KR102352136B1 - 기능성 전두유 및 그의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 새단백, 대찬 및 청자콩의 혼합물을 분쇄하여 콩 분쇄물을 수득하는 단계를 포함하는, 항산화 활성이 증진된 기능성 전두유의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에서 제공하는 전두유의 제조방법을 이용하면, 종래의 방법으로 제조된 두유에 비하여 항산화 활성이 우수한 전두유를 제조할 수 있으므로, 콩을 이용한 기능성 식품의 개발에 널리 활용될 수 있을 것이다.

Description

기능성 전두유 및 그의 제조방법 {Functional Whole Soy Milk and its manufacturing method}
본 발명은 기능성 전두유 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 본 발명은 새단백, 대찬 및 청자콩을 포함하여, 항산화 효능을 갖는 전두유 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
콩은 양질의 단백질과 식이섬유가 풍부하며 이소플라본, 사포닌, 레시틴 등의 기능성 물질을 다량 함유하고 있으며, 이들은 콜레스테롤 제거, 항암작용, 치매 방지, 뇌기능 향상 등에 효과가 있는 것으로 보고되었다. 이 중 특히 이소플라본(isoflavone)은 여성호르몬인 에스트로겐(estrogen)과 구조적으로 유사하며 제니스테인 (genistein), 다이드제인(daidzein), 글리시테인(glycitein) 및 이들의 배당체와 여러 유도체 등으로 구성되어 있으며 다양한 생리활성 연구 결과가 발표되고 있다. 예로부터 콩은 밥밑콩, 콩나물, 콩기름, 장류, 두부 등으로 다양하게 이용되어 왔다.
콩을 이용한 편이식으로써 두유는 현대인의 바쁜 생활습관과 식생활의 변화로 인해 부족한 영양소를 공급해주는 우수한 단백질 공급원인데, 기호에 따라 감미료 등을 첨가하여 음용되고 있다. 일반적으로, 콩은 특유의 비린내(beany flavor)가 있어 콩 가공의 제한요소로 작용하고 있다. 콩 비린내의 주원인 물질로는 리폭시게나제(lipoxygenase)가 있는데, 리폭시게나제에 의해 일어나는 불포화지방산의 산화과정에서 형성된 휘발성 카보닐 화합물이 콩 비린내의 형성에 크게 관여하는 것으로 알려져 있다.
최근 건강에 대한 관심 증가로 식품첨가물을 뺀 두유, 비지를 걸러내지 않은 전두유, 국내산 콩을 시용한 두유 등 다양한 두유가 출시되어 시장이 형성되고 있으며, 현재 단순한 음료로서뿐 만 아니라, 커피 전문점, 베이커리 업계에서 식재료로 활용되고 있으며, 소비층도 과거 중ㆍ장년층에서 20대 여성으로까지 확대 되고 있다. 하지만 국내 두유의 주원료인 대두의 대부분은 수입산이 사용되고 있어 수입콩을 대체하고, 기능성 성분이 풍부한 국산 콩 품종을 이용하여 맛, 향, 소화율 및 체내이용률이 최적화된 프리미엄급 두유를 개발하여 원료 콩의 부가가치를 높이고자 하였다.
이러한 배경하에서 본 발명자들은 기능성을 향상시킨 두유의 제조방법을 개발하고자 예의 연구노력한 결과, 새단백, 대찬 및 청자콩을 이용하여 제조된 전두유가 항산화 활성이 및 대사증후군 예방에 효과가 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하였다.
대한민국 등록특허 제1308290호
본 발명의 하나의 목적은 새단백, 대찬 및 청자콩의 혼합물을 분쇄하여 콩 분쇄물을 수득하는 단계를 포함하는, 항산화 활성이 증진된 기능성 전두유의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 전두유의 제조방법으로 제조된 전두유를 제공하는 것이다.
이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 한편, 본 발명에서 개시된 각각의 설명 및 실시형태는 각각의 다른 설명 및 실시 형태에도 적용될 수 있다. 즉, 본 발명에서 개시된 다양한 요소들의 모든 조합이 본 발명의 범주에 속한다. 또한, 하기 기술된 구체적인 서술에 의하여 본 발명의 범주가 제한된다고 볼 수 없다.
상기 목적을 달성하기 위한 하나의 양태로서, 본 발명은 새단백, 대찬 및 청자콩의 혼합물을 분쇄하여 콩 분쇄물을 수득하는 단계를 포함하는, 항산화 활성이 증진된 기능성 전두유의 제조방법을 제공한다.
두유는 콩을 불린 후 가열하고 분쇄하여 압착 착즙하여 제조된 콜로이드 상태의 음료를 의미하는데, 이처럼 제조된 두유는 제조과정 중에 콩 껍질과 원료의 중량비 약 3분의 1정도가 부산물인 비지로 폐기되고, 이때 콩에 포함되어 있는 섬유질, 무기질 등의 영양성분 까지도 비지형태로 폐기되어, 영양성분을 유실하는 문제가 발생한다.
한편, 전두유는 상기 두유의 제조단계에서 압착 및 착즙공정을 수행하지 않고 제조된 음료를 의미하는데, 본 발명의 방법으로 제조된 전두유는 영양성분의 유실을 방지하여, 단백질, 지방, 섬유질, 무기질 등의 영양성분을 유실하지 않고 제공하는 기본적인 전두유의 장점을 나타낼 뿐만 아니라, 우수한 항산화 활성 및 대사증후군 예방을 위한 생리활성 효과를 추가로 제공할 수 있다.
상기 "항산화"는 산화의 억제를 의미하며, 세포의 노화 과정과 그에 대한 예방법을 설명할 때 많이 등장하는 개념이다. 즉, 세포의 노화가 세포의 산화를 의미하기 때문에 사람의 호흡을 통해 체내로 들어온 산호는 인체에 필요한 에너지를 만드는 등 이로운 작용도 하지만, 이 과정에서 몸에 좋지 않은 여분의 산소인 활성산소가 생성된다. 활성산소는 체내의 정상 세포를 공격하여 노화나 각종 질병의 원인으로 작용한다. 따라서 이 활성산소를 제거하는 것이 세포의 산화(노호)를 막는 방법이며, 이러한 세포의 산화를 억제하는 것을 의미한다.
본 발명의 "기능(성)식품"은 식용 가능한 조성물로 영양성분을 함유하는 물질이며, 산제, 정제, 캡슐제 등 다양한 제제로 제공 가능한 것을 의미한다.
상기 "건강기능(성)식품"은 특정 보건용 식품(food for special health use, FoSHU)와 동일한 용어로, 영양 공급 외에도 생체조절기능이 효율적으로 나타나도록 가공된 의학, 의료효과가 높은 식품을 의미한다. 상기 "기능(성)"은 인체의 구조 및 기능에 대하여 영양소를 조절하거나 생리학적 작용 등과 같은 보건용도에 유용한 효과를 얻는 것을 의미한다. 본 발명의 건강기능식품은 당 업계에서 통상적으로 사용되는 방법에 의하여 제조가능하며, 상기 건강기능식품의 제조시 당 업계에서 통상적으로 첨가하는 원료 및 성분을 첨가하여 제조할 수 있다. 또한 상기 건강기능식품의 제형 또한 식품으로 인정되는 제형이면 제한 없이 제조될 수 있다. 본 발명의 건강기능식품 조성물은 다양한 형태의 제형으로 제조될 수 있으며, 일반 약품과는 달리 식품을 원료로 하여 약품의 장기 복용 시 발생할 수 있는 부작용 등이 없으며, 휴대성이 뛰어난 장점이 있다.
본 발명의 건강기능식품이 취할 수 있는 형태에는 제한이 없으며, 통상적인 의미의 식품을 모두 포함할 수 있고, 기능성 식품 등 당업계에 알려진 용어와 혼용 가능하다. 아울러 본 발명의 건강기능식품은 당업자의 선택에 따라 식품에 포함될 수 있는 적절한 기타 보조성분과 공지의 첨가제를 혼합하여 제조할 수 있다. 첨가할 수 있는 식품의 예로는 육류, 소세지, 빵, 쵸코렛, 캔디류, 스낵류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알콜 음료 및 비타민 복합제 등이 있으며, 본 발명에 따른 산양삼 잎 및 산양삼 뿌리 혼합 추출물을 주성분으로 하여 제조한 즙, 차, 젤리 및 주스 등에 첨가하여 제조할 수 있다. 또한 동물을 위한 사료로 이용되는 식품도 포함한다.
또한, 본 발명의 건강기능식품 조성물은 생리학적으로 허용 가능한 담체를 추가로 포함할 수 있다. 상기 담체의 종류는 특별히 제한되지 않으며 당해 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 담체라면 어느 것이든 사용할 수 있다. 또한, 상기 건강기능식품 조성물은 식품 조성물에 통상 사용되어 냄새, 맛, 시각 등을 향상시킬 수 있는 추가 성분을 제한없이 포함할 수 있으며, 식품의 종류에 따라 선별되고 적절한 양으로 사용될 수 있다.
본 발명의 전두유 제조방법에서, 상기 혼합물에 포함된 새단백, 대찬 및 청자콩이 혼합된 조성물일 수 있다.
바람직 하게는, 상기 새단백은 콩 분쇄물 전체 중량 대비 10% 내지 30%인 것일 수 있고, 상기 대찬은 콩 분쇄물 전체 중량 대비 40% 내지 60%인 것일 수 있고, 상기 청자콩은 콩 분쇄물 전체 중량 대비 20% 내지 40%인 것일 수 있다.
더욱 바람직 하게는 새단백, 대찬 및 청자콩의 혼합비가 2:5:3일 수 있다.
상기 혼합비는 관능검사 및 기능성 평가를 통하여 결정될 수 있다.
본 발명의 구체적인 일 실시예에서는, 상기 새단백, 대찬 및 청자콩의 2:5:3혼합비가 맛, 기호, 색 등을 고려한 관능검사 및 항산화 기능, 항대사증후군 기능 활성 등을 고려한 기능성 평가를 통하여 우수한 효과를 제공하는 것을 확인하였다.
본 발명의 "청자콩"은 서리태 형태의 검정콩으로 청자 3호, 청자 4호 또는 청자 5호인 것일 수 있다.
또한, 상기 청자 4호 및 청자 5호는 상기 청자 3호를 개량하여 얻은 품종일 수 있다.
또한, 상기 혼합물의 분쇄는 회전식 고압 챔버, 믹서기 또는 분쇄기에 의해 수행될 수 있으나, 이에 제한 되지 않는다.
또한, 상기 혼합물의 분쇄는 85℃ 내지 100℃에서 이루어질 수 있고, 콩 이취가 나지 않으면서 재료들의 풍미가 잘 조화되고 부드러운 맛을 더욱 향상 시킬 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
구체적으로, 상기 혼합물의 분쇄하는 단계의 온도가 85℃ 미만일 경우, 이물질이 잘 제거되지 않을 수 있고, 100℃가 초과할 경우, 콩 분쇄물이 증발될 수 있다.
또한, 상기 수득한 콩 분쇄물에 물을 첨가하여 콩액을 수득하는 단계를 추가로 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
또한, 상기 물은 상기 혼합물 중량 대비 6 내지 15배 중량을 첨가하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
구체적으로, 물의 중량이 혼합물 대비 6배 미만일 경우 혼합이 잘 이루어 지지 않을 수 있고 15배 초과할 경우 식감이 저하될 수 있다.
상기 수득한 콩 분쇄물을 미세분쇄하는 단계를 추가로 포함하는 것일 수 있다.
또한, 상기 수득한 콩액을 미세분쇄하는 단계를 추가로 포함하는 것일 수 있다.
구체적으로, 상기 미세분쇄는 콜로이드 밀을 사용하여 2회 내지 4회 수행하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 미세분쇄는 2회 미만일 경우 균질하게 분쇄되지 않을 수 있고, 4회 초과할 경우 콩액이 증발될 수 있다.
본 발명에서의 용어, "콜로이드 밀(colloid mill)"은 큰 입자를 기계적으로 분쇄하여 분산 콜로이드 상태로 만들기 위한 미분기의 일종을 의미한다. 현재 여러 가지 형식의 콜로이드 밀이 사용되고 있다. 그 중에서 일반적으로 사용되는 것은 원판형으로 2장의 원판을 극히 좁은 간격으로 평행으로 나란히 세워 그 사이에 시료를 넣고 원판을 서로 반대방향으로 고속도로 회전하는 것이다. 그렇게 하면 원판의 중앙부에서는 대단히 강한 힘이 작용하여 입자는 잘게 깨지고, 콜로이드 크기까지 분쇄된다.
또한, 상기 미세분쇄를 수행한 이후, 음파처리하여 초미립화 전두유를 수득하는 단계를 추가로 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 용어 "음파처리"는 10 내지 20kHz의 음파를 사용하여 물질 또는 구조체 등을 파괴하는 방법을 의미한다. 진동수가 약 20kHz 이하의 가청주파영역을 초과하는 음파를 초음파라고 하는 경우가 있으므로 초음파 처리와 같은 의미로 사용하기도 한다. 공동(空洞)현상으로 생성되는 거품진동에 의해 생기는 소용돌이 유동을 파괴의 원인이라고 생각할 수 있다. 음파 처리장치로는 막대모양 진동자를 시료에 담그는 유형과, 진동자를 설치한 욕조 같은 용기에 시료를 넣어 처리하는 유형이 있다.
상기 콜로이드 밀 공정 처리 단계 이후 음파처리 단계를 추가로 포함하여 상기 전두유를 더 잘게 분쇄하여 초미립화 전두유를 수득할 수 있고, 초미립화 전두유는 식감이 극대화된 효과를 제공할 수 있다(도 17).
또한, 상기 미세분쇄를 수행한 이후, 분무건조 하여 전두유 분말을 수득하는 단계를 추가로 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 용어 "분무건조"는 식품 등 어떤 재료의 액체를 열풍 속에 분무시켜, 1mm이하의 미세한 물방울 상태로 기류에 동반시키면서 건조시키는 방법을 의미한다. 구체적으로, 스프레이 노즐 크기 변화를 통한 시료의 분사 공정에서 액상 시료를 분무하여, 미세한 액적 형태로 만든 후, 분무와 동시에 건조가스로 용매를 증발시킬 수 있다. 또한, 분무 건조기의 스프레이 노즐의 크기 변화를 통해 고속의 공기 흐름을 유도하여, 전두유 원재료들의 입자들을 고속으로 이동시킴으로써 전두유입자들 상호간의 충격을 유도할 수 있다. 노즐의 크기는 물리적인 구조를 다양화하고, 노즐 입구에 특수 노즐을 추가하여 노즐 크기를 변화시킬 수 있다.
상기 콩액을 콜로이드밀 등의 수단을 사용하여 추가로 미세분쇄하고 분무건조하여 콩액 입자들의 크기를 변화시키고 분무건조 공정을 통해 얻어진 전두유 분말을 25 내지 30℃에서 80분 내지 120분간 물에 교반하여 1차 균질화한 후, 나노급 초미세분말로 분쇄하기 위해, 120분 내지 180분간 음파 처리(probe sonication)한 다음, 2차 균질화를 수행한 후, 35 내지 40℃에서 40 내지 60분간 교반한 다음, 고압반응기에서 멸균 처리하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
1차 균질화 온도가 25℃미만일 경우 균일하게 분산되지 않을 수 있고, 30℃초과할 경우 교반 시 콩액이 증발될 수 있다.
1차 균질화에서 80분 미만일 경우 초미립화 제작을 위한 두유입자의 균일한 크기를 제작하는데 곤란할 수 있고, 120분 초과할 경우 교반 시 콩액이 증발될 수 있다. 음파 처리에서 120분미만일 경우 두유의 뭉침이 발생할 수 있고, 180분 초과할 경우 콩액이 증발될 수 있다. 교반 공정에서 35℃ 미만일 경우 초미립화 제작을 위한 전두유 입자의 균일한 크기를 제작하는데 곤란할 수 있고, 40℃초과할 경우 교반 시 콩액이 증발될 수 있다.
상기 교반 공정에서 40분미만일 경우 두유 입자의균일한 크기를 제작하는데 곤란할 수 있고, 60분 초과할 경우 콩액이 증발될 수 있다. 음파 처리 대상 액체인 균질화된 전두유 분산액은 재킷형 용기(jacketed vessel)에 담기고, 용기는 수조(water bath)와 온도 제어 시스템(temperature control system)을 구비한 냉각탑(cooling tower)과 연결되어 온도 조절이 가능할 수 있다. 전력/펄스/시간 제어 시스템(power, pulse and time controlsystem)은 호른(horn)을 구비한 프로브(probe)와 연결되고, 호른 끝에 장착된 팁(tip) 주변에서 캐비테이션(cavitation)이 일어나면서 전두유 분말이 나노급 초미세 입자로 분쇄될 수 있다.
2차 균질화는 초미립화 전두유를 65 내지 95℃로 가온한 후, 100 내지 900 kgf/㎠의 압력으로 가압하여 수행할 수 있다. 65℃ 미만일 경우 불균일하게 분산될 수 있고, 95℃초과할 경우 콩액이 증발될 수 있다. 100 kgf/㎠ 미만일 경우 불균일하게 분산될 수 있고, 900 kgf/㎠ 초과할 경우 콩액이 증발될 수 있다.
상기 콩액을 미세분쇄 단계를 추가로 포함하고 분무건조하여 수득한 전두유 분말을 물과 교반한 후 음파처리하여 100 나노미터 이하의 사이즈로 초미립화한 전두유를 제공할 수 있다. 또한, 두유 입자크기가 100나노미터 이하로 균일한 프리미엄급 나노 두유를 제작할 수 있다. 본 연구는 초미립화 전두유의 크기와 형태의 가공을 통해 식감이 극대화된 목넘김이 좋고 질감이 향상된 전두유를 제공할 수 있다.
본 발명에서 용어, "초미립화 전두유"는 두유 입자의 평균 크기는 100 nm 이하, 바람직하게는 70 nm 이하 또는 50 nm 이하일 수 있다. 평균 크기 하한은 예를 들어 1 nm 이상 또는 5 nm 이상일 수 있다. 초미립화 전두유는 입자 중 90% 이상이 균일한 입자 크기를 가질 수 있다.
상기 "균일한 입자 크기"는 특정 편차 범위 내에서 동일한 입자 크기를 갖는 것을 의미할수 있다. 예를 들어, 전체 두유 입자 중 90% 이상의 두유 입자가 ±10% 또는 ±5%이내의 편차 범위 내에서 동일한 입자크기를 가질 수 있고, 구체적으로, 전체 두유 입자 중 90% 이상의 두유 입자가 50±10% nm의 입자 크기를 가질 수 있다.
본 발명의 제조공정으로 제조된 전두유는 입자의 평균크기가 100 nm 이하이고, 전체 두유 입자 중 90% 이상이 균일한 입자 크기를 가지며, 초미립화 전두유 100g을 기준으로, 단백질 농도가 1.5±0.2 g/100g, 탄수화물 농도가 0.9±0.2 g/100g, 칼슘 농도가 15.7±5 mg/100g인 초미립화 전두유로 제공할 수 있다.
또한, 상기 콩액을 수득하는 단계 이후, 조미료를 첨가하는 단계를 추가로 포함하는 것일 수 있다.
상기 조미료는 현미 분말, 검은콩 분말, 검은깨 분말, 소금, 및 설탕일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 조미료를 첨가하는 단계로 전두유의 재료들의 맛이 잘 어우러져 고소한 맛과 향이 더욱 증징되는 이점을 제공할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 하나의 양태는, 상기 제조방법으로 제조된 항산화 활성이 증진된 기능성 전두유를 제공한다.
상기 방법으로 제조된 본 발명의 전두유는 α-토코페롤(α-Tocopherol) 및 루테인(Lutein)함량 및 활성, 항산화 활성, 항카보닐화 활성, 항대사증후군 활성이 증가할 뿐만 아니라, 향, 맛, 색 등의 기호도가 우수하다.
구체적으로, 청자3호를 포함하여 DPPH 프리라디칼 소거능이 뛰어나고, 이중 α-토코페롤(α-Tocopherol) 및 루테인(Lutein)함량 및 활성, 항산화 활성 증가효과를 제공할 수 있다. 또한, 대찬을 포함하여 항카보닐화 활성 및 고소한 맛이 증가된 전두유를 제공할 수 있다. 또한, 새단백을 포함하여 단백질 함량이 증가한 전두유를 제공할 수 있다.
본 발명의 용어 "α-토코페롤(α-Tocopherol)"은 비타민E의 일종으로 자연계에 존재하는 알파, 베타, 감마, 델타 토코페놀과 알파, 베타, 감마, 델타 토코트리에놀을 모두 합쳐 비타민E라고 한다. 그 중 가장 활성도가 높은 것은 알파 토코페롤이다. 세포를 둘러싸고 있는 세포막에 함유된 불포화지방산들은 쉽게 산화되는 특성이 있는데 산화되면 세포가 손상을 받아 염증, 통증 및 동맥경화를 비롯한 각종 성인병과 노화현상을 가속화한다 이때 토코페롤이 세포의 산화를 막아 주는 것으로 토코페롤의 함량이 많을수록 항산화 향상 효과를 제공할 수 있다.
본 발명의 용어 "루테인(Lutein)"은 시력의 90%를 담당하는 황반의 주요 구성성분으로 천연 색소물질을 의미한다. 루테인이 피부 속에도 존재하고 있으며, 루테인은 우리 몸에서는 직접 생산되지 않아 반드시 외부에서 공급해 주어야 한다 특히, 루테인은 비타민C보다 몸 속에 가장 많이 발생하는 활성산소를 130배 이상 감소하는 동시에 가장 독성이 높은 활성산소 995배 이상 감소, 세포손상을 일으키는 과산화지질 220배 이상 감소하는 효과를 제공하 루테인을 함량이 많을수록 항산화 향상 효과를 제공할 수 있다.
본 발명의 용어 "DPPH 프리라디칼"은 항산화 능을 측정 할 수 있는 척도를 의미한다. 체내에서 일어나는 산화 반응은 노화의 유발과 세포의 변이를 유발하여 암세포를 생성하는데 홀전자를 갖고있는 프리라디칼과 수산화기가 붙어서 라디칼을 생성하는데 이러한 무차별적으로 반응하여 산화반응 한다. 항산화 작용은 이런 체내의 부정적인 반응을 억제하기 위한 예방 방편이다. 체내에서 발생하는 프리라디칼을 대상으로 실험하는 것에 무리가 있어 DPPH라디칼을 바이오마커로 사용하고 있다 DPPH라디칼은 보라색을 띠고 있는데 이것이 항산화제와 반응하면 옅은 노랑색을 띠게된다 이런 색의 변화를 항산화능의 척도로 하고 실험에서 사용되는 합광도 파장 517nm에서는 보라색은 감지하고 노란색은 감지하지 못하여 흡광도OD를 얻을 수 있다 즉, 효과가 뛰어난 시료에서는 작은 흡광도값을, 효과가 떨어지는 시료에서는 큰 흡광도 값을 갖아 항산화 효능을 측정할 수 있다.
또한, 본 발명의 전두유는 체중감소 효과를 나타내고, 콜레스테롤 감소 효과, 백색지방의 지방세포의 크기도 감소시킬 수 있으며, 항대사증후군 활성 효과를 증가시킬 수 있다.
본 발명의 용어 "백색지방"은 보통 지방 저장기능을 담당하며 지방세포로 구성되어 있는 결합조직으로 황백색을 나타내고, 출생 후 백색 지방조직의 발달이 시작하고, 백색 지방 조직은 피하, 심부 혈관 주변, 복강 내 등 다양한곳에 존재하며 지방세포 크기가 30 내지 70μm로 비교적 크고, 구형이며 무정형상태로 존재하는 것을 의미한다.
또한, 종래방법으로 제조된 두유에 비해 항산화능이 증가할 뿐만 아니라, 향, 맛, 색 등의 기호도가 우수하다.
본 발명의 용어 "콜레스테롤"은 지방 성분의 일종으로 현재는 성인병을 일으키는 동맥 경화증의 원인 중 하나로 이지만, 신체가 유지되기 위해서 꼭 필요한 성분이다. 콜레스테롤은 몸을 이루는 기본 단위인 세포의 세포막, 신경세포의 수초, 그리고 지단백을 구성하는 성분이며 스테로이드 호르몬과 담즙산을 만드는 원료가 되는 성분이다. 이러한 콜레스테롤이 전혀 없으면 사람은 생명을 유지할 수 없지만 콜레스테롤이 정상 수치보다 높을 때는 혈관 내벽에 콜레스테롤이 쌓이며 신체 각각 기관에 공급될 혈액의 양이 줄어들고 각종 혈관질환을 일으키며 동맥 경화를 일으킵니다.
본 발명의 구체적인 일 실시예에서는, 항산화 활성이 증진된 기능성 전두유가 항산화 활성, 항카보닐화 활성, 항대사증후군활성, 알파-토코페롤, 루테인 함량 향상 및 맛, 기호도가 우수한 효과를 제공하는 것을 확인하였다.
이에 따라, 본 발명의 전두유는 항산화 용도 및 체중감소 용도로 사용할 수 있음을 알 수 있다.
본 발명에서 제공하는 전두유의 제조방법을 이용하면, 종래의 방법으로 제조된 두유에 비하여 항산화 활성, 체중감소, 지방세포 크기 감소, 혈중 콜레스테롤 농도 감소, 체중당 지방함량 감소 및 항대사증후군 활성이 우수한 전두유를 제조할 수 있으므로, 콩을 이용한 기능성 식품의 개발에 널리 활용될 수 있을 것이다.
도 1은 새단백, 대찬 및 청자3호의 물 추출물의 처리농도에 따른 Caco-2 세포의 생존율 변화를 나타내는 그래프이다.
도 2는 새단백, 대찬 및 청자3호의 40%(v/v) 에탄올 추출물의 처리농도에 따른 Caco-2 세포의 생존율 변화를 나타내는 그래프이다.
도 3은 새단백, 대찬, 소청자, 진풍 40% 에탄올 추출물의 DNA손상 방어효과 실험 결과를 나타낸 그래프이다.
도 4 내지 도 5는 청자3호 추출물을 사람피부상피세포에 처리시, 농도의존적으로 과산화 수소 (H2O2)에 의해 생성된 활성산소(ROS)를 나타낸 그래프 및 전기영동사진이다.
도 6은 소청자 에탄올 추출물 또는 청자3호 에탄올 추출물의 처리농도에 따른 지방세포의 분화율의 변화를 측정한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 7은 본 발명에서 제공하는 전두유의 입도분석을 수행한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 8는 본 발명에서 제공하는 전두유 1 내지 2와 시중두유 1 및 비타민의 항산화능을 평가한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 9은 본 발명에서 제공하는 전두유의 폴리페놀 함량, DPPH 저해활성 및 FRAP 활성을 평가한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 10은 본 발명의 전두유를 포함하는 고지방식이사료를 급이하는 동물실험의 진행과정을 나타내는 개략도이다.
도 11 본 발명의 전두유를 포함하는 고지방식이사료를 급이하면서 사육한 동물의 체중변화를 측정한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 12는 본 발명의 전두유를 포함하는 고지방식이사료를 급이하면서 사육한 동물의 당부하검사 결과이다.
도 13는 관능검사를 수행하는 절차를 나타낸 개략도이다.
도 14 내지 도 16은 본 발명의 전두유를 전자혀로 분석한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 17의 초미립화 전두유의 미세구조를 나타낸 AFM사진(a) 및 SEM사진(b) 이다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예 1: 전두유 제조용 콩의 선발
실시예 1-1: 콩의 품종별 이화학적 특성
10종의 콩을 대상으로, 품종별 단백질함량, 지방함량, 회분함량, 백립중 및 수량성 특성을 측정 하였다(표 1).
콩의 품종별 특성
품종 단백질함량
(%)		 지방함량
(%)		 회분함량
(%)		 백립중
(g)		 수량성
(kg/10a)		 육성년도 주요 특성
새단백 46.0±0.1 15.2±0.4 5.2±0.0 23.6 253 2010 고단백
태광콩 37.8±0.1 17.3±0.1 4.4±0.0 27.3 247 1992 보급종(대비)
진풍콩 37.7±0.2 16.2±0.2 4.9±0.0 25.0 337 2012 유망보급종
소청자 42.6±0.1 15.4±0.1 5.0±0.0 13.7 260 2014 녹자엽,검정소립
대원콩 41.0±0.0 17.3±0.1 4.1±0.0 30.8 293 1997 보급종(대비)
미소콩 41.2±0.2 17.5±1.2 4.8±0.0 33.0 327 2014 무비린내
대찬콩 39.2±0.1 20.9±0.2 4.7±0.0 30.6 330 2014 유망보급종
청미인 39.9±0.1 19.0±0.2 4.8±0.0 39.6 272 2013 녹색종피
청자3호 41.9±0.1 16.4±0.1 4.9±0.0 40.5 240 2004 검정콩,녹자엽
미국산 36.5±0.1 20.2±0.3 4.3±0.0 27.3 - - (대비)
상기 표 1를 통해 확인할 수 있는 바와 같이, 국내 육성 콩 품종의 백립중은 청자3호 및 청미인이 가장 무거웠으며, 단백질함량은 새단백, 지방함량은 대찬콩이 가장 높은 것을 확인하였다.
실시예 1-2: 콩의 품종별 추출물 수율 측정
상기 실시예 1-1에서 사용된 10종의 콩을 대상으로, 물 또는 40%(v/v) 에탄올을 이용하여 각 품종의 추출물을 수득하고, 수득한 각 추출물의 추출 수율을 측정하였다.
콩의 품종별 추출물 수율
품종 DW extract (g) 40% EtOH extract (g)
Residue (g) Yield (%) Residue (g) Yield (%)
새단백 12.73 27.29 12.79 18.40
태광 12.14 29.24 11.71 16.77
진풍 13.54 27.99 11.11 15.88
소청자 13.98 28.58 11.21 16.11
대원 12.68 25.71 11.26 16.11
미소 12.29 24.12 11.78 16.80
대찬 10.68 22.52 10.67 15.13
청미인 17.09 34.12 12.46 17.80
청자3호 19.33 24.15 16.94 15.08
미국산 12.21 23.82 10.31 14.65
상기 표 2을 통해 확인할 수 있는 바와 같이, 물 추출물의 경우 23.8% 내지 34.1%의 추출수율을 얻었으며, 이중에서도 34.1%로 청미인이 가장 높았으며, 40%(v/v) 에탄올 추출물의 경우에는 14.6% 내지 18.4%의 추출수율을 얻었으며, 그 중 새단백이 18.4%로 가장 높은 것을 확인할 수 있다.
실시예1- 3: Caco-2 cell을 이용한 세포독성 평가
상기 수득한 새단백, 대찬 및 청자3호의 물 추출물 또는 40%(v/v) 에탄올 추출물의 세포독성을 Caco-2 cell을 이용하여 평가하였다. 대략적으로, Caco-2 cell에 상기 각 추출물을 다양한 농도 (0, 10, 100 또는 1000 μg/mL)로 24시간(에탄올 추출물) 또는, 48시간(물 추출물) 동안 처리한 다음, 세포 생존율을 측정하였다(도 1 및 도 2).
도 1은 새단백, 대찬 및 청자3호의 물 추출물의 처리농도에 따른 Caco-2 세포의 생존율 변화를 나타내는 그래프이고, 도 2는 새단백, 대찬 및 청자3호의 40%(v/v) 에탄올 추출물의 처리농도에 따른 Caco-2 세포의 생존율 변화를 나타내는 그래프이다.
도 1에서 보듯이, 물 추출물의 경우 새단백, 대찬은 처리한 농도 및 시간에서 세포독성을 나타내지 않았으나 청자3호를 1000μg/mL로 48시간 동안 처리 하면 세포 독성을 나타냄을 확인하였다.
도 2에서 보듯이, 40%(v/v) 에탄올 추출물의 경우 새단백, 대찬, 청자3호 모두 처리한 농도에서 24시간 동안 처리하여도 세포독성을 나타내지 않음을 확인 하였다.
실시예 1-4: 콩 추출물의 항산화, 항카보닐화 평가
상기 수득한 새단백, 대찬 및 청자3호의 물 추출물 또는 40%(v/v) 에탄올 추출물의 항산화 효능, DNA 손상 방어효과 및 항 카보닐화 효과를 분석하였다.
콩의 품종별 항산화 효과
품종 에탄올 추출물 물추출
Trolox equivalent (μM/mg) Trolox equivalent (μM/mg)
새단백 121.4±5.2 131.5±24.8
태광 139.3±12.7 117.8±24.8
진풍 135.9±16.8 124.4±16.9
소청자 214.8±15.0 370.3±21.3
대원 130.9±3.5 113.5±13.8
미소 115.8±7.1 118.2±5.1
대찬 116.8±12.2 149.3±21.9
청미인 108.8±4.0 94.7±11.8
청자3호 202.6±10.4 304.4±22.0
미국산 118.3±9.2 63.4±11.4
상기 표 3에서 확인할 수 있는 바와 같이, 각 품종 콩의 에탄올 추출물의 DPPH(프리라디칼)소거능을 측정한 결과, 소청자 및 청자3호의 항산화 효과가 다른 품종에 비하여 상대적으로 높은 수준을 나타냄을 확인하였고, 각 품종 콩의 물 추출물의 DPPPH(프리라디칼)소거능을 측정한 결과, 소청자 및 청자3호의 추출물의 항산화 효과가 다른 품종에 비하여 상대적으로 높은 수준을 나타냄을 확인하였다.
또한, DNA손상 방어효과 실험 결과 소청자 40% 에탄올 추출물에서 DNA손상 방어 효과가 나타남을 확인하였다(도 3).
세포에 메틸글리옥살(MGO; Methylglyoxal)을 처리하면 산화스트레스를 일으키게 되고 이 산화스트레스에 의해 DNA가 손상을 입게 되면 세포 내 히스톤 단백질인 감마H2AX(ΓH2AX)가 인산화된다. 인산화된 H2AX 단백질 (P-H2AX)은 DNA 손상 여부를 판단할 수 있는 마커이다. rGO(reduced graphene oxide, 나노물질, 유효성분을 효과적으로 전달) 와 함께 '소청자' 추출물을 처리한 후, MGO 처리 시 P-H2AX단백질이 줄어든 것을 확인하였다.
실시예 1-5: 청자3호 추출물의 항산화 효능 검증
청자3호(Chengja#3) 추출물을 사람피부상피세포에 처리하고 활성산소를 분석하였다(도 4 및 도 5).
사람피부상피세포에 DCF-DA를 30분 동안 처리하면 세포 내로 투과한 후, 산화스트레스를 인식하면 DCF로 변하게 되어 형광을 띄게 된다. 이를 형광측정기로 측정하면 세포내에 생성된 활성산소종의 양을 알 수 있게 된다. H2O2는 세포내에서 활성산소종을 증가시켜 산화스트레스를 일으키는 물질로 H2O2와 청자3호 추출물 또는 새단백 추출물을 병행처리하면, 다른 품종인 대찬에 비해, H2O2에 의해 유도된 세포 내 활성산소종 (ROS, reactive oxygen species)의 생성을 억제하며, 청자3호의 농도의존적으로 활성산소생성의 억제효과 나타났다. 이를 통해 도 4 및 도 5에서 보듯이 청자3호(Chengja#3) 추출물을 사람피부상피세포에 처리시, 농도의존적으로 과산화 수소 (H2O2)에 의해 생성된 활성산소(ROS)를 감소시키는 것을 확인하였다.
따라서, 청자3호는 산화스트레스에 의한 세포사멸에 방어적인 역할을 하는 것을 확인할 수 있다(도 4 내지 도 5).
실시예 1-6: 콩 추출물의 지방세포 분화 억제기능 측정
상기 실시예 1-4의 결과로부터 우수한 항산화 효과를 나타내는 것으로 확인된 소청자와 청자3호의 에탄올 추출물이 지방세포의 분화를 억제하는 효과를 나타내는지 확인하고자 하였다.
대략적으로, 다양한 농도(0, 100 또는 200 ㎍/㎖)의 소청자 에탄올 추출물 또는 청자3호 에탄올 추출물을 지방전구세포에 가하고, 상기 지방전구세포를 지방세포로 분화시킨 다음, 분화성공율을 평가하였다 (도 6).
도 6은 소청자 에탄올 추출물 또는 청자3호 에탄올 추출물의 처리농도에 따른 지방세포의 분화율의 변화를 측정한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 6에서 보듯이, 소청자 추출물과 청자3호 추출물은 지방 세포(3T3-L1 세포주 이용) 분화를 억제하는 효과를 나타냄을 확인하였다.
실시예 1-1 내지 1-6의 결과에서 보듯이, 새단백이 나타내는 단백질함량 및 추출물의 수율, 대찬이 나타내는 지방함량 및 DNA손상 방어효과, 청자 3호가 나타내는 항산화 효과 및 지방세포 분화 억제 효과가 다른 품종에 비하여 상대적으로 높은 수준이기 때문에, 본 발명에서는 전두유 제조용 콩으로 대찬, 청자3호 및 새단백을 선발하였다.
실시예 2: 기능성 전두유 제조 및 특성분석
실시예 2-1: 기능성 전두유 제조
대찬 50%, 청자3호 30%, 새단백 20% 혼합비율을 이용하여 콩액을 제조하고, 하기 표 4에 나타낸 성분과 함량을 사용하여 전두유를 제조하였다.
구체적으로, 껍질을 포함한 콩을 통째로 대찬 50%, 청자3호 30%, 새단백 20%를 혼합한 혼합물을 회전식 고압 챔버에 투입한 후, 85℃ 내지 100℃에서 세척 및 분쇄공정을 거친 후, 원료 콩 중량의 9 내지 15배의 물을 가하고 두유 원액제작공정(콜로이드 밀 (colloid mill))을 2회 내지 4회 처리하여 전두유 원액(콩액)을 제작하였다.
실시예 2-2: 초미립화 전두유 제조
상기 실시예 2-1에서 제조된 전두유를 스프레이 건조시킨 후, 초음파처리하여 나노사이즈의 균일한 입자크기를 가진 초미립화 전두유를 제조하였다.
구체적으로, 상기 실시예 2-1에서 제조된 전두유를 스프레이 노즐을 사용하여 분무건조시켜서 전두유 분말을 수득하고, 수득한 전두유 분말을 25℃ 내지 30℃에서 80분 내지 120분 동안 물에 교반하여 1차 균질화한 후, 나노급 초미세 분말로 분쇄하기 위해 120분 내지 180분간 음파처리(probe sonication)한 다음 35℃ 내지 40℃에서 40분 내지 60분 동안 교반하여 2차균질화하였다.
2차 균질화 이후 고압 반응기에서 멸균처리하여 초미립화 전두유를 제조하였다.
실시예 2-3: 전두유의 입도 분석
상기 실시예 2-1에서 제조된 전두유를 대상으로 레이저 회절 및 산란에 의한 입도 분석을 수행하였다(도 7).
도 7은 본 발명에서 제공하는 전두유의 입도분석을 수행한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 7에서 보듯이, 본 발명에서 제공하는 전두유는 다양한 크기의 입자를 포함하고, 약 120μm의 직경을 갖는 입자가 가장 많이 포함되어 있음을 확인하였다.
실시예 2-4: 전두유의 성분 분석
UPLC를 통해 실시예 2-1에서 제조된 전두유와 실시예 2-2에서 제조된 초미립화 전두유의 성분을 분석하였다(표 4 및 표 5). 이때, 대조군으로는 삼육두유를 사용하였다.
전두유 영양성분 분석
Control WS(전두유) UFWS(초미립화 두유)
Carbohydrate (g/100g) 25.2±2.2b 36.2±0.1a 33.5±0.9a
Protein (g/100g) 48.8±0.2a 41.3±0.5b 41.3±1.1b
Fat (g/100g) 18.1±2.0a 16.0±0.5a 18.3±0.1a
Ash (g/100g) 6.9±0.0a 5.5±0.0b 5.4±0.0c
Moisture (g/100g) 1.0±0.1b 1.0±0.0b 1.6±0.1a
Calcium (mg/100g) 188.8±0.4b 250.7±1.6a 246.5±1.6a
Sodium (mg/100g) 210.3±4.2a 32.8±0.7b 29.7±1.9b
Dietary fiber (%) 6.5±0.0c 22.4±.0.1a 19.8±0.0b
Fructose (g/100g) 0.3±0.0a 0.3±0.0a 0.4±0.0a
Glucose(g/100g) 0.3±0.0a 0.0±0.0b 0.0±0.0b
Sucrose (g/100g) 8.4±0.0a 6.2±0.0b 6.1±0.3b
Calories (Kcal) 4581±0.4a 453.7±2.7a 463.4±0.1a
상기 표 4는 본 발명의 기능성 전두유 성분을 분석한 표이다.상기 표 4에서 확인할 수 있는 바와 같이, 기능성 전두유(대찬, 청자3호, 새백단 혼합, WS)와 초미립화 전두유 (UFWS)의 일반성분 분석 결과 칼로리에는 큰 변화가 없었으나 식이섬유 함량이 대조군에 비해 3 내지 3.4배 많은 것을 확인하였다.
전두유 항산화 영양소 분석
종류 카로티노이드 토코페놀
루테인 감마토코페놀 알파토코페놀
전두유 76.1 2849.7 165.4
초미립화 전두유 67.4 2605.5 138.8
시중두유 1 67.0 3209.0 N.D.*
시중두유 2 204.7 1948.4 N.D.*
시중두유 3 174.3 2619.6 N.D.*
*N.D.: 검출되지 않음상기 표 5은 본 발명의 전두유와 시중두유를 UPLC를 이용하여 항산화 영양소를 분석한 비교표이다.
표 5에서 보듯이, 본 발명에서 제공하는 전두유에는 항산화 효과를 나타내는 α-토코페롤(α-Tocopherol) 및 루테인(Lutein)이 포함되어 있음을 확인하였다. 또한, 상기 α-토코페롤의 함량은 두유 165.4이고, 상기 루테인의 함량은 두유 76.1인 것으로 확인되었다.
실시예 2-5: 전두유의 항산화 기능 평가
실시예 2-1에서 제조된 전두유와 실시예 2-2에서 제조된 초미립화 전두유의 항산화 기능을 평가하기 위해 시중두유와 비타민C와 함께 비교하였다(도 8).
도 8는 본 발명에서 제공하는 전두유 1 내지 2와 시중두유 1 및 비타민의 항산화기능평가를 나타내는 그래프이다.
도 8에서 보듯이, 시중 두유 1의 프리라디칼 소거능이 24.8%인 것에 비해 개발된 전두유 1의 프리라디칼 소거능은 66.1% 초미립화 전두유 2는 66.2%로 항산화 효능이 알려진 비타민C와 같이 매우 높은 것으로 확인되었다. 이것은 국산콩으로 만든 본 발명의 두유가 시중에 판매되는 두유 보다 항산화기능이 더 높은 것을 확인할 수 있다.
또한, 본 발명의 전두유의 폴리페놀, DPPH 저해활성, FRAP활성을 평가하기 위해 시중두유(Control) 본 발명의 전두유(WS) 초미립화 전두유(UFWS)를 비교하였다(도 9).
도 9에서 보듯이, 본 발명의 전두유는 에탄올 추출물에서 DPPH 저해활성 및 FRAP활성이 시중두유보다 높은 것을 확인하여 본 발명의 전두유가 항산화 활성 효과가 있는 것을 확인하였다.
실시예 2-6: 고지방식이를한 동물에서의 전두유의 항대사증후군 효과 분석
먼저, 일반사료(CON), 고지방식이사료(HFD), 10%(w/w) 우유를 포함하는 고지방식이사료(10%CM), 실시예 2-1에서 제조된 전두유를 1%(w/w) 포함하는 고지방식이사료(1%SM) 또는 실시예 2-1에서 제조된 전두유를 10%(w/w) 포함하는 고지방식이사료(10%SM)를 8주 동안 동물에 급이하면서 사육하였다(도 10).
도 10은 본 발명의 전두유를 포함하는 고지방식이사료를 급이하는 동물실험의 진행과정을 나타내는 개략도이다.
다음으로, 사육기간 동안 체중의 변화를 매주 측정하고 비교하였다(도 11).
도 11은 본 발명의 전두유를 포함하는 고지방식이사료를 급이하면서 사육한 동물의 체중변화 및 콜레스테롤 수치를 비교한 결과를 나타내는 그래프 이다.
도 11에서 보듯이, 일반사료(G1 AIN-93G) 보다는 고지방식이사료(HFD)를 급이한 동물의 체중이 현저히 증가하였고, 전두유를 포함하는 고지방식이사료를 급이한(G3) 동물은 체중증가가 억제됨을 확인하였다. 따라서 본 발명의 전두유는 항대사증후군에 효과가 있는 것을 확인하였다.
끝으로, 전두유를 포함하는 고지방식이사료를 급이하면서 사육한 동물의 당부하검사 결과를 상호 비교하였다(도 12).
도 12는 본 발명의 전두유를 포함하는 고지방식이사료를 급이하면서 사육한 각 동물의 당부하검사 결과를 나타내는 그래프이다.
도 12에서 보듯이, 일반사료(G1 AIN-93G) 보다는 고지방식이사료(G2 HFD)를 급이한 동물에서는 혈당이 크게 증가하였으나, 본 발명의 전두유를 포함하는 고지방식이사료를 급이한(G3 HFD) 동물에서는 전두유의 농도의존적으로 혈당의 증가가 억제됨을 확인하였다.
실시예 2-7: 전두유의 혈중 콜레스테롤 억제 시험
실시예 2-1에서 제조된 전두유와 실시예 2-2에서 제조된 초미립화 전두유를 식이한 개체를 대상으로 혈중 콜레스테롤 및 당부하 시험을 위해 하기 도 13의 방법으로 시험하였다(표 6).
혈청학적 검사
Group glucose
(mg/dL)		 Triglyceride
(mg/dL)		 Cholesterol
(mg/dL)
Control 175.80 ± 62.48 60.70 ± 13.68 162.40 ± 39.06
HFD (45%) 184.30 ± 24.94 76.40# ± 15.24 181.90 ± 18.66
HFD + 10% 전두유 172.80 ± 45.43 68.40 ± 10.02 156.90 ± 13.76*
HFD + 1% 초미립화 전두유 208.70 ± 36.39 80.80 ± 9.84 191.90 ± 9.81
상기 표 6에서 확인할 수 있는 바와 같이, 고지방식이사료(HFD), 전두유를 포함하는 고지방식이사료(HFD+10% 전두유), 초미립화 전두유를 포함하는 고지방식이사료(HFD+1% 초미립화 전두유)를 섭취한 마우스의 혈청학적 검사 결과 고지방식이사료를 식이한 마우스는 중성지질이 유의적으로 높았으며, 고지방식이와 전두유를 함께 섭취한 마우스의 혈중 콜레스테롤 농도는 고지방식이만을 섭취한 마우스보다 유의적으로 낮은 것을 확인할 수 있다.
실시예 3: 시중두유와의 관능특성 비교평가
실시예 3-1: 평가기준설정
본 발명의 전두유의 관능적 특성을 시중두유와 비교하기 위해, 하기 표 7에 나타낸 재료를 포함하여 시중두유 1 내지 시중두유 3, 전두유 1 내지 초미립화 전두유 2를 각각 제조한 후 8명의 패널을 선발하여 3회 반복하여 각 두유의 관능적 특성을 평가하는 관능검사를 시행하였다(도 13).
도 13은 관능검사를 수행하는 절차를 나타낸 개략도이다.
시중두유 3종과 본 발명의 두유 2종 함유 성분 비교
제품 재료
시중두유 1 유기농두유액(대두 고형분, 유기농대두-호주산), 유기농검은콩 추출액(고형분, 유기농검은콩-국산)
시중두유 2 두유액(대두 고형분, 대두-국산), 약콩분말(국산), 해조분말, 천일염, 유근파추출액
시중두유 3 두유액(대두고형분-수입산), 식염
전두유 1 대찬 : 청자3호 : 새단백 = 5:3:2
초미립화 전두유 2 대찬 : 청자3호 : 새단백 = 5:3:2
이를 위하여 각 두유 제품의 관능적 특성을 외관, 냄새, 맛, 향미 및 텍스쳐로 분류하고, 각 항목별로 세분하였는데, 외관에서는 흰색(Whiteness), 노란색(yellow), 회색 (grayness), 녹색 (greenness), 갈색 (brownness) 및 반투명 (transparency)으로 세분하였고, 냄새에서는 단내 (sweet), 고소한 냄새 (goso), 생콩냄새 (raw soybean), 찐콩냄새 (cooked soybean), 밀가루 냄새 (Wheat flavor) 및 볶은콩 냄새 (roasted soybean)로 세분하였으며, 맛에서는 단맛 (sweet), 신맛 (sour), 짠맛 (salty) 및 쓴맛 (bitter)으로 세분하였고, 향미에서는 우유향 (milk), 생콩향 (raw soybean), 찐콩향 (cooked soybean) 및 볶은콩향 (roasted soybean)으로 세분하였으며, 텍스쳐에서는 응집력 (Cohesiveness) 및 코팅된 느낌 (Coating)으로 세분하였다.
그 결과, 전두유 1 내지 초미립화 전두유 2는 녹색외관을 가지며, 생콩향 특성을 가진 것으로 확인 되었다.
실시예 3-2: 관능검사
실시예 3-1에서 설정한 기준에 따라, 본 발명의 전두유의 관능적 특성을 비교평가하였다(표 8 내지 표 11).
소비자 기호도 조사 결과
(Mean±S.D)
Samples SAMPLE p -value
전두유 1 시중두유 1 시중두유 2 초미립화
전두유 2 		시중두유 3
Overall_liking 4.23 ± 2.19a 4.13 ± 2.31a 4.34 ± 2.06a 4.13 ± 1.83a 2.91 ± 1.93b 0.544
Appearance_liking 5.59 ± 1.74a 5.50 ± 2.41a 4.47 ± 1.83b 5.27 ± 1.80a 4.32 ± 2.32b 0.306
Color_liking 5.72 ± 1.91a 5.69 ± 2.42a 4.52 ± 1.93b 6.06 ± 6.06a 4.29 ± 2.31b 0.463
Flavor_liking 4.18 ± 2.22b 4.72 ± 2.16b 5.38 ± 2.22a 4.51 ± 2.05b 3.30 ± 1.77c 0.086
Taste_liking 3.16 ± 1.84b 3.05 ± 1.85b 4.05 ± 2.14a 3.21 ± 1.80b 2.47 ± 1.90c 0.584
Mouthfeel_liking 3.97 ± 1.85ab 4.42 ± 2.21a 4.47 ± 1.89a 3.79 ± 1.80b 3.65 ± 2.01b 0.089
Savory_liking 4.11 ± 2.16b 3.72 ± 2.03bc 4.91 ± 1.82a 4.20 ± 1.84b 3.41 ± 2.13c 0.121
Sweet_liking 2.95 ± 1.76ab 2.90 ± 1.87ab 3.39 ± 2.03a 2.86 ± 1.74ab 2.45 ± 1.59b 0.057
Try again 3.04 ± 2.03a 2.81 ± 1.95a 3.16 ± 2.04a 2.97 ± 1.88a 2.08 ± 1.41b 0.235
Recommed 3.13 ± 1.98a 3.06 ± 1.97a 3.46 ± 2.04a 3.05 ± 1.77a 2.40 ± 1.68b 0.166
소비자 선호도 조사결과
Table. The list of liking attributes regarding 5 different soy milks
Samples SAMPLE p - value
전두유 1 시중두유 1 시중두유 2 초미립화
전두유 2 		시중두유 3
N % N % N % N % N %
Sweet 3 3.0 1 1.0 7 7.0 - - - - 0.003
Plain 3 3.0 7 7.0 3 3.0 2 2.0 - - 0.063
Salty - - - - - - - - 2 2.0 0.090
Moderate 2 2.0 4 4.0 - - 2 2.0 - - 0.130
Bean taste - - - - 1 1.0 - - - - 0.405
Boiled bean taste 2 2.0 - - - - - - 1 1.0 0.252
Nutty - - 3 3.0 4 4.0 1 1.0 1 1.0 0.191
Roasted grain 4 4.0 1 1.0 8 8.0 1 1.0 - - 0.003
Bitter - - 1 1.0 2 2.0 - - - - 0.252
Watery - - 10 10.0 2 2.0 - - - - <.001
Thick 2 2.0 - - 5 5.0 3 3.0 2 2.0 0.228
Swallow 5 5.0 5 5.0 5 5.0 - - 1 1.0 0.091
After taste - - - - 3 3.0 1 1.0 - - 0.073
Artficial flavor - - - - 1 1.0 - - - - 0.405
Natural 5 5.0 12 12.0 2 2.0 1 1.0 - - <.001
Rich 5 5.0 2 2.0 15 15.0 1 1.0 4 4.0 <.001
Weak - - 5 5.0 - - - - - - <.001
Others 5 5.0 1 1.0 6 6.0 - - 1 1.0 0.021
Tasteless - - 1 1.0 2 2.0 - - - - 0.252
소비자 비선호도 조사결과
Table. The list of disliking attributes regarding 5 different soy milks
Samples SAMPLE p - value
전두유 1 시중두유 1 시중두유 2 초미립화
전두유 2 		시중두유 3
N % N % N % N % N %
Plain 4 4.0 5 5.0 - - 3 3.0 8 8.0 0.065
Satlty 3 3.0 - - 3 3.0 - - 9 9.0 0.001
Moderate 1 1.0 - - - - - - - - 0.405
Bitter - - 1 1.0 1 1.0 - - 5 5.0 0.014
Sour 2 2.0 1 1.0 1 1.0 2 2.0 16 16.0 <.001
Greenness 9 9.0 10 10.0 2 2.0 2 2.0 20 20.0 <.001
Boiled bean - - 2 2.0 - - - - 1 1.0 0.252
Astringent 2 2.0 1 1.0 1 1.0 1 1.0 11 11.0 <.001
Watery 2 2.0 4 4.0 - - 1 1.0 2 2.0 0.290
Heavy 3 3.0 - - 2 2.0 2 2.0 10 10.0 0.001
Rough - - 1 1.0 - - - - 7 7.0 <.001
Swallow 1 1.0 1 1.0 - - - - - - 0.556
Particle 1 1.0 1 1.0 2 2.0 3 3.0 8 8.0 0.020
Greasy 2 2.0 3 3.0 - - - - 2 2.0 0.266
Artificial flavor 2 2.0 1 1.0 3 3.0 - - 6 6.0 0.060
Natural 2 2.0 - - - - - - - - 0.090
Rich 1 1.0 - - 1 1.0 - - 3 3.0 0.195
Weak 5 5.0 2 2.0 - - 3 3.0 4 4.0 0.245
Others 8 8.0 5 5.0 6 6.0 3 3.0 28 28.0 <.001
15점 척도로 나타낸 각 관능 특성에 대한 관능점수 결과
(Mean±S.D)
Samples SAMPLE p- value
전두유 1 시중두유 1 시중두유 2 초미립화
전두유 2 		시중두유 3 Sample Panel S*P
Whiteness_A 7.67 ± 2.25 12.70 ± 1.54 1.85 ± 1.32 7.26 ± 2.19 1.11 ± 0.58 <.001 <.001 0.866
Browness_A 4.85 ± 2.41 1.85 ± 1.17 14.37 ± 0.88 5.59 ± 2.68 1.37 ± 1.21 <.001 0.104 0.980
Grayness_A 3.48 ± 1.65 1.33 ± 0.48 1.67 ± 2.32 4.11 ± 2.08 14.59 ± 0.98 <.001 0.053 0.906
Translucency_A 12.93 ± 2.38 1.48 ± 1.55 12.22 ± 2.49 13.52 ± 1.83 6.33 ± 2.54 <.001 0.034 0.014
Sweet_O 4.96 ± 2.86 3.07 ± 1.52 11.44 ± 1.74 4.81 ± 2.59 2.00 ± 1.96 <.001 0.347 0.216
Goso_O 10.00 ± 2.73 4.48 ± 2.17 8.41 ± 2.68 6.56 ± 3.12 2.00 ± 1.94 <.001 0.808 0.981
Cooked soybean_O 13.04 ± 1.74 7.89 ± 2.90 5.48 ± 2.89 10.52 ± 2.52 3.19 ± 2.53 <.001 0.745 0.525
wheat flour_O 7.63 ± 2.10 10.96 ± 3.02 4.96 ± 2.26 7.15 ± 2.35 3.78 ± 3.19 <.001 0.578 0.059
Roasted soybean_O 7.15 ± 2.03 2.63 ± 1.60 8.78 ± 3.20 7.26 ± 1.79 2.04 ± 1.32 <.001 0.481 0.267
Sweet_T 7.70 ± 2.05 5.37 ± 2.62 7.56 ± 2.64 5.56 ± 2.03 2.41 ± 1.67 <.001 0.022 0.013
Salty_T 4.74 ± 1.53 2.70 ± 2.52 9.33 ± 2.47 5.22 ± 2.17 12.30 ± 1.94 <.001 <.001 0.084
Milk_F 7.52 ± 2.06 9.22 ± 2.72 8.85 ± 2.43 7.41 ± 2.04 4.15 ± 2.49 <.001 0.490 0.441
Raw soybean_F 5.19 ± 1.96 3.74 ± 3.18 3.52 ± 1.45 5.30 ± 2.15 6.67 ± 1.62 <.001 0.011 0.055
Cooked soybean_F 10.56 ± 2.21 10.74 ± 3.21 5.93 ± 1.94 10.19 ± 2.39 4.11 ± 1.67 <.001 0.009 0.024
Roasted soybean_F 9.04 ± 2.58 3.15 ± 1.70 8.70 ± 2.52 8.41 ± 2.55 2.89 ± 1.45 <.001 0.911 0.330
Cohesiveness_E 9.81 ± 2.34 6.59 ± 1.53 9.89 ± 1.48 10.70 ± 2.52 9.44 ± 1.25 <.001 0.210 0.195
Coating_E 9.33 ± 2.22 9.04 ± 1.26 8.78 ± 2.21 9.48 ± 2.14 9.78 ± 1.95 0.336 0.006 0.461
Swallowness_T 3.96 ± 1.34 11.37 ± 1.52 6.89 ± 1.65 3.78 ± 1.05 9.30 ± 2.16 <.001 0.002 0.347
Particle_T 10.74 ± 2.07 1.59 ± 0.89 7.26 ± 1.79 11.44 ± 1.69 3.81 ± 1.98 <.001 0.002 0.841
Astringent_AT 9.78 ± 1.91 2.19 ± 1.18 7.81 ± 1.94 9.93 ± 1.90 4.56 ± 1.87 <.001 <.001 0.529
상기 표 8내지 표 11에서 확인할 수 있는 바와 같이, 소비자 선호도 조사의 결과 전반적으로 본 발명의 전두유의 선호도가 양호하며 소비자 비선호도 조사에서는 개발된 초미립화 전두유의 비선호도 요인이 가장 낮은것으로 나타남을한 것을 확인할 수 있다.
실시예 3-3: 전자혀 분석시험
실시예 3-1을 통해 제조된 전두유를 실시예 3-2에서 평가한 관능평가와 일치하는지 비교하기 위하여 전자혀로 분석하였다.
시료 판별 분석결과, 96.51%의 양호한 설명력을 보였다. 5개의 시료 중에 시중 두유 3은 다른 시료와 전혀 연관성이 없었고 음의 상관성을 보였다.
시중두유 1은 시료와 시중두유2 시료는 근접한 위치에 있어서 서로 유사한 연관성을 보였다.
개발된 전두유 1 내지 초미립화 전두유 2역시 서로 근접하여 유사한 연관성을 보였다.
맛의 특성에서는 STS(Saltness)와 GPS(Metallic에 가까운 복합 맛 센서) 맛 센서가 유사한 맛 경향을 보였고 이와 관련된 시료는 시중두유 3 시료와 밀접하였다.
UMS(Umaminess)와 STS(Saltness) 맛 센서는 서로 유사한 연관성을 보였고, 이 역시 시중두유 3시료와 GPS 센서보다는 덜 민감하였으나 연관성이 있다.
SWS(Sweetness)와 BRS(Bitterness) 맛 센서의 경우 유사한 연관성을 보였으며, 개발된 전두유 1 내지 초미립화 전두유 2와 밀접한 관련성이 있다.
SRS(Sourness)맛 센서는 시중두유 1 및 시중두유 2 시료와 음의 상관성을 보였다(도 14 내지 도 16).
도 14 내지 도 16에서 보듯이, 실시예 3-2에서 평가한 관능평가와 전자혀 분석이 일치하는 것을 확인하였다.
실시예 1 내지 실시예 3을 종합하면, 본 발명의 전두유 제조방법을 이용하면 종래의 두유 대비 항산화 활성이 우수한 전두유를 제조할 수 있으므로, 콩을 이용한 기능성 식품의 개발에 널리 제공할 수 있는 것을 확인하였다.
이상의 설명으로부터, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이와 관련하여, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (19)

  1. 콩 분쇄물 전체 중량 대비 10% 내지 30%의 새단백, 40% 내지 60%의 대찬 및 20% 내지 40%의 청자콩의 혼합물을 분쇄하여 콩 분쇄물을 수득하는 단계를 포함하는, 항산화 활성 및 항대사증후군 활성이 증진된 기능성 전두유의 제조방법으로서, 상기 청자콩은 청자 3호, 청자 4호 또는 청자 5호인 것인 항산화 활성 및 항대사증후군 활성이 증진된 기능성 전두유의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 새단백, 대찬 및 청자콩의 혼합비가 2:5:3인 것인, 항산화 활성 및 항대사증후군 활성이 증진된 기능성 전두유의 제조방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 혼합물의 분쇄는 회전식 고압 챔버, 믹서기 또는 분쇄기에 의해 수행되는 것인, 항산화 활성 및 항대사증후군 활성이 증진된 기능성 전두유의 제조방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 혼합물의 분쇄는 85℃ 내지 100℃에서 이루어지는 것인, 항산화 활성 및 항대사증후군 활성이 증진된 기능성 전두유 제조방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 수득한 콩 분쇄물에 물을 첨가하여 콩액을 수득하는 단계를 추가로 포함하는 것인, 항산화 활성 및 항대사증후군 활성이 증진된 기능성 전두유의 제조방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 수득한 콩 분쇄물을 미세분쇄하는 단계를 추가로 포함하는 것인, 항산화 활성 및 항대사증후군 활성이 증진된 기능성 전두유의 제조방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 수득한 콩액을 미세분쇄하는 단계를 추가로 포함하는 것인, 항산화 활성 및 항대사증후군 활성이 증진된 기능성 전두유의 제조방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 물은 상기 혼합물 중량 대비 6 내지 15배 중량을 첨가하는 것인, 항산화 활성 및 항대사증후군 활성이 증진된 기능성 전두유의 제조방법.
  12. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 미세분쇄는 콜로이드 밀을 사용하여 2회 내지 4회 수행하는 것인, 항산화 활성 및 항대사증후군 활성이 증진된 기능성 전두유의 제조방법.
  13. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 미세분쇄를 수행한 이후, 음파처리하여 초미립화 전두유를 수득하는 단계를 추가로 포함하는 것인, 항산화 활성 및 항대사증후군 활성이 증진된 기능성 전두유의 제조방법.
  14. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 미세분쇄를 수행한 이후, 분무건조 하여 전두유 분말을 수득하는 단계를 추가로 포함하는 것인, 항산화 활성 및 항대사증후군 활성이 증진된 기능성 전두유의 제조방법.
  15. 제8항에 있어서,
    상기 콩액을 수득하는 단계 이후, 조미료를 첨가하는 단계를 추가로 포함하는 것인, 항산화 활성 및 항대사증후군 활성이 증진된 기능성 전두유의 제조방법.
  16. 제1항의 방법으로 제조된, 항산화 활성 및 항대사증후군 활성 증진된 기능성 전두유.
  17. 제1항의 방법으로 제조된, 항대사증후군 활성 및 항대사증후군 활성 증진된 식품 조성물.
  18. 제1항의 방법으로 제조된, 체중감소용 식품 조성물.
  19. 제1항의 방법으로 제조되어, 혈중 콜레스테롤농도 감소 활성을 갖는 식품 조성물.
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