KR102050578B1 - 산양유를 함유한 액상 조제유 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 산양유를 함유한 액상 조제유 조성물에 관한 것으로, 보다 구체적으로 산양 유래 우유류, 분유류, 및 단백질류로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하며, 카제인 총 중량 대비 αS1-카제인을 0.1 내지 27 중량%, β-카제인을 40 내지 80 중량% 포함하는 액상 조제유 조성물에 관한 것이다. 본 발명에 따른 액상 조제유 조성물은 산양유를 함유한 모유 친화적 배합으로 영유아의 소화흡수 향상 및 알러지 저감 효과가 매우 우수하며, 공정 최적화를 통하여 액상 조제유의 경시 안정성과 소화흡수성이 현저하게 우수하다.
Description
본 발명은 산양유를 함유한 액상 조제유 조성물에 관한 것으로, 보다 구체적으로 산양유의 모유 친화적 배합으로 영유아의 소화흡수 향상 및 알러지 저감 효과가 우수한 액상 조제유 조성물에 관한 것이다.
인간의 성장 발달 과정은 태아기, 영아기, 유아기, 아동기, 청소년기, 성인기, 및 노인기 등으로 구분된다. 특히 영유아기의 경우 신체 성장속도가 빠르고 종합적인 영양소를 상당히 필요로 하는 기간이므로, 이때의 영양분 섭취는 충분하게 고려되어야 한다. 영아가 성장 또는 발달하는데 있어서 모유는 적절한 양과 필수 조성의 영양소를 가지고 있다는 점에서 가장 바람직하고 자연스러운 영양 섭취의 방법으로 인식되고 있다. 그러나 최근 맞벌이 여성의 증가 등으로 인해 실제적인 모유 수유는 쉽지 않은 상황이다.
조제유는 아기를 위한 인공영양 방법의 하나로서 우유가 가진 성분상 결함을 보충하고 모유와 유사한 조성을 갖도록 여러 가지 원료들을 배합하여 모유화 시킨 것이다. 현재 대부분의 조제유 제품들은 소젖이라고 하는 우유 유래의 제재에서 출발하여 제품을 상용화하고 있으나, 현재의 조제유는 이상적인 모유의 조성과는 다소 다른 특성을 가진다. 또한 이러한 모유화 조성뿐 아니라 현재 조제유 시장의 대부분을 차지하는 분말형태의 분유의 경우, 수유를 위하여 액상으로 용해하였을 때 설계된 영양성분을 정확히 수유하고 영유아에게 공급되어야 하는데, 수유시의 농도, 용해성, 분산성, 및 온도 조건 등에 설계된 양이 정확히 수유되지 않는 문제점이 발견된다. 또한 균일한 조유 농도로 수유하기 위한 액상 조제유도 영양성분의 측면에 있어서 일반적인 우유제재의 수준에서 크게 벗어나지 못하여, 모유화 및 적절한 영양공급이라는 조제유의 대전제를 달성하기에는 어려움이 있었다.
종래의 조제우유는 이러한 모유화의 일환으로 단백질, 지방, 탄수화물 등의 조성에 대해 모유의 조성과 유사성을 갖고자 하는 노력을 시도하였으나, 이는 근본적으로 우유 유래의 제재에서도 가능한 방법이다. 통상적으로 분류되는 유즙 단백질의 경우 크게 카제인과 유청 단백질로 분류할 수 있는데, 카제인은 통상 αS1-카제인, αS2-카제인, β-카제인, 및 κ-카제인으로 나누어지며, 유청단백질은 다양한 단백질이 있으나 β-락토글루불린 및 α-락트알부민이 주요 구성 단백질로 되어있다. 이들 가운데 β-카제인은 모유의 주요 단백질이며 위산의 작용하에서도 응고가 잘 되지 않고 부드러운 성상을 만들기 때문에 소화가 쉬운 특성을 가지고 있다. 또한 α-S1 카제인은 커드를 형성하는 주된 성분으로 함량 과다 시 소화율이 떨어지는 성분으로 모유에는 거의 없고 우유에는 많이 포함되어 있는 성분으로 알려져 있다. 그러나 이러한 α-S1 카제인, β-카제인 등의 영향을 고려한 알러지 유발, 소화물질의 문제 등을 해결하기 위한 전반적인 모유화 처방에 대한 본질적인 연구는 아직까지 미흡한 실정이다.
통상적으로 조제유는 분말 등의 고체형태 또는 액상으로 제조될 수 있다. 특히 액상 조제유를 제조할 때는 조제유에 단백질, 지방, 탄수화물, 비타민, 및 미네랄 등이 함유되므로, 제조 시 필수적으로 균질을 위한 예열단계와 미생물 안전성을 유지하기 위한 살균 및 멸균 등 다수의 가열처리를 수반하게 되는데, 이러한 처리과정 중 필연적으로 물리적, 화학적인 단백질 변성이 발생하게 된다.
단백질 열변성의 기작 중 주된 요인으로 알려진 유청 단백질은 단백질 자체의 변성과 응집을 수반하게 된다. 이는 공유결합의 비가역적인 단백질-단백질 상호작용 및 비공유결합의 단백질-단백질 상호작용을 포함하게 되는데, 공유결합의 경우는 β-락토글로불린의 이황화 결합이 대표적이다. 이는 주로 설프히드릴 산화 또는 설프리드릴-디설파이드 교환으로 발생이 가능하며, 또한 시스테인 등에 포함된 디설파이드 결합(S-S)은 β-락토글로불린과 결합하여 강력한 응집을 형성하여 침전으로 이어진다.
일반적으로 액상 조제유에서의 살균, 멸균 등의 가열처리 조건의 적절한 설정은 고온의 열에 의한 단백질 및 기타 유 원료의 변성 등을 저감시켜 상 안정성과 미생물 안전성을 유지하고, 이취, 변색, 맛의 변화 등을 최소화하는데 있어서 매우 중요한 요소이다. 기존 시판되고 있는 국내외 액상 조제유의 경우 대부분 레토르트라고 하는 과도한 열처리 방식을 통하여 제조되므로 상 불안정성을 야기하거나, 맛, 이취, 변색 등의 문제를 발생시키는 문제점이 있었다. 또한 이러한 현상을 회피하기 위해 필수요소인 단백질 원료의 함량을 낮추어 제품화하여 소비자에게 적절한 영양을 공급하지 못하는 사례도 발견되었다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 모유에 가까운 조성으로 영유아의 소화흡수 향상 및 알러지 저감 효과가 우수한 액상 조제유 조성물을 제공하는 것이다.
또한 본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 공정 최적화를 통하여 경시 안정성과 소화흡수성이 현저하게 향상된 액상 조제유 조성물의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 산양 유래 우유류, 분유류, 및 단백질류로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하며, 고형분을 조성물 총 중량 대비 5 내지 40 중량% 포함하는 액상 조제유 조성물을 제공한다.
본 발명자들은 상기 종래기술들의 문제점을 극복하기 위하여 예의 연구 노력한 결과, 액상 조제유 조성물에 산양유(염소젖) 유래 제재를 함유하는 경우에는, 커드(curd)를 형성하는 주된 단백질인 αS1-카제인 함량이 낮고 커드를 부드럽게 유지하는 β-카제인의 함량이 높아, 영유아가 섭취 시 소화흡수에 용이하며 우유 단백질에 민감한 아기의 알러지 저감에 현저한 효과가 있다는 놀라운 발견을 하여, 본 발명을 완성하게 되었다.
산양유는 우유에 비해 전체 카제인 총 함량이 적고 비교적 모유와 단백질 조성이 유사하다. 산양유에 의한 커드의 성상은 우유에 비해 작고 부드러운 것으로 알려져 있으며, 위에서 침전되는 커드의 양 또한 우유의 10% 수준에 비해 산양유의 경우 2% 수준으로 그 양이 극히 적다라고 알려져 있다. 가수 분해율을 비교하면 모유의 카제인은 완벽히 가수분해되는데 비해 우유는 약 75 내지 90% 수준으로 분해된다고 알려져 있으며, 산양유의 경우 약 95%로 상대적으로 모유에 보다 유사한 수준이다. 이러한 산양유에는 생체이용률과 흡수율이 양호한 비타민 및 미네랄 성분도 다량 함유되어 있으며, 칼슘, 인, 및 망간 등 영양 성분의 체내 흡수율도 우유 보다 뛰어나다고 알려져 있다. 또한 우유 기반 제재에 비해 산양유의 경우 β-락토글로불린이 상대적으로 적어 액상 조제유 조성물 단백질 안정화에 있어서도 우유 유래 제재에 비해 산양유가 보다 유리하다.
또한 산양유는 지방함량 및 그 조성에 있어서도 우유에 비해 다른 특성을 나타낸다. 산양유의 지방구 입자는 우유보다 미세하고 균일하며 중간사슬지방산의 함량이 높아 분해되는 속도가 빨라, 지질 소화율 실험 시 산양유의 지질은 우유보다 약 5배 정도 소화율이 높은 것으로 통상적으로 알려져 있다. 산양유에 많이 포함된 중간사슬지방산의 경우는 지방산의 특성상 융점이 낮고 가수 분해율이 빨라 소화특성을 향상시키므로 상대적으로 소화를 시키기 위한 담즙산을 덜 필요로 하게 된다. 결국 이러한 작용으로 인해 산양유는 소화흡수가 쉽고 빠르므로 위장기능이 미숙한 영유아에게는 우유섭취에 비해 보다 유리하게 이용될 수 있다. 또한 산양유는 뉴클레오타이드, 스핑고미엘린, 및 셀레늄 등의 성분이 풍부하고, 아토피 또는 알러지 등에 대한 개선 효능 등이 지속적으로 보고되고 있다.
특히, 본 발명에서 사용되는 산양 유래 우유류, 분유류 및 단백질류는 우유에 많이 존재하는 αS1-카제인의 함량이 낮아, 위산에 의해 단백질이 응고되어 소화를 방해하는 문제가 발생하지 않는다. 또한 이러한 산양 유래 제재는 모유와 유사하게 β-카제인의 함량이 높아 커드 자체가 부드러우므로 소화에 용이하다.
환경 및 개인별에 따라 편차는 발생하지만 알려진 모유의 카제인 조성은 β-카제인이 약 75%, κ-카제인이 약 25% 수준으로서, αS1-카제인은 포함하고 있지 않다. 산지 및 방목조건에 따라 차이는 있지만 일반적인 우유의 카제인 조성은 β-카제인이 약 36%, κ-카제인이 약 13%, αS1-카제인이 약 33%, αS2-카제인이 약 18% 수준이며, 산양유의 카제인 조성은 β-카제인이 약 62.8%, κ-카제인이 약 10.4%, αS1-카제인이 약 5.6%, αS2-카제인이 약 21.2% 수준으로, αS1-카제인, β-카제인을 비교하면 모유에 보다 친화적이다.[김효희, 박영서, 윤성식, 산양유의 조성과 그 식품영양학적 의의, 한국식품과학회지.Vol.46, No 2, pp. 121~ 126(2014)]
또한 우유의 카제인 마이셀의 평균 직경은 100 내지 250nm인 것에 비해, 산양유의 카제인 마이셀의 평균 직경은 약 80nm 수준으로 미세화되어 있어 상대적으로 소화흡수에 보다 용이하다.
본 발명에 있어서, 상기 액상 조제유 조성물의 고형분은 조성물 총 중량 대비 5 내지 40 중량%, 바람직하게는 6 내지 30 중량%, 더욱 바람직하게는 7 내지 25 중량%로 포함될 수 있다. 상기 고형분이 5 중량% 미만일 경우에는 영양성분의 결핍이 야기되며, 40 중량% 초과일 경우에는 상 안정성 저하와 영양성분의 과잉을 초래한다.
본 발명에 있어서, 상기 액상 조제유 조성물 내 αS1-카제인은 카제인 총 중량 대비 0.1 내지 27 중량%, 바람직하게는 0.5 내지 20 중량%, 더욱 바람직하게는 1 내지 15 중량%로 포함될 수 있다. 상기 αS1-카제인 함량이 전체 카제인의 27 중량%를 초과하면 커드 생성 등 소화흡수에 악영향을 나타내는 문제가 발생하며, 액상 조제유 조성물에 αS1-카제인 함량을 0.1 중량% 미만으로 제조하기에는 현실적으로 매우 어렵다.
본 발명에 있어서, 상기 액상 조제유 조성물 내 β-카제인은 카제인 총 중량 대비 40 내지 80 중량%, 바람직하게는 45 내지 65 중량%로 포함될 수 있다. 상기 β-카제인의 함량이 전체 카제인의 40 중량% 미만이면 커드를 부드럽게 하는 효과가 거의 나타나지 않으며, 이의 함량을 80 중량% 초과하여 제조하는 것은 현실적으로 적용하기가 매우 어려운 수준이다.
본 발명의 액상 조제유 조성물은 산양 유래 우유류, 분유류, 및 단백질류로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 산양 유래 우유류는 살균유(시유), 멸균유, 저지방우유, 무지방 우유, 및 강화우유 등으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있으며, 산양 유래 분유류는 탈지분유, 전지분유, 가당분유, 및 혼합분유 등으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있으며, 산양 유래 단백질류는 산양단백, 농축산양단백, 분리단백, 유청단백, 탈염유청단백, 농축유청단백, 분리유청단백, 산양유단백, 및 산양유청단백 등으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 액상 조제유 조성물은 우유 유래 성분을 함유할 수도 있으나, 모유화 처방을 위하여 조성물의 αS1-카제인의 함량이 전체 카제인 함량의 0.1 내지 27 중량%, 바람직하게는 1 내지 20 중량%, 보다 바람직하게는 1 내지 15중량%가 되도록 우유 유래 성분을 함유하거나, 전혀 함유하지 않을 수 있다.
본 발명의 액상 조제유 조성물은 입자 미세화를 통한 소화 흡수능 향상과 제형 안정화 목적으로 균질화(homogenization)를 거쳐 제조될 수 있다. 일반적으로 최적화된 균질 효과에 의한 입자의 미세화와 균일화는 경시에 따라 발생하는 조성물 입자 사이의 응집을 최소화한다. 이를 통해 상대적으로 크고 불균일한 입자에 비해 입자간의 응집을 상당 시간 지연시키는 효과를 나타내게 되어, 균질화를 거친 조성물은 제형상의 응집, 분리, 및 침전 현상이 현저히 개선된다. 또한 입자의 미세화 및 균일화는 액상 조제유의 안정화에 큰 영향을 미칠 뿐만 아니라, 영양학적으로 소화 흡수능 향상에도 매우 효과적이다.
액상 조제유 조성물 배합액의 균질화는 처리 방법에 따라 상 안정성에도 큰 영향을 미치게 되는데, 본 발명에서는 균질의 효과를 위하여 적절한 균질압을 제시한다. 본 발명에 있어서, 상기 균질압은 100 내지 600 bar, 바람직하게 150 내지 400 bar로 설정할 수 있다. 균질압이 100 bar 미만이면 균질 효과가 미미하여 입자의 크기가 커지고 이에 따라 불균일한 분포를 갖게 되어 상안정성이 결여된다. 반면 균질압이 600 bar를 초과하면 입자가 극도로 미세화되어 오히려 입자간 응집을 야기시켜 오히려 경시 안정성이 급격히 저하된다.
본 발명에 있어서, 상기 액상 조제유 조성물은 입자 크기가 0.5 ㎛ 미만인 입자가 90% 이상, 바람직하게는 95% 이상일 수 있다. 본 발명의 액상 조제유 조성물은 상기와 같이 영양성분을 모유화한 것 이외에, 소화흡수 및 상안정성 향상을 위하여 최종 완제품 단계에서의 0.5 ㎛ 미만의 입자크기의 비율이 90% 이상의 분포를 가지는 입도 미세화 공정을 통해 제조될 수 있다.
본 발명의 액상 조제유 조성물은 유화제, 비타민, 유지, 및 미네랄 등으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 추가적으로 포함할 수 있다.
본 발명의 액상 조제유 조성물은 제조 시 유화 분산 안정성을 위해 유화제를 추가로 첨가할 수 있다. 상기 유화제로 글리세린지방산에스테르류가 사용될 수 있으며, 상기 글리세린지방산에스테르류는 지방산과 글리세린 또는 폴리글리세린이 에스테르화된 화합물 또는 이의 유도체이다. 보다 구체적으로 상기 글리세린지방산에스테르류는 글리세린지방산에스테르, 글리세린초산지방산에스테르, 글리세린젖산지방산에스테르, 글리세린구연산지방산에스테르, 글리세린호박산지방산에스테르, 글리세린디아세틸주석산지방산에스테르, 글리세린초산에스테르, 폴리글리세린지방산에스테르, 및 폴리글리세린축합리시놀레인산에스테르 등으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 바람직하게는 상기 유화제로 글리세린지방산에스테르, 폴리글리세린지방산에스테르, 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있다.
본 발명의 액상 조제유 조성물은 영양성분의 강화를 위해 비타민을 추가적으로 포함할 수 있다. 상기 비타민은 비타민 A, E, D 및 K 등을 포함하는 지용성 비타민; 및 비타민 B1, B2, B6, B12, C, 판토텐산, 나이아신, 엽산, 및 비오틴 등을 포함하는 수용성 비타민으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 액상 조제유 조성물은 영유아에게 포화지방, 불포화지방, 및 필수지방산을 공급하기 위해 유지를 추가적으로 포함할 수 있다. 상기 유지는 대두유, 카놀라유, 팜올레인유, 야자유, 팜핵유, 해바라기유, 현미유, 옥수수유, 및 정제가공유지 등으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 액상 조제유 조성물에서의 미네랄은 주로 영양공급원으로 이용되나, 조제유의 안정화를 위해 추가적으로 포함될 수 있다. 상기 미네랄은 탄산칼슘, 제일인산칼륨, 제이인산칼륨, 염화칼륨, 제이인산마그네슘, 탄산수소나트륨, 산화아연, 피로인산제이철, 황산망간, 및 요오드칼륨 등으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 본 발명의 조성물은 미네랄을 추가적으로 함유함으로써 단백질의 열처리에 의한 변성 및 응고를 저감할 수 있고, 특히 제일인산칼륨, 제이인산칼륨은 조제액의 pH 버퍼링 역할에도 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 액상 조제유 조성물은 미생물의 사멸을 위해 초고온단시간열처리(Ultra High Temperature, UHT)를 실시할 수 있다. 상기 초고온 단시간열처리법은 단시간 내에 초고온의 온도 범위 수준에서 짧고 강력한 가열에 의하여 액상제품을 보존하기 위한 처리 기술이다.
본 발명의 액상 조제유 조성물은 다량의 탄수화물, 지방, 단백질을 함유하여, 상온 및 장시간 보관 시 미생물의 번식이 쉬운 고영양의 조성물이다. 이는 첨가되는 원료에 따라 차이는 존재하지만 일반적인 유제품에서처럼 다량의 미생물이 존재하며, 냉장 온도에서 생존하는 내냉성균과 고온의 열처리에도 사멸하지 않는 내열성균도 존재한다. 따라서 본 발명의 액상 조제유 조성물은 미생물을 완전히 사멸시키기 위해 초고온단시간 열처리를 하는 것이 바람직하다. 이는 기존의 레토르트 방식에 비해 단백질 변성이 적고, 맛, 이취, 변색 등이 레토르트 방식에 비해 양호함에 기인된다.
상기 초고온단시간열처리는 120 내지 150℃, 바람직하게는 125 내지 140℃의 온도에서 1 내지 60초, 바람직하게는 5 내지 50초의 멸균조건으로 처리될 수 있다. 상기 초고온단시간멸균처리가 120℃ 미만 또는 1초 미만일 경우에는 미생물 사멸 효과가 미미하며, 150℃ 초과 또는 60초 초과일 경우에는 열변성으로 인해 침전물이 생기거나 열 손상으로 인해 상 안정성이 나빠진다.
또한 본 발명은 (s1) 용해된 유지에 산양 유래 우유류, 분유류, 및 단백질류로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 첨가하여 용해시키는 단계; (s2) 상기 (s1) 단계의 혼합물을 입자 크기가 0.5 ㎛ 미만인 입자가 90% 이상이 되도록 균질화 하는 단계; (s3) 상기 (s2) 단계의 생산물을 초고온단시간열처리로 멸균하는 단계를 포함하는 액상 조제유 조성물의 제조방법을 제공한다.
상기 제조방법의 (s1) 단계는 용해된 유지에 추가적으로 지용성 비타민, 유화제, 또는 이들의 혼합물을 첨가하여 제조할 수 있다. 또한 상기 제조방법은 (s1) 단계 이후의 생산물에 물을 첨가하여 냉각시킨 후 수용성 비타민, 미네랄, 또는 이들의 혼합물을 추가적으로 첨가하여 제조할 수 있다. 또한 상기 제조방법은 균질화 효과를 높이기 위해, 상기 (s2) 단계 전에 혼합물을 예열하는 단계를 추가적으로 포함할 수 있다. 또한 상기 제조방법의 (s2) 단계의 균질화는 100 내지 600 bar의 균질압으로 수행될 수 있다. 또한 상기 제조방법의 (s3) 단계의 초고온단시간열처리는 120 내지 150℃의 온도에서 1 내지 60초 동안 수행될 수 있다.
본 발명은 수유용 젖꼭지를 직접 체결할 수 있는 체결부가 있는 플라스틱 용기에 상기 액상 조제유 조성물이 충진된 액상 조제유 제품을 제공한다. 바람직하게는 상기 체결부는 나선형 체결부가 사용될 수 있으며, 젖꼭지 또는 플라스틱 용기를 돌려서 이들을 서로 용이하게 체결할 수 있는 구성이 사용될 수 있다. 상기 액상 조제유 제품은 젖꼭지와 직접 체결 방식의 플라스틱 용기를 사용함으로써 소비자가 별도의 수유용 젖병이 필요 없이 편리하게 수유할 수 있으며, 기존 분유를 희석하여 수유 시 발생할 수 있는 미생물 오염을 원천적으로 차단하는 장점이 있다.
상기 용기는 HDPE(high density polyethylene), LDPE(low density polyethylene), PET(polyethylene terephthalate), PP(polypropylene), PE(polyethylene), 또는 PC(polycarbonate) 등의 다양한 재질의 플라스틱 용기 또는 유리병을 사용할 수 있으나, 유리병은 깨질 위험이 있기 때문에 플라스틱 용기를 사용하여 충진하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 액상 조제유 조성물은 산양유를 함유한 모유 친화적 배합으로 영유아의 소화흡수 향상 및 알러지 저감 효과가 매우 우수하며, 공정 최적화를 통하여 액상 조제유의 경시 안정성과 소화흡수성이 현저하게 우수하다.
도 1은 실험예 1에서 비교예 1 및 실시예 5에 대한 인공위액첨가 실험결과를 나타낸 사진이다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예 등을 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 다양한 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이며 본 특허의 목적에 부합되도록 제공되는 바이다.
실시예의
제조
하기 표 1에 나타난 조성 및 공정에 따라 액상 조제유 조성물을 제조하였다. 본 실시예에서 사용된 유성분 변화는 산양유와 우유의 상대적인 비교를 위하여 설계하고자 하는 처방에 따라 우유유래탈지분유와 산양유래탈지분유 성분을 단독 혹은 혼합하여 사용하여 αS1-카제인과 β-카제인 비율을 조정하였으며, 기타 영양 및 안정화 성분은 동등하게 유지하였다. 본 실시예에서는 액상조제유에서 산양유래 탈지분유의 함량을 점차적으로 증가시켜 αS1-카제인은 낮아지고, β-카제인 구성은 높아지도록 설계하였으며, 이를 기존의 우유유래의 탈지분유 사용 처방과 비교하였다.
본 발명에 있어서, 상기 액상 조제유 조성물 내 실시예 조성물의 제조 방법은 고온에서 완전히 용해된 유지에 지용성 비타민, 유화제, 및 레시틴류 등을 정량 투입하고 고온 교반하여 완전히 용해한 후, 약 70℃의 정제수에 서서히 투입하면서 호모믹서로 교반을 시작하였다. 일정 시간 교반 후 온도를 약 40℃ 수준으로 유지하여 교반하면서, 설계하고자 하는 처방에 따라 산양유래 또는 우유유래 성분을 혼합 또는 단독으로 투입하고, 일정 시간 후 실험의 비교를 위해 유청단백분말류, 탈지분유, 유당과 기타 pH조절제, 덱스트린 등을 정량 투입 교반하였다. 이후 물을 첨가하여 냉각한 후 수용성 비타민 및 미네랄 등을 혼합하여 교반을 완료하고 예열, 균질, 및 초고온단시간열처리(UHT)를 거쳐 완결하였다.
하기 실험예 1에서 각 실시예에 인공위액 첨가실험을 진행하였으며, 이 실험결과를 근거로 실험예 2의 소화 임상평가를 진행하였다.
실험예
1 :
αS1
-
카제인
및 β-
카제인의
조성비에 따른 인공위액 첨가실험
| 실시예 | 비교예1 | 실시예1 | 실시예2 | 실시예3 | 실시예4 | 실시예5 |
| 식용혼합유지함량(중량%) | 2.2 | 2.2 | 2.2 | 2.2 | 2.2 | 2.2 |
| 글리세린지방산에스테르(중량%) | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
| 탈지분유함량(중량%) (우유유래) |
4.5 | 3.6 | 2.7 | 1.8 | 0.9 | - |
| 탈지분유(중량%) (산양유래) |
- | 0.9 | 1.8 | 2.7 | 3.6 | 4.5 |
| 농축유청단백분말(중량%)(산양유래) | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 유당(중량%) (산양유래) |
3.5 | 3.5 | 3.5 | 3.5 | 3.5 | 3.5 |
| 정제수 등 기타(중량%) | To 100 | To 100 | To 100 | To 100 | To 100 | To 100 |
| 전체 카제인 대비 αS1-카제인 비율(중량%) | 33 | 27 | 22 | 17 | 11 | 5.6 |
| 전체 카제인 대비 β-카제인 비율(중량%) | 36 | 41 | 47 | 52 | 57 | 63 |
| 인공위액 첨가실험 결과 | - | △ | ○ | ○ | ◎ | ◎ |
상기 표 1에 따라 각각 카제인 비율이 달리 제조된 비교예 1 및 실시예 1~5의 조성물에 대하여 인공위액 첨가실험을 진행하였다. 도 1에 비교예 1 및 실시예 5에 대한 실험 결과를 나타내었다. 실시예 5에 대한 실험 결과는 비교예 1과 달리 인공위액에 의한 응고가 거의 나타나지 않는 것을 확인하였다. 전반적으로 비교예 1에 비해 실시예 1~5의 조성물의 전체 카제인 대비 αS1-카제인 비율(중량%)이 낮고 β-카제인 비율(중량%)이 높을수록 인공위액에 의한 응고가 적게 나타났다.
본 발명의 실시예들은 대부분 기존의 우유 유래 제제에 비해 αS1 및 β-카제인 비율을 적절하게 설계함으로써 기존 우유 유래의 비교예 1 대비 보다 양호한 소화흡수 특성을 나타냄을 확인하였다.
실험예
2 :
αS1
-
카제인
및 β-
카제인의
조성비에 따른 소화흡수 임상평가
상기 비교예 1, 실시예 2, 및 실시예 5의 액상 조제유 조성물에 대하여 소화흡수 임상평가를 실시하였다.
| 실시예 | 전체 카제인 대비 αS1-카제인비율(중량%) | 전체 카제인 대비 β-카제인비율(중량%) |
소화흡수 임상평가 결과 |
| 비교예 1 | 33 | 36 | - |
| 실시예 2 | 22 | 47 | ○ |
| 실시예 5 | 5.6 | 63 | ◎ |
임상평가 결과, 실시예 2, 5의 소화흡수 임상평가 결과는 비교예 1 대비 양호한 특징을 나타냈으며, 특히 실시예 5는 실시예 2에 비해서도 보다 우수한 결과를 나타내었다. 즉, 실시예 5에서 소화 흡수 지표(변 상태, 변비 여부, 소화 불량에 따른 울음)가 가장 우수하게 나타났다.
상기의 비교예 1 및 실시예들에 대한 인공위액 첨가실험과 소화흡수 임상 평가 결과, 본 발명의 액상 조제유 조성물(실시예 1~5)은 기존의 우유 유래 제재에 비해, 산양 유래의 카제인 단백질과의 최적화에 따라 αS1-카제인 및 β-카제인 비율이 상대적으로 모유와 유사하게 나타남을 확인할 수 있었고, 결과적으로 우유 유래의 비교예 1 대비 양호한 소화흡수특성을 나타냄을 확인하였다.
상기 실험예 1 및 2에 사용된 실험 방법을 하기에 구체적으로 나타내었다.
<
카제인
분석>
우유(또는 제품)에서 단백질을 추출하기 위해 -20℃에 보관된 샘플을 해동한 후, 1000 g에서 10분간 원심분리하여 상층에 분리된 지방을 제거하여 측정에 사용하였다. 전처리된 용액은 8 M의 요소, 165 mM의 Tris, 44 mM의 구연산나트륨, 0.3% (v/v)의 메르캅토에탄올 수용액을 가한 후 공극 0.45 ㎛의 여과지에 통과시켜 단백질을 분리하였다. 이 용액은 지용성 카제인 단백질과 유청단백질을 모두 포함하며 여과된 단백질은 AxION® TOF 질량 분석기로 고속 구배 HPLC(fast gradient HPLC)하여 분석되었다. 이동상으로는 0.1% (v/v) 트리플루오로아세트산 수용액과 0.1% (v/v) 아세토니트릴 수용액을 사용하였다. 측정결과는 마이크로매스 Q-TOF 질량 분석기(Micromass Q-TOF mass spectrometer)로 측정범위 질량 1000-2000m/z인 단백질을 검출하였다. 샘플에서 나타난 α, β, 및 κ-카제인 단백질 피크는 우유에서 추출된 표준 피크와 각각 대조하여 정량하였다.
<인공위액 제조방법>
대한약전 및 관련논문을 참고하여 제조하였으며, 염화나트륨 2g에 염산 7mL 및 물을 투입하여 1L로 하여 교반하였다. [강순아, 장기효, 조윤희, 홍경희, 서지혜, 조여원, 대두와 쥐눈이콩의 비배당체 이소플라본 함량에 대한 인공위액과 소화효소 처리효과, 한국영양학회지, Vol.36(1), pp. 32 ~ 39(2003)]
<인공위액 첨가 실험>
각 제조된 액상 조제유에 건강기능식품 공전법에 의해 제조된 인공위액을 동량 투입하여 교반하였다. 이 혼합액을 일정시간 방치 후 이를 현미경으로 200배 확대하여 관찰하였다. 평가 시 기존 대조군(비교예 1) 대비 매우 우수한 수준을(◎). 양호한 수준을(○), 동등 수준을(△), 저조한 수준을 불량(X)으로 평가하였다.
<소화 흡수 임상 평가방법>
자발적인 참여에 의하여 선발된 3 내지 15 개월령의 유아를 대상으로 임상 평가를 실시하였다. 30명의 유아를 대상으로 실험제품1(실시예 2), 실험제품2(실시예 5), 대조제품(비교예 1)을 각각 2주씩 나누어주어 총 6주간 수유하게 하였다. 수유 방법은 각각의 유아가 평소의 섭취 방법에 따라 수유하도록 하였으며 소화 흡수 정도에 따라 유아에게 나타날 수 있는 증상을 소화 흡수 지표로 하여 보호자로 하여금 매 수유 시마다 조사하여 기록하도록 하였다. 이 때 소화 흡수 지표로는 변 상태, 변비 여부, 소화 불량에 따른 울음으로 하였다. 결과에 따른 평가는 대조제품(비교예 1) 대비하여 소화 흡수 지표의 개선 여부 정도로 평가하였다. 평가 시 대조제품 대비 매우 우수한 수준을(◎). 양호한 수준을(○), 동등 수준을(△), 저조한 수준을 불량(X)으로 평가하였다.
Claims (9)
- 산양 유래 우유류, 분유류, 및 단백질류로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하며, 고형분을 조성물 총 중량 대비 5 내지 40 중량% 포함하며,
우유 유래 분유 및 산양유 유래 분유를 4:1 내지 1:4(우유 유래 분유 : 산양유 유래 분유)의 중량비로 포함하는 액상 조제유 조성물. - 제1항에 있어서, 상기 조성물의 αS1-카제인은 카제인 총 중량 대비 0.1 내지 27 중량%인 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 조성물의 β-카제인은 카제인 총 중량 대비 40 내지 80 중량%인 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 조성물은 100 내지 600 bar의 균질압으로 균질화된 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 조성물은 입자 크기가 0.5 ㎛ 미만인 입자가 90% 이상인 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 조성물은 유화제, 비타민, 유지, 및 미네랄로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 조성물은 120 내지 150℃의 온도에서 1 내지 60초 동안 초고온단시간열처리(Ultra High Temperature)된 것을 특징으로 하는 조성물.
- (s1) 용해된 유지에 산양 유래 우유류, 분유류, 및 단백질류로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 첨가하여 용해시키는 단계; (s2) 상기 (s1) 단계의 혼합물을 입자 크기가 0.5 ㎛ 미만인 입자가 90% 이상이 되도록 균질화 하는 단계; (s3) 상기 (s2) 단계의 생산물을 초고온단시간열처리로 멸균하는 단계를 포함하는 제1항의 액상 조제유 조성물의 제조방법.
- 수유용 젖꼭지를 직접 체결할 수 있는 체결부가 있는 플라스틱 용기에 제1항의 액상 조제유 조성물이 충진된 액상 조제유 제품.
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