| 초록 |
1. 연차목표 - 기 표준화된 커큐민 95% 원료를 활용하여 커큐민-천연고분자 나노복합체 제조기술이 적용된, 1차 목표 소재인 '커큐민 나노복합체'를 개발 가. 개발내용 및 범위 1) 커큐민-천연고분자 배합 비율 확립 - 커큐민 효율성 및 수용화도, 항산화 활성을 최대화할 수 있는 최적의 천연고분자를 선정하고, 선정된 고분자에서 최적의 결합을 나타내는 커큐민 함량 확인 - '커큐민 나노복합체'의 커큐민 함량은 22%(220mg/g) 이상 - 원료 내 총 커큐민의 90% 이상이 수용화 커큐민(200mg/g) - 원료의 분산도 0.6 및 용해도 200ug/ml 등의 수준(기술개발목표 참고) 2) 상업화 생산공정 확립 - 실험실 연구 자료를 기반으로 대량생산을 통한 상용화가 가능하도록 Scale-up의 표준화 진행(생산 설비 적용을 통한 제조공정도 마련) - 2017년 5회의 원료 시생산을 통해 품질(기능성 활성도 포함) 검증 완료 3) 진도산 울금 추출물의 표준화 진행 나. 마케팅 1) 오프라인 전문잡지를 통해 커큐민 나노복합체 기술에 대한 홍보 - 하반기 2회(학술지 및 식품저널 등) 2) B2B 고객을 위한 커큐민 나노복합체 샘플 제작(커큐민의 수용성 홍보) - 하반기 1회 제작 및 B2B 고객 배포 3) B2B 온라인 마케팅을 통한 대상 기술 우수성 홍보 - 하반기 3회(뉴트라덱스, Food new 등) 4) B2B 소재시장을 타겟으로 국내외 전시회 참관을 통한 유사 기술 동향 파악 2. 개발내용 및 결과 가. 기술개발 1) 1차 소재(원료)인 커큐민 나노복합체 개발 완료 (목표 93% 달성) ① 기 표준화 커큐민 95% 이상 원료로써 S사의 인도산 커큐미노이드 95% 이상 원료(커큐민 80%) 선정(원료 품질관리 및 수급 안정성, 단가 비교를 통한 최적의 원료 결정). 이를 활용한 커큐민-천연고분자 나노복합체를 개발함. ② 연구 초기 Lab.에서 확인된 덱스트린, 말토덱스트린, 메틸셀룰로오스 이외, DE가 낮은 전분류(당류/올리고당류), 감미료(말티톨, 자일리톨 등), 검류(가라키난), 탈지분유를 포함한 대두 및 유청단백질 등을 추가 실험하여 커큐민의 생체이용률 향상을 위한 최적 천연고 분자로 하이드록시프로필메틸셀룰로이스(HPMC) 결정함. 이때 품질을 확인할 수 있는 지표로 액상 상태의 크기 및 분산도 뿐 아니라 수용화 커큐민 효율성, 용해도 등을 추가하여 검증하고, 활성 지표로는 DPPH 또는 ABTS 라디칼 소거능(항산화능)을 측정하여 검증함. ③ 국내 L사에서 생산하는 상업용 HPMC(식품첨가물) 4종을 대상으로 치환도 및 가수분해에 따른 점도로 분류하고, 각각의 Grade(품목) 별로 추가 제조실험 및 결과물의 품질 및 활성평가를 진행함. 1차년도 최종 개발 원료는 커큐미노이드 30% + 하이드록시프로필메틸셀룰로오스(HPMC) 70%임. ④ 상기 원료의 성능 확인을 위하여 커큐민 함량, 수용화 커큐민 효율성, 분산도, 용해도, 항산화능, 납/총비소/카드뮴/총수은 및 대장균군 항목을 분석하고 1차년도 목표 기준치 이상으로 목표 달성 2) 커큐민 나노복합체 제조 표준화 및 생산공정 확립 ① 커큐민 용액 및 HPMC 용액 제조 방법(혼합농도, 방법, 시간 등), 두 혼합액의 농축 방법(온도, 시간 등), 농축 혼합액의 건조 방법을 표준 프로세스로 정립(생산 단가 및 수율고려) ② 생산 가능한 점도 및 고형분 함량을 기준으로 제조공정을 재정립함. 이 과정 역시 품질 및 활성 지표를 기준으로 하여 표준화 정도를 확인함. ③ 확립된 공정으로 Pilot 생산한 시제품의 품질과 활성을 측정하여, 실험실 규모에서 확인완료된 기술 수준을 Scale-up하여 확장함. (총 4회의 Pilot 생산을 통해 공정 확립) 3) 진도산 울금 추출물의 커큐민 함량 확인 : 국내산 울금의 경우 원물 lg 당 커큐민 함량이 2~4mg(0.2~0.4%)으로, 인도산 강황(1-4%)에 비해 목적하는 성분인 커큐민 함량이 현저히 낮은 것으로 확인됨. 그에 따라 인도산 강황에서 추출한 커큐민/커큐미노이드를 활용하여 본 과제에서 목적하는 간 건강에 도움을 줄 수 있는 커큐민-천연고분자 복합체를 개발하고, 향후 국내산 울금 유래 복합물 전체에 대한 수용화도 및 생체이용률 향상 기술을 적용하고자 함. 나. 마케팅 (목표 100% 달성) 1) 오프라인 매체를 통해 생체이용률 향상 커큐민 복합체 기술 홍보 : 농경과원예 12월호 XX 페이지, 더바이어 12월호 XX 페이지 2) 커큐민 복합체 홍보물 1회 제작 및 기능성식품 제조/유통업체 홍보 : 약 7개사를 대상으로 '체내흡수율 향상 커큐민' 원료소개서 및 샘플 전달 3) 온라인 매체를 대상으로 기술 우수성 홍보 : 농업 인신문 11월 28일자, 원예산업신문 11월 30일자, 월간 새농사 12월 2일자 보도 4) 국내 및 국외 식품소재 전시회 참석 ① FI KOREA(국제식품소재기술전) 및 제천국제한방바이오산업엑스포 등을 통해 국내 소재 트렌드 및 경쟁사 동향 파악 ② 유럽 최대 규모 기능성식품 전시회인 Vitafoods 참석을 통해 해외 시장에서 커큐민 및 생체이용률 향상 소재에 대한 위상을 확인하고 이를 활용한 완제품 출시 동향을 파악함.또한 표준화 커큐민(강황추출물)에 대한 제품 규격 및 단가 정보를 확인하여 개발 제품의 원료를 선정하도록 함. 3. 기대효과(기술적 및 경제적 효과) 1) 현재 약 2조원 정도의 시장을 형성하는 국내 건강기능식품 시장의 규모가 더욱 확대되어 국제시장 점유율을 높이는데 기여할 수 있으며 기후변화 및 FTA 대응, 나고야 협정에 따른 국내 생명산업의 새로운 전환점이 필요한 시점에서 국내 기술로 개발된 표준소재 및 이를 이용한 건강기능성 식품을 개발함으로써 소비자에게 쉽게 다가갈 수 있고 추후 고부가가치 수출 전략 상품을 개발함으로써 궁극적으로 국내 건강기능성 식품의 소비 촉진을 기대할 수 있음. 2) 또한, 해외 소재의 의존도가 높은 국내 기능성 원료 시장의 패러다임을 바꿀 수 있을 것으로 판단됨. 3) 국내산 원료 및 그 가공품을 활용한 생산 부문의 고용 창출은 물론이고, 건강기능성 식품산업, 제약산업, 포장재산업, 요식산업, 관광축제산업 등 연관 산업 부문의 고용이 창출되어 지역경제 활성화에 기여할 것으로 기대됨. 4) 매출 및 수출증대·수입대체 효과 ① 표준화 소재 : 생체이용률 향상 기술을 개발하고 이를 반영한 표준화소재를 브랜드화 하여, 과학기술적용 중심으로 바뀌고 있는 글로벌 기능성식품 시장에서 선도적인 위치를 확보하고자 함 (2020년 매출 목표 : 국내 판매 2.3억원, 해외 판매 5.5억원) ② 일반가공식품 : 생체이용률 향상 기술이 적용된 표준화 소재를 사용한 '활력 보충 에너지 컨셉의 복합 프로그램 제품(음료 및 포/환 구성)'을 통하여, 기존 숙취해소에 한정된 음료 중심의 제품들과는 체내 흡수 기술성 및 안전성, 복합 제형의 차별화 요소를 통해 새로운 트렌드 리더의 자리를 확보하고자 함 (2020년 국내 매출 목표 : 13억원) ③ 건강기능식품 : 홍삼 외 고시형 수입 원료에 의존해 포장가공 중심으로 성장해 온 국내 건강기능식품 시장에서 자체 글로벌 기술을 적용한 개별인정형 기능성 원료의 제품을 출시하고자 하며, 건강기능식품 선택 시 기능성을 넘어 생체이용률에 대한 소비자의 이해와 인식을 만들어 국내 건강기능식품 시장의 글로벌 경쟁력을 높이고자 함 (2021년 간 건강 기능성원료 및 건강기능식품 제품화, 국내외 매출 목표 : 9.3억원) ※ 2021년 표준화소재 및 일반가공식품 국내외 매출 목표 : 31.7억원 4. 적용분야 1) 커큐민의 경우 항산화 및 항염증 작용에 대한 기능성 및 간 건강의 유용성은 이미 널리 알려진 사실로써 국내외 많은 건강식품에서 커큐민/강황/울금 제품을 선보이고 있음. 특히 일본과 국내의 경우 간 기능과 연계된 숙취해소 음료에서 주요 원료성분으로 쓰이고 있는 상황임. 2) 커큐민의 효능에 비추어볼 때,개발 원료인 “커큐민-천연고분자 복합체”를 적용할 수 있는 분야로는 크게 식품과 천연물 의약품 산업이 있음. 식품의 경우,커큐민 성분을 포함한 강황/울금이 식품원료로 사용 가능하므로 다양한 건강 컨셉의 일반 가공식품에서 주원료 및 부원료로 이용될 수 있음. 특히 해당 원료는 커큐민을 효율적으로 전달하는 나노캐리어 기술이 접목된 “생체이용률 향상 커큐민 복합체”로써,커큐민의 포집력 및 포집 효율을 높여 |
