유단백질을 함유하는 철 조성물

유단백질을 함유하는 철 조성물 {IRON COMPOSITION CONTAINING MILK PROTEIN}

본 발명은 비타민 C나 시트르산과 같이, 철을 유리시키거나 또는 추가로 환원시키는 작용을 갖는 물질의 존재하에서 안정성을 갖는 것을 특징으로 하는 유단백질과 철 제제를 포함하는 철 조성물에 관한 것이다.

영양소로서 섭취하는 철은 미량 원소 중에서도 세계적으로 부족한 것으로 알려져 있고, 철 결핍성 빈혈자는 잠재성 결핍자를 포함하면 전세계에서 40 내지 50억명이라고 알려져 있다. 철의 섭취는 일본에서도 부족한 상황이고, 특히 젊은 여성의 섭취 부족이 현저하다(예를 들면 비특허 문헌 1 참조). 그 때문에, 매일의 식사 중에서 주의해서 섭취해야만 하는 영양소의 하나이다. 그러나, 철은 포함되는 음식물의 형태에 따라서 그의 흡수성이 다르기 때문에, 일상의 식사로부터 섭취하는 것만으로는 부족할 가능성이 있다. 그 때문에, 철 강화 식품이나 보충제가 이용되거나, 철의 흡수성을 높인다고 알려져 있는 비타민 C(아스코르브산) 등의 섭취를 고려하는 것도 권장되었다(예를 들면 비특허 문헌 2 참조). 이로부터, 최근에 많은 철 소재나 철 강화 식품이 개발되고 있다.

철 소재로서는, 헴 철, 락트산 철, 시트르산 철을 비롯하여 철의 수렴미(收 斂味)를 나타내지 않는 중탄산-철-카제인 복합체(예를 들면 특허 문헌 1 참조), 철 카제인 건조 분말(예를 들면 특허 문헌 2 참조), 철-유장(whey) 단백질 가수 분해물 복합체(예를 들면 특허 문헌 3 참조), 철-락토페린 복합체(예를 들면 특허 문헌 4 참조) 등이 개발되었고, 그에 대한 제조 기술도 개시되었다. 본 발명에서 철 제제란 이들 철 소재 중, 음식품이나 사료, 의약에 통상 이용되는 형태의 것을 의미한다.

그러나, 이들은 철 함량이 많은 철 소재로서 개발된 물질이고, 철을 유리시키거나 추가로 환원시키는 작용을 갖는 물질에 의한 철의 유리, 환원을 방지할 수 없었다. 즉, 이들 철 소재에 철의 흡수성을 높이는 비타민 C 등을 배합하면, 철이 유리되거나 또는 추가로 환원되어 철의 수렴미를 나타내거나 침전을 생성하는 결함을 발생시켰다.

이러한 현상을 막기 위해서, 코팅한 비타민 C 제제를 사용하는 방법도 있지만, 액체 상태로 혼합하여 가열 살균한 경우에는 철의 수렴미나 침전을 완전히 억제할 수는 없었다. 그 때문에, 철의 흡수성을 높이는 비타민 C 등을 철 강화 음식품에 혼합하는 것이 어려운 것이 현실이었다.

특허 문헌 1: 일본 특허 공개 (평)9-77793호 공보

특허 문헌 2: 일본 특허 공개 (평)11-75707호 공보

특허 문헌 3: 일본 특허 공개 제2000-50812호 공보

특허 문헌 4: 일본 특허 공개 (평)7-304798호 공보

비특허 문헌 1: 국민 영양의 현실(2001년(평성 13년) 국민 영양 조사 결과), 건강ㆍ영양 정보 연구회편, 2003년(평성 15년) 6월 10일 제1 출판

비특허 문헌 2: 제이ㆍ엔ㆍ카운셀 및 디ㆍ에이치ㆍ호닝(JN Counsell and DH Hornig), 비타민 C(VITAMIN C), 어플라이드ㆍ사이언스ㆍ퍼플리셔즈, 49-61, 1981

<발명의 개시>

<발명이 해결하고자 하는 과제>

본 발명은 철을 유리시키거나 또는 추가로 환원시키는 작용을 갖는 물질의 존재하에서 철의 수렴미나 침전을 생성하지 않으며 안정성을 갖는 것을 특징으로 하는 유단백질과 철 제제를 포함하는 철 조성물을 제공하는 것을 과제로 한다.

<과제를 해결하기 위한 수단>

본 발명은 상기와 같은 결점을 해결하기 위해서, 철의 안정화에 대하여 예의 검토를 거듭한 결과, 철 제제에 탈지유 등의 유단백질을 배합한 철 조성물을 이용하면, 철을 유리시키거나 또는 추가로 환원시키는 작용을 갖는 비타민 C나 시트르산 등과 같은 물질의 존재하에서 안정화시킬 수 있는 것을 발견하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

따라서, 본 발명은 철을 유리시키거나 또는 추가로 환원시키는 작용을 갖는 물질의 존재하에서 안정성을 갖는 것을 특징으로 하는 유단백질과 철 제제를 포함하는 철 조성물에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 유단백질과 철 제제에, 음식품, 사료 및 의약에 통상 이용되는 원재료를 혼합하여 이루어지는, 철을 유리시키거나 또는 추가로 환원시키는 작용을 갖는 물질의 존재하에서 안정성을 갖는 것을 특징으로 하는 철 조성물에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 철을 유리시키거나 또는 추가로 환원시키는 작용을 갖는 물질의 존재하에서 안정성을 갖는 것을 특징으로 하는 유단백질과 철 제제를 포함하는 철 조성물을 배합한 음식품, 사료 및 의약에 관한 것이다.

<발명의 효과>

본 발명에 따르면, 철 제제로부터 철을 유리시키거나 또는 추가로 환원시키는 작용을 갖는 물질의 존재하에서 철의 수렴미를 방지하고 침전 등을 생성하지 않으며 안정성을 갖는 철 조성물을 얻을 수 있다.

<발명을 실시하기 위한 최선의 형태>

본 발명의 특징은 철 조성물로서, 철 제제에 탈지유 등의 유단백질을 혼합하는 것에 있다.

유단백질로서는, 생유, 탈지유, 유장, 탈염 유장, 및 이들의 농축물이나 건조물, 유장 단백질 농축물(WPC), 유장 단백질 분리물(WPI), 카제인 등과 같이 유단백질을 포함하는 것이면 모두 사용이 가능하다. 또한, 철 제제로서는, 황산 제1철이나 피롤린산 제2철 등의 무기 철 제제, 헴 철이나 페리틴 철, 락토페린 철 등의 유기 철 제제를 사용하는 것이 가능하다. 본 발명의 유단백질을 포함하는 철 조성물은, 철 제제에 이들 유단백질을 그대로 혼합한 상태로 이용할 수도 있지만, 철 함량이 비교적 많은 원재료 등에 이들 유단백질을 혼합하여 철 조성물로 말들 수도 있다. 또한, 철 조성물에 당질이나 지질, 향미제(Flavour) 등, 다른 음식품, 사료 및 의약에 통상 포함되는 원재료를 혼합하여, 본 발명의 유단백질을 포함하는 철 조성물로서 이용할 수도 있다. 또한, 본 발명의 유단백질을 함유하는 철 조성물을 배합한 음식품, 사료 및 의약으로 만들 수도 있다.

본 발명의 철 조성물의 유단백질과 철 제제의 함유량비에 대해서는, 철 제제 중의 철 함유량 1 부에 대하여 유단백질을 15 부 이상 함유시키는 것이 바람직하다.

철 함유량이 비교적 많은 원재료 등에 유단백질을 혼합하여 철 조성물로 만드는 경우에도 원재료 중의 철 함유량을 계산하여 상기 함유량비로 배합한다. 유단백질량이 철 제제 중의 철 함유량 1 부에 대하여 15 부를 하회하면 철을 유리시키거나 추가로 환원시켜 철의 수렴미를 발생시키거나 하는 물질에 대하여 안정성을 발휘할 수 없다. 즉, 15 부 이상 함유시키면 철에 대한 유단백질량이 증가하고, 철을 유리시키거나, 추가로 환원시켜 철의 수렴미를 발생시키거나 하는 물질에 대하여 안정성이 증가하는 것을 발견하였다.

본 발명의 유단백질과 철 제제를 혼합하여 이루어지는 철 조성물을 제조하는 방법에 특별히 제한은 없지만, 예를 들면 용액 중에서 제조하기 위해서는, 유단백질과 철 제제를 탈이온수에 각각 현탁 또는 용해시켜 교반 혼합한 후, 음식품이나 사료 또는 의약의 형태로 제조하여 사용한다. 교반 혼합의 조건으로서는, 유단백질과 철 제제를 충분히 혼합할 수 있으면 되고, 필요에 따라서 30 내지 40 ℃ 정도로 가열하면서, 울트라디스퍼서(ultra disperser) 등을 사용하여 교반 혼합하는 것도 가능하다. 또한, 철 조성물의 용액은 음식품, 사료 및 의약에 사용하기 쉽도록, 필요에 따라서 RO막 등으로 농축시키거나, 분무 건조나 동결 건조 등에 의해 건조시켜 사용할 수 있다.

본 발명의 철 조성물은, 철 제제로부터 철을 유리시키거나 또는 추가로 철을 환원시켜 철의 수렴미를 발생시키는 비타민 C나 시트르산 등의 물질의 존재하에서 안정성이 높고, 음식품, 사료 및 의약의 제조에 통상 사용되는 살균 처리가 가능하며, 분말상이라도 건열 살균도 가능하다. 따라서, 액상, 겔상, 분말상, 과립상 등 여러 형태의 음식품이나 사료 및 의약을 제조할 수 있다.

철의 수렴미는, 철을 유리시키거나 또는 추가로 환원시키는 작용을 갖는 물질에 의해서, 철이 3가로부터 2가로 환원됨으로써 발생한다고 알려져 있다. 또한, C-COOH, C-OH를 부분 구조로서 갖는 시트르산과 같은 화합물과 철이 공존하면 철이 철 제제로부터 유리되어 배위 결합을 형성하거나, 불안정한 상태가 되어 침전을 일으키는 경우도 있다. 이와 같이 하여 철을 유리시키거나 또는 추가로 환원시키는 작용을 가지고, 철의 수렴미나 침전을 일으키거나 하는 물질로서는, 비타민 C, 아스코르브산나트륨, 당(환원 말단을 갖는 당류), 시트르산 등이 있지만, 이들로 특별히 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 철 조성물은 유단백질과 철 제제만을 포함하는 철 조성물의 형태, 또는 유단백질과 철 제제 외에 당류나 향미제 등의 다른 음식품, 사료 및 의약에 통상 포함되는 원재료 등을 함유하는 철 조성물의 형태도 얻을 수 있다. 또한, 유단백질과 철 제제만을 포함하는 철 조성물을 포함하는 음식품, 사료 및 의약으로 만들 수도 있고, 음식품, 사료 및 의약에 통상 포함되는 원재료 등을 함유하는 철 조성물을 포함하는 음식품, 사료 및 의약으로 만들 수도 있다.

이하에, 시험예 및 실시예를 나타내어 본 발명을 상세히 설명하지만, 이들은 단순히 본 발명의 실시 양태를 예시하는 것 뿐이고, 본 발명은 이들에 의해서 조금도 한정되지 않는다.

실시예 1

철 함량 1 ％의 철 포화 락토페린 용액(이하, 철 LF 용액이라 함) 6.2 kg과 탈지유 130 kg을 혼합하고, 균질기를 이용하여 150 kg/cm ² 로 균질 처리 후, UHT 플레이트식 가열 살균기에 의해 UHT 살균하였다. 처리액을 80 ℃에서 가열 농축시킨 후, 분무 건조시켜 탈지유를 함유하는 철 조성물 9.2 kg을 제조하였다.

시험예 1

실시예 1에서 얻어진 철 조성물 40 g을 살균한 탈이온수 160 g에 용해시켜 200 g의 수용액을 얻었다. 그 수용액에 비타민 C(L-아스코르브산, 다나베 세이야꾸 가부시끼가이샤 제조) 200 mg을 첨가하여 침전 상태의 관찰, 관능 평가 및 유리 철을 측정하였다.

관능 평가는 관능 평가 전문 패널 10명에 의해 평가하였다. 시료의 수렴미를 하기 4 단계로 평가하고, 그의 평균점을 산출하였다.

0점: 수렴미가 없다.

1점: 수렴미가 약하다.

2점: 수렴미가 약간 강하다.

3점: 수렴미가 강하다.

유리 철은, 시료를 울트라 필터 유닛 USY-1(분획 분자량 10,000)로써 한외 여과하고, 투과액 중의 철 농도를 FeC-테스트 와꼬(와꼬 준야꾸 고교 가부시끼가이샤 제조)를 이용하여 750 nm에서의 흡광도를 분광 광도계로 측정함으로써 구하였다.

시험 결과를 표 1에 나타내었다. 표 1로부터 분명한 바와 같이, 철이 20 mg％나 배합되어 있음에도 불구하고, 탈지유를 함유하는 철 조성물 용액에 비타민 C를 첨가한 용액의 수렴미는 느껴지지 않고, 유리 철도 거의 확인되지 않으며, 침전도 일어나지 않았다. 한편, 철 LF만을 포함하는 용액에 비타민 C를 첨가한 용액의 수렴미는 강하고, 유리 철은 100배 이상이며 침전을 일으켰다.

실시예 2

철 함량 1 ％의 철 LF 용액 2 g과 탈지분유 2 g을 96 g의 탈이온수에 용해시키고, 울트라디스퍼서(울트라-투락스(ULTRA-TURRAX) T-25; IKA 재팬사 제조)로써 8,000 rpm에서 5 분간 교반 혼합하여, 환원 탈지유를 함유하는 철 조성물 용액 100 g을 제조하였다.

시험예 2

실시예 2에서 얻어진 환원 탈지유를 함유하는 철 조성물 용액 100 g에 비타민 C를 80 mg 첨가하여 85 ℃, 30 분간 가열 살균하였다. 그 용액의 관능 평가를 행한 결과, 철의 수렴미는 거의 느껴지지 않았다.

실시예 3

철 함량 1 ％의 철 LF 용액 40 g과 유장 단백질 분리물(WPI) 76 g과 탈이온수 1,884 g을 혼합하여, TK 균질 혼합기 마크(MARK) II(독슈 기까 고교 가부시끼가이샤 제조)로써 5,000 rpm에서 5 분간 교반 혼합하고, 또한 RO막으로 4배 농축시켜 WPI를 함유하는 철 조성물 용액 500 g을 제조하였다.

시험예 3

실시예 3에서 얻어진 WPI를 함유하는 철 조성물 용액 100 g에 비타민 C 100 mg을 첨가하여 교반 혼합한 후, 그 용액의 관능 평가를 행한 결과, 철의 수렴미는 거의 느껴지지 않았다.

실시예 4

철 함량 2 ％의 헴 철 10 g과 탈지분유 38 g을 952 g의 탈이온수에 용해시키고, 울트라디스퍼서(울트라-투락스 T-25; IKA 재팬사 제조)로써 8,000 rpm에서 3 분간 교반 혼합하여, 환원 탈지유를 함유하는 철 조성물 용액 1,000 g을 제조하였다.

시험예 4

실시예 4에서 얻어진 환원 탈지유를 함유하는 철 조성물 용액 100 g에 비타민 C를 100 mg 첨가하여 교반 혼합한 후, 그 용액의 관능 평가를 행한 결과, 철의 수렴미는 거의 느껴지지 않았다.

실시예 5

철 함량 19.8 ％의 시트르산 철암모늄 7 g을 생탈지유 3,993 g에 용해시키고, TK 균질 혼합기(마크 II: 독슈 기까 고교 가부시끼가이샤 제조)로써 4,000 rpm에서 3 분간 교반 혼합하여, 생탈지유를 함유하는 철 조성물 용액 4,000 g을 제조하였다.

시험예 5

실시예 5에서 얻어진 생탈지유를 함유하는 철 조성물 용액 100 g에 당 10 g, 비타민 C를 50 mg 첨가하여 교반 혼합한 후, 그 용액의 관능 평가를 행한 결과, 철의 수렴미는 거의 느껴지지 않았다.

실시예 6

물 2,400 g에 탈지 분유 300 g, 철 LF 용액 100 g, 생크림 1,483 g, 유화제 12 g, 안정제 13 g을 첨가하여 TK 균질 혼합기(마크 II: 독슈 기까 고교 가부시끼가이샤 제조)로써 10,000 rpm에서 3 분간 교반하여, 본 발명의 환원 탈지유 및 생크림을 함유하는 철 조성물을 제조하였다. 그 후, 그램당 660 g을 혼합하여 85 ℃의 온도로 살균하고, 100 kg/cm ² , 50 kg/cm ² 의 균질 처리를 행하였다. 이어서, 빙수 중에서 10 ℃ 이하까지 냉각시키고, 15 g의 물에 용해시킨 비타민 C 5 g과 바닐라 향미제 12 g을 첨가하여 동결시키고, 5 kg의 아이스크림을 얻었다. 이 아이스크림을 150 ml의 용기 50개에 충전시키고, -30 ℃에서 동결시켰다. 2 주 후에 이 아이스크림을 평가한 결과, 철의 수렴미는 거의 느껴지지 않았다.

실시예 7

실시예 1에서 얻어진 탈지유를 함유하는 철 조성물 20 g에 탈지 분유 1 kg, 유장 단백질 분리물(WPI) 400 g, 대두박(soybean cake) 1.2 kg, 대두유 400 g, 옥수수유 200 g, 팜유 2.6 kg, 밀가루 900 g, 밀기울 200 g, 비타민ㆍ미네랄 혼합물 1 kg, 셀룰로오스 280 g을 혼합하고, 121 ℃에서 3 분간 가열 살균하여 고양이 사육용 사료 8.2 kg을 제조하였다. 제조한 사료에는 철의 수렴미는 거의 느껴지지 않고, 풍미에 이상은 없었다.

실시예 8

실시예 1에서 얻어진 탈지유를 함유하는 철 조성물 40 g에 말티톨 160 g, 비타민 C 1,400 mg, 향료 600 mg, 물 1,398 g을 혼합하여 90 ℃에서 15 분간 가열 살균 후, 100 ml의 유리병에 충전하여, 본 발명의 철 조성물을 포함하는 음료 16개를 제조하였다. 제조한 음료에는 전부 침전은 확인되지 않고, 풍미에 이상은 없었다.

실시예 9

실시예 3에서 얻어진 철 조성물 200 g에 대두 단백질 500 g, 어유 100 g, 들기름 300 g, 덱스트린 1.8 kg, 미네랄 혼합물 600 g, 비타민 혼합물 198 g, 유화제 200 g, 안정제 400 g, 향료 8 g을 혼합하여 100 ml의 레토르트 파우치에 충전시키고, 레토르트 살균기(제1종 압력 용기)에서 121 ℃에서 6 분간 가열 살균하여 경장(enteral) 영양제 4.3 kg을 제조하였다.

본 발명에 따르면, 철 제제로부터 철을 유리시키거나 또는 추가로 환원시키는 작용을 갖는 물질의 존재하에서 철의 수렴미를 방지하고, 침전 등을 생성하지 않으며 안정성을 갖는 철 조성물을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명은 철을 유리시키거나 또는 추가로 환원시키는 작용을 갖는 물질의 존재하에서 안정성을 갖는 것을 특징으로 하는 유단백질과 철 제제를 포함하는 철 조성물을 배합한 음식품, 사료 및 의약을 제공할 수 있다.