KR20130035855A - Ｌ-글루탐산 및 염기성 아미노산을 포함하는 아미노산 조미료 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 L-글루탐산 및 염기성 아미노산을 포함하며 수용액 상태에서 pH 6.5-8.0인 아미노산 조미료 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 조미료 조성물은 L-글루탐산 아미노산을 기본 성분으로 하고 L-글루탐산과 조합을 이루어 관능과 염미가 개선된 복합 조미료 성분으로서, 염기성 아미노산을 선택하고, L-글루탐산과 염기성 아미노산의 복합물에 대한 pH를 일정 범위로 정교하게 조절함으로써 관능이 매우 우수한 복합 아미노산 조미료를 제공한다.

Description

Ｌ-글루탐산 및 염기성 아미노산을 포함하는 아미노산 조미료 조성물{Amino Acid Seasoning Composition Comprising L-Glutamic Acid and Basic Amino Acid}
본 발명은 L-글루탐산 및 염기성 아미노산(바람직하게는, L-라이신)을 포함하는 아미노산 조미료 조성물에 관한 것이다.
L-라이신(L-Lysine)은 인체 내 필수 아미노산으로 특히 식물성 곡류를 주식으로 하는 동양계에서는 부족해지기 쉬운 필수 영양소이다. 이러한 영양소는 체내 골격형성을 위한 단백질 전구체로써 작용하며, 생리적으로는 지방산 대사 촉진에 관여하는 카르니틴 생합성, 성장발달에 도움을 주는 무기질인 칼슘 흡수촉진 및 다른 글루탐산, 아르기닌과 병행 섭취 시 장내 발달 촉진과 더불어 면역력 증강 효과가 있는 것으로 알려져 있다.
L-글루탐산(L-Glutamic acid)은 산성 아미노산이며 쇠고기, 돼지고기, 닭고기 등 동물성 단백질과, 다시마, 토마토, 콩, 버섯 등의 채소류 등 식물성 단백질 식품에 가장 많이 존재하는 아미노산으로서, 모유에도 다량 함유되어 있는 것으로 알려져 있다. 글루탐산은 아미노산 대사의 중요물질로서, 암모니아 해독작용에 중요한 글루타민의 주요 전구체이며, 뇌에서 작용하는 중요한 신경전달물질 중 하나로서, 인지능력, 기억력 등 두뇌활동에 중요한 역할을 한다. 또한 아르기닌, 프롤린, 글루타티온의 전구체로서 소장점막을 건강하게 유지, 소장관 발달을 촉진하여 영양소 흡수를 촉진시키는 효과를 지닌다. 그밖에 엽산의 성분이며 체내 주요 항산화제인 글루타티온의 전구물질로서 알려져 있다.
L-아르기닌(L-Arginine)은 건강한 성인에게는 비필수 아미노산이지만 성장기 어린이 및 스트레스 상태, 외상, 암 등의 특이(catabolic)상태일 경우 필수적으로 공급해줘야 하는 반필수아미노산(semi-essential amino acid)이다. 뿐만 아니라 최근의 여러 연구논문들을 통해 대사증후군을 비롯한 생활습관병 예방과 관련한 아르기닌의 생리학적 기능성이 대두되고 있다. 또한 아르기닌 섭취는 혈관 확장에 도움을 주어, 혈압을 낮추거나 혈행개선 및 심혈관 질환을 예방할 수 있음이 동물시험 및 인체시험을 통해 보고된 바 있다.
식품산업에서 조미료는 필수적 요소로써, 미생물 발효법에 의해 전세계적으로 글루탐산 나트륨염(monosodium glutamate; MSG)은 맛을 향상시키기 위한 조미료로서 확고한 시장의 지위를 차지하고 있다. 또한 효모, 밀, 콩 유래의 단백질 소재로부터 효소분해에 의한 효모엑기스, HVP(hydrolyzed vegetable protein) 및 간장 등이 보편적으로 사용되고 있다. 하지만 이러한 단백질 분해성 조미소재의 경우, 특유의 관능취, 비분해성 펩타이드에 의한 고미 및 고가의 시장 가격으로 식품산업무문에 보편적 적용 또한 한계를 보이고 있는 실정이다.
또한 최근에는 사회적 이슈로서 생활습관병으로 알려진 대사성 증후군(metabolic syndrome)에 대한 예방과, 건강소재에 대한 관심의 증가를 통해 조미소재 부문에서도 나트륨 함량을 줄이고, 영양학적 가치가 높은 고급 소재의 개발이 급속히 진행되고 있는 추세이다.
감칠맛 증진 및 나트륨 저감화 목적으로 무기염 형태의 칼륨, 암모늄, 칼슘 및 글루탐산을 혼합한 물질들(USP 4563359, 1986)이 조미성분으로 개발되었으나, 감칠맛의 저하, 무기 이온에 따라 영향을 주는 불균일한 이취, 안전성 및 용해성 저하에 따른 제조공정 및 식품에의 적용 상 문제점 때문에 글루탐산나트륨처럼 보편적인 조미료로 이용하기에는 매우 제한적이다. 또한, Kyowa사의 JP 18486 (1961) 특허공보에 따라 L-라이신-L-글루탐산 결정염등의 제조방법이 개시 된 바 있지만, 이러한 결정염 형태는 제조공정 중에 결정화 용매로 이용되는 메틸알코올, 에틸알코올 하에서 용해특성의 차이에 기인되어 L-글루탐산과 L-라이신이 불균등하게 혼합되어, 그 관능적 특징에 있어 고미, 산미 내지 특유의 아미노산 이취를 보유함으로써 조미소재로써 문제점을 가지고 있다(USP 4563359, 1986). 이외에도 글루탐산을 함유하는 아미노산 조성물(US 20110064861, 2011), 핵산과 분지쇄 아미노산 (branched chain aa, BCAA)을 함유하는 조성물(KR 0130012, 2009) 등 맛(감칠맛, 염미 증강), 영양, 경제성을 동시에 만족시키기 위한 목적의 조미소재들에 대한 탐색기술들이 부분적으로 개시되어 있다.
본 명세서 전체에 걸쳐 다수의 논문 및 특허문헌이 참조되고 그 인용이 표시되어 있다. 인용된 논문 및 특허문헌의 개시 내용은 그 전체로서 본 명세서에 참조로 삽입되어 본 발명이 속하는 기술 분야의 수준 및 본 발명의 내용이 보다 명확하게 설명된다.
상기 종래기술을 볼 때 염미를 증강시키는 기술은 다수 있으나 감칠맛과 염미를 동시에 증강시키는 기술은 미비한 편이었다.
상기 종래기술에 의하면 L-라이신과 L-글루탐산 혼합용액에 알코올을 첨가하여 결정을 형성시키는 경우는, L-라이신과 L-글루탐산의 혼합비율을 조절하기가 매우 어려운 한계점을 가지고 있다. 이 경우 L-라이신의 비율이 높은 경우 특유의 아미노산 이취가 다량 존재하고, L-글루탐산의 함량이 높은 경우 산미와 고미를 가지는 문제점을 가지고 있다.
본 발명자들은 우수한 관능(감칠맛과 염미 증강)을 가지면서 영양학적인 측면(예컨대, 나트륨 저감효과)에서 개선된 아미노산 조미료를 개발하고자 연구 노력하였다. 그 결과, L-글루탐산에 염기성 아미노산인 L-라이신을 적합하게 혼합(바람직하게는, 일정 혼합비율로 균일하게 혼합)하되, 수용액 상태에서 pH 6.5-8.0(바람직하게는, pH 6.5-7.8)이 되도록 혼합한 후, 최초의 L-라이신과 L-글루탐산의 혼합비율이 변화되지 않은 건조(예컨대, 동결건조 또는 분무건조)방법으로 제조함으로써 관능적, 영양학적인 측면에서 우수한 특성을 지니는 비결정 혹은 무정형(amorphous) 형태의 제품을 제공하여, 본 발명을 완성하게 되었다. 본 발명에 따르면, 아미노산 조미료 조성물은 L-글루탐산 및 L-라이신의 초기 몰 비율을 유지하면서 L-글루탐산/L-라이신 결정의 형성 없이 제공된다.
종래의 L-라이신·L-글루탐산 결정염 방법으로 수득된 경우에는, 산미와 고미의 증가와 같은 관능적 특성에 심각한 문제가 발생되는데, 이는 종래방법에 내재된 한계사항 때문이다.
따라서, L-라이신·L-글루탐산 결정이 형성되는 종래의 방법은 조미료 조성물을 제공하는 데 부적합하다. 그러나, 본 발명의 L-라이신/L-글루탐산 복합 아미노산 조미료는 관능적으로 볼 때 종래기술의 문제점이 해결되고 우수한 관능적 특성(감칠맛과 염미 증강)을 나타낸다. 종래의 기술과 비교하여 본 발명은 제조공정이 간단하며 생산비용이 경제적인 반면, 우수한 감칠맛과 염미를 갖는 조미료를 제조함으로써 관능, 이용성 및 경제성 모두에서 우수한 이점을 제공한다.
따라서, 본 발명의 목적은 복합 아미노산 조미료 조성물을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 식품의 나트륨-저감 조미방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 복합 아미노산 조미료 조성물을 포함하는 식품, 건강 식품 또는 기능성 식품을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 복합 아미노산 조미료 조성물의 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 아미노산 조미료의 이취 제거방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 발명의 상세한 설명, 청구범위 및 도면에 의해 보다 명확하게 된다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은 L-글루탐산 및 염기성 아미노산을 포함하며 수용액 상태에서 pH 6.5-8.0인 복합 아미노산 조미료 조성물을 제공한다.
상기 종래기술을 볼 때 염미를 증강시키는 기술은 다수 있으나 감칠맛과 염미를 동시에 증강시키는 기술은 미비한 편이었다.
상기 종래기술에 의하면 L-라이신과 L-글루탐산 혼합용액에 알코올을 첨가하여 결정을 형성시키는 경우는, L-라이신과 L-글루탐산의 혼합비율을 조절하기가 매우 어려운 한계점을 가지고 있다. 이 경우 L-라이신의 비율이 높은 경우 특유의 아미노산 이취가 다량 존재하고, L-글루탐산의 함량이 높은 경우 산미와 고미를 가지는 문제점을 가지고 있다.
본 발명자들은 우수한 관능(감칠맛과 염미 증강)을 가지면서 영양학적인 측면(예컨대, 나트륨 저감효과)에서 개선된 아미노산 조미료를 개발하고자 연구 노력하였다. 그 결과, L-글루탐산에 염기성 아미노산인 L-라이신을 적합하게 혼합(바람직하게는, 일정 혼합비율로 균일하게 혼합)하되, 수용액 상태에서 pH 6.5-8.0(바람직하게는, pH 6.5-7.8)이 되도록 혼합한 후, 최초의 L-라이신과 L-글루탐산의 혼합비율이 변화되지 않은 건조(예컨대, 동결건조 또는 분무건조)방법으로 제조함으로써 관능적, 영양학적인 측면에서 우수한 특성을 지니는 비결정 혹은 무정형(amorphous) 형태의 제품을 제공하여, 본 발명을 완성하게 되었다. 본 발명에 따르면, 아미노산 조미료 조성물은 L-글루탐산 및 L-라이신의 초기 몰 비율을 유지하면서 L-글루탐산/L-라이신 결정의 형성 없이 제공된다.
종래의 L-라이신·L-글루탐산 결정염 방법으로 수득된 경우에는, 산미와 고미의 증가와 같은 관능적 특성에 심각한 문제가 발생되는데, 이는 종래방법에 내재된 한계사항 때문이다.
따라서, L-라이신·L-글루탐산 결정이 형성되는 종래의 방법은 조미료 조성물을 제공하는 데 부적합하다. 그러나, 본 발명의 L-라이신/L-글루탐산 복합 아미노산 조미료는 관능적으로 볼 때 종래기술의 문제점이 해결되고 우수한 관능적 특성(감칠맛과 염미 증강)을 나타낸다. 종래의 기술과 비교하여 본 발명은 제조공정이 간단하며 생산비용이 경제적인 반면, 우수한 감칠맛과 염미를 갖는 조미료를 제조함으로써 관능, 이용성 및 경제성 모두에서 우수한 이점을 제공한다.
본 명세서에서, 용어‘조미료’는 고기 및 야채와 같은 천연 식품 또는 캔디 및 스넥 같은 가공 식품의 향미를 변화 또는 증진시키기 위해 사용되는 물질을 의미하며, 동식물로부터 물리적, 미생물적 또는 효소적 과정을 통해 수득할 수 있다. 조미료는 원료 및 제조 공정에 따라 천연 조미료, 천연-동등 조미료 및 합성 조미료로 나눌 수 있다(The Flavourings in Food Regulations, Amended 1994).
또한, 조미료는 그 형태적으로 고상 조미료와 액상 조미료로 나눌 수 있으며, 본 발명의 제조방법에 따라 아미노산 조미료를 수용액 혹은 페이스트로 조제할 경우, 액상 조미료로 사용할 수 있으며, 건조 분말화 할 경우에는, 고상 조미료로 사용할 수 있다.
본 발명자들이 아는 한, L-글루탐산에 염기성 아미노산을 적합한 비율로 혼합하여, 아미노산 조미료의 전체적인 관능을 개선하는 발명은 본 발명이 최초이다. 사용되는 아미노산의 함량을 적절히 조절하여, 아미노산 조미료의 수용액 상태에서의 pH를 6.5-8.0으로 조절함으로써, 관능을 극대화 한 측면에서 본 발명의 가장 큰 특징이 있다.
본 발명의 아미노산 조미료의 관능의 결정적 요소는 아미노산 조미료의 수용액 상태에서의 pH이며, 전형적으로 본 발명의 아미노산 조미료의 pH는 6.5~8.0, 바람직하게는 6.5~7.8, 6.7~7.6, 보다 바람직하게는 6.5~7.8, 6.8~7.5, 보다 더 바람직하게는 7.0~7.2이다.
이러한 적절한 pH 조절에 의해, 아미노산 조미료 조성물의 염미, 우아미 및 바디감(풍미)이 증가되고, 산미가 급격히 감소되어 우수한 관능을 나타낸다.
본 발명의 아미노산 조미료 조성물은 L-글루탐산 및 염기성 아미노산(바람직하게는, L-염기성 아미노산, 보다 바람직하게는 L-라이신)을 포함한다.
바람직하게는, 본 발명에서 이용될 수 있는 염기성 아미노산은 수용액 중 pH 9.0 이상인 아미노산이며, 보다 바람직하게는 L-라이신, L-아르기닌, 오르니틴, 시트룰린 및 그의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 아미노산이고, 보다 더 바람직하게는 염기성 아미노산은 L-라이신, L-아르기닌 및 그의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 아미노산이이다.
바람직하게는, 본 발명의 조성물은 L-글루탐산, L-라이신 및 L-아르기닌을 포함한다.
본 발명의 아미노산 조미료 조성물에서 염기성 아미노산으로서 L-라이신 및 L-아르기닌을 포함하는 경우, 바람직하게는 L-라이신은 전체 조성물을 기준으로 하여 30-59 중량%(보다 바람직하게는 40-50 중량%, 보다 더 바람직하게는 43-48 중량%, 보다 더욱 더 바람직하게는 45-47 중량%), L-아르기닌은 1-20 중량%(보다 바람직하게는 1-10 중량%, 보다 더 바람직하게는 3-8 중량%, 보다 더욱 더 바람직하게는 4-5 중량%)의 함량으로 포함된다.
본 발명의 아미노산 조미료 조성물이 L-글루탐산, L-라이신 및 L-아르기닌을 포함하는 경우, 바람직하게 함량은 L-글루탐산 40-50 중량%, L-라이신 30-59 중량% 및 L-아르기닌 1-20 중량%, 보다 바람직하게는 L-글루탐산 47-50 중량%, L-라이신 45-48 중량% 및 L-아르기닌 4-5 중량%이다.
본 발명의 복합 아미노산 조미료 조성물의 바람직한 구현예
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 조성물은 L-글루탐산 및 L-라이신을 포함한다. 바람직하게는, 본 발명의 조성물은 무정형(amorphorous)의 형태를 갖는다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 L-글루탐산 및 L-라이신을 포함하고 무정형(amorphorous)의 형태를 가지며 수용액 상태에서 pH 6.5-8.0을 나타내는 것을 특징으로 하는 복합 아미노산 조미료 조성물을 제공한다.
본 발명의 아미노산 조미료 조성물의 특징 중 하나는 무정형의 형태를 갖는 것이다. 이러한 무정형의 형태는 본 발명의 아미노산 조미료 조성물에 의해 달성되는 효과인 감칠맛 및 염미의 큰 개선과 직접적으로 관련되어 있는 특징이다. L-글루탐산 및 L-라이신을 포함하는 종래의 아미노산 조미료는 결정형의 형태를 가지며 이 경우, 관능성이 떨어지는 단점이 있으며, 고미, 산미 및 특유의 아미노산 이취를 보유함으로써 조미소재로써 문제점을 가지고 있다(참조: USP 4563359).
본 명세서에서, 용어‘비결정형(amorphous)’이란 외형이 일정하지 않은 상태를 나타내는 용어로써 사용되며, 혹은 무정형이라고도 한다. 고체는 면각이 일정하고 결정면이 명확한 결정성(crystal form) 고체와 외형이 일정치 않은 비결정형(amorphous) 고체로 형태적으로 분류된다.
본 발명의 아미노산 조미료는 무정형이며, 그 형태를 전자현미경 분석 등을 통해 종래기술의 ‘결정성(crystal form)’ 분말과는 차이가 명확히 있음을 확인할 수 있다(참조: 실시예 2, 도 2 및 3).
본 발명에서 이용되는 아미노산 조미료 조성물은 L-글루탐산 및 L-라이신을 포함한다. 바람직하게는, 프리베이스(free base) 형태의 L-글루탐산과 프리베이스(free base) 형태의 L-라이신 혹은 이의 수화물을 포함한다. 이는 본 발명의 특징인 pH 범위를 정교하게 조절하기 위한 것이다. pH 범위를 정교하게 조절하기 위한 방법으로는 산성 아미노산인 L-글루탐산 분말과 염기성 아미노산인 L-라이신 분말을 균일하게 혼합하는 방식이 가장 중요하며, 보다 바람직하게는 용액 중에서 균일하게 혼합하여 혼합물을 제조한다. 본 발명에 따르면, 최종 산물(아미노산 조미료)에서 초기에 이용된 L-글루탐산 및 L-라이신의 함량 및 함량비가 변화하지 않으며, 이는 본 발명의 아미노산 조미료의 우수한 관능성을 결정하는 요소이다.
본 발명의 아미노산 조미료의 성분 중 하나인 L-글루탐산은 미생물의 발효 및 회수 정제공정을 통해 얻을 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현 예에 따르면, 본 발명에서 이용되는 L-글루탐산은 프리베이스(free base) 형태를 가지며, 보다 바람직하게는 무기이온이 결합되지 않은 프리베이스(free base) 형태를 갖는다. 본 발명의 바람직한 구현 예에 따르면, 본 발명에서 이용되는 L-글루탐산은 결정염 형태가 아니다. L-글루탐산을 포함하는 통상적인 아미노산 조미료인 경우, L-글루탐산의 염 형태를 이용하지만, 본 발명은 L-글루탐산의 프리베이스(free base) 형태를 이용하며, 이는 본 발명의 특징 중 하나이다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, L-글루탐산은 전체 아미노산 조미료 조성물을 기준으로 하여 30-90 중량% 또는 40-90 중량%, 보다 바람직하게는 30-60 중량%, 보다 더 바람직하게는 40-50 중량%, 보다 더욱 더 바람직하게는 45-49.2 중량%, 가장 바람직하게는 48.5-49.2 중량% 로 포함된다.
본 명세서에서 용어 “중량%”는 본 발명의 아미노산 조미료 조성물에 포함되는 아미노산들의 총 함량에 대한 해당 아미노산의 함량의 백분율을 의미한다.
본 발명의 조성물에서, L-글루탐산과 혼합되어 아미노산 조미료의 관능을 개선하는 물질로서, 본 발명자들은 염기성 아미노산인 L-라이신을 선택하였다.
L-라이신은 미생물의 발효 및 이의 고순도 정제공정을 통해 얻을 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 아미노산 조미료 조성물에 이용되는 L-라이신은 결정성 염 형태(예컨대, L-라이신 염산염)를 용해하여 이를 양이온교환수지 혹은 탈염공정을 통한 제조공정으로 제조할 수 있다. 또한, L-라이신은 미생물 액상 발효물로부터 고순도로 정제하여 사용할 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현 예에 따르면, 본 발명에서 이용되는 염기성 아미노산인 L-라이신은 프리베이스(free base) 형태를 가지며, 보다 바람직하게는 무기이온이 결합되지 않은 프리베이스(free base) 형태를 갖는다. 본 발명의 바람직한 구현 예에 따르면, 본 발명에서 이용되는 L-라이신은 결정염 형태가 아니다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, L-라이신은 전체 아미노산 조미료 조성물을 기준으로 하여 10-70 wt% 또는 10-60 wt%, 보다 바람직하게는 40-70 중량%, 보다 더 바람직하게는 50-60 중량%, 보다 더욱 더 바람직하게는 50.8-55.0 중량%, 가장 바람직하게는 50.8-51.5 중량%로 포함된다.
본 발명자들이 아는 한, L-글루탐산에 염기성 아미노산인 L-라이신을 일정 비율로 혼합하여, 전체적인 관능조절을 통해 조미료로 개선하는 발명은 본 발명이 최초이다. 사용되는 아미노산의 중량%를 적절히 조절하여, 아미노산 조미료의 수용액 상태에서의 pH를 6.5-8.0(바람직하게는 6.5-7.8, 보다 바람직하게는 6.5-7.5)으로 조절함으로써, 관능을 극대화 한 측면에서 본 발명의 특징이 있다.
본 발명의 아미노산 조미료의 관능의 결정적 요소는 아미노산 조미료의 수용액 상태에서의 pH이며, 전형적으로 본 발명의 아미노산 조미료의 pH는 6.5~8.0, 바람직하게는 6.5~7.8, 6.7~7.6, 보다 바람직하게는 6.5~7.8, 6.8~7.5, 보다 더 바람직하게는 7.0~7.2이다.
이러한 적절한 pH 조절에 의해, 아미노산 조미료 조성물의 염미, 감칠맛 및 바디감이 증가되고, 산미가 급격히 감소되어 우수한 관능을 나타낸다.
본 발명의 바람직한 구현 예에 따르면, 본 발명의 아미노산 조미료 조성물에서 염기성 아미노산인 L-라이신과 산성 아미노산인 L-글루탐산의 몰 비는 0.9~1.0:1.0~1.1이다. 상기 두 아미노산의 몰 비 조성에 의해 본 발명 조미료 조성물의 관능이 극대화 될 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현 예에 따르면, 본 발명의 조성물에서 L-글루탐산 및 L-라이신 사이에는 실질적으로 공유결합 및 이온결합이 없다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 아미노산 조미료 조성물은 염미(Saltiness) 및 감칠맛(Umami)을 향상시키는 조미특성을 갖는다. 따라서, 본 발명의 조성물은 나트륨을 저감 또는 대체할 수 있을 뿐만 아니라, 조미소재로서도 매우 우수한 performance를 보일 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 다음 단계를 포함하는 복합 아미노산 조미료 조성물의 제조방법을 제공한다:
(a) 프리베이스(free base) 형태의 L-글루탐산 및 L-라이신을 액상에서 일정 몰 비율로 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계로서, 상기 혼합물의 pH는 6.5-8.0을 나타내며; 및
(b) 상기 혼합물을 건조하여 무정형(amorphorous)의 복합 아미노산 조미료 조성물을 수득하는 단계.
본 발명은 상술한 본 발명의 아미노산 조미료 조성물을 제조하기 위한 것이기 때문에, 이 둘 사이에 공통된 내용은 본 명세서의 과도한 복잡성을 피하기 위하여, 그 기재를 생략한다.
본 발명의 방법은 상술한 본 발명의 아미노산 조미료 조성물을 제조하기 위한 protocol로서, 간편한 공정을 통하여 관능성이 우수한 아미노산 조미료 조성물을 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면, 우선 프리베이스(free base) 형태의 L-글루탐산 및 L-라이신을 액상에서 일정 몰 비율로 혼합하여 혼합물을 제조한다.
혼합물 제조 시 사용되는 용매는 바람직하게는 물이다.
본 발명의 바람직한 구현 예에 따르면, L-라이신은 전체 혼합물을 기준으로 하여 10-60 중량%을 첨가하며, 상기 L-글루탐산 대 L-라이신의 아미노산 몰비는 0.9-1.0:1.0-1.1이다.
본 발명의 바람직한 구현 예에 따르면, 상기 혼합물 또는 상기 복합 아미노산 조미료 조성물의 pH는 6.5-7.8이다.
본 발명의 바람직한 구현 예에 따르면, 최종적으로 제조된 복합 아미노산 조미료 조성물에서 L-글루탐산 및 L-라이신은 프리베이스(free base) 형태를 갖는다.
본 발명의 바람직한 구현 예에 따르면, 최종적으로 제조된 복합 아미노산 조미료 조성물에서 복합 아미노산 조미료 조성물에서 L-글루탐산 및 L-라이신은 결정염 형태가 아니다.
본 발명의 바람직한 구현 예에 따르면, 복합 아미노산 조미료 조성물의 상기 L-글루탐산 및 L-라이신 사이에는 실질적으로 공유결합 및 이온결합이 없다.
본 발명의 바람직한 구현 예에 따르면, 복합 아미노산 조미료 조성물은 염미(Saltiness) 및 감칠맛(Umami)을 향상시킨다.
본 발명의 바람직한 구현 예에 따르면, 단계 (a)에서 L-글루탐산 및 L-라이신의 몰 비율은 단계 (b)의 무정형(amorphorous)의 복합 아미노산 조미료 조성물에서도 실질적으로 유지된다.
단계 (b)의 건조는 당업계에 공지된 다양한 방법을 통하여 실시할 수 있다. 예를 들어, 분무건조(SD) 혹은 동결건조(FD) 방법으로 단계 (a)의 혼합물을 건조할 수 있다.
본 발명에서, 분무건조(SD)는 건조 분말형 및/또는 과립형 생성물의 형태로 회수될 수 있는, 하나 이상의 화합물을 함유한 액체를 탈수 또는 건조하는 방법이다. 분무건조는 용액, 현탁액, 페이스트와 같은 액체 공급원료로부터 분말, 과립 또는 코팅 등 응집물 형태로의 건조 고체물의 연속 제조에 매우 적합하다. 바람직하게는 분무건조 방법의 생성물은 입자형태, 잔여 수분 함량, 입자 크기 등을 고려한 잘 정의된 특성을 갖는 자유 유동성 입자 생성물이다. 유체가 물인 경우, 본 발명에 따르면, 공급된 건조 공기는 통상적으로 온도가 120℃ 내지 200℃의 범위이다. 가장 바람직하게는, 공급된 건조공기의 온도는 약 140℃ 내지 180℃의 범위이다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 다음 단계를 포함하는 식품의 나트륨-저감 조미방법을 제공한다: (a) 식품을 선택하는 단계; 및 (b) 상기 식품에 상술한 본 발명의 복합 아미노산 조미료 조성물(바람직하게는, L-글루탐산 및 L-라이신을 포함하는 복합 아미노산 조미료 조성물)을 적용하는 단계.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 상술한 본 발명의 복합 아미노산 조미료 조성물을 포함하는 식품, 건강식품 또는 기능성 식품을 제공한다.
본 발명은 상술한 본 발명의 아미노산 조미료 조성물을 포함하기 때문에, 이 둘 사이에 공통된 내용은 본 명세서의 과도한 복잡성을 피하기 위하여, 그 기재를 생략한다.
본 발명의 식품은 당업계에 공지된 어떠한 식품도 포함하며, 예를 들어 천연식품, 육가공식품, 낙농식품, 즉석식품, 발효식품, 면류, 육류(생육류, 요리된 육류 및 건조 육류 포함), 채소류(생채소류, 피클, 요리된 채소류 및 건조 채소류 포함), 과일(생과일, 요리된 과일 및 건조 과일 포함), 곡물류(건조 곡물 및 빵 포함), 가공식품(건조, 캔 소스 및 수프 포함) 및 스낵류를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
하기의 실시예 9-12에서 입증된 바와 같이, 본 발명의 복합 아미노산 조미료 조성물은 기존의 조미료 조성물(예컨대, 효모엑기스 및 밀단백가수분해물)과 비교하여 염미 증강 효과가 우수하고, 이에 우수한 나트륨 저감 효과를 나타낸다. 따라서, 본 발명의 복합 아미노산 조미료 조성물을 이용하면, 종래의 식품에서 나트륨을 대체 또는 저감시킬 수 있는 이점이 있다.
하기의 실시예 9-12는 본 발명의 복합 아미노산 조미료 조성물을 예시적으로 스프, 소스 및 시즈닝에 적용한 결과로서, 기존의 조미료 조성물과 비교하여 나트륨 저감 효과가 2-4배 증가된 양상을 나타낸다. 이러한 나트륨 저감 효과는 종래의 기술 수준을 고려하면, 매우 흥미로운 결과이다.
본 발명에 의한 나트륨 저감 효과는 바람직하게는 20-100%, 20-80%, 20-70%, 20-60%, 30-100%, 30-80%, 30-70% 또는 30-60%이다. 본 명세서에서 나트륨 저감 효과를 언급하면서 사용되는 % 수치는 일정량의 소금(NaCl)을 포함하는 표준군(reference)의 염미와 동일한 염미를 가지면서, 본 발명의 조성물에 의해 대체되는 소금(NaCl)의 양을 백분율로 표시한 것이다.
본 발명의 복합 아미노산 조미료 조성물을 이용하여 식품을 제조하는 경우, 전체적인 관능성(특히, 감칠맛 및 염미)이 크게 개선되고, 나트륨을 대체 또는 저감시킬 수 있어, 맛과 영양학적인 측면에서 모두 우수한 식품을 제공할 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 아미노산을 포함하는 아미노산 조미료 조성물에 L-아르기닌을 첨가하는 단계를 포함하는 아미노산 조미료의 이취 제거방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 아미노산을 포함하는 조미료 조성물에서 아미노산에 의해 유발되는 이취감을 제거하기 위하여, 아미노산 조미료 조성물에 L-아르기닌을 첨가한다.
본 발명에 의해 이취감이 제거되는 아미노산 조미료 조성물은 다양한 아미노산을 포함하는 조미료 조성물이며, 예를 들어, 글루탐산, 라이신, 알라닌, 프롤린, 세린, 아스파르트산, 히스티딘 또는 이의 조합을 포함하는 조성물이다. 바람직하게는, 본 발명에 의해 이취감이 제거되는 아미노산 조미료 조성물은 글루탐산, 라이신 또는 이의 조합을 포함하는 조성물이다.
사용되는 아르기닌의 양은 전체 조미료 조성물에 대하여 바람직하게는 1-20 몰 중량%, 보다 바람직하게는 1-10 몰 중량%, 보다 더 바람직하게는 3-8 몰 중량%, 보다 더욱 더 바람직하게는 4-5 몰 중량%이다.
본 발명의 특징 및 이점을 요약하면 다음과 같다:
(a) 본 발명은 L-글루탐산 및 염기성 아미노산(바람직하게는, L-라이신)을 포함하는 조미료 조성물을 제공한다.
(b) 본 발명의 조성에 따르면 단일 아미노산에서 유래된 쓴맛과 이취를 차폐하고, 감칠맛과 염미를 개선한 관능적, 영양학적으로 우수한 건강 조미료를 제공할 수 있다.
(c) 본 발명의 조미료 조성물은 L-글루탐산 아미노산을 기본 성분으로 하고 L-글루탐산과 조합을 이루어 관능이 개선된 복합 조미료 성분으로서 염기성 아미노산(바람직하게는, L-라이신)을 선택하고, L-글루탐산과 염기성 아미노산의 복합물에 대한 pH를 일정 범위로 정교하게 조절함으로써 관능성이 매우 우수한 복합 아미노산 조미료를 제공한다.
(d) 본 발명에 의하면, 라이신-글루탐산 결정염 공정을 사용하지 않고, 제조공정이 간단하며 생산비용이 경제적인 반면, 기존의 결정염 형태의 조미료의 관능의 문제점을 개선하여 관능 및 영양학적으로 우수한 아미노산 조미료를 용이하게 제조함으로써 관능, 이용성 및 경제성 모두에서 우수한 산업적 이점을 제공한다.
도 1은 L-라이신 및 L-글루탐산의 혼합 비율 변화에 따른 전자혀 맛의 패턴 분석 결과이다.
도 2는 L-라이신 및 L-글루탐산을 이용한 결정형 및 비결정형 아미노산 조미료의 입자형태를 전자현미경을 통해 분석한 결과이다(100x and 500x magnification of scale).
도 3은 L-라이신 및 L-글루탐산을 이용한 결정형 및 비결정형 아미노산 조미료의 입자형태를 전자현미경을 통해 분석한 결과이다(1000x and 10000x magnification of scale).
도 4는 L-라이신 및 L-글루탐산 분말제품의 감칠맛, 염미 증강 효과를 전자혀 시스템에 의한 분석결과이다. “LG(Lys, Glu)”로 표시된 것이 본 발명의 L-라이신 및 L-글루탐산 분말제품이다. 도 4의 감칠맛, 염미증강 효과는 소금(salt)만 첨가된 경우를 “0”으로 하여 상대적인 값으로 나타내었다.
도 5는 L-라이신·L-글루탐산을 기준으로 한 L-아르기닌 첨가에 따른 관능 패턴 결과이다.
도 6a-6b는 L-라이신·L-글루탐산 용액의 염미 증강율을 측정한 결과이다.
도 7a-7b는 감자스프를 활용한 L-라이신·L-글루탐산 분말 제품의 염미증강 및 나트륨저감 효과를 패널 관능평가(도 7a) 및 전자혀 분석(도 7b)을 통해 확인한 결과이다.
도 8a-8b는 알프레도 소스(Alfredo sauce)에 적용한 L-라이신·L-글루탐산 분말 제품의 나트륨저감 및 염미증강효과를 패널 관능평가(도 8a) 및 전자혀 분석(도 8b)을 통해 확인한 결과이다.
도 9는 감자칩용 시즈닝에 적용한 L-라이신·L-글루탐산 분말 제품의 나트륨 저감 및 염미 증강 효과를 패널 관능테스트를 통해 평가한 결과이다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.
실시예
본 발명에 따른 아미노산 조미료는 글루탐산 및 염기성 아미노산의 혼합 조미료 조성물이다. 가장 바람직하게는, 염기성 아미노산인 L-라이신 및 아르기닌과 산성 아미노산인 글루탐산을 몰 중량비로 1.0-1.1:0.9-1.0 비율로 혼합된 조성물이다. 각각의 아미노산은 발효, 정제과정을 통해 99% 이상의 액상 및 분말 제품으로 그 형태에 제한이 있지는 않다.
바람직하게는, 상기 아미노산 조성물은 전체 몰 중량에서 L-글루탐산은 50 몰 중량% 이하이며, 염기성 아미노산은 50 몰 중량% 이상을 포함하는 비율을 특징으로 하고 있다. 본 발명의 조성물에서, 염기성 아미노산으로서 L-라이신 및 L-아르기닌을 포함하는 경우, L-라이신의 함량은 30 몰 중량% 이상을 차지하고, L-아르기닌 함량은 몰 20 중량% 이하의 비율로 구성됨을 특징으로 하며, 본 발명의 조미료 조성물은 수용액은 pH 6.5-8.0 범위가 바람직하다. 본 발명의 구성 아미노산은 액상 또는 건조 분말 등의 형태적 제한은 없으며, 아미노산 혼합물은 열풍건조, 동결건조 또는 농축 결정화 방법 등의 다양한 정제 공정으로 가능하다.
실시예 1: L-라이신 및 L-글루탐산 복합 조미료 제조방법
본 발명의 주성분으로 사용되는 조미료 재료인 L-라이신(정제한 프리베이스(free base)형태, 이하 L-라이신)을 사용하거나, 혹은 L-라이신 염산염으로부터 염산염을 탈염, 고순도 제품으로 정제하여 사용하였다.
본 발명에서 이용되는 L-라이신은 구입하거나 또는 직접 제조하여 얻을 수 있다. L-라이신을 직접 제조하는 방법의 예는 다음과 같다. 코리네형 균주를 이용하여, 라이신 발효를 진행하여 라이신이 포함된 발효액을 얻은 다음, 라이신이 포함된 발효액을 원심분리하여 균체를 제거하고 균체가 제거된 라이신 상등액은 강산성 양이온교환수지에 통액(loading) 하여 라이신을 흡착시키고 잔류당과 음이온 종류를 제거한다. 강산성 양이온 교환수지에 흡착된 라이신은 암모니아수(NH4OH)를 사용하여 용리(elution)하고 강염기성 음이온교환수지에 통과하여 색도물질을 흡착시켜 탈색한다. 이온교환수지를 통해 정제된 L-라이신 용액을 라이신 기준 5% w/w 활성탄을 첨가하여 30분간 탈색한 후 여과하고 0.45 μm 이하의 제균필터를 통과시켜 제균한다. 제균된 액상 L-라이신은 50% 농도 이상으로 농축한 후 그대로 사용하거나, 혹은 분무건조하여 건조 함량 98% 이상의 L-라이신 분말을 제조한다.
본 발명에서 이용되는 L-글루탐산은 구입하거나 또는 직접 제조하여 얻을 수 있다. L-글루탐산을 직접 제조하는 방법의 예는 다음과 같다. 글루탐산 생산 균주를 이용한 통상의 글루탐산 발효를 진행하여 글루탐산이 포함된 발효액을 얻는다. 글루탐산은 균체분리한 후 pH 3.2~3.4로 조정하고 결정화하여 글루탐산 결정을 수득한다. 결정 여과 시 모액과 함께 균체를 제거한다. 글루탐산 결정은 물에 용해 후 재결정화를 거쳐 프리베이스 형태의 L-글루탐산으로 건조한다.
상기 염기성 아미노산 L-라이신 분말 혹은 이의 수화물과 산성 아미노산 L-글루탐산 분말을 물과 함께 일정 배합비율로 혼합/교반하여 균질화하였다. 이때, 액상 혼합액의 pH가 6.5-7.5가 되도록, L-라이신과 L-글루탐산의 아미노산 혼합 몰비를 1.00 : 0.98 비율로(pH 7.2 용액 농도 5 wt% 일때) 조절하고 L-라이신 및 L-글루탐산 합산 농도를 30 몰 wt% 이상을 첨가한 용액을 제조하였다. 라이신-글루탐산 용액을 여과하여 제균하였다(0.45 μm MF). 이때 수득되는 액상 혼합물을 분무건조하거나 혹은 동결건조하여 신속하게 비결정성 조미료 분말을 수득하였다. 분무건조물 및 동결건조물 모두 아미노산 건조물 기준 98 wt% 이상이며 수분은 12 wt % 이하이다.
실시예 2: L-라이신 및 L-글루탐산을 이용한 비결정형 아미노산 혼합 조미료의 입자형태 및 입도 분석
실시예 1에 따라 제조된 비결정성 L-라이신 및 L-글루탐산 혼합용액을 분무건조(SD)와 동결건조(FD) 형태로 제조하였다. 또한, 종래의 결정성 방법 따라, L-라이신 및 L-글루탐산 혼합액에 메칠 알코올을 첨가하여 가온 후 균질화한 뒤 냉각하여 생성된 결정성 분말을 건조하여 제조하였다. 위 3가지 분말에 대한 입자 형태 및 입도를 분석하였다.
입자형태는 전자현미경을 통해 관찰하였고 전처리 방법은 다음과 같다. Stub에 carbon tape를 붙이고 Carbon tape위에 시료를 부착시킨 후 시료가 고정된 stub를 vacuum drying oven에 넣고 30℃에서 2시간 건조하였다. 건조된 시료에 백금 증착 장비(Hitachi E-1030)를 이용하여 PT coating을 진행하였다. 코팅시간은 120초간 진행하였고 Coating이 완료된 stub를 SEM 장비(Hitachi S-4700)에 넣어 관찰을 진행하였다. 또한 입도분석에 사용된 입도 분석기는 Microtrac S3500을 사용하였다. 시료는 분말형태로 준비하였고 Fluid는 Ethanol을 사용하였으며 running time은 30초였고 분포계산은 부피를 기준으로 하여 3번을 측정하고 평균값을 사용하였다.
전자현미경의 관찰 결과는 도면 2 및 3과 같다(도면 2 A(x100), B(x500); 도면 3 C(x1000), D(x10000) 참조). 본 발명을 통해 제조한 동결건조(SD)형태의 L-라이신/L-글루탐산 혼합분말은 무정형(amorphous, 비결정형)의 입자로 관찰되며, 입도를 측정한 결과 입자 크기 분포는 7.0-325.0 μm의 크기를 보였고 평균 61.83 μm의 크기를 보였다. 동결건조(FD)형태의 L-라이신/L-글루탐산 혼합분말 또한 결정이 생성되지 않은 형태로 관찰되며 입도분석 결과 입자 크기 분포는 6.0-995.5 μm의 크기를 보이며 평균 471.7 μm의 크기를 보였다. 상기의 두 형태 (SD 혹은 FD)의 분말 입자는 결정형(Crystal-form)을 나타내는 L-라이신-L-글루탐산 결정염과 비교해 볼 때, 입자의 형태 및 크기가 확연히 차이가 있음을 확인할 수 있었고, 결정염의 입자의 크기 분포는 2.5-995.5 μm이며 평균 388.3 μm의 크기를 보였다. 따라서 본 발명을 통해 수득되는 아미노산 조미료는 감칠맛 및 염미를 동시에 향상시키기 위해, 결정형 L-라이신·L-글루탐산염 분말 대신 ‘비결정형’ 액상 혹은 분말 혹은 과립의 형태로 제조하였으며, 본 발명을 통해 제조된 조미료 입자의 형태는 전자현미경적 분석 등을 통해 ‘결정성(crystal-form)’ 분말과는 차이가 명확히 있음을 확인할 수 있었다.
실시예 3: L-라이신 및 L-글루탐산의 배합비율 별 관능평가
본 발명의 조미료 제조는 프리베이스(free base)의 L-라이신을 사용하거나 혹은 L-라이신 염산염에서 염산염을 탈염, 고순도 제품(분자량=146.2)으로 정제하여, L-라이신 10 g이 함유된 200 ㎖ 용액 중에 분말 결정화된 L-글루탐산(분자량=147.1)을 첨가하여 L-라이신 및 L-글루탐산의 몰 비가 1.0-1.1: 0.9-1.0이 되도록 혼합하여 pH 6.0-7.5의 수용액을 제조하였다.
L-라이신 중량 몰수 대비 첨가되는 L-글루탐산 농도에 따라 혼합 조미액의 pH는 변화되었으며, 이러한 혼합비율에 따른 관능 차이를 전문패널(n=12)을 통한 관능평가를 수행하였다. 혼합비율에 따라 감칠맛과 이취감에 대한 차이를 보였으며, L-라이신 함량 비율이 증가할수록 감칠맛의 정도는 증가하였으며, 이의 비율에 따른 수용액 pH는 6.83 이상에서 전체적인 맛의 선호도가 높게 나타났다. 반면, L-라이신 함량 비율의 증가에 따라 아미노산 특이한 이취감이 증가되었으며, pH 7.54에서는 관능적 이취감이 크게 보이는 문제점을 보였다(표 1). 즉 통상의 기술을 통한 결정염 분말제품의 경우에서는 pH의 조절이 용이하지 않기 때문에 최적의 감칠맛을 내는 pH 조건을 제조하기 어렵다. 따라서 본 발명을 통한 제조방법을 통해서는 L-라이신과 L-글루탐산의 배합비율로 최적의 감칠맛을 내는 pH 조건을 용이하게 조절할 수 있는 이점을 가진다.
pH 몰 비율
(mole ratio)
(라이신:글루탐산)		 감칠맛
(n=12)		 이취감
(n=12)
6.03
6.45
6.83
7.03
7.54		 1.00 : 1.02
1.00 : 1.01
1.00 : 0.99
1.00 : 0.97
1.00 : 0.93		 (+)
(+)
(++)
(+++++)
(+++++)		 (+++)
(++)
(+)
(++)
(+++++)
실시예 4: L-라이신/L-글루탐산 용액의 pH 에 따른 관능 패턴 분석
실시예 3에서의 혼합 조미액에 대하여 전자혀 시스템(Sensing System TS-5000Z, Insent Inc. 일본)을 활용하여 맛 테스트를 수행하였다. 1 중량% 농도의 시료용액 35 ㎖이 담긴 컵에 잠겨있는 5개의 전극들이 평형에 도달하게 되면 측정을 마치고 세척액으로 세척한 뒤 표준용액(30 mM 염화칼륨, 0.3 mM 타르타르산)에서 안정화 단계를 거쳐, 다음 시료를 분석하였다. 모든 실험은 4회 반복으로 실시했으며, 상온에서 진행하였다.
표 1에서의 결과와 동일하게, 전자혀 시스템에서도 L-라이신 및 L-글루탐산의 혼합 몰비율에 따라 관능패턴에 있어 큰 차이를 보였으며, 조미액의 pH가 알칼리(L-라이신 함량 증대) 조건 시, 염미(Saltness), 우마미(Umami) 및 바디감이 증가되고, 산미가 급격히 감소되는 결과를 보여 우수한 관능 패턴을 나타내었다(도 1 참조). 이러한 결과는 실시예 3에서의 관능 선호도 분석과 일치되는 결과이다. 이렇듯 본 발명을 통한 제조방법에 있어서, L-라이신 및 L-글루탐산의 혼합 액상단계에서의 pH 조건이 발명에 의해 수득되는 조미료의 감칠맛을 좌우하는 중요인자임을 확인하였으며, 상기의 pH 6.5~7.5 조건이 되기 위해서는 또한 L-라이신과 L-글루탐산의 아미노산 몰비가 전체 조성물 기준 1.0-1.1:0.9-1.0이 되도록 그 배합 비율이 중요함을 확인하였다.
실시예 5: L-라이신/L-글루탐산 혼합 분말제품의 감칠맛, 염미 증강효과
본 발명의 L-라이신/L-글루탐산 분말제품(실시예 1에 따라 제조됨)의 감칠맛과 염미 증강효과를 통상적으로 조미료로 사용되는 있는 MSG(대상㈜ 제품, 한국), 효모엑기스(Angel, 중국) 및 밀단백가수분해물(HVP; Hydrolyzed vegetable protein, Givaudan, 프랑스)분말제품과 비교하였다. 실시예 4에서와 같이 물 100 ml에 0.5 g NaCl 용액에 L-라이신/L-글루탐산 분말제품, MSG, Yeast extract, HVP 0.2g이 함유된 혼합 용액을 조제한 후, 전자혀 시스템(Sensing System TS-5000Z, Insent Inc. 일본)을 활용하여 맛 테스트를 수행하였다. 도 4에서와 같이 L-라이신/L-글루탐산 분말제품[LG(Lys, Glu)]의 경우 감칠맛이 크게 증가되고, 염미가 강화된 관능적 특성을 보임을 확인 하였다.
실시예 6: L-아르기닌과 L-글루탐산 조성물의 전자혀 패턴 비교
실시예 4에서와 동일한 방법으로 L-아르기닌 용액(1.0 몰 중량%), L-글루탐산 나트륨(1.0 몰 중량%) 및 L-아르기닌·L-글루탐산(1:1 몰 비 혼합조성물, 2 몰 중량%)의 전자혀 관능 패턴 차이를 비교하였다. 표 2에서 볼 수 있듯이, L-아르기닌·L-글루탐산의 경우 L-아르기닌의 강한 신맛, 쓴맛, 짠맛(염미)이 상쇄되어 일반적으로 사용되는 글루탐산나트륨과 유사한 풍미의 맛의 패턴을 보였다. 이러한 결과는 실시예 4에서와 같이 L-아르기닌·L-글루탐산도 L-라이신·L-글루탐산과 동일한 풍미의 조미 효과를 보임을 확인하였다.
L-아르기닌·L-글루탐산 조성물과 글루탐산나트륨의 전자혀 패턴비교
　성분 신맛 쓴맛 떫은맛 떫은맛 후미 쓴맛
후미		 감칠맛 풍미 짠맛
L-글루탐산나트륨 -32.77 -5.34 -14.55 0.00 -0.02 21.92 1.82 37.28
L-아르기닌·
L-글루탐산		 -35.59 -6.91 -14.54 -0.82 -0.32 20.02 0.73 28.57
실시예 7: L-아르기닌 첨가 효과 비교
상기 실시예 3에서와 같이 L-라이신·L-글루탐산 조성물의 경우 L-라이신 혼합 비율의 증가에 따라 감칠맛의 증가 효과를 보이나, 이에 동반된 L-라이신의 쓴맛 즉 L-라이신의 이취감이 증대하는 결과를 보였다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 본 발명자들은 L-라이신 비율 중 L-아르기닌 첨가량을 0, 1.0, 2.5, 5.0 또는 20 몰 중량%로 첨가한 후 이에 비례하여 L-라이신 첨가량을 51, 50, 48.5, 46.0 또는 31.0 몰 중량%로 감소하며 전자혀 분석기기를 이용하여 관능 패턴을 분석하였다(참조: 도 2). 첨가되는 아르기닌 함량이 5 몰 중량% 이하 시 산미가 감소되고, 감칠맛과 염미가 증가되는 효과를 확인할 수 있었다. 한편 아르기닌 함량의 5 몰 중량% 이상 증가는 전체적인 산미의 증대와 더불어 아르기닌의 이취감이 잔류되는 문제점을 가지고 있다.
실시예 8: 아미노산 조미료 관능비교
상기 실시예 7에서 관능적 향상을 보이는 아르기닌 첨가 비율 5 몰 중량% 조건에서 아미노산 조미료(글루탐산:라이신:아르기닌 몰비=0.49:0.46:0.05) 비율로 20 중량% 농도 pH 7.2의 수용액을 조제하였다. 조제된 수용액은 일본 오카와라사 제품 열풍건조기하에서 유입온도 190℃ 하에서 열풍 건조하였으며, 건조된 분말 제품을 관능평가를 위한 시료로 사용하였다. 조미 효과의 비교 평가를 위해 콩나물국 및 무우국을 적용 대상으로 하였으며, 이의 맛의 증대를 위해 0.4% 염화나트륨을 첨가한 후 국이 끓기 시작한 시점에 L-라이신·L-글루탐산 0.16 중량%, 본 발명의 조미료 0.16 중량%를 첨가하여 약 5분간 끓인 후, 콩나물 혹은 무우의 건더기는 제거한 후 국물맛의 감칠 맛 정도를 비교 평가 하였다. 평가 기준은 감칠맛의 선호도를 5점 척도법으로 측정하였으며, 감칠맛의 선호도에 따른 점수로서 평가하였다.
표 3에서와 같이, 평가 대상으로 한 31명의 관능비교 결과에서 L-라이신·L-글루탐산 및 L-라이신·L-글루탐산·L-아르기닌 모두 감칠맛의 개선을 나타내었으며, 특히 L-라이신·L-글루탐산·L-아르기닌이 감칠맛의 개선이 매우 우수하게 나타났다.
시험방법 남성(n=23) 여성(n=8) 총계(n=31)
무첨가 콩나물국 2.4 1.9 2.3
무우국 2.5 2.1 2.4
L-라이신·L-글루탐산 콩나물국 3.5※ 3.1※ 3.4※
무우국 3.6※ 2.6 3.4※
L-라이신·L-글루탐산
·L-아르기닌 		콩나물국 3.8※ 3.8※ 3.8※
무우국 3.5※ 3.9※ 3.6※
※대조군과 비교하여 p<0.05에서 유의적 차이가 있음(Dunnet's test)을 의미한다(ANOVA, Duncan’s test, p<0.05, SPSS 12.0 for Windows).
실시예 9: L-라이신/L-글루탐산 용액의 염미 증강율 측정
본 발명의 무정형 L-라이신/L-글루탐산 분말제품(실시예 1에 따라 제조됨)의 염미 증강효과를 확인하기 위하여, 농도별 소금(NaCl) 표준용액을 이용하여 훈련된 패널 관능평가 (n=10)를 실시하였다. 통상의 조미료로 사용되고 있는 효모엑기스(YE; Yeast extract, Angel, 중국) 및 밀단백가수분해물(HVP; hydrolyzed vegetable protein, Givaudan, 프랑스) 분말제품과 L-라이신/L-글루탐산 분말제품의 염미 증강효과를 비교하였다. 즉, 0.5 중량% NaCl 용액에 L-라이신/L-글루탐산 분말제품(Lys, Glu), 효모엑기스(YE) 및 HVP 0.2 g을 각각 첨가한 시료용액을 조제한 후, 일련의 소금(NaCl) 표준용액 (0.4%(w/w), 0.5%(w/w), 0.6%(w/w) 및 0.7%(w/w))의 염미(짠맛)강도와, 시료용액의 염미(짠맛) 강도를 비교하였다.
도 6a 및 표 4에 나타난 바와 같이, L-라이신/L-글루탐산 분말제품의 경우, 0.5% 표준 소금용액 대비, 1.2배 염미가 증가하였으며, 동일농도로 첨가된 효모액기스 및 HVP에 비해 염미증강 효과가 뛰어남을 확인하였다.
시료 NaCl (중량%) 첨가량(중량%) 염미(%) 효과(%)
0.5 중량% NaCl 0.50 0.00 0.50 100
+HVP 0.50 0.20 0.49 99
+YE 0.50 0.20 0.50 99
+Lys,Glu 0.50 0.20 0.60 120
*시료 용액의 염미 강도를 0.4%(w/w), 0.5%(w/w), 0.6%(w/w) 및 0.7%(w/w) 농도로 조절된 NaCl 표준용액의 염기 강도와 비교하였다.
또한, 소금 표준용액에 농도별로 L-라이신/L-글루탐산 분말제품을 첨가할 경우 농도-의존적으로 염미가 증가함을 확인 할 수 있었다(도 6b). 도 6b의 염미 데이터는 전자혀 시스템(TS-5000Z)을 이용한 값이다.
실시예 10: 감자스프를 활용한 L-라이신/L-글루탐산 분말 제품의 염미증강을 통한 나트륨저감 효과
L-라이신/L-글루탐산 분말제품(실시예 1에 따라 제조됨) 및 관련 조미료의 염미증강 효과를 감자스프에 적용하여 패널 관능평가(n=10) 및 전자혀 분석(TS-5000Z)을 통해 확인하였다. 분석을 위해 표 5와 같이 감자스프를 제조하여 표준군(Reference)군으로 하였으며, 표준군에서 30% 소금만 줄인 감자스프를 대조(Control)군으로 하였고, 대조군에 0.3 중량%의 L-라이신/ L-글루탐산 분말제품, 0.3 중량%의 효모엑기스 및 0.3 중량%의 HVP를 첨가한 군을 각각 비교시료군으로 하여 실험을 수행하였다. 준비된 각각의 표준군 시료, 대조군 시료 및 시험 시료들에 대하여 훈련된 패널(n=10)에 의해 무작위 맹검법을 통해 염미의 강도를 9점 척도법으로 관능평가 되었으며, 이러한 관능평가의 결과는 전자혀 시스템을 통해 재분석하여 상호상관성을 확인하였다.
성분 표준군(중량%) Lys/Glu(중량%)
감자 25 25
양파 5 5
마늘 1.5 1.5
파(Spring onion) 3 3
밀크 32.5 32.5
신선 크림 12.5 12.5
루(Roux) 1.5 1.5
소금 0.8 0.56
Lys / Glu - 0.3
물 18.2 18.14
합계 100 100
도 7a 및 표 6에 나타난 바와 같이, L-라이신/L-글루탐산 분말 첨가군의 경우, 뛰어난 염미증강 효과를 보여 표준군 대비 30.6%의 나트륨(혹은 소금) 저감효과를 나타내었으며, HVP 첨가군(17.1%) 및 YE 첨가군(8.1%)의 나트륨 저감효과보다 우수함을 확인하였다. 또한 전자혀 분석을 통해 L-라이신/L-글루탐산 분말 첨가군이 다른 시료군에 비해 감칠맛과 염미의 강도가 가장 우수함을 확인하였으며, 특히 감칠맛의 강도는 표준군에 비해서도 우수하였다(참조: 도 7b 및 표 7).
시료 서빙 크기*
(serving size: g)		 소금 첨가량
(중량%)		 소금 저감효과
(%)
표준군 100 0.80 -
대조군 100 0.56 -
Lys.Glu 100 0.56 30.6
HVP 100 0.56 17.1
YE 100 0.56 8.1
*1인당 제공되는 양.
시료 감칠맛(Umami) 염미
표준군 11.73 4.77
대조군 11.90 4.39
Lys.Glu 12.07 4.69
HVP 11.95 4.39
YE 11.90 4.30
따라서 L-라이신/L-글루탐산 분말을 이용한 감자스프에서는 기존의 감칠맛 및 풍미를 유지하면서 염미의 증가를 통한 나트륨 저감효과를 확인할 수 있었다.
실시예 11: 알프레도 소스( Alfredo sauce )를 활용한 L-라이신/L-글루탐산 분말제품의 염미증강을 통한 나트륨저감 효과
L-라이신/L-글루탐산 분말제품(실시예 1에 따라 제조됨) 및 관련 조미료의 염미증강 효과를 알프레도 소스 (Alfredo sauce)에 적용하여 패널 관능평가(n=10) 및 전자혀 분석(Sensing System TS-5000Z, Insent Inc. 일본)을 통해 확인하였다. 분석을 위해 표 8과 같이 알프레도 소스를 제조하여 표준군으로 하였으며, 표준군에서 30% 소금 저감화한 군을 대조군으로 하였고, 대조군에 0.3 중량%의 L-라이신/L-글루탐산 분말제품, 0.3 중량%의 효모엑기스(YE) 및 0.3 중량%의 HVP를 첨가한 군을 각각 비교 시료군으로 하여 실험을 수행하였다. 준비된 각각의 표준군 시료, 대조군 시료 및 비교 시료군 시료들에 대하여, 훈련된 패널(n=10)에 의해 무작위 맹검법을 통해 염미의 강도를 9점 척도법으로 관능평가 되었으며, 이러한 관능평가의 결과는 전자혀 시스템을 통해 재분석하여 상호상관성을 확인하였다.
성분 표준군(중량%) Lys, Glu(중량%)
신선 크림 50 50
밀크 25 25
버터 분말 7 7
양파 찹(Onion chop) 8 8
마늘 슬라이스 3 3
파르메산 치즈 분말 6 6
소금 0.8 0.56
Lys , Glu - 0.3
물 0.2 0.14
합계 100 100
도 8a 및 표 9에 기재된 바와 같이, L-라이신/L-글루탐산 분말 첨가군의 경우, 뛰어난 염미증강 효과를 보여 표준군 대비 40.2%의 나트륨 (혹은 소금) 저감효과를 나타내었으며, HVP 첨가군(15.6%)이나 YE첨가군(13.2%)의 나트륨저감 효과보다 우수함을 확인하였다.
또한 전자혀 분석을 통해 L-라이신/L-글루탐산 분말 첨가군이 감칠맛과 염미의 강도에서 다른 시료군에 비해 뛰어남을 알 수 있었으며, 떫은맛의 경우 표준군보다 감소하여 풍미를 더욱 좋게 하였다(참조: 도 8b 및 표 10).
시료 서빙 크기
(serving size: g)		 소금 첨가량
(중량%)		 소금 저감효과
(%)
표준군 60 0.80 -
대조군 60 0.56 -
Lys.Glu 60 0.56 40.2
HVP 60 0.56 15.6
YE 60 0.56 13.2
시료 감칠맛(Umami) 염미
표준군 10.72 4.45
대조군 10.83 4.02
Lys.Glu 11.20 4.42
HVP 10.99 4.15
YE 10.86 4.07
따라서 L-라이신/L-글루탐산 분말을 이용한 알프레도 소스에서는 기존의 감칠맛 및 풍미는 더 좋아지고 염미는 증가하여 나트륨저감 효과를 확인할 수 있었다.
실시예 12: 감자칩( Potato crisps )용 시즈닝을 활용한 L-라이신/L-글루탐산 분말제품의 염미증강을 통한 나트륨저감 효과
L-라이신/L-글루탐산 분말제품(실시예 1에 따라 제조됨) 및 관련 조미료의 염미증강 효과를 감자칩용 시즈닝(Seasoning, 표 11)에 적용하여 패널 관능평가(n=10)를 통해 확인하였다. 실시예 10 및 11에서와 동일한 방법으로 시료들을 준비하여 관능평가 및 전자혀 분석에 사용하였다.
감자칩용 시즈닝
성분 표준군(중량%) Lys,Glu(중량%)
덱스트로오스 21 28
가루 설탕(Icing sugar) 50 50
리보타이드(Ribotide) 1 1
숙신산 1 1
다이소듐 숙시네이트 2 2
소금 25 12.5
Lys , Glu - 5.5
합계 100 100
*시즈닝용으로 감자칩에 5 중량% 처리됨
도 9 및 표 12에 기재된 바와 같이, L-라이신/L-글루탐산 분말 첨가군의 경우, 뛰어난 염미증강효과를 보여 표준군 대비 58.3%의 나트륨 (혹은 소금) 저감효과를 나타내었으며, 동일농도의 HVP 첨가군(29.2%)이나 YE 첨가군(29.2%)의 나트륨저감 효과에 약 2배 수준으로 매우 우수함을 확인할 수 있었다.
시료 서빙 크기
(serving size: g)		 소금 첨가량
(중량%)		 소금 저감효과
(%)
표준군 20 1.0 -
대조군 20 0.5 -
Lys.Glu 20 0.5 58.3
HVP 20 0.5 29.2
YE 20 0.5 29.2
이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현예 일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims (17)

  1. L-글루탐산 및 염기성 아미노산을 포함하며 수용액 상태에서 pH 6.5-8.0을 나타내는 것을 특징으로 하는 복합 아미노산 조미료 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 염기성 아미노산은 L-라이신, L-아르기닌, 오르니틴, 시트룰린 및 그의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 아미노산인 것을 특징으로 하는 조성물.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 염기성 아미노산은 L-라이신, L-아르기닌 및 그의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 아미노산인 것을 특징으로 하는 조성물.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 조성물은 L-글루탐산, L-라이신 및 L-아르기닌을 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 염기성 아미노산은 L-라이신이고, 상기 L-글루탐산 및 L-라이신을 포함하는 아미노산 조미료 조성물은 무정형(amorphorous)의 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 조성물.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 L-글루탐산 대 L-라이신의 아미노산 몰비는 0.9-1.0:1.0-1.1인 것을 특징으로 하는 조성물.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 복합 아미노산 조미료 조성물의 수용액 상태에서의 pH는 6.5-7.8인 것을 특징으로 하는 조성물.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 L-글루탐산 및 염기성 아미노산은 프리베이스(free base) 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 조성물.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 조성물에서 L-글루탐산 및 염기성 아미노산은 결정염 형태가 아닌 것을 특징으로 하는 조성물.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 조성물에서 L-글루탐산 및 염기성 아미노산 사이에는 실질적으로 공유결합 및 이온결합이 없는 것을 특징으로 하는 조성물.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 조성물은 염미(Saltiness) 및 감칠맛(Umami)을 향상시키는 것을 특징으로 하는 조성물.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 조성물은 분말, 세립 또는 과립인 것을 특징으로 하는 조성물.
  13. 다음 단계를 포함하는 식품의 나트륨-저감 조미방법:
    (a) 식품을 선택하는 단계; 및
    (b) 상기 식품에 상기 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항의 복합 아미노산 조미료 조성물을 적용하는 단계.
  14. 상기 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항의 복합 아미노산 조미료 조성물을 포함하는 식품, 건강 식품 또는 기능성 식품.
  15. 아미노산을 포함하는 아미노산 조미료 조성물에 L-아르기닌을 첨가하는 단계를 포함하는 아미노산 조미료의 이취 제거방법.
  16. 다음 단계를 포함하는 복합 아미노산 조미료 조성물의 제조방법:
    (a) 프리베이스(free base) 형태의 L-글루탐산 및 L-라이신을 액상에서 일정 몰 비율로 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계로서, 상기 혼합물의 pH는 6.5-8.0을 나타내며; 및
    (b) 상기 혼합물을 건조하여 무정형(amorphorous)의 복합 아미노산 조미료 조성물을 수득하는 단계.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 단계 (a)에서 L-글루탐산 및 L-라이신의 몰 비율은 단계 (b)의 무정형(amorphorous)의 복합 아미노산 조미료 조성물에서도 실질적으로 유지되는 것을 특징으로 하는 방법.
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