KR20020059690A

KR20020059690A - 황색광을 이용한 녹색 영양 콩나물의 생산방법

Info

Publication number: KR20020059690A
Application number: KR1020027005802A
Authority: KR
Inventors: 노재승; 정일민
Original assignee: 노재승
Priority date: 2002-05-04
Filing date: 2000-09-29
Publication date: 2002-07-13
Also published as: KR100428997B1

Abstract

본 발명은 황색광을 이용한 녹색 영양 콩나물의 생산방법, 전기 방법으로 생산된 녹색 영양 콩나물을 이용한 기능성 음료의 제조방법 및 전기 방법으로 제조된 기능성 음료에 관한 것이다. 본 발명의 녹색 영양 콩나물의 생산방법은 황색광을 지속적으로 조사하는 조건하에 물에 침지한 콩나물 콩을 발아시키고, 전기 발아된 콩나물 콩을 발육시키는 공정을 포함한다. 본 발명에 의하면, 황색광만을 이용하여 생산된 녹색 영양 콩나물이 여러 단계의 단색광을 이용하는 종래의 방법으로 생산된 녹색 영양 콩나물과 유사한 정도의 영양성분 및 아이소플라본을 함유하므로, 경제적으로 녹색 영양 콩나물을 생산할 수 있을 뿐만 아니라, 전기 녹색 영양 콩나물을 이용한 기능성 음료는 항암, 항골다공증, 콜레스테롤 저하, 혈당저하 등에 효과가 있는 물질로 알려진 아이소플라본을 섭취하는데 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

Description

황색광을 이용한 녹색 영양 콩나물의 생산방법{Method for Manufacturing Green Elemental Bean Sprouts Using Yellow Light}

콩나물은 우리 고유의 식품으로 애용되어 오면서, 일본, 중국 등 아시아 각국에서 식품으로 이용되고 있으며, 근래에는 미국이나 유럽 일부 국가에서도 이용하고 있다. 이와 같이 세계적으로 확산되어 가고 있는 가장 흔한 채소임에도 불구하고, 콩나물이 지나치게 값이 싸고 영양식품으로 인정을 받지 못하는 원인은 기르는 과정에 햇빛을 받지 못하고 자라서 영양가가 낮은 황색 콩나물로 태어나기 때문이다.

일반적으로, 콩나물은 배수가 용이한 용기에 콩나물 콩을 적층시킨 후, 하루 6 내지 8차례 급수하여 재배하며, 생육된 콩나물의 자엽부분과 뿌리가 자라기 위한하배축을 연하게 하기 위하여, 통상 암실에서 생육시키기 때문에, 콩나물 줄기는 백색으로 자라고 콩의 육질부분은 황색을 띄게된다. 이런 이유로, 콩나물 줄기가 자란 후, 콩이 본래 가지고 있던 자체의 양분은 거의 소모되고, 햇빛을 이용한 광합성이 수행되지 못하여 추가적인 영양소를 생산하지 못한 상태에서 식품으로 이용되고 있으므로, 밭에서 나는 고기라고 지칭되는 콩을 이용한 채소임에도 불구하고 콩에서 섭취할 수 있는 영양소를 거의 섭취하지 못하고 있는 실정이다.

특히, 콩을 이용한 식품에서 가장 중요한 성분으로 연구되고 있는 아이소플라본(isoflavone)은 폐암, 대장암, 위암, 간암, 췌장암, 구강암, 피부암, 식도암, 백혈병, 유방암, 전립선암 등의 종양성 질환을 예방하고, 생성된 종양의 증식을 선택적으로 억제하는 중요한 항암제로 알려져 있으며, 그 외에도 골다공증, 고혈압, 당뇨병의 예방에 효과가 있다고 새롭게 알려진 물질로서, 콩을 발효시켜 제조된 된장과 두부에 가장 많이 함유되어 있다고 알려져 있다. 그러나, 종래의 콩나물에는 아이소플라본이 아주 적은 양이 함유되어 있는 것으로 분석되었으며, 이외에도, 숙취에 효과가 있다고 알려진 아스파라긴산을 제외한 각종 영양소의 함량이 콩에 함유된 함량보다 극히 낮은 것으로 알려져 있다.

이러한 문제점을 극복하기 위하여, 본 발명자는 콩나물의 자엽부분과 하배축이 연하면서도, 각종 영양소가 풍부한 녹색 영양 콩나물의 재배방법을 개발한 바 있다(참조: 대한민국 특허공개 제 99-78858호). 기 출원된 녹색 영양 콩나물의 재배방법은 콩나물을 암실이 아닌, 단색광을 순차적으로 변환 조사하여 재배하는 것으로, 그 결과 광합성이 수행되어 각종 영양소가 풍부하고 특히 아이소플라본의 경우는 콩에 함유된 함량의 2배 이상으로 증가하면서도 콩나물의 자엽부분과 하배축이 질기지 않고 연하여 기호성이 높은 녹색영양콩나물을 생산하는 것이다. 그러나, 전기 방법은 각 생산단계에 있어서, 각기 다른 단색광을 순차적으로 비춰주어야 하므로, 적색광을 조사하기 위한 재배사, 녹색광을 조사하기 위한 재배사, 황색광을 조사하기 위한 재배사, 이들 재배사 간의 운송을 담당하는 컨베어 벨트 등의 대규모 설비가 요구되며, 이들의 설비를 이용한 생산단가가 월등히 높아진다는 단점이 있었다.

따라서, 전기 콩나물의 자엽부분과 하배축이 연하면서도, 각종 영양소가 풍부한 녹색 영양 콩나물을 좀 더 간편하고 경제적인 방법으로 생산하여야 할 필요성이 끊임없이 대두되었다.

발명의 요약

본 발명자는 콩나물의 자엽부분과 하배축이 연하면서도, 각종 영양소가 풍부한 녹색 영양 콩나물을 경제적으로 생산하는 기술을 확립하고자 예의 연구노력한 결과, 황색광만을 사용하여 종래의 여러 가지 단색광을 사용하는 방법으로 재배한 녹색 영양 콩나물보다 우수한 품질의 녹색 영양 콩나물을 생산할 수 있으며, 전기 생산된 녹색콩나물을 이용하여 기능성 식품을 생산할 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다.

결국, 본 발명의 주된 목적은 황색광을 이용한 녹색 영양 콩나물의 생산방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 전기 녹색 영양 콩나물을 이용한 기능성 음료의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 전기 제조방법으로 제조된 기능성 음료를 제공하는 것이다.

본 발명은 녹색 영양 콩나물의 생산방법에 관한 것이다. 좀 더 구체적으로, 본 발명은 황색광을 이용한 녹색 영양 콩나물의 생산방법, 전기 방법으로 생산된 녹색 영양 콩나물을 이용한 기능성 음료의 제조방법 및 전기 방법으로 제조된 기능성 음료에 관한 것이다.

본 발명의 녹색 영양 콩나물의 생산방법은 황색광을 지속적으로 조사하는 조건하에 물에 침지한 콩나물 콩을 건져서 발아시키고, 전기 발아된 콩나물 콩을 발육시키는 공정을 포함한다.

본 발명의 이론적 기초는 황색광이 녹색광과 적색광의 혼합으로 이루어지므로 빛이 황색필터를 통과할 때 콩나물의 발생을 촉진하는 녹색광과 엽록소 생성 및 광합성 작용에 사용되는 적색광을 동시에 다량 투과시키며, 다른 파장의 광선은 대부분 차단함으로써 콩나물의 생육기간이 단축되고 각종 영양소의 함량을 극대화하면서도, 줄기가 연하고 부드럽게 생산할 수 있는 것이다. 이때, 황색광의 파장은 550 내지 600nm이고, 이를 지속적으로 조사하기 위하여, 내부에 황색등이 구비된 암실에서 재배하거나 황색의 아크릴 필름(흡광도: R=0.043±0.001, G=0.373±0.002, B=2.613±0.037) 또는 황색의 비닐하우스용 비닐로 제작된 재배사에서 콩나물을 생산함이 바람직하나, 이에 특별히 제한되지 않고 전기 파장의 황색광을 조사시킬 수 있는 어떠한 물리적 장치도 가능하다. 아울러, 재배사 내부의 온도는 바람직하게는 25 내지 30℃, 가장 바람직하게는 27℃로 유지시키며, 콩나물 콩의 침지시간은 3.5 내지 4.5시간이 바람직하고, 물에 불린 콩을 재배상에 치상하고 수분이 마르지 않도록 분무하면서 18 내지 22시간, 가장 바람직하게는 20시간 동안 발아시킨 후, 2 내지 3시간 간격으로 살수 또는 분사시켜 급수하며, 3 내지 5일, 바람직하게는 4일간 발육시켜서 녹색 영양 콩나물을 생산한다.

전기 방법으로 생산된 녹색 영양 콩나물을 기 출원된 방법으로 생산된 녹색 영양 콩나물, 황색광이 아닌 다른 단색광을 사용하여 생산된 콩나물 등과 비교한 결과, 본 발명의 방법으로 생산된 녹색 영양 콩나물은 영양소의 함량의 측면에서 황색광이 아닌 다른 단색광을 사용하여 생산된 콩나물이나, 기 출원한 방법으로 생산된 녹색 영양 콩나물보다 우수하였으며, 종래의 일반 콩나물과 같이 연하고 부드러운 육질을 유지하므로, 콩나물 재배시 햇빛을 받으면 육질이 경화된다는 종래 암실재배의 단점을 극복하였다.

또한, 전기 방법으로 생산된 녹색 영양 콩나물을 이용한 기능성 음료를 제조할 수 있는데, 녹색 영양 콩나물의 자엽부위와 하배축부위를 분리하여 이들 각각을 원료로 사용하거나 또는 분리되지 않은 녹색 영양 콩나물을 원료로서 사용한다. 전기 기능성 음료의 제조방법은 원료의 콩비린내를 제거하기 위하여 90 내지 110℃의 0.05 내지 0.15%(w/w)의 염화나트륨의 수용액에서 2 내지 3분간 가열한 후, 냉각시킨 원료와 물을 1:4의 비율로 혼합하여 마쇄하고, 여과하며 살균하는 공정을 포함하고,기호도를 높이기 위하여 최종농도가 0.1 내지 0.5%(w/w)가 되도록 포도당, 자당, 과당, 설탕 등의 감미료를 첨가할 수도 있다. 이처럼 제조된 기능성 음료는 아이소프라본을 높은 함량으로 함유하고 있으므로, 암 예방을 위한 기능성 음료로서 사용될 수 있고, 특히 하배축 부위를 원료로서 사용하여 제조한 기능성 음료는 아스파라긴산의 함량이 종래 시판되었던 유사음료에 비하여 월등히 높아 기능성 음료로서 유용성이 높음을 알 수 있다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

실시예 1: 녹색 영양 콩나물의 생산

먼저, 황색의 투명 아크릴 필름이나 비닐, 유리 등을 사용하여 재배사를 제작하고, 흐린 날이나 밤에도 황색광을 조사할 수 있도록 내부에는 황색광을 방사하는 전구를 구비하며, 내부 온도를 27℃로 유지하고, 모든 작업은 재배사 내에서 수행하였다. 콩나물 콩 200g을 물 2L에 4시간 동안 침지한 후, 건져서 재배상에 치상하고, 수분이 마르지 않도록 분무하면서 20시간 동안 발아시켰다. 발아 후, 3시간 간격으로 분무 급수하며 4일간 생육시킨 결과, 녹색 영양 콩나물 1kg을 생산하였다.

비교실시예 1: 빛을 이용하지 않은 콩나물의 생산

빛을 차단한 암실에서 재배한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 황색 콩나물 850g을 생산하였다.

비교실시예 2: 백색광을 이용한 녹색 영양 콩나물의 생산

황색광 대신 백색광을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 녹색 영양 콩나물 520g을 생산하였다. 이때, 재배기간을 연장할 경우, 수율은 증가하지만 섬유질의 함량이 높아 상품성이 떨어지고, 병해(자엽에 암갈색의 반점이 많이 생김)가 심하며, 기능성 성분의 함량도 저하되었다.

비교실시예 3: 적색광을 이용한 녹색 영양 콩나물의 생산

황색광 대신 적색광을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 녹색 영양 콩나물 800g을 생산한 결과, 자엽에 갈색 반점이 많이 생겼다.

비교실시예 4: 녹색광을 이용한 녹색 영양 콩나물의 생산

황색광 대신 녹색광을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 녹색 영양 콩나물 950g을 생산한 결과, 자엽의 색깔이 녹색이 아닌 연두색이었다.

비교실시예 5: 단색광을 적색광, 녹색광 및 적색광의 순으로 조사하는 방법에 의한 녹색 영양 콩나물의 생산

대한민국 특허공개 제 99-78858호에 개시된 녹색 영양 콩나물의 제조방법에 따라, 콩나물 콩 200g을 4시간동안 물 2L에 침지시키고, 적색광을 조사할 수 있는 재배사에서 20시간동안 발아시킨 후, 발아된 콩나물 콩을 녹색광을 조사할 수 있는 재배사에 옮기고, 3시간 간격으로 급수하며 1일간 생육시켰다. 이어, 적색광을 조사할 수 있는 재배사로 다시 옮기고, 3시간 간격으로 급수하며 2일간 생육시켜서, 녹색 영양 콩나물 980g을 생산하였다.

실시예 2: 생산된 콩나물의 성분 비교

당업계의 공지된 방법에 따라, 전기 실시예 1, 비교실시예 1 내지 5에서 생산된 콩나물에 함유된 단백질, 지방, 회분, 비타민 B₁(Vit B₁), 비타민 B₂(Vit B₂), 비타민 C(Vit C), 아스파라긴산, 아이소플라본, 섬유소 및 열량을 측정하고 비교하였다(참조: 표 1).

각 콩나물의 성분

항목	실시 1	비교 1	비교 2	비교 3	비교 4	비교 5
단백질(%)	7.61	3.65	7.65	7.52	7.58	7.63
지방(%)	1.21	1.13	1.22	1.17	1.19	1.22
회분(%)	0.79	0.71	0.81	0.76	0.77	0.80
Vit B₁ ^*(mg/g)	3.41	0.09	3.38	3.35	3.38	3.40
Vit B₂ ^*(mg/g)	2.88	0.10	2.98	2.85	2.86	2.90
Vit C^*(mg/g)	15.70	0.70	15.98	15.60	15.62	15.58
아스파라긴산^*(mg/g)	1.70	0.32	1.58	1.68	1.71	1.69
아이소플라본^*(mg/g)	2.36	0.04	2.20	2.17	2.17	2.25
섬유소^*(mg/g)	0.83	0.60	0.81	0.80	0.82	0.82
열량^*(cal/100g)	55.40	33.25	55.46	55.38	55.42	55.38
콩 200g당생산량(g)	1,000	850	520	800	950	980

＊: 건조중량 기준

상기 표 1에서 보듯이, 각 성분의 함량의 측면에서, 본 발명의 녹색 영양 콩나물은 빛을 사용하지 않고 재배한 황색 콩나물 보다 모든 항목에서 우수하고, 황색광이 아닌 다른 단색광을 사용하여 재배한 콩나물들 보다 모든 항목에서 유사 또는 우수하며, 대한민국 특허공개 제 99-78858호에 개시된 녹색 영양 콩나물과 유사 또는 우수함을 알 수 있었다.

실시예 3: 녹색 영양 콩나물의 아이소플라본 성분의 비교

전기 실시예 2의 결과에서 보듯이, 본 발명의 녹색 영양 콩나물의 아이소플라본의 함량이 다른 어떠한 콩나물 보다도 우수함을 알 수 있었으므로, 당업계의 공지된 방법에 따라, 전기 실시예 1 및 비교실시예 2 내지 5에서 생산한 녹색 영양 콩나물에 함유된 아이소플라본의 양을 아이소플라본의 성분인 다이드진(daidzin), 다이드제인(daidzein), 글리시틴(glycitin), 제니스틴(genistin), 제니스테인 (genistein)별로 상세히 측정하고, 이를 비교하였다(참조: 표 2).

각 아이소플라본의 함량(mg/건조중량g)

성분	실시 1	비교 2	비교 3	비교 4	비교 5
다이드진	0.42	0.27	0.31	0.26	0.32
다이드제인	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00
글리시틴	0.82	0.87	0.80	0.87	0.84
제니스틴	0.30	0.26	0.28	0.24	0.27
제니스테인	0.82	0.87	0.78	0.80	0.82
종 합	2.36	2.27	2.17	2.17	2.25

상기 표 2에서 보듯이, 아이소플라본의 각 성분 중, 다이드제인이 전혀 없는 것으로 나타났으나, 전기 다이드제인은 배당체 형태의 다이드진이 소화과정에서 가수분해되어 아그리콘 형태로 전환되어 형성되는 것이므로, 다이드제인의 함량은 다이드진의 함량에 준한다고 간주할 수 있다. 또한, 현재 항암제로서 연구가 이루어지고 있는 제니스테인은 백색광을 이용하여 생산된 녹색 영양 콩나물에서 가장 높았으나, 백색광을 이용하여 생산된 콩나물은 질기고 뻣뻣하여 식용으로서 사용될 수 없을뿐 아니라, 생산수율이 낮고 재배기간이 2배 이상 더 소요되어 결과적으로 아이소플라본의 종합적인 함량, 기호성 및 경제성을 고려해 볼 때, 황색광을 이용하여 생산된 콩나물이 아이소플라본의 섭취를 위하여 가장 적절한 공급원으로 사용될 수 있음을 알 수 있었다.

실시예 4: 녹색 영양 콩나물을 이용한 기능성 음료의 제조

전기 실시예 2 및 3의 결과에서 보듯이, 본 발명의 녹색 영양 콩나물은 영양성분의 함량이 우수하고, 특히 항암성 물질로 알려진 아이소플라본의 경제적인 공급원으로 사용될 수 있으므로, 이를 이용하여 기능성 음료를 제조하였다.

전기 실시예 1과 동일한 방법으로 생산한 녹색 영양 콩나물 500g을 100℃ 0.1%(w/w) 염화나트륨 수용액에서 2 내지 3분간 가열하고, 냉각시킨 다음, 자엽부분과 하배축 부분을 분리하였다. 분리된 자엽부분을 4배 중량의 물과 혼합하고 마쇄한 다음, 농도 0.2%(w/w)가 되도록 설탕을 첨가하여 혼합한 후, 100℃로 5분간 가열하여 살균하였다. 이어, 냉각하고 포장하여 기능성 음료인 아이소밀(Isomeal)을 제조하였다. 또한, 전기 분리된 하배축 부분을 이용하여, 전기 아이소밀의 제조방법과 동일한 방법으로, 아스파밀(Aspameal)을 제조하였다. 아울러, 자엽부분과 하배축 부분을 분리하지 않고, 녹색 영양 콩나물을 통째로 이용하여 전기 아이소밀의 제조방법과 동일한 방법으로 아이소파밀(Isopameal)을 제조하였다.

실시예 5: 기능성 음료의 성분 비교

당업계의 공지된 방법에 따라, 전기 실시예 4에서 제조된 아이소밀 및 아스파밀에 함유된 성분을 단백질, 지방, 탄수화물, 열량, 비타민 C, 아이소플라본, 아스파라긴산, 섬유질, 칼슘, 칼륨, 인, 마그네슘, 망간 및 철분으로 나누어 각 성분의 함량을 비교하였다(참조: 표 3).

기능성 음료의 성분 비교

성 분	아이소밀	아스파밀
단백질(%)	4.16	3.78
지방(%)	0.95	1.04
탄수화물(%)	4.37	3.67
열량(cal/100ml)	34.87	33.44
비타민 C(mg/100ml)	1.73	0.36
아이소플라본(mg/건조g)	5.25	4.89
아스파라긴산(mg/100ml)	0.93	517.40
섬유질(mg/100ml)	1.95	1.43
칼슘(mg/100ml)	23.56	7.46
칼륨(mg/100ml)	140.40	59.44
인(mg/100ml)	66.44	13.84
마그네슘(mg/100ml)	15.67	4.53
망간(mg/100ml)	0.32	0.15
철분(mg/100ml)	0.42	0.22

상기 표 3에서 보듯이, 아이소밀과 아스파밀 모두 아이소플라본을 고농도로함유하고 있음을 알 수 있었다. 전반적인 함량으로는 아이소밀이 아스파밀 보다 우수하지만, 아스파라긴산의 함량은 아스파밀이 현저히 우수하므로, 아스파밀은 아이소플라본과 아스파라긴산을 동시에 공급하는 기능성 음료로서 이용될 수 있을 것이다.

이상에서 상세히 설명하고 입증하였듯이, 본 발명은 한가지 단색광을 이용한 녹색 영양 콩나물의 생산방법 및 전기 방법으로 생산된 녹색 영양 콩나물을 이용한 기능성 음료의 제조방법을 제공한다. 본 발명에 의하면, 황색광만을 이용하여 생산된 녹색 영양 콩나물이 여러 단계의 단색광을 이용하는 종래의 방법으로 생산된 녹색 영양 콩나물과 유사한 정도의 영양성분 및 아이소플라본을 함유하므로, 경제적으로 녹색 영양 콩나물을 생산할 수 있을 뿐만 아니라, 전기 녹색 영양 콩나물을 이용한 기능성 음료는 항암, 항골다공증, 콜레스테롤 저하, 혈당저하 등에 효과가 있는 물질로 알려진 아이소플라본을 섭취하는데 유용하게 사용될 수 있을 것이다. 아울러, 녹색영양 콩나물을 삶아서 건조시켜 분쇄한 분말은 제빵, 제과, 제면의 첨가제나, 차, 스프, 아이스크림, 미숫가루의 원료로 사용하여 다양한 기능성 식품을 제조하는 데 사용할 수 있다.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시태양일뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims

550 내지 600nm의 파장을 갖는 황색광을 지속적으로 조사하는 조건하에, 3.5 내지 4.5시간 동안 물에 침지한 콩나물 콩을 25 내지 30℃에서 18 내지 22시간 동안 발아시키고, 전기 발아된 콩나물 콩을 발육시키는 단계를 포함하는 녹색 영양 콩나물의 생산방법.
제 1항에 있어서,

발아된 콩나물 콩의 발육은 2 내지 3시간 간격으로 살수 및 분사시켜

급수하며 수행되는 것을 특징으로 하는

녹색 영양 콩나물의 생산방법.
제 1항에 있어서,

발육시간은 3 내지 5일인 것을 특징으로 하는

녹색 영양 콩나물의 생산방법.
제 1항의 방법으로 생산된 녹색 영양 콩나물의 자엽부분, 하배축부분 또는전체를 물과 1:4(w/w)의 비율로 혼합하여 마쇄하고, 여과하며, 살균하는 공정을 포함하는 기능성 음료의 제조방법.
제 4항에 있어서,

녹색 영양 콩나물의 자엽부분, 하배축부분 또는 전체를 마쇄하기 전

에, 90 내지 110℃의 0.05 내지 0.15%(w/w)의 염화나트륨의 수용

액에서 2 내지 3분간 가열하는 것을 특징으로 하는

기능성 음료의 제조방법.
제 4항에 있어서,

여과 후, 최종농도가 0.1 내지 0.5%(w/w)되도록 감미료를 첨가하는

공정을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는

기능성 음료의 제조방법.
제 6항에 있어서,

감미료는 포도당, 자당, 과당 또는 설탕인 것을 특징으로 하는

기능성 음료의 제조방법.
제 5항의 방법으로 제조된 기능성 음료.