에서 효과가 감소된다.
표 1에 기재한 기능성 커피콩을 동일한 조건으로 로스팅 및 분말화하고, 드립(Drip)하여 액체형 커피를 추출하여 카페인 함량, 가바 함량, 체지방감소율 및 혈당강하량을 측정하였다. 본 실험의 실험 참가자는 실시예 1과 같은 실험 참가자로 이루어졌다.
커피의 종류 카페인 함량 가바 함량 체지방감소율( 중량%) 혈당강하량(㎎/dl)
발효전커피(Bra) 1.2g/100g 0.1㎎/100g 1 10~30
발효전커피(Colo) 1.2g/100g 0.1㎎/100g 1 10~30
A 0.3g/100g 1.0㎎/100g 7 10~30
B 0.29g/100g 1.1㎎/100g 8 10~30
C 0.2g/100g 1.7㎎/100g 25 20~40
D 0.2g/100g 1.75㎎/100g 28 20~40
E 0.15g/100g 2.0㎎/100g 30 20~60
F 0.14g/100g 2.1㎎/100g 30 20~60
G 0.16g/100g 2.0㎎/100g 35 50~70
H 0.17g/100g 1.9㎎/100g 37 30~50
I 0.10g/100g 3.7㎎/100g 41 60~80
J 0.11g/100g 3.5㎎/100g 43 30~60
K 0.14g/100g 2.1㎎/100g 32 70~110
L 0.14g/100g 2.1㎎/100g 32 50~80
M 0.14g/100g 2.1㎎/100g 34 100~150
N 0.14g/100g 2.1㎎/100g 35 80~120
O 0.14g/100g 2.1㎎/100g 31 50~80
P 0.14g/100g 2.1㎎/100g 30 50~70
Q 0.14g/100g 2.1㎎/100g 33 60~90
R 0.14g/100g 2.1㎎/100g 32 50~80
S 0.07g/100g 3.9㎎/100g 32 60~100
T 0.07g/100g 3.95㎎/100g 31 60~90
U 0.07g/100g 5.1㎎/100g 38 70~110
V 0.07g/100g 5.2㎎/100g 40 70~110
표 3에서 도시된 바와 같이, 발효한 커피는 모두 카페인 함량은 감소하였고, 가바의 함량은 증가하였으며, 체지방 감소율이 증가하였다. 그러나, 침지액과 순수호기성 균을 혼합하여 발효한 커피콩 A, B는 발효전 커피와 혈당강하량이 동일하다. 카페인 함량이 가장 많이 감소한 것은, 다기능용한약재와 홍국균을 혼합하여 발효한 기능성 커피콩 S, T, U, V이고, 카페인 함량 감소는 침지액의 함량에 의해 차이가 나지 않는다. 또한, 다기능용한약재 100 중량%와 홍국균을 혼합하여 발효한 기능성 커피콩이 가바 함량이 가장 높았으며, 가바 함량은 침지액의 함량에 따라 차이가 발생했다. 체지방 감소율은 변비 및 체지방 감소용 한약재 100 중량%와 홍국균 또는 청국균을 혼합하여 발효시킨 I, J가 가장 높게 나타났고, 변비 및 체지방 감소용 한약재의 함량에 따라 체지방 감소율에 차이가 나타났으나, 변비 및 체지방 감소용 한약재를 20 중량% 함유하여 발효시킨 기능성 커피콩은 혈당강하용 한약재 또는 다기능용 한약재를 100 중량% 함유하여 발효시킨 기능성 커피콩보다 체지방 감소율이 높은 것을 알 수 있다. 아울러 혈당강하량은 혈당강하용 한약재 100 중량%와 홍국균 또는 청국균을 혼합하여 발효시킨 기능성 커피콩이 가장 높게 나타났다.
도 2a 내지 도2b는 기능성 커피콩에 침투되는 한약재의 농도에 따른 카페인, 가바, 체지방 감소율 및 혈당 강하량을 나타낸 그래프이다. 도시된 바와 같이, 한약재의 농도가 증가함에 따라 기능성 커피콩의 카페인 함량은 감소하고, 가바의 함량은 증가한다는 것을 알 수 있다. 또한, 기능성 커피콩에 포함된 한약재 함량이 증가함에 따라 사용자의 체지방 감소율 및 혈당강하량이 증가하게 된다.
도 3a 내지 도 3b는 발효 상태 또는 기능성 커피콩의 한약재 농도에 따른 기능성 커피콩을 나타낸 사진이다. 도시된 바와 같이, 도 3a는 발효에 따라 기능성 커피콩의 색상 변화를 설명하는 사진이다. 발효 공정을 거치게 되면 기능성 커피콩 내부까지 발효가 진행되어 색상 변화가 나타나게 된다.
나아가, 도 3b는 기능성 커피콩에 침투되는 한약재의 농도에 따른 커피콩 색상 변화를 설명하는 사진이다. 한약재 농도가 증가함에 따라 한약재가 기능성 커피콩의 내부까지 침투하여 기능성 커피콩 내부까지 색상 변화가 나타난다.
아울러, 도 3a의 a는 발효 및 한약재 침투가 일어나지 않은 커피 원두이고, b는 호기성 균에 의해 발효된 커피콩이다.
또한, 도 3b는 홍국균을 이용하여 발효한 기능성 커피콩이고, a 내지 g는 한약재 농도가 100 중량%, 80 중량%, 60 중량%, 40 중량%, 20 중량%, 10 중량%, 5 중량%인 기능성 커피콩을 설명하는 사진이다.
본 발명 명세서 전반에 걸쳐 사용되는 용어들은 본 발명 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 사용자 또는 운용자의 의도, 관례 등에 따라 충분히 변형될 수 있는 사항이므로, 이 용어들의 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 상술한 실시 형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 청국범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경 가능함은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.

Claims (18)

  1. 한약재를 혼합 및 파쇄하여 분말 한약재를 준비하는 단계;
    증기를 이용하여 상기 분말 한약재를 멸균한 후, 상기 멸균된 분말 한약재에 동충하초 균주액을 침지(浸漬)시키고, 분말 한약재를 증숙하여 증숙 한약재를 생성하는 단계;
    상기 증숙 한약재를 멸균 처리한 후, 멸균 처리된 상기 증숙 한약재에 황국균 균주와 폴락토올리고당을 혼합하고 발효시켜 발효 한약재를 생성하는 단계;
    상기 발효 한약재와 에틸 알코올(Ethyl Alcohol)을 혼합하고, 상기 에틸 알코올이 혼합된 상기 발효 한약재를 추출하여 발효 한약재 추출액을 생성하는 단계;
    상기 발효 한약재 추출액을 고령토, 거름종이, 여과기 또는 글라스-필터-4G(Glss-Filter-4G)를 이용하여 상기 발효 한약재 추출액을 여과한 후 감압 농축하는 단계;
    감압 농축된 상기 발효 한약재 추출액과 발아 커피콩을 혼합한 후, 증기를 통해 증숙하는 단계; 및
    증숙된 상기 발효 한약재 추출액과 상기 발아 커피콩에 홍국균 또는 청국균을 접종하여 발효시킨 후, 건조시켜 기능성 커피콩을 완성하는 단계;
    를 포함하는 기능성 커피콩 제조 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 한약재는,
    마황, 택사, 복령, 황금, 천문동, 백출, 계지, 대황, 나복자, 승마, 가르시니아 캄보지아, 홍화씨, 동과자, 알긴산, 쿠엔산, 헤스페리딘, 영릉향, 욱리인, 엘카르니틴(L-Carnitione), 율피, 리놀레산(Linoleic Acid), 오미자, 갈근, 산약, 상황버섯, 소나무잔나비버섯, 계피, 백감장, 인진쑥, 천마, 토사자, 강황, 건지황, 고삼, 고추씨, 구기자, 당귀, 마늘, 목단피, 박하, 양파, 엉겅퀴, 자초, 진피, 천궁, 측백엽, 흑지마, 엘아스코르브산(L-Ascorbic Acid), 엘아르기닌(L-Arginine), 삼백초, 낫토분말, 동충하초, 영지버섯, 하수오 또는 홍삼 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 커피콩 제조 방법.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 한약재는,
    상기 마황 1 중량% 내지 15 중량%, 상기 택사 1 중량% 내지 15 중량%, 상기 복령 1 중량% 내지 15 중량%, 상기 황금 15 중량% 내지 20 중량%, 상기 천문동 1 중량% 내지 15 중량%, 상기 백출 1 중량% 내지 15 중량%, 상기 계지 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 대황 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 나복자 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 승마 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 가르시니아 캄보지아 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 홍화씨 1 중량% 내지 15 중량%, 상기 동과자 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 알긴산 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 쿠엔산 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 헤스페리딘 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 영릉향 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 욱리인 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 엘카르니틴 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 율피 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 리놀레산 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 오미자 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 갈근 1 중량% 내지 15 중량%, 상기 산약 1 중량% 내지 15 중량%, 상기 상황버섯 10 중량% 내지 20 중량%, 상기 소나무잔나비버섯 10 중량% 내지 20 중량%, 상기 계피 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 백감장 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 인진쑥 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 천마 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 토사자 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 강황 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 건지황 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 고삼 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 고추씨 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 구기자 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 당귀 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 마늘 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 목단피 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 박하 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 백두홍 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 병풀 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 삼백피 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 아마인씨 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 양파 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 엉겅퀴 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 자초 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 진피 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 천궁 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 측백엽 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 흑지마 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 엘아스코르브산 0.1 중량% 내지 0.15 중량%, 상기 엘아르기닌 0.1 중량% 내지 5 중량%, 상기 삼백초 1 중량% 내지 15 중량%, 상기 낫토분말 1 중량% 내지 15 중량%, 상기 동충하초 0.5 중량% 내지 20 중량%, 상기 영지버섯 0.5 중량% 내지 20 중량%, 상기 하수오 0.5 중량% 내지 5 중량%, 상기 홍삼 0.5 중량% 내지 5 중량%로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기능성 커피콩 제조 방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 동충하초 균주액은,
    40 중량% 내지 55 중량%로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기능성 커피콩 제조 방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 증숙 한약재를 생성하는 단계에서는,
    상기 분말 한약재를 110℃ 내지 130℃ 온도에서 10분 내지 20분 동안 멸균처리하고, 상기 동충하초 균주액이 혼합된 상기 분말 한약재를 15℃ 내지 25℃ 온도에서 1일 내지 3일 동안 증숙하여 상기 증숙 한약재를 생성하는 것을 특징으로 하는 기능성 커피콩 제조 방법.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 발효 한약재를 생성하는 단계에서는,
    상기 증숙 한약재를 110℃ 내지 130℃ 온도에서 10분 내지 20분 동안 멸균처리하는 것을 특징으로 하는 기능성 커피콩 제조 방법.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 황국균 균주는,
    발아 현미와 황국균 균사체를 90 : 10 내지 99 : 1 비율로 혼합한 후, 발효시켜 생성하는 것을 특징으로 하는 기능성 커피콩 제조 방법.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 발아 현미는,
    현미를 15℃ 내지 25℃ 온도에서 5일 내지 7일 동안 발아시키는 것을 특징으로 하는 기능성 커피콩 제조 방법.
  9. 제 7항에 있어서, 상기 황국균 균주는,
    황국균 균사체 95 중량% 내지 99.5 중량%, 발아 현미 0.5 중량% 내지 5 중량%로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기능성 커피콩 제조 방법.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 발효 한약재는,
    상기 증숙 한약재에 상기 황국균 균주 0.1 중량% 내지 10 중량%와 상기 폴락토올리고당 3 중량% 내지 10 중량%를 혼합하고, 30℃ 내지 60℃ 온도에서 5일 내지 10일 동안 발효시켜 생성하는 것을 특징으로 하는 기능성 커피콩 제조 방법.
  11. 제 1항에 있어서, 상기 발효 한약재와 상기 에틸 알코올을 혼합하고, 상기 에틸 알코올이 혼합된 상기 발효 한약재를 추출하여 발효 한약재 추출액을 생성하는 단계에서는,
    상기 발효 한약재와 농도가 0.1 내지 0.2인 에틸 알코올과 혼합한 후, 50℃ 내지 60℃ 온도에서 2일 내지 3일 동안 추출하는 것을 특징으로 하는 기능성 커피콩 제조 방법.
  12. 제 1항에 있어서, 상기 발효 한약재와 상기 에틸 알코올은,
    1:4 또는 1:5 비율로 혼합하는 것을 특징으로 하는 기능성 커피콩 제조 방법.
  13. 제 1항에 있어서, 상기 발아 커피콩은,
    커피콩을 물에 침지시켜 1℃ 내지 30℃ 온도에서 20시간 내지 24시간 증숙하여 발아시킨 후, 110℃ 내지 125℃ 온도에서 13분 내지 20분 멸균하고, 30℃ 내지 40℃ 온도에서 커피콩의 수분함량이 12 중량% 내지 14 중량%가 되도록 건조하는 것을 특징으로 하는 기능성 커피콩 제조 방법.
  14. 제 1항에 있어서, 상기 발효 한약재 추출액과 상기 발아 커피콩은,
    1:1 또는 2:1 비율로 혼합하는 것을 특징으로 하는 기능성 커피콩 제조 방법.
  15. 제 1항에 있어서, 상기 발효 한약재 추출액과 상기 발아 커피콩은,
    1℃ 내지 30℃ 온도에서 18시간 내지 24시간 동안 증숙하여, 상기 발효 한약재 추출액 성분을 상기 커피콩에 침투시키는 것을 특징으로 하는 기능성 커피콩 제조 방법.
  16. 제 1항에 있어서, 상기 홍국균은,
    1＊104cfu/ml 내지 1＊106cfu/ml의 양을 상기 발효 한약재 추출액과 상기 발아 커피콩 혼합물에 접종시킨 후, 31℃ 내지 33℃ 온도에서 2일 내지 4일 동안 1차 발효시키고, 25℃ 내지 30℃ 온도에서 13일 내지 16일 동안 2차 발효시키는 것을 특징으로 하는 기능성 커피콩 제조 방법.
  17. 제 1항에 있어서, 상기 청국균 균주는,
    1×104cfu/ml 내지 1×106cfu/ml의 양을 상기 발효 한약재 추출액과 상기 발아 커피콩 혼합물에 접종시킨 후, 30℃ 내지 40℃ 온도에서 6시간 내지 12시간 발효시키는 것을 특징으로 하는 기능성 커피콩 제조 방법.
  18. 제 1항에 있어서, 상기 기능성 커피콩은,
    30℃ 내지 40℃ 온도에서 커피콩의 수분함량이 12 중량% 내지 14 중량%가 되도록 건조시키는 것을 특징으로 하는 기능성 커피콩 제조 방법.
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