KR101705552B1 - 식품의 나트륨 제거방법 - Google Patents
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Abstract
식품의 나트륨 제거방법이 개시된다. 식품으로부터 나트륨을 제거하기 위하여, 층상 광물 미립자 내에 첨가성분 양이온을 결합시킨 후 이를 액상 식품 내에 침지시켜 상기 액상 식품 내의 나트륨 이온과 첨가성분 양이온을 교환시키고, 이어서, 액상 식품으로부터 층상 광물 미립자를 분리할 수 있다. 이러한 방법에 따르면, 간단하게 식품으로부터 나트륨을 제거할 수 있을 뿐만 아니라 식품에 목적으로 성분을 용이하게 첨가할 수 있다.
Description
본 발명은 식품으로부터 나트륨을 감소시키는 식품의 나트륨 제거방법에 관한 것이다.
최근 세계보건기구(WHO)에서는 성인 기준 나트륨 하루 섭취 권장량을 2,000 mg 미만으로 정했지만, 한국 성인의 하루 평균 나트륨 섭취량은 약 4,800 mg으로 권장 섭취량의 2배 이상에 달한다.
나트륨은 인체 내의 수분량을 조절하고 근육의 자극과 신경을 흥분을 조절하는데 필수적인 성분이지만, 과량 섭취하는 경우 다양한 질병을 야기할 수 있다. 예를 들면, 나트륨을 과잉 섭취하면 콜라겐 수치를 떨어뜨려 피부노화를 일으키고, 고혈압, 골다공증, 신장질환, 심장질환, 신경과민, 불면증, 혈액순환 장애 등의 질병이 야기될 수 있다.
따라서 최근에 나트륨 섭취를 줄이기 위한 다양한 방법들이 제시되고 있다. 하지만, 이들 방법들은 식품에 첨가되는 소금의 초기 사용량을 줄이는데 초점이 맞춰져 있다.
본 발명은 층상 광물 미립자에 결합된 첨가성분 야이온과 식품 내의 나트륨 이온 사이의 교환 반응을 통해 식품으로부터 나트륨을 제거하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 식품의 나트륨 제거방법은 층상 광물 미립자 내에 첨가성분 양이온을 결합시키는 단계; 상기 첨가성분 양이온이 결합된 층상 광물 미립자를 액상 식품 내에 침지시켜 상기 액상 식품 내의 나트륨 이온과 상기 첨가성분 양이온을 교환시키는 단계; 및 상기 액상 식품으로부터 상기 층상 광물 미립자를 분리하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 첨가성분 양이온은 이온교환반응을 통해 상기 층상 광물 미립자에 결합될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 액상 식품은 간장을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 층상 광물 미립자는 팽창성 격자구조를 갖는 점토광물로 형성될 수 있따. 예를 들면, 상기 층상 광물 미립자는 벤토나이트(bentonite), 몬모릴로나이트(montmorillonite), 바이델라이트(beidellite), 논트로나이트(nontronite), 스멕타이트(smectite), 하이드로탈사이트(hydrotalcite) 및 질석(vermiculite)으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나의 광물을 포함할 수 있다. 한편, 상기 층상 광물은 약 0.01 내지 100 ㎛의 평균 크기를 가질 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 첨가성분 양이온은 필수 영양소의 양이온을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 첨가성분 양이온은 필수아미노산의 양이온, 필수지방산의 양이온, 수용산 비타민 화합물의 양이온 및 필수 미네랄 성분의 양이온으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다. 한편, 상기 첨가성분 양이온은 칼륨 이온 또는 마그네슘 이온을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 층상 광물 미립자는 그물망 구조에 수용된 상태에서 상기 액상 식품 내에 침지될 수 있다.
본 발명의 식품의 나트륨 제거방법에 따르면, 첨가성분 양이온이 결합된 층상 광물 미립자를 대상 식품 내에 침지시키는 간단한 공정을 통해 대상 식품의 나트륨 함량을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 대상 식품 내에 목적하고자 하는 성분을 첨가시킬 수 있다. 그리고 상기 첨가성분이 칼륨이나 마그네슘을 포함하는 경우, 상기 나트륨의 제거로 인한 상기 대상 식품에 대한 짠맛의 감소를 최소화 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 식품의 나트륨 제거방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2는 초기 간장(Raw) 그리고 실시예 1 및 2에서 원심분리 후의 간장들(S-1, S-2)에 대해 측정된 나트륨과 칼슘의 함량을 나타내는 그래프이다.
도 3은 초기 벤토나이트 미립자 그리고 실시예 1 및 2에서 원심분리 후의 벤토나이트 미립자에 대해 측정된 벤토나이트 미립자 층간에 존재하는 나트륨 및 칼슘의 함량을 나타내는 그래프이다.
도 2는 초기 간장(Raw) 그리고 실시예 1 및 2에서 원심분리 후의 간장들(S-1, S-2)에 대해 측정된 나트륨과 칼슘의 함량을 나타내는 그래프이다.
도 3은 초기 벤토나이트 미립자 그리고 실시예 1 및 2에서 원심분리 후의 벤토나이트 미립자에 대해 측정된 벤토나이트 미립자 층간에 존재하는 나트륨 및 칼슘의 함량을 나타내는 그래프이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 식품의 나트륨 제거방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 식품의 나트륨 제거방법은 층상 광물 미립자 내에 첨가성분 양이온을 결합시키는 단계(S110); 상기 첨가성분 양이온이 결합된 층상 광물 미립자를 대상 식품 내에 침지시켜 상기 대상 식품 내의 나트륨 이온과 상기 첨가성분 양이온을 교환시키는 단계(S120); 및 상기 대상 식품으로부터 상기 층상 광물 미립자를 분리하는 단계(S130)를 포함할 수 있다.
본 발명은 이온 교환 반응을 통해 상기 대상 식품에 용해된 나트륨 이온을 제거하는 방법에 관한 것이므로, 상기 대상 식품은 나트륨 이온을 함유하는 액상 식품일 수 있다. 이 경우, 염화나트륨(NaCl)이 용해된 액상 식품이라면, 상기 대상 식품의 종류는 특별히 제한되지 않는다. 일 실시예로, 상기 대상 식품은 간장, 젓갈, 김치 등을 포함할 수 있다.
상기 층상 광물 미립자는 팽창성 격자구조를 갖는 점토광물로 형성될 수 있고, 약 0.01 내지 100 ㎛의 평균 크기를 가질 수 있다. 일반적으로 점토광물은 규산판(silica sheet)과 알루미나판(alumina sheet)이 결합되어 형성된 결정 단위가 적층된 층상 구조를 갖는데, 이와 같은 점토광물 중 팽창성 격자구조를 갖는 점토광물에서는 결정 단위들 사이에 수소결합이 존재하지 않아 결정단위들 사이의 결합력이 약하므로, 이들 결정 단위들 사이에 수분이 흡입되면 팽창될 수 있다. 따라서 팽창성 격자구조를 갖는 점토광물의 결정 단위들 사이에는 상대적으로 큰 크기를 갖는 이온이더라도 용이하게 유입시킬 수 있다. 한편, 팽창성 격자구조를 갖는 점토광물에 있어서는, 알루미늄 8면체에 있는 +3가의 알루미늄(Al)이 +2가의 마그네슘(Mg)으로 치환되거나 실리카 4면체에 있는 +4가의 실리콘(Si)이 +3가의 알루미늄(Al)으로 치환되어 결정 단위들이 음의 전하를 띠지만, 결정 단위들 사이 또는 표면에 칼슘 이온(Ca2 +), 마그네슘 이온(Mg2 +), 나트륨 이온(Na+), 칼륨 이온(K+) 등의 양이온이 결합되어 전체적으로는 전기적 중성을 띠게 된다. 상기 팽창성 격자구조를 갖는 점토광물의 예로는 벤토나이트(bentonite), 몬모릴로나이트(montmorillonite), 바이델라이트(beidellite), 논트로나이트(nontronite) 등과 같은 스멕타이트(smectite) 그룹 광물, 하이드로탈사이트(hydrotalcite) 그룹 광물, 질석(vermiculite) 그룹 광물 등이 있다.
상기 첨가성분 양이온은 필수영양소(essential nutrients)의 양이온을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 첨가성분 양이온은 이소류신, 류신, 리신, 메티오닌, 페닐알라닌, 트레오닌, 트립토판, 발린, 히스티딘 등과 같은 필수아미노산의 양이온, 네놀레산과 같은 필수지방산의 양이온, 티아민(비타민 B1), 리보플라빈(비타민 B2), 피리독신(비타민 B6), 판토텐산, 나이아신, 엽산, 비타민 B12, 비오틴, 아스코르브산(비타민 C) 등과 같은 수용산 비타민 화합물의 양이온, 칼슘, 마그네슘, 칼륨, 크롬, 코발트, 구리, 철, 망간, 몰리브덴, 셀렌, 아연, 니켈, 바나듐 등과 같은 필수 미네랄 성분의 양이온 등을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 첨가성분 양이온은 칼륨 이온이나 마그네슘 이온을 포함할 수 있다. 염화칼륨이나 염화마그네슘은 용해된 상태에서 짠맛을 낼 수 있으므로, 상기 첨가성분 양이온은 칼륨 이온이나 마그네슘 이온을 포함하는 경우, 상기 대상 식품에서 나트륨을 제거하더라도 상기 대상 식품의 짠맛이 감소되는 것을 최소화할 수 있다.
상기 층상 광물 미립자에 상기 첨가성분 양이온을 결합시키는 방법으로는 양이온 교환법이 사용될 수 있다. 예를 들면, 상기 첨가성분 양이온을 함유하는 용액에 상기 층상 광물 미립자를 침지시킴으로써, 상기 층상 광물 미립자의 표면 또는 결정 단위들 사이에 결합된 최초 양이온을 상기 첨가성분 양이온으로 교환시킬 수 있고, 그 결과, 상기 첨가성분 양이온은 상기 층상 광물 미립자의 표면 또는 상기 결정단위들 사이의 공간에 결합될 수 있다.
상기 첨가성분 양이온이 결합된 층상 광물 미립자는 상기 대상 식품에 침지될 수 있고, 상기 층상 광물 미립자가 상기 대상 식품 내에 침지되는 경우, 상기 층상 광물 미립자에 결합된 상기 첨가성분 양이온과 상기 대상 식품에 용해된 나트륨 이온의 교환 반응이 발생하게 된다. 따라서, 상기 첨가성분 양이온과 상기 나트륨 이온의 교환 반응 후에 상기 층상 광물 미립자를 상기 대상 식품으로부터 분리하는 경우, 상기 대상 식품 내에 함유된 나트륨 이온의 함량이 감소하게 되고, 상기 대상 식품에는 상기 첨가성분 양이온의 함량이 증가하게 된다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 층상 광물 미립자를 상기 대상 식품으로부터 용이하게 분리할 수 있도록, 상기 층상 광물 미립자는 상기 층상 광물 미립자보다 작은 메쉬 구조를 가지는 그물망에 수용된 상태에서 상기 대상 식품 내에 침지될 수 있다.
이러한 본 발명의 식품의 나트륨 제거방법에 따르면, 첨가성분 양이온이 결합된 층상 광물 미립자를 대상 식품 내에 침지시키는 간단한 공정을 통해 대상 식품의 나트륨 함량을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 대상 식품 내에 목적하고자 하는 성분을 첨가시킬 수 있다. 그리고 상기 첨가성분이 칼륨이나 마그네슘을 포함하는 경우, 상기 나트륨의 제거로 인한 상기 대상 식품에 대한 짠맛의 감소를 최소화 할 수 있다.
이하 본 발명의 실시예들을 기초로 본 발명의 효과에 대해 상술한다. 다만, 하기 실시예들은 본 발명의 일부 실시 태양에 불과한 것으로서, 본 발명이 하기의 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.
[실시예 1]
칼슘 이온이 결합된 벤토나이트 미립자와 간장을 1:1의 무게비로 혼합하였다. 이어서, 이를 원심분리기에서 3000rpm으로 5분간 회전시켜 간장과 벤토나이트 미립자를 분리하였다.
[실시예 2]
칼슘 이온이 결합된 벤토나이트 미립자와 간장을 1:3의 무게비로 혼합하였다. 이어서, 이를 원심분리기에서 3000rpm으로 5분간 회전시켜 간장과 벤토나이트 미립자를 분리하였다.
[실험예]
도 2는 초기 간장(Raw) 그리고 실시예 1 및 2에서 원심분리 후의 간장들(S-1, S-2)에 대해 측정된 나트륨과 칼슘의 함량을 나타내는 그래프이고, 도 3은 초기 벤토나이트 미립자 그리고 실시예 1 및 2에서 원심분리 후의 벤토나이트 미립자에 대해 측정된 벤토나이트 미립자 층간에 존재하는 나트륨 및 칼슘의 함량을 나타내는 그래프이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 간장에 존재하는 나트륨 이온과 벤토나이트 미립자에 결합된 칼슘 이온 사이의 교환반응에 의해 간장 내에서 나트륨 함량이 감소하고 칼슘 함량이 증가함을 확인할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
없음
Claims (10)
- 이소류신, 류신, 리신, 메티오닌, 페닐알라닌, 트레오닌, 트립토판, 발린, 히스티딘, 네놀레산, 티아민, 리보플라빈, 피리독신, 판토텐산, 나이아신, 엽산, 비타민 B12, 비오틴, 아스코브산, 칼슘, 마그네슘, 칼륨, 크롬, 코발트, 구리, 철, 망간, 몰리브덴, 셀렌, 아연, 니켈 및 바나듐으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상의 양이온을 포함하는 첨가성분 양이온이 함유된 용액에 층상 광물 미립자를 침지하여, 양이온 교환반응을 통해 상기 층상 광물 미립자 내에 상기 첨가성분 양이온을 결합시키는 단계;
상기 첨가성분 양이온이 결합된 층상 광물 미립자를 액상 식품 내에 침지시켜 상기 액상 식품 내의 나트륨 이온과 상기 첨가성분 양이온을 교환시키는 단계; 및
상기 액상 식품으로부터 상기 층상 광물 미립자를 분리하는 단계를 포함하는, 식품의 나트륨 제거방법.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 액상 식품은 간장, 젓갈 또는 김치를 포함하는 것을 특징으로 하는, 식품의 나트륨 제거방법. - 제1항에 있어서,
상기 층상 광물 미립자는 팽창성 격자구조를 갖는 점토광물로 형성된 것을 특징으로 하는, 식품의 나트륨 제거방법. - 제4항에 있어서,
상기 층상 광물 미립자는 벤토나이트(bentonite), 몬모릴로나이트(montmorillonite), 바이델라이트(beidellite), 논트로나이트(nontronite), 스멕타이트(smectite), 하이드로탈사이트(hydrotalcite) 및 질석(vermiculite)으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나의 광물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 식품의 나트륨 제거방법. - 제4항에 있어서,
상기 층상 광물은 0.01 내지 100 ㎛의 평균 크기를 갖는 것을 특징으로 하는, 식품의 나트륨 제거방법. - 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 첨가성분 양이온은 칼륨 이온 또는 마그네슘 이온을 포함하는 것을 특징으로 하는, 식품의 나트륨 제거방법. - 제1항에 있어서,
상기 층상 광물 미립자는 그물망 구조에 수용된 상태에서 상기 액상 식품 내에 침지되는 것을 특징으로 하는, 식품의 나트륨 제거방법.
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