KR101996535B1 - 소화 저항성 곡물 분말 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 소화 저항성 곡물 분말 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 곡물을 효소 처리, 감압 처리 및 과열수증기 처리한 후 저온저속분쇄하여 소화 저항성 전분 함유량이 높은 곡물 분말을 제조한 다음 나노 리포좀으로 포집한 삼채 추출물을 침투시켜 제조된 소화 저항성 곡물 분말에 관한 것이다. 이와 같이, 본 발명에 따라 제조된 소화 저항성 곡물 분말은 당뇨, 고지혈증, 혈압저하의 예방 또는 개선 등에 효과가 있는 삼채를 이용함으로써 저항 전분의 기능성을 강화시키고 소화 흡수율을 낮추는데 우수한 효과가 있으며 조리시 저항 전분의 변성이 적어 소화 저항성이 감소되지 않으면서도 다양한 식품의 조성물로 이용될 수 있다.

Description

소화 저항성 곡물 분말 및 그 제조방법{DIGESTION RESISTANT GRAIN POWDER AND A MENUFACTURE METHOD THEREFOR}
본 발명은 소화 저항성 곡물 분말 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 곡물을 효소 처리, 감압 처리 및 과열수증기 처리방법을 이용한 후 저온저속분쇄하여 소화 저항성 전분 함유량이 높은 곡물 분말을 제조한 다음 나노 리포좀으로 포집한 삼채 추출물을 침투시켜 소화 흡수율이 낮고 조리시 전분의 소화 저항성이 감소되지 않으면서도, 맛, 영양, 식감 및 기호도가 우수한 소화 저항성 곡물 분말 및 그 제조방법에 관한 것이다.
전분은 식물체에 존재하는 포도당 다당류로서, 인간에게는 일차적인 주요한 에너지 공급원으로 위장관 내에서 아밀라아제에 의해 주로 분해된다. 일반적으로 전분은 체내에서 빠르게 소화되기 때문에 식후 혈당을 높이는 등 당뇨병 환자에게 바람직하지 않다.
이처럼 전분의 소화 속도는 혈당 및 인슐린 반응과 관련이 있기 때문에, 2000년대 들어 성인병과 관련하여 전분의 소화성을 감소시킨 고분자 형태의 전분에 대한 관심이 증가하고 있다.
소화 저항성 전분은 건강한 사람의 위장관 내에서 소화 또는 흡수되지 못한 전분과 전분의 분해 산물을 통틀어서 정의하며, 비전분질 다당류, 저항성 올리고당, 저항 전분 및 유사 탄수화물 등이 소화 저항성 전분에 포함된다.
특히 저항 전분(Resistant Starch: RS)은 기능성 원료로 특히 높은 식이섬유함량을 필요로 하는 식품에 이용되는데, 저항 전분은 섭취한지 120분 이내에 소장에서 D-글루코스(D-glucose)로 분해되지 않는 전분의 한 종류로 대장에서 발효되며, 하기 4가지 특징으로 인해 소화에 대한 저항성을 갖는다.
첫째, 단단한 분자구조는 소화효소와 다양한 아밀라제의 접근을 제한하고 또 생전분 입자의 저항적 특성도 접근을 어렵게 한다. 둘째, 전분입자 그 자체는 분해효소로부터 파괴되는 것을 방지하는 구조(예를 들면 생감자, 익지 않은 바나나, high amylose maize starch 등)로 되어 있다. 셋째, 전분입자의 젤라틴화 후 냉각으로 인한 노화로 소화가 되지 않는다. 넷째, 에테르화, 에스테르화 혹은 가교결합 등에 의해 화학적으로 변성된전분은 소화효소에 의해 파괴되지 않는다.
상기와 같은 특징에 따라 저항 전분은 RS1 내지 RS4로 불려지는 4가지로 분류되는데, RS1은 물리적으로 접근할 수 없는 전분으로 전립이나 부분 파쇄된 곡물이나 종자에 싸여 있는 것을, RS2는 생전분 입자(바나나 혹은 감자와 같이)나 고아밀로스(high-amylose) 옥수수 전분을, RS3은 노화전분으로 천연전분을 가공한 것 혹은 이를 이용한 식품 중의 전분을, RS4는 효소적 소화에 저항하도록 화학적으로 변성시킨 전분을 말한다.
저항 전분을 제조하기 위한 원료로 다양한 종류의 곡물이 이용될 수 있다. 쌀, 보리, 밀, 옥수수 등의 곡물은 대부분 주식용으로 사용되고 있는 식물자원으로 곡물의 성분 중 전분이 차지하는 비율은 70~80%로 곡류 가공품의 모든 특성은 주성분인 전분에 의해 영향을 받는다.
저항 전분은 거친 조직과 강한 향을 주는 전통적 식이섬유와는 대조적으로 증가된 팽창률, 바삭바삭함, 튀김을 제조시 기름을 덜 흡수함 등으로 인해 식감을 향상시키며. 이러한 특성으로 인하여 빵, 케익, 머핀, 파스타와 반죽 식품 등을 포함한 많은 식품 영역에서 다양하게 응용될 수 있다.
저항 전분은 그 특성상 치료식 또는 다이어트 식품의 제조에 응용될 수 있으며 이를 이용한 가공 식품에 관한 연구와 기술 개발이 지속적으로 진행되고 있다.
이와 관련하여 2017년 농촌진흥청 국립식량과학원에서는 일반 쌀에 비해 아밀로스 함량이 약 2배 높은 저항 전분 고함유 기능성 쌀 품종으로, 고아미2호, 고아미3호, 고아미4호 및 도담쌀 등을 개발하고, 저항 전분의 기능성 및 가공이용기술개발 연구를 추진해오고 있으며, 도담쌀로부터 제조된 누룽지를 포함하는 다이어트용 식품 조성물을 출원한 바 있다(대한민국 공개특허 제10-2017-0054867호). 그러나, 이는 특정 품종의 쌀만을 이용해야 하기 때문에 일반적인 쌀을 가공하여 소화 저항성 식품 조성물을 제조하는데 적용될 수 없는 문제가 있다.
또한, 대한민국 공개특허 제10-2006-0120335호는 난소화성 전분과 쌀가루를 혼합하는 단계, 난소화성 전분과 쌀가루의 혼합물을 압출 성형하여 성형물을 얻는 단계, 성형물을 건조, 도정하는 단계를 포함하는 난소화성 전분이 함유된 가공 쌀의 제조방법에 관하여 개시하고 있으나, 추후 조리시 전분의 열변성에 의해 난소화성 특성이 저하된다는 문제가 있다.
또한, 대한민국 등록특허 제10-1733845호는, 난소화성 말토덱스트린, 메밀가루, 감자전분, 잔탄검, 계란 및 소금을 포함하는 것을 특징으로 하는 글루텐 무첨가 쌀 면 제조용 조성물 및 이의 제조방법을 개시하고 있으나, 상기 특허에 따라 제조되는 조성물은 면의 제조에만 응용될 수 있다는 한계가 있다.
한편, 삼채(Allium Hookeri)는 미얀마가 원산지로 알려져 있으며 인도, 중국 등지에서 생산되는 식물로 어린 인삼의 모양을 하며 세 가지 맛(단맛, 쓴맛, 매운맛)이 난다고 하여 삼채라고 불리고 있다. 삼채의 잎과 뿌리에는 각각 필수 아미노산인 발린(valine), 이소류신(isoleucine), 메티오닌(methionine), 트레오닌(threonine), 라이신(lysine), 페닐알라닌(phenylalanine), 트립토판(tryptophan), 히스티딘(histidine) 등이 함유되어 있고, 비타민 A 및 비타민 C, 질소, 인산, 철분, 망간, 아연 및 유황의 함유량이 높다. 특히, 유황성분은 통상 마늘보다 6배 이상 삼채에 많이 함유되어 있고, 한국산 삼채의 경우 식이유황이 100g당 700mg 이상 함유되어 있는 것으로 알려져 있다. 이러한 유황성분의 종류에 있어서도 삼채에는 알파, 감마, 베타, 델타, 람다, 뮤황과 같은 여러 종류의 유황성분이 복합적으로 함유되어 있다.
동의보감에서 유황은 「그 성질이 매우 뜨겁고 맛이 시며 독성이 강하나 몸 안의 냉기를 몰아내어 뱃속의 오래된 덩어리와 나쁜 기운을 다스리고 근골을 굳세고 강하게 한다」하였으며 유황은 단독(丹毒)을 풀어준다 하여 만병을 물리치는 명약으로 알려진 불로장생의 선약(仙藥)으로 노인도 젊음을 되찾는다는 회춘의 명약으로 전해질만큼 암과 난치병의 원인이 되는 각종 공해에 대한 해독작용이 탁월한 것으로 알려져 있다.
삼채에 함유된 천연 식이유황은 콜레스테롤을 억제하여 혈전을 분해함으로써 당뇨, 고지혈증, 혈압저하에 도움을 주며, 유해물질인 활성산소를 감소시키는 강력한 항암작용을 가지며, 염증제거 및 살균작용, 이뇨 및 변비 억제작용, 정자와 침생성 등 양기회복, 아토피, 피부노와 및 각질제거 활성을 가지며, 뼈를 튼튼하게 하고, 탈모를 방지하는 등 여러 가지 효능을 가지고 있다. 삼채는 독성과 부작용이 없으며 인체내 유해 물질을 분해하고 독소를 중화시키며 방사선 암치료를 받아 체내 백혈구가 감소한 경우에도 삼채를 복용하면 빨리 회복할 수 있다. 삼채를 복용하며 혈액순환촉진 내장기능이 좋아지고 변비가 해소되며 고혈압 개선, 특히 삼채의 미네랄성분은 딱딱한 혈관을 부드럽게 하며 삼채 추출물을 섭취할 경우 중풍과 콜레스테롤을 저하시킬 수 있다. 하지만, 삼채에 함유된 유황 성분은 이취 및 이미를 발생시켜 식용하는데 거부감을 일으킨다는 문제가 있다.
이에 본 발명자들은 삼채의 상기 기능성을 소화 저항성 전분에 효과적으로 부여하여 소화 흡수율이 낮고 조리시 전분의 소화 저항성이 감소되지 않으면서도 다양한 식품에 적용될 수 있는 곡물 분말을 제조하기 위한 방법을 연구한 끝에, 곡물을 효소 처리, 감압 처리 및 과열수증기 처리한 후 저온저속분쇄하여 소화 저항성 전분 함유량이 높은 곡물 분말을 제조한 다음 나노 리포좀으로 포집한 삼채 추출물을 침투시켜 소화 흡수율이 낮고 조리시 전분의 소화 저항성이 감소되지 않으면서도, 맛, 영양, 식감 및 기호도가 우수한 소화 저항성 곡물 분말을 제조하는 방법을 개발함으로써 본 발명을 완성하였다.
따라서, 본 발명의 하나의 목적은 소화 저항성 곡물 분말의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 하나의 목적은 아밀로수크라아제 효소액을 이용한 소화 저항성 곡물 분말의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 하나의 목적은 상기 소화 저항성 곡물 분말에 나노 리포좀으로 포집한 삼채 추출물을 침투시켜 소화 저항성을 강화시킨 소화 저항성 곡물 분말의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 하나의 목적은 상기 방법에 따라 제조된 소화 저항성 곡물 분말을 제공하기 위한 것이다.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에서는 하기 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 소화 저항성 곡물 분말을 제조하는 방법을 제공한다:
(S10) 곡물을 과열수증기로 처리하는 단계;
(S20) 상기 (S10) 단계의 과열수증기 처리한 곡물을 저온저속분쇄하여 분쇄물을 제조하는 단계; 및
(S30) 상기 (S20) 단계의 분쇄물을 건조하는 단계.
본 발명의 상기 (S10) 단계는 곡물을 과열수증기로 처리하여 저항 전분을 생성시키는 단계로, 상기 과열수증기 처리에 의해 곡물의 전분이 호화되면서 파괴되고 전분의 결정도가 감소되어 저항 전분의 형태가 생성된다. 또한, 곡물에 존재하는 미생물이나 세균을 사멸시켜 리파아제를 불활성화시키고 최종적으로 제조되는 소화 저항성 곡물 분말의 저장성을 향상시킨다.
상기 곡물로는 이에 제한되는 것은 아니나, 쌀, 현미, 찹쌀, 메밀, 호밀, 맵쌀, 보리, 밀, 조, 수수, 옥수수 등을 이용할 수 있으며, 바람직하게는 쌀, 현미 또는 찹쌀을 이용한다.
상기 “과열수증기”는 포화수증기의 압력을 그대로 유지하면서 포화온도 이상으로 가열한 수증기를 의미하는 것으로, 상기 (S10) 단계의 과열수증기는 1기압의 압력에서 150℃ 이상으로 가열한 수증기를 이용하는 것이 바람직하다.
상기 과열수증기 처리는 상기 (S10) 단계에서 감압 처리한 곡물에 150 내지 200℃의 과열수증기를 1 내지 3분 동안 처리하며, 바람직하게는 160 내지 180℃의 과열수증기를 1.5 내지 2분 동안 처리한다. 상기 과열수증기의 온도가 150℃ 미만이거나 처리시간이 1분 미만인 경우 곡물내에서 저항 전분이 충분히 생성되지 않으며, 과열수증기의 온도가 200℃를 초과하거나 처리시간이 3분을 초과하는 경우 곡물의 전분이 지나치게 호화되어 최종적으로 제조되는 소화 저항성 곡물 분말의 소화 흡수율이 증가하게 된다.
본 발명은 상기 (S10) 단계에서 생성된 저항 전분의 손실을 방지하기 위해 과열수증기 처리 후 급속히 냉각시키는 과정을 추가적으로 실시할 수 있다.
본 발명의 상기 (S20) 단계는 상기 (S10) 단계의 과열수증기 처리한 곡물을 저온저속분쇄하는 단계로, 상기 저온저속분쇄 공정을 통해 통상의 분쇄공정시 발명하는 열에 의한 곡물의 변성과 저항 전분이 파괴되는 것을 방지할 수 있다.
상기 저온저속분쇄는 분쇄속도가 과열수증기 처리한 곡물의 건조 중량 1kg당 5 내지 20분이 되도록 실시하며, 바람직하게는 8 내지 15분이 되도록 실시한다. 상기 저속분쇄 시간이 과열수증기 처리한 곡물의 중량 1kg당 5분 미만인 경우 분쇄시 발생하는 열에 의해 곡물이 변성되거나 저항 전분이 파괴되며, 20분 초과인 경우 공정효율이 감소한다.
상기 저온저속분쇄시 분쇄온도는 20 내지 50℃로 유지하며, 바람직하게는 30 내지 40℃로 유지한다. 상기 분쇄온도가 50℃를 초과하는 경우 분쇄시 발생하는 열에 의해 곡물이 변성되거나 저항 전분이 파괴되며, 20℃ 미만인 경우 공정효율이 감소한다.
상기 저속분쇄는, 이에 한정되는 것은 아니나, 롤 분쇄기, 디스크 분쇄기, 콘 분쇄기, 해머 분쇄기, 볼 분쇄기, 기류 분쇄기 등을 이용할 수 있으며, 바람직하게는 롤 분쇄기, 디스크 분쇄기, 콘 분쇄기를 이용하며, 보다 바람직하게는 롤 분쇄기를 이용하여 실시한다.
상기 저온저속분쇄 공정에서는 분쇄물의 입도를 조절하여 적용되는 식품의 종류에 따라 소화 저항성 곡물 분말의 크기를 적절히 조절할 수 있다.
본 발명의 상기 (S30) 단계는 상기 (S20) 단계의 분쇄된 곡물을 건조하는 단계로, 통상의 방법을 적절하게 이용할 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니나, 예를 들어 저온건조, 동결건조, 진공건조, 분무건조, 감압건조, 적외선건조 등을 이용할 수 있으며, 바람직하게는 저온건조 또는 동결건조를 이용한다.
본 발명의 또 하나의 양태로, 상기 (S10) 단계의 곡물로 하기 단계로 전처리한 곡물을 이용할 수 있다:
(S01) 곡물을 물에 침지하는 단계;
(S02) 상기 (S01) 단계의 침치처리한 곡물을 밀폐 용기 내에서 감압 처리하는 단계.
상기 (S01) 단계는 물에 곡물을 침지하는 단계로, 이후 과열수증기 처리단계를 통해 곡물 내의 소화 저항성 전분의 생성량을 높이기 위해 실시한다.
상기 (S01) 단계에서 물의 온도는 30 내지 50℃이며, 바람직하게는 35 내지 45℃이다. 상기 온도가 30℃ 미만인 경우 이후 과열 수증기 처리시 곡물 내의 소화 저항성 전분의 생성량이 낮아지며, 50℃를 초과하는 경우 상기 곡물에 포함된 수용성 비타민이나 유용성분이 파괴된다.
상기 (S01) 단계의 침지 시간은 30 내지 150분이며, 바람직하게는 50 내지 120분이다. 상기 침지 시간이 30분 미만인 경우 이후 공정에서 소화 저항성 전분의 생성량이 낮아지며, 150분을 초과하는 경우 공정의 생산성이 감소하고 수용성 비타민이나 유용성분이 파괴된다.
본 발명의 상기 (S02) 단계는 감압 처리 단계로, 상기 감압 처리를 통해 곡물을 팽화시켜 곡물 내부로 물의 침투율을 높일 수 있으며 곡물 내부의 기공의 크기를 증가시켜, 이후 포화수증기 처리공정과 분쇄공정의 효율을 높일 수 있다.
상기 감압 처리는 물에 침지처리한 곡물을 밀폐 용기 내에서 0.005 내지 0.050MPa이 될 때까지 감압한 다음 5 내지 20분 동안 유지하여 실시하며, 바람직하게는 0.010 내지 0.030MPa에서 8 내지 20분 동안 유지한다. 상기 감압 처리시 0.005MPa 미만이거나 20분을 초과하는 경우 곡물의 유용성분이 파괴되며, 0.030MPa 초과이거나 5분 미만인 경우 삼채 곡물의 팽화가 충분히 일어나지 않아 물의 곡물 내부로의 침투율이 감소한다.
본 발명의 또 다른 하나의 양태로 상기 (S01) 단계의 물은 아밀로수크라아제 효소액이 첨가된 것을 이용하여 실시할 수 있다. 아밀로수크라아제 효소액은 이후 과열수증기 처리단계를 통해 곡물 내의 소화 저항성 전분의 생성량을 높인다.
상기 아밀로수크라아제는 당 전이 효소의 일종으로 자당의 α-글루코실 전이에 의해 수용성 아밀로오스를 만들며, 아밀로수크라아제 효소액은 예를 들어, 네이세리아 폴리사카레아(Neisseria polysaccharea)에서 분리한 아밀로수크라아제 유전자를 대장균에 형질전환하여 발현시킨 미생물을 배양, 정제하여 제조할 수 있다.
상기 아밀로수크라아제는 곡물의 총 중량에 대하여 0.5 내지 1.5 중량%의 함량으로 효소액에 함유되는 것이 바람직하다. 상기 효소의 함량이 0.5 중량% 미만인 경우 소화 저항성 전분의 생성량이 감소하며, 1.5 중량%를 초과하는 경우 그 효과의 증가량이 미미하여 비효율적이다.
본 발명의 상기 효소액은 최종적으로 생성되는 소화 저항성 곡물의 기능성과 관능성을 향상시키기 위해 아밀로수크라아제 이외에 조미제, 영양제, 단백질 및 향미제 등의 성분을 추가적으로 함유할 수 있다. 상기 조미제로는 소금, 간장, 설탕, 환원 물엿, 화학조미료, 식초, 주류 등을 사용할 수 있고, 영양소로는 비타민류(비타민 A, B, C, D 및 E), 미네랄류(카로틴, Mg, 칼륨 등), 폴리페놀, DHA, EPA, 레시친, 타우린, 콜린 등을 사용할 수 있다. 상기 향미제는 천연 향미제(타우마틴, 스테비아 착즙액(예를 들어, 레바우디오시드 A, 글리시르히진 등) 및 합성 향미제(사카린, 아스파탐 등)를 사용할 수 있다.
본 발명의 또 다른 하나의 양태로, 상기 (S20) 단계 후 (S30) 단계 전에 하기 (S21) 내지 (S23) 단계를 추가적으로 실시할 수 있다:
(S21) 삼채(Allium Hookeri) 추출물을 제조하는 단계;
(S22) 고체 지질(solid lipid), 액체 지질(liquid lipid) 또는 고체 지질과 액체 지질로 이루어지는 혼합물과 유화제를 혼합한 유상(oil phase)과 상기 (S21) 단계의 삼채 추출물을 용매에 첨가한 후 가열한 수상(aqueous phase)을 균질화하여 나노 리포좀화된 삼채 추출물을 제조하는 단계; 및
(S23) 상기 (S22) 단계에서 나노 리포좀화된 삼채 추출물과 (S20) 단계의 분쇄물을 혼합하는 단계
본 발명의 상기 (S21) 단계는 삼채와 용매를 이용하여 삼채 추출물을 제조하는 단계로, 본 발명에서 사용하는 삼채 추출물은 삼채의 잎, 줄기, 뇌두(종근) 및 뿌리 중 어느 하나 이상으로부터 추출된 것이며, 바람직하게는 뇌두 및 뿌리 중 어느 하나 이상으로부터 추출된 것이 바람직하다. 삼채의 뇌두와 뿌리 부분은 삼채의 다른 부분에 비해 유황성분이 다량 함유되어 있다.
삼채 추출물은 추출, 분획, 또는 정제(분리, 분획)의 각 단계에서 얻어지는 모든 추출액, 분획, 정제물, 그들의 희석액, 농축액, 건조물 또는 이용하여 제형화된 모든 형태를 말한다.
상기 삼채 추출물의 추출 방법으로는 저온 고압 추출, 냉침 추출, 초음파 추출, 환류 냉각 추출 방법 또는 초임계 추출방법 등이 있으며, 바람직하게는 저온 고압 추출방법을 이용한다.
상기 저온 고압 추출법을 이용하여 삼채 추출물은 제조하는 방법은 예를 들어, 삼채와 물을 1:1 내지 1:2의 중량비로 혼합하여 50 내지 90℃의 저온에서 0.2 내지 1MPa의 압력으로 12 내지 24시간 동안 추출하는 것이다. 저온 고압 추출법은 삼채 내에 함유되어 있는 유황성분이 고온에서 변질되는 것을 방지하고 유용성분의 감소를 방지한다.
또한, 상기 삼채 추출물은 당 분야에 공지된 통상적인 용매를 사용하여 추출할 수 있으며, 추출한 액은 액체 형태로 사용되거나 또는 농축 및/또는 건조하여 사용될 수 있다. 이때, 상기 용매로 물, 탄소수 1 내지 4의 무수 또는 함수 저급 알코올(메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올 등), 에틸렌, 아세톤, 헥산, 에테르, 에틸 아세테이트, 부틸아세테이트, 클로로포름, 1,3-부틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, N, N-디메틸포름아미드(DMF), 디메틸설폭사이드(DMSO) 또는 이들의 혼합용매중 어느 하나의 용매를 사용할 수 있다. 그러나, 특별히 이에 제한되는 것은 아니며, 추출하는 유기용매에 따라 추출물의 유효성분의 추출정도와 손실정도가 차이가 날 수 있으므로, 알맞은 유기용매를 선택하여 사용하도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 삼채 추출물은 삼채의 잎, 줄기, 뇌두(종근) 또는 뿌리를 분쇄한 후 침지추출한 다음, 추출물을 회수한 후 여과하여 수득될 수 있다. 상기 여과는 추출액으로부터 부유하는 고체 입자를 제거하는 과정으로, 면, 나일론 등을 이용하여 입자를 걸러 내거나 한외여과법, 냉동여과법, 원심분리법 등을 사용할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 다양한 크로마토그래피(크기, 전하, 소수성 또는 친화성에 따른 크로마토그래피)에 의한 분리 과정을 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 상기 (S22) 단계는 상기 (S21) 단계의 삼채 추출물을 나노 리포좀으로 포집하는 단계로, 상기 나노 리포좀은 상기 (S20) 단계의 분쇄물에 삼채 추출물의 침투를 용이하게 하고, 최종적으로 제조되는 소화 저항성 곡물 분말에 삼채의 유효성분과 기능성을 효과적으로 부가하기 위한 것이다. 또한, 상기와 같이 삼채 추출물을 나노 리포좀화함으로써 가열 조리시 삼채의 유효성분이 파괴되는 것을 방지하고 유황냄새와 같은 삼채의 고유한 이취를 제거하여 기호성을 향상시킨다.
본 발명의 상기 나노 리포좀은 유화제와 지질 매질을 사용하여 제조한다.
본 발명의 상기 유화제는 소르비탄 모노올리에이트(sorbitan monooleate)과 폴리소르베이트(polysorbate)를 혼합한 것이며, 소르비탄 모노올리에이트(sorbitan monooleate)와 폴리소르베이트(polysorbate)를 3 : 7 내지 5 : 5의 중량비로 혼합하여 사용하며, 바람직하게는 4 : 6의 중량비로 혼합하여 사용한다. 소르비탄 모노올리에이트(sorbitan monooleate)와 폴리소르베이트(polysorbate)를 혼합하여 사용할 경우 나노 리포좀의 평균 입자크기가 작아지고 물리화학적 변화에 대한 저항성이 커져 나노 리포좀이 쉽게 파괴되지 않는다.
상기 지질 매질은 고체 지질(solid lipid)의 매질, 액체 지질(liquid lipid)의 매질 또는 고체 지질과 액체 지질로 이루어지는 혼합 매질이며, 바람직하게는 고체 지질의 매질 또는 고체 지질과 액체 지질로 이루어지는 혼합 매질이며, 보다 더 바람직하게는 고체 지질과 액체 지질로 이루어지는 혼합 매질이다.
상기 혼합 매질은 고체 지질과 액체 지질을 5 : 5 내지 9 : 1의 중량비로 혼합한 것이이며, 바람직하게는 6 : 4 내지 8 : 2의 중량비로 혼합한 것이다. 상기 중량비를 벗어날 경우 나노 리포좀의 평균 입자크기가 불균일해지고 매질과 삼채 추출물의 결착력이 작아져 나노 리포좀의 안정성이 감소한다.
본 발명의 하나의 구체적인 예로, 상기 액체 지질은 대두유(soybean oil), 올레산(oleic acid) 또는 올리브유(olive oil)를 사용하며, 바람직하게는 대두유를 사용한다. 상기 고체 지질은 글리세릴 트리스테아레이트(Glyceryl Tristearate), 글리세릴 모노스테아레이트(Glyceryl Monostearate) 또는 글리세릴 트리팔미테이트(Glyceryl Tripalmitate)를 사용하며, 바람직하게는 글리세릴 트리스테아레이트를 사용한다. 대두유는 이중결합이 있는 지방산으로 구성되어 있으며 소수성이 강하여 삼채 추출물의 용해도를 증가시킬 수 있으며, 글리세릴 트리스테아레이트는 나노 리포좀의 입자크기를 감소시켜 보다 안정성을 증대시킬 수 있다.
본 발명의 하나의 구체적인 예로, 상기 (S22) 단계는 다음과 같이 실시할 수 있다. 대두유와 글리세릴 트리스테아레이트를 6 : 4 내지 8 : 2의 중량비로 혼합한 혼합물 및 소르비탄 모노올리에이트와 폴리소르베이트를 3 : 7 내지 5 : 5의 중량비로 혼합한 혼합물을 혼합하여 85 내지 95℃에서 5 내지 15분간 가열하면서 교반하여 유상(oil phase)을 수득한다. (S21) 단계의 삼채 추출물을 용매에 첨가하고 85 내지 95℃에서 5 내지 15분간 가열하여 수상(aqueous phase)을 수득한다. 상기 수상(aqueous phase)을 상기 유상(oil phase)에 적가한 다음 가열하여 분산액을 수득한 후 균질화시킨 다음 초음파 처리한다.
상기 (S22) 단계에서 나노 리포좀화된 삼채 추출물은 삼채추출물 100 중량부에 대하여 유화제 15 내지 80 중량부 및 지질 매질 100 내지 300 중량부를 사용하여 제조하며, 바람직하게는 삼채추출물 100 중량부에 대하여, 유화제 25 내지 70 중량부 및 지질 매질 150 내지 250 중량부를 사용하여 제조한다. 이때, 상기 범위 외로 나노 리포좀을 제조하는 경우 삼채 추출물이 유화제 내에 포집되지 않거나 삼채 추출물이 포집된 나노 리포좀이 합착되어 안정적으로 분산되지 못하는 문제가 있다.
또한, 제조되는 나노 리포좀의 크기는 50 내지 300nm의 입자크기인 것이 바람직하다.가 300nm 초과인 경우 나노 리포좀이 곡물 분말 내부에 충분히 침투되지 않아 최종적으로 제조되는 소화 저항성 곡물 분말의 기능성이 감소할 수 있으며, 50nm 이하인 경우에는 나노 리포좀이 삼채 추출물을 유효하게 포집하지 못하여 이취가 발생하는 문제가 있다.
상기 용매는 수성용매, 바람직하게는 물, PBS(phosphate buffer saline), TBS(tris buffered saline) 또는 초산완충용액을 이용한다.
상기 수상(aqueous phase)을 상기 유상(oil phase)에 적가하여 분산액을 수득하는 것은 85 내지 95℃에서 5 내지 15분간 실시하는 것이 바람직하다.
상기 균질화는, 균질화기를 이용하여 8,000 내지 12,000rpm, 바람직하게는 9,000 내지 11,000rpm, 보다 바람직하게는 10,000rpm의 속도로 1 내지 5분, 바람직하게는 2 내지 4분, 보다 바람직하게는 3분 동안 실시한다.
상기 초음파 처리는 초음파 처리기를 이용하여 150 내지 250W, 바람직하게는 180 내지 220W, 보다 바람직하게는 200W의 강도로 1 내지 5분, 바람직하게는 2 내지 4분, 보다 바람직하게는 3분 동안 초음파 처리하여 형성할 수 있다.
상기 (S23) 단계는 상기 (S22) 단계에서 제조된 나노 리포좀화된 삼채 추출물과 (S40) 단계의 분쇄물을 혼합하는 단계이며, 상기 혼합은 물, PBS(phosphate buffer saline), TBS(tris buffered saline) 또는 초산완충용액과 같은 수성용매에 분산되어 있는 나노 리포좀화된 삼채 추출물과 (S40) 단계의 분쇄물을 혼합하여 실시한다.
상기 혼합방법으로는 분무, 교반 및 침지 중 어느 하나 이상의 방법을 이용할 수 있으며, 바람직하게는 분무장치나 교반기를 이용하여 혼합할 수 있다.
상기 혼합은 (S40) 단계의 분쇄물 100 중량부에 대하여 나노 리포좀화된 삼채 추출물을 5 내지 15 중량부로 첨가하여 실시하며, 바람직하게는 상기 분쇄물 100 중량부에 대하여 나노 리포좀화된 삼채 추출물을 8 내지 12 중량부로 첨가하여 실시한다.
상기 나노 리포좀화된 삼채 추출물의 첨가량이 5 중량부 미만인 경우 최종적으로 제조된 소화 저항성 곡물 분말에 삼채의 유용성분의 함유량이 낮아 삼채 추출물의 첨가로 인한 기능성 향상을 기대하기 어려우며, 15 중량부 초과인 경우 삼채 추출물 함유량의 증가에 따른 효과의 상승작용이 미미하며, 최종적으로 제조되는 소화 저항성 곡물 분말의 맛이나 식감과 같은 관능성이 감소하게 된다.
상기 혼합은 10 내지 60분 동안 실시하며, 바람직하게는 20 내지 50분 동안 실시한다. 상기 시간이 10분 미만인 경우 곡물 분말에 나노 리포좀화된 삼채 추출물이 충분히 침투되지 않으며, 60분 초과인 경우 공정 효율이 감소할 뿐만 아니라, 곡물 분말의 수용성 유용성분이 파괴될 수 있다.
본 발명에서는 상기한 다른 기술적 과제를 해결하기 위하여, 상기 제조방법에 따라 제조된 삼채 추출물을 이용한 소화 저항성 곡물 분말을 제공한다.
본 발명에 따라 제조된 소화 저항성 곡물 분말은 기능성 식품 조성물로 이용될 수 있으며, 식품학적으로 허용 가능한 식품보조 첨가제를 포함할 수 있다. 본 발명의 기능성 식품 조성물에 포함되는 식품보조 첨가제는 여러가지 영양제, 비타민, 전해질, 풍미제, 착색제, 보호성 콜로이드 증점제, pH조절제, 안정화제, 보존제, 글리세린, 알코올, 탄산음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있으며, 천연 과일주스, 과일주스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다.
상기 기능성 식품은 캡슐, 정제, 분말, 과립, 액상, 환, 편상, 페이스트상, 시럽, 겔, 젤리 및 바의 형태일 수 있고, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 기능성 식품의 종류는 특별한 제한은 없으며, 이러한 예로는 육류, 소세지, 빵, 스낵, 과자, 피자, 라면, 기타 면, 죽, 스프 등이 있으며, 통상적인 의미의 식품을 모두 포함한다.
이와 같이, 본 발명에 따라 제조된 소화 저항성 곡물 분말은 당뇨, 고지혈증, 혈압저하의 예방 또는 개선 등에 효과가 있는 삼채를 이용함으로써 저항 전분의 기능성을 강화시키고 소화 흡수율을 낮추는데 우수한 효과가 있으며 조리시 저항 전분의 변성이 적어 소화 저항성이 감소되지 않으면서도 다양한 식품의 조성물로 이용될 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예 등을 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
제조예 1: 아밀로수크라아제 효소액의 제조
본 실시예에서 사용한 아밀로수크라아제 효소액은 네이세리아 폴리사카레아(Neisseria polysaccharea)에서 분리한 아밀로수크라아제 유전자를 대장균에 형질전환하여 발현시킨 미생물을 배양한 후 Ni-NTA 친화 크로마토그래피를 이용하여 정제한 다음, 정제된 효소를 0.05ml로 희석하고 4% 설탕 0.1ml, 1% 글리코겐 0.1ml 및 0.25ml의 pH 7.0인 100mM 초산 나트륨 완충액과 혼합하여 제조하였다.
제조예 2: 나노 리포좀화된 삼채 추출물의 제조
삼채의 뇌두(종근)와 뿌리 부분을 세척한 다음 뇌두 4kg과 뿌리 6kg에 물 15L를 첨가하여 80℃의 온도로 0.5MPa의 압력하에서 16시간 동안 가열한 뒤 여과한 후 농축하여 삼채 추출물을 수득하였다.
제조예 3: 나노 리포좀화된 삼채 추출물의 제조
하기 표 1의 조성으로 구성된 유상을 90℃에서 10분간 가온하면서 교반(450 rpm)하고, 수상인 물도 90℃에서 10분간 가온하였다. 유상에 물을 방울방울 떨어뜨려서 천천히 혼합한 후 10분간 90℃에서 더 가온하면서 교반(450rpm)하고, 균질화기(Homogenizer)를 이용하여 10,000rpm로 3분 동안 균질화를 실시하였다.
이어서, 초음파 처리기를 이용하여 200W의 강도로 3분 동안 초음파 처리하여 나노 리포좀화된 삼채 추출물을 제조하였다. 투과전자현미경을 이용하여 입자크기를 측정하였으며, 나노 리포좀 입자크기는 약 200nm를 나타내었다.
유상 글리세릴 트리스테아레이트(Glyceryl Tristearate) 70 g
대두유(Soybean oil) 30 g
소르비탄 모노올리에이트(sorbitan monooleate) 14g
폴리소르베이트(polysorbate) 18g
수상 물 1L
삼채 추출물 50g
실시예 1: 소화 저항성 곡물 분말의 제조
쌀(백미) 1kg을 밀폐 용기에 넣고, 연결관을 통해 180℃의 과열수증기를 2분 동안 분사한 다음 상온에서 충분히 식힌 뒤에, 냉각팬을 구비한 2롤 분쇄기(two roll mill)에 투입하여 분쇄온도를 약 35℃로 유지하면서 입도크기가 평균 100 메쉬(mesh)가 되도록 약 10분 동안 저온저속분쇄한 다음 분쇄물을 저온건조하여 소화 저항성 곡물 분말을 제조하였다.
실시예 2: 소화 저항성 곡물 분말의 제조
물에 쌀(백미) 1kg을 침지하여 35℃에서 120분 동안 유지한 다음, 침지한 쌀을 건져 밀폐 용기에 넣고 진공펌프를 이용하여 밀폐 용기의 압력이 0.020MPa가 될 때까지 감압한 다음 10분 동안 유지하였다.
이후, 연결관을 통해 180℃의 과열수증기를 2분 동안 분사한 다음 상온에서 충분히 식힌 뒤에, 냉각팬을 구비한 2롤 분쇄기(two roll mill)에 투입하여 분쇄온도를 약 35℃로 유지하면서 입도크기가 평균 100 메쉬(mesh)가 되도록 약 10분 동안 저온저속분쇄한 다음 분쇄물을 저온건조하여 소화 저항성 곡물 분말을 제조하였다.
실시예 3: 소화 저항성 곡물 분말의 제조
상기 제조예 1에 따라 제조한 아밀로수크라아제 효소액을 첨가한 물에 쌀(백미) 1kg을 35℃에서 120분 동안 침지한 다음, 침지한 쌀을 건져 밀폐 용기에 넣고 진공펌프를 이용하여 밀폐 용기의 압력이 0.020MPa가 될 때까지 감압한 다음 10분 동안 유지하였다.
이후, 연결관을 통해 180℃의 과열수증기를 2분 동안 분사한 다음 상온에서 충분히 식힌 뒤에, 냉각팬을 구비한 2롤 분쇄기(two roll mill)에 투입하여 분쇄온도를 약 35℃로 유지하면서 입도크기가 평균 100메쉬(mesh)가 되도록 약 10분 동안 저온저속분쇄한 다음 분쇄물을 저온건조하여 소화 저항성 곡물 분말을 제조하였다.
실시예 4: 소화 저항성 곡물 분말 제조
상기 제조예 1에 따라 제조한 아밀로수크라아제 효소액을 첨가한 물에 쌀(백미) 1kg을 35℃에서 120분 동안 침지한 다음, 침지한 쌀을 건져 밀폐 용기에 넣고 진공펌프를 이용하여 밀폐 용기의 압력이 0.020MPa가 될 때까지 감압한 다음 10분 동안 유지하였다.
이후, 연결관을 통해 180℃의 과열수증기를 2분 동안 분사한 다음 상온에서 충분히 식힌 뒤에, 냉각팬을 구비한 2롤 분쇄기(two roll mill)에 투입하여 분쇄온도를 약 35℃로 유지하면서 입도크기가 평균 100 메쉬(mesh)가 되도록 약 10분 동안 저온저속분쇄하여 분쇄물을 제조하였다.
상기 제조예 3의 나노 리포좀화된 삼채 추출물 함침액을 상기 분쇄물 1kg에 스프레이를 이용하여 분무한 후, 교반기를 이용하여 300rpm에서 30분 동안 혼합하여 나노 리포좀화된 삼채 추출물을 이용한 소화 저항성 곡물 분말을 제조하였다.
비교예 1: 곡물 분말의 제조
쌀(백미) 1kg을 분쇄온도를 약 35℃로 유지하면서 입도크기가 평균 100 메쉬(mesh)가 되도록 약 10분 동안 저온저속분쇄한 다음 분쇄물을 저온건조하여 조성물을 제조하였다.
비교예 2: 곡물 분말의 제조
쌀(백미) 1kg을 밀폐 용기에 넣고, 연결관을 통해 180℃의 과열수증기를 2분 동안 분사한 다음 상온에서 충분히 식힌 뒤에, 냉각팬을 구비한 2롤 분쇄기(two roll mill)에 투입하여 약 2분 동안 입도크기가 평균 100 메쉬(mesh)가 되도록 고속분쇄하였다. 분쇄온도는 약 65℃로 나타났다. 이후 분쇄물을 저온건조하여 소화 저항성 곡물 분말을 제조하였다.
비교예 3: 곡물 분말의 제조
상기 제조예 1에 따라 제조한 아밀로수크라아제 효소액을 첨가한 물에 쌀(백미) 1kg을 침지하여 35℃에서 120분 동안 유지한 다음, 침지한 쌀을 건져 밀폐 용기에 넣고 진공펌프를 이용하여 밀폐 용기의 압력이 0.020MPa가 될 때까지 감압한 다음 10분 동안 유지하였다.
이후, 냉각팬을 구비한 2롤 분쇄기(two roll mill)에 투입하여 분쇄온도를 약 35℃로 유지하면서 입도크기가 평균 100 메쉬(mesh)가 되도록 약 10분 동안 저속분쇄한 다음 분쇄물을 저온건조하여 조성물을 제조하였다.
비교예 4: 곡물 분말의 제조
물에 쌀(백미) 1kg을 침지하여 25℃에서 120분 동안 유지한 다음, 침지한 쌀을 건져 밀폐 용기에 넣고 진공펌프를 이용하여 밀폐 용기의 압력이 0.020MPa가 될 때까지 감압한 다음 10분 동안 유지하였다.
이후, 냉각팬을 구비한 2롤 분쇄기(two roll mill)에 투입하여 분쇄온도를 약 35℃로 유지하면서 입도크기가 평균 100 메쉬(mesh)가 되도록 약 10분 동안 저속분쇄한 다음 분쇄물을 저온건조하여 조성물을 제조하였다.
시험예 1: 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 4의 조건
상기 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 4의 실시 조건을 하기 표 2에 나타내었다. 하기 표에서 O 는 해당 처리공정의 실시, - 는 불실시를 의미한다.
구분 침지 감압 과열수증기 저온저속
분쇄		 나노리포좀
삼채 추출물
물 효소액
실시예 1 - - - O O -
실시예 2 O - O O O -
실시예 3 - O O O O -
실시예 4 - O O O O O
비교예 1 - - - - O -
비교예 2 - - - O - -
비교예 3 - O O - O -
비교예 4 O - O - O -
시험예 2: 저항 전분 함량 측정
상기 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 5의 최종 수득된 조성물을 각각 100g씩 취하여 물 130g을 가한 뒤 전기밥솥을 이용하여 25분간 취반하여 밥을 하고 5분간 뜸을 들인 다음 동결건조기용 용기에 담아 곧바로 80℃의 급속 냉동고에 넣어 냉동한 후 동결건조기로 건조하였다.
건조된 시료는 분쇄 후 200 메쉬(mesh)의 체에 통과시켜 수분을 측정한 다음 저항 전분 분석용 시료로 사용하였다.
저항 전분 함량은 총 식이섬유소를 분석하는 AOAC 방법(2000)에 따라 식이성 섬유 어세이 킷(dietary fiber assay kit, Sigma Chemical Co., USA)을 이용하여 실시하였다. 시료 1.0g과 pH 6.0 인산 완충(phosphate buffer)용액 50mL를 600mL 비커에 넣고 열안정 α-아밀라아제(heat stable α-amylase)를 0.1mL 넣어 15분간 끓는 항온수조에서 반응시킨 다음 실온에서 냉각시켰다.
효소반응액에 0.275M NaOH 용액 10mL를 가하여 pH 7.5±0.2로 맞춘 다음 인산 완충 용액(pH 6.0)에 용해한 프로테아제(protease) 0.1mL를 넣고 60℃ 항온수조에서 100rpm 속도로 흔들어 주면서 30분간 반응시켰고, 0.325M HCl 10mL를 사용하여 pH 4.0-4.6으로 맞췄다. 시료액에 0.1mL 아밀로글루코시다아제(amyloglucosidase)를 넣고 60℃에서 30분간 100rpm의 속도로 흔들어주면서 반응시킨 다음에 효소반응을 멈추기 위해 시료 반응액 부피의 4배 무수에탄올을 넣고 실온에 방치하였다. 셀라이트(Celite)를 약 1g 넣고 건조하고 유리 도가니를 이용하여 감압여과하였다. 잔여물을 78%와 95% 에탄올, 그리고 아세톤의 순서대로 깨끗이 씻고 남은 불용성 잔사를 105℃ 오븐Korea)에서 건조 후 무게를 측정하여 저항 전분 함량(%)을 다음과 같이 계산하였다. 밥에 함유된 단백질과 회분함량은 유리 도가니를 사용하여 하나는 550℃ 회화로로 회화시켜 회분함량을 측정하였고 나머지 하나는 미량 켈달법으로 단백질 함량을 측정하여 식 1을 이용하여 저항 전분 함량을 계산하였다.
[식 1]
Figure 112017103828879-pat00001
SPSS 12.0K(IBM, Armonk, NY, USA)를 이용하여 평균값과 표준편차를 구하였으며 각 변수에 대한 유의성 검정은 ANOVA(Analysis of variance)를 이용하여 Duncan’s multiple-range test로 p<0.05 수준에서 사후검증을 실시하였다.
상기 시험결과에 따른 각 시료의 저항 전분의 함량은 하기 표 3에 나타낸 바와 같다.
저항 전분(%) 회분(%) 단백질(%)
실시예 1 25.18±0.25 1.74±0.06 8.65±0.07
실시예 2 32.11±0.09 1.44±0.08 10.71±0.06
실시예 3 39.17±0.10 0.96±0.03 15.17±0.11
실시예 4 39.36±0.21 0.82±0.01 16.62±0.08
비교예 1 2.83±0.06 6.24±0.10 3.39±0.10
비교예 2 20.53±0.11 2.19±0.08 6.84±0.17
비교예 3 6.12±0.09 3.98±0.03 4.14±0.10
비교예 4 2.92±0.08 6.17±0.20 3.48±0.14
상기 표 3에 나타난 바와 같이, 침지 처리, 감압 처리 및 과열수증기 처리를 모두 실시하지 않고 저온저속분쇄 처리만한 비교예 1과 과열수증기 침지 처리 및 저온저속분쇄 처리만한 비교예 4의 저항 전분의 함량이 가장 낮은 것으로 나타났다.
과열수증기 처리를 실시하지 않은 비교예 1, 3 및 5의 경우 저항 전분의 함량이 매우 낮게 생성된 것으로 나타났다.
아밀로수크라아제 효소액을 이용한 실시예 3과 4 및 비교예 3의 경우 물을 이용한 실시예 2 및 비교예 4과 대비하여 각각 약 3% 및 약 7 %이상 증가한 것으로 확인되었다.
또한, 분쇄속도와 온도에서만 차이가 있는 실시예 1과 비교예 2를 비교하였을 때, 저온저속분쇄 처리시 저항 전분의 함량이 약 4.6% 정도 증가함을 알 수 있다.
상기 시험결과로 본 발명의 제조방법을 따르는 경우 저항 전분의 함량이 매우 높은 소화 저항성 곡물 분말을 제조할 수 있음을 알 수 있으며, 특히, 실시예 3과 실시예 4의 결과로부터, 효소액 침지 처리, 감압 처리, 과열수증기 처리 및 저온저속분쇄 처리 공정을 모두 실시할 경우 저항 전분의 함량이 매우 높은 곡물 분말을 제조할 수 있음을 알 수 있다.
시험예 3: 식이유황 함량측정
실시예 3과 4의 곡물 분말 100g의 유황의 함량을 측정하였다. 유황의 분석은 solid-phase microextraction (SPME)방법에 의해 측정하였다. 추출시 75㎛ Carboxen-PDMS (polydimethylsiloxane)지를 이용하고 불꽃 이온화 검출기가 장착된 gaschromatograph(GC)를 이용하여 화합물을 분리하며 GC-mass spectrometer (MS)를 이용하여 정성분석을 실시하였으며, 정량분석을 위해 200ppm chlorobenzene을 내부 표준물질로 사용하였다.
하기 표 4에 나타난 바와 같이 실시예 3의 곡물 분말의 경우 황 함량은 12mg 정도인 반면 실시예 4의 나노 리포좀화된 삼채추출물을 함침시킨 곡물 분말의 경우 황 함량이 485mg으로 실시예 3에 비해 매우 높은 값을 나타내었다.
실시예 3 실시예 4
유황 함량(mg) 12 485mg
시험예 4: 관능평가
상기 실시예 1 내지 4의 최종 수득된 조성물을 각각 반죽하여 쌀 모양으로 압출 성형한 뒤, 물, 전복 및 참기름과 소금을 이용하여 전복죽을 제조한 다음 이에 대한 관능검사를 실시하였다. 비교예로 시중에서 판매중인 비교예 5(이천쌀, 쌀맛나는농장) 및 비교예 6(행복드림 쌀, 임실농협)를 선택하였으며 상기 방법과 동일하게 전복죽을 제조하였다.
20인의 패널(panel)을 구성하여 외관, 향, 식감, 맛 및 기호도의 총 5가지 관능항목에 대해 5점 척도법(매우 나쁘다 1점; 매우 좋다 5점)으로 평가하였다. 실험의 결과는 평균치와 표준편차로 나타내었으며 통계처리는 SPSS (Statistical Package for the Social Sciences, Version 12.0)을 이용하여 Duncan's multiple range test를 시행하여 p<0.05수준에서 유의성 검정을 하였다.
상기 실시예 1 내지 4 및 비교예 5 내지 6에 대한 관능평가 결과는 하기 표 5에 나타난 바와 같다.
관능평가
항목		 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 비교예 5 비교예 6
외관 4.22±0.18 4.23±0.22 4.13±0.14 4.18±0.84 4.40±0.88 4.34±0.22
향 4.20±0.20 4.18±0.34 4.06±0.54 4.08±0.34 4.21±0.52 4.24±0.38
식감 4.06±0.04 4.04±0.06 4.01±0.56 4.00±0.30 4.05±0.72 4.06±0.12
맛 4.12±0.16 4.10±0.18 4.05±0.10 4.14±0.00 4.12±0.30 4.16±0.82
기호도 4.10±0.10 4.12±0.12 4.02±0.00 4.10±0.70 4.12±0.84 4.20±0.56
관능평가 결과 본 발명에 따른 실시예 1 내지 4의 경우 비교예 5 내지 6과 비교하여 다소 관능성이 낮은 것으로 나타났으나, 식품으로 가공시 관능성에 큰 차이는 없는 것으로 판단된다.
상기 시험결과로 본 발명에 따라 제조된 소화 저항성 곡물 분말은 일반적인 곡물을 대신할 수 있는 저항 전분의 함량이 높은 식품용 재료로 이용될 수 있으며 조리시 관능성이 충분히 우수하다는 것을 알 수 있다.
시험예 5: 체지방 변화 측정
중앙실험동물(주)에서 구입한 2형 당뇨 및 비만 마우스 30마리를 실험동물로 사용하였다. 5주령이 되었을 때 10 마리씩 세 그룹으로 나누어 실시예 1 내지 4 및 비교예 4에 따라 제조된 조성물을 각각의 그룹에 식수와 함께 6주간 자유롭게 급여한 후, 안락사시킨 다음 복부에서 채취한 지방 조직의 무게를 실험동뮬용 저울을 이용하여 측정한 후 평균 값을 계산하였다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 비교예 4
지방조직
무게(g)		 1.91 1.84 1.67 1.43 2.54
비교예 5와의
차이(%)		 -24.8 -27.6 -34.3 -43.7 0
복부 지방 조직 측정 결과 상기 표 6에 나타낸 바와 같이, 실시예 1 내지 4의 소화 저항성 곡물 분말 모두 비교예 4의 조성물에 비하여 현저히 우수한 체지방 감소 효과를 나타냄을 확인할 수 있다.
또한, 나노 리포좀화된 삼채 추출물을 이용하여 소화 저항성 곡물 분말을 제조한 경우(실시예 4), 이를 이용하지 않은 실시예 3과 비교하여 약 9.4% 정도 지방조직의 무게가 더 감소하였음을 알 수 있다.
따라서, 나노 리포좀화된 삼채 추출물을 이용하여 제조한 소화 저항성 곡물 분말은 체지방 감소 효과가 매우 뛰어남을 알 수 있다.

Claims (7)

  1. (S10) 곡물을 과열수증기로 처리하는 단계;
    (S20) 상기 (S10) 단계의 과열수증기 처리한 곡물을 20 내지 50℃ 온도에서 곡물의 건조 중량 1kg당 5 내지 10분이 되도록 저온저속분쇄하여 분쇄물을 제조하는 단계; 및
    (S30) 상기 (S20) 단계의 분쇄물을 건조하는 단계;를 포함하며,
    (S20) 단계 후 (S30) 단계 전에,
    (S21) 삼채(Allium Hookeri) 추출물을 제조하는 단계;
    (S22) 고체 지질(solid lipid), 액체 지질(liquid lipid) 또는 고체 지질과 액체 지질로 이루어지는 혼합물과 유화제를 혼합한 유상(oil phase)과 상기 (S21) 단계의 삼채 추출물을 용매에 첨가한 후 가열한 수상(aqueous phase)을 균질화하여 나노 리포좀화된 삼채 추출물을 제조하는 단계; 및
    (S23) 상기 (S22) 단계에서 나노 리포좀화된 삼채 추출물과 상기 (S20) 단계의 분쇄물을 혼합하는 단계;를
    포함하는 것을 특징으로 하는 소화 저항성 곡물 분말을 제조하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 (S10) 단계의 곡물은
    (S01) 곡물을 물에 침지하는 단계; 및
    (S02) 상기 (S01) 단계의 침치처리한 곡물을 밀폐 용기 내에서 감압 처리하는 단계;로 전처리한 것을 특징으로 하는 소화 저항성 곡물 분말을 제조하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 (S01) 단계의 물은 아밀로수크라아제 효소액이 첨가된 것을 특징으로 하는 소화 저항성 곡물 분말을 제조하는 방법.
  4. 삭제
  5. (S01) 곡물을 물에 침지하는 단계;
    (S02) 상기 (S01) 단계의 침치처리한 곡물을 밀폐 용기 내에서 감압 처리하는 단계;
    (S10) 상기 (S01) 단계의 감압 처리한 곡물을 과열수증기로 처리하는 단계;
    (S20) 상기 (S10) 단계의 과열수증기 처리한 곡물을 20 내지 50℃ 온도에서 곡물의 건조 중량 1kg당 5 내지 10분이 되도록 저온저속분쇄하여 분쇄물을 제조하는 단계;
    (S21) 삼채(Allium Hookeri) 추출물을 제조하는 단계;
    (S22) 고체 지질(solid lipid), 액체 지질(liquid lipid) 또는 고체 지질과 액체 지질로 이루어지는 혼합물과 유화제를 혼합한 유상(oil phase)과 상기 (S21) 단계의 삼채 추출물을 용매에 첨가한 후 가열한 수상(aqueous phase)을 균질화하여 나노 리포좀화된 삼채 추출물을 제조하는 단계; 및
    (S23) 상기 (S22) 단계에서 나노 리포좀화된 삼채 추출물과 상기 (S20) 단계의 분쇄물을 혼합하는 단계;
    (S30) 상기 (S23) 단계의 분쇄물을 건조하는 단계;를
    포함하는 것을 특징으로 하는 소화 저항성 곡물 분말을 제조하는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 (S01) 단계의 물은 아밀로수크라아제 효소액이 첨가된 것을 특징으로 하는 소화 저항성 곡물 분말을 제조하는 방법.
  7. 제 1 항, 제 2 항, 제 3 항, 제 5 항 또는 제 6 항 중 어느 한 항에 따라 제조된 소화 저항성 곡물 분말.
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