KR0181312B1 - 정장작용을 갖는 식품조성물 - Google Patents

Abstract

전분 및 번분의 가수분해물 중 1종을 황산, 염산 또는 질산과 같은 무기산을 부가하거나, 부가하지 않고 가열 분해하여 얻어지는 배소텍스트린의 정제물을 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 정장작용을 갖는 식품 조성물.

Description

정장작용을 갖는 식품조성물

본 발명은 정장작용이나 변배개선 효과를 갖는 식품조성물에 관한 것이다.

정장작용이나 변비개선 효과가 있는 식품소재로는 식이섬유나 비피더스균이 들어 있는 식품, 비피더스균의 증식작용을 하는 올리고당 등이 제안되어 있다.

식이섬유 중에는 수용성 식이섬유와 불용성 식이섬유가 있으며, 그 대표적 생리기능으로 다음의 것이 보고되어 있다.

(1) 혈청 및 간의 콜레스테롤의 저하작용

(2) 혈당치 상승 억제 작용

(3) 정장작용

그 중에서 정장작용에 관해서는 장내 세균무리의 개선, 또는 수분흡착과 부피 확대에 의한 장의 연동운동의 촉진, 장내 압력의 정상화, 변량증가, 유해물질의 희석, 유해물의 억제 등에 의하여 각종 장질환으로부터 위험을 피할 수 있다고 알려져 있다. 그러나, 이들 식이섬유의 경우 셀룰로오스로 대표되는 불용성 식이섬유의 경우에는 고점도이므로 혈당의 상승을 억제하며, 콜레스테롤의 흡수를 저해하는 등의 생리작용을 보이고 동시에 유용금속의 흡수도 저해한다고 알려져 있다.

또한, 고점도이므로 대량으로 섭취하기 어렵고, 식품재료로 했을 때 용도가 한정된다는 결점도 있다.

한편, 비피더스균의 증식작용을 갖는 올리고당에 관해서는 소화관으로 흡수되지 않고, 대장에 이르러 장내 세균 특히 비피서드균에 대해 기여하기 때문에 그 생성물인 산등이 장벽을 자극하는 것, 또 그 외의 균의 기여도 차이에 의한 장내균 무리의 변화 등에 의하여 정장작용을 하는 것으로 알려져 있다.

그러나, 장내균 무리는 사람의 연력차라든가 식생활 형태 등에 의하여 많은 형태로 나누어져 있고, 올리고당의 종류에 따라서도 기여도가 다양하며, 예를 들면 비피더스균의 증식작용도 있지만 다른 유해균의 증식효과가 크다는 면이 있어, 절대적이라 할 수 없다.

또, 올리고당은 감미료로서 많이 이용되며, 저분자 물질이기 때문에 소화관에서 흡수되지 않고 대장에 이르렀을 때 설사를 일으키는 경우도 있다.

본 발명자들은 배소덱스트린 중에 소화가 어려운 것이 있다는 점에 주목하여 종래 식품소재로는 거의 생각할 수 없었던 배소덱스트린에서 식품소재로 사용할 수 있는 소화가 어려운 덱스트린의 제조법을 개발했으며 나아가, 이것의 식이섬유로서의 생리기능을 검토하여 이것으로부터 정장작용을 하는 식품을 개발한다고하는 새로운 착상에 이르렀다.

더구나 식이섬유의 정의는 사람의 소화효소로 소화시킬 수 없는 식품중의 소화가 어려운 성분의 총체 또는, 식품 중의 생리활성을 갖는 소화가 어려운 고분자 화합물로 알려지고 있고, 난소화성 덱스트린도 식이섬유로 칭하여도 좋을 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상술한 착상에 기초하여 배소덱스트린에서 정장작용을 하는 식품조성물을 새롭게 개발하는 것이다.

이 과제는 전분 또는 전분 가수분해물을 무기산으로 처리하거나, 처리하지 않고 상압 하에 가열 분해하여 얻어진 배소덱스트린을 정장작용을 갖는 식품 조성물의 주성분으로 사용함으로써 해결된다.

본 발명은 위에서 설명한 대로 전분 및 전분의 가수분해물 중의 적어도 1종을 산을 첨가하거나, 또는 첨가하지 않고 가열분해하며, 이렇게 하여 얻어진 배소덱스트린의 정제물이 매우 우수한 정작작용을 갖는다고 하는 발견에 근거한다.

우선, 본 발명의 배소덱스트린의 제법에 관하여 아래에서 설명한다.

본 발명에서 사용하는 전분, 즉 생전분으로는 특별히 제한할 필요는 없으며 여러 가지 종류의 것을 사용한다. 예를 들면, 감자, 옥수수, 카사바 등 어떠한 것을 사용하여도 좋고 또 식품용 가공전분으로 시판되는 것을 사용해도 좋다. 이때, 가공전분으로 사용되는 것을 예를 들면 가용성 전분, 에스테르화 전분, 에테르화 전분, 가교전분이며, 구체적으로는 인신전분, 히드록시 프로필 전분이다.

나아가, 본 발명에 있어서 원료로 상기 생전분 이외에 전분 가수분해물이 사용된다. 상기 전분 가수분해물이란 전분을 물에 가볍게 가수분해한 것이고, 이때 산 또는 효소를 사용하는 것도 좋다. 가수분해 정도는 DE 3-40이고, 또 사용하는 산은 통상적으로, 옥살산, 염산이며 그 사용량은 전분에 대하여 0.01~0.1중량%정도이다. 또, 효소로는 α-아밀라아제가 사용된다.

본 발명에 있어서 상기 원료는 상압하에서 가열분해하는 것이 바람직하다. 이 가열분해는 150-220°C의 온도 전후에서 1-5시간 동안 행한다. 가열할 때의 압력은 특별히 감압 내지 가압할 필요는 없고 상압 하에서도 행할 수 있다. 또, 가열할 때 산을 첨가하는 것도 좋다.

이 산은 열분해를 위한 촉매로 사용되며, 산으로는 황산, 염산, 질산 등의 무기산이 사용되며 바람직하게는 염산을 특히 그 농도를 1중량% 정도로 하여 원료에 대해 수 중량%의 양을 첨가하여 사용한다. 바람직하게는 산을 분무하여 균일하게 잘 혼합하여 첨가한다. 그리고나서 혼합물을 100-120°C 정도의 온도로 수분이 5중량% 전후가 되도록 예비 건조한다.

이렇게 해서 얻어진 본 발명의 덱스트린, 즉 배소덱스트린을 정제한다. 정제는 아래에 표시하는 (가)와 (나)의 처리 중 하나를 선택한다.

(가). α-아밀라아제 처리후에 또는 α-아밀라아제 처리에 이어서 글루코 아밀라아제 처리후, 필요에 따라 통상적인 방법으로 여과, 탈취, 탈염한다.

(나). (가)의 처리후 다시 이온 교환수지 크로마토 그래피로 성분을 분리하는 처리를 한다.

이들 (가)-(나)의 처리에 대하여 아래에서 설명한다.

(가)의 처리에 있어서 배소덱스트린은 물에 용해하여 30-50중량%의 용액으로 하고 중화하여 산도를 PH 5.5-6.5호 하며, 바람직하게는 PH 5.8로 하고 시판되는 α-아밀라아제(곰팡이에서 유래한 것,세균에서 유래한 것 등 어느 것이라도 좋다)를 배소덱스트린에 0.05-0.2 중량% 첨가하여 그 아밀라아제의 작용온도는 85-100°C 전후로 하고, 30분 내지 2시간 동안 유지한다. 그리고, 온도를 120°C까지 높여 α-아밀라아제의 효소작용을 종료시킨다. 이후, 용액온도를 내리고 PH를 조정하여 이후 용액온도를 55°C전후로 내리고 산도를 PH 5.5정도로 조정하여 일반적으로 사용되는 글루코-아밀라아제를 본래의 배소덱스트린에 대하여 0.05-0.2 중량%를 첨가하고 용액온도를 유지하여 24-48시간 동안 작용시킨다. 이 반응은 용액 중에 존재하는 올리고당과 같은 작은 분자를 포도당까지 분해시키는 것이다. 이어서, 예를 들면 80°C 전후의 온도에서 글루코 아밀라아제 작용을 종료시킨다.

또, 상기 (나)의 처리에 있어서, 이온교환수지 크로마토 분리를 한다. 이 경우 시판되는 일반적인 강산성 양이온 교환수지를 사용할 수 있다.

바람직하고 구체적인 예로는 앰버라이트 IR-116, 도야IR-118, 동 IR-120B, 동XT-471F(이상 상품명,일본국 오르가노사 제품), 다이야 이온 SK-1B, 동 SK-102, 동 SK-104, 동 SK-106, 동 SK-110, 동 SK-112, 동 SK-116, 동 PR-01(이상 상품명,일본국 미쓰비시 가세이사제품), XFS-43281, 00, 동 43280, 00, 동 43279, 00, 동 43278, 00(이상 상품명,일본국 다우 케미칼 니뽄사 제품)가 있다.

그리고, 이들 수지는 통상 사용하기 전에 알칼리 금속형 또는 알칼리 토금속형으로 사용하는 것이 바람직하다.

고분자 덱스트린과 포도당의 분리를 좋게 하기 위해서는 사용하는 수지에 따라 칼럼통과시의 유속을 조절하는 것이 바람직하며, 유속은 SV = 0.1 - 0.6의 범위가 바람직하다. 이 유속 범위 밖에서는 공정성이 저하되고, 분리가 어려운 경향이 있다. 컬럼통과시의 온도는 20-70°C가 바람직하고, 이보다 낮으면 분리되기 어려우며 용액의 점도가 높아져서 수지에 장애를 주며, 이보다 높은 온도에서는 용액이 갈색으로 변하고, 그 외의 품질이 저하된다.

이들 배소덱스트린에서 정제한 덱스트린을 살펴보면, 그 결합양식은 포도당을 구성 당으로 1→4, 1→6 결합한 것 이외에 1→2, 1→3 결합이 보이고 또 환원 말단기의 일부가 1-6 무수 포도당으로 되어 있다.

이 배소덱스트린은 점도가 10cps정도(30%,30°C에서)로 낮고, 약간 단맛이 나는 무취의 것으로 1→2, 1→3 결합부는 10중량%이하 정도이다. 따라서, 각종 음료나 식품 가공원료로도 사용하기 용이하고 또 원료가 전분이기 때문에 분말조청과 동일한 형태로 안전하게 먹을 수 있다.

본 발명의 최대 특징은 이 덱스트린이 정장작용을 갖는다는 것이며, 정장작용을 갖는 식품재료로 이것을 사용한다는 점이다.

여기에서 정장작용이란 장내 세균무리의 개선, 또는 수분 흡수와 부피팽창 등에 의한 장의 연동운동의 촉진, 장내 압력의 정상화, 변량증가, 유해물의 희석, 유해물의 억제 등에 의하여 각종 장질환의 위험을 피할 수 있다고 한다.

본 발명의 상기 식품소재인 정제한 배소덱스트린은 다양한 종류의 식품재료로 두루 사용할 수 있으며, 식품재료로 사용할 수 있는 것이며 어느 식품에도 좋다. 대표적인 식품을 예로 들면 음료, 디저트, 캔디 등이다.

이하에 배소텍스트린의 제법을 나타내고 비교 실시예와 동시에 실시예를 나타내어 상세하게 본 발명을 설명한다.

[비교실시예1]

시판되는 감자 전분 5000kg을 리본식 믹서에 넣고 교반하면서 1.0% 염산 150l를 분무하고, 분쇄기를 통하여 균일하게 한 후, 다시 리본식 믹서에서 5시간동안 숙성하였다. 이 혼합물을 플래시 건조기(flash dryer)에서 3%로 예비 건조한 후, 계속해서 회전 가마(rotart klin)식 배소기(焙燒機)에 투입하여, 180°C에서 2시간 동안 가열분해 하였다.

그리고, 상기 방법으로 얻는 배소텍스트린 2000kg에 물 4000l를 첨가하여 산도를 PH 6.0으로 조정하고, α-아밀라아제(다이마미루 60l, 일본국 노보사제품) 0.2중량%를 첨가하고 95°C에서 1시간동안 가수분해하여 반응을 종료한 후 용액을 탈색, 탈염 등의 정제를 하고 분무 건조기에서 건조하여 1700kg의 분말을 얻었다. 수득한 덱스트린의 성질은 이하와 같다.

[제1 실시예]

건강한 남자 5명에게 시험기간 2주 동안, 비교 실시예 1에서 얻어진 덱스트린 35g를 투여하는 시험을 하였다. 시험기간의 제1주와 제2주의 식사내용을 동일하게 하고 월요일부터 금요일까지 아침식사후에 상술한 덱스트린을 섭취하게 하여 변을 채취하고, 대변 습중량, 대변건종중량, 대변의 수분량, 대변의 함수율, 대변횟수에 대하여 측정하였다.

그 결과 아래의 데이터처럼 대변총량의 증가 작용을 갖는다는 것이 명백하게 되었다.

표상의 수치는 시험의 평균치± 표준오차이고, *는 무섭취 기간에 대하여 위험률 5%로 유의차이다.

[제2 실시예]

비교 실시예1에서 얻은 덱스트린의 변비개선효과에 대하여 검토하였다. 변비경향이 있는 지원자 30명에 대하여 정량을 5일 이상 투여하고, 앙케이트 조사에 의하여 투여전과 투여후의 배변변화를 조사하였다. 앙케이트 조사항목에 대하여 점수처리를 하여 투여 전과 투여 후에 대하여 통계 처리하여 효과를 확인하였다. 그 결과 아래와 같이 5g 이상의 투여로 변비를 개선한다는 것이 나타났다.

* : 위험률 2%로 유의차가 있다.

** : 위험률 0.2%로 유의차가 있다.

[비교실시예2]

배소텍스트린(아라비스크#7,일본국 마쓰다니 가까꾸사 제품) 50kg을 100kg의 물에 용해하여 산도는 PH 5.5로 조정하고, α-아밀라아제(크라이스 라아제RD,일본국 다이오 가세이사 제품) 0.2중량%를 첨가하여 85°C의 온도로 1시간 동안 반응시킨후 용액온도를 120°C로 하여 15분간 유지하고, 아밀라아제의 반응을 중지시키고 온도를 55°C로 내려 PH를 4.5로 조절하여 글루코 아밀라아제(일본국 다이오 가세이사 제품) 0.1중량%를 첨가하고 36시간 당화하였다. 산도를 PH 3.5로 조절하여 글루코 아밀라아제의 작용을 중지시켰다. 다음에 활성탄, 이온교환 수지를 사용하여 정제한 후, 농축하여 50%용액 75kg을 얻었다. 이 용액을 알칼리 금속형 강산성 양이온 교환수지인 XFS-432795L을 충전한 칼럼 5개에 SV = 0.25의 속도로 통과시켜 고분자 덱스트린을 채취하였다.

그것의 평균 분자량은 1600. DE 10이고, 연소화부는 92%, 결합부위 말단은 24%, 1→4는 58%, 1→6은 12.3%, 1→2, 1→3은 5.7%이었다.

[제3 실시예]

위스터(Wistar)계 숫쥐(N=6)를 23°C± 2°C 온도의 방에 설치한 개별 우리에 수용하고 반합성 사료로 수일동안 예비 사육한 후 기본사료와, 기본사료에 비교 실시예2에서 얻은 덱스트린 7.5%를 첨가한 것과, 기본사료에 셀룰로오스(솔카프로크, 일본국 산요우 고구사구 펄프사 제품)7.5%를 첨가한 것을 물과 함께 7일간 자유로운 상태에서 섭취시켜 쥐의 사료 섭취량과 체중을 매일 기록하였다.

7일째 아침에 쥐를 마취상태에서 심장 채혈로 죽이고 맹장을 꺼내 맹장의 중량 및 맹장내용물의 PH값 및 휘발산 함량을 측정하여 다음과 같은 결과를 얻었다.

이상의 결과로부터 비교 실시예에서 얻어진 덱스트린은 소화되지 않는 상태로 맹장에 도달하여 장내에서 유기산효소로 작용을 하고 장내의 PH를 떨어뜨린다는 것이 확인되었다.

[비교실시예 3]

전분 분해물(DE 3 파인덱스 #100,일본국 마쓰다니 가까꾸사 제품) 5kg을 물 15l에 용해하고 염산 250ppm을(전분 분해물에 대하여) 첨가하여 분무건조하고 분말 4.5kg을 얻었다. 그 후에 물로 용해하고 수산화나트륨으로 산도를 PH 6.0로 재조정하여 분무 건조하였다. 수득되는 덱스트린은 DE 7.2이고, 평균 분자량 2500 DE 7, 소화가 안되는 부분이 61%이었다.

[실시예4-7]

비교 실시예3에서 얻은 덱스트린을 사용하여 아래와 같은 처방에 의하여 탄산음료(실시예4), 냉우유(실시예5), 젤리(실시예6) 및 바바로아(실시예7 bavarian cream : 불란서 음료의 일종)를 통상적인 방법에 따라서 제조하였다.

Claims (2)

1. 전분 및 전분의 가수분해물 중의 1종을 황산, 염산 또는 질산과 같은 무기산의 존재하에 가열분해하여 얻어지는 배소덱스트린을 α-아밀라아제로 처리한 후 여과, 탈취 및 탈염을 행한 것을 유효성분으로 함유하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 정장작용을 갖는 식품 조성물.
2. 제1항에 있어서, 가열분해는 무기산의 존재없이 이루어지는 것을 특징으로 하는 정장작용을 갖는 식품 조성물.