KR101370312B1 - 용해성이 향상된 단백질 보충용 식품 조성물 및 그 제조방법 - Google Patents
용해성이 향상된 단백질 보충용 식품 조성물 및 그 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 단백질 함량이 50 중량% 이상인 단백질 보충용 식품 조성물에 있어서, 상기 탄수화물 공급원은, 과당, 포도당, 설탕 및 포도당 당량 10 내지 30의 덱스트린 중에서 선택되는 당류분말; 및 효소저항성 전분을 함유하는 곡류분말;을 포함하고, 상기 당류분말과 곡류분말의 중량비는 1 : 0.2 내지 0.8인 것을 특징으로 하는 단백질 보충용 식품 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 효소저항성 전분을 함유한 곡류분말의 사용과 곡류분말을 중심으로 하고 용해성이 낮은 단백질과 용해성이 높은 단백질을 순차적으로 껍질을 형성하도록 과립함으로써, 분말형 단백질 보충용 식품 조성물의 수용해성 및 수분산성을 개선하고, 또한 효소저항성 전분을 함유한 곡류분말의 사용으로 인하여 낮은 글라이세믹 인덱스와 지속적인 당원 공급 및 곡류의 구수한 풍미가 부여된 단백질 보충용 식품 조성물을 제공한다.
Description
본 발명은 분말형 단백질 보충용 식품 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.
단백질 보충용 식품은 분말로 제조되어 물이나 음료에 용해하여 섭취하거나, 처음부터 음료 형태로 제조되어, 스포츠 음료, 에너지 음료, 피트니스 음료 등의 기능성 식품으로 이용되고 있다.
한국등록특허 제0463414호는 분말 상태의 스포츠인용 영양보조식품에 관한 것으로, 당류와 단백질을 주성분으로 각종 비타민이나 기능성 성분을 첨가한 것으로, 단백질 함량이 13 중량% 이하이고 탄수화물 함량이 60 중량% 이상으로서 단백질 보충용 식품으로는 한계가 있었다.
또한 한국공개특허 제2009-0005113호는 카제인 가수분해물과 이소말툴로스를 함유하는 스포츠 음료에 관한 것으로, 단백질이 가수분해될 경우 쓴 맛은 상승하지만 용해성이 증가하므로 분말의 용해성에 대해 고려할 필요가 없었으며, 한국공개특허 제2006-0033723호의 경우에는 트레할로스와 분리유청단백을 함유하는 음료 조성물에 관한 것으로, 원재료의 분말 혼합이 아닌 액상에서 혼합한 후 건조시키는 과정을 통해 트레할로스와 단백질의 결합을 형성하게 하는 것으로, 용해성이 뛰어난 분리유청단백이나 트레할로스만을 사용하였기에 용해성 문제는 고려할 필요가 없었다.
그러나 아미노산 조성 및 용해성이 다른 대두단백 또는 난백단백을 단백질 공급원으로 추가하거나, 당류와 달리 수용해성이 낮은 곡류를 추가할 경우 분말 형태로 제조되는 단백질 보충용 식품 조성물은 용해성이 낮아 영양학적 장점에도 불구하고 사용 편이성을 나쁘게 하고, 용해되지 않은 분말 덩어리가 잔존하게될 경우 섭취시 이물감을 부여하여 기호도를 저하시키는 문제가 있었다.
본 발명의 목적은 곡류분말을 사용하여 곡류의 풍미가 부여되면서도 용해성이 개선된 분말형 단백질 보충용 식품 조성물을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은 곡류분말을 사용하여 곡류의 풍미가 부여되면서도 용해성이 개선된 분말형 단백질 보충용 식품 조성물의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 단백질 보충용 식품 조성물은, 단백질 공급원 50 내지 75 중량%, 탄수화물 공급원 20 내지 45 중량%, 및 비타민, 미네랄 및 아미노산 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 영양강화제 0.02 내지 5 중량%을 함유하는 단백질 보충용 식품 조성물로서, 상기 탄수화물 공급원은, 효소저항성 전분을 15 내지 30 중량% 함유하는 곡류분말; 및 과당, 포도당, 설탕 및 포도당 당량 10 내지 30의 덱스트린 중에서 선택되는 당류분말;을 포함하고, 상기 곡류분말과 당류분말의 중량비는 1 : 1.5 내지 3인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 단백질 보충용 식품 조성물은 단백질, 지방, 탄수화물 및 회분으로 이루어진 전체 영양성분 함량 중에서 고형분 기준(dry basis)으로 단백질 함량이 50 중량% 이상인 식품, 바람직하게는 단백질 함량 50 내지 80 중량%이고 지방 함량이 0.01 내지 5 중량%인 고단백 저지방 식품으로, 탄수화물 위주의 식단으로 부족하기 쉽고, 근육 강화를 위한 필수영양소인 단백질을 강화하기 위한 식품이다. 또한 본 발명의 단백질 보충용 식품 조성물은 분말 형태로서, 물 또는 우유나 쥬스 등과 같은 음료 등의 액체에 용해하여 섭취된다.
본 발명에서 단백질 공급원 또는 탄수화물 공급원은 순수하게 단백질 또는 탄수화물로 이루어진 식품 또는 식품첨가물인 원재료일 수도 있지만, 단백질 공급원은 고형분 기준으로 단백질 60 중량% 이상, 바람직하게는 70 내지 99 중량%인 것이고, 탄수화물 공급원은 고형분 기준으로 탄수화물 80 중량% 이상, 바람직하게는 90 내지 99.9 중량%인 원재료이다.
본 발명에서 효소저항성 전분을 함유하는 곡류분말은 효소저항성 전분의 함량이 15 내지 30 중량%이다. 효소저항성 전분에는 효소 작용이 어려운 구조의 RS1, 감자, 바나나와 고아밀로오스 전분과 같은 생전분인 RS2, 노화된 전분인 RS3와 화학적인 변성전분인 RS4가 있지만, 본 발명에서는 수화, 가열 및 냉각 등의 물리적인 처리를 통해 노화된 전분인 RS3 전분을 의미한다.
본 발명에서 RS3 효소저항성 전분을 함유하는 곡류분말을 제조하기 위해서는 곡류를 습식제분한 후 140 내지 190 ℃에서 20 내지 50 분 동안 볶은 후 냉각시킴으로써 제조할 수 있다. 다만 상기 1회 볶음 및 냉각 공정을 통해서는 효소저항성 전분의 함량이 일반적으로 15 내지 20 중량%로서, 효소저항성 전분의 함량을 높이기 위해서는 상기 140 내지 190 ℃에서 20 내지 50 분 동안 볶은 후 냉각시키는 과정을 1 또는 2회 더 반복하여 볶은 곡류분말을 제공한다.
본 발명에서 상기 효소저항성 전분을 함유하는 곡류분말은 50 내지 200 메쉬, 바람직하게는 80 내지 150 메쉬의 평균입자크기를 가지고, 비중이 커서 단백질 보충용 식품 조성물 분말을 과립화시킬 때 중심입자(core)가 될 수 있다. 또한 효소저항성 전분을 함유하는 곡류분말을 포함하는 단백질 보충용 식품 조성물은, 이를 포함하지 않은 것에 비해 물과 혼합시 수화성(hydationability) 또는 침강성(precipitabilty)이 증가되어 빠른 용해가 가능하게 한다.
또한 상기 볶음 과정을 통해 얻어지는 구수한 풍미로 인하여 기호성을 개선할 수 있다.
본 발명에서 당류분말은 근육 또는 두뇌에 필요한 에너지원으로 필요한 것으로, 바람직하게는 치아나 혈당의 급격한 상승을 가져오는 설탕을 제외하고 배합하며, 더욱 바람직하게는 섭취 후 흡수가 빠른 포도당 및 과당과 서서히 흡수되는 덱스트린을 혼합해서 사용하고, 섭취 후 급격한 글라이세믹 인덱스(Glycemic Index)의 상승을 막는 과당을 포함시킨다. 또한 단백질 보충용 식품 조성물의 용해시 침강성을 좋게 하기 위하여, 포도당이나 과당은 미세분쇄된 것이 아니라 결정형으로 50 내지 100 메쉬의 것을 사용하고, 예를 들어 결정과당, 함수결정포도당 등을 사용할 수 있다. 당류분말의 혼합사용시 함량은 당류의 흡수속도를 고려하여 조절하는 것으로, 예를 들어 과당 100 중량부에 대하여 포도당 30 내지 60 중량부, 덱스트린 5 내지 40 중량부를 혼합할 수 있다.
본 발명에서 상기 곡류분말과 당류분말의 중량비는 1 : 1.5 내지 3으로서, 당류분말의 함량이 높아질 경우 탄수화물 공급원에서 곡류분말 함량이 낮아지면서 용해성이 저하되고, 당류분말 함량이 낮아질 경우 과립 공정에서 곡류분말과 단백질 공급원을 결착시킬 결착력이 부족해서 역시 용해성이 저하되고, 탄수화물의 흡수속도가 낮아 즉각적인 에너지원으로서 기능하기 어렵다.
본 발명에서 단백질 공급원은 유청단백, 대두단백 및 난백단백 중에서 선택되는 어느 하나 또는 2 이상의 혼합물이고, 바람직하게는 유청단백, 대두단백 및 난백단백을 1 : 0.2 내지 0.6 : 0.1 내지 0.4 중량비로 포함하는 혼합물이다.
단백질 공급원을 혼합사용하는 것은 단백질에 따라 소화흡수에 소요되는 시간이 다르기 때문으로, 이소로이신, 로이신, 발린과 같은 분지아미노산이나 글루타민과 같은 유리 아미노산은 30 분 이내에, 유청단백질 가수분해물은 1시간 이내에, 분리유청단백질(Whey Protein Isolate, 단백질 90 중량% 이상)은 1 내지 2 시간 정도에, 농축유청단백질(Whey Protein Concentrate, 단백질 80 중량% 이상)은 1 내지 3 시간 정도에, 농축 대두단백질(Soy Protien Concentrate)은 2 내지 3 시간 정도에, 난백단백질(Egg Albumin)은 1.5 내지 3 시간 정도에, 카제인(Micellar Casein)은 1.5 내지 5 시간 정도에 흡수되므로, 흡수가 빠른 유청단백과 중간 정도인 대두단백 및 흡수가 느린 난백단백을 혼합 사용하되 3시간 이내에 순차적이고 지속적으로 아미노산이 흡수될 수 있도록 한다.
또한 근육 단백질 합성과 근 손상을 억제하고, 빠르게 흡수되는 글루타민과 분지아미노산을 더 첨가하여 섭취 직후부터 아미노산이 흡수되도록 할 수 있다.
본 발명에서는 영양강화제로서 로이신, 이소로이신, 발린, 글루타민과 같은 유리 아미노산 이외에도, 카르니틴, 타우린, 식염 등을 첨가할 수 있다.
또한 바람직하게는 복수의 서로 아미노산 조성이 다른 단백질 공급원을 혼합하여, 또는 그 혼합한 혼합물에 로이신, 이소로이신, 발린으로 구성된 분지아미노산의 함량을 이상적인 흡수비율로 알려진 2 : 0.8 내지 1.2 : 0.8 내지 1.2, 더욱 바람직하게는 2 : 1 : 1로 조정할 수 있다.
본 발명에서는 상기 본 발명의 단백질 보충용 식품 조성물을 과립화시킴으로써 용해성을 증진시키고, 바람직하게는 효소저항성 전분을 함유하는 곡류분말을 중심입자(core)로 사용하고, 그 위층에 단백질 공급원 중 용해성이 낮은 대두단백과 난백단백 층을 형성하고, 그 위층에 단백질 공급원 중 용해성이 높은 유청단백 층을 형성하면서, 중심입자 및 각 층에서 분말끼리의 결착력을 높이기 위해 당류분말을 일부씩 혼합하여 순차적으로 과립화시킴으로써, 용해성이 뛰어난 단백질 보충용 식품 조성물을 제조할 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 단백질 보충용 식품 조성물의 제조방법은, 유청단백분말, 대두단백분말 및 난백단백분말을 포함하여 이루어진 단백질 공급원 50 내지 75 중량%, 볶은 곡류분말 및 당류분말을 포함하여 이루어진 탄수화물 공급원 20 내지 45 중량%, 및 비타민, 미네랄 및 아미노산 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 영양강화제 0.02 내지 5 중량%을 함유하는 단백질 보충용 식품 조성물의 제조방법으로서, 곡류를 습식제분한 후, 140 내지 190 ℃에서 20 내지 50 분 동안 볶은 후 냉각시킨 볶은 곡류분말을 제조하거나, 또는 상기 140 내지 190 ℃에서 20 내지 50 분 동안 볶은 후 냉각시키는 과정을 1 또는 2회 더 반복하여 볶은 곡류분말을 제조하는 단계; 과당, 포도당, 설탕 및 포도당 당량 10 내지 30의 덱스트린 중에서 선택되는 당류분말을 준비하는 단계; 상기 볶은 곡류분말과 당류분말의 일부를 혼합한 후 유동층 과립건조기를 통해 과립화시키는 단계; 상기 볶은 곡류분말과 당류분말의 혼합 과립에 대두단백분말 및 난백단백분말과 상기 당류분말의 일부를 혼합한 후 유동층 과립건조기를 통해 과립화시키는 단계; 및 상기 볶은 곡류분말, 당류분말, 대두단백분말 및 난백단백분말의 혼합 과립에 유청단백분말과 상기 당류분말의 나머지를 혼합한 후 유동층 과립건조기를 통해 과립화시키는 단계;를 포함한다.
상기 3회에 걸쳐 순차적으로 수행되는 과립화시키는 단계에 나누어 투입되는 당류분말의 함량은, 당류분말 이외의 혼합되는 분말 원재료 100 중량부에 대하여 10 내지 200 중량부, 바람직하게는 15 내지 100 중량부의 범위에서 결착에 필요한 정도로 나누어 투입할 수 있다.
또한 상기 본 발명의 단백질 보충용 식품 조성물의 제조방법에서, 상기 볶은 당류분말과 곡류분말의 중량비는 1 : 0.2 내지 0.8이고, 상기 유청단백, 대두단백 및 난백단백의 중량비는 1 : 0.2 내지 0.6 : 0.1 내지 0.4 이며, 상기 영양강화제는 로이신, 이소로이신, 발린, 글루타민, 카르니틴, 타우린 및 식염 중에서 선택되는 어느 하나 이상이며, 상기 단백질 보충용 식품 조성물의 아미노산 중 이소로이신, 로이신 및 발린의 중량비는 2 : 0.8 내지 1.2 : 0.8 내지 1.2일 수 있다.
본 발명은 효소저항성 전분을 함유한 곡류분말을 사용하여 단백질 보충용 식품 조성물을 제조하고, 또 이 곡류분말을 중심으로 하고 용해성이 낮은 단백질과 용해성이 높은 단백질을 순차적으로 껍질을 형성하도록 과립함으로써, 분말형 단백질 보충용 식품 조성물의 수용해성 및 수분산성을 개선하고, 또한 효소저항성 전분을 함유한 곡류분말의 사용으로 인하여 낮은 글라이세믹 인덱스와 지속적인 당원 공급 및 곡류의 구수한 풍미가 부여된 단백질 보충용 식품 조성물을 제공한다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 이들 도면이나 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들에 의해 제한되는 것은 아니다.
제조예 1:
현미 30 중량%, 백미 25 중량%, 보리 20 중량%, 찹쌀 10 중량%, 옥수수 10 중량%, 검정콩 5 중량%를 혼합한 혼합곡류를 수세, 침지하여 체에 받쳐 물기를 제거한 후 물과 소금을 넣지 않고 습식제분하였다.
상기 습식제분된 혼합곡류분말을 40 ℃에서 5 시간 건조한 다음 체에 내려 평균입자 크기는 100 메쉬인 분말을 얻었다.
상기 건조된 혼합곡류분말을 150 ℃에서 25분간 볶은 다음, 실온에 방치하여 25 ℃까지 냉각하여 제조예 1의 효소저항성 전분 함유 곡류분말을 제조하였다.
제조예 2:
제조예 1의 효소저항성 전분 함유 곡류 분말을 다시 150 ℃에서 25분간 볶은 다음, 실온에 방치하여 25 ℃까지 냉각하여 제조예 2의 효소저항성 전분 함유 곡류분말을 얻었다.
제조예 3:
제조예 2의 효소저항성 전분 함유 곡류 분말을 다시 150 ℃에서 25분간 볶은 다음, 실온에 방치하여 25 ℃까지 냉각하여 제조예 3의 효소저항성 전분 함유 곡류분말을 얻었다.
제조예 4:
현미 30 중량%, 백미 25 중량%, 보리 20 중량%, 찹쌀 10 중량%, 옥수수 10 중량%, 검정콩 5 중량%를 혼합한 혼합곡류를 건식분쇄하여, 체에 내린 후 평균입자 크기는 100 메쉬인 제조예 4의 곡류분말을 얻었다.
제조예 5:
제조예 1과 동일하게 혼합, 습식제분, 건조한 후 체에 내린 건조된 혼합곡류 분말을 150 ℃에서 10분간 볶은 다음, 실온에 방치하여 25 ℃까지 냉각하여 제조예 5의 효소저항성 전분 함유 곡류분말을 얻었다.
제조예 6:
제조예 1과 동일하게 혼합, 습식제분, 건조한 후 체에 내린 건조된 혼합곡류 분말을 150 ℃에서 40분간 볶은 다음, 실온에 방치하여 25 ℃까지 냉각하여 제조예 6의 효소저항성 전분 함유 곡류분말을 얻었다.
제조예 7:
제조예 1과 동일하게 혼합, 습식제분, 건조한 후 체에 내린 건조된 혼합곡류 분말을 150 ℃에서 60분간 볶은 다음, 실온에 방치하여 25 ℃까지 냉각하여 제조예 6의 효소저항성 전분 함유 곡류분말을 얻었다.
실험예 1: 효소저항성 전분 함량 분석
제조예 1 내지 7의 곡류분말 각각 100 mg을 50 mL 원심분리용 시험관에 넣고, 0.02 M KCl-HCl 완충용액(pH 1.5) 10 mL를 넣고 혼합한 후, 단백질과 전분을 제거하기 위하여 먼저 0.2 mL 펩신용액(1 g pepsin/10 mL KCl-HCl 완충용액)을 넣고 진탕 항온조에서 40 ℃, 60분간 진탕배양하고, 그 시료를 상온으로 식힌 후, 0.1M Tris-maleate 완충용액(pH 6.9) 9 mL와 α-amylase 용액(40 mg α-amylase/mL
of Tris-maleate 완충용액) 1 mL를 넣고 혼합한 후, 진탕 항온조에서 37 ℃, 16시간 진탕배양하였다. 진탕배양한 시료는 원심분리(3000 g, 15분)한 후 상등액을 버리고 잔사에 증류수 3 mL를 넣어 시료를 적신 후, 4M KOH 용액 3mL를 넣어 혼합하고 상온에서 30분간 진탕배양하여 분산시켰다. 이 후 2M HCl 용액 5.5 mL와 0.4M Na-acetate 완충용액 3 mL를 넣은 후, amyloglucosidase 0.1 mL 넣고 혼합한 후, 60 ℃, 45분간 진탕배양하였다. 진탕배양한 후 원심분리하고 유리된 glucose는 상등액 0.1 mL에 GOD-POD kit을 넣고 전체 용량이 3.2 mL가 되도록 하여 워터배쓰에서 water bath 37 ℃, 30분 배양한후, 스펙트로포토메터(UV/VIS Spectrophotometer, Shimazu Model, UV-2401 (PC)S, Tokyo, Japan)를 사용하여 500 nm에서 흡광도를 측정하고, glucose 함량에 0.9를 곱하여 시료 내 효소저항성 전분의 함량을 구하였다.
볶음 횟수에 따른 효소저항성 전분 함량을 표 1에 나타내었다.
| 구분 | 볶음 횟수 | 효소저항성 전분 함량 (중량%, 고형분 기준) |
| 제조예 1 | 1 | 16.43ㅁ1.12 |
| 제조예 2 | 2 | 24.78ㅁ1.83 |
| 제조예 3 | 3 | 25.52ㅁ1.45 |
| 제조예 4(대조군) | 0 | 7.26ㅁ0.62 |
제조예 4의 일반 분쇄 곡류분말의 경우에는 효소저항성 전분 함량이 7.26 중량%로서 제조예 1 내지 3의 곡류분말에 비해 현저히 낮은 값을 나타내었다. 또한 제조예 1의 곡류분말에 볶음 횟수를 1회 더 추가한 제조예 2의 곡류분말은 약 7 %효소저항성 전분 함량이 증가하였고, 볶음 횟수를 제조예 1에 비해 2회 더 추가한 제조예 3의 경우는 제조예 2의 곡류분말과 효소저항성 전분 함량에 차이가 거의 없었다.
볶음 조건에 따른 효소저항성 전분 함량을 표 1에 나타내었다.
| 구분 | 볶음 조건 | 효소저항성 전분 함량 (중량%, 고형분 기준) |
| 제조예 1 | 150℃, 25분 | 16.43ㅁ1.12 |
| 제조예 5 | 150℃, 10분 | 11.35ㅁ0.95 |
| 제조예 6 | 150℃, 40분 | 17.19ㅁ1.35 |
| 제조예 7 | 150℃, 60분 | 18.54ㅁ1.32 |
제조예 5에서와 같이 볶음시간이 10분인 경우에는 분말에 충분한 열처리가 이루어지지 못하여 효소저항성 전분 함량이 제조예 1에 비해 매우 낮게 나타났다. 제조예 6 및 7에서와 같이 볶음 시간을 길게 가져갈수록 효소저항성 전분의 함량은 증가하였다. 그러나 제조예 7에서와 같이 60분 볶음을 실시한 경우는, 탄화되는 곡류가 많아져 이물로 보일 수 있고, 쓴 맛이 강해져 풍미가 나빠졌다.
따라서 제조예 1 내지 3, 5 및 6의 효소저항성 전분 함유 곡류 분말이 본 발명의 단백질 보충용 식품 제조에 적합한 것으로 판단하였다.
실시예 1:
결정과당, 함수결정포도당 및 포도당당량 18인 덱스트린을 10 : 4 : 1 중량비로 혼합하여 당류분말을 준비하였다.
제조예 1의 볶은 곡류분말 10 중량%와 상기 혼합한 당류분말 3 중량%를 혼합한 후 유동층 과립 건조기(fluid bed spray granulator, DK-FGP, DooKoo machine, Korea)에 넣어 투입구 온도 80℃, 분무 시간 3 초, 건조 시간 50 초 조건에서 수행하였으며 결착제로는 60 ℃의 온수만을 이용하여 10분 동안 과립화하였다.
상기 볶은 곡류분말과 당류분말의 혼합 과립(15 중량%)에 농축대두단백질(단백질 72 중량% 이상) 15 중량%, 난백단백질(단백질 70 중량% 이상) 10 중량% 및 상기 혼합한 당류분말 7 중량%를 혼합한 후 유동층 과립 건조기에서 상기 유동층 과립 건조기와 동일 조건으로 20분 동안 과립화하였다.
상기 볶은 곡류분말과 농축대두단백, 단백단백 및 당류분말의 혼합 과립(50 중량%)에 농축유청단백질(단백질 80 중량% 이상) 25 중량%, 분리유청단백질(단백질 90 중량% 이상) 10 중량% 및 유청단백질 가수분해물 5 중량%와 상기 혼합한 당류분말 15 중량%를 혼합한 후 유동층 과립 건조기에서 상기 유동층 과립 건조기와 동일 조건으로 30분 동안 과립화하여 실시예 1의 단백질 보충용 식품 분말을 제조하였다.
실시예 2:
제조예 1의 볶은 곡류분말 대신에 제조예 2의 2회 볶음을 실시한 볶은 곡류분말을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 실시예 2의 단백질 보충용 식품 분말을 제조하였다.
비교예 1:
실시예 1과 동일한 원재료를 사용하되, 3회에 걸쳐 순차적으로 과립을 실시하지 않고, 제조예 1의 볶은 곡류분말 10 중량%, 농축대두단백질(단백질 72 중량% 이상) 15 중량%, 난백단백질(단백질 70 중량% 이상) 10 중량%, 농축유청단백질(단백질 80 중량% 이상) 25 중량%, 분리유청단백질(단백질 90 중량% 이상) 10 중량% 및 유청단백질 가수분해물 5 중량%, 혼합 당류분말 25 중량%를 혼합한 후, 유동층 과립 건조기(fluid bed spray granulator, DK-FGP, DooKoo machine, Korea)에 넣어 투입구 온도 80℃, 분무 시간 3 초, 건조 시간 50 초 조건에서 수행하였으며 결착제로는 60 ℃의 온수만을 이용하여 60분 동안 과립화하여 비교예 1의 단백질 보충용 식품 분말을 제조하였다.
비교예 2:
제조예 1의 볶은 곡류분말 대신에 제조예 4의 일반 분쇄 곡류분말을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 비교예 2의 단백질 보충용 식품 분말을 제조하였다.
비교예 3:
제조예 1의 볶은 곡류분말 함량만큼 실시예 1의 혼합 당류분말을 더 첨가하고, 비교예 1의 방법과 동일하게 비교예 3의 단백질 보충용 식품 분말을 제조하였다.
실험예 2: 용해성 분석
500 mL병에 10 ℃의 찬 물 또는 35 ℃의 따뜻한 물 300 mL을 각각 채우고 상기 실시예 1 및 2, 비교예 1 및 2의 단백질 보충용 식품 분말 60 g을 각각 투입한 다음, 뚜껑을 닫고 200 rpm에서 완전히 분산될 때까지의 시간을 측정하여 용해성을 분석하였다.
| 구분 | 5 ℃ | 35 ℃ |
| 실시예 1 | 60초 | 40초 |
| 실시예 2 | 35초 | 25초 |
| 비교예 1 | 100초 | 75초 |
| 비교예 2 | 180초 | 85초 |
| 비교예 3 | 80초 | 60초 |
찬 물 용해성 및 따뜻한 물 용해성 모두 본 발명의 실시예 1 및 2에서 완전분산에 소요되는 시간이 짧게 측정되었고, 동일 제조방법에서도 제조예 1의 볶은 곡류분말보다는 효소저항성 전분 함량이 높은 제조예 2의 볶은 곡류분말을 사용한 실시예 2에서 용해성이 훨씬 뛰어남을 확인하였다.
본 발명의 3차에 걸친 순차적 과립화를 수행하지 않은 비교예 1은 실시예 1과 동일한 원재료가 사용되었음에도 용해시간이 67 내지 88% 짧아, 용해성이 저하됨을 확인할 수 있었고, 일반 분쇄 곡류분말을 사용한 비교예 2는 찬 물 및 따뜻한 물 용해성이 가장 나쁘게 나타났으며, 곡류분말을 사용하지 않은 비교예 3의 경우에도 용해성은 실시예 1 및 2에 비해서 낮게 나타났다.
Claims (9)
- 단백질 공급원 50 내지 75 중량%, 탄수화물 공급원 20 내지 45 중량%, 및 비타민, 미네랄 및 아미노산 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 영양강화제 0.02 내지 5 중량%을 함유하는 단백질 보충용 식품 조성물에 있어서,
상기 탄수화물 공급원은, 효소저항성 전분을 15 내지 30 중량% 함유하는 곡류분말; 및 과당, 포도당, 설탕 및 포도당 당량 10 내지 30의 덱스트린 중에서 선택되는 당류분말;을 포함하고, 상기 곡류분말과 당류분말의 중량비는 1 : 1.5 내지 3인 것을 특징으로 하는 단백질 보충용 식품 조성물.
- 제 1 항에 있어서, 상기 효소저항성 전분을 15 내지 30 중량% 함유하는 곡류분말은, 곡류를 습식제분한 후 140 내지 190 ℃에서 20 내지 50 분 동안 볶은 후 냉각시킨 볶은 곡류분말인 것을 특징으로 하는 단백질 보충용 식품 조성물.
- 제 2 항에 있어서, 상기 효소저항성 전분을 15 내지 30 중량% 함유하는 곡류분말은, 상기 140 내지 190 ℃에서 20 내지 50 분 동안 볶은 후 냉각시키는 과정을 1 또는 2회 더 반복하여 제조한 볶은 곡류분말인 것을 특징으로 하는 단백질 보충용 식품 조성물.
- 제 1 항에 있어서, 상기 단백질 공급원의 단백질 함량은 70 중량% 이상으로, 유청단백, 대두단백 및 난백단백 중에서 선택되는 어느 하나 또는 2 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 단백질 보충용 식품 조성물.
- 제 4 항에 있어서, 상기 단백질 공급원은 유청단백, 대두단백 및 난백단백을 1 : 0.2 내지 0.6 : 0.1 내지 0.4 중량비로 포함하는 것을 특징으로 하는 단백질 보충용 식품 조성물.
- 제 1 항에 있어서, 상기 영양강화제는 로이신, 이소로이신, 발린, 글루타민, 카르니틴, 타우린 및 식염 중에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 단백질 보충용 식품 조성물.
- 제 1 항에 있어서, 상기 단백질 보충용 식품 조성물의 아미노산 중 이소로이신, 로이신 및 발린의 중량비는 2 : 0.8 내지 1.2 : 0.8 내지 1.2인 것을 특징으로 하는 단백질 보충용 식품 조성물.
- 유청단백분말, 대두단백분말 및 난백단백분말을 포함하여 이루어진 단백질 공급원 50 내지 75 중량%, 볶은 곡류분말 및 당류분말을 포함하여 이루어진 탄수화물 공급원 20 내지 45 중량%, 및 비타민, 미네랄 및 아미노산 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 영양강화제 0.02 내지 5 중량%을 함유하는 단백질 보충용 식품 조성물의 제조방법에 있어서,
곡류를 습식제분한 후, 140 내지 190 ℃에서 20 내지 50 분 동안 볶은 후 냉각시킨 볶은 곡류분말을 제조하거나, 또는 상기 140 내지 190 ℃에서 20 내지 50 분 동안 볶은 후 냉각시키는 과정을 1 또는 2회 더 반복하여 볶은 곡류분말을 제조하는 단계;
과당, 포도당, 설탕 및 포도당 당량 10 내지 30의 덱스트린 중에서 선택되는 당류분말을 준비하는 단계;
상기 볶은 곡류분말과 당류분말의 일부를 혼합한 후 유동층 과립건조기를 통해 과립화시키는 단계;
상기 볶은 곡류분말과 당류분말의 혼합 과립에 대두단백분말 및 난백단백분말과 상기 당류분말의 일부를 혼합한 후 유동층 과립건조기를 통해 과립화시키는 단계; 및
상기 볶은 곡류분말, 당류분말, 대두단백분말 및 난백단백분말의 혼합 과립에 유청단백분말과 상기 당류분말의 나머지를 혼합한 후 유동층 과립건조기를 통해 과립화시키는 단계;를 포함하는 단백질 보충용 식품 조성물의 제조방법.
- 제 8 항에 있어서,
상기 볶은 곡류분말과 당류분말의 중량비는 1 : 1.5 내지 3이고,
상기 유청단백, 대두단백 및 난백단백의 중량비는 1 : 0.2 내지 0.6 : 0.1 내지 0.4 이며,
상기 영양강화제는 로이신, 이소로이신, 발린, 글루타민, 카르니틴, 타우린 및 식염 중에서 선택되는 어느 하나 이상이며,
상기 단백질 보충용 식품 조성물의 아미노산 중 이소로이신, 로이신 및 발린의 중량비는 2 : 0.8 내지 1.2 : 0.8 내지 1.2인 것을 특징으로 하는 단백질 보충용 식품 조성물의 제조방법.
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