KR101236340B1 - 차가버섯 발효 효소액 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차가버섯 발효 효소액 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 식물성유산균을 이용하여 제조한 마늘 발효 효소액과 식물성 원료 혼합물의 발효 효소액을 혼합한 발효 혼합액을 차가버섯 분말과 반죽한 뒤, 식물성유산균을 첨가하여 발효하는 것을 통해서 항산화 활성이 향상된 차가버섯 발효 효소액의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 차가버섯 발효 효소액 제조방법은, 생마늘에 설탕 및 식물성 유산균을 첨가하여 발효하여 액을 추출하는 마늘 발효 효소액 제조단계, 식물성 원료 혼합물에 설탕 및 식물성 유산균을 첨가하여 발효하여 액을 추출하는 식물성 원료 혼합물 발효 효소액 제조단계, 상기 마늘 발효 효소액과 식물성 원료 혼합물 발효 효소액을 60~70 중량% : 30~40 중량%로 일정하게 섞어 혼합하는 혼합단계, 상기 일정비율로 섞인 발효 혼합액에 차가버섯 분말을 3~5 : 1 비율로 첨가하여 반죽하는 반죽단계, 상기 반죽한 상태에서 발효정도에 따라 발효균주를 첨가하여 상온인 20 내지 30 ℃에서 발효시켜서 발효 효소액을 추출하는 차가버섯 발효 효소액 제조단계를 포함하여 이루어진다.

Description

차가버섯 발효 효소액 제조방법{Manufacturing method of Inonotus Obliquus}
본 발명은 차가버섯 발효 효소액 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 식물성유산균을 이용하여 제조한 마늘 발효 효소액과 식물성 원료 발효 효소액을 일정비율로 섞은 혼합액에 차가버섯 분말을 넣어서 발효시킨 차가버섯 발효 효소액 제조방법에 관한 것이다.
고등 균류(higher fungi)인 버섯은 오래전부터 맛과 영양이 풍부하여 식품으로 애용되어 왔을 뿐 아니라 약용 등의 목적으로도 널리 이용되어 왔다. 특히 질병의 치료 및 예방에 효과가 있는 천연물 중 가장 주목받고 있는 담자균류(Basidiomycetes) 버섯은 이들의 광범위한 약리작용으로 인해 한방의학에서도 널리 활용되고 있다. 최근 담자균류 유래 약용버섯들의 항암효과가 과학적으로 입증되고 있으며, 약용버섯 추출물 중에서 특별히 면역 증강작용에 의해 탁월한 항암효능과 당뇨병 개선효과를 보이는 생리활성물질은 β-D-Glucan 구조를 갖는 수용성단백 다당체로 구성되어 있음이 밝혀졌다. 대표적인 담자균류에 속하는 차가버섯(Inonotus obliquus)은 소나무 비늘버섯과(Hymenochaetaceae)에 속하는 약용 버섯으로, 주로 북위 45도 이상의 러시아를 비롯한 한랭지역에서 자생하는 자작나무, 오리나무, 물푸레나무 등에 기생하는 균핵이다. 표면은 검고 내부는 황갈색을 띠고 있으며, 대부분 직경이 10 ~ 20 cm 정도의 크기로 주로 약용으로 이용되고 있다. 차가버섯에서 분리한 페놀 화합물의 활성산소(free radical) 소거와 지질과 산화 억제를 통한 항산화효과에 대한 연구가 보고가 있었으며, 염증반응을 일으키는 물질 억제에 의한 소염효과와 지질대사 치료에 도움을 주는 것으로 보고된 바 있다.
차가버섯은 인공재배가 어려워 고가에 판매되고 있으며, 조직이 단단하여 부식으로 이용되기 보다는 약재로 이용되고 있다. 약재로 이용될 때 주로 세절하여 고온 추출하거나 분말로 이용되는데 쓴맛이 있어 고농도로 추출액을 만드는 데는 어려움이 있다. 그러나 고가임에도 불구하고 찾는 이유는 항암, 혈당강하, 간보호 및 항균, 항바이러스와 같은 기능성을 기대하기 때문인데 이러한 효과를 나타내도록 하기 위해서는 장기간 복용해야하는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하고자 공개특허 제10-2012-0034147호에서는 차가버섯 분말을 미세캡슐화하여 우유에 포함하였으며, 공개특허 제10-2011-0101433호에서는 차가버섯에 효소를 처리함으로써 단백질 또는 당 가수분해 효소반응을 통해 제조한 차가버섯 가수분해 효소 추출물을 조성물로 사용하였다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 고안된 것으로써, 본 발명에서는 차가버섯 분말에 발효된 발효액과 식물성 유산균을 이용하여 발효시킴으로서 거부감 없이 음용이 가능해짐과 동시에 체내의 흡수율을 높이고, 유효성분의 파괴를 개선하여 기능성이 한층 더 강화된 차가버섯 발효 효소액의 제조방법을 제공하고자 한다.
상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면, 생마늘에 설탕 및 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis KACC13877), 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum KACC11451), 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei KACC12413)에서 하나 이상 선택된 식물성 유산균을 첨가하여 1~3개월 동안 20 내지 30 ℃에서 발효시킨 후에 액을 추출하는 마늘 발효 효소액 제조단계; 포도, 배, 매실, 케일, 호박, 양파, 무, 당근, 양배추, 미나리, 연근, 감자, 고구마, 밤, 우엉, 부추, 생강, 사과, 밀감, 미역, 다시마, 파래, 키위, 표고버섯, 토란, 샐러리, 쑥, 복숭아, 자두, 대추, 가지, 오이, 마, 파프리카로 구성된 식물성 원료 혼합물에 설탕 및 상기 식물성 유산균을 첨가하여 1~3개월 동안 20 내지 30 ℃에서 발효시킨 후에 액을 추출하는 식물성 원료 혼합물 발효 효소액 제조단계; 상기 마늘 발효 효소액과 상기 식물성 원료 혼합물 발효 효소액을 혼합하는 혼합단계; 상기 혼합된 발효 효소액에 차가버섯 분말을 넣어서 반죽을 하는 단계; 및 상기 차가버섯 반죽에 식물성 유산균을 넣어서 5~6개월간 20~30℃에서 발효시켜서 액을 추출하는 차가버섯 발효 효소액 제조단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한 차가버섯 발효 효소액 제조방법을 제공할 수 있다.
상기 마늘 발효 효소액 70~90 중량%와 상기 식물성 원료 혼합물 발효 효소액 10~30 중량%를 혼합하는 것이 바람직하다.
상기 차가버섯 발효효소액 제조단계에는 발효효소액을 추출하여 1~4개월 동안 30 내지 38 ℃에서 숙성시키고, 다시 25 내지 30 ℃에서 3~6개월 동안 숙성시킨 후에 18~25 ℃에서 또 숙성시키는 과정을 더 포함하는 것이 바람직하다.
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본 발명에 따르면, 차가버섯 분말 자체로 발효되기 어려운 부분을 발효된 발효 효소액에 차가버섯 분말을 반죽하여 이중발효 함으로써 발효를 진행하여 차가버섯 발효 효소액을 제조할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 차가버섯 분말에 비하여 발효균주를 통하여 발효함으로써 음용 시 거부감이 없어지며 체내에 유효성분의 흡수가 용이해진다.
또한, 본 발명에 따르면, 차가버섯 발효 효소액을 제조하였을 시 항산화 활성 효과가 뛰어난 발효 효소액을 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 제조방법을 나타낸 것이다.
본 발명을 상세히 설명하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 기재한다. 하기의 실시예는 본 발명의 예시를 위한 실시예로서 본 발명의 권리범위를 한정하기 위한 것은 아니다.
첨부된 도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 제조방법을 나타낸 것으로, 본 발명에 따른 차가버섯 발효 효소액 제조방법은, 생마늘에 설탕 및 식물성 유산균을 첨가하여 발효하여 액을 추출하는 마늘 발효 효소액 제조단계, 식물성 원료 혼합물에 설탕 및 식물성 유산균을 첨가하여 발효하여 액을 추출하는 식물성 원료 혼합물 발효 효소액 제조단계, 상기 마늘 발효 효소액과 식물성 원료 혼합물 발효 효소액을 60~70 중량% : 30~40 중량%로 일정하게 섞어 혼합하는 혼합단계, 상기 일정비율로 섞인 발효 혼합액에 차가버섯 분말을 3~5 : 1 비율로 첨가하여 반죽하는 반죽단계, 상기 반죽한 상태에서 발효정도에 따라 발효균주를 첨가하여 상온인 20 내지 30 ℃에서 발효시켜서 발효 효소액을 추출하는 차가버섯 발효 효소액 제조단계를 포함하여 이루어진다.
본 발명에서 식물성 유산균의 투입량은 전체 발효물의 총량 대비 0.1~1.0% 중량부로 첨가한다.
상기 마늘 발효 효소액 제조단계는 먼저, 남해군 특산물인 마늘을 제철에 채취하여 수세하고, 수세한 생마늘을 항아리에 넣은 뒤 마늘에 설탕을 40~60 중량% 첨가하고, 발효 균주를 첨가하여 1~3개월 동안 상온인 20℃ 내지 30℃에서 발효하는 단계이다.
상기 발효균주는 식물성 유산균인 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis KACC13877), 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum KACC11451), 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei KACC12413) 등 마늘 추출물에 내성을 지니는 하나 이상의 균주를 선택하여 사용하였다.
상기 식물성 원료 혼합물 발효 효소액 제조단계는 포도, 배, 매실, 케일, 호박, 양파, 무, 당근, 양배추, 미나리, 연근, 감자, 고구마, 밤, 우엉, 부추, 생강, 사과, 밀감, 키위, 표고버섯, 토란, 샐러리, 쑥, 복숭아, 자두, 대추, 가지, 오이, 마, 파프리카 등 40여종 이상의 양질의 각종 야채, 과일 등을 수세한 재료를 항아리에 넣은 뒤 식물성 원료의 수분함량 차이를 고려하여 설탕을 30~70 중량%로 첨가하고, 발효 균주를 첨가하여 1~3개월 동안 상온인 20℃ 내지 30℃에서 발효하는 단계이다.
상기 발효균주는 식물성 유산균인 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis KACC13877), 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum KACC11451), 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei KACC12413) 등에서 하나 이상의 균주를 선택하여 사용하였다.
상기 혼합단계는 상기와 같이 발효된 마늘 발효 효소액과 식물성 원료 혼합물 발효 효소액에서 발효 효소액만 추출하여 60~70 중량% : 30~40 중량%로 일정하게 섞어 혼합하는 과정이다.
상기 발효 혼합액은 자체가 약산성에 산도가 낮아 유산균이 성장하기에 알맞은 환경을 우선적으로 제공해주며, 당분이 45 brix% 이상인 고농도 상태이므로 일반 호기적 미생물이 생육할 수 없는 높은 기질농도이므로 유산균과 함께 발효 시 삼투압 작용에 의하여 차가버섯의 특이적인 성분의 검출이 용이함과 동시에 초기 발효원으로 사용되기에 적합한 환경을 갖추고 있다.
상기 반죽단계는 상기와 같이 마늘 발효 효소액과 식물성 원료 혼합물 발효 효소액을 혼합한 혼합액에 차가버섯 분말을 3~5 : 1 비율로 첨가하여 반죽하는 단계이다. 차가버섯 분말 자체를 이용하여 발효했을 시 수분함량이 적어 발효가 되지 않는 것을 고려하여 수분을 공급하고 일정 비율로 혼합하여 기능성을 향상시키고자 한다.
상기 차가버섯 분말은 차가버섯을 선별하여 이물질을 깨끗이 제거하고 세척하여 건조한 후 60~80 mesh 이하의 분말상으로 분쇄한 것을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 반죽단계에서 혼합 발효액이 많은 경우 차가버섯 성분의 함량이 낮아 원하는 효과를 내기에 용이하지 못하며, 너무 적을 경우 분말 성분이 모두 분산되지 못해 충분히 발효되지 않기에 적정한 분산과 성분 효과를 나타낼 수 있도록 3~5 : 1 비율로 반죽하는 것이다.
상기 차가버섯 발효 효소액 제조단계는 차가버섯 분말에 마늘 발효 효소액과 식물성 원료 혼합물 발효 효소액의 혼합액을 넣어서 반죽을 한 후에 발효균주를 첨가하여 5~6개월 동안 상온인 20 내지 30 ℃에서 다시 발효시키는 과정이다. 반죽단계에서 수분함량이 일정하게 유지가 됨으로 발효균주를 통한 발효가 가능해진다.
상기 발효균주는 식물성 유산균인 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis KACC13877), 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum KACC11451), 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei KACC12413) 등에서 하나 이상의 균주를 선택하여 사용하였다.
다음으로 차가버섯 발효액에서 발효 효소액만 추출하여 30 내지 38 ℃에서 1~4개월 숙성한다. 이는 재료의 수분이 설탕의 삼투압 작용에 의하여 완전히 빠져나왔을 때 액만 추출하여 30 내지 38 ℃에서 1~4개월 정도 숙성을 진행하면 발효균주의 활성이 최대치가 되어 미생물에 의한 효소분비 작용이 증가하게 된다.
또한, 상기 숙성을 거친 차가버섯 발효 효소액을 25 내지 30 ℃에서 3~6개월 숙성한다. 이는 효소분비가 최대치일 때, 미쳐 발효가 되지 못한 것을 재발효하여 이를 통해 생성된 가스가 완전히 빠져나가도록 하기 위함이다.
또한, 상기 숙성을 거친 발효 효소액을 저온인 18 내지 25 ℃에서 숙성한다. 이렇게 저온에서 숙성을 진행함으로써 재료 고유의 향과 맛이 되살아나 음용하기에 용이해진다.
이하, 본 발명의 구체적인 방법을 실시예와 실험예를 들어 상세히 설명하고자 한다. 하기 실시예는 단지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서 본 발명을 이에 제한하고자 함이 아니다.
마늘을 채취하여 수세하고, 생마늘 50중량%와 설탕 50중량%를 섞은 후 발효균주 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis KACC13877), 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum KACC11451)을 첨가하여 2개월 동안 25℃에서 발효시킨 후에 액상만 추출하여 마늘 발효 효소액을 제조하였다.
포도, 배, 매실, 케일, 호박, 양파, 무, 당근, 양배추, 미나리, 연근, 감자, 고구마, 밤, 우엉, 부추, 생강, 사과, 밀감, 파래, 키위, 표고버섯, 토란, 샐러리, 쑥, 복숭아, 자두, 대추, 가지, 오이, 마, 파프리카를 채취하여 수세한 후에 식물성 원료 혼합물 40 중량%에 설탕 60 중량%를 섞은 후 발효균주 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis KACC13877), 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum KACC11451)을 첨가하여 2개월 동안 25℃에서 발효시킨 후에 액상만 추출하여 식물성 원료 혼합물 발효 효소액을 제조하였다.
이와 같은 방법으로 제조된 마늘 발효 효소액과 식물성 원료 혼합물 발효 효소액을 70 중량% : 30 중량%로 섞어서 혼합한다.
혼합 발효액에 3:1 비율로 차가버섯 분말과 혼합하여 반죽하였다. 반죽된 발효 효소액에 발효균주인 식물성 유산균 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis KACC13877), 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum KACC11451)를 첨가하여 2개월에 한번씩 세 번 첨가하여 25℃에서 발효한 후에 발효 효소액만을 추출하여 제조하였다.
[실험예 1] 차가버섯 발효 효소액의 농도별 ABTS 라디칼 소거활성
ABTS[2,2-azinobis-(3-ethylbenzo-thiazoline-6-sulphonate)] 라디칼 소거 활성은 Re 등의 방법에 따라 potassium persulfate를 2.4 mM이 되도록 첨가한 7 mM ABTS 용액을 다음 암실에서 12~16시간 동안 반응시킨 다음 414 nm에서 흡광도가 1.5가 되도록 증류수로 조정한 ABTS 용액을 사용하여 라디칼 소거활성을 측정하였다. ABTS 용액 1 mL에 농도별 시료액 0.5 mL를 가하여 잘 혼합한 후 실온에서 5분간 반응시키고 414 nm에서 흡광도를 측정하여 시료첨가구와 무첨가구의 흡광도 비로 나타내었다. 그 결과는 표 1과 같다.
차가버섯 발효 효소액의 농도별 ABTS 라디칼 소거활성
차가버섯 발효 효소액 농도 (㎍/mL) 156.25 312.5 625 1250 2500
ABTS 라디칼 소거활성 (%) 12.79
±0.48		 29.29
±1.28		 54.13
±0.26		 80.76
±1.17		 97.52
±0.53
ABTS 라디칼 소거활성을 측정한 결과, 농도가 증가할수록 활성이 증가되는 양상을 나타내었다. 2500 ㎍/mL에서 97.52±0.53%의 활성은 음용이 가능한 범위로 환산하였을 시, 200 mL 기준에 0.5 g이 포함되는 수준이다. 이는 실제 차가버섯 발효 효소액을 음용이 쉽도록 200 mL정도 물과 함께 희석하여도 효과가 있음을 알 수 있는 수치이다.
[실험예 2] 제조방법에 따른 Peroxyl 라티칼 소거활성
β-Carotene/linoleic acid system을 이용해 항산화 활성을 조사하기 위해 다음과 같은 순서에 따라 실험을 진행하였다. 2 mg 의 β-carotene과 클로로포름 20 mL을 혼합하여 β-carotene chloroform 용액을 만들고, 40 mg linoleic acid에 400 mg의 tween 40을 혼합한 후, 3 mL의 β-carotene chloroform 용액을 첨가하여 감압 여과 장치에서 클로로포름을 제거시킨다. 여기에 증류수 100 mL을 첨가하여 voltex mixer를 이용하여 잘 섞어주어 β- carotene linoleic acid 용액을 제조하였다. 적당한 농도로 희석한 시료 40 μL와 β-carotene-linoleic acid 용액 3 mL와 섞은 후, 즉시 50℃로 맞춰진 항온 spectrophotometer에서 40분 동안 β-carotene의 탈색에 따른 흡광도의 변화를 470 nm에서 측정하였다. 시료의 antioxidant activity coefficient(AAC)는 산화되어 파괴되는 β-carotene의 분해율(degradation rate, dr)에 대한 저해율(%)로 나타내었다. 대조군은 시료를 포함하지 않고 용매만을 첨가한 후 emulsion의 흡광도를 측정하여 구하였다. 그 결과는 표 2와 같다.
제조방법에 따른 Peroxyl 라디칼 소거활성
차가버섯 발효 효소액 농도 (㎍/mL) 156.25 312.5 625 1250 2500
Peroxyl 라디칼 소거활성 (%) 12.78
±0.92		 41.43
±0.15		 59.02
±0.87		 74.08
±0.86		 86.08
±0.73
Peroxyl 라디칼 소거활성을 측정한 결과, 농도가 증가할수록 활성이 증가되는 양상을 나타내었다. 2500 ㎍/mL에서 86.08±0.73%의 활성은 음용이 가능한 범위로 환산하였을 시, 200 mL 기준에 0.5 g이 포함되는 수준이다. 이는 실제 차가버섯 발효 효소액을 음용이 쉽도록 200 mL정도 물과 함께 희석하여도 효과가 있음을 알 수 있는 수치이다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (5)

  1. 생마늘에 설탕 및 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis KACC13877), 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum KACC11451), 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei KACC12413)에서 하나 이상 선택된 식물성 유산균을 첨가하여 1~3개월 동안 20 내지 30 ℃에서 발효시킨 후에 액을 추출하는 마늘 발효 효소액 제조단계;
    포도, 배, 매실, 케일, 호박, 양파, 무, 당근, 양배추, 미나리, 연근, 감자, 고구마, 밤, 우엉, 부추, 생강, 사과, 밀감, 미역, 다시마, 파래, 키위, 표고버섯, 토란, 샐러리, 쑥, 복숭아, 자두, 대추, 가지, 오이, 마, 파프리카로 구성된 식물성 원료 혼합물에 설탕 및 상기 식물성 유산균을 첨가하여 1~3개월 동안 20 내지 30 ℃에서 발효시킨 후에 액을 추출하는 식물성 원료 혼합물 발효 효소액 제조단계;
    상기 마늘 발효 효소액과 상기 식물성 원료 혼합물 발효 효소액을 혼합하는 혼합단계;
    상기 혼합된 발효 효소액에 차가버섯 분말을 넣어서 반죽을 하는 단계; 및
    상기 차가버섯 반죽에 식물성 유산균을 넣어서 5~6개월간 20~30℃에서 발효시켜서 액을 추출하는 차가버섯 발효 효소액 제조단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한 차가버섯 발효 효소액 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 마늘 발효 효소액 70~90 중량%와 상기 식물성 원료 혼합물 발효 효소액 10~30 중량%를 혼합하는 것을 특징으로 한 차가버섯 발효 효소액 제조방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 차가버섯 발효 효소액 제조단계에는 발효 효소액을 추출하여 1~4개월 동안 30 내지 38 ℃에서 숙성시키고, 다시 25 내지 30 ℃에서 3~6개월 동안 숙성시킨 후에 18~25 ℃에서 또 숙성시키는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 한 차가버섯 발효 효소액 제조방법.
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