KR20030070799A

KR20030070799A - 지방질, 다당류 및 단백질에 의하여 2중으로 미세캡슐화된유산균 제품의 제조방법

Info

Publication number: KR20030070799A
Application number: KR1020020010341A
Authority: KR
Inventors: 김계원; 장판식; 조계봉
Original assignee: 주식회사 국순당; 장판식
Priority date: 2002-02-26
Filing date: 2002-02-26
Publication date: 2003-09-02

Abstract

본 발명은 지방질, 다당류 및 단백질에 의하여 2중으로 미세캡슐화된 유산균제품의 제조방법에 관한 것으로, 1차적으로 포화지방산으로 구성된 지방질로 둘러싸고 그 주변을 2차적으로 전분물질 및 젤라틴 등의 다당류와 단백질 물질로 구성된 피복물질로 둘러쌈으로써 저장·유통 기간 중에도 (5∼15℃에서 1개월간) 파괴되지 않고 체내 위장부위에서 미세캡슐만이 분해되어 프로바이오틱 활성을 갖는 유산균이 방출되도록 조절된 2중으로 미세캡슐화된 유산균 제품을 제조하여, 관능평가 및 저장안정성 시험 결과 이미·이취가 없고 40℃까지도 매우 안정함을 확인하였다.

Description

지방질, 다당류 및 단백질에 의하여 2중으로 미세캡슐화된 유산균 제품의 제조방법{Method for preparation of bilayered microcapsules containing lactic acid bacteria}

본 발명은 지방질, 다당류 및 단백질에 의하여 2중으로 미세캡슐화된 유산균제품의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지방질, 다당류 및 단백질 물질에 의하여 2중으로 미세캡슐화된 식품첨가용 유산균을 지방질에 유화시킨 용액을 식품유화제 및 다당류와 단백질물질이 함유되어 있는 호화된 수용액에 첨가시켜 상기 유산균이 지방질, 다당류 및 단백질 물질에 의하여 2중으로 둘러쌓인 형태인 W/O/W형의 유화액을 제조한 후, 상기 방법으로 제조된 W/O/W형 유화용액을 찬물에 분사시킴으로써 지방질, 다당류 및 단백질 물질에 의하여 2중으로 미세캡슐화된 프로바이오틱 유산균 제품을 제조하는 방법에 관한 것이다.

인체 및 동물체의 장내에는 다양한 미생물들이 존재하면서 장내의 미생물 균총을 이루고 있다. 이러한 미생물 중에는 숙주 동물에 유용한 것으로 알려져 온 유산균 등의 유익한 미생물들이 있는가 하면 반대로 숙주에 직접적 또는 잠재적인 유해성을 가지는 대장균, 살모넬라, 포도상구균 등의 미생물들이 또한 포함된다. 인체 및 동물체의 경우 스트레스의 증가, 유해세균의 감염, 외부 환경의 변화에 의해서 장내 미생물 균총이 파괴될 경우 유해 미생물들의 급격한 성장을 초래하여, 숙주동물의 건강상태를 악화시키게 된다.

생균활성제인 프로바이오틱스(probiotics)는 인체나 동물의 장내에 서식하는 유익한 미생물을 분리하여 제제화한 것으로 호기성균군, 혐기성균군, 유산균, 효모균들이 사용되고 있으나 유산균들이 주요 균주로 이용되고 있다. 이러한 유산균들은 장내 유해 세균의 이상발효를 억제하여 안정된 장내 균총을 유지하며 유해 미생물의 감염으로 인한 질병을 감소시킬 수 있다.

인체내에서 유익한 기능을 갖는 이러한 유산균의 종래 음용방법은 체내에서 유익한 유산균을 직접적으로 투입하되, 저장 및 유통과정 중의 여러 가지 환경 요인들(온도, pH, 공기 및 빛)에 의하여 파괴 혹은 증가되어 변화되는 유산균의 함량을 고려하여 초기에 첨가시키는 유산균의 농도를 임의로 조절함으로써 항암 및 면역기능이 가능하도록 하는 방법을 사용하여 왔다. 그러나, 이러한 직접적인 투입방법을 사용할 경우, 초기에 첨가하는 최적의 유산균 농도를 결정하는 일이 매우 어려우며, 특히 유산균의 농도를 높여야 하는 경우에는 식품 위생법상의 큰 제약이 수반되며 또한 일정 농도로 유산균의 함량을 높일 수 있다 할지라도 경제적인 측면에서 고려해볼 때에도 비효율적이어서 그 사용이 극히 제한되어 왔다.

따라서, 근래에 이러한 단점을 극복하기 위하여 각종 피복제를 사용하여 유산균을 코팅시키는 방법에 의한 거대캡슐화 기술을 도입함으로써 신선한 유산균의 함량을 증가시키는 방법이 시도되고 있다. 그러나, 이러한 방법을 사용하는 경우일정 수준까지 체내에 신선한 유산균의 농도를 높일 수 있는 장점은 있지만 "음용시의 파괴성", "피복물질(캡슐)의 가공적성" 및 "피복물질의 용해성"이라는 측면에서 아직도 개선되어야 할 점이 매우 많이 남아있다. 즉, 거대캡슐(캡슐직경 0.5∼1mm)에 의하여 코팅된 유산균 캡슐 입자는 음용시에 입안에서 대부분 파괴되어 캡슐의 높은 안정성을 기대하기 어려우며 상기 거대캡슐을 가공하기 위한 부대시설 및 기술이 투여됨으로써 경제적인 측면에서 매우 불리한 단점이 있었다. 즉, 거대캡슐에 의해 코팅되어 안전하게 위장을 통과한 유산균 캡슐의 피복제는 췌장 및 소장에서 분비되는 효소에 의하여 분해되어야만 하는데 거대 캡슐의 피복제 두께는 100∼500mm로 매우 단단하며 두꺼운 조직이므로 잘 분해되지 않아 체내에서 유산균의 장점을 충분히 활용하지 못하는 큰 결점이 있었다.

이에 따라, 최근에는 유산균을 미세캡슐화하여 안정성 및 저장성을 향상시키려는 시도가 이루어지고 있다. 예컨대, 한국특허출원 제1998-2622호(1998. 1. 31)에는 융점이 40℃ 이상인 지방과 유화제를 살균하여 혼합한 후 이에 향료를 첨가하여 코팅물질 용액을 얻는 단계와, 한편, 보호제를 살균한 것에 유산균 분말을 혼합하여 코아물질 용액을 얻는 단계와, 상기 코팅물질 용액과 코아물질 용액을 혼합한 것을 냉각된 요구르트에 고압분무하는 단계를 통해 유산균 미세캡슐이 함유된 요구르트를 제조하는 방법이 개시되어 있으며, 한국등록특허 제10-0263822호(1997. 10. 14 출원)에는 유산균을 내포하며 아울러 내산성이고 장용성(腸溶性)인 코팅물질로 캡슐화된 캡슐제(유산균 거대 캡슐제)의 제조방법이 개시되어 있으나 본 발명자들이 개발한 2중 미세캡슐 제조방법과는 캡슐의 크기 및 캡슐제조 공정 측면에서 전혀 다른 캡슐화 제제들이다.

본 발명자들은 유산균이 저장·유통 중 외부의 열악한 환경으로부터 보호되고 인체내에서 위장까지 안전하게 도달하여 생존량이 최대화되도록 공지의 방법과는 다른 미세캡슐화 방법을 연구 시험한 결과, 항암 및 면역기능이 뛰어난 유산균을 물에 분산시킨 현탁액을 녹는점이 35∼45℃인 지방질 용액과 식품유화제를 사용하여 1차적으로 W/O형의 유화액계를 형성시키고, 이렇게 하여 완성된 안정한 W/O형유화액을 다당류 및 단백질물질이 호화되어 있는 수용액 및 식품유화제와 균일하게 혼합함으로써 최종적으로 유산균이 지방질, 다당류 및 단백질물질에 의하여 2중으로 둘러쌓여 있는 형태인 W/O/W형의 안정한 유화액을 제조한 후, 5∼25℃ 물에 W/O/W형의 유화액을 고압·분무시켜 지방질, 다당류 및 단백질 물질에 의하여 2중으로 미세캡슐화된 유산균을 제조함으로써 저장·유통 중의 불리한 외부환경과 격리시키고 동시에 캡슐 내부에서는 체내에서의 항암 및 면역작용에 유익한 유산균이 변질되지 않고 신선한 상태로 유지된 후, 위장 부위에서 체내분비효소에 의하여 피복물질 내의 단백질이 분해되어 미세캡슐 내부의 신선한 프로바이오틱 활성을 갖는 유산균이 유출되게 하여 체내에서의 항암 및 면역작용의 효과를 극대화시킬 수 있도록 고안된 미세캡슐제품을 제조하였다.

따라서, 본 발명의 목적은 지방질, 다당류 및 단백질물질에 의하여 2중으로 캡슐화된 유산균 미세캡슐의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 방법에 의해 제조된 유산균 함유 2중 미세캡슐을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 방법은 상기 방법에 의해 제조된 유산균 함유 2중 미세캡슐을 함유하는 약리학적, 영양학적 또는 식품학적 조성물을 제공하는 것이다.

이하, 본 발명의 구성 및 작용효과를 설명한다. 본 발명의 다른 목적들 및 장점들은 하기 구성을 통하여 보다 명백히 이해될 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은 다당류와 단백질 물질이 소정의 농도로 분산·함유된 수용액에 식품유화제를 소정의 농도로 혼합하고, 가열·살균한 후 40∼60℃로 유지시켜 투명한 호화용액을 제조하는 단계; 상기 단계에서 제조한 호화용액에, 프로바이오틱 활성을 갖는 미생물을 물에 현탁시킨 분산액과 포화지방산으로 구성된 지방질 용액을 유화시킨 W/O형의 미생물 유화액을 첨가시켜 균질기로 혼합하여 W/O/W형의 유화액을 제조하는 단계; 상기 단계의 W/O/W형의 유화액을 5∼25℃의 물에 고압분무시켜 미세캡슐이 함유된 현탁액을 제조하는 단계; 및 상기 단계에서 제조된 미생물 미세캡슐용액을 10℃이하의 온도범위에서 저장하며 피복물질의 안정성을 향상시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, '프로바이오틱(probiotic)'은 '사람을 포함한 동물의 위장관내에서 숙주의 장내 미생물 균형을 개선하여 숙주에 유익한 영향을 미치는 살아있는 미생물'의 의미로 이해된다. 프로바이오틱 미생물은 프로바이오틱 활성을 갖는 살아 있는 미생물로 단일 또는 복합균주 형태로 사람이나 동물에 건조된 세포형태나 발효산물 형태로 급여될 경우, 숙주의 장내균총에 유익한 영향을 미칠 수있다.

본 발명 방법에 의해 미세캡슐화가 가능한 프로바이오틱 미생물의 예로는Saccharomyces, Candida, Pichia 및 Torulopsis를 포함하는 효모(yeasts),Aspergillus, Rhizopus, Mucor, Penicillium등과 같은 곰팡이 및Lactobacillus, Bifidobacterium, Clostridium, Leuconostoc, Bacteroides, Staphylococcus, Lactococcus, Bacillus, Streptococcus, Fusobacterium, Propionibacterium, Enterococcus, Pediococcus, 그리고Micrococcus속 세균 등이 있다.

본 발명의 한 구현예에 있어서는 유산균(lactic acid bacteria)을 2중 미세캡슐로써 피복시키는 방법을 제공한다. 본 발명에 있어서, 유산균이란 통상의 유산균으로서, 포도당 또는 유당과 같은 탄수화물을 분해 이용하여 유산, 초산 등을 생성하는 미생물을 말한다. 현재 유산균은Lactobacillus, Lactococcus, Carnobacterium, Atopobium, Pediococcus, Tetragenococcus, Leuconostoc, Wisella, Oenococcus, Enterococcus, Streptococcus, Vagococcus등 12개속으로 분류되어 있으며(강국희, 1996, 유산균 식품학, 성균관대학교 출판부), 기능적인 측면에서 볼 때 유산균에 속하는 범주의 균들은 당의 발효(젖산의 생성에 의한 풍미의 생성 및 오염균 생육 억제), 단백질 분해(생육에 필요한 아미노산, 펩티드의 생성), 향미성분의 생성, 향균물질의 생산 등의 기능이 알려져 있다. 특히, 본 발명명세서에 개시된 프로바이오틱 유산균(probiotic lactic acid bacteria)은 장내균총의 개선과 정장작용, 변비와 설사의 개선효과, 세균성 식중독 억제효과, 면역증강작용, 항암효과, 혈중콜레스테롤 저하효과, 헬리코박터 필로리 억제효과 등의 프로바이오틱 활성을 나타낸다.

본 발명의 한 바람직한 실시예에 있어서는 본 발명 방법에 의해 제조된 유산균 함유 2중 미세캡슐을 제공한다. 본 발명자들은 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis) 유산균을 50%(w/v)의 농도로 멸균된 생리식염수에 분산시킨 현탁액과 녹는점이 35∼40℃인 식물성 경화유지를 7:3(w/w)의 비율로 혼합하되 폴리글리세롤 리신올레산 에스테르(polyglycerol ricinoleate)를 전체부피의 0.20%(w/v)의 농도로 첨가시켜 균일하게 혼합한 후, 35∼40℃로 유지함으로써 유산균이 지방질로 둘러쌓인 W/O형의 유화액을 제조하였다. 다른 한편으로는, 고구마전분과 젤라틴이 각각 0.25%(w/v) 및 3.0%(w/v)의 농도로 분산·용해되어 있는 수용액 내의 친수성 유화제인 솔비탄모노라우르산(sorbitan monolaurate, 미국, 시그마(Sigma)社)을 0.25%(w/v)되게 첨가시킨 수용액 750mL를 가열살균시킨 후, 40∼60℃로 유지되는 항온실에 보관한 다음, 먼저 준비하였던 상기의 W/O형 유화액 250mL에 첨가시킨 후, 혼합기를 사용하여 균질의 W/O/W형 유화액을 제조하였다. 상기의 W/O/W형 유화액을 5∼25℃의 멸균수(분산매) 10L에 직접 고압분무시켜 지방질, 다당류 및 단백질물질에 의하여 2중으로 미세캡슐화된 유산균을 함유한 현탁액을 제조하고, 상기 미세캡슐 용액을 6,000 xg에서 10분 동안 원심분리하여 수분을 제거하되 미세캡슐화된 유산균이 0.43∼34.4%(w/v)의 농도가 되도록 조절하여 최종제품을 완성하였다.

본 발명 프로바이오틱 미생물 함유 2중 미세캡슐의 제조방법을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

제1공정(미세캡슐화를 위한 1차 유화액의 제조)

프로바이오틱 미생물을 30∼70%(w/v)의 농도로 멸균수에 분산시킨 현탁액과 녹는점이 35∼40℃인 지방질을 3:7∼9:1(w/w)의 비율로 혼합하되 HLB(hydrophilic lipophilic balance) 값이 0.6∼6.0의 값을 갖는 식품유화제를 전체 부피의 0.1∼2.0%(w/v)의 농도로 첨가시켜 균일하게 혼합한 후, 35∼40℃로 유지함으로써 미생물이 지방질로 둘러쌓인 W/O형의 안정한 유화액을 제조한다.

여기서, 사용가능한 프로바이오틱 활성을 갖는 유산균의 바람직한 예로는Bacillus cereus, Bacillus licheniformis, Bacillus subtilis, Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium infantis, Bifidobacterium longum, Enterococcus faecium, Enterococcus faecalis, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus alimentarius, Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus casei, Lactobacillus curvatus, Lactobacillus delbruckii, Lactobacillus johnsonii, Lactobacillus farciminus, Lactobacillus gasseri, Lactobacillus helveticus, Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus reuteri, Lactobacillus sake, Lactococcus lactis등이 있으나, 이에 제한되지는 않는다.

또한, 본 발명 공정에서 사용가능한 지방질 물질은 예컨대 각종 동물성 지방질, 경화유 등과 같은 것으로서 35∼40℃에서 녹을 수 있는 것이 바람직하며, 상기 W/O형 유화계 형성을 위한 식품유화제로는 폴리글리세롤 지방산 에스테르(polyglycerol ricinoleate, polyglycerol oleate), 글리세롤 모노-지방산 에스테르(glycerol monostearate, glycerol monopalmitate), 글리세롤 디-지방산에스테르(glycerol dioleate, glycerol distearate, glycerol dipalmitate) 등이 바람직하다.

제2공정(미세캡슐화를 위한 2차 유화액 형성용 코팅물질의 제조)

다당류 물질(단독적 혹은 2종류 이상 혼합)이 0.2∼4.0%(w/v)의 농도, 단백질 물질이 0.2∼12.0%(w/v)로 용해·분산되어 있는 수용액 내에 HLB(hydrophilic lipophilic balance)가 7.2∼21.0의 값을 갖는 식품유화제를 0.5∼3.0%(w/v)의 농도로 첨가시킨 전체수용액을 가열·살균한 후 40∼60℃로 유지시킴으로써 투명한 호화용액을 제조한다.

이때 본 발명 공정에서 사용가능한 다당류 물질은 예를 들어 고구마전분, 감자전분, 찹쌀전분, 찰옥수수전분, 한천(agar) 등과 같은 것이며 단백질 물질은 젤라틴(gelatin), 카제인(casein), 글루텐(gluten), 대두단백 등과 같은 것으로서 40∼60℃에서 액화될 수 있는 것이 바람직하며, 상기 W/O/W형 유화계 형성을 위한 식품유화제로는 젖산 지방산 에스테르(stearoyl lactylate), 트윈 20, 60, 80(Tween 20, 60, 80), 폴리솔베이트 60, 65, 80(polysorbate 60, 65, 80), 자당 지방산 에스테르(sucrose monostearate, sucrose monolaurate, sucrose monopalmitate) 등이 바람직하다.

제3공정(미생물의 미세캡슐화를 위한 2차 유화액의 제조)

상기 제2공정에서 제조한 40∼60℃의 코팅제 용액 내에, 상기 제1공정에서 준비한 미생물 함유 W/O형의 유화용액을 10∼70%(w/w)의 농도로 첨가시킨 후, 강력한 혼합기를 사용하여 균질화된 W/O/W형의 유화액을 제조한다. 당업자라면 미세캡슐의 피복물질을 형성함에 있어서 지방질, 다당류 및 단백질의 배합비를 변화시켜 목적하는 수준의 안정성 및 식이성을 달성하는 것은 단지 선택의 문제로서 자명한 사항에 속하며, 본 발명 제조방법의 원리에 따라 유산균을 함유한 W/O/W형의 유산균 2중 미세캡슐은 실질적으로 피복물질의 종류(단독 또는 2종 이상 혼합)와 배합비율, 및 유산균의 활성상태를 유지하는 보호제 들의 조성 등에 의해 안정성, 이미 이취 등의 식이성 및 생리활성능이 다소 차이가 날 수 있음은 당업자에게 명백히 이해될 것이다.

제4공정(미생물의 미세캡슐화)

고압분무기를 이용하여 상기 제3공정에서 제조한 W/O/W형의 유화액을 5∼25℃의 물에 직접 분무시켜 지방질, 다당류 및 단백질물질에 의하여 2중으로 미세캡슐화된 미생물을 함유하고 있는 현탁액을 제조한다.

제5공정(미생물이 2중으로 미세캡슐화된 안정한 캡슐제품의 완성)

제4공정에서 제조한 미생물 미세캡슐 함유 현탁액을 0∼4℃로 유지되는 곳에서 1∼3일 동안 저장하여 피복물질을 노화시킴으로써 안정성이 증가된 미세캡슐 제품을 완성하였다. 상기 미세캡슐 제품은 균일한 분산상태를 유지하고 장기간 저장해도 유화안정성이 뛰어난 특징이 있다.

본 발명 방법에 의하여 제조된 지방질, 다당류 및 단백질물질에 의하여 2중으로 미세캡슐화된 생균활성제 미생물 제품은 미세캡슐화 되지 않은 일반 생균활성제 제품보다 우수한 성상 및 특성을 지니면서 저장안정성이 향상된 것이다.

본 발명의 한 측면에 있어서, 본 발명은 본 발명 방법에 의해 제조된 유산균함유 2중 미세캡슐을 제공한다. 미세캡슐은 사용 목적이나 이용분야에 따라 현탁액 또는 분말상태일 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 있어서, 본 발명은 본 발명 방법에 의해 제조된 저장안정성과 체내에서의 기능성이 향상된 2중 미세캡슐화된 유산균을 함유한 의학적, 영양학적 또는 식품학적 조성물을 제공한다. 예컨대, 본 발명 미세캡슐화된 유산균은 우유나 요쿠르트와 같은 음료, 김치 등의 식품 에 대하여 일정 농도로 첨가하여 사용할 수 있다.

본 발명의 또 다른 한 실시예에 있어서, 본 발명 방법에 의해 제조된 2중 미세캡슐화 유산균을 0.5%(w/v)의 농도로 우유에 첨가하여 균질화시킨 우유제품을 제조한 후 일반인을 기준으로 관능평가를 행한 결과 지방질, 다당류 및 단백질물질로 2중으로 미세캡슐화된 유산균 제품에서 특별히 이미·이취를 부여하지 않는 것으로 판명되었다.

이하, 본 발명의 지방질, 다당류 및 단백질 물질에 의하여 2중으로 미세캡슐화된 생균활성제 미생물의 제조방법을 하기 실시예와 같이 프로바이오틱 유산균인 락토코커스 락티스를 예로 들어서 보다 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 목적일 뿐 본 발명의 권리범위가 하기 실시예에의해 제한되는 것은 아니다.

실시예 1 : 유산균 함유 2중 미세캡슐의 제조

실험예 1 : 먼저, 락토코커스 락티스 유산균을 50%(w/v)의 농도로 멸균된 생리식염수에 분산시킨 현탁액과 녹는점이 35∼40℃인 식물성 경화유지를 7:3(w/w)의비율로 혼합하되 폴리글리세롤 리신올레산 에스테르(polyglycerol ricinoleate)를 전체부피의 0.20%(w/v)의 농도로 첨가시켜 균일하게 혼합한 후, 35∼40℃로 유지함으로써 유산균이 지방질로 둘러쌓인 W/O형의 유화액을 제조하였다.

다른 한편, 고구마 전분과 젤라틴이 각각 0.25%(w/v) 및 3.0%(w/v)의 농도로 분산·용해되어 있는 수용액 내의 친수성 유화제인 솔비탄모노라우르산(sorbitan monolaurate, 미국, 시그마(Sigma)社)을 0.25%(w/v)되게 첨가시킨 수용액 750mL를 가열살균시킨 후, 40∼60℃로 유지되는 항온실에 보관한 다음, 먼저 준비하였던 상기의 W/O형 유화액 250mL에 첨가시킨 후, 혼합기를 사용하여 균질의 W/O/W형 유화액을 제조하였다.

상기의 W/O/W형 유화액을 5∼25℃의 멸균수(분산매) 10L에 직접 고압분무시켜 지방질, 다당류 및 단백질물질에 의하여 2중으로 미세캡슐화된 유산균을 함유한 현탁액을 제조하고, 상기 미세캡슐 용액을 6,000 xg에서 10분 동안 원심분리하여 수분을 제거하되 미세캡슐화된 유산균이 0.50%(w/v)의 농도가 되도록 조절하여 최종제품을 완성하였다.

실험예 2 : 상기 실험예 1에서 멸균수(분산매)를 0.05%(w/v) 솔비탄 모노라우르산(sorbitan monolaurate) 수용액으로 대체시킨 것을 제외하고는 동일하게 실시하여 지방질, 다당류 및 단백질물질에 의하여 2중으로 미세캡슐화된 유산균제품을 제조하였다.

실시예 2 : 관능평가

상기 실시예 1에서 지방질, 다당류 및 단백질물질에 의하여 2중으로 미세캡슐화된 유산균이 0.50%(w/v)의 농도로 함유된 미세캡슐 현탁제품을 일반인 30명(20대 남자 5명, 20대 여자 5명, 30대 남자 5명, 30대 여자 5명, 40대 남자 5명, 40대 여자 5명: 1주일간 관능평가 교육을 미리 실시하였음)에게 관능평가를 실시한 결과, 하기 표 1에서와 같이 미세캡슐화된 유산균 제품에서 이미·이취를 감지하는 사람은 3명으로 확인되었다. 따라서, 지방질, 다당류 및 단백질물질로 2중으로 미세캡슐화된 유산균 제품은 특별한 이미·이취를 부여하지 않는 것으로 판명되었다.

[표 1]

유산균 미세캡슐제품 관능평가 결과

실시예 3 : 저장안정성 조사

또한, 상기한 동일한 방법에 의하여 제조한 미세캡슐화된 유산균 제품을 5℃, 15℃, 25℃, 35℃, 45℃, 55℃, 65℃, 75℃에서 1주일간 저장하면서 파괴된 미세캡슐을 정량분석한 결과, 하기 표 2에서와 같이 5∼25℃에서는 1주일동안 미세캡슐이 매우 안정하여 전혀 파괴되지 않았으며, 45∼65℃에서는 14∼37%의 미세캡슐이 파괴됨을 알 수 있었다. 75℃ 이상에서는 미세캡슐의 파괴율이 급격하게 증가하여 66% 수준으로 파괴되어 나머지 34%만이 안정한 상태로 유지됨을 확인하였다.

[표 2]

본 발명 방법에 의하여 제조된 유산균 미세캡슐의 저장 안정성 시험 결과

즉, 상기한 방법에 의하여 제조한 유산균 미세캡슐 제품은 약 40℃까지는 매우 안정하며 약 70℃ 이후에서부터 미세캡슐제품의 파괴되는 정도가 증가하는 것으로 확인되었다. 그런데, 기존의 미세캡슐화하지 않은 일반적인 중온균(본 발명에서 사용한 유산균도 중온균에 포함됨)의 경우에는 50℃에서 30분이 경과하면 90%이상 파괴되며, 60℃ 이상에서는 2분 경과 후에도 99.99% 이상이 사멸된다는 사실이 이미 보고되었다(Wang, D.I.C, C.L. Coony, A.L. Demain, P. Dummill, A.E. Humphrey, and M.D. Lilly(1979), Fermentation and Enzyme Technology, John Wiley ＆ Sons, New York, p139.).

이러한 사실로 미루어 볼 때 본 발명에 의하여 제조된 2중으로 미세캡슐화된 유산균은 주변의 높은 온도로부터 보호되는 것으로 판명되었다.

이상 살펴본 바와 같이, 본 발명 방법에 의해 제조된 지방질, 다당류 및 단백질에 의하여 2중으로 미세캡슐화된 유산균 제품은 저장·유통 기간 중에는 파괴되지 않고 체내 위장부위에서 미세캡슐만이 분해되어 프로바이오틱 활성을 갖는 유산균이 방출되도록 조절가능하며 관능평가 결과 이미·이취가 없고 40℃까지도 매우 저장 안정성이 매우 뛰어난 특징이 있어 식품산업, 의약분야 등에 다양한 응용이 가능하다.

Claims

(a) 유산균을 소정의 농도로 생리 식염수에 분산시킨 현탁액과 지방질을 소정의 비율로 혼합하되 식품유화제를 소정의 농도로 첨가시켜 균일하게 혼합한 후, 35∼40℃로 유지함으로써 유산균이 지방질로 둘러쌓인 W/O형의 1차 유화액을 제조하는 단계;

(b) 다당류 물질과 단백질 물질이 소정의 농도로 용해·분산되어 있는 수용액 내에 식품유화제를 소정의 농도로 첨가시킨 전체수용액을 가열·살균한 후, 40∼60℃로 유지시킴으로써 투명한 수용액을 제조한 후, 상기 (a) 단계에서 제조한 유산균 함유 W/O형의 1차 유화액을 소정의 농도로 첨가시키고 혼합기를 사용하여 균질화된 W/O/W형의 2차 유화액을 제조하는 단계;

(c) 상기 제조된 W/O/W형의 유화액을 5∼25℃의 물에 고압분무시켜 지방질, 다당류 및 단백질물질에 의하여 2중으로 미세캡슐화된 유산균을 함유하고 있는 현탁액을 제조하는 단계; 및

(d) 상기 제조된 현탁액을 0∼4℃로 유지되는 저온에서 안정화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 지방질, 다당류 및 단백질에 의하여 2중으로 미세캡슐화된 유산균의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 지방질이 녹는점이 35∼40℃인 식물성 경화유, 우지, 돈지, 버터지방과 같은 동물성 지방질 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택되고, 상기 유산균과의 혼합비율이 3:7∼9:1(w/w)의 비율로 혼합됨을 특징으로 하는 지방질, 다당류 및 단백질에 의하여 2중으로 미세캡슐화된 유산균의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 W/O형 유화계 형성을 위한 식품 유화제가 폴리글리세롤 지방산에스테르, 글리세롤 모노-지방산 에스테르, 글리세롤 디-지방산 에스테르등 친유성 유화제 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택되고, HLB(hydrophilic lipophilic balance)값이 0.6∼6.0의 값을 갖는 식품유화제임을 특징으로 하는 지방질, 다당류 및 단백질에 의하여 2중으로 미세캡슐화된 유산균의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 다당류물질이 고구마전분, 감자전분, 찹쌀전분, 찰옥수전분, 쌀전분, 한천 등 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택된 것임을 특징으로 하는 지방질, 다당류 및 단백질에 의하여 2중으로 미세캡슐화된 유산균의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 단백질 물질이 젤라틴, 카제인, 글루텐, 대두단백 등및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택된 것이고 40∼60℃에서 액화상태를 유지할 수 있으며 단독적으로 혹은 2종류 이상이 혼합하여 첨가될 때 상기 물에 대하여 0.2∼6.0%(w/v)의 농도범위로 첨가됨을 특징으로 하는 지방질, 다당류 및 단백질에 의하여 2중으로 미세캡슐화된 유산균의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 W/O/W형의 유화계 형성을 위한 식품유화제가 친수성인유화제인 젖산 지방산 에스테르, 트윈 20, 60, 80, 폴리솔베이트 60, 65, 80, 자당지방산 에스테르 등 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택된 것이고, HLB값이 7∼21인 것임을 특징으로 하는 지방질, 다당류 및 단백질에 의하여 2중으로 미세캡슐화된 유산균의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 유산균이 프로바이오틱 활성을 갖는Bacillus cereus, Bacillus licheniformis, Bacillus subtilis, Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium infantis, Bifidobacterium longum, Enterococcus faecium, Enterococcus faecalis, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus alimentarius, Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus casei, Lactobacillus curvatus, Lactobacillus delbruckii, Lactobacillus johnsonii, Lactobacillus farciminus, Lactobacillus gasseri, Lactobacillus helveticus, Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus reuteri, Lactobacillus sake, Lactococcus lactis및 이들의 혼합균으로 구성된 군으로부터 선택된 것임을 특징으로 하는 지방질, 다당류 및 단백질에 의하여 2중으로 미세캡슐화된 유산균의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 지방질, 다당류 및 단백질 물질에 의하여 2중으로 미세캡슐화된 유산균을 농축하되 미세캡슐화된 유산균이 0.43%∼34.4%(w/v)의 농도로조절됨을 특징으로 하는 지방질, 다당류 및 단백질에 의하여 2중으로 미세캡슐화된 유산균의 제조방법.
제1항 내지 제8항의 어느 한 항의 방법에 의해 제조된 유산균 함유 2중 미세캡슐.
제1항 내지 제8항의 어느 한 항의 방법에 의해 제조된 유산균 함유 2중 미세캡슐을 함유하는 약리학적, 영양학적 또는 식품학적 조성물.