KR20220017037A - 버섯 균사체를 이용한 콩분말 발효물 제조방법 - Google Patents

버섯 균사체를 이용한 콩분말 발효물 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 콩 분말 발효물의 제조방법을 개시한다. 구체적으로 본 발명은 (a) 콩 분말 용액을 제조하는 단계, 및 (b) 그 콩 분말 용액에 버섯 균사체를 접종하여, 건조된 분말 형태의 발효물이 열 처리 시에도 유동성을 가지도록 발효시키는 단계를 포함하여 구성됨으로써, 열 처리 시에도 유동성을 가진 것을 특징으로 하는 콩 분말 발효물의 제조방법을 개시한다.

Description

버섯 균사체를 이용한 콩분말 발효물 제조방법{Method for manufacturing fermented soybean powder using mushroom mycelium}
본 발명은 콩 분말 발효물의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 열 처리 시에도 겔화되지 않는 특성을 가진, 즉 열 처리 시에도 유동성을 가진 콩 분말 발효물의 제조방법에 관한 것이다.
인류역사상 식품 중에 가장 완벽한 식품이라 알려진 콩은 단백질 함량이 매우 높고, 비타민, 칼슘, 레시틴, 이소플라본, 피토에스트로겐, 사포닌, 피니톨 등여러 생리활성 물질을 피로 회복 효능, 혈당 저하 효능, 항암 효능, 심혈관 질환의 예방 효능 등이 있는 것으로 알려져 있다.
미국 식품의약국(FDA)은 매일 25g의 콩 단백질을 섭취하면 혈액의 콜레스테롤 양을 줄일 수 있다고 승인한 바있으며, 또 콩 단백질을 625g이상 함유한 식품에 콜레스테롤 저하, 심장병위험 감소 등의 효능을 표기할 수 있도록 승인한 바 있다.
이처럼 콩은 인체 유용한 여러 생리활성을 가지고 있지만 다량의 단백질을 함유하고 있어, 두부의 제조에서처럼 열 처리 시 단백질의 응고 변성으로 인하여 겔(gel)화되는 특성을 가진다.
이러한 겔화되는 특성으로 인하여, 면, 빵, 과자 등의 식품 중에 콩의 첨가량이 증가하면, 식품의 결착력 저하되고, 텁텁함이 증진되며, 탄성이 저하되는 등이 문제점이 발생한다. 본 발명은 위 문제점을 해결하고자 하는 관점에서 완성된 것이다.
본 발명의 목적은 열 처리 시에도 단백질의 응고 변성으로 인한 겔화되는 특성이 나타나지 않음으로써, 즉 열
처리 시에도 유동성을 지님으로써 면, 빵, 과자 등의 식품 원료로 이용되기에 적합한 콩 분말 발효물을 제조할 수 있는 기술과 그 발효물을 이용하여 기호성이 우수한 면, 빵, 과자 등을 제조할 수 있는 기술을 제공하는 데있다.
본 발명의 기타의 목적이나 구체적인 양태 등은 이하에서 제시될 것이다.
일 측면에 있어서, 본 발명은 열 처리 시에도 단백질의 응고 변성으로 인한 겔화되는 특성이 없는 즉 열 처리시에도 유동성을 가진 콩 분말 발효물의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명자들은 하기 실시예 및 실험예에서 확인되는 바와 같이, 평균 입도가 70 메쉬 내지 110 메쉬의 콩 분말에 버섯 균사체를 접종시켜 약 7일 내지 15일 정도 발효시킨 경우에, 그 발효물은 열 처리 시에도 겔화되는 특성이 없음을 확인할 수 있었다.
본 발명자들은 상기 콩 분말의 버섯 균사체에 의한 발효물이 열 처리 시에도 겔화되지 않고 유동성을 갖는 원인을 콩에 함유된 다량의 단백질이 버섯 균사체 생장 중에 체외로 분비하는 효소에 의해 발효·분해된 결과로 판단하고 있다. 실제 본 발명자들이 상기 발효물의 유리 아미노산 함량을 측정하였을 때도 발효되기 전의(발효되지 않은) 콩 분말에 비해 그 함량이 월등히 증가하였음을 확인할 수 있었다.
또한 본 발명자들은 본 발명의 콩 분말 발효물을 첨가하여 면, 빵, 과자 등을 제조한 경우에 있어서도, 발효되기 전의 콩 분말이나 콩 자체(알갱이 형태의 콩)를 발효·분쇄하여 얻은 콩 분말을 첨가한 경우와는 다르게, 결착력이나 탄성이 전혀 저하되지 않고, 쫄깃함 등 기호성도 매우 향상되는 것을 확인할 수 있었다.
특히 본 발명자들은 상기 콩 분말 발효물의 경우 발효되기 전의 콩 분말이나 콩 자체를 발효시킨 후 동결건조시키고 분쇄하여 얻은 콩 분말에 비하여 그 항산화 활성이 월등히 높을 뿐만 아니라 이소플라본의 함량도 월등히 높음을 확인할 수 있었다.
본 발명은 이러할 실험 결과에 기초하여 제공되는 것이다.
<15> 본 발명의 열 처리 시에도 유동성을 가진 콩 분말 발효물의 제조방법은 (a) 콩 분말 용액을 제조하는 단계, 및
(b) 그 콩 분말 용액에 식용 버섯 균사체를 접종하여, 건조된 분말 형태의 발효물이 열 처리 시에도 유동성을
가지도록 발효시키는 단계를 포함함을 특징으로 한다.
본 명세서에서 "건조된 분말 형태의 발효물이 열 처리 시에도 유동성을 가진다"는 것은 물을 분산매로 하여 농도 15% 내지 35%인 발효물의 분산액을 만들고 그 분산액을 100℃의 온도로 30분 정도 가열하였을 때도, 겔화되지 않는다는 의미이다.
여기서 "건조된 분말 형태의 발효물"이란 콩 분말에 버섯 균사체를 접종하여 발효시킨 결과물을 동결건조하고 분말화시켜 얻어진 발효물을 의미한다.
건조된 분말 형태의 발효물이 열 처리 시에도 유동성을 가지는지의 평가는 버섯 균사체에 의한 발효 도중 또는 발효가 종료된 후에 그 발효물의 일부를 꺼내어 살균 처리한 후 동결건조시키고 분말화시켜, 전술한 바와 같이 농도 15% 내지 35%인 발효물의 분산액을 만들고 그 분산액을 100℃의 온도로 30분 정도 가열함으로써 이루어질 수 있다.
한편, 본 발명의 열 처리 시에도 유동성을 가진 콩 분말 발효물의 제조방법에서 콩 자체를 사용하지 않고 콩 분말을 사용한 이유는, 콩이 가지는 단백질 전체가 균일하게 버섯 균사체에 의해 발효·분해되도록 하기위함이다. 하기 실시예 및 실험예에서 확인할 수 있듯이, 콩 자체를 발효시킬 경우에 콩 알갱이 표면에서만 발효가 진행됨으로써 단백질이 분해되지 않아 그 발효물은 열 처리 시 유동성이 없고 여전히 겔화되는 특성을 지니고 있었다.
따라서 본 발명에서는 콩 분말을 사용하여야 하는데, 그 콩 분말의 평균 입도가 어느 정도이어야 하는가는 발효 기간(버섯 균사체를 접종하여 배양하는 기간)과의 관계에서 정해질 것이다. 평균 입도가 크면 발효 기간이 길어야 하고, 평균 입도가 작으면 발효 기간이 짧아도 된다. 그것은 평균 입도가 작을수록 버섯 균사체에 의한 발효 ·분해가 용이할 것이기 때문이다.
따라서 본 발명에서 콩 분말의 평균 입도는 콩 분말이 버섯 균사체에 의하여 발효되어 그 결과물인 발효물이 열처리 시에도 유동성을 갖는 한 본 발명의 범위를 제한하지는 않는다. 다만, 일반적으로 분말이란 01㎛ ~ 1mm의 입도를 가진 고체 입자의 집합체를 의미한다는 점에서, 상기 콩 분말의 경우도 그 입도가 01㎛ ~ 1mm 범위의 입자의 집합체로 이해할 수 있다.
한편, 평균 입도가 크면 발효 기간이 길어져 경제적인 측면에서 바람직하지 않다. 그러므로 경제적인 측면을 고려하였을 때는 본 발명에서 콩 분말의 평균 입도는 50메쉬 이상인 것이 바람직할 것이고(하기 실시예에서는 나타나 있지 않지만 본 발명자들의 경험에 따르면 평균 입도가 50메쉬인 경우에 열 처리 시에도 유동성을 가지는 발효 기간은 약 30일 정도였다), 또 일반적으로 시중에서 사용되는 분쇄기를 사용하여 분체를 만들 때 얻어지는 분체의 평균 입도가 70 메쉬 이상이라는 점에서 상기 콩 분말의 평균 입도는 70 메쉬 이상인 것이 바람직할 것이다.
발효 기간의 경우는 콩 분말의 평균 입도를 고려하는 이외에 콩 분말 용액의 농도를 고려하여야 하는데, 그것은 농도가 낮으면 발효 기간은 짧아도 될 것이지만, 농도가 높으면 발효 기간은 길어야 할 것이기 때문이다. 통상적으로 발효 기간은 5일 내지 30일, 더 바람직하게는 5일 내지 15일 정도이다. 콩 분말 용액의 농도가 약 10%이고 평균 입도가 70 내지 110 메쉬인 하기 실시예에서는 7일 내지 15일 동안 발효시켰다.
한편 본 발명에서 콩 분말 용액의 경우는 하기 실시예에서처럼 첨가제의 첨가 없이 콩 분말에 가수하여 제조하거나, 발효를 촉진시키기거나 식품 재료로서의 기호성을 향상시키기 위한 목적으로 과즙, 올리고당 등 공지의
물질 등을 첨가하여 제조할 수도 있다. 다만, 하기 실시예 및 실험에에서 확인되듯이 콩 분말만으로도 버섯 균사체가 충분히 성장한다는 점, 또 이렇게 콩 분말만으로 된 용액을 배지로 하여 얻은 콩 분말 발효물을 첨가하여 제조한 식품의 경우도 그 기호성이 뛰어나다는 점 등에서, 기타의 첨가제 없이 얻은 콩 분말 용액이 바람직할 것이다.
상기 콩 분말 용액에서 콩 분말의 농도는 전술한 바와 같이 발효 기간을 함께 고려하여 결정할 문제이지만, 통상 콩 분말의 농도가 15%(w/w)를 초과할 경우에 초기 살균 또는 멸균 과정에서 콩 단백질이 굳게 되고 엉킴 현상이 발생하여 충분한 발효가 저해된다는 점에서 콩 분말의 15%(w/w) 이하인 것이 바람직하고 13%(w/w) 이하인 것이 더 바람직하다.
한편, 본 명세서에서, 상기 "콩"이란 종류를 불문하고 콩으로 분류되는 식물로부터 얻어진 모든 열매를 포함하는 의미인데, 콩은 형태와 빛깔 그리고 용도를 가지고 구분하였을 때 완두콩, 강낭콩(힌강낭콩과 빨간 강낭콩 포함), 서목태, 청태, 동부, 밤콩, 백태(메주콩), 나물콩, 밥밑콩, 작두콩, 서리태, 풋콩 등으로 분류되고, 분류학상으로는 Glycine 아속(G albicans Tind and Craven; G arenaria Tind; G argyrea Tind; G canescensFJ Herm; G clandestina Wendl; G curvata Tind; G cyrtoloba Tind; G falcata Benth; G hirticaulisTind and Craven; G lactovirens Tine and Craven; G latifolia(Benth) Newell & Hymowitz; Glatrobeana(Meissn) Benth; G microphylla(Benth) Tind; G pindanica Tind and Craven; Gtabacina(Labill) Benth)과 Soja 아속(G soja Sieb & Zucc; G max (L) Merr forma gracilis Skvortz)으로 분류되는데, 본 발명에 사용될 수 있는 콩은 단백질을 다량으로 함유하고 있는 상기 열거된 모든 콩이 사용될 수 있다. 하기 실시예에서는 백태를 사용한 경우만 나타나 있지만, 본 발명자들은 서리태, 서목태, 청태 등의 경우에도 하기 본 발명의 실시예와 동일한 공정으로 버섯 균사체로 발효시켰을 때 열 처리 시에도 유동성을 갖는 발효물을 얻을 수 있었다. 그러므로 본 명세서에서 콩은 본 발명의 하기 실시예에서 사용된 백태만이 아니라, 단백질을 다량으로 함유하고 있어 열 처리 시 겔화되는 특성을 갖는 모든 종류의 콩을 포함하는 것으로 이
해되며, 바람직하게는 백태, 서리태, 서목태 및 청태 중 하나로 이해할 수 있다.
또한 청구범위를 포함하는 본 명세서에서, 상기 "식용 버섯"이란 사람이 식품 또는 약품으로 사용할 수 있는 버섯을 의미한다. 그러므로 상기 식용버섯에는 예컨대, 느타리 버섯, 노랑느타리버섯, 잣버섯, 벚꽃버섯(밤버섯),붉은산무명버섯, 연기색만가닥버섯, 자주졸각버섯, 졸각버섯, 혹깔때기버섯, 하늘색깔때기버섯, 민자주방망이버섯, 왕송이버섯, 뽕나무버섯, 흰우단버섯, 굽은애기버섯, 끈적긴뿌리버섯, 긴뿌리버섯, 팽이버섯, 달걀버섯, 노란달걀버섯, 흰달걀버섯, 붉은점박이광대버섯, 우산버섯, 흰우산버섯, 흰비단털버섯, 풀버섯, 노란난버섯, 큰갓버섯, 주름버섯, 먹물버섯, 족제비눈물버섯, 개암버섯, 무리우산버섯, 붉은비단그물버섯, 기와버섯, 젖버섯, 꾀꼬리버섯, 나팔버섯, 흰국수버섯, 좀나무싸리버섯, 노루궁뎅이버섯, 턱수염버섯, 향버섯(능이), 까치버섯, 흰굴뚝버섯, 붉은덕다리버섯, 말징버섯, 말불버섯, 말뚝버섯, 망태버섯, 노랑망태버섯, 목이버섯, 털목이버섯, 흰목이버섯, 곰보버섯, 영지버섯, 신령버섯, 상황버섯, 차가버섯, 복령버섯, 장주버섯, 잎새버섯, 노루궁뎅이버섯,능이버섯, 저령버섯, 표고버섯, 송이버섯, 잣버섯, 구름버섯, 꽃송이버섯, 치마버섯 등이 포함되는 것으로 이해되어야 한다. 다만, 바람직하게는 하기 실시예에서 사용된 표고버섯 균사체, 영지버섯 균사체, 운지버섯 균사체, 아가리쿠스버섯 균사체 및 잎새버섯 균사체 중 하나로 이해될 수 있다.
한편, 상기 단계 (a)에서 제조되는 콩 분말 용액은, 생 콩을 분쇄하고 가수하여 얻어지든, 증자된 콩으로부터 얻어지든, 물에 침지시켜 불린 콩으로부터 얻어지든 또는 증자된 콩을 버섯 균사체로 발효시킨 발효 콩으부터 얻어지든 불문하는 것으로 이해되어야 한다.
여기서 증자된 콩이나 불린 콩 또는 발효 콩을 이용하여 콩 분말 용액을 얻는 것은 증자된 콩이나 불린 콩 또는 발효된 콩을 건조시켜 분말화한 다음 가수하여 이루어지거나, 증자된 콩이나 불린 콩 또는 발효된 콩 자체에 가수하면서 습식분쇄기로 분쇄하여 얻을 수 있다.
다른 측면에 있어서, 본 발명은 전술한 바의 제조방법에 의하여 얻어진 열 처리 시에도 유동성을 갖는 콩 분말 발효물에 관한 것이다.
여기서 "전술한 바의 제조방법"이란 전술한 바의 모든 바람직한 양태의 제조방법을 포함하는 의미이다.
본 발명의 콩 분말 발효물은 그 자체가 식품으로 이용될 수 있는 것 이외에 면, 빵, 과자, 음료 등의 식품 첨가제로서도 이용될 수도 있다.
또 다른 측면에 있어서, 본 발명은 전술한 바의 제조방법에 의하여 얻어진 열 처리 시에도 유동성을 갖는 콩 분말 발효물을 면, 빵 또는 과자의 원료 혼합물의 제조 시에 첨가하고 반죽하고 일정 형태로 성형하고 익혀서 면,빵 또는 과자를 제조하는 것을 특징으로 하는 면, 빵 또는 과자의 제조방법에 관한 것이다.
상기에서 원료 혼합물이란 면, 빵 또는 과자의 제조시에 당업계에서 통상 사용되는 성분들의 혼합물로서 예컨대 면의 경우는 밀가루, 녹말, 쌀(찹쌀 포함) 및/또는 쌀가루(찹쌀 가루), 감자가루, 콩 가루, 식물 추출물(예컨대 녹차 추출물), 식염 등을 들 수 있고, 빵이나 과자의 경우는 밀가루, 녹말 등 이외에 설탕, 달걀, 버터, 우유,생크림, 양주류, 초콜릿, 커피, 향료, 과일, 효모 등을 들 수 있다.
이렇게 제조된 면, 빵 또는 과자는 발효되지 전의 콩 분말이 첨가된 경우나 콩 자체를 발효시키고 분쇄하여 얻은 콩 분말이 첨가된 경우에 비하여 그 기호성이 우수할 뿐만 아니라, 결착력이나 탄성이 전혀 저하되지 않는 특성을 갖고 있다.
상기 면, 빵 또는 과자의 제조에 있어, 콩 분말 발효물의 첨가량은 최고 9999%까지도 가능하다. 실제 본 발명자들이 분말 형태의 콩 분말 발효물을 98%(분말 형태의 콩 분말 발효물 980g 및 식염 20g) 사용한 경우도 결착력과 탄성이 전혀 저하되지 않았을 뿐만 아니라 쫄깃함 등의 기호성에 있어서도 매우 우수함을 확인한 바 있다.
또 다른 측면에 있어서, 본 발명은 하기 (a) 및 (b) 단계를 포함하여 이루어지는 콩의 항산화 활성을 높이는 방법에 관한 것이다.
(a) 콩 분말 용액을 제조하는 단계, 및
(b) 그 콩 분말 용액에 버섯 균사체를 접종하여, 건조된 분말 형태의 발효물이 열 처리 시에도 유동성을 가지도록 발효시키는 단계
항산화 활성이란 활성산소종(일중항산소(singlet oxygen), 과산소음이온(superoxide anion), 슈퍼옥시라디칼,
과산화수소(hydrogen peroxide) 등)을 소거시키거나 그 증가를 억제하거나 그 유해성을 억제하는 활성을 의미하는데, 본 발명의 하기 실시예에서는 DPPH 라다칼의 소거 활성을 통하여 이를 검증하였다.
또 다른 측면에 있어서, 본 발명은 하기 (a) 및 (b) 단계를 포함하여 이루어지는 콩의 이소플라본 함량을 높이는 방법에 관한 것이다.
(a) 콩 분말 용액을 제조하는 단계, 및
(b) 그 콩 분말 용액에 버섯 균사체를 접종하여, 건조된 분말 형태의 발효물이 열 처리 시에도 유동성을 가지도록 발효시키는 단계
한편 상기 콩의 항산화 활성을 높이는 방법과 콩의 이소플라본 함량을 높이는 방법에서,단계 (a) 및 (b)의 바람직한 양태와 관련하여서는, 본 발명의 열 처리 시에도 유동성을 갖는 콩 분말 발효물의 제조방법과 관련하여 전술한 바가 그대로 유효하다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 열 처리 시에도 유동성을 지님으로써 면, 빵, 과자 등의 식품 원료로 이용되기에 적합한 콩 분말 발효물을 제조할 수 있는 기술과 그 콩 분말 발효물을 이용하여 기호성이 우수한 면,빵, 과자 등을 제조할 수 있는 기술을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 콩 분말 발효물, 발효되기 전의 콩 분말 및 콩 자체를 발효시킨 경우의 이소플라본의 함량을 그래프로 표시한 것이다.
이하 본 발명을 실시예 및 실험예를 참조하여 설명한다. 그러나 본 발명의 범위가 이러한 실시예 및 실험예에 한정되는 것은 아니다.
<실시예> 콩 분말 발효물의 제조 및 그 발효물을 이용한 식품의 제조
<실시예 1 내지 5> 콩 분말 발효물의 제조예 1 내지 5
메주콩(백태) 10kg을 분쇄기로 갈아서 하기 <표 1>의 평균 입도를 갖는 콩 분말을 얻었다. 이 분말 600 g을 물5 ℓ에 분산시켜 약 107%(w/w)의 콩 분말 용액을 제조하고, 이 콩 분말 용액을 120 ℃에서 20분간 멸균처리 한후, 실온으로 냉각하였다.
상기 멸균처리된 콩 분말 용액에 상황버섯 균사체(균체 함유량: 015%, w/v)를 3%(v/v)로 접종하고 25℃에서 콩분말의 평균 입도를 감안하여 하기 <표 1>과 같이 발효시켰다. 그 결과 얻어진 발효물을 100℃에서 60분간 살균처리하고 동결건조하여 분말 형태의 콩 분말 발효물을 얻었다(하기 모든 실시예에서 그 발효물의 건조 중량은 약 540g 정도임)
콩 분말의 평균 입도 및 상황버섯 균사체에 의한 발효기간
구분 평균입도 발효기간
실시예1 70 메쉬 15일
실시예2 80 메쉬 13일
실시예3 90 메쉬 12일
실시예4 100 메쉬 8일
실시예5 110 메쉬 7일
상기에서 발효 기간은 콩 분말의 평균 입도를 고려하여 정한 것이다
<실시예 6 내지 10> 콩 분말 발효물의 제조예 6 내지 10
상기 <실시예 4>와 동일한 공정과 공정 조건으로 콩 분말 발효물을 제조하되, 상황버섯 균사체 대신에 표고버섯균사체(실시예 6), 영지버섯 균사체(실시예 7), 운지버섯 균사체(실시예 8), 아가리쿠스버섯 균사체(실시예 9) 및 잎새버섯 균사체(실시예 10)를 사용하였다.
<실시예 11 내지 13> 콩 분말 발효물을 이용한 식품의 제조
<실시예 11> 콩 분말 발효물을 40% 함유한 면의 제조
분말 형태의 상기 <실시예 4>의 콩 분말 발효물 160g에 소맥분 혼합물(전체 240g을 100%로 기준하여 제면용 강력분 79%, 타피오카 전분 10%, 글루텐 73%, 제주 용암해수 식염 35%, 제주 용암해수 탈염 미네랄 02%) 240 g을 첨가하여 15분 동안 잘 혼합하면서 반죽하였다. 각 반죽물을 랩으로 잘 포장하고 냉장고 내에서 48시간 숙성
하였다. 숙성 후 면대를 만들고 제면기에서 중면 형태(중화면 굵기)의 면을 제조하였다.
상기에서 제주 용암해수 식염 및 그 탈염 미네랄은 제주도 구좌읍, 성산읍 또는 표선면에 부존하는 염지하수를 탈수 또는 탈염시켜 얻은 것을 말한다. 이 염지하수는 다량의 미네랄을 함유하고 있다고 알려져 있다.
<실시예 12> 콩 분말
발효물을 50% 함유한 빵의 제조
분말 형태의 상기 <실시예 4>의 콩 분말 발효물 100g과 소맥분 혼합물(박력분 60g, 글루텐 15g, 난백분말 8g,설탕 10g, 효모 3g, 제주 용암해수 식염 1 g, 제주 용암해수 미네랄 1 g, 증점다당류 1 g, 베이킹파우더 1g)100g을 혼합하여 20분간 반죽하고 이 반죽물을 1시간 정도 숙성하여 일정한 형태로 성형하고 오븐에서 구워내어
빵을 제조하였다.
<실시예 13> 콩 분말 발효물을 50% 함유한 쿠키의 제조
분말 형태의 상기 <실시예 4>의 콩 분말 발효물 100g과 소맥분 혼합물(박력분 36g, 전란 20g, 버터 15g, 설탕22g, 효모 3g, 제주용암해수 소금 1 g, 제주용암해수 미네랄 1 g, 증점다당류 1 g, 베이킹파우더 1g) 100 g을 혼합하여 가수하고 20분간 반죽하여 일정한 형태로 성형하고 오븐에서 구워내어 쿠키를 제조하였다.
<실험예> 콩 분말 용액의 배양 기질로서의 평가와, 콩 분말 발효물의 유동성, 생리활성, 및 유리 아미노산 함량 정성평가, 및 콩 분말 발효물을 이용한 식품의 관능평가
<실험예 1> 콩 분말 용액의 배양 기질로서의 평가
본 실험에서는 콩 분말 용액에서도 콩만을 기질로 하여 버섯 균사체가 생장가능한가를 평가하였다.
버섯 균사체는 상황버섯 균사체를 대표적으로 사용하였으며, 콩 분말 용액은 콩(백태) 분말에 가수하여 얻은4%(w/v)의 용액을 사용하였다. 배양은 이 콩 분말 용액을 120 ℃에서 20분간 멸균처리 한 후 상황버섯 균사체 (균체 함유량: 015%, w/v)를 3%(v/v)로 접종하고 하기 <표 2>와 같은 기간 동안 실시하였다.
비교 실험으로서는 상기와 동일하게 상황버섯 균사체를 접종·배양하되, 콩 분말 용액 대신에 YM 액체배지(Yeast Malt Broth Medium)를 사용하였다.
생장량을 건조 중량(g/100㎖)으로 측정하여 하기 <표 2>에 나타내었다.
건조 중량(g/100㎖)
배양일(일) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
콩 분말
용액		 0 0.08 0.09 0.13 0.22 0.67 0.99 1.20 1.58 2.15 2.16
YM 액체
배지		 0 0.10 0.13 0.17 0.35 0.83 1.20 1.66 1.90 2.11 .19
상기 <표 2>의 결과는 버섯 균사체가 콩만을 기질로 하여 생장 가능하다는 것을 보여준다.
<실험예 2> 콩 분말 발효물의 유동성 평가
일반적으로 콩 분말 함량이 15% 내지 35%(w/w)의 분산액(분산매는 물임)은 약 100℃의 온도에서 약 30분 이상 가열될 경우에 콩 분말이 가지는 단백질의 응고 변성으로 인하여 유동성이 없는 겔로 변화하는 특성을 가진다.
따라서 본 실험에서는 본 발명의 상기 실시예에 따라 얻어진 콩 분말 발효물이 고온에서 가열될 경우에 겔화되는 특성을 갖는가 아니면 유동성을 갖는가 여부를 실험하였다.
실험은 콩 분말(상기 실시예의 콩 분말 발효물을 동결건조하여 분말화시킨 것임)의 농도가 20%(w/w)인 분산액을 만들고 이 분산액을 오토클레이브(autoclave)를 사용하여 120℃에서 30분간 가열한 후, 그 결과물이 겔화되었는가 아니면 유동성을 갖는가를 평가함으로써 수행하였다.
비교 실험은 상기 실시예에 사용된 발효되기 전의 콩 분말(즉 발효되지 않은 콩 분말)의 분산액(농도는 20%(w/w)임)(비교예 1)과 콩 자체(알갱이 형태의 콩)를 발효시키고 분쇄하여 얻은 평균 입도가 100메쉬의 콩 분말의 분산액(비교예 2)을 가지고 이루어졌다.
상기 <비교예 2>의 콩 분말은 콩(백태) 1,000g을 1일간 침지한 후 대형의 경질유리 비이커에 넣고 멸균(120℃, 15 기압, 20분)하여 실온으로 냉각한 후 클린벤치에서 상황버섯 균사체(Pellinus linteus)를 접종하여 25℃에서 15일간 배양하고 이 콩을 100 ℃에서 30분간 살균처리 후 동결건조한 후 분쇄하여 얻은 것이다(배양 후
콩의 표면에는 흰색 및 황색의 균사체가 부착되어 있었음)
결과를 하기 <표 3>에 나타내었다.
유동성 여부에 대한 평가 결과
구분 유동성 여부
<실시예 1>의 발효물의 분산액 유동성을 가짐
<실시예 2>의 발효물의 분산액 유동성을 가짐
<실시예 3>의 발효물의 분산액 유동성을 가짐
<실시예 4>의 발효물의 분산액 유동성을 가짐
<실시예 5>의 발효물의 분산액 유동성을 가짐
<실시예 6>의 발효물의 분산액 유동성을 가짐
<실시예 7>의 발효물의 분산액 유동성을 가짐
<실시예 8>의 발효물의 분산액 유동성을 가짐
<실시예 9>의 발효물의 분산액 유동성을 가짐
<실시예 10>의 발효물의 분산액 유동성을 가짐
<비교예 1>의 콩 분말의 분산액 겔화됨(유동성이 없음)
<비교예 2>의 콩 분말의 분산액 겔화됨(유동성이 없음)
상기 <표 3>의 결과는 상기 실시예에서 얻어진 콩 분말 발효물의 경우 모두 유동성을 갖지만, 비교예의 발효되지 않은 콩 분말의 분산액이나 콩 자체를 발효하여 얻은 콩 분말이 경우는 겔화되는 특성을 가짐을 알 수 있다.
이는 아래의 실험예에서 확인할 수 있듯이, 상기 실시예에서 얻어진 콩 분말 발효물의 경우에 발효되면서 단백질이 분해된 결과 단백질의 응고 현상이 발생하지 않았기 때문인 것으로 판단된다.
<실험예 3> 콩 분말 발효물의 생리 활성 평가
<실험예 3-1> 콩 분말 발효물의 항산화 활성의 평가
상기 <실시예 4>의 콩 분말 발효물, 그리고 <실시예 6 내지 10>의 콩 분말 발효물의 항산화 활성을 그 80% 메탄올 추출물을 가지고 평가하였다. 80%의 메탄올 추출물은 상기 실시예 콩 분말 발효물을 80% 메탄올에 침지시켜 24시간 동안 추출한 후, 그 결과물을 동결건조하여 얻어진 것이다.
비교예로서 사용된 추출물은 상기 실시예에 사용된 발효되기 전의 콩 분말을 상기와 동일한 방식으로 80% 메탄올로 추출하여 얻어진 추출물(비교예 1)과, 상기 <실험예 2>의 콩 자체(알갱이 형태의 콩)를 발효시키고 분쇄하여 얻은 평균 입도가 100메쉬의 콩 분말을 상기와 동일한 방식으로 80% 메탄올로 추출하여 얻어진 추출물(비교예 2)을 사용하였다.
항산화 활성의 평가는 각 추출물 시료를 메탄올에 100 ㎍/㎖ 되도록 녹여 96 well plate에 100 ㎕씩 분주하고 04 mM DPPH용액을 동량 첨가하여 실온에서 10분간 방치한 후 517nm에서 흡광도를 측정하였다. 대조군으로는 BHA(butylated hydroxy anisole) 및 trolox를 사용하였다. DPPH radical 소거활성은 아래식으로부터 산출하였다.
DPPH radical 소거활성 (%) = (Acontrol - Asampl)/ Acontrol X 100
Asample = 시료를 첨가한 반응액의 흡광도
Acontrol = 시료 대신 메탄올을 첨가한 반응액의 흡광도
결과를 하기 <표 4>에 나타내었다.
콩 분말 발효물의 항산화 활성
시료 DPPH 라디칼 소거활성(%)
<비교예 1>의 콩 분말 추출물 118.2
<비교예 2>의 콩 분말 추출물 113.5
<실시예 4>의 콩 분말 발효물의 추출물 12.6
<실시예 6>의 콩 분말 발효물의 추출물 32.0
<실시예 7>의 콩 분말 발효물의 추출물 25.5
<실시예 8>의 콩 분말 발효물의 추출물 19.8
<실시예 9>의 콩 분말 발효물의 추출물 27.2
<실시예 10>의 콩 분말 발효물의 추출물 18.9
Trolox 14.2
BHA 36.3
상기 <표 4>는 본 발명의 콩 분말 발효물의 항산화 활성이 발효되지 아니한 <91> 콩 분말(비교예 1)이나 콩 자체를 발효시켜 얻은 콩 분말(비교예 2)보다 3배 내지 9배 정도 높음을 알 수 있다.
<실험예 3-2> 콩 분말 발효물의 이소플라본 함량 평가
콩의 이소플라본 중 대부분을 차지하는 다이드제인(daidzein)과 제니스타인(genistein) 유도체를 정량하였으며,다이드제인과 제니스타인의 각 표준물질은 구입하여 사용하였다(Sigma, USA)
이소플라본 추출을 위해, 상기 <실시예 4>의 콩 분말 발효물 및 <실시예 6 내지 10>의 콩 분말 발효물, 그리고 비교예로서 상기 실시예에서 사용된 발효되기 전의 콩 분말(비교예 1)과, 상기 <실험예 2>의 콩 자체(알갱이 형태의 콩)를 발효시키고 분쇄하여 얻은 평균 입도가 100메쉬의 콩 분말(비교예 2)을 각각 10 g씩 정량하여 200의 95% 에탄올과 50㎖의 10N 염산용액을 가하여 잘 섞고 50 ℃에서 60분간 소니피케이션(Sonification)하면서 가수분해시켰다. 가수분해된 시료를 냉각한 후 여과하고(045 um) 그 여과액을 이용하여 액체크로마토그라피로 분석하였다(조건 : 역상 C18 칼럼, 260nm, 08 ml/min)
각 시료별 이소플라본 함량은 다음의 <도 1>과 같다. <도 1>에서 A 및 B는 각각 <비교예 1> 및 <비교예 2>의 콩분말의 추출물, C 내지 H는 각각 <실시예 4>의 콩 분말 발효물의 추출물 및 <실시예 6 내지 10>의 콩 분말 발효물의 추출물이다.
<도 1>을 참조하여 보면, 전체적으로 <실시예 4>의 콩 분말 발효물의 추출물 및 <실시예 6 내지 10>의 콩 분말발효물의 추출물의 이소플라본 함량이 비교예의 콩 분말 추출물의 이소플라본 함량보다 월등히 높음을 알 수 있다.
<실험예 4> 콩 분말 발효물의 유리 아미노산 함량 정성평가
콩 분말 발효물 중 함유된 유리아미노산의 정성평가를 수행하였다. 상기 <실시예 4>의 콩 분말 발효물, 그리고 <실시예 6 내지 10>의 콩 분말 발효물을 이용하였다.
비교예로서 발효되기 전의 콩 분말(비교예 1)과, 상기 <실험예 2>에서 콩 자체(알갱이 형태의 콩)를 발효시키고 분쇄하여 얻은 평균 입도가 100메쉬의 콩 분말(비교예 2)을 이용하였다.
상기의 <실시예> 및 <비교예>의 콩 분말 시료를 각각 100 g씩 달아 정확히 10배의 증류수로 분산하고 비등 수욕
상에서 10분 정도 가열 후 여과하여 물층을 취하였다. 이 물층을 동결건조하여 분말화한 후 이 분말 5 mg을 5ml의 002N 염산용액에 용해한 후 닌하이드린 시약 1ml를 첨가하여 3분간 가열 후 570nm에서 흡광치를 측정하였다.
결과는 <표 5>와 같다.
콩 분말 발효물의 상대적 유리아미노산 함량
시료 닌하이드린 흡광치 (OD 570nm)
<비교예 1>의 콩 분말 추출물 0.57
<비교예 2>의 콩 분말 추출물 1.10
<실시예 4>의 콩 분말 발효물의 추출물 4.69
<실시예 6>의 콩 분말 발효물의 추출물 4.71
<실시예 7>의 콩 분말 발효물의 추출물 4.92
<실시예 8>의 콩 분말 발효물의 추출물 4.44
<실시예 9>의 콩 분말 발효물의 추출물 4.09
<실시예 10>의 콩 분말 발효물의 추출물 4.79
시료 중 아미노산이 닌하이드린과 반응을 하여 암모니아(NH3)와 이산화탄소를 유리시키고 알데하이드를 생성시키고 닌하이드린 자체는 환원된다. 이 특성에 의해 닌하이드린 흡광치는 주로 단백질 분해물인 저분자 펩티드와 소량의 아미노산 등의 구성을 나타내는 것으로 알려져 있다. 따라서 <표 5>에서처럼 흡광치의 크기는 시료 중 유리아미노산 및 저분자 펩티드 등의 상대적 함량을 나타내며, 전반적으로 <실시예 4>, <실시예 6>, <실시예7>, <실시예 8>, <실시예 9> 및 <실시예 10>의 흡광치가 각 <비교예>의 흡광치 보다 월등히 높았다. 이것은 상대적으로 본 발명의 콩발효에서 단백질의 저분자 펩티드화가 상대적으로 유의하게 진행된 것임을 알 수 있으며,본 발명의 콩발효분말이 가열조건에서도 유동성을 갖게 하는 주요 원인이 되고 있다.
<실험예 5> 콩 분말을 함유한 식품의 특성 평가 및 기호도에 대한 관능평가
<실험예 5-1> 비교 평가를 위한 식품의 제조
비교 평가를 위해서, (i) 발효되기 전의 콩 분말과 (ii) 상기 <실험예 2>의 콩 자체를 발효시키고 분쇄하여 얻은 콩 분말을 이용하여, 상기 <실시예 11 내지 13>에서 동일한 공정과 공정 조건에서 비교예의 면, 빵 및 과자를 제조하였다.
<실험예 5-2> 콩 분말 발효물을 함유한 식품의 특성 평가
가. 면의 특성
각 시료(본 발명의 콩 분말 발효물, 발효되기 전의 콩 분말 및 콩 자체의 발효·분쇄 후 얻은 콩 분말)와 소맥분 혼합물을 혼합하여 1차적으로 면대를 제조하는 과정에서, 본 발명의 콩 분말 발효물을 이용한 경우에는 끊김이나 부서짐이 없이 잘 반죽되었으며, 2차적으로 제면하는 과정에서도 소맥분을 이용한 일반적인 면과 같이 끊어지는 현상이 없었다.
그러나, 상기 비교예의 발효되기 전의 콩 분말과 콩 자체를 발효·분쇄 후 얻은 콩 분말 이용한 제면에서는 면대 및 제면 과정 모두에서 끊어지는 현상이 자주 나타났고, 따라서 면을 뽑는 과정에서 50%이상의 손실을 나타내었다. 즉, 반죽물의 50%가 제면 과정에서 부서지거나 끊어지게 되어 면 형성이 어려웠다. 이는 두 가지 시료
에서 콩에 함유된 단백질 등의 성분이 그대로 남게 되어 소맥분 등과 융합이 어려워지게 된 것을 나타내는 것으로 판단하였다.
나. 빵 및 쿠키의 특성
면 제조와 마찬가지로, 본 발명의 콩 분말 발효물을 이용한 경우에는 반죽이 잘 되며, 발효 시에도 반죽이 잘부풀어 올랐고, 오븐에서 구워낸 후에도 일반적인 빵 또는 쿠키의 형태를 갖추었다.
그러나 상기 비교예의 발효되기 전의 콩 분말과 콩 자체를 발효·분쇄 후 얻은 콩 분말 이용한 경우에는 반죽이 딱딱하고, 발효 시에도 부풀어 오르는 것이 미미하였다. 오븐에서 구워낸 후 빵이나 쿠키의 크기가 일반적인 빵 또는 쿠키와 비교하여 40-50% 정도에 지나지 않았다.
<실험예 5-3> 콩 분말 발효물을 함유한 식품의 관능 평가
상기 제조된 면, 빵 및 쿠키에 대해, 20명의 관능평가 요원을 대상으로 하여 7점 척도법(우수할수록 점수가 높음)에 의하여 쫄깃함, 고소함, 텁텁함, 딱딱함 등의 정도 및 전체적인 기호도를 평가하였다. 결과는 하기 <표5>와 같다.
아래 <표 3>에서 A는 본 발명의 콩 분말 발효물을 원료로 한 것이고(<실시예 11 내지 13> 참조), B와 C는 각각 발효되기 전의 콩 분말과 콩 자체를 발효·분쇄 후 얻은 콩 분말을 원료한 것이다.
관능평가 결과
구분 쫄깃함 고소함 텁텁함 딱딱함 전체적인 기호도

면		 A 5.53 6.57 1.42 1.20 6.21
B 1.59 2.51 6.52 5.65 1.17
C 0.55 0.47 6.95 6.89 0.59
구분 부드러움 고소함 텁텁함 딱딱함 전체적인 기호도

빵		 A 4.96 6.52 2.70 2.72 6.12
B 2.12 5.41 5.98 5.67 2.67
C 1.56 2.22 6.34 6.11 1.43

쿠키		 A 4.58 6.50 2.71 3.14 5.92
B 2.10 3.41 5.98 6.27 1.87
C 1.89 2.63 6.61 6.83 1.21
상기 <표 6>은 쫄깃함 등 기호성에 있어서도, 본 발명의 콩 분말 발효물을 사용한 경우가 월등히 높음을 보여준다.
이소플라본농도(ug/g)

Claims (16)

  1. (a) 콩 분말 용액을 제조하는 단계, 및
    (b) 그 콩 분말 용액에 버섯 균사체를 접종하여, 건조된 분말 형태의 발효물이 열 처리 시에도 유동성을 가지도록 발효시키는 단계를 포함하여 구성됨으로써, 열 처리 시에도 유동성을 가진 것을 특징으로 하는 콩 분말 발효물의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 콩 분말은 그 평균 입도가 50메쉬 이상인 것을 특징으로 하는 콩 분말 발효물의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 콩 분말은 그 평균 입도가 70메쉬 이상인 것을 특징으로 하는 콩 분말 발효물의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 단계 (b)의 발효 기간은 5일 내지 30일인 것을 특징으로 하는 콩 분말 발효물의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 단계 (b)의 발효 기간은 5일 내지 15일인 것을 특징으로 하는 콩 분말 발효물의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 단계 (a)의 콩 분말은 그 평균 입도가 70메쉬 이상이고,
    또 상기 (b)의 발효 기간은 7일 내지 15일인 것을 특징으로 하는 콩 분말 발효물의 제조방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 콩 분말 용액은 용질이 콩 분말만으로 이루어진 것을 특징으로 하는 콩 분말 발효물의 제조방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 콩 분말 용액은 그 농도가 15%(w/w) 이하인 것을 특징으로 하는 콩 분말 발효물의 제조방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 콩은 백태, 서리태, 서목태 및 청태 중 하나인 것을 특징으로 하는 콩 분말 발효물의 제조방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 버섯 균사체는 표고버섯 균사체, 영지버섯 균사체, 운지버섯 균사체, 아가리쿠스버섯 균사체 및 잎새버섯 균사체 중 하나인 것을 특징으로 하는 콩 분말 발효물의 제조방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항 기재의 콩 분말 발효물의 제조방법에 의하여 얻어진 콩 분말 발효물.
  12. 제11항의 콩 분말 발효물은 면의 원료 혼합물의 제조 시에 첨가하고 반죽하고 일정 형태로 성형하고 익혀서 면을 제조하는 방법.
  13. 제11항의 콩 분말 발효물은 빵의 원료 혼합물의 제조 시에 첨가하고 반죽하고 일정 형태로 성형하고 익혀서 빵
    을 제조하는 방법.
  14. 제11항의 콩 분말 발효물은 과자의 원료 혼합물의 제조 시에 첨가하고 반죽하고 일정 형태로 성형하고 익혀서 과자를 제조하는 방법.
  15. 하기 (a) 및 (b) 단계를 포함하여 이루어지는 콩의 항산화 활성을 높이는 방법.
    (a) 콩 분말 용액을 제조하는 단계, 및
    (b) 그 콩 분말 용액에 젖산균 또는 바실러스속 미생물을 접종하여, 건조된 분말 형태의 발효물이 열 처리 시에도 유동성을 가지도록 발효시키는 단계
  16. 하기 (a) 및 (b) 단계를 포함하여 이루어지는 콩의 이소플라본 함량을 높이는 방법.
    (a) 콩 분말 용액을 제조하는 단계, 및
    (b) 그 콩 분말 용액에 젖산균 또는 바실러스속 미생물을 접종하여, 건조된 분말 형태의 발효물이 열 처리 시에도 유동성을 가지도록 발효시키는 단계
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN115736087A (zh) * 2022-12-20 2023-03-07 浙江工业大学 一种基于食用菌固态发酵增强大豆分离蛋白营养的方法

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