KR101839907B1 - 혈당강하 기능성을 갖는 칼집 발아 곡물 제조방법 - Google Patents

혈당강하 기능성을 갖는 칼집 발아 곡물 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 혈당강하 기능성을 갖는 칼집 발아 곡물 제조방법에 관한 것으로, 칼집 발아 곡물을 제조하는 제조방법에 있어서, (a)도정 후 각종 이물질이 제거된 2주 내의 곡물을 선별하는 선별단계; (b)선별된 현미 외피에 기계적 칼집 성형을 하는 칼집 성형단계; (c)칼집현미를 세척하는 세척단계; (d)생약재를 열수 추출하여 제조하는 기능성 발아수 제조단계; (e)제조된 기능성 발아수에 22∼25℃의 온도를 유지하며 칼집 현미를 10∼13시간 침수시킨 후 2∼4시간 상온에서 탈수시키는 침수 및 탈수 단계; (f)기능성 발아수의 온도를 30∼35℃로 가열하여 8∼10시간 칼집 현미를 침수시켜 0.8∼4.0mm의 싹이 발아될 때는 발아과정을 완료하는 발아단계; (g)발아된 칼집 발아 현미를 5∼10℃ 냉수에 2∼4시간 침수시킨 후 세척하는 냉침 및 세척단계; (h)세척된 칼집 발아 현미를 50∼55℃ 건조실에서 발아를 멈추게 하고 함수율 10∼13%로 건조하는 건조단계;를 포함하여 제조되며, 황금, 고삼, 상백피, 갈근, 황기, 여뀌, 괄루인 그리고 석류피인 생약재를 추출하여 농축한 기능성 발아수를 현미에 형성된 칼집을 통해 빠른 흡수를 도모함으로써 발아하는 현미에 혈당강하 기능성을 갖도록 하여 섭취 시 고양된 혈당강하 효능이 발휘되도록 한 효과가 있다.

Description

혈당강하 기능성을 갖는 칼집 발아 곡물 제조방법{Manufacturing method of scratched grain germinated with function for blood sugar down}
본 발명은 혈당강하 기능성을 갖는 칼집 발아 곡물 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는, 황금, 고삼, 상백피, 갈근, 황기, 여뀌, 괄루인 그리고 석류피로 조성된 생약재 추출물을 이용해 제조된 기능성 발아수가 일정 깊이로 새긴 칼집을 통해 스며들게 하여 곡물이 빨리 발아하도록 하고, 발아 곡물이 흡수한 기능성 발아수에 의하여 혈당강하 효능이 향상되도록 하는 혈당강하 기능성을 갖는 칼집 발아 곡물 제조방법에 관한 것이다.
쌀은 조상대대로 우리 식생활에 근본을 이루는 주식으로서 우리의 식문화 형성을 주도해 왔으며, 자급자족을 위한 증산정책과 부단한 노력을 기울여 한 때는 자급률이 101.1% 수준까지 이르기도 하였다. 그러나 식생활의 서구화와 다양한 식품의 범람으로 통계청 자료에 따르면 2005년도 1인당 쌀 소비량은 80.7kg에 비해 2014년도 1인당 쌀 소비량은 65.1kg으로 10년 전에 비해 15.6kg이나 감소하는 등 농가의 실질소득에 막대한 영향을 주고 있어 우리나라 농촌경제에 심각한 문제로 대두되고 있다.
특히, 햄버거, 피자, 프라이드치킨 등 패스트푸드의 점령으로 소아 및 성인성 대사질환인 당뇨병의 유병률은 지속적으로 증가하고 있어 우리나라 국민건강을 위협하는 요인 중 하나이다. 당뇨병은, 혈액 내에 존재하는 포도당이 소변을 통해 배출되는 질환으로 인슐린의 분비결함 또는 인슐린 작용의 결함에 기인한 만성 고혈당증의 특징을 나타내는 다중적 병인의 대사장애를 말한다.
또한, 식후 고혈당증은, 중증의 당뇨병뿐만 아니라 공복 시에도 고혈당증이 나타나지 않는 경미한 당뇨병에서도 관찰되는 증상이다. 식후 고혈당은 인슐린 민감도를 감소시키고, 췌장기능을 저하시켜 인슐린의 분비를 감소시키므로 당뇨병의 상태를 악화시키고, 대 혈관 및 미세혈관의 합병증을 유발시키며, 심혈관질환의 발생에도 밀접한 관련이 있는 것으로 나타나고 있다.
당뇨병은, 크게 제 1 형 당뇨병(인슐린 의존형)과 제 2 형 당뇨병(인슐린 비의존형)으로 구분할 수 있으며, 당뇨병의 95% 이상은 제 2 형 당뇨병으로 이것은 급속한 경제발전에 따른 서구화된 식생활을 포함한 생활환경의 변화, 각종 스트레스 증가 및 인구 고령화 등으로 가파르게 증가하고 있는 실정이다.
대표적인 성인성 대사질환으로 알려진 당뇨병은, 소화성 당뇨로도 확산되고 있어 그 영향에 매우 심각한 우려를 낳고 있다. 전 세계인구의 약 5%가 당뇨병을 앓고 있고 국내 당뇨병 유병률은 5∼10%에 달하고 있으며, 2014년 현재 주요 사망원인별 사망률에서 인구 10만 명당 20.7명으로 우리나라 만성질환 사망률 중 암, 심장질환, 뇌혈관 질환, 허혈성 심장질환 그리고 당뇨병 순으로 나타나고 있어 그로 인한 인명적, 경제적 손실은 막대하다(통계청, 2015).
현재 당뇨병 치료제는, 크게 ① 당의 소장 내 소화를 저해하는 당질분해효소 저해제 ② 소화된 당의 흡수를 저해하는 흡수 저해제 ③ 인슐린 작용을 도와주는 인슐린 저항 개선제 ④ 인슐린 분비 촉진제 등으로 구분할 수 있으나 대부분은 부작용이나 유효성 혹은 안전성이 문제되어 임상에 응용되고 있는 약제는 거의 없는 실정이다. 따라서 이러한 부작용을 감소시키고 혈당강하 효과와 안전성을 나타낼 수 있는 천연소재인 생약추출물을 이용한 당뇨병 치료제 개발이 절실히 요구되고 있다.
한편, 곡물 중 현미는, 벼의 왕겨층만을 제거한 것으로 과피(pericarp), 종피(seed coat) 및 호분층(aleurone layer)으로 구성되어 있으며, 상세하게는 미강(5∼6%)과 배(2∼3%) 그리고 배유(92%)로 이루어져 있다. 현미는 백미에 비해 불포화지방산과 식이섬유가 많으며, 양질의 단백질을 비롯한 무기질, 비타민B, E, 니코틴산, 엽산, 판토텐산 등의 비타민류와 필수아미노산 의 영양소가 다량 함유되어 있으며 병에 대한 저항력을 높여주고 혈액의 산 독화를 막아주며 알칼리성 혈액을 만들어 노화방지 및 장내 기능강화에 유용한 식품이다.
그러나 현미의 단단한 껍질과 인체 내 칼슘을 배출시키는 피틴산 등으로 인하여 취반이 어렵고 소화흡수성과 식미감이 떨어지며 살충제 등 잔류농약의 존재 가능성이 문제점으로 지적되고 있어 많은 소비자들로부터 외면당하고 있는 실정이다.
하지만, 최근에는 이러한 현미의 단점을 극복하기 위하여 발아 현미에 대한 연구가 지속되고 있는데, 현미를 발아시킬 경우 피틴산은 인과 이노시톨로 분해되어 칼슘 배출을 약화시키고 소화성과 관능성 향상은 물론 입자 내 각종 효소가 활성화되어 아라비녹실란(arabinoxylan), 가바(γ-aminobutyric acid), 유용 아미노산 및 감마올리자놀(γ-oryzanol) 등과 같은 생리활성 물질이 생성된다.
이에 따라, 일반적으로 발아 곡물을 이용하여 혈당강하를 도모한 것은 이미 널리 개시된 사항으로 자세한 설명은 생략하며, 등록특허 제10-1613692호의 "감소된 혈당지수를 갖는 현미의 제조방법", 등록특허 제10-1662381호의 "기능성 천연재료를 함유한 발아곡류 제조방법 및 이에 의해 제조된 발아곡류", 등록특허 제10-1250573호의 "발아곡류의 제조방법", 등록특허 제10-1485575호의 "발아현미의 수용성 GABA성분 추출방법 및 이를 이용한 당뇨환자용 건강기능 조성물" 등을 참고할 수 있다.
그러나 발아 현미가 갖는 뛰어난 효능에도 불구하고 발아 현미의 발아 과정에 있어서, 발아시간이 길어 현미 자체의 대사작용 외에 현미의 외부나 침출수에 포함되어 있는 잡균의 번식 등에 의해 발효상태가 되고 발효취나 이취가 잔류되는 문제가 발생하며, 이것을 제거하기 위해서 별도의 세척과정이 필요하여 공정의 복잡성 및 발아시간의 지연 등의 문제점이 있다.
또한, 천연물을 이용한 기능성 곡물의 제조는 대부분 코팅공정을 이용한 것으로 공정의 복잡성과 제조시간 지연 등이 지적되는 문제점이 있다.
한편, 현미에 일정 깊이로 칼집을 내어 생약재 추출물로 제조된 기능성 발아수가 빨리 스며들도록 하여 발아가 신속히 이루어지게 하는 것은 물론, 생약재 추출물로 제조된 기능성 발아수를 흡수한 발아 현미의 혈당강하 효능이 향상되도록 하는 연구가 없었기 때문에 이러한 연구가 요구되고 있는 실정이다.
[특허문헌 0001] 등록특허 제10-1613692호의 "감소된 혈당지수를 갖는 현미의 제조방법" (공고 2016.04.20) [특허문헌 0002] 등록특허 제10-1662381호의 "기능성 천연재료를 함유한 발아곡류 제조방법 및 이에 의해 제조된 발아곡류" (공고 2016.10.04) [특허문헌 0003] 등록특허 제10-1250573호의 "발아 곡류의 제조방법" (공고 2013.04.03)
본 발명의 목적은, 황금, 고삼, 상백피, 갈근, 황기, 여뀌, 괄루인 그리고 석류피들을 혈당강하용 생약재로 이용하되, 이들 생약재에서 추출한 생약재 추출물로 기능성 발아수를 제조할 수 있도록 하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 두껍고 질기면서 소수성 물질을 함유하고 있는 해당 곡물의 외피에 일정 깊이로 스크래치 형태의 칼집을 내어 해당 곡물의 발아시 곡물이 기능성 발아수를 빠르게 흡수하도록 하는데 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 기능성 발아수를 칼집 발아 곡물이 흡수함으로써, 칼집 발아 곡물은 향상된 혈당강하 효능을 갖도록 하는데 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 스크래치 형태의 칼집을 발아 곡물에 형성함으로써, 곡물의 호화와 전분 조효소액의 침투 및 반응이 향상되도록 하고, 그리고 가수분해 진행도 빨리 이루어지도록 하여 곡물의 발아 시간이 단축되도록 하는데 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 발아 곡물에 칼집을 통해 기능성 발아수를 흡수하도록 함으로써, 곡물의 발아시간을 단축시켜 일반현미의 발아시 천연 생리 활성물질에 의해 발생하던 발효취나 이취의 제거는 물론, 별도의 세척공정도 선택적으로 생략할 수 있어 발아 곡물의 제조를 신속히 할 수 있도록 하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 기능성 발아수를 흡수한 칼집 발아 곡물에 의하여 취반시 문제점, 영양소 보존, 소화 불량 등이 해소되고, 호화 및 효소의 반응 촉진, 발아과정 단축은 물론, 혈당 강하 효능이 향상됨에 따라 당뇨병의 예방, 개선, 치료용 식이 및 식품의 제조에 사용할 수 있도록 하는데 있다.
본 발명에 의한 혈당강하 기능성을 갖는 칼집 발아 곡물 제조방법은, 칼집 발아 곡물을 제조하는 제조방법에 있어서,
(a)도정 후 각종 이물질이 제거된 2주 내의 곡물을 선별하는 선별단계;
(b)선별된 곡물 외피에 기계적 칼집 성형을 하는 칼집 성형단계;
(c)칼집 곡물을 세척하는 세척단계;
(d)생약재를 열수 추출하여 제조하는 기능성 발아수 제조단계;
(e)제조된 기능성 발아수에 22∼25℃의 온도를 유지하며 칼집 곡물을 10∼13시간 침수시킨 후 2∼4시간 상온에서 탈수시키는 침수 및 탈수 단계;
(f)기능성 발아수의 온도를 30∼35℃로 가열하여 8∼10시간 칼집 곡물을 침수시켜 0.8∼4.0mm의 싹이 발아될 때 발아과정 완료하는 발아단계;
(g)발아된 칼집 발아 곡물을 5∼10℃ 냉수에 2∼4시간 침수시킨 후 세척하는 냉침 및 세척단계;
(h)세척된 칼집 발아 곡물을 50∼55℃ 건조실에서 발아를 멈추게 하고 함수율 10∼13%로 건조하는 건조단계;를 포함하여 제조되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 곡물을 선별하는 선별단계(a)에서 곡물이 도정되어 있는 경우에는, 곡물의 발아율을 높일 수 있도록 상온 저장 시 저장 기간을 2주 이하로 제한하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 칼집 성형단계(b)에서 곡물 외피에 형성되는 칼집은, 기능성 발아수의 흡수가 용이하도록 곡물가공 장치에 의하여 깊이 0.08∼0.20mm로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 기능성 발아수 제조단계(d)에서 생약재는, 황금, 고삼, 상백피, 갈근, 황기, 여뀌, 괄루인, 석류피들을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 기능성 발아수 제조단계(d)는, 황금, 고삼, 상백피, 갈근, 황기, 여뀌, 괄루인, 석류피인 생약재를 중량 기준으로 15∼20 : 15∼20 : 15∼20 : 10∼15 : 10∼15 : 5∼10 : 5∼10 : 5∼10의 중량비로 준비하고, 생약재 전체 중량의 10배에 해당하는 생수를 더하며, 80∼110℃의 온도에서 5∼10시간 가열하여 추출한 생약재 추출물을 8.0°∼13.0° Brix의 농도로 농축하여 제조되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 기능성 발아수 제조단계(d)는, 상기 발아시킬 칼집 곡물 중량에 대하여 0.5∼20.0 중량%의 비율로 기능성 발아수를 제조하게 되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 칼집 발아 곡물은, 현미, 백미, 흑미, 보리, 밀, 콩류, 메밀, 녹두, 수수 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 칼집 발아 곡물은, 황금, 고삼, 상백피, 갈근, 황기, 여뀌, 괄루인 그리고 석류피들을 혈당강하용 생약재로 이용하되, 이들 생약재에서 추출한 생약재 추출물로 기능성 발아수를 제조할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 두껍고 질기면서 소수성 물질을 함유하고 있는 상기 해당 곡물의 외피에 일정 깊이로 스크래치 형태의 칼집을 내어 해당 곡물의 발아시 곡물이 기능성 발아수를 빠르게 흡수하도록 하는 효과가 있다.
또한, 상기 기능성 발아수를 칼집 발아 곡물이 흡수함으로써, 칼집 발아 곡물은 향상된 혈당강하 효능을 갖도록 하는 효과가 있다.
또한, 상기 스크래치 형태의 칼집을 발아 곡물에 형성함으로써, 곡물의 호화와 전분 조효소액의 침투 및 반응이 향상되도록 하고, 그리고 가수분해 진행도 빨리 이루어지도록 하여 칼집 곡물의 발아 시간이 단축되도록 하는 효과가 있다.
또한, 상기 칼집 발아 곡물에 칼집을 통해 기능성 발아수를 흡수하도록 함으로써, 곡물의 발아시간을 단축시켜 일반현미의 발아시 천연 생리 활성물질에 의해 발생하던 발효취나 이취의 제거는 물론, 별도의 세척공정도 선택적으로 생략할 수 있어 발아 곡물의 제조를 신속히 할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 상기 기능성 발아수를 흡수한 칼집 발아 곡물에 의하여 취반시 문제점, 영양소 보존, 소화 불량 등이 해소되고, 호화 및 효소의 반응 촉진, 발아과정 단축은 물론, 혈당 강하 효능이 향상됨에 따라 당뇨병의 예방, 개선, 치료용 식이 및 식품의 제조에 사용할 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은, 본 발명에 따른 혈당강하 기능성을 갖는 칼집 발아 현미 제조방법을 설명하기 위한 블록도.
도 2는, 본 발명에 따른 일반 현미에 스크래치 형태의 칼집을 새긴 상태를 보여주는 사진.
도 3은, 본 발명에 따른 칼집 발아 현미 A와 일반현미 B의 발아과정에서 48시간 후 변화를 보여주는 사진.
도 4는, 본 발명에 따른 당뇨 실험동물에서 내당능에 미치는 효과를 실험군 별로 나누어 나타낸 그래프.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부되는 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공 되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명의 혈당강하 기능성을 갖는 칼집 발아 곡물 제조방법을 상세히 설명한다.
우선 설명하기에 앞서 후술할 칼집 발아 곡물 제조방법 중 현미를 대상으로 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 혈당강하 기능성을 갖는 칼집 발아 현미 제조방법은, 도 1에 도시한 바와 같이, 칼집 발아 현미를 제조하는 제조방법에 있어서, (a)선별단계; (b)칼집 성형단계; (c)세척단계; (d)기능성 발아수 제조단계; (e)침수 및 탈수 단계; (f)발아단계; (g)냉침 및 세척단계; (h)건조단계;를 포함하여 제조된다.
또한, 상기 선별단계(a)는, 도정 후 각종 이물질이 제거된 2주 내의 곡물을 선별하되, 발아력을 향상시키기 위하여 품질 좋은 현미를 선별한다. 그리고 도정한 2주내의 현미는 상온 저장 시 저장 기간을 2주 이하로 제한할 수도 있다.
또한, 본 발명의 실시 예인 칼집 발아 현미뿐만 아니라 현미, 백미, 흑미, 보리, 밀, 콩류, 메밀, 녹두, 수수 중 어느 하나의 곡물을 선택하여 실시할 수도 있다. 즉, 본 발명의 전체적인 설명은 현미에 대해서만 언급되어 있지만, 상술 및 후술하는 실시예는 상기한 여러 가지 종류의 곡류에 적용이 가능한 것이다.
또한, 상기 칼집 성형단계(b)는, 선별된 현미 외피에 기계적으로 스크래치형태의 칼집 성형을 한다. 즉, 두껍고 질기면서 소수성 물질을 함유하고 있는 현미의 외피에 기능성 발아수의 흡수가 향상되도록 칼자국을 낸다.
상기 세척단계(c)는, 칼집 현미를 세척한다.
상기 기능성 발아수 제조단계(d)는, 생약재 추출물과 생수를 혼합한 후 열수 추출하여 제조한다.
즉, 상기 기능성 발아수 제조단계(d)는, 황금, 고삼, 상백피, 갈근, 황기, 여뀌, 괄루인 그리고 석류피들인 생약재를 중량 기준으로 15∼20 : 15∼20 : 15∼20 : 10∼15 : 10∼15 : 5∼10 : 5∼10 : 5∼10의 중량비로 준비한다. 이후, 생약재 전체 중량의 10배에 해당하는 생수를 더하여 80∼110℃의 온도에서 5∼10시간 가열한 다음 8.0°∼13.0° Brix의 농도로 농축된 기능성 발아수를 제조한다.
또한, 상기 기능성 발아수 제조단계(ㅇ)에서 발아시킬 칼집 현미 중량을 기준으로, 0.5∼20.0 중량%의 비율로 기능성 발아수를 제조할 수도 있다.
상기 침수 및 탈수단계(e)는, 제조된 기능성 발아수에 22∼25℃의 온도를 유지하며 칼집 현미를 10∼13시간 침수시킨 후 2∼4시간 상온에서 탈수시킨다.
상기 발아단계(f)는, 기능성 발아수의 온도를 30∼35℃로 교체하여 8∼10시간 칼집 현미를 침수시켜 0.8∼4.0mm의 싹이 발아하면 발아과정을 완료한다.
상기 냉침 및 세척단계(g)는, 발아된 칼집 발아 현미를 5∼10℃ 냉수에 2∼4시간 침수시킨 후 세척한다.
상기 건조단계(h)는, 세척된 칼집 발아 현미를 50∼55℃ 건조실에서 발아를 멈추게 하고 함수율 10∼13%로 건조한다.
여기서, 본 발명에 따른 기능성 발아수 및 실험용 시료 제조에 사용되는 생약재는, 황금, 고삼, 상백피, 갈근, 황기, 여뀌, 괄루인, 석류피들이다.
상기한 생약재들의 학명과 생약성분의 작용과 생리활성의 효능은 다음과 같다.
상기 황금(Scutellaria baikalensis Georgi)은, 꿀풀과에 속하는 다년생초본으로 속썩은 풀의 주피를 벗긴 뿌리를 말린 것이며, 한국에는 10여종이 자생하고 있다. 주성분은, 플라보노이드계의 바이카린(baicalin), 바이카레닌(baicalein), 우고닌(wogonin) 등이며, 한방에서는 청열조습(淸熱燥濕), 사화해독(瀉火解毒), 지혈(止血), 안태(安胎) 등의 효능이 있으며 천연항균제로서 이용가능성이 높고 피부염치료, 신장에 대한 항산화능, 항종양작용, 면역증진효과, 혈압강화, 족상동맥경화방지, 이뇨작용, 진정작용, 항알러지, 담즙배설촉진, 소염성 해열, 진통, 위염, 해독작용, 염증성 결막염 등의 약효로 널리 이용되고 있으며 맛은 고한(苦寒)하다.
상기 고삼(Sophora flavescens Aiton)은, 콩과에 속하는 다년생 초본으로 우리나라, 시베리아, 중국, 일본 등의 산과 들에 자생하며 높이는 0.5∼1.5m에 이른다.
성분으로는, 뿌리에 알칼로이드계의 마트린(matrine), 옥시마트린(oxymatrine), 올로마트린(allomatrine) 등이 있으며, 한방에서는 청열조습(淸熱燥濕), 거풍살충(去風殺蟲), 이수(利水) 등의 효능이 있으며 고미건위, 소염, 피부질환, 해열, 항궤양 작용, 이뇨작용, 항피부사상균작용, 구충, 황달, 옴으로 생긴 악창, 나력, 화상, 급성 편도선염을 치료하며 맛은 쓰고 성질은 차다.
상기 상백피(Morus alba L.)는, 뽕나무 및 동속 근연식물의 뿌리 껍질을 말린 것으로 우리나라 및 중국이 원산지로 동아시아에 넓게 분포하여 세계에 60속 1500여종이 분포한다. 성분은 혈압강하성 플라보노이드계의 쿠와논(kuwanon), 모린(morin), 쿠드라닌(cudranin) 외 탄닌(tannin), 쿼세틴(quercetin) 등이 함유되어 있으며 한방에서는 사폐평천(瀉肺平喘), 이수소종(利水消腫), 생진(生津) 등의 효능이 있다. 약리에는, 류마티스 신경통, 급성기관지염, 혈당강하, 혈압강하, 호흡곤란, 소염성 이뇨, 폐기종, 부종, 고혈압, 해열제 등에 사용하며 맛은 쓰고 달며 성질은 차다.
상기 갈근(Pueraria lobata Ohwi)은, 콩과에 속한 다년생 낙엽등본식물인 칡 및 동속 근연 식물의 뿌리이며, 온대 및 난대지방에 분포한다. 주성분은, 이소플라보노이드계의 다이드제인(daidzein), 다이드진(daidzin), 푸에라린(puerarin) 등이며 한방에서는 발표해기(發表解肌), 투발마진(透發痲疹), 생진지갈(生津止渴), 승양지사(升揚止瀉) 등의 효능이 있다. 약리적으로는 뇌의 혈액순환 개선, 진경작용, 진정작용, 혈당강하, 순환기계의 효과, 발한, 해열, 근육통, 갱년기 장애개선, 유방암 예방, 골다공증 개선, 고혈압, 협심증을 치료하며 맛은 달고 매우며 성질은 평이하다.
상기 황기(Astragalus membranaceus)는, 콩과에 속한 다년생초본인 단너삼 및 동속근연 식물의 뿌리이며 중국 내몽골, 러시아, 우리나라, 일본 등에 분포한다. 성분으로는, 뿌리에 이소플라본 배당체로 포모네틴(formonetin), 트리테르페노이드 사포닌(triterpenoid saponin), 아스트라이소플라반(astraisoflavans) 등이며, 한방에서는 보기승양(補氣升揚), 고표지한(固表止汗), 탁독생기(托毒生肌), 이수퇴종(利水退腫) 등의 효능이 있고 면역작용, 소갈, 탈항, 자한, 도한, 수종, 혈압강하, 이뇨작용, 강장작용, 신염작용 등의 약리 효과가 있으며 맛은 달고 성질은 약간 온(溫) 하다.
상기 여뀌(Persicaria Hydropiper L.)는, 마디풀과에 속하는 쌍떡잎식물로, 원산지는 중국, 대만, 일본이며 주로 북반구 온대, 아열대 지방에 분포하고 우리나라 전역에 자생하는 1년생 초본이다. 성분으로는 타데오날(tadeonal), 이소타데오날(isotadeonal), 콘퍼티포린(confertifolin) 및 폴리고논(polygonone), 플라보노이드에는 쿼세틴(quercetin), 퍼시카린(persicarin), 쿼시트린(quersitrin), 쿼시메트린(quercimetrin), 하이퍼린(hyperin) 등이 있으며, 한방에서는 이습소체(利濕消滯), 살충지양(殺蟲止), 장염(腸炎), 풍습통(風濕痛), 피부습진(皮膚濕疹) 등의 효능이 있고 항산화 활성, 지혈작용, 지질과산화 억제 작용, 항균작용, 항염증 작용 등의 약리효과가 있으며 맛은 맵고 성질은 평하다. 최근 플라보노이드계의 쿼세틴이 소장에서 혈액으로 보내지는 포도당 흡수를 제한한다는 보고가 있어 당뇨 예방 및 치료에 긍정적인 영향을 줄 것으로 보인다.
상기 괄루인(Trichosanthes kirilowii Mexim)은, 조롱박과에 속한 다년생의 반원성초질등본인 하늘타리 및 동속 근연식물의 성열한 과실의 종자이다. 성분으로는 쿠커비타신(cucurbitacin), 트리초키린(trichokirin), 키릴로윈(kirilowin), 카로운디올(karoundiol) 등이 있으며 한방에서는 청폐화담(淸肺化痰), 활장통변(滑長通便)에 효능이 있고 소갈, 황달, 변비, 소종, 거담, 진해, 해열, 항균작용, 신장암, 유방암, 폐암, 간암 등에 약리효과가 있으며 맛은 달고 쓰며 성질은 차다.
상기 석류피(Punica granatum L.)는, 석류과에 속한 낙엽관목이나 소교목인 석류나무 및 동속 근연 식물의 성열한 과실의 과피로서 원산지는 지중해 연안으로 서남아시아 지역이다. 성분으로는 알칼로이드인 이소펠레티에린(isopelletierin), 펠레티에린(pelletierin)과 탄닌인 테르체힌(terchehin), 그라나틴 B(granatin B), 푸니칼린(punicalin), 마니톨(manitol), 소르비톨(sorbitol) 등이며 한방에서는 삽장지사(澁腸止瀉), 지혈지대(止血止帶), 살충(殺蟲) 등의 효능이 있고 구충작용, 탈항, 대하, 항염증작용, 피부질환, 이질, 중이염 치료 등의 약리효과가 있으며 맛은 시고 떫으며 성질은 온(溫)하다.
상기한 생약재들은, 기능성 발아수 제조단계(d)에서 기능성 발아수를 제조하는데 사용된다. 상기 생약재들을 이용한 기능성 발아수 제조방법은, 황금, 고삼, 상백피, 갈근, 황기, 여뀌, 괄루인, 석류피들인 생약재를 중량 기준으로 15∼20 : 15∼20 : 15∼20 : 10∼15 : 10∼15 : 5∼10 : 5∼10 : 5∼10의 중량비로 준비한다. 즉, 좀더 구체적으로는, 황금, 고삼, 상백피, 갈근, 황기, 여뀌, 괄루인, 석류피들인 생약재를 중량 기준으로 1 : 1 : 1 : 0.6 : 0.6 : 0.4 : 0.4 : 0.4의 중량비로 준비하는 것이 가장 이상적인 발아수의 조성비인 것이다.
이후, 생약재 전체 중량의 10배에 해당하는 생수를 더하여 80∼110℃의 온도에서 5∼10시간 가열하여 추출한 기능성 발아수를 8.0°∼13.0° Brix의 농도로 농축시켜 제조한다. 상기한 과정을 통해 제조된 기능성 발아수는, 발아시킬 칼집 현미 중량부 기준으로, 0.5∼20.0 중량%의 비율로 기능성 발아수를 제조할 수 있다.
본 발명의 구성 및 효과를 달성하기 위한 실시 예를 통하여 보다 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시 예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이므로 본 발명의 권리 범위가 실시 예에 의해 제한되는 것은 아니다.
실시예 1: 일반현미와 칼집현미의 발아 시간
본 실험에 사용된 현미는 2016년산으로 2017년 1월에 도정된 것을 농협하나로 에서 구입하였다. 시료는 처리 당 정선된 일반 현미 100립과 칼집현미 100립을 사용하였으며 함수율은 13%였다. 2개의 발아시험용 Petri-dish 바닥에는 흡습지(TY2, Advantec co., Japan)를 각각2장씩 넣고 일반현미와 칼집현미를 투입하여 증류수를 가하여 침수시켰다. 항온항습기 에서 발아조건 온도는 25℃와 상대습도는 80%였으며, 항온항습기 에서 총 60시간 동안 매 12시간마다 현미의 발아과정을 측정하였으며, 중간발아율은 배아가 발달하여 싹이 나기 직전의 상태를, 발아율은 싹의 길이가 1mm 이상일 때로 규정하고 최종 발아율은 90% 이상이 되었을 때 최종발아로 설정하였다.
Figure 112017025967056-pat00001
상기 표 1은 일반현미와 칼집 현미의 발아시간을 나타낸 것으로서 표 1에 나타낸 결과와 같이, 일반현미보다 칼집 현미의 최종 발아 시간은, 각각 76.5시간과 67시간으로 칼집 현미의 발아시간이 9.5시간 빠른 것으로 측정되었다. 이것은 현미의 외피가 두껍고 질기면서 소수성 물질을 함유하고 있는 부분을 칼집성형 함으로써 수분의 흡수량이 빠르게 증가하여 가수분해 활성화로 호화가 빨라져 일반현미의 발아보다 시간적 우위를 점하는 것으로 사료된다.
실시예 2: 취반 전 및 취반 후 관능검사
관능검사는, 20∼40대 남녀 15명을 선정하여 식품 관능검사기준(한국 식품개발연구원)을 숙지시키고 시료를 이용하여 훈련한 뒤, 발아 전 칼집 현미는 색상과 형태의 기호도를 조사하고 발아 후 칼집 현미의 기호도는 윤기, 향, 맛, 점성 등을 비교하여 조사하였다.
그 결과 취반 전 기호도에서는 발아 후 칼집 현미가 평균 평점이 4.5점으로 높았고, 취반 후 기호도에서는 윤기, 향, 맛에 대한 선호도가 취반 전 발아 후 칼집 현미에서 높게 나타났으나 점성은 같은 결과를 얻었다. 따라서 본 발명의 실시예의 혈당강하 가능성 칼집 발아 현미의 기호도가 전반적으로 발아 전 칼집 현미보다 관능검사에서 높게 조사되었으며 특히 향, 맛, 윤기에서 더 좋아지는 것으로 나타났다.
Figure 112017025967056-pat00002
표 2는 취반 전 및 취반 후 관능검사를 나타낸 것으로서 상기 취반 전, 후 관능검사 기호도 평가에서 수치 1은‘아주 나쁘다', 3은'보통이다', 5는‘아주 좋다’로 평가하였다.
실시예 3: 내당능 실험에 필요한 칼집 발아 현미 추출물 제조
본 발명에서 완성된 칼집 발아 현미의 추출물 제조는, 칼집 발아 현미 600g을 준비하고, 10배의 증류수를 더해 80℃에서 6시간 동안 열수 추출하며, 이를 3회 반복한 후 추출물을 여과지(Whatman No.3)로 여과한다. 이후 회전진공농축기(Eyela, Tokyo Rikakiai co., Tokyo, Japan)로 60℃에서 농축하고 이것을 동결 건조한 후 분말화한 후 20℃ 냉동고에 보관하였다. 이후, 필요시 시료로 사용하였다.
실시예 4: 실험동물 및 당뇨 유도
본 실험에서 사용한 실험동물은, 4주령 수컷 C57BL/6 Mice를 샘타고(오산, 대한민국)로부터 구입하고, 일주일간의 순화기간을 거친 다음 실험에 사용하였으며, Mice의 평균 무게는 18.21ㅁ1.24g 이었다. 실험동물의 환경은 12시간 간격으로 명암을 조절하였고, 온도는 23ㅁ2℃로 습도는 50∼60%를 유지하였다. 실험동물용 고형사료(퓨리나코리아, #5057, 오산)와 음수로는 여과정제수를 자유롭게 섭취하도록 하였다.
또한 당뇨 유발군은, 16시간 절식 후 120mg/kg(체중기준)의 STZ(Streptozotocin)을 0.1M citrate buffer(pH 4.5)에 희석하고 복강에 1회 주사하였으며, 2주 후에 당뇨 유발을 확인하기 위해 16시간 동안 절식시키고 꼬리 정맥에서 혈액을 채취하여 혈당 측정계(Roche, Germany)로 측정 하였다. 이때, 공복혈당이 150mg/dL 이상인 개체를 당뇨가 유발된 것으로 평가하고 실험에 사용하였으며, 실험군 배정은 당뇨 대조군(control), 칼집 발아 현미 실험군(T3), 약물대조군(Acarbose) 등, 모두 3군으로 나누었으며 4주 동안 사육하였다(n=4/그룹).
실시예 5: 경구 당부하 검사(Oral Glucose Tolerance Test, OGTT)
식후 혈당상승에 대한 억제 효과를 검사하기 위하여 관찰 마지막 날 실험동물을 12시간 이상 절식시킨 후, 포도당 용액을 2g/kg씩 경구 투여한 다음 0, 30, 60, 90, 120분 단위로 실험동물의 꼬리 정맥에서 혈액을 채취하여 혈당 측정계(Roche, Germany)로 측정 하였다.
결과 : 당뇨 실험동물에서 내당능에 미치는 효과
당뇨 실험동물의 내당능에 미치는 영향을 조사하기 위하여 실험동물을 12시간 이상 절식시킨 공복 상태에서 설탕 및 포도당 용액을 경구 투여한다. 이후 30, 60, 90, 120분 경과에 따라 혈당치를 측정한 결과는 도면 4와 같다.
포도당을 투여하고 30분 후에 모든 실험군에서 최고의 혈당치를 나타냈으나, 점차 감소하였고 STZ에 의해 유발된 인슐린비의존성 당뇨 쥐에 4주 동안 생약재 추출물로 제조된 기능성 발아수로 발아시킨 칼집 발아 현미 시료를 경구투여한 실험군(T3)은, 당뇨 대조군(control)에 비해서 현저한 혈당 상승억제 효과가 있는 것으로 관찰되었다.
약물대조군(Acarbose)과의 비교에서도 실험군(T3)은, 포도당 투여 103분 후부터 약물대조군과 같은 혈당상승 억제효과가 비슷하게 나타나 혈당강하에 있어 매우 유익하게 작용하는 결과를 얻었다.
따라서 당뇨병의 예방 및 치료에 있어서, 식후 혈당조절이 매우 중요하므로 혈당강하 기능성이 있는 칼집 발아 현미를 일상적인 식이에 포함시켜 자연스럽게 섭취할 경우, 부작용 없이 내당능을 개선시켜 당뇨의 예방, 개선 및 치료에 큰 효과가 있을 것으로 예상된다.
이상에서 설명된 본 발명의 혈당강하 기능성을 갖는 칼집 발아 현미 제조방법의 실시 예는, 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

Claims (7)

  1. (a)곡물이 도정된 경우, 곡물의 발아율을 높일 수 있도록 이물질이 제거되고 상온 저장 시 저장 기간이 2주 이내의 곡물을 선별하는 선별단계;
    (b)선별된 현미, 백미, 흑미, 보리, 밀, 콩류, 메밀, 녹두, 수수 중 선택된 곡물 어느 하나인 곡물 외피에 기능성 발아수의 흡수가 용이하도록 곡물가공 장치로 깊이 0.08∼0.20mm의 칼집을 성형하는 칼집 성형단계;
    (c)칼집이 성형된 칼집 곡물을 세척하는 세척단계;
    (d) 황금, 고삼, 상백피, 갈근, 황기, 여뀌, 괄루인, 석류피들을 포함하는 생약재를 중량 기준으로 15∼20 : 15∼20 : 15∼20 : 10∼15 : 10∼15 : 5∼10 : 5∼10 : 5∼10의 중량비로 준비하고, 생약재 전체 중량의 10배에 해당하는 생수를 더하며, 80∼110℃의 온도에서 5∼10시간 가열하여 추출한 생약재 추출물을 8.0°∼13.0° Brix의 농도로 농축하는 열수 추출과정을 거쳐 상기 발아시킬 칼집 곡물 중량에 대하여 0.5∼20.0 중량%의 비율로 기능성 발아수를 제조하게 되는 기능성 발아수 제조단계;
    (e)제조된 기능성 발아수에 칼집 곡물을 침수시켰다가 상온에서 탈수시키는 침수 및 탈수 단계;
    (f)다시 기능성 발아수의 온도를 30∼35℃로 교체하여 칼집 곡물을 기능성 발아수에 침수시켜 칼집 곡물에서 싹이 발아되도록 하는 발아단계;
    (g)발아된 칼집 발아 곡물을 5∼10℃ 냉수에 2∼4시간 침수시킨 후 세척하는 냉침 및 세척단계;
    (h)세척된 칼집 발아 곡물을 50∼55℃ 건조실에서 발아를 멈추게 하고 건조하는 건조단계; 로 제조되는 혈당강하 기능성을 갖는 칼집 발아 곡물 제조방법에 있어서,
    상기 (e)단계에서 제조된 기능성 발아수를 22∼25℃의 온도로 유지하며 칼집 곡물을 10∼13시간 기능성 발아수에 침수시킨 후 2∼4시간 상온에서 기능성 발아수를 탈수시키고, 다시 (f)단계에서 교체한 기능성 발아수에 8∼10시간 칼집 곡물을 침수시키되, 최종 발아상태를 관리 하면서 0.8∼4.0mm의 싹을 발아시킨 후 제조하게 되는 것을 특징으로 하는 혈당강하 기능성을 갖는 칼집 발아 곡물 제조방법.
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