KR20240075028A - 버섯 추출물 및 젤라틴 가수분해물이 함유된 유산균 발효 조성물 및 이의 제조방법 - Google Patents

버섯 추출물 및 젤라틴 가수분해물이 함유된 유산균 발효 조성물 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 유산균 발효 조성물은 버섯 추출물, 탈지분유, 프락토올리고당, 젤라틴 가수분해물 및 혼합 유산 균주을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

버섯 추출물 및 젤라틴 가수분해물이 함유된 유산균 발효 조성물 및 이의 제조방법{LACTOBACILLUS FERMENTATION COMPOSITION CONTAINING MUSHROOM EXTRACT AND GELATIN HYDROLYZATE AND ITS PREPARATION METHOD}
본 발명은 유산균 발효 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로, 항콜레스테롤 효과 및 뼈 건강 개선 효과를 증진시킬 수 있도록 버섯 추출물 및 젤라틴 가수분해물이 함유된 유산균 발효 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
식품 재료 중에서도 지질 개선효과가 있는 천연성분 및 항산화 효과가 있는 천연성분이 다수 보고되고 있는데, 특히 식용 및 약용으로 널리 이용되고 있는 버섯류도 항산화 물질로서 큰 관심을 끌고 있으며, 유산균 발효유 역시 항산화작용을 통한 노화 방지와 성인병 예방을 위한 기능성 식품으로 각광받고 있다.
또한, 유산균 발효유에는 첨가제로 원유나 탈지분유가 기본적으로 함유되기 때문에 뼈 건강의 증진에도 도움되어 성장기의 어린이, 청소년의 발육을 촉진시키며, 노년기 및 여성의 골다공증에도 도움이 되고 있다.
한국등록특허 10-0445685에서는 버섯 분말 또는 버섯 추출물을 포함하는 유산균 배지 조성물에 관해 기술하고 있다. 상기 특허에서는 또한 이러한 유산균 배지 조성물을 이용하여 유산균을 발효시킴으로써, 버섯이 갖는 항산화작용 등의 약리효과를 유지 내지 강화시키는 동시에, 유산균의 발효속도 증가 또는 유산균의 약리효과를 강화시킨 버섯 유산발효 조성물에 대해 기술하고 있다.
그러나, 종래의 발명은 버섯 분말의 함유량이 낮아 버섯의 약리적인 효과를 증대시키기에 어려움이 있으며, 또한, 원유 또는 탈지분유에 함유된 카제인 인산펩타이드(CCP) 만으로는 뼈 건강을 증진시키기에는 한계가 있는 실정이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 버섯 추출물 및 젤라틴 가수분해물이 함유된 유산균 발효 조성물을 통해 버섯, 젤라틴 및 유산균이 갖는 약리 효과를 증대시키는 유산균 발효 조성물을 제안하는 것에 있다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 버섯 추출물 및 젤라틴 가수분해물이 함유된 유산균 발효 조성물을 통해 버섯, 젤라틴 및 유산균이 갖는 약리 효과를 증대시키는 유산균 발효 조성물의 제조방법을 제안하는 것에 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유산균 발효 조성물은 버섯 추출물, 탈지분유, 프락토올리고당, 젤라틴 가수분해물 및 혼합 유산 균주을 포함한다.
또한, 버섯 추출물 60~75중량%, 탈지분유 3~20중량%, 프락토올리고당 2~15중량%, 젤라틴 가수분해물 0.01~5중량% 및 혼합 유산 균주 0.1~10중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 버섯 추출물은 표고버섯, 새송이버섯 및 영지버섯으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 버섯으로부터 추출된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 젤라틴 가수분해물은 젤라틴에 단백질 가수분해 효소를 첨가한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 젤라틴 가수분해물은 상기 단백질 가수분해 효소 중량비 1에 대해, 상기 젤라틴을 50~500의 중량비로 첨가한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 단백질 가수분해 효소는 콜라게나제(collagenase), 젤라티나제(gelatinase), 알카라제(alcalase), 프로타멕스(protamex) 및 플라보자임(flavorzyme)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 혼합 유산 균주는 락토바실러스 아시도필러스(Lactobacilus acidophilus), 비피도박테리움 롱검(Bifidobacterium longum) 및 스트렙토코커스 서모필러스(Streptococcus thermophilus)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 유산균 발효 조성물은 버섯 분말, 치커리추출물, 천연 탄수화물 및 정제수로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유산균 발효 조성물을 제조하는 방법은 버섯 추출물을 제조하는 단계, 젤라틴 가수분해물을 제조하는 단계, 상기 버섯 추출물에 탈지분유, 프락토올리고당 및 젤라틴 가수분해물을 첨가하여 유산균 배지를 제조하는 단계, 상기 유산균 배지에 혼합 유산 균주를 첨가하는 단계, 첨가된 상기 혼합 유산 균주를 배양하는 단계, 배양된 상기 혼합 유산 균주를 숙성하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 버섯 추출물을 제조하는 단계는 표고버섯, 새송이버섯 및 영지버섯으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 버섯을 고압 멸균기에 투입하여 가열 및 냉각하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 유산균 발효 조성물 및 이의 제조방법은 버섯 추출물 및 젤라틴 가수분해물을 함유한 유산균 배지를 제조하고, 상기 유산균 배지에 혼합 유산 균주를 첨가하여 배양/숙성 시킴으로써, 버섯과 유산균이 갖는 항혈전 및 항지질작용, 항균작용, 항암작용, 항당뇨, 또는 항산화작용 등의 약리 효과와 더불어, 젤라틴 가수분해물이 갖는 뼈 건강 개선을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
다만, 본 발명의 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 유산균 발효 조성물의 제조방법을 개략적으로 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 유산균 발효 조성물 급여에 따른 대퇴골 중량을 나타낸 도면
도 3은 본 발명의 유산균 발효 조성물 급여에 따른 골강도 증가량(막대형) 및 대퇴골 미네랄 함량(꺽은선형)을 나타낸 도면
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
덧붙여, 본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명의 명세서 전체에서 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
이하, 본 발명의 유산균 발효 조성물에 대해 설명하도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유산균 발효 조성물은 버섯 추출물, 탈지분유, 프락토올리고당, 젤라틴 가수분해물 및 혼합 유산 균주을 포함한다.
또한, 상기 유산균 발효 조성물은 버섯 추출물 60~75중량%, 탈지분유 3~20중량%, 프락토올리고당 2~15중량%, 젤라틴 가수분해물 0.01~5중량% 및 혼합 유산 균주 0.1~10중량%를 포함할 수 있다.
또한, 상기 유산균 발효 조성물은 버섯 분말, 치커리추출물, 천연 탄수화물 및 정제수로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 더 포함할 수 있다.
이때, 각각의 중량%는 상기 유산균 발효 조성물 전체 중량에 대해, 버섯 분말 0.1~5 중량%, 치커리추출물 2~5중량% 및 천연 탄수화물 0.5~15중량%으로 포함될 수 있으며, 정제수는 상기 유산균 발효 조성물 전체 중량에 대해서 잔량을 형성할 수 있다.
일례로, 상기 천연 탄수화물로는 포도당 및 과당과 같은 모노사카라이드; 말토스 및 수크로스와 같은 디사카라이드; 덱스트린 및 사이클로덱스트린과 같은 폴리사카라이드; 및 자일리톨, 소르비톨 및 에리트리톨과 같은 당알콜;로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유산균 발효 조성물은 버섯 추출물 60~75중량%를 포함하며, 바람직하게는 65~70 중량%가 포함될 수 있다.
일례로, 상기 버섯 추출물은 식용 버섯 및/또는 약용 버섯이 사용될 수 있으며, 상기 버섯들은 자실체 및/또는 균사체가 사용될 수 있다. 바람직하게는 상기 버섯 추출물은 표고버섯, 새송이버섯 및 영지버섯으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 버섯으로부터 추출될 수 있다.
여기서, 식용 버섯은 70~95%의 수분과 5~30%의 유기 및 무기 성분으로 되어 있는데, 건조시킨 버섯은 15~30%정도의 단백질, 2~10%의 지방과 50% 안팎의 가용성 무기물이 들어 있고, 5~10%의 조섬유와 갈륨, 인산, 회분 등이 함유되어 있다.
또한, 일반적으로 맛이 좋은 식용 버섯에는 아미노산, 마니트, 트레할로오스 등이 많이 있으며 그밖에 비타민 B2와 비타민 D의 전구체인 에르고스테린 같은 여러 비타민류와 효소도 들어 있다고 알려져 있다.
또한, 최근 버섯은 항암 효과, 항변이원성 효과, 혈청 지질저하 효과, 면역증강 효과 등 노화억제 및 성인병 예방과 치료에 효험이 있는 것으로 알려지면서 식용뿐만 아니라 약용으로도 그 이용성이 날로 증대하고 있는데, 이러한 생리활성이 기대되는 버섯류에는 영지, 표고, 새송이, 상황, 아가리쿠스, 먹물, 목이, 말굽 및 석이 등의 버섯들이 알려져 있다.
특히, 영지버섯의 약효성분으로 열수 추출액에 함유되어 있는 다당류와 단백질 복합체인 polysaccharide protein complex가 보고된 바 있으며, 암세포 생육 억제, 본태성 고혈압 치료, 과산화지질 생성 억제 효과 등이 보고된 바 있다. 식용으로 널리 이용되고 있는 표고버섯에는 항암작용, 콜레스테롤 저하작용, 강장, 이뇨, 고혈압, 신장염, 천식, 위궤양 등의 치료에도 효능이 있어 약용으로도 널리 이용되고 있으며, 표고버섯 열수 추출물은 혈청 및 간장의 지질 저하 작용 및 간손상 억제작용이 보고된 바 있다. 또한, 새송이버섯의 다당류 추출물은 혈청 콜레스테롤 저하효과 및 사염화탄소 유발 간손상 억제작용과 새송이버섯 자실체 및 균사체 추출물의 항산화효과가 있는 것으로 보고된 바 있다.
이로 인해, 본 발명에 사용되는 상기 버섯 추출물은 표고버섯, 새송이버섯 및 영지버섯으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 버섯으로부터 추출될 수 있으나, 이에 한정하지 않고, 통상의 기술자에게 자명한 수준에서 다양하게 변형 가능하다.
계속해서, 상기 버섯 추출물에 표고버섯 및 영지버섯이 사용될 경우, 상기 표고버섯 중량비 1에 대해, 상기 영지버섯을 1~10의 중량비로 혼합될 수 있다.
또한, 표고버섯, 새송이버섯 및 영지버섯이 사용될 경우, 0.5~5:0.5~5: 0.5~3의 중량비로 혼합되는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 4:4:2로 혼합될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 유산균 발효 조성물은 젤라틴 가수분해물을 포함하는 것을 특징으로 하는데, 이는 성장기 어린이 성장 촉진제뿐만 아니라 골 질환(일례로, 골다공증, 골절 및 골밀도 감소증.) 예방 및 치료용 물질로 효과를 나타낼 수 있다.
여기서, 상기 젤라틴 가수분해물에 사용되는 젤라틴은 동물의 표피, 뼈, 내장 등에서 사용될 수 있으며, 특히 우피, 돈피, 닭껍질, 닭날개, 닭발 등의 다양한 가축의 껍질에서 얻어질 수 있다. 여기서, 돈피는 고대부터 섭취되던 식품으로서 주요 구성성분은 수분 61.48%, 조단백질 34.44%, 조지방 2.71%, 조회분이 1.42%를 보이며 조단백질 중 70% 이상이 콜라겐(Type I)으로 이루어져 있다.
또한, 콜라겐은 결합조직의 주된 단백질로서 인간 체내의 단백질의 30%를 차지한다. 특히, 피부와 뼈에 많이 분포하며 피부 단백질의 70%, 연골의 50%를 차지한다. 이는 인간 체내의 뼈와 피부, 내장기를 둘러싸는 막, 관절연골, 눈의 각막에 존재하고 특히 뼈를 구성하는 칼슘의 접착제로서 기능을 하고 있다.
또한, 뼈는 복잡한 조직으로서 주요기능은 물리적인 힘과 파손에 대해 저항의 목적이 있으며, 뼈의 강도는 뼈 조직의 양 뿐만 아니라 품질에 따라 달라지는데 뼈의 기하학적인 모양과 형태, 해면골의 미세구조, 미네랄, 콜라겐에 의해 특징 지워진다. 또한, 뼈 품질의 다른 결정인자들은 서로 밀접하게 연결되어 있는데, 특히 미네랄과 콜라겐이 주 역할을 담당한다. 따라서, 물리적인 힘 앞에서 뼈의 강도는 Type I 콜라겐과 미네랄의 상관관계에 의해 달라진다.
또한, 인간의 몸에는 뼈를 형성하는 골아세포와 뼈를 파괴하는 파골세포가 있는데 뼈의 재흡수(파골세포) 과정인 오래된 뼈나 불필요한 뼈를 파괴하는 속도가 새로운 뼈를 형성(골아세포, 뼈의 외부 세포 매트릭스를 구성하고 연결하고 있으며, 지속적으로 미네랄을 조정하는 역할을 함)하는 속도보다 더 빠를 경우 골다공증이 발생할 수 있다. 또한, 성장기 어린이와 청소년의 뼈의 양 끝단에는 연골세포의 집합체인 성장 연골층이 있는데, 이것이 골단이 되면 골아세포가 형성되어 뼈로 변하기 때문에 세로방향을 성장하여 키가 커지게 된다.
또한, 상기 젤라틴 가수분해물은 젤라틴에 단백질 가수분해 효소를 첨가하여 수득할 수 있다.
일례로, 상기 단백질 가수분해 효소는 콜라게나제(collagenase), 젤라티나제(gelatinase), 알카라제(alcalase), 프로타멕스(protamex) 및 플라보자임(flavorzyme)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있으며, 바람직하게는 프로타멕스 및 플라보자임이 선택될 수 있다.
또한, 상기 젤라틴 가수분해물은 상기 단백질 가수분해 효소 중량비 1에 대해, 상기 젤라틴을 50~500의 중량비로 첨가할 수 있으며, 바람직하게는 상기 단백질 가수분해 효소 중량비 1에 대해, 상기 젤라틴을 100의 중량비로 첨가할 수 있다.
또한, 상기 단백질 가수분해 효소의 적정 반응시간, 적정 온도 및 적정 pH는 각각의 효소의 특성에 따라 다를 수 있지만, 바람직하게는 반응시간 2~24시간, 온도 30~60℃, pH 6.0~9.0의 조건에서 수행될 수 있다.
또한, 상기 젤라틴 가수분해물은 탈염한 후, 한외여과, 겔 여과, 각종 크로마토그래피, 멤브레인 필터 및 등전점을 포함하는 방법 등으로 분리 및 정제하여 사용할 수 있다.
일례로, 상기 젤라틴 가수분해물은 멤브레인 필터를 이용하여 50kDa이하, 50kDa~3kDa 사이 또는 3kDa이하 크기로 분리할 수 있다. 이때, 상기 젤라틴 가수분해물은 분해시간, 처리효소종류, 분자량 크기로 나눌 경우, 각 분획에 따른 활성도는 해당 분획 내에 포함된 단백질의 종류 및 상태에 따라 다양한 양상을 나타낼 수 있으며, 이를 통해 수득된 젤라틴 가수분해물의 일부 분획을 유효성분으로 함유하는 조성물은 성장기 어린이 성장 촉진제뿐만 아니라 골 질환 예방 및 치료용 물질로 효과를 나타낼 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 유산균 발효 조성물은 혼합 유산 균주를 포함하는 것을 특징으로 하는데, 상기 혼합 유산 균주는 락토바실러스 아시도필러스(Lactobacilus acidophilus), 비피도박테리움 롱검(Bifidobacterium longum) 및 스트렙토코커스 서모필러스(Streptococcus thermophilus)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있으나, 이에 한정하지 않고, 통상의 기술자에게 자명한 수준에서 다양하게 변형 가능하다.
일례로, 유산균에 속하는 세균으로서는 연쇄상 구균, 테디오코카스, 류코노스톡, 유산간균, 비피더스균등 수십종에 달하고 있다. 유산균은 사람이나 동물의 소화관이나 수십종의 농산물에 이르기까지 자연계에 널리 분포되어 있으며, 요쿠르트 제조에는 불가리아균, 요쿠르트균, 서모필러스균이 사용되고, 유산균음료 제조에는 요쿠르트균, 카제이균, 애시도 필러스균등이 사용되며, 치즈의 제조에는 카제이균, 크레므리스균, 헤베리키스균, 유(乳)연쇄상구균이 사용되고, 발효버터에도 유연쇄상구균이 사용된다. 이와 같이 식품 가공과정에서 각각 제조하는데 정해진 종류의 유산균이 관계되고 있다.
여기서, 유산균은 장내 상피세포에 부착하여 대사 활동을 하여 유산, 지방산(저급), 항생물질(bacteriocin), H2O2 등을 분비하여 유해균을 억제하며, 유산균 발효로 생성되는 HMG(Hydroxy Methyl Glutaric), Orotic Acid, Uric Acid 등에 의한 콜레스테롤 생성이 저해되고, 특히, 유산균의 일종인 락토바실러스 아시도필러스(Lactobacilus acidophilus)는 직접 콜레스테롤를 분해한다. 또한 유산균은 면역계에서 병원균을 감지하는 마이크로파아지 활성화를 통해 세균, 바이러스의 신속한 감지, 임파구 분열 촉진으로 인한 암세포 증식 방지, 혈액내의 항체인 IgA의 생산을 증가시키고, 감마-인터페론 생성을 증강하여 면역력을 증진할 뿐만 아니라, 음식물의 영양학적 가치를 증진시키고, 내인성 감염을 억제하는 작용을 하며, 장내의 발암물질 생성 유해균의 생육 억제 및 사멸을 유도하여 항암작용 등을 한다.
이하, 유산균 발효 조성물 제조방법에 대한 자세한 설명은 상술한 내용과 중복되는 한도에서 생략될 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유산균 발효 조성물 제조방법은 버섯 추출물을 제조하는 단계(S10), 젤라틴 가수분해물을 제조하는 단계(S20), 상기 버섯 추출물에 탈지분유, 프락토올리고당 및 상기 젤라틴 가수분해물을 첨가하여 유산균 배지를 제조하는 단계(S30), 상기 유산균 배지에 혼합 유산 균주를 첨가하는 단계(S40), 첨가된 상기 혼합 유산 균주를 배양하는 단계(S50) 및 배양된 상기 혼합 유산 균주를 숙성하는 단계(S60)를 포함할 수 있다.
상기 버섯 추출물을 제조하는 단계(S10)는 1) 표고버섯, 새송이버섯 및 영지버섯으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 버섯을 고압 멸균기에 투입하고, 상기 버섯 중량비 1에 대해, 8~10 중량비의 정제수를 투입하여 100~130℃ 온도에서 1~3시간 가열한 후, 1차 냉각시킨다.
2) 다음으로, 1차 냉각된 상기 버섯을 다시 70~100℃ 온도에서 1~3시간 가열한 후, 2차 냉각시킨다.
3) 마지막으로, 2차 냉각된 상기 버섯을 다시 50~70℃ 온도에서 1~3시간 가열한 후, 상온에서 4~8 시간 방치하여 최종 온도 30℃ 이하로 떨어질 때까지 3차 냉각시킨다.
이와 같이 1차 냉각이 아닌, 3차까지의 냉각을 통해 버섯 추출물의 자실체 함량을 향상시킬 수 있어 버섯의 약리 효과를 크게 향상시킬 수 있다.
다음으로, 젤라틴 가수분해물을 제조하는 단계(S20)는 1) 젤라틴 용액의 pH를 6.0~9.0로 조절하여 상기 젤라틴 용액 중량비 1에 대해, 0.002~0.02 중량비의 단백질 가수분해 효소를 첨가한다.
2) 다음으로, 상기 단백질 가수분해 효소가 첨가된 상기 젤라틴 용액을 온도 30~60℃에서 반응시간 2~24시간 동안 가수분해하여 염을 제거한다.
3) 다음으로, 염이 제거된 젤라틴 가수분해물을 한외여과, 겔 여과, 각종 크로마토그래피, 멤브레인 필터 및 등전점을 포함하는 방법 중 적어도 하나의 방법을 통해 소정의 크기(일례로, 50kDa이하.)로 분리하여 상기 소정의 크기 이하의 젤라틴 가수분해물을 수득한다.
4) 수득된 젤라틴 가수분해물을 동결건조처리한다.
다음으로, 유산균 배지를 제조하는 단계(S30)는 1) 상기 버섯 추출물에 탈지분유, 프락토올리고당 및 상기 젤라틴 가수분해물을 혼합하고, 이를 균질화한다.
2) 다음으로, 균질화된 혼합물을 80~120℃ 온도에서 0.1~2시간 가열한 후, 40℃ 이하로 냉각시킨다.
계속해서, 혼합 유산 균주를 첨가하는 단계(S40)는 40℃ 이하로 냉각된 상기 유산균 배지에 혼합 유산 균주를 첨가하며, 바람직하게는 상기 유산균 배지의 온도가 37~39℃일 때 상기 혼합 유산 균주를 첨가한다.
다음으로, 혼합 유산 균주를 배양하는 단계(S50)는 첨가된 상기 혼합 유산 균주를 34~40℃의 배양기에서 5~18시간 동안 배양한다.
마지막으로, 혼합 유산 균주를 숙성하는 단계(S60)는 배양된 상기 혼합 유산 균주를 3~5℃의 온도에서 10~24시간 동안 숙성시킨다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실험예 및/또는 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실험예 및/또는 실시예에 한정되지 않는다.
번호 원료명 함량(단위: 중량%)
실시예 1 비교예 1
1 탈지분유 20.0 10.0
2 원유 - 80.7
3 프락토올리고당 9.0 -
4 설탕 - 9.0
5 버섯 추출물 70.0 -
6 젤라틴 가수분해물 0.7 -
7 락토바실러스 아시도필러스 0.3 0.3
계 100.00 100.00
< 실시예 >
상기 표 1에 기재된 원료들을 혼합하여 실시예 1의 유산균 발효 조성물을 제조하였다.
제조방법
1) 표고버섯, 새송이버섯 및 영지버섯을 4:4:2의 비율로 고압 멸균기에 투입하고, 상기 버섯의 총 중량비 1에 대해 10 중량비의 정제수를 투입하여 120℃ 온도에서 2시간 가열한 후 1차 냉각시킨다.
2) 1차 냉각된 상기 버섯을 다시 85℃ 온도에서 2시간 가열한 후 2차 냉각시킨다.
3) 2차 냉각된 상기 버섯을 다시 60℃ 온도에서 2시간 가열한 후 상온에서 6시간 방치하여 최종 온도 30℃ 이하로 떨어질 때까지 3차 냉각시켜 버섯 추출물을 제조한다.
4) 젤라틴 용액의 pH를 7.0으로 조절하여 상기 젤라틴 용액 중량비 1에 대해, 프로타멕스 및 플라보자임으로 이루어진 단백질 가수분해 효소를 0.01 중량비로 첨가한 후, 50℃에서 12시간 동안 가수분해하여 염을 제거하고, 멤브레인 필터를 이용하여 3kDa 이하의 젤라틴 가수분해물을 수득하여 동결건조처리한다.
5) 제조된 상기 버섯 추출물에 탈지분유, 프락토올리고당 및 상기 젤라틴 가수분해물을 혼합하고, 이를 균질화한다.
6) 균질화된 혼합물(유산균 배지)을 100℃ 온도에서 1시간 가열한 후 37℃로 냉각시킨다.
7) 37℃로 냉각된 상기 혼합물(유산균 배지)에 락토바실러스 아시도필러스를 첨가하고, 37℃의 배양기에서 8시간 동안 유산균을 배양시킨다.
8) 마지막으로, 유산균이 배양된 상기 혼합물(유산균 배지)를 4℃에서 15시간 동안 숙성시킨다.
< 비교예 >
상기 표 1에 기재된 원료들을 혼합하여 비교예 1의 일반적인 플레인 요구르트를 제조하였다.
제조방법
1) 탈지분유, 설탕 및 우유를 혼합하고, 이를 균질화한다.
2) 균질화된 혼합물(유산균 배지)을 100℃ 온도에서 1시간 가열한 후 37℃로 냉각시킨다.
3) 37℃로 냉각된 상기 혼합물(유산균 배지)에 락토바실러스 아시도필러스를 첨가하고, 37℃의 배양기에서 8시간 동안 유산균을 배양시킨다.
4) 마지막으로, 유산균이 배양된 상기 혼합물(유산균 배지)를 4℃에서 15시간 동안 숙성시킨다.
< 실험예 >
실험예 1: 유산균수 비교
상기 실시예와 비교예의 유산균 배지 조성물에서 유산균 증식의 정도를 알아보기 위하여, 상기 두 배지에서 유산균을 37
Figure pat00001
에서 혐기적으로 16시간 배양하였다. 비피도박테리움 롱검 KCTC8649P(Bifido bacterium longum KCTC8649P) 종균을 3%를 접종한 다 음, O2가 제거된 CO2로 삼각플라스크 공간을 치환하고, 37
Figure pat00002
에서 혐기적으로 16시간 배양하였다.
각각의 배양액 100㎕를 취하여 희석액으로 희석한 다음, 배지에 하나의 플레이트당 30-300개의 집락을 이루도록 도말하였다. 그런 다음 37
Figure pat00003
의 혐기 배양기에서 48시간 배양하여 나타난 집락수를 헤아리고 희석 배수를 곱하여 생균수를 계산하여 그 결과를 하기의 표 2에 나타내었다.
구분 유산균수(CFU/g)
실시예 1 5,750,000,000,000
비교예 1 7,900,000,000
상기 표 2로부터 본원발명에 따른 실시예의 유산균 배양 조성물은 종래의 비교예에 비하여 훨씬 더 우수하게 유산균을 고농도로 증식시킴을 알 수 있다.
실험예 2: 항콜레스테롤 효과
실험동물로서 6주령의 ddY 수컷 실험쥐를 9마리를 사용하였다. 실험쥐를 정상 식이군, 실시예1에 따른 유산균 발효 조성물 식이군 및 비교예 1에 따른 유산균 발효 조성물 식이군으로 3군으로 분류하였으며, 유산균 발효 조성물을 식이 중 15% 수준으로 첨가하여 3주간 사육하였다.
3주 후, 3군의 실험쥐의 대동맥으로부터 혈액을 채취하고, 혈액 내 콜레스테롤 농도를 콜레스테롤 Wako Kit(Wako Junyaku, Osaka, Japan)을 사용하여 정량하였고, 그 결과를 하기의 표 3에 나타내었다.
구분 정상 식이군 실시예 1 식이군 비교예 1 식이군
1번쥐 2번쥐 3번쥐 4번쥐 5번쥐 6번쥐 7번쥐 8번쥐 9번쥐
총콜레스테롤(ug/ml) 620.2 680.5 630.8 655.5 653.2 670.4 736.4 733.2 750.2
HDL-콜레스테롤(ug/ml) 441.5 451.2 445.4 477.5 473.5 480.2 438.9 436.5 445.6
트리글리세리드(ug/ml) 1330 1358 1332 1106 1005 1112 1268 1255 1290
포스포리피드(ug/ml) 950 1005 998 966 952 968 963 943 980
표 3은 혈액 내 콜레스테롤 농도를 나타낸다. 실시예 1에 따른 유산균 발효 조성물으로 사육된 실험쥐 군은 정상 식이군 및 비교예 1에 따른 유산균 발효 조성물에 의해 사육된 실험쥐 군에 비하여 HDL-콜레스테롤의 혈액 내 농도는 증가한 반면, 트리글리세리드 및 포스포리피드의 농도는 감소한 것으로 나타났다. 이는 본 발명에 따른 버섯 유산균 발효 조성물이 일반적인 유산균 발효 조성물에 비하여 HDL-콜레스테롤의 농도를 증가시켜 생리 활성이 강화됨을 나타내며, 본 발명의 유산균 발효 조성물에서 배양된 유산균의 우수한 항콜레스테롤 효과가 있음을 알 수 있다.
실험예 3: 뼈 건강 증진 효과
실험동물로서 6주령의 Sprague-Dawley계 실험쥐를 이용하여 평가하였다. 정상 식이군, 실시예1에 따른 유산균 발효 조성물 식이군 및 비교예 1에 따른 유산균 발효 조성물 식이군으로 3군으로 분류하였으며, 유산균 발효 조성물을 0.5mL 씩 7주간 급여하였다.
도 2를 참조하면, 정상 식이군의 대퇴골 증가량은 0.59g, 실시예 1의 대퇴골 증가량은 0.91g 및 비교예 1의 대퇴골 증가량은 0.78g으로 확인되었으며, 실시예 1의 대퇴골 증가량은 정상 식이군 대비 약 35% 정도, 비교예 1 대비 약 14% 정도 증가한 것을 확인할 수 있었다.
도 3을 참조하면, 정상 식이군의 대퇴골 미네랄 함량은 362.83mg, 실시예 1의 대퇴골 미네랄 함량은 415.78mg 및 비교예 1의 대퇴골 미네랄 함량은 394.52mg으로 확인되었으며, 실시예 1의 대퇴골 미네랄 함량은 정상 식이군 대비 약 13% 정도, 비교예 1 대비 약 5% 정도 증가한 것을 확인할 수 있었다. 또한, 대퇴골의 미네랄 함량의 증가는 골강도의 증가를 반영하는데, 미네랄 함량이 높은 실시예 1이 정상 식이군 및 비교예 1에 비해 골강도 증가량이 큰 것을 확인할 수 있었다.
실험예 4: 관능 평가
실시예에 따라 제조된 송화버섯 요구르트와 비교예에 따른 시판 중인 요구르트에 대하여 관능평가를 실시하였다.
관능평가 방법은 각각의 요구르트를 10대 내지 40대 남녀 50명에게 나누어 주고 색상, 농후감, 향, 감미도, 전반적인 기호도를 5점 평점법(5점; 매우 좋다. 4점: 좋다. 3점; 보통이다. 2점; 나쁘다. 1점; 매우 나쁘다)으로 측정한 후 평균값을 구하였다. 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
색상 농후감 향 감미도 전반적인 기호도
실시예 1 4.3 4.2 4.0 4.4 4.2
비교예 1 4.2 4.1 4.1 4.2 4.1
표 4를 참조하면, 실시예 1에 따른 유산균 발효 조성물과 비교예 1에 따른 일반적인 유산균 발효 조성물과의 전반적인 기호도를 대조해본 결과, 유의적인 차이가 나지 않는 것으로 확인되었다. 이를 통해, 성장기 청소년에게 섭취를 권유함에 있어서, 기호도의 문제가 발생되지 않음을 확인할 수 있었다.
첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 보다 명확하게 표현하기 위해, 본 발명의 기술적 사상과 관련성이 없거나 떨어지는 구성에 대해서는 간략하게 표현하거나 생략하였다.
상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.
S10: 버섯 추출물을 제조하는 단계
S20: 젤라틴 가수분해물을 제조하는 단계
S30: 유산균 배지를 제조하는 단계
S40: 혼합 유산 균주를 첨가하는 단계
S50: 혼합 유산 균주를 배양하는 단계
S60: 혼합 유산 균주를 숙성하는 단계

Claims (10)

  1. 버섯 추출물, 탈지분유, 프락토올리고당, 젤라틴 가수분해물 및 혼합 유산 균주을 포함하는 유산균 발효 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    버섯 추출물 60~75중량%, 탈지분유 3~20중량%, 프락토올리고당 2~15중량%, 젤라틴 가수분해물 0.01~5중량% 및 혼합 유산 균주 0.1~10중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 유산균 발효 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 버섯 추출물은 표고버섯, 새송이버섯 및 영지버섯으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 버섯으로부터 추출된 것을 특징으로 하는 유산균 발효 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 젤라틴 가수분해물은 젤라틴에 단백질 가수분해 효소를 첨가한 것을 특징으로 하는 유산균 발효 조성물.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 젤라틴 가수분해물은 상기 단백질 가수분해 효소 중량비 1에 대해, 상기 젤라틴을 50~500의 중량비로 첨가한 것을 특징으로 하는 유산균 발효 조성물.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 단백질 가수분해 효소는 콜라게나제(collagenase), 젤라티나제(gelatinase), 알카라제(alcalase), 프로타멕스(protamex) 및 플라보자임(flavorzyme)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 유산균 발효 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 혼합 유산 균주는 락토바실러스 아시도필러스(Lactobacilus acidophilus), 비피도박테리움 롱검(Bifidobacterium longum) 및 스트렙토코커스 서모필러스(Streptococcus thermophilus)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 유산균 발효 조성물.
  8. 제1항에 있어서,
    버섯 분말, 치커리추출물, 천연 탄수화물 및 정제수로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유산균 발효 조성물.
  9. 청구항 제1항 내지 제8항의 유산균 발효 조성물을 제조하는 방법에 있어서,
    버섯 추출물을 제조하는 단계;
    젤라틴 가수분해물을 제조하는 단계;
    상기 버섯 추출물에 탈지분유, 프락토올리고당 및 상기 젤라틴 가수분해물을 첨가하여 유산균 배지를 제조하는 단계;
    상기 유산균 배지에 혼합 유산 균주를 첨가하는 단계;
    첨가된 상기 혼합 유산 균주를 배양하는 단계; 및
    배양된 상기 혼합 유산 균주를 숙성하는 단계;를 포함하는 유산균 발효 조성물 제조방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 버섯 추출물을 제조하는 단계는 표고버섯, 새송이버섯 및 영지버섯으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 버섯을 고압 멸균기에 투입하여 가열 및 냉각하는 것을 특징으로 하는 유산균 발효 조성물 제조방법.
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