KR20010013688A - 비충치유발성 다당류 및 그의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 치아 손상의 원인이 되는 발효성 물질을 제거하기 위한 부가적인 과정 없이도 바로 비충치유발성(acariogenicity)을 가지는 압출 성형에 의해 얻어진 다당류 및 그 제조 과정에 관한 것이다.

Description

비충치유발성 다당류 및 그의 제조 방법{Acariogenic polysaccharides and a process for the preparation of said polysaccharides}

본 발명은 충치를 유발하지 않는 다당류에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사람 또는 동물이 섭취할 수 있는 물질의 조직 기제(texture agent)로 사용 가능하며, 특히 식품 및 특정한 약학적, 수의학적 제품의 제조시에 사용 가능한 비충치유발성 다당류를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 다당류의 제조 방법 및 사람 또는 동물이 섭취할 수 있는 비충치유발성 조성물의 제조를 위해 상기 다당류를 사용하는 용도와 관련되어 있다.

본 발명의 내용에서 '사람 또는 동물이 섭취할 수 있는 조성물'은 섭취 또는 경구 투여를 위한 조성물 또는 제품을 의미하는데, 구체적으로는 과자, 파이, 유제품 아이스크림, 카라멜(chewing paste), 츄잉검 등의 다양한 식료품, 가축 사료 및 내복약, 기침시럽, 정제(tablets), 알약(pastilles), 구강 청정제, 치약과 구강용 젤 등의 약학적, 수의학적 약품, 영양식품 또는 건강식품을 의미한다.

지난 10년 동안, 특정한 약학적 또는 수의학적 제품과 가공 식품의 제조시 사용되어 오던 설탕, 포도당 또는 과당 등과 같은 기존의 당분을 대체할 수 있는 비충치유발성 물질을 제조하는데 관심이 집중되어 왔다.

본 명세서에서 '비충치유발성 물질'은 설탕, 포도당 또는 과당 등의 기존의 당분보다 구강내 박테리아에 의한 산성화(acidification)되는 정도가 낮은 물질을 의미한다. 비충치유발성 효과는 사실상 설탕을 대사하고, 산 생성을 유도하는 구강내 박테리아에 의한 것이다. 상기 박테리아에 의한 산 생성은 치아 에나멜 (enamel)의 히드록시인회석(hydroxyapatite)을 녹이고 치아에 구멍을 형성한다.

상기 종류의 비충치유발성 물질은 수소화된 단당류, 수소화된 이당류, 수소화 또는 비수소화된 올리고당류 및 수소화된 다당류 등을 포함한다.

수소화된 단당류는 솔비톨(sorbitol), 자일리톨(xylitol), 에리트리톨 (erythritol), 만니톨(mannitol), 아라비톨(arabitol) 및 트레이톨(threitol)을 포함한다.

비충치유발성 이당류는 특히 말티톨(maltitol), 락티톨(lactitol), 수소화된 이소말툴로오스(isomaltulose; 잘 알려진 상품명으로는 팔라티닛 (Palatinit 또는 Isomalt 가 있다), 이소말티톨(isomaltitol) 등이 있다.

또한, 저충치유발성(Hypocariogenic)의 올리고당류도 알려져 있는데, 이는 본 출원인에 의해 Lycasin 80/55의 이름으로 판매되는 50 ~ 55 %(건조량 기준)의 말티톨을 포함하는 말티톨 시럽을 포함한다. 특히, 상기 수소화된 올리고 당류는 특히 끓인 당분 식품(boiled sugar sweet)에 사용하기 위해 개발되었다. 희석된 액상 제품의 제조시 보다, 치아와 장시간 접촉할 위험성이 있는 끓인 당분 식품의 제조시에 저충치유발성(hypocariogenic properties)이 보다 더 필요함은 명백하다.

저충치유발성 올리고당류의 또 다른 예로서 약 72 ~ 78 %(건조량 기준)의 말티톨을 포함하는 말티톨 시럽, 예를 들어 Maltisorb 100, Maltidex 200, Malbit 및 Finmalt 등을 포함한다. 그러나 상기 시럽은 특정한 경우, 특히 끊인 당분 식품, 젤리, 기침시럽 등의 경우에는 만족스러운 효과를 나타내지 않을 뿐 아니라, 사용중 결정화의 위험성이 있다는 결점을 가지고 있다.

크로마토그래피로 정제된 폴리덱스트로오스(polydextrose; WO-A-92 12179), 수소화된 폴리덱스트로오스(WO-A-92 14761) 및 수소화되고 크로마토그래피로 정제된 폴리덱스트로오스(US-A-5 424 418)도 비충치유발성 물질의 범주에 포함된다.

결론적으로, 비충치유발성 물질의 최종적인 범주는 덱스트린(dextrin) 또는 포도당 중합체(Polyglucose)의 효소적 가수분해에 의해 얻어지는 수소화된 다당류로 구성된다(EP-A-561 088, EP-A-561 090, EP-A-561 089, EP-A-368 451 및 JP-A-62019 501).

그러나 US-A-5 458 892 및 US-A-5 236 719에 따르면, 상업적으로 판매되는 덱스트린이 비충치유발성을 갖기 위해서는 크로마토그래피, 포도당 산화 효소 (glucose oxidase)의 처리, 젤 투과(permeation), 초여과(ultrafiltration), 효모에 의한 발효 과정을 포함하는 부가적인 처리 과정이 필요하다.

상기와 같이 높은 점도를 갖는 비충치유발성 다당류를 공지의 기술보다 상대적으로 단순한 공정을 통해 얻기 위한 만족할 만한 방법은 아직 개발되지 않았다.

놀랍게도 본 출원인은 압출성형을 통해 직접적으로 비충치유발성을 갖는 다당류를 얻는 방법을 통해 수소화시킬 필요가 없으며(수소화는 일정한 응용 분야에 있어 조절상의 제한을 야기한다), 기존의 방법과 같이 가수분해를 한 후 분리 또는 수소화하는 과정이 필요치 않은 비충치유발성 다당류를 제조할 수 있음을 밝힘으로써 본 발명을 완성하였다.

본 발명은 비충치유발성 다당류를 제조하기 위한 방법에 관한 것으로, 상기 방법은

1) 전분을 산성화시키고, 수분 함량이 6 % 또는 그 이하, 바람직하게는 4 % 이하, 보다 바람직하게는 2 % 또는 그 이하가 되도록 건조시키는 단계;

2) 140 ~ 230 ℃, 보다 바람직하게는 150 ~ 210 ℃의 온도에서 건조시킴으로써 건조된 산성화 전분을 압출성형하는 단계;

3) 얻어진 비충치유발성 다당류를 모으는 단계; 로 구성된다.

따라서, 본 발명의 목적 중 하나는 B 시험법에 의해 비충치유발성 물질로 분류 가능한 특성을 갖는 다당류를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은 상기 다당류 45 ~ 50 %(중량 %)와 말티톨 50 ~ 55 %(중량 %)로 구성되는 비충치유발성 조성물을 제공한다.

상기 내용에서 B 시험법은 Lycasin 80/55의 상품명으로 1979년부터 판매된 수소화된 가수분해 산물의 비충치유발성을 측정하기 위하여 본 출원인에 의해 고안된 방법이다. 이 간단한 시험법은 타액을 함유한 배지에 일정량의 수소화된 전분 가수분해물을 첨가한 후 산성화(acidification) 정도를 시험관내(in vitro)에서 결정하는 것을 원리로 한다. 상기 시험법은 여러 공여자로부터 얻어진 타액을 포함하는 배양액에 측정될 물질을 접종한 후 시간에 따른 pH의 하락율을 측정하는 방법으로써, 글루시드(glucid)를 포함하지 않는 배지를 기준으로 사용한다. 상기 시험법은 사용된 타액의 질 등의 조건에 의해 유동적인 결과를 나타낼 수 있으므로 물질의 비충치유발성을 절대적으로 측정하기에는 불충분하지만, 서로 다른 물질들 사이의 유효한 비교를 위해서는 바람직하다.

상기한 B 시험법의 자세한 과정은 다음과 같다.

pH 7의 무설탕 배양 배지(건조 중량 2 %의 트립티카제 배지) 10 ㎖을 포함하는 여러 개의 튜브를 준비하고, 상기 튜브를 120 ℃에서 20분간 가압증기 멸균한다.

기준으로서 첫 번째 5개의 튜브에 증류수 1 ㎖을 넣어 대조구로 사용한다.

측정될 물질의 18 %(w/v) 용액 1 ㎖을 연속되는 다음 5개의 튜브에 넣는다.

각 5개 튜브 세트에, 5명의 공여자로부터 얻은 타액을 1/5로 희석하여 튜브당 0.2 ㎖ 씩을 첨가한다.

산의 형성 정도는 pH 변화로 측정하는데, 우선 배양 전의 측정과 30 ℃에서 각각 3, 6, 13, 18, 21 시간 동안 배양한 후의 재측정으로 수행한다.

상기 B 시험법에 의해 비충치유발성을 가지는 것으로 간주되는 물질의 경우 21 시간 배양된 대조구와 같은 시간 배양후 측정 시료의 pH 차이는 너무 명백하지 않아야 하고, 실제적으로 최대 1 pH 단위에 가깝다.

본 발명의 커다란 장점은 B 시험법의 범주내에서 비충치유발성을 가지며, 상기의 특성을 얻기 위해 기존의 알려진 여러 처리 과정들을 거치지 않고도 제조가 가능한 다당류를 제공한다는 것이다.

본 출원인은 압출성형으로 제조된 다당류의 비충치유발성이 압출되는 산화형 전분의 수분 함량과 직접적인 함수관계를 가짐을 밝혔다.

전분의 제조 과정 및 용융 상태로 압출성형되어 전환되는 과정은 6 % 또는 그 이하, 바람직하게는 4 % 또는 그 이하, 보다 바람직하게는 2 % 또는 그 이하의 수분을 함유하는 약간 수화된 산 배지(hydrated acid medium)상에서 이루어 지는 것이 요구되는데, 이는 가지의 형성 및 분자들 사이의 상호 결합을 막고 가수분해 반응의 촉진을 막기 위한 것이다.

전분의 압출성형에 대한 과정은 이미 문헌에 제시되어 있다.

EP-A-538 146 및 EP-A-530 111은 각각 감자와 옥수수 전분의 압출성형으로 소화되지 않는 덱스트린을 제조하는 방법에 관하여 기술하고 있다. 따라서 상기 문헌은 체내에서 식이 섬유의 역할을 하는 소화되지 않는 소위 '저칼로리' 식품의 제조에 관한 것이다. 따라서 상기 발명의 목적은 사탕, 츄잉껌, 치약, 음료수 및 약학적 또는 수의학적 약품 등에 사용될 수 있는 기술적 가능성을 가진 저충치유발성 물질을 제조하는 본 발명의 목적과는 매우 다른 것이다.

또한, 상기 발명은 압출성형될 전분의 수분 함량의 중요성에 대해서는 전혀 언급이 없다. 상기한 바와 같이 본 발명에서는 수분 함량이 6 % 또는 그 미만, 바람직하게는 4 % 또는 그 미만, 보다 바람직하게는 2 % 또는 그 미만인 산화형 전분을 사용함으로써 부가적인 처리과정 없이 바로 비충치유발성을 갖는 다당류를 제조한다.

본 발명에서 상기 다당류를 제조하기 위한 첫 번째 단계는 압출 성형의 방법을 통해 비충치유발성 다당류로 전환시킬 탈수된 산성화 전분을 제조하는 것이다.

전분의 식물학적 기원은 중요한 요소가 아니다. 따라서 전분은 밀, 옥수수, 또는 감자로부터 얻은 것을 사용할 수 있다. 그러나 밀 전분을 사용하는 것이 더욱바람직하다.

전분의 산성화를 위한 산은 염산(hydrochloric acid), 황산(sulfuric acid), 인산(phosphoric acid), 질산(nitric acid) 및 구연산(citric acid)을 포함하는 그룹 중에서 선택될 수 있다. 그러나 구연산을 사용할 경우 불필요한 에스터 결합(ester bond)이 형성되는데 이는 쓴맛을 유발하고, 황산은 취급시에 안전상의 문제가 있으므로 이러한 사항들을 고려하여 볼 때 염산, 인산, 또는 질산을 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 상기 과정에서 사용되는 산의 양은 건조량을 기준으로 5 ~ 50 meq H⁺/kg, 보다 바람직하게는 10 ~ 30 meq H⁺/kg 으로 사용하는 것이 바람직하다. 가능한한 전분에 산을 균일하게 분포시키는 것이 중요하다.

전분의 산성화에는 다양한 방법이 사용될 수 있는데, 건조상태 또는 액체 상태에서 회분식으로 또는 연분식으로 산성화시킬 수 있다. 그럼에도 불구하고, 산성화된 전분은 계속적인 변형(압출성형) 과정에 사용되어야 하기 때문에, 가능한한 연속적으로 공정을 수행하고 그럼으로써 생산외 과정 [충전(loading), 회수 (unloading), 청소(emptying)]을 줄이기 위해서는 연속식의 산성화 과정을 이용하는 것이 바람직하다.

산성화 후 전분은 압출 성형에 의한 전환 과정에서 재중합화(repolymer ization)를 촉진시키기 위하여 탈수시켰다. 상기 건조과정에서 덱스트린화 (dextrinification)를 유발할 수 있는 여러가지 파라미터(높은 수분 함량, 온도, 산도)가 존재하므로 가수분해 반응이 촉진되지 않도록 하는 것이 매우 중요하다. 상기 조건은 환원당(reducing sugar)의 함량을 증가시키는 바람직하지 않은 가수분해 반응을 촉진한다.

본 출원인들은 상기 과정에서 수 분 또는 수 초 단위의 체류 시간 동안 원하는 수분 함량을 가지도록 하여 전분의 가수분해 반응을 최소화할 수 있는 연속식 건조 방법을 사용하는 것이 바람직함을 밝혔다.

산성화된 전분이 6 % 또는 그 이하, 바람직하게는 4 % 또는 그 이하, 보다 바람직하게는 2 % 또는 그 이하의 수분 함량을 가지도록 한 후에, 140 ~ 230 ℃, 보다 바람직하게는 150 ~ 210 ℃의 온도에서 압출 성형과정을 거침으로써 바로 비충치유발성을 가지는 다당류를 얻을 수 있다.

따라서 본 발명은 6 % 또는 그 이하, 바람직하게는 4 % 또는 그 이하, 보다 바람직하게는 2 % 또는 그 이하의 수분 함량을 갖는 건조된 산성화 전분을 압출 성형 함으로써 제조되는 비충치유발성 다당류에 관한 것이다.

본 발명의 압출성형을 통해 얻어진 다당류는 이후 발효에 의해 산으로 전환되기 쉬운 물질, 즉 충치(dental caries)를 유발하는 물질을 제거하기 위한 부가적인 처리 과정을 거치지 않아도 바로 비충치유발성을 가지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 '발효에 의해 산으로 전환되기 쉬운 물질을 제거하기 위한 부가적인 처리과정'이란 효소적 가수분해, 크로마토그래피, 포도당 산화효소의 처리, 젤 투과, 초여과(ultrafiltration), 효모에 의한 발효 등을 의미하나 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 본 발명의 압출성형된 다당류는 압출 성형 과정 이후에 수소화 과정을 거치지 않고도 바로 비충치유발성을 갖는다.

본 발명의 비충치유발성 다당류는 2000 ~ 10000 g/mole, 바람직하게는 3000 ~ 7000 g/mole의 무게 평균 분자량(Mw)을 갖는다. 숫자 평균 분자량(Mn)은 900 ~ 5000 g/mole이고, 바람직하게는 1000 ~ 2500 g/mole이다.

분자량 결정을 위해 입체 배제(exclusion) 크로마토그래피법이 사용되었다. 상기 방법은 용질 분자가 정지상의 기공을 통과함에 있어 분자의 크기에 따라 선택적으로 정체 여부가 결정되는 것을 원리로 한다.

또한, 본 발명의 다당류는 0 ~ 20 %의 자유(free)환원당과 0 ~ 5 %, 바람직하게는 0.01 ~ 2.5 %의 자유포도당을 함유한다.

환원당은 포도당으로서 그 함량은 분석대상 물질의 건조중량에 대한 상대적 중량으로 나타낸 것이고, 버트랜드 방법(Bertrand method)으로 측정하였다.

본 발명의 다당류는 그것의 물리화학적 및 생리학적 특성으로 인하여 사람 또는 동물이 섭취가능한 비충치유발성 조성물의 제조시 특히 장점을 갖는다.

또한, 본 발명의 다당류 45 ~ 50 %(중량 %)와 50 ~ 55 %의 말티톨로 구성되는 비충치유발성 조성물은 끊인 당분 식품의 제조에 있어 바람직하다.

본 발명의 다당류는 탈색을 위해 일련의 정제 단계를 거칠 수 있다. 일반적으로 흡착(absorpsion)에 의한 두가지 방법이 사용되는데, 가루형태 또는 과립(granule) 형태인 활성탄(activated carbon)을 사용하거나 흡착성을 갖는 레진(resin)을 이용하는 방법이 그것이다.

ICUMSA(International Commission for Uniform Methods for Sugar Analysis) 색은 전분 또는 수소화된 전분으로부터 합성된 물질의 색을 규정한다.

탈색 과정의 원리는 혼탁함을 없애기 위해 막을 통해 용액을 여과하는 것이다. 여과된 용액의 흡광도(absorbence)는 420 nm의 파장에서 측정되었고 용액의 색은 하기의 식으로 계산된다.

ICUMSA 색 = As × 1000 / l × C IU

상기 식에 있어서 As는 용액의 흡광도, 1000은 승수(multiplier factor), l은 광학 통로(optical path)의 길이, C는 용액의 농도(g/㎖)를 나타낸다.

가루형태의 활성탄을 이용하는 탈색 과정의 경우에, 본 출원인은 커다란 중간포어(mesopore)의 포어 부피(pore volume; 포어의 직경이 1.5 nm ~ 25 nm 사이에 있고, 바람직하게는 4 nm ~ 20 nm의 범위를 가지는 것)를 이용함으로써 높은 탈색 효과를 얻었다.

탈색 효과를 극대화하기 위해 연속적인 탈색 작업이 수행 가능하나, 본 발명에서는 활성탄의 소모량을 줄이기 위해 과립형 숯 또는 특이적으로 반응하는(흡수성의) 레진을 이용한 컬럼 등의 재사용 가능한 지지물을 사용하는 것이 바람직하다.

흡수성의 레진은 매우 단단하고, 큰 크기로 상호 결합(cross-link)되어 있으며, 비이온성 또는 약간의 이온성을 띠는 폴리머(polymer)이다. 상기 흡수성 레진은 포어 형성 약품을 첨가한 상태에서 디비닐벤젠(divinyl benzene)과 가교결합된 폴리스티렌으로 구성되며, 결과적으로 0.5 ~ 1.5 mm의 직경을 가지는 원형의 입자 또는 활성탄과 유사한 1300 m²/g의 표면적을 갖는 과립이 제조된다.

본 발명에서 압출성형된 산물의 탈색을 위해서는 Macronet MN 600 유형의 레진(Purolite사)을 사용하는 것이 특히 바람직하다.

입출 성형되고, 정제된 물질은 우선 여과된 다음 탈염되었고, 분자 거름(molecular sieving), 산화적 수소화 과정을 차례로 또는 반대 순서로 선택적으로 거칠 수 있다. 상기 분자 거름 단계는 크로마토그래피를 통한 분리 단계 또는 막상에서의 분리 단계 등을 포함한다.

본 발명에서, 분자 거름 단계는 압출 성형된 물질로부터 작은 분자들을 제거하기 위한 것이며, 또한 생산물의 온도 안정성을 증가시키고 점도를 증가시키는 역할을 한다. 상기 분자 거름 단계는 원하는 점도에 의해 결정된 분자량을 갖는 다당류로 구성되는 부분(fraction)을 모으는 것을 가능하게 한다. 본 발명의 연구 결과에 따르면 끓인 당분 식품의 제조를 위해 약 5000 g/mole의 Mw와 약 2500 g/mole의 Mn을 갖는 다당류 부분을 사용하였을 경우 매우 좋은 결과를 얻을 수 있었다.

본 발명에서, 수소화 단계는 환원당이 해로운 경우(예를 들면 끓인 당분 식품의 경우)에 온도 안정성을 향상시키기 위한 것이다.

일반적으로 분자 거름은 여과되고 탈염된 다음 건조물질 함량을 기준으로 20 ~ 60 %, 바람직하게는 25 ~ 50 %의 농도로 농축한 시럽으로 수행되었다.

크로마토그래피를 이용한 분리 단계는 회분식 또는 연속식(활성화된 이동성 비드를 사용하는 경우)의 전통적인 방법으로, 강한 양이온적 성격을 띠는 다공성 유형의 레진을 이용하여 수행된다. 상기 양이온은 알칼리 이온 또는 알카리성 토양 이온인 것이 바람직하며, 칼슘(calcium) 또는 마그네슘(magnesium)인 것이 더욱 바람직하다.

각 단계의 실시예는 US 3 044 904, 3 416 961, 3 692 582, FR 2 391 754, 2 099 336, US 2 985 589, 4 024 331, 4 226 977, 4 293 346, 4 157 267, 4 182 623, 4 332 623, 4 405 455, 4 412 866, 4 422 881 및 WO 92/12179 특허에서 기술되었다.

바람직한 실시예의 하나로 크로마토그래피를 이용한 분리는 본 출원인이 권리자인 미국 특허 4 422 881에 기술된 과정과 기기를 이용하여 수행하였다. 사용되는 크로마토그래피의 종류에 관계없이, 사용된 흡착성 물질은 나트륨 또는 칼륨의 형태를 가지는 다공성 유형의 강한 양이온적 특성을 가지는 레진인 것이 바람직하다. 레진은 100 ~ 800 ㎛의 균일한 입자 크기 분포를 갖는 것이 바람직하다.

크로마토그래피 분리시 파라미터의 선택은 당해 분야의 전문가에게 주지된 것이다.

상기 파라미터는 본 발명의 다당류를 포함하고 있는 부분은 3000 ~ 7000 g/mol, 바람직하게는 4500 ~ 5500 g/mol의 Mw을 가지며, 1000 ~ 4000 g/mol, 바람직하게는 2000 ~ 3000 g/mol의 Mn을 갖는 것으로 선택되었다.

수소화 과정에서 루테늄(ruthenium)을 원료로 한 촉매 및 라네이 니켈(Raney nickel) 촉매가 모두 사용될 수 있다. 그러나 비용면에서 저렴한 라네이 니켈 촉매를 사용하는 것이 바람직하다.

실제적으로, 수소화 반응 동안에 당 건조 물질을 기준으로 1 ~ 10 %(중량 %)의 촉매가 사용되었다. 수소화 과정은 건조물질의 함량이 15 ~ 50 %, 실제적으로는 30 ~ 45 %인 용액을 사용하여 20 ~ 200바(bars)의 수소 압력하에서 수행되는 것이 바람직하다. 상기 과정은 회분식 또는 연속식으로 수행할 수 있다.

회분식으로 수행하는 경우 30 ~ 60 바의 수소압력이 일반적으로 사용되며 100 ~ 150 ℃의 온도에서 수행된다. 상기 과정에서는 소다 또는 탄산 나트륨(sodium carbonate)을 수소화 배지에 첨가하여 pH가 9.0을 넘지 않도록 유지하는 것이 매우 중요하다. 상기의 방법으로 수행할 경우 생산물의 이성질화와 분해(cracking)를 막을 수 있다.

반응배지내 환원당의 함량이 1 % 이하, 바람직하게는 0.5 % 이하, 더욱 바람직하게는 0.1 % 이하로 내려가는 시점에서 반응을 종결시킨다.

반응 배지를 냉각시킨 다음 촉매제가 여과과정을 통하여 제거되고, 수소화된 다당류는 양이온 또는 음이온의 성격을 띠는 레진으로 각각 탈염되었다.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다.

단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.

＜실시예 1＞

밀전분은 건조량을 기준으로 21.7 meq H⁺/kg의 염산으로 산화되었으며, 잔여 수분 함량이 각각 6 %, 3 %, 1.5 %가 되도록 건조하였다.

상기의 정제하지 않은 물질을 Clextral BC 92 압출성형기(extruder)에 넣었는데 상기 압출 성형기는 다음의 특성을 갖는다.

1) 제한된 길이(L 1000 cm; L/D 10)를 가지는 매끄러운 실린더 통;

2) 자동세척; 많은 나삿니(screw thread); 상호 회전(corotating)의 특성을 가지는 두 개의 스크류(Twin-screws; 스크류의 직경은 10 cm임);

3) 감응(induction)에 의해 가열되고 물의 순환에 의해 냉각되는 두 개의 통;

4) 최대 사용 전류는 400A, 최대 회전속도는 400 rpm, 최대 사용 압력은 180 바;

상기 압출성형기는 회전속도 400 rpm, 온도 160 ℃의 조건에서 작동되었다.

생산물은 Mw 및 Mn, B 시험법(비충치유발성의 측정을 위한 시험법)의 결과로 회복(recover)되었으며 특징지어졌다.

결과는 하기 표 1에 나타내었다.

샘플 No.	1	2	3
수분 함량 (%)	6	3	1.5
Mw (g/mol)	3420	3830	4150
Mn (g/mol)	1060	1130	1290
B 시험 결과	좋음	좋음	좋음
B 시험 결과(+50% 말티톨)	좋음	좋음	좋음

압출 성형된 생산물은 정제된 다음 크로마토그래피 분리 과정에 사용되었다.

크로마토그래피의 결과는 하기 표 2에 나타내었다.

샘플 No.	Mw (g/mol)	Mn (g/mol)
1	4560	2580
2	4780	2640
3	5000	2500

상기 생산물은 건조물질 함량이 40 %가 되도록 농축되었으며, 0.5 % 이하의 환원당 함량을 가지도록 촉매에 의해 수소화되었다.

＜실시예 2＞

50 %의 말티톨을 포함하는 다음의 세가지 조성물로부터 무설탕의 끓인 당이 제조되었다.

A) 본출원인에 의하여 Lycasin 80/55의 상품명으로 판매되는 말티톨 시럽.

B) 전통적 방법(덱스트린을 효소처리하여 얻은 다당류)에 의해 생산된 다당류와 동량의 말티톨을 함유하는 다당류.

C) 본 발명의 방법으로 제조된 다당류와 동량의 말티톨을 함유하는 다당류.

결과는 하기 표 3에 나타내었다.

생산물	A	B	C
끓는점 (℃)	150	150	150
잔여 수분 (%)	3.9	2.6	2.3
유리전이온도(Glass transition temperature;Tg)(℃)	26.5	49.6	55
안정성 (*)	+	++	++
봉합 정도(packaging quality )	완전히 봉합됨	중간정도 봉합됨	중간정도 봉합됨

상기 표 3에서 안정성은 10일 후 20 ℃, 66 % 상대 습도의 조건하에서 측정되었으며, +는 끈적임, ++는 끈적이는 소결정이 보이고 다소 무형화된 상태를 의미한다.

상기 표와 같이, 본 발명의 조성물 (C)로부터 제조된 무설탕의 끓인 당이 공지의 기술에 의한 당과 유사한 특성을 갖는다는 것을 확인하였다.

한편, 상기 특징은 특히 흡습성(hygroscopic)이 강한 Lycasin 80/55의 말티톨 시럽으로부터 제조된 끊인 당과는 크게 구별된다.

상기 표 3은 끓인 당의 제조시에 본 발명의 조성물 (c)을 사용할 경우 다음과 같은 장점을 갖는다는 것을 나타낸다.

1) 표면의 소결정화(microcrystallization)로 인해 포장 비용을 감소시킬 수 있다.

2) 건조 물질을 97 % 이하로 갖는 끓인 연약(mass)을 얻기 위한 끓는 점이 낮아져 에너지 비용을 감소시킬 수 있다. 반면 Lycasin 80/55(생산물 A)의 경우 잔여 수분 함량을 3 % 이하로 낮추기 위하여 반드시 150 ℃ 이상으로 가열하여야 한다.

3) 유리 전이 온도(glass transition temperature)의 상승으로 인하여 제조시간을 단축시킬 수 있다.

Claims (10)

1) 수분 함량이 6 % 이하, 바람직하게는 4 % 이하, 더욱 바람직하게는 2 % 이하가 되도록 건조된 산화형 전분(acidified starch)을 준비하는 단계;

2) 건조된 산화형 전분을 140 ~ 230 ℃, 바람직하게는 150 ~ 210 ℃의 온도에서 압출성형(extrusion)하는 단계;

3) 얻어진 비충치유발성 다당류를 모으는 단계; 로 구성되는 비충치유발성 다당류를 제조하는 방법.

6 % 이하, 바람직하게는 4 % 이하, 보다 바람직하게는 2 % 이하의 수분 함량을 가지는 건조된 산화형 전분의 압출 성형에 의해 얻어진 비충치유발성 다당류.

발효에 의해 산으로 변화될 가능성이 있는 물질의 제거를 위한 압출성형 과정 이후의 부가적인 과정 없이도 바로 비충치유발성의 특성을 갖는 압출 성형에 의해 얻어진 다당류.

압출 성형 과정 이후에 수소화 과정 없이도 바로 비충치유발성을 가지는 압출성형에 의해 얻어진 다당류.

제2항 내지 제4항중 어느 한 항에 있어서, 다당류는 Mw(weight-average molecular weight)가 2000 ~ 10000 g/mol, 바람직하게는 3000 ~ 7000 g/mol인 것을 특징으로 하는 다당류.

제2항 내지 제5항중 어느 한 항에 있어서, 다당류는 Mn(number-average molecular weight)이 900 ~ 5000 g/mol, 바람직하게는 1000 ~ 2500 g/mol인 것을 특징으로 하는 다당류.

제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 다당류는 환원당의 함량이 0 ~ 20 %인 것을 특징으로 하는 다당류.

제 2항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서, 다당류는 자유(free) 포도당 함량이 0 ~ 5 %, 바람직하게는 0.01 ~ 2.5 %인 것을 특징으로 하는 다당류.

6 % 이하, 바람직하게는 4 % 이하, 더욱 바람직하게는 2 % 이하의 수분 함량을 갖는 건조된 산화형 전분을 압출 성형하여 얻은 다당류를 사람 또는 동물에 의해 섭취가능한 비충치유발성 조성물의 제조시 비충치유발성 성분으로 사용하는 용도.

제2항 내지 제8항중 어느 한 항의 다당류 45 ~ 50 %(중량 %) 및 말티톨(maltitol) 50 ~ 55 %(중량 %)로 구성되는 것을 특징으로 하는 비충치유발성 조성물.