KR102861018B1 - Method for manufacturing a phaseolamin-containing complex extract composition effective for blood glucose spike inhibition and body fat reduction, and pharmaceutical compositions comprising thereof - Google Patents
Method for manufacturing a phaseolamin-containing complex extract composition effective for blood glucose spike inhibition and body fat reduction, and pharmaceutical compositions comprising thereofInfo
- Publication number
- KR102861018B1 KR102861018B1 KR1020250015681A KR20250015681A KR102861018B1 KR 102861018 B1 KR102861018 B1 KR 102861018B1 KR 1020250015681 A KR1020250015681 A KR 1020250015681A KR 20250015681 A KR20250015681 A KR 20250015681A KR 102861018 B1 KR102861018 B1 KR 102861018B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- extract
- weight
- phaseolamin
- parts
- composition
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; PREPARATION OR TREATMENT THEREOF
- A23L33/00—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof
- A23L33/10—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof using additives
- A23L33/105—Plant extracts, their artificial duplicates or their derivatives
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; PREPARATION OR TREATMENT THEREOF
- A23L29/00—Foods or foodstuffs containing additives; Preparation or treatment thereof
- A23L29/06—Enzymes
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
- A23V2002/00—Food compositions, function of food ingredients or processes for food or foodstuffs
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
- A23V2200/00—Function of food ingredients
- A23V2200/30—Foods, ingredients or supplements having a functional effect on health
- A23V2200/328—Foods, ingredients or supplements having a functional effect on health having effect on glycaemic control and diabetes
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
- A23V2200/00—Function of food ingredients
- A23V2200/30—Foods, ingredients or supplements having a functional effect on health
- A23V2200/332—Promoters of weight control and weight loss
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
- A23V2250/00—Food ingredients
- A23V2250/20—Natural extracts
- A23V2250/21—Plant extracts
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
- A23V2250/00—Food ingredients
- A23V2250/20—Natural extracts
- A23V2250/21—Plant extracts
- A23V2250/214—Tea
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
- A23V2300/00—Processes
- A23V2300/14—Extraction
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
- A23V2300/00—Processes
- A23V2300/44—Supercritical state
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
- A23V2300/00—Processes
- A23V2300/50—Concentrating, enriching or enhancing in functional factors
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Nutrition Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Botany (AREA)
- Mycology (AREA)
- Medicines Containing Plant Substances (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
Abstract
본 발명은 혈당 스파이크 억제 및 체지방 감소에 효과가 있는 파세올라민 함유 복합 추출물의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 흰강낭콩으로부터 추출된 파세올라민 함유 추출물 70-80중량부, 돼지감자 추출물 15-25중량부, 녹차 추출물 1-5중량부 및 흑마늘 농축물 1-5중량부를 포함하는 조성물을 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 제조방법은 각 원료의 최적 추출 조건을 적용하고 유산균 발효 공정을 도입함으로써, 파세올라민의 생체이용률을 180%까지 향상시켰으며, α-글루코시다아제 및 α-아밀라아제 저해활성이 각각 85.5% 및 78.2%로 우수한 혈당 스파이크 억제 효과를 나타내었다. 또한 지방전구세포에서 중성지방 함량을 54.2% 감소시키고 지방분화 마커의 발현을 60% 이상 억제하는 등 탁월한 체지방 감소 효과를 보였다. 본 발명의 조성물은 12개월 이상의 우수한 저장안정성을 가지며, 산업적 대량생산이 용이한 장점이 있어 혈당 조절 및 체지방 감소를 위한 기능성 식품 소재로서 높은 활용가치를 지닌다.The present invention relates to a method for preparing a phaseolamin-containing complex extract effective in suppressing blood sugar spikes and reducing body fat, and more particularly, to a method for preparing a composition comprising 70-80 parts by weight of a phaseolamin-containing extract extracted from white kidney beans, 15-25 parts by weight of a Jerusalem artichoke extract, 1-5 parts by weight of a green tea extract, and 1-5 parts by weight of a black garlic concentrate. The preparation method according to the present invention improves the bioavailability of phaseolamin up to 180% by applying optimal extraction conditions for each raw material and introducing a lactic acid bacteria fermentation process, and exhibits an excellent blood sugar spike suppression effect with α-glucosidase and α-amylase inhibitory activities of 85.5% and 78.2%, respectively. In addition, it exhibited an excellent body fat reduction effect, such as reducing neutral fat content by 54.2% in preadipocytes and suppressing the expression of adipogenesis markers by more than 60%. The composition of the present invention has excellent storage stability of more than 12 months and has the advantage of being easy to mass-produce industrially, so it has high utility value as a functional food material for blood sugar control and body fat reduction.
Description
본 발명은 혈당 스파이크 억제 및 체지방 감소에 효과가 있는 파세올라민 함유 복합 추출물의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 흰강낭콩(Phaseolus vulgaris)으로부터 추출된 파세올라민을 주성분으로 하고, 이눌린이 풍부한 돼지감자 추출물, 카테킨이 풍부한 녹차 추출물, 및 S-알릴시스테인이 강화된 흑마늘 농축물을 포함하는 복합 추출물을 제조하고, 이를 유산균 발효공정을 통해 생체이용률을 향상시킨 기능성 식품 소재의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a complex extract containing phaseolamine, which is effective in suppressing blood sugar spikes and reducing body fat, and more particularly, to a method for producing a functional food material, which comprises producing a complex extract containing phaseolamine extracted from white kidney beans (Phaseolus vulgaris) as a main component, an inulin-rich Jerusalem artichoke extract, a catechin-rich green tea extract, and a black garlic concentrate fortified with S-allylcysteine, and then improving the bioavailability of the extract through a lactic acid bacteria fermentation process.
파세올라민(Phaseolamin)은 흰강낭콩(Phaseolus vulgaris)에 함유된 주요 활성성분으로서, 다양한 생리활성이 보고되어 있다. 종래에는 단순 용매 추출법을 이용하여 파세올라민을 추출하였으나, 이러한 방법은 추출 수율이 낮고 생체이용률이 저조하다는 문제점이 있었다. 또한, 기존의 파세올라민 함유 조성물은 장기 보관 시 유효성분의 안정성이 저하되는 문제점이 있었다.Phaseolamin, the main active ingredient found in white kidney beans (Phaseolus vulgaris), has been reported to exhibit a variety of physiological activities. Traditionally, phaseolamin was extracted using simple solvent extraction, but this method suffered from low extraction yields and poor bioavailability. Furthermore, existing phaseolamin-containing compositions exhibited reduced stability of the active ingredient during long-term storage.
종래기술에는 흰강낭콩으로부터 파세올라민을 추출하는 다양한 방법이 개시되어 있으나, 초임계 추출, 효소 처리, 발효 등의 복합적인 공정을 통해 생체이용률을 향상시키고 장기 안정성을 확보하는 기술은 개시되어 있지 않다.Although various methods for extracting phaseolamin from white kidney beans are disclosed in the prior art, a technology for improving bioavailability and ensuring long-term stability through complex processes such as supercritical extraction, enzyme treatment, and fermentation is not disclosed.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 구체적으로는 다음과 같은 목적을 달성하고자 한다.The present invention is intended to solve the problems of the prior art as described above, and specifically to achieve the following objectives.
첫째, 흰강낭콩으로부터 파세올라민을 효율적으로 추출하고, 이의 생체이용률을 획기적으로 향상시킬 수 있는 제조방법을 제공하고자 한다.First, we aim to provide a manufacturing method that can efficiently extract phaseolamin from white kidney beans and dramatically improve its bioavailability.
둘째, 혈당 스파이크 억제 및 체지방 감소에 효과가 있는 기능성 소재를 개발함에 있어, 돼지감자 추출물, 녹차 추출물 및 흑마늘 농축물과의 시너지 효과를 통해 파세올라민의 효능을 극대화할 수 있는 최적의 배합비율과 제조공정을 제공하고자 한다.Second, in developing a functional material that is effective in suppressing blood sugar spikes and reducing body fat, we aim to provide the optimal mixing ratio and manufacturing process that can maximize the efficacy of phaseolamine through the synergistic effect with Jerusalem artichoke extract, green tea extract, and black garlic concentrate.
셋째, 유산균 발효공정을 도입하여 파세올라민의 생체이용률을 향상시키고, 발효 과정에서 생성되는 다양한 대사산물을 통해 혈당 조절 및 체지방 감소 효과를 증진시키고자 한다.Third, we aim to improve the bioavailability of phaseolamin by introducing a lactic acid bacteria fermentation process and to enhance the blood sugar control and body fat reduction effects through various metabolites produced during the fermentation process.
넷째, 제품의 저장안정성을 향상시키고 대량생산이 용이한 제조공정을 확립함으로써, 산업적 활용가치가 높은 기능성 식품 소재를 개발하고자 한다.Fourth, we aim to develop functional food materials with high industrial utility by improving the storage stability of products and establishing a manufacturing process that facilitates mass production.
본 발명은 파세올라민이 함유된 흰강낭콩 추출물, 돼지감자 추출물, 녹차 추출물 및 흑마늘 농축물을 추출 및 혼합하여 제조하는 것을 특징으로 하는 조성물의 제조방법을 제공한다.The present invention provides a method for producing a composition characterized by extracting and mixing white kidney bean extract, Jerusalem artichoke extract, green tea extract, and black garlic concentrate containing phaseolamin.
이때, 상기 조성물은 조성물의 총 중량을 기준으로, 흰강낭콩 추출물 70 내지 80중량부, 돼지감자 추출물 15 내지 25중량부, 녹차 추출물 1 내지 5중량부, 및 흑마늘 농축물 1 내지 5중량부를 포함하되, 상기 각 성분의 총 합이 100중량부가 되도록 혼합하는 것을 특징으로 한다.At this time, the composition comprises, based on the total weight of the composition, 70 to 80 parts by weight of white kidney bean extract, 15 to 25 parts by weight of Jerusalem artichoke extract, 1 to 5 parts by weight of green tea extract, and 1 to 5 parts by weight of black garlic concentrate, and is characterized in that the total sum of the above components is mixed to be 100 parts by weight.
이때, 상기 흰강낭콩 추출물은 주정을 용매로 하여 추출된 것이고, 상기 돼지감자 추출물은 초임계 이산화탄소를 용매로 하여 추출된 것이며, 상기 녹차 추출물은 물을 용매로 하여 추출된 것이고, 상기 흑마늘 농축물은 효소 처리 후 농축된 것인 것을 특징으로 한다.At this time, the white kidney bean extract is extracted using alcohol as a solvent, the sweet potato extract is extracted using supercritical carbon dioxide as a solvent, the green tea extract is extracted using water as a solvent, and the black garlic concentrate is characterized in that it is concentrated after enzyme treatment.
이, (a) 분쇄된 흰강낭콩을 60 내지 80부피%의 주정으로 60 내지 80℃에서 2 내지 4시간 동안 추출하고, 10μm 이하 공경의 필터로 여과 후 40 내지 50℃에서 감압농축하여 건조하는 단계; (b) 분쇄된 돼지감자를 초임계 이산화탄소와 주정의 혼합용매(8:2 내지 9:1, v/v)로 40 내지 50℃에서 추출하고, 여과 및 농축하는 단계; (c) 분쇄된 녹차 잎을 80 내지 90℃의 정제수로 10 내지 20분간 추출하고, 여과 후 분무건조하는 단계; (d) 흑마늘을 식품용 가수분해 효소로 60 내지 70℃에서 처리하고, 4 내지 8시간 동안 감압농축하는 단계; 및 (e) 상기 각 추출물들을 전체 조성물 100중량부를 기준으로 흰강낭콩 추출물 75중량부, 돼지감자 추출물 20중량부, 녹차 추출물 2.5중량부 및 흑마늘 농축물 2.5중량부의 비율로 균일하게 혼합하는 단계를 포함한다.This method comprises the steps of: (a) extracting pulverized white kidney beans with 60 to 80% by volume of alcohol at 60 to 80°C for 2 to 4 hours, filtering the extract through a filter having a pore size of 10 μm or less, and drying the extract by concentrating under reduced pressure at 40 to 50°C; (b) extracting pulverized Jerusalem artichokes with a mixed solvent of supercritical carbon dioxide and alcohol (8:2 to 9:1, v/v) at 40 to 50°C, filtering, and concentrating the extract; (c) extracting pulverized green tea leaves with purified water at 80 to 90°C for 10 to 20 minutes, filtering, and spray drying; (d) treating black garlic with a food-grade hydrolytic enzyme at 60 to 70°C, and concentrating the extract under reduced pressure for 4 to 8 hours; And (e) a step of uniformly mixing the above extracts in a ratio of 75 parts by weight of white kidney bean extract, 20 parts by weight of Jerusalem artichoke extract, 2.5 parts by weight of green tea extract, and 2.5 parts by weight of black garlic concentrate based on 100 parts by weight of the total composition.
이때, 상기 (e) 단계 후, (f) 혼합된 조성물을 식품의약품안전처에서 인정한 식용 유산균과 함께 35 내지 40℃상대습도 60 내지 80%에서 24 내지 48시간 동안 발효시키는 단계; 및 (g) 발효물을 수분함량 5중량% 이하, 수분활성도 0.5 이하가 되도록 건조하여 최종 제품을 수득하는 단계를 추가로 포함하며, 상기 최종 제품은 25℃상대습도 60% 조건에서 12개월 이상 보관 가능한 것을 특징으로 한다.At this time, after the step (e), the method further comprises a step of fermenting the mixed composition with edible lactic acid bacteria approved by the Ministry of Food and Drug Safety at 35 to 40°C and a relative humidity of 60 to 80% for 24 to 48 hours; and a step of drying the fermented product to a moisture content of 5 wt% or less and a water activity of 0.5 or less to obtain a final product. The final product is characterized in that it can be stored for more than 12 months under conditions of 25°C and a relative humidity of 60%.
본 발명에 따른 파세올라민 함유 복합 추출물의 제조방법은 다음과 같은 효과를 제공한다.The method for producing a complex extract containing phaseolamin according to the present invention provides the following effects.
첫째, 주정 추출, 초임계 추출, 효소 처리 등 최적화된 추출 공정을 통해 각 원료의 유효성분 추출 수율이 향상되며, 특히 파세올라민의 추출 효율이 종래기술 대비 50% 이상 증가된다.First, the extraction yield of effective ingredients of each raw material is improved through optimized extraction processes such as alcohol extraction, supercritical extraction, and enzyme treatment, and in particular, the extraction efficiency of phaseolamin is increased by more than 50% compared to conventional technologies.
둘째, 유산균 발효를 통해 파세올라민의 생체이용률이 180%까지 향상되며, α-글루코시다아제 및 α-아밀라아제 저해활성이 각각 85.5% 및 78.2%로 우수한 혈당 스파이크 억제 효과를 나타낸다.Second, the bioavailability of phaseolamin is improved by up to 180% through lactic acid bacteria fermentation, and the α-glucosidase and α-amylase inhibitory activities are 85.5% and 78.2%, respectively, demonstrating an excellent blood sugar spike suppression effect.
셋째, 지방전구세포에서 중성지방 함량을 54.2% 감소시키고 지방분화 마커의 발현을 60% 이상 억제하는 등 탁월한 체지방 감소 효과를 보인다.Third, it shows an excellent body fat reduction effect, such as reducing neutral fat content in preadipocytes by 54.2% and suppressing the expression of fat differentiation markers by more than 60%.
넷째, 최적화된 건조 공정을 통해 수분활성도를 0.5 이하로 조절함으로써, 실온에서 12개월 이상 안정적으로 보관이 가능하다.Fourth, by controlling the water activity to 0.5 or less through an optimized drying process, it can be stored stably at room temperature for more than 12 months.
다섯째, 본 발명의 제조방법은 식품산업에서 통상적으로 사용되는 장비와 공정을 활용하므로 대량생산이 용이하며, 균일한 품질의 제품을 안정적으로 생산할 수 있다.Fifth, the manufacturing method of the present invention utilizes equipment and processes commonly used in the food industry, so mass production is easy and products of uniform quality can be stably produced.
마지막으로, 발효 과정에서 생성되는 다양한 생리활성 물질들이 파세올라민의 효과를 상승적으로 증진시켜, 혈당 조절과 체지방 감소에 복합적인 개선 효과를 나타낸다.Lastly, various physiologically active substances produced during the fermentation process synergistically enhance the effects of phaseolamin, resulting in a complex improvement in blood sugar control and body fat reduction.
이와 같이 본 발명은 우수한 기능성과 안정성을 갖는 식품 소재를 제공함으로써, 혈당 관리와 체지방 감소가 필요한 소비자들을 위한 고부가가치 기능성 식품 산업에 크게 기여할 수 있다.In this way, the present invention can greatly contribute to the high value-added functional food industry for consumers who need to manage blood sugar levels and reduce body fat by providing a food material with excellent functionality and stability.
이하에서, 실시예들에 대한 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 예시를 위한 목적으로 개시된 것으로서, 다양한 형태로 변경되어 실시될 수 있다. 따라서, 실시예들은 특정한 개시형태로 한정되는 것이 아니며, 본 명세서의 범위는 기술적 사상에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.The specific structural or functional descriptions of the embodiments below are provided for illustrative purposes only and may be modified and implemented in various forms. Accordingly, the embodiments are not limited to the specific disclosed forms, and the scope of this specification includes modifications, equivalents, or alternatives that fall within the technical scope.
제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이런 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 해석되어야 한다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.Although terms such as "first" or "second" may be used to describe various components, these terms should be interpreted solely to distinguish one component from another. For example, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may also be referred to as a first component.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.When it is said that a component is "connected" to another component, it should be understood that it may be directly connected or connected to that other component, but there may also be other components in between.
실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 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.The terms used in the examples are for illustrative purposes only and should not be construed as limiting. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as "comprise" or "have" are intended to indicate the presence of a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but should be understood to not preclude the presence or addition of one or more other features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 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.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the art to which the embodiments pertain. Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with their meaning in the context of the relevant technology, and shall not be interpreted in an idealized or overly formal sense unless explicitly defined herein.
본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.The present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and these embodiments are provided only to make the disclosure of the present invention complete and to fully inform a person having ordinary skill in the art to which the present invention pertains of the scope of the invention, and the present invention is defined only by the scope of the claims.
본 발명의 실시예들에서, 별도로 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 발명의 실시예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In the embodiments of the present invention, unless otherwise defined, all terms, including technical or scientific terms, used herein have the same meaning as commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with their meaning in the context of the relevant technology, and shall not be interpreted in an idealized or overly formal sense unless explicitly defined in the embodiments of the present invention.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.In describing the present invention, if a detailed description of a related known technology is judged to unnecessarily obscure the gist of the present invention, such detailed description will be omitted. In the present specification, where the terms "includes," "has," and "consists of," are used, other parts may be added, unless "only" is used. When a component is expressed in the singular, it also includes the plural, unless otherwise explicitly stated.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.When interpreting a component, it is interpreted as including the error range even if there is no separate explicit description.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.The individual features of the various embodiments of the present invention can be partially or wholly combined or combined with each other, and as can be fully understood by those skilled in the art, various technical connections and operations are possible, and each embodiment can be implemented independently of each other or can be implemented together in a related relationship.
본 발명은 혈당 스파이크 억제 및 체지방 감소에 효과가 있는 파세올라민 함유 복합 추출물의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 흰강낭콩(Phaseolus vulgaris)으로부터 추출된 파세올라민을 주성분으로 하고, 이눌린이 풍부한 돼지감자 추출물, 카테킨이 풍부한 녹차 추출물, 및 S-알릴시스테인이 강화된 흑마늘 농축물을 포함하는 복합 추출물을 제조하고, 이를 유산균 발효공정을 통해 생체이용률을 향상시킨 기능성 식품 소재의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a complex extract containing phaseolamine, which is effective in suppressing blood sugar spikes and reducing body fat, and more particularly, to a method for producing a functional food material, which comprises producing a complex extract containing phaseolamine extracted from white kidney beans (Phaseolus vulgaris) as a main component, an inulin-rich Jerusalem artichoke extract, a catechin-rich green tea extract, and a black garlic concentrate fortified with S-allylcysteine, and then improving the bioavailability of the extract through a lactic acid bacteria fermentation process.
구체적으로, 본 발명은 주정 추출, 초임계 추출, 효소 처리 등 각 원료의 특성에 최적화된 추출 공정과 유산균 발효를 통한 생체이용률 증진 기술을 결합하여, 혈당 상승을 억제하고 체지방 감소에 효과가 있는 기능성 식품 소재를 제조하는 기술 분야에 속한다. 특히, 본 발명은 식후 혈당 스파이크를 효과적으로 제어하고 체지방 축적을 억제하는 신규한 기능성 소재를 제공함으로써, 대사증후군 예방 및 관리를 위한 식품산업 분야에 유용하게 활용될 수 있다.Specifically, the present invention belongs to the technical field of manufacturing functional food materials that suppress blood sugar levels and reduce body fat by combining extraction processes optimized for the characteristics of each raw material, such as alcohol extraction, supercritical extraction, and enzyme treatment, with a technology for enhancing bioavailability through lactic acid bacteria fermentation. In particular, the present invention provides a novel functional material that effectively controls postprandial blood sugar spikes and suppresses body fat accumulation, thereby being usefully utilized in the food industry for the prevention and management of metabolic syndrome.
이와 같이 본 발명은 천연물로부터 유래한 기능성 원료의 추출 및 가공 기술, 발효 기술, 그리고 기능성 식품 소재 개발 기술이 복합적으로 적용되는 첨단 식품가공 기술 분야에 속한다고 할 수 있다.In this way, the present invention can be said to belong to the field of advanced food processing technology in which extraction and processing technology of functional raw materials derived from natural products, fermentation technology, and functional food material development technology are comprehensively applied.
본 발명은 파세올라민이 함유된 흰강낭콩 추출물, 돼지감자 추출물, 녹차 추출물 및 흑마늘 농축물을 추출 및 혼합하여 제조하는 것을 특징으로 하는 조성물의 제조방법을 제공한다.The present invention provides a method for producing a composition characterized by extracting and mixing white kidney bean extract, Jerusalem artichoke extract, green tea extract, and black garlic concentrate containing phaseolamin.
이때, 상기 조성물은 조성물의 총 중량을 기준으로, 흰강낭콩 추출물 70 내지 80중량부, 돼지감자 추출물 15 내지 25중량부, 녹차 추출물 1 내지 5중량부, 및 흑마늘 농축물 1 내지 5중량부를 포함하되, 상기 각 성분의 총 합이 100중량부가 되도록 혼합하는 것을 특징으로 한다.At this time, the composition comprises, based on the total weight of the composition, 70 to 80 parts by weight of white kidney bean extract, 15 to 25 parts by weight of Jerusalem artichoke extract, 1 to 5 parts by weight of green tea extract, and 1 to 5 parts by weight of black garlic concentrate, and is characterized in that the total sum of the above components is mixed to be 100 parts by weight.
이때, 상기 흰강낭콩 추출물은 주정을 용매로 하여 추출된 것이고, 상기 돼지감자 추출물은 초임계 이산화탄소를 용매로 하여 추출된 것이며, 상기 녹차 추출물은 물을 용매로 하여 추출된 것이고, 상기 흑마늘 농축물은 효소 처리 후 농축된 것인 것을 특징으로 한다.At this time, the white kidney bean extract is extracted using alcohol as a solvent, the sweet potato extract is extracted using supercritical carbon dioxide as a solvent, the green tea extract is extracted using water as a solvent, and the black garlic concentrate is characterized in that it is concentrated after enzyme treatment.
이, (a) 분쇄된 흰강낭콩을 60 내지 80부피%의 주정으로 60 내지 80℃에서 2 내지 4시간 동안 추출하고, 10μm 이하 공경의 필터로 여과 후 40 내지 50℃에서 감압농축하여 건조하는 단계; (b) 분쇄된 돼지감자를 초임계 이산화탄소와 주정의 혼합용매(8:2 내지 9:1, v/v)로 40 내지 50℃에서 추출하고, 여과 및 농축하는 단계; (c) 분쇄된 녹차 잎을 80 내지 90℃의 정제수로 10 내지 20분간 추출하고, 여과 후 분무건조하는 단계; (d) 흑마늘을 식품용 가수분해 효소로 60 내지 70℃에서 처리하고, 4 내지 8시간 동안 감압농축하는 단계; 및 (e) 상기 각 추출물들을 전체 조성물 100중량부를 기준으로 흰강낭콩 추출물 75중량부, 돼지감자 추출물 20중량부, 녹차 추출물 2.5중량부 및 흑마늘 농축물 2.5중량부의 비율로 균일하게 혼합하는 단계를 포함한다.This method comprises the steps of: (a) extracting pulverized white kidney beans with 60 to 80% by volume of alcohol at 60 to 80°C for 2 to 4 hours, filtering the extract through a filter having a pore size of 10 μm or less, and drying the extract by concentrating under reduced pressure at 40 to 50°C; (b) extracting pulverized Jerusalem artichokes with a mixed solvent of supercritical carbon dioxide and alcohol (8:2 to 9:1, v/v) at 40 to 50°C, filtering, and concentrating the extract; (c) extracting pulverized green tea leaves with purified water at 80 to 90°C for 10 to 20 minutes, filtering, and spray drying; (d) treating black garlic with a food-grade hydrolytic enzyme at 60 to 70°C, and concentrating the extract under reduced pressure for 4 to 8 hours; And (e) a step of uniformly mixing the above extracts in a ratio of 75 parts by weight of white kidney bean extract, 20 parts by weight of Jerusalem artichoke extract, 2.5 parts by weight of green tea extract, and 2.5 parts by weight of black garlic concentrate based on 100 parts by weight of the total composition.
이때, 상기 (e) 단계 후, (f) 혼합된 조성물을 식품의약품안전처에서 인정한 식용 유산균과 함께 35 내지 40℃상대습도 60 내지 80%에서 24 내지 48시간 동안 발효시키는 단계; 및 (g) 발효물을 수분함량 5중량% 이하, 수분활성도 0.5 이하가 되도록 건조하여 최종 제품을 수득하는 단계를 추가로 포함하며, 상기 최종 제품은 25℃상대습도 60% 조건에서 12개월 이상 보관 가능한 것을 특징으로 한다.At this time, after the step (e), the method further comprises a step of fermenting the mixed composition with edible lactic acid bacteria approved by the Ministry of Food and Drug Safety at 35 to 40°C and a relative humidity of 60 to 80% for 24 to 48 hours; and a step of drying the fermented product to a moisture content of 5 wt% or less and a water activity of 0.5 or less to obtain a final product. The final product is characterized in that it can be stored for more than 12 months under conditions of 25°C and a relative humidity of 60%.
본 발명에서 사용된 각 재료의 선택 이유와 기술적 의의를 상세히 설명하면 다음과 같다.The reasons for selecting each material used in the present invention and its technical significance are explained in detail as follows.
본 발명에서 선택된 각 원료의 구체적인 선택 이유 및 그 효과는 다음과 같다.The specific reasons for selecting each raw material selected in the present invention and their effects are as follows.
1. 흰강낭콩 추출물1. White kidney bean extract
본 발명의 주성분인 흰강낭콩(Phaseolus vulgaris)은 파세올라민(Phaseolamin)을 고함량으로 함유하고 있다. 파세올라민은 단백질 분해효소 저해 활성을 가지며, 주정 추출 시 그 효과가 극대화된다. 본 발명에서는 60-80부피%의 주정을 용매로 사용하여 60-80℃에서 추출함으로써, 파세올라민의 추출 수율을 향상시켰다. 흰강낭콩 추출물은 전체 조성물 중 70-80중량부를 차지하여 주된 기능성을 담당한다.The main ingredient of the present invention, white kidney bean (Phaseolus vulgaris), contains a high content of phaseolamin. Phaseolamin has protease inhibitory activity, and its effect is maximized when extracted with ethanol. In the present invention, the extraction yield of phaseolamin was improved by using 60-80% by volume of ethanol as a solvent and extracting at 60-80°C. The white kidney bean extract accounts for 70-80 parts by weight of the total composition and is responsible for the main functionality.
2. 돼지감자 추출물2. Jerusalem artichoke extract
돼지감자(Helianthus tuberosus)는 이눌린(Inulin)을 다량 함유하고 있는 천연물질로서, 프리바이오틱스로 작용하여 유산균의 생육을 촉진한다. 본 발명에서는 초임계 이산화탄소 추출법을 적용하여 이눌린의 추출 효율을 높였으며, 이는 후속 발효 공정에서 유산균의 증식을 촉진하는 기질로 작용한다. 돼지감자 추출물은 15-25중량부의 비율로 조성물에 포함되어 발효 효율을 향상시킨다.Jerusalem artichoke (Helianthus tuberosus) is a natural substance rich in inulin, which acts as a prebiotic and promotes the growth of lactic acid bacteria. In the present invention, supercritical carbon dioxide extraction was applied to enhance the extraction efficiency of inulin, which then acts as a substrate to promote the growth of lactic acid bacteria in the subsequent fermentation process. Jerusalem artichoke extract is included in the composition at a ratio of 15-25 parts by weight to enhance fermentation efficiency.
3. 녹차 추출물3. Green tea extract
녹차(Camellia sinensis)는 카테킨(Catechin)류 화합물을 함유하고 있으며, 이는 강력한 항산화 활성을 나타낸다. 80-90℃의 열수 추출 조건에서 카테킨의 추출 효율이 최적화되며, 이는 최종 제품의 저장 안정성 향상에 기여한다. 녹차 추출물은 1-5중량부의 비율로 포함되어 조성물의 산화 방지 및 안정성 확보에 중요한 역할을 한다.Green tea (Camellia sinensis) contains catechin compounds, which exhibit potent antioxidant activity. Catechin extraction efficiency is optimized under hot water extraction conditions of 80-90°C, contributing to improved storage stability of the final product. Green tea extract, included at a ratio of 1-5 parts by weight, plays a crucial role in preventing oxidation and ensuring stability of the composition.
4. 흑마늘 농축물4. Black garlic concentrate
흑마늘은 일반 마늘을 열처리 및 숙성과정을 거쳐 제조한 것으로, S-알릴시스테인(S-allylcysteine) 등의 유효성분이 증가된 소재이다. 본 발명에서는 효소 처리를 통해 유효성분의 추출 효율을 높였으며, 이는 조성물의 전반적인 기능성 향상에 기여한다. 흑마늘 농축물은 1-5중량부의 비율로 포함되어 조성물의 기능성을 보완한다.Black garlic is manufactured by heat-treating and aging regular garlic, resulting in increased levels of active ingredients such as S-allylcysteine. In the present invention, enzyme treatment enhances the extraction efficiency of the active ingredients, contributing to the overall functionality of the composition. Black garlic concentrate is included at a ratio of 1-5 parts by weight to enhance the functionality of the composition.
상기 각 원료들은 개별적인 효과뿐만 아니라, 다음과 같은 복합적인 시너지 효과를 나타낸다:Each of the above ingredients exhibits not only individual effects but also the following complex synergistic effects:
1. 돼지감자 추출물의 이눌린은 발효 과정에서 유산균의 생육을 촉진하여, 파세올라민의 생체이용률 향상에 기여한다.1. Inulin in Jerusalem artichoke extract promotes the growth of lactic acid bacteria during the fermentation process, thereby contributing to improving the bioavailability of phaseolamin.
2. 녹차 추출물의 카테킨은 항산화 작용을 통해 다른 유효성분들의 안정성을 향상시킨다.2. Catechin in green tea extract improves the stability of other effective ingredients through antioxidant action.
3. 흑마늘 농축물은 파세올라민과 함께 작용하여 전반적인 기능성을 증진시킨다.3. Black garlic concentrate works together with phaseolamine to enhance overall functionality.
이와 같이 본 발명에서 선택된 각 원료들은 과학적 근거를 바탕으로 선정되었으며, 최적의 배합비율과 제조공정을 통해 우수한 기능성과 안정성을 가진 조성물을 제공할 수 있다.In this way, each raw material selected in the present invention was selected based on scientific evidence, and can provide a composition with excellent functionality and stability through an optimal mixing ratio and manufacturing process.
본 발명의 파세올라민 함유 복합 추출물은 흰강낭콩 추출물, 돼지감자 추출물, 녹차 추출물 및 흑마늘 농축물을 포함하여 구성된다. 본 발명자들은 각 추출물의 최적 함량 범위 및 제조 공정 조건을 확립하기 위해 광범위한 실험을 수행하였으며, 그 결과 다음과 같은 기술적 특징을 확인하였다.The phaseolamin-containing complex extract of the present invention comprises white kidney bean extract, Jerusalem artichoke extract, green tea extract, and black garlic concentrate. The inventors conducted extensive experiments to establish the optimal content ranges and manufacturing process conditions for each extract, and as a result, confirmed the following technical characteristics.
본 발명의 조성물에서 흰강낭콩 추출물의 함량을 70-80중량부로 한정한 것은, 해당 함량 범위에서 파세올라민의 효과가 가장 우수하게 발현되기 때문이다. 구체적으로, 흰강낭콩 추출물의 함량이 70중량부 미만인 경우에는 파세올라민의 함량이 부족하여 목적하는 생리활성 효과를 달성하기 어려웠으며, 80중량부를 초과하는 경우에는 다른 성분들의 함량이 상대적으로 감소하여 복합 추출물의 시너지 효과가 현저히 저하되는 것으로 확인되었다.The reason why the content of the white kidney bean extract in the composition of the present invention is limited to 70-80 parts by weight is because the effect of phaseolamin is most effectively expressed within that content range. Specifically, when the content of the white kidney bean extract is less than 70 parts by weight, the content of phaseolamin is insufficient, making it difficult to achieve the desired physiological activity effect. In addition, when the content of the white kidney bean extract exceeds 80 parts by weight, the content of other components is relatively reduced, and it was confirmed that the synergistic effect of the complex extract is significantly reduced.
돼지감자 추출물은 15-25중량부의 범위로 포함되는데, 이는 프리바이오틱스로서의 기능을 최적화하기 위한 것이다. 돼지감자 추출물의 함량이 15중량부 미만일 경우에는 유산균의 생육을 촉진하는 효과가 불충분하였고, 25중량부를 초과하는 경우에는 과도한 발효로 인한 이상발효가 발생하는 문제가 있었다. 특히 20중량부 부근에서 발효 효율과 제품 안정성이 가장 우수한 것으로 나타났다.Jerusalem artichoke extract was included in concentrations ranging from 15 to 25 parts by weight to optimize its function as a prebiotic. When the Jerusalem artichoke extract content was less than 15 parts by weight, the effect of promoting lactic acid bacteria growth was insufficient, while when it exceeded 25 parts by weight, abnormal fermentation occurred due to excessive fermentation. In particular, fermentation efficiency and product stability were found to be the best at around 20 parts by weight.
녹차 추출물과 흑마늘 농축물은 각각 1-5중량부의 범위로 포함된다. 녹차 추출물의 경우 1중량부 미만으로 포함되면 항산화 효과가 불충분하여 제품의 저장 안정성을 확보하기 어려웠고, 5중량부를 초과하면 제품의 쓴맛이 강해지는 관능적 문제가 발생하였다. 흑마늘 농축물 역시 1중량부 미만에서는 기능성 보완 효과가 미미하였고, 5중량부를 초과하면 특유의 향미로 인해 제품의 관능성이 저하되는 것으로 확인되었다.Green tea extract and black garlic concentrate were each included in amounts ranging from 1 to 5 parts by weight. Green tea extract, when included in amounts less than 1 part by weight, had insufficient antioxidant effects, making it difficult to ensure product storage stability. Concentrations exceeding 5 parts by weight resulted in a sensory problem of increased bitterness. Black garlic concentrate, when included in amounts less than 1 part by weight, had minimal functional benefits, while exceeding 5 parts by weight resulted in a decrease in the sensory quality of the product due to its characteristic flavor.
본 발명의 제조 공정에서 주정을 이용한 흰강낭콩 추출 단계는 매우 중요하다. 주정 농도를 60-80부피%로 한정한 것은, 60부피% 미만에서는 파세올라민의 추출 수율이 현저히 낮았고, 80부피%를 초과하는 경우에는 용매 비용이 증가함에도 추출 효율의 개선이 나타나지 않았기 때문이다. 추출 온도의 경우 60℃ 미만에서는 추출 속도가 매우 느리고 수율이 낮았으며, 80℃를 초과하면 파세올라민의 열변성이 발생하는 것으로 확인되었다.In the manufacturing process of the present invention, the step of extracting white kidney beans using ethanol is very important. The reason why the ethanol concentration was limited to 60-80% by volume is because below 60% by volume, the extraction yield of phaseolamin was significantly low, and when it exceeded 80% by volume, despite the increased solvent cost, no improvement in extraction efficiency was observed. Regarding the extraction temperature, below 60℃, the extraction rate was very slow and the yield was low, and when it exceeded 80℃, thermal denaturation of phaseolamin occurred.
돼지감자의 초임계 추출에서는 온도와 혼합용매의 비율이 중요한 공정변수이다. 추출 온도가 40℃ 미만이면 이눌린의 추출이 불충분하였고, 50℃를 초과하면 열에 의한 이눌린의 분해가 발생하였다. 초임계 이산화탄소와 주정의 혼합비율에서, 주정의 비율이 20%를 초과하면 초임계 추출의 장점이 감소하였고, 10% 미만이면 극성 성분의 추출이 불충분한 것으로 나타났다.In the supercritical extraction of Jerusalem artichoke, temperature and the ratio of the mixed solvent are important process variables. When the extraction temperature was below 40℃, inulin extraction was insufficient, and when it exceeded 50℃, heat-induced inulin decomposition occurred. When the mixing ratio of supercritical carbon dioxide and ethanol exceeded 20%, the advantages of supercritical extraction were diminished, and when it was below 10%, the extraction of polar components was insufficient.
발효 공정에서는 온도와 시간이 핵심 공정변수이다. 발효 온도가 35℃ 미만이면 유산균의 생육이 저하되어 발효가 불충분하였고, 40℃를 초과하면 유산균이 사멸하는 현상이 관찰되었다. 발효 시간은 24시간 미만에서는 생체이용률 개선 효과가 미미하였고, 48시간을 초과하면 이상발효의 위험이 증가하는 것으로 확인되었다.Temperature and time are key process variables in the fermentation process. When the fermentation temperature falls below 35℃, lactic acid bacteria growth is inhibited, resulting in insufficient fermentation. When the temperature exceeds 40℃, lactic acid bacteria die. Fermentation times of less than 24 hours had minimal effects on improving bioavailability, while exceeding 48 hours increased the risk of abnormal fermentation.
최종 제품의 품질을 결정하는 건조 공정에서는, 수분함량을 5중량% 이하로 조절하여 미생물의 증식을 억제하고, 수분활성도를 0.5 이하로 유지하여 화학적 안정성을 확보하는 것이 중요하다. 또한 최종 제품의 입자크기를 50-100μm 범위로 조절함으로써 용해도와 분산성이 최적화되는 것으로 확인되었다.In the drying process, which determines the quality of the final product, it is crucial to control the moisture content to 5% by weight or less to suppress microbial growth and maintain a water activity of 0.5 or less to ensure chemical stability. Furthermore, it has been confirmed that controlling the particle size of the final product to the 50-100 μm range optimizes solubility and dispersibility.
이와 같이 본 발명에서 한정한 각 성분의 함량 범위 및 제조 공정 조건은, 다수의 실험을 통해 최적화된 것으로서 이러한 범위를 벗어나는 경우 목적하는 효과를 달성하기 어렵거나 제품의 품질에 심각한 문제가 발생할 수 있다.As such, the content range of each component and the manufacturing process conditions limited in the present invention have been optimized through numerous experiments. If these ranges are exceeded, it may be difficult to achieve the intended effect or serious problems may occur in the quality of the product.
본 발명은 파세올라민이 함유된 흰강낭콩 추출물을 주성분으로 하고, 돼지감자 추출물, 녹차 추출물 및 흑마늘 농축물을 포함하는 기능성 조성물의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a functional composition containing a white kidney bean extract containing phaseolamin as a main ingredient, and a Jerusalem artichoke extract, a green tea extract, and a black garlic concentrate.
흰강낭콩(Phaseolus vulgaris)은 파세올라민(Phaseolamin)을 주요 활성성분으로 함유하고 있는 식물성 단백질원으로서, 본 발명에서는 주정 추출을 통해 파세올라민의 추출 효율을 극대화하였다. 구체적으로, 건조된 흰강낭콩을 200메시 이하로 분쇄한 후, 60-80부피%의 주정을 용매로 사용하여 60-80℃에서 2-4시간 동안 추출을 진행한다. 이때 추출 온도가 60℃ 미만이면 파세올라민의 추출이 불충분하고, 80℃를 초과하면 열에 의한 변성이 발생할 수 있으므로 주의가 필요하다.White kidney beans (Phaseolus vulgaris) are a plant-based protein source containing phaseolamin as their main active ingredient. In the present invention, the extraction efficiency of phaseolamin was maximized through ethanol extraction. Specifically, dried white kidney beans are ground to a size of 200 mesh or less, and extraction is performed at 60-80°C for 2-4 hours using 60-80% by volume of ethanol as a solvent. At this time, caution is required as if the extraction temperature is below 60°C, phaseolamin extraction is insufficient, and if it exceeds 80°C, heat-induced denaturation may occur.
돼지감자(Helianthus tuberosus) 추출물은 이눌린(Inulin)을 다량 함유하고 있어 프리바이오틱스로서 작용한다. 본 발명에서는 초임계 이산화탄소와 주정의 혼합용매를 사용하여 추출을 진행하는데, 이는 기존의 열수 추출법에 비해 이눌린의 추출 효율을 현저히 향상시킬 수 있다. 초임계 추출은 40-50℃의 온도와 150-250bar의 압력 조건에서 수행되며, 이때 이산화탄소와 주정의 비율은 8:2-9:1로 유지하는 것이 중요하다.Jerusalem artichoke (Helianthus tuberosus) extract contains a large amount of inulin, acting as a prebiotic. In the present invention, extraction is performed using a mixed solvent of supercritical carbon dioxide and ethanol, which significantly improves inulin extraction efficiency compared to conventional hot water extraction methods. Supercritical extraction is performed at a temperature of 40-50°C and a pressure of 150-250 bar, and it is important to maintain a carbon dioxide to ethanol ratio of 8:2-9:1.
녹차(Camellia sinensis) 추출물은 카테킨류를 주요 성분으로 함유하고 있으며, 본 발명에서는 80-90℃의 정제수를 사용하여 10-20분간 추출한다. 추출액은 분획분자량 10,000Da의 한외여과막을 통과시켜 불순물을 제거하고, 이후 분무건조하여 분말 형태로 제조한다. 녹차 추출물은 항산화 작용을 통해 최종 제품의 저장 안정성을 향상시키는 역할을 한다.Green tea (Camellia sinensis) extract, which primarily contains catechins, is extracted using purified water at 80-90°C for 10-20 minutes. The extract is then passed through an ultrafiltration membrane with a molecular weight cutoff of 10,000 Da to remove impurities, and then spray-dried to produce a powder. Green tea extract enhances the storage stability of the final product through its antioxidant properties.
흑마늘 농축물은 일반 마늘을 특정 온습도 조건에서 숙성하여 제조한 것으로, S-알릴시스테인 등의 유효성분이 증가되어 있다. 본 발명에서는 흑마늘을 셀룰라아제, 펙티나아제, 프로테아제 등의 식용 효소로 처리하여 유효성분의 추출 효율을 높였다. 효소 처리는 60-70℃에서 진행되며, 이후 4-8시간 동안 감압농축하여 고형분 함량 60% 이상의 농축물을 제조한다.Black garlic concentrate is produced by aging regular garlic under specific temperature and humidity conditions, and increases the content of active ingredients such as S-allylcysteine. In the present invention, black garlic is treated with edible enzymes such as cellulase, pectinase, and protease to enhance the extraction efficiency of active ingredients. The enzyme treatment is performed at 60-70°C, followed by vacuum concentration for 4-8 hours to produce a concentrate with a solids content of at least 60%.
본 발명의 중요한 특징 중 하나는 유산균 발효 공정을 도입한 것이다. 발효는 식품의약품안전처에서 인정한 식용 유산균을 사용하여 35-40℃상대습도 60-80%의 조건에서 24-48시간 동안 진행된다. 이 과정에서 돼지감자 추출물의 이눌린이 유산균의 생육을 촉진하고, 이를 통해 파세올라민의 생체이용률이 향상되는 효과가 나타난다.One of the key features of the present invention is the introduction of a lactic acid bacteria fermentation process. Fermentation is conducted for 24-48 hours at 35-40°C, 60-80% relative humidity, and using edible lactic acid bacteria approved by the Ministry of Food and Drug Safety. During this process, inulin from Jerusalem artichoke extract promotes the growth of lactic acid bacteria, thereby enhancing the bioavailability of phaseolamin.
최종 제품의 품질 관리를 위해서는 수분함량과 수분활성도의 조절이 매우 중요하다. 본 발명에서는 발효 완료 후 분무건조를 통해 수분함량을 5중량% 이하, 수분활성도를 0.5 이하로 조절한다. 이는 미생물의 증식을 억제하고 화학적 안정성을 확보하여 실온에서 12개월 이상 보관이 가능하게 한다. 또한 최종 제품의 입자크기를 50-100μm 범위로 조절함으로써 용해도와 분산성을 최적화할 수 있다.Controlling moisture content and water activity is crucial for quality control of the final product. In the present invention, after fermentation, spray drying is performed to control the moisture content to 5% by weight or less and the water activity to 0.5 or less. This suppresses microbial growth and ensures chemical stability, enabling storage at room temperature for more than 12 months. Furthermore, by controlling the particle size of the final product to the 50-100 μm range, solubility and dispersibility can be optimized.
본 발명에 따른 제조방법으로 제조된 조성물은 각 원료 추출물의 시너지 효과로 인해 우수한 생리활성을 나타내며, 특히 발효 공정을 통해 파세올라민의 생체이용률이 현저히 향상되는 특징이 있다. 또한 최적화된 제조공정을 통해 대량생산이 용이하고 경제성이 우수하다는 장점이 있다. 이러한 특징들로 인해 본 발명의 조성물은 기능성 식품 소재로서 높은 산업적 가치를 가질 것으로 기대된다.The composition manufactured using the manufacturing method of the present invention exhibits excellent physiological activity due to the synergistic effects of each raw material extract. In particular, the fermentation process significantly enhances the bioavailability of phaseolamin. Furthermore, the optimized manufacturing process facilitates mass production and offers excellent economic efficiency. Due to these features, the composition of the present invention is expected to have high industrial value as a functional food ingredient.
실시예.Example.
[실시예 및 비교예][Examples and Comparative Examples]
상기 실시예 및 비교예는 다음과 같은 방법으로 제조하였다.The above examples and comparative examples were manufactured by the following method.
[제조예][Manufacturing example]
실시예 1:Example 1:
흰강낭콩을 70부피% 주정으로 70℃에서 3시간 동안 추출한 후, 0.45μm 막필터로 여과하고 45℃에서 감압농축한 다음 -45℃에서 동결건조하여 흰강낭콩 추출물을 제조하였다. 돼지감자는 초임계 이산화탄소와 주정을 85:15의 비율로 혼합한 용매로 45℃조건에서 4시간 동안 추출하였다. 녹차는 85℃의 정제수로 15분간 추출한 후 한외여과 및 동결건조하였으며, 흑마늘은 효소처리 후 6시간 동안 감압농축하였다. 각 추출물을 표 1의 비율로 혼합한 후, 유산균(L. plantarum)과 함께 37℃에서 36시간 발효하고 분무건조하여 최종 제품을 제조하였다.White kidney bean extract was prepared by extracting white kidney beans with 70% vol. of ethanol at 70℃ for 3 hours, filtering through a 0.45 μm membrane filter, concentrating under reduced pressure at 45℃, and then freeze-drying at -45℃. Jerusalem artichoke was extracted with a solvent containing supercritical carbon dioxide and ethanol in a ratio of 85:15 at 45℃ for 4 hours. Green tea was extracted with purified water at 85℃ for 15 minutes, followed by ultrafiltration and freeze-drying. Black garlic was concentrated under reduced pressure for 6 hours after enzyme treatment. Each extract was mixed in the ratios shown in Table 1, fermented with lactic acid bacteria (L. plantarum) at 37℃ for 36 hours, and spray-dried to prepare the final product.
실시예 2와 3은 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하되, 각 성분의 배합비율만 표 1과 같이 변경하였다.Examples 2 and 3 were manufactured in the same manner as Example 1, but only the mixing ratio of each component was changed as shown in Table 1.
비교예 1-3은 실시예 1과 동일한 제조방법을 사용하였으나, 성분의 배합비율을 각각 표 1과 같이 설정하였다.Comparative Examples 1-3 used the same manufacturing method as Example 1, but the mixing ratios of the ingredients were set as in Table 1.
함량(%)Phaseolamin
Content (%)
(상대값)bioavailability
(relative value)
(6개월, %)Storage stability
(6 months, %)
(5점 만점)Sensory evaluation
(out of 5)
[시험예][Example Exam]
실시예 및 비교예에 대한 분석 결과, 다음과 같은 특징이 확인되었다.As a result of the analysis of the examples and comparative examples, the following characteristics were confirmed.
1. 파세올라민 함량1. Phaseolamin content
실시예 1-3의 경우 파세올라민 함량이 7.8-9.2% 범위로 적정한 수준을 나타낸 반면, 비교예 1은 흰강낭콩 추출물의 함량이 과도하게 높아 파세올라민 함량은 높았으나 전반적인 기능성은 오히려 저하되었다. 비교예 2는 흰강낭콩 추출물의 함량이 낮아 파세올라민 함량이 불충분하였다.In Examples 1-3, the phaseolamine content was within the appropriate range of 7.8-9.2%, whereas in Comparative Example 1, the content of white kidney bean extract was excessively high, so that the phaseolamine content was high, but the overall functionality was actually reduced. In Comparative Example 2, the content of white kidney bean extract was low, so the phaseolamine content was insufficient.
2. 생체이용률2. Bioavailability
실시예 1이 가장 우수한 생체이용률(180%)을 나타냈는데, 이는 흰강낭콩 추출물과 돼지감자 추출물의 최적 배합에 기인한 것으로 판단된다. 비교예 1, 2의 경우 돼지감자 추출물의 함량이 적정범위를 벗어나 발효 효율이 저하되어 생체이용률이 낮게 나타났다.Example 1 showed the best bioavailability (180%), which is believed to be due to the optimal combination of white kidney bean extract and Jerusalem artichoke extract. In Comparative Examples 1 and 2, the content of Jerusalem artichoke extract exceeded the appropriate range, resulting in low fermentation efficiency and low bioavailability.
3. 저장안정성3. Storage stability
실시예 1-3은 6개월 후에도 93-95%의 우수한 저장안정성을 보였다. 반면 비교예 2는 흰강낭콩 추출물의 함량이 낮고 돼지감자 추출물의 함량이 과도하여 저장 중 안정성이 저하되었으며, 비교예 3은 녹차 추출물과 흑마늘 농축물의 과다로 인해 성분간 상호작용이 발생하여 안정성이 저하되었다.Examples 1-3 showed excellent storage stability of 93-95% even after 6 months. On the other hand, Comparative Example 2 had a low content of white kidney bean extract and an excessive content of Jerusalem artichoke extract, which resulted in reduced stability during storage, and Comparative Example 3 had a low stability due to interaction between ingredients caused by excessive green tea extract and black garlic concentrate.
4. 관능평가4. Sensory evaluation
실시예 1이 4.5점으로 가장 우수한 관능평가 결과를 얻었다. 비교예 1은 흰강낭콩 추출물의 과다로 인한 떫은맛이, 비교예 3은 녹차 추출물의 과다로 인한 쓴맛이 문제가 되어 각각 3.5점, 3.2점의 낮은 평가를 받았다.Example 1 achieved the best sensory evaluation result with 4.5 points. Comparative Example 1 received low evaluations of 3.5 points and 3.2 points, respectively, due to the astringent taste caused by excessive white kidney bean extract, and Comparative Example 3 received low evaluations of 3.5 points and 3.2 points, respectively, due to the bitter taste caused by excessive green tea extract.
이상의 결과를 종합할 때, 본 발명의 실시예, 특히 실시예 1의 배합비율이 파세올라민의 함량, 생체이용률, 저장안정성 및 관능성 측면에서 가장 우수한 것으로 확인되었다. 이는 본 발명에서 제시한 각 성분의 함량 범위가 기술적 의의를 가지며, 이러한 범위를 벗어나는 경우 목적하는 효과를 달성하기 어렵다는 것을 입증하는 것이다.In summary, the above results confirm that the blending ratio of the examples of the present invention, particularly Example 1, is the most excellent in terms of phaseolamin content, bioavailability, storage stability, and sensory properties. This demonstrates that the content range of each component presented in the present invention has technical significance, and that it is difficult to achieve the desired effect if the content range is exceeded.
[실험예][Experimental Example]
본 발명의 조성물의 효과를 확인하기 위해 다음과 같은 in vitro 실험을 수행하였다.To confirm the effectiveness of the composition of the present invention, the following in vitro experiments were performed.
실험예 1: 파세올라민의 생체이용률 평가Experimental Example 1: Evaluation of the bioavailability of phaseolamin
인공 위장액(pH 2.0) 및 장액(pH 6.8)을 이용한 용출시험을 통해 파세올라민의 생체이용률을 평가하였다. 실시예 1-3 및 비교예 1-3의 시료를 각각 인공 위장액에서 2시간, 이어서 인공 장액에서 4시간 동안 37℃에서 반응시켰다. 반응액을 일정 시간 간격으로 채취하여 HPLC로 파세올라민의 농도를 측정하였다.The bioavailability of phaseolamine was evaluated through dissolution tests using artificial gastric fluid (pH 2.0) and intestinal fluid (pH 6.8). The samples of Example 1-3 and Comparative Example 1-3 were reacted in artificial gastric fluid for 2 hours and then in artificial intestinal fluid for 4 hours at 37°C. The reaction solutions were collected at regular intervals and the concentration of phaseolamine was measured by HPLC.
실험예 2: 유산균 발효 과정의 이눌린 대사 분석Experimental Example 2: Analysis of inulin metabolism during lactic acid bacteria fermentation
발효 과정 중 이눌린의 대사 양상을 분석하기 위해, 발효 시간에 따른 이눌린 함량 변화와 단쇄지방산 생성량을 측정하였다. 시료를 37℃에서 48시간 동안 발효시키면서 12시간 간격으로 시료를 채취하여 분석을 실시하였다.To analyze the metabolic profile of inulin during the fermentation process, changes in inulin content and short-chain fatty acid production over time were measured. Samples were fermented at 37°C for 48 hours, and samples were collected at 12-hour intervals for analysis.
실험예 3: 항산화 활성 평가Experimental Example 3: Antioxidant Activity Evaluation
녹차 추출물의 항산화 효과가 다른 성분들의 안정성에 미치는 영향을 평가하기 위해, DPPH 라디칼 소거능과 파세올라민의 산화 안정성을 측정하였다.To evaluate the influence of the antioxidant effect of green tea extract on the stability of other components, the DPPH radical scavenging activity and the oxidative stability of phaseolamin were measured.
실험예 4: Caco-2 세포를 이용한 파세올라민의 막투과도 평가Experimental Example 4: Membrane Permeability Evaluation of Phaseolamin Using Caco-2 Cells
Caco-2 세포(American Type Culture Collection, ATCC)를 6-well Transwell plate에 2×105 cells/well의 밀도로 접종하고, 21일간 배양하여 단층막을 형성시켰다. 경상피전기저항(TEER)이 500Ω·cm² 이상인 것을 확인한 후 실험에 사용하였다. 실시예 1-3 및 비교예 1-3의 시료를 각각 1mg/mL 농도로 첨가하고, 37℃에서 2시간 동안 배양하면서 30분 간격으로 기저측 용액을 채취하여 파세올라민의 투과도를 HPLC로 분석하였다.Caco-2 cells (American Type Culture Collection, ATCC) were seeded at a density of 2× 105 cells/well in 6-well Transwell plates and cultured for 21 days to form a monolayer. After confirming that the transepithelial electrical resistance (TEER) was 500Ω·cm² or higher, they were used in the experiment. The samples of Example 1-3 and Comparative Example 1-3 were each added at a concentration of 1 mg/mL, and the cells were cultured at 37°C for 2 hours. The basolateral solution was collected at 30-minute intervals and the permeability of phaseolamine was analyzed by HPLC.
실험예 5: 소화효소에 대한 저항성 평가Experimental Example 5: Evaluation of Resistance to Digestive Enzymes
본 발명 조성물의 위장관 안정성을 평가하기 위해 α-아밀라아제(1000U/mL), 펩신(3000U/mL), 판크레아틴(1000U/mL)을 사용하여 효소 저항성을 평가하였다. 각 시료를 해당 효소 용액과 37℃에서 2시간 동안 반응시키면서 30분 간격으로 시료를 채취하여 잔존하는 파세올라민 함량을 분석하였다.To evaluate the gastrointestinal stability of the composition of the present invention, enzyme resistance was evaluated using α-amylase (1000 U/mL), pepsin (3000 U/mL), and pancreatin (1000 U/mL). Each sample was reacted with the corresponding enzyme solution at 37°C for 2 hours, and samples were collected at 30-minute intervals to analyze the content of residual phaseolamin.
실험예 6: 발효 대사산물 프로파일링Experimental Example 6: Fermentation Metabolite Profiling
LC-MS/MS(Agilent 6550 iFunnel Q-TOF)를 이용하여 발효 전후의 대사산물을 분석하였다. 발효 과정에서 새롭게 생성되는 생리활성 물질을 확인하기 위해, 시료를 메탄올로 추출한 후 HILIC 컬럼을 사용하여 분석을 수행하였다.Metabolites were analyzed before and after fermentation using LC-MS/MS (Agilent 6550 iFunnel Q-TOF). To identify newly generated bioactive substances during the fermentation process, samples were extracted with methanol and analyzed using a HILIC column.
실험예 7: 산화스트레스 조건에서의 세포보호 효과Experimental Example 7: Cytoprotective effect under oxidative stress conditions
HepG2 세포에 H2O2(500μM)를 처리하여 산화스트레스를 유도한 후, 본 발명의 조성물을 다양한 농도(0, 50, 100, 200μg/mL)로 처리하여 세포 생존율과 항산화 관련 유전자의 발현을 평가하였다.After inducing oxidative stress by treating HepG2 cells with H 2 O 2 (500 μM), the composition of the present invention was treated at various concentrations (0, 50, 100, 200 μg/mL) to evaluate cell viability and expression of antioxidant-related genes.
이상의 추가 실험 결과들을 통해, 본 발명의 조성물이 우수한 생체이용률과 소화효소 저항성을 가지며, 발효 과정을 통해 다양한 생리활성 물질이 증가함을 확인하였다. 또한 산화스트레스로부터의 세포보호 효과가 우수함을 입증하였다.Through the above additional experimental results, it was confirmed that the composition of the present invention possesses excellent bioavailability and digestive enzyme resistance, and that various physiologically active substances increase through the fermentation process. Furthermore, it was demonstrated to have excellent cell protection against oxidative stress.
실험예 8: 혈당 스파이크 억제 효과 평가Experimental Example 8: Evaluation of Blood Sugar Spike Suppression Effect
본 발명 조성물의 혈당 스파이크 억제 효과를 평가하기 위해 다음과 같은 실험을 수행하였다.To evaluate the blood sugar spike suppression effect of the composition of the present invention, the following experiment was conducted.
먼저, α-글루코시다아제 및 α-아밀라아제에 대한 저해활성을 평가하였다. 각 효소 반응은 37℃에서 수행되었으며, α-글루코시다아제의 경우 p-nitrophenyl-α를 기질로 사용하여 405nm에서 흡광도를 측정하였고, α-아밀라아제의 경우 전분을 기질로 사용하여 DNS법으로 활성을 측정하였다. 실시예 1의 경우 α-글루코시다아제 저해율이 85.5%, α-아밀라아제 저해율이 78.2%로 나타나, 양성대조군으로 사용된 아카보스(각각 89.2%, 82.5%)에 근접하는 우수한 효과를 보였다.First, the inhibitory activity against α-glucosidase and α-amylase was evaluated. Each enzyme reaction was performed at 37℃, and for α-glucosidase, the absorbance was measured at 405 nm using p-nitrophenyl-α as a substrate, and for α-amylase, the activity was measured using the DNS method using starch as a substrate. In the case of Example 1, the inhibition rate of α-glucosidase was 85.5%, and the inhibition rate of α-amylase was 78.2%, showing an excellent effect close to that of acarbose (89.2% and 82.5%, respectively) used as a positive control.
탄수화물의 소화·흡수 지연 효과는 인공 소화액 모델을 이용하여 평가하였다. 전분과 시료를 37℃에서 반응시키면서 경시적으로 생성되는 환원당의 양을 측정한 결과, 실시예 1은 대조군 대비 탄수화물 소화 속도를 45% 지연시키는 것으로 나타났다. 특히 반응 초기 30분 동안의 탄수화물 분해 속도가 현저히 감소하여, 식후 초기의 급격한 혈당 상승을 효과적으로 제어할 수 있음이 확인되었다.The effect of delaying carbohydrate digestion and absorption was evaluated using an artificial digestive fluid model. The amount of reducing sugar produced over time during the reaction between starch and the sample at 37°C was measured. Example 1 was found to delay carbohydrate digestion by 45% compared to the control group. In particular, the rate of carbohydrate breakdown during the first 30 minutes of reaction was significantly reduced, confirming its ability to effectively control the rapid rise in blood sugar levels early after a meal.
인슐린 저항성 개선 효과는 L6 근육세포를 이용하여 평가하였다. 파밀테이트 처리로 인슐린 저항성이 유도된 L6 세포에 시료를 처리한 결과, 실시예 1은 포도당 수송체(GLUT4)의 세포막 이동을 촉진하고 인슐린 신호전달 관련 단백질들(IRS-1, Akt)의 인산화를 증가시키는 것으로 나타났다. 구체적으로, 100μ농도에서 GLUT4의 세포막 발현이 2.8배 증가하였으며, IRS-1과 Akt의 인산화가 각각 2.5배, 2.2배 증가하였다.The effect of improving insulin resistance was evaluated using L6 muscle cells. When the sample was treated with L6 cells induced with insulin resistance by palmitate treatment, Example 1 was found to promote the translocation of the glucose transporter (GLUT4) to the cell membrane and increase the phosphorylation of insulin signaling-related proteins (IRS-1, Akt). Specifically, at a concentration of 100 μ, the cell membrane expression of GLUT4 increased 2.8-fold, and the phosphorylation of IRS-1 and Akt increased 2.5-fold and 2.2-fold, respectively.
실험예 9: 지방세포 분화억제 효과Experimental Example 9: Inhibition of Adipocyte Differentiation
3T3-L1 지방전구세포를 이용하여 본 발명 조성물의 지방세포 분화억제 효과를 평가하였다. 세포는 DMEM 배지에서 배양되었으며, 컨플루언트 상태에서 분화유도 배지(MDI)로 교체하여 분화를 유도하였다. 시료는 분화유도 시점부터 처리되었으며, 8일간의 분화과정 동안 2일 간격으로 배지를 교체하였다.The inhibitory effect of the composition of the present invention on adipocyte differentiation was evaluated using 3T3-L1 preadipocytes. Cells were cultured in DMEM medium, and differentiation was induced by replacing the medium with differentiation induction medium (MDI) at confluence. Samples were treated from the time of differentiation induction, and the medium was replaced every two days during the eight-day differentiation process.
분화가 완료된 세포에서 Oil Red O 염색을 통해 중성지방의 축적을 관찰한 결과, 실시예 1은 농도 의존적인 지방축적 억제 효과를 나타냈다. 200μ농도에서 중성지방의 함량이 대조군 대비 54.2% 감소하였으며, 이는 양성대조군으로 사용된 베르베린(48.5% 감소)보다 우수한 효과였다.Observation of neutral fat accumulation in differentiated cells using Oil Red O staining revealed that Example 1 exhibited a concentration-dependent fat accumulation inhibitory effect. At a concentration of 200 μ, neutral fat content was reduced by 54.2% compared to the control group, which was a superior effect to berberine (48.5% reduction) used as a positive control.
지방분화 관련 유전자들의 발현을 real-time PCR로 분석한 결과, 주요 전사인자인 PPAR-γ와 C/EBP-α의 발현이 각각 65%와 58% 억제되었다. 또한 지방산 합성 관련 유전자인 FAS와 ACC의 발현도 50% 이상 감소하였으며, 지방분해 관련 유전자인 HSL과 ATGL의 발현은 2배 이상 증가하였다. Western blot 분석에서도 단백질 수준에서 동일한 경향이 확인되었다.Analysis of the expression of genes related to adipogenesis using real-time PCR revealed that the expression of key transcription factors PPAR-γ and C/EBP-α was suppressed by 65% and 58%, respectively. Furthermore, the expression of FAS and ACC, genes related to fatty acid synthesis, was reduced by more than 50%, while the expression of HSL and ATGL, genes related to lipolysis, increased by more than twofold. Western blot analysis confirmed the same trend at the protein level.
이상의 결과들은 본 발명의 조성물이 탄수화물 분해효소 저해, 인슐린 저항성 개선, 지방세포 분화억제 등 다양한 작용기전을 통해 혈당 스파이크를 억제하고 체지방 감소를 촉진함을 입증하는 것이다. 특히 발효 과정을 통해 파세올라민의 생체이용률이 향상되면서 이러한 효과들이 더욱 증진된 것으로 판단된다.These results demonstrate that the composition of the present invention suppresses blood sugar spikes and promotes body fat reduction through various mechanisms, including inhibition of carbohydrate-decomposing enzymes, improvement of insulin resistance, and inhibition of adipocyte differentiation. In particular, these effects are believed to be further enhanced by the enhanced bioavailability of phaseolamin through the fermentation process.
(μg/mL)Sample concentration
(μg/mL)
(% of control)Neutral fat content
(% of control)
PPAR-γFat differentiation
PPAR-γ
C/EBP-αMarker expression level
C/EBP-α
[결과 및 고찰][Results and Discussion]
본 발명에서는 파세올라민이 함유된 흰강낭콩 추출물을 주성분으로 하고, 돼지감자 추출물, 녹차 추출물 및 흑마늘 농축물을 포함하는 기능성 조성물의 제조방법에 대한 다각적인 실험을 수행하였다. 이를 통해 각 성분의 최적 배합비율과 제조공정 조건이 최종 제품의 품질에 미치는 영향을 상세히 분석하였다.In the present invention, we conducted a comprehensive study on the manufacturing method of a functional composition containing phaseolamin-containing white kidney bean extract as the main ingredient, along with Jerusalem artichoke extract, green tea extract, and black garlic concentrate. Through this, we analyzed in detail the optimal mixing ratio of each ingredient and the impact of manufacturing process conditions on the quality of the final product.
먼저, 실시예 1-3과 비교예 1-3의 품질 특성을 비교한 결과, 실시예 1이 가장 우수한 특성을 나타냈다. 특히 파세올라민의 함량이 8.5%로 적정 수준을 유지하면서도, 생체이용률이 180%로 가장 높게 나타났다. 이는 흰강낭콩 추출물과 돼지감자 추출물의 최적 배합비(75:20)가 발효 효율을 극대화했기 때문으로 판단된다. 반면, 비교예 1의 경우 파세올라민 함량은 10.5%로 높았으나, 돼지감자 추출물의 함량이 낮아(10중량부) 발효 기질이 부족하여 생체이용률이 150%에 그쳤다.First, the quality characteristics of Examples 1-3 and Comparative Examples 1-3 were compared, and Example 1 showed the best characteristics. In particular, while maintaining the phaseolamin content at an appropriate level of 8.5%, the bioavailability was the highest at 180%. This is believed to be because the optimal mixing ratio (75:20) of white kidney bean extract and Jerusalem artichoke extract maximized the fermentation efficiency. On the other hand, in the case of Comparative Example 1, the phaseolamin content was high at 10.5%, but the content of Jerusalem artichoke extract was low (10 parts by weight), resulting in an insufficient fermentation substrate, resulting in a bioavailability of only 150%.
인공 소화액을 이용한 용출 시험에서도 실시예 1이 가장 우수한 결과를 보였다. 6시간 후의 파세올라민 용출률이 85.8%로, 비교예 1(62.4%)과 비교예 2(58.8%)에 비해 현저히 높았다. 이러한 결과는 Caco-2 세포를 이용한 막투과도 평가에서도 동일한 경향을 보였는데, 실시예 1의 겉보기 투과계수(Papp)가 8.5×10-6cm/s로 비교예들(3.8-4.5×10-6cm/s)에 비해 약 2배 높게 나타났다. 이는 발효 과정을 통해 파세올라민의 분자구조가 변형되어 세포막 투과성이 향상되었음을 시사한다.Example 1 also showed the best results in the dissolution test using artificial digestive fluid. The phaseolamin dissolution rate after 6 hours was 85.8%, which was significantly higher than that of Comparative Examples 1 (62.4%) and 2 (58.8%). These results showed the same trend in the membrane permeability evaluation using Caco-2 cells, in which the apparent permeability coefficient (Papp) of Example 1 was 8.5×10 -6 cm/s, which was about twice as high as that of the Comparative Examples (3.8-4.5×10 -6 cm/s). This suggests that the molecular structure of phaseolamin was modified through the fermentation process, which improved cell membrane permeability.
발효 과정의 면밀한 분석 결과, 이눌린의 대사가 매우 중요한 역할을 하는 것으로 확인되었다. 발효 36시간 경과 시점에서 이눌린의 잔존량은 초기 대비 45.8%로 감소한 반면, 총단쇄지방산은 5.8mM까지 증가하였다. 이는 유산균이 이눌린을 대사하여 단쇄지방산을 생성하고, 이것이 장내 환경을 개선하여 파세올라민의 흡수를 촉진하는 것으로 해석된다. LC-MS 분석을 통해 발효 과정에서 아미노산류가 92%, 펩타이드류가 94%, 유기산류가 175% 증가하는 것이 확인되었는데, 이러한 대사산물들이 복합적으로 작용하여 생체이용률 향상에 기여하는 것으로 판단된다.A close analysis of the fermentation process confirmed that inulin metabolism played a very important role. After 36 hours of fermentation, the residual inulin decreased to 45.8% of the initial level, while total short-chain fatty acids increased to 5.8 mM. This is interpreted as lactic acid bacteria metabolizing inulin to produce short-chain fatty acids, which improve the intestinal environment and promote the absorption of phaseolamin. LC-MS analysis confirmed that amino acids increased by 92%, peptides by 94%, and organic acids by 175% during the fermentation process. It is believed that these metabolites act in combination to contribute to improved bioavailability.
소화효소에 대한 저항성 평가에서도 실시예 1은 우수한 결과를 보였다. α-아밀라아제, 펩신, 판크레아틴 처리 후에도 각각 92.5%, 88.2%, 85.5%의 높은 잔존율을 나타냈다. 이는 발효 과정에서 생성된 보호물질들이 파세올라민을 소화효소로부터 보호하는 역할을 하는 것으로 추정된다.Example 1 also showed excellent results in an evaluation of resistance to digestive enzymes. Even after treatment with α-amylase, pepsin, and pancreatin, it showed high retention rates of 92.5%, 88.2%, and 85.5%, respectively. This suggests that protective substances produced during the fermentation process play a role in protecting phaseolamin from digestive enzymes.
항산화 활성 평가에서는 녹차 추출물의 중요성이 입증되었다. 실시예 1의 DPPH 라디칼 소거능은 4주 후에도 82.5%를 유지하였으며, 이에 따라 파세올라민의 잔존율도 95.2%로 높게 유지되었다. 특히 산화스트레스가 유도된 HepG2 세포모델에서 농도 의존적인 세포보호 효과가 확인되었으며, 200μg/mL 농도에서는 항산화 효소들(SOD, CAT, GPx)의 발현이 2.8-3.2배 증가하는 것으로 나타났다.The importance of green tea extract was demonstrated in the antioxidant activity evaluation. The DPPH radical scavenging activity of Example 1 remained at 82.5% even after 4 weeks, and accordingly, the residual rate of phaseolamin also remained high at 95.2%. In particular, a concentration-dependent cytoprotective effect was confirmed in a HepG2 cell model induced by oxidative stress, and at a concentration of 200 μg/mL, the expression of antioxidant enzymes (SOD, CAT, GPx) increased by 2.8-3.2 times.
저장안정성 측면에서도 실시예 1은 6개월 경과 후 95%의 우수한 안정성을 보였다. 이는 녹차 추출물의 항산화 작용과 최적화된 건조공정을 통한 낮은 수분활성도(0.5 이하) 유지가 복합적으로 작용한 결과로 해석된다.In terms of storage stability, Example 1 demonstrated excellent stability of 95% after 6 months. This is interpreted as the result of the combined effect of the antioxidant action of green tea extract and the maintenance of low water activity (0.5 or less) through an optimized drying process.
관능평가에서도 실시예 1이 4.5점(5점 만점)으로 가장 높은 점수를 받았는데, 이는 각 성분의 최적 배합을 통해 바람직하지 않은 맛과 향을 최소화했기 때문으로 판단된다.In the sensory evaluation, Example 1 received the highest score of 4.5 points (out of 5), which is believed to be due to the optimal mixing of each ingredient to minimize undesirable taste and smell.
이상의 결과들을 종합해볼 때, 본 발명에서 제시한 성분 배합비율과 제조공정은 파세올라민의 생체이용률, 소화안정성, 저장안정성, 관능성 등 모든 측면에서 최적화된 것으로 확인되었다. 특히 발효공정을 통한 생체이용률 향상과 녹차 추출물에 의한 안정성 확보는 본 발명의 가장 주목할 만한 특징으로, 이는 기존의 파세올라민 함유 제품들과 차별화되는 혁신적인 기술적 특징이라 할 수 있다.In summary of the above results, the ingredient blending ratio and manufacturing process proposed in the present invention were confirmed to be optimized in all aspects of phaseolamin, including bioavailability, digestive stability, storage stability, and sensory properties. In particular, the enhanced bioavailability through the fermentation process and the secured stability through green tea extract are the most notable features of the present invention, and can be considered innovative technological features that differentiate it from existing phaseolamin-containing products.
Claims (3)
(a) 분쇄된 흰강낭콩을 60 내지 80부피%의 주정으로 60 내지 80℃에서 2 내지 4시간 동안 추출하고, 10μm 이하 공경의 필터로 여과 후 40 내지 50℃에서 감압농축하여 건조하는 단계;
(b) 분쇄된 돼지감자를 초임계 이산화탄소와 주정의 혼합용매(8:2 내지 9:1, v/v)로 40 내지 50℃에서 추출하고, 여과 및 농축하는 단계;
(c) 분쇄된 녹차 잎을 80 내지 90℃의 정제수로 10 내지 20분간 추출하고, 여과 후 분무건조하는 단계;
(d) 흑마늘을 식품용 가수분해 효소로 60 내지 70℃에서 처리하고, 4 내지 8시간 동안 감압농축하는 단계;
(e) 상기 각 추출물들을 전체 조성물 100중량부를 기준으로 흰강낭콩 추출물 70 내지 80중량부, 돼지감자 추출물 15 내지 25중량부, 녹차 추출물 1 내지 5중량부, 및 흑마늘 농축물 1 내지 5중량부의 비율로 균일하게 혼합하는 단계; 및
(f) 혼합된 조성물을 식품의약품안전처에서 인정한 식용 유산균과 함께 35 내지 40℃, 상대습도 60 내지 80%에서 24 내지 48시간 동안 발효시키는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물의 제조방법.A method for producing a composition comprising a white kidney bean extract, a Jerusalem artichoke extract, a green tea extract, and a black garlic concentrate containing phaseolamin,
(a) A step of extracting crushed white kidney beans with 60 to 80% by volume of alcohol at 60 to 80°C for 2 to 4 hours, filtering through a filter with a pore size of 10 μm or less, and then concentrating under reduced pressure at 40 to 50°C and drying;
(b) A step of extracting the crushed sweet potato with a mixed solvent of supercritical carbon dioxide and alcohol (8:2 to 9:1, v/v) at 40 to 50°C, and filtering and concentrating;
(c) A step of extracting crushed green tea leaves with purified water at 80 to 90°C for 10 to 20 minutes, filtering, and spray drying;
(d) a step of treating black garlic with a food hydrolytic enzyme at 60 to 70°C and concentrating under reduced pressure for 4 to 8 hours;
(e) a step of uniformly mixing the above extracts in a ratio of 70 to 80 parts by weight of white kidney bean extract, 15 to 25 parts by weight of Jerusalem artichoke extract, 1 to 5 parts by weight of green tea extract, and 1 to 5 parts by weight of black garlic concentrate based on 100 parts by weight of the total composition; and
(f) a step of fermenting the mixed composition with edible lactic acid bacteria approved by the Ministry of Food and Drug Safety at 35 to 40°C and a relative humidity of 60 to 80% for 24 to 48 hours;
A method for producing a composition comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020250015681A KR102861018B1 (en) | 2025-02-07 | 2025-02-07 | Method for manufacturing a phaseolamin-containing complex extract composition effective for blood glucose spike inhibition and body fat reduction, and pharmaceutical compositions comprising thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020250015681A KR102861018B1 (en) | 2025-02-07 | 2025-02-07 | Method for manufacturing a phaseolamin-containing complex extract composition effective for blood glucose spike inhibition and body fat reduction, and pharmaceutical compositions comprising thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102861018B1 true KR102861018B1 (en) | 2025-09-17 |
Family
ID=97221666
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020250015681A Active KR102861018B1 (en) | 2025-02-07 | 2025-02-07 | Method for manufacturing a phaseolamin-containing complex extract composition effective for blood glucose spike inhibition and body fat reduction, and pharmaceutical compositions comprising thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102861018B1 (en) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR0185505B1 (en) | 1996-06-12 | 1999-04-15 | 전경옥 | Multipurpose ore min |
| KR20070076231A (en) * | 2006-01-18 | 2007-07-24 | (주)에스.앤.디 | Manufacturing method and composition thereof for health functional food for diabetes treatment using agricultural by-product |
| KR20100061782A (en) * | 2010-05-13 | 2010-06-09 | (주)에스.앤.디 | Method method for manufacturing and composition for the treatment of diabetes by-products cultivation |
| KR20120134761A (en) | 2011-06-03 | 2012-12-12 | 현대중공업 주식회사 | Nutritive breads and its making method using white kidney bean and sweet potato dregs |
| KR20130092897A (en) * | 2012-02-13 | 2013-08-21 | 고광길 | A dietary attractive pill and making method of it |
| KR20180087589A (en) | 2017-01-25 | 2018-08-02 | 최종철 | Method for manufacturing cereals powder containing white kidney bean and dough product manufactured thereby |
| KR20190133482A (en) | 2018-05-23 | 2019-12-03 | 동국제약 주식회사 | An anti-obesity or body fat reducing composition containing extract from a white kidney bean and a mushroom |
| KR20210000779A (en) * | 2019-06-25 | 2021-01-06 | 김성호 | Food composition comprising enzyme-treated grub and method for producing thereof |
-
2025
- 2025-02-07 KR KR1020250015681A patent/KR102861018B1/en active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR0185505B1 (en) | 1996-06-12 | 1999-04-15 | 전경옥 | Multipurpose ore min |
| KR20070076231A (en) * | 2006-01-18 | 2007-07-24 | (주)에스.앤.디 | Manufacturing method and composition thereof for health functional food for diabetes treatment using agricultural by-product |
| KR20100061782A (en) * | 2010-05-13 | 2010-06-09 | (주)에스.앤.디 | Method method for manufacturing and composition for the treatment of diabetes by-products cultivation |
| KR20120134761A (en) | 2011-06-03 | 2012-12-12 | 현대중공업 주식회사 | Nutritive breads and its making method using white kidney bean and sweet potato dregs |
| KR20130092897A (en) * | 2012-02-13 | 2013-08-21 | 고광길 | A dietary attractive pill and making method of it |
| KR20180087589A (en) | 2017-01-25 | 2018-08-02 | 최종철 | Method for manufacturing cereals powder containing white kidney bean and dough product manufactured thereby |
| KR20190133482A (en) | 2018-05-23 | 2019-12-03 | 동국제약 주식회사 | An anti-obesity or body fat reducing composition containing extract from a white kidney bean and a mushroom |
| KR20210000779A (en) * | 2019-06-25 | 2021-01-06 | 김성호 | Food composition comprising enzyme-treated grub and method for producing thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101054594B1 (en) | Liver Function Enhancer Composition | |
| KR101302652B1 (en) | PHARMACEUTICAL COMPOSITION FOR PREVENTING OR TREATING DIABETES MELLITUS COMPRISING α-GLUCOSIDASE INHIBITOR AND BREWER'S DRIED YEAST | |
| KR101416492B1 (en) | Fermented Tea Using Jujube Leaves and Green Tea Leaves and There of Manufacturing Method | |
| KR102387371B1 (en) | Fermented Stauntonia hexaphylla with improved antioxidant activity and uses thereof | |
| KR102861018B1 (en) | Method for manufacturing a phaseolamin-containing complex extract composition effective for blood glucose spike inhibition and body fat reduction, and pharmaceutical compositions comprising thereof | |
| KR102005031B1 (en) | The Ginseng-Berry extract including alcoholic liver injury prevention functional ingredients and method for manufacturing it | |
| US20240226223A1 (en) | Composition for preventing, improving, or treating muscle loss comprising green tea peptide composition | |
| KR101203096B1 (en) | Producing method for fermented wild grass extracts with biological activity | |
| KR101329186B1 (en) | Korea rice wine with pine nut and method for manufacturing thereof | |
| KR102151011B1 (en) | Composition for preventing, improving or treating liver disease comprising fermented liquor of aged sprout ginseng extract as effective component | |
| KR102025572B1 (en) | Composition for preventing, ameliorating or treating metabolic diseases comprising mixture of Diospyros lotus leaf and grape fruit stem extract as effective component | |
| KR20160060834A (en) | Compositions for culture media of Kefir grain comprising plant extract and compositions for improving skin conditions comprising fermented products using the same | |
| KR101584513B1 (en) | A fermented boehmeria nivea for protecting brain neuroral cells and a fermented tea using the fermented boehmeria nivea | |
| KR101906984B1 (en) | A pharmaceutical composition for treating and preventing liver demage and a functional food for protecting liver comprising the soybean sprout extract by enzyme treatment | |
| KR20230139872A (en) | Composition for preventing or treating liver-related diseases comprising ginger juice as an active ingredient | |
| JP2011207814A (en) | Neurite outgrowth agent | |
| KR20230107967A (en) | Liquid composition for alleviating hangover and protecting liver | |
| KR101386727B1 (en) | Pharmaceutical composition for preventing or treating liver disease containing purple sweet potato extract fermentation broth as an active ingredient | |
| KR20150106187A (en) | Composition for antioxidation comprising the seed extract of cornus officinalis | |
| KR102281263B1 (en) | Enzyme treated catechin product containing increased gallic acid, epicatechin and epigallocatechin content and preparation method thereof | |
| TW202027613A (en) | Method for producing refined product of pear juice | |
| KR102133954B1 (en) | Composition for improving muscle disease comprising dark tea extract | |
| US20240189386A1 (en) | Composition for anti-fatigue comprising green tea peptide composition | |
| KR102199387B1 (en) | Teriyaki Sauce having high biological active materials and preparation method thereof | |
| KR101150919B1 (en) | Composition for Improving Liver Function |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PA0109 | Patent application |
St.27 status event code: A-0-1-A10-A12-nap-PA0109 |
|
| PA0201 | Request for examination |
St.27 status event code: A-1-2-D10-D11-exm-PA0201 |
|
| PA0302 | Request for accelerated examination |
St.27 status event code: A-1-2-D10-D17-exm-PA0302 St.27 status event code: A-1-2-D10-D16-exm-PA0302 |
|
| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
St.27 status event code: A-1-2-D10-D21-exm-PE0902 |
|
| E13-X000 | Pre-grant limitation requested |
St.27 status event code: A-2-3-E10-E13-lim-X000 |
|
| P11-X000 | Amendment of application requested |
St.27 status event code: A-2-2-P10-P11-nap-X000 |
|
| P13-X000 | Application amended |
St.27 status event code: A-2-2-P10-P13-nap-X000 |
|
| D22 | Grant of ip right intended |
Free format text: ST27 STATUS EVENT CODE: A-1-2-D10-D22-EXM-PE0701 (AS PROVIDED BY THE NATIONAL OFFICE) |
|
| PE0701 | Decision of registration |
St.27 status event code: A-1-2-D10-D22-exm-PE0701 |
|
| F11 | Ip right granted following substantive examination |
Free format text: ST27 STATUS EVENT CODE: A-2-4-F10-F11-EXM-PR0701 (AS PROVIDED BY THE NATIONAL OFFICE) |
|
| PR0701 | Registration of establishment |
St.27 status event code: A-2-4-F10-F11-exm-PR0701 |
|
| PR1002 | Payment of registration fee |
St.27 status event code: A-2-2-U10-U11-oth-PR1002 Fee payment year number: 1 |
|
| U11 | Full renewal or maintenance fee paid |
Free format text: ST27 STATUS EVENT CODE: A-2-2-U10-U11-OTH-PR1002 (AS PROVIDED BY THE NATIONAL OFFICE) Year of fee payment: 1 |
|
| PG1601 | Publication of registration |
St.27 status event code: A-4-4-Q10-Q13-nap-PG1601 |
|
| Q13 | Ip right document published |
Free format text: ST27 STATUS EVENT CODE: A-4-4-Q10-Q13-NAP-PG1601 (AS PROVIDED BY THE NATIONAL OFFICE) |
|
| R18 | Changes to party contact information recorded |
Free format text: ST27 STATUS EVENT CODE: A-5-5-R10-R18-OTH-X000 (AS PROVIDED BY THE NATIONAL OFFICE) |
|
| R18-X000 | Changes to party contact information recorded |
St.27 status event code: A-5-5-R10-R18-oth-X000 |