KR20160081785A - 발효 야관문 추출물과 이의 제조 방법 및 이를 함유한 음료 - Google Patents

발효 야관문 추출물과 이의 제조 방법 및 이를 함유한 음료 Download PDF

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Abstract

본 발명은 발효 야관문 추출물과 이를 함유한 음료에 관한 것으로, 보다 상세하게는 야관문에 최적화된 증숙 및 발효 공정 조건 설정을 통해 제조된 발효 야관문 추출물은 야관문 특유의 쓰고, 맵고 떫은 맛이 본질적으로 해소되어 향미가 개선되고, 이와 동시에 기존의 야관문 추출물 대비 항산화 활성을 증진시킬 수 있다.
또한, 상기 발효 야관문 추출물를 활용한 음료를 제공함으로써, 남녀노소 누구나 용이하게 일상생활에서 야관문의 탁월한 항산화 기능성을 섭취할 수 있어, 소비자들이 각종 생활습관병의 질환 발병으로부터 예방 또는 치료될 수 있다.

Description

발효 야관문 추출물과 이의 제조 방법 및 이를 함유한 음료{Fermented Lespedeza cuneata extract and its manufacturing method and drink containing it}
본 발명은 발효 야관문 추출물과 이의 제조 방법 및 이를 함유한 음료에 관한 것으로, 보다 상세하게는 야관문 특유의 비호감적인 맛을 억제하고, 바쁜 현대인들을 비롯한 남녀노소 누구나 야관문의 탁월한 항산화 기능성을 용이하게 섭취할 수 있는 음료의 제공이 가능한 발효 야관문 추출물과 이의 제조 방법 및 이를 함유한 음료에 관한 것이다.
현대인들은 스트레스, 환경오염, 약물, 유전적 요인 등에 의해 생성되는 산화물에 노출되어 있어, 산화와 항산화물 간의 동적 평형상태를 유지하지 못하고 있다. 그 결과, 심혈관계 및 만성 퇴행성 질환, 동맥경화증, 백내장, 노화, 암 등 각종 생활습관병의 질환 발병률이 점점 증가하고 있다.
이에, 체내에서 산화물을 제거하고, 더 이상의 산화 진행을 막아주는 항산화물의 중요성과 필요성이 더욱 높아지고 있으며, 웰빙 시대가 도약됨에 따라 일반 약품보다는 천연 약재가 각광받고 있다.
특히, 야관문(夜關門)은 최근 남성의 양기부족이나 정력 증진에 특히 탁월한 효과가 있다고 보고된 바, 예로부터 민간에서 음위증이나 조루, 유정, 기침, 천식 등의 치료에 효능 있는 약재로 쓰여왔다. 또한, 피니톨(pinitol), 플라보노이드(flavonoid), 페놀(phenol) 성분 등의 생리활성 물질이 함유되어 있어, 항산화 작용 효과가 뛰어나고, 독성과 부작용이 전무하여 노화 방지 등을 위한 화장품 조성물로서 널리 사용되어 왔으나, 특유의 맵고, 쓰고 떫은 맛과 질긴 조직감에 의해 식품으로 적용하기에는 아래와 같은 여러 가지 문제점이 따랐다.
첫째, 최근 알코올로부터 야관문의 유효 성분을 추출하여 마실 수 있는 야관문 담금주가 유행하고 있으나, 이는 주류로서, 일상생활에서 반복적으로 용이하게 섭취하기가 어렵고, 소비자층이 제한적이며, 주류의 특성상 다량으로 섭취할수록 오히려 건강에 해롭다는 문제점이 따른다.
둘째, 국내 등록 특허 제10-0923797호, 제10-1080940호에서는 야관문을 활용한 음료 제조 기술을 선 공개하였으나, 전자의 경우, 야관문 외 타 천연 식물을 동시에 혼합하여 발효, 추출하기 때문에 본질적으로 야관문 특유의 비호감적인 맛이 해소되었는지 불분명하고, 야관문에 최적화된 발효, 추출 조건을 제시하지 못하였으며, 후자의 경우, 화학주로 추출 가공한 야관문을 볶아서 야관문의 쓴맛을 개선하였다고는 하나, 전자와 마찬가지로 발명의 기술에 의해 기존의 일반 야관문 대비 항산화 활성 효과 증진 여부가 불분명하다는 폐단이 따른다.
셋째, 국내 등록 특허 제10-088034호와 공개 특허 제10-2010-0088205호에서는 야관문 추출액에 복분자, 오디 등 타 식물 또는 과실을 혼합하여 야관문 특유의 맛을 억제한 음료를 제공하고자 하였으나, 이는 첨가물에 의해 마스킹 된 것으로, 상기 기술의 제조 방법에 따라 야관문 추출액만을 음료로 제조하여 섭취하였을 경우, 본질적인 야관문의 비호감적인 맛이 그대로 잔여하게 된다는 문제점이 따른다.
즉, 종래에는 야관문에 최적화된 제조 공정을 통해 야관문이 가지는 항산화 활성 효과 증진과 아울러, 야관문의 쓰고, 맵고, 떫은 맛을 본질적으로 해소하여 남녀노소 누구나 용이하게 일상생활에서 섭취할 수 있는 음료의 개발은 전무하다.
상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 야관문 특유의 쓰고, 맵고, 떫은 비호감적인 맛을 야관문 추출 공정상에서 본질적으로 해소하여 풍미를 향상시킴과 동시에 항산화 작용 효과를 증진시킬 수 있는 야관문 추출물을 제조하는 데 있다.
또한, 상기 야관문 추출물을 활용한 음료를 제공함으로써 남녀노소 누구나 용이하게 일상생활에서 야관문의 탁월한 항산화 기능성을 섭취할 수 있도록 하여 소비자들로 하여금 각종 생활습관병의 질환 발병으로부터 예방 또는 치료될 수 있도록 하는 데 본 발명의 또 다른 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은 증숙된 야관문을 효모를 혼합하여 발효한 후, 추출하여 제조되는 발효 야관문 추출물을 제공하는 것이다.
또한, 상기 발효 야관문 추출물은 정수에 침지한 야관문을 100~150℃의 증기로 10 내지 50분간 증숙하고, 증숙된 야관문에 상기 증숙된 야관문 100 중량 기준 1 내지 10 중량부의 효모를 혼합하여 발효온도 30~50℃, 발효습도 70~80%에서 상기 효모가 90% 이상 접종되도록 7 내지 15일 정도 발효한 야관문을 상온에서 건조한 후, 85~100℃에서 5~15시간 추출하는 과정을 포함하여 제조되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 추출과정 후, 5~10시간 숙성하는 과정을 더 포함하여 제조될 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 발효 야관문 추출물을 포함하여 제조되고, 당도가 1.0 내지 5.0 brix인 발효 야관문 추출물을 함유한 음료를 제공하는 데 또 다른 특징이 있다.
아울러, 상기 발효 야관문에 발효된 야관문 100 중량 기준 복분자 5 내지 15 중량부, 구기자 5 내지 15 중량부, 사상자 5 내지 15 중량부, 토사자 1 내지 10 중량부, 오미자 1 내지 10 중량부, 대추 3 내지 12 중량부 중 어느 하나 이상을 선택적으로 적용 및 혼합하여 혼합 한약재를 제조하고, 상기 혼합 한약재 100 중량 기준 정수 100 내지 1500 중량부를 더 포함하여 추출하여 제조되는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 야관문에 최적화된 증숙 및 발효 공정 조건 설정을 통해 제조된 발효 야관문 추출물은 야관문 특유의 쓰고, 맵고 떫은 맛이 본질적으로 해소되어 풍미가 향상되고, 이와 동시에 일반 야관문 추출물 대비 항산화 활성을 증진시킬 수 있다.
또한, 상기 발효 야관문 추출물을 활용한 음료를 제공함으로써, 다양한 연령층의 남녀노소 누구나 일상생활에서 용이하게 발효 야관문 추출물의 탁월한 항산화 기능성을 섭취할 수 있어, 각종 생활습관병의 질환 발병으로부터 예방 또는 치료될 수 있다.
이하 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
본 발명은 발효 야관문 추출물을 제조하고, 이를 활용한 음료에 관련되며, 이 때, 야관문 특유의 맵고, 쓰고, 떫은 맛을 억제하여 야관문 추출물의 풍미를 향상시킴과 아울러, 야관문의 항산화 활성 증진을 위해 하기의 제조 방법에 따라 야관문 추출물을 제조한다.
1. 발효 야관문 추출물 제조
가. 채집 및 세척
야관문 생체를 9월~10월경 야관문 개화시기에 맞추어 채집하여 채집한 야관문을 15~25℃의 흐르는 정수(상수)에 2~3회 세척하여 이물질을 제거한다.
나. 건조 및 파쇄
상기 이물질이 제거된 야관문 표면의 물기를 제거한 후, 수분 함유량이 10~15%가 되도록 건조하기 위해 바람이 잘 통하는 그늘 하에 상온에서 40 내지 50시간 음건한다. 그리고 음건을 통해 건조된 야관문을 세절하거나 또는 파쇄기로 길이 2~10mm 내외로 파쇄한다.
야관문을 상기의 범위 내의 작은 크기로 파쇄하는 것은 추후 과정에서 정수 및 증기와 맞닿는 표면적을 넓혀 충분한 침지와 증숙이 이루어질 수 있게 하기 위함이다.
다. 침지(浸漬) 및 증숙(蒸熟)
파쇄된 야관문은 증숙이 잘 되도록 15~25℃의 정수에 10~30초 침지하고, 침지된 야관문을 100~150℃(바람직하게는 120℃)의 증기로 15~30분간 증숙하도록 한다.
야관문의 떫은맛은 항산화 물질 중 하나인 탄닌(tannin)으로부터 유래되는 것으로, 탄닌이 혀의 단백질을 응고하는 수렴작용에 의해 혀의 점막이 수축되면서 발생된다.
이에, 본 발명은 상기의 온도 및 시간 조건 범위 하의 증숙 공정에 의한 간접적인 열처리를 통해 야관문의 떫은맛을 해소시킬 수 있고, 이 때, 상기 증기의 온도가 100℃ 미만일 경우, 야관문이 완전히 증숙되지 못하여 야관문 조직 내의 유용 성분의 바람직한 화학 변화가 이루어지지 않아, 유용 성분 용출이 미흡하고, 떫은맛의 억제가 미비하며, 증기의 온도가 150℃를 초과할 경우, 야관문의 조직이 과도하게 파괴되면서 유용 성분이 변질되어 야관문의 항산화 기능성을 오히려 떨어뜨릴 수 있다.
또한, 증숙 시간은 야관문 줄기의 굵기에 따라 용이하게 변경이 가능하며, 줄기가 굵을수록 증숙 시간은 증가시키도록 하는데, 15분 미만으로 야관문을 증숙시킬 경우, 충분한 유용 성분의 용출이 불가하고, 30분을 초과할 경우, 유용 성분이 희석 또는 변질될 수 있다.
이와 같이, 본 출원인은 직접적인 열처리에 의한 추출 공정이 조직성분을 연소시키며 활성성분의 파괴를 야기하고, 이에 따른 활성 성분의 수율 및 생리활성도 감소하게 되는 문제를 해결하기 위해 증숙 공정을 하기의 발효 공정 전에 진행함으로써, 간접적인 열처리로 활성성분의 파괴는 막고, 유용 성분의 용출을 증진시킬 수 있도록 하여 항산화 활성 증진에 기여하도록 하며, 특히 야관문 특유의 떫은 맛을 해소시킬 수 있다.
라. 균주접종 및 발효
증숙된 야관문에 건조되어 분말형태로 판매되고 있는 황국균(黃麴菌, Aspergillus oryzae)을 상기 증숙된 야관문 100 중량 기준 1 내지 10 중량부(바람직하게는 1~2 중량부)를 혼합비로 하여, 증숙된 야관문 1,000g에 황국균 10~20g을 섞어 배합하였다.
본 발명에서는 전분당화력과 단백질 분해력이 우수한 황국균을 사용하여 보다 효율적으로 발효 공정이 진행되도록 하였으나, 이에 국한되지 않고 다양한 효모의 적용이 가능하다.
그리고, 황국균이 배합된 야관문은 접종된 황국균이 90% 이상 접종되어 발효될 때까지 발효온도 35~40℃, 발효 습도 70~75%에서 충분한 기간 동안 발효하도록 한다.
이 때, 본 발명에서 사용한 황국균은 호기성 균주로, 발효 공정 상 산소를 공급하도록 하고, 산소 공급량에 따라 7~15일 정도 발효한다. 특히, 호기성 균주는 배양 중의 미생물 성장 및 생산 속도가 공급되는 산소전달량에 크게 의존되므로, 상기 7~15일 발효 기간 범위를 벗어날 경우, 균주인 상기 황국균의 변질을 통해 바람직한 발효가 이루어지지 못하며, 이에 의해 오히려 야관문 추출물의 향미를 저해시킬 수 있다.
이와 같이, 식물성 원료인 야관문에 황국균을 접종하여 발효시킴으로써, 발효 공정 중 황국균의 효소작용에 의해 야관문의 단백질 성분은 펩타이드에서 아미노산으로 전환되어 신맛을 형성하고, 전분질은 당분질로 분해되어 단맛이 우러나도록 함으로써, 야관문 특유의 맵고, 쓴맛은 오히려 억제되어 야관문 추출물의 풍미를 향상시킬 수 있다.
또한, 발효 공정을 통해 야관문에 본래 함유된 항산화 물질 외에 유용 미생물에 의한 체내 필수 영양소 및 효소가 생성되어 야관문의 항산화 활성 증진에 기여할 수 있다.
마. 건조
발효된 야관문을 통풍이 잘 되는 음지에서 12시간마다 뒤집으면서 수분함유량이 10~15% 내외가 될 때까지 상온에서 24~48시간 건조한다.
바. 추출 및 숙성
건조된 발효 야관문과 건조된 발효 야관문 100 중량 기준 1000 중량부의 정수를 추출탱크에 넣어, 90 내지 100℃에서 5~15시간 동안 추출하는데, 이 과정을 3회 반복하여 발효 야관문 추출물을 제조한다.
또한, 발효 야관문 추출물의 보다 깊고 부드러운 맛을 내기 위해 5 내지 10 시간 동안 추출탱크에서 식히면서 숙성하는 과정을 더 진행할 수 있다.
2. 발효 야관문 추출물의 항산화 활성 측정
하기에서 야관문 건체추출물과, 야관문 건체 황국균 발효 추출물(이하, 건체 황국균 발효라 함), 야관문 생체 황국균 발효 추출물(이하, 생체 황국균 발효라 함)의 항산화 활성을 측정하여 발효 공정에 따른 항산화 활성을 비교하고, 추출 용매를 달리하여 추출하였을 때의 항산화 활성을 측정하여 본 발명의 제조 방법에 따른 발효 야관문 추출물의 항산화 활성 증진 효과를 확인하도록 한다.
이 때, 상기 야관문 건체는 채집한 야관문을 세척 후, 건조 및 파쇄 공정만 거친 것을 추출한 것이며, 야관문 건체 및 생체 황국균 발효는 채집한 야관문을 건조 또는 그대로 파쇄하고 증숙하여 발효 및 추출한 것을 말한다.
그리고, 이하의 실험에서 야관문 건체 추출물(이하 야관문건체라 함)과, 야관문 건체 황국균 발효 추출물(이하, 건체 황국균 발효라 함), 야관문 생체 황국균 발효 추출물(이하 생체 황국균 발효라 함)는 각각 물과 에탄올을 10배수로 첨가하여 추출하는 것을 3회 반복한 후, 이를 농축하고 동결 건조한 분말을 사용한다.
(1)전자공여능(Electron domating ability)
항산화 물질의 가장 특징적인 기작은 자유라디칼(free radical)에 전자를 공여하여 라디칼을 제거하는 것으로, 이를 측정하는 방법 중 안정된 자유라디칼(free radical)을 갖는 화합물인 DPPH(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl)를 활용한 측정법은 DPPH 분자내 질소가 쉽게 환원되어 원래의 짙은 보라색이 탈색되는 특성을 이용하여 항산화 물질의 활성을 측정하는 비교적 편리한 방법이다.(Blois MS, 1958, Antioxidants determination by the use of a stable free radical, Nature, 181 : 1199-1200)
이러한 작용은 지질과 산화 연쇄반응에 관여하는 산화성 자유라디칼에 전자를 공여하여 지방 산화를 억제 시키는 척도로 사용되고 있을 뿐만 아니라, 산화를 저해하는 항산화 효과 및 생물체 내 대사 작용 과정에서 생성된 자유 라디칼에 의한 노화 저해 작용의 척도로도 이용될 수 있어, 본 발명에서는 야관문 추출물들의 전자 공여능을 상기 Blois 방법에 따라 DPPH에 대한 수소 공여 효과로 측정하였다.
우선, 물과 에탄올을 추출 용매로서 야관문 건체, 건체 황국균 발효, 생체 황국균 발효한 것을 첨가량(농도)를 달리하여 추출한 시료를 2mL씩을 준비하여 각각의 시료에 DPPH를 무수에틸알코올(absolute ethanol)에 0.2mM의 농도로 희석시킨 용액 1mL를 혼합하여 37℃에서 30분간 반응시켰다. 이 때, 생성된 반응액을 517nm에서 흡광도를 측정하여, 시료 첨가 전·후의 흡광도 차이를 표 1에서 백분율(%)로 나타내었다.
시료
 농도(㎍/㎖)
50 100 200 300

물		 야관문건체 72.98±5.49 85.95±0.33 89.54±0.33 86.06±0.19
건체황국균발효 48.94±1.37 77.55±1.74 89.50±0.17 91.14±0.88
생체황국균발효 9.31±1.79 26.41±2.28 49.35±0.86 68.61±0.19

에탄올		 야관문건체 80.89±2.23 86.62±0.64 91.93±0.18 88.96±1.21
건체황국균발효 47.30±0.95 70.40±2.87 90.76±0.45 95.38±0.61
생체황국균발효 20.82±1.53 38.51±1.17 68.61±0.86 81.98±3.56
표 1에서 농도는 물 1㎖당 추출물 분말 1㎍비율을 나타낸다.
상기 표 1에 따르면, 건체 황국균 발효 에탄올 추출물이 300㎍/㎖의 농도에서 95.38%로 가장 우수한 전자공여능 활성이 나타났고, 다음으로 건체 황국균 발효 물 추출물이 300㎍/㎖의 농도에서 91.14%의 활성을 나타내었다.
즉, 추출 용매와 무관하게 본 발명에 따른 발효 야관문 추출물들의 전자공여능 활성이 가장 높음을 확인할 수 있고, 이는 증숙 및 발효 공정을 거친 야관문 추출물이 기존의 야관문 건체 대비 증진된 항산화 활성 효과가 이루어짐을 알 수 있다.
또한, 생체 황국균 발효 결과는 모든 농도에서 야관문 건체와 야관문 건체 황국균 발효 결과보다 낮은 활성을 보여, 야관문을 세척 후, 건조 과정을 진행할 경우, 향상된 항산화 활성을 보임을 확인할 수 있다.
또한, 야관문 건체 에탄올 추출물을 제외한 모든 추출물은 시료의 농도가 증가함에 따라 전자공여능도 유의적으로 증가하는 것을 확인할 수 있었으며, 이를 통해 야관문 건체 발효 추출물은 추출 용매와 무관하게 농도가 증가할수록 항산화 활성 증진 효과가 우수해짐을 알 수 있다.
(2)SOD유사활성능(Superoxide dismutase(SOD)-like activity)
SOD는 산소를 소비하는 모든 생물종에 존재하며, 생체내에서 활성산소종의 방어작용을 하는 대표적인 활성산소 저해제로, 생물체내의 매우 유해한 과산화물음이온(Superoxide anion radical,O2 -)을 과산화수소(Hydrogen peroxide, H2O2)로 전환시키는 반응(2O2 2- + 2H → H2O2 + O2)을 촉매하는 효소이다. 이에, 생체내에서 활성산소를 제거하는 초과산화물(superoxide)가 관여하는 각종 질병이나 노화를 억제할 수 있어, 각종 퇴행성 질병 치료를 위한 항염증 제재나 피부 노화바지를 위한 화장품의 첨가재료로도 이용되는 상업적으로 매우 중요한 효소이다.
본 실험에서도 상기 전자공여능 측정시와 동일한 시료들을 사용하며, 단 농도만 변화시켜 적용하고, 야관문 건체와 발효 야관문의 물과 에탄올 추출물에 대한 SOD 유사활성은 Marklud의 방법(Marklud S, Marklud G, 1975, Involvement of superoxide amino radical in the oxidation of pyrogallol and a convenient assay for superoxide dismutase, Biochem, 47:468-474)에 따라 과산화수소(Hydrogen peroxide)로 전환시키는 반응을 촉매하는 피로갈롤(pyrogallol)의 생성량을 측정하여 SOD 유사 활성으로 나타내었다.
우선, 일정 농도로 희석한 야관문 건체, 건체 황국균 발효, 생체 황국균 발효 각각의 시료 0.2mL에 pH8.5로 보정한 tris-HCL 완충액(buffer) 2.6mL와 7.2mM 피로갈롤 0.2mL를 첨가하여 25℃에서 10분간 반응 후, 1N 염산(HCl) 0.1mL를 가하여 반응을 정지시킨다. 반응이 정지된 반응액 중 산화된 피로갈롤의 양은 420nm의 흡광도를 측정하여 추출물의 첨가구와 무첨가구의 흡광도의 차이를 표 2에서 백분율(%)로 나타내었다.
시료
 농도(㎍/㎖)
100 300 500 1,000

물
 야관문건체 - - 2.59±1.70 10.00±0.56
건체황국균발효 - 0.97±0.34 12.79±1.54 18.99±0.89
생체황국균발효 - 1.94±0.31 6.35±0.92 7.05±1.10

에탄올
 야관문건체 1.64±0.55 4.19±1.76 6.01±0.95 11.11±0.32
건체황국균발효 3.05±1.19 9.33±2.28 22.10±2.01 35.81±2.31
생체황국균발효 2.63±1.39 5.26±0.91 7.37±1.39 12.11±0.53
표 2에 따르면, 건체 황국균 발효 추출물이 500㎍/㎖ 이상에서 추출 용매에 무관하게 각 농도에서 가장 높은 SOD 유사 활성능을 나타내었고, 특히, 건체 황국균 발효 에탄올 추출물이 모든 농도에서 타 야관문 추출물 대비 가장 높은 SOD 유사 활성능을 나타내었으며, 1,000㎍/㎖에서는 35.81%로 전체 야관문 추출물 중에서 가장 높은 SOD 유사 활성능이 나타났다.
이를 통해 본 발명의 제조 방법에 따른 건체 황국균 발효 추출물의 항산화 활성은 일반적인 야관문 건체의 추출물이나 발효된 야관문 생체의 추출물보다 증진된 효과를 가짐을 확인할 수 있다.
또한, 건체 황국균 발효 물 추출물은 1,000㎍/㎖에서 18.99%로, 건체 황국균 에탄올 추출물 대비 약 2배 낮은 활성을 나타냈으나, 물에서 추출한 타 야관문 추출물 대비 가장 높은 SOD 유사 활성능을 가짐에 따라, 발효 공정을 거친 야관문은 추출 용매와 무관하게 항산화 활성 증진 효과가 있음을 확인할 수 있다.
한편, 물에서 추출한 경우, 야관문 건체, 건체 황국균 발효, 생체 황국균 발효 모두 100㎍/㎖에서 SOD 유사 활성능이 나타나지 않았으며, 특히, 야관문 건체는 300㎍/㎖까지 SOD 유사 활성능을 나타내지 못하는 결과가 나타났다.
이를 통해, 발효 공정을 거친 추출물들의 항산화 활성이 기존의 일반 야관문 건체보다 향상될 수 있음을 확인하였고, 특히 야관문 건체를 발효하여 에탄올로 추출하였을 때, 가장 증진된 항산화 활성을 나타냄을 알 수 있다.
(3)아질산염 소거능(Nitrite scavenging ability)
야채류나 과실에 다량 존재하는 질산염(nitrate)은 일정농도 이상 섭취할 경우, 소화기관 내 또는 식품의 저장 중에 질산 환원 효소나 질산염 환원 세균에 의하여 아질산염으로 환원되며, 단백질 식품이나 의약품 및 잔류 농약 등에 존재하는 2급, 3급의 아민(amine)류와 반응하게 되면 발암물질인 니트로사민(nitrosamine)을 생성하게 된다(Macrae R et al, 1993, Encyclopedia of food science food technology and nutrition, Academic press, 3240-3249).
이에, 아질산염(NaNO2) 소거 작용은 Kato 등의 방법(Kato H et al, 1987, Inhibition of nitrosamine formation by nondialyzable melanoidins, Agric, Biol, Chem, 51:1333-1338)에 따라, 1mM의 질산나트륨(NaNO2) 용액 2mL에 일정 농도의 야관문 조건별 추출물을 첨가하고, 여기에 0.1N HCl(pH 1.2)과 0.2M 구연산염 완충제(citrate buffer)를 사용하여 반응용액의 pH를 각각 1.2, 3.0, 6.0으로 조정하고, 각각의 부피를 10mL로 하여 37℃에서 1시간동안 반응시킨 후 1mL씩 취하였다. 1mL씩 취한 반응 용액 각각에 2% 아세트산(acetic acid)을 5mL를 첨가하고, 그리스 시약(Griess reagent, A:B=1:1, A; 1% sulfanilic acid in 30% acetic acid, B;1% naphyhlamine in 30% acetic acid)0.4mL 첨가하여 혼합한 후, 실온에서 15분간 반응시켰다. 반응시킨 시료를 520nm에서 흡광도를 측정하고, 대조구는 그리스 시약 대신 증류수 0.4mL를 가하여 상기와 동일한 방법으로 측정하여 야관문 추출물의 첨가구와 무첨가구 사이의 흡광도 차이를 표 3에서와 같이 백분율(%)로 나타내었다.
시료 농도(㎍/㎖)
100 300 500 1,000


pH 1.2
물
 야관문건체 6.78±0.11 11.88±0.22 13.01±27 15.05±0.23
건체황국균발효 3.10±0.07 8.20±0.24 12.28±0.39 15.14±0.25
생체황국균발효 1.73±0.77 3.55±1.03 4.30±0.32 6.40±0.32

에탄올
 야관문건체 7.35±0.43 12.36±0.65 14.26±0.49 16.00±0.36
건체황국균발효 3.28±0.17 10.08±0.17 11.58±0.81 13.12±0.36
생체황국균발효 3.04±0.73 4.44±0.52 5.48±0.37 6.99±0.30


pH 3.0
물
 야관문건체 10.24±1.69 29.52±0.45 48.51±1.08 79.23±0.77
건체황국균발효 11.47±0.74 24.31±0.92 41.21±0.76 82.11±1.17
생체황국균발효 3.17±0.54 9.22±1.08 15.00±0.49 28.01±0.58

에탄올
 야관문건체 13.72±0.56 30.38±0.38 46.71±0.41 74.02±0.39
건체황국균발효 7.26±1.08 22.28±1.65 33.72±1.85 51.14±0.42
생체황국균발효 3.11±0.47 8.52±1.21 13.10±0.57 25.34±0.15


pH 6.0
물
 야관문건체 7.35±0.43 12.36±0.65 14.26±0.49 16.00±0.36
건체황국균발효 5.22±0.20 7.42±0.31 10.67±0.92 19.61±0.88
생체황국균발효 6.84±0.61 14.62±1.61 19.66±0.48 27.79±0.35

에탄올
 야관문건체 2.77±0.81 3.92±0.64 4.13±0.52 5.53±0.40
건체황국균발효 1.91±0.36 2.05±0.60 2.96±0.57 3.60±0.08
생체황국균발효 1.51±0.45 3.06±0.63 4.07±0.44 5.87±0.14
표 3에 따르면, pH 1.2의 조건에서는 1,000㎍/㎖의 농도에서 건체 황국균 발효 추출물이 추출 용매와 무관하게 아질산염 소거 활성이 가장 높았으며, 특히 에탄올로 추출하였을 때, 16.00%로 가장 높은 아질산염 소거 활성을 나타나, 강한 산성의 조건에서 기존의 야관문 건체 추출물 대비 증진된 항산화 활성 효과를 알 수 있다.
또한, 생체의 경우, 1,000㎍/㎖의 농도에서도 아질산염 소거 활성이 7%미만으로, 황국균을 활용하여 발효 및 추출하더라도 오히려 pH1.2에서는 가장 낮은 아질산염 소거 활성이 나타났으며, 모든 야관문 추출물들이 농도가 증가할수록 유의적으로 아질산염 소거 활성이 증가하는 경향을 보였다.
한편, pH 3.0의 조건에서는 1,000㎍/㎖의 농도에서 건체 발효 물 추출물이 82.11%로 가장 우수한 활성을 나타내었으며, 그 다음으로 물과 에탄올에서 추출된 건체 추출물이 각각 79.23%와 75.02%의 소거율을 나타내었으며, 모든 농도에서 추출 용매와 무관하게 생체 발효 추출물이 가장 낮은 활성이 나타나, 이에, 상기 pH 1.2 조건과 마찬가지로, 야관문 건체를 추출할 경우, 특히 야관문 건체를 발효하여 추출함으로써 증진되는 항산화 활성 효과를 확인할 수 있다.
또한, 모든 야관문 추출물은 pH 1.2보다 pH 3.0에서 최대 약 5배 증가한 우수한 아질산염 소거율을 나타내었으며, 물보다 에탄올 추출물이 낮은 아질산염 소거율을 나타내었다.
한편, pH 6.0 조건에서는 상기의 결과들과는 달리 생체 발효 추출물이 1,000㎍/㎖에서 가장 높은 아질산염 소거율이 나타났고, 모든 야관문 추출물들이 에탄올 보다는 물을 사용하여 추출하였을 때, 보다 높은 아질산염 소거 활성을 나타냄을 확인할 수 있다.
(4)XO(Xanthine oxidase) 저해활성
XO는 생체내의 퓨린 대사(purine metabolism)에 관여하는 비특이적 효소로 산소를 전자수용체로 이용하여 산틴(xanthine) 또는 히포크산틴(hypoxanthine)으로부터 요산(uric acid)을 형성한다. 요산이 혈장 내에 증가하면 낮은 용해성으로 인하여 결정체를 이루게 되며, 이것이 생체 내 관절에 축적되면 동통을 동반한 통풍이라는 질환을 유발하며, 심한 경우 신장에 침착되어 신장질환을 유발하기도 한다.(Storch I et al, 1988, Detergent-amplified cheiluminescence of lucigenin for determination of superoxide amino production by NADPH oxidase and xanthine oxidase, Biochem, 169:262-267)
이에, XO 저해 활성 측정은 Stirpe와 Corte(Stripe F et al, 1969, The regulation of rat liver xanthine oxidase, J.Biol.chem, 244:3855-3861)의 방법에 따라 일정 농도로 희석한 조건별 야관문 추출물 0.1mL에 각각 0.1M 인산칼륨 완충액(tassium phosphate buffer, pH 7.5) 0.6mL와 산틴 2mM을 녹인 기질액 0.2mL를 첨가하였다. 여기에 XO(0.2U/mL) 0.1mL를 가하여 37℃에서 5분간 반응시킨 후, 1N HCl 1mL를 가하여 반응을 정지하여 반응액 중에 생성된 요산을 292nm에서 흡광도를 측정하였고, 이에 따른 야관문 추출물에 대한 XO 저해활성은 시료 첨가구와 무첨가구의 흡광도 감소율을 표 4에서와 같이 백분율(%)로 나타내었다.
시료
 농도(㎍/㎖)
100 300 500 1,000

물
 야관문건체 - 15.89±2.69 25.83±0.23 40.84±1.79
건체황국균발효 5.46±0.86 15.57±2.43 26.23±0.24 52.46±3.14
생체황국균발효 6.75±0.82 8.13±1.20 13.29±1.74 22.42±3.14

에탄올
 야관문건체 - 5.33±1.80 16.89±0.23 17.11±0.42
건체황국균발효 - - - 23.85±0.42
생체황국균발효 - - - 18.35±0.28
상기 표 4에 따르면, XO 저해 활성 결과가 모두 나타난 1,000㎍/㎖ 농도에서 건체 황국균 발효 물 추출물의 XO 저해 활성이 가장 높았으며, 에탄올 추출 시에도 23.85%로 타 야관문 추출물 대비 높은 XO 저해 활성을 보였다.
또한, 물로 추출한 경우, 100㎍/㎖에서 야관문 건체는 XO 저해 활성을 나타내지 않았고, 300㎍/㎖ 이상부터 모든 야관문 추출물이 유의적으로 증가하는 경향을 보였으며, 건체 황국균 발효 물 추출물의 XO 저해 활성이 각 농도별 가장 높은 결과를 나타냈다.
한편, 에탄올로 추출한 경우, 건체와 생체를 발효하여 추출한 시료들로부터 500㎍/㎖ 이하의 농도에서는 저해효과가 없었으며, 모든 추출물은 에탄올보다 물을 용매로 추출 시 향상된 XO 저해 활성을 나타내었다.
이를 통해 본 발명에 따른 발효 야관문 추출물은 기존 야관문 건체 추출물보다 항산화 활성이 향상되었으며, 야관문을 건조하지 않은 야관문 생체 발효 추출물과 비교하여도 우수한 항산화 활성을 나타내는 것을 알 수 있었다.
3. 발효 야관문 추출물을 함유한 음료의 제조
상기 측정 결과에 따라, 기존의 야관문 추출물 보다 증진된 항산화 활성을 가진 본 발명에 따른 발효 야관문 물 추출물을 음료로 제조함으로써, 남녀노소 누구나 일상생활에서 야관문의 항산화 기능성을 용이하게 섭취할 수 있도록 하고자 하였다.
이에, 발효 야관문 추출물을 변질 및 변패 방지를 위해 추출탱크에서 90 내지 110℃의 온도로 90초 이상 끓여 살균한 후, 포장기로 이송하는데, 이 때, 필터로 음료의 깨끗한 맛을 증가시키고, 침전물을 방지하기 위해 5 마이크로 필터로 필터링한다. 그리고, 충진 포장기에서 100℃ 이상의 온도로 자체 고온살균하여 포장하고, 최종 당도(brix)가 1.0 내지 5.0(바람직하게는 2.0)이 되도록 제조한다.
한편, 발효 야관문 추출물을 함유한 음료의 기능성을 보완하면서 풍미를 보다 향상시키기 위하여 타 한방생약재를 선별하여 첨가할 수 있다.
이는 발효 야관문 추출 시, 발효된 야관문 100 중량 기준 복분자 5 내지 15 중량부, 구기자 5 내지 15 중량부, 사상자 5 내지 15 중량부, 토사자 1 내지 10 중량부, 오미자 1 내지 10 중량부, 대추 3 내지 12 중량부를 칭량하여 상기 한방생약재들 중 어느 하나 이상을 선택적으로 발효 야관문과 혼합하여 삼베낭에 넣어 추출탱크에 넣은 후, 정수 100 내지 1500중량부를 더 포함하여 추출한 뒤, 추출된 혼합 한방 생약재 추출물은 상기 발효 야관문 추출물의 음료 제조 시와 동일한 과정을 통해 음료로 제조한다.
이 때, 복분자는 맛이 달고 시며 성질은 따뜻하고, 신경(腎經)·간경(肝經)에 작용하여, 간신(肝腎)을 강화하고 정(精)을 보충하며 시력을 아주 좋게하고 요량을 줄이는 효능이 있다.
오미자는 단맛·신맛·쓴맛·짠맛·매운맛의 5가지 맛이 나며 그 중에서도 신맛이 강하고, 시잔드린·고미신·시트럴·사과산·시트르산 등의 성분이 들어 있어 심장을 강하게 하고 혈압을 내리며 면역력을 높여 주어 강장제로 쓴다. 폐 기능을 강하게 하고 진해·거담 작용이 있어서 기침이나 갈증 등을 치료하는 데 도움이 된다.
구기자는 냄새가 거의 없고, 수렴성이며 약간 달고 차며 알려진 약리작용으로서 비특이성면역증강 작용, 조혈작용, 콜레스테롤강하작용, 항지방간작용, 혈압강하, 혈당강하, 생장촉진, 항암작용 등이 보고된 바 있다.
토사자는 맛이 달고 매우며 주로 간과 신장을 보호하며 눈을 밝게 해주고, 양기(陽氣)를 도우며 신장 기능을 튼튼하게 해주는 약재로 알려져 있다. 신장이 허약하여 생긴 남성의 성교불능증, 저절로 정액이 흐르는 경우, 몽정(夢精) 등에 효과가 있다. 뼈를 튼튼하게 해주고 허리 힘을 세게 해주며, 신장 기능이 허약하여 허리와 무릎이 시리고 아픈 것을 치료한다.
사상자는 이 약은 향기가 있고 맛은 조금 맵고 혀를 자극하며 쓰고 성질은 따듯하며, 신장의 양기를 돋구어 남성들의 신허 음위증, 여성의 불임등에 사용하며 자궁냉증, 트르코모나스성 질염에 의한 심한 가려움증, 백대하, 피부소양증에 효과가 있다.
4. 관능 평가
본 발명에 따른 발효 야관문 추출물 및 이를 함유한 음료에 대한 관능 평가는 일반인 패널 30명을 대상으로 발효 공정을 거치지 않은 일반 야관문 건체 추출물과 비교하여 5점 척도법으로 실시하였으며, 아래 표 5와 같은 결과가 도출되었다.(5점:아주 좋음, 4점:좋음, 3점:보통, 2점:나쁨, 1점:매우 나쁨)
쓴 맛 떫은 맛 매운 맛 단 맛 향 전반적인기호도
야관문건체추출물 1.0 2.0 2.5 0.5 3 2.3
발효야관문추출물 4.0 4.0 4.0 3.5 3.5 4.0
발효야관문추출물을 함유한 음료 4.5 4.5 4.0 4.5 4.0 4.5
이에 따르면, 일반 야관문 건체를 추출한 경우, 야관문 특유의 쓰고, 떫고, 매운 맛이 그대로 잔존하여 있으며, 향을 제외한 나머지 평가 항목에서 모두 2.5보다 낮게 평가되었다. 따라서, 이를 활용하여 음료를 제조할 경우, 야관문 특유의 비호감적인 맛이 잔존하여 음료의 기호도를 떨어뜨릴 것이며 타 한약재 또는 과실 등을 첨가하더라도 마스킹되는 것이지, 본질적인 야관문 특유의 맛이 억제되거나 개선되지 못한다.
반면, 증숙 및 발효 공정을 거친 야관문 건체를 추출하였을 경우, 야관문의 쓰고, 떫고, 매운맛이 억제되어 패널들로부터 4.0 이상의 평가를 받았고, 발효 공정을 통해 생성된 당분질로 인해 단맛이 우러나 전반적인 기호도 역시 상승하는 효과가 나타났다. 따라서, 본 발명에 따른 발효 야관문 추출물은 본질적으로 야관문 특유의 비호감적인 맛의 문제를 해소할 수 있으며 이를 활용한 음료 역시 우수한 향미를 내포할 수 있다.
또한, 발효 야관문에 복분자, 오미자 등을 첨가하여 함께 추출한 발효 야관문 추출물을 함유한 음료의 경우, 발효 야관문 추출물보다 모든 평가 항목에서 높은 평가를 받았다. 이는 발효 야관문 뿐만 아니라, 함께 첨가된 한약재들의 고유한 맛과 향이 어우러져 소비자들로 하여금 기호도를 향상시킨 것으로 사료된다.
결과적으로, 본 발명에 따른 발효 야관문 추출물을 활용한 음료를 제공함으로써, 남녀노소 누구나 일상생활에서 발효 야관문이 함유된 음료를 용이하게 섭취할 수 있고, 증진된 항산화 활성뿐만 아니라 타 재료들로부터의 기능성을 함께 섭취할 수 있어, 소비자들이 각종 생활습관병의 질환 발병으로부터 예방 또는 치료될 수 있다.

Claims (7)

  1. 효모 또는 황국균을 이용하여 발효한 발효 야관문을 추출하는 것을 특징으로 하는 발효 야관문 추출물.
  2. 효모 또는 황국균을 이용하여 발효한 발효 야관문을 추출하는 것을 특징으로 하는 발효 야관문 추출방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 발효야관문은 생체 또는 건체를 세척 후 물기를 제거하고 60~200℃에서 10분~2시간 증숙 후, 황국균 또는 효모균을 증숙한 야관문 총중량 기준 0.01~5% 접종하여 증숙 야관문의 60~90% 발효될 때까지 발효하고, 상기 발효 야관문은 수분 함량 14%이하로 건조 후, 추출하는 것을 특징으로 하는 발효 야관문 추출방법.
  4. 상기 발효 야관문 추출물을 포함하여 제조되고, 당도가 1.0~5.0Brix인 것을 특징으로 하는 발효 야관문 추출물을 함유한 음료.
  5. 발효 야관문 추출물에 오미자 추출물, 인삼 추출물, 복분자 추출물, 황기 추출물, 산수유 추출물, 녹용 추출물 중에서 택일된 하나 또는 이들의 조합을 혼합하여 제조되는 것을 특징으로 하는 음료.
  6. 발효 야관문, 상기 발효 야관문 100 중량 기준 복분자 5 내지 15 중량부, 구기자 5 내지 15 중량부, 사상자 5 내지 15 중량부, 토사자 1 내지 10 중량부, 오미자 1 내지 10 중량부, 대추 3 내지 12 중량부 중 어느 하나 이상을 선택적으로 적용 및 혼합하여 혼합 한약재를 제조하고, 상기 혼합 한약재 100 중량 기준 정수 100 내지 1500 중량부를 더 포함하여 추출하여 제조되는 것을 특징으로 하는 발효 야관문 추출물을 함유한 음료.
  7. 제 4 항 내지 5 항의 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 발효 야관문 추출물 또는 혼합 한약재 추출물은 추출 후, 5~10시간 숙성한 것을 특징으로 하는 음료.
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