KR20200061525A - 버섯 내 비타민 d2 함량을 증가시키는 가공 방법 - Google Patents
버섯 내 비타민 d2 함량을 증가시키는 가공 방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 버섯에서 비타민 D2 함량을 증가시키는 가공 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 목이버섯에 자외선을 조사하여 버섯 내 유효성분은 비타민 D2의 함량을 증가시키는 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 목이버섯 가공 방법은 다른 버섯에 비해 목이버섯 특이적으로 비타민 D2 함량을 크게 증가시켜 목이버섯의 활용성을 높여 주며, 획득된 비타민 D2는 비타민 D2 결핍 질환 예방 및 치료에 유용하게 사용될 수 있다.
본 발명의 가공 방법에 따라 목이버섯에 자외선을 처리하면 목이버섯 내 유용한 영양 성분 비타민 D2 함량이 증가된 목이버섯을 제조할 수 있어서 다양한 식품 및 의약부 외품에 첨가하는 기능성 소재로 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 목이버섯 가공 방법은 다른 버섯에 비해 목이버섯 특이적으로 비타민 D2 함량을 크게 증가시켜 목이버섯의 활용성을 높여 주며, 획득된 비타민 D2는 비타민 D2 결핍 질환 예방 및 치료에 유용하게 사용될 수 있다.
본 발명의 가공 방법에 따라 목이버섯에 자외선을 처리하면 목이버섯 내 유용한 영양 성분 비타민 D2 함량이 증가된 목이버섯을 제조할 수 있어서 다양한 식품 및 의약부 외품에 첨가하는 기능성 소재로 사용할 수 있다.
Description
본 발명은 버섯 내 비타민 D2 (ergocalciferol) 함량을 증가시키는 가공 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 목이버섯에 자외선을 조사하여 버섯 내 유효성분인 비타민 D2의 함량을 증가시키는 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 목이버섯 가공 방법은 다른 버섯에 비해 목이버섯 특이적으로 비타민 D2 함량을 크게 증가시켜 목이버섯의 활용성을 높여 주며, 획득된 비타민 D2는 비타민 D2 결핍 질환 예방 및 치료에 유용하게 사용될 수 있다.
비타민 D는 지용성 비타민으로 뼈 건강과 관계가 깊은 것으로 알려져 있으며 결핍시 아동에게는 골연화증이 나타나고 중년기 이후에 성인에게는 골다공증이 발생한다. 비타민 D는 체내에서 합성되기도 하고 식품을 통해 섭취한 비타민 D가 다시 신체가 필요로 하는 형태로 변환되어 기능을 필요로 하는 조직세포에까지 운반되어 신호를 전달해 주는 다양한 특성 때문에 최근에는 호르몬 같은 영양소로 불리고 있다. 비타민 D는 동물에서 공급되어지는 비타민 D3와 식물이나 효모에서 공급되는 D2, 두 가지 형태로 존재한다. 버섯류는 D2를 공급할 수 있는 좋은 식품원료로써, 특히 버섯에 함유되어 있는 에르고스테롤(비타민 D2 전구체)은 햇빛을 받게 되면 비타민 D2로 전환된다.
목이버섯류 (Auricularia auricula)는 목이과 (Auriculariaceae), 목이속(Auricularia)에 속하며 목이속에는 (흑)목이버섯 (Auricularia auricula-judae), 목이버섯과 같은 학명이면서 야생종인 갈색목이버섯, 그리고 종이 다른 털목이버섯 (Auricularia polytricha) 등이 포함되어 있다.
목이버섯은 갈색목이버섯이나 털목이버섯에 비해 유기산과 아미노산의 전체 함량과 감칠맛을 내는 성분인 시트르산(citric acid)과 글루탐산(glutamic acid) 및 아스파라긴(asparagine) 함량이 높기 때문에 훌륭한 천연조미료로 가능하다.
최근 다양한 연구에 의해 목이버섯의 기능성이 밝혀지고 있는데 목이버섯은 스트렙토조신(streptozotocin)에 의해 유발된 당뇨병에 걸린 래트(rat)의 혈장 내 글루코스(glucose)와 총 콜레스테롤(cholesterol), 트리글리세라이드(triglyceride), GOT, GPT 함량을 감소시켜 항당뇨 효과를 나타내며 (비특허문헌 1), 목이버섯의 다이클로로메탄(dichloromethane) 추출물은 RAW 264.7 세포주의 ㅇ염증성 사이토카인(flammatory cytokines; IL-6, TNF-α, IL-1β)을 감소시켜 항염 효과를 보이고(비특허문헌 2), 또한 백혈병과 복수암 세포주에 대한 항암 효과 (비특허문헌 2), 항산화 활성 (비특허문헌 3), 혈당 강하 (비특허문헌 4) 및 지질 강하 효과 (비특허문헌 5) 등도 보고되었다.
한편, 목이버섯은 건조 형태로 중국에서 주로 대량 수입되고 있으며 2013년 약 615톤이 수입된 바 있다. 그러나 최근 우리나라에서도 목이버섯 봉지재배가 가능해짐에 따라 재배농가가 급증하고 있으며 2013년 약 198.1톤이 수확되었고 2014년에는 약 300톤에 이를 것으로 추정되어진다. 하지만, 목이버섯 내 유용 성분을 추출하기 위한 연구 및 이에 관련된 가공 방법에 대한 기술 개발은 아직까지 활발하지 않은 상태이다.
이에, 본 발명자들은 목이버섯의 건조, 가공 형태 및 자외선 조사를 포함하는 다양한 목이버섯의 가공 방법에 관한 연구를 수행한 결과, 목이버섯 내 비타민 D2 함량을 크게 증가시키는 목이버섯의 새로운 가공 방법을 제공함으로써 본 발명을 완성하였다.
Sung Kyu Kim & etc, 2007, Natural Product Sciences 13(4): 390-393.
Dereje Damte & etc, 2011, Toxicol Res 27(1): 11-14.
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본 발명은 상기와 같이 목이버섯 내 비타민 D2 함량을 증가시키는 가공 방법을 제공하기 위해 안출된 것이다.
본 발명의 목적은 목이버섯의 비타민 D2 함량을 증가시키기 위해 목이버섯의 재료 형태 및 자외선 처리 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 방법으로 제조된 비타민 D2를 포함하는 목이버섯을 활용한 고기능성 식품 소재를 제공하는 것이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 목이버섯을 동결건조시키는 단계; 상기 건조 목이버섯을 분쇄하여 입자를 제조하는 단계; 상기 동결건조 목이버섯 입자의 밀도를 조절하는 단계; 및 상기 밀도가 조절된 동결건조 목이버섯에 자외선을 조사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비타민 D2 함량이 증가된 목이버섯의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 일 구체예에서, 상기 동결건조 목이버섯의 입자 크기가 500㎛ 내지 4㎜인 것이 바람직하고, 구체적으로는 2㎜ 내지 4㎜인 것이 더욱 바람직하다. 동결건조 목이버섯의 입자 크기가 500㎛ 이하이거나 4㎜를 초과하는 경우, 자외선 처리 후 목이버섯 내 비타민 D2 함량의 증가율이 낮아서 비효율적이다.
본 발명의 다른 일 구체예에서, 자외선 처리 시 건조 목이버섯의 밀도가 6.25 내지 50 ㎎/㎠인 것이 바람직하고, 구체적으로는 12.5 내지 25 ㎎/㎠인 것이 더욱 바람직하다. 상기 건조 목이버섯의 밀도가 6.25 ㎎/㎠ 미만이거나 50 ㎎/㎠ 이상인 경우, 자외선 처리 후 목이버섯 내 비타민 D2 함량의 증가율이 낮아서 비효율적이다.
본 발명의 다른 일 구체예에서, 건조 목이버섯에 처리하는 자외선 조사량은 70 내지 210 kJ/㎡인 것이 바람직하고, 구체적으로는 105 내지 140 kJ/㎡인 것이 보다 바람직하다. 상기 자외선 조사량이 70 kJ/㎡인 미만이거나 210 kJ/㎡ 이상인 경우, 자외선 처리 후 목이 버섯 내 비타민 D2 함량의 증가율이 낮아서 비효율적이다.
본 발명의 다른 일 구체예에서, 목이버섯은 6월 내지 8월에 생산된 것을 사용하는 것이 바람직하고, 구체적으로는 6월 또는 7월에 생산된 목이버섯을 사용하는 것이 보다 바람직하다. 6월 이전 또는 8월 이후에 생산된 목이버섯을 사용하는 경우 자외선 처리에 의한 목이버섯 내 비타민 D2 함량의 증가율이 낮아서 비효율적이다.
다른 측면에서 본 발명은 상기 언급한 방법으로 제조된 비타민 D2 함량이 증가된 목이버섯을 제공한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 본 발명에 따라 제조된 비타민 D2 함량이 증가된 목이버섯을 포함하는 건강 기능성 식품을 제공한다.
본 발명에 따라 제조된 비타민 D2 함량이 높은 목이버섯은 영양성분이 강화된 고기능성 식품소재로서 증숙면, 수제비, 요구르트, 된장 등 다양한 식품에 첨가할 수 있으나 이에 제한되지는 않는다.
또한, 본 발명에 따라 제조된 비타민 D2 함량이 높은 목이버섯은 암, 심장병, 당뇨, 비만, 관절염, 골다공증 등을 포함하는 비타민 D2 결핍 질환의 예방 또는 치료용 조성물 및 개선용 건강기능식품에 유용하게 활용될 수 있으나 이에 제한되지는 않는다.
본 발명에 따라 목이버섯에 자외선을 조사하면 유용한 영양 성분 비타민 D2 함량이 증가된 목이버섯을 제조할 수 있어서 다양한 식품 및 의약부 외품에 첨가하는 기능성 소재로 사용할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 자외선 처리 후 버섯 종류별 버섯 내 비타민 D2 함량을 측정한 결과에 관한 것이다.
도 2는 본 발명에서 목이버섯의 재료 형태에 따른 자외선 조사 후 버섯 내 비타민 D2 함량을 측정한 결과에 관한 것이다.
도 3은 본 발명에서 자외선 처리 후 목이버섯 입자 크기에 따른 비타민 D2 함량을 측정한 결과에 관한 것이다.
도 4는 본 발명에서 자외선 조사량에 따른 목이버섯 내 비타민 D2 함량을 측정한 결과에 관한 것이다.
도 2는 본 발명에서 목이버섯의 재료 형태에 따른 자외선 조사 후 버섯 내 비타민 D2 함량을 측정한 결과에 관한 것이다.
도 3은 본 발명에서 자외선 처리 후 목이버섯 입자 크기에 따른 비타민 D2 함량을 측정한 결과에 관한 것이다.
도 4는 본 발명에서 자외선 조사량에 따른 목이버섯 내 비타민 D2 함량을 측정한 결과에 관한 것이다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명의 내용을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
<실시예 1> 자외선 조사 방법
자외선 조사를 위해 사용된 자외선등은 UVB(290-320nm, broadband 20W/12 RS, 필립스)이고, 스테인레스 스틸로 특수 제작된 자외선 조사장치(700*600*100㎜)에 자외선등 8개를 부착하고 온도가 조절되는 인큐베이터에 설치하였다. 시료의 자외선 처리를 위해 사용된 용기 크기는 350*255*40㎜이었으며 자외선량 조사기기(HD 2102.1, 2102.2, Delta OHM, 이탈리아)를 이용하여 용기 상단부에 필요한 자외선량만큼 처리하였으며 20kJ/㎡가 경과할 때마다 시료를 뒤집어 혼합하여 처리하였다. 자외선을 처리한 버섯을 분쇄하고 추출한 후, 고성능액체크로마토그래피(Agilent 1100)를 사용하여 버섯 내 비타민 D2 함량을 분석하였다.
<실시예 2> 버섯류의 비타민 D2 증진 효과 비교
목이버섯(전북농업기술원 육성품종 '현유', 고온적응성), 양송이버섯, 새송이버섯, 느타리버섯, 표고버섯 및 영지버섯을 동결건조하여 준비한 후, 자외선을 처리한 후(표 1), 버섯 종류별로 버섯 내 비타민 D2 함량을 비교하였다(표 2).
| 자외선 처리 조건 | 온도: 40℃, 자외선량: 140kJ/㎡ |
| 재료 형태 | 동결건조 버섯 |
| 버섯 종류 | 비타민 D2 | |||
| 자외선 처리 전 | 자외선 처리 후 | |||
| 함 량 | 비 율 | 함 량 | 비 율 | |
| (㎍/100g, dry weight basis) | (기준:영지버섯) | (㎍/100g, dry weight basis) | (기준:영지버섯) | |
| 목이버섯 | 53.3 | 2.8 | 19,208.6 | 101 |
| 양송이버섯 | 180.1 | 9.6 | 6,715.8 | 35 |
| 새송이버섯 | 82.5 | 4.4 | 6,648.9 | 35 |
| 느타리버섯 | 85.8 | 4.6 | 5,433.8 | 29 |
| 표고버섯 | 71.9 | 3.8 | 3,417.3 | 18 |
| 영지버섯 | 18.8 | 1.0 | 190.4 | 1 |
상기 표 2 결과에 나타낸 바와 같이, 자외선 처리에 의해 버섯 내 비타민 D2 함량이 가장 크게 증가하는 목이버섯을 선별하여 추후 실험을 진행하였다.
<실시예 3> 자외선 처리 최적화 조건 설정
3-1. 목이버섯 생산 시기
목이버섯의 생산 시기에 따라 자외선 처리에 따른 비타민 D2 함량 변화를 측정하였다. 4월, 6월, 7월, 8월 및 10월에 생산된 건조 목이버섯을 사용하였고, 자외선량을 다르게 적용하여 실험을 진행하였으며, 자외선 처리 후 목이버섯 내 비타민 D2 함량의 측정 결과는 하기 표 3에 나타내었다.
| 자외선량 (단위: kJ/㎡) |
비타민 D2(㎍/100g, dry weight basis) | ||||
| 4월 | 6월 | 7월 | 8월 | 10월 | |
| 0 | 59.0 | 53.3 | 182.7 | 290.8 | 71.8 |
| 35 | 3,441.0 | 13,585.7 | 13,477.8 | 10,016.6 | 5,317.9 |
| 70 | 4,291.9 | 15,558.8 | 16,084.2 | 12,783.8 | 8,836.5 |
| 105 | 6,213.1 | 18,693.1 | 17,873.2 | 14,430.1 | 11,082.8 |
| 140 | 5,687.6 | 19,208.6 | 17,584.7 | 16,503.5 | 10,875.7 |
| 175 | 5,874.5 | 21,518.3 | 17,902.2 | 17,518.6 | 11,572.9 |
| 210 | 6,501.8 | 22,524.1 | 19,394.7 | 17,477.0 | 12,089.8 |
* 자외선 처리 온도: 40℃
건조 목이버섯에 대하여 자외선을 처리하는 경우, 목이버섯의 생산시기에 따른 비타민 D2 함량은 6월 생산 목이버섯에서 가장 높았으며 4월 생산 목이버섯에서 가장 낮았다.
3-2. 목이버섯 재료 형태
목이버섯의 재료 형태에 따라 자외선을 처리한 후 비타민 D2 함량 변화를 측정하였다. 생 목이버섯과 동결건조 목이버섯에서의 자외선을 처리한 후 비타민 D2 함량을 측정한 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
| 자외선량 (단위: kJ/㎡) |
비타민 D2(㎍/100g, dry weight basis) | |
| 생목이버섯 | 건목이버섯 | |
| 0 | 53.0 | 53.3 |
| 30 | 4,434.5 | 13,585.7 |
| 70 | 4,780.9 | 15,558.8 |
| 105 | 4,093.3 | 18,693.1 |
* 자외선 처리 온도: 40℃
생목이버섯 및 건목이버섯에 자외선을 처리하는 경우, 비타민 D2 함량은 건목이버섯에서 더 높았다.
3-3. 목이버섯 입자 크기
다양한 입자 크기의 건목이버섯에 자외선을 처리하여 비타민 D2 함량을 측정하였다. 자외선 처리 조건 및 목이버섯의 생산시기는 표 5에 나타내었고, 자외선을 처리한 목이버섯 내 비타민 D2 함량 변화를 측정한 결과를 하기 표 6에 나타내었다.
| 자외선 처리 | 자외선량 | 140kJ/㎡ |
| 처리 온도 | 40℃ | |
| 목이버섯 생산시기 | 6월 | |
| 건목이버섯 입자 크기 | 비타민 D2(㎍/100g, dry weight basis) |
| 300㎛이하 | 16,424.4 |
| 300∼500㎛ | 21,137.1 |
| 500㎛∼2㎜ | 24,981.7 |
| 2∼4㎜ | 25,543.0 |
| 동결건조 목이버섯(미분쇄) | 19,208.6 |
분쇄하지 않은 동결건조 목이버섯의 경우, 500㎛ 이하로 분쇄한 건목이버섯에 비해 자외선 조사 후의 비타민 D2 함량이 더 높았다. 하지만, 500㎛보다 큰 크기의 입자로 분쇄한 건목이버섯은 분쇄하지 않은 건목이버섯에 비해 비타민 D2 함량이 높았고 2-4㎜ 입자 크기의 건조 목이버섯에 대하여 자외선을 처리한 후 비타민 D2 함량이 가장 높았다.
3-4. 자외선량
상기 실시예 2-3에 따른 입자 크기 2-4㎜의 건목이버섯에 대하여, 자외선량을 다르게 처리한 후 비타민 D2 함량 변화를 측정하였고, 그 결과를 하기 표 7에 나타내었다. 목이버섯의 생산시기는 6월이고, 자외선은 40℃에서 처리하였다.
| 자외선량(kJ/㎡) | 비타민 D2(㎍/100g, dry weight basis) |
| 0 | 86.2 |
| 35 | 15,320.4 |
| 70 | 21,088.9 |
| 105 | 24,048.0 |
| 140 | 24,217.0 |
| 175 | 24,923.0 |
| 210 | 25,542.2 |
입자크기 2-4㎜ 크기의 건목이버섯을 자외선량을 달리하여 처리하여 비타민 D2 함량을 측정한 결과, 자외선량 105 kJ/㎡ 까지는 비타민 D2 함량이 증가하였으나 105 kJ/㎡ 보다 높은 자외선량에서는 비타민 D2 함량 증가폭은 미미하였다.
3-5 목이버섯 밀도
동결건조 목이버섯의 밀도에 따른 자외선 처리 후 비타민 D2 함량 결과를 측정하여 하기 표 8에 나타내었다. 6월에 생산된 입자 크기 2-4 ㎜의 건목이버섯을 사용하였다.
| 밀도 (㎎/㎠) | 비타민 D2(㎍/100g, dry weight basis) |
| 6.25 | 23,751.6 |
| 12.5 | 25,503.0 |
| 25.0 | 25,815.3 |
| 37.5 | 22,918.0 |
| 50.0 | 21,231.0 |
입자크기 2-4㎜의 건목이버섯에 밀도를 달리하여 자외선을 처리하였을 때 비타민 D2 함량은 건목이버섯 밀도 12.5-25.0㎎/㎠인 경우 다른 밀도에 비해 비타민 D2 증강효과가 높다는 것을 확인하였다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명은 목이버섯에 자외선을 처리하여 목이버섯 내 비타민 D2 함량을 증가시키는 방법을 제공함으로써, 목이버섯을 천연 비타민 D2 공급원으로 개발하여 영양 성분의 함량이 향상된 고기능성 식품 소재를 제공하므로 기능성 식품에 활용할 수 있고, 비타민 D2 결핍 질환 예방 및 치료에 유용하게 사용될 수 있으므로 의약품 산업상 매우 유용한 발명이라 할 것이다.
Claims (8)
- 목이버섯을 동결건조시키는 단계;
상기 동결건조 목이버섯을 분쇄하여 입자를 제조하는 단계;
상기 동결건조 목이버섯 입자의 밀도를 조절하는 단계; 및
상기 밀도가 조절된 동결건조 목이버섯에 자외선을 조사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,
비타민 D2 함량이 증가된 목이버섯의 제조 방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 입자 크기는 500㎛ 내지 4㎜인 것을 특징으로 하는, 비타민 D2 함량이 증가된 목이버섯의 제조 방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 밀도는 12.5 내지 25 ㎎/㎠인 것을 특징으로 하는, 비타민 D2 함량이 증가된 목이버섯의 제조 방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 자외선 조사량은 70 내지 140 kJ/㎡인 것을 특징으로 하는, 비타민 D2 함량이 증가된 목이버섯의 제조 방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 목이버섯은 6월 또는 7월에 생산된 것을 특징으로 하는, 비타민 D2 함량이 증가된 목이버섯의 제조 방법.
- 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 따른 방법으로 제조된 비타민 D2 함량이 증가된 목이버섯.
- 제 6항의 목이버섯을 포함하는 건강 기능성 식품.
- 제 7항에서, 상기 식품은 비타민 D2 결핍성 질환의 개선용 식품인 것을 특징으로 하는 건강 기능성 식품.
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-
2018
- 2018-11-26 KR KR1020180146928A patent/KR102172788B1/ko active IP Right Grant
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|---|---|
| KR102172788B1 (ko) | 2020-11-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| AMND | Amendment | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
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| E902 | Notification of reason for refusal | ||
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| X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
| GRNT | Written decision to grant |