WO2021086138A1 - 피틴산이 저감된 대두단백 농축물 제조용 조성물 및 이의 용도 - Google Patents

피틴산이 저감된 대두단백 농축물 제조용 조성물 및 이의 용도 Download PDF

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WO2021086138A1
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soy protein
protein concentrate
phytic acid
reduced
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서효정
이인
한성욱
김성보
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씨제이제일제당 (주)
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    • A23J—PROTEIN COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS; WORKING-UP PROTEINS FOR FOODSTUFFS; PHOSPHATIDE COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS
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    • A23J3/14—Vegetable proteins
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    • C12Y301/03008—3-Phytase (3.1.3.8)

Definitions

  • It relates to a composition for producing a soy protein concentrate with reduced phytic acid and a use thereof.
  • Soybean (soybean) protein is a low-cost vegetable protein. It is converted into various forms in addition to edible soybean itself, so it is used in various food processing and manufacturing processes such as soy flour, defatted soy meal, and soy protein concentrate. Soy protein products such as protein concentrate), soy protein isolate, and textured soy protein have been used. These soy protein products are used as additives in various processed products such as meat, grains, confectionery, beverages, baby food, dairy products, and so-called second generation soy foods for their excellent nutritional, functional and economical reasons. It is manufactured as a product.
  • soybean protein usually contains phytic acid, and phytic acid binds to trace metals important for nutrition such as calcium, magnesium, iron, and zinc to form poorly soluble compounds, and ⁇ -amira, which uses metal ions such as calcium as an activating factor. It is known to have an inhibitory effect on digestive enzymes such as enzymes, trypsin, or pepsin, so removal from food is preferable.
  • Methods for removing phytic acid known to date include ultra-treatment methods, ion exchange resin methods, and chemical methods.
  • the ultra-treatment method has the disadvantage of having to repeat cleaning regularly because peptides accumulate on the membrane surface during operation, which slows the furnace rate.
  • Phytic acid contains phosphoric acid residues, and protein liquids are used as anion exchange resins by the ion exchange resin method.
  • soybean protein is also remarkably adsorbed to the protein resin, so the ion exchange resin method causes troublesome operation and a decrease in the amount of protein.
  • Patent Document 1 US Patent Publication No. 2010-0279367
  • the object of the present application is to provide a composition for producing a soy protein concentrate with reduced phytic acid.
  • Another object of the present application is to provide a method for producing a soy protein concentrate with reduced phytic acid.
  • Another object of the present application is to provide a soy protein concentrate with reduced phytic acid prepared by reacting the composition for preparing a soy protein concentrate with reduced phytic acid.
  • Another object of the present application is to provide a feed composition comprising a soy protein concentrate having reduced phytic acid.
  • Soy Protein Concentrate refers to the concentration of protein content derived from soybeans by removing soluble non-protein substances from skim soybeans. It can be used as a raw material for high protein feed with increased protein content as a raw material. Soy protein concentrate, along with fermented soybean meal, is classified as a representative vegetable high protein material and can be used as a substitute for fish meal that was used as a major protein source. For example, the soy protein concentrate elutes skim soybeans with water (pH 4 to 5) or 20 to 80% ethanol close to the isoelectric point, and removes water-soluble and non-proteinaceous substances such as carbohydrates, thereby concentrating mainly globulin-like proteins. The soy protein concentrate may be a soy protein-containing material containing 50 to 90% by weight of protein based on dry matter from which moisture has been removed.
  • protein solubility refers to the degree to which a protein is dissolved in water, and the more hydrophilic amino acids exist on the surface, the more solubility of the protein is increased by interacting with the ionic group of the solvent.
  • the soy protein concentrate with reduced phytic acid means that the phytic acid content is lower than that of the raw material of the soy protein concentrate (or the raw material of the soy protein concentrate that does not contain phytase).
  • the soy protein concentrate with reduced phytic acid has a phytic acid content of about 35% or more, 40% or more, 50% or more, 60% or more, 70% or more, 75% or more, or 80% or more compared to the raw material of the soy protein concentrate.
  • Phytic acid is IP6 (myo-inositol hexaphosphate), which is composed of a myo-inositol ring and six phosphate groups, and these phosphate groups are symmetrically attached to each other. It is present in plants, especially in cereals and legumes. Phytic acid forms a complex with protein to reduce the nutritional value of soybean protein, decreases the action of polyvalent metal ions such as calcium, iron, and zinc, preventing absorption in the human body, and digestive enzymes such as pepsin or trypsin in the stomach Since it interferes with the activity, the soy protein concentrate with reduced phytic acid according to an example has a low phytic acid content and can be usefully used as a nutritionally excellent food additive.
  • IP6 myo-inositol hexaphosphate
  • One aspect comprises soy protein concentrate and phytase
  • composition for producing a soy protein concentrate having reduced phytic acid or a composition for reducing phytic acid of a soy protein concentrate.
  • the'composition for producing a soy protein concentrate with reduced phytic acid' may mean the same as'a composition for reducing phytic acid of a soy protein concentrate'.
  • composition for preparing a soy protein concentrate with reduced phytic acid includes a phytase, and the content of the phytase is based on the weight of the soy protein concentrate (eg, soy protein concentrate raw material).
  • the phytase is a kind of phosphatase that hydrolyzes phytic acid to generate myoinositol and inorganic phosphoric acid, and according to an example, a composition comprising phytase can effectively reduce the phytic acid content of soy protein concentrate.
  • the phytic acid content compared to the amount of phytase added can be efficiently reduced when preparing a soy protein concentrate with reduced phytic acid, and the composition containing phytase in the above range is economically Soy protein concentrates with reduced phytic acid can be prepared.
  • composition for preparing a soy protein concentrate with reduced phytic acid containing phytase in the above range is superior to the composition containing phytase outside the above range (significantly) when the soy protein concentrate is prepared (1) reduced phytic acid content ; (2) increase the free phosphorus content; And/or (3) increased digestibility.
  • the moisture content of the composition for preparing the soy protein concentrate with reduced phytic acid is 20% by weight or more, 30% by weight or more, 40% by weight or more, 45% by weight or more, 50% by weight or more based on the weight of the total composition.
  • composition for preparing a soy protein concentrate having a reduced phytic acid moisture content in the above range is superior to the composition having a moisture content outside the above range (significantly) when the soy protein concentrate is prepared (1) reduced phytic acid content; (2) increase the free phosphorus content; And/or (3) increased digestibility.
  • the pH of the composition for preparing a soy protein concentrate with reduced phytic acid is 7 or less, 6.8 or less, 6.5 or less, 6 or less, 5.5 or less, 5 or less, 4.75 or less, 4.5 or less, 4 or less, 1 or more, 1.5 or more , 2 or more, 2.5 or more, 3 or more, 3.5 or more, 4 or more, 4.5 or more, pH 2 to 7, pH 2.5 to 7, pH 3 to 7, pH 3.5 to 7, pH 4 to 7, pH 4.25 to 7, pH 4.5 to 7, pH 2 to 6.8, pH 2.5 to 6.8, pH 3 to 6.8, pH 3.5 to 6.8, pH 4 to 6.8, pH 4.25 to 6.8, pH 4.5 to 6.8, pH 2 to 6.5, pH 2.5 to 6.5, pH 3 to 6.5, pH 3.5 to 6.5, pH 4 to 6.5, pH 4.25 to 6.5, pH 4.5 to 6.5, pH 2 to 6, pH 2.5 to 6, pH 3 to 6, pH 3.5 to 6, pH 4 to 6, pH 4.25 to 6, pH 4.5 to 6, pH 2 to 5.5, pH 2.5 to
  • composition for producing a soy protein concentrate having a reduced phytic acid having a pH within the above range is superior to the composition having a pH outside the above range (significantly) when the soy protein concentrate is prepared (1) reduced phytic acid content; (2) increase the free phosphorus content; And/or (3) increased digestibility.
  • the composition for preparing a soy protein concentrate having reduced phytic acid may be reacted and dried to prepare a soy protein concentrate having reduced phytic acid.
  • the composition for preparing a soy protein concentrate with reduced phytic acid according to an example can effectively reduce phytic acid while increasing the ratio of low protein peptides, thereby increasing the digestibility of animals and producing a soy protein concentrate with easy quality control. And, it is added to the feed to increase the digestibility of animals, and can increase the content of phosphorus without the addition of additional phosphorus.
  • Another aspect provides a method for producing a soy protein concentrate having reduced phytic acid, comprising reacting the composition for concentrating soy protein having reduced phytic acid.
  • Reacting the composition for preparing the soy protein concentrate with reduced phytic acid is 20 to 80°C, 25 to 80°C, 30 to 80°C, 40 to 80°C, 50 to 80°C, 55 to 80°C, 20 to 70°C, 25 to 70°C, 30 to 70°C, 40 to 70°C, 50 to 70°C, 55 to 70°C, 20 to 65°C, 25 to 65°C, 30 to 65°C, 40 to 65°C, 50 to 65°C, At a temperature of 55 to 65°C, 20 to 60°C, 25 to 60°C, 30 to 60°C, 40 to 60°C, 50 to 60°C, or 55 to 60°C,
  • the manufacturing method may further include drying the reactant reacted in the above step.
  • the drying may be performed by a method of room temperature air drying, hot air drying, vacuum drying, spray drying, and/or freeze drying.
  • the enzymatic reaction of phytase may be terminated by the drying process.
  • the manufacturing method may further include the step of pulverizing the dried soy protein concentrate after the drying step, and the pulverizing step may be pulverized into various sizes according to the intended purpose of using the soy protein concentrate, eg For example, it can be pulverized using a hammer mill.
  • Another aspect may provide a method of preparing a soy protein concentrate with reduced phytic acid, comprising the following steps:
  • Another aspect is that by adding a mixture containing phytase, water, and/or acid to the soy protein concentrate, the moisture content of the soy protein concentrate is adjusted to 40% by weight or more, and the pH of the soy protein concentrate is adjusted to 6.8 or less. It is possible to provide a method for producing a soy protein concentrate having reduced phytic acid, including the step.
  • the pH of the soy protein concentrate is adjusted to 6.8 or less by adding a mixture containing phytase, water, and/or acid to the soy protein concentrate, and additionally, phytase and/or water are added to the soy protein concentrate. It is possible to provide a method for producing a soy protein concentrate with reduced phytic acid, comprising the step of adjusting the final moisture content to 40% by weight or more.
  • the soy protein concentrate which is a raw material before the moisture content and/or pH is adjusted, may be continuously supplied with the same type of soybean from the same region so as to maintain the same quality.
  • the soybean protein is washed with alcohol and soybean oil is extracted using an organic solvent such as hexane, and then alcohol is additionally added from the remaining skim soybean meal to ensure water-soluble and water-soluble properties other than protein. This can be done by removing non-protein components such as water-insoluble carbohydrates.
  • the step of adjusting the moisture content may be performed by adding phytase and water to the soy protein concentrate or by adding water to the soy protein concentrate.
  • the step of adjusting the moisture content is 20 weight based on the weight of the total composition (for example, the total weight of the soy protein concentrate containing added phytase, water, and / or acid) of the moisture content of the soy protein concentrate.
  • the moisture content may be measured by a method that is commonly available, for example, a drying method (e.g., normal pressure heating drying method, and/or high temperature Heat drying method, etc.), distillation method, electrohydration method, near-infrared spectral absorption method, gas chromatography method, nuclear magnetic resonance absorption method, capacity titration method, and/or total titration method.
  • a drying method e.g., normal pressure heating drying method, and/or high temperature Heat drying method, etc.
  • distillation method e.g., electrohydration method, near-infrared spectral absorption method, gas chromatography method, nuclear magnetic resonance absorption method, capacity titration method, and/or total titration method.
  • the moisture content of the soy protein concentrate (or soy protein concentrate raw material) before the moisture content is adjusted is 5 to 30% by weight, 5 to 25% by weight, 5 to 20% by weight, 5 to 15% by weight, 5 to 12% by weight %, 5 to 10% by weight, 6 to 9% by weight, 7 to 8% by weight, 15 to 25% by weight, 20 to 25% by weight, or 20 to 30% by weight.
  • the pH is 7 or less, 6.8 or less, 6.5 or less, 6 or less, 5.5 or less, 5 or less, 4.75 or less, 4.5 or less, 4 or less, 1 or more, 1.5 or more, 2 or more, 2.5 or more, 3 or more, 3.5 or more, 4 or more, 4.5 or more, pH 2 to 7, pH 2.5 to 7, pH 3 to 7, pH 3.5 to 7, pH 4 to 7, pH 4.25 to 7, pH 4.5 To 7, pH 2 to 6.8, pH 2.5 to 6.8, pH 3 to 6.8, pH 3.5 to 6.8, pH 4 to 6.8, pH 4.25 to 6.8, pH 4.5 to 6.8, pH 2 to 6.5, pH 2.5 to 6.5, pH 3 To 6.5, pH 3.5 to 6.5, pH 4 to 6.5, pH 4.25 to 6.5, pH 4.5 to 6.5, pH 2 to 6, pH 2.5 to 6, pH 3 to 6, pH 3.5 to 6, pH 4 to 6, pH 4.25 To 6, pH 4.5 to 6, pH 2 to 5.5, pH 2.5 to 5.5, pH 2.5 to 5.5,
  • the acid added in the step of adjusting the pH of the soy protein concentrate may be hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, and/or acetic acid, and may be in the form of an aqueous solution.
  • the type and amount of acid can be changed.
  • the pH of the soy protein concentrate (or raw material of the soy protein concentrate) before the pH is adjusted may be 5 to 8, 6 to 7.5, 6.5 to 7, or 6.5 to 6.8.
  • the manufacturing method may further include reacting (incubating) the soy protein concentrate whose water content and pH are adjusted, drying, and/or pulverizing.
  • the reaction, drying, and/or grinding steps are as described above.
  • the "moisture content and pH adjusted soy protein concentrate” may be the same as the “phytic acid-reduced soy protein concentrate preparation composition”.
  • the phytic acid-reduced soy protein concentrate contains phytic acid in less than 2% by weight, less than 1.9% by weight, less than 1.8% by weight, less than 1.7% by weight, less than 1.6% by weight, less than 1.5% by weight, 1.4% by weight Less than, less than 1.3%, less than 1.2%, less than 1.1%, less than 1%, less than 0.7%, less than 0.6%, less than 0.5%, less than 0.4%, less than 0.3%, 0.2% Less than, 2% or less, 1.9% or less, 1.8% or less, 1.7% or less, 1.6% or less, 1.5% or less, 1.4% or less, 1.3% or less, 1.2% or less, 1.1% by weight Below, 1% by weight or less, 0.7% by weight or less, 0.6% by weight or less, 0.5% by weight or less, 0.4% by weight or less, 0.3% by weight or less, 0.2% by weight or less, 0.01 to 2% by weight, 0.05 to 2% by weight, 0.1 To 2% by weight, 0.2 to 2% by weight, 0.1
  • the content of phytic acid contained in the soy protein concentrate with reduced phytic acid is based on the total weight of the soy protein concentrate with reduced phytic acid (or based on the powder weight of the soy protein concentrate with reduced phytic acid in a dried form). I can.
  • the phytic acid-reduced soy protein concentrate contains 0.1 to 2% by weight, 0.2 to 2% by weight, 0.3 to 2% by weight, 0.4 to 2% by weight, 0.5 to 2% by weight, and 0.4 to free phosphorus.
  • the content of free phosphorus contained in the soy protein concentrate with reduced phytic acid is based on the total weight of the soy protein concentrate with reduced phytic acid (or the weight of the powder of the soy protein concentrate with reduced phytic acid in a dried form). I can.
  • the phytic acid-reduced soy protein concentrate contains 40 to 95% by weight, 45 to 95% by weight, 50 to 90% by weight, and 55 to 80% by weight of the peptide (protein) based on the dried powder.
  • 50 to 70% by weight, 50 to 60% by weight, or 60 to 70% by weight may be included.
  • the peptide content of the soy protein concentrate with reduced phytic acid is similar to that of the soy protein concentrate used as a raw material, and the content of the low-molecular peptide (e.g., a peptide of less than 30 kDa) compared to the total peptide The ratio may be higher than the soy protein concentrate used as raw material.
  • the content of low-molecular peptides (e.g., peptides of less than 30 kDa) contained in the soy protein concentrate with reduced phytic acid is higher than that of the raw material, so that the soy protein concentrate with reduced phytic acid produced by the above method has a higher digestibility. It can be excellent.
  • the phytic acid-reduced soy protein concentrate contains 10% to 95%, 15% to 90%, 15% to 85%, 15 of peptides of less than 30 kDa based on the total peptides contained in the concentrate. % To 80%, 20% to 90%, 20% to 80%, 30% to 90%, 30% to 80%, 30% to 70%, 30% to 65%, 30% to 60%, 30% to 55%, 30% to 50%, 30% to 45%, 30% to 40%, 20% to 40%, or 25% to 40%.
  • the phytic acid-reduced soy protein concentrate contains 10 to 95% by weight, 15 to 90% by weight, 15 to 85% by weight, 15 of peptides less than 30kDa based on the total peptides contained in the concentrate.
  • 10 to 95% by weight 15 to 90% by weight, 15 to 85% by weight, 15 of peptides less than 30kDa based on the total peptides contained in the concentrate.
  • 20 to 90% by weight 20 to 80% by weight, 30 to 90% by weight, 30 to 80% by weight, 30 to 70% by weight, 30 to 65% by weight, 30 to 60% by weight, 30 to 55
  • the peptide means that various combinations of amino acids form a polymerized product by peptide bonds.
  • Low molecular weight peptides are peptides having a small molecular weight, and have the advantage of being able to increase digestibility when applied as animal feed by facilitating absorption during digestion. The higher the content of low-molecular peptides in the feed, the better the digestibility of animals.
  • the low molecular weight peptide may mean a peptide having a molecular weight of less than 40 kDa, less than 30 kDa, or less than 25 kDa.
  • the soy protein concentrate with reduced phytic acid prepared using the composition for preparing the soy protein concentrate according to an example, increases the ratio of the peptide content of less than 30 kDa among the peptides contained therein, and the composition for producing the soy protein concentrate according to an example Using or according to the manufacturing method according to an example, it is possible to prepare a soy protein concentrate with improved digestibility and a feed composition comprising the same.
  • GPC Gel Permeation Chromatography
  • the phytic acid-reduced soy protein concentrate may be for use in manufacturing animal feed.
  • the animal may be a mammal, poultry, fish and/or crustacean.
  • the mammals include pigs, cattle, horses, deer, goats, dogs, cats, and/or rabbits, the poultry includes chickens, ducks, geese, and/or turkeys, and the fish and crustaceans are trout, salmon , And/or shrimp.
  • the phytic acid-reduced soy protein concentrate may have an increased digestibility (eg, phosphorus digestibility) than the soy protein concentrate used as a raw material.
  • “digestion rate” may mean the fraction of nutrients (nutrients) disappearing from the gastrointestinal tract or a specific segment of the gastrointestinal tract, for example, the small intestine, and may be used in the same sense as “nutrient digestibility” and/or “nutrient digestibility”. . Nutrient digestibility can be measured as the difference between administered to a subject and excreted from the subject's stool, or the difference between administered to a subject and remaining in a particular segment of the gastrointestinal tract, such as the ileum.
  • nutrient digestibility may be measured as the difference between nutrient intake and excreted nutrients by the total collection of excrement (minutes) over a period of time; Alternatively, it can be measured by calculating the amount of nutrients lost in the entire gastrointestinal tract or a segment of the gastrointestinal tract, using an inert marker (or indicator) that is not absorbed by the animal.
  • inert markers may be titanium dioxide, chromium oxide (chromium oxide), and/or acid insoluble ash.
  • the digestibility may be expressed as a percentage of nutrients in the feed or as a mass unit of digestible nutrients per mass unit of nutrients in the feed.
  • the nutrient digestibility may include starch digestibility, fat digestibility, protein digestibility, mineral digestibility, phosphorus digestibility, and/or amino acid digestibility.
  • the nutrient digestibility may be calculated by Equation 1 below, and the following nutrients may be starch, carbohydrates, fats, proteins, minerals, and/or phosphorus.
  • Nutrient digestibility 100 x (1- (the amount of indicator in the feed / the amount of indicator in the minute) x (the nutrient content in the minute / the nutrient content in the feed))
  • Another aspect may provide a soy protein concentrate with reduced phytic acid prepared by the above manufacturing method.
  • Another aspect may provide a soy protein concentrate having reduced phytic acid obtained by reacting the composition for preparing a soy protein concentrate having reduced phytic acid.
  • Another aspect may provide a soy protein concentrate with reduced phytic acid obtained by reacting and drying the composition for preparing a soy protein concentrate having reduced phytic acid.
  • the phytic acid-reduced soy protein concentrate is as described above. Reaction and/or drying of the composition is as described above.
  • the soybean protein concentrate with reduced phytic acid according to an example is a representative vegetable high protein material and can be used as an alternative material for fish meal used as a major protein source.
  • the price fluctuates greatly depending on the amount of fish caught, which is the raw material, and it is difficult to maintain uniform quality depending on the condition of the fish. Due to low volatility, it can be used at a stable price.
  • Existing soy protein concentrates contain a large number of high molecular weight proteins with a molecular weight of 1,000 kDa or more and various anti-nutritional factors (ANFs) that inhibit digestion, which are made up of subunits of the protein.
  • NAFs anti-nutritional factors
  • the soy protein concentrate with reduced phytic acid according to an example may have a lower phytic acid content, a higher content of a low protein peptide, and an increase in digestibility than the raw material.
  • Another aspect may provide a feed composition comprising a soy protein concentrate in which the phytic acid is reduced.
  • Another aspect may provide a feed composition comprising a soy protein concentrate with reduced phytic acid prepared by the manufacturing method.
  • the "phytic acid-reduced soy protein concentrate" included in the feed composition is as described above.
  • the term "feed composition” means a substance that supplies organic or inorganic nutrients necessary for maintaining the life of the individual and raising the individual.
  • the feed composition may contain nutrients such as energy, protein, lipids, vitamins, minerals, and other nutrients required by the individual who consumes the feed, but is not particularly limited thereto, but is not limited to grains, root fruits, food processing by-products, algae, fiber.
  • It can be vegetable feed such as oil, oil, starch, melon, grain by-products, or animal feed such as protein, inorganic logistics, oils, minerals, unicellular protein, zooplankton, fish meal, etc.
  • the feed composition is a concept including all substances added to feed (ie, feed additives), feed raw materials, or feed itself fed to individuals.
  • the individual refers to a breeding target and may be included without limitation, as long as it is a living organism that can consume the feed of the present application.
  • the feed composition according to an example may be applied to a plurality of animal diets, that is, feed, including mammals, poultry, fish, and/or crustaceans.
  • the mammals include pigs, cattle, horses, deer, goats, dogs, cats, and/or rabbits, the poultry includes chickens, ducks, geese, and/or turkeys, and the fish and crustaceans are trout, salmon , And/or shrimp.
  • the feed composition may include organic acids such as citric acid, fumaric acid, adipic acid, and lactic acid in addition to the soy protein concentrate having reduced phytic acid for administration; Phosphates such as potassium phosphate, sodium phosphate, and polymerized phosphate; And one or more of natural antioxidants such as polyphenol, catechin, tocopherol, vitamin C, green tea extract, chitosan, and tannic acid may be mixed and used, and other conventional agents such as anti-influenza agents, buffers, and/or bacteriostatic agents, etc. Additives of can be added.
  • organic acids such as citric acid, fumaric acid, adipic acid, and lactic acid in addition to the soy protein concentrate having reduced phytic acid for administration
  • Phosphates such as potassium phosphate, sodium phosphate, and polymerized phosphate
  • one or more of natural antioxidants such as polyphenol, catechin, tocopherol, vitamin C, green tea extract, chitosan, and
  • injectable formulations such as aqueous solutions, suspensions, emulsions, etc., capsules, granules, or tablets.
  • the feed composition is a variety of auxiliary agents such as amino acids, inorganic salts, vitamins, antioxidants, antifungal agents, antibacterial agents, etc. as auxiliary ingredients, vegetable protein feed such as crushed or crushed wheat, barley, corn, blood meal, meat meal, fish
  • auxiliary agents such as amino acids, inorganic salts, vitamins, antioxidants, antifungal agents, antibacterial agents, etc.
  • vegetable protein feed such as crushed or crushed wheat, barley, corn, blood meal, meat meal, fish
  • animal protein feed such as flour, animal fat and vegetable fat
  • it may be used with nutritional supplements, growth promoters, digestion and absorption promoters, and/or disease preventing agents.
  • the feed composition When using the feed composition according to an example as a feed additive, the feed composition may be added as it is or may be used together with other ingredients, and may be appropriately used according to a conventional method.
  • the dosage form of the feed composition can be prepared as an immediate release or sustained release formulation in combination with a non-toxic pharmaceutically acceptable carrier.
  • a non-toxic pharmaceutically acceptable carrier may be corn starch, lactose, sucrose, propylene glycol.
  • a solid carrier it may be a dosage form such as a tablet, a powder, or a toroki agent, and in the case of a liquid carrier, a dosage form such as a syrup, a liquid suspension, an emulsion, or a solution may be used.
  • the administration agent may contain a preservative, a lubricant, a solution accelerator, and a stabilizer.
  • the feed composition according to an example may include the soy protein concentrate with reduced phytic acid in an amount of about 1 to 500 g, or 100 to 500 g per 1 kg based on dry weight.
  • the feed composition may further include at least one selected from the group consisting of fish meal, wheat flour, soybean meal, soy lecithin, fish oil, vitamins, and minerals in addition to the soy protein concentrate with reduced phytic acid .
  • the feed composition according to an example includes 10 to 50 parts by weight of the soy protein concentrate with reduced phytic acid, 10 to 40 parts by weight of fish meal, 10 to 40 parts by weight of flour, 10 to 30 parts by weight of soybean meal, It may contain 0.1 to 10 parts by weight of soybean lecithin, 0.1 to 10 parts by weight of fish oil, 0.01 to 1 part by weight of vitamins, and 0.01 to 1 part by weight of minerals.
  • the vitamin is ascorbic acid, DL-calcium pantothenate, choline bitrate, inositol, menadione, niacin, hydrochloric acid. Pyridoxine HCl, Riboflavin, Vitamin B1 (Thiamine mononitrate), DL-alpha-Tocopherol acetate, Retinyl acetate, Biotin, Folic acid ), and/or Cobalamin.
  • the mineral is NaCl, MgSO 4 ⁇ 7H 2 O, ZnSO 4 ⁇ 7H 2 O, Fe-Citrate, MnSO 4 , FeSO 4 , CuSO 4 , calcium iodate, MgO, and/or NaSeO 3 days I can.
  • the phytic acid-reduced soy protein concentrate may be mixed with additional feed raw materials and auxiliary ingredients and then supplied as a mash, or may undergo palletization, expansion, and/or extrusion through an additional processing process.
  • the feed composition according to an example may have a digestibility that is equal to or higher than that of soy protein concentrate and/or fish meal as raw materials.
  • the feed composition has a digestibility (e.g., phosphorus digestibility) of 60% or more, 65% or more, 70% or more, 75% or more, 80% or more, 85% or more, 60% to 99.9%, 60% to 99%, 60% to 95%, 60% to 90%, 60% to 85%, 65% to 99.9%, 65% to 99%, 65% to 95%, 65% to 90%, 65% to 85% , 70% to 99.9%, 70% to 99%, 70% to 95%, 70% to 90%, 70% to 85%, 75% to 99.9%, 75% to 99%, 75% to 95%, 75 % To 90%, 75% to 85%, 80% to 99.9%, 80% to 99%, 80% to 95%, 80% to 90%, or 80% to 85%.
  • the phosphorus digestibility may be calculated by Equation 1 or 3.
  • Another aspect may provide a feed composition (eg, feed additive) for promoting (or increasing) digestibility (eg, phosphorus digestibility), including the soy protein concentrate with reduced phytic acid.
  • a feed composition eg, feed additive
  • digestibility eg, phosphorus digestibility
  • compositions for feed for replacing fish meal, comprising the soy protein concentrate with reduced phytic acid.
  • Another aspect may provide a method for increasing digestibility (eg, phosphorus digestibility), comprising administering a feed additive and/or a feed composition according to an example to an animal.
  • a method for increasing digestibility eg, phosphorus digestibility
  • composition for preparing a soy protein concentrate with reduced phytic acid according to an example or according to the production method according to an example, it is possible to efficiently produce a soy protein concentrate with reduced phytic acid, thereby increasing the amount of phosphorus that can be used by animals
  • the digestibility of animals to the soy protein concentrate can be improved by increasing the content ratio of the low-molecular peptide, and the feed composition containing the soy protein concentrate with reduced phytic acid according to an example may have excellent digestibility. have.
  • the raw material for soy protein concentrate As the raw material for soy protein concentrate, the X-soy600 product received from CJ Selecta's affiliates was used.
  • the moisture content of the raw material was measured by measuring the weight of the soy protein concentrate raw material before/after drying after drying overnight in a dry oven at 105°C.
  • the pH of the raw material was mixed with the raw material and water (90% by weight) to make a 10% by weight solution, and the pH thereof was measured.
  • the raw material for the soy protein concentrate contained about 60% by weight of protein, the moisture content was about 7 to 8% by weight, and the pH was 6.5 to 6.8.
  • the amount of hydrochloric acid to be added and the amount of hydrochloric acid were calculated according to each enzyme reaction condition.
  • the final moisture content was calculated as in Equation 2 below, and the amount of hydrochloric acid to be added in Equation 2 was calculated according to the desired pH.
  • Final moisture content% (weight%) (raw material weight (g) x moisture content of raw material% (weight%) + amount of water to be added (g) + amount of hydrochloric acid to be added (g))/(raw material weight (g) + The amount of water to be added (g) + the amount of hydrochloric acid to be added (g)) x 100
  • the moisture content of the composition including the soy protein concentrate was adjusted to 40 to 60% by weight, pH 4.5 to 6.8, based on the total weight of the composition by adding hydrochloric acid and/or water to the raw material of the soy protein concentrate.
  • Hydrochloric acid was used to adjust the pH of the composition containing the soy protein concentrate, and only water was added to the raw material pH 6.8 reaction product.
  • 1N HCl was used to adjust the pH of the reaction raw material.
  • 100 g of soy protein concentrate raw material 40 ml 1N HCl to adjust the pH to 4.5, 33.5 ml 1N HCl to adjust the pH 4.75, 28 ml to adjust the pH 5, 15 ml 1N HCl to adjust the pH 5.5 Was added.
  • Phytase (Vision Biochem) was added by mixing with water added to control the moisture content of the composition containing the soy protein concentrate (0.005 to 0.05% by weight based on the raw material of the soy protein concentrate), This was reacted at a reaction temperature of 60° C. for 2 to 8 hours to prepare a soy protein concentrate with reduced phytic acid.
  • Example 2 Measurement of phytic acid content and free phosphorus content of soy protein concentrate with reduced phytic acid
  • the phytic acid content was measured according to the manufacturer's manual using a phytic acid assay kit (Megazyme).
  • the soy protein concentrate contains water in 60% by weight (based on the total composition), and 0.005% by weight to 0.5% by weight (based on the weight of the raw material)
  • Phytic acid content % by weight; phytic acid
  • the reduced soybean protein concentrate based on dry matter weight is shown in Table 1 below.
  • Example 1 As shown in Table 1, the composition prepared in Example 1 significantly reduced the phytic acid content compared to the raw material.
  • soy protein concentrate with reduced phytic acid prepared according to the method of Example 1 (phytase as 0.05% by weight based on the weight of the raw material of the soy protein concentrate, and moisture as 60% by weight based on the weight of the total composition. Containing, pH 4.5, prepared by reacting a composition containing a soy protein concentrate for 4 hours) and a soy protein concentrate (control group) in which phytic acid is not reduced, the free phosphorus content (% by weight; phytic acid is reduced) the soy protein concentrate building by weight), and PO 4 - content (% by weight; phytic acid to measure the building based on the weight of water with reduced soy protein concentrate) of this substrate are shown in Table 2.
  • Free phosphorus was calculated based on the absorbance value derived through the megazyme kit analysis process, and this refers to the phosphorus content in the original sample without enzymatic action such as phytase or phosphatase in the phytic acid extract during the kit analysis process.
  • the absorbance was measured at 655 nm, and the absorbance of free phosphorus on the kit was input into the absorbance value of total phosphorus, and the absorbance value of free phosphorus was calculated as 0, and the phosphorus content was calculated. That is, the content of free phosphorus itself was derived by checking the content of phosphorus calculated from the absorbance of free phosphorus.
  • PO 4 - is an anion form of phosphorus that is dissolved in a specific solvent, and the result may vary depending on the extraction solvent and method. However, two methods of hot water extraction through a heating process and room temperature extraction using water as a solvent are used. PO 4 -the content was determined. The room temperature extract was extracted for 20 minutes at room temperature by diluting a sample (a composition containing a soy protein concentrate with reduced phytic acid) and water by a fixed multiple, and the hot water extract was extracted for 20 minutes in boiling water after extraction at room temperature. The extract is PO 4 as ion chromatography and the supernatant was used as the sample after centrifugation - the content was measured.
  • the soybean protein concentrate (control) contains 0.08 to 0.09% by weight of free phosphorus (based on the dry matter of the soybean protein concentrate with reduced phytic acid), and PO 4 - content is room temperature extraction, hot water extraction It was confirmed that all of the samples recovered in the two extraction methods were around 0.2% by weight (based on the dry matter of soy protein concentrate with reduced phytic acid).
  • Free phosphorus refers to the phosphorus content itself, and the PO 4 - content measured through ion chromatography reflects the content of oxygen (O) molecules as well as phosphorus.
  • the free phosphorus contained in the soy protein concentrate with reduced phytic acid was about 0.5% by weight, and the phosphorus content was increased by about 5 to 6 times compared to the control group.
  • the phytic acid soy protein concentrate is reduced PO 4 - content is in accordance with the method for extracting a small amount of difference, but 7-8 times compared to the control group, so PO 4 1.53 to 1.64 wt% or less - the amount was increased.
  • soy protein concentrate with reduced phytic acid prepared by the method of Example 1 significantly increased the content of phosphorus in a form that could be easily used by animals in the process of digestion and absorption of feed.
  • Phosphate is an additive used to supplement the content of phosphorus in compounded feeds, and mono-, di-, tri-calcium phosphate, etc. are widely used. Soybean protein concentrate with reduced phytic acid increases the content of phosphorus in the form of phosphate, thereby increasing the nutritional value of other ingredients in addition to the protein source, and can give an economic effect that can reduce the use of additives from the phosphorus source in the whole blended feed. will be.
  • the raw material of the soy protein concentrate is included, the moisture is 40 to 60% by weight based on the total composition, and the phytase is 0.05% by weight based on the raw material of the soy protein concentrate.
  • a composition containing a soy protein concentrate having a pH of 4.5 to 6.8 is reacted at 60° C. for 2 to 8 hours, dried and pulverized to prepare a soy protein concentrate with reduced phytic acid in the form of powder.
  • the phosphorus content (% by weight; based on the dry weight of the soy protein concentrate with reduced phytic acid) was measured as described above and shown in Table 3, and the phytic acid content (% by weight: based on the dry weight of the soy protein concentrate with reduced phytic acid) was measured. It was measured according to the method and shown in Table 4.
  • the composition for preparing a soy protein concentrate with reduced phytic acid according to an example can increase the free phosphorus content, and the free phosphorus content in the soy protein concentrate with reduced phytic acid according to an example It was confirmed that this significantly increased.
  • the composition for preparing a soy protein concentrate with reduced phytic acid according to an example may reduce the phytic acid content, and the phytic acid content in the soy protein concentrate with reduced phytic acid according to an example It was confirmed that it was significantly reduced.
  • Soy protein concentrate with reduced phytic acid prepared according to the method of Example 1 (including phytase 0.05% by weight based on the raw material of the soy protein concentrate and 60% by weight based on the total composition of moisture, and having a pH of 4.5 to 6.8.
  • Proteolysis (Gel Permeation Chromatography; GPC), protein content (% by weight: based on the dry weight of the soy protein concentrate with reduced phytic acid) with respect to the composition including the soy protein concentrate reacted for 4 hours and then dried. ), the phytic acid content (% by weight: based on the dry weight of the soy protein concentrate with reduced phytic acid) was measured and shown in Table 5.
  • the protein content (% by weight) contained in the soy protein concentrate with reduced phytic acid was measured by Kjeldahl instrument analysis.
  • a sample for GPC, about 100 mg of a sample (soy protein concentrate with reduced phytic acid) was mixed with 5 ml of 8M urea solution, sonicated, and centrifuged (8000 rpm, 10 minutes), and then analyzed with a GPC column using the recovered supernatant I did.
  • standard proteins with different molecular weights are analyzed to check the retention time (RT), and a standard curve is calculated from the correlation between the molecular weight and RT, and accordingly, the distribution of the protein molecular weight in the sample to be measured was able to derive.
  • the RT at which a protein of less than 30 kDa is detected is measured, and the ratio of the protein of less than 30 kDa contained in the soy protein concentrate with reduced phytic acid is the ratio of the area in the RT section indicating less than 30 kDa of the total chromatogram area. It was calculated and shown in Table 5. At this time, from the RT section where the peak of the 8M urea extraction solvent appears among the above results, the total area was calculated after being excluded from the total chromatogram.
  • the soy protein concentrate (control group, raw material) contains about 2% by weight (based on dry weight) of phytic acid, and as shown in Example 2, phytic acid prepared by the method according to an example The phytic acid content of this reduced soy protein concentrate decreased.
  • the protein content and peptide content of less than 30 kDa in the soy protein concentrate with reduced phytic acid were similar or increased to the soy protein concentrate used as a raw material.
  • the phytic acid-reduced soy protein concentrate prepared as in the method of Example 1 (including 0.05% by weight of phytase based on the raw material of the soy protein concentrate, and 60% by weight of moisture based on the total composition, and pH
  • white-legged shrimp purchased from Pulpit shrimp located in Goseong, Jeollanam-do
  • Pre-bred white leg shrimp (average weight of 14.6 ⁇ 0.34g) were randomly arranged in 3 repetitions of 10, and the experimental feed containing the composition shown in Table 6 was fed 4 times a day at 6% of the fish's weight, respectively, and reared.
  • Mining was collected during breeding. During the experiment, each tank was maintained at 29 ⁇ 1 °C using a heater, and the salinity of the breeding water was maintained in the range of 33 ⁇ 1 ppt.
  • the amount of oxygen supplied was 6 ppm and the amount of water flow was kept the same at 0.8 L/min.
  • the experimental feed for the breeding experiment was supplied 4 times a day with 6% of the fish's weight.
  • Fish meal (Anchovy fish meal, Peru), Wheat flour, Soybean meal, Soybean lecithin, Fish oil, Vitamin Mix, Mineral Mix was used in the manufacture of feed.
  • composition of the vitamin mix used is as follows: (Vitamin mix (mg/kg in diets): Ascorbic acid, 300 mg/kg; dl-Calcium pantothenate, 150 mg/kg; Choline bitrate, 3000 mg/kg; Inositol, 150 mg/kg; Menadion, 6 mg/kg; Niacin, 150 mg/kg; Pyridoxine HCl, 15 mg/kg; Riboflavin, 30 mg/kg; Thiamine mononitrate, 15 mg/kg; dl-a-Tocopherol acetate, 201 mg /kg; Retinyl acetate, 6 mg/kg; Biotin, 1.5 mg/kg; Folic acid, 5.4 mg/kg; Cobalamin, 0.06).
  • composition of the used mineral mix is as follows: (mineral mix (mg/kg in diets): NaCl, 437.4 mg/kg; MgSO 4 ⁇ 7H 2 O, 1379.8 mg/kg; ZnSO 4 ⁇ 7H 2 O, 226.4 mg/ kg; Fe-Citrate, 299 mg / kg; MnSO 4, 0.016 mg / kg; FeSO 4, 0.0378 mg / kg; CuSO 4, 0.00033 mg / kg; Calciumiodate, 0.0006; MgO, 0.00135 mg / kg; NaSeO 3, 0.00025 .)
  • the digestibility of the feed was measured by measuring the content of chromium oxide used as an indicator in the experimental feed and manure supplied to the white leg shrimp.
  • chromium oxide used as an indicator in the experimental feed and manure supplied to the white leg shrimp.
  • 5-10 mg of a sample (test feed or min) was weighed and transferred to a glass test tube, and 4 ml of perchloric reagent was added, which was 20 at 300°C. It was heated for a minute, transferred to a glass flask, and adjusted so that the volume of the sample was 25 ml by adding tertiary distilled water, and the absorbance was measured at 350 nm.
  • the phosphorus content was calculated and calculated, and the results are shown in Table 7 below.

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Abstract

본 발명은 피틴산이 저감된 대두단백 농축물 제조용 조성물, 및 이의 용도에 관한 것으로서, 일 예에 따른 피틴산이 저감된 대두단백 농축물 제조용 조성물 사용하거나 일 예에 따른 제조방법에 의하면, 효율적으로 피틴산을 저감시킨 대두단백 농축물을 제조할 수 있어, 동물이 이용할 수 있는 인의 함량을 증가시킬 수 있고, 저분자 펩타이드의 함량 비율을 증가시키며, 대두단백 농축물에 대한 동물의 소화율을 향상시킬 수 있고, 일 예에 따른 피틴산이 저감된 대두단백 농축물을 포함하는 사료 조성물은 소화율이 우수한 것일 수 있다.

Description

피틴산이 저감된 대두단백 농축물 제조용 조성물 및 이의 용도
피틴산이 저감된 대두단백 농축물 제조용 조성물 및 이의 용도에 관한 것이다.
콩(대두) 단백질은 저비용의 식물성 단백질로, 콩 자체를 식용하는 것 외에 여러 가지 형태로 전환되어 다양한 식품 가공 제조에 콩가루(soy flour), 탈지대두(defatted soy meal), 대두단백 농축물(soy protein concentrate), 분리대두단백(soy protein isolate), 조직대두단백(texturized soy protein) 등의 콩 단백질 제품들(soy protein product)이 사용되고 있다. 이러한 콩 단백질 제품들은 우수한 영양성, 기능성 및 경제적인 이유로 육류, 곡류, 과자류, 음료, 이유식, 유제품 및 소위 차세대 콩 식 품(second generation soy food)과 같은 다양한 가공제품에 첨가물로써 사용되어 다양한 2차 가공제품으로 제조된다.
그러나, 대두 단백질은 통상적으로 피틴산을 포함하고 피틴산은 칼슘, 마그네슘, 철, 아연과 같은 영양상 중요한 미량금속과 결합하여 난용성 화합물을 생성하여, 칼슘 등의 금속이온을 활성화 인자로 하는 α-아미라아제와 트립신, 또는 펩신 등의 소화효소에 대해서 저해작용을 가지는 것으로 알려져 있으므로, 식품에서의 제거가 바람직하다.
현재까지 알려진 피틴산의 제거 방법은 한외노과법, 이온교환 수지법, 화학적 방법 등이 있다. 한외노과법에서는 조작중 막표면에 펩티드가 고여있어 노과 속도가 늦어지므로 정기적으로 세정을 반복해야 하는 단점이 있고, 피틴산은 인산 잔기를 포함하여, 이온교환 수지법에 의하여 음이온 교환수지로 단백액을 처리함으로써 제거하는 것이 가능하나, 대두단백질은 단백질 수지로의 흡착도 현저하므로, 이온교환 수지법은 조작의 번잡 및 단백질의 수량 감소를 초래한다. 화학적 방법으로서 대두단백질을 염산 혹은 트리클로로초산 등과 같은 강산 혹은 수산화나트륨 등과 같은 강염기로 처리함으로서 추출 및 제거하는 것이 가능하나, 이 방법도 제조 조작이 번잡하며, 대량의 폐액의 처리에 노력을 요하고, 제조비용이 상승되며 산 염기처리에 의해 단백질이 변성되고 단백질의 소화에 부정적인 영향을 미친다.
따라서, 효율적으로 대두단백 농축물로부터 피틴산을 제거하는데 사용할 수 있는 조성물 및 피틴산이 제거된 대두단백 농축물의 제조방법과 대두단백 농축물을 이용하여 어분을 대체할 수 있는 사료 조성물에 대한 개발이 요구되고 있다.
[선행기술문헌]
(특허문헌 1) 미국 공개특허 제2010-0279367호
본 출원의 목적은 피틴산이 저감된 대두단백 농축물 제조용 조성물을 제공하는 것이다.
본 출원의 다른 목적은 피틴산이 저감된 대두단백 농축물의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 출원의 또 다른 목적은 상기 피틴산이 저감된 대두단백 농축물 제조용 조성물을 반응시켜 제조한 피틴산이 저감된 대두단백 농축물을 제공하는 것이다.
본 출원의 또 다른 목적은 상기 피틴산이 저감된 대두단백 농축물을 포함하는 사료 조성물을 제공하는 것이다.
본 명세서에서 "대두단백 농축물(Soy Protein Concentrate; SPC)"이란 탈지 대두에서 가용성의 비단백성 물질을 제거함으로써 대두 유래의 단백질 함량을 농축시킨 것을 의미하고, 콩으로 식용유를 만들고 남은 부산물인 대두박을 원료로 단백질 함량을 높인 고단백 사료 원료로 활용될 수 있다. 대두단백 농축물은 발효 대두박과 함께 대표적인 식물성 고단백 소재로 분류되며 기존 주요 단백질원으로 사용되던 어분의 대체 소재로도 가능하다. 예를 들면, 대두단백 농축물은 탈지대두를 등전점에 가까운 물(pH 4 내지 5)이나 20 내지 80%의 에탄올로 용출하고 수용성 및 탄수화물과 같은 비단백성 물질을 제거하여, 주로 글로불린성의 단백질을 농축하여 제조될 수 있고, 대두단백 농축물은 수분을 제거한 건물을 기준으로 50 내지 90 중량%의 단백질을 포함하는 대두 단백질 함유물일 수 있다.
본 명세서에서, "약(about)" 또는 "대략(approximately)"은 일반적으로 주어진 값 또는 범위의 상하 20% 이내, 10% 이내, 5% 이내, 4% 이내, 3% 이내, 2% 이내, 1% 이내, 또는 0.5% 이내의 값 또는 범위를 포함하는 의미로 해석될 수 있다.
본 명세서에서, "단백질 용해도"란 단백질이 물에 녹는 정도를 지칭하고 친수성인 아미노산이 표면에 많이 존재할수록 용매의 이온 그룹과 상호작용하여 단백질의 용해도를 증가시킨다.
본 명세서에서, "피틴산이 저감된 대두단백 농축물"이란, 피틴산 함량이 대두단백 농축물 원료 (또는 피타아제를 포함하지 않는 대두단백 농축물 원료) 보다 감소한 것을 의미한다.
일 예에 따른 피틴산이 저감된 대두단백 농축물은 대두단백 농축물 원료 대비 피틴산 함량이 약 35% 이상, 40% 이상, 50% 이상, 60% 이상, 70% 이상, 75% 이상 또는 80% 이상, 0.1 내지 100%, 1 내지 100%, 10 내지 100%, 20 내지 100%, 25 내지 100%, 30 내지 100%, 35 내지 100%, 40 내지 100%, 50 내지 100%, 60 내지 100%, 65 내지 100%, 70 내지 100%, 0.1 내지 90%, 1 내지 90%, 10 내지 90%, 20 내지 90%, 25 내지 90%, 30 내지 90%, 35 내지 90%, 40 내지 90%, 50 내지 90%, 60 내지 90%, 65 내지 90%, 70 내지 90%, 0.1 내지 85%, 1 내지 85%, 10 내지 85%, 20 내지 85%, 25 내지 85%, 30 내지 85%, 35 내지 85%, 40 내지 85%, 50 내지 85%, 60 내지 85%, 65 내지 85%, 70 내지 85%, 0.1 내지 80%, 1 내지 80%, 10 내지 80%, 20 내지 80%, 25 내지 80%, 30 내지 80%, 35 내지 80%, 40 내지 80%, 50 내지 80%, 60 내지 80%, 65 내지 80%, 70 내지 80%, 0.1 내지 75%, 1 내지 75%, 10 내지 75%, 20 내지 75%, 25 내지 75%, 30 내지 75%, 35 내지 75%, 40 내지 75%, 50 내지 75%, 60 내지 75%, 65 내지 75%, 또는 70 내지 75% 감소된 것일 수 있다.
피틴산(phytic acid)은 IP6(myo-inositol hexaphosphate)로 미오-이노시톨(myo-inositol) 고리와 6개의 인산기로 구성되어 있으며, 이 인산기들은 좌우대칭적으로 붙어있다. 식물에 존재하며 특히 곡류, 콩과 식물에 함유되어 있다. 피틴산은 단백질과 복합물을 형성하여 대두 단백질의 영양학적 가치를 감소시키고, 칼슘, 철, 아연과 같은 다가 금속 이온의 작용을 떨어뜨려 인체 내에 흡수되는 것을 방해하며, 위장에서 펩신 또는 트립신 등이 소화 효소 활동을 방해하므로, 일 예에 따른 피틴산이 저감된 대두단백 농축물은 피틴산 함량이 적어 영양학적으로 우수한 식품 첨가물로써 유용하게 사용될 수 있다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
일 양상은 대두단백 농축물 및 피타아제를 포함하는,
피틴산이 저감된 대두단백 농축물 제조용 조성물 (또는 대두단백 농축물의 피틴산 저감용 조성물)을 제공할 수 있다.
본 명세서에서, '피틴산이 저감된 대두단백 농축물 제조용 조성물'은 '대두단백 농축물의 피틴산 저감용 (감소용) 조성물'과 동일한 것을 의미할 수 있다.
일 예에 따른 피틴산이 저감된 대두단백 농축물 제조용 조성물은 피타아제(phytase)를 포함하고, 상기 피타아제의 함량은 상기 대두단백 농축물 (예를 들면, 대두단백 농축물 원료)의 중량을 기준으로 0.001 내지 10중량%, 0.005 내지 10중량%, 0.01 내지 10중량%, 0.025 내지 10중량%, 0.03 내지 10중량%, 0.05 내지 10중량%, 0.075 내지 10중량%, 0.1 내지 10중량%, 0.25 내지 10중량%, 0.3 내지 10중량%, 0.5 내지 10중량%, 0.001 내지 5중량%, 0.005 내지 5중량%, 0.01 내지 5중량%, 0.025 내지 5중량%, 0.03 내지 5중량%, 0.05 내지 5중량%, 0.075 내지 5중량%, 0.1 내지 5중량%, 0.25 내지 5중량%, 0.3 내지 5중량%, 0.5 내지 5중량%, 0.001 내지 1중량%, 0.005 내지 1중량%, 0.01 내지 1중량%, 0.025 내지 1중량%, 0.03 내지 1중량%, 0.05 내지 1중량%, 0.075 내지 1중량%, 0.1 내지 1중량%, 0.25 내지 1중량%, 0.3 내지 1중량%, 0.5 내지 1중량%, 0.001 내지 0.5중량%, 0.005 내지 0.5중량%, 0.01 내지 0.5중량%, 0.025 내지 0.5중량%, 0.03 내지 0.5중량%, 0.05 내지 0.5중량%, 0.075 내지 0.5중량%, 0.1 내지 0.5중량%, 0.25 내지 0.5중량%, 0.3 내지 0.5중량%, 0.5 내지 0.5중량%, 0.001 내지 0.3중량%, 0.005 내지 0.3중량%, 0.01 내지 0.3중량%, 0.025 내지 0.3중량%, 0.03 내지 0.3중량%, 0.05 내지 0.3중량%, 0.075 내지 0.3중량%, 0.1 내지 0.3중량%, 0.25 내지 0.3중량%, 0.001 내지 0.25중량%, 0.005 내지 0.25중량%, 0.01 내지 0.25중량%, 0.025 내지 0.25중량%, 0.03 내지 0.25중량%, 0.05 내지 0.25중량%, 0.075 내지 0.25중량%, 또는 0.1 내지 0.25중량%일 수 있다.
상기 피타아제는 피틴산을 가수분해하여 미오이노시톨과 무기인산을 생성하는 인산가수분해효소의 일종이며, 일 예에 따른, 피타아제를 포함하는 조성물은 대두단백 농축물의 피틴산 함량을 효과적으로 감소시킬 수 있다.
상기 범위의 함량으로 피타아제를 포함하는 조성물의 경우, 피틴산이 저감된 대두단백 농축물 제조시 피타아제 첨가량 대비 피틴산 함량을 효율적으로 감소시킬 수 있고, 상기 범위로 피타아제를 포함하는 조성물은 경제적으로 피틴산이 저감된 대두단백 농축물을 제조할 수 있다.
상기 범위로 피타아제를 포함하는 피틴산이 저감된 대두단백 농축물 제조용 조성물은 상기 범위 외로 피타아제를 포함하는 조성물 보다 대두단백 농축물 제조시 우수하게(현저히) 대두단백 농축물의 (1) 피틴산 함량 감소; (2) 유리 인 함량 증가; 및/또는 (3) 소화율 증가를 유도할 수 있다.
일 예에서, 상기 피틴산이 저감된 대두단백 농축물 제조용 조성물의 수분함량은 전체 조성물의 중량을 기준으로 20 중량% 이상, 30 중량% 이상, 40 중량% 이상, 45 중량% 이상, 50 중량% 이상, 55 중량% 이상, 95 중량% 이하, 90 중량% 이하, 85 중량% 이하, 80 중량% 이하, 75 중량% 이하, 70 중량 % 이하, 65 중량% 이하, 60 중량% 이하, 30 내지 95중량%, 35 내지 95중량%, 40 내지 95중량%, 45 내지 95중량%, 50 내지 95중량%, 55 내지 95중량%, 30 내지 90중량%, 35 내지 90중량%, 40 내지 90중량%, 45 내지 90중량%, 50 내지 90중량%, 55 내지 90중량%, 30 내지 85중량%, 35 내지 85중량%, 40 내지 85중량%, 45 내지 85중량%, 50 내지 85중량%, 55 내지 85중량%, 30 내지 80중량%, 35 내지 80중량%, 40 내지 80중량%, 45 내지 80중량%, 50 내지 80중량%, 55 내지 80중량%, 30 내지 75중량%, 35 내지 75중량%, 40 내지 75중량%, 45 내지 75중량%, 50 내지 75중량%, 55 내지 75중량%, 30 내지 70중량%, 35 내지 70중량%, 40 내지 70중량%, 45 내지 70중량%, 50 내지 70중량%, 55 내지 70중량%, 30 내지 65중량%, 35 내지 65중량%, 40 내지 65중량%, 45 내지 65중량%, 50 내지 65중량%, 55 내지 65중량%, 30 내지 60중량%, 35 내지 60중량%, 40 내지 60중량%, 45 내지 60중량%, 50 내지 60중량%, 55 내지 60중량%, 30 내지 55중량%, 35 내지 55중량%, 40 내지 55중량%, 45 내지 55중량%, 또는 50 내지 55중량%일 수 있다.
상기 범위의 수분함량을 갖는 피틴산이 저감된 대두단백 농축물 제조용 조성물은 상기 범위 외로 수분함량을 갖는 조성물 보다 대두단백 농축물 제조시 우수하게(현저히) 대두단백 농축물의 (1) 피틴산 함량 감소; (2) 유리 인 함량 증가; 및/또는 (3) 소화율 증가를 유도할 수 있다.
일 예에서, 상기 피틴산이 저감된 대두단백 농축물 제조용 조성물의 pH는 7 이하, 6.8 이하, 6.5 이하, 6 이하, 5.5 이하, 5 이하, 4.75 이하, 4.5 이하, 4 이하, 1 이상, 1.5 이상, 2 이상, 2.5 이상, 3 이상, 3.5 이상, 4 이상, 4.5 이상, pH 2 내지 7, pH 2.5 내지 7, pH 3 내지 7, pH 3.5 내지 7, pH 4 내지 7, pH 4.25 내지 7, pH 4.5 내지 7, pH 2 내지 6.8, pH 2.5 내지 6.8, pH 3 내지 6.8, pH 3.5 내지 6.8, pH 4 내지 6.8, pH 4.25 내지 6.8, pH 4.5 내지 6.8, pH 2 내지 6.5, pH 2.5 내지 6.5, pH 3 내지 6.5, pH 3.5 내지 6.5, pH 4 내지 6.5, pH 4.25 내지 6.5, pH 4.5 내지 6.5, pH 2 내지 6, pH 2.5 내지 6, pH 3 내지 6, pH 3.5 내지 6, pH 4 내지 6, pH 4.25 내지 6, pH 4.5 내지 6, pH 2 내지 5.5, pH 2.5 내지 5.5, pH 3 내지 5.5, pH 3.5 내지 5.5, pH 4 내지 5.5, pH 4.25 내지 5.5, pH 4.5 내지 5.5, pH 2 내지 5, pH 2.5 내지 5, pH 3 내지 5, pH 3.5 내지 5, pH 4 내지 5, pH 4.25 내지 5, pH 4.5 내지 5, pH 2 내지 4.75, pH 2.5 내지 4.75, pH 3 내지 4.75, pH 3.5 내지 4.75, pH 4 내지 4.75, pH 4.25 내지 4.75, pH 4.5 내지 4.75, pH 2 내지 4.5, pH 2.5 내지 4.5, pH 3 내지 4.5, pH 3.5 내지 4.5, pH 4 내지 4.5, 또는 pH 4.25 내지 4.5일 수 있다.
상기 범위의 pH를 갖는 피틴산이 저감된 대두단백 농축물 제조용 조성물은 상기 범위 외로 pH를 갖는 조성물 보다 대두단백 농축물 제조시 우수하게(현저히) 대두단백 농축물의 (1) 피틴산 함량 감소; (2) 유리 인 함량 증가; 및/또는 (3) 소화율 증가를 유도할 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 피틴산이 저감된 대두단백 농축물 제조용 조성물을 반응시키고 건조하여 피탄산이 저감된 대두단백 농축물을 제조할 수 있다. 일 예에 따른 피틴산이 저감된 대두단백 농축물 제조용 조성물은 효과적으로 피틴산을 저감시키면서도, 저단백 펩타이드의 비율을 증가시켜, 동물의 소화율을 증가시키고, 품질 관리가 용이한 대두단백 농축물을 제조할 수 있고, 이는 사료에 첨가되어 동물의 소화율을 증가시키고, 추가적인 인의 첨가 없이도 인의 함량을 증가시킬 수 있다.
다른 양상은 상기 피틴산이 저감된 대두단백 농축용 조성물을 반응시키는 단계를 포함하는, 피틴산이 저감된 대두 단백 농축물의 제조 방법을 제공한다.
상기 피틴산이 저감된 대두단백 농축물 제조용 조성물을 반응시키는 것은 20 내지 80℃, 25 내지 80℃, 30 내지 80℃, 40 내지 80℃, 50 내지 80℃, 55 내지 80℃, 20 내지 70℃, 25 내지 70℃, 30 내지 70℃, 40 내지 70℃, 50 내지 70℃, 55 내지 70℃, 20 내지 65℃, 25 내지 65℃, 30 내지 65℃, 40 내지 65℃, 50 내지 65℃, 55 내지 65℃, 20 내지 60℃, 25 내지 60℃, 30 내지 60℃, 40 내지 60℃, 50 내지 60℃, 또는 55 내지 60℃의 온도에서,
0.5 내지 24시간, 1 내지 24시간, 2 내지 24시간, 3 내지 24시간, 4 내지 24시간, 0.5 내지 18시간, 1 내지 18시간, 2 내지 18시간, 3 내지 18시간, 4 내지 18시간, 0.5 내지 12시간, 1 내지 12시간, 2 내지 12시간, 3 내지 12시간, 4 내지 12시간, 0.5 내지 8시간, 1 내지 8시간, 2 내지 8시간, 3 내지 8시간, 4 내지 8시간, 0.5 내지 6시간, 1 내지 6시간, 2 내지 6시간, 3 내지 6시간, 또는 4 내지 6시간 동안 상기 조성물을 인큐베이션(또는 반응)시키는 것일 수 있다.
상기 범위 내의 조건으로 효소 반응시키면, 대두단백 농축물의 단백질 변성 없이도, 효과적으로 피틴산이 저감된 대두단백 농축물을 제조할 수 있다.
상기 제조 방법은 상기 단계에서 반응시킨 반응물을 건조하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 상기 건조는 상온통풍건조, 열풍건조, 진공건조, 분무건조, 및/또는 동결건조의 방법으로 수행될 수 있다, 상기 건조 공정에 의해 피타아제의 효소반응은 종결될 수 있다.
상기 제조 방법은 상기 건조 단계 후 건조된 대두 단백 농축물을 분쇄하는 단계를 추가로 포함할 수 있고, 상기 분쇄 단계는 대두단백 농축물을 이용하고자 하는 목적에 따라 다양한 크기로 분쇄할 수 있고, 예를 들면 햄머 밀을 이용하여 분쇄할 수 있다.
다른 양상은 하기 단계를 포함하는, 피틴산이 저감된 대두단백 농축물의 제조 방법을 제공할 수 있다:
대두단백 농축물에 산을 첨가하여 대두단백 농축물의 pH를 6.8이하로 조절하는 단계; 및
피타아제 및 물을 첨가하여 대두단백 농축물의 최종 수분 함량을 40 중량% 이상으로 조절하는 단계.
다른 양상은 대두단백 농축물에 피타아제, 물, 및/또는 산을 포함하는 혼합물을 첨가하여 대두단백 농축물의 수분 함량을 40 중량% 이상으로 조절하고, 대두단백 농축물의 pH를 6.8 이하로 조절하는 단계를 포함하는, 피틴산이 저감된 대두단백 농축물의 제조방법을 제공할 수 있다.
다른 양상은 대두단백 농축물에 피타아제, 물, 및/또는 산을 포함하는 혼합물을 첨가하여 대두단백 농축물의 pH를 6.8 이하로 조절하고, 추가적으로 피타아제 및/또는 물을 첨가하여 대두단백 농축물의 최종 수분 햠량을 40 중량% 이상으로 조절하는 단계를 포함하는, 피틴산이 저감된 대두단백 농축물의 제조방법을 제공할 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 수분 함량 및/또는 pH를 조절하기 전의 원료가 되는 대두단백 농축물은 동일한 품질을 유지할 수 있도록 동일한 지역에서 지속적으로 동일한 종류의 대두를 공급받아 이용할 수 있다. 예를 들면, 대두 단백 농축물의 준비는 대두 단백을 알코올로 수세하고 헥세인(Hexane) 등의 유기용매를 사용하여 콩기름을 추출한 후, 남은 탈지 대두박에서 알코올을 추가로 더 첨가하여 단백 이외의 수용성 및 비수용성의 탄수화물과 같은 비단백 성분을 제거하여 수행할 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 수분 함량을 조절하는 단계는 대두단백 농축물에 피타아제 및 물을 첨가하여 수행하거나 대두단백 농축물에 물을 첨가하여 수행할 수 있다. 상기 수분함량을 조절하는 단계는 대두단백 농축물의 수분함량을 전체 조성물의 중량 (예를 들면, 첨가된 피타아제, 물, 및/또는 산을 포함하는 대두단백 농축물의 총 중량)을 기준으로 20 중량% 이상, 30 중량% 이상, 40 중량% 이상, 45 중량% 이상, 50 중량% 이상, 55 중량% 이상, 95 중량% 이하, 90 중량% 이하, 85 중량% 이하, 80 중량% 이하, 75 중량% 이하, 70 중량 % 이하, 65 중량% 이하, 60 중량% 이하, 30 내지 95중량%, 35 내지 95중량%, 40 내지 95중량%, 45 내지 95중량%, 50 내지 95중량%, 55 내지 95중량%, 30 내지 90중량%, 35 내지 90중량%, 40 내지 90중량%, 45 내지 90중량%, 50 내지 90중량%, 55 내지 90중량%, 30 내지 85중량%, 35 내지 85중량%, 40 내지 85중량%, 45 내지 85중량%, 50 내지 85중량%, 55 내지 85중량%, 30 내지 80중량%, 35 내지 80중량%, 40 내지 80중량%, 45 내지 80중량%, 50 내지 80중량%, 55 내지 80중량%, 30 내지 75중량%, 35 내지 75중량%, 40 내지 75중량%, 45 내지 75중량%, 50 내지 75중량%, 55 내지 75중량%, 30 내지 70중량%, 35 내지 70중량%, 40 내지 70중량%, 45 내지 70중량%, 50 내지 70중량%, 55 내지 70중량%, 30 내지 65중량%, 35 내지 65중량%, 40 내지 65중량%, 45 내지 65중량%, 50 내지 65중량%, 55 내지 65중량%, 30 내지 60중량%, 35 내지 60중량%, 40 내지 60중량%, 45 내지 60중량%, 50 내지 60중량%, 55 내지 60중량%, 30 내지 55중량%, 35 내지 55중량%, 40 내지 55중량%, 45 내지 55중량%, 또는 50 내지 55중량%로 조절하는 것일 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 대두단백 농축물의 수분함량을 조절하는 단계에서, 수분함량은 통상적으로 이용할 수 있는 방법으로 측정될 수 있으며, 예를 들면, 건조법(예를 들면 상압가열 건조법, 및/또는 고온가열 건조법 등), 증류법, 전기수분계법, 근적외선 분광 흡수법, 가스 크로마토그래피법, 핵자기 공명 흡수법, 용량적정법, 및/또는 전량적정법을 통해 수행될 수 있다. 수분함량이 조절되기 전의 대두단백 농축물(또는 대두단백 농축물 원료)의 수분함량은 5 내지 30 중량%, 5 내지 25 중량%, 5 내지 20 중량%, 5 내지 15 중량%, 5 내지 12 중량%, 5 내지 10 중량%, 6 내지 9 중량%, 7 내지 8 중량%, 15 내지 25 중량%, 20 내지 25 중량%, 또는 20 내지 30 중량%일 수 있다.
일 예에 따르면, 대두단백 농축물의 pH를 조절하는 단계에서 pH는 7 이하, 6.8 이하, 6.5 이하, 6 이하, 5.5 이하, 5 이하, 4.75 이하, 4.5 이하, 4 이하, 1 이상, 1.5 이상, 2 이상, 2.5 이상, 3 이상, 3.5 이상, 4 이상, 4.5 이상, pH 2 내지 7, pH 2.5 내지 7, pH 3 내지 7, pH 3.5 내지 7, pH 4 내지 7, pH 4.25 내지 7, pH 4.5 내지 7, pH 2 내지 6.8, pH 2.5 내지 6.8, pH 3 내지 6.8, pH 3.5 내지 6.8, pH 4 내지 6.8, pH 4.25 내지 6.8, pH 4.5 내지 6.8, pH 2 내지 6.5, pH 2.5 내지 6.5, pH 3 내지 6.5, pH 3.5 내지 6.5, pH 4 내지 6.5, pH 4.25 내지 6.5, pH 4.5 내지 6.5, pH 2 내지 6, pH 2.5 내지 6, pH 3 내지 6, pH 3.5 내지 6, pH 4 내지 6, pH 4.25 내지 6, pH 4.5 내지 6, pH 2 내지 5.5, pH 2.5 내지 5.5, pH 3 내지 5.5, pH 3.5 내지 5.5, pH 4 내지 5.5, pH 4.25 내지 5.5, pH 4.5 내지 5.5, pH 2 내지 5, pH 2.5 내지 5, pH 3 내지 5, pH 3.5 내지 5, pH 4 내지 5, pH 4.25 내지 5, pH 4.5 내지 5, pH 2 내지 4.75, pH 2.5 내지 4.75, pH 3 내지 4.75, pH 3.5 내지 4.75, pH 4 내지 4.75, pH 4.25 내지 4.75, pH 4.5 내지 4.75, pH 2 내지 4.5 pH, 2.5 내지 4.5, pH 3 내지 4.5, pH 3.5 내지 4.5, pH 4 내지 4.5, 또는 pH 4.25 내지 4.5로 조절될 수 있다.
일 예에서, 대두단백 농축물의 pH를 조절하는 단계에서 첨가되는 산은 염산, 황산, 질산, 및/또는 아세트산일 수 있고, 수용액 형태일 수 있다.
일 구체예에 따르면, 100g의 대두단백 농축물 원료의 pH를 4.5로 조절하기 위해 1N HCl 40㎖(또는 100% HCl 1.458g), pH 4.75로 조절하기 위해 1N HCl 33.5㎖(또는 100% HCl 1.221g), pH 5로 조절하기 위해 28㎖(또는 100% HCl 1.021g), pH 5.5로 조절하기 위해 1N HCl 15㎖(또는 100% HCl 0.547g)을 첨가할 수 있고, 원료의 pH 에 따라 첨가되는 산의 종류 및 양은 변경될 수 있다.
일 예에 따르면, pH가 조절되기 전의 대두단백 농축물(또는 대두단백 농축물의 원료)의 pH는 5 내지 8, 6 내지 7.5, 6.5 내지 7, 또는 6.5 내지 6.8일 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 제조 방법은 상기 수분함량 및 pH가 조절된 대두단백 농축물을 반응 (인큐베이션)시키는 단계, 건조시키는 단계, 및/또는 분쇄하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 반응, 건조, 및/또는 분쇄 단계에 대해서는 전술한 바와 같다.
일 예에 따르면, 상기 "수분함량 및 pH가 조절된 대두단백 농축물"은 상기 "피틴산이 저감된 대두단백 농축물 제조용 조성물"과 동일한 것일 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 피틴산이 저감된 대두단백 농축물은 피틴산을 2 중량% 미만, 1.9 중량% 미만, 1.8 중량% 미만, 1.7 중량% 미만, 1.6 중량% 미만, 1.5 중량% 미만, 1.4 중량% 미만, 1.3 중량% 미만, 1.2 중량% 미만, 1.1 중량% 미만, 1 중량% 미만, 0.7 중량% 미만, 0.6 중량% 미만, 0.5 중량% 미만, 0.4 중량% 미만, 0.3 중량% 미만, 0.2 중량% 미만, 2 중량% 이하, 1.9 중량% 이하, 1.8 중량% 이하, 1.7 중량% 이하, 1.6 중량% 이하, 1.5 중량% 이하, 1.4 중량% 이하, 1.3 중량% 이하, 1.2 중량% 이하, 1.1 중량% 이하, 1 중량% 이하, 0.7 중량% 이하, 0.6 중량% 이하, 0.5 중량% 이하, 0.4 중량% 이하, 0.3 중량% 이하, 0.2 중량% 이하, 0.01 내지 2중량%, 0.05 내지 2중량%, 0.1 내지 2중량%, 0.2 내지 2중량%, 0.3 내지 2중량%, 0.01 내지 1.5중량%, 0.05 내지 1.5중량%, 0.1 내지 1.5중량%, 0.2 내지 1.5중량%, 0.3 내지 1.5중량%, 0.01 내지 1중량%, 0.05 내지 1중량%, 0.1 내지 1중량%, 0.2 내지 1중량%, 0.3 내지 1중량%, 0.01 내지 0.8중량%, 0.05 내지 0.8중량%, 0.1 내지 0.8중량%, 0.2 내지 0.8중량%, 0.3 내지 0.8중량%, 0.01 내지 0.7중량%, 0.05 내지 0.7중량%, 0.1 내지 0.7중량%, 0.2 내지 0.7중량%, 0.3 내지 0.7중량%, 0.01 내지 0.6중량%, 0.05 내지 0.6중량%, 0.1 내지 0.6중량%, 0.2 내지 0.6중량%, 0.3 내지 0.6중량%, 0.01 내지 0.5중량%, 0.05 내지 0.5중량%, 0.1 내지 0.5중량%, 0.2 내지 0.5중량%, 0.3 내지 0.5중량%, 0.01 내지 0.4중량%, 0.05 내지 0.4중량%, 0.1 내지 0.4중량%, 0.2 내지 0.4중량%, 0.3 내지 0.4중량%, 0.01 내지 1.6 중량%, 0.1 내지 1.5 중량%, 0.1 내지 1.4 중량%, 0.1 내지 1 중량%, 0.1 내지 0.5 중량%, 0.1 내지 0.4 중량%, 0.1 내지 0.3 중량%, 0.2 내지 1.4 중량%, 0.3 내지 1.4 중량%, 0.2 내지 1.2 중량%, 0.2 내지 1 중량%, 0.2 내지 0.8 중량%, 0.2 내지 0.6 중량%, 0.2 내지 0.5 중량%, 0.2 내지 0.4 중량%, 0.5 내지 0.5 중량%, 0.3 내지 0.4 중량%, 0.4 내지 2중량%, 0.4 내지 1.5중량%, 0.4 내지 1중량%, 0.4 내지 0.8중량%, 0.4 내지 0.7중량%, 0.4 내지 0.6중량%, 또는 0.4 내지 0.5중량%로 포함할 수 있다. 상기 피틴산이 저감된 대두단백 농축물에 포함되는 피틴산의 함량은 피틴산이 저감된 대두단백 농축물의 총 중량을 기준 (또는 건조된 형태의 피틴산이 저감된 대두단백 농축물의 분말 중량을 기준)으로 한 것일 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 피틴산이 저감된 대두단백 농축물은 유리 인을 0.1 내지 2중량%, 0.2 내지 2중량%, 0.3 내지 2중량%, 0.4 내지 2중량%, 0.5 내지 2중량%, 0.4 내지 2중량%, 0.1 내지 1.5중량%, 0.2 내지 1.5중량%, 0.3 내지 1.5중량%, 0.4 내지 1.5중량%, 0.5 내지 1.5중량%, 0.4 내지 1.5중량%, 0.1 내지 1중량%, 0.2 내지 1중량%, 0.3 내지 1중량%, 0.4 내지 1중량%, 0.5 내지 1중량%, 0.4 내지 1중량%, 0.1 내지 0.8중량%, 0.2 내지 0.8중량%, 0.3 내지 0.8중량%, 0.4 내지 0.8중량%, 0.5 내지 0.8중량%, 0.4 내지 0.8중량%, 0.1 내지 0.7중량%, 0.2 내지 0.7중량%, 0.3 내지 0.7중량%, 0.4 내지 0.7중량%, 0.5 내지 0.7중량%, 0.4 내지 0.7중량%, 0.1 내지 0.6중량%, 0.2 내지 0.6중량%, 0.3 내지 0.6중량%, 0.4 내지 0.6중량%, 0.5 내지 0.6중량%, 또는 0.4 내지 0.6중량% 포함할 수 있다. 상기 피틴산이 저감된 대두단백 농축물에 포함되는 유리 인의 함량은 피틴산이 저감된 대두단백 농축물의 총 중량을 기준 (또는 건조된 형태의 피틴산이 저감된 대두단백 농축물의 분말 중량을 기준)으로 한 것일 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 피틴산이 저감된 대두단백 농축물은 건조된 분말을 기준으로, 펩타이드(단백)를 40 내지 95 중량%, 45 내지 95 중량%, 50 내지 90 중량%, 55 내지 80 중량%, 50 내지 70 중량%, 50 내지 60 중량%, 또는 60 내지 70 중량 % 포함하는 것일 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 피틴산이 저감된 대두단백 농축물이 포함하는 펩타이드 함량은 원료로서 사용된 대두단백 농축물과 유사하고, 전체 펩타이드 대비 저분자 펩타이드(예를 들면, 30kDa미만의 펩타이드)의 함량의 비율이 원료로서 사용된 대두단백 농축물 보다 높을 수 있다. 일 예에 따른 피틴산이 저감된 대두단백 농축물이 포함하는 저분자 펩타이드(예를 들면, 30kDa미만의 펩타이드)의 함량은 원료 보다 증가되어 상기 방법으로 제조된 피틴산이 저감된 대두단백 농축물은 소화율이 우수한 것일 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 피틴산이 저감된 대두단백 농축물은 상기 농축물에 포함되는 전체 펩타이드를 기준으로 30kDa 미만의 펩타이드를 10% 내지 95%, 15% 내지 90%¸15% 내지 85%, 15% 내지 80%, 20% 내지 90%, 20% 내지 80%, 30% 내지 90%, 30% 내지 80%, 30% 내지 70%, 30% 내지 65%, 30% 내지 60%, 30% 내지 55%, 30% 내지 50%, 30% 내지 45%, 30% 내지 40%, 20% 내지 40%, 또는 25% 내지 40%로 포함할 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 피틴산이 저감된 대두단백 농축물은 상기 농축물에 포함되는 전체 펩타이드를 기준으로 30kDa 미만의 펩타이드를 10 내지 95 중량%, 15 내지 90 중량%, 15 내지 85 중량%, 15 내지 80 중량%, 20 내지 90 중량%, 20 내지 80 중량%, 30 내지 90 중량%, 30 내지 80 중량%, 30 내지 70 중량%, 30 내지 65 중량%, 30 내지 60 중량%, 30 내지 55 중량%, 30 내지 50 중량%, 30 내지 45 중량%, 30 내지 40 중량%, 20 내지 40 중량%, 또는 25 내지 40 중량%로 포함할 수 있다.
상기 펩타이드는 다양한 조합의 아미노산이 펩타이드 결합에 의한 중합물을 형성하고 있는 것을 의미한다. 저분자 펩타이드는 분자량(Molecular Weight)이 작은 펩타이드로, 소화시 흡수를 용이하게 하여 동물 사료로 적용시 소화율을 증가시킬 수 있다는 장점이 있다. 사료 내의 저분자 펩타이드의 함량이 높을수록 동물의 소화율을 향상시킬 수 있다. 일 예에서 상기 저분자 펩타이드는 40kDa 미만, 30kDa 미만, 또는 25kDa 미만의 분자량을 갖는 펩타이드를 의미할 수 있다.
일 예에 따른 대두단백 농축물 제조용 조성물을 사용하여 제조된, 피틴산이 저감된 대두단백 농축물은 이에 포함되는 펩타이드 중에서 30kDa 미만의 펩타이드 함량 비율이 증가되어, 일 예에 따른 대두단백 농축물 제조용 조성물을 사용하거나 일 예에 따른 제조 방법에 의하면, 소화율이 향상된 대두단백 농축물 및 이를 포함하는 사료 조성물을 제조할 수 있다. 일 예에 따르면, 피틴산이 저감된 대두단백 농축물의 단백질 분자량 분포도를 측정하기 위하여 GPC(Gel Permeation Chromatography)가 사용될 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 피틴산이 저감된 대두단백 농축물은 동물 사료 제조에 사용하기 위한 것일 수 있다.
상기 동물은 포유류, 가금류, 어류 및/또는 갑각류일 수 있다. 상기 포유류는 돼지, 소, 말, 사슴, 염소, 개, 고양이, 및/또는 토끼를 포함하고, 상기 가금류는 닭, 오리, 거위, 및/또는 칠면조를 포함하며, 상기 어류 및 갑각류는 송어, 연어, 및/또는 새우를 포함할 수 있다.
일 예에서, 상기 피틴산이 저감된 대두단백 농축물은 원료로 사용된 대두단백 농출물 보다 소화율 (예를 들면, 인 소화율)이 증가된 것일 수 있다.
본 명세서에서 “소화율”은 위장관 또는 위장관의 특정 분절, 예를 들어 소장에서 사라지는 영양분(영양소)의 분율을 의미할 수 있고, “영양소 소화율” 및/또는 “영양분 소화율”과 동일한 의미로 사용될 수 있다. 영양분 소화율은, 대상체에게 투여되는 것과 대상체의 대변에서 배출되는 것 사이의 차이 또는 대상체에게 투여되는 것과 위장관의 특정 분절, 예컨대 회장의 소화물에 잔류하는 것 사이의 차이로 측정될 수 있다. 일 예에서, 영양분 소화율은, 일정 기간 동안의 배설물(분)의 총수집에 의한 영양분 섭취와 배설된 영양분 사이의 차이로 측정될 수 있으며; 또는 동물에 의하여 흡수되지 않는 불활성 마커(또는 지시제)를 사용하여, 전체 위장관 또는 위장관 분절에서 사라진 영양분의 양을 계산하여 측정될 수 있다. 이러한 불활성 마커(또는 지시제)는 티탄늄 다이옥사이드, 크롬 옥사이드 (산화크롬), 및/또는 산 불용성 재일 수 있다. 일 예에서, 소화율은 사료 내 영양분의 백분율 또는 사료 내 영양분의 질량 단위당 소화 가능한 영양분의 질량 단위로서 표현될 수 있다. 일 예에서 영양분 소화율은 전분 소화율, 지방 소화율, 단백질 소화율, 미네랄 소화율, 인 소화율, 및/또는 아미노산 소화율을 포함할 수 있다.
일 예에서 영양소 소화율은 하기 수학식 1에 의해 계산될 수 있고, 하기 영양소는 전분, 탄수화물, 지방, 단백질, 미네랄, 및/또는 인일 수 있다.
(수학식 1)
영양소 소화율 = 100 x (1- (사료의 지시제량 / 분의 지시제량) x (분의 영양소 함량 / 사료의 영양소 함량))
다른 양상은 상기 제조 방법으로 제조된 피틴산이 저감된 대두단백 농축물을 제공할 수 있다.
다른 양상은 상기 피틴산이 저감된 대두단백 농축물 제조용 조성물을 반응시켜 얻어진 피틴산이 저감된 대두단백 농축물을 제공할 수 있다.
다른 양상은 상기 피틴산이 저감된 대두단백 농축물 제조용 조성물을 반응시키고 건조하여 얻어진 피틴산이 저감된 대두단백 농축물을 제공할 수 있다.
상기 피틴산이 저감된 대두단백 농축물에 대해서는 전술한 바와 같다. 상기 조성물을 반응 및 또는 건조시키는 것에 대해서는 전술한 바와 같다.
일 예에 따른 피틴산이 저감된 대두단백 농축물은 대표적인 식물성 고단백 소재로서 주요 단백질원으로 사용되던 어분의 대체 소재로 활용될 수 있다. 어분 (fish meal)의 경우 원재료인 물고기 어획량에 따라 가격 변동이 심하고, 물고기 상태에 따라 품질을 균일하게 유지하기 힘든 반면 대두단백 농축물은 식물성 원료인 콩으로 만들어 품질관리가 가능하고 상대적으로 수급량의 변동성이 낮아 안정적인 가격으로 활용될 수 있다. 기존의 대두단백 농축물은 단백질의 서브유닛들로 이루어진 분자량 1,000kDa 이상의 고분자 단백질 및 소화를 저해하는 다양한 항영양인자(anti-nutritional factor, ANF)를 다수 포함하므로 대두단백 농축물에는 동물이 소화 능력을 저해시키는 요인들이 존재하였으나, 일 예에 따른 피틴산이 저감된 대두단백 농축물은 원료 보다 피틴산 함량이 낮고, 저단백 펩타이드의 함량이 높으며, 소화율이 증가될 수 있다.
다른 양상은 상기 피틴산이 저감된 대두단백 농축물을 포함하는 사료 조성물을 제공할 수 있다. 다른 양상은 상기 제조 방법에 의하여 제조된 피틴산이 저감된 대두단백 농축물을 포함하는 사료 조성물을 제공할 수 있다. 상기 사료 조성물에 포함되는‘피틴산이 저감된 대두단백 농축물’에 대해서는 전술한 바와 같다.
본 출원에서, “사료 조성물”이란 개체의 생명을 유지하고 상기 개체를 사육하는데 필요한 유기 또는 무기 영양소를 공급하는 물질을 의미한다. 상기 사료 조성물은 사료를 섭취하는 개체가 필요로 하는 에너지, 단백질, 지질, 비타민, 광물질 등 영양소를 포함할 수 있으며, 특별히 이에 제한되지 않으나, 곡물류, 근과류, 식품가공부산물류, 조류, 섬유질류, 유지류, 전분류, 박류, 곡물부산물류 등의 식물성 사료 또는 단백질류, 무기물류, 유지류, 광물성류, 단세포 단백질, 동물성 플랑크톤류, 어분 등의 동물성 사료가 될 수 있다. 본 출원에서 상기 사료 조성물은 사료에 첨가되는 물질 (즉, 사료 첨가제), 사료 원료 또는 개체에 급여되는 사료 자체를 모두 포함하는 개념이다.
상기 개체는 사육 대상을 의미하는 것으로 본 출원의 사료를 섭취할 수 있는 생명체라면 제한 없이 포함될 수 있다. 일 예에 따른 사료 조성물은 포유류, 가금류, 어류, 및/또는 갑각류를 포함하는 다수의 동물 식이 즉, 사료에 적용할 수 있다. 상기 포유류는 돼지, 소, 말, 사슴, 염소, 개, 고양이, 및/또는 토끼를 포함하고, 상기 가금류는 닭, 오리, 거위, 및/또는 칠면조를 포함하며, 상기 어류 및 갑각류는 송어, 연어, 및/또는 새우를 포함할 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 사료 조성물은 투여를 위해서 피틴산이 저감된 대두단백 농축물 이외에 추가로 구연산, 푸마르산, 아디프산, 젖산 등의 유기산; 인산칼륨, 인산나트륨, 중합 인산염 등의 인산염; 및 폴리페놀, 카테친, 토코페롤, 비타민 C, 녹차 추출물, 키토산, 탄니산 등의 천연 항산화제 중 1종 이상을 혼합하여 사용할 수 있으며, 필요에 따라 항인플루엔자제, 완충액, 및/또는 정균제 등 다른 통상의 첨가제를 첨가할 수 있다. 또한 희석제, 분산제, 계면활성제, 결합제, 및/또는 윤활제를 부가적으로 첨가하여 수용액, 현탁액, 유탁액 등과 같은 주사용 제형, 캡슐, 과립 또는 정제로 제제화할 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 사료 조성물은 보조성분으로 아미노산, 무기염류, 비타민, 항산화제, 항진균제, 항균제 등과 같은 각종 보조제, 분쇄 또는 파쇄된 밀, 보리, 옥수수 등의 식물성 단백질 사료, 혈분, 육분, 생선분 등의 동물성 단백질 사료, 동물성 지방 및 식물성 지방 같은 주성분 이외에도 영양 보충제, 성장 촉진제, 소화 흡수 촉진제, 및/또는 질병 예방제와 함께 사용될 수 있다.
일 예에 따른 사료 조성물을 사료 첨가물로 사용할 경우, 상기 사료 조성물을 그대로 첨가하거나 다른 성분과 함께 사용될 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다. 사료 조성물의 투여 형태는 비독성 제약상 허용 가능한 담체와 조합하여 즉시 방출 또는 서방성 제형으로 제조할 수 있다. 이러한 식용 담체는 옥수수 전분, 락토스, 수크로스, 프로필렌 글리콜일 수 있다. 고체형 담체의 경우에는 정제, 산제, 토로키제 등의 투여 형태일 수 있으며 액체형 담체의 경우에는 시럽제, 액체 현탁액제, 에멀젼제, 용액제 등의 투여 형태일 수 있다. 또한, 투여제는 보존제, 윤화제, 용액 촉진제, 안정화제를 함유할 수 있다.
일 예에 따른 사료 조성물은 상기 피틴산이 저감된 대두단백 농축물을 건조 중량 기준으로 1 ㎏당 약 1 내지 500 g, 또는 100 내지 500 g의 양으로 포함할 수 있다.
일 예에서, 상기 사료 조성물은 상기 피틴산이 저감된 대두단백 농축물 외에 어분, 밀가루, 대두박, 대두 레시틴, 어유, 비타민, 및 미네랄로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상을 추가로 포함할 수 있다. 예를 들면 일 예에 따른 사료 조성물은 상기 피틴산이 저감된 대두단백 농축물을 10 내지 50 중량부, 어분을 10 내지 40 중량부, 밀가루를 10 내지 40 중량부, 대두박을 10 내지 30 중량부, 대두 레시틴을 0.1 내지 10 중량부, 어유를 0.1 내지 10 중량부, 비타민을 0.01 내지 1 중량부, 및 미네랄을 0.01 내지 1 중량부로 포함할 수 있다.
일 예에서, 상기 비타민은 아스코르브산(Ascorbic acid), DL- 판토텐산 칼슘(dl-Calcium pantothenate), 콜린 바이트레이트(Choline bitrate), 이노시톨(Inositol), 메나디온(Menadion), 나이아신(Niacin), 염산피리독신(Pyridoxine HCl), 리보플라빈(Riboflavin), 비타민 B1(Thiamine mononitrate), DL-알파-토코페롤 아세테이트(dl-a-Tocopherol acetate), 레티닐아세테이트(Retinyl acetate), 비오틴(Biotin), 엽산(Folic acid), 및/또는 코발라민(Cobalamin)일 수 있다. 일 예에서 상기 미네랄은 NaCl, MgSO4˙7H2O, ZnSO4˙7H2O, Fe-Citrate, MnSO4, FeSO4, CuSO4, 요오드산칼슘(Calciumiodate), MgO, 및/또는 NaSeO3일 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 피틴산이 저감된 대두단백 농축물을 추가의 사료 원료 및 보조 성분과 혼합한 후 매쉬로 공급하거나, 추가 가공 공정을 통하여 팰렛화, 팽창화, 및/또는 압출 공정을 거칠 수 있다.
일 예에 따른 사료 조성물은 소화율이 원료인 대두단백 농축물 및/또는 어분보다 동등 이상으로 우수한 것일 수 있다. 예를 들면, 사료 조성물은 소화율 (예를 들면, 인 소화율)이 60% 이상, 65% 이상, 70% 이상, 75% 이상, 80% 이상, 85% 이상, 60% 내지 99.9%, 60% 내지 99%, 60% 내지 95%, 60% 내지 90%, 60% 내지 85%, 65% 내지 99.9%, 65% 내지 99%, 65% 내지 95%, 65% 내지 90%, 65% 내지 85%, 70% 내지 99.9%, 70% 내지 99%, 70% 내지 95%, 70% 내지 90%, 70% 내지 85%, 75% 내지 99.9%, 75% 내지 99%, 75% 내지 95%, 75% 내지 90%, 75% 내지 85%, 80% 내지 99.9%, 80% 내지 99%, 80% 내지 95%, 80% 내지 90%, 또는 80% 내지 85%일 수 있다. 상기 인 소화율은 수학식 1 또는 수학식 3에 의해 계산된 것일 수 있다.
다른 양상은 상기 피틴산이 저감된 대두단백 농축물을 포함하는, 소화율 (예를 들면, 인 소화율) 촉진(또는 증가)를 위한 사료용 조성물 (예를 들면, 사료 첨가제)를 제공할 수 있다.
다른 양상은 상기 피틴산이 저감된 대두단백 농축물을 포함하는, 어분(fish meal) 대체용 사료용 조성물 (예를 들면, 사료 첨가제)를 제공할 수 있다.
다른 양상은 일 예에 따른 사료 첨가제 및/또는 사료 조성물을 동물에 투여하는 단계를 포함하는, 소화율 (예를 들면 인 소화율) 증가 방법을 제공할 수 있다.
일 예에 따른 피틴산이 저감된 대두단백 농축물 제조용 조성물 사용하거나 일 예에 따른 제조방법에 의하면, 효율적으로 피틴산을 저감시킨 대두단백 농축물을 제조할 수 있어, 동물이 이용할 수 있는 인의 함량을 증가시킬 수 있고, 저분자 펩타이드의 함량 비율을 증가시켜 대두단백 농축물에 대한 동물의 소화율을 향상시킬 수 있고, 일 예에 따른 피틴산이 저감된 대두단백 농축물을 포함하는 사료 조성물은 소화율이 우수한 것일 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 참고예 및 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1. 피틴산이 저감된 대두단백 농축물의 제조방법
대두단백 농축물 원료는 CJ Selecta 자사 계열사로부터 수급된 X-soy600 제품을 사용하였다.
대두단백 농축물 원료를 105℃ 드라이오븐에서 밤새(overnight) 건조한 후 건조 전/후의 무게를 측정함으로써 해당 원료의 수분함량을 측정하였다. 원료의 pH는 원료와 물(90 중량%)을 혼합하여 10 중량% 용액을 만들고 이에 대한 pH를 측정하였다. 대두단백 농축물 원료는 단백을 약 60 중량% 포함하고, 수분 함량은 약 7 내지 8 중량% 이고, pH는 6.5 내지 6.8이었다.
원료의 수분 함량 및 pH를 확인한 후, 각 효소 반응 조건에 맞게 첨가될 가수량과 염산의 양을 계산하였다. 최종 수분 함량은 하기 수학식 2와 같이 계산하였고, 하기 수학식 2에서 첨가될 염산의 양은 목표하고자 하는 pH에 따라 계산되었다.
(수학식 2)
최종 수분 함량%(중량%) = (원료 중량(g) x 원료의 수분함량%(중량%) + 첨가될 가수량(g) + 첨가될 염산양(g))/(원료 중량(g) + 첨가될 가수량(g) + 첨가될 염산양(g)) x 100
대두단백 농축물 원료에 염산 및/또는 물을 첨가하여 대두단백 농축물을 포함하는 조성물의 수분함량은 조성물의 총 중량 대비 40 내지 60 중량%, pH 4.5 내지 6.8로 조절하였다. 상기 대두단백 농축물을 포함하는 조성물의 pH조절을 위해 염산을 이용하였으며, 원료 pH 6.8 반응물에는 물만 첨가하였다. 본 실시예에서는 1N HCl을 사용하여 반응원료의 pH를 조절하였다. 100g의 대두단백 농축물 원료의 pH를 4.5로 조절하기 위해 1N HCl 40㎖, pH 4.75로 조절하기 위해 1N HCl 33.5㎖, pH5로 조절하기 위해 28㎖, pH5.5로 조절하기 위해 1N HCl 15㎖을 첨가하였다. 피타아제(Phytase; 비전바이오켐)는 상기 대두단백 농축물을 포함하는 조성물의 수분함량을 조절하기 위해 첨가되는 물에 함께 혼합하여 첨가하였으며(대두단백 농축물 원료 기준으로 0.005 내지 0.05 중량%), 이를 60℃의 반응 온도에서 2시간 내지 8시간 동안 반응시켜 피틴산이 저감된 대두단백 농축물을 제조하였다.
또한 첨가되는 피타아제 농도에 따른 효과를 비교하기 위해, 수분 60중량%(전체 조성물 기준), 및 피타아제를 다양한 농도(대두단백 농축물물 원료 중량 기준으로 0.005 중량% 내지 0.5 중량%)로 포함하고, pH4.5로 조절된, 대두단백 농축물을 포함하는 조성물을 반응시켜 다양한 함량으로 피틴산이 감소된 대두단백 농축물을 제조하였다.
해당 반응 종료 후 모든 시료는 동결건조에 의해 건조 및 분쇄하여, 분말 형태로 피틴산이 감소된 대두단백 농축물을 제조하였다.
실시예 2. 피틴산이 저감된 대두단백 농축물의 피틴산 함량 및 유리 인 함량 측정
상기 실시예 1의 방법과 같이, 제조한 피틴산이 저감된 대두단백 농축물에 대하여, 피틴산 분석 키트(Phytic Acid Assay Kit ; Megazyme)를 사용하여 제조사의 매뉴얼대로 피틴산 함량을 측정하였다.
피타나제의 함량 및 반응시간에 따른 대두단백 농축물의 피틴산 함량을 살펴보기 위하여, (전체 조성물을 기준으로) 60 중량%로 수분을 포함하고, (원료 중량을 기준으로) 0.005 중량% 내지 0.5 중량%의 범위로 피타아제를 포함하며, pH 4.5인, 대두단백 농축물을 포함하는 조성물을 2 내지 4시간 동안 반응시켜 제조한, 피틴산이 저감된 대두단백 농축물에 대한 피틴산 함량(중량%; 피틴산이 저감된 대두단백 농축물의 건물 중량 기준)을 하기 표 1에 기재 하였다.
표 1에서 '원료'는 피틴산이 저감된 대두단백 농축물을 제조하기 위해 사용된 대두단백 농축물 원료를 의미하며, 원료의 수분 함량은 약 7 내지 8 중량% 이고, pH는 6.5 내지 6.8이었으며, 피타아제는 포함되지 않았다. 하기 표 1에서 조성물에 포함된 0.005% 내지 0.5%는 피타아제의 함량(대두단백 농축물 원료의 중량을 기준으로 한 중량%)를 의미한다
시간(hr) 0.005% 0.010% 0.025% 0.050% 0.075% 0.100% 0.250% 0.500%
원료 2.03 2.03 2.03 2.03 2.10 1.99 1.99 2.04
2 시간 1.24 1.02 0.78 0.59 0.60 0.60 0.58 -
4 시간 1.08 0.82 0.61 0.56 0.53 0.49 0.35 0.40
8시간 0.87 0.78 0.57 0.46 0.45 0.31 0.33 0.31
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 실시예 1에서 제조된 조성물은 원료 대비 피틴산 함량이 현저히 감소되었다.
또한 상기 실시예 1의 방법과 같이 제조한 피틴산이 저감된 대두단백 농축물 (피타아제를 대두단백 농축물 원료의 중량을 기준으로 0.05 중량%, 수분을 전체 조성물의 중량을 기준으로 60 중량%로 포함하고, pH4.5인, 대두단백 농축물을 포함하는 조성물을4시간 동안 반응하여 제조) 및 피틴산이 저감되지 않은 대두단백 농축물(대조군)에 대하여, 유리인 함량(중량%; 피틴산이 저감된 대두단백 농축물의 건물 중량 기준), 및 PO4 - 함량(중량%; 피틴산이 저감된 대두단백 농축물의 건물 중량 기준)을 측정하여 이를 표 2에 기재하였다.
유리 인은 megazyme kit 분석 과정을 거쳐 도출된 흡광도 값을 토대로 산출하였고, 이는 kit 분석과정에서 피틴산 추출액에 피타아제나 포스파타아제와 같은 효소작용 없이 원래 시료에 유리되어 있는 인 함량을 의미한다. 흡광도는 655nm에서 측정되었고, kit 상 유리 인 흡광도를 총 인의 흡광도 값에 입력하고, 유리 인의 흡광도 값을 0으로 계산하여, 인 함량을 계산하였다. 즉, 유리인 흡광도로부터 계산되는 인의 함량을 확인하여 유리 인 자체의 함량을 도출하였다.
PO4 -는 특정 용매에 용해되어 나오는 인의 음이온 형태로서, 추출 용매 및 방법에 따라 그 결과값이 상이할 수 있으나, 물을 용매로 하여 상온 추출과 가열과정을 거친 열수 추출 두 가지 방법을 이용하여 PO4 - 함량을 측정하였다. 상온 추출물은 시료(피틴산이 저감된 대두단백 농축물을 포함하는 조성물)와 물을 일정 배수로 희석하여 상온에서 20분 동안 추출하였으며, 열수 추출물은 상온 추출 후 끓는 물에서 20분 동안 추가적으로 추출하였다. 해당 추출물은 원심분리 후 상등액을 시료로 하여 이온 크로마토그래피로 PO4 - 함량을 측정하였다.
시료 추출방법 피틴산 함량
(중량%,
건물 기준)		 인 함량(중량%, 건물 기준)
유리 인 PO4 -
대두단백 농축물
(대조군)		 물 추출 1.92 0.09 0.20
열수 추출 0.25
피틴산이 저감된 대두단백 농축물 물 추출 0.54 0.49 1.64
열수추출 1.53
표 2에 나타난 바와 같이, 대두단백 농축물(대조군)은 유리 인을 0.08~0.09 중량%(피틴산이 저감된 대두단백 농축물의 건물 기준) 내외로 포함하고, PO4 - 함량은 상온 추출, 열수 추출의 두 추출방법에서 회수된 시료에서 모두 0.2 중량%(피틴산이 저감된 대두단백 농축물의 건물 기준) 내외인 것을 확인할 수 있었다. 유리 인은 인 함량 자체를 의미하며, 이온 크로마토그래피를 통해 측정된 PO4 - 함량은 인 뿐만 아니라 산소(O) 분자 함량이 함께 반영되어 있다. 표 2에 나타난 바와 같이, 피틴산이 감소된 대두단백 농축물이 포함하는 유리 인은 약 0.5 중량%으로써 대조군 대비 인 함량이 약 5~6배 증가하였다. 또한 피틴산이 감소된 대두단백 농축물의 PO4 - 함량은 추출방법에 따라 미량의 차이는 있지만 1.53 내지 1.64 중량% 내외이므로 대조군 대비 7~8배 PO4 - 함량이 증가하였다.
따라서 실시예 1의 방법으로 제조된, 피틴산이 감소된 대두단백 농축물은 동물이 사료 소화 흡수과정에서 용이하게 이용될 수 있는 형태의 인의 함량이 현저히 증가한 것을 확인할 수 있었다.
Phosphate는 배합사료에서 인의 함량을 보충하기 위해 이용되는 첨가물로서, mono-, di-, tri-calcium phosphate 등이 많이 이용되고 있다. 피틴산이 저감된 대두단백 농축물은 이러한 phosphate 형태의 인 함량을 증가시켜 단백질 급원 이외에도 기타 성분의 영양학적 가치를 증대시키고, 전체 배합사료에서 인 급원의 첨가물 사용을 줄일 수 있는 경제적 효과를 줄 수 있을 것이다.
또한, 피틴산이 저감된 대두단백 농축물을 제조하기 위한 조성물의 수분함량 및 pH에 따른 효과를 살펴보고자 하였다. 따라서, 상기 실시예 1의 방법과 유사하게 대두단백 농축물 원료를 포함하고, 전체 조성물을 기준으로 수분을 40 내지 60 중량% 포함하고, 피타아제를 대두단백 농축물의 원료를 기준으로 0.05 중량% 포함하며 pH가 4.5 내지 6.8인, 대두단백 농축물을 포함하는 조성물을 60℃에서 2 내지 8시간 동안 반응시키고, 건조 및 분쇄하여 분말 형태의 피틴산이 저감된 대두단백 농축물을 제조하고, 이에 대한 유리 인의 함량(중량%; 피틴산이 저감된 대두단백 농축물의 건물 중량 기준)을 상기 방법과 같이 측정하여 표 3에 나타내고, 피틴산 함량(중량%: 피틴산이 저감된 대두단백 농축물의 건물 중량 기준)을 상기 방법과 같이 측정하여 표 4에 나타내었다.
수분함량
(중량%)		 반응시간(hr) pH
4.5 4.75 5 5.5 6.8
원료 - 0.09
40% 2 0.33 - - - -
4 0.40 - - - -
8 0.46 - - - -
50% 2 0.44 - - - -
4 0.48 - - - -
8 0.53 - - - -
55% 2 0.47 0.45 0.44 - -
4 0.51 0.50 0.48 - -
8 0.54 0.53 0.52 - -
60% 2 0.54 0.50 0.49 0.40 0.21
4 0.56 0.54 0.53 0.43 0.29
8 0.58 0.56 0.55 0.48 0.32
표 3에 나타난 바와 같이, 일 예에 따른 피틴산이 저감된 대두단백 농축물을제조하기 위한 조성물은 유리인 함량을 증가시킬 수 있고, 일 예에 따른 피틴산이 저감된 대두단백 농축물에서 유리인 함량이 현저히 증가된 것을 확인할 수 있었다.
수분함량
(중량%)		 반응시간(hr) pH
4.5 4.75 5 5.5 6.8
원료 - 1.98
40% 2 1.20 - - - -
4 1.03 - - - -
8 0.89 - - - -
50% 2 0.87 - - - -
4 0.73 - - - -
8 0.53 - - - -
55% 2 0.66 0.75 0.71 - -
4 0.54 0.59 0.64 - -
8 0.37 0.49 0.52 - -
60% 2 0.62 0.81 0.57 1.03 1.46
4 0.58 0.62 0.60 0.86 1.33
8 0.51 0.48 0.58 0.75 1.26
상기 표 4에 나타난 바와 같이, 일 예에 따른 피틴산이 저감된 대두단백 농축물을제조하기 위한 조성물은 피틴산 함량을 감소시킬 수 있고, 일 예에 따른 피틴산이 저감된 대두단백 농축물에서 피틴산 함량이 현저히 감소된 것을 확인할 수 있었다.
실시예 3. 피틴산이 저감된 대두단백 농축물의 특성 분석
상기 실시예 1의 방법과 같이 제조된 피틴산이 저감된 대두단백 농축물(피타아제를 대두단백 농축물 원료를 기준으로 0.05 중량%, 수분을 전체 조성물 기준으로 60 중량% 포함하고 pH 4.5 내지 6.8인, 대두단백 농축물을 포함하는 조성물을 4시간 동안 반응시킨 후 건조하여 제조)에 대해, 단백분해도(Gel Permeation Chromatography; GPC), 단백질 함량(중량%: 피틴산이 저감된 대두단백 농축물의 건물 중량 기준), 피틴산 함량(중량%: 피틴산이 저감된 대두단백 농축물의 건물 중량 기준)을 측정하여 이를 표 5에 나타내었다.
피틴산이 저감된 대두단백 농축물에 포함되는 단백질 함량(중량%)은 킬달 기기 분석법에 의하여 측정되었다.
GPC는 시료(피틴산이 저감된 대두단백 농축물) 약 100mg을 8M 우레아 용액 5㎖과 혼합한 후 초음파 처리하고 원심분리(8000rpm, 10분)하였으며, 이후 회수한 상등액을 샘플로 하여 GPC 컬럼으로 분석하였다. 분석 결과 도출시, 분자량이 서로 다른 표준 단백질을 분석하여 용출 지연 시간(retention time; RT)을 확인하고 분자량과 RT와의 상관관계로부터 표준곡선을 산출하고, 이에 따라 측정하고자 하는 시료 내의 단백질 분자량의 분포도를 도출할 수 있었다. 구체적으로, 30kDa 미만의 단백질이 검출되는 RT를 측정하고, 피틴산이 저감된 대두단백 농축물이 포함하는 30kDa 미만의 단백질의 비율은 전체 크로마토그램 면적 중 30kDa 미만을 나타내는 RT 구간에서의 면적의 비율로 계산하여 이를 표 5에 기재하였다. 이 때 상기 결과 중 8M 우레아 추출 용매의 피크가 나타나는 RT구간부터는 전체 크로마토그램에서 제외한 후 전체 면적을 계산하였다.
표 5에 나타난 바와 같이, 대두단백 농축물(대조군, 원료)은 약 2 중량%(건물 중량 기준)의 피틴산을 포함하고 있으며, 실시예 2에서 살펴본 것과 같이, 일 예에 따른 방법으로 제조한 피틴산이 저감된 대두단백 농축물의 피틴산 함량은 감소하였다.
또한, GPC 분석결과 피틴산이 저감된 대두단백 농축물에 포함되는 단백 함량 및 30kDa 미만의 펩타이드 함량은 원료로 사용된 대두단백 농축물과 유사하거나 증가하였다.
　 원료 4.5 4.75 5 5.5 6.8
피틴산(중량%,건물기준) 2.02 0.58 0.62 0.60 0.86 1.33
단백(중량%, 건물기준) 64.08 63.35 63.53 63.51 63.78 63.94
GPC : <30kDa 비율 26.92 38.85 37.96 35.83 32.09 26.02
실시예 4. 피틴산이 저감된 대두단백 농축물을 포함하는 사료의 사양평가
본 실시예에서 상기 실시예 1의 방법과 같이 제조된 피틴산이 저감된 대두단백 농축물 (피타아제를 대두단백 농축물 원료를 기준으로 0.05 중량%, 수분을 전체 조성물 기준으로 60 중량% 포함하고 pH 4.5 내지 6.8인, 대두단백 농축물을 포함하는 조성물을 4시간 동안 반응시킨 후 건조하여 제조)과 피틴산을 함유하지 않은 어분의 소화율을 측정하였다.
구체적으로, 흰다리새우 (전라남도 고성에 위치한 팔딱새우에서 구입) 에 2주 동안 기초사료를 공급하여 예비 사육하였고, 사육실험은 4주 동안 실시하였다. 예비 사육된 흰다리새우 (평균 어체중 14.6±0.34g)를 10마리씩 3반복으로 무작위 배치하였으며, 하기 표 6에 기재된 조성을 포함하는 실험사료를 매일 4회씩 어체중의 6%로 각각 공급하여 사육하고, 사육 중 분을 채집하였다. 실험기간 동안 각 수조는 히터를 사용하여 29 ± 1℃로 유지하였고, 사육수의 염분은 33±1 ppt 범위를 유지시켜주었다. 산소공급량은 6ppm, 유수량은 0.8 L/min로 동일하게 유지하였다. 사육실험을 위한 실험사료 공급은 매일 4회 어체중의 6% 공급 하였다. 어분 (Fish meal; Anchovy fish meal, 페루), 밀가루 (Wheat flour), 대두박 (Soybean meal), 대두 레시틴 (Soybean lecithin), 어유 (Fish oil), 비타민 믹스 (Vitamin Mix), 미네랄 믹스 (Mineral Mix)가 사료제조에 사용되었다. 사용한 비타민 믹스의 조성은 다음과 같다: (비타민 믹스 (mg/kg in diets) : Ascorbic acid, 300 mg/kg; dl-Calcium pantothenate, 150 mg/kg; Choline bitrate, 3000 mg/kg; Inositol, 150 mg/kg; Menadion, 6 mg/kg; Niacin, 150 mg/kg; Pyridoxine HCl, 15 mg/kg; Riboflavin, 30 mg/kg; Thiamine mononitrate, 15 mg/kg; dl-a-Tocopherol acetate, 201 mg/kg; Retinyl acetate, 6 mg/kg; Biotin, 1.5 mg/kg; Folic acid, 5.4 mg/kg; Cobalamin, 0.06). 사용한 미네랄 믹스의 조성은 다음과 같다: (미네랄 믹스 (mg/kg in diets) : NaCl, 437.4 mg/kg; MgSO4˙7H2O, 1379.8 mg/kg; ZnSO4˙7H2O, 226.4 mg/kg; Fe-Citrate, 299 mg/kg; MnSO4, 0.016 mg/kg; FeSO4, 0.0378 mg/kg; CuSO4, 0.00033 mg/kg; Calciumiodate, 0.0006; MgO, 0.00135 mg/kg; NaSeO3, 0.00025.)
조성 FM (중량%, 건물기준) DPS (중량%, 건물기준)
어분 (Fish meal; Anchovy fish meal, 페루) 24.50 24.50
밀가루 (Wheat flour) 21.86 21.86
대두박 (Soybean meal) 19.88 19.88
대두 레시틴 (Soybean lecithin) 1.68 1.68
어유 (Fish oil) 1.40 1.40
비타민 믹스 (Vitamin Mix) 0.18 0.18
미네랄 믹스 (Mineral Mix) 0.18 0.18
어분(Fish meal; Anchovy fish meal, 페루) 30 -
피틴산이 저감된 대두단백 농축물 - 30
산화 크롬 (Chromic oxide) 0.35 0.35
Total 100 100
흰다리새우에게 공급된 실험사료와 분에서, 지시제로 사용된 산화 크로뮴(chromium oxide) 함량을 측정하여, 사료 소화율을 측정하였다. 산화 크로뮴 (지시제)을 모노크롬산(monochromate 형태로 산화시키기 위해 샘플 (실험사료 또는 분) 5-10mg을 칭량하여 유리시험관에 옮기고 과염소산 시약 (perchloric reagent) 4㎖을 첨가하였으며, 이를 300℃에서 20분 동안 가열하고, 유리 플라스크에 옮기고, 3차 증류수를 첨가하여 시료의 부피가 25㎖이 되도록 맞추고, 350nm에서 흡광도를 측정하였다. 사료의 인 소화율(%)은 하기 수학식 3을 이용하여 영양소로서 인의 함량을 구하여 계산하고, 그 결과를 하기 표 7에 나타내었다.
(수학식 3)
외관상 소화율 (Apparant Digestible Coefficient, ADC)
= 100 x (1- (사료의 지시제량 / 분의 지시제량) x (분의 영양소 함량 / 사료의 영양소 함량))
표 7에 나타난 바와 같이, 일 예에 따른 피틴산이 저감된 대두단백 농축물을 포함하는 사료(DPS)의 경우, 인 소화율은 80.8% 였으며, 피틴산이 저감된 대두단백 농축물 대신 어분을 포함하는 사료(FM)의 경우, 인 소화율은 81.4%였고, 두 사료 간의 통계적 유의차 (p<0.05)가 없어 인 소화율이 동등 수준임을 확인할 수 있었다. 이러한 결과로부터, 일 예에 따른 피틴산이 저감된 대두단백 농축물은 어분을 대체할 수 있는 단백질 사료로 사용 가능함을 알 수 있었다.
FM DPS
인 (Phosphorus) 소화율 (%,ADC) 81.4 80.8

Claims (16)

  1. 대두단백 농축물 및 피타아제(Phytase)를 포함하고,
    상기 피타아제의 함량은 상기 대두단백 농축물의 중량을 기준으로 0.005 내지 0.5 중량%이고,
    전체 조성물의 중량을 기준으로 수분함량이 40 중량% 이상이며,
    pH가 6.8 이하인, 피틴산이 저감된 대두단백 농축물 제조용 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 피타아제의 함량은 상기 대두단백 농축물의 중량을 기준으로 0.025 내지 0.5 중량%인, 피틴산이 저감된 대두단백 농축물 제조용 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 수분함량은 전체 조성물의 중량을 기준으로 50 중량% 이상인, 피틴산이 저감된 대두단백 농축물 제조용 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 pH는 5.5 이하인, 피틴산이 저감된 대두단백 농축물 제조용 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 조성물을 반응시키는 단계를 포함하는, 피틴산이 저감된 대두 단백 농축물의 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 단계에서 반응시킨 반응물을 건조하는 단계를 추가로포함하는, 피틴산이 저감된 대두 단백 농축물의 제조 방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 피틴산이 저감된 대두단백 농축물은 피틴산을 1.5 중량% 미만으로 포함하는, 방법.
  8. 제5항에 있어서, 상기 피틴산이 저감된 대두단백 농축물은 유리 인을 0.2 내지 1 중량% 포함하는, 방법.
  9. 제5항에 있어서, 상기 피틴산이 저감된 대두단백 농축물은 전체 펩타이드를 기준으로 30kDa 미만의 펩타이드를 15% 내지 90% 포함하는, 방법.
  10. 제5항에 있어서, 상기 피틴산이 저감된 대두단백 농축물은 동물 사료 제조에 사용하기 위한 것인, 방법.
  11. 제5항에 있어서, 상기 피틴산이 저감된 대두단백 농축물은 원료로 사용된 대두단백 농축물 보다 인 소화율이 증가된 것인, 제조 방법.
  12. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 조성물을 반응시켜 얻어진 피틴산이 저감된 대두단백 농축물을 포함하고,
    피틴산을 1.5 중량% 미만으로 포함하는,
    피틴산이 저감된 대두단백 농축물.
  13. 제12항에 있어서, 유리 인을 0.2 내지 1 중량% 포함하는, 피틴산이 저감된 대두단백 농축물.
  14. 제12항에 있어서, 전체 펩타이드를 기준으로 30kDa 미만의 펩타이드를 15% 내지 90% 포함하는, 피틴산이 저감된 대두단백 농축물.
  15. 제12항에 따른 피틴산이 저감된 대두단백 농축물을 포함하는, 사료 조성물.
  16. 제15항에 있어서, 어분, 밀가루, 대두박, 대두 레시틴, 어유, 비타민, 및 미네랄로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상을 추가로 포함하는, 사료 조성물.
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