KR20000022592A - 유제품의 콜레스테롤 함량 저감방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지방구를 갖는 동물성 근원의 에멀전에 함유된 콜레스테롤 제거방법으로서, 에멀전의 지방구의 크기를 소정의 크기로 감소시키는 단계를 포함한다. 또한, 방법은 사이클로덱스트린이 콜레스테롤과 포접 화합물을 형성하도록 소정양의 사이클로덱스트린과 에멀전을 접촉시키는 단계와 에멀전으로부터 실질적으로 모든 화합물을 분리하는 단계를 포함한다. 지방구의 소정의 크기는 접촉시키는 단계와 분리하는 단계의 단일수행으로 에멀전에서 실질적으로 모든 콜레스테롤을 제거하기에 충분한 범위내이다.

Description

유제품의 콜레스테롤 함량 저감방법{PROCESS FOR REDUCING THE CONTENT OF CHOLESTEROL IN DAIRY PRODUCTS}

본 발명은 식품의 콜레스테롤 함량 저감방법에 관한 것으로, 특히 우유와 같은 유제품의 콜레스테롤 함량 저감방법에 관한 것이다.

콜레스테롤 함량이 높은 식품의 소비와 관련된 건강위험인자 때문에, 지금까지 식품의 콜레스테롤 함량을 저감시키기 위한 방법들이 개발되고 있다. 이러한 방법들 중 몇 가지 방법은 사이클로덱스트린을 이용한다(예컨대, 미국특허 4,880,573; 5,063,007; 5,223,295; 5,264,226; 5,264,241; 5,292,546; 5,232,725; 5,342,633; 5,484,624; 및 5,498,437 참조). 특히, 사이클로덱스트린은, 예컨대 우유의 지방구(fat globules)에 존재하는 콜레스테롤에 대하여 특이적인 친화력을 갖는다고 알려졌다. 따라서, 우유에 첨가될때, 사이클로덱스트린은 콜레스테롤과 결합하여 불용성 콜레스테롤-사이클로덱스트린 포접화합물을 형성한다. 그런 다음 우유에서 콜레스테롤-사이클로덱스트린 포접 화합물을 일반적인 분리방법(예컨대, 여과 및 원심분리)으로 제거하여 콜레스테롤 함량이 저감된 우유를 얻는다.

그러나, 사이클로덱스트린을 이용한 종래의 일반적인 방법은 콜레스테롤이 매우 낮은 우유를 생산하기에는 불충분하고, 부적절하며 또한 비효과적이다. 예컨대, 미국특허 5,264,226에 개시된 방법에 의하면, β-사이클로덱스트린(상기 '226 특허의 예 1 참조)과 우유를 함께 처리함으로써 우유 크림의 콜레스테롤 함량을 약 52% 까지 저감시킬 수 있다. 콜레스테롤 함량을 더욱더 저감시키기 위해서는(즉, 90% 이상의 큰 저감을 얻기 위해서는), 우유를 재가공하여야 한다. 즉, 사이클로덱스트린의 다른 적용 또는 처리로 우유를 재가공함으로써, 비효율적인 방법을 보완한다. 또한, 사이클로덱스트린으로 우유를 반복처리할 때, 우유의 맛과 영양소가 심하게 떨어진다.

따라서, 본 발명은 지방구를 갖는 동물성 근원의 에멀전(emulsion)에 함유된 콜레스테롤을 제거하기 위한 새롭고 개선된 방법을 제공함으로써 상술된 종래의 단점 및 결점을 해결한다.

본 발명에 따른 콜레스테롤 제거방법은, 실질적으로 모든 지방구의 크기를 소정 크기로 감소시키는 단계를 포함한다. 또한, 사이클로덱스트린이 콜레스테롤과 불용성 포접 화합물을 형성하도록 에멀전을 소정양의 사이클로덱스트린과 접촉시키는 단계와, 에멀전으로부터 모든 화합물을 실질적으로 분리하는 단계를 포함한다. 상기 소정의 크기는 접촉하는 단계와 분리하는 단계의 단일 공정으로 에멀전으로부터 실질적으로 모든 콜레스테롤을 제거하기에 충분한 범위내이다.

본 발명의 일예에 따라, 상기 방법은 실질적으로 모든 지방구가 소정의 크기를 갖는지를 결정하는 단계를 포함한다. 실질적으로 모든 지방구의 크기가 소정의 크기의 범위내로 결정되지 않으면, 상기 감소시키는 단계를 지방구의 크기가 소정 크기로 감소하도록 재수행 또는 반복한다.

본 발명의 다른 예에 따라, 방법은 소정의 크기를 갖는 실질적으로 모든 지방구를 가지는 동물성 근원의 에멀전을 개시물질(starting material)로서 선택하는 단계를 포함한다. 이러한 조건에서, 감소시키는 단계는 생략될 수 있다.

본 발명을 동물성 근원의 어떠한 수중유형(oil-in-water) 에멀전과 함께 사용하는 것이 가능하지만, 특히 우유와 함께 사용하는 것이 적합하다. 따라서, 이하 본 발명을 우유와 관련하여 설명한다. 그러나, 다음의 설명은 단지 본 발명의 실시예를 의미하며 다른 형태의 수중유형 에멀전에 응용가능한 본 발명의 범위를 제한하는 것을 의미하는 것은 아니다.

본 발명은 다양한 유제품(예컨대, 우유, 요크르트 및 크림)의 콜레스테롤 함량을 감소시키기 위한 콜레스테롤 저감방법을 포함한다. 콜레스테롤 저감방법은 전처리(pre-treatment) 또는 전처리 개시우유(즉, 개시물질로서 사용되는 우유)의 준비단계와 전처리된 우유(즉, 전처리 단계로부터의 우유결과물)로부터 β-사이클로덱스트린을 사용하여 콜레스테롤을 제거하는 단계를 포함한다. 특히, 전처리 단계동안, 개시우유를 그의 내부에 함유된 지방구가 균일한 크기로 작게 감소되도록(즉, 해체되도록) 처리한다. 즉, 실질적으로 모든 지방구는, 바람직하게 약 3㎛보다 크지 않게, 더욱 바랍직하게는 약 0.1㎛ 내지 약 3㎛, 가장 바람직하게는 약 0.1㎛ 내지 약 2㎛의 소정의 사이즈로 감소되고 또는 바람직하게 약 0.99㎛, 더욱 바람직하게는 약 0.76 내지 0.99㎛, 가장 바람직하게 약 0.76㎛의 소정의 평균크기로 감소된다.

출원인은, 개시우유의 지방구를 상기의 소정 사이즈 및/또는 소정의 평균 사이즈로 감소시킬 때, 본 발명의 콜레스테롤 제거방법의 단일공정 또는 사이클로 개시우유에 함유된 실질적으로 모든(예컨대, 약 98%) 콜레스테롤을 제거할 수 있다는 것을 놀랍게도 증명하였다. 본 발명에 따라, 개시우유의 지방구는 상술된 소정의 크기 및/또는 소정의 평균크기보다 훨씬 작은 크기(예컨대, 0.1㎛ 이하)로 감소시킬 수 있다. 그러나, 더 작은 크기의 지방구를 제조하는데에는 고에너지가 요구되고 그러한 지방구는 실질적으로 향상된 결과를 제공하지는 않기 때문에, 지방구가 소정의 크기 및/또는 소정의 평균 사이즈 보다 훨씬 작은 크기로 감소되도록 개시우유를 전처리하는 것은 바람직하지 않다.

일반적인 방법들을 지방구를 상술된 소정의 크기 및/또는 소정의 평균 크기로 감소키기기 위하여 사용할 수 있지만, 압력을 이용하여 생우유를 균질화하는 우유처리 분야에 사용하는 것이 바람직하다. 전처리 단계와 관련하여 사용에 적합한 다른 일반적인 방법은 소니피케이션(sonification)을 포함한다.

우유처리분야에서, 균질화처리를 넓은 범위의 압력을 사용하여 전형적으로 수행하여, 넓게 다양한 지방구 크기를 갖는 우유를 생성한다. 일반적인 균질화처리를 사용한 본 발명의 전처리 단계를 수행하는데 있어서는, 출원인은 적어도 100kg/㎠, 더욱 바랍직하게 약 100kg/㎠ 내지 약 200kg/㎠, 가장 바람직하게 약 200kg/㎠의 압력을 사용하여 소정의 크기 및/또는 소정의 평균크기로 개시우유의 지방구를 감소시키는 것을 증명하였다. 이에 따라, 개시우유를 바람직하게 약 40℃로 가열하고 상기의 압력으로 가압한다. 그런 다음, 가압된 우유를 분사하여 지방구를 실질적으로 소정의 크기 또는 소정의 평균크기와 동일한 크기를 갖는 작은 지방구로 분해한다.

개시우유는 어떠한 유형의 우유라도 될 수 있다. 예컨대, 생우유, 균질유(homogenized), 무균질유(unhomogenized), 가열처리된 우유(예컨대, 저온살균 또는 멸균) 또는 지방이 풍부한 우유등이다. 또한, 개시우유는 어떠한 지방구 크기도 가질 수 있다. 또한, 크림과 같은 다른 형태의 수중유형 에멀전 또는 동물성 근원을 개시물질로서 사용할 수 있다.

전처리 단계후, 전처리된 우유의 지방구의 크기가 상술된 소정의 크기 및/또는 소정의 평균크기의 범위내에 존재하는 지를 확인하기 위하여 측정 또는 계산한다. 이러한 측정단계를 수행하는데 있어서, 미립자의 크기를 측정 및 계산하는 어떠한 방법도 사용할 수 있다. 예컨대, 일반적인 광학 현미경을 사용함으로써 지방구의 크기를 측정 및/또는 계산할 수 있다. 광학 현미경을 사용한다면, 전처리된 우유 시료를 광학 현미경 위에 놓고, 광학 현미경의 배율을 원하는 설정치로 조절한다. 그런 다음 하나의 지방구 상(image)을 "CCD" 카메라를 사용하여 찍는다. 다음으로, 카메라로 찍은 상을 상분석기로 처리하여 지방구 이외의 다른 입자들의 상을 제거한다. 그 후, 처리된 상의 지방구 크기를 일반적인 방법으로 광학 현미경의배율 설정치에 따라 계산한다. 지방구의 크기가 소정의 크기 및/또는 소정의 평균크기 내로 결정되면, 전처리된 우유는 제거단계(즉, 제거단계는 전처리된 우유로 수행한다)에 대한 준비를 갖춘다. 지방구의 크기가 소정의 크기 및/또는 소정의 평균 크기 내에 존재하지 않는다면, 바람직하게 이전의 전처리 단계에 사용된 압력보다 높은 압력을 사용하여 우유를 재처리한다(즉, 전처리 단계를 반복한다).

측정단계를 전처리단계후 수행하는 것이 바람직하나, 전처리 단계가 필요한지를 결정하기 위하여 동일한 방법으로 먼저 수행할 수 있다. 특히, 개시우유의 지방구 크기가 소정의 크기 또는 소정의 평균 크기의 범위로 결정되면, 전처리 단계는 불필요하다. 그러한 조건에서, 전처리 단계를 수행하지 않고 제거단계를 측정 단계 후에 즉시 수행한다(즉, 전처리 단계를 생략한다). 또한 지방구가 소정의 크기 및/또는 소정의 평균크기로 적당하게 감소되는 것을 확인하기 위하여 측정단계를 전처리단계 전후에 수행할 수 있다.

전처리된 우유의 지방구의 크기가 소정의 크기 및/또는 소정의 평균 크기의 범위내에 있는지를 결정한 후, 제거단계를 수행한다. 본 발명의 제거단계는 참고문헌으로서 첨부된 미국 특허번호 5,264,226에 개시된 것과 같은 일반적인 방법을 사용하여 수행할 수 있다. 예컨대, β-사이클로덱스트린을 전처리된 우유에 첨가한다. 또한, 다른 형태의 사이클로덱스트린(예컨대, α-사이클로덱스트린)을 사용할 수 있다. 또한, β-사이클로덱스트린의 어떠한 형태도 사용할 수 있지만, 파우더형의 β-사이클로 덱스트린을 사용하는 것이 바람직하다. β-사이클로덱스트린의 농도는 0.5와 5(w/v)% 사이, 바람직하게 약 1(w/v)% 이다.

β-사이클로덱스트린을 전처리된 우유에 첨가한 후, 불용성 콜레스테롤 사이클로덱스트린 포접화합물의 형성을 촉진시키도록 우유-사이클로덱스트린 혼합물을 엄밀하게 혼합한다(즉, 전처리된 우유를 β-사이클로덱스트린과 접촉시킨다). 특히, 우유 사이클로덱스트린을 교반기(stirrer)를 사용하여 약 50 내지 500 r.p.m. 으로 바람직하게 약 0℃ 내지 20℃에서 약 5 내지 30분 동안 혼합한다. 그런 다음 바람직하게 약 2,000 내지 6,000r.p.m으로 회전하는 원심분리기를 사용하여 약 1 내지 5분동안 혼합물을 원심분리함으로써 콜레스테롤-사이클로덱스트린 포접화합물을 우유로부터 제거한다. 바람직하게 우유의 원심분리 온도는 4℃ 내지 25℃이다. 또한, 붓기(decantation) 및 여과법과 같은 다른 적당한 분리방법을 이용하여 우유로부터 콜레스테롤-사이클로덱스트린 포접 화합물을 제거할 수 있다.

결과물 우유(즉, 본 발명의 콜레스테롤 저감방법에 의한 우유 결과물)는 실질적으로 콜레스테롤이 없다. 이하, 더 상세하게 설명하겠지만, 본 발명의 방법은 개시우유에 함유된 콜레스테롤을 적어도 약 98% 제거한다. 즉, 본 발명의 방법은 약 98% 이상의 콜레스테롤 저감율(즉, 개시우유에서 제거된 콜레스테롤양과 개시우유에 존재하는 본래의 콜레스스테롤 양 사이의 비)을 얻는다.

본 발명은 제거단계의 단일수행으로(즉, 개시유유에 사이클로덱스트린을 한번 적용함으로써) 적어도 약 98% 의 콜레스테롤 저감율을 얻기 때문에, 결과물 우유로부터 부가적인 콜레스테롤을 제거하기 위하여 β-사이클로덱스트린을 또 한번적용 또는 처리로 결과물 우유를 재처리할 필요가 없으므로, 본 발명의 방법은 효율적이고 효과적이다. 또한, 결과물 우유는 또한번의 β-사이클로덱스트린 처리를 행하지 않기 때문에, 개시우유의 본래의 맛과 영양소가 결과물 우유에서도 실질적으로 보존된다. 특히, 우유와 관련된 맛과 영양소는 우유에 존재하는 유지방과 조단백질(milk protein)의 농도와 관계가 있다. 본 발명에 따른 결과물 우유의 유지방과 조단백질의 농도는 비처리된 우유(즉, 사이클로덱스트린 처리가 없는 우유)의 농도에 비교할만한 수준이다. 반대로, 상기 주시된 바와 같은, 종래의 방법은 비교적 높은 전체 감소율을 얻기 위하여 사이클로덱스트린 처리를 반복한다. 사이클로덱스트린 처리의 반복은 유지방과 조단백질 농도에 현저하게 불리한 영향을 주기 때문에, 종래의 방법은 우유의 본래맛과 영양소를 보전하기가 어렵다.

놀랍고도 예기치 않은 상기한 본 발명의 결과를 실험과 연구예로 설명한다. 특히, 초기의 실험 및 연구를 수행하는데 있어서, 출원인은 본 발명의 재처리 단계를 특별히 수행하지 않고, β-사이클로덱스트린을 균질유와 무균질유에 혼합하였다. 이러한 초기의 실험과 연구에서 개시물질로 균질유를 사용한 경우 콜레스테롤 함량이 매우 낮은 우유를 얻는 반면, 무균질유를 사용한 경우에는 레스테롤 함량이 비교적 높은 우유를 얻는다는 것이 놀랍게도 관찰된다. 이하, 고찰과 검토를 촉진하기 위하여, 이러한 초기의 실험 및 연구의 결과를 예1 내지 예6에 나타낸다. 또한 출원인은 놀랍게도 실험 및 연구에서, 본 발명의 제거단계에 대한 개시물질로 사용된 우유의 지방구가 소정의 크기 및/또는 소정의 평균크기와 동일한 크기를 갖을 때, 콜레스테롤 함량을 적어도 약 98%로 감소시킬 수 있다는 것을 증명한다.

본 발명에 따르면, 콜레스테롤 저감방법은 변형 및 변경될 수 있다. 예컨대, 사이클로덱스트린을 전처리 단계 전에 우유에 첨가할 수 있다. 특히, 사이클로덱스트린을 전처리 단계의 수행전에 개시우유(즉, 본 발명의 콜레스테롤 저감방법의 개시물질로서 사용된 우유)에 첨가할 수 있다. 그런 다음 지방구의 크기를 소정의 크기 및/또는 소정의 평균크기로 감소시키기 위한 상술된 바와 같은 일반적인 균질화과정(교반과정)으로 우유-사이클로덱스트린 혼합물을 처리할 수 있다.

본 발명의 전처리 단계를 소정의 크기 및/또는 소정의 평균 크기의 범위내의 크기를 갖는 지방구를 갖는 우유를 선택함으로써 생략할 수 있다. 특히, 그러한 우유를 본 발명의 콜레스테롤 저감방법에 대한 개시물질로서 선택한다면, 이러한 경우에는 전처리 단계가 불필요하다.

본 발명의 콜레스테롤 저감방법을 단일, 연속적인 작업으로 수행할 수 있다. 그러한 조건에서, 본 발명의 콜레스테롤 저감방법을 일반적 우유-처리 방법, 유제품 제조방법 등과 접목할 수 있다. 따라서, 본 발명의 결과물 우유를 극도로 낮은 콜레스테롤 함량을 갖는 다양한 유제품을 얻는 일반적인 방법으로 처리할 수 있다. 예컨대, 결과물 우유를 더 처리하여 크림과 탈지분유로 분리하여, 콜레스테롤 함량이 낮은 크림 및 탈지분유을 얻는다.

다음의 예는 본 발명을 더 설명하는데, 이러한 예는 본 발명의 범위를 제한하는 것을 의미하는 것은 아니다. 또한 다음의 예에서 개시우유에 함유된 본래의 콜레스테롤 함량은 우유 100g 당 12.6mg이다.

(비교 예1)

100 리터의 무균질유에, 파우더 형태의 1(w/v)%의 β-사이클로덱스트린을 첨가한다. 그런 다음 불용성 콜레스테롤-사이클로덱스트린 포접화합물의 형성을 촉진시키도록 우유-사이클로덱스트린 혼합물을 500 r.p.m. 에서 하기의 표 1에 기재된 온도 및 시간동안 혼합한다. 그런 다음 우유-사이클로덱스트린 혼합물을 4℃에서 10분동안 3,000 r.p.m.으로 원심분리하여 우유에서 콜레스테롤-사이클로덱스트린 포접 화합물을 분리한다. 결과로서, 3개의 층(즉, 크림부분, 탈지분유부분 및 콜레스테롤-덱스트린 포접 화합물 부분)이 형성된다. 콜레스테롤-사이클로덱스트린 포접 화합물 부분을 제거한 후, 탈지분유 부분과 크림 부분을 재혼합(예컨대, 균질화)한다. 그런 다음 결과물 우유를 리베르만 브차드 반응(Libermann Burchard reaction)을 이용한 카르 드레크터(Carr Drekter) 방법으로 콜레스테롤 함량을 측정한다. 콜레스테롤 함량은 그것의 대응하는 감소율과 함께 표 1에 기재되어 있다.

표1

혼합온도(℃)	혼합시간(분)
	5	10	15	30
	최종함량(mg/100g)	감소율(%)	최종함량(mg/100g)	감소율(%)	최종함량(mg/100g)	감소율(%)	최종함량(mg/100g)	감소율(%)
4	10.38	17.6	9.64	23.5	9.26	26.5	9.17	27.2
7	10.18	19.2	9.19	27.1	9.19	27.1	9.26	26.7
20	10.66	15.4	10.33	18.0	10.36	17.8	10.18	19.2
40	11.57	8.2	10.99	12.7	10.94	13.2	11.03	12.5

표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 전처리 단계를 수행하지 않고 제거단계의 개시물질로서 무균질유를 사용할 때, 결과가 우수하지 못하다. 무균질유의 감소율은 28% 보다 크지 않다.

(비교예2)

500 리터의 균질유에 하기의 표 2에 기재된 양으로 파우더형의 β-사이클로덱스트린을 첨가한다. 그런 다음 불용성 콜레스테롤-사이클로덱스트린 포접 화합물의 형성을 촉진시키도록 우유-사이클로덱스트린 혼합물을 300 r.p.m.으로 10분동안 표 2에 기재된 온도에서 혼합한다. 다음으로, 우유-사이클로덱스트린 혼합물을 2,000 r.p.m.으로 4℃에서 5분동안 원심분리하여 우유에서 콜레스테롤-사이클로덱스트린 포접 화합물을 분리한다. 콜레스테롤-사이클로덱스트린 포접 화합물을 제거하고 크림부분과 탈지분유부분을 혼합(예컨대, 균질화)한 후에, 예1에서 언급된 방법을 사용하여 결과물 우유의 콜레스테롤 함량을 체크한다. 콜레스테롤 함량은 그것의 대응하는 감소율과 함께 표 2에 기재되어 있다.

표 2

혼합온도(℃)	0.5(w/v)%β-사이클로덱스트린	1(w/v)%β-사이클로덱스트린	2(w/v)%β-사이클로덱스트린
	최종함량(mg/100g)	감소율(%)	최종함량(mg/100g)	감소율(%)	최종함량(mg/100g)	감소율(%)
4	2.12	83.2	0.92	92.7	1.27	89.9
7	1.75	86.1	0.86	93.2	1.26	90.0
20	1.34	89.4	1.16	90.8	1.74	86.2

표 2에 나타낸 바와 같이, 예2에서 사용된 개시물질로서의 균질유는 예1의 무균질유에 의해 얻어진 결과와 비교해볼 때 놀라울 정도의 기대이상의 결과를 얻는다. 즉, 균질유와 관련된 감소율은 예1의 무균질유와 관련된 감소율보다 훨씬 크다. 또한 1(w/v)%의 β-사이클로덱스트린을 균질유에 첨가할 때, 혼합온도는 감소율에 중요한 영향을 미치지 않는 것을 관찰할 수 있다.

(비교예3)

100 리터의 균질유에 하기의 표 3에 기재된 양으로 파우더형의 β-사이클로덱스트린을 첨가한다. 그런 다음 우유-사이클로덱스트린 혼합물을 500 r.p.m.으로 10분동안 4℃에서 혼합한다. 다음으로, 우유-사이클로덱스트린 혼합물을 6,000 r.p.m.으로 표 3에 기재된 온도에서 1분동안 원심분리한다. 콜레스테롤-사이클로덱스트린 포접 화합물을 제거하고 크림부분과 탈지분유부분을 혼합한 후에, 예1에서 언급된 방법을 사용하여 결과물 우유의 콜레스테롤 함량을 체크한다. 콜레스테롤 함량은 그것의 대응하는 감소율과 함께 표 3에 기재되어 있다.

표 3

원심분리온도(℃)	0.5(w/v)%β-사이클로덱스트린	1(w/v)%β-사이클로덱스트린	2(w/v)%β-사이클로덱스트린
	최종함량(mg/100g)	감소율(%)	최종함량(mg/100g)	감소율(%)	최종함량(mg/100g)	감소율(%)
4	2.12	83.2	0.92	92.7	1.27	89.9
7	1.75	86.1	0.86	93.2	1.26	90.0
20	1.34	89.4	1.16	90.8	1.74	86.2
25	0.97	92.3	0.79	93.7	0.54	95.7

표 3에 나타낸 바와 같이, 원심분리의 온도범위가 4℃와 25℃ 사이일 때 실질적으로 일정한 결과를 얻는다. 결과로서, 4℃에서 25℃의 범위에서, 원심분리온도는 감소율에 중요한 영향을 미치지 않는다.

(비교예4)

100 리터의 균질유에 하기의 표 4에 기재된 양으로 파우더형의 β-사이클로덱스트린을 첨가한다. 그런 다음 우유-사이클로덱스트린 혼합물을 500 r.p.m.으로 10분동안 4℃에서 혼합한다. 다음으로, 우유-사이클로덱스트란 혼합물을 6,000 r.p.m.으로 4℃에서 표 4에 기재된 시간동안 원심분리한다. 콜레스테롤-사이클로덱스트린 포접 화합물을 제거하고 크림부분과 탈지분유부분을 혼합한 후에, 예1에서 언급된 방법을 사용하여 결과물 우유의 콜레스테롤 함량을 체크한다. 콜레스테롤 함량은 그것의 대응하는 감소율과 함께 표 4에 기재되어 있다.

표 4

원심분리시간(분)	0.5(w/v)%β-사이클로덱스트린	1(w/v)%β-사이클로덱스트린	2(w/v)%β-사이클로덱스트린
	최종함량(mg/100g)	감소율(%)	최종함량(mg/100g)	감소율(%)	최종함량(mg/100g)	감소율(%)
1	0.67	94.7	1.27	89.9	0.19	98.5
2	0.08	99.4	0.05	99.6	0.04	99.7
5	0.16	98.7	0	100.0	0	100.0

표 4에 나타낸 바와 같이, 원심분리시간은 2 내지 5분이 바람직하다. 즉, 우유-사이클로덱스트린 혼합물을 2 내지 5분동안 원심분리할 때, 향상된 결과를 얻는다.

(비교예5)

100 리터의 균질유에 하기의 표 5에 기재된 양으로 파우더형의 β-사이클로덱스트린을 첨가한다. 그런 다음 우유-사이클로덱스트린 혼합물을 500 r.p.m.으로 10분동안 4℃에서 혼합한다. 다음으로, 우유-사이클로덱스트린 혼합물을 표 5에 기재된 r.p.m. 속도로 1분동안 원심분리한다. 콜레스테롤-사이클로덱스트린 포접 화합물을 제거하고 크림부분과 탈지분유부분을 혼합한 후에, 예1에서 언급된 방법을 사용하여 결과물 우유의 콜레스테롤 함량을 체크한다. 콜레스테롤 함량은 그것의 대응하는 감소율과 함께 표 5에 기재되어 있다.

표 5

원심분리속도(r.p.m)	0.5(w/v)%β-사이클로덱스트린	1(w/v)%β-사이클로덱스트린
	최종함량(mg/100g)	감소율(%)	최종함량(mg/100g)	감소율(%)
2,000	2.75	78.2	1.36	89.2
4,000	2.36	81.3	1.6	87.3
6,000	2.2	82.5	1.41	88.8

표 5에 나타낸 바와 같이, 2,000 내지 6,000 r.p.m.범위의 원심분리속도는 콜레스테롤 감소율에 중요한 영향을 미치지 않는다.

(비교예6)

100 리터의 균질유에 하기의 표 6에 기재된 양으로 파우더형의 β-사이클로덱스트린을 첨가한다. 그런 다음 우유-사이클로덱스트린 혼합물을 500 r.p.m.으로 10분동안 4℃에서 혼합한다. 다음으로, 우유-사이클로덱스트린 혼합물을 표 6에 기재된 r.p.m. 속도로 5분동안 4℃에서 원심분리한다. 콜레스테롤-사이클로덱스트린 포접 화합물을 제거하고 크림부분과 탈지분유부분을 혼합한 후에, 예1에서 언급된 방법을 사용하여 결과물 우유의 콜레스테롤 함량을 체크한다. 또한, 결과물 우유의 유지방 및 단백질 농도를 세미-마이크로킬달법(semi-microkjeldahl method)으로 알려진 방법을 사용하여 체크한다. 결과는 표 6에 기재되어 있다.

대조군1은, 균질유를 β-사이클로덱스트린을 첨가하지 않고 상술된 방법과 동일한 조건하에서 처리한다. 대조군2는, 무균질유를 β-사이클로덱스트린을 첨가하지 않고 상술된 방법과 동일한 조건하에서 처리한다. 대조군 1과 2의 우유의 콜레스테롤 함량과 유지방 및 단백질 농도를 체크한다. 결과는 표 6에 기재되어 있다.

표 6에 나타낸 바와 같이, 결과물 우유의 유지방 및 조단백질 함량은 대조군 1 및 대조군 2와 크게 다르지 않다. 결과로서, 결과물 우유는 대조군 1 및 대조군 2의 맛과 영양적인 면에서 비교할만하다.

표 6

β-사이클로덱스트린 양및 원심분리속도	우유 함량	감소율(%)
	유지방(%)	조단백질(%)	최종콜레스테롤함량(mg/100g)	감소율(%)
0.5(w/v)%	2,000 r.p.m.	3.45	3.18	0.82	93.5
	4,000 r.p.m.	3.60	3.60	0.6	95.2
	6,000 r.p.m.	3.50	3.50	0.16	98.7
1(w/v)%	2,000 r.p.m.	3.30	3.18	0.15	98.8
	4,000 r.p.m.	3.45	3.15	0	100.0
	6,000 r.p.m.	3.60	3.60	0	100.0
대조군1	6,000 r.p.m.	3.50	3.37	12.6	0
대조군2	6,000 r.p.m.	3.70	3.25	12.6	0

(비교예7)

무균질유를 40℃로 가열한다. 그런 다음 모델번호 1094.158호의 덴마크의 에이피브이(APV)에 의해 매매된 균질화기(교반기)로 하기의 표 7에 기재된 압력조건으로 우유를 가압하고 분산시켜 우유에 함유된 유지방을 분리한다. 그런 다음 우유의 유지방 크기를 "LABPHOT-2"의 상표로 일본의 니콘(NIKON)에 의해 판매된 광학 현미경을 사용하여 체크한다. 특히, 전처리된 우유샘플을 광학 현미경에 올려놓고, 광학 현미경의 배율을 원하는 설정치로 조절한다. 그런 다음 지방구의 상을 모델번호 XC-711로서 일본의 소니(SONY)에 의해 판매된 "CCD" 카메라를 사용하여 찍는다. 그런 다음 카메라에 의해 찍혀진 상을 모델번호 PLUS CAPTURE 3.0(BETA)로서 메디아-사이버-네틱스(MEDIA-CYBER-NETICS)에 의해 판매된 상분석기로 처리하여 지방구 이외의 입자상을 제거한다. 그리고 나서, 처리된 상에서 지방구의 크기를 광학 현미경의 배율설정치로 계산한다. 지방구의 계산된 크기는 표 7에 기재되어 있다.

전처리 우유의 지방구의 크기 측정 후에, 1(w/v)%의 파우더 형태의 β-사이클로덱스트린을 전처리된 우유에 첨가한다. 다음으로, 우유-사이클로덱스트린 혼합물을 500 r.p.m.으로 10분동안 0℃에서 혼합하고 나서 6,500 r.p.m.으로 4℃에서 1분동안 원심분리한다. 콜레스테롤-사이클로덱스트린 포접 화합물을 제거하고 크림부분과 탈지분유부분을 혼합한 후에, 참조문헌으로서 첨부된 J. Dairy Science 66 : 2192-2194(1983)의 "우유의 콜레스테롤의 고성능 액체 크로마토그래피 분석(High Performance Liquid Chromatographic Analysis of Cholesterol in Milk)"에 서술된 방법을 사용하여 결과물 우유의 콜레스테롤 함량을 체크한다. 또한, 결과물 우유의 유지방 및 조단백질 농도를 예6에서 언급된 방법을 사용하여 체크한다. 결과는 표 7에 기재되어 있다.

대조군1은, 균질유를 본 발명의 전처리 단계를 수행하지 않고 β-사이클로덱스트린을 첨가하는 것 없이, 상술된 방법과 동일한 조건하에서 처리한다. 대조군2는, 무균질유를 β-사이클로덱스트린을 적용하고 본 발명의 전처리 단계를 수행하는 것 없이, 상술된 방법과 동일한 조건하에서 처리한다. 대조군 1과 2에 대한 결과는 표 7에 기재되어 있다.

표 7

압력(Kg/㎠)	지방구의 평균크기(㎛)	지방구의크기(㎛)	유지방(%)	조단백질(%)	콜레스테롤함량(mg/100g)	감소율(%)
대조군 1	3.71	1-18	3.7	3.3	12.8	0
대조군 2	3.71	1-18	3.8	3.5	8.56	32
25	2.43	1-15	3.8	3.4	5.92	53
50	2.08	1-10	3.7	3.4	3.40	73
75	1.68	1-17	3.8	3.5	1.15	91
100	0.99	0.5-3	3.8	3.4	0.2	98
200	0.76	0.1-2	3.8	3.5	0.1	99

표 7에 나타낸 바와 같이, 100 내지 200kg/㎠의 압력을 사용할 때, 개시우유의 모든 지방구가 0.1과 3㎛ 사이 범위의 크기와 0.76과 0.99㎛ 사이 범위의 평균 크기로 감소된다. 놀랍게도 지방구가 이러한 크기와 동일한 크기를 갖을 때, 맛과 영양을 보전하면서 적어도 98%의 감소율을 얻을 수 있다.

(비교예8)

3kg의 생우유를 표 7에서 언급한 교반기로 하기의 표 8에 기재된 압력조건으로 가압한 다음 분사하여 지방구를 분리한다. 다음으로, 1(w/v)%의 β-사이클로덱스트린을 전처리된 우유에 첨가하고 500 r.p.m.으로 0℃에서 10분동안 혼합한다. 콜레스테롤-사이클로덱스트린 포접 화합물을 제거한 후, "ELECTEAM"의 상표, 부분번호 92100으로 프랑스 블로그네(BOLUGNE)에 의해 판매된 크림분리기로 우유를 크림과 탈지분유로 분리시킨다. 크림의 콜레스테롤 함량을 예7에 서술된 방법을 사용하여 체크하고 저울로 무게를 측정한다. 결과는 표 8에 기재되어 있다.

대조군 우유는, 본 발명의 전처리 단계를 수행하지 않고 β-사이클로덱스트린을 적용하는 것 없이, 상술된 방법과 동일한 조건하에서 처리한다. 대조군 우유에 관한 결과는 표 8에 기재되어 있다.

표 8

압력(kg/㎠)	콜레스테롤 함량(mg/100g)	감소율(%)	크림양(g/100g)	크림 생성율(%)
대조군	12.6	0	147	100
100	0.2	98	87	59
200	0.1	99	103	70

표 8에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 크림생성율은 대조군 우유에 비하여 약 30 내지 40%로 감소하는 반면, 매우 낮은 콜레스테롤 함량을 갖는 크림을 얻는다.

상기한 본 발명에 의하면, 제거단계의 단일수행으로 효율적이고 효과적으로 적어도 약 98% 의 콜레스테롤 저감율을 얻는다. 또한 β-사이클로덱스트린 처리를 반복하지 않기 때문에, 개시우유의 본래의 맛과 영양소가 결과물 우유에서도 실질적으로 보존된다.

상술된 실시예는 단지 본 발명을 설명하기 위한 것이며 본 발명의 범위가 실시예에 한정되는 것을 아니며 다른 기타의 경우에도 적용되는 것을 당법자에게 자명하다. 모든 변형 및 변경들은 첨부된 청구범위에 의해 정의된 것으로서 본 발명의 범위내에 포함된다.

Claims (27)

1. 지방구를 갖는 동물성근원의 에멀전에 함유된 콜레스테롤 제거방법으로서,

   실질적으로 모든 지방구의 크기를 소정의 크기로 감소시키는 단계;

   사이클로덱스트린이 콜레스테롤과 불용성 포접 화합물을 형성하도록 에멀전을 소정양의 사이클로덱스트린과 접촉시키는 단계; 및

   상기 에멀전으로부터 실질적으로 모든 상기 화합물을 분리하는 단계를 포함하고,

   상기 소정의 크기는 상기 접촉시키는 단계 및 분리하는 단계의 한번의 수행으로 에멀전으로부터 실질적으로 모든 콜레스테로를 제거하기에 충분한 크기인 것을 특징으로 하는 콜레스테롤 제거방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 소정의 크기는 약 3㎛ 보다 크지 않은 것을 특징으로 하는 콜레스테롤 제거방법.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 감소시키는 단계는 적어도 약 100kg/㎠의 압력으로 교반기에서 에멀전을 가압하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 콜레스테롤 제거방법.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 소정의 크기는 약 3㎛ 내지 약 0.1㎛의 범위인 것을 특징으로 하는 콜레스테롤 제거방법.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 압력은 약 100kg/㎠ 내지 200kg/㎠의 범위인 것을 특징으로 하는 콜레스테롤 제거방법.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 소정의 크기는 약 2㎛ 내지 약 0.1㎛의 범위인 것을 특징으로 콜레스테롤 제거방법.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 압력은 약 200kg/㎠ 인 것을 특징으로 하는 콜레스테롤 제거방법.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 감소하는 단계는 약 40℃에서 에멀전을 가열하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 콜레스테롤 제거방법.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 분리하는 단계는 약 2,00 r.p.m. 내지 약 6,000 r.p.m. 범위의 속도로 회전하는 원심분리기를 이용하여 진행하는 것을 특징으로 하는 콜레스테롤 제거방법.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 분리하는 단계는 약 1분 내지 약 5분 범위의 시간동안 진행하는 것을 특징으로 하는 콜레스테롤 제거방법.
11. 제 10 항에 있어서, 상기 분리하는 단계동안 상기 에멀전은 약 4℃ 와 약 25℃ 사이 범위의 온도를 갖는 것을 특징으로 하는 콜레스테롤 제거방법.
12. 제 11 항에 있어서, 상기 접촉시키는 단계는 약 0℃와 약 20℃ 사이 범위의 온도에서 에멀전을 사이클로덱스트린과 혼합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 콜레스테롤 제거방법.
13. 제 12 항에 있어서, 상기 혼합하는 단계는 약 5분과 약 30분 사이 범위의 시간동안 약 50 r.p.m. 과 약 500 r.p.m. 사이 범위의 속도로 회전하는 교반기를 사용하여 진행하는 것을 특징으로 하는 콜레스테롤 제거방법.
14. 제 13 항에 있어서, 상기 제거하는 단계, 상기 접속시키는 단계 및 상기 분리하는 단계는 단일의 연속적인 작업으로 진행하는 것을 특징으로 하는 콜레스테롤 제거방법.
15. 제 1 항에 있어서, 상기 에멀전은 우유인 것을 특징으로 하는 콜레스테롤 제거방법.
16. 제 15 항에 있어서, 상기 분리하는 단계 후에 최종생성물을 생성하도록 우유를 처리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 콜레스테롤 제거방법.
17. 제 16 항에 있어서, 상기 처리하는 단계는 우유를 크림과 탈지분유로 분리하여, 낮은 콜레스테롤 함량을 갖는 크림을 얻는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 콜레스테롤 제거방법.
18. 지방구를 갖는 동물성 근원의 에멀전에 함유된 콜레스테롤을 제거하는 방법으로서,

    실질적으로 모든 지방구가 소정의 크기를 갖는지를 결정하는 단계;

    사이클로덱스트린이 콜레스테롤과 불용성 포접 화합물을 형성하도록 소정양의 사이클로덱스트린과 에멀전을 접촉시키는 단계; 및

    상기 에멀전으로부터 실질적으로 모든 화합물을 분리하는 단계를 포함하고,

    상기 소정의 크기는 상기 접촉시키는 단계 및 분리하는 단계의 한번의 수행으로 에멀전으로부터 실질적으로 모든 콜레스테롤을 제거하기에 충분한 범위내에 있는 것을 특징으로 하는 콜레스테롤 제거방법.
19. 제 18 항에 있어서, 상기 소정의 크기로 실질적으로 모든 지방구의 크기를 감소시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 콜레스테롤 제거방법.
20. 제 19 항에 있어서, 실질적으로 모든 지방구가 상기 소정의 크기를 갖지 않는 것이 결정되면 상기 감소시키는 단계를 반복하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 콜레스테롤 제거방법.
21. 제 20 항에 있어서, 상기 결정하는 단계는 에멀전의 적어도 몇몇의 지방구의 크기를 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 콜레스테롤 제거방법.
22. 제 21 항에 있어서, 상기 소정의 크기는 약 3㎛보다 크지 않은 것을 특징으로 하는 콜레스테롤 제거방법.
23. 제 22 항에 있어서, 상기 감소시키는 단계는 에멀전을 교반기로 적어도 약 100kg/㎠의 압력에서 가압하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 콜레스테롤 제거방법.
24. 제 18 항에 있어서, 실질적으로 모든 지방구가 상기 소정의 크기를 갖지 않는다는 것이 결정되면 실질적으로 모든 지방구의 크기를 상기 소정의 크기로 감소시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 콜레스테롤 제거방법.
25. 제 18 항에 있어서, 상기 범위는 상기 접촉시키는 단계와 상기 분리하는 단계의 단일수행으로 에멀전의 콜레스테롤 함량을 적어도 약 98%의 감소를 야기시키기에 충분한 범위내인 것을 특징으로 하는 콜레스테롤 제거방법.
26. 실질적으로 모두가 소정의 크기를 갖는 지방구를 갖는 동물성 근원의 에멀전을 선택하는 단계;

    사이클로덱스트린이 콜레스테롤과 불용성 포접 화합물을 형성하도록 소정양의 사이클로덱스트린과 에멀전을 접촉시키는 단계; 및

    상기 에멀전으로부터 실질적으로 모든 화합물을 분리하는 단계를 포함하고,

    상기 소정의 크기는 상기 접촉시키는 단계 및 분리하는 단계의 한번의 수행으로 에멀전의 콜레스테롤 함량을 적어도 약 98%의 감소를 야기시키기에 충분한 범위내에 있는 것을 특징으로 하는 콜레스테롤 제거방법.
27. 제 26 항에 있어서, 상기 에멀전은 실질적으로 모두가 약 3㎛ 보다 크지 않는 크기를 갖는 지방구를 갖는 우유인 것을 특징으로 하는 콜레스테롤 제거방법.