KR102398407B1 - 인슐린 분비증진 기능성 오죽엽 추출물이 코팅된 팽화식품 및 그 제조방법 - Google Patents

인슐린 분비증진 기능성 오죽엽 추출물이 코팅된 팽화식품 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 오죽엽 추출물과 그 추출물이 쌀눈 및/또는 정제미강에 혼합 코팅된 혼합물에 전분이 배합된 복합물의 팽화식품 조성물에 관한 것으로, 상기 오죽엽의 가공물의 추출물을 쌀눈 및/또는 정제 미강에 혼합하여 코팅한 후 옥수수 전분을 배합한 복합물(complex)을 팽화시켜 얻은 팽화식품은 인슐린 분비 증진 기능성 시리얼, 이유식 또는 선식의 식품 제형으로 제공할 수 있는 뛰어난 효과가 있다.

Description

인슐린 분비증진 기능성 오죽엽 추출물이 코팅된 팽화식품 및 그 제조방법{A puffed food for increasing insulin secretion and preparation method of the same coated with Extracts of Black bamboo leafs}
본 발명은 오죽엽 추출물과 쌀눈 및/또는 정제 미강과 옥수수전분이 배합된 복합 조성물의 팽화물이 In vitro에서 생쥐 췌장세포인 HIT-T15의 인슐린 분비 증진 효과를 확인한 것으로, 쌀눈과 오죽엽의 생리 활성 성분의 용해도를 높이고 체내흡수를 용이하게 하여 그 생체 이용성을 증대할 목적으로 오죽엽 추출물로 쌀눈및/또는 정제미강을 혼합, 포접 코팅한 혼합물에 다시 전분을 더 첨가하여 혼합한 그 복합물(complex)을 팽화시키는 것이 특징인 신규한 팽화식품 및 그 제조방법에 관한 것이다.
오죽(烏竹, Phyllostachys nigra)은 쌀과 동일한 화본과(Graminae) 식물로서 예로부터 고혈압, 당뇨 등을 위한 오죽잎차, 민간약과의 용도로 사용되어 왔다. 오죽의 잎(이하 '오죽엽'이라 한다)은 16종의 유효성분이 규명되었고, 당뇨합병증, 안구 건강과 혈행개선, 항산화 효과 등이 발견되었다. 최근 오죽엽을 원료로 하는 다양한 상품이 개발되고 있으며 현재까지는 오죽차, 오죽전통주, 오죽떡 등 오죽의 단순한 가공 제품들에 한정되어 있는 실정이다.
한편, 오죽의 잎에 함유되어 있는 생리활성 성분의 추출을 개선하기 위하여 식품공학적으로 증자 또는 덖음처리 등의 방법이 이미 공지되어 있고, 또 용해도를 높이고 체내흡수율을 증진시키기 위하여 나노에멀전 제형이 개발되어 있지만, 오죽의 유효성분의 생체 이용성을 증진하기 위한 다양한 연구가 더 필요하다.
쌀눈은 쌀 전체의 68%의 영양분이 농축되어 있는 부분으로서, 가바(GABA)를 비롯해 감마오리자놀, 옥타코사놀, 알파토코페롤, 레시틴, 비타민(A·C·D·E·B군), 칼슘을 비롯한 각종 미네랄, 식이섬유 등이 포함되어 있다. 하지만, 쌀눈은 높은 지방 함유율로 인해 산패가 신속히 진행 된다는 단점이 있어서 식품개발에 많은 어려움이 있다.
쌀눈의 산패 억제를 위하여 덱스트린 첨가하거나 베리류와 같은 항산화 물질을 첨가하는 방법등이 개발되어 왔으나 여전히 쌀눈의 식품개발을 위한 산패 억제 처리방법에 대한 연구도 더 필요하다.
본 발명자들은 오죽엽 추출물에 쌀눈 및/또는 정제미강을 배합하여 코팅된 복합물에 옥수수전분을 더 첨가하여 얻은 최종 복합 조성물을 팽화시킨 팽화식품으로부터 추출한 추출물은 쌀눈의 산패를 억제할 뿐만 아니라, 췌장세포의 인슐린 분비를 증진시켜 2형 당뇨와 같은 성인병을 예방 및 치료하고 생이용성을 증진시키기 위하여 오죽엽 추출물에 쌀눈 또는 정제미강 또는 이들의 혼합물을 배합하여 코팅된 복합물에 마지막으로 옥수수 전분을 더 첨가 배합하여 이루어진 복합물(complex)을 팽화시킨 팽화 식품을 개발 완성하였다.
본 발명과 관련하여 선행기술로서는 대한민국 등록특허 10-0847806호에는 초고압을 이용하여 오죽엽으로부터 항산화활성 물질을 추출하는 방법이 공지되어 있고, 대한민국 등록특허 10-1358308호에 대나무 줄기를 팽화시켜 추출율, 황산화능 및 황산화 물질 함유량을 증대시킨 식용화 방법에 대해 공지되어 있다. 또, 대한민국 공개특허 10-2015-0142541호에 항산화활성이 증진된 오죽잎 추출물 제조방법 및 이로부터 제조된 오죽워터 및 오죽음료에 대한 발명이, 그리고 대한민국 등록특허 10-1425661호에 세절, 증제, 유념, 1차 건조, 덖음, 2차 건조 및가향의 과정을 거쳐서 제조한 황록색택을 띄고 부드우며 뒷맛이 구수한 향미를 가진 신규한 단일오죽잎차 및 그 제조방법에 대한 발명이, 또 대한민국 등록특허 10-1066717호에 대나무의 잎, 줄기, 가지, 외피 및 내피로 팽화시킨 대나무분말을 이용한 뜸연소재 및 제조방법이 공지되어 있다. 그러나 지금까지 오죽엽 추출물과 쌀눈 및 또는 정제 미강을 포함하는 비만 또는 당뇨합병증 예방 및 개선기능성 팽화식품 조성물에 대해서는 공지된 바 없다.
따라서, 본 발명의 목적은 저온팽화법을 이용하여 오죽엽 추출물과 쌀눈으로부터 인슐린 분비 증진의 유효한 생리활성 성분의 추출을 극대화하는데 있다. 또 본 발명의 다른 목적은 쌀눈의 식품 가공상의 산패문제를 개선하여 식품 소재로서 이용성과 용이성을 제고하기 위한 팽화법을 적용하여 그 용해도를 높이고 체내 흡수율을 증진시켜 생체이용성을 극대화하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기에서 얻은 오죽엽 추출물과 쌀눈 및/또는 정제미강의 혼합물의 전분 첨가 팽화물을 제공하여 인슐린 분비 증진 기능성 식품 조성물을 제공하는데 있다.
본 발명의 상기 목적은 오죽엽 추출물과 쌀눈 및/또는 정제 미강을 옥수수 전분과 배합한 복합물(complex)을 이용하여 신규한 팽화식품을 제공함으로써 달성하였다(도 1). 상기 수단은 쌀눈의 산패 문제를 해결하고 인슐린 분비 증진 효능이 있는 식품을 제공할 뿐만 아니라, 유효활성 성분의 용해도와 체내에서의 이용 흡수율을 제고시켜 인슐린 분비 증진을 목표(target)로 하는 당뇨 질환의 예방 및 개선 기능성 식품 조성물을 제공한다.
본 발명의 다른 일 실시양태(embodiment)에 따르면, 먼저 상기 오죽엽 추출물을 쌀눈 및/또는 정제미강에 포접 코팅한 후 전분을 추가로 더 첨가한 팽화식품 조성물은 건조 분쇄한 오죽엽 분말(도 2, BB)을 반복하여 볶고 가장 바람직하기로는 상기 오죽엽 분말을 섭씨 90도에서 5분간 덖음처리(roasting)하고 3분간 냉각하는 과정을 6회 반복한 것(도 2, RBB). 또 상기 로스팅 오죽분말을 팽화한 오죽분말(도 2 EBB) 및 그의 수증기 증숙공정이 부가된 95% 주정 에탄올로 추출한 추출액의 혼합액이 사용된다(도 4). 또 상기 각 오죽엽 가공물의 추출물의 회수는 초음파 추출법, 여과법, 환류추출법 등 당업계의 통상적인 다양한 추출방법이 사용된다(도 3).
본 발명의 상기 일 실시양태에 따르면, 상기 다양한 오죽엽 가공물 유래의 생리활성물질 폴리페놀 함유 추출물의 폴리페놀 함량 분석과 항산화능 분석은 HPLC(High performance liquid chromatography)를 이용하여 UV 검출기로 확인하였다.
본 발명의 상기 일 실시양태에 따르면, 상기와 같이 처리된 오죽엽 가공물의 추출물과 쌀눈 및/또는 정제미강 혼합물의 제조시, 상기 피처리물에 대한 상기 오죽엽 가공물(EBB)의 추출물의 가장 바람직한 포접 코팅을 위한 정제미강의 배합비는 1:1(v/v)이다.
본 발명의 다른 일 실시양태에 따르면, 본 발명 신규한 식품 소재의 팽화를 용이하게 하기 위하여 상기 덖음 처리한 오죽엽 가공물의 추출물과 쌀눈 및/또는 정제미강이 배합된 혼합물에 전분(starch)을 더 추가하여 혼합한다. 본 발명에 따르면, 상기 덖음 처리한 오죽엽 가공물의 추출물과 쌀눈 및/또는 정제미강이 배합 코팅된 혼합물과 전분이 더 첨가된 복합물(complex)을 제조할 때 가장 바람직하기는 옥수수 전분의 오죽엽 가공물의 추출물이 코팅된 쌀눈 및/또는 정제미강의 복합물(complex) 바람직한 배합비는 중량비 1:5(w/w)이다.
본 발명의 일 실시양태에 따르면, 팽화는 식품업계에서 통상 사용하는 쌍축압출성형기를 이용하여 바람직한 적정 속도는 130 RPM이고 가장 바람직한 적정 온도는 섭씨 130도이다. 가장 바람직한 복합물의 적용량은 초당 7g/sec 이고 가장 바람직한 정제수의 적용량은 초당 0.7mL/sec 의 조건으로 팽화하였다. 상기 오죽엽 가공물의 추출물 : 쌀눈 및/또는 정제미강 : 전분의 가장 바람직한 배합비는 1:1:5 (w/w/w)이다.
본 발명에 따르면, 본 발명 식품 소재 팽화물의 인슐린 분비 증진 효능을 검증하기 위하여 이용한 햄스터의 췌장에서 유래한 베타 세포인 HIT-T15 세포는 American Type Culture Collection (ATCC)에서 구입하여 사용하였다. HIT-T15 세포는 Ham’s F12K medium (Gibco-Invitrogen)에 10% horse serum, 2.5% fetal bovine serum (FBS), 1% penicillin/streptomycin을 첨가한 세포배양액을 사용하여 37℃ 습윤한 CO2 배양기 (5% CO2/95% air)에서 배양하였다. 세포가 배양 접시의 80% 정도 차면 phosphate-buffered saline (PBS, pH 7.4)으로 세포의 단층을 씻어내고 0.25% trypsin-2.65 mM EDTA를 처리하여 계대 배양하였고 배지는 2일마다 교환하였다.
본 발명에 따르면, 인슐린 분비 증진 효능을 검증하기 위하여, HIT-T15 cell의 인슐린 분비량은 Mouse Insulin ELISA Kit (Shibayagi)를 사용하여 측정하였다. HIT-T15 세포를 1 × 105 cells/well로 24-well plate에 분주하여 48시간 세포를 배양하였다. 48시간 배양 후 세포배양액을 제거하고 다양한 농도의 시험물질이 첨가된 1 mL Krebs-Ringer Bicarbonate Buffer (KRB buffer: 10 mM D-glucose, 0.49 mM MgCl2, 119.78 mM NaCl, 4.56 mM KCl, 0.7 mM Na2HPO4, 1.3 mM NaH2PO4, 14.99 mM NaHCO3)를 첨가하여 30분 동안 배양하였다. 세포가 condition한 KRB buffer를 수거하여 12,000 rpm에서 10분 동안 원심 분리한 다음 상층액을 취해 Mouse Insulin ELISA Kit를 사용하여 제조사가 제시한 방법에 따라 인슐린을 측정하였다.
본 발명의 일 실시양태(embodiment)에 따르면, 먼저 오죽엽 유래의 폴리페놀 함유 추출물은 건조 분쇄한 오죽엽을 섭씨 120 ∼ 250도에서 수증기를 이용하여 증숙하고 그 건더기만을 다시 95% 주정 에탄올로 추출하여 얻은 추출액과 상기 오죽엽을 수증기로 증숙시 수득한 침전액을 혼합한 혼합액을 사용한다.
본 발명에 따르면, 상기와 같이 오죽엽을 고온의 수증기로 증숙하는 공정을 부가함으로써 오죽의 유효성분으로서 폴리페놀성분들이 세포구성물로부터 1차 분리해 나오게 하는 효과가 있고, 동시에 오죽엽 세포벽 조직을 파괴하거나 또는 연화시켜 오죽엽의 세포내 함유된 유효성분의 추출효율을 극대화하는 효과를 달성할 수 있다. 또 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기한 수증기 추출 대신 고온에서 가열건조만을 수행하는 이른 바 덖음공정을 수행함함에 있어서는 섭씨 90도에서 5분간 덖음(roasting) 처리하고 3분간 냉각하는 과정을 6회 반복한 것을 사용하거나 또는 섭씨 120~250도에서 로스팅하여 추출한 추출물을 사용한 경우와 유사한 효과가 있었으나 전술한 수증기로 증숙하는 공정의 부가가 가장 바람직하였다.
상기 오죽엽 가공물의 추출물의 회수는 초음파 추출법, 여과법, 환류추출법 등 당업계의 통상적인 추출방법을 사용한다.
본 발명의 일 실시양태에 따르면, 상기 오죽엽 유래의 폴리페놀 함유 추출물의 폴리페놀 함량 분석과 항산화능 분석은 HPLC(High performance liquid chromatography)를 이용하여 UV 검출기로 확인한다.
본 발명의 다른 일 실시양태에 따르면, 상기 오죽엽 유래의 폴리페놀 함유 오죽엽 추출물과 쌀눈 및/또는 정제 미강의 혼합물 제조시, 쌀눈 및/또는 정제미강에 대한 상기 오죽엽 가공물의 바람직한 배합비는 1:100(v/v)이다.
본 발명의 다른 일 실시양태에 따르면, 본 발명 식품 소재의 팽화를 용이하게 하기 위하여 상기 오죽엽 유래의 폴리페놀 함유 오죽엽 가공물에 쌀눈 또는 정제미강을 배합하여 오죽엽 유래의 추출물이 포접 코팅된 혼합물에 첨가할 팽화촉진제는 감자전분, 옥수수전분, 고구마전분 또는 쌀전분 중에서 선택되며, 가장 바람직하기로는 옥수수 전분(corn starch) 이다. 본 발명에 따르면, 상기 오죽엽 가공물 유래의 추출물에 쌀눈 및/또는 정제 미강을 배합하여 혼합, 코팅된 혼합물에 전분을 추가로 더 첨가시킨 최종 팽화 식품용 복합물(complex)을 제조할 때 전분에 대한 상기 오죽엽 유래의 추출물이 코팅된 쌀눈 및/또는 정제 미강의 혼합물의 바람직한 배합비는 중량비로 1:5(w/w)이다.
본 발명의 일 실시양태에 따르면, 팽화는 식품업계에서 통상 사용하는 쌍축 압출성형기를 이용하여 500 ∼ 3000 RPM의 속도와 섭씨 50 ∼ 290도에서 초당 1 ∼ 10g의 오죽엽 가공물의 추출물의 쌀눈 및/또는 정제미강의 코팅물 및 추가 전분의 복합물에 동량의 정제수 1 ∼ 10mL를 가수 반죽한 후에 수행하는 것이 가장 바람직하였다.
본 발명에 따르면, 압출성형기 스크류의 바람직한 적정 회전속도는 1000 ∼ 2000rpm, 가장 바람직하게는 1500 rpm이었고, 바람직한 적정 온도는 섭씨 120 ∼ 140℃이고 가장 바람직하게는 섭씨 130℃이었다. 가장 바람직한 상기 복합물의 적용량은 초당 7g이고 바람직하게는 5~10g이며, 가장 바람직한 정제수의 적용량은 초당 0.7mL이고 바람직하게는 0.5 ∼ 1.0mL이다. 상기 오죽엽 추출물의 쌀눈 코팅물과 전분 복합물의 오죽엽 추출물:쌀눈:전분의 바람직한 배합비는 1:1:20 ∼ 1:1:1(w/w/w)이고, 가장 바람직한 배합비는 오죽엽 추출물 :쌀눈:전분을 1:1:5(w/ w/w)이다. 본 발명에 따르면, 쌀눈에 정제미강의 일부를 포함하거나 또는 쌀눈을 대체하여 정제미강이 별도로 단독 사용될 수 있음은 물론이다.
또한, 상기 본 발명에 따르면 쌀눈 또는 정제미강을 사용한 팽화제품에 5배의 정제수를 가수하여 통상의 추출방법으로 추출한 추출액을 식용음료 또는 동물용 음료로 제공할 수 있다.
본 발명에서 증기를 이용하여 덖음하거나 로스팅한 오죽엽 가공물과 쌀눈 및/또는 정제미강을 전분과 혼합한 것을 팽화하여 얻은 인슐린 분비 증진 기능성 식품 조성물은 종래 쌀눈 가공 식품의 산패 문제를 해결하고 종래의 오죽 단순 가공식품의 한계점을 극복할 수 있을 뿐만 아니라, 인슐린 분비 증진의 뛰어난 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 덖음 처리한 오죽엽 가공물의 추출물 및 쌀눈 및/또는 정제미강과 이에 전분을 더 추가하여서 구성된 복합물(complex)을 팽화시킨 본 발명 최종 제품의 성상을 나타낸 사진도이다.
도 2는 본 발명에 따른 건조 분쇄한 오죽분말(BB), 그의 로스팅오죽분말(RBB) 및 그의 팽화오죽분말(EBB)등 가공물을 보인 사진도이다.
도 3은 본 발명에 따른 오죽 가공물의 추출공정을 보인 사진도이다.
도 4는 본 발명에 따른 오죽가공물로서 오죽분말(BB), 로스팅오죽분말(RBB) 및 팽화오죽분말(EBB)의 최종 에탄올 추출물의 사진도이다.
이하 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 덖음 처리한 오죽엽 가공물의 추출물이 혼합, 코팅된 쌀눈 및/또는 정제미강을 다시 전분과 혼합한 복합물을 팽화하여 기존 쌀눈 가공 식품의 산패 문제를 해결하고 인슐린 분비 증진 개선 기능성 팽화식품 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 덖음 처리한 오죽엽 가공물의 추출물과 그 추출물이 혼합, 코팅된 쌀눈 및/또는 정제미강에 함유된 유효성분의 용해도 및 체내 흡수율을 높인 식품 조성물을 제공한다.
상기 본 발명의 덖음 처리한 오죽엽 가공물은 가장 바람직하게는 섭씨 90도에서 5분간 덖음 처리하고 3분간 냉각하는 과정을 가장 바람직하기로는 6회 반복한 것이 사용된다.
본 발명의 일 실시양태에 따르면, 상기 덖음 처리한 오죽엽 가공물의 추출물이 혼합, 포접 코팅된 쌀눈 및/또는 정제미강의 혼합물의 제조 시, 상기 쌀눈 및/또는 정제미강에 대한 상기 오죽엽 추출물의 배합비는 가장 바람직하게는 1:1(v/v)이다.
본 발명의 상기 일 실시양태에 따르면, 팽화를 용이하게 하기 위하여 건조 분쇄한 오죽엽 가공물물과 그 추출물이 혼합, 코팅된 쌀눈 및/또는 정제미강이 배합된 혼합물에 전분을 더 추가하고 혼합하여 복합 조성물을 수득한다. 상기 오죽엽 가공물과 그 추출물이 혼합, 코팅된 쌀눈이 배합된 혼합물과 전분이 더 첨가된 복합 조성물(complex)을 제조할 때 전분에 대한 오죽엽 가공물의 추출물과 쌀눈 및/또는 정제미강의 혼합물의 가장 바람직한 배합비는 1:5(w/w)이다.
본 발명의 상기 일 실시양태에 따르면, 팽화는 식품 업계에서 통상 사용하는 압출성형기를 이용하여 150 RPM의 속도와 섭씨 130도에서 초당 7g의 오죽엽, 쌀눈, 전분의 혼합물에 동량의 정제수 0.7mL를 가수하여 수행한다. 상기 각 성분인 오죽엽 가공물의 추출물, 쌀눈 및/또는 정제미강, 전분 간의 가장 바람직한 배합비는 오죽엽 가공물의 추출물:쌀눈 및/또는 정제미강:옥수수전분 각 1:1:5(w/w/w)이다.
<실시예1>
본 발명 오죽엽 가공물의 추출물, 쌀눈 또는 정제미강 및 전분의 복합물 제조
건조 분쇄한 오죽엽을 수증기를 이용하여 100 ∼ 290℃에서 5 ∼ 10분간 증숙하여 침전액을 얻고, 그 건더기만을 다시 95% 주정 에탄올로 30분~3시간 동안 환류추출 하였다. 상기 단계에서 얻은 오죽엽 환류 추출물을 상기 수증기 증숙시 얻은 침전액의 혼합액과 쌀눈(제품1시료) 또는 정제미강(제품2시료)을 배합하여 오죽엽 유래의 폴리페놀 추출물을 통상의 방법으로 혼합하여 코팅처리하였다. 상기 단계에서 얻은 쌀눈 또는 정제 미강의 코팅된 혼합물은 다시 전분을 더 첨가하여 배합한 최종 복합물을 얻고 이를 팽화시켜 팽화식품을 제조하였다.
<실시예2>
상기 실시예1에 따라 제조된 오죽엽 가공물의 추출물+쌀눈+전분의 팽화물(제품1) 및 오죽엽 가공물의 추출물+정제미강+전분혼합물의 팽화물(제품2)을 얻고, 이에 5배 가수하여 105℃에서 45분간 열수추출하여 액상제품(제품3)을 제조하였다.
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Claims (2)

  1. 건조 분쇄한 오죽엽 분말을 섭씨 120 ∼ 250도에서 수증기로 증숙하고 그 남은 건더기에 다시 95% 주정 에탄올을 첨가하여 오죽엽의 추출물을 얻는 단계와; 상기 단계에서 얻은 오죽엽 추출물에 쌀눈 또는 정제미강을 1 : 1(v/v)로 배합하고 혼합하여 오죽엽 추출물이 포접 코팅된 혼합물을 얻는 단계와; 상기 단계에서 얻은 혼합물을 다시 전분과 1 : 5(w/w) 비율로 배합하여 전분 복합물(complex)을 얻고 이 전분 복합물을 쌍축압출 성형기에 넣어 130rpm, 130℃ 에서 적용량을 초당 7g/sec, 정제수는 7mL/sec 를 적용하여 팽화하는 단계를 모두 포함하는 것이 특징인 오죽엽 추출물이 코팅된 팽화식품의 제조방법.
  2. 제1항의 방법으로 제조된 오죽엽 추출물이 코팅된 팽화 식품.
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