초록 ▼

Ⅳ. 연구개발결과

1. 혼합잡곡분말의 잡곡 선정 및 혼합비율 설정
● 혼합잡곡분말 제조를 위해 가공특성 및 저장성을 고려하여 보리, 기장, 수수, 율무를 혼합잡곡으로 선정함.
● 혼합잡곡비율 설정 시 기호성과 기능성뿐만 아니라, 경제성을 고려하여 보리의 비율을 가장 높게 설정함.

2. 혼합잡곡분말의 영양성
● 잡곡을 활용하여 새로운 식품의 재료로 사용하기 위하여 혼합잡곡분말을 제조하고 영양성을 평가하였다. 혼합잡곡분말 제조를 위해 보리, 기장, 수수, 율무를 사용하였으며, 혼합 비율은 6가지

Ⅳ. 연구개발결과

1. 혼합잡곡분말의 잡곡 선정 및 혼합비율 설정
● 혼합잡곡분말 제조를 위해 가공특성 및 저장성을 고려하여 보리, 기장, 수수, 율무를 혼합잡곡으로 선정함.
● 혼합잡곡비율 설정 시 기호성과 기능성뿐만 아니라, 경제성을 고려하여 보리의 비율을 가장 높게 설정함.

2. 혼합잡곡분말의 영양성
● 잡곡을 활용하여 새로운 식품의 재료로 사용하기 위하여 혼합잡곡분말을 제조하고 영양성을 평가하였다. 혼합잡곡분말 제조를 위해 보리, 기장, 수수, 율무를 사용하였으며, 혼합 비율은 6가지(A; 보리 : 기장 : 수수 : 율무 = 2 : 2 : 2 : 1, B; 보리 : 기장 : 수수 : 율무 = 2 : 2 : 1 : 2, C; 보리 : 기장 : 수수 : 율무 = 2 : 1 : 2 : 2, D; 보리 : 기장 : 수수 : 율무 = 2 : 2 : 1 : 1, E; 보리 : 기장 : 수수 : 율무 = 2 : 1 : 1 : 2, F; 보리 : 기장 : 수수 : 율무 = 2 : 1 : 2 : 1)로 설정하였다. 혼합잡곡분말의 일반성분을 측정한 결과 탄수화물의 비율이 67.59~75.07%였으며, 혼합비율에 따른 혼합잡곡분말의 일반성분 함량은 유사하게 나타났다. 혼합잡곡분말에서는 총 15종의 유리아미노산이 검출되었으며 그 함량은 혼합잡곡분말 A, B, C, D, E, F 각각 55.19 mg/100g, 59.11 mg/100g, 56.26 mg/100g, 63.38 mg/100g, 87.61 mg/100g, 58.85 mg/100g으로 혼합잡곡분말 E가 가장 높은 유리아미노산 함량을 나타내었다. 무기질 함량의 경우 총 9가지의 무기질(Ca, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Mo, Na, Zn)이 검출되었고, 혼합잡곡분말의 무기질 함량은 480.42∼543.11 mg/100g 범위로 나타났으며, 혼합잡곡 분말 E가 가장 높은 무기질 함량을 보였다. 혼합잡곡분말 A, B, C, D, E, F의 환원당 함량은 각각 279.4 mg/g, 274.94 mg/g, 273.91 mg/g, 281.37 mg/g, 276.32 mg/g, 275.43 mg/g으로 혼합비율에 따른 차이는 미비하였다.

3. 혼합잡곡분말의 기능성
● 최근 성인병과 먹거리 사이에 밀접한 관계가 있음이 밝혀지면서, 건강한 식생활에 대한 관심이 증가하였고 특히 우리의 식생활 중 큰 비중을 차지하는 밥에 관련하여 흰 쌀밥에서 여러 잡곡을 섞어 먹는 혼합잡곡밥으로 선호도가 변하고 있다. 이에 본 연구에서는 기능성이 우수한 잡곡의 활용도를 높이고자 보리, 기장, 수수, 율무를 이용하여 혼합잡곡분말을 제조하고 항산화활성을 확인하였다. 혼합비율은 보리, 기장, 수수, 율무의 순서로 A=2:2:2:1, B=2:2:1:2, C=2:1:2:2, D=2:2:1:1, E=2:1:1:2, F=2:1:2:1 비율로 설정하였다. 총 폴리페놀과 총플라보노이드 함량은 비율에 따라 차이가 미비하였지만, 혼합잡곡분말 F가 100 g당 각각 52.94 mg과 4.94 mg으로 가장 높게 나타났다. DPPH radical 소거능은 농도에 따라 유의적으로 증가하였으며, 5 mg/mL 농도에서 혼합잡곡분말 6가지 모두 90% 이상 radical이 소거되었다. ABTS radical 소거능 또한 농도별로 소거능이 유의적인 증가를 나타내었는데, 5 mg/mL 농도에서 혼합잡곡분말 A, B, C, D, E, F의 소거능은 29.33%, 24.78%, 42.39%, 44.58%, 27.12%, 35.46%를 나타내어 혼합잡곡분말 D가 가장 큰 소거능을 보였다. 환원력을 측정한 결과, 5 mg/mL 농도에서 0.44∼0.71으로 나타났으며, ABTS radical 소거능과 동일하게 혼합잡곡분말 D의 값이 0.71로 가장 높은 환원력를 보였다. 이상의 결과, 혼합잡곡분말 D의 기능성이 가장 우수한 것을 확인 할 수 있었으며, 이를 섭취함으로써 높은 항산화 효과를 볼 수 있을 것으로 기대된다. 또한 잡곡의 다양한 활용을 통해 잡곡소비량의 증가 및 가공식품의 활성화의 증가에 도움이 될 것으로 생각된다.

4. 혼합잡곡분말의 ORAC 활성
● 친수성 성분 추출물의 값이 친유성 성분분획보다 2∼6.8배 높았으며, 혼합잡곡분말 F가 가장 높은 ORAC 활성을 보임

5. 혼합잡곡분말의 요리법 개발
● 영양성과 기능성이 우수한 혼합잡곡분말을 활용하여 혼합잡곡 땅콩죽, 혼합잡곡 흑임자죽, 혼합잡곡 누룽지탕, 열무김치, 혼합잡곡 조청 등의 요리법을 개발함.

6. 초미세 잡곡 소재의 영양성 평가
● 일반성분을 분석 한 결과 초미세 통메밀 분말과 고까루는 백미보다 조회분, 조지방, 조단백, 조섬유 함량이 높았음. 유리당 함량은 초미세 통메밀 분말은 133.44 mg/100g으로 총 3종(fructose, glucose, maltose)이 검출되었고, 고까루는438.43 mg/100g으로 총 4종(fructose, glucose, sucrose, maltose)이 검출되었음. 유리아미노산은 초미세 통메밀 분말과 고까루 각각 14종, 15종이 검출되었으며 총 유리아미노산 함량은 초미세 통메밀 분말 114.89 mg/100g, 고까루 377.75 mg/100g으로 백미보다 높게 나타남. 무기질 함량을 분석한 결과 백미, 초미세 통메밀 분말, 고까루 모두 총 9종의 무기질이 검출되었으며 세 시료군 모두 칼륨의 함량이 현저히 많았음. 초미세 통메밀 분말의 환원당 함량은 424.52 mg/100g, 고까루의 환원당 함량은 275.95 mg/100g으로 백미보다 유의적으로 높게 나타남.

7. 초미세 잡곡 소재의 기능성 평가
● 총 폴리페놀과 총 플라보노이드 함량은 초미세 통메밀 분말은 186.07 mg/g, 고까루는 125.46 mg/g으로 백미(3.99 mg/g)보다 유의적으로 높게 나타남. DPPH radical 소거능은 농도에 따라 증가하였으며, 고까루는 50 mg/mL 농도에서 83.2%로 가장 높은 활성을 나타내었고, 초미세 통메밀 분말은 50 mg/mL 농도에서 55.43%의 활성을 나타남. ABTS radical 소거능을 측정한 결과 추출물 농도 30 mg/mL에서 초미세 통메밀 분말, 고까루 각각 93.12%, 80.24%로 백미보다 유의적으로 높은 활성을 보였음. 환원력은 초미세 통메밀 분말이 모든 농도에서 가장 높은 흡광도 값을 보였으며, 고까루도 백미에 비해 유의적으로 높은 흡광도 값을 보였음.

8. 편이식이 잡곡을 이용한 효소식품 개발
● [청소년, 소령층 맞춤형 잡곡밥 및 편이식품의 개발]과제 수행 결과를 바탕으로 잡곡 편이식품 제품화하였다. 잡곡 편이식품에 고온성 Bacillus sp. alc 유산균 등을 배양하여 곡류효소함유제품인 [봉화 동의보감 고까루] 제품 개발을 통하여 상품화 하였다.

9. 봉화 동의보곡 고까루의 품질특성
● 봉화 동의보곡 고까루의 α-amylase활성 측정 결과 흡광도 차이가 0.123으로 효소식품 규격에 적합한 것으로 나타났다. 또한 protease활성 측정 결과 흡광도 차이가 0.123으로 나타나 효소식품 규격에 적합 한 것으로 나타났다. 고까루 제품의 열량은 390 kcal/100 g으로 나타났으며 탄수화물 및 당류는 83 g/100 g 및 15 g/100 g으로 낮으며 특히 포화지방, 트랜스지방 및 콜레스테롤은 검출되지 않았다.

10. 통메밀 분말 제조 및 잡곡 두유제품 개발
● 메밀껍질의 유효성분 활용을 위하여 통메밀 분말 제조에서 총 페놀성 화합물, rutin 및 총 아미노산 함량이 증가하였으며 통메밀 분말 제조를 위한 습식분쇄 시간은 90분으로 나타났다. 잡곡두유제조에서 통메밀 분말 첨가에 따라 총 페놀성 화합물 및 rutin 등의 기능성 성분이 강화되었으며 통메밀 분말 9%(w/w)첨가에서 두유의 기호도가 높게 나타났다.

11. 봉화 잡곡을 이용한 식사대용 편이식이 제품 개발
● 선행연구(2013년)에서 개발된 [봉화 동의보곡 고까루] 제품의 다양화를 위하여 식사대용 편이식이 제품을 개발하였다. 아침 식사대용 제품으로 결식률이 높은 청소년 및 직장인 등이 대용식으로 섭취하여 충분한 곡물 영양성분을 섭취하도록 하였다. 특히 발효공법을 통하여 합성 첨가물 등의 사용을 하지 않고 볶음 공정을 통하여 기호성 및 영양성이 풍부한 식사 대용 편이식품 개발이 완료되었다.

12. 식사대용 [봉화 동의보곡 고까루]의 품질특성
● [봉화 동의보곡 고까루]의 조단백 및 탄수화물의 함량이 약 77.43%로 나타나 고단백 식사 대용 편이식이 제품으로 활용이 가능하였다. 유리아미노산 조사결과 백미 및 현미에 비하여 높게 나타났으며 특히 필히 식품으로 섭취해야하는 필수 아미노산의 함량 및 비율이 상대적으로 높아 단백질 영양 급원식품으로 활용성이 매우 높았다. 열량은 420 kcal/100 g으로 나타났으며 탄수화물 및 당류는 각각 65 g/100 g 및 10 g/100 g으로 나타났다. 트랜스지방 및 콜레스테롤 등은 검출되지 않았으며 나트륨 또한 권장량에 비하여 매우 낮게 나타나 성인병 위험이 없는 식사대용 편이식품으로 활용이 가능하였다.

13. 초미세 통수수 분말의 개발 및 제품화
● 초미세 통수수분말을 제조하기 위하여 효소처리 후 습식분쇄 시간에 따른 특성을 조사한 결과 입도의 경우 대조구 239.17 μm에 비하여 습식분쇄 90분에서 49.47 μm로 감소하였으며 이후 큰 차이가 없었다. 습식분쇄과정에서 총 페놀성 화합물, 총 플라보노이드, 탄닌 및 무기질 등의 함량이 증가하였으며 항산화활성 또한 상승하는 것으로 나타났다. 따라서 효소처리 및 습식분쇄를 통한 초미세 통수수분말 제조의 경우 수수 껍질의 유효성분의 활용이 가능하며 가공식품소재로 제품화가 가능할 것으로 기대된다.

Abstract ▼

○ Results of the Project

1. Results of nutritional activity of mixed cereals powder.
Six types of mixed cereals powder were prepared using different mixing ratios of barley, proso millet, sorghum, and adlay, and their nutritional components and functionalities were analyzed. The mixed cere

○ Results of the Project

1. Results of nutritional activity of mixed cereals powder.
Six types of mixed cereals powder were prepared using different mixing ratios of barley, proso millet, sorghum, and adlay, and their nutritional components and functionalities were analyzed. The mixed cereals powders contained high levels of crude protein. The free amino acid and mineral contents of Sample E were the highest among all the samples.
Fructose, glucose, sucrose, and maltose were detected as the four major free sugars in all the mixed cereals powders, and Sample D had the highest amount of reducing sugar among all the samples.

2. Results of functional activities of mixed cereals powder.
The total polyphenol and total flavonoid contents of Sample F were significantly higher than those of the other samples. Sample C showed the highest level of DPPH radical scavenging activity and reducing power. As for the ABTS radical scavenging activity, theIC50 of Sample D was the lowest among all the samples, but did not significantly differ from that of Sample C. Therefore, we suggest 2:2:1:1 (in Sample D) as the best mixing ratio of barley, proso millet, sorghum, and adlay to produce a mixed cereals powder with excellent nutritional value and antioxidant activities.

3. Results of recipes using mixed cereals powder.
The recipe was developed using excellent nutritional and functional mixed cereals powder : Black sesame and rice porridge, Peanut and rice porridge, Scorched rice soup, Grain syrup

4. Results of nutritional activity of cereals product.
Convenience cereals food and ultrafine whole buckwheat contained higher level of crude ash, crude fat, crude protein, crude fiber than rice. Free sugar content of ultrafine whole buckwheat showed 133.44 mg/100g, convenience cereals food showed 438.43 mg/100g. 14 and 15 kinds of free amino acid were detected by ultrafine whole buckwheat and convenience cereals food, respectively. Major mineral of cereals product was potassium.
Especially, reducing sugar content of ultrafine whole buckwheat was 1.5 times higher than that of rice.

5. Results of functional activity of cereals product.
Ultrafine whole buckwheat and convenience cereals food higher levels of total polyphenol and flavonoids than rice. The total polyphenol and flavonoids content of ultrafine whole were the highest among the samples. Convenience cereals food was the highest activity of DPPH radical scavenging among the samples. Ulrafine whole buckwheat was the highest activity of ABTS radical scavenging among the samples. Reducing power of extracts was increased by increase of concentration, and ultrafine whole buckwheat and cereals convenience food extracts were higher reducing power than rice extract.

6. Development of enzyme food using convenience multigrains
- Commercialization of convenience food made of multigrains based on the result of carrying out the project of [Development of Convenience Foods and Multigrain Rice for Adolescent and Aged People]
- The development of [Bonghwa Donguibogok Goggaru], a product containing grain enzyme, is completed by cultivating thermophilic Bacillus sp. and lactic acid bacteria in convenience food made of multigrains.

7. Quality characteristics of Bonghwa Donguibogok Goggaru
- The result of measuring the α-amylase activity of Bonghwa Donguibogok Goggaru shows that it conforms to the enzyme food specification as the difference in the absorbance is 0.123.
- Also, it conforms to the enzyme food specification as the difference in the absorbance is 0.123 when the protease activity is measured.
- The calorie of Goggaru product is shown to be 390 kcal/100 g. The contents of carbohydrate and sugar are low showing values of 83 g/100 g and 15 g/100 g respectively and, in particular, no saturated fat, trans fat or cholesterol has been detected.

8. Manufacture of whole buckwheat powder and development of soy milk made of multigrains
- When whole buckwheat powder was manufactured to utilize the active ingredients in the buckwheat hull, total phenolic compound, rutin and total amino acid contents increased, and the wet grinding time for the manufacture of buckwheat powder was shown to be 90 minutes.
- When manufacturing soy milk using multigrains, the functional ingredients such as total phenolic compound and rutin were reinforced as a result of adding whole buckwheat powder, and the preference was shown to be high for the soymilk made by adding 9%(w/w) of whole buckwheat powder.

9. Development of meal substitute convenience food products using Bonghwa multigrains
- Development of meal substitute convenience diet product for diversification of the [Bonghwa Donguibogok Goggaru] product developed in the preceding study (2013)
- It can help many youths and office workers who do not eat breakfast in ingesting sufficient grain nutrients by taking it as a breakfast substitute.
- Development of meal substitute convenience food with abundant palatability and nutrition through a roasting process without using any synthetic additives but using the fermentation method.

10. Quality characteristics of meal substitute [Bonghwa Donguibogok Goggaru]
- [Bonghwa Donguibogok Goggaru] can be utilized as a high protein meal substitute convenience food product because its crude protein and carbohydrate content is shown to be about 77.43%.
- As a result of free amino acid content is found to be higher than that of white rice and brown rice, and its usefulness as protein nutrition supply food is very high in particular because its content and rate of essential amino acids that have to be ingested as food without fail are relatively high.
- Its calorie level is found to be 420 kcal/100 g, and the contents of carbohydrate and sugar are found to be 65 g/100 g and 10 g/100 g respectively. No trans fat or cholesterol is detected, and there is no risk of adult disease as its sodium content is also shown to be very low in comparison to the recommended allowance.

11. Development and commercialization of ultrafine whole sorghum powder
- As a result of investigation on the characteristics depending on the wet grinding time after enzyme treatment carried out in order to manufacture ultrafine whole sorghum powder, the grain size was found to have reduced to 49.47 μm after being wet grinded for 90 minutes in comparison to 239.17 μm of the control group, and there weren't anymore differences afterwards.
- In the wet grinding process, the contents of total phenolic compound, total flavonoid, tannin, and mineral increased and anti-oxidative activity was also shown to have increased.
- Accordingly, if ultrafine whole sorghum powder is manufactured through enzyme treatment and wet grinding, the active ingredients in the sorghum hull can be utilized and we expect that it can be commercialized as material for processed food.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 요 약 문 ... 3
• S U M M A R Y ... 9
• 목차 ... 14
• 제 1 장 서 론 ... 15
• 제1절 연구개발의 목적 ... 15
• 제2절 연구개발의 필요성 ... 15
• 제3절 연구개발의 범위 ... 17
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 18
• 제1절 국내외 관련 기술의 현황과 문제점 ... 18
• 제2절 앞으로의 전망 ... 18
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 20
• 제 4 장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도 ... 75
• 1절 목표대비 대외달성도 ... 75
• 2절 정량적 성과(논문게재, 특허출원, 기타)를 기술 ... 77
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 79
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 80
• 제 7 장 기타 중요 변동사항 ... 81
• 제 8 장 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구장비 현황 ... 82
• 제 9 장 참고문헌 ... 83
• 끝페이지 ... 86