초록 ▼

1. 최종 목표
○ 제주 유휴 농산물 자원으로부터 천연 영양성분의 추출 가공 기술 개발
○ 제주 유휴 농산물을 이용한 기능성 소재의 탐색 및 개발
○ 약용 버섯균와 유산균을 이용한 기능성 생물전환물질의 탐색 및 개발
○ 제주 유휴 농산물을 이용한 기능성 사료의 개발 및 축산 브랜드 개발
2. 개발 내용 및 결과
○ 유휴 농산물의 1차 가공 후 수분 함량이 높아 건조가 어려운 착즙박의 건조 방법으로 마이크로파를 이용한 건조 방법 확립.
○ 유휴 농산물 발효에 이용될 버섯균 20종 , 유산균 20종

1. 최종 목표
○ 제주 유휴 농산물 자원으로부터 천연 영양성분의 추출 가공 기술 개발
○ 제주 유휴 농산물을 이용한 기능성 소재의 탐색 및 개발
○ 약용 버섯균와 유산균을 이용한 기능성 생물전환물질의 탐색 및 개발
○ 제주 유휴 농산물을 이용한 기능성 사료의 개발 및 축산 브랜드 개발
2. 개발 내용 및 결과
○ 유휴 농산물의 1차 가공 후 수분 함량이 높아 건조가 어려운 착즙박의 건조 방법으로 마이크로파를 이용한 건조 방법 확립.
○ 유휴 농산물 발효에 이용될 버섯균 20종 , 유산균 20종 , 효모 4종, 초산균 4종의 야생균주와 분양균주를 이용하여 유휴농산물에서 생육이 가능한 6종의 버섯균, 4종의 유산균, 1종의 효모균, 1종의 초산균을 선별하여 실험균주로 정하였다.
○ 유휴농산물의 착즙액을 이용하여 1차 버섯 균주를 이용하여 발효한 후 분쇄 살균 과정을 거치고, 2차 효모를 이용하여 알콜 발효 과정을 거친 후 3차 초산균을 이용하여 유휴 농산물의 기능성이 함유된 마시는 식초를 제조하였다.
○ 콩을 사용하지 않고 유휴농산물의 착즙액 50kg을 발효시켜 0.82%의 총질소 함량과 15.3%의 염도를 갖는 간장 24kg을 제조하였다.
○ 유휴농산물 착즙액 50%와 yeast extract 분말, 크로렐라 추출 분말, 효소분해 소맥분을 이용하여 유산균이 ml당 1×109 CFU 이상 증식이 가능한 배지의 배합비율을 정하였다.
○ 사료용 원료의 개발을 위해 유휴 농산물 착즙박을 발효시킨 결과 일반 성분에서 버섯 발효구에서 조지방 함량의 증가가 있었을 뿐 다른 성분의 변화에서는 유의차가 없었다.
○ 버섯발효와 유산균 발효에서 발효전과 비교하여 total sugar의 함량이 감소했으며, 버섯 발효구보다 유산균 발효구에서 감소폭이 컸다. 마그네슘과 아연의 함량은 버섯발효구에서만 마그네슘 함량이 늘고 나머지구에서는 감소하였다. 아연함량은 모든 실험구에서 감소하였다.
○ 칡잎에는 iosflavon 성분이 있는데 착즙액과 착즙박에서 많은 양이 검출되었다. 유산균 발효와 버섯발효에 의해서 성분비가 변하였는데, Daidzin, Glycitin, Genistin이 감소하고, Daidzein, Glycitein, Genistein의 함량이 증가하였다. 유산균발효구보다 버섯발효구에서 변화폭이 크게 나타났다.
○ 감귤미숙과의 플라보노이드 함량은 버섯발효 결과 Hericium erinaceum, Ganoderma lucidum, Grifola frondosa 순으로 다소 증가하였으나 나머지 버섯균 발효물에서는 유의차가 없었다. 유산균 발효에서도 플라보노이드의 함량 변화는 없었다.
○ 혼합농산물의 버섯발효액과 유산균발효액의 항산화성을 확인하기 위해 전자공여능과 아질산염소거능 실험을 한 결과 항산화성이 높게 나타났으며, 특히 버섯을 이용한 발효구에서 높게 나타났다.
○ 변이원성 확인 실험에서도 유산균발효구보다 버섯발효구에서 돌연변이 억제율이 높게 나타났으며, methanol 추출물 5% 첨가에도 90%가 넘는 억제율을 보였다.
○ SNUC2A, P388D1 그리고 NIH/3T3 세포를 이용하여 함암성 실험을 한 결과 버섯발효구에서 SNUC2A, P388D1에 대한 항암효과가 있었으며, 유산균발효구는 P388D1에 대해서만 항암효과가 나타났다.
○ 양계, 양돈, 젖소에 대하여 유휴 농산물 발효물과 유산균을 식이한 결과 폐사가 줄고 사료효율이 높아 성장률이 증가하여 생산관리비가 절감되었으며, 젖소에서는 유량이 늘고, 체세포수가 감소하여 우유의 품질 향상으로 인해 농가의 소득이 증대되었다.
○ 연구 실적물 : 마시는 식초음료(제주 감귤 발효초), 산야채 간장(제주 산야채 간장) 팜필드(보조사료), MIDR-502 (보조사료) 총 제품 4종발명 특허 : 1건 출원중 (산야채 간장의 제조 기술)
3. 기대효과
○ 유휴농산물 자원을 이용한 가공기술의 개발로 폐기비용을 줄이고 농가의 소득원으로 작용하여 소득 증대에 기여.
○ 농산물 발효기술의 개발로 다른 유휴농산물 및 식물자원으로 발효 기술을 적용하여 농가의 소득 증대에 기여함.
○ 축산 가축의 유산균 섭취로 인해 가축의 질병 예방, 사료 효율 향상, 페사율 감소, 분변 냄새 저감 및 축사 환경 개선에 도움.
4. 적용분야
○ 버섯발효 및 유산균 발효를 통하여 건강기능식품, 의약품, 향장품 등에 적용
○ 타 지역의 유휴농산물의 발효에 적용

목차 Contents

• 제출문 ... 1
• I 산학연협력 기업부설연구소 운영 실적 ... 2
• 1. 연구소 개요 ... 2
• 2. 연구전담직원 현황 ... 2
• 3. 연구소 연구장비 보유 현황 ... 3
• II 연구개발과제 최종 실적 (사업기간 내 실적 기재) ... 4
• 1. 연구개발과제 목표 ... 4
• 2. 계획 대비 최종 실적 ... 4
• 3. 지식재산권 보유현황 ... 5
• 4. 기술 및 품질인증 획득 현황 ... 5
• 5. 논문게재 성과 ... 5
• III 사업비 집행 실적 (1차년도 ~ 3차년도 총괄) ... 6
• 1. 사업비 조성(1차년도 ~ 3차년도 총괄) ... 6
• 2. 비목별 집행현황(주관기업) ... 6
• 3. 비목별 집행현황(공동연구기관) ... 7
• ▣ 정부출연금 잔액 산정표 ... 8
• 표지 ... 9
• 최종보고 요약서 ... 11
• 목차 ... 13
• 제 1 장 서론 ... 14
• 제 1 절 개발 기술의 개요 및 중요성 ... 14
• 제 2 절 국내.외 관련 기술의 현황 ... 18
• 제 3 절 국내.외 시장 규모 ... 20
• 제 2 장 과제개발 내용 및 방법 ... 21
• 제 1 절 개발 목표 및 기술의 특성 ... 21
• 제 2 절 유휴 농산물 자원의 전처리 방법 ... 25
• 제 3 절 발효 종균의 분리 및 배양 ... 27
• 제 4 절 유휴 농산물의 발효 ... 31
• 제 5 절 유휴 농산물의 성분 비교 분석 ... 34
• 제 6 절 활성 물질 분석 ... 37
• 제 7 절 사료용 원료의 농가 적용 실험 ... 40
• 제 3 장 사업성과 ... 41
• 제 1 절 기술적 성과 ... 41
• 제 2 절 경제적 성과 ... 42
• 제 3 절 기타 성과 ... 42
• 제 4 장 결과 및 향후 계획 ... 43
• 제 1 절 유휴 농산물 자원의 전처리 방법 ... 43
• 제 2 절 발효 종균의 분리 및 배양 ... 47
• 제 3 절 유휴 농산물을 이용한 발효 ... 54
• 제 4 절 유휴 농산물의 성분 비교 분석 ... 61
• 제 5 절 활성 효과 분석 ... 70
• 제 6 절 사료용 원료의 농가 적용 실험 ... 73
• 제 7 절 향후 계획 ... 78
• 참고문헌 ... 79
• 부록 ... 82
• 1. 기술개발 실적물 (1) ... 82
• 2. 특허 출원서 ... 86
• 3. 검사성적서 ... 86