초록 ▼

Ⅳ. 연구개발결과
1. 피틴산 저감화를 위한 곡물 전처리 기술 개발
- 저피틴산 기능성 발효곡물 생산을 위한 제조 공정 확립을 위한 곡물 전처리 기술과 유산균이 살기 좋은 표면 확립을 위한 마이크로파 등을 활용한 크렉 유도 기술을 확립 함
- 현미 표면에 10⁶이상의 유산균이 부착 한 것을 확인함
- 공정 단계마다 발생하는 시료의 phytate 함량을 분석하여 비교한 결과 phytate 함량이 감소하는 것을 확인함
2. 저피틴산 발효곡물 제조공정 개발
- 저피틴산 발효곡 생산을 위

Ⅳ. 연구개발결과
1. 피틴산 저감화를 위한 곡물 전처리 기술 개발
- 저피틴산 기능성 발효곡물 생산을 위한 제조 공정 확립을 위한 곡물 전처리 기술과 유산균이 살기 좋은 표면 확립을 위한 마이크로파 등을 활용한 크렉 유도 기술을 확립 함
- 현미 표면에 10⁶이상의 유산균이 부착 한 것을 확인함
- 공정 단계마다 발생하는 시료의 phytate 함량을 분석하여 비교한 결과 phytate 함량이 감소하는 것을 확인함
2. 저피틴산 발효곡물 제조공정 개발
- 저피틴산 발효곡 생산을 위한 제조공정에 맞는 증축 공사를 위하여 부지확보 및 설계도를 제작함
- 공정별 가동 조건 개선을 위하여 건조단계의 마이크로파를 발효 후 최종 건조로 위치를 변경하는 등 제품의 완성도를 높일 수 있는 공정을 확보함
- 발효현미 생산 판매를 위한 포장디자인 시안 확보함
3. 저피틴산 발효곡물 생산 시스템 구축 및 시제품 품질특성 규명
- 저피틴산 발효곡물의 대량생산을 위한 생산시설을 확충하고자 발효조와 건조라인을 추가 신축하여 제품을 생산 유통하였음
- 대량 생산 제품의 영양성분분석결과 일반현미와 비슷하게 분석되어 영양성분의 유실은 없는 것으로 확인하였음
- 그러나 phytate 함량은 50% 이상 감소시켰음에도 불구하고, 영양성분의 유실도 없을뿐더러 유리 칼슘의 함량은 발효현미가 1.5배 이상 높은 것으로 확인되었기에 저피틴산 발효곡물의 경우 현미보다 소화율도 높아질 뿐 아니라 영양성분의 흡수율도 우수할 것으로 기대되고 있음
4. 피틴산 저감화를 위한 우수 유산균 선발 및 phytase 생산조건 설정
∙전통발효식품으로부터 phytase 생성능을 가진 L. sakei Wikim001, Wikim010을 분리하고, 선발균주의 현미 phytate 함량 감소를 확인하였음
∙L. sakei Wikim001, Wikim010 균주의 최적 생육 조건은 pH는 5.0∼6.5이며, 온도는 30∼40℃로 나타났음
5. 전처리 곡물에 대한 유산균의 접종비 및 배양기술 개발
∙Phytase 생산 우수 균주 L. sakei Wikim001, Wikim010를 4 X 10⁶∼ 8 X 10⁶/g으로 현미에 처리할 때 현미의 phytate가 효율적으로 분해됨을 확인하였음
∙Phytase 생산 우수 균주 L. sakei Wikim001, Wikim010 유산균주의 곡류별 발효조건을 확립하였음. L. sakei Wikim001, Wikim010의 발효최적 조건 확인 결과, 두 균주 모두 중성 범위의 pH에서 가장 우수한 phytate 분해능을 보였으며, 최적 반응 온도는 30∼40℃로 나타났음
6. 저피틴산 발효곡물의 기능성 효과 구명 및 가공품 개발
∙Phytase 생산 우수 균주 L. sakei Wikim001를 처리한 현미추출물의 파골세포 분화 억제능을 확인하였음. 그 결과, control(100%)에 비하여 L. sakei Wikim001을 처리한 현미추출물 50㎍/㎖은 37%의 억제능을 나타내었으며, L. sakei Wikim001을 처리한 현미 추출물 100㎍/㎖은 59%의 억제능을 보였으며 처리한 추출물의 농도 의존적으로 유의적인 감소 경향을 나타났음
∙난소적출(ovariectomized) 골다공증 모델과 일반현미 식이군 및 L. sakei Wikim001을 처리한 현미 식이군의 저피틴산 발효곡물이 골다공증에 미치는 영향을 확인하였음. Micro CT 측정결과, BV/TV, BS/TV, Tb.N, BMD는 OVX군에서 현저하게 감소되어지나 E2 양성대조군과 10% 발효 현미 급여군에서 유의성 있는 예방효과를 보였음. 혈청 중 존재하는 osteocalcin을 측정한 결과에서는 Sham군에 비해 OVX 수술군에서 새로이 형성되는 골기질의 양이 증가되어지는 것을 확인 할 수 있으며, 이는 양성대조군 E2와 10% 발효 현미 급여군에서 유의적으로 감소됨을 나타냈음
∙ Phytase 생산 우수 균주 L. sakei Wikim001를 처리한 현미를 이용하여 취반용 곡물제품 4종(유산균 발효현미, 유산균 발효 혼합 12곡, 유산균 발효 혼합 15곡, 유산균 발효 혼합 26곡)과 일반 가공품 3종(유산균 발효떡(가래떡, 떡국떡), 유산균 발효 볶은 현미, 유산균 발효 현미 국수)을 시제품으로 제작하여 건강 기능성 및 활용식품을 개발하였음

Abstract ▼

Ⅳ. Results of Research
1. Development of the pre-processing technology of grain for the reduction of phytic acid
∙Establishing a crack induction technique that utilizes a micro - wave to establish the surface that lactic acid bacteria livable pre-processing techniques grain for the establishme

Ⅳ. Results of Research
1. Development of the pre-processing technology of grain for the reduction of phytic acid
∙Establishing a crack induction technique that utilizes a micro - wave to establish the surface that lactic acid bacteria livable pre-processing techniques grain for the establishment of a production process for the functional fermented cereal production of low phytic acid.
∙To make sure that the lactic acid bacteria of 10⁶ or more are adhered to the surface of brown rice.
∙It was confirmed that the content of phytate result of comparison by analyzing the phytate content of the samples generated in each step is reduced.
2. Development of the manufacturing process of the low phytic acid fermented cereal ∙To ensure the grounds for extension work to suit the manufacturing process for the phytic acid fermentation grain production, produced a blueprint.
∙Ensures process that allows for improved by process operating conditions, after fermentation the microwave drying step, such as changing the position in the final drying, to increase the completeness of the product.
∙Package design draft proposal ensure for the production and sales of fermented brown rice.
3. Quality characterization of prototype building and the low phytic acid fermented cereal production system
∙Production and distribution products by adding stretch the drying line and fermentation tank to expand its production facilities for the mass production of the low phytic acid fermented cereal.
∙Analysis of the nutritional components of mass production product, that it is analyzed in the same way as normal brown rice, no loss of nutritional components have been identified.
∙However, despite reduced more than 50%, not only there is no loss of nutritional ingredients, the content of glass, of calcium, it fermented brown rice is 1.5 times higher than has been confirmed that the phytate content. Therefore, it is expected that the case of low phytic acid fermented cereal, and digestibility than brown rice also not only better absorption of nutritional components also are excellent.
4. Selection of excellent lactic acid bacteria for reduction of phytic acid, and setting of production condition of phytase
∙Lactobacillus sakei Wikim001 and Wikim010 with phytase formation potential were separated from traditional fermented food, and the decrease of the phytate contents of selected strains in brown rice was identified.
∙The optimal growth conditions of L.sakei Wikim001 and Wikim010 strains was identified as that pH is 5.0∼6.5, and the temperature is 30∼40℃.
5. Inoculation ratio and culture technical development of lactic acid bacteria for pretreatment cereals
∙When the L.sakei Wikim001 and Wikim010 which are the excellent strains for the production of phytase was treated to brown rice in the ratio of 4×10⁶ ~ 8×10⁶/g, respectively, it was identified that the phytate was efficiently decomposed.
∙The fermentation condition by a cereal of the lactic acid strains, L.sakei Wikim001 and Wikim010 which are the phytase-produced excellent strains was established. As a result identifying the fermentation optimum condition of L.akei Wikim001 and Wikim010, both strains showed the most excellent decomposition rate of phytate in the neutral pH, and the optimal reaction temperature was 30∼40℃.
6. Functional effect investigation and development of processed products of low-phytic fermentation cereals
∙The differentiation inhibitory ability of osteoclast of the brown rice extract treated with the phytase-produced excellent strain, L.sakei Wikim001 was identified. As a result, the brown rice extract of 50㎍/㎖ treated with the L.sakei Wikim001 showed the inhibitory ability of 37%, and the brown rice extract of 100㎍/㎖ treated with the L.sakei Wikim001 showed the inhibitory ability of 59%, in other words, the inhibitory ability was shown the significant reduction trend depending on the concentration of the extract.
∙Brown rice having reduced phytate, which is inoculated with the selected L.sakei Wikim001 having high phytase activity, in osteoporosis in ovariectomized (OVX) mice. As a result, OVX mice fed with BR-WK 10% diet decreased the markers of bone turnover, including osteocalcin and CTX-1. These results suggest that BR-WK diet has a bone sparing effect in OVX-induced trabecular bone loss and prevents deterioration of bone microarchitecture by suppressing the rate of bone turnover.
Therefore, BR-WK diet may be useful for preserving bone mass and structure against osteoporosis.
∙The health functional and utilization foods were developed by producing the trial manufactured product, such as four kinds of cereal productions for cooking (fermented brown rice by lactic acid bacteria, fermented 12 mixed grain by lactic acid bacteria, fermented 15 mixed grain by lactic acid bacteria, fermented 26 mixed grain by lactic acid bacteria) and three kinds of general processed goods (fermented tteok (rice cake) (Garaetteok, tteok for tteokguk), fermented-roasted brown rice by lactic acid bacteria, fermented brown rice noodles) by using the brown rice treated with phytase producing excellent strain, L.sakei Wikim001.