KR20200095943A - 약용 식물 추출물이 첨가되어 항산화력이 증가된 쌀 발효 음료 및 그것의 제조 방법 - Google Patents
약용 식물 추출물이 첨가되어 항산화력이 증가된 쌀 발효 음료 및 그것의 제조 방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 약용 식물 추출물을 이용한 쌀 발효 음료 제조 방법에 있어서, 쌀 발효 음료를 섭취할 때 약용 식물 추출물의 효능으로서 혈당조절작용, 인슐린 저항성, 알코올 분해능, 해독작용, 항산화, 항염증, 미백 기능성 등의 효과가 나타날 수 있도록, 쌀 발효 음료 제조시 약용 식물 추출물을 첨가하여 기호식품의 하나인 쌀 발효 음료로 개발하여 제조함에 따라 인체에 유용한 작용을 미칠 수 있는 쌀 발효 음료 및 쌀 발효 음료의 제조 방법이 개시된다.
Description
본 발명은 약용 식물 추출물을 첨가한 쌀 발효 음료의 제조 방법에 있어서, 좀 더 상세히는 항산화력, 항당뇨 활성 등의 효능을 갖는 약용 식물로서 가시오가피, 머위, 비타민나무 등의 추출물을 쌀 발효 음료 제조과정 중 당화 후에 첨가함으로써 항산화력, 항당뇨 활성 등이 증진된 쌀 발효 음료를 제조하는 것이다. 쓴맛이 강하여 섭취하기 어려운 약용 식물 추출물을 쌀 발효 음료에 첨가하여 쓴맛을 희석시킴으로써 약용 식물에 대한 접근성을 높이고, 다양한 약용 식물의 여러 가지 효능이 쌀 발효 음료에서 그대로 효과를 나타낼 수 있도록 하는 것이다. 또한, 황국, 흑국, 홍국의 단용 또는 혼용 배합에 의해 다양한 관능의 쌀 발효 음료의 제조가 가능하고 맛이 순하고 발효 후 쌀 발효 음료의 향미가 방순한 맛과 이취가 없도록 하여 약용 식물 추출물을 넣어도 첨가물의 특성을 잘 살릴 수 있도록 한다.
일반적으로 발효음료는 유산균음료, 효모음료, 기타발효음료로 나뉘며 곡물을 원료로 젖산균이나 효모를 이용하여 발효한 음료는 옥수수를 이용한 음료인 멕시코의 Atoleafrio 또는 Mahewu, 동아프리카의 Togwa, 또는 불가리아, 터키 등지에서 밀, 호밀, 수수 등의 곡물을 이용한 Boza라는 음료가 있고, 우리나라에는 쌀 발효 음료로서 식혜, 감주 등이 있다.
일반적으로 쌀 발효 음료를 제조하는 방법은 엿기름을 미지근한 물에 담가 주물러서 1시간 가량 불린 뒤 윗액이 맑아질 때까지 그대로 두고 쌀은 씻어 1시간 가량 불린 뒤 되직하게 밥을 짓고 불린 엿기름은 윗액만 잘 따라내고 하얗게 가라 앉은 침전물은 버리고 보온밥통에 엿기름물을 부어 밥을 넣고 6시간 삭힌 후 밥알이 삭아 위로 떠오르면 밥알을 걸러내어 찬물에 헹궈 건지고 삭힌 엿기름물은 큰냄비에 붓고 저민 생강, 유자청, 설탕을 넣고 한소끔 끓인 후 식히면 쌀 발효 음료가 완성한다.
한편, 본 발명에 사용되는 가시오가피는 두릅나무과에 속하는 식물로 [동의보감]이나 [본초강목]에서 뿌리, 줄기 및 가지의 껍질 등을 복용하면 몸을 가볍게 한다고 기재되어 있고 현재 식약처에서 건강기능식품원료로 고시하였으며, 관절염, 골다공증, 간 건강, 혈당저하, 혈액순환, 면역력 향상, 다이어트, 심신안정 등 만병을 치료하는 효과를 가지고 있다. 특히, 알코올 분해 및 항염증 효과가 탁월하여, 건강보조식품에 다양하게 응용되고 있다. 가시오가피는 오갈피속 식물 중 지표물질인 엘레우테로사이드 E(eleutheroside E)가 1.92 mg/g·생체중으로 가장 높은 함유량을 갖고 있으며(출처: 농촌진흥청), 엘레우테로사이드 E는 2013년도 한국식품연구원으로부터 인슐린 저항성을 개선하고 혈당을 저하시켜 당뇨병 개선효능이 있다는 연구결과가 과학적으로 입증되었다. 가시오가피는 과거에 중국, 러시아로부터 연간 190톤 이상 수입하였으나, 현재는 국내에서 주로 삼척, 평창 등 강원도가 주산지이며, 번식기술(종묘, 삽목) 개발로 전국 재배지가 2016년도 기준 약 9천 평 이상으로 확대되고 국내 생산량이 150톤으로 추정된다(출처: 통계청). 가시오가피 구매 단가는 약 2 만원/kg으로 비싸지만 반복추출이 가능하고 낮은 첨가비율에도 높은 항산화력을 나타내고, 대량구매 시 원가 절감이 가능하여 제조된 쌀 발효 음료의 원가에 미치는 영향이 거의 없으며, 소비자가격 변동 폭도 크지 않다. 가시오가피를 첨가하여 만든 쌀 발효 음료는 쌀 발효 음료의 국(Koji)에 따라 다양한 유효성분이 추출될 뿐만 아니라, 기존의 쌀 발효 음료 제품보다는 혈당조절작용, 인슐린 저항성, 알코올 분해능, 항염증 효과 등 기능성이 증대될 것이다. 따라서, 항산화력을 포함한 기타의 효능을 갖는 가시오가피의 추출물을 쌀 발효 음료에 첨가함으로써 고가의 가시오가피의 효능을 반복적으로 체험할 수 있도록 하였다.
본 발명에 사용되는 머위는 국화과 다년생 초본으로 머위 새순은 민간요법이나 한방에 따라 면역강화 및 알레르기 치료에 사용됐으며(Cho 등, 2007), 특히 청정지역 강원도 산채작물 중 하나이다. 본 발명에 사용되는 머위는 저온성 작물로 10-23℃ 내외의 서늘한 기온과 배수가 양호한 토양에서 잘 자라기 때문에 청정지역 강원도 산간에서 재배하는 것이 수량증대와 품질향상에 적합하다. 강원도는 지역별로 다양한 산채마을, 산채단지, 산채연구회, 산채협력단 등을 구성하고 있으며, 강원산채 명품 브랜드화, 기능성 물질을 이용한 산채 가공식품 개발 등을 추진하고 있으므로 머위를 강원도 산간에서 재배하는 것이 적합하다. 또한, 강원도 산채는 기능성 웰빙식품으로 각광을 받고 있으며, 재배농가수는 약 3 천여명으로 전국의 30 % 이상을 차지하고, 특히 강원도 주산물인 감자소득(통계청, 2010년 기준 700억원)을 뛰어넘을 정도로 산채 소득은 급속한 성장세를 보이는바(통계청, 2010년 기준 1,200억원), 머위 또한 강원도 산간에서 재배하도록 함으로써 강원도의 산채 소득을 높일 수 있다. 또한, 충청남도는 전국 시설재배 머위 생산량의 70 %로 단지화가 되어 있고, 수요 증가에 따라 재배면적도 점차 증가하고 있어 연간 43 톤 이상의 생산량을 확보하고 있다(출처: 충청남도 농업기술원). 머위는 시설재배 시 계절변화에 따라 생산량 변동폭이 비교적 적으며, 구매단가가 생체중 1 kg 당 약 9천원으로 대량구매시 구매단가가 저렴하여 쌀 발효 음료의 원가 및 소비자가격에 미치는 영향이 거의 없다. 머위 추출물은 해독작용, 콜레스테롤 저해효과, 항알레르기 효과 및 항산화 효과가 다수 보고되었으며(Kim 등, 2008), 지표성분 bakkenolide B는 특히 항알레르기 및 항염증에 효과가 높아(Lee 등, 2013) 지표성분으로 설정한다. 또한 머위에는 칼슘, 비타민 A, 비타민 B1, 비타민 B2 등 다양한 영양소들이 풍부하게 함유되어 있으며, 특히 폴리페놀이 풍부하게 함유되어 있어 소화기능을 촉진시켜 소화력 개선과 변비해소에 도움을 준다. 따라서, 기존의 쌀 발효 음료보다는 머위 추출물이 첨가된 쌀 발효 음료에서 해독작용, 항산화, 항염증, 미백 등의 기능성이 증대될 것으로 기대되며, 머위를 첨가하여 만든 쌀 발효 음료는 강원도 산채를 활용한 융복합 특산품 개발로 활용가치가 높고, 지역 간(충청북도, 강원도) 경제발전 경쟁력을 강화시킬 것으로 기대된다.
본 발명에서 사용되는 비타민나무는 세계 각지에서 재배되고 있는 임목자원으로 잎과 열매에 비타민 A, C, E, D, B, P, K뿐 아니라 아미노산, 불포화지방산, 미네랄과 플라보노이드, 카로테노이드, 폴리페놀 등 다양한 영양소가 함유되어 있는 것으로 알려져 있다. 비타민나무 추출물은 항산화 활성, 면역조절효과, 항염증효과(Ganju 등, 2005)등 뛰어난 효능이 보고되었으며, 지금까지 꾸준하게 생리활성 연구가 진행되고 있어 쌀 발효 음료에 첨가될 약용 식물로 효능이 뛰어난 비타민나무를 추가로 선정할 수 있다. 현재 비타민나무는 연간 1,380 톤 이상을 친환경적인 방법으로 재배하고 있어 보다 안정적으로 원료를 공급할 수 있으며, 철원군과 춘천시에 약 300 평 이상의 농장 확장을 추진하고 있어 원료 수급을 원활하게 할 수 있을 것으로 기대된다. 또한 비타민나무는 척박한 땅에서 주로 생육하며 환경적 영향을 적게 받아 면적당 생산량이 안정적이므로, 원가 가격변화율 및 소비자 가격에 미치는 영향이 적다.
특허문헌 1은 오가피나무를 이용한 쌀 발효 음료로서 식혜, 감주의 제조 방법이다.
특허문헌 2는 한약 추출액, 과일 및 호박을 이용한 쌀 발효 음료로서 식혜, 감주의 제조 방법이다.
특허문헌 3은 버섯 식혜를 제조하는 방법에 관한 것이다.
특허문헌 4는 설탕 대신 야콘국물을 사용한 식혜를 제조하는 방법이다.
상기한 선행 기술로서의 특허문헌은 모두 설탕 등을 넣고 끓이는 단계가 포함되어 있어 제조된 쌀 발효 음료의 맛을 개선하는 단계가 별도로 필요하다는 문제점이 있었다. 일반적으로, 식혜는 식물성인 엿기름을 당화원으로 사용하기 때문에 β-amylase가 주요 당화 효소이다. 이로 인해 이당류인 맥아당이 조성물을 이루고 있는 주요 유리당으로서 감미가 낮아 추가적으로 설탕 등의 감미료를 첨가해야 하는 단점이 있다.
본 발명은 추가적으로 설탕 등을 넣고 끓이지 않더라도 쌀 등에 황국, 흑국, 홍국의 단용 또는 혼용 배합하여 발효시킴으로써 종래의 기술되는 달리 감미료의 첨가 없이도 다양한 관능의 쌀 발효 음료의 제조가 가능하고 맛이 순하고 발효 후 쌀 발효 음료의 향미가 방순한 맛과 이취가 없도록 한다. 이로써 약용 식물 추출물을 넣어도 첨가물의 특성을 잘 살릴 수 있도록 하여 상기한 문제점을 해소하였다. 약용 식물 추출물의 효능 중에서 특히 항산화력이 탁월한 것으로 보고됨에도 불구하고 약용 식물 추출물을 기능성 식품으로 개발하고자 하는 시도가 체계적으로 이루어지지 않고 있어 본 발명에서 항산화력을 갖는 쌀 발효 음료를 제조함으로써 약용 식물에 함유된 효능을 다수가 쌀 발효 음료를 통하여 용이하게 접근할 수 있도록 하고 인체에 유용한 작용을 미칠 수 있도록 쌀 발효 음료의 제조 방법을 제공한다.
(특허문헌 1) 한국 등록 특허 제10-0722514호
(특허문헌 2) 한국 공개 특허 제10-2003-0016195호
(특허문헌 3) 한국 공개 특허 제10-2001-0089859호
(특허문헌 4) 한국 등록 특허 제10-0801574호
약용 식물로서 가시오가피는 관절염, 골다공증, 간 건강, 혈당저하, 혈액순환, 면역력 향상, 다이어트, 심신안정 등 만병을 치료하는 효과를 갖고 있으며, 알코올 분해, 항염증 효과, 인슐린 저항성을 개선하고 혈당을 저하시켜 당뇨병 개선효능이 있고 특히 항산화능력이 뛰어나다. 약용 식물로서 머위는 면역강화 및 알레르기 치료에 사용될 수 있고, 칼슘, 비타민 A, 비타민 B1, 비타민 B2 등 다양한 영양소들이 풍부하게 함유되어 있으며, 특히 폴리페놀이 풍부하게 함유되어 있어 소화기능을 촉진시켜 소화력 개선과 변비해소에 도움을 준다. 나아가 머위는 해독작용, 콜레스테롤 저해효과, 항알레르기 효과 갖고 있으며, 특히 항산화 효과가 높다. 비타민나무 추출물은 항산화 활성, 면역조절효과, 항염증효과(Ganju 등, 2005)등 뛰어난 효능이 보고되고 있다.
본 발명은 가시오가피, 머위, 비타민나무 등의 약용 식물에 다양한 약용 효과가 있는 것으로 보고됨에도 불구하고 약용 식물 추출물을 쌀 발효 음료와 같은 식품에 첨가하여 개발하고자 하는 시도가 없었던 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 약용 식물 추출물을 유효성분으로 쌀 발효 음료에 첨가함으로써 쌀 발효 음료 음용시 약용 식물 추출물에 함유된 항산화력 등과 같은 유용한 효능이 인체에 이롭게 작용할 수 있도록 약용 식물 추출물을 첨가한 쌀 발효 음료의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 쌀 발효 음료를 제조함에 있어 제조 과정 중 당화 시점을 기준으로 약용 식물 첨가 시점을 결정하고, 당화 후에 약용 식물 추출물을 첨가하였을 때 쌀 발효 음료의 항산화력을 증진시킬 수 있도록 함으로써 쌀 발효 음료를 섭취하였을 때 약용 식물 추출물에 함유된 다양한 약용 효과를 비롯하여 특히 항산화력이 인체에 유용한 작용을 미칠 수 있는 쌀 발효 음료를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은 다음의 단계를 포함하는 약용 식물 추출물이 첨가된 쌀 발효 음료의 제조 방법을 제공한다:
1. 찹쌀을 세척한 후 1 시간 정도 침지시키는 단계; 2. 1 시간 정도 침지한 상기 찹쌀을 체를 사용하여 물을 빼는 단계; 3. 상기 찹쌀에서 물을 뺀 후 약 30분간 방치하는 단계; 4. 약 30분간 방치한 상기 찹쌀을 증기로 찌거나, 상기 찹쌀에 대하여 1.5배의 온수로 무른 밥을 짓는 단계; 5. 무른 밥이 되면 나머지 물(찹쌀에 대하여 2.5배)의 온수를 가하여 혼합하는 단계 또는 고두밥일 경우 상기 찹쌀에 대하여 4배의 온수를 가하여 고두밥을 풀어 두는 단계; 6. 추가한 물과 혼합되어 풀어진 상기 찹쌀의 온도가 당화온도에 도달하면 각 국(Koji)을 넣어 혼합한 후 당화 시키는 단계; 7. 약용 식물 추출물을 당화 시작과 동시에 첨가하는 단계 또는 약용 식물 추출물을 당화 후에 첨가하는 단계; 및 8. 상기 약용 식물 추출물을 당화 시작과 동시에 첨가하여 당화한 후 약 100℃까지 가열하여 당화 효소를 실활 시키는 단계 또는 당화 후 약용 식물 추출물을 첨가하는 경우 첨가 즉시 약 100℃로 가열하여 당화 효소를 실활 시키는 단계.
본 발명의 다른 일 양태에 따르면, 본 발명은 상기 방법에 의해 제조된 것으로서 약용 식물 추출물을 첨가하여 항산화력을 갖는 쌀 발효 음료를 제공한다.
이하에서 본 발명의 각 단계에 따라 설명한다.
단계 1: 찹쌀을 세척한 후 1시간 정도 침지시키는 단계
찹쌀은 차진 기운이 높고 멥쌀보다 소화가 잘되며 찹쌀의 녹말은 대부분 아밀로펙틴으로 이루어져 있다. 이러한 찹쌀을 세척하여 불순물을 제거하며 1시간 정도 침지시킴으로써 수분이 찹쌀에 흡수되어 분자구조를 쉽게 쪼개지도록 도와 전분의 호화에 도움을 줄 수 있도록 한다. 침지 시간은 1시간 정도로 함으로써 국(Koji)의 번식을 저해하거나 발효가 불량하지 않도록 한다.
단계 2: 1시간 정도 침지한 상기 찹쌀을 체를 사용하여 물을 빼는 단계
이는 쌀알 사이의 물기를 없애주는 과정으로 침지한 후 찹쌀의 수분이 마르는 것과 구분되어야 한다. 쌀알 사이의 물기 빼기가 부실할 경우 물기가 있는 윗부분으로 뜨거운 증기가 신속하게 이동하는 것이 어려워져 물기가 덜 빠진 윗부분의 찹쌀이 설익는 현상이 발생하고, 쌀알이 잘 풀리지 않거나 고두밥이 된다.
단계 3: 상기 찹쌀에서 물을 뺀 후 약 30분간 방치하는 단계
물을 뺀 후 미쳐 빠지지 않은 물을 충분히 뺄 수 있도록 약 30분간 방치한다.
단계 4: 약 30분간 방치한 상기 찹쌀을 증기로 찌거나, 상기 찹쌀에 대하여 1.5배의 온수로 무른 밥을 짓는 단계
전분을 호화시켜 단단한 전분구조를 깸으로써 효소 작용을 잘 일어나게 하여 당화가 용이하게 하는 목적이 있다. 전분의 분자구조는 아밀로스와 아밀로펙틴 두 가지 구조의 분자가 밀착한 구조로서 열을 가하면 구조가 팽창과 동시에 파괴되어 느슨한 구조가 되어 당화효소의 작용을 받기 쉬워진다. 증기 또는 1.5배의 온수로 인하여 찹쌀에 함유된 수분이 빠지지 않도록 한다.
단계 5: 무른 밥이 되면 나머지 물(찹쌀에 대하여 2.5배)의 온수를 가하여 혼합하는 단계 또는 고두밥일 경우 상기 찹쌀에 대하여 4배의 온수를 가하여 고두 밥을 풀어 두는 단계
단계 4에서 지어진 밥이 무른 밥일 경우 찹쌀에 대하여 2.5배의 온수를 가하여 혼합하고, 단계 4에서 지어진 밥이 고두밥일 경우 찹쌀에 대하여 4배의 온수를 가한다.
단계 6: 추가한 물과 혼합되어 풀어진 상기 찹쌀의 온도가 당화온도에 도달하면 각 국(Koji)을 넣어 혼합한 후 당화 시키는 단계
상기 당화시의 온도 범위는 특별히 한정되지 않으나, 바람직하게는 60℃~70℃, 보다 바람직하게는 60℃~65℃이다. 상기 당화시키는 시간은 특별히 한정되지 않으나, 17~19 시간, 보다 바람직하게는 18~19 시간이다.
국(Koji)은 황색-황회색 또는 백색-엷은 황색-갈색의 액체, 덩어리 또는 분말로 간장, 된장, 고추장 등의 전통발효식품 또는 전통주 제조 시 식품제조용제로 사용되고, 특유의 냄새가 있다. 국에는 곡자, 입국, 조효소제 및 정제효소제가 있다. 곡자는 날곡류에 아스페르길루스(Aspergillus)속, 리조푸스(Rhizopus)속 등 곰팡이류, 효모 및 기타 미생물이 자연적으로 번식하여 효소를 함유하는 것이고, 입국은 곡류를 증자한 후 아스페르길루스(Aspergillus)속, 리조푸스(Rhizopus)속 등의 곰팡이를 번식시켜 효소를 함유하는 것이다. 조효소제는 피질 또는 전분질을 함유하는 것을 원료로 하여 증자하거나 날것 그대로 살균한 다음 당화효소생성균을 배양시킨 것이고, 정제효소제는 고체 및 액체배지에 당화효소생성균을 배양시킨 다음 효소를 분리·정제한 것을 지칭한다. 다만, 역가조정, 품질보존 등의 목적으로 희석제, 안정제 등을 첨가할 수 있다. 국은 흥국, 황국, 홍국 또는 이들의 조합 중에서 선택될 수 있다. 흑국은 흑국균(Aspergillus niger)을 써서 만드는 국으로 소주제조에 주로 사용된다. 흑국에는 구연산이 포함되어 술덧의 산패가 방지되기 때문에, 난지에서의 주류제조에 적합하다. 원료쌀은 조백미, 외쇄미로 세미, 침지, 찌기의 과정을 거친 후 국실에 넣는다. 흑국균은 저온에서 생육이 느리기 때문에 처음부터 고온으로 하는 것과 끝난 후 품온을 내려 생산의 증가를 꾀하는 것이 특색이다. 황국은 황국균(Aspergillus oryzae)을 써서 만드는 국으로 청주, 일본식 된장, 간장류 제조에 사용된다. 황국균의 집락은 처음에는 백색인데 분생자가 생기면 황색에서 황록색으로 되고 오래되면 갈색으로 된다. 전분 당화력, 단백 분해력이 강하고 한 때는 소화제 제조에도 사용되었다. 생육 적온은 37℃이다. 홍국은 홍국균인 붉은누룩곰팡이를 멥쌀밥의 밥알 표면에 배양한 약 누룩으로 홍국균인 붉은누룩곰팡이를 멥쌀밥의 밥알 표면에 배양한 산국(散麴)을 말한다. 홍국균이 성장하면서 붉은 색소를 대량으로 생산하여 붉은 쌀로 변하기 때문에 홍국이라고 한다.
국은 흥국, 황국, 홍국 또는 이들의 조합 중에서 선택될 수 있고, 쌀 발효 음료의 제조 방법에 있어서, 찹쌀 10 질량부, 흑국 10 질량부, 물 15~40 질량부 및 약용 식물 추출물 0.2 질량부 이상의 중량비로 혼합한다.
쌀 발효 음료의 제조 방법에 있어서, 찹쌀 10 질량부, 황국 10 질량부, 물 15~40 질량부 및 약용 식물 추출물 0.2 질량부 이상의 중량비로 혼합한다.
쌀 발효 음료의 제조 방법에 있어서, 찹쌀 10 질량부, 황국 9 질량부, 홍국 1 질량부, 물 15~40 질량부 및 약용 식물 추출액 0.2 질량부 이상의 중량비로 혼합한다.
단계 7: 약용 식물 추출물을 당화 시작과 동시에 첨가하는 단계 또는 약용 식물 추출물을 당화 후에 첨가하는 단계
약용 식물 추출물을 당화 시작과 동시에 첨가하거나 약용 식물 추출물을 당화 후에 첨가한다.
단계 8: 상기 약용 식물 추출물을 당화 시작과 동시에 첨가하여 당화한 후 약 100℃까지 가열하여 당화 효소를 실활 시키는 단계 또는 당화 후 약용 식물 추출물을 첨가하는 경우 첨가 즉시 약 100℃로 가열하여 당화 효소를 실활시키는 단계
당화가 더 이상 진행되지 않도록 쌀 발효 음료를 100℃까지 가열하여 당화 효소를 실활시킨다. 일반적으로 식혜 또는 감주 등의 쌀 발효 음료는 설탕 등을 넣고 끓이는 단계가 포함되어 있어 제조된 쌀 발효 음료의 맛을 개선하는 단계가 별도로 필요하고, 식물성인 엿기름을 당화원으로 사용하기 때문에 β-amylase가 주요 당화 효소이고 이당류인 맥아당이 조성물을 이루고 있는 주요 유리당으로서 감미가 낮아 추가적으로 설탕 등의 감미료를 첨가해야 한다. 그러나, 상기의 단계 8에서는 추가적으로 설탕 등을 넣고 끓이지 않더라도 이미 쌀 등에 황국, 흑국, 홍국의 단용 또는 혼용 배합하여 발효시킴으로써 종래의 기술과는 달리 감미료의 첨가 없이도 다양한 관능의 쌀 발효 음료로서 식혜 또는 감주의 제조가 가능하므로 100℃까지 가열하여 당화 효소를 실활 시키는 단계에서 설탕 등의 감미료를 넣지 않고 가열한다.
본 발명의 다른 일 양태에 따르면,
1. 쌀로 지은 밥에 온수를 가하여 당화온도에 도달하면,
국(Koji)과 약용 식물 추출물을 당화시에 첨가하여 밥의 당화가 완료된 후 밥을 100℃까지 가열하여 당화 효소를 실활시키는 단계; 또는
약용 식물 추출물을 당화가 완료된 후에 첨가하고 첨가 즉시 밥을 100℃로 가열하여 당화 효소를 실활시키는 단계
를 포함하는 쌀 발효 음료의 제조 방법을 제공한다.
2. 쌀 발효 음료의 제조 방법에 있어서, 약용 식물 추출물은 가시오가피, 머위 또는 비타민나무의 추출물인 것을 특징으로 하는 쌀 발효 음료의 제조 방법을 제공한다.
3. 쌀 발효 음료의 제조 방법에 있어서, 국(Koji)은 황국, 흑국, 홍국 또는 이들의 조합인 것을 특징으로 하는 쌀 발효 음료의 제조 방법을 제공한다.
4. 쌀 발효 음료의 제조 방법에 있어서, 찹쌀은 10 질량부이고, 약용 식물 추출물은 0.2 질량부 이상인 것을 특징으로 하는 쌀 발효 음료의 제조 방법을 제공한다.
5. 상기의 쌀 발효 음료의 제조 방법에 의해 제조되어 약용 식물 추출물을 포함하고, 항산화력 또는 항당뇨 활성이 증가된 쌀 발효 음료를 제공한다.
본 발명은 약용 식물 추출물을 첨가한 쌀 발효 음료의 제조 방법 및 이 방법에 의해 제조되어 항산화력이 증가된 쌀 발효 음료에 관한 것이다. 본 발명의 방법에 의하면 약용 식물 추출물의 약리효능을 모두 갖춘 새로운 쌀 발효 음료를 제조할 수 있다. 약용 식물로서 가시오가피, 머위의 추출물을 쌀 발효 음료 제조과정 중 당화 후에 첨가함으로써 쌀 발효 음료의 항산화력을 증진시킬 수 있는 효과를 나타낼 수 있도록 하는 것이다.
도 1. 약용 식물(가시오가피) 추출물을 첨가한 동시당화 쌀 발효 음료(황국, 흑국, 홍국)이다.
도 2. 약용 식물(가시오가피) 추출물을 당화 후 첨가한 쌀 발효 음료(황국, 흑국, 홍국)이다.
도 3. 약용 식물(머위) 추출물을 첨가한 동시당화 쌀 발효 음료(황국, 흑국, 홍국)이다.
도 4. 약용 식물(머위) 추출물을 당화 후 첨가한 쌀 발효 음료(황국, 흑국, 홍국)이다.
도 5. 약용 식물 추출물을 첨가하지 않는 대조군 쌀 발효 음료(황국, 흑국, 홍국)이다.
도 6. 총 페놀 함량 측정 및 검량에서 검량선에 abs값을 대입하여 시료의 농도를 나타낸 예시이다.
도 7. 약용 식물(가시오가피, 머위) 추출물을 첨가한 쌀 발효 음료의 환원력 검정결과이다.
도 2. 약용 식물(가시오가피) 추출물을 당화 후 첨가한 쌀 발효 음료(황국, 흑국, 홍국)이다.
도 3. 약용 식물(머위) 추출물을 첨가한 동시당화 쌀 발효 음료(황국, 흑국, 홍국)이다.
도 4. 약용 식물(머위) 추출물을 당화 후 첨가한 쌀 발효 음료(황국, 흑국, 홍국)이다.
도 5. 약용 식물 추출물을 첨가하지 않는 대조군 쌀 발효 음료(황국, 흑국, 홍국)이다.
도 6. 총 페놀 함량 측정 및 검량에서 검량선에 abs값을 대입하여 시료의 농도를 나타낸 예시이다.
도 7. 약용 식물(가시오가피, 머위) 추출물을 첨가한 쌀 발효 음료의 환원력 검정결과이다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.
제조예
1: 약용 식물 추출물이 첨가된 쌀 발효 음료의 제조 방법
찹쌀 1000 g을 세척하고 물에 담가 1시간 정도 침지시킨 후, 체를 사용하여 물을 빼고 약 30분간 방치했다. 물기가 제거된 찹쌀을 증기로 찌거나, 찹쌀에 대하여 1.5~4배의 온수(물 1500~4000 mℓ)를 가하여 무른 밥을 지었다. 무른 밥의 온도가 60℃~64℃일 때 흑국, 황국, 홍국 또는 이들의 조합 중 어느 하나를 넣어 혼합하고 18시간 당화시켰다. 당화 시작과 동시에 약용 식물 추출물(가시오가피, 머위 추출물)을 첨가하고 당화 종료에서 100℃까지 가열하여 당화 효소를 실활시켰다. 당화 후 약용 식물 추출물(가시오가피, 머위 추출물)을 첨가하는 즉시 100℃로 가열하여 당화 효소를 실활시켰다. 상기 약용 식물 추출물은 20 g을 첨가했다. 비교예로서 약용 식물 추출물을 10 g, 15 g을 첨가했다.
| 흑국 쌀 발효 음료 | 황국 쌀 발효 음료 | 홍국 쌀 발효 음료 | |
| 찹쌀 | 1,000 g | 1,000 g | 1,000 g |
| 흑국 | 1,000 g | ||
| 황국 | 1,000 g | 900 g | |
| 홍국 | 100 g | ||
| 약용 식물 추출액 | 20 g | 20 g | 20 g |
| 물 | 4,000 ㎖ | 4,000 ㎖ | 4,000 ㎖ |
실시예
1. 쌀 발효 음료의 품질 특성 측정
(1) 약용 식물 추출물을 첨가하여 제조된 쌀 발효 음료에 있어서 각 국 및 당화 방법에 따라 쌀 발효 음료의 당도와 pH를 측정하였다. 약용 식물은 열수 추출 방법에 의하여 추출하였다. 당도의 측정에 있어서, 100 g의 물에 녹아 있는 사탕수수 설탕의 g수를 측정하여 Brix 값으로 표시했다. 당도는 당도계(saccharimeter)로 그 용액의 비중을 측정하거나 굴절계(refractometer)로 그 용액의 굴절률을 측정하여 결정했다. 대조군은 약용 식물 추출물을 첨가하지 않고 황국, 흑국, 홍국 또는 이들의 조합 중 어느 하나로 혼합한 쌀 발효 음료로서 약용 식물 첨가 시기에 따른 실험 오차를 줄이기 위해 대조군에서 100℃로 온도를 조절한 후 멸균한 증류수를 가하여 동일한 무게로 조절하였다.
| 약용식물 | 코지 | 추출방법 | 당화방법 | Brix | pH | |
| 1 | 가시오가피 | 황국 | 열수추출 | 동시당화 | 20.0 | 6.1 |
| 2 | 가시오가피 | 황국 | 열수추출 | 당화후첨가 | 21.8 | 5.9 |
| 3 | 가시오가피 | 흑국 | 열수추출 | 동시당화 | 18.6 | 3.8 |
| 4 | 가시오가피 | 흑국 | 열수추출 | 당화후첨가 | 25.6 | 3.8 |
| 5 | 가시오가피 | 홍국 | 열수추출 | 동시당화 | 18.0 | 4.0 |
| 6 | 가시오가피 | 홍국 | 열수추출 | 당화후첨가 | 21.4 | 3.9 |
| 7 | 머위 | 황국 | 열수추출 | 동시당화 | 18.0 | 5.6 |
| 8 | 머위 | 황국 | 열수추출 | 당화후첨가 | 21.6 | 5.7 |
| 9 | 머위 | 흑국 | 열수추출 | 동시당화 | 18.0 | 3.9 |
| 10 | 머위 | 흑국 | 열수추출 | 당화후첨가 | 23.8 | 3.8 |
| 11 | 머위 | 홍국 | 열수추출 | 동시당화 | 14.8 | 4.0 |
| 12 | 머위 | 홍국 | 열수추출 | 당화후첨가 | 21.8 | 3.9 |
| 13 | 황국 | 대조군 | 22.0 | 5.9 | ||
| 14 | 흑국 | 대조군 | 25.8 | 3.8 | ||
| 15 | 홍국 | 대조군 | 21.5 | 4.0 | ||
(1) 가시오가피를 열수추출법로 추출하여 황국, 흑국, 홍국 쌀 발효 음료에 당화와 동시에 첨가하였을 경우에는 대조군에 비하여 2.0~7.5 범위에서 Brix 값이 감소하여 당도가 감소하였으나, 당화 후 첨가한 경우 대조군과 비교하였을 때 Brix 값은 0.1~0.2 차이가 있고 가시오가피 추출물이 당화 후 첨가한 경우 당도에 영향을 미치지 않았다. 머위를 열수추출로 추출하여 황국, 흑국, 홍국 쌀 발효 음료에 당화와 동시에 첨가하였을 경우에는 대조군에 비하여 4.0~7.8 범위에서 Brix 값이 감소하여 당도가 감소하였으나, 당화 후 첨가한 경우 대조군과 비교하였을 때 Brix 값은 0.3~2.0 차이가 있고 가시오가피 추출물이 당화 후 첨가된 경우 당도에 영향을 미치지 않았다.
(2) pH 값은 약용 식물 추출물을 당화 후 첨가한 경우에 유지되거나 0.1~0.2 범위 내에서 감소하였다.
실시예
2. 약용 식물 추출물을 첨가한 쌀 발효 음료의 항산화 검정
1.
DPPH
전자공여능에
의한 항산화활성 검정
(1) 자유라디칼인 DPPH(보라색)는 홀수전자에 의해 517 nm에서 강한 흡수를 보이나 전자공여체와 반응을 하게 되면 전자 또는 수소기를 받아 비가역적으로 결합한 전자 수와 비례하여 탈색(노란색)이 된다. 따라서, 측정된 쌀 발효 음료의 자유라디칼에 대한 소거 활성을 기대할 수 있고 인체 내의 활성 산소에 의한 노화를 억제하는 척도로 이용될 수 있다.
(2) 실험방법
① DPPH(1.1-diphenly-2-picrylhydrazol)를 메탄올에 녹여 0.15 mM의 DPPH 용액을 준비했다.
② 시료는 다양한 ppm 농도로 준비했다.
③ 시료 100 ㎕에 0.15 mM의 DPPH 용액을 100 ㎕를 넣고 30분간 상온에서 두어 안정화시킨 뒤, 517 nm에서 흡광도를 측정하여 자유라디칼 소거능을 측정했다.
④ 자유라디칼 소거능=(1-A/｜B｜)*100(%)
※ A=시료, B=음성 대조군
2.
ABTS
전자공여능에
의한 항산화활성 검정
(1) ABTS 라디칼을 이용한 항산화능의 측정은 과황산칼륨과의 반응에 의해 생성되는 ABTS 자유라디칼이 시료 내의 항산화 물질에 의해 제거되어 라디칼 특유의 색인 청록색이 탈색되는 것을 이용한 방법이다.
(2) 실험방법
① 7.4 mM ABTS(분자량: 548.68 g/ℓ, 물 50 mℓ: 0.203 g)와 2.6 mM 과황산칼륨(분자량: 270.32g /ℓ, 물 50 mℓ : 0.0351 g)을 1:1로 섞어 상온에서 12~24시간 반응시켰다.
② 1x PBS로 732 nm에서 0.7 ± 0.030(0.67~0.73) 정도의 값이 나오게 했다(45:1).
③ 96개의 홈이 있는 실험 접시(96 Well plate)에서 측정했다.
④ 10분 방치 후 734 nm에서 암반응시켰다.
3. 총 페놀 함량 측정 및 검량
(1) 총 페놀 측정은 폴리페놀 화화물 함량 분석(Folin-Ciocalteu법)(1996)을 사용하였다. 이 방법은 산화/환원 반응에 의한 색 변화를 분광기로 측정하는 것으로, 페놀의 종류별 측정이 아닌 총 페놀의 양을 측정하는 방법이다. Folin-Ciocalteau 시약(이하 FC시약)은 몰리브덴산 나트륨, 텅스텐산 나트륨, 인산으로 만들어지며 환원제와 반응하여 복잡한 착제인 인몰리브덴산 블루를 형성하여 청색으로 색 변화를 나타낸다. 이를 통해 자외선분광기로 총 페놀의 양을 정량할 수 있다. 훼놀수지류(Phenolics) + 알칼리(Alkaline) + FC시약 -> 청색 생성물, abs 725 nm이고, 표준물질로 갈산(gallic acid)를 사용하여 작성된 표준 검량 곡선으로부터 페놀화합물을 정량하여 폴리페놀 함량을 나타내는 측정단위로서 GAE(Gallic Acid Equivalents)로 나타낸다.
(2) 실험재료
① 농도 0 ~ 500 ppm(㎎/ℓ)이고, 100 ㎕의 갈산을 준비했다.
② 10,000 ppm으로 시료 100 ㎕를 희석했다.
(①은 0~500 ppm으로 0, 100, 150, 250, 500 ppm으로 농도별로 제조하였다. ②는 10,000 ppm으로 제조하여 실험에 사용하였다.)
(3) 실험방법
갈산 표준시료와 희석한 시료를 준비하고, FC시약 50 ㎕를 첨가했다. 3분~5분 정도 안정화했다. 20% 탄산나트륨(Sodium Carbonate(Na2CO3) 300 ㎕를 첨가하고, 15분정도 안정화했다. 1 ㎖의 dH2O를 첨가했고, 725 nm에서 측정하여 계산식으로 검량선을 작성했다(도 6 참고).
4.
항당뇨
활성 검정(α-
glucosidase
inhibition assay)
(1)
α-글루코시다아제(α-Glucosidase)는 소장의 브러쉬 경계막(brush-border membrane)에 존재하는 소화효소로서 주로 소장 세포의 점막에 존재하는 말타아제의 활성을 억제시키며 이당류나 다당류 형태의 탄수화물이 소화 흡수되기 쉬운 단당류로 만들기 위해 혼합물의 탄수화물에 있는 글리코시드 결합을 가수분해 한다(Kim 등, 2009; Park 등,2009). (PNP-a-glucoside는 용액에서 무색투명하다. 만일 글루코시다아제가 있으면 pNPG(para-nitrophenyl-a-glucoside)를 분해해서 글루코스와 PNP로 분해하며, 이때 PNP가 노란색을 띄게 된다.)
(2)
실험재료
①
양성 대조군을 포함하여 실험에 사용한 시료를 준비했고, 시료는 100 ㎕(50 ㎕ x 2)가 필요하므로 실험 횟수를 계산하여 준비했다. 음성 대조군은 아카보즈(acarbose)를 물에 잘 녹지 않기 때문에 흔들어 사용했다.
②
효소(Enzyme)의 경우 고가이고, 구입한 회사마다 단백질의 양과 효소의 유닛(unit)단위가 다르므로 계산하여 사용하며 0.2 U/㎖의 농도로 준비했다. 이미 희석되어 냉동실에 보관되었던 효소를 녹여서 사용할 경우 아이스박스에 얼음을 넣어 냉동된 효소를 넣고 실온에서 뚜껑을 열어 서서히 녹이거나, 냉동된 효소를 냉장실에 내려서 서서히 녹여 사용했다. 효소는 활성이 중요하므로 활성도 측정시 음성 대조군의 abs값이 0.7~0.8 이상이 나와야하고, α-글루코시다아제는 매우 민감한 효소이므로 억지로 빨리 녹이면 활성이 떨어지고, 마구 흔들거나 두 번 이상 냉동된 경우(희석하여 고농도로 만들어 냉동한 효소를 다시 해동하여 저농도로 희석하여 다시 한번 냉동한 경우) 효소활성이 매우 떨어지거나 활성을 나타내지 않았다. 이 경우 활성이 있다 해도 어느 정도 시간이 지나면 활성이 없어졌다.
③
200 mM KPB(pH6.8)를 준비했다.
1) 200 mM 제1인산칼륨(KH2PO4) FW=136.09
1M = 136.09 g/ℓ = 136.09 g/1000 ㎖. =======> 200 mM = 27.218 g/1000 ㎖
2) 200 mM 제2인산칼륨(K2HPO4) FW=174.18
1M = 174.18 g/ℓ =174.18 g/1000 ㎖. =======> 200mM = 34.836 g/1000 ㎖
위와 같이 조제하여 pH 6.8로 맞췄다. pH는 실온에서 맞추고, pH 조절시 용액의 양은 제2인살칼륨의 양>제1인산칼륨의 양이고, 제2인산칼륨이 더 많아야 했다.
④ 기질(pNPG: 4-Nitrophenyl-α-glucopyranoside)을 준비했다. pNPG는 냉동 보관하며, 이는 실험을 위해 3 mM로 준비했다. pNPG는 잘 녹지 않기 때문에, 미리 만들어 녹이고 얼음 속에 넣어 보관했다. 녹인 pNPG는 빛을 못 보도록 은박지로 감쌌다.
3 mM 4-Nitrophenyl-α-glucopyranoside(pNPG) FW=301.25
1 M = 301.25 g/ℓ
1 mM = 0.3012 g/ℓ. =======> 3 mM = 0.9036 g/ℓ
⑤ 0.1M 탄산나트륨(Na2CO3 )을 준비했다.
1 M 탄산나트륨(Na2CO3) FW=105.99
1 M = 105.99 g/ℓ
0.1 M = 10.599 g/1000 ㎖
(3) 실험방법
① 다음과 같은 방법으로 반응액을 조성했다([표 3] 참고).
| 반응물 | 음성 대조군(㎕) | 시료(㎕) | 바탕 시료(㎕) |
| 시료 | 50(용액) | 50 | 50 |
| 효소 (α-glucosidase) |
50 | 50 | 50 |
| 버퍼(KPB) | 50 | 50 | 50 |
위와 같은 방법으로 조성하며, 효소를 가장 마지막에 넣고 피펫으로 거품이 생기지 않도록 가볍게 섞었다. 효소는 얼음 속에 넣어서 서서히 녹이는 것이 중요했다(얼음 속에서 녹는 시간 약 5시간, 고농도의 유닛일 경우 더욱 빨리 녹았다). 바탕 시료는 시료의 수와 동일하게 만들며, 음성 대조군의 경우는 거의 0.7~0.8의 값 이상이 나와야 했다.
② 상기 반응액은 37℃에서 15분 동안 전 배양(pre-incubation)했다.
③ 기질을 각각의 반응액에 첨가한다. 바탕 시료에는 기질과 동량의 증류수를 첨가했다([표 4] 참고).
| 반응물 | 음성 대조군(㎕) | 시료(㎕) | 바탕 시료(㎕) |
| 시료 | 50(용액) | 50 | 50 |
| 효소(α-glucosidase) | 50 | 50 | 50 |
| 버퍼 (KPB) | 50 | 50 | 50 |
| 기질 (pNPG) | 100 | 100 | 100 (D.W) |
④ 37℃에서 10분 동안 배양했다.
⑤ 0.1 M Na2CO3를 모든 실험구에 첨가했다([표 5] 참고).
| 반응물 | 음성 대조군(㎕) | 시료(㎕) | 바탕 시료(㎕) |
| 시료 | 50(용액) | 50 | 50 |
| 효소(α-glucosidase) | 50 | 50 | 50 |
| 버퍼(KPB) | 50 | 50 | 50 |
| 기질 (pNPG) | 100 | 100 | 100 (D.W) |
| Na2CO3 | 750 | 750 | 750 |
⑦ 5분 후에 405 nm에서 흡광도를 측정했다.
⑧ 측정된 흡광도 값을 다음식에 대입하여 저해율(Inhibitoryrate)을 계산했다.
저해율(%)={음성 대조군-(시료-바탕 시료)}/음성 대조군*100
5. 실험 결과
(1) 약용식물 추출액(60℃
열수추출
및 에탄올추출)의 항산화력 검정(표 6. 참고)
| 약용 식물( 1 mg ) | DPPH 전자공여능에 의한 항산화활성 검정(%) | ABTS 전자공여능에 의한 항산화활성 검정(%) |
총 페놀 함량 측정 및 검량
( ug · GAE /g) |
총
flavonoid
함량 측정
( ug · QE /g) |
환원력 검정
(abs) |
|
| 1 |
가시오가피
(60℃ 열수추출물 ) |
35.62 ± 4.08 | 99.25 ± 0.00 | 31.08 ± 0.95 | 2.02 ± 0.11 | 0.02 ± 0.00 |
| 2 |
머위
(60℃ 열수추출물 ) |
45.93 ± 1.25 | 99.25 ± 0.75 | 123.85 ± 2.32 | 28.52 ± 1.51 | 0.11 ± 0.00 |
| 3 |
비타민나무
(60℃ 열수추출물 ) |
104.14 ± 1.54 | 96.99 ± 1.99 | 285.05 ± 2.99 | 26.27 ± 0.83 | 0.35 ± 0.08 |
| 4 |
비타민나무
( 60℃에탄올추출물 ) |
118.05 ± 1.14 | 96.99 ± 3.01 | 281.77 ± 2.48 | 14.22 ± 0.07 | 0.34 ± 0.04 |
(2) 약용 식물 추출물을 첨가한 쌀 발효 음료의 항산화력 검정 결과
| 쌀 발효 음료 종류 | 10 g 첨가할 | 15 g 첨가할 때 | |||
| DPPH 전자공여능에 의한 항산화활성 검정(%) | ABTS 전자공여능에 의한 항산화활성 검정(%) | DPPH 전자공여능에 의한 항산화활성 검정(%) | ABTS 전자공여능에 의한 항산화활성 검정(%) | ||
| 1 | 가시오가피 황국 열수추출 동시당화 | 21.98 ± 2.16 | 40.56 ± 0.65 | 38.41 ± 2.22 | 55.26 ± 1.95 |
| 2 | 가시오가피 황국 열수추출 당화 후 첨가 | 34.84 ± 2.27 | 46.33 ± 0.55 | 48.75 ± 3.66 | 60.32 ± 1.27 |
| 3 | 가시오가피흑국 열수추출 동시당화 | 29.90 ± 1.86 | 65.14 ± 0.29 | 45.42 ± 1.92 | 73.89 ± 1.21 |
| 4 | 가시오가피흑국 열수추출 당화 후 첨가 | 32.64 ± 1.69 | 72.94 ± 0.88 | 48.66 ± 2.15 | 81.78 ± 1.05 |
| 5 | 가시오가피 홍국 열수추출 동시당화 | 31.19 ± 0.44 | 64.40 ± 1.05 | 49.22 ± 0.64 | 74.70 ± 1.53 |
| 6 | 가시오가피 홍국 열수추출 당화 후 첨가 | 46.21 ± 3.63 | 62.77 ± 4.58 | 62.33 ± 2.99 | 73.98 ± 0.35 |
| 7 | 머위 황국 열수추출 동시당화 | 32.41 ± 0.94 | 30.34 ± 1.27 | 50.32 ± 0.58 | 45.98 ± 1.29 |
| 8 | 머위 황국 열수추출 당화 후 첨가 | 70.04 ± 0.47 | 44.80 ± 0.87 | 79.41 ± 0.16 | 58.70 ± 1.21 |
| 9 | 머위 흑국 열수추출 동시당화 | 54.27 ± 1.74 | 62.52 ± 1.36 | 69.06 ± 2.24 | 73.68 ± 0.93 |
| 10 | 머위 흑국 열수추출 당화 후 첨가 | 69.08 ± 1.34 | 78.76 ± 0.40 | 85.32 ± 0.96 | 86.84 ± 1.53 |
| 11 | 머위 홍국 열수추출 동시당화 | 47.86 ± 0.43 | 52.92 ± 0.50 | 65.01 ± 0.00 | 66.19 ± 0.70 |
| 12 | 머위 홍국 열수추출 당화 후 첨가 | 69.11 ± 1.20 | 72.57 ± 0.48 | 79.96 ± 0.85 | 81.58 ± 1.95 |
| 13 |
황국 대조군
|
55.49 ± 5.05 | 72.90 ± 1.58 | 55.49 ± 5.05 | 72.90 ± 1.58 |
| 14 |
흑국
대조군
|
71.10 ± 2.80 | 84.73 ± 0.74 | 71.10 ± 2.80 | 84.73 ± 0.74 |
| 15 |
홍국
대조군
|
74.42 ± 4.96 | 81.29 ± 0.64 | 74.42 ± 4.96 | 81.29 ± 0.64 |
가시오가피를 열수 추출하여 추출물 10 g 또는 15 g을 황국 쌀 발효 음료에 첨가하였을 때, 당화 후에 첨가한 황국 쌀 발효 음료가 당화와 동시에 첨가한 황국 쌀 발효 음료보다 항산화력이 증가했으나, 추출물을 첨가하지 않은 대조군인 황국 쌀 발효 음료보다 항산화력이 증가하지 않았다. 가시오가피를 열수 추출하여 추출물 10 g 또는 15 g을 흑국 쌀 발효 음료에 첨가하였을 때, 당화 후에 첨가한 황국 쌀 발효 음료가 당화와 동시에 첨가한 흑국 쌀 발효 음료보다 항산화력이 증가했으나, 추출물을 첨가하지 않은 대조군인 흑국 쌀 발효 음료보다 항산화력이 증가하지 않았다. 가시오가피를 열수 추출하여 추출물 10 g 또는 15 g을 홍국 쌀 발효 음료에 첨가하였을 때, 추출물을 첨가하지 않은 대조군인 홍국 쌀 발효 음료보다 항산화력이 증가하지 않았다. 머위를 열수 추출하여 추출물 10 g 또는 15 g을 황국, 흑국, 홍국 쌀 발효 음료에 첨가하였을 때, 당화 후에 첨가한 황국, 흑국, 홍국 쌀 발효 음료가 당화와 동시에 첨가한 황국, 흑국, 홍국 쌀 발효 음료보다 항산화력이 증가했으나, 추출물을 첨가하지 않은 대조군인 황국 쌀 발효 음료보다 항산화력이 증가하지 않았다.
| 쌀 발효 음료 종류 | DPPH 전자공여능에 의한 항산화활성 검정(%) | ABTS 전자공여능에 의한 항산화활성 검정(%) |
총 페놀 함량 측정 및 검량
(mg· GAE /g) |
항당뇨 활성 검정(%) | |
| 1 | 가시오가피 황국 열수추출 동시당화 | 67.31 ± 1.68 | 75.30 ± 1.26 | 251.72 ± 6.30 | 83.79 ± 1.37 |
| 2 | 가시오가피 황국 열수추출 당화 후 첨가 | 68.24 ± 5.13 | 78.54 ± 0.70 | 290.33 ± 5.30 | 88.15 ± 1.08 |
| 3 | 가시오가피흑국 열수추출 동시당화 | 69.16 ± 3.53 | 83.81 ± 0.35 | 358.64 ± 2.76 | 89.93 ± 1.45 |
| 4 | 가시오가피흑국 열수추출 당화 후 첨가 | 72.58 ± 1.92 | 91.70 ± 0.93 | 454.78 ± 5.82 | 93.32 ± 0.83 |
| 5 | 가시오가피 홍국 열수추출 동시당화 | 77.65 ± 0.97 | 86.64 ± 1.61 | 351.48 ± 4.87 | 91.51 ± 1.14 |
| 6 | 가시오가피 홍국 열수추출 당화 후 첨가 | 84.21 ± 0.48 | 87.20 ± 1.61 | 412.01 ± 3.07 | 95.30 ± 0.27 |
| 7 | 머위 황국 열수추출 동시당화 | 78.21 ± 2.94 | 67.95 ± 2.07 | 233.99 ± 6.36 | 85.54 ± 1.71 |
| 8 | 머위 황국 열수추출 당화 후 첨가 | 90.03 ± 0.48 | 74.15 ± 1.37 | 304.17 ± 0.53 | 88.94 ± 0.26 |
| 9 | 머위 흑국 열수추출 동시당화 | 87.90 ± 2.24 | 80.43 ± 0.37 | 366.51 ± 3.98 | 90.82 ± 0.20 |
| 10 | 머위 흑국 열수추출 당화 후 첨가 | 92.06 ± 0.16 | 85.10 ± 0.37 | 450.70 ± 8.62 | 93.51 ± 0.52 |
| 11 | 머위 홍국 열수추출 동시당화 | 88.55 ± 0.97 | 76.77 ± 0.64 | 317.28 ± 6.05 | 87.39 ± 1.05 |
| 12 | 머위 홍국 열수추출 당화 후 첨가 | 92.52 ± 0.00 | 81.50 ± 0.37 | 400.91 ± 7.80 | 92.05 ± 0.56 |
| 13 |
황국 대조군
|
55.49 ± 5.05 | 72.90 ± 1.58 | 287.61 ± 3.65 | 87.19 ± 0.15 |
| 14 |
흑국
대조군
|
71.10 ± 2.80 | 84.73 ± 0.74 | 444.13 ± 3.59 | 91.59 ± 0.68 |
| 15 |
홍국
대조군
|
74.42 ± 4.96 | 81.29 ± 0.64 | 398.60 ± 6.17 | 89.96 ± 0.65 |
(1) DPPH 전자공여능에 의한 항산화활성 검정
가시오가피, 머위를 열수 추출하여 황국, 흑국, 홍국 쌀 발효 음료에 당화 후에 각각 20 g을 첨가하였을 때 DPPH 항산화활성 검정에서 대조군보다 증가된 값을 갖고 대조군보다 항산화력이 증가되었다.
(2) ABTS 전자공여능에 의한 항산화활성 검정
가시오가피, 머위를 열수 추출하여 황국, 흑국, 홍국 쌀 발효 음료에 당화 후에 각각 20 g을 첨가하였을 때 ABTS 항산화활성 검정에서 대조군보다 증가된 값을 갖고 대조군보다 항산화력이 증가되었다.
(3) 총 페놀 함량 측정 및 검량
가시오가피를 열수 추출하여 흑국, 홍국 쌀 발효 음료에 당화 후에 20 g을 첨가하였을 때 총 페놀 함량이 대조군에 비하여 증가하였으므로 항산화력이 증가되었다. 머위를 열수 추출하여 황국, 홍국 쌀 발효 음료에 당화 후에 20 g을 첨가하였을 때 총 페놀 함량이 대조군에 비하여 증가하였으므로 항산화력이 증가되었다.
(4) 항당뇨 활성 검정
가시오가피, 머위를 열수 추출하여 황국, 흑국, 홍국 쌀 발효 음료에 당화 후에 각각 20 g을 첨가한 결과 대조군에 비하여 증가한 값을 갖고 이를 통해 각 쌀 발효 음료의 항산화력이 증가하였다.
| 쌀 발효 음료 종류 | DPPH 전자공여능에 의한 항산화활성 검정(%) | ABTS 전자공여능에 의한 항산화활성 검정(%) |
총 페놀 함량 측정 및 검량
(mg· GAE /g) |
환원력 검정(abs) | |
| 1 | 비타민나무 황국 열수추출 동시당화 | 89.57 ± 2.40 | 61.87 ± 1.72 | 259.16 ± 2.88 | 0.46 ± 0.03 |
| 2 | 비타민나무 황국 열수추출 당화 후 첨가 | 92.80 ± 1.39 | 79.63 ± 2.09 | 349.41 ± 5.26 | 0.77 ± 0.01 |
| 3 | 비타민나무 황국 에탄올추출 동시당화 | 87.81 ± 0.42 | 61.41 ± 1.04 | 250.03 ± 6.34 | 0.62 ± 0.01 |
| 4 | 비타민나무 황국 에탄올추출 당화 후 첨가 | 91.60 ± 0.16 | 66.21 ± 0.79 | 315.36 ± 6.51 | 0.66 ± 0.01 |
| 5 | 비타민나무 흑국 열수추출 동시당화 | 94.09 ± 0.32 | 77.85 ± 0.39 | 368.21 ± 2.05 | 0.76 ± 0.00 |
| 6 | 비타민나무 흑국 열수추출 당화 후 첨가 | 93.72 ± 0.16 | 85.38 ± 0.79 | 465.50 ± 5.43 | 0.85 ± 0.02 |
| 7 | 비타민나무 흑국 에탄올추출 동시당화 | 94.55 ± 0.32 | 76.94 ± 0.79 | 373.32 ± 0.98 | 0.72 ± 0.02 |
| 8 | 비타민나무 흑국 에탄올추출 당화 후 첨가 | 93.72 ± 0.16 | 81.27 ± 0.39 | 416.81 ± 6.00 | 0.82 ± 0.01 |
| 9 | 비타민나무 홍국 열수추출 동시당화 | 92.61 ± 0.42 | 71.91 ± 0.00 | 333.77 ± 6.95 | 0.72 ± 0.01 |
| 10 | 비타민나무 홍국 열수추출 당화 후 첨가 | 93.54 ± 0.16 | 81.96 ± 0.79 | 418.69 ± 6.44 | 0.89 ± 0.04 |
| 11 | 비타민나무 홍국 에탄올추출 동시당화 | 92.61 ± 0.16 | 80.13 ± 0.68 | 395.36 ± 3.43 | 0.76 ± 0.02 |
| 12 | 비타민나무 홍국 에탄올추출 당화 후 첨가 | 93.63 ± 0.28 | 78.31 ± 1.58 | 398.15 ± 3.95 | 0.86 ± 0.05 |
| 13 |
황국 대조군
|
55.49 ± 5.05 | 72.90 ± 1.58 | 287.61 ± 3.65 | 0.26 ± 0.03 |
| 14 |
흑국
대조군
|
71.10 ± 2.80 | 84.73 ± 0.74 | 444.13 ± 3.59 | 0.56 ± 0.03 |
| 15 |
홍국
대조군
|
74.42 ± 4.96 | 81.29 ± 0.64 | 398.60 ± 6.17 | 0.55 ± 0.01 |
실시예
3. 약용 식물 추출물(가시오가피, 머위)을 첨가한 쌀 발효 음료의 환원력 검정
(1) 환원력 검정은 Oyaizu 등이 사용한 방법(1986)을 사용하였다.
(Oyaizu M. 1986. Studies on products of browning reactions: antioxidative activities of products of browning reaction prepared from glucosamine. Japanese J Nutr 44: 307-315.)
(2) 실험재료 및 실험방법
① 농도별로 희석한 시료 100 ㎕를 준비했다.
② 0.2 M 인산나트륨(Sodium phosphate) 버퍼(pH6.6이고, 제1인산나트륨 FW : 120.0, 제2인산나트륨 FW : 358.14, pH6.6 제2인산나트륨>제1인산나트륨) 100 ㎕를 준비했다.
③ 1% 페리시안화칼륨(Potassium ferricyanide) 100 ㎕를 50℃에서 20분 배양했다.
⑤ 10% 트라이클로로아세트산(Trichloroacetic acid)(w/v) 100 ㎕를 준비하고, 1,000 rpm, 10분 원심분리하여 상층액 100 ㎕를 취했다.
⑥ dH2O 400 ㎕과 0.1% 염화제2철(Ferric chloride) 10 ㎕를 혼합하여 즉시 700 nm에서 흡광도 측정했다.
⑦ 또는 상층액을 취하지 않고 400 ㎕의 반응액과 동량의 증류수(400 ㎕)를 혼합 한 후 50 ㎕의 0.1% 염화제2철을 섞은 후 UV로 측정했다(UV cell용량에 맞추기 위함). 이후 즉시 700 nm에서 흡광도 측정했다.
(3) 흡광도 측정 후 높은 흡광도를 나타낼수록 높은 항산화력을 보였다. 높은 수치를 나타내면 항산화력이 좋다고 평가한다. 또는 IC50값을 구하는 공식에 대입하여 값을 구했다(바탕 시료값이 필요).
(4) 실험결과
대조군으로는 항산화제로 잘 알려져 있는 아스코르브산(ascorbic acid(AA))을 사용하였는데, 아스코르브산의 경우 0.086 mg/mℓ의 IC50값을 갖는다. 가시오가피, 머위 추출물을 황국, 흑국, 홍국 쌀 발효 음료에 당화 후에 첨가하였을 때, 각각의 대조군보다 환원력이 증가되었다. 약용 식물(가시오가피, 머위) 추출물을 첨가한 쌀 발효 음료의 환원력 검정결과를 [도 7]에 나타내었다.
| 감주종류 |
환원력 검정
(abs) |
|
| 1 | 가시오가피 황국 열수추출 동시당화 | 0.22 ± 0.00 |
| 2 | 가시오가피 황국 열수추출 당화 후 첨가 | 0.42 ± 0.04 |
| 3 | 가시오가피흑국 열수추출 동시당화 | 0.37 ± 0.02 |
| 4 | 가시오가피흑국 열수추출 당화 후 첨가 | 0.59 ± 0.02 |
| 5 | 가시오가피 홍국 열수추출 동시당화 | 0.50 ± 0.03 |
| 6 | 가시오가피 홍국 열수추출 당화 후 첨가 | 0.56 ± 0.04 |
| 7 | 머위 황국 열수추출 동시당화 | 0.38 ± 0.01 |
| 8 | 머위 황국 열수추출 당화 후 첨가 | 0.54 ± 0.01 |
| 9 | 머위 흑국 열수추출 동시당화 | 0.70 ± 0.02 |
| 10 | 머위 흑국 열수추출 당화 후 첨가 | 0.82 ± 0.02 |
| 11 | 머위 홍국 열수추출 동시당화 | 0.62 ± 0.03 |
| 12 | 머위 홍국 열수추출 당화 후 첨가 | 0.73 ± 0.02 |
| 13 | 황국 대조군 | 0.26 ± 0.03 |
| 14 | 흑국 대조군 | 0.56 ± 0.03 |
| 15 | 홍국 대조군 | 0.55 ± 0.01 |
가시오가피, 머위를 열수 추출하여 추출물 20 g을 황국, 흑국, 홍국 쌀 발효 음료에 첨가하였을 때, 당화 후에 첨가한 황국 쌀 발효 음료가 추출물을 첨가하지 않은 대조군 황국, 흑국, 홍국 쌀 발효 음료보다 환원력이 증가했다.
Claims (5)
- 쌀로 지은 밥에 온수를 가하여 당화온도에 도달하면,
국(Koji)과 약용 식물 추출물을 당화시에 첨가하여 밥의 당화가 완료된 후 밥을 100℃까지 가열하여 당화 효소를 실활시키는 단계; 또는
약용 식물 추출물을 당화가 완료된 후에 첨가하고 첨가 즉시 밥을 100℃로 가열하여 당화 효소를 실활시키는 단계
를 포함하는 쌀 발효 음료의 제조 방법. - 제 1 항에 있어서, 상기 약용 식물 추출물은 가시오가피, 머위 또는 비타민나무의 추출물인 것을 특징으로 하는 쌀 발효 음료의 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 국(Koji)은 황국, 흑국, 홍국 또는 이들의 조합인 것을 특징으로 하는 쌀 발효 음료의 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 쌀은 10 질량부이고, 상기 약용 식물 추출물은 0.2 질량부 이상인 것을 특징으로 하는 쌀 발효 음료의 제조 방법.
- 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항의 방법에 의해 제조되어 약용 식물 추출물을 포함하고, 항산화력 또는 항당뇨 활성이 증가된 쌀 발효 음료.
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