KR101785430B1 - 마카 추출물 및 실크단백질을 포함하는 기능성 식품 조성물. - Google Patents

마카 추출물 및 실크단백질을 포함하는 기능성 식품 조성물. Download PDF

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Abstract

본 발명은 알카마이드 함량이 4 중량% 이상인 마카 추출물의 분말 및 세린의 함량이 10 몰% 이상인 실크단백질 분말로 구성되는 것을 특징으로 하는 마카 추출물 및 실크단백질을 포함하는 기능성 식품 조성물에 관한 것으로써 영양성분이 고농도로 함유된 마카 및 실크단백질을 적용함으로써 섭취가 용이하고, 소량 섭취로도 필요한 영양 성분을 용이하게 공급할 수 있는 건강 기능성 식품 조성물을 제공할 수 있다.

Description

마카 추출물 및 실크단백질을 포함하는 기능성 식품 조성물.{Functional Food Composition Comprising Extract of Maca and Silk Peptide}
본 발명은 마카 추출물 및 실크단백질을 포함하는 기능성 식품 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 마카 추출물의 분말 및 실크피브로인을 효소분해하여 얻어지는 실크단백질을 포함하는 기능성 식품 조성물에 관한 것이다.
마카는 다양한 생리활성을 가진 기능성 소재로서 필수 아미노산, 단당류, 각종 비타민, 미네랄을 풍부하게 함유하여 에너지 대사의 에너지원으로 효과를 나타내며, 항산화 물질이 풍부하고 세포 성장 및 신진대사 조절에 탁월한 효과가 알려져 있어 다양한 식품, 화장품, 의약품에 활용되고 있다.
대한민국 공개특허공보 10-2010-0060780호에서는 마카 추출물과 옥타코사놀을 유효성분으로 함유하여 피부 혈색, 피부 주름, 탄력의 개선을 위한 화장료 조성물로 활용하고 있으며, 대한민국 공개특허공보 10-2014-0130649호에서는 마카 추출물을 포함하는 피부 노화 방지용 화장료 조성물이 개시되어 있다.
또한, 대한민국 등록특허공보 10-1346884호에서는 마카 추출물을 유효성분으로 함유하여 항피로, 염증성 장질환을 예방, 개선하는 식품 조성물이 개시되어 있다.
또한, 대한민국 공개특허공보 10-2014-0091159호에서는 마카 추출물을 유효성분으로 함유하는 남성 갱년기 증후군의 예방, 치료, 개선용 조성물이 개시되어 있으며, 대한민국 공개특허공보 10-2016-0144791호에서는 마카 추출물과 연근, 하수오 추출물을 배합함으로써 여성 갱년기 증상 예방, 개선의 효과가 있는 조성물이 개시되어 있다.
이러한 마카의 유효한 효과를 이용한 다양한 조성물에 있어서 마카를 추출할 때 고농도의 추출물을 얻을 수 없기 때문에 사용량을 늘여야 하고 그 효과를 충분히 얻을 수 없는 문제점이 있다.
이에 따라 대한민국 공개특허공보 10-2011-0090415호, 대한민국 공개특허공보 10-2007-0073663호에서는 마카 분말에 발효주정을 가하여 추출하고 농축하여 고농축된 마카 추출물을 제조하고 있다. 이러한 마카 추출물은 다량의 알카마이드를 함유하고 있어 다양한 효과를 나타낼 수 있다.
한편, 비단원료인 실크(견사)는 피브로인 (Fibroin; 75%)과 세리신 (Sericin; 25%) 으로 구성된 단백질 복합체이며, 탄산나트륨을 이용하는 통상의 정련과정을 거쳐 세리신을 제거한 이후 피브로인으로 이루어진 실크단백질을 얻는 원료가 된다.
실크피브로인 단백질은 글리신과 알라닌을 다량 함유하고 타이로신이나 세린을 비롯하여 17종류의 아미노산으로 이루어져 있으며 단백질 분해효소에 대해서는 안정한 것으로 알려져 있다. 실크피브로인 단백질은 산처리 가수분해법을 이용하여 고온 및 강산조건에서 장시간 처리하여 왔다. 최근에는 산처리가 아닌 단백질 분해효소를 이용한 실크단백질의 제조방법이 개발되고 있는데, 이러한 예로는 대한민국 공개특허공보 10-1998-0081941호, 10-2002-0023866호, 대한민국 등록특허공보 10-0286388호, 10-0881210호 등을 들 수 있다.
단백질 분해효소를 이용한 실크단백질의 제조방법에 있어서, 실크단백질의 분해과정이 중요한 요소가 되는데, 상기 선행기술들에서는 알칼라아제, 플라보자인, 프로테아제 등의 다양한 단백질 분해효소를 사용하고 있을 뿐, 각각의 단백질 분해효소의 분해 특성과 이를 조합한 단백질 분해 효율의 향상은 특별히 고려하고 있지 않다.
본 발명자들은 자연상태의 실크단백질은 아미노산 성분으로 글리신 약 50%, 알라닌 약 30%, 세린 약 10%로 구성되어 있는데, 분해공정을 통해 얻을 수 있는 다른 아미노산 성분의 함량에 의해 실크단백질 제품의 품질이 결정되는 점에서 이러한 단백질 분해 효율에 대한 최적화를 통해 아미노산 함량이 높은 실크단백질을 얻을 수 있는 제조방법을 완성하여 이를 출원한 바 있다.
따라서 상기 마카 추출물과 아미노산을 다량 함유한 실크단백질을 기능성 식품 조성물의 원료로 사용함으로써 건강 기능성 식품, 특히, 대사량이 감소하는 중고령자에게 적합한 건강 기능성 식품을 제공할 수 있을 것으로 기대된다.
대한민국 공개특허공보 10-2010-0060780호 대한민국 공개특허공보 10-2014-0130649호 대한민국 등록특허공보 10-1346884호 대한민국 공개특허공보 10-2014-0091159호 대한민국 공개특허공보 10-2016-0144791호 대한민국 공개특허공보 10-2011-0090415호 대한민국 공개특허공보 10-2007-0073663호 대한민국 공개특허공보 10-2002-0023866호 대한민국 등록특허공보 10-0286388호 대한민국 등록특허공보 10-0881210호 대한민국 등록특허공보 10-0335702호
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 고농도의 마카 추출물과 실크 피브로인을 효율적으로 분해하여 저분자량화한 실크단백질을 함유함으로써 중고령자를 비롯한 다양한 연령의 소비자가 쉽게 섭취할 수 있는 건강 기능성 식품 조성물을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 마카의 영양소와 함께 아미노산을 다량 함유한 실크단백질을 적용함으로써 얻어지는 상승된 효과를 통해 일상적으로 섭취하는 식품으로부터 얻지 못한 부족한 영양분을 공급할 수 있는 건강 기능성 식품 조성물을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 기존의 마카 추출물과는 달리 고농축된 마카 추출물의 분말을 적용하며, 효소분해를 이용하여 수율을 향상시키는 방법을 통해 수득된 실크단백질을 적용함으로써 소량 섭취로도 필요한 영양 성분을 용이하게 공급할 수 있는 건강 기능성 식품 조성물을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 마카 추출물 및 실크단백질을 포함하는 기능성 식품 조성물은 알카마이드 함량이 4 중량% 이상인 마카 추출물의 분말 및 세린의 함량이 10 몰% 이상인 실크단백질 분말로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 마카 추출물의 분말은, 마카 분말에 주정을 가하여 추출하는 마카 추출물의 제조 단계; 상기 마카 추출물에 정제수를 가하여 희석물을 제조하는 희석 단계; 상기 희석물을 분말화하는 분말화 단계;를 포함하여 제조되며, 상기 실크단백질 분말은, 탄산나트륨으로 견사를 처리하여 세리신을 제거하는 정련 단계; 실크피브로인을 염화칼슘, 에탄올 및 물의 혼합 용매 또는 브롬화리튬 수용액 또는 염화칼슘 수용액으로 가용화시켜 실크피브로인 용액을 제조하는 단계; 단백질 분해효소를 상기 실크피브로인 용액에 부가하여 실크피브로인을 분해하는 단계;를 포함하여 제조될 수 있다.
또한, 상기 마카 추출물의 분말 및 실크단백질 분말은 평균 입자 지름이 100㎛를 초과하는 입자의 함유량이 20 질량% 이하인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 기능성 식품 조성물은 현미, 통밀, 보리, 메밀, 귀리, 호밀, 콩, 조, 수수, 율무, 기장, 퀴노아, 치아씨드, 렌틸콩, 병아리콩 중 어느 하나 또는 그 이상으로부터 선택되는 통곡물 분말을 추가적으로 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 기능성 식품 조성물은 고농도의 마카 추출물과 실크 피브로인을 효율적으로 분해하여 저분자량화한 실크단백질을 함유함으로써 중고령자를 비롯한 다양한 연령의 소비자가 쉽게 섭취할 수 있으며, 소량 섭취로도 필요한 영양 성분을 용이하게 섭취할 수 있는 효과를 나타낸다.
또한, 마카의 영양소와 함께 아미노산을 다량 함유한 실크단백질을 적용함으로써 얻어지는 상승된 효과를 통해 일상적으로 섭취하는 식품으로부터 얻지 못한 부족한 영양분을 공급할 수 있는 효과를 나타낸다.
이하 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명은 기능성 식품 조성물에 관한 것으로, 중고령자를 중심으로 다양한 연령의 이용자가 쉽게 섭취할 수 있으면서도 소량 섭취로도 목적하는 영양 성분을 효율적으로 공급할 수 있는 기능성 식품 조성물을 제공하기 위해 안출된 것이다.
본 발명의 상기 기능성 식품 조성물은 마카 추출물 및 실크단백질을 포함하는 것으로서, 특히, 알카마이드 함량이 4 중량% 이상인 마카 추출물의 분말 및 세린의 함량이 10 몰% 이상인 실크단백질 분말로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이는 종래의 마카 추출물이나 실크단백질에 비해 영양 성분의 함량이 대폭 증가됨으로써 이용자에게 영양 성분을 효율적으로 공급하기 위한 것이며, 마카 추출물과 실크단백질을 병용함으로써 다양한 아미노산을 섭취 가능한 효과를 얻기 위한 것이다.
<마카 추출물>
종래기술인 대한민국 공개특허공보 10-2011-0090415호, 대한민국 공개특허공보 10-2007-0073663호에서는 고농축된 마카 추출물을 제조하기 위하여 다양한 제조 방법을 적용하고 있다.
대한민국 공개특허공보 10-2007-0073663호에서는 마카 분말을 발효주정으로 추출하고 진공농축 및 건조하여 마카 추출물 분말을 얻은 후 다시 발효주정으로 추출하고 수분 흡수제를 가하여 수분을 제거함으로써 알카마이드 함량이 0.9 중량% 이상인 마카 추출물 분말을 얻고 있다. 즉, 기존의 마카 추출물 분말에서 알카마이드 함량에 비해 8~10배 많은 알카마이드 함량을 얻고 있다.
또한, 대한민국 공개특허공보 10-2011-0090415호에서는 마카 분말을 발효주정으로 추출하고 여기에 물을 가하여 고형분 농도가 10 부피%가 되도록 한 다음 농축하여 유상층을 형성시킨 후 이를 회수하여 건조함으로써 알카마이드 함량이 0.5 중량% 이상인 마카 추출물 분말을 얻고 있다.
그러나 상기 선행기술들에 개시된 방법으로는 알카마이드 함량이 약 3 중량% 전후에 불과하며 이 이상의 고농도의 알카마이드를 얻지는 못하고 있다.
본 발명에서는 마카 추출물의 분말을 제조하는 공정을 최적화함으로써 알카마이드 함량이 4 중량% 이상인 고농도의 마카 추출물 분말을 얻고 있다.
이를 위한 본 발명의 마카 추출물의 분말을 제조하는 공정은 마카 분말에 주정을 가하여 추출하는 마카 추출물의 제조 단계; 상기 마카 추출물에 정제수를 가하여 희석물을 제조하는 희석 단계; 상기 희석물을 분말화하는 분말화 단계;를 포함하여 이루어진다.
마카 추출물에 물을 가한 후 유상층을 분리하는 방법은 대한민국 공개특허공보 10-2011-0090415호에도 개시된 바로서, 물을 가함으로써 형성되는 유상층에는 하층의 수용액층에 비해 알카마이드의 농도가 더 높아질 것으로 예상되는 것이다.
그러나 본 발명에서는 마카 추출물에 증류수를 가하여 희석물을 제조한 후 이를 건조하여 농축시키되 상기 마카 추출물의 희석 전후의 당도를 측정하여 희석물의 당도를 최적화한 후 건조 및 농축시킴으로써 제조된 분말의 알카마이드 함량을 더욱 늘이는 방법을 제시하고 있다.
이를 위하여 마카 분말에 에탄올 농도가 95 부피% 이상인 주정을 가하여 마카 추출물을 추출하되 당도를 측정하여 70 내지 75 브릭스가 되는 조건의 마카 추출물을 제조하고 여기에 증류수를 가하여 40 내지 45 브릭스가 되도록 희석한 후 이로부터 형성되는 유상층을 회수하여 건조하는 방법으로 알카마이드의 함량을 크게 증가시킨 고농도의 마카 추출물 분말을 얻고 있다.
일 실시예에서 마카 분말 1㎏에 95 부피%의 에탄올 농도를 가진 주정 10ℓ를 가하고 45℃에서 추출하되 1시간 간격으로 당도를 측정하여 70 브릭스가 될 때 추출 공정을 중지하였다. 상기 추출액을 건조하기 않고 50 rpm의 속도로 각반하면서 증류수를 부가하였다. 10분 간격으로 당도를 측정하여 40 브릭스가 되는 시점에서 희석을 중지하였다. 얻어진 희석물을 10±2℃에서 24시간 방치하였고, 형성된 유상층을 분리 회수하였다. 상기 유상층을 동결 건조하여 고형분 함량이 78.2 중량%인 마카 추출물 분말 80g을 수득하였다.
비교실험을 위하여 대한민국 공개특허공보 10-2011-0090415호에 개시된 공정 조건으로 마카 추출물 분말을 제조하였으며, 고형분 함량이 76.4 중량%인 마카 추출물 분말 78g을 수득하였다.
이를 분석한 결과는 표 1과 같다. 표 1에서 함량의 단위는 중량%이다.
알카마이드 원료마카분말 실시예 비교예
n-benzyloctadecatrienamide 0.006 1.12 0.30
n-benzylcotadecadienamide 0.002 0.54 0.12
n-benzylhexadecanamide 0.012 2.25 0.90
n-benzyloctadecenamide 0.001 0.18 0.03
소 계 0.021 4.09 1.35
표 1의 결과를 살펴보면, 본 발명의 제조방법에 따른 마카 추출물의 분말은 알카마이드의 함량이 4 중량% 이상인 고농도의 마카 추출물 분말임을 알 수 있다. 또한, 마카 분말의 산지, 분쇄 시간, 건조 시간의 일부 차이에도 불구하고 최소 4 중량%, 최대 8 중량%의 알카마이드 함량을 가지는 고농도의 마카 추출물 분말을 얻을 수 있는 것으로 나타났다.
<실크단백질>
일반적으로 단백질 분해효소는 Endo 타입의 Protease와 Exo 타입의 aminopeptidase로 단백질을 분해하는 방법으로 분류되고 있다. 효소의 active site에 존재하는 아미노산의 기능에 따라 Serine protease, thiol (cysteine) protease, Aspartyl protease 등으로 분류되기도 한다. 단백질 분해효소를 생성하는 생물체에 따라 Bacterial protease와 Fungal protease로, 반응조건인 pH에 따라 acidic, neutral, alkaline protease로도 구분되고 있으며 각각의 특이성이 다른 것으로 알려져 있다.
출원인은 실크피브로인의 분해효율을 높이기 위한 단백질 분해효소를 선발하고 이들을 복합적으로 활용하여 실크펩타이드와 실크아미노산을 제조방법을 확립하는 것을 목적으로 다양한 단백질 분해효소를 시험해왔다. 특히, 단백질 분해효소로서 식품첨가물로 허가된 계통을 사용하면 효소처리에 의해 제조된 실크단백질을 식품 또는 건강기능식품에 안전하게 활용할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 실크피브로인 분해 방법은 견사를 탄산나트륨으로 처리하여 세리신을 제거하고, 얻어진 실크피브로인을 염화칼슘(CaCl2) 또는 브롬화리튬(LiBr) 또는 이를 함유한 혼합 용매를 이용하여 가용화시킨 후, 투석과정을 거쳐 과량의 염을 제거함으로써 실크피브로인 용액을 얻고, 상기 실크피브로인 용액을 식품용으로 허가된 단백질 분해효소를 이용하여 분해하는 것을 특징으로 한다. 이러한 분해 공정을 통해 가용성인 저분자량의 실크단백질, 실크펩타이드, 실크아미노산을 제조할 수 있다.
본 발명의 실크아미노산을 제조하기 위한 실크피브로인 분해 방법은 세리신을 제거하는 정련 공정, 실크피브로인의 용해 및 투석 공정, 단백질 분해효소의 제조 및 여과 공정, 실크피브로인 분해효소를 적용한 분해 공정으로 이루어지며, 얻어진 실크피브로인의 분해물을 냉동건조 또는 진공건조로 건조함으로써 분말을 수득한다.
먼저, 세리신을 제거하는 정련 공정에서는 견사를 0.02M의 탄산나트륨 용액에 충분히 잠기게 하여 100℃에서 20분간 끓이며, 이 과정을 3번 반복한다. 이후, 건조하여 세리신이 제거되고 피브로인으로 구성된 실크피브로인을 얻는다.
다음으로 실크피브로인의 용해 및 투석 공정에서는 정련된 20 중량부의 실크단백질에 염화칼슘, 에탄올, 및 물을 1:2:8의 몰비로 혼합하여 제조된 염화칼슘 용액 또는 10M의 브롬화리튬 용액 또는 10M의 염화칼슘 용액을 100 중량부를 가한다. 이를 80 내지 90℃에서 1 내지 3시간 교반하여 용해시킴으로써 20%(w/v)의 고점도 실크피브로인 용액을 제조한다.
상기 용액을 한계분자량이 14,000인 투석막(Sigma사)을 이용하여 3일 이상 계속하여 증류수를 교체하면서 과량의 염을 제거한다. 이 과정에서 실크피브로인 용액의 점도가 낮아진다.
투석이 완료되면 실크피브로인 용액을 원심분리하여 고형물을 제거하고 0.45㎛ 셀룰로오스아세테이트 막(Advantec사)을 이용하여 여과한다. 이때 실크피브로인의 농도는 투석 전 20%(w/v)에서 투석-원심분리-여과를 거친 후 약 4 내지 5%(w/v) 수준으로 감소한다.
다음으로, 단백질 분해효소의 제조 및 여과 공정에서는 단백질 분해효소로서 식품첨가제 용도로 판매되는 다양한 단백질 분해효소를 구입하여 사용한다. 단백질 분해효소는 각각의 적정 pH에 해당하는 식품용 무기염을 이용한 인산염 완충용액이나 글리신 완충용액을 이용하여 제조한 후, 0.45㎛ 셀룰로오스아세테이트 막(Advantec사)을 이용하여 여과한 후 냉장보관한다. 본 발명에서 사용된 단백질 분해효소는 식품용으로 허가된 것으로서 표 2와 같다.
제품명 제조사 반응조건 효소 구분
pH 온도(°C) 타입 출처 Active site pH 기타
Alcalaseⓡ AF2.4 L Novozymes 7.0~9.0 30~65 Endo Bacteria B. licheniformis Serin Protease Alkaline Uncharged amino acids
Alphalaseⓡ NP DuPont 6.0~7.5 50~60 Endo Bacteria B. amyloliquefaciens Neutral
Delvolase™ DSM Food Specialties 7.0~10.5 45~75 Endo Bacteria B. licheniformis Serin Protease Alkaline
FoodProⓡ Alakline Protease DuPont 7.0~9.0 45~70 Endo Bacteria B. licheniformis Serin Protease Alkaline
Maxazymeⓡ NNP DS DSM Food Specialties 6.5~7.5 40~50 Endo Bacteria B. subtilis Neutral
Neutrase™ 0.8 L Novozymes 7.0 40~50 Endo Bacteria B. amyloliquefaciens Metallo(Zn) Enzyme Neutral
Protamexⓡ Novozymes 7.0~8.0 50 Endo Bacteria Bacillus protease Complex Serin Protease Alkaline
Bromelain BR1200 PT Bromelain Enzyme 6.0~8.0 45~50 Endo Plant Pineapple
(Ananas comosus)		 Thiol (Cys) Protease Neutral Lys, Arg, Tyr, Gly
Collupulin™ MG DSM Food Specialties 5.0~7.5 50~70 Endo Plant Carica papaya Thiol (Cys) Protease Acidic Hydrophobic amino acids
Flavourzymeⓡ 500 MG Novozymes 5.5~7.5 50~55 Exo/Endo Fungi A. oryzae Neutral
Promod™ 192P Biocatalysts 4.0~6.0 40~55 Exo Fungi A. oryzae Acidic
Promod™ 279MDP Biocatalysts 4.0~6.0 50~60 Exo Fungi Aspergillus sp. Acidic
Promod™ 278MDP Biocatalysts 6.0~8.5 50~70 Endo Plant + Bacteria Carica papaya
+ B. subtilis 		Neutral
Pancreatin Biocatalysts 7.0~8.0 40~50 Endo Animal Porcine pancreas Serin Protease Alkaline Lys, Arg
BC Pepsin 비전바이오켐 2.0~5.5 40~55 Endo Animal Porcine gastric mucosa Aspartyl Protease Acidic
다음으로 실크피브로인 분해효소를 적용한 분해 공정에서는 실크피브로인 용액을 2 중량%(20g/ℓ)로 희석하여 표 2의 단백질 분해효소를 표 3과 같은 반응 조건으로 효소 분해 반응을 실시한다. 효소 반응에 의한 단백질의 분해를 정량적으로 확인하기 위해 단백질 정량방법 중에서 펩타이드 결합에 직접 반응하는 Lowry 방법을 사용한다. 상기 Lowry 방법은 효소반응액 0.2㎖에 2% Na2CO3(0.1M NaOH)와 1% CuSO4와 2% 주석산칼륨나트륨 4수화물을 98:1:1의 중량비로 혼합한 용액을 1㎖ 첨가하여 상온에서 15분간 방치한 후 Folin-Ciocaiteu Reagent(Sigma사)와 증류수를 1:1의 중량비로 혼합한 용액을 0.1㎖ 첨가하여 상온에서 30분 간 혼합한 후 595nm의 파장으로 흡광도를 측정하였다. 단백질의 농도 측정을 위한 표준물질은 Protein standard(Sigma사)를 사용한다.
효소 반응에 의한 분해산물인 펩타이드와 아미노산은 아미노기와 정량적으로 반응하는 Ninhydrin 방법을 사용한다. 즉, 효소반응액 0.2㎖에 Ninhydrin Reagent(Sigma사)를 0.1㎖ 혼합하고 10분 동안 가열한 후 실온으로 냉각시키고 여기에 95% 에탄올 0.5㎖를 첨가하여 혼합한 후 570nm의 파장으로 흡광도를 측정한다. 아미노산 정량을 위한 표준물질은 실크피브로인의 주요 아미노산인 글리신(Samchun사)를 0.05% 아세트산에 용해시켜 사용한다.
단백질 분해효소 실크 피브로인(%) 효소처리량
효소 : 단백질 		완충용액
(0.25 M)		 반응조건 효소 구분
pH 온도(°C) 타입 출처 Active site pH
Alcalaseⓡ AF2.4 L 2 7.3% 인산염 완충용액 8.0 50 Endo B. licheniformis Serin Protease Alkaline
Alphalaseⓡ NP 2 5.5% 인산염 완충용액 7.0 50 Endo B. amyloliquefaciens Neutral
Delvolase™ 2 4.7% 인산염 완충용액 7.0 50 Endo B. licheniformis Serin Protease Alkaline
FoodProⓡ Alakline Protease 2 4.7% 인산염 완충용액 8.0 50 Endo B. licheniformis Serin Protease Alkaline
Maxazymeⓡ NNP DS 2 5.2% 인산염 완충용액 7.0 50 Endo B. subtilis Neutral
Neutrase™ 0.8 L 2 4.1% 인산염 완충용액 7.0 50 Endo B. amyloliquefaciens Metallo(Zn) Enzyme Neutral
Protamexⓡ 2 4.3% 인산염 완충용액 7.6 50 Endo Bacillus protease Complex Serin Protease Alkaline
Bromelain BR1200 2 4.7% 인산염 완충용액 7.0 50 Endo Pineapple
(Ananas comosus)		 Thiol (Cys) Protease Neutral
Collupulin™ MG 2 2.7% 인산염 완충용액 6.0 50 Endo Carica papaya Thiol (Cys) Protease Acidic
Flavourzymeⓡ 500 MG 2 1.5% 인산염 완충용액 7.0 50 Exo/Endo A. oryzae Neutral
Promod™ 192P 2 4.7% 인산염 완충용액 6.0 50 Exo A. oryzae Acidic
Promod™ 279MDP 2 1.9% 인산염 완충용액 6.0 50 Exo Aspergillus sp. Acidic
Promod™ 278MDP 2 4.4% 인산염 완충용액 7.0 50 Endo Carica papaya
+ B. subtilis 		Neutral
Pancreatin 2 5.5% 인산염 완충용액 7.6 50 Endo Porcine pancreas Serin Protease Alkaline
BC Pepsin 2 3.0% 글리신 완충용액 2.2 50 Endo Porcine gastric mucosa Aspartyl Protease Acidic
일반적으로 고분자량의 단백질이 단백질 분해효소에 의하여 저분자량의 단백질(또는 펩타이드)로 분해되면 Lowry 방법에 의한 단백질의 양은 감소하게 되고, 이와 동시에 분해된 펩타이드 결합으로부터 아미노기가 노출되어 효소 반응에 따라 아미노산의 양은 증가하게 된다. 엔도형의 단백질 분해효소에 의해 단백질이 분해되면 단백질의 양은 감소하는 반면 아미노산의 양은 증가하게 된다.
한편, 엑소형(aminopeptidase)의 단백질 분해효소의 경우에는 단백질을 구성하고 있는 말단의 아미노산을 단백질 본체에서 격리시키기 때문에 효소반응에 따라 단백질의 양은 미량 감소하는 반면 아미노산의 양은 증가하게 된다.
단백질 분해효소 중에서 Bacterial protease 7 종류에 대하여 실크피브로인 대비 약 5%의 효소를 처리한 경우 metalloenzyme인 Neutralse를 제외하고는 모두 단백질 분해효과를 확인할 수 있었다. 이중 Alcalase, Alphalase, Delvolase, 그리고 FoodPro Alkaline Protease에서 4종류의 단백질 분해효소에 의하여 30시간 이내에 40% 이상의 실크피브로인이 분해되는 것을 확인할 수 있었다. Alcalase, Alphalase, Delvolase, 그리고 FoodPro Alkaline Protease는 기존에 알려진 Protamex (대한민국 등록특허공보 10-0282252호) 보다 실크피브로인 분해력이 비슷하거나 우수한 것으로 확인되었다.
또한, 실크피브로인를 가용화시키는 용액에 따른 실크단백질의 효소분해 정도는 CaCl2 용액보다는 LiBr용액으로 가용화시킨 실크피브로인의 분해가 원활하게 이루어지는 것으로 확인되었다.
Bacterial protease 중에서 Alcalase의 경우에는 엔도형으로 알려져 있으나 아미노산의 해리 정도로 보아 일부 엑소형의 기능도 가지고 있는 것으로 예측된다. Bacterial Protease의 경우 단백질 분해력이 우수한 단백질 분해효소는 Delvolase와 FoodPro Alkaline Protease로서 모두 Seine protease로 확인되었다.
단백질 분해효소 중에서 Bacterial protease 이외의 Fungal (3 종), plant (2 종), animal (2 종), 그리고 혼합형 (1 종)인 protease 8 종류에 대하여 실크피브로인 분해효과를 조사한 결과, Collupulin, Flavourzyme, Promod 279 및 Promod 278에서 실크피브로인의 분해력을 확인할 수 있었다. Bacterial protease의 효소반응과는 달리 Plant protease인 Collupulin은 LiBr용액보다는 CaCl2 용액으로 가용화시킨 실크피브로인의 분해가 원활하게 이루어지는 것으로 확인되었다. 그러나 Fungal, plant, animal 및 혼합형 protease의 경우에는 기존에 알려진 Flavourzyme (대한민국 등록특허공보 10-0286388호, 10-028225호)보다 단백질 분해력이 좋은 효소는 Promod 278과 Collupulin으로 확인 되었다. 그러나 단백질 분해에 의한 아미노산의 량은 Endo와 Exo 타입이 혼합된 Flavourzyme이 가장 우수하였다.
또한, 단백질 분해효소를 사용하여 2차에 걸친 분해과정을 실시할 수도 있다.
1차적으로 다양한 단백질 분해효소 중에서 실크피브로인을 단독으로 분해하는 효소로서 Bacterial protease 중 Alcalase, FoodPro Alkaline Protease, Delvolase, Alphalase를 선정하였다. 실크피브로인 대비 동일한 량의 단백질분해효소를 동일한 효소반응조건에서 처리하여 기존에 Bacilluis 유래 protease 복합체인 Protamex와 비교 실험하였다. Serin protease로 알려진 Alcalase, Delvolase, FoodPro Alkaline Protease 3종의 단백질 분해효소가 기존 Protamex보다 25% 이상 높은 단백질 분해효율을 보이고 있으며 분해된 아미노산의 량에서도 동일하게 확인되었다. 또한 Protamex는 Neutral protease인 Alphalase와 유사한 반응효율을 보이고 있다. Protamex보다 25% 이상 높은 반응효율을 지닌 Alcalase, Delvolase, FoodPro Alkaline Protease 3종의 단백질 분해효소를 1:1:1로 혼합하여 동일한 효소량을 처리하여도 단백질분해효소의 혼합에 의한 시너지 효과는 일어나지 않았다. 이는 선정한 3종의 단백질 분해효소가 Serine protease이며 Alkaline protease로서 동일한 효소반응 기작을 갖고 있기 때문으로 판단된다.
2차적으로 실크피브로인을 단백질 분해효소로 효율적으로 분해하기 위하여 Serine protease (FoodPro Alakaline Protease)와 Thiol protease (Collupulin), 그리고 별도로 분류되지 않은 Protease (Alphalase)를 혼합적용 함으로서 실크피브로인의 분해에 시너지 효과를 추진하였다. 실크피브로인 대비 동일 비율로 혼합한 단백질분해효소를 0.5% 처리하여 단백질 분해반응을 시킨 결과, 혼합된 단백질 분해효소가 단독으로 사용된 경우에 비하여 시너지 효과가 있음을 확인하였다.
3가지 단백질 분해효소의 반응 pH는 7.6으로 조절함으로서 단독으로 사용된 단백질 분해효소 대비 혼합된 단백질 분해효소의 반응효율이 증가하였다. 이는 Serine protease와 Thiol protease가 작용하는 부위가 상이하고, 연속반응에 의한 결과라고 판단된다. 실제 Collupulin 자체로서는 단백질 분해가 미흡하게 확인되었고, Alphalase와 Collupulin을 1:1로 혼합 사용한 경우(pH 7.0)에도 시너지 효과는 없었지만, Alphalase, Collupulin, FoodPro Alkaline Protease를 1:1:1로 혼합하여 적용하는 경우(pH 7.6) 확실한 시너지 효과가 있었다.
아미노산 산처리(Mol %) 효소처리(Mol %)
GLY (글리신) 55.73 55.69
ALA (알라닌) 30.57 27.75
SER (세린) 8.70 10.31
HIS (히스티딘) 1.61 1.34
ASX (아스파르트산+아스파라긴) 1.14 1.05
GLX (글루탐산+글루타민) 0.62 0.92
VAL (발린) 0.57 0.92
PRO (프롤린) 0.36 0.68
THR (트레오닌) 0.31 0.46
LYS (라이신) 0.15 0.24
LEU (류신) 0.14 0.38
ILE (아이소류신) 0.10 0.26
TYR (타이로신) - -
PHE (페닐알라닌) - -
ARG (아르기닌) - -
TRP (트립토판) - -
MET (메티오닌) - -
CYA (시스테인+시스틴) - -
소 계 100.0 100.0
또한, 표 4에서는 실크피브로인의 가수분해방법 (산처리 및 효소처리 가수분해)에 따른 아미노산 조성을 비교하였다.
표 4의 결과로부터, 50% 이상이 글리신으로 구성되어 있으나, 아미노산의 작용기에 따라 효소처리방법에 의한 가수분해의 경우 아미노산의 함량이 산처리 가수분해 방법보다 세린을 포함하여 1몰% 미만이었던 아미노산의 함량이 높은 것으로 확인되었다. 특히, 세린을 기준으로 살펴볼 때 함량이 10 몰% 이상을 나타내어 실크피브로인의 분해 효율이 향상되는 것을 알 수 있다. 상기 실크피브로인의 분해 효율을 다양한 시료에 대해 분석한 결과 세린의 함량이 적어도 10몰%이며 최대 15몰%의 함량까지 얻어질 수 있는 것으로 나타났다.
실크피브로인을 구성하는 아미노산은 Non-polar한 아미노산 (글리신, 알라닌, 발린, 프로린, 류신, 아이소류신)이 80% 이상을 차지하고 있으며 나머지 아미노산은 Polar, Aromatic 및 Charged 아미노산이다. 실크피브로인의 분해방법에 따라 Non-polar한 아미노산의 조성이 산처리 방법에서 약간 높은 것으로 확인되었다.
따라서 상기와 같은 제조방법에 의해 제조된 실크아미노산은 고분자량의 실크피브로인을 효율적으로 분해하여 저분자량화한 것으로서, 기존의 산처리 가수분해방법에서 제기되는 분해산물의 불규칙한 분자량, 낮은 회수율, 환경오염 뿐 만 아니라 산처리 과정에서 발생하는 클로로하이드린 [MCPD (3-chloro-2-propane diol)와 DCP(1,3-dichloro-2-propanal)] 등의 유해물질 생성가능성을 해결할 수 있는 것으로 파악되었다.
<기능성 식품 조성물의 제조 및 평가>
본 발명에서는 상기와 같이 고농도로 제조된 마카 추출물 분말 및 실크단백질 분말을 조성하여 기능성 식품 조성물을 제조하고 있다. 본 발명의 기능성 식품 조성물의 목적은 이용자가 쉽게 섭취할 수 있으며 소량 섭취로도 충분한 영양 성분을 공급하는 것이기 때문에 조성에 있어서 분말의 크기를 최적화할 필요가 있다.
또한, 필요에 따라 현미, 통밀, 보리, 메밀, 귀리, 호밀, 콩, 조, 수수, 율무, 기장, 퀴노아, 치아씨드, 렌틸콩, 병아리콩 중 어느 하나 또는 그 이상으로부터 선택되는 통곡물(whole grain) 분말을 추가적으로 포함할 수 있다. 상기 통곡물은 정제된 곡물에 비해 단백질, 식이섬유소, 비타민 B, 항산화영양소를 비롯한 각종 영양소와 철, 아연, 구리, 마그네슘 등 무기질이 풍부하기 때문에 노인에게 각종 영양을 공급할 수 있는 식품으로 사용될 수 있다. 특히, 통곡물은 식이섬유소를 섭취할 수 있게 해 주는데, 이러한 식이섬유소는 음식의 소화 흡수 속도를 늦춰 혈당의 급등을 막고 포만감을 유지하는 데 도움이 된다.
본 발명에서 기능성 식품 조성물은 마카 추출물 분말 및 실크단백질 분말로 구성될 경우, 마카 추출물 분말 40 내지 60 중량% 및 실크단백질 분말 40 내지 60 중량%로 구성될 수 있으며, 통곡물 분말을 포함할 경우, 마카 추출물 분말 20 내지 40 중량%, 실크단백질 분말 20 내지 40 중량% 및 통곡물 분말 40 내지 60 중량%를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 함량은 특별히 제한되지 않으나, 통곡물 분말이 노인 또는 노약자의 영양 공급을 위한 기본적인 단백질, 탄수화물과 식이섬유질을 제공하기 때문에 노인이나 노약자를 대상으로 한 식품 조성물로 제조할 경우 곡물 분말의 함량의 마카 추출물 및 실크단백질의 함량보다 다소 많게 하는 것이 바람직하다. 즉, 적어도 40 중량% 이상은 함유해야 곡물의 영양소를 충분히 공급할 수 있고, 60 중량%를 초과하여 지나치게 많으면 마카와 실크단백질의 영양 성분 공급이 불충분하게 되는 문제가 있다.
또한, 본 발명의 기능성 식품 조성물을 분말인 채로 섭취할 수도 있으나, 액상으로 섭취할 경우, 섭취의 용이성을 위하여 물이나 음료, 기타 농축액 등의 용액 상에서 쉽게 분산되도록 하는 것이 중고령자를 중심으로 한 이용자의 섭취에 효율적이다.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명에서는 각각의 분말을 미분쇄하여 평균 입자 크기가 100㎛ 이하인 분말로 가공하게 된다.
상기 미분쇄는 롤밀, 해머밀, 핀밀, 볼밀, 진동밀, 유성밀 등의 기계식 분쇄를 한 후, 이를 다시 기류식 분쇄기를 사용하여 2차 분쇄함으로써 제조할 수 있다. 각 분쇄 조건은 통곡물의 종류, 마카 추출물과 실크단백질 분말의 상태 등을 고려하여 최적화할 수 있는데, 분쇄된 분말의 열화나 변성이 일어나지 않는 범위 내에서 조절해야 한다.
따라서 각각의 분말을 별도로 2차 분쇄 공정을 통해 분쇄한 후, 다시 이를 혼합하여 다시 기계식 분쇄함으로써 입자 크기를 조절할 수 있다.
본 발명에서 마카 추출물 분말, 실크단백질 분말, 및 통곡물 분말은 평균 입자 지름이 100㎛를 초과하는 입자의 함유량이 20 질량% 이하이며, 평균 입자 지름이 20㎛ 미만의 입자의 함유량이 10 질량% 이하인 것이어야 한다.
평균 입자 지름이 20㎛ 미만인 경우 분쇄 과정에서 곡물을 구성하는 전분 입자가 손상된 것으로서 분쇄 공정에서 완전히 제거하는 것은 불가능하나 이러한 미분의 함량을 억제하는 것이 기능성 식품의 품질에 영향을 미치기 때문에 반드시 전체 분말 중 10 질량% 이하가 되도록 조절할 필요가 있다.
또한, 평균 입자 지름이 100㎛를 초과하는 입자는 곡물의 영양성분은 다량 함유하고 있으나, 실크단백질 분말과 같이 용해할 때 용액 중 분산도가 떨어져 제품화했을 때 침전물을 발생시키는 원인이 될 수 있다. 본 발명에서 상기 평균 입자 지름이 100㎛를 초과하는 입자가 적어도 20 질량%, 바람직하게는 10 질량%, 더욱 바람직하게는 5 질량% 이하가 될 때, 용액으로 제조할 때 충분한 분산도를 유지하는 것으로 나타났다.
이러한 평균 입자 지름을 조절하기 위해서는 분쇄 공정 이후에 분급 공정을 수행할 수도 있으나, 분급 공정만으로는 평균 입자 크기를 조절하는데 한계가 있으므로, 상기 평균 입자 지름의 조절은 분쇄 공정에서 모두 이루어지고, 분급 공정은 입자 크기가 지나치게 큰 덩어리나 불순물을 제거하는 역할만을 하는 것이 된다.
본 발명의 기능성 식품 조성물의 용해 효과를 확인하기 위하여 각각의 분말을 유성밀(Planetary Mill)을 사용하여 30분 내지 4시간 동안 1차 분쇄한 후 입도 분포를 측정하였다. 곡물 분말로는 퀴노아를 사용하였다. 본 발명에서 입도 분포는 모두 Beckman Coulter사의 입도분석기를 이용하여 측정하였다.
1차 분쇄한 후 입도는 분쇄 공정의 조건에 따라 달라지는데, 최적화된 조건을 탐색한 결과, 평균 입자 지름이 100㎛를 초과하는 입자의 함유량이 20 내지 30 질량% 이하이며, 평균 입자 지름이 20㎛ 미만의 입자의 함유량이 5 내지 10 질량% 이하인 조건이 바람직한 것으로 나타났다. 단 1차 분쇄만으로 본 발명에서 목적하는 평균 입자 지름에 따른 분말 함량을 얻을 수 없는 것으로 나타났다. 즉, 평균 입자 지름이 100㎛를 초과하는 입자의 함유량이 20 질량% 이하인 조건과 평균 입자 지름이 20㎛ 미만의 입자의 함유량이 10 질량% 이하인 조건을 모두 만족하는 분쇄 조건을 찾기는 어렵기 때문에 반드시 2차 분쇄 공정을 거칠 필요가 있다.
2차 분쇄는 기류식 분쇄기를 사용하며 분쇄 시간은 30분에서 4시간까지 분쇄 대상 분말에 따라 달라진다. 분쇄 과정에서 시간별로 입도 분포를 측정함으로써 최적의 분쇄 조건을 찾아내게 된다.
일 실시예에서 마카 추출물 분말, 실크단백질 분말, 및 퀴노아 분말을 분쇄한 결과를 표 5에 요약하였다.

 1차 분쇄 2차 분쇄 D50
(㎛)
20㎛ 미만
(질량%)		 100㎛ 미만
(질량%)		 20㎛ 미만
(질량%)		 100㎛ 미만
(질량%)
마카 추출물 분말 6.3 21.3 3.1 18.2 14.1
실크 단백질 분말 10.2 17.4 2.4 15.4 20.9
퀴노아 분말 9.5 24.9 4.8 17.2 22.8
상기 분쇄 분말을 혼합하여 다시 유성밀에서 30분 내지 2시간 분쇄함으로써 기능성 식품 조성물을 제조하였다(실시예). 또한, 비교시험을 위하여 1차 분쇄만 거친 분쇄 분말을 혼합하여 유성밀에서 30분 내지 2시간 분쇄하여 얻은 건강보조식품을 제조하였다(비교예).
실시예와 비교예의 수중 분산성과 용해성을 평가하기 위하여 분말 30g을 100㎖의 물과 100㎖의 우유가 담긴 용기에 투입하고 200rpm으로 교반하면서 용해되는 시간을 측정하였고, 용해 후 침전 및 엉김성을 관찰하여 침전 및 엉김이 거의 없는 경우 A, 24시간 방치 후 침전이 발생하면 B, 1시간 방치 후 침전이 발생하면 C 등급으로 평가하였다. 5회 반복하여 시험한 평균값을 측정값으로 하였다.
용해 시험결과는 표 6과 같다.
실시예 비교예
물 우유 물 우유
용해시간(초) 27±5 30±4 35±20 39±25
침전 및 엉김 A A B B
시험결과를 살펴보면, 실시예의 경우 용해 시간이 비교예에 비해 더 빠른 것을 알 수 있다. 특히, 실시예의 경우 용해 시간의 편차가 8 내지 10초 내외였는데, 비교예의 경우 용해 시간의 편차가 40 내지 50초 내외로 매우 큰 것으로 나타났다. 이는 본 발명의 기능성 식품 조성물을 구성하는 각 구성성분의 입자 크기의 차로 인해 용해도가 각각 상이하기 때문인 것으로 파악된다.
따라서 본 발명에서 평균 입자 크기에 따른 함량을 조절함으로써 이용자의 섭취가 용이한 건강 식품 조성물을 제조할 수 있는 것으로 나타났다.
또한, 분쇄에 따른 영양성분의 파괴가 있는지 여부를 조사하기 위하여 분쇄 전후의 실크단백질의 아미노산 함량을 분석한 결과 표 7과 같이 나타났다.
아미노산 분쇄공정전(Mol %) 분쇄공정후(Mol %)
GLY (글리신) 55.69 55.29
ALA (알라닌) 27.75 27.75
SER (세린) 10.31 10.84
HIS (히스티딘) 1.34 1.74
ASX (아스파르트산+아스파라긴) 1.05 1.15
GLX (글루탐산+글루타민) 0.92 0.98
VAL (발린) 0.92 0.96
PRO (프롤린) 0.68 0.72
THR (트레오닌) 0.46 0.50
LYS (라이신) 0.24 0.32
LEU (류신) 0.38 0.42
ILE (아이소류신) 0.26 0.45
TYR (타이로신) - -
PHE (페닐알라닌) - -
ARG (아르기닌) - -
TRP (트립토판) - -
MET (메티오닌) - -
CYA (시스테인+시스틴) - -
소 계 100.0 100.0
표 7의 결과를 살펴보면, 실크 단백질의 저분자량 아미노산 함량이 분쇄공정을 통해 좀 더 증가하는 것으로 나타나 분쇄공정에 의해 오히려 체내 흡수 효율이 더 높은 실크 단백질 분말을 형성하는 것으로 파악되었다.
또한, 본 발명의 기능성 식품 조성물이 가진 효과를 확인하기 위하여 40세 이상 60세 미만의 남성 50명을 선정하여 25명에게는 마카 추출물 분말과 실크단백질 분말을 1:1의 중량비로 배합한 기능성 식품 조성물을 20g 씩 100㎖의 온수에 녹여 일일 2회 아침, 저녁으로 4주간 섭취하도록 하였으며, 나머지 25명에게는 마카 추출물 분말 20g 씩 100㎖의 온수에 녹여 일일 2회 아침, 저녁으로 4주간 섭취하도록 하였다. 섭취 전후에 AMS(Aging Males Symptom) 설문지를 작성하도록 하여 본 발명의 기능성 식품 조성물의 섭취 효과에 대한 평가를 실시하였다. 상기 AMS 설문지는 공지기술인 대한민국 공개특허공보 10-2014-0091159호에 개시된 것으로서 전체 17문항으로 이루어져 있으며, 모든 항목은 증상 없음(1점), 가벼움(2점), 보통(3점), 심함(4점) 및 매우 심함(5점)으로 정량화한다. 이때, 총점 27점 이상인 경우를 양성으로 판정하며, 증상 정도에 따라 17-26 점은 없음(no), 27-36 점은 경도(lile), 37-49 점은 중등도(moderate) 및 50 점 이상을 중증(severe)으로 구분한다. AMS 17개 문항은 정신적, 신체적, 성적 요소의 3가지 세부 요소로 분류되는데, 문항 6-8, 11 및 13 번은 정신적 요소, 1-5, 9 및 10 번은 신체적 요소, 12 및 14-17 번은 성적 요소에 해당한다.
조사 결과는 평균과 표준편차로 기입하였고, 통계처리는 스튜던트 t-테스트(Student's t-test)를 이용하였으며, p<0.05 시에 유의한 것으로 간주하여 표시하였다. 다음의 공식을 통해 개선율을 산출하였다.
그 결과는 표 8과 같다.
AMS 점수 섭취전 섭취후
대조군 42.35±3.52 24.45±4.02
실험군 41.55±4.32 20.60±4.10
표 8의 결과를 살펴보면, 마카 추출물 분말만을 섭취한 대조군의 AMS 점수가 섭취 전후 약 18점 감소하여 높은 남성 노화 및 갱년기 증상 개선율을 나타었는데, 마카 추출물 분말과 실크단백질 분말을 병용한 본 발명의 기능성 식품 조성물을 섭취한 실험군에 대해서는 AMS 점수가 섭취 전후 약 21점 감소하여 남성 노화 및 갱년기 증상의 개선에서 더 나은 효과를 나타내었다. 또한, 본 발명의 마카 추출물 분말을 섭취한 대조군에 대비하여 종래기술(대한민국 공개특허공보 10-2011-0090415호)의 제조방법에 의해 얻어진 마카 추출물 분말을 40세 이상 60세 미만의 남성 15명에게 4주간 일 2회 섭취하도록 한 결과 AMS 점수가 섭취 전호 약 12점 감소하는 것으로 나타나 본 발명의 마카 추출물이 알카마이드를 다량 함유함으로써 더 나은 기능을 나타내는 것을 확인하였다.
즉, 본 발명의 기능성 식품 조성물은 AMS 검사항목인 활력개선, 성욕, 정력, 발기개선, 수면개선 및 정서안정 등 남성 노화로 인해 나타나는 갱년기 증상을 완화시키는데 종래의 마카 추출물 분말이나 마카 추출물 분말 단독을 섭취했을 때 보다 더 나은 효과를 나타내는 것으로 나타나 마카 추출물과 실크단백질을 병용함으로써 더 나은 효과를 나타내는 것으로 파악되었다.
따라서 본 발명에서 마카 추출물 분말 및 실크단백질 분말을 포함하는 기능성 식품 조성물은 섭취하는 이용자에게 마카, 실크단백질의 풍부한 영양소를 공급하며, 다양한 물, 음료, 엑기스 등에 용해하여 섭취할 수 있는 건강 보조 식품을 제공할 수 있음을 확인하였다.
본 발명은 상술한 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형과 변경이 가능하다. 그러한 변형예 및 변경예는 본 발명과 첨부된 특허청구범위의 범위 내에 속하는 것으로 보아야 한다.

Claims (5)

  1. 알카마이드 함량이 4 중량% 이상인 마카 추출물의 분말; 세린의 함량이 10 몰% 이상인 실크단백질 분말;
    및 현미, 통밀, 보리, 메밀, 귀리, 호밀, 콩, 조, 수수, 율무, 기장, 퀴노아, 치아씨드, 렌틸콩, 병아리콩 중 어느 하나 또는 그 이상으로부터 선택되는 통곡물 분말;로 구성되며,
    상기 마카 추출물의 분말은,
    마카 분말에 주정을 가하여 추출하여 당도가 70 내지 75 브릭스인 마카 추출물의 제조 단계;
    상기 마카 추출물에 정제수를 가하여 당도가 40 내지 45 브릭스인 희석물을 제조하는 희석 단계;
    상기 희석물을 분말화하는 분말화 단계;를 포함하여 제조되며,
    상기 마카 추출물 분말, 실크단백질 분말, 및 통곡물 분말은 평균 입자 지름이 100㎛를 초과하는 입자의 함유량이 20 질량% 이하이며, 평균 입자 지름이 20㎛ 미만의 입자의 함유량이 10 질량% 이하인 것을 특징으로 하는 마카 추출물 및 실크단백질을 포함하는 기능성 식품 조성물.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 실크단백질 분말은,
    탄산나트륨으로 견사를 처리하여 세리신을 제거하는 정련 단계;
    실크피브로인을 염화칼슘, 에탄올 및 물의 혼합 용매 또는 브롬화리튬 수용액 또는 염화칼슘 수용액으로 가용화시켜 실크피브로인 용액을 제조하는 단계;
    단백질 분해효소를 상기 실크피브로인 용액에 부가하여 실크피브로인을 분해하는 단계;
    를 포함하여 제조되는 것을 특징으로 하는 마카 추출물 및 실크단백질을 포함하는 기능성 식품 조성물.
  4. 삭제
  5. 삭제
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