KR20180098205A - 체중 조절용 식품 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 체중 증가용 식품 조성물에 관한 것으로, 분리대두단백, 결정과당분말, 카제인나트륨 및 멀티비타민을 포함하는 상기 식품 조성물은 부작용은 없으면서 체중 및 근육량을 증가시키는 효능이 있으므로, 저체중 상태의 소아, 청소년 및 성인을 위한 체중 증가 용도로 유용하게 사용될 수 있다.

Description

체중 조절용 식품 조성물 {FOOD COMPOSITION FOR CONTROLLING BODY WEIGHT}

본 발명은 분리대두단백, 결정과당분말, 카제인나트륨 및 멀티비타민을 포함하는 체중 조절용 식품 조성물에 관한 것이다.

산업화와 식습관 변화로 인하여 많은 현대인들이 비만으로 건강을 위협받고 있지만, 반대로 저체중으로 인하여 고민하는 사람들도 많이 존재한다. 저체중인 사람은 면역계가 약화되어 결핵, 간염 및 감기 등의 감염성 질환에 걸리기 쉽고, 빈혈, 골다공증, 생식문제 및 영양 결핍 등의 위험이 증가한다. 특히 소아기에 저체중이 지속되면 성장장애를 유발할 수 있으며, 사춘기의 2차 성징에 영향을 미치고, 골 성숙도에 문제를 유발하여 키 성장에 악영향을 미치게 된다. 또한, 저체중인 사람은 연령이 증가할수록 사망률이 증가하기 때문에 체격에 맞는 정상 체중을 유지하는 것은 비만 문제만큼이나 중요한 사회적 문제이다.

건강하게 체중을 늘리기 위해서는 설탕과 포화지방으로 채워진 고칼로리 음식보다는 칼로리와 영양소가 골고루 포함된 음식을 선택해야 하며, 살코기, 생선, 계란 흰자, 콩, 두부, 낙농제품과 같은 단백질이 가득한 음식을 포함하는 것이 바람직하다. 단백질은 뼈 건강, 면역계 강화, 질병으로부터의 회복 등을 위해 필요하다. 하지만, 일반인들이 이러한 음식을 일일이 챙기기에는 시간과 노력이 많이 소요되고 실행이 어렵기 때문에 체중 조절용 식품이 많이 이용되고 있다.

체중 조절용 식품은 체중조절이 필요한 사람들을 위해 식사의 일부나 전부를 대신할 수 있도록 비타민이나 무기질 등 필요한 영양소를 첨가하고 열량을 조절한 것을 말한다. 이러한 체중 조절용 식품에는 체중 감소용 식품과 체중 증가에 도움을 주는 식품, 즉 보충제가 있다. 체중 증가용 보충제에는 근육을 늘리기 위한 단백질 보충제, 체중과 근육을 함께 늘리는 단백질 및 탄수화물 보충제, 체중을 늘리기 위한 탄수화물 보충제가 있다.

하지만 이러한 보충제는 특정 영양 성분의 비율이 지나치게 높기 때문에 단백질 보충제의 경우 신장질환을 유발할 수 있으며, 탄수화물 보충제의 경우 설사, 소화불량 및 복부팽만 등의 부작용이 나타날 수 있다. 따라서 부작용은 적으면서 안전하고 간편하게 이용할 수 있는 체중 증가용 식품이 필요한 실정이다.

본 발명자들은 분리대두단백 등을 포함하는 식품 조성물이 부작용은 적으면서 체중 증가 효과가 있음을 확인하여 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 일 양상은 분리대두단백, 결정과당분말, 카제인나트륨 및 멀티비타민을 포함하는 체중 증가용 식품 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 양상은 분리대두단백, 결정과당분말, 카제인나트륨 및 멀티비타민을 포함하는 체중 증가용 식품 조성물을 제공한다.

본 발명에서 용어 '분리대두단백(soy protein isolate, ISP)'은 탈지 대두를 물 또는 미약 알칼리성 용액으로 추출하여, 추출액 중의 단백질을 pH 4 내지 5에서 등전침전시킨 단백질을 말하며, 지방, 탄수화물 및 기타 불순물을 제거하여 단백질만 약 90% 이상 남아 있다. 대두는 식물로서는 유일하게 완전한 단백질 급원이기 때문에 육류, 계란, 우유와 같은 동물성 단백질 급원과 비슷하게 품질이 우수하다. 본 발명에서 상기 분리대두단백은 단백질 공급원으로서의 역할을 하여 근육량 증가, 체중 중가에 도움을 준다.

본 발명의 일 구체예에 의하면 상기 분리대두단백은 식품 조성물 총 중량에 대하여 20 내지 70 중량%로 포함되는 것이 바람직하고, 30 내지 60 중량%로 포함되는 것이 가장 바람직하다.

본 발명에서 용어 '결정과당'은 이당류인 설탕에서 포도당을 제외한 과당성 분말을 결정화한 것을 말하며, 결정과당은 설탕과 비교하여 적은 양으로도 단맛을 더 느낄 수 있고, 혈당 지수(glycemic index, GI)도 19 정도로 설탕의 65와 비교하여 낮은 편이다.

본 발명의 일 구체예에 의하면 상기 결정과당은 식품 조성물 총 중량에 대하여 5 내지 30 중량%로 포함되는 것이 바람직하고, 10 내지 20 중량%로 포함되는 것이 가장 바람직하다.

본 발명에서 용어 '카제인나트륨(sodium caseinate)'은 정제된 우유단백질로 정제하는 과정에서 물에 잘 녹지 않는 카제인의 수용성을 높이기 위하여 나트륨을 결합시킨 것을 말한다. 일반적으로 화학적 합성품으로 분류되는 물질이지만 1일 허용 섭취량을 설정하지 않을 정도로 안정성이 입증된 물질이다.

본 발명의 일 구체예에 의하면 카제인나트륨은 식품 조성물 총 중량에 대하여 5 내지 20 중량%로 포함되는 것이 바람직하고, 7 내지 15 중량%로 포함되는 것이 가장 바람직하다.

본 발명에서 용어 '멀티비타민'은 복용의 편리성을 위하여 비타민 A, B 등의 비타민과 여러 가지 무기질을 동시에 섭취할 수 있도록 만든 것을 말하며, 비타민 및 무기질은 신체의 건강상태와 성장 및 정상적인 대사기능을 위하여 필요한 영양소이다.

본 발명의 일 구체예에 의하면 상기 멀티비타민은 식품 조성물 총 중량에 대하여 0.5 내지 10 중량%로 포함되는 것이 바람직하고, 1 내지 7 중량%로 포함되는 것이 가장 바람직하다.

본 발명의 일 구체예에 의하면 상기 체중 증가용 식품 조성물은 쿠키향분말 및 꿀분말을 추가로 포함할 수 있다.

'쿠키향분말'은 합성착향료(synthetic flavoring substances)의 일종으로, 가공식품은 제조과정에서 본래의 향기나 냄새가 거의 제거되기 때문에 향을 따로 첨가하게 되는데 천연 향료는 값이 비싸기 때문에 주로 인공 합성착향료를 사용하게 된다. 상기 쿠키향분말은 덱스트린, 쿠키향베이스 및 아라비아검이 혼합된 것일 수 있다.

본 발명의 일 구체예에 의하면 상기 쿠키향분말은 식품 조성물 총 중량에 대하여 1 내지 10 중량%로 포함되는 것이 바람직하고, 2 내지 7 중량%로 포함되는 것이 가장 바람직하다.

본 발명에서 용어, '꿀분말'은 꿀을 과립 형태로 동결건조시킨 천연 감미료로 휴대와 보관이 편리한 장점이 있다. 꿀은 비타민 P가 다량 함유되어 있어 콜라겐을 만드는 비타민 C의 기능을 보강하며, 모세혈관을 튼튼하게 하고, 항균작용을 한다.

본 발명의 일 구체예에 의하면 상기 꿀분말은 식품 조성물 총 중량에 대하여 1 내지 10 중량%로 포함되는 것이 바람직하고, 2 내지 7 중량%로 포함되는 것이 가장 바람직하다.

본 발명의 일 구체예에 의하면, 상기 체중 증가용 식품 조성물은 생크림향 분말 또는 코코아분말을 추가로 함유할 수 있다.

생크림향분말은 합성착향료의 일종으로, 상기 쿠키향분말을 포함하는 합성착향료는 화학 합성물이기 때문에 식품의약품안전처가 고시한 '식품첨가물의 기준 및 규격'에 고시된 물질을 사용하여야 한다.

본 발명의 일 구체예에 의하면 상기 생크림향분말은 식품 조성물 총 중량에 대하여 1 내지 10 중량%로 포함되는 것이 바람직하고, 2 내지 7 중량%로 포함되는 것이 가장 바람직하다.

코코아분말은 카카오열매를 볶은 후 껍질을 벗겨서 지방을 제거한 덩어리를 분말화한 것을 말하며, 카카오에는 항산화 활성이 우수한 폴리페놀, 폴리바놀과 식이섬유가 풍부하게 함유되어 있다.

본 발명의 일 구체예에 의하면 상기 생크림향분말은 식품 조성물 총 중량에 대하여 5 내지 20 중량%로 포함되는 것이 바람직하고, 7 내지 15 중량%로 포함되는 것이 가장 바람직하다.

본 발명의 다른 양상은 본 발명의 식품 조성물을 포함하는 체중 증가용 기능성 식품 또는 특수영양식품을 제공한다.

본 발명에서 용어 '특수영양식품'은 영유아, 병약자, 노약자 또는 임산부 등 특별한 영양관리가 필요한 특정 대상을 위한 용도에 제공할 목적 또는 한 끼의 식사를 대용할 목적으로 식품 원료에 영양소를 가감시키거나 일상의 식이에서 부족할 수 있는 영양소를 보충할 목적으로 식품과 영양소를 배합하는 등의 방법으로 제조한 식품을 말한다. 영아용 조제식, 성장기용 조제식, 영양보충용 식품, 식사대용 식품 등이 있다.

본 발명에 따른 식품 조성물은 기능성 식품에 그대로 첨가되거나 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 사용될 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다. 유효 성분의 혼합양은 그의 사용 목적(예방 또는 개선용)에 따라 적합하게 결정될 수 있다. 상기 기능성 식품의 종류에는 특별한 제한은 없다. 상기 식품의 예로는 음료, 육류, 소세지, 빵, 비스켓, 떡, 쵸코렛, 캔디류, 스넥류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료, 알콜 음료 및 비타민 복합제 등이 있으며, 통상적인 의미에서의 기능성 식품을 모두 포함한다.

본 발명의 기능성 식품 중에서 음료는 지시된 비율로 필수 성분으로서 상기 조성물을 함유하는 외에는 다른 성분에는 특별한 제한이 없으며 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로 함유할 수 있다. 상술한 천연 탄수화물의 예는 모노사카라이드, 예를 들어, 포도당, 과당 등; 디사카라이드, 예를 들어 말토스, 슈크로스 등; 및 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 시클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당, 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이다. 상술한 것 이외의 향미제로서 천연 향미제(타우마틴, 스테비아 추출물(예를 들어 레바우디오시드 A, 글리시르히진등) 및 합성 향미제(사카린, 아스파르탐 등)를 유리하게 사용할 수 있다.

상기 외에 본 발명의 기능성 식품 및 특수영양식품은 여러 가지 영양제, 비타민, 광물(전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 중진제(치즈, 초콜릿 등), 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있으며, 이러한 첨가제의 비율은 그렇게 중요하진 않지만 본 발명의 식품 조성물 100 중량% 당 0 내지 약 20 중량%의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.

본 발명에 따른 분리대두단백, 결정과당분말, 카제인나트륨 및 멀티비타민을 포함하는 체중 증가용 식품 조성물은 부작용은 없으면서 영양불균형 등으로 발생하는 저체중을 예방하고 개선시키는 효능이 있으므로, 저체중 상태의 소아, 청소년 및 성인을 위한 체중 증가 용도로 유용하게 사용될 수 있다.

도 1은 코코아 또는 쿠키 영양쉐이크를 공급하여 사육한 마우스의 체중을 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 2는 코코아 또는 쿠키 영양쉐이크를 공급하여 사육한 마우스에서 체중 증가율(%)을 비교한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 3은 코코아 또는 쿠키 영양쉐이크를 공급하여 사육한 마우스에서 일당 평균 증체량(g)을 비교한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 4는 코코아 또는 쿠키 영양쉐이크를 공급하여 사육한 마우스에서 일당 평균 섭취량(g)을 비교한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 5는 코코아 또는 쿠키 영양쉐이크를 공급하여 사육한 마우스에서 식이효율을 비교한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 6은 코코아 또는 쿠키 영양쉐이크를 공급하여 사육한 마우스에서 등지방 두께(%)를 비교한 결과를 나타낸 그래프이다.

이하 하나 이상의 구체예를 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 하나 이상의 구체예를 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

제조예 1: 체중 증가용 식품(코코아 및 쿠키 영양쉐이크 )의 제조

코코아 영양쉐이크 및 쿠키 영양쉐이크를 하기와 같이 제조하였다.

결정과당분말 160g, 멀티비타민 4g, 꿀분말 4g, 쿠키향분말 4g, 염화칼륨 1g 및 이산화규소 1g을 잘 혼합한 후 100 메쉬(mesh) 채망으로 여과하여 균질화 시켰다. 다음으로 균질화시킨 혼합물에 분리대두단백 46g, 카제인나트륨 12g 및 코코아분말 12g을 첨가한 후 더블콘 혼합기(제이아이텍, 대한민국)를 이용하여 60분 동안 혼합하여 코코아 영양쉐이크를 제조하였다.

상기 코코아 영양쉐이크의 제조방법과 동일한 방법을 사용하여 쿠기 영양쉐이크를 제조하였다.

코코아 및 쿠키 영양쉐이크에 포함된 원료 성분을 하기 표 1 및 2에 기재하였으며, 각 성분은 에이아이코리아에프에스(서울, 대한민국)를 통하여 구입하였다.

실험예 1: 코코아 및 쿠키 영양쉐이크의 섭취 효능 확인

코코아 또는 쿠키 영양쉐이크의 섭취에 의한 체중증가 효과 및 생화학적 변화를 확인하기 위하여 하기와 같이 실험하였다.

2-1: 코코아 또는 쿠키 영양쉐이크의 투여

6주령의 수컷 ICR 마우스(오리엔트 바이오, 대한민국)를 구입하여 실험실에서 1주일 동안 사육한 후 실험에 사용하였다. 사육장은 12시간 명암주기, 실내온도 22 내외 및 습도 60% 내외로 유지하였다. 급수는 일반 상수도를 사용하였고, 사료 및 급수는 제한하지 않고 사육하였다.

적응기간을 거친 마우스를 대조군(생리 식염수를 투여한 그룹), 실험군 1(코코아 영양쉐이크를 투여한 그룹) 및 실험군 2(쿠키 영양쉐이크를 투여한 그룹)의 3개군으로 나누어, 대조군은 고형사료와 함께 생리 식염수를 공급하고, 실험군은 고형사료와 함께 분말화된 코코아 영양쉐이크 또는 쿠키 영양쉐이크를 200 ㎎/㎏/day 농도로 15일 동안 매일 경구투여 하였다. 15일째 되는 날에는 공복채혈을 위하여 고형사료를 공급하지 않았다. 대조군 및 실험군 마우스의 전장(全長) 및 체중을 하루에 한 번씩 측정하여 기록하였으며, 15일 동안 하루에 한 번씩 실험동물이 섭취한 사료양을 측정하였다.

2-2: 체중 증량 효과 확인

마우스의 체중은 적응기간(0 내지 7일)을 포함한 15일의 시료 투여 기간 동안 총 16번(0 및 7 내지 21일) 측정하여 기록하였다.

그 결과, 하기 표 3 및 도 1에 나타난 바와 같이 대조군 및 두 실험군 모두 체증이 증가한 것을 확인하였으며, 쿠키 영양쉐이크를 투여한 실험군 2의 체중이 가장 크게 변화한 것을 알 수 있었다.

상기 체중 변화를 하기 수학식 1에 따라 체중 증가율로 환산한 결과, 도 2에 나타난 바와 같이 실험군 1은 6.17%, 실험군 2는 8.64%의 체중 증가 효과가 있는 것을 확인할 수 있었다.

또한, 일당 평균 증체량(average daily gain, ADG)을 산출한 결과 도 3에 나타난 바와 같이 대조군, 실험군 1 및 실험군 2에서 각각 0.11 g, 0.14 g 및 0.2 g인 것을 알 수 있었으며, 대조군과 비교하여 실험군 1은 일당 평균 증체량이 25% 높고, 실험군 2는 75% 높은 것을 확인하였다.

아울러, 마우스의 일당 평균 섭취량(average daily feed intake, ADFI)을 확인한 결과 도 4에 나타난 바와 같이 대조군이 5.42±0.21 g, 실험군 1이 5.48±0.11 g 및 실험군 2가 4.76±0.23 g인 것을 확인하였다.

상기 결과를 통하여 대조군과 실험군 1은 일당 평균 섭취량이 유사하고, 실험군 2는 대조군과 실험군 1에 비해 일당 평균 섭취량이 비교적 적은 것을 알 수 있었다.

또한, 상기 일당 평균 증체량 및 일당 평균 섭취량을 이용하여 식이효율을 하기 수학식 2에 따라 산출하였다.

그 결과, 도 5에 나타난 바와 같이 대조군, 실험군 1 및 실험군 2의 식이효율이 각각 0.021, 0.026 및 0.042로 나타나 실험군 2에서 식이효율이 가장 높은 것을 알 수 있었으며, 대조군을 기준으로 실험군 1의 식이효율이 23.8% 높았고, 실험군 2가 약 100% 높았으며, 실험군끼리 비교할 때 실험군 1보다 실험군 2의 식이효율이 61.9% 높은 것으로 나타났다.

1-2: 전장 측정 및 전장 성장율 분석

마우스의 전체 길이를 실험 시작시점과 종료시점에 측정하여 전장 성장 정도를 분석하였다.

그 결과 하기 표 4에 나타난 바와 같이 실험군 2에서 전장 성장이 가장 많이 일어난 것을 알 수 있었으며, 대조군과 비교하여 약 17.4% 높은 것을 확인할 수 있었다.

1-3: 지방, 단백질 함량 분석

실험 종료 후 각 마우스에서 등지방을 적출하여 증류수로 세척한 후 두께를 측정하여 평균값을 계산하였다.

그 결과 도 6에 나타나 있듯이 대조군의 평균 등지방 두께는 1.2±0.19 ㎜, 실험군 1은 1.32±0.16 ㎜, 실험군 2는 1.32±0.16 ㎜로 나타났다. 상기 결과를 통하여 대조군과 비교하여 실험군의 경우 약 10% 정도 등지방이 두꺼운 것을 확인할 수 있었다.

또한, 마우스 후지근육에서 근단백질의 농도를 실험 종료시점에 측정하여 분석하였다. 구체적으로, 채혈 후에 마우스에서 대퇴부를 적출하여 근육조직을 파쇄하고, 완충용액을 첨가하여 조직을 용해시킨 후 BCA kit를 이용하여 제조사의 지시에 따라 단백질을정량 하였다.

그 결과 하기 표 5에 나타나 있는 것과 같이 실험군 2의 경우 대조군과 비교하여 후지근육의 근단백질 농도가 약 3.68% 높은 것을 확인할 수 있었다.

1-4: 마우스 혈청 생화학적 분석

영양쉐이크 급여가 완료된 시점부터 12시간 동안 마우스를 금식시킨 후, 마취하지 않고 고정틀 안에 마우스를 삽입한 다음 꼬리에서 공복혈액을 채취하였다. 채취한 혈액은 4℃ 및 3,000 rpm 조건에서 15분 동안 원심분리 하여 혈청을 분리하고, 생화학 분석 전까지 -70℃에 보관하였다. 혈액분석기기를 이용하여 마우스 혈청의 총 콜레스테롤(total cholesterol), 고밀도 지질단백질(high density lipoprotein, HDL), 트리글리세리드(triglyceride), 포도당(glucose) 및 전체 단백질(total protein)의 농도를 측정하였다. 저밀도 지질단백질(low density lipoprotein, LDL) 및 초저밀도 지질단백질(very low density lipoprotein, VLDL) 함량은 하기 수학식 3의 프라이드발트(Friedewald) 공식에 의하여 계산하였다.

혈청 분석 결과를 하기 표 6에 기재하였다.

총 콜레스테롤 수치의 경우 대조군과 비교하여 두 실험군에서 약간 증가하였지만 큰 차이를 보이지는 않았으며, 중성지방인 트리글리세리드의 경우 총 콜레스테롤과 마찬가지로 두 실험군에서 증가하였고, 대조군과 비교하여 실험군 2에서 약 2배 증가한 것을 알 수 있었다.

또한, 고밀도 지질단백질-콜레스테롤(HDL-C) 및 저밀도 지질단백질- 콜레스테롤(LDL-C)의 경우 대조군과 비교하여 두 실험군 모두 고밀도 지질단백질-콜레스테롤의 수치를 증가시키는 것을 확인하였다. 초저밀도 지질단백질 콜레스테롤(VLDL-C)의 수치 또한 상기 결과와 유사한 경향을 보였다.

아울러, 포도당(glucose)의 경우 대조군과 비교하여 실험군 1에서 26.2%, 실험군 2에서 24.5% 감소하는 것을 확인하였다.

상기 실험 결과들을 통하여 코코아 영양쉐이크 또는 쿠키 영양쉐이크를 섭취하는 경우 실험동물의 체중이 증가하고, 전장을 성장시키며, 고밀도 지질단백질 콜레스테롤의 수치를 증가시키고, 정상범위의 혈당을 유지하여 부작용 없이 체중을 증가시키는 것을 확인할 수 있었다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (2)

1. 분리대두단백 50 중량%, 결정과당분말 18 중량%, 카제인나트륨 13 중량%, 멀티비타민 4 중량%, 쿠키향 분말 5 중량%, 꿀분말 4 중량%, 생크림향분말 4 중량%, 염화칼륨 1 중량% 및 이산화규소 1 중량%로 이루어진 혈중 콜레스테롤 개선 및 체중 증가용 식품 조성물.
   
2. 제1항의 식품 조성물을 포함하는 체중 증가용 기능성 식품.

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