KR102065585B1 - 락토바실러스 플란타룸 3jsrl 24-4 균주를 이용한 발효 현미 식혜의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 (1) 엿기름에 물을 첨가하여 추출한 후 원심분리하여 엿기름 추출액을 제조하는 단계; (2) 물에 수침한 후 물빼기를 실시한 현미를 가열하여 현미밥을 제조하는 단계; (3) 상기 (2)단계의 제조한 현미밥에 상기 (1)단계의 제조한 엿기름 추출액을 첨가하여 당화한 후 가열하여 식혜를 제조하는 단계; 및 (4) 상기 (3)단계의 제조한 식혜에 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum) 균주를 접종한 후 발효하는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 발효 현미 식혜의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 발효 현미 식혜에 관한 것이다.
Description
본 발명은 현미 식혜에 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum) 3JSRL 24-4 균주를 접종한 후 발효하는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 발효 현미 식혜의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 발효 현미 식혜에 관한 것이다.
식혜(食醯)란 찹쌀을 쪄서 엿기름 물을 붓고 삭힌 다음 밥알은 냉수에 헹구어 건져 놓고, 그 물에 설탕과 생강을 넣고 끓여 식힌 다음 밥알을 띄워 만든 한국 고유의 음료로, 문헌상으로는 1800년대의 규곤요람, 시의전서 등에 식혜 제조법이 소개되는바, 엿기름 가루를 따뜻한 물에 풀어 3~4시간 두어 누르스름한 물이 우러나게 한 다음 뜨거운 밥을 퍼서 작은 항아리 같은 그릇에 담고 엿기름 물을 부어서 60℃로 보온하게 되면 엿기름 물에 있는 아밀라아제의 효소작용으로 밥알이 삭게 되고, 5시간쯤 지나면 밥알이 몇 알 떠오르면 밥알을 건져서 냉수에 말끔히 헹구어 놓고 항아리의 남은 물에 설탕을 넣어 달게 하고 헹군 물을 섞어 생강 몇 쪽을 넣어 펄펄 끓여서 식힌 후 가라앉혀 항아리에 담아 두고 먹는 것이 전통 식혜라 할 수 있다.
식혜의 독특한 풍미는 당화과정에 의해 생성되는 말토오스에 의한 것이고, 식혜의 단맛은 엿기름에 의해서 형성되는바, 조선요리학에서 홍선균은 '외관으로도 미술학적으로도 그 담백한 맛은 중국의 일등품질의 차라도 과연 우리의 식혜만은 못할 줄로 생각한다. 식혜를 늘 먹으면 소화가 잘 되며, 체증이 없어지고 혈액을 잘 순환시켜 마음의 상쾌한 기분이 자연히 생기는 음식이다' 라고 예찬하고 있는 우리나라 전통의 음식이다.
식혜는 보통 단술 또는 감주라고 부르나, 밥알을 띄워서 먹는 것을 식혜라고 하고 다 삭은 것을 끓여서 밥알은 건져내고 물만 먹는 것을 감주라고 구별하기도 한다. 최근 전통음료인 식혜의 보급화, 고급화, 다양화 등을 위해 생리활성 물질이 강화된 식혜 개발의 필요성이 대두하고 있다.
한국공개특허 제2009-0053272호에는 심층수를 이용한 발효 식혜의 제조방법이 개시되어 있고, 한국등록특허 제0536915호에는 젖산균과 효모균주를 이용한 발효식혜의 제조방법이 개시되어 있으나, 본 발명의 락토바실러스 플란타룸 3JSRL 24-4 균주를 이용한 발효 현미 식혜의 제조방법과는 상이하다.
본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 항산화 활성이 증진되고 바이오제닉 아민을 생산하지 않는 발효 현미 식혜 제조에 적합한 균주를 선정하고, 상기 선정된 균주를 이용하여 첨가량 및 발효 등의 제조조건을 최적화하여, 식혜 특유의 감미와 풍미가 우수하여 기호도가 증진될 뿐만 아니라 항산화 활성이 우수하고 바이오제닉 아민을 생산하지 않는 품질이 우수한 발효 현미 식혜의 제조방법을 제공하는 데 있다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 (1) 엿기름에 물을 첨가하여 추출한 후 원심분리하여 엿기름 추출액을 제조하는 단계; (2) 물에 수침한 후 물빼기를 실시한 현미를 가열하여 현미밥을 제조하는 단계; (3) 상기 (2)단계의 제조한 현미밥에 상기 (1)단계의 제조한 엿기름 추출액을 첨가하여 당화한 후 가열하여 식혜를 제조하는 단계; 및 (4) 상기 (3)단계의 제조한 식혜에 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum) 균주를 접종한 후 발효하는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 발효 현미 식혜의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 방법으로 제조된 발효 현미 식혜를 제공한다.
본 발명의 현미 및 특정 락토바실러스 플란타룸 균주를 이용하여 제조한 식혜는 종래의 식혜에 비해 항산화 활성이 높으면서 바이오제닉 아민을 생성하지 않을 뿐만 아니라, 맛과 향이 향상되어 본 발명의 발효 식혜는 간식 또는 기능성 식품으로도 이용할 수 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은
(1) 엿기름에 물을 첨가하여 추출한 후 원심분리하여 엿기름 추출액을 제조하는 단계;
(2) 물에 수침한 후 물빼기를 실시한 현미를 가열하여 현미밥을 제조하는 단계;
(3) 상기 (2)단계의 제조한 현미밥에 상기 (1)단계의 제조한 엿기름 추출액을 첨가하여 당화한 후 가열하여 식혜를 제조하는 단계; 및
(4) 상기 (3)단계의 제조한 식혜에 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum) 균주를 접종한 후 발효하는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 발효 현미 식혜의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 발효 현미 식혜의 제조방법에서, 상기 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum) 균주는 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum) 3JSRL 24-4 균주(기탁번호: KCCM12532P)로, 한국미생물보존센터에 2019년 05월 20일자로 기탁하였다(기탁번호: KCCM12532P). 상기 기탁된 특정 균주를 사용하여 발효 현미 식혜를 제조하는 것이 현미를 주재료로 하는 현미 식혜와 풍미 및 맛이 잘 어우러지면서 식혜의 항산화 활성을 증진시키면서 히스타민과 티라민과 같은 바이오제닉 아민을 생성하지 않는 발효 식혜로 제조할 수 있었다.
또한, 본 발명의 발효 현미 식혜의 제조방법에서, 상기 (1)단계의 엿기름 추출액은 바람직하게는 엿기름 180~220 g에 물 1.8~2.2 L를 첨가하여 35~45℃에서 2~4시간 동안 추출한 후 원심분리하여 제조할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 엿기름 200 g에 물 2 L를 첨가하여 40℃에서 3시간 동안 추출한 후 원심분리하여 제조할 수 있다. 본 발명의 상기와 같은 조건으로 준비한 엿기름 추출액은 엿기름이 충분히 우려나면서 기능성이 증진되고 풍미가 우수한 식혜 제조에 적합한 엿기름 물로 준비할 수 있었으나, 엿기름 물의 제조조건이 상기 범위를 벗어나는 경우 엿기름이 충분히 우려지지 않거나, 엿기름이 분해되는 문제점이 있으므로 바람직하지 않다.
또한, 본 발명의 발효 현미 식혜의 제조방법에서, 상기 (2)단계의 현미밥은 바람직하게는 20~25℃에서 50~70분 동안 수침한 후 물빼기를 실시한 현미를 110~130℃에서 8~12분간 가열하여 제조할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 20~25℃에서 60분 동안 수침한 후 물빼기를 실시한 현미를 121℃에서 10분간 가열하여 제조할 수 있다. 상기와 같은 조건으로 불린 후 가열하여 현미밥을 짓는 것이 쫀득쫀득하면서 식감이 우수하여 식혜 제조 시 밥알의 식감이 우수한 이점이 있다.
또한, 본 발명의 발효 현미 식혜의 제조방법에서, 상기 (3)단계는 바람직하게는 현미밥 18~22 g에 엿기름 추출액 180~220 mL를 첨가하여 55~65℃에서 5~7시간 동안 당화한 후 90~100℃에서 50~70분 동안 가열하여 제조할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 현미밥 20 g에 엿기름 추출액 200 mL를 첨가하여 60℃에서 6시간 동안 당화한 후 100℃에서 60분 동안 가열하여 제조할 수 있다.
현미밥과 엿기름 추출액을 상기와 같은 조건으로 혼합한 후 식혜를 제조하는 것이 현미밥과 엿기름 추출액이 잘 어우러져 텁텁하지 않고 식혜 고유의 풍미와 향이 우수한 이점이 있으며, 또한, 상기와 같은 온도 및 시간 범위 내에서 당화 및 가열하는 것이 충분히 당화되어 식혜 특유의 감미와 풍미가 풍부해져 기호도가 우수한 이점이 있으나, 당화 및 가열 조건이 상기 범위를 벗어나는 경우 식혜의 맛과 향이 약하고, 식혜의 맛이 저하되는 문제가 있다.
또한, 본 발명의 발효 현미 식혜의 제조방법에서, 상기 (4)단계는 바람직하게는 식혜에 106~8 CFU/ml 농도의 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum) 3JSRL 24-4 균주(기탁번호: KCCM12532P)를 1.8~2.2%(v/v) 접종한 후 34~40℃에서 20~28시간 동안 발효할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 식혜에 107 CFU/ml 농도의 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum) 3JSRL 24-4 균주(기탁번호: KCCM12532P)를 2%(v/v) 접종한 후 37℃에서 24시간 동안 발효할 수 있다. 상기와 같은 조건으로 균주를 첨가한 후 발효하는 것이 발효취가 나지 않으면서 식혜의 맛과 향을 더욱 풍부하게 하면서, 항산화 활성은 증진되고 바이오제닉 아민 함량은 감소된 발효 식혜로 제조할 수 있었다.
본 발명의 발효 현미 식혜의 제조방법은, 보다 구체적으로는
(1) 엿기름 180~220 g에 물 1.8~2.2 L를 첨가하여 35~45℃에서 2~4시간 동안 추출한 후 원심분리하여 엿기름 추출액을 제조하는 단계;
(2) 물에 수침한 후 물빼기를 실시한 현미를 110~130℃에서 8~12분간 가열하여 현미밥을 제조하는 단계;
(3) 상기 (2)단계의 제조한 현미밥 18~22 g에 상기 (1)단계의 제조한 엿기름 추출액 180~220 mL를 첨가하여 55~65℃에서 5~7시간 동안 당화한 후 90~100℃에서 50~70분 동안 가열하여 식혜를 제조하는 단계; 및
(4) 상기 (3)단계의 제조한 식혜에 106~8 CFU/ml 농도의 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum) 3JSRL 24-4 균주(기탁번호: KCCM12532P)를 1.8~2.2%(v/v) 접종한 후 34~40℃에서 20~28시간 동안 발효하는 단계를 포함할 수 있으며,
더욱 구체적으로는
(1) 엿기름 200 g에 물 2 L를 첨가하여 40℃에서 3시간 동안 추출한 후 원심분리하여 엿기름 추출액을 제조하는 단계;
(2) 물에 수침한 후 물빼기를 실시한 현미를 121℃에서 10분간 가열하여 현미밥을 제조하는 단계;
(3) 상기 (2)단계의 제조한 현미밥 20 g에 상기 (1)단계의 제조한 엿기름 추출액 200 mL를 첨가하여 60℃에서 6시간 동안 당화한 후 100℃에서 60분 동안 가열하여 식혜를 제조하는 단계; 및
(4) 상기 (3)단계의 제조한 식혜에 107 CFU/ml 농도의 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum) 3JSRL 24-4 균주(기탁번호: KCCM12532P)를 2%(v/v) 접종한 후 37℃에서 24시간 동안 발효하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 방법으로 제조된 발효 현미 식혜를 제공한다.
이하, 본 발명의 제조예 및 실시예를 들어 상세히 설명한다. 단, 하기 제조예 및 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 제조예 및 실시예에 한정되는 것은 아니다.
제조예
1. 발효 현미 식혜
(1) 엿기름 200 g에 물 2 L를 첨가한 후 40℃에서 3시간 동안 130 rpm으로 추출한 후 10,000×g에서 3분간 원심분리하여 엿기름 추출액을 제조하였다.
(2) 현미를 물에 20~25℃에서 1시간 동안 수침한 후 30분간 물빼기를 실시하고, 멸균한 유리병에 20 g씩 담아 고압증기멸균기를 이용하여 121℃에서 10분간 가열하여 현미밥을 제조하였다.
(3) 상기 (2)단계의 제조한 현미밥 20 g에 상기 (1)단계의 제조한 엿기름 추출액 200 mL를 첨가하여 60℃에서 6시간 동안 당화한 후 100℃에서 1시간 동안 가열하여 식혜를 제조하였다.
(4) 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum) 3JSRL 24-4 균주를 MRS broth에 37℃에서 24시간 진탕 배양하여 준비하였다.
(5) 상기 (3)단계의 제조한 식혜를 30℃로 냉각한 후, 식혜 대비 상기 (4)단계의 준비한 107 CFU/ml 농도의 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum) 3JSRL 24-4 균주 배양액을 2%(v/v) 접종한 후 37℃에서 24시간 동안 발효하였다.
비교예
1. 현미 식혜
(1) 엿기름 200 g에 물 2 L를 첨가한 후 40℃에서 3시간 동안 130 rpm으로 추출한 후 10,000×g에서 3분간 원심분리하여 엿기름 추출액을 제조하였다.
(2) 현미를 물에 20~25℃에서 1시간 동안 수침한 후 30분간 물빼기를 실시하고, 멸균한 유리병에 20 g씩 담아 고압증기멸균기를 이용하여 121℃에서 10분간 가열하여 현미밥을 제조하였다.
(3) 상기 (2)단계의 제조한 현미밥 20 g에 상기 (1)단계의 제조한 엿기름 추출액 200 mL를 첨가하여 60℃에서 6시간 동안 당화한 후 100℃에서 1시간 동안 가열하여 식혜를 제조하였다.
비교예
2. 발효 쌀 식혜
상기 제조예 1의 방법으로 발효 식혜를 제조하되, 현미를 사용하지 않고 멥쌀을 사용하여 발효 식혜를 제조하였다.
비교예
3. 발효 현미 식혜
(1) 엿기름 200 g에 물 2 L를 첨가한 후 40℃에서 3시간 동안 130 rpm으로 추출한 후 10,000×g에서 3분간 원심분리하여 엿기름 추출액을 제조하였다.
(2) 현미를 물에 20~25℃에서 1시간 동안 수침한 후 30분간 물빼기를 실시하고, 멸균한 유리병에 20 g씩 담아 고압증기멸균기를 이용하여 121℃에서 10분간 가열하여 현미밥을 제조하였다.
(3) 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum) 3JSRL 24-4 균주를 MRS broth에 37℃에서 24시간 진탕 배양하여 준비하였다.
(4) 상기 (2)단계의 제조한 현미밥 20 g에 상기 (1)단계의 제조한 엿기름 추출액 200 mL을 혼합한 혼합물에 혼합물 대비 상기 (3)단계의 준비한 107 CFU/ml 농도의 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum) 3JSRL 24-4 균주 배양액을 2%(v/v) 접종한 후 37℃에서 24시간 동안 발효하였다.
(5) 상기 (4)단계의 발효한 발효물을 60℃에서 6시간 동안 당화한 후 100℃에서 1시간 동안 가열하여 식혜를 제조하였다.
비교예
4. 발효 현미 식혜
(1) 엿기름 200 g에 물 1.5 L를 첨가한 후 30℃에서 6시간 동안 130 rpm으로 추출한 후 10,000×g에서 3분간 원심분리하여 엿기름 추출액을 제조하였다.
(2) 현미를 물에 20~25℃에서 1시간 동안 수침한 후 30분간 물빼기를 실시하고, 멸균한 유리병에 20 g씩 담아 고압증기멸균기를 이용하여 121℃에서 20분간 가열하여 현미밥을 제조하였다.
(3) 상기 (2)단계의 제조한 현미밥 20 g에 상기 (1)단계의 제조한 엿기름 추출액 300 mL를 첨가하여 50℃에서 8시간 동안 당화한 후 100℃에서 30분 동안 가열하여 식혜를 제조하였다.
(4) 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum) 3JSRL 24-4 균주를 MRS broth에 37℃에서 24시간 진탕 배양하여 준비하였다.
(5) 상기 (3)단계의 제조한 식혜를 30℃로 냉각한 후, 식혜 대비 상기 (4)단계의 준비한 107 CFU/ml 농도의 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum) 3JSRL 24-4 균주 배양액을 1%(v/v) 접종한 후 37℃에서 48시간 동안 발효하였다.
1. 균주 선정
1) 선별 균주의 항산화 활성 분석
균주에 대한 항산화 활성은 Lee 등(2009)의 방법에 따라 DPPH 자유 라디칼 소거능으로 확인하였다. 100 uM DPPH(2,2-diphenyl-1-picryl-hydrazyl, Sigma, USA) 에탄올 용액 180 ㎕에 20 ㎕의 배양 상등액을 가하여 실온에서 30분간 반응시킨 후 517 nm에서 UV/VIS 분광광도계(SPECOR 200, Analytic jena)로 흡광도를 측정하였다. 대조구로는 배양배지를 사용하였으며, 아래 식을 활용하여 DPPH 자유 라디칼 소거능을 산출하였다.
DPPH 자유 라디칼 소거능(%) = (1 - (A/B)) × 100
A: 517 nm에서 시료 흡광도
B: 517 nm에서 대조구 흡광도
2) 선별 균주의
바이오제닉
아민 분석
균주의 바이오제닉 아민 함량을 확인하기 위하여 Moret & Conte(1995)의 방법을 따라 HPLC를 이용하여 분석을 진행하였다. 표준 용액은 0.1N HCl에 녹여 약 1 g/L가 되도록 제조한 후 0.1~100 mg/L의 농도로 희석해 준비하여 검량곡선을 작성하였다. 균주는 각 1000 ppm의 티로신(tyrosine)과 히스티딘(histidine)이 함유된 MRS 액체배지에 접종하여 37℃에서 24시간 진탕 배양하였다. 배양액은 13,000×g에서 10분간 원심분리하여 상등액을 시료용액으로 분석에 사용하였고, 시료용액과 표준용액을 0.5 mL씩 취한 후 내부표준용액 1,7-디아미노헵탄(0.1 g/L, sigma, USA) 0.25 mL씩 첨가하였다. 포화 Na2CO3 용액(sigma, USA) 0.25 mL와 1% 단실 염화물 아세톤(dansyl chloride acetone) 용액 0.4 mL를 첨가한 후 45℃에서 1시간 동안 유도체화 한 후 10% 프롤린(proline) 용액 0.25 mL를 첨가하여 과잉의 단실 염화물(dansyl chloride)을 제거하고, 에틸 에테르(ethyl ether) 2.5 mL를 가하여 3분간 진탕한 후 상등액을 취하였다. 이를 질소 농축기에서 완전히 증발시킨 후 잔여물을 아세토나이트릴(acetonitrile) 0.5 mL에 녹이고 0.45 ㎛ 필터를 이용해 여과하여 여과액을 HPLC 분석하였다. 분석 조건은 아래 표 1과 같다.
| Instrument | Agilent 1200 series |
| Column | Capcellpak C18 column, 4.6×250mm |
| Column Detector | DAD detector (245nm) |
| Flow rate | 1.0/min |
| Injection volume | 20 ㎕ |
| Mobile phase | A 0.1% formic acid in H2O B 0.1% formic acid in ACN |
| Gradient condition | A : B = 45 : 55, 0~10min A : B = 35 : 65, 10~15min A : B = 20 : 80, 15~25min A : B = 10 : 90, 25~33min A : B = 45 : 55, 33~40min over |
| Temperature | 40℃ |
2. 식혜 제조
1) 식혜 제조
엿기름 추출물을 제조하기 위해 엿기름 200 g에 물 2 L로 40℃에서 3시간 동안 130 rpm으로 추출하였다. 추출 후 착즙하기 위해 10,000×g에 3분간 원심분리 후 이용하였다. 현미밥 제조의 경우 현미는 물에 1시간 수침한 후 30분간 건조하여 1차 멸균한 유리병에 20 g씩 담아 121℃에서 10분간 고압증기멸균기를 이용하였다. 제조한 현미밥 20 g에 엿기름 추출물 200 mL를 가하여 60℃에서 6시간 동안 당화한 후 100℃에서 1시간 가열 후 사용하였다. 제조한 식혜는 약 30℃로 냉각하였다. 접종할 유산균은 MRS broth에 37℃, 24시간 진탕 배양하여 식혜의 2% 해당하는 펠렛을 멸균 생리식염수로 혼탁하여 접종하였다. 식혜의 발효는 37℃에서 24시간 동안 정치 배양하였다.
2) 식혜의 미생물 분석
제조한 식혜에 1 mL에 9 mL의 멸균식염수를 첨가하여 이를 원액으로 멸균식염수를 이용하여 연속 희석하여 시료에 존재하는 유산균에 대하여 MRS 배지를 사용하여 37℃에서 24시간 배양하여 미생물의 생균수를 확인하였다.
3) 식혜의
DPPH
라디칼
소거 활성 분석
식혜에 대한 항산화 활성은 Lee 등(2009)의 방법에 따라 DPPH 자유 라디칼 소거능으로 확인하였다. 식혜 2 mL를 13,000×g에 10분간 원심분리 후 상등액을 이용하여 분석을 진행하였다. 100 uM DPPH(2,2-diphenyl-1-picryl-hydrazyl, Sigma, USA) 에탄올 용액 180 ㎕에 20 ㎕의 시료를 가하여 실온에서 30분간 반응시킨 후 517 nm에서 UV/VIS 분광광도계(SPECOR 200, Analytic jena)로 흡광도를 측정하였다. 대조구로는 배양배지를 사용하였으며, 아래 식을 활용하여 DPPH 자유 라디칼 소거능을 산출하였다.
DPPH 자유 라디칼 소거능(%) = (1 - (A/B)) × 100
A: 517 nm에서 시료 흡광도
B: 517 nm에서 대조구 흡광도
4) 식혜의
바이오제닉
아민 분석
바이오제닉 아민의 함량을 확인하기 위하여 Moret & Conte (1995)의 방법을 따라 HPLC를 이용하여 분석을 진행하였다. 표준 용액은 0.1N HCl에 녹여 약 1 g/L가 되도록 제조한 후 0.1~100 mg/L의 농도로 희석해 준비하여 검량곡선을 작성하였다. 제조한 식혜는 13,000×g에 10분간 원심분리 후 상등액을 이용하여 시료용액으로 이용하였다. 시료용액과 표준용액을 0.5 mL씩 취한 후 내부표준용액 1,7-디아미노헵탄(1,7-diaminoheptane, 0.1 g/L, sigma, USA) 0.25 mL씩 첨가하였다. 포화 Na2CO3 용액(sigma, USA) 0.25 mL과 1% 댄실 염화물 아세톤(dansyl chloride acetone) 용액 0.4 mL를 첨가한 후 45℃에서 1시간 동안 유도체화한 후 10% 프롤린(proline) 용액 0.25 mL를 첨가하여 과잉의 댄실 염화물(dansyl chloride)을 제거하고, 에틸 에테르(ethyl ether) 2.5 mL를 가하여 3분간 진탕한 후 상등액을 취하였다. 이를 질소 농축기에서 완전히 증발시킨 후 잔여물을 아세토나이트릴(acetonitrile) 0.5 mL에 녹이고 0.45 ㎛ 필터(filter)를 이용해 여과하여 여과액을 HPLC 분석하였다. 분석 조건은 아래 표 2와 같다.
| Instrument | Agilent 1200 series |
| Column | Capcellpak C18 column, 4.6×250mm |
| Column Detector | DAD detector (245nm) |
| Flow rate | 1.0/min |
| Injection volume | 20 ㎕ |
| Mobile phase | A 0.1% formic acid in H2O B 0.1% formic acid in ACN |
| Gradient condition | A : B = 45 : 55, 0~10min A : B = 35 : 65, 10~15min A : B = 20 : 80, 15~25min A : B = 10 : 90, 25~33min A : B = 45 : 55, 33~40min over |
| Temperature | 40℃ |
5) 식혜의 SOD 활성 분석
SOD 활성 분석은 Sigma kit를 이용하여 분석하였으며, 식혜 시료의 경우 13,000×g에 10분간 원심분리 후 상등액을 이용하여 시료용액으로 이용하였다. 시료 20 ㎕에 WST working solution 200 ㎕와 enzyme working solution 20 ㎕를 37℃에서 20분간 반응시킨 후 450 nm에서 UV/VIS 분광광도계(SPECOR 200, Analytic jena)로 흡광도를 측정하였다.
실시예
1. 선별 균주의 항산화 활성
항산화 활성의 경우 선별 균주를 대상으로 DPPH 라디칼 소거능을 이용하여 분석하였으며, DPPH 라디칼의 경우 폴리페놀 화합물 및 다양한 화합물에 의해 소거된다. 또한, 유산균의 경우 이미 항산화 활성이 있음이 보고되어져 왔다. 분석한 결과 3JSRL 24-4 균주가 38.63%로 항산화 활성이 높음을 확인하였다.
| Strain no. | Identification | DPPH 라디칼 소거능(%) |
| 3 JSRL 24-4 | L. plantarum | 38.63 |
| 2JSRL 23-1 | L. plantarum | 26.54 |
| 4JSRL 37-1 | L. brevis | 19.52 |
| SRCM 100835 | L. sakei | 13.08 |
| 2JSRL 18-1 | L. sakei | 8.95 |
실시예
2. 선별 균주의
바이오제닉
아민 분석
바이오제닉이 두통, 복통, 알레르기 등 질병을 일으키며, 일부 바이오제닉 아민의 경우 N-니트로사민과 같은 강력한 발암물질로 전환될 수 있는 잠재성을 갖고 있는 것으로 보고되고 있다고 있다. 히스타민의 경우 8-40 mg 이상 섭취시 두통 등 증상이 발생하고, 티라민의 경우 100 mg 이상 섭취시 중독 증상이 발생한다고 보고되고 있다. 따라서 선별된 균주를 대상으로 바이오제닉 아민 생성 유무를 조사하였으며, 그 결과 3JSRL 24-4 균주의 경우 모두 검출되지 않았고, 다른 선별 균주의 경우 정량되지 않는 인체에 무해한 수준 이하의 히스타민과 티라민이 생성되는 것을 확인하였다. 따라서 선별된 분리 균주를 대상으로 바이오제닉 아민의 티라민과 히스타민의 생성 여부를 확인한 결과 정량할 수 있는 정도의 수치가 나타나지 않았으므로 식품에 안전하게 사용 가능한 균주로 사료된다.
| Strain no. | Identification | 티라민 | 히스타민 |
| 3 JSRL 24-4 | L. plantarum | ND | ND |
| 2JSRL 23-1 | L. plantarum | 65.71 | 775.97 |
| 4JSRL 37-1 | L. brevis | 212.73 | 934.07 |
| SRCM 100835 | L. sakei | ND | ND |
| 2JSRL 18-1 | L. sakei | ND | ND |
실시예
3. 선별 균주를 이용한 발효 현미 식혜의 관능검사
제조예 1의 방법으로 발효 현미 식혜를 제조하되, 균주 종류를 달리하여 제조한 발효 현미 식혜의 관능검사를 실시하였다. 관능검사는 훈련된 연구원 50명을 대상으로, 실험목적과 관능적 품질요소를 인식하도록 설명한 후 7점 척도법을 이용하여 관능검사를 실시하였다. 검사전 입안을 헹구도록 하였으며, 관능평가는 풍미, 맛 및 전반적 기호도로 나누어 평가를 진행하였으며, 특성이 강할수록 높은 점수로 평가하였다.
| Strain no. | Identification | 풍미 | 맛 | 전반적 기호도 |
| 3 JSRL 24-4 | L. plantarum | 6.30 | 6.24 | 6.22 |
| 2JSRL 23-1 | L. plantarum | 4.24 | 4.76 | 4.50 |
| 4JSRL 37-1 | L. brevis | 4.82 | 4.90 | 4.74 |
| SRCM 100835 | L. sakei | 5.36 | 5.20 | 5.32 |
| 2JSRL 18-1 | L. sakei | 5.00 | 4.90 | 4.90 |
그 결과, 락토바실러스 플란타룸 3JSRL 24-4 균주를 이용한 발효 현미 식혜가 다른 균주를 이용한 발효 현미 식혜에 비해 모든 항목에서 높은 점수를 나타내어, 더욱 선호한다는 것을 확인할 수 있었다.
상기 실시예 1 내지 3을 통해 항산화 활성이 우수하고 바이오제닉 아민을 생성하지 않으면서, 기호도가 우수한 발효 현미 식혜 제조에 적합한 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum) 3JSRL 24-4 균주를 최종 선발하였다. 상기 선별된 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum) 3JSRL 24-4 균주는 한국미생물보존센터에 2019년 05월 20일자로 기탁하였다(기탁번호: KCCM12532P).
실시예
4. 식혜의 미생물 분석
제조예 1의 방법으로 제조된 현미 발효 식혜와 시판되는 쌀 100% 식혜에 선별된 3JSRL 24-4 균주를 식혜 대비 2% 접종한 후 24시간 발효한 발효 식혜의 유산균 함량을 분석하였다.
| 시료 | 발효시간 | 생균수 |
| 현미 발효 식혜 | 0시간 | 6.6×107 |
| 24시간 | 6.3×108 | |
| 시판 발효 식혜 | 0시간 | 6.7×107 |
| 24시간 | 1.7×108 |
시판용 식혜의 경우 발효 24시간 이후에 유산균의 생육이 약 2배의 증가하였으나, 현미를 이용하여 제조한 식혜의 경우 발효 24시간 이후에 6.3×108로 약 10배의 유산균 생육이 증진됨을 확인하였다.
실시예
5. 식혜의 항산화 활성 분석
체내 다양한 반응에 의해 생성되는 활성산소는 생체 효소 및 단백질의 산화적 손상을 일으키게 되어 유전자의 손상과 발암 등을 유발한다. 또한, 유산균이 효소적, 비효소적 방법을 통해 활성산소를 소거시켜 항산화 활성이 증진되고 이로 인해 노화를 억제하는 중요한 역할을 한다고 알려지고 있다.
| 시료 | DPPH 라디칼 소거능(%) | SOD 활성(%) |
| 현미 발효 식혜 | 68.14 | 53.63 |
| 시판 발효 식혜 | 44.22 | 32.10 |
제조예 1의 방법으로 제조된 현미 발효 식혜와 시판되는 쌀 100% 식혜에 선별된 3JSRL 24-4 균주를 식혜 대비 2% 접종한 후 24시간 발효한 발효 식혜의 항산화 활성을 분석한 결과, 제조예 1의 현미 발효 식혜가 68.14%의 DPPH 라디칼 소거능을 보였으며, 53.63%의 SOD 활성을 확인하였다.
실시예
6. 식혜의
바이오제닉
아민 분석
선별된 균주의 바이오제닉 아민을 생성하지 않음을 확인하였으나, 균주를 이용하여 식품에 적용 시에도 바이오제닉 아민의 생성 유무를 확인하였다. 그 결과 3JSRL 24-4 균주를 이용하여 시판 식혜에 적용한 결과, 히스타민은 5.22 ppm이 검출되었다. 현미 식혜에 적용한 결과 티라민 및 히스타민은 모두 검출되지 않았다.
| 시료 | 바이오제닉 아민 생성(ppm) | |
| 티라민 | 히스타민 | |
| 현미 발효 식혜 | ND | ND |
| 시판 발효 식혜 | ND | 5.22 |
실시예
7. 재료 종류 및 제조단계에 따른 발효 현미 식혜의 관능검사
제조예 1과 비교예 1 내지 3의 식혜를 가지고 실시예 3의 방법으로 관능검사를 실시하였다.
| 구분 | 현미 | 3JSRL 24-4 균주 | 당화→발효 |
| 제조예 1 | ○ | ○ | ○ |
| 비교예 1 | ○ | × | × |
| 비교예 2 | × | ○ | ○ |
| 비교예 3 | ○ | ○ | × |
그 결과, 제조예 1의 방법으로 제조된 발효 현미 식혜가 모든 항목에서 가장 높은 점수를 나타내어, 3JSRL 24-4 균주를 이용하여 식혜 제조 시 곡류로 현미가 가장 적합하고, 당화시킨 후 균주 발효하는 단계를 거쳐 제조하는 것이 기호도가 더욱 우수한 식혜로 제조할 수 있음을 확인할 수 있었다.
| 구분 | 풍미 | 맛 | 전반적 기호도 |
| 제조예 1 | 6.30 | 6.24 | 6.22 |
| 비교예 1 | 4.38 | 4.52 | 4.44 |
| 비교예 2 | 5.18 | 5.00 | 5.10 |
| 비교예 3 | 5.72 | 5.42 | 5.54 |
실시예
8. 재료 배합비 및 제조조건에 따른 발효 현미 식혜의 관능검사
제조예 1과 비교예 4의 발효 현미 식혜를 가지고 실시예 3의 방법으로 관능검사를 실시하였다.
| 구분 | 풍미 | 맛 | 전반적 기호도 |
| 제조예 1 | 6.30 | 6.24 | 6.22 |
| 비교예 4 | 5.90 | 5.92 | 5.90 |
그 결과, 발효 현미 식혜 제조 시 제조예 1의 조건으로 재료 배합 및 제조조건으로 제조하는 것이 다른 조건으로 제조한 비교예 4의 발효 현미 식혜에 비해 기호도가 더 높음을 확인할 수 있었다.
Claims (5)
- (1) 엿기름 180~220 g에 물 1.8~2.2 L를 첨가하여 35~45℃에서 2~4시간 동안 추출한 후 원심분리하여 엿기름 추출액을 제조하는 단계;
(2) 물에 수침한 후 물빼기를 실시한 현미를 110~130℃에서 8~12분간 가열하여 현미밥을 제조하는 단계;
(3) 상기 (2)단계의 제조한 현미밥 18~22 g에 상기 (1)단계의 제조한 엿기름 추출액 180~220 mL를 첨가하여 55~65℃에서 5~7시간 동안 당화한 후 90~100℃에서 50~70분 동안 가열하여 식혜를 제조하는 단계; 및
(4) 상기 (3)단계의 제조한 식혜에 106~8 CFU/ml 농도의 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum) 3JSRL 24-4 균주(기탁번호: KCCM12532P)를 1.8~2.2%(v/v) 접종한 후 34~40℃에서 20~28시간 동안 발효하는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 항산화 활성이 증진되고, 티라민 및 히스타민을 생산하지 않는 발효 현미 식혜의 제조방법. - 삭제
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2019
- 2019-05-28 KR KR1020190062436A patent/KR102065585B1/ko active IP Right Grant
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