철과 비타민 C를 함유한 무수 안정성 초콜렛 음료 혼합물의 제조방법

[발명의 명칭]

철과 비타민 C를 함유하는 무수 안정성 초콜렛 음료 혼합물의 제조방법

[발명의 상세한 설명]

본 발명은 비타민 C 및 철 보충된 쵸콜렛 분말 또는 향을 곁들인 음료 혼합물의 영양학적 개선에 관한 것이다. 특히, 제품의 맛 또는 색에 영향을 주지않고 생체이용율이 높은 철과 안정한 비타민 C를 함유하는 안정한 철 및 비타민 C 보충된 무수 음료 혼합물을 제조하는 방법을 기술한다.

사람 및 가축에 공급하기 위한 비타민 및 미네랄 부충물은 통상적인 것이다. 특정 빈혈은 의학적으로 철의 1일 섭취량을 증가시킴으로써 보다 잘 치료할 수 있다. 몇몇 식이요법 또는 과도한 육체적 운동은 균형잡힌 식이요법이라고 생각되는 것을 통해 일반적으로 얻어지는 미네랄과는 별도로 상당량의 미네랄의 흡수를 필요로 할 수 있다.

비타민 보충물은 성장하는 어린이를 포함하여 부적절한 식이요법을 하는 사람들에게 상당히 중요하다. 미네랄 및 비타민 섭취량이 낮은 개발도상국 국민들에게는 이와같은 용양 보충은 대단히 중요하다.

시판되는 미네랄 보충물은 미네랄 섭취의 증진이 요구되는 다수의 상황에서 유용하다. 그러나, 비타민과 미네랄 보충물의 개별적인 섭취를 필요로 하는 식이요법에 집착하면 이러한 식이요법이 섭취자의 일반적인 습관 및 버릇에 변화를 요구하므로 약간의 최적 결과만을 제공할 수 있을 뿐이다. 비타민과 미네랄을 섭취자에게 특별한 주의력, 계획 및 도구를 요구하지 않는 편리하고 양호한 섭취 형태로 혼합하여 투여할 수 있는 경우에 더욱 편리할 것이다.

추가로, 몇가지 물질들은 철의 흡수를 방해한다. 철의 흡수를 향상시키는 형태(format)로 철과 비타민을 투여하는 것이 보다 바람직하다.

음식물 및 음료에 비타민과 철 보충물을 첨가하는 것과 관련하여 알려진 문제점이 있다. 음식물의 영양을 높이는데 일반적으로 사용하는, 생체이용율이 높은 철 공급원(예: 황산제1철, 글로콘산제1철 등)은 음식물을 변색시키거나 감각수용성이 부적합해지는 경향이 있다. 또한, 상호작용하는 경향이 있는 지방과 이들 철 공급원을 함유하는 음식물, 특히 음료를 제조하는 것은 특히 어렵다. 지방은 산화되어 향을 낸다. 이러한 상호작용은 음식물과 음료의 감각수용성 및 미감 특성에 영향을 끼칠 뿐만 아니라(철은 음식물을 녹색으로 변화시킬 수 있고 산화된 지방은 탄화수소와 같은 향을 낸다), 바람직스럽지 않게 이러한 물질의 영양 생체이용률에 영향을 끼친다. 한편, 불활성 철 공급원(환원 철, 피로인산제2철 등)은 감각 수용성 문제를 거의 또는 전혀 일으키지 않는다. 그러나, 이들은 장기로부터 거의 흡수가 되지 않는다. 제품의 색이나 맛에 악영향을 끼치지 않고 생체이용율이 높은 철 공급원으로 음식물의 영양을 높이는 것이 목적이다.

비타민은 음료내에서 시간이 지나면 분해되는 경향이 있다. 오렌지 쥬스와 다른 감귤류 음료가 시간이 지나면 비타민 C 함량을 잃는다는 것은 공지되어 있는 사실이다. 이러한 분해는 전체 습도가 매우 높은 경우, 약 10% 내지 15%인 경우에는 무수 음식물에서도 일어난다. 비타민 C(아스코르브산)는 산화방지제로서 작용하므로 음료에 첨가시 그 자체가 환원되거나 변화하게 된다. 비타민 A와 이의 전구체, β-카로텐 및 리보플라빈도 또한 시간이 지나면 분해된다.

따라서, 철과 비타민의 생체이용율이 최적 상태로, 철과 비타민 C를 함께 함유하는 것이 바람직하다. 또한 감각수용성이나 미감 특성에 악영향을 끼치지 않고 음료 조성물내에서 사용할 수 있는 보충물을 갖는 것이 유용하다.

본 발명의 목적은 이러한 요구들을 충족시키는 혼합 비타민 및 철 미네랄 보충물을 공급하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 저장시 안정한, 비타민 C 및 철이 보충된 무수 음료 혼합물을 공급하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 맛이 좋고 안정한, 특히 쵸콜렛 향이 나는 음료로부터 철의 생체 흡수를 향상시키는 방법을 제공하는 것이다.

하기 기재사항으로부터 알게 되듯이, 이들 목적 및 다른 목적들이 본 명세서에서 확실해진다.

아스코르브산은 식품으로부터 철 흡수를 증진시키는 물질이다. 특히, 오렌지 쥬스는 오랜시간 동안 철 흡수를 증진시키는 것으로 알려져 왔다. 일반적으로, 대표적 서양식 아침식사로 소비되는 오렌지 쥬스는 철의 생체이용도를 2.5배로 증가시키는 것으로 알려졌다. 시험관내 시스템에 있어서, 아침식사와 요리한 강남콩에 오렌지 쥬스를 첨가하면 철의 용해도가 대폭적인 증가하는 것으로 보고되어 있다. 로산더 등에 따르면, 차에 의한 철 흡수의 감소는 오렌지 쥬스에 의해 완화된다[참조:Lynch, SR Cook, JD, Interaction of Vitamin C and Iron, Annals New York Academy of Sciences, 32-44 (1980); Rossander, L., Hallberg, L. and Bjorn-Rasmussen, E., Absorption of Iron from Breakfast Meals, Am. J. Clin, Nutr., 32, 2484-2489(1979); Carlson, BL and Miller, DD, Effects of Product Formulation, Processing and Meal Composition on In Vitro Estimated Availability from Cereal Containing Breakfast Meals, J. Food Sci., 48, 1211-1216(1983); and Kojima, N., Wallace, D. and bates, WG, The Effects of Chemical Agents, Beverages and Spinach on the In Vitro Solubilization of Iron from Cookes Pinto Beans, Am. J. Clin. Nutr., 34, 1392-1401(1981)].

또한, 영양 문헌[참조:Ting, SV, Nutrients and Nutrition of Citrus Fruits in Citrus Nutrition and Quality(edit, Nagy, S. and Attaway, J.) 3-24(Amer. Chem. Soc., 1980); Gillooly, M., Bothwell, TM, Torrance, JD, MacPhail, AP, Derman, DP, Bezwoda, WR, Mills, W. and Charlton, RW, The Effects of Organic Acids, Phytates and Polyphenols on the Absorption of Iron from Vegetables, Br, J. Nutr., 49, 331-342(1983); Hallberg, L. and Rossander, L., Improvement in Iron Nutrition in Developing Countries: Comparison of Adding Meat, Soy Protein, Ascorbic Acid, Citric Acid and Ferrous Sulfate on Iron Absorption for a Simple Latin American Type of Meal, Am. J. Clin, Nutr., 39, 577-583(1984)].

전술한 문헌 이외에, 철 보충물 및 칼슘 보충물을 포함하는 각종 미네랄 보충물은 하기 문헌에 기술되어 있다.

어린이에게 투여되는 각종 형태의 철 슈크레이트 및 헤모글로빈에 대한 효과는 문헌[참조: Russian reference Metrevely, EG, PEDIATRIYC(Moscow) 12, 17-19(1977); Chem, Abs. 89:637]에 기술되어 있다.

페터스와 데릭에게 1986년 4월 15일자로 허여된 미국 특허 제 4,582,709호는 씹을 수 있는 미네랄 보조물에 관한 것이며, 특히, 각종 칼슘 및 철 화합물을 수록하고 있다. 비타민 D는 흡수 증진제로 기술되어 있다.

버데메이어 등에게 1982년 9월 28일자로 허여된 미국 특허 제 4,351,735호는 특정 포스페이트 잔량을 함유하는 미네랄 보충물에 관한 것이다. 조성물의 분산성은 하이드록실 공급원 즉, 슈가에 의해 증진될 수 있다고 알려졌다. 비타민을 함유하는 합성 밀크가 기술되어 있다[참조: 버데메이어 등에게 1980년 7월 29일자로 허여된 미국 특허 제 4,214,996호는 상기 제 4,351,735호와 동일한 발명에 관한 것이다].

음식원으로부터 철의 흡수에 대한 오렌지 쥬스의 유익한 효과는 문헌[참조: 칼슨 및 밀러의 식품 과학지 48, 1211(1983)]에 기술되어 있다.

1973년 5월 22일에 모스(Morse)에게 허여된 미국 특허 제 3,734,742호는 물 80% 이상, pH 2 내지 3.4인 아스코르브산 및 철(+ II) 이온을 함유하는 캔 포장되거나 병 포장된 수성 음료에 관한 것이다. 제1철 이온의 공급원은 황산제1철, 푸마르산 제1철, 시트르산 제1철 및 락트산 제1철이다.

1976년 5월에 모스(Morse) 등에게 허여된 미국 특허 제 3,958,017호는 상기 특허에 관한 것이다. 이 특허는 맛에 있어서 불리한 영향을 끼치지 않는 시스테인일 일정량 첨가함에 의해 안정화된 비타민 C와 천연과일과 야채향을 갖는 음료수에 관한 것이다. 또한 신진대사에 유용한 철도 시스테인에 의해 안정화된다.

푸마르산 제1철은 코코아와 혼화될 수 있다고 알려져 있으며 옥수수-콩-밀크 제조에 사용되나[참조: Clydesdale and Wiemer, Iron Fortification of Foods, Academic Press, New York, 1985, p 45].

본 발명의 비타민과 미네랄이 보충된 저장 안정성이 있는 무수 음료 혼합물은 철 공급원으로서 푸마르산과 석신산의 특별한 철 염, 즉, 푸마르산 제1철 및 석신산 제1철 또는 철-슈가 착물을 사용한다. 철-슈가 착물의 형태는 이후에 보다 상세히 기술되며 철, 슈가 및 말레이트, 시트레이트, 타르트레이트, 아스코르베이트 또는 이들의 혼합물로부터 선택되는 대이온을 함유한다. 가장 바람직한 철 공급원은 철이 +2가 상태에 있는 것이다.

철 공급원은 바람직하게는 푸마르산 제1철, 석신산 제1철, 철 슈크레이트-말레이트, 철 프럭테이트-말레이트, 철 슈크레이트-시트레이트, 철 프럭테이트-시트레이트, 철 슈크레이트-아스코르베이트, 철 프럭테이트-아스코르베이트 또는 이들의 혼합물로부터 선택된다. 철은 철-슈가 착물에서 +2가 상태가 바람직하다.

무수 음료 혼합물의 주요한 비타민 공급원은 아스코르브산(비타민 C)이다. 비타민 A, B, D 및 E도 첨가할 수 있다.

음료는 또한 무수 밀크 고형분, 바람직하게는 탈지 밀크 고형분 및 코코아 또는 쵸콜레이트 고형분 및 감미제를 함유한다. 다른 향미 첨가제가 쵸콜렛 향미제 또는 코코아를 대신할 수 있다. 무수 혼합물을 물 또는 밀크에 용해시켜 향미된 음료 또는 주류를 제조한다.

본 발명에 따른 대표적인 무수 음료 조성물은 하기를 함유한다:

a) 0% 내지 약 25%의 밀크 고형분, 바람직하게는 탈지 밀크 고형물;

b) 약 0.05% 내지 약 20%의 향미제, 바람직하게는 코코아;

c) 영양학적 보충량의 푸마르산 제1철, 석신산 제1철 또는 철-슈가 착물;

d) 영양학적 보충량의 비타민 C; 및

e) 약 0.5% 내지 약 85%의 감미제(여기서, 조성물은 총 5% 이하의 물 및 총 5% 이하의 지방을 함유한다).

물이 성분들과 철의 상호작용 역할을 하기 때문에 물의 양은 매우 중요하다. 지방 양은 산화반응을 최소화 하기 위해 중요하다.

인공 향미제 또는 천연 향미제중 어느것도 비타민 C 및 철 보충물을 함유하는 무수 음료 혼합물을 제조하는 데 사용될 수 있다. 다른 향미제, 즉 과일 향미제 또는 바닐라가 쵸콜렛을 대신할 수 있다.

이러한 혼합물을 제조하는 과정에서 성분들이 물 또는 철 및 비타민 C 혼합물에 가해진 물에 습윤되지 않는 것이 필수적이다. 모든 성분들은 건조되어, 즉 무수 상태로 혼합되어야 한다.

여기서 모든 비율, 부 및 퍼센트는 다른 언급이 없는 한 중량 기준이다.

본 발명은 최대 1년간 보관시에도 안정한 비타민 및 미네랄 보충된 무수 음료 혼합물에 관한 것이다.

본원에서 사용되는 용어 함유하는은 다양한 성분이 본 발명의 무수 음료 혼합물에 혼입하여 사용될 수 있음을 의미한다. 따라서 용어 필수적으로 구성되는 및 구성되는은 용어 함유하는에서 구체화된다.

본 명세서에서 사용되는 영양의 또는 영양학적 보충량이란 본 발명의 실시에 사용되는 비타민 및 철 또는 기타 미네랄 공급원이 자양분 양의 상기 미네랄 및 비타민을 제공한다는 뜻이다. 이 보충량은 철 및 비타민 C의 1일 섭취량의 1일 추천 허용량(RDA)의 10% 이상, 바람직하게는 25% 이상을 차지한다. 비타민 및 미네랄에 대한 RDA는 미국에서 정한대로이다[참조: Recommended Daily Dietary Allowance-Food and Nutrition Board, National Academy of Sciences-National Research Council). RDA를 계산하기 위해 사용되는 1회 제공량은 25mg이다.

본 발명의 실시에 사용하는데 바람직한 철-슈가 착물은 나켈(Nakel) 등에게 1988년 허여된 미국 특허 제 4,786,510호 및 미국 특허 제 4,786,518호에 기술되어 있으며, 제조방법에 대한 설명을 본 명세서에서 참조로 인용한다. 이의 제조방법에 대해서는 간략하게 하기한다(이들 물질은 본 명세서에 착물로 간단히 언급되어 있으나, 이는 사실상 복잡하고, 고-수화된 보호 콜로이드로서 용액 중에 존재한다. 그러나, 본 명세서에서는 간편하게 착물이란 용어로 사용한다).

본 명세서에 사용되는 용어, 물 총량이란 비타민 제제, 미네랄, 유화제, 슈가, 코코아, 밀크 고형분 및 기타 성분에 존재하는 물을 포함하여 무수 혼합물에 존재하는 모든 물을 의미한다.

본 명세서에 사용되는 용어 지방 총량이란 유화제 존재하는 지방, 비타민 제제, 미네랄, 감미제, 코코아, 밀크 고형분 및 기타 무수 성분을 포함하여 무수 혼합물에 존재하는 모든 지방을 의미한다.

본 명세서에 사용되는 용어 음료 또는 가공 음료란 본 발명의 무수 혼합물과 물, 밀크 또는 기타 수성 매질(예: 커피, 차 또는 과즙)과 같은 희석제를 혼합하여 제조한 음료를 말한다. 무수 혼합물은 무수 혼합물 대 희석제 또는 액체(예: 물 또는 밀크)의 비율이 0.8:10 내지 1.2:10이 되게 희석한다.

본 명세서에 사용되는 용어 향이란 과일 및 식물향 둘 다를 의미한다. 본 명세서에 사용되는 용어 과일향 이란 종자 식물의 먹을 수 있는 번식부, 특히 종자와 관계 되는 당분이 있는 펄프부로부터 추출한 향을 말한다. 과일향에는 천연산 과일향을 모방하여 제조한 인공향도 포함된다.

용어 식물성 향이란 과실이 아닌 식물 부분, 즉 대두, 견과류, 나무껍질, 근채류 및 잎으로부터 유도된 향을 언급한다. 또한, 용어 식물성 향에는 천연 공급원으로부터 유도된 식물성 향을 자극시키려고 제조된 합성적으로 제조한 향도 포함된다. 이러한 향의 예로는 코코아, 쵸콜렛, 바닐라, 커피, 콜라, 차 등을 포함한다. 식물성 향은 필수적인 오일 및 추출물과 같은 천연 공급원으로부터 유도할 수 있거나 합성적으로 제조할 수 있다.

본원에서 사용되는 용어 감미료로는 슈가, 예를 들면, 글루코즈, 슈크로즈 및 프럭토즈를 포함한다. 또한, 슈가는 고농도 자당 콘시럽 고형물, 만니톨, 솔비톨을 포함하는 당 알콜, 및 이들의 혼합물을 포함한다. 또한, 인공 감미료도 용어 감미료에 포함된다.

본원에서 사용되는 용어 무수상태로 혼합이란 무수 또는 액체 성분을, 어떠한 물, 증기, 또는 물 함유 용매를 첨가하지 않으면서 혼합함을 의미한다. 혼합은 가능한한 균질한 혼합물을 제조해야 한다.

본 발명은 영양학적 보충량의 철 화합물이 사람 및 하등 동물에서의 체내 흡수를 증진시키려고 비타민 C를 포함하는 적합한 무수 혼합물을 포함한다. 이들 무수 음료 혼합물에 비타민 A 또는 β-카로텐, 비타민 E, 비타민 D 및 B 비타민류, 예를 들면, 리보플라빈, 나이아신, 판토텐산, 엽산 및 티아민을 보충할 수 있다.

본원에 기재된 형태의 음료 혼합물에서, 영양학적 보충량의 철 또는 미네랄은 통상, 가공된 음료의 1단위 부분당 RDA 3% 이상, 바람직하게는 10 내지 100%, 가장 바람직하게는 10 내지 30%로 이루어질 것이다. 비타민에 대해서, 영양학적 보충량은 가공된 음료에서 RDA 10% 이상, 바람직하게는 약 20 내지 약 100%, 가장 바람직하게는 약 50 내지 약 150%로 이루어질 것이다. 물론, 어떠한 미네랄 또는 비타민이라도 바람직한 1일 섭취량은 사용자에 따라서 변화시킬 수 있다.

빈혈을 앓고 있는 사람은 철 섭취량의 증가를 필요로 할 수 있다. 비타민 결핍 또는 식사가 불량한 사람, 특히 개도국, 예를 들면, 남부 및 중부 아메리카의 성장기의 어린이는 더 많은 비타민 A, C 및 리보플라빈을 필요로 할 수 있다. 이러한 문제는 내과 및 영양학적 연구에는 흔한 일이며, 따라서 본 발명의 조성물의 사용은 조정될 수 있다.

통상, 비타민 C에 대한 RDA는 60mg이다. 레티놀로서 비타민 A에 대한 RDA는 1mg이고 β-카로텐으로서 RDA는 6mg이다. 리보플라빈의 RDA는 1.7mg이다. 나이아신에 대한 RDA는 20mg이고, 나머지 B 비타민류에 대해서는 티아민은 1.5mg이고, 비타민 B ₆ 는 2.0mg이고, 엽산은 0.4mg이고, 비타민 B ₁₂ 는 6μg이고, 비타민 E에 대해서는 30IU(국제단위)이다.

일반적으로, 철에 대한 RDA는 나이의 정도에 따라서 여성의 경우 10mg/6kg 내지 18mg/54 내지 58kg 범위이다. 전형적으로, 음식 및 음료는 다른 식품 공급원(균형식)으로부터 구입할 수 있는 철에 대하여 약 10 내지 25% RDA 철(공급량을 기준으로하여) 양으로 공급된다. 일반적으로, RDA(칼슘)은 연령에 따라서, 여아의 경우 360mg/6kg 내지 1200mg/54 내지 58kg 범위일 것이다. 또한, 침전 및/또는 감각수용성 문제에 부딪치지 않고 더 많은 20 내지 30% RDA의 칼슘(공급량을 기준으로하여)을 함유하는 음료를 공급하는 것은 어려울 수가 있다. 그러나, 이러한 수준의 공급은 우유 중의 칼슘 농도에 상당하며, 따라서 허용된다. 물론, 철 독성 및 감각 수용성 질이 개개 환경에서 중요한 고려사항으로 여겨지지 않는 경우, 더 많은 보충물을 사용할 수 있다.

시판되는 비타민 C 또는 아스코르브산을 본원에 사용할 수 있다. 또한 캡슐화된 비타민 C 및 아스코르브산의 식용염을 사용할 수도 있다. 약 25% 내지 약 300%의 RDA를 음료수로 사용하는 것이 바람직하다(가공 음료 150mg/250gm 또는 0.006% 내지 가공금료 약 80mg/240gm 또는 0.075%). 가장 바람직하게는, 사용되는 비타민 C의 양은 RDA의 약 25% 내지 약 150%이다.

시판되는 비타민 A를 본원에서 사용한다. 10% RDA 내지 50% RDA를 바람직하게는 무수 혼합물에 가한다.

캡슐화된 β-카로텐은 비타민 A를 대신할 수 있다. 캡슐화 물질중의 하나는 덱스트린이다. 유사한 캡슐화 물질을 사용할 수 있다[Roche Vitamins 및 Fine Chemicals, Nutley, NJ는 캡슐화된 β-카로텐(분말 1%)의 공급원이다]. 약 0.0006% 또는 약 1.5mg/240gm 음료의 수준은 β-카로텐으로서 25% 이상의 RDA의 비타민 A를 제공한다. 바람직하게는 약 0.006% 내지 약 0.007%(25% 내지 약 300% RDA), 가장 바람직하게는 약 0.018% 내지 약 0.036% β-카로텐(75% 내지 150% RDA)를 무수 음료 혼합물에 사용한다.

시판되는 리보플라빈을 사용할 수 있다. 음료 중에 약 20% 내지 약 200%인 것이 바람직하다(가공 음료에 대하여 0.34mg/240gm 내지 3.4mg/240gm).

무수 음료 혼합물에 가할 수 있는 다른 비타민은 비타민 B ₆ , 나이신, 판토텐산, 폴산, 비타민 D, 비타민 E 및 비타민 B ₁₂ 를 포함한다. 다른 비타민도 사용할 수 있다.

무수 혼합물을 최종 음료수로 제조하기 위해 약 1 내지 10의 배율로 희석시킨다. 이 배율은 혼합물이 최종 음료수보다 약 10배 정도 더 농축된 것이므로 이를 제조할 때 고려해야만 한다.

첨가될 수 있는 다른 미네랄에는 칼슘, 아연 및 구리가 포함된다. 이들 미네랄의 용해가능한 어떠한 염도 사용될 수 있는데, 예를들어, 염화아연, 황산아연 및 황산구리가 사용될 수 있다. 바람직한 칼슘 공급원은 칼슘 유기산 착물이다. 본원에서 사용되는 바람직한 칼슘 공급원인 칼슘 유기 착물, 바람직하게는 칼슘 시트레이트-말레이트의 제조에 대해서는 하기 문헌에 기술되어 있다[참조: 니켈 등에 허여된 미국 특허 제 4,786,510호 및 4,786518호 (1988) 및 헥커트에 허여된 미국 특허 제 4,722,847호(1988)]. 이러한 미네랄은 영양학적 보충량으로 사용한다. 그러나, 사용되는 특정 염 및 양은 철 및 다른 혼합물 성분과 이들의 상호작용에 따를 것이다.

제1철이 제2철보다 인체에 더욱 유용하다. 중요하게는, 생체이용율이 높은 통상적인 제1철 염(예: 황산제1철, 글루콘산제1철, 푸마르산제1철)에 의해 수분 및 지방분이 많은 음식에서 향미를 잃게 되고 바람직하지 않은 색상이 야기된다. 황산제1철을 무수 음료 혼합물 및 다른 시어리얼 같은 무수 식품에 사용하는 것은 부적합하다. 제2철 또는 제1철은 또한 비타민 C의 산화를 촉매작용 할 수 있고, 따라서 음료 혼합물중의 비타민 C를 분해시킬 수 있다. 본 발명의 생성물은 상기한 반응을 지연시키는데 도움이 되는 낮은 지방분 및 수분(5% 미만)을 함유하지만, 황산제1철은 여전히 유용하지 않다. 바람직한 제1철 염에는 푸마르산 제1철 및 석신산 제1철이 있으며, 이들은 혼합물중의 다른 성분과 혼합되어 생체이용율을 높인다. 생체이용율은 바람직하지 않은 어떤 부작용도 없는 황산제1철과 동등하다. 이런 염의 시판되는 모든 공급원은 본원에서 사용될 수 있다.

본원에서는 또한 철-슈가-카복실레이트 착물도 사용될 수 있다. 철-슈가-카복실레이트 착물에서, 카복실레이트는 제1철(바람직한 것) 또는 제2철용 대이온을 제공한다. 이러한 철 착물의 허용될 수 있는 맛은 일부 철 공급원의 통상적인 우물-물 맛 및/또는 불쾌한 맛을 보완하는 비교적 큰 크기의 당 핵 및 카복실레이트 대이온 때문이라고 믿지만, 이런 이론에 제한되는 것은 아니다.

본 발명의 실시에서 사용되는 바람직한 철-슈가-카복실레이트 착물의 총 합성은

(a) 수성 매체중에서, 예를들어, 수산화칼슘을 슈가와 반응시켜 칼슘-슈가 잔량을 형성시키고,

(b) 수성 매체중에서, 제1철 암모늄 설페이트 등의 철 공급원을 칼슘-슈가 잔량과 반응시켜 철-슈가 잔량을 생성시킨 다음,

(c) 반응 시스템을 말산 등의 카복실산에 의해 중화시켜 목적하는 철-슈가 착물을 생성시키는 단계를 포함한다.

상기 방법에 의해 제조된 바람직한 제2철-슈크레이트-말레이트 착물은 철 생체이용율이란 점에서 황산 제1철과 본질적으로 동등하고(동물의 빈혈 시험에서 0 내지 9ppm Fe 범위에 걸친 헤모글로빈의 변화율(%)로서 측정), 가장 중요하게는 이를 음료에서 감각수용적으로 허용할 수 있다는 것이다.

본 발명의 실시에 사용하기에 바람직한 철 화합물의 제조시 사용될 수 있는 슈가에는 요리 분야에 공지된 모든 식용 사카라이드성 물질 및 이의 혼합물이 포함된다. 예를 들어, 글루코즈, 슈크로즈 및 프럭토즈를 통상적으로 사용할 수 있으며, 그중에서도 슈크로즈 및 프럭토즈가 보다 바람직하다. 그러나, 예를 들어 만노즈, 갈락토즈, 락토즈, 말토즈 등과 같은 다른 사카라이드성 물질도 사용할 수 있다.

본원에서 바람직한 철-슈가 착물의 제조시 사용되는 카복실레이트 대이온은 모든 식용 카복실레이트류일 수 있다. 그러나, 다소 미각에 기여하도록 선택해야 한다. 예를 들어, 시트레이트, 말레이트 및 아스코르베이트는 미각적으로 상당히 기여할 수 있는 식용 착물을 제공한다. 락트산 처럼 타르타르산도 사용할 수 있다.

상기한 바와 같이, 철의 생체이용율은 통상적으로 칼슘과 함께 투여됨으로써 다소 감소될 수 있으나, 이러한 감소는 유기산(예: 시트르산 및 말산), 비타민 중 비타민 C 및 미네랄이 보충된, 본 발명의 음료 혼합물을 사용함으로써 극복될 수 있다.

[밀크 고형물]

무수 음료 혼합물은 무수 밀크 고형물을 함유할 수 있다. 무수 음료 혼합물은 밀크 고형물의 부재하에서 제조할 수 있으나, 바람직한 양은 혼합물의 25% 이하이다. 밀크 고형물을 사용하지 않을 경우, 혼합물은 밀크를 사용하여 제조하는 것이 가장 바람직하다. 혼합물이 밀크 고형분을 5 내지 20% 함유하는 것이 가장 바람직하다.

밀크 고형물은 밀크를 건조시켜 밀크의 단백질, 미네랄, 유장 및 다른 성분을 건조 형태로 제공함으로써 제조한다. 상기한 고형물은 탈지 밀크 고형물, 즉 지방이 미리 제거된 밀크로부터 유도된 고형물이 바람직하다. 탈지 또는 그밖의 밀크 고형물의 시판용 공급원을 사용할 수 있다.

유동 보조제 및 그밖의 전분을 밀크 고형물에 가하여 분말이 케이킹되는 것을 방지할 수 있다. 다른 제습제도 사용될 수 있다. 단백질 보충물을 밀크 고형물에 가하여 밀크 및 최종 음료상품 중의 단백질 함량을 증가시킬 수 있다.

밀크 고형물 중의 지방함량은 무수 혼합물의 총 지방 함량에 대해 계산해야 한다.

[코코아 성분]

본 발명에 사용된 코코아는 천연 또는 네덜란드산 쵸콜렛, 또는 다량의 지방 및 코코아 버터를 용매 추출법, 압축 또는 그밖의 방법에 의해 짜내거나 제거한, 세척 또는 발효된 코코아이다. 본 발명의 조성물중에 사용하기에 적합한 코코아는 지방 성분을 1 내지 20% 함유할 수 있다.

네덜란드산 쵸콜렛은, 선행기술 분야에 공지된 방법으로, 코코아 콩을 알칼리성 물질(예: 탄산칼륨)로 처리함으로써 제조한다. 일반적으로, 이는 천연 코코아 보다 어두운 색상을 나타내며, 미각적으로 우수할 수 있다.

발효된 코코아 분말을 또한 사용할 수 있다. 이러한 코코아는 익히고 분쇄하기전에 코코아 깍지콩을 발효시켜 제조한다. 발효과정은 항상 깍지콩을 1주 동안 물에 담그었다가 건조시켜 수행한다.

본 발명의 방법을 실행하는데 쵸콜렛을 사용할 수 있으며, 따라서, 상기한 바와 같이 쵸콜렛은 용어 코코아에 포함되는 것으로 한다. 쵸콜렛을 사용하는 경우, 이는 미분 형태이어야 한다. 쵸콜렛중 지방의 양은 무수 음료 혼합물에 혼힙시키기 위해 혼합물 중의 총 지방이 5%를 초과하지 않도록 감소시킬 필요가 있다.

코코아는 가열처리하여 이를 멸균시켜야 한다. 박테리아, 이시트 및 곰팡이를 제거하는데 데 110℃ 에서 1.5 내지 3시간 동안 가열하면 충분하다. 고체에 대해 통상적인 파스퇴르 살균법 오븐 또는 파스퇴르 살균법 장치를 사용할 수 있다.

[향미제 성분]

본 발명의 향미제 성분은 천연 향미제, 식물성 향미제 및 이의 혼합물중에서 선택된 향미제를 함유한다.

용어 과일 향미제는 종자 식물의 식용 번식부, 특히 종자와 관련된 단맛의 과육을 갖는 것으로부터 유도된 향미제를 가리킨다. 또한, 용어 과일 향미제 내에 천연 공급원으로부터 유도된 과일 향미제를 흉내내기 위해 합성적으로 제조된 향미제가 포함된다.

용어 식물성 향미제는 열매 이외의 식물 부분으로 부터 유도된 향미제, 즉 콩, 견과, 나무껍질, 뿌리 및 잎으로 부터 유도된 것을 가리킨다. 또한, 용어 식물성 향미제에는 천연 공급원으로부터 유도된 식물성 향미제를 흉내내기 위해 합성적으로 제조된 향미제가 포함된다. 그러한 향미제의 예로는 코코아, 쵸코렛, 바닐라, 커피, 콜라, 차 등이 포함된다. 식물성 향미제는 필수적인 오일 및 추출액과 같은 천연 공급원으로부터 유도할 수 있거나 합성적으로 제조할 수 있다.

본 발명의 음료 혼합물에 향미 특성을 부여하는데 유효한 향미제 성분의 특정양(향미 증진용)은 선택된 향미제(들), 원하는 향미효과, 및 향미제 성분의 형태에 좌우된다. 향미제 성분은 음료 조성물의 0.05중량% 이상을 포함할 수 있다.

쵸콜렛 향미를 보충하는 향미제를 사용할 수 있다. 이들로는 박하, 커피, 타피, 크림, 계피 및 견과 향미제가 포함된다.

음료 혼합물은 과일 또는 다른 식물성 향미제, 예를 들어, 바닐라, 딸기, 체리, 파인애플, 바나나 및 이들의 혼합물로 향미시킬 수 있다.

쵸콜렛 또는 코코아에 대해, 무수 혼합물에 가하는 향미제의 양은 약 0.05 내지 약 20%일 것이다. 인공 또는 합성 쵸콜렛 향미제는 코코아 자체의 경우 보다 적은 양으로 사용한다. 코코아의 경우, 약 15 내지 약 20%의 양이 바람직하다. 다른 향미제의 경우, 무수 혼합물에 가하는 양은 약 0 내지 약 10%일 것이다. 가하는 향미제의 양은 본 분야의 숙련인이 결정하여 원하는 향미제 농도에 좌우된다.

[감미제 성분]

감미제 조성물은 통상적으로 단당류 또는 이당류이다. 이들은 슈크로즈, 프럭토즈, 덱스트로즈, 말토즈 및 락토즈를 포함한다. 감미가 덜한 것을 목적할 경우 다른 탄수화물을 사용할 수 있다. 이들 당의 혼합물을 사용할 수도 있다.

본 발명에 따른 당 이외에도 다른 천연 또는 인공 감미제를 함유할 수 있다.

적합한 기타 감미제로는 삭카린, 사이클라메트, 아세토설팜, L-아스파르틸-L-페닐알라닌 저급알킬 에스테르 감미제(예: 아스파르탐), L-아스파르틸-D-알라닌 아미드[1983년 10월 23일자로 허여된 미국 특허 제 4,411,925호(Brennan et al)에 기술됨], L-아스파르틸-D-세린 아미드[1983년 8월 16일자로 허여된 미국 특허 제 4,399,163호(Brennan et al)에 기술됨], L-아스파르틸-L-1-하이드록시메틸 알칸아미드 감미제[1982년 12월 21일자로 허여된 미국 특허 제 4,338,346호(Brand)에 기술됨], L-아스파르틸-1-하이드록시에틸알칸아미드 감미제[1983년 12월 27일자로 허여된 미국 특허 제 4,423,029호(Rizzi)에 기술됨], L-아스파르틸-D-페닐글리신 에스테르 및 아미드 감미제[1986년 1월 15일자로 공개된 유럽 특허원 제 168,112호(JM Janusz)에 기술됨]등이 있다. 특히 바람직한 감미제는 아스파르탐이다.

본 발명에 따른 음료 혼합물에 효과적인 감미제의 양은 사용한 특정 감미제와 목적하는 감미제의 감도에 따라 결정된다. 무열량 감미제의 경우, 이러한 유효량은 특정 감미제의 감도에 따라서 결정된다. 슈가(즉, 슈크로즈)의 경우, 이러한 양은 10 내지 85중량%(전형적으로 55 내지 70중량%)일 수 있다. 본 발명의 음료 혼합물에 대한 슈가의 양을 결정하는데 있어서, 향미 성분중에 존재하는 모든 슈가 또는 기타 감미제도 또한 포함된다. 무열량 감미제(예:아스파르탐) 및 슈가를 함유하는 저-열량 감미제 배합물(예: 옥수수 시럽 고형물) 또는 슈가 알콜을 또한 음료 혼합물에 하용할 수 있다. 일반적으로, 감미제의 양은 약 0.5% 내지 약 85%가 될 것이다.

[물 및 지방의 총 함량]

상기 언급된 바와 같이, 생체이용율이 높은 철 공급원으로부터의 제1철 이온은 (a) 비타민 C의 분해를 촉매하고, (b) 산화되어 바람직하지 않은 색깔의 산화 제2철을 형성시키며, (c) 폴리페놀과 반응하여 허용되지 않은 색깔의 생성물을 제공케할 수 있다. 이들 반응은 물에 의해 촉진된다. 따라서, 총 물의 함량을 5% 미만으로 유지하는 것이 필수적이다. 총 지방 함량을 또한, 제1철 이온이 지방 산화에 의한 산패를 유발시킬 수 있기 때문에 산화가 발생하지 않도록 5% 미만으로 유지해야만 한다.

물 함량은 바람직하게는 3% 미만, 가장 바람직하게는 약 2.0% 내지 3.0%이다. 지방 함량은 바람직하게는 4% 미만, 가장 바람직하게는 약 2.5% 내지 약 3.5%이다.

[기타 음료 성분]

기타 부 성분 또한 음료중에 포함된다. 이러한 부 성분으로는 벤조산 및 이의 염, 이산화황, 부틸화 하이드록시아니졸, 부틸화 하이드록시톨루엔 등과 같은 방부제가 있다. 또한, 전형적으로 천연 공급원으로부터 유도되거나 합성적으로 만든 색깔을 띄게된다.

염(예: 염화나트륨), 및 기타 향미 증진제를 사용하여 음료의 향미를 증진시킬 수 있다.

유화제를 또한 음료 혼합중에 함유시킬 수 있다. 이러한 물질은 밀크 고형물과 코코아를 물 또는 밀크중에 분산시켜 최종 음료를 제조하는데 사용하게끔 도와준다. 모든 식품 등급의 유화제를 사용할 수 있다. 레시틴이 바람직한 유화제이다. 기타 식용 유화제로는 장쇄 지방산, 바람직하게는 포화 지방산, 가장 바람직하게는 스테아르산 및 팔라미트산의 모노- 및 디-글리세라이드가 있다. 프로필렌글리콜 에스테르 또한 음료 혼합물에 유용하다.

[음료 혼합물을 제조하는 방법]

본 명세서내의 무수 조성물을 제조하는 바람직한 전반적 방법은 무수 성분과 유화제(액체일 수 있다)의 혼합물을 개별적으로 제조하는 것을 포함한다. 전술한 바와 같이, 철 및 비타민 C가 물 또는 증기와 함께 습윤된 상태 또는 응집된 상태로 배합되지 않게 안정한 무수 음료 혼합물을 제조하는 것이 필수적이다. 이 성분들은 가능한한 무수 상태로 혼합하여 무수물로서 존재해야만 한다.

모든 성분을 함께 혼합할 수 있는 반면, 유화제 및 기타 비타민 보충물을 사용할 경우 3개 내지 5개의 별개의 혼합물을 제조하는 것이 가장 바람직한 것으로 밝혀졌다. 이들 혼합물은 (1) 비타민 C 이외의 비타민과 철 공급원; (2) 비타민 C와 철 비타민 혼합물 (1); 및 (3) 코코아와 밀크 고형물의 혼합물이다. 이들 예비 혼합물을 감미제와 함께 균질한 무수 음료 조성물내로 혼합시킨다.

분말을 조작하고 혼합하는데 모든 통상의 장치를 사용할 수 있다. 덩어리를 분쇄시킬 수 있고 분말을 완전히 혼합시킬 수 있는 장치가 바람직할 것이다. 미세분쇄기를 사용할 수 있다. 혼합 동안에 분쇄되지 않은 덩어리가 존재할 경우 무수성분을 체로 걸러야만 한다.

유화제를 사용할 경우, 유화제를 용융시킨 다음 액체로서 다른 성분과 혼합시켜야만 한다. 오일-가용성인 비타민 A 및 E를 레시틴 또는 유화제중에 용해시킨 다음 다른 물질과 혼합하는 것이 바람직하다.

바람직한 예비혼합물은 하기 조성을 갖는다: (1) 철 혼합물(임의 성분 함유)

(a) 푸마르산 제1철 또는 석신산 제1철, 또는 기타 철-슈가 카복실레이트 15% 내지 35%

(b) 염 0% 내지 40%, 바람직하게는 30 내지 40%

(c) 3가 염기성 인산칼슘 20% 내지 30%(칼슘 공급원)

(d) 리보플라빈 0% 내지 0.5%

(e) 칼슘 판토테네이트 0% 내지 2%

(f) 디아민 모노니트레이트 0% 내지 1.0%

(g) 나이신아미드 0% 내지 15%

(2) 철과 비타민 C 혼합물

(a) 철 혼합물(1) 10% 내지 25%

(b) 염 0% 내지 35%

(c) 무수 밀크 고형물 25% 내지 40%

(d) 아스코르브산 또는 비타민 C 15% 내지 25%

(3) 착색제와 향미제 혼합물

(a) 색료, 바람직하게는 쵸콜렛 0 내지 10%

(b) 향미제 1% 내지 45%

(c) 무수 밀크 고형물 25% 내지60%

(4) 코코아 혼합물

(a) 코코아 분말, 바람직하게는 지방 함량이 약 10 내지 15%인 코코아 분말 50 내지 75%

(b) 무수 밀크 고형물 15% 내지 25%

(c) 철과 비타민 C의 혼합물(2) 1% 내지 5%

(d) 색료와 향미제의 혼합물 (3) 1% 내지 5%

(5) 레시틴과 지용성 비타민 혼합물

(a) 레시틴 또는 유화제 99.6% 내지 100%

(b) 산화방지제, 바람직하게는 부틸화 하이드록시톨루엔 0% 내지 0.2%

(c) 비타민 A, 1000M 단위/gm 0% 내지 0.1%

(d) 비타민 D, 1000M 단위/gm 0% 내지 0.1%

최종 생성물:

(a) 혼합물 (4) 20% 내지 25%

(b) 밀크 고형물 5% 내지 10%

(c) 혼합물 (5) 0% 내지 1%

(d) 슈크로즈 50% 내지 60%

무수 음료 쵸콜렛 드링크 생성물중의 통상적인 성분 수준은:

푸마르산 제1철, 석신산 제1철 또는 철 당 카복실레이트

[포장]

철 염의 안정성을 유지시키고, 산화로부터 비타민 C를 차단하기 위해서, 음료 혼합물을 수분 차단 패키지로 포장하여야 한다. 호일 라인된 패키지 또는 금속캔이 바람직하다. 또한, 플라스틱 또는 겹쳐 만든 패키지가 유용하다. 혼합물을 이산화질소, 이산화탄소 또는 다른 불활성의 통상적인 비-산화 가스상 혼합물의 대기 중에서 포장할 수 있다. 이러한 방법으로 음료 혼합물을 포장하는 기술은 당해 분야 전문가에게 알려져 있다. 바람직하게는, 음료 혼합물을 호일 또는 다른 산소 및 수 불투과성 패키지로 포장한다.

하기 실시예는 본 발명의 실시에 의해 제공되는 유형의 음료 조성물을 설명하나, 이에 제한되지 않는다.

[실시예 I]

쵸콜렛 분말 혼합물은 하기와 같이 제조된다:

성분 양(%)

과립상 슈크로즈 66.88

탈지 무수 밀크 15.00

염화나트륨 0.4

발효된 코코아 분말, 14% 지방 16.0

레시틴 1.0

착색제 0.07

부틸화된 하이드록시톨루엔(BHT) 0.0003

리보플라빈 0.0007

아스코르브산 0.21

프마르산제1철 0.06

칼슘 포스페이트 0.05

인공 쵸콜렛 향료 0.3

나이신아미드 0.023

비타민 A 및 D(액체 혼합물) 0.003

칼슘 판토테네이트 0.003

티아민 모노니트레이트 0.001

레시틴을 45℃로 가열하여 이를 용융시키고, 액체 비타민 A 및 D 혼합물을 가한다.

코코아를 파스퇴르살균 오븐 중에서 2시간동안 160℃에서 살균한다.

최초의 예비혼합물을 푸마르산제2철, 칼슘 포스페이트, 나이신아미드, 티아민, 리보플라빈, 칼슘 판토테네이트 및 약 1/2의 염화나트륨을 무수 혼합시킴에 의해 제조한다. 이 예비 혼합물은 최종 생성물의 0.2%이다.

이 철 예비 혼합물을 나머지 염화나트륨, 비타민 C 및 일부 탈지 무수 밀크의 무수 혼합물에 가한다. 이 혼합물은 생성물의 1.0%이다. 착색제 및 향미제를 일부 탈지 무수 밀크 고형물과 예비혼합시킨다(최종 생성물의 0.8%). 코코아 분말, 나머지 밀크 고형물, 비타민 및 철 혼합물 및 착색제/향료 혼합물을 함께 혼합한다(최종 생성물의 22.8%).

BHT, 레시틴 및 액상 비타민 A 및 D를 함께 50 내지 60℃에서 1시간 동안 혼합시킨다. 그후, 이들 혼합물을 모두 슈크로즈에 가하고 혼합시켜 균질 무수 혼합물을 제조한다.

음료를 제조하기 위해서, 이러한 생성물 25mg을 밀크 240ml에 용해시킨다.

이러한 음료 혼합물은 철분에 대해 30% RDA, 칼슘에 대해 11% RDA, 비타민 C에 대해 97% RDA 및 비타민 A에 대해 28% RDA를 제공한다.

[실시예 Ⅱ]

푸마르산 제2철을 피로인산 제1철로 대체시키고 비타민 C를 제거하는 것 외에는 생성물을 실시예 I에 따라서 제조한다. 피로인산제1철은 일반적으로 사용되어 식품의 영양을 높인다. 하기 데이터로부터 알 수 있는 바와 같이, 푸마르산제2철과 비타민 C 혼합물(실시예 I)은 피로인산제1철 생성물로 영양을 높인 것 보다 6배 이상 생체이용율이 있다.

실시예 I에 따라서 제조된 쵸콜렛 분말과 기타 시험 샘플의 철분 생체이용율은 헤모글로빈 충만 방법을 사용하여 측정한다. 래트는 우선 저-철분 음식물을 공급하여 빈혈을 유발시킨다. 계속해서, 이들 철분 결핍 래트를 시험 샘플로 공급한다. 문제의 철 공급원으로부터 헤모글로빈 수득량을 철분 생체이용성 연구에 허용된 표준인, 황산제2철로부터 수득된 것과 비교한다. 이러한 결과는 생성물의 맛 또는 색깔에 역효과를 주지 않으면서 수득된다.

이들 생성물의 허용 시험은 단일 생성물 대체 판넬로서 마더(mother)와 이의 칠드런(children)을 사용하여 수행한다.

이는 실시예 I의 맛이 기타 철 공급원과 관견된 산화 문제점이 없는 피로인산제1철로 영양이 높아진 실시예 II와 동일함을 나타낸다.

[실시예 III]

철(II) 슈크레이트-말레이트의 제조방법

슈크로즈(85.5g)을 물(299.8g)에 용해시키고 용해가 완결되었는지를 확인한다. 그다음에 수산화칼슘(18.5g)을 가하여 혼합물을 5분간 교반시킨다. 흐려지면 생성된 용액을 유리 필터를 통해 여과한다.

생성된 칼슘-슈크레이트 용액에 황산암모늄제1철(24.5g)을 가하고, 용액을 밀폐시켜 덮개를 씌운다(예: SATAN WRAP). 녹생은 철이 원하는 II 산화 상태로 되었음을 나타내는 것이다.

상기 용액에 3개의 배치중의 pH 3 내지 4인 말산(33.5g)을 가한다. 침전은 표준 여과지로 여과시키지만, 황산칼슘을 함유하는 여과 케이크는 세정시키지 않는다. 생성된 용액은 본 발명의 수행시 사용되는 철 슈크레이트-말레이트를 함유한다. 용액은 그자체로 사용되거나 또는 동결건조시켜 분말형태의 철 슈크레이트-말레이트를 수득할 수 있다.

다른 형태로, KOH를 제1단게에서 Ca(OH) 대신에 사용할 수 있으나, 황산염이온은 최종 생성물에 남게 될 것이다.

[칼슘-시트레이트-말레이트의 제조방법]

칼슘-시트레이트-말레이트 용액은 물 28.19부에 슈크로즈 2부에 이어 시트르산 0.1부 및 말산 0.28부를 용해시켜 제조한다. 수산화칼슘(0.22부)을 가하여 혼합물을 진탕시킨다. 이 용액은 음료를 제조하기 위해 직접 사용하거나 동결건조시켜 고체 형태로 사용할 수 있다.

[쵸콜렛 분말 조성물]

하기의 음료 향미제 조성물(1-3)을 실시예 1에서 코코아 대신에 사용한다. 척(II) 슈크레이트 말레이트가 푸마르산제1철 대신에 사용되며, 칼슘 시트레이트 말레이트가 인산칼슘 대신에 사용된다.

1) 파인애플 및 오렌지를 함유하는 혼합 향미제;

2) 바나나 향미제; 및

3) 딸기