KR20020062950A - 피토스테롤 및 피토스탄올 조성물 - Google Patents

피토스테롤 및 피토스탄올 조성물 Download PDF

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아처 다니엘 미드랜드 캄파니
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Abstract

본 발명은 식품 산업에 유용한 식용 피토스테롤 또는 피토스탄올 조성물 및 그러한 식용 조성물의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명의 식용 조성물은 피토스테롤 또는 피토스탄올, 단리된 수용성 단백질 및 임의로 유화제를 포함하며, 상기 단백질 대 상기 피토스테롤 또는 피토스탄올의 중량비는 약 0.2:1 내지 약 10:1이고, 상기 유화제 대 상기 피토스테롤 또는 피토스탄올의 중량비는 약 0.2:1 내지 약 5:1이다. 또한, 본 발명은 그러한 조성물을 함유하는 식용 생성물 및 식용 생성물의 제조 방법에 관한 것이다.

Description

피토스테롤 및 피토스탄올 조성물{PHYTOSTEROL AND PHYTOSTANOL COMPOSITIONS}
피토스테롤은 콜레스테롤 흡수 및 혈청 콜레스테롤 수치를 감소시키는 것으로 수년간 알려진, 콜레스테롤과 구조적으로 유사한 식물성 스테롤이지만, 이들은 흡수되지 않는다. 화학적으로, 천연 스테롤은 C17위치에 지방족 측쇄를 가진 C26-C30스테로이드 알콜이다. 콜레스테롤 분자와 피토스테롤 분자 간의 차이점은 기본 골격의 측쇄 구조에서 주로 발견된다. 또한, 식물성 스테롤은 수소화되어 식물성 스탄올, 즉 피토스탄올을 생성할 수 있다.
피토스테롤은 식품 가공에서 비독성이고 저렴한 부산물인 식물성 지방과 오일의 천연 성분이기 때문에, 이들은 혈청 콜레스테롤이 다소 증가한 개체의 치료에서, 또는 일반 대중을 위한 식품 또는 다이어트 보충물에서 중요할 수 있다. 그러나, 피토스테롤은 주로 이들의 난용성으로 인하여 널리 사용되고 있지는 않은데,즉 이들은 지방에 난용성이고, 물에 불용성이다. 그러므로, 피토스테롤을 함유하는 식용 제품의 제조는 기술적으로 어렵고, 최종 제품은 종종 구조 및 입의 감촉 면에서 관능적인 즐거움을 주지 못한다.
몇몇 연구자들은 피토스테롤을 보다 유용하게 만들기 위하여 피토스테롤의 용해도 또는 생체 이용 가능성을 증가시키는 방법을 제시하였다. 예를 들면, 지방 또는 지방 성분에 피토스테롤 또는 이것의 유도체를 용해시키거나, 또는 유화시킴으로써, 또는 기타 에스테르화 과정에 의해 지방산 에스테르와 같은 지용성 형태를 제조함으로써 피토스테롤의 용해도를 증가시키려는 시도가 행해졌다. 지용성 피토스테롤의 제조 방법은, 예를 들면 미국 특허 제5,502,045호에 개시되었다.
또한, 가용화된 스테롤 조성물은, 예를 들면 EP 839 458호 및 미국 특허 제5,244,887호에 개시되어 있다. EP 839 458호에는 시토스테롤 함유 피토스테롤, 비타민 E 및 식품에 첨가할 수 있는 유화제로 구성된 오일 용해된 용액이 기재되어 있다. 미국 특허 제5,244,887호는 콜레스테롤을 함유하는 식품 및 음료로부터의 콜레스테롤 흡수를 감소시키기 위한 식품 첨가제로서 고리 내 모든 탄소-탄소 결합이 포화된 피토스테롤 유도체인 스탄올의 용도가 기재되어 있다. 상기 특허의 개시된 방법은 클리오나스탄올, 22,23-디히드로브라시카스탄올, 캄페스탄올, 시토스탄올 및 이들의 혼합물로 구성된 군 중에서 선택되는 스탄올을 트리글리세리드와 같은 식용 가용화제, 토코페롤과 같은 적절한 산화 방지제의 유효량 및 레시틴과 같은 적절한 분산제의 유효량으로 용해시키는 단계를 포함한다.
트리글리세리드 또는 오일을 함유하지 않는 피토스테롤 조성물도 개시되어있다. 국제 출원 공개 공보 WO 98/58554호에는 식품 산업, 특히 제빵 제품에 유용한 프레믹스(premix)가 기재되어 있다. 상기 특허에 개시된 프레믹스는 분쇄된 식물성 스테롤 및/또는 스탄올, 그리고 곡물, 콩과 식물, 우유 분말, 과일, 야채 및/또는 장과(漿果), 생선, 육류, 골, 깃털 및 외피로 구성된 군 중에서 선택되고, 평균 입경이 약 600 ㎛인 통상의 식료품 원료를 함유한다.
미국 특허 제5,932,562호는 장으로부터의 콜레스테롤 흡수를 감소시키는 데 유용한 조성물과 방법이 기재되어 있다. 상기 특허에 개시된 피토스테롤 조성물은 고형이지만, 수용성 형태이며, 식물성 스테롤과 레시틴의 균질한 수성 교질 혼합체를 포함하는데, 이것은 미분 수용성 입자로 건조되며, 상기 식물성 스테롤 대 레시틴의 몰비는 1:1 내지 1:10의 범위이다.
현재, 피토스테롤과 식품 및/또는 성분의 물리적 혼합물은 피토스테롤의 화학적 변성없이 부드러운 제품을 생성할 수 없다. 그 자체만으로, 담체로서 트리글리세리드 또는 오일의 사용을 필요로 하지 않고, 콜레스테롤 또는 지방 함량에 무관하게 다양한 식용 소비 제품에 효과적으로 혼입될 수 있으며, 균질하게 분산된 상태를 유지하는 피토스테롤 및/또는 피토스탄올을 함유하고, 제조하기가 용이하고 저렴하며, 저장시 안정하고, 부드럽고 만족스러운 입의 감촉을 함유하는 식용 제품에 대한 기술이 필요하다.
본 발명은 식품 산업에 유용한 식용 피토스테롤 또는 피토스탄올 조성물 및 그러한 식용 조성물의 제조 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 그러한 조성물을 함유하는 식용 제품 및 상기 식용 제품의 제조 방법에 관한 것이다.
발명의 개요
그러므로, 본 발명의 목적은 예컨대 기능성 식품으로 사용하거나, 또는 안정성이 개선되지만 화학적 변성이 없이 수성 또는 분말 형태로 식품 및 음료에 혼입시킬 수 있으며, 부드럽고 만족스러운 입의 감촉을 부여하는 식용 피토스테롤 또는 피토스탄올을 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적, 양태 및 이점은 하기의 바람직한 구체예의 상세한 설명에서 설명하고자 하며, 부분적으로는 상세한 설명으로부터 명백해지거나, 또는 본 발명의 실시에 의해 교시될 것이다. 본 발명의 이러한 목적과 이점은 본 발명의 명세서 및 특허 청구 범위에 특별히 지적된 조성물과 방법에 의해 구현되고 달성될 수 있다.
본 발명의 이들 목적 및 다른 목적은 본 발명의 조성물과 방법에 의해 달성되는데, 이는 대체로 제1 구체예에서, 피토스테롤 또는 피토스탄올과 단리된 수용성 단백질을 포함하는 수성 식용 조성물에 관한 것이며, 여기서 상기 단백질 대 피토스테롤 또는 피토스탄올의 중량비는 약 0.2:1 내지 약 10:1이다. 본 발명의 다른 양태 및 구체예는 이하에 보다 상세하게 설명하고자 한다.
전술한 일반 설명과 후술될 상세한 설명은 모두 예시적이고 설명적일 뿐이며, 청구 범위에 청구된 바와 같이 본 발명의 추가 설명을 제공하고자 하는 것으로 이해해야 한다.
바람직한 구체예의 상세한 설명
본 발명의 제1 양태에서, 피토스테롤 및 단리된 수용성 단백질을 포함하는 불용성, 수분산성 수성 식용 조성물이 제공되며, 여기서 상기 단백질 대 피토스테롤 또는 피토스탄올의 중량비는 약 0.2:1 내지 약 10:1이다.
본 명세서에서 사용되는 용어 "피토스테롤"은 모든 피토스테롤, 예컨대 시토스테롤, 캄페스테롤, 스티그마스테롤, 타락사스테롤, 및 상기의 임의의 유도체 또는 환원 생성물을 포함한다. 본 명세서에서 사용되는 용어 "피토스탄올"은 피토스테롤의 수소화 형태를 의미한다. 따라서, 수소화 변성, 뿐만 아니라 예를 들면, 소형 측쇄를 포함시키는 피토스테롤 화합물의 변성도 본 발명의 범주 내에 있다는 것을 인식해야 한다.
식용 수성 혼합물에 혼입될 수 있으며, 부드럽고 만족스러운 입의 감촉을 부여하는 임의의 피토스테롤 또는 피토스탄올을 본 발명에 사용할 수 있다. 바람직한 구체예에서, 피토스테롤 또는 피토스탄올은 시토스테롤, 시토스탄올, 캄페스테롤, 캄페스탄올, 타락사스테롤, 스티그마스테롤, 클리오나스탄올, 브라시카스탄올 및 브라시카스테롤, 또는 이들의 혼합물로 구성된 군 중에서 선택된다. 시판되는 피토스테롤은 종종 본 발명에 따른 용도에도 적합한 피토스테롤의 혼합물이다.
본 발명에 사용되는 피토스테롤은 다양한 자연원으로부터 얻을 수 있다. 피토스테롤은 비교적 간단하고 저렴한 수단에 의해 식물유, 식물유 슬러지, 식물유 증류물 및 기타 식물성 오일 공급원, 예컨대 톨유로부터 얻을 수 있다. 예를 들면, 메탄올과 같은 용매를 사용하여 식물유 슬러지로부터 스테롤을 제조하는 방법은 미국 특허 제4,420,427호에 교시되어 있다. 또한, 시토스테롤은 냉간 압축 맥아유, 콩 추출물 또는 쌀 추출물로부터 얻을 수 있다. (천연 시토스테롤은 약 40% 알파-시토스테롤과 약 60% 베타-시토스테롤을 함유한다는 것을 인식해야 한다.) 또한, 스티그마스테롤은 냉간 압축 맥아유, 콩 추출물, 서 팔메토(saw palmetto) 및 쌀 추출물 중에서 흔적량으로 발견되며, 타락소스테롤은 감초 뿌리 추출물과 민들레로부터 얻을 수 있다.
피토스탄올은 본래 소량으로 발견되지만, 이들은 수소화에 의해 더욱더 풍부한 피토스테롤로부터 용이하게 제조할 수 있다. 피토스테롤로부터 피토스탄올을 제조하는 방법은 당업계에 널리 알려져 있다.
또한, 본 발명의 식용 피토스테롤/피토스탄올 조성물은 단리된 수용성 단백질을 포함한다. 본 명세서에서 사용되는 용어 "단백질"은 1 이상의 펩티드를 포함하는 분자를 말한다. 용어 "단리된"은 물질이 그 본래의 환경(예컨대, 이것이 자연 발생인 경우, 자연 환경)에서 제거된 것을 의미한다. 이것은 단백질이 본질상 대체로 관련된 성분 전체 또는 일부가 결여되어 있다. 예를 들면, 생체 동물에 존재하는 천연 폴리펩티드는 단리되지 않지만, 자연계에 공존하는 물질의 일부 또는 전부로부터 분리되는 동일한 폴리펩티드는 단리된다. 그러한 폴리펩티드는 조성물의 일부일 수 있으며, 여전히 그러한 조성물이 그 자연 환경의 일부가 아닌 것으로 단리된다. 용어 "단리된"은 단백질을 얻는 방법 또는 제제의 순도를 반드시 의미하는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 단리된 단백질은, 예를 들면 본 명세서에 개시된 그 자연원으로부터 얻을 수 있다. 또한, 본 발명의 단리된 단백질은 재조합 DNA 기술 또는 화학적 합성을 사용하여 제조할 수도 있다.
본 발명에 따른 식용 조성물을 제조하는 데 사용하고자 하는 단백질은 동물성 및/또는 식물성 단백질을 포함한다. 특히, 본 발명의 단백질은 우유, 유장, 소맥, 콩 또는 임의의 기타 식물원과 같은 임의의 가용성 단백질원으로부터 단리될 수 있다. 본 발명에 사용하기 위한 단백질의 여러 가지 단리 방법은 당업계에 널리알려진 절차에 의해 달성될 수 있다. 바람직한 구체예에서, 단백질 단리물은 무습 기준으로 약 30% 내지 약 99% 단백질을 함유한다.
본 발명에서, 수용성 단백질을 사용하는 것이 바람직하다. 본 명세서에서 사용되는 용어 "수용성"은 수용성 또는 수분산성을 의미한다. 수용성 화합물은 본래 수용성일 수 있거나, 또는 커플링제, 공계면활성제 또는 용매와 같은 가용화 화합물을 첨가함으로써 수용성이 되게 할 수 있다. 단리된 수용성 단백질은 약 30% 내지 약 95%의 질소 용해도 지수(Nitrogen Solubility Index; NSI)를 갖는 것이 바람직하다. 단백질의 NSI를 결정하는 기술은 당업계에 널리 알려져 있다.
바람직한 구체예에서, 단백질원은 유장 단백질, 유장 단백질 농축물, 유장 분말, 콩 단백질, 콩 단백질 단리물, 카세이네이트(예컨대, 카세인산나트륨, 카세인산칼슘나트륨, 카세인산칼슘, 카세인산칼륨), 소맥 단백질, 루핀, 옥수수 글루텐, 난(卵) 알부멘 및 이들의 조합으로 구성된 군 중에서 선택된다. 단백질은 콩 단백질 또는 카세이네이트인 것이 보다 바람직하다. 다른 바람직한 구체예에서, 본 발명의 식용 조성물 내 단백질 대 피토스테롤 또는 피토스탄올의 중량비는 약 1:1 내지 약 5:1이다.
본 발명의 다른 구체예에서, 피토스테롤 또는 피토스탄올 조성물은 유화제를 더 포함한다. 용어 "유화제"란, 조제를 촉진하고, 에멀션의 안정성을 개선하는 천연 또는 합성 물질을 의미한다. 유화제의 통합된 특성은 동일 분자 상의 친수성기와 친유성기의 존재이다. 상이한 유화제의 성능의 다양성은 2 종의 영역의 상대 효능, 이들의 공간적 관계, 전체 분자의 크기 및 임의의 기타 인자에 기인한다. 보통, 성능 시험은 단지 적절한 유화제 또는 유화제 혼합물을 선택하는 문제점에 대한 해결 방법이다.
바람직한 구체예에서, 본 발명에 사용되는 유화제는 저 HLB 유화제이다. 본 명세서에서 사용되는 유화제의 친수 친유 평형(HLB)은 에멀션의 유상과 수상에 대한 상대적 동시 인력에 관해 유화제를 분류하는 데 사용된다. 예컨대, 문헌(Schick,Nonionic Surfactants: Physical Chemistry, Marcel Dekker, Inc., New York, N.Y., pp. 439-47(1987)) 참조. 유화제의 HLB 값은 HLB 값을 평가하는 기술과 같이 당업자에게 널리 알려진 용어이다.
HLB 값은 유화제의 용해도와 관련되며, 여기서 HLB 값이 낮은, 예컨대 약 10 이하인 유화제는 유용성인 경향이 있으며, HLB 값이 높은, 예컨대 약 10 이상을 가진 유화제는 수용성인 경향이 있다. 본 발명의 목적을 위하여, 저 HLB 유화제는 HLB 값이 약 10 미만이며, 고 HLB 유화제는 HLB가 약 10을 초과한다. 다른 바람직한 구체예에서, 본 발명에 사용되는 유화제는 HLB 값이 약 0.1 내지 약 10이다. 다른 바람직한 구체예에서, 저 HLB 유화제는 고 HLB 유화제와 조합된다. 예를 들면, 폴리소르베이트 60, 65 또는 80은 나트륨 스테아릴 락틸레이트와 조합될 수 있다. 고 HLB 유화제는 HLB 값이 약 10 내지 약 14인 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 바람직한 구체예에서, 피토스테롤/피토스탄올 조성물의 유화제는 레시틴, 예를 들면 탈유 레시틴 또는 변성 레시틴, 모노글리세리드, 예를 들면 증류 모노글리세리드 또는 에톡실화 모노글리세리드, 디글리세리드, 폴리글리세롤 에스테르, 프로필렌 글리콜 에스테르, 폴리소르베이트, 나트륨 스테아릴 락틸레이트, 수크로스 에스테르 및 이들의 혼합물로 구성된 군 중에서 선택된다. 유화제는 레시틴 또는 지방산의 모노글리세리드 및 디글리세리드인 것이 보다 바람직하다.
모노글리세리드는 라드 및 식물유와 같은 많은 종류의 지방과 오일로부터 제조할 수 있다. 본 발명에 따라 사용하기에 적절한 모노글리세리드는, 예를 들면 식용 지방 및 오일의 글리세롤 분해의 통상의 방법에 의해 제조할 수 있다. 증류 모노글리세리드는, 예를 들면 목화씨유, 옥수수유, 야자유, 낙화생유, 평지씨유, 대두유 및 카놀라유를 비롯한 다양한 공급원으로부터 유도할 수 있다.
레시틴은 모든 살아있는 식물과 동물에게서 발견되는 포스파티드이다. 레시틴은 인산의 콜린 에스테르에 결합된 스테아르산, 팔미트산, 올레산, 리놀레산 및 리놀렌산의 디글리세리드의 혼합물이다. 사용될 수 있는 레시틴의 예로는 대두, 평지, 낙화생, 잇꽃, 목화씨, 해바라기 또는 옥수수와 같은 식물로부터 유도되는 것, 그리고 난황과 같은 동물원으로부터 유도되는 것이 있다.
레시틴은 주로 대두유로부터 상업적으로 제조된다. 이것은 미정제 대두유에 예비형성되어 존재하며, 그 상업적 제조 방법은 오일로부터의 침전 단계 및 후속 정제 단계를 수반한다. 또한, 이것은 탈색, 분별, 가수분해, 아세틸화, 추출, 히드록실화 등에 의해 더 가공할 수 있다. 바람직한 구체예에서, 대두유로부터 유도된 변성 또는 탈유 레시틴이 사용된다. 특히, 시판 레시틴에 대한 사용 조건을 기술한 문헌(21 C.F.R. §184.1400)을 참조할 수 있다.
"변성" 레시틴은, 한정하는 것은 아니지만, 레시틴의 아세틸화, 히드록실화,수소화, 가수분해, 염소화, 브롬화, 요오드화, 할로겐화, 인산화 및 술폰화 생성물을 말한다. 또한, 당업계에 공지된 임의의 기타 변성 방법은 본 발명의 범주에 포함된다. 예를 들면, 그 전부가 본 명세서에 참고로 포함되는 문헌(Szuhaj 및 List 편집,Lecithins, pp. 203-208, American Oil Chemists Society (1985))을 참조할 수 있다.
많은 분야에서, 고형 과립 또는 분말 생성물이 요망된다. 그러한 생성물은 레시틴으로부터 중성 트리글리세리드 오일을 제거함으로써 제조할 수 있다. 이 기술은 아세톤으로 추출함으로써 오일을 분리하며(Szuhaj 및 List 편집,Lecithins, American Oil Chemists Society (1985)), 이것은 아세톤 탈유 처리로 언급된다.
다른 바람직한 구체예에서, 본 발명의 식용 조성물 내 유화제 대 피토스테롤 또는 피토스탄올의 중량비는 약 0.2:1 내지 약 5:1이다. 유화제 대 피토스테롤 또는 피토스탄올의 중량비는 약 0.5:1 내지 약 2:1인 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 양태에서, 불용성 수분산성 수성 식용 조성물의 제조 방법이 제공된다. 본 발명의 방법은 단리된 수용성 단백질과 피토스테롤 또는 피토스탄올의 수성 혼합물을 균질화시키는 단계를 포함하며, 여기서 단백질 대 피토스테롤 또는 피토스탄올의 중량비는 약 0.2:1 내지 약 10:1이고, 수성 식용 조성물이 생성된다.
바람직한 구체예에서, 수성 식용 조성물을 제조하는 방법은 단리된 수용성 단백질의 수성 혼합물과 피토스테롤 또는 피토스탄올을 먼저 혼합하는 단계, 가열에 의해 혼합물을 처리하는 단계, 및 그 후 수성 식용 조성물을 생성하기 위해 혼합물을 균질화시키는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 식용 조성물을 제조하는 데 사용하고자 하는 단백질은 동물성 및/또는 식물성 단백질을 포함한다. 특히, 본 발명의 단백질은 우유, 유장, 소맥, 콩 또는 임의의 기타 식물원과 같은 임의의 수용성 단백질원으로부터 단리할 수 있다.
바람직한 구체예에서, 단백질원은 유장 단백질, 유장 단백질 농축물, 유장 분말, 콩 단백질, 콩 단백질 단리물, 카세이네이트, 소맥 단백질, 루핀, 옥수수 글루텐, 난 알부멘 및 이들의 조합으로 구성된 군 중에서 선택된다. 단백질은 콩 단백질 또는 카세이네이트인 것이 보다 바람직하다. 다른 바람직한 구체예에서, 식용 조성물 내 단백질 대 피토스테롤 또는 피토스탄올의 중량비는 약 1:1 내지 약 5:1이다.
수성 혼합물과 혼합된 피토스테롤 또는 피토스탄올은 식용 수성 혼합물에 혼입될 수 있으며, 부드럽고 만족스러운 입의 감촉을 부여하는 임의의 것일 수 있다. 바람직한 구체예에서, 피토스테롤 또는 피토스탄올은 시토스테롤, 시토스탄올, 캄페스테롤, 캄페스탄올, 타락사스테롤, 스티그마스테롤, 클리오나스탄올, 브라시카스탄올 및 브라시카스테롤 또는 이들의 혼합물로 구성된 군 중에서 선택된다. 시판되는 피토스테롤은 종종 본 발명에 따라 사용하기에도 적절할 피토스테롤의 혼합물이다.
바람직한 구체예에서, 피토스테롤 또는 피토스탄올은 이들을 수성 혼합물에 첨가하기 전에 분쇄 또는 프릴(prill) 처리하여 분말 생성물을 생성한다. 프릴 처리는 널리 알려진 공정이며, 당업계에 공지된 임의의 프릴 처리 공정을 본 발명에 사용할 수 있다. 예를 들면, 미국 특허 제4,238,429호를 참조할 수 있다. 피토스테롤 또는 피토스탄올은 분무 프릴 처리하는 것이 바람직하다. 피토스테롤 또는 피토스탄올을 수성 혼합물에 첨가하기 전에 이들을 분쇄 또는 프릴 처리하면, 자유 유동 생성물을 얻을 수 있으며, 이는 화합물을 수성 시스템에 도입하는 것을 돕는다.
다른 바람직한 구체예에서, 수성 혼합물은 유화제를 더 포함한다. 식용 조성물에 사용되는 유화제는 HLB 값이 약 0.1 내지 약 10인 저 HLB 유화제인 것이 바람직하다. 임의로, 저 HLB 유화제는 HLB 값이 약 10 내지 약 14인 고 HLB 유화제와 혼합한다.
또 다른 바람직한 구체예에서, 유화제는 레시틴, 예를 들면 탈유 또는 변성 레시틴, 모노글리세리드, 예를 들면 증류 또는 에톡실화 모노글리세리드, 디글리세리드, 폴리글리세롤 에스테르, 프로필렌 글리콜 에스테르, 폴리소르베이트, 나트륨 스테아릴 락틸레이트, 수크로스 에스테르 및 이들의 혼합물로 구성된 군 중에서 선택된다. 유화제는 레시틴 또는 지방산의 모노글리세리드 및 디글리세리드인 것이 보다 바람직하다.
유화제 대 피토스테롤 또는 피토스탄올의 중량비는 약 0.2:1 내지 약 5:1일 수 있다. 유화제 대 피토스테롤 또는 피토스탄올의 중량비는 약 0.5:1 내지 약 2:1인 것이 바람직하다.
그 다음, 단리된 수용성 단백질, 피토스테롤 또는 피토스탄올 및 임의로 유화제를 포함하는 수성 혼합물을 적절한 온도로 가열한다. 바람직한 구체예에서, 수성 혼합물을 약 60℃ 내지 약 145℃의 온도로 가열한다. 혼합물은 약 80℃ 내지 약 100℃의 온도로 가열하는 것이 보다 바람직하다.
균질화 단계는 일단계 또는 이단계 작동으로 임의의 통상의 균질화 장치로 달성될 수 있다. 수성 혼합물은 피토스테롤 또는 피토스탄올이 단백질 및 유화제와 통합될 수 있는 압력에서 균질화한다. 수성 혼합물은 평방 인치 당 1,000 내지 10,000 파운드의 압력에서 균질화하는 것이 바람직하다. 혼합물은 평방 인치 당 2,000 내지 5,000의 압력에서 균질화하는 것이 보다 바람직하다.
수성 식용 피토스테롤 또는 피토스탄올 조성물은 다른 식품의 제조에서 성분으로서, 식품의 첨가제로서, 또는 기능성 식품 자체로서 사용될 수 있다. 예를 들면, 수성 식용 조성물은 음료, 냉동 디저트, 구운 제품, 육류 또는 액체 성분이 사용될 수 있는 임의의 기타 식품 중의 성분으로서 사용될 수 있다. 조성물은 임의의 임의의 거친 맛을 부여하지 않는 부드러운 입의 감촉을 가진다.
본 발명의 다른 구체예에서, 수성 피토스테롤 또는 피토스탄올 조성물은 균질화시키기 전에 건조시켜서 수분산성 분말을 생성한다. 수성 혼합물을 건조시키는 데 사용되는 공정은 중요하지 않다. 양호한 자유 유동 분산성 생성물을 생성하는 당업계에 공지된 임의의 공정을 사용할 수 있다. 예를 들면, 수성 혼합물은 분무 건조, 플래쉬 건조, 동결 건조, 또는 직접 또는 분쇄 단계를 통해 분말을 생성하는 임의의 기타 방식으로 건조시킬 수 있다.
그 다음, 건조된 분말은 성분으로서, 식품 첨가제로서, 또는 기능성 식품 자체로서 분말을 요하는 최종 식품 중의 성분으로 사용할 수 있다. 또한, 분말은 저장 안정성이다. 본 발명의 동시 건조된 피토스테롤/피토스탄올-단백질 분말은 고융점 소수성 피토스테롤 및 피토스탄올이 예컨대, 영양 음료 또는 분말 혼합체와 같은 수성 생성물에 혼입될 수 있게 한다.
본 발명의 다른 양태에서, 상기 방법 중 임의의 것에 의해 제조될 수 있는 식용 피토스테롤 또는 피토스탄올 조성물이 제공된다.
본 발명의 다른 양태에서, 식용 생성물을 제조하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 적절한 형태로 1 이상의 수성 화합물을 포함하는 제1 성분과 본 발명의 식용 피토스테롤 또는 피토스탄올 조성물을 포함하는 제2 성분을 혼합하여 혼합물을 생성하는 단계, 및 그 후, 상기 혼합물을 처리하여 식용 생성물을 생성하는 단계를 포함한다. 한 가지 구체예에서, 식용 생성물은 고형 식용 생성물이다. 다른 구체예에서, 식용 생성물은 음료이다. 또한, 식용 피토스테롤 또는 피토스탄올 조성물은 식용 생성물의 제조 전, 동안 또는 후에 첨가될 수 있다는 것을 이해해야 할 것이다.
본 발명의 또 다른 양태에서, 본 발명의 피토스테롤 또는 피토스탄올 조성물을 포함하는 식용 생성물이 제공된다. 본 발명의 식용 조성물을 함유할 수 있는 시품 및 음료에는 아무런 제한이 없다. 식용 생성물은 콜레스테롤 또는 트리글리세리드를 함유할 필요가 없으며, 상기 생성물은 고형 또는 액체형일 수 있다. 본 발명의 독특한 방법과 조성물로 인하여, 피토스테롤 또는 피토스탄올은 식용 생성물 내에서 분산 상태를 유지할 것이다.
본 명세서에 인용된 모든 특허 및 공보는 본 발명이 속하는 분야의 숙련자의기술 수준을 나타내는 것이며, 그 전체가 본 명세서에 참고로 포함된다.
이제, 본 발명을 대체로 설명하였지만, 이는 예시에 의해, 그리고 달리 설명하지 않는 한, 본 발명을 제한하려는 것이 아닌 하기 실시예를 참고로 보다 용이하게 이해될 것이다.
실시예 1
피토스테롤 조성물의 제조
하기 방법을 사용하여 피토스테롤 조성물을 제조하였다. 콩 단백질 단리물 1056 g을 양호한 교반 하에 120℉ 물 8444 g에 가한 후, 15 분 동안 수화시켰다. 피토스테롤 200 g과 탈유 레시틴 300 g을 가하고, 액상 혼합물을 5 분 동안 교반하였다. 그 다음, 혼합물을 그뢴(Groen) 주전자(미국 미시시피주 잭슨에 소재하는 그뢴 매뉴팩춰링 컴파니)에 가하고, 10 분 동안 185℉의 온도로 가열하였다. 그 다음, 액상 혼합물을 3500/500 psi로 균질화시키고, 480℉ 입구 온도 및 180℉ 출구 온도로 분무 건조시켰다.
실시예 2
카세이네이트를 사용하는 피토스테롤 조성물의 제조
단리된 단백질로서 카세이네이트를 사용하는 피토스테롤 조성물은 하기 방법을 사용하여 제조하였다. 카세인산나트륨 1056 g을 양호한 교반 하에 120℉ 물 8444 g에 가한 후, 15 분 동안 수화시켰다. 피토스테롤 200 g과 탈유 레시틴 300 g을 가하고, 액상 혼합물을 5 분 동안 교반하였다. 그 다음, 혼합물을 그뢴 주전자(미국 미시시피주 잭슨에 소재하는 그뢴 매뉴팩춰링 컴파니)에 가하고, 10 분 동안 185℉의 온도로 가열하였다. 그 다음, 액상 혼합물을 3500/500 psi에서 균질화시키고, 480℉ 입구 온도와 180℉ 출구 온도로 분무 건조시켰다.
실시예 3
모노글리세리드 및 디글리세리드를 사용하는 피토스테롤 조성물의 제조
유화제로서 모노글리세리드와 디글리세리드를 사용하는 피토스테롤 조성물은 하기 방법을 사용하여 제조하였다. 콩 단백질 단리물 1056 g을 양호한 교반 하에 120℉ 물 8444 g에 가한 후, 15 분 동안 수화시켰다. 피토스테롤 200 g과 모노글리세리드 및 디글리세리드 300 g을 가하고, 액상 혼합물을 5 분 동안 교반하였다. 그 다음, 혼합물을 그뢴 주전자(미국 미시시피주 잭슨에 소재하는 그뢴 매뉴팩춰링 컴파니)에 가하고, 10 분 동안 185℉의 온도로 가열하였다. 그 다음, 액상 혼합물을 3500/500 psi에서 균질화시키고, 480℉ 입구 온도 및 180℉ 출구 온도로 분무 건조시켰다.
실시예 4
단백질 함량이 낮은 피토스테롤 조성물의 제조
단백질 함량이 낮은 피토스테롤 조성물은 하기 방법을 사용하여 제조하였다. 콩 단백질 단리물 150 g을 양호한 교반 하에 120℉ 물 9350 g에 가한 후, 15 분 동안 수화시켰다. 피토스테롤 200 g과 탈유 레시틴 300 g을 가하고, 액상 혼합물을 5 분 동안 교반하였다. 그 다음, 혼합물을 그뢴 주전자(미국 미시시피주 잭슨에 소재하는 그뢴 매뉴팩춰링 컴파니)에 가하고, 10 분 동안 185℉의 온도로 가열하였다.그 다음, 액상 혼합물을 3500/500 psi에서 균질화시키고, 480℉ 입구 온도 및 180℉ 출구 온도로 분무 건조시켰다.
실시예 4
유화제 함량이 낮은 피토스테롤 조성물의 제조
유화제 함량이 낮은 피토스테롤 조성물은 하기 방법을 사용하여 제조하였다. 콩 단백질 단리물 1056 g을 양호한 교반 하에 120℉ 물 8444 g에 가한 후, 15 분 동안 수화시켰다. 피토스테롤 200 g과 탈유 레시틴 100 g을 가하고, 액상 혼합물을 5 분 동안 교반하였다. 그 다음, 혼합물을 그뢴 주전자(미국 미시시피주 잭슨에 소재하는 그뢴 매뉴팩춰링 컴파니)에 가하고, 10 분 동안 185℉의 온도로 가열하였다. 그 다음, 액상 혼합물을 3500/500 psi에서 균질화시키고, 480℉ 입구 온도 및 180℉ 출구 온도로 분무 건조시켰다.
본 발명의 실시예에 기재된 상기 설명의 관점에서, 특정한 변형이 당업자에게 명백할 것이며, 본 명세서에 기재된 바와 같은 적확한 방법과 조성물에 대한 그러한 변형은 첨부된 특허 청구범위에 문헌상으로 규정된 바와 같이, 또는 균등론에 의해 본 발명의 사상 및 범주 내에 있는 것으로 간주한다.

Claims (51)

  1. (a) 피토스테롤 및 피토스탄올로 구성된 군 중에서 선택되는 화합물; 및
    (b) 단리된 수용성 또는 수분산성 단백질
    을 포함하고, 상기 단백질(b) 대 상기 화합물(a)의 중량비가 약 0.2:1 내지 약 10:1인 것인 불용성 수분산성 수성 식용 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 조성물은 수분산성 분말로 건조시키는 것인 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 유화제를 더 포함하며, 상기 유화제 대 상기 화합물(a)의 중량비는 약 0.2:1 내지 약 5:1인 것인 조성물.
  4. 제2항에 있어서, 유화제를 더 포함하며, 상기 유화제 대 상기 화합물(a)의 중량비가 약 0.2:1 내지 약 5:1인 것인 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 화합물(a)은 시토스테롤, 시토스탄올, 캄페스테롤, 캄페스탄올, 타락사스테롤, 스티그마스테롤, 클리오나스탄올, 브라시카스탄올 및 브라시카스테롤, 또는 이들의 혼합물로 구성된 군 중에서 선택되는 것인 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 단백질(b)은 우유 또는 식물성 단백질원으로부터 단리되는 것인 조성물.
  7. 제6항에 있어서, 상기 단백질(b)은 유장 단백질, 콩 단백질, 소맥 단백질, 루핀, 옥수수 글루텐 및 카세이네이트로 구성된 군 중에서 선택되는 것인 조성물.
  8. 제3항에 있어서, 상기 유화제는 친수 친유 평형치가 약 0.1 내지 약 10인 것인 조성물.
  9. 제8항에 있어서, 친수 친유 평형치가 약 10 내지 약 14인 유화제를 더 포함하는 것인 조성물.
  10. 제3항에 있어서, 상기 유화제는 레시틴, 모노글리세리드, 디글리세리드, 폴리글리세롤 에스테르, 프로필렌 글리콜 에스테르, 폴리소르베이트, 나트륨 스테아릴 락틸레이트, 말토덱스트린 및 수크로스 에스테르로 구성된 군 중에서 선택되는 것인 조성물.
  11. 제1항에 있어서, 상기 단백질(b) 대 상기 화합물(a)의 중량비는 약 1:1 내지 약 5:1인 것인 조성물.
  12. 제3항에 있어서, 상기 유화제 대 상기 화합물(a)의 중량비는 약 0.5:1 내지약 2:1인 것인 조성물.
  13. 단리된 수용성 또는 수분산성 단백질과, 피토스테롤 및 피토스탄올로 구성된 군 중에서 선택되는 화합물의 수성 혼합물을 균질화시키는 단계를 포함하며, 상기 단백질 대 상기 화합물의 중량비는 약 0.2:1 내지 약 10:1이고, 필수적으로 불용성 수분산성 수성 식용 조성물이 생성되는 것인 불용성 수분산성 수성 식용 조성물의 제조 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 수성 혼합물은 유화제를 더 포함하며, 상기 유화제 대 상기 화합물의 중량비는 약 0.2:1 내지 약 5:1인 것인 방법.
  15. 제13항에 있어서, 균질화 단계 전에 상기 화합물을 프릴 처리(prilling)하는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
  16. 제13항에 있어서, 균질화 단계 전에 상기 화합물을 분쇄하는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
  17. 제13항에 있어서, 수분산성 분말을 생성하기 위해 균질화 단계 후에 혼합물을 건조시키는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
  18. 제14항에 있어서, 수분산성 분말을 생성하기 위해 균질화 단계 후에 혼합물을 건조시키는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
  19. 제13항에 있어서, 상기 화합물은 시토스테롤, 시토스탄올, 캄페스테롤, 캄페스탄올, 타락사스테롤, 스티그마스테롤, 클리오나스탄올, 브라시카스탄올 및 브라시카스테롤, 또는 이들의 혼합물로 구성된 군 중에서 선택되는 것인 방법.
  20. 제13항에 있어서, 상기 단백질은 우유 또는 식물성 공급원으로부터 단리되는 것인 방법.
  21. 제20항에 있어서, 상기 단백질은 유장 단백질, 콩 단백질, 소맥 단백질, 루핀, 옥수수 글루텐 및 카세이네이트로 구성된 군 중에서 선택되는 것인 방법.
  22. 제14항에 있어서, 상기 유화제는 친수 친유 평형치가 약 0.1 내지 약 10인 것인 방법.
  23. 제22항에 있어서, 상기 수성 혼합물은 친수 친유 평형치가 약 10 내지 약 14인 유화제를 더 포함하는 것인 방법.
  24. 제14항에 있어서, 상기 유화제는 레시틴, 모노글리세리드, 디글리세리드, 폴리글리세롤 에스테르, 프로필렌 글리콜 에스테르, 폴리소르베이트, 나트륨 스테아릴 락틸레이트, 말토덱스트린 및 수크로스 에스테르로 구성된 군 중에서 선택되는 것인 방법.
  25. 제13항에 있어서, 상기 유화제 대 상기 화합물의 중량비는 약 1:1 내지 약 5:1인 것인 방법.
  26. 제14항에 있어서, 상기 단백질 대 상기 화합물의 중량비는 약 0.5:1 내지 약 2:1인 것인 방법.
  27. (a) 단리된 수용성 또는 수분산성 단백질의 수성 혼합물을 피토스테롤 및 피토스탄올로 구성된 군 중에서 선택되는 화합물과 혼합하는 단계(여기서, 상기 단백질 대 상기 화합물의 중량비는 약 0.2:1 내지 약 10:1이다);
    (b) 가열에 의해 단계(a)에서 생성된 혼합물을 처리하는 단계; 및
    (c) 필수적으로 불용성 수분산성 수성 식용 조성물을 생성하기 위해 균질화에 의해 단계(b)에서 생성된 혼합물을 처리하는 단계
    를 포함하는 불용성 수분산성 수성 식용 조성물의 제조 방법.
  28. 제27항에 있어서, 단계(a)에서 상기 수성 혼합물은 유화제를 더 포함하며, 상기 유화제 대 상기 화합물의 중량비는 약 0.2:1 내지 약 5:1인 것인 방법.
  29. 제27항에 있어서, 단계(a)의 혼합 단계 전에 상기 화합물을 프릴 처리하는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
  30. 제27항에 있어서, 단계(a)의 혼합 단계 전에 상기 화합물을 분쇄하는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
  31. 제27항에 있어서, 수분산성 분말을 생성하기 위해 단계(c)의 균질화 단계 후에 혼합물을 건조시키는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
  32. 제28항에 있어서, 수분산성 분말을 생성하기 위해 단계(c)의 균질화 단계 후에 혼합물을 건조시키는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
  33. 제27항에 있어서, 단계(a)에서 상기 화합물은 시토스테롤, 시토스탄올, 캄페스테롤, 캄페스탄올, 타락사스테롤, 스티그마스테롤, 클리오나스탄올, 브라시카스탄올 및 브라시카스테롤, 또는 이들의 혼합물로 구성된 군 중에서 선택되는 것인 방법.
  34. 제27항에 있어서, 단계(a)에서 상기 단백질은 우유 또는 식물성 공급원으로부터 단리되는 것인 방법.
  35. 제34항에 있어서, 단계(a)에서 상기 단백질은 유장 단백질, 콩 단백질, 소맥 단백질, 루핀, 옥수수 글루텐 및 카세이네이트로 구성된 군 중에서 선택되는 것인 방법.
  36. 제28항에 있어서, 단계(a)에서 상기 유화제는 친수 친유 평형치가 약 0.1 내지 약 10인 것인 방법.
  37. 제36항에 있어서, 단계(a)에서 상기 수성 혼합물은 친수 친유 평형치가 약 10 내지 약 14인 유화제를 더 포함하는 것인 방법.
  38. 제28항에 있어서, 단계(a)에서 상기 유화제는 레시틴, 모노글리세리드, 디글리세리드, 폴리글리세롤 에스테르, 프로필렌 글리콜 에스테르, 폴리소르베이트, 나트륨 스테아릴 락틸레이트, 말토덱스트린 및 수크로스 에스테르로 구성된 군 중에서 선택되는 것인 방법.
  39. 제27항에 있어서, 단계(a)에서 상기 단백질 대 상기 화합물의 중량비는 약 1:1 내지 약 5:1인 것인 방법.
  40. 제28항에 있어서, 단계(a)에서 상기 유화제 대 상기 화합물의 중량비는 약0.5:1 내지 약 2:1인 것인 방법.
  41. 제13항, 제14항, 제27항 또는 제28항 중 어느 한 항의 방법에 의해 생성된 식용 조성물.
  42. (a) 혼합물을 생성하기 위해 적절한 형태로 1 이상의 식용 화합물을 포함하는 제1 성분과 제1항 또는 제3항의 조성물을 포함하는 제2 성분을 혼합하는 단계; 및
    (b) 식용 생성물을 생성하기 위해 단계(a)에서 생성된 혼합물을 처리하는 단계
    를 포함하는 식용 생성물의 제조 방법.
  43. 제42항에 있어서, 상기 식용 생성물은 고형 건조 또는 반습(semi-moist) 식용 생성물인 것인 방법.
  44. 제42항에 있어서, 상기 식용 생성물은 음료 또는 주입 가능한 액체인 것인 방법.
  45. 제42항의 방법에 의해 생성된 식용 생성물.
  46. 제1항의 조성물을 포함하는 식용 생성물.
  47. 제46항에 있어서, 상기 생성물은 고형 식용 생성물인 것인 생성물.
  48. 제46항에 있어서, 상기 생성물은 음료인 것인 생성물.
  49. 제1항에 있어서, 상기 조성물은 동물 또는 사람에게서 혈청 콜레스테롤을 저하시키는 것인 조성물.
  50. 제3항에 있어서, 상기 조성물은 동물 또는 사람에게서 혈청 콜레스테롤을 저하시키는 것인 조성물.
  51. (a) 피토스테롤 및 피토스탄올로 구성된 군 중에서 선택되는 화합물; 및
    (b) 말토덱스트린
    을 포함하며, 상기 말토덱스트린(b) 대 상기 화합물(a)의 중량비가 약 0.2:1 내지 약 10:1인 것인 불용성 수분산성 수성 식용 조성물.
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