초록 ▼

IV. 연구개발결과
1. 고부가가치 기능성 혼합미(곡)의 원료 중간 소재화 및 조합 개발
가. 기능성 혼합미(곡)의 원료 확보 및 중간 소재화 지원
○ 고부가가치 기능성 혼합미(곡)의 기본 미곡은 일부 도정하여 미강이 남아 있는 배아미로 하였으며 일반 배아미가 아닌 국립식량과학원에서 개발한 큰눈벼를 분양받아 원료를 확보하였다.
또한 GABA함량에 따른 현미의 발아조건을 설정(젖산칼슘 0.1%, 글루탐산 0.02% 용약 45℃ 8시간 침지)하고 두류 등 기타 잡곡의 팽화(3 kg/㎠의 압력), 분쇄 등 전처리

IV. 연구개발결과
1. 고부가가치 기능성 혼합미(곡)의 원료 중간 소재화 및 조합 개발
가. 기능성 혼합미(곡)의 원료 확보 및 중간 소재화 지원
○ 고부가가치 기능성 혼합미(곡)의 기본 미곡은 일부 도정하여 미강이 남아 있는 배아미로 하였으며 일반 배아미가 아닌 국립식량과학원에서 개발한 큰눈벼를 분양받아 원료를 확보하였다.
또한 GABA함량에 따른 현미의 발아조건을 설정(젖산칼슘 0.1%, 글루탐산 0.02% 용약 45℃ 8시간 침지)하고 두류 등 기타 잡곡의 팽화(3 kg/㎠의 압력), 분쇄 등 전처리 조건을 설정하였다.
나. 당뇨환자용 혼합미(곡)
당뇨환자용 혼합미(곡)의 최종 선정된 당뇨환자용 혼합미(곡)의 조합은 다음과 같다.
○ 최종 선정된 당뇨환자용 혼합미(곡)은 개인용과 단체급식용으로 2가지를 최종 선정하였다. 당뇨환자용 혼합미(곡) 개인용의 조합은 거대배아현미 50%, 찰보리 18%, 찹쌀현미 5%, 흑미 1%, 검정콩(서목태) 13%, 강낭콩 13%가 가장 적절하였다.
당뇨환자용 혼합미(곡) 단체급식용의 조합은 거대배아미 40%, 거대배아현미 10%, 찰보리 20%, 흑미 1%, 동부 3%, 검정콩(서목태) 13%, 강낭콩 13%가 가장 바람직하였다.
다. 수험생용 혼합미(곡)
수험생용 혼합미(곡)의 조합 개발을 위한 관능검사 및 최종 선정된 수험생용 혼합미(곡)의 조합결과는 다음과 같다.
○ 수험생용 혼합미(곡)의 조합 구성은 1인 섭취 기준(120g), 거대배아미 40g, 거대 배아 발아 현미 34g, 발아찹쌀현미 22g, 흑미 4g, 강낭콩(팽화, 쪼갬) 15g, 호두 5g 이다. 관능검사 결과 개발 혼합미(곡이) 외관적인 부분인 겉모양, 냄새(P<0.001), 색깔 항목에서는 백미보다 낮은 점수를 받았으나, 섭취 후 평가되는 항목인 질기, 씹힘성, 맛 항목에서는 유의적인
차이는 없었으나 백미보다 높은 점수를 받았다.
라. 운동선수용 혼합미(곡)
운동선수의 경기력 향상을 위한 혼합미(곡)의 조합은 다음과 같다.
○ 거대배아현미 70%, 대두(노란콩) 10%, 땅콩 10%, 밀배아 10%
○ 찰보리 70%, 대두(노란콩) 10%, 땅콩 10%, 옥수수배아 10%
마. 당뇨환자용 혼합미(곡)의 편의식품(죽)의 조합 개발
당뇨환자용 편의식품(죽)의 곡물 조합은 다음과 같다.
○ 대두 45%, 보리 25%, 메밀 15%, 녹두 10%, 땅콩 5%
2. 고부가가치 기능성 혼합미(곡)의 영양성분 및 기능성 성분 분석과 편의식품 개발
가. 혼합미(곡)의 영양성분 및 기능성 성분
주관기관에서 2009년 선정한 혼합미(곡) 및 관능성 개선을 위해서 열처리(볶음처리와 팽화처리)한 강낭콩과 서목태의 영양성분과 기능성 성분의 결과는 다음과 같다.
○ 조단백과 조회분은 서목태(팽화)가 45.03% 및 5.68%로 가장 높았으며, 조지방은 호두가 28.21%로 가장 높았다. 열처리한 강낭콩과 서목태는 수분 함량이 감소하였다. 아밀로스는 쌀보리(압맥)와 당뇨대조군(백미)이 약 30~36%로 가장 높았으며 열처리한 강낭콩의 아밀로스 함량은 증가하였다.
○ 무기질은 서목태(팽화)가 P(560.9 mg/100g), K(783.86 mg/100g), Ca(133.96 mg/100g), Mg(165.68 mg/100g), Fe(5.93 mg/100g) 및 Cr(87.31 mg/100g)이 가장 높았으며, 열처리한 강낭콩과 서목태의 주된 무기질은 K이었다. Vitamin B군은 일반현미발아찹쌀(젖산칼슘+글루탐산)이 5.87 mg/100g로 가장 높았으며 주요 Vitamin B는 niacin(5.44 mg/100g)이었다.
○ 유리아미노산과 GABA는 강낭콩(팽화)이 31.34 mg/g 및 0.13 mg/g로 가장 높았으며, 강낭콩(팽화)의 주요 유리아미노산은 hydroxyproline(13.72 mg/g)이었다. 유리당은 서목태(팽화)가 33.94 mg/g로 가장 높았으며, 주요 유리당은 fractose(21.86 mg/g)이었다. 유기산은 서목태(팽화)가 21.27 mg/g로 가장 높았으며 주요 유기산은 succinic acid(7.21 mg/g)와 lactic acid(10.24 mg/g)이었다. 혼합미(곡)의 주요 지방산은 palmitic acid(C16:0), linoleic acid(C18:2n6c) 및 linoleic acid C18:2n6c)이었다.
○ 안토시아닌은 강낭콩(팽화), 서목태(팽화) 및 흑미멥쌀에서만 측정되었고, 서목태(팽화)가 201.81 mg/100g로 가장 높았다. 서목태(팽화)와 흑미멥쌀의 주요 안토시아닌은 cyanidin 3-O-B-glucopyranoside 이었으나 강낭콩(팽화)은 pelargonidin 3-O-B-glucopyranoside 이었다.
○ Total flavonoids와 total phenolics는 호두가 323.68 ug/g와 587.36 ug/g로 가장 높았다. β-glucan은 쌀보리(누른 것)가 2136.55 mg%로 가장 높았으며, 그 이외의 곡물에서는 매우 소량이었다. 총 식이섬유는 서목태(팽화)가 49.11%로 가장 높았으며 대부분 불용성식이섬유로 이루어져 있었다.
나. 혼합미(곡)의 이화학적 특성 및 취반 특성
주관기관에서 2009년 선정한 혼합미(곡) 및 관능성 개선을 위해서 열처리(볶음처리와 팽화처리)한 강낭콩과 서목태의 이화학적 특성 및 취반특성은 다음과 같다.
○ 수용흡수속도상수 (k₀)는 혼합미(곡)중에서 쌀보리(누른 것)이 0.0754 min^-1/2로 가장 높았으며 열처리한 강낭콩과 서목태의 수분흡수속도상수는 증가하였다. 색도는 곡립보다 가루에서 명도(L)는 높았으나 황색도(b)는 낮았다. 열처리에 의해서 강낭콩과 서목태의 명도(L)와 황색도(b)는 증가하였다
○ 곡립의 경도는 보리(압맥((18.68 kgf)와 서목태(팽화)(18.76 kgf)가 가장 높았으며 열처리에 의해서 강낭콩과 서목태의 경도는 감소하였다. 수분용해지수는 호두가 18.78%로 가장 높았으며 수분흡수지수는 서목태(팽화)가 2.34 g/g로 가장 높았다. 호화특성은 쌀보리(누른 것)가 최고점도 (497.75 AVU)가 가장 높았으며, 서목태와 호두의 호화특성은 매우 낮았다. 열처리에 의해서 강낭콩과 서목태의 호화특성은 낮아지는 경향을 보였다.
○ 취반된 혼합미(곡) 개별 곡류의 경도는 가수량(1.3배~2.3배)잉 증가할수록 경도(약 1.6~3.2배는) 감소하였고, 일반현미발아찹쌀(약 3.2배)에서 가장 많이 감소하였다. 열처리한 강낭콩과 서목태의 경도도 가수량이 증가할수록 경도는 감소하였다. 당뇨혼합미(곡)과 수험생혼합미(곡)의 조직감은 가수량이 증가할수록 경도와 씹힘성은 감소하였다. 가수량에 따른 당뇨혼합미(곡) 밥과 수험생혼합미(곡) 밥의 관능평가는 가수량 1.5배에서 가장 높게 나타났다.
다. 당뇨용 혼합미(곡)의 영향성분 및 기능성 성분 분석
주관기관에서 2010년 선정한 당뇨용 혼합미(곡)의 영양성분과 기능성 성분의 결과는 다음과 같다.
○ 항당뇨 실험군2가 항당뇨 실험군1보다 조단백질(14.01%)과 조회분(2.03%)의 함량이 높았으며 개별 곡류로는 서목태가 조단백질(38.15%), 조지방(15.31%) 및 조회분(4.96%)의 함량이 가장 높았다. 항당뇨와 관계 있는 무기질은 K와 Mg는 항당뇨 실험군2(623.72 및 123.04mg/100g)가 항당뇨 실험군1보다 높았다.
○ 항당뇨 실험군1과 항당뇨 실험군 2의 주요 유리아미노산은 hydroxyproline(56.98 mg/100g 및 74.47 mg/100g)으로 강낭콩(614.57 mg/100g)과 동부콩(329.52 mg/100g)에서 가장 높았다. 항당뇨 실험군2는 항당뇨 실험군1보다 항당뇨와 관계되는 아미노산(serine, glycine, alanine, leuince 및 cysteine)의 함량이 높았다.
○ 항당뇨 실험군1과 항당뇨 실험군2의 주요 지방산은 linoleic acid(43.95% 및 44.55%), oleic acid(23.93% 및 24.25%) 및 palmitic acid(20.21% 및 19.68%)이었으며, 항당뇨와 관계있는 오메가-3 지방산은 eicosapentaenoic acid는 항당뇨 실험군1(1.36%)이 높았으나 α-linolenic acid는 항당뇨 실험군2(6.93%)가 높았다.
○ 항당뇨 실험군2가 항당뇨 실험군1보다 β-glucan 함량(1.181.28 mg%), 총 식이섬유(18.68%) 및 불용성 식이섬유(15.01%)의 함량이 높았다.
라. 맞춤형 편의식품의 개발 및 품질특성
주관기관에서 2010년 의뢰한 맞춤형 편의식품의 개발 및 품질특성의 결과는 다음과 같다.
○ 당뇨용 혼합미(곡) 밥에 사용되는 강낭콩의 수침시간은 12 시간으로 결정하였으며, texture는 가수량이 증가할수록 경도(4.67~1.82 kg/㎠), 응집성(5.75~3.78), 검성(26.68~6.81) 및 씹힘성(26.55~6.79)은 감소하였으나 부착성(3.14~4.59)과 A/H(0.67~2.54)는 증가하였다. 관능평가의 종합적 평가에서 가장 높게 나타난 가수량 1.8배를 최적가수량으로 결정하였다.
○ 당뇨용 죽의 품질특성은 총당, 아밀로스 및 점도는 고형분 함량이 증가할수록 총당(4.43~6,31%), 아밀로스(0.13~ 0.20%) 및 점도(1.634.00~9,298,33 mPa·s)는 증가하였다. 관능평가의 종합적 평가에서 가장 높게 나타난 고형분 함량 17.5%,를 최적 고형분 함량으로 결정하였다.
○ 당뇨용 선식의 입도분포는 roll mill보다 ultrafine pulverizer에서 입도가 작았으며, 관능평가의 종합적 평가에서 높게 나타난 ultrafine pulverizer를 당뇨용 선식의 제분방법으로 결정하였다.
○ 수험생용 가래떡은 물성첨가제(2% CN40H), 치대는 시간(2분) 및 성형속도(30 rpm)를 제조 조건으로 결정하였으며 관능평가의 종합적 평가에서 높게 나타난 HPMC 첨가 수험생용 가래떡을 수험생용 가래떡으로 결정하였다.
○ 운동선수용 쿠키의 품질특성은 퍼짐성 cookie A(3.38)와 cookie B(3.58)에서 높았으며 손실율은 대조구(17.92%)와 cookie A(17.17%)에서 높았다. 경도, 총 페놀 함량 및 항산화 활성은 Cookie B(0.85 kg/㎠, 1.33ug/mL 및 28.21%)에서 높게 나타났다. 관능평가의 종합적 평가에서 높게 나타난 Cookie B를 운동선수용 쿠키로 결정하였다.
○ 맞춤형 편의식품의 영양성분은 열량과 탄수하물은 운동선수용 cookie A(456.0 kcal 및 59.2%), 당류는 운동선수용 cookie A(20.2%), 식이섬유는 당뇨용 선식(23.2%), 수분은 당뇨용 죽(82.4%), 조단백질은 당뇨용 선식(26.7%), 조지방은 운동선수용 cookie B(20.3%), 포화지방산은 운동선수용 cookie B(10.4%), 콜레스테롤은 운동선수용 cookie A(114.69 mg/100g), 나트륨은 운동선수용 cookie B(444.48 mg/100g), 칼슘은 당뇨용 선식(100.83 mg/100g), 철은 당뇨용 선식(7.34 mg/100g)이 가장 높았다.
3 고부가가치 기능성 혼합미(곡) 임상시험
가. 당뇨환자용 혼합(미)곡의 예비 혈당검사(2009년)
○ 시판혼합곡과 개발혼합곡, 백미의 혈당을 CGMS(continuous glucose monitoring system)을 통하여 혈당 변화를 관찰한 결과, 개발혼합곡 섭취 시 혈당 변화 곡선이 완만하게 나타났다.
나 당뇨환자용 혼합(미)곡의 임상시험 (2009년)
○ 포도당(GI=100)을 표준식품으로 한 임상시험용 식단 간의 혈당지수는 건강한 한국인에서 혼합미(곡)이 가장 낮은 경향을 보였으나(혼합미(곡) 74.2±23.8, 대조군 1: 당뇨환자들이 현재 섭취하고 있는 잡곡밥 75.9±37.3, 대조군 2: 백미 82.7±25.3), 통계적으로 유의한 차이는 없었다.
다. 수험생용 혼합(미)곡의 임상시험
○ 고등학생 자원자를 대상으로 개발혼합곡와 일반식을 무작위로 배정한 후 2개월 섭취전·후 간에 두 군 간에 인지기능의 변화에 차이가 있는지 알아본 결과 혼합곡의 섭취가 일반식의 섭취에 비해 정신적 피로도를 감소시키고 실행기능 및 언어영역을 증가시키며 BDNF 농도를 유의하게 증가시키는 기능이 있음을 나타냈다.
라. 당뇨환자용 혼합(미)곡의 예비 임상시험(2010년)
○ 포도당을 표준식품으로 한 임상시험용식단간의 혈당지수는 건강한 한국인과 준(準)당뇨인에서 혼합곡1 (준당뇨인 53.89±19.75, 건강한 한국인 30.77±19.02)이 가장 낮은 경향을 보였으나 통계적으로 유의한 차이는 없었다. 혼합곡2의 혈당지수는 건강한 한국인에서 두 번째로 낮은 경향을 보였고 준(準)당뇨인에서는 혼합곡3과 비슷한 정도로 낮았다.
마. 당뇨환자용 혼합(미)곡의 확증적 임상시험
○ 건강한 한국인에서 백미 혼합곡1과 혼합곡2를 비교하였을 때, 포도당을 표준식품으로 한 임상시험용식단의 혈당지수는 혼합곡1(69.3±29.3)이 가장 낮았으며(p<0.016), 특히 백미와 혼합곡1을 비교 시 통계적으로 유의한 차이가 있었다(p<0.005). 고혈당인에서는 백미, 혼합곡1과 혼합곡2를 비교하였을 때 통계적으로 유의한 차이는 아니지만 혼합곡1과 혼합곡2의 혈당지수는 거의 동일한 정도로 백미에 비해 낮은 경향을 보였다.
바. 당뇨환자용 편의식품(죽)의 임상시험
○ 포도당은 표준식품으로 한 임상시험용식단간의 혈당지수를 비교 평가한 결과 곡류와 두류를 혼합한 죽이 가장 낮았으나 (60.47±29.11), 임상시험용식단 간 통계적으로 유의한 차이는 없었다.
사. 운동선수용 혼합(미)곡 전임상 동물시험(2010년)
○ 1차 실험결과 비슷한 열량의 곡류라도 비타민군이 다량 함유된 곡류와 곁사슬아미노산이 함량이 높은 노란콩과 땅콩을 혼합하여 제조된 식이군이 급여 2주차부터 체중 증가량이 유의적으로 감소하였고, 그룹간의 유의적인 차이를 나타내지는 못했으나 음성대조군에 비하여 30-40% 정도 운동시간이 증가하였다. 본 1차 실험에서는 조합 3이 가장 좋은 결과를 도출되었다.
○ 2차 실험 결과 정상 식이인 AIN-93로 급여한 정상대조군과 백미만을 급여한 음성대조군의 운동시간에 비하여 찰보리, 노란콩, 땅콩이 함유되어 곁사슬아미노산이 함량이 조화로 이 형성된 조합 2군의 체중 증가율이 유의적으로 감소하였으며, 조직 내의 클리코겐 저장량과 간 기능을 증가시켜 운동시간을 30%이상을 증가 시켰다.
아. 혼합미(곡)의 기능성 입증을 위한 임상 및 전임상시험의 연구 범위 및 수행내용

Abstract ▼

IV. Research and Development Results
1. Develop intermediate materialization of highly value added functional mixed grains and the right combination
A. Secure the raw materials for functional mixed grain products and support intermediate materialization
The rice used for the highly value ad

IV. Research and Development Results
1. Develop intermediate materialization of highly value added functional mixed grains and the right combination
A. Secure the raw materials for functional mixed grain products and support intermediate materialization
The rice used for the highly value added functional mixed grains was rice with embryo buds. It was not general rice with embryo buds but special rice with big embryo acquired from the National Institute of Crop Science. We set the germination conditions of unpolished rice according to the content of GABA (Soak in the solution of 0.1% Calcium Lactate. and 0.02% Glutamic Acid at 45℃ for 8 hours) and set the pre-treatment conditions such as puffing of multi grains including beans (pressure of 3 kg/㎠ ~ 5.5 kg/㎠) and grinding.
B. Mixed Grains for Diabetes Patients
The final combination of the mixed grains for diabetes patients is as follows.
○ The finally selected mixed grains for diabetes patients can be classified as the one for individuals and the other for group serving. The combination of the mixed grains for individual intake is 5% of Unpolished Rice with Large Embryo. 18% of Glutinous Barley. 5% of Glutinous Unpolished Rice. 1% of Black Rice, 13% of Black Bean (Seomoktae) and 13% of Kidney Bean.
The combination of the mixed grains for group serving is 40% of Rice with Large Embryo. 10% of Unpolished Rice with large Embryo. 20% of Glutinous Barley. 1% of Black Rice, 3% of Cow Pea, 13% of Black Bean (Seomoktae) 13%. and 13% of Kidney Bean.
C. Mixed Grains for Students
Followings are the result of sensual test to develop the right combination of the mixed grains for students and the finally selected combination for the students.
○ The combination of the mixed grains for the students is 40% of Rice with Large Embryo, 34% of Germinated Unpolished Rice with Large Embryo, 22% of Germinated Unpolished Glutinous Rice, 4% of Black Rice, 15% of Kidney Bean (puffed and split), and 5% of walnut. In the sensual test, the mixed grain marked lower score in exterior looking. smell (P<0.001), and color. However. in the evaluation items after intake such as stickiness. texture and taste, it marked higher score than white rice although the difference was not significant.
D. Mixed Grains for Sports Players
○ 70% of Unpolished Rice with Large Embryo, 10% Soy Bean (Yellow Bean). 10% of Peanuts, and 10% of Wheat Embryo
○ 70% of Glutinous barley, 10% Soy Bean (Yellow Bean), 10% of Peanuts, and 10% of Corn Embryo
E. Combination for Convenience Mixed Grain Food (Porridge) for Diabetes Patients
The followings show the combination of the grains to make porridge for diabetes patients.
○ 45% of Beans, 25% of Barley, 15% of Buckwheat, 10% of Mung Bean 10%, and 5% of Peanuts 5%.
2. Analyze the nutrient and functional contents of highly value added functional mixed grains and develop convenience food
A. Nutrient Contents and Functional Contents of Mixed Grains
The followings are the analysis results of the nutrient and functional contents of the mixed grains selected by the host institution in 2009 and heat-treated (toasted and puffed) Kidney Beans and Black Beans to improve sensuality.
○ Black Beans (Puffed) has the highest azoprotein and crude ash as 45.03% and 5.68% respectively, In crude fat, walnuts showed the highest content as 28.21%, Heat treated Kidney Beans and Black Beans showed the reduced moisture content. In Amylose, Rice-barley (pressed) and Diabetes Control Group (White Rice) showed the highest contents as about 30~36%. In heat-treated kidney beans, the content of amylose increased.
○ In Mineral Seomoktae (Puffed) showed the highest content as P(560,9 mg/100g). K(783,86 mg/100g). Ca (133,96 mg/100g), Mg(165,68 mg/100g). Fe(5,93 mg/100g) and Cr(87,31 g/100g). The main mineral of the heat-treated Kidney Beans and Seomoktae was K. In Vitamin B group, General Germinated Unpolished Glutinous Rice (Calcium Lactate + Glutamic Acid) marked the highest as 5.67 mg/100g and the major vitamin B as Niacin (5.44 mg/100g).
○ In free amino acids and GABA. Kidney Bean (puffed) was highest as 31.34 mg/g and 0.13 mg/g respectively, Major free ammo acids of Kidney Bean (puffed) was hydroxyproline(13.72 mg/g). In Free Sugar, Seomoktae (Puffed) was the highest as 33,94 mg/g and major free Sugar was fractose(21.86 mg/g), In Organic Acid, Seomoktae (Puffed) was the highest as 21.27 mg/g and major organic acids were succinic acid(7.21 mg/g) an d lactic acid(10.24 mg/g), Major fatty acids of mixed grams were palmitic acid(C16:0). linoleic acid(C16:2n6c) and linoleic acid (C18:2n6c).
○ Anthocyanin was measured in Kidney Bean (Puffed). Seomoktae (Puffed) and Black Rice only, out of which Seomoktae (Puffed) had the highest as 201.61 mg/100g. Major Anthocyanin in Seomoktae (Puffed) and Black Rice was cyanidin 3-O-β-glucopyranoside while that in Kidney bean (Puffed) was pelargonidin 3-O-β)-glucopyranoside.
○ In total flavonoids and total phendics, walnuts showed tr." highest as 323.68 ug/g and 567.33 ug/g respectively, Rice-barley (pressed) showed the higest content of β-glucan as 2136.55 mg%, and other grains had tiny amount only. In total diet fiber, Seomoktae (Puffed) was the highest as 49.11% and most of them were non-soluble diet fibers.
B. Physical Characteristics and Cooking Characteristics of Mixed Grains
Followings Me the Physical Characteristics and Cooking Characteristics of the Mixed Grains selected by the host institution in 2009 and heat-treated (toasted and puffed) Kidney Beans and Seomoktae to improve the sensuality.
○ In moisture absorption speed constant (k₀), rice-berley (pressed) showed the highest 000754 min^-1/2 and the moisture absorption speed constant (k₀) in Kidney Bean and Seomoktae increased, In Color, powder showed higher brightness (L) than grains while powder showed lower level in yellowish color(b). When they were treated with heat, brighteness (L) and yellowish color(b) of Kidney Bean and Seomoktae increased.
○ In the hardness of grains, barley (pressed) and Seomoktae (Puffed) showed the highest value as 18.68 kgf and (18.78 kgf) respectively and with the heat-treatment the hardness of Kidney Bean and Seomoktae decreased. In Water Solubility Index, walnuts showed the highest as 18.79 % and in Water Absorption Index Seomoktae (Puffed) was highest as 2.34 g/g. In alpharization, rice-barely (pressed) showed the highest viscosity (437.75 RVU) and Seomoktae and walnut showed very low values in this characteristic, With heat treatment, the alpharization characteristic of Kidney Bean and Seomoktae decreased.
○ The hardness of individual grains in cooked flee decreased (about 1.8~3.2 times) with the increased amount of the added water (1.3~2.3 times), Among them, general germinated unpolished glutinous rice showed the biggest decrease in hardness (about 3.2 times). The hardness of heat-treated Kidney Bean and Seomoktae decreased with the increased amount of added water. In the texture of Mixed Grains for Diabetes Patients and Mixed Grains for Students, the hardness and the chewability of the grains decreased with the increased amount of added water. In the sensual test of the mixed gram rice for diabetes patients and that for students, both showed the best results when 1.5 times of water was added.
C. Analysis of Nutrient and Functional Contents in Mixed Grains for Diabetes Patients
The results of the analysis of nutrients and functional contents in Mixed Grains for Diabetes Patients selected by the host institution in 2010 are as follows,
○ Anti-diabetes Experiment Group 2 showed higher content than Anti-diabetes Experiment Grcup 1 in azoprotein (14.01%), and crude ash (2.03%), When looking into individual grains, Seomoktae showed the highest content in azoprotein ((38.15%), crude fat (15.31%) and crush (4.96%), K and d Mg which are the minerals related to a nti-diabetes were higher in Anti-diabetes Experiment Group 2 (623.72 and 123.04 mg/100g) than in Anti-diabetes Experiment Group 1.
○ Major free amino acids m Anti-diabetes Experiment Group 1 and 2 was hydroxyproline (56.98 mg/100g and 74.47 mg/100g), which were highest in kidney bean(614.57 mg/100g) and cow pea(323.52 mg/100g ). Anti-diabetes Experiment Group 2 showed higher content of anti-diabetes related amino acids (serine, glycine, alanine, leuince and cysteine) than Anti-diabetes Experiment Group 1.
○ Major free fatty acids in Anti-diabetes Experiment Group 1 and 2 were linoleic and (43.95% and 44.55% ), oleic acid (23.93% and 24.25%) and palmitic acid (20.21% and 19,68%) and among Omega-3 fatty acids which are related to anti-diabetes, Anti-diabetes Experiment Group 1 was higher in eicosapentaenoic acid (1.36%) while Anti-diabetes Experiment Group 2 was higher in α-linolenic acid.
○ Anti-diabetes Experiment Group 2 had higher content in β-glucan (1.181.28 mg%). total dietary fiber (18.68%) and non-soluble dietary fiber (15.01%) than Anti-diabetes Experiment Group 1.
D. Development of Customized Convenience Food and its Quality Characteristics
The status of customized convenience food development commissioned by the host institution in 2010 and the Quality characteristics of the food are shown below.
○ The soaking time of kidney beans used for Mixed Grain Rice for Diabetes Patients was fixed as 12 hours, Regarding the texture, with the increased added water, hardness (4.67~1.82 kg/㎠), cohesion (5.75~3.78). gum characteristic (26.68~6.81) and chewability (26.55~6.79) decreased while the adhesiveness (3.14~ 4.59) and A/H(0.67~2.54) increased. The added amount water ratio of 1.8 times which got the best score in the comprehensive sensual test was fixed as the most optimal added water ratio.
○ Among quality characteristics of the porridge for diabetes patients, total sugar (4.43 ~ 6.31%). amylose (0.13~0.20%) and viscosity (1.634.00~9.298.33 mPa·s) increased with the increased content of solids. The solid content of 17.5% which got the best score in the comprehensive sensual test was fixed as the most optimal solid content.
○ The grain size of the special meal for diabetes patients was smaller in ultrafine pulverizer than in roll mill. Ultrafine pulverizer which got the best score in the comprehensive sensual test was selected as the most optimal milling method for the special powder meal for diabetes patients.
○ For the rice cake for the students, physical characteristic additive (2% CN40H), time to kneading (2 min) and transformation speed (30 rpm) were selected as the manufacturing conditions, HPMC added rice cake which got the best score in the comprehensive sensual test was selected as the most optimal rice cake for the students.
○ Among the Quality characteristics of cookies for sports players, in spreadability cookie A(3.38) and cookie B(3.58) showed high value, while in loss ratio Comparison Group (17.92%) and cookie A(17.17%) showed high value. Cooke B had the highest hardness, total content of phenol and anti-oxidation activation as 0.85 kg/㎠, 1.33 ug/mL and 28.21% respectively. Cookie B which got the best score in the comprehensive sensual test was chosen as the Cookie for sports players.
○ When looking into the nutrients of the customized convenience foods, in calorie and carbohydrate cookie A for Sports Player was highest (456.0 kcal 및 59,2%). in sugar cookie A for Sports Player (20.2%), in dietary fiber Special Powder Meal for Diabetes Patients (23.2%), in water content Porridge for Diabetes Patients (82.4%). in azoprotein Special Powder Meal for Diabetes Patients (26.7%), in crude fat Cookie B for Sports Players (20.3%), in saturated fatty acid Cookie B for Sports Players (10.4%), in Cholesterol Cookie A for Sports Players (114.69 mg/100g ), in Sodium Cookie B for Sports Players (444.48 mg/100g), in Calcium Special Powder Meal for Diabetes Patients (100.83 mg/100g), and in Iron, Special Powder Meal for Diabetes Patients was the highest (7.34 mg/100g).
3. Clinical Tests of Highly Value Added Functional Mixed Grains
A. Provisional Blood Sugar Level Test of Mixed Grains for Diabetes Patients (in 2009)
○ The change of glucose after intake marketing mixed grains and development mixed grains, white rice through continuous glucose monitoring system.
B. Clinical Test of Mixed Grains for Diabetes Patients (in 2009)
○ In the blood sugar index between the menus for the clinical test using glucose (GI=100) as the standard food, Mixed Grain showed the lowest value in healthy Koreans (Mixed grains 74.2±23.8, Control 1: mixed gram for diabletic at present survey 75.9±37.3, Control 2; Polished Rice 82.7±25.3), however the difference was not statistically significant.
C. Clinical Test of Mixed grains for Students
○ When investigating the difference in cognitive functions of two groups after two months' intake of the food, randomly allocating voluntary highschool students to Mixed Grains Group and General Normal Diet Group, it was found that the intake of mixed grams reduce the mental fatigue, improve execution functions and language area, and significantly increase BDNF density comparing to the intake of general diet.
D. Provisional Clinical Test of Mixed Grains for Diabetes Patients (in 2010)
○ In the blood sugar index between the menus for the clinical test using glucose as the standard food Mixed Grain I showed the lowest value in healthy Koreans and semi-diabetic people (Semi-diabetic people 53.89±19.75, and healthy Koreans 30.77±19.02), however the difference was not statistically significant. The blood sugar index of Mixed Grain 2 was the second lowest in healthy Koreans and in semi-diabetic people it was as low as Mixed Grain 3.
E. Conclusive Clinical Test of Mixed Grains for Diabetes Patients (in 2010)
○ When comparing White Rice, Mixed Grain 1 and 2 in healthy Korean, Mixed Grain 1 (69.3± 29.3) had the lowest blood sugar index (p<0.016). In particular there was statistically significant difference between White Rice and Mixed Grain 1. (p<0.005). When comparing White Rice, Mixed Grain 1 and 2 in the people with high blood sugar, Mixed Grain 1 and 2 showed slightly lower blood sugar index than White Rice, although the difference was not statistically significant.
F. Clinical Test of Convenience Food for Diabetes Patients (Porridge)
○ When comparing and evaluating the blood sugar index between the menus for the clinical test using glucose as the standard food, the porridge with mixed grains and beans showed the lowest value (60.47±29.11). However, there was no statistically significant difference between the menus for the clinical test.
G. Pre-clinical Animal Test of Mixed Grains for Sports Players
○ Comparing to the Normal Comparison Group which got AIN-93, the normal diet of experimental mice, the Negative Comparison Group which got white rice only showed the reduced exercise time. Even when they were made of grains which had similar calories the group which got mixed grain food including yellow beans and peanuts which are abundant in side chain amino acids and multi vitamins showed significant decrease in weight gaining from the second week of the experiment. Although there was no significant difference between groups in exercising running time, they showed 30 to 40% increase in exercising time comparing to Negative Comparing Group. In this experiment Combination 3 produced the best result.
H. Scope and Contents of Research of Pre-clinical Animal Test and Clinical Test to Prove Functional of Mixed Grains

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 요약문 ... 3
• SUMMARY ... 10
• CONTENTS ... 19
• 목차 ... 21
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 23
• 1절. 연구개발의 목적 ... 23
• 2절. 연구개발의 필요성 및 범위 ... 23
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 26
• 제3장 연구개발 수행 내용 및 결과 ... 27
• 제1절 고부가가치 기능성 혼합미(곡)의 완료 중간 소재화 및 조합 개발 연구 ... 27
• 1. 고부가가치 기능성 혼합미(곡)의 원료 확보 및 중간 소재화 지원 ... 27
• 2. 당뇨환자용 혼합미(곡) ... 30
• 3. 수험생용 혼합미(곡) ... 39
• 4. 운동선수용 혼합미(곡) ... 45
• 5. 당뇨환자용 편의식품(죽) ... 47
• 2절. 혼합미(곡)의 영양성분, 기능성 성분, 이화학적 특성 및 취반특성 ... 53
• 1. 재료 및 방법 ... 53
• 2. 연구결과 ... 60
• 3절 당뇨용 혼합미(곡)의 영양성분 및 기능성 성분 분석 ... 104
• 1. 재료 및 방법 ... 104
• 2. 연구 결과 ... 105
• 4절. 맞춤형 편의식품 개발 및 시제품의 영양성분 ... 110
• 1. 재료 및 방법 ... 110
• 2. 연구 결과 ... 121
• 5절. 맞춤형 혼합미(곡)의 기능성 입증을 위한 임상 및 전임상 시험 ... 140
• 1. 당뇨환자용 혼합미(곡)의 예비 혈당 검사 (1차년도 2009년) ... 140
• 2. 당뇨환자용 혼합미(곡)의 임상시험 (1차년도 2009년) ... 142
• 3. 수험생 혼합미(곡) 임상시험 ... 154
• 4. 당뇨용 혼합미(곡) 예비 임상시험 (2차년도 2010년) ... 166
• 5. 당뇨용 혼합미(곡) 확증적 임상시험 (2차년도 2010년) ... 177
• 6. 당뇨용 혼합미(곡) 편의식 임상시험 ... 191
• 7. 운동선수용 혼합미(곡) 1차 전임상 동물 시험 ... 195
• 8. 운동선수용 혼합미(곡) 2차 전임상 동물 시험 ... 206
• 9. 혼합미(곡)의 기능성 임증을 위한 임상 및 전임상 시험의 연구 범위 및 수행 내용 ... 217
• 제4장 목표 달성도 ... 219
• 제5장 연구개발 성과 및 성과활용 계획 ... 222
• 1절. 연구 개발 성과 ... 222
• 1. 상품화 ... 222
• 2. 특허 ... 225
• 3. 논문 ... 226
• 4. 홍보 활동 ... 227
• 2절. 연구개발 성과 활용 계획 ... 231
• 1. 상품화 및 기술이전 계획 ... 231
• 2. 연구 결과 학술지 게재 예정 ... 231
• 3. 학교 급식 및 단체급식 업체에 홍보 자료 제공 ... 231
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 232
• 제7장 참고문헌 ... 233
• 끝페이지 ... 238