제출문 농림축산식품부장관귀하 다. 이보고서를 효모발효삼채추출물을이용한건강음료개발 과제의보고서로제출합니 2016 년 3 월 22 일 주관연구기관명 : 농업회사법인황금나무 ( 주 ) 주관연구책임자 : 소주련 연구원 : 김진영 연구원 : 소미란 - 4 -

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관훈 장
6 years ago
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1 발간등록번호 보안과제 ( ), 일반과제 ( ) 과제번호 CG000 (Development of healthy beverage using fermentation of Allium hookeri from yeasts and natural enzyme) 농업회사법인황금나무 ( 주 ) - 1 -

2 제출문 농림축산식품부장관귀하 다. 이보고서를 효모발효삼채추출물을이용한건강음료개발 과제의보고서로제출합니 2016 년 3 월 22 일 주관연구기관명 : 농업회사법인황금나무 ( 주 ) 주관연구책임자 : 소주련 연구원 : 김진영 연구원 : 소미란 - 4 -

3 요약문 Ⅰ. 제목 : 효모발효삼채추출물을이용한건강음료개발 Ⅱ. 연구성과목표대비실적 성과목표 지식재산권 출원 등록 기술이전 제품화 사업화지표 기술창업 사업화 매출창출 고용창출 투자유치 기술인증 SCI 학술성과 논문 비 SCI 학술발표 연구기반지표 교육지도 인력양성 정책활용 홍보정홍책보활전용시 최종목표 연구기간내달성실적연구종료후성과창출계획 기타 ( 타연구활용등 ) Ⅲ. 연구개발의목적및필요성 - 천연효소및효모를복합시킨저온발효기술을적용하고삼채의유효성분분획과정을통하여고부가가치제품을개발하여국민보건증진및농가소득향상과국내재배삼채의세계적브랜드이미지구축및고부가가치사업창출로국내 외산업의경쟁력을확고히하고자함. 최종목표 : 효모와천연효모를이용한발효삼채를함유한건강음료개발세부목표 : 효모와천연효소를이용한발효삼채를함유한건강음료개발 소비자맞춤형제품개발을위한제품평가방법및감성적커뮤니케이션전략구축 Ⅳ. 연구개발내용및범위 식용황화합물관련논문및특허조사 삼채원료의발효가공 개발된발효삼채음료제품의성분탐색 제품의품질평가 소비자기호도및선호도조사 음료제품포지셔닝을위한소비자인식조사및분석 Ⅴ. 연구개발결과 발효삼채추출물함유제품개발 - 5 -

4 개발제품의품질평가 - 6 -

5 소비자기호도조사 시식한발효삼채음료의각항목별점수발효삼채음료의적정가격은? 비율 (%) 빈도 ( 명 ) 1000원 원 원 원 원이상 합계 Ⅵ. 연구성과및성과활용계획 개발제품실용화및사업화 ( 온라인및오프라인매장판매를통한수입창출 ) 지역축제마당국내외식품박람회에개발제품을출품하여전시및홍보함

6 SUMMARY Allium hookeri was fermented by Saccharromyces genus for 200~300 hours at 45~70, and dried for 240~360 hours at 25~35. Allium hookeri extract(hot water) was carried out to investigate the effect of antioxidant activity. Super oxide radical and NO radical were increased in Allium hookeri fermentation. We manufactured beverage contain fermented Allium hookeri extracts(13brix, 1%), and carried out to preference investigation. From the results, we suggest that accharromyces genus fermentation method could be used as an effective process for increasing the antioxidant activity of Allium hookeri, We plan manufacture and sale of new beverage contain fermented Allium hookeri extracts

7 CONTENTS Part Ⅰ Introduction 1 Part Ⅱ Background 4 Part Ⅲ Research Development and Results 6 Part Ⅳ Achievement of Target 18 Part Ⅴ Application Planning

8 목 차 제 1 장연구개발과제의개요및성과목표 1 제 2 장국내외기술개발현황 4 제 3 장연구개발수행내용및결과 6 제 4 장목표달성도및관련분야에의기여도 18 제 5 장연구개발성과및성과활용계획

9 1. 연구개발배경 - 1 -

10 - 2 -

11 - 3 -

12 제 1 절국내기술개발현황 - 4 -

13 제 2 절국외기술개발현황 - 5 -

14 제 1 절연구개발수행내용 - 6 -

15 그림. 삼채발효및숙성과정 - 7 -

16 제 2 절연구개발수행결과 - 8 -

17 - 9 -

18 - 10 -

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20 그림. 삼채발효및숙성과정

21 - 13 -

22 - 14 -

23 그림. DPPH 법에의한발효삼채의활성산소라디칼소거활성 그림. 키산틴법에의한발효삼채의수퍼옥시드라디칼소거활성

24 그림. 그리스법에의한발효삼채의 NO 라디칼소거활성 제품명 총균수 (CFU/g) 식품공전규격 (100/ml이하) 시제품A 적합 시제품B 적합

시식한발효삼채음료의각항목별점수발효삼채음료의적정가격은? 비율 (%) 빈도 ( 명 ) 1000원 131 32.

25 시식한발효삼채음료의각항목별점수발효삼채음료의적정가격은? 비율 (%) 빈도 ( 명 ) 1000원 원 원 원 원이상 합계

26 제 1 절목표달성도

27 - 19 -

28 제 1 절실용화 사업화계획 제 2 절지식재산권확보계획 제 3 절기술확산계획

29 1. 본연구와관련된기술의국내외수준비교 기술명 관련기술최고보유국 우리나라관련기술수준 현재기술수준 연구사업단보유기술수준 기술개발목표수준 비고 국내산발효삼채제조기술을이 용한음료개발 - 효모를이용한삼채발효 - 음료개발 대한민국 - 80% - 100% - 80% - 80% - 90% - 90% 1) 기술명은본연구사업단과관련 ( 기보유기술또는향후개발예정기술 ) 된기술을기재 2) 현재기술수준은세계최고수준을 100% 으로할때우리나라및신청한연구사업단의기술수준표시 3) 기술개발목표수준은연구사업단종료시의기술수준을세계최고수준 (100%) 대비목표로제시 4) 부가설명이필요한경우비고란에작성 2. 특허조사 분석 가. 특허조사 분석범위 대상국가 국내 특허 DB 특허정보원 ( 국제특허청 ( 미국특허청 ( 등 검색기간 ~ 검색범위 제목및초록 특허조사 분석시활용하였던특허정보이용과관련된내용을기재

30 나. 특허조사 분석에따른본연구과제와의관련성 기술명 삼채발효, 음료개발 Keyword 삼채, 발효 검색건수 80 여건 유효특허건수 1 특허명 보유국 효모발효삼채원료및혼합음료제조기술 한국 핵심특허 및관련성 등록년도 관련성 (%) 80 유사점차이점특허명보유국 효모를이용하여삼채를발효시켰으며이추출물을원료로음료제조음료에첨가물을달리하였으며맛조정을통하여기호도를높임삼채막걸리의제조방법한국 핵심특허 및관련성 등록년도 관련성 (%) 20 유사점 차이점 삼채를첨가하여막걸리 ( 음료류 ) 를제조함 비발효삼채를첨가하여주류를제조함 1) 기술명은본연구사업단과관련 ( 기보유기술또는향후개발예정기술 ) 된기술을기재 2) keyword는검색어를의미하며, 검색건수는 keyword에의한총검색건수를, 유효특허건수는검색한특허중연구사업단관련기술과관련성이높은특허를의미 3) 기존특허는검색된특허중연구사업단관련기술과의관련성이높고인용도가높은상위 3개특허를기준으로작성

31 3. 논문분석 가. 논문분석범위 대상국가 논문 DB 한국 국회도서관 ( Pubmed( 등논문 DB 검색기간 ~ 검색범위 삼채, Allium hookeri, 발효 나. 논문분석에따른본연구과제와의관련성 기술명 Keyword 삼채추출물또는발효삼채추출물을이용한제품개발및기능성평가 삼채, 발효 검색건수 30건 유효논문건수 27건 논문명 발효균주에따른삼채뿌리열수추출물의항산화능비교연구 학술지명 한국식품조리과학회지 저 자 김현주, 이성현 핵심논문 게재년도 2015 및관련성 관련성 (%) 50 핵심논문 및관련성 유사점 각종발효균주를이용하여삼채를발효시킨후그추출물의항산화능비교 차이점 단일균주접종하여삼채를발효시켰으며그추출물을이용한제품개발및기호도에대한연구는아님 논문명 삼채가루첨가식빵의제조조건최적화및저장성연구 학술지명 한국식품영양학회지 저 자 이희정, 주나미 게재년도 2014 관련성 (%) 10 유사점 차이점 삼채를이용한제품개발 비발효삼채의단순건조파우더를이용하여제품을만들었으며음료가아님 핵심논문 및관련성 논문명 증포처리한삼채뿌리의이화학적특성및항산화활성 학술지명 한국식품영양과학회지 저 자 김영수, 양재헌, 전현일 게재년도 2015 관련성 (%) 10 유사점 차이점 삼채를가공처리하여이화학적특성과항산화활성을측정 삼채를단순증포가공하였음 1) 기술명은본연구사업단과관련 ( 기보유기술또는향후개발예정기술 ) 된기술을기재 2) keyword는검색어를의미하며, 검색건수는 keyword에의한총검색건수를, 유효논문건수는검색한논문중연구사업단관련기술과관련성이높은논문을의미 3) 기존논문은검색된논문중연구사업단관련기술과의관련성이높고인용도가높은상위 3개논문을기준으로작성

32 4. 제품및시장분석 최근의자료를기초로작성하되, 각내용별로반드시출처명시 가. 생산및시장현황 1) 국내관련 ( 유사 ) 제품의생산및시장현황 (1) 국내제품산업동향 건강기능식품업체는매년증가하고있는추세로 08~ 11년동안평균 14,5% 증가하였다. 11년현재일반판매업이 78,591개소로전체의 94.3% 를차지하고있으며, 수입업 (2,772개소, 3.3%), 유통전문판매업 (1,590개소, 2.0%), 전문제조업 (386개소, 0.5%), 벤처제조업 (38개소, 0.05%) 의순임. 단위 : 개소 출처 : 식품의약품안전청영양정책과 '11년건강기능식품산업총생산액은약 1.4조원으로국내총생산액 (1,237,1조원) 의 0.11%, 제조업총생산 (347,4조원) 의 0.39% 를차지하고있으며, 10년대비 28.2% 증가하였음. 이는건강기능식품연평균성장률 (27.4%) 과비슷한수준으로나타남. 건강기능식품의세계시장규모는약 2천억달러로, 국내시장 (47억달러) 는세계시장규모의 2.4% 수준임. 건강기능식품생산액은건강기능식품제도가시행된 04년 2,506억원에서지난해에는 13,682 억원으로 4.5배가량증가한것으로분석됨. - 이중 11 년건강기능식품수출액은작년대비 21.0% 증가한것으로나타남

33 또한, 건강기능식품생산액기준연평균성장률은 27.4% 로국내총생산 (GDP) 5.9%, 제조업 (GDP) 7.8% 보다높은성장률을보이고있음. 구분 생산액 ( 억원 ) 총생산량 ( 톤 ) 내수용 수출용 생산액 ( 억원 ) 생산량 ( 톤 ) 생산액 ( 억원 ) 생산량 ( 톤 ) ,506 4,764 2,263 4, ,235 10,578 6,888 10, ,031 13,687 7,516 12, ,598 19,885 9,184 19, ,671 25,361 10,211 24, ,682 40,258 13,126 39, ) 647 비율 (%) ('11/'10) ) 1$ = 1,108 원 (2011) 건강기능식품의 11년매출액은 13,682억원으로전년 (10.671억원) 대비 28.2% 증가하였음. 홍삼이 7,171억원으로전체매출액의 52.6% 를차지하고있으며, 비타민및무기질 (1,561억원, 11.4%), 개별인정제품 (1,435억원, 10.5%), 알로에 (692억원, 5.1%), 오메가-3 지방산함유유지 (509억원, 3.7%) 순임. 출처 : 2012 년식품의약품안전청통계연보 (2) 시장예측및산업발전전망

34 건강과웰빙의관심증가로고품질고급상품에대한수요가지속적으로증대되고있으며건강기능성제품판매액은해마다증가하고있어 2010년에는 1조원을넘어서고있음. 세계건강기능식품시장의 90% 이상을미국, 유럽, 일본이차지하고있고, 유럽시장은 2005 년부터 3.7% 씩증가하여 2015년 42억불에이를것으로보고되고있으며, 전세계적으로노령인구의증가로건강기능식품특히만성질환개선및예방제품의수요가크게증가될것으로보고되고있어 [ 출처 : 식품저널, 식품유통연감, 2010] 이에대한제품개발이절실히요구되고있음. 최근국가간자유무역협정등의환경변화로원료농산물및가공식품의수입이증가하는상황에서농업은농산물생산위주의 1차산업에서벗어나, 이를활용한가공및상품화등 2,3차산업으로확장되고있음. 식품산업은막대한자본과시간이투자되는의약품산업에비해저렴한개발비로상품화할수있는농식품자원을이용한식품개발산업에관심이대두되고있음. 농산물가공식품산업은저장능력이낮은농산물의과잉생산량과규격외농산물을가공함으로써농산물의수급안정에기여할뿐만아니라농촌지역주민의취업기회확대와가공원료의농산물을지역내에서확보함으로써지역농업생산확대의계기를마련함. 하지만위와같은기능성식품개발이성공하기위해서는첫번째조건이새로운제품이소비자의필요에적합해야하고그러기위해서는표적고객이신중하게선택되어야함. 또한제품의테스팅, 출시및수명주기의관리에있어서도고객의필요를해결하기위한제품의편익이소비자에게적절하게공급되어야함. 따라서시장에서제품이성공하기위해서는뛰어난연구개발능력과함께남보다앞선마케팅능력을보유하여야함. 따라서제품개발초기부터시장을분석하고소비자가중요하게생각하는편익들이무엇인지를찾아내는것은매우중요함. 본연구에서는소재개발및기능성인자탐색과함께다양한기능성효과검증및상품화에초점을맞춰제품개발초기부터시장환경과관련된조건들을분석할예정임 우리나라 1인당의료비지출은 OECD국가중가장빠르게증가하고있어질병예방의중요성이강조되고있음. 경제수준향상, 자가건강관리 (Self-health Care), 고령화등으로건강기능식품에대한수요가증가할것으로예상됨. 이에따라관련기업의연구개발투자에대한관심도커지고있지만상용화와성공가능성에대한불확실성으로투자결정에어려움을겪고있으며, 정부의일관성없는지원정책으로문제가발생하고있음. 또한신청업체역시수도권에집중되어있어분산이요구되며, 정부지원과제또한인삼, 홍삼등특정소재에편중되어있어소재다양화가시급한문제로지적됨. 전세계기능성건강식품시장이지속적으로성장하고있는만큼국가적지원을확대해원료소재를다양하게개발하고글로벌시장을향한적극적인마케팅이요구됨. 2) 국외관련 ( 유사 ) 제품의생산및시장현황 (1) 산업동향

전세계적으로건강기능식품은일반적으로식이보조식품 (Dietary Supplements), 유기식품 (Natural & Organic Foods), 유기상품 (Natural & Organic products) 및기능성식품 (Functional Foods) 의 4가지분류로구성됨.

35 전세계적으로건강기능식품은일반적으로식이보조식품 (Dietary Supplements), 유기식품 (Natural & Organic Foods), 유기상품 (Natural & Organic products) 및기능성식품 (Functional Foods) 의 4가지분류로구성됨. '11넌세계건강기능식품시장규모는 89십억달러이며, 향후 2016년에는 120십억달러를상회할것으로예상됨. 출처 : Nutrition Business Journal estimates($mil., consumer sales). 국가 / 지역별 11년매출액을살펴보면미국이 백만달러로가장높으며, 2위는서유럽이 15,657백만달러로나타남. 아시아시장을살펴보면중국이 10,639백만달러로가장큰시장을나타내고있으며, 전년대비 (9,540백만달러) 성장률은 11.5% 로급속한성장세를나타내고있음. 11년기준국내건강기능식품시장은세계시장에서 1.4% 의비중을차지하였지만, 전년대비성장률은 28.2% 로매우높게나타남

출처 : 보건산업브리프 Vol.36, 2012. 1 미국 미국은단일국가로서세계에서가장큰건강식품시장을형성하고있으며, 매년매출액이상승하는꾸준한성장을보이고있음.

36 출처 : 보건산업브리프 Vol.36, 미국 미국은단일국가로서세계에서가장큰건강식품시장을형성하고있으며, 매년매출액이상승하는꾸준한성장을보이고있음. 10년(28,066백만달러) 대비 4.2% 성장한 29,242백만달러로세계시장에서가장큰건강기능식품시장을차지하고있음. 소아비만, 체중과다, 성인병등에대한경각심과인구의고령화및건강보험료에대한부담등으로인하여질병의예방에대한관심이높아지고있는점등으로미루어볼때미국기능성식품시장은향후에도지속적으로성장할것으로전망함. 품목별로는 08 년기준기능성식품이 36.7%, 유기식품 28.5%, 식이보조식품 25.3%, 유기상 품및기능성상품은 9.6% 를차지하는것으로나타났으며, 이중식이보조식품은 252 억불,

기능성식품은 368 억불로전체시장의 62% 를차지함. 출처 : 보건산업브리프 Vol.36, 2012.

4년연속하락을지속하다 10년에는고령화사회의확대, 경제환경의악화로인한의료, 복지, 건강정책불안, 건강식품에대한소비자의기대치상승등의원인으로전년대비 6.

37 기능성식품은 368 억불로전체시장의 62% 를차지함. 출처 : 보건산업브리프 Vol.36, 일본 단일국가로서는미국과중국에이어다음으로큰시장을형성하고있는일본건강식품시장은건강식품에대한법규제및행정감시강화, 부정상법적발등에의한소비자심리의악화등으로 06~ 09년까지 4년연속하락을지속하다 10년에는고령화사회의확대, 경제환경의악화로인한의료, 복지, 건강정책불안, 건강식품에대한소비자의기대치상승등의원인으로전년대비 6.0% 성장을하며 11,800억엔 ( 약 146억불 ) 시장을형성함. 출처 : 보건산업브리프 Vol.36, 중국 중국시장의건강식품의수요가지속적으로늘어나고있으며, 소득수준의향상과함께건강에대한인식이높아짐에따라현재중국도시인구의 69% 가건강식품을섭취하고있는것으로나타났음

중국시장의건강식품매출액은평균 12.5% 의높은성장률을보이면서꾸준히상승하고있는 추세이며, 건강기능성식품은매년평균 10.9% 의성장률을보이면서꾸준히매출액의상승이 이루어지고있음. 출처 : 보건산업브리프 Vol.36, 2012. 나.

38 중국시장의건강식품매출액은평균 12.5% 의높은성장률을보이면서꾸준히상승하고있는 추세이며, 건강기능성식품은매년평균 10.9% 의성장률을보이면서꾸준히매출액의상승이 이루어지고있음. 출처 : 보건산업브리프 Vol.36, 나. 연구사업단보유 ( 활용 ) 기술의산업화계획및기대효과 1) 산업화 제품화계획 ( 제품의특징, 대상등 ) 당도둑카페운영 (1호점순창옥천초등앞 ) 중이며개발제품판매예정 2호점전주한옥마을 - 준비중 3호점광주용봉동 - 준비중 목동행복한세상백화점입점예정 (2016년 4월 ) 순창군농특산물판매장, 생활협동조합전국매장입점협의중 2) 산업화를통한기대효과 ( 단위 : 백만원 ) 산업화기준항목 1 차년도 2 차년도 3 차년도 4 차년도 5 차년도계 직접경제효과 ,075 경제적파급효과 부가가치창출액 ,150 합계 ,950 직접경제효과 : 본연구과제개발기술의산업화를통해기대되는제품의매출액추정치 경제적파급효과 : 본연구과제개발기술의산업화를통한농가소득효과, 비용절감효과등추정치 부가가치창출액 : 본연구과제개발기술의산업화를통해기대되는수출효과, 브랜드가치등추정치 5. 3P( 특허, 논문, 제품 ) 분석결과및연구사업단사업내에서의활용

39 가. 특허분석및향후활용 ( 연계및추가연구등 ) 기존특허는식이유황이풍부한약용식물로인삼및홍삼분야에치중되어있으므로, 본연구과제에서는효모를이용하여식이유황이풍부한삼채를발효시켜음료개발연구를추진하고삼채의효모발효원천기술및핵심기술특허등을국내및국외에출원할계획임 나. 논문분석및향후활용 ( 연계및추가연구등 ) 기존논문은삼채특유의강한향과맛을그대로가지고있는삼채추출물을이용하여항염 증실험, 항암효과, 당뇨억제효능, 혈행개선효과등이실험결과가발표되어있음. 본연구과제에서는삼채의강한향을완화시킨효모발효삼채를원료한음료를개발하였고 향후이발효삼채의생리활성기능에대한연구를더진행하여그결과를학술지에게재 할예정임 다. 제품 시장분석및향후활용 국내및국외시장분석결과삼채의뿌리및잎등을채취하여식재료용으로판매하고있고, 1차가공품으로삼채분말, 추출물및환제등으로개발되어시중에판매되고있으나, 삼채제품은독특한향과매운맛으로대중들에게다가가기어려움. 따라서본연구과제에서는효모를이용하여삼채를발효시켜특유의냄새와매운맛을감소시키고생리활성기능을증가시킨발효삼채를원료로하여음료제품을생산하여지역명소를찾는관광객들에게적극적으로홍보및판매하고이를기반으로하여온라인및오프라인시장으로확대할예정임

40 주 의 이보고서는농림축산식품부에서시행한 년도농림축산식품기술료사업 의연구보고서입니다 이보고서내용을발표할때에는반드시농림축산식품부에서시행한 년도농림축산식품기술료사업의연구결과임을밝혀야합니다 국가과학기술기밀유지에필요한내용은대외적으로발표또는공개하여서는 아니됩니다

농림축산식품부장관귀하 본보고서를 미생물을활용한친환경작물보호제및비료의제형화와현장적용매뉴 얼개발 ( 개발기간 : ~ ) 과제의최종보고서로제출합니다 주관연구기관명 : 고려바이오주식회사 ( 대표자 ) 김영권 (

농림축산식품부장관귀하 본보고서를 미생물을활용한친환경작물보호제및비료의제형화와현장적용매뉴 얼개발 ( 개발기간 :2014. 7. 29 ~ 2016. 7. 28.) 과제의최종보고서로제출합니다. 2016. 7. 28. 주관연구기관명 : 고려바이오주식회사 ( 대표자 ) 김영권 ( 인 ) 협동연구기관명 : 목원대학교산학협력단 ( 대표자 ) 고대식 ( 인 ) 협동연구기관명