KR101619147B1 - 배 식이섬유를 포함하는 변비 또는 비만의 예방 또는 개선용 조성물 - Google Patents

배 식이섬유를 포함하는 변비 또는 비만의 예방 또는 개선용 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 배 식이섬유를 포함하는 변비 또는 비만의 예방 또는 개선용 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 여러 구현예에 의한 변비 또는 비만 개선용 건강식품 조성물은 유효성분으로 함유하는 배 식이섬유에 차전차피를 함께 혼합하여 수분 흡수력을 높였고, 배 올리고당을 첨가함으로써, 장 건강증진에 효과가 있고, 이를 과립화함으로써 변비 개선에 유효한 성분의 장전달성 및 작용 효과가 우수하였으며, 기호성이 뛰어나 변비 또는 비만의 개선용 식료품 및 기호식품 제조 산업에 유용하게 사용될 수 있다.

Description

배 식이섬유를 포함하는 변비 또는 비만의 예방 또는 개선용 조성물{Composition for preventing or improving constipation or obesity containing pear dietary fiber}
본 발명은 배 식이섬유를 포함하는 변비 또는 비만의 예방 또는 개선용 조성물에 관한 것이다.
만병의 근원으로 알려진 변비의 유병률은 외국에서는 15%, 한국 경우는 16.5%로 보고되고 있으나, 최근에는 스트레스, 고지방이나 저 섬유질의 서구식 식사, 그리고 부적절한 생활습관 등으로 증가되고 있다. 변비진단 기준은 의학적으로 주 2회 이하의 배변 횟수이거나 35 g 미만의 적은 양의 변을 보는 경우를 말하며, 증상으로는 다수의 환자가 배변 횟수는 정상범위이나 변을 볼 때 과도한 힘주기, 딱딱한 변, 잔변감, 직장항문 폐색감과 같은 배변곤란을 호소한다. 또한 일부 환자들은 원활한 배변을 위한 약물 복용이나 복부 마사지와 같은 부가적인 처치를 시행하고 있다.
변비는 흔하게 나타나는 소화기계 증상 중의 하나로 식욕저하, 복부팽만이나 구토증상 등으로 이 자체가 생활의 불편함을 초래한다. 뿐만 아니라, 변비는 복부 비만을 심화시키고, 특히 변비에 의해 복부 근육이 약해져 조금만 과식을 해도 배가 나오는 현상을 일으키기도 한다. 또한 변비나 독성물질로 인하여 장내 염증이 발생한 경우 음식물의 노폐물이나 발암물질 및 장내 이상 발효로 생성된 황화수소, 니트로소아민, 암모니아, 페놀 등이 혈관으로 흡수됨으로써 여드름, 각종 피부 질환이나 피부 노화, 두통, 알레르기, 우울증, 치질이나 대장암, 뇌졸증, 협심증, 심근경색 등 심혈관계 질환, 면역결핍 등 다양한 질환을 일으킨다. 심한 경우에는 대장암 등 다른 질병의 유발 요인으로 작용하므로 삶의 질을 저하시키고 있다.
변비의 치료와 예방에 소요되는 국내 의약품 및 건강식품의 시장규모는 연간 1000억 원에 달하는 것으로 추산되며, 미국인의 경우에도 14.4 %에서 변비가 발생하며 완하제의 연간 판매량이 6000억 원에 달하는 것으로 추산된다. 이러한 변비 치료용 의약품으로 폴리에틸렌 글리콜(polyethylene glycol), 센나, 비사코티딜 등이 사용되고 있으나 모두 대증요법제이며 의존성으로 인하여 장기 사용이 금지되어 있으며, 변비 치료를 위해 많은 기능성 식품과 약품이 개발되고 있으나, 현재 시판되는 변비억제용 건강식품은 그 효과가 미미한 실정이고 그 치료의 기능보다는 1회성 사용에 그치는 문제점이 있다. 이에, 효과가 우수한 변비 치료제뿐만 아니라, 인구가 노령화됨에 따라 변비 예방 및 개선용 기능성 식품의 개발이 요구되고 있는 실정이다.
다양한 변비의 예방 및 치료방법들이 제시되어 있고 그 방법으로는 충분한 식이섬유소와 수분 섭취, 유산균 음료섭취와 같은 식이요법, 운동요법, 약물요법, 관장요법 등이 있다. 이중, 변비의 치료에서 가장 기본적인 것은 충분한 식이섬유의 섭취이며 변비 증상을 완화시키기 위해서 하루에 약 20-25 g 정도의 식이섬유 섭취가 권장되고 있으며, 식이요법 중에서 채소류, 버섯류, 과일 및 해조류에 함유된 식이섬유소는 미생물의 성장과 분해산물 증가로 수분 보유력 증가, 장 통과시간의 감소 및 배변량 증가 등의 작용을 통하여 변비에 효과적인 것으로 알려져 있다.
식이섬유는 수분과 지방, 무기질 뿐만 아니라 기타 성분을 흡수 또는 흡착하는 성질을 가지고 있고, 당류, 단백질, 지방, 무기질 등의 흡수를 지연 또는 조절할 수 있어 비만증, 당뇨병, 담석증,고혈압, 대장암, 심장질환 등 성인병의 예방과 장운동을 조절하여 변비를 줄일 수 있고 또 각종 독성물질의 흡수를 억제하는 것으로 알려져 있어 영양소의 과잉섭취 및 농약이나 중금속 등에 오염된 식품과 항상 접하게 되는 현대인으로서는 식이섬유의 중요성이 한층 절실해지고 있다.
다양한 식이섬유의 공급원이 개발되고 있으며, 대부분은 곤약, 옥수수, 쌀겨, 밀기울, 대두, 귀리,겨, 땅콩깍지, 해바라기씨 껍질, 해조류 등을 비롯하여 기타 농산부산물 등의 식품재료로부터 식이섬유를 제조하고 있다. 그 예로 사과박으로부터 사과식이섬유를 제조하거나(제0186964) 배추 폐기믈로부터 식이섬유 제조 (10-2005-0088118) 하였으며 배부산물을 이용한 예는 식이섬유가 아닌 배 과육을 마쇄하여 항산화 처리시켜 당처리한 배 스프레드(특허 10-2007-0069789)나 단순히 당을 첨가해 동결건조로 배분말을 제조하였으나(특허 10-0987317), 배로부터 즙을 착즙한 후에 잔류하는 배박으로부터 배 식이섬유를 제조하여 이용하고자 하는 시도는 없었다.
배는 우리나라에서 기호도가 높은 과실 중의 하나이고, 배의 가공품인 음료수로 상업화되어 그 시장성이 확대되고 있다. 배 수확물의 약 10% 정도가 가공품으로 이용되고 있으며, 이중 착즙이 약 60% 정도 이루어지고 있다. 이러한 배 가공 후의 부산물(이하, 배박)이 약 30~35% 정도가 발생하며 배박은 주요 식이섬유원 구성은 셀룰로스(30%), 헤미셀룰로스 (23%), 펙틴(5%), 리그닌(32%), 기타(9.2%)로 되어 있음에도 전량 비료로 이용되고 있는 문제점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 종래 배 가공 후의 부산물인 배박으로부터 분리된 배 식이섬유를 함유한 변비 예방 및 개선에도 효과가 있는 기능성 소재로서, 배 식이섬유 과립 30-50 중량%; 배 올리고당 과립 15-45 중량%; 및 차전차피 분말 25-35 중량%로 포함하는 것을 특징으로 하는 변비 또는 비만 개선용 건강식품 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 대표적인 일 측면에 따르면, 배 식이섬유 과립 30-50 중량%; 배 올리고당 과립 15-45 중량%; 및 차전차피 분말 25-35 중량%로 포함하는 것을 특징으로 하는 변비 또는 비만 개선용 건강식품 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 다른 대표적인 일 측면에 따르면, 상기 변비 또는 비만 개선용 건강식품 조성물의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 여러 구현예에 의한 변비 또는 비만 개선용 건강식품 조성물은 유효성분으로 함유하는 배 식이섬유에 차전차피를 함께 혼합하여 수분 흡수력을 높였고, 배 올리고당을 첨가함으로서, 장 건강증진에 효과가 있고, 이를 과립화함으로써 변비 개선에 유효한 성분의 장 전달성 및 작용 효과가 우수하였으며, 기호성이 뛰어나 변비 또는 비만 개선용 식료품 및 기호식품 제조 산업에 유용하게 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 구현예의 계략도를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 배박으로부터 크기별 분리 시 최적 배식이섬유 분리조건을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 구현예의 동물 실험 결과로 변의 개수 변화를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 구현예의 동물 실험 결과로 변의 무게 변화를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 구현예의 동물 실험 결과로 동물의 몸무게 변화를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 구현예의 동물 실험 결과로 장 길이 변화를 나타내는 도면이다.
이하에서, 본 발명의 여러 측면 및 다양한 구현예에 대해 더욱 구체적으로 살펴보도록 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 배 식이섬유 과립 30-50 중량%; 배 올리고당 과립 15-45 중량%; 및 차전차피 분말 25-35 중량%로 포함하는 것을 특징으로 하는 변비 또는 비만 개선용 건강식품 조성물이 개시된다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 배 식이섬유는 밝기(Lightness)가 80.2--87.8인 맑은 배박이고, 상기 배박은 수분이 5% 이하이고, 상기 배박은 60 메쉬 이하이고, 평균입자크기가 0.1-0.25 mm 이하로 크기가 균일한 배 분말인 것을 특징으로 한다.
평균입자크기가 0.1-0.25 mm 이하로 크기가 균일한 배 분말은 입자 균일도가 우수하고, 기호도 및 수분 용해도가 향상되었다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 배 올리고당은
(a) 배 분쇄액 또는 배 건조분말 현탁액에 헤미셀룰라제(hemicellulase), 펙티나아제(pectinase) 및 셀룰라제(cellulase) 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 라피다제(Rapidase)를 첨가하여 상기 배 분쇄액 또는 배 건조분말 현탁액에 포함되어 있는 배박의 식이섬유를 용해시켜 배 식이섬유 용해액을 얻는 단계; 및
(b) 상기 단계 (a)에서 얻은 배 식이섬유 용해액에 글루칸수크라제(Glucansucrase), 트랜스-글리코시다제(Trans-glycosidase) 중에서 선택된 1종 이상의 효소를 첨가하여 올리고당을 얻는단계를 포함하여 제조되고,
3-20 탄당의 전체 올리고당 중에서 6-8 탄당의 글루코올리고당을 30-45 중량%로 포함하는 것을 특징으로 하는 글루코올리고당인 것을 특징으로 한다.
이때, 본 발명의 구현예에 따른 올리고당은 단당류 및 2당류를 제외한 3-20 탄당의 올리고당을 의미한다.
본 발명의 구현예에 있어서, 상기 배박의 크기는 배 식이섬유를 제조하는데 매우 중요한 요인으로, 특히 도 2에 나타낸 바와 같이, 맑은 배박 60 메쉬 이하인 경우만 대표적인 식이섬유 보충제인 차전차피와 유사한 수분흡수력을 보이며 상기 범위를 벗어나는 경우에는 배 식이섬유의 함량에서는 큰 차이가 없으나, 수분 흡수력이 떨어지는 문제점이 있고, 상기 배 식이섬유의 입자가 60 메쉬 초과인 경우, 섭취 시 배석세포가 다량 함유되어 질감과 소화력을 저하시키고, 불용성 식이섬유 함량이 높아 수용액에서 용해성이 저하되어 전체적인 기호성을 저하시키는 문제점이 있다.
한편, 일반적으로 배 박은 전량 비료로 사용되고 있으나, 본 발명의 구현예에 의해 배 박으로부터 식이섬유를 분리하여 사용함으로써, 그 활용도를 높일 수 있으며, 배 식이섬유 과립 30-50 중량%; 배 올리고당 과립 15-45 중량%; 및 차전차피 분말 25-35 중량%로 포함하는 조성물은 동물실험 결과, 10일 섭취 시 변 개수가 약 86% 증가하고, 변 무게가 66% 증가하며, 장 길이 역시 길어져 변비 개선 효능을 나타내므로 변비 또는 비만 개선용 건강식품 조성물로 유용하게 사용될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, (A) 배 식이섬유 과립 30-50 중량%, 배 올리고당 과립 15-45 중량% 및 차전차피 분말 25-35 중량%을 배합하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 변비 또는 비만 개선용 건강식품 조성물의 제조방법이 개시된다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 배 식이섬유는 밝기(Lightness)가 80.2--87.8인 맑은 배박이고,
삭제
상기 맑은 배박은 수분이 5% 이하이고,
상기 맑은 배박은 평균입자크기가 0.1-0.25 mm 이하로 크기가 균일한 배 분말인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 맑은 배박은 배 분쇄액을 80-90 ℃에서 30 분-2 시간 동안 가열한 후, 3회에 걸쳐 부직포로 여과하여 배즙을 제조한 후, 남은 부산물을 열풍건조 또는 동결건조 된 배박을 분쇄하고, 60 메쉬체를 통과시킨 후, 판밀로 800 메쉬까지 2차 분해하여 평균입자크기가 0.1-0.25 mm 이하로 크기가 균일한 배 분말로 마쇄하는 단계를 포함하여 제조되는 것을 특징으로 한다.
상기 맑은 배박의 열풍건조 시 조건은 50-80 ℃의 온도에서 3-12 시간 동안 수행될 수 있고, 바람직하게는 60 ℃, 9 시간 동안 수행하는 것이 바람직하다.
구체적으로는 식이섬유 균질감과 섭취 시 체내 흡수력을 향상시키기 위해 석세포가 성공적으로 제거된 입자가 60 메쉬 이하의 배 분말만을 선발하여 핀밀 기계로 160 메쉬(0.17 mm)가 될 수 있도록 분쇄하여 평균입자 크기가 0.10-0.25 mm인 분말상의 배 식이섬유를 수득할 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 (A) 단계의 배 올리고당 과립은 쌀가루 30-60 중량%와 배 올리고당 70-40 중량%을 혼합한 후, 온풍건조 시켜 얻어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 배 올리고당은
(a) 배 분쇄액 또는 배 건조분말 현탁액에 헤미셀룰라제(hemicellulase), 펙티나아제(pectinase) 및 셀룰라제(cellulase) 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 라피다제(Rapidase)를 첨가하여 상기 배 분쇄액 또는 배 건조분말 현탁액에 포함되어 있는 배박의 식이섬유를 용해시켜 배 식이섬유 용해액을 얻는 단계; 및
(b) 상기 단계 (a)에서 얻은 배 식이섬유 용해액에 글루칸수크라제(Glucansucrase), 트랜스-글리코시다제(Trans-glycosidase) 중에서 선택된 1종 이상의 효소를 첨가하여 올리고당을 얻는 단계;를 포함하여 제조되고,
상기 라피다제는 배 분쇄액 또는 배 건조분말 현탁액 100 중량%에 대하여 0.1-1 중량%로 첨가되고;
상기 글루칸수크라제는 배 분쇄액 또는 배 건조분말 현탁액 100 중량%에 대하여 1-10 중량%로 첨가되며,
상기 트랜스-글리코시다제는 배 분쇄액 또는 배 건조분말 현탁액 100 중량%에 대하여 0.01-0.1 중량%로 첨가되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 (A) 단계의 차전차피는 30-40 메쉬 체로 내려서 사용하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 배 식이섬유의 1회 섭취량은 5-10 g 정도가 되게 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 여러 구현예에 의한 변비 또는 비만 개선용 건강식품 조성물은 상기 배 식이섬유 과립 이외에 통상적으로 사용되는 다른 유효성분들 또는 기타 첨가제들을 더 혼합하여 제조할 수 있으며, 통상적인 경구 투여 조성물 제형으로 제형화되며, 예를 들면, 과립, 캡슐, 타정 및 환 등으로 제조될 수 있으나 이에만 한정되는 것은 아니다.
이하에서 실시예 등을 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 하며, 다만 이하에 실시예 등에 의해 본 발명의 범위와 내용이 축소되거나 제한되어 해석될 수 없다. 또한, 이하의 실시예를 포함한 본 발명의 개시 내용에 기초한다면, 구체적으로 실험 결과가 제시되지 않은 본 발명을 통상의 기술자가 용이하게 실시할 수 있음은 명백하다.
실험 재료
배(신고, 나주), 배가공부산물인 배박 2종(맑은배박, 가열배박), 차전차피, 배 올리고당, Sprague-Dawley rats(males, 8 주령, 250-270 g)을 사용하였다.
제조예 1: 맑은 배박의 제조
배 분쇄액 100 중량%를 80-90 ℃에서 30 분-2 시간 동안 가열한 후, 3회에 걸쳐 부직포로 여과하여 배즙을 제조한 후, 남은 부산물로서 밝기(Lightness)가 80.2--87.8인 맑은 배박을 제조하였다.
제조예 2: 가열 배박의 제조
배 분쇄액 100 중량%를 120 ℃에서 2-4 시간 동안 고압 가열한 후 부직포로 2회 여과하여 배즙을 제조한 후, 남은 부산물로서 밝기가 60.2-65.4인 진한 배박을 제조하였다.
상기 제조예 1 및 2에서 맑은 배박과 진한 배박으로부터 배씨와 껍질을 분리 제거하는 것이 바람직하고, 상기 배박은 필요에 따라 추후의 처리를 위해 -5--25 ℃의 냉동 창고에서 신선도가 유지되도록 보관하거나 바로 배박을 열풍건조(50-80 ℃, 3-12 시간, 바람직하게는 60 ℃, 9 시간) 또는 동결 건조해 수분이 5% 이하를 유지시키며, 제조된 배 식이섬유원을 분쇄기에서 분쇄하고 60 메쉬체를 통과시켜 평균입자크기가 0.25 mm 이하인 분말상의 배 식이섬유를 얻을 수 있다.
실험예 1: 배 식이섬유 분석 및 수분 흡수력 조사
배박으로부터 분리된 식이섬유원의 불용성과 수용성 식이섬유 함량은 Prosky 등의 효소적 중량법으로 측정하였고 불용성과 수용성을 더한 값을 총 식이섬유로하였다.
배 식이섬유를 이용하여 건조 시료 1 g씩 정확하게 무게를 측정하여 phosphate buffer(pH 6.0) 50 mL를 가한 후 amylase, protease, amyloglucosidase를 이용하여 차례로 가수분해 후 각각의 단백질과 회분 함량 측정값의 차를 통해 식이섬유 함량을 계산하였다.
불용성 식이섬유 함량은 효소처리 된 잔사를 효소 처리 후 세척된 잔사를 95%, 78% 에탄올과 아세톤으로 세척한 후 오븐 건조된 잔사에서 단백질 및 회분 함량 측정값의 차를 이용하여 불용성 식이섬유 함량을 계산하였다. 효소 처리 후 여액을 60 ℃의 95% 에탄올 첨가해 침전된 고체를 건조, 측량 후 단백질 및 회분 함량 측정값의 차를 이용하여 수용성 식이섬유 함량을 계산하고, 불용성 및 수용성 식이섬유 함량의 합을 이용하여 총 식이섬유 함량을 계산하였다.
제품의 품질검사조사로 색도는 Colorimeter를 이용하였고, 제품 표면 중의 Lab 값을 측정하였으며, 특히 L 값은 밝기를 나타내는 수치로 맑은 배박과 진한 배박을 구분할 수 있다. 수분흡수력은 시료 0.5 g을 미리 함량을 구한 원심 분리관에 취하고 증류수 10 mL를 가하여 Vortex mixer로 혼합한 후 상온에서 1 시간 동안 방치 하였다가 12,000 xg로 15 분 동안 원심 분리하여 상층액을 버리고 흡수종이에 원심 분리관을 거꾸로 세워서 15분 동안 물기를 제거한 후 무게를 측정하였다. 이것을 다시 건조하여 수분을 흡수한 상태의 중량과 건조 중량차이를 보수력으로 하여 g water/g solid로 나타내고, 시료의 pH 및 수분율, 비중 등을 측정하였다.
상기 진한 배박 및 맑은 배박에서 하기 표 1과 같이 배 식이섬유를 크기별로 분리한 후, 식이섬유 함량 및 수분 흡수력 측정 실험을 수행하였다.
배박 크기별 식이섬유 함유량 및 수분흡수력 조사
구분 종류 불용성
(%)		 수용성
(%)		 전체
(%)		 수분흡수력(배수)
1 h 24h
1 가열배박 전체 40.68d 2.40de 44.78d 2.98cd 3.45cd
2 가열배박 60 메쉬 이상 66.43b 1.30e 69.13b 2.45d 2.53e
3 가열배박 60 메쉬 이하 46.37c 2.30de 49.27d 3.30cd 3.73cd
4 맑은배박 전체 42.81cd 10.30b 56.41c 3.60bc 4.21c
5 맑은배박 60 메쉬 이상 68.94b 5.40c 69.74b 2.61d 3.14de
6 맑은배박 60 메쉬 이하 36.18e 12.58a 49.98cd 4.22b 5.04b
상기 표 1 과 그림 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 배 박 종류별 및 크기별 구분에 따른 배 식이섬유 함량 및 수분흡수력 조사한 결과, 60 메쉬 이하 크기의 맑은 배박 분말의 경우, 식이섬유 함량에서는 다른 배 박과 큰 차이가 없으나, 배석세포가 성공적으로 제거되었으며 수용성 식이섬유 함량과 수분 흡수력이 가장 우수한 것으로 확인되었다. 또한, 배 식이섬유 균일성과 체내 흡수력을 증가사키기 위해 핀밀 기계로 160 메쉬(0.17 mm) 크기로 분쇄하여 평균입자크기가 0.10-0.25 mm인 분말상의 배 식이섬유를 사용하는 것이 바람직하다.
실시예 1 내지 7: 배 식이섬유를 포함하는 복합조성물의 제조
상기 제조예에서 얻은 평균입자크기가 0.10-0.25 mm인 분말상의 맑은 배박 배 식이섬유를 하기 표 2와 같이 배 식이섬유, 배 올리고당 및 차전차피를 중량비로 혼합하여 총 8종의 복합조성물을 제조하였다.
배 식이섬유와 차전차피의 배합 조성비율
구분 종류 비율
실시예 1 배 식이섬유 60 중량% : 배 올리고당 20 중량% : 차전차피 10 중량% 6 : 2 : 1
실시예 2 배 식이섬유 50 중량% : 배 올리고당 20 중량% : 차전차피 20 중량% 5 : 2 : 2
실시예 3 배 식이섬유 40 중량% : 배 올리고당 20 중량% : 차전차피 30 중량% 4 : 2 : 3
실시예 4 배 식이섬유 36.7 중량% : 배 올리고당 20 중량% : 차전차피 30 중량% 3.67 : 2 : 3
실시예 5 배 식이섬유 30 중량% : 배 올리고당 20 중량% : 차전차피 40 중량% 3 : 2 : 4
실시예 6 배 식이섬유 20 중량% : 배 올리고당 20 중량% : 차전차피 50 중량% 2 : 2 : 5
실시예 7 배 식이섬유 10 중량% : 배 올리고당 20 중량% : 차전차피 60 중량% 1 : 2 : 6
비교예 1 배 식이섬유 70 중량% : 배 올리고당 20 중량% 7 : 2 : 0
비교예 2 배 올리고당 20 중량% : 차전차피 70 중량% 0 : 2 : 7
실험예 2: 배 식이섬유와 차전차피의 배합에 따른 수분 흡수력 측정
보통 장내 수분은 장벽에 의하여 지속적으로 흡수되지만, 종래 식이섬유가 가진 흡수력, 흡착력에 의해 식이섬유는 이러한 수분을 장보다 먼저 흡수하여 변과 섞이므로 수분을 보유한 부드러운 변을 만들고, 이로 인하여 변의 양이 증가하기 때문에 빠른 변의와 빠르고 부드러운 배변을 자연스럽게 유지토록 도와 변비를 관리하는데 도움이 되는 효과가 있으므로 하기 수분 흡수력 측정 실험을 수행하였다. 대조약물로는 차전차피를 85 중량% 이상 함유하는 체지배(천호식품(주))와 차전차피를 92 중량% 이상 함유하는 보타닉화이버플러스((주)유유헬스케어)를 사용하였다.
상기 표 2의 비율로 혼합된 배 식이섬유 및 차전차피의 수분흡수도를 측정한 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
배 식이섬유와 차전차피의 배합에 따른 수분흡수도
구분 배 식이섬유 : 배 올리고당 : 차전차피
(중량비)		 수분 흡수력(배수)
1 h 24 h
실시예 1 6 : 2 : 1 4.42f 4.97e
실시예 2 5 : 2 : 2 5.00e 6.51d
실시예 3 4 : 2 : 3 6.61cd 9.07b
실시예 4 3.67 : 2 : 3 6.81cd 10.32b
실시예 5 3 : 2 : 4 7.27cd 11.20b
실시예 6 2 : 2 : 5 6.02d 7.45cd
실시예 7 1 : 2 : 6 6.22d 7.97cd
비교예 1 7 : 2 : 0 3.09g 3.57g
비교예 2 0 : 2 : 7 6.57c 8.99b
대조군 1 체지배(차전차피 85 중량%) 16.05a 19.37a
대조군 2 보타닉화이버플러스(차전차피 92 중량%) 18.56a 19.32a
상기 표 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 배 식이섬유, 배 올리고당 및 차전차피를 포함하는 조성물은 종래 과량의 차전차피를 포함하는 시제품(체지배 및 보타닉화이버플러스)보다는 차전차피 함량이 매우 낮은 반면, 수분 흡수력이 우수하고, 특히, 배 식이섬유, 배 올리고당 및 차전차피를 3-4 : 2 : 3-4의 중량비로 혼합한 실시예 4의 조성물의 경우, 수분 흡수력이 우수한 것으로 확인되므로 변비 또는 비만 개선용 건강식품 조성물로 유용하게 사용될 수 있다.
실험예 3: 배 식이섬유 조성물의 변비개선 효과 조사
배 식이섬유 조성물의 변비개선 효과를 조사하기 위해 Sprague-Dawley rats(males, 8 주령, 250-270g) 35 마리에 식이섬유 사료를 공급하였다. 실험기간 동안 사료와 물은 낮 동안에 자유롭게 섭취하도록 하였으며, 동물 사육실 의 온도는 20-25 ℃이고, 습도는 40-45 ℃로 유지시키고, 12 시간 마다 낮과 밤이 반복되도록 사육실내 명암주기(light-dark cycle)를 조절하여 적응시킨 후 사용하였다. 사료는 0.5-1 g/bw·kg/Day를 경구 투여한후 무처리 또는 변비유도(저식이섬유 먹이)를 하였으며 변비유도된 쥐에게는 물(control), 배 식이섬유 50%, 차전차피 50%, 배 올리고당50%, 상업용제품, 배 식이섬유 제품을 먹인 후 1일, 4일, 7일, 10일에 변무게, 변갯수, 동물몸무게를 측정하고 10일 이후에는 장을 척출하여 길이를 측정하였다.
일반식이와 저 식이섬유 사료 조성비교
성 분 수분(%) 조단백(%) 조지방(%) 조섬유(%) 무기질(%) 무질소
추출물(%)
일반식이 사료 10.0 24.5 12.4 3.7 7.25 63.1
저 식이섬유 사료 9.0 21.9 6.1 0.1 5.9 57.0
배 식이섬유 제품의 변비개선 동물실험결과
구분 몸무게증가(g) 변갯수(개) 변무게(g) 장길이(cm)
실시예 4 변비+개발제품 44.82b 67b 3.88b 81.9ab
대조군 1 변비+배 식이섬유 49.37a 61b 3.33bc 77.3a
대조군 2 변비+차전차피 47.51a 54bc 3.22bc 76.1a
대조군 3 변비+배 올리고당 33.44bc 51bc 3.20bc 77.4a
대조군 4 변비+상업용 44.93b 56b 3.25bc 79.3a
정상군 정상 48.76a 113a 9.81a 84.1b
음성대조군 변비+물 43.23b 39c 2.33c 77.2a
* 변비는 저식이섬유 사료로 인해 유발함.
시험 기간 동안 일반증상 관찰 결과 시험물질 투여에 따른 이상증상이나 이상행동은 관찰되지 않았으며, 투여와 관련된 사망동물 또는 이상증상이 관찰된 개체는 없었다. 실험군간의 체중변화 조사결과, 시험 기간 동안 각 시험군 간의 체중증가 폭의 차이를 무처리군(control)과의 유의검정을 실시 해 본 결과, 모든 군에서 유의적 차이는 없었다. 변의 개수 및 무게조사결과, 3일 동안의 시험물질의 전처리 후, 저 식이섬유로 식이를 변경하였을 때, 음성대조군의 변의 개수 및 무게는 정상군과 대비하여 유의적으로 40% 미만으로 감소하였다.
변의 개수에 있어, 4 day에서는 음성대조군(40.50 ± 3.42)과 비교하여 5개 군 모두 유의적인 변화는 없었지만, 7 day에 각각 대조군 1(60.75 ± 8.50), 대조군 2(54.25 ± 10.08), 대조군 3(50.75 ± 7.14), 대조군 4(56.00 ± 8.68), 실시예 4(66.50 ± 7.05) 모두 음성대조군(38.75 ± 3.59)과 비교하여 변의 개수가 유의적으로 증가한 것을 확인할 수 있었으며, 특히, 실시예 4에서 음성대조군 대비 유의적으로 가장 큰 증가를 보이는 것을 확인하였다(P<0.001).
변 무게의 변화에 있어, 4 day에서 음성대조군(2.33 ± 0.41)과 비교하여 4개 군은 모두 유의적인 무게의 변화는 없었지만, 실시예 4(2.91 ±0.18)에서 유의적으로 무게의 증가가 있었다. 7 day에는 각각 대조군 1(3.33 ± 0.22), 대조군 2(3.22 ± 0.55), 대조군 3(3.20 ± 0.72), 대조군 4(3.25 ± 0.43), 그리고 실시예 4(0.31 ± 3.88) 모두 음성대조군(2.24 ± 0.22)과 비교하였을 때, 유의적으로 변의 무게가 증가한 것을 확인할 수 있었으며, 특히, 실시예 4에서 음성대조군 대비 유의적으로 가장 큰 증가를 보이는 것을 확인하였다(P<0.001).
장 길이 조사결과, 십이지장부터 대장의 직장까지 적출하여 각 군별 장의 길이를 측정하였다. 저 섬유식이만을 섭취한 음성대조군(77.00 ± 4.19)에서는 장의 길이가 정상군(84.50 ± 3.63)과 대비하여 유의적으로 길이가 축소하였지만, 시험물질을 투여하였을 때, 음성대조군과의 유의적 차이는 확인 할 수 없었다.
한편, 표 5와 도 3 내지 6에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 배 식이섬유, 배 올리고당 및 차전차피를 포함하는 조성물은 물만을 섭취한 동물군에 대비하여 변 개수, 변 무게 및 장 길이가 개선되는 효과를 나타내고, 또한, 진한 배박으로부터 얻은 60 메쉬 이하의 식이섬유를 포함하는 경우보다 우수한 효과를 나타내었고, 특히, 배 식이섬유 : 배 올리고당 : 차전차피를 3-4 : 2 : 3-4의 중량비로 혼합한 조성물의 경우, 변 개수가 약 86% 증가하였고, 변 무게가 약 66% 증가하였으며, 장 길이도 길어진 것으로 확인되었다.
이러한 결과를 통해 본 발명에 따른 배 식이섬유를 포함하는 조성물은 변비 및 변비에 의한 비만의 예방 또는 개선용 조성물로 유용하게 사용될 수 있다.
실험예 4: 배 식이섬유 함유 시제품 제조 및 복합조성물의 기호도 조사
도 6에 나타낸 바와 같이, 배 식이섬유 함유 시제품은 배 식이섬유, 차전차피, 쌀가루 40%와 혼합된 배 올리고당을 혼합해 제조함. 배 식이섬유 30-50 중량%; 배 올리고당 10-45 중량%; 및 차전차피 25-35 중량%을 포함한 자일리톨, 미분당, 비타민C, 수크랄로스, 사과분말을 혼합해 제조한 후 제품의 품질특성 및 기호도를 조사하였다. 기호도 검사는 10명의 패널 (전남농업기술원, 식품연구소 나이 30세 전후, 여성 85%, 남성 15%)에 의해 외관, 맛, 향, 목넘김(식감), 전체 기호도 등의 항목을 9까지 점수를 부여해 1점 아주 나쁨, 9점 아주 좋음으로 평가하였고 실험에서 얻어진 결과는 SPSS 프로그램을 이용하여 평균으로 표시하였고, 평균값의 통계적 유의성은 p<0.05수준에서 Duncan의 다중검정법 (multiple range test)에 의해 검정하였다. 기호도는 하기 표 8에 나타내었다.
배 식이섬유 제품의 제조 조건
배 식이섬유 과립차 A B C
차전차피(인도산, 35메쉬)) 30 30 30
배 올리고당 (30brix. 40%쌀가루) 20 20 20
배 식이섬유(60 메쉬) 40 30 36.7
자일리톨 2.17 13 5
미분당 5 1.67 5
비타민C 2.5 5 3
수크랄로스 0.13 0.13 0.1
사과분말 0.2 0.2 0.2
총계 100% 100% 100%
배 식이섬유 제품의 품질조사
품질특성 색도 비중
(g/mL)		 수분율
(%)		 pH 수분흡수력
L a b 1 h 24 h
상업용 80.24a 0.90c 15.04b 1.22a 5.95a 4.95a 8.42a 15.38a
A 71.33b 4.38b 22.60a 0.94b 4.89b 3.99b 5.61b 6.19b
B 68.89c 5.26a 22.95a 0.86b 6.67a 3.99b 6.58ab 7.32b
C 68.70c 5.32a 22.55a 0.91b 6.23a 3.99b 6.81ab 7.43b
배 식이섬유 제품의 기호도
외관 맛 향 목넘김(식감) 전체선호도
A 6.00b 3.00c 4.67c 3.33c 5.00c
B 6.33ab 5.00bc 5.67bc 5.67b 5.67bc
C 8.33a 8.00a 8.33a 8.00a 8.33a
체지베 7.83ab 7.04ab 7.56ab 7.22ab 7.68ab
상기 표 8에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 배 식이섬유를 포함하는 변비 또는 비만 예방 또는 개선용 조성물의 기호도 조사 결과, 비교적 기호도가 좋다고 인식될 수 있는 기호도 점수 5 이상으로 나타났으며, 특히, 배 식이섬유 : 배 올리고당 : 차전차피가 3.67 : 2 : 3의 비율로 혼합된 조성물을 포함하는 제품의 기호도가 매우 우수한 것으로 확인되었다.
따라서, 본 발명의 여러 구현예에 의한 변비 또는 비만 개선용 건강식품 조성물은 유효성분으로 함유하는 배 식이섬유에 차전차피를 함께 혼합하여 수분 흡수력을 높였고, 배 올리고당을 첨가함으로서, 장 건강증진에 효과가 있고, 이를 과립화함으로써 변비 개선에 유효한 성분의 장 전달성 및 작용 효과가 우수하였으며, 기호성이 뛰어나 변비 개선용 식료품 및 기호식품 제조 산업에 유용하게 사용될 수 있다.

Claims (9)

  1. 배 식이섬유 과립 30-50 중량%, 배 올리고당 과립 15-45 중량% 및 차전차피 분말 25-35 중량%로 포함하되,
    상기 배 식이섬유 과립은, 배 분쇄액을 80-90 ℃에서 30분-2시간 동안 가열한 후 여과하여 배즙을 분리하고 부산물로 얻은 밝기(Lightness)가 80.2-87.8인 맑은 배박을 건조하고, 분쇄한 후 60 메쉬체를 통과시켜 얻은 수분 함량이 5 중량% 이하이고, 평균입자크기가 0.1-0.25 mm인 과립이며,
    상기 배 올리고당 과립은 쌀가루 30-60 중량%와 배 올리고당 70-40 중량%를 혼합하여 건조시켜 얻은 과립이며,
    상기 차전자피 분말은 30-40 메쉬체를 통과시켜 얻은 분말인 것을 특징으로 하는 변비 개선용 건강식품 조성물.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 배 올리고당 과립의 배 올리고당은,
    (a) 배 분쇄액 또는 배 건조분말 현탁액에 헤미셀룰라제(hemicellulase), 펙티나아제(pectinase) 및 셀룰라제(cellulase) 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 라피다제(Rapidase)를 첨가하여 상기 배 분쇄액 또는 배 건조분말 현탁액에 포함되어 있는 배박의 식이섬유를 용해시켜 배 식이섬유 용해액을 얻는 단계; 및
    (b) 상기 단계 (a)에서 얻은 배 식이섬유 용해액에 글루칸수크라제(Glucansucrase), 트랜스-글리코시다제(Trans-glycosidase) 중에서 선택된 1종 이상의 효소를 첨가하여 올리고당을 얻는 단계;를 포함하여 제조되고,
    상기 배 올리고당은 3-20 탄당의 올리고당 중에서 6-8 탄당의 글루코올리고당을 30-45 중량%로 포함하는 글루코올리고당인 것을 특징으로 하는 변비 개선용 건강식품 조성물.
  4. 배 분쇄액을 80-90 ℃에서 30분-2시간 동안 가열한 후 여과하여 배즙을 분리하고 부산물로 밝기(Lightness)가 80.2-87.8인 맑은 배박을 얻는 단계;
    상기 맑은 배박을 건조하고, 분쇄한 후 60 메쉬체를 통과시켜 얻은 수분 함량이 5 중량% 이하이고, 평균입자크기가 0.1-0.25 mm인 배 식이섬유 과립을 얻는 단계;
    쌀가루 30-60 중량%와 배 올리고당 70-40 중량%를 혼합하여 건조시켜 배 올리고당 과립을 얻는 단계;
    차전자피를 30-40 메쉬체를 통과시켜 차전자피 분말을 얻는 단계; 및
    상기 배 식이섬유 과립 30-50 중량%, 상기 배 올리고당 과립 15-45 중량% 및 상기 차전차피 분말 25-35 중량%를 분말 혼합하는 단계;를 포함하는 변비 개선용 건강식품 조성물의 제조방법.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제4항에 있어서, 상기 배 올리고당 과립의 배 올리고당은,
    (a) 배 분쇄액 또는 배 건조분말 현탁액에 헤미셀룰라제(hemicellulase), 펙티나아제(pectinase) 및 셀룰라제(cellulase) 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 라피다제(Rapidase)를 첨가하여 상기 배 분쇄액 또는 배 건조분말 현탁액에 포함되어 있는 배박의 식이섬유를 용해시켜 배 식이섬유 용해액을 얻는 단계; 및
    (b) 상기 단계 (a)에서 얻은 배 식이섬유 용해액에 글루칸수크라제(Glucansucrase), 트랜스-글리코시다제(Trans-glycosidase) 중에서 선택된 1종 이상의 효소를 첨가하여 올리고당을 얻는 단계;를 포함하여 제조되고,
    상기 라피다제는 배 분쇄액 또는 배 건조분말 현탁액에 대하여 0.1-1 중량%로 첨가되며, 상기 글루칸수크라제는 배 분쇄액 또는 배 건조분말 현탁액에 대하여 1-10 중량%로 첨가되고, 상기 트랜스-글리코시다제는 배 분쇄액 또는 배 건조분말 현탁액에 대하여 0.01-0.1 중량%로 첨가되며,
    상기 배 올리고당은 3-20 탄당의 올리고당 중에서 6-8 탄당의 글루코올리고당을 30-45 중량%로 포함하는 글루코올리고당인 것을 특징으로 하는 변비 개선용 건강식품 조성물의 제조방법.
  9. 삭제
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