KR100648069B1 - A method for yield up of resveratrol contents in grapes and preparation comprising the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 포도의 레스베라트롤 함량 증대 생산방법 및 이를 이용한 건강식품의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 포도를 효모접종 및 당을 첨가하고 설정된 발효온도 및 발효일수에 맞추어 발효시키는 수단으로 포도에 함유되어 있는 우수한 생리활성기능물질인 레스베라트롤 함량을 증대시킬 수 있고 이렇게 레스베라트롤 함량을 증대시킨 포도발효물에서 레스베라트롤을 추출하여 정제 또는 캅셀제의 건강식품을 제조하여서 된 것이다.The present invention relates to a method for increasing the resveratrol content of grapes and a method for producing a health food using the same. More specifically, the grapes are contained in grapes as a means for fermenting grapes according to a set fermentation temperature and fermentation date and adding yeast inoculation and sugar. It is possible to increase the resveratrol content, which is an excellent biologically active functional substance, and extracts resveratrol from grape fermentation products having increased the resveratrol content, thereby preparing a health food made of tablets or capsules.
포도(Vitis vinifera)는 당, 유기산, 독특한 향기와 맛으로 선호도가 높은 과일 중에 하나로서 과육 그대로 섭취되거나 음료 및 주류 가공 등에 많이 이용되며, 페놀성 화합물이 풍부하여 최근 천연항산화제와 관련하여 많은 연구가 진행되고 있다. 국내에서 재배되고 있는 포도의 품종은 약 15종 정도이며 그 중 캠벨 (Campbell early)가 63.4%, 거봉이 14.4%, 세리단(Sheridan)이 11.8% 정도를 차지하고 있다. 포도의 주요 생리활성 물질은 카데킨((+)-catechin), 에피카데킨(-)(-epicatechin), 프로시아니딘(procyanidin), 비니페린(viniferin) 및 레스베라트롤(resveratrol) 등의 폴리페놀(polyphenol)성 화합물 등이 있다. Vitis vinifera ) is one of the fruits of high preference for sugar, organic acid, unique aroma and taste. It is widely used for eating fruit and liquor, and is rich in phenolic compounds. have. About 15 varieties of grapes are cultivated in Korea, including Campbell early, 63.4%, Geobong 14.4%, and Sheridan 11.8%. The main bioactive substances in grapes are polyphenolic compounds such as catechin ((+)-catechin), epicadechin (-) (-epicatechin), procyanidin, viniferin, and resveratrol. Etc.
그중 레스베라트롤(trans-3,5,4-trihydroxystilbene, C14H12O3)은 스틸벤 계열의 물질로서 포도 등 식품의 여러 부위에 존재하며, 지방 과산화 억제 및 프리 라디컬 소거 기능과 같은 항산화 작용, 사이클로옥시게나제(cycolooxygenase) 저해 등의 항염증 작용, 암세포 성장 억제 및 암 예방 효능 등 여러 다양한 생리 활성을 지니고 있는 것으로 알려져 있다.Among them, resveratrol ( trans -3,5,4-trihydroxystilbene (C14H12O3)) is a stilbene-based substance, which is present in various parts of food such as grapes, and has antioxidant properties such as fat peroxidation inhibition and free radical scavenging, and cyclooxygenase It is known to have various physiological activities such as anti-inflammatory action such as (cycolooxygenase) inhibition, cancer cell growth inhibition and cancer prevention effect.
또한 최근 장 등은 레스베라톨이 암화과정(carcinogenesis)의 주요 단계인 암 시작단계(tumor initiation) , 촉진 단계(promotion) 및 진행단계(progression)를 억제함을 보고하여, 탁월한 화학적 암예방에 이용될 수 있는 것이다.Recently, Jang et al. Reported that resveratrol inhibits cancer initiation, promotion and progression, which are the major stages of carcinogenesis, and are used for excellent chemical cancer prevention. It can be.
포도는 다른 과일에 비해 고소득 작목으로 인식되어 재배면적 및 생산량이 급증하고 있으며, 생식용 포도의 수입도 증가하고 있는 실정으로 국내산 포도의 고부가가치 이용이 요구되며, 특히 부산물로 발생되는 과피나 가지 등을 재이용할 수 있는 방안이 요구되고 있는 실정이다. Grapes are recognized as high-income crops compared to other fruits, so the growing area and yield are increasing, and the import of raw grapes is also increasing, and the use of high value-added domestic grapes is required. There is a demand for a plan to reuse the system.
따라서, 본 발명에서는 포도의 이용률 제고, 생리활성성분의 추출 및 산업화의 응용을 위하여 포도에 함유된 레스베라트롤 함량을 높이고 추출, 농축, 혼합등을 통한 응용제품으로서 정제 및 캅셀제의 건강기능식품의 개발을 하는 데 있다.Therefore, in the present invention, to improve the utilization rate of grapes, extraction of physiologically active ingredients and the application of industrialization, the resveratrol content contained in grapes is increased, and the development of health functional foods of tablets and capsules as an application product through extraction, concentration, mixing, etc. There is.
본 발명은 포도에 효모를 접종하고 당을 첨가한 다음 설정된 발효온도 및 발효일수에 맞추어 발효시키는 수단에 의해 포도의 레스베라트롤 함량을 최적상태로 증대생산할수 있도록 한 것이다.The present invention is to increase the production of the resveratrol content of the grapes by optimum means by inoculating yeast in grapes and adding sugar and then fermenting according to the set fermentation temperature and fermentation days.
또, 상기의 조건으로 레스베라트롤 함량이 증대된 포도발효물을 동결건조 및 분쇄한 다음 추출하여서 된 레스베라트롤 강화분말을 이용하여 캅셀 또는 캅셀제로 된 건강식품을 제공함에 있다.In addition, by using the resveratrol fortified powder obtained by lyophilizing and pulverizing the grape fermentation product with increased resveratrol content under the above conditions to provide a health food made of capsules or capsules.
본 발명은 포도 76∼84중량%에 효모 3∼7중량%를 접종하고 당을 12∼17중량%를 첨가한 다음 20∼30℃의 온도에서 10∼20일간 발효하여 레스베라트롤 함량을 최대로 획득할 수 있도록 한 포도의 베스베라트롤 함량증대생산방법을 특징으로 한다.The present invention is inoculated with 3 to 7% by weight of yeast 76 to 84% by weight of grapes and 12 to 17% by weight of sugar and then fermented at a temperature of 20 to 30 ℃ for 10 to 20 days to obtain the maximum resveratrol content It is characterized by the method of producing increased besveratrol content of grapes.
또, 상기에 의해 레스베라트롤 함량이 증대된 포도발효물을 동결건조 및 분쇄하는 단계와, In addition, the freeze-dried and pulverized grape fermentation product of the resveratrol content is increased by the above,
상기 분쇄물에 에탄올용매를 투입하여 현탁시킨 후 초음파처리기로 레스베라트롤을 추출하는 단계와, Extracting resveratrol with an ultrasonicator after suspending the pulverized product by adding an ethanol solvent;
상기 추출물을 원심분리하고 감압증발농축 및 동결건조하여 레스베라트롤 강화분말 제조단계와, Centrifuging the extract and depressurizing evaporation and lyophilization to prepare resveratrol powder,
상기 레스베라트롤 강화분말을 캅셀 또는 정제로 만든 건강식품을 특징으로 한다.The resveratrol fortified powder is characterized by a health food made of capsules or tablets.
이하 발명을 실시예에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다Hereinafter, the invention will be described in detail with reference to Examples.
실시예Example 1 : 포도의 종류 및 부위별 1: grape type and part 레스베라트롤Resveratrol 함량분석 Content analysis
본 발명에 사용된 시료는 국내에서 생산되고 있는 포도 중 주로 이용되고 있는 품종인 캠벨(2004년 10월산, 영동), 거봉(2004년 10월산, 천안), MBA(2004년 10월산, 영동）및 세르단(2004년 10월산, 영동)을 사용하였다.The sample used in the present invention is a variety of grapes produced domestically, Campbell (October 2004, Yeongdong), Geobong (October 2004, Cheonan), MBA (October 2004, Yeongdong) and Cerdan (Yandong, October 2004) was used.
포도의 종류에 따른 레스베라트롤의 함량분석을 위하여 시료를 -70℃에서 예비동결 후 동결건조하여 실험에 사용하였으며, 부위별 함량 분석을 위해 과피, 과육, 씨앗 및 가지로 분리하여 이용하였다. 레스베라트롤 분석은 아드리안(Adrian) 등의 방법을 변형하여 추출하였으며 동결건조된 시료를 분쇄 후 시료 1g에 에탄올과 증류수의 혼합액(methanol : distilled water = 8 : 2) 용액 10ml를 가하여 현탁시킨 후 초음파 처리기로 10분간 처리하여 추출한 후 3,000rpm에서 20분간 원심분리한 다음 상층액을 취하여 40℃ 이하에서 감압증발한 후 0.45 ㎛ 시린지 필터(syringe filter)에 여과하여 포도추출물을 얻었으며, 시료 추출시에는 트랜스형 레스베라트롤의 시스형 전환 방지를 위해 빛이 차단된 조건하에서 처리하였다. 레스베라트롤의 HPLC 분석조건은 아래 표1과 같다.For the analysis of the content of resveratrol according to the type of grapes, the sample was pre-frozen at -70 ℃ and lyophilized and used in the experiment, and separated into skins, pulp, seeds and branches for content analysis. Resveratrol analysis was carried out by modifying the method of Adrian and others. After crushing the lyophilized sample, 10 ml of a mixture of ethanol and distilled water (methanol: distilled water = 8: 2) was added to 1 g of the sample, and then suspended by an ultrasonic wave processor. After extraction for 10 minutes, centrifuged at 3,000rpm for 20 minutes, the supernatant was taken up and evaporated under reduced pressure at 40 ℃ or lower, and filtered through a 0.45 ㎛ syringe filter to obtain grape extract. In order to prevent resveratrol's cis-type conversion, it was treated under light blocking conditions. HPLC analysis conditions of resveratrol are shown in Table 1 below.
(표1) 레스베라트롤 화합물의 액체크로마토그래피의 분석조건Table 1 Analysis of Liquid Chromatography of Resveratrol Compound
상기와 같은 분석조건에 따른 4품종 포도의 레스베라트롤(trans-resveratrol) 함량은 아래 표2와 같다. 레스베라트롤 함량은 조 등이 보고한 바와 같이 가지, 씨앗, 껍질, 과육 순으로 많이 함유되어 있는 것으로 나타났으며, 가장 함량이 많은 가지의 경우 종류별로 21.39~60.37㎍/g이 함유되어 있는 것으로 나타났다. 엠비에이(MBA)가 61.71㎍/g로 함량이 가장 높았으며, 세리단이 60.37㎍/g, 켐벨이 59.12㎍/g이었고 거봉은 41.39㎍/g가 함유되어 있는 것으로 나타났다. 씨앗의 경우 함량이 종류별로 1.371~1.571㎍/g이 함유되어 있었으며, 껍질은 0.613~0.923㎍/g, 과육은 미량 함유되어 측정한계치 이하에 해당하는 것으로 나타났다. 이는 포도 과실의 유통이나 저장 중 환경적요인(빛, 산소) 등에 의해 미량 함유되어 있던 것이 파괴되었기 때문인 것으로 추정되며, 레스베라트롤은 특히 빛에 민감하여, 장기간의 빛에 대한 노출은 레스베라트롤의 함량을 급격히 떨어뜨린 다고 보고된 바 있다. 또한 품종별로 약간의 함량 차이가 있으나, 이는 품종간의 차이, 재배조건, 재배지역 기후 등 여러 요인에 의해 변화될 수 있으며, 특히 같은 품종이더라도 레스베라트롤의 함량은 다르게 나타났다.Resveratrol content of four varieties of grapes according to the above analysis conditions is shown in Table 2 below. As reported by Joe et al., Resveratrol content was found to be higher in the order of eggplant, seeds, bark, and flesh. The most abundant eggplant contained 21.39 ~ 60.37㎍ / g. MBA contained the highest content of 61.71 µg / g, the sericane of 60.37 µg / g, the Campbell of 59.12 µg / g, and the grapes of 41.39 µg / g. The seeds contained 1.371 ~ 1.571㎍ / g in each kind, 0.613 ~ 0.923㎍ / g in the bark, and a small amount of pulp, which was below the measured limit. This is presumably due to the destruction of traces of grape fruit due to environmental factors (light, oxygen), etc. Resveratrol is particularly sensitive to light, and prolonged exposure to light rapidly increases resveratrol content. It has been reported to drop. In addition, there is a slight difference in content by varieties, which can be changed by various factors such as differences between varieties, cultivation conditions, cultivation region climate, and even the same varieties of resveratrol content is different.
(표 2) 4종류의 포도에서 트랜스-레스베라트롤의 농도분석Table 2 Concentration Analysis of Trans-Resveratrol in Four Grapes
실시예Example 2 : 포도의 UV조사에 따른 2: UV irradiation of grapes 레스베라트롤Resveratrol 함량분석 Content analysis
UV조사에 의한 레스베라트롤 함량변화를 알아보기 위하여 세리단에 UV를 10cm거리에서 5분간 조사한 후 레스베라트롤의 함량을 살펴보았다.In order to examine the resveratrol content change by UV irradiation, the seradan was irradiated with UV at a distance of 10 cm for 5 minutes and then the resveratrol content was examined.
상기 조건에 따른 레스페라트롤 함량은 아래의 표3 및 도 1, 도2와 나타냈다. The resperrol content according to the above conditions is shown in Table 3 below and FIGS. 1 and 2.
세리단의 부위별로 UV를 조사하였을 때 껍질부분의 경우 대조구는 0.923㎍/g인 반면 UV를 조사하였을 때의 함량이 1.618㎍/g으로 상당히 크게 증가하는 것으로 나타났다. 반면 씨앗의 경우 대조구는 1.571㎍/g, UV 조사구는 1.534㎍/g으로 약간 감소하기는 하였으나 거의 차이를 나타내지 않아 UV조사에 의한 레스베라트롤 함량 증가가 일어나지 않는 것으로 사료된다. 과육의 경우 대조구와 실험구 모두 미량이어서 검출되지 않았으며, 가지부분의 경우 대조구는 60.37㎍/g, UV조사구는 60.01㎍/g으로 레스베라트롤 함량에는 거의 변화가 없는 것으로 나타났다. 따라서, UV 조사에 의한 레스베라트롤의 함량 증가는 주로 포도의 부위 중에서 껍질에서 발생하는 것으로 사료된다. In the case of shells, the control area was 0.923 µg / g, whereas the amount of the shell was significantly increased to 1.618 µg / g. On the other hand, the seed was decreased to 1.571 ㎍ / g and the UV irradiated to 1.534 ㎍ / g, but there was almost no difference, so the increase of resveratrol content by UV irradiation did not occur. In the case of pulp, both control and experimental groups were not detected as traces, and in the case of eggplant, control group was 60.37 ㎍ / g and UV irradiation group was 60.01 ㎍ / g, showing little change in resveratrol content. Therefore, it is thought that the increase of resveratrol content by UV irradiation occurs mainly in the skin of grapes.
(표 3) 세리단 포도에서 레스베라트롤 농도의 자외선 조사효과Table 3 Ultraviolet Irradiation Effect of Resveratrol Concentration in Ceridan Grapes
(도 1) 세리단 포도에서 과육 및 가지부분의 레스베라트롤 생성상의 자외선 조사효과 (FIG. 1) Ultraviolet Irradiation Effect on Resveratrol Formation of Flesh and Branches in Ceridan Grape
(도 2) 세리단 포도에서 씨앗 및 껍질부위의 레스베라트롤 생성상의 자외선 조사효과 (FIG. 2) Ultraviolet Irradiation Effect on Resveratrol Formation of Seeds and Shells in Ceridan Grapes
실시예Example 3 : 발효조건에 따른 3: according to fermentation conditions 레스베라트롤Resveratrol 함량분석 Content analysis
발효조건에 따른 레스베라트롤 함량은 4품종의 포도중 실험에 이용하였으며, 이때 가지를 제외한 다육, 씨앗 및 과육을 모두 이용하였다.The resveratrol content according to the fermentation conditions was used in the four kinds of grape experiments, where all flesh, seeds and flesh except for eggplant was used.
가) 효모종류의 접종량에 따른 레스베라트롤 함량분석A) Analysis of resveratrol content according to inoculation amount of yeast
포도의 종류 중 세리단을 선정하여 배양된 효모 접종량 및 효모의 종류를 달리한 발효에서의 레스베라트롤 함량을 알아보기 위해 경북과학대학 바이오건강산업연구소에 보관중인 효모를 사용하였다. 효모는 YM(Yeast malt extract, Difco.) 배지에 1백금이 접종 후 30℃에서 3일간 배양한 후 세리단에 대해 0~15%접종하여 25℃에서 10일간 발효한 후 레스베라트롤의 함량을 측정하였다. The yeast in the biohealth industry research institute of Kyungpook National University of Science and Technology was used to determine the content of the cultured yeast inoculation and the resveratrol content in fermentation with different types of yeast. Yeast was inoculated with YM (Yeast malt extract, Difco.) Medium and incubated at 30 ° C. for 3 days after inoculation with platinum, followed by 0-15% inoculation with sericane and fermentation at 25 ° C. for 10 days. .
효모의 접종유무에 따른 레스베라트롤의 변화를 알아보기 위해 효모(YJK)종균 배양액을 0~15% 첨가하여 25℃, 10일간 발효시킨 후의 레스베라트롤 함량은 도 3및 표 4와 같다. 레스베라트롤 함량은 대조구가 0.493㎍/g으로 나타났으며, 효모배양액을 1~15% 첨가하여 발효한 것이 함량이 보다 높게 나타나 자연 그대로 발효하는 것 보다는 인위적으로 효모를 배양한 후 첨가하여 발효시키는 것이 함량의 증가에 좋을 것으로 사료된다. 또한 효모배양액의 접종량은 발효시의 포도무게에 대하여 5% 정도 첨가하여 발효하는 것이 함량이 가장 높게 나타났다. Resveratrol content after fermentation at 25 ° C. for 10 days by adding 0-15% of yeast (YJK) spawn culture medium to determine the change of resveratrol according to the inoculation of yeast is shown in FIGS. 3 and 4. The resveratrol content was 0.493㎍ / g in the control, and the fermentation was carried out by adding 1 ~ 15% of the yeast culture solution, which resulted in higher fermentation than artificial fermentation, rather than natural fermentation. It is believed to be good for the increase. In addition, the inoculum of yeast culture solution was the highest in fermentation by adding about 5% to the weight of grapes during fermentation.
(도 3) 미생물발효에 의한 생성상의 종균 접종량의 효과(Fig. 3) Effect of spawn inoculation amount on the product by microbial fermentation
(표 4) 미생물발효에 의한 생성상의 종균 접종량의 효과 Table 4 Effect of spawn seed inoculation amount by microbial fermentation
나) 효모의 종류에 따른 포도 발효액의 레스베라트롤 함량B) Resveratrol content of grape fermentation broth according to yeast type
효모의 종류에 따른 포도 발효시의 레스베라트롤 함량을 알아보기 위해 경북과학대학 바이오건강산업연구소에 보관중인 효모 6종을 사용하여 액체배양 후 포도 량에 대해 5% 접종하여 25??에서 10일간 발효 후의 레스베라트롤 함량을 조사하였다. To determine the resveratrol content in grape fermentation according to the type of yeast, six yeasts stored in the Biohealth Industry Research Institute of Kyungpook National University of Science were used to inoculate 5% of the grape volume after liquid culture and then fermented at 25 ° for 10 days. The resveratrol content was investigated.
효모의 종류에 따른 발효시 레스베라트롤의 변화를 알아보기 위해 효모(YJK)배양액을 세리단에 0~15% 접종하여 25℃, 10일간 발효시킨 후의 레스베라트롤 함량은 도4 및 표 5와 같다. 레스베라트롤 함량은 효모의 종류에 따라 0.493~0.592 ㎍/g으로 나타났으며, 사용한 효모들 중에서는 머루A가 함량이 0.592㎍/g로 가장 높게 나타났다. 머루감미의 경우 레스베라트롤 함량이 0.497㎍/g, JK99는 0.562㎍/g, YJK는 0.683㎍/g, JK97은 0.687㎍/g 및 5-3B는 0.523㎍/g이었다. 사용한 효모들 중 YJK와 머루A가 비교적 함량이 높게 나타났다.The resveratrol content after fermentation at 25 ° C. for 10 days by inoculating 0-15% of the yeast (YJK) culture solution in a sericane to determine the change of resveratrol during fermentation according to the type of yeast is shown in FIGS. 4 and 5. Resveratrol content was 0.493 ~ 0.592 ㎍ / g according to the type of yeast, and among the used yeast was the highest content of 0.592 ㎍ / g. The resveratrol content was 0.497 µg / g, 0.562 µg / g for JK99, 0.683 µg / g for YJK, 0.687 µg / g for JK97, and 0.523 µg / g for 5-3B. Among the yeasts used, YJK and Murume A were relatively high in content.
(도 4) 효모 종류를 달리한 발효에서의 레스베라트롤 함량(Figure 4) Resveratrol content in fermentation with different yeast types
(표 5) 효모 종류를 달리한 발효에서의 레스베라트롤 함량Table 5 Resveratrol content in fermentation with different yeast types
다) 당첨가 농도에 따른 레스베라트롤 함량C) Resveratrol content according to winning concentration
발효시 당의 첨가유무에 따른 포도의 레스베라트롤의 함량을 알아보기 위하여 정백당을 5~20% 첨가 후 25℃에서 10일간 발효를 실시하여 레스베라트롤 함량을 측정하였다. In order to determine the resveratrol content of grapes according to the addition of sugar during fermentation, resveratrol content was measured by fermentation at 25 ° C. for 10 days after adding 5-20% of white sugar.
당첨가 농도에 따른 발효시 레스베라트롤의 변화를 알아보기 위해 정백당을 세리단에 0~20% 첨가하여 25℃, 10일간 발효시킨 후의 레스베라트롤 함량은 도 5 및 표6과 같다. 레스베라트롤 함량은 0.493~0.441㎍/g으로 나타났으며, 당을 15% 첨가하였을 때 함량이 0.683㎍/g로 가장 높게 나타났다. 대조구의 함량이 0.582㎍/g이었던 것과 비교하여, 당을 5% 첨가한 구는 레스베라트롤 함량이 0.497㎍/g, 10% 첨가구는 0.591㎍/g, 20% 첨가구는 0.441㎍/g이었다. 따라서, 포도의 레스베라톨의 함량을 증가시키기 위해서는 당을 원시료에 대하여 약 15% 정도 첨가하는 것이 좋을 것으로 사료된다. Resveratrol content after fermentation at 25 ° C. for 10 days by adding 0-20% of white sugar to sericane to determine the change of resveratrol during fermentation according to the sugar concentration is shown in FIGS. 5 and 6. Resveratrol content was 0.493 ~ 0.441㎍ / g, and the highest content was 0.683㎍ / g when 15% of sugar was added. Compared to the control, which had a content of 0.582 µg / g, the 5% added sugar had 0.497 µg / g of resveratrol, 0.591 µg / g of 10%, and 0.441 µg / g of 20%. Therefore, in order to increase the resveratrol content of grapes, it would be better to add about 15% of sugar to raw materials.
(도 5) 당첨가 농도를 달리한 발효에서의 트랜스 레스베라트롤 함량(Figure 5) Trans resveratrol content in fermentation with different concentrations of sugar addition
(표 6) 당첨가 농도를 달리한 발효에서의 트랜스 레스베라트롤 함량Table 6 Trans Resveratrol Content in Fermentation with Different Concentrations
라) 발효조건에 따른 포도의 레스베라트롤 함량증대 조건D) Conditions for increasing the resveratrol content of grapes according to fermentation conditions
발효에 의하여 포도에 함유되어 있는 레스베라트롤의 함량을 증가시키기 위한 최적 조건 확립을 위하여 발효온도, 발효 시간의 2가지 변수를 독립변수로 한 실험을 설계하였다. 이 때 반응표면분석(RSM)을 이용하였고 표7과 같이 발효온도(X1)는 15, 20, 25, 30, 30℃, 발효기간(X2)은 10, 15, 20, 25, 30(day)로 하였다. 또한 포도 생체량에 대하여 정백당 15% 첨가 및 효모 5% 접종하여 발효를 실시하였다. 실험결과는 SAS(Statistical Analysis System) 프로그램을 이용하여 반응표면분석을 행하였다. In order to establish the optimum conditions for increasing the content of resveratrol contained in grapes by fermentation, an experiment was designed with two variables, fermentation temperature and fermentation time as independent variables. In this case, the reaction surface analysis (RSM) was used, and as shown in Table 7, the fermentation temperature (X 1 ) was 15, 20, 25, 30, 30 ° C, and the fermentation period (X 2 ) was 10, 15, 20, 25, 30 ( day). In addition, fermentation was performed by adding 15% per white and 5% yeast inoculation with respect to the grape biomass. The experimental results were analyzed by response surface analysis using SAS (Statistical Analysis System) program.
(표 7) 중심합성계획법에 따른 발효조건 설정치(Table 7) Fermentation conditions set by the Central Synthetic Planning Act
본 실험에서는 포도에 함유되어 있는 레스베라트롤 함량의 최적 생성을 위해 반응표면분석법을 이용하여 발효조건에 따른 레스베라트롤의 함량을 조사하였다. 발효시 세리단의 포도양에 대해 머루 A 효모를 5% 접종하고, 15% 가당하여 두 가지 요인변수인 발효온도(15~35℃) 및 발효일수(10~30일)에 따른 레스베라트롤의 함량은 표8에 나타내었고, 이에 대한 반응표면회귀식은 표9와 같다. 반응표면회귀식의 분석결과 R2는 0.8730이었으며 10%이내에서 유의성이 인정되었다. 예측된 정상점은 최대점이고, 이 때의 발효조건은 발효온도 24.89℃, 발효일 수 15.28이었다(표10).In this experiment, the resveratrol content was investigated according to the fermentation conditions using the reaction surface analysis method for optimal production of resveratrol content in grapes. In fermentation, 5% of wild grape A yeast was inoculated into the sericane grapes, and 15% of the amount of resveratrol according to two factors, fermentation temperature (15 ~ 35 ℃) and fermentation days (10 ~ 30 days). Table 8 shows the response surface regression equations shown in Table 9. As a result of the response surface regression equation, R 2 was 0.8730 and the significance was recognized within 10%. The expected peak was the maximum, and the fermentation conditions at this time were 24.89 ° C and fermentation days 15.28 (Table 10).
발효조건에 따른 레스베라트롤 함량의 변화 특성은 발효온도가 높을수록 증 가하는 경향을 보이다가 25℃이상에서는 감소하는 경향을 나타내었으며, 발효일수의 경우 15일까지는 계속 증가하다가 그 이후부터는 감소하는 경향을 나타내었다. 또한 표11에서와 같이 발효일수 보다는 발효온도에 더 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 따라서, 발효시 레스베라트롤의 최대 생성을 위한 발효조건은 발효온도 25℃, 발효일수 15일 정도가 가장 적당하였다.The changes of resveratrol content according to fermentation conditions tended to increase with increasing fermentation temperature, but decreased at 25 ℃ or higher. The fermentation days continued to increase until 15 days and then decreased. It was. In addition, as shown in Table 11, the fermentation temperature was more affected than the fermentation days. Therefore, the fermentation conditions for the maximum production of resveratrol during fermentation was the most suitable for fermentation temperature 25 ℃, 15 days of fermentation.
(표 8) 반응표면분석을 위한 중심합성계획하의 포도발효시 레스베라트롤 함량 측정치Table 8 Determination of Resveratrol Content in Grape Fermentation under Central Synthetic Scheme for Response Surface Analysis
(표 9) 세리단 발효에 있어 RSM 프로그램에 의해 계산된 다항 방정식Table 9 Polynomial Equations Calculated by the RSM Program for Sericane Fermentation
(표10) 능선분석(ridge analysis)에 의한 세리단 발효조건에서 예상되어지는 최적조건의 수치Table 10 Values of the Optimum Conditions for Seridan Fermentation Conditions by Ridge Analysis
(표 11) 세리단 발효조건에 따른 레스베라트롤 함량의 회귀모델에 대한 분산분석Table 11 Variance Analysis of Regression Model of Resveratrol Content According to Sericane Fermentation Conditions
실시예Example 4: 4: 레스베라트롤Resveratrol 추출 및 Extraction and 분말화Powder
상기에 의해 레스베라트롤 함량이 증대된 포도발효물을 -70℃에서 예비동결 후 동결건조하여 분쇄한 것을 레스베라트롤 추출에 이용하였다. 일반적으로 식품을 가공하는데 이용할 수 있는 용매는 제한되어 있으므로 레스베라트롤 추출을 위해 동결건조된 포도발효물을 분쇄 후 포도발효물에 80%에탄올을 가하여 현탁시킨 후 초음파 처리기로 10분간 처리하여 추출한 후 3,000rpm에서 20분간 원심분리한 다음 레스베라트롤 함량의 파괴를 최소화하기 위해 50℃이하에서 감압증발 농축하되 최종당도가 30 brix˚으로 되도록 농축하였으며 이를 동결건조하여 레스베라트롤 강화분말을 만들었다.The grape fermented product having the increased resveratrol content as described above was pre-frozen at -70 ° C. and then lyophilized to be used for resveratrol extraction. Generally, solvents that can be used to process foods are limited, so the lyophilized grape fermentation product for resveratrol extraction is suspended, added 80% ethanol to the grape fermentation product, suspended for 10 minutes with an ultrasonic sonicator, and then 3,000 rpm. After centrifugation at 20 minutes, the mixture was concentrated under reduced pressure at 50 ° C or less to minimize the destruction of the resveratrol content, and the final sugar was concentrated to 30 brix˚, and lyophilized to make resveratrol powder.
실시예Example 5 : 5: 레스베라트롤Resveratrol 캅셀 및 정제제조 Capsule and Tablet Manufacturing
레스베라트롤 강화 포도추출분말을 이용하여 캅셀 및 정제를 제조하였다.Capsules and tablets were prepared using resveratrol fortified grape extract powder.
가) 레스베라트롤 캅셀 제조A) Resveratrol capsule manufacture
캅셀의 제조과정은 아래 도 6에 나타내었으며, 함량조성비는 표12와 같다The manufacturing process of the capsule is shown in Figure 6 below, the content composition ratio is shown in Table 12
(도 6) 레스베라트롤을 함유하는 포도캅셀의 제조공정도6 is a manufacturing process of grape capsules containing resveratrol
(표 12) 레스베라트롤 캅셀의 배합비Table 12 Formulation Ratio of Resveratrol Capsules
나) 정제의 제조B) manufacture of tablets;
습식과립은 아래 표13과 같은 배합조성(formulation)으로 도7과 같은 방식으로 제조하였다. 즉 포도 농축분말 24%에 유당, 옥수수 전분 등을 혼합한 다음 결합 제 용액을 넣어 연합하고 이 연합물을 35mesh로 제립한 후 건조(50℃)하였다. 건조가 끝나면 18mesh로 정립하고 활제로 스테아린마그네슘을 가하여 혼합한 것을 타정용 과립으로 사용하였다. 정제 1개당 무게는 385mg으로 하였으며 펀치는 직경 8.0mm로 면이 평평하고 가장자리가 둥근 것을 사용하였다. Wet granules were prepared in the same manner as in FIG. 7 in a formulation as shown in Table 13 below. In other words, lactose, corn starch, etc. were mixed with 24% concentrated grape powder, and then fed with a binder solution. The combined granules were granulated to 35mesh and dried (50 ° C). After drying, it was established as 18mesh and mixed with stearin magnesium as a lubricant and used as a tableting granule. The weight of each tablet was 385 mg, and the punch was 8.0 mm in diameter, which had a flat surface and rounded edges.
(표 13) 레스베라트롤 정제의 배합비Table 13 Formulation Ratio of Resveratrol Tablets
실시예Example 6 : 캅셀 및 정제의 이화학적 특성분석 6: Physicochemical Characterization of Capsules and Tablets
레스베라트롤 강화 캅셀 및 정제 5g을 45ml의 증류수에 넣고 20분간 충분히 교반시킨 후 여과지(Whatman No.2)로 여과하여 여액의 특성으로 pH 및 산도를 측정하였다. pH는 pH meter 619(Metrohm Co., Swiss)로 측정하였으며, 산도는 여액 20ml를 취하여 0.1N-NaOH로 pH 8.4가 될 때까지 중화시키는데 소비되는 ml수를 구하여 타타릭산(tartaric acid)로 나타내었다. 캅셀 및 정제의 수분함량 측정은 적외선수분측정기(AMB 50, Adam Equipment Co. Ltd., UK)로 측정하였고, 수분활성도는 수분활성측정기(TH 200, Novasina Co., Swiss)로 측정하였다. 레스베라트롤 강화 정제의 색도는 색차계(Chromameter CT-310, Minolta Co., Japan)를 이용하여 반복측정하였으며, L(Lightness), a(redness) 및 b(yellowness)로 표시하였다. 5 g of resveratrol-enriched capsules and tablets were placed in 45 ml of distilled water, stirred for 20 minutes, and filtered through a filter paper (Whatman No. 2) to measure pH and acidity as characteristics of the filtrate. The pH was measured by pH meter 619 (Metrohm Co., Swiss), and the acidity was expressed as tartaric acid by taking 20 ml of the filtrate and calculating the number of ml consumed to neutralize the pH until pH 8.4 with 0.1 N-NaOH. . The water content of capsules and tablets was measured by an infrared moisture meter (AMB 50, Adam Equipment Co. Ltd., UK), and the water activity was measured by a water activity meter (TH 200, Novasina Co., Swiss). The chromaticity of resveratrol fortified tablets was measured repeatedly using a color difference meter (Chromameter CT-310, Minolta Co., Japan), and indicated by L (Lightness), a (redness) and b (yellowness).
또, 일반 시험법 규정에 있는 붕해도시험기(J-AM, Jisico Co., Korea)를 사용하였고, 시험기를 수축에 달고 비이커 속에 담그어 30ppm으로 맞추고 비이커에넣은 시험액의 양은 시험기가 가장 많이 아래로 내려갔을 때, 시험기의 윗면이 액의 표면에 일치하도록 하였다. 시험하는 동안의 액의 온도는 37℃로 유지하였다. 물을 시험액으로 하여 보조판을 넣고 30분간 상하운동을 시킨 다음 검체의 상태를 관찰할 때 검체의 잔류물이 유리관 내에 없거나 혹시 있더라도 해면상의 물질이던가 또는 연질의 물질이 약간 있을 때에는 적합한 것으로 하였다. In addition, the disintegration tester (J-AM, Jisico Co., Korea) in the general test method regulations was used, and the tester was contracted and immersed in a beaker, adjusted to 30 ppm, and the amount of test liquid dropped into the beaker was lowered most. When it went, the upper surface of the tester was made to match the surface of the liquid. The temperature of the liquid during the test was maintained at 37 ° C. After adding the auxiliary plate with water as a test solution, and after 30 minutes of vertical movement, when the state of the specimen was observed, it was considered to be suitable when the residue of the specimen was in the glass tube or if there was some sponge or soft substance.
가) 캅셀의 이화학적 특성A) Physicochemical Properties of Capsule
캅셀 제조를 위해 확립된 배합조성(formulation)에 따라 정제를 제조하여 그 품질요인을 조사한 결과는 아래 표14와 같다.The tablets were prepared according to the formulation formulation (formulation) established for capsule production, and the results of examining the quality factors are shown in Table 14 below.
포도 농축분말을 이용한 캅셀의 pH 및 산도는 4.02 및 1.78%이었고, 수분함량, 수분활성도는 3.58% 및 0.05이었다. 붕해도는 식품공전에서 규정하는 시험법에 적합으로 판정되었다. 캅셀의 지표성분인 레스베라트롤의 함량은 1캅셀당 11mg으로 캅셀 하나를 섭취할 경우 포도 1송이 정도를 섭취할 때 얻을 수 있는 레스베라트롤의 함량과 유사하여, 기능성식품의 역할을 수행할 수 있도록 제품화하였다. The pH and acidity of the capsules using grape concentrate were 4.02 and 1.78%, and the water content and water activity were 3.58% and 0.05, respectively. Disintegration was judged to be suitable for the test method specified by the Food Code. The content of resveratrol, which is an indicator component of capsule, is 11mg per capsule, similar to the content of resveratrol that can be obtained when one capsule of grapes is consumed when one capsule is ingested.
(표14) 최적화된 레스베라트롤 캅셀의 이화학적 특성Table 14 Physicochemical Properties of Optimized Resveratrol Capsules
나) 정제의 이화학적 특성B) Physicochemical Properties of Tablets
정제 제조를 위해 확립된 배합조성(formulation)에 따라 정제를 제조하여 그 품질요인을 조사한 결과는 아래 표15와 같다.The results of examining the quality factors of the tablets according to the formulations established for the manufacture of the tablets are shown in Table 15 below.
포도 농축분말을 이용한 정제의 pH 및 산도는 3.87 및 1.9%이었고, 수분함량, 수분활성도는 4.18% 및 0.07이었다. 정제의 색은 색차계를 이용하여 측정하였 으며, 그 결과 L값은 71.28, a 값 0.70 및 b 값 8.05로 나타났다. 붕해도는 식품공전에서 규정하는 시험법에 적합으로 판정되었다. 식품공업에서 정제의 제조는 주로 사탕이 주원료로 사용되고 있으며, 이 경우도 입 속에서 쉽게 붕해되도록 하기 위해서 전분질 원료를 혼합하는 경우가 많다. 또, 재료분말을 과립상으로 만든 후 타정에 의하여 정제를 제조하는데 결합제로서 젤라틴, 아라비안껌 등의 고분자물질을 첨가함으로 구성성분의 종류와 양에 따라서도 붕해성의 차이가 있으나 성형압력 및 시간에 따라서도 상당한 차이가 있는 것으로 알려져 있다. 지표성분인 레스베라트롤의 함량은 10.12mg으로 섭취할 경우 포도 1송이 정도를 섭취할 때 얻을 수 있는 레스베라트롤의 함량과 유사하여, 기능성식품의 역할을 수행할 수 있도록 제품화하였다. The pH and acidity of the tablets using grape concentrate were 3.87 and 1.9%, and the water content and water activity were 4.18% and 0.07, respectively. The color of the tablet was measured using a color difference meter. As a result, the L value was 71.28, the a value of 0.70, and the b value of 8.05. Disintegration was judged to be suitable for the test method specified by the Food Code. In the food industry, the production of tablets is mainly used as candy as a main raw material, and in this case, starch raw materials are often mixed in order to easily disintegrate in the mouth. In addition, the tablets are prepared by tableting after granulating the material powder. By adding high-molecular substances such as gelatin and arabian gum as binders, there are differences in disintegration characteristics depending on the type and amount of ingredients. Therefore, it is known that there is a considerable difference. The content of resveratrol, which is an indicator component, is similar to that of resveratrol that can be obtained when one grape is ingested at 10.12 mg, and is commercialized to serve as a functional food.
(표 15) 최적화된 레스베라트롤 정제의 이화학적 특성Table 15 Physicochemical Properties of Optimized Resveratrol Tablets
이와 같은 본 발명은 포도에 효모접종 및 당을 첨가하고 설정된 발효온도 및 발효일수에 맞추어 발효시키는 수단으로 우수한 생리활성물질인 레스베라트롤 함량을 최대로 증대시켜 생산할 수 있는 효과가 있다.As such, the present invention has the effect of adding yeast inoculation and sugar to grapes and increasing the content of resveratrol which is an excellent bioactive substance as a means of fermenting according to the set fermentation temperature and the fermentation days.
또, 상기의 조건으로 발효된 상태의 포도를 동결건조 및 분쇄하고 에탄올 및 초음파추출기를 이용하여 추출한 다음 농축된 레스베라트롤을 캅셀 또는 정제형태로 만들어 포도의 레스베라트롤이 함량이 증대된 건강식품을 제공할 수 있는 효과가 있다.In addition, the grapes fermented under the above conditions are lyophilized and pulverized, extracted using ethanol and an ultrasonic extractor, and the concentrated resveratrol is made into capsules or tablets to provide a health food with an increased content of resveratrol in grapes. It has an effect.
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