KR20240037884A - 마카우바 열매로부터의 식이 섬유 제제 및 상기의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 식이 섬유 제제 및 상기의 제조 방법에 관한 것이다. 식이 섬유 제제는 마카우바 열매의 과육으로부터 제조되며 식이 섬유 함량이 25질량% 초과, 바람직하게는 30질량% 초과이고, 지방 함량이 20질량% 미만, 바람직하게는 10질량% 미만이고, 수분 함량이 20질량% 미만, 바람직하게는 15질량% 미만이고, CIE-L*a*b* 비색법에 따라 결정된 L* 값이 84 보다 큰, 바람직하게는 90 보다 큰 밝은 색상이다. 상기 제제는 제제의 질량을 기준으로 식이 섬유 제제 중 알코올-물-가용성 물질의 비율이 40% 미만인 것을 특징으로 한다. 상기 제제는 기술 기능적 및 감각적 특성이 우수하고, 식품, 화장품, 애완 동물 사료 및 기술적 응용에 적합하며 화학적 변형 없이 저렴한 비용으로 생산될 수 있다.
Description
본 발명은 특히 식품, 화장품, 애완 동물 사료 및 기술적 응용을 위한 마카우바 열매로부터의 기능성 식이 섬유 제제들 및 상기 제제들을 제조하는 방법에 관한 것이다.
식이 섬유는 주로 식물 세포벽의 다당류(PCW)와 리그닌으로 구성된다. 펙틴, 헤미셀룰로오스 및 셀룰로오스는 식물 세포벽의 주요 구성 요소들이며 식물 종에 따라 상이한 비율로 주어진다. 이들은 갈락투로난, 아라비난, 자일란, 만난, 자일로글루칸 및 β-글루칸과 같은 다양한 다당류 그룹들을 포함한다[1-3]. 단당류 구성, 결합 유형 및 결합 패턴, 사슬 모양, 중합 정도 및 치환 정도로 구성된 구조적 다양성이 세포벽 다당류의 특정 특성들을 결정한다.
천연 식이 섬유 및 증점제은 인간과 애완 동물의 영양 및 기술적 응용의 사용에 관련해서 점점 더 중요해지고 있다. 영양학적으로 효과적인 식이 섬유, 증점제, 기술적 섬유질, 바이오 기반 폴리머 및 포장재용 원료에 대한 요구가 증가함에 따라 쉽고 저렴하게 제공될 있고 화학적으로 변형되지 않으며 제조시 자원 소비가 높지 않은 식이 섬유 제제에 대한 수요가 증가하고 있다. 곡물 또는 콩과 식물로부터의 몇몇 식이 섬유 제제를 제외하면, 많은 천연 식이 섬유가 식품용 또는 기술적 응용에 사용시 우수한 기능적 특성을 지니지 않는다.
수용액 또는 현탁액에서 증점화, 유화, 발포 및 겔-형성 특성을 가진 선행 기술에 따른 기능성 식이 섬유 제제는 예를 들어 목재, 조류 또는 미생물로부터 얻을 수 있다. 이러한 고품질 제제의 예로는 카르복시메틸 셀룰로오스, 카라기난, 알기네이트 또는 잔탄 검이 있다. 이들은 원료, 농도, pH 값 및 온도에 따라 물과의 혼합물에서 특정한 유변학적 특성을 나타내며 가열 후 겔을 형성하거나 또는 박막 형태의 필름 또는 사출 성형 부품으로서 형성될 수 있으므로 예를 들어 석유 기반 플라스틱에 대한 대체제로서의 용도를 위해 사용될 수 있다. 그러나, 이러한 식이 섬유 제제는 복잡한 방식으로 제조 및/또는 변형되어야 하므로 높은 생산 비용이 발생하고 광범위한 가공 단계로 인해 많은 자원을 소비하게 된다.
예를 들어 식물성 오일의 획득시 발생하는 잔류물을 처리할 가능성이 높다. 오일 식물로부터의 이러한 분획물은 지금까지 주로 비료 또는 동물 사료로 사용되었다. 이들은 비영양성 관련 물질로 인해 대체로 동물 영양에 대한 가치가 낮다. 유채, 해바라기 또는 아마와 같은 씨앗으로부터의 잔류물은 오일의 분리 후 식이 섬유 외에 껍질 및 식물성 화학 물질도 포함한다. 그로 인한 어두운 색, 불쾌할 정도로 쌉쌀하게 톡 쏘거나 또는 풀 같은 맛 그리고 부분적으로 페놀산, 시안성 배당체, 글루코시놀산, 올리고당 및 기타 물질과 같은 다량의 비영양성 성분으로 인해 식물성 오일 획득으로부터의 잔여물의 대부분이 식품 분야용으로, 애완 동물 사료용으로 또한 색상으로 인해 많은 기술적 응용에도 사용될 수 없다.
이와 관련해서, 또한 마카우바 열매(Acrocomia ssp.)로부터의 오일 획득으로부터의 잔류물이 본 발명에 기술된 바와 같이 식이 섬유 제제용 가능성 있는 공급원으로서 사용될 수 있다.
마카우바는 열대 및 아열대 아메리카 지역이 원산지인 야자수 종이다. 식물의 열매는 외부 껍질(외과피), 오일과 섬유질이 풍부한 과육(펄프), 내부 껍질(내과피) 및 핵으로 이루어진다. 펄프로부터의 오일은 기계적 압착 및 용매 추출을 통해 얻어지고[4, 5], 주로 바이오 연료 생산에 사용되며, 오일이 제거되고 섬유질이 풍부한 셀룰로스가 남게 된다. 전체 열매 중량의 약 25%를 차지하는 이 부산물은 현재 동물 사료로 사용되거나 폐기된다[7].
현재까지 펄프가 거의 사용되지 않았음에도 불구하고 식품 적용에 대한 가능성은 이미 설명되어 있다. 전지방 마카우바 펄프 가루는 쿠키, 컵케이크, 프로바이오틱 음료, 그라놀라 바, 케이크 및 아이스크림과 같은 식품에 사용되었다. 그러나 펄프 가루의 높은 오일 함량은 특히 불쾌한 감각적 특성을 가진 산화 생성물의 발생 및 오일 산화에 의해 식품 산업용 성분으로서의 사용에 방해가 된다. 한편, 본 발명은 기능성이 높고 감각적 특성이 우수한 식이 섬유 제제를 제안하는 것을 목적으로 한다. 이것이 가능한지 여부는 아직 공지되어 있지 않다.
종래 기술에 따르면 마카우바 펄프가 기술 및 생명 공학적 적용에 적합한지에 대해서는 공지된 바가 거의 없다. 탈유된 마카우바 펄프 가루로 제조된 생분해성 필름은 da Silva et al.[6]에 의해 제조되었다. 이 연구에서는 탈지된 가루를 물에 분산시킨 후 가소제인 글리세린을 첨가한 후 페트리 접시에 부어 생물막을 제조한다. 얻어진 생물막은 황색을 띠고 불투명하여 박막에 바람직하지 않은 특성을 가진다.
선행 기술에는 또한 마카우바 펄프의 가공을 위한 압착- 및 용매 추출 방법의 사용이 설명된다. 압착 방법은 연속 압착 또는 불연속 유압 압착을 포함하고, 헥산, 에틸 아세테이트, 아세톤, 메탄올, 에탄올 및 이소프로판올과 같은 다양한 용매들이 사용될 수 있다[4, 5, 6]. 그러나 이러한 간행물에서는 특정 처리가 잔류물들의 구성 및 기능적 특성에 어떻게 영향을 미치는지 명확하지 않다. Trentini et al.[5]는 마카우바 펄프를 상이한 용매들(에틸 아세테이트, n-헥산 및 이소프로판올)로 처리하는 방법을 설명한다. 저자들에 따르면, 탈유된 펄프의 구성 및 기능성은 사용된 다양한 용매들에 의해 영향을 받지 않는다. 또한, 오일 추출 잔류물의 기능적 및 감각적 특성을 개선하기 위한 핵심 구성 요소에 대한 이러한 공정의 영향이 기술되어 있지 않는다. 또한, 식품, 동물 사료, 화장품 및 기술적 적용을 위한 고기능성 성분을 얻기 위한 목적으로 잔류물을 후처리하는 방법도 알려져 있지 않다. 따라서 마카우바 펄프로부터의 기능성 및 감각적으로 매력적인 제제 및 성분의 제공은 선행 기술에 따라 알려져 있지 않다.
특허 문헌도 이러한 기능성 및 감각적으로 바람직한 제제에 대한 언급을 제공하지 않는다. 문서 BR102012029493-1A2는 동물 사료로서 사용하기 위한 전지방 또는 부분 탈지 마카우바 펄프의 사용을 기술한다. 상기 문서는 마카우바 펄프를 기능성 식이 섬유제로서 사용하는 것과 상기를 얻기 위한 가능성 있는 방법에 대해서 기술하지 않는다. BR102014024972-9A2는 마카우바 펄프 오일을 광업용 음이온 수집기로서 사용하는 것을 기술한다. BR102016002700-4A2는 자일리톨을 생산하기 위한 마카우바 펄프 압착 케이크의 사용을 기술한다. 이는 먼저 마카우바 펄프로부터 식이 섬유를 가수 분해함으로써 달성된다. 감각적으로 매력적인 기능성 식이 섬유 제제를 위한 펄프의 용도에 대한 언급이 개시되어 있지 않다. PI 0906455-9A2는 고체상 발효에 의한 리파제의 제조를 위한 마카우바 펄프 압착 케이크의 사용을 기술한다. BR102015011035-9A2는 열매 정제를 제조하기 위한 마카우바 펄프의 사용을 기술한다. 이를 위해 마카우바 펄프에 말토덱스트린과 물을 섞어 혼합물을 직사각형 모양으로 만든다. 동결 건조 후 열매 정제를 얻는다. 따라서, 이들 문서 중 어느 것도 식품, 애완 동물 사료, 동물 사료, 화장품 및 기술적 적용 분야를 위한 감각적으로 매력적인, 밝고 기능적인 식이 섬유 제제를 마카우바 펄프로부터 얻을 수 있는지의 여부에 대한 어떠한 언급도 제공하지 않는다.
본 발명의 과제는 경제적으로 저렴하고 화학적으로 변형하지 않고 밝은 색상 및 중성적인 맛과 같은 매력적인 감각적 특성 및 우수한 기술 기능적 특성을 가진 식이 섬유 제제들을 제공함으로써 선행 기술의 기존 단점을 방지하는 것이다. 상기 식이 섬유 제제들은 특히 식품, 애완 동물 사료의 생산 및 기술적 응용에 적합해야 한다.
상기 과제는 청구항 제 1 항 및 제 14 항에 따른 식이 섬유 제제 및 방법에 의해 달성된다. 식이 섬유 제제 및 방법의 바람직한 실시예들은 종속 청구항들의 대상이거나 또는 다음의 설명 및 실시예들에서 찾을 수 있다.
본 특허 출원에서 식이 섬유 개념은 인간의 소장에서 내인성 효소에 의해 가수 분해되지 않는 탄수화물 중합체로서 국제 식품 규격(CODEX)의 포괄적인 정의에 기초한다. 특히, 본 특허 출원에서 용어 식이 섬유는 주로 식물 세포벽의 다당류(셀룰로오스, 헤미셀룰로오스, 검 및 펙틴 포함) 및 리그닌을 의미하며, 이는 소화 효소에 의한 가수 분해에 저항성이 있고 78%(v/v)보다 높거나 또는 동일한 농도의 에탄올 수용액에 침전된다. 식이 섬유 함량은 본 특허 출원에서 소화 효소, 특히 α-아밀라아제, 프로테아제 및 아밀로글루코시다아제로 시료를 소화한 후 중량 측정 방식의 분석을 기반으로 하는 국제 공정 분석 화학자 협회(AOAC International)의 공식 방법을 사용하여 결정된다(AOAC International의 참조 방법 991.43).
본 발명에서는 마카우바 열매의 펄프로부터 식물성 오일을 획득하는 동안 얻은 잔류물들이 알코올-물-가용성 물질의 일부를 제거한 후 대체로 중성적인 맛을 가지므로 원료 및 가공에 대한 낮은 비용에도 불구하고 추가 기능화 없이 직접 매우 우수한 기술 기능적 및 감각적 특성을 가진 고품질 식이 섬유 제제로서 식품, 애완 동물 사료 또는 기술적 응용에, 예를 들어 선행 기술의 도입부에 명시된 모든 적용 분야를 위해 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 제제는 20질량% 미만, 바람직하게는 10질량% 미만, 바람직하게는 5질량% 미만, 바람직하게는 3질량% 미만, 특히 바람직하게는 2질량% 미만의 오일 함량을 가진다. 미생물학적 및 감각적 특성을 보장하기 위해, 제제 중 수분 함량은 20질량% 미만, 바람직하게는 15질량% 미만, 바람직하게는 10질량% 미만, 특히 바람직하게는 7질량% 미만이다. 수분 함량을 낮은 습도로 감소시킨 후, 본 발명에 따른 제제에 함유된 오일의 가수 분해 및 산화가 천천히 진행되어 냄새 및 맛 활성 화합물의 형성이 방지되는 것이 대부분 보장된다.
본 발명에 따른 제제는 제제의 질량을 기준으로 알코올-물-가용성 물질(AWS(alcohol-water-soluble substance))의 비율이 40% 미만일 때 특히 바람직하다. 아래에서 알코올-물-가용성 물질은 80% 에탄올의 질량 분율을 가진 에탄올 물 혼합물에 그리고 80℃의 온도에서 용해되는 모든 화합물을 의미하는 것으로 이해된다.
다른 가용성 화합물 외에도 특히 최대 10개의 단량체 단위를 가진 단당류, 이당류 및 올리고당을 포함한 당류가 있다.
본 발명에 따른 제품은 특히 밝고, 제제 중 알코올-물-가용성 물질의 비율이 35질량% 미만, 바람직하게는 30질량% 미만, 바람직하게는 20% 미만, 바람직하게는 10질량% 미만, 특히 바람직하게는 5질량% 미만인 경우 훨씬 더 양호한 기능적 특성을 가진다. 알코올-물-가용성 물질을 최대한 분리함으로써 식이 섬유 제제의 기능성과 활용 범위를 높일 수 있다.
놀랍게도 주로 당으로 구성된 알코올-물-가용성 물질의 함량을 줄이면 감각적 특성이 크게 향상된다. 그러나 당이 감각적 특성을 향상시킨다고 선행 기술에 공지되어 있다. 또한, 알코올-물-가용성 물질의 함량을 줄이면 제제의 맛이 더욱 중성화되고, 본 발명에 따른 제제 중 알코올-물-가용성 물질이 적게 함유될수록 색상이 밝아지며, 오븐이나 압출기에서의 가열시 갈색 색상화도 줄어든다. 이는 가열된 식품 또는 압출기에서 성형해야 하는 중합체와 같이 가열이 필요한 적용 분야에 특히 바람직하다.
마카우바 열매의 펄프로부터의 본 발명에 따른 식이 섬유 제제의 실질적인 특성은 다음과 같다(질량 및 백분율은 건조물을 기준으로 함):
- 25질량% 초과, 바람직하게는 30질량% 초과, 바람직하게는 40질량% 초과, 바람직하게는 50질량% 초과, 특히 바람직하게는 60질량% 초과의 식이 섬유 함량;
- 20질량% 미만, 10질량% 미만, 바람직하게는 5질량% 미만, 특히 바람직하게는 3질량% 미만의 지방 함량;
- CIE-L*a*b* 비색법에 따라 결정된 L* 값이 84 보다 큰, 바람직하게는 90 보다 큰, 특히 바람직하게는 95 보다 큰 밝은 색상;
- 제제의 질량을 기준으로 하는, 40% 미만의 식이 섬유 제제 중 알코올-물-가용성 물질의 비율.
제제는 또한 유화 및/또는 발포 및/또는 수분- 및/또는 오일 결합과 같은 적어도 하나의 기능적 특성, 더 개선된 다수의 기능적 특성을 가진다. 이러한 기능적 특성은 아래에 자세히 기술된다.
예를 들어 분쇄를 통해 식이 섬유 제제의 입자 크기 분포를 특정 범위로 설정하면 기능적 특성이 더욱 개선될 수 있다. 1mm 미만, 바람직하게는 500㎛ 미만, 특히 바람직하게는 250㎛ 미만의 D90 입자 크기(D90 값: 입자의 부피의 90%가 1mm 미만)를 가진 제제는 계량 가능성이 특히 양호하고, 동시에 기능적이다. 경우에 따라 100㎛ 미만의 D90 값에서 기능성이 더욱 향상될 수 있으며, 이로 인해 상기 입자 크기 분포를 가진 제제가 바람직하다. 식이 섬유 제제들의 비교시 지방 함량이 약간 더 높으면 계량이 더 용이한 것이 두드러져 보이며 그 이유는 먼지 함량이 낮기 때문이다. D90 값이 250㎛ 미만인 경우에는 1질량% 미만의 지방 함량은 2질량% 내지 5질량% 의 지방 함량처럼 계량에 바람직하지는 않다. 따라서 식이 섬유 제제에서 1질량% 미만으로 오일이 제거되지 않는 것이 바람직하다. 이는 무엇보다도 헥산 대신 에탄올 또는 프로판올과 같은 친유성이 덜한 용매를 사용함으로써 달성될 수 있다.
식이 섬유 제제를 용매로 처리한 후에는 용매 비율이 감소되어야 한다. 여기서는 25 내지 120℃ 의, 바람직하게는 80℃ 보다 높은, 바람직하게는 100℃ 보다 높은 온도가 사용되고, 1bar 미만, 바람직하게는 500mbar 미만, 특히 바람직하게는 200mbar 미만의 압력이 사용된다.
놀랍게도 헥산 또는 알코올과 같은 용매를 적은 비율로 함유한 식이 섬유 제제들은 무용매 제제에 비해 용해도 및 기타 기능적 특성의 측면에서 장점을 나타낸다. 따라서 바람직한 실시예에서, 제제는 1 내지 8000ppm 범위, 바람직하게는 10 내지 100ppm 범위의 유기 용매를 함유한다. 알코올을 사용하는 경우, 경우에 따라 에탄올 또는 프로판올의 함량이 1000ppm 보다 크고 최대 8000ppm 일 때 장점이 나타난다.
다음에는 마카우바 열매의 과육으로부터의 식이 섬유 제제에서 가루(비교용)와 농축물을 구별한다. 본 특허 출원에서, 가루는 탈유 직후에 얻어지는, 즉 여전히 40질량% 이상의 알코올-물-가용성 물질을 함유하는 제품을 의미한다. 농축물은 알코올-물-가용성 물질을 더 적게, 즉 40질량% 미만, 바람직하게는 35질량% 미만, 바람직하게는 30질량% 미만, 바람직하게는 20질량% 미만, 특히 바람직하게는 10질량% 미만, 또는 심지어 5질량% 미만으로 포함하는 본 발명에 따른 식이 섬유 제제들 중 하나를 의미한다.
바람직한 실시예에서, 가공 보조제들의 사용은 마카우바 식이 섬유의 더 밝은 색상 및 중성적 감각 특성에 기여할 수 있다. 여기에는 예를 들어 알코올- 및 물-가용성 물질의 환원시 구연산, 아세트산, 말레산과 같은 산 및 아스코르브산, 시스테인, 아황산수소나트륨과 같은 항산화제를 사용하는 것이 포함된다. 또한, 제품 및/또는 가공 장비의 대기에 질소와 같은 불활성 가스를 직접 적용함으로써 산소 함량을 감소시켜서 지질 및 식물성 화학 물질의 산화를 방지할 수 있다. 산, 항산화제 및 불활성 가스는 하나의 공정 단계에서 별도로 또는 조합하여 사용될 수 있으며, 더 바람직하게는 여러 공정 단계에서 사용될 수 있다.
본 출원의 저자들은 마카우바 식물의 종도 제제들의 특성에 큰 영향을 미친다는 것을 발견했다. Acrocomia aculeata의 열매로부터의 식이 섬유 제제들은 예를 들어 Acrocomia totai 또는 기타 종과 몇몇 기능적 특성 및 색상에서 크게 다르다. 예를 들어, A. aculeata로부터의 제제들은 유화제로서 특히 양호하게 적합하며 대체로 A. totai보다 더 높은 유화 활성 지수를 나타낸다. A.aculeata로부터의 식이 섬유 가루는 30㎡/g 건조 제제 보다 큰 유화 활성 지수를 가지며, 5분 초과의 유제 안정성 및 400ml/g 건조 제제 보다 큰 유화 능력을 나타낸다. A. aculeata로부터의 식이 섬유 농축물은 35㎡/g 건조 제제 보다 큰, 바람직하게는 55㎡/g 건조 제제 보다 큰, 특히 바람직하게는 70㎡/g 건조 제제 보다 큰 유화 활성 지수를 가지고, 30분 초과, 바람직하게는 60분 초과, 특히 바람직하게는 120분 초과의 유제 안정성을 가진 유제를 생성한다. A. aculeata로부터의 식이 섬유 농축물은 500mL/g 건조 제제 보다 큰, 바람직하게는 600mL/g 건조 제제 보다 큰, 특히 바람직하게는 700mL/g 건조 제제 보다 큰 유화 능력을 가진다. 마카우바 단백질 가루 또는 기타 식물성 단백질 제제를 10 내지 90질량%(식이 섬유 제제와 단백질의 혼합물에서 첨가에 의해 얻어지는 단백질 비율을 기준으로 한 %비율), 바람직하게는 20 내지 80질량%, 특히 바람직하게는 40 내지 60질량%를 첨가함으로써 식이 섬유 제제의 유화 특성이 상당히 개선될 수 있다.
A.totai의 열매로부터의 식이 섬유 제제들도 유화제로서 적합하다. 유화 활성 지수는 더 낮은 값만 달성하지만 유제 안정성은 A. aculeata보다 몇 배 더 높다. A.totai로부터의 식이 섬유 가루는 25㎡/g 건조 제제 보다 큰 유화 활성 지수를 가지고, 30분 초과의 유제 안정성, 및 300mL/g 건조 제제 보다 큰 유화 능력을 가진다. Acrocomia totai로부터의 식이 섬유 농축물은 25㎡/g 건조 제제 보다 큰, 바람직하게는 35㎡/g 건조 제제 보다 큰, 특히 바람직하게는 45㎡/g 건조 제제 보다 큰 유화 활성 지수를 가지며, 30분 초과, 바람직하게는 60분 초과, 특히 바람직하게는 120분 초과, 개별적인 경우에는 180분 초과의 유제 안정성을 가진 유제를 생성시킨다. A. totai로부터의 식이 섬유 농축물은 500mL/g 건조 제제 보다 큰, 바람직하게는 600mL/g 건조 제제 보다 큰, 특히 700mL/g 건조 제제 보다 큰 유화 능력을 가진다.
A. aculeata의 열매로부터의 식이 섬유 제제들은 발포 특성도 나타낸다. A. aculeata로부터의 식이 섬유 가루는 100부피% 초과의 거품 활성도를 가지며 5부피% 초과의 거품 안정성을 달성한다. A. aculeata로부터의 식물 섬유 농축물은 훨씬 더 나은 발포 특성을 나타낸다. 상기는 200부피% 초과, 바람직하게는 400부피% 초과, 특히 바람직하게는 600부피% 초과의 거품 활성도에 대한 값을 달성하고, 25부피% 초과, 바람직하게는 50부피% 초과, 특히 바람직하게는 75부피% 초과의, 개별적인 경우 심지어 90부피% 초과의 거품 안정성을 달성한다.
A. totai의 열매로부터의 식이 섬유 제제들은 알코올-물-가용성 물질의 사전 분리 없이도 가루로서 이미 특히 우수한 발포 특성을 나타낸다. A.totai로부터의 식이 섬유 가루는 200부피% 초과의 거품 활성도를 가지고, 25부피% 초과의 거품 안정성을 달성한다. 발포 특성은 A.totai로부터의 식이 섬유 농축물과 비슷하지만 농축물은 색상에 있어서 훨씬 더 밝다. 상기는 200부피% 초과, 바람직하게는 400부피% 초과, 특히 바람직하게는 600부피% 초과의, 일부 경우 700부피% 초과의 거품 활성도에 대한 값을 달성하고, 25부피% 초과, 바람직하게는 50부피% 초과, 특히 바람직하게는 75부피% 초과의, 개별적인 경우 심지어 85부피% 초과의 거품 안정성을 달성한다. 이로써 상기 제제들이 그 특성 및 색상에서 계란 흰자와 매우 유사하므로, 본 발명에 따른 제제들이 계란 흰자에 대한 식물성 대체품에 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 제제들의 오일- 및 수분 결합에 대한 값들은 또한 다른 원료로로부터의 다른 제제들에 비해 매우 높다. 이러한 변수들은 또한 농축물들이 일반적으로 더 나은 특성을 가지고 있음을 보여준다. A. acuelata로부터의 식이 섬유 가루의 수분 결합력은 1mL/g DM(g DM: 건조물 1g 기준으로)보다 크다. A. acuelata로부터의 식이 섬유 농축물에서의 수분 결합력은 1.5mL/g DM 보다 크고, 바람직하게는 3mL/g DM 보다 크고, 특히 바람직하게는 4mL/g DM 보다 크다. A. totai으로부터의 식이 섬유 가루의 수분 결합력은 유사하다. 가루는 1mL/g DM 보다 큰 값을 나타낸다. A. totai로부터의 농축물은 1.5mL/g DM 보다 큰, 바람직하게는 3mL/g DM 보다 큰, 특히 바람직하게는 4mL/g DM 보다 큰 수분 결합을 가진다. A. acuelata로부터의 식이 섬유 가루의 오일 결합력은 1mL/g DM 보다 크다. A. acuelata로부터의 식이 섬유 농축물의 오일 결합력은 1.5mL/g DM 보다 큰, 바람직하게는 3.5 mL/g DM 보다 큰, 특히 바람직하게는 5mL/g DM 보다 크다. A.totai로부터의 식이 섬유 가루에서의 오일 결합력은 0.8mL/g DM 보다 크다. A.totai로부터의 농축물에서의 오일 결합력은 1.5mL/g DM 보다 큰, 바람직하게는 3.5mL/g DM 보다 큰, 특히 바람직하게는 4.5mL/g DM 보다 크다.
이는 마카우바 펄프로부터의 본 발명에 따른 식이 섬유 제제들이 특히 밝은 색상, 중성 감각적 특성 및 우수한 기능성으로 인해 식품에 다양하게 적용하기에 매우 우수하게 적합하다는 것을 보여준다. 마카우바 열매로부터 얻은 펄프를 탈유하고 알코올-물-가용성 물질의 비율을 줄임으로써, 예를 들어 거품(케이크, 필링, 제과) 또는 유제(크림, 마요네즈, 소스, 과자류, 고급 식료품) 및 기타 여러 제품을 생산하기 위한 식품에 적용할 수 있는 천연 및 기능성 증점제 또는 식이 섬유가 용이하게 제공될 수 있다. 본 발명에 따른 농축물들은 또한 애완 동물 사료에 사용하기에 적합하다. 기존의 애완 동물 사료와는 달리, 개, 고양이 또는 매우 좋은 후각을 가진 기타 애완 동물을 위한 애완 동물 사료의 경우, 특히 일반적으로 식물성 푸른 채소의, 풀 같은, 콩 같은 그리고 쌉쌀하거나 톡 쏘는 냄새와 맛과 관련하여 중성적인 냄새와 맛을 갖도록 주의해야 한다. 이러한 감각 중립적 특성은 본 발명에 따른 제제들을 사용하여 달성된다.
A.totai로부터의 제제들은 얻을 수 있는 거품의 양과 밝은 색상으로 인해 거품과 젤에 특히 바람직하다. 따라서 마카우바 식물의 종이나 품종을 선택함으로써 기능성 및 감각의 측면에서 특히 적합한 프로파일이 얻어질 수 있다.
열매의 숙성 정도나 선택된 마카우바 식물의 종(예: A.aculeata 또는 A.totai)에 따라 펄프로부터 오일의 분리 및 알코올-물-가용성 물질의 함량의 감소 후 밝은 노란색에서 거의 흰색에 가까운 색상을 띠고 맛은 중성적이며 매우 우수한 기술 기능적 특성을 가진 식이 섬유 제제가 얻어진다. 따라서 본 발명에 따른 제제들은 성숙도, 종, 품종 및 성장 조건에 따라 다양한 적용 분야에 대해 매우 구체적으로 선택될 수 있고 응용에 적합하게 맞춰질 수 있다. 이로써, 매우 저렴한 비용에도 매우 높은 품질의 제제들이 다양한 산업 분야에 제공될 수 있다.
본 발명의 특히 바람직한 실시예에서, 농축물은 최대 6개의 추가 분획물로 분리되므로, 특히 기능적이고 가치 있는 분획물들이 식이 섬유 제제들로서 얻어진다. 이들은 수용성 분획물(1)(5 내지 100℃ 사이의 물에 용해됨) 및 불수용성 잔류 분획물(2)이다. 분획물(2)은 알칼리성 및 킬레이트 추출 매질을 사용하여 제 2 가용성 펙틴 분획물(3)과 불용성 분획물(4)로 분리될 수 있다. 이를 위해 약알칼리성 상태를 보장하기 위해 0.05 내지 0.1mol/L NaOH 또는 탄산나트륨을 사용하고 킬레이트 활성을 위해 0.5mmol EDTA 또는 CDTA 또는 0.5%(m/v) 암모늄 옥살레이트를 사용한다.
분획물(4)은 고농도 수산화칼륨 용액 (1-4 mol/L)을 사용하여 선택적으로 10 내지 50mmol 수소화붕소나트륨을 첨가하여 가용성 헤미셀룰로오스 분획물(5) 및 불용성 셀룰로오스가 풍부한 잔류물(6)로 분리될 수 있다. 이들 분획물들은 매우 다른 수분- 및 오일 결합 특성을 나타낸다. 분획물(1)은 수분에 특히 양호하게 그리고 투명하게 용해되며 고체 젤을 형성하고 수분이 건조된 후 가소제나 가교제를 첨가하지 않고도 찢어지지 않으며 유연한 필름을 형성할 수 있다. 분획물(1)에 함유된 알코올-물-가용성 물질이 적을수록 필름 특성이 좋아진다. 따라서 분획물(1)에서 알코올-물-가용성 당의 비율을 40질량% 미만, 바람직하게는 30질량% 미만, 바람직하게는 20질량% 미만, 바람직하게는 10질량% 미만, 특히 바람직하게는 5질량% 미만의 값으로 감소시키려는 노력이 이루어질 것이다. 분획물(1)로 제조된 필름은 알코올-물-가용성 물질의 함량이 높은 필름보다 알코올-물-가용성 물질의 함량이 낮을수록 투명하고 강한 것으로 나타난다. 따라서 분획물(1)은 기타 응용 외에, 거품 및 젤을 식품, 화장품, 애완 동물 사료에 적용하기 위해 그리고 기술 필름, 코팅, 접착제 등을 위해서도 제공된다. 기능적 특성과 관련하여, 분획물(1)은 우수한 수용성으로 인해 측정할 수 없을 만큼 매우 작은 수분 결합 및 바람직하게는 0.5 내지 2mL 오일/g DM의 약한 오일 결합을 특징으로 가진다. 상기 오일 결합에 대한 값은 분획물들(3) 및 (5)의 특징이기도 하다. 반면, 분획물(6)은 5mL 오일/g DM 내지 8mL 오일/g DM 초과의 값을 가진 특히 우수한 오일 결합을 보여준다.
분획 단계들에서 얻어진 불용성 분획물들은 수분 결합 측면에서 특히 우수한 특성을 나타낸다. 여기서 1 내지 3mL/g DM 을 초과하는 값을 가진 마카우바 가루와 농축액의 수분 결합이 분획물들(2), (4), (5) 및 (6)에서 4 초과 내지 8mL/g DM 초과의 값으로 증가한다. 오직 분획물(3)만이 2mL/g DM 미만으로 덜 뚜렷한 수분 결합을 보인다.
농축물에서와 마찬가지로 상기의 모든 분획물들에 대한 적용에는 특히 물과의 상호 작용에서 기능성이 요구되는 모든 응용들이 포함된다. 이는 모든 유형의 식품, 화장품, 애완 동물 사료 또는 예를 들어 유통 기한을 연장하기 위한 식품에서의 식용 또는 비식용 코팅 및 필름에 해당한다. 식품에 적용되는 경우 마카우바 농축액은 구아검 및 로커스트빈검과 유사하며 그 이유는 유변학, 겔 형성 및 농후화 영역에서 거동이 다방면에서 유사하기 때문이다.
본 발명에 따른 제제들은 기술적 보조제에도 적합하다. 이는 페인트 및 바니시, 기술 발포제, 기술 필름, 박막 및 코팅, 접착제, 윤활제 또는 석유 생산 시 굴착 유체용 유화제일 수 있다. 특히 화석 자원 획득의 영역에서는 환경 친화적인 증점제에 대한 관심이 높아지고 있으며, 이는 마카우바 제제들로 매우 양호하게 구현할 수 있는 요건이다.
식이 섬유 제제들을 제조하기 위한 본 발명에 따른 방법이 하기에 기술된다. 상기 방법은 적어도 다음의 단계들을 포함한다:
- 건조물 기준으로 3질량% 내지 60질량%의 지방 함량을 가진, 마카우바 열매, 바람직하게는 Acrocomia acuelata 및/또는 Acrocomia totai의 부분 탈유된 펄프를 제공하는 단계. 부분 탈유된 펄프의 지방 함량은 식물 종이나 수확 시기에 따라 달라질 수 있거나 또는 전처리(예를 들어 사전 압착, 건조, 플레이킹, 기계적 압착, 식물성 오일을 얻기 위한 기타의 종래 방법)에 따라 상이하다.
- 펄프 내 오일 함량을 추출 방법을 사용하여 20질량% 미만, 바람직하게는 10질량% 미만, 바람직하게는 5질량% 미만, 바람직하게는 3질량% 미만, 특히 바람직하게는 2질량% 미만의 값(DM 단위)으로 감소시키는 단계.
- 펄프 내 알코올-물-가용성 물질의 함량을 추출 분획 방법을 사용하여 40질량% 미만, 바람직하게는 35질량% 미만, 바람직하게는 30질량% 미만, 바람직하게는 20질량% 미만, 바람직하게는 10질량% 미만, 특히 바람직하게는 5질량% 미만의 값(DM 단위)으로 감소시키는 단계. 여기에서 펄프 농축액이 얻어진다. 바람직하게는 고체 액체 추출 방법이 사용된다(예: 혼합 반응기, 삼출, 역류 추출 등으로서의 실시에서). 분쇄, 체질 및 공기 분리와 같은 건식 분획 기술도 적용될 수 있다.
선택적이고 바람직하게는:
- 용매를 이용해서 오일 함량을 감소시키는 단계. 용매로서는 예를 들어 헥산, 에탄올, 프로판올, 초임계 CO2또는 기타 아임계- 또는 초임계 용매 및 기타 유기 용매가 사용될 수 있다.
- 40 내지 70℃, 바람직하게는 50 내지 65℃의 온도에서 94:6 내지 90:10의 질량비(각각 에탄올 대 물)를 가진 에탄올과 물의 혼합물을 사용하여 마카우바 펄프로부터 오일과 가용성 물질을 동시에 분리하는 단계.
- 물 또는 90:10 미만, 바람직하게는 80:20 미만의 질량비(알코올 대 물)를 가진 알코올과 물의 혼합물을 이용하여 펄프 내 오일 함량을 추가 감소시키고 및 알코올-물-가용성 물질의 함량을 감소시켜서 펄프 농축물을 획득하는 단계. 알코올로서는 바람직하게는 프로판올 또는 에탄올이 사용되고, 40 내지 90℃, 바람직하게는 65 내지 85℃, 특히 바람직하게는 80℃의 온도가 사용되므로 알코올 불용성 탄수화물의 용해가 대체로 방지된다.
- pH 값이 2.0 내지 6.0 범위인 산성화된 물 알코올 혼합물을 사용하여 셀룰로스 내 알코올- 및 물-가용성 물질의 함량을 감소시키는 단계. 이는 산, 바람직하게는 구연산, 아세트산 또는 말레산과 같은 약한 유기 산을 사용하여 달성할 수 있다.
- 물 알코올 혼합물에 항산화 첨가제를 사용하여 펄프 내 알코올- 및 물-가용성 물질의 함량을 감소시키는 단계. 이는 예를 들어 아스코르브산, 시스테인 또는 아황산수소나트륨을 사용하여 실시할 수 있다.
- 추출 매체 및 장비 대기 내 산소 함량을 줄여 오일 및 식물성 화학 물질의 산화를 방지하는 단계. 이는 질소와 같은 불활성 가스를 사용하여 실시될 수 있다.
- 건식 분획을 통해 알코올-물-가용성 물질을 더 감소시킨는 단계. 부분 탈지된 마카우바 셀룰로스는 선택적으로 분쇄되거나 또는 직접 추가 가공된다. 분쇄에는 커팅 분쇄기, 볼 분쇄기, 임팩트 분쇄기 또는 제트 분쇄기를 사용할 수 있고, 분쇄 정도는 2mm 미만, 바람직하게는 500㎛ 미만, 바람직하게는 250㎛ 미만, 특히 바람직하게는 100㎛ 미만의 D90 부피 입자 크기로 설정될 수 있다. 그 후 1 내지 10개의 다양한 체를 사용하여 2mm 내지 50㎛의 체 개구부 직경으로 물질을 체질한다. 공기 분리는 중력 역류, 중력 십자류, 원심 역류, 원심 십자류와 같은 다양한 공기 분리 방법을 사용하여 실시할 수 있다.
- 하기 단계들에 의해 알코올-물-가용성 물질로부터 수용성 식이 섬유 분획물을 분획하는 단계:
o 알코올과 물의 혼합물로 펄프를 추출하여 수용성 식이 섬유로부터 알코올-물-가용성 물질을 분리하고, 선택적으로 연속해서 몇몇 단계에서 라피네이트로부터 당 함유 추출물을 분리하고, 그 후 바람직하게는 30℃ 보다 높은, 바람직하게는 40℃ 보다 높은 온도에서 물로 라피네이트를 추출하여 수용성 식이 섬유 분획물을 얻는 단계 및/또는
o 30℃ 보다 높은, 바람직하게는 40℃ 보다 높은 온도에서 물로 모든 당과 수용성 식이 섬유를 추출하고, 라피네이트로부터 추출물을 분리하고; 추출물의 분리에 의해, 알코올 물 혼합물에 양호하게 용해되는 분획물 및 한외여과에 의해 또는 알코올-물-불용성 탄수화물의 알코올 침전에 의해 알코올 물 혼합물에 양호하게 용해되지 않는 분획물을 얻는 단계 또는
o 건식 분획에 의해 수용성 식이 섬유를 분획하는 단계. 농축물은 선택적으로 2mm 미만, 바람직하게는 500㎛ 미만, 바람직하게는 250㎛ 미만, 특히 바람직하게는 100㎛ 미만의 D90 부피 입자 크기로 분쇄되거나(커팅 분쇄기, 볼 분쇄기, 충격 분쇄기 또는 제트 분쇄기) 또는 분쇄되지 않은 상태로 처리된다. 그 후 1 내지 10개의 다양한 체를 사용하여 2mm 내지 50㎛의 체 개구부 직경으로 물질을 체질한다. 공기 분리는 중력 역류, 중력 십자류, 원심 역류 및 원심 십자류와 같은 다양한 공기 분리 방법을 사용하여 실시할 수 있다. 건조 상태에 존재하는 수용성 및 불수용성 섬유질은 서로 다른 분획물들로 분리된다.
- 바람직하게는 5질량% 미만으로 탈유한 후 및/또는 40℃에서 수성 추출에 의해 알코올-물-가용성 물질을 광범위하게 감소시킨 후 식이 섬유를 하기 방식에 의해 분획하는 단계:
라피네이트로부터 수성 추출물을 분리하고 바람직하게는 수용성 분획물(1)을 건조시키고, 0.05 내지 0.1mol/L NaOH 또는 탄산나트륨 및 0.5mmol EDTA 또는 CDTA 또는 0.5%(m/v) 암모늄 옥살레이트 용액을 포함한 NaOH-EDTA 용액을 사용하여 라피네이트(분획물 2)를 추출하고, 불용성 라피네이트(분획물 4)로부터 가용성 분획물(3)을 분리 및 건조시키고 그 후 농축된 잿물(1-4mol/L), 예를 들어 수산화칼륨 용액으로 추출하고, 불용성 잔류물(분획물 6)로부터 추출물(분획물 5)을 분리, 중화 및 건조시킨다.
건조 단계 후에 상기 6개 분획물들의 기능적 특성은 체 및 스테이너 스크린의 사용과 함께 절단-, 충격-, 볼- 또는 임팩트-분쇄기로 분쇄하여 식이 섬유 제제들의 입자 크기 분포를 특정 범위로 설정하면 더욱 향상될 수 있다. 1mm 미만, 바람직하게는 500㎛ 미만, 바람직하게는 250㎛ 미만, 특히 바람직하게는 100㎛미만의 D90 입자 크기를 가진 제제들이 특히 기능적이다.
또한, 바람직하게는 건조 전에 정의된 가열이 이루어지면 제제들의 특성이 향상될 수 있다. 온도는 70 내지 120℃, 바람직하게는 70 내지 100℃, 특히 바람직하게는 70 내지 80℃ 범위여야 한다. 처리 기간은 60분을 초과하지 않아야 하며, 바람직하게는 30분 미만, 특히 바람직하게는 15분 미만이어야 한다.
아래에는 전지방 또는 부분 탈유된 펄프를 제공할 수 있는 방법을 설명한다. 마카우바 열매들이 익은 후에는 열매들이 바람직하게는 힘을 가하지 않고 열매 송이로부터 분리되며, 가장 바람직하게는 숙성 정도에 따라 서로 다른 시기에 분리된다. 개별 열매들을 열매 송이로부터 분리하여 수확할 때 오일과 펄프의 품질이 최상이다. 야자수로부터 열매 송이를 전체적으로 잘라내는 것도 가능하다. 부드러운 박막 또는 낙하를 부드럽게 제어할 다른 시스템을 사용하여 떨어지는 열매 송이를 부드럽게 잡아야 외부 껍질의 손상이 방지된다.
열매들을 추가로 기계적으로 가공하기 전에, 바람직하게는 열매 표면의 열처리가 70℃ 보다 높은, 바람직하게는 75℃ 보다 높은, 특히 바람직하게는 80℃ 보다 높은 표면 온도로 적어도 1분 동안(기간 정의: 최대 온도에의 도달로부터 65℃ 미만의 온도로 떨어질 때까지), 바람직하게는 10분 또는 20분보다 길게, 특히 바람직하게는 30분보다 길게 이루어져야 한다. 그 후, 껍질을 효율적으로 만들고 껍질 분획물 내의 펄프의 비율을 줄이기 위해 외부 껍질의 수분 함량이 바람직하게는 20질량% 미만, 바람직하게는 10질량% 미만의 값으로 감소되어야 한다. 여기에는 알려진 모든 형태의 건조가 사용될 수 있다. 당업자는 원하는 오일의 품질과 의도한 건조 속도에 따라 다양한 건조 방법들, 즉 야외 건조, 햇빛 건조, 통풍되는 또는 통풍이 되지 않는 홀 또는 단순한 순환식 건조기, 접촉- 및 컨벡션 건조기에서의 건조로부터 진공 건조까지의 방법 중에서 적절한 방법을 선택할 수 있다.
껍질을 건조할 뿐만 아니라 전체 열매 내의 수분 함량을 20질량% 미만, 바람직하게는 15질량% 미만, 특히 바람직하게는 10질량% 미만의 값으로 감소시키면 높은 오일 품질에 특히 바람직한 것으로 입증되었다. 특히 10질량% 미만의 값으로의 광범위한 건조 후 열매의 수명이 길어지고 오일 품질이 향상된다.
건조 및 임시 보관 후 종래 기술에 따른 박리 장치에서 외과피의 껍질을 벗긴다. 변수의 선택에 의해 껍질 분획물의 질량을 기준으로 외과피 분획물 내에 펄프가 20질량% 미만으로, 바람직하게는 10질량% 미만, 특히 바람직하게는 5질량% 미만으로 남아 있는 것이 중요하다. 한 번의 진행으로 이를 달성할 수 없는 경우 후속 분리 단계가 외과피와 펄프 사이에 제공되어야 한다.
껍질을 벗긴 결과, 껍질을 벗긴 후 펄프 분획물 내에 껍질이 전혀 포함되지 않거나 소량의 껍질만 포함되어 있는 것이 중요하다. 따라서 분리된 펄프는 건조물 기준으로 최종적으로 10% 미만, 바람직하게는 5% 미만, 바람직하게는 2질량% 미만의 껍질 함량을 갖도록 껍질이 벗겨져야 한다. 식물성 원료의 분획 분야에서 당업자는 이러한 분리 작업에 적합한 장치들 및 공정 변수들을 선택할 수 있다.
다음 단계에서 핵과일의 핵의 내부 단단한 껍질, 즉 내과피로부터 펄프를 분리한다. 이는 당업자에게 알려진 절단 분쇄기 또는 기타 장치들을 사용하여 실시될 수 있다. 바람직하게는 상기 공정이 본 발명에 따른 제제들에 대한 감각적인 이유로 펄프 내 흑색 내과피의 조각의 비율이 3질량% 미만, 바람직하게는 2질량% 미만, 바람직하게는 1질량% 미만, 특히 바람직하게는 0.1질량% 미만으로 형성된다. 여기서 얻어진 펄프는 본 발명에 따른 방법에 공급된다. 추가 전처리에는 부분 탈유가 포함될 수 있다. 펄프로부터의 내과피의 부분을 특수하게 분리하기 때문에 그 후 기계식 또는 추출식으로 얻어지는 오일이 리그닌 또는 기타 페놀성 성분의 비율을 특히 낮게 가지므로 오일의 맛이 더욱 중성적이다.
기계적 탈유는 건조에 의해 펄프로부터 물의 분리 후 30질량% 미만, 바람직하게는 20질량% 미만, 바람직하게는 15질량% 미만, 특히 바람직하게는 10질량% 미만의 값으로, 바람직하게는 연속적으로 작동하는 압착기, 예를 들어 스크류 압출기, 압출기 또는 기타 연속 또는 준연속 압착 장치에서 이루어진다. 오일 함량은 바람직하게는 30질량% 미만, 특히 바람직하게는 20질량% 미만, 또는 15질량% 미만으로 감소된다. 기계적 탈유 후 오일 함량이 15 내지 25질량%이면 과도한 마찰로 인한 열적 손상이 방지되기 때문에 본 발명에 따른 식이 섬유 제제들의 특히 바람직한 기술 기능적 특성이 얻어진다.
제조된 식이 섬유 제제들의 정량적 특성화에 사용되는 결정 방법은 아래에 간략하게 설명되어 있다.
- 식이 섬유 함량:
식이 섬유 함량은 시료를 효소 분해한 후 중량 측정 방식의 결정에서부터 도출된 함량으로서 정의된다(AOAC의 방법 991.43)[8].
- 단백질 함량:
단백질 함량은 시료 내의 질소 함량을 결정하고 검출된 값에 6.25를 곱하여 계산한 함량으로서 정의된다. 단백질 함량은 건조물(DM)을 기준으로 한 백분율로 본 특허 출원에 명시되어 있다. 단백질 함량을 결정하는 참고 방법은 Dumas 연소 방법[9] 및 Kjeldahl 분해 방법[10]이다.
- 색상:
인지할 수 있는 색상은 CIE-L*a*b* 비색법을 사용하여 정의된다(DIN 6417 참조). L* 축은 밝기를 나타내고, 여기서 검정색은 값 0이고 흰색은 값 100이다. a* 축은 녹색- 또는 빨간색-비율을 나타내고 b* 축은 파란색- 또는 노란색-비율을 나타낸다. 본 특허 출원에 명시된 L* 값은 250㎛의 식이 섬유 제제의 D90 입자 크기에서의 측정을 참조한다.
- 유화 특성:
유화 활성 지수 및 유제 안정성은 [11]과 같이 결정된다.
유화 능력은 [12]에 설명된 방법에 따라 결정된다. 옥수수유를 pH 7에서 100ml의 부피로 식이 섬유 제제의 1질량% 현탁액에 첨가하고, Ultraturrax를 사용하여 혼합물을 교반하여 유제를 얻고 오일-내-물-유제의 상 전환이 될 때까지 오일을 계속 첨가 계량한다. 유화 능력은 물과 식이 섬유 제제의 현탁액의 최대 오일 흡수 능력으로서 정의되며, 상 전환 중 전도성의 자발적인 감소에 의해 결정된다. 유화 능력은 오일 ml/식이 섬유 제제 g, 즉 식이 섬유 제제 그램당 유화된 오일 밀리리터로 표시된다.
- 지방 함량:
지방 함량은 Sohxlet 방법[13]을 사용하여 중량 측정 방식으로 결정된다(AOAC의 방법 920.39).
- 거품 활성도:
거품 활성도는 거품기(스프링형 거품기)를 포함한 Hobart 5ON 표준 푸드 프로세서(5리터 용량의 강철 주전자)에서 레벨 3(591rpm)에서 8분간 휘핑할 때 식이 섬유 용액(pH 7)의 부피 증가로서 측정된 백분율로 표시된다.
- 거품 안정성:
거품 안정성은 거품 활성도 하에서의 수치에 따라 휘핑 후 1시간 이내에 거품 100ml의 남은 부피로서 측정되어 백분율로 표시된다.
- 수분 함량:
수분 함량은 항량이 될 때까지 105℃에서 § 64 LFGB 방법[14]에 따라 중량 측정 방식으로 결정된다.
- 알코올-물-가용성 물질의 함량:
알코올-물-가용성 물질의 함량은 다음과 같이 중량 측정 방식으로 결정된다. 시료(마카우바 가루, 식이 섬유 제제 또는 섬유질 분획)를 1:10(m)의 고체 액체 비율로 80%(v/v) 수성 에탄올에 분산시킨다(m/V). 분산액을 부드럽게 저어주면서 끓는 온도(약 80°C)에서 60분 동안 유지한다. 그 후 혼합물을 원심분리(3300g, 20분, 20oC)하고 여과한 후 상등액(액체 상)을 저장한다. 위에서 설명한 것과 유사한 조건 하에서 고체 펠릿을 80% 수성 에탄올로 추출하고 이는 투명한 추출물이 얻어질 때까지 실시된다(적어도 5회 추출 주기). 추출 주기가 완료된 후 액체 추출물을 합치고, 에탄올을 증류하고, 물을 105℃에서 밤새 증발시킨다. 건조 후 남은 고체 양을 측정하고 분석 시작 시 추출된 시료 양의 %로서 명시한다.
- 수분 결합력:
수분 결합력은 미국 곡물 화학자 협회(American Association of Cereal Chemists)의 방법[15]에 따라 결정된다.
-오일 결합력:
오일 결합력은 실온에서 결정된다. 시료를 과량의 오일에 분산시키고, 완전히 혼합하고 원심 분리한 후 제품에 결합되지 않은 오일의 양을 결정한다. 참조 방법은 [16]에 의해 제공된다.
도 1은 부분 탈유된 펄프를 제공하기 위한 단계들이 제시된, 제안된 식이 섬유 제제들을 제조하기 위한 하나의 실시예를 도시하고,
도 2는 부분 탈유된 펄프를 제공하기 위한 단계들이 제시된, 제안된 식이 섬유 제제들을 제조하기 위한 하나의 실시예를 도시한다.
도 2는 부분 탈유된 펄프를 제공하기 위한 단계들이 제시된, 제안된 식이 섬유 제제들을 제조하기 위한 하나의 실시예를 도시한다.
도 1 및 도 2는 제안된 식이 섬유 제제를 제조하기 위한 2 개의 변형들을 예시적으로 제시하고, 부분 탈유된 펄프를 제공하는 단계들도 제시된다.
실시예 1
(비교용으로만)
다양한 수확 지역과 다양한 종의 샘플당 20개의 열매들로 구성된 3 개의 마카우바 열매 샘플들을 외부 껍질(외과피)로부터 수동으로 제거했다. 그 후 펄프를 내부 핵(내과피)으로부터 역시 수동으로 분리하고 얻어진 펄프를 분석했다. 3개 시료들 내의 수분 함량은 원산지, 종 및 보관 기간에 따라 33 내지 53질량% 수준이었다. 펄프를 오븐에서 12시간 동안 45℃에서 건조시킨 후, 물이 거의 없는 펄프 시료 3개들은 조성 측면에서 다음과 같은 평균값을 나타냈다(표 1):
| 구성 요소 | 평균 +/- |
| 지방(질량%DM) | 46.1 - 59.3 |
| 단백질(질량%DM) | 1.2 - 4.8 |
| 재(질량%DM) | 1.6 - 3.3 |
| 식이 섬유(질량%DM) | 17.0 - 27.0 |
| 탄수화물(질량%DM) | 20.1 - 36.2 |
| 당(질량%DM) | 10.6 - 32.8 |
실시예 2
실시예 1에서처럼 얻어진 A. aculeata 및 A. totai의 각각 500g의 2개의 펄프 시료들을 2개의 제제들로 분획했다. 속슬렛 장치에서 순수 에탄올로 12시간 동안 탈유하여 건조된 펄프를 20질량%의 오일 함량으로 압착함으로써 분획물(펄프 가루)을 얻었다(가루). 그 후, 탈유된 시료를 나누어서 한 부분은 직접 분석하고, 다른 부분은 본 발명에 따라 80℃에서 질량비로 20% 물과 80% 에탄올의 혼합물을 사용하여 여러 번 추출하고, 각 단계에서 추출물을 라피네이트로부터 분리하고 새로운 용매를 첨가했다. 결국 건조물을 기준으로 한 펄프 농축물의 질량은 사용된 가루 질량의 약 60%에 해당한다. 이로써, 표 2에 주어진 조성과 표 3에 주어진 분획물들의 기능적 특성이 얻어진다. 에탄올과 물의 혼합물로 처리함으로써 식이 섬유의 비율은 40.5질량% 로부터 80질량% 초과로 크게 증가할 수 있고, (차동 측정으로 결정된) 탄수화물의 비율은 50질량% 초과로부터 10.6질량% 로 감소될 수 있다.
|
구성 요소 |
조성
(DM 단위의 질량%) |
|
| MPM | MPC | |
| 식이 섬유 | 40.5 | 80.5 |
| 단백질 | 3.9 | 6.3 |
| 지방 | 1.0 | <0.5 |
| 재 | 3.6 | 2.1 |
| AWS | 51.5 | 10.6 |
|
기능적 특성 |
A. acuelata | A. totai | ||
| 가루 | 농축물 | 가루 | 농축물 | |
| 수분 결합력(mL/g DM) | 3.68 ± 0.03 | 4.61 ± 0.04 | 3.32 ± 0.11 | 4.71 ± 0.26 |
| 오일 결합력(mL/g DM) | 3.50 ± 0.05 | 5.41 ± 0.18 | 2.53 ± 0.25 | 5.03 ± 0.25 |
| 거품 활성도(vol%) | 234.5 ± 26.7 | 685.9 ± 7.3 | 731.3 ± 0.1 | 798.4 ± 22.2 |
| 거품 안정성(vol%) | 11.5 ± 4.4 | 93.3 ± 2.2 | 88.3 ± 5.5 | 86.7 ± 2.2 |
| 유화 활성 지수(m2/g DM) | 68.9 ± 1.4 | 75.5 ± 13.2 | 62.0 ± 3.4 | 49.7 ± 2.2 |
| 유제 안정성(min) | 27.2 ± 5.3 | 157.6 ± 23.0 | 164.6 ± 6.2 | 242.5 ± 57.0 |
| 유화 능력(mL/g DM) | 420 ± 25 | 798 ± 19 | 350 ± 3 | 685 ± 3 |
| L* 값 | 측정되지 않음 | 측정되지 않음 | 90.47 ± 0.07 | 89.70 ± 0.08 |
실시예 3
실시예 2에서처럼 얻어진 A. aculeata에서의 펄프 농축물 시료 500g을 본 발명에 따라 분획했다. 이를 위해 농축물에 40℃의 물 5000mL를 첨가하고 혼합물을 30분간 교반한 후 여과를 통해 불용성 부분과 가용성 부분을 분리했다. 이 과정을 3회 반복했다. 얻어진 가용성 분획물(1)을 건조하고 분석용 분말로 분쇄했다. 잔류물을 0.5mmol/L EDTA를 첨가한 0.05mol/L NaOH 용액으로 3회 추출했다. 펙틴이 풍부한 분획물(3)을 가용성 분획물로 얻고 건조하고 분쇄했다. 제 3 단계에서는 잔류물(분획물 4)을 농축 수산화칼륨 용액 2mol/L로 3회 다시 추출하고, 가용성 상층액(분획물 5)을 불용성 잔류물(분획물 6)로부터 분리했다. 모든 분획물들을 건조하고 분쇄했다. 수분-과 오일 결합(표 4) 및 흐름 특성(표 5)은 얻어진 시료로부터 결정되었다.
| 마카우바 펄프 분획물 | 수분 결합(mL/g DM) | 오일 결합(mL/g DM) |
| 마카우바 펄프 가루 | 3.7 ± 0.0 | 3.5 ± 0.0 |
| 수용성 분획물(1) | 측정불가 | 1.1 ± 0.1 |
| 분획물(3) | 1.3 ± 0.3 | 1.1 ± 0.2 |
| 분획물(5) | 4.6 ± 0.2 | 1.1 ± 0.3 |
| 불용성 분획물(6) | 8.8 ± 0.1 | 8.2 ± 0.3 |
수분-과 오일 결합과 관련하여, 펄프 농축물을 분획함으로써 기능적 특성을 구체적으로 적용할 수 있음을 나타낸다. 표 4에 표시되지 않은 분획물들(2) 및 (4)와 유사한 불용성 분획물(6)은 수분 결합 및 오일 결합 측면에서 매우 양호한 결합 특성을 나타낸다. 반면, 분획물들(1), (3) 및 (5)에서 오일 결합이 약 1.1mL/g DM으로 매우 낮고, 분획들(5) 및 (6)에서 수분 결합이 매우 높다.
| 농도 (g 제제/ 용액 100g) |
수용성 분획물(1) | 분획물(3) | 불용성 분획물(6) | |||
| k(mPa·s) | n | k(mPa·s) | n | k(mPa·s) | n | |
| 0.5 | 19.37 ± 3.60 | 0.92 | 0.13 ± 0.02 | 1.54 | 0.18 ± 0.01 | 1.46 |
| 1.0 | 221.13 ± 2.36 | 0.76 | 0.11 ± 0.01 | 1.60 | 1.35 ± 0.62 | 1.21 |
| 2.5 | (9.11 ± 0.07)·103 | 0.47 | 32.75 ± 7.15 | 0.82 | 알 수 없음 nd | nd |
| 5.0 | (93.46 ± 4.88)·103 | 0.34 | (12.97 ± 0.06)·103 | 0.53 | nd | nd |
수용성 분획물(1)의 유변학적 거동은 농도에 따라 달라지는 것으로 나타난다. 용액 100g당 최대 1g의 제제로 희석된 분산액의 경우 (G "> G")의 점성 액체 거동이 나타난다. 유변학적 거동은 함량이 1에서 2.5로 그 후 10g/100g으로 증가하면 약한 겔로 그 후 겔로 변위했다. 1g/100g의 로커스트콩검 용액에서도 유사한 프로필이 관찰되었지만, 그의 모듈러스(G " 및 G")는 2.5 및 5g/100g의 수용성 분획물(1) 사이에 있다.
5 및 10g/100g 함량의 분획물(3)에서도 겔형 거동이 관찰되었다. 불용성 분획물(6)의 분산액은 전체 농도 범위(1-10g/100g 범위)에 걸쳐 겔형 거동을 나타냈다. 전반적으로, 테스트된 모든 분획물들은 약한 겔을 형성했고, tan(δ) 값은 0.1보다 높았다.
물에서 본 발명에 따른 분획물들의 분산액들의 유변학적 특성에 대한 온도의 영향도 평가되었다. 수용성 분획물(1)은 5 및 10g/100g에서 겔로부터 점성 용액으로의 전이가 관찰되면서 온도에 더 민감한 것으로 나타났다. 분획물(3)과 불용성 분획물(6)도 G "와 G"의 감소를 나타냈지만 둘 다 테스트된 온도 범위(5 내지 80℃)에 걸쳐 겔 거동을 유지했다.
실시예 4
식이 섬유 제제로부터 물로 추출한 수용성 분획물(1)의 필름 형성성을 정성적으로 평가하여, 해당 분획물로부터 식용 코팅제 또는 곰젤리와 같은 과자류를 제조할 수 있는지 여부를 판단하였다. 이를 위해, 수용성 분획물의 2.5% 수용액 20g을 페트리 접시(직경 9cm)에 부었다. 그 후, 용액을 공기 순환 오븐에서 25℃로 밤새 건조시켰다. 얻어진 필름은 갈색을 띠고 페트리 접시로부터 쉽게 제거할 수 있으며 가단성이 있었다. 수용성 필름은 특히 유연한 변형을 위해 가소제를 사용할 필요가 없기 때문에 식용 코팅제 또는 과자류용 베이스로서 양호한 특성을 나타냈다.
실시예 5
A. totai의 마카우바 펄프로부터의 펄프 농축물을 실시예 2에 기술된 바와 같이 제조하였다. 얻어진 제제를 표 6에 기술된 바와 같이 머핀의 전란용 대체물로서 부분적으로 사용하였다.
|
성분 |
성분의 비율(%) | |
| 전란으로만 조절 |
마카바우 식이 섬유 농축물로
조절 |
|
| 밀가루 | 25.0 | 25.0 |
| 당 | 25.0 | 25.0 |
| 전란 분말 | 4.4 | 1.1 |
| 식이 섬유 농축물(A. totai) | 0.0 | 1.1 |
| 전유 | 19.3 | 19.3 |
| 식물성 오일 | 12.5 | 12.5 |
| 베이킹파우더 | 1.0 | 1.0 |
| 물 | 12.9 | 15.1 |
| 합계 | 100.0 | 100.0 |
마카우바 식이 섬유 농축물은 유화제로서 머핀에서 전란의 부분적 대체물로 매우 적합했다. 얻어진 머핀은 외관, 질감, 색상 및 맛이 대조군과 매우 유사했다.
실시예 6
실시예 2에 기술된 바와 같이 A. totai의 마카우바 펄프로부터의 펄프 농축물을 제조하였다. 얻어진 제제를 사용하여 표 7에 나타난 바와 같이 식물성 우유를 제조하였다.
| 성분 | 성분의 비율(%) |
| 물 | 96.0 |
| (A. totai)의 펄프 농축물 | 2.0 |
| 유채 오일 | 1.0 |
| 당 | 1.0 |
| 합계 | 100.0 |
우유 제제는 마카우바 펄프 농축액을 50℃의 물에 균일하게 분산될 때까지 현탁시킨 후 당을 첨가하는 것으로 구성되었다. 이어서 유채 오일을 첨가하고 21,000rpm에서 5분 동안 유화시켰다. 혼합물을 구멍 직경이 125㎛인 체를 사용하여 여과하고, 제 1 단계에서 250bar 그리고 제 2 단계에서 50bar에서 균질화했다. 균질화된 우유는 이후 80℃에서 10분간 저온 살균되고 4℃에 보관되었다. 식물성 베이스의 생성된 우유는 맛이 좋고 식감이 좋으며 안정성이 좋다. 따라서 마카우바 펄프 농축물은 식물성 베이스의 우유의 생산에 매우 적합하다.
실시예 7
실시예 2에 기술된 바와 같이 A. totai의 마카우바 펄프로부터의 펄프 농축물을 제조하였다. 얻어진 제제를 사용하여 표 8에 나타낸 바와 같이 제 2 유형의 식물성 우유를 제조하였다.
| 성분 | 성분의 비율(%) |
| 물 | 95.97 |
| (A. totai)의 펄프 농축물 | 2.0 |
| 유채 오일 | 1.0 |
| 당 | 1.0 |
| 효소제제 | 0.03 |
| 합계 | 100.0 |
마카우바 펄프 농축액을 50℃의 물에 분산액이 균질해질 때까지 현탁시킨 후 당을 첨가하는 것으로 구성되었다. 그 후, 헤미셀룰라아제와 펙티나아제로 구성된 효소 제제를 첨가하고 혼합물을 50℃에서 1시간 동안 배양했다. 이어서 유채 오일을 첨가하고 21,000rpm에서 5분 동안 유화시켰다. 혼합물을 구멍 직경이 125㎛인 체를 사용하여 여과하고, 제 1 단계에서 250bar 그리고 제 2 단계에서 50bar에서 균질화했다. 균질화된 우유는 이후 80℃에서 10분간 저온 살균되고 4℃에 보관되었다. 식물성 베이스의 생성된 우유는 맛이 좋고 식감이 좋으며 안정성이 좋다. 이러한 식물성 우유는 실시예 6의 식물성 우유보다 더 중성적인 맛과 낮은 점도를 나타냈다.
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Claims (36)
- 마카우바 열매들의 과육으로부터 제조되고,
- AOAC International의 참조 방법 991.43에 따라 결정된 25질량% 초과, 바람직하게는 30질량% 초과의 식이 섬유 함량,
- 20질량% 미만, 바람직하게는 10질량% 미만의 지방 함량,
- 20질량% 미만, 바람직하게는 15질량% 미만의 수분 함량, 및
- CIE L*a*b* 비색법에 따라 결정된 L* 값이 84 보다 큰 밝은 색상을 포함하는 식이 섬유 제제로서,
- 상기 식이 섬유 제제 중 알코올-물-가용성 물질들의 비율이 상기 제제의 질량을 기준으로 40% 미만인 식이 섬유 제제. - 제 1 항에 있어서,
알코올-물-가용성 물질들의 상기 비율은 35질량% 미만, 바람직하게는 30질량% 미만인 것을 특징으로 하는 식이 섬유 제제. - 제 1 항에 있어서,
알코올-물-가용성 물질들의 상기 비율은 20질량% 미만, 바람직하게는 10질량% 미만, 특히 바람직하게는 5질량% 미만인 것을 특징으로 하는 식이 섬유 제제. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
5질량% 미만, 바람직하게는 3질량% 미만, 특히 바람직하게는 2질량% 미만의 지방 함량을 포함하는 것을 특징으로 하는 식이 섬유 제제. - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
10질량% 미만, 바람직하게는 7질량% 미만의 수분 함량을 포함하는 것을 특징으로 하는 식이 섬유 제제. - 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
40질량% 초과, 바람직하게는 50질량% 초과, 특히 바람직하게는 60질량% 초과의 식이 섬유 함량을 포함하는 것을 특징으로 하는 식이 섬유 제제. - 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
건조물 기준으로 10질량% 미만, 바람직하게는 5질량% 미만, 바람직하게는 2질량% 미만의 껍질 함량을 포함하는 것을 특징으로 하는 식이 섬유 제제. - 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
CIE-L*a*b* 비색법에 따라 결정된 L* 값이 90 보다 큰, 바람직하게는 95 보다 큰 밝은 색상을 가지는 것을 특징으로 하는 식이 섬유 제제. - 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
D90 부피 입자 크기가 1000㎛ 미만, 바람직하게는 500㎛ 미만, 특히 바람직하게는 250㎛ 미만 또는 100㎛ 미만인 계량 가능한 분말, 거친 가루 또는 가루로서 형성되는 것을 특징으로 하는 식이 섬유 제제. - 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
질량 분율이 1 내지 8000ppm, 바람직하게는 10 내지 100ppm인 유기 용매들을 포함하는 것을 특징으로 하는 식이 섬유 제제. - 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서
질량 분율이 1000ppm 초과 내지 8000ppm 이하인 에탄올 또는 프로판올을 포함하는 것을 특징으로 하는 식이 섬유 제제. - 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
하나 또는 다수의 하기 특성들:
- 35㎡/g 건조 제제 보다 큰, 바람직하게는 55㎡/g 건조 제제 보다 큰, 특히 바람직하게는 70㎡/g 건조 제제 보다 큰 유화 활성 지수 및/또는 30분 초과, 바람직하게는 60분 초과, 특히 바람직하게는 120분 초과의 유제 안정성,
- 400mL/g 건조 제제 보다 큰, 바람직하게는 500mL/g 건조 제제 보다 큰, 특히 600mL/g 건조 제제 보다 큰 유화 능력,
- 200부피% 초과, 바람직하게는 400부피% 초과, 특히 바람직하게는 600부피% 초과의 거품 활성도 및 25부피% 초과, 바람직하게는 50부피% 초과, 특히 바람직하게는 75부피% 초과의 거품 안정성,
- 1.5mL/g DM 보다 큰, 바람직하게는 3mL/g DM 보다 큰, 특히 바람직하게는 4mL/g DM 보다 큰 수분 결합력, 및
- 1.5mL/g DM 보다 큰, 바람직하게는 3.5mL/g DM 보다 큰, 특히 바람직하게는 5mL/g DM 보다 큰 오일 결합력
을 포함하는 것을 특징으로 하는 식이 섬유 제제. - 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
하나 또는 다수의 하기 특성들:
- 25㎡/g 건조 제제 보다 큰, 바람직하게는 35㎡/g 건조 제제 보다 큰, 특히 바람직하게는 45m㎡/g 건조 제제 보다 큰 유화 활성 지수 및/또는 30분 초과, 바람직하게는 60분 초과, 특히 바람직하게는 120분 초과의 유제 안정성,
- 300mL/g 건조 제제 보다 큰, 바람직하게는 400mL/g 건조 제제 보다 큰, 특히 500mL/g 건조 제제 보다 큰 유화 능력,
- 200부피% 초과, 바람직하게는 400부피% 초과, 특히 바람직하게는 600부피% 초과의 거품 활성도 및 25부피% 초과, 바람직하게는 50부피% 초과, 특히 바람직하게는 70부피% 초과의 거품 안정성,
- 1.5mL/g DM 보다 큰, 바람직하게는 3mL/g DM 보다 큰, 특히 바람직하게는 4mL/g DM 보다 큰 수분 결합력, 및
- 1.5mL/g DM 보다 큰, 바람직하게는 3.5mL/g DM 보다 큰, 특히 바람직하게는 4.5mL/g DM 보다 큰 오일 결합력
을 포함하는 것을 특징으로 하는 식이 섬유 제제. - 마카우바 열매들의 과육으로부터 식이 섬유 제제를 제조하는 방법으로서,
적어도 하기 단계들;
- 건조물 기준으로 3질량% 내지 60질량%의 지방 함량을 가진 마카우바 열매들로부터 부분 탈유된 펄프를 제공하는 단계,
- 상기 부분 탈유된 펄프의 상기 지방 함량이 더 높으면, 상기 부분 탈유된 펄프 내의 상기 지방 함량을 하나 또는 다수의 추출 방법을 사용하여 20질량% 미만, 바람직하게는 10질량% 미만의 값으로 감소시키는 단계, 및
- 하나 또는 다수의 추출 방법을 사용하여 펄프 내의 알코올-물-가용성 물질들의 함량 또는 침전 또는 건조 분획을 사용하여 수성 추출에 의해 펄프로부터 얻은 분획물을 건조물 기준으로 40질량% 미만, 바람직하게는 35질량% 미만의 값으로 감소시키는 단계
를 포함한 식이 섬유 제제를 제조하는 방법. - 제 14 항에 있어서,
상기 부분 탈유된 펄프는 건조물 기준으로 10% 미만, 바람직하게는 5% 미만, 바람직하게는 2질량% 미만의 껍질 함량을 가지고, 건조물 기준으로 3% 미만, 바람직하게는 2% 미만, 바람직하게는 1질량% 미만의 내과피- 및 코어 함량을 가지도록 제공되는 것을 특징으로 하는 식이 섬유 제제를 제조하는 방법. - 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,
상기 펄프 내 알코올-물-가용성 물질들의 상기 함량이 30질량% 미만, 바람직하게는 20질량% 미만, 바람직하게는 10질량% 미만, 특히 바람직하게는 5질량% 미만의 값으로 감소되는 것을 특징으로 하는 식이 섬유 제제를 제조하는 방법. - 제 14 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 펄프 내 알코올-물-가용성 물질들의 상기 함량이 하나 또는 다수의 고체 액체 추출 방법에 의해 감소되는 것을 특징으로 하는 식이 섬유 제제를 제조하는 방법. - 제 14 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 펄프 내 상기 지방 함량이 5질량% 미만, 바람직하게는 3질량% 미만, 특히 바람직하게는 2질량% 미만의 값으로 감소되는 것을 특징으로 하는 식이 섬유 제제를 제조하는 방법. - 제 14 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
지방 및 알코올-물-가용성 물질들의 부분은 94:6 내지 90:10의 질량비를 가진 에탄올과 물의 하나 또는 다수의 혼합물을 사용하여 40 내지 70℃, 바람직하게는 50 내지 65℃의 온도로 펄프로부터 동시에 분리되는 것을 특징으로 하는 식이 섬유 제제를 제조하는 방법. - 제 19 항에 있어서,
펄프 내 지방과 알코올-물-가용성 물질들의 상기 부분이 물 및/또는 90:10 미만, 바람직하게는 80:20 미만의 질량비를 가진 알코올과 물의 하나 또는 다수의 혼합물을 이용하여 바람직하게는 40 내지 90℃의 온도에서 추가로 감소되는 것을 특징으로 하는 식이 섬유 제제를 제조하는 방법. - 제 20 항에 있어서,
알코올로서는 프로판올 또는 에탄올이 사용되는 것을 특징으로 하는 식이 섬유 제제를 제조하는 방법. - 제 20 항 또는 제 21 항에 있어서,
상기 온도는 65 내지 85℃, 바람직하게는 80℃ 의 값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 식이 섬유 제제를 제조하는 방법. - 제 14 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 식이 섬유 제제에는, 첨가 후 상기 식이 섬유 제제가 10 내지 90질량%, 바람직하게는 20 내지 80질량%, 특히 바람직하게는 40 내지 60질량%의 단백질 비율을 가지는 정도의 양으로 마카우바 단백질 가루 또는 기타 식물성 단백질 제제들이 첨가되는 것을 특징으로 하는 식이 섬유 제제를 제조하는 방법. - 제 14 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 펄프로부터 알코올-물-가용성 물질들의 함량을 감소시키기 위한 하나 또는 다수의 추출 방법에 의해 농축물을 얻고, 상기 농축물을 수성 추출한 후 알코올로 침전시키고 건조시켜서 수용성 식이 섬유 제제를 얻는 것을 특징으로 하는 식이 섬유 제제를 제조하는 방법. - 제 14 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 펄프로부터 수성 추출하여 얻은 후 침전시킨 분획물을 건조하여 수용성 식이 섬유 제제를 얻는 것을 특징으로 하는 식이 섬유 제제를 제조하는 방법. - 제 24 항 또는 제 25 항에 있어서,
상기 수성 추출에 남아 있는 불수용성 성분들의 제 2 분획물은 불수용성 식이 섬유 제제로서 제공되는 것을 특징으로 하는 식이 섬유 제제를 제조하는 방법. - 제 24 항 또는 제 25 항에 있어서,
상기 수성 추출에 남아 있는 불수용성 성분들의 제 2 분획물이 0.05-0.1mol/L NaOH 또는 탄산 나트륨 및 0.5mmol EDTA 또는 CDTA 또는 0.5%(m/v) 암모늄 옥살레이트 용액을 포함하는 NaOH-EDTA 용액을 사용하여 가용성 제 3 분획물 및 불용성 제 4 분획물로 분리되고, 그 후 상기 제 3 분획물이 건조되거나 알코올 침전되는 것을 특징으로 하는 식이 섬유 제제를 제조하는 방법. - 제 27 항에 있어서,
상기 제 4 분획물은 농축된 잿물을 사용하여 상기 잿물에 용해되는 제 5 분획물 및 상기 잿물에 용해되지 않는 제 6 분획물로 분리되고, 상기 제 5 분획물은 중화되고 건조되거나 또는 알코올 침전되는 것을 특징으로 하는 식이 섬유 제제를 제조하는 방법. - 제 14 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 식이 섬유 제제 또는 상기 분획물들 중 하나 또는 다수가 건조 후 D90 부피 입자 크기가 1000㎛ 미만, 바람직하게는 500㎛ 미만, 특히 바람직하게는 250㎛ 또는 100㎛ 미만인 계량 가능한 분말, 거친 가루 또는 가루로 분쇄되는 것을 특징으로 하는 식이 섬유 제제를 제조하는 방법. - 제 29 항에 있어서,
건조 전에 정의된 가열이 70 내지 120℃, 바람직하게는 70 내지 100℃, 특히 바람직하게는 70 내지 80℃ 범위의 온도에서 이루어지고, 상기 가열의 지속 시간은 60분을 초과하지 않고, 바람직하게는 30분 미만, 특히 바람직하게는 15분 미만인 것을 특징으로 하는 식이 섬유 제제를 제조하는 방법. - 마카우바 열매들의 과육으로부터 제조되고,
- AOAC International의 참조 방법 991.43에 따라 결정된 60질량% 초과, 바람직하게는 70질량% 초과, 특히 바람직하게는 80질량% 초과의 식이 섬유 함량 및
- 20질량% 미만, 바람직하게는 10질량% 미만, 특히 바람직하게는 5질량% 미만의 지방 함량을 포함하는 수용성 식이 섬유 제제로서,
- 상기 식이 섬유 제제 중 알코올-물-가용성 물질들의 비율은 상기 제제의 질량을 기준으로 20% 미만, 바람직하게는 15% 미만, 특히 바람직하게는 10 질량% 미만인 수용성 식이 섬유 제제. - 제 31 항에 있어서,
하나 또는 다수의 하기 특성들, 바람직하게는 다수의 하기 특성들:
- 전단율 100s-1 및 25℃ 에서 50cP 보다 높은, 바람직하게는 70cP 보다 높은, 특히 바람직하게는 80cP 보다 높은 물 중 1% 분산액(m/v)의 점도,
- 전단율 100s-1 및 25℃ 에서 3000cP 보다 높은, 바람직하게는 4000cP 보다 높은, 특히 바람직하게는 6000cP 보다 높은 물 중 5% 분산액(m/v)의 점도,
- 0.5ml/g DM 보다 큰, 바람직하게는 1.0ml/g DM 보다 큰 오일 결합력
을 포함하는 것을 특징으로 하는 수용성 식이 섬유 제제. - 마카우바 열매들의 과육으로 제조되고,
- AOAC International의 참조 방법 991.43에 따라 결정된 60질량% 초과, 바람직하게는 70질량% 초과, 특히 바람직하게는 80질량% 초과의 식이 섬유 함량 및
- 20질량% 미만, 바람직하게는 10질량% 미만, 특히 바람직하게는 5질량% 미만의 지방 함량을 포함하는 불수용성 식이 섬유 제제로서,
- 상기 식이 섬유 제제 중 알코올-물-가용성 물질들의 비율은 상기 제제의 질량을 기준으로 20% 미만, 바람직하게는 15% 미만, 특히 바람직하게는 10질량% 미만인 불수용성 식이 섬유 제제. - 제 33 항에 있어서,
하나 또는 다수의 하기 특성들, 바람직하게는 다수의 하기 특성들:
- 1.0ml/g DM 보다 큰, 바람직하게는 3ml/g DM 보다 큰, 바람직하게는 4ml/g DM 보다 큰, 특히 바람직하게는 6ml/g DM 보다 큰 수분 결합력;
- 1.0ml/g DM 보다 큰, 바람직하게는 3.0ml/g DM 보다 큰, 바람직하게는 4ml/g DM 보다 큰, 특히 바람직하게는 6ml/g DM 보다 큰 오일 결합력
을 포함하는 것을 특징으로 하는 불수용성 식이 섬유 제제. - 식품, 화장품 또는 애완 동물 사료의 성분으로서의 제 1 항 내지 제 13항 또는 제 31 항 내지 제 34 항 중 어느 한 항에 따른 식이 섬유 제제 또는 제 26 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 얻은 분획물들의 용도.
- 기술적 응용을 위한 또는 특히 페인트 및 바니시, 기술 발포제, 기술 필름, 박막 및 코팅, 접착제, 윤활제 또는 굴착 유체용 기술 보조제, 특히 유화제로서의 제 1 항 내지 제 13 항 또는 제 31 항 내지 제 34 항 중 어느 한 항에 따른 식이 섬유 제제 또는 제 26 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 얻은 분획물들의 용도.
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