KR20230149159A - 베타글루칸 함유 커피의 제조방법 및 베타글루칸 함유 커피 - Google Patents
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Abstract
본 명세서는 베타글루칸 함유 버섯 원료를 생리활성물질 함유 식물 원료와 함께 배양하여 복합 균사체를 제조하는 단계; 상기 복합 균사체를 커피생두에 배양하는 단계; 및 상기 복합 균사체가 배양된 커피생두를 로스팅하는 단계를 포함하는 베타글루칸 함유 커피의 제조방법 및 베타글루칸 함유 커피에 관한 것이다.
Description
본 명세서는 베타글루칸 함유 커피의 제조방법 및 베타글루칸 함유 커피에 관한 것이다.
커피는 수 천년 동안 많은 사람들에게 사랑을 받고 있는 대표적인 기호식품으로 세계인의 하루 커피 소비량은 25억잔이며, 전세계 인구의 약 70~80%가 커피를 음용하는 것으로 알려져 있다. 그러므로 커피는 매우 대중적인 음료이며 생명유지의 수단으로 마시는 물 다음으로 세상에서 제일 많이 마시는 제2의 음료이다.
커피의 대표적인 성분으로는 카페인, 클로로겐산, 나이아신, 칼륨, 트리고넬, 아미노산등이 있고, 이 중 커피의 주성분인 카페인은 흔히 중독성이 강한 것으로 인식되고 있다. 실제로 다량의 카페인을 섭취할 경우, 위산 분비를 촉진하고 식도를 연결하는 괄약근을 느슨하게 만들어 위산이 식도에 역류, 속쓰림을 악화시킬 수 있으며, 불면증, 신경과민, 불안, 골다공증을 유발할 수 있어 커피의 다량 섭취 시 문제가 있다.
그러므로, 커피로부터 카페인의 함량을 줄일 수 있는 다양한 연구들이 이루어지고 있다.
한편, 최근 들어 웰빙에 대한 관심이 폭발적으로 증가하면서, 많이 마시는 음료 중 하나인 커피에 인체 유익 성분을 더 많이 함유시키려는 노력도 이루어지고 있다.
그러나, 상기와 같이 카페인 함량을 줄이고, 인체 유익 성분을 추가하는 공정은 단순하게 이루어지기 어려우므로, 이러한 공정은 커피의 생산단가를 상승시키는 원인으로 작용한다. 또한, 인체 유익 성분을 추가시키는 공정도 간단하지 않으며, 커피의 맛을 변화시키는 문제로 인하여 실시하기가 매우 어렵다.
그러므로, 상기와 같은 문제를 해소할 수 있는 기술의 개발이 요구되고 있다.
본 명세서는 베타글루칸 함유 커피의 제조방법 및 베타글루칸 함유 커피에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시상태는 베타글루칸 함유 버섯 원료를 생리활성물질 함유 식물 원료와 함께 배양하여 복합 균사체를 제조하는 단계;
상기 복합 균사체를 커피생두에 배양하는 단계; 및
상기 복합 균사체가 배양된 커피생두를 로스팅하는 단계를 포함하는 베타글루칸 함유 커피의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 실시상태는 상술한 제조방법으로 제조되고,
커피생두; 및
베타글루칸 함유 버섯 원료가 생리활성물질 함유 식물 원료와 함께 배양된 복합 균사체를 포함하는 것인 베타글루칸 함유 커피를 제공한다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 베타글루칸 함유 커피의 제조방법에 의하면, 베타글루칸 및 인체 유익 성분 함량이 높은 커피를 제조할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 베타글루칸 함유 커피의 제조방법에 의하면, 베타글루칸 함량은 높으면서도, 카페인 함량이 저감되어 건강에 유익한 커피를 제조할 수 있다.
도 1 및 도 2는 실시예 1의 커피의 제조과정 중 균사체가 배양된 커피생두의 사진이다.
도 3 및 도 4는 실시예 1의 커피의 제조과정 중 균사체가 일부 제거된 커피 생두의 모습이다.
도 5는 실시예 1에서 최종 제조된 커피를 나타낸 것이다.
도 3 및 도 4는 실시예 1의 커피의 제조과정 중 균사체가 일부 제거된 커피 생두의 모습이다.
도 5는 실시예 1에서 최종 제조된 커피를 나타낸 것이다.
이하, 본 명세서에 대해 상세히 설명한다.
본 명세서에 있어서, '베타글루칸 함유 버섯 원료'란, 베타글루칸을 함유하는 모든 형태의 버섯을 의미하며, 그 종류에 대해서는 후술하기로 한다.
본 명세서에 있어서, '베타글루칸'은 불소화성 다당류의 일종인 글루칸의 한 종류이다. 글루칸은 알파글루칸과 베타글루칸으로 나뉘며, 알파글루칸은 주로 식물 전분에 존재하고, 베타글루칸은 버섯, 곡류, 효모의 세포벽 등에 존재한다. 베타글루칸은 추출 대상의 종류에 따라 베타글루칸의 효능도 상이하다고 알려져 있다. 특히, 버섯에서 추출한 베타글루칸은 면역 기능을 증진하고 콜레스테롤과 혈압 수치 조절에 도움이 되는 것으로 알려진 물질로 알려져 있다.
본 명세서에 있어서, '생리활성물질 함유 식물 원료'란, 생리활성물질을 함유하는 식물 유래 원료를 의미하며, 다른 언급이 없는 한 그 형태는 제한되지 않으며, 해당 식물의 줄기, 잎, 뿌리 등 원료가 유래되는 위치도 제한되지 않는다.
본 명세서에 있어서, '생리활성물질'이란, 사람 신체 내에서 호르몬 조절 기능이나 면역기능 증진, 항산화 작용을 하는 물질을 의미하며, 그 종류에 대해서는 후술하기로 한다.
본 명세서에 있어서, '커피생두'란, 로스팅되지 않은 커피콩을 의미한다.
최근, 현대인의 기호식품인 커피에도 변화의 바람이 불고 있으며, 커피에 버섯을 배양함으로써 베타글루칸을 포함시키려는 시도가 있었다. 그러나, 커피에 버섯을 배양하는 과정이나 커피를 로스팅하는 과정에서 베타글루칸의 함량이 충분히 확보되지 않는 문제가 있었다. 구체적으로, 종래에는 버섯 추출물 분말을 분말 커피와 물리적으로 혼합하거나, 버섯 추출물 분말을 로스팅된 커피 원두 표피에 분산하는 방법을 사용하였으나, 단순 혼합에 그쳐 커피의 베타글루칸 함량이 충분하지 않고 풍미가 부족한 한계가 있었다.
본 발명자들은 커피 제조 과정에서도 베타글루칸의 함량을 충분히 확보할 수 있는 베타글루칸 함유 커피의 제조방법을 발견하고, 본 발명을 완성하였다. 후술하는 베타글루칸 함유 커피의 제조방법에 의하면, 제조된 커피의 베타글루칸의 함량이 높고, 균사가 커피 내부에 잘 침투하여 커피 전체의 물성이 우수하며, 풍미가 우수한 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시상태에 따른 베타글루칸 함유 커피의 제조방법에 의하면, 제조되는 커피에 포함되는 곰팡이 독소를 감소시킬 수 있으며, 기존의 커피 섭취시 발생할 수 있는 혈당 상승 문제를 해결할 수 있다. 커피에 포함된 카페인은 액체 크로마토그래피를 사용할 수 있으며, 곰팡이 독소의 함량은 액체 크로마토그래피와 질량분석기를 사용할 수 있다. 측정 조건의 예시는 아래와 같다.
(a) 카페인 크로마토그래피 분석
Column : Scherzo SS-C18 (150nm 4.6mm i.d 3)
Column Temperature : 30℃
Injection Volume : 5ul
Flow : 0.4ml/min
UV : 270nm
Solvent A : 1% acetic acid in ACN
Solvent B : 1% acetic acid in DW
(b) 곰팡이 크로마토그래피 분석
Column : C18 (3mm x 150mm, 3um)
Column Temperature : 40℃
Injection Volume : 5ul
Flow : 0.5ml/min
Solvent A : 5mM 개미산암모늄 용액(1% 개미산 포함)
Solvent B : 5mM 개미산암모늄 메탄올 용액(0.1% 개미산 포함)
구체적으로, 본 발명의 일 실시상태는 베타글루칸 함유 버섯 원료를 생리활성물질 함유 식물 원료와 함께 배양하여 복합 균사체를 제조하는 단계; 상기 복합 균사체를 커피생두에 배양하는 단계; 및 상기 복합 균사체가 배양된 커피생두를 로스팅하는 단계를 포함하는 베타글루칸 함유 커피의 제조방법을 제공한다. 상기 베타글루칸 함유 커피의 제조방법은 상기 베타글루칸 함유 버섯 원료를 생리활성물질 함유 식물 원료와 함께 배양하여 복합 균사체를 제조하는 단계를 포함하는데, 베타글루칸 함유 버섯 원료가 생리활성물질 함유 식물 원료와 함께 배양됨에 따라, 로스팅 등 일반적인 커피 제조 과정에서도 베타글루칸이 유실되지 않을 수 있다. 상기 커피의 제조방법은, 통상적인 커피의 로스팅 과정에 적용될 수 있으며, 제조된 커피의 카페인 함량은 줄이면서도 베타글루칸의 함량은 증가시킬 수 있는 효과를 갖는다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 생리활성물질 함유 식물 원료는 플라보노이드, 폴리페놀, 이소플라본, 설포라펜, 알릴 화합물, 리모넨 및 리그닌으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 성분을 포함할 수 있다. 이때, 바람직하게는 플라보노이드, 폴리페놀 또는 이소플라본의 성분을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 생리활성물질 함유 식물 원료는 서리태 유래 원료 및 은행나무 유래 원료로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 원료를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 서리태 유래 원료는 쥐눈이콩일 수 있다. 상기 쥐눈이콩은 혈액 정화력과 해독능력에 탁월한 효과를 가지고 있어 예로부터 식용보다는 약콩으로 쓰였다. 쥐눈이콩의 이소플라본은 뛰어난 항암 작용을 가져 암세포의 성장을 저해하고, 리놀산은 혈액을 깨끗하게 정화하여 고혈압, 동맥경화, 뇌혈전 등의 질병을 예방하고 또한, 사포닌과 코린 성분은 신장의 작용을 활성화하고 세포합성을 지원하며 체내의 지방을 제거하여 지방간 개선에 도움이 된다. 또한, 비타민E가 풍부하여 기미 및 잡티를 예방, 개선하고 안토시아닌은 콜라겐의 기능을 향상시켜 탄력 있는 피부를 만들어 준다. 또한, 레시틴 성분은 뇌의 활동을 촉진시켜 주어 뇌 건강에 좋다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 은행나무 유래 원료는 은행나무 줄기, 은행나무 껍데기, 은행나무 뿌리, 은행나무 열매 또는 은행잎일 수 있다. 수집 가능성과 가공의 용이성 측면에서 은행잎이 바람직하다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 은행나무 유래 원료를 전처리하는 단계를 포함한다. 상기 단계는 은행나무 유래 원료에 포함된 불순물을 제거하기 위한 것이다. 특히, 상기 은행나무 유래 원료가 은행잎인 경우, 은행잎에 포함된 청산화합물을 제거하기 위해 은행잎을 법제하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 은행잎을 법제하는 단계는 은행잎을 물에 담근 후 이를 끓이는 방법으로 수행될 수 있다. 이때, 상기 은행잎이 담기는 물은 염수일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 은행잎은 20종류 이상의 후라보노이드를 함유하고 있다. 이것은 종자의 발아와 성장의 조절 식물임과 동시에 태양의 자외선을 흡수하여 내부의 조직을 보호한다고 생각되고 있으며 인체에서는 모세혈관을 보호하는 역할을 한다. 특히 은행잎은 진코라이드 등 다양한 항산화 성분이 함유되어 있어 혈전을 없애고 혈관벽의 탄력성을 높이며, 활성산소의 억제나 혈소판 활성 인자의 억제, 뇌의 혈류장애, 심장병 등 여러가지 약리효과를 갖는 것으로 알려져 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 생리활성물질 함유 식물 원료는 서리태 유래 원료 및 은행나무 유래 원료를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 서리태 유래 원료 및 은행나무 유래 원료는 3:7 내지 7:3 중량비, 바람직하게는 6:4 내지 4:6의 중량비로 혼합하여 첨가될 수 있다. 상기와 같이 혼합하여 첨가하는 경우, 특히 고함량의 베타글루칸이 포함된 복합 균사체를 얻는 것이 가능하므로 바람직하다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 생리활성물질 함유 식물 원료의 함량은 상기 베타글루칸 함유 버섯 원료 100 중량부를 기준으로 1 중량부 내지 50 중량부일 수 있다. 바람직하게는 10 중량부 내지 50 중량부 또는 20 중량부 내지 40 중량부일 수 있다. 상기 범위를 만족할 때, 버섯 원료의 양이 충분히 확보되어 배양 속도를 안정적으로 유지할 수 있으며, 생리활성물질에 의한 베타글루칸 함량 증가 효과가 충분히 확보될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 생리활성물질 함유 식물 원료는 분말 또는 액상 형태일 수 있다. 이 경우, 버섯 원료와의 혼합이 용이하여 공정성이 개선될 수 있다. 예를 들어, 상기 생리활성물질 함유 식물 원료가 쥐눈이콩인 경우, 분말 형태의 제조방법은 아래와 같다.
i)쥐눈이콩을 3~4회 깨끗하게 세척하고, 콩의 2배 내지 5배 정도 물을 부어 불려준다. 상기 불린 콩을 불린 콩의 2배 내지 5배의 물과 함께 솥에 넣고 센 불에서 3~20시간 정도 끊여 삶고, 물기를 빼고, 발효용기에 옮겨 담는다. 상기 발효용기에 볏짚을 넣어준 후 뚜껑을 닫고, 40~45도의 따뜻한 환경에서 2~7일 간 발효시킨다. 상기 발효된 쥐눈이콩을 건조시키고 분쇄기로 갈아 분말로 제조한다.
한편, 상기 생리활성물질 함유 식물 원료가 은행잎인 경우, 그 제조방법은 아래와 같다.
ii) 상기 발효 은행잎 분말은 은행잎을 세척하고 분쇄기로 분쇄한 다음, 상온에서 3일 내지 10일간 발효시킨다. 다음으로, 상기 발효 은행잎 분쇄물을 열처리에 의하여 살균한다(예 100 내지 120℃에서 0.5 내지 2 시간). 이후, 상기 발효 은행잎 분쇄물 100 중량부에 대하여 유산균을 0.5 내지 4 중량부로 접종하고, 35 내지 38℃에서 3일 내지 10일간 발효시킨다. 상기 발효가 완료된 은행잎 분쇄물을 건조시켜서 분쇄기로 갈아 분말로 제조한다.
이때, 상기 은행잎 분쇄물에 활성화물질을 첨가할 수 있으며, 상기 활성화물질의 함량은 상기 은행잎 분쇄물 100 중량부 기준으로 1 내지 5 중량부일 수 있다.
상기 유산균으로는 이 분야에서 공지된 유산균이 제한없이 사용될 수 있으며, 예를 들어, 락토바실러스 아시도필러스(Lactobacillus acidophilus), 스트렙토코커스 써모필러스(Streptococcus thermophiles), 비피도박테리움 애니멀리스 락티스 BB-12(Bifidobacterium animalis spp. Lactis BB-12)등에서 선택되는 것이 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 생리활성물질 함유 식물 원료는 발효된 것일 수 있다. 이 경우, 생리활성물질의 함량이 증가되는 효과가 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 베타글루칸 함유 버섯 원료는 동충하초, 말굽버섯, 영지버섯, 녹각영지버섯, 꽃송이버섯, 차가버섯, 상황버섯, 표고버섯, 구름버섯, 느타리버섯, 말똥버섯 및 함실로시빈 버섯으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 상기 함실로시빈 버섯은 실로시빈을 함유하는 환각버섯으로, 대부분의 환각버섯에 해당한다.
상기 동충하초는 면역력 상승, 항암작용, 스트레스와 피로회복에도 우수한 효능이 있는 것으로 알려져 있다. 또한, 정력 보강 효능, 콜레스테롤 수치 조절 효능, 혈압 조절 효능, 악성빈혈 치료 효능 등이 있는 것으로 알려져 있다.
상기 영지버섯(Ganoderma lucidum)은 여름에 활엽수 뿌리에서 발생한다. 진시황의 불로초라고도 알려져 있고 본초강 목에서는 인삼과 함께 이 버섯을 상약의 반열에 올려놓았다. 영지버섯은 강장, 진해, 소종(消腫) 등의 효능이 있어 호흡기 질환, 신경쇠약, 심장병, 고혈압 등에 효과가 있고 콜레스테롤을 낮춰주며 항암 효과가 있다고도 알려져 있다.
상기 꽃송이버섯(Sparassis crispa)은 여름부터 가을까지 살아있는 나무의 뿌리 근처 줄기나 그루터기에 뭉쳐서 발생한다. 하얀 꽃이 무리를 지어 핀 것처럼 보이며 송이와 비슷한 향을 낸다. 가을에 침엽수를 자른 그루터기나 고 목의 언저리에서 자생한다. 꽃송이버섯은 면역 증강, 고혈압 억제, 혈당 상승 억제, 혈액 순환 개선, 조혈 작용 등의 효과가 있는 것으로 알려져 있다.
상기 차가버섯(Inonotus obliquus)은 러시아, 캐나다, 일본 홋카이도와 같은 한랭지역에서 자생하는 자작나무, 오리나무 등에 기생하는 균핵이다. 최근 일본에서는 차가버섯이 C형 간염 예방과 간암 치료 효과 가 있다고 보고되었고, 미국에서도 차가버섯이 특수 천연 물질로 분류되어 미래 제약 및 건강식품으로 개발 중이다. 우리나라에서도 민간에서 위암 환자와 당뇨병 환자에게 차가버섯을 사용한 결과, 그 효과가 기타 버섯류에 비해 뛰어났던 것으로 보고된 바 있다. 그 외에 차가버섯이 신체 저항력 증가, 종양 발생 억제, 미백 등에도 효과가 있다고 보고되어 있다.
상기 상황버섯(phellinus linteus)은 목질진흙버섯이라고도 하며, 동의보감에서는 상목이(桑木耳)라는 이름으로 탕액편에 기록되어 있다. 뽕나무 줄기에 자생하며 삿갓 표면을 제외하고는 모두 황색이다. 초기에는 진흙 덩어리가 뭉쳐진 것처럼 보이다가 다 자란 후에는 나무 그루터기에 혓바닥을 내민 모습이어서 수설(樹舌)이라고도 한다. 예로부터 상황버섯은 자궁출혈, 월경불순 등에 이용되어 왔으며 최근에는 종양 억제, 면역력 강화 및 미백에 우수한 효과가 있다고 보고된 바 있다.
상기 표고버섯(Lentinus edodes (Berk.) Sing.)은 담자균류 느타리과 잣버섯에 속하는 식용버섯으로, 혈압강하, 항바이러스 물질인 인터페론의 생성을 촉진할 뿐만 아니라 당뇨병, 비만증, 동맥경화, 고혈압 개선작용이 있다 고 알려져 있다. 또한, 표고버섯 내 함유된 렌티난(lentinan)은 항암 및 항종양 작용이 있다고 알려져 있고, 에르고스테롤(Ergosterol)은 햇볕의 자외선에 쬐면 비타민 D2로 변하기 때문에 표고버섯은 구루병을 예방하고 빈혈을 치료하는 기능이 있다고 알려져 있다.
상기 느타리버섯은 식이섬유와 비타민이 풍부하여 혈당 상승을 억제해주고, 혈중의 콜레스테롤을 배출해주는 식이섬유를 풍부하게 포함하고 있다. 또한 지방 분해를 촉진하는 비타민D도 많이 들어가 있어서 피를 맑게 해주고 당지수를 낮추는 효능이 있다. 느타리버섯에는 베타글루칸, 셀레늄, RNA복합체가 포함되어 있어 항암효과도 뛰어나다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 베타글루칸 함유 버섯 원료를 생리활성물질 함유 식물 원료와 함께 배양하여 복합 균사체를 제조하는 단계는 상기 베타글루칸 함유 버섯 원료를 1차 배양하는 단계; 및 상기 1차 배양물에 상기 생리활성물질 함유 식물 원료를 첨가하여 2차 배양하는 단계를 포함할 수 있다. 한편, 상기 베타글루칸 함유 버섯 원료를 1차 배양하는 단계와 상기 베타글루칸 함유 버섯 원료에 상기 생리활성물질 함유 식물 원료를 첨가하는 단계는 동시에 수행될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 베타글루칸 함유 버섯 원료를 1차 배양하는 단계는 상기 베타글루칸 함유 버섯 원료를 배지에 접종 및 배양하는 방법으로 수행될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 베타글루칸 함유 버섯 원료가 2종 이상인 경우, 각각의 버섯 원료를 구분된 배지에 독립적으로 접종 및 배양하여 균사체를 제조하는 단계; 상기 균사체를 분쇄하여 각각의 균사체 분말을 제조하는 단계; 상기 균사체 분말을 혼합하여 균사체 분말 혼합물을 제조하는 단계; 및 상기 균사체 분말 혼합물을 배지에 접종 및 배양하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 균사체 분말 혼합물에 혼합되는 균사체 분말은 버섯 원료 별로 서로 동일하거나 상이할 수 있다. 예를 들어, 동충하초 균사체, 말굽버섯 균사체, 영지버섯 균사체, 꽃송이버섯 균사체, 차가버섯 균사체, 표고버섯 균사체 및 느타리버섯 균사체를 혼합하여 균사체 분말 혼합물을 제조하는 경우, 각각의 균사체 분말의 중량비는 1~3 : 1~3 : 1~3 : 1~3 : 1~3 : 1~3 : 1~3 : 1~3일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 베타글루칸 함유 버섯 원료를 1차 배양하는 단계에서 사용되는 배지는 PDA(Potato Dextrose Agar)일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 1차 배양물에 상기 생리활성물질 함유 식물 원료를 첨가하여 2차 배양하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 단계는 상기 1차 배양물에 상기 생리활성물질 함유 식물 원료를 첨가함으로써, 베타글루칸의 함량을 높이고, 생리활성물질을 첨가함으로써 영양학적으로 우수한 균사체를 얻고자 하는 단계이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 2차 배양하는 단계는 상기 1차 배양하는 단계의 상기 베타글루칸 함유 버섯의 균사가 피는 시점에서 수행될 수 있다. 상기 균사(hypha)는 긴 분지 형태의 섬유 구조의 균계를 통칭하는 말로, 상기 균사가 피는 시점은 사람의 육안으로 확인할 수 있다. 상기 2차 배양하는 단계는 상기 1차 배양하는 단계의 상기 베타글루칸 함유 버섯의 균사가 피는 시점에서 수행됨에 따라, 곰팡이가 피는 등 원하지 않는 부반응이 일어나는 것을 방지하고, 베타글루칸 함량이 충분히 확보될 수 있도록 한다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 베타글루칸 함유 버섯 원료를 1차 배양하는 단계; 및 상기 1차 배양물에 상기 생리활성물질 함유 식물 원료를 첨가하여 2차 배양하는 단계는 각각 5일 내지 14일 동안 20℃ 내지 30℃의 온도 조건 및 10% 내지 30%의 상대습도 조건에서 수행될 수 있다. 또는 27℃ 내지 28℃의 온도 조건 및 18% 내지 25%의 상대습도 조건에서 수행될 수 있다
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 복합 균사체를 커피생두에 배양하는 단계는 5일 내지 4주 동안 수행될 수 있다. 또는 1주일 내지 4주, 1주 내지 3주 또는 1주 내지 2주 동안 수행될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 복합 균사체를 커피생두에 배양하는 단계는 15℃ 내지 30℃의 온도 조건 및 20% 내지 80%의 상대습도 조건에서 수행될 수 있다. 바람직하게, 상기 온도 조건은 19℃ 내지 30℃일 수 있으며, 상대습도 조건은 30% 내지 60%일 수 있다. 상기 기간, 온도 및 습도 조건에서 상기 커피생두가 배지로 충분히 기능할 수 있고, 복합 균사체가 잘 성장할 수 있으며 풍미가 충분히 부여될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 복합 균사체를 커피생두에 배양하는 단계는 2회 내지 3회 반복하여 수행될 수 있으며, 각 단계별 조건은 동일 또는 상이할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 복합 균사체를 커피생두에 배양하는 단계는 5일 내지 14일 동안 20℃ 내지 30℃의 온도 조건 및 10% 내지 30%의 상대습도 조건에서 수행될 수 있다. 또는 27℃ 내지 28℃의 온도 조건 및 18% 내지 25%의 상대습도 조건에서 수행될 수 있다
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 복합 균사체를 커피생두에 배양하는 단계의 상기 복합 균사체의 함량이 상기 커피생두 100 중량부 기준으로 0.1 내지 30 중량부일 수 있다. 바람직하게는, 1 내지 8 중량부 또는 2 내지 7 중량부일 수 있다. 상기 범위를 만족할 때, 커피의 풍미가 유지될 수 있다
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 복합 균사체를 커피생두에 배양하는 단계 이후에 50℃ 내지 150℃의 온도 조건에서 10분 내지 10시간 동안 열처리하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 열처리하는 단계는 커피 풍미를 향상시키는 단계이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 열처리하는 단계는 로스팅 드럼 내에서 열풍을 가하는 방법으로 수행될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 복합 균사체를 커피생두에 배양하는 단계 이후에 상기 복합 균사체가 배양된 커피생두를 후처리하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 후처리하는 단계는 이를 하나의 사이클(cycle)로 1회 내지 3회 수행될 수 있다. 상기 단계는 커피콩에 배양된 복합 균사체를 로스팅하기 적합하게 처리하는 과정이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 복합 균사체가 배양된 커피생두를 로스팅하는 단계는 150 ℃ 내지 250 ℃의 온도 조건에서 수행될 수 있다. 상기 온도 범위에서 발암물질인 아크릴아미드계 물질의 생성량을 감소시켜 건강에 해롭지 않은 커피를 제조할 수 있고, 커피의 풍미가 향상되며, 커피의 손상이 방지될 수 있다. 상기 로스팅은 열풍, 반열풍 또는 직화식으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시상태는 상술한 커피의 제조방법으로 제조되고, 커피생두; 및 베타글루칸 함유 버섯 원료가 생리활성물질 함유 식물 원료와 함께 배양된 복합 균사체를 포함하는 것인 베타글루칸 함유 커피를 제공한다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 복합 균사체의 함량이 상기 커피생두 100 중량부 기준으로 0.1 내지 30 중량부일 수 있다. 바람직하게는, 1 내지 8 중량부 또는 2 내지 7 중량부일 수 있다. 상기 범위를 만족할 때, 커피의 풍미가 유지될 수 있다
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 베타글루칸 함유 커피의 하기 수학식 2로 계산된 값이 15% 이하, 13% 이하 또는 11% 이하일 수 있다. 상기 수치 범위를 만족할 때, 커피의 카페인 함량 대비 베타글루칸의 함량이 높은 효과가 있다.
[수학식 2]
베타글루칸 함량 대비 카페인의 함량 = (커피 내 카페인 함량)/(커피 내 베타글루칸 함량)*100(%)
이하에서, 제조예 및 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나, 하기의 실시예는 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다. 하기의 실시예는 본 발명의 범위 내에서 당업자에 의해 적절히 수정, 변경될 수 있다.
1. 제조예 1 및 2: 생리활성물질 함유 식물 원료의 준비
<제조예 1: 발효 쥐눈이콩 분말의 제조>
쥐눈이콩을 3~4회 깨끗하게 세척하고, 콩의 3배 정도의 물을 부어 하루정도 불려주었다. 상기 불린 콩을 넉넉한 물과 함께 솥에 넣고 센 불에서 5~6시간 정도 끊여 삶고, 물기를 빼고, 발효용기에 옮겨 담고 볏짚을 넣어준 후 뚜껑을 닫고, 40~45도의 따뜻한 환경에서 2~3일 간 발효시켰다. 상기 발효된 쥐눈이콩을 햇볕에 자연 건조시키고 분쇄기에 갈아 1000메쉬 크기의 분말을 제조하였다.
<제조예 2: 발효 은행잎 분말의 제조>
은행잎을 세척하고 분쇄기로 분쇄한 다음, 상온에서 7일간 발효시켰다. 상기 발효 은행잎 분쇄물을 100℃에서 30분간 열처리하여 살균하였다. 이후, 상기 발효 은행잎 분쇄물 100 중량부에 대하여 유산균을 2 중량부로 접종하고, 37℃에서 7일간 발효시켰다. 상기 발효가 완료된 은행잎 분쇄물을 건조시켜서 분쇄기에 갈아 1000메쉬 크기의 분말을 제조하였다.
2. 제조예 3 내지 7: 복합 균사체의 제조
<제조예 3: 발효 쥐눈이콩 분말 첨가 복합 균사체 분말 제조>
동충하초, 말굽버섯, 영지버섯, 꽃송이버섯, 차가버섯, 상황버섯, 표고버섯 및 느타리버섯 각각을 별도의 용기에 넣어 버섯 균사를 준비하였다.
상기 8종의 버섯 용기에서 각 버섯 균사를 분리하여 PDA(Potato Dextrose Agar)에 접종 후, 1주 동안 27~29℃, 습도 20% 조건에서 각 버섯의 균사체를 배양하였다. 상기 PDA에서 배양된 각각의 버섯 균사체를 분말화하여 동일한 중량비로 혼합하여, 복합 균사체 분말을 PDB(Potato Dextrose Broth) 배지가 담긴 삼각플라스크에 복합 접종하였다.
상기 복합 접종된 배지가 담긴 삼각플라스크를 BOD incubator(Bio-Oxygen Demand 배양기, 저온배양기)에서 27~28℃ 습도 20% 조건에서 배양하되, 균사가 피는 시점에 상기 복합 균사체 분말 100 중량부를 기준으로 발효 쥐눈이콩 분말(제조예 1 제조) 40 중량부를 첨가하여 BOD incubator(Bio-Oxygen Demand 배양기, 저온배양기)에서 27~28℃ 습도 20% 조건에서 1주일간 정치 배양하되, 배양하는 동안 매일 1분 정도 교반하여, 복합 균사체를 얻었다.
<제조예 4: 발효 은행잎 분말 첨가 복합 균사체 분말 제조>
동충하초, 말굽버섯, 영지버섯, 꽃송이버섯, 차가버섯, 상황버섯, 표고버섯 및 느타리버섯 각각을 별도의 발효 용기에 넣고, 버섯이 잠길 정도로 물을 붓고 상온에서 1년 6개월간 발효시켰다.
상기 8종의 버섯 발효 용기에서 각 버섯 균사를 분리하여 PDA(Potato Dextrose Agar)에 접종 후, 1주 동안 27~29℃, 습도 20% 조건에서 각 버섯의 균사체를 배양하였다. 상기 PDA에서 배양된 각각의 버섯 균사체를 분말화하여 동일한 중량비로 혼합하여, 복합 균사체 분말을 PDB(Potato Dextrose Broth) 배지가 담긴 삼각플라스크에 복합 접종하였다.
상기 복합 접종된 배지가 담긴 삼각플라스크를 BOD incubator(Bio-Oxygen Demand 배양기, 저온배양기)에서 27~28℃ 습도 20% 조건에서 배양하되, 균사가 피는 시점에 상기 복합 균사체 분말 100 중량부를 기준으로 발효 은행잎 분말(제조예 2 제조) 40 중량부를 첨가하여 BOD incubator(Bio-Oxygen Demand 배양기, 저온배양기)에서 27~28℃ 습도 20% 조건에서 1주일간 정치 배양하되, 배양하는 동안 매일 1분 정도 교반하여, 복합 균사체를 얻었다.
<제조예 5: 발효 쥐눈이콩 분말 및 발효 은행잎 분말 첨가 복합 균사체 분말 제조>
동충하초, 말굽버섯, 영지버섯, 꽃송이버섯, 차가버섯, 상황버섯, 표고버섯 및 느타리버섯 각각을 별도의 발효 용기에 넣고, 버섯이 잠길 정도로 물을 붓고 상온에서 1년 6개월간 발효시켰다.
상기 8종의 버섯 발효 용기에서 각 버섯 균사를 분리하여 PDA(Potato Dextrose Agar)에 접종 후, 1주 동안 27~29℃, 습도 20% 조건에서 각 버섯의 균사체를 배양하였다. 상기 PDA에서 배양된 각각의 버섯 균사체를 분말화하여 동일한 중량비로 혼합하여, 복합 균사체 분말을 PDB(Potato Dextrose Broth) 배지가 담긴 삼각플라스크에 복합 접종하였다.
상기 복합 접종된 배지가 담긴 삼각플라스크를 BOD incubator(Bio-Oxygen Demand 배양기, 저온배양기)에서 27~28℃ 습도 20% 조건에서 배양하되, 균사가 피는 시점에 상기 복합 균사체 분말 100 중량부를 기준으로 발효 쥐눈이콩 분말(제조예 1 제조) 20 중량부 및 발효 은행잎 분말(제조예 2 제조) 20 중량부를 첨가하여 BOD incubator(Bio-Oxygen Demand 배양기, 저온배양기)에서 27~28℃ 습도 20% 조건에서 1주일간 정치 배양하되, 배양하는 동안 매일 1분 정도 교반하여, 복합 균사체를 얻었다.
<제조예 6: 생리활성물질 함유 식물 원료가 포함되지 않은 복합 균사체 제조>
멸균처리된 동충하초, 차가버섯, 및 상황버섯의 자실체 조직을 분리하여 PDA(Potato Dextrose Agar)에 접종 후, 1주 동안 27~29℃, 습도 20% 조건에서 각 버섯의 균사체를 배양하였다. 상기 PDA에서 배양된 각각의 버섯 균사체를 분말화하여 동일한 중량비로 혼합하여, 복합 균사체 분말을 PDB(Potato Dextrose Broth) 배지가 담긴 삼각플라스크에 복합 접종하였다.
상기 복합 접종된 배지가 담긴 삼각플라스크를 BOD incubator(Bio-Oxygen Demand 배양기, 저온배양기)에서 27~28℃ 습도 20% 조건에서 1주 동안 배양하여 복합 균사체를 얻었다.
<제조예 7: 생리활성물질 함유 식물 원료가 포함되지 않은 복합 균사체 제조>
버섯 원료로 멸균처리된 동충하초, 말굽버섯, 영지버섯, 꽃송이버섯, 차가버섯, 표고버섯, 및 느타리버섯을 사용한 것을 제외하고는 제조예 6과 동일한 방법으로 복합 균사체를 제조하였다.
3. 실시예 및 비교예
<실시예 1>
커피생두 100 중량부에 대하여, 상기 제조예 3에서 복합 균사체 분말 5 중량부를 혼합하여 25℃ 내지 29℃의 온도 및 상대습도 50% 조건에서 배양하였다. 상기 배양에 의해 균사가 핀 후에 20℃ 내지 25℃, 상대습도 35 내지 25% 조건에서 2주간 더 배양하였다. 균사체가 배양된 커피생두의 사진을 도 1 및 도 2에 나타내었다.
상기 배양이 완료된 커피생두를 로스팅 드럼에 넣고, 80 내지 95℃의 열풍을 1시간 동안 공급하여 후처리하였다.
이후, 커피생두를 물에 세척 및 건조하였다. 세척 및 건조 완료된 커피생두의 표면은 도 3 및 도 4에 나타내었다.
상기 잡내가 제거된 커피생두를 205℃에서 직화 로스팅하여 베타글루칸 함유 커피를 제조하였다. 최종 제조된 커피를 도 5에 나타내었다.
<실시예 2>
복합 균사체 분말로 제조예 4에서 제조된 복합 균사체를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 베타글루칸 함유 커피를 제조하였다.
<실시예 3>
복합 균사체 분말로 제조예 5에서 제조된 복합 균사체를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 베타글루칸 함유 커피를 제조하였다.
<비교예 1>
복합 균사체 분말로 제조예 6에서 제조된 복합 균사체를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 베타글루칸 함유 커피를 제조하였다.
<비교예 2>
복합 균사체 분말로 제조예 7에서 제조된 복합 균사체를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 베타글루칸 함유 커피를 제조하였다.
4. 실험예
<실험예 1: 베타글루칸의 함량 측정>
최종 커피 완성 전의 커피생두의 베타글루칸 함량과 최종 제조된 커피의 베타글루칸 함량을 서로 비교하였다.
<실험예 1-1: 최종 커피 완성 전의 커피생두의 베타글루칸 함량 측정>
상기 제조예 3 내지 4에서 얻은 복합 균사체 100 g에 추출 용매로 2,000 ㎖의 증류수를 넣고 100℃의 중탕으로 24시간 동안 추출한 후 원심분리하여 상등액을 수득하였다. 또한, 원심분리 후 남은 잔사에 추출 용매로 다시 2,000 ㎖의 증류수를 넣고 100℃의 중탕으로 24시간 동안 추출하였고, 총 3회 반복추출하여 추출액을 수득하였다. 이후, 추출액을 감압 농축하여 농축액 100 ㎖를 수득하였다. 이후, 농축액의 온도를 4℃로 유지시키고 여기에 -20℃로 빙냉시킨 300 ㎖ 에탄올을 넣고 4시간 동안 4℃에서 방치하였다. 이후, 농축액으로부터 침전물을 분리하고 Beta-glucan assay kit(Megazyme.co)를 이용하여 베타-글루칸(β-Glucan)의 함량을 측정하였다.
<실험예 1-2: 최종 제조된 커피의 베타글루칸 함량 측정>
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 2의 각각에서 제조된 건조단계 전의 커피생두를 분쇄하고, 커피생두 분쇄물 100 g에 추출 용매로 2,000 ㎖의 증류수를 넣고 100℃의 중탕으로 24시간 동안 추출한 후 원심분리하여 상등액을 수득하였다. 또한, 원심분리 후 남은 잔사에 추출 용매로 다시 2,000 ㎖의 증류수를 넣고 100℃의 중탕으로 24시간 동안 추출하였고, 총 3회 반복추출하여 추출액을 수득하였다. 이후, 추출액을 감압 농축하여 농축액 100 ㎖를 수득하였다. 이후, 농축액의 온도를 4℃로 유지시키고 여기에 -20℃로 빙냉시킨 300 ㎖ 에탄올을 넣고 4시간 동안 4℃에서 방치하였다. 이후, 농축액으로부터 침전물을 분리하고 Beta-glucan assay kit(Megazyme.co)를 이용하여 베타-글루칸(β-Glucan)의 함량을 측정하였다.
<실험예 2: 카페인 함량 측정>
실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 2에서 제조된 베타글루칸 함유 커피를 0.5mm의 크기로 분쇄한 후, 5L의 정수된 물에 4℃에서 13시간동안 침출시켜 커피 음료 시료를 제조하고, 카페인의 함량을 HPLC(High Performance Liquid Chromatograph)를 사용하여 측정하였다.
<결과 분석>
상기 실험예 1 및 실험예 2에서 측정한 물질의 함량을 아래 표 1에 나타내었다.
실험예 1-1 및 실험예 1-2에서 나타난 결과와 아래 식 1을 이용하여, 커피의 베타글루칸 증가량을 계산하였다.
또한, 아래 식 2를 이용하여, 베타글루칸 함량 대비 카페인의 함량을 계산하였다.
[수학식 1]
베타글루칸 증가량 = {(실험예 1-2에서 측정된 베타글루칸 함량)-(실험예 1-1에서 측정된 베타글루칸 함량)}/(실험예 1-1에서 측정된 베타글루칸 함량)*100(%)
[수학식 2]
베타글루칸 함량 대비 카페인의 함량 = (실험예 2에서 측정된 카페인 함량)/(실험예 1-2에서 측정된 베타글루칸 함량)*100(%)
| 커피 종류 | 실험예 1-1 (mg/100ml) |
실험예 1-2 (mg/100ml) |
실험예 2 (mg/100ml) |
식 1 (%) |
식 2 (%) |
| 실시예 1 | 1,430 | 2,130 | 232 | 149% | 10.9% |
| 실시예 2 | 1,520 | 2,765 | 219 | 182% | 7.9% |
| 실시예 3 | 1,612 | 3,167 | 205 | 196% | 6.5% |
| 비교예 1 | 5,230 | 685 | 262 | 13.1% | 38.2% |
| 비교예 2 | 6,878 | 1,121 | 259 | 16.3% | 23.1% |
상기 결과로부터, 실시예 1 내지 3의 제조방법에 따라 제조된 커피는 최종 제조된 커피의 베타글루칸 함량이 많은 것을 확인할 수 있었다.
반면에, 비교예 1 및 비교예 2의 제조방법에 따라 커피는 제조 과정에서 베타글루칸이 상당량 유실되어, 초기 베타글루칸 대비 20% 미만의 베타글루칸 만이 잔존하는 것을 확인할 수 있었다.
한편, 실시예 1 내지 3의 제조방법에 따라 제조된 커피는 베타글루칸 함량 대비 카페인의 함량이 11% 미만으로 조절된 것을 확인할 수 있었으며, 비교예 1 및 2의 제조방법에 따라 제조된 커피는 베타글루칸 함량 대비 카페인의 함량이 20%를 초과하는 것을 확인할 수 있었다.
Claims (15)
- 베타글루칸 함유 버섯 원료를 생리활성물질 함유 식물 원료와 함께 배양하여 복합 균사체를 제조하는 단계;
상기 복합 균사체를 커피생두에 배양하는 단계; 및
상기 복합 균사체가 배양된 커피생두를 로스팅하는 단계를 포함하는 베타글루칸 함유 커피의 제조방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 생리활성물질 함유 식물 원료는 플라보노이드, 폴리페놀, 이소플라본, 설포라펜, 알릴 화합물, 리모넨 및 리그닌으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 성분을 포함하는 것인 베타글루칸 함유 커피의 제조방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 생리활성물질 함유 식물 원료는 서리태 유래 원료 및 은행나무 유래 원료로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 원료를 포함하는 것인 베타글루칸 함유 커피의 제조방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 생리활성물질 함유 식물 원료의 함량은 상기 베타글루칸 함유 버섯 원료 100 중량부를 기준으로 1 중량부 내지 50 중량부인 것인 베타글루칸 함유 커피의 제조방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 생리활성물질 함유 식물 원료는 분말 또는 액상 형태인 것인 베타글루칸 함유 커피의 제조방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 베타글루칸 함유 버섯 원료는 동충하초, 말굽버섯, 영지버섯, 녹각영지버섯, 꽃송이버섯, 차가버섯, 상황버섯, 표고버섯, 구름버섯, 느타리버섯, 말똥버섯 및 함실로시빈 버섯으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것인 베타글루칸 함유 커피의 제조방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 베타글루칸 함유 버섯 원료를 생리활성물질 함유 식물 원료와 함께 배양하여 복합 균사체를 제조하는 단계는
상기 베타글루칸 함유 버섯 원료를 1차 배양하는 단계; 및
상기 1차 배양물에 상기 생리활성물질 함유 식물 원료를 첨가하여 2차 배양하는 단계를 포함하는 것인 베타글루칸 함유 커피의 제조방법. - 청구항 7에 있어서,
상기 2차 배양하는 단계는 상기 1차 배양하는 단계의 상기 베타글루칸 함유 버섯의 균사가 피는 시점에서 수행되는 것인 베타글루칸 함유 커피의 제조방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 복합 균사체를 커피생두에 배양하는 단계는 5일 내지 4주 동안 수행되는 것인 베타글루칸 함유 커피의 제조방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 복합 균사체를 커피생두에 배양하는 단계의 상기 복합 균사체의 함량이 상기 커피생두 100 중량부 기준으로 0.1 내지 30 중량부인 것인 베타글루칸 함유 커피의 제조방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 복합 균사체를 커피생두에 배양하는 단계 이후에 50℃ 내지 150℃의 온도 조건에서 10분 내지 10시간 동안 열처리하는 단계를 포함하는 것인 베타글루칸 함유 커피의 제조방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 복합 균사체가 배양된 커피생두를 로스팅하는 단계는 150 ℃ 내지 250 ℃의 온도 조건에서 수행되는 것인 베타글루칸 함유 커피의 제조방법. - 청구항 1 내지 12 중 어느 한 항에 따른 커피의 제조방법으로 제조되고,
커피생두; 및
베타글루칸 함유 버섯 원료가 생리활성물질 함유 식물 원료와 함께 배양된 복합 균사체를 포함하는 것인 베타글루칸 함유 커피. - 청구항 13에 있어서,
상기 복합 균사체의 함량이 상기 커피생두 100 중량부 기준으로 0.1 내지 30 중량부인 것인 베타글루칸 함유 커피. - 청구항 13에 있어서,
하기 수학식 2로 계산된 값이 15% 이하인 것인 베타글루칸 함유 커피.
[수학식 2]
베타글루칸 함량 대비 카페인의 함량 = (커피 내 카페인 함량)/(커피 내 베타글루칸 함량)*100(%)
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