요약문 Ⅰ. 제목 쌀소비촉진가공기술산업화연구단 Ⅱ. 연구개발의목적및필요성 소득향상에따른소비패턴의다양화, 서구화로쌀의주식비중이점점낮아지고있어소비확대를위한전략시급 쌀가공제품의중간소재인쌀가루의품목별적정제분기술확립으로쌀제분비용 (500-700 원 /kg) 을밀가루비용 (200 원 /kg) 과유사하게할수있는건식 습식혼용제분기제작을위한기술개발 제품품목별 ( 면류, 제과, 장류등 ) 쌀가루의품질규격화지표확립 새로운수요창출을위한쌀가공제품의다양화, 고급화및고부가가치창출이가능한고기능성쌀카레 -쌀된장, 기능성쌀과자및국수 -기능성배아기름, 고미를이용한쌀그릇, 쓰레기봉투, 보습용미용팩 밥중심식생활의우수성발굴로청소년등홍보에필요한과학적인자료확보 Ⅲ. 연구개발내용및범위 [1 핵심 ] 1-1 세부 적정쌀분말화기술확립및분쇄시스템의단위공정분석 특수용도쌀가루의가공제조공정기술개발및분쇄통합시스템설계 특수용도쌀가루의품질향상및분쇄통합제조시스템의국산화 일반쌀가루이외의찹쌀, 유색미, 현미, 발아현미쌀가루의분말화적성연구 유색미, 현미, 발아현미를이용한특수용도쌀가루의가공및공정기술개발 유색미, 현미, 발아현미를이용한특수용도쌀가루의제품가공적성및품질향상 쌀가공식품및관련산업에대한현황분석과진단, 소비자인지도및선호도조사등을통해연구및쌀가공식품산업의발전방안도출하고이를통해정부쌀수급정책수립에기여 쌀가공식품산업현황조사와발전과정에대한시계열적분석을수행하고, 복잡계분석틀 을이용하여정부의정책적활동과기업의경제활동간에불안정성이확대되는원인과경로를확인하고이를차단할수있는정책적수단과방법을제시및소비자인식및구입행태등에대한조사연구를수행 쌀가공식품산업육성여건분석및쌀가공식품에대한소비자인지도조사등을
통하여종합적인쌀가공식품산업발전방안제시 1-2 세부 종류별쌀가루의제분특성, 가공적성증진및표준품질지표확립연구 가공적성별쌀가루품질지표설정에관한연구 품종별에따른쌀두부의가공기술개발 1-3 세부 쌀및쌀가루의잠재적위해미생물요소정성및정량분석 제분공정중미생물위해요소 monitoring 및최적제분공정조건확립 쌀가루제품의저장기간설정및위해미생물에대한기준규격제안 1-4 세부 쌀반죽개선연구, 개선된쌀가루를이용한제품조직감및제품개발, 개선된 쌀가루를이용한제품의시생산 (2 종 ) 및개선 1-5 세부 글루텐성질을갖는쌀가루개발 쌀가루이용제품개발및조직감개선 쌀생산공정에쌀가루기계적성규명및시제품제조 1-6 세부 차별화된프리미엄급쌀가공편의형제품개발연구 - 건강기능성및편의성을고려한프리미엄급쌀가공제품선정및 prototype 제품개발 -프리미엄급쌀가공제품의시제품제조 - 프리미엄급쌀가공제품의 scaleup 생산공정최적화, 산업화및제품다양화 -지적재산권확보를통한핵심기술보호 1-7 세부 밀가루대체쌀가공제품의영양, 기능성, 감각과학적품질특성탐색 밀가루대체쌀가공제품의품질지표제시 밀가루대체쌀가공제품의품질지표확립및품질규격화를위한지침제시
1-8 세부 2개핵심과제의세부과제별계획대비진척사항을체계적으로관리, 평가할수있는방법제시 년차실적평가및차기년도연구내용및연구비조정업무 효율적인연구업무지원을위한자문위원회와운영위원회를두어사업단의원활한운영을도모할것임 [2 핵심 ] 2-1 세부 invivo 에서밥 / 밥중심식사의효능겁증 -invivo 밥과빵의항고지혈, 항당뇨, 항비만, 항고혈압효능비교분석 -invivo 밥중심식사의항고지혈, 항당뇨, 항비만효능검증 밥이운동수행능에미치는영향 -밥과빵이지구성운동시운동수행능력에미치는영향 - 밥위주의한식단과고지방 / 고단백위주의서양식단의섭취가지구성운동수행능력과회복기에미치는영향 -밥중심한식단와서양식단이운동유발성근부상회복과항피로에미치는영향 일반성인및재택환자를위한밥중심권장식사패턴개발 -일반성인의밥중심표준식사패턴개발 -비만, 당뇨병, 고지혈, 고혈압환자의밥중심권장식사패턴개발및자료집제작 2-2 세부 초임계유체를이용쌀눈유로부터 VitaminE 류분리농축 - 쌀눈유의에틸에스터화, 온도및압력의변수에따른 VitaminE 류의농축최적화 효소적방법을이용 policosanol-conjugatedlinoleicacid(cla)ester 합성 상업적으로사용가능한효소를이용 policosanol-dha 상업화생산조건의최적화 증류를이용합성된고 DHA 함유 policosanol-dha 에스테의분리정제및이들의산화안정성조사 탈산부산물 (soapstock) 로부터 dark 유제조 Dark 유로부터감마오리자놀분리정제
2-3 세부 쌀부산물의회수율증진및반죽물의물리화학적특성 쌀부산물을활용한기능성쌀면, 미강음료및미용팩의개발 쌀부산물을활용한기능성쌀면의최적유통포장기술개발, 고기능성화장품소재및제품개발 2-4 세부 백미밥, 현미밥, 흑미밥, 빵섭취가식후중성지방과포도당에미치는영향을평가하기위한무작위배정, 교차임상시험 기능성변비를가진젊은여성층을대상으로장건강및배변기능에대한밥중심식사의유효성및안전성을평가하기위한 4주간, 공개인체적용시험 Ⅳ. 연구개발결과 [1 핵심 ] 1-1 세부 현미, 흑미, 찹쌀, 발아전곡미등기능성이높은쌀을제분기와제분방법을달리하여건식, 습식, 습식 / 건식제분방법에따라제분하여쌀가루로제조하였으며제분방법별쌀가루의이화학적특성을비교조사하였다. 현미와흑미와같은전곡미쌀가루의품질인자로입자크기 ( 입도 ) 가중요한요인이었으며, 쌀가루의전분손상도는건식제분쌀가루가습식제분에비해현저하게높았으나습식 / 건식제분이그대로건식제분하는방법에비해입자크기가미세해지면서쌀가루의전분손상도는줄여줄수있는것으로나타났다. 찹쌀현미와찹쌀흑미는일반멥쌀현미와흑미쌀가루와이화학적특성및호화특성에서차이를보여주었음 현미와흑미의제분방법과입도에의한분급별식이섬유함량, 항산화물질등유용성분의차이를분석하였으며찹쌀, 유색미, 현미, 발아현미등특수용도쌀가루의제조공정을확립하였다. 또한영양기능성이우수한전곡립의발아이용을위해현미와흑미의발아과정중전분분해효소활성도변화를조사하였으며식품가공시효소원으로서의활용성을모색하였음 현미와흑미, 발아전곡미를이용하여기능성이향상된특수용도쌀가루의가공적성을조사하고자식빵, 국수, 가래떡, 식혜, 맥주등의가공식품에대한제조특성을분석하였다. 또한현미와흑미쌀가루의저장중품질변화를측정하였으
며저장기간중백미쌀가루에비해저장기간중이화학적특성의변화가다소높았으나저온저장에의해그변화를줄일수있는것으로분석되었음 쌀가공식품산업은시계열적으로살펴본결과정부가추진하고있는쌀의수급과재고관리정책방향에따라성장과침체를반복하는패턴을보이고있음. 이는쌀가공식품산업이태생적으로정부가격과관련정책에대한의존성이매우높다는것을보여주고있음 복잡계관점의시스템진화와위기분석층위별분석결과쌀가공식품산업의불안정성을초래하는공통적인구조적요인으로는 1 지나게높은대외 ( 정부정책 ) 의존도 2 취약한쌀가공식품원료유통구조 3 낮은제조업체경쟁력 4 미흡한산업기반등으로분석되어이의개선이요구되며쌀가공식품산업의대내ㆍ외환경과여건변화에능동적대응을위한동태적관리기능을강화할필요 쌀가공식품산업이새로운식품산업의발전동력과정부쌀수급정책의한축으로제기능을담당할수있도록하기위해서는급진적이고일회적인정책행태를버리고거시적이고지속성을담보하며끊임없이진화하는산업환경에능동적으로대응할수있는제도적장치를강구하는것이필요. 또한기업스스로도과거와달리인지된불안정성원인을토대로보다적극적인해소방안을모색하고선순환로발전할수있는종합적인해법을강구할필요가있음 1-2 세부 효소처리를통한쌀가루의제분특성확립및쌀가공제품의가공적성향상 쌀가루종류별에따른쌀가공식품의품질지표확립 쌀품종을달리한쌀두부제조 1-3 세부 쌀가루제품에대한미생물위해요소별정량분석방법을확립한후제분용원료쌀및쌀가루제품에대하여오염미생물을정량분석하였음. 쌀가루제분공정중위해세균오염최소화를위한최적제분공정조건을확립하였음. 쌀가루제품의저장기간을설정하였으며쌀가루제품의위해미생물기준규격안을제안 1-4 세부 쌀가루를이용한반죽의물성개선연구를위해다양한원료를이용하였고, 그중 GelanLT-100,Carageenan,LM Pectin 을첨가한습식쌀가루의반죽물성이박력분과유사한성질을나타냈다. 쌀가루를이용하여쌀 50% 이상을첨가한케이팝 (K-pop) 라이스칩을출시하였고, 더나아가쌀가루를이용한제품의시생산을위해주셰프치즈콤보를출시
1-5 세부 전분및유화제뿐아니라볶은콩가루나호화쌀가루등의천연부재료를적절히첨가함으로써쌀쿠키의조직감을어느정도조절할수있는결과를도출하였음 최종관능검사를통하여선정된시제품을제조하여1046 명을대상으로한소비자조사결과, 쌀쿠키의맛에대한평가 (9 점척도 ) 는 Top3 가 56%, 구입의향에대한평가는 Top3 가 40% 로매우높게나타나상품화가능성이높은것으로판단되었음 1-6 세부 차별화된프리미엄급쌀가공편의형제품개발연구및산업화 - 카레 2종, 스프 5종, 짜장 2종및떡프리믹스 5종 proto type 개발및시제품제조 -즉석스프 2종, 동결건조죽 3종 prototype 개발및시제품제조 - 제품별최적공정확립후생산현장에적용완료하여산업화를위한여건확립 -카레 2종, 스프 5종, 짜장 2종, 떡프리믹스 5종, 즉석스프 2종의산업화완료 -핵심기술에대한지적재산권총 3건확보 ( 특허등록 2건, 특허출원 1건 ) 1-7 세부 밀가루대체쌀가공제품의영양, 기능성, 감각과학적품질특성탐색 - 각쌀가공품의밀가루대체쌀특성보다는첨가물에의해물리화학적특성및기능성성분에영향을많이받는것으로판단 - 우리쌀스프 5종 ( 쇠고기, 크림, 양송이, 야채, 마늘 ), 우리쌀컵스프 2종 ( 콘크림, 포테이토 ) 및쌀카레루를활용한우리쌀웰빙카레여왕 2종 ( 해물, 치즈 & 코코넛 ) 의품질지표선정 -제 1품질지표 : 글루텐프리제품, 제 2품질지표 : 쌀특유의단백한맛을강조한깔끔한후미의한국형향미, 제 3품질지표 : 소화율이높은쌀가공제품 밀가루대체쌀가공제품의품질지표제시 - 쌀카레, 쌀된장, 쌀고추장, 쌀스프의경우쌀함량이전체배합비의 10-25% 내외로쌀원료보다는다른성분에의해품질지표가변화하므로, 쌀함량이많은카레루 ( 쌀루 ) 를타겟으로하여품질지표를선발 - 쌀품질지표로 대상에서현재쌀원료구입시하고있는육안검사, 입도크기, 수분함량이외에쌀가루의용해도,WHC,RVA 값을품질지표를제시 밀가루대체쌀가공제품의품질지표확립및품질규격화를위한지침제시 - 개발하고자하는동결건조죽의품질특성을고려하여팽화도, 용해도및보수력등조직감개선에응용
- 협동기관인 대상의쌀가공제품은주로분말제품으로제품의특성에따라품질규격화를위한쌀원료의선별기준을제시하였고, 최적제조방법은업체의 know-how 로각제품의공정도와개발된제품에따라컨셉을고려한품질지표만제시 [2 핵심 ] 2-1 세부 invivo 에서밥 / 밥중심식사의효능검증 - 고지혈증유도햄스터에게밥을탄수화물급원으로공급하였을때혈중, 간중중성지방및콜레스테롤농도의상승이억제되어항고지혈효능을나타내었으며이는콜레스테롤합성및대사조절유전자발현을조절함으로서나타났음 - 밥은고지방식이유도비만마우스의체중, 지방조직무게, 지방세포크기, 간지방축적, 인슐린저항성을억제하여항비만항당뇨효과를나타내었음. 이는밥이지방합성관련유전자발현을억제하고, 지방산 beta 산화관련유전자발현을증가시키는데기인한것으로판단되었음 - 자연발증고혈압쥐 (SHR) 에서는밥군이대조군에비하여수축기혈압및 heartrate 가감소하여항혈압효과를나타내었으며이는 Renin-angiteinsin 계를조절함과동시에 enos 의활성화시킴으로서나타난다는것을확인하였음. -밥중심식사의급여는고지방식이대조군에비하여체중증가및혈중 / 간중지질농도를유의적으로감소시켰음. 이러한효과는간중 lipogenic 유전자 (SREBP-1c,FAS,SCD1,ACSL 및 CD36mRNA) 발현의감소를 qpcr 을통해확인하였음. - 밥중심식사의급여는혈중 glucose,insulin 농도와당뇨관련 cytokine 의농도를감소시키며 insulin sensitivity 를증가시켰고혈중pro-inflammatory cytokine 의농도를감소시켰음 - 밥중심식사는비만및비만으로인한지방간증상을완화시키고 insulin sensitivity 를상승시키며당뇨및염증의증상또한개선할뿐아니라고지혈예방에도효과적인것으로나타났음 인체에서밥이운동수행능에미치는영향 - 남자대학생에게밥식이와빵식이를무작위로급여하고운동수행능력을비교한결과, 밥식이가고강도에서운동수행시간이높게나타남 - 밥중심식사는근육글리코겐에너지를증가시켜지구성운동수행능력을향상시키는것으로나타났으며, 근육부상예방에도효과적으로나타남 일반성인및재택환자를위한밥중심권장식사패턴개발 - 국민건강영양조사결과로부터밥중심식사및빵중심식사의섭취실태와대사증후군위험도와의상관성을분석하였고밥과빵중심식사패턴및다소비식
품을분석하였음 - 재택환자들이일상식생활에서쉽게실천할수있는체중조절, 당뇨환자, 고혈압과고지혈증관리를위한밥중심권장식사패턴을개발하고식단자료집을제작하여보급함 2-2 세부 VitaminE 류농축정도 : 매우효율적으로농축되었음 Policosanol-CLA 에스터합성정도 :90% 이상으로예상보다높은합성율 Policosanol-DHA 합성도 : 매우효율적으로합성 분리정제조건의최적화및산화안정성 : 효율적분리정제조건확립및매우우수한산화안정성이입증되어이용도가매우높을것으로사료됨 탈산부산물 (soapstock) 으로부터 Dark 유제조 - 미강유정제과정의하나인탈산과정에서얻어지는부산물인 soapstock 을지방산형태인 dark 유로전환하는최적화조건확립 ( 감마오리자놀함량 40%) Dark 유로부터감마오리자놀분리정제 -직접침전및원심분리를이용한 1차농축 (60%) -1차농축물로부터용매결정법을이용고순도 (96% 이상 ) 감마오리자놀생산 2-3 세부 쌀부산물을활용한기능성쌀면시제품개발 : 미강 10%, 흑미강 5% 첨가즉석쌀국수 2종, 미강 5%, 흑미 15% 첨가즉석떡국 2종 속미강추출물을함유한화장품 6종제품화 : 미강 5% 첨가 ( 토너, 에센셜마스크, 수딩크림, 바디워시, 바디로션, 클렌징폼 ) 2-4 세부 백미밥, 현미밥, 흑미밥, 빵섭취가식후중성지방과포도당에미치는영향을평가하기위한무작위배정, 교차임상시험 -현미밥은식후포도당과인슐린을가장적게, 그리고완만하게상승시키고혈당지수가가장낮음 - 백미밥은식후포도당을현미밥보다높게상승시키고혈당지수도높은편이지만식후인슐린상승은빵에비하여훨씬적게일어남 - 흑미밥은식후포도당과혈당지수가가장높으나식후인슐린상승은빵에비하여훨씬적게일어남 -빵섭취는식후포도당과인슐린을가장높이, 그리고급하게상승시키고장시간높은상태로지속시킴. 또한밥류와대조적으로식후중성지방을유의하게상승시킴
기능성변비를가진젊은여성층을대상으로장건강및배변기능에대한밥중심식사의유효성및안전성을평가하기위한 4주간, 공개인체적용시험 - 현미밥중심식사군의좌측대장통과시간이백미밥중심식사군에비해유의하게개선됨 -현미밥중심식사군과밀중심식사군의전대장통과시간이백미밥중심식사군에비해유의하게개선 - 배변횟수및배변무게는군간차이는없었지만현미밥중심식사군에서 84%, 백미밥중심식사군에서 82%, 밀중심식사군에서 55% 개선됨 - 단쇄지방산및대변내효소활성은현미밥, 백미밥, 밀중심식사군간차이없음 -혈중지질변화는현미밥중심식사군에서중성지방수치가유의하게감소함 Ⅴ. 연구성과및성과활용계획 [1 핵심 ] 1-1 세부 식품관련학회전문학술지논문 3편게재완료, 학술발표회포스터 1편발표 신기술은특허출원 1건출원중, 가공기술을생산업체에기술이전추진 최근제정된 쌀가공산업육성및쌀이용촉진에관한법률 의하위법령제정및동법령에따라수립되게될 쌀가공산업육성 5개년계획 수립에참고자료로활용 언론홍보 1-2 세부 본연구에서얻어진결과에대하여국내 외 11 편의논문의게재하여쌀가공제품의연구개발또는제품생산시에활용할수있도록기여하였음 쌀가루의제분특성및가공적성증진은호화쌀가루의제조방법, 이에의해제조된호화쌀가루및이를이용한쌀국수 ( 출원번호 10-2012-0106028) 와쌀두부의가공기술개발인쌀품종을달리한쌀두부제조 ( 출원번호 10-2011-0035954) 로 2 건을특허출원하였음 본연구결과는한국쌀가공식품협회와의워크숍을통해쌀가공식품제조 가공업체와공유하며현장을의견을반영하여쌀가루품질규격설정및등급화를위한정책자료로활용하고자함 1-3 세부 본연구를통하여논문 2 편을게재완료하였으며,2013 년 8 월에논문 2 편을투고
예정이며, 특허 1건을출원완료하였으며, 특허 1건은 2013 년 7월에출원완료예정임 쌀가루제품의위해미생물에대한기준규격을제안함으로서쌀가루제조업체의쌀가루제분공정용위생관리지침및교육홍보용자료로활용될수있을것으로사료됨 1-4 세부 2 차년도과제실적이었던케이팝 (K-pop) 라이스칩이경기도청주관제 5 회쌀가 공제품품평회에서장려상을수상 ( 수상품목명 : 오곡칩 ) 한성과가있음 1-5 세부 국내학술지 1편게재,3 편투고, 해외학술대회포스터 1편발표, 국내 11 편발표 천연부재료를첨가하여쌀쿠키의조직감을특히바삭거림을조절할수있는연구결과를활용하여상품화로연계예정 1-6 세부 조리용분말카레 2종및스프 5종의경우현재까지누적매출량은 254 억 ( 카레 154 억, 스프 100 억 ) 으로많은매출을발생시켰음 카레의경우 2011 년경기도가개최하는제 4회쌀가공제품품평회에서대상으로선정되었음 우리쌀즉석스프 (20 억 ), 분말짜장 (18 억 ), 떡프리믹스 (20 억 ) 역시편의형시장내에서소비자들의호응을얻고있어향후추가적인쌀가공제품출시에긍정적인영향을미칠것으로예상됨 당사 ( 대상주식회사 ) 기준으로자체쌀사용량이 2009 년사용량 (2,030 ton) 대비약 250% 증가하여 (2013 년기준 5,055ton 예상 ) 국내쌀소비량증가에도일조하였으며,2016 년에는년간약 10,000ton 이상사용할것으로예상됨 1-7 세부 논문개제 :1건, 학회발표 :2건, 특허출원 :1건, 홍보 : 기술지 2건 쌀가공제품개발을위한기초자료보유및활용가능성확대 프리미엄급쌀가공제품개발로밀가루대체효과기대 쌀가공제품산업화과제에활용 [2 핵심 ] 2-1 세부 논문게재 :7 건, 심사중 3 건, 투고예정 3 건, 특허출원 :1 건
홍보 :TV(KBS,MBC,SBS,YTN 등 ), 신문 ( 동아일보, 중앙일보, 연합뉴스등 ) 등 41 건 ( 밥의고지혈증예방, 운동수행능, 항고혈압등 ) 식단자료집 : 밥중심식사패턴 e-book 및웹사이트개발, 대한지역사회영양학회식생활정보센터업로드 학회발표 : 구두 / 포스터발표 13 건 2-2 세부 정제과정중손실되는기능성성분 (vitamin E류, 옥타코사놀, 감마오리자놀등 ) 을품질저하없이최종정제현미유에재첨가하여보다기능성이강화된현미유를개발함 2-3 세부 본연구에서얻어진결과에대하여국내 외 5편의학술발표를하였으며, 국내 외및식품기술지등에 7편의논문을게재하여쌀가공관련분야에서연구개발또는제품생산시에활용할수있도록기여하였음 본과제의쌀가공부산물을활용한시제품제조기술을이용하여 5건특허출원하였으며,1 건등록되었음 속미강추출물의유효성분을함유하는천연화장료조성물및이를활용한미강화장품제조 로케이미강에기술이전완료하여미강소재화장품제조기술을산업화하였음 2-4 세부 현미밥은과다한인슐린분비를막아주고식후급격한혈당상승및저혈당위험을줄여줄수있으며혈중지질개선에도도움이되고, 백미밥, 흑미밥과같은밥류가빵섭취보다는우리몸에이로울수있음을본연구를통하여확인 밥중심식사가밀중심식사에비해장건강및배변기능개선에월등히효과적임을증명할수없었으나, 현미밥중심식사가일부배변기능면에서우수함을확인하여향후대규모인체적용시험을수행한다면좋은결과를도출할가능성이있음을확인