KR20230143117A

KR20230143117A - 감미 억제용 조성물 및 식품의 감미 억제 방법

Info

Publication number: KR20230143117A
Application number: KR1020230043527A
Authority: KR
Inventors: 최명환; 박가연; 최평강; 황혜영
Original assignee: 서울대학교산학협력단
Priority date: 2022-04-04
Filing date: 2023-04-03
Publication date: 2023-10-11

Abstract

본 발명은 디쿠아포솔(diquafosol)을 포함함으로써, 감미 억제능이 우수한 감미 억제용 조성물 및 식품의 감미 억제 방법에 관한 것이다.

Description

감미 억제용 조성물 및 식품의 감미 억제 방법{Compositions for inhibiting sweetness and methods for inhibiting sweetness in foods}

본 발명은 감미 억제용 조성물 및 식품의 감미 억제 방법에 관한 것이다.

맛이란 좁은 의미로 물질을 혀에 댈 때에 느끼는 감각을 의미하는 것으로서, 혀의 표면을 덮고 있는 수천 개의 작은 미뢰들이 여러 유형의 미각 수용체를 포함하고 있는데, 미각 수용체들은 단맛, 짠맛, 신맛, 쓴맛, 감칠맛의 다섯가지 기본 맛을 감지한다. 이는 맛과 관련된 신경세포와 연결되어 뇌에서 맛에 대한 정보를 처리하게 된다.

이중 단맛 미각수용체는 세포막 수용체 중 대표적 형태인 GPCR(G-protein coupled receptor)의 형태와 기능을 가지고 있는데, TAS1R2와 TAS1R3 각각의 GPCR이 이형이성복합체(Heterodimer)를 이루고 있다. 수용체와 리간드가 결합하면 세포 안쪽에 존재하는 G-단백질의 활성이 유도되어 신호전달을 일으킨다. 구체적으로는, 미각 물질이 미각 수용체와 결합하면 G-단백질이 분리되어 PLC(phospholipase C)에 의해 PIP2(phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate)가 DAG(Diacylglycerol)와 IP3(inositol3-phosphate)로 분해되고, IP3가 second messenger로서 ER(Endoplasmic reticulum)의 칼슘채널을 자극하여, ER 내 칼슘 분비를 촉진하게 된다. 이러한 경로에 따라 미각세포가 활성화되므로 세포 내 칼슘이온 양의 변화를 체크함으로써 수용체 활성화 여부를 확인할 수 있다.

식품산업에서 새로운 맛 물질에 대한 수요는 지속적으로 존재해온 바, 미각 연구분야의 대표 연구자인 찰스 주커 교수가 설립한 Senomyx는 맛 수용체에 결합하는 물질을 스크리닝 하는 방법으로 맛 조절 물질을 발굴하여 상업화해왔다. 특히, 단맛을 억제하는 맛 물질, 즉 감미 억제용 조성물의 경우, 설탕이 많이 함유된 젤리, 잼, 건조과일 제품 등에서 단맛을 억제함으로써 과일 향 등을 풍부하게 나게 하여 식품의 관능적 특성을 향상시킨다. 또한, 식품에서 미생물 증식을 억제하고 제품 수명 연장효과, 조직감을 위해 제품의 설탕함량을 유지시켜야 하는 경우가 있는데 이 경우 적정한 수준의 단맛을 유지하기 위해서 감미 억제제가 사용된다. 다만, 아직 여러 맛 물질, 특히 감미 억제제에 대한 연구가 미비한 실정이다.

과제 고유 번호: SSTF-BA2002-14

연구관리 전문기관: 삼성미래기술육성센터

연구 사업명: 삼성미래기술육성사업

연구 과제명: 혀에서 이루어지는 지능적 맛 정보 처리

주관기관: 서울대학교

연구기간: 2020.12.01 ~ 2023.11.30

한국등록특허 제10-2472773 호

본 발명은 종래의 감미 억제제인 락티솔이 달콤한 뒷맛을 내는 특징을 개선하여 보다 우수한 감미 억제 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기 감미 억제용 조성물을 포함하는 식품을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 우수한 감미 억제 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

1. 디쿠아포솔(diquafosol) 또는 그 염을 포함하는 감미 억제용 조성물.

2. 위 1에 있어서 상기 염은 나트륨염인, 감미 억제용 조성물.

3. 위 1에 있어서, 에데트산, 시트르산, 메타인산, 피로인산, 폴리인산, 말산, 타르타르산, 피틴산 및 이들의 염으로 이루어진 군에서 선택된 킬레이트제를 더 포함하는 감미 억제용 조성물.

4. 위 1에 있어서, 상기 디쿠아포솔 또는 그 염의 농도는 20 mM 내지 60 mM인 것으로 하는 감미 억제용 조성물.

5. 위 1 내지 4 중 어느 한 항의 조성물을 포함하는 식품.

6. 위 1 내지 4 중 어느 한 항의 조성물을 식품에 처리하는 단계를 포함하는, 식품의 감미 억제 방법.

본 발명의 조성물 및 식품은 식품의 감미를 억제하는 데 있어 우수한 효과를 갖는다. 이는 감미 외의 다른 향미를 풍부하게 하여 식품의 관능적인 특성을 향상시킬 수 있으며, 적정 수준의 단맛 유지에 활용될 수 있다.

도 1은 디쿠아포솔에 의한 type I 미각세포의 반응에 관한 것이다. 구체적으로는, 왼쪽 그림은 살아있는 쥐의 미뢰에 있는 type I 미각세포의 칼슘 신호가 디쿠아포솔에 의해 증가되는 것을 확인한 것이다. 오른쪽 그래프는 디쿠아포솔의 농도에 따른 미각세포의 반응성을 확인한 것으로, EC50 값이 약 117 nM 인 것을 확인한 것이다.
도 2는 디쿠아포솔을 사전에 노출한 혀에서 인공감미료인 acesulfame K 30 mM에 대한 단맛 미각신경 반응성이 감소한 것을 확인한 것이다.
도 3은 디쿠아포솔 40 mM에 노출된 후 acesulfame K에 대해 인지된 단맛의 강도를 보고하는 관능 검사에 관한 것이다. 그 결과 디쿠아포솔에 의해 감미에 대한 평가가 10-20 % 감소한 것을 확인한 것이다.
도 4는 디쿠아포솔의 감미 억제 작용 메커니즘에 대한 모식도이다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명은 디쿠아포솔(diquafosol) 또는 그 염을 포함하는 감미 억제용 조성물에 관한 것이다.

디쿠아포솔은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물일 수 있다.

[화학식 1]

디쿠아포솔의 염으로는, 식품 조성물로서 허용되는 염이라면 특별히 제한은 없고, 리튬, 나트륨, 칼륨, 칼슘, 마그네슘, 아연 등과의 금속염; 염산, 브롬화수소산, 요오드화수소산, 질산, 황산, 인산 등의 무기산과의 염; 아세트산, 푸마르산, 말레산, 숙신산, 시트르산, 타르타르산, 아디프산, 글루콘산, 글루코헵톤산, 글루쿠론산, 테레프탈산, 메탄술폰산, 락트산, 히푸르산(hippuric acid), 1,2-에탄디술폰산, 이세티온산, 락토비온산(lactobionic acid), 올레산, 파모산, 폴리갈락투론산, 스테아르산, 탄닌산, 트리플루오로메탄술폰산, 벤젠술폰산, p-톨루엔술폰산, 황산라우릴에스테르, 황산메틸, 나프탈렌술폰산, 술포살리실산 등의 유기산과의 염; 타르타르산, 아디프산, 글루콘산, 글루코헵톤산, 글루쿠론산, 테레프탈산, 메탄술폰산, 락트산, 히푸르산, 1,2-에탄디술폰산, 이세티온산, 락토비온산, 올레산, 파모익 산, 폴리갈락투론산, 스테아르산, 탄닌산, 트리플루오로메탄 술폰산, 벤젠술폰산, P-톨루엔술폰산, 라우릴 설페이트 에스테르, 메틸 설페이트, 나프탈렌 술폰산, 또는 설포살리실산 메틸 브로마이드, 요오드화메틸 등과의 4급 암모늄염; 브롬 이온, 염소 이온, 요오드 이온 등의 할로겐 이온과의 염; 암모니아와의 염; 트리에틸렌디아민, 2-아미노에탄올, 2,2-이미노비스(에탄올), 1-데옥시-1-(메틸아미노)-2-D-소르비톨, 2-아미노-2-(히드록시메틸)-1,3-프로판디올, 프로카인, N,N-비스(페닐메틸)-1,2-에탄디아민 등의 유기아민과의 염 등을 들 수 있다.

본 발명에 있어서, 「디쿠아포솔 또는 그 염」에는, 디쿠아포솔(프리체) 또는 그 염의 수화물 및 유기 용매화물도 포함된다.

「디쿠아포솔 또는 그 염」에, 결정 다형 및 결정 다형군(결정 다형 시스템)이 존재하는 경우에는, 이들 결정 다형체 및 결정 다형군(결정 다형 시스템)도 본 발명의 범위에 포함된다. 여기서, 결정 다형군(결정 다형 시스템)이란, 이들 결정의 제조, 정출, 보존 등의 조건 및 상태에 따라 결정형이 변화하는 경우의 각 단계에서의 개개의 결정형 및 그 과정 전체를 의미한다.

본 발명의 「디쿠아포솔 또는 그 염」으로서 바람직한 것은 디쿠아포솔의 나트륨염이며, 하기 화학식 2로 표시되는 디쿠아포솔사나트륨염이 특히 바람직하다.

[화학식 2]

디쿠아포솔 또는 그 염에 관해서는, 일본 특허 공표 2001-510484호 공보에 개시된 방법 등에 의해 제조할 수 있다.

본 발명의 조성물은 디쿠아포솔 또는 그 염 이외의 유효 성분을 함유할 수도 있고, 디쿠아포솔 또는 그 염을 유일한 유효 성분으로서 함유할 수도 있다.

본 조성물 중의 디쿠아포솔 또는 그 염의 농도는, 특별히 한정되는 것이 아니지만, 예컨대 0.0001∼10%(w/v)인것이 바람직하고, 0.001∼5%(w/v)인 것이 보다 바람직하고, 0.01∼5%(w/v)인 것이 더 바람직하고, 0.1∼ 5%(w/v)인 것이 보다 더 바람직하고, 1∼5%(w/v)인 것이 더욱 더 바람직하고, 3%(w/v)인 것이 특히 바람직하다. 보다 구체적으로는, 0.001%(w/v), 0.002%(w/v), 0.003%(w/v), 0.004%(w/v), 0.005%(w/v), 0.006%(w/v), 0.007%(w/v), 0.008%(w/v), 0.009%(w/v), 0.01%(w/v), 0.02%(w/v), 0.03%(w/v), 0.04%(w/v), 0.05%(w/v), 0.06%(w/v), 0.07%(w/v), 0.08%(w/v), 0.09%(w/v), 0.1%(w/v), 0.2%(w/v), 0.3%(w/v), 0.4%(w/v), 0.5%(w/v), 0.6%(w/v), 0.7%(w/v), 0.8%(w/v), 0.9%(w/v), 1%(w/v), 1.5%(w/v), 2%(w/v), 2.5%(w/v), 3%(w/v), 3.5%(w/v), 4%(w/v), 4.5%(w/v) 또는 5%(w/v)이 바람직하다. 본 명세서에서 「(w/v)%」는, 본 발명의 감미 억제용 조성물 100 mL 중에 포함되는 대상 성분의 질량(g)을 의미한다.

본 조성물 중의 디쿠아포솔 또는 그 염의 농도는, 특별히 한정되는 것이 아니지만, 예컨대 20 mM 내지 60 mM 일 수 있으며, 22 mM 내지 58 mM, 24 mM 내지 56 mM, 26 mM 내지 54 mM, 28 mM 내지 52 mM, 30 mM 내지 50 mM, 32 mM 내지 48 mM, 34 mM 내지 46 mM, 36 mM 내지 44 mM, 37 mM 내지 43 mM, 38 mM 내지 42 mM, 39 mM 내지 41 mM 일 수 있다. 상기 범위 내에서는 인체에 대한 안정성도 확보되어 있으면서 좋은 감미 억제 효과를 보일 수 있다.

감미란 단 맛을 의미하는 것으로, 감미 억제 용도란, 단 맛을 완전히 없애거나 단맛을 감소시키는 용도를 의미한다.

본 발명의 조성물은 식품 조성물에 통상 사용되어 냄새, 맛, 시각 등을 향상시킬 수 있는 추가 성분을 포함할 수 있다. 예들 들어, 비타민 A, C, D, E, B1, B2, B6, B12, 니아신(niacin), 비오틴(biotin), 폴레이트(folate), 판토텐산(panthotenic acid) 등을 포함할 수 있다. 또한, 아연(Zn), 철(Fe), 칼슘(Ca), 크롬(Cr), 마그네슘(Mg), 망간(Mn), 구리(Cu), 크륨(Cr) 등의 미네랄을 포함할 수 있다. 또한, 라이신, 트립토판, 시스테인, 발린 등의 아미노산을 포함할 수 있다.

또한, 상기 조성물은 킬레이트제(에데트산, 시트르산, 메타인산, 피로인산, 폴리인산, 말산, 타르타르산, 피틴산 및 이들의 염), 방부제(소르빈산 칼륨, 벤조산나트륨, 살리실산, 데히드로초산나트륨 등), 살균제(표백분과 고도 표백분, 차아염소산나트륨 등), 산화방지제(부틸히드록시아니졸(BHA), 부틸히드록시톨류엔(BHT) 등), 착색제(타르색소 등), 발색제(아질산 나트륨, 아초산 나트륨 등), 표백제(아황산나트륨), 조미료(MSG 등), 향료(바닐린, 락톤류 등), 팽창제(명반, D-주석산수소칼륨 등), 강화제, 유화제, 증점제(호료), 피막제, 검기초제, 거품억제제, 용제, 개량제 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 조성물은 분말, 과립, 정제, 환제, 당의정제, 캡슐제, 액제, 겔제, 시럽제, 슬러리제, 현탁액 등으로 당업계에 공지된 방법을 이용하여 제형화 될 수 있다. 예를 들어, 경구용 제제는 활성성분을 고체 부형제와 배합한 다음 이를 분쇄하고 적합한 보조제를 첨가한 후 과립 혼합물로 가공함으로써 정제 또는 당의정제를 수득할 수 있다. 적합한 부형제의 예로는 락토즈, 덱스트로즈, 수크로즈, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨 및 말티톨 등을 포함하는 당류와 옥수수 전분, 밀 전분, 쌀 전분 및 감자 전분 등을 포함하는 전분류, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 나트륨 카르복시메틸셀룰로오즈 및 하이드록시프로필메틸-셀룰로즈 등을 포함하는 셀룰로즈류, 젤라틴, 폴리비닐피롤리돈 등과 같은 충전제가 포함될 수 있다. 또한, 경우에 따라 가교결합 폴리비닐피롤리돈, 한천, 알긴산 또는 나트륨 알기네이트 등을 붕해제로 첨가할 수 있다.

본 발명의 조성물로는 시판품을 제한 없이 사용할 수 있으며, 예를 들면 산텐제약의 디쿠아스 점안액 3%, 디쿠아스-에스점안액 3% 제품을 사용할 수 있다.

본 발명은 디쿠아포솔 또는 그 염을 포함하는 감미 억제용 조성물을 포함하는 식품에 관한 것이다.

디쿠아포솔, 그 염, 감미 억제 용도와 조성물에 대한 설명은 상기와 같다.

식품이란 육류, 소시지, 빵, 초콜릿, 캔디류, 스넥류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알코올음료, 비타민복합제, 건강기능 식품 및 건강식품 등이 있으며, 통상적인 의미에서의 식품을 모두 포함하며, 상기 디쿠아포솔이 포함될 수 있는 한, 이에 제한되지 않는다. 상기 식품 조성물은 생리학적으로 허용 가능한 담체를 추가로 포함할 수 있는데, 담체의 종류는 특별히 제한되지 않으며 당해 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 담체라면 어느 것이든 사용할 수 있다.

본 발명은 상기 감미 억제용 조성물을 식품에 처리하는 단계를 포함하는 식품의 감미 억제 방법에 관한 것이다.

조성물을 식품에 처리한다는 것은 상기 조성물을 원료 전 처리 공정, 성형공정, 가열공정, 냉각공정 등 식품 제조공정의 각 단계에서 포함시키거나, 완성된 식품에 도포하는 등의 방식을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

식품의 감미 억제 방법이란, 식품 자체의 단맛을 줄이는 방법, 식품을 섭취하는 사람으로 하여금 단맛을 덜 느끼게 하는 방법을 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니고, 사람이 식품을 섭취하였을 때 느껴지는 단맛이 줄어드는 경우, 이를 감미 억제 방법이라고 한다.

이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다.

실시예

1. 디쿠아포솔에 의한 생쥐 혀의 미각세포 반응 확인

살아 있는 쥐의 혀에서 미각세포의 반응을 관측하기 위해 type I 세포에 칼슘표지자(GCaMP6)을 도입한 유전자조작 마우스(GAD2-GCaMP6)을 이용하였다. 유전자 조작 마우스의 혀에 디쿠아포솔 40 mM이 생리식염수에 녹아 있는 산텐제약의 디쿠아스 안구 점안액을 10 내지 20초 동안 노출하는 방식으로 투여하였을 경우, 미각세포의 칼슘 신호의 활성화가 나타남을 확인하였다. 이때, EC50 값은 117 nM인 것을 확인하였다.

2. 디쿠아포솔에 의한 미각신경 활성 억제 확인

미각신경(gustatory afferent nerve)의 활성을 관측하기 위해 미각신경에 칼슘표지자(GCaMP6)가 발현되는 PIRT-GCaMP 유전자 조작 마우스를 이용하였다. 살아있는 생쥐의 혀에 acesulfame K 1 mM을 10 초간 노출시킨 군과 디쿠아포솔 1 mM을 10 초간 노출시킨 군으로 나눈 후, 각각에 30 mM acesulfame K를 노출시켰다. 그 결과 디쿠아포솔을 노출시킨 군에서 단맛 신경의 반응이 약 20 % 억제된 것을 확인하였다.

3. 디쿠아포솔에 대한 관능평가로 감미 억제 확인

마우스에서의 실험 결과가 사람에서도 적용됨을 확인하기 위해 관능검사를 수행하였다. 40 여명의 건강한 참여자에게 디쿠아포솔 40 mM을 3 내지 5초 동안 노출한 이후 인공 감미료인 acesulfame K에 대해 인지하는 단맛의 세기를 확인하였다. 그 결과, 디쿠아포솔을 노출시킨 군에서 단맛에 대한 인지가 10-20 %가량 감소함을 확인할 수 있었다.

Claims

디쿠아포솔(diquafosol) 또는 그 염을 포함하는 감미 억제용 조성물.
청구항 1에 있어서 상기 염은 나트륨염인, 감미 억제용 조성물.
청구항 1에 있어서, 에데트산, 시트르산, 메타인산, 피로인산, 폴리인산, 말산, 타르타르산, 피틴산 및 이들의 염으로 이루어진 군에서 선택된 킬레이트제를 더 포함하는 감미 억제용 조성물.
청구항 1에 있어서, 상기 디쿠아포솔 또는 그 염의 농도는 20 mM 내지 60 mM인 것으로 하는 감미 억제용 조성물.
청구항 1 내지 4 중 어느 한 항의 조성물을 포함하는 식품.
청구항 1 내지 4 중 어느 한 항의 조성물을 식품에 처리하는 단계를 포함하는, 식품의 감미 억제 방법.