KR20180136877A - 저온팽화 기술로 인슐린 분비증진 효과를 극대화한 쌀눈 오죽잎 복합물을 함유하는 팽화식품 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오죽엽과 쌀눈 및/또는 정제미강이 함유된 팽화물을 함유하는 인슐린 분비 증진 기능성 식품 조성물로서 상기 오죽엽 건조물에 쌀눈 또는 정제 미강을 배합한 혼합물을 팽화한 식품 조성물은 시리얼, 이유식 또는 선식으로 제공할 수 있는 뛰어난 효과가 있다.

Description

저온팽화 기술로 인슐린 분비증진 효과를 극대화한 쌀눈 오죽잎 복합물을 함유하는 팽화식품 조성물{Puffed food composition comprising embryo buds of rice and black bamboo leaves for optimizing elevation of insulin secretion through low-temperature puffing technique}

본 발명은 오죽엽과 쌀눈, 옥수수전분이 배합된 복합물의 추출물이 In vitro 체계에서 생쥐 췌장세포인 HIT-T15의 인슐린 분비 증진 기능성 식품 조성물에 관한 것으로, 쌀눈과 오죽엽의 생리 활성 성분의 용해도를 높이고 체내흡수를 용이하게 하여 그 생체 이용성을 증대할 목적으로 전분과 혼합한 후 팽화시킨 것이 특징인 신규한 식품 소재에 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.

오죽의 잎에 함유되어 있는 생리활성 성분의 추출을 개선하기 위하여 식품공학적으로 증자, 덖음처리 등의 방법이 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 산폐가 빨리 된다는 단점이 있어서 식품개발에 많은 어려움이 있다.

쌀눈의 산폐 억제를 위하여 덱스트린 첨가, 베리류와 같은 항산화 물질을 첨가한 방법등이 개발되어 왔으나 여전히 쌀눈의 식품개발을 위한 산폐 억제 처리방법에 대한 연구가 필요하다.

본 발명에서는 오죽 잎과 쌀눈, 옥수수전분을 배합하여 팽화한 복합팽화물로부터 추출한 추출물을 쌀눈의 산폐를 억제할 뿐만 아니라 췌장세포의 인슐린 분비를 증진시켜 2형 당뇨와 같은 성인병을 예방 및 치료하고 생이용성을 증진시키기 위하여 오죽쌀눈 복합물을 팽화한 식품 조성물을 개발하기에 이르렀다.

본 발명과 관련된 선행기술로는 대한민국 등록특허 10-0847806호에는 초고압을 이용하여 오죽잎으로부터 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 현재까지 오죽엽 추출물이 함유된 비만 또는 당뇨합병증 예방 및 개선기능성 식품 조성물에 대해서는 공지된 바 없다.

따라서, 본 발명의 목적은 저온팽화법을 이용하여 오죽과 쌀눈으로부터 인슐린 분비 증진의 유효한 생리활성 성분의 추출을 극대화하는데 있다. 또 본 발명의 다른 목적은 쌀눈의 식품 가공상의 산폐문제를 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 오죽엽과 쌀눈의 복합 팽화물을 제공하여 인슐린 분비 증진 기능성 식품 조성물을 제공하는데 있다.

본 발명의 상기 목적은 오죽엽과 쌀눈을 전분과 배합한 혼합물의 팽화물을 제공함으로써 달성하였다(도 1). 상기 수단은 쌀눈의 산폐 문제를 해결하고 인슐린 분비 증진 효능이 있는 식품을 제공할 뿐만 아니라, 유효활성 성분의 용해도와 체내에서의 이용 흡수율을 제고시켜 목표(target)로 하는 질환의 예방 및 개선 기능성 식품 조성물을 제공한다.

본 발명의 일 실시양태(embodiment)에 따르면, 먼저 상기 오죽엽(도 2), 쌀눈 유래의 팽화물은 건조 분쇄한 오죽엽을 반복하여 볶고 가장 바람직하기로는 섭씨 90도에서 5분간 덖음처리하고 3분간 식히는 과정을 6회 반복한다(도 2). 또 그것의 95% 주정 에탄올로 추출한 추출액이 사용된다(도 4). 또 상기 오죽엽 추출물의 회수는 초음파 추출법, 여과법, 환류추출법 등 당업계의 통상적인 추출방법을 사용한다(도 3).

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 확인하였다.

본 발명의 일 실시양태에 따르면, 상기 볶은 오죽엽 건조물과 쌀눈 또는 정제미강 혼합물의 제조시, 쌀눈에 대한 상기 추출물의 배합비는 1:10~10:1(v/v)이 바람직하고, 가장 바람직하게는 1:1(v/v)이다.

본 발명의 일 실시양태에 따르면, 본 발명 식품 소재의 팽화를 용이하게 하기 위하여 상기 덖음 처리한 오죽엽 건조물과 쌀눈이 배합된 혼합물에 전분(starch)을 추가하여 혼합한다. 본 발명에 따르면, 상기 덖음 처리한 오죽엽 건조물과 쌀눈 또는 정제미강이 배합된 혼합물과 전분이 더 첨가된 조성물을 제조할 때 전분에 대한 오죽엽과 쌀눈 복합물(composite)의 바람직한 배합비는 중량비 1:20~1:1이며 가장 바람직하기는 1:5이다.

본 발명의 일 실시양태에 따르면, 팽화는 식품업계에서 통상 사용하는 압출성형기를 이용하여 50~300 RPM의 속도와 섭씨 50~290도에서 초당 1~10g의 오죽엽 추출물의 쌀눈 코팅물과 전분의 혼합물에 정제수 0.1~10mL를 가수 반죽한 후에 수행할 수 있다.

본 발명에 따르면, 압출성형기의 가장 바람직한 적정 속도는 130 RPM이고 가장 바람직한 적정 온도는 섭씨 130도이다. 가장 바람직한 혼합물의 적용량은 초당 7g이고 가장 바람직한 정제수의 적용량은 초당 0.7mL이다. 상기 오죽엽:쌀눈:전분의 바람직한 배합비는 1:1:20~1:1:1(w/w/w)이고, 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 상기 오죽엽 유래의 폴리페놀 함유 추출물은 건조 분쇄한 오죽엽을 섭씨 120~250도에서 증기를 이용하여 증숙하고 그 건더기를 95% 주정 에탄올로 추출한 추출액과 오죽엽을 증기로 증숙시 그 침전액을 혼합한 것이 사용된다.

본 발명에 따르면, 오죽잎을 고온의 증기로 증숙하는 공정의 부가로써 오죽의 유효성분인 폴리페놀성분들이 세포구성물로부터 잘 분리해 나오게 하는 효과가 있고 또한 오죽잎 세포벽 조직을 파괴하거나 연화시켜 오죽의 세포내 성분의 추출효율을 높이는 효과가 있다. 또 수증지 추출 대신 가열하거나(덖음공정) 섭씨 120~250도에서 로스팅한 경우에도 유사한 효과가 있으나 증기증숙하는 것이 가장 바람직하다.

상기 오죽엽 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 일 실시양태에 따르면, 상기 오죽엽 유래의 폴리페놀 함유 추출물과 쌀눈 혼합물의 제조시, 쌀눈 또는 정제미강에 대한 상기 추출물의 배합비는 1:1000~1:10(v/v)이 바람직하고, 가장 바람직하게는 1:100(v/v)이다.

본 발명의 일 실시양태에 따르면, 본 발명 식품 소재의 팽화를 용이하게 하기 위하여 상기 오죽엽 유래의 폴리페놀 함유 추출물과 쌀눈이 배합 코팅된 혼합물에 감자전분, 옥수수전분, 고구마전분 또는 쌀전분 중에서 선택되며, 가장 바람직하기로는 옥수수 전분(corn starch)을 추가하여 혼합한다. 본 발명에 따르면, 상기 오죽엽 유래의 추출물과 쌀눈이 배합된 혼합물과 전분이 더 첨가된 조성물을 제조할 때 전분에 대한 오죽엽과 쌀눈 복합물(composite)의 바람직한 배합비는 중량비로 1:10~1:1이며 가장 바람직하기는 1:5이다.

본 발명의 일 실시양태에 따르면, 팽화는 식품업계에서 통상 사용하는 쌍축 압출성형기를 이용하여 500~3000 RPM의 속도와 섭씨 50~290도에서 초당 1~10g의 오죽엽 추출물의 쌀눈 코팅물과 전분의 혼합물에 정제수 1~10mL를 가수 반죽한 후에 수행할 수 있다.

본 발명에 따르면, 압출성형기의 바람직한 적정 속도는 1000 ~2000rpm, 가장바람직하게는 1500 rpm이고, 바람직한 적정 온도는 섭씨 120~140℃이고 가장 바람직하기로는 섭씨 130℃이다. 바람직한 혼합물의 적용량은 초당 7g이고 바람직하게는 5~10g이며 가장 바람직한 정제수의 적용량은 초당 0.7mL이고 바람직하게는 0.5~1.0mL이다. 상기 오죽엽 추출물의 쌀눈 코팅물과 전분의 혼합물의 오죽엽:쌀눈:전분의 바람직한 배합비는 1:1:20~1:1:1(w/w/w)이고, 가장 바람직한 배합비는 오죽엽:쌀눈:전분을 1:1:5(w/w/w)이다.

본 발명에 따르면, 쌀눈에 정제미강을 더 포함하거나 쌀눈을 대체하여 정제미강이 별도로 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 건조물과 쌀눈 및/또는 정제미강을 전분과 혼합한 것을 팽화하여 얻은 인슐린 분비 증진 기능성 식품 조성물은 종래 쌀눈 가공 식품의 산폐 문제를 해결하고 종래 오죽 단순 가공식품의 한계점을 극복할 수 있을 뿐만 아니라 인슐린 분비 증진의 뛰어난 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 덖은 오죽엽 및 쌀눈 및/또는 정제미강과 이에 전분을 추가하여서 된 혼합물(complex)을 팽화시킨 본 발명 최종 제품의 성상을 나타낸 사진도이다.
도 2는 본 발명에 따른 오죽(BB), 로스팅오죽(RBB) 및 팽화오죽을 보인 사진도이다.
도 3은 상기 오죽의 추출공정을 보인 사진도이다.
도 4는 오죽, 로스팅오죽 및 팽화오죽의 에탄올 추출물의 사진도이다.

이하 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명에 따르면, 덖은 오죽엽과 쌀눈 및/또는 정제미강을 전분과 혼합한 것을 팽화하여 기존 쌀눈 가공 식품의 산폐 문제를 해결하고 인슐린 분비 증진 개선 기능성 식품 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명에 따르면, 오죽엽과 쌀눈 및/또는 정제미강에 함유된 유효성분의 용해도 및 체내 흡수율을 높인 식품 조성물을 제공한다.

상기 덖음 처리한 오죽엽 건조물은 가장 바람직하게는 섭씨 90도에서 5분간 덖음 처리하고 3분간 식히는 과정을 6회 반복한 것이 사용된다.

본 발명의 일 실시양태에 따르면, 상기 덖음 처리한 오죽엽 건조물과 쌀눈 및/또는 정제미강 혼합물의 제조 시 쌀눈에 대한 상기 오죽엽의 배합비는 가장 바람직하게는 1:1(v/v)이다.

본 발명의 일 실시양태에 따르면, 팽화를 용이하게 하기 위하여 오죽엽 건조물과 쌀눈 및/또는 정제미강이 배합된 혼합물에 전분을 더 추가하여 혼합한다. 상기 오죽엽 건조물과 쌀눈이 배합된 혼합물과 전분이 더 첨가된 조성물을 제조할 때 전분에 대한 오죽엽과 쌀눈 및/또는 정제미강 복합물의 가장 바람직한 배합비는 1:5(w/w)이다.

본 발명의 일 실시양태에 따르면, 팽화는 식품 업계에서 통상 사용하는 압출성형기를 이용하여 150 RPM의 속도와 섭씨 130도에서 초당 7g의 오죽엽, 쌀눈, 전분의 혼합물에 정제수 0.7mL를 가수하여 수행하였다. 상기 오죽엽, 쌀눈, 전분의 혼합물 간의 가장 바람직한 배합비는 오죽엽:쌀눈 및/또는 정제미강:옥수수전분 각 1:1:5(w/w/w)이다.

<실시예1>

본 발명 오죽엽 추출물, 쌀눈 또는 정제미강 및 전분 혼합물 제조

건조 분쇄한 오죽엽을 증기를 이용하여 100~290℃에서 5~10분간 증숙하여 그 건더기를 95% 주정 에탄올로 30분~3시간 동안 환류추출 하였다. 상기 단계에서 얻은 오죽엽 추출물과 다시 쌀눈(제품1시료) 또는 정제미강(제품2시료)을 배합하여 오죽엽 유래의 폴리페놀 추출물을 코팅하였다. 상기 단계에서 얻은 코팅물을 다시 전분과 배합한 혼합물을 얻고 이를 팽화하여 본 발명 오죽엽 추출물, 쌀눈 또는 정제미강 및 전분 혼합물의 팽화물을 제조하였다.

<실시예2>

상기 실시예1에 따라 제조된 오죽엽추출물+쌀눈+전분의 팽화물(제품1) 및 오죽엽추출물+정제미강+전분혼합물의 팽화물(제품2)을 5배 가수하여 105℃에서 45분간 열수추출하여 액상제품(제품3)을 제조하였다.

<실험예>

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 세포의 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.

Claims (11)

1. 오죽엽을 덖는 단계와; 상기 단계에서 얻은 오죽엽과 쌀눈을 배합하는 단계와; 상기 단계에서 얻은 혼합물을 다시 전분과 배합한 혼합물을 얻고 이를 팽화한 것이 특징인 인슐린 분비 증진 기능성 식품 조성물.
2. 제1항에 있어서,
   상기 오죽엽 건조물은 가장 바람직하게는 섭씨 90도에서 5분간 덖음 처리하고 3분간 식히는 과정을 6회 반복한 것을 특징으로 하는 식품 조성물.
3. 제1항에 있어서,
   상기 오죽엽은 오죽(Phyllostachys nigra Munro)을 포함하고, 건조분쇄한 것을 특징인 식품 조성물.
4. 제1항에 있어서,
   상기 쌀눈은 쌀눈에 정제미강이 더 포함된 것을 특징으로 하는 식품 조성물.
5. 제1항에 있어서,
   상기 전분은 옥수수, 감자, 쌀전분 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 식품 조성물.
6. 제1항에 있어서,
   상기 오죽엽과 쌀눈의 혼합물은 쌀눈에 대한 오죽엽의 배합비가 10:1~1:10(적정비는 1:1)인 것을 특징으로 하는 식품 조성물.
7. 제1항에 있어서,
   상기 오죽잎 쌀눈 복합물과 전분 혼합물을 제조할 때 전분에 대한 오죽잎 쌀눈 복합물의 비는 1:20~1:1(적정 비는 1:5)을 특징으로 하는 식품 조성물.
8. 제1항에 있어서,
   상기 팽화물은 쌍출 압출성형기를 이용하여 50~300 RPM(적정 속도는 150 RPM)의 속도와 섭씨 50~290도(적정온도 섭씨 130도)에서 초당 1~10 g(적정무게 7 g)의 오죽쌀눈전분 혼합물을 물 0.1~10 mL(적정부피 0.7 mL)를 넣어 팽화한 식품 조성물.
9. 제1항에 있어서,
   상기 팽화물은 분말단위로 분쇄하지 않고 적정크기로 절단하거나 또는 분말단위로 분쇄한 것을 특징으로 하는 식품 조성물.
10. 제1항에 있어서,
    상기 팽화물을 70% 에탄올로 3회 반복 환류추출한 후 rotary evaporator로 농축한 추출물은 진공 건조기와 oven vaccum으로 완전 건조한 것을 특징으로 하는 식품 조성물.
    
11. 제10항에 있어서,
    상기 추출물은 HIT-T15 세포의 인슐린 분비 증진 효과를 나타내는 것을 특징으로 하는 식품 조성물.
    
    
    
    
    

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