KR20180108605A - 글리세믹 감소 조성물 - Google Patents

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알케미 푸드테크 피티이. 엘티디.
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Abstract

본 발명은, 식품 (foodstuff)의 글리세믹 지수 (glycemic index)를 저하시키기 위한 조성물 형태의 증진된 식재료 (advanced food material), 및 상기 조성물 및 상기 식품을 특별히, 그러나 배타적이지 않게 포함하는 복합물 (composite)에 관한 것이며, 상기 식품은 유리하게는 상기 물질의 첨가로 저하되는 글리세믹 지수를 갖는다. 상기 조성물은, 조성물의 40-80 중량%의 양의 불용성 저항성 전분 (insoluble resistant starch), 가용성 섬유 및 적어도 하나의 탄수화물 효소 억제제를 포함하거나 이로 이루어진다.

Description

글리세믹 감소 조성물
본 발명은 식품 (foodstuff)의 글리세믹 지수 (glycemic index)를 저하시키기 위한 조성물 형태의 증진된 식재료 (food material), 및 상기 조성물 및 상기 식품을 특별히, 그러나 배타적이지 않게 포함하는 복합물 (composite)에 관한 것이며, 여기서, 상기 식품은, 유리하게는 상기 물질의 첨가로 저하되는 글리세믹 지수를 갖는다.
당뇨병 (diabetes mellitus)으로 가장 잘 알려진, 고혈당증 (hyperglycaemia)을 일으키는 다양한 병리 조건이 존재한다. 당뇨병은, 췌장이 인슐린을 충분히 생산하지 못하거나 또는 신체의 세포가 생성된 인슐린에 적절히 반응하지 못하는 것에 필수적으로 기인한다. 당뇨병은 제1형 또는 제2형일 수 있다:
· 제1형 당뇨병은 췌장 β 세포의 파괴로 이어지는 자가면역 질환이며, 이는 대상체가 충분한 수준의 인슐린을 생성하지 못한다는 것을 의미하고;
· 제2형 당뇨병은 보다 복잡한 병증이며, 수많은 관련 질병으로부터 발생할 수 있으나, 일반적으로는 인슐린의 대사 작용에 대한 저항성 (resistance)과 관련된다. 예를 들어, 제2형 당뇨병은 노화, 비만 및 좌식 생활 습관과 연관성이 있고, 이들 모두는 인슐린 저항성을 일으킨다.
혈류 중 충분한 인슐린이 없으면, 탄수화물이 풍부한 식사 후에, 혈류 중의 글루코스는 이동하여 세포내로 진입할 수 없다. 이에, 혈당 (blood glucose) 수준이 증가하게 되고, 이는 고혈당증 (hyperglycemia)으로 알려진다. 모든 형태의 당뇨병은 장기간 합병증의 위험 부담을 증가시킨다. 이는 전형적으로 수년 후 (10-20)에 발병하나, 다른 경우, 발병 전 진단받지 않았던 환자에서 첫번째 증상이 발생할 수도 있다. 만일 치료되지 않은 채로 남아있는 경우, 고혈당증은 장기간 합병증, 예컨대, 심혈관 질환, 신경병증, 당뇨병 신경병증, 잠재적으로 실명으로 이어질 수 있는 당뇨병 망막병증 및 잠재적으로 절단 (amputation)으로 이어질 수 있는 심각한 사지 감염을 초래할 수 있다.
전세계적으로, 3억 8,700 만명의 당뇨병 환자의 최대 90%의 경우가 제2형 당뇨병에 해당한다. 당뇨병으로 인한 사망 위험은 적어도 2배가 되며, 2035년까지 당뇨병을 앓는 사람의 수는 5억 9,200 만명으로 증가할 것으로 예상된다.
당뇨병은 만성 질환이고, 매우 특이적인 상황을 제외하고는, 이를 위한 알려진 치료법은 존재하지 않는다. 제2형 당뇨병을 위한 임상적 치료 목적은 주로 혈당 수준을 저하시켜 당뇨병 관련 합병증을 미연에 방지하는 것에 초점을 맞추며, 이는 인슐린의 투여와 함께 또는 투여 없이 관리될 수 있다.
당뇨병 환자가 이들의 혈당 수준을 유지하기 위한 한가지 권고사항은 특이적인 식이요법 계획을 따르는 것이나, 최적의 당뇨병 식이요법을 나타내는 것에 대한 많은 이견이 존재한다. 탄수화물이 혈당 수준을 가장 현저히 상승시키는 대량영양소이기 때문에, 가장 큰 쟁점은 식이요법에서 어떻게 탄수화물 수준을 낮출 수 있을지가 되어야 한다. 이는, 탄수화물 섭취 저하가 감소된 혈당 수준으로 이어질 것이기는 하나, 탄수화물은 통상적으로 대부분의 현대 식이요법에서 주 에너지 공급원으로 여겨지고, 저-탄수화물 식이요법은 지방 및 포화 지방으로부터의 증가된 칼로리 양을 함유할 가능성이 있기 때문이다. 가장 합의된 권고사항은, 상대적으로 식이섬유, 특히 가용성 섬유가 많으면서, 당 및 정제된 탄수화물이 적은 식이요법에 관한 것이다. 마찬가지로, 당뇨병을 앓는 사람은 고 글리세믹 지수 (GI)를 갖는 탄수화물 섭취를 줄이고, 이에 따라 저 GI 식이요법을 따르는 것이 장려될 수 있다.
저-GI 식이요법은 순환하는 글루코스 수준의 최소한의 변경에 기반한 음식을 선택하는 것이다. 글리세믹 지수 (GI) 및 글리세믹 부하지수 (glycemic load: GL)는, 탄수화물을 함유하는 음식이 소모된 후, 혈당 수준에 대한 효과의 척도이다. 저 글리세믹 반응을 보이는 음식에 기반한 식이요법은 당뇨병 관리와 관련되며, 혈중 지질 (콜레스테롤)을 개선시키고, 심장 질환의 위험을 감소시켰다.
불행히도, 수많은 식사가 정제된 탄수화물, 예컨대, 쌀 (rice), 누들 및 화이트 브레드 (white bread)를 포함하기 때문에, 저 GI 식이요법이 이뤄지기는 쉽지 않다. 예를 들어, 쌀은 전 세계 인구의 절반 이상의 주식이고 - 35억이 넘는 인구는 이들의 1일 칼로리의 20% 초과를 쌀에 의존하고 있다. 2009년, 전 세계 인구의 1인당 에너지 (capita energy)의 19% 및 1인당 단백질 (capita protein)의 13%를 쌀이 공급하였다. 아시아는 전세계 쌀 소모의 90%를 차지하며, 전체 쌀 수요는 지속적으로 증가하고 있다. 아시아가 보다 부유해지고 있으므로, 단순 탄수화물이 많은 정제된 쌀 및 쌀 제품의 소비량도 높아지고 있다. 선진 아시아 도시 (아시아의 대부분의 당뇨병환자가 있는 곳)에서 보다 많은 통곡물 (wholegrain) 및 미정제된 쌀 및 쌀 제품에 대한 요구가 많아짐에도 불구하고, 정제된 쌀 및 정제된 쌀 제품에 대한 선호도는 당뇨병 환자들이 이들의 식이요법을 조절하는 것을 어렵게 하여, 고혈당증을 유발한다.
본원에서 본 발명자들은, 식품, 특히 정제된 탄수화물 식품의 맛, 질감, 외형, 조리 방법 및 저장 기간 (shelf time)에 부정적인 영향을 끼치지 않으면서, 이의 글리세믹 지수를 저하시키기 위한 조성물 형태의 신규 증진된 식재료를 개시한다. 실제로, 놀랍게도, 본원에 개시된 물질은, 일반적으로 상기 물질을 첨가할 경우 고 GI 음식이 저 GI 음식으로 되는 정도로, 글리세믹 지수를 감소시키는 것으로 밝혀진 성분의 정확한 밸런스 (balance) 및 양을 포함한다는 것이 밝혀졌다. 따라서, 상기 물질은, 음식에 첨가시 이의 GI 수준을 감소시키고, 또한 저 GI 식품의 제조 및 생산, 및 체중 감소 또는 당뇨병 관리에서 저 GI 식이요법의 일부로서, 유용성을 갖는다.
본 발명의 제1 양태에 따라, 불용성 저항성 전분 (insoluble resistant starch), 가용성 섬유 및 적어도 하나의 탄수화물 효소 억제제를 포함하거나 이로 이루어진, 식품의 글리세믹 지수를 저하시키기 위한 조성물 형태의 증진된 식재료를 제공하며, 상기 불용성 저항성 전분은 조성물의 40-80 중량%의 범위 중에서 선택된 양으로 존재한다.
용어 글리세믹 지수는 당업자에 의해 잘 알려져 있으며, 사람의 혈당 수준에 미치는 음식의 효과를 나타내는 소비 후 특정한 유형의 음식과 관련한 수를 지칭한다. 일반적으로 글리세믹 지수는 음식의 양과 실제로 소모되는 음식 내 탄수화물의 양과 관련하여 적용된다. 관련 치수인 글리세믹 부하지수 (GL)는 알고자 하는 음식의 글리세믹 지수를 실제 제공된 탄수화물 함량과 곱함으로써 이를 계산한다.
음식의 글리세믹 지수는 12시간 빠른 (12-hour fast) 섭취 및 특정 량의 이용가능한 탄수화물 (보통 50 g)을 갖는 음식의 소화 후의 2시간 혈당 반응 곡선 하 증분 면적 (incremental area) (AUC)으로 정의된다. 시험 음식의 AUC는 표준 AUC (글루코스 또는 화이트 브레드, 2개 상이한 정의를 산출함)로 나눠지고, 100이 곱해진다. 평균 GI 값은 10명의 인간 대상체에서 수집된 데이터로부터 계산된다. 표준 및 시험 음식 모두는 동일한 양의 이용가능한 탄수화물을 함유해야 한다. 결과는 각 시험된 음식에 대한 상대적인 순위를 산출한다. 값 100은 표준, 동일한 양의 순수한 글루코스를 나타낸다. GI 값은 글루코스에 대한 절대 척도에 관한 백분율로 해석될 수 있으며, 보통 하기와 같이 해석된다:
i) 저 GI = 55% 이하;
ii) 중간 GI = 56-69%;
iii) 고 GI = 70% 이상.
당업자에게 공지된 바와 같이, 저-GI 음식은 글루코스를 보다 느리고 일정하게 방출하여 보다 적절한 식후 (식사 후) 혈당 수치로 이어질 것이다. 고-GI 음식은 보다 급속한 혈당 수준의 상승을 야기한다.
본원에서 언급되는 저항성 전분은, 위 또는 소장에서 소화되고 흡수되지 않고 대장으로 전달되는 임의의 전분 또는 전분 생성물을 지칭하며, 여기서, 이는 박테리아에 의해 소화되어 단쇄 지방산, 예컨대, 부티르산염을 형성한다. 연구는, 저항성 전분이 식사 후 혈당 수준을 저하시키는데 효과적이며, 제2 식사 효과에 기여한다는 것을 밝혔다. 일부 연구는 또한 저항성 전분이 인슐린 감수성을 증가시킨다는 것을 밝혔다.
본 발명의 바람직한 실시형태에서, 상기 저항성 전분은 하기를 포함하거나 이로 이루어지는 그룹 중에서 선택된 양으로 존재한다: 이들 사이에 매 0.1% 정수를 포함하는, 40%, 41%, 42%, 43%, 44%, 45%, 46%, 47%, 48%, 49%, 50%, 51%, 52%, 53%, 54%, 55%, 56%, 57%, 58%, 59%, 60%, 61%, 62%, 63%, 64%, 65%, 66%, 67%, 68%, 69%, 70%, 71%, 72%, 73%, 74%, 75%, 76%, 77%, 78%, 79% 및 80%.
본원에서 언급되는 불용성 저항성 전분은, 물 또는 수용액 중에서 필수적으로 불완전하게 가용성 (즉, 불용성 또는 필수적으로 불용성)인 상기 전분을 지칭한다.
본원에 기재된 바와 같이, 본 발명에 따른 조성물은 실온 및 또한 조리 후에 물/수성 불용성 (water/aqueous solubility)을 갖는 불용성 저항성 전분을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이는 유리하게는, 도우 (dough) 형성이 필요한 고형 음식 (solid food), 예컨대, 제한 없이, 브레드 (bread), 번 (bun), 누들 (noodle), 파스타 및 압출기를 사용하여 상이한 형상 (예: 쌀-형상의 곡물)으로 압출되는 제품으로의 조성물의 형성을 가능하게 한다.
당업자가 이해하는 바와 같이, 불용성 저항성 전분은 음식에서 자연적으로 발생하나, 단리된 또는 제조된 유형의 불용성 저항성 전분의 첨가로 음식에 추가될 수도 있다. 본 발명의 바람직한 실시형태에서, 상기 불용성 저항성 전분은 천연 공급원으로부터 유래되거나 또는 인공적으로 제조된다. 보다 바림직하게는, 상기 불용성 저항성 전분은 곡물 (grains), 종자 (seeds), 협과 (legumes), 옥수수, 쌀, 귀리, 보리, 견과류 (nuts), 실리움 (psyllium), 타피오카 (tapioca), 감자류 (potatoes), 콩류 (beans), 과실 (fruit) 및 플랜틴 (plantain) 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 천연 공급원으로부터 유래된다.
당업자에게 추가로 알려진 바와 같이, 불용성 저항성 전분은 전형적으로 하기 4개 유형으로 분류된다:
i) RS1 - 예컨대, 종자 또는 협과 및 미가공된 통곡물 (whole grains)에서 발견된, 신체적으로 이용이 어렵거나 소화하기 힘든 불용성 저항성 전분;
ii) RS2 - 고 아밀로스 옥수수 전분과 같은, 전분 구조로 인해 효소로의 이용이 어려운 불용성 전분;
iii) RS3 - 전분-함유 음식 (예: 파스타)이 조리되고 냉각되는 경우 형성되는 불용성 저항성 전분으로서, 이는 퇴행 (retrogradation)으로 인해 발생하며, 여기서, 가열되고 물중에 용해되고 이어서 냉각된 후, 종합적인 과정 (collective process)으로 용해된 성분이 보다 덜 가용적으로 되는, 불용성 저항성 전분; 또는
iv) RS4 - 소화가 저지되도록 화학적으로 변형된 불용성 전분.
본 발명의 바람직한 실시형태에서, 상기 불용성 저항성 전분은 RS1, RS2, RS3 및 RS4를 포함하는 그룹 중에서 선택된 아형이다. 보다 더욱 바람직하게는, 상기 불용성 저항성 전분은 아형 RS2 또는 RS3이거나, 보다 덜 바람직하게는 RS4 이다.
본원에서 언급되는 가용성 섬유는, 체내에서 소화가 잘되며 전형적으로 물과 접촉시 점성 젤을 형성하는, 임의의 형태의 섬유를 지칭한다. 이러한 형태에서, 이러한 젤은 특정 음식 성분을 포획할 수 있으며, 이들을 흡수하기 어렵게 만들 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시형태에서, 상기 가용성 섬유는 조성물의 1-20 중량%의 범위 중에서 선택된 양으로 존재한다.
보다 더욱 바람직하게는, 상기 가용성 섬유는 하기를 포함하거나 이로 이루어지는 그룹 중에서 선택된 양으로 존재한다: 이들 사이에 매 0.1% 정수를 포함하는, 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9%, 10%, 11%, 12%, 13%, 14%, 15%, 16%, 17%, 18%, 19% 및 20%.
당업자에게 알려진 바와 같이, 가용성 섬유는 수많은 천연 음식 공급원에서 발견될 수 있다. 따라서, 보다 더욱 바람직한 실시형태에서, 상기 가용성 섬유는 치커리 뿌리 (chicory root), 곡물, 종자, 옥수수, 쌀, 귀리, 보리, 견과류, 실리움, 타피오카, 콩류 또는 과실 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 천연 공급원으로부터 유래된다.
GI 흡수를 낮추는 영양 기능 외에, 가용성 섬유를 첨가하는 목적은, 물을 보유하는 조성물의 능력을 증가시키기 위한 것이다. 이러한 특징은 도우를 형성하고 목적하는 음식 입자로 몰딩되거나 형성될 수 있는 조성물을 제공한다.
본원에서 언급되는 탄수화물 효소 억제제는, 탄수화물 소화에 관련된 효소, 예컨대, 제한 없이, 아밀라아제 억제제 (amylase inhibitor), 슈크로스 억제제 sucrose inhibitor), 말타아제 억제제 (maltase inhibitor) 및 글루코시다아제 억제제 (glucosidase inhibitor) 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 전분 효소 억제제의 활성을 감소 또는 방지하는 임의의 작용제를 지칭한다.
본 발명의 바람직한 실시형태에서, 상기 효소 억제제는 조성물의 0.1-10 중량%의 범위 중에서 선택된 양으로 존재한다. 보다 바림직하게는, 상기 효소 억제제는 하기를 포함하거나 이로 이루어진 그룹 중에서 선택된 양으로 존재한다: 이들 사이에 매 0.1% 정수를 포함하는, 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9% 및 10%.
본 발명의 더욱 추가로 바람직한 실시형태에서, 상기 조성물은, 조성물의 0.1-10 중량%의 범위 중에서 선택된 양으로 존재하는 단백질을 추가로 포함한다. 보다 더욱 바람직하게는, 상기 단백질은 하기를 포함하거나 이로 이루어진 그룹 중에서 선택된 양으로 존재한다: 이들 사이에 매 0.1% 정수를 포함하는, 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9% 및 10%.
당업자가 이해하는 바와 같이, 상기 단백질은, 다양한 공급원, 예컨대, 제한 없이, 대두 (soy), 밀 (wheat), 완두 (pea), 쌀 및 유청 (whey) 등을 포함하거나 이로 이루어지는 그룹 중에서 선택된 천연 공급원으로부터 유래될 수 있다.
보다 더욱 추가로 바람직한 실시형태에서, 상기 조성물은, 조성물의 0.1-10 중량%의 범위 중에서 선택된 양으로 존재하는 적어도 하나의 수성콜로이드 (hydrocolloid)를 추가로 포함한다. 보다 바람직하게는, 상기 수성콜로이드는 하기를 포함하거나 이로 이루어진 그룹 중에서 선택된 양으로 존재한다: 이들 사이에 매 0.1% 정수를 포함하는, 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9% 및 10%.
본원에서 언급되는 수성콜로이드는, 물 존재하에 젤을 형성하는 물질을 지칭한다. 이론에 구애됨 없이, 수성콜로이드는 음식의 점도를 증가시키고, 이에 따라 음식의 소화 속도를 지연시키는 것으로 여겨진다. 수성콜로이드는 당업자에게 잘 알려져 있으며, 제한 없이, 크산탄 검 (Xanthan Gum), 메뚜기 콩 검 (locust bean gum), 한천 (agar), 알기네이트, 카라기난 (carrageenan) 및 구아 검 (guar gum)을 포함한다.
본 발명의 추가의 바람직한 실시형태에서, 증진된 식재료는 이상적으로는, 상기 불용성 저항성 전분이 약 50 중량%의 양으로 존재하며, 상기 가용성 섬유가 약 10 중량%의 양으로 존재하고, 상기 효소 억제제가 약 1 중량%의 양으로 존재하고, 상기 단백질이 약 2 중량%의 양으로 존재하고, 상기 수성콜로이드가 약 0.5 중량%의 양으로 존재하는 것인, 조성물을 포함한다. 보다 더욱 이상적으로는, 상기 증진된 식재료는 물을 추가로 포함하여 잔여 구성성분 (remaining constituent)을 제공한다.
본 발명의 추가의 대안적인 바람직한 실시형태에서, 증진된 식재료는 이상적으로는, 상기 불용성 저항성 전분이 약 70 중량%의 양으로 존재하며, 상기 가용성 섬유가 약 15 중량%의 양으로 존재하고, 상기 효소 억제제가 약 0.5 중량%의 양으로 존재하고, 상기 단백질이 약 2 중량%의 양으로 존재하고, 상기 수성콜로이드가 약 0.5 중량%의 양으로 존재하는 것인, 조성물을 포함한다. 보다 더욱 이상적으로는, 상기 증진된 식재료는 물을 추가로 포함하여 잔여 구성성분을 제공한다.
본 발명의 보다 추가의 바람직한 실시형태에서, 상기 조성물은, 비타민, 미네랄, 지방산, 지질 미량영양소 및 조효소 등을 포함하거나 이로 이루어진 그룹 중에서 선택된 적어도 하나의 강화제 (fortifying agent)를 추가로 포함한다. 당업자가 이해하는 바와 같이, 음식 강화 또는 영양 강화 (enrichment)는 영양가를 향상시키기 위하여 음식에 미량영양소 (필수 미량 원소)를 첨가하는 과정이다. 이러한 강화제의 예는, 제한 없이, 비타민, 미네랄, 지방산, 지질 미량영양소 및 조효소를 포함한다. 그러나, 임의의 수의 미량영양소가 조성물에 첨가될 수 있으며, 이는 당업계에 잘 알려져있다.
본 발명의 보다 더욱 바람직한 실시형태에서, 상기 조성물은 적어도 하나의 안정제 (stabilizer)를 추가로 포함한다.
본원에서 언급되는 안정제는, 전형적으로 식품 구조의 보존을 돕는 임의의 첨가제를 지칭한다. 이러한 첨가제는 일반적으로 음식 제조 분야에 사용되며, 이는 당업계에 알려져있다.
보다 더욱 바람직한 실시형태에서, 상기 조성물은 분말의 형태로 제공된다.
보다 더욱 바람직하게는, 상기 증진된 식재료는, 낟알 (grain), 누들 (noodle), 리본, 층 (layer), 청크 (chunk), 조개 (shell), 플레이크 (flake), 실 (thread) 및 알갱이 (granule)를 포함하는 그룹 중에서 선택된 음식 입자로 형성된다.
보다 더욱 바람직한 실시형태에서, 상기 증진된 조성물은 적어도 하나의 다른 식품을 포함하는 복합물로 제공되며, 상기 식품은 상기 증진된 식재료의 첨가로 저하되는 글리세믹 지수를 갖는다. 보다 바람직하게는, 상기 증진된 식재료의 상기 복합물로의 첨가는, 소비자에게 유익한 범위 내의 상기 식품 및/또는 상기 복합물의 상기 글리세믹 지수를 산출하는 특정 유효량으로 이뤄진다.
본원에 기재된 바와 같이, 조성물의 성분은 소화를 늦추고 혈당 급증을 피하기 위하여 음식의 글리세믹 지수를 낮추는 것으로 밝혀진 것들이다. 이러한 점에서, 바람직하게는, 상기 GI는 55 이하의 수준으로 저하되어, 저 GI 음식으로 당업자에게 일반적으로 승인된 수준을 나타낸다. 따라서, 상기 복합물 중의 상기 물질의 효과적인 양은 선택된 수준, 예컨대, 55 이하의 수준으로 GI를 저하시키는 양이다.
개시된 물질은, 식품의 글리세믹 지수를 효과적으로 감소시키고, 유리하게는 섬유 함량을 증가시키나, 중요하게는 적용되거나 제조되는 식품의 맛 또는 질감을 손상시키지 않도록 하는 성분의 정확한 밸런스 및 양을 포함한다는 것이 밝혀졌다.
본 명세서의 상세한 설명 및 청구 범위에 걸쳐서, 단어 "포함하다" 및 "함유하다" 및 이의 변형태, 예를 들어, "포함하는" 및 "포함하고"는 "포함하나, 이에 제한되지 않는" 것을 의미하며, 다른 모이어티 (moiety), 첨가제, 구성요소, 정수 또는 단계를 배페하지 않는다. 본 명세서의 상세한 설명 및 청구 범위에 걸쳐서, 단수는 문맥상 달리 지시되지 않는 한 복수를 포함한다. 특히, 부정 관사가 사용되는 경우, 본 명세서는 문맥상 달리 지시되지 않는 한, 복수 형태뿐만 아니라 단수 형태를 포함하는 것으로 이해된다.
본 명세서에 인용되는 임의의 특허 또는 특허 출원을 비롯한 모든 참고 문헌은 본원에 참조로 원용된다. 모든 참고 문헌은 선행 기술을 구성한다는 승인이 이뤄지지 않았다. 또한, 임의의 선행 기술은 통상의 지식의 일부를 구성한다는 승인이 이뤄지지 않았다.
본 발명의 각각의 양태의 바람직한 특징은 임의의 다른 양태와 관련하여 설명된 바와 같을 수 있다.
본 발명의 다른 특징은 하기의 실시예로부터 명백해 질 것이다. 일반적으로 말하자면, 본 발명은 본 명세서 (첨부된 청구 범위 및 도면 포함)에 개시된 특징 중, 임의의 신규한 것 또는 임의의 신규한 조합으로 확장된다. 따라서, 본 발명의 특정 양태, 실시형태 또는 실시예와 함께 기재된 특징, 정수, 특성, 화합물 또는 화학적 모이어티는, 양립할 수 없는 경우, 본원에 기재된 임의의 다른 양태, 실시형태 또는 실시예에 적용가능한 것으로 이해되어야 한다.
또한, 달리 언급되지 않는 한, 본원에 개시된 임의의 특징은 동일하거나 유사한 목적을 제공하는 대안적인 특징으로 대체될 수 있다.
본 발명은 하기의 도면 및 실시예를 참고로 단지 예시로써 설명될 것이다.
도 1. 100% 전분으로 대체된 10% 가루 (flour) (예: 이눌린 (inulin))의 브레드 '도우'를 포함하는 조성물. 그러나, 이러한 혼합물을 갖는 도우는 형성될 수 없었다.
도 2. 불용성 저항성 전분 (70 중량%), 가용성 섬유 (15 중량%), 효소 억제제 (0.5 중량%), 단백질 (2 중량%) 및 수성콜로이드 (0.5 중량%)를 포함하며, 쌀-형상으로 압출된, 조성물. 물에서 조리한 후, 식재료는 조리 후 이의 곡물-형상을 유지하며, 물에서 완전히 용해되지 않는다.
도 3. 다양한 양의 저항성 전분 및 가용성 섬유를 포함하는 조성물의 주형 (mouldability) 비교.
본 발명자들은, 곡물, 종자, 협과, 옥수수, 쌀, 귀리, 보리, 견과류, 실리움, 타피오카, 감자류, 콩류, 과실 및 플랜틴을 포함하는 그룹 중에서 선택된 천연 공급원으로부터 유래된, 약 40-80%의 불용성 저항성 전분 (RS), 특히 RS2 및 RS3의 조성을 갖는 식재료를 개발하였다.
식재료는 가용성 섬유를 함유한다. 갈색과 흰색 또는 자연 발생 저 GI와 이의 정제된 고 GI 옵션을 비교함으로써, 가용성 섬유의 양을 확립하기 위한 기초가 착수되었고, 가용성 섬유는 조성물의 약 1-20 중량%의 양으로 존재하며, 이상적으로는 상기 섬유는 치커리 뿌리, 곡물, 종자, 옥수수, 쌀, 귀리, 보리, 견과류, 실리움, 타피오카, 콩류 및 과실과 같은 천연 공급원으로부터 유래된다. 또한, GI 흡수를 늦추고 섬유 함량을 증가시키는 영양적 기능 외에, 가용성 섬유를 첨가하는 목적은, 물을 보유하는 조성물의 능력을 증가시켜 도우를 형성하기 위한 것이고; 마치 단지 불용성 저항성 전분만 사용하는 경우와 같이, 상기 물질은 임의의 수분 결합 특성을 갖지 않을 것이고, 음식 입자로부터 만들어질 수 있는 도우는 형성될 수 없다 (도 1).
식재료는 또한 탄수화물 효소 억제제, 예컨대, 전분 효소 억제제, 이상적으로는 아밀라아제 억제제, 슈크로스 억제제, 말타아제 억제제 또는 글루코시다아제 억제제를 함유하며, 최선의 결과에 있어서, 효소 억제제가 조성물의 약 0.1-10 중량%의 양으로 존재한다.
수많은 실험 시행착오와 일부 뜻밖의 발견을 통해 조성물을 얻어, 주형될 수 있는 비-점성 도우를 획득하였다. 유리하게는, 본 발명자들의 식재료는 식품의 글리세믹 지수를 저하시키는데 유용하다.
비-점성 도우로서, 본 발명자들은 상기 조성물을 쌀-형상의 곡물로 압출시키고, 이러한 압출된 곡물을 표준 재스민 쌀 (jasmine rice)에 첨가하였고, 이 과정에서, 쌀/곡물의 GI (시험관내 방법으로 측정)는 본 발명자들의 식재료의 양이 첨가됨에 따라 점진적으로 감소하였다 (도 2).
태국 재스민 쌀의 GI - 109 (고 GI)
태국 재스민 쌀의 GI + 4.5% 압출된 곡물- 60 (중간 GI)
태국 재스민 쌀의 GI + 6.0% 압출된 곡물- 55 (저 GI)
식재료의 성질을 추가로 증대시키기 위하여, 본 발명자들은 수성콜로이드 및 단백질을 첨가하였다 - 이는 식료품 (food product)의 유화, 결합을 돕고 안정시킨다. 내장에서, 수성콜로이드는 점성 젤을 형성하며, 식후 소화를 저해한다. 단백질은, 탄수화물이 아니기 때문에, 글리세믹 그 자체에 영향을 미치지는 않지만, 함께 섭취할 경우 탄수화물의 소화 속도를 느리게 한다. 따라서, 수성콜로이드 및 단백질은 또한 글리세믹 지수를 낮추도록 돕는다.
본 발명의 식료품에서, 본 발명자들은 조성물의 약 0.1-10 중량%의 양으로 존재하며, 이상적으로 천연 공급원으로부터 유래된 단백질, 예컨대, 대두, 밀, 완두, 쌀 및 유청을 사용한다.
본 발명자들의 상품에 사용되는 수성콜로이드는 조성물의 약 0.1-10 중량%의 양으로 존재하며, 이상적으로 크산탄 검, 메뚜기 콩 검, 한천, 알기네이트, 카라기난 및 구아 검으로부터 유래된다.
본 발명자들의 식료품의 실시형태는, 약 70 중량%의 양의 불용성 저항성 전분, 약 15 중량%의 양의 가용성 섬유, 약 0.5 중량%의 양의 효소 억제제, 약 2 중량%의 양의 단백질 및 약 0.5 중량%의 양의 수성콜로이드를 포함한다.
본 발명자들의 식료품의 또 다른 실시형태는, 약 50 중량%의 양의 불용성 저항성 전분, 약 10 중량%의 양의 가용성 섬유, 약 1 중량%의 양의 효소 억제제, 약 2 중량%의 양의 단백질 및 약 0.5 중량%의 양의 수성콜로이드를 포함한다.
본 발명자들은 물을 사용하여 잔여 구성성분을 제공한다.
임의로, 본 발명자들은 또한 적어도 하나의 강화제, 예컨대, 비타민, 미네랄, 지방산, 지질 미량영양소 및 조효소와 같은 보충물을 상품에 첨가한다.
또한, 적어도 하나의 안정제를 첨가하는 것이 유리할 수 있다.
식료품은 사용자의 요구에 따라 종래 기술을 사용하여 만들어질 수 있으며, 분말 형태가 유리하나, 낟알, 누들, 리본, 층, 청크, 조개, 플레이크, 실 및 알갱이도 유리하다.
조리 동안 또는 조리 후, 선택된 양의 본 발명자들의 식료품이 고 GI 음식에 첨가되어 음식의 GI를 저하시킬 수 있으며, 본 발명자들의 식료품의 양은 배합된 상품에 대한 목적하는 GI에 따라 측정되고, 공지된 기술을 사용하여 계산된다.

Claims (29)

  1. 불용성 저항성 전분 (insoluble resistant starch), 가용성 섬유 및 적어도 하나의 탄수화물 효소 억제제를 포함하거나 이로 이루어진, 식품의 글리세믹 지수 (glycemic index)를 저하시키기 위한 조성물 형태의 증진된 식재료로서, 상기 저항성 전분이 조성물의 40-80 중량%의 범위 중에서 선택된 양으로 존재하는 것인, 증진된 식재료.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 불용성 저항성 전분이 하기를 포함하거나 이로 이루어진 그룹 중에서 선택된 양으로 존재하는 것인, 증진된 식재료:
    이들 사이에 매 0.1% 정수를 포함하는, 40%, 41%, 42%, 43%, 44%, 45%, 46%, 47%, 48%, 49%, 50%, 51%, 52%, 53%, 54%, 55%, 56%, 57%, 58%, 59%, 60%, 61%, 62%, 63%, 64%, 65%, 66%, 67%, 68%, 69%, 70%, 71%, 72%, 73%, 74%, 75%, 76%, 77%, 78%, 79% 및 80%.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 불용성 저항성 전분이 인공적으로 제조되거나 또는 천연 공급원으로부터 유래된 것인, 증진된 식재료.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 불용성 저항성 전분이 하기를 포함하는 그룹 중에서 선택된 천연 공급원으로부터 유래된 것인, 증진된 식재료:
    곡물 (grains), 종자 (seeds), 협과 (legumes), 옥수수, 쌀, 귀리, 보리, 견과류, 실리움 (psyllium), 타피오카, 감자류 (potatoes), 콩류 (beans), 과실 (fruit) 및 플랜틴 (plantain).
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 불용성 저항성 전분이 RS1, RS2, RS3 및 RS4를 포함하는 그룹 중에서 선택된 아형인 것인, 증진된 식재료.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 불용성 저항성 전분이 아형 RS2 또는 RS3인 것인, 증진된 식재료.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가용성 섬유가 조성물의 1 내지 20 중량%의 범위 중에서 선택된 양으로 존재하는 것인, 증진된 식재료.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 가용성 섬유가 하기를 포함하거나 이로 이루어진 그룹 중에서 선택된 양으로 존재하는 것인, 증진된 식재료:
    이들 사이에 매 0.1% 정수를 포함하는, 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9%, 10%, 11%, 12%, 13%, 14%, 15%, 16%, 17%, 18%, 19% 및 20%.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가용성 섬유가 하기를 포함하는 그룹 중에서 선택된 천연 공급원으로부터 유래된 것인, 증진된 식재료:
    치커리 뿌리, 곡물, 종자, 옥수수, 쌀, 귀리, 보리, 견과류, 실리움, 타피오카, 콩류, 과실.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탄수화물 효소 억제제가 전분 효소 억제제인 것인, 증진된 식재료.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 전분 효소 억제제가 아밀라아제 억제제, 슈크로스 억제제, 말타아제 억제제 및 글루코시다아제 억제제를 포함하는 그룹 중에서 선택되는 것인, 증진된 식재료.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 효소 억제제가 조성물의 0.1-10 중량%의 범위 중에서 선택된 양으로 존재하는 것인, 증진된 식재료.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 효소 억제제가 하기를 포함하거나 이로 이루어진 그룹 중에서 선택된 양으로 존재하는 것인, 증진된 식재료:
    이들 사이에 매 0.1% 정수를 포함하는, 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9% 및 10%.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조성물이, 조성물의 0.1-10 중량%의 범위 중에서 선택된 양으로 존재하는 단백질을 추가로 포함하는 것인, 증진된 식재료.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 단백질이, 하기를 포함하거나 이로 이루어진 그룹 중에서 선택된 양으로 존재하는 것인, 증진된 식재료:
    이들 사이에 매 0.1% 정수를 포함하는, 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9% 및 10%.
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서,
    상기 단백질이 대두 (soy), 밀, 완두 (pea), 쌀 및 유청 (whey)을 포함하거나 이로 이루어진 그룹 중에서 선택된 천연 공급원으로부터 유래하는 것인, 증진된 식재료.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조성물이, 조성물의 0.1-10 중량%의 범위 중에서 선택된 양으로 존재하는 적어도 하나의 수성콜로이드 (hydrocolloid)를 추가로 포함하는 것인, 증진된 식재료.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 수성콜로이드가 하기를 포함하거나 이로 이루어진 그룹 중에서 선택된 양으로 존재하는 것인, 증진된 식재료:
    이들 사이에 매 0.1% 정수를 포함하는, 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9% 및 10%.
  19. 제17항 또는 제18항에 있어서,
    상기 수성콜로이드가 크산탄 검, 메뚜기 콩 검 (locust bean gum), 한천, 알기네이트, 카라기난 (carrageenan) 및 구아 검을 포함하는 그룹 중에서 선택되는 것인, 증진된 식재료.
  20. 제17항 또는 제18항에 있어서,
    상기 불용성 저항성 전분이 약 70 중량%의 양으로 존재하고, 상기 가용성 섬유가 약 15 중량%의 양으로 존재하고, 상기 효소 억제제가 약 0.5 중량%의 양으로 존재하고, 상기 단백질이 약 2 중량%의 양으로 존재하고, 상기 수성콜로이드가 약 0.5 중량%의 양으로 존재하는 것인, 증진된 식재료.
  21. 제17항 또는 제18항에 있어서,
    상기 불용성 저항성 전분이 약 50 중량%의 양으로 존재하고, 상기 가용성 섬유가 약 10 중량%의 양으로 존재하고, 상기 효소 억제제가 약 1 중량%의 양으로 존재하고, 상기 단백질이 약 2 중량%의 양으로 존재하고, 상기 수성콜로이드가 약 0.5 중량%의 양으로 존재하는 것인, 증진된 식재료.
  22. 제20항 또는 제21항에 있어서,
    물이 잔여 구성성분 (remaining constituent)을 제공하는 것인, 증진된 식재료.
  23. 제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조성물이 비타민, 미네랄, 지방산, 지질 미량영양소 및 조효소를 포함하거나 이로 이루어진 그룹 중에서 선택된 적어도 하나의 강화제 (fortifying agent)를 추가로 포함하는 것인, 증진된 식재료.
  24. 제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조성물이 적어도 하나의 안정제를 추가로 포함하는 것인, 증진된 식재료.
  25. 제1항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조성물이 분말의 형태로 제공되는 것인, 증진된 식재료.
  26. 제1항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 증진된 식재료가, 낟알 (grain), 누들, 리본, 층 (layer), 청크 (chunk), 조개 (shell), 플레이크 (flake), 실 (thread) 및 알갱이 (granule)를 포함하는 그룹 중에서 선택된 음식 입자로 형성되는 것인, 증진된 식재료.
  27. 제1항 내지 제26항 중 어느 한 항에 따른 증진된 식재료 및 적어도 하나의 식품을 포함하는 복합물로서, 상기 식품이 상기 물질의 첨가로 저하되는 글리세믹 지수를 갖는 것인, 복합물.
  28. 제27항에 있어서,
    유효량의 상기 증진된 식재료가, 소비자에게 유익한 범위 내의 상기 식품 및/또는 상기 복합물의 상기 글리세믹 지수를 산출하도록 상기 복합물에 첨가되는 것인, 복합물.
  29. 실질적으로 본원에 기재된 바와 같은 증진된 식재료.

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