KR100476656B1 - 홍국을 이용한 기능성 발아현미 재배방법 - Google Patents
홍국을 이용한 기능성 발아현미 재배방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 현미를 발아시킬 때 혈압강하, 혈중 콜레스테롤 강하의 효능이 있다고 알려진 천연 색소인 홍국을 이용하므로써 백미나 현미가 지니고 있는 식품학적 가치를 극대화함은 물론 특히 식이성 섬유와 기능성 물질의 일종인 GABA(γ-aminobutylic acid)의 함량을 높임으로서 안전성 및 고(高)기능화된 발아현미를 제조하는 방법에 관한 것이다.
즉, 현미를 수중발아(침지)시 홍국분말 용액된 재배수를 사용하여 발아시킴으로서 홍국분말의 기능적 성분들이 발아시 현미로 물질 이동됨으로서 제조된 홍국 발아현미는 현대인의 성인병 예방에 도움이 될 수 있는 주식과 건강보조식품 및 약품의 기본 재료가 될 수 있도록 제조하는 것이다.
Description
본 발명은 천연 색소(홍국)분말을 이용한 기능성 발아현미 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 현미 발아를 위한 수중 발아시 일반물 대신 수용성 천연색소인 홍국분말을 용해시킨 물을 수침수로 사용하므로써 홍국이 가지는 식이섬유 함량, 혈압강하, 혈중 콜레스테롤 강하 등의 기능성을 함께 보유하여 식품학적 가치를 극대화한 고(高)기능성 발아현미를 제조코자 하는 것이다.
홍국은 쌀을 Monascus sp. 효모로 발효시켜 만든 것으로 중국에서는 약 1000년 전부터 술, 식품 보존제, 천연 색소, 약 등으로 널리 사용되어왔다.
특히, 홍국내에 Monacolin-K 또는 Mevinolin(HMG-CoA reductase inhibitor)을 함유하고 있기 때문에 콜레스테롤의 생합성을 억제(표 1)하는 대사물질을 생산함으로써, 혈중 중성지질과 LDL-cholesterol수치를 저하시키므로 동맥경화와 심장병 예방하며, 반면 몸에 이로운 HDL-cholesterol수치를 증가시킨다는 사실이 밝혀져 미국, 유럽, 일본 등에서 식품첨가제, 건강 보조식품 등으로 널리 사용되고 있다.
한편, 기능성 측면에서 살펴보면 GABA(γ-aminobutylic acid)는 혈압강하작용, 색소는 항생물질, 착색, 방부효과이며 dimerumic acid는 항산화 작용을 하는 것으로 나타났으며 독성 측면에서 mice(구강주입)에 monacolin-K의 LD50은 1000mg/kg이상이므로 독성이 거의 없음을 보여주었다.
한편, 일반적인 발아현미 제조방법으로는 국내 공개특허 제98-079624 (981428)호에는 "현미를 발아시키는 방법", 국내 공개특허 제2002-0020539호에는 "발아현미를 제조하는 방법"등이 개시되어 있으나 모두 본 발명과 같이 천연색소를 사용하여 안전성과 경제성이 고려된 천연 유색 기능성 발아현미를 제조한 예는 볼 수 없었다.
이에 본 발명에서는 기존의 발아현미 재배 방법과는 상이한 재배방법으로 현미를 발아과정 중 수침 및 수중 발아시 천연 기능성 색소인 홍국분말을 용해시켜 수침수로 이용하여 발아시키므로써 생산된 발아현미에 홍국이 가지고 있는 기능성 성분 등이 발아현미에 물질 이동하므로 현대인의 기호와 건강에 도움을 줄 수 있는 고(高)기능성 발아현미를 제조할 수 있는 방법을 제공함에 주안점을 두고 그 기술적 과제로서 완성한 것이다.
위와 같은 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는 첨부된 각 도면과 실시예를 통하여 보다 상세히 설명하면 하기와 같다.
먼저 도 1에서 도시된 바와 같이 현미 발아시의 재배공정은 아래의 순서와 같다.
① 원료(현미) : 나락에서 왕겨를 벗긴 상태의 현미(6개월내의 것)를 사용
② 선별 : 배아가 남아 있고 외관상으로 이상이 없는 것 사용
③ 세척 : 선별된 현미는 흐르는 수돗물이나 이온수에 3번 세척
④ 초기 수침 : 세척된 현미를 홍국이 용해된 수침수에 1∼8시간 수침
⑤ 대기 발아 : 수침 후 건져낸 현미를 대기에서 4시간 동안 적당한 수분을 유지하면서 발아
⑥ 수침 : 홍국 용해수에 3시간 수침
⑦ 대기 발아(⑤)와 수침(⑥)을 반복
⑧ 건조 : 40℃이하에서 열풍 및 자연 건조
⑨ 제품 및 포장
그리고 상기 현미발아는 기능성 천연색소인 홍국을 사용함으로써 홍국자체의 항산화, 방부효과로 인하여 2∼3일 이상 재사용 가능하였다.
이하 실시예를 통하여 보다 구체적으로 설명하면
(실시예 1)
1. 재료 및 방법
① 재료실험에 사용한 쌀은 2001년산 청도산 현미로서 왕겨를 제거한 후 사용하였다.
② 수침 및 이온수 처리
선별 된 현미 250g을 흐르는 수돗물에 3회 세척 후 수온이 20±1℃ 되는 홍국(천연색소)용해수에 1∼8시간 수침 후 다시 4시간 대기 발아 후 3시간 홍국(천연색소)용해수에 수중 발아시켰다.
홍국용해수는 분말상태의 수용성 천연색소(상표명 : DANFENG, 紅曲紅色素
(Hongquhongsesu), 福建省南平森天然色素有限公司, 中國産)을 사용하여 일반물에 1, 5, 10%를 용해시켜 사용하였다.
③ 발아실험
원료 현미의 홍국용해수처리와 대기 발아처리는 다음과 같은 조건으로 반복했다(표 2). 또한 발아율은 50개 현미 낱알을 24시간마다 임의로 채취하여 백분율(%)로 표시하였다.
[표 2] 원료 현미의 처리 및 대기 발아
내용 종목 | 수침기간(시간) | 대기발아시간(20±1℃암소) | 표시 |
무처리 | 일반물에 8시간 수침 | 3 | A |
1%홍국용해수처리 | 1시간 수침 | 3 | B |
1%홍국용해수처리 | 8시간 수침 | 3 | C |
5%홍국용해수처리 | 1시간 수침 | 3 | D |
5%홍국용해수처리 | 8시간 수침 | 3 | E |
10%홍국용해수처리 | 1시간 수침 | 3 | F |
10%홍국용해수처리 | 8시간 수침 | 3 | G |
④ 총 식이섬유 함량 측정
시료의 식이섬유 함량은 AOAC법 (1995)에 따라 분석하였다. 즉, 분쇄 시료 1g (0.1㎎까지)을 400mL tall 비이커에 넣어서 40 mL phosphste buffer (pH 6.0±0.2)와 0.1mL termamyl soln.(Sigma Co.)을 넣어 골고루 섞는다.
이때, 알루미늄 호일로 비이커를 막고 끓는 수조에서 흔들어주면서 15분간 반응시켜 이때, 비이커의 내부온도가 95∼100℃가 될 때부터 반응시간을 측정하여 총 반응시간이 35분을 넘지 않도록 한다. 다음에 비이커를 60℃에서 항온수조에서 30분간 흔들어주면서 반응을 시킨 다음 0.561N HCl용액 4∼7mL를 넣어 pH 4.0∼4.7로 조정한다. 또한 시험액에 amyloglucosidase 0.3mL을 첨가하고 다시 60℃ 항온수조에서 30분간 흔들며 반응시킨 다음 60℃로 조정 된 95% ethanol 225mL를 시험액이 들어있는 비이커에 넣는다.
그리고 상온에서 1시간 이상 방치하여 침전시킨다. (Blank 시험도 동일 하게 시행) 여과는 15mL 78% ethanol로 도가니의 celite를 고르게 분산시키고 감압하여 mat를 만든 후 시험액을 여과하고, 78% ethanol 15mL로 비이커에세척하여 도가니에 여과한다(2회 반복). 그리고 95% ethanol 15mL로 비이커를 세척하여 도가니에 2회 반복하여 여과하고 acetone 15mL로 도가니에서 2회 여과 후 105℃ 건조기에서 하룻밤 건조시킨 후 도가니 함량을 구한다.
한편, 단백질 및 회분정량은 함량을 구한 도가니 중 1기는 잔여분을 단백질 분해관에 넣고 Kjeldahl 법으로 단백질 함량 (환산계수 6.25를 사용)을 측정하고 다른 1개 도가니는 525℃에서 5시간 회화시켜 회분함량을 구한다.
계산식은 아래와 같이 산출한다.
B(blank, mg) = Wt residue - PAPB
TDF (total dietary fiber)% = [(Wt residue-B-A-B)/Wt sample] × 100
Wt residue : Duplicate 시료 잔여분 무게의 평균
PA = Duplicate blank 잔여분에서 결정된 단백질의 양 (mg)
PB = Duplicate blank 잔여분에서 결정된 회분의 양 (mg)
B = Blank 값
A = Duplicate 시료의 잔여분에서 결정된 단백질의 양 (mg)
B = Duplicate 시료의 잔여분에서 결정된 회분의 양 (mg)
Wt sample : 시료 무게의 평균
⑤ 무기질 함량 측정
동결건조 된 분말시료 약 1g을 취하여 65%(특급) HNO3 10 mL을 넣고 뚜껑을 열고 실온에서 3∼5시간 동안 방치한 뒤 100℃에서 산이 1mL정도남을 때까지 가열하고 다시 질산 5mL, HClO4 0.5∼1mL 넣고 다시 2mL정도남을 때까지 가열한 다음 초순수 50mL로 희석하여 10μL씩 주입하여 Na과 K은 원자흡광 분광광도계 (Spectra AA800, Varian Co., Austrailia)을 이용하여분석하였고 Zn, Mn, Fe, Mg, P, Ca은 ICP emission spectrophotometer (38Plus, Jobin, Yvon, Co., France)에 주입하여 분석하였다. 그 분석조건은 각각 다음과 같다. (표 3)
[표 3] 원자 흡광 광도계와 ICP1)발광 분광계를 이용한 각 원소의 측정조건
원소 종목 | Na | K | Zn | Mn | Fe | Mg | P | Ca |
Wave length(㎚) | 589.10 | 766.49 | 206.19 | 257.61 | 178.28 | 279.55 | 214.91 | 422.7 |
Lamp current(㎃) | 12.0 | 20.0 | 12.0 | 20.0 | 30.0 | 12.0 | 12.0 | 12.0 |
Slit width(㎚) | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.2 | 0.2 | 0.7 | 0.7 | 0.7 |
Air flow rate(L/min) | 5.6 | 5.6 | 5.6 | 5.6 | 5.6 | 5.6 | 5.6 | 5.6 |
Acetylene flow rat(L/min) | 3.4 | 3.4 | 3.4 | 3.4 | 3.4 | 3.4 | 3.4 | 3.4 |
1)Inducitively Coupied plasma Emission Spectrophotometer.
⑥ γ-Aminobutylic acid(GABA) 함량측정
아미노산 자동분석기(L 8800 Hitachi amino acid analyzer, Japan)에 10μL씩 주입하여 분석하였다. 그 분석조건은 표 4와 같다.
[표 4] 유리 아미노산 분석을 위한 아미노산 분석기 조건
Item | Condition |
Instrument | L 8800 HITACHI |
Flow rate | 0.3 mL/min |
Detecter | photomete r(440nm, 570nm) |
Columm | Ion exchange resin |
Buffer | Lithium citrate |
Injection volume | 10μL |
⑦ 통계처리
실험은 3회 반복으로 행하였으며, 통계분석은 SAS package (SAS/STAT, 1989)의 Duncan's multiple range test를 사용하였다.
2. 결과 및 요약
(1) 발아율(%)
[표 5]
재배일수(일)처리 | 0(재배직전) | 1 | 2 | 3 |
A | 0 | 35±2 | 85±5 | 100 |
B | 0 | 46±3 | 100 | 100 |
C | 0 | 60±5 | 100 | 100 |
D | 0 | 35±7 | 86±3 | 100 |
E | 0 | 36±7 | 87±3 | 100 |
F | 0 | 25±3 | 80±5 | 100 |
G | 0 | 27±6 | 82±3 | 100 |
1) A : 수침(일반물)8시간 + 대기발아 3시간 반복,
B : 1% 홍국용해수에 수침 1시간 + 대기발아 3시간 반복
C : 1% 홍국용해수에 수침 8시간 + 대기발아 3시간 반복
D : 5% 홍국용해수에 수침 1시간 + 대기발아 3시간 반복
E : 5% 홍국용해수에 수침 8시간 + 대기발아 3시간 반복
F : 10% 홍국용해수에 수침 1시간 + 대기발아 3시간 반복
G : 10% 홍국용해수에 수침 8시간 + 대기발아 3시간 반복
2) 측정값은 3회 실험 평균값
〈결과〉
① 발아 재배 1일째는 무처리와 D, E처리군의 발아율은 비슷하였고, 무처리에 비하여 발아율이 B, C처리군은 조금 높았으나 F, G처리군은 다소 낮았다.
② 전체적으로 발아기간에 따라 발아율이 증가하여 발아 3일째는 A∼G의 모든 군에서 발아율이 100%을 나타냈다.
(2) 총 식이섬유의 함량
[표 6]
처리측정항목 | A | B | C | D | E | F | G |
식이섬유함량(g/100g) | 7.4±0.2 | 7.7±0.2 | 8.3±0.1 | 8.5±0.2 | 8.7±0.2 | 7.6±0.2 | 7.5±0.4 |
1) A∼G의 표시는 [표 6] 참고
2) 측정은 재배 3일째 시료임
3) 측정값은 3회 실험 평균값
〈결과〉
총 식이섬유 함량은 무처리보다 B, C, D, E 처리군은 다소 높았으나 F, G 처리군에서는 큰 차이가 나타나지 않았다.
(3) 무기질 함량
① 재배 2일째 함량2)
[표 7]
요소처리 | K | Mg | Mn | Ca | Fe | Cu | Al | Na | Zn |
A1) | 2046.03) | 1404.0 | 18.36 | 258.0 | 13.96 | 3.16 | 3.6 | 44.78 | 25.41 |
B | 1691.0 | 1360.0 | 17.72 | 145.2 | 21.08 | 2.92 | 10.56 | 276.46 | 37.52 |
C | 1731.0 | 1390.2 | 18.11 | 140.2 | 20.08 | 2.87 | 10.32 | 270.00 | 36.12 |
D | 1871.2 | 1389.3 | 18.02 | 142.2 | 21.00 | 2.66 | 10.92 | 269.00 | 37.32 |
E | 1772.3 | 1400.2 | 18.00 | 143.3 | 19.32 | 2.77 | 10.11 | 254.12 | 38.72 |
F | 1669.3 | 1400.1 | 17.92 | 145.2 | 20.32 | 2.79 | 10.02 | 263.22 | 39.12 |
G | 1873.2 | 1393.2 | 18.92 | 150.3 | 21.33 | 2.88 | 10.04 | 245.23 | 38.13 |
1) A∼G 표시는 [표 6]참고
2) 발아현미 평균 싹(촉)의 길이 : 1.0∼1.5mm
3) 측정값은 3회 평균값임
② 재배 3일째 함량2)
[표 8]
요소처리 | K | Mg | Mn | Ca | Fe | Cu | Al | Na | Zn |
A1) | 2228.93) | 1440.0 | 19.16 | 282.4 | 16.72 | 2.96 | 10.20 | 88.36 | 27.56 |
B | 2092.0 | 1660.0 | 21.56 | 149.6 | 17.81 | 2.20 | 3.44 | 296.29 | 36.56 |
C | 2192.0 | 1650.0 | 20.57 | 150.2 | 17.21 | 2.21 | 3.55 | 289.21 | 39.57 |
D | 2111.0 | 1780.1 | 21.55 | 151.3 | 17.32 | 2.19 | 3.47 | 290.22 | 38.55 |
E | 2180.2 | 1650.2 | 20.59 | 152.4 | 16.93 | 2.52 | 3.46 | 291.33 | 36.33 |
F | 2300.8 | 1670.2 | 20.99 | 154.5 | 15.73 | 2.62 | 3.77 | 292.12 | 37.99 |
G | 2214.9 | 1680.2 | 20.88 | 155.6 | 16.11 | 2.73 | 3.89 | 300.12 | 38.12 |
1) A∼G 표시는 [표 6]참고
2) 발아현미 평균 싹(촉)의 길이 : 3.5∼5.0mm
3) 측정값은 3회 평균값임
〈결과〉
① 재배 2일째의 홍국 발아현미는 일반 발아현미에 비해 K, Mg, Mn, Fe, Cu, Al, Zn 함량은 비슷했으나 Na 함량은 약 6.1배 증가하였다.
② 재배 3일째의 홍국 발아현미는 일반 발아현미에 비해 K, Mg, Mn, Fe, Cu는 비슷하였고 Ca, Al은 다소 감소하였으나 Na, Zn의 함량은 증가하였다.
③ 홍국처리(B∼G)군 사이의 모든 원소함량의 변화는 큰 차이가 없었다.
(4) GABA(γ-aminobutylic acid)함량3)
[표 9]
처리 항목 | A1) | B | C | D | E | F | G |
GABA(mg/100g) | 18.742) | 27.48 | 27.12 | 27.98 | 28.12 | 29.32 | 29.12 |
1) A∼G표시는 [표 6]참조
2) 값은 3회 실험 평균값임
3) 재배 3일째 기준(발아현미 싹(축) 3,5∼5.0mm기준)
〈결과〉
홍국 발아현미는 수침수의 홍국함량%에 따라서 27.48∼29.12mg/100g였으며 함량에 따라 다소 GABA함량이 증가하였고 이는 일반 발아현미보다 46.6∼55.4% 증가하였다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 현미를 선별, 세척 후 수침 및 재배시 수침과정에서 홍국분말이 용해되어 있는 것을 수침수를 이용하여 발아된 고(高)품질의 기능성 발아현미는 그 자체가 주식(主食)으로 사용될 수 잇음은 물론 주류, 장류, 두부류, 육류, 수산물 등에 이용하면 국민의 건강 증진 및 경제적으로 보다 높은 고(高)부가가치를 창출하는데도 일조 할 수 있는 등 그 기대되는 바가 다대한 발명이다.
도 1은 본 발명에서 제시된 현미발아 재배공정도
Claims (3)
- 고(高)기능성 발아현미를 제조함에 있어서,기능성 천연색소인 홍국분말을 용해(1∼10%)시킨 수침수에 발아현미를 재배하는 것을 특징으로 하는 홍국을 이용한 기능성 발아현미 재배방법.
- 제1항에 있어서,상기 현미수침시간은 약 1∼8시간 처리하고 발아기간 중 수침시간 4시간, 대기발아 3시간으로 하는 것을 특징으로 한 홍국을 이용한 기능성 발아현미 재배방법.
- 삭제
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