KR20220114882A

KR20220114882A - 기능성 복령 막장 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR20220114882A
Application number: KR1020210018451A
Authority: KR
Inventors: 최종운; 심진규; 김하선; 심주석; 송재모; 김희규; 이찬옥; 함연호; 변옥철
Original assignee: 강원도
Priority date: 2021-02-09
Filing date: 2021-02-09
Publication date: 2022-08-17
Also published as: KR102645420B1

Abstract

본 발명은 복령(Wolfi Poriacocos)이 첨가된 항암 및 항산화 기능성 막장 및 그 제조방법에 관한 것이다. 복령 막장은 전통적인 방법에 의한 전통막장의 특징과 더불어 복령이 가지고 있는 성분 즉 항종양(antitumor immunity), 항그람양성균(echinomycin), 베타글루칸, 사포닌을 비롯하여 β-pachyman의 항암효과, triterpenes류 화합물인 pachmic acid. tumulosic acid. 3-β-hydroxylanpsta-7.9(11). 24-trien-21-oil acid가 포함되어 있으며, 그 외에 또 나무진, 키틴질, 단백질, 지방, 스테롤, 레시틴, 포도당, 아데닌, 히스테딘, 콜린, β-pachyman의 분해효소, 리파제, 프로테아제 β-hexosaminidase의 항산화 효과의 물질을 함유하고 있다. 이러한 복령의 기능성 물질이 함유된 기능성 막장을 제공 할 수 있다. 또한 복령막장의 효율적인 제조방법을 통하여 대량생산이 가능해짐으로써 현대인에게 건강성을 높을 수 있을 뿐만 아니라 지역적으로 특화된 복령 막장 산업육성으로 농가소득을 창출할 수 있을 것이다.

Description

기능성 복령 막장 및 이의 제조방법{Functional Bokryeing(Wolfi Poriacocos) Makjang and Manufacturing Method thereof}

본 발명은 복령(Wolfi Poriacocos)의 항암 및 항산화 기능성이 포함된 전통 막장 및 그 제조방법에 관한 것이다.

막장은 한국의 전통적 기호식품으로 메주 가루에 밀, 멥쌀, 보리 등의 전분질을 넣고 소금을 넣어 20~30일 동안 숙성시켜 먹는 식품이다. 고추장, 된장과는 달리 막 담가 먹는다고 하여 막장이라고 하며, 대표적 음식 첨가물로는 쌈장, 국 및 찌개류에 넣어 풍미를 넣는다.

막장에 대한 연구는 지속적으로 추진되어 왔으며, 특히 항암 및 다이어트에 뛰어난 효능을 가지고 있는 것으로 나타났다. 그러나 섭취 시 맛이 뛰어나지 않아(풍미작용)식품으로 널리 응용될 수 있는 단점을 가지고 있었다. 그러나 복령을 첨가하여 제조한 전통 막장은 이러한 단점을 보완하고 보다 우수한 기능성 식품으로 보급할 수 있는 기반을 마련하였다.

복령(Wolfi Poriacocos)은 예로부터 항암효과 및 항산화 작용이 우수하여 한방에서 주로 사용하였으나 최근 들어서는 기능성 식품으로도 이용되고 있는 버섯이다. 복령은 분류학상 진균류의 일종으로 담자균아문, 민주름버섯목, 구멍장이버섯과, 구멍버섯속에 속한다. 복령균은 소나무류를 벌채한 후 3~5년이 경과하면 그 뿌리 주변에서 기생 또는 부생하는 갈색부후균으로 부정형의 균핵(sclerotia)을 형성한다.

이에 약리성분이 우수한 복령을 산업화하고자 전통 복령막장 제조기술을 정립하고자 하였다. 여가시간의 증대 및 건강에 대한 욕구도 날로 증가하고 있는 추세이다. 그러나 이러한 산업 환경의 발전은 인류에게 항상 좋은 결과만을 가져오는 것은 아니다. 즉 암 등 새로운 질병의 급속한 증가 및 기후변화에 따른 자연자원의 감소가 증가하고 있다. 복령은 항종양(antitumor immunity), 항그람양성균(echinomycin) 등 항암성분이 우수한 성분도 다량 함유되고 있는 것으로 보고되고 있다. 따라서 이러한 약용자원으로서의 활용을 위하여 전통 한약재인 황기 및 잣 구과를 포함한 복령 막걸리 제조기술을 정립하여 산업화 시키는 연구가 필요한 실정이며, 특히 기호식품으로서의 전통 막장제조를 통한 산업화가 필요한 실정이다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 복령의 기능성 물질이 함유된 복령막장 및 이의 제조방법을 제공하고자 한다.

또한, 복령막장의 효율적인 제조방법을 통하여 대량생산이 가능해짐으로써 복령 재배 농가 및 지역특산품을 통한 산업화 방안을 강구하고자 하였다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 복령(Wolfi Poriacocos)이 첨가된 항암 및 항산화 기능성 막장 및 그 제조방법을 제공한다.

상기 복령이 첨가된 막장의 제조방법은 하기의 단계를 포함한다;

(1) 복령의 균핵을 수확 후 건조하여 분쇄함으로써 미세분말화 하는 단계;

(2) 복령 막장의 재료를 혼합하는 단계; 및

(3) 재료가 혼합된 복령 막장을 숙성시키는 단계.

상기 (1) 단계는 복령을 수확하여 탈피작업을 거쳐 건조시켜 분쇄하는 단계이다. 상기 건조는 제한되는 것은 아니지만 바람직하게는 35~50℃에서 건조시킬 수 있고, 경우에 따라서는 열풍건조 시킬 수 있다. 건조된 복령 분말은 이후 0.01~1㎜, 바람직하게는 0.01~0.1㎜의 크기가 되도록 분쇄한다.

또한, 상기 복령은 바람직하게는 수확한 복령 균핵을 사용하며, 복령 수피를 제거하고 0.1~10㎜, 바람직하게는 0.1 내지 5mm의 크기로 자른 후 열풍건조기를 이용하여 65 내지 75℃ 에서 6시간 이상 건조시켜 수분함량이 3% 미만이 되도록 한 것을 사용한다. 수분함량이 상기 범위를 초과하는 경우 수분 함량이 많아 이후 숙성단계에서 숙성이 되지 않을 수 있다.

상기 (2) 단계는 복령 막장 제조에 필요한 재료를 혼합하는 단계이다. 구체적으로는 전체 조성물 중량 대비 고추 또는 고추씨 1 내지 10 중량부, 바람직하게는 6 중량부, 메주가루 20 내지 30 중량부, 바람직하게는 21 중량부, 복령분말 10 내지 20 중량부, 바람직하게는 15.5 중량부, 소금 20 내지 30 중량부, 바람직하게는 20 내지 25 중량부, 보리쌀 15 내지 25 중량부, 바람직하게는 20 중량부를 포함하여 혼합할 수 있다.

상기 재료에 질금물이 추가적으로 더 포함될 수 있다. 질금(맥아)물은 맥아를 물에 1.5 내지 2.5시간 담가 두었다가 주물러서 질금물을 여과지에 여과시키고, 여과된 질금물에 찹쌀 또는 찹쌀가루를 넣고 70 내지 80℃, 바람직하게는 75℃로 가열하고, 이후 60 내지 70℃, 바람직하게는 65℃로 유지시키면서 4 내지 6시간, 바람직하게는 5시간 동안 당화시켜 제조할 수 있다. 제조된 질금물은 전체 중량 대비 10 내지 2중량부, 바람직하게는 15 중량부가 될 때까지 달여주고, 이때 달임 온도는 60 내지 70℃, 바람직하게는 65℃일 수 있다.

상기 (3) 단계는 (1) 단계에 의해 제조된 복령 분말과 (2) 단계에서 제조된 복령막장을 혼합하여 숙성시키는 단계로, 상기 숙성은 제한되는 것은 아니지만, 바람직하게는 15~25℃, 바람직하게는 18~22℃에서 숙성시킬 수 있다. 상기 온도보다 낮은 경우 숙성이 잘 되지 않을 수 있고, 상기 온도보다 높은 경우, 과숙성되어 부패할 우려가 있다.

또한, 본 발명은 상기 방법에 의해 제조된 복령 막장을 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 막장을 포함하는 식품 조성물 또는 건강기능성 식품 조성물을 제공한다.

상기 식품 조성물 또는 건강기능성 식품 조성물은 바람직하게는 항산화용, 항암용일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 식품 조성물은 환자영양식, 일반음료, 빵류, 스넥류, 과자류, 피자, 젤리, 면류, 껌류, 아이스크림류, 알코올성 음료, 술, 비타민 복합제와 같은 제형으로 제조될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 그 밖의 건강보조식품류 등을 들 수 있으나, 이들로 한정되는 것은 아니다.

상기 건강기능성 식품 조성물은 과립제(granules), 리모나데제(lemonades), 산제(powders), 시럽제(syrups), 액제(liquids and solutions), 엑스제(extracts), 엘릭실제(elixirs), 유동엑스제(fluidextracts), 현탁제(suspesions), 전제(decoctions), 침제(infusions), 정제(tablets), 주정제(spirits), 캅셀제(capsules), 트로키제(troches), 환제(pills), 연질 또는 경질 젤라틴 캅셀제 형태로 제조될 수 있으나, 이들로 한정되는 것은 아니다.

본 발명을 통하여 복령 막장 제조기술을 확립하여 농가의 새로운 소득자원을 확보하고, 항종양, 항그람양성균 등 의학적인 기능성 버섯으로 활용도를 제고시키는 것을 목적으로 하며, 한국의 대표적 먹거리 음식으로 육성할 수 있는 기반을 마련할 수 있을 것이다.

도 1은 복령 막장의 제조단계를 도식화한 것이다.
도 2는 복령 막장 제조에 필요한 재료 준비 과정을 나타낸 것이다.
도 3은 복령 막장이 첨가된 메주를 나타낸 것이다.
도 4는 메주 가루를 혼합하는 과정을 나타낸 것이다.
도 5는 고추씨를 혼합하는 과정을 나타낸 것이다.
도 6은 복령 막장의 간을 소금으로 맞추는 과정을 나타낸 것이다.
도 7은 재료 혼합하여 복령 막장을 만드는 과정을 나타낸 것이다.
도 8은 복령 막장의 비율에 따라 재료를 혼합 과정을 나타낸 것이다.
도 9는 복령 막장 완성품을 나타낸 것이다.
도 10은 실험예 4의 DPPH 라디컬 소거능에 의한 항산화 활성 비교 결과를 나타낸 것이다.
도 11은 실험예 5의 세포 생존율 평가 결과를 나타낸 것이다.
도 12는 실험예 5의 항암 활성 평가 결과를 나타낸 것이다.
도 13은 실험예 5의 IC₅₀ 평가 결과를 나타낸 것이다.

이하, 본 발명을 실시예 및 실험예에 의해 상세히 설명한다.

단, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예 및 실험예에 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1> 복령(Wolfi Poria cocos) 분말의 제조

복령 전통 막장 제조를 위해서는 본원에서 재배하고 수확한 복령 균핵을 사용하였으며, 복령 막장의 불순물을 제거하고 위생적으로 제조하기 위하여 복령 수피를 제거하고 3~5㎜이하로 얇은 두께로 자른 후 열풍건조기를 이용하여 70℃ 내외의 온도에서 6시간 이상 건조하여 수분함량이 3% 미만이 되도록 한 것을 사용하였다.

<실시예 2> 질금물 제조과정

질금(엿기름)물은 물에 2시간 이내로 담가 두었다가 주물러서 질금물을 여과지에 여과시켰으며, 여과된 질금물에 찹쌀가루를 넣고 75℃로 가열하여 65℃로 유지시키면서 5시간 동안 당화시켜 제조하였다.

<실시예 3> 복령막장 제조

상기 실시예 2에서와 같이 질금물 전체 중량대비 15%가 될 때까지 65℃로 달여주고, 이후 4℃ 내외로 식힌 후 메주가루, 고추씨, 소금, 보리쌀 및 복령 분말을 참가하여 혼합한다. 혼합된 복령 막장은 18~22℃ 내외의 온도에서 숙성토록 함으로써 기능성 복령막장을 완성하였다.

복령막장 재료의 배합비

사용재료	사용량(kg)	비율(중량부)
합 계	20	100
메주가루	4.2	21.0
고추(씨)	1.2	6.0
소 금	4.5	22.5
질 금 물	3.0	15.0
보 리 쌀	4.0	20.0
복 령	3.1	15.5

<실험예 1> 복령 원소 분석

본 실험에서 얻은 성분 함량은 oxyzen 46~48%로 가장 많이 포함 하고 있었고 다음으로 38~39%의 carbon, 6.05~6.1% Hydrogen, 0.17~0.21% Nitrogen으로 나타났다. 그리고 3가지 복령 모두에서 sulphur 성분은 발견되지 않았다(표 2).

복령의 성분 함량

(%)	Nitrogen	Carbon	Hydrogen	Sulphur	Oxygen
Gangwon-do	0.21	38.9	6.05	0	46.23
Gyeongsang-do	0.21	39.68	6.08	0	47.93
Jeolla-do	0.17	39.34	6.1	0	48.07

* 경상도, 전라도는 비교대상으로 실험<실험예 2> 가스크로마토그래프-질량 (Gas chromatograph-Mass spectrometry(GC/MS)) 분석

복령에 대한 생리활성 성분을 비교하기 위하여 50% 에탄올 추출을 실시하였다. GC-MS로 분석한 결과(표 3, 표 4) 모든 시료에서 oleic acid계열의 9-octadecenoic acid 성분이 확인 되었다. Oleic acid는 항염작용, 항균작용 및 암세포 성장억제 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 특히 강원도 복령 추출액에서 50%로 가장 높은 함량을 나타내었고, 경상도 복령에서 16.4%, 전라도 복령에서 15.22% 함량을 보였다. 경상도를 제외한 강원도, 전라도 복령 추출액에서 Linoleic acid 계열의 9,12-octadecenoic acid와 palmitic acid계열의 지방산 5-Hydroxymethylfurfural 성분이 확인되었다. 표 4는 복령 추출물에서 확인된 식물-성분의 활성도를 나타낸다.

<실험예 3> LD₅₀ 수치와 임상증상

복령은 식품의약품안전처에서 식품의 부원료 목록에 등재되어 있어 원료 배합 시 50% 미만을 사용하고 원료를 혼합할 경우에도 5종류 이하만 혼합가능하다. 또한 혼합성분의 총량이 제품의 50 %미만(배합수 제외)이어야 한다. 그럼에도 불구하고 현실에서는 복령분말 및 복령추출물은 이 범주를 넘어서 많은 제품에서 활용이 되고 있다. 따라서 현재 시중에서 유통되고 있는 중국 및 한국 복령을 50% 에탄올을 용매로 하여 각각 추출하고(CPE, KPE)의 단회경구독성을 실시하여 안전성을 평가하였다. 본 실험에서는 오랫동안 식품 및 식품보조첨가제로 사용되어 온 점을 감안하여 최고 투여용량인 2,000 mg/kg으로 마우스에 대해 단회경구독성을 실시하였다. KPE와 CPE을 마우스에 경구투여 후 관찰기간 14일 동안 모든 시험군에서 시험기간 동안 시험물질에 의한 독성증상과 특이할 만한 임상증상도 나타나지 않았다. 시험 종료 후 생존동물의 검시하였다. KPE 그리고 CPE 투여군과 대조군(대조군은 복령 추출물은 투영하지 않은 것을 의미함) 모두 내부 장기는 육안 상 이상소견이 관찰되지 않았다. 이상의 결과를 종합하여 보면, KPE와 CPE를 마우스에 단회 경구투여 하였을 때 시험물질에 기인한 사망은 관찰되지 않았고 LD₅₀ 수치는 암*?*수 모두에서 2,000 mg/kg 이상이었다(표 2).

KPE 및 CPE로 경구 처리한 수컷 및 암컷 마우스의 사망률 및 LD₅₀ 값

Groups

Days after treatment

Final Mortality

LD ₅₀ (mg/kg)

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

Male

Control^a

0/5

0/5 (0%)

CPE^b

0/5

0/5 (0%)

>2000

KPE^c

0/5

0/5 (0%)

>2000

Female

Control

0/5

0/5 (0%)

CPE^b

0/5

0/5 (0%)

>2000

KPE^c

0/5

0/5 (0%)

>2000

값은 죽은 동물 수/총 동물 수로 표시된다(n=5) (백분율). 대조군^a, 0.5% 카르복실메틸셀룰로오스-에틸 알코올-트윈 80 (v/v/v 8:1:1); CPE^b, 50% 중국 복령 에탄올 추출물; KPE^c, 50% 한국 복령 에탄올 추출물

<실험예 4> DPPH 라디컬 소거능에 의한 항산화 활성 비교

생물학적 시험에 대한 복령재배방식, 복령 채취 시기별, 복령 재배별, 그리고 국내산과 수입산 항산화활성 비교하였다. 그림1에서 보여주는 것처럼 지역별로 항산화 활성을 비교시에는 강원도 복령이 항산화 활성이 제일 높았다(도 10).

<실험예 5> 항암 활성 시험

버섯류에서 가장 많이 보고되고 있는 것이 항암활성이다. 따라서 본 실험에서는 복령의 항암활성 비교를 위해 중국 및 한국 복령을 50% 에탄올을 용매로 하여 추출하고, 상기 추출물 각각을(CPE, KPE)의 농도에 따라(0, 1, 10, 100, 300 및 1000 μg/mL) 세포 생존율 및 항암 활성을 평가하였다. 항암세포주인 Sarcoma 180 세포주를 이용하여 CPE와 KPE의 항암활성시험을 평가하기 전에 세포독성을 KPE로 실시하였다.

그 결과 1~300 μg/mL에서 90% 이상의 생존율을 보여 세포독성이 없음을 확인하였지만 1,000 μg/mL에서는 통계적으로 유의성은 없지만 CPE는 79%, KPE는 77%의 세포의 생존율을 보였다(도 11).

CPE와 KPE의 항암활성은 1~300 μg/mL의 농도에서 실시를 하였다. 도 12에서 확인할 수 있는 것처럼 100 μg/mL에서 CPE와 KPE는 복령 추출물을 처리하지 않은 대조군과 비교하여 약 36%, 34%의 생존율을 보여 64%와 66%의 암세포 성장 억제를 보였지만 통계적 유의성은 없었다. 하지만 CPE와 KPE의 300 μg/mL 농도에서는 KPE는 20%의 생존율로 80%의 성장억제를 보인 반면 CPE는 36%의 세포 생존율로 64%의 성정억제를 보여 KPE가 CPE보다 통계적으로 유의성 있는 암세포 성장 억제를 보였다(P<0.05).

추가적으로 중국 및 한국 복령 중 1년생, 2년생을 50% 에탄올로 추출하여 항암활성을 비교한 결과, KPE의 IC₅₀가 150 μg/mL로 CPE의 IC₅₀인 175 μg/mL보다 뛰어난 항암효과를 보였지만 유의하지는 않았다(도 13). 하지만 2-LPE (IC₅₀, 119 μg/mL), 1-LPE (IC₅₀인 120 μg/mL), 2-FPE (IC₅₀인 143 μg/mL) 그리고 1-FPE (IC₅₀인 146 μg/mL)의 IC₅₀로 CPE의 그것 보다 1.5배, 1.5배, 1.3배 그리고 1.2배 낮은 수치를 보여 모두 CPE보다 유의성 있는 항암활성을 보였다(P<0.05).

<실험예 6> 복령 막장의 관능평가

본 발명 복령막장을 완성한 후 시판중인 일반막장 A사와 비교하여 관능검사를 실시하였다. 관능검사는 일반인 30명을 선정하여 실시하였으며, 관능 평가 항목은 막장의 색, 향, 맛, 점도, 전체적인 기호도에 대하여 5점 척도법으로 평가하여 매우 나쁨1, 매우 좋음 5점으로 1점~5점의 범위에서 점수를 부여하여 선호도가 높을수록 높은 점수를 주도록 하였다. 실험결과 표 3에 나타낸 것과 같이 복령막장이 일반막장에 비하여 색도, 향, 점도, 질감, 전반적인 기호도 등에서 높거나 큰 차이가 없는 것으로 나타났다.

복령막장의 관능평가

구 분	일반막장	복령막장
색	3.9	4.3
향	4.3	4.4
맛	4.6	4.8
점도	4.4	4.8
전체적인 기호도	4.3	4.66

Claims

(1) 복령의 균핵을 수확 후 건조하여 분쇄함으로써 미세분말화 하는 단계;
(2) 복령 막장의 재료를 혼합하는 단계; 및
(3) 재료가 혼합된 복령 막장을 숙성시키는 단계;
를 포함하는 복령 막장의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 (1) 단계에서의 건조는 35~50℃에서 수행하고, 상기 건조된 복령 분말은 0.01~0.1㎜의 크기가 되도록 분쇄하는 것을 특징으로 하는 복령 막장의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 복령은 복령 수피를 제거하고 0.1~10㎜의 크기로 자른 복령 균핵인 것을 특징으로 하는 복령 막장의 제조방법.
제3항에 있어서, 상기 복령 균핵은 65 내지 75℃에서 6시간 이상 건조시켜 수분함량이 3% 미만인 것을 특징으로 하는 복령 막장의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 (2) 단계는 고추 또는 고추씨 1 내지 10 중량부, 메주가루 20 내지 30 중량부, 복령분말 10 내지 20 중량부, 소금 20 내지 30 중량부, 보리쌀 15 내지 25 중량부를 혼합하는 것을 특징으로 하는 복령 막장의 제조방법.
제5항에 있어서, 상기 (3) 단계에서 혼합되는 재료는 질금물을 추가적으로 더 포함할 수 있고,
상기 질금물은 전체 중량 대비 15 내지 25중량부가 될 때까지 달여주고, 이때 달임 온도는 60 내지 70℃인 것을 특징으로 하는 복령 막장의 제조방법.
제6항에 있어서, 상기 (2) 단계의 질금물은 70 내지 80℃로 가열하고, 이후 60 내지 70℃로 유지시키면서 4 내지 6시간 동안 당화시켜 제조하는 것을 특징으로 하는 복령 막장의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 (3) 단계는 18~22℃에서 숙성시키는 것을 특징으로 하는 복령 막장의 제조방법.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 방법에 의해 제조된 복령 막장.
제9항의 복령 막장을 포함하는 식품용 조성물.
제9항의 복령 막장을 포함하는 항산화용 건강기능 식품 조성물.