KR20150062749A - 해조류 및 굴의 발효에 의한 지방축적 및 섭취충동 억제용 발효산물의 제조방법, 이에 따라 제조된 발효산물 및 이를 포함하는 건강기능식품 - Google Patents
해조류 및 굴의 발효에 의한 지방축적 및 섭취충동 억제용 발효산물의 제조방법, 이에 따라 제조된 발효산물 및 이를 포함하는 건강기능식품 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 해조류 및 굴을 이용한 기능성 발효산물의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 50 ~ 70% 주정을 이용함으로써 해조류 및 굴 내의 글루탐산 추출수율을 최적화하고, 상기 추출물에 유산균 및/또는 효모균을 접종하여 발효시킴으로써 고농도의 타우린(Taurine) 및 가바(GABA)를 함유하며, 지방축적 및 섭취충동 억제용 기능성 발효산물의 제조방법에 관한 것이다. 상기와 같은 제조방법에 따라 제조된 본 발명의 발효산물은 인체에 대한 독성이 전혀 없어 장기적으로 섭취 가능하므로 건강기능식품의 원료로 사용될 수 있으며, 이러한 건강기능식품은 세포내 지방 축적을 억제하고, 신경안정을 통한 식이 섭취조절을 통해 다이어트에 유용한 장점을 나타낸다.
Description
본 발명은 해조류 및 굴을 이용한 기능성 발효산물의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 50 ~ 70% 주정을 이용함으로써 해조류 및 굴 내의 글루탐산 추출수율을 최적화하고, 상기 추출물에 유산균 및/또는 효모균을 접종하여 발효시킴으로써 고농도의 타우린(Taurine) 및 가바(GABA)를 함유하는 지방축적 및 섭취충동 억제용 기능성 발효산물의 제조방법에 관한 것이다.
현대인들의 삶의 질 개선에 관한 관심이 급증하면서 웰빙(well- being)을 넘어 LOHAS(Lifestyles of Health and substantiality)를 추구함으로써 건강기능식품에 대한 관심을 증대하고 있고, 원료에 대한 안전성 등에 대한 우려를 포함하여 안전한 먹거리에 대한 관심이 증대하고 있다. 이러한 점에서 해양생물은 식품의 3차적인 기능인 영양적 특성, 기호적 특성 및 생체조절 특성을 모두 갖춘 식품 원료로 기호도와 소비량이 증가하고 있으며, 생산량 또한 증가하고 있는 추세이다.
한편, 우리나라는 삼면이 바다로 둘러싸여 있고, 비교적 해양생물 자원이 풍부한 입지조건을 가지고 있다. 해조류는 일반적으로 단백질이 10%정도 포함되어 있으며, 당질(Starch)은 30~40% 정도 포함되어 있으나 식물성 섬유질이라 칼로리로는 발현되지 않는다. 해조류에는 건강에 필수적인 여러 가지 무기염류가 많이 들어 있으며, 화학적으로 대단히 우수한 알칼리성 식품이다. 또한 해조류는 식물성 섬유질이라는 점에서 성인병 예방의 효과가 있다. 해조류에서 발생되는 이온은 체내의 산성 노폐물과 결합하여 배설되기 때문에 신진대사 작용에 절대적으로 필요하다. 따라서 해조류의 성격은 노폐물의 직접적인 배설은 물론 이차적으로 발생될 수 있는 독성제거에도 크게 기여한다.
또한 해조류는 아미노산 (Glutamic acid 및 Aspartic acid 등)을 다량 함유하고 있으며, 고기능성 천연소재로 각광을 받고 있는 해조 올리고당 (Fucoidan 등) 또한 풍부하여 이상적인 천연식품으로써 인식되고 있을 뿐만 아니라 다양한 미네랄과 비타민 등이 풍부하게 함유되어 있고, 최근 해조류의 생리효용성에 관한 국내외 전문가들의 활발한 연구 수행 결과 해조류가 다이어트 작용, 정장 작용에 의한 변비 치료, 중금속 및 방사능 물질의 체외 배출 작용 등에 깊이 관여하는 것으로 밝혀지고 있다. 그리고 후코이단으로 통칭되는 함황 다당류의 경우는 항균, 항산화, 항바이러스, 항암활성을 비롯하여 동맥경화, 심금경색, 고혈압, 협심증, 뇌졸중 등의 성인병 예방에 효과적이라고 보고된 바 있다.
발효를 통해 얻어지는 주요 성분인 가바(GABA)는 비단백질성 아미노산으로 해조류 등에 함유된 글루탐산(Glutamate)을 전구체로 하여 Glutamic acid decarboxylase(GAD, EC 4.1.1.15)의 촉매작용에 의해 탈탄산되며 생성되는 물질이다. 이러한 가바(GABA)는 뇌혈류 촉진효과와 산소공급 증가효과를 지녀, 뇌세포의 대사를 촉진시킴으로써 뇌졸중의 후유증 및 뇌동맥경화증 등에 개선효과가 나타나는 것으로 보고되어 현재 의약품으로 사용되고 있으며, 이와 반대로 뇌혈액 중에 GABA 및 GAD 농도가 낮은경우 간질병, 파킨슨씨병, 정신분열증 등의 질병이 발병하는 것과 매우 밀접한 관련이 있는 것으로 보고되고 있다. 이외에도 GABA는 성장호르몬의 분비조절, 통증완화, 정신신경 안정작용, 혈압강하작용, ACE 활성저해작용 등이 있어 생리학적으로 아주 유용한 물질이다.
이러한 GABA를 고농도로 함유하는 기능성 발효산물을 얻기 위해서는 그 전구체 물질인 글루탐산의 고농도 추출이 필수적으로 선행되어야 할 것이나 기존의 열수 추출법에 의하는 경우, 해조류 등의 섬유질 내로 흡수되는 수분의 양에 비하여 수득할 수 있는 추출액의 양이 적어 추출효율이 그다지 높지 않은 실정이다. 따라서 해조류 및 굴 등의 해양성 소재로부터 고농도의 글루탐산을 추출할 수 있도록 추출효율을 최적화하는 연구가 필요하다 할 것이다.
이에 본 발명은 50 ~ 70% 주정을 이용함으로써 해조류 및 굴 내의 글루탐산 추출수율을 최적화하고, 상기 추출물에 유산균 및/또는 효모균을 접종하여 발효시킴으로써 고농도의 타우린(Taurine) 및 가바(GABA)를 함유하는 지방축적 및 섭취충동 억제용 기능성 발효산물의 제조방법을 제공하는 것을 그 해결과제로 한다.
또한 본 발명은 상기 제조방법에 따라 제조된 기능성 발효산물, 이를 이용하여 제조된 발효분말 및 상기 기능성 발효산물 또는 발효분말을 포함하는 건강기능식품을 제공하는 것을 다른 해결과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 해조류와 주정을 1 : 10 ~ 20 의 중량비로 혼합하고, 70 ~ 90℃의 온도에서 60 ~ 120분간 교반하여 해조류 추출물을 얻는 단계; 상기 해조류 추출물과 굴 유래 발효소재를 1 : 0.1 ~ 10의 중량비로 혼합하여 혼합발효소재를 준비하는 단계; 및 상기 혼합발효소재에 발효균주로 유산균 또는 효모균 중에서 선택되는 하나 이상을 접종하여 발효시키는 단계;를 포함하고, 상기 주정은 50 ~ 70% 주정인 것을 특징으로 하는 지방축적 및 섭취충동 억제용 발효산물의 제조방법을 제공한다.
다른 양태로서 본 발명은 상기 제조방법에 따라 제조된 지방축적 및 섭취충동 억제용 발효산물을 제공한다.
또 다른 양태로서 본 발명은 상기 발효산물을 100 ~ 130℃의 온도에서 15 ~ 20분간 가압·멸균하여, 대수적으로 증식한 발효균주를 사멸시키는 단계; 상기 멸균된 발효산물을 여과하여 잔사를 제거하는 단계; 및 상기 여과된 발효산물을 건조하고 분말화하는 단계;를 포함하는 지방축적 및 섭취충동 억제용 발효분말의 제조방법을 제공한다.
또 다른 양태로서 본 발명은 상기 제조방법에 따라 제조된 지방축적 및 섭취충동 억제용 발효분말을 제공한다.
또 다른 양태로서 본 발명은 상기 발효산물 또는 발효분말을 유효성분으로 포함하는 건강기능식품을 제공한다.
상기 본 발명에 따른 기능성 발효산물의 제조방법에 의하면, 50 ~ 70% 주정을 이용함으로써 해조류 및 굴 내의 글루탐산 추출수율을 최적화할 수 있고, 상기 추출물에 유산균 및/또는 효모균을 접종하여 발효시킴으로써 고농도의 타우린(Taurine) 및 가바(GABA)를 함유하는 지방축적 및 섭취충동 억제용 기능성 발효산물을 얻을 수 있다. 이와 같은 본 발명의 발효산물은 인체에 대한 독성이 전혀 없어 장기적으로 섭취 가능하므로 건강기능식품의 원료로 사용될 수 있으며, 이러한 건강기능식품은 세포내 지방 축적을 억제하고, 신경안정을 통한 식이 섭취조절을 통해 다이어트에 유용한 장점을 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따른 지방축적 및 섭취충동 억제용 발효산물 및 발효분말의 제조공정을 개략적으로 나타내는 모식도이다.
도 2는 본 발명에 따른 일 실시예의 타우린(Taurine) 및 가바(GABA) 함량을 측정한 결과를 나타낸 그래프이다. (⒜: 실시예 3, ⒝: 실시예4)
도 3은 본 발명에 따른 일 실시예에 대한 지방축적 억제활성에 관한 실험결과를 나타낸 도이다. (⒜: Control, ⒝: 실시예3 25㎍/㎖,⒞: 실시예3 50㎍/㎖, ⒟: 실시예3 100㎍/㎖, ⒠: 비교예2 100㎍/㎖)
도 4는 본 발명에 따른 일 실시예에 대한 지방축적 억제활성에 관한 실험결과를 나타낸 그래프이다. (⒜: Control, ⒝: 실시예3 25㎍/㎖,⒞: 실시예3 50㎍/㎖, ⒟: 실시예3 100㎍/㎖, ⒠: 비교예2 100㎍/㎖)
도 5는 본 발명에 따른 일 실시예에 대한 처리농도별 포도당 흡수율에 관한 실험결과를 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명에 따른 일 실시예에 대한 투여농도별 섭취충동 억제활성에 관한 실험결과를 나타낸 그래프이다.
도 2는 본 발명에 따른 일 실시예의 타우린(Taurine) 및 가바(GABA) 함량을 측정한 결과를 나타낸 그래프이다. (⒜: 실시예 3, ⒝: 실시예4)
도 3은 본 발명에 따른 일 실시예에 대한 지방축적 억제활성에 관한 실험결과를 나타낸 도이다. (⒜: Control, ⒝: 실시예3 25㎍/㎖,⒞: 실시예3 50㎍/㎖, ⒟: 실시예3 100㎍/㎖, ⒠: 비교예2 100㎍/㎖)
도 4는 본 발명에 따른 일 실시예에 대한 지방축적 억제활성에 관한 실험결과를 나타낸 그래프이다. (⒜: Control, ⒝: 실시예3 25㎍/㎖,⒞: 실시예3 50㎍/㎖, ⒟: 실시예3 100㎍/㎖, ⒠: 비교예2 100㎍/㎖)
도 5는 본 발명에 따른 일 실시예에 대한 처리농도별 포도당 흡수율에 관한 실험결과를 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명에 따른 일 실시예에 대한 투여농도별 섭취충동 억제활성에 관한 실험결과를 나타낸 그래프이다.
이하 본 발명을 자세히 설명한다.
일 양태로서 본 발명은, 해조류의 수세 및 탈염을 통해 추출이 용이하도록 준비하는 전처리단계; 상기 전처리된 해조류에 주정을 혼합하고, 70 ~ 90℃의 온도에서 60 ~ 120분간 교반하여 해조류 추출물을 얻는 단계; 상기 해조류 추출물과 굴 유래 발효소재를 혼합하여 혼합발효소재를 준비하는 단계; 및 상기 혼합발효소재에 발효균주로 유산균 또는 효모균 중에서 선택되는 하나 이상을 접종하여 발효시키는 단계;를 포함하는 지방축적 억제 및 섭취충동 억제효능이 있는 발효산물의 제조방법에 관한 것으로, 상기 본 발명의 방법에 의하면 해조류로부터 높은 효율로 글루탐산을 추출하고, 발효에 의하여 가바(GABA)로 전환시켜, 고농도의 가바를 함유하는 발효산물을 제조할 수 있게 된다.
구체적으로 상기 본 발명에 있어서 전처리단계는, 해조류의 수세 및 탈염을 통해 추출이 용이하도록 준비하는 단계로, 상기 해조류는 특별히 제한되지 아니하나, 예를 들면 김, 다시마, 모자반, 파래, 톳, 미역, 우뭇가사리, 청각, 청태, 매생이, 감태 및 대황 등을 이용할 수 있으며, 바람직하게는 다시마를 이용할 수 있다.
이와 같은 해조류는 천연의 아미노산(Glutamic Acid, Aspartic Acid 등)을 다량으로 함유하고 있으며, 고기능성 천연소재로 각광을 받고 있는 수용성 식이섬유인 후코이단(fucoidan) 등과 같은 생리활성이 강한 다당류를 풍부하게 포함하고 있는 바, 상기 본 발명의 전처리 단계에 의하여 유효성분의 추출을 용이하게 할 수 있게 된다.
또한 상기 본 발명에 있어서 해조류의 추출단계는, 상기 전처리된 해조류에 주정을 혼합하고, 70 ~ 90℃의 온도에서 60 ~ 120분간 교반하여 해조류 추출물을 얻는 단계로, 추출용매로 이용되는 상기 주정은 50 ~ 70% 주정인 것을 특징으로 한다. 상기 50 ~ 70% 주정을 추출용매로 이용할 경우, 물에 용해되는 유효성분과 주정에 용해되는 유효성분이 함께 추출되어 전체적인 유효성분의 추출량이 증가됨으로써 단일용매를 이용하는 경우에 비하여 보다 증가된 추출효율을 얻을 수 있으며, 더욱 바람직하게는 50% 주정을 이용함으로써 추출효율을 최대로 할 수 있다.
따라서 본 발명에 있어서 상기 추출단계에 의하여, 특히 해조류로부터 추출되는 유효성분 중 하나인 글루탐산을 고농도로 추출할 수 있는 바, 바람직하게는 5,500 ~ 7,500 ppm, 더욱 바람직하게는 6,500 ~ 7,500 ppm의 농도로 추출할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 상기 추출단계에 있어서, 해조류에 대한 주정의 혼합비는 1 : 10 ~ 20 의 중량비인 것이 바람직하다. 주정의 함량이 상기 하한에 미치지 못하는 경우에는 추출액의 brix(%)가 높아 추출 수율면에서는 양호하지만, NaCl의 농도가 높고 해조취 등의 이미, 이취가 강하여 제품으로서의 기능에 악영향을 미치는 문제점이 있으며, 주정의 혼합비가 상기 상한을 초과하는 경우에는 brix(%)가 낮아 추출수율이 떨어지는 문제점을 나타내어 바람직하지 못하다. 또한 더욱 바람직하게는 해조류와 주정을 1 : 15의 중량비로 혼합하여 추출하는 경우 가장 높은 추출효율을 얻을 수 있다.
또한 본 발명이 목적한 효과를 얻기 위해서, 상기 혼합발효소재는 해조류 추출물과 굴 유래 발효소재를 1: 0.1 ~ 10의 중량비로 혼합하여 제조되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 1 : 0.5 ~ 2의 중량비로 혼합될 수 있다. 혼합발효소재의 혼합비가 상기의 범위를 벗어나는 경우, 해당 혼합발효소재를 이용한 발효산물은 지표물질인 타우린(Taurine) 및 가바(GABA)의 함량이 낮아, 본 발명이 목적하고자 하는 효과를 얻을 수 없게 되는 문제점이 있다.
본 발명에 있어서, 상기 굴(Oyester) 유래 발효소재는 굴의 가수분해물 또는 굴 추출물인 것을 특징으로 할 수 있다. 상기 굴에는 글루탐산 등의 아미노산과 타우린을 풍부하게 포함하고 있어서, 상기 굴의 가수분해물 또는 굴 추출물을 포함하는 복합발효소재를 이용하는 경우 고농도의 가바 및 타우린을 함유하는 발효산물을 제조할 수 있게 된다.
상기 굴의 가수분해물은 굴에 물을 혼합하고, 50 ~ 70℃의 온도에서 교반하면서 알칼라제를 전체 중량의 0.1 ~ 0.5%(v/v) 첨가하여 가수분해하는 단계; 및 상기 가수분해 산물을 90 ~ 120℃의 온도에서 60 ~ 120분간 교반하여 알칼라제를 실활시키는 단계;를 포함하여 제조될 수 있다. 상기 가수분해 단계에서 알칼라제는 전체 중량의 0.1 ~ 0.5%(v/v) 첨가되는 것이 바람직하며, 알칼라제의 첨가량이 상기 하한에 미치지 못하는 경우 굴의 가수분해가 충분히 진행되지 못해 글루탐산 및 타우린 등의 유효성분이 충분히 녹아나오지 못하는 문제점이 있으며, 상기 상한을 초과하는 경우 글루탐산 및 타우린 등의 유효성분외에 불필요한 성분들이 녹아나와 전체적인 유효성분의 수득효율이 떨어지는 문제점이 있어 바람직하지 못하다. 또한 상기 가수분해단계에서 첨가된 알칼라제는 이후의 발효단계에서 발효균주의 생육을 저해할 수 있으므로, 상기 가수분해 산물을 90 ~ 120℃의 온도에서 60 ~ 120분간 교반함으로써 상기 알칼라제를 실활시킬 필요가 있다.
또한 본 발명의 복합발효소재에 첨가되는 상기 굴 추출물은, 50 ~ 70% 주정을 이용해 추출되며, 굴과 상기 주정을 1 : 10 ~ 20 의 중량비로 혼합하고, 70 ~ 90℃의 온도에서 60 ~ 120분간 교반하여 추출될 수 있다. 상기 50 ~ 70% 주정을 추출용매로 이용할 경우, 물에 용해되는 유효성분과 주정에 용해되는 유효성분이 함께 추출되어 전체적인 유효성분의 추출량이 증가됨으로써 단일용매를 이용하는 경우에 비하여 보다 증가된 추출효율을 얻을 수 있으며, 더욱 바람직하게는 50% 주정을 이용함으로써 추출효율을 최대로 할 수 있다.
또한 본 발명에 있어서 상기 발효단계는, 상기 복합발효소재에 발효균주로 유산균 또는 효모균 중에서 선택되는 하나 이상을 접종하여 발효시키는 단계로, 상기 해조류로부터 추출된 글루탐산을 발효에 의하여 가바로 전환시킴으로써 고농도의 가바를 함유하는 발효산물을 제조할 수 있게 된다. 상기 가바(GABA)는 비단백질성 아미노산으로 해조류 등에 함유된 글루탐산(Glutamate)을 전구체로하여 Glutamic acid decarboxylase(GAD, EC 4.1.1.15)의 촉매작용에 의해 탈탄산되며 생성되는, 뇌 또는 척추에 존재하는 신경전달물질의 일종으로, 상기 본 발명의 방법으로 제조되는 발효산물은 고농도의 가바를 함유함으로써 상기 가바에 의하여 세포의 포도당 흡수율을 증가시켜 혈중 포도당의 농도를 저하시킴에 따라 체내에 지방이 축적되는 것을 억제하고, 각 세포가 충분한 에너지원을 보유함에 따라 섭식충동을 억제하는 효능을 나타내게 된다.
이 때 상기 발효단계에 이용되는 상기 유산균은, 락토바실러스 속, 스트렙토코커스 속, 비피도박테리움 속, 류코노스톡 속, 페디오코커스 속, 락토코커스 속에 속하는 유산균이 이용될 수 있고, 바람직하게는 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis)를 이용할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) BJ-20을 이용할 수 있다.
또한 상기 효모균은 사카로마이세스 속, 스키조사카로마이세스 속, 클루베로마이세스 속, 한세눌라 속, 칸디다 속, 피키아 속에 속하는 효모균이 이용될 수 있고, 바람직하게는 사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae)를 이용할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae) MBP-27을 이용할 수 있다.
상기 해조류, 굴 또는 이들의 혼합물을 이용한 기능성 발효산물을 제조하기 위하여 사용되는 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) BJ20 (기탁번호 : KCTC 11377BP) 및 사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae) MBP-27는 GABA 생성능과 해조취 등의 이미, 이취를 제거하는데 우수한 균주로서, 상기 균주를 사용하는 경우 타우린(Taurine)의 함량에는 영향을 주지 않으면서 원료에 풍부하게 존재하는 천연 글루탐산(Glutamate)을 전량 GABA로 전환시키며 고분자 다당류로부터 저분자 해조올리고당를 함유하는 기능성 발효산물의 제조가 가능하게 된다.
상기의 특징을 가지는 락토바실러스 브레비스 (Lactobacillus brevis) BJ20 은 특허 절차상 미생물 기탁의 국제적 승인에 관한 부다페스트 조약의 규정에 따라, 2008년 8월 29일자로 KCTC (Korean Collection for Type Cultures, 한국생명공학연구원)에 수탁번호 제 KCTC11377BP 로 기탁하였다.
또한 본 발명에 있어서 상기 발효단계는, 상기 발효균주로 유산균 또는 효모균 중에서 선택되는 하나 이상을 전체 중량의 1 ~ 5%(v/v)가 되도록 접종하고, 30 ~ 37℃의 온도에서 2 ~ 7일간 발효되는 것을 특징으로 할 수 있다. 상기와 같은 발효조건이 유지되는 경우 최적의 가바(GABA) 생성효율을 기대할 수 있다.
또한 본 발명에 있어서 상기 발효단계는, 차(茶)류 유래의 추출물 등을 포함하는 발효소재를 더 첨가하여 해조류 추출물, 굴 유래 발효소재 및 차류 유래 발효소재를 포함하는 혼합발효소재를 이용할 수 있다. 상기 차류 유래 발효소재를 더 포함하여 발효시킴에 따라 폴리페놀류 등의 유효성분에 의하여 콜레스테롤이 소화관으로 흡수되는 것을 막아 혈중 콜레스테롤의 수치를 낮추게 되어 지방 축적을 억제효능을 향상시킬 수 있게 된다. 또한 상기 폴리페놀류는 생체 내에서 항산화제로 작용함으로써 건강유지와 질병예방 등에 기여할 수 있으며, 특유의 맛과 향으로 탈취기능을 나타내어 해조류로부터 유래되는 이미, 이취를 보다 효과적으로 제거하도록 할 수 있게 된다. 이 경우, 해조류 추출물 및 굴 유래 발효소재로 이루어진 혼합발효소재와 차류 유래 발효소재는 10 : 0.1 ~ 1의 비율로 혼합되도록 하는 것이 바람직하다. 녹차를 비롯한 차류의 경우, 폴리페놀(Polyphenol) 성분을 다량 함유하고 있어 항균작용이 높은 특징이 있으므로, 차류 유래 발효소재의 함량이 상기 상한을 초과하는 경우 혼합발효소재의 발효 시 발효균주의 생장에 영향을 미쳐 충분한 발효가 이루어지지 못하는 문제점이 있고, 상기 하한에 미치지 못하는 경우에는 지방축적 억제효능 및 이미·이취제거의 효과 등이 충분치 못한 문제점이 있어 바람직하지 못하다.
다른 양태로서 본 발명은, 상기 제조방법에 따라 제조된 다량의 천연 가바(GABA), 타우린, 저분자 올리고당 및 미네랄을 함유하는 발효산물을 제공한다. 상기 본 발명의 발효산물은 고농도의 가바를 함유함으로써 상기 가바에 의하여 세포의 포도당 흡수율을 증가시켜 혈중 포도당의 농도를 저하시킴에 따라 체내에 지방이 축적되는 것을 억제하고, 각 세포가 충분한 에너지원을 보유함에 따라 섭식충동을 억제하는 효능을 나타내게 되고, 인체에 대한 독성이 전혀 없어 장기적으로 섭취 가능하므로 건강기능식품으로도 사용될 수 있다.
또 다른 양태로서 본 발명은, 상기 발효산물을 100 ~ 130℃의 온도에서 15 ~ 20분간 가압·멸균하여, 대수적으로 증식한 발효균주를 사멸시키는 단계; 상기 멸균된 발효산물을 여과하여 잔사를 제거하는 단계; 및 상기 여과된 발효산물을 건조하고 분말화하는 단계;를 포함하는 지방축적 및 섭취충동 억제용 발효분말의 제조방법을 제공한다.
또 다른 양태로서 본 발명은, 상기 발효분말의 제조방법에 따라 제조된 발효분말을 제공한다.
또 다른 양태로서 본 발명은, 상기 발효산물 또는 발효분말을 유효성분으로 포함하는 건강기능식품을 제공한다.
상기 건강기능식품은 본 발명에 따른 기능성 발효소재를 포함하고, 식품학적으로 허용 가능한 식품보조 첨가제를 포함하여 식품제조의 통상의 방법으로 제조될 수 있다. 본 발명의 건강기능식품은 세포내 지방 축적을 억제하고, 신경안정을 통한 식이 섭취 조절을 통한 다이어트에 유용한 건강기능식품이다.
상기와 같이 건강기능식품으로 제조되는 경우 음료, 스낵 및 제과 제빵류, 죽 및 스프류에 포함된 형태가 가능하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 필요에 따라 생약 엑기스, 비타민류, 아미노산류, 감미제, 미네랄류, 유기산류, 방향제, 과일즙 또는 방부제 등에서 선택되는 1 종 이상의 보조 성분을 첨가할 수 있고, 여기에 물을 적당량 가하고 멸균하거나, 또는 통상의 복용 형태의 제형으로 하여 얻어지는 신규의 식품을 제공할 수 있다. 본 발명에서 사용할 수 있는 보조성분은 통상적으로 당업자가 사용할 수 있는 성분을 의미하는 것으로 상기 기재에 한정되는 것은 아니다.
이하, 본 발명을 실시예를 들어 상세히 설명하기로 하나, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
<실시예>
실시예 1
다시마에 충분한 물을 취하여 수세한 후, 2 배수의 물을 혼합하여 60분 동안 침지시키는 과정을 3회 반복하여 수세 및 탈염된 다시마를 준비하였다. 그런 다음 최적의 추출효율을 얻기 위해 상기 전처리된 다시마를 습식 분쇄기를 이용하여 가로세로 0.5 ~ 1cm 내외의 크기로 분쇄하고, 상기 분쇄된 다시마에 15 배수의 50% 주정을 혼합한 후, 70℃에서 90분간 교반하여 다시마 추출을 수행하였다. 상기 추출물을 필터프레스(Filter press)로 여과하여 잔사를 제거하고, 상기 여과액을 40℃에서 감압하여 25 Brix(%)가 되도록 농축하여 다시마 추출물을 제조하였다.
실시예 2
다시마의 추출단계에 있어서, 70% 주정을 이용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 다시마 추출물을 제조하였다.
실시예 3
굴에 충분한 물을 취하여 수세 및 탈염하고, 이를 분쇄하여 가수분해가 용이하도록 준비한 후, 상기 전처리된 굴과 물을 1 : 1로 혼합하였다. 그런 다음 알칼라제(Alkalase)를 전체중량 대비 0.2%(v/v) 첨가하고, 60℃에서 90분간 교반하여 굴을 가수분해시킨 후, 40 mesh의 진동체로 여과하여 굴의 가수분해물을 물을 얻었다.
그리고 상기 굴의 가수분해물에 상기 실시예 1에서 제조된 다시마 추출물을 1 : 1의 중량비로 혼합하였다. 그런 다음, 상기 혼합물의 중량이 30%(v/v)가 되도록 물을 혼합하고, 121℃에서 15분간 멸균하여 잡균을 제거한 후 발효 적정온도인 37℃까지 냉각하였다. 상기 멸균된 혼합물에 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) BJ-20 및 사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae) MBP-27을 1 : 1의 비율로 혼합하여 전체중량의 2%(v/v)가 되도록 접종한 후, 발효가 충분히 일어날 수 있도록 37℃의 온도에서 7일간 발효하였으며, 이를 통해 다시마 추출물 및 굴의 가수분해물을 이용한 발효산물을 제조하였다.
실시예 4
굴에 충분한 물을 취하여 수세 및 탈염하고, 이를 분쇄하여 추출이 용이하도록 준비한 후, 15 배수의 50% 주정을 혼합하고 60℃에서 90분간 교반하여 추출하였다. 그런 다음 상기 추출물을 40 mesh의 진동체로 여과하여 잔사를 제거하고, 상기 여과액을 40℃에서 감압하여 25 Brix(%)가 되도록 농축하여 굴 추출물을 얻었다.
그리고 상기 굴 추출물에 상기 실시예 1에서 제조된 다시마 추출물을 1 : 1의 중량비로 혼합하고, 상기 혼합물의 중량이 30%(v/v)가 되도록 물을 혼합하고, 121℃에서 15분간 멸균하여 잡균을 제거한 후 발효 적정온도인 37℃까지 냉각하였다. 상기 멸균된 혼합물에 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) BJ-20 및 사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae) MBP-27을 1 : 1의 비율로 혼합하여 전체중량의 2%(v/v)가 되도록 접종한 후, 발효가 충분히 일어날 수 있도록 37℃의 온도에서 7일간 발효하였으며, 이를 통해 다시마 및 굴 추출물을 이용한 발효산물을 제조하였다.
비교예 1
다시마의 추출단계에 있어서, 100% 물을 이용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 다시마 추출물을 제조하였다.
비교예 2
상기 실시예 1에서 제조된 다시마 추출물과 상기 실시예 3의 중간체로 얻어지는 굴의 가수분해물을 1 : 1의 중량비로 혼합하여, 다시마 및 굴의 혼합물을 제조하였다.
<측정 및 평가결과>
글루탐산 함량측정
본 발명에 따른 일 실시예의 글루탐산(Glutamate) 함량을 확인하기 위하여 HPLC를 이용해 이를 측정하였으며, 이에 따른 결과를 하기 표 1에 정리하여 나타내었다.
| 구분 | pH | Brix(%) | NaCl(%) | Glutamate(ppm) |
| 비교예 1 | 6.9 ~ 7.2 | 2.0 ~ 3.2 | 2.0 ~ 2.2 | 3,320 |
| 실시예 1 | 6.5 ~ 7.2 | 5.0 ~ 6.2 | 0.9 ~ 1.3 | 7,380 |
| 실시예 2 | 6.8 ~ 7.0 | 3.5 ~ 4.5 | 0.6 ~ 0.7 | 5,800 |
상기 표 1을 참조하면, 100% 물을 이용한 비교예 1의 다시마 추출물의 경우 글루탐산의 함량이 3,320ppm 정도였으나, 70% 주정을 이용한 실시예 2의 경우에는 글루탐산의 함량이 5,800ppm으로 추출효율이 향상되었으며, 50% 주정을 이용한 실시예 1의 경우에는 글루탐산의 함량이 7,380ppm으로 가장 우수한 추출효율을 나타내고 있음을 확인할 수 있다.
타우린(Taurine) 및 가바(GABA)의 함량측정
본 발명에 따른 일 실시예의 타우린(Taurine) 및 가바(GABA) 함량을 확인하기 위하여 HPLC를 이용해 이를 측정하였으며, 이에 따른 결과를 도 2에 나타내었다.
도 2를 참조하면, 실시예 3 및 실시예 4의 혼합발효소재의 경우 발효 전에는 각각 타우린이 2347.45 ppm, 2589.38ppm이었던 함량이 발효에 의해 거의 변화가 없는 것을 확인할 수 있었다. 반면, 글루탐산은 발효 전에 각각 4582.14ppm, 4786.66ppm이었으나 발효 후에는 거의 측정되지 않는 것으로 확인되었으며, 이와 반대로 발효 전에는 미미하였던 가바(GABA)의 함량이 발효 후에는 각각 4451.76ppm, 4726.55ppm으로 확연하게 증가하는 것을 확인할 수 있었다.
따라서 해조류 및 굴로부터 유래된 타우린은 발효과정 중 소실되지 않고 유지되는 반면, 글루탐산은 발효균주에 의하여 거의 전량이 가바(GABA)로 변환되었음을 확인할 수 있다.
지방축적억제 활성평가
본 발명에 따른 발효산물의 지방축적억제 활성평가를 위하여, 비만관련 세포인 3T3-L1에 상기 발효산물을 처리하여 지방이 축적되는 정도를 oil red O strain 방법으로 측정하였다. 발효산물 처리하지 않은 ⒜를 대조군으로 하고, 실시예 3의 발효산물을 각각 25, 50, 100㎍/㎖ 처리한 ⒝ ~ ⒟ 및 발효되지 않은 다시마 및 굴의 혼합소재를 100㎍/㎖ 처리한 ⒠를 실험군으로 하여 실험을 실시하였다.
이에 따른 결과를 도 3에 나타내었으며 이를 참조하면, 발효산물의 처리농도가 증가될수록 대조군 ⒜에 비하여 붉은색이 눈에 띠게 감소되는 것을 확인할 수 있으며(⒝~⒟), 발효되지 않은 다시마 및 굴의 혼합소재를 처리한 실험군 ⒠의 경우 오히려 붉은색이 증가된 것을 확인할 수 있다.
또한, 도 4는 상기의 실험결과를 바탕으로 계산된 지방흡수율에 관한 그래프로, 대조군 ⒜의 지방흡수율을 기준으로 하여 ⒝ ~ ⒠의 상대적인 지방흡수율을 계산하였다. 도 4를 참조하면, 실시예 3의 발효산물을 100㎍/㎖ 처리한 실험군 ⒟는 약 40% 정도의 지방축적 억제효과가 있으며, 발효되지 않은 다시마 및 굴의 혼합소재를 100㎍/㎖ 처리한 실험군 ⒠의 경우 오히려 지방흡수율이 130%로 증가되었다. 이에 따라 본 발명에 따른 발효산물이 지방축적 억제효능 활성이 있음을 확인할 수 있다.
포도당 흡수 활성평가
본 발명에 따른 발효산물의 포도당 흡수 활성평가를 위하여, L6(Rat skeletal muscel cell)에 상기 발효산물을 처리한 후, 포도당의 흡수정도를 glucose assay ELISA kit를 이용하여 측정하였다. 발효산물 처리하지 않은 군을 대조군으로 하고, 실시예 3의 발효산물을 각각 0.5, 1.0 ㎎/㎖ 처리한 군을 실험군으로 하여 실험을 실시하였다.
이에 따른 결과를 도 5에 나타내었으며 이를 참조하면, 발효산물을 처리한 경우 포도당의 흡수정도가 증가하였음을 확인할 수 있으며, 특히 0.5 ㎎/㎖의 발효산물을 처리한 경우 가장 높은 포도당 흡수율을 나타내었다. 이에 따라 본 발명에 따른 발효산물이 포도당 흡수 활성이 있음을 확인할 수 있다.
섭취충동억제 활성평가
본 발명에 따른 발효산물의 섭취충동억제 활성평가를 위하여, 8주령의 수컷 SD rat을 이용하여 실험을 실시하였다. 먼저 정상군(Normal)을 제외한 모든 실험군에 대하여 24시간 동안 물과 사료를 박탈한 뒤, 실시예 3의 발효소재를 별도의 실험군에 각각 10, 20 ㎎/㎏의 농도로 복강투여하였으며, 대조군(Control)의 경우 식염수를 복강투여하였다. 그런 다음 30분간 안정시키고, 1시간 동안 물과 사료를 공급하여 잔존하는 사료및 물의 양을 측정하여 그 섭취량을 계산하였다.
이에 따른 결과를 도 6에 나타내었으며 이를 참조하면, 대조군에 비하여 실험군의 사료 섭취량이 유의적으로 감소하였으며, 특히 발효소재를 10 ㎎/㎏의 농도로 투여한 실험군의 경우 사료 섭취량이 가장 적었음을 확인할 수 있다. 이에 따라 본 발명에 따른 발효산물이 섭취충동억제 활성이 있음을 확인할 수 있다.
이상에서 본 발명을 실시예를 중심으로 설명하였으나, 해당 분야의 통상의 기술자의 수준에서 다양한 변경을 가할 수 있음은 물론이며, 본 발명의 권리범위는 상기 실시예에 한정하여 해석될 수 없고, 이하에서 기재하는 특허청구범위에 의하여 해석되어야 한다.
Claims (13)
- 해조류와 주정을 1 : 10 ~ 20 의 중량비로 혼합하고, 70 ~ 90℃의 온도에서 60 ~ 120분간 교반하여 해조류 추출물을 얻는 단계;
상기 해조류 추출물과 굴 유래 발효소재를 1 : 0.1 ~ 10의 중량비로 혼합하여 혼합발효소재를 준비하는 단계; 및
상기 혼합발효소재에 발효균주로 유산균 또는 효모균 중에서 선택되는 하나 이상을 접종하여 발효시키는 단계;를 포함하고,
상기 주정은 50 ~ 70% 주정인 것을 특징으로 하는 지방축적 및 섭취충동 억제용 발효산물의 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 해조류 추출물은 글루탐산(Glutamate)의 함량이 5,500 ~ 7,500 ppm인 것을 특징으로 하는 지방축적 및 섭취충동 억제용 발효산물의 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 발효단계는 발효균주를 전체 중량의 1 ~ 5%(v/v)가 되도록 접종하고, 30 ~ 37℃의 온도에서 2 ~ 7일간 발효되는 것을 특징으로 하는 지방축적 및 섭취충동 억제용 발효산물의 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 유산균은 락토바실러스 브레비스(BJ-20)인 것을 특징으로 하는 지방축적 및 섭취충동 억제용 발효산물의 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 효모균은 사카로마이세스 세레비지에인 것을 특징으로 하는 지방축적 및 섭취충동 억제용 발효산물의 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 굴 유래 발효소재는 굴의 가수분해물 또는 굴 추출물인 것을 특징으로 하는 지방축적 및 섭취충동 억제용 발효산물의 제조방법.
- 제6항에 있어서,
상기 굴의 가수분해물은
굴에 물을 혼합하고, 50 ~ 70℃의 온도에서 교반하면서 알칼라제를 전체 중량의 0.1 ~ 0.5%(v/v) 첨가하여 가수분해하는 단계; 및
상기 가수분해 산물을 90 ~ 120℃의 온도에서 60 ~ 120분간 교반하여 알칼라제를 실활시키는 단계;를 포함하여 제조되는 것을 특징으로 하는 지방축적 및 섭취충동 억제용 발효산물의 제조방법.
- 제6항에 있어서,
상기 굴 추출물은 40 ~ 80% 주정을 이용해 추출되며, 굴과 상기 주정을 1 : 10 ~ 20 의 중량비로 혼합하고, 70 ~ 90℃의 온도에서 60 ~ 120분간 교반하여 추출되는 것을 특징으로 하는 지방축적 및 섭취충동 억제용 발효산물의 제조방법.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따라 제조된 지방축적 및 섭취충동 억제용 발효산물.
- 제9항에 따른 발효산물을 100 ~ 130℃의 온도에서 15 ~ 20분간 가압·멸균하여, 대수적으로 증식한 발효균주를 사멸시키는 단계;
상기 멸균된 발효산물을 여과하여 잔사를 제거하는 단계; 및
상기 여과된 발효산물을 건조하고 분말화하는 단계;를 포함하는 지방축적 및 섭취충동 억제용 발효분말의 제조방법.
- 제10항의 제조방법에 따라 제조된 지방축적 및 섭취충동 억제용 발효분말.
- 제9항에 따른 지방축적 및 섭취충동 억제용 발효산물을 유효성분으로 포함하는 건강기능식품.
- 제11항에 따른 지방축적 및 섭취충동 억제용 발효분말을 유효성분으로 포함하는 건강기능식품.
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|---|---|---|---|
| KR1020130147727A KR20150062749A (ko) | 2013-11-29 | 2013-11-29 | 해조류 및 굴의 발효에 의한 지방축적 및 섭취충동 억제용 발효산물의 제조방법, 이에 따라 제조된 발효산물 및 이를 포함하는 건강기능식품 |
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-
2013
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