[비즈월드] 한국인의 식탁에서 빼놓을 수 없는 된장이나 고추장, 두부 등을 만드는 재료로뿐만 아니라 다른 재료와 혼합해 먹는 대표적인 식재료인 콩은 현재 단일 작물로는 벼에 이어 두 번째로 많은 경작 면적을 차지하고 있다. 

콩을 소재로 한 제품은 육류에 비해 낮은 열량을 가지기 때문에 생활습관병의 예방 및 다이어트 식품으로 주목 받고 있다. 

특히 콩은 양질의 단백질원으로 육류의 단백질량과 견주어 손색이 없을 만큼 풍부한 단백질 공급원이며 육류의 동물성 콜레스테롤과 포화지방이 현대인의 건강에 위협을 주는 현시대에 성인병 등의 질병과는 상반되는 유익한 식물성 단백질원으로 각광받고 있다.

두유는 풍부한 영양성분과 함께 식물성 제품으로 동물성 지방을 선호하기 않으며 유당불내증을 가진 소비자 즉, 유제품을 선호하지 않는 소비자들로부터 큰 호응을 얻고 있지만 콩나물 콩을 이용해 발효시킨 발효 두유 제품은 아직 많지 않은 상태이다.

건강기능식품 시장규모는 2014년 기준 1조5000억원, 전년 대비 5% 증가하는 등 매년 계속 성장하고 있다. 

최근 육류 중심의 식단으로 인한 건강, 환경, 사회, 경제면 등에서 여러 가지 문제가 나타나고 있고, 비만, 지질이상증, 고혈압, 당뇨로 인한 암, 허혈성심장질환, 뇌혈관질환 등과 같은 생활습관병 증가에 따른 국민건강 문제 심각하다.

현재 국내 두유시장 규모는 3620억원대(2016년 기준)로 식품에 대한 소비자들의 웰빙에 대한 관심에 힘입어 꾸준한 매출을 유지하고 있는 추세이다. 또 세계의 두유 및 두유연관 제품 시장은 2016~2020년간 14.9%의 연평균 성장률(CAGR)을 나타낼 것으로 전망된다.

가공식품용으로 대부분 수입하고 있는 대두는 GMO 콩의 비율이 높아 Non-GMO 콩을 원료로 한 제품에 대한 소비자의 구매성향이 뚜렸하다.

일본에서는 두유 이외에도 여러 가지 콩을 이용한 제품이 시장에서 큰 인기를 얻으며 콩을 원료로 한 식품의 시장이 크게 성장한 바 있다.

우리나라에서도 두유 및 두유분말 콩을 원료로 한 제품의 성장이 두드러질 것으로 예상되고 있으며, 기능성 발효두유 및 두유분말 제품의 개발을 통해 소비자의 웰빙 니즈를 충족시키면 두유시장의 새로운 성장 계기를 만들 수 있을 것이다.

발효콩에는 여성호르몬과 비슷한 이소플라본이 풍부하며 특히 일반콩에 비해서 생리활성형 이소플라본인 아글리콘(aglycone)의 함유량이 높아 폐경기 증후군, 심혈관질환, 골다공증예방 효과 등 기능성에서 우월하다. 또 혈관내 중성지방과 콜레스테롤을 체외로 배출하는 효과, 비타민 E, B12 함유로 항산화작용, 노화방지, 빈혈예방, 혈당조절, 골다공증예방, 숙취해소, 백혈병, 림프암, 대장암예방효과 등이 알려지고 있다.

전라북도 전주 지역은 타지역에 비해 지역 식품인 콩나물 음식(콩나물 국밥, 비빔밥 등)이 발달함에 따라 콩나물을 많이 재배하고 있으며(2014년 전주지역 생산량 약 350톤, 전국 콩나물 콩 재배량 3위), 현재까지 콩나물 콩의 이용은 주로 콩나물 생산에만 사용되고 있고, 약 5%의 비적합 콩나물 콩은 버려지고 있으며 일부 두부, 메주 및 사료로 이용된다.

발효 콩에 관한 종래기술로는 증자콩 또는 증자 발아콩에 유산균을 접종하고 배양해 콩발효물을 제조하는 방법(공개특허 제10-2016-0056489호), 콩가공 부산물을 바실러스 속 미생물로 발효시켜 이소플라본 비배당체의 함량을 증진시키는 방법(공개특허 제10-2013-0056020호), 증자한 콩나물에 바실러스, 곰팡이 또는 효모를 접종하고 배양해 콩나물 발효식품을 제조하는 방법(공개특허 제10-2007-0113674호) 등이 개시되어 있다.

그러나 이런 종래기술들은 박테리아, 곰팡이 또는 효모를 접종원으로 이용하고 있을 뿐이고, 버섯 균사체와 콩나물 재배에 적합하지 않은 소소립종 콩나물 콩을 원료콩으로 이용 한다거나, 원료콩 중에 함유되어 있는 이소플라본의 아글리콘으로의 전환율을 증가시키는 것에 대해서는 제시되어 있지 않은 실정이다.

또 버섯 균사체와 콩나물 재배에 적합하지 않은 비적합 콩을 이용한 발효두유음료를 제조하게 되면 콩의 장점을 극대화해 차별화된 기능성 두유제품으로 발전시킬 수 있으나, 발효두유제품 등 발효음료가 생균을 함유한 음료라는 장점을 살리기 위해서는 일반적으로 살균처리과정을 거치지 않는데 이로 인한 보관 용기의 문제와 다량의 수분으로 인한 유통비용의 과다 등 유통 및 보관의 문제점이 대두되고 있다.

이에 따라 이런 문제점들을 해결할 수 있는 기능성과 보관 및 유통성을 증진시킬 수 있는 제품화 연구가 필요하다.

이런 가운데 지역의 산학연이 협업해 콩나물 콩에 버섯 균사체를 접목시켜 콩의 이로움을 극대화시킨 건강기능식품을 만드는 방법에 대한 특허를 취득해 실용화에 관심이 쏠리고 있다.

전라북도 위치한 온고을팜 협동조합과 우석대학교 산학협력단이 재단법인 전라북도생물산업진흥원, 전주시농업기술센터 등과 공동으로 2018년 11월 22일 출원(출원번호 제1020180145429호)한 ‘콩나물 콩을 이용한 발효 두유 식품 및 그의 제조 방법’이라는 명칭의 특허가 그것이다.

이 특허기술은 출원후 2년 3개월여만인 올해 3월 3일 등록(등록번호 제102225646호)을 받아내는데 성공했다. 한 차례 거절을 받아 통상적인 출원 후 등록보다 기간이 더 오래 걸렸다.

두유(豆乳)의 사전적 의미는 ‘물에 불린 콩을 간 다음, 물을 붓고 끓여 걸러서 만든 우유 같은 액체’인데 위에 설명했듯이 두유 재료로 콩나물콩을 이용한 예는 드물다.

해당 특허를 공동 출원 4개 산학연 연구진은 해당 발명에 대해 “이 발명은 콩나물 콩을 이용한 발효 두유 식품 및 그의 제조 방법에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 콩나물 콩을 세척한 후 발아 활성화 과정, 스트레스 처리 과정 및 증자 과정을 통해 적절히 처리한 후 이를 버섯 균사체로 접종하고 발효시킴으로써 필수 아미노산 함량과 GABA 함량 및 비배당체 이소플라본 함량이 증대된 콩나물 콩을 이용한 발효 두유 식품 및 그의 제조 방법에 관한 것이다”라고 요약 설명했다.

공동 연구진은 종래 기술에 따른 문제점들이 해소되고, 기능성이 확보된 식품을 제공하기 위해 연구한 결과 콩나물 콩을 세척한 후 발아 활성화 과정, 스트레스 처리 과정 및 증자 과정을 통해 적절히 처리한 후 이를 버섯 균사체로 접종, 발효시킨 결과 유효 성분이 풍부한 발효 식품 제형이 제공될 수 있음을 발견하고 이 발명을 완성했다고 한다.

먼저 전주지역에서 수확한 콩나물 콩을 세척한후 건조시킨 후 분쇄해 증류수와 칡즙을 가해 멸균시켜서 콩물 액체 배지를 제조한다. 버섯 균주를 배지에 분주해 균사 배양 단계 1차 진탕 배양한 후 이를 다른 배지로 분주해 2차 배양시킨다. 

이어 균사체의 일부를 콩물 액체 배지에 접종해 3차 배양시키는 균사 배양 단계를 거치고 세척한 콩을 침지 후 발아 활성화한 후 냉각시켜 스트레스를 가한 다음 멸균하는 단계를 포함하는 증자 단계를 거쳤다. 

증자된 콩나물콩에 버섯 균사체를 접종하고 접종된 콩을 항온 항온항습기에서 배양하는 발효단계 후 발효에 의해 얻어진 고체 발효물을 물과 혼합해 믹서기로 분쇄하고 여과해 두유를 얻는다. 

이에 그치지 않고 이 두유를 다시 건조·분쇄해 두유 과립을 제조하고 다시 물과 혼합해 믹서기로 분쇄한 후 열풍건조시키고, 건조된 발효콩나물 콩가루와 밀가루, 물을 1대1대1.2 비율로 혼합, 두유 환 제조하는데도 성공했다.

콩나물 콩을 세척한 후 발아 활성화 과정, 스트레스 처리 과정 및 증자 과정을 통해 적절히 처리한 후 이를 버섯 균사체로 접종해 발효시킨 결과 필수 아미노산 함량과 GABA 함량 및 비배당체 이소플라본 함량이 증대된 발효 제품을 제공하는 것이 가능하다는 결과를 얻었다고 한다. 

여기서 이소플라본(isoflavone)이란 콩에 들어있는 화학물질로 여성호르몬인 에스트로겐과 유사한 기능을 담당해 ‘식물성 에스트로겐’이라 불리기도 한다.

우울증·골다공증, 얼굴이 붉어지는 증세 등 여성호르몬이 부족해 나타날 수 있는 갱년기 증세를 완화시켜 준다. 월경증후군, 심장병, 고혈압, 동맥경화증 등을 예방하는 효과뿐만 아니라 암을 예방하는 효과를 주는 것으로 알려져 있다. 에스트로겐과 비슷한 구조로 되어 있고, 체내 흡수율이 높으며 에스트로겐 수용체와 결합해 그 작용을 활성화시킨다. 

유방암 등 부작용을 유발하는 에스트로겐 요법과 비교해 부작용이 없어 에스트로겐을 대체할 수 있는 성분으로 주목받고 있다. 이 때문에 미국식품의약국에서는 이소플라본을 하루에 25㎎ 이상 섭취할 것을 권장하고 있기도 하다.

이 발명이 상업화로 이어져 국민들의 건강 증진과 농촌소득 증대, 지역 경제 활성화에 기여하기를 기대해 본다.