KR101510260B1

KR101510260B1 - 식용 갈색거저리 유충 분말의 제조방법 및 이를 통해 제조된 식용 갈색거저리 유충 분말

Info

Publication number: KR101510260B1
Application number: KR20130132869A
Authority: KR
Inventors: 윤은영; 황재삼; 구태원
Original assignee: 대한민국
Priority date: 2013-11-04
Filing date: 2013-11-04
Publication date: 2015-04-14

Abstract

본 발명은 식용 갈색거저리 유충 분말의 제조방법 및 이를 통해 제조된 식용 갈색거저리 유충 분말에 관한 것이다.
본 발명의 식용 갈색거저리 분말의 제조방법은, 갈색거저리 유충에게 멸균한 사료를 급이하여 사육하는 제1단계, 상기 사육한 유충을 1 내지 5일간 금식시켜 배변을 유도하는 제2단계, 상기 유충 배변 후 115℃ ~ 121℃, 0.9~1.3 kgf/cm²의 조건에서 5~15분동안 고온고압 멸균하는 제3단계, 상기 멸균한 유충을 동결건조하는 제4단계 및, 상기 동결건조시킨 유충을 분쇄하여 식용가능한 갈색거저리 분말을 제조하는 제5단계를 포함하는 것이 특징이다.
본 발명에 의해, 세균을 제거하고 갈색거저리 특유의 이취를 제거하는 식용 갈색거저리 분말의 제조방법 및 이를 통해 제조된 식용가능한 갈색거저리 유충 분말이 제공된다.

Description

식용 갈색거저리 유충 분말의 제조방법 및 이를 통해 제조된 식용 갈색거저리 유충 분말{Manufacturing Method of edible Tenebrio molitor mealworm powder and edible Tenebrio molitor mealworm powder using the same}

본 발명은 식용 갈색거저리 유충 분말의 제조방법 및 이를 통해 제조된 식용 갈색거저리 유충 분말에 관한 것으로, 보다 상세하게는 갈색거저리 유충을 금식 후 멸균하여 동결건조 및 분쇄하는 단계를 포함하는 식용 갈색거저리 분말의 제조방법 및 이를 통해 제조된 식용 갈색거저리 유충 분말에 관한 것이다.

2010년 곤충산업육성법 시행 후 곤충산업의 영역확대가 필요하나 현재까지 화분매개, 학습, 정서, 천적 및 환경정화 관련 연구는 많이 진행되어왔으나 실제로 산업을 크게 확대할 수 있는 분야인 식품, 사료, 의약, 생체모방 및 생명공학 등의 연구는 아직 미흡한 실정이다.

현재까지 식품으로 등록된 곤충은 메뚜기와 누에밖에 없으므로 메뚜기와 누에를 제외한 곤충은 식품원료로 인정되지 않아 식용으로 판매가 불가하므로 곤충의 식용으로 판매를 위해서는 과학적이고 체계적인 연구를 통한 식약청에 식품등록이 시급히 이루어져야 한다.

식품등록이 우선적으로 이루어져야 할 곤충으로는 현재 네덜란드와 멕시코를 비롯한 남미, 유럽, 중국 등 국외에서 식용으로 널리 사용되고 있으며 대다수의 사육농가가 조성된 곤충을 대상으로 하는 것이 유리하다.

"갈색거저리(Tenebrio molitor)"는 딱정벌레목 거저리과의 곤충으로, 갈색쌀거저리 라고도 불리며 한국을 비롯하여 전 세계에 분포한다. 알, 유충, 번데기, 성충의 시기를 거치는 완전변태를 하는 곤충이며 현재 국내에 대량생산하고 있는 사육농가가 형성되어져 있다. 유충기간은 약 10주이나 인공 사육할 때에는 약 2주 정도이다.

갈색거저리는 다른 곤충들과 달리 변태기간이 비교적 짧기 때문에 애완용으로 많이 사육되며, 갈색거저리의 유충은 밀웜(mealworm)이라 하여 먹이곤충으로 이용되는데 이는 동물 중에서 단백질 함량이 높고 성장이 빠르며 번식률이 매우 높은 것으로 알려져 있기 때문이다.

또한 적응력이 강하고 사육기술을 익히기가 쉬워 공장에서 사육하거나 분산사육이 가능해 집중 가공에 적합하며, 겨울철에도 번식을 하므로 계절에 관계없이 4계절 사육할 수 있다.

갈색거저리는 사육이 용이하여 손쉽게 대량증식이 가능하고 영양적인 가치가 높아 사료용, 식용 등 산업적 용도개발에 대한 관심은 증가되고 있으나, 현재까지 갈색거저리와 관련된 선행연구로는 한국산 갈색거저리로부터 분리된 항진균 단백질의 항균효과와 그 작용범위이 보고되어 있다.

관련 선행기술로는 한국등록특허공보 제10-0230959호(갈색거저리 유충에서 분리한 항진균 단백질 및 재조합 미생물을 이용한 그의 제조방법) 및 한국공개특허공보 제10-2009-0111440호(갈색거저리를 함유한 사료첨가제 및 이를 이용한 기능성 사료)에 관한 것이 공지되어 있다.

그러나, 이러한 갈색거저리에 대한 식용으로써의 연구는 전무한 실정이다.

또한, 곤충의 식품화는 외형적 혐오감 및 유해세균, 악취 등의 문제가 있으므로 이러한 문제를 해결할 수 있는 새로운 가공방법이 필요한 실정이다.

본 발명의 목적은 갈색거저리를 식재로 이용하기 위해, 세균을 제거하고 갈색거저리 특유의 이취를 제거하는 식용 갈색거저리 분말의 제조방법 및 이를 통해 제조된 식용 갈색거저리 유충 분말을 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 식용 갈색거저리 분말의 제조방법은, 갈색거저리 유충에게 멸균한 사료를 급이하여 사육하는 제1단계, 상기 사육한 유충을 1 내지 5일간 금식시켜 배변을 유도하는 제2단계, 상기 유충 배변 후 115℃ ~ 121℃, 0.9~1.3 kgf/cm²의 조건에서 5~15분동안 고온고압 멸균하는 제3단계, 상기 멸균한 유충을 동결건조하는 제4단계 및, 상기 동결건조시킨 유충을 분쇄하여 식용가능한 갈색거저리 분말을 제조하는 제5단계를 포함하는 것이 특징이다.

상기 제1단계에서 갈색거저리 유충은 길이가 28~35mm가 되고, 직경이 5~7mm인 것이 특징이다.

상기 제1단계에서 상기 사료는 멸균시킨 밀기울인 것이 특징이다.

상기 제1단계에서 사료는 3일 ~ 5일간 급이하는 것이 특징이다.

상기 제2단계에서 상기 사육한 유충은 7×7×7cm³면적에서 10~60마리정도에서 금식하는 것이 특징이다.

상기 제4단계에서 상기 동결건조는 동결건조기에서 48~60시간 수행되는 것이 특징이다.

상기 제5단계에서 상기 식용가능한 갈색거저리 분말은 0.5~1.5mm 입자를 갖는 것이 특징이다.

본 발명의 식용 갈색거저리 분말은 상기의 제조방법에 의해 제조되어, 0.5~1.5mm 입자를 갖으며 식용 가능한 것이 특징이다.

본 발명에 의해, 세균을 제거하고 갈색거저리 특유의 이취를 제거하는 식용 갈색거저리 분말의 제조방법 및 이를 통해 제조된 식용가능한 갈색거저리 유충 분말이 제공된다. 이는 위생적이고 소비자의 선호도가 높은 식품재료로 사용하기에 적합하다.

도 1은 발육시기별 갈색거저리 분말의 세포독성을 나타낸 도면이다.
cell viability(%); Raw 264.7 세포 생장률
Larva; 유충
Post-pupa; 융화직후
Pupa; 번데기
도 2는 밀기울 멸균조건 설정을 위한 미생물 검사결과를 나타낸 도면이다.
(사진상의 숫자는 표 1의 Sample No.와 동일, 위쪽은 bacteria 측정결과, 아랫쪽은 fungi 측정결과)
도 3은 갈색거저리 유충을 굶긴 후 날짜별 장 이미지를 나타낸 도면이다.
도 4는 갈색거저리 유충을 굶길 때 동일면적(7×7×7cm³)내 밀도별 생존 두수를 나타낸 도면이다.
도 5는 멸균 사료로 사육한 갈색거저리 유충의 미생물 검사결과를 나타낸 도면이다.
도 6은 갈색거저리 유충 분말 멸균조건별 미생물 검사결과를 나타낸 도면이다.
(사진상의 숫자는 표 1의 Sample No.와 동일, 위쪽은 bacteria 측정결과, 아랫쪽은 fungi 측정결과)
도 7은 굶긴 일수에 따른 갈색거저리 유충 분말 색, 냄새 및 선호도조사에 대한 관능평가(n=20)를 나타낸 도면이다.

본 명세서에 기재된 용어, 기술 등은 특별한 한정이 없는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 일반적으로 사용되는 의미로 사용된다.

갈색거저리(Tenebrio molitor)는 육류보다 단백질 함량이 풍부하며 지방 함량이 낮기 때문에 단백질 보급원으로 매우 효과적이라는 보고가 있어 대체식량자원으로 매우 각광받고 있다. 하지만 대부분의 곤충이 식품으로 등록이 되어 있지 않아 식용으로는 판매가 불가하므로 곤충의 식용으로 판매를 위해서는 과학적이고 체계적인 연구를 통한 식약청에 식품등록이 시급히 이루어져야 한다.

이에 본 발명에서는 곤충을 식용으로 판매가능함과 동시에 그 외형으로 인해 혐오감을 주던 문제점을 해소하여 소비자들의 선호도를 높이고자, 본 발명의 발명자들은 갈색거저리의 식품화를 가능케 하는 제조방법을 도출해 낸 것이다.

즉, 본 발명의 식용 갈색거저리 분말의 제조방법은 갈색거저리 유충에게 멸균한 사료를 급이하여 사육하는 제1단계, 상기 사육한 유충을 1 내지 5일간 금식시켜 배변을 유도하는 제2단계, 상기 유충 배변 후 115℃ ~ 121℃, 0.9~1.3 kgf/cm²의 조건에서 5~15분동안 고온고압 멸균하는 제3단계, 상기 멸균한 유충을 동결건조하는 제4단계 및, 상기 동결건조시킨 유충을 분쇄하여 식용가능한 갈색거저리 분말을 제조하는 제5단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이에, 상기 본 발명의 식용 갈색거저리 분말의 제조방법을 단계별로 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

1. 제1단계 : 사육

먼저, 갈색거저리(Tenebrio molitor) 유충에게 멸균한 사료를 급이하여 사육한다.

본 발명의 갈색거저리는 딱정벌레목 거저리과에 속하는 곤충으로 어떠한 유충도 가능하나 바람직하게는 28~35mm 길이를 갖으며 직경이 5~7mm인 최대성장 유충을 사용한다.

설명하면, 통상적으로 곤충류에서 유충의 발육단계를 구분할 때는 '령(領)'이라는 용어를 사용한다. 그러나 갈색거저리의 경우에는 최대령이 15령으로 빠른 속도로 탈피하면서 생장하며, 약 3~8령까지는 크기의 차이가 뚜렷하지만 8령 이상부터는 사료공급을 중단시켜도 생장에 영향을 미치지 않고 크기차이 또한 구분할 수 없다.

이에, 본 발명에서 갈색거저리 유충의 사육특성상 정확한 령(領)을 알 수 없기 때문에 길이가 28~35mm가 되고, 직경이 5~7mm가 되는 최대성장단계에 해당되는 유충을 선별하여 진행하는 것이 기능성 식품소재로써 사용이 가장 적합하다.

또한, 상기 멸균한 사료로는 갈색거저리 유충 사육시 사용되는 사료는 모두 사용가능하되, 반드시 멸균을 하여 사용을 해야 갈색거저리 유충 내부에 사료로 인한 미생물 감염을 최소화 할 수 있게 된다. 바람직하게는 상기 멸균사료로 멸균한 밀기울을 사용하는 것이 갈색거저리 섭취율이 좋아 사육이 잘됨과 동시에 사료로 인한 갈색거저리 유충의 미생물 감염수가 가장 적게 된다.

이때, 상기 사료의 멸균(sterilization)은 65~100℃ 이상의 온도로 5~10분 동안 증기 멸균(steam sterilization)시키는 것이 바람직하며, 상기 온도 및 시간에 한정되는 것은 아니다.

또한, 상기 사료는 3일 이상 동안 먹이는 것이 바람직하고, 3일 ~ 5일 동안 먹이는 것이 더욱 바람직하다. 이는 일정기간 멸균사료 급이를 통하여 장내 미생물을 감소시키고, 곤충 특유의 악취를 감소시킬 수 있는 기간으로써 3일 미만으로 급이하는 경우에는 장내 미생물 감소효과가 떨어질 우려가 있으며, 5일 이상 급이하는 것은 그에 따라 상승하는 감소효과가 미비하다. 또한, 사육온도는 23~27℃를 유지하는 것이 좋다.

2. 제2단계: 금식

상기 사육한 유충을 1 내지 5일간 금식시켜 배변을 유도한다.

설명하면, 상기 금식(fasting)시키는 과정을 통해 갈색거저리 유충의 배변을 유도하여 장내 이물질 제거가 가능한 것으로서, 상기 금식기간은 1~5일간 금식시키는 것이 바람직하다. 이는 금식기간이 1일 미만일 경우에는 장 내 이물질이 충분히 배변되지 않을 우려가 있으며, 5일 이상일 경우에는 유충이 사망하거나 영양상태가 나빠져 오히려 식품소재로 사용하기 어렵게 되기 때문이다.

또한, 상기 배변 유도시 변은 완전히 빠지고 갈색거저리 유충은 빠지지 않을 정도의 망을 이용하여 갈색거저리가 변을 재섭취하지않음과 동시에 변이 빠진 깨끗한 갈색거저리 유충만을 획득하는 것이 좋다. 이에 상기 망 크기로는 1mm×1mm를 사용하는 것이 가장 적합하다.

또한, 상기 갈색거저리 유충 금식시에는 7×7×7cm³면적에서 10~60마리정도를 넣어 금식하는 것이 카니발리즘(cannibalism)이 발생되지 않은 상태를 유지하기에 적합하다.

3. 제3단계: 갈색거저리 유충 멸균

상기 유충 배변 후 115℃ ~ 121℃, 0.9~1.3 kgf/cm²의 조건에서 5~15분동안 고온고압 멸균한다.

상기 고온고압 멸균은 가열한 포화수증기로 효소와 조직 단백질의 비가역적인 응고작용과 변성으로 미생물을 사멸시키는 멸균법으로서, 본 발명의 상기 배변을 한 갈색거저리 유충의 유효성분 변화를 최소화하여 기능성 식품소재로 사용하기 위해서는 115℃ ~ 121℃, 0.9~1.3 kgf/cm²의 조건에서 5~15분동안 이루어지는 것이 좋다.

본 발명의 일실시예에서는 유충을 5일간 굶긴 후 115℃, 0.9 kgf/cm²의 고온고압멸균을 5분간 실시하여 멸균한 후 동결건조하여 제조한 분말이 미생물도 존재하지 않았고, 분말의 색 및 냄새가 좋아 기능성 식품소재로 사용이 가능함을 확인할 수 있었다.

4. 제4단계; 동결건조

상기 멸균한 유충을 동결건조한다.

상기 동결건조는 수용액이나 물을 포함하는 시료를 동결하고 그 온도의 수증기압 이하로 감압하여 물을 승화시켜 건조하는 방법으로서, 온도 및 시간범위는 통상적인 동결건조조건을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 고온고압 멸균한 유충을 -65~-85℃의 초저온 냉동고에서 24~36시간 동안 냉동시킨 후 동결건조기에 약 48~60시간 동안 건조하는 방법을 사용하는 것이 좋다.

5. 제5단계; 분쇄

상기 동결건조시킨 유충을 분쇄하여 식용가능한 갈색거저리 분말을 제조한다.

상기 분쇄공정은 통상적인 분쇄기를 이용한 분쇄공정을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 깨끗하게 세척이 된 분쇄기에 원형 그대로 건조된 유충을 투입하여 고운 가루분말 형태로 만드는 방법을 사용하는 것이 좋다.

이때, 상기 분말은 1.5mm 이하의 입자를 갖는 것을 특징으로, 바람직하게는 0.5~1.5mm의 입자를 갖는 것이 특징이다. 이는 입자가 1.5mm 입자크기보다 클 경우에는 식감이 좋지 않고 입안에서 겉도는 듯한 느낌을 통해 소비자들이 용이하게 식용하기 어려운 문제점이 있으며, 0.5mm 입자크기보다 적게는 제조하기도 어려울 뿐 아니라, 오히려 무리한 분쇄과정을 통해 갈색거저리 유충의 유효성분 변화를 일으킬 우려가 있어 본 발명이 목적하는 기능성 식품소재로 사용하기 어렵게 된다.

상기와 같은 본 제조방법에 의하면, 0.5~1.5mm 입자를 갖으며 식용 가능한 것을 특징으로, 식품에 적용이 가능한 수준의 악취가 없고 멸균된 갈색거저리 유충 식용분말을 효과적으로 생산 할 수 있게 된다.

본 발명의 일실시예에서는 갈색거저리 유충 식용분말의 색과 향을 평가하는 관능평가를 실시한 결과, 색의 밝기, 냄새, 선호도 평가 모두에서 멸균한 밀기울을 먹인 후 2일간 굶긴 샘플이 가장 좋은 평가를 받음을 확인하였다.

또한, 본 발명의 갈색거저리 유충이 상기와 같이 전처리된 경우, 세포독성도 거의 없음을 확인함으로써 식재 또는 약재로 사용할 수 있음을 확인하였다.

이하에서는 본 발명의 실시예 및 실험예를 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 다만, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명에 대한 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 하기 실시예 및 실험예로만 제한되는 것은 아니다.

<실시예 1> 본 발명의 식용가능한 갈색거저리 유충 분말 제조

갈색거저리는 고성곤충생태원(경상남도 고성지)에서 28~25mm길이의 최대성장 유충을 이용하였으며, 사육온도는 25℃를 유지하였다.

갈색거저리 유충의 사육환경은 7cm(가로)×7cm(세로)×7cm(높이) 크기의 투명한 곤충사육용기를 이용하여 2/3 정도를 고압증기로 쪄서 멸균한 밀기울을 채운후 유충을 60마리를 넣어 3일동안 먹여 사육하였다.

그 후, 상기 사육한 갈색거저리 유충을 물이나 먹이를 공급하지 않고 5일동안 금식시켜 배변을 유도하였다.

이때 변은 빠지고 갈색거저리 유충은 빠지지 않을 정도의 1mm×1mm 크기의 망을 이용였다.

이렇게 얻어진 깨끗한 상기 배변 후 갈색거저리 유충을 115℃, 0.9 kgf/cm²의 고온고압멸균을 5분간 실시하여 멸균한 후 동결건조용 액체질소를 부은 후 급속 동결하여 영하 70℃의 초저온 냉동고에 24시간 동안 동결시킨 후 115℃, 5분 동안 멸균한 후 동결 건조기를 이용하여 건조시켜 수분을 제거하였다. 수분을 제거한 갈색거저리 유충을 믹서로 세절하여 1.4mm정도의 입자를 갖는 본 발명의 식용가능한 갈색거저리 유충 분말을 제조하였다.

<비교예 1> 갈색거저리 유충분말을 제조

상기 실시예 1과 같이 제조하되, 상기 갈색거저리 유충에 멸균안한 밀기울을 3일동안 급이하여 갈색거저리 유충분말을 제조하였다.

<실험예 1> 갈색거저리의 세포독성 측정

1. 실험방법

발육시기별 갈색거저리의 세포독성을 확인하였으며, 이때 3개군(최대성장 유충(Larva, 길이 28~35mm, 직경 5~7mm), 용화직후(Post-pupa), 번데기(Pupa)으로 나누어 실험을 진행하였으며 모든 처리구에서 멸균수(D.W, 도 1A) 및 DMSO(도 1B)를 용매로 사용하여 세포독성을 확인하였다. 사육방법은 상기 실시예1과 동일하였다.

또한, 갈색거저리의 Raw 264.7 세포에 대한 독성 여부를 측정하기 위해, 갈색거저리 분말을 현탁액으로 제조하여 상기 Raw 264.7 세포에 이 현탁액을 농도별(10, 100, 500 및 1000 ug/ml)로 처리하고 24시간 경과시 MTS(3-4,5-dimethylthiazol-2-yl)-5(3-carboxymethonyphenol)-2-(4-sulfophenyl)-2H-thtrazolium)시약을 넣고 36℃에서 4시간 더 배양하였으며, 배양 후 microplate reader(Beckman, USA)를 이용하여 450 nm에서 흡광도를 측정하였다.

이때, 상기 현탁액은 상기 실시예1의 사육방법이 적용된 각 발육단계별 갈색거저리 분말들을 각각 멸균수(D.W)와 DMSO에 각각 넣은 후 초음파 분쇄기(230 Jule)로 10초간 2회 분쇄한 다음, 분쇄된 분말은 4,500rpm에서 10분동안 원심분리 시킨 후 상층액을 회수 한후 0.25㎛ 주사기 필터로 여과하여 제조하였다.

2. 실험결과

상기 실험결과, 도 1에 나타나 있듯이 발육시기별로 모든처리구에서 세포독성을 보이지 않았으며, 특히 멸균수(도 1A)를 용매로 사용하여 처리한 처리구에서는 세포생장이 촉진됨을 확인할 수 있었다. 따라서 실험에 사용한 모든 시기의 갈색거저리가 식품으로 사용하기에 문제는 없을 것으로 판단되나 갈색거저리의 발육 측정상 최대 15령까지 탈피를 하면서 성장하며 탈피속도가 매우 빠르기 때문에 채취하기도 힘든 용화직후 혹은 번데기 상태의 갈색거저리보다는 가격이 저렴하고 구하기 용이한 최대성장 유충(Larva)이 식용으로 적합한 것으로 결정하였다.

<실험예 2> 금식기간 및 유충 멸균 조건에 따른 갈색거저리 유충 및 유충분말의 상태 측정

1) 실험방법

ⓛ 배변유도

갈색거저리 유충의 장내 이물질을 제거하기 위하여 배변을 유도하였다.

물이나 먹이를 공급하지 않고 1일부터 5일간 굶기면서 배변을 유도하였고, 이때 갈색거저리가 배설한 변을 다시 섭취할 수 있으므로 변은 빠지고 갈색거저리는 빠지지 않을 정도의 망을 바닥에서 떨어진 위치에 설치하여 망 위에 갈색거저리를 놓고 굶겼다.

망의 크기는 1mm×1mm였다. 각 개체들은 약 30마리씩 7×7×7cm³ 크기의 공간에서 5일 동안 배변을 유도하였다.

② 사료 멸균 유무에 따른 사료섭취율 및 그 사료를 섭취한 갈색거저리 미생물검사

갈색거저리는 10령~15령의 갈색거저리를 150마리씩 사용하였으며 밀기울의 무게는 36.7g으로 동일하게 사용하였다.

멸균한 밀기울의 경우 끓는 물의 스팀에 의해 멸균하였다. 멸균한 밀기울과 멸균하지 않은 밀기울에 3일 동안 키운 갈색거저리를 분말로 만든 후 세균 및 진균의 존재여부를 확인하였다. 세균확인용 배지로는 LB(Luria-Bertani) 고체배지를 사용하였고, 진균확인용 배지로는 PDA(Potato Dextrose Agar) 고체배지를 이용하였다.

제조한 갈색거저리 분말을 멸균수에 녹인 후 고체배지에 각각의 시료를 도말하고 세균은 37℃에서 16시간 배양하였고, 진균은 25℃에서 40시간 배양한 후 미생물 존재여부를 확인하였다.

③ 미생물검사

식품으로 이용되는 모든 소재들은 인체에 유해한 세균들이 존재해서는 안되므로 유충이 가지고 있는 세균을 제거하기 위하여 고온고압 멸균을 실시하였다.

고온고압 하에서 유충이 가지고 있는 유효한 물질들이 파괴되는 것을 최소화하기 위하여 몇 가지 조건으로 고온고압 멸균을 수행하였다.

5분과 10분 동안 각각 115℃, 0.9 kgf/cm² 와 121℃, 1.3 kgf/cm² 으로 고온고압 멸균을 실시한 후 세균 및 진균의 존재여부를 확인하였다.

세균확인용 배지로는 LB(Luria-Bertani) 고체배지를 사용하였고, 진균확인용 배지로는 PDA(Potato Dextrose Agar) 고체배지를 이용하였다.

제조한 갈색거저리 분말을 멸균수에 녹인 후 고체배지에 각각의 시료를 도말하고 세균(bacteria)은 37℃에서 24시간 배양하였고, 진균(Fungi)은 25℃에서 48시간 배양한 후 미생물 존재여부를 확인하였다.

④ 관능평가

갈색거저리 유충 식품화를 위하여 제조한 분말을 이용하여 사람의 후각과 시각을 이용한 관능평가를 실시하여 색과 향 및 선호도를 평가하였다.

관능평가의 대상은 20대부터 40대 사이의 남녀를 무작위로 20명을 선발하여 실시하였다.

유충이 지니고 있는 특유의 악취는 주로 먹이와 장 내에 존재하는 물질에서 야기되는 것으로 추정되므로 5분간 증기로 쪄서 멸균한 밀기울을 먹이로 사용하여 3일 이상 사육한 유충들을 1~5일간 굶겼다.

24시간마다 5일간 무작위로 30마리씩 선발한 유충은 115℃, 0.9 kgf/cm²의 조건으로 5분간 고온고압멸균한 후 초저온(-80℃) 냉동고에서 24시간이상 냉동시킨 후 동결건조기에 약 48~60시간 건조한 후 분쇄기를 이용하여 분말을 제조하였고, 이를 이용하여 색, 향 및 선호도를 평가하는 관능평가를 실시하였다.

⑤ 유충 장 해부

배변을 통하여 장 내 물질이 얼마나 제거가 되었는지 파악하기 위하여 5일간 24시간 마다 굶긴 유충의 장을 해부하였다.

해부 전 얼음 속에서 약 5분 정도 방치해 두면 기절한 상태로 몸체가 늘어지게 되는데 그때 해부를 실시하였다.

해부는 유충을 1×PBS에 담군 채 실시하였으며, 장을 적출한 후 바로 1×PBS에 담구어 마르지 않은 상태에서 유충의 장을 관찰하였다.

2) 실험결과

ⓛ 밀기울을 증기로 쪄서 살균과정을 거친 후 미생물 존재여부 확인

대부분의 곤충의 경우 기존에 식품으로 섭취하지 않았기 때문에 영양적인 면이나 기능적인 면에서 대체식품으로 가치가 높게 평가되더라도 그 외형으로 인해 소비자에게 혐오감을 줄 수 있으므로 본 발명에서는 고유의 성분을 함유하고 혐오감을 줄이기 위해 갈색거저리 유충을 동결 건조하여 분쇄기로 갈아서 분말을 제조하였다. 그런데 제조한 분말에서 갈색거저리 특유의 냄새가 났으며, 이러한 악취는 장 내 물질로 인해 발생한 것으로 추정하여 장 내 물질의 배변을 실시하였다. 한편, 배변에 앞서 갈색거저리의 먹이로 사용하고 있는 밀기울의 경우에도 많은 종류의 미생물을 함유하고 있을 것이라 생각되어 밀기울을 증기로 쪄서 살균과정을 거친 후 미생물 존재여부를 확인하였다. 그 결과, 하기 표 1과 도 2와 같이 나타났다.

샘플 No.	찌는 시간 (Steaming hours, min)	Bacteria (cfu/g)	Fungi (cuf/g)
1	×	2×10³	3×10³
2	5	-	-
3	10	-	-
4	20	-	-
5	30	-	-

상기 표 1과 도 2에 나타나 있듯이, 5분간만 쪄도 미생물이 완전히 제거됨을 확인할 수 있었다. 따라서 식품으로 동결건조하기 전 3일 이상을 살균한 밀기울을 먹여서 사육하는 것이 갈색거저리 체내에 미생물 수를 줄이는데 좋을 것으로 판단되었다.

② 배변을 통하여 장 내 물질 제거량 확인

변을 통하여 장 내 물질이 얼마만큼 제거가 되었는지 확인하기 위하여 유충을 해부한 후 장을 적출하여 확인한 결과, 도 3에 나타나 있듯이 갈색거저리 굶긴 후 2일째부터 중장이 깨끗하게 비워진 것을 확인할 수 있었다.

③ 카니발리즘(cannibalism) 여부 확인

굶기는 동안 카니발리즘(cannibalism) 여부를 확인하였는데 그 이유는 카니발리즘이 있으면 하나의 용기에 집단으로 갈색거저리를 넣어서 굶기기가 힘들기 때문이다.

설명하면 도 4에 나타나 있듯이, 일정면적(7×7×7cm³) 내에 10~120마리까지 넣어서 5일 동안 굶긴 결과 가장 밀도가 높은 120마리부터 70마리까지는 약 10%정도 카니발리즘이 있는 것을 확인할 수 있었고, 60마리부터 10마리까지는 카니발리즘이 거의 존재하지 않은 것을 확인하였다.

따라서 집단으로 하나의 용기에 넣어서 굶길 때 7×7×7cm³크기의 면적에서는 최대 60마리를 넘지 않는 것이 카니발리즘을 최소화할 수 있는 것으로 판단되었다.

④ 사료 멸균 유무에 따른 사료 섭취율 및 그 사료를 섭취한 갈색거저리 미생물검사

식품화를 위한 갈색거저리 유충의 사육율을 높이고 사료로 인한 갈색거저리 유충의 미생물 감염을 최대한 적게 하기 위해 멸균유무에 따른 사료 섭취율을 계산한 결과 하기 표 2 및 도 5와 같이 나타났다.

	사육전 밀기울 무게 (g)	3일후 사육후 밀기울 무게 (g)	bacterial (cfu/g)	fungi (cfu/g)
비멸균 밀기울로 사육	34.75	31.6	16.25×10⁵	9.7×10⁵
멸균 밀기울로 사육	34.75	29.98	4×10⁵	5.85×10⁵

상기 표 2 및 도 5에 나타나 있듯이, 멸균한 사료의 경우 최대 4.6%이상 사료 섭취율이 좋은 것을 확인할 수 있었다. 또한 이들 사료로 사육한 갈색거저리 유충의 미생물 검사 결과 멸균한 사료로 사육한 갈색거저리 유충의 경우 세균은 약 4배, 진균은 약 1.7배 정도 감소함을 확인할 수 있었다.

⑤ 갈색거저리 유충의 멸균조건에 따른 결과

식품화를 위한 원재료는 미생물 살균이 필수적이므로 갈색거저리를 멸균한 밀기울을 3일 이상 먹인 후 2일 동안 배변시키고 동결건조하여 제조한 분말의 미생물 존재 여부를 확인한 결과 다량의 세균 및 진균이 존재함을 확인할 수 있었다.

따라서 갈색거저리의 살균을 위하여 유충의 금식을 통한 배변 후 동결 전에 고온고압 멸균기를 사용하여 유충 자체를 멸균한 결과 하기 표 3 및 도 6과 같이 나타났다.

샘플 No.	고온, 고압 조건에 따른 멸균조건 (High temperature and high pressure sterilization)	Bacteria (cfu/g)	Fungi (cuf/g)
1	×	4.6×10⁵	3.3×10⁵
2	115℃, 0.9 kgf/cm²,5min	-	-
3	115℃, 0.9 kgf/cm²,10min	-	-
4	121℃, 1.3 kgf/cm²,5min	-	-
5	121℃, 1.3 kgf/cm²,10min	-	-

즉, 상기 표 3 및 도 6에 나타나 있듯이, 115℃, 0.9 kgf/cm² 압력을 5분간 처리하면 세균 및 진균이 제거됨을 확인할 수 있었다.

⑥ 관능평가 결과

갈색거저리 굶긴 일수에 따른 냉동건조분말 색 및 냄새의 관능평가를 실시하였다. 그 결과 도 7에 나타나 있듯이 색의 밝기, 냄새 및 선호도 평가에서 모두 2일 동안 굶기면서 배변작업한 후 멸균한 갈색거저리가 가장 좋은 평가를 받을 수 있었다.

이상의 결과를 통해 갈색거저리 유충을 식품화하기 위한 전처리 조건으로써 밀기울을 먹이로 사육한 최대성장된 유충을 이용하는 것이 세포독성도 없을 뿐만 아니라 채취하기 용이하며 경제적이기 때문에 갈색거저리 유충을 식품화 하는 것이 효율적임을 확인할 수 있었다. 그리고 분말 전처리 조건으로 5분 동안 고온 증기로 쪄서 세균을 제거한 밀기울을 3일 이상 먹인 유충을 2일간 굶긴 후, 115℃, 0.9 kgf/cm²의 고온고압멸균을 5분간 실시하여 살균하고 동결 건조하여 제조한 분말이 미생물도 존재하지 않았고 분말의 색 및 냄새가 좋은 것을 확인할 수 있었다.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 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

갈색거저리 유충에게 멸균한 사료를 급이하여 사육하는 제1단계;
상기 사육한 유충을 1 내지 5일간 금식시켜 배변을 유도하는 제2단계;
상기 유충 배변 후 115℃ ~ 121℃, 0.9~1.3 kgf/cm²의 조건에서 5~15분동안 고온고압 멸균하는 제3단계;
상기 멸균한 유충을 동결건조하는 제4단계 및,
상기 동결건조시킨 유충을 분쇄하여 식용가능한 갈색거저리 분말을 제조하는 제5단계;를 포함하는,
식용 갈색거저리 분말의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 제1단계에서 갈색거저리 유충은 길이가 28~35mm가 되고, 직경이 5~7mm인 것을 특징으로 하는,
식용 갈색거저리 분말의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 제1단계에서 상기 사료는 멸균시킨 밀기울인 것을 특징으로 하는,
식용 갈색거저리 분말의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 제1단계에서 사료는 3일 ~ 5일간 급이하는 것을 특징으로 하는,
식용 갈색거저리 분말의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 제2단계에서 상기 사육한 유충은 7×7×7cm³면적에서 10~60마리정도에서 금식하는 것을 특징으로 하는,
식용 갈색거저리 분말의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 제4단계에서 상기 동결건조는 동결건조기에서 48~60시간 수행되는 것을 특징으로 하는,
식용 갈색거저리 분말의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 제5단계에서 상기 식용가능한 갈색거저리 분말은 0.5~1.5mm 입자를 갖는 것을 특징으로 하는,
식용 갈색거저리 분말의 제조방법.
제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 방법으로 제조되어,
0.5~1.5mm 입자를 갖으며 식용 가능한 것을 특징으로 하는,
식용 갈색거저리 분말.