보고서 정보
주관연구기관 |
에코스프라우트 |
연구책임자 |
태기환
|
참여연구자 |
김태연
,
강경원
,
김명환
,
김애정
,
김혜경
,
김희선
,
이숙현
,
박영경
,
한명륜
,
신승미
,
김보람
,
김태준
,
오혜연
,
박주연
,
금소향
,
박현숙
|
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
|
발행년월 | 2011-06 |
주관부처 |
농림수산식품부 Ministry for Food, Agriculture, Forestry and Fisheries |
연구관리전문기관 |
농림수산식품부 Ministry for Food, Agriculture, Forestry and Fisheries |
등록번호 |
TRKO201800000225 |
DB 구축일자 |
2018-04-14
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초록
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IV. 연구개발결과
〇 기 보유한 식물공장시스템 특허 기술을 바탕으로 시스템을 구축(특허 제10-512378 외 5건)하였으며, 해당 모델은 형광등과 LED(적색, 청색, 혼합), CCFL을 광원으로 사용하였으며, 식물공장의 보편적인 일자형 다층구조가 아닌 자동회전 원통형 재배구조로 구축하여 생산량을 극대화 시켰다. 또한 이런 특징적인 구조는 작업자의 동선은 최소화하고, 시야 확보는 최대화함으로써 관리가 용이하다. 그리고 공기의 유동성이 원활하여 통기성이 좋아 온도, 습도, CO2 등의 환경요소 제어 용이하다.
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IV. 연구개발결과
〇 기 보유한 식물공장시스템 특허 기술을 바탕으로 시스템을 구축(특허 제10-512378 외 5건)하였으며, 해당 모델은 형광등과 LED(적색, 청색, 혼합), CCFL을 광원으로 사용하였으며, 식물공장의 보편적인 일자형 다층구조가 아닌 자동회전 원통형 재배구조로 구축하여 생산량을 극대화 시켰다. 또한 이런 특징적인 구조는 작업자의 동선은 최소화하고, 시야 확보는 최대화함으로써 관리가 용이하다. 그리고 공기의 유동성이 원활하여 통기성이 좋아 온도, 습도, CO2 등의 환경요소 제어 용이하다.
〇 식물공장시스템내에서 발아, 육묘, 정식 등의 재배과정을 거쳐 총 재배소요기간 30일의 모시대 생산 ㆍ재배 기술을 확립하였다.
〇 1단계로서, 모시대의 재배기간(1, 2 및 3개월)간의 phytochemical함량과 DPPH 소거능을 비교분석하였으며 3개월 된 모시대의 경우 phytochemical 함량 분석으로서 총 폴리페놀, 총 플라보노이드 및 항산화능으로서 DPPH 소거능은 각각 88.68 mg/g, 77.48 mg/g 및 83.73%로 가장 높게 나타났다.
〇 2단계로서, 3개월 재배한 모시대를 시료로 이용하여 추출전의 공정으로서 원적외선처리공정인 조사온도(X1), 조사시간(X2)에 따른 수준(XI; 40-100°C, X2; 20-60분)을 조절하여 총 폴리페놀, 총 플라보노이드 및 DPPH radical 소거능 등을 비교분석하였으며 최적조건은 원적 외선처리 온도는 80°C, 처리시간은 35분이었다.
〇 3단계로서, 모시대의 추출공정의 최적화로서 열수, 에탄올 및 메탄올을 용매로 이용하였다. 3가지 인자의 수준변화에 따른 종속변수(반응치)로서 총 폴리페놀, 총 플라보노이드 함량, total antioxidant activity, DPPH radical 소거능, hydroxyl radical 소거능, SOD-like 활성 및 tyrosinase 저해활성 등에 대한 반응표면분석결과 열수추출의 최적조건으로 추출온도, 추출시간 및 용매비율은 각각 66.8°C, 9.0 hr 및 21.1 mL/g이었다. 에탄올추출의 최적조건은 에탄올 농도, 용매비율 및 추출시간이 각각 69.1%, 22.9 mL/g 및 27.1 hr이었다. 메탄올 추출의 최적조건으로 메탄올농도, 용매비율 및 추출시간은 각각 70.4%, 23 mL/g 및 9.9 hr 이었다.
〇 모시대 최적 추출조건에서의 열수, 에탄올 및 메탄올 추출방법에 대하여 비교분석한 결과 메탄올 추출이 가장 높은 phytochemical 함량, total antioxidant activity, DPPH radical 소거능, hydroxyl radical 소거능, SOD-like 활성 및 tyrosinase 저해활성도를 나타내었으며 그 다음은 에탄올추출, 열수추출 순이었다.
〇 헥산, 클로로포름, 에틸아세테이트, 부탄올 및 물 분획물에 대한 총 페놀, 총 플라보노이드 함량, DPPH radical 소거능 등을 비교분석한 결과 부탄올분획물이 가장 우수하게 나타났다.
〇 Methanol 추출물과 부탄올 분획물에 대한 저장안정성실험에서 25°C 저장온도에서 7일이 지난 후 산소유무에 따른 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드의 함량변화는 산소의 유무와 관계없이 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드의 함량의 차이는 거의 나타나지 않았다. DPPH radical 소거능과 SOD 유사활성 변화결과 산소가 없는 진공상태에서 높은 값을 보인 반면에 hydroxyl radical 소거활성 변화는 반대의 결과가 나타났다.
〇 개발된 inner beauty food 에 대한 시장성분석 중 미용음료의 중심지역검사결과 모시대의 제품화과정에서 가장 문제점으로 지적되는 떫은맛에 대한 강도평가에서는 모시대 침출차(원적외선 미처리)가 가장 강하게 나타내었고, 원적외선처리 침출차, 추출음료 순서로 약하게 나타났다. 개발한 미용음료의 각각의 기호도와 구매의사를 조사한 결과는 추출음료의 기호도와 구매의사가 가장 높게 나타났다.
〇 미용다식(현미다식, 화이트초콜릿코팅다식, 율무다식, 보리다식)의 중심지역검사결과 전체적인 기호도 평가에서 화이트초콜릿코팅다식, 현미다식, 보리다식, 율무다식순서로 나타났고 화이트초콜릿코팅다식의 구매의사가 가장 높았다.
〇 열수추출물과 에탄올 추출물에 대한 생리활성 탐색결과 총풀리페놀함량은 에탄올 추출물이 유의적으로 높은 값을 나타내었고, DPPH소거능은 열수추출물이 86.10%로 75.37%의 에탄올 추출물 보다 높았다.
〇 티백 형태의 제품개발 연구에서 최적의 배합비는 관능평가에서 가장 우수한 값을 형성한 메밀 0.84, 현미 0.36에 모시대를 0.1g 첨가한 시료로 관능검사시 대조군으로 사용한 녹차 제품보다 생리활성 결과가 보다 우수하였다.
〇 추출물형태의 음료제품 개발에서는 모시대 무첨가군에 비해 모시대 첨가군에서 생리활성 평가가 우수하였고, 최적 배합비로는 보리, 결명자, 둥글레, 옥수수, 옥수수 수염, 현미, 메밀, 원적외선 조사 모시대를 각각 3.0, 1.0, 1.0, 1.5, 0.5, 1.5, 1.5, 0.1g 첨가한 제품이 가장 높은 기호도를 나타내었다.
〇 모시대를 이용한 면역활성 평가결과 IL-6의 분비량이 LPS의 75%의 수준의 많은 생성량을 보였고, TNF-α 및 IL-12의 생성량을 증가시키는 것으로 나타났다.
〇 모시대 분말을 첨가한 다식의 품질평가 결과 현미를 첨가한 다식의 기호도가 가장 좋았고 현미를 이용한 다식 제조의 모시대 최적 첨가비율은 8%(w/w) 인 것으로 나타났다.
〇 다식의 제조시 첨가되는 당종류는 프락토 올리고당이 가장 효과적이었다.
〇 다식의 초콜릿 코팅은 다식의 전체적인 기호도를 상승시키는데 주요했으며 화이트 초콜릿 코팅한 제품의 기호도가 가장 높았다.
〇 모시대 설기의 최적 제조공정은 모시대 분말을 1%(w/w) 첨가하였을 때 관능평가 색, 향, 맛, 조직감 및 전체적인 평가의 모든 항목에서 가장 기호도가 높았다.
〇 모시대가 첨가된 옐로우레이어 케이크에 대한 모시대의 적정 첨가 비율은 2%로, 이때의 기호도가 가장 높았다.
〇 모시대 분말 첨가 두부의 최적 배합비는 0.5%가 가장 높은 기호도 점수를 보였다.
〇 양갱의 모시대 적정 첨가량은 팥앙금 기준 6%가 적정 첨가비율로 나타났다.
〇 닭발을 이용한 미용스프 제조공정에서 18가지의 아미노산이 검출되었고 파인애플 착즙액과 생모시대를 6% 비율로 첨가한 미용스프의 기호도가 가장 높았다.
〇 모시대차(티백차) 및 추출음료, 현미 초코 코팅 다식, 모시대 닭발 스프의 패키지 디자인 시안을 개발하였으며, 다식 및 티백차의 대량생산 공정 설계를 완료하고 사업화 및 산업화를 위한 생산 공정 구축 방안 및 기술이전을 위해 관련 업체와 협의 진행 중 이다.
(출처 : 요약문 6p)
Abstract
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IV. Results
〇 The system was established by holding patent technology of plant factory (Patent No.10-512378 & other 5nos), the fluorescent light, LED (Red, Blue, Mixed) and CCFL were applied to the relevant model as a light resource and the production was maximized by establishing auto revovi
IV. Results
〇 The system was established by holding patent technology of plant factory (Patent No.10-512378 & other 5nos), the fluorescent light, LED (Red, Blue, Mixed) and CCFL were applied to the relevant model as a light resource and the production was maximized by establishing auto revoving cylindrical control structure, not by universal slotted multi-layered structure. So, It is easy to control, since this distinguishing structure will minimize the worker's movement and maximize to secure a clear view. The ventilation is good due to smooth air fluidity, so it is easy to control the environmental factors, such as temperature, humidity and CO2...etc
〇 It established production and cultivative technology to make total 30days cultivating periods for germination, raising seedling, and formal vegetation under plant factory system.
〇 In the investigation for anti-aging effect of Mosidae extract, ethanol extract after far infrared irradiation was demonstrated to be effective.
〇 In the result of MMP-1 activity, ethanol extract after far infrared treatment was effective in activity inhibition for skin keratinocytes and fibroblasts.
〇 As the first stage, we analyzed phytochemical contents and DPPH radical scavenging activities to determine cultivation period. Total polyphenol content, total flavonoid content and DPPH radical scavenging activity in 3 months cultivation Adenophora remotiflora were 88.68 mg/g, 77.48 mg/g and 83.73%, respectively, which were the highest values among 1-3 months of cultivation.
〇 As the second stage, we developed far-infrared irradiation processing of Adenophora remotiflora based on total polyphenol content, total flavonoid content and DPPH radical scavenging activity improvements. The optimum processing conditions of irradiation temp, and duration were 80°C and 35 min, respectively.
〇 As the third stage, extraction processing conditions were developed by water ethanol and methanol as solvents. The optimum extraction conditions for water extraction were extraction temp., extraction time and ratio of solvent to sample were 66.8 °C, 9.0 hr and 21.1 mL/g, respectively. For ethanol extraction, etanol concentration, ratio of solvent to sample and extraction time were 69.1%, 22.9 mL/g and 27.1 hr, respectively. For methanol extraction, methanol concentration, ratio of solvent to sample and extraction time were 70.4%, 23.0 mL/g and 9.9 hr, respectively.
〇 The highest values of total polyphenol contents, total flavonoid contents, DPPH radical scavenging activity, total antioxidant activity, hydroxyl radical scavenging activity, SOD-like activity and tyrosinase inhibitory rate were resulted from methanol extraction among three different solvents (methanol, ethanol and water).
〇 Among n-hexane, chloroform, ethyl acetate, butanol and water fraction obtains, butanol fractions were the highest values of total polyphenol contents, total flavonoid contents and DPPH radical scavenging activity.
〇 We analyzed the storage stabilities of methanol extraction and butanol fraction products after 7 days storage at 25 °C. Total polyphenol and total flavonoid contents were not changed by oxygen. DPPH radical scavenging activity and SOD-like activity were decreased by oxygen. While, hydroxyl radical scavenging activity was increased by oxygen.
〇 The highest intensity value of astringent taste was methanol extracts (without far-infrared irradiation treatment) using consumer central zone test. methanol extracts (without far-infrared irradiation treatment), methanol extracts (with far-infrared irradiation treatment), extracts drink were arranged in astringent taste intensity value order. Extracts drink was the highest hedonic values and intention to purchase among three different samples.
〇 White chocolate coating, brown rice, barley and adlay Dasiks were arranged in hedonic value order based on consumer central zone test. White chocolate coating Dasik was the best intention to purchase among four different Dasiks.
〇 The results for water extract and ethanol extract of Mosidae, total polyphenol content of ethanol extract was showed significantly higher than that of the hot water extract. DPPH scavenging activity in hot water extract(86.10%) was higher than that of the ethanol extract(75.37%).
〇 In the product research and development for tea bag with Mosidae, optimum formular in the best sensory evaluation was that buckwheat and brown rice were each 0.84g and 0.36g with 0.1g Mosidae powder, respectively. Phytochemicals of manufactured product was superior to the green tea as control product.
〇 In the study for development of beverage type, group with Mosidae was distinguished about antioxidant activity than control group with green tea, and optimum condition for the product occurred that was each barley 1.0 g, cassia seed 1.0 g, solomons seal 1.0 g, corn 1.5 g, corn silk 0.5 g, brown rice 1.5 g, buck wheat 1.5 g and far infrared irradiated Mosidae 0.1 g in distilled water 1.0 L.
〇 In the Immune activity assessment for Mosidae extract, secretion of IL-6 was increased to level of 75% by LPS, it was also respectively increased to amount of TNF-α and IL—12 creation.
〇 In Dasik with Mosidae powder, the results of sensory evaluation has been the highest for brown rice addition, optimum addition ratio of Mosidae powder was 8% (w/w) about crop weight.
〇 Fructo-oligosaccharides was the best effective on Dasik’s additive saccharide.
〇 Chocolate coated Dasik has been increased overall quality, and coated product using white chocolate was the highest score in the sensory evaluation.
〇 In the study of Seolkidduk with Mosidae powder, optimum condition was level of 1% (w/w), values were the highest all in the color, flavor, taste, texture and overall-quality etc.
〇 In the manufacture processing for yellow-layer cake, appropriate proportion of Mosidae powder was 2% then sensory evaluation was the highest.
〇 Optimum formulation of Tofu with Mosidae powder was 0.5% (w/w), and sensory evaluation score was the highest.
〇 Appropriate addition of Mosidae for the Yangang was 6% (w/w) when it was based on the red-bean sediment.
〇 In Inner beauty soup for manufacturing processing using chicken foot, it was detected 18 amino acid, sample of the highest for the sensory evaluation was included to pineapple juice and the level of 6% of raw Adenophora remotiflora.
(출처 : SUMMARY 12p)
목차 Contents
- 표지 ... 1
- 제출문 ... 2
- 요약문 ... 3
- SUMMARY ... 10
- CONTENTS ... 17
- 목차 ... 18
- Table index ... 20
- Figure index ... 29
- 제1장 연구개발과제의 개요 ... 33
- 제1절 연구개발의 목적 ... 33
- 제2절 연구개발의 필요성 ... 33
- 제3절 연구개발의 범위 ... 35
- 제2장 국내·외 기술개발 현황 ... 38
- 제3장 연구개발 수행내용 및 결과 ... 41
- 제1절 모시대의 대량생산재배 시스템 구축 및 피부노화억제효과 탐색 및 구명[주관기관] ... 41
- 1. 식물공장을 활용한 모시대 대량생산 시스템 개발과 가공제품의 산업화 연구 ... 41
- 2. 피부노화 억제효과 탐색 및 구명 ... 48
- 3. 개발 상품의 산업화 연구 ... 56
- 제2절 모시대를 이용한 최적/추출 분획 공정개발 및 분말소재 inner beauty food 개발 [제1 협동기관] ... 61
- 1. 이론적, 실험적 접근방법 ... 61
- 2. 연구내용 ... 62
- 3. 결과 ... 70
- 제3절 모시대를 이용한 inner beauty food 개발 [제2 협동기관] ... 159
- 1. 모시대 원재료에 대한 항산화능 탐색 ... 159
- 2. 모시대 함유 티백 개발 ... 163
- 3. 모시대를 이용한 추출 음료 개발 ... 175
- 4. 모시대 음료의 저장성 실험 ... 182
- 5. 모시대의 면역 활성 탐색 및 모시대 분말 첨가 현미 다식 ... 187
- 6. 모시대를 이용한 곡물(현미, 율무, 보리) 다식 recipe 및 제조공정 정립 ... 196
- 7. 당 종류에 따른 모시대 분말 첨가 현미 다식 제조 ... 217
- 8. 초코렛을 이용한 모시대 분말 첨가 현미 다식 제조 ... 223
- 9. 화분을 이용한 모시대 분말 첨가 현미 다식 제조 및 평가 ... 229
- 10. 모시대를 이용한 모시대 설기 제조 및 품질특성 ... 237
- 11. 모시대분말 첨가 수준에 따른 옐로우 레이어 케이크의 품질특성 ... 245
- 12. 모시대 첨가비율에 따른 모시대 두부의 품질 평가 ... 253
- 13. 모시대 분말의 첨가수준에 따른 노인용 간식(모시대 양갱)의 품질 특성 ... 257
- 14. 모시대를 이용한 미용스프 개발 및 저장성 실험 ... 262
- 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 279
- 1. 주관기관 - (주) 에코스프라우트 ... 279
- 2. 제1협동 - 단국대학교 ... 279
- 3. 제2협동 - 혜전대학 ... 279
- 제5장 연구개발 성과 및 성과활용 계획 ... 280
- 제1절 연구개발 성과 ... 280
- 1. 기술적 측면 ... 280
- 2. 경제, 산업적 측면 ... 280
- 3. 연구개발 결과 주요 내용 ... 281
- 4. 특허, 논문 등 지식재산권 현황 및 확보 계획 ... 283
- 제2절 실용화·산업화 및 추가 연구 추진 계획 ... 284
- 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 285
- 제1절 원적외선 처리 기술 ... 285
- 제2절 아임계 열수 추출기술 ... 285
- 제7장 참고문헌 ... 286
- 제8장 부록(특허) ... 293
- 끝페이지 ... 337
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