KR101274018B1

KR101274018B1 - 고품질 돈육 생산을 위한 발아 및 발효콩을 이용한 기능성 양돈사료 첨가제 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR101274018B1
Application number: KR1020110044775A
Authority: KR
Inventors: 김진만; 정우석
Original assignee: 건국대학교 산학협력단
Priority date: 2011-05-12
Filing date: 2011-05-12
Publication date: 2013-06-12
Also published as: KR20120126746A

Abstract

본 발명은 여러 생리활성물질이 다량 함유된 콩에 발아 및 발효 공정을 이용하여 생리활성물질을 극대화시킴과 동시에 발효과정에서 발생하는 콩 특유의 불쾌취를 제거한 고품질 돈육 생산을 위한 기능성 양돈사료 첨가제 및 상기 양돈사료 첨가제의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 발아 및 발효콩을 이용한 기능성 양돈사료 첨가제는 발아 및 발효과정을 통해 콩이 가지고 있는 생리활성물질, 특히 이소플라본 함량의 함량을 증가시키고 동시에 불쾌취(콩비린내)를 제거하여 풍미를 개선함에 따라 사료섭취량을 늘릴 수 있을 뿐더러 사료효율, 증체 및 생산성을 향상시키는 것이 가능하다.

Description

고품질 돈육 생산을 위한 발아 및 발효콩을 이용한 기능성 양돈사료 첨가제 및 그 제조방법{FUNCTIONAL PIG FEED ADDITIVES USING GERMINATED AND FERMENTED SOYBEAN FOR HIGH QUALITY PORK PRODUCTION AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 고품질 돈육 생산을 위한 발아 및 발효콩을 이용한 기능성 양돈사료 첨가제 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 여러 생리활성물질이 다량 함유된 콩에 발아 및 발효 공정을 이용하여 생리활성물질 함량을 극대화시킴과 동시에 발효과정에서 발생하는 콩 특유의 불쾌취를 제거하여 사료섭취량, 사료효율, 증체 및 생산성을 향상시킬 수 있는 기능성 양돈사료 첨가제 및 상기 양돈사료 첨가제의 제조방법에 관한 것이다.

동양의 주요 식량자원으로 이용되어 온 콩은 단백질과 지방질이 풍부하고 필수아미노산과 필수지방산의 함량이 높아 육류의 섭취량이 적은 우리나라를 비롯하여 동양에서는 직접 또는 간접적인 형태인 두부, 장류, 콩나물 등으로 다양하게 이용되어 왔다.

최근에는 사료로서도 주목 받고 있는데, 그 이유는 콩을 통해 쉽게 질 좋은 식용단백질, 탄수화물, 비타민, 그리고 미네랄을 얻을 수 있어 영양적 가치가 클 뿐만 아니라, 이소플라본(isoflavone), γ-아미노부티르산(γ-aminobutyric acid, GABA), 사포닌(saponin), 트립신 저해제(trypsin inhibitor), 피트산(pytic acid)과 같은 생리적 기능을 가진 물질을 포함하고 있기 때문이다.

콩은 단백질 40%, 지질 20%, 탄수화물 35%, 및 기타성분 5%로 구성되어 있다. 이들 성분은 단백질, 지질, 탄수화물, 비타민, 무기물 등과 같은 영양성분과 생리활성기능을 나타내는 식물성 물질(Phytochemicals)인 비영양성분으로 구분할 수 있으며, 비영양성분이 가지는 생리활성기능은 식이섬유, 올리고당, 피트산, 콩 단백질과 펩타이드, 식물성 스테롤(sterol), 이소플라본과 같은 페놀(phenol) 화학성분을 통해서 기인된다.

1999년에는 1회분당 6.25 g의 콩 단백질을 함유하고 있는 제품에 대하여 미국 FDA가 심장병예방 관련 기능성 표현(health claim)을 할 수 있도록 허용하였다. 하루에 최소 25 g의 콩을 먹는 것이 심혈관 질병을 예방할 수 있다는 것이다. 이렇듯 콩에는 유익한 생리활성물질이 존재하는데 주로 연구된 것은 이소플라본이다.

콩의 주요 생리활성물질인 이소플라본은 여성 호르몬 에스트로겐(estrogen)과 구조가 유사하여 피토에스트로겐(phytoestrogen)으로 분류되며, 유방암, 전립선암, 대장암 등에 대한 항암효과와 고혈압 및 심혈관계 질환의 예방 및 치료, 체내의 항산화 효과, 그 외 폐경기 증후군, 골다공증에도 효과가 있는 것으로 발표되고 있다.

적어도 12가지의 동형이 존재하고, 크게 배당체(glycoside) 형태와 비배당체(aglycone) 형태로 나뉜다. 그 중 제니스테인(genistein), 다이드제인(daidzein), 및 글리시테인(glycitein)은 비배당체로 존재하고, 골다공증, 유방암, 전립선암 등의 예방 효과가 있음이 최근 연구에서 밝혀지면서 인기 있는 건강식품으로 부각되고 있다.

더욱이 콩 속에는 대두 항산화물질로서 토코페롤(tocopherol), 플라보노이드(flavonoid)와 그 유도체, 인지질, 아미노산, 펩티드를 함유하고 있으며, 사포닌과 클로로겐산(chlorogenic acid), 카페산(caffeic acid), 페룰산(ferulic acid), 및 p-쿠마르산(p-coumaric acid) 등의 페놀산(phenolic acid)에서도 상당한 항산화 효과를 나타내는 것으로 발표되었다.

또한, 콩 발효식품 추출물에서는 돌연변이 억제효과가 있는 물질을 함유하고 있는 것이 확인되었고, 위암 등 암세포주에 대해서 처리농도에 따른 성장억제 효과가 상승하는 결과를 나타내는 성분도 함유하고 있다.

모든 이소플라본은 소장 점막에서 흡수되는데, 비배당체 형태의 이소플라본이 배당체 형태보다 더 많은 양이 빠르게 흡수되며, 항산화 활성도도 높다. 대두가 발아과정을 거치면 이소플라본은 비배당체화가 가능해지며, 각종 기능성 물질들이 생성되어 영양적, 기능적 특징이 강화된다고 보고되었다. 발효과정을 통해서도 콩 중의 배당체로 존재하는 이소플라본은 당이 분해되어 비배당체 형태로 많이 존재하게 된다.

이를 이용한 대두발효식품인 된장이나 미소(miso), 템프(temph) 등의 발효식품에는 발효과정 중 이소플라본이 흡수되기 쉬운 상태인 배당체 형태로 변화되어 제니스테인, 다이드제인의 함량이 높아지는 것으로 보고되고 있다.

그러므로 비배당체가 많이 함유된 대두식품, 즉 발효대두식품의 섭취는 다른 형태의 이소플라본 함유 대두식품보다 여러 가지 질병 예방에 훨씬 효과적이다.

콩 관련 제품을 또한 단백질 함량이 높고 펩타이드(peptide)가 다양하게 함유되어 있어 혈압강화와 관계가 있는 것으로 알려져 있다. 그 외 콩 발효제품의 면역증강물질 생성, 항균활성, 특정 비타민 생성에 관여함이 밝혀졌고, 혈청 콜레스테롤을 낮추는 기능을 갖추고 있다.

본 발명의 발아 및 발효콩 제조과정 중에 접종되는 발효균 Monascus 속의 홍국균은 분류학상 반자낭균과(Hemiascomycetaceae) 홍국균속(Monascaceae)에 속하며, 황국균에 가까운 균족이다. 현재 약 20종, 균주로서 약 70종류가 분리 동정되어 있다.

Mucascus 속의 사상균을 쌀 등의 곡류에 배양시켜 제조한 홍국은 그 자체로 진한 홍색을 띠는 코지(Koji)로 중국 남부나 대만을 중심으로 600여년 이상 전부터 식품소재 뿐만 아니라 한방생약으로 이용되어 왔다. 식품으로서는 식품재료에 천연착색료로까지 이용되었으며, 알코올 생산력이 뛰어나 중국, 대만 등지에서는 일찍이 양조·착색착향료로서 술, 홍유부, 고기 및 야채의 절임 제조에 이용되었다.

또한, 국 중에서 유일하게 한방약으로 사용되고 있으며, 중국의 고서 「본초강목(本草綱目)」에서는 홍국의 약효로서 '소화를 도와 혈액의 흐름을 도우며 내장을 강하게 하여 위를 상쾌하게 한다.'라고 한 것에서도 볼 수 있듯이 예부터 주요한 한방생약의 하나로 사용되고 있고, 중국과 대만에서는 지금도 일반적인 여성 대중 보건약으로 널리 애용되고 있다.

홍국균이 생성하는 색소는 적색계, 황색계, 자색계가 있으며, 현재 화학구조가 판명된 것은 총 6종으로 황색계인 monascin, ankaflavin, 적색계인 rubropunctatin, monascourubrin, 자색계인 rubropunctamine, monascorubramin이 알려져 있다.

최근 식품의 기능성에 관한 연구가 활발히 진행됨에 따라 홍국이 나타내는 항암, 항균, 콜레스테롤 생합성 억제, 혈압 강하 등의 다양한 약리효과에 대해 과학적인 연구결과가 보고되는 등 홍국에 대한 관심이 되살아나고 있다.

1979년 루버(Ruber)가 홍국이 강력한 콜레스테롤 생합성 저해물질인 모나콜린 케이(Monacolin K)를 생산하는 것을 발견하면서 모나콜린 케이와 유사한 구조를 갖는 다른 활성물질도 같은 균주에서 분리되었다. 이들 물질은 모두 독성이 극히 낮으며, 동시에 HMG-CoA(3-hydroxy-3-methyl-glutaryl CoA) 환원효소(reductase)를 저해하면서 콜레스테롤 농도를 저하하는 효과를 나타낸다. 최근까지 연구가 활발히 진행되어 소량 투여로도 토끼, 개, 원숭이 등 각종 동물의 혈중 콜레스테롤을 저하시키고 중증의 고콜레스테롤 중에서도 동맥경화에 유해한 영향을 미치는 LDL-콜레스테롤을 우선적으로 낮추는 작용이 있는 것이 큰 특징이다. 또한, 성분 중에는 사포닌이나 이소플라본을 함유하고 있어서 생리활성을 지닌 기능성 식품소재로 이용할 수 있다.

그러나, 콩 관련 제품을 개발하는데 있어 발효과정에서 발생하는 콩비린내(beany flavor)는 제품으로 상업화하는데 부정적인 요소로 인식되고 있다. 풍미는 소비자의 만족도와 식품의 상품성에 있어서 중요한 역할을 한다. 일반적으로 성숙한 콩의 씨앗에는 세 가지의 리폭시게나아제(lipoxygenase), 즉 SBL-1, SBL-2 및 SBL-3을 포함하고 있으며, 이러한 리폭시게나아제는 콩의 발효과정 중에 불쾌취를 야기시킨다. 특히, 에틸비닐케톤(Ethyl vinyl ketone), 1-옥텐-3-올(1-octen-3-ol), 및 2,4-데카디에날(2,4-decadienal)은 콩을 이용한 식품에서 불쾌취를 발생시키는 주요한 화합물로 알려져 있고, 수많은 연구에서 다양한 방법을 통해 콩을 원료로 한 제품의 풍미향상을 위한 노력을 기울여왔다.

돼지는 후각이 매우 발달하여 콩비린내가 함유된 사료첨가제를 공급할 경우, 사료섭취량이 저하되어 고품질의 돈육을 생산하기가 어렵다.

이에 본 발명자들은 발아 및 발효콩 제조과정 중에 발생하는 콩 특유의 비린내를 제거하는 연구를 진행하던 중 수침과정에 쌀뜨물과 β-사이클로덱스트린(β-cyclodextrin)을 사용하여 콩비린내를 억제할 수 있는 것을 확인하고, 본 발명을 완성하였다.

β-사이클로덱스트린은 7개의 글루코스 단위가 α-(1,4) 글리코시드 결합(α-(1,4) glycosidic linkage)으로 연결된 고리형 올리고당(cyclic olygosaccharide)으로서 전분이나 말토올리고당으로부터 사이클로덱스트린 글리코실 전이효소(cyclodextrin glycosyl transferase)의 효소작용에 의해서 생성, 추출된 도넛형의 구조를 갖는 물질이다. 이 도넛 구조 내부와 외부의 수산기 배열 차이에 의해 내부는 소수성(hydrophobic)을 외부는 친수성(hydrophilic)을 각각 나타내며, 이러한 구조적 특징에 따라 환상고리형의 올리고당 내부에 소수성의 유기화합물을 포집하는 특성을 나타낸다.

많은 연구자들이 식품으로부터 쓴맛을 제거하거나 다양한 향미성분들을 포집하는데 사이클로덱스트린을 사용해 왔다. 그러나, 이들 연구는 β-사이클로덱스트린의 휘발성 화합물과 상호작용을 규명하는 것이 대부분이었고, 본 발명에서와 같이 콩의 불쾌취를 억제하는데 사용하는 기술에 대해서는 어떠한 개시나 교시된 바 없다.

결국, 본 발명은 유용한 생리활성기능을 갖는 콩을 이용하여 고품질 돈육 생산을 위한 기능성 양돈사료 첨가제를 개발하고자 안출된 것으로, 본 발명의 주된 목적은 발아 및 발효과정을 통해 콩이 가지고 있는 생리활성물질(이소플라본)의 함량을 증가시키고 동시에 콩을 이용한 사료를 개발함에 있어 부정적인 영향을 미치는 불쾌취를 제거하여 사료섭취량 및 생산성을 증진시킬 수 있는 기능성 양돈사료 첨가제를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명은 콩을 이용한 기능성 양돈사료 첨가제를 제조하는 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 고품질 돈육 생산을 위한 발아 및 발효콩을 이용한 기능성 양돈사료 첨가제를 제공한다.

또한, 본 발명은 발아 및 발효콩을 이용한 기능성 양돈사료 첨가제의 제조방법을 제공한다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 여러 생리활성물질이 다량 함유된 콩에 발아 및 발효공정을 이용하여 생리활성물질 함량을 극대화시킨 기능성 양돈사료 첨가제를 제공하는 효과가 있다.

본 발명의 발아 및 발효콩을 이용한 기능성 양돈사료 첨가제는 발아 및 발효과정을 통해 콩이 가지고 있는 생리활성물질(이소플라본)의 함량을 증가시키고 동시에 불쾌취를 제거하여 풍미를 개선함에 따라 사료섭취량을 늘릴 수 있을 뿐더러 사료효율, 증체 및 생산성을 향상시키는 것이 가능하다.

도 1은 본 발명의 발아 및 발효콩을 이용한 기능성 양돈사료 첨가제 제조방법을 나타낸 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 발아 및 발효콩의 콩비린내(beany flavor) 함량(%)을 나타낸 그래프이다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명은 콩의 생리활성기능은 강화하고 콩의 발효과정 중 발생하는 불쾌취는 감소시켜 풍미개선효과가 있는 고품질 돈육 생산을 위한 발아 및 발효콩을 이용한 기능성 양돈사료 첨가제를 제공한다.

본 발명에 있어서, 상기 발아 및 발효콩은 쌀뜨물과 β-사이클로덱스트린(β-cyclodextrin)을 사용하여 발효과정 중에 발생하는 콩 특유의 불쾌취가 제거된 것을 특징으로 하며, 사료 총 중량에 대하여 0.1 ~ 10%, 바람직하게는 1 ~ 5%를 급여하는 것이 특징이다.

또한, 상기 발아 및 발효콩을 이용한 기능성 양돈사료 첨가제는 1일 수회 사료와 함께 급여하는 것이 좋다.

본 발명은 또한 발아 및 발효콩을 이용한 기능성 양돈사료 첨가제 제조방법을 제공한다.

본 발명의 제조방법은, 구체적으로 (1) 콩을 세척 후 쌀뜨물에 담가놓는 세척 및 수침공정; (2) 상기 세척 및 수침공정을 거친 콩을 인큐베이터(incubator)에서 발아시키는 발아공정; (3) 상기 발아된 콩을 증자시키는 증자공정; (4) 상기 증자된 콩에 발효균을 접종하는 접종공정; (5) 상기 발효균이 접종된 콩을 인큐베이터에서 발효시키는 발효공정; (6) 상기 발효된 콩을 열풍건조기에서 건조시키는 열풍건조공정; (7) 상기 건조된 콩을 분쇄하는 분쇄공정; (8) 상기 분쇄된 콩을 β-사이클로덱스트린(β-cyclodextrin) 수용액에 담가놓는 2차 수침공정; 및 (9) 상기 수침공정을 거친 분쇄된 콩을 재차 열풍건조기에서 건조하는 2차 건조공정;을 포함한다.

본 발명에서 상기 세척 및 수침공정은 콩의 비린내를 제거하여 향미를 개선하기 위해 실시하는 것으로, 잘 세척된 콩을 쌀뜨물에 하루밤 동안(over-night) 담가놓는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 8 ~ 12시간 동안 담가놓은 것이 좋다. 또한, 상기 발아공정에서는 세척 및 수침공정을 거친 콩을 10 ~ 25℃가 유지되는 인큐베이터에서 1 ~ 2일 동안 발아시키는 것이 바람직하며, 상기 증자공정에서는 상기 발아된 콩을 110 ~ 130℃로 온도를 유지하면서 10 ~ 30분간 증자하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 접종공정에서는 증자된 콩에 홍국균, 바람직하게는 바실러스 서브틸러스 바리에터스 나토(Bacillus subtilis var. natto), 아스퍼질러스 오리자에(Aspergillus oryzae), 및 리조푸스 마이크로스포루스 바리에터스 올리고스포루스(Rhizopus microsporus var. oligosporus)에서 선택되는 어느 하나 이상의 균주를 접종하는 것이 좋으며, 상기 발효공정은 10 ~ 25℃가 유지되는 인큐베이터에서 1 ~ 3일 동안 이루어지는 것이 좋다.

또한, 상기 열풍건조공정 및 2차 열풍건조공정은 50 ~ 80℃의 열풍건조기에서 12 ~ 36시간 동안 진행되는 것이 바람직하며, 상기 2차 수침공정은 분쇄공정 후 실온에서 3 ~ 5%(w/w)의 β-사이클로덱스트린 수용액에 30분 ~ 5시간 동안 담가놓는 것이 바람직하다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

실시예 1. 발아 및 발효 콩 제조

경기도 연천에서 구입한 대풍콩 10 ㎏을 3회 세척한 후 실온에서 10시간 동안 2배(v/v)의 쌀뜨물에 담가 놓았다. 세척 및 수침공정을 거친 콩을 20℃가 유지되는 인큐베이터에서 24~38시간 동안 발아시킨 다음, 발아된 콩은 121℃에서 15~20분간 증자하였다.

그런 다음, 증자된 콩에 Bacillus subtilis var. natto (KCCM 11315), Aspergillus oryzae (KCCM 60241), 및 Rhizopus microsporus var. oligosporus (KCCM 11605) 균주 배양액을 1%(w/w) 접종하여 인큐베이터에서 48시간 발효시켰다.

발효공정을 마친 콩은 60℃의 열풍건조기에서 24시간 건조시킨 다음 분쇄하여 3.3%(w/w) β-사이클로덱스트린(β-cyclodextrin) 수용액에 1시간 동안 수침시키고, 다시 60℃의 열풍건조기에서 건조하여 발아 및 발효 콩가루를 얻었다.

실시예 2. 발아 및 발효콩이 첨가된 양돈사료 제조 및 급여

실험사료는 옥수수와 대두박 위주로 배합하였으며, 전기사료(실험 1일령~21일령)는 대사에너지 3,160 kcal/㎏과 조단백질 20.50%, 후기사료(실험 22일령~35일령)에는 대사에너지 3,220 kcal/㎏과 조단백질 19.49% 그리고 기타 영양소의 수준은 NRC 요구량(1994)에 맞도록 기초사료를 배합하여 대조구 사료로서 사용하였다(표 1 참조).

실험돼지는 3그룹으로 나누어 본 발명의 발아 및 발효콩(GFS)을 첨가하지 않는 대조구와, GFS 첨가구(처리구)는 다시 GFS 무첨가 대조구에 각각 1% 및 2%(w/w)를 첨가한 사료를 급여하였으며, 생후 4주령인 요크셔종을 대상으로 대조구 30두, GFS 1% 급여구 30두, GFS 2% 급여구 30두, 총 90두에 대하여 6주 동안 진행하였다.

사양관리는 물과 사료는 자유채식, 자유음수 시켰으며, 기타 사양관리는 관행적인 방법에 준하여 실시하였다.

실험예 1. 발효콩의 콩비린내(Beany flavor) 향미성분 기체 크로마토그래피분석 및 개선 효과 확인

기체 크로마토그래피(Gas chromatography, GC; Agilent 7890A Gas Chromatography, Agilent Technologies, USA)을 이용하여 10개의 콩비린내 표준물질 카프론알데히드(Capronaldehyde(hexanal)), 벤즈알데히드(Benzaldehyde), 옥틸알데히드(Octyl aldehyde(octanal)), 트랜스,트랜스-2,4-헵타디에날(Trans,trans-2,4-heptadienal), 노닐알데히드(Nonyl aldehyde(nonanal)), 트랜스-2-노네날(Trans-2-nonenal), 2-데카논(2-Decanone), 트랜스,트랜스-2,4-나나디에날(Trans,trans-2,4-nanadienal), 트랜스,트랜스-2,4-데카디에날(Trans,trans-2,4-decadienal)을 이용하여 정성 및 정량하였다(표 2 참조).

그 결과, 본 발명에서는 쌀뜨물과 β-사이클로덱스트린(β-cyclodextrin)을 이용하여 발효콩 제조시 생성되는 휘발성 향미성분을 포집하였는데, 쌀뜨물과 β-사이클로덱스트린을 동시에 이용한 경우에는 약 54.7%의 감소효과를 얻을 수 있었으며, 쌀뜨물만을 이용하여 침지한 경우에도 약 14.7%의 감소효과가 나타나 풍미개선 효과가 있음을 확인하였다(도 2 참조).

실험예 2. 돈육의 이화학적 특성 성분 변화 측정

2-1. pH

시료 5 g을 취하여 증류수 20 ㎖와 혼합하여 균질화기(Ultra turrax; T25, Janken and Kunke, Germany)를 사용하여 200 rpm에서 2분간 균질화 한 후 pH-meter(F-51, Horiba, Japan)로 pH를 측정하였다.

식육의 pH는 보수력 및 연도 등의 품질변화와 밀접한 관계가 있으며, 일반적으로 신선육의 최종 pH는 대략 5.3 ~ 5.8 정도를 나타낸다.

본 발명에서 대조구와 발아 및 발효콩(GFS)을 급여한 처리구의 pH는 대조구 5.72, 1% 급여구 5.76 및 2% 급여구 5.73의 값을 나타냈으며, 대조구와 처리구간의 유의적 차이는 관찰되지 않았다(p>0.05).

2-2. 전단력

전단력가는 가슴근육을 2 ㎝ 두께로 절단하여 75℃ 항온수조(water bath)에서 30분간 가열하여 실온에서 30분간 냉각시킨 후 근섬유와 평행하게 시료채취기(직격 11 ㎜)로 취해 블레이드 세트(Warner-Bratzler blade)가 장착된 연도 분석기(Texture Analyser; TA-XT2i, Stable Micro Systems, England)를 이용하여 측정하였으며, 이때의 cross head speed는 2 ㎜/sec로 하였다.

전단력은 육을 직각으로 절단할 때의 힘을 나타내는 것으로 전단력이 높을수록 연도는 낮으며, 전단력이 낮을수록 연도가 우수하다고 할 수 있다.

본 발명에서는 대조구 10.24 ㎏, 1% 급여구 10.37 ㎏, 2% 급여구 10.54 ㎏의 결과가 나왔으며, 대조구와 처리구의 전단력은 유의적인 차이가 없었다(p>0.05)(표 3 참조).

2-3. 육색

육색은 가슴근육의 피부방향 표면을 광원 C를 이용하여 색도계(Color meter; Chromameter, CR210, Minolta, Japan)로 명도(lightness)를 나타내는 값 L^*-값, 적색도(redness)를 나타내는 a^*-값과 황색도(yellowness)를 나타내는 b^*-값을 측정하였다. 이때 표준색을 L^*-값이 97.69, a^*-값이 -0.43, b^*-값이 +1.98인 교정판(calibration plate을 사용하였다.

육색은 소비자들의 기호성에 많은 영향을 미치는 요인이 되며, 또한 식육의 품질을 결정하는 중요한 척도가 된다.

본 발명에서는 육색에 있어서 명도(백색도)를 나타내는 L^*(lightness)-값과 황색도를 나타내는 b^*(yellowness)-값 및 적색도를 나타내는 a^*(redness)-값에서 모두 유의적 차이를 보이지 않았다(p>0.05)(표 3 참조).

2-4. 가열감량

가열감량은 일정한 모양으로 정형하여 폴리에틸렌백(polyethylene bag)에 넣어 75℃ 항온수조(C-WBE, Chang Shin Co., Korea)에서 30분간 가열한 후 상온에서 30분간 방냉시킨 다음 식에 따라 측정하였다.

가열감량은 열에 의한 물리적 작용에 대한 고기 중의 육즙의 손실량을 측정하는 것으로, 고기의 수분을 유지하는 능력(보수력)을 측정하는 방법이다.

본 발명에서 가열감량은 대조구가 29.45%, 1% 급여구가 27.06% 및 2% 급여구가 27.52%로 대조구보다 처리구에서 감소하는 경향을 보였으나 대조구와 처리구 사이에 유의적인 차이는 없었다(p>0.05)(표 3 참조).

2-5. 드립감량

드립감량은 4℃에서 50 g의 표준 시료(5×4 ㎝)를 취하여 자연적으로 흘러나오는 수분의 감량을 측정하였다. 처음과 1 ~ 3일 동안 냉장 저장 후에 육의 무게의 차이를 구하여 드립감량을 측정하였다.

드립감량은 육의 보수력을 측정하는데 있어서 가장 정확한 방법으로 3일 동안 냉장저장 하는 동안 자연적으로 육안의 수분이 흘러나온 후의 육 무게를 측정하여 그 비율로 측정하는 것이다.

본 발명에서 드립감량은 1일 후와 3일 후를 각각 측정하였는데, 1일째에는 대조구(4.27%)가 1% 급여구(5.38%) 및 2% 급여구(5.12%) 보다 더 적은 드립감량을 보였으나 3일째에는 대조구가 처리구 보다 더 많은 감량을 보였다(p>0.05)(표 3 참조).

2-6. 보수력

보수력은 Grau와 Hamm(Grau, R., and Hamm, R. Eine einfache Methode zur Bestimung der Wasserbindung im Muskel. Naturwissenechaften 40, 29, 1953)의 여과지 압착(filter paper press)법을 응용하여 특수 제작된 플렉시유리판(plexiglass plate) 중앙에 여과지(Whatmann No.2, UK)를 놓고 가슴근육 300 ㎎을 취해 그 위에 놓은 다음 플렉시유리판 1개를 그 위에 포개 놓고 일정한 압력으로 2분간 압착시킨 후 여과지를 꺼내어 고기 육편이 묻어 있는 부분의 면적과 수분이 젖어 있는 부분의 총 면적을 면적계(planimeter; Type KP-21, Koizumi, Japan)를 사용하여 특정하고 그 비율을 계산하였다.

보수성은 육색, 조직감, 신선육의 경도, 조리육의 연도, 다즙성 등에 영향을 주는 것으로 알려져 있으며, 일반적으로 pH가 높거나 근내지방도가 높을수록 보수력이 우수하다.

본 발명에서는 대조구 33.28%, 1% 급여구 35.56% 및 2% 급여구 36.46%의 결과를 나타내었으며, 대조구와 처리구 간의 유의적 차이가 관찰되지 않았으나 발아 및 발효콩 급여 처리구에서 보수력이 증가하는 경향을 나타내었다(p>0.05)(표 3 참조).

2-7. 돈육 내 콜레스테롤 함량

총 콜레스테롤 함량(Total-C)은 진단용 콜레스테롤 키트(콜레스테롤 E Kit, 영동제약, 한국)를 사용하여 비색방법으로 총 콜레스테롤 농도를 측정하였다.

일반적으로 돈육의 콜레스테롤 함량은 등심 부위가 31 ~ 204 ㎎/100 g 이다.

본 발명에서는 대조구(62.18), 1% 급여구(62.55) 및 2% 급여구(63.24) 간의 유의적인 차이가 관찰되지 않았다(p>0.05)(표 3 참조).

단, 상기에서 모든 값은 평균±표준편차이고, ^{a, b}는 같은 행에서 서로 다른 머리글자는 유의성이 인정되며(p<0.05), ^{A, B}는 같은 열에서 서로 다른 머리글자는 유의성이 인정됨(p<0.05).

실험예 3. 돈육의 관능평가

관능검사는 5명의 관능검사용원을 구성하여 수행하였으며, NPPC(Procedures to evaluate Market Hogs. 3rd. ed. National Pork Producers Council, DesMoines, Iowa, USA, 1991) 기준 안에 의해 각 시험구별 육색, 풍미, 연도, 다즙성과 전체적인 기호도를 항온수조(water bath)와 전기그릴에 가열 전후의 차이를 측정하였다.

관능적인 특징은 소비자들의 기호도에 따라 크게 좌우되는 부분이다. 고기의 관능적 특성에는 색, 풍미, 연도, 다즙성 등을 들 수 있는데, 본 발명에서 가열 전 색과 외관을 비교했을 때 처리구가 전체적으로 대조구보다 우수한 결과를 나타내었다(표 4 참조).

또한, 항온수조와 전기그릴을 사용하여 가열한 후 비교하였을 때에도 전체적으로 처리구가 대조구보다 더 우수한 결과를 나타내었다(p<0.05).

단, 상기에서 모든 값은 평균±표준편차이고, ^{a, b}는 같은 행에서 서로 다른 머리글자는 유의성이 인정됨(p<0.05).

실험예 4. 혈중 콜레스테롤 함량 및 간수치 측정

실험 종료 시 각 처리구에서 유사한 체중을 지닌 개체를 각각 8수씩 선별하여 주사기를 이용해 익하 정맥에서 혈액을 채취한 후 지질과 기타 성분을 성분을 조사하고, 분리한 혈청은 원심분리 하여 사용시까지 -30℃에서 보관하였다.

총 콜레스테롤 함량(Total-C)은 상기 실험예 2-7에서와 동일하게 진단용 콜레스테롤 키트(콜레스테롤 E Kit, 영동제약, 한국)를 사용하여 비색방법으로 총 콜레스테롤의 농도를 측정하였으며, 혈청 내의 GOT(glutamic-oxaloacetic transaminase) 및 GPT(glutamic-pyruvic transaminase) 함량은 GOT-GPT 키트(GOT-GPT kit, 아산제약)를 사용하여 비색방법으로 측정하였다.

그 결과, 본 발명에서 GOT 및 GPT 수준에 유의한 차이가 없는 것으로 확인되었는데 이는 발아 및 발효콩에 의한 간 및 조직의 손상이 없다는 것을 간접적으로 나타내며, 생리적으로 부정적인 영향이 없는 것으로 판단된다.

또한, 발아 및 발효콩 급여 처리구에서 총 콜레스테롤 함량이 유의적으로 증가하는 결과가 나왔다(p<0.05). 콜레스테롤 중에서도 생체 내에 유익한 고밀도 지단백(HDL)의 함량이 유의적으로 증가한 것으로 볼 때 돼지의 동맥경화, 고지혈증 등의 예방뿐만 아니라 심혈관질환을 억제하여 폐사율을 낮출 수 있을 것으로 기대된다.

단, 상기에서 Total-C는 총 콜레스테롤; HDL-C는 고밀도 지단백-콜레스테롤(high density lipoprotein-cholesterol); GOT는 glutamic-oxaloacetic transaminase; GPT는 glutamic-pyruvic transaminase이며, 모든 값은 평균±표준편차이고, ^{a, b}는 같은 행에서 서로 다른 머리글자는 유의성이 인정됨(p<0.05).

실험예 5. 통계분석

본 발명에서 얻어진 결과들의 통계분석은 SAS(SAS Institute SAS Stat User's Guide. Version 8 ed. SAS Institute Inc., Cary, NC, USA, 2001)의 GLM procedure를 이용하여 분산분석을 실시하였으며, 처리구간 유의성은 던칸(Duncan)의 다중검정을 통해 유의 수준 p<0.05에서 검정하였다.

이상, 본 발명의 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims

쌀뜨물과 β-사이클로덱스트린(β-cyclodextrin)을 사용하여 발효과정 중에 발생하는 콩 특유의 불쾌취가 제거된 발아 및 발효콩을 이용한 기능성 양돈사료 첨가제.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 양돈사료 첨가제는 사료 총 중량에 대하여 1 ~ 5%를 급여하는 것을 특징으로 하는 발아 및 발효콩을 이용한 기능성 양돈사료 첨가제.
(1) 콩을 세척 후 쌀뜨물에 담가놓는 세척 및 수침공정;
(2) 상기 세척 및 수침공정을 거친 콩을 인큐베이터(incubator)에서 발아시키는 발아공정;
(3) 상기 발아된 콩을 증자시키는 증자공정;
(4) 상기 증자된 콩에 발효균을 접종하는 접종공정;
(5) 상기 발효균이 접종된 콩을 인큐베이터에서 발효시키는 발효공정;
(6) 상기 발효된 콩을 열풍건조기에서 건조시키는 열풍건조공정;
(7) 상기 건조된 콩을 분쇄하는 분쇄공정;
(8) 상기 분쇄된 콩을 β-사이클로덱스트린(β-cyclodextrin) 수용액에 담가놓는 2차 수침공정; 및
(9) 상기 수침공정을 거친 분쇄된 콩을 재차 열풍건조기에서 건조하는 2차 건조공정;을 포함하는 발아 및 발효콩을 이용한 기능성 양돈사료 첨가제 제조방법.
제 4항에 있어서,
상기 세척 및 수침공정에서는 콩의 비린내를 제거하여 향미를 개선하기 위해 세척된 콩을 쌀뜨물에 8 ~ 12시간 동안 담가놓은 것을 특징으로 하는 발아 및 발효콩을 이용한 기능성 양돈사료 첨가제 제조방법.
제 4항에 있어서,
상기 발아공정에서는 상기 세척 및 수침공정을 거친 콩을 10 ~ 25℃가 유지되는 인큐베이터에서 1 ~ 2일 동안 발아시키는 것을 특징으로 하는 발아 및 발효콩을 이용한 기능성 양돈사료 첨가제 제조방법.
제 4항에 있어서,
상기 증자공정에서는 상기 발아된 콩을 110 ~ 130℃로 온도를 유지하면서 10 ~ 30분간 증자하는 것을 특징으로 하는 발아 및 발효콩을 이용한 기능성 양돈사료 첨가제 제조방법.
제 4항에 있어서,
상기 접종공정에서는 상기 증자된 콩에 바실러스 서브틸러스 바리에터스 나토(Bacillus subtilis var. natto), 아스퍼질러스 오리자에(Aspergillus oryzae), 및 리조푸스 마이크로스포루스 바리에터스 올리고스포루스(Rhizopus microsporus var. oligosporus )에서 선택되는 어느 하나 이상의 균주를 접종하는 것을 특징으로 하는 발아 및 발효콩을 이용한 기능성 양돈사료 첨가제 제조방법.
제 4항에 있어서,
상기 발효공정은 상기 발효균이 접종된 콩을 10 ~ 25℃가 유지되는 인큐베이터에서 1 ~ 3일 동안 발효시키는 것을 특징으로 하는 발아 및 발효콩을 이용한 기능성 양돈사료 첨가제 제조방법.
제 4항에 있어서,
상기 열풍건조공정 및 2차 열풍건조공정은 50 ~ 80℃의 열풍건조기에서 12 ~ 36시간 동안 진행되는 것을 특징으로 하는 발아 및 발효콩을 이용한 기능성 양돈사료 첨가제 제조방법.
제 4항에 있어서,
상기 2차 수침공정은 상기 분쇄공정 후 실온에서 3 ~ 5%(w/w)의 β-사이클로덱스트린(β-cyclodextrin) 수용액에 30분 ~ 5시간 동안 담가놓는 것을 특징으로 하는 발아 및 발효콩을 이용한 기능성 양돈사료 첨가제 제조방법.