초록 ▼

Ⅴ. 연구개발결과
1. 폴리페놀계 천연소재 및 전곡립을 활용한 건강 기능성 개선 방안 탐색을 위하여 복분자, 오디, 녹차, 오가자를 추출하는 조건 중 초기 pH, 극성, 온도를 달리하여 반응표면분석을 이용하여 최적 추출조건을 확립하였다. 추출물별 지표 폴리페놀 선정 및 구조 동정은 HPLC-PDA로 프로파일링하여 진행하였다. 베리류의 주요물질은 공통적으로 520 nm에서 주요물질이 분리 되었으며, 520 nm에서 분리된 피크는 안토시아닌 계열의 물질이라 예상이 되었으며, 녹차의 주요물질 분리 파장영역은 230, 280 nm이었

Ⅴ. 연구개발결과
1. 폴리페놀계 천연소재 및 전곡립을 활용한 건강 기능성 개선 방안 탐색을 위하여 복분자, 오디, 녹차, 오가자를 추출하는 조건 중 초기 pH, 극성, 온도를 달리하여 반응표면분석을 이용하여 최적 추출조건을 확립하였다. 추출물별 지표 폴리페놀 선정 및 구조 동정은 HPLC-PDA로 프로파일링하여 진행하였다. 베리류의 주요물질은 공통적으로 520 nm에서 주요물질이 분리 되었으며, 520 nm에서 분리된 피크는 안토시아닌 계열의 물질이라 예상이 되었으며, 녹차의 주요물질 분리 파장영역은 230, 280 nm이었다. 이를 바탕으로 LC-MS/MS 분석을 통해 폴리페놀 추출물의 주요성분 분석을 진행하였으며, 복분자에선 negative ion mode에서 cyanidin-3-rutinoside, rutin 등이 동정되었으며, positive ion mode에서 cyanidin 계열의 화합물들이 동정되었다. 오디에서는 negative mode, positive mode 모두 cyanidin 계열의 화합물이 동정되었다. 녹차의 경우 negative mode와 positive mode에서 모두 catechin 계열의 화합물이 동정되었다.
2. 폴리페놀계 천연소재와 함께 복합체 형성을 위해 전곡립 추출액의 총 페놀함량을 측정하였다. 추출온도가 높을수록 폴리페놀 추출이 잘 되었고, 발아보리가 수수에 비해 추출물의 총 페놀함량이 높게 나타났으며, LC-MS/MS를 이용하여 지표폴리페놀을 선정하였다. 또한 귀리, 수수, 완두단백의 아미노산 조성을 각각 분석하였으며, 폴리페놀 및 전곡립 추출물의 DPPH, ABTS 라디칼 소거능 측정을 통하여 항산화 활성 평가하였고, 추출온도가 높을수록 라디칼 소거능이 높은 것을 확인할 수 있었다. 또한 라디칼 소거능의 온도, 빛, 산에 대한 안정성에 대하여 관찰하였다. 녹차추출물의 경우 온도가 높을수록, pH가 낮을수록, 형광보단 UV조사 조건에서 저장할수록 불안정하였으며, 오디추출물 역시 온도가 높을수록, pH 낮을수록 라디칼 소거능이 감소하였으나 녹차추출물에 비해 빛 노출에 비교적 안정하였다.
3. 또한 총 페놀함량 측정을 통하여 폴리페놀-단백질 조합별 상호작용 정도를 확인하였으며, 분리완두단백과 오디추출물 간의 상호작용, gelatin과 tannic acid 사이의 상호작용은 온도가 낮을수록 잘 일어나는 것을 확인할 수 있었으며, 분리완두단백과 녹차추출물 간의 상호작용은 고온에서 잘 일어나는 것을 확인할 수 있었다. 또한 단백질 가수분해효소를 첨가할 경우 폴리페놀-단백질 간의 상호작용을 저해하는 것을 확인하였다.
4. Metabolomics를 활용하여 제면 과정 중 단백질과 상호작용하는 오디 및 녹차 추출물 함유 폴리페놀 대사체 선별을 진행하였다. 그 결과 녹차 폴리페놀 추출물에서는 주로 tannin계열의 화합물들이 단백질과 상호작용하여 면대 형성에 기여하는 것으로 확인되었고, 그 중 procyanidin계열 대사체가 주요한 역할을 하는 것으로 나타났다. 오디 폴리페놀 추출물에서는 주로 anthocyanin계열의 화합물들이 단백질과의 작용으로 면대 형성에 도움을 주는 것으로 확인되었고, cyanidin과 그 배당체 물질들이 주요 대사체로 작용하는 것으로 분석되었다.
5. 폴리페놀과 전곡립 활용에 따른 반죽특성을 분석하였으며, 면 반죽은 쌀가루가 첨가되었을 때 점도가 높아졌으며, 추가로 단백질을 첨가할 경우 점도가 낮아졌다. 또한 오디추출물을 첨가할 경우 당의 영향으로 인하여 점도가 낮아졌으며, 노화정도 역시 줄어들었다. 그리고 면 반죽의 열적특성을 관찰하였으며, 밀가루 함량이 줄어들고, 폴리페놀 추출물을 첨가하였을 때 호화개시온도가 높아지는 것을 확인할 수 있었다. 또한 오디추출물을 첨가하였을 때 당의 영향으로 인하여 엔탈피변화량이 감소하는 것을 볼 수 있었다. 다음은 FE-SEM을 이용하여 면 표면의 구조적 특성을 확인하였으며, 대조군에 비해 단백질과 폴리페놀추출물을 첨가하였을 때 폴리페놀-단백질 상호작용으로 인하여 구조가 촘촘히 형성된 것으로 관찰된다. X-ray 회절을 통해 면 반죽의 결정구조 역시 관찰해 보았으며, 여러 전분이 섞임에 따라 intensity가 낮아지는 것을 확인할 수 있었으며, 폴리페놀-단백질 상호작용이 반죽 내 전분의 결정형에는 영향을 미치지 않음을 알 수 있었다. 면의 텍스쳐 특성도 분석을 해보았으며, 단백질과 폴리페놀추출물을 첨가할 경우 면의 탄성이 증가하는 경향을 보였으나, 밀가루 함량이 줄어듦에 따라 점성이 감소하는 것을 확인하였다.
6. 전곡립과 폴리페놀 활용에 따른 제면 제품의 새로운 가공 기능성에 대한 탐색을 실시하였다. 그 결과, 압출면 공정에서 기인한 cooking loss를 저감화할 수 있는 방법에 대하여 연구하였고 특히, 공정 변수, 배합 원료, 물리적, 효소적 처리 등을 적용하여 cooking loss를 저감화 할 수 있는 방법을 제시하였다. 아울러, 전곡립/폴리페놀 사용에 따른 압연면의 흡유 특성을 분석하였고 그 결과 내부 구조를 치밀하게 하여 대조구에 비하여 흡유량을 감소시켜 저지방, 저칼로리 압연면을 제조할 수 있는 가능성을 제시하였다. 또한, 가속 저장 중 압연면의 산패도를 측정하여 녹차추출물이 첨가되었을 때 추출물 내의 폴리페놀의 항산화효과에 의한 압연면 내의 유지가 산패 지연됨을 확인할 수 있었으며, 또한 현미를 사용한 압연면에서도 산패 지연효과가 관찰되었다.

Abstract ▼

III. Results
Food allergies and food intolerances are a growing public health concern causing higher consumer demand of products that are tailored to meet special dietary requirements. Especially the market for gluten-free and free-from foods has gradually increased. In order to meet the dynamic

III. Results
Food allergies and food intolerances are a growing public health concern causing higher consumer demand of products that are tailored to meet special dietary requirements. Especially the market for gluten-free and free-from foods has gradually increased. In order to meet the dynamic growth trends taking place in the gluten-free market it is important to develope alternative ingredients of gluten.
In this study, the potential of the protein–polyphenol interaction was applied to cross-linking reinforced protein networks in gluten-free instant whole grain noodles. Specifically, inter-component interaction between soy protein isolate and extract of some Korean berries and green tea extracts were examined with a view to improving rheological, cooking properties and health functional quality of instant whole grain noodles.
Prior to treatment of protein isolate and polyphenol extract on noodle, the condition of polyphenol extract from berries and green tea was optimized using RSM. Optimal extraction conditions of polyphenols from four different sources such as bokbunja, mulberry, green tea leaf, and ogaja were established by applying different initial pH, temperature, and polarity of extraction solvent through response surface methodology (RSM). The greatest amount of total phenolic compounds (mg GAE/10 g) from bokbunja were extracted at pH 7.25 and 65.95℃ with a yield of 26.17. Among 4 different plants, the greatest yield (86.39 mg GAE/10 g) of total phenolics was obtained from green tea leaf.
In a components-interacting model system, a mixture of protein isolate(PI) and polyphenol extract (PE) made some haze. Major anthocyanin of mulberry are cyanidin and its glycoside such as cyanidin-3-glucoside and cyanidin. And major antoctanin of green tea are tannin compound such as procyanidin B2-gallate and procyanidin trimer. These major compound sparsely interacted with PI and support noodle formation by polyphenol-protein complex.
By adding rice flour in noodle dough formulation, the resulting dough showed greater viscosity while this parameter decreased by adding proteins. Mulberry extract caused viscosity drop and less retrogredation of rice-added noodle dough possibly due to high amount of sugar in the extract. Thermal transition property of noodle dough indicated that its gelatinization temperature increased by adding proteins and polyphenols. Interaction between protein and polyphenol did not affect crystalline form of starch in dough but elasticity of noodle increased obviously. Cooking loss of rice noodle increased by decreasing proportion of wheat flour in the dough formulation while the rice noodle enforced with both protein and polyphenol showed less cooking loss caused by dense network through polyphenol-protein interaction. Our results suggested the potential for utilizing protein– polyphenol interaction for gluten-free rice noodle production.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 3
• 요약문 ... 5
• SUMMARY ... 9
• CONTENTS ... 11
• 목차 ... 12
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 및 성과목표 ... 13
• 제 1절 연구개발 목적 ... 13
• 제 2절 연구개발 필요성 ... 14
• 제 3절 연구개발의 범위 ... 15
• 제 4절 연구성과 목표 대비 실적 ... 21
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 25
• 1절. 국내․외 관련분야에 대한 기술개발현황 ... 25
• 2절. 연구결과가 국내․외 기술개발현황에서 차지하는 위치 ... 26
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 28
• 제 1절. 곡류 제면 제품 개발 및 천연 폴리페놀계 화합물 추출공정기초 기술 개발 ... 28
• 제 2절. 폴리페놀 및 전곡립의 가공 안정성 탐색 및 제면 조건 확립 ... 94
• 제 3절. 폴리페놀 및 전곡립 활용 시제품 평가 및 가공 신기능성부여 기술 개발 ... 154
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 198
• 제 1절 연차별 연구개발 목표 대비 달성도 ... 198
• 제 2절 관련 분야에의 기여도 ... 201
• 제 5 장 연구개발 성과 및 성과활용 계획 ... 202
• 제 1절 연구개발 성과 ... 202
• 제 2절 성과활용 계획 ... 204
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 205
• 제 7 장 연구시설‧장비 현황 ... 207
• 제 8 장 연구실 안전관리 이행실적 ... 208
• 제 1절 연구실 안전 점검 체계 및 실시 ... 208
• 제 9 장 참고문헌 ... 210
• <첨부> 특허, 논문 및 시장분석 보고서 ... 216
• 끝페이지 ... 225