KR101394230B1 - 저분자 콜라겐의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 저분자 젤라틴의 제조방법에 관한 것으로, 본 발명의 저분자 젤라틴의 제조방법은 간단한 공정으로 이취가 없으며, 손쉽고 빠르게 재수화되고, 수분함량이 조절이 가능하며, 미생물의 침투가 어려워 장기간 보관이 가능한 저분자 젤라틴을 제조할 수 있다.
Description
본 발명은 저분자 콜라겐의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고압기와 동결건조기를 이용하여 저분자 콜라겐을 제조하는 방법에 관한 것이다.
콜라겐(collagen)은 경단백질로 무척추, 척추동물 등의 다세포동물에 널리 분포하며 양적으로도 가장 많이 발견되며, 프롤린, 옥시 프롤린, 글리신, 글루타민산등으로 구성된 섬유성 단백질의 일종으로 천여 개의 아미노산이 모여 가늘고 긴 띠의 형상을 지닌 단백질이다.
포유류에서는 전체 단백질의 약 1/4을 차지하며 뼈와 피부를 구성하는 아미노산으로 된 단백질로서 특히, 사람의 몸에서 장기를 감싸는 막, 관절 연골, 눈의 각막, 뼈와 피부 등에 주로 존재하고, 특히 피부 속 진피 층의 구성 성분으로 매우 중요한 역할을 하고 있다.
이러한 콜라겐은 18세 이후부터 자체 생산이 저하되며 콜라겐이 부족하거나 노화되면 피부는 피하근육의 위축으로 탄력과 윤기가 없어지고 주름, 검버섯, 기미 등이 생기며, 뼈가 약해지고 골다공증, 관절통, 부종, 관절염 그리고 혈관에서는 괴혈병, 동맥경화 등의 원인이 되며 탈모, 흰머리가 생기고 또한 머리털이 가늘어지는 등의 여러 가지 증상이 발생하는 것으로 보고되고 있다.
따라서 콜라겐을 건강식품, 외과 또는 안과용 치료제 또는 화장품용 첨가제등의 다양한 용도로의 사용이 제안되고 있다.
일례로 한국특허공개공보 제 2000-0061364호에서는 동물의 뼈를 주제로 한 칼슘과 젤라틴의 제조방법을 제안하고 있다.
이러한 다양한 용도로 사용하기 위해서는 천연 상태에서 추출된 콜라겐을 다양한 용도에 부합되도록 가공하거나 물성을 조절하여야한다.
따라서 콜라겐이 포함된 제품의 맛과 풍미를 저하시키지 않도록 추출된 콜라겐은 이취가 없어야 하며, 수분침투가 용이하고 단순한 공정으로 저분자로 제조되어야 함에 따라 보다 효율적인 저분자 콜라겐을 제조하는 방법의 개발에 관해 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 간단한 공정으로 높은 수득률을 가지는 저분자 젤라틴의 제조방법을 제공한다.
본 발명은 간단한 공정으로 저분자 젤라틴을 제조하는 방법을 제공하는 것으로, 본 발명의 저분자 젤라틴의 제조방법은
콜라겐 수용액에 효소를 처리하는 단계;
상기 효소 처리된 콜라겐 수용액을 밀봉하여 콜라겐 팩을 제조하는 단계;
상기 콜라겐 팩을 고압 처리하는 단계;
고압 처리된 콜라겐을 냉동하여 동결 건조하는 단계; 를 포함한다.
본 발명의 저분자 콜라겐의 제조방법은 젤라틴 수용액에 효소를 처리하고 고압기를 이용하여 가수분해 함으로써 종래의 젤라틴 원료에 산 처리하고 추출하는 방법에서 추출이 용이하도록 사용되는 다량의 약품을 사용하지 않아 처리한 약품을 제거하는 공정을 별도로 행하지 않아도 되며, 산 처리 시 사용된 강한 무기산을 제거하기 위한 탈염과정 또한 필요치 않아 복잡한 장비가 필요 없어 매우 경제적이다.
또한 본 발명의 저분자 콜라겐의 제조방법은 효소처리한 후 고압기로 가수분해 함으로써 공정이 단순하며, 별도의 약품을 사용하지 않아 약품과 콜라겐 원료간의 부생성물들이 생성되지 않아 순도가 높고 수득률도 높다.
본 발명의 일 실시예에 따른 콜라겐 수용액은 보통 30만 정도의 분자량을 갖는 콜라겐 단백질을 분자량이 1000이하가 되도록 하는 저분자콜라겐을 얻는데 필요한 가수분해 효율을 높이기 위한 적당한 반응 조건의 농도이며, 아미노산 조성 비율을 분석한 결과 60 : 40 ~ 50 : 50에서 높은 아미노산 조성 비율이 측정되어 이러한 측면에서 콜라겐 원료와 물이 60 : 40 ~ 50 : 50의 비율로 혼합될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 효소는 펩신이며, 콜라겐 원료의 가수분해반응 효율 면에서 상기 펩신의 상기 콜라겐 수용액에 포함된 콜라겐 원료에 대하여 0.1 ~ 2.0 중량%로 첨가될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 효소처리는 콜라겐 수용액에 효소를 첨가하여 50 ~ 80℃, 바람직하게는 60 ~ 70℃에서 20분 ~ 2시간동안 교반하여 수행될 수 있다.
이후 상기 효소 처리된 콜라겐 수용액은 진공 팩에 담아 밀봉하여 콜라겐 팩을 제조한다. 이때 미생물에 의한 콜라겐의 변질을 막기 위해 통상의 미생물 방지제를 더 첨가할 수 있다.
다음으로 제조된 콜라겐 진공 팩을 고압 처리한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 고압처리는 압력이 20 ~ 60 MPa하에서 0 ~ 30℃에서 12 ~ 32시간 동안 수행될 수 있으며, 가수분해효율을 높이기 위한 측면에서 바람직하게 압력이 30 ~ 50 MPa하에서 5 ~ 15℃에서 18 ~ 30시간동안 수행될 수 있다.
고압 처리된 콜라겐은 별도의 용기 예를 들어 스테인레스 용기에 담아 냉동시킨다.
이후 냉동된 콜라겐을 동결 건조한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 동결건조는 1 ~ 10 mbar 압력 하에서 -90 ~ -60℃에서 12시간 내지 48시간 동안 수행될 수 있으며, 경제적이면서도 효과적인 측면에서 바람직하게는 -80 ~ -70℃에서 24시간 내지 36시간 동안 수행될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 콜라겐 원료는 한정이 있는 것은 아니나, 하기 방법으로 제조된 것일 수도 있다.
1)콜라겐 함유물질을 준비하는 단계;
2)상기 콜라겐 함유물질에 물을 60 : 40 내지 50 : 50의 비율로 혼합하여 콜라겐 함유용액을 제조하는 단계;
3)상기 콜라겐 함유용액의 pH를 6.5 내지 8.5로 조절하여 제 1단백질 가수분해 효소로 처리하는 단계;
4)상기 제 1단백질 가수분해 효소로 처리된 콜라겐 원료용액의 pH를 5.5 내지 7.5로 조절한 후 제 2단백질 가수분해 효소를 처리하는 단계; 및
5)상기 제 2단백질 가수분해 효소로 처리된 콜라겐 함유용액을 여과하고, 진공농축한 후 살균 건조하는 단계;
본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 콜라겐 함유물질은 돈피, 우피, 건조된 뼈, 어류, 특히 어류껍질 및 부산물일 수 있으며, 어류껍질 및 부산물을 상품성이 없어 폐기물로 처리되는 것으로 이를 이용하여 저분자 콜라겐을 제조함으로써 경제적인 효과를 가질 수 있다.
또한 본 발명의 저분자 콜라겐의 제조방법은 콜라겐 함유물질로 어류껍질 및 부산물을 사용함으로써 이들로부터 얻어지는 저분자 콜라겐을 다양한 용도에 사용될 수 있도록 특히 이취를 제거하는데 매우 효과적이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 저분자 콜라겐의 제조방법에서 상기 1) 내지 5)단계를 포함하는 제조방법에 따라 제조된 콜라겐 원료를 사용하면 콜라겐의 주단백질인 하이드로플로린의 함량이 높은 질 높은 저분자 콜라겐을 얻을 수 있으며, 콜라겐의 수득률 또한 높일 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 제 1단백질 가수분해 효소는 바실러스 린체니포미츠(Bacillus licheniformits)로 부터 유래된 것일 수 있으며, 상기 제2 단백질 가수분해 효소는 바실러스 아밀로퀘파시엠(Bacillus amyloquefaciems)로 부터 유래된 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 제 1단백질 가수분해 효소처리는 55 ~ 70℃에서 수행될 수 있으며, 상기 제 2단백질 가수분해 효소처리는 45 ~ 55℃에서 수행될 수 있다.
본 발명의 저분자 젤라틴의 제조방법은 효소와 고압기를 이용하여 간단한 공정으로 젤라틴 원료를 가수분해 시켜 저분자 젤라틴을 제조할 수 있으며, 가수분해 된 젤라틴을 밀봉 진공하여 냉동건조시킴으로써 제조된 젤라틴은 이취를 가지지 않으며, 열에 민감한 물질의 손상을 최소화 할 수 있다.
또한 본 발명의 저분자 젤라틴의 제조방법은 동결건조로 원하는 정도의 수분함량을 가진 젤라틴을 제조할 수 있으며, 수분의 침투가 용이하고 부스러지기 쉬운 구조를 가져 빠르고 완벽하게 재 수화할 수 있다.
또한 본 발명의 저분자 젤라틴의 제조방법은 고압처리한 후 진공 밀봉하여 동결 건조함으로써 미생물의 침투가 어려워 장기간 보관이 가능하다.
도 1은 본 발명의 실시 예 1에 따른 1차 가수분해 된 콜라겐을 제조하는 단계를 나타낸 모식도이며,
도 2는 본 발명의 실시 예 1에 따른 2차 가수분해 된 콜라겐을 제조하는 단계를 나타낸 모식도이며,
도 3은 본 발명의 실시 예 1에서 제조된 저분자 콜라겐의 전기분무 이온화 질량분석법의 결과를 나타낸 그래프이다.
도 2는 본 발명의 실시 예 1에 따른 2차 가수분해 된 콜라겐을 제조하는 단계를 나타낸 모식도이며,
도 3은 본 발명의 실시 예 1에서 제조된 저분자 콜라겐의 전기분무 이온화 질량분석법의 결과를 나타낸 그래프이다.
이하 실시 예를 통하여 본 발명을 구체적으로 설명하나, 본 발명이 이들의 실시예로 한정되는 것은 아니다.
[
실시예
]
저분자
콜라겐의 제조방법
어류 껍질 및 부산물을 콜라겐 함유물질을 준비한 후, 물과 상기 콜라겐을 30 : 70의 비율로 균일하게 혼합한 다음 상기 콜라겐 용액의 pH를 7.5로 조정하면서 콜라겐 함유물질 대비 0.4중량%의 바실러스 린체니포미츠 유래의 효소를 첨가하고 60℃에서 4시간동안 처리하였다. 처리된 상기 콜라겐함유 용액을 다시 pH 6.5로 조정하면서 바실러스 아밀로퀘파시엠 유래의 효소를 0.2중량% 첨가하고 45℃에서 2시간동안 효소처리하면서 콜라겐의 점도 측정을 통하여 분자량이 1,000정도가 되면 온도를 85℃로 급격하게 상승시켜 여분의 효소를 실활시켜 반응을 종결하였다. 효소 처리된 콜라겐 추출물을 원심분리기로 이물질을 제거한 후 필터프레스 여지필터를 사용하여 여과한 다음 농도 40%까지 진공 농축하였다. 농축된 콜라겐을 UHT TYPE 살균기를 이용하여 121℃에서 0.8초 동안 연속적으로 순간 살균한 후 스프레이 드라이어를 이용하여 건조하여 품질 검사를 시행한 후 멸균 포장하여 원하는 1차 가수 분해된 콜라겐을 제조하였다.
제 1차 가수분해 된 콜라겐과 물을 60:40의 비율로 혼합하여 효소로 팹신을 콜라겐 원료에 대하여 1.0중량%로 첨가하여 70℃에서 교반 가열하여 효소 처리하였다. 효소 처리된 콜라겐에 미생물 방지제로 헥산 디올, 펜틸렌글리콜을 첨가하고 진공 팩에 담아 밀봉한 후 초고압기(TFS-2L, TOYO KOATSU)에 효소 처리된 콜라겐 팩을 넣고 40 MPa, 온도는 10℃에서 24시간 고압 처리하여 2차 가수 분해된 콜라겐을 제조하였다.
2차 가수 분해된 콜라겐을 스테인레스 용기(지름 30 cm)에 2 cm 높이로 담아 냉동시킨 후 온도가 -75℃인 동결건조기(Freeze Dryer, Ilshinbiobase)에 넣었다. 동결건조기의 압력을 50 mb로 조절하고 실온(25℃)조절기를 작동시켜 30시간 동안 건조하여 저분자 콜라겐을 제조하였으며, 제조된 저분자 콜라겐은 진공 팩에 담아 밀봉하였다.
[비교예]
어류껍질 및 부산물을 1.1% 황산 수용액이 담긴 원료처리 탱크에서 60시간 동안 처리한 후 상기 어류껍질 및 부산물의 약 10배의 세척수로 12시간 동안 세척하였다. 상기 산 처리 및 세척 과정을 거친 원료물질에 물을 넣고 중탕으로 각각 55℃, 65℃, 80℃의 온도에서 3회에 걸쳐 추출하여 원료 콜라겐을 얻은 후, 이 원료 콜라겐에 B 타입의 효소를 첨가하여 2시간동안 처리하고 펄프여과기를 사용하여 여과한 다음 2시간동안 양이온탑과 음이온탑을 통과시켜 탈염 정제하였다. 이후, 탈염된 콜라겐 용액을 40%까지 진공농축하고 고온살균 및 건조하여 콜라겐을 제조하였다.
<
실험예
1> 제조된 콜라겐의 아미노산 분석
본 발명에서 제조된 아미노산 분석은 Waters AccQ-Tag Chemistry Package를 사용하였으며, 특성분석의 주요 항목인 아미노산 조성분석은 아미노산의 펩타이드 결합으로 이루어진 단백질을 산 가수분해를 이용하여 각 아미노산으로 분해 후 형광 유도체화 반응을 통해 유도체화 된 아미노산을 역상 컬럼을 통해 전개하여 각 아미노산의 retention time에서의 peak의 넓이를 아미노산 표준 품을 기준으로 Nova-PakTM C18, 4 um컬럼으로 17가지 hydrolysate 아미노산을 분석하였다.
실시예 1에 따른 2차 가수분해 후의 아미노산 분석결과를 하기 표 1에, 1차 가수분해 후의 아미노산 분석결과를 하기 표 2에 나타내었다.
| name | time | peack area(mV/sec) | 분석된 아미노산량(X100pmol) |
| hydroxyproline | 11.9667 | 232.9783 | 0.0351 |
| glysine | 16.5167 | 1033.1233 | 0.1889 |
| proline | 28.1167 | 3094.3567 | 0.7120 |
| lysine | 34.6500 | 14500.5166 | 1.5390 |
| name | time | peack area(mV/sec) | 분석된 아미노산량(X100pmol) |
| hydroxyproline | 12.1333 | 187.3294 | 0.0283 |
| glysine | 16.0333 | 979.0377 | 0.1790 |
| proline | 28.4500 | 2512.7488 | 0.5781 |
| lysine | 35.2000 | 8456.5029 | 0.8975 |
상기 표 1과 2에서 보이는 바와 같이 본원발명의 실시 예 1에 따른 저분자 콜라겐의 제조방법으로 제조된 콜라겐이 1차 가수분해만 실시한 콜라겐과 대비하여 보다 높은 아미노산 함량을 가지며, 콜라겐의 주단백질인 하이드록시 프로린 함량이 1차 가수분해하여 제조된 콜라겐보다 무려 5배 이상이 높은 것을 알 수 있다.
< 실험예 2> 비교예와 실시예에서 제조된 콜라겐의 아미노산 분석 실험예 1과 동일한 방법으로 아미노산 분석을 하여 비교예와 실시예 1과의 아미노산 비율을 분석하였다.
| name | 실시예 1 | 비교예 1 |
| hydroxyproline | 0.5893 | 0.1772 |
| glysine | 0.4210 | 0.1764 |
| lysine | 5.1826 | 2.3156 |
종래의 방법인 비교예의 방법으로 제조된 콜라겐(Sample A)과 본 발명의 콜라겐(Sample B)을 비교 분석한 결과 아미노산 조성 비율이 점차적으로 변화되는 것을 확인할 수 있었다.
실험 결과 Hydroxy proline의 경우 Sample A가 0.1772로 분석되었고, Sample B가 0.5893으로 분석되어 Sample B의 비율이 더 높은 것으로 나타났다. Glysine의 경우 Sample A가 0.1764로, Sample B가 0.4210으로 분석되어 마찬가지로 Sample B의 측정치가 더 높은 것으로 나타났다.
Lysine의 경우 Sample A가 2.3156으로, Sample B가 5.1826으로 분석되어 Sample B의 측정치가 확연히 높은 것으로 나타났다.
결과적으로 Sample A와 Sample B를 비교해 보았을 때 대체적으로 Sample B의 아미노산 비율이 더 높았고, 아미노산의 순도가 더 높아짐을 확인할 수 있었다.
즉, 본원발명의 일 실시 예에 따른 저분자 콜라겐의 제조방법이 종래의 방법인 비교예의 콜라겐 제조방법에 비해 시간과 비용이 보다 저렴하고 콜라겐의 수득률도 높고 보다 양질의 저분자 콜라겐을 얻을 수 있는 것을 알 수 있다.
<
실험예
3>
저분자
콜라겐의 아미노산 분석
본 발명에 따라 제조된 저분자 콜라겐의 분자량을 측정하기 위해 전기분무 이온화 질량분석법 (Electrospray ionization mass spectrimetry)을 이용하여 측정하였으며, 그 결과 본원발명의 저분자 콜라겐은 분자량 범위가 1000 내지 1500이었다.
또한 도 3은 본 발명의 실시 예 1에서 제조된 저분자 콜라겐의 전기분무 이온화 질량분석법의 결과를 나타낸 그래프이다.
도 3에서 보이는 바와 같이 1차 가수분해 된 콜라겐보다 1차 가수분해 된 콜라겐을 효소와 고압기를 사용하여 가수분해한 2차 가수분해 된 콜라겐의 하이드록시 프롤린의 함량이 증가한 것을 알 수 있다.
따라서 본 발명에 따라 제조된 저분자 콜라겐은 저분자량을 가지면서도 콜라겐의 주단백질인 하이드록시 프롤린의 함량이 높은 질적으로 우수한 콜라겐의 제조가 가능할 뿐만 아니라 폐기되는 어류껍질 및 부산물을 이용하여 이취와 점도가 없는 콜라겐을 제조할 수 있어 매우 경제적인 방법이다.
Claims (6)
- 콜라겐 수용액에 효소를 처리하는 단계;
상기 효소처리 된 콜라겐 수용액을 밀봉하여 콜라겐이 담겨 있는 팩을 제조하는 단계;
상기 콜라겐이 담겨 있는 팩을 고압 처리하는 단계;
고압처리 된 콜라겐을 냉동하여 동결 건조하는 단계;를 포함하는 콜라겐의 제조방법. - 제 1항에 있어서,
상기 콜라겐 수용액은 콜라겐 원료와 물이 60 : 40 ~ 50 : 50의 비율로 혼합된 것인 콜라겐의 제조방법. - 제 1항에 있어서,
상기 효소는 펩신이며, 상기 펩신의 상기 콜라겐 수용액에 포함된 콜라겐 원료에 대하여 0.1 ~ 2.0중량%로 첨가되는 것인 콜라겐의 제조방법. - 제 1항에 있어서,
고압처리는 압력이 20 ~ 60MPa하에서 0 ~ 30℃에서 12 ~ 32시간동안 수행되는 것인 콜라겐의 제조방법. - 제 1항에 있어서,
동결건조는 1 ~ 10 mbar압력 하에서 -90 내지 -60℃에서 수행되는 것인 콜라겐의 제조방법. - 제 2항에 있어서,
콜라겐 원료는
1)콜라겐 함유물질을 준비하는 단계;
2)상기 콜라겐 함유물질에 물을 60 : 40 내지 50 : 50의 비율로 혼합하여 콜라겐 함유용액을 제조하는 단계;
3)상기 콜라겐 함유용액의 pH를 6.5 내지 8.5로 조절하여 제 1단백질 가수분해 효소로 처리하는 단계;
4)상기 제 1단백질 가수분해 효소로 처리된 콜라겐 원료용액의 pH를 5.5 내지 7.5로 조절한 후 제 2단백질 가수분해 효소를 처리하는 단계; 및
5)상기 제 2단백질 가수분해 효소로 처리된 콜라겐 함유용액을 여과하고, 진공농축한 후 살균 건조하는 단계;를 포함하여 제조되는 것인 콜라겐의 제조방법.
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110499352A (zh) * | 2019-09-21 | 2019-11-26 | 浙江工业大学 | 具有抗氧化活性的黄明胶多肽的制备方法 |
| KR20200036412A (ko) | 2018-09-28 | 2020-04-07 | 박노흥 | 비타민 c를 이용한 돈피 발효물 제조법 |
| KR102204369B1 (ko) * | 2020-05-19 | 2021-01-19 | 주식회사 뷰티콜라겐 | 이취와 점도가 개선된 콜라겐의 제조방법 및 이를 이용한 식품 및 화장료 조성물 |
| KR20220064000A (ko) | 2020-11-11 | 2022-05-18 | 박노흥 | 파인애플을 이용한 콩발효물 제조법 |
| KR102609988B1 (ko) * | 2023-08-14 | 2023-12-05 | 윤경화 | 콜라겐을 이용한 기능성 원단의 제조방법 및 이에 의해제조된 기능성 원단 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030074577A (ko) * | 2003-09-02 | 2003-09-19 | 주식회사 젤텍 | 멸균된 순수 수용성 콜라겐 펩타이드의 제조방법 |
| KR20070010813A (ko) * | 2005-07-20 | 2007-01-24 | 주식회사 글로우젠바이오 | 콜라겐의 제조방법 |
-
2013
- 2013-01-24 KR KR1020130007758A patent/KR101394230B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030074577A (ko) * | 2003-09-02 | 2003-09-19 | 주식회사 젤텍 | 멸균된 순수 수용성 콜라겐 펩타이드의 제조방법 |
| KR20070010813A (ko) * | 2005-07-20 | 2007-01-24 | 주식회사 글로우젠바이오 | 콜라겐의 제조방법 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200036412A (ko) | 2018-09-28 | 2020-04-07 | 박노흥 | 비타민 c를 이용한 돈피 발효물 제조법 |
| KR102154397B1 (ko) | 2018-09-28 | 2020-09-09 | 박노흥 | 비타민 c를 이용한 돈피 발효물 제조법 |
| CN110499352A (zh) * | 2019-09-21 | 2019-11-26 | 浙江工业大学 | 具有抗氧化活性的黄明胶多肽的制备方法 |
| KR102204369B1 (ko) * | 2020-05-19 | 2021-01-19 | 주식회사 뷰티콜라겐 | 이취와 점도가 개선된 콜라겐의 제조방법 및 이를 이용한 식품 및 화장료 조성물 |
| WO2021235591A1 (ko) * | 2020-05-19 | 2021-11-25 | 주식회사 뷰티콜라겐 | 이취와 점도가 개선된 콜라겐의 제조방법 및 이를 이용한 식품 및 화장료 조성물 |
| KR20220064000A (ko) | 2020-11-11 | 2022-05-18 | 박노흥 | 파인애플을 이용한 콩발효물 제조법 |
| KR102609988B1 (ko) * | 2023-08-14 | 2023-12-05 | 윤경화 | 콜라겐을 이용한 기능성 원단의 제조방법 및 이에 의해제조된 기능성 원단 |
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