본 연구에서는 식용곤충(갈색거저리 유충)의 생체이용률을 향상시키기 위해 최적의 캡슐화 기술을 개발하는 것을 목적으로 함. 또한, 참고자료 및 실험결과의 DB화를 통해 최적 실험조건 및 품질 특성 예측 모델을 구축하며, 이를 바탕으로 지속가능한 식용곤충 단백질 소재 개발을 위한 기초 자료로 활용하고자 함.
곤충 단백질의 기능성 강화를 위한 연차별 공정 개발 및 응용 기술 확보를 목표로 함. 초기에는 고수율 추출 및 정제 기술을 확립하고, 이후 분획·분리 및 캡슐화·겔화 기술을 통해 수용성 및 물성을 증진시킴. 궁극적으로는 근력 강화용 기능성 제품 및 용도별 맞춤 대체 단백질 소재 개발에 활용함.
본 연구는 식용곤충을 발효공정을 통해 장 건강 기능성을 지닌 고부가가치 식품소재로 개발하는 것을 목적으로 함. 1차년도에는 다양한 식용곤충의 발효적합성 및 항산화·항염·근기능 개선 효능을 평가하고, 2차년도에는 곤충·비지를 활용한 저염 조미 장류를 개발함. 3차년도에는 곤충 발효 유산균의 프로바이오틱스 기능성을 규명하고, 유산균 함유 두유 제품 개발 및 안정화 기술(캡슐화 등)을 적용함으로써 식용곤충의 기능성 소재화 가능성을 제시함.
본 연구는 근기능 개선에 효과적인 식품 개발을 목표로, BCAA와 필수 아미노산 조성이 우수한 국산 대두와 갈색거저리 유충을 활용하여 펩타이드를 추출하고, 이를 통해 항근감소증 및 항염증 기능성을 가지는 건강식품을 개발하고자 합니다. 1단계에서는 콩 및 갈색거저리 유충을 효소처리, 발효, 초절임 등 다양한 방식으로 처리하여 펩타이드를 추출하고, 이 추출물이 갖는 근감소증 개선 관련 생리활성을 스크리닝합니다. 이어서 2단계에서는 기능성 펩타이드를 분리 및 동정하고, 최적의 분리조건을 확립합니다. 3단계에서는 분리한 펩타이드를 활용하여 **근기능 강화용 식품(건강음료 및 콩죽)**을 개발하며, 반응표면분석(RSM)을 통해 품질특성 및 기호도를 고려한 재료 배합비를 최적화합니다. 본 연구를 통해 노인 및 근감소증 환자의 건강관리 부담을 경감시키고, 곤충기반 고부가가치 유용물질의 식품소재화 기술을 확보함으로써, 곤충 및 대두를 기반으로 한 고령친화식품, 케어푸드로의 응용 가능성을 높이고, 관련 산업 및 생산 농가의 소득 증대에 기여할 것으로 기대됩니다.
본 연구는 필수아미노산과 BCAA 조성이 우수한 콩 및 갈색거저리 유충을 활용하여 근기능 개선 관련 펩타이드를 추출·분리하고, 이를 평가 및 활용한 식품을 개발하는 것을 목표로 함. 근감소증 개선 기능성 평가를 기반으로 기능성 식품 소재화 및 제품화 가능성을 탐색하고자 함.
본 연구는 전통 식품 유바(Yuba)를 활용한 식물성 가식성 필름 개발을 통해, 친환경 식품 포장재로서의 실용성과 기능성을 높이고자 합니다. 특히 유바 필름의 물성(수분 투과성, 탄력성 등)을 개선하기 위해 식물성 첨가소재를 활용하고, 이를 기존 육가공제품(소세지, 순대 등)에 적용하여 유바 필름 기반 포장 식품 개발을 목표로 합니다. 연구는 반건조 유바의 품질 특성 분석(1단계), 대량생산을 위한 가공조건 최적화(2단계), 가식성 필름으로서의 기능 보완(3단계), 육가공품에 적합한 응용제품 선별 및 개발(4~5단계), 제품 기능성 및 관능평가 수행(6단계)으로 단계적으로 수행됩니다. 본 연구는 식물성 포장재에 대한 소비자 신뢰를 높이고, 성장기 아동 대상 단백질 공급 및 비만 억제 효과가 기대되는 고기능 웰빙 식품으로의 발전 가능성을 내포하고 있습니다. 또한 국산 콩을 활용함으로써 콩 소비 확대 및 자급률 제고, 나아가 친환경‧건강 중심의 식품 트렌드에 부합하는 신시장 개척에 기여할 수 있을 것으로 기대됩니다.
본 연구는 국산 식용 콩의 활용도를 높이고, 콩의 우수한 생리활성 물질을 기반으로 건강기능성을 강화한 콩 가공식품을 개발하는 데 목적이 있습니다. 특히 수용성 식이섬유인 HPMC(Hydroxypropyl Methylcellulose)를 첨가하여 콩제품의 구조적 취약점을 보완하고, 기호성과 건강기능성을 동시에 향상시키고자 합니다. 1단계에서는 HPMC의 종류 및 분자량에 따른 가공 물성 분석과 콩의 비린맛 저감화 기술을 검토하며, 기호성과 물성이 우수한 콩식품 후보를 선정합니다. 2단계에서는 제과·제빵류(비지 쿠키, 저유지 콩도넛), 면류(두부면, 콩국수), 기타 식품(콩고기) 등 다양한 식품 형태로의 콩 가공 제품을 개발합니다. 3단계에서는 개발 제품의 건강기능성을 평가하기 위해 항비만 효능(in vivo 실험) 및 항산화 활성(in vitro 및 마우스 실험)을 측정합니다. 본 연구는 고기능 콩식품의 제품 다양화를 통해 국산 콩의 소비 촉진과 자급률 향상, 그리고 웰빙 식품시장 내 고부가가치 식품소재로의 확장에 기여할 것으로 기대됩니다.
[1차년도] 식용곤충 활용 젓갈 개발
O 젓갈 발효에 맞는 식용곤충 스크리닝 및 젓갈 제조
- 식용곤충 7종에 대한 젓갈 발효 스크리닝
- 기존 발효법 및 조건 탐색을 통한 곤충젓갈 제조법 선정
- 선별한 식용곤충을 활용한 젓갈 최적 공정 확립: 염농도, 부재료, 살균법 등
O 식용곤충 젓갈의 품질 평가
- 수산 발효식품의 안전성(수분, 총질소, 염도, 아미노태질소, 색택, 향미) 확인
- 젓갈 숙성 정미성분(아미노산, 저급지방산), 소화흡수율, 산화 측정
O 식용곤충 젓갈의 기능성 분석
- 젓갈의 근분해저해능(MTSN 발현), 항산화, 콜레스테롤 저하활성, 면역물질, 항염 측정
- 발효 생성 저분자펩타이드 탐색(GABA, γ-PGA 등)
[2차년도] 식용곤충과 비지를 활용한 장류 응용 저염 조미료 개발
O 장류 개발을 위한 최적 발효 균주 선정 및 배합 조건 설정
- 최적 발효 균주 선정 및 곡류/곤충 최적 비율 선정
- 조미료 응용 장류 탐색 및 선별: 곤충메주 액상/고형/분말, 곤충 진액 발효 고추장 분말/페이스트, 곤충 젓갈 액상/분말, 저염 곤충간장 액상/분말
- 선정 균주의 이취제거와 맛 증진 효과(아미노산/protease 활성), 저장성 및 안전성(아플라톡신, 독성물질 생성) 평가
O 식용곤충 장류를 활용한 향미 증진 저염 조미료 개발
- 저염 조미료 개발을 위한 장류 발효물 최적 조건 탐색
- 향미 증진 부재료 탐색 및 선정 장류 발효물과의 배합 조건 설정
- 반응표면분석을 활용한 조미료 최적제조 공정 확립: 재료배합비, 염도, 품질특성 등
O 식용곤충 장류 응용 조미료의 일반성분, 맛성분 및 미량성분 분석
- 염도, pH 및 총산도, 총 질소 및 아미노 질소, 향기 분석, Protease 활성, 총당 및 환원당 함량, 미생물 분석
- 물리적 특성 (물성, 색도 등) 측정
O 식용곤충 장류 응용 조미료의 기능성 분석
- 항고혈압(ACE inhibitory activity), 항당뇨(∝-glucosidase 측정), 콜레스테롤 저하 활성 측정
- 곤충/비지의 생리활성물질 탐색: 폴리페놀 화합물, 이소플라본, 기능성 펩타이드
O 개발된 곤충발효물 활용 조미료의 품질 관능평가를 통한 품질개선: 묘사검사(향기프로필) 및 소비자조사(기호도 검사) 실시
[3차년도] 식용곤충 발효물 유래 유산균의 프로바이오틱스 효능 평가 및 유산균 함유 두유 개발
O 개발된 식용곤충 발효식품 유래 유산균 선별
- 유산균 배지(MRS와 BCP) 배양 콜로니 생성 및 pH에 의한 색 변화를 통한 유산균 유무 정성평가
- 프로바이오틱스 선발 조건 확인: 내산성(pH 2.5) 내담즙성(담즙산염 0.1%), 장부착능(HT29 cell), 항균 활성
- 곤충 발효물의 유산균 시퀀싱(16S rRNA) 유전자 염기서열 분석
O 식용곤충 발효물 유래 유산균의 프로바이오틱스 생리 기능성 평가
- 항산화(DPPH), 항당뇨, 항고혈압, 항균, 콜레스테롤 저하활성(Cholesterol micelle 함량 측정), 면역물질(nitric oxide 생성량), 항염 (HT29cell) 등 측정
O 식용곤충 발효물 유래 유산균의 분리 및 동정, 균주 개발
O 식용곤충 발효물 유래 유산균 함유 두유 개발
- Encapsulation을 활용한 유산균 첨가 조건 설정 및 캡슐화의 효율 측정
- 곤충 유래 유산균 함유 두유 최적제조 공정 확립: 두유입자크기분포(PDI) 및 콜로이드 분산 안정성(TSI) 측정
- 곤충 유산균 함유 두유의 품질특성 및 소비자 대상 기호도 조사: 점도, 색, 향기성분 측정
- 곤충 유산균 함유 두유의 프로바이오틱스 생리 기능성 및 생리 물질 측정: 이소플라본, 항산화, 항당뇨, 항고혈압, 항균, 콜레스테롤 저하 활성 측정
[1세부 목표] 식용곤충을 활용한 젓갈 개발
O 젓갈 발효에 맞는 식용곤충 스크리닝 및 젓갈 제조
O 식용곤충 젓갈의 품질 평가
O 식용곤충 젓갈의 기능성 분석 (근분해저해능, 항산화, 항염 등)
[2세부 목표] 식용곤충과 비지를 활용한 장류 응용 저염 조미료 개발
O 장류 개발을 위한 최적 발효 균주 선정 및 최적 배합 조건 설정
O 식용곤충 장류를 활용한 향미 증진 고단백 저염 조미료 개발
O 식용곤충 장류 응용 조미료의 일반성분, 맛성분 및 미량성분 분석
O 식용곤충 장류 응용 조미료의 기능성 분석 (항고혈압, 항당뇨 등)
O 식용곤충 장류 응용 조미료의 관능평가를 통한 품질개선
[3세부 목표] 식용곤충 발효물 유래 유산균의 프로바이오틱스 효능평가 및 유산균 강화 두유 개발
O 개발된 식용곤충 발효식품 유래 유산균 선별
O 식용곤충 발효물 유래 유산균의 프로바이오틱스 생리기능성 평가
O 식용곤충 발효물 유래 유산균의 분리 및 동정, 균주 개발
O 식용곤충 발효물 유래 유산균을 활용한 두유 개발
갈색거저리 및 쌍별귀뚜라미를 활용한 대체 단백질 소재의 물리 화학적 특성 및 기능성 구명(1주관)
본 과제는 갈색거저리와 쌍별귀뚜라미 같은 식용곤충 유래 대체단백질로 근력강화 기능성을 찾고, 이를 실제 식품·대체육 제품으로 연결하는 연구임.
연구 목표는 곤충 단백질 효능·기능성 구명, 분리 정제·조직화/제형화 공정 개발, 키틴/키토산의 용도 개발 및 대량생산 최적 공정 확립에 있음. 핵심 연구 내용은 추출물 및 고활성 분획물의 in vitro·in vivo 효능 검정, 고흡수율·고활성 분획물 표준화, 수용성 및 물질 증진 기술, 3D 프린팅 기반 textureized protein 압출공정과 스마트 제조공정·품질 모니터링 적용임. 기대 효과는 곤충 단백질 분리 공정 확립과 건강기능식품·대체육 산업 및 소비 확대 기여임.
갈색거저리 및 쌍별귀뚜라미를 활용한 대체 단백질 소재의 물리 화학적 특성 및 기능성 구명(1주관)
본 과제는 갈색거저리와 쌍별귀뚜라미에서 근력 강화에 도움을 줄 수 있는 유용성분을 찾는 연구임.
연구목표는 근력 강화 효능이 우수한 곤충 종 스크리닝과 추출물의 근 관련 효과 검증을 위한 사전 조사 수행임. 연구내용은 70% 에탄올로 유용성분 추출물 확보 후 MTS assay로 근 세포 독성 여부 확인, DPPH assay로 항산화 효능 확인 진행임. 기대효과는 근력강화 효능이 있는 곤충 종 선발, 곤충 유용성분 추출 방법 확립, 추후 과제 수행을 위한 사전 실험 제공임.
