KR20150069021A - 비타민-강화 발효산물을 위한 조성물 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 원리에 따라 복수종의 비타민이 자연적으로 강화된 음료를 위한 신규한 조성물 및 방법이 제공된다. 본 발명의 방법은 과일 쥬스와 같은 음료를, 예컨대 비타민 B12, 비타민 K, 폴레이트, 및 비오틴과 같은 적어도 4종의 비타민을 생산할 수 있는 미생물로 단일 단계로 발효시키는 것을 포함한다.

Description

비타민-강화 발효산물을 위한 조성물 및 방법{COMPOSITIONS AND METHODS FOR VITAMIN-RICH FERMENTATES}
관련 출원에 대한 상호-참조
이 출원은 2012년 10월 17일자로 출원된 미국 가특허출원 61/715,137에 기초한 우선권 주장 출원으로서 상기 문헌은 그 내용 전체가 본 발명에 참조 병합된다.
발명의 분야
본 발명의 원리는 일반적으로 음료 발효 분야에 관한 것이다. 특히, 본 발명의 원리에 의해, 음료 중 비타민을 자연적으로 생산하기 위한 조성물 및 방법, 그에 따라 영양학적 가치가 향상된 조성물 및 방법이 제공된다.
비타민은 세포, 조직 및 장기의 정상적인 성장과 발달, 그리고 건강한 유지에 필수적이다. 비타민 결핍이 수많은 생리적 질환과 관련이 있다는 것은 놀라운 일이 아니다. 이러한 필수 영양성분의 적정량으로 매일 수득하기 위해 식이보조제(Dietary supplements)가 종종 사용된다. 변화하는 시장의 요구를 만족시키기 위해 새롭고도 개선된 음료 포뮬레이션이 요구되고 있다. 특히, 예컨대, 증가된 비타민 함량과 같은 천연-유래된 대체 영양학적 특징을 갖는 음료에 대한 시장 수요는 상당히 높은 편이다. 따라서, 만족스러운 영향학적 특징과 풍미 프로파일을 갖는 새로운 음료 포뮬레이션의 개발은 음료 산업에 있어서 지속적인 과제가 되고 있다.
발명의 간단한 개요
일 측면에서, 본 발명의 원리는 발효 음료 조성물을 제공하는 데 있다. 일 구체예에서, 본 발명의 발효 음료는 발효되지 않은 동등한 음료에 비해 증가된 비타민 B12, 비타민 K, 폴레이트, 및 비오틴을 포함한다. 또 다른 구체예에서, 본 발명의 발효 음료에는 외인성(exogenous) 비타민 B12, 비타민 K, 폴레이트, 또는 비오틴은 첨가되지 않는다.
어떤 구체예에서, 발효 음료는 비타민 B12, 비타민 K, 폴레이트, 및 비오틴을 1일 권장 섭취량(RDI)의 약 1배, 약 2배, 약 3배, 약 4배, 약 5배, 약 6배, 약 7배, 약 8배, 약 9배, 약 10배, 약 15배, 내지 약 20배의 양으로 함유한다. 몇몇 구체예에서 비타민들의 여하한 조합은 전술한 양들로 증가될 수 있다. 발효되지 않은 대응 음료에 비해 적어도 4종의 비타민들이 각각 검출가능한 양으로 증가된다.
또 다른 구체예에서, 발효 음료는 과일 쥬스이다. 어떤 구체예에서, 과일 쥬스는 과일 쥬스는 자몽, 체리, 대황, 바나나, 패션프룻, 여지, 포도, 사과, 오렌지, 망고, 자두, 프룬, 크랜베리, 파인애플, 복숭아, 배, 살구, 블루베리, 라즈베리, 딸기, 블랙베리, 허클베리, 보이즌베리, 멀베리, 구즈베리, 프레리 베리, 엘더베리, 로건베리, 듀베리, 석류, 파파야, 레몬, 라임, 탠저린, 패션프룻, 키위, 감, 커런트, 모과, 및 구아바, 또는 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 쥬스이다. 부가적인 또는 대체적인 과일 쥬스들도 포함될 수 있다.
일 구체예에서, 발효 음료는 약 1%, 약 2%, 약 3%, 약 5%, 약 10%, 약 15%, 약 20%, 약 25%, 약 30%, 약 35%, 약 40%, 약 50%, 약 60%, 약 65%, 약 70%, 약 75%, 또는 약 80 중량% 과일 쥬스를 포함한다.
몇몇 구체예에서, 발효 음료는 채소 쥬스, 대두, 맥아, 밀크, 씨리얼, 커피, 또는 당(sugar)/물 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.
어떤 구체예에서, 발효 음료는 비영양성(non-nutritive) 감미료를 포함한다. 몇몇 구체예에서, 비영양성 감미료는 스테비아 레바우디아나( Stevia rebaudiana ) 추출물, 스테비오사이드, 아스파탐, 사카린, 및 수크랄로스로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종을 포함한다. 일 구체예에서 비영양성 감미료는 레바우디오사이드 A (Reb A)이다. 또 다른 구체예에서, 발효 음료는 영양성(nutritive) 감미료를 포함한다. 몇몇 구체예에서, 영양성 감미료는 수크로스, 프럭토스, 및 글루코스로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종을 포함한다. 어떤 구체예에서, 발효 음료는 염, 식품-등급 산, 색소, 보존제, 아스코르브산, 에너지 증강제, 및 비타민으로 이루어진 군으로부터 선택된 첨가제를 포함한다.
또 다른 측면에서, 본 발명의 원리는 발효 음료의 제조방법을 제공한다. 일 구체예에서, 상기 방법은 발효되지 않은 동등한 음료에 비해 비타민 B12, 비타민 K, 폴레이트, 및 비오틴을 증가시킨다. 몇몇 구체예에서, 상기 방법은 비타민을 생산할 수 있는 미생물로 음료를 발효시키는 것을 포함한다. 일 구체예에서, 상기 미생물은 비타민 B12, 비타민 K, 폴레이트, 및 비오틴을 생산한다. 상기 방법에 의해 발효되지 않은 동등한 음료에 비해 비타민 B12, 비타민 K, 폴레이트, 및 비오틴이 증가된 발효 음료가 얻어진다. 또 다른 구체예에서, 외인성 비타민 B12, 비타민 K, 폴레이트, 및 비오틴은 첨가되지 않는다.
어떤 구체예에서, 상기 방법은 비타민 B12, 비타민 K, 폴레이트, 및 비오틴 함량을 1일 권장 섭취량(RDI)의 약 1배, 약 2배, 약 3배, 약 4배, 약 5배, 약 6배, 약 7배, 약 8배, 약 9배, 약 10배, 약 15배, 내지 약 20배로 증가시키는 것을 포함한다. 이들 비타민들은 서로 비슷한 양 또는 다른 양으로 증가될 수 있다. 상기 4종의 비타민들 1종 이상은 발효돼지 않은 대응 음료에 비해 검출가능한 양으로 증가된다. 일 구체예에서, 비타민 B12는 1일 권장 섭취량(RDI)의 1배, 약 2배, 약 3배, 약 4배, 약 5배, 약 6배, 약 7배, 약 8배, 약 9배, 약 10배, 약 15배, 내지 약 20배로 증가되고, 비타민 K는 1일 권장 섭취량(RDI)의 1배, 약 2배, 약 3배, 약 4배, 약 5배, 약 6배, 약 7배, 약 8배, 약 9배, 약 10배, 약 15배, 내지 약 20배로 증가되며, 폴레이트는 1일 권장 섭취량(RDI)의 1배, 약 2배, 약 3배, 약 4배, 약 5배, 약 6배, 약 7배, 약 8배, 약 9배, 약 10배, 약 15배, 내지 약 20배로 증가되고, 및 비오틴은 1일 권장 섭취량(RDI)의 1배, 약 2배, 약 3배, 약 4배, 약 5배, 약 6배, 약 7배, 약 8배, 약 9배, 약 10배, 약 15배, 내지 약 20배로 증가된다.
일 구체예에서, 이 방법은 음료를 세균으로 발효시키는 단계를 포함하는데, 상기 방법은 프로피오니박테리움(Propionibacterium) 속의 세균으로 발효시킨 발효 음료를 생산하는 것을 포함한다. 또 다른 구체예에서, 상기 방법은 세균 프로피오니박테리움 프로이덴라이히(Propionibacterium freudenreichii)으로 발효시킨 발효 음료를 생산하는 것을 포함한다. 일 구체예에서 본 발명은 독일생물자원센터(Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen (DSMZ) GmbH)에 수탁번호 DSM 26457호로 기탁된 프로피오니박테리움 프로이덴라이히(Propionibacterium freudenreichii) CHCC15460 균주 및 그의 돌연변이 균주로 이루어진 군으로부터 선택된 유산균 균주를 제공한다.
특정 구체예에서, 본 발명의 방법은 음료로부터 미생물을 제거하는 단계를 포함한다. 어떤 구체예에서, 상기 방법은 발효 후 음료로부터 미생물을 제거하는 단계를 포함한다.
또 다른 구체예에서, 상기 방법은 과일 쥬스를 포함하는 발효 음료를 생산하는 것을 포함한다. 어떤 구체예에서, 상기 방법은 자몽, 체리, 대황, 바나나, 패션프룻, 여지, 포도, 사과, 오렌지, 망고, 자두, 프룬, 크랜베리, 파인애플, 복숭아, 배, 살구, 블루베리, 라즈베리, 딸기, 블랙베리, 허클베리, 보이즌베리, 멀베리, 구즈베리, 프레리 베리, 엘더베리, 로건베리, 듀베리, 석류, 파파야, 레몬, 라임, 탠저린, 패션프룻, 키위, 감, 커런트, 모과, 및 구아바, 또는 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 과일 쥬스를 포함하는 발효 음료를 생산하는 것을 포함한다.
일 구체예에서, 상기 방법은 약 1%, 약 2%, 약 3%, 약 5%, 약 10%, 약 15%, 약 20%, 약 25%, 약 30%, 약 35%, 약 40%, 약 50%, 약 60%, 약 65%, 약 70%, 약 75%, 또는 약 80 중량% 과일 쥬스를 포함하는 발효 음료를 생산하는 것을 포함한다.
몇몇 구체예에서, 상기 방법은 야채 쥬스, 대두, 맥아, 밀크, 씨리얼, 커피, 또는 당/물 혼합물 중 적어도 1종을 포함하는 발효 음료를 생산하는 것을 포함한다.
어떤 구체예에서, 상기 방법은 비영양성 감미료를 첨가하는 것을 포함한다. 몇몇 구체예에서, 상기 방법은 스테비아 레바우디아나(Stevia rebaudiana) 추출물, 스테비오사이드, 아스파탐, 사카린, 및 수크랄로스로 이루어진 군으로부터 선택된 비영양성 감미료를 첨가하는 것을 포함한다. 일 구체예에서 상기 방법은 비영양성 감미료 레바우디오사이드 A (Reb A)를 첨가하는 것을 포함한다. 본 발명의 또 다른 구체예에서, 상기 방법은 영양성 감미료를 첨가하는 것을 포함한다. 몇몇 구체예에서, 상기 방법은 수크로스, 프럭토스, 및 글루코스로 이루어진 군으로부터 선택된 비영양성 감미료를 첨가하는 것을 포함한다. 어떤 구체예에서, 상기 방법은 염, 식품-등급 산, 색소, 보존제, 아스코르브산, 에너지 증강제, 및 비타민으로 이루어진 군으로부터 선택된 첨가제를 첨가하는 것을 포함한다.
또 다른 측면에서, 본 발명의 원리는 발효되지 않은 동등한 음료에 비해 비타민 B12, 비타민 K, 폴레이트, 및 비오틴을 증가시키는 단계를 포함하는 방법에 의해 생산된 발효 음료를 제공한다. 몇몇 구체예에서, 본 발명의 원리는 비타민 B12, 비타민 K, 폴레이트, 및 비오틴을 생산할 수 있는 미생물로 음료를 발효시키는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조된 발효 음료를 제공한다. 특정 구체예에서, 본 발명의 원리는 외인성 비타민 B12, 비타민 K, 폴레이트, 및 비오틴을 첨가하지 않고, 음료의 비타민 B12, 비타민 K, 폴레이트, 및 비오틴 함량을 증가시키는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조된 발효 음료를 제공한다.
또 다른 측면에서, 본 발명의 원리는 생식 발효 쥬스를 제공한다. 일 구체예에서, 생식 발효 쥬스는 발효되지 않은 쥬스 동등물에 비해 증가된 비타민 B12, 비타민 K, 폴레이트, 및 비오틴을 포함한다. 또 다른 구체예에서, 생식 발효 쥬스는 증가된 비타민 B12, 비타민 K, 폴레이트, 및 비오틴을 생산할 수 있는 미생물을 포함한다. 어떤 구체예에서, 생식 발효 쥬스는 비타민 B12, 비타민 K, 폴레이트, 및 비오틴을 1일 권장 섭취량(RDI)의 적어도 1배 포함한다. 어떤 구체예에서, 생식 발효 쥬스는 외인성으로 첨가된 비타민 B12, 비타민 K, 폴레이트, 및 비오틴은 포함하지 않는다.
본 발명의 전술한 그리고 다른 특성, 측면, 및 장점들은 이하의 설명과 특허청구범위를 참조하면 더욱 명확히 이해될 것이다.
본 발명의 원리는 적어도 부분적으로는, 비타민을 생산하는 미생물로 음료를 발효시킴으로써, 비타민의 농도를 자연적으로, 그리고 유의적으로 증가시킬 수 있다는 놀라운 발견에 기초한 것이다. 그 결과, 음료에 비타민이 매우 풍부해지고, 풍미 변화는 거의 없으면서도 감미와 입안 감촉은 적어도 부분적으로 유지될 수 있다. 따라서, 본 발명의 원리는 발효되지 않은 동등한 음료에 비해 적어도 비타민 B12, 비타민 K, 폴레이트, 및 비오틴의 함량이 증가된 발효 음료 조성물을 제공하는 것이다.
본 명세서에서, "발효 음료(fermented beverage)"라 함은 일반적으로, 미생물에 의해 사용될 기질로서 당을 함유하는 용액 또는 분산액(dispersion)으로부터 유도되거나 생산된 용액 또는 분산액이다. 이러한 발효 음료의 전형적인 예로는 과일 쥬스를 들 수 있다. 다른 대안적인 구체예에서, 발효 음료는 자몽 쥬스, 체리 쥬스, 대황 쥬스, 바나나 쥬스, 패션프룻 쥬스, 여지 쥬스, 포도 쥬스, 사과 쥬스, 오렌지 쥬스, 망고 쥬스, 자두 쥬스, 프룬 쥬스, 크랜베리 쥬스, 파인애플 쥬스, 복숭아 쥬스, 배 쥬스, 살구 쥬스, 블루베리 쥬스, 라즈베리 쥬스, 딸기 쥬스, 블랙베리 쥬스, 허클베리 쥬스, 보이즌베리 쥬스, 멀베리 쥬스, 구즈베리 쥬스, 프레리 베리 쥬스, 엘더베리 쥬스, 로건베리 쥬스, 듀베리 쥬스, 석류 쥬스, 파파야 쥬스, 레몬 쥬스, 라임 쥬스, 탠저린 쥬스, 패션프룻 쥬스, 키위 쥬스, 감 쥬스, 커런트 쥬스, 모과 쥬스, 및 구아바 쥬스, 또는 이들의 조합으로부터 선택된다.
통상의 기술자에게 알려진 바와 같이, 물은 본 명세서에 개시된 음료의 기본 성분으로서, 대체로 그 안에 나머지 성분들이 용해, 유화, 현탁 또는 분산되어 있는 액체 주성분이다. 통상의 기술자들은 어떤 경우, 몇몇 성분들은 편의상 음료 제품 포뮬레이션에 첨가되는 성분의 원형으로 참조 설명되었음을 이해할 것이다. 이러한 원형은 완성된 음료 제품 내에서 발견되는 성분들과는 다른 형태일 수 있다. 예컨대, 오렌지 쥬스는 일반적으로 신선한 과일로부터 추출, 건조(dessication) 및 건조된 쥬스의 후속적인 재조성, 또는 쥬스의 농축에 이어 상기 농축물에 물을 첨가함으로서 제조된다. 예컨대 발효될 음료는 신선할 수 있고, 펄프를 함유하는 것이거나 또는 원심분리 또는 여과에 의해 펄프가 제거된 것일 수 있다.
본 명세서에서, "비타민"이라 함은 정상적인 성장과 영양에 필수적이고 섭식량에서는 제한된 으로만 요구되는 여하한 일군의 유기 화합물을 가리킨다. "비타민"이라는 용어는 식이 미네랄, 필수지방산 또는 필수 아미노산은 포함하지 않는다. 비타민은 그의 구조가 아니라 생물학적 활성에 의해서 분류되므로, 각각의 "비타민"은 상위개념의 표현으로서, 특정 비타민과 관련된 생물학적 활성을 모두 나타내는 몇몇 화합물들을 칭하는 것이다. 예컨대, "비타민 B12"라는 일반적 기술어에는, 화합물 시아노코발아민, 히드록소코발아민, 아데노실코발아민 또는 메틸코발아민이 포함된다. "비타민 K"라는 일반적 기술어에는 2-메틸-1,4-나프토퀴논 유도체, 예컨대, 필로퀴논 또는 메나퀴논이 포함된다. "폴레이트" (비타민 B9으로도 알려져 있음)라는 일반적 기술어에는 예컨대, 프테로일-L-글루탐산, 프테로일-L-글루타메이트, 또는 프테로일모노글루탐산과 같이, 그의 산화 상태에 따라 달라지는 다수의 엽산 유도체가 포함된다. 본 명세서에서, "비오틴" (CAS 등록 No. 58-85-5; 비타민 H, 바이오에피덤 및 코엔자임 R이라고도 알려져 있음)은 일반적 기술어인 비타민 B7을 가리키며, 테트라히드로티오펜 고리와 융합된 테트라히드로이미다졸론 고리로 이루어져 있다.
본 명세서에서, "증가된 비타민"이라 함은, 동일 용적의 표준 버젼, 예컨대 발효되지 않은 버젼, 예컨대 본 발명에 따른 발효 전의 출발 물질에 비해, 비타민이 증가된 음료를 가리킨다. 몇몇 구체예에서, 발효 음료는 비타민을 1일 권장 섭취량(RDI)의 약 1배, 약 2배, 약 3배, 약 4배, 약 5배, 약 6배, 약 7배, 약 8배, 약 9배, 약 10배, 약 15배, 내지 약 20배 포함한다. 비타민들은 상대적으로 서로 유사하거나 다른 양으로 증가될 수 있다. 4종의 비타민들 중 1종 이상은 각각 발효되지 않은 대응 음료에 비해 검출가능한 양으로 증가된다.
일 구체예에서, 비타민 B12는 1일 권장 섭취량(RDI)의 1배, 약 2배, 약 3배, 약 4배, 약 5배, 약 6배, 약 7배, 약 8배, 약 9배, 약 10배, 약 15배, 또는 내지 약20배 증가되고, 비타민 K는 1일 권장 섭취량(RDI)의 1배, 약 2배, 약 3배, 약 4배, 약 5배, 약 6배, 약 7배, 약 8배, 약 9배, 약 10배, 약 15배, 또는 내지 약20배로 증가되며, 폴레이트는 1일 권장 섭취량(RDI)의 1배, 약 2배, 약 3배, 약 4배, 약 5배, 약 6배, 약 7배, 약 8배, 약 9배, 약 10배, 약 15배, 또는 내지 약20배로 증가되고, 비오틴은 1일 권장 섭취량(RDI)의 1배, 약 2배, 약 3배, 약 4배, 약 5배, 약 6배, 약 7배, 약 8배, 약 9배, 약 10배, 약 15배, 또는 내지 약20배 증가된다, 또는 이들의 조합.
본 명세서에서, "발효되지 않은 동등한 음료"는 본 발명의 원리에 따른 발효 공정이 수행되지 않은 음료 또는 음료의 버젼이다.
본 명세서에서, "1일 권장 섭취량" (RDI)이라 함은 미국에서 각 연령 단계와 성별에 따른 건강한 개인의 97-98%에서 요구되는, 국립 식품영양 연구위원회(Food and Nutrition Board of the National Research Council)에 의해 충분한 것으로 고려되는 영양분의 1일 섭취 수준을 가리킨다.
본 명세서에서, "발효"라 함은 보다 간단한 유기 화합물의 생산을 야기하는 미생물에 의한 유기 물질의 분해이다. 발효는 대체로 혐기성 조건에서 일어나지만, 발효는 산소 존재 하에서도 일어나므로, 발효라는 용어가 절대혐기성 조건으로 한정되는 것은 아니다.
비타민과 관련하여 "외인성(exogenous)"이라는 표현은 조성물에 첨가되는 비타민을 의미한다. 비타민은 개별적, 선택적 및/또는 인공적으로 조성물에 보충될 수 있다. 비타민과 관련하여 "내인성(endogenous)"이라는 표현은 식품 또는 음료에 자연적으로 존재하는 비타민을 가리킨다.
본 명세서에서, "비영양성 감미료"는 일반적인 사용량으로는 유의적인 칼로리 함량을 제공하지 않는 것, 즉, 10 브릭스(Brix)의 당에 해당하는 감미를 달성하는데 8온스 섭취량의 음료 당 5 칼로리 미만을 내는 감미료를 가리킨다. 다양한 구체예에서, 발효 음료 조성물은 스테비아 레바우디아나(Stevia rebaudiana) 추출물, 스테비오사이드, 아스파탐, 사카린, 및 수크랄로스로부터 선택된 비영양성 감미료를 더 포함한다. 일 구체예에서, 발효 음료 조성물은 비영양성 감미료 레바우디오사이드 A (Reb A)를 포함한다.
본 명세서에서, "영양성 감미료"는 일반적인 사용량으로 유의적인 칼로리 함량을 제공할 수 있는 것, 즉, 10 브릭스의 당에 해당하는 감미를 달성하는데 8온스 섭취량의 음료 당 5 칼로리를 초과하는 감미료를 가리킨다. 다양한 구체예에서, 발효 음료 조성물은 수크로스, 프럭토스, 글루코스, 및 고-프럭토스 옥수수 시럽으로부터 선택된 영양성 감미료를 더 포함한다.
본 명세서에서, 브릭스 도(oBx)는 수용액의 당 함량이다. 1 브릭스 도는 용액 100 그램 중 수크로스 1 그램이며, 용액의 강도를 중량 퍼센트(% w/w)로 나타낸 것이다.
음료 및 다른 음료 제품들은 다른 수많은 특정 포뮬레이션 또는 조성을 가질 수 있음을 이해하여야 한다. 일반적으로, 음료는 적어도 물, 산미료, 및 풍미제를 포함한다. 본 발명의 원리에 따른 음료 제품에는 음료, 즉 즉시 음용 가능한 포뮬레이션, 음료 농축물 등이 포함된다. 적어도 구체예에 사용하는데 적합한 쥬스에는 예컨대, 과일, 채소 및 베리 쥬스가 포함된다. 쥬스를 사용하는 음료에서, 쥬스는 그 음료의 예컨대 약 0.2%, 약 0.5%, 약 1%, 약 2%, 약 3%, 약 5%, 약 10%, 약 15%, 약 20%, 약 25%, 약 30%, 약 35%, 약 40%, 약 50%, 약 60%, 약 70%, 내지 약 80 중량%의 수준으로 사용가능하다.
따라서, 본 발명의 원리는 발효되지 않은 동등한 음료에 비해 적어도 비타민 B12, 비타민 K, 폴레이트, 및 비오틴을 증가된 양으로 갖는 발효 음료를 제공한다. 감미료 첨가에 의해 맛 프로파일이 변경될 수 있는 음료들이 제공될 수 있다. 과일 쥬스와 같은 다양한 음료들이 제한된 수의 비타민을 함유하므로 건강한 식이를 유지하고 싶어하는 소비자들에게 덜 선호된다.
본 발명의 발효 음료 조성물을 제조하기 위해 표준 발효법이 이용될 수 있다. 음료의 발효 사례는 미국특허 No. 4210720, 미국특허 No. 4,544,633, 미국특허 No. 4,867,992; 미국특허 No. 7,427,397, 미국 특허공개 No. 20050180963, 미국 특허공개 No. 20090269438; EP 0089720, EP 0166238, EP 1625794, EP 1625795, 국제공개 No. WO2004001022, 및 국제공개 No. WO2012/036575에 설명되어 있으며, 이들 문헌은 본 발명에 참조병합된다. 발효 미생물의 증식은 호기 조건을 이용할 수 있으므로, 미생물이 제조 용기(들)에서 충분량의 산소를 이용할 수 있다. 발효 음료 포뮬레이션에 공기 또는 산소를 지속적으로 도입하기 위해 교반 및/또는 재순환을 적절히 이용할 수 있다. 발효 미생물은 또한 혐기 조건 하에서도 성장할 수 있으므로, 예컨대 질소 가스를 분사하는 것과 같은 공지 방법론을 이용하여 성장 환경으로부터 산소를 고갈시킬 수도 있다. 따라서, 본 발명의 원리는 발효되지 않은 동등한 음료에 비해 적어도 비타민 B12, 비타민 K, 폴레이트, 및 비오틴을 증가된 양으로 갖는 발효 음료를 생산하기 위해, 비타민을 생산할 수 있는 세균 등의 미생물과 함께 음료를 인큐베이션시키는 것을 포함하는 발효 음료의 제조 방법을 제공한다..
비타민을 생산할 수 있는 적어도 1종의 미생물이 이용될 수 있다. 발효에 의해 생산된 단일 비타민의 강화(enrichment)는 기술 분야에 공지이다. 그러나, 복수의 미생물 및 복수의 발효 단계를 사용하는 것과 관련된 문제를 해결하기 위해, 본 발명의 원리는 단일 미생물을 이용한 단일 발효 단계에 의해 음료 중 적어도 4종의 비타민의 함량을 자연적으로 증가시키기 위한 비타민-생산 미생물을 이용한다.
본 발명의 원리에 따라 사용가능한 비타민-생산 미생물들이 많이 알려져 있는데, 이들 미생물의 대부분은 프로피오니박테리움(Propionibacterium), 락토바실러스(Lactobacillus),and 락토코커스(Lactococcus.)와 같은 세균이며, 이들에 한정되는 것은 아니다. 일 구체예에서, 비타민 생산 미생물은 프로피오니박테리움 프로이덴라이히(Propionibacterium freudenreichii)이다. 일 구체예에서 상기 균주는 프로피오니박테리움 프로이덴라이히(Propionibacterium freudenreichii) CH15460 또는 그의 돌연변이주이다. 상기 균주는 독일생물자원센터(Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen (DSMZ) GmbH)에 수탁번호 DSM 26457로 기탁되어 있다.
본 발명의 문맥 상, "돌연변이주(mutant)"라 함은 예컨대 유전자 조작, 방사능 및/또는 화학적 처리 수단에 의해 본 발명의 균주(또는 모균주)로부터 유래될 수 있는 균주 또는 유래된 균주인 것으로 이해되어야 한다. 돌연변이주는 또한 자연발생적인 돌연변이주일 수도 있다. 돌연변이주는 예컨대 모균주와 동일하거나 향상된 특성(예컨대, B12, 비타민 K, 폴레이트 및 비오틴과 같은 비타민의 생산과 관련한)을 실질적으로 갖는 돌연변이주와 같이 기능적으로 동등한 돌연변이주인 것이 바랄ㅁ직하다. 이러한 돌연변이주는 본 발명의 일부이다. 특히, "돌연변이주"라는 용어는 자연발생적인 돌연변이주 또는 본 발명의 균주를 에탄 메탄 설포네이트(EMS) 또는 N-메틸-N'-니트로-N-니트로구아니딘(NTG)와 같은 화학적 돌연변이원 또는 UV광선으로 처리하는 것을 포함하는 통상적으로 사용되는 돌연변이 처리에 의해 수득된 균주를 가리킨다. 돌연변이주는 수 회에 걸쳐 돌연변이 처리된 것일 수 있으나 (단일 처리라 함은 스크리닝/선별 단계를 수반하는 하나의 돌연변이 단계인 것으로 이해되어야 한다), 현재로서는, 20회 이하, 또는 10회 이하, 또는 5회 이하의 처리 (또는 스크리닝/선별 단계)를 수행하는 것이 바람직하다. 바람직한 돌연변이주에서, 모균주와 비교할 때 다른 뉴클레오타이드로 대체되거나, 결실된 세균 게놈의 뉴클레오타이드는 1% 미만, 0.1% 미만, 0.01% 미만, 0.001% 미만, 또는 심지어 0.0001% 미만인 것이 바람직하다.
기술분야에 널리 알려진 바와 같이, 발효는 세균 피. 프로이덴라이히(P. freudenreichii)와 같은 미생물을 배지 (예컨대 과일 쥬스와 같은 발효되지 않은 음료)에 첨가함으로써, 미생물로 하여금 탄소원을 알코올 및 다른 분자들로 전환시키도록 함으로써 달성된다. 배양체 중 비타민 B12 및 폴레이트의 생산은, 전술한 바와 같이, 예컨대 본 발명에 참조 병합된 Hugenschmidt 등의 문헌 및 Sybesma 등의 문헌에서 각각 논의된 바 있는 호기 조건 하에서 연구된 바 있다.
비타민을 생산할 수 있는 세균은 일반적으로 약 3.0 내지 7.0의 pH 범위에서 성장 및 발효한다. 발효는 자연발생적으로 진행되거나 또는 미리 발효된 배양체를 접종함으로써 개시될 수 있는데, 후자의 경우 발효되지 않은 음료에 기술 분야에 알려진 바와 같이 집단을 예컨대 약 106 내지 약 107 cfu/ml 쥬스의 양으로 포함시킬 수 있다. 세균 집단의 성장을 돕기 위해 통기시키면서 인큐베이션을 진행할 수 있다. 발효 온도는 대개 20℃ 내지 40℃이며, 발효 공정의 기간은 예컨대 수 시간으로부터 1일 초과, 또는 2일 초과 또는 3일 초과 또는 4일 초과 또는 5일 초과 또는 6일 초과 또는 7일 초과 또는 8일 초과 이상 또는 수 주일에 달할 수 있다.
따라서, 발효 후, 본 발명의 원리는 적어도 비타민 B12, 비타민 K, 폴레이트, 및 비오틴의 비타민 함량이 증가됨으로 해서, 감미는 유지하면서 영양학적으로 개선된 음료를 제공하는, 발효 음료 조성물을 제공한다. 예컨대, 비타민 B12, 비타민 K, 폴레이트, 및 비오틴 함량이 1일 권장 섭취량(RDI)의 1배를 초과하는 과일 쥬스가 제공될 수 있다. 대안적인 구체예에서, 본 발명의 원리를 이용하여 적어도 비타민 B12, 비타민 K, 폴레이트, 비오틴, 그리고 몇몇 구체예에서 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9종 이상의 부가적인 비타민을 자연적으로 강화된(enriched) 농도로 포함하는, 발효 음료를 생산할 수 있다. 몇몇 구체예에서, 본 발명의 원리를 이용하여, 탄산 드링크 및 비탄산 무알콜 드링크, 스파클링(fountain) 음료, 냉동형 즉석 음용 음료, 커피 음료, 차 음료, 유제품 음료, 분말화된 소프트 드링크 및 액상 농축물, 맛첨가(floavored) 물, 강화수(enhanced waters), 과일 쥬스 및 과일 쥬스-맛 첨가 드링크, 스포츠 드링크 및 알코올 제품에서 증가된 비타민 함량을 제공할 수 있다. 통상의 기술자에게 이해되는 바와 같이, 이들 음료들은 어느 것이든 본 명세서에 기재된 방법에 따라 발효될 출발물질이 될 수 있으며 또는 발효 음료가 첨가될 음료이다.
일 구체예에서, 발효 음료 조성물는 "생식 발효 음료(raw fermented beverage)"이다. 본 명세서에서, "생식(raw)"이라 함은 가공되거나 정제되지 않은 것을 의미한다. 본 명세서에 기재된 음료 제품의 천연의 구체예는 이들이 인공적이거나 합성적인 것을 전혀 함유하지 않았다는 의미에서 천연이라는 것이다. 따라서, 본 명세서에서, "천연(natural)" 음료 조성물은 다음의 지침에 따라 정의된다: 천연 성분용 생식 재료는 자연에서 유래하거나 자연에 존재한다. 발효 및 효소와 관련된 생물학적 합성을 이용할 수 있으나, 화학 시약에 의한 합성은 이용하지 않는다. 인공 색소, 보존제, 및 풍미제는 천연 성분으로 간주하지 않는다.
발효 후, 저온살균(pasteurization), 여과, 원심분리 또는 균질화와 같은 한 가지 이상의 발효후(post-fermentation) 가공 단계를 이용할 수 있다. 예컨대, 몇 가지 저온살균법이 흔히 이용되고 있다(예컨대, 본 발명에 참조 병합된 미국 특허 Nos. 4,830,862 및 4,925,686 참조). 한 가지 흔한 방법은 열교환기 플레이트에 인접 위치한 튜브에 쥬스를 통과시켜, 쥬스를 가열 표면과 직접 접촉하지 않는 상태로 가열하는 방식이다. 또 다른 방법은, 유입되는 저온살균되지 않은 쥬스를 예열하기 위해 저온살균된, 뜨거운 쥬스를 이용한다. 예열된 쥬스는 증기 또는 열슈에 의해 저온살균 온도까지 더 가열된다. 일반적으로, 미생물의 수를 감소시키고 개별 용기에 쥬스를 충전시키기 위해서는 185 내지 201.2℉ (85-94℃)에서 30초간 처리하는 것이 적당하다. 별법으로, 발효 음료에 존재하는 미생물의 적어도 약 20%는 하나 이상의 분리기(separator)를 이용하여 제거된다. 발효 음료로부터 미생물-함유 잔사를 제거하는데 이용가능한 분리기의 예로는 세디멘터, 디캔터, 원심분리기, 하이드로사이클론, 체(sieves), 필터, 멤브레인 및 프레스를 들 수 있다. 따라서, 일 구체예에서, 이 방법은 비타민을 생산할 수 있는 미생물을 제거하는 가공후(post-processing) 단계를 포함한다. 몇몇 구체예에서, 미생물은 발효 도중에 발효 반응으로부터 제거될 수 있는 반면, 또 다른 구체예에서, 미생물은 발효 완료 후 제거된다.
성분들은 적어도: 물리 공정, 발효 및 효소성분해(enzymolysis)를 비롯한 어떤 특정한 기술을 통해 가공되거나 정제될 수 있다. 적절한 가공 및 정제 기술에는 적어도: 흡수, 흡착, 응집(agglomeration), 원심분리, 쵸핑, 조리(굽기, 튀기기, 삶기, 로스팅), 냉각, 절단, 크로마토그래피, 코팅, 결정화, 분해(digestion), 건조(분무, 동결건조, 진공), 증발, 증류, 전기영동, 유화, 캡슐화, 추출, 사출, 여과, 발효, 그라인딩, 주입(infusion), 침출(maceration), 미생물(렌넷, 효소), 혼합, 박리(peeling), 삼출(percolation), 냉장/냉동, 압착, 침지(steeping), 세척, 가열, 혼합, 이온교환, 동결건조, 삼투, 침전, 염석, 승화, 초음파처리, 농축, 응집(flocculation), 균질화, 재조성(reconstitution), 효소성 분해 (자연에서 발견된 효소를 이용)가 포함된다. 가공보조제(현재 식품 성분의 특징이나 유용성을 증강시키기 위한 제조 보조제로서 사용되는 물질로서 정의되며, 여기에는 투명화제, 촉매, 응집제, 여과 보조제 및 결정화 저해제 등이 포함된다. (21 CFR §170.3(o)(24) 참조)는 부수적인 첨가제이며 적절히 제거된다면 사용가능하다.
감미료, 또는 고강도 감미료라고도 칭해지는 비영양성 감미료는 감미를 수크로스의 감미의 몇 배로 증가시키는 물질이다. 고강도 감미료의 예로는 사카린, 시클라메이트, 아스파탐, 모나틴, 알리탐, 아세술팜 칼륨, 수크랄로스, 타우마틴, 스테비오사이드, 글리세리진, 수크랄로스, 및 네오탐을 들 수 있다. 따라서, 과일 쥬스, 스포츠 드링크 및 무알콜 드링크와 같은 음료는 음료의 원료 성분에는 자연적으로 존재하지 않을 수 있는 비영양성 감미료로 감미되며 따라서 일반적으로 많은 소비자들에게 바람직하지 못한 것으로 간주되고 있다. 이와 대조적으로, 영양성 감미료는 일반적으로 천연 물질을 가리킨다. 영양성 감미료의 예로는 글루코스, 프럭토스, 말토스, 갈락토스, 말토덱스트린, 트레할로스, 프럭토-올리고당, 및 트리오스를 들 수 있다. 음료에서 비영양성 감미료의 사용이 우세하고 대중적이기 때문에, 이들 비영양성 감미료를 함유하는 음료의 맛 프로파일을 변경하기 위한 몇 가지 공정이 설명되어 왔다.
본 명세서에서, "첨가제(additive)"라 함은 식품의 맛과 외관을 개선하거나 풍미를 보존하기 위해 식품에 첨가되는 물질 또는 식품 첨가제를 의미한다. 몇몇 구체예에서, 발효 음료 조성물은 염, 식품-등급 산, 색소, 보존제, 아스코르브산, 에너지 증강제, 및 비타민으로 이루어진 군으로부터 선택된 첨가제를 더 포함한다. 또한, 일반적으로 풍미제, 전해질, 맛물질(tastents), 맛차단제, 풍미 증강제, 카보네이션 또는 카페인을 비롯한 다른 성분들을 특정 음료 구체예의 포뮬레이션에 첨가하는 것도 하나의 옵션이다.
일단 제조되면, 발효 음료는 그 자체로 음료로서 사용되거나 또는 1종 이상의 다른 음료와 혼합될 수 있다. 본 명세서에 개시된 특정 구체예의 음료들에 발포성을 부여하기 위해 이산화탄소가 이용될 수 있다. 음료를 탄산화하기 위한 기술 분야에 공지인 기술 및 탄산화 장비는 어느 것이든 이용가능하다. 열처리된 탄수화물로 인해 캬라멜 색상에 유래하는 암갈색을 일반적으로 나타내는 콜라 음료 역시 본 발명의 원리에 따른 증가된 비타민 함량 방법에 따른 잇점을 누릴 수 있다.
본 명세서에 설명된 정의 및 방법은 본 발명을 보다 잘 규정하고 통상의 기술자가 본 발명의 개시 내용을 실시하는데 있어 지침을 제공하기 위한 것이다. 달리 언급되지 않는 한, 본 명세서에 사용된 용어들은 관련 기술 분야의 통상의 기술자에 의해 통상적으로 이해되는 바에 따른다.
몇몇 구체예에서, 본 발명의 개시 내용의 특정 구체예를 설명 및 청구하는데 사용되는, 분자량, 반응 조건 등 성분의 양이나 특성을 표현하는 숫자들은 몇몇 경우 "약"이라는 용어에 의해 변경될 수 있음을 이해하여야 한다. 몇몇 구체예에서, "약"이라는 용어는 어떤 값이 그 값을 구하는데 이용된 장치나 방법에 있어서 평균값의 표준 편차를 포함하는 것을 가리키는데 사용된다. 몇몇 구체예에서, 상세한 설명 및 첨부된 특허청구범위에 제시된 수치 파라미터들은 특정 구체예에 의해 수득될 소망 특성에 따라 달라질 수 있는 근사값이다. 몇몇 구체예에서, 수치 파라미터들은 보고된 유의적인 자릿수(digits)의 수 및 통상적인 반올림 규칙을 감안하여 고려하여야 한다. 본 발명의 몇몇 구체예들에 대해 광범위하게 제시된 수치 범위와 파라미터가 근사치임에도 불구하고, 특정 실시예에 제시된 수치 값은 실시가능할 정도로 정확한 것으로 보고되었다. 본 발명의 몇몇 구체예에 제시된 수치 값은 그들의 대응하는 테스트 측정시 발견되는 표준편차로부터 불가피하게 야기되는 어떤 오차를 포함할 수 있다. 본 명세서의 여러 값들의 범위 인용은 단지 그 범위에 속하는 각각의 개별적인 값들을 개별적으로 칭하는 축약법 역할을 하도록 의도된데 불과하다. 본 명세서에서 달리 언급되지 않는 한, 각각의 개별적인 값은 그 값이 개별적으로 본 명세서에 인용된 것처럼 본 명세서에 병합된다.
몇몇 구체예에서, 특정 구체예를 설명하기 위한 맥락에서 사용되는 관사 "a" 및 "an" 및 "the" 및 유사한 용어는 달리 명시되지 않는 한 단수와 복수 양자 모두를 아우르는 것으로 한다. 몇몇 구체예에서, 특허청구범위를 비롯하여 본 명세서에서 사용되는 "또는"이라는 용어는 대안만을 언급하는 것이거나, 그 대안이 상호 배타적인 것이 아닌 한, "및/또는"을 의미하도록 의도된다.
"포함하다", "갖다", "포괄하다" 등의 용어는 연결되는 동사와 개방형으로 연결되는 표현이다. "포함하다", "포함하는", "갖다", "갖는", "포괄하다", "포괄하는"과 같이 이들 동사가 1개 이상 사용되는 형식 또는 문장 역시도 개방형이다. 예컨대, 하나 이상의 단계를 "포함하는", "갖는" 또는 "포괄하는" 어떤 방법은 그 하나 이상의 단계만을 포함하는 것으로 한정되는 것이 아니라, 명시되지 않은 다른 단계들도 커버할 수 있는 것이다. 마찬가지로, 하나 이상의 특성을 "포함하는", "갖는" 또는 "포괄하는" 어떤 조성물 또는 장치는 그 하나 이상의 특성만을 포함하는 것으로 한정되는 것이 아니라, 명시되지 않은 다른 특성들도 커버할 수 있는 것이다.
본 명세서에 설명된 모든 방법들은 달리 명시되거나 문맥상 명백히 모순되지 않는 한, 어떠한 적절한 순서로든 실시가능하다. 본 명세서의 특정 구체예와 관련하여 제공된 임의의 그리고 모든 예시 또는 예시적인 언어(예컨대 ".와 같은")의 사용은 단지 본 발명의 개시 내용을 보다 잘 설명하도록 의도된 것일 뿐, 달리 청구범위에 명시된 본 발명의 개시 범위에 어떤 제한을 가하도록 의도된 것이 아니다.
본 명세서에 개시된 본 발명의 대안적인 요소 또는 구체예들의 그룹화는 어떤 한정요소로 작용하여서는 아니된다. 각 그룹의 구성 멤버는 개별적으로 칭해지고 청구될 수 있으며 또는 본 명세서에서 발견되는 다른 그룹의 구성 멤버 또는 다른 요소들과 조합적으로 칭해질 수도 있다. 어떤 그룹의 하나 이상의 구성 멤버들은 편의상 또는 특허성의 이유로 그룹에 포함되거나 또는 그룹으로부터 삭제될 수 있다.
이제까지 본 발명의 개시 내용을 상세히 설명하였으나, 첨부된 특허청구범위에 정의된 본 발명의 개시 내용 범위를 벗어나지 않는 한 변경, 변화 및 동등한 구체예들이 가능함이 명백하다. 또한, 본 명세서의 모든 예시는 비제한적인 예시로서 이해되어야 한다.
실시예
본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기 위해 다음에 비제한적인 실시예들을 제공한다. 통상의 기술자들은 후술하는 실시예에 개시된 기술들이 본 발명의 개시내용을 실시하는데 있어서 잘 기능하는 것으로 본 발명자들에 의해 밝혀진 접근법을 대표하는 것이며, 따라서 본 발명의 실시태양의 구체적인 예로서 간주될 수 있음을 이해할 것이다. 그러나, 본 발명의 개시내용에 비추어 통상의 기술자들은 개시된 특정 구체예에 대해 많은 변화가 가해질 수 있음과 그럼에도 본 발명의 정신과 범위를 벗어남이 없이 유사한 결과가 얻어질 수 있음을 이해할 것이다.
실시예 1
균주들
비타민-강화 발효에 사용되는 배양체는 프로피오니박테리움 프로이덴라이히(Propionibacterium freudenreichii) CH15460였다. 이 균주는 Chr Hansen 컬쳐 컬렉션으로부터 수득된 8종의 다른 프로피오니박테리움(Propionibacterium)으로부터 선별되었다. 이 균주를 독일생물자원센터(Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen (DSMZ) GmbH)에 수탁번호 DSM 26457로 기탁하였다. 이 균주의 돌연변이주 역시 본 발명의 방법에 사용될 수 있다.
쥬스 발효
기술 분야에 잘 알려진 바와 같이 풍부한 배양 배지(RMS 배지)에서 성장한 프로피오니박테리움 프로이덴라이히(Propionibacterium freudenreichii) 배양체 1% 또는 10% (v/v)를 과일 쥬스에 접종함으로써 초기 과일 쥬스 발효를 실시하였다. 이 배양체를 먼저 원심분리하고 대응하는 쥬스에 재현탁시켜 풍부한 배지가 쥬스 발효에 이용되는 것을 피하였다. 쥬스 발효물을 30℃에서 5-8 일간 인큐베이션하고 비타민 분석을 위해 샘플을 정기적으로 채취하였다. 이 샘플들을 80℃에서 10분간 가열하여 프로피오니박테리움(Propionibacterium)의 추가 성장을 중단시키고 분석 전에 4℃에서 보관하였다. 모든 과일 쥬스들은 상업적으로 구입가능한 100% 저온살균된 쥬스였다.
비타민의 분석
독일, 베를린에 소재하는 SGS Institut Fresenius의 상업 실험실에서 특수 미생물 분석을 이용하여, 비타민 B12, 폴레이트 및 비오틴 함량을 일반적으로 측정하였다. 비타민 K2 함량은 GC-MS에 의해 분석하였다.
실시예 2
피. 프로이덴라이히(P. freudenreichii)(균주 CHCC15460 및 균주 PA)를 이용한 발효에 의한 비타민 B12 생산을 오렌지 쥬스에서 평가하였다(표 1). 세균 스타터 컬쳐로 접종 후 5-8일째에, 발효된 오렌지 쥬스 샘플들을 비타민 함량, pH, 및 풍미 프로파일에 대해 분석하였다. 샘플들을 호기적 또는 혐기적으로 배양하였다. 호기 배양시에는 보충 산소를 살포하거나 또는 저용량 배양체를 진탕함으로써 주변 조건에서 통기시켰다. 혐기 배양시에는 질소 가스를 살포하거나 또는 진탕없이 플라스크에 가득차게 성장시켰다. 발효 후 샘플들은 풍미 및 pH는 거의 또는 전혀 변함이 없으면서 비타민 B12 함량은 유의적으로 증가한 것으로 나타났다. 또한, 호기적으로 성장한 샘플들은 비타민 생산이 유의적으로 증가한 것으로 나타나지 않았다.
실시예 3
피. 프로이덴라이히(P. freudenreichii)(균주 CHCC15460 및 균주 PA)를 이용한 발효에 의한 비타민 B12 생산을 바나나 쥬스에서 평가하였다 (표 2). 세균 스타터 컬쳐를 보통(normal) 용량 (1% v/v) 또는 과다(heavy) 용량 (10% v/v)으로 접종한 후 5-8일 째에, 발효된 바나나 쥬스 샘플들을 비타민 함량, pH, 및 풍미 프로파일에 대해 분석하였다. 샘플들을 호기적 또는 혐기적으로 배양하였다. 호기 배양시에는 보충 산소를 살포하거나 또는 저용량 배양체를 진탕함으로써 주변 조건에서 통기시켰다. 혐기 배양시에는 질소 가스를 살포하거나 또는 진탕 없이 플라스크에 가득차게 성장시켰다. 균주 CHCC15460은 균주 PA보다 비타민 B12를 유의적으로 더 많이 생산하였고 풍미 또는 pH 변화는 거의 일으키지 않았다. 균주 CHCC15460은 산소의 존재 또는 부재 하의 발효에 대해 다양한 반응을 나타내었으며, 샘플 발효에 스타터 컬쳐를 과다 용량으로 접종한 경우, 비타민 B12 생산량이 2- 내지 5배 증가하였다. 이와 대조적으로, 균주 PA는 전체적으로 더 적은 양의 비타민 B12를 생산하였으며 약간의 pH 감소를 일으켰다. 또한, 균주 PA는 발효 샘플이 호기적으로 배양될 경우 비타민 B12 생산을 유의적으로 증가시킨 것으로 나타났다. 그러나, 균주 CHCC15460와 달리, 균주 PA 스타터 컬쳐를 과다 접종하여 발효시킨 샘플들은 풍미 프로파일에 있어 바람직하지 못한 변화를 나타내었다.
실시예 4
피. 프로이덴라이히(P. freudenreichii)(균주 CHCC15460 및 균주 PA)를 이용한 발효에 의한 비타민 B12 생산을 토마토 쥬스에서 평가하였다(표 3). 세균 스타터 컬쳐로 접종 후 5-8일째에, 발효된 오렌지 쥬스 샘플들을 비타민 함량, pH, 및 풍미 프로파일에 대해 분석하였다. 샘플들을 호기적 또는 혐기적으로 배양하였다. 호기 배양시에는 보충 산소를 살포하거나 또는 저용량 배양체를 진탕함으로써 주변 조건에서 통기시켰다. 혐기 배양시에는 질소 가스를 살포하거나 또는 진탕없이 플라스크에 가득차게 성장시켰다. 균주 CHCC15460는 균주 PA에 비해 비타민 B12를 유의적으로 더 많이 생산하였고 풍미에 있어서는 거의 또는 전혀 변화를 일으키지 않았으며 pH는 단지 약간만 증가시켰다. 이와 대조적으로, 균주 PA는 전체적으로 비타민 B12를 유의적으로 더 적은 양으로 생산하였고 약간의 pH 감소를 일으켰다. 또한, 발효 샘플들을 산소화 함께 배양시킨 경우, 균주 CHCC15460는 비타민 B12를 더 많이 생산한 반면, 균주 PA는 동일한 조건 하에서 비타민 B12를 덜 생산하였다. 마지막으로, 균주 PA로 발효된 샘플들은 달콤하고, 기분 좋은 맛을 냈다.
실시예 5
피. 프로이덴라이히(P. freudenreichii)(균주 CHCC15460)를 이용한 발효에 의한 비타민 생산을 다양한 쥬스에서 평가하였다(표 4). 세균 스타터 컬쳐로 접종 후 5-8일째에, 발효된 과일 쥬스 샘플들을 비타민 함량 및 pH에 대해 분석하였다. 오렌지, 바나나, 및 토마토 쥬스의 이중 샘플들 (표시된 경우)을 SARTORIUS
Figure pct00001
발효기에서 배양하였다. 모든 샘플들은 산출된 경우, 유의적인 수준의 비타민 B12, 비타민 B6, 비타민 K2, 및 비오틴을 나타내었다. 이에 더해, 모든 샘플들에서 pH는 변화가 없거나 약간만 증가하였다.
실시예 6
피. 프로이덴라이히(P. freudenreichii)(균주 CHCC15460)를 이용한 발효에 의한 비타민 생산을 다양한 쥬스에서 평가하였다(표 5). 세균 스타터 컬쳐로 접종 후 5-8일째에, 발효된 과일 쥬스 샘플들을 비타민 함량 및 pH에 대해 분석하였다. 모든 샘플들은 산출된 경우, 유의적인 수준의 비타민 B12, 비타민 B6, 비타민 K2, 및 비오틴을 나타내었다. 또한, 모든 샘플들에서 pH는 약간 내지 보통 변하였다. 마지막으로, 망고 및 오렌지 쥬스 샘플들은 두 가지 모두 낮은 용량의 스타터 컬쳐를 접종하였을 때 비타민 함량이 감소하였고, 레드 비트 쥬스는 높은 용량의 스타터 컬쳐를 접종하였을 때 감소된 비타민 K2 수준을 나타내었다.
실시예 7
피. 프로이덴라이히(P. freudenreichii)(균주 CHCC15460)를 이용한 발효에 의한 비타민 생산을 오렌지 쥬스 및 망고 쥬스에서 평가하였다 (표 6). 세균 스타터 컬쳐로 접종 후 제3일, 제5일 및 제6일에, 발효된 과일 쥬스 샘플들을 비타민 함량에 대해 분석하였다. 모든 샘플들은 접종 후 단 3일 경과 후에 비타민 B12 함량의 유의적인 증가를 나타내었다. 두 가지 쥬스들 모두 나중 시점에서는 비타민 B12 함량이 거의 또는 전혀 변화하지 않은 것으로 나타났다. 발효 후 망고 쥬스 샘플들에서 비타민 B6 함량은 거의 변화하지 않은 것으로 나타난 반면, 비타민 K, 폴레이트, 및 비오틴은 유의적인 증가한 것으로 탐지되었다. 이와 대조적으로, 오렌지 쥬스는 발효 후 비타민 K 수준에서 아무런 변화도 나타내지 않았다.
Figure pct00002
Figure pct00003
Figure pct00004
Figure pct00005
Figure pct00006
Figure pct00007
참고문헌
다음의 참고문헌들은 이들이 본 명세서에 제시된 내용에 대한 예시적인 공정 또는 기타 보충적인 상세사항을 제공하는 한도에서, 본 발명에 특별히 참조 병합된다.
미국특허공개 No. 2005/0180963
미국특허공개 No. 2009/0269438
미국특허 No. 4,210,720
미국특허 No. 4,544,633
미국특허 No. 4,830,862
미국특허 No. 4,925,686
미국특허 No. 6,492,141
미국특허 No. 7,371,547
미국특허 No. 7,427,397
미국특허 No. 7,670,814
미국특허 No. 7,718,407
미국특허 No. 7,981,657
유럽특허 EP0087920
유럽특허 EP0668359
유럽특허 EP1625794
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국제 IP기구 공개 WO2004/001022
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Santos 등, Appl . Environ . Microbiol ., 74(10):3291-3294, 2008.
Sybesma 등, Metabolic Engineering, 6:109-115, 2004.
기탁 및 엑스퍼트 솔루션
프로피오니박테리움 프로이덴라이히(Propionibacterium freudenreichii) CHCC15460 균주를 2012년 10월 4일 자로, 독일 데-38124 브라운쉬바이크 인호펜슈트라세 7베에 소재하는 독일생물자원센터(Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen (DSMZ) GmbH)에 기탁하여 수탁번호 DSM 26457을 부여받았다.
출원인은 하기 언급된 기탁 미생물들의 샘플들이 특허 허여 전까지 오직 엑스퍼트(전문가)에게만 제공될 것을 요구한다.

Claims (31)

  1. 발효되지 않은 동등한 음료에 비해 증가된 비타민 B12, 비타민 K, 폴레이트, 및 비오틴을 포함하되, 외인성 비타민 B12, 비타민 K, 폴레이트, 또는 비오틴은 첨가되지 않은 것인 발효 음료 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 발효 음료는 비타민 B12, 비타민 K, 폴레이트, 및 비오틴을 1일 권장 섭취량의 약 1배 내지 약 20배 포함하는 것인 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 발효 음료는 과일 쥬스인 것인 조성물.
  4. 제3항에 있어서, 과일 쥬스는 자몽, 체리, 대황, 바나나, 패션프룻, 여지, 포도, 사과, 오렌지, 망고, 자두, 프룬, 크랜베리, 파인애플, 복숭아, 배, 살구, 블루베리, 라즈베리, 딸기, 블랙베리, 허클베리, 보이즌베리, 멀베리, 구즈베리, 프레리 베리, 엘더베리, 로건베리, 듀베리, 석류, 파파야, 레몬, 라임, 탠저린, 패션프룻, 키위, 감, 커런트, 모과, 및 구아바, 또는 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 과일로부터 수득된 쥬스인 것인 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 발효 음료는 과일 쥬스를 약 1% 내지 약 80 중량% 포함하는 것인 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 발효 음료는 야채 쥬스, 대두, 맥아, 밀크, 씨리얼, 커피, 또는 당/물 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 비영양성 감미료를 포함하는 것인 조성물.
  8. 제7항에 있어서, 비영양성 감미료는 스테비아 레바우디아나(Stevia rebaudiana) 추출물, 스테비오사이드, 아스파탐, 사카린, 및 수크랄로스로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 조성물.
  9. 제1항에 있어서, 영양성 감미료를 포함하는 것인 조성물.
  10. 제9항에 있어서, 영양성 감미료는 수크로스, 프럭토스, 및 글루코스로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 조성물.
  11. 제1항에 있어서, 염, 식품-등급 산, 색소, 보존제, 아스코르브산, 에너지 증강제, 및 비타민으로 이루어진 군으로부터 선택된 첨가제를 포함하는 것인 조성물.
  12. 발효되지 않은 동등한 음료에 비해 증가된 비타민 B12, 비타민 K, 폴레이트, 및 비오틴을 포함하는 발효 음료의 제조방법으로서, 비타민 B12, 비타민 K, 폴레이트, 및 비오틴을 생산할 수 있는 미생물로 음료를 포함시키는 것을 포함하되, 외인성 비타민 B12, 비타민 K, 폴레이트, 또는 비오틴은 첨가하지 않는 것인 방법.
  13. 제12항에 있어서, 발효 음료는 비타민 B12, 비타민 K, 폴레이트, 및 비오틴을 1일 권장 섭취량의 약 1배 내지 약 20배 포함하는 것인 방법.
  14. 제12항에 있어서, 미생물은 세균인 것인 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 세균은 프로피오니박테리움(Propionibacterium) 속의 세균인 것인 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 세균은 프로피오니박테리움 프로이덴라이히(Propionibacterium freudenreichii)인 것인 방법.
  17. 제12항에 있어서, 음료로부터 미생물을 제거하는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
  18. 제12항에 있어서, 발효 음료는 과일 쥬스인 것인 방법.
  19. 제18항에 있어서, 과일 쥬스는 자몽, 체리, 대황, 바나나, 패션프룻, 여지, 포도, 사과, 오렌지, 망고, 자두, 프룬, 크랜베리, 파인애플, 복숭아, 배, 살구, 블루베리, 라즈베리, 딸기, 블랙베리, 허클베리, 보이즌베리, 멀베리, 구즈베리, 프레리 베리, 엘더베리, 로건베리, 듀베리, 석류, 파파야, 레몬, 라임, 탠저린, 패션프룻, 키위, 감, 커런트, 모과, 및 구아바, 또는 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 과일로부터 수득된 쥬스인 것인 방법.
  20. 제12항에 있어서, 발효 음료는 과일 쥬스를 약 1% 내지 약 80 중량% 포함하는 것인 방법.
  21. 제12항에 있어서, 발효 음료는 야채 쥬스, 대두, 맥아, 밀크, 씨리얼, 커피, 또는 당/물 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 방법.
  22. 제12항에 있어서, 비영양성 감미료를 첨가하는 단계를 포함하는 방법.
  23. 제22항에 있어서, 비영양성 감미료는 스테비아 레바우디아나(Stevia rebaudiana) 추출물, 스테비오사이드, 아스파탐, 사카린, 및 수크랄로스로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 방법.
  24. 제12항에 있어서, 영양성 감미료를 첨가하는 단계를 포함하는 방법.
  25. 제24항에 있어서, 영양성 감미료는 수크로스, 프럭토스, 및 글루코스로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 방법.
  26. 제12항에 있어서, 염, 식품-등급 산, 색소, 보존제, 아스코르브산, 에너지 증강제, 및 비타민으로 이루어진 군으로부터 선택되는 첨가제를 첨가하는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
  27. 제12항에 기재된 방법에 의해 제조되는 조성물.
  28. 발효되지 않은 쥬스 동등물에 비해 증가된 비타민 B12, 비타민 K, 폴레이트, 및 비오틴을 함유하는 생식 발효 쥬스로서, 상기 발효 쥬스는 비타민 B12, 비타민 K, 폴레이트, 및 비오틴을 생산할 수 있는 미생물을 더 포함하는 것인 생식 발효 쥬스.
  29. 제28항에 있어서, 비타민 B12, 비타민 K, 폴레이트, 및 비오틴을 1일 권장 섭취량에 비해 적어도 1배 증가된 양으로 포함하되, 외인성 비타민 B12, 비타민 K, 폴레이트, 또는 비오틴는 첨가되지 않은 것인 생식 발효 쥬스.
  30. 제16항에 있어서, 상기 세균은 독일생물자원센터(Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen (DSMZ) GmbH)에 수탁번호 DSM 26457호로 기탁된 프로피오니박테리움 프로이덴라이히(Propionibacterium freudenreichii) CHCC15460 균주 및 그의 돌연변이주로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 방법.
  31. 독일생물자원센터(Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen (DSMZ) GmbH)에 수탁번호 DSM 26457호로 기탁된 프로피오니박테리움 프로이덴라이히(Propionibacterium freudenreichii) CHCC15460 균주 및 그의 돌연변이주로 이루어진 군으로부터 선택되는 유산균 균주.
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