KR102413061B1 - 영양 성분이 강화된 밥 조리수 - Google Patents

Abstract

본 발명은 생애 주기별로 필요한 영양 성분이 증가된 밥 조리수에 대한 것이다.

Description

영양 성분이 강화된 밥 조리수{WATER FOR PREPARING STEAMED RICE WITH ENHANED NUTRIENT}

본 발명은 영양 성분이 강화된 밥 조리수에 대한 것이다.

현대 사회에서 식품의 섭취는 인체에 단순히 영양소를 공급하는 것 뿐 만 위한 것이 아니라 신체의 활력과 기능을 증진시키는 특정 생리활성을 부여 하는 것으로 인식되고 있으며, 이에 따라 식품시장에서는 이러한 생리활성 물질이 포함된 제품의 개발과 소비가 점차 증가하고 있는 추세이다.

식품산업의 고도화와 국제화 시대를 맞아 고부가가치의 제품을 생산하기 위해서는 원료의 안정적 공급, 위생적 제품생산, 효율적인 제조공정, 안전한 저장 및 유통기술 등이 확보를 기반으로 하고, 소비자들의 요구에 부합한 기능성 및 기호성을 충족시킬 수 있는 식품의 개발이 필수적이다. 특히 식품의 기능성에 대한 국민관심이 매우 높아짐에 따라 일상생활에서 매일 섭취하는 식품을 통하여 질병을 예방할 수 있는 기능성 가공식품 및 기능성 식품 소재 가공기술의 개발이 필요하다.

한편, 사람은 각 생애주기, 즉 영아기, 유아기, 아동기, 청소년기, 성인기, 노인기에 따라 신체적 및 생리적 특성, 영양섭취기준, 영양과 관련된 질병 등의 차이가 있어 각 생애주기별로 영양소의 필요량에 차이를 보이게 된다. 또한 식사의 패턴과 식품의 기호도에 있어서도 차이가 있어 생애주기별로 섭취가 부족한 영양소의 종류와 양이 차이를 보이며 에너지 필요추정량 또한 각기 다르다. 예를 들어 2008 국민건강통계자료에 의하면, 20대 성인기와 65세 이상의 노인기의 영양섭취 기준에 대한 섭취 비율을 살펴본 결과, 성인기의 경우 섭취비율이 부족한 것으로는 칼슘, 칼륨, 비타민 B2 정도였지만 노인기의 경우에는 칼슘, 칼륨, 비타민 A, 비타민 B1, B2, 니아신 및 비타민 C 등 더 많은 영양소들이 부족하고 부족분은 성인기에 비하여 더 많은 것으로 나타나고 있다. 2017 국민건강통계자료의 영양소별 남녀 에너지 섭취량 백분율에서는 남성의 경우, 비타민 A, 비타민 C, 칼슘 및 칼륨 등이 부족한 것을 알 수 있으며 여성의 경우도 남성과 대부분 유사하지만 더 부족한 것을 알 수 있다.

이와 같이 생애주기별로 부족하기 쉬운 영양소와 발현빈도가 높은 건강문제가 차이가 있으며, 식품의 섭취를 통해서 얻고자 하는 기능성에 대한 요구도 및 영양소별 요구량이 각기 다르므로 생애주기별 맞춤식 식품의 개발이 절실히 필요하다.

현재의 기능성 쌀 생산 가공분야의 경우, 기능성 원료들인 식이섬유질, 홍화씨 추출물, 홍국, 강황 및 클로렐라 등 필요한 영양성분들을 쌀에 각각 코팅하여 제조, 판매하고 있다. 예컨대, 한국등록특허 10-1860112호에는 혈당 강하용 쌀의 제조 방법이 기재되어 있다. 그러나 소비자들이 기존의 쌀 씻는데 익숙해져 있어 제품의 쌀을 씻지 않아도 되는 제품이 있는데도 불구하고 쌀을 씻는 과정에서 쌀에서의 영양성분과 기능성 성분을 함유한 코팅이 씻겨져 나가 원래의 기능이 감소하는 단점을 가지고 있다. 또한 코팅시 현재의 공정으로는 시간이 오래 걸리게 되고 다양한 기능성 원료를 함유시키기에는 더욱 제조공정이 복잡해지게 된다.

이에 본 발명자들은 밥을 제조할 때 세척한 쌀에 들어가는 조리수에 영양성분을 첨가하여 취반하게 되면 부족하였던 영양성분들을 손쉽게 보완하여 섭취할 수 있을 것으로 생각하고 한국인의 식습관과 영양 상태 및 관능을 고려하여 본 발명의 밥 조리수를 완성하였다.

본 발명은 영양이 우수한 밥 조리수를 제공한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

발효 현미 추출물, 백태 추출물, 브로콜리 추출물, 쌀보리 추출물, 당근 추출물 및 서리태 추출물을 포함하는 밥 조리수를 제공한다.

본 발명의 밥 조리수는 한국인에게 부족한 영양 성분, 특히 칼슘, 칼륨 및 철의 공급을 돕는다.

도 1은 호모믹서기를 이용하여 균질화시킨 시료 추출물이다.
도 2는 호모믹서기를 이용하여 균질화시킨 후 여과를 거치고, 캡 파우치에 병입하여 살균한 추출물을 시료 추출물이다.
도 3은 생애주기별 영양성분 강화 밥과 백미(대조군)밥의 사진이다.
도 4는 가수분해효소를 이용한 추출물을 이용한 영양성분 및 정미성분 강화 조리수를 보여준다.
도 5는 본 발명의 조리수를 이용한 영양성분 강화 밥, 영양성분 및 정미성분 강화 밥의 사진이다.

본 발명은,

발효 현미 추출물, 백태 추출물, 브로콜리 추출물, 쌀보리 추출물, 당근 추출물 및 서리태 추출물을 포함하는 밥 조리수에 대한 것이다.

이하, 본 발명에 대하여 자세히 설명한다.

밥 조리수

본 발명의 밥 조리수는 발효 현미 추출물, 백태 추출물, 브로콜리 추출물, 쌀보리 추출물, 당근 추출물 및 서리태 추출물을 포함한다. 바람직하게는 본 발명의 밥 조리수는 발효 현미 추출물, 백태 추출물, 브로콜리 추출물, 쌀보리 추출물, 당근 추출물, 서리태 추출물, 다시마 추출물 및 표고버섯 추출물을 포함한다.

이때, 브로콜리 추출물의 함량이 발효 현미 추출물 및 백태 추출물의 합보다 큰 것이 바람직하다. 또한 서리태 추출물의 함량이 쌀보리 추출물 및 당근 추출물의 합보다 큰 것이 바람직하다. 상기 밥 조리수 내 다시마 추출물 및 표고버섯 추출물의 함량은 10 중량% 미만인 것이 바람직하다. 상기 밥 조리수 내 브로콜리 추출물의 함량은 15 중량% 이상 40 중량% 미만일 수 있다. 상기 밥 조리수는 식수(즉, 수돗물, 생수 등과 같은 일반적인 조리수)를 29 중량% 이하로 포함할 수 있다.

취반하는 밥의 취식자가 성장이 완료되지 않은 청소년(예컨대, 10대)인 경우, 본 발명의 밥 조리수는 브로콜리 추출물을 20 내지 25 중량%, 서리태 추출물을 15 내지 25 중량% 포함할 수 있다. 이때 발효현미 추출물, 백태 추출물, 쌀보리 추출물 및 당근 추출물의 합은 30 중량% 미만일 수 있다.

취반하는 밥의 취식자가 성인(20대 이상 65세 미만)인 경우, 본 발명의 밥 조리수는 브로콜리 추출물을 18 내지 30 중량%, 서리태 추출물을 15 내지 25 중량% 포함할 수 있다. 이때 발효현미 추출물, 백태 추출물, 쌀보리 추출물 및 당근 추출물의 합은 30 중량% 미만일 수 있다.

취반하는 밥의 취식자가 노인(65세 이상)인 경우, 본 발명의 밥 조리수는 브로콜리 추출물을 20 내지 35 중량%, 서리태 추출물을 15 내지 25 중량% 포함할 수 있다. 이때 발효현미 추출물, 백태 추출물, 쌀보리 추출물 및 당근 추출물의 합은 30 중량% 미만일 수 있다.

발효 현미, 백태, 브로콜리, 쌀보리, 당근, 서리태, 다시마, 표고버섯 등의 추출물은 시료를 마쇄 분쇄하여 효소 처리하는 것이 편리하다. 예컨대, 발효 현미, 백태, 브로콜리, 쌀보리, 당근, 서리태, 다시마, 표고버섯 등을 물과 각각 혼합하고, 여기에 효소 처리하는 것이 좋다. 이때 효소 처리 시간은 30분 내지 8시간일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이 경우, 시료의 수분 함량에 따라 시료 마쇄 분쇄물과 물의 중량비는 달라질 수 있는데, 예컨대, 사료 마쇄 분쇄물과 물의 중량비는 백태의 경우 1 : 4 내지 9, 서리태는 1 : 3 내지 7, 쌀보리는 1 : 3 내지 8, 발효현미는 1 : 2 내지 7, 당근은 1 : 0.5 내지 2, 건조 다시마는 1 : 10 내지 20, 브로콜리는 1 : 0.5 내지 2, 표고버섯(생것)은 1 : 1.5 내지 4 일 수 있고, 바람직하게는 사료 마쇄 분쇄물과 물의 중량비는 백태의 경우 1 : 5 내지 7, 서리태는 1 : 4 내지 6, 쌀보리는 1 : 4 내지 6, 발효현미는 1 : 3 내지 6, 당근은 1 : 0.5 내지 1.5, 건조 다시마는 1 : 13 내지 18, 브로콜리는 1 : 0.5 내지 1.5, 표고버섯(생것)은 1 : 2 내지 4 일 수 있다.

발효 현미 추출물은 발효 현미의 효소 추출물이며, 바람직하게는 발효현미를 플라보자임1000L(Flavourzyme1000L), AMG300L, BAN480L, 비스코자임(Viscozyme), 펙티넥스울트라(PectinexUltra), 펙티넥스XXL(PectinexXXL), 알칼라제(Alcalase) 및 온데아(Ondea)로 가수분해하여 제조한 추출물이다. 발효 현미 추출물은 발효 현미를 베타-글루카나제(β-glucanase), 풀룰라나제(pullulanase), 프로테아제(protease), 펙티나제(pectinase), 알파-아밀라제(α-amylase), 및 아밀로글루코시다제(amyloglucosidase)로 가수분해하여 제조한 추출물이다.

백태 추출물은 백태의 효소 추출물이며, 바람직하게는 백태를 온데아(Ondea), AMG300L, BAN480L, 비스코자임(Viscozyme), 펙티넥스울트라(PectinexUltra), 펙티넥스XXL(PectinexXXL), 알칼라제(Alcalase) 및 플라보자임1000L(Flavourzyme1000L)으로 가수분해하여 제조한 추출물이다. 백태 추출물은 백태를 베타-글루카나제, 풀룰라나제, 프로테아제, 펙티나제, 알파-아밀라제, 및 아밀로글루코시다제로 가수분해하여 제조한 추출물이다.

브로콜리 추출물은 브로콜리의 효소 추출물이며, 바람직하게는 브로콜리를 플라보자임1000L(Flavourzyme1000L), AMG300L, BAN480L, 비스코자임(Viscozyme), 펙티넥스울트라(PectinexUltra), 펙티넥스XXL(PectinexXXL), 알칼라제(Alcalase) 및 온데아(Ondea)로 가수분해하여 제조한 추출물이다. 브로콜리 추출물은 브로콜리를 베타-글루카나제, 풀룰라나제, 프로테아제, 펙티나제, 알파-아밀라제, 및 아밀로글루코시다제로 가수분해하여 제조한 추출물이다.

쌀보리 추출물은 쌀보리의 효소 추출물이며, 바람직하게는 쌀보리를 플라보자임1000L(Flavourzyme1000L), AMG300L, BAN480L, 비스코자임(Viscozyme), 펙티넥스울트라(PectinexUltra), 펙티넥스XXL(PectinexXXL), 알칼라제(Alcalase) 및 온데아(Ondea)로 가수분해하여 제조한 추출물이다. 쌀보리 추출물은 쌀보리를 베타-글루카나제, 풀룰라나제, 프로테아제, 펙티나제, 알파-아밀라제, 및 아밀로글루코시다제로 가수분해하여 제조한 추출물이다.

당근 추출물은 당근의 효소 추출물이며, 바람직하게는 당근을 온데아(Ondea), AMG300, BAN480L, 비스코자임(Viscozyme), 펙티넥스울트라(PectinexUltra), 펙티넥스 XXL(Pectinex XXL), 알칼라제(Alcalase) 및 플라보자임1000L(Flavourzyme1000L)으로 가수분해하여 제조한 추출물이다. 당근 추출물은 당근을 베타-글루카나제, 풀룰라나제, 프로테아제, 펙티나제, 알파-아밀라제, 및 아밀로글루코시다제로 가수분해하여 제조한 추출물이다.

서리태 추출물은 서리태의 효소 추출물이며, 바람직하게는 서리태를 AMG300L, BAN480L, 비스코자임(Viscozyme), 펙티넥스울트라(PectinexUltra), 펙티넥스XXL(PectinexXXL), 알칼라제(Alcalase), 플라보자임1000L(Flavourzyme1000L), 온데아(Ondea)로 가수분해하여 제조한 추출물이다. 서리태 추출물은 서리태를 베타-글루카나제, 풀룰라나제, 프로테아제, 펙티나제, 알파-아밀라제, 및 아밀로글루코시다제로 가수분해하여 제조한 추출물이다.

다시마 추출물은 다시마의 효소 추출물이며, 바람직하게는 다시마를 온데아(Ondea), AMG300, BAN480L, 비스코자임(Viscozyme), 펙티넥스울트라(PectinexUltra), 펙티넥스 XXL(Pectinex XXL), 알칼라제(Alcalase) 및 플라보자임1000L(Flavourzyme1000L)으로 가수분해하여 제조한 추출물이다. 다시마 추출물은 다시마를 베타-글루카나제, 풀룰라나제, 프로테아제, 펙티나제, 알파-아밀라제, 및 아밀로글루코시다제로 가수분해하여 제조한 추출물이다.

표고버섯 추출물은 표고버섯의 효소 추출물이며, 바람직하게는 표고버섯를 온데아(Ondea), AMG300, BAN480L, 비스코자임(Viscozyme), 펙티넥스울트라(PectinexUltra), 펙티넥스 XXL(Pectinex XXL), 알칼라제(Alcalase) 및 플라보자임1000L(Flavourzyme1000L)으로 가수분해하여 제조한 추출물이다. 표고버섯 추출물은 표고버섯을 베타-글루카나제, 풀룰라나제, 프로테아제, 펙티나제, 알파-아밀라제, 및 아밀로글루코시다제로 가수분해하여 제조한 추출물이다.

본 발명의 밥 조리수는 밀봉 및 포장되어 유통되는 밥 조리수이다. 예컨대, 본 발명의 밥 조리수는 밀폐 용기, 예컨대, 캡 파우치 또는 수지 용기 등에 1 회 분량, 또는 식구 수에 맞추어 여러 사람 분량으로 담겨, 밀봉 및/또는 포장되어 유통될 수 있다. 그러므로 수요자는 시판되는 밥 조리수를 구입하여 밥 조리 시 사용할 수 있다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

<재료 및 방법>

당근, 다시마, 브로콜리, 표고버섯, 백태, 서리태, 쌀보리, 발효현미는 국내산 시판 제품을 구입하여 사용하였다. 상기 발효현미는 유산균을 현미에 섞은 후 발효시켜 제조된 시판 제품이다.

<실험예 1> 생애주기별로 섭취증가가 시급한 영양성분 및 보강수준 분석

2017 국민건강영양조사, 국가 표준식품성분표 및 2015 한국인 영양소 섭취기준 자료를 토대로 생애주기별 1일 섭취권장량, 실제 1일 섭취량 및 권장량 대비 섭취량을 조사하였으며 에너지, 단백질, 칼슘, 나트륨, 인, 칼륨, 철, 비타민 A, 티아민, 리보플라빈, 나이아신 및 비타민 C 자료 검토를 통한 분석하였다. 이를 통하여 부족한 영양 성분을 도출하였으며, 또한 밥맛에 영향을 주지 않는 영양성분 다량 함유식품 조사하였다.

그 결과는 표 1과 같다. 현재 한국인에게서 부족한 영양성분을 살펴보면, 대체적으로 무기질로는 칼슘과 칼륨이 전생애주기에 걸쳐 부족한 편으로 나타나 이들에 대한 영양성분의 강화가 필요할 것으로 사료되었다. 또한 비타민의 경우, 비타민 A와 비타민 C가 부족한 것으로 나타나 이들에 대한 강화가 필요하며 이들의 부족을 매일 섭취하는 밥을 통하여 보강할 수 있다면 생애주기별로 영양성을 강화시킬 수 있을 것으로 판단되었다. 그러나 밥 조리하는 과정에서의 열처리로 비타민 A와 C는 파괴되므로 밥 보다는 찬류 등에서 보완하는 것이 적절할 것으로 판단되었다.

한국인들의 다소비 식품들에 관한 칼슘 함량을 조사한 것으로 매일 섭취하는 백미에서의 함량이 적은 것을 확인할 수 있었으며 이에 밥 조리 시 칼슘함량이 높으면서도 풍미에 영향을 주지 않는 원료의 선택이 필요할 것으로 판단되었다.

이와 같은 결과를 바탕으로 칼슘의 섭취량이 가장 적은 밥에 첨가할 칼슘의 함량이 높은 식품들을 살펴본 결과는 표 2와 같다. 칼슘 함량이 많은 식품들 중에는 멸치, 유제품 등이 있으나 이들 식품 원료들은 밥 조리수로써는 부적합할 것으로 판단되며 대신 미역, 대두 및 브로콜리 등은 밥 조리시 크게 풍미에 영향을 주지 않을 것으로 판단되었다.

특히 브로콜리를 비롯한 배추, 케일 겨자잎 등은 시금치나 대황과는 반대로 체내에서 칼슘의 흡수율이 50% 이상으로 매우 좋으므로 본 발명의 시료로 사용하기에 적합할 것으로 판단되었다.

칼륨함량이 높은 급원식품 및 함량을 조사한 결과는 표 3과 같다. 칼륨의 함량은 마른 다시마와 김 등의 해조류에서의 함량이 많고 특히 다시마에서 가장 많은 함량을 보였으며 정미성분을 함유한 버섯에서도 어느 정도 함유하고 있었다.

비타민 A의 함량이 높은 급원식품 및 함량을 조사한 결과는 표 4와 같다. 베타-카로틴(Carotene)으로서의 함량으로 볼 때 마른 김, 당근 등의 함량이 높은 편이었으며 밥 조리과정 중 열에 의해 파괴되기는 하겠지만 이들은 밥에 첨가하여도 맛에 큰 영향을 주지 않을 것으로 판단되었다.

비타민 C의 함량이 높은 급원식품 및 함량을 조사한 결과는 표 5와 같다. 브로콜리에서의 함량이 다른 식품 원료보다도 가장 높은 함량을 보였으며 대체적으로 과채류에는 많은 함량을 보이고 있었다.

이와 같이 생애주기별로 부족한 영양성분들에 대한 주요 급원식품들과 그들의 함량을 조사하였으며 매일 취식하는 밥에 부족한 영양성분을 채우면서도 관능적으로 영향을 미치지 않으면서도 활용할 수 있는 급원식품원료들로 두류(서리태, 백태), 브로콜리, 다시마, 당근, 표고버섯 등을 선정하게 되었으며 식이섬유 등의 함량 높이기 위해 쌀보리 및 현미를 이용하기로 하였다.

생애주기별 1일 섭취권장량, 실제 1일 섭취량 및 권장량 대비 섭취량 분석

급원식품의 칼슘 함량

칼륨 주요 급원식품 및 함량

(농촌진흥청 국립농업과학원, 2011)

급원식품의 비타민 A 함량

¹⁾ 생식품 100 g이 함유하는 함량임.

²⁾ (농촌진흥청 국립농업과학원, 2011; 한국영양학회, 2012)

<실험예 2>

당근, 다시마, 브로콜리, 표고버섯, 백태, 서리태, 쌀보리, 발효현미를 초고속의 진공 블랜더(필립스사)를 이용하여 시료들을 미세 분쇄한 후 각각 물 또는 에탄올을 첨가하여 가열하면서 3회 추출 및 여과하였다. 이는 각 시료들에 대한 주요 성분들의 추출율 및 산화를 방지하기 위한 것이다.

그러나 추출 수율이 좋지 않아, 밥 조리수에 이용하기에 적합하지 않은 것으로 판단되었다. 특히, 각 시료를 물을 이용하여 추출한 경우, 시료 물 추출물 내 무기질 함량을 조사한 결과, 원료 자체가 가지고 있는 무기질의 함량보다 기대했던 것보다는 적은 함량을 나타내어(표 6), 추출방법을 달리하는 것이 좋을 것으로 판단되었다.

<실험예 3>

<3-1>

시료로는 당근, 다시마, 브로콜리, 표고버섯, 백태, 서리태, 쌀보리, 발효현미를 사용하였다. 상기 시료들을 마쇄 분쇄한 후, 시료 마쇄 분쇄물과 물을 사료 마쇄 분쇄물의 수분 함량에 따라 다양한 중량비로 혼합하고, 1 시간 동안 가열하여 시료의 조직을 완화시키고 실온으로 냉각하였다. 그리고 표 7에 따라 각각의 효소들을 첨가하여 53 ± 2 ℃의 온도에서 교반하면서 효소처리를 2시간 동안 실시하였다. 이때 사료 마쇄 분쇄물과 물의 중량비는 백태의 경우 1 : 5.7, 서리태는 1 : 5, 쌀보리는 1 : 5, 발효현미는 1 : 4, 당근은 1 : 1, 건조 다시마는 1 : 15, 브로콜리는 1 : 1, 표고버섯(생것)은 1 : 3 이었다. 즉, 백태 추출물의 경우 백태 250 g, 물 1750 g을 사용하였으며, 서리태 추출물의 경우 서리태 300 g. 물 1500 g을 사용하였고, 쌀보리 추출물의 경우 쌀보리 350 g, 물 1750 g을 사용하였고, 발효현미 추출물의 경우 발효현미 400 g, 물 1600 g을 사용하였다. 당근 추출물의 경우 당근 900 g, 물 900 g을 사용하였다. 다시마 추출물의 경우 건조 다시마 130 g, 물 1950 g을 사용하였다. 브로콜리 추출물의 경우 브로콜리 750 g, 물 750 g을 사용하였고, 표고버섯 추출물의 경우 생 표고버섯 450 g, 물 1350 g을 사용하였다. 혼합 효소의 사용 시 각 효소들은 표 7의 양으로 혼합하였다. 효소 처리한 액을 다시 한번 블랜더에서 처리하고 초기의 효소양의 1/2의 양을 더 첨가한 후 2시간 동안 교반하면서 효소처리를 하였다. 그 후 효소의 불활성화를 위하여 100℃에서 30분 동안 열처리한 후 원심분리기를 이용하여 상층액을 여과하여 추출물을 제조하였다. 제조한 추출물이 여과에도 불구하고 시간이 경과함에 따라 분리현상이 일어나 호모믹서(homomixer)를 활용하여 균질화시켰으며(도 1), 원심분리한 후 캡 파우치에 포장하여 100℃에서 1 시간동안 살균처리를 실시하였다(도 2).

Viscozyme(β-glucanase), Ondea(pullulanase), Alcalase(protease), Flavourzyme1000L(protease), Pectinex XXL(pectinase), Pectinex Ultra(pectinase), BAN 480(α-amylase), AMG 300(amyloglucosidase),

괄호 안은 첨가된 효소의 양임(mL).

<3-2> 시료 추출물들의 분석

상기 <3-1>에서 제조한 시료 추출물들에 대하여 무기질 함량, 영양성분 및 항산화 활성을 측정하였다.

각 추출물들의 무기질 분석은 식품공전의 방법에 따라 일정량을 Microwave digestion system에 넣고 질산으로 처리하여 유기불질을 분해하고 분해액을 무기질 분석 시료로 이용하였으며 inductively coupled plasma optical emission spectroscopy (ICP-OES, Aglient 720ES)를 활용하여 Mg, Fe, Na, K 및 Ca의 함량을 측정하였다.

추출물들의 영양성분은 polyphenol 화합물, flavonoid 화합물 및 ascorbic acid의 함량을 측정하였다. Polyphenol 화합물의 함량을 A.O.A.C.법에 따라 각각의 추출물 10 mL를 채취하여 증류수 50 mL를 가하고 homogenizer로 균질화시킨 후 100 mL mass flask에 정용하였으며 이 시료 추출액 1 mL에 0.5 mL의 Folin-Denis 시약과 1 mL의 포화 Na2CO3용액, 7.5 mL의 증류수를 차례로 혼합하여 30분 경과한 뒤 760 nm에서 흡광도를 측정하였으며, 표준물질로는 gallic acid(Sigma)를 사용하였다.

추출물들의 flavonoid 화합물의 함량을 측정하기 각각의 추출물 시료 0.1 mL에 80% ethanol 0.9 mL를 가하여 이 혼합액 0.5 mL에 10% aluminium nitrate 0.1 mL, 1 M potassium acetate 0.1 mL 및 80% ethanol 4.3 mL를 각각 가하였다. 위 반응액을 상온에서 40분간 방치한 후 415 nm에서 흡광도 값을 측정하였다. 표준물질로는 quercetin(Sigma Chemical Co.)을 사용하였다.

추출물들의 ascorbic acid 함량은 추출물 10 mL에 3% metaphosphoric acid 용액 50 mL을 가하고 homogenizer로 균질화시킨 후 100 mL mass flask에 3% metaphophoric acid로 정용하여 준비하였으며 이 시료 추출액 0.2 mL에 10% TCA 용액 0.8 mL를 넣고 3,000 rpm에서 5분 동안 원심분리하고 상등액 0.5 mL, 증류수 1.5 mL 및 10% folic phenol reagent 0.2 mL를 넣고 혼합한 후 실온에서 10분간 방치하고 760 nm에서 흡광도를 측정하여 ascorbic acid의 함량을 측정하였다.

추출물들의 항산화 활성은 DPPH 전자공여능과 ABTS 라디칼 소거능으로 측정하였다.

DPPH 전자공여능은 Blois MS(1958)의 방법을 이용하여 추출물 2 mL를 0.2 mM DPPH(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl, Sigma Chemical Co.) 2 mL와 혼합하여 실온에서 30분 방치시킨 후 원심분리하고 여과한 후 여액을 517 nm에서 흡광도를 측정하였으며, 하기 식 1에 의하여 산출하였다.

<식 1>

ABTS radical 소거능은 Robert 등(1999)의 방법에 따라 7.4 mM ABTS(2,2’-Azino-bis-(3-ethylbenzothiazoline-6- sulfonic acid), Sigma Chemical Co.)와 2.6 mM potassium persulphate를 제조한 후, 암소에 하루 동안 방치하여 양이온 (ABTS.+)을 형성시켰다. 734 nm에서 흡광도를 측정하여 흡광도 값이 1.5 이하가 되도록 희석하고, 희석된 ABTS.+ 용액 1 mL에 시료 추출액 20 ㎕를 가하여 흡광도의 변화를 정확히 30분 후에 측정하였다. 이때 양성 대조군으로는 0.1 mM ascorbic acid를 사용하였다. ABTS radical 소거능은 하기 식 2에 의해 계산하였다.

<식 2>

추출물들의 색상을 확인하기 위하여 Hunter L*(lightness), a*(redness) 및 b*(yellowness)값을 측정하였다.

그 결과, 시료를 가수분해효소를 이용하여 추출한 추출물은 물 추출을 한 경우보다 더 많은 무기질들을 함유하는 것으로 나타났다(표 8). 예컨대, 발효현미 추출물 내 칼슘의 경우 가수분해 효소를 이용하여 추출 시 약 4.63배 이상의 함량 증가를 보였다.

Polyphenol 화합물의 경우, 적게는 2.18 mg에서 많게는 31.10 mg%로 각기 다른 함량들을 보이는데 원료의 수분 함량과 추출시의 추출용매의 양에 모두 다르기 때문에 서로의 함량을 비교하기에는 적합하지 않지만 두류인 서리태가 가장 많은 함량을 보였다.

Flavonoid 화합물의 경우에는 당근이나 표고버섯 추출물에서 그 함량이 적은 것으로 나타났고 많은 함량을 보인 시료로는 백태 추출물에서 가장 많은 flavonoid 화합물의 함량을 보이는 것으로 확인되었다.

한편, ascorbic acid에서는 당근에서 2.20 mg%로 가장 적은 함량을 보였고 가장 많은 함량을 나타낸 추출물로는 서리태 추출물에서 347.85 mg%로 나타났다. 이와같이 추출물들의 농도는 각기 다르지만 모두 어느정도는 항산화 활성을 갖는 성분들을 함유하고 있어 이들을 활용할 경우, 밥 조리수로써의 생리적 기능성이 있을 것으로 판단되었다(표 9).

가수분해효소를 이용한 시료 추출물 내 영양성분 함량

추출물들의 항산화 활성이 있는지를 확인하기 위하여 DPPH 라디칼 소거능과 ABTS 라디칼 소거능을 측정한 결과는 표 10과 같다.

DPPH 라디칼 소거능의 경우, 쌀보리 추출물에서의 활성이 93.88%로 가장 높았고 브로콜리 추출물의 경우에는 75.90%로 다소 낮게 나타났다.

ABTS 라디칼 소거능에서는 발효현미, 표고버섯, 서리태 및 백태의 순으로 소거능이 높은 것으로 나타났고 당근에서는 ABTS 라디칼 소거능은 적은 것으로 나타났으나 이들 추출물들의 농도 등이 다르기 때문에 서로 비교하기는 어렵지만 DPPH 라디칼 및 ABTS 라디칼 소거능을 모두 함유하고 있으므로 밥 조리수로써의 활용시 항산화 활성의 생리적 기능을 함유할 수 있을 것으로 판단되었다.

밥 조리수에 첨가할 선정된 원료들에 대하여 효소를 이용하여 추출물을 제조하고 이들의 색상을 측정한 결과는 표 11과 같다.

대체적으로 모든 추출물들의 명도는 52.89 내지 57.40으로 대체적으로 밝은 색이었으며 적색도는 브로콜리 추출물이 가장 낮았고 서리태 추출물이 1.99로 가장 높은 값을 보여 anthocyanin 계열의 색소가 함유되어 있을 것으로 사료되었다. 황색도에서는 발효현미나 쌀보리에서는 다소 낮은 값을 보였지만 백태와 서리태에서는 다른 추출물에 비하여 높은 값을 보여 flavonoid 계열의 성분이 함유되어 있을 것으로 판단되었다.

가수분해효소를 이용한 시료 추출물의 항산화 활성

가수분해효소를 이용한 시료 추출물의 색도

<실험예 4>

<4-1>

생애주기별 보완 영양소 및 수준에 맞춘 영양성분 강화 밥 조리수를 제조하기 위하여 무기질 함량 및 영양성분 함량 등을 고려하여 6가지 재료를 하기 표 12의 비율로 첨가하여 생애주기에 맞는 밥 조리수를 제조하였다.

생애주기별 영양성분 강화 밥 조리수 내 원료 추출물의 비율(중량%)

<4-2>

상기 <4-1>에서 제조한 밥 조리수를 이용하여 생애주기별로 밥을 취사하였을 때 기존의 섭취량과 비교하여 어느 정도 영양 성분을 증가시킬 수 있는지 계산하여 추정치를 얻었다.

모든 생애에 있어서 가장 부족한 성분이 칼슘이었는데 칼슘의 함량을 매일, 매끼 섭취하는 밥을 통하여 증가시키고자 밥물을 제조하였을 때 청소년기의 경우, 권장 대비 섭취량 대비 섭취량이 58.9%에서 영양강화 조리수를 통하여 밥을 제조하였을 때에는 권장량 대비 섭취량이 65.67%로 약 6.77% 증가시킬 수 있었으며 성인기나 노인기에는 각각 8.26 및 8.81% 증가시킬 수 있을 것으로 기대되었다(표 13). 그러나 워낙 칼슘의 섭취량이 부족하고 함유되어있는 식품들도 다양하지 않기 때문에 칼슘의 경우에는 젖산칼슘이나 탄산칼슘 등의 식품첨가물의 형태로 첨가함으로써 부족한 부분을 채우거나 칼슘의 함량이 좀 더 많은 부식들의 섭취량 증가가 필요할 것으로 판단되었다.

칼륨의 섭취량의 경우에서도 칼슘과 마찬가지로 권장량 대비 섭취량이 부족한 편이지만 영양강화 밥 조리수를 이용하여 밥을 취사할 경우에는 청소년기, 성인기 및 노인기 모두 권장량 대비 섭취량의 약 12% 내외의 증가를 보일 수 있을 것으로 기대되었다(표 14).

철의 경우, 생애주기별로 큰 차이를 보이는데 성인기 이상에서는 권장량 대비 부족하지 않은 편이나 청소년기인 중, 고등학생들에게서는 권장량 대비 섭취량이 83.5%로 다소 낮은 편이나 영양성분 강화 밥 조리수를 통한 밥 섭취시 권장량 대비 섭취량이 97.00%까지 약 13.5%의 증가를 보일 수 있어 영양강화 밥 조리수에 의한 청소년들의 철분의 부족을 줄일 수 있을 것으로 판단되었다(표 15).

생애주기별 영양성분 강화 밥 조리수를 이용한 밥 취사시 칼슘의 섭취량, 권장량 대비 섭취량 및 증가량(계산 추정치)

생애주기별 영양성분 강화 밥 조리수를 이용한 밥 취사시 칼륨의 섭취량, 권장량 대비 섭취량 및 증가량(계산 추정치)

생애주기별 영양성분 강화 밥 조리수를 이용한 밥 취사시 철의 섭취량, 권장량 대비 섭취량 및 증가량(계산 추정치)

<4-3>

생애주기별 영양성분을 강화시킨 밥 조리수를 활용하여 밥을 제조하였다. 그리고 취반한 밥의 색상을 확인하기 위하여 Hunter L*(lightness), a*(redness)및 b*(yellowness)값을 측정하였다. 이때 대조군으로는 보통의 식수와 백미를 이용하여 취반한 밥을 사용하였다.

그 결과, 대조군은 55.35의 값을 보였으며 영양강화 밥 조리수를 이용한 경우에는 생애주기별로 각각 49.32, 41.60 및 41.48로 다소 낮게 나타났는데 그 이유는 추출물들이 어느정도 색을 가지고 있기 때문이며 첨가한 추출물의 양의 비율에 따라 색도가 각각 달리 나타난 것으로 판단되었다.

적색도의 경우는 백미가 가장 낮은 값을 보였고 성인기와 노인기는 높은 값을 나타내었다. 한편 황색도에서는 노인기의 영양강화 밥에서 다소 낮은 결과를 보였다(표 16, 도 3).

생애주기별 영양성분 강화 밥의 색도

<실험예 5>

생애주기별 영양성분을 강화시킨 밥 조리수에 연령별 기호에 맞는 영양성과 기호성을 증진시킨 밥 조리수를 제조하기 위하여 정미성분을 함유하고 있는 원료, 즉, 다시마 및 표고버섯 추출물을 연령에 맞도록 사전 시험을 통하여 첨가량의 범위를 정하였다. 그리고 다시마 및 표고버섯 추출물을 생애주기에 맞게 첨가하여 표 17의 배합 비율로 밥 조리수를 제조하고 생애주기별로 구분하여 관능검사를 실시하였다. 이때 대조군으로는 보통의 식수와 백미를 이용하여 취반한 밥을 사용하였다.

영양성분 강화 및 정미성분 강화시킨 제품에 대한 관능검사는 청소년기, 성인기 및 노인기를 각각 구분하여 20명씩의 패널들에게 시료의 평가 방법 및 평가 특성에 대한 교육을 실시한 후 세자리 난수를 써놓은 시료를 무작위로 배열하고 나눠준 뒤 시료의 맛, 향, 색, 윤기, 찰기 및 종합적 기호도에 대하여 대단히 싫다(dislike extremely) 1점, 보통이다(neither like nor dislike)를 4점, 대단히 좋다(like extremely)를 7점으로 하는 7점 척도법에 따라 측정하고 최적의 조건을 검토하였다.

관능검사의 실시는 한국교통대학교 생명윤리위원회의 심의를 거쳐 승인(KNUT IRB 2019-26)을 받은 후 실시하였으며 그 결과는 표 18 내지 표 20과 같다.

청소년기 학생들의 경우, 색을 제외하고는 유의적인 차이를 보이지는 않았으나 종합적 기호도면에서 보면 백미를 조금 더 선호하는 경향을 보였고 다음으로는 정미성분을 강화시킨 밥, 영양강화 밥 순이었다.

성인기에서도 청소년기와 마찬가지로 색을 제외하고는 맛, 향, 윤기 및 종합적 기호도면에서 유의적인 차이를 보이지 않았으나 청소년기의 학생들과 달리 종합적 기호도면에서 보면 유의적인 차이는 없지만 백미보다는 정미성분 강화 및 영양강화한 밥을 조금 더 선호하는 경향이었다.

노인기의 경우, 청소년기나 성인기에 비해 패널들간 차이가 더욱 커서 유의적인 차이를 보이지는 않았지만 백미 보다는 정미성분 강화 및 영양강화시킨 밥을 조금 더 선호하는 것으로 나타났다.

대체적으로 백미와 달리 추출물에 색을 어느정도 함유하고 있어 청소년기, 성인기 및 노인기 모두 색에 대한 기호도는 낮게 나타났으며 청소년기에는 백미를 성인기 및 노인기에서는 정미성분 강화 밥을 조금 더 선호하는 것으로 나타났다.

생애주기별 영양성분 및 정미성분 강화 밥 조리수 내 원료 추출물의 비율(중량%)

청소년기 영양강화 및 정미성분 강화 밥의 관능검사

성인기 영양강화 및 정미성분 강화 밥의 관능검사

노인기 영양강화 및 정미성분 강화 밥의 관능검사

<실험예 6>

상기 표 17의 성인기에 해당하는 배합 비율로 가수분해효소를 이용한 원료 추출물들을 혼합하여 밥 조리수를 제조하고 이를 이용하여 밥을 제조하였다(제조예 1). 그리고 하기 표 21의 비율로 원료 추출물을 혼합하여 밥 조리수를 제조하고 이를 이용하여 밥을 제조하였다(제조예 2).

상기 제조예 1 및 제조예 2에 대하여 22세 내지 40 세의 성인 남녀 23명을 대상으로 관능 평가를 수행하였다. 이때, 관능 평가는 5점 척도법으로 수행하였으며, 시료의 맛, 향, 색, 종합적 기호도에 대하여 수행하였다: 5점: 매우 좋다, 4점: 좋다, 3점: 보통, 2점: 나쁘다, 1점: 매우 나쁘다.

그 결과, 제조예 2에 비하여 제조예 1의 종합적 기호도가 유의하게 높게 나왔다. 그러므로 상업성을 고려할 때, 제조예 1에 따라 밥 조리수를 제조하는 것이 바람직할 것으로 판단되었다.

<실험예 7>

상기 표 17의 배합 비율로 가수분해효소를 이용한 원료 추출물들을 혼합하여 생애주기에 맞는 최적의 레시피를 개발하고 이를 활용하여 시제품을 제조하였다(도 4).

또한 상기 시제품을 이용하여 영양성분, 정미 성분이 강화된 밥을 제조하였다(도 5).

Claims (8)

1. 발효 현미 추출물, 백태 추출물, 브로콜리 추출물, 쌀보리 추출물, 당근 추출물, 서리태 추출물, 다시마 추출물 및 표고버섯 추출물을 포함하며,
   상기 발효 현미 추출물은 발효 현미를 베타-글루카나제(β-glucanase), 풀룰라나제(pullulanase), 프로테아제(protease), 펙티나제(pectinase), 알파-아밀라제(α-amylase), 및 아밀로글루코시다제(amyloglucosidase)로 가수분해하여 제조한 추출물이고,
   상기 백태 추출물은 백태 추출물은 백태를 베타-글루카나제, 풀룰라나제, 프로테아제, 펙티나제, 알파-아밀라제, 및 아밀로글루코시다제로 가수분해하여 제조한 추출물이고,
   상기 브로콜리 추출물은 브로콜리를 베타-글루카나제, 풀룰라나제, 프로테아제, 펙티나제, 알파-아밀라제, 및 아밀로글루코시다제로 가수분해하여 제조한 추출물이고,
   상기 쌀보리 추출물은 쌀보리를 베타-글루카나제, 풀룰라나제, 프로테아제, 펙티나제, 알파-아밀라제, 및 아밀로글루코시다제로 가수분해하여 제조한 추출물이고,
   상기 당근 추출물은 당근을 베타-글루카나제, 풀룰라나제, 프로테아제, 펙티나제, 알파-아밀라제, 및 아밀로글루코시다제로 가수분해하여 제조한 추출물이고,
   상기 서리태 추출물은 서리태를 베타-글루카나제, 풀룰라나제, 프로테아제, 펙티나제, 알파-아밀라제, 및 아밀로글루코시다제로 가수분해하여 제조한 추출물이고,
   상기 다시마 추출물은 다시마를 베타-글루카나제, 풀룰라나제, 프로테아제, 펙티나제, 알파-아밀라제, 및 아밀로글루코시다제로 가수분해하여 제조한 추출물이고,
   상기 표고버섯 추출물은 표고버섯을 베타-글루카나제, 풀룰라나제, 프로테아제, 펙티나제, 알파-아밀라제, 및 아밀로글루코시다제로 가수분해하여 제조한 추출물인,
   밥 조리수.
   
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   브로콜리 추출물의 함량이 발효 현미 추출물 및 백태 추출물의 합보다 큰 것을 특징으로 하는 밥 조리수.
   
4. 제 1항에 있어서,
   서리태 추출물의 함량이 쌀보리 추출물 및 당근 추출물의 합보다 큰 것을 특징으로 하는 밥 조리수.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 밥 조리수 내 다시마 추출물 및 표고버섯 추출물의 함량은 10 중량% 미만인 것을 특징으로 하는 밥 조리수.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 밥 조리수 내 브로콜리 추출물의 함량은 15 중량% 이상 40 중량% 미만인 것을 특징으로 하는 밥 조리수.
   
7. 제 1항에 있어서,
   상기 밥 조리수 내 서리태 추출물의 함량은 15 중량% 이상 25 중량% 미만인 것을 특징으로 하는 밥 조리수.
   
8. 제 1항에 있어서,
   상기 밥 조리수는 밀봉 및 포장되어 유통되는 밥 조리수인 것을 특징으로 하는 밥 조리수.
   

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