KR20090110423A - 헴철―폴리펩타이드 복합체를 이용한 철 보충용 음료의제조 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 헴철-폴리펩타이드 복합체를 이용하여 액상의 식품원료나 액상의 철보충용 건강기능식품 또는 식음료를 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 흡수율이 높은 철공급원 중의 하나인 헴철-폴리펩타이드 복합체의 제조공정을 개선하여 액상의 헴철-폴리펩타이드 제품을 제조하는 기술과, 분말상으로 제품화된 헴철-폴리펩타이드를 물(정제수)에 용해하여 액상의 헴철-폴리펩타이드 제품을 제조하는 기술, 그리고, 최적의 풍미와 기호도를 보유하고 있으며, 정도관리가 가능한 철 보충용 건강기능식품용 음료의 배합 방법에 관한 것이다.
헴철-폴리펩타이드, 헴철, 용해도, 액상, 음료, 헴철-폴리펩타이드 복합체, 영양보충용 건강기능식품
Description
본 발명은 헴철-폴리펩타이드 복합체를 이용하여 액상의 식품원료나 액상의 철보충용 건강기능식품 또는 식음료를 제조하는 방법에 관한 것이다.
철분은 생체 내에서 중요한 무기질로 산소운반에 필수적인 역할을 한다. 우리나라에서 철분의 1일 권장량은 소아가 10-12 mg, 성인남자 12 mg, 성인 여자 18 mg, 임산부 26-30 mg, 수유부는 20 mg이다. 식품 중 철분은 헴철 (heme iron)과 비헴철 (non-heme iron)의 2가지 형태로 존재하며 동물성 식품 중의 철 함량의 평균 40 %가 헴철형이고 나머지 60 % 가 비헴철형으로 식물성 식품 중의 철은 모두 비헴철형으로 존재한다.
헴철은 대부분 헤모글로빈과 미오글로빈의 형태로 섭취되며 흡수율이 매우 높고 다른 식사요인에 의하여 영향을 받지 않으나 비헴철의 흡수는 여러가지 요인에 의하여 영향을 받으며 식품의 종류에 따라 큰 차이가 있다. 육류식품에서의 철의 흡수율은 10 % 가량이며 곡류의 경우 5 % 이하여서 다량을 섭취하여야 한다. 또한 개인의 철 영양상태에 따라서도 흡수율은 영향을 받는다. 여성과 어린이들과 같 이 체내 보유량이 적으면 흡수율은 높아지고 남성처럼 철 저장량이 높으면 낮아진다. 이와 같이 철분의 흡수율은 섭취한 철분의 형태 및 다른 식이인자의 존재, 체내 철분 저장상태에 영향을 받으며 통상 건강인은 섭취한 철분의 5 % 정도만을 흡수하는 것으로 알려져 있다. 그러므로 철의 결핍은 전 세계적으로 가장 흔한 영양문제로 그 원인은 부적절한 섭취, 철 흡수의 불량, 빠른 성장과 혈액손실, 반복되는 임신 등 의한 저장 철의 고갈 등이다. 철 결핍의 위험이 높은 시기는 급격한 신체성장이 이루어지는 6개월-4세의 영유아기, 사춘기, 월경혈의 손실이 있는 가임기여성, 철의 요구가 증가하는 임신기이며 특히 영 유아와 임산부는 철 결핍이 되기 쉬운 것으로 알려져 있다. 철 결핍을 예방, 치료하기 위하여 염화 제2철 (ferric chloride), 구연산 철 (ferric citrate), 구연산 철 암모늄 (ferric ammonium citrate), 호박산 구연산 철 나트륨 (iron and sodium succinate citrate), 젖산 철 (ferrous lactate), 피로인산 제2철 (ferric pyrophosphate), 헴철 (heme iron) 등의 철 화합물이 식품의 철 강화제 및 제약 원료로 사용되고 있다.
인간은 매일 1 mg의 철이 장내 상피세포를 통하여 소실되므로 이를 보충하기 위해서는 1 mg의 철흡수가 필요하다. 위에서 설명한 흡수율 7%를 고려한다면 1 mg의 철 흡수를 위해서는 음식물로부터 매일 15 mg의 철을 섭취해야한다. 빈혈환자의 경우는 매일 10 mg의 철 흡수가 필요하며 이를 위해서는 무기철 50-150 mg (흡수율 7% 고려)의 철분을 투여하고 있다. 그러나 흡수되지 않고 남은 철은 장을 자극하여 변비 등을 비롯한 소화기 장애가 발생하여 장이 민감한 빈혈환자에게서 문제가 되고 있다. 따라서 흡수율이 좋은 빈혈 치료제 개발이 절실히 요구되고 있다.
철 화합물 중 헴철을 제외한 나머지는 무기철 성분으로 철 함량이 높고 경제적으로 저렴한 장점이 있으나 생체에서 흡수율이 낮고 과잉 섭취시 철 중독을 유발할 수 있는 단점이 있어 점차 흡수율이 높고 부작용이 없는 유기철 성분인 헴철의 사용량이 증가하고 있다. 현재까지 가장 흡수율이 좋은 철 형태는 헴철 (정확한 표현은 헴철-폴리펩타이드 복합체)로 알려져 있다(흡수율 35%). 헴철은 무기철과는 달리 장내 특이 수용체에 의해 약 35% 정도가 흡수되고 비록 흡수되지 않는 철이라도 장을 자극하지 않는 형태로서 체내 부작용이 없다.
헴철의 많은 장점에도 불구하고 철분시장에서의 점유율이 미미한 이유는 국내시판 헴철이 물에 용해되지 않는 수입산 헴철을 원료로 사용하고 있기 때문이다. 헴철이 용해도와 흡수성이 좋은 이유는 철분자를 단백질 부분이 둘러싸고 있는 구조를 가지고 있어, 단백질 부분이 물분자과 반응하여 용해가 되며, 또한 이 단백질 부분이 철 수용체와 반응하기 때문인데, 물에 용해되지 않는 헴철은 그러한 기능을 할 수 없어서 결국 시장에서 외면을 당하게 된 것이다.
이에 본 발명에서는 물에 용해되는 헴철을 대량 생산할 수 있는 방법을 선행적으로 개발하였으며, 이러한 용해도 높은 헴철의 장점을 극대화하기 위한 액체 형태의 헴철을 생산할 수 있는 방법을 개발하였다.
즉, 본 발명은 용해도 높은 헴철 (본 발명에 의해 생산되는 헴철은 헴철-폴 리펩타이드 복합체의 형태로서 이후부터‘헴철-폴리펩타이드 복합체’로 표기함)을 바탕으로 액상의 헴철-폴리펩타이드 복합체와 그를 이용한 식음료, 철 보충용 건강기능식품을 제조하는데 목적이 있다.
이러한 본 발명의 기술적 과제는 동물의 전혈 또는 응고혈을 여러 공정으로 가공하여 얻어진 액상의 헴철-폴리펩타이드 복합체와 분말상 헴철-폴리펩타이드를 물에 재용해하여 풍미와 기호도를 향상시킨 철 보충용 식음료 또는 건강 기능식품의 조성을 확립함으로서 달성하였다.
즉, 본 발명은 흡수율이 높은 철 공급원 중의 하나인 헴철-폴리펩타이드 복합체를 철보충용 식음료 또는 건강 기능식품을 제조하는 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 용해도가 높은 고순도의 헴철-폴리펩타이드 복합체를 이용한 철 보충용 식음료 또는 건강 기능식품의 첨가물로 사용하는 것과, 풍미도와 기호도를 향상시키는 조성을 제시하는 것이다.
본 발명은 (주)에이비아이에서 전혈 또는 응고혈을 이용하여 제조한 헴철-폴리펩타이드 복합체 분말은 용해도가 우수하여 물(정제수)에도 용해가 되므로 이를 용해하고 살균하여 액상으로 제품을 생산할 수 있다. 이때 얻어지는 용해액은 흑갈색의 액체로서 자연조건에서 최대 10% (w/v)의 수용액을 제조할 수 있다. 조건을 달리하면 더 높은 농도의 수용액을 제조할 수 있으나 보관 환경에 따라 과포화로 인한 침전이 일어날 수 있다. 철의 함량등은 용해할 때의 헴철-폴리펩타이드 복합 체 분말과 물의 비율로서 계산하여 얻을 수 있다.
그러나 현재 대한민국 내에서 유통되고 있는 헴철은 중성부근의 용액에 전혀 용해되지 않아서 수용액상의 철보충용 식음료 또는 건강 기능 식품을 제조하는데 어려움이 있었고, 풍미와 기호도를 조절하는데 문제점이 있었다. 본 발명은 헴철 폴리펩타이드의 식음료 및 건강 기능식품에 최적의 용해도와 풍미, 기호도를 향상시키는 발명을 완성하였다.
본 발명에서 사용한 헴철-폴리펩타이드 복합체의 높은 용해도는 pH 중성 부근의 십이지장부터 시작되는 철분의 흡수효율을 높여주므로 좋은 빈혈치료제로 사용될 수 있을 뿐 아니라 식품 첨가물로서도 높은 효용성을 갖는다. 또한, 보다 나은 흡수효율을 위해서 액체 형태의 헴철-폴리펩타이드 복합체를 얻을 수 있게 되어 제조공정상의 비용감소와 더불어 현제 유통되어지는 캡슐이나 정제형태의 철분제를 대체하는 액체철분제가 될 수 있을 것이며, 이를 바탕으로 일반 식음료에 안정적으로 철분을 첨가할 수 있게 되어 다양한 식음료에 건강기능성을 보강할 수 있게 된다.
실시예 1: 헴철-폴리펩타이드 복합체 분말의 용해도 검사
헴철-폴리펩타이드 복합체 분말과, 공정 미상의 방법으로 분리하여 시판되고 있는 헴철 분말을 물에 녹여 비교한 결과 도 1과 같이 헴철-폴리펩타이드는 높은 용해도를 나타냄을 알 수 있었다. 이에 반해 시중에 유통중인 헴철은 전혀 물에 용 해되지 않고 전부 침전되는 것을 확인하였다.
실시예 2: 헴철-폴리펩타이드 복합체 용해액의 제조방법
헴철-폴리펩타이드 복합체 분말을 증류수에 중량을 달리하여 용해시켜 농도가 다른 용해액을 얻었다. 이를 고온가압 살균한 후에 밀봉하여 실온에 보관하며 1일 경과 후 마다 그 성상 변화를 관찰하고 도 2에 도시하였다.
도 2에서 보듯이, 고형분 함량으로 10%(w/v)이하의 농도에서는 침전이나 겔 형성 같은 변화를 일으키지 않음을 확인하였다.
실시예 3: 헴철-폴리펩타이드 복합체를 이용한 철 보충용 음료의 제조방법
본 발명의 방법으로 제조된 헴철-폴리펩타이드 복합체의 분말과 국내에서 첨가 가능한 식품 첨가물 등을 이용하여 여러 종류의 철 보충용 건강기능식품인 음료 샘플을 만들었다. 관능평가를 통해 기호성이 우수한 샘플들을 고온가압 살균한 후에 밀봉하여 실온에 보관하며 1일 경과 후 마다 그 성상 변화를 관찰하였다
성상 변화가 일어난 샘플의 배합 원료를 각각 헴철-폴리펩타이드 복합체 수용액에 첨가하여 변화의 원인 원료를 찾아내었다. 그 결과로 헴철-폴리펩타이드 복합체를 이용한 액상의 영양보충용(철) 건강기능식품 제조시 성상의 변화 없이 기호성도 뛰어난 하기 표 1과 같은 적정 원료배합을 얻었다.
| 원료명 | 비율(%) | 1일 섭취량 (20 ml) | mg 환산 |
| 헴철분말 | 3.000 | 0.6000 | 600.0 |
| 액상과당 | 15.000 | 3.0000 | 3000.0 |
| 유단백가수분해물(CPP) | 0.100 | 0.0200 | 20.0 |
| 비타민C | 0.500 | 0.1000 | 100.0 |
| 비타민B1 | 0.001 | 0.0002 | 0.2 |
| 비타민B2 | 0.001 | 0.0002 | 0.2 |
| 나이아신 | 0.001 | 0.0002 | 0.2 |
| 비타민B6 | 0.001 | 0.0002 | 0.2 |
| 과일향 | 0.700 | 0.1400 | 140.0 |
| 자몽종자추출물 | 0.030 | 0.0060 | 6.0 |
| 정제수 | 80.666 | 16.1332 | 16133.2 |
| 계 | 100.000 | 20.0000 | 20000.0 |
본 발명에서 사용한 헴철-폴리펩타이드 복합체의 높은 용해도는 pH 중성 부근의 십이지장부터 시작되는 철분의 흡수효율을 높여주므로 좋은 빈혈치료제로 사용될 수 있을 뿐 아니라 식품 첨가물로서도 높은 효용성을 갖는다. 또한, 보다 나은 흡수효율을 위해서 액체 형태의 헴철-폴리펩타이드 복합체를 얻을 수 있게 되어 제조공정상의 비용감소와 더불어 현제 유통되어지는 캡슐이나 정제형태의 철분제를 대체하는 액체철분제가 될 수 있을 것이며, 이를 바탕으로 일반 식음료에 안정적으로 철분을 첨가할 수 있게 되어 다양한 식음료에 건강기능성을 보강할 수 있게 된다.
도 1은 시판 헴철 (일본 이또케미칼 제품)과 본 발명의 제조방법에 사용되어진 헴철-폴리펩타이드 복합체의 용해도를 비교한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제조방법에 사용되어지는 원료인 분말상의 헴철-폴리펩타이드 복합체의 각 pH 용액에서의 용해도를 보여주는 도면으로서, A는 pH 4.0 수용액에 용해된 헴철-폴리펩타이드를, B는 증류수에 용해된 헴철-폴리펩타이드를, 그리고 C는 pH 9.5 수용액에 용해된 헴철-폴리펩타이드를 나타낸다.
Claims (3)
- 헴철-폴리펩타이드 복합체를 물(정제수)에 용해하여 헴철-폴리펩타이드 복합체 액을 제조하는 방법.
- 헴철-폴리펩타이드 복합체를 함유하는 액상의 건강기능성 식품 (철 보충용)을 제조하는 방법.
- 헴철-폴리펩타이드 복합체를 함유하는 액상의 식품을 제조하는 방법.
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| KR1020080035917A KR20090110423A (ko) | 2008-04-18 | 2008-04-18 | 헴철―폴리펩타이드 복합체를 이용한 철 보충용 음료의제조 |
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| KR (1) | KR20090110423A (ko) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101335035B1 (ko) * | 2011-10-18 | 2013-12-02 | 주식회사 바이오앱 | 산세수를 포함하는 철분보조제 및 이의 용도 |
| KR20150105441A (ko) * | 2013-01-11 | 2015-09-16 | 임파서블 푸즈 인크. | 소비재의 풍미 및 향미 프로파일에 영향을 미치는 방법 및 조성물 |
| US11819041B2 (en) | 2014-03-31 | 2023-11-21 | Impossible Foods Inc. | Ground meat replicas |
-
2008
- 2008-04-18 KR KR1020080035917A patent/KR20090110423A/ko not_active Application Discontinuation
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| US11219232B2 (en) | 2013-01-11 | 2022-01-11 | Impossible Foods Inc. | Methods and compositions for affecting the flavor and aroma profile of consumables |
| US11224241B2 (en) | 2013-01-11 | 2022-01-18 | Impossible Foods Inc. | Methods and compositions for affecting the flavor and aroma profile of consumables |
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