KR101799424B1 - 황기 발효산물 및 그것의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

황기 발효산물 및 그것의 제조 방법에 관한 것으로, 배지에서 증식 배양된 젖산균 종균 또는 효모 종균을 황기, 당, 및 물이 혼합되어 형성된 혼합물에 접종하여 발효시킴으로써 얻은 발효 물질의 pH 값을 측정하여 pH 값이 소정 범위내로 측정된 발효 물질을 여과한 뒤, 건조함으로써 황기 발효산물을 완성한다.

Description

황기 발효산물 및 그것의 제조 방법 {Astragalus membranaceus Fermentation product and its manufacturing method}
황기를 포함하는 혼합물을 발효시킴으로써 획득되는 황기 발효산물의 제조 방법과 그 제조 방법에 의해 제조된 황기 발효산물에 관한 것이다.
현대사회의 급속한 생활의 변화, 업무, 및 대인 관계에 따른 스트레스로 인해 두통, 혈액순환 장애, 당뇨, 암, 신경통, 관절염 등의 질병을 겪는 현대인들이 늘고 있다. 또한, 현대인들은 불규칙한 식습관과 패스트푸드 위주의 식습관으로 인해 비타민, 섬유질, 미네랄 등과 같은 영양 성분들이 결핍되어 각종 질병의 위험이 증가하고 있어 사람들에게 비타민, 섬유질, 미네랄 등과 같은 영양 성분을 보충해주고 각종 질병을 예방에 도움을 줄 수 있는 황기에 대한 관심이 높아지고 있다.
황기(Astragalus memvranaceus)는 콩과에 속하는 다년생 초본식물로써 프노모네틴(C16H12O4), 베타인(C5H11NO2), 콜린(C5H15NO2), 이소리퀴리티게닌(C15H12O4), 미네랄, 비타민, 섬유질 등의 유용 성분들과 혈압강하 작용을 하는 GABA(γ-Aminobutyric acid), 강장작용을 하는 사포닌(Saponin), 및 항암작용을 하는 플라보노이드(Flavonoide)가 함유되어 있다. 그 중에서도 플라보노이드는 황기의 가장 대표적인 성분으로 항암작용 이외에도 혈당 조절, 활성 산소 제거 등과 같은 인체에 유용한 작용을 하는 성분이다.
한편, 대한민국 등록특허 제10-0906074호에서는 황기를 포함하는 각종 한약재들을 이용하여 한방건강음료를 제조하는 내용이 개시되어 있다. 전술한 특허에 개시된 종래 기술을 포함하여 대부분의 종래 기술에서 황기는 전통적인 한약재로써 사용되거나, 황기 추출물을 제조하여 음료 및 음식에 첨가하여 사용하는 정도로 활용되어 그 활용범위가 제한적이라는 문제가 있으며, 이외에도 황기를 물과 함께 끓여서 차로 마시거나 음식과 함께 혼합하여 섭취하게될 경우 황기가 함유한 고분자 형태의 유용한 성분들이 인체에 잘 흡수되지 않는 문제점이 있다.
황기에 함유된 고분자 형태의 유용한 성분들이 저분자화되어 인체에 잘 흡수될 수 있도록 할 수 있을 뿐만 아니라 각종 생리활성 물질이 함유되어 있고 다양한 제품에 활용할 수 있는 황기 발효산물의 제조 방법을 제공하는데 있다. 또한, 그 제조 방법에 의해 제조된 황기 발효산물을 제공하는데 있다.
본 발명의 일 측면에 따라 황기 발효산물의 제조 방법은 배지에서 젖산균 종균 또는 효모 종균을 증식 배양하는 종균 배양 단계, 황기, 당, 및 물을 발효탱크에 투입하는 투입 단계, 상기 발효탱크에 투입된 황기, 당, 및 물이 혼합되어 형성된 혼합물에 상기 젖산균 종균 또는 효모 종균을 접종하여 발효시키는 발효 단계, 상기 발효 단계에서 생성된 발효 물질의 pH 값을 측정하는 측정 단계, 상기 측정 단계에서 pH 값이 소정 범위 내로 측정된 발효 물질을 여과하는 발효 물질 여과 단계, 및 상기 여과된 발효 물질을 건조시키는 건조 단계를 포함할 수 있다. 상기 종균 배양 단계에서 젖산균 종균을 배양할 시에는 MRS 배지를 사용할 수 있고, 효모 종균을 배양할 시에는 YM 배지를 사용할 수 있다.
상기 종균 배양 단계는 상기 MRS 배지 또는 YM 배지를 120 ℃ 이상의 고온에서 멸균하는 멸균 단계, 상기 멸균된 MRS 배지 또는 YM 배지를 20 ~ 30 ℃로 냉각시키는 냉각 단계, 상기 냉각된 MRS 배지 또는 YM 배지에 젖산균 종균 또는 효모 종균을 접종하는 접종 단계, 상기 접종 단계에서 접종된 젖산균 종균 또는 효모 종균을 상기 MRS 배지 또는 YM 배지의 온도를 20 ~ 30 ℃ 범위 내로 유지하면서 배양하는 배양 단계, 및 상기 배양 단계를 통해 배양된 물질을 여과함으로써 젖산균 종균 종균 또는 효모 종균을 추출하는 종균 여과 단계를 포함할 수 있다. 상기 MRS 배지에서 배양되는 젖산균 종균으로는 류코노스톡 속을 사용할 수 있고, 상기 YM 배지에서 배양되는 효모 종균으로는 사카로미세스 속을 사용할 수 있다.
상기 투입 단계에서는 물 100 중량부에 대해 황기 10 ~ 12 중량부, 당 25 ~ 31 중량부, 및 젖산균 종균 또는 효모 종균 10 ~ 12 중량부를 투입할 수 있고, 상기 발효 단계에서는 물 100 중량부에 대해 황기 10 ~ 12 중량부와 당 25 ~ 31 중량부의 조성비로 혼합되어 형성된 혼합물에 상기 물 100 중량부에 대해 10 ~ 12 중량부를 갖는 젖산균 종균 또는 효모 종균을 접종하여 발효시킬 수 있다. 상기 여과 단계에서는 상기 측정 단계에서 pH 값이 3.8 이하로 측정된 발효 물질을 지름 8 ~ 10 마이크로미터 정도의 작은 구멍을 가진 여과지를 이용하여 감압여과법으로 여과할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 황기 발효산물은 상기 황기 발효산물의 제조 방법에 의해 제조된다.
황기, 당, 및 물이 혼합되어 형성된 혼합물에 젖산균 종균 또는 효모 종균을 접종하여 발효시킴으로써 황기에 함유된 고분자 형태의 유용한 성분들이 저분자 형태로 전환되어 인체에 쉽게 흡수될 수 있고, 젖산균 종균 또는 효모 종균의 대사활동에 의해 생성된 생리활성물질이 포함되어 있어 인체에 각종 영양분을 공급할 수 있는 황기 발효산물을 제공할 수 있다.
또한, 물 100 중량부에 황기 10 ~ 12 중량부, 당 25 ~ 31 중량부의 조성비로 혼합되어 형성된 혼합물에 물 100 중량부에 대해 10 ~ 12 중량부를 갖는 젖산균 종균 또는 효모 종균을 접종하여 발효시킴으로써 황기에 함유된 유용한 성분들이 최대한 발효 물질에 공급될 수 있도록 함과 동시에 황기가 충분하게 발효되도록 함으로써 상술한 바와 같은 황기의 효능을 극대화할 수 있다.
또한, 상기의 황기 발효산물은 종균 배양 단계, 투입 단계, 발효 단계, 측정 단계, 여과 단계, 및 건조 단계 등으로 이루어진 제조 단계를 통해 제조된 황기 발효산물은 분말형태로써 그 자체를 섭취하거나 다른 유용한 성분들과 혼합하여 사용함으로써 다방면으로 활용될 수 있는 황기 발효산물을 제공할 수 있다.
도 1은 도 2를 포함한 본 발명의 일 실시예에 따른 황기 발효산물의 제조 단계를 나타낸 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 황기 발효산물의 제조 단계 중 종균 배양 단계의 세부공정도이다.
도 3은 비교예 2에 따라 제조된 발효되지 않은 혼합물의 향기성분을 GC-MS 분석법으로 분석한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 4는 실시예 1에 따라 제조된 황기 발효산물의 향기성분을 GC-MS 분석법으로 분석한 결과를 나타낸 그래프이다
도 5는 도 1에 도시된 제조 방법에 따라 제조된 실시예 1의 유기산 함량을 나타낸 그래프이다.
이하, 본 발명의 내용을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 황기, 당, 및 물이 혼합되어 형성된 혼합물에 젖산균 종균 또는 효모 종균을 접종하여 발효시킴으로써 발효 물질을 생성하고, 발효 물질을 여과하고 건조함으로써 제조된 황기 발효산물에 관한 것이다. 본 발명에 따른 황기 발효산물은 물 100 중량부에 대해 황기 10 ~ 12 중량부, 당 25 ~ 31 중량부, 젖산균 종균 또는 효모 종균 10 ~ 12 중량부를 혼합하고, 전술한 성분들이 혼합된 혼합물의 온도를 20 ~ 30 ℃ 범위로 유지하면서 간헐적으로 교반하여 배양한다. 황기 발효산물의 제조에 사용되는 황기, 당, 젖산균 또는 효모, 및 물의 성질과 용도에 대한 설명은 후술하도록 하겠다.
황기(Astragalus memvranaceus)는 약으로 쓰이거나 약의 원료가 되는 약용작물 종자로, 콩과에 속하는 다년생 초본식물인 단너삼의 주피를 벗겨 뿌리를 건조한 것이며, 외부가 담갈색 또는 황갈색이고 내부는 황배색으로 부드럽고 단 향기가 나는 특징이 있다. 황기에는 프노모네틴(C16H12O4), 베타인(C5H11NO2), 콜린(C5H15NO2), 이소리퀴리티게닌(C15H12O4), 미네랄, 비타민, 섬유질 등의 유용 성분들과 혈압강하 작용을 하는 GABA(γ-Aminobutyric acid), 강장작용을 하는 사포닌(Saponin), 및 항암작용을 하는 플라보노이드(Flavonoide)가 함유되어 있다.
플라보노이드는 C6-C3-C6의 탄소골격을 갖는 식물색소를 총칭하는 말로써 플라본류, 플라바논류, 이소플라본, 안토클로, 안토시안, 및 카테킨 등이 이에 속하며 식물의 잎, 뿌리, 꽃, 및 줄기, 및 적포도 등에 많이 들어 있다. 플라보노이드는 암세포를 사멸시키고 신생혈관을 억제하며 몸의 면역력을 증진시켜 암세포와 대항하는 항암 작용을 하고, 혈당 수치를 낮춰주는 효과가 있어 고혈당 환자들에게 유용하며, 활성산소의 작용을 차단하여 암이나 심혈관질환과 같은 만성 퇴행성 질병을 예방한다. 특히, 플라보노이드 중 퀘르세틴(C15H10O7)은 암세포의 증식을 중단하고 암세포를 사멸시키는 역할을 한다.
또한, 플라보노이드는 중금속과 킬레이트 화합물을 형성함으로써 활성산소를 제거한다. 활성산소는 인체 내에 흡수된 산소가 산화과정에 이용되면서 여러 대사과정에서 생성되어 생체조직을 공격하고 세포를 손상키는 산화력이 강한 산소이며, 이러한 활성산소는 암, 동맥경화, 당뇨, 뇌졸중 등 병의 원인이 될 수 있다. 따라서, 이러한 활성산소를 플라보노이드를 이용하여 제거함으로써 각종 질병을 예방하고 치료할 수 있다. 이외에도, 황기에는 마그네슘(Mg), 철(Fe), 망간(Mn), 아연(Zn), 구리(Cu), 루비듐(Rb), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 및 셀레늄(Se) 등 20여종의 미량요소들이 함유되어 있는데 특히, 셀레늄(Se)은 세포의 손상을 막고 항산화작용을 하는데, 셀레늄의 효과는 비타민E와 비교하여 약 500배 높은 효능을 보인다.
본 발명의 제조 단계에 따라 제조된 황기 발효산물 속에는 플라보노이드를 비롯한 황기가 함유한 고분자 형태의 유용한 성분들이 저분자화 되어 존재하기 때문에 황기를 끓여서 차로 마시거나 음식과 혼합하여 섭취할 때보다 유용한 성분들이 인체에 잘 흡수되어 각종 질병의 예방 및 치료 효율을 높일 수 있다.
또한, 황기의 섬유질은 젖산균 종균 또는 효모 종균의 배양 먹이로 이용되고, 이러한 섬유질을 먹고 성장한 젖산균 종균 또는 효모 종균은 대사활동의 산물로 다양한 유기산을 배출한다. 유기산은 산성을 띠는 유기화합물을 일컫는 말로 구연산, 사과산, 초산, 주석산, 호박산 등의 유기화합물을 말하며, 본 발명의 실시예 1에 따라 제조된 황기 발효산물 속에는 옥살산, 타르타르산, 젖산 등과 같은 유기산들이 다량 함유되어 있음을 확인하였다. 이러한 유기산은 체내에서 항균작용을 하여 유해균을 사멸시키고 장내 세균의 균형을 도울 수 있다. 또한, 신진대사를 도와 체력을 증진시켜 피로회복을 돕고, 위산 활동을 도화 소화기능을 활성화한다. 유기산 중에서 하이드록시산(hydroxy acid) 성분은 피부 노화 방지, 여드름 개선, 색소 침착 방지 등의 효능이 있어 미용제품으로도 활용되고 있다.
본 발명에서 사용되는 황기는 물 100 중량부에 대해 10 ~ 12 중량부로 10 중량부 미만일 경우 황기에 함유된 유용한 성분들이 발효 물질에 충분히 공급되지 않아 본 발명에 따른 황기 발효산물의 바람직한 효능을 얻을 수 없으며, 황기가 12 중량부를 초과할 경우, 황기의 부피로 인해 배지 내의 젖산균 또는 효모의 서식 및 번식 공간이 부족하게 되어 젖산균 종균 또는 효모 종균의 증식 효율이 떨어져 발효가 제대로 일어나지 않을 수 있으며, 젖산균 종균 또는 효모 종균의 양에 비해 과잉 공급된 황기는 충분하게 발효되지 못하고 버려지게 되어 비용 손실이 일어날 수 있다.
젖산균(Lactic acid bacteria)은 글루코오스 등 당류를 분해하여 젖산을 생성하는 세균을 말하며 유산균으로도 불린다. 젖산균을 이용하는 젖산발효에 의해 생성되는 젖산은 병원균과 유해세균의 생육을 저지시키는 성질을 가지고 있으며, 이러한 성질을 활용하여 유제품, 김치류, 및 양조식품 등을 제조한다. 또한, 젖산균은 포유류 장내에 서식하여 잡균에 의한 이상발효를 저지시키는 정장제로도 이용되는 중요한 세균으로써 통성 혐기성 세균이며, 락토바실루스 속, 류코노스톡 속, 및 스트렙토코루스 속을 포함하는 다양한 종류가 알려져 있다.
젖산균을 이용한 발효를 젖산발효라고 하며, 젖산 발효는 당을 분해하여 젖산을 생성하며 락트산 발효 또는 유산 발효라고 불린다. 젖산 발효는 알코올 발효와 함께 생물의 2대 발효 중 하나로 꼽히며, 동물조직의 해당작용도 젖산 발효에 해당한다. 젖산 발효를 하는 미생물로는 리조퍼스 오리재(Rhizopusoryzae) 등의 털곰팡이류, 젖산균 등의 세균류가 있으며, 발효를 통해 젖산 외에 에탄올, 아세트산, 이산화탄소 등의 부산물을 생성하는 헤테로 젖산 발효균(이종 젖산 발효균)과 류코노스톡 속 외에 몇 종의 락토바실러스 속이 있다.
본 발명의 실시예 1에서는 젖산균 종균으로 류코노스톡 속에 해당하는 류코노스톡 메센테로이데스( Leuconostoc mesenteroides)를 이용하여 발효를 실시하며, 본 발명에서 사용하는 류코노스톡 메센테로이데스(Leuconostoc mesenteroides)는 김치에서 순수분리를 하여 얻었다. 이러한 류코노스톡 메센테로이데스(Leuconostoc mesenteroides)는 pH 4.8 이하에서는 성장이 어렵고, 21 ~ 25 ℃의 온도 범위에서 활성을 가지므로 적정온도와 pH 유지에 유의하여야 한다.
효모는 빵, 맥주, 및 포도주 등을 만드는데 사용되는 미생물의 한 종류로 곰팡이나 버섯 무리에 해당되지만 균사가 없으며, 광합성능 및 운동성능도 가지지 않는 단세포 생물을 총징한다. 효모는 진균류에 속하는 진핵생물로 크기가 아주 작아 육안으로 관찰이 어려우며, 당을 분해하여 알코올과 탄산가스를 만들어 내기 때문에 술을 제조할 때에 주로 이용된다.
효모를 이용한 발효를 효모 발효 또는 알코올 발효라고 하며, 산소가 없거나 부족한 상태에서 효모가 포도당을 분해하여 에탄올과 이산화탄소 발생시킨다. 본 발명의 실시예 2에 따라 제조되는 황기 발효산물은 효모 종균으로 사카로미세스 속에 해당하는 사카로미세스 카를베겐시스( Saccaromyces carlbergensis )를 이용하여 발효를 실시하였다. 사카로미세스 카를베겐시스(Saccaromyces carlbergensis)는 사카로미세스 세레지에(Saccaromyces ceresisiae)와 생리적 성질이 유사하다.
후술할 발효 단계(30)에서 황기, 당, 및 물이 혼합되어 형성된 혼합물에 류코노스톡 속 종균 또는 사카로미세스 속 종균을 접종하여 발효시킴으로써 황기에 함유된 고분자 형태의 유용한 성분들이 저분자화된다. 예를 들어, 황기에 함유되어 있는 플라보노이드의 경우 발효에 의해서 대부분 고분자 형태에서 저분자 형태로 전환되어 소장에서 흡수되며, 흡수된 플라보노이드는 혈당조절, 항암효과와 같은 효능을 나타낸다.
한편, 발효 물질에 포함된 당은 발효를 통해서 고분자 형태의 덱스트란으로 합성될 수 있다. 덱스트란은 사람의 체내 소화효소로는 분해되지 않는 식이섬유이며, 분자량이 크기 때문에 소장에서는 흡수되지 못한다. 소장에서 흡수되지 못한 덱스트란은 대장 내에서 유익균의 먹이가 되어 유익균의 활동을 증진시킴으로써 장 활동을 촉진한다. 또한, 덱스트란은 대장 내에 존재하는 불필요한 노폐물들을 흡착하여 제거시킴으로써 장 활동을 촉진한다.
본 발명에서 사용되는 젖산균 종균 또는 효모 종균은 물 100 중량부에 대해 10 ~ 12 중량부로 10 중량부 미만일 경우 젖산균 종균 또는 효모 종균의 대사활동으로 생성되는 유기산 및 각종 유용한 성분들의 생성이 줄어들 수 있고 발효에 필요한 젖산균 종균 또는 효모 종균이 충분히 공급되지 않아 발효가 잘 일어나지 않을 수 있고, 젖산균 종균 또는 효모 종균이 12 중량부를 초과할 경우에는 배지에 비해 젖산균 종균 또는 효모 종균이 과도하게 많아져 배양 먹이가 충분히 공급되지 않고, 서식 및 번식 장소가 좁아져 발효가 제대로 일어나지 않아 본 발명에서 얻고자 하는 황기 발효산물이 생성되지 않을 수 있다.
본 발명에서 당은 젖산균 종균 또는 효모 종균의 배양 먹이로 이용되며, 주로 포도당을 사용한다. 포도당은 생물체 내에서 중요한 역할을 하는 단당류로 생물계에 널리 존재하며, 유리된 상태로 단 과실이나 꿀 등이 다량 함유되어 있고, 동물에서는 혈액, 뇌척수액, 림프액 속에 소량으로 함유되어 있다.
본 발명에서 사용되는 당은 물 100 중량부에 대해 25 ~ 31 중량부로 25 중량부 미만일 경우 젖산균 또는 효모의 배양 먹이로 충분히 공급되지 않아 젖산균 종균 또는 효모 종균의 증식 효율이 떨어져 발효가 제대로 일어나지 않을수 있으며, 당이 31 중량부를 초과할 경우 삼투현상으로 인해 젖산균 종균 또는 효모 종균의 증식 효율이 떨어져 발효가 제대로 일어나지 않을 수 있다.
본 발명에서 황기, 당, 및 젖산균 종균 또는 효모 종균을 제외한 나머지 성분은 모두 물로 이루어져 있으며 물은 원재료들의 용매로 사용되고 있다. 물은 항온동물의 체온 조절에 관여할 만큼 큰 비열을 지니고 있어 온도 등의 상태변화에 민감하지 않고 다른 물질과 화학반응을 일으키지 않아 용매로 사용하기에 적합하다.
본 발명에 따른 황기 발효산물은 물 100 중량부에 대해 황기 10 ~ 12 중량부, 당 25 ~ 31 중량부, 및 젖산균 종균 또는 효모 종균 10 ~ 12 중량부를 혼합하여 제조되며 전술한 성분들의 혼합 비율은 본 발명에서 얻고자 하는 황기 발효산물을 제조하는 최적의 조건으로써 바람직한 실시예는 아래에서 살펴보도록 하겠다.
이하에서는 도면을 참조하면서 본 발명의 일 실시예에 따라 황기 발효산물을 제조하는 방법에 대해 자세히 설명하도록 하겠다.
도 1은 후술할 도 2를 포함한 본 발명의 일 실시예에 따른 황기 발효산물의 제조 단계를 나타낸 흐름도 이다. 도 1은 후술할 도 2의 종균 배양 단계를 포함하고, 도 2의 제조 단계를 통해 얻은 종균을 도 1에서 사용하기 때문에 도 2를 먼저 설명하도록 하겠다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 황기 발효산물의 제조 단계 중 젖산균 또는 효모를 배양하는 종균 배양 단계의 세부공정도로, 도 2를 참조하면 종균 배양 단계(10)는 준비 단계(11), 멸균 단계(12), 냉각 단계(13), 접종 단계(14), 배양 단계(15), 및 종균 여과 단계(16)로 구성된다.
준비 단계(11)에서는 젖산균 종균을 이용하여 발효를 실시할 경우에는 MRS 배지를 준비하고, 효모 종균을 이용하여 발효를 실시할 경우에는 YM 배지를 준비한다. 보다 상세하게 설명하면, MRS 배지 속의 물질들은 류코노스톡 메센테로이데 스( Leuconostoc mesenteroides)의 성장을 촉진하고, 류코노스톡 메센테로이데스(Leuconostoc mesenteroides)와 경쟁하는 다른 세균들의 성장을 억제한다. 또한, YM 배지는 효모를 배양할 때 사용하는 배지로, 주로 산성에서 견디는 미생물들을 배양할 때 사용된다. 전술한 MRS 배지 및 YM 배지는 제조하거나 시판되는 것을 구매하여 발효에 사용할 수 있다.
멸균 단계(12)에서는 젖산균 종균 또는 효모 종균의 배양에 사용되는 MRS 배지 또는 YM 배지를 약 120 ℃ 이상의 고온에서 15 ~ 30 분 동안 멸균한다. 준비 단계(11)에서 준비한 배지에는 잡균 및 오염물질들이 함유되어 있기 때문에 고온의 멸균 단계(12)를 통해서 배지에 함유되어 있는 오염물질과 잡균을 제거한다. 멸균 단계(12)를 실시하지 않을 경우에는 후술할 배양 단계(15)에서 제거되지 않은 잡균이 과도하게 증식되어 젖산균 종균 또는 효모 종균의 증식을 방해할 수 있기 때문에 반드시 멸균 단계(12)를 실시한다.
냉각 단계(13)에서는 멸균된 MRS 배지 또는 YM 배지를 20 ~ 30 ℃로 냉각한다. 멸균 단계(12)는 약 120 ℃ 이상의 고온에서 실시되기 때문에 배지는 매우 뜨거워진 상태이다. 젖산균 종균 또는 효모 종균은 미생물로써 온도에 민감하게 반응하기 때문에 고온의 배지에서는 잘 증식되지 못하고 사멸할 수 있다. 따라서, 젖산균 종균 또는 효모 종균을 배지에 접종하기 전에 젖산균 종균 또는 효모 종균의 최적의 배양 온도인 20 ~ 30 ℃ 까지 멸균된 배지를 냉각시킨다. 예를 들어, 멸균된 고온의 배지는 상온에서 4 ~ 6 시간 동안 방치함으로써 천천히 냉각시킬 수 있고, 저온의 냉동 장치를 이용하여 빠르게 냉각시킬 수 있으나 냉동 장치를 이용하여 빠르게 냉각시킬 경우에는 배지의 상태가 변할 수 있기 때문에 본 발명의 실시예 1 및 실시예 2 에서는 배지를 상온에서 방치하여 천천히 냉각시켰다.
접종 단계(14)에서는 냉각 단계(13)에서 냉각된 MRS 배지 또는 YM 배지에 젖산균 종균 또는 효모 종균을 접종한다. 본 발명의 실시예 1에서는 젖산균 종균으로는 류코노스톡 속의 류코노스톡 메센테로이데스( Leuconostoc mesenteroides )를 MRS 배지에 접종하였으며, 효모 종균은 사카로미세스 속의 사카로미세스 카를베겐시스( saccharomyces carlbergensis)를 YM 배지에 접종하였고, 전술한 젖산균 종균 또는 효모 종균은 배지 부피의 10 vol%에 해당하는 양을 접종하였다.
배양 단계(15)에서는 접종 단계(14)에서 접종된 젖산균 종균 또는 효모 종균을 온도가 20 ~ 30 ℃ 범위 내로 MRS 배지 또는 YM 배지의 온도를 유지하면서 배양을 실시한다. 본 발명의 실시예에 따라 온도 20 ~ 30℃, pH 4.2 ~ 4.8, 및 산도 0.8 ~ 1.2 로 유지되는 조건에서 젖산균 종균 또는 효모 종균을 12 ~ 24 시간 배양함으로써 젖산균 종균 또는 효모 종균을 증식시킬 수 있다. 배양 단계(15)에서 증식된 젖산균 종균 또는 효모 종균은 후술할 발효 단계(30)에서 황기, 당, 및 물과 혼합되어 발효에 이용된다.
종균 여과 단계(16)에서는 배양 단계(15)를 통해 배양된 물질을 여과함으로써 젖산균 종균 또는 효모 종균을 얻는다. 예를 들어, 배양 단계(15)에서 배양된 물질에는 젖산균 종균 또는 효모 종균 뿐 아니라, 배지 및 배양에 의해 생성된 각종 부산물들이 혼합되어 있기 때문에 종균 여과 단계(16)에서 이를 제거한다. 전술한 배지 및 배양에 의해 생성된 각종 부산물들을 제거하지 않은 상태로 후술할 발효 단계(30)에 사용할 경우 전술한 물질들로 인해 후술할 황기, 당, 및 물이 혼합되어 형성된 혼합 배지가 오염시킬 수 있기 때문에 종균 여과 단계(16)를 실시한다. 종균 여과 단계(16)에서는 배양 단계(15)에서 12 ~ 24 시간 배양된 물질을 8 ~ 10 마이크로미터 정도의 작은 구멍을 가진 여과지를 이용하여 여과하며, 여과 방법은 감압여과, 중력여과, 압력여과 등으로 실시될 수 있다.
전술한 바와 같이 준비 단계(11), 멸균 단계(12), 냉각 단계(13), 접종 단계(14), 배양 단계(15), 및 종균 여과 단계(16) 로 이루어진 종균 배양 단계(10)를 실시하여 도 1의 황기 발효산물 제조 단계에 이용하는 젖산균 종균 또는 효모 종균을 얻을 수 있으며, 종균 배양에 최적화된 종균 배양 단계(10)를 통해서 일정량의 무게에서 높은 cfu 값을 가지는 젖산균 종균 또는 효모 종균을 얻을 수 있다.
도 1은 도2를 포함한 본 발명의 일 실시예에 따른 황기 발효산물의 제조 단계를 나타낸 흐름도이다. 도 1은 전술한 도 2의 종균 배양 단계(10)를 포함하며, 투입 단계(20), 발효 단계(30), 측정 단계(40), 발효 물질 여과 단계(50), 및 건조 단계(60) 등의 제조 단계에 따라 본 발명에서 얻고자 하는 황기 발효산물을 제조하는 단계이다.
투입 단계(20)에서는 황기, 당, 및 물을 발효탱크에 투입한다. 본 실시예에 따라 투입 단계(20)에서는 발효탱크에 물 100 중량부에 대해 황기 10 ~ 12 중량부, 당 25 ~ 31 중량부를 투입한다.
투입 단계(20)는 황기를 준비하는 황기 준비 단계가 더 포함할 수 있고, 황기는 시판되는 것을 구매하거나 직접 재배하여 구할 수 있다. 구매나 재배를 통해 얻은 황기의 표면에는 흙을 비롯한 각종 부산물들이 묻어 있기 때문에 황기를 세척하는 세척 단계를 실시하고, 세척된 황기 중에서 배양에 이용할 황기를 선별하는 선별 단계가 실시되며, 선별된 황기를 탈수하여 수분을 제거하는 탈수 단계가 실시될 수 있다. 전술한 황기는 그대로 이용하지 않고 슬라이스 형태로 잘라서 이용하며, 이는 젖산균 종균 또는 효모 종균과의 반응 면적을 넓게 해주기 위함이다. 또한, 투입 단계(20)에서 투입되는 당으로 포도당을 이용하며, 포도당은 약 15 브릭스(Brix)의 당도를 가지는 포도당을 이용한다.
발효 단계(30)에서는 발효 탱크에 투입된 황기, 당, 및 물이 혼합되어 형성된 혼합물에 종균 배양 단계(10)에서 배양된 젖산균 종균 또는 효모 종균을 접종하여 발효시킨다. 본 실시예에 따르면 발효 단계(30)에서는 물 100 중량부에 대해 황기 10 ~ 12 중량부와 당 25 ~ 31 중량부의 조성비로 혼합되어 형성된 혼합물에 상기 물 100 중량부에 대해 10 ~ 12 중량부를 갖는 젖산균 또는 효모 종균을 접종하여 발효시키며, 전술한 혼합물의 온도를 20 ~ 30 ℃ 범위 내로 유지하면서 4 ~ 10 일 동안 발효를 실시한다. 전술한 혼합 배지의 온도 범위는 본 발명의 발명자가 황기 발효산물을 제조하면서 얻은 최적의 온도 조건이므로, 발효 시에는 혼합물의 온도가 20 ~ 30 ℃ 범위로 유지되도록 유의한다.
황기에 함유된 고분자 형태의 유용한 성분들은 황기를 끓여서 차로 마시거나, 음식에 넣어서 함께 섭취하였을 경우에는 인체에 잘 흡수되지 않는 문제점이 있었다. 이러한 문제점을 개선하기 위해 본 발명에서는 발효 단계(30)를 통해 황기에 함유된 고분자 형태의 유용한 성분들이 저분자 형태로 전환되어 유용한 성분들이 인체에 쉽게 흡수될 수 있도록 하였다. 여기에, 미생물들의 활동에 의해 생성된 활성 효소, 비타민, 미네랄 및 유기산 등의 생리활성물질이 부가되어 황기 발효산물에 영양 성분을 추가해 준다.
한편, 본 실시예에 따라 발효 단계(30)에 사용되는 젖산균 또는 효모는 통성 혐기성세균이므로, 에어공급 장치 등을 이용하여 별도로 산소를 공급하지는 않지만, 발효 탱크 상부를 완전 밀폐하지 않고 일정량 통풍되게 함으로써 산소가 공급될 수 있다. 또한, 발효 단계(30)에서는 젖산균 종균 또는 효모 종균이 접종된 혼합물을 간헐적으로 교반한다. 잦은 교반은 오히려 젖산균 종균 또는 효모 종균에게 스트레스를 줄 수 있어 투입 단계(20)에서 투입된 물질들과 젖산균 종균 또는 효모 종균이 잘 혼합될 수 있도록 최소한의 횟수로 실시한다.
측정 단계(40)에서는 발효 단계(30)에서 제조된 발효 물질의 pH 값을 측정한다. 발효 단계(30)를 시작 한 후, 최소 4일이 지난 시점부터 발효탱크 내부의 발효 물질을 소량 채취하여 pH 값을 측정하고, 측정된 pH 값이 3.8 이하로 유지되는 경우 후술할 발효 물질 여과 단계(50)를 실시하며 측정된 pH 값이 3.8 이상인 경우 발효 단계(30)를 시작한 후부터 최대 10일 까지 계속 발효한다.
이 후, 발효 단계(30)를 시작한 후부터 최대 10일이 지난 시점에도 pH 측정값이 3.8 이상으로 측정 될 경우 발효 물질을 폐기 처리한다. 만약, 10일 이상 발효를 지속할 경우에는 배양 먹이의 부족으로 인해 젖산균 종균 또는 효모 종균의 활동성이 떨어지게 되어 발효에 어려움이 있을 수 있다. 또한, 10일 이상 발효를 지속할 경우에는 발효탱크 내부의 혼합물이 변질될 수 있고, pH 측정을 위해 발효 탱크 덮개를 열고 닫는 과정에서 이물질이 혼합되어 발효 물질의 오염이 일어날 수 있으며, 효모 종균을 사용하여 발효의 경우 효모 특유의 이취가 강해질 수 있어 사용이 어렵기 때문에 폐기 처리한다.
한편, pH 측정은 발효탱크의 뚜껑을 열어 발효탱크 내부에 있는 발효 물질을 소량 채취하여 pH 값을 측정하며, 발효 물질을 채취하는 방법으로는 스포이드 또는 주사기를 사용하여 발효탱크 내의 발효 물질을 소량 채취할 수 있다.
발효 물질 여과 단계(50)는 측정 단계(40)에서 pH 값이 소정 범위 내로 측정된 발효 물질을 여과한다. 전술한 발효 단계(30)를 통해 형성된 발효 물질에는 미생물 덩어리, 슬라이스된 황기, 포도당 및 발효에 따른 각종 부산물들이 포함되어 있다. 본 실시예에 따라 발효 물질 여과 단계(50)는 pH 값이 3.8 이하로 측정된 발효 물질을 8 마이크로미터 정도의 작은 구멍을 가진 여과지 이용하는 감압여과를 통해 실시되며, 발효 물질 여과 단계(50)를 통해 미생물 덩어리, 슬라이스된 황기, 포도당 및 발효에 따른 각종 부산물들이 제거된다. 황기의 경우 크기가 크기 때문에 감압여과 전에 핀셋 또는 거름망을 통해 먼저 제거할 수 있다.
여기에서, 감압여과(vaccum filtration)는 여과쪽의 압력을 대기압보다 낮게 해서 조작하는 여과법을 말하며 진공여과라고도 한다. 감압여과를 실시할 때, 부흐너 플라스크(Buchner flask), 부흐너 펀넬(Buchner funnel), 아스피레이터(Electrical aspirator), 및 여과지(filter paper) 등이 필요하며, 아스피레이터는 진공을 형성하는 역할을 한다. 전술한 기구를 이용한 감압여과 방법은 아스피레이터와 부흐너 펀넬이 연결된 부흐너 플라스크를 연결한 뒤, 부흐너 펀넬의 크기에 맞게 여과지 크기를 조절하여 부착시킨다. 이때, 본 발명의 실시예에 따라 8 마이크로미터 정도의 작은 구멍을 가진 여과지를 사용함으로써 8 마이크로미터 정도의 작은 구멍을 통과하지 못하는 미생물 덩어리, 포도당, 및 잔여 부산물들은 제거되어 발효 물질 내의 유용한 성분들만 남게 된다.
건조 단계(60)에서는 여과된 발효 물질을 동결건조법으로 건조함으로써 황기 발효산물을 완성하는 단계이다. 여기에서, 동결 건조(Freeze drying)는 수용액이나 다량의 수분을 함유한 재료를 동결시키고 감압함으로써 얼음을 승화시켜 수분을 제거하여 건조물을 얻는 방법을 말한다. 특히, 미생물과 관련하여 수분이 많고 불안정하며, 열에 민감한 재료일 경우 일반적으로 -30 ~ -10 ℃의 저온에서 건조시켜 분말형태를 얻을 수 있다. 동결건조 함으로써 건조 단계(60)를 실시할 경우 황기 발효산물의 조성이 균질하게 유지되고 부가적인 반응이나 오염이 일어나지 않기 때문에 상태가 오래 보존되어 효능을 오래 유지할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 종균 배양 단계(10), 투입 단계(20), 발효 단계(30), 측정 단계(40), 발효 물질 여과 단계(50), 및 건조 단계(60)를 따라 제조된 황기 발효산물은 분말형태이므로 그 자체를 섭취하거나 다른 유용한 성분들과 혼합하여 알약 형태로 만들어 섭취 할 수 있다. 또한, 분말형태의 황기 발효산물을 보조식품, 가공식품, 화장료 조성물, 및 사료 조성물 등에 혼합하여 사용함으로써 다방면으로 활용할 수 있다. 본 발명의 제조 방법에 따라 제조된 황기 발효산물은 전술한 용도 이외에도 다방면으로 활용될 수 있으며, 사용용도 및 형태에 제한을 두지는 않는다.
이하 실시예, 비교예, 및 실험예를 통하여 황기 발효산물에 대해 구체적으로 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 이한 것이므로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는다.
<실시예 1>
전술한 본 발명의 실시예에 따라 다음과 같이 황기 발효산물을 제조하였다. 이하 생략된 내용이 있더라도 전술된 실시예의 내용을 따른다. 먼저, MRS 배지를 약 120 ℃ 이상의 고온에 20 분 동안 멸균한 뒤, 상온에서 4시간 동안 방치하여 MRS 배지의 온도가 20 ~ 30 ℃가 되도록 냉각하였다. 이 후, 온도가 20 ~ 30 ℃로 유지되는 MRS 배지에서 류코노스톡 메센테로이데스(Leuconostoc mesenteroides)를 24시간 동안 배양한 후 여과함으로써 류코노스톡 메센테로이데스(Leuconostoc mesenteroides) 종균을 얻었다.
그 후 물 100 kg, 황기 10 kg, 포도당 25 kg. 및 전술한 단계에 의해 배양된 류코노스톡 메센테로이데스(Leuconostoc mesenteroides) 종균 10 kg을 발효탱크에 투입한 뒤 20 ~ 30 ℃ 에서 5일 동안 발효하였으며, 5시간 마다 한 번씩 교반을 실시하였으며 교반은 1회에 1시간 동안 실시하였다. 이 후 생성된 발효 물질의 pH를 측정하여 3.8 이하의 측정값을 얻었고, 발효 물질을 8 마이크로미터 크기의 다공을 갖는 여과지를 이용하여 감압 여과하였다. 이 후, 동결건조 함으로써 황기 발효산물을 얻었다.
<실시예 2>
전술한 본 발명의 실시예에 따라 다음과 같이 황기 발효산물을 제조하였다. 이하 생략된 내용이 있더라도 전술된 실시예의 내용을 따른다. 먼저, MRS 배지를 약 120 ℃ 이상의 고온에 20 분 동안 멸균한 뒤, 상온에서 4시간 동안 방치하여 MRS 배지의 온도가 20 ~ 30 ℃가 되도록 냉각하였다. 이 후, 온도가 20 ~ 30 ℃로 유지되는 MRS 배지에서 사카로미세스 카를베겐시스(Saccharomyces carbergensis)를 24시간 동안 배양한 후 여과함으로써 사카로미세스 카를베겐시스(Saccharomyces carbergensis) 종균을 얻었다.
그 후 물 100 kg, 황기 10 kg, 포도당 25 kg. 및 전술한 단계에 의해 배양된 사카로미세스 카를베겐시스(Saccharomyces carbergensis) 종균 10 kg을 발효탱크에 투입한 뒤 20 ~ 30 ℃ 에서 5일 동안 발효하였으며, 5시간 마다 한 번씩 교반을 실시하였으며 교반은 1회에 1시간 동안 실시하였다. 이 후 생성된 발효 물질의 pH를 측정하여 3.8 이하의 측정값을 얻었고, 발효 물질을 8 마이크로미터 크기의 다공을 갖는 여과지를 이용하여 감압 여과하였다. 이 후, 동결건조 함으로써 황기 발효산물을 얻었다.
<비교예 1>
물 100 Kg, 황기 10 kg를 가열 탱크에 투입한 뒤 약 200 ℃에서 15 분 동안 가열하여 끓인 후, 60 ℃ 로 온도를 낮춰 20 분 정도 더 가열하여 끓인 후, 상온에서 천천히 냉각함으로써 황기 차를 제조하였다.
<비교예 2>
전술된 실시예 1에 대해 다음과 같이 조건을 변경하여 비교예 2에 따른 황기 발효산물을 제조하였다. 먼저, MRS 배지를 약 120 ℃ 이상의 고온에 20 분 동안 멸균한 뒤, 상온에서 4시간 동안 방치하여 MRS 배지의 온도가 20 ~ 30 ℃가 되도록 냉각하였다. 이 후, 온도가 20 ~ 30 ℃로 유지되는 MRS 배지에서 류코노스톡 메센테로이데스(Leuconostoc mesenteroides)를 24시간 동안 배양한 후 여과함으로써 류코노스톡 메센테로이데스(Leuconostoc mesenteroides) 종균을 얻었다.
그 후 물 100 kg, 황기 10 kg, 포도당 25 kg. 및 전술한 단계에 의해 배양된 류코노스톡 메센테로이데스(Leuconostoc mesenteroides) 종균 10 kg을 발효탱크에 투입하여 혼합함으로써 발효되지 않은 혼합물을 제조하였다.
<실험예 1>
실시예 1에 따라 제조된 황기 발효산물과 비교예 1에 따라 제조된 황기 차의 항암효과를 비교 및 측정하기 위하여 악성종양을 가지고 있는 무게 20 ~ 25 g의 쥐 15마리를 각각 3그룹으로 나눠 15일 동안 실험하였다. 실험군 1에는 실시예 1에 따라 제조된 황기 발효산물 2 mg을 0.1 ml의 생리식염수와 혼합하여 매일 구강 투여하였고, 실험군 2에는 비교예 1에 따라 제조된 황기 차를 2 mg을 0.1 ml의 생리식염수와 혼합하여 매일 구강 투여하였다. 실험군과의 비교를 위해 대조군에는 0.1 ml의 생리식염수만 구강 투여하였으며, 15일 후의 종양의 무게를 비교한 결과를 표 1에 나타내었다.
그룹 종양 무게(g) 감소비율(%)
대조군(생리식염) 3.11 ± 0.58 -
실험군 1
(황기 발효산물+생리식염수)		 2.28 ± 0.59 26.69
실험군 2(황기 차+생리식염수) 2.54 ± 0.64 18.32
표 1에 나타나 있듯이 생리식염수만을 투여한 대조군과 비교하여 황기 발효산물 및 황기를 투여한 실험군의 종양무게가 줄어든 것을 알 수 있다. 15일 동안 황기 발효산물을 구강투한 실험군 1의 경우 약 3.11 g 의 대조군의 종양 무게와 비교하여 종양 무게가 약 26.69% 감소한 것을 확인할 수 있다. 다음으로, 15일 동안 황기 차를 구강투여한 실험군 2의 경우 약 3.11 g 의 대조군의 종양 무게와 비교하여 종양 무게가 18.32% 감소한 것을 알 수 있다.
따라서, 황기 차를 구강 투여한 실험군 2 보다 황기 발효산물을 구강 투여한 실험군 1의 종양 무게가 더 많이 줄어든 것을 확인할 수 있었다. 이는 황기에 함유되어 있는 고분자 형태의 유용한 성분들이 발효를 통해 저분자화되어 쉽게 인체에 흡수되어 질병 치료에 도움을 준 것으로 판단된다. 즉, 이러한 결과를 토대로 황기 발효산물이 항암효과를 가지고 있음을 알 수 있다.
<실험예 2>
실시예 1에 따라 제조된 황기 발효산물과 비교예 2를 따라 제조된 발효되지 않은 혼합물의 향기 성분을 GC-MS(Gas chromatography-mass spectrometry) 분석을 통해 비교하였다. 실시예 1을 통해 제조된 황기 발효산물 8 g와 비교예 2를 통해 제조된 발효되지 않은 혼합물 8 g을 각각 채취하여 GC-MS 분석을 통해 도3과 도4에 해당하는 향기 분석 결과를 얻었다. 도 3의 경우 비교예 2에 따라 제조된 발효되지 않은 혼합물의 향기 성분을 GC-MS 분석한 결과이며, 도 4의 경우 실시예 1에 따라 제조된 황기 발효산물을 GC-MS 분석한 결과이다. 도 3과 도 4의 GC-MS 분석 그래프에서, 머무름 시간(RT)은 GC 분석에서 시료를 주입하고 나서 유출할 때까지 요하는 시간을 말하며, 각 성분의 피크 면적은 각 성분의 농도와 비례한다.
머무름 시간(분) 화합물 면적(%)
발효 전 발효 후
7.322 Ethyl acetate - 0.210
11.619 Toluene 78.077 48.793
15.840 Amyl acetate 0.026 0.330
16.361 1,3-dimethyl-benzene - 1.597
17.218 pyrazine 0.140 0.070
17.743 Ethyl hexanoate 0.203 2.007
18.129 1-pentanol 0.447 1.423
18.429 3-octanol 0.100 0.052
18.88 methyl pyrazine 0.257 0.060
21.190 1-hexanol 2.397 17.057
23.893 1-octen-3-ol 0.503 2.867
GC-MS 분석을 통해서 발효 전과 젖산균을 이용하여 발효 후의 향기성분의 변화가 많은 것을 확인하였으며, 표 2에 그 일부를 개시하였다.
표 2에 따라, Toluene 의 경우 7.322 분에 GC 피크를 확인할 수 있었으며 발효 전에는 78.077% 의 면적을 가진 반면에 발효 후에는 48.793%의 면적을 가져 약 37% 정도 발효를 통해 현저하게 양이 감소한 것을 알 수 있다. 이와 같이 표 2에 개시된 화합물 중에서 Toluene, Pyrazine, Methyl pyrazine 의 경우 발효 후 50% 이상 현저하게 줄어드는 것을 알 수 있으며, Ethyl acetate, Amyl acetate, 1,3-dimethyl-benzene, Ethyl hexanoate, 1-pentanol, 3-octanol, 1-hexanol, 1-octen-3-ol 은 발효를 통해 현저하게 증가되는 것을 알 수 있다. 특히, 식품의 풍미를 높이기 위해 첨가되는 향료 성분에 해당하는 Ethyl hexanoate와 Amyl acetate 등의 함량이 높아짐에 따라 황기 발효산물을 식품으로 활용할 경우 풍미를 높일 수 있다.
<실험예 3>
실시예 1에 따른 황기 발효산물의 제조과정 중 미생물의 대사활동에 의해 생성되는 다양한 유기산 성분을 HPLC(high performance liquid chromatography)분석으로 알아보았다.
발효 일수에 따른 유기산의 함량변화를 표 3에 개시하였다. 젖산과 아세트산의 경우 발효가 계속될수록 함량이 증가하는 것을 알 수 있었다. 특히, 젖산의 함량은 다른 유기산들에 비해 높은 것을 알 수 있는데, 이는 젖산균을 발효에 이용하였기 때문으로 판단된다.
화합물(μg/ml) 발효 일수
1 2 4 6 8
옥살산 17.996 21.399 18.961 19.740 16.981
타르타르산 133.802 166.719 94.832 96.449 87.553
말산 70.171 85.735 68.755 78.125 67.763
젖산 510.908 653.408 719.390 1059.587 1281.538
아세트산 133.066 386.328 192.384 288.192 324.020
숙신산+구연산 72.259 87.947 67.779 - -
말산 및 옥살산의 경우 발효가 계속되어도 함량에 큰 변화가 없는 반면에, 타르타르산은 발효가 계속될수록 함량이 감소하는 것을 알 수 있었다. 또한, 숙신산과 구연산의 경우 발효를 시작한지 5일이 지나감에 따라 완전히 없어지는 것을 알 수 있다. 위의 표 3에 대한 그래프를 도 3에 개시하였다.
이제까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시예, 비교예, 및 실험예를 중심으로 살펴보았다. 본 발명은 실시예, 비교예, 및 시험예를 통하여 구체적으로 설명하였으나 이는 본 발명을 제한하기 위한 것은 아니며 단지 본 발명을 예증하여 설명하기 위한 것이다. 따라서, 본 발명은 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라, 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 종균 배양 단계
11 : 준비 단계
12 : 멸균 단계
13 : 냉각 단계
14 : 접종 단계
15 : 배양 단계
16 : 종균 여과 단계
20 : 투입 단계
30 : 발효 단계
40 : 측정 단계
50 : 발효 물질 여과 단계
60 : 건조 단계

Claims (7)

  1. 황기 발효산물의 제조 방법에 있어서,
    배지에서 젖산균 종균 또는 효모 종균을 증식 배양하는 종균 배양 단계;
    황기, 당, 및 물을 발효탱크에 투입하는 투입 단계;
    상기 발효탱크에 투입된 황기, 당, 및 물이 혼합되어 형성된 혼합물에 상기 젖산균 종균 또는 효모 종균을 접종하여 발효시키는 발효 단계;
    상기 발효 단계에서 생성된 발효 물질의 pH 값을 측정하는 측정 단계;
    상기 측정 단계에서 pH 값이 소정 범위 내로 측정된 발효 물질을 여과하는 발효 물질 여과 단계; 및
    상기 여과된 발효 물질을 건조시키는 건조 단계를 포함하고,
    상기 발효 단계에서는 물 100 중량부에 대해 황기 10 ~ 12 중량부와 당 25 ~ 31 중량부의 조성비로 혼합되어 형성된 혼합물에 상기 물 100 중량부에 대해 10 ~ 12 중량부를 갖는 젖산균 또는 효모 종균을 접종하여 발효시키고,
    상기 측정 단계에서는 상기 발효 단계를 시작한 후에 최소 4일이 지난 시점부터 상기 발효 물질의 pH 값을 측정하고,
    상기 발효 물질 여과 단계에서는 상기 측정된 pH 값이 3.8 이하로 유지되는 경우에 상기 발효 물질을 여과하고,
    상기 발효 단계에서는 상기 측정된 pH 값이 3.8 이상인 경우에는 상기 발효 단계를 시작한 후부터 최대 10일까지 계속 발효시키고,
    상기 발효 단계를 시작한 후부터 최대 10일이 지난 시점에도 상기 측정된 pH 값이 3.8 이상으로 측정될 경우에는 상기 발효 물질은 폐기되는 것을 특징으로 하는 황기 발효산물의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 종균 배양 단계에서 젖산균 종균을 배양할 시에는 MRS 배지를 사용하고, 효모 종균을 배양할 시에는 YM 배지를 사용하는 것을 특징으로 하는 황기 발효산물의 제조방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 종균 배양 단계는
    상기 MRS 배지 또는 YM 배지를 120 ℃ 이상의 고온에서 멸균하는 멸균 단계;
    상기 멸균된 MRS 배지 또는 YM 배지를 20 ~ 30 ℃로 냉각시키는 냉각 단계;
    상기 냉각된 MRS 배지 또는 YM 배지에 젖산균 종균 또는 효모 종균을 접종하는 접종 단계;
    상기 접종 단계에서 접종된 젖산균 종균 또는 효모 종균을 상기 MRS 배지 또는 YM 배지의 온도를 20 ~ 30 ℃ 범위 내로 유지하면서 배양하는 배양 단계; 및
    상기 배양 단계를 통해 배양된 물질을 여과함으로써 젖산균 종균 또는 효모 종균을 추출하는 종균 여과 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 황기 발효산물의 제조 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 MRS 배지에서 배양되는 젖산균 종균으로는 류코노스톡 속을 사용하고, 상기 YM 배지에서 배양되는 효모 종균으로는 사카로미세스 속을 사용하는 것을 특징으로 하는 황기 발효산물의 제조 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 투입 단계에서는 물 100 중량부에 대해 황기 10 ~ 12 중량부와 당 25 ~ 31 중량부를 투입하는 것을 특징으로 하는 황기 발효산물의 제조 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 여과 단계에서는 상기 측정 단계에서 pH 값이 3.8 이하로 측정된 발효 물질을 지름 8 ~ 10 마이크로미터 정도의 작은 구멍을 가진 여과지를 이용하여 감압여과법으로 여과하는 것을 특징으로 하는 황기 발효산물의 제조 방법.
  7. 제 1 항의 제조 방법에 의해 제조된 황기 발효산물.
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