KR20210129458A - 단백질 함량이 개선된 굼벵이를 포함하는 식품 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 단백질 함량이 개선된 굼벵이의 추출물을 혼합하여 제조한 식품 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

Description

단백질 함량이 개선된 굼벵이를 포함하는 식품 조성물{Food composition comprising slugs with improved protein content}

본 발명은 단백질 함량이 개선된 굼벵이의 추출물을 혼합하여 제조한 식품 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

현대 사회는 산업화로 인한 생활 수준의 향상과 라이프 스타일의 변화로 전통적인 식생활이 위협받고 있으며, 이러한 식생활 변화에 따라, 비만, 고혈압, 고지혈증, 혈전증 등의 다양한 성인병이 급증하고 있다.

이러한 문제점을 극복하고자 다양한 기능성 건강제품들이 개발되고 있으며, 최근에는 곤충을 이용한 기능성 식품에 대한 관심이 급증하고 있다.

한편, 식용곤충은 성분함량과 효능 측면에서 다른 식품군에 비해 뛰어나다. 통상적으로 식용곤충은 50 내지 70%에 달하는 높은 단백질 함유량을 보유하고 있고, 필수 아미노산, 불포화지방산, 무기질, 비타민 등의 영양성분을 풍부하게 함유하고 있다.

이러한 식용곤충의 가치에 주목하여 세계 각국에서는 곤충을 식용 소재로 하여 일반식품, 기능성식품, 의약용, 가축사료 및 구호식 등의 제품에 대한 연구를 수행하고 있으며, 곤충의 단백질 함량이 소고기나 돼지고기에 비해 월등하게 많다는 점을 이용해 가공식품의 개발이 진행되고 있다.

그러나, 아직까지 식용곤충을 이용한 가공식품에 관한 연구는 영양학적 관점에서 대상 실험곤충의 영양성분 함량 및 조성에 관한 초기단계의 학술적 연구에 머무르고 있으며, 식용 곤충을 원료로 사용하여 가공하는 과정에서 발생하는 독특한 맛과 향으로 인해 보편적인 가공식품의 소재로 활용하기 어렵다는 문제점이 존재한다.

등록특허 제10-1852840호

본 발명의 목적은 단백질 함량이 개선된 흰점박이꽃무지 유충(굼벵이)을 포함하는 식품조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 단백질 함량이 개선된 흰점박이꽃무지 유충(굼벵이)을 포함하는 식품조성물의 제조방법을 제공하는 것이다

본 발명의 일 측면은 단백질 함유량이 개선되어 황금색을 띄는 굼벵이를 제조하는 방법 및 상기 굼벵이를 이용하여 제조하는 식품 조성물을 제공한다.

구체적으로, 상기 굼벵이는 흰점박이꽃무지 유충일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

본 발명에서 상기 “흰점박이꽃무지(Protaetia brevitarsis)”는 식용곤충의 하나로서, 민간 및 동의보감 등의 전통 한방의서에서 "제조" 또는 "굼벵이" 라는 속명으로 불리고 있는 딱정벌레목, 풍뎅이과, 꽃무지아과에 속하며, 몸길이 17~22 ㎜, 폭 12~15 ㎜의 초식성 곤충이고, 몸은 진한 구리빛이고 광택이 있으며 황백색 무늬가 흩어져 있다.

상기 흰점박이꽃무지는 오래전부터 간질환 등의 치료를 위한 한방 약재로 이용되어 왔다. 또한, 최근에 유용한 생체 활성물질의 탐색 및 개발을 위한 곤충자원으로 크게 주목을 받고 있으며, 항생활성물질의 생산, 흰쥐(mouse)를 이용한 실험에서 알코올 과량섭취에 의해 손상된 간 지질 대사의 회복작용 등이 알려져 있고 혈전용해성 효소에 대한 연구와 집쥐(rat)에서 사염화탄소의 투여에 의해 유도된 간독성에 대한 간 보호 효과를 나타내는 등 유용성이 확인된 바 있다.

본 발명의 일 측면은 상기 굼벵이를 효소로 처리할 수 있으며, 이에 사용되는 효소는 가수분해 효소로서 플라보르자임(Flavourzyme), 알칼라아제(Alcalase), 프로테아제(Protease) 또는 뉴트라아제(Neutrase) 중 어느 하나 이상일 수 있으며, 구체적으로 플라보르자임 또는 알칼라아제 일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명에서 용어 "플라보르자임(Flavourzyme)"은 진균류에서 얻을 수 있는 단백질 가수분해 효소로, pH 6-7 부근의 조건에서 단백질 분해능을 나타낼 수 있다. 상기 플라보르자임은 단백질 펩타이드 결합의 끝부분을 아미노산 단위로 끊어주는 엑소-프로테아제(Exo-protease)에 해당하는 것으로, 알칼라아제와 동시에 사용하여 단백질 가수분해도를 높이는 역할을 수행한다. 상기 플라보르자임의 최적 온도는 50 내지 55℃이며, 효소의 단백질 분해를 위한 처리 시간은 4 내지 10 시간일 수 있고, 구체적으로 4시간동안 처리하는 것일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명에서 용어 "알칼라아제(Alcalase)"는 박테리아나 진균에서 생성되는 단백질 가수분해 효소로, pH 7-9 부근의 조건에서 강한 단백질 분해능을 나타낼 수 있다. 상기 알칼라아제는 단백질 펩타이드 결합을 내부에서 무작위로 끊어주는 엔도-프로테아제(Endo-protease)에 해당하며, 최적 온도 및 분해시간은 플라보르자임과 동일하다.

본 발명의 황금 굼벵이는 일반적인 경우보다 단백질 함량이 높은 것을 특징으로 하며, 상기 황금 굼벵이를 포함하는 식품 조성물은 여러가지 효능을 나타내는 부재료를 추가로 혼합하여 제조가 가능하다.

상기 부재로는 마카, 우엉, 돼지감자, 대추, 감초, 생강, 계피, 밀, 양파, 바나나, 아스파라거스, 검은콩, 가지, 고추, 마늘, 여주, 풋사과, 산수유, 새싹보리, 오미자, 구기자, 노니, 배, 흑마늘, 홍삼 및 도라지로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 혼합하고, 100℃에서 4 내지 6시간동안 열수 추출한 부재료 혼합 추출물일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

본 발명에서 용어 “마카”는 십자화과에 속하는 식물로서 주로 페루의 안데스 산맥 해발 4,000m 이상의 고지대에서 재배되는 일년생 식물로 추위, 강풍, 가뭄등 어려운 자연환경에서 자라기 때문에 생명력이 강하고, 탄수화물, 단백질, 지질, 비타민, 섬유소 등이 함유되어 있어 영양가가 높고 알칼로이드, 스테로이드, 탄닌, 사포닌 등의 다양한 생리기능성 물질이 존재하는 것으로 알려져 있다.

상기 마카는 100℃에서 3시간 또는 5시간동안 추출할 때 총 폴리페놀 함량, 전자공여능 및 SOD 유사활성이 다른 조건보다 우수한 것으로 확인되었으며, 본 발명에서는 5시간동안 열수 추출하여 추출물을 제조하였으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명에서 “돼지감자(Helianthus tuberosus)”는 1년생 식물에 속하고, 해바라기 모양의 꽃이 피며, 뿌리가 마치 감자와 비슷하다 하여 돼지감자라고 부른다. 잎은 밑에서는 마주나고 위에서는 어긋나며 긴 타원형으로 가장자리에는 톱니가 있다. 꽃은 황색으로 9~10월에 피는데 지름 8㎜ 정도의 노란 두상화이며 가장자리에는 10개 이상의 설상화가 달리는 특징이 있다. 돼지감자는 최근 그 추출물에 다량의 페놀성 화합물이 함유되어 있어 강력한 항산화 효과를 지니고 있는 것으로 규명된 바 있다. 또한, 돼지감자는 독성이 없고, 혈당을 안정시키는 항당뇨 활성을 갖고 있는 것으로 알려져 있다.

구체적으로, 돼지감자의 이러한 항당뇨 활성은 돼지감자의 세포벽 안에 저장된 난소화성 식이 섬유인 이눌린에 의한 것으로 이해되고 있다.

상기 “이눌린”은 다당류의 일종이기 때문에 중합도가 다양한데, 중합도 차이에 따라 소화흡수율, 감미도, 수분 결합력 및 장내 미생물 활동에 끼치는 영향이 다른 것으로 알려져 있다. 이눌린은 난소화성 특징을 가져 탄수화물대사에 관여함으로써 영양소의 흡수와 소화를 지연시키고, 포만감과 열량밀도에 영향을 줌으로써 효과적인 체중 감소에 도움을 주는 물질로 작용한다. 혈당 조절 호르몬인 인슐린(insulin)과 글루카곤(glucagon)의 분비가 원활하지 못한 당뇨병 환자들에게는 혈당 수준의 조절이 가장 중요한 부분이기 때문에 당뇨병 환자들에게는 감미를 내면서도 혈당 수준에 큰 영향을 끼치지 않는 이눌린의 섭취가 권장되고 있다.

본 발명에서 “우엉”은 쌍떡잎식물 초롱꽃목 국화과의 두해살이풀로서, 우엉 뿌리에는 피로 회복, 면역력 증진, 혈당 저하, 혈중 지방 감소 등의 기능이 있다고 알려진 사포닌이 풍부하다. 또한 우엉차에는 체내 중성지방과 콜레스테롤을 억제하고 HDL-콜레스테롤(High Density Lipoprotein Cholesterol) 함량을 증가시킨다고 알려진 생리활성물질인 플라본(flavone)이 함유되어 있는 것으로 알려져 있다.

또한, 상기 우엉은 다른 채소에 비하여 수분 함량이 적은 대신 당질의 함량이 높으며, 그 대부분이 이눌린의 형태로 존재하므로 당뇨병 환자에게 매우 좋다고 알려져 있다.

본 발명에서 부재료 혼합 추출물의 제조에 이용되는 부재료들은 이눌린이 많은 식품인 밀, 양파, 바나나, 마늘, 아스파라거스, 검은콩, 가지, 고추, 마늘 또는 여주를 사용할 수 있다. 구체적으로 본 발명에서는 마카, 우엉, 돼지감자, 대추, 감초, 생강 및 계피를 사용하였으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명의 용어 "식품"은 육류, 소시지, 빵, 초콜릿, 캔디류, 스넥류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 환류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알코올음료, 비타민 복합제 및 건강 기능식품 등이 있으며, 통상적인 의미에서의 식품을 모두 포함한다.

본 발명의 식품은 당업계에서 통상적으로 사용되는 방법에 의하여 제조 가능하며, 상기 제조시에는 당업계에서 통상적으로 첨가하는 원료 및 성분을 첨가하여 제조할 수 있다. 또한 상기 식품의 제형 또한 식품으로 인정되는 제형이면 제한 없이 제조될 수 있다.

상기 식품조성물은 생리학적으로 허용 가능한 담체를 추가로 포함할 수 있는데, 담체의 종류는 특별히 제한되지 않으며 당해 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 담체라면 어느 것이든 사용할 수 있다. 또한, 상기 조성물은 식품 조성물에 통상 사용되어 냄새, 맛, 시각 등을 향상시킬 수 있는 추가 성분을 포함할 수 있다. 예들 들어, 비타민 A, C, D, E, B1, B2, B6, B12, 니아신(niacin), 비오틴(biotin), 폴레이트(folate), 판토텐산(panthotenic acid) 등을 포함할 수 있다. 또한, 아연(Zn), 철(Fe), 칼슘(Ca), 크롬(Cr), 마그네슘(Mg), 망간(Mn), 구리(Cu), 크륨(Cr) 등의 미네랄을 포함할 수 있다. 또한, 라이신, 트립토판, 시스테 인, 발린 등의 아미노산을 포함할 수 있다. 또한, 상기 조성물은 방부제(소르빈산 칼륨, 벤조산나트륨, 살리실산, 데히드로초산나트륨 등), 살균제(표백분 과 고도 표백분, 차아염소산나트륨 등), 산화방지제(부틸히드록시아니졸(BHA), 부틸히드록시톨류엔(BHT) 등), 착색제(타르색소 등), 발색제(아질산 나트륨, 아초산 나트륨 등), 표백제(아황산나트륨), 조미료(MSG 등), 감미료(둘신, 사이클레메이트, 사카린, 나트륨 등), 향료(바닐린, 락톤류 등), 팽창제(명반, D-주석산수소칼륨 등), 강화제, 유화제, 증점제(호료), 피막제, 검기초제, 거품억제제, 용제, 개량제 등의 식품 첨가물(food additives)을 포함할 수 있다. 상기 첨가물은 식품의 종류에 따라 선별되고 적절한 양으로 사용될 수 있다.

본 발명의 식품 조성물의 일 예로 음료 조성물으로 사용될 수 있으며, 이 경우 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로 함유할 수 있다. 상술한 천연 탄수화물은 포도당, 과당과 같은 모노사카라이드; 말토스, 슈크로스와 같은 디사카라이드; 덱스트린, 사이클로덱스트린과 같은 폴리사카라이드; 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜일 수 있다. 감미제는 타우마틴, 스테비아 추출물과 같은 천연 감미제; 사카린, 아스파르탐과 같은 합성 감미제 등을 사용할 수 있다.

상기 외에 음료 조성물은 여러가지 영양제, 비타민, 전해질, 풍미제, 착색제, 펙트산, 펙트산의 염, 알긴 산, 알긴산의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올 또는 탄산 화제 등을 함유할 수 있다. 그 밖에 천연 과일주스, 과일주스 음료, 또는 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있으며, 이러한 성분은 독립적으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다.

본 발명의 굼벵이 식품조성물은 단백질 함유량이 개선되어 더욱 풍부한 단백질을 포함하고 있는 것을 특징으로 하며, 필수아미노산을 비롯한 각종 아미노산의 흡수 속도, 흡수 효율 및 체내 이용률을 높일 수 있다.

나아가, 상기 굼벵이를 포함하는 식품 조성물은 뛰어난 맛과 종합적인 선호도를 나타내어 꾸준한 섭취를 기대할 수 있어 뛰어난 활용 가능성을 가질 수 있다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

실시예 1. 단백질 함량이 증가한 굼벵이의 사육

굼벵이의 종자 흰점박이 꽃무지를 25리터 사육 상자에 성충의 약 300g의 마리수를 넣어 일주일에 한번씩 채란작업하고, 채란작업시 25리터의 사육상자 1개 통을 채란한 알과톱밥을 2개를 합쳐 1개의 사육상자로 담아 사육하였다.

이때, 알 사육상자는 25~28℃의 온도를 유지하면서 20일 정도 사육하였다.

그후 1령 ~2령 굼벵이에 발효톱밥을 7.5키로를 투입 후 10일에 한번 교체를 2 번 진행하였으며, 마찬가지로 사육상자는 25~28℃의 온도를 유지하면서 20일 정도 사육하였다.

그후 2령 ~3령 초기 굼벵이에 발효톱밥 7.5키로를 투입 후 5일 후 한번 교체하였다. 이때, 알 사육상자는 25~28℃의 온도를 유지하면서 5일간 사육하였다.

그후 3령초 ~ 3령중기 굼벵이에 발효톱밥 7.5키로를 투입 후 6일에 한번씩 8번 발효톱밥을 교체하였다.

이때, 알 사육상자는 25~28℃의 온도를 유지하면서 발효톱밥을 5번 교체하여 48일간 사육하고, 이후에는 20~23℃의 온도를 유지하면서 발효톱밥을 3번 교체하여 총 93일동안 사육하였다.

이때. 3령 말기 노란색이 뚜렷하지 않을시 추가 6일 한번 더 사육 가능하다.

그후 93일 사육한 굼벵이를 굶기는 절식 작업을 충분히 진행하고, 멥쌀가루, 찹쌀가루 및 밀가루 중 하나 이상을 선택하여 500g씩 3일 동안 먹이로 급여하고, 이후 영상 3~5℃의 온도를 유지하며 냉장고에서 24시간 사육하였다.

다음날 굼벵이를 물로 세척하고, 30분이상 방치한 후, 100℃의 끓는 물에서 1 내지 2분동안 처리하고, 찬물을 이용하여 냉각한 뒤, 열풍 건조기를 이용하여 48℃에서 50시간 동안 건조하였다.

이때, 상기 3령 초 ~ 3령중기의 굼벵이의 발효톱밥 교체 주기에 따라 4 ~ 6번?? 교체 하였을 때, 먼저 누에고치(코쿤)를 지은 개체들을 고치를 부셔 따로 선별하여 냉장에 2일 이상 보관하고, 이후 동일한 건조 작업을 진행하였다. 이 경우 굼벵이는 더욱 노란빛을 띠며 단백질이 가득찬 건조굼벵이를 생산할 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (2)

1. 노란빛을 띄며 단백질 함량이 강화된 황금색 굼벵이의 제조 방법.
2. 제1항의 제조 방법으로 제조된 황금색 굼벵이의 건조 분말을 포함하는, 식품 조성물.