이하, 구체적인 예를 들어 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
다만 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위한 예로서 제공되는 것이다.
따라서 본 발명은 이하 제시되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있으며, 이하 제시되는 실시예들은 본 발명의 사상을 명확하게 하기 위해 기재된 것일 뿐, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이며, 하기의 설명에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.
또한 명세서 및 첨부된 청구범위에서 사용되는 단수 형태는 문맥에서 특별한 지시가 없는 한 복수 형태도 포함하는 것으로 의도할 수 있다.
이하, 제조방법을 중심으로 본 발명에 따른 차전자피를 함유하는 배변 촉진 및 콜레스테롤 개선용 식이섬유조성물 및 이의 제조방법을 상세히 설명하도록 한다.
본 발명의 차전자피를 함유하는 배변 촉진 및 콜레스테롤 개선용 식이섬유조성물은 차전자피분말 60 내지 90 중량부, 오렌지농축분말 0.1 내지 10 중량부, 양배추추출액분말 0.1 내지 18 중량부 및 부원료분말 5 내지 20 중량부를 포함할 수 있다.
상기 차전자피는 다양한 문헌을 통해 변비나 콜레스테롤과 관련된 효과가 알려진 성분으로서, 기능성 원료로 사용될 때에는 차전자피식이섬유라고 불리며 이와 함께 다양한 성분의 부원료들을 적절한 비율로 조합함으로써 본 발명에서 목적하는 기호성을 높이고 배변 촉진 및 콜레스테롤 개선 효과를 얻을 수 있게 된다.
상기 차전자피(Psyllium husk)는 다년생 초본식물인 질경이(Plantago asiatica) 껍질로서 장의 숙변 제거에 효과적인 것으로 알려져 있다. 이는 질경이에 있는 헤미셀룰로오스(hemicellulose) 성분의 반수용성 섬유소가 대장 내에서 자체 중량의 40배 이상의 많은 수분을 흡수함으로써 부피가 팽창하여 장벽에 붙은 불순물 및 숙변이 배설되는 것이며 또한 장관벽에 작용하여 장의 연동운동을 촉진시키기 때문이다.
차전차피의 주요 성분은 다량의 점액질, 지방질, 아우쿠빈(aucubin), 갈락탄(galactan), 다당류, 숙신산(succinic acid) 등의 식이섬유소원으로 대부분 생체 내 소화효소에 의해 가수분해되지 않는 난소화성으로 장내세균에 의해 이용되고 에너지 열량이 낮아 저칼로리 식품소재로서 주목받고 있다. 차전차피의 효과로는 혈청 총 콜레스테롤 농도 저하, LDL 콜레스테롤 농도 저하, 중성지질 농도 저하, 사염화탄소 유발 실험적 간독성에 대한 해독, 제2형 당뇨병 환자의 총 콜레스테롤 농도 저하, 만성 퇴행성 질환에 대한 예방 및 치료효과 등이 보고되어 있다.
상기 차전자피분말을 상기 식이섬유조성물 100 중량부에 대하여 60 내지 90 중량부로 첨가할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 바람직하게는 상기 차전자피분말을 70 내지 85 중량부로 첨가할 수 있다. 상기 차전자피분말의 첨가량이 70 중량부 미만인 경우 장내 수분을 충분히 흡수하지 못해 대변의 부피가 팽창하는 데 한계가 있음으로써 장의 연동운동 촉진이 저해될 수 있고, 상기 85 중량부를 초과하는 경우 차전자피의 강한 성질로 인해 알레르기 증상이나 구토등의 부작용이 일어날 수 있다.
오렌지(Orange)는 당귤나무의 열매이자 감귤류에 해당되는 과일로 학명은 citrus sinensis 이고 수확시기는 품종에 따라 다르지만, 10월 초~ 6월 중순정도이며 오렌지 자체에는 달콤하고 새콤한 향기가 있어 이를 식품등에 첨가하였을 경우 기호성이 증가할 수 있다. 또한 오렌지에는 100g당 비타민C가 40~60mg 가량 함유되어 있고 이는 철분 흡수율을 높여주어 빈혈예방에도 도움을 주고, 각종 암세포 억제에도 효과적이며 멜라닌 세포가 생성되는 것을 막아서 피부미용, 피부노화 방지에도 도움을 줄 수 있다. 그리고 오렌지에는 식이섬유가 풍부하여 장내 유익균을 늘리고 장운동을 촉진하며, 변의 양을 증가시켜 장내 노폐물 배출, 독소제거, 변비완화 등에 효과가 있다. 혈당지수(GI지수)가 낮아 혈당수치 조절이 용이해 당뇨환자들에게 도움이 된다. 또한, 오렌지의 속 껍질에는 비타민P로 불리는 헤스피리딘 성분이 풍부하며, 이 성분은 펙틴과 함께 인체 내 해로운 콜레스테롤 수치를 낮추는데 효과적이라 심혈관질환 예방에 도움을 줄 수 있다.
상기 오렌지농축분말은 비타민C 섭취량, 맛과 향미를 증진시키기 위해 농축된 형태의 오렌지추출물을 분말로 만들어 본 발명의 식이섬유조성물에 첨가할 수 있다.
상기 오렌지농축분말을 상기 식이섬유조성물 100 중량부에 대하여 0.1 내지 10 중량부로 첨가할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 바람직하게는 상기 오렌지농축분말을 0.5 내지 7 중량부로 첨가할 수 있다. 상기 오렌지농축분말의 첨가량이 0.5 중량부 미만인 경우 오렌지향이 제대로 발산되지 않아 기호성 향상에 도움이 되지 않을 수 있으며, 상기 7 중량부를 초과하는 경우 비타민 C가 다량 함유된 농축액 특성상 하루섭취권장량을 넘겨 두통, 메스꺼움 등의 부작용이 일어날 수 있다.
양배추는 지중해 소아시아가 원산지이다. 잎은 두껍고 털이 없으며 분처럼 흰빛이 돌고 가장자리에 불규칙한 톱니가 있으며 주름이 있어 서로 겹쳐지고 가장 안쪽에 있는 잎은 공처럼 둥글며 단단하다. 꽃은 5∼6월에 노란색으로 피고 2년생 뿌리에서 나온 꽃줄기 끝에 총상꽃차례를 이루며 달린다. 양배추 종류에는 푸른 양배추, 다른 양배추보다 순한 맛이 나는 붉은 양배추, 잎이 부드러운 오르라기 양배추가 있다.
양배추는 특히 푸른 잎 부분에 식이섬유가 풍부하고 미네랄과 비타민 종류가 풍부하여 음식에 많이 사용하고 있지만 푸른 부분은 버리고 하얀 부분을 많이 사용하나, 양배추의 푸른 부분과 비교하여 하얀 부분은 영양이 현저하게 떨어지는 문제점이 있고, 하얀 부분과 비교하여 푸른 부분은 거칠기 때문에 많이 섭취하기가 용이하지 않은 문제점이 있다.
따라서 상기 식이섬유조성물에는 소량 복용만으로도 양배추의 식이섬유를 충분히 섭취할 수 있도록 추출 및 농축하여 이를 상기 식이섬유조성물에 혼합될 수 있도록 분말형태로 첨가할 수 있다.
양배추는 혈압과 혈당치를 낮추어 당뇨병과 고혈압을 막아주고 위기능을 도우며 다량의 식이섬유가 포함되어 변비에도 효과가 많다고 알려져 있다. 양배추의 가식 부분(푸른색 잎을 포함하는 부분)의 100g당 성분은 수분 94.3 %, 단백질 1.5g, 지방 0.6g, 당질 4.4g, 섬유 0.7g, 회분 0.5g, 칼슘 18mg, 인 3mg, 철분 0.7mg, 비타민 A 12mg, 비타민 B1, B2의 소량, 비타민C 27mg이 들어있고, 위궤양에 좋은 효능을 나타내는 소량의 비타민 U가 함유되어 있으며, 비타민 C가 레몬의 2배, 비타민 B1, B2, 칼륨, 인, 칼슘 등의 미네랄과 비타민 A 및 무기질이 풍부하게 함유되어 있다.
상기 양배추추출액분말을 상기 식이섬유조성물 100 중량부에 대하여 0.1 내지 18 중량부로 첨가할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 바람직하게는 상기 양배추추출액분말을 0.1 내지 15 중량부로 첨가할 수 있다. 상기 양배추추출액분말의 첨가량이 0.1 중량부 미만인 경우 식이섬유의 충분한 섭취가 미흡해 장의 연동운동 촉진이 저해될 수 있고, 상기 15 중량부를 초과하는 경우 과량섭취시 배에 가스가 차는 포드맵성분이 있어 소화 흡수가 잘 안되는 부작용이 일어날 수 있다.
상기 부원료분말을 상기 식이섬유조성물 100 중량부에 대하여 5 내지 20 중량부로 첨가할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 바람직하게는 상기 부원료분말을 8 내지 15 중량부로 첨가할 수 있다. 상기 부원료분말의 첨가량이 8 중량부 미만인 경우 주원료인 차전자피의 배합양이 지나쳐 다른 약물에 흡착해 그 효과를 떨어뜨릴 수 있으므로 다른 약물을 복용중이라면 적합하지 않을 수 있으며, 상기 15 중량부를 초과하는 경우 주원료인 차전자피의 효능이 최대한으로 발휘될 수 있는 배합조건을 벗어나 변비 개선 및 콜레스테롤 수치 감소의 효과가 저해될 수 있다.
또한 상기 식이섬유조성물은 주요 첨가물인 차전자피의 강한 성질을 중화하고 복통이나 설사 등의 부작용을 억제하기 위해 배초향을 더 첨가할 수 있다.
상기 배초향(Agastache rugosa 'Fischer et Meyer' O.Kuntze)은 꿀풀과의 여러해살이풀이다. 배초향은 동아시아 지역인 대만, 만주, 러시아 아무르 및 우수리, 일본, 중국, 베트남과 북아메리카에 여러 종이 있으며 우리나라 전역에는 1종이 분포되어 있고 순수 토종 자생 식물이다.
배초향의 꽃은 향기가 아주 진하여 기름을 뽑아 방향제로 쓰며 봄철에 어린순을 나물로 먹기도 한다. 성숙한 잎은 쌈을 싸먹거나 송편을 싸서 찌기도 하고 추어탕이나 장어탕, 보신탕에 넣어 먹어 냄새를 제거하고 입안을 향기롭게 하여 향신료로 사용되고 있다. 생선을 먹을 때 비린내를 없애는 용도로도 사용한다. 꽃이 아름다워 또한 집안에서 관상용으로 가꾸기도 한다. 또한 꽃 속에 꿀이 많이 들어 있어 곤충들이 즐겨 찾고 꿀벌을 치는 사람에게 주요 밀원식물 중 하나이다.
상기 배초향은 맛이 맵고 성질은 약간 따뜻하다. 심장, 폐장, 비장, 위장으로 들어간다. 기분을 상쾌하게 하고, 위장의 기운을 보충해주며 악취를 제거하고 습열을 제거하는 효능이 있다. 또한 가래, 기침, 식체, 식욕촉진, 속이 쓰리고 아픈증상, 한열, 두통, 구토, 설사 등을 개선, 치료하는 효과가 있다.
또한 상기 식이섬유조성물에 패션후르츠농축분말 0.1 내지 7 중량부를 추가로 포함할 수 있다.
패션후르츠(백향과; Passiflora edulis Sims)는 시계꽃속 시계꽃과(Passifloraceae)에 속하는 열대성 덩굴 과일로 남미의 브라질이 원산지이며, 전 세계의 열대 지방에서 재배된다. 그 열매는 젤리 상태의 과육으로 달지만 신맛이 강해 주스나 잼으로 가공하며, 과실로 만든 주스나 시럽은 젤리, 무스, 셔벗, 아이스크림 등에 풍미를 부여하는데 사용된다(Rural Development Administration, 2014). 원산지인 브라질에서 패션후르츠는 세계에서 많이 재배되고 소비되는 작목으로 약 62천ha에서 매년 920천톤이 생산된다.
상기 패션후르츠의 영양성분은 100g당 열량은 97kcal, 지방 0.7g, 포화지방 0.1g, 콜레스테롤 0mg, 나트륨 28mg, 칼륨 348mg, 탄수화물 23g 중 식이 섬유 10g, 당류 11g이고, 단백질 2.2g 중 비타민C 30mg, 칼슘 12mg, 철분 1.6mg, 비타민 B6 0.1mg, 마그네슘 29mg이다.
따라서 상기 식이섬유조성물에는 소량 복용만으로도 패션후르츠의 식이섬유를 충분히 섭취할 수 있도록 추출 및 농축하여 이를 상기 식이섬유조성물에 혼합될 수 있도록 분말형태로 첨가할 수 있다.
상기 패션후르츠는 불안 해소, 스트레스 감소에 뛰어난 효능이 있으며(Klein N 등, Phytother Res. 2014, 28: 706-713; Barbosa, Paulo R 등, 2008. J. Medicinal Food 11: 282-288), 항산화 활성(Zeraik ML 등. 2011, Food Chem. 128: 259-265), 멜라린 생성 억제 활성(Jorge, A. T. S 등, 2012, Int. J. Cosmetic Sci. 34: 435-440)이 알려져 있다.
한편, 상기 패션후르츠 씨앗에는 강력한 항균 활성과 함께 항당뇨 활성을 가진 piceatannol이 알려져 있으며(MarukiUchida H 등, 2013, Biol Pharm Bull 36:845-849), 잎 추출물에서는 소화효소 트립신 저해활성(Botelho-Junior S 등, 2008, J. Agric. Food Chem. 56: 9404-9409), 항염증 활성(Vargas AJ 등, Fitoterapia. 2007 78: 112-119), 항산화 활성(Sunitha, M. 2009. Indian J. Pharma. Sciences 71: 310-311)이 보고되어 있다.
또한, 상기 패션후르츠 껍질 추출물에 대한 연구는 매우 제한적이며, 현재까지는 껍질 추출물의 궤양성 대장염 예방 효과(Cazarin, Cinthia Bb 등, 2014, Exp. Biology Medicine 239: 542-551), 항산화 활성(Kandandapani S 등, Chin J Nat Med. 2015 13: 680-686; da Silva, J.K 등, 2014. LWT- Food Sci. Tech. 59: 1213-1219) 및 고혈압 예방효과(Lewis, B.J 등, 2013, The J. Nutr. Biochem. 24: 1359-1366)이 알려져 있으며, 껍질의 식이섬유에 의한 대장에서의 미생물 성장 촉진 및 short chain fatty acid 합성의 증대효과(da Silva, J.K 등, 2014. LWT- Food Sci. Tech. 59: 1252-1257)가 보고되어 있다
게다가 상기 패션후르츠는 피로 해소를 돕고 피부 미용에 좋은 비타민 C는 석류보다 3배, 노화 방지 효과가 있는 니아신은 석류보다 5.2배, 배변 활동을 원활하게 돕는 식이섬유는 양배추보다 4배나 더 많이 들어 있다. 게다가 여성 호르몬인 에스트로겐 성분은 석류보다 5배나 많이 들어 있고 이 밖에도 패션후르츠에는 세포와 조직의 노화를 방지해주는 카로틴성분과 칼슘, 마그네슘, 철, 아연 등 우리 몸에 꼭 필요한 무기질 성분이 풍부하다.
상기 패션후르츠농축분말을 상기 식이섬유조성물 100 중량부에 대하여 0.1 내지 7 중량부로 첨가할 수 있으나 이에 한정되지 않는데 바람직하게는 상기 오렌지농축분말을 0.5 내지 5 중량부로 첨가할 수 있다. 상기 패션후르츠농축분말의 첨가량이 0.5 중량부 미만인 경우 식이섬유의 충분한 섭취가 미흡해 장의 연동운동 촉진이 저해될 수 있고, 상기 5 중량부를 초과하는 경우 백향과에 함유되어 있는 단백질은 라텍스에 함유된 단백질과 비슷해 라텍스 알레르기가 있는 사람들에게 더욱 민감하게 알레르기 반응이 일어날 수 있다.
상기 패션후르츠(에둘리스시계꽃이라고도 불림)의 알레르기 유발되는 문제점으로 인해 한약재인 백모등, 침향 및 목단피에서 선택되는 어느 하나 또는 복수의 농축 분말을 추가로 포함할 수 있다.
상기 백모등(Solanum Lyratum Thunb)은 배풍등으로도 불리우며, 가지과 까마중속에 속하는 다년생 덩굴성 반관목 또는 다년초이다. 배풍등은 α-solamarine과 β-solamarine 등의 알칼로이드가 많이 함유되어 있으며, 항진균성이 강한 특징을 가진다. 또한 혈액 내 히스타민의 유리를 억제하여 두드러기나 가려움증과 같은 알레르기 반응을 억제할 수 있다.
상기 침향은 동남아에서 자생하는 팥꽃나뭇과의 상록 교목나무의 수지가 굳어 생성된 것으로, 모느테르펜, 테르펜, 세스 퀴테르펜 계열 물질이 풍부하여 항알러지, 진경, 진통, 진정 효과, 체력회복, 건강증진 등에 도움을 주고 항암, 항염 및 항바이러스 효과라는 약리학적 성질을 제공한다.
상기 목단피는 작약과 모란(Paeonia suffruticosa)의 뿌리껍질로 원통 모양 내지 반원통 모양이며 세로로 쪼개서 벌려 놓으면 안으로 약간 굽어 있거나 길게 벌어져 있다. 길이는 약 5 내지 20 cm, 지름은 약 0.5 내지 1.2 cm, 두께는 약 0.1 내지 0.4cm이다. 주로 3 내지 5년 산 모란의 뿌리껍질을 가을과 겨울에 채취한 후 말려서 한약재로 사용한다. 목단피는 어혈제거, 관절통, 생리통, 항염, 항 알러지, 피부 진정, 항균, 항암 효과가 있으며, 주요 성분으로는 페오놀(Paeonol), 페오니플로닌(Paeoniflorin) 등이 있다.
상기 백모등, 침향 및 목단피의 한약재 농축 분말은 제조방법을 특별히 제한하지 않으며, 당해 기술분야에서 통상적으로 사용하는 방법에 따라 제조할 수 있다.
상기 한약재 농축 분말은 상기 성분들 중 어느 하나만을 사용하여도 무방하나, 항알레르기 효과의 극대화를 위해 상기 성분들을 모두 포함하는 것이 좋다. 이때 이들의 조성비는 본 발명에서 한정하지는 않으나, 백모등과 침향, 목단피가 각각 1 내지 5 : 1 내지 2 : 1 내지 2의 조성비로 혼합되는 것이 좋다.
또한, 상기 패션후르츠와의 조성비를 한정하는 것은 아니나, 상기 패션후르츠와이 혼합 시 상기 패션후르츠 100 중량부에 대하여 10 내지 20 중량부의 비율로 혼합하는 것이 좋다.
또한, 상기 부원료분말은 분말결정포도당, 과일농축분말, 효소처리스테비아, 구연산 및 첨가제를 포함할 수 있다.
일반적으로 포도당은 대표적인 알도헥소오스로, D-포도당을 포도당이라고도 하는데, 유리 상태에서는 단맛이 나는 과실 속에 다량으로 존재하고 동물에서는 혈액, 뇌척수액, 림프액 속에 소량으로 함유되어 있다. 말토오스, 수크로오스, 젖당 등의 2당을 구성하고 녹말, 글리코겐, 셀룰로오스 등의 다당과 배당체로도 다량으로 산출된다. 아밀로-1,6-글리코시드가수분해효소, 아밀라아제, 글리코시드가수분해효소, 셀룰라아제 등의 효소 또는 산으로 분해하면 포도당을 유리시키고 가인산분해효소로 분해하면 포도당-1-인산을 만든다.
한편 식품으로서 포도당은 전분을 주원료로 하여 당화시켜 얻은 것을 여과, 농축, 정제한 설탕 대용 감미료이다. 설탕보다 입자가 고운 하얀분말 형태로 감미도는 설탕의 70% 정도이며, 식품의 청량감을 향상시키고 보존기간을 연장시켜 준다.
상기 분말결정포도당은 결정조에서 온도강하법에 의해 50 내지 200 nm의 입자크기로 포도당을 결정화시킨 다음 분말화하여 제조한 것을 의미한다.
상기 분말결정포도당은 식이섬유조성물 100 중량부에 대하여 2 내지 13 중량부 범위로 포함되나 이에 한정되지 않는데, 바람직하게는 상기 분말결정포도당의 첨가량이 5 내지 10 중량부로 첨가할 수 있다. 상기 분말결정포도당의 첨가량이 5 중량부 미만인 경우 단맛이 부족해 기호성이 저해되거나 식이섬유조성물의 보관성이 하락할 수 있으며, 10 중량부를 초과하는 경우 혈당을 상승시킬 수 있고 단맛의 증가로 전체적인 맛의 균형이 깨져 기호성이 저해될 수 있다.
상기 과일농축분말은 사과나 바나나와 같이 일반적으로 섭취하는 과일의 추출물을 농축해 분말화한 것으로, 그 종류를 한정하지는 않으나, 구아바, 푸룬, 리치, 사과, 석류, 자몽, 망고, 복숭아, 배, 바나나, 레몬, 오렌지, 파인애플, 포도, 블루베리 등에서 선택되는 어느 하나 또는 복수일 수 있으며, 이들의 분말화 방법 또한 본 발명에서 한정하지 않는다. 바람직하게는 서양자두농축분말, 망고농축분말, 구아바농축분말, 바나나농축분말, 자몽유지농축분말을 포함할 수 있다.
상기 과일농축분말은 식이섬유조성물 100 중량부에 대하여 0.1 내지 10 중량부 범위로 포함되나 이에 한정되지 않는데, 바람직하게는 상기 과일농축분말의 첨가량이 0.5 내지 5 중량부로 첨가할 수 있다. 상기 과일농축분말의 첨가량이 0.5중량부 미만인 경우 단맛과 향이 부족해 기호성이 감소될 수 있으며, 5 중량부를 초과하는 경우 혈당을 상승시킬 수 있고 단맛의 증가로 전체적인 맛의 균형이 깨져 기호성이 감소될 수 있다.
상기 효소처리 스테비아는 감미료로 통상적으로 사용되는 스테비아(stevia)를 효소로 처리함으로써 쓴맛을 개선하고 단맛과 항산화성을 개선한 것으로, 효소처리 스테비오사이드(stevioside)라고도 부른다.
일반적으로 설탕(자당)은 음료와 식품의 감미료로서 가장 널리 사용된다. 그러나 설탕은 건강상 문제 때문에 대용품에 대한 수요가 증가하고 있다. 설탕의 합성대체품으로는 사카린, 아스파탐(aspartame), 수크라로즈(sucralose) 등이 있고, 천연품은 글리시리진(glycyrrhizin), 토마틴(thaumatin), 스테비오사이드 등이 최근 인기를 얻고 있다.
상기 스테비오사이드는 국화과의 여러해살이풀인 스테비아(Stevia rebaudiana)에서 추출한 물질로, 상기 스테비아는 Steviol glycosides를 생성한다. 이 식물은 파라과이의 고원지대에 자생하며, 배당체는 설탕보다 50 내지 300배 달며 고열, pH 및 마이크로파에 안정하다. 스테비오사이드는 오래전부터 일본, 한국, 말레이시아에서 사용되고 있으며 안전성도 광범위하게 조사되었으며, 최근 FDA는 감미료로서 승인하였다.
그러나 스테비아 추출물은 독특한 떫은맛이 있어 단맛과 함께 입안에 텁텁함을 남겨주기 때문에 호불호가 극명하다. 특히 스테비오사이드에는 감미와는 별도로 뒷맛에 독특한 떫은맛이나 쓴맛을 수반하는 결점이 있어, 일반 식품에 감미료로 이용하면 명확히 위화감을 주는 단점이 있다.
본 발명에는 상기와 같은 스테비아 추출물의 단점을 극복하기 위해 효소를 처리하여 스테비아 추출물의 쓴맛을 없애되, 일반적으로 사용하는 수크라아제나 아말라아제와 같은 당화효소 대신 산화효소로 처리함으로써 스테비오사이드 구조 내 포도당의 생성을 도와 감칠맛을 더욱 높이고 항산화성을 증가시켜 조성물의 보존성을 높이는 특징을 가지는 효소처리 스테비아를 첨가할 수 있다.
상기 효소처리 스테비아는 상기 식이섬유조성물 100 중량부에 대하여 0.1 내지 3 중량부를 포함하나 이에 한정되지 않는데 바람직하게는 0.5 내지 1 중량부를 포함할 수 있다. 효소처리 스테비아의 첨가량이 상기 범위 미만인 경우 식이섬유조성물의 맛이 부족하고 보존기한이 짧아지며, 상기 범위를 초과하는 경우 식이섬유조성물의 단맛이 강해져 기호도가 떨어질 수 있고, 인체 내에서 소화가 되지 않는 스테비아의 특성상 소화불량을 일으킬 수도 있다.
상기 스테비아는 단맛이 강하나 당지수가 낮아 구강 내 세균 증식을 억제하며, 이외에도 혈액의 점도를 낮추고 비만을 예방하며, 항균, 항바이러스 작용을 가지는 등 여러 효능이 있다. 그러나 기본적으로 소화가 되지 않는 다수의 당알콜을 포함하는 설탕 유사 성분이기 때문에 사람에 따라 복부팽만, 메스꺼움, 설사 등의 위장관계 부작용을 겪을 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 효소처리 스테비아의 부작용을 해소하기 위해 봉출, 생강 및 진피 추출물을 더 포함할 수 있다. 상기 성분들은 소화기 계통의 근육을 이완시켜 팽만감을 줄여주고, 소화를 촉진하며 배에 가스가 차는 것을 억제할 수 있다.
상기 구연산(Citric Acid)은 레몬이나 귤 등 신맛이 있는 과일 중에 존재하고 있는 염기성의 산으로 음식이나 음료수에 산성 또는 신맛을 첨가하기 위해 사용되고 무색무취의 결정체이며 화학식은 C6H8O7이다. 시중에 유통되는 구연산의 대부분은 검은 곰팡이를 이용해 미생물 발효를 거쳐 생산되며, 먹기 좋도록 식품에 첨가되어 풍미를 향상시키고 활성성분의 안정과 보전 및 체내 흡수를 도우며 산도 조절을 통해 박테리아와 바이러스를 사멸시켜 식품보존에 도움을 줄 수 있다, 그리고 구연산은 얼륙, 석회, 녹 같은 물질을 제거하는 세정작용을 할 수 있다. 한편 차 잎 중의 구연산은 비타민 C의 안정성에 기여하고 항산화 작용을 높이는 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 따라서 상기 효능을 바탕으로 청량음료, 의약품 및 산업용 재료 등으로 많이 쓰이고 있다.
구연산은 물분자의 함유 여부에 따라 함수구연산과 무수구연산으로 구분되며 함수구연산은 구연산 함량이 99.5% 이상이고 수분이 8.8% 이하인 것을 말하고 무수구연산은 구연산 함량이 99.5% 이상이고 수분이 0.5% 이하인 것을 말한다.
상기 구연산은 함수구연산 또는 무수구연산일 수 있으나, 이에 제한되지 않는데 바람직하게는 무수구연산일 수 있다. 상기 무수구연산(Citric Acid Anhydrous)은 신진대사를 활발히 하고 젖산 축적을 방지하여 피로를 회복하는 효과를 가지고 있다. 칼슘 흡수를 돕는 역할을 하기 때문에 스트레스가 많은 현대인에게는 안성맞춤이라 할 수 있다. 또한 간기능을 회복시켜주며 해독작용으로 인한 숙취해소에도 도움을 주고(Journal of life Science, 2010, vol.20, No.1, 49-54) 신맛을 내는 성분으로 인해 타액선이 자극되어 소화효소의 분비를 왕성하게 함에 따라 소화력이 강화되고 타액분비 저하로 인해 미생물이 성장하고 구취가 나는 것을 예방하는데 효과가 있다.
상기 구연산을 상기 식이섬유조성물 100 중량부에 대하여 0.1 내지 2 중량부로 첨가할 수 있으나 이에 한정되지 않는데 바람직하게는 상기 구연산을 0.5 내지 1.5 중량부로 첨가할 수 있다. 상기 구연산의 첨가량이 0.5 내지 1.5 중량부 범위를 벗어나는 경우 신맛이 강해져 기호성을 저해할 수 있고 흡습성이 적어 잘 굳어지지 않게 하는 구연산의 특성이 저해되어 분말음료, 향료 등 분말제품에 첨가하는 것이 적합하지 않을 수 있다.
상기 첨가제에는 올리고당, 당질, 감미료, 비타민, 무기물, 주정 등을 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
상기 올리고당은 이소말토올리고당류, 갈락토올리고당류, 말토올리고당류, 시클로덱스트린류, 올리고프락토스류, 락토슈크로스, 글리코실슈크로스, 젠티오올리고당류, 팔라티노스올리고당류, 콩올리고당류 또는 크실로올리고당류를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 당질은 글루코오즈, 프럭토오즈 등의 단당류; 말토오즈, 수크로오즈, 락토오즈(유당) 등의 2당류; 덱스트린, 시클로덱스트린 등의 다당류; 자일리톨, 에리트리톨, 솔비톨 등의 당알코올류; 또는 슈가에스테를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 감미료로서는, 천연감미료(레바우디오사이드 A; Rebaudioside A) 등의 스테비아 추출물, 소르마틴(sormatin), 글리시리친(glycyrrhizin) 등), 합성 감미료(사카린, 아스파탐 등)을 포함하라 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이외에도 상기 첨가제는 비타민류 및 프로비타민류(팔미트산 레티놀, 비스벤티아민(bisbentiamine), 리보플라빈, 염산피리독신, 시아노코발아민(cyanocobalamine), 아스코르빈산 나트륨, 니코틴산 아미드, 판토텐산칼슘, 엽산, 비오틴, 콜레칼시페롤(cholecalciferol), 중주석산 콜린, 토코페롤, β-카로틴 등의 수용성 및 지용성 비타민류); 향미료(레몬플레이버, 오렌지플레이버, 그레이프프루트플레이버, 바닐라 에센스 등); 아미노산, 핵산 및 그들의 염류(글루탐산, 글루탐산나트륨, 글리신, 알라닌, 아스파라긴산, 아스파라긴산 나트륨, 이노신산 등); 식물 섬유(폴리덱스트로오즈, 펙틴, 크산탄 고무, 아라비아검, 알긴산 등); 미네랄 내지 미량 원소(염화 나트륨, 초산 나트륨, 황산 마그네슘, 염화 칼륨, 염화 마그네슘, 탄산 마그네슘, 염화칼슘, 인산 2칼륨, 인산 1나트륨, 글리세로인산 칼슘, 구연산제1철 나트륨, 구연산철 암모늄, 구연산철, 황산망간, 황산구리, 요오드화나트륨, 솔빈산칼륨, 아연, 망간, 구리, 요오드, 코발트 등)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
바람직하게는 덱스트린, 아라비아검, 주정, 유당이 포함될 수 있다.
상기 덱스트린(dextrin)은 전분 또는 곡분을 산, 열, 효소 등으로 가수분해시킬 때, 전분에서 말토오스(maltose)에 이르는 중간단계에서 생기는 여러 가지 가수분해 산물로 녹말보다 분자량이 작은 다당류를 총칭하며 가수분해정도를 나타내는 포도당 당량(DE)에 따라 각기 다른 성질을 가지나 분말형태 제품의 굳음방지를 위해 덱스트린을 첨가하면 흡습성 등이 개선되어서 가루형태가 유지되므로 제과 조합용이나 약품의 부형제로 사용되고 용해분산성이 우수하며 조직감 개선효과가 있어 널리 사용되고 있다.
상기 덱스트린은 수용성 섬유질이 풍부하기 때문에 배변활동을 원활하게 해주고 장내 유익균의 생성을 촉진하며 LDL 콜레스테롤과 콜레스테롤 수치를 낮춰 심혈관질환을 예방한다. 또한 탄수화물을 함유한 식품의 혈당 부하를 줄이는데 도움을 줄 수 있고 쉽게 포만감을 주어 지속적이고 자연스러운 체중 감량에 도움이 될 수 있다.
상기 아라비아검은 수용성 고분자로, Acasia Senegal식물(아프리카 등지)의 분비물질로 식물의 줄기나 가지로부터 얻은 고무와 같은 유액으로 건조하면 무색 또는 엷은 황색의 투명이거나 다소 현탁된 덩어리와 파편으로 얻어진다. 덩어리를 부수면 가루로 되고 절단면은 초자면같은 광택을 나타낸다.
상기 아라바이검의 주성분은 다당류로 D-갈락토오스(36.8%), L-아라비노오스(30.3%), L-람노오서(11.4%), D-갈락투론산(13.8%)으로 구성된 중성염(칼슘, 마그네슘 등)으로 분자량은 200000~300000g/mol의 고분자형 전해질의 특성을 가졌으며 물을 가하면 서서히 용해하여 산성을 나타내고 50%까지의 농후하고 맛이 없는 점성이 있는 액이 되는데 시간이 경과하면 점도가 저하된다. 또한 넓은 pH의 범위에서 안정된 유화물을 얻을 수 있고 식염등 전해질 존재하에서도 유화가 가능한데 유화상태의 지방구가 작고 계면에너지를 저하시키는 등 다른 유화안정제에서 볼 수 없는 유화력을 가지고 있다. 상기 아라비아검은 식품제조 및 가공에 유화안정제로 사용하고 향료제제, 양과자, 분말유지, 드레싱, 정제호료, 증점제로 사용된다.
상기 주정(에탄올)은 무색, 무취, 무미의 알코올 성분인 유동성 액체로, 특유의 방향(芳香)과 자극성을 가지고 있으나 독성은 없으며, 다른 명칭으로는 에탄올(Ethanol), 에틸알코올(Ethyle Alcohol), 곡물에탄올(Grain Alcohol), 에틸수산화물(Ethyl Hydroxide), Spirits, EtOH 등으로 불린다.
상기 주정(에탄올)은 곡물(식물)을 원료로 효소(Enzyme)로 당화하고 효모(Yeast)로 발효하여 증류 및 정제 과정으로 생산된 식음용 발효주정을 말하며 의약품, 식료품 공업 등의 여러 제품의 원료로서 사용되는 이외에 연소성, 용해성, 마취성, 살균성, 음식의 맛과 향기를 돋구고 보존성을 높이는 등의 특성으로 여러 분야에서 사용되고 있다.
상기 유당(lactose)은 우유의 당질로 단당류인 포도당과 갈락토오스가 직접 결합(β-1,4 결합)된 이당류로서 약간의 단맛이 나는 흰색의 수용성 비흡습성 고체이고 유일하게 포유동물의 유즙에만 존재하며 우유 중 유당은 유당분해효소에 의해 분해되어 포도당 갈락토스로 가수 분해된다.
그리고 상기 유당은 혈당성분인 포도당에 비해서 훨씬 느리게 대사되기 때문에 혈액 중 포도당 농도가 빠르게 올라가는 것을 막을 수 있고 쉽게 식도로 삼킬 수 있는 형태, 즉 연하작용이 용이한 당으로써의 특성이 있다. 당분자에는 화학적으로 극성인 수산기가 많아 물과 섞이려는 친수성이 비교적 강하고 친수성색소 등과도 잘 결합할 뿐더러 가공과정에서도 식품의 조직을 개선하는 능력이 있기 때문에 과자류, 제빵류, 소시지와 같은 다양한 가공식품에 첨가되고 있다.
상기 유당은 장내 부패균의 작용을 촉진하며 유산균의 증식을 억제하고 진정 작용과 함께 체내에 지방이 축적되는 것을 방지하며 철분의 흡수를 촉진시켜 빈혈을 방지하고 성인병 예방에도 효능이 있다.
상기 첨가제는 식이섬유조성물 100 중량부에 대하여 8 내지 20 중량부 범위로 포함되나 이에 한정되지 않는데, 바람직하게는 상기 첨자제의 첨가량이 5 내지 15 중량부로 첨가할 수 있다. 상기 첨가제의 첨가량이 5 중량부 미만인 경우 단맛이 부족해 기호성이 저해되거나 식이섬유조성물의 보관성이 하락할 수 있으며, 15 중량부를 초과하는 경우 혈당을 상승시킬 수 있고 단맛의 증가로 전체적인 맛의 균형이 깨져 기호성이 저해될 수 있다.
또한 상기 부원료분말은 분말결정포도당, 과일농축분말, 효소처리스테비아, 구연산 및 첨가제를 각각 30 내지 60 : 1 내지 3 : 2 내지 7 : 3 내지 8 : 70 내지 90중량비로 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는데 바람직하게는 40 내지 50 : 1 내지 2 : 3 내지 5 : 4 내지 6 : 75 내지 85 중량비로 첨가할 수 있다. 상기 배합비율을 벗어나는 경우 부원료분말 각각의 효과를 최대한으로 발현할 수 없고 원하는 맛과 향을 낼 수 없어 기호성이 떨어지거나 상기 식이섬유조성물의 보관성이 하락할 수 있다.
본 발명에서 상기 부원료분말은 상기 일정 비율로 혼합하는 것이 좋으며, 특히 부원료는 상기 성분들 중 어느 하나만을 사용할 수도 있으나, 상술한 각 성분들의 효과를 온전히 확보할 수 있도록 상기 성분들을 모두 포함하는 것이 바람직하다.
또한 상기 과일농축분말은 서양자두농축분말, 망고농축분말, 구아바농축분말, 바나나농축분말 및 자몽유지농축분말을 각각 30 내지 50 : 1 내지 5 : 1 내지 3 : 1 내지 3 : 5 내지 15 중량비를 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는데 바람직하게는 35 내지 45 : 2 내지 4 : 1 내지 2 : 1 내지 2 : 8 내지 13 중량비를 포함할 수 있다. 상기 배합비율을 벗어나는 경우 과일농축분말 각각의 효과를 최대한으로 발현할 수 없고 원하는 맛과 향을 낼 수 없어 기호성이 떨어질 수 있다.
상기 서양자두인 플럼(Plum)은 쌍떡잎식물 장미목 장미과의 낙엽소교목으로 유럽 남부와 서남아시아가 원산지로 자두나무와 비슷하기 때문에 서양자두라고 불리우고 있다. 그리고 씨앗을 빼고 말린 것을 푸룬(Prune)이라고 한다.
상기의 플럼은 80여가지 이상의 영양분을 함유하고 있으며, 핵과류 중에서 과육(果肉)의 비율이 가장 높아 95%나 된다. 과육 중의 주요 영양성분은 탄수화물로서 생과 가식부(可食部) 100g당 13.0%나 함유되어 있어 주요 핵과류인 복숭아보다 높으며 특히 유럽계 자두인 푸룬(prune)을 말린 건과는 그 함량이 100g당 62.7%나 된다. 또한 비타민 A 함량은 국제단위(I.U.)로 생과의 경우 323, 건과는 1,987이나 되며 이 외에도 비타민 C를 비롯한 여러 가지 비타민류와 무기 영양소, 섬유소 등이 풍부하게 함유되어 있다.
또한 항암작용이나, 당뇨예방, 심건강 향상 및 변비개선에 효과가 있는 것으로 알려져 있고, 우리나라 자두보다 신맛과 당도가 높으며, 통상, 주스나 생과로 섭취하고 있다.
하지만 플럼의 씨앗에 시안화물이 포함되어 있어 씨앗을 섭취할 경우 설사를 하는 등의 부작용이 있어 씨앗을 제거하고 섭취해야 하는 불편함과 말린 푸룬이 플럼보다 훨씬 더 많은 영양분을 가지고 있어 플럼보다 푸룬이 더 각광 받고 있다.
푸룬의 또 다른 특성으로는 다량의 식이섬유를 포함하고 있고, 장의 수축작용을 일으켜 몸 안의 노폐물을 밖으로 배출시키는 기능을 가지고 있어 변비개선에 도움을 주며, 다량의 철분도 포함하고 있어 철분이 부족한 임신부나 출산을 한 여성들이 철분 보충을 위해 취식하기도 한다. 또한 푸룬에는 녹차의 4배나 높은 항산화 성분(1,770 ORAC unit)을 포함하고 있어 노화 방지나 피부 미용에 도움을 주기도 한다. 또한 푸룬은 상기 식이섬유조성물에서 푸룬의 공지된 효과를 나타내며, 특히 배변을 돕고 맛결정 물질로서 상기 식이섬유조성물의 맛을 좋게 할 수 있다.(이하 본 발명에서는 플럼 및 푸룬을 "서양자두"로 통칭한다)
상기 구아바(Psidium guajava L.)는 도금양(Myrtaceae)과 사디움(Psidium)속에 속하는 미국산 열대성 식물로서, 잎, 나무껍질, 열매 등을 건강식 및 약용으로 널리 이용할 수 있는 약용식물이다. 구아바에는 카르티노이드, 비타민 C, 마그네슘, 칼륨, 칼슘 등 비타민과 미네랄 등이 높은 함량으로 함유되어 있고 테르페노이드(terpenoid), 플라보노이드(flavonoid), 탄닌(tannin) 등과 같은 여러 유효성분이 알려져 있으며 미리세틴(myricetin), 아피제닌(apigenin), 엘라그산(ellagicacid), 안토시아닌(anthocyanin) 등의 페놀성 화합물과 비타민 C, 카로티노이드 등이 높은 함량으로 함유되어 있다. 약리작용으로는 과산화변이 억제작용(암 예방), 과산화수소 소거작용(노화 방지), 활성산소발생 억제작용(미백 효과), 항비만작용(아밀라제 억제), 항당뇨작용(당흡수 억제, 유사 인슐린 작용), 항알레르기 작용(히스타민류 억제), 탁월한 정장작용으로 설사를 방지하고 위장의 기능을 활성화 시키는 작용이 큰 것으로 보고되어 있다. 또한 과실과 잎의 고혈당 억제효과나 해열, 항균, 항돌연변이 등의 효과 또한 보고되고 있다.
상기 망고(Mangifera Indica (Mango) Fruit)는 옻나무과(Anacardiaceae) 망고속(Mangifera)에 속하는 과일로서 원산지는 동남아시아이며 주로 미얀마, 인도 북부, 멕시코 등 아열대 지방에 분포한다. 망고는 열매를 이용하기 위해 재배되는데, 주로 완숙한 열매를 생과로 먹는다. 태국과 필리핀에서는 덜 익은 열매를 일반적으로 가공 처리하여 절임, 시럽, 통조림, 주스, 건조된 얇은 조각 등으로 만들어 먹는다. 녹색열매는 다른 신 맛이 나는 열매와 같은 방법으로 고기향료, 음식물 받침으로 사용된다. 종자의 껍질은 제거하여 안에 있는 하얀 부분(인)을 가공 처리하여 가축의 먹이로 사용할 수 있다. 인도에서는 인을 식량기근에 중요하게 여기는데, 떫은맛은 굽든가 오랫동안 물속에 넣어두어 제거 시킨다. 어린잎은 신선한 야채 또는 조리하여 먹으며 건조시킨 꽃이나 나무껍질, 그리고 인은 달여서 수렴제 대용으로 민간에서 사용되고, 덜 익은 열매의 추출물, 나무껍질, 가지 그리고 잎은 항생작용이 있다고 보고 있다. 상기 망고는 비타민 A가 많고, 카로틴은 푸른 채소와 거의 비슷하게 들어 있다고 알려져 있다. 지금까지 약용부분으로서 망고의 줄기껍질, 잎, 과육 부분은 항산화제, 항염증제, 항-알레르기 진통제, 면역조절의 효과가 있음이 보고된 바 있다.
상기 바나나(Musa acuminata)는 외떡잎식물 생강목 파초과 바나나속에 속하는 식물의 총칭으로, 흔히 이 식물의 열매를 바나나라고 칭한다. 바나나에는 폴리페놀, 리그닌, 알란토인, 콜로소린산, 피토케미컬 등이 포함되어 있다. 폴리페놀은 대표적인 항산화 물질로 혈중 콜레스테롤 수치를 낮추고 심혈관 건강에도 도움을 준다. 리그닌은 무와 우엉에도 풍부한 식이섬유의 일종으로 장을 청소하고 변비를 해소하는 역할 뿐만 아니라 항암 및 항균 작용을 하기도 한다. 알란토인 성분은 각질을 제거하고 피부를 부드럽고 촉촉하게 하며 상처를 치유하는 데 도움을 준다.
또한 바나나잎이 나는 지역 원주민들은 화상 및 상처 부위에 신선한 바나나잎을 찧어 올리기도 했다고 알려지는데, 실제로 국제 화상 학술지 Burns에서는 화상 환자에게 바나나 잎 드레싱을 시행한 결과 통증이 줄어들고 감염 및 회복에 도움이 된다는 결과가 실리기도 했다. 콜로소린산은 인슐린을 대체할 수 있는 물질로, 혈당을 서서히 내려주는 기능을 한다고 알려지며, 중성지방과 콜레스테롤을 조절해 고지혈증이 있는 사람이 먹으면 도움이 된다.
자몽(grapefruit, Citrux paradise)은 운향과 감귤속(Citrus)에 속하는 그레이프프루트 나무의 열매이다. 상기 그레이프프루트 나무의 원산지는 서인도제도의 자메이카로 여겨진다. 상기 자몽은 포도와 비슷한 향이 있고 포도송이처럼 달리며, 이러한 연유로 영어명칭을 grapefruit으로 불리우게 되었다. 자몽은 귤 모양으로 즉, 구형 또는 부채구형으로, 겉껍질은 가죽질이며 표면이 매끄럽고 노란색이다. 속껍질은 얇고 부드러우며, 과육은 옅은 노란색으로 즙액이 풍부하고 맛은 시면서도 단맛이 강하며 쓴맛이 조금 있다. 대개는 냉동주스로 가공되며, 현재 미국 플로리다주에서 전세계 생산량의 60% 가량이 생산되고 있다.
일반적으로 자몽에는 100g을 기준으로 단백질 0.5g, 당질 7.5g, 지질 0.2g, 칼륨 142mg, 칼슘 30mg, 아연 0.17mg, 인 17mg, 철분 0.1mg, 나트륨 3mg, 비타민 A 34mg, 비타민 B1 0.08mg, 비타민 B2 0.04mg, 비타민 B6 0.05mg, 비타민 C 36mg, 비타민 E 0.3mg, 니아신 0.3mg, 베타카로틴 205mg, 식이섬유(섬유소) 1.14mg, 엽산 14.2mg 등이 함유되어 있는 것으로 알려져 있다.
그리고 자몽은 신맛을 내는 시트르산이 함유되어 있어 침이나 위액의 분비를 촉진하여 위의 기능에 도움을 주며, 자몽은 혈액 속의 인슐린 수준을 낮추는 효과가 있어서 당뇨병 환자나 다이어트에 도움을 주고, 자몽에 풍부한 펙틴은 체내의 콜레스테롤을 낮춰주기 때문에 고지혈증 환자나 동맥경화증, 심장병 환자들에게 효과가 있고 자몽의 겉껍질에는 항산화 효과 및 지질 감소 효과가 뛰어난 것으로 알려진 나린진이 다량 함유되어 있는 것으로 알려져 있다. 또한 붉은색 자몽은 리코펜과 베타카로틴을 함유하여 항산화 기능과 활성산소를 제거하므로, 암을 예방하는 효과가 있는 것으로 알려져 있다.
또한 차전자피를 세척하고 20 내지 100℃에서 건조하는 원료 준비 단계; 상기 준비한 차전자피를 믹서기를 이용해 분쇄하고 직경 80 mesh 이하의 체로 걸러 분말을 제조하는 분말화단계;, 상기 분말화한 차전자피분말 및 오렌지농축분말, 양배추추출액분말, 부원료분말을 저울을 이용해 칭량하는 원료 칭량 단계; 상기 칭량한 차전자피분말, 오렌지농축분말, 양배추추출액분말 및 부원료분말을 혼합하는 식이섬유조성물 혼합단계; 및 상기 제조한 식이섬유조성물을 포장기를 이용해 충진 및 밀봉하는 포장 단계;를 포함할 수 있다.
상기 차전자피를 포함한 상기 성분들은 추출물 형태로 사용해서는 효과를 얻기 힘들며, 식이섬유 형태를 포함하는 분말 형태로 조성물에 적용하는 것이 바람직하다. 그러기 위해 상기 차전자피를 먼저 세척을 진행한 후, 건조, 덖음 및 분말화하는 단계를 거쳐야 한다.
본 발명에서 세척 진행 시 세척 조건은 한정하지 않으며, 각 성분들을 흐르는 물에 충분히 세척하여 표면에 붙은 불순물을 제거한 후, 이를 오븐 등을 이용하여 건조하는 것이 바람직하다.
차전자피와 패션후르츠 등으로부터 식이섬유 등의 성분들이 함유된 추출물을 대량으로 얻기 위하여, 먼저 깨끗하게 세척된 각 성분들을 오븐에서 20 내지 100℃, 더욱 바람직하게는 60 내지 70℃의 온도에서 건조시키고, 이후 건조물을 덖음 및 분쇄하여 차전자피 및 나머지 원료의 분쇄물을 얻는 단계를 수행한다.
상기 덖음 공정은 차전자피 등의 불필요한 발효를 막기 위해 살청(fixation) 또는 실활(enzyme deactivation)하는 과정을 말하는 것으로, 그 조건을 한정하는 것은 아니나, 조성물을 80 내지 100℃의 범위로 설정된 용기에 투입하고 물 등의 용매나 다른 첨가물을 가하지 않은 건조상태에서 여러 번 조성물을 휘저어 볶아준다.
또한 본 발명에서 분쇄방법을 한정하는 것은 아니나, 각 성분들에 함유된 유용성분을 효과적으로 추출하기 위하여 분쇄효과가 뛰어난 하이퍼 믹서기 또는 더블콘 믹서기를 사용하여 80 메쉬(mesh) 이하의 분말이 되도록 한다.
상기 차전자피와 오렌지, 양배추, 패션후르츠 등의 분쇄물이 80 메쉬 초과인 경우 여과과정에서도 각 성분들의 이물질이 잔류함에 따라 혼화성이 하락할 수 있으며, 식이섬유의 장내 팽창 정도를 증가시켜 복통이나 설사를 유발할 수 있다.
상기와 같은 크기로 분쇄된 각 성분들은 분쇄물 그대로 사용하여도 좋으며, 유효성분의 섭취율과 함량을 더욱 높이기 위해 용매로 유효성분을 추출한 후, 이를 남은 식이섬유가 풍부한 고체성분들과 혼합하여 사용할 수도 있다.
이때 상기 오렌지농축분말, 양배추추출액분말, 패션후르츠농축분말 및 과일농축분말은 그 추출방법을 제한하지 않는바, 열수 추출, 냉침 추출, 가온 추출, 환류 냉각 추출, 초음파 추출 등 종래 게시된 방법에 의해 추출된 것이면 족하며, 용매로는 물, 에탄올 또는 이들의 혼합용매를 이용할 수 있다.
구체적으로 교반탱크에 상기 분쇄물과 에탄올 등의 용매를 투입하고, 이들 혼합물을 교반하는 단계를 수행함으로써, 분쇄물에 함유된 유용성분을 에탄올 용매에 추출한다. 이 단계는, 교반탱크에 분쇄물 100 중량부를 기준으로 용매 2,000 내지 3,000 중량부, 바람직하게는 2,500 중량부 비율로 혼합하고, 이후 교반탱크를 가열하여 분쇄물과 용매의 혼합물을 60 내지 70℃ 온도, 바람직하게는 65℃로 가온시키고, 가온된 상태에서 60분 내지 90분 동안, 바람직하게는 75분 동안 10 내지 20 rpm 의 속도, 바람직하게는 15 rpm 의 속도로 교반시킴으로써 이루어진다.
이러한 단계에 의하여, 상기 분쇄물에 함유된 유용성분이 용매에 추출되며, 이때 추출은 60 내지 70℃ 중온 상태의 용매에서 진행되기 때문에 유용성분이 고열에 의하여 파괴되는 것을 방지한다.
또한 용매가 중온 상태임에도 불구하고 분쇄물에서 유용성분이 효과적으로 추출될 수 있도록 용매 추출 과정에서 교반기 바닥에 설치된 초음파소자를 작동하여 용매에 초음파를 추가로 인가하는 단계를 더 수행할 수도 있다. 이러한 초음파는 용매에 진동에너지를 인가함으로써, 분쇄물로부터 유용성분이 더더욱 효과적으로 용출되게 한다.
다음으로 상기 유용성분이 함유된 혼합물을 여과시켜 이물질을 제거한 후 회수하여 초기 부피의 1/20이 되도록 감압 농축하는 단계를 수행하여, 농축된 분쇄물의 추출물을 얻을 수 있다.
이러한 추출방법을 이용하여, 베타카로틴, 알란토인, 리그닌, 폴리페놀, 콜로소린산등으로 이루어지는 유용성분이 함유된 분쇄물의 추출물을 대량으로 얻을 수 있으며, 이들 베타카로틴, 알란토인, 리그닌, 폴리페놀, 콜로소린산 등은 상호 복합적으로 작용하여 배변촉진 효과, 콜레스테롤 개선 효과, 항염효과 등을 향상시키는데 유효한 영향을 준다.
또한 상기와 같이 분쇄물의 유효성분을 용매로 추출한 후에 남은 불용성의 성분들은 용매에 의해 저온 가열됨에 따라 식이섬유를 풀어지게 함으로써 보다 소화 및 섭취하기 편한 상태로 바뀔 수 있으며 복통이나 설사와 같은 부작용을 줄일 수 있다.
이하, 실시예 및 비교예를 예로 들어 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
다만, 하기 실시예 및 비교예는 본 발명을 더욱 상세히 설명하기 위한 하나의 예시일 뿐, 본 발명이 하기 실시예 및 비교예에 제한되는 것은 아니다.
<실시예 1>
차전자피를 버블 세척기를 이용하여 세척한 후, 이를 50℃에서 30분간 건조하였다. 그리고 이를 각각 하이퍼 믹서기에 넣고 분쇄한 후, 80 mesh의 체로 걸러 분말을 제조하였다. 그 후 상기 분말화한 차전자피는 전자저울을 이용하고 오렌지농축분말, 양배추추출액분말 및 분말결정포도당, 과일농축분말, 효소처리스테비아, 구연산 및 첨가제를 포함하는 부원료분말을 정밀전자저울을 이용해 칭량한 다음 상기 차전자피분말, 오렌지농축분말, 양배추추출액분말, 부원료분말을 각각 80 중량부, 2 중량부, 5 중량부, 13중량부의 비율로 혼합하여 식이섬유조성물을 제조하였다.
<실시예 1-1>
상기 차전자피분말을 85 중량부, 양배추추출액분말을 1 중량부, 부원료분말을 12 중량부인 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 식이섬유조성물을 제조하였다.
<실시예 1-2>
상기 차전자피분말을 75 중량부, 양배추추출액분말을 10 중량부인 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 식이섬유조성물을 제조하였다.
<실시예 1-3>
상기 차전자피분말을 70 중량부, 양배추추출액분말을 15 중량부인 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 식이섬유조성물을 제조하였다.
<실시예 2>
상기 실시예 1에서 부원료분말을 8 중량부 및 패션후르츠농축분말을 5 중량부를 더 포함하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 식이섬유조성물을 제조하였다.
<실시예 3>
상기 실시예 2에서 목단피 농축 분말을 1 중량부를 더 포함하는 것을 제외하고는 실시예 2와 동일하게 식이섬유조성물을 제조하였다.
<실시예 4>
상기 실시예 2에서 백모등, 목단피 및 침향 농축 분말이 각각 3 : 1.5 : 1.5 중량비로 혼합된 혼합물을 1 중량부를 더 포함하는 것을 제외하고는 실시예 2와 동일하게 식이섬유조성물을 제조하였다.
<비교예 1>
상기 차전자피분말을 85 중량부 및 양배추추출액분말을 첨가하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 식이섬유조성물을 제조하였다.
<비교예 1-1>
상기 차전자피분말을 50 중량부, 양배추추출액분말 35 중량부인 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 식이섬유조성물을 제조하였다.
<비교예 1-2>
상기 차전자피분말을 90 중량부, 부원료분말 8 중량부 및 양배추추출액분말을 첨가하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 식이섬유조성물을 제조하였다.
<비교예 2>
상기 부원료분말 15 중량부 및 오렌지농축분말을 첨가하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 식이섬유조성물을 제조하였다.
<비교예 2-1>
상기 오렌지농축분말 15 중량부 및 부원료분말을 첨가하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 식이섬유조성물을 제조하였다.
<비교예 2-2>
상기 양배추추출액분말을 20 중량부 및 오렌지농축분말과 부원료분말을 첨가하지 않을 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 식이섬유조성물을 제조하였다.
<실험예 1> - 배변 촉진 효과 평가
실시예 1 내지 1-3, 실시예 2 및 비교예 1 내지 1-2에 대해 배변 촉진 및 콜레스테롤 개선용 식이섬유조성물의 배변 촉진 효과를 평가하기 위하여 하기의 방법으로 설문조사를 실시하였다. 평소에 변비증상이 있는 20~40대 남성 및 여성 각각 45명을 조사대상자로 선정하고, 총 4개 그룹(A~E)으로 랜덤하게 분류하여 테스트를 진행하였다. 실험기간 총 7일 중에는 변비 해소용 건강기능식품이나 변비약을 섭취하지 않도록 하였으며, 식사는 평소와 동일하게 섭취하도록 하였다.
테스트 기간인 총 7일 동안 모든 대상자에게 아침, 점심, 저녁 동일한 식사를 제공하였고 제한 조건으로 대조군 대상자는 500 ml 생수만이 제공되었고, 실시예 1 내지 1-3, 실시예 2대상자들에게는 500 ml 생수와 각각의 배변촉진 및 콜레스테롤 개선용 식이섬유조성물을 함께 제공하였고, 비교예 1 내지 1-2 대상자들에게는 500 ml 생수와 비교용 식이섬유조성물을 함께 제공하였으며, 음용 시간 및 음용량은 하루 중 아침과 저녁 각각 1회씩 하루당 총2회 섭취하도록 하였다.
설문조사를 통해 모든 대상자에게 변비 개선효과를 0점(개선효과 없음)부터 5점(개선효과 우수)까지 및 부작용 정도(알레르기, 구토, 두통, 메스꺼움, 가스발생, 복부팽만)를 0점(부작용 없음)부터 5점(부작용 심함)까지 총 6점 스케일로 평가하였고, 각 대상자들이 채점한 점수를 평균한 후 소수점 둘째 자리에서 반올림하여 그 결과를 하기 <표 1>에 나타냈다.
구 분 |
실시예 1 |
실시예 1-1 |
실시예 1-2 |
실시예 1-3 |
실시예 2 |
비교예 1 |
비교예 1-1 |
비교예 1-2 |
대조군 |
변비개선 |
4.5 |
4.3 |
4.1 |
4.2 |
4.8 |
3.8 |
2.9 |
4.2 |
1.8 |
부작용유무 |
0.4 |
0.8 |
0.6 |
0.9 |
0.2 |
1.1 |
4..1 |
4.6 |
- |
상기 <표 1>을 통해 상기 식이섬유조성물의 배변 촉진 효과를 평가한 결과 상기 차전자피분말과 상기 양배추추출액분말을 포함해 제조한 실시예 1 내지 1-3 및 상기 실시예 1에 패션후르츠농축분말을 더 포함해 제조한 실시예 2에 따른 배변 촉진 효과가 상기 차전자피분말의 함량이 범위를 벗어나거나 양배추추출액분말을 포함하지 않은 비교예 1 내지 1-2 및 대조군에 비해 개선된 것을 알 수 있었다.
<실험예 2> - 콜레스테롤 개선 효과 평가
몸무게 80±20g 전후의 4 주령된 수컷 래트(male Sprague-Dawley 계) 6 마리를 (주)오리엔트바이오로부터 구입하여, 온도와 습도가 일정하게 유지되는 사육실에서 12h 명/암(light/dark) 사이클을 유지하고 일반 사료인 퓨리나 설치류 동물사료를 1일 총 0.5g을 1일 3회로 나누어 식이시키면서 1주일간 적응시켰다.
상기 적응 기간과 같은 조건으로 4주 동안 일반 사료를 식이시킨 대조군(normal) 래트 1 마리와, 상기 적응 기간과 같은 조건으로 일반 사료를 식이시키되 상기 실시예 1 내지 1-3 및 비교예 1-1에서 제조된 본 발명의 식이섬유조성물 총 0.15g을 1일 3회로 나누어 사료에 추가로 혼합하여 추가로 섭취하도록 한 실험군 래트 5마리에 대하여 인비보(in vivo) 실험을 실시하였다. 이때, 물은 자유롭게 섭취할 수 있도록 하였다.
상기 래트는 처치하기 12시간 전부터 절식시킨 후 에테르로 마취 후 개복하여 헤파린으로 처리된 주사기로 복부 대동맥에서 혈액을 채취하여 이를 10 에서 1시간 방치한 후, 3000rpm에서 20분간 원심 분리하여 혈청을 분리하여 분석 시까지 냉동 보관하였다.
하기 실험에서의 결과는 평균±표준편차로 나타내었으며, 대조군과 실험군과의 평균의 차이를 검정할 때에는 Student's t-test로 검정하여 P값이 0.05 미만일 때 통계적인 유의한 차이가 있는 것으로 판정하였다.
냉동 보관된 혈청을 상온 해동한 후 효소법에 의한 kit를 사용하여 Dextran-sulfate-Mg(II)를 혈청과 반응시켜 혈청 내 LDL를 침전시킨 후 상층액인 HDL 분획(fraction)을 검체로 사용하여 HDL-콜레스테롤 에스테르가 시약에 의해 발색된 퍼플블루 색소(purple blue pigment)에 대하여 580nm에서 흡광도를 구하여 측정하였다. 정량 사용 시약은 HDL-CHO (Roche, Switzerland) 이며, 측정기기는 7600-110 (Hitachi, Japan)을 사용하였다.
또한, 침전된 LDL 분획을 검체로 사용하여 LDL-콜레스테롤 에스테르가 시약에 의해 발색된 퍼플블루 색소(purple blue pigment)에 대하여 580nm에서 흡광도를 구하여 측정하였다. 정량 사용 시약은 LDL-CHO (Roche, Switzerland)이며, 측정기기는 7600-110 (Hitachi, Japan)을 사용하였다.
한편, 총 콜레스테롤은 아산시약(Asan Inc., Hwaseong, Korea)을 사용하여 효소법으로 측정하였다.
상기 대조군 래트 1마리 및 실험군 래트 5마리에 대하여 상기와 같은 과정에 의해 측정된 혈청 내 총 콜레스테롤, HDL 콜레스테롤 및 LDL 콜레스테롤 관련 흡광도 값을 구해 소수점 둘째 자리에서 반올림하여 그 결과를 하기 <표 2>에 나타내었다.
구 분 |
총콜레스테롤 |
HDL 콜레스테롤 |
LDL 콜레스테롤 |
실시예 1 |
54.62±4.31 |
37.13±0.89 |
8.25±1.65 |
실시예 1-1 |
54.89±5.67 |
38.52±0.36 |
8.13±1.33 |
실시예 1-2 |
55.16±8.95 |
36.46±1.85 |
8.68±1.94 |
실시예 1-3 |
55.96±2.82 |
36.10±1.22 |
8.79±1.10 |
비교예 1-1 |
65.81±9.37 |
29.24±0.75 |
11.66±1.02 |
대조군 |
72.31±3.14 |
21.62±1.58 |
13.18±1.85 |
상기 <표 2>를 통해 상기 식이섬유조성물의 콜레스테롤 개선 효과를 평가한 결과 상기 차전자피분말과 상기 양배추추출액분말을 포함해 제조한 실시예 1 내지 1-3에 따른 콜레스테롤 개선 효과가 상기 차전자피분말의 함량 범위를 벗어난 비교예 1-1 및 대조군에 비해 개선된 것을 알 수 있었다.
<실험예 3> - 기호성 향상 효과 평가
19 내지 45세의 남녀 각각 15인의 패널을 선정한 후, 기호도를 5점척도법으로 실시하였다. 관능검사 평가는 맛, 향, 색 및 전반적인 선호도이며, 1점에서 5점으로 갈수록 기호도가 높도록 평가하였고, 점수는 소수점 둘째 자리에서 반올림하여 그 결과를 하기 <표 3>에 나타냈다.
구 분 |
실시예 1 |
실시예 1-1 |
실시예 1-2 |
실시예 1-3 |
실시예 2 |
비교예 2 |
비교예 2-1 |
비교예 2-2 |
맛 |
4.5 |
4.1 |
4.6 |
4.3 |
4.0 |
3.7 |
3.4 |
2.0 |
향 |
4.4 |
4.7 |
4.6 |
4.9 |
4.1 |
3.3 |
3.1 |
1.9 |
색 |
4.0 |
4.3 |
4.1 |
4.6 |
3.9 |
3.1 |
3.5 |
3.2 |
기호도 |
4.1 |
4.2 |
4.0 |
4.3 |
4.6 |
3.3 |
3.5 |
1.6 |
상기 <표 3>을 통해 상기 식이섬유조성물의 기호성 향상 효과를 평가한 결과 상기 차전자피분말과 상기 양배추추출액분말을 포함해 제조한 실시예 1 내지 1-3 및 상기 실시예 1에 패션후르츠농축분말을 더 포함해 제조한 실시예 2에 따른 기호성 향상 효과가 상기 오렌지농축분말을 포함하지 않거나 양배추추출액분말을 포함하지 않거나 오렌지농축분말과 양배추추출액분말 모두를 포함하지 않은 비교예 2 내지 1-2에 비해 개선된 것을 알 수 있었다.
<실험예 4> - 항알레르기 특성 평가
먼저 알러지를 갖고 있지 않은 검사 대상자를 모집한 후, 검사 대상자 팔의 안쪽 면에 항원액으로 히스타민 용액을 떨어뜨리고 침으로 표피까지 찔러서 표준화된 항원액이 표피까지 스며들게 한 다음, 히스타민 용액을 떨어뜨린 표피에 하기 실시예 및 비교예의 시편을 각각 부착하였다. 그리고 부착 직후, 부착 1주일, 2주일 후의 피부반응의 강도, 즉, 팽윤 형성 및 홍반 수반의 여부를 육안으로 관찰하여 하기의 기준으로 판정하여 하기 <표 4>에 나타냈다.
[판정 기준]
- : 팽윤이 형성되지 않음
+ : 팽윤이 경미하게 발생함
++ : 팽윤의 직경이 3㎜ 미만이며, 홍반이 수반됨
+++ : 팽윤의 직경이 3㎜ 초과이며, 홍반이 수반됨
구 분 |
항알러지특성 |
직후 |
1주일후 |
2주일후 |
실시예 2 |
- |
++ |
++ |
실시예 3 |
- |
- |
+ |
실시예 4 |
- |
- |
- |
상기 <표 4>와 같이 패션후르츠농축분말을 포함하는 식이섬유조성물은 알레르기 반응이 있으나 백모등, 목단피 및 침향 농축 분말에 의해 항알레르기 특성이 발현됨을 알 수 있으며, 구체적으로 목단피 농축 분말을 단독으로 포함한 경우보다, 백모등, 침향, 목단피 농축 분말을 모두 포함한 실시예 4의 경우 항알레르기 특성이 가장 우수한 것을 알 수 있었다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시 예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다.
따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시 예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.