초록 ▼

□ 연구개요
1차년도. B결정형을 가진 고아밀로스 쌀 전분으로부터 마이크로, 나노입자 분리
- 산가수분해, 초음파처리를 통한 마이크로 및 나노입자 제조방법 확립
- 마이크로, 나노입자의 특성 확인 및 특성 분석
2차년도. 화학적&물리적 처리방법을 이용하여 제조한 마이크로, 나노입자의 레올로지 특성 확인
- 화학적, 물리적 처리를 병행하여 제조한 마이크로, 나노입자 제조 및 특성 확인
3차년도. OSA 전분 제조를 통한 생분해성을 가진 헬스케어 소재 개발
- 마이크로 입자를 이용한 OSA 전분 개

□ 연구개요
1차년도. B결정형을 가진 고아밀로스 쌀 전분으로부터 마이크로, 나노입자 분리
- 산가수분해, 초음파처리를 통한 마이크로 및 나노입자 제조방법 확립
- 마이크로, 나노입자의 특성 확인 및 특성 분석
2차년도. 화학적&물리적 처리방법을 이용하여 제조한 마이크로, 나노입자의 레올로지 특성 확인
- 화학적, 물리적 처리를 병행하여 제조한 마이크로, 나노입자 제조 및 특성 확인
3차년도. OSA 전분 제조를 통한 생분해성을 가진 헬스케어 소재 개발
- 마이크로 입자를 이용한 OSA 전분 개발 및 입자 구조, 크기, 열적 특성 분석
- 유화력, 점성 분석 및 카로티노이드 색소 등의 바이오캐리어 이용 가능성 확인

□ 연구 목표대비 연구결과
1) B결정형을 가진 고아밀로스 쌀 전분으로부터 마이크로, 나노입자 분리
○ 나노입자 분리법 확인: 초음파 처리 방법에 의한 쌀 전분입자에서 나노입자(200 nm 이하)의 분리방법을 확인하였음
○ 나노입자 제조 시의 쌀 전분 결정구조에 따른 분자 구조의 차이 확인: A타입과 B타입의 전분을 이용하여 나노입자를 제조하는 과정에서 아밀로펙틴 사슬의 길이가 짧아짐을 확인하였고, B타입에서 이러한 특성이 더 두드러지게 나타나 B타입 전분이 나노입자 제조에 있어서 유리함을 확인하였음
2) 화학적&물리적 처리방법을 이용하여 제조한 마이크로, 나노입자의 레올로지 특성 확인
○ Membrane filter를 이용한 마이크로입자의 분리: 산처리와 초음파 처리 방법에 의한 쌀 전분입자에서 마이크로 입자를 제조하고, membrane filter를 이용하여 마이크로입자의 분리 방법을 확인하였음.
○ 쌀 전분 결정구조에 따른 산처리 시의 마이크로 입자의 분산안정성 및 특성 차이 확인: B타입 전분은 아밀로펙틴 사슬 길이가 A타입에 비해 길며 물리적 처리(초음파) 시에 입자의 분해가 긴 사슬부터 일어나는 특성을 보였고, 전분의 결정 구조는 유지되어 생 전분보다 작은 사이즈의 입자를 제조함이 가능함을 확인하였음
3) OSA 전분 제조를 통한 생분해성을 가진 헬스케어 소재 개발
○ 마이크로 전분 입자의 소수성 작용기인 OSA를 이용한 변성 전분 제조 방법 확립: OSA 제조는 초음파 처리 방법에 의해 분리된 마이크로입자를 활용하여 진행하였고, NaOH로 pH 8.5 조건에서 6시간 동안 반응하여 제조하는 방법으로 확립하였음
○ 제조된 OSA 변성 마이크로 전분의 입자 특성 확인: 제조된 입자는 양친매성을 가지고 있어 지용성 물질의 코팅화 기능이 있음을 확인하였고, 입자의 사이즈는 생전분의 절반정도로 작아지는 효과를 확인하여 코팅화 소재 활용도가 높음을 확인하였음.
○ OSA 변성 전분의 유화력 및 코팅화 소재 가능성 평가: 제조된 마이크로 전분은 HMT, RS4로 제조하여 소재화 가능성을 확인하였고, 해당 연구 내용을 활용하여 경북대학교 교내 연구 과제로 수행중 (2022-2024)

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
○ 기술적 측면
- 물리적 처리 방법과 화학적 처리 방법에 따른 쌀 전분 입자의 결정형 구조의 영향을 확인하였고, 변성 전분 제조 시 B타입 전분의 구조적 유리함을 확인하였음.
- 쌀 전분 구조에 따른 마이크로, 나노 입자 제조 기술 확보로 이를 활용한 캐리어 물질로의 사용 가능성을 확인하였음
- 마이크로 OSA 전분은 점성이 낮아 생 전분으로 제조한 OSA 변성 전분에 비해 입자 크기나 물성에 있어서 더 유리할 것으로 판단되며, 또한 소화율이 증대되는 특성을 가지고 있어 추후 프로바이오틱스의 캐리어 소재로 활용 가능함
○ 경제, 산업적 측면
- 쌀의 약 80%가 전분으로 소재화 재료로 사용하기에 적절하며, A타입과 B타입 특성 분석에 따라 추후 소재화 산업에 있어 국가 경쟁력 증대 가능할 것으로 사료됨
- 식품, 의약품, 화장품 소재를 개발하기 위해 수입 옥수수 전분을 이용하여 나노입자 제조 연구, 변성전분 및 캡슐화 소재에 대한 연구가 이루어지고 있으나, 국내에서 수확량이 좋은 쌀을 원료로 하여 제조하면 부가가치를 높이면서도 산업 경쟁력을 강화하는 제품 생산이 가능함
○ A타입과 B타입 쌀 전분의 물성 특성 및 전분 입자의 초음파 처리에 따른 구조 변화 논문을 투고 중이며, 생전분이 아닌 입자를 분해하여 제조한 OSA 전분의 특성 및 캡슐화 효율 분석 연구 결과는 현재 보고된 바가 없기 때문에 본 연구 결과를 발표할 계획임

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 4
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 12
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 12
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 12
• 3) 목표 달성 수준 ... 12
• 4) 자체 보완활동 ... 13
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 13
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 13
• 6. 참고문헌 ... 14
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 15
• 붙임2. 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 16
• 끝페이지 ... 19