KR20110104278A - 동아를 천연배지로 한 발효물과 이의 제조방법 및 이를 이용한 기능성 식품 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 천연배지에 버섯종균을 배양/발효시켜 발효물(발효소재)을 획득하고, 이를 이용한 기능성 식품에 관한 것이다.
더욱 상세하게는 여러 가지 영양성분을 함유하고 있는 동아와 천연물(또는 천연물 추출물)을 혼합하여 동아천연배지를 제조하고, 상기 동아천연배지에 버섯균사체를 배양함으로써 발효물을 제조하고, 상기 제조된 발효물을 이용하여 콜레스테롤개선, 간기능개선, 고지혈증 개선, 당뇨개선, 면역증진, 피부건강도움 등의 다양한 약리효과를 나타내는 기능성 식품을 제조하는 것에 관한 것이다.
더욱 상세하게는 여러 가지 영양성분을 함유하고 있는 동아와 천연물(또는 천연물 추출물)을 혼합하여 동아천연배지를 제조하고, 상기 동아천연배지에 버섯균사체를 배양함으로써 발효물을 제조하고, 상기 제조된 발효물을 이용하여 콜레스테롤개선, 간기능개선, 고지혈증 개선, 당뇨개선, 면역증진, 피부건강도움 등의 다양한 약리효과를 나타내는 기능성 식품을 제조하는 것에 관한 것이다.
Description
본 발명은 천연배지에 버섯종균을 배양/발효시켜 발효물(발효소재)을 획득하고, 이를 이용한 기능성 식품에 관한 것이다.
더욱 상세하게는 여러 가지 영양성분을 함유하고 있는 동아와 천연물(또는 천연물 추출물)을 혼합하여 동아천연배지를 제조하고, 상기 동아천연배지에 버섯균사체를 배양함으로써 발효물을 제조하고, 상기 제조된 발효물을 이용하여 콜레스테롤개선, 간기능개선, 고지혈증 개선, 당뇨개선, 면역증진, 피부건강도움 등의 다양한 약리효과를 나타내는 기능성 식품을 제조하는 것에 관한 것이다.
동아를 wax gourde 또는 chinese watermelon이라고도 하며, 박과(―科 Cucurbitaceae)에 속하며 꼬이면서 자라는 다육질의 덩굴식물이다. 아시아 열대지방이 원산지이나 열매를 먹기 위하여 많은 온대지역에서도 심고 있다. 열매는 작은 것은 멜론 또는 호박처럼 생겼으며 길이는 40㎝, 무게는 10~30㎏에 이르며, 큰 것은 길이가 120㎝이며, 무게는 평균 40~60㎏이며 80㎏이상 되는 것도 흔하다. 털이 나 있는 각각의 초록색 열매는 속이 흰색이고 겉은 밀랍처럼 매끈하며 그 안에 편평하고 하얀 씨가 들어 있다. 씨는 길이가 1~2㎝ 정도이다.
일반적으로 동과(冬瓜)가 성숙할 때쯤 동과의 겉에 서리와 같은 하얀 분(粉)이 덮힌다. 그리고 겨울까지 저장하여 먹을 수 있다. 그래서 동과(冬瓜)란 이름을 얻었다. 동과는 침과(枕瓜) 또는 또 백과(白瓜)라고도 칭한다.
신농본초경에는 동과를 수지(水芝)라고 기록되어 있다. 광아(廣雅)에는 동과를 지지(地芝)라고 수록해 놓았다.
동과는 영양이 풍부하다. 단백질, 탄수화물, 칼슘, 인, 철, 각종 비타민, 섬유질, 베타캐로틴과 신진대사에 필요한 Malonic Acid 가 들어있다. Malonic Acid 가 비만을 방지해 주며 아름다운 몸매를 만들어 주는 역할을 한다.
동아를 이용한 기능성 소재 및 제품화에 관한 연구로는 당뇨, 알레르기, 화장료조성물에 대한 연구가 이루어졌다.
동과 추출물을 유효성분으로 함유하는 항 당뇨조성물(출원번호:10-2003-0054066)에서 동과로부터 열 추출하여 얻은 추출물 및 이를 유효성분으로 함유하는 조성물에 관한 연구가 이루어졌으며,
동아환의 제조방법(등록번호 : 10-0734609)에서 홍삼, 동아 및 다시마분말을 혼합하고, 이를 환 형태로 성형하는 공정을 포함하는 동아환의 제조방법에 대한 연구와,
알레르기성 질병의 예방 또는 치료용 동과 함유 조성물(출원번호 : 10-2008-0013201)에서 동과의 추출물을 유효성분으로 함유하는 알레르기 염증억제 또는 치료용 조성물에 관한 연구가,
동아추출물을 함유하는 여드름 피부용 화장료 조성물과 그 제조방법 (등록번호 : 10-0511222)에서 동아추출물을 함유하여 여드름 증상을 악화시키는 주원인균인 프로피오니박테리움 아크네의 생육을 억제하는 우수한 여드름 치료 및 예방효과를 갖는 여드름 피부용 화장품조성물에 관한 연구 등이 이루어졌다.
그러나 이와 같은 연구로 동아를 건강기능식품 및 일반식품의 소재로 활용하기에는 제품화 측면과 기능적인 측면에서 문제점이 있다.
제품화 측면에서는 동아는 수분함량이 90% 내외로 제품화하는 방법으로는 추출을 통한 제품화가 거의 유일한 방법이다. 그러나 단순 추출하여 제품화 하였을 경우 직접 복용하기가 고유의 맛에서 유래한 용의치 않은 점이 있어 관능적으로 개선이 필요한 실정이다.
또한, 기능적인 측면에서 당뇨 개선효과가 있음이 알려져 있으나, 제품화를 통한 산업적으로 활용하기에는 미비한 실정이다.
그리하여 기존에 관련된 효능을 증대시킬 수 있으며, 새로운 효능을 가지는 소재 개발이 필요한 실정이다.
이외에도 동아를 가공하여 제품화하였을 경우, 동아가공물인 마쇄물 및 추출물의 경우 고유의 특성으로 인하여 보관상의 문제점도 제기되어지고 있다.
그리하여 본 발명에서는 동아를 버섯균주(종균)로 발효가능한 천연배지로 사용하여 새로운 기능성 소재를 개발하였다.
본 발명으로 완성된 발효소재는 기존의 천연물소재와 비교하여 관능적으로 크게 개선되었으며, 일부 검토한 기능적 측면에서도 우수한 결과를 나타내었다.
또한 본 발병과 같이 동아를 발효기술의 천연배지로 사용한 연구와 발효를 통한 동아의 기능성을 증대시키는 연구는 이루어진 적이 없으며, 동아를 이용하여 기 개발된 상기 기술은 단순히 천연물인 동아의 추출물을 이용하여 단독 또는 혼합하여 그에 대한 기능성을 확인하는 연구에 그치지 않는다.
상기 문제점을 해소하고자 본 발명은 발명된 것으로,
동아를 천연배지로 하여 버섯종균을 발효시킴으로써, 기능성을 증대시킴과 동시에 관능적으로 우수한 발효물(발효소재)을 제공하는데 목적이 있다.
동아 마쇄물은 당과 같은 첨가물질이 없어도 버섯종균이 생육할 수 있는 최적조건을 가지고 있어 기능성이 우수한 발효물(발효소재)을 획득하고자 하며, 또한 획득한 발효물(발효소재)을 원료로 사용하여 다양한 약리효과를 나타내는 건강기능식품을 제공하는데 목적이 있다.
특히, 발효물(발효소재)의 섭취 시 발효물이 가지고 있는 약용버섯 유래의 다양한 유효성분을 포함하도록 하도록 하여 면역증강, 항암효과, 항산화효과, 위 기능개선, 콜레스테롤 개선효과 등의 다양한 생리활성효과를 나타낼 수 있는 약용버섯의 다양한 유효성분을 포함한 동아-발효물을 제공하고자 하는데 목적이 있다.
상기 목적을 달성하고자 이루어진 본 발명인 동아를 천연배지로 한 발효물은 동아를 주원료로 하여 이루어진 동아천연배지에 버섯종균을 접종하고, 배양 및 발효시켜 획득되는 것을 특징으로 한다.
상기 동아천연배지는 액 또는 겔 형태로 가공된 동아로 이루어지거나,
또는 동아천연배지는 액 또는 겔 형태로 가공된 동아에 천연물 또는 정제수가 첨가되어 이루어진 혼합물이거나,
또는 동아천연배지는 액 또는 겔 형태로 가공된 동아에 천연물과 정제수가 첨가되어 이루어진 혼합물임을 특징으로 한다.
상기 천연물은 홍삼 추출물, 수삼 추출물, 가시오가피 추출물, 오미자 추출물, 석류 추출물, 복분자 추출물, 쑥 추출물, 헛개나무 추출물, 마늘 추출물 중 어느 하나 또는 2개 이상을 선택사용된다.
상기 버섯종균은 영지버섯(Ganoderma lucidum), 상황버섯(Phellinus linteus), 붉은 동충하초(Cordyceps militaris ), 누에 동충하초(Paecilomyces japonica), 노루궁뎅이버섯(Hericium erinaceum), 아가리쿠스 브라제(Agaricus blazei), 표고버섯으로 이루어진 군으로부터 1종을 선택하여 단독으로 사용된다.
이러한 본 발명인 동아를 천연배지로 한 발효물을 동결건조시켜 발효소재로 제작한다.
또한, 이러한 본 발명인 동아를 천연배지로 한 발효물의 제조방법은,
동아를 주원료로 하는 동아천연배지를 제조하는 단계(S1)와; 상기 단계(S1)에서 제조된 동아천연배지에 버섯종균을 접종하는 단계(S2)와; 상기 단계(S2)에서 버섯종균을 접종한 동아천연배지를 온도 24~34℃에서 2~9일 동안 배양 및 발효시키는 배양/발효단계(S3);로 이루어짐을 특징으로 한다.
상기 단계(S1)는, 동아를 선별 - 세척 - 절단 - 분리 - 마쇄 단계로 가공하여 마쇄된 액 또는 겔 형태로 획득하고, 상기 마쇄된 액 또는 겔 형태의 동아를 가열멸균처리하여 동아천연배지를 제조하며,
상기 마쇄된 액 또는 겔 형태의 동아 5~99중량%에 천연물 또는 정제수 1~95중량%가 첨가되거나,
또는 상기 마쇄된 액 또는 겔 형태의 동아 5~99중량%에 천연물과 정제수로 이루어진 혼합물 1~95중량%가 첨가될 수 있다.
상기 단계(S3)에서 접종되는 버섯종균은 최적온도 24~34℃, 통기량 0.3~0.8vvm, 교반속도 80~140rpm으로 4~8일간 배양된 버섯종균을 사용하며,
상기 단계(S3)에서 접종되는 버섯종균은 동아천연배지에 5~15%(w/w)로 접종된다.
상기 동아를 천연배지로 한 발효물 또는 발효소재를 주원료로 하여 음료형태 또는 캡술형태 또는 환과 같은 정제형태로 가공하여 기능성 식품을 만들 수 있다.
상기와 같이 본 발명은 동아를 기본 천연배지로 하여 약용버섯을 발효시켜 발효물을 제조함으로써 상기 발효물을 직접 및 간접적으로 섭취하기 용이하도록 맛의 증진효과를 가져왔다.
또한, 발효미생물로 사용한 영지버섯 등과 같은 약용버섯 유래의 항산화효과, 면역증강효과, 콜레스테롤 개선효과, 항암효과 등 다양한 생리활성효과를 나타내는 효과가 있다.
또한, 동아와 인체에 이로운 작용을 하는 천연물의 혼합물을 천연배지로 함으로써 이로부터 획득되는 발효물은 인체에 다양한 생리활성효과를 나타내는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 동아를 천연배지로 하여 발효물 제조방법을 도시한 블럭도.
도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 동아를 이용하여 마쇄한 액으로 일정비율별 제조된 동아천연배지에 영지버섯을 발효시킨 발효물.
도 3은 본 발명의 실시예 2에 따른 동아를 이용하여 마쇄한 액으로 제조된 동아천연배지에 영지버섯을 발효시킨 발효물.
도 4는 본 발명의 실시예 4에 따른 동아를 이용하여 마쇄한 액으로 제조된 동아천연배지에 상황버섯을 발효시킨 발효물.
도 5는 본 발명의 실시예 5에 따른 동아를 이용하여 마쇄한 액으로 제조된 동아천연배지에 동충하초를 발효시킨 발효물.
도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 동아를 이용하여 마쇄한 액으로 일정비율별 제조된 동아천연배지에 영지버섯을 발효시킨 발효물.
도 3은 본 발명의 실시예 2에 따른 동아를 이용하여 마쇄한 액으로 제조된 동아천연배지에 영지버섯을 발효시킨 발효물.
도 4는 본 발명의 실시예 4에 따른 동아를 이용하여 마쇄한 액으로 제조된 동아천연배지에 상황버섯을 발효시킨 발효물.
도 5는 본 발명의 실시예 5에 따른 동아를 이용하여 마쇄한 액으로 제조된 동아천연배지에 동충하초를 발효시킨 발효물.
첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
상기와 같이 다양한 생리활성효과를 나타낼 수 있는 동아를 이용한 발효물의 제조방법은 도 1과 같이 동아를 사용하여 동아천연배지를 제조하는 천연배지 준비단계(S1)와, 상기 동아천연배지에 배양할 버섯종균을 준비하는 버섯종균 준비단계(S1')와, 상기 동아천연배지에 배양된 버섯종균을 접종하는 접종단계(S2)와, 상기 버섯종균이 접종된 동아천연배지를 배양 및 발효시키는 배양 및 발효 단계(S3)와, 발효물을 획득하는 획득단계(S4)로 구성되며, 상기 획득단계(S4)에서 획득(습득)된 발효물을 숙성시키는 숙성단계(S5)를 더 포함할 수 있다.
상기 동아를 사용하여 동아천연배지를 제조하는 천연배지 준비단계(S1)는, 동아를 세척-절단-분리- 마쇄 단계를 거쳐서 액(또는 겔) 상태의 동아를 얻은 후 발효조에 상기 액(또는 겔) 상태의 동아를 단독 또는 천연물과 정제수를 혼합하여 혼합물을 투입하여 113~125℃로 10~60분간 가열멸균처리하고, 실온(25~30℃)으로 급랭 처리하여 동아천연배지를 제조한다.
상기 동아천연배지는 동아를 단독으로 발효조에 투입하여 제조되거나, 또는 동아에 다른 첨가물을 첨가한 혼합물을 발효조에 투입하여 제조된다.
상기 동아에 첨가되는 첨가물은 천연물과 정제수이며, 동아와 천연물로 혼합물을 형성하거나, 동아와 정제수로 혼합물을 형성하거나, 또는 동아와 천연물과 정제수로 혼합물이 형성된다.
상기 동아천연배지를 형성하기 위한 혼합물은 마쇄되어 액(또는 겔)의 동아 5~99중량%에 천연물(또는 천연물추출물) 1~95중량%로 이루어지거나,
또는 상기 동아천연배지를 형성하기 위한 혼합물은 마쇄되어 액(또는 겔)의 동아 5~99중량%에 정제수 1~95중량%로 이루어지거나,
또는 상기 동아천연배지를 형성하기 위한 혼합물은 마쇄되어 액(또는 겔)의 동아 5~99중량%에 천연물(또는 천연물추출물)과 정제수로 이루어진 혼합액 1~95중량%로 이루어진다.
상기 천연물(또는 천연물추출물)과 정제수로 이루어진 혼합액은 천연물(또는 천연물추출물) 1~99중량%와 정제수 1~99중량%로 이루어진다.
상기 천연물(또는 천연물추출물)은 홍삼 추출물, 수삼 추출물, 오가피 추출물, 오미자 추출물, 석류 추출물, 복분자 추출물, 쑥(약쑥, 인진쑥) 추출물, 마늘 추출물, 헛개나무 추출물 중 어느 하나 또는 2개 이상을 선택사용한다.
상기 각각의 추출물을 대신하여 파쇄물을 사용할 수 있다. 즉, 수삼 추출물을 대신하여 수삼 파쇄물을, 마늘 추출물을 대신하여 마늘 파쇄물을, 오미자 추출물을 대신하여 오미자 파쇄물 등과 같이 사용할 수 있다.
상기 버섯종균을 준비하는 버섯종균준비단계(S1')는, 버섯종균을 동아천연배지에 접종할 수 있도록 최적조건에서 배양하는 것으로, 상기 버섯종균은 22~34℃, 통기량은 0.3~0.8vvm의 조건에서 100~140 rpm으로 교반(Shaking Rate)하면서 3~8일간 배양한다.
이러한 상기 버섯종균은 영지버섯(Ganoderma lucidum), 상황버섯(Phellinus linteus), 붉은 동충하초(Cordyceps militaris ), 누에 동충하초(Paecilomyces japonica), 노루궁뎅이버섯(Hericium erinaceum), 아가리쿠스 브라제(Agaricus blazei), 표고버섯으로 이루어진 군으로부터 1종을 선택하여 단독으로 사용한다.
상기 버섯종균을 접종하는 접종단계(S2)는, 동아천연배지가 들어있는 발효조에 배양된 버섯종균(버섯 전배양액)을 접종하는 것으로, 상기 동아천연배지에 5~15%(w/w)로 버섯종균을 접종한다.
상기 배양 및 발효 단계(S3)는, 버섯종균(전배양액)을 접종한 동아천연배지를 최적조건(온도 22~32℃, 통기량 0.4~0.8vvm, 교반속도 100~140 RPM )에서 3~10일 동안 배양 및 발효시킨다.
상기 동아천연배지가 들어있는 배양조에 배양되는 버섯종균(전배양액)은 그 종균의 종류에 따라 배양 및 발효의 온도 및 기간에서 약간의 차이가 있다.
상기 동아천연배지에 접종되는 버섯종균은 각각의 버섯종균의 특성 및 배양 정도에 따라 차이가 있으나, 보통 22~34℃의 온도와, 0.3~0.8vvm의 통기량, 그리고 80~140 rpm의 교반속도 조건하에서 3~8의 배양일수의 범위 내에서 조절하면서 발효조에 배양되는 버섯종균을 준비한다.
상세하게는, 영지버섯(Ganoderma lucidum)의 경우 종균접종 후 최적배양온도는 26~30℃, 통기량은 0.3 ~ 0.5vvm 조건하에서 배양하는 것이 적당하며, 붉은 동초하초(코디셉스 밀리타리스;Cordyceps militaris )의 경우 종균접종 후 최적배양온도는 22~26℃, 통기량은 0.3 ~ 0.5vvm 조건 하에서 배양하는 것이 적당하며, 상황버섯(페리누스 린테우스;Phellinus linteus)의 경우 종균접종 후 최적배양온도는 26~31℃, 통기량은 0.4 ~ 0.6vvm 조건 하에서 배양하는 것이 적당하며, 노루궁뎅이버섯(헤리시움 에리나세움;Hericium erinaceum)의 경우 최적배양온도는 22~25℃, 통기량은 0.4 ~ 0.6vvm 조건 하에서 배양하는 것이 적당하다.
상기 숙성 단계(S5)는 버섯종균이 접종된 동아천연배지를 배양 및 발효시키는 배양 및 발효 단계(S3)와, 발효물을 획득하는 획득단계(S4)에 의하여 획득된 발효물(발효소재)을 사용하는 제품화 방법에 따라 추가되는 단계로써, 발효소재를 3~10℃ 저온에서 1~3일간 숙성시킨다.
상기와 같은 제조방법으로 제조된 발효물(발효소재)을 이용하여 직접 및 간접의 방식으로 섭취할 수 있도록 건강기능식품 및 일반식품으로 제조할 수 있는 것으로, 발효물(발효소재)을 이용한 기능성 식품의 제조방법은,
첫째, 발효물(발효소재)을 직접섭취가 가능한 기능성 식품으로의 제조방법으로, 수득한 발효소재를 추출하여 직접 섭취가 가능하도록 포장하여 제품화한다.
둘째, 발효물(발효소재)을 추출 및 동결건조하여 건강기능식품 및 일반식품의 원료로 사용하는 방법으로, 획득(수득)한 발효물을 간접 섭취가 가능하도록 식품의 보조원료로 동결건조된 발효소재를 추출물을 첨가하여 식품을 제조한다.
셋째, 발효물(발효소재)을 음료의 주원료로 함으로써 기능성 식품의 음료로 제조한다.
즉, 상기와 같은 제조방법으로 제조된 발효물(발효소재)을 음료형태로 가공하거나, 캡술 형태로 가공하거나, 정제형태로 가공하여 제품화할 수 있는 것이다.
이하, 실시예를 통해 동아천연배지로 한 발효물의 제조방법과 이를 이용한 기능성 식품을 상세히 설명한다.
1.
실시예
1
250㎖ flask에서 동아천연배지로 하여 영지버섯(Ganoderma lucidum)을 이용한 발효소재 제조방법,
① 동아천연배지를 준비하는 단계 : 동아를 세척 - 절단 - 분리 - 마쇄 단계를 거쳐서 마쇄된 액(또는 겔) 상태의 동아를 얻은 후 동아액과 증류수를 일정비율(중량%)(동아마쇄물:증류수 = 100:0, 80:20, 60:40)로 250㎖ flask에 넣은 다음 120℃에서 20분간 멸균한 다음 온도를 25℃까지 급랭하여 천연배지를 준비한다.
② 영지버섯 종균을 준비하는 단계 : 영지버섯 균을 종균(전배양액)으로 사용하기 위해, 온도 26~30℃, Shaking Rate 120 RPM에서 4일간 배양하여 종균(전배양액)을 준비한다.
③ 영지버섯균을 접종하는 단계 : 상기 단계에서 준비된 동아천연배지에 준비된 영지버섯 전배양액(종균)을 7%(w/w)를 접종한다.
④ 영지버섯 종균을 접종한 동아천연배지를 배양 및 발효시키는 단계 : 상기 단계에서 영지버섯이 접종된 동아천연배지를 최적조건(온도 : 26~30℃, Shaking Rate : 120 RPM)에서 84시간 동안 배양 발효시킨다.
⑤ 마지막으로 발효물(발효소재)을 수득하는 단계 : 상기 단계에서 배양이 끝난 발효물을 도 2와 같이 획득한다.
2.
실시예
2
20L Bio-Reactor에서 동아천연배지로 하여 영지버섯(Ganoderma lucidum)을 이용한 발효소재 제조방법,
① 동아천연배지를 준비하는 단계 : 동아를 세척 - 절단 - 분리 - 마쇄 단계를 거쳐서 마쇄된 액(또는 겔) 상태의 동아를 얻은 후 동아액 80중량%와 증류수 20중량%로 발효조에 투입한 다음 120℃에서 40분간 멸균한 다음 온도를 25℃까지 급랭하여 천연배지를 준비한다.
② 영지버섯 종균을 준비하는 단계 : 영지버섯 균을 종균(전배양액)으로 사용하기 위해, 온도 26~30℃, Shaking Rate 120 RPM에서 4일간 배양하여 종균(전배양액)을 준비한다.
③ 영지버섯균을 접종하는 단계 : 상기 단계에서 준비된 동아천연배지에 준비된 영지버섯 전배양액(종균)을 7%(w/w)를 접종한다.
④ 영지버섯 종균을 접종한 동아천연배지를 배양 및 발효시키는 단계 : 상기 단계에서 영지버섯이 접종된 동아천연배지를 최적조건(온도 : 26~30℃, 통기량 : 0.4 ~ 0.5vvm)에서 84시간 동안 배양 발효시킨다.
⑤ 마지막으로 발효물(발효소재)을 획득하는 단계 : 상기 단계에서 배양이 끝난 발효물을 도 3과 같이 획득한다.
3.
실시예
3
300L Bio-Reactor에서 동아천연배지로 하여 영지버섯(Ganoderma lucidum) 을 이용한 발효소재 제조방법,
① 동아천연배지를 준비하는 단계 : 동아를 세척 - 절단 - 분리 - 마쇄 단계를 거쳐서 마쇄된 액(또는 겔) 상태의 동아를 얻은 후 동아액 80중량%와 증류수 20중량%로 발효조에 투입한 다음 120℃에서 60분간 멸균한 다음 온도를 30℃까지 급랭하여 동아천연배지를 준비한다.
② 영지버섯 종균을 준비하는 단계 : 영지버섯 균을 종균(전배양액)으로 사용하기 위해, 30L Fermenter에서 최적온도 27℃, 통기속도 0.4vvm, Fermenter 교반속도 100 RPM에서 3.5일간 배양하여 종균(전배양액)을 준비한다.
③ 영지버섯균을 접종하는 단계 : 상기 단계에서 준비된 동아천연배지에 종균 준비단계에서 준비한 영지버섯 전배양액(종균)을 7%(w/w)를 접종한다. 이때 종균 준비단계의 30L Fermenter에서 3.5일간 배양한 종균이 300L Fermenter로 자동으로 접종되어진다.
④ 영지버섯 종균을 접종한 동아천연배지를 배양 및 발효시키는 단계 : 상기 단계에서 영지버섯이 접종된 동아천연배지를 최적조건(최적온도 : 27℃, 통기량 : 0.5vvm, Fermenter 교반속도 110rpm)에서 84시간 동안 배양 발효시킨다.
⑤ 마지막으로 발효물(발효소재)을 수득하는 단계 : 상기 단계에서 배양이 끝난 발효물(발효소재)을 수득한다.
4.
실시예
4
20L Bio-Reactor에서 동아천연배지로 하여 상황버섯(Phellinus linteus)을 이용한 발효소재 제조방법,
① 동아천연배지를 준비하는 단계 : 동아를 세척 - 절단 - 분리 - 마쇄 단계를 거쳐서 마쇄된 액(또는 겔) 상태의 동아를 얻은 후 동아액 80중량%와 증류수 20중량%로 발효조에 투입한 다음 120℃에서 40분간 멸균한 다음 온도를 25℃까지 급랭하여 동아천연배지를 준비한다.
② 상황버섯 종균을 준비하는 단계 : 상황버섯 균을 종균(전배양액)으로 사용하기 위해, 온도 26~30℃, Shaking Rate 125 RPM에서 5일간 배양하여 종균(전배양액)을 준비한다.
③ 상황버섯 종균을 접종하는 단계 : 상기 단계에서 준비된 동아천연배지에 준비된 상황버섯 전배양액(종균)을 7%(w/w)를 접종한다.
④ 상황버섯 종균을 접종한 동아천연배지를 배양 및 발효시키는 단계 : 상기 단계에서 상황버섯이 접종된 동아천연배지를 최적조건(최적온도: 26~30℃, 통기량 0.5 ~ 0.6vvm)에서 96시간 동안 배양 발효시킨다.
⑤ 마지막으로 발효물(발효소재)를 획득하는 단계 : 상기 단계에서 배양이 끝난 발효물(발효소재)을 도 4와 같이 수득한다.
5.
실시예
5
20L Bio-Reactor에서 동아천연배지로 하여 붉은(밀리타리스)동충하초(Cordyceps militaris )를 이용한 발효소재 제조방법,
① 동아천연배지를 준비하는 단계 : 동아를 세척 - 절단 - 분리 - 마쇄 단계를 거쳐서 마쇄된 액(또는 겔) 상태의 동아를 얻은 후 동아액 80중량%과 증류수를 20중량%로 발효조에 투입한 다음 120℃에서 40분간 멸균한 다음 온도를 25℃까지 급랭하여 동아천연배지를 준비한다.
② 붉은 동충하초 종균을 준비하는 단계 : 밀리타리스 동충하초 균을 종균(전배양액)으로 사용하기 위해, 온도 23~26℃, Shaking Rate 120 RPM에서 6일간 배양하여 종균(전배양액)을 준비한다.
③ 붉은 동충하초 종균을 접종하는 단계 : 상기 단계에서 준비된 천연배지에 준비한 붉은 동충하초 전배양액(종균)을 8%(w/w)를 접종한다.
④ 붉은 동충하초 종균을 접종한 동아천연배지를 배양하는 단계 : 상기 단계에서 붉은 동충하초가 접종된 동아천연배지를 최적조건(최적온도: 23~26℃, 통기량: 0.4 ~ 0.5vvm)에서 96시간 동안 배양 발효시킨다.
⑤ 마지막으로 발효물(발효소재)을 수득하는 단계 : 상기 단계에서 배양이 끝난 발효소재를 도 5와 같이 수득한다.
6.
실시예
6
동아천연배지로 하여 영지버섯(Ganoderma lucidum)을 이용한 홍삼발효소재 제조방법,
① 동아천연배지를 준비하는 단계 : 동아를 세척 - 절단 - 분리 - 마쇄 단계를 거쳐서 마쇄된 액(또는 겔) 상태의 동아을 얻은 후 동아액 70중량%과 홍삼추출액 25중량%와 증류수 5중량%로 발효조에 투입한 다음 120℃에서 40분간 멸균한 다음 온도를 25℃까지 급랭하여 홍삼발효소재 제조를 위한 동아천연배지를 준비한다.
② 영지버섯 종균을 준비하는 단계 : 영지버섯 균을 종균(전배양액)으로 사용하기 위해, 온도 26~30℃, Shaking Rate 120 RPM에서 4일간 배양하여 종균(전배양액)을 준비한다.
③ 영지버섯균을 접종하는 단계 : 상기 단계에서 준비된 천연배지에 준비한 영지버섯 전배양액(종균)을 7%(w/w)를 접종한다.
④ 영지버섯 종균을 접종한 동아천연배지를 배양 및 발효시키는 단계 : 상기 단계에서 영지버섯을 접종한 동아천연배지를 최적조건(온도 : 26~30℃, 통기량 : 0.4 ~ 0.5vvm)에서 84시간 동안 배양 발효시킨다.
⑤ 마지막으로 홍삼 발효물(발효소재)을 수득하는 단계 : 상기 단계에서 배양이 끝난 홍삼 발효물(발효소재)을 수득한다.
7.
실시예
7
동아천연배지로 하여 노루궁뎅이버섯(Hericeum erinaceum)을 이용한 발효홍삼소재 제조방법,
① 동아천연배지를 준비하는 단계 : 동아를 세척 - 제피 - 분리 - 마쇄 단계를 거쳐서 마쇄된 액(또는 겔) 상태의 동아을 얻은 후 동아액 70중량%와 홍삼추출액 25중량%와 증류수 5중량%로 발효조에 투입한 다음 120℃에서 40분간 멸균한 다음 온도를 25℃까지 급랭하여 발효홍삼소재 제조를 위한 동아천연배지를 준비한다.
② 노루궁뎅이버섯 종균을 준비하는 단계 : 노루궁뎅이버섯 균을 종균(전배양액)으로 사용하기 위해, 온도 22~25℃, Shaking Rate 120 RPM에서 5일간 배양하여 종균(전배양액)을 준비한다.
③ 노루궁뎅이버섯 종균을 접종하는 단계 : 상기 단계에서 준비된 천연배지에 준비된 노루궁뎅이버섯 전배양액(종균)을 8%(w/w)를 접종한다.
④ 노루궁뎅이버섯 종균을 접종한 동아천연배지를 배양하는 단계 : 상기 단계에서 노루궁뎅이버섯을 접종한 동아천연배지를 최적조건(최적온도: 22~25℃, 통기량 0.5 ~ 0.6vvm)에서 96시간 동안 배양 발효시킨다.
⑤ 마지막으로 홍삼 발효물(발효소재)을 획득하는 단계 : 상기 단계에서 배양이 끝난 홍삼 발효물(발효소재)을 획득한다.
8.
실시예
8
동아천연배지로 하여 상황버섯(Phellinus linteus)을 이용한 홍삼 발효물 제조방법,
① 천연배지를 준비하는 단계 : 동아를 세척 - 절단 - 분리 - 마쇄 단계를 거쳐서 마쇄된 액(또는 겔) 상태의 동아를 얻은 후 동아액 70중량%와 홍삼추출액 25중량%와 증류수 5중량%로 발효조에 투입한 다음 120℃에서 40분간 멸균한 다음 온도를 25℃까지 급랭하여 홍삼 발효물을 제조하기 위한 동아천연배지를 준비한다.
② 상황버섯 종균을 준비하는 단계 : 상황버섯 균을 종균(전배양액)으로 사용하기 위해, 온도 26~30℃, Shaking Rate 125 RPM에서 5일간 배양하여 종균(전배양액)을 준비한다.
③ 상황버섯 종균을 접종하는 단계 : 상기 단계에서 준비된 동아천연배지에 단계에서 준비한 상황버섯 전배양액(종균)을 7%(w/w)를 접종한다.
④ 상황버섯 종균을 접종한 동아천연배지를 배양 및 발효시키는 단계 : 상기 단계에서 상황버섯을 접종한 동아천연배지를 최적조건(최적온도: 26~30℃, 통기량 0.5 ~ 0.6vvm)에서 96시간 동안 배양 발효시킨다.
⑤ 마지막으로 홍삼 발효물(발효소재)을 획득하는 단계 : 상기 단계에서 배양이 끝난 홍삼 발효물(발효소재)을 획득한다.
9.
실시예
9
동아천연배지로 하여 영지버섯(Ganoderma lucidum)을 이용한 오가피 발효물 제조방법,
① 동아천연배지를 준비하는 단계 : 동아를 세척 - 절단 - 분리 - 마쇄 단계를 거쳐서 마쇄된 액(또는 겔) 상태의 동아를 얻은 후 동아액 70 중량%와 오가피 추출액를 70:30 비율로 발효조에 투입한 다음 120℃에서 40분간 멸균한 다음 온도를 25℃까지 급랭하여 오가피 발효소재 제조를 위한 동아천연배지를 준비한다.
② 영지버섯 종균을 준비하는 단계 : 영지버섯 균을 종균(전배양액)으로 사용하기 위해, 온도 26~30℃, Shaking Rate 120 RPM에서 4일간 배양하여 종균(전배양액)을 준비한다.
③ 영지버섯균을 접종하는 단계 : 상기 단계에서 준비된 동아천연배지에 준비된 영지버섯 전배양액(종균)을 7%(w/w)를 접종한다.
④ 영지버섯 종균을 접종한 동아천연배지를 배양 및 발효시키는 단계 : 상기 단계에서 영지버섯을 접종한 천연배지를 최적조건(온도 : 26~30℃, 통기량 : 0.4 ~ 0.5vvm)에서 84시간 동안 배양 발효시킨다.
⑤ 마지막으로 오가피 발효물(발효소재)을 획득하는 단계 : 상기 단계에서 배양이 끝난 오가피 발효물(발효소재물)을 획득한다.
10.
실시예
10
동아천연배지로 하여 노루궁뎅이버섯(Hericeum erinaceum)을 이용한 오가피 발효물 제조방법,
① 동아천연배지를 준비하는 단계 : 동아를 세척 - 제피 - 분리 - 마쇄 단계를 거쳐서 마쇄된 액(또는 겔) 상태의 동아를 얻은 후 동아액 70중량%와 오가피추출액 30중량%로 발효조에 투입한 다음 120℃에서 40분간 멸균한 다음 온도를 25℃까지 급랭하여 오가피 발효소재 제조를 위한 동아천연배지를 준비한다.
② 노루궁뎅이버섯 종균을 준비하는 단계 : 노루궁뎅이버섯 균을 종균(전배양액)으로 사용하기 위해, 온도 22~25℃, Shaking Rate 120 RPM에서 5일간 배양하여 종균(전배양액)을 준비한다.
③ 노루궁뎅이버섯 종균을 접종하는 단계 : 상기 단계에서 준비된 천연배지에 단계에서 준비한 노루궁뎅이버섯 전배양액(종균)을 8%(w/w)를 접종한다.
④ 노루궁뎅이버섯 종균을 접종한 동아천연배지를 배양하는 단계 : 상기 단계에서 노루궁뎅이버섯이 접종된 동아천연배지를 최적조건(최적온도: 22~25℃, 통기량 0.5 ~ 0.6vvm)에서 96시간 동안 배양 발효시킨다.
⑤ 마지막으로 오가피 발효물을 수득하는 단계 : 상기 단계에서 배양이 끝난 오가피 발효물(발효소재)을 획득한다.
11.
실시예
11
동아천연배지로 하여 노루궁뎅이버섯(Hericeum erinaceum)을 이용한 수삼 발효물 제조방법,
① 동아천연배지를 준비하는 단계 : 동아를 세척 - 제피 - 분리 - 마쇄 단계를 거쳐서 마쇄된 액(또는 겔) 상태의 동아를 얻은 후 동아액 50중량%과 수삼 20중량%과 정제수 30중량%로 발효조에 투입한 다음 120℃에서 40분간 멸균한 다음 온도를 25℃까지 급랭하여 수삼 발효물 제조를 위한 동아천연배지를 준비한다.
② 노루궁뎅이버섯 종균을 준비하는 단계 : 노루궁뎅이버섯 균을 종균(전배양액)으로 사용하기 위해, 온도 22~25℃, Shaking Rate 120 RPM에서 5일간 배양하여 종균(전배양액)을 준비한다.
③ 노루궁뎅이버섯 종균을 접종하는 단계 : 상기 단계에서 준비된 천연배지에 준비된 노루궁뎅이버섯 전배양액(종균)을 8%(w/w)를 접종한다.
④ 노루궁뎅이버섯 종균을 접종한 동아천연배지를 배양하는 단계 : 상기 단계에서 노루궁뎅이버섯을 접종한 동아천연배지를 최적조건(최적온도: 22~25℃, 통기량 0.5 ~ 0.6vvm)에서 96시간 동안 배양 발효시킨다.
⑤ 마지막으로 수삼 발효물을 획득하는 단계 : 상기 단계에서 배양이 끝난 수삼 발효물을 획득한다.
동아천연배지로
한
발효물(발효소재)에
대한 관능평가
동아와 상기 실시예 2와 실시예 4 및 실시예 5와 같이 동아천연배지에 영지버섯, 상황버섯, 밀리타리스 동충하초을 각각 배양하여 획득한 동아-발효물들에 대한 관능평가를 실시하였다.
상기 4개의 종류를 각각 85℃에서 4시간 저온추출한 추출물을 시료로 사용하였으며, 관능평가에 참여한 패널은 식품연구개발에 3년 이상 종사한 자 6인이 5점 만점으로 맛 적인 측면, 향 적인 측면 및 식품소재로서의 종합적인 측면에 대하여 평가하였다.
| 구 분 |
관 능 평 점 | ||
| 맛 | 향 | 종합적인 측면 | |
| 동 아 | 2.25/5.00 | 2.55/5.00 | 2.40/5.00 |
| 실시예 2 [영지버섯 발효물] |
3.30/5.00 |
3.55/5.00 |
3.45/5.00 |
| 실시예 4 [상황버섯 발효물] |
3.10/5.00 |
3.25/5.00 |
3.15/5.00 |
| 실시예 5 [밀리타리스 동충하초 발효물] |
3.10/5.00 |
3.20/5.00 |
3.15/5.00 |
동아천연배지로
한 오가피
발효물에
대한 관능평가
오가피와 상기 실시예 9 및 실시예 10과 같이 동아액 70중량%와 오가피 추출물 30중량%의 비율로 혼합한 다음 영지버섯과 노루궁뎅이버섯을 각각 배양하여 획득한 오가피 발효소재에 대한 관능평가를 실시하였다.
오가피 발효물은 각각 85℃에서 4시간 저온추출한 추출물을 시료로 사용하였으며, 관능평가에 참여한 패널은 식품연구개발에 3년 이상 종사한 자 6인이 5점 만점으로 맛 적인 측면, 향 적인 측면 및 식품소재로서의 종합적인 측면에 대하여 평가하였다.
| 구 분 |
관 능 평 점 | ||
| 맛 | 향 | 종합적인 측면 | |
| 오 가 피 | 2.05/5.00 | 2.20/5.00 | 2.15/5.00 |
| 실시예 9 [영지버섯 오가피 발효물] |
3.35/5.00 |
3.65/5.00 |
3.50/5.00 |
| 실시예 10 [노루궁뎅이버섯 오가피 발효물] |
3.45/5.00 |
3.70/5.00 |
3.60/5.00 |
동아를
천연배지로
한 발효소재에 대한 콜레스테롤 개선효과
실시예 2와 같이 동아천연배지에 영지버섯을 발효시켜 획득한 영지버섯 동아발효물을 추출하여 동결건조한 시료에 대하여 콜레스테롤를 감소시키는 예방효과를 확인하였다.
SD Rat를 각각 6마리씩 3개군으로 나누어, 정상대조군에는 일반고형사료를 , 유발대조군과 영지버섯 동아발효물군에는 동물성 지방함량이 30%인 사료를 25일간 섭취시켰다. 이때 영지버섯 동아발효물군에는 실시예 2의 방법으로 제조된 시료를 150mg/kg 씩 같이 투여하였다. 25일 후 채혈 후 혈장을 분리한 다음 분석 키트를 사용하여 총콜레스테롤, LDL 콜레스테롤, HDL 콜레스테롤을 측정하여 아래 표 3과 같은 결과를 얻었다.
표 3에서 나타난 혈중지질함량의 변화결과와 같이 유발대조군에 비해 영지버섯 동아발효물군이 총콜레스테롤 및 LDL 콜레스테롤 감소효과가 확인되었다.
| 실험군 | 총콜레스테롤 | LDL | HDL |
| 정상대조군 | 280 | 148 | 137 |
| 유발대조군 | 415 | 278 | 141 |
| 영지버섯 동아발효물군 | 316 | 176 | 143 |
Claims (15)
- 동아를 주원료로 하여 이루어진 동아천연배지에 버섯종균을 접종하고, 배양 및 발효시켜 획득되는 것을 특징으로 하는 동아를 천연배지로 한 발효물.
- 제1항에 있어서,
상기 동아천연배지는 액 또는 겔 형태로 가공된 동아로 이루어짐을 특징으로 하는 동아를 천연배지로 한 발효물. - 제1항에 있어서,
상기 동아천연배지는 액 또는 겔 형태로 가공된 동아에 천연물 또는 정제수가 첨가되어 이루어진 혼합물임을 특징으로 하는 동아를 천연배지로 한 발효물. - 제1항에 있어서,
상기 동아천연배지는 액 또는 겔 형태로 가공된 동아에 천연물과 정제수가 첨가되어 이루어진 혼합물임을 특징으로 하는 동아를 천연배지로 한 발효물. - 제3항에 있어서,
상기 천연물은 홍삼 추출물, 수삼 추출물, 가시오가피 추출물, 오미자 추출물, 석류 추출물, 복분자 추출물, 쑥 추출물, 헛개나무 추출물, 마늘 추출물 중 어느 하나 또는 2개 이상을 선택사용됨을 특징으로 하는 동아를 천연배지로 한 발효물. - 제4항에 있어서,
상기 천연물은 홍삼 추출물, 수삼 추출물, 가시오가피 추출물, 오미자 추출물, 석류 추출물, 복분자 추출물, 쑥 추출물, 헛개나무 추출물, 마늘 추출물 중 어느 하나 또는 2개 이상을 선택사용됨을 특징으로 하는 동아를 천연배지로 한 발효물. - 제1항에 있어서,
상기 버섯종균은 영지버섯(Ganoderma lucidum), 상황버섯(Phellinus linteus), 붉은 동충하초(Cordyceps militaris ), 누에 동충하초(Paecilomyces japonica), 노루궁뎅이버섯(Hericium erinaceum), 아가리쿠스 브라제(Agaricus blazei), 표고버섯으로 이루어진 군으로부터 1종을 선택하여 단독으로 사용됨을 특징으로 하는 동아를 천연배지로 한 발효물. - 동아를 주원료로 하는 동아천연배지를 제조하는 단계(S1)와;
상기 단계(S1)에서 제조된 동아천연배지에 버섯종균을 접종하는 단계(S2)와;
상기 단계(S2)에서 버섯종균을 접종한 동아천연배지를 온도 22~34℃에서 2~9일 동안 배양 및 발효시키는 배양/발효단계(S3);로 이루어짐을 특징으로 하는 동아를 천연배지로 한 발효물의 제조방법. - 제8항에 있어서,
상기 단계(S1)는, 동아를 선별 - 세척 - 절단 - 분리 - 마쇄 단계로 가공하여 마쇄된 액 또는 겔 형태로 획득하고, 상기 마쇄된 액 또는 겔 형태의 동아를 가열멸균처리하여 동아천연배지를 제조함을 특징으로 하는 동아를 천연배지로 한 발효물의 제조방법. - 제9항에 있어서,
상기 마쇄된 액 또는 겔 형태의 동아 5~99중량%에 천연물 또는 정제수 1~95중량%가 첨가됨을 특징으로 하는 동아를 천연배지로 한 발효물의 제조방법. - 제9항에 있어서,
상기 마쇄된 액 또는 겔 형태의 동아 5~99중량%에 천연물과 정제수로 이루어진 혼합물 1~95중량%가 첨가됨을 특징으로 하는 동아를 천연배지로 한 발효물의 제조방법. - 제8항에 있어서,
상기 단계(S3)에서 접종되는 버섯종균은 온도 22~34℃, 통기량 0.3~0.8vvm, 교반속도 80~140rpm으로 4~8일간 배양된 버섯종균을 사용함을 특징으로 하는 동아를 천연배지로 한 발효물의 제조방법. - 제8항에 있어서,
상기 단계(S3)에서 접종되는 버섯종균은 동아천연배지에 5~15%(w/w)로 접종됨을 특징으로 하는 동아를 천연배지로 한 발효물의 제조방법. - 제8항 또는 제12항 또는 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 버섯종균은 영지버섯(Ganoderma lucidum), 상황버섯(Phellinus linteus), 붉은 동충하초(Cordyceps militaris ), 누에 동충하초(Paecilomyces japonica), 노루궁뎅이버섯(Hericium erinaceum), 아가리쿠스 브라제(Agaricus blazei), 표고버섯으로 이루어진 군으로부터 1종을 선택하여 단독으로 사용됨을 특징으로 하는 동아를 천연배지로 한 발효물의 제조방법. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 동아를 천연배지로 한 발효물을 주원료로 사용하여 제조되는 동아를 천연배지로 한 발효물을 이용한 기능성 식품.
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