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흰점박이꽃무지(Protaetia brevitarsis)의 식품원료화를 위한 전처리 조건 확립
권은영(Eun-Young Kwon),유정미(Jeongmi Yoo),윤영일(Young-Il Yoon),황재삼(Jae-Sam Hwang),구태원(Tae-Won Goo),김미애(Mi-Ae Kim),최영철(Young-Cheol Choi),윤은영(Eun-Young Yun) 한국식품영양과학회 2013 한국식품영양과학회지 Vol.42 No.3
본 연구에서는 흰점박이꽃무지를 식품원료화 하기 위한 전처리 조건을 설정하기 위해 세포독성, 이취감소 및 살균조건을 확립하였다. 유충에 살균 후 공급되는 세 가지 사료(참나무톱밥, 볏짚, 목초) 중에서 참나무톱밥을 공급하여 사육한 유충의 분말이 세포독성이 없었고, 유충의 발육단계를 크게 3령 유충, 용화직전 번데기, 번데기로 구분 지은 후 각각의 분말이 가지는 세포독성 유무를 확인한 결과에서 세포독성은 나타나지 않았다. 세포독성 검사 결과를 토대로 식품원료화하기 위한 유충의 표준사료는 세포독성이 전혀 나타나지 않고 전국 사육농가 중 가장 많이 이용하고 있는 발효 참나무 톱밥을 표준사료로 선정하였다. 흰점박이꽃무지의 분말전처리 조건으로 증기로 5분 동안 살균처리를 통해 사료 내의 미생물을 제거한 참나무톱밥을 급여하고 3일간 절식상태로 배변유도 후, 중장에 존재하는 내용물의 잔여도가 현저히 감소됨을 확인하였다. 또한 관능평가를 통해 3일간의 배변된 유충의 장 내용물의 잔여물이 감소함으로써 유충이 가지는 고유한 이취와 색깔이 눈에 띄게 개선되는 효과를 확인할 수 있었다. 배변 유도된 유충을 115℃, 0.9 kgf/cm³의 고온고압멸균을 5분간 실시한 후 동결건조 한 분말에서 세균 및 진균을 포함하는 미생물이 완전히 제거됨으로서 식품원료로서의 안전성을 확보할 수 있었다. The pharmacological efficacy of Protaetia (P.) brevitarsis larvae has been described in the Dongui Bogam. It is believed that the larvae are particularly useful for hepatic disorders. However, natural aversion has made it difficult to consume these larvae as food. Thus, we sought to make an eatable form of the larvae by establishing optimal conditions for larvae preparation. Larvae were selectively bred, sterilized, and a powder of larvae generated by freeze-drying. Afterward, the CellTiter 96<SUP>®</SUP> AQueous Non-Radioactive Cell Proliferation Assay (MTS) with the RAW 264.7 cell line was used to validate the safety of the powder as a food ingredient. We determined that oak sawdust sterilized by water vapor for 5 minutes could be used for larvae feed, and a feeding for 3~5 days followed by a fasting for 3 days were optimal conditions for larvae preparation. In addition, sterilization of larvae at 115oC and 0.9 kgf/cm³ (to avoid contamination of pathogenic bacteria and fungi) was successfully applied in the production of edible powder from P. brevitarsis. The optimized processes established in our experiments can be used in the industrial production of P. brevitarsis as a food ingredient.
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정미연(Mi Yeon Chung),권은영(Eun-Young Kwon),황재삼(Jae-Sam Hwang),구태원(Tae-Won Goo),윤은영(Eun-Young Yun) 한국생명과학회 2013 생명과학회지 Vol.23 No.3
본 연구에서는 장수풍뎅이 유충의 식품원료화를 위한 전처리 조건을 설정하기 위해 세포독성을 평가하고 특유의 이취감소 및 살균조건을 확립하였다. 분말 전처리 조건으로 수증기로 5분, 10분, 20분, 30분 동안 수증기로 멸균한 버섯폐목에 대한 미생물 검사 결과, 5분 이상 수증기로 멸균한 버섯폐목사료에 대해 미생물이 전혀 검출 되지 않았다. 또한 수증기로 5분간 멸균한 사료로 사육한 장수풍뎅이 유충을 115℃, 0.9 kgf/㎠, 121℃, 1.3 kgf/㎠의 고온고압 멸균기 멸균하여 동결건조한 분말을 분쇄기로 분쇄하여 분말을 제조하였으며 이에 대한 미생물 검사를 실시한 결과, 모든 그룹에서 미생물이 전혀 검출되지 않았다. 이로써 5분간 살균한 사료로 사육한 장수풍뎅이 유충을 115℃, 0.9 kgf/㎠으로 멸균하여 식품화 원료로 사용하기에 적합하다고 판단하였다. 그러나 이들 분말시료에서 나는 고유의 이취는 소비자의 기호도를 감소시킬 수 있는 중요한 원인이 될 수 있다고 판단되어 먹이공급중단을 통한 장내 이물질 제거를 유도하였으나 1일~10일까지의 먹이공급중단에 따른 장내 배설물의 정도가 눈에 띠게 감소하지 않고 5일 이상의 먹이공급중단에 따른 생존율이 감소함이 관찰되었다. 따라서 절식을 통한 장내 배변촉진이 효과적이지 않음을 확인하였으며 이에 소화촉진 및 이취제거에 효과적이라 사료되는 식품들(무, 양파, 양배추, 발효쌀겨, 밀가루)을 공급하여 5일간 배변 활동을 유도한 결과 먹이의 차이는 배변유도에 영향을 미치지 않음을 확인 할 수 있었다. 이에 배변유도에 따른 이취감소가 아닌 대체 먹이 사육 및 절식에 따른 후각 및 시각에 대한 관능평가를 실시한 결과 경제성과 편리성을 고려하였을 때 1일 절식 후 배변 유도한 유충 건조물이 식품을 위한 전처리 조건에 가장 적합할 것이라고 판단되었다. 또한 멸균한 사료로 사육한 장수풍뎅이 유충의 세포독성을 평가한 결과 1,000 μg/ml의 고농도에서 세포독성이 없음을 확인하였다. 이로써 본 연구에서 1일간 절식 후 배변 유도한 유충 건조물이 식품을 위한 전처리 조건에 가장 적합할 것이라고 판단되며 장수풍뎅이 유충의 전처리 조건설정을 통한 식품원료로서의 안전성을 확보하고 경제적 산업적 측면에서의 활용이 가능할 것이라고 사료된다. With the objective of developing a functional food source, we established optimal processing conditions for the larvae of Allomyrina dichotoma, which have been used in traditional medicine to treat hepatic disorders in Korea. Without suitable processing, the larvae are difficult to consume as a food because of their disgusting taste and smell; moreover, in this form they might be a potential microbial hazard. In this study, we investigated the effect of feeding material, sterilization, and powdering after freeze-drying on the food quality of the larvae of A. dichotoma and on cytotoxicity against Raw 264.7 cells. Three to five days feeding with the sawdust from discarded oak-trees is sufficient for the breeding process. The sawdust was sterilized by vapor for five minutes. Sterilization of the larvae at a high temperature (115℃ for 5 min, 0.9 kgf/㎠) is necessary to eliminate pathogenic bacteria and fungi. The results of the cytotoxicity assay showed no toxicity in the prepared extract from larvae of A. dichotoma. In addition, to prepare the larvae for human consumption, various feeds were used and the smell, color, and taste were evaluated. Our results suggested that larvae of A. dichotoma could be developed as food source when a suitable processing method is established.
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정미연 ( Mi Yeon Chung ),권은영 ( Eun Young Kwon ),황재삼 ( Jae Sam Hwang ),구태원 ( Tae Won Goo ),윤은영 ( Eun Young Yun ) 한국잠사학회 2013 한국잠사곤충학회지 Vol.51 No.1
Although the mealworm larva (Tenebrio molitor) is high protein source, aversion feature of the larva made it difficult for consuming as a food. In this study, we established optimal powder manufacturing process for T. molitor larva for using as a novel food. For this purpose, it should be feed with the bran sterilized by water vapor for 3-5 days, starved without water or food for 3 days, and then the larvae were sterilized before freeze-drying. The sterilized T. molitor was lyophilzed and grinded by a blender. A safety of the powder as a food was validated by evaluation of Raw 264.7 macrophage cytotoxicity using MTS assay. As above results, we propose that optimal powder manufacturing process established in this study can be used in industrial production of T. molitor as a novel food.
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흰점박이꽃무지(Protaetia brevitarsis)의 일반성분 및 유해물질 분석
정미연(Mi Yeon Chung),권은영,황재삼(Jae-Sam Hwang),구태원(Tae-Won Goo),윤은영(Eun-Young Yun) 한국생명과학회 2013 생명과학회지 Vol.23 No.5
본 연구에서는 흰점박이꽃무지 유충의 식ㆍ약용으로써의 가능성을 제시하기 위해 영양성분분석 및 유해물질 검사를 실시하였다. 일반성분은 건량 기준 조단백질 함량이 57.86%로 매우 높았으며, 조지방 16.57%, 조섬유 8.36%, 조회분 5.38%로 구성됨을 확인하였다. 또한 불포화 지방산 중 혈압강하작용 및 여러 약리기전이 알려져 있는 oleic acid (omega-6)가 전체지방산 중 60% 이상을 차지하고 있었고, linoleic acid (omega-6) 5.22%, arachidonic acid (omega-6) 0.25% 함유되어 있었다. 유해물질의 분석 결과, 중금속의 일종인 수은이 0.07 mg/kg으로 존재하였으나 일반식품(어패류의 경우, 0.5 mg/kg) 허용 기준치 이하의 미량인 것으로 확인되었으며, 병원성 미생물인 대장균 O157:H7과 살모넬라균은 검출되지 않았으므로 식용으로 사용하기에 문제가 없는 것으로 판단되었다. 따라서 흰점박이꽃무지 유충은 고함량의 단백질과 필수아미노산 및 생체 내에서 합성할 수 없는 영양소들을 다량 함유하고 있으므로 육류나 어류를 대신할 수 있는 대체식품으로 활용 가능할 것으로 판단되며 안전한 식품소재로의 기준 및 규격마련을 통해 식ㆍ약용으로 이용 가능할 것이라 기대된다. To evaluate Protaetia brevitarsis as a food material, we investigated its composition of nutritional and harmful components. Analysis of nutritional composition (moisture, crude protein, crude fat, crude ash, crude fiber, and carbohydrates) showed that the content of crude protein, fat, fiber, and ash were 57.86±0.01%, 16.57±1.81%, 5.31±0.10%, and 8.36±0.10% in Protaetia brevitarsis powder, respectively. Amino acids were composed of 17.68% essential and 33.97% non-essential in Protaetia brevitarsis powder. Protaetia brevitarsis powder contained 61.10% unsaturated fatty acid with oleic acids. Additionally, Protaetia brevitarsis powder had a large quantity of minerals related to body organization, such as K (1597 mg/100 g), P (724.1 mg/100 g), Mg (366.3 mg/100 g), and so on. We also confirmed that all bacteria and all heavy metals analyzed in this study, except for very small amount of Hg (0.1±0.042 mg/kg), were not detected in the lysophilized Protaetia brevitarsis powder.
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