( 옆면 ) ( 앞면 ) 115096-2 보안과제 ( ), 일반과제 (O) / 공개 (O), 비공개 ( ), 발간등록번호 (O) 11-1543000-002218-01
보고서요약서 과제고유번호 115096-2 해당단계연구기간 2015.12.18. ~ 2017.12.17 단계구분 2/2 연구사업명 연구과제명 중사업명세부사업명대과제명세부과제명 농식품기술개발사업 향토자원고부가가치사업 세발나물및함초등자생식물을이용한소금저감화소재개발및이를활용한제품개발 연구책임자 해당단계참여연구원수 총연구기간참여연구원수 총 : 11 명내부 : 7 명외부 : 4 명 총 : 14 명내부 : 10 명외부 : 4 명 해당단계연구개발비 총연구개발비 정부 : 90,000 천원민간 : 30,000 천원계 :120,000 천원 정부 :150,000 천원민간 : 50,000 천원계 :200,000 천원 연구기관명및소속부서명 후드원 / 바이오식품연구소 참여기업명 국제공동연구 상대국명 : 상대국연구기관명 : 위탁연구 연구기관명 : 호서대학교산학협력단 연구책임자 : 윤여찬 국내 외의기술개발현황은연구개발계획서에기재한내용으로갈음 연구개발성과의보안등급및사유 해당사항없음 9 대성과등록 기탁번호 구분논문특허 등록 기탁번호 보고서원문 2 1 연구시설 장비 기술요약정보 소프트웨어 화합물 생명정보 생명자원 생물자원 정보 신품종 실물 국가과학기술종합정보시스템에등록한연구시설 장비현황 구입기관연구시설 장비명 규격 ( 모델명 ) 수량구입연월일구입가격 ( 천원 ) 구입처 ( 전화 ) 비고 ( 설치장소 ) NTIS 등록번호 요약 ( 연구개발성과를중심으로개조식으로작성하되, 500 자이내로작성합니다 ) 보고서면수
요약문 고혈압, 뇌졸중, 심혈관질환, 위암등만성질환의주요원인이되고있는나트륨의우리나라사람들의섭취량은세계보건기구권장량의 2.4 배가넘는수준이므로만성질환을예방하고건강증진을위해, 젖산발효한자생식물 ( 함초, 세발나물 ) 로부터소금의사용량을줄이는저감화소재를개발하여, 이를활용한나트륨함량이낮은조미식품을연구하고자함. 연구의목적및내용 연구개발성과 연구개발성과의활용계획 ( 기대효과 ) 국문핵심어 (5 개이내 ) 소금대체자생식물성분분석 자생식물을이용한소금저감화소재추출공정확립 소금저감화후보소재개발 소금저감화자생식물소재향미특성및기능활성연구 소금저감화천연소재를이용한저염조미식품개발 천연소재의염도및지미연구 저감화조미식품향미특성분석 양산및판로확보등마케팅계획 자생식물소비촉진효과및재배기회확대를통한지역경제활성화기대 만성질환의발생원인인나트륨과잉섭취를줄여국민건강증진및의료비부담절감 개발된자생식물을이용한저염기능성조미식품을이용하여상품사업화실현가능 특허를통한지적재산권취득으로시장매출증대에기여하고타기술발전등산업발전에효과 향미, 조직감, 소비자수용성, 안전성그리고낮은비용을유지하는저염식품개발가능 (1) 활용계획 발효기술을이용한소금저감화소재를개발함으로써새로운조미식품소재를우리나라식품산업에도입. 자생식물및미생물을이용한천연물소금저감화개발기술을이용하여다른대상물질 ( 맛 ) 생산에도적용이가능할것으로추후기술적용대상물질을확대선정할수있음. 지금까지단순히염화나트륨을염화칼륨으로대체하거나부용제추가함량을높여개발되었던소금대체제를발효공학적인방식으로생산할수있음. 기질 ( 자생식물 ) 과발효미생물간의최적공정을확보하여단위생산공정의생산량을증대 공정품의유기산분석을통한첨가공정의 formulation을활용한공정개발로가격경쟁력확보 (2) 기대효과 기술적측면 식물및미생물유래천연조미성분추출및발효공정다변화에따른데이터베이스화가가능하며이를통한농산식물자원의효과적인이용기술을확보할수있음. 식품및미생물유래소금저감화소재를국내기술로개발한다면기존제품과전혀다른개념의안전한소금저감화소재로국내및국제경쟁력을가질수있고세계시장으로진출이가능함. 개발된식품및미생물유래소금저감화소재개발기술의이전을통한사업화실현이가능하며, 특허를통한지적재산권취득으로시장매출증대에기여하고타기술의발전등산업발전에의효과가기대됨. 경제 산업적측면 고혈압, 뇌졸증, 심근경색증, 신장질환, 위암, 부종, 골다공증등의질병에큰영향을미치는나트륨섭취를억제할수있는소금저감화소재를새로운젖산발효기술로개발함에따른급속히성장해가는국제조미료시장내경쟁력을확보할수있음. 소금저감화소재의생산기술을이용하여지방, 당등의다양한천연물질의개발이가능하고이를통한새로운조미료시장및저염식품시장을조성할수있음. 천연물질유래소금저감화소재의웰빙제품화기술의우수성확보로인한국내 외소비촉진과수출증대효과가기대됨. 개발된소금저감화소재는국내고령화인구의질병발생률을낮은수준으로유지하는데이바지할수있으므로, 점차늘어나고있는고령화인구의노동력확보가능및국민의삶의질향상에기여할수있음. - 4 -
SUMMARY Purpose& Contents Results Expected Contribution As the average Sodium intake by Korean people exceeds 2.4 times than RDA by WHO, which is supposed to be major reasons for various chronic diseases such as high blood pressure, cerebral stroke, cardiovascular disorder, stomach cancer and etcs., for the purpose of preventing chronic diseases and improving health, our object is to develop a reduced sodium ingredients from a lactic fermentation of the native plants(angelica Utilis Makino and Spergularia marina L Griseb) and it's application for the savory foods of low sodium content. Analysis of the major components of native plants for salt replacement Estblish the extraction process of salt reduced ingredients from the native plants Develop possible candidate for reduced salt ingredients Research the taste profile and functionality of reduced salt ingredients from the native plants Develop a sodium reduced savory food by using a sodium redued natural ingredient Research the salinity and umami of natural ingredient Analysis of flavor and taste characteristics of reduced sodium savory food Mass production, sales and marketing planning Effect on the promotion of native plants consumption and expectation to the local economy invigoration by expanding it's cultivation opportunity Promotion of the public health and reduction for medical expenses through reduced consumption of sodium which causes a chronic diseases Commercialization of functional savory foods of low sodium by using the native plants developed Effect on sales increase and development of related technology through the patent registration Enable to develop a low sodium food of an excellent flavor, texture, consumer friendly and safety at low cost (1) Practical use plan Introduce a new savory food ingredients by developing a sodium reduced ingredient by combining fermentation technology to the food industry in Korea Apply this technology to other similar natural ingredient development Produce a salt replacer and/or reduced sodium ingredient by fermentation technology to substitute those simple salt replacer such as Potassium Chloride Increase the production yield by reserving optimum process in bewteen the native plant and fermentation micro organism Price competitiveness by developing optimum blending process with organic acid and it's analysis (2) Expected Contribution Technical aspects List data base of extraction and fermentation method from natural savory components native plant and mircro organism, depending on different process, and secure the effective using method for agriculturally originated plant raw material Securing the competitiveness at both domestic and worldwide market with it's safety from natural raw material and fermentation technology against those existing salt replacers Commercializing new business by transferring the related technology, promoting the sales increase by the patent registration and contributing to advance related technology Economic and industrial aspects Securing the competitiveness in emerging seasoning market worldwide by developing new reduced sodium ingredient production technology Developing various reduced ingredients such as reduced fat and sugar by busing this technology and creating new seasoning and reduced sodium foods market thereafter Expect the market expansion at both domestic and export by securing well-being product development technology of low sodium ingredient originated from nature Contributing to maintain the disease attack rate of elderly person lower, it can be possibly enable the elderly person to secure the labor and promote the quality of life Keywords Sodium reduction Low Salt Savory Food Sauce Native Plant - 5 -
1. 연구개발과제의개요 07 2. 국내외기술개발현황 13 3. 연구수행내용및결과 19 4. 목표달성도및관련분야의기여도 138 5. 연구결과의활용계획등 142 6. 연구과정에서수집한해외과학기술정보 144 7. 연구개발성과의보안등급 145 8. 국가과학기술종합정보시스템에등록한연구시설 장비현황 146 9. 연구개발과제수행에따른연구실등의안전조치이행실적 147 10. 연구개발과제의대표적연구실적 149 11. 기타사항 150 12. 참고문헌 151 < 별첨 > 자체평가의견서 - 6 -
1. Overview 07 2. Current Status 13 3. Content and Result 19 4. Achievement Degree and Contribution Degree to the related field 138 5. Practical Use Plan 142 6. Information on foreign country science technology 144 7. Security Rate of R&D achievement 145 8. R&D facility registered 146 9. Performance Record of safety measure at R&D facility 147 10. Representative Research Achievement 149 11. Others 150 12. References 151-7 -
코드번호 D-03-8 -
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코드번호 D-04-14 -
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국제특허명 국명년도일본 일본 미국 미국 미국 국제특허명 국명년도일본 일본 미국 일본 유럽 - 19 -
코드번호 D-05 크롬산칼륨용액질산은표준용액질산은표준용액적정종말점 - 20 -
당굴절계 검사값 - 21 -
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(A) (B) 20 40 Antioxidant activity ( %) 15 10 5 Antioxidant activity ( %) 30 20 10 0 0.5 mg/ml 1 mg/ml 5 mg/ml 0 0.5 mg/ml 1 mg/ml 5 mg/ml (C) 50 Antioxidant activity ( %) 40 30 20 10 0 1 mg/ml 5 mg/ml 10 mg/ml - 45 -
(A) 60 (B) 60 DPPH scavenging activity ( %) 50 40 30 20 10 DPPH scavenging activity ( %) 50 40 30 20 10 0 0.5 1 5 10 0.5 1 5 10 0.5 1 5 10 Mesenteroides (mg/ml) Plantarum (mg/ml) Brevis (mg/ml) 0 0.5 1 5 10 0.5 1 5 10 0.5 1 5 10 Mesenteroides (mg/ml) Plantarum (mg/ml) Brevis (mg/ml) - 46 -
(A) (B) 30 35 25 30 FRAP Value (mm) 20 15 10 FRAP Value (mm) 25 20 15 10 5 5 0 0.5 mg/ml 1 mg/ml 5 mg/ml 0 0.5 mg/ml 1 mg/ml 5 mg/ml (C) 50 FRAP Value (mm) 40 30 20 10 0 1 mg/ml 5 mg/ml 10 mg/ml - 47 -
(A) 2.5 (B) 2.5 2.0 2.0 FRAP Value (mm) 1.5 1.0 FRAP Value (mm) 1.5 1.0 0.5 0.5 0.0 0.5 1 5 10 0.5 1 5 10 0.5 1 5 10 Mesenteroides (mg/ml) Plantarum (mg/ml) Brevis (mg/ml) 0.0 0.5 1 5 10 0.5 1 5 10 0.5 1 5 10 Mesenteroides (mg/ml) Plantarum (mg/ml) Brevis (mg/ml) - 48 -
( A ) ( B ) ( C ) ( D ) ( E ) ( F ) - 49 -
( G ) ( H ) ( I ) ( J ) ( K ) ( L ) - 50 -
(A) 50 (B) 50 40 40 Nitrite( μm) 30 20 Nitrite( μm) 30 20 10 10 0 0 5 25 50 LPS(1μg/mL) 0 0 5 25 50 LPS(1μg/mL) - 51 -
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성명 날짜 기타의견 감사합니다 - 55 -
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항목 / 경과일수 초기값 30일 60일 90일 120일 150일 180일 ph 5.20 5.20 5.17 5.17 5.18 5.17 5.15 일반세균세균수 (CFU/g) 1,100 1,100 1,120 1,200 1,150 1,160 1,150 대장균 ( 군 ) 음성 음성 음성 음성 음성 음성 음성 관능평가 ( 이미, 이취 4.60 4.50 4.50 4.35 4.40 4.20 4.20 5점척도 ) 성상 ( 외관 ) 4.30 4.40 4.30 4.35 4.20 4.20 4.20 항목 / 경과일수 초기값 30일 60일 90일 120일 150일 180일 ph 5.20 5.20 5.19 5.20 5.19 5.19 5.18 일반세균세균수 (CFU/g) 1,100 1,100 1,100 1,150 1,130 1,130 1,120 대장균 ( 군 ) 음성 음성 음성 음성 음성 음성 음성 관능평가 ( 이미, 이취 4.60 4.70 4.50 4.40 4.50 4.40 4.45 5점척도 ) 성상 ( 외관 ) 4.30 4.30 4.40 4.35 4.30 4.20 4.25-60 -
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구분 향선호도 맛선호도 염도선호도 비교군 ( 자생염조미액첨가 ) 5.2 6.1 5.8 대조군 5.4 6.3 5.9-70 -
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구분 향선호도 맛선호도 염도선호도 비교군 6.4 6.3 7.1 대조군 (O사) 6.7 6.8 7.5-74 -
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구분 향선호도 맛선호도 염도선호도 비교군 6.9 7.1 7.1 대조군 ( 시원한냉면육수 ) 7.3 7.3 7.4-78 -
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구분 향선호도 맛선호도 염도선호도 비교군 7.6 7.7 7.1 대조군 (J라면) 7.8 7.9 7.4-81 -
Figure 36. 제조공정사진 1-1 1-3 1-5 입고 및 창고보관 포장 제거 및 계량 혼합 및 가열 및 V/D - 82 -
1-7 규격검사 5-2 파우치포장 5-3 박스포장 5-4 완제품검사 - 83 -
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φ - 94 -
중요관리점 (CCP) - 95 -
Φ Φ - 96 -
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심 각 성 높음 (3) 3 6 9 보통 (2) 2 4 6 낮음 (1) 1 2 3 낮음 (1) 보통 (2) 높음 (3) 발생가능성 - 111 -
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일반세균 대장균군 살균공정전 / 후공정품에대한생물학적위해요소분석항목 리스테리아모노사이토제네스 대장균 살모넬라균 바실러스세레우스 황색포도상구균 클로스트리디움퍼프리젠스 자생염조미액 분석항목 살균시간분 차 차 차 살균전살균후살균전살균후살균전살균후 일반세균 대장균군 살균온도 리스테리아모노사이토제네스 대장균 살모넬라균 바실러스세레우스 황색포도상구균 클로스트리디움퍼프리젠스 - 134 -
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φ - 136 -
항목세부항목성과개발후현재까지 2억원개발제품향후 3년간매출 30억원매출액개발후현재까지 2억원관련제품향후 3년간매출 30억원국내 :100 % 개발후현재까지국외 : 0 % 개발제품국내 : 70 % 사업화향후 3년간매출시장국외 : 30 % 성과점유율국내 :100 % 개발후현재까지국외 : 0 % 관련제품국내 : 70 % 향후 3년간매출국외 : 30 % 세계시장경쟁력 순위 현재제품세계시장경쟁력순위 위 3년후제품세계시장경쟁력순위 위 항목세부항목성과 사업화소요기간 ( 년 ) 2015 년 12 월 ~ 2017 년 12 월 (2 년 ) 소요예산 ( 백만원 ) 200 예상매출규모 ( 억원 ) 현재까지 3 년후 5 년후 2.3 30 50 사업화계획 단위 (%) 현재까지 3 년후 5 년후 시장점유율 국내 100 70 50 국외 0 30 50 향후관련기술, 제품을응용한타모델, 제품개발계획 현재후드원에서수출을진행중인제품 (HMR, 소스 ) 에활용하여건강한제품들을개발할계획 ( 돼지고기장조림, 멸치볶음, 조갯살장조림, 어묵조림, 오징어채볶음, 새송이조림 ) ( 단위 : 억원 ) 현재 3 년후 5 년후 무역수지개선효과 수입대체 ( 내수 ) 수 출 - 137 -
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코드번호 D-06-139 -
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코드번호 D-07-143 -
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코드번호 D-08-145 -
코드번호 D-09-146 -
코드번호 D-10-147 -
코드번호 D-11-148 -
구분 교육시간 실시시기 비고 신규교육 최초 2시간이상 1차 : 3월 2차 : 9월 정기교육 반기별 6시간이상 1차 : 3~6월 2차 : 9~12월 집합식교육 반기별 6시간이상 1차 : 6월 2차 : 12월 - 149 -
코드번호 D-12-150 -
코드번호 D-13-151 -
코드번호 D-14-152 -
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연구개발보고서초록
Ⅰ. 연구개발실적 다음각평가항목에따라자체평가한등급및실적을간략하게기술 (200자이내 ) 1. 연구개발결과의우수성 / 창의성 등급 : ( 아주우수, 우수, 보통, 미흡, 불량 ) 당연구는만성질환의원인이되고있는나트륨, 즉소금의사용량을줄이는저감화소재를개발하였고단순히염화나트륨을염화칼륨으로대체하거나부용제추가함량을높여개발되었던소금대체제를발효공학적인방식으로생산할수있으며최적의추출공정과농축공정, 발효공정을적용한소금대체제라는독창적인기술을연구하였다. 2. 연구개발결과의파급효과 등급 : ( 아주우수, 우수, 보통, 미흡, 불량 ) 자생식물을이용한소금대체제를개발함으로자생식물소비촉진효과와재배기회를확대함으로지역경제를활성화시키고자생식물저염소재와저염소재를이용한조미제품으로우리나라식품산업에도입하여식품산업발전에기여할수있고좀더심도있는연구를통하여세계시장진출로확대할수있다. 3. 연구개발결과에대한활용가능성 등급 : ( 아주우수, 우수, 보통, 미흡, 불량 ) 자생식물을이용한소금대체제를개발함으로우리가쉽게접할수있는가공식품에적용하여국민건강 증진에및의료비부담절감뿐만아니라고연령자들을위한식품 ( 노인식 ), 신장질환환자에적용할수있 는식품까지활용가능성이많이있다. 4. 연구개발수행노력의성실도 등급 : ( 아주우수, 우수, 보통, 미흡, 불량 ) 본연구는자생식물을이용한소금대체제를개발하기위하여연구원들간의주기적인세미나및진도점검을위해회의를많이하였으며협동기관인호서대의연구실를주기적으로방문하여상호협력을통하여연구를성실히추진하였으며기술적인측면, 공장에서부딪히는현실적인측면을고려하여최적의연구를하기위해성실한연구와노력을하였고현재과제기간이끝난후에도많은제품에응용하기위해연구를진행하고있다. 5. 공개발표된연구개발성과 ( 논문, 지적소유권, 발표회개최등 ) 등급 : ( 아주우수, 우수, 보통, 미흡, 불량 ) 현재연구과제의내용을기반으로특허출원을 2 건을진행하였고한국분석과학회에서진행하는추계학 술대회에서학술발표 1 건을하였으며현재논문 1 건을투고하여개재되기기다리고있다.
Ⅱ. 연구목표달성도 세부연구목표 ( 연구계획서상의목표 ) 비중 (%) 달성도 (%) 자체평가 소금저감화자생식물성분분석 10 100 자생식물의염도및 Brix 분석 자생식물을이용한소금저감화소재추출 / 농축공정확립 10 100 최적의추출 / 농축 / 발효공정확립 소금저감화후보소재개발 20 100 자생염조미액, 자생염조미분말개발 소금저감화자생식물소재향미특성및기능활성연구 소금저감화자생식물소재를이용한저염조미식품개발 소금저감화자생식물소재의염도및지미연구 10 100 20 150 10 100 자생식물의항산화능력및향미특성분석 호불염지소스, 데미그라스소스, 저염냉면육수, 저염라면스프 4 개제품개발 자생식물의 Cl 분석과유리아미노산분석 저염조미식품향미특성분석 10 100 4 개의제품의향미특성분석 양산및판로확보등마케팅계획 10 100 식품박람회를통해세계시장진출모색 합계 100 점 Ⅲ. 종합의견 1. 연구개발결과에대한종합의견 본연구는만성질환의주요원인이되고있는나트륨섭취를줄이기위해자생식물을이용하여소금대체제개발하는것을목표로하고사업화를하기위해성분분석을시작으로최적의공정을확립하기까지연구를진행하였으며조미소재 2종과조미제품 4종을개발하여사업화를실시하였다. 마케팅능력을키워상용화시켜국내외식품산업에발전에기여하고자생식물소비촉진효과및지역경제활성화에이바지를할수있고나트륨과잉섭취를줄여국민건강증진및의료비부담절감에큰영향을끼칠수있다, 2. 평가시고려할사항또는요구사항 특이사항없음
3. 연구결과의활용방안및향후조치에대한의견 현재적용한제품은쉽게접할수있는가공식품이지만급속한고령화사회와서구화된식습관으로고 령자를위한저염가공식품및신장질환환자를위한저염가공식품을적용할수있는제품을개발할 예정이다. Ⅳ. 보안성검토 o 연구책임자의보안성검토의견, 연구기관자체의보안성검토결과를기재함 1. 연구책임자의의견 2. 연구기관자체의검토결과
연구성과활용계획서 소금저감화자생식물성분분석 자생식물을이용한소금저감화소재 추출 / 농축공정확립 소금저감화후보소재개발 소금저감화자생식물소재향미특성및 기능활성연구 소금저감화자생식물소재를이용한 저염조미식품개발 소금저감화자생식물소재의염도및 지미연구 저염조미식품향미특성분석 양산및판로확보등마케팅계획 자생식물의염도및 Brix 분석 최적의추출 / 농축 / 발효공정확립 자생염조미액, 자생염조미분말개발 자생식물의항산화능력및향미특성분석 호불염지소스, 데미그라스소스, 저염냉면육수, 저염라면스프 4 개제품개발 자생식물의 Cl 분석과유리아미노산분석 4 개의제품의향미특성분석 식품박람회를통해세계시장진출모색
주의 1. 이보고서는농림축산식품부에서시행한농생명산업기술개발사업의연구보고서입니다. 2. 이보고서내용을발표하는때에는반드시농림축산식품부에서시행한농생명산업기술개 발사업의연구결과임을밝혀야합니다. 3. 국가과학기술기밀유지에필요한내용은대외적으로발표또는공개하여서는아니됩니다.