KR101896024B1 - 가르시니아 캄보지아 추출물을 활용한 기능성 식품 조성물 및 이의 제조방법 - Google Patents

가르시니아 캄보지아 추출물을 활용한 기능성 식품 조성물 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 기능성 식품 조성물은 지방 합성 저해 효과를 갖는 가르시니아 캄보지아 추출물, 지방 연소 및 운동 능력을 증대시키는 L-카르니틴, 배변을 촉진하는 폴리덱스트로오스, 이뇨 촉진 효과, 배변 촉진 효과 및 콜레스테롤 개선 효과를 갖는 팥 추출물과 렌틸콩 추출물을 포함하며, 이에 따라, 우수한 체중 감소 효과 및 배변 유도효과를 달성할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 기능성 식품 조성물은, 천연물 소재를 이용하고, 비만 체형을 갖는 섭취대상자에게 필요한 보조적 기능을 함께 가질 수 있도록 배합한 안전한 식품 조성물로서 현대의 성인병 가운데 하나인 비만을 효과적으로 예방 및 개선할 수 있고, 다이어트를 위한 용도로 손쉽게 활용할 수 있는 효과를 나타낼 수 있다.

Description

가르시니아 캄보지아 추출물을 활용한 기능성 식품 조성물 및 이의 제조방법{Functional food compositions comprising extracts of Garcinia Cambogia as active ingredients and method for preparing the same}
본 발명은 가르시니아 캄보지아 추출물을 활용한 건강 기능성 식품 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 항비만 활성 및 다이어트 효과가 우수하여 과잉 탄수화물 섭취가 주된 문제점이 되는 한국인의 식사 패턴에 적합한 다이어트용 기능성 식품 조성물과 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.
경제성장에 따른 식생활 변화로 인해 육류 등과 같은 고지방성 식품의 섭취가 증가함에 따라 비만 또는 과체중 인구가 증가하고 있으며, 이로 인해 각종 성인병의 발병률이 증가하고 있다.
비만은 신체의 에너지 섭취량이 소비량을 초과하고, 이에 따라 체중이 증가해 과체중에 이르게 되어 발현되는 만성적인 신체 상태를 의미하며, 과거에는 비만이 과식 또는 게으름 등의 원인으로 인해 발생하는 생활습관성 질병으로 인식되었으나, 현재에는 방치할 경우에 중대한 질병을 유발할 수 있는 의학적 질병으로 인식되고 있다. 특히, 비만은 대사 증후군의 직접적인 원인으로 작용할 수 있으며, 각종 암, 심장병, 당뇨, 고혈압 등과 같은 치명적인 성인병들을 초래하고, 실제로 비만인은 정상인보다 사망률이 높을 뿐만 아니라 고혈압, 고지혈증, 당뇨병 등이 발병될 위험이 큰 것으로 알려져 관심이 증가하고 있다.
비만의 원인은 명확하게 규명되지 않았으나, 신체 체중조절 기능의 이상, 유전적 요인, 나이, 환경적 영향, 과도한 음식물 섭취, 낮은 육체적 활동량 등과 같은 다양한 요인이 비만을 유발하는 것으로 알려져 있다.
상기와 같은 비만을 치료하기 위해 운동요법, 식이요법, 행동조절요법 등과 같이 생활 중에 비만인 본인의 의지로 비만을 개선할 수 있는 방법을 활용하거나, 식욕억제제, 소화억제제, 열대사촉진제, 호르몬 또는 펩타이드 조절제 등과 같이 항비만 효과를 갖는 약물을 이용하거나, 비만을 개선할 수 있는 식품을 이용하는 치료법을 활용하고 있다.
하지만, 약물을 이용한 치료법은 약물에 의한 신체적 기능 저하를 야기할 수 있고, 구토 등과 같은 부작용 또는 생체 독성을 야기하는 등의 문제가 있어, 최근에는 비만을 개선할 수 있는 천연물을 포함하는 식품을 활용하기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다.
일례로, 가르시니아 캄보지아 추출물은 신맛을 내는 열대과일인 가르시니아 캄보지아(Garcinia Combogia)의 열매껍질에서 추출한 천연 소재로서, 식약처 기준 생리활성기능 1등급으로 분류를 받았으며, 하이드록시 시트르산(hydroxycitric acid, HCA)을 유효성분으로 포함하여 체지방 감소에 도움을 주는 것으로 알려져 있다.
구체적으로, 상기 HCA는 체내에서 활성을 띄는 자유형(free form)과 체내에서 불활성을 띄는 락톤형(lactone form)의 두 가지 타입으로 존재하며, 자유형은 구조적으로 불안정한 상태이지만 체내에 도입시 체지방 감소에 유의적인 효능을 가지고, 락톤형은 구조적으로 안정하지만 체지방 감소에 대한 활성이 없는 것으로 알려져 있다. 또한, 상기 HCA는 가르시니아 캄보지아 추출물을 농축 및 증발시키는 과정에서 락톤형으로 고리화(lactonization)가 쉽게 일어나는 것으로 알려져, 최근에는, 상기 가르시니아 캄보지아 추출물에 칼슘(Ca), 나트륨(Na), 칼륨(K) 등을 혼합하여 안정한 HCA 염 화합물을 형성시켜 사용하고 있다.
하지만, 상기와 같은 가르시니아 캄보지아 추출물은 각종 임상연구에서 비만 개선 효과가 미미한 것으로 확인되었으며, 특히, 칼슘을 첨가한 HCA 칼슘염의 경우, 불용성으로 칼슘 및 HCA의 생체 이용률이 현저히 떨어지는 것으로 알려지고 있어 이를 보완할 수 있는 방법에 대한 연구가 필요하다.
한편, 본 발명과 관련된 선행기술로는 대한민국 등록특허공보 제10-1456415호, 대한민국 등록특허공보 제10-1045279호, 대한민국 등록특허공보 제10-1298568호 및 대한민국 공개특허공보 제10-2015-0139074호가 있다.
(문헌 1) 대한민국//등록특허공보 제10-1456415호 (2014.10.23) (문헌 2) 대한민국//등록특허공보 제10-1045279호 (2011.07.25) (문헌 3) 대한민국//등록특허공보 제10-1298568호 (2013.08.22) (문헌 4) 대한민국//공개특허공보 제10-2015-0139074호 (2015.12.11)
따라서, 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 HCA 및 전해질의 생체 이용률이 높아 항비만 활성 및 다이어트 효과가 우수한 기능성 식품 조성물 및 이를 제조하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 본 발명의 목적들 및 다른 특징들을 달성하기 위한 본 발명의 일 관점에 따르면, 가르시니아 캄보지아 추출물 100 중량부를 기준으로, L-카르니틴 10 내지 30 중량부, 폴리덱스트로오스 20 내지 100 중량부, 팥 추출물 2 내지 10 중량부 및 렌틸콩 추출물 2 내지 10 중량부를 포함하는 기능성 식품 조성물을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 가르시니아 캄보지아 추출물은 하이드록시 시트르산 마그네슘염 및 하이드록시 시트르산 칼륨염을 포함하고, 상기 L-카르니틴은 L-카르니틴 마그네슘염 및 L-카르니틴 칼륨염을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 기능성 식품 조성물은 녹차 추출물을 추가로 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 관점에 따르면, (a) 가르시니아 캄보지아 추출물에 칼륨 수용액을 혼합하여 칼륨염 혼합용액을 제조하는 단계; (b) 상기 칼륨염 혼합용액에 L-카르니틴 수용액을 혼합하여 혼합 염 용액을 제조하는 단계; (c) 상기 혼합 염 용액에 마그네슘 수용액을 혼합하여 복합 염 혼합용액을 제조하는 단계; (d) 상기 복합 염 혼합용액을 건조하여 복합 염 분말을 제조하는 단계; 및 (e) 상기 복합 염 분말에 폴리덱스트로오스, 팥 추출물 및 렌틸콩 추출물을 혼합하여 식품 조성물을 제조하는 단계;를 포함하는 기능성 식품 조성물의 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 단계 (e)에서 식품 조성물을 제조한 후, 상기 식품 조성물에 녹차 추출물을 혼합하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 기능성 식품 조성물 및 이의 제조방법은 다음과 같은 효과를 제공한다.
본 발명에 따른 기능성 식품 조성물은 지방 합성 저해 효과를 갖는 가르시니아 캄보지아 추출물, 지방 연소 및 운동 능력을 증대시키는 L-카르니틴, 배변을 촉진하는 폴리덱스트로오스, 이뇨 촉진 효과, 배변 촉진 효과 및 콜레스테롤 개선 효과를 갖는 팥 추출물과 렌틸콩 추출물을 포함하며, 이에 따라, 우수한 체중 감소 효과 및 배변 유도효과를 달성할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 기능성 식품 조성물은, 천연물 소재를 이용하고, 비만 체형을 갖는 섭취대상자에게 필요한 보조적 기능을 함께 가질 수 있도록 배합한 안전한 식품 조성물로서 현대의 성인병 가운데 하나인 비만을 효과적으로 예방 및 개선할 수 있고, 다이어트를 위한 용도로 손쉽게 활용할 수 있는 효과를 나타낼 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 기능성 식품 조성물의 제조방법에 따르면, 가르시니아 캄보지아 추출물에 포함된 HCA 및 L-카르니틴에 칼륨 및 마그네슘을 순차적으로 착염처리하여 이중 금속 치환에 의해 일체화된 복합 염 화합물을 제조할 수 있고, 제조한 복합 염 화합물은 안정하고 생체 이용율을 향상되어 비만 개선 및 다이어트 효과가 우수한 기능성 식품 조성물을 제조할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 기능성 식품 조성물을 제조하는 방법을 나타낸 공정도이다.
본 발명의 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부 도면으로부터 보다 명료하게 이해될 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에 앞서, 본 발명은 다양한 변경을 도모할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 아래에서 설명되고 도면에 도시된 예시들은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 명세서에서 사용된 용어 "기능성 식품"이란 식품에 물리적, 생화학적, 생물공학적 수법 등을 이용하여 해당 식품의 기능을 특정 목적에 작용, 발현하도록 부가가치를 부여한 식품군이나 식품 조성이 갖는 생체 방어리듬 조절, 질병 방지, 회복 등에 관한 조절기능을 생체에 대하여 충분히 발현하도록 설계하여 가공한 식품을 의미하며, 특히 "건강 기능성 식품"을 포함하는 개념이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 가르시니아 캄보지아 추출물을 활용한 기능성 식품 조성물 및 이의 제조방법에 대하여 도 1을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 기능성 식품 조성물은 주된 유효성분으로 가르시니아 캄보지아 추출물, L-카르니틴, 폴리덱스트로오스, 팥 추출물 및 렌틸콩 추출물을 포함한다.
상기 가르시니아 캄보지아 추출물은 가르시니아 캄보지아 열매의 껍질을 원료로하고, 물 또는 에탄올 등과 같은 용매를 추출 용매로 이용하여 침지 추출, 열수 추출 등의 방법으로 추출하여 제조한 것을 사용할 수 있으며, 바람직하게는, 가르시니아 캄보지아 열매의 껍질을 미세하게 분쇄한 미세 분말을 물에 침지시켜 가르시니아 캄보지아 추출액을 제조한 후, 제조한 가르시니아 캄보지아 추출액을 농축하여 제조한 가르시니아 캄보지아 추출물을 사용할 수 있다. 바람직하게는, 상기 가르시니아 캄보지아 추출물은 표준화 공정을 도입하여 HCA 함량이 50 내지 70% 정도가 되도록 농축하여 표준화시킨 추출물을 사용하는 것이 바람직하며, 이와 같이 표준화시킨 추출물을 이용하여 기능성 식품 조성물에 첨가시 HCA의 첨가량을 손쉽게 조절할 수 있다.
상기 가르시니아 캄보지아 추출물에는 하이드록시 시트르산(hydroxyl citric acid, HCA)이 유효성분으로 포함되어 있으며, 특히, HCA의 두 가지 유형 중, 자유형(free form)의 (-)-HCA은 체내에 도입시 지방합성을 저해하는 활성을 나타내어 우수한 체지방 감소 효과를 발휘할 수 있으며, 상기 HCA가 탄수화물이 지방으로 전환될 때 사용되는 효소(ATP citrate lyase)의 활성을 억제하여 체중과 체지방량을 감소시키는 효과를 구현할 수 있다. 따라서, 상기와 같은 HCA는 밥을 주식으로 하는 한국인의 체중 및 비만 관리에 보다 효과적으로, 과잉 탄수화물 섭취가 문제가 되는 한국인의 식사 패턴에 적합한 효과를 발휘할 수 있다.
상기 HCA는 1일 제공량이 750 내지 2,800 mg가 되도록 기능성 식품 조성물에 첨가되는 HCA의 포함함량을 한정하는 것이 바람직하며, 상기 HCA의 포함함량이 750 mg를 초과할 경우 체지방 감소 효과가 미미하며, HCA의 포함함량이 2,800 mg를 초과할 경우 구토 등의 부작용이 유발되는 문제가 있을 수 있다. 보다 바람직하게는, 본 발명에 따른 기능성 식품 조성물에 포함되는 가르시니아 캄보지아 추출물은 750 내지 1,200 mg의 포함함량으로 상기 HCA을 포함할 수 있다.
한편, 상기 L-카르니틴은, 뇌, 심장, 간, 신장, 골격근 등과 같은 생체 내에 존재하는 천연물질로서, 인체의 정상적인 영양 및 대사를 위해 필수적이고, 체내에서 일부 생성되지만 절대적으로 그 양이 부족하기 때문에 체외로부터 공급 받아야하는 성분이다. 상기 L-카르니틴은 심장 대사, 건강, 운동 증진, 체중조절, 유아의 영양 및 건강, 두뇌 건강에 중요한 역할을 하며, 특히, 지방 연소 및 운동 능력 증대 효과가 우수하다. 특히, 인체의 정상적인 에너지 발생과 지방 대사를 위해 필수적인 영양소로서 L-카르니틴을 기질로 사용하는 카르니틴 팔미토일트랜스퍼라아제 1(Carnitine palmitoyltransferase 1, CPT-1)은 지방산 산화작용에 관여하는 여러 효소들 가운데 지방산 산화의 속도 제한 효소로 작용할 수 있어 우수한 비만 개선 및 다이어트 효과를 나타낼 수 있다.
상기 폴리덱스트로오스는 구연산 등과 같은 유기산과 포도당, 솔비톨 등을 사용하여 합성하는 난소화성 수용성 식이섬유로서, 열량이 낮고 혈중 콜레스테롤 수치를 낮추며 발암물질을 체외로 배출하고, 장운동 빈도를 높여 배변을 촉진하며, 장내 유익균의 생육을 증가시키며 대변의 용적을 증가시키고 산도(pH)를 낮게 유지시켜 주는 역할을 하여 당뇨병, 고지혈증, 대장암 등 성인병을 예방할 수 있는 효과를 갖는다. 상기 폴리덱스트로오스는 식이섬유를 65% 이상 함유하고 평균 중합도가 12 정도로 제조한 것을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 렌틸콩 추출물 및 팥 추출물은 렌틸콩 또는 팥을 원료로 하고 물 또는 에탄올을 추출 용매로 이용하여 침지 추출, 열수 추출 등과 같은 방법으로 추출하여 제조한 렌틸콩 추출물과 팥 추출물을 사용할 수 있으며, 바람직하게는, 렌틸콩 또는 팥을 미세하게 분쇄한 미세 분말을 물과 혼합한 후, 50 내지 120 ℃의 온도로 가열하여 추출액을 제조하고, 제조한 추출액을 농축한 추출물을 사용할 수 있다.
상기 렌틸콩은 단백질 및 식이섬유가 풍부하며, 특히, 세포합성에 필수적인 엽산 함량이 높고, 칼륨, 마그네슘의 함량이 높아서 혈압을 낮추며, 카테킨, 사포닌, 피틴산 등과 같은 피토케미컬(phytochemical)을 포함하고, 혈당지수(glyceric index, GI)가 낮으며, 장내 면역세포를 활성화시키는 효능이 있다. 특히, 렌틸콩은 우수한 이뇨 촉진 효과, 배변 촉진 효과, 콜레스테롤 개선 효과를 나타낼 뿐만 아니라, 렌틸콩의 프리바이오틱스(prebiotics) 성분이 유산균이 장 끝까지 도달하도록 도움을 줘 향상된 항비만 효과 및 배변 효과를 달성할 수 있다.
또한, 상기 팥에는 각종 비타민과 니코틴산, 칼륨, 칼슘, 인 철분, 식물성 섬유 등을 다량 포함하고, 특히, 안토시아닌을 다량 포함하며, 해독작용, 이뇨 작용, 숙취 해소, 통변 작용에 효능이 있으며, 다이드제인(daidzein) 등과 같은 이소플라본(isoflavon)을 다량 포함하여 혈중 콜레스테롤 수치를 낮추는 효과를 나타내어 항비만 효과 및 배변 효과를 달성할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른, 기능성 식품 조성물은, 가르시니아 캄보지아 추출물에 포함된 하이드록시 시트르산 및 L-카르니틴을 복합화하여 일체화시킨 복합 염 화합물을 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 가르시니아 캄보지아 추출물은 체내에서 활성을 띄는 자유형(free form)인 (-)-HCA와, 체내에서 불활성을 띄는 락톤형(lactone form)인 HCA lactone을 포함하며, 상기 HCA는 가르시니아 캄보지아 추출물을 농축 및 증발시키는 과정에서 HCA lactone으로 고리화(lactonization)가 쉽게 일어나기 때문에 종래에는 상기 가르시니아 캄보지아 추출물에 칼슘(Ca), 나트륨(Na), 칼륨(K) 등을 혼합하여 안정한 HCA 염 화합물을 형성시켜 사용하고 있다.
하지만, 종래에 통상적으로 사용되고 있는 HCA 염 화합물인 하이드록시 시트르산 칼슘염(HCA-Ca)은 물에 불용성으로 HCA 및 칼슘의 생체 이용률이 현저히 떨어져 비만 개선 효과가 크지 않고, 하이드록시 시트르산 칼륨염(HCA-K)은 물에 쉽게 용해되는 특성을 나타내나 조해성을 나타내어 장기 안정성이 떨어지는 문제가 있다.
또한, 종래에 통상적으로 사용되고 있는 L-카르니틴은 CPT-1 효소로 지방세포가 에너지화되는 과정인 지방산화를 조절하는 기능을 구비하나, 말로닐 CoA에 의해 활성이 억제되는 문제점이 있으며, 주변 환경의 수분을 쉽게 흡수하여 용해되는 성질을 나타내어 장기 안정성이 떨어지는 문제점을 갖는다.
본 발명에서는 상기한 바와 같은 HCA염 및 L-카르니틴이 갖는 문제점을 해결할 수 있도록, 상기 가르시니아 캄보지아 추출물에 포함된 HCA 및 L-카르니틴의 수산기에 알칼리토 금속 이온을 도입하는 착염처리를 수행하고, 이중 착염처리를 통해 HCA 및 L-카르니틴을 일체화시킨 복합 염 화합물을 제조하며, 이를 기능성 식품 조성물에 포함하도록 구성할 수 있다.
구체적으로, 상기 복합 염 화합물은 하이드록시 시트르산 마그네슘염(HCA-Mg), 하이드록시 시트르산 칼륨염(HCA-K), L-카르니틴 마그네슘염(L-caritine-Mg) 및 L-카르니틴 칼륨염(L-caritine-K)을 포함할 수 있으며, 상기와 같은 복합 염 화합물은 HCA 및 L-카르니틴이 마그네슘(Mg) 및 칼륨(K)으로 착염처리되어 복합화되고 마그네슘으로 인해 일체화된 화합물이다. 상기 복합 염 화합물은 생물학적 이용율과 흡수율 면에서 마그네슘을 생체에 다량 공급할 수 있는 효과를 나타내어 마그네슘에 의한 우수한 배변 요도 효과를 구비할 수 있으며, 상기 마그네슘 및 칼륨으로 각각 처리된 화합물에 비해 개선된 용해성을 나타내어 장기 안정성이 향상된 특성을 갖는다.
또한, 상기 Ｌ-카르니틴은 Carnitine Palmitoyl Transferase(CPT) 효소로 지방세포가 에너지화되는 과정인 지방산화를 조절하는 기능을 구비하지만 말로닐 CoA에 의해 활성이 억제되는 특성이 있으나, 하이드록시 시트르산이 아세틸 CoA의 형성을 저해하고, 이에 의해 지방산 합성 과정을 다음 화합물의 형성이 억제되며, 마그네슘 및 칼륨에 의해 Ｌ-카르니틴의 활성이 보조되어 CPT-1 효소를 활성화시킬 수 있어 항비만 및 다이어트 효과를 향상시키는 특성을 발휘할 수 있게 된다.
상기와 같은 효과는 하이드록시 시트르산 및 Ｌ-카르니틴이 각각 단독으로 첨가될 경우에는 유도될 수 없는 효과로, 이와 같은 효과는 하이드록시 시트르산과 Ｌ-카르니틴이, 마그네슘 및 칼륨 이온과 하이드록시 시트르산에 의한 동시적으로 제어됨에 따라 발생되는 상승효과로 우수한 항비만 활성 및 다이어트 개선 효과를 구현할 수 있게 하며, 상기와 같은 복합 염 화합물의 제조방법에 관하여는 후술할 기능성 식품의 제조방법에 상세히 설명하도록 한다.
한편, 상기한 바와 같은 기능성 식품 조성물은 상기 가르시니아 캄보지아 추출물 100 중량부를 기준으로, L-카르니틴 10 내지 30 중량부, 폴리덱스트로오스 20 내지 100 중량부, 팥 추출물 2 내지 10 중량부 및 렌틸콩 추출물 2 내지 10 중량부를 포함할 수 있다.
상기 L-카르니틴의 첨가량이 10 중량부 미만일 경우 우수한 지방산화 효과를 기대하기 어렵고, 30 중량부를 초과할 경우 추가적인 다이어트 효과 및 항비만 효과를 기대하기 어렵다.
또한, 상기 조성물에서 상기 폴리덱스트로오스의 첨가량이 20 중량부 미만일 경우 식이섬유의 함유량이 적어 우수한 배변효과를 기대하기 힘들고, 100 중량부를 초과할 경우 수분흡수에 의한 부피 팽창이 너무 커 바람직하지 못하다.
또한, 상기 조성물에서 상기 렌틸콩 추출물 및 팥 추출물 각각의 포함함량이 2 중량부 미만일 경우 충분한 영양분 공급 및 항비만, 배변 효과를 달성하기 힘들고, 10 중량부를 초과할 경우 추가적인 물성 향상을 기대하기 어렵다.
나아가, 본 발명에 따른 기능성 식품 조성물은 녹차 추출물을 추가로 포함하도록 구성할 수 있으며, 상기 녹차 추출물은 녹차를 물 또는 에탄올을 추출 용매로 하여 열수 추출, 침지 추출 등과 같은 통상적인 방법으로 추출한 것을 사용할 수 있다.
상기 녹차는 천연 소재인 폴리페놀과, 에피갈로카테킨을 다량 포함하며, 상기 에피갈로카테킨은 열 발생과 지방 연소를 증가시키고, 혈당 개선에 효능이 있어 기능성 식품 조성물의 항비만 효과를 증가시킬 수 있으며, 기능성 식품 조성물의 물성을 해치지 않는 범위의 함량으로 포함할 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명에 따른 기능성 식품 조성물은 지방 합성 저해 효과를 갖는 가르시니아 캄보지아 추출물, 지방 연소 및 운동 능력을 증대시키는 L-카르니틴, 배변을 촉진하는 폴리덱스트로오스, 이뇨 촉진 효과, 배변 촉진 효과 및 콜레스테롤 개선 효과를 갖는 팥 추출물과 렌틸콩 추출물을 포함하며, 이에 따라, 우수한 체중 감소 효과 및 배변 유도효과를 달성할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 기능성 식품 조성물은, 천연물 소재를 이용하고, 비만 체형을 갖는 섭취대상자에게 필요한 보조적 기능을 함께 가질 수 있도록 배합한 안전한 식품 조성물로서 현대의 성인병 가운데 하나인 비만을 효과적으로 예방 및 개선할 수 있고, 다이어트를 위한 용도로 손쉽게 활용할 수 있는 효과를 나타낼 수 있다.
나아가, 본 발명에 따른 기능성 식품 조성물은 식이보조제, 건강기능식품 또는 식품 첨가제의 용도로 활용될 수 있는 식품 조성물일 수 있으며, 음료, 스낵류, 면류, 가공류, 곡류, 정제, 연질캅셀, 과립제 등과 같은 다양한 식품 제형으로 제조할 수 있다.
상기 식품은 과일, 야채, 과일이나 야채의 건조제품 또는 절단제품, 과일쥬스, 야채쥬스 또는 이들의 혼합쥬스, 스낵류, 면류, 축산가공식품, 수산가공식품, 유가공식품, 발효유식품, 두류식품, 곡류식품, 미생물발효식품, 제과제빵, 양념류, 육가공류, 산성음료수, 감초류, 허브류 등일 수 있다.
또한, 상기 기능성 식품 조성물은 제과제빵 제조과정에서 반죽에 첨가하여 사용하거나, 소스, 양념장에도 첨가하여 사용할 수 있고, 또한 발효유 또는 요구르트 등에 첨가하여 기능성을 향상시킬 수 있다.
그리고, 본 발명에 따른 기능성 식품 조성물은 비만, 다이어트, 고지혈증, 대사증후군 등의 질환 개선을 목적으로 하는 식품에 있어서, 기능성 식품 조성물을 0.01 내지 90 중량%의 범위로 포함할 수 있으며, 용도에 따라 첨가량 비율을 조절할 수도 있다.
또한, 본 발명에 따른 기능성 식품 조성물은 보존료, 살균제, 산화 방지제, 향신료, 조미료, 감미료, 착향료, 팽창제, 강화제, 개량제, 유화제, 영양제, 천연 또는 합성 풍미제, 착색료, 발색제, 충진제, 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 소포제, 용제, 이형제, 방부제, 품질 개량제, 글리세린, 알코올, 탄산화제 등과 같은 기타 식품제조용 첨가제를 1종 이상 추가로 포함할 수 있다.
또한, 상기 첨가제 이외에도, 푸마르산, 젖산, 사과산 등과 같은 유기산, 인산나트륨, 인산칼륨, 피로인산염, 폴리인산염 등과 같은 인산염, 폴리페놀, 알파-토코페롤, 로즈마리 추출물, 각종 비타민, 키토산, 탄닌산, 피틴산 등과 같은 천연 항산화제 등과 같은 식품 첨가물을 추가로 포함할 수도 있으며, 상기 식품첨가제 및 기타 식품제조용 첨가제는 식품에 침지, 분무 또는 혼합하여 상기 식품에 첨가할 수 있다.
한편, 도 1은 본 발명에 따른 기능성 식품의 제조방법을 나타낸 공정도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 기능성 식품의 제조방법은, (a) 가르시니아 캄보지아 추출물에 칼륨 수용액을 혼합하여 칼륨염 혼합용액을 제조하는 단계; (b) 상기 칼륨염 혼합용액에 L-카르니틴 수용액을 혼합하여 혼합 염 용액을 제조하는 단계; (c) 상기 혼합 염 용액에 마그네슘 수용액을 혼합하여 복합 염 혼합용액을 제조하는 단계; (d) 상기 복합 염 혼합용액을 건조하여 복합 염 분말을 제조하는 단계; 및 (e) 상기 복합 염 분말에 폴리덱스트로오스, 팥 추출물 및 렌틸콩 추출물을 혼합하여 식품 조성물을 제조하는 단계를 포함한다.
상기 단계 (a)에서는, 가르시니아 캄보지아 추출물에 칼륨 수용액을 혼합하여 칼륨염 혼합용액을 제조하는 단계로서, 상기 가르시니아 캄보지아 추출물에 포함된 하이드록시 시트르산에 칼륨을 착염화시켜 하이드로시 시트르산 칼륨염을 포함하는 칼륨 수용액을 제조할 수 있다.
상기 가르시니아 캄보지아 추출물은 통상적으로 사용되는 다양한 식물 추출물의 제조방법이라면 제한받지 않고 사용할 수 있으며, 상기 가르시니아 캄보지아의 열매 껍질을 수득한 후, 미세 분쇄하여 제조한 미세 분말을 물 또는 알코올에 침지시켜 가르시니아 캄보지아 추출액을 제조하고, 제조한 가르시니아 캄보지아 추출액을 농축하여 제조할 수도 있다.
상기 칼륨 수용액은 수산화 칼륨(KOH), 염화 칼륨(KCl) 등을 증류수 등과 같은 물에 용해시켜 제조한 것으로, 상기 가르시니아 캄보지아 추출물에 칼륨 수용액을 혼합한 후 반응시켜, 칼륨이 HCA 및 HCA 락톤에 수산기와 반응하여 칼륨으로 치환되어 착염화됨에 따라, 하이드록시 시트르산 칼륨염(HCA-K)을 형성할 수 있게 된다. 상기 반응은 상온에서도 수행할 수 있으나, 55 내지 80 ℃의 온도로 가열하여 HCA를 착염처리할 수 있다.
또한, 상기 HCA의 착염 처리는 3 내지 5 M 농도의 과포화된 칼륨 수용액을 사용하는 것이 바람직하며, 착염처리되지 않은 칼륨의 일부가 후술할 L-카르니틴에 착염처리에 이용될 수 있게 된다.
상기 단계 (b)에서는, 상기 칼륨염 혼합용액에 L-카르니틴 수용액을 혼합하여 혼합 염 용액을 제조하는 단계로서, 하이드록시 시트르산 칼륨염(HCA-K)을 포함하는 혼합물에 L-카르니틴 수용액을 첨가하고, 가열하여 L-카르니틴의 일부를 착염처리하여 상기 하이드록시 시트르산 칼륨염(HCA-K)과 동일한 금속 수산화물이 착염처리된 L-카르니틴 칼륨염을 제조하도록 구성할 수 있으며, 상기 L-카르니틴의 착염처리는 55 내지 80 ℃의 온도로 가열하여 수행할 수 있다.
또한, 본 단계에서는 상기 하이드록시 시스트산 대비 L-카르니틴 수용액의 첨가량을 바람직하게는, 100 : 15 내지 100:30의 중량비로 혼합하도록 구성하여 우수한 항비만 효과 및 다이어트 개선 효과를 갖는 기능성 식품 조성물을 제조하도록 구성할 수 있으며, 상기 L-카르니틴의 첨가량이 15 중량부 미만일 경우 기대하기 어렵고, 상기 L-카르니틴의 첨가량이 30 중량부를 초과할 경우에도 추가적인 물성 향상을 기대하기 어렵다.
상기 단계 (c)에서는, 상기 혼합 염 용액에 마그네슘 수용액을 혼합하여 복합 염 혼합용액을 제조하는 단계로서, 본 단계에서는 상기 단계 (a) 및 (b)와 같은 반응을 통해 칼륨염으로 착염 처리된 하이드록시 시트르산 칼륨염 및 L-카르니틴 칼륨염을 포함하는 혼합물에 마그네슘 수용액을 추가로 혼합하도록 구성하여 2가의 마그네슘 이온이 하이드록시 시트르산 칼륨염 및 L-카르니틴 칼륨염에 부분적으로 치환되어 하이드록시 시트르산 및 L-카르니틴이 복합화 상태로 일체화된 상태로되어 마그네슘 또는 칼륨을 각각 포함하는 복합 염 화합물을 제조하도록 구성할 수 있다.
이를 위해, 본 단계에서는 바람직하게는, HCA를 기준으로 1 내지 2 M 농도의 수산화 마그네슘 또는 염화 마그네슘을 혼합하여 제조한 수용액을 이용하여 본 단계를 수행함에 따라, 상기 하이드록시 시트르산 및 L-카르니틴을 착염처리를 통해 복합화하여 일체화된 복합 염 화합물을 형성시키고, 이를 포함하는 복합 염 혼합용액을 제조할 수 있다. 바람직하게는, 상기 복합 염 혼합용액을 55 내지 80 ℃의 온도로 3 내지 12시간 동안 가열하도록 구성하여 복합화 효율을 향상시키도록 구성할 수 있다. 보다 바람직하게는, 상기 복합 염 혼합용액을 65 ℃의 온도로 3 내지 5시간 동안 가열하도록 구성하여 반응수율을 높여 복합 염 혼합용액을 제조할 수 있다.
상기 단계 (d)에서는, 상기 복합 염 혼합용액을 건조하여 복합 염 분말을 제조하는 단계로서, 상기 복합 염 분말의 제조는 열풍건조, 가열건조, 동결건조, 분무건조 등과 같은 통상적인 다양한 식품의 분말제조 방법이라면 제한받지 않고 사용할 수 있다.
상기 단계 (e)에서는, 상기 복합 염 분말에 폴리덱스트로오스, 팥 추출물 및 렌틸콩 추출물을 혼합하여 식품 조성물을 제조하는 단계로서, 상기와 같은 복합 염 분말에 폴리덱스트로오스 분말, 팥 추출물 및 렌틸콩 추출물의 분말을 각각 혼합하여 기능성 식품 조성물을 제조할 수 있다.
또한, 본 단계에서는 상기와 같이 식품 조성물을 제조한 후, 상기 식품 조성물에 녹차 추출물을 혼합하는 단계를 추가로 포함하도록 구성할 수 있으며, 이와 같은 녹차 추출물의 혼합은 식품 조성물의 물성을 해치지 않는 수준에서 혼합할 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명에 따른 기능성 식품 조성물의 제조방법에 따르면, 가르시니아 캄보지아 추출물에 포함된 HCA와, L-카르니틴에 칼륨 및 마그네슘을 순차적으로 착염처리하여 이중 금속 수산화물 치환에 의해 일체화된 복합 염 화합물을 제조할 수 있고, 제조한 복합 염 화합물을 포함하여 비만 개선 및 다이어트 효과가 우수한 기능성 식품 조성물을 제조할 수 있는 효과가 있다.
본 명세서에서 설명되는 실시 예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이하, 본 발명을 실시예를 들어 더욱 상세히 설명하도록 한다.
제시된 실시예는 본 발명의 구체적인 예시일 뿐이며, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다.
<실시예>
하기 표 1에 나타낸 바와 같은 조성으로 식품 조성물을 제조하였다.
먼저, 시판되는 가르시니아 캄보지아 추출물(GCE)에 4 M KOH 수용액을 가해 혼합한 후, 60 ℃의 온도로 2시간 동안 가열하여 반응시켰다. KOH 수용액과 반응시킨 혼합용액에 L-카르니틴(LC)을 가해 혼합하고, 60 ℃의 온도로 2시간 동안 가열하여 반응시켜 혼합 염 용액을 제조하고, 제조한 혼합 염 용액에 1.5 M의 수산화 마그네슘 수용액을 가해 혼합한 후, 70 ℃의 온도로 2시간 동안 가열하여 반응시켜 복합 염 혼합용액을 제조하였으며, 제조한 혼합용액에 폴리덱스트로오스(PD), 팥 추출물(RBE) 및 렌틸콩 추출물(LE)을 각각 혼합하여 식품 조성물 분말을 제조하였다(단위 : 중량부).
Figure 112017056630147-pat00001
<비교예 1>
가르시니아 캄보지아 추출물 및 L-카르니틴을 각각 100 : 10의 중량비로 혼합하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 식품 조성물을 제조하였다.
<비교예 2>
가르시니아 캄보지아 추출물을 첨가하지 않는 것을 제외하고는 실시예와 동일한 방법으로 식품 조성물을 제조하였다.
<비교예 3>
L-카르니틴을 첨가하지 않는 것을 제외하고는 실시예와 동일한 방법으로 식품 조성물을 제조하였다.
<비교예 4>
시중에서 시판되는 HCA-Ca를 포함하는 가르시니아 캄보지아 추출물 및 L-카르니틴 마그네슘염을 100:30의 중량비로 혼합한 혼합물을 분무건조하여 혼합 분말을 제조하고, 가르시니아 캄보지아 추출물의 총중량을 기준으로 제조한 혼합 분말에 폴리덱스트로오스 분말 50 중량부, 팥 추출물 분말 5 중량부 및 렌틸콩 추출물 분말 5 중량부를 혼합하여 식품 조성물을 제조하였다.
<실험예 1> 제조한 조성물에 의한 체중 감소 효과 분석
제조한 조성물이 체중 감소에 미치는 영향을 분석하기 위해서, 총 45마리의 수컷 SD 래트 분양받아 1주간의 적응기간 동안 일반사료를 급여하여 표준화시켰으며, 표준화시킨 래트를 조성물 별로 5마리씩 그룹화한 후 고지방식이 및 제조한 조성물 용액(조성물 1g + 정제수 4 mL)을 4주 동안 급여하여 제조한 조성물에 섭취에 의한 체중 감소 효과를 분석하였다. 또한, 정상식이에 정제수만을 경구투여한 그룹을 대조군(control)으로 하였다. 대조군을 제외한 모든 래트 처리구는 동량의 사료를 공급하였다. 또한, 래트의 체중을 매주 측정하여 체중 변화를 분석하였으며, 4주 후 실험 전, 후의 체중 변화를 비교분석 하였고, 체중 감소 효과 분석 결과를 하기의 표 2에 나타내었다(단위 : g). 상기한 체중 감소 효과의 실험결과는 SAS 프로그램을 이용하여 평균 ± 표준편차로 나타내었으며, 그룹간의 유의적인 통계차를 분석하기 위하여 p<0.05의 유의수준에서 던칸 다중범위 검정(Duncan's multiple range test)을 이용하여 사후검증을 하였다.
Figure 112017056630147-pat00002
표 2에 도시된 바와 같이, 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 4의 조성물이 갖는 체중 감소 효과를 분석한 결과, 대조군을 제외한 모든 처리구는 시간이 지남에 따라 체중이 증가하는 경향을 보였으나, 체중 증가율이 조성물 수용액을 급여하기 시작한 후 1주 경과한 시점부터 유의적인 차이를 나타내기 시작하였다. 급여 시작 후 4주 경과한 시점에서 비교예 2 및 3에 따른 조성물 수용액의 래트 처리구의 체중 증가가 가장 눈에 띄는 증가를 나타내었으며, 실시예 1 내지 4에 따른 조성물의 수용액을 투여 받은 래트 처리군이 가장 낮은 증가량을 보였고, 심지어 실시예 3 및 4의 조성물로 처리한 처리구의 경우 체중 증가율이 크지 않아 비만 예방 효과를 나타낸다는 사실을 확인할 수 있었다. 상기한 바와 같은 결과를 통해서, 제조한 조성물을 투여한 처리구는 고지방식이를 4주 이상 지속한 경우에도 체중 증가율을 현저히 감소시킬 수 있어 우수한 다이어트 효과 및 항비만 효과를 나타낼 수 있음을 확인할 수 있었다.
<실험예 2> 제조한 조성물이 섭취가 미치는 영향 분석
(1) 배변 유도 효과
제조한 조성물이 섭취시 배변활동에 미치는 영향을 분석하기 위해서, 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 4에 따른 방법으로 제조한 조성물 10 g, 프락토 올리고당 5 g 및 레몬과즙분말 1 g을 정제수 34 mL에 혼합하여 음료를 제조하고, 제조한 조성물 음료를 각각 5인의 패널으로 구성된 40인의 섭취자에게 2주 동안 섭취시켰으며, 섭취 전과 후의 1일당 1일 배변횟수를 체크하여 그 결과를 하기의 표 3에 나타내었다.
Figure 112017056630147-pat00003
표 3에 나타난 바와 같이, 제조한 조성물을 이용한 식품을 섭취한 후, 1주일 경과한 섭취자의 배변 성공률이 모두 78%를 초과하는 것으로 확인되어 배변 성공률이 현저히 높아진 것을 확인할 수 있었으며, 이와 같은 결과를 통해서, 제조한 조성물에 포함된 마그네슘의 흡수율이 증가되어 배변이 더욱 촉진되었음을 확인할 수 있었다.
(2) 체지방 감소 효과
제조한 조성물이 섭취시 체지방 감소에 미치는 영향을 분석하기 위해서, 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 4에 따른 방법으로 제조한 조성물 음료를 1일 1회씩 40인의 섭취자에게 4주 동안 섭취시키고, 섭취 전과 후의 평균 체중 및 평균 체지방량을 체크하였으며, 그 결과를 하기의 표 4에 나타내었다(단위 : kg).
Figure 112017056630147-pat00004
표 4에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 4에 따른 방법으로 제조한 조성물 음료를 섭취한 후 4주 경과한 시점에서 섭취자의 체중 및 체지방량이 모두 감소한다는 사실을 확인할 수 있었던 반면에, 비교예 1 내지 4의 조성물 음료를 섭취한 섭취자의 체지방량 및 체중 감소효과는 확인되지 않았다.
상기와 같은 결과를 통해서, 제조한 조성물이 우수한 항비만 효과 및 다이어트 효과를 나타낸다는 사실을 확인할 수 있었다.

Claims (5)

  1. 가르시니아 캄보지아 추출물 100 중량부를 기준으로, L-카르니틴 10 내지 30 중량부, 폴리덱스트로오스 20 내지 100 중량부, 팥 추출물 2 내지 10 중량부 및 렌틸콩 추출물 2 내지 10 중량부를 포함하고, 상기 가르시니아 캄보지아 추출물은 하이드록시 시트르산 마그네슘염 및 하이드록시 시트르산 칼륨염을 포함하고, 상기 L-카르니틴은 L-카르니틴 마그네슘염 및 L-카르니틴 칼륨염을 포함하며, 마그네슘 이온이 하이드록시 시트르산 칼륨염 및 L-카르니틴 칼륨염에 부분적으로 치환되어 하이드록시 시트르산 및 L-카르니틴이 일체화된 복합 염 화합물을 포함하는 기능성 식품 조성물.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    녹차 추출물을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 식품 조성물.
  4. (a) 가르시니아 캄보지아 추출물에 칼륨 수용액을 혼합하고 55 내지 80℃에서 가열하여 하이드록시 시트르산 칼륨염을 포함하는 칼륨염 혼합용액을 제조하는 단계;
    (b) 상기 칼륨염 혼합용액에 L-카르니틴 수용액을 혼합하고 55 내지 80℃에서 가열하여 L-카르니틴 칼륨염을 포함하는 혼합 염 용액을 제조하는 단계;
    (c) 상기 혼합 염 용액에 마그네슘 수용액을 혼합하고 55 내지 80℃에서 가열하여 마그네슘 이온이 하이드록시 시트르산 칼륨염 및 L-카르니틴 칼륨염에 부분적으로 치환되어 하이드록시 시트르산 및 L-카르니틴이 일체화된 복합 염 혼합용액을 제조하는 단계;
    (d) 상기 복합 염 혼합용액을 건조하여 복합 염 분말을 제조하는 단계; 및
    (e) 상기 복합 염 분말에 폴리덱스트로오스, 팥 추출물 및 렌틸콩 추출물을 혼합하여 식품 조성물을 제조하는 단계;를 포함하는 기능성 식품 조성물의 제조방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 단계 (e)에서 식품 조성물을 제조한 후, 상기 식품 조성물에 녹차 추출물을 혼합하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 식품 조성물의 제조방법.
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