KR20220050947A - 상품 보호 삽입물 및 이의 용도 - Google Patents

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Abstract

본 개시내용은 영양 조성물을 보유하는 별개의 기질-형성 물질을 포함하는 보호 삽입물을 제공하며, 영양 조성물은 상기 기질 상의 1종 이상의 박테리오신-생성 세균의 선택적 성장을 지원하기 위한 영양소의 조합을 포함하며, 외부적으로 첨가된 미생물이 본질적으로 없다. 또한, 보호될 상품 및 본 명세서에 개시된 보호 삽입물을 포함하는 소비재 패키지뿐만 아니라 본 명세서에 개시된 삽입물을 사용하는 상품을 보호하는 방법이 본 명세서에 개시된다.

Description

상품 보호 삽입물 및 이의 용도
본 개시내용은 상품의 품질을 개선하는데 사용하기 위한 상품 보호 장치 및 방법에 관한 것이다.
배경기술
현재 개시된 특허 대상에 대한 배경으로 관련이 있는 것으로 간주되는 참고 문헌은 다음과 같다:
- 국제 공개 WO93/09676.
- 일본 공개 JP61,030,550.
- 미국 공개 제20150272145호
- 미국 특허 제10,226,061호
- 국제 공개 WO15/187638,
- 미국 공개 제2013/236603호,
- 독일 출원 DE102010021027,
- 미국 특허 제7,795,000호;
- 미국 특허 제8,038,990호;
- 국제 공개 WO04/030624,
- 국제 공개 WO14/170621,
- 국제 공개 WO14/114805,
- 국제 공개 WO14/209912,
- 미국 특허 제8,617,625호,
- 국제 공개 WO14/145369,
- 미국 특허 제5,989,601호,
- 국제 공개 WO00/60947,
- 스페인 출원 ES19951101,
- 벨기에 출원 BE1018502
본 명세서에서 위의 참고 문헌에 대한 인정은 이들이 현재 개시된 특허 대상의 특허 가능성과 어떠한 식으로든 관련이 있음을 의미하는 것으로 추론되지 않는다.
배경
식품 산업은 상품 품질을 개선하기 위해 대체적인 비-화학적 식품 보존 방법뿐만 아니라 비-화학적 방법을 끊임없이 모색하고 있다.
국제 공개 WO93/09676은 원치 않는 병원성 및 부패 세균의 성장을 경쟁적으로 저해하기 위해 유효량의 살아 있는 위생적인 비-병원성, 비-부패 세균(L. 델브루엑키(L. delbrueckii) 또는 하프니아 알베이(Hafnia alvei))이 접종된 육류와 같은 식품을 보존하는 방법을 개시하고 있다.
일본 공개 JP61,030,550은 식품과 함께 필름 패키징 재료에 저장된 아가 또는 젤라틴에 고정화된 살아 있는 유산균(lactic acid bacteria: LAB)을 개시하고 있다.
미국 공개 제20150272145는 세균 집단의 성장을 가능하게 하기에 충분한 조건 및 기간 동안 비-병원성 저온 유산균을 포함하는 용액을 인큐베이션하여 부패를 방지할 수 있는 세균 배양물을 형성하는 단계; 당류를 세균 배양물에 첨가하고, 세균 배양물을 인큐베이션하고, 형성된 세균 배양물을 생고기 또는 날 해산물과 혼합하는 단계에 의해, 부패에 저항성이 있는 생고기 또는 날 해산물을 제조하는 방법을 기술하고 있다.
미국 특허 제10,226,061호는 미생물 산소 흡수제의 사용에 의한 포장된 식품의 보관 기간의 연장 및 품질을 기술하고 있다.
식품의 보존에 있어 살아 있는 세균의 사용을 기술하고 있는 다른 간행물은 국제 공개 WO15/187638, 미국 공개 제2013/236603호, 독일 출원 DE102010021027, 미국 특허 제7,795,000호; 미국 특허 제8,038,990호; 국제 공개 WO04/030624, 국제 공개 WO14/170621, 국제 공개 WO14/114805, 국제 공개 WO14/209912, 미국 특허 제8,617,625호, 국제 공개 WO14/145369, 미국 특허 제5,989,601호, 국제 공개 WO00/60947, 스페인 출원 ES19951101, 벨기에 출원 BE1018502를 포함한다.
본 개시내용은 외부적으로 첨가된 살아 있는 세균을 패키지에 사용하지 않고 상품을 포함하는 패키지 내에서 선택된 세균의 성장을 자극함으로써 소비재 및 신선한 식품의 저장 수명을 증가시켜 산업 공정에서 높은 비용 및 살아 있는 세균의 취급의 복잡성을 제거하는 것을 목적으로 한다.
첫 번째 양태에 따르면, 본 개시내용은 영양 조성물을 보유하는 별개의 기질-형성 물질을 포함하는 보호 삽입물을 제공하며, 영양 조성물은 상기 기질 상에서 1종 이상의 박테리오신(bacteriocin)-생성 세균의 선택적 성장을 지원하기 위한 영양소의 조합을 포함하며, 외부적으로 첨가된 미생물이 본질적으로 없다.
두 번째 양태에 따르면, 본 개시내용은 보호될 소비재 및 본 명세서에 개시된 보호 삽입물을 포함하는 패키지를 제공한다.
세 번째 양태에 따르면, 본 개시내용은 소비재를 보호하는 방법을 제공하며, 방법은 본 명세서에 개시된 상기 상품 보호 삽입물과 함께 근처에 유지되는 패키지에 상품을 패키징하는 단계를 포함한다.
마지막으로, 네 번째 양태에 따르면, 작물 수확량을 개선하는 방법이 개시되어 있으며, 방법은 본 명세서에 개시된 적어도 하나의 삽입물을 상기 작물이 재배되는 토양에 도입하는 단계 및 상기 작물이 상기 삽입물의 존재하에 성장하도록 하는 단계를 포함한다.
본 명세서에 개시된 특허 대상을 더 잘 이해하고 그것이 실제로 어떻게 수행될 수 있는지를 예시하기 위해, 실시형태는 이제 첨부된 도면을 참조하여 단지 비제한적인 예로서 설명될 것이다:
도 1A 내지 도 1B는 보관 12일 후 2개의 오이 자루의 이미지이며, 왼쪽 자루(도 1A)는 표 2의 비제한적인 예의 보호 삽입물과 함께 보관되고, 오른쪽 자루(도 1B)는 음성 대조군(삽입물 없이 보관됨)의 역할을 한다.
본 개시내용은 병원체와 경쟁하고 항균성 박테리오신을 생산하는 프로바이오틱 세균의 능력에 대한 이해를 기반으로 한다. 그러나, 지금까지 기술된 바와 같이 살아 있는 세균 세포를 첨가하는 대신, 본 개시내용에 따르면, 특별히 목적하는 세균의 성장을 선택적으로 촉진하는 영양소의 비교적 저렴한 블렌드를 사용함으로써 주변 환경에 본래 존재하는 세균의 자연적인 성장을 자극한다.
박테리오신은 특히 유산균(LAB) 또는 바실러스 종과 같은 다른 세균에 의해 생성되는 강력한 항균성 펩타이드이며, 주로 그람-양성 세균에 대해 활성이 있다. 이들의 생산은 미생물 균주와 배양 조건 모두에 민감하다. 몇 가지 단리, 정제 또는 추출된 박테리오신이 식품 보존에 산업적으로 사용되며, FDA-승인도 받은 것은 거의 없다. 이들은 인간의 위장관에서 쉽게 분해되기 때문에 안전한 것으로 간주되며, 일반적으로 발효 목적 또는 영양가 증가를 위해 식품에 사용된다.
따라서, 본 개시내용에 따르면, 특히 식품 보존/보호 또는 작물/식물 성장 및 수확량의 지원을 위해 박테리오신 생성 세균의 성장을 위한 선택적인 영양 블렌드가 제공된다. 구체적으로, 본 개시내용은, 본 양태의 첫 번째 양태에 따라, 영양 조성물을 보유하는 별개의 기질-형성 물질을 포함하는 식품 보호 및/또는 보존 삽입물을 제공하며, 영양 조성물은 상기 기질 상의 1종 이상의 박테리오신-생성 세균의 선택적 성장을 지원하기 위한 영양소의 조합을 포함하며, 외부적으로 첨가된 미생물이 본질적으로 없다.
본 개시내용의 맥락에서 "별개의 기질 형성 물질"을 언급할 때, 이는 물리적으로 고정, 시각화 또는 이동할 수 있고 고정되는 상품에 물리적으로 연결되지 않은 별개의 고체 또는 반-고체 본체를 지칭하는 것으로 이해되어야 한다.
본 개시내용의 맥락에서 "외부적으로 첨가된 미생물이 본질적으로 없다"를 언급할 때, 이는 삽입물에 미생물이 첨가되지 않았고, 삽입물에서 발견된 미생물은 보호 및/또는 보존 기간 또는 성장 기간(예를 들어, 식물 성장을 지원하기 위해 사용되는 경우) 동안 성장한 미생물뿐임을 이해하여야 한다. 즉, 사용 전 삽입물, 예를 들어, 보존할 상품을 포장하기 전에 검출 가능한 미생물이 없어야 한다.
본 개시내용의 맥락에서, 용어 "보호 삽입물"은 상품 상의 병원성 또는 그렇지 않으면 원치 않는 세균의 미생물 성장의 결과로서 소비재를 부패로부터 보호하기 위해 사용되는 단위 형태를 의미한다. 상품은 산업적으로 생산된 식품, 신선한 농작물, 작물(재배/성장 기간 동안) 등을 포함한 임의의 식용 물질뿐만 아니라 화장품, 홈케어 상품 및 약물과 같은 부패/썩어가는 경향이 있는 비-식용 상품일 수 있다.
위의 모든 것은 본 명세서에서 집합적으로 "상품"으로 지칭된다.
보호 삽입물은 환경(공기, 즉, 공기 중 세균, 토양, 상품 자체)에 자연적으로 존재하는 인간 친화적인 박테리오신-생성 세균의 성장을 선택적으로 지원하도록 설계된다. 이론에 얽매이지 않고, 삽입물에서 선택적으로 성장한 이러한 박테리오신 생성 세균 및 이의 상품 내부 또는 주변으로의 확산(수증기 또는 생물막 형성을 통해)은 다른 부패 또는 병원성 세균과 경쟁하고 항균성 박테리오신을 분비하여 상품의 품질을 보존시킬 수 있는 것으로 여겨진다.
본 개시내용의 맥락에서, "박테리오신-생성 세균" 또는 "박테리오신 생성 세균"은 대사를 통해 항-미생물 활성을 갖는 펩타이드를 생성하는 임의의 세균 또는 세균의 컨소시엄을 의미한다. 단순함을 위해, 아래에서, 박테리오신 생성 세균을 언급할 때 2종 이상의 이러한 세균의 컨소시엄도 또한 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
일부 예에서, 박테리오신 생성 세균은 유산균(LAB)을 포함한다. 이러한 세균은 특히 부패 미생물 및 병원성 세균을 포함하는 원치 않는 미생물의 성장을 저해하는 능력을 갖는 것으로 알려져 있다. 이러한 저해 활성은 항균성 화합물로 작용하는 이러한 LAB에 의해 분비되는 대사 산물의 결과이다. 이러한 화합물은 유기산, 다이아세틸, 과산화수소 및 박테리오신을 포함한다.
일부 다른 예에서, 박테리오신 생성 세균은 바실러스 종의 구성원을 포함한다.
일부 예에서, 보호 삽입물은 포장된 상품에서 병원성 미생물 및/또는 부패 미생물의 성장을 방지하여 상품의 저장 수명을 증가시키는데 사용될 수 있다.
일부 예에서, 본 명세서에 개시된 보호 삽입물은 보호 삽입물 없이 동일한 조건하에 보관된 동일한 상품 패키지의 보관 기간과 비교하여 적어도 10%, 때때로 적어도 20%, 때때로 적어도 30%, 때때로 적어도 50%, 때때로 적어도 60%, 때때로 적어도 70%, 때때로 적어도 80%, 때때로 적어도 90% 때때로 심지어 100%까지 상품의 보관 기간을 연장한다.
본 개시내용의 맥락에서 부패 미생물을 언급할 때, 이는 상품의 품질에 바람직하지 않은 변화를 일으키지만(음식과 같은 상품이 변질되어 불쾌한 냄새, 맛 및 질감이 발생하고, 예를 들어, 과일 및 채소가 물컹해지거나 또는 끈적해지거나, 또는 고기에서 나쁜 냄새가 남), 섭취해도 독성은 없는 미생물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 부패 미생물은 전형적으로 특히 식품을 언급할 때 상품의 감각적 특성에 영향을 미치는 가스, 산, 황 화합물 및 질소 화합물을 대사한다.
병원성 미생물을 언급할 때, 이는 섭취에 해로운 미생물을 포함하거나 또는 섭취하면 해롭거나 또는 치명적인 독소를 생성하는 것으로 이해되어야 한다. 병원성 미생물의 일부 비제한적인 예는 캄필로박터(Campylobacter), 살모넬라(Salmonella), 대장균(E. Coli), 클로스트리디움 퍼프린겐스(Clostridium Perfringens), 바실러스 세레우스(Bacillus Cereus), 리스테리아 모노사이토게네스(Listeria Monocytogenes), 쉬겔라 종(Shigella spp.), 스타필로코커스 아우레우스(Staphylococcus Aureus), 스트렙토코커스(Streptococcus) 및 비브리오 박테리아(Vibrio bacteria)를 포함한다.
반고체 삽입물을 언급할 때, 변형 가능한 비-유체 단위 형태, 즉, 가요성이고, 유연하며, 쉽게 구부러지고, 재형성 가능한 형태를 포함하는 것으로 이해되어야 하는 반면, 고체 형태를 언급할 때는 압력을 가해도 모양이 변하지 않는 단단한 구조, 즉, 비-가요성 구조를 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 삽입물의 물리적 특성, 즉, 반고체 또는 고체(또는 즉, 비-액체)는 특히 영양 조성물을 유지하기 위해 사용되는 기질 형성 물질의 유형에 따라 다르다. 이와 관련하여, 삽입물은 전체적으로 반고체 또는 고체인 반면, 그 안의 영양 조성물은 겔, 반-겔, 액체, 유체(예를 들어, 분말) 형태와 같은 비-고체 형태일 수 있음에 유의하여야 한다. 이는, 예를 들어, 고체 또는 반고체 기질 물질에 비-고체 영양 조성물을 고정함으로써 달성된다.
본 개시내용의 맥락에서, 용어 "기질 형성 물질"은 적합한 조건하에서 액체, 특히 본 명세서에 개시된 영양소가 분산되거나 또는 용해되는 수용액을 보유할 수 있는 매트릭스로 형성되는 식품 등급 물질을 의미한다.
일부 예에서, 기질 형성 물질은 겔 또는 젤리 유사 물질이거나, 또는 이를 포함한다. 일부 예에서, 기질 형성 물질은 전형적으로 미생물 성장을 위한 기질로서 사용되는 겔 또는 젤리 유사 물질이다.
일부 예에서, 기질 형성 물질은 아가(우무(agar-agar)), 구아검, 잔탄검, 젤란검, 카라기난, 젤라틴, 덱스트린 및 전분을 포함하거나 또는 이들로 이루어진 군으로부터 선택된다.
하나의 특정 예에서, 기질 형성 물질은 우무, 즉, 해양 조류로부터 유래되는 젤라틴성(젤리 유사) 탄수화물 물질이며, 전형적으로 세균 배양 배지에 대한 기재(base) 및 많은 식품에서 안정화제 및 증점제로 사용된다.
일부 예에서, 기질 형성 물질의 양은 조성물의 총 중량의 0.1% 내지 5%, 때때로 0.5% 내지 2%, 때때로 0.6% 내지 3%, 때때로 0.7% 내지 2.5%, 또는 때때로 0.8% 내지 1.7% 또는 0.1% 내지 5% 범위 내의 임의의 다른 범위이다.
기질은 물의 존재하에 식품 등급 성분(예를 들어, 상품이 식품인 경우)과 같이 인간이 사용하기에 적합한 성분의 조합을 유지할 수 있는 매트릭스 또는 스캐폴드를 형성한다.
특히, 본 개시내용의 맥락에서 용어 "식품 등급"은 인간이 섭취할 수 있으며 이에 대해 승인된 임의의 물질을 의미한다.
영양 조성물 내의 영양소는 박테리오신 생성 세균의 성장을 선택적으로 촉진하도록 선택되며, 후자는 전술한 바와 같이 원치 않는 미생물의 성장을 저해 또는 방지한다. 즉, 기질에 의해 유지되는 선택적 영양소의 존재하에, 주로 목적하는 박테리오신-생성 세균만이 효과적으로 성장한다.
본 개시내용의 맥락에서, 박테리오신 생성 세균의 성장을 선택적으로 촉진하는 것을 언급할 때, 검출 가능한 양 없이, 또는 10 CFU/gr 미만의 성장 또는 심지어 5 CFU/gr 미만의 다른 미생물, 예컨대, 효모, 엔테로코커스 세균 등과 함께 주로 이러한 세균의 성장을 가능하게 하는 것으로 이해되어야 한다.
기질에 의해 유지되는 영양 조성물은 다양한 유형의 물질을 포함하며, 각각은 박테리오신 생성 세균의 성장에 필요한 다양한 영양소 요소의 공급원으로 작용한다.
일부 예에서, 영양 조성물은 목적하는 박테리오신-생성 세균의 성장을 위한 질소 공급원으로 작용하는 1종 이상의 질소 함유 화합물을 포함한다.
일부 예에서, 질소 함유 화합물은 아미노산, 짧은 펩타이드, 폴리펩타이드 및 단백질 가수분해물 중 어느 하나 또는 이들의 조합이다. 이들은 다양한 공급원으로부터 얻어질 수 있다.
일부 예에서, 질소 함유 화합물을 위한 공급원은 쇠고기 추출물 및/또는 카세인 가수분해물과 같은 동물 공급원이다.
일부 예에서, 질소 함유 화합물을 위한 공급원은 효모 추출물과 같은 미생물 추출물이다.
일부 예에서, 질소 함유 화합물을 위한 공급원은 콩과식물 추출물과 같은 식물 추출물이다. 이와 관련하여, 콩류는 완두콩, 병아리콩, 감자, 대두, 콩 등과 같지만 이들로 제한되지 않는 임의의 유형의 콩과식물일 수 있다.
일부 예에서, 질소 함유 화합물은 1종 이상의 추출물 및 상이한 공급원으로부터의 1종 이상의 가수분해물의 조합을 포함한다.
일부 예에서, 질소 함유 공급원은 적어도 단백질 가수분해물, 때때로 바람직하게는 펩톤을 포함한다.
일부 예에서, 질소 함유 공급원은 적어도 효모 추출물을 포함한다.
일부 예에서, 질소 함유 공급원은 적어도 동물 추출물을 포함한다.
일부 예에서, 질소 함유 공급원은 적어도 식물 추출물을 포함한다.
일부 예에서, 질소 함유 공급원은 적어도 단백질 가수분해물과 효모 추출물을 포함한다.
일부 예에서, 질소 함유 공급원은 단백질 가수분해물, 효모 추출물, 및 동물 추출물 또는 식물 추출물 중 적어도 하나의 조합을 포함한다.
일부 예에서, 단일 공급원이거나 또는 공급원의 조합인 질소 함유 화합물/공급원의 양은 삽입물의 총 중량의 0.1% 내지 20%, 때때로 0.5% 내지 10%, 때때로 0.5% 내지 5%, 때때로 1% 내지 5%, 때때로 1% 내지 3%, 때때로 0.5% 내지 3%, 때때로 0.1% 내지 3% 또는 0.1% 내지 20% 범위 내의 임의의 다른 범위이다.
일부 예에서, 탄수화물은 탄소 공급원으로 작용하는 탄소 함유 화합물이다.
일부 예에서, 탄소 함유 화합물은 당류이거나 또는 이를 포함하며, 이들은 특히 단당류, 예를 들어, 글루코스, 프럭토스, 갈락토스, 자일로스, 아라비노스의 어느 하나 또는 이들의 조합; 이당류, 예를 들어, 수크로스, 락토스, 말토스, 아이소말툴로스, 트레할로스, 트레알룰로스 및 트레할룰로스; 및 올리고당류, 즉, 라피노스(삼당류) 올리고프럭토스(oligofructose: FOS), 갈락토-올리고당류(galacto-oligosaccharide: GOS), 글루코-올리고당류, 아이소말토-올리고당류, 말토트리오스 등과 같은 전형적으로 3개 내지 10개의 단당류를 함유하는 것을 포함한다.
다른 탄수화물은 만니톨 및 소르비톨과 같은 당 알코올을 포함할 수 있다.
일부 예에서, 탄수화물/탄소 함유 화합물은 적어도 글루코스 또는 적어도 글루코스와 FOS의 조합을 포함한다.
일부 예에서, 단일 공급원이거나 또는 탄수화물의 조합인 탄수화물의 양은 삽입물 조성의 총 중량의 0.5% 내지 5%, 때때로 1% 내지 5%, 때때로 0.5% 내지 4%, 때때로 0.5% 내지 2.5%, 때때로 1% 내지 4%, 때때로 1% 내지 3%, 때때로 1% 내지 2.5%의 범위 또는 0.5% 내지 5% 범위 내의 임의의 다른 범위 내일 수 있다.
일부 예에서, 무기염은 미네랄이다. 이들은 포스페이트, 포타슘, 칼슘, 아연, 마그네슘, 망가니즈 및 철의 염을 포함할 수 있지만, 이들로 제한되지 않는다.
일부 예에서, 이러한 미네랄/무기 염의 공급원은 효모 추출물이다. 특히, 효모 추출물은 미네랄, 바이타민 및/또는 소화된 핵산을 포함하는 본 개시내용의 맥락에서 여러 유형의 영양소를 제공하는 것으로 간주될 수 있다.
일부 예에서, 영양 조성물은 적어도 망가니즈 설페이트와 같은 망가니즈염을 포함한다.
일부 예에서, 영양 조성물은 적어도 마그네슘 설페이트와 같은 마그네슘염을 포함한다.
일부 예에서, 영양 조성물은 소듐 아세테이트와 같은 소듐염을 포함한다.
일부 예에서, 영양 조성물은 다이포타슘 하이드로겐 포스페이트와 같은 포타슘염을 포함한다.
일부 예에서, 영양 조성물은 트라이-암모늄 시트레이트와 같은 암모늄염을 포함한다.
일부 예에서, 영양 조성물은 적어도 망가니즈염과 마그네슘염의 조합을 포함한다.
일부 예에서, 단일 무기 성분이거나 또는 무기물의 조합인 무기 미네랄/무기 염의 양은 조성물의 총 중량의 0.005% 내지 5%, 때때로 0.01% 내지 2% 및 0.02% 내지 1%, 때때로 0.005% 내지 2%, 때때로 0.05% 내지 1%, 때때로 0.01% 내지 3%의 범위 또는 0.005% 내지 5% 범위 내의 임의의 다른 범위 내이다.
일부 예에서, 영양 조성물은 적어도 1종의 계면활성제/유화제를 포함한다.
일부 예에서, 계면활성제/유화제는 지방산 또는 지방산 에스터 또는 식품 규정(E-번호)에 따라 허용 가능한 임의의 다른 계면활성제/유화제이거나 또는 이를 포함한다.
본 발명의 맥락에서, 용어 "지방산"은 단순 지방산, 즉, 카복실 헤드-기와 포화 또는 불포화된 지방족 꼬리를 갖는 것, 그리고 또한 헤드-기가 폴리옥시에틸렌기와 같은 거대분자로 치환된 복합 지방산을 의미한다. 이러한 지방산은 또한 영양 조성물의 계면활성제 및/또는 유화제로서 사용될 수 있다.
지방족 사슬은 최대 5개의 탄소 원자의 꼬리를 갖는 단쇄 지방산, 6개 내지 12개의 탄소의 꼬리를 포함하는 중쇄 지방산, 전형적으로 꼬리에 13개 내지 21개의 탄소 원자를 포함하는 장쇄 지방산 및 지방족 꼬리에 22개 이상의 탄소를 포함하는 매우 긴 장쇄 지방산을 포함하여 임의의 수의 탄소 원자를 포함할 수 있다.
일부 예에서, 영양 조성물의 지방산 성분은 카프릴산, 카프르산, 라우르산, 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산, 아라키드산, 베헨산, 올레산, 리놀레산, 폴리소르베이트 20, 폴리소르베이트 40, 폴리소르베이트 60 및 폴리소르베이트 80 중 하나 또는 이들의 조합을 포함한다.
일부 추가의 예에서, 지방산 성분은 적어도 폴리소르베이트 80을 포함한다.
일부 예에서, 단일 계면활성제/유화제이거나 또는 여러 이러한 첨가제의 조합인 계면활성제/유화제의 양은 조성물의 총 중량의 0.001% 내지 5%, 때때로 0.005% 내지 3%, 때때로 0.01% 내지 2% 내지, 때때로 0.01% 내지 3%, 때때로 0.05% 내지 3%, 때때로 0.05% 내지 2%, 때때로 0.01% 내지 1%, 때때로 0.05% 내지 1%, 때때로 0.06% 내지 0.11%의 범위 또는 0.001% 내지 5% 범위 내의 임의의 다른 범위 내이다.
일부 경우에, 영양 조성물은 또한 1종 이상의 바이타민의 존재를 필요로 한다. 바이타민은 유기체의 적절한 기능과 신진대사에 중요한 것으로 알려져 있으므로, 매우 적은 양이라도 필수적이다.
영양 조성물은 나이아신(바이타민 B13), 칼슘 판토테네이트(바이타민 B5의 칼슘염), 피록시딘(바이타민 B6) 및 바이타민 B12 중 어느 하나 또는 이들의 조합을 포함할 수 있지만, 이들로 제한되지 않는다. 일부 예에서, 영양 조성물은 적어도 칼슘 판테노에이트를 포함한다.
일부 예에서, 바이타민 성분은 적어도 나이아신을 포함한다.
일부 예에서, 바이타민은 나이아신과 칼슘 판테노에이트의 조합을 포함한다.
일부 예에서, 바이타민의 양은 0.0001 내지 5%, 때때로 0.0001% 내지 3%, 때때로 0.005% 내지 5%, 때때로 0.008% 내지 2%의 범위 및 0.0001% 내지 5%의 임의의 다른 범위 내이다. 특히, 바이타민은 효모 추출물로부터 얻어질 수 있지만, 아래 표 2의 비제한적인 예에 나타낸 바와 같이 외부적으로 첨가될 수 있다.
영양 조성물은 또한 일부 예에 따르면 완충제를 포함한다. 완충제의 목적은 특히 목적하는 박테리오신-생성 세균의 성장을 지원하는 pH 범위 내에서 영양 조성물의 pH를 유지하는 것이다. 일부 예에서, 완충제는 인산, 시트르산, 락트산 및 글리신 중 어느 하나 또는 이들의 조합을 포함한다.
일부 예에서, 완충제는 적어도 글리신을 포함한다.
완충제의 양은 사용되는 작용제의 유형에 따라 달라질 것이다. 일부 예에서, 양은 5.5 내지 7, 때때로, 5.5 내지 6.5, 때때로, 5.6 내지 6, 때때로 5.7 내지 6.1, 때때로 약 5.8±2의 범위 내의 pH를 제공하도록 선택된다.
보호 삽입물은 추가적인 성분을 포함할 수 있다.
일부 예에서, 영양 조성물에 첨가되는 방부제의 양은 조성물의 총 중량의 0.01% 내지 0.1%, 때때로 0.05% 내지 0.1%, 때때로 0.02% 내지 0.08%의 범위 또는 0.01% 내지 0.1%의 범위 내의 임의의 다른 범위 내이다. 양은 사용되는 방부제에 따라 달라질 수 있다.
일부 예에서, 영양 조성물은 또한 LAB의 불활성화된 세포 추출물을 포함하며, 이는 삽입물에서 LAB의 성장을 지원하는데 도움이 될 수 있다. 이러한 불활성화된 세포 추출물의 예는 락토바실러스 락티스(Lactobacillus Lactis)의 추출물 및 락토바실러스 살리바리우스(Lactobacillus Salivarius)의 추출물을 포함할 수 있지만, 이들로 제한되지 않는다.
일부 또 다른 또는 추가적인 예에서, 영양 조성물은 1종 이상의 방부제(성장 저해제)를 포함한다. 방부제의 비제한적인 예는 포타슘 소르베이트, 소듐 벤조에이트, 소듐 클로라이드, 소듐 락테이트, 박테리오신, 장쇄 폴리포스페이트, 암모늄 시트레이트 및 소듐 아세테이트를 포함한다.
일례에서, 보호 첨가제는 포타슘 소르베이트이다.
삽입물은 위에 기재된 바와 같이 전형적으로 반고체 또는 고체 형태인 반면, 영양 조성물은 삽입물에 의해 유지되는 한 액체, 유체 고체 형태일 수 있음에 유의한다.
본 명세서에 개시된 보호 삽입물은 다양한 LAB의 성장을 지원할 수 있다. LAB의 예는 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus Plantarum), 락토바실러스 락티스, 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus Brevis)를 포함한다.
일부 예에서, 삽입물은 바실러스 종과 같은 LAB 이외의 세균의 성장을 자극 및/또는 지원한다. 이들은 바실러스 서브틸리스(Bacillus Subtillis), 바실러스 푸밀리스(Bacillus Pumilis), 바실러스 사펜시스(Bacillus Safensis), 바실러스 투르기엔시스(Bacillus Thurgiensis), 바실러스 아밀로리쿼파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens), 바실러스 리케니포르미스(Bacillus Licheniformis), 바실러스 메가테리움(Bacillus Megaterium), 바실러스 코아굴란스(Bacillus Coagulans) 및 바실러스 브레비스를 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다.
이론에 얽매이지 않고, 선택적 성장은 다른 원치 않는 미생물의 성장을 저해하는 조건을 생성함과 함께 목적하는 세균에 특이적인 영양 요건(즉, 본 명세서에 개시된 영양 조성물)을 제공함으로써 달성된다. 이러한 조건은, 예를 들어, 방부제, pH 조절제, 산소 조절제 및 온도 조절제 중 어느 하나 또는 이들의 조합을 포함한다.
일부 예에서, 선택적 성장은, 예를 들어, 상품을 담는 패키지의 투과성을 모니터링하거나 또는 특별히 설계함으로써, 보관 온도를 제어함으로써, 특별히 선택된 pH 조정제를 사용하여 pH를 제어함으로써 산소 수준을 제어하는 것 중 어느 하나 또는 이들의 조합에 의해 지원 또는 달성될 수 있다.
삽입물의 상이한 성분들 간의 비는 보존될 상품, 보관 조건(온도, 습도 등) 및 박테리오신 생성 미생물의 유형, 목적하는 자극에 따라 달라질 수 있다.
영양 조성물은 당업계에 공지된 임의의 방법에 의해 제조될 수 있다. 일부 예에서, 삽입물은 균질한 혼합물이 형성될 때까지 영양 조성물의 성분을 기질 형성 물질과 혼합함으로써 제조된다.
표 1A 내지 표 1B는 본 개시내용의 일부 예에 따라 삽입물에 포함된 일부 성분의 예시적이고 비제한적인 범위를 제공한다.
Figure pct00001
Figure pct00002
보호 삽입물은, 예를 들어, 정육면체, 원반, 분말 등의 임의의 형태 또는 모양일 수 있다.
일부 예에서, 삽입물의 표면은 성장하는 세균에 의한 표면 함입부(depression)의 거주를 용이하게 하는 정도로 거칠며, 이에 의해 삽입물에 박테리오신 생성 세균의 더 나은 부착이 가능해진다. 이를 위해, 때때로, 영양 조성물을 보유하는 기질은, 예를 들어, 기계적 마멸 기법에 의해 표면에서 적극적으로 거칠어질 수 있다. 거칠게 만드는 것은 소비재가 전형적으로 냉각될 때(예를 들어, 보관 중) 훨씬 더 중요하므로, 거칠게 만드는 것은 박테리오신 생성 세균이 기질의 표면에만 부착하는 것을 용이하게 한다.
일부 예에서, 보호 삽입물은, 예를 들어, 운반 장치를 상품 또는 상품을 담고 있는 패키지에 부착함으로써 보존될 상품에 근접하여 삽입물의 보유를 용이하게 하기 위해 운반 장치 내에 배치된다.
운반 장치는 삽입물이 고정된 개방형 트레이형 장치, 구멍이 뚫린 또는 그렇지 않으면 밀봉되지 않은 사쉐(sachet), 그물형 구조 또는 삽입물을 제자리에 유지하면서 삽입물을 상품을 둘러싼 환경에 노출된 상태로 유지하는 임의의 다른 운반 구성일 수 있다.
운반 장치는 임의의 생체적합성/생체 허용 가능한 물질로 만들 수 있고, 이러한 이용 가능한 물질은 매우 다양하며, 특히 관련성이 높은 것은 식품 산업, 예를 들어, 포장 산업에서 사용되는 것으로 알려진 것이다. 예를 들어, 운반체는 종이(셀룰로스 기반 물질), 알루미늄, 고무, 플라스틱(예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌), 폴리스타이렌 등으로 형성될 수 있다.
일부 예에서, 운반 장치는 목적하는 세균의 성장을 촉진하기 위해 삽입체에 노출된 표면에 거친 부분(section)을 가질 수 있다.
삽입물은 식품과 같은 다양한 소비재와 통합될 수 있다. 따라서, 보존될 상품 및 본 명세서에 개시된 보호 삽입물을 포함하는 패키지뿐만 아니라 상품을 보호하는 방법이 또한 본 명세서에 개시되어 있으며, 방법은 본 명세서에 개시된 상기 상품 보호 삽입물과 함께 근처에 유지되는 패키지에 상기 상품을 패키징하는 단계를 포함한다.
일부 예에서, 보존/보호될 상품은 식품을 포함한다.
일부 예에서, 보존/보호될 식품은 해양 동물 고기, 붉은 고기, 가금류뿐만 아니라 육류에 대한 완전 채식주의(vegan) 대안을 포함하는 육류 제품이다.
일부 예에서, 보호될 식품은 수확된 작물, 예를 들어, 과일, 채소, 종자 및 곡물뿐만 아니라 이미 껍질을 벗긴 과일 및 채소이다.
일부 예에서, 보존/보호될 식품은 유제품 또는 유제품에 대한 완전 채식주의 대안이다.
일부 예에서, 삽입물은 미리 조리된 식사, 샐러드 등과 같이 바로 조리하거나 또는 바로 먹을 수 있는 음식으로 포장되어 있다.
일부 예에서, 보호 삽입물은 수분 활성도가 높아서 미생물 부패에 더 취약한 소비재로 포장되어 있다. 이러한 제품의 예는 신선한 농작물, 치즈, 육류, 샐러드와 같은 식품, 스프레드, 화장품 및 세면도구, 홈케어 청소 제품을 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다.
일부 예에서, 삽입물은 냉장고에 보관해야 할 필요가 있는 소비재로 포장되어 있다. 보호 삽입물이 있는 경우, 이러한 제품은 실온에서 보관될 수 있다. 이러한 제품의 예는 샐러드 스프레드, 육류, 생선, 치즈, 과일 및 채소, 미리 껍질을 벗기고 미리 자른 과일 및 채소를 포함할 수 있지만, 이들로 제한되지 않는다.
일부 예에서, 상품은 작물을 포함한다. 보호 삽입물은 토양에 혼입될 수 있으며, 식물 성장 촉진 세균을 자극하여 식물을 질병으로부터 추가로 보호한다.
일부 예에서, 상품은 일반적으로 화학물질로 보존되는 세정 용액과 같은 홈케어 상품을 포함한다.
일부 예에서, 상품은 일반적으로 화학물질로 보존되는 연고, 겔, 크림, 로션 또는 용액의 형태의 약물을 포함한다.
비제한적인 실시형태의 상세한 설명
실시예 1 - 식품 보호 삽입물 조성
식품 보호 삽입물을 표 2에 따라 제조하였다:
Figure pct00003
Figure pct00004
모든 성분을 혼합하고, 이를 역삼투수에 현탁하여 혼합물을 형성하여 영양 삽입물을 제조하였다. 그런 다음, 혼합물을 100℃에 도달할 때까지 교반하면서 가열하였다. 혼합물을 1분 내지 2분 동안 끓여 완전히 용해시키고, 완전히 혼합하면서 혼합물을 50℃로 냉각시킨 후, 무균 조건하에 0.5gr 내지 25gr의 양으로 운반 장치에 부었다. 일단 운반 장치에서, 삽입물 조성을 실온으로 냉각시켰다.
실시예 2 - 식품 보호 삽입물을 사용한 식품의 보존
실시예 2A - 오이의 보존
표 2의 영양 삽입물이 담긴 플라스틱 개방 튜브를 오이 봉지 안에 넣었다. 대조군으로, 삽입물이 없는 오이 봉지를 사용하였다.
처리된 봉지(보호 삽입물 포함) 및 대조군 봉지를 모두 주변 환경(실온)에서 유지하였다. 도 1A 내지 도 1B는 보호 삽입물이 포함된 왼쪽 봉지("보존", 도 1A) 및 동일한 중량의 오이를 포함하지만 삽입물이 없는 음성 대조군 봉지("대조군", 도 1B)의 12일 후 2개의 봉지를 보여준다.
보호 삽입물은 곰팡이가 생기지 않는 것으로 보아 오이의 저장 수명을 적어도 7일까지 연장하였다. 이론에 얽매이지 않고, 곰팡이 발생의 결여는 삽입물 조성에 의해 자극된 삽입물 기질 상의 바실러스 푸밀리스(데이터 미제시)의 성장의 결과인 것으로 여겨진다.
실시예 2B - 딸기의 보존
표 2의 영양 삽입물이 담긴 플라스틱 튜브를 딸기 봉지의 내부에 접착 라벨로 부착하였다. 대조군으로, 삽입물이 없는 딸기 봉지를 사용하였다.
2개의 봉지를 12일의 기간 동안 실온에서 유지하였다.
삽입물은 에틸 아세테이트의 특징적인 냄새에 의해 검출되는 효모가 발생하지 않는 것으로 보아 딸기의 미생물 보관 기간을 적어도 3일까지 연장하였다. 식품 미생물학 연구소 하이파(The Institute for food microbiology Haifa)에서 수행된 별개의 연구에서, 삽입물이 실제로 효모 성장을 저해하는 것으로 나타났다. 이론에 얽매이지 않고, 과일에서 곰팡이의 부재는 삽입물의 영양 조성물에 의해 자극된 기질 상의 바실러스 서브틸리스의 성장의 결과로 인한 것으로 여겨진다.
실시예 2C - 타히니 스프레드의 보존
표 2의 보호 삽입물을 포함하는 사쉐를 방부제가 없는 타히니 스프레드 팩 안에 넣었다. 사쉐를 접착 라벨로 뚜껑에 부착하였다.
삽입물은 스프레드의 보관 기간을 냉장고에서 3일에서 실온에서 5일로 연장한다. 이론에 얽매이지 않고, 스프레드의 안전성은 기질 상에서 바실러스 서브틸리스의 성장의 결과로 인한 것으로 여겨진다.
실시예 3 - 보호 삽입물에 사용하기 위한 추가적인 조성물
실시예 1과 유사한 방식으로, 상이한 수준의 효능을 갖는 추가적인 조성물을 제조하였으며, 이는 표 3A 내지 표 3B에 제공되어 있다.
Figure pct00005
Figure pct00006
Figure pct00007
실시예 4 - 보관 기간 연구
보관 기간 연장에 대한 표 2의 삽입물의 효과를 미리 포장된 오이에서 결정하였다. 구체적으로, 약 1㎏의 오이를 포함하는 12개의 팩을 본문의 그룹으로 나누었다,
그룹 I - 표 2의 삽입물이 있는 미리 포장된 6개의 팩; "처리 그룹".
그룹 II - 삽입물이 없는 6개의 팩, "참조 그룹".
오이 봉지를 14일 동안 25℃, 주변 습도 조건에서 보관하였다.
처리 그룹 및 참조 그룹의 샘플을 다음 테스트 방법을 사용하여 제0일, 제7일 및 제14일에 분석하였다. 각각의 테스트를 두 번 반복하였다:
- 딥 시퀀싱(고속대량 시퀀싱).
- PCA에서 스프레드 플레이트 방법을 사용한 총 수.
- 총 엔테로박테리아세아에(Enterobacteriaceae) 수.
- 바실러스 수.
- 유산균 수.
- 시각적 외관의 정성적 평가.
처리 오이에서의 마이크로바이옴 조성은 참조와 비교하여 상이할 것이며, 대조군 그룹과 비교하여 더 많은 바실러스와 유산균 종 및 더 적은 수준의 장내세균과 곰팡이의 수를 포함할 것으로 예상된다. 즉, 결과는 본 명세서에 개시된 처리가 오이에 대해 더 긴 보관 기간을 가능하게 한다는 것을 보여줄 것이다.
실시예 5 - 토양 처리
토양에 대한 삽입물의 효과도 또한 조사하였다. 이를 위해, 신선한 토양이 담긴 4개의 화분 상자를 사용하였다.
테스트 그룹 - 각각 표 2의 삽입 조성물이 있는 2개의 화분(1리터의 토양당 2개의 삽입물).
그룹 I - 각각 표 2의 삽입 조성물이 있는 1리터의 토양이 담긴 2개의 화분; "처리 그룹"
그룹 II - 삽입물이 없는 1리터의 토양이 담긴 2개의 화분; "참조 그룹".
각 화분에는 바질 종자를 심었다.
화분 박스는 파종 후 21일 동안 지정된 온실에 배치하였다.
처리 그룹 및 참조 그룹으로부터의 토양 샘플을 다음 테스트 방법을 사용하여 제0일 및 제21일에 분석하였다:
- 딥 시퀀싱(고속대량 시퀀싱).
- PCA에서 스프레드 플레이트 방법을 사용한 총 수.
- 총 엔테로박테리아세아에 수.
- 바실러스 수.
- 유산균 수.
- 시각적 외관의 정성적 평가.
처리 토양에서의 마이크로바이옴 조성은 참조와 비교하여 상이할 것이고, 대조군 그룹과 비교하여 더 많은 바실러스와 유산균 종을 포함하고 더 적은 수준의 장내세균과 곰팡이 수를 포함할 것으로 예상된다. 즉, 결과는 본 명세서에 개시된 토양의 처리가 식물의 성장을 개선한다는 것을 보여줄 것이다.

Claims (26)

  1. 영양 조성물을 보유하는 별개의 기질-형성 물질을 포함하는 보호 삽입물(protection insert)로서,
    상기 영양 조성물은 상기 기질 상의 1종 이상의 박테리오신-생성 세균의 선택적 성장을 지원하기 위한 영양소의 조합을 포함하며, 외부적으로 첨가된 미생물이 본질적으로 없는, 보호 삽입물.
  2. 제1항에 있어서, 고체 또는 반고체 형태로, 손상되기 쉬운 상품 근처에 배치하기에 적합한, 보호 삽입물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 기질 형성 물질은 아가, 구아검, 잔탄검, 젤란검, 카라기난, 젤라틴, 덱스트린 및 전분으로부터 선택되는, 보호 삽입물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 영양 조성물은 질소 함유 화합물, 탄수화물, 무기 미네랄 및 염, 지방산 및 바이타민 중 하나 이상을 포함하는, 보호 삽입물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 영양 조성물은 적어도 질소 함유 화합물을 포함하는, 보호 삽입물.
  6. 제5항에 있어서, 상기 질소 함유 화합물은 아미노산, 펩타이드, 폴리펩타이드 및 단백질 가수분해물 중 하나 이상을 포함하는, 보호 삽입물.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 질소 함유 화합물의 공급원은 동물 추출물, 미생물 추출물 및 식물 추출물 중 어느 하나 또는 이들의 조합인, 보호 삽입물.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 영양 조성물은 하나 이상의 탄수화물을 포함하는, 보호 삽입물.
  9. 제8항에 있어서, 상기 탄수화물은 단당류, 이당류, 올리고당류 및 이들의 조합 중 어느 하나를 포함하는, 보호 삽입물.
  10. 제9항에 있어서, 상기 탄수화물은 만니톨, 아라비노스, 자일로스, 글루코스, 갈락토스, 말토스, 라피노스, 수크로스, 락토스, 프럭토-올리고당류(FOS), 소르비톨 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 보호 삽입물.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 영양 조성물은 무기 미네랄 및 염을 포함하는, 보호 삽입물.
  12. 제11항에 있어서, 상기 무기 미네랄 및 염은 포스페이트, 포타슘, 칼슘, 아연, 마그네슘, 망가니즈 및 철의 염 중 어느 하나 또는 이들의 조합을 포함하는, 보호 삽입물.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 영양 조성물은 지방산을 포함하는, 보호 삽입물.
  14. 제12항에 있어서, 상기 지방산은 카프릴산, 카프르산, 라우르산, 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산, 아라키드산, 베헨산, 올레산, 리놀레산, 폴리소르베이트 20, 폴리소르베이트 40, 폴리소르베이트 60 및 폴리소르베이트 80 중 어느 하나 또는 이들의 조합을 포함하는, 보호 삽입물.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 영양 조성물은 적어도 하나의 바이타민을 포함하는, 보호 삽입물.
  16. 제15항에 있어서, 상기 적어도 하나의 바이타민은 나이아신(바이타민 B13), 칼슘 판토테네이트(바이타민 B5의 칼슘염), 피록시딘(바이타민 B6) 및 바이타민 B12 중 어느 하나 또는 이들의 조합을 포함하는, 보호 삽입물.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 영양 조성물은 완충제를 포함하는, 보호 삽입물.
  18. 제17항에 있어서, 상기 완충제는 인산, 시트르산, 락트산 및 글리신 중 어느 하나 또는 이들의 조합을 포함하는, 보호 삽입물.
  19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 5.5 내지 7 범위의 pH를 갖는, 보호 삽입물.
  20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상품 주변에 적어도 부분적으로 노출된 별개의 기질-형성 물질을 담기 위한 고체 운반 장치를 포함하는, 보호 삽입물.
  21. 소비재 패키지로서,
    보존될 상품 및 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 정의된 보호 삽입물을 포함하는, 소비재 패키지.
  22. 제21항에 있어서, 상기 상품은 채소 또는 과일을 포함하는, 소비재 패키지.
  23. 제21항 또는 제22항에 있어서, 보호 삽입물 없이 동일한 조건하에서 상품을 포장 및 보관할 때, 동일한 상품과 비교하여 보관 기간이 적어도 10% 연장되는, 소비재 패키지.
  24. 소비재 패키지로서,
    토양이 담긴 화분 및 토양 내의 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 따른 보호 삽입물을 포함하는, 소비재 패키지.
  25. 소비재를 보존하는 방법으로서,
    제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 따른 상기 보호 삽입물 근처에서 상기 상품을 유지하는 단계를 포함하는, 소비재를 보존하는 방법.
  26. 제25항에 있어서, 상기 상품은 식물을 재배하는 것이고, 상기 보호 삽입물은 상기 재배중인 식물이 자라는 토양 내에 배치되는, 소비재를 보존하는 방법.
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