KR20150124258A - 콤부차 발효 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 녹차액 40 내지 60중량%, 배양액 20 내지 40중량% 및 한약재 추출물 10 내지 30중량%를 포함하는 콤부차 발효 조성물에 관한 것이다.

Description

콤부차 발효 조성물{Kombucha fermentated composition}

본 발명은 콤부차 발효 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 한약재 추출물을 첨가하여 한약재의 유효 성분이 더해지면서 동시에 발효가 진행되는 콤부차 발효 조성물에 관한 것이다.

콤부차(kombucha)'는 지난 수십년동안 한국사회에서도 간헐적으로 알려져 온 홍차버섯차'의 다른 이름인데, 이 음료는 주로 홍차를 원료로 한 것이기 때문에 한국에서는 '홍차버섯차' 또는 단순히 '홍차버섯'이라고 불리어왔지만, 지금 세계적으로 '콤부차'라는 이름이 널리 통용되고 있는 현실이다. 콤부차에서 관찰되는 Acetobacter로는 Acetobacter xylinum이 대표적이며, 그 외에 Saccharomyces, Zygosaccharomyces, Torulopsis, Pichia, Brettanomyces와 같은 효모들이 존재한다.

콤부차 발효에서 Acetobacter와 효모는 서로 공생관계에 있으며, 이들 균주가 동시에 상호작용하며 발효가 진행되어 acetic acid, glucuronic acid, amino acid, cellulose pellicle 등을 생산하는 것으로 보고되었다. 즉 효모는 배지에 함유된 수크로오스를 글루코오스와 프록토오스로 가수분해시키고, 이산화탄소와 에탄올을 생산한다. 에탄올은 다시 Acetobacter에 의해 아세트알데히드로 산화되고, 아세트산, 글루쿠론산, 아미노산 등으로 전환되며, 신 맛을 내는 액체 배양액을 구성하게 된다. 반면, 포도당은 중합되고 셀룰로오스 및 헤미셀룰로오스를 생산하여 발효 중 부유상태의 cellolose pellicle층을 형성한다.

여러 보고에서는 다양한 비타민B복합물 B1,B2,B6와 그람양성균과 결핵균 등의 성장억제 작용이 있으며 유용한 항박테리아, 항바이러스 성분인 우스닉산(Usnic acid) 성분이 있다고 하였다. 건강에 도움이 될만한 양의 엽산 함유, 해독성분인 글루쿠로닉산을 공급, 소량의 알코올(0.1%-0.3%)이 있다고 한다. 또한, Acetobacter xylinum과 다양한 효모의 공생체로 효모인 Zygosaccharomyces, Saccharomycese 등의 미생물이 공생할 수 있다. 콤부차 배양액의 주성분은 글루쿠론산, 프록토오스, 아세트산 등으로 알려져 있다.

콤부차가 세계 여러 나라에서 음용되는 것은 가정에서 만들 수 있고 또한 이 음료는 의학적으로 관절염의 통증완화, 혈압을 낮추고, T 세포수의 증가, 만성피로, 변비완화, 소화기나 대사성 질환 등에 효과가 있는 것으로 알려져 있기 때문이다. 향균활성, 항산화 활성, 신체의 ph조절 기능 등의 효능이 있는 것으로 보고되어 있으며 당뇨쥐에 콤부차를 급여한 바 당뇨합병증 원인중의 하나인 혈청의 중성지질, 총 콜레스테롤 및 동맥경화지수를 낮추는 효과가 있음을 나타났다.

암환자들의 몸속 ph를 측정해보면 ph7.56이상이라는 흥미로운 연구결과가 있다. 근데 홍차버섯 콤부차가 우리 몸의 ph를 적정유지시켜 ph7.5미만으로 유지시켜 암세포가 자라지 못하는 환경으로 만들어줘서 암 예방 효과가 있다고 한다.

그러나, 이러한 발효 조성물에 한약재의 유효 성분을 동시에 담기 위하여 한약재를 추가하는 경우에 발효가 원하는 대로 진행되지 않는 문제가 발생할 수 있다. 이는 한약재에 포함되어 있는 항균 성분 때문인데 이러한 항균 성분으로 인해서 기존의 발효 조성물에 한약재를 첨가하지 못하고 있었던 실정이다.

대한민국 공개특허문헌 제10-2004-0023982호

본 발명은 한약재의 유효성분이 첨가되면서 동시에 발효가 진행될 수 있는 발효 조성물을 제공하기 위해서 콤부차와 한약재 조성물을 포함하는 콤부차 발효 조성물을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면은 녹차액 40 내지 60중량%, 배양액 20 내지 40중량% 및 한약재 추출물 10 내지 30중량%를 포함하는 콤부차 발효 조성물을 제공할 수 있다.

또한, 상기 녹차액은 녹차 티백을 5 내지 15분 우린 용액 88 내지 92중량% 및 설탕 8 내지 12중량%를 포함하는 콤부차 발효 조성물을 제공할 수 있다.

또한, 상기 배양액은 녹차 주입물 0.1 내지 0.8중량% 및 수크로오스 5 내지 15중량%를 포함하고, 나머지는 초산균과 효모를 포함하는 콤부차이며, 20 내지 40℃에서 5 내지 20일간 배양한 것인 콤부차 발효 조성물을 제공할 수 있다.

또한, 상기 한약재 추출물은, 방풍, 백수오, 오가피, 질경, 우슬, 황금 및 석창포를 포함하는 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 추출한 것인 콤부차 발효 조성물을 제공할 수 있다.

또한, 상기 콤부차 발효 조성물은 20 내지 40℃에서 5 내지 15일 발효시키는 것을 일단계로 하여 한번 내지 세번 반복하여 발효 시키는 콤부차 발효 조성물을 제공할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 한약재의 유효 성분을 함유하면서 동시에 발효가 진행되어 식품으로서 유효한 성분을 다량 함유하여 신체에 유용한 콤부차 발효 조성물을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실험 예에 의한 녹차액을 제조하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실험 예에 의한 녹차액을 이용하여 발효 조성물을 만드는 과정을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실험 예에 의한 콤부차 발효 조성물 내부의 미생물 동정 결과를 나타낸 도면이다.

이하는 본 발명을 일 실시 예를 들어서 구체적으로 설명한다. 이하에서 기술하는 실험 예는 일 실시 예에 불과하기 때문에 이로 인해서 권리 범위가 확정되는 것은 아니라 할 것이며 오히려 통상의 기술자가 도출할 수 있는 모든 범위를 포함한다고 봄이 타당할 것이다.

본 발명의 일 실시 예는 녹차액 40 내지 60중량%, 배양액 20 내지 40중량% 및 한약재 추출물 10 내지 30중량%를 포함하는 콤부차 발효 조성물를 제공할 수 있다. 기존의 콤부차 발효 조성물은 우유 또는 홍차를 사용하는 것이 통상적이었으나, 이로 인해서 탁한 색을 띄게 되어 음식으로 사용되는 경우 미관상 좋지 않은 효과를 내는 경우가 있었다. 따라서, 본 발명은 녹차액을 사용할 수 있다.

이 때 녹차액은 녹차 티백을 5 내지 15분 우린 용액 88 내지 92중량% 및 설탕 8 내지 12중량%를 포함할 수 있는데, 녹차 티백의 종류에는 특별히 한정이 있는 것이 아니며 통상적으로 구할 수 있는 녹차 티백이면 가능할 수 있다.

또한, 배양액은 녹차 주입물 0.1 내지 0.8중량% 및 수크로오스 5 내지 15중량%를 포함하고, 나머지는 초산균과 효모를 포함하는 콤부차이며, 20 내지 40℃에서 5 내지 20일간 배양한 것일 수 있다. 녹차 주입물은 상기 녹차액과 동일한 것일 수 있으며, 꼭 동일하지 않더라도 녹차잎으로부터 추출해낸 어떤 것일 수 있다. 녹차잎의 성분을 함유하고 있는 것이라면 그 종류에 특별히 한정이 없을 수 있다. 녹차 주입물이 0.1중량%보다 적게 포함하고 있는 경우에는 콤부차 발효 조성물의 영양분이 충분하지 않을 수 있으며 0.8중량%보다 많이 포함하고 있는 경우에는 발효에 방해가 될 수 있다.

수크로오스는 일반적으로 설탕이라고 불리는 것으로, 발효 과정에서 효모의 에너지원으로 사용될 수 있다. 수크로오스가 5중량%보다 적게 함유되는 경우에는 효모에 에너지 공급이 원활하게 일어나지 않아 발효가 제대로 일어나지 않을 수 있으며, 15중량%보다 많이 포함되어 있는 경우에는 콤부차 발효 조성물의 맛을 변화시킬 수 있다.

또한, 배양액의 배양은 인큐베이터 안에서 이루어질 수 있으며 그 조건은 20 내지 40℃이며 5 내지 20일간 배양한 것일 수 있다. 20℃보다 낮은 경우에는 발효가 원활하게 이뤄지지 않을 수 있으며 40℃보다 온도가 높은 경우에는 효모가 불활성화 되어 발효가 진행되지 않을 수 있다. 또한, 5일보다 적은 시간을 들이는 경우에는 원하는 발효가 채 이뤄지지 않은 상태일 수 있으며, 20일보다 많은 시간을 들이는 경우에는 발효의 정도가 지나치거나 효율적이지 못할 수 있다.

한약재 추출물은 방풍, 백수오, 오가피, 질경, 우슬, 황금 및 석창포를 포함하는 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 추출한 것일 수 있다. 이러한 한약재 추출물은 콤부차 발효 조성물에 유효 성분을 더하는 역할을 할 수 있다. 기존의 발효 조성물에 한약재를 첨가하는 것은 상당한 어려움이 따랐다. 이는 한약재가 가지고 있는 항균 성분 때문이다. 하지만 콤부차와 한약재 추출물이 결합된 결과 발효가 원하는대로 일어나는 것을 관찰할 수 있었으며 이는 하기 표 1 내지 7에 나타나 있다.

또한, 콤부차 발효 조성물은 20 내지 40℃에서 5 내지 15일 발효시키는 것을 일단계로 하여 한번 내지 세번 반복하여 발효 시킬 수 있다. 발효 온도에 있어서 20℃보다 낮은 온도로 발효시키는 경우에는 원하는 만큼의 발효가 이뤄지지 않을 수 있으며, 40℃보다 높은 온도에서 발효를 시키는 경우에는 열에 의해서 효모가 변형을 일으켜 발효시키는데 있어서 방해가 될 수 있다.

이하는 본 발명의 일 실험 예에 따른 과정과 결과를 도시한 것이다. 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 일 실험 예에 불과하며 이로 인해서 권리 범위가 정해지는 것은 아니라 할 것이다.

1. 균주

종균은 Actobacter sp.와 효모를 함유한 지역에서 통상적으로 구할 수 있는 콤부차이며 민간에서 분양하여 판매하는 것을 구입하여 사용했다. 사용 균주는 녹차 주입물 0.5% (w/v), 수크로오스 10%(w/v)의 액체배지에 접종량을 10%(v/v)로 하여, 30에서 10일간 배양하여 보존하였다.

2. 재료

배양에 사용된 한약재 추출물은 2차 증류수에 한약재를 넣고 가압추출 하였다. 한약재 50g과 초탕으로 500ml 증류수를 재탕으로 700ml 증류수를 가하고 20분간 가압추출하고 식힌 후 냉동보관했다. 한약재는 백수오, 오가피, 석창포, 우슬, 질경, 방풍 및 황금 이렇게 7가지이며 사용한 녹차는 시판되고 있는 동서식품의 동서 현미녹차를 실험에 사용하였다.

3. 배양

3.1. 전배양

본 실험기구는 전부 121에서 20분간 가압살균하여 사용한다. 전배양은 원래의 균주의 생리적 상태를 동일하게 하기 위해 30에서 10일간 배양한다. 전배양은 콤부차에 다른 한약재를 첨가하지 않고 발효시킨 것으로 콤부차의 발효 상태를 측정해 보기 위해서 실시하였으며 그 결과 콤부차의 발효는 통상적인 것과 동일한 수준으로 이뤄지는 것을 알 수 있었다. 따라서 그에 따른 결과는 생략하도록 한다.

3.2. 한약재 배양

전배양과 동일한 방법으로 만든 녹차액 420ml에 한약재 추출물 210ml을 넣은 다음 전배양을 통해 얻은 배양액 140ml를 한약재 배양에 넣고 페티클을 일정하게 나누어 넣어 배양했다.

도 1은 본 발명의 일 실험 예에 따른 녹차액을 만드는 과정을 나타낸 도면이다. 도 1을 참고하면, 물 5100㎖를 끓이고 물 300㎖당 녹차 티백 1개로 총 17개를 첨가한 뒤 10분간 우려냈다. 이 후 효모에의 영양분 공급을 위해서 설탕을 용액의 총 10중량%인 510g을 첨가하였고 이를 식혀서 녹차액을 제조했다.

도 2는 본 발명의 일 실험 예에 따른 녹차액을 이용한 발효 추출물을 만드는 단계를 도시한 것으로 한약재 추출물을 첨가하지 않은 전배양과 한약재 배양으로 나뉘어 진다. 전배양은 전술했듯이 콤부차의 통상적인 발효 상태를 점검하기 위한 것으로 통상적인 수준과 동일한 것으로 나타났으며 따라서 그 결과는 생략하기로 한다.

4. 분석방법

4.1 당 정량 및 전환율의 계산

배양액 중의 총 당량은 Phnol-sulfuric acid 법을 이용하여 490nm에서, 환원당량은 DNS(Dinitrosalicylic acid)법을 이용하여 575nm에서 흡광도를 측정한 후, 각각 표준곡선으로부터 환산하여 정량하였다.

총 비환원당의 양은 총 당량과 환원당량의 차이로 계산 하였으며, 다음식에 의해 전환율을 계산하였다.

Conversion = [1-(Residual sugar/Initial sugar)]

4.2 미생물동정

콤부차 배양 후 배양액 및 콤부차패리클에 대한 미생물 동정을 분자유전학적 방법을 사용하여 실시하였다. 우선 각 콤부차의 미생물의 DNA를 뽑아서 16SrRNA primer로 PCR을 실시하고 전기영동으로 1.5kb 에 걸린 증폭된 DNA를 정제 한 후 염기서열을 분석하였다. 그리고 그 결과를 도 3에 나타내었다. 각각 G-1은 질경, G-2는 오가피,G-3는 백수오, G-4는 황금, G-5는 석창포, G-6은 우슬 그리고 G-7은 방풍을 의미한다. 한방재를 첨가한 콤부차 발효 후 균주에 대한 동정을 실시한 결과 대부분의 한약재 첨가 콤부차에서 Gluconobacter medellinensis가 가장 많이 동정 되었으며, 그 다음으로 Gluconobacter oxydans 군이 동정되었다. 또한 방풍을 첨가한 콤부차(G-7)는 3번째로 많이 동정된 미생물로 Gluconobacter hansenii가 검출되었다. 이는 기존의 보고된 콤부차와는 일치하지 않는 균주로서 본 실험에서만 발견되고 있다.

방풍
	환원당	전당		환원당	전당
100배(1)	0.414	0.219	200배(1)	0.302	0.268
100배(2)	0.331	0.233	200배(2)	0.262	0.169
100배(3)	0.751	0.194	200배(3)	0.654	0.175
100배(4)	0.245	0.170	200배(4)	0.210	0.152

백수오
	환원당	전당		환원당	전당
100배(1)	0.409	0.252	200배(1)	0.372	0.238
100배(2)	0.307	0.218	200배(2)	0.270	0.234
100배(3)	0.751	0.201	200배(3)	0.654	0.173
100배(4)	0.751	0.170	200배(4)	0.654	0.155

오가피
	환원당	전당		환원당	전당
100배(1)	0.441	0.348	200배(1)	0.348	0.247
100배(2)	0.336	0.319	200배(2)	0.294	0.208
100배(3)	0.547	0.259	200배(3)	0.812	0.197
100배(4)	0.256	0.186	200배(4)	0.209	0.162

질경
	환원당	전당		환원당	전당
100배(1)	0.421	0.248	200배(1)	0.521	0.221
100배(2)	0.404	0.306	200배(2)	0.312	0.228
100배(3)	0.334	0.222	200배(3)	0.301	0.182
100배(4)	0.218	0.194	200배(4)	0.194	0.158

우슬
	환원당	전당		환원당	전당
100배(1)	0.370	0.325	200배(1)	0.365	0.251
100배(2)	0.476	0.358	200배(2)	0.368	0.215
100배(3)	0.475	0.234	200배(3)	0.460	0.194
100배(4)	0.266	0.196	200배(4)	0.214	0.161

황금
	환원당	전당		환원당	전당
100배(1)	0.418	0.264	200배(1)	0.337	0.205
100배(2)	0.309	0.274	200배(2)	0.268	0.288
100배(3)	0.788	0.228	200배(3)	0.785	0.188
100배(4)	0.279	0.212	200배(4)	0.208	0.170

석창포
	환원당	전당		환원당	전당
100배(1)	0.418	0.293	200배(1)	0.350	0.270
100배(2)	0.382	0.317	200배(2)	0.303	0.298
100배(3)	0.790	0.268	200배(3)	0.670	0.182
100배(4)	0.259	0.165	200배(4)	0.222	0.157

상기 표 1 내지 7을 참고하면, 각각의 한약재 추출물을 넣은 콤부차 발효 조성물의 발효 결과를 나타낸 것으로 환원당 및 전당의 수치가 높을수록 발효가 진행된 것으로 판단할 수 있다. 환원당과 전당의 수치는 각각의 발효 조성물을 100배 또는 200배 희석시킨 후에 측정하였으며 괄호안의 숫자는 발효 횟수를 나타내는 것이다.

그 결과를 살펴보면 1 내지 3회를 반복할 때에는 환원당의 수치와 전당의 수치가 점차적으로 늘어가는 것을 확인할 수 있었으며, 이러한 결과는 기존의 발효 조성물에 한약재를 첨가하였을 때는 한약재의 항균 성분으로 인해서 볼 수 없었던 결과이다. 또한, 4회 발효를 하였을 때에는 3회 발효시보다 환원당 및 전당의 수치가 향상되지 않고 정체되거나 오히려 감소되는 것을 확인할 수 있었으며 따라서, 3회를 초과하는 발효 횟수는 발효 효율이 좋지 못할 수 있다는 것을 확인할 수 있었다.

Claims (5)

1. 녹차액 40 내지 60중량%, 배양액 20 내지 40중량% 및 한약재 추출물 10 내지 30중량%를 포함하는 콤부차 발효 조성물.
2. 제1항에 있어서,
   상기 녹차액은,
   녹차 티백을 5 내지 15분 우린 용액 88 내지 92중량% 및 설탕 8 내지 12중량%를 포함하는 콤부차 발효 조성물.
3. 제1항에 있어서,
   상기 배양액은,
   녹차 주입물 0.1 내지 0.8중량% 및 수크로오스 5 내지 15중량%를 포함하고,
   나머지는 초산균과 효모를 포함하는 콤부차이며,
   20 내지 40℃에서 5 내지 20일간 배양한 것인 콤부차 발효 조성물.
4. 제1항에 있어서,
   상기 한약재 추출물은,
   방풍, 백수오, 오가피, 질경, 우슬, 황금 및 석창포를 포함하는 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 추출한 것인 콤부차 발효 조성물.
5. 제1항에 있어서,
   상기 콤부차 발효 조성물은 20 내지 40℃에서 5 내지 15일 발효시키는 것을 일단계로 하여 한번 내지 세번 반복하여 발효 시키는 콤부차 발효 조성물.

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