KR102265286B1 - 활착곡물을 이용한 동충하초 누룽지 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 활착곡물을 이용한 동충하초 누룽지 제조방법에 관한 것으로서, 곡물을 준비하는 곡물 준비단계 및 준비된 곡물을 수분과 1:1.5 또는 1:2.5 비율로 혼합하여 배양배지를 형성하고, 이를 배양봉지에 넣어 배양배지를 준비하는 단계 및 준비된 배양배지를 121℃에서 45~80분 간 가열하여 멸균하는 단계 및 멸균된 배양배지에 동충하초 액체 종균을 접종하는 단계 및 동충하초 종균이 접종된 배양배지를 22~25℃, 습도 50%에서 20~25 일간 배양하는 단계 및 배양이 완료된 배양배지를 57℃에서 수분함량 15~17%가 되도록 가열 건조하여 동충하초 균사체 활착곡물을 수득하는 단계 및 수득한 동충하초 균사체 활착곡물과 세척된 백미를 1 : 1로 혼합하여 취사하는 단계 및 취사된 밥을 누룽지 기계에 투입하여 누룽지를 성형하는 단계를 포함하여 이루어진다.
상기와 같은 본 발명에 의하면, 동충하초 균사체 활착곡물을 손쉽게 섭취할 수 있는 누룽지의 형태로 제공함으로써, 면역증강, 피로회복 및 암을 포함하는 다양한 인체질환을 예방할 수 있는 코디세핀을 일반인들이 별도의 조리과정 없이 손쉽게 섭취할 수 있다.

Description

활착곡물을 이용한 동충하초 누룽지 제조방법{Method for manufacturing cordyceps scorched rice using grain products}

본 발명은 활착곡물을 이용한 동충하초 누룽지 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 접종된 동충하초 균을 곡물 표면에 활착 배양하는 방식을 통해 단시간 내에 동충하초균을 배양함과 아울러, 동충하초의 기능성분인 코디세핀(Cordycepin)이 함유된 동충하초 활착곡물을 이용하여 일상이 바쁜 현대인들이 쉽고 간편하게 섭취할 수 있는 누룽지를 제조하는 방법에 관한 것이다.

동충하초는 자낭균류 맥각균목 동충하초과에 속하는 소형의 버섯류로서, 겨울에는 곤충에 기생하다가 여름에는 버섯으로 변한다는 뜻에서 그 명칭이 유래되었다. 이러한 동충하초는 사상균의 일종인 동충하초균이 곤충에 감염되어 생성된 일종의 약용버섯으로서 중국, 네팔, 일본, 한국 등에 자생하는 것으로 알려져 있다.

동충하초균은 자낭포자나 분생포자를 형성하여 살아있는 곤충의 호흡기, 소화기, 관절 등의 부드러운 부분에 부착한 다음에 적당한 온도, 습도 등의 조건이 형성되면 발아하여 곤충 체내로 침입하고, 침입 후 체내에서 균사상태로 발육 증식하다가 곤충이 죽은 후에는 체내의 균사가 기주 곤충의 표피 위에 자실체를 형성하게 된다.

자실체는 병부와 선단의 결실부로 구성된 1.5~10cm 크기의 사상, 곤봉상, 원통상 등의 모양을 형성하며 색상은 백색, 흑색, 적색, 갈색 등 여러가지로 다양하다.

위와 같은 동충하초는 고대 중국에서부터 한방 약제로서 이용되어 왔을 뿐만 아니라, 최근에는 항암, 마약중독의 해독제로서 효과가 있는 것으로 밝혀져 동충하초 효능을 과학적으로 규명하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다.

한편, 최근 연구결과에 따르면, 동충하초는 신장병에 특효를 나타내며(왁구동 '요녕중의 잡지', 1995. 2), 비장의 기능을 돕고 발모에도 탁월한 효과를 나타내며('The journal of Dermatology', 1986. 일본), 혈당치를 내려 당뇨병에도 효과가 있는 것으로 보고되고 있다.

동충하초균은 적은 수의 균류와 종자에 기생하는 것을 제외하고는 대개의 경우 곤충을 기주로 하므로 동충하초의 분류에는 기주가 되는 곤충의 분류도 포함된다. 동충하초의 기주로서 알려진 곤충의 목으로는 잠자리목, 딱정벌레목, 나비목, 파리목, 벌목, 매미목, 노린재목, 메뚜기목, 거미류 등 많은 종류의 곤충이 있다.

많이 알려져있는 동충하초로는 밀리타리스 동충하초(Cordyceps militaris), 눈꽃 동충하초(Paedilomyces japonica), 시넨시스 동충하초(Cordyceps sinensis Berk. sacc .), 매미동충하초(C. sobolifera), 벌 동충하초(C. shpecocephala) 등이 있다.

밀리타리스 동충하초(Cordyceps Militaris)는 복동충하초, 잠용충초, 용초, 번데기 동충하초 등으로 불리며, 나비목의 번데기에 기생하는 자실체와 번데기의 복합체이다. 밀리타리스 동충하초는 번데기를 기주로 하는 기주 특이성이 있으며, 외부의 교란이 없는 안정된 생태계를 선호한다. 현재 세계 여러 나라에 분포하고 있으며, 누에번데기(100%)를 이용하여 인공재배가 가능하다.

눈꽃 동충하초(Paedilomyces japonica)는 일명 누에 동충하초라고도 하며, 생산관리가 용이하고 생육기간이 짧아 대량생산이 용이하므로 현재 시판되고 있는 대부분의 동충하초가 눈꽃 동충하초에 해당된다. 눈꽃 동충하초는 분생포자를 형성하는 불완전 균류로 서식환경에 크게 영향을 받지 않으며, 다양한 곤충을 기주로 하여 발생한다.

시넨시스 동충하초(Cordyceps sinensis Berk . sacc .)는 동충하초 또는 충초(蟲草)로 불리기도 하며, 인시목 박쥐나방 유충의 몸을 기주로 하여 발생하는 자실체와 유충의 복합체이다.

이러한 동충하초들은 우수한 작용효과를 가지고 있으나 자연상태로 생장된 동충하초 자실체를 채집하는 것은 매우 어렵기 때문에 동충하초 자실체를 안정적으로 공급하기 위한 많은 인공재배 기술이 연구 개발되고 있다.

한국공개특허 제10-2020-0108384호에는 "귀리를 이용한 저습도와 관수로 동충하초 생산량 증대 재배방법"이 개시되어 있고, 한국등록특허 제10-1163718호에는 "현미를 이용한 밀리타리스동충하초 자실체 및 이를 이용한 건강보양식 밥"이 개시되어 있다.

상기한 한국공개특허 제10-2020-0108384호 및 한국등록특허 제10-1163718호는 곡물을 배지로 하여 동충하초 자실체를 병재배하는 방식으로, 이러한 병재배 방식은 생산완료 후 부피가 큰 재배용기를 폐기 처리해야 함에 따라 이에 따른 높은 처리비용이 발생한다.

상기한 종래기술들은 동충하초를 자실체까지 생육시켜야 하므로 생육기간이 다소 많이 소요되고, 건조 후 보관하는 경우 약 2~3개월이 경과하면 탈색이 진행되는 문제가 있어 보관의 신뢰성이 떨어지는 문제가 있다.

또한, 동충하초 자실체의 경우 생육과정에서 길이, 두께 및 모양을 규척적으로 관리하기가 사실상 어려우므로 불규칙한 형상으로 인한 빈번한 시장불만이 발생되기도 한다.

한국공개특허 제10-2004-0032001호에는 "꿀벌을 기주로 한 동충하초 재배방법"이 개시되어 있다. 이러한 한국공개특허 제10-2004-0032001호는 아미노산과 각종 미량영양소가 풍부한 양질의 꿀벌배지에서 동충하초균을 배양하게 되므로 영양 및 효능이 우수한 동충하초를 제공할 수 있다.

그러나, 상기한 한국공개특허 제10-2004-0032001호는 꿀벌과 같은 곤충을 배지로 이용함에 따라 곤충의 식감으로 인한 소비자의 비호감이 발생될 수 있을 뿐 아니라 배지를 충분하게 확보하기가 쉽지 않아 대량생산이 어렵고, 여전히 자실체의 형태로 제공되는 동충하초는 일상이 바쁜 현대인들이 여전히 쉽게 접하기 어려운 실정이다.

이에 일상이 바쁜 현대인들이 동충하초를 간편하게 섭취할 수 있는 식품의 개발이 절실하게 요구되고 있다.

한국공개특허 제10-2020-0108384호 "귀리를 이용한 저습도와 관수로 동충하초 생산량 증대 재배방법" 한국등록특허 제10-1163718호 "현미를 이용한 밀리타리스동충하초 자실체 및 이를 이용한 건강보양식 밥" 한국공개특허 제10-2004-0032001호 "꿀벌을 기주로 한 동충하초 재배방법"

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 접종된 동충하초 균을 곡물 표면에 활착 배양하는 방식을 통해 단시간 내에 동충하초균을 배양함과 아울러, 동충하초의 기능성분인 코디세핀(Cordycepin)이 함유된 동충하초 활착곡물을 이용하여 일상이 바쁜 현대인들이 쉽고 간편하게 섭취할 수 있는 동충하초 누룽지를 제조하는 방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 곡물을 준비하는 단계 및 준비된 곡물을 수분과 1:1.5 또는 1:2.5 중량비로 혼합하여 배양배지를 형성하고, 이를 배양봉지에 넣어 배양배지를 준비하는 단계 및 준비된 배양배지를 121℃에서 45~80분 간 가열하여 멸균하는 단계 및 멸균된 배양배지에 동충하초 액체 종균을 접종하는 단계 및 동충하초 종균이 접종된 배양배지를 22~25℃, 습도 50%에서 20~25 일간 배양하는 단계 및 배양이 완료된 배양배지를 57℃에서 수분함량 15~17%가 되도록 가열 건조하여 동충하초 균사체 활착곡물을 수득하는 단계 및 수득한 동충하초 균사체 활착곡물과 세척된 백미를 1:1 중량비로 혼합하여 취사하는 단계 및 취사된 밥을 누룽지 기계에 투입하여 누룽지를 성형하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 활착곡물을 이용한 동충하초 누룽지 제조방법이 제공된다.

그리고, 배양배지를 준비하는 단계에서 키토산 섬유와 셀룰로오스 섬유가 혼합된 부직포가 상기 배양배지에 첨가되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 부직포는 키노산 섬유 100 중량부에 섬유용 조제 0.1~1 중량부를 포함시켜 90~100℃에서 5~15분간 가열한 후 35~45℃로 감온하고, 감온단계를 거친 키토산 섬유 3~30 중량부와 셀룰로오스 섬유 70~97 중량부를 혼합한 혼합섬유를 이용하여 제조되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명에 의하면, 동충하초 균사체 활착곡물을 손쉽게 섭취할 수 있는 누룽지의 형태로 제공함에 따라 면역증강, 피로회복 및 암을 포함하는 다양한 인체질환을 예방할 수 있는 코디세핀을 일반인들이 별도의 조리과정 없이 손쉽게 섭취할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 활착곡물을 이용한 동충하초 누룽지 제조방법의 공정 흐름도이다.
도 2는 고체매질인 부직포를 첨가한 배양배지와 첨가하지 않은 배양배지 각각의 균사체 생장속도를 비교한 그래프이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 활착곡물을 이용한 동충하초 누룽지 제조방법의 공정 흐름도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 활착곡물을 이용한 동충하초 누룽지 제조방법은 곡물 준비단계(S1), 배양배지 준비단계(S2), 멸균단계(S3), 동충하초 종균 접종단계(S4), 배양단계(S5), 동충하초 균사체 활착곡물 수득단계(S6), 취사단계(S7) 및 누룽지 성형단계(S8)로 이루어진다.

곡물 준비단계에서는 깨끗한 물로 곡물 표면에 부착된 이물질을 세정하여 제거한다. 여기서, 현미, 쌀, 보리, 귀리, 콩 등이 사용될 수 있다.(S1)

배양배지 준비단계에서는 준비된 곡물을 수분과 1:1.5 또는 1:2.5 중량비로 혼합하여 배양배지를 형성하고, 이를 상부가 개방된 봉지에 넣은 후, 봉지의 개방된 상부에 다수의 통기공이 형성된 캡을 결합하여 배양배지를 준비한다.(S2)

멸균단계에서는 준비된 배양배지를 오토클레이브(autoclave)에 넣고 121℃에서 45~80분간 가열하여 멸균한다.(S3)

위와 같이, 준비된 배양배지를 멸균하는 이유는 감염을 통한 부패로 불량 배양물이 배양되는 것을 방지하기 위함이다.

여기서, 오트클레이브(autoclave)는 1기압보다 높은 압력을 가하여 물의 끓는 점을 100℃ 이상의 고온으로 높여 액체나 기구를 멸균하는 장치로서 당해 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자에게는 상용적으로 공급되는 것을 구입하여 사용할 수 있을 정도로 공지된 것이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

동충하초 종균 접종단계에서는 멸균된 배양배지에 준비된 동충하초 액체 종균을 접종한다.

여기서, 액체 종균은 통상적으로 행하여지는 종균을 한국농용미생물보존센터 혹은 균을 보존하고 있는 다른 기관에서 분양받아 사용하거나 야생에서 채집하여 분리한 것을 사용한다.(S4)

배양단계에서는 동충하초 종균이 접종된 배양배지를 22~25℃, 습도 50%가 유지되는 실내에서 20~35일간 배양한다.(S5)

동충하초 균사체 활착곡물 수득단계에서는 배양이 완료된 배양배지를 봉지에서 꺼낸 후, 57℃에서 수분함량 15~17%가 되도록 가열 건조하여 동충하초 균사체가 표면에 활착된 동충하초 균사체 활착곡물을 수득한다. 건조된 동충하초 균사체 활착곡물은 밀봉하여 보관한다.(S6)

취사단계에서는 수득한 동충하초 균사체 활착곡물과 세척된 백미를 1:1 중량비로 혼합하여 밥을 짓는다.(S7)

누룽지 성형단계에서는 취사된 밥을 누룽지 기계의 성형틀에 투입한 후, 열과 압력을 가하여 누룽지를 성형한다.(S8)

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 제조방법에 따라 콩, 보리, 현미를 사용하여 동충하초 균사체 활착곡물을 각각 수득하고, 수득한 각각의 동충하초 균사체 활착곡물을 이용하여 누룽지를 성형하였다.

그리고, 수득한 동충하초 균사체 활착곡물과 이를 이용하여 성형된 누룽지 각각에 대한 코디세핀(Cordycepin) 함량을 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC, High-Performance Liquid Chromatography)를 이용하여 측정하였으며, 측정된 코디세핀 함량은 아래 표1과 같다.

여기서, 콩은 배양일수가 35일, 보리 및 현미는 배양일수가 25일로 곡물 특성에 따라 배양일수가 차이가 나는 것이며, 나머지 조건은 본 발명의 일 실시예에 따른 제조방법과 동일하다.

<표 1>

상기 표1에서 보는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따라 제조되는 활착 곡물 누룽지는 취사과정에서 세척된 백미와 동충하초 균사체 활착곡물을 1:1 중량비로 혼합함에 따라 누룽지 성형 후 코디세핀 함량이 동충하초 균사체 활착곡물의 코디세핀 함량의 대략 반으로 줄어드는 것을 확인할 수 있다.

또한, 누룽지의 제조과정에서 열과 압력이 가해짐에 따라 활착곡물에 함유된 코디세핀 함량이 줄어들 것으로 예상하였으나, 누룽지 성형 후에도 코디세핀 함량이 그대로 남아있음을 알 수 있었다.

이를 통해 면역증강, 피로회복 및 암을 포함하는 다양한 인체질환을 예방할 수 있는 코디세핀이 풍부하게 함유된 건강에 유익한 누룽지의 생산이 가능함을 확인하였다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 활착곡물을 이용한 동충하초 누룽지 제조방법은 배양배지를 준비하는 단계에서 키토산 섬유와 셀룰로오스 섬유가 혼합된 부직포를 배양배지에 첨가하는 것이 본 발명의 일 실시예와 차이가 있을 뿐, 나머지는 본 발명의 일 실시예와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

여기서, 부직포는 키토산 섬유 100 중량부에 섬유용 조제 0.1~1 중량부를 포함시켜 90~100℃에서 5~15분간 가열한 후 35~45℃로 감온하고, 감온단계를 거친 키토산 섬유 3~30 중량부와 셀룰로오스 섬유 70~97 중량부를 혼합한 혼합섬유를 이용하여 제조된다.

키토산 섬유는 제조되는 부직포에 보수성을 부가하는 역할을 하는 것으로서, 합성 및 방사과정에서 형성되는 섬유 표면의 유연성분으로 인하여 셀룰로오스 섬유와 혼합하여 부직포를 제조할 경우, 오히려 흡수성이 떨어지는 문제가 있어 이러한 유연성분을 제거하기 위해 키토산 섬유를 90~100℃에서 5~15분간 가열한 후 셀룰로오스 섬유와 혼합하는 것이다.

이러한 키토산 섬유는 3 중량부 미만으로 포함될 경우 기존의 부직포와 마찬가지로 키토산 섬유의 함량이 적어 발현하고자 하는 기능성이 미비하게 되고, 30 중량부를 초과할 경우 제조단가가 상승될 뿐 아니라 셀룰로오스 함량이 줄어 부직포의 형태 유지가 어렵게 되는 문제가 발생될 수 있다.

한편, 균사체는 각종 효소를 세포 외로 분비하여 액체나 고체매질 내의 영양분을 이용할 수 있도록 분해하고, 이를 흡수하여 생장하며, 지속적인 생장을 위해서는 생장에 필요한 수분이 유지되어야 한다.

이에 본 발명의 다른 실시예는 위와 같이 기존의 배양배지에 키토산 섬유와 셀룰로오스 섬유가 혼합된 부직포를 고체매질로 추가하여 균사체가 고체매질 내의 양분을 이용할 수 있도록 함으로써, 균사체의 생장속도가 촉진되도록 하였다.

또한, 고체매질의 보수력(保水力)을 통해 균사체의 생장에 필요한 수분을 흡수하여 장기간 유지되도록 함으로써, 균사체의 생장속도가 보다 촉진되도록 하였다.

이하에서는 보리와 수분이 혼합된 배양배지에 고체매질을 첨가한 본 발명의 실시예와 고체매질을 첨가하지 않은 대조군의 배양과정에서 에르고스테롤(Ergosterol)의 함량을 측정하여 본 발명의 실시예와 대조군의 균사체 생장속도를 비교해 보았으며, 그 결과는 도 2에 그래프로 도시하였다.

여기서, 에르고스테롤(Ergosterol)은 균사체의 원형질막에 존재하는 스테로이드로 균사체의 양을 추정하는데 이용되며, 이러한 에르고스테롤(Ergosterol) 분석은 균사체 이외의 다른 매질들이 포함된 것에서 균사체량만을 조사하는데 사용되는 적합한 방법이다.

도 2를 참조하면, 배양 5일째에는 본 발명의 실시예의 에르고스테롤 함량이 대조군의 에르고스테롤 함량보다 다소 낮게 나타났으나, 배양 10일 전후부터는 본 발명의 실시예의 에르고스테롤 함량이 대조군의 에르고스테롤 함량보다 높게 나타났다.

그리고, 대조군의 경우, 배양 20일 전후로 에르고스테롤 함량이 오히려 낮아져 균사체의 생육이 감소하는 것으로 나타났으나, 본 발명의 실시예는 에르고스테롤 함량이 계속적으로 증가하는 경향으로 나타나 25일 이후에도 균사체의 활성도가 높은 것을 추정할 수 있다.

위와 같이, 배양배지에 키토산 섬유와 셀룰로오스 섬유가 혼합된 부직포를 고체매질로 첨가한 본 발명의 실시예에 따라 배양되는 균사체가 고체매질을 첨가하지 않은 대조군에 의해 배양되는 균사체에 비해 생장속도가 크게 향상되는 것을 확인할 수 있었다.

비록 본 발명이 상기 바람직한 실시 예들과 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서, 첨부된 특허 청구범위는 본 발명의 요지에 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

부호 없음

Claims (3)

1. 곡물을 준비하는 단계;
   준비된 곡물을 수분과 1:1.5 또는 1:2.5 중량비로 혼합한 혼합액에 키토산 섬유와 셀룰로오스 섬유가 혼합된 부직포를 첨가하여 배양배지를 형성하고, 이를 배양봉지에 넣어 배양배지를 준비하는 단계;
   준비된 배양배지를 121℃에서 45~80분 간 가열하여 멸균하는 단계;
   멸균된 배양배지에 동충하초 액체 종균을 접종하는 단계;
   동충하초 종균이 접종된 배양배지를 22~25℃, 습도 50%에서 20~25 일간 배양하는 단계;
   배양이 완료된 배양배지를 57℃에서 수분함량 15~17%가 되도록 가열 건조하여 동충하초 균사체 활착곡물을 수득하는 단계;
   수득한 동충하초 균사체 활착곡물과 세척된 백미를 1 : 1 중량비로 혼합하여 취사하는 단계;
   취사된 밥을 누룽지 기계에 투입하여 누룽지를 성형하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 활착곡물을 이용한 동충하초 누룽지 제조방법.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 부직포는
   키토산 섬유 100 중량부에 섬유용 조제 0.1~1 중량부를 포함시켜 90~100℃에서 5~15분간 가열한 후 35~45℃로 감온하고, 감온단계를 거친 키토산 섬유 3~30 중량부와 셀룰로오스 섬유 70~97 중량부를 혼합한 혼합섬유를 이용하여 제조되는 것을 특징으로 하는 활착곡물을 이용한 동충하초 누룽지 제조방법.
   
   

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