KR101261823B1 - 미생물발효에 의한 활성 효소식품의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 미생물발효에 의한 활성 효소식품의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 바람직하게는 식물계 유산균 또는 청국장균을 인삼열매씨앗, 홍삼, 백태, 쇠비름, 여주, 황기, 신선초, 브로콜리, 매실, 홍화씨 등의 과·채류 및 곡물류에 접종하여 고기능성 건강식품을 제조하기 위한 것이다.
상기 제조방법은 과·채류 및 곡류의 형태에 따라 파쇄 후 90℃~110℃에서 90분~180분간 끓여 열수 추출하고, 압력기 내에서 감압멸균 하는 공정과, 상기 감압 멸균된 과·채류 및 곡류에 유용미생물 혼합발효 촉진제를 접종하여 발효시키는 공정과, 상기 발효가 끝난 과·채류 및 곡류를 교반기에서 교반 및 선별하여 80℃~90℃에서 건조하는 공정과, 상기 건조된 과·채류 및 곡류에 카르복실 메탈셀룰로오스 나트륨을 결합하는 공정을 포함하여 과립물이 제조되는 것을 특징으로 한다.

Description

미생물발효에 의한 활성 효소식품의 제조방법{Precess of enzyme health food having high activity bymicrobial fermentation}

본 발명은 미생물발효에 의한 활성 효소식품의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 바람직하게는 식물계 유산균 또는 청국장균을 인삼열매씨앗, 홍삼, 백태, 쇠비름, 여주, 황기, 신선초, 브로콜리, 매실, 홍화씨 등의 과·채류 및 곡물류에 접종하여 고기능성 건강식품을 제조하기 위한 것이다.

일반적으로, 효소(enzyme)란 생명체 내에서 화학반응의 촉매가 되는 여러 가지 미생물로부터 생기는 유기화합물로, 동물, 식물 등 모든 생물의 세포는 여러 종류의 효소를 함유하고 있으며, 그러한 효소의 촉매작용에 의하여 생명이 유지된다. 즉, 효소는 세포 안에 널리 분포하면서 생명체의 화학적 반응에 관여하는 것이다.

그러한 효소의 기능을 강화시키기 위하여 설계된 식품이 효소식품으로, 여기에는 곡류·과일·채소 자체의 효소와 미생물들의 발효 및 숙성과정을 통하여 각종 생리활성물질과 영양소들을 생성시키고 유익균들을 증식시켜 소화·흡수를 돕는 각종 미량원소 및 생리활성물질들이 풍부하게 들어있다(참조: Huh, S.H. and Kim, M. H. The modern he alth and health food, Hongikjea press. Korea, 35-36 (1997)).

상기 효소식품은 크게 곡류효소 함유제품, 배아효소 함유제품, 과·채류효소 함유제품 등으로 분류된다. 곡류효소 함유제품은 60% 이상의 곡류를 함유하여 가공된 식품이고, 배아효소 함유제품은 곡물의 배아가 40% 이상 함유되어 가공된 식품이며, 과·채류효소 함유제품은 60% 이상의 과·채류를 함유하여 가공된 식품이다. 이 외에, 곡류곡물배아 및 과·채류 이외의 성분을 주원료(식물성 원료 60% 이상)로 하여 가공한 기타효소함유제품 등이 있다. 본 발명은 상기 분류 중 과·채류 효소함유제품에 속하게 된다.

일반적인 효소식품의 제조공정은 원료식품을 수세, 정선 및 증자하여 원료에 함유된 천연의 균들을 제거한 후, 주로 전분이나 단백질 분해효소의 생산능력이 높은 종균을 첨가하고 일정 조건하에서 36-48시간 동안 배양시키는 단계를 거친다. 상기 배양이 끝나면 배양에 의해서 생성된 효소와 각종 유용 미생물의 사멸이 없는 온도조건하에서 건조하는 단계 및 여기에 비타민 등 미량 영양소를 부가하여 성형을 하는 단계를 거쳐 제조된다.

상기 효소식품의 효능은 효소의 활성도 및 그 유지에 달려있다. 따라서, 온도, 습도 또는 공기 조절 등과 같은 효소화 과정(발효·숙성)의 조건이 매우 까다롭고 엄격히 지켜져야 하며, 잡균의 혼입 등과 같은 위생조건에도 민감하게 작용하므로 제품생산 후에도 습기나 공기와의 접촉을 차단하는 등의 관리를 철저히 하여야 한다. 그러나 현재의 품질규격은 성분배합기준과 성상, 수분·고단백질함량 및 대장균에 관한 사항만을 규정해 놓았을 뿐, 가장 중요한 요소인 효소와 관련하여서는 단지 알파-아밀라아제와 프로티아제의 활성이 양성반응일 것만을 규정하고 있는 문제점이 있다(참조: 이은주, 이철호, 한국식품과학회지, 461-468 (2001)).

이러한 효소관련규정의 부재 때문에, 시판중인 효소식품들의 효소활성 측정결과들은 매우 다양한 효소활성들을 보이는 문제점이 있으며, 실질적으로 효소활성이 높은 건강식품들은 매우 드문 것으로 판단되었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로, 기존에 시판되고 있는 효소 식품들보다 효소활성이 월등히 뛰어난 효소식품을 제공하기 위하여, 주원료인 인삼열매씨앗, 쇠비름, 백태, 여주, 홍삼 등과 같은 과·채류 및 곡류에 김치에서 분리한 식물성 유산균 락토바실러스 플랜타럼(Lactobacillus plantarum), 또는 청국장균을 접종 및 발효시켜서 제조된 고기능성 건강식품을 제공하고자 함을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 갖는 본 발명의 고기능성 건강식품의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 과·채류 및 곡류의 형태에 따라 파쇄 후 90℃~110℃에서 90분~170분간 끓여 열수 추출하고, 압력기 내에서 감압멸균 하는 공정과,

상기 감압 멸균된 과·채류 및 곡류에 유용미생물 혼합발효 촉진제를 접종하여 발효시키는 공정과,

상기 발효가 끝난 과·채류 및 곡류를 교반기에서 교반 및 선별하여 80℃~90℃에서 건조하는 공정과,

상기 건조된 과·채류 및 곡류에 카르복실 메탈셀룰로오스 나트륨을 결합하여 과립물을 제조하는 것을 특징으로 하는 활성 효소식품의 제조방법을 제공한다.

또한, 본 발명의 상기 유용미생물 혼합발효 촉진제는 김치에서 분리한 식물성 유산균 락토바실러스 플랜타럼(Lactobacillus plantarum) 또는 청국장균을 사용하는 것을 특징으로 하는 미생물발효에 의한 활성 효소식품의 제조방법을 제공한다.

또한, 본 발명의 상기 과·채류는 인삼열매씨앗, 홍삼, 쇠비름, 여주, 황기, 신선초, 브로콜리, 매실, 홍화씨, 바나바잎 중에서 어느 하나로 제조되는 것을 특징으로 하는 활성 효소식품의 제조방법을 제공한다.

또한, 본 발명의 상기 곡류는 백태, 대두, 현미, 백미, 율무, 보리, 검정콩 중에서 어느 하나로 제조되는 것을 특징으로 하는 미생물발효에 의한 활성 효소식품의 제조방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 과·채류 및 곡류의 혼합 조성은 인삼열매씨앗 4중량%~6중량%, 홍삼 3중량%~5중량%, 백태 10중량%~15중량%, 쇠비름 15중량%~20중량%, 여주 10중량%~15중량%, 황기 5중량%~10중량%, 브로콜리 5중량%~10중량%, 신선초 10중량%~15중량%, 매실 5중량%~10중량%, 홍화씨 5중량%~10중량%, 바나바잎 3중량%~5중량%로 혼합하여 제조되는 것을 특징으로 하는 미생물발효에 의한 활성 효소식품의 제조방법을 제공한다.

상기와 같이 제조된 본 발명은 기존의 제품들과 비교할 때, 수천배 이상의 높은 효소활성을 보이며 최적화된 공정에서 동일한 품질의 효소식품을 생산할 수 있는바, 고효소활성의 고기능성 효소식품의 생산에 유용하게 사용될 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 소화/흡수율의 향상 및 기대치 않은 약리합성 효과(면역활성/억제, 항균 등)를 기대할 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 미생물발효에 의한 활성 효소식품의 제조방법에 대한 바람직한 실시 예를 상세히 설명하며, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지기술 등은 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 과·채류 및 곡류에 함유된 성분들을 간략히 살펴보고자 한다.

1) 인삼열매씨앗은 다량의 인삼사포닌(진세노사이드)을 함유하고 있어 혈액순환을 원활히 하고 원기를 보해준다. 간기능 보호, 항피로작용, 신체의 면역기능 향상 및 혈압조절 작용을 하기 때문에 성인병과 당뇨증상에 좋다. 특히 인삼의 사포닌 성분은 장내 미생물에 의해 대사되어 흡수가 일어나게 되므로, 효소활성의 효과가 크다.

2) 홍삼에 함유된 사포닌 성분과 비사포닌 물질 중에는 여러 종류의 암세포의 증식을 억제하는 활성이 있다. 암세포의 증식을 억제하는 주요 활성성분으로는 홍삼 특유사포닌 성분인 G-Rh2와 비사포닌 물질로서 지용성 분획물(석유에테르 추출물)중 중요 함유성분인 polyacetlen 성분이 있다.

3) 쇠비름에는 타닌과 사포닌, 베타카로틴, 글루틴, 칼륨, 비타민 C, D, E를 비롯해 생명체 유지에 꼭 필요한 필수지방산인 오메가3 지방산이 쇠비름 100g당 300 ~ 400 mg이나 될 정도로 풍부하다.

4) 여주에는 당뇨병에 효과가 있는 것으로 밝혀진 식물인슐린(p-insulin)과 카란틴(charantin)이란 성분이 있다. 상기 식물인슐린은 체내에서 인슐린과 비슷한 작용을 하는 펩타이드의 일종으로 여주의 열매와 씨에 많이 들어 있다. 식물인슐린은 간에서 당분(포도당)이 연소되도록 돕고 또한 포도당이 체내에서 재합성되지 않도록 함으로써 당뇨병 환자의 혈당치를 낮추는 작용을 한다.

또한, 여주엔 비타민C나 베타-카로틴과 같은 항산화 성분이 많이 들어 있어 당뇨병의 합병증인 망막증이나 신증( 심근경색 뇌졸중 등의 혈관성 질환에 대한 예방 효과도 기대할 수 있다.

5) 황기의 일반성분으로는 배당체, 플라보노이드, 알카로이드가 함유되어 있으며 당류, 아미노산(트레오닌, 아스파라긴산, 글루타민 등), 포르 모노네틴, 아스트라 이소플라반, 아스트라 프테로카르판, 베타 시토스테롤, 콜린, 베타인, 점액질, 녹말 등이 들어 있다. 그리고 isoflavonoid(항균작용) 성분과 saponin( astragaloside : 강장작용) 성분이 들어 있다.

이와 같이, 황기는 지나치게 많은 땀이 흐르는 것을 막는데 많이 쓰인다. 또 땀구멍을 조절하고 기를 돋워주는 역할을 한다. 그뿐만 아니라 이뇨작용 ㆍ 심장의 수축력을 세게 하고(강심작용), 강장 보혈작용, 혈관을 확장시켜 혈액순환을 좋게 한다.

6) 브로콜리는 비타민A, C가 풍부한 채소이고, 특히, 비타민 C가 레몬의 2배 감자의 7배로 다량 함유되어 있다. 또한, 비타민, 무기질이 풍부하고 식이섬유의 보고로, 위장기능을 활성화하며 해독기능을 높여주고, 면역력을 키워줌과 동시에 노화방지에 효과적이다.

7) 신선초에는 비타민 C가 다른 야생식품의 2배 정도 함유되어 있으며, 그 외 비타민 B1, B2, 무기질이 풍부하게 들어있고 불포화 지방산인 리놀레산도 많이 함유되어 있다. 그뿐 아니라 생리활성 물질인 각종 플라보노이드, 쿠마린, 사포닌 등이 들어있어서 자연 건강식품으로 최근 주목받고 있다. 또한, 신선초는 예로부터 고혈압, 간질환, 신경통 등 각종 만성질환에 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 신선초 녹즙에는 흰쥐의 간기능을 개선하는 효과가 있을 뿐 아니라 혈장 콜레스테롤을 감소시키는 효과가 있다.

8) 매실에는 구연산, 사과산, 화박산 등 유기산이 많이 함유되어 있다. 그 중에서도 구연산이 특히 풍부한데 구연산은 우리 몸의 피로 물질인 젖산을 분해시켜 몸 밖으로 배출시키는 작용을 한다. 구연산이 몸속의 피로물질을 씻어내는 능력은 무려 포도당의 10배에 달한다. 피로물질인 젖산이 체내에 쌓이게 되면 어깨 결림, 두통, 요통 등의 증상이 나타나는데 이럴 때 매실이 좋다. 매실을 장복하면 좀처럼 피로를 느끼지 못하고 체력이 좋아진다.

9) 홍화씨에는 칼륨, 마그네슘, 칼슘, 백금이 다량 함유되어 있다. 따라서, 뼈가 부러진데 신비한 효과를 발휘하는 것으로 알려져 있다. 그리고 홍화씨에 들어있는 금속인 유기백금은 항암작용이 뛰어나고, 골절, 골다공증을 치료하며 사람의 수명을 늘리는 등 놀라운 약성을 지니고 있다.

10) 바나바잎에는 칼륨을 비롯한 무기질이 풍부하기 때문이다. 이들 무기질은 혈압을 떨어뜨리는데 중용한 역할을 한다. 고혈압환자는 소금(나트륨)과 지방질을 적게 섭취해야하며 칼륨과 같은 나머지 무기질을 풍부하게 섭취하는 것이 중요하다. 이는 미국심장협회에서 적극 권고하는 것인데 바나바잎에 미네랄이 매우 풍부하다. 또 혈압을 떨어뜨리는 작용을 하는 천연물질인 코로소린산(corosolic acis)이 들어 있다. 최근에 개발된 항고혈압제의 성분과 매우 유사한 작용을 하는 성분이 들어 있어서 혈압을 떨어뜨리는데 도움이 된다.

상기의 과·채류 및 곡류에 유용미생물을 접종시켜 발효시켰을 경우, 흡수되기 쉬운 영양분으로 전환되며 미생물에 의해 생산되는 활성 효소들 및 비타민, 미네랄 등의 생리활성물질이 부가되어 더욱더 생리활성이 뛰어난 고영양분함유 영양식품이 된다.

본 발명의 고효소 고기능성 건강식품에 함유된 성분은 모두 고품질의 과·채류 및 곡류와 전통발효식품으로부터 분리되고 안정성이 입증된 유용미생물, 식품재료로 사용되고 있는 기능성 첨가물이기 때문에 복용 또는 섭취시 인체에 전혀 무해하여 그 안정성이 우수하다.

상기 인삼열매씨앗, 홍삼, 대두, 쇠비름 등과 같은 과·채류 및 곡류는 입수된 원료의 형태에 따라 잘게 썰거나 또는 파쇄하는 공정을 거친다.

이때 이들 과·채류 및 곡류는 각각 사용할 수도 있고 이들을 모두 혼합하여 사용할 수도 있다. 그러나 상기 과·채류 및 곡류의 종류 및 배합비율에 본 발명이 한정되는 것은 아니다.

상기와 같이 파쇄된 과·채류 및 곡류를 90℃~110℃에서 90분~170분가량 끓여 열수 추출을 하고, 추출된 열수에 잡균의 성장을 막기 위하여 압력기에서 감압 멸균처리공정을 거치게 한다.

그리고 상기 감압 멸균된 과·채류 및 곡류를 발효시키기 위하여 유용미생물 혼합 촉진제인 식물성 유산균 락토바실러스 플랜타럼(Lactobacillus plantarum : 김치균으로서 김치가 익는 중기/후기에 작용하는 균이며 다른 해로운 균을 사멸하는 특징을 갖고 있다.), 또는 청국장균을 접종하여 발효시키는 공정을 거친다.

상기 발효된 과·채류 및 곡류를 교반기에서 교반하여 입자크기에 맞도록 선별하는 공정을 거친다. 또한, 상기 선별된 과·채류 및 곡류를 80℃~90℃에서 건조하는 공정을 거치게 된다.

그리고 나서 상기 건조된 과·채류 및 곡류에 카르복실 메탈셀룰로오스 나트륨을 5중량%~10중량%를 결합하여 과립물을 제조하는 것이다.

상기와 같이 과립물 또는 환이나 파우치 등으로 제조하여 활성 효소식품을 얻게 된다. 이때 액으로 제조할 경우에는 적당량의 정세주와 내용물을 넣어 교반기로 교반하면 된다.

또한, 상기 감압 멸균된 과·채류 및 곡류에 접종하는 김치에서 분리한 식물성 유산균 락토바실러스 플랜타럼(Lactobacillus plantarum) 또는 청국장균은 동일량의 종균을 접종하여야만 비슷한 효소활성을 가진 과·채류 및 곡류 발효식품들을 생산할 수 있다.

상기 실시예는 과·채류 및 곡물류 중에서 어느 하나를 선택하여 활성 효소식품을 제조한 실시예로서 이것에 한정하는 것은 아니고 상기 과·채류와 곡물류 모두를 조성한 것으로, 인삼열매씨앗 4중량%~6중량%, 홍삼 3중량%~5중량%, 백태 10중량%~15중량%, 쇠비름 15중량%~20중량%, 여주 10중량%~15중량%, 황기 5중량%~10중량%, 브로콜리 5중량%~10중량%, 신선초 10중량%~15중량%, 매실 5중량%~10중량%, 홍화씨 5중량%~10중량%, 바나바잎 3중량%~5중량%로 혼합하여 제조되는 것을 특징으로 하는 미생물발효에 의한 활성 효소식품을 제조할 수도 있다.

그뿐만 아니라 필요에 따라서는 상기 과·채류 및 곡물류 중에서 둘 이상을 결합하여 활성 효소식품을 제조할 수도 있는 것이다.

Claims (7)

1. 과·채류 및 곡류의 형태에 따라 파쇄 후 90℃~110℃에서 90분~180분간 끓여 열수 추출하고, 압력기 내에서 감압멸균 하는 공정과,
   상기 감압 멸균된 과·채류 및 곡류에 유용미생물 혼합발효 촉진제를 접종하여 발효시키는 공정과,
   상기 발효가 끝난 과·채류 및 곡류를 교반기에서 교반 및 선별하여 80℃~90℃에서 건조하는 공정과,
   상기 건조된 과·채류 및 곡류에 카르복실 메탈셀룰로오스 나트륨을 결합하는 공정을 포함하여 과립물이 제조되는 것을 특징으로 하는 활성 효소식품의 제조방법.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 유용미생물 혼합발효 촉진제는 김치에서 분리한 식물성 유산균 락토바실러스 플랜타럼(Lactobacillus plantarum) 또는 청국장균을 사용하는 것을 특징으로 하는 미생물발효에 의한 활성 효소식품의 제조방법.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 과·채류는 인삼열매씨앗, 홍삼, 쇠비름, 여주, 황기, 신선초, 브로콜리, 매실, 홍화씨, 바나바잎 중에서 어느 하나로 제조되는 것을 특징으로 하는 활성 효소식품의 제조방법.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 곡류는 백태, 대두, 현미, 백미, 율무, 보리, 검정콩 중에서 어느 하나로 제조되는 것을 특징으로 하는 미생물발효에 의한 활성 효소식품의 제조방법.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 과·채류 및 곡류의 혼합 조성은 인삼열매씨앗 4중량~6중량%, 홍삼 3중량%~5중량%, 백태 10중량%~15중량%, 쇠비름 15중량%~20중량%, 여주 10중량%~15중량%, 황기 5중량%~10중량%, 브로콜리 5중량%~10중량%, 신선초 10중량%~15중량%, 매실 5중량%~10중량%, 홍화씨 5중량%~10중량%, 바나바잎 3중량%~5중량%로 혼합하여 제조되는 것을 특징으로 하는 미생물발효에 의한 활성 효소식품의 제조방법.
6. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 과·채류 및 곡물류 중에서 둘 이상을 결합하여 제조되는 것을 특징으로 하는 미생물발효에 의한 활성 효소식품의 제조방법.
7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 방법을 이용해 환이나 파우치로 제조된 활성 효소식품.