KR20170058518A

KR20170058518A - 아미노산 함량이 증진된 모링가 발효 분말의 제조방법

Info

Publication number: KR20170058518A
Application number: KR1020150162174A
Authority: KR
Inventors: 전태호; 반경태
Original assignee: 전태호; 반경태
Priority date: 2015-11-19
Filing date: 2015-11-19
Publication date: 2017-05-29
Also published as: KR101762569B1

Abstract

본 발명은 (a) 건조한 신곡(Massa Medicata Fermentata)을 분쇄한 신곡 분말과 물을 혼합한 후 방치하는 단계; (b) 상기 (a)단계의 방치한 혼합물에 모링가 잎을 혼합한 후 발효하는 단계; 및 (c) 상기 (b)단계의 발효한 모링가 발효물을 건조한 후 분쇄하여 분말로 제조하는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 아미노산 함량이 증진된 모링가 발효 분말의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 아미노산 함량이 증진된 모링가 발효 분말에 관한 것이다.

Description

아미노산 함량이 증진된 모링가 발효 분말의 제조방법{Method for producing fermented Moringa oleifera powder with increased amino acid content}

식품부문의 실버산업으로는 각종 건강식품이 대표적이다. 노인이 되면 면역기능이 약화되고, 소화기능이 저하되며, 각종 질병에 노출되기 쉽기 때문에 건강을 유지하기 위하여 건강식품을 찾게 된다. 그러나, 건강을 위하여 먹은 건강식품이 오히려 건강을 해치게 되는 경우도 많이 있으므로 주의하여야 한다. 판단력이 흐린 노인들을 노린 악덕 상술에 의한 피해는 별도로 하더라도, 효능이 증명되지 않은 유사 건강식품의 과장 광고에 의한 피해도 적지 않다. 효능이 증명된 건강기능식품이라 할지라도 남이 좋다고 하니까 나도 따라하는 오남용에 의한 부작용이 있다. 건강기능식품은 의약품이 아니며, 각자의 건강 상태나 영양 섭취 수준에 따라 효능이 다르게 나타난다는 사실을 명심하여야 한다. 노인의 경우 소화력 저하 등으로 건강식품을 섭취한 후 소화장애나 설사, 복통 등의 부작용이 발생하기도 한다.

우리나라의 기능성 식품 시장 규모는 약 1조원으로 추정되고 있으며, 의약분업이 정착되면서 우리나라도 의약분업이 실시되고 있는 선진국처럼 처방전이 필요 없는 건강기능식품의 판매량이 급증하는 추세이다. 국내에서 판매되고 있는 기능성 식품은 효과, 안전성, 유효성분이 입증된 선진국의 원료를 사용하는 것과 경험적인 효과만으로 안전성과 유효성분을 알 수 없는 국내산, 북한산 원료나 중국산 원료로 제조된 것들이 기능성식품 시장의 대부분을 차지하고 있는 실정이다. 최근 기능성식품 시장에서 아미노산 관련 제품들의 성장세가 두드러지고 있는데, 노인인구 증가와 비례하여 아미노산 관련 제품의 시장은 앞으로 더욱 확대될 것으로 전망하고 있다.

아미노산은 원래 조미료, 사료 또는 치료제로 이용되어 왔으나 최근 효율이 좋은 에너지원으로 인정받으면서 건강보조식품, 아미노산 음료, 화장품 등의 소재로 널리 사용되고 있다. 우리 몸은 몸무게의 약 60%가 물이고 나머지 대부분은 단백질로 구성되어 있으며, 아미노산이 단백질의 원료가 된다. 모두 20종류의 아미노산이 있는데, 11종류만 체내에서 합성된다. 나머지 9종의 필수 아미노산(이소루신, 루신, 리신, 페닐알라닌, 메티오닌, 트레오닌, 트립토판, 발린 및 히스티딘)은 우리 몸에 없어서는 안 되지만 체내에서 합성되지 않기 때문에 식품으로 보충하지 않으면 결핍된다. 단백질을 섭취하면 아미노산을 충분히 보충할 수 있다고 생각할 수 있지만, 음식으로 섭취한 단백질은 아미노산으로 분해되는 과정이 복잡하고 시간이 걸리며, 100% 모두 분해되어 흡수되는 것도 아니다. 그러므로 아미노산이 많이 함유된 식품을 섭취하는 것이 중요하다.

체내에서 합성되지 않고 식이로 섭취해야만 되는 필수 아미노산 9종류 중 발린, 류신 및 이소류신은 분자 구조의 특성을 나타내는 명칭인 '분지쇄 아미노산 (BCAA, branched chain amino acids)'으로 불린다. BCAA는 근육 단백질을 이루고 있는 필수 아미노산의 약 35%, 포유동물이 섭취하는 식이에 들어 있는 아미노산의 약 40~50%를 차지하며, 간에서 대사되는 대부분의 분지쇄 아미노산과 달리 골격근에서 대부분 대사된다는 것이 밝혀졌다. 이 분지쇄 아미노산은 운동 시에 골격근에서 분해되어 에너지원으로 이용되는데, 분해는 분지쇄 알파-케토산탈수소효소 (BCKDH, branched-chain-keto acid dehydrogenase) 복합체에 의해 촉매된다. 이 BCKDH 복합체는 안정상태에서는 효소 키나제에 의해 인산화되어 불활성형으로 존재하므로 골격근에서 분지쇄 아미노산의 분해가 거의 일어나지 않지만, 운동 부하를 받게 되면 키나제의 활성이 약해져 복합체가 탈인산화되고 활성형으로 바뀌기 때문에 분지쇄 아미노산의 분해가 촉진되어 운동시에 골격근의 에너지원으로 이용되게 된다.

모링가는 여러 종이 있지만 그 중 올레이페라(Moringa oleifera)는 모링가 속 중에 가장 널리 재배되고 있는 종이며 히말라야 산기슭의 북서부 인디아가 원산지이다. 모링가 나무는 키가 10미터 높이까지 자라며 가지는 가늘고 늘어진다. 하지만 모링가를 재배하는 지역에서는 보통 줄기를 1미터 이내에서 잘라 열매와 잎을 수확하기 수월하게 키운다. 야생 모링가 나무는 주로 반건조, 열대 또는 아열대 지역에 자연 분포한다. 모링가 나무는 건조한 모래흙에서 가장 잘 자라지만 해안 지역이나 거친 토양에서도 잘 적응한다. 오늘날에는 아프리카, 네팔, 인디아, 말레이시아, 멕시코 그리고 필리핀 등 지역에서 광범위하게 지배되고 있다. 모링가 나무는 거의 모든 부분이 음식이나 기타 자원으로 이용될 수 있는 유용한 나무이다. 성숙하지 않은 드럼스틱이라 불리는 나무의 꼬투리는 동남아시아 지역에서 여러 가지 요리의 재료로 오랫동안 이용되어 왔다. 아스파라거스 냄새가 나는 꼬투리는 완두콩처럼 요리의 재료로 사용된다. 완숙한 꼬투리에서 분리된 씨는 완두처럼 요리해서 먹거나 견과류처럼 구워먹는다. 꽃도 식용이 가능한데 요리하면 버섯맛이 난다. 뿌리는 잘게 썰어 서양냉이처럼 조미료로 사용한다. 잎은 베타카로틴, 비타민 C, 단백질, 철분, 그리고 칼슘 공급원으로 영양이 가장 풍부한 부위다. 모링가 잎은 40%가 단백질로서 지구상에 연구된 지상 식물 중 단백질 함량이 가장 높다. 모링가는 가공용 식품 또는 요리원료로 많이 이용되지만 높은 온도에서는 비타민 손실이 많아진다.

모링가는 일반인들에게는 잘 알려지지 않은 식품이지만 최근 들어 그 뛰어난 영양학적 가치와 항염 및 항산화 성분들의 효과가 과학적으로 밝혀지기 시작하면서 새로운 건강 식품으로 크게 주목받고 있다.

한국등록특허 제1408837호에는 비타민과 모링가 잎 추출물을 포함하는 음료 조성물이 개시되어 있고, 한국등록특허 제1386879호에는 현미 및 모링가를 주재료로 하여 복합 유산균 발효에 의한 발효식품의 제조방법이 개시되어 있으나, 본 발명의 아미노산 함량이 증진된 모링가 발효 분말의 제조방법과는 상이하다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 목적은 아미노산 함량이 증진된 모링가 발효 분말을 제조하기 위해, 발효원 선정, 발효조건 등의 제조조건을 최적화하여, 이취가 발생하지 않으면서 기호도가 증진되고 아미노산이 다량 함유되어 기능성이 증진된 모링가 발효 분말을 제조방법을 제공하는 데 있다.

본 발명은 (a) 건조한 신곡(Massa Medicata Fermentata)을 분쇄한 신곡 분말과 물을 혼합한 후 방치하는 단계; (b) 상기 (a)단계의 방치한 혼합물에 모링가 잎을 혼합한 후 발효하는 단계; 및 (c) 상기 (b)단계의 발효한 모링가 발효물을 건조한 후 분쇄하여 분말로 제조하는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 아미노산 함량이 증진된 모링가 발효 분말의 제조방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 방법으로 제조된 모링가 발효 분말을 제공한다.

본 발명의 모링가 발효 분말은 17가지 유용 아미노산 함량이 다량으로 증진되어 소비자들의 건강을 더욱 증진시킬 수 있고, 이취가 발생하지 않으면서 기호도가 우수하여 음용이 용이하고 식품 첨가물은 일체 첨가하지 않아 장기간 다량 복용하여도 문제가 없는 발효 분말을 제공할 수 있다. 또한, 모링가의 식품학적 가치를 향상시켜 경제적인 면에서 부가가치를 크게 향상시킬 수 있는 매우 유용한 발명이다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은

(a) 건조한 신곡(Massa Medicata Fermentata)을 분쇄한 신곡 분말과 물을 혼합한 후 방치하는 단계;

(b) 상기 (a)단계의 방치한 혼합물에 모링가 잎을 혼합한 후 발효하는 단계; 및

(c) 상기 (b)단계의 발효한 모링가 발효물을 건조한 후 분쇄하여 분말로 제조하는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 아미노산 함량이 증진된 모링가 발효 분말의 제조방법을 제공한다.

본 발명의 모링가 발효 분말의 제조방법에서, 상기 아미노산은 아스파르트산(aspartic acid), 트레오닌(threonine), 세린(serine), 글루타민산(glutamic acid), 프롤린(proline), 글리신(glycine), 알라닌(alanine), 발린(valine), 메티오닌(methionine), 이소류신(isoleucine), 류신(leucine), 티로신(tyrosine), 페닐알라닌(phenylalanine), 리신(lysine), 히스티딘(histidine), 트립토판(tryptophane) 및 아르기닌(arginine)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

또한, 본 발명의 모링가 발효 분말의 제조방법에서, 상기 신곡(Massa Medicata Fermentata)은 신국(神麴), 육신곡(六神曲), 약누룩이라고도 하며, 밀가루, 밀기울, 창이(蒼耳) 즙, 야료(野蓼) 즙, 청호(靑蒿) 즙, 행인니(杏仁泥), 팥을 섞은 다음 발효시켜 만든 약재를 의미한다. 상기 신곡을 이용하여 모링가를 발효하는 것이 유산균이나 다른 발효원을 사용하여 발효하는 것에 비해 모링가의 아미노산 함량과 풍미를 더욱 향상시킬 수 있었다.

또한, 본 발명의 모링가 발효 분말의 제조방법에서, 상기 (b)단계의 발효는 바람직하게는 22~28℃에서 60~100시간 동안 실시할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 25℃에서 80시간 동안 실시할 수 있다. 상기와 같은 조건으로 모링가를 발효시키는 것이 충분한 발효가 이루어져 모링가의 기능성 성분을 다량 함유하면서 모링가의 이취는 제거하고 기호도가 우수한 모링가 발효 분말로 제조할 수 있었다. 그러나 발효 조건이 상기 범위를 벗어나는 경우 기능성 성분 함량이 감소하고, 맛과 향이 부족한 발효 분말로 만들어지는 문제점이 있다.

본 발명의 모링가 발효 분말의 제조방법은 보다 구체적으로는

(a) 건조한 신곡(Massa Medicata Fermentata)을 분쇄한 신곡 분말 1~3 g과 물 0.8~1.2 kg을 혼합한 후 22~28℃에서 3~5시간 동안 방치하는 단계;

(b) 상기 (a)단계의 방치한 혼합물에 모링가 잎 2~4 kg을 혼합한 후 22~28℃에서 60~100시간 동안 발효하는 단계; 및

(c) 상기 (b)단계의 발효한 모링가 발효물을 30~40℃에서 건조한 후 분쇄하여 분말로 제조하는 단계를 포함할 수 있으며,

더욱 구체적으로는

(a) 건조한 신곡(Massa Medicata Fermentata)을 분쇄한 신곡 분말 2 g과 물 1 kg을 혼합한 후 25℃에서 4시간 동안 방치하는 단계;

(b) 상기 (a)단계의 방치한 혼합물에 모링가 잎 2~4 kg을 혼합한 후 25℃에서 80시간 동안 발효하는 단계; 및

(c) 상기 (b)단계의 발효한 모링가 발효물을 40℃에서 건조한 후 분쇄하여 분말로 제조하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명은 또한, 상기 방법으로 제조된 아미노산 함량이 증진된 모링가 발효 분말을 제공한다.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

제조예 1: 모링가 발효 분말

(a) 40℃에서 건조한 한약재 신곡(Massa Medicata Fermentata)을 분쇄한 신곡 분말 2 g과 정제수 1 kg을 혼합한 후 신곡에 함유되어 있는 효모 및 누룩산이 정제수에 잘 섞이도록 25℃에서 4시간 동안 방치하였다.

(b) 상기 (a)단계의 방치한 혼합물에 모링가(Moringa oleifera) 잎 3 kg을 혼합한 후 밀폐된 용기에 넣고 25℃에서 80시간 동안 발효하였다.

(c) 상기 (b)단계의 발효한 모링가 발효물을 40℃에서 건조한 후 분말로 제조하였다.

비교예 1: 유산균 발효에 의한 모링가 발효 분말

정제수 1 kg에 비피도박테리움(Bifidobacrerium) 균주 및 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) 균주를 각각 2 g씩 첨가한 혼합물에 모링가 잎 3 kg을 첨가하여 25℃에서 80시간 동안 발효하였다. 상기 발효한 모링가 발효물을 40℃에서 건조한 후 분쇄하여 발효 분말로 제조하였다.

실험예 1: 유리 아미노산 분석

아미노산 분석은 모링가 발효 분말에 증류수를 가하고 균질기로 마쇄하여 교반한 후 침출시켜 100 mL로 정용한 다음 원심분리(3,000 rpm, 30분)하여 Sep-pak C18으로 정제시킨 다음 0.45 ㎛ 멤브레인 필터(Millipore Co., 미국)로 여과한 여액 10 mL에 설포살리실산(sulfosalicylic acid) 25 mg을 첨가하여 4℃에서 4시간 동안 방치시킨 후 원심분리(50,000 rpm, 30분)하여 단백질 등을 제거하고, 상층액을 0.45 ㎛ 멤브레인 필터로 여과하여 얻은 여액을 취하여 HPLC 분석시료로 사용하였다. 분석 조건은 하기 표 1과 같다.

아미노산 분석을 위한 HPLC 조건

항목	분석조건
장치	Agilent Technologies 1200 Series
컬럼	WATERS AccQ·Tag column (3.9 × 150 mm)
컬럼 온도	37℃
유량	1 ㎖/min
주입 용량	5 ㎕

실시예 1: 발효 조건에 따른 모링가 발효 분말의 아미노산 함량 비교

상기 제조예 1 및 비교예 1의 방법으로 제조된 모링가 발효 분말과, 상기 제조예 1의 방법으로 제조하되, 발효조건을 달리하여 제조된 모링가 발효 분말(비교예 2 내지 4)의 아미노산 함량을 비교한 결과는 하기 표 2와 같다. 비교예 2는 (b)단계에서 모링가 잎을 25℃에서 24시간 동안 발효하여 제조된 것이고, 비교예 3은 (b)단계에서 모링가 잎을 25℃에서 120시간 동안 발효하여 제조된 것이고, 비교예 4는 신곡을 사용하지 않고 발효한 모링가 발효 분말을 의미한다.

모링가 발효 분말의 아미노산 함량(㎎/100 g)

아미노산 종류	제조예 1	비교예 1	비교예 2	비교예 3	비교예 4
아스파르트산	2,800.7	1,351.2	2,452.2	2,621.2	1,061.2
트레오닌	1,468.3	542.3	1,025.3	1,004.3	223.5
세린	1,358.8	245.8	924.2	862.3	146.8
글루타민산	4,111.0	2,028.2	2,358.4	3,842.3	1,253.9
프롤린	1,184.2	548.9	832.1	921.5	129.2
글리신	1,529.1	241.1	798.3	1,007.3	133.5
알라닌	2,118.4	1,078.2	1,248.2	1,842.5	400.8
발린	1,366.7	421.7	1,002.5	1,189.3	190.8
메티오닌	322.1	48.2	254.3	286.2	66.7
이소류신	1,211.3	152.4	1,048.6	925.8	90.8
류신	2,504.8	1,246.5	2,142.5	1,823.2	940.8
티로신	1,015.1	468.2	812.6	921.4	187.6
페닐알라닌	1,590.8	974.6	1,271.3	1,025.5	861.1
리신	1,660.7	849.2	1,325.8	1,235.8	642.3
히스티딘	615.5	148.2	512.3	426.8	100.8
트립토판	425.0	220.0	328.5	241.7	87.2
아르기닌	1,536.6	598.6	1,217.9	1,024.8	351.2
합계	26,819.1	11,163.3	19,555.0	21,201.9	6,868.2

그 결과, 표 2에 나타난 바와 같이, 제조예 1의 모링가 발효 분말의 아미노산 함량이 가장 높았고, 신곡을 사용하지 않고 발효한 모링가 발효 분말(비교예 4)의 아미노산 함량이 가장 낮았다. 또한, 발효조건에 따라서는 비교예 2 및 3의 발효 조건에 비해 제조예 1의 발효 조건으로 제조된 모링가 발효 분말의 아미노산 함량이 더 높았다.

실시예 2: 모링가 발효 분말의 관능검사

모링가 발효 분말의 관능검사는 관능검사 요원 30명을 대상으로 관능검사를 실시하였으며, 평가 항목은 외관, 향, 맛 및 전반적인 기호도를 5점 평점법에 의해 평가하였고, 모링가 발효 분말 5 g에 물 60 ml를 혼합한 혼합물을 가지고 관능검사를 실시하였고, 정확한 결과를 위해서 각 시료간 물을 이용하여 입안을 헹구고 충분한 시간 간격을 두고 검사를 실시하였다. 1: 나쁘다, 2: 조금 나쁘다, 3: 보통이다, 4: 조금 좋다, 5: 좋다.

모링가 발효 분말의 관능검사

시료	외관	향	맛	전반적인 기호도
제조예 1	4.10	4.22	4.26	4.20
비교예 1	4.04	3.72	3.68	3.72
비교예 2	4.00	3.86	3.88	3.86
비교예 3	4.02	3.92	3.90	3.92
비교예 4	3.98	3.24	3.18	3.30

그 결과, 표 3에 나타난 바와 같이, 외관에 대한 기호도에서는 본 발명의 제조예 1과 비교예들은 큰 차이를 나타내지 않았으나, 향, 맛 및 전반적인 기호도에서는 제조예 1의 모링가 발효 분말이 가장 높은 점수를 나타내었고, 신곡을 사용하지 않고 발효한 모링가 발효 분말(비교예 4)이 가장 낮은 점수를 나타내었다. 또한, 발효조건에 따라서는 비교예 2 및 3의 발효 조건에 비해 제조예 1의 발효 조건으로 제조된 모링가 발효 분말을 더욱 선호한다는 것을 확인할 수 있었고, 또한, 유산균을 이용하여 모링가를 발효(비교예 1)하는 것에 비해 신곡을 사용하여 발효하는 것이 기호도가 더욱 증진됨을 확인할 수 있었다.

Claims

(a) 건조한 신곡(Massa Medicata Fermentata)을 분쇄한 신곡 분말과 물을 혼합한 후 방치하는 단계;
(b) 상기 (a)단계의 방치한 혼합물에 모링가 잎을 혼합한 후 발효하는 단계; 및
(c) 상기 (b)단계의 발효한 모링가 발효물을 건조한 후 분쇄하여 분말로 제조하는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 아미노산 함량이 증진된 모링가 발효 분말의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 아미노산은 아스파르트산, 트레오닌, 세린, 글루타민산, 프롤린, 글리신, 알라닌, 발린, 메티오닌, 이소류신, 류신, 티로신, 페닐알라닌, 리신, 히스티딘, 트립토판 및 아르기닌으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 아미노산인 것을 특징으로 하는 아미노산 함량이 증진된 모링가 발효 분말의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 (b)단계의 발효는 22~28℃에서 60~100시간 동안 수행하는 것을 특징으로 하는 아미노산 함량이 증진된 모링가 발효 분말의 제조방법.
제1항에 있어서,
(a) 건조한 신곡(Massa Medicata Fermentata)을 분쇄한 신곡 분말 1~3 g과 물 0.8~1.2 kg을 혼합한 후 22~28℃에서 3~5시간 동안 방치하는 단계;
(b) 상기 (a)단계의 방치한 혼합물에 모링가 잎 2~4 kg을 혼합한 후 22~28℃에서 60~100시간 동안 발효하는 단계; 및
(c) 상기 (b)단계의 발효한 모링가 발효물을 30~40℃에서 건조한 후 분쇄하여 분말로 제조하는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 아미노산 함량이 증진된 모링가 발효 분말의 제조방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 방법으로 제조된 아미노산 함량이 증진된 모링가 발효 분말.