KR102447269B1 - 흰점박이 꽃무지 유충분말의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 흰점박이 꽃무지 유충분말의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 흰점박이 꽃무지 유충을 세척하는 세척단계, 상기 세척단계를 통해 세척된 유충을 가열하는 유충가열단계, 상기 유충가열단계를 통해 가열된 유충의 표피를 분리하는 표피분리단계, 상기 표피분리단계를 통해 표피가 제거된 유충을 건조하는 건조단계 및 상기 건조단계를 통해 건조된 유충을 분쇄하는 분쇄단계로 이루어진다.
상기의 과정을 통해 제조되는 흰점박이 꽃무지 유충분말은 각종 성분이 풍부하게 함유되어 있으며, 항혈전, 항산화, 항염, 항비만, 피부 미백 및 간보호 효과 등의 약리학적 효능을 나타낼 뿐만 아니라, 유충의 표피가 분리되어 우수한 상품성을 나타내며, 유충을 가열, 압착 및 건조하여 곤충 특유의 냄새가 저감되기 때문에 육류대체품, 식품첨가제 및 건강기능식품 등으로 활용될 수 있다.

Description

흰점박이 꽃무지 유충분말의 제조방법 {MANUFACTURING METHOD OF PROTAETIA BREVITARSIS SEULENSIS LARVAE POWDER}
본 발명은 흰점박이 꽃무지 유충분말의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 각종 성분이 풍부하게 함유되어 있으며, 항혈전, 항산화, 항염, 항비만, 피부 미백 및 간보호 효과 등의 약리학적 효능을 나타낼 뿐만 아니라, 유충의 표피가 분리되어 우수한 상품성을 나타내며, 유충을 가열, 압착 및 건조하여 곤충 특유의 냄새가 저감되기 때문에 육류대체품, 식품첨가제 및 건강기능식품 등으로 활용될 수 있는 흰점박이 꽃무지 유충분말의 제조방법에 관한 것이다.
최근에는 곤충으로부터 유용물질을 탐색하고 자원화하려는 노력들이 진행되고 있는데, 특히 곤충은 세대가 짧고 개체가 작은 특징으로 인해 자원이용 면에서 매우 효율적이고 경제적인 장점이 있다. 또한 곤충은 수분손실이 적고 단단하고 가벼운 몸 구조를 가지고 있어 활동에너지 효율이 높을 뿐만 아니라 유충과 성충 간에 섭식요구 먹이가 달라 서로 경쟁이 없고 휴면, 변태 등을 통해 저온, 고온, 건조 등 외부환경 및 물리적 장애나 외부 침입병원에 대해 강한 자체방어 능력을 지니고 있어 타 생물에 비해 유용물질의 탐색에 많은 장점을 가진다.
한편, 흰점박이꽃무지.(white-spotted flower charer, Protaetia bre-vitarsis)는 딱정벌레목 꽃무지과로 분류되는 완전변태 곤충으로서, 주로 한국, 일본, 대만, 중국 및 유럽에 분포하고있다. 몸길이가 약17 내지 24mm 의식성(食植性) 곤충이다. 성충의 몸은 광택이 있는 녹갈색이나 구릿빛 또는 붉은 빛을 띄며 녹색, 남색, 흑남색 및 흑자색 등의 변이도 있다. 성충은 야외에서 7월 상순부터 출현하여 8월 상순에 가장 출현빈도가 높으며 유충은 미생물에 의해 발효된 참나무톱밥과 같은 부엽토 속에서 서식하여 10월하순까지 3령 유충으로 변태 후 월동에 들어간다.
흰점박이 꽃무지 유충은 주로 발효시킨 참나무 톱밥을 먹이로 사육하며, 산란된 알은 약 8 내지 10일이 지나면 부화를 시작한다. 알의 무게는 약 0.01g 이고, 크기는 1 내지 2mm이며 옅은 노란빛을 띈다. 흰점박이 꽃무지의 유충은 퇴비나 건초더미 등의 유기물이 풍부한 부식성 토양속에서 서식하며, 살아있는 식물의 지하부위에는 가해하지 않는다. 부화한 1령 유충은 10일이 지나면 2령이된다. 2령 유충이 3령 유충으로 크기 위해서는 20일 정도가 소요되며 3령 유충이 완전히 성숙하기까지는 35 내지 40일 정도가 소요된다.
예로부터 한의학 내에서는 흰점박이 꽃무지 유충을 굼벵이 또는 제조라고 하였으며, 주로 간장병, 파상풍 및 이뇨작용 등에 이용해 왔다. 현재 한국식품의약품안전청의 생약 데이터베이스에 등록되어 약용으로 이용이 가능하며, 식품공전에도등록되어 식용으로도 사용이 가능하다.
또한, 흰점박이 꽃무지 유충은 항혈전효능, 항산화활성, 항염 및 미백활성, 항비만 및 간독성에 대한 간보호 효과와 같은 약리학적 효능을 가지고 있다.
최근에는 흰점박이 꽃무지 유충으로 제조한 소스와 페이스트의 알코올성 간세포에 대한 보호효과, 발효된 흰점박이 꽃무지 유충 분말의 비알코올성 지방간 개선 효과 등 다양한 생리활성 연구가 활발하게 진행되고 있다.
종래에 흰점박이 꽃무지 유충의 가공방식은 흰점박이 꽃무지 유충을 세척하고, 건조하여 분쇄하는 비교적 간단한 방식으로 이루어지며, 이와 같이 제조하였을시 유충의 표피가 그대로 함유되어 섭취시 잔기침을 유발하고 물에 풀어지지 않는 불용성으로 식품 및 건강기능식품에 제한적인 형태로 첨가할 수 밖에 없는 실정이었다.
흰점박이 꽃무지 유충의 외벽은 자신의 몸을 보호하기 위해 a-키틴으로 이루어져있다. 키틴은 단백질과 결합하여 소화율을 낮추는 역할을 하며, 키틴은 질기고 소화가 되지 않는 성분이다. 또한 키틴은 알레르기와 관련된 선천적 면역세포의 조직에 축적을 유도한다는 사실이 있으며, 곤충의 가장 큰 구성성분이 키틴질이기 때문에 현재 미국과 영국은 연구결과에 따라 갑각류 알러지를 일으키는 성분으로 분류하여 곤충 단백질 상품에 갑각류 알러지를 유발할 수 있다는 표기를 꼭 해야 한다고 규재되어 있으며, 이러한 키틴질은 새우, 조개, 가재, 게 등의 껍질의 구성성분으로, 이는 소화가 되지 않고 매우 딱딱하여 사람들은 껍질을 벗겨서 섭취한다.
또한, 기존 곤충 가공방법으로 흰점박이 꽃무지 유충의 분말화를 진행할시 곤충 특유의 향과 맛으로 인해, 거리감이 들며 섭취시 매우 불편하다는 큰 단점이 있었다.
상기의 나열된 문제점들로 인해서 흰점박이 꽃무지 유충 분말을 활용한 식품의 개발은 더딘 상황이고, 흰점박이 꽃무지 유충에 대한 거부감으로 인해 활용에 제한이 있는게 현실이다.
한국특허등록 제10-1025810호(2011.03.23.) 한국특허등록 제10-1743734호(2017.05.30.)
본 발명의 목적은 각종 성분이 풍부하게 함유되어 있으며, 항혈전, 항산화, 항염, 항비만, 피부 미백 및 간보호 효과 등의 약리학적 효능을 나타낼 뿐만 아니라, 유충의 표피가 분리되어 우수한 상품성을 나타내며, 유충을 가열, 압착 및 건조하여 곤충 특유의 냄새가 저감되기 때문에 육류대체품, 식품첨가제 및 건강기능식품 등으로 활용될 수 있는 흰점박이 꽃무지 유충분말의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 흰점박이 꽃무지 유충을 세척하는 세척단계, 상기 세척단계를 통해 세척된 유충을 가열하는 유충가열단계, 상기 유충가열단계를 통해 가열된 유충의 표피를 분리하는 표피분리단계, 상기 표피분리단계를 통해 표피가 제거된 유충을 건조하는 건조단계 및 상기 건조단계를 통해 건조된 유충을 분쇄하는 분쇄단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 흰점박이 꽃무지 유충분말의 제조방법을 제공함에 의해 달성된다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 세척단계는 흰점박이 꽃무지 유충을 25 내지 35℃의 정제수에 20 내지 30시간 동안 침지한 후에, 30 내지 90kHz의 초음파를 30 내지 60분 동안 조사하여 이루어지는 것으로 한다.
본 발명의 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 표피분리단계와 상기 건조단계 사이에는 상기 표피분리단계를 통해 표피가 제거된 유충에 마이크로파를 조사하여 70 내지 80℃의 온도로 멸균한 후에, 멸균된 유충 100 중량부에 가수분해효소 0.1 내지 0.5 중량부를 혼합하고 60 내지 70℃의 온도에서 20 내지 30시간 동안 가수분해하는 가수분해단계가 더 진행되는 것으로 한다.
본 발명의 더욱 바람직한 특징에 따르면, 상기 가수분해효소는 알카레아제에, 펩신, 트립신, 알파키모트립신, 파파인, 브로멜라인, 누트라제, 프로타멕스, 플라보르자임 및 판크레아제로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것으로 한다.
본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 유충가열단계는 상기 초음파세척단계를 통해 세척된 유충을 90 내지 100℃의 정제수에 투입하고 10 내지 20분 동안 가열하여 이루어지는 것으로 한다.
본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 유충가열단계는 상기 초음파세척단계를 통해 세척된 유충을 100 내지 120℃ 온도의 증기로 20 내지 30분 동안 가열하여 이루어지는 것으로 한다.
본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 표피분리단계는 상기 세척단계를 통해 세척된 유충을 프레스 압착 또는 스크류 압착한 후에, 분리된 표피를 제거하여 이루어지는 것으로 한다.
본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 건조단계는 동결건조 또는 분무건조로 이루어지는 것으로 한다.
본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 동결건조는 상기 표피분리단계를 통해 표피가 제거된 유충을 -45 내지 -40℃의 온도로 급냉한 후에, 급냉된 유충을 30 내지 40℃의 온도로 20 내지 30시간 동안 건조하는 과정으로 이루어지는 것으로 한다.
본 발명에 따른 흰점박이 꽃무지 유충분말의 제조방법은 각종 성분이 풍부하게 함유되어 있으며, 항혈전, 항산화, 항염, 항비만, 피부 미백 및 간보호 효과 등의 약리학적 효능을 나타낼 뿐만 아니라, 유충의 표피가 분리되어 우수한 상품성을 나타내며, 유충을 가열, 압착 및 건조하여 곤충 특유의 냄새가 저감되기 때문에 육류대체품, 식품첨가제 및 건강기능식품으로 활용될 수 있는 흰점박이 꽃무지 유충분말을 제공하는 탁월한 효과를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 흰점박이 꽃무지 유충분말의 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 흰점박이 꽃무지 유충분말의 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1의 과정 중 세척된 흰점박이 꽃무지 유충을 정제수에 투입하여 가열하고, 가열된 유충을 프레스 압착한 후에 상태를 촬영하여 나타낸 사진이다.
도 4는 본 발명의 실시예 1을 통해 제조된 흰점박이 꽃무지 유충분말을 촬영하여 나타낸 사진이다.
이하에는, 본 발명의 바람직한 실시예와 각 성분의 물성을 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.
본 발명에 따른 흰점박이 꽃무지 유충분말의 제조방법은 흰점박이 꽃무지 유충을 세척하는 세척단계(S101), 상기 세척단계(S101)를 통해 세척된 유충을 가열하는 유충가열단계(S103), 상기 유충가열단계(S103)를 통해 가열된 유충의 표피를 분리하는 표피분리단계(S105), 상기 표피분리단계(S105)를 통해 표피가 제거된 유충을 건조하는 건조단계(S107) 및 상기 건조단계(S107)를 통해 건조된 유충을 분쇄하는 분쇄단계(S109)로 이루어진다.
상기 세척단계(S101)는 흰점박이 꽃무지 유충을 세척하는 단계로, 흰점박이 꽃무지 유충을 흐르는 물에 세척하거나 버블세척기 등으로 세척하는 과정으로 이루어질 수 있는데, 초음파를 이용하여 세척하는 것이 더욱 바람직하다.
초음파를 이용하여 흰점박이 꽃무지 유충을 세척하는 방법은 흰점박이 꽃무지 유충을 25 내지 35℃의 정제수에 20 내지 30시간 동안 침지한 후에, 30 내지 90kHz의 초음파를 30 내지 60분 동안 조사하는 과정으로 이루어진다.
상기와 같은 초음파세척과정에서 온수의 온도가 25℃ 미만이거나, 초음파의 조사시간이 30분 미만이면 흰점박이 꽃무지 유충의 표면에 잔존하는 이물질의 제거효과가 미미하며, 상기 초음파세척과정에서 온수의 온도가 35℃를 초과하거나 초음파의 조사시간이 60분을 초과하게 되면 흰점박이 꽃무지 유충의 표면에 잔존하는 이물질의 제거효과는 크게 향상되지 않으면서 에너지 효율적인 측면에서 바람직하지 못하다.
상기와 같이 유충을 정제수에 침지하는 과정을 통해 절식시킨 유충의 분변을 확실하게 제거하여 안전성 확보와 위해 요소를 제거할 수 있으며, 제거된 분변은 정제수에 가라앉게 된다.
또한, 상기의 과정으로 이루어지는 초음파 세척을 통해 유충의 표면에 잔존하는 이물질에 제거될 수 있다.
상기 흰점박이 꽃무지 유충은 항혈전 효능, 항산화 활성, 항염 및 미백 활성, 항비만, 사염화탄소로 유도한 간독성에 대한 간보호 효과와 같은 약리학적 효능을 나타낸다.
최근에는 흰점박이 꽃무지 유충 추출물의 신경변성 개선 효과, 흰점박이꽃무지 유충 koji로 제조한 소스와 페이스트의 알코올성 간세포에 대한 보호 효과, Bacillus subtilis로 발효된 흰점박이꽃무지 유충 분말의 비 알코올성 지방간 개선 효과 등 다양한 생리활성 연구가 활발히 진행되고 있다. 한의학 내에서는 간장병, 아구창, 파상풍 및 이뇨작용 등에 탁월한 효과가 있다고 알려져 있으며, 굼벵이는 파혈행어(破血行瘀), 산결소종 (散結消腫), 청혈해독(淸血解毒) 등의 효능이 있어 통풍(痛 風), 어혈협통(瘀血脇痛), 그리고 단독(丹毒) 등의 여러 질병 에 대한 한방 치료처방제로 사용되어 왔고, 특히 간암 등 의 간질환에 탁월한 효능이 있는 것으로 알려져 있다.
흰점박이 꽃무지 유충은 필수아미노산이 17.68% 함유되어 있는데, 필수아미노산은 체내에서 합성불가하며, 몸의 균형 유지 및 성장에 필수적인 역할을 하는데, 히스티딘이 3.37%로 가장 많이 함유되어 있으며 히스티딘은 알레르기 증상완화, 혈액생성에 도움을 준다.
또한, 흰점박이 꽃무지 유충은 일반 아미노산(체내 합성가능, 생체조직 성장, 근육세포 재생에 필수, 신진대사 촉진)이 33.97% 함유되어 있으며, 글루타민산이 7.57%로 가장 많이 함유되어 있으면 프롤린이 5.55%로 두번째로 많이 함유되어 있는데, 상기 글루타민산은 인지능력개선 및 기억력 향상이 도움을 주며, 프롤린은 콜라겐 생성을 도와 연골형성을 촉진하는 역할을 한다.
또한, 흰점박이 꽃무지 유충에는 올레산이 61% 함유되어 있는데, 혈중의 고밀도 지질 단백질의 함량을 향상시키고 저밀도 지질 단백질의 함량을 낮추며 콜레스테롤 수치 정상화 및 혈관계 질환을 예방하는 기능성을 부여하며, 혈압강하작용을 한다.
또한, 흰점박이 꽃무지 유충은 무기질 성분과 비타민 성분이 함유되어 있는데, 상기 무기질 성분은 체내의 여러 생리기능의 조절 및 유지에 중요한 역할 수행하며, 체내에서는 흡수되지 않는 다양한 무기질 성분이 풍부하게 함유되어 있다.
상기 비타민은 비타민 B3(니아신) 및 비타민 B5(판토테산)이 함유되어 있는데 상기 비타민 B3는 신경전달 물질을 생산하며 피부의 수분 유지 기능을 부여하며, 상기 비타민 B5는 지방 대사 작용으로 피부 트러블 개선, 스트레스 감소, 호르몬 분비, 신진대사 도움(소화계 신경계 건강 유지, 눈 건강) 및 콜레스테롤 개선 효과를 나타낸다.
또한, 흰점박이 꽃무지 유충은 항산화 활성을 나타내며, 인돌 알칼 로이드(Indole alkaloids) 성분이 함유되어 혈행 개선 효과를 나타낸다.
상기 인돌 알칼 로이드는 다섯개의 화합물로 구성되는데, 1(5-hydrox yindolin-2-one)과 2((1R,3S)-1-methyl-1,2,3,4-tetrahydro -b-carbo line-3-carboxylic acid)가 항혈전과 항혈소판 활성화 억제 효과를 나타내기 때문에, 혈전 개선용 건강기능식품으로도 활용이 가능하다.
또한, 흰점박이 꽃무지 유충은 항산화 및 항균 펩타이드의 항염증 활성을 나타낸다. 대사과정에서 발생하는 부산물인 활성산소종은 그 양이 과다할 경우 생체 세포를 공격하여 과산화지질의 형성과 단백질 핵산(DNA, RNA)을 파괴하고 여러가지 효소기능을 억제하여 만성질환 및 암 유발, 노화를 촉진시킨다. 그러나 식품 내 항산화성분은 지질과산화를 통한 세포막의 변화, DNA 손상과 돌연변이를 차단하여 이들 질병 발생을 억제하게 된다.
생리활성 펩타이드는 일반적으로 생리적 활성을 가지는 분자량이 작은 펩타이드로 정의되는데, 보통 3 내지 20개의 아미노산으로 이루어져 있으며, 아미노산의 조성이나 서열에 따라 펩타이드의 활성이 다양하다. 또한, 크기가 작아 생체 내로 쉽게 흡수될 수 있으며, 다양한 기능적 특성을 갖는 장점이 있다. 지금까지 연구된 생리활성 펩타이드의 효과로는 우유단백질 가수분해물의 체내 항산화 기능 향 상과 가공 식품에서의 산화반응 방지, 달걀흰자 가수분 해물의 새로운 항균 펩타이드 등 상당히 많은 연구 결과가 발표되었으며, 그 외에도 항혈전, 항고혈압, 면역조절 등 생리활성 펩타이드에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있어 고단백질 소재인 흰점박이 꽃무지 유충의 효소적 가수분해를 통한 생리활성 펩타이드 생산이 주목받고 있다.
또한, 흰점박이 꽃무지 유충의 추출물은 심경염증 억제효과를 나타내며, 세포독성 없이 NO 생성을 현저히 억제하고, iNOS 와 COX-2 발현량을 감소시키며, LPS에 의해 분비되는 염증성 cytokine의 생성량도 감소하기 때문에, 신경염증 및 퇴행성 신경질환을 예방하는 기능성을 나타낸다.
본 발명에서 사용되는 흰점박이 꽃무지의 각 시기별 사진을 촬영하여 아래 표 1에 나타내었다.
<표 1>
Figure 112022062162904-pat00001
상기 유충가열단계(S103)는 상기 세척단계(S101)를 통해 세척된 유충을 가열하는 단계로, 상기 세척단계(S101)를 통해 세척된 흰점박이 꽃무지 유충을 가열하는 단계로, 상기 세척단계(S101)를 통해 세척된 흰점박이 꽃무지 유충을 90 내지 100℃의 정제수에 투입하고 10 내지 20분 동안 가열하거나, 상기 세척단계(S101)를 통해 세척된 흰점박이 꽃무지 유충을 100 내지 120℃ 온도의 증기로 20 내지 30분 동안 가열하여 이루어질 수 있다.
상기의 과정으로 이루어지는 유충가열단계(S103)를 거치면 상기 표피분리단계(S105)에서 진행되는 압착 등으로 인해 유충에 함유된 불포화지방산이 산패되는 현상이 억제되어 우수한 상품성, 보존성 및 기호도를 나타낼 뿐만 아니라, 미생물과 효소가 제거되기 때문에, 육류대체품, 식품첨가제 및 건강기능식품으로 적합한 흰점박이 꽃무지 유충분말을 제공할 수 있다.
흰점박이 꽃무지 유충으로부터 껍질을 분리하기 위해 표피분리의 과정을 바로 진행하게 되면, 유충에 함유되어 있는 불포화지방산 성분으로 인한 산패가 급격하게 일어나기 때문에, 유충을 세척 후에는 유충가열단계(S103)를 통해 유충의 불포화지방산으로 인한 산패를 억제시키게 된다.
이때, 상기 유충가열단계(S103)가 유충을 90 내지 100℃의 정제수에 투입하고 10 내지 20분 동안 가열하는 과정으로 이루어지는 경우에, 가열온도가 90℃ 미만이거나 가열시간이 10분 미만이면 유충에 함유된 불포화 지방산으로 인해 산패가 진행되며, 가열온도가 100℃를 초과하거나 가열시간이 20분을 초과하게 되면 불포화 지방산의 산패가 억제된 상황에서 계속적으로 가열과정을 진행하는 것이기 때문에 에너지 효율적인 측면에서 바람직하지 못하여 유충에 함유된 영양성분이 지나치게 파괴되기 때문에 바람직하지 못하다.
또한, 상기 유충가열단계(S103)가 유충을 100 내지 120℃ 온도의 증기로 20 내지 30분 동안 가열하는 과정으로 이루어지는 경우에는, 증기의 온도가 100℃ 미만이거나 가열시간이 20분 미만이면 유충에 함유된 불포화 지방산으로 인해 산패가 진행되며, 증기온도가 120℃를 초과하거나 가열시간이 30분을 초과하게 되면 불포화 지방산의 산패가 억제된 상황에서 계속적으로 가열과정을 진행하는 것이기 때문에 에너지 효율적인 측면에서 바람직하지 못하여 유충에 함유된 영양성분이 지나치게 파괴되기 때문에 바람직하지 못하다.
이때, 상기 유충가열단계(S103)에서는 유충을 가열하는 과정에서 곤충특유의 맛과 향을 저감시키기 위해, 필요에 따라 감초, 마늘, 사과, 양파 및 통후추 등과 같은 첨가제를 투입할 수 있는데, 상기 세척단계(S101)를 통해 세척된 유충 100 중량부 대비 상기의 성분으로 이루어지는 첨가제 1 내지 5 중량부가 투입되는 것이 바람직하다.
상기 표피분리단계(S105)는 상기 유충가열단계(S103)를 통해 가열된 유충의 표피를 분리하는 단계로, 상기 유충가열단계(S103)를 통해 가열된 흰점박이 꽃무지 유충을 프레스 압착 또는 스크류 압착한 후에, 분리된 표피를 제거하는 과정으로 이루어진다. 상기의 과정을 통해 유충의 표피가 제거되면 유층의 표피에 잔존하는 키틴성분이 제거되어 FCR성능(사료 요구율)이 저하되지 않기 때문에, 유충에 함유된 영양성분과 단백질의 소화율이 향상되어 육류대체품, 식품첨가제 및 건강기능식품 등으로 적합한 흰점박이 꽃무지 유충분말을 제공할 수 있다.
흰점박이 꽃무지 유충의 표피는 알파키틴으로 이루어져 있으며, 키틴함유량이 g/100g 기준으로 32.43g 포함되어 있는데, 탈지를 진행한 흰점박이 꽃무지 유충 분말은 31.45g, 추출한 흰점박이 꽃무지 유충은 3.72g으로 높은 키틴 함유량을 보인다.
이러한 키틴의 함유량으로 인해 곤충 분말을 활용한 가수분해 기술을 개발하고 있지만, 가수분해시 효모 사용의 높은 재료비와 기계 설비비용으로인해 진입장벽이 매우 높으며, 가수분해 기술 사용시 효모 사용으로 인한 특유의 역한 향이 존재한다는 큰 단점이 있었다.
가수분해는 단백질을 작게 쪼개는 과정으로 골격인 아미노산이 되는데 아미노산기들은 알러지 반응을 일으키지는 않지만 입자가 크기 때문에 높은 삼투압 농도를 만든다. 따라서, 장에서 잘 흡수가 되지 않고 식이로 바로 사용할 수도 없다.
또한, 가수분해 단백질을 오래 급이하게 되면 영양 부족 및 불균형 현상이 발생하여, 현재 기술로는 효모를 사용하여 가수분해를 진행하는데 단백질을 100% 가수분해할 수 없는 실정이다. 이러한 문제점들로 인해 흰점박이 꽃무지 유충분말을 식품에 활용하려는 여러 시도들이 있었지만, 흰점박이 꽃무지 유충 특유의 맛과 향, 섭취시 불편함과 알러지 반응으로 인해 상품성이 낮은 문제점이 있었다. 따라서, 알파키틴의 함량이 높은 유충의 표피는 필수적으로 제거되어야 한다.
본 발명을 통해 제조되는 흰점박이 꽃무지 유충분말은 키틴질인 껍질이 제거되고, 유충의 내부 구성성분만을 활용하여 제조되기 때문에 섭취시 목넘김이 편안하고 물에 잘 분산되며 기존 음식과 식품의 맛을 침해하지 않는 효과를 나타낼 수 있다.
상기 건조단계(S107)는 상기 표피분리단계(S105)를 통해 표피가 제거된 흰점박이 꽃무지 유충을 건조하는 단계로, 상기 표피분리단계(S105)를 통해 표피가 제거된 유충을 동결건조 또는 분무건조하는 과정으로 이루어진다.
상기 동결건조는 상기 표피분리단계(S105)를 통해 표피가 제거된 흰점박이 꽃무지 유충을 -45 내지 -40℃의 온도로 급냉한 후에, 급냉된 유충을 30 내지 40℃의 온도로 20 내지 30시간 동안 건조하는 과정으로 이루어진다.
이때, 상기 동결건조는 30℃의 온도조건과 5000torr의 진공도에서 4시간 동안 진행된 후에, 35 내지 40℃의 온도조건과 800Mtorr의 진공도에서 12 내지 22시간 동안 진행하고, 30℃의 온도조건과 800Mtorr의 진공도에서 4시간 동안 진행되는 것이 가장 바람직한데, 상기의 온도조건, 시간 및 진공도를 통해 동결건조 단계를 진행하게 되면 흰점박이 꽃무지 유충에 함유된 영양성분이나 단백질의 파괴가 최소화되는데, 동결건조단계의 건조온도가 50℃를 초과하게 되면 유충에 함유된 영양성분이나 단백질 성분이 파괴되기 때문에 바람직하지 못하다.
또한, 상기의 온도와 시간 동안 동결건조된 유충은 함유된 수분이 승화되어 보존성이 더욱 향상된다.
또한, 상기 분무건조는 통상적으로 사료의 제조과정에서 사용될 수 있는 분무건조의 장치 및 조건이면 특별히 한정되지 않고 어떠한 것이든 사용가능하며, 표피가 분리된 유충을 저장탱크로 이동 후에 분무건조를 진행하게 되는데, 분무건조는 상기의 동결건조보다 빠르고 자동화로 진행되며, 인력이 투입되지 않아 간편하다는 장점이 있다.
또한, 분무건조는 상기 표피분리단계(S105)를 통해 표피가 제거된 유충을 분무건조기에 투입하고 마이크로파를 이용하여 10 내지 15분 동안 분무건조하는 과정으로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 표피분리단계(S105)를 통해 표피가 제거된 유충의 함수율은 약 70% 수준으로, 상기 표피분리단계(S105)를 통해 표피가 제거된 유충을 마이크로파 조사장치가 구비된 분무드라이어에 투입하고 70 내지 80℃의 온도로 10 내지 15분 동안 분무건조하면, 유충에 함유된 수분의 함량이 낮아져 필수아미노산이나 단백질의 함량이 향상된다.
이때, 상기 분무건조 시 건조온도가 70℃ 미만이면 건조과정의 효율성이 저하되며, 상기 분무건조 시 건조온도가 80℃를 초과하게 되면 유충에 함유된 단백질이 파괴될 수 있기 때문에 바람직하지 못하다.
상기의 온도와 시간동안 분무건조된 유충은 수분이 제거되어 무게가 1/4 내지 1/3으로 줄어들기 때문에, 유충 3 내지 4kg을 건조하는 경우 약 1kg의 유충분말을 생산할 수 있다.
또한, 상기와 같이 분무건조를 진행하게 되면, 유충에 함유된 단백질의 용해도가 약 40%를 나타내며, 중성화 등의 과정이 진행되지 않아 소화율이 향상된 유충분말을 제공할 수 있다.
상기 분쇄단계(S109)는 상기 건조단계(S107)를 통해 건조된 유충을 분쇄하는 단계로, 상기 건조단계(S107)를 통해 건조된 유충을 일반 분쇄기나 초미립 분쇄기를 이용하여 분쇄하는 과정으로 이루어진다.
또한, 상기 표피분리단계(S105)와 상기 건조단계(S107) 사이에는 상기 표피분리단계(S105)를 통해 표피가 제거된 흰점박이 꽃무지 유충에 마이크로파를 조사하여 70 내지 80℃의 온도로 멸균한 후에, 멸균된 흰점박이 꽃무지 유충 100 중량부에 가수분해효소 0.1 내지 0.5 중량부를 혼합하고 60 내지 70℃의 온도에서 20 내지 30시간 동안 가수분해하는 가수분해단계(S106)가 더 진행될 수도 있는데, 상기의 조건으로 가수분해된 유충은 영양성분이나 단백질의 입자가 더욱 미립화되어 애완동물의 면역력 강화, 생존률 및 증체율 효과를 더욱 향상시키며, 건강기능식품으로 활용가능한 유충분말로 제공될 수 있다.
이때, 상기 가수분해효소는 알카레아제에, 펩신, 트립신, 알파키모트립신, 파파인, 브로멜라인, 누트라제, 프로타멕스, 플라보르자임 및 판크레아제로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상을 혼합하여 이루어지는 것이 바람직한데, 상기의 성분으로 이루어지는 가수분해효소는 흰점박이 꽃무지 유충에 함유된 영양성분이나 단백질의 가수분해효율성을 더욱 향상시킬 수 있다.
이하에서는, 본 발명에 따른 흰점박이 꽃무지 유충분말의 제조방법 및 그 제조방법으로 제조된 유충분말의 물성을 실시예를 들어 설명하기로 한다.
<실시예 1>
흰점박이 꽃무지 유충(3일 이상 절식)을 30℃의 정제수에 24시간 동안 침지한 후에 60kHz의 초음파를 45분 동안 조사하여 세척하고, 세척된 유충을 정제수에 투입하고 95℃의 온도로 15분 동안 가열하고, 가열된 유충을 프레스 압착하여 표피를 분리하고, 표피가 분리된 유충을 -42.5℃의 온도로 급냉한 후에 건조(30℃의 온도조건과 5000torr의 진공도에서 4시간 동안 건조하고, 37.5℃의 온도조건과 800Mtorr의 진공도에서 17시간 동안 건조하고, 30℃의 온도조건과 800Mtorr의 진공도에서 4시간 동안 건조)하고, 건조된 유충을 분쇄기에 투입하고 분쇄하여 흰점박이 꽃무지 유충분말을 제조하였다.
상기 실시예 1을 통해 제조된 흰점박이 꽃무지 유충분말은 100g당 441.08Kcal를 나타내며, 식이섬유가 4.81%, 조단백질이 약 56.22%, 조지방이 18.38%, 조회분이 8.21% 및 수분이 2.09% 함유되어 있다.
상기 실시예 1을 통해 제조된 흰점박이 꽃무지 유충분말에 함유된 영양성분을 분석하여 아래 표 2에 나타내었다.
<표 2>
Figure 112022062162904-pat00002
상기 표 2에 나타낸 것처럼, 본 발명의 실시예 1을 통해 제조된 흰점박이 꽃무지 유충분말은 각종 영양성분이 다량 함유되어 있는 것을 알 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예 1을 통해 제조된 흰점박이 꽃무지 유충분말을 촬영하여 아래 도 6에 나타내었다. 아래 도 6에 나타낸 것처럼, 본 발명의 실시예 1을 통해 제조된 흰점박이 꽃무지 유충분말은 키틴질의 표피가 제거되어 고운입자 형태의 분말로 제조되는 것을 알 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 흰점박이 꽃무지 유충분말의 제조방법은 각종 성분이 풍부하게 함유되어 있으며, 항혈전, 항산화, 항염, 항비만, 피부 미백 및 간보호 효과 등의 약리학적 효능을 나타낼 뿐만 아니라, 유충의 표피가 분리되어 우수한 상품성을 나타내며, 유충을 가열, 압착 및 건조하여 곤충 특유의 냄새가 저감되기 때문에 육류대체품, 식품첨가제 및 건강기능식품 등으로 활용될 수 있는 흰점박이 꽃무지 유충분말을 제공한다.
S101 ; 세척단계
S103 ; 유충가열단계
S105 ; 표피분리단계
S106 ; 가수분해단계
S107 ; 건조단계
S109 ; 분쇄단계

Claims (9)

  1. 흰점박이 꽃무지 유충을 세척하는 세척단계;
    상기 세척단계를 통해 세척된 유충을 가열하는 유충가열단계;
    상기 유충가열단계를 통해 가열된 유충의 표피를 분리하는 표피분리단계;
    상기 표피분리단계를 통해 표피가 제거된 유충을 건조하는 건조단계; 및
    상기 건조단계를 통해 건조된 유충을 분쇄하는 분쇄단계;로 이루어지며,
    상기 세척단계는 흰점박이 꽃무지 유충을 25 내지 35℃의 정제수에 20 내지 30시간 동안 침지한 후에, 30 내지 90kHz의 초음파를 30 내지 60분 동안 조사하여 이루어지고,
    상기 유충가열단계는 상기 세척단계를 통해 세척된 유충을 90 내지 100℃의 정제수에 투입하고 10 내지 20분 동안 가열하여 이루어지거나, 상기 세척단계를 통해 세척된 유충을 100 내지 120℃ 온도의 증기로 20 내지 30분 동안 가열하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 흰점박이 꽃무지 유충분말의 제조방법.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 표피분리단계와 상기 건조단계 사이에는 상기 표피분리단계를 통해 표피가 제거된 유충에 마이크로파를 조사하여 70 내지 80℃의 온도로 멸균한 후에, 멸균된 유충 100 중량부에 가수분해효소 0.1 내지 0.5 중량부를 혼합하고 60 내지 70℃의 온도에서 20 내지 30시간 동안 가수분해하는 가수분해단계가 더 진행되는 것을 특징으로 하는 흰점박이 꽃무지 유충분말의 제조방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 가수분해효소는 알카레아제에, 펩신, 트립신, 알파키모트립신, 파파인, 브로멜라인, 누트라제, 프로타멕스, 플라보르자임 및 판크레아제로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 흰점박이 꽃무지 유충분말의 제조방법.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 표피분리단계는 상기 세척단계를 통해 세척된 유충을 프레스 압착 또는 스크류 압착한 후에, 분리된 표피를 제거하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 흰점박이 꽃무지 유충분말의 제조방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 건조단계는 동결건조 또는 분무건조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 흰점박이 꽃무지 유충분말의 제조방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 동결건조는 상기 표피분리단계를 통해 표피가 제거된 유충을 -45 내지 -40℃의 온도로 급냉한 후에, 급냉된 유충을 30 내지 40℃의 온도로 20 내지 30시간 동안 건조하는 과정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 흰점박이 꽃무지 유충분말의 제조방법.
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