KR101617389B1 - 식품의 열량지수 개발 및 식품의 영양 표시 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 식품의 열량지수 산출 방법, 식품의 열량 산출 시스템, 및 상기 식품의 열량지수 산출을 이용한 소비자의 건강 정보를 제공하는 방법에 관한 것이다. 일 양상에 따른 식품의 열량지수를 산출하는 방법 및 상기 식품의 열량지수를 이용한 건강 정보 제공 방법에 의하면, 혈당 부하량이 고려된 식품의 에너지 영양 표시 도구로 이용할 수 있어, 혈당과 체중 조절, 또는 건강관리에 도움이 되는 식품을 쉽고 빠르게 식별 및 선택하는데 도움을 줄 수 있다.

Description

식품의 열량지수 개발 및 식품의 영양 표시 시스템{Development of food calorie index and food nutrition labelling system}

본 발명은 식품의 열량지수 산출 방법, 식품의 열량 산출 시스템, 상기 방법에 의해 산출된 식품의 열량지수가 표시된 식품의 포장지, 및 상기 식품의 열량지수 산출을 이용한 식품의 열량정보 제공방법에 관한 것이다.

사람들의 생활수준이 높아지고, 식생활이 개선되어 가면서 사람들이 섭취하는 영양, 열량 등의 공급이 과잉되게 되었고, 이에 따라 비만, 당뇨 등 식이요법이 필요한 대상자들이 점점 증가하게 되었다. 또한 최근 다이어트 열풍이 불면서 열량이 감소된 체중 조절용 조제식품이 많이 등장하고 있다. 이에 따라, 소비자들이 자신의 필요에 맞는 제품을 올바르게 선택할 수 있도록 제품의 영양정보를 제공하는 일이 중요하다. 소비자들도 종래에 광고에만 의존하여 제품을 선택하였던 것과는 달리 점점 제품의 포장지에 표시된 영양 성분의 함량을 확인하고 선택하는 경우가 많아지고 있다.

식품의 영양표시와 관련하여, 미국에서는 식품에 영양 성분의 리스트를 표시해야 하며, 영국의 경우 식품의 영양 성분들의 양을 비교하여 영양 성분의 양이 많고 적음을 나타나는 색코드를 제공하는 방식을 사용하고 있다. 우리나라는 영양 성분 및 함량에 대한 정확한 정보를 전달하고 소비자들이 식품의 영양적 가치를 근거로 자신의 건강에 적합한 제품을 선택하는데 도움을 제공하기 위해, 1995년에 식품에 대한 영양 표시제도를 처음으로 실시하면서 영양 성분의 표시방법이 정해져 현재까지 시행되고 있다 (도 1 (a), (b)). 또한 어린이들이 즐겨 먹는 가공 식품의 경우에는 지방, 포화지방, 당류, 나트륨 함량을 빨강, 노랑, 녹색으로 표시하는 신호등 표시제를 도입하고 있다 (도 1 (c)). 하나 이상의 특정한 영양 성분의 정보를 얻어내려는 이들에게는 이러한 라벨링 시스템이 매우 효과적일 수 있다. 그러나 구매 및/또는 소비하고자 하는 각 식품의 건강 증진성에 대한 종합적인 감각을 발달시키려고 노력하는 이들에게는 특정 식료품을 구매 또는 소비할 지의 여부를 결정하기 위해 상당히 많은 판단이 필요할 수도 있다. 현재 식품 표시제도의 경우 식품 표시를 이해하기 어렵다는 소비자들이 다수이며 식품 전체에 대한 영양적 가치 평가가 어렵고, 제품 간의 비교가 용이하지 못하다는 단점이 있다. 또한 신호등 표시제의 경우는 특정 색에 대한 오해의 소지가 존재하고, 각각의 영양 성분별로 제 각각의 색을 가질 경우 식품에 대한 영양적 가치의 평가가 어렵다는 평가를 받고 있다. 뿐만 아니라 현재 가공 식품에는 에너지와 주요 영양소의 개별 함량만이 표시되어 있을 뿐, 실제 에너지 대사의 중심이 되는 혈당 부하(Glycemic load, GL)에 대한 구체적인 정보나 관련 데이터에 관한 표시를 하고 있지 않아, 체중 조절이나 건강 유지와 관리에 유익한 제품을 선택하는데 별 도움이 되지 못하고 있는 실정이다.

한편 한국을 비롯한 아시아 국가에서는 쌀을 주식으로 하고 있어 서구의 국가에 비해 탄수화물의 섭취량이 높다. 고탄수화물 식품을 섭취할수록 탄수화물에 대한 갈망을 일으킬 수 있고, 식사에 의한 당뇨, 심혈관 질환, 비만 등 대사성 질환의 위험 및 발병율을 높일 수 있으므로, 섭취하는 음식물에 대한 탄수화물의 양과 질에 대한 관리가 필요하다.

따라서 종합적인 영양 정보를 포함하면서도 식품의 에너지와 영양 정보만으로 혈당 부하 정도 및 체중 조절이나 건강에 유익한 제품인지 여부를 간단하고 빠르게 파악할 수 있도록 혈당 부하를 고려한 새로운 식품 열량지수의 개발이 필요하다.

일 양상은 식품의 혈당 부하를 고려한, 식품의 새로운 열량지수를 산출하는 방법을 제공하는 것이다.

다른 양상은 식품의 혈당 부하를 고려한, 식품의 새로운 열량지수 산출 시스템을 제공하는 것이다.

다른 양상은 상기 방법에 의하여 산출된 식품의 새로운 열량지수가 표시된 식품의 포장지를 제공하는 것이다.

다른 양상은 식품의 새로운 열량지수를 이용한, 소비자의 건강을 위한 식품의 열량 정보 제공 방법을 제공하는 것이다.

일 양상은 식품의 혈당 부하가 고려된 식품의 열량지수를 산출하는 방법을 제공한다.

상기 식품의 열량지수를 산출하는 방법은 열량지수를 산출하고자 하는 식품의 영양 정보를 수집하는 단계; 및 식품의 에너지 값과 혈당부하 값을 이용하여 식품의 열량지수를 산출하는 단계를 포함한다.

본 명세서에서 사용되는 용어 '식품의 열량지수'란 인간이 일상적으로 섭취하는 각각의 음식물이 가지는 열량 및 혈당 반응 정도를 종합하여 수치화한 새로운 지표를 의미한다. 상기 식품의 열량지수를 나타낼 수 있는 식품의 종류는 천연 식품 및 가공 식품 등 우리가 먹는 음식 모두에 대해서 적용할 수 있다. 상기 식품의 열량지수는 식품이 함유하고 있는 에너지 발생 영양소의 양 및 혈당 반응 정도를 고려하여 수치화할 수 있어, 상기 열량지수만으로 식품이 함유한 에너지와 혈당부하 수준에 대한 정보를 간단하고 빠르게 파악할 수 있다.

상기 식품의 열량지수를 산출하는 방법에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 먼저 상기 식품의 열량지수 산출 방법은 열량지수를 산출하고자 하는 식품의 영양 정보를 수집하는 단계를 포함한다.

상기 식품의 영양 정보는 식품의 중량, 영양성분 종류, 영양성분 함량, 혈당부하, 혈당지수, 또는 에너지를 포함하는 것일 수 있다. 상기 식품의 영양성분 함량은 식품이 단위 중량 당 함유하고 있는 지방, 단백질, 탄수화물, 식이섬유, 당의 함량일 수 있다. 상기 식품의 단위 중량의 단위는 kg, g, mg 일 수 있으며, 예를 들면 g 일 수 있다. 상기 식품의 성분 종류 또는 함량에 대한 자료는 각국에서 제공하는 식품 성분에 대한 데이터베이스를 이용할 수 있으며, 또한 식품별 제조사 웹사이트에서 수집할 수 있다. 예를 들면 농촌진흥청 국립 농업과학원(RDA) 국가표준식품성분표 DB, 식품의약품안전처(KFDA) 식품 영양성분 DB(Food and Nutrient daTa System), 미농무부(USDA) 농업연구서비스(ARS), 캐나다 보건부 캐나다 영양파일(CNF), 국립식품연구소 덴마크기술대학 DTU Food Databank, 호주 뉴질랜드 식품기준청(FSANZ)영양데이터베이스, 영국 국립비만관측기관(NOO; National Obesity Observatory), 또는 일본 농림수산성 농산물 데이터베이스를 이용할 수 있다. 일 구체예에서 미농무부(USDA)의 식품성분 DB를 이용할 수 있다.

다음으로 상기 식품의 열량지수 산출 방법은 상기 수집 단계에서 수집된 식품의 영양 정보를 이용하여 식품의 열량지수를 산출하는 단계를 포함한다. 예를 들면 상기 식품의 열량지수 산출은 식품의 에너지 값과 혈당부하 값을 이용할 수 있다.

또한 상기 식품의 열량지수는 예를 들면 하기 식 1에 의해 산출될 수 있다.

[식 1] 식품의 열량지수 = 식품의 에너지 값 + (식품의 혈당부하 값 × 4)

상기 식품의 열량지수는 에너지 값 뿐만 아니라 혈당부하 값을 함께 고려하고 있어, 동일한 에너지를 가지는 식품이라고 하더라도 혈당에 미치는 영향에 따라 식품의 열량 지수가 달라질 수 있다. 따라서 본 발명의 식품의 열량지수는 개인의 혈당 조절과 관리에 유용하게 활용될 수 있다.

상기 식품의 에너지 값은 식품의 열량과 동일한 의미로 사용된다. 상기 식품의 에너지 값은 식품의 실제 에너지 값 또는 상기 수집된 식품의 성분 정보로부터 구한 에너지 추정치일 수 있다.

상기 식품의 실제 에너지 값은 수집된 영양정보에 포함된 식품의 에너지 값일 수 있다. 또한 이미 알려져 있거나 또는 새롭게 개발된 식품의 에너지 계산식들에 의해 계산된 에너지 값을 모두 포함할 수 있다.

상기 식품의 에너지 추정치는 상기 수집된 식품이 함유하는 성분의 함량을 이용하여 구할 수 있다. 예를 들면 하기 식 2에 의해 에너지 추정치를 도출할 수 있다.

[식 2] 에너지 추정치 = 제1소정의 값 + (제2소정의 값 ×지방) + (제3소정의 값 ×단백질) + (제4소정의 값 ×탄수화물(당, 식이섬유 제외)) + (제5소정의 값 ×당) + (제6소정의 값 ×식이섬유)

* 상기 식 2에서 지방, 단백질, 탄수화물, 당, 식이섬유는 식품에 포함된 각 성분의 중량(g)을 나타냄

상기 식 2에서, 예를 들면, 상기 제1소정의 값은 2 내지 4, 상기 제2소정의 값은 8 내지 10, 상기 제3소정의 값은 3 내지 5, 상기 제4소정의 값은 3 내지 5, 상기 제5소정의 값은 3 내지 5, 및 상기 제6소정의 값은 1 내지 2일 수 있다.

또한 상기 식 2에서 예를 들면, 상기 제1소정의 값은 3.036, 상기 제2소정의 값은 8.564, 상기 제3소정의 값은 4.192, 상기 제4소정의 값은 4.084, 및 상기 제5소정의 값은 3.752, 제6소정의 값은 1.676일 수 있다. 본 발명의 일 구체예에서 식품의 에너지 추정치는 하기 식 3에 의해 도출할 수 있다.

[식 3] 에너지 추정치 = 3.036 + 8.564×지방 + 4.192×단백질 + 4.084×탄수화물(총 탄수화물 함량에서 당 및 식이섬유 함량 제외) + 3.752×당 + 1.676×식이섬유

상기 식품의 혈당부하 값은 식품의 실제 혈당부하 값 또는 혈당부하 (값)의 추정치일 수 있다.

용어 '혈당부하(Glycemic Load, GL)'란 식품의 혈당지수(GI)와 식품이 함유한 탄수화물 함유량을 함께 고려한 식품의 혈당부하 정도를 나타내는 지표를 의미한다. 예를 들면 혈당지수 값과 실제 섭취하는 식품에 함유된 총 탄수화물 함량의 곱을 100으로 나누어 구할 수 있다.

[GL = 탄수화물의 양 × GI /100]

용어 '혈당지수(Glycemic index, GI)'란 일정한 양의 식품을 섭취한 후의 혈당 반응 정도를 같은 양의 표준 탄수화물 식품의 혈당 상승 정도와 비교한 값을 의미한다. 상기 혈당지수를 측정하기 위한 표준 탄수화물은 일반적으로 포도당을 사용하며, 포도당을 100으로 환산했을 때 그 비교값으로 나타낼 수 있다. 상기 혈당지수가 높을수록 혈당이 빨리 오르는 식품임을 알 수 있다.

상기 식품의 실제 혈당부하 값은 수집된 영양정보에 포함된 식품의 혈당부하 값일 수 있다. 또한 이미 알려져 있거나 또는 새롭게 개발된 식품의 혈당부하 계산식들에 의해 계산된 혈당부하 값을 모두 포함할 수 있다.

상기 식품의 혈당부하 추정치는 식품의 탄수화물, 지방, 단백질, 당 등의 성분 정보를 이용하여 도출할 수 있다. 따라서 특정 식품에 대한 혈당부하 또는 혈당지수 값이 측정되지 않았다고 하더라도, 식품의 성분 정보만을 이용하여 혈당부하 추정치를 구할 수 있어 식품이 포함하는 탄수화물의 질과 양을 평가할 수 있게 한다.

예를 들면 상기 혈당부하의 추정치는 혈당지수, 및 일상적으로 섭취하는 식품의 중량당 함유된 탄수화물 함량을 포함하는 혈당부하 관련 자료와 단위 중량 당 함유된 탄수화물, 지방, 단백질, 단순당 및 식이섬유 함량을 포함하는 식품 성분 자료를 수집하는 단계; 상기 혈당부하 관련 자료 및 식품 성분 자료를 이용하여 하기 식 4

[식 4] 혈당부하 = ((식품의 혈당지수 / 100) × 식품별 일상적으로 섭취하는 중량에 포함된 탄수화물 함량)

에 의해 도출된 식품의 실제 혈당부하 값 및 식품의 성분에 대한 데이터 베이스를 구축하는 단계; 및 상기 데이터 베이스에 의해 식품의 성분을 독립변수로 하고 혈당부하를 종속변수로 하는 회귀식을 작성하는 단계에 의해 도출되는 것일 수 있다.

상기 식 4에서 혈당부하의 단위는 예를 들면 탄수화물 함량의 단위와 동일할 수 있으나, 혈당 부하는 양적인 개념으로 반드시 단위가 필요한 것은 아니다.

상기 혈당부하 추정치를 구하는 회귀식은 예를 들면, 하기 식 5 일 수 있다.

[식 5] GL 추정치 = 제7소정의값 + (제8소정의값 ×지방) + (제9소정의값 ×단백질) + (제10소정의값 ×총탄수화물) + (제11소정의값 ×식이섬유)

*상기 식 5에서 지방, 단백질, 총탄수화물, 식이섬유는 식품에 포함된 각 성분의 중량임(단위-g)

식품이 함유하는 지방, 총탄수화물, 식이 섬유 및 단백질의 함량 정보를 알고 있을 경우, 상기 식 5를 통해 식품의 혈당부하 추정치를 구할 수 있다.

상기 식 5에 있어서, 예를 들면 상기 제7소정의 값은 0.5 내지 2, 상기 제8소정의 값은 -1 내지 -0.01, 상기 제9소정의 값은 0.1 내지 0.9, 상기 제10소정의 값은 0.3 내지 0.8, 및 상기 제11소정의 값은 -1.5 내지 -0.1일 수 있다.

또한 상기 식 5에 있어서, 예를 들면 상기 제7소정의 값은 1.554, 상기 제8소정의 값은 -0.284, 상기 제9소정의 값은 0.251, 상기 제10소정의 값은 0.495, 및 상기 제11소정의 값은 -0.389 일 수 있다. 일 구체예로 하기 식 6에 의하여 식품의 혈당부하 추정치를 도출할 수 있다.

[식 6] GL 추정치 = 1.554 + (-0.284×지방) + (0.251×단백질) + (0.495×총탄수화물) + (-0.389×식이섬유)

*상기 식 6에서 지방, 단백질, 총탄수화물, 식이섬유는 식품에 포함된 각 성분의 중량(단위:g)

또한 상기 혈당부하 추정치를 구하는 회귀식은 예를 들면, 하기 식 7 일 수 있다.

[식 7] 혈당부하 추정치= 제12소정의값 + (제13소정의값 ×지방) + (제14소정의값 ×총탄수화물) + (제15소정의값 ×식이섬유)

*상기 식 7에서 지방, 총탄수화물, 식이섬유는 식품에 포함된 각 성분의 중량(단위:g)

식품이 함유하는 지방, 총탄수화물, 및 식이 섬유의 함량 정보를 알고 있을 경우, 상기 식 7을 통해 식품의 혈당부하 추정치를 구할 수 있다.

상기 식 7에 있어서, 예를 들면 상기 제12소정의 값은 1 내지 2, 상기 제13소정의 값은 -1 내지 -0.01, 상기 제14소정의 값은 0.1 내지 1, 및 상기 제15소정의 값은 -1 내지 -0.01일 수 있다.

또한 상기 식 7에 있어서, 예를 들면 상기 제12소정의 값은 1.226 , 상기 제13소정의 값은 -0.176, 상기 제14소정의 값은 0.540, 및 상기 제15소정의 값은 -0.437 일 수 있다. 일 구체예에서 식 8에 의하여 식품의 혈당부하 추정치를 도출할 수 있다.

[식 8] 혈당부하 추정치= 1.226 + (-0.176×지방) + (0.540×총탄수화물) + (-0.437×식이섬유)

상기 혈당부하 추정치를 도출하는 식에 있어서, 상기 각 성분들은 식품이 함유하는 각 성분들의 함량을 나타내는 것이며, 함량을 나타내는데 사용하는 단위는 그램일 수 있다.

상기 식품의 열량지수의 산출 방법은 상기 단계에서 산출된 추정치를 적용한 상기 식 1을 통해 산출된 식품의 열량지수를 개인의 활동 수준별 단위 체중당 에너지 필요량으로 나누는 단계를 추가로 포함할 수 있다.

예를 들면 상기 산출된 식품의 열량지수는 다시 '개인의 단위 체중당 에너지 필요량'으로 나눈 값(이하 'GL 에너지 포인트'라 함)으로 표시할 수 있다. 상기 '개인의 단위 체중당 에너지 필요량'은 '개인의 활동 수준별 단위 체중당 에너지 필요량'을 의미할 수 있다.

[식 9] GL 에너지 포인트 = 식품의 열량지수 / 개인의 단위 체중당 에너지 필요량

상기 식품의 열량지수를 GL 에너지 포인트로 표시할 경우, 소비자는 식품의 성분 정보에 대해 이해가 쉽고, 식품의 열량지수에 개인의 활동 수준 및 개인의 체중을 반영할 수 있어, 개개인에 따른 맞춤형 식품의 열량지수 활용이 가능하다.

상기 개인의 단위 체중당 에너지 필요량은 예를 들면, 대한 영양사 협회 임상 영양 치료 지침서에서 제공한 자료 (표 1)를 이용할 수 있다.

< 대한 영양사 협회 임상 영양 치료 지침서 3판>

비만도	가벼운 활동 정도	중등도 활동 정도	심한 활동 정도
과체중	25-30 kcal/kg	30 kcal/kg	35 kcal/kg
정상	30 kcal/kg	35 kcal/kg	40 kcal/kg
저체중	35 kcal/kg	40 kcal/kg	45 kcal/kg

본 발명의 다른 양상은 열량지수를 산출하고자 하는 식품의 영양 정보를 저장하는 저장부; 식품의 에너지 값과 혈당부하 값으로부터 식품의 열량지수를 산출하는 단계를 수행하는 제1연산부; 및 상기 제1연산부에서 산출된 식품의 열량지수를 디스플레이하는 표시부를 포함하여 구성되는 식품의 열량지수 산출 시스템을 제공한다.

상기 식품의 영양정보는 상기한 바와 같다.

상기 식품의 열량지수 산출 시스템은 추가로 식품의 성분 정보로부터 식품의 혈당부하 추정치를 도출하는 제2연산부; 및 식품의 성분 정보로부터 식품의 에너지 추정치를 도출하는 제3연산부를 포함할 수 있다.

상기 제2연산부 및 제3연산부는 식품의 실제 혈당부하 값 및 에너지 값이 수집되지 않을 경우 혈당부하 추정치 및 에너지 추정치를 도출하여 제1연산부로 송부할 수 있다. 이 경우, 제1연산부는 송부받은 혈당부하 추정치 및 에너지 추정치를 이용하여 식품의 열량지수를 산출할 수 있다.

본 발명의 식품의 열량지수 산출 시스템은 상기한 바와 같은 식품의 열량 지수 산출 방법을 이용할 수 있다. 도 7은 상기 식품의 열량 지수 산출 시스템의 일 구체예의 블록도를 도시한 것이다. 일 구체예에서 상기 시스템은 상기 식품의 열량 지수를 산출하고자 하는 식품의 성분 정보를 저장하는 저장부(10); 저장부에 저장된 식품의 에너지 값과 혈당부하 값으로부터 식품의 열량지수를 산출하는 단계를 수행하는 제1연산부; 및 상기 제1연산부에서 계산된 식품의 열량지수를 디스플레이하는 표시부(40)를 포함하여 구성될 수 있다. 또한 일구체예에서 상기 시스템은 식품의 성분 정보로부터 식품의 혈당부하 추정치를 도출하는 제2연산부(20); 및 식품의 성분 정보로부터 식품의 에너지 추정치를 도출하는 제 3연산부(30)를 포함할 수 있다.

다른 양상은 상기 식품의 열량지수 산출 방법에 의하여 산출된 식품의 열량지수가 표시된 식품의 포장지를 제공한다.

상기 식품의 포장지에 표시된 식품의 열량지수의 산출 방법은 상기한 바와 같다. 용어 '식품의 포장지'란 식품의 운송, 보관 및 저장, 진열 등에 있어서 식품의 가치와 상품 상태를 보호하기 위하여 금속류의 포장재료 예를 들면, 캔, 알루미늄, 호일 등과 같은 금속류의 포장재료, 셀로판 등과 같은 고분자 물질류의 포장재료, 또는 필름, 종이, 가공지, 목재상지 인쇄재료 등과 같은 플라스틱 포장재료에 의하여 이루어진 모든 수단을 의미한다. 본 발명에 있어서, 상기 식품의 포장지는 상기 식품의 열량지수 산출방법에 의하여 산출된 식품의 열량지수가 표시될 수 있다. 또한 상기 식품의 열량지수는 상기한 바와 같은 GL 에너지 포인트로 표시될 수 있다.

상기 식품의 열량지수는 식품 포장지의 표시면, 예를 들면 주표시면을 비롯하여 일괄 표시면, 또는 기타 표시면 등 모든 표시면에 표시할 수 있다. 용어 '주표시면'이란 상표, 로고 등이 인쇄되어 있어 통상적으로 소비자에게 보이는 면을 의미한다. 용어 '일괄표시면'이란 주표시면에 표시되는 사항들 이외의 다른 표시사항들이 표시된 제품의 측면이나 후면을 의미하며, 용어 '기타 표시면'이란 주표시면과 일괄 표시면 등을 포함한 모든 표시면을 의미한다. 상기 포장지에 표시되는 식품의 열량지수는 지수 또는 포인트를 나타내는 수치 이외에 색채, 도형, 특정 캐릭터와 병기하여 표시할 수 있다.

본 발명의 다른 양상은 상기 식품의 열량지수를 이용하는, 소비자에게 식품의 열량 정보 제공하는 방법을 제공한다.

상기 식품의 열량 정보를 제공하는 방법은 열량지수를 산출하고자 하는 식품의 성분 정보를 수집하는 단계; 상기 식품의 에너지 값과 혈당부하 값을 이용하여 식품의 열량지수를 산출하는 단계; 및 상기 산출된 식품의 열량지수를 소비자에게 제공하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 식품의 영양 정보의 수집하는 단계에서 식품의 영양 정보는 식품의 중량, 영양성분 종류, 영양성분 함량, 혈당부하, 혈당지수(GI), 또는 에너지를 포함하는 것일 수 있다. 상기 식품의 열량지수는 상기 식품의 열량지수 산출방법에 의해 구할 수 있다. 예를 들면, 식 1에 의하여 산출되는 것일 수 있다.

[식 1] 식품의 열량지수 = 식품의 에너지 값 + (식품의 혈당부하 값 × 4)

상기 에너지 값 및 혈당부하 값은 상기한 바와 같다.

상기 식품의 열량지수는 식품의 에너지뿐만 아니라 혈당 반응 정도를 반영하고 있어, 혈당부하량 또는 혈당의 조절을 원하는 소비자는 상기 식품의 열량지수를 이용하여 개별 건강 관리에 활용할 수 있다.

상기 식품의 열량지수를 소비자에게 제공하는 단계에서, 상기 제공되는 식품의 열량지수는 산출된 식품의 열량지수를 그대로 제공하거나, 또는 GL 에너지 포인트 형태로 제공할 수 있다. 상기 GL 에너지 포인트는 예를 들면, 산출된 식품의 열량지수를 개인의 활동 수준별 단위 체중당 에너지 필요량으로 나눈 값일 수 있다.

[식 9] GL 에너지 포인트 = 식품의 열량지수 / 개인의 단위 체중당 에너지 필요량

상기 식품의 열량지수를 GL 에너지 포인트로 표시할 경우, 소비자는 식품의 성분 정보에 대해 이해가 쉽고, 식품의 열량지수에 개인의 활동 수준 및 개인의 체중을 반영할 수 있어, 개개인에 따른 맞춤형 식품의 열량지수 활용이 가능하다.

상기 식품의 열량 정보 제공 방법은 소비자의 1일 식품 섭취 허용량 또는 권장량을 제공하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 상기 제공 단계에서, 제공하는 각 소비자의 1일 식품 섭취 허용량은 식품의 열량지수 또는 GL 에너지 포인트로 표시되는 것일 수 있다. 이때 상기 식품의 열량지수를 GL 에너지 포인트로 표시하는 경우 1일 식품 섭취 허용량 또는 권장량은 GL 에너지 포인트를 산출하는 식 9에 근거하여 소비자가 목표로 하는 체중일 수 있다.

이에 따라 소비자는 식품에 표시된 열량지수 또는 포인트의 크기로 섭취하는 식품이 실질적으로 기여하는 에너지 정도를 예측할 수 있으며, 개인별 적용되는 식품 추가 섭취량 또는 허용될 수 있는 식품의 양을 쉽게 식별할 수 있어 개인적인 식단 관리 및 체중 조절에 활용할 수 있다.

본 발명의 다른 양상은 사용자의 신체 정보 및 생활 양식 데이터를 포함하는 개인 정보 데이터, 및 사용자가 섭취하는 식품의 영양 정보를 저장하는 기억부; 사용자가 섭취하는 식품의 열량지수를 산출하는 열량지수 연산부; 상기 사용자의 개인정보 데이터 및 사용자의 목표 체중에 따른, 1일 섭취 허용 총 열량지수를 계산하는 계산부; 및 상기 사용자의 1일 섭취 허용 총 열량지수(A), 실제 섭취하는 식품의 열량지수(B) 및 사용자의 실제 섭취 가능 열량지수(A-B)를 디스플레이하는 표시부를 포함하는 개인별 맞춤 식품의 섭취 관리 시스템을 제공한다.

또한 상기 개인별 맞춤 식품의 섭취 관리 시스템은 추가적으로 정보입력단말; 및 사용자 단말; 및 정보입력단말 및 사용자 단말과 통신 가능하도록 연결되며 상기 사용자의 1일 섭취 허용 총 열량지수(A), 실제 섭취하는 식품의 열량지수(B) 및 사용자의 실제 섭취 가능 열량지수(A-B)를 상기 사용자 단말로 송신가능한 관리서버를 포함할 수 있다.

상기 시스템에서 표시되는 열량지수는 계산되는 열량지수, 또는 GL 에너지 포인트의 형태로 제공될 수 있다. 예를 들면 GL 에너지 포인트를 이용할 경우, 사용자는 식품의 섭취한 양, 또는 섭취해야 할 양의 이해 및 파악이 쉬워 더욱 용이하게 체중 관리를 할 수 있다.

일 양상에 따른 식품의 열량지수를 산출하는 방법 및 상기 식품의 열량지수를 이용한 식품의 영양 정보 제공 방법에 의하면, 혈당 부하량이 고려된 식품의 에너지 영양 표시 도구로 이용할 수 있어, 혈당과 체중 조절, 또는 건강관리에 도움이 되는 식품을 쉽고 빠르게 식별 및 선택하는데 도움을 줄 수 있다. 또한 1일 섭취 포인트를 제안함으로써 개인이 하루에 섭취할 수 있는 총 포인트에 따라 식단에 적용하고, 섭취한 포인트와 남은 포인트 등의 가감이 용이하여 자기 주도적인 체중 조절, 건강관리에 활용될 수 있다.

도 1은 현재 사용하고 있는 식품의 영양 표시의 예를 보여준다.
도 2는 식품의 혈당부하 및 주요 식품 성분과의 관계를 나타낸 그래프이다. 도 2의 (a)는 탄수화물이고, (b)는 단백질이다.
도 3은 식품의 혈당부하 및 주요 식품 성분과의 관계를 나타낸 그래프이다. 도 3의 (a)는 식이섬유이고, (b)는 지방, (c)는 당이다.
도 4는 영양 성분의 함량을 적용한 회귀식의 일 구체예를 이용하여 추정한 혈당부하 추정치와 일반적으로 사용하는 혈당부하 계산식 (=혈당지수×탄수화물의 양/100)간의 연관성을 보여주는 그래프이다.
도 5는 영양 성분의 함량을 적용한 에너지 추정치 도출을 위한 회귀식의 일 구체예이다.
도 6은 열량이 같아도 혈당부하에 미치는 영향이 다른 식품에 대해 본 발명의 GL 에너지 포인트를 이용하여 나타낸 결과를 보여준다.
도 7은 본 발명의 식품의 열량지수 산출 시스템의 일 구체예를 나타낸다.

이하 본 발명을 실시예에 의해 보다 상세하게 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.

실시예 1. 식품 성분 자료 수집

식품의 GL 추정치 및 에너지 추정치를 도출하는 식을 구하기 위해, 사용 빈도를 고려하여 식품의 GI 및 식품 각각의 성분 자료를 최대한 수집하였다. GL은 GI를 측정한 후 식품의 탄수화물 함량을 곱하여 산출하므로 식품별 GI 측정자료를 수집한 뒤, 동일 식품에 대한 영양성분 함량자료에서 제공하는 탄수화물의 함량을 곱하여 GL을 계산하였다. 먼저 GI 및 영양성분 조사 대상이 되는 식품을 선정하기 위해 제5기 국민건강영양조사자료를 분석하여 우리나라 국민이 섭취하고 있는 식품목록을 작성하였다. 국민건강영양조사에서 비슷한 식품을 한가지로 재분류(예를 들면 멥쌀과 멥쌀로 지은 쌀밥은 모두 쌀로 분류, 단 건조식품과 생식품은 각각의 식품으로 간주)하여 코드화한 자료를 제공하여, 2010년과 2011년 조사자료의 재분류 코드를 이용하여 분석하였을 때 총 713종의 식품이 관찰되었다. 식품의 종류는 곡류 67종, 감자 및 전분류 13종, 당류 16종, 두류 21종, 견과류 20종, 채소류, 148종, 버섯류, 15종, 과일류 68종, 육류 27종, 난류 4종, 어패류 135종, 해조류 21종, 유제품 12종, 유지류 16종, 음료 40종, 양념류 36종, 조리가공식품 및 기타 54종이다.

식품의 GL 값은 국제 GL 분석 자료(Atkins FS, et al., International tables of glycemic index and glycemic load values:2008:Diabetes Care 2008; 31(12):2281-2283, 및 Foster-Powell K. et al., International tables of glycemic index and glycemic load values:2002: am J Clin Nutr 2002; 76(1):5-56)를 이용하여 수집하였다.

식품군별로 살펴볼 때 육류, 난류, 어패류, 유지류는 식품 내 전분 함량이 매우 적어서 식품의 GI를 측정하지 않으며, 채소, 버섯, 해조류, 두류, 견과류도 전분함량이 낮은 식품이 대부분이어서 전분의 함량이 높은 몇 가지 식품을 제외하고는 GI를 측정하지 않는다. 양념과 조리가공식품에 대해서도 GI 측정식품은 미미하다. 식품의 영양 성분에 대해서는 USDA 데이터베이스 및 각 식품별 제조사 웹사이트를 이용하여 수집하였다.

자료의 수집은 식품목록에 수록된 식품 중 각 식품섭취빈도가 높은 것에 대해 GI가 측정되어 있는 것과 GI가 측정되어 있지 않더라도 영양성분 함량자료가 있는 경우는 추정식을 이용한 GI 추정결과를 비교해 보기 위해 함량자료를 수집하였으며, GI 측정자료와 영양성분자료에서 제시하는 탄수화물 함량의 차이가 큰 것은 제외하여 분석의 정확성을 높이고자 하였다.

실시예 2. GL 추정치 도출식 작성

2-1. GL 추정치 도출식 작성을 위한 GL 자료 수집 및 자료의 가공

GI와 분석에 필요한 영양성분 자료(탄수화물, 지방, 단백질, 식이섬유, 및 당)를 모두 구비한 식품은 총 63종 111개로 곡류 27개, 감자 및 전분류 4개, 당류 5개, 두류 2개, 채소류 3개, 과일류 28개, 유제품 3개, 조리가공식품 1개이다. 각 식품에 대해 수집된 GI 분석자료와 USDA 영양성분 데이터베이스와 가공식품 제조사에서 제공하는 영양성분자료 중 탄수화물 함량으로 식품의 GL을 산출하였다.

이 밖에도 GL이 측정되지 않았으나 필요한 영양성분 자료를 구비하고 있는 식품 51종 59개의 식품에 대해서도 영양성분자료를 수집하였다.

2-2. GL 을 종속변수로 하는 회귀식 작성

GI를 측정하지 않더라도 식품의 영양성분 함량을 이용하여 GL을 추정할 수 있는, GL 추정치 도출식을 작성하기 위하여 GI 분석값과 탄수화물 함량을 이용하여 산출된 GL값을 종속변수로 하고, 식품의 단백질, 지방, 탄수화물, 식이섬유, 당 함량을 각각 독립변수로 하는 회귀식을 작성하였다. 회귀분석은 통계분석 프로그램인 Statistical Analysis Software (version 9.3, 2006, SAS Institute Inc, Cary, NC)를 이용하였다.

실시예 3. 에너지 추정치 도출식 작성

일반적으로 에너지를 계산할 때는 식품의 단위 g당 에너지 값인 Atwater 계수(단백질 4, 탄수화물 4, 지방 9)를 사용하여 식품별 탄수화물, 지방, 단백질의 중량에 해당 계수를 곱하여 에너지 함량을 산출한다. 그러나 체내에서의 이용률을 고려하면 식품마다 각 계수의 편차가 있고, 에너지 함량을 제공하는 데이터베이스에서는 이러한 차이를 고려하여 제시하지만, 일반적으로는 탄수화물, 지방, 및 단백질의 함량을 분석한 후 중량에 Atwater 계수를 곱하여 추정한다. 본 발명에서는 이용률이 고려된 식품별 에너지 함량을 추정하는 식을 작성하기 위해, 소화율에 따라 체내에서 이용률에 큰 차이를 나타내는 탄수화물의 종류별 에너지의 차이가 고려되도록 탄수화물을 당, 식이섬유, 그 외 탄수화물로 나누어 에너지 함량을 추정하는 식을 작성하였다. 추정식 산출을 위해 영양성분자료에서 제공하는 에너지 함량을 종속변수로 하고 지방, 단백질, 식이섬유, 당, 및 식이섬유와 당을 제외한 탄수화물 함량을 독립변수로 하여 회귀분석 하였으며, 통계분석 프로그램인 Statistical Analysis Software (version 9.3, 2006, SAS Institute Inc, Cary, NC)를 이용하였다.

실시예 4. 가공 식품에 대한 식품의 GL 에너지 포인트 적용 및 종래 사용 중인 식품의 성분 표시 수치와의 비교

4-1. 특정 식품에 대한 식품의 GL 에너지 포인트 적용

식품의 열량이 비슷하나 혈당부하에 차이가 있을 것으로 예상되는 식품을 선택하여, 본 발명에 따른 식품의 열량지수를 GL 에너지 포인트로 표시 및 비교하였다. 혈당 부하에 차이가 있을 것으로 예상되는 식품으로 참치 야채 샐러드와 라면을 선택하였다. 각 식품에서 알려진 식품의 성분들을 이용하여, 본 발명의 식품의 열량지수 산출 방법에 따라 식품의 열량지수를 산출하여, 이를 GL 에너지 포인트로 나타냈다(도 6).

두 식품은 각각 열량이 360 kcal(참치 야채 샐러드), 350 kcal (라면)으로, 라면의 열량이 참치 야채 샐러드와 유사하였으나, 라면의 GL 에너지 포인트는 참치 야채 샐러드의 GL 에너지 포인트보다 두 배가 높았다(참치 야채 샐러드 - 9, 라면- 18).

4-2. 종래 식품 표시와의 비교

종래 Weight Watchers사의 POINTS Food System은 식품에 함유된 단백질, 탄수화물, 지방, 식이섬유를 토대로 계산식에 도입하여 포인트를 계산하여 각 제품에 포인트를 부여하고, 대상자에게 1일 섭취 가능 포인트만큼 먹게 하여 체중 감소를 유도하는 프로그램이다. 이 프로그램에서 사용되는 Weight Watchers의 POINTS 는 열량(kcal)과 유사한 개념으로 숫자가 클수록 에너지가 많은 식품을 의미한다.

4가지의 제품을 선택하여 상기 Weight Watchers의 POINTS (이하 'WW 포인트'라 함)와 본 발명에 따른 GL 에너지 포인트를 비교하였다. 선택한 4가지 식품의 성분은 하기와 같다.

<식품의 영양 성분 표>

	제품 A	제품 B	제품 C	제품 D
Energy kJ	1,524	1,421	1,438	1,381
(Calories)	364	335	341	330
단백질	21.6g	26.6g	13.0g	22.0g
총 탄수화물	62.0g	50.8g	51.8g	30.0g
당	15.8g	10.0g	12.2g	8.4g
지방(포화지방 포함)	2.2g	1.9g	7.9g	11.6g
포화지방	0.4g	0.8g	2.9g	3.2g
식이섬유	5.5g	4.2g	5.4g	8.8g
나트륨	0.40g	0.58g	0.36g	0.88g

(서빙 사이즈 당(per serving))

*제품 A - D: Weight Watchers 사에서 개발한 ready-meal

제품 A: Sweet & Sour Chicken with Long Grain Rice

제품 B: Hunters Chicken with Wild Rice

제품 C: Tomato & Mozzarella Pasta Bake

제품 D: Sausage & Mash

또한 상기 4가지의 제품의 WW 포인트 및 GL 에너지 포인트를 비교한 결과를 표 3에 나타내었다.

	제품 A	제품 B	제품 C	제품 D
WW 포인트	9	9	9	9
식품의 열량 지수	475	431	422	339
GL 에너지 포인트	16	14	14	11

그 결과 식품의 열량 (칼로리)이 유사하더라도 혈당 부하에 미치는 영향이 큰 경우, WW 포인트는 변화가 없는 반면 본 발명의 GL 에너지 포인트는 증가하는 것을 알 수 있다. 따라서 WW 포인트는 식품의 혈당부하 정도를 반영하지 못하는 것으로 판단되나 본 발명의 GL 에너지 포인트는 혈당 부하 정도를 잘 반영함을 알 수 있다. 결과적으로 동일한 제품의 영양 정보를 활용하여 GL 에너지 포인트와 WW 포인트로 변환하여 표시할 경우, 본 발명의 GL 에너지 포인트가 혈당 부하를 증가시키는 요인에 따라 더 민감하게 증가하는 것을 확인할 수 있었다.

10: 저장부
20: 제1연산부
30: 제2연산부
40: 제3연산부
50: 표시부

Claims (21)

1. 열량지수를 산출하고자 하는 식품의 영양 정보를 수집하여 컴퓨터에 입력하는 단계; 및
   컴퓨터가 식품의 에너지 값과 혈당부하 추정치를 이용하여 식품의 열량지수를 산출하는 단계를 포함하는 식품의 열량지수 산출 방법으로서,
   상기 식품의 혈당 부하 추정치는
   각 식품의 GL 관련 자료, 및 각 식품의 성분 자료를 수집하여 컴퓨터에 입력하는 단계로서, 상기 식품의 GL 관련 자료는 GI, GL, 식품의 중량, 식품의 서빙사이즈(serving size) 및 식품의 탄수화물 함량을 포함하고, 상기 식품의 성분 자료는 단위 중량 당 탄수화물, 지방, 단백질, 단순당 및 식이섬유 함량을 포함하며, 상기 GI 및 GL 값은 실험에 의해 측정된 값인 단계;
   컴퓨터에 상기 식품의 GL 관련 자료 및 상기 식품의 성분 자료를 이용하여 각 식품의 혈당부하 값 및 각 식품의 성분에 대한 데이터 베이스를 구축하는 단계로서, 상기 입력 단계에서 실험에 의해 측정된 GL 값이 수집되지 않은 식품의 혈당 부하 값은 '혈당부하 (GL) = (실험에 의해 측정된 혈당지수(GI) / 100) × 식품의 서빙사이즈(serving size) 안에 함유되어 있는 탄수화물의 함량'의 식에 의해 도출한 것인 단계;
   컴퓨터가 상기 데이터 베이스에 의해 식품의 성분을 독립변수로 하고 혈당부하 값을 종속변수로 하는 회귀식을 도출하는 단계; 및
   컴퓨터가 상기 도출된 회귀식에 의해 식품의 혈당 부하 추정치를 구하는 단계를 포함하는 방법에 의해 얻어지고,
   상기 식품의 열량지수는
   '식품의 열량지수 = 식품의 에너지 값 + (식품의 혈당부하 추정치 × 4)' 의 식에 의해 산출되는 것인 식품의 열량지수 산출 방법.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서, 상기 식품의 영양 정보는 식품의 중량, 영양성분 종류, 영양성분 함량, 혈당부하, 혈당지수, 또는 에너지를 포함하는 것인 식품의 열량지수 산출 방법.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 식품의 에너지 값은 식품의 실제 에너지 값 또는 식품의 성분 정보로부터 구한 에너지 추정치인 것인 식품의 열량지수 산출 방법.
5. 청구항 4에 있어서, 상기 식품의 에너지 추정치는
   에너지 추정치 = 제1소정의 값 + (제2소정의 값 ×지방) + (제3소정의 값 ×단백질) + (제4소정의 값 ×탄수화물(당, 식이섬유 제외)) + (제5소정의 값 ×당) + (제6소정의 값 ×식이섬유)
   의 식(상기 식에서 지방, 단백질, 탄수화물, 당, 및 식이섬유는 식품에 포함된 각 성분의 중량(g))에 의해 도출되는 것인 식품의 열량지수 산출 방법.
6. 청구항 5에 있어서, 상기 제1소정의 값은 2 내지 4, 상기 제2소정의 값은 8 내지 10, 상기 제3소정의 값은 3 내지 5, 상기 제4소정의 값은 3 내지 5, 상기 제5소정의 값은 3 내지 5, 및 상기 제6소정의 값은 1 내지 2인 것인 식품의 열량지수 산출 방법.
7. 삭제
8. 삭제
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 식품의 혈당부하 추정치를 구하는 회귀식은
   GL 추정치 = 제7소정의값 + (제8소정의값 ×지방) + (제9소정의값 ×단백질) + (제10소정의값 ×총탄수화물) + (제11소정의값 ×식이섬유)
   (상기 식에서 지방, 단백질, 총탄수화물, 및 식이섬유는 식품에 포함된 각 성분의 중량(g))
   인 것인 식품의 열량지수 산출 방법.
10. 청구항 9에 있어서, 상기 제7소정의 값은 0.5 내지 2, 상기 제8소정의 값은 -1 내지 -0.01, 상기 제9소정의 값은 0.1 내지 0.9, 상기 제10소정의 값은 0.3 내지 0.8, 및 상기 제11소정의 값은 -1.5 내지 -0.1인 것인 식품의 열량지수 산출 방법.
11. 청구항 1에 있어서, 상기 식품의 열량지수를 개인의 단위 체중당 에너지 필요량으로 나누는 단계를 추가로 포함하는 것인 식품의 열량지수 산출 방법.
12. 삭제
13. 열량지수를 산출하고자 하는 식품의 영양 정보를 저장하는 저장부;
    저장부에 저장된 식품의 에너지 값과 혈당부하 추정치로부터 식품의 열량 지수를 산출하는 단계를 수행하는 제1연산부;
    식품의 성분 정보로부터 식품의 혈당부하 추정치를 도출하는 제2연산부; 및
    상기 제1연산부에서 산출된 식품의 열량지수를 디스플레이하는 표시부를 포함하여 구성되는 식품의 열량 지수 산출 시스템으로서,
    상기 식품의 혈당 부하 추정치는
    각 식품의 GL 관련 자료, 및 각 식품의 성분 자료를 수집하여 컴퓨터에 입력하는 단계로서, 상기 식품의 GL 관련 자료는 GI, GL, 식품의 중량, 식품의 서빙사이즈(serving size) 및 식품의 탄수화물 함량을 포함하고, 상기 식품의 성분 자료는 단위 중량 당 탄수화물, 지방, 단백질, 단순당 및 식이섬유 함량을 포함하며, 상기 GI 및 GL 값은 실험에 의해 측정된 값인 단계;
    컴퓨터에 상기 식품의 GL 관련 자료 및 상기 식품의 성분 자료를 이용하여 각 식품의 혈당부하 값 및 각 식품의 성분에 대한 데이터 베이스를 구축하는 단계로서, 상기 입력 단계에서 실험에 의해 측정된 GL 값이 수집되지 않은 식품의 혈당 부하 값은 '혈당부하 (GL) = (실험에 의해 측정된 혈당지수(GI) / 100) × 식품의 서빙사이즈(serving size) 안에 함유되어 있는 탄수화물의 함량'의 식에 의해 도출한 것인 단계;
    컴퓨터가 상기 데이터 베이스에 의해 식품의 성분을 독립변수로 하고 혈당부하 값을 종속변수로 하는 회귀식을 도출하는 단계; 및
    컴퓨터가 상기 도출된 회귀식에 의해 식품의 혈당 부하 값을 구하는 단계를 포함하는 방법에 의해 얻어지는 것인 식품의 열량 지수 산출 시스템.
14. 청구항 13에 있어서,
    식품의 성분 정보로부터 식품의 에너지 추정치를 도출하는 제3연산부를 추가로 포함하여 구성되는 식품의 열량 지수 산출 시스템.
15. 청구항 1에 따라 식품의 열량지수를 산출하는 단계; 및
    컴퓨터가 상기 산출된 식품의 열량지수를 소비자에게 제공하는 단계를 포함하는 식품의 열량 정보 제공 방법.
16. 삭제
17. 삭제
18. 청구항 15에 있어서,
    컴퓨터가 식품의 열량지수로 표시된, 소비자의 1일 식품 섭취 허용량 또는 권장량을 제시하는 단계를 추가로 포함하는 것인 식품의 열량 정보 제공 방법.
19. 청구항 15에 있어서,
    상기 식품의 열량지수를 개인의 단위 체중당 에너지 필요량으로 나눈 값으로 소비자에게 제공하는 것인 식품의 열량 정보 제공 방법.
20. 사용자의 신체 정보 및 생활 양식 데이터를 포함하는 개인 정보 데이터, 및 사용자가 섭취하는 식품의 영양 정보를 저장하는 기억부;
    청구항 1에 따라 사용자가 섭취하는 식품의 열량지수를 산출하는 열량지수 연산부;
    상기 사용자의 개인정보 데이터 및 사용자의 목표 체중에 따른, 1일 섭취 허용 총 열량지수를 계산하는 계산부; 및
    상기 사용자의 1일 섭취 허용 총 열량지수(A), 실제 섭취하는 식품의 열량지수(B) 및 사용자의 실제 섭취 가능 열량지수(A-B)를 디스플레이하는 표시부를 포함하는 개인별 맞춤 식품의 섭취 관리 시스템.
21. 청구항 20에 있어서, 정보입력단말; 및 사용자 단말; 및 정보입력단말 및 사용자 단말과 통신 가능하도록 연결되며, 상기 사용자의 1일 섭취 허용 총 열량지수(A), 실제 섭취하는 식품의 열량지수(B) 및 사용자의 실제 섭취 가능 열량지수(A-B)를 상기 사용자 단말로 송신가능한 관리서버를 추가로 포함하는 것인 개인별 맞춤 식품의 섭취 관리 시스템.

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