KR101386664B1 - 적색광 파장의 ｌｅｄ 조사를 이용한 메티오닌 함량이 증가된 발아현미의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 발아현미를 LED(light emitting diode)로 조사하여 메티오닌 함량이 대조구에 비해 증가된 발아현미를 제조하는 방법, 상기 방법으로 제조된 대조구에 비해 메티오닌 함량이 증가된 발아현미, 상기 발아현미가 함유된 식품 및 음료에 관한 것이다.
Description
본 발명은 적색광 파장의 LED 조사를 이용한 메티오닌 함량이 증가된 발아현미의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발아현미를 LED(light emitting diode)로 조사하여 메티오닌 함량이 증가된 발아현미를 제조하는 방법, 상기 방법으로 제조된 메티오닌 함량이 증가된 발아현미, 상기 발아현미가 함유된 식품 및 음료에 관한 것이다.
최근 식생활에 관심이 증가하면서 취반용 백미에 잡곡이나 현미를 혼합하여 먹는 인구가 늘고 있다. 현미는 과피, 종피 및 호분층으로 구성된 미강과 배 및 배유로 이루어져 있다. 현미는 백미에 비해 지방, 단백질, 비타민 B1, B2가 풍부하고 식이섬유 함량이 약 2배 정도 높으며 칼슘과 철분 등 각종 무기질 함량이 높다.
그러나, 현미는 과피에 존재하는 왁스층 때문에 수분 흡수 속도 및 가수량이 달라 밥짓기가 힘들고 밥의 질감도 딱딱해 식미가 떨어지는 문제점을 갖는다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해 현미내 왁스층을 제거하거나, 과열수증기 공정으로 현미의 수화 및 조직 특성을 변화시키거나, 또는 현미를 발아시키는 방법이 사용되고 있다. 특히, 현미발아로 현미의 조직이 연화되어 질감이 개선될 뿐만 아니라 발아 과정에서 피틴산, 식이 섬유 등과 같은 각종 기능성 성분이 활성화되고, 감마-아미노낙산(γ-aminobutylic acid)과 같은 각종 아미노산이 증가된다.
한편, 1960년경에 발명된 LED는 화합물 반도체의 특성을 이용하여, 순방향으로 전압을 가했을 때 발광하는 반도체 소자이다. LED의 발광색은 사용되는 재료에 따라 자외선 영역, 가시광선, 적외선 영역까지 발광하는 것을 제조할 수 있다. LED의 수명은 백열 전구보다 상당히 길며, 에너지 소비가 적고, 환경 유해 물질이 매우 적게 포함되어 있다.
또한, 기존의 조명이 넓은 파장대의 영역을 가지고 있는 반면에, LED의 경우에는 정확하고 매우 좁은 영역의 파장을 구현하기 때문에 식물의 생육촉진이나, 병해충 방지에 매우 유용하게 이용되고 있다. 미국 NASA에서 우주 공간에서 식물을 재배하기 위하여 LED를 이용하였고, 현재에는 이러한 LED가 대량 생산이 가능해져 농업에서 다양한 분야에 이용되고 있다. 일본에서는 1990년대부터 무농약 고품질의 채소 및 꽃을 LED를 이용한 식물 공장을 통하여 소비자에게 제공하고 있다. 또한 LED는 고품질의 작물 모종 공급, 공업 재료 식물 생산, 약용 및 의료용 식물 원료 등의 대량 생산에 이용되고 있다. 특히 LED를 이용할 경우, 식물 공장이나 그린하우스 재배의 경우에, 기후 변화에 관계없이 365일 안정된 광원을 공급할 수 있어, 대표적인 청정 기술의 예로 들어지고 있다.
한편, 최근 특정 성분을 강화시킨 기능성 쌀에 대한 관심이 증가하고 있는데, 한국 공개특허공보 제10-2000-0071982호에 '식이섬유질이 코팅된 기능성 쌀 및 그 제조방법'이 개시되어 있고, 한국 공개특허공보 제10-2001-0100156호에 '기능성 쌀 원적외선 제조방법'이 개시되어 있고, 한국 공개특허공보 제10-2003-0082036호에 '약용 버섯균을 배양한 기능성 쌀 및 그 제조방법'이 개시되어 있고, 한국 공개특허공보 제10-2003-0015357호에 '클로렐라로 코팅된 기능성 쌀 및 그 제조방법'이 개시되어 있으나, 본 발명에서와 같이 발아현미를 적색광 파장의 LED로 조사하여 메티오닌 함량이 증가된 발아현미를 제조하는 방법에 관해서는 개시된 바가 전혀 없다.
본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 도출된 것으로서, 본 발명자는 발아현미에 효율적이고 친환경적인 LED의 특정 파장인 적색광 파장을 조사하여 메티오닌 함량이 3배 이상 증가된 기능성 발아현미를 개발함으로써, 본 발명을 완성하였다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 발아현미를 LED(light emitting diode)로 조사하여 메티오닌 함량이 증가된 발아현미를 제조하는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 방법으로 제조된 메티오닌 함량이 증가된 발아현미를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 발아현미가 함유된 식품 및 음료를 제공한다.
본 발명은 현미에 비해 혈압강화, 뇌 기능개선 및 면역력이 증가되며, GABA, 이노시톨, 페룰릭산, 아라비노자일란 및 유용 아미노산 등의 기능성 성분이 증진되거나 새로 생성되는 것으로 보고된 발아현미의 식품학적 가치(특히 메티오닌 함량 증가)를 향상시킴으로써 경제적인 면에서 부가가치를 크게 향상시킬 수 있는 매우 유용한 발명이다.
도 1은 본 발명의 LED 처리 발아현미의 아미노산 함량을 분석하기 위한 방법을 모식적으로 나타낸다.
도 2는 본 발명의 LED 처리 발아현미의 필수 아미노산 함량을 분석한 결과(상)와 이들 함량변화를 대조구에 대한 상대값(하)으로 나타낸 결과이다.
도 3는 본 발명의 LED 처리 발아현미의 비필수 아미노산 함량을 분석한 결과(상)와 이들 함량변화를 대조구에 대한 상대값(하)으로 나타낸 결과이다.
도 2는 본 발명의 LED 처리 발아현미의 필수 아미노산 함량을 분석한 결과(상)와 이들 함량변화를 대조구에 대한 상대값(하)으로 나타낸 결과이다.
도 3는 본 발명의 LED 처리 발아현미의 비필수 아미노산 함량을 분석한 결과(상)와 이들 함량변화를 대조구에 대한 상대값(하)으로 나타낸 결과이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 발아현미를 LED(light emitting diode)로 조사하는 것을 특징으로 하는 대조구에 비해 메티오닌(Methionine) 함량이 증가된 발아현미를 제조하는 방법을 제공한다.
본 발명의 대조구는 발아현미에 LED 조사 대신 암조건을 처리한 것을 사용하였다.
본 발명의 일 구현 예에 따른 방법에서, 상기 LED는 적색광(red light, 660±10nm), 원적색광(far-red light, 730±20nm), UV-A(365±30nm) 또는 청색광(blue light, 450±10nm) 파장일 수 있고, 바람직하게는 적색광 또는 원적색광(far-red light) 파장일 수 있고, 가장 바람직하게는 적색광 파장일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
또한, 본 발명은 (a) 현미를 소독한 후 20~30℃, 암조건에서 18~30시간 동안 침종시켜 발아시키는 단계; 및 (b) 상기 (a)단계의 발아 현미를 15~20℃에서 5~10일 동안 LED(light emitting diode)로 조사하는 단계를 포함하는 대조구에 비해 메티오닌 함량이 증가된 발아현미를 제조하는 방법을 제공한다.
본 발명의 일 구현 예에 따른 방법에서, 상기 LED는 적색광(red light, 660±10nm), 원적색광(far-red light, 730±20nm), UV-A(365±30nm) 또는 청색광(blue light, 450±10nm) 파장일 수 있고, 바람직하게는 적색광 또는 원적색광(far-red light) 파장일 수 있고, 가장 바람직하게는 적색광 파장일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
또한, 본 발명은 상기 방법으로 제조된 대조구에 비해 메티오닌 함량이 증가된 발아현미를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 발아현미가 함유된 식품을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 발아현미가 함유된 음료를 제공한다.
본 발명의 메티오닌 함량이 증가된 발아현미는 캔디류, 장류, 주류, 빵류, 면류 및 과자류 중에서 선택된 어느 하나에 첨가될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 발아현미가 함유된 식품 또는 음료의 제조 방법은 당업계에 잘 알려진 방법으로 제조될 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
재료 및 방법
재료 준비
종자는 품종 호품을 2010년 전북대학교 실험 농장에서 획득한 종자를 사용하였다. 소형 제현기 (SY88-TH)를 이용하여 실험시마다 현미를 생산하였다. 실험 과정 중 발생할 병원균의 오염을 막기 위해 종자를 70% 알코올에 흔들어 소독 후 락스 500배로 희석하여 30분간 소독하였고, 증류수로 반복하여 세척하였다. 25℃ 생장상에서 암처리로 24시간 침종하였다. LED (Light emitting diode)를 시료의 약 30㎝ 높이에 설치하였고, UV-A (365nm), 청색광(Blue, 450nm), 적색광(Red, 650nm), 원적색광(Far-red, 730nm) 파장의 광원을 시료에 처리하였다. 7일간 온도 17℃의 생장실에서 암조건을 처리한 대조구 및 각각 다른 파장의 광원을 조사한 종자를 발아시켰다.
시료는 도 1과 같이 발아현미 1g을 믹서(mixer)로 분쇄 후 메탄올 12ml, CHCl3 5ml, H2O 3ml를 첨가한 후 290rpm에 30분간 교반하였다. 교반물을 12,000rpm에서 원심분리 후 상등액을 따로 분리하여 모아두고 침전물은 CHCl3 3ml, H2O 5ml를 첨가하여 이전과 같은 조건으로 교반 후 원심분리하여 상등액을 취하였다. 로터리 증발기(Rotary evaporator)를 이용하여 유기용매를 완전히 제거 후 동결 건조하여 분말상태의 시료를 얻었고, 이를 GC/MS로 아미노산 함량을 분석하였다.
실시예
1.
LED
처리 발아현미의 아미노산 함량 분석
LED 광 처리에 따른 발아현미의 아미노산 함량 변화를 측정한 결과 LED 광 처리가 아미노산 함량 증가에 좋은 영향을 준다는 것을 알 수 있었다(도 2 및 도 3). 아미노산 함량 변화는 평균적으로 UV-A 파장 처리시 194%, Far-red 파장 처리시 147%, Red 파장 처리시 120%, Blue 파장 처리시 106%로 대조구인 Dark 처리 보다 높으며, 특히 UV-A 처리시 Thr, Val, Met, Ile, Leu, Phe 및 Tyr 함량은 2배 이상의 증가율을 보였으며, Asp, GABA를 제외하고는 대부분의 아미노산에서도 약 1.5배 이상 높은 증가율을 보였다.
구체적인 아미노산의 기능을 중심으로 기술해 보면, UV-A 처리로 인하여 간에 지방이 축적되는 것을 막으며, 소화관 및 장의 기능이 보다 원활하도록 도와주는 Thr, 기억력 개선, 갑상선과 부신 및 뇌하수체의 건강한 작용을 촉진하는 Tyr, 정신적 활력 촉진 및 근육의 공동작업과 평온한 정신상태를 유지시키는 Val, 신체 내에서 다른 필수 생화학적 성분들의 제조를 위한 원료를 제공하는 Ile 및 Leu, 뇌에 의해 이용되어 노르에피네프린(norepinephrine)을 생산하도록 하는 Phe의 함량은 대조구보다 2배 이상 높은 증가량을 보였다.
특히 우리 신체의 간에서 레시틴(lecithin)의 생산을 증가시킴으로써 콜레스테롤 수준을 낮추도록 도와주는 역할을 하며, 모발, 피부 및 손톱의 이상을 예방하는 황의 주요공급원 역할을 하는 Met는 적색광(Red) 처리시 대조구인 Dark 보다 가장 높은 증가율인 363%를 보였다(도 2). Far-red 또는 UV-A 처리에서는 Met가 대조구보다 2배 이상 증가하였으며, Blue 처리에서도 Met가 162%로 1.6배 높은 증가량을 보였다.
또한, 현미를 Dark에서 발아시킨 발아현미의 경우, 중추신경계의 신경전달물질로서 뇌의 혈류를 활발하게 하고 산소공급량을 증가시켜 뇌세포의 대사 기능을 촉진시키며, 혈압강하와 알코올 대사를 증진시키는 것으로 알려져 있는 GABA 함량이 약 60% 증가한다고 알려져 있는데, 이러한 GABA는 본 발명에서 UV-A 파장의 LED 처리로 인하여 다소 증가함을 알 수 있다 (도 3).
Claims (7)
- 발아현미를 적색광(red light) 파장의 LED(light emitting diode)로 조사하는 것을 특징으로 하는 대조구에 비해 메티오닌(Methionine) 함량이 증가된 발아현미를 제조하는 방법.
- 삭제
- (a) 현미를 소독한 후 20~30℃, 암조건에서 18~30시간 동안 침종시켜 발아시키는 단계;
(b) 상기 (a)단계의 발아 현미를 15~20℃에서 5~10일 동안 적색광(red light) 파장의 LED(light emitting diode)로 조사하는 단계를 포함하는 대조구에 비해 메티오닌(Methionine) 함량이 증가된 발아현미를 제조하는 방법. - 삭제
- 제1항 또는 제3항의 방법으로 제조된 대조구에 비해 메티오닌(Methionine) 함량이 증가된 발아현미.
- 제5항의 발아현미가 함유된 식품.
- 제5항의 발아현미가 함유된 음료.
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