KR101621141B1 - Method for producing fermented material of tumeric with peptide and GABA using mixed fermentation - Google Patents

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Abstract

본 발명은 혼합발효를 통한 펩타이드 및 GABA가 증진된 울금 발효물 제조방법에 관한 것으로, 상세하게는 바실러스 섭틸리스(Bacillus subtilis) HA 균을 이용한 1차 고초균 발효를 통해 점질물 및 펩타이드(peptide)를 생산한 후에 락토바실러스 플란타륨(Lactobacillus plantarum) K154 균을 이용한 2차 젖산균 발효를 통해 기질인 MSG를 효과적으로 전환시켜 GABA가 증진된 울금 발효물 제조 방법에 대한 것이다. 그 결과, 울금을 이용해 1차 고초균 및 2차 젖산균 혼합발효하여 점질물, 가바(GABA), 펩타이드(peptide) 및 프로바이오틱스(probiotics) 등의 생리활성물질이 강화된 식품 소재를 개발할 수 있었다. The present invention relates to a method for preparing fermented corn fermented with enhanced peptide and GABA through mixed fermentation and more particularly to a fermentation method using Bacillus subtilis Subtilis HA bacteria were used to produce glutamate and peptides through primary Bacillus subtilis fermentation, and then Lactobacillus ( Lactobacillus The present invention relates to a method for producing fermented corn germinated soybean (GABA) by effectively converting MSG as a substrate through fermentation of a second lactic acid bacterium using K154. As a result, it was possible to develop a food material reinforced with physiologically active substances such as gluten, GABA, peptide and probiotics by mixed fermentation of primary Bacillus subtilis and secondary lactic acid bacteria using Ulgum.

Description

혼합발효를 통한 펩타이드 및 GABA가 증진된 울금 발효물 제조방법{Method for producing fermented material of tumeric with peptide and GABA using mixed fermentation}FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a method for producing fermented fermented wort using GABA,

본 발명은 혼합발효를 통한 펩타이드 및 GABA가 증진된 울금 발효물 제조방법에 관한 것으로, 상세하게는 바실러스 섭틸리스(Bacillus subtilis) HA 균을 이용한 1차 고초균 발효를 통해 점질물 및 펩타이드(peptide)를 생산하고 락토바실러스 플란타륨(Lactobacillus plantarum) K154 균을 이용한 2차 젖산균 발효를 통해 GABA가 증진된 울금 발효물 제조 방법에 대한 것이다.The present invention relates to a method for preparing fermented corn fermented with enhanced peptide and GABA through mixed fermentation and more particularly to a fermentation method using Bacillus subtilis Subtilis HA was used to produce glutathione and peptides through primary Bacillus subtilis fermentation and Lactobacillus ( Lactobacillus The present invention relates to a method for producing fermented corn germ oil by enhancing GABA through fermentation of a second lactic acid bacterium using K154.

울금은 Curcuma longa의 뿌리줄기이고, 한방에서의 울금은 맛이 맵고 쓰며 성질이 차고 심, 폐, 간에 작용한다고 알려져 있고, 활혈화어학, 방향건위, 해독작용을 하여 간기능을 촉진시키며, 혈을 식혀 심장을 맑게 하고 기운은 운행시켜 우울증을 없애주며, 어혈을 풀어 통증을 치료하며 활당의 치료에 효과를 보인다고 하였다. 그 외에도 중추신경의 흥분작용, 위액 분비의 담촉진, 진통 작용, 항균 작용, 월경부조, 월경통 등에 효과가 있는 것으로 기록되어 있으며, 임신부와 빈혈, 습관성 유산을 하는 자는 사용을 금하는 것이 좋다고 하였다. 울금의 에탄올 추출물은 건강, 강황, 방기, 백작약, 석곡, 소목, 편축, 현호색, 활금등 생약 116종의 항산화 효과를 측정한 실험에서 가장 우수한 항산화성을 보였다. 울금의 에탄올 추출물이 유산균 4균주와 병원성 균주에 대하여 높은 항균효과를 보였다는 연구결과가 보고되어 있으며, 울금의 대표적인 성분인 커규민(curcumin)은 항산화, 항암, 항염증 등 여러 가지 기능성들이 밝혀져 의학계의 관심이 집중되고 있는 천연자원이다. 현재 울금으로부터 유효성분 분리, 울금 추출물의 항균효과, 울금 발효액의 항산화 및 항균효과, 울금 추출물의 간기능 개선 효과등의 간장 질활의 치료제로서의 연구와 소화기 및 심혈관계 질환, 항혈소판 응집, 혈중지질 강하, 항산화, 항돌연변이, 항종양, 항균작용, 항우울효과, 백혈병치료제등과 같은 신약개발과 식품산업 분야에서 다양한 연구가 이루어지고 있다. Ulgum is a Curcuma It is known to be a roots of longa , and it is known that it is spicy, spicy, and tasty, and acts on the heart, lung, and liver. It promotes liver function by the action of luteinization, It is clear and energetic that the depression is eliminated, the pain is treated by releasing the ego, and it is effective in the treatment of bowel sugar. In addition, the central nervous stimulation of the action, gastric secretion, stimulation, analgesic action, antibacterial effect, menstrual relief, and menstrual pain is said to be effective, pregnant women, anemia, habitual abstinence should be prohibited. Ethanol extracts of Ulgum showed the highest antioxidant activity in the experiments of 116 antioxidant activities of various medicinal products such as health, turmeric, It has been reported that ethanol extract of Ulgum has high antimicrobial activity against 4 strains of lactic acid bacteria and pathogenic strains. Curcumin, a typical element of Ulgum, has various functionalities such as antioxidant, anti-cancer and anti- Is a natural resource in which attention is focused. Currently, it has been studied as a therapeutic agent for hepatopathy such as separation of active ingredients from Ulgum, antimicrobial effect of Ulgum extract, antioxidant and antibacterial effect of Ulgum fermentation broth, and improvement of hepatic function of Ulgum extract, digestive and cardiovascular diseases, anti platelet aggregation, , Antioxidant, antimutagenic, antitumor, antimicrobial effect, antidepressant effect, leukemia treatment, and so on.

대두는 동양에서 간장, 된장, 고추장, 청국장 등의 발효식품의 형태로 널리 이용되어 왔으며, 대두에는 이소플라본(isoflavone), 레시틴(lecithin), 섬유소 등과 같은 물질이 풍부하고 식물성 고단백 식품으로 영양적으로 아주 우수한 소재이다. 볶은 콩은 생 대두에 비해 고온에서 볶은 과정을 거치면서 살균 작용으로 이물질이 제거되고 소화·흡수가 용이해지며 콩 비린내가 제거됨과 동시에 콩의 고소한 풍미가 향상되는 등 여러 장점을 가진다.Soybean has been widely used in the form of fermented foods such as soy sauce, soybean paste, kochujang, and chongkukjang in the Orient. Soybeans are rich in substances such as isoflavone, lecithin, and fibrin. Very good material. Roasted soybeans are roasted at high temperature compared with raw soybeans, and have a variety of advantages such as eliminating foreign substances by sterilizing action, facilitating digestion and absorption, eliminating the bean curd and improving the flavor of soybeans.

고초균은 GRAS (Generally Recognized As Safe : 미국 FDA에서 지정한 일반적으로 안전한 물질) 균주로 대표적인 프로바이오틱스(probiotics; 젖산균과 비젖산균을 포함한 장내 건강에 이로운 살아 있는 모든 균) 미생물로 알려져 있다. 고초균 발효를 통해 생성되는 생리활성물질은 갈변물질로서 멜라노이딘(melanoidin), 단백질 및 탄수화물 가수분해 효소, 혈전분해효소, 기능성 펩타이드(peptide) 및 고분자 점질물 등을 포함한다. Bacillus subtilis is known as a generic Recognized As Safe (GRAS) strain commonly known as the US FDA, and is a probiotics microorganism that is beneficial to the health of the intestine including lactic acid bacteria and non-lactic bacteria. The physiologically active substances produced through Bacillus subtilis fermentation include melanoidins, proteins and carbohydrate hydrolases, thrombolytic enzymes, functional peptides and polymeric viscous substances as browning substances.

젖산균은 대표적인 프로바이오틱스(probiotics)로서 당류를 발효해서 젖산을 생성하는 세균으로 발효유, 간장, 된장, 치즈, 김치 및 육제품 등 전통적인 발효식품의 제조에 스타터(starter)로서 이용되고 있다. 또한 젖산균에 의한 젖산발효, 단백질 및 지방분해 작용으로 발효식품의 저장성을 높이며 풍미를 향상시킨다. 최근 젖산균이 정장작용 및 면역증진 등 건강에 좋다는 인식이 확산되면서 젖산균을 이용한 식품 산업이 다양해지고 이를 이용한 제품개발이 활발해지고 있다.Lactic acid bacteria are representative probiotics, which are lactic acid-producing bacteria that ferment saccharides and are used as starters in the manufacture of traditional fermented foods such as fermented milk, soy sauce, miso, cheese, kimchi and meat products. In addition, lactic acid fermentation by lactic acid bacteria, protein and fat dissolving action enhances the storage stability of fermented food, improves flavor. Recently, as the perception that lactic acid bacteria are good for health, such as a suicide action and immunity enhancement, the food industry using lactic acid bacteria has been diversified and product development using these has become active.

중추신경계의 신경전달물질인 L-글루탐산(L-glutamic acid)은 신경세포 활성을 유도하는 물질로 알려져 있으며, 글루타메이트 디카르복실레이즈(glutamate decarboxylase) (GAD, EC 4.1.1.15)에 의해 γ-아미노뷰티르산(γ-aminobutyric acid; GABA)으로 전환된다. GABA는 동,식물 등 자연계에 널리 분포하는 비단백질 아미노산의 일종으로 포유류의 중추 신경계에 존재하는 대표적인 억제계의 신경 전달물질로써 아세틸 클로린(acetyl choline)을 증가시키고 뇌의 기능을 촉진시킨다. GABA는 주로 뇌의 기능에 영향을 미치는 것으로써 불면증, 항스트레스, 우울증, 갱년기 장애 개선, 혈압강하 등의 다양한 효능을 지니고 있으며, 이 물질의 극심한 농도 감소는 경련, 발작을 유발하기도 한다.L-glutamic acid, a neurotransmitter of the central nervous system, is known to be a substance inducing neuronal activity. Glutamate decarboxylase (GAD, EC 4.1.1.15) Aminobutyric acid (GABA). GABA is a nonprotein amino acid widely distributed in nature such as plants and plants. It is a neurotransmitter of a typical inhibitory system in mammalian central nervous system, which increases acetylcholine and promotes brain function. GABA mainly affects the function of the brain, and it has various effects such as insomnia, anti-stress, depression, improvement of menopausal disorder, blood pressure lowering, etc. The extreme concentration decrease of this substance may cause seizures and seizures.

펩타이드(Peptide)는 단백질이 아미노산으로 분해되는 과정의 중간 산물로서 일반적으로 분자량이 1,000 달톤(dalton) 이하이며 다양한 생리활성을 가진 것으로 알려져 최근 관심이 증가되고 있다. 식품 단백질 유래의 생리활성 펩타이드(peptide)는 구조 및 활성이 다양하고 프로테이즈(protease)류에 의하여 분해되며, 유전자 조작에 의하여 생산 및 개조가 가능하고, 높은 안전성을 기대할 수 있다는 특성으로 인하여 주목받고 있다.Peptides are intermediate products of the process of protein degradation into amino acids and generally have a molecular weight of less than 1,000 daltons and are known to have various physiological activities. Physiologically active peptides derived from food proteins have various structures and activities, are decomposed by proteases, can be produced and modified by gene manipulation, and can be expected to have high safety. .

한국공개특허 제10-2012-0055120호(2012.05.31 공개)Korean Patent Laid-Open No. 10-2012-0055120 (published on May 31, 2012)

본 발명의 목적은 바실러스 섭틸리스(Bacillus subtilis) HA 균주 및 락토바실러스 플란타륨(Lactobacillus plantarum) K154 균주를 이용한 혼합발효를 통해 펩타이드 및 감마-아미노뷰티르산(gamma-aminobutyric acid; GABA)이 증진된 울금 발효물 제조방법을 제공하는데 있다. It is an object of the present invention to provide a method of treating Bacillus subtilis subtilis HA strain and Lactobacillus < RTI ID = 0.0 > The present invention also provides a method for producing a fermented wort using gamma-aminobutyric acid (GABA) enhanced by fermentation using a plantarum K154 strain.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 (1) 울금 분말과 볶은 콩가루를 1: 0.1 - 10의 중량비로 혼합하는 단계; (2) 상기 (1) 단계에서 혼합된 혼합물 100 중량부에 대하여 모노소듐 글루타메이트(mono sodium glutamate; MSG) 0.1 내지 30 중량부 및 물 100 내지 200 중량부를 첨가하여 혼합하는 단계; (3) 상기 (2) 단계에서 혼합된 혼합물에 고초균 스타터(starter)를 접종하고 배양하는 1차 발효 단계; 및 (4) 상기 1차 발효 단계의 발효물에 젖산균 스타터(starter)를 접종하고 배양하는 2차 발효 단계를 포함하는 펩타이드 및 감마-아미노뷰티르산(gamma-aminobutyric acid; GABA)이 증진된 울금 발효물 제조방법을 제공한다.In order to accomplish the above object, the present invention provides a method for producing a fermented soybean meal, comprising the steps of: (1) mixing ganoderma powder and roasted soy flour at a weight ratio of 1: 0.1-10; (2) adding 0.1 to 30 parts by weight of monosodium glutamate (MSG) and 100 to 200 parts by weight of water to 100 parts by weight of the mixture mixed in the step (1) and mixing; (3) a primary fermentation step of inoculating and incubating a mixture of Bacillus subtilis starter in the mixture mixed in the step (2); And (4) a second fermentation step in which a lactic acid bacteria starter is inoculated and cultured in the fermentation product of the primary fermentation step, and a fermentation broth having enhanced gamma-aminobutyric acid (GABA) A method for producing water is provided.

또한, 본 발명은 상기의 방법에 의해 제조된 펩타이드 및 GABA가 증진된 울금 발효물을 제공하는데 있다.The present invention also provides peptides and GABA-enhanced fermented corn fermented by the above method.

본 발명은 혼합발효를 통한 펩타이드 및 감마-아미노뷰티르산(gamma-aminobutyric acid; GABA)이 증진된 울금 발효물 제조방법에 관한 것으로서, GABA 생성을 최적화하기 위하여 울금과 볶은콩 분말 혼합물의 복합 발효를 통해 GABA 함량 증진 및 펩타이드(peptide) 생산을 증진시킨 울금 발효액 제조방법에 대한 것이다. 본 발명을 통하여, 점질물, 가바(GABA), 펩타이드(peptide) 및 프로바이오틱스(probiotics) 등의 생리활성물질이 강화된 식품 소재를 개발하고자 하였다.The present invention relates to a method for preparing a fermented ganoderma lucidum with enhanced peptide and gamma-aminobutyric acid (GABA) through mixed fermentation. In order to optimize GABA production, the fermentation of ganoderma lucidum and roasted soybean powder mixture And a method for producing a fermented broth having enhanced GABA content and peptide production. Through the present invention, a food material reinforced with a physiologically active substance such as a viscous substance, a GABA, a peptide and a probiotics was developed.

도 1은 울금의 발효과정을 도식화한 것이다. *RSF: 볶은 콩가루 분말, MSG: 모노-소듐-L-글루타메이트(Mono-sodium L-glutamate).
도 2는 볶은 콩과 울금 비율에 따른 생균수 비교 결과를 나타낸다.
도 3은 볶은 콩과 울금 비율에 따른 점질물 함량 비교 결과를 나타낸다.
도 4는 볶은 콩과 울금 비율에 따른 타이로신(tyrosine) 함량 비교 결과를 나타낸다.
도 5는 MSG 농도에 따른 바실러스(Bacillus sp.)와 락토바실러스(Lactobacillus sp.)의 생균수 비교 결과를 나타낸다.
도 6은 MSG 농도에 따른 타이로신(tyrosine) 함량을 나타낸다.
도 7은 MSG 농도에 따른 GABA 생산 및 MSG 소진율 비교 (3배 희석) 결과를 나타낸다.
도 8은 MSG 농도에 따른 2차 젖산발효로 인한 산도 함량 비교 결과를 나타낸다.
도 9는 MSG 농도 및 발효시간에 따른 타이로신 함량을 나타낸다.
도 10은 MSG 농도에 따른 점질물 생산 및 점조도를 나타낸다.
도 11은 MSG 농도에 따른 GABA 생산 및 MSG 소진율 비교 (3배 희석) 결과를 나타낸다.
도 12는 고초균 발효 유무에 따른 pH와 산도 변화 결과를 나타낸다. *×: 비발효(non-fermentation), B-F: 고초균 발효(Bacillus sp . fermentation), Co-F: 고초균 및 젖산균 발효(Bacillus sp . and Lactobacillus sp . fermentation), K154-F: 젖산균 발효(Lactobacillus sp . fermentation).
도 13은 고초균 발효 유무에 따른 타이로신 함량의 변화 결과를 나타낸다. *Co-F: 고초균 및 젖산균 발효(Bacillus sp . and Lactobacillus sp . fermentation), K154-F: 젖산균 발효(Lactobacillus sp . fermentation).
도 14는 MSG 농도에 따른 GABA 생산 및 MSG 소진율 비교 (3배 희석) 결과를 나타낸다. *non: 비발효(non-fermentation), (A) 고초균 및 젖산균 혼합발효(Bacillus sp . and Lactobacillus sp . Co-fermentation), (B) 젖산균 발효(Lactobacillus sp . fermentation).Fig. 1 schematically illustrates the fermentation process of Ulgum. * RSF: roasted soy flour powder, MSG: mono-sodium L-glutamate.
Fig. 2 shows the result of comparing the number of viable cells according to the ratio of roasted beans and roots.
Fig. 3 shows the result of comparing the content of the viscous substance with the ratio of roasted beans and beef.
Fig. 4 shows the results of comparing tyrosine contents according to the ratio of roasted beans and roots.
Figure 5 shows a comparison of the number of viable cells of Bacillus (Bacillus sp.) And Lactobacillus (Lactobacillus sp.) According to the concentration of MSG.
Figure 6 shows the tyrosine content according to MSG concentration.
FIG. 7 shows the results of comparison of GABA production and MSG consumption (three times dilution) with MSG concentration.
Figure 8 shows the results of acidity content comparisons due to secondary lactic acid fermentation with MSG concentration.
9 shows the tyrosine content according to MSG concentration and fermentation time.
Fig. 10 shows the production and viscosities of the slurry according to the MSG concentration.
Fig. 11 shows the results of comparison of GABA production and MSG consumption (threefold dilution) with MSG concentration.
12 shows the results of pH and acidity changes depending on the presence or absence of Bacillus subtilis fermentation. * ×: non-fermentation, BF: Bacillus fermentation ( Bacillus sp . fermentation), Co-F: Bacillus and lactic acid bacteria fermentation ( Bacillus sp . and Lactobacillus sp . fermentation, K154-F: Lactobacillus fermentation sp . fermentation).
Fig. 13 shows the results of the change in the tyrosine content depending on whether or not the Bacillus subtilis fermentation has occurred. * Co-F: fermentation of Bacillus subtilis and lactic acid bacteria ( Bacillus sp . and Lactobacillus sp . fermentation, K154-F: Lactobacillus fermentation sp . fermentation).
Fig. 14 shows the results of comparison of GABA production and MSG exhaustion rate (three-fold dilution) with MSG concentration. * non: non-fermentation, (A) Bacillus and lactic acid bacteria mixed fermentation ( Bacillus sp . and Lactobacillus sp . Co-fermentation, (B) Lactobacillus fermentation ( Lactobacillus sp . fermentation).

본 발명자들은 울금 분말과 볶은콩 분말을 농도별로 혼합한 혼합물에 원료 무게의 증류수를 2배 첨가한 후, MSG를 고형분 대비 농도별(0-30%)로 첨가하고 바실러스 섭틸리스(B. subtilis) HA starter를 고형분 대비 1% 접종하여 42℃ 항온발효조에서 1일 발효하였다. 그 다음 락토바실러스 플란타륨 (L. plantarum) K154 스타터(starter)를 고형분 대비 5% 접종하여 30℃ 항온배양기에서 시간별(1-7 days)로 발효하여 분석에 사용하였다(도 1).
The present inventors added distilled water of raw material weight to the mixture of Ulygum powder and roasted soybean powder by concentration, MSG was added at a concentration (0-30%) relative to the solid content and B. subtilis ) HA starter was inoculated 1% of the solid content and fermented for 1 day in a constant temperature fermenter at 42 ° C. Then Lactobacillus Planta volume (L. plantarum) and by the K154 starter (starter) inoculation of 5% solid content compared to fermentation at 30 ℃ constant temperature incubator over time (1-7 days) were used for the analysis (Fig. 1).

본 발명은 (1) 울금 분말과 볶은 콩가루를 1: 0.1 - 10의 중량비로 혼합하는 단계; (2) 상기 (1) 단계에서 혼합된 혼합물 100 중량부에 대하여 모노소듐 글루타메이트(mono sodium glutamate; MSG) 0.1 내지 30 중량부 및 물 100 내지 200 중량부를 첨가하여 혼합하는 단계; (3) 상기 (2) 단계에서 혼합된 혼합물에 고초균 스타터(starter)를 접종하고 배양하는 1차 발효 단계; 및 (4) 상기 1차 발효 단계의 발효물에 젖산균 스타터(starter)를 접종하고 배양하는 2차 발효 단계를 포함하는 타이로신 및 감마-아미노뷰티르산(gamma-aminobutyric acid; GABA)이 증진된 울금 발효물 제조방법을 제공한다. The present invention relates to (1) a method for producing a fermented soybean meal, comprising the steps of: mixing fermented rice flour and roasted soybean flour at a weight ratio of 1: 0.1-10; (2) adding 0.1 to 30 parts by weight of monosodium glutamate (MSG) and 100 to 200 parts by weight of water to 100 parts by weight of the mixture mixed in the step (1) and mixing; (3) a primary fermentation step of inoculating and incubating a mixture of Bacillus subtilis starter in the mixture mixed in the step (2); And (4) a second fermentation step of inoculating and culturing the fermented product of the primary fermentation step with a lactic acid bacteria starter, and cultivating the fermented product, wherein the fermented product is fermented with gamma-aminobutyric acid (GABA) A method for producing water is provided.

바람직하게는, 상기 고초균은 바실러스 서브틸리스 HA(Bacillus subtilis HA)(KCCM 10775P) 균주일 수 있고, 상기 젖산균은 락토바실러스 플랜타럼(Lactobacillus plantarum) K154(KACC91727P) 균주일 수 있다. Preferably, the Bacillus subtilis is Bacillus subtilis HA (Bacillus subtilis HA) (KCCM 10775P), and the lactic acid bacteria may be Lactobacillus plantarum plantarum ) K154 (KACC91727P).

본 발명에 사용된 바실러스 서브틸리스 HA(Bacillus subtilis HA)(KCCM 10775P) 균주는 전통 청국장에서 분리 및 동정한 균주로서, 한국등록특허 제 10-0864850호(등록일 2008.10.16)에 개시되어 있다.The Bacillus subtilis HA (Bacillus used in the present invention subtilis HA) (KCCM 10775P) is a strain isolated and identified in a conventional Chungkukjang, and it is disclosed in Korean Patent No. 10-0864850 (registered on October 16, 2008).

본 발명에서 사용된 락토바실러스 플랜타럼(Lactobacillus plantarum) K154(KACC91727P)로서 한국식품과학연구원으로부터 분양받아 사용하였다.
The Lactobacillus plantarum used in the present invention plantarum K154 (KACC91727P) was purchased from Korea Food Research Institute.

상세하게는, 상기 1차 발효 단계는 30 내지 50℃에서, 1 내지 3일 동안 발효하는 것을 특징으로 하고, 상기 2차 발효 단계는 25 내지 35℃에서, 1 내지 7일 동안 발효하는 것을 특징으로 한다.
In detail, the primary fermentation step is characterized by fermenting at 30 to 50 ° C for 1 to 3 days, and the secondary fermentation step is characterized by fermentation at 25 to 35 ° C for 1 to 7 days do.

본 발명에 있어서, "스타터(starter)"란 발효물을 제조하는 경우에 사용하는 미생물 배양액을 말한다. 따라서 스타터 미생물의 종류는 그 제품의 특성을 결정하게 되며 제품의 품질에 중요한 영향을 미친다. 미생물 중에서 스타터로 사용되고 있는 것은 박테리아, 곰팡이, 효모 등을 들 수 있으며, 이것을 단독 혹은 혼합하여 사용할 수 있다.
In the present invention, the term "starter" refers to a culture medium of microorganisms used for producing a fermented product. Therefore, the types of starter microorganisms determine the characteristics of the product and have an important influence on the quality of the product. Bacteria, fungi, yeast, etc., which are used as starters in microorganisms, can be used alone or in combination.

본 발명에 있어서, "타이로신(Tyrosine)"은 단백질을 구성하는 20가지의 표준 아미노산 중 하나로서, 비필수아미노산인 동시에 방향족 아미노산이다. 뇌의 신경세포의 전달물질 중 중요한 도파민, 에피네프린, 노르에피네프린, 갑상선 호르몬, 피부의 멜라닌 성분의 생성에 필요한 성분으로 알려져 있다. 또한, 스트레스를 다스리고 집중력 향상에 효과가 있는 아미노산으로서, 우울증 및 치매 치료에 사용되기도 한다. In the present invention, "Tyrosine" is one of 20 standard amino acids constituting a protein, and is an essential amino acid and an aromatic amino acid. It is known to be an essential component of neural cell signaling in the brain, essential for the production of dopamine, epinephrine, norepinephrine, thyroid hormone and skin melanin. It is also used to treat depression and dementia as an amino acid that is effective in controlling stress and improving concentration.

한편, 발효물의 펩타이드(peptide) 생성 정도를 측정하기 위하여 발효물 중에 존재하는 타이로신(tyrosine) 함량을 측정한 것이며, 상기 펩타이드가 타이로신으로 한정되는 것은 아니다.
Meanwhile, in order to measure the degree of peptide production of the fermented product, the content of tyrosine present in the fermentation product is measured, and the peptide is not limited to tyrosine.

또한, 본 발명은 상기의 방법에 의해 제조된 타이로신 및 GABA 증진된 울금 발효물을 제공한다.
In addition, the present invention provides tyrosine and GABA enhanced corn fermented products produced by the above method.

이하, 하기 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 다만, 이러한 실시예에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the present invention is not limited by these examples.

< < 실시예Example 1 >  1> 울금과Ulgum 볶은 콩 농도에 따른 고초균 발효 Fermentation of Bacillus subtilis according to roasted soybean concentration

울금의 고체발효를 통해 생성되는 생리활성물질의 생산 최적화를 위해 울금의 혼합발효를 시행하였다. 특히 고초균이 잘 생육할 수 있게 하기 위해 단백질이 풍부한 볶은 콩을 첨가하여 울금 분말과 볶은 콩가루의 비율을 달리하여 분말 40g 대비 수분함량을 2배 첨가하고 42℃에서 24시간 동안 발효를 수행하였다. 울금 분말과 볶은 콩가루 혼합 발효물의 생균수, 점질물 함량, 타이로신(tyroine) 함량을 측정하였다. pH는 6.06-6.94로 나타났으며, 생균수는 울금 0%에 4.74×1010 CFU/mL에서 울금 70%에 3.20×1010 CFU/mL로 나타나고 울금 80% 이상에서는 균이 생육하지 않았다(도 2). 점질물 함량은 울금 10%가 5.1±0.14%로 가장 높게 나타났으며 60%에서 2.4±0.00%, 70% 이상에서는 점질물이 생성되지 않았다(도 3). 타이로신(tyrosine) 함량은 울금 0%에서 381.07±3.13 mg%에서 울금의 함량이 높아질수록 타이로신(tyrosine) 함량은 감소되었으며 울금 100%에 71.12±1.64 mg%로 나타났다(도 4). 따라서 울금과 볶은콩 가루의 혼합비율은 점질물 함량과 타이로신(tyrosine) 함량, 생균수를 비교해보았을 때 울금과 볶은콩 가루가 1:1로 혼합한 발효물이 고초균에 의한 고체발효의 최적조건이라 생각된다.
In order to optimize the production of physiologically active substances produced by solid fermentation of. Especially, to increase the growth of Bacillus subtilis, roasted soybeans rich in protein were added, and the moisture content was added twice as much as that of 40 g of the powder, and the fermentation was carried out at 42 ° C. for 24 hours. The viable cell count, the viscous substance content and the tyroine content of the mixed fermented koi powder and roasted soybean flour were measured. The pH was found in 6.06 to 6.94, the number of viable cells in a 70% turmeric at 4.74 × 10 10 CFU / mL in turmeric 0% 3.20 × 10 10 CFU / mL appeared to have not more than 80% of turmeric bacteria growth (Fig. 2). The content of the viscous substance was the highest at 10.0% (5.1% ± 0.14%), and at 60%, 2.4 ± 0.00% and 70%, respectively. The content of tyrosine decreased from 381.07 ± 3.13 mg% at 0% to 70.12 ± 1.64 mg% at 100% of Ulgum (Fig. 4). Therefore, the mixing ratios of roasted and roasted soybean flour, when compared with the contents of glutinous, tyrosine, and live cells, were considered to be the optimum conditions for solid fermentation by Bacillus subtilis in a 1: 1 mixture of corn and roasted soybean flour do.

< < 실시예Example 2 >  2> MSGMSG 농도에 따른 복합 발효의  Complex fermentation according to concentration GABAGABA 생산 최적화 Optimize production

울금 분말과 볶은 콩가루의 혼합비율 조건 실험에서 확인한 것을 바탕으로 울금 분말과 볶은 콩가루 1:1 혼합물의 40 g에 고형분 대비 MSG를 0-9% 첨가하고, 원료 중량 수분 2배를 첨가하여 42℃에서 24시간 고초균(B. subilis HA) 발효한 후, 젖산균(L. platarum K154)을 5% 첨가하여 30℃에서 1일에서 7일까지 발효시간에 따라 고체발효를 수행하였다. 발효된 혼합 울금 발효물은 pH, 산도, 생균수, 점질물과 점조도, 타이로신(tyrosine) 함량, GABA 함량을 분석하였다. Mixing ratios of cucumber powder and roasted soybean flour Based on the results of the experiment, 0-9% of MSG was added to 40 g of cucumber powder and roasted soybean flour mixture 1: 1, and 2 times the weight of raw material was added. After 24 hours of B. subilis HA fermentation, 5% Lactobacillus ( L. platarum K154) was added and solid fermentation was carried out at 30 ° C for 1 to 7 days according to the fermentation time. The pH, acidity, viable cell count, viscous and viscoelasticity, tyrosine content and GABA content of fermented mixed wool fermented products were analyzed.

발효물의 pH와 산도는 1차 고초균 발효 24시간 후에 pH는 6.04-6.23, 산도는 0.65-0.86%로 측정되었으며 2차 젖산균의 생육이 높아짐에 따라 5일째 MSG 0% 에서 pH 4.77, 산도 2.05%로 나타났다. 고초균의 젖산균의 생균수를 비교해 보면, 젖산발효가 진행되면서 고초균의 생육은 감소하여 106-107 CFU/mL로 유지되었으며, 젖산균은 발효 5일째까지 109 CFU/mL로 유지되었다(도 5).The pH and acidity of the fermented product were measured to be 6.04 to 6.23 and 24 to 24 hours after the first Bacillus subtilis fermentation, and the acidity was measured to be 0.65 to 0.86%. As the growth of the second lactic acid bacteria increased, appear. Comparing the number of live bacteria of Bacillus subtilis with lactic acid fermentation, the growth of Bacillus subtilis was decreased to 10 6 -10 7 CFU / mL, and the lactic acid bacteria were maintained at 10 9 CFU / mL until the fermentation day 5 ).

1차 발효물의 점질물 함량은 MSG 농도에 비례하여 MSG 9%에 4.2%로 나타났으며, 2차 발효가 진행됨에 따라 점질물 함량이 감소되었다. 타이로신(tyrosine) 함량은 162.76-187.15 mg%에서 2차 젖산발효시간에 따라 점차 감소하여 142.15-186.44 mg%로 나타났다(도 6). The content of the viscous substance in the primary fermented product was 4.2% in MSG 9% in proportion to the concentration of MSG, and the content of the viscous substance decreased with the progress of the secondary fermentation. The content of tyrosine gradually decreased from 162.76-187.15 mg% according to the second lactic acid fermentation time to 142.15-186.44 mg% (Fig. 6).

2차 젖산발효를 통해 GABA의 생성정도를 비교하기 위해 TLC 분석을 시행하였다. MSG 첨가량이 증가함에 따라 GABA의 생산량은 증가하였으며 MSG 9%에서 고초균 발효를 통해 점질물 생성에 이용한 후 젖산 발효를 통해 MSG가 모두 GABA로 전환되었음을 알 수 있었다(도 7).
TLC analysis was performed to compare the production of GABA by secondary lactic acid fermentation. As the amount of MSG was increased, the yield of GABA was increased. MSG was also converted to GABA by lactic acid fermentation after the use of 9% MSG for fermentation of Bacillus.

< < 실시예Example 3 >  3> MSGMSG 농도에 따른 복합 발효의  Complex fermentation according to concentration GABAGABA 생산 최적화 Optimize production

울금 분말과 볶은 콩가루의 혼합비율 조건 실험에서 확인한 것을 바탕으로 울금 분말과 볶은 콩가루 1:1 혼합물의 40 g에 고형분 대비 MSG를 0-30% 첨가하고, 원료 중량 수분 2배를 첨가하여 42℃에서 24시간 고초균(B. subilis HA) 발효한 후, 젖산균(L. platarum K154)을 5% 첨가하여 30℃에서 1일에서 5일까지 발효시간에 따라 고체발효를 수행하였다. 발효된 혼합 울금 발효물은 pH, 산도, 생균수, 점질물과 점조도, 타이로신(tyrosine) 함량, GABA 함량을 분석하였다.Mixing ratio of uel powder and roasted soybean flour Based on the experiment, 0 to 30% of MSG was added to the solid content of 40 g of the mixture of urogine powder and roasted soybean flour 1: 1, After 24 hours of B. subilis HA fermentation, 5% Lactobacillus ( L. platarum K154) was added and solid fermentation was carried out at 30 ° C for 1 to 5 days according to fermentation time. The pH, acidity, viable cell count, viscous and viscoelasticity, tyrosine content and GABA content of fermented mixed wool fermented products were analyzed.

발효물의 pH와 산도는 1차 고초균 발효 24시간 후에 pH는 6.35-6.58, 산도는 0.64-0.85%로 측정되었으며 2차 젖산균의 생육이 높아짐에 따라 5일 째 MSG 0% 에서 pH 65, 산도 1.91%로 가장 높게 나타났다. 고초균의 젖산균의 생균수를 비교해보면, 젖산발효가 진행되면서 고초균의 생육은 감소하여 106-107 CFU/mL로 유지되었으며, 젖산균은 발효 5일째까지 109 CFU/mL로 유지되었다(도 8).The pH and acidity of the fermented product were measured to be 6.35-6.58 and pH 0.64-0.85% after 24 hours of the first Bacillus subtilis fermentation. As the growth of the second lactic acid bacteria increased, Respectively. When the number of live bacteria of Bacillus subtilis was compared, the growth of Bacillus subtilis was decreased to 10 6 -10 7 CFU / mL as the lactic acid fermentation proceeded, and the lactic acid bacteria were maintained at 10 9 CFU / mL until the fifth day of fermentation ).

1차 발효물의 점질물 함량은 MSG 9%에 5%로 가장 높게 나타났으며, 2차 발효가 진행됨에 따라 점질물 함량이 감소되었다. 타이로신(tyrosine) 함량은 165.45-227.42 mg%에서 2차 젖산발효시간에 따라 MSG 첨가량 6% 이하에서는 점차 감소하여 105.45-160.32 mg%로 나타났으나, MSG 9% 이상에서는 젖산발효에서도 가수분해가 일어나 192.42-243.47 mg%로 나타났다(도 9). The contents of viscous substance in primary fermented product were 9% and 5%, respectively, and the contents of viscous substance decreased with the progress of secondary fermentation. Tyrosine content decreased from 165.45-227.42 mg% to 105.45-160.32 mg% at an MSG content of less than 6% according to the second lactic acid fermentation time. However, at 9% MSG, hydrolysis also occurred in lactic acid fermentation 192.42-243.47 mg% (FIG. 9).

2차 젖산발효를 통해 GABA의 생성정도를 비교하기 위해 TLC 분석을 시행하였다. MSG 첨가량이 증가함에 따라 GABA의 생산량은 증가하였으며 MSG 15%에서 고초균 발효를 통해 점질물 생성에 이용한 후 젖산 발효를 통해 MSG가 모두 GABA로 전환되어 약 3%의 GABA가 생성되었음을 확인하였다(도 10 및 도 11).
TLC analysis was performed to compare the production of GABA by secondary lactic acid fermentation. As the amount of MSG added increased, the yield of GABA was increased. MSG was used for the production of viscous product through the fermentation of Bacillus subtilis at 15%, followed by conversion of MSG to GABA through fermentation of lactic acid, and about 3% of GABA was produced 11).

< < 실시예Example 4 > 1차 발효 유무에 따른  4> Whether or not primary fermentation GABAGABA 생산조건 최적화 Optimize production conditions

MSG 농도에 따른 GABA 생산조건으로는 볶은 콩가루와 울금 분말 1:1 혼합비율에서 MSG 15% 조건을 최적조건으로 하여 1차 고초균 발효의 유무에 따라 GABA 생산을 비교하기 위한 실험을 수행하였다. 초기 울금과 볶은 콩 혼합물의 pH는 6.19에서 고초균 발효시에 6.95까지 증가하였으며 이를 2차 젖산발효 시 발효 7일에 5.81까지 감소하였다. 하지만 젖산균 단일 발효만 시행했을 시에는 발효 1일째 pH 4.74로 가장 낮게 나타났으며, 산도 또한 발효 7일에 복합 발효 시 1.23%, 젖산균 단일 발효 시에 2.29%로 젖산균 발효 시 젖산의 생성이 더 높아지는 것을 확인하였다(도 12). 하지만 타이로신(tyrosine) 함량을 비교해보면 젖산균 단일 발효 시 발효기간 내내 75.75-81.01 mg%로 큰 차이를 보이지 않았으나, 복합발효 시 210.84-274 mg%로 고초균 발효에 의한 타이로신(tyrosine) 생성이 눈에 띄게 차이를 보였다(도 13). As the conditions of GABA production according to the concentration of MSG, experiments were conducted to compare GABA production according to presence or absence of primary Bacillus subtilis fermentation under conditions of 15% MSG at 1: 1 mixture ratio of roasted soybean flour and ganoderma powder. The pH of the mixture of the initial and the roasted soybean was increased from 6.19 to 6.95 during the fermentation of Bacillus subtilis and decreased to 5.81 on the 7th day of fermentation by the second lactic acid fermentation. However, when the lactic acid bacteria were subjected to single fermentation, the lowest pH value was 4.74 on the first day of fermentation. The acidity was also found to be 1.23% for the mixed fermentation on the 7th day of fermentation and 2.29% for the single fermentation of the lactic acid bacteria. (Fig. 12). However, when tyrosine content was compared, it showed no significant difference between 75.75-81.01 mg% during the fermentation period of lactic acid bacteria single fermentation. However, tyrosine production by the fermentation of Bacillus subtilis was remarkably increased to 210.84-274 mg% (Fig. 13).

GABA 생성을 비교하기 위해 TLC를 이용하여 함량을 정성분석 한 결과, 1차 고초균 발효를 생략하고 젖산균(L. platarum K154)만을 이용한 단일 발효 시 MSG가 GABA로 전환되지 않고 대부분 남아있었지만, 반면에 고초균과 젖산균의 복합 발효 시에는 발효 3일째부터 GABA가 약 2.5% 정도로 MSG가 대부분 전환되는 것으로 나타났다(도 14). 이는 고초균 발효로 인해 생성된 점질물, γ-PGA나 펩타이드 등에 의해서 2차 젖산균의 발효에 유리한 영양성분 강화 및 혐기적 환경을 만들면서 젖산균에 의한 GABA 생성이 시너지 효과를 주는 것으로 사료된다. In order to compare GABA production, qualitative analysis of the contents by TLC showed that MSG was not converted to GABA but remained mostly during single fermentation using only lactic acid bacteria ( L. platarum K154), omitting primary Bacillus subtilis fermentation, And lactic acid bacteria, MSG was mostly converted to about 2.5% of GABA from the third day of fermentation (FIG. 14). This suggests that GABA production by Lactobacillus acidis synergistic effect by enhancing nutrients and anaerobic environment favorable to fermentation of secondary lactic acid bacteria by the slurry produced by Bacillus subtilis fermentation, γ-PGA, and peptides.

따라서 울금의 효과적인 발효를 위해서 콩 분말을 혼합한 후 첨가된 MSG는 1차 고초균에 의해서 이용되어 점질물(γ-PGA)과 펩타이드를 생산하였으며, 또한 GABA 생산 젖산균의 2차 발효를 통해서 MSG로부터 효과적으로 GABA가 생산되었다. 이는 단발효보다 혼합발효를 통해서 GABA, 점질물, 펩타이드(peptide) 및 프로바이오틱스(probiotics) 등의 기능성 물질의 강화가 효과적이었으며, 최종 발효물은 기능성 소재로 활용이 기대된다.Therefore, the MSG added after the mixing of the soybean powder for the effective fermentation of Ulgum produced by the first Bacillus subtilis and produced the viscous substance (γ-PGA) and the peptide. In addition, through the secondary fermentation of the GABA producing lactic acid bacteria, Was produced. These results suggest that functional fermentation of GABA, slime, peptide, and probiotics is effective through fermentation rather than simple fermentation, and the final fermentation product is expected to be used as a functional material.

Claims (6)

(1) 울금 분말과 볶은 콩가루를 1: 1의 중량비로 혼합하는 단계;
(2) 상기 (1) 단계에서 혼합된 혼합물 100 중량부에 대하여 모노소듐 글루타메이트(mono sodium glutamate; MSG) 9 내지 15 중량부 및 물 100 내지 200 중량부를 첨가하여 혼합하는 단계;
(3) 상기 (2) 단계에서 혼합된 혼합물에 고초균 스타터(starter)로서 바실러스 서브틸리스 HA(Bacillus subtilis HA)(KCCM 10775P)를 접종하고 배양하는 1차 발효 단계; 및
(4) 상기 1차 발효 단계의 발효물에 젖산균 스타터(starter)로서 락토바실러스 플란타륨(Lactobacillus plantarum) K154(KACC91727P)를 접종하고 배양하는 2차 발효 단계를 포함하는 타이로신(Tyrosine) 및 감마-아미노뷰티르산(gamma-aminobutyric acid; GABA)이 증진된 울금 발효물 제조방법.(1) Mixing gangwoo powder and roasted soybean flour at a weight ratio of 1: 1;
(2) adding 9 to 15 parts by weight of monosodium glutamate (MSG) and 100 to 200 parts by weight of water to 100 parts by weight of the mixture mixed in the step (1) and mixing;
(3) a primary fermentation step in which Bacillus subtilis HA (KCCM 10775P) is inoculated and cultured as a Bacillus subtilis starter in the mixture mixed in the step (2); And
(4) Tyrosine and gamma-fermentation including a second fermentation step of inoculating and fermenting Lactobacillus plantarum K154 (KACC91727P) as a lactic acid bacteria starter to the fermentation product of the primary fermentation step, A method for producing fermented wooly gum enhanced with gamma-aminobutyric acid (GABA). 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 1차 발효 단계는 30 내지 50℃에서, 1 내지 3일 동안 발효하는 것을 특징으로 하는 울금 발효물 제조방법.The method of claim 1, wherein the primary fermentation step fermentes at 30 to 50 ° C for 1 to 3 days. 제1항에 있어서, 상기 2차 발효 단계는 25 내지 35℃에서, 1 내지 7일 동안 발효하는 것을 특징으로 하는 울금 발효물 제조방법.2. The method of claim 1, wherein the secondary fermentation step fermentes at 25 to 35 DEG C for 1 to 7 days. 삭제delete
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