KR101700826B1

KR101700826B1 - 분기 덱스트린, 그 제조 방법 및 음식품

Info

Publication number: KR101700826B1
Application number: KR1020107022726A
Authority: KR
Inventors: 켄사쿠 시마다; 유코 우에하라; 유코 요시카와; 이사오 마츠다; 타카코 야마다
Original assignee: 마츠타니 케미컬 인더스트리즈 컴퍼니, 리미티드
Priority date: 2008-03-14
Filing date: 2009-03-13
Publication date: 2017-02-13
Also published as: JP6217673B2; JP6019493B2; CN102027022A; JP2015109868A; CN102027022B; JPWO2009113652A1; KR20100124323A; WO2009113652A1; US20110020496A1

Abstract

쉽게 소화되지 않고, 침투압이 낮은 분기 덱스트린 및 그 제조 방법을 제공한다. 덱스트린의 비환원 말단에, 글루코오스 또는 이소말토올리고당이 α-1, 6 글루코시드 결합으로 결합한 구조를 갖는 동시에, DE가 10-52인 것을 특징으로 하는 분기 덱스트린. 덱스트린 수용액에 말토오스 생성 아밀라아제 및 트랜스 글루코시다아제를 작용시켜 분기 덱스트린을 제조하는 방법에 있어서, 말토오스 생성 아밀라아제와 트랜스 글루코시다아제의 효소 단위비를 2:1~44:1로 조정하여 작용시키는 것을 특징으로 하는 방법.

Description

분기 덱스트린, 그 제조 방법 및 음식품{Branched Dextrin, Process for Production thereof, and Food or Beverage}

본 발명은 쉽게 소화되지 않고, 또한 침투압이 낮은 분기 덱스트린 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 이 방법에 의해 얻어진 분기 덱스트린을 함유하는 음식품, 영양 보급제에 관한 것이다.

최근, 당뇨병 환자가 급속히 증가하고 있음이 알려져 있다. 당뇨병은 인슐린의 작용 혹은 생산이 저하되는 병으로, 당질을 섭취한 당뇨병 환자는 혈중 당농도의 상승, 즉 고혈당을 억제할 수 없다. 고혈당이 계속되면 인체에 악영향을 미치기 때문에, 당뇨병 환자의 영양 보급제에 사용되는 당질로는, 쉽게 소화되지 않아 혈당치의 상승을 억제하는 것이 요구된다. 덧붙여, 영양 보급제에 사용되는 당질로는, 글루코오스나 설탕 등은 침투압이 높아 침투압성의 설사를 유발하기 때문에, 전분을 산 또는 효소로 가수 분해하여 얻어지는 덱스트린 등 침투압이 낮은 것이 요구된다. 따라서, 당뇨병 환자에게 있어, 쉽게 소화되지 않고, 또한 침투압이 낮은 당질의 개발은 극히 유용하다. 또한, 쉽게 소화되지 않고 침투압이 낮은 당질은 다이어트 식품, 에너지 보급 음료, 및 영양 보조 식품 등의 당질원으로서도 이용이 가능하므로, 개발하는 의의는 매우 크다.

덱스트린은 글루코오스를 구성 단위로 하여, α-1, 4 글루코시드 결합의 직쇄 구조를 형성하는 성분과, α-1, 6 글루코시드 결합을 포함하는 분기 구조를 형성하는 성분으로 이루어져 있다. 그 중 α-1, 6 글루코시드 결합을 포함하는 분기 구조는 아밀라아제 등의 소화 효소에 의해 소화(분해)가 되기 어려운 구조이다. 이 때문에, 이 분기 구조의 비율이 높은, 소위 분기 덱스트린은 소화가 되기 어렵다는 것이 지금까지의 연구로 명확하게 밝혀져 있다(일본 특허공개 2001-11101, 일본 특허공개 2005-213496, US 2007/0172931, 일본 특허공개 소61-219345, J.Agric. Food Chem. 2007, 55, 4540-4547).

이러한 연구에 있어서, 소화가 되기 어려운 덱스트린을 얻는 것을 목적으로 한 분기 덱스트린의 제조 방법에는 크게 두 가지 방법이 있다. 즉, '전분이 본래 갖는 분기 구조를 포함하는 성분을 분리, 채취하여 분기 덱스트린을 얻는 방법' 및 '효소의 전이 반응에 의해 α-1, 6 글루코시드 결합을 합성하여 분기 덱스트린을 얻는 방법'이다.

'전분이 본래 갖는 분기 구조를 포함하는 성분을 분리, 채취하여 분기 덱스트린을 얻는 방법'에서는 예를 들면, 전분을 α-아밀라아제 또는 산으로 분해하고, 이 분해물을 다시 β-아밀라아제 혹은 α-아밀라아제와 β-아밀라아제의 혼합물로 분해하여, α-1, 6 글루코시드 결합의 비율이 높은 고분기 덱스트린을 채취하는 것을 특징으로 하는 고분기 덱스트린의 제조 방법(일본 특허공개 2001-11101)이 알려져 있다. 그러나, 이 제조 방법으로 얻어지는 고분기 덱스트린의 수율이 불과 20% 정도로, 효율적인 제조 방법이라고는 말하기 어려운 것이었다.

한편, '효소의 전이 반응에 의해 α-1, 6 글루코시드 결합을 합성하여 분기 덱스트린을 얻는 방법'에서는, 분기 효소를 이용하는 방법과 α-글루코시다아제를 이용하는 방법이 알려져 있다.

전자의 분기 효소를 이용하는 방법으로는, 예를 들면, 덱스트린에 분기 효소를 작용시키고, 그 후 이어서 β-아밀라아제를 작용시켜, 고분자 획분을 회수하기 위한 분취를 수행하는 것을 특징으로 하는 분기 덱스트린의 제조 방법(일본 특허공개 2005-213496)이 알려져 있다. 그러나, 이 제조 방법은 조작이 번잡하여 효율적인 제조 방법이라고 말하기 어려운 것이었다.

후자인 α-글루코시다아제를 이용하는 방법으로는, 예를 들면 적어도 70질량%의 덱스트린 용액을 적어도 40℃로 가열하여, α-글루코시다아제를 포함하는 글루코시드 결합의 절단 또는 생성을 촉진하는 효소를 작용시켜 분기 올리고당을 생성시키는 방법(US 2007/0172931)이 알려져 있다. 그러나, 이 방법은 기질 농도가 70질량% 이상이라는 제한이 있고, 또한, 생성하는 분기 올리고당은 침투압이 높아, 그대로는 영양 보급제로의 사용이 제한되는 경우가 있었다.

또한, 예를 들어, 호화한 전분에 β-아밀라아제를 건조 질량당 0.64%, α-글루코시다아제의 일종인 트랜스 글루코시다아제를 건조 질량당 0.6%(본 발명에서 정하는 효소 단위로 나타내면, 첨가한 두 개의 효소 단위비가 660:1이 된다)가 되도록 동시에 첨가하여 작용시키고, 당량의 에탄올을 가하여 원심 분리함으로써 침전물을 얻는 것을 특징으로 하는 분기 전분의 제조법(J.Agric. Food Chem. 2007, 55, 4540-4547)이 알려져 있다. 그러나, 이 제조 방법은 기질 농도가 불과 4% 정도의 호화 전분인 동시에, 에탄올 침전 조작이 필요한 등, 효율적인 제조 방법이라고는 말하기 어려운 것이었다.

또한, 예를 들면, 고형분 농도가 20% 이상인 덱스트린 용액에 β-아밀라아제를 0.3~1.2질량%, α-글루코시다아제의 일종인 트랜스 글루코시다아제를 0.02~0.4IU/g(본 발명에서 정하는 효소 단위로 나타내면, 첨가한 두 개의 효소 단위비는 103:1~8241:1이 된다)이 되도록 동시에 첨가하여 작용시켜, 분기 올리고당을 생성시키는 것을 특징으로 하는 제조 방법(일본 특허공개 소61-219345)이 알려져 있다. 그러나, 이 제조 방법에 따라 생성하는 분기 올리고당은 침투압이 높아, 그대로는 영양 보급제로의 사용이 제한되는 것이었다. 사실, 이 제조 방법으로 제조되고 있는 이소말토올리고당은 현재 산업 레벨로 제조되고 있음에도 불구하고, 영양 보급제의 에너지원으로 사용된 실적은 없다.

본 발명의 목적은 이러한 상황을 감안하여, 소화가 되기 어렵고, 또한 침투압이 낮은 분기 덱스트린 및 그 효율적인 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 분기 덱스트린을 함유하는 영양 보급제, 다이어트 식품, 에너지 보급 음료, 영양 보조 식품 등의 음식품을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 분기 덱스트린을 함유하는 에너지 지속제 및 포만감제를 제공하는 것이다.

본 발명자들은 소화가 되기 어렵고, 동시에 침투압이 낮은 분기 덱스트린의 제조 방법에 대하여 연구 노력한 결과, 덱스트린 용액에 β-아밀라아제 및 트랜스 글루코시다아제를 동시에 작용시켜 분기 덱스트린을 제조한다고 하는, 소위 이소말토올리고당의 제조에 있어서, 특히 첨가하는 두 개의 효소의 단위비에 착목하였다.

또한, 본 명세서에는, 학회 출판 센터 발행의 '아밀라아제'(감수: 나카무라 미치노리, 편집: 오오니시 마사타케 외 3명, 1986년 발행)에 기재된 정의에 따라, 말토오스 생성 아밀라아제 중, α-말토오스를 생성하는 아밀라아제를 α-말토오스 생성 아밀라아제라고 칭하고, β-말토오스를 생성하는 아밀라아제를 β-아밀라아제 또는 β-말토오스 생성 아밀라아제라고 칭한다.

종래의 이소말토올리고당을 제조하는 효소 단위비로 얻어지는 분기 덱스트린은 소화가 되기 어렵지만 침투압이 높아, 그대로는 사용이 제한되는 것이었다. 본 발명자들은 첨가하는 두 개의 효소 단위비를 종래에 없는 특정한 범위로 함으로써, 놀랍게도, 소화가 되기 어렵고, 동시에 침투압이 낮다는 두 개의 성질을 겸비한 분기 덱스트린을 제조할 수 있다는 것을 발견하였다. 즉, 고형분 농도가 바람직하게는 20질량% 이상인 덱스트린 용액에, 말토오스 생성 아밀라아제와 트랜스 글루코시다아제를 효소 단위비로 2:1~44:1이 되도록 조정하여 작용시키면, 소화가 되기 어렵고, 또한 침투압이 낮은 분기 덱스트린을 제조할 수 있음을 발견하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

즉, 본 발명은 하기에 나타내는 분기 덱스트린 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.

1. 덱스트린의 비환원 말단에, 글루코오스 또는 이소말토올리고당이 α-1, 6 글루코시드 결합으로 결합한 구조를 갖는 동시에, DE가 10-52인 것을 특징으로 하는 분기 덱스트린.

2. 10질량% 수용액의 침투압이 70~300mOSMOL/kg인 것을 특징으로 하는 상기 1에 기재된 분기 덱스트린.

3. 상기 1 또는 2에 기재된 분기 덱스트린을 함유하는 음식품.

4. 다이어트 식품, 에너지 보급 음료, 에너지 지속 식품 또는 영양 보조 식품인 것을 특징으로 하는 상기 3에 기재된 음식품.

5. 상기 1 또는 2에 기재된 분기 덱스트린을 함유하는 영양 보급제.

6. 상기 1 또는 2에 기재된 분기 덱스트린을 함유하는 에너지 지속제.

7. 상기 1 또는 2에 따른 분기 덱스트린을 함유하는 포만감 지속제.

8. 덱스트린 수용액에 말토오스 생성 아밀라아제 및 트랜스 글루코시다아제를 작용시켜 분기 덱스트린을 제조하는 방법에 있어서, 말토오스 생성 아밀라아제와 트랜스 글루코시다아제의 효소 단위비를 2:1~44:1로 조정하여 작용시키는 것을 특징으로 하는 상기 1 또는 2에 기재된 분기 덱스트린의 제조 방법.

9. 말토오스 생성 아밀라아제가 α-말토오스 생성 아밀라아제인 것을 특징으로 하는 상기 8에 기재된 분기 덱스트린의 제조 방법.

10. 덱스트린의 DE가 2~20인 것을 특징으로 하는 상기 8 또는 9에 기재된 분기 덱스트린의 제조 방법.

11. 덱스트린의 농도가 20~50질량%인 것을 특징으로 하는 상기 8 내지 10 중 어느 한 항에 기재된 분기 덱스트린의 제조 방법.

12. 덱스트린이 전분의 산가수 분해물인 것을 특징으로 하는 상기 8~11 중 어느 한 항에 기재된 분기 덱스트린의 제조 방법.

본 발명에 따르면, 소화가 되기 어렵고, 따라서 저(低)글리세믹인덱스(저GI)인, 게다가 침투압이 낮은 분기 덱스트린을 효율적으로 얻을 수 있다. 본 발명의 분기 덱스트린의 제조 방법은, 통상의 덱스트린의 제조 공정에 효소 처리라는 1단계를 더할 뿐이라는 점, 또한, 사용하는 효소는 시판품이 입수 가능하며, 첨가하는 효소의 단위비를 조절하는 것만으로 원하는 분기 덱스트린이 얻어진다는 점에 있어서 상당히 간편하고 효율적이다.

본 발명의 방법에 의해 얻어지는 분기 덱스트린은 섭취 후의 혈당치의 상승이 완만하기 때문에, 당뇨병 대응 영양 보급제, 다이어트 식품, 에너지 보급 식품, 특히 지속형 에너지 보급 식품 및 영양 보조 식품의 당질원 등 광범위한 의료 식품 및 식품 분야로의 응용을 기대할 수 있다.

도 1은 β-아밀라아제와 트랜스 글루코시다아제의 단위비가 2:1인 조건으로 얻어진 분기 덱스트린의 in vitro 소화성 시험 결과를 나타낸다.
도 2는 β-아밀라아제와 트랜스 글루코시다아제의 단위비가 21:1인 조건으로 얻어진 분기 덱스트린의 in vitro 소화성 시험 결과를 나타낸다.
도 3은 β-아밀라아제와 트랜스 글루코시다아제의 단위비가 44:1인 조건으로 얻어진 분기 덱스트린의 in vitro 소화성 시험 결과를 나타낸다.
도 4는 트랜스 글루코시다아제만의 조건으로 얻어진 분기 덱스트린의 in vitro 소화성 시험 결과를 나타낸다.
도 5는 β-아밀라아제와 트랜스 글루코시다아제의 단위비가 132:1인 조건으로 얻어진 분기 덱스트린의 in vitro 소화성 시험 결과를 나타낸다.
도 6은 β-아밀라아제와 트랜스 글루코시다아제의 단위비가 330:1인 조건으로 얻어진 분기 덱스트린의 in vitro 소화성 시험 결과를 나타낸다.
도 7은 β-아밀라아제와 트랜스 글루코시다아제의 단위비가 660:1인 조건으로 얻어진 분기 덱스트린의 in vitro 소화성 시험 결과를 나타낸다.
도 8은 기질 농도를 변화시켜 얻어진 분기 덱스트린의 in vitro 소화성 시험 결과를 나타낸다.
도 9는 첨가하는 효소 농도를 변화시켜 얻어진 분기 덱스트린의 in vitro 소화성 시험 결과를 나타낸다.
도 10은 말토오스 생성 아밀라아제의 종류를 변화시켜 얻어진 분기 덱스트린의 in vitro 소화성 시험 결과를 나타낸다.
도 11은 원료가 되는 덱스트린의 DE를 변화시켜 얻어진 분기 덱스트린의 in vitro 소화성 시험 결과를 나타낸다.
도 12는 저DE인 분기 덱스트린의 in vitro 소화성 시험 결과를 나타낸다.
도 13은 시료 섭취 전의 혈당치를 0으로 하여, 섭취 후의 혈당치의 상승량을 나타낸다.
도 14는 도 13의 곡선 아래 면적(AUC)을 나타낸다.
도 15는 실시예 10의 공복감의 평가 결과를 나타낸다.

이 명세서에 있어서, '분기 덱스트린'이라 함은 통상의 전분을 공지의 방법으로 가수 분해하여 얻어지는, 소위 통상의 덱스트린과 비교하여, α-1, 6 글루코시드 결합으로 이루어지는 분기 구조의 비율이 높이 덱스트린을 가리킨다.

본 발명에서의 '말토오스 생성 아밀라아제의 효소 단위'라 함은 5질량% 덱스트린(PDx#2(DE=11, 수평균 분자량=1700, 평균 중합도=10):마츠타니화학 공업사제)수용액을 기질로 하여, pH 5.5, 반응 온도 55℃의 반응 조건 하에서, 1분간에 1μmol의 말토오스를 생성하는 효소력을 1단위로 한 것이다. 또한, '트랜스 글루코시다아제의 효소 단위'라 함은, 1질량% 메틸-α-D-글루코피라노사이드 수용액을 기질로 하여, pH 5.5, 반응 온도 55℃의 반응 조건 하에서, 1분간에 1μmol의 글루코오스를 생성하는 효소력을 1단위로 한 것이다.

본 발명에서의 침투압이라 함은 Brix 10%로 조정한 수용액을 빙점 강하법에 의해, 침투압 계측기(VOGEL OM802-D)를 이용하여 측정한 값이다. 본 발명의 분기 덱스트린의 침투압은 바람직하게는 90~300mOSMOL/kg정도, 보다 바람직하게는 100~200mOSMOL/kg이다.

이 명세서에서 DE라 함은 '[(직접환원당(포도당으로 표시)의 질량)/(고형분의 질량)]×100'의 식으로 나타내어지는 값으로, Wilstatter Schudel법에 의한 분석값이다. 본 발명의 분기 덱스트린의 DE는 10~52, 바람직하게는 10~40이다.

본 발명의 분기 덱스트린은 전분을 공지의 방법으로 가수 분해하여 얻은 덱스트린에 말토오스 생성 아밀라아제와 α-글루코시다아제의 일종인 트랜스 글루코시다아제를 효소 단위비로 2:1~44:1 정도, 바람직하게는 10:1~30:1이 되도록 조정한 것을 동시에 첨가하여 작용시킴으로써 조제할 수 있다. 효소 단위비가 2;1~44;1의 범위에서 벗어나면, 소화가 되기 어렵고, 또한 침투압이 낮다는 두 가지의 성질을 겸비한 분기 덱스트린을 조제하는 것이 곤란해진다.

구체적으로는 먼저 전분을 공지의 방법으로 가수 분해하여 덱스트린을 얻는다. 원료가 되는 전분은 예를 들면, 타피오카 전분, 고구마 전분, 감자 전분 등의 지하 전분, 혹은 콘스타치, 왁시콘스타치, 쌀 전분 등의 지상 전분 등을 이용할 수 있다. 덱스트린의 DE는 바람직하게는 2~20 정도, 더욱 바람직하게는 5~12 정도가 좋다. DE가 너무 낮으면 용액 상태로 보존했을 때 백탁하는(노화하는) 요인이 되고, 반대로 너무 높으면 최종 제품의 침투압이 높아지는 요인이 된다.

전분의 가수 분해의 방법으로는 α-아밀라아제 등에 의한 효소 분해, 산 분해 및 그들의 조합이 있으며, 어떤 방법이라도 사용할 수 있지만, 공정의 단축화 및 생성하는 분기 덱스트린의 저점도화라는 점에서 산분해가 바람직하다. 산으로는, 옥살산, 염산 등이 사용 가능한데, 옥살산이 바람직하다. 예를 들면, 타피오카 전분의 30질량% 수용액에 분말 옥살산을 첨가하여 pH1.8~2.0으로 조정하고, 100~130℃에서 40~80분 정도 처리하면 된다.

다음으로, 덱스트린 농도를 바람직하게는 20~50질량%, 보다 바람직하게는 20~40질량%, pH를 바람직하게는 4.0~7.0, 보다 바람직하게는 5.5정도로 조정한다. 여기에 말토오스 생성 아밀라아제와 트랜스 글루코시다아제의 효소 단위비가 2;1~44:1 정도, 바람직하게는 10:1~30:1이 되도록 조정한 것을 적량, 예를 들면 덱스트린 수용액 100질량부에 대하여 바람직하게는 0.1~1.0질량부 정도 첨가하고, 바람직하게는 50~60℃, 더욱 바람직하게는 55℃정도에서 효소 반응을 바람직하게는 0.25~44시간, 더욱 바람직하게는 0.5~3.0시간 수행한다.

이어서, 반응 혼합물 중의 효소의 실활(失活) 처리를 수행한다. 예를 들면, 95℃에서 30분간 처리하거나, 산을 이용하여 pH를 3.5 이하로 조정하여 말토오스 생성 아밀라아제와 트랜스 글루코시다아제의 효소 반응을 종료시킨다.

말토오스 생성 아밀라아제로는 시판품을 사용할 수 있고, 예를 들면 바이오자임ML(아마노엔자임사제)나 β-아밀라아제#1500S(나가세켐텍스사제)는 β-말토오스 생성 아밀라아제(β-아밀라아제)이고, 바이오자임L(아마노엔자임사제)은 α-말토오스 생성 아밀라아제이다. 이 중, 바이오자임 L은 노화 안정성이 우수한 분기 덱스트린을 생성한다는 점에서 바람직하다. 또한, 트랜스 글루코시다아제로는 마찬가지로 시판품을 사용할 수 있으면, 트랜스 글루코시다아제L'아마노'(아마노엔자임사제)나 트랜스 글루코시다아제L-500(제넨코아 쿄와사제) 등이 있다.

이상의 효소 반응에서는 필요에 따라 α-아밀라아제를 동시에 첨가하여 작용시킬 수도 있고, 반응 종료 후에 작용시킬 수도 있다. 또한, 이들의 효소 반응은 유리(遊離) 효소라도, 고정화된 효소라도 좋다. 고정화 효소의 경우, 반응 방법은 배치식 및 연속식 중 어느 것이라도 좋다. 고정화 방법으로는 담체 결합법, 포괄법 혹은 가교법 등, 공지의 방법을 이용할 수 있다.

마지막으로, 활성탄 처리, 규조토 여과, 이온 교환 수지 등을 이용한 공지의 방법으로 탈염하고, 농축후 분무 건조에 의해 분말품으로 하거나, 70질량% 정도로 농축하여 액상품으로 한다. 또한, 상기 효소 반응액을 크로마토 분리 장치나 막분리 장치를 이용하여 분획 처리를 수행하고, 침투압을 상승시키는 저분자 성분을 필요 최소한이 될 때까지 분리 제거할 수도 있다.

이와 같이 하여 얻어지는 분기 덱스트린은 분자 내에 분기 구조 및/또는 직쇄 구조를 갖는 전분 분해물(덱스트린)의 비환원 말단에, 글루코오스 또는 이소말토올리고당이 α-1, 6 글루코시드 결합으로 결합한 구조를 가지며, DE가 10-52이다. 그리고, 침투압이 바람직하게는 70~300mOSMOL/kg 정도, 보다 바람직하게는 100~200mOSMOL/kg이다.

또한, 비환원 말단에 글루코오스 또는 이소말토올리고당이 α-1,6 글루코시드 결합으로 결합한 글루코오스, 즉 '→6)-Glcp-(1→'의 비율이, 바람직하게는 5질량% 이상, 더욱 바람직하게는 8질량% 이상, 특히 바람직하게는 10~30질량%이고, 내부의 분기 구조를 갖는 글루코오스, 즉 '→4, 6)-Glcp-(1→'의 비율이, 바람직하게는 5~13질량%, 더욱 바람직하게는 6~10질량%이다.

이들 결합의 비율은 Hakomori의 메틸화법을 개변한 Ciucanu 등의 방법(Carbohydr. Res., 1984, 131, 209-217)에 의해 확인할 수 있다.

이 분기 덱스트린은 소화 흡수가 부드럽고, 따라서 저GI이며, 침투압이 낮기 때문에, 당뇨병 대응 영양 보급제, 다이어트 식품, 에너지 보급 식품 및 영양 보조 식품의 당질원 등, 광범위한 의료 식품 및 식품 분야로의 응용을 기대할 수 있다.

본 발명의 분기 덱스트린은 그대로의 형태로 상기 영양 보급제, 식품으로서 사용할 수 있지만, 바람직하게는 경장 영양제, 식사 대용 음료, 지속형 에너지 보급제, 젤리 등에 바람직하게는 10~50질량%, 더욱 바람직하게는 20~40질량% 정도 포함시키는 것이 적당하다.

또한, 본 발명의 분기 덱스트린을 경장 영양제, 식사 대용 음료, 지속형 에너지 보급제, 젤리 등의 상기 음식품, 영양 보급제에 사용하는 경우, 다른 기능성 식품 소재, 예를 들면 난소화성 덱스트린과 병용하면, 그 효과를 한층 높이는 것을 기대할 수 있다.

이하, 실시예 및 시험예를 들어 본 발명을 구체적으로 설명하겠으나, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되는 것이 아니다.

먼저, β-아밀라아제와 트랜스 글루코시다아제의 단위비가 분기 덱스트린의 성질, 즉, 소화가 되기 어렵고, 침투압이 낮다는 성질에 미치는 영향을 조사하기 위하여, 실시예 1~3 및 비교예 1~4에서는 표 1에 나타낸 효소 단위비로 분기 덱스트린을 조제하였다.

	첨가한 효소 단위의 비율 (β-아밀라아제:트랜스글루코시다아제)
실시예 1	2:1
실시예 2	21:1
실시예 3	44:1
비교예 1	0:1(트랜스 글루코시다아제만 첨가)
비교예 2	132:1
비교예 3	330:1
비교예 4	660:1

실시예 1(β-아밀라아제와 트랜스 글루코시다아제의 단위비가 분기 덱스트린의 성질에 미치는 영향)

덱스트린(PDX#1:마츠타니화학공업사제/DE=8)150g을 완충용액(0.1M 인산완충액(pH5.5))150g에 용해하고, β-아밀라아제(바이오자임ML:아마노엔자임사제) 95단위 및 트랜스 글루코시다아제(트랜스글루코시다아제L'아마노': 아마노엔자임사제) 45단위를 동시에 첨가하고 효소 단위비가 2:1인 조건으로 하여, 55℃에서 반응을 개시시켰다. 반응 개시로부터 90분 후 및 180분 후에 일부를 샘플링하여, 각각 95℃에서 15분간 유지하고 반응을 정지시켰다. 각각 규조토 여과 및 양성 이온 교환수지(오르가노사제)를 이용하여 탈염하고, 침투압이 각각 108mOSMOL/kg 및 181mOSMOL/kg인 분기 덱스트린을 얻었다(DE는 각각 15.3 및 24.9).

시험예 1(in vitro 소화성 시험)

얻어진 분기 덱스트린에 대하여 in vitro 소화성 시험을 수행하였다.

본 발명에서의 in vitro 소화성 시험이라 함은, 생체 내에서의 당질 소화성의 모의 시험으로서, Englyst 등(European Journal of Clinical Nutrition, 1992, 46S33~S50)의 방법에 기초한 변법으로, 당질(본 발명에서는 덱스트린)이 효소 혼합 용액(돼지 췌장 아밀라아제 및 래트 소장 점막 효소)에 의해 분해를 받아 방출되는 글루코오스량을 경시적으로 측정하는 시험이다.

사용하는 돼지 췌장 아밀라아제는 Roche사제(19230U/ml)을 이용하였다. 또한, 래트 소장 점막 효소는 Sigma사제의 래트 소장 아세톤 파우더를 다음과 같이 조제하여 이용하였다. 즉, 래트 소장 아세톤 파우더 1.2g을 45mM Bis-Tris·Cl Buffer(pH 6.6)/0.9mM CaCl₂ 15ml로 현탁하고, 균질화한 후, 3000rpm로 10분간 원심 분리하여, 그 상청을 래트 소장 점막 효소의 조효소액으로 하였다. 조효소액의 활성은 26mM 말토오스 용액에 있어서 1분에 1mmol의 말토오스를 분해하는 활성을 1U로 하여 산출하였다.

피검 물질을 완충 용액(45mM Bis-Tris·Cl Buffer(pH 6.6)/0.9mM CaCl₂)에 용해하여, 0.24질량%의 피검 물질 용액을 조제하였다. 피검 물질은 컨트롤로서 일반적인 덱스트린(TK-16: 마츠타니화학 공업사제/DE=18)과 실시예 1에서 얻어진 침투압이 108mOSMOL/kg와 181mOSMOL/kg의 분기 덱스트린을 사용하였다. 이들 피검 물질 용액 2.5ml을 각각 시험관에 넣고, 37℃의 항온조에서 10분간 가온한 후, 효소 혼합 용액(돼지 췌장 아밀라아제(384.6U/ml) 50㎕+래트 소장 점막 효소(6.0U/ml)140㎕+완축용액 310㎕)0.5ml를 각각 첨가하고, 잘 혼합하여 반응을 개시하였다. 반응 개시후 15초, 10분, 30분, 1시간, 1.5시간, 2시간, 3시간, 4시간, 6시간 후에 반응 용액 200㎕와 0.5M 과염소산 50㎕를 각각 혼합하여 반응을 정지하였다. 이들 반응 정지 용액의 글루코오스 농도를, 글루코오스 CII 테스트와코(와코준야쿠 공업사제)를 이용하여 정량하였다. 도 1에 나타내는 결과로부터, 실시예 1에서 얻어진 분기 덱스트린은 두 가지 모두 TK-16에 비해 돼지 췌장 아밀라아제와 래트 소장 점막 효소에 의해 분해되기 어려워 천천히 소화되는 것이 확인되었다.

실시예 2(β-아밀라아제와 트랜스 글루코시다아제의 단위비가 분기 덱스트린의 성질에 미치는 영향)

덱스트린(PDX#1:마츠타니화학공업사제/DE=8)150g을 완충용액(0.1M 인산완충액(pH5.5))150g에 용해하고, β-아밀라아제(바이오자임ML:아마노엔자임사제) 950단위 및 트랜스 글루코시다아제(트랜스글루코시다아제L'아마노': 아마노엔자임사제) 45단위를 동시에 첨가하고 효소 단위비가 21:1인 조건으로 하여, 55℃에서 반응을 개시시켰다. 반응 개시로부터 30분 후 및 180분 후에 일부를 샘플링하여, 각각 95℃에서 15분간 유지하고 반응을 정지시켰다. 각각 규조토 여과 및 양성 이온 교환수지(오르가노사제)를 이용하여 탈염하고, 침투압이 각각 105mOSMOL/kg 및 189mOSMOL/kg인 분기 덱스트린을 얻었다(DE는 각각 14.9 및 26.9).

얻어진 분기 덱스트린에 대하여 시험예 1과 마찬가지로 in vitro 소화성 시험을 수행하였다. 도 2에 나타낸 결과로부터, 실시예 2에서 얻어진 분기 덱스트린은 두 가지 모두 TK-16에 비해 돼지 췌장 아밀라아제와 래트 소장 점막 효소에 의해 분해되기 어려워 천천히 소화되는 것이 확인되었다.

실시예 3(β-아밀라아제와 트랜스 글루코시다아제의 단위비가 분기 덱스트린의 성질에 미치는 영향)

덱스트린(PDX#1:마츠타니화학공업사제/DE=8)150g을 완충용액(0.1M 인산완충액(pH5.5))150g에 용해하고, β-아밀라아제(바이오자임ML:아마노엔자임사제) 1782단위 및 트랜스 글루코시다아제(트랜스글루코시다아제L'아마노': 아마노엔자임사제) 40.5단위를 동시에 첨가하고 효소 단위비가 44:1인 조건으로 하여, 55℃에서 반응을 개시시켰다. 반응 개시로부터 15분 후 및 90분 후에 일부를 샘플링하여, 각각 95℃에서 15분간 유지하고 반응을 정지시켰다. 각각 규조토 여과 및 양성 이온 교환수지(오르가노사제)를 이용하여 탈염하고, 침투압이 각각 103mOSMOL/kg 및 178mOSMOL/kg인 분기 덱스트린을 얻었다(DE는 각각 13.1 및 23.8).

얻어진 분기 덱스트린에 대하여 시험예 1과 마찬가지로 in vitro 소화성 시험을 수행하였다. 도 3에 나타낸 결과로부터, 실시예 3에서 반응 90분 후에 얻어진 178mOSMOL/kg인 분기 덱스트린은 TK-16에 비해 돼지 췌장 아밀라아제와 래트 소장 점막 효소에 의해 분해되기 어려워 천천히 소화되는 것이 확인되었다. 한편, 침투압 103mOSMOL/kg의 분기 덱스트린은 컨트롤인 TK-16과 거의 비슷하였다.

비교예 1(β-아밀라아제와 트랜스 글루코시다아제의 단위비가 분기 덱스트린의 성질에 미치는 영향)

덱스트린(PDX#1:마츠타니화학공업사제/DE=8)150g을 완충용액(0.1M 인산완충액(pH5.5))150g에 용해하고, 트랜스 글루코시다아제(트랜스글루코시다아제L'아마노': 아마노엔자임사제)만을 54단위 첨가하고, 55℃에서 반응을 개시시켰다. 반응 개시로부터 60분 후 및 480분 후에 일부를 샘플링하여, 각각 95℃에서 15분간 유지하고 반응을 정지시켰다. 각각 규조토 여과 및 양성 이온 교환수지(오르가노사제)를 이용하여 탈염하고, 침투압이 각각 106mOSMOL/kg과 179mOSMOL/kg인 분기 덱스트린을 얻었다(DE는 각각 14.6 및 26.8).

얻어진 분기 덱스트린에 대하여 시험예 1과 마찬가지로 in vitro 소화성 시험을 수행하였다. 도 4에 나타낸 결과로부터, 비교예 1에서 얻어진 분기 덱스트린은 컨트롤인 TK-16과 거의 비슷하다는 것이 확인되었다.

비교예 2(β-아밀라아제와 트랜스 글루코시다아제의 단위비가 분기 덱스트린의 성질에 미치는 영향)

덱스트린(PDX#1:마츠타니화학공업사제/DE=8)150g을 완충용액(0.1M 인산완충액(pH5.5))150g에 용해하고, β-아밀라아제(바이오자임ML:아마노엔자임사제) 2970단위 및 트랜스 글루코시다아제(트랜스글루코시다아제L'아마노': 아마노엔자임사제) 22.5단위를 동시에 첨가하여 효소 단위비가 132:1의 조건으로 하고, 55℃에서 반응을 개시시켰다. 반응 개시로부터 15분 후 및 60분 후에 일부를 샘플링하여, 각각 95℃에서 15분간 유지하고 반응을 정지시켰다. 각각 규조토 여과 및 양성 이온 교환수지(오르가노사제)를 이용하여 탈염하고, 침투압이 각각 124mOSMOL/kg과 184mOSMOL/kg인 분기 덱스트린을 얻었다(DE는 각각 17.1 및 26.1).

얻어진 분기 덱스트린에 대하여 시험예 1과 마찬가지로 in vitro 소화성 시험을 수행하였다. 도 5에 나타낸 결과로부터, 비교예 2에서 얻어진 분기 덱스트린은 컨트롤인 TK-16과 거의 비슷하다는 것이 확인되었다.

비교예 3(β-아밀라아제와 트랜스 글루코시다아제의 단위비가 분기 덱스트린의 성질에 미치는 영향)

덱스트린(PDX#1:마츠타니화학공업사제/DE=8)150g을 완충용액(0.1M 인산완충액(pH5.5))150g에 용해하고, β-아밀라아제(바이오자임ML:아마노엔자임사제) 2970단위 및 트랜스 글루코시다아제(트랜스글루코시다아제L'아마노': 아마노엔자임사제) 9단위를 동시에 첨가하여 효소 단위비가 330:1의 조건으로 하고, 55℃에서 반응을 개시시켰다. 반응 개시로부터 15분 후 및 75분 후에 일부를 샘플링하여, 각각 95℃에서 15분간 유지하고 반응을 정지시켰다. 각각 규조토 여과 및 양성 이온 교환수지(오르가노사제)를 이용하여 탈염하고, 침투압이 각각 125mOSMOL/kg과 191mOSMOL/kg인 분기 덱스트린을 얻었다(DE는 각각 17.0 및 27.4).

얻어진 분기 덱스트린에 대하여 시험예 1과 마찬가지로 in vitro 소화성 시험을 수행하였다. 도 6에 나타낸 결과로부터, 비교예 3에서 얻어진 분기 덱스트린은 컨트롤인 TK-16과 거의 비슷하다는 것이 확인되었다.

비교예 4(β-아밀라아제와 트랜스 글루코시다아제의 단위비가 분기 덱스트린의 성질에 미치는 영향)

덱스트린(PDX#1:마츠타니화학공업사제/DE=8)150g을 완충용액(0.1M 인산완충액(pH5.5))150g에 용해하고, β-아밀라아제(바이오자임ML:아마노엔자임사제) 4930.2단위 및 트랜스 글루코시다아제(트랜스글루코시다아제L'아마노': 아마노엔자임사제) 7.47단위를 동시에 첨가하여 효소 단위비가 660:1의 조건으로 하고, 55℃에서 반응을 개시시켰다. 반응 개시로부터 15분 후 및 45분 후에 일부를 샘플링하여, 각각 95℃에서 15분간 유지하고 반응을 정지시켰다. 각각 규조토 여과 및 양성 이온 교환수지(오르가노사제)를 이용하여 탈염하고, 침투압이 각각 143mOSMOL/kg과 194mOSMOL/kg인 분기 덱스트린 액상품을 얻었다(DE는 각각 19.9 및 29.6).

얻어진 분기 덱스트린에 대하여 시험예 1과 마찬가지로 in vitro 소화성 시험을 수행하였다. 도 7에 나타낸 결과로부터, 비교예 4에서 얻어진 분기 덱스트린은 컨트롤인 TK-16과 거의 비슷하다는 것이 확인되었다.

이상의 실시예 1~3 및 비교예 1~4에서 얻어진 분기 덱스트린에 대하여 수행한 in vitro 소화성 시험으로부터 얻어진 소화성의 평가 결과를 표 2에 정리하였다.

	첨가한 효소 단위의 비율(β^:TG^*)	반응 시간(분)	생성물의 침투압(mOSMOL/kg)	소화성(in vitro 소화성 시험으로부터)
실시예 1	2:1	90	108	천천히 소화
실시예 1	2:1	180	181	천천히 소화
실시예 2	21:1	30	105	천천히 소화
실시예 2	21:1	180	189	천천히 소화
실시예 3	44:1	15	103	컨트롤과 비슷
실시예 3	44:1	90	178	천천히 소화
비교예 1	0:1(트랜스 글루코시다아제만 첨가)	60	106	컨트롤과 비슷
비교예 1	0:1(트랜스 글루코시다아제만 첨가)	480	179	컨트롤과 비슷
비교예 2	132:1	15	124	컨트롤과 비슷
비교예 2	132:1	60	184	컨트롤과 비슷
비교예 3	330:1	15	125	컨트롤과 비슷
비교예 3	330:1	75	191	컨트롤과 비슷
비교예 4	660:1	15	143	컨트롤과 비슷
비교예 4	660:1	45	194	컨트롤과 비슷

*:β-아밀라아제 **:트랜스 글루코시다아제

표 2로부터, β-아밀라아제와 트랜스 글루코시다아제의 효소 단위비가 2:1~44;1인 범위에서는 소화가 되기 어렵고, 또한 침투압이 낮다는 두 가지의 성질을 겸비한 분기 덱스트린을 얻을 수 있지만, 효소 단위비가 2:1~44:1의 범위 외에서는 이러한 분기 덱스트린을 얻을 수 없음이 확인되었다.

실시예 4(기질 농도가 분기 덱스트린의 성질에 미치는 영향 및 반응 효율에 미치는 영향)

기질이 되는 덱스트린(PDX#1:마츠타니화학공업사제/DE=8)150g을, 각각 기질 농도가 20질량%, 30질량%, 40질량%, 50질량%, 60질량%가 되도록 완충 용액(0.1M 인산완충액(pH5.5)에 용해하고, 각각에 β-아밀라아제(바이오자임ML:아마노엔자임사제) 950단위 및 트랜스 글루코시다아제(트랜스글루코시다아제L'아마노': 아마노엔자임사제) 45단위를 동시에 첨가하여 효소 단위비가 21:1의 조건으로 하고, 55℃에서 반응을 개시하였다. 각 기질 농도에서의 반응 시간과 얻어진 분기 덱스트린의 침투압 및 DE를 표 3에 나타낸다.

기질 농도(질량%)	반응 시간(분)	침투압(mOSMOL/kg)	DE
20	75	185	26.0
30	75	180	25.9
40	75	178	24.2
50	140	189	27.0
60	300	187	26.6

표 3에 나타내는 조건으로 얻어진 분기 덱스트린에 대하여 시험예 1과 마찬가지로 in vitro 소화성 시험을 수행하였다. 도 8에 나타낸 결과로부터, 얻어진 분기 덱스트린은 어떤 기질 농도 조건에서도 TK-16에 비해 돼지 췌장 아밀라아제와 래트 소장 점막 효소에 의해 분해되기 어려워 같은 정도로 천천히 소화되는 것이 확인되었다.

표 3과 도 8의 결과로부터, 어떤 기질 농도에 있어서도, 소화가 되기 어렵고 침투압이 낮다는 두 가지 성질을 겸비한 분기 덱스트린을 제조할 수 있음이 확인되었다. 또한, 기질 농도가 낮을수록, 반응 시간이 짧고 반응 효율이 좋은 것이 확인되었다.

실시예 5(효소 첨가량이 분기 덱스트린의 성질에 미치는 영향)

덱스트린(PDX#1:마츠타니화학공업사제/DE=8)125g을 완충용액(0.1M 인산완충액(pH5.5))125g에 용해하고, 표 4의 조건 1, 2에 나타낸 단위의 효소(β-아밀라아제와 트랜스 글루코시다아제의 효소 단위비는 모두 21:1이지만, 첨가량이 다름)를 각각 동시에 첨가하여, 55℃에서 반응을 개시시켰다. 조건 1은 반응 개시로부터 4시간 후 및 조건 2는 반응 개시로부터 2.5시간 후에 일부를 샘플링하여, 각각 95℃에서 15분간 유지하고 반응을 정지시켰다. 각각 규조토 여과 및 양성 이온 교환수지(오르가노사제)를 이용하여 탈염하고, 침투압이 각각 188mOSMOL/kg과 193mOSMOL/kg인 분기 덱스트린 액상품을 얻었다(DE는 각각 27.6 및 28.3).

	β-아밀라아제 ^*(U/기질g)	트랜스 글루코시다아제^**(U/기질g)	반응 시간 (시간)	침투압 (mOSMOL/kg)	DE
조건 1	0.63	0.03	44	188	27.6
조건 2	6.30	0.30	2.5	193	28.3

*: 바이오자임ML:아마노엔자임사제

**: 트랜스 글루코시다아제L'아마노':아마노엔자임사제

표 4에 나타내는 조건으로 얻어진 분기 덱스트린에 대하여 시험예 1과 마찬가지로 in vitro 소화성 시험을 수행하였다. 도 9에 나타낸 결과로부터, 얻어진 분기 덱스트린은 어떤 효소 첨가량이라도, TK-16에 비해 돼지 췌장 아밀라아제와 래트 소장 점막 효소에 의해 분해되기 어려워 같은 정도로 천천히 소화되는 것이 확인되었다.

그러나, 효소 단위비를 동일하게 하고 효소 첨가량을 줄이면, 원하는 침투압의 분기 덱스트린의 생성에 요하는 시간이 증가하는 것이 확인되었다.

실시예 6(말토오스 생성 아밀라아제의 종류가 분기 덱스트린의 성질에 미치는 영향)

덱스트린(PDX#1:마츠타니화학공업사제/DE=8)125g을 완충용액(0.1M 인산완충액(pH5.5))125g에 용해하고, 표 5의 조건 1, 2에 나타낸 효소(말토오스 생성 아밀라아제는 950단위, 트랜스 글루코시다아제는 45단위, 즉 각각의 단위비가 21:1이 되도록)를 동시에 첨가하여, 55℃에서 반응을 개시시켰다. 조건 1, 2 모두 반응 개시로부터 1.5시간 후, 각각 95℃에서 15분간 유지하고 반응을 정지시켰다. 각각 규조토 여과 및 양성 이온 교환수지(오르가노사제)를 이용하여 탈염하고, 침투압이 각각 143mOSMOL/kg과 145mOSMOL/kg인 분기 덱스트린 액상품을 얻었다(DE는 각각 21.2 및 21.2).

	말토오스 생성 아밀라아제	트랜스 글루코시다아제	반응 시간 (시간)	침투압 (mOSMOL/kg)	DE
조건 1	β-말토오스 생성 아밀라아제^*	트랜스 글루코시다아제^***	1.5	143	21.2
조건 2	α-말토오스 생성 아밀라아제^**	트랜스 글루코시다아제^***	1.5	145	21.2

*: 바이오자임ML(아마노엔자임사제)

**: 바이오자임L(아마노엔자임사제)

**: 트랜스 글루코시다아제L'아마노'(아마노엔자임사제)

표 5의 반응 조건으로 얻어진 분기 덱스트린에 대하여 시험예 1과 마찬가지로 in vitro 소화성 시험을 수행하였다. 도 10에 나타낸 결과로부터, 얻어진 분기 덱스트린은 어떤 조건이라도, TK-16에 비해 돼지 췌장 아밀라아제와 래트 소장 점막 효소에 의해 분해되기 어려워 같은 정도로 천천히 소화되는 것이 확인되었다.

(노화 안정성 시험)

다음으로, 실시예 6에서 얻어진 표 5의 분기 덱스트린 용액에 대하여 '노화 안정성 시험'을 수행하였다. 본 발명에서의 '노화 안정성 시험'이라 함은, Brix50%로 조정한 용액을 -20도에서 냉동한 후, 실온에서 해동하고, Brix30으로 조정한 후, 분광 광도계로 용액의 탁도(OD720nm, 1cm셀 환산)를 측정한다. 이 조작을, 용액의 탁도가 상승할 때까지, 혹은 5회 반복하여 용액의 탁도를 측정하는 방법이다. 이 방법에서는, 노화 안정성이 나쁜 덱스트린은 5회 반복하기 전에 용액의 탁도가 상승하지만, 노화 안정성이 좋은 덱스트린은 5회 반복하여도 용액의 탁도는 상승하지 않는 것으로 평가된다. 노화 안정성 시험의 결과를 표 6에 나타내었다. 표 6의 결과로부터, 조건 2의 α-말토오스 생성 아밀라아제를 작용시켜 얻어진 분기 덱스트린이 노화 안정성이 우수한 것이 확인되었다.

	말토오스 생성 아밀라아제	용액의 탁도
	말토오스 생성 아밀라아제	1회째	2회째	3회째	4회째	5회째
조건 1	β-말토오스 생성 아밀라아제	0.00	0.88	3.16	-	-
조건 2	α-말토오스 생성 아밀라아제	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00

실시예 7(원료가 되는 덱스트린의 DE가 분기 덱스트린의 성질에 미치는 영향)

타피오카 전분을 표 7에 나타내는 공지의 분해 방법으로 분해하여, 표 7에 나타내는 DE까지 분해한 덱스트린 125g을 완충용액(0.1M 인산완충액(pH5.5))125g에 용해하고, 각각에 α-말토오스 생성 아밀라아제(바이오자임 L:아마노엔자임사제) 950단위 및 트랜스 글루코시다아제(트랜스 글루코시다아제 L'아마노':아마노엔자임사제) 45단위, 즉 효소 단위비가 21:1이 되도록 조제한 것을 동시에 첨가하여, 도 7에 나타낸 시간 동안 작용시키고, 95℃에서 15분간 유지한 후 반응을 정지시켰다. 각각 규조토 여과 및 양성 이온 교환수지(오르가노사제)를 이용하여 탈염하고, 표 7에 나타낸 침투압의 분기 덱스트린 액상품을 얻었다.

	원료 덱스트린		반응 시간 (시간)	침투압 (mOSMOL/kg)	DE
	분해 방법	DE	반응 시간 (시간)	침투압 (mOSMOL/kg)	DE
조건 1	α-아밀라아제	6.0	1.5	143	21.2
조건 2	α-아밀라아제	8.0	1.5	145	21.2
조건 3	α-아밀라아제	12.0	1.0	139	20.6
조건 4	산	11.9	1.25	140	20.7

표 7에 나타낸 조건으로 얻어진 분기 덱스트린에 대하여 시험예 1과 마찬가지로 in vitro 소화성 시험을 수행하였다. 도 11에 나타낸 결과로부터, 얻어진 분기 덱스트린은 어떤 조건이라도, TK-16에 비해 돼지 췌장 아밀라아제와 래트 소장 점막 효소에 의해 분해되기 어려워 같은 정도로 천천히 소화되는 것이 확인되었다.

다음으로, 얻어진 표 7의 분기 덱스트린 용액에 대하여 실시예 6과 동일한 노화 안정성 시험을 수행하였다. 표 8의 결과로부터, 어떤 조건이라도 분기 덱스트린의 노화 안정성은 좋은 것이 확인되었다.

	원료 덱스트린		용액의 탁도
	분해 방법	DE	1회째	2회째	3회째	4회째	5회째
조건 1	α-아밀라아제	6.0	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00
조건 2	α-아밀라아제	8.0	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00
조건 3	α-아밀라아제	12.0	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00
조건 4	산	11.9	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00

(점도 측정)

실시예 7에서 얻어진 표 7의 분기 덱스트린 용액에 대하여 '점도'를 측정하였다. 본 발명에서의 '점도'라 함은 VISCOMETER MODEL BM에 의해 이하의 조건으로 측정한다. 농도: 30질량%, 측정 온도:30℃, 회전수: 60rpm, 홀드 시간: 30초.

표 9의 결과로부터, 조건 4에서 DE 11.9까지 분해한 원료를 이용하여 얻어진 분기 덱스트린이 가장 점도가 낮은 것이 확인되었다.

	원료 덱스트린		점도(mPa·s)
	분해 방법	DE	점도(mPa·s)
조건 1	α-아밀라아제	6.0	8.5
조건 2	α-아밀라아제	8.0	8.5
조건 3	α-아밀라아제	12.0	8.6
조건 4	산	11.9	7.2

실시예 8(저DE의 분기 덱스트린의 조제 및 그 성질)

타피오카 전분을 공지의 분해 방법으로 분해하여 얻어진 DE=5.2의 덱스트린 135g을 완충용액(0.1M 인산완충액(pH5.5))265g에 용해하고, α-말토오스 생성 아밀라아제(바이오자임 L:아마노엔자임사제) 210단위 및 트랜스 글루코시다아제(트랜스 글루코시다아제 L'아마노':아마노엔자임사제) 10단위, 즉 효소 단위비가 21:1이 되도록 조제한 것을 동시에 첨가하여 반응을 개시시켰다. 15, 30, 45, 90 및 135분 후, 각각 50g을 채취하여 95℃에서 15분간 유지한 후 반응을 정지시켰다. 각각 규조토 여과 및 양성 이온 교환수지(오르가노사제)를 이용하여 탈염하고, 침투압이 각각 53, 61, 73, 101 및 141mOSMOL/kg의 분기 덱스트린 액상품을 얻었다(DE는 각각 8.3, 9.5, 10.9, 14.4 및 20.0).

얻어진 분기 덱스트린에 대하여 시험예 1과 마찬가지로 in vitro 소화성 시험을 수행하였다. 도 12에 나타낸 결과로부터, DE=10.9 이상인 분기 덱스트린은 TK-16에 비해 돼지 췌장 아밀라아제와 래트 소장 점막 효소에 의해 분해되기 어려워 천천히 소화되는 것이 확인되었다. 한편, DE=9.5 이하인 분기 덱스트린은 컨트롤인 TK-16과 거의 비슷한 것이 확인되었다.

실시예 9(분기 덱스트린의 분기도 분석)

본 발명에 의해 제조한 덱스트린의 결합 양식을 측정하기 위하여, Ciucanu 등의 방법에 따라 메틸화 분석을 수행하였다. 실시예 7의 조건 4로 조제한 침투압이 140mOSMOL/kg인 분기 덱스트린(DE=20.7), 같은 조건으로 18시간 반응시켜 조제한 244mOSMOL/kg의 분기 덱스트린(DE=37.2), 및 덱스트린(TK-16:마츠타니 화학공업사제/DE=18)의 메틸화 분석의 결과를 표 10에 나타낸다. 이 결과로부터, 본 발명의 제조 방법으로 조제된 분기 덱스트린은 덱스트린에 대하여, 분기 구조인 1→6 결합을 갖는 글루코오스'→6)-Glcp-(1→' 및 '→4, 6)-Glcp-(1→' 중 '→4, 6)-Glcp-(1→'의 비율이 증가하고 있었다. 또한, 덱스트린에는 전혀 포함되지 않는 '→6)-Glcp-(1→'(비환원 말단에 1, 6 결합으로 결합한 글루코오스)가 새롭게 형성되어 있었다.

글루코오스의 결합 양식^※	분기 덱스트린 140mOSMOL/kg	분기 덱스트린 244mOSMOL/kg	덱스트린
Glcp-(1→(비환원 말단)	19.5%	21.8%	19.5%
→4)-Glcp-(1→	62.7%	42.9%	72.7%
→6)-Glcp-(1→	8.9%	25.8%	0.0%
→2)-Glcp-(1→	0.0%	0.0%	0.0%
→3)-Glcp-(1→	3.2%	1.5%	2.0%
→4, 6)-Glcp-(1→	5.2%	6.8%	4.8%
→3, 4)-Glcp-(1→	0.6%	1.1%	0.9%
→2, 4)-Glcp-(1→	0.0%	0.0%	0.0%
→2, 3)-Glcp-(1→	0.0%	0.0%	0.0%
→3, 6)-Glcp-(1→	0.0%	0.0%	0.0%

※예를 들면, '→4)-Glcp-(1→'은 1, 4위로 글루코시드 결합하고 있었던 글루코오스를 나타낸다.

실시예 10(분기 덱스트린의 인간에게서의 소화성 시험)

건강한 성인 남녀 11명(평균 연령 34.3±1.1세)에게는 시험 전날 오후 9시 이후 물 이외의 음식을 금지하였다. 실시예 7의 조건 4에서 조제한 침투압이 140mOSMOL/kg인 분기 덱스트린 또는 덱스트린(글리스터P: 마츠타니 화학공업사제/DE=15) 각 50g을 물 200mL에 용해하여 시료로 하고, 시험 당일 오전 9시에 섭취시켰다. 시료 섭취 전, 섭취 30, 60, 90 및 120분 후에 각각 손가락 끝에서 헤마토크릿관에 채혈하고, 혈청 글루코오스 농도를 측정하였다.

시료 섭취 전의 혈당치를 0으로 하여, 섭취 후의 혈당치의 상승량을 도 13에 나타내고, 그 곡선 아래 면적(AUC)을 도 14에 나타내었다. 분기 덱스트린의 AUC는 t검정에 있어서 덱스트린보다 유의하게 낮고, 덱스트린의 AUC를 100으로 한 경우의 분기 덱스트린의 AUC, 즉 글리세믹 인덱스(GI)는 78이었다. 이로부터 분기 덱스트린은 덱스트린보다도 인간에서의 소화 흡수가 느리다는 것이 명백해졌다. 이 결과로부터, 분기 덱스트린은 저GI가 요구되는 식품(당뇨병 환자의 영양 보급제, 다이어트 식품), 에너지 보급 음료, 영양 보조 식품 등)으로의 이용이 가능하다고 생각되었다. 또한, 소화 흡수가 느리다는 점에서, 에너지 지속형 식품(다이어트 식품, 스포츠 드링크 등)으로의 이용이 가능하다고 생각되었다.

실시예 11(포만감 시험)

피험자는 건강한 성인 남녀 10명(평균 연령 33.8±1.1세)으로 하고, 시험 전날 오후 9시 이후 물 이외의 음식을 금지하였다. 시험 당일, 피험자는 조식을 섭취하지 않는 상태로 안정을 취할 수 있는 시험실에 집합시켰다. 실시예 7의 조건 4에서 조제한 침투압이 140mOSMOL/kg인 분기 덱스트린 또는 덱스트린(글리스터P: 마츠타니 화학공업사제/DE=15) 각 50g을 물 200mL에 용해하여, 오전 9시에 피험자에게 섭취시켰다. 섭취 전, 및 섭취 3시간 후까지 30분 간격으로 공복감을 이하의 5단계로 평가시켰다.

스코어 5: 공복감을 느끼지 않음

스코어 4: 약간 공복감을 느낌

스코어 3: 공복을 느낌

스코어 2: 강하게 공복을 느낌

스코어 1: 공복감을 참기 힘듬

공복감의 평가 결과를 도 15에 나타내었다. 도 15로부터, 분기 덱스트린은 덱스트린보다도 긴 시간 공복감이 적어, 포만감이 좋다는 결과가 얻어졌다. 이로부터, 분기 덱스트린은 포만감이나 에너지 지속이 요구되는 식품(당뇨병 환자의 영양 보급제, 다이어트 식품, 에너지 보급 음료, 영양 보조 식품 등)으로의 이용이 가능하다.

실시예 12(경장 영양제의 조제)

표 11의 처방에 따라 실시예 2의 침투압이 105mOSMOL/kg인 분기 덱스트린을 포함하는 경장 영양제를 조제하여, 양호한 제품을 얻었다.

원재료명	배합(질량부)
분기 덱스트린	10.00
설탕	5.00
카제인나트륨	2.00
유단백	1.50
콘유	1.50
홍화유	1.50
중성 지방산 트리글리세리드	0.50
구연산나트륨	0.25
향료	0.20
유청 미네랄	0.20
염화칼륨	0.15
염화마그네슘	0.15
난백	0.10
대두 펩티드	0.10
레시틴	0.05
비타민C	0.006
메티오닌	0.005
비타민E	0.005
구연산철나트륨	0.0075
니아신	0.0013
판토텐산칼슘	0.0006
비타민B6	0.00013
비타민B2	0.00011
비타민B1	0.00008
비타민A	250(IU)
엽산	0.000015
비타민D	12(IU)
비타민B12	0.00000012
물	100질량부 상당으로 메스업

실시예 13(식사 대용 음료의 조제)

표 12의 처방에 따라 실시예 2의 침투압이 105mOSMOL/kg인 분기 덱스트린을 포함하는 식사 대용 음료를 조제하여, 양호한 제품을 얻었다.

원재료명	배합(질량부)
분기 덱스트린	10.0
설탕	5.0
유단백	5.0
미유(米油)*1	1.0
코코아파우더	1.0
미결정 셀룰로오스*2	0.5
유화제*3	0.05
염화칼륨	0.1
비타민믹스*4	0.1
플레이버*5	0.1
물	100질량부 상당으로 메스업

*1: 츠노 식품공업 주식회사제

*2: 아사히카세이 주식회사제(아비셀CL-611S)

*3: 미쯔비시화학 푸즈 주식회사제(슈가에스테르P-1670)

*4: 타케다 약품공업 주식회사제(신(新)바이리치WS-7L)

*5: 타카타 향료 주식회사제(카스타드바닐라에센스T-484)

실시예 14(에너지 음료의 조제)

표 13의 처방에 따라 실시예 2의 침투압이 105mOSMOL/kg인 분기 덱스트린을 포함하는 에너지 음료를 조제하여, 양호한 제품을 얻었다.

원재료명	배합(질량부)
분기 덱스트린	20.0
과당	3.0
구연산	0.13
구연산나트륨	0.05
비타민C	0.05
카페인	0.01
염화나트륨	0.01
염화칼륨	0.01
플레이버*	0.11
물	100질량부 상당으로 메스업

*타카타 향료 주식회사제(그레이프후르츠에센스#2261)

실시예 15(젤리의 조제)

표 14의 처방에 따라 실시예 2의 침투압이 105mOSMOL/kg인 분기 덱스트린을 포함하는 젤리를 조제하여, 양호한 제품을 얻었다.

원재료명	배합(질량부)
분기 덱스트린	22.0
과당	3.0
증점 다당류*1	0.16
비타민C	0.1
구연산	0.08
유산칼슘	0.06
염화나트륨	0.03
염화칼륨	0.02
글루타민산나트륨	0.005
1/5화이트그레이프과즙*2	0.3
플레이버*3	0.1
물	100질량부 상당으로 메스업

*1: 다이니폰 제약주식회사제(케르코겔)

*2: 오야마쇼지 주식회사제

*3: 타카타 향료 주식회사제(머스커트에센스#50631)

Claims

비환원 말단에 글루코오스 또는 이소말토올리고당이 α-1,6 글루코시드 결합으로 결합된 구조를 갖는 글루코오스 10 ~ 30 질량%, →4,6)-Glcp-(1→의 내부의 분기 구조를 갖는 글루코오스 5 ~ 10 질량%를 포함하고,
DE가 10~52인 것을 특징으로 하는 분기 덱스트린.
제 1항에 있어서,
10질량% 수용액의 침투압이 70~300mOSMOL/kg인 것을 특징으로 하는 분기 덱스트린.
제 1항 또는 2항에 따른 분기 덱스트린을 함유하는 음식품.
제 3항에 있어서,
다이어트 식품, 에너지 보급 음료, 에너지 지속 식품 또는 영양 보조 식품인 것을 특징으로 하는 음식품.
제 1항 또는 2항에 따른 분기 덱스트린을 함유하는 영양 보급제.
제 1항 또는 2항에 따른 분기 덱스트린을 함유하는 에너지 지속제.
제 1항 또는 2항에 따른 분기 덱스트린을 함유하는 포만감 지속제.
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