KR101405372B1

KR101405372B1 - 대두펩타이드를 함유하는 다이어트용 조성물

Info

Publication number: KR101405372B1
Application number: KR1020130056923A
Authority: KR
Inventors: 박상재; 김경희; 강병식
Original assignee: 한독화장품 주식회사; (주)메디언스
Priority date: 2013-05-21
Filing date: 2013-05-21
Publication date: 2014-06-13

Abstract

본 발명은 대두유래의 단백질 함유 원료에 단백질 가수분해 효소를 처리하여 가수분해하고 이를 한외여과하여 분자량 10,000달톤 이하의 것을 얻고 여기에 미강을 첨가하고, 프락토올리고당을 첨가한 다음 이를 살균하고 국균 또는 효모를 접종하고 배양한 다음 건조하여 건조분말을 얻는 방법과 이 조성물을 이용한 다이어트, 정장, 변비예방효과를 가지는 조성물을 제공한다.

Description

대두펩타이드를 함유하는 다이어트용 조성물{Composition for diet containing soybean peptide}

본 발명은 대두펩타이드를 함유하는 조성물로서 다이어트, 정장, 변비에 효과를 가지는 대두유래 가수분해 조성물에 관한 것이다.

다이어트, 정장 및 변비에 효과를 가지는 조성물은 천연 식물유래의 것으로 상당수가 알려져 있으나, 본 발명에서 사용한 대두는 그 원료의 공급의 용이성을 포함하여 다양한 효능이 알려져 있으며 대두의 단백질을 가수분해 하여 얻어지는 펩타이드의 경우 다이어트, 정장, 변비에 효과적일 수 있음을 확인하고 이를 기본으로 하여 본 발명의 조성물을 개발하게 되었다.

대한민국특허 10-0180453 대한민국특허출원 10-2011-0000772 대한민국특허출원 10-2002-0069128 대한민국특허출원 10-2002-0022743

해당사항 없음

본 발명은 다이어트, 정장 및 변비용 조성물의 제조방법 등에 관한 것으로, 대두에 다량으로 존재하는 대두단백질을 가수분해 효소로 처리하는 방법에 의하여 얻어지는 가수분해 조성물을 이용한 다이어트, 정장 및 변비해소용 조성물을 얻는 방법 및 그 조성물에 대한 것이다.

대두단백의 가수분해를 위하여 가수분해 효소를 처리하였고, 다양한 가수분해 효소를 대상으로 생성된 가수분해물의 활성을 비교하고 검증하는 방법에 의하여 다이어트, 정장 및 변비해소에 효과를 가지는 가수분해 조성물을 찾아내고, 현미에서 유래한 미강과 혼합하고 이를 발효시키는 방법에 의하여 다이어트 효과를 현저히 증가시키고 동시에 정장효과 및 변비해소효과를 가지는 조성물로서 효소를 함유한 조성물을 제조하는 방법을 개발하는 방식으로 본 발명을 완성하고자 한다.

본 발명의 조성물은 다이어트, 정장 및 변비해소 효과를 통하여 만성질병으로의 진행을 억제하고, 날씬하고 건강한 몸을 유지하는데 도움을 줄 수 있어 아동 및 성인을 대상으로 건강을 유지하고 행복한 삶을 영위하게 하는 효과를 얻을 수 있다.

도1. 비지가수분해물의 Maldi-TOF 분석결과

본 발명은 대두에 풍부한 단백질을 이용하여 단백질 분해효소인 알칼라아제를 첨가하고 반응시켜 얻어지는 가수분해물을 한외여과장치를 이용하여 분자량 10,000dalton 이하의 저분자 물질을 분리하여 분획을 얻고, 여기에 현미의 외피를 박피하여 얻어지는 것으로서 미강을 고형분의 비율로 대두가수분해물을 기준으로 무게비로서 1:1~3의 비로 미강을 1~3 무게배수 가하고, 여기에 프락토올리고당을 대두가수분해물의 무게를 기준으로 1:0.2~0.5의 비로 프락토올리고당을 0.2~0.5 무게배수로 가하여 이를 잘 혼합한 다음 이를 완전멸균하여 잡균을 제거하고, 냉각한 다음, 여기에 발효를 위하여 건조효모, 국균 중 한가지를 첨가하고, 섭씨 30도 이상에서 1~3일간 발효시키고, 이를 섭씨 60도 이하에서 건조하여 수분을 제거하고 분말화 하는 방법에 의하여 얻어지는 대두펩타이드를 함유하는 대두미강발효물을 얻는 방법에 관한 것이다.

대두는 두부를 제조하는데 주로 이용되며 두부를 제조 후 남게 되는 비지에 상당량의 단백질, 섬유질이 함유되어 있다. 본 발명에서는 원료로 비지, 분리대두단백을 사용할 수 있다. 물론 대두 자체를 원료로 사용할 수 있으나, 대두에 함유된 기름 성분 등이 장기간 보관할 경우 산패되는 등의 유통상의 한계가 있어 대두의 지방을 제거한 분말을 주요 원료로 하는 것이 좋다.

대두펩타이드 미강발효물은 대두에 함유된 단백질을 가수분해 효소인 프로테아제를 이용하여 가수분해하고 이를 한외여과하는 공정을 포함하는 제조과정에 의하여 얻어진다. 원료로는 대두분말, 분리대두단백, 비지 등이 사용가능하며 효소에 의한 가수분해는 단백질의 분해를 위하여 프로테아제를 함유한 효소를 사용한다. 효소반응은 원료무게 1에 대하여 물 5~10을 가하여 혼합하고, 여기에 단백분해효소액을 0.1~0.5%의 무게비로 가하고 온도로 섭씨 50~70도에서 5~30시간 반응시킨다. 사용하는 효소는 프로테아제로서 미생물의 발효에 의하여 생산된 것을 사용한다. 본 발명에서는 다수의 제품을 비교하였으며, 그 중에서 시중에서 구할 수 있는 것으로는 알칼라아제(Alcalase), 뉴트라아제(Neutrase), 프로타멕스(Protamax), 플라보자임(Flavourzyme) 등이 있으나, 노보사의 알칼라아제가 가장 뛰어난 효과를 보였다. 효소의 양이 0.5% 이상 될 경우 과다한 사용으로 경제성이 떨어지는 단점이 있다.

효소반응이 완료되면 이를 미세여과하여 불용성 물질을 제거하고, 여액을 얻는다. 이 여액을 다시 마이크로 필터로 여과하여 불용성 물질을 한번 더 제거하고, 얻어진 여액을 한외여과막을 장착한 여과기를 통과시킨다. 한외여과를 하는 이유는 유효성 분획의 함량을 증가시키기 위한 것이다. 한외여과는 분자량컷오프 10,000dalton의 막을 이용한다. 분자량이 이보다 클 경우 유효분획의 농도가 희석되고 이보다 낮을 경우 지나치게 수율이 저하되는 단점이 있다.

한외여과가 완료된 여액은 고형분의 함량을 기준으로 고형분 1에 대하여 무게비로 미강 1~3을 가하여 혼합한 다음, 프락토올리고당을 0.2~0.5의 무게비로 가하고 잘 혼합한 다음, 여기에 건조효모, 국균 중 한가지를 접종하고 호기조건에서 섭씨 30도~35도로 1~3일간 발효시킨다. 프락토올리고당은 장내균총의 활성화 효과를 얻을 수 있으며, 발효를 위하여 접종하는 효모, 국균 등의 미생물에 의하여 분해되지 않아 최종 건조물에 그대로 남게 되며, 단당류의 경우 발효과정에서 미생물에 의하여 제거되므로 최종 건조분말 중의 단당류의 함량을 최소화 할 수 있어 칼로리를 낮출 수 있다. 프락토올리고당의 장내균총활성화 효과에 섬유소의 강화 등에 의하여 다이어트, 정장, 변비해소 효과를 동시에 얻을 수 있다. 특히 장내균총의 활성화와 유익균총의 증대는 자연스럽게 체중감소효과를 가져올 수 있다. 발효가 완료된 후 섭씨 60도 이하에서 건조시키고 분말화 하여 본 발명의 대두펩타이드 미강발효물을 얻는다. 발효를 진행하는 것은 대두펩타이드외에 미강을 첨가하므로써 미강에 함유된 비타민류, 피틴산, 섬유질 등의 성분을 보강할 수 있고, 발효에 의하여 전분질 성분을 분해하여 칼로리를 낮출 수 있기 때문이다. 또한 미생물이 발효하면서 일부의 효소를 생산하여 배출하게 되어 효소가 함유되는 효과도 동시에 얻을 수 있다. 특히 국균의 경우 다양한 효소를 생산하기 때문에 본 발명의 조성물에 부가적인 효과를 제공한다. 사용가능한 균주로는 효모, 국균 등이며 효모의 경우 일반적으로 이용되는 야생효모, 맥주효모, 빵효모 등을 들 수 있고, 국균의 경우 황국균, 누룩균 등 Aspergillus 계통의 균을 들 수 있다.

본 발명의 최종 건조분말은 식품용으로서 다이어트, 정장, 변비용 제품의 원료로 이용될 수 있다.

이하 본 발명을 구체적으로 설명한다.

원료로 비지, 대두건조분말, 분리대두단백 등을 물에 5~30%(w/w)의 비율로 풀어서 90℃이상에서 30분간 가열하여 단백질을 용해 및 증자하게 된다. 이를 냉각하여 60℃가 되게 하고 여기에 가수분해 효소로 알칼라아제(Novo)를 원료무게 대비 0.1~0.5%(w/w)의 비율로 첨가하고, 5~30시간 동안 반응시킨다. 이때 내용물의 균질화를 위하여 10~100rpm으로 교반하여 준다. 사용하는 효소는 다양한 것이 가능하나, 가장 효과적인 것으로 노보사의 알칼라아제를 선정하였고 일반적으로 바실러스, 곰팜이에서 생산되는 단백질분해효소는 효과에 다소의 차이가 있으나, 적용이 가능하였다.

반응 후 원심분리하여 불용물질을 제거하고, 미세여과하고, 0.45um으로 정밀여과한 다음 이를 한외여과한다. 한외여과는 한외여과막으로 분자량 cut-off 10,000달톤을 이용한다. 그 이유는 본 발명의 조성물은 분자량 10,000달톤 이하의 것이 활성이 우수하였기 때문이다. 일반적으로 분자량 10,000달톤 이상의 물질은 다이어트 효과가 거의 없었다.

한외 여과가 끝나 10,000달톤의 한외여과막을 통과한 분자량 10,000달톤 이하의 액은 회수하여 고형분을 측정하고 여기에 고형분의 비를 기준으로 1~3배수의 무게에 해당하는 미강을 첨가하고, 0.2~0.5배수의 무게에 해당하는 프락토올리고당을 첨가한 다음 이를 잘 혼합하고 멸균한다. 멸균 후 냉각하여 섭씨 30도가 되면 여기에 발효용 종균으로 효모, 국균 중 한가지를 접종하고 섭씨30도 이상에서 1~3일간 발효시킨다. 발효과정에서 단당류 및 균에 의하여 분해된 전분질은 모두 이산화탄소로 동화되어 제거되므로 발효물의 칼로리는 저하되는 효과를 얻을 수 있고, 동시에 균체가 발효하면서 배출하는 효소로 인하여 부가적인 효과를 얻을 수 있다. 발효가 완료된 다음 섭씨 60도 이하에서 건조하여 분말화 하게 된다. 이로써 본 발명의 조성물을 얻게 된다.

이하, 본 발명을 다음의 실시예로 상술하고자 한다. 그러나 아래의 실시예가 본 발명의 범위를 한정하지는 않는다.

대두펩타이드 미강발효물의 제조1.

비지를 건조한 것으로 1Kg에 대하여 물 5리터를 가하고, 잘 혼합한 다음 여기에 알칼라아제를 15ml 첨가하고, 60℃에서 10시간 동안 반응시키고, 3000rpm에서 20분간 원심분리한 다음 다시 0.45um의 필터로 여과하여 불용성 물질을 제거하고, 한외여과막으로 MWCO(분자량 cut-off) 10,000달톤의 여과막을 장착한 다음 통과시켜 얻어진 통과액을 1.2L 회수하였다. 고형분의 함량은 10%(w/v)였다. 여기에 200g의 미강을 가하고, 프락토올리고당 40g을 가한 다음 이를 잘 혼합하고, 섭씨 120도에서 10분간 멸균하고, 여기에 국균인 아스퍼질러스 오리제를 10g 가한 다음 섭씨 35도에서 2일간 발효시켰다. 발효 후 섭씨 60도에서 건조하여 최종적으로 건조물로서 330g을 얻었다.

상기의 한외여과막을 통과한 시료의 분자량을 확인하기 위하여 Maldi-TOF를 사용하여 분자량을 측정하였다. 그 결과를 도1에 보였다. 도1에서 알수 있는 바와 같이 한외여과막을 통과한 액 중의 분자량은 720부근의 것이 가장 많은 것으로 나타났다.

대두펩타이드 미강발효물의 제조2.

분리대두단백 1Kg에 대하여 물 5리터를 가하고, 실시예 1과 동일하게 처리하고 발효한 다음 건조하여 최종적으로 건조물로서 352g을 얻었다.

기능성 분획의 검증

상기 실시예 1에서 얻어진 분자량 컷오프 10,000달톤의 한외여과막을 통과한 분획, 비통과 분획, 마이크로 필터로 여과한 분획을 대상으로 동물시험을 통한 체중 억제효과를 시험하였다.

동물은 특정병원체 (specific pathogen free)가 없는 3주령, 수컷 ICR mouse를 (주)오리 엔트 (성남, 한국)에서 구입하여 사용하였다. 1주일간의 검역 및 적응과정을 거친 뒤 체중 감소 없는 건강한 동물을 선별하여 실험에 사용하였다. 실험동물은 온도 23 3℃, 상대습도 50.10%, 환기회수 10-15회/시간, 조명시간 12시간 (08:00 - 20:00), 조도 150 - 300 Lux로 설정된 사육환경에서 사육하였다. 1주간의 적응 기간 동안 실험동물은 실험동물용 고형사료 ((주)카길애그리퓨리나, 군산, 한국)와 음수를 자유 섭취하도록 하였다.

1주간의 적응 기간을 거친 후 건강한 동물을 선별하여 난괴법에 의거하여 4개의 군으로 분류하였다. 즉 실험군은 대조군, 효소처리가 안된 비지군, UF 통과군(UFF군), UF막을 통과하지 못하는 retentate로 이루어지는 군(UFR군)으로 나누고, 각각 시험물질을 200 mg/kg/day의 농도로 투여하고, 양성대조물질(Algaecal Powder, 이후 ACP로 명명, Algaecal International)을 100 mg/kg/day의 농도로 투여한 양성대조군으로 분류하여 실험을 진행하였다. 본 연구에서 사용한 기본 식이 인 AIN-76 diet는 Research Diets, Inc. (New Brunswick, NJ, USA)에서 구입하였고, 그 식이 조성은 표 1에 나타내었다. 실험기간동안 식이와 음수는 자유로이 섭 취하도록 하였다. 식이섭취량은 일주일 간격으로 측정하였고, 체중은 실험식이 투여 시작일을 0 day로 하여 실험 종료일까지 1주일 간격으로 측정하였다. 본 연구에서의 모든 동물 실험은 한림대학교 동물실험윤리위원회의 승인 하에 수행되었다.

식이조성표

Ingredient	grams/kg

Casein, 30 Mesh	200.00
DL-Methionine	3.00

Corn starch	150.00
Sucrose	500.00

Cellulose, BW200	50.00

Corn oil	50.00
Mineral Mix S10001	35.00
Vitamin Mix V10001	10.00
Choline bitartrate	2.00

Total	1,000.00

체중증가 비교 - 다이어트 효과

SCRGH (mg/kg)	ACP (mg/kg)	0 day	7 day	14 day	21 day	28 day	35 day	42 day
대조군	-	20.90 ±0.31	29.40 ±0.34^a	32.40 ±0.34^a	33.90 ±0.41^a	35.44 ±0.47^ab	35.60 ±0.73^ab	35.90 ±0.57^ab
비지군	-	20.60 ±0.31	28.50 ±0.34^c	31.98 ±0.50^b	33.70 ±0.76^b	33.33 ±0.71^bc	34.99 ±0.65^b	35.79 ±0.58^c
UFR군	-	20.60 ±0.35	28.90 ±0.37^bc	31.70 ±0.45^ab	32.90 ±0.59^b	33.56 ±0.74^abc	34.89 ±0.90^b	34.00 ±0.91^bc
UFF군	-	20.40 ±0.34	28.00 ±0.39^bc	30.44 ±.42^b	31.22 ±0.42^b	32.31 ±0.34^c	32.91 ±0.34^b	32.60 ±0.34^c

상기 표2에서 알수 있는 바와 같이 한외여과를 통과하여 얻어진 본 발명의 UFF군은 현저한 다이어트 효과가 있음을 알 수 있다.

기능성 검증 - 정장효과

본 발명의 조성물의 정장효과를 검증하기 위하여 실시예 1의 최종 조성물을 대상으로 정장효과의 검증에 이용되는 방법으로 식품공전 효소식품 기준에 따른 효소의 활성을 검증하였다. 대상효소는 아밀라아제, 프로테아제로서 식품공전에 따라 분석하였고 그 결과는 본 발명의 조성물은 아밀라아제, 프로테아제의 활성이 확인되었으며, 활성은 아밀라아제 450AU, 프로테아제 380AU로 확인되었다.

기능성 검증 - 변비예방효과

본 발명의 조성물의 변비예방효과를 검증하기 위하여 실시예 1의 최종조성물을 대상으로 성인 1인당 1일 1,000mg, 2,000mg씩 복용하면서 3주간 복용 경과를 보면서 변비예방효과를 비교하였다. 효과는 점수로 하여 0~10점으로 하였고, 효과없음이 0점으로 기준하였다. 그 결과를 다음의 표3에 보였다.

	0일차	10일차	20일차
무처치군	0	1.1±0.5	0.9±0.7
1,000mg 군	0	3.3±0.3	4.3±0.2
2,000mg 군	0	5.9±0.5	7.8±0.4

상기의 표에서 알수 있는 바와 같이 본 발명의 조성물은 용량의존적으로 변비예방효과를 보였다.

본 발명의 조성물은 식품용 소재로서 다이어트, 정장, 변비를 예방하는 효과를 위한 건강식품 소재로 활용될 수 있다.

UF : Ultra filtration, 한외여과
MF : Micro filtration, 미세여과

Claims

비지 또는 분리대두단백 중 한가지 이상의 무게 1에 대하여 물 5~10을 무게비로 가하고,
1) 여기에 단백분해효소로서 알칼라아제(Alcalase), 뉴트라아제(Neutrase), 프로타멕스(Protamax) 또는 플라보자임(Flavourzyme) 중 어느 하나를 무게비로서 0.001~0.005가하고, 5~30시간 반응시키고,
2) 여과한 다음 여액을 분자량 cut-off 10,000달톤의 한외여과막으로 분리하여 여액을 얻고,
3) 여액의 고형분을 기준으로 무게 1에 대하여 1~3의 무게비로 미강을 가하고, 프락토올리고당을 0.2~0.5의 무게비로 가하고 혼합하여 멸균한 다음 냉각하고,
4) 냉각 후, 효모 또는 국균을 접종하고 1~3일간 발효시키고,
5) 건조하는 것을 특징으로 하는 대두펩타이드 미강발효물의 제조방법.
제 1 항의 제조방법에 의하여 얻어진 조성물로서,
비지 또는 분리대두단백을 알칼라아제(Alcalase), 뉴트라아제(Neutrase), 프로타멕스(Protamax) 또는 플라보자임(Flavourzyme) 중 어느 하나의 단백분해효소로 효소분해하고 분자량 10,000달톤 이하로 분획한 대두펩타이드를 무게비로 1, 미강을 무게비로 1~3, 프락토올리고당을 무게비로 0.2~0.5 함유하는 혼합물에 효모 또는 국균을 접종시켜 발효시킨 발효물을 함유하는 것을 특징으로 하는 식품 조성물.
제2항의 식품 조성물을 무게비로 90% 이상 함유하는 것을 특징으로 하는 다이어트용 식품.
제2항의 식품 조성물을 무게비로 90% 이상 함유하는 것을 특징으로 하는 정장용 식품.
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