KR20150104301A - 버섯균사를 이용한 천연 식이섬유 배양 과일음료 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

버섯균사를 이용한 천연 식이섬유 배양 과일음료 및 그 제조방법이 개시된다. 본 발명의 일측면에 따른 과일음료 제조 방법은, 과일 원액 또는 과일 농축액을 3 내지 10브릭스(brix) 농도의 배지로서 희석하는 단계; 배지를 고온으로 멸균한 후 버섯종균을 접종하고, 20 내지 28 ℃ 배양온도에서 3 내지 10일간 배양하여 과일 버섯균사 배양액을 제조하는 단계; 과일 버섯균사 배양액을 살균하는 단계; 및 과일 버섯균사 배양액을 여과하여 과일 음료를 제조하는 단계를 포함한다. 본 발명에 따르면, 과일 원액 또는 농축액을 희석한 희석액을 배지로 이용하여 짧은 기간에 대량의 버섯균사체 및 유용한 성분을 함유하는 버섯균사체 배양물을 얻을 수 있으며, 또한 그 버섯 균사체가 함유된 과일 음료를 제조할 수 있다.

Description

버섯균사를 이용한 천연 식이섬유 배양 과일음료 및 그 제조방법{Fruit beverage cultured dietary fiber using mushroom mycelium and manufacturing method thereof}

본 발명은 과일음료에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 버섯균사를 이용한 천연 식이섬유 배양 과일음료 및 그 제조방법에 관한 것이다.

최근 어린이 건강에 대한 이슈가 증가하고 있으며, 보건복지부에 따르면 한국인들의 식습관이 육류와 패스트푸드를 즐기는 서구형으로 변화되면서 뱃속이 기름져지게 되어 호르몬체계가 변화는 문제가 발생할 가능성이 높아지고 있다.

특히 한국영양학회에 따르면 전국 6대 광역시 초등학교 5∼6학년 1393명을 대상으로 조사결과 아이들이 잡곡밥이나 과일을 먹지 않고, 나트륨이 기준보다 2배 이상 섭취하게 되어 식이섬유와 칼륨은 기준치(30%수준)에 턱없이 부족한 수준으로 나타나고 있다.

식이섬유는 1970년대까지 의학자나 영양학자에게 관심 대상이 아니었으나, 육류를 먹으면서 섬유질을 적게 섭취하는 사람에게 대장암, 심장병, 당뇨병 등이 많다는 연구내용이 발표되면서 관심이 높아졌다.

사람은 일반적으로 체내에서 에너지를 생성하는 탄수화물, 지방, 단백질 등 영양소를 섭취해야 살 수 있는데 섬유질은 체내의 유해물질이 흡수되는 것을 막는 작용을 한다. 당뇨환자나 성인병 환자들에게 의사들이 식이섬유 섭취를 권하는 이유가 바로 여기에 있음. 패스트푸드처럼 기름과 탄수화물이 많은 영양성분을 먹을 때 식이섬유를 섭취해주지 않으면, 과다한 탄수화물이 체내에 흡수되어 탄수화물 중독 외에도 다양한 소아질병에 걸릴 위험이 높아진다.

특히 아이들의 경우 신체의 영양소 흡수속도가 매우 빠르기 때문에 과다한 영양섭취로 인하여 호르몬 문제가 발생할 가능성이 높지만, 식이섬유를 적절히 섭취할 경우 흡수속도를 늦출 수 있다는 실험결과가 나왔다.

식이섬유가 좋다고 하더라도 아이들에게 강제로 먹이기란 쉽지 않으며 또한 부모들은 성장기 아이들의 건강에 좋은 것을 잘 알지만 아이들이 자발적으로 먹게 하는데 많은 어려움을 겪고 있는 것이 현 실정이다.

식이섬유의 경우 크게 물에 잘 녹는 수용성과 불용성으로 구분되는데, 수용성 식이섬유의 경우 포만감을 가지게 하고, 포도당의 흡수를 지연시켜 식후에 혈당이 급격히 상승하지 않게 도와주는 역할을 한다. 또한 불용성 식이섬유로는 청국장, 토란, 콩, 다시마, 미역 등으로 장 내에서 콜레스테롤과 결합하여 체내흡수를 억제하는 기능을 수행하지만 이러한 제품은 대부분 아이들이 좋아하지 않는 음식 류에 분포되어있다. 이러한 모순적인 상황을 해결하기 위해 아이들이 좋아할 만한 식이섬유 보충식품이 필요한 상황이다.

대한민국 공개특허 제10-2001-0039426 (공개일자 2001년05월15일) 기능성 음료용 신규한 식이섬유 및 그 가공방법

따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 버섯균사체를 배양하여 식이섬유를 증가시킨 과일음료 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 함초를 추가시켜 면역 증진 효과를 얻을 수 있는 버섯균사를 이용한 천연 식이섬유 배양 과일음료 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적들은 이하에 서술되는 바람직한 실시예를 통하여 보다 명확해질 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 과일 원액 또는 과일 농축액을 3 내지 10브릭스(brix) 농도의 배지로서 희석하는 단계; 상기 배지를 고온으로 멸균한 후 버섯종균을 접종하고, 20 내지 28 ℃ 배양온도에서 3 내지 10일간 배양하여 과일 버섯균사 배양액을 제조하는 단계; 상기 과일 버섯균사 배양액을 살균하는 단계; 및 상기 과일 버섯균사 배양액을 여과하여 과일 음료를 제조하는 단계를 포함하는 과일음료 제조 방법이 제공된다.

여기서, 상기 배지의 중량을 기준으로 0.1 내지 5%비율의 함초분말을 더 혼합할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 과일 원액 또는 과일 농축액이 3 내지 10브릭스(brix) 농도의 배지로서 희석되고, 상기 배지가 고온으로 멸균된 후 버섯종균이 접종되고, 20 내지 28 ℃ 배양온도에서 3일 내지 10일간 배양되어 제조된 과일 버섯균사 배양액이 살균된 이후 물과 배합되어 제조된 과일 음료가 제공된다.

여기서, 상기 배지의 중량을 기준으로 0.1 내지 5%의 비율로 함초분말이 더 혼합될 수 있다.

본 발명에 따르면, 과일 원액 또는 농축액을 희석한 희석액을 배지로 이용하여 짧은 기간에 대량의 버섯균사체 및 유용한 성분을 함유하는 버섯균사체 배양물을 얻을 수 있으며, 또한 그 버섯 균사체가 함유된 과일 음료를 제조할 수 있다.

또한 본 발명에 따르면 함초를 버섯 균사 배양 공정에 추가시킴으로써, 함초의 천연 미네랄이 버섯균사의 증진에 적절한 영양분을 제공함으로써 보다 빠른 시일 내에 다량의 버섯균사체를 배양할 수 있어 면역증진에 좋은 베타 글루칸 성분증진에 기여할 수 있으며, 또한 함초의 각종 미네랄은 최종 음료로 제조된 후에도 섭취하는 어린이들의 필수미네랄을 보충하는 역할을 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 식이섬유가 함유된 과일음료의 제조 방식을 개념화한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 버섯균사체가 함유된 과일음료 제조 과정을 도시한 흐름도.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 식이섬유가 함유된 과일음료의 제조 방식을 개념화한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 버섯균사체가 함유된 과일음료 제조 과정을 도시한 흐름도이다.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 과일음료(30)는 천연 과일 농축액(10)을 배지로하여 버섯 균사체(20)를 배양함으로써 얻은 배양액을 이용하여 제조된다.

버섯균사 중 식이섬유 함량이 높은 버섯균을 선발함에 있어 새송이버섯 균사, 목이버섯 균사, 느타리버섯 균사를 우선 선정하여 배양이 양호한 버섯균을 이용하여 식이섬유 배양에 활용하고자 연구한 결과, 새송이 버섯균사를 식이섬유 배양균으로 선정하였다.

목이버섯은 버섯 중에 식이섬유 함량이 가장 높은 버섯으로 잘 알려져 있다. 하지만 배양속도가 늦고 조건이 까다로운 편이라 생각보다 균사배양이 양호하지 못하였다. 배양기간이 24℃에서 20일이 지나도 균사 생장속도가 저조하여 대상에서 제외 시켰다. 새송이 버섯균사는 활착이 빠르고 20~28℃ 온도 변화에도 성장속도가 우수하고 균사량이 풍부하여 식이섬유 배양에 안정적일 것으로 판단된다.

선별된 균사를 이용하여 과일음료를 배지로 하여 배양테스트를 실시해 보았다. 여러 과일 중 사과가 생육상태가 양호해 보였으며, 감귤도 배양에 큰 문제가 없었다. 이하에서는 과일로서 감귤을 이용한 경우를 위주로 설명하기로 하되, 이외에도 포도, 사과 등 다른 과일이 이용될 수도 있음은 당연하다. 다만 오렌지 음료에 비하여 시장 경쟁력이 다소 약한 감귤의 경쟁력을 향상시키는 방안으로 본 제조공정을 도입함은 최종 제품에 있어 차별화와 건강증진을 위한 영양학적 이익을 얻을 수 있다.

본 실시예에 따른 과일 음료는 버섯의 다양한 기능성을 가진 복합 다당체를 증대시킴으로써 β-glucan의 대표적 기능성인 면역증진 기능성과 복합 다당체 자체의 식이섬유 기능성을 살려서 어린이용 건강음료로 감귤 음료의 경쟁력을 더욱 향상시킬 수 있다.

이하 감귤을 이용한 감귤 음료의 제조 과정에 대해 설명하기로 한다.

도 2를 참조하면, 배지로 이용하기 위해 감귤 원액 또는 감귤 농축액을 물로 희석하고(S10), 희석된 배지를 고온에서 고압으로 멸균한다(S20).

이후, 20~28℃ 배양온도에서 3일~10일간 배양하여 감귤 버섯균사 배양액을 얻으며(S40), 이를 다시 살균한다(S50).

이렇게 수득된 감귤 버섯 균사 배양약을 이용하여 감귤 음료를 제조한다(S60).

이하, 상술한 제조 방법에 대한 실시예를 설명하기로 한다.

<실시예 1>

감귤 원액 또는 감귤 농축액을 3 내지 10브릭스(brix) 농도를 갖도록 물로 희석하여 배지로서 이용한다. 브릭스란 당도를 말하는 것으로, 감귤 농축액의 당도가 3 내지 10농도를 갖도록 물과 배합하여 희석하는 것이다.

희석된 배지를 121℃에서 20~90분간 고압 멸균한다.

그리고, 멸균된 배지를 하온시킨 후 상온을 유지한 상태에서 버섯종균을 접종하는데, 여기서 일례에 따르면 냉각 및 하온 과정은 살균이 완료된 배양기에 멸균된 공기인 1.2kg/m3 압력의 공기를 주입하며 공기가 항상 밖으로 배출되는 양압상태를 유지하며 배지의 오염을 예방한다. 그리고 만1일 동안 상온으로 유지하면 약 25℃ 온도까지 하온할 수 있다. 그리고, 일례에 따르면 배지의 용량이 500L인 경우, 식이섬유배양액 접종원인 새송이버섯 접종원은 약 3L가 적정하다.

이후, 20~28℃ 배양온도에서 3일~10일간 배양하여 감귤 버섯균사 배양액을 얻으며 이를 다시 살균한다.

이렇게 수득된 감귤 버섯 균사 배양약에는 감귤 찌꺼기 등이 존재할 수 있으므로, 여과시킨 후 감귤 음료를 제조하는데 이용한다. 일례에 따르면 유통의 편의 등을 위해 감귤 버섯균사 배양액을 농축할 수도 있는데, 예를 들어 20배로 농축한다. 이 경우 20배 농축된 감귤 버섯균사 배양액과 물을 배합하여 감귤 음료를 제조할 수도 있는데, 예를 들어 농축된 감귤 버섯균사 배양액을 물과 0.04 : 0.96의 비율로 배합시킬 수 있다.

<실시예 2>

다른 일례에 따르면 감귤 원액 또는 감귤 농축액을 희석하여 배지를 제조할 때, 함초분말(함초 100%)을 배지 중량을 기준으로 0.1~5% 비율로 더 혼합할 수도 있다. 함초는 다양한 미네랄 성분을 다량으로 함유하고 있어 버섯균사체 성장을 도와주는 효과와 더불어 함초 자체의 기능성인 위장기능을 활성화 시키고 소화가 잘 되도록 도와주며 변비를 예방하며 비만과 다이어트에 도움을 주는 측면은 최근 소아비만이 대두되는 국내 어린이들에게 조금이나마 식생활 개선에 도움을 줄 수 있다. 즉, 함초에 의해 버섯균사체의 성장을 증대시킬 수 있다.

나머지 과정은 <실시예 1>과 동일하게 진행될 수 있다.

함초가 추가된 배지를 이용한 경우와 그렇지 않은 경우의 버섯균사 생성량을 비교한 실험 결과는 다음과 같다.

<실험결과>

	3일 배양 후 균사량 측정	5일 배양 후 균사량 측정	7일배양 후 균사량 측정	10일 배양 후 균사량 측정
감귤+버섯균사	0.2g/100ml	1.6g/100ml	3.6g/ml	3.9g/100ml
감귤+함초1%+버섯균사	0.3g/100ml	2.1g/100ml	4.7g/ml	5.1g/100ml

-실험조건: 5브릭스 1리터 감귤원액을 멸균, 하온 후 3mm 버섯균사 5clony를 접종한 후 25도 온도에서 3일, 5일, 7일, 10일 배양하며 균사량을 측정.

-측정방법: 100ml 배양액을 105도 건조법으로 건조한 후 건조중량을 측정.

위의 표 1에서 알 수 있듯이, 함초를 추가한 경우에 보다 많은 버섯균사가 생성된다. 따라서, 함초를 버섯 균사 배양 공정에 추가시킴으로써, 함초의 천연 미네랄이 버섯균사의 증진에 적절한 영양분을 제공함으로써 보다 빠른 시일 내에 다량의 버섯균사체를 배양할 수 있으며, 또한 함초에 의해 다량의 미네랄이 함유되어있으며 영양이 증대된 과일음료를 제조할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10 : 감귤 농축액
20 : 버섯 균사체
30 : 과일 음료

Claims (4)

1. 과일 원액 또는 과일 농축액을 3 내지 10브릭스(brix) 농도의 배지로서 희석하는 단계;
   상기 배지를 고온으로 멸균한 후 버섯종균을 접종하고, 20 내지 28 ℃ 배양온도에서 3 내지 10일간 배양하여 과일 버섯균사 배양액을 제조하는 단계;
   상기 과일 버섯균사 배양액을 살균하는 단계; 및
   상기 과일 버섯균사 배양액을 여과하여 과일 음료를 제조하는 단계를 포함하는 과일음료 제조 방법.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 배지의 중량을 기준으로 0.1 내지 5%비율의 함초분말을 더 혼합하는 것을 특징으로 하는 과일음료 제조 방법.
   
3. 과일 원액 또는 과일 농축액이 3 내지 10브릭스(brix) 농도의 배지로서 희석되고, 상기 배지가 고온으로 멸균된 후 버섯종균이 접종되고, 20 내지 28 ℃ 배양온도에서 3일 내지 10일간 배양되어 제조된 과일 버섯균사 배양액이 살균된 이후 물과 배합되어 제조된 과일 음료.
   
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 배지의 중량을 기준으로 0.1 내지 5%의 비율로 함초분말이 더 혼합되는 것을 특징으로 하는 과일 음료.

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