KR102214600B1 - 홍어껍질 유래 저분자 콜라겐 펩타이드의 전임상 및 인체적용실험을 통한 체지방 감소 기능성 원료 개발 및 산업화 - Google Patents
홍어껍질 유래 저분자 콜라겐 펩타이드의 전임상 및 인체적용실험을 통한 체지방 감소 기능성 원료 개발 및 산업화 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명에 따른 체지방 감소 기능성 원료 조성물은, 홍어껍질을 가수분해하여 얻은 저분자 콜라겐 펩타이드를 유효성분으로 포함하는 체지방 감소 기능성 원료 조성물로서, 단백질 함량이 90 중량% 이상이고, 하기 화학식 1로 표현되는 제1 화합물 58~89 mg/g 및 하기 화학식 2로 표현되는 제2 화합물 190~286 mg/g 을 함유한 저분자 콜라겐 펩타이드를 유효성분으로 포함하되,
상기 저분자 콜라겐 펩타이드는 홍어가공 공정 중에 발생된 홍어 껍질 원재료(홍어 껍질 100%로 이루어짐)를 수집하여 냉동보관하는 단계; 껍질을 고압반응기에 넣고 121℃에서 90분간 고압열수추출하는 단계; 단백질 가수분해 효소인 Alcalase와 Protamax을 투입원료 대비 각각 0.5%를 2시간 동안 투입하여 가수분해하는 단계; 활성탄 및 이온교환수지를 이용하여 탈취하는 단계; 감압여과를 통해 불순물을 제거하는 단계; 및 분자량 1,000Da.를 기준으로 컷오프한 후 농축 및 동결건조하는 단계; 를 거쳐 제조되는 것을 특징으로 한다.
[화학식 1]
[화학식 2]
상기 저분자 콜라겐 펩타이드는 홍어가공 공정 중에 발생된 홍어 껍질 원재료(홍어 껍질 100%로 이루어짐)를 수집하여 냉동보관하는 단계; 껍질을 고압반응기에 넣고 121℃에서 90분간 고압열수추출하는 단계; 단백질 가수분해 효소인 Alcalase와 Protamax을 투입원료 대비 각각 0.5%를 2시간 동안 투입하여 가수분해하는 단계; 활성탄 및 이온교환수지를 이용하여 탈취하는 단계; 감압여과를 통해 불순물을 제거하는 단계; 및 분자량 1,000Da.를 기준으로 컷오프한 후 농축 및 동결건조하는 단계; 를 거쳐 제조되는 것을 특징으로 한다.
[화학식 1]
[화학식 2]
Description
본 발명은 홍어껍질을 가수분해하여 얻은 저분자 콜라겐 펩타이드를 유효성분으로 포함하는 체지방 감소 기능성 원료 조성물에 관한 것으로, 홍어껍질 유래 저분자 콜라겐 펩타이드의 전임상 및 인체적용실험을 통한 체지방 감소 기능성 원료 개발 및 산업화에 관한 것이다.
홍어(Skate)는 우리나라에서 즐겨먹는 기호 식품으로 소화기능 및 식욕증진, 면역능력 향상 및 노화방지, 피부탄력 유지 및 관절염 예방 등 다양한 약리적인 효능을 지니고 있으며, 현재까지 홍어의 소비 및 생산 방식은 홍어회, 홍어무침, 홍어 애(간) 등과 같이 특별한 가공 없이 섭취하는 형태이다.
홍어의 기능적 특성과 특유의 기호성으로 인하여 과거 전남 지방에서만 소량 소비되는 형태에서 벗어나 전국적으로 그 수요가 급증하여 현재에는 대형마트, 홈쇼핑 등에서도 지속적으로 대량 소비되고 있다.
어류의 껍질과 내장 조직에는 다량의 콜라겐 성분이 함유되어 있으며, 기존에 소나 돼지 등의 껍질, 뼈 등에서 유래하는 콜라겐과 달리 광우병이나 구제역 등과 같은 인체 전이 위험성을 가지지 있지 않기에 안전하다고 보고되고 있다.
홍어껍질에는 다량의 콜라겐이 함유되어 있어, 이를 고부가가치의 기능성 식품소재로서 이용이 가능하다. 그러나, 콜라겐 자체로는 분자량이 크고(분자량 30kDa. 이상인 것으로 알려짐), 물에 녹지 않아 소화 흡수율이 낮기 때문에 체내 흡수력을 극대화를 위해서 저분자화시킨 저분자 펩타이드가 필요하다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 홍어껍질을 가수분해하여 얻은 저분자 콜라겐 펩타이드를 유효성분으로 포함하는 체지방 감소 기능성 원료 조성물을 제공함에 있다.
또한 본 발명은 저분자 콜라겐 펩타이드 제조를 위하여 홍어 가공시 발생되는 부산물인 껍질을 이용하여 분자량 별로 콜라겐 펩타이드를 추출하고, 추출물을 이용한 산업적 활용 가능성을 확인하기 위한 실험으로 일반성분 및 분자량, 아미노산 조성, 탈취 등의 실험을 통해 산업적 적용 가능성을 검토함에 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않는다.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 체지방 감소 기능성 원료 조성물은, 홍어껍질을 가수분해하여 얻은 저분자 콜라겐 펩타이드를 유효성분으로 포함하는 체지방 감소 기능성 원료 조성물로서, 단백질 함량이 90 중량% 이상이고, 하기 화학식 1로 표현되는 제1 화합물 58~89 mg/g 및 하기 화학식 2로 표현되는 제2 화합물 190~286 mg/g 을 함유한 저분자 콜라겐 펩타이드를 유효성분으로 포함하되,
상기 저분자 콜라겐 펩타이드는 홍어가공 공정 중에 발생된 홍어 껍질 원재료(홍어 껍질 100%로 이루어짐)를 수집하여 냉동보관하는 단계; 껍질을 고압반응기에 넣고 121℃에서 90분간 고압열수추출하는 단계; 단백질 가수분해 효소인 Alcalase와 Protamax을 투입원료 대비 각각 0.5%를 2시간 동안 투입하여 가수분해하는 단계; 활성탄 및 이온교환수지를 이용하여 탈취하는 단계; 감압여과를 통해 불순물을 제거하는 단계; 및 분자량 1,000Da.를 기준으로 컷오프한 후 농축 및 동결건조하는 단계; 를 거쳐 제조되는 것을 특징으로 한다.
상기 저분자 콜라겐 펩타이드는 홍어가공 공정 중에 발생된 홍어 껍질 원재료(홍어 껍질 100%로 이루어짐)를 수집하여 냉동보관하는 단계; 껍질을 고압반응기에 넣고 121℃에서 90분간 고압열수추출하는 단계; 단백질 가수분해 효소인 Alcalase와 Protamax을 투입원료 대비 각각 0.5%를 2시간 동안 투입하여 가수분해하는 단계; 활성탄 및 이온교환수지를 이용하여 탈취하는 단계; 감압여과를 통해 불순물을 제거하는 단계; 및 분자량 1,000Da.를 기준으로 컷오프한 후 농축 및 동결건조하는 단계; 를 거쳐 제조되는 것을 특징으로 한다.
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[화학식 1]
[화학식 2]
본 발명의 일 실시예에 따른 체지방 감소 기능성 원료 조성물에 있어, 상기 저분자 콜라겐 펩타이드의 유리 아미노산은 상기 유리 아미노산 전체 100 중량%을 기준으로 하여 상기 제1 화합물 6~8 중량% 및 상기 제2 화합물 19~23 중량%를 포함할 수 있다.
일 예로서, 상기 제1 화합물은 Hydroxy proline일 수 있고, 상기 제2 화합물은 Glycine일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 체지방 감소 기능성 원료 조성물에 있어, 상기 저분자 콜라겐 펩타이드의 구성 아미노산은 상기 구성 아미노산 전체 100 중량%를 기준으로 Aaspartic acid 5.36~5.90 중량%, Threonine 3.38~3.72 중량%, Serine 9.77~10.71 중량%, Glutamic acid 9.77~10.71 중량%, Glycine 21.27~23.64 중량%, Alanine 7.65~8.51 중량%, Valine 2.88~3.17 중량%, Methionine 1.72~2.16 중량%, Isoleucine 2.34~2.58 중량%, Leucine 3.50~3.87 중량%, Tyrosine 0.73~0.86 중량%, Phenylalanine 2.07~2.28 중량%, Lysine 3.54~3.88 중량%, Ammonia 0.84~0.92 중량%, Histidine 1.49~1.62 중량% 및 Arginine 7.11~7.93 중량%을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 체지방 감소 기능성 원료 조성물에 있어, 상기 저분자 콜라겐 펩타이드의 유리 아미노산은 상기 유리 아미노산 전체 100 중량%를 기준으로 Phosphoserine 0.03~0.05 중량%, Taurine 0.01~0.02 중량%, Aspartic acid 6.46~7.11 중량%, Hydroxy proline 6.10~6.85 중량%, Threonine 3.29~3.42 중량%, Serine 5.38~5.71 중량%, Glutamic acid 9.93~10.78 중량%, Proline 8.28~9.02 중량%, Glycine 19.97~22.09 중량%, Alanine 6.92~7.66 중량%, Valine 2.93~3.34 중량%, Methionine 1.67~2.15 중량%, Isoleucine 2.20~2.45 중량%, Leucine 3.32~3.67 중량%, Tyrosine 0.81~0.91 중량%, Phenylalanine 2.02~2.23 중량%, Ammonia 0.71~0.74 중량%, Hyroxylysine 0.09~1.05 중량%, Ornithine 0.03~0.04 중량%, Lysine 3.22~3.49 중량%, Histidine 1.26~1.38 중량% 및 Arginine 7.05~7.84 중량%를 포함할 수 있다.
또한 본 발명은 상술한 체지방 감소 기능성 원료 조성물을 포함하는 기능성 식품을 제공한다.
본 발명에 따른 체지방 감소 기능성 원료 조성물은 체내 흡수력을 극대화시킨 체지방 감소 효과를 향상시킬 수 있다.
또한 본 발명에 따른 기능성 식품을 중/장기적으로 복용하였을 때 체지방 감소에 효과를 줄 수 있고, 성인 기준 2,000mg/day을 중·장기간 동안 섭취하여도 안전성이 있다.
또한 본 발명에 따른 체지방 감소 기능성 원료 조성물은 대량생산에도 불구하고, 제품의 수율은 약 17% 정도로 나타났는데, 홍어 껍질 원료의 수분 함량을 고려하였을 때 상당히 높은 수율을 나타낸다.
또한, 본 발명은 이용도가 극히 낮아 폐기 처리 되던 홍어의 부산물을 이용하여 콜라겐 펩타이드를 추출하기 때문에 자원의 낭비를 막는 경제성과 환경오염의 원인을 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 체지방 감소 기능성 원료 조성물의 제조공정을 도시한 공정 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 체지방 감소 기능성 원료 조성물의 제조공정에 따라 나타난 함량변화, 수율을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 체지방 감소 기능성 원료 조성물의 제조공정에 따라 나타난 함량변화, 수율을 도시한 도면이다.
이하 본 발명에 관하여 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 실시예 및 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 또한, 본 발명의 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.
본 발명을 서술함에 있어, 저분자 콜라겐 펩타이드는 약 500 내지 2,000 Da. 분자량을 가지는 펩타이드를 의미한다.
또한, 본 명세서에서 특별히 언급하지 않는 한 %는 중량%를 의미한다.
1. 저분자 콜라겐 펩타이드의 제조 및 산업화
저분자 콜라겐 펩타이드 제조를 위하여 홍어 가공시 발생되는 부산물인 껍질을 이용하여 분자량 별로 콜라겐 펩타이드를 추출하였으며, 이를 이용한 산업적 활용 가능성을 확인하기 위한 실험으로 일반성분 및 분자량, 아미노산 조성, 탈취 등의 실험을 통해 산업적 적용 가능성을 검토하였다.
가. 재료 및 방법
(1) 홍어 껍질 원료의 가수분해
도 1 및 도 2에 보는 바와 같이, 홍어 껍질 원료의 가수분해를 위해, 우선적으로 자사(영산홍어(주))의 홍어가공 공정 중 껍질 탈피 공정 중에 발생된 홍어껍질 원재료(홍어 껍질 100%로 이루어짐)를 수집하였다(S10).
이후, 흐르는 물에 3회 수세 후 -25℃ 이하에서 냉동보관하였다(S20).
저분자 콜라겐 펩타이드 제조를 위하여 껍질을 고압반응기(autoclave)에 넣고 121℃에서 90분간 동안 고압열수추출하였고(S30), 그 다음으로 상업적 단백질 가수분해 효소 Alcalase, Flavourzyme 및 Protamex(Novozyme, Denmark)를 이용하여 조건별로 가수분해 하였다(S40).
(2) 분자량별 콜라겐 펩타이드 제조
가수분해가 완료된 후, 활성탄 및 이온교환수지를 이용하여 어취 제거를 위한 탈취 공정을 거친 후(S50), 감압여과를 통해 불순물을 제거하였다(S60). 여과를 거친 액은 한외여과장치를 이용하여 분자량별로 분획하거나, 효소 종류 및 가수분해 시간에 따라 분자량별로 분획하는 두 가지 방법을 통해 분자량 1,000Da.을 기준으로 cut-off를 실시하였다. 분자량 cut-off를 거친 액은 농축을 거쳐(S70) 동결건조(S70)(SFDSM06, Samwon Co,. Korea)하여 실험에 사용하였으며, 산업적 생산을 분무건조기를 이용하여 제품화하였다.
나. 이화학적 특성 측정
(1) 일반성분 측정
일반성분은 식품공전(식품공전, 2013)의 일반시험법에 준하여 측정하였다. 수분함량은 상압가열건조법, 조단백함량은 micro kjeldahl법, 조지방 함량은 Soxhlet법, 회분 함량은 직접회화법으로 측정하였으며, 각 측정은 세 번 반복하여 그 평균을 취하였다.
(2) 아미노산 분석
건조된 시료 일정량에 염산을 가하고 가수분해한 다음에 질소가스를 치환하여, 110℃의 오븐에서 22시간 정치 후, 감압 증발 하여 건조하였다. 여기에 0.02N 염산으로 희석한 후, 0.45μm filter로 여과하여 일정량을 취하여 아미노산 자동분석기(L-8800 Hitachi Co,. Japan)를 이용하여 분석하였다.
다. 분자량 측정
콜라겐 펩타이드의 분자량은 GPC(Gel Permeation Chromatography, Japan)를 이용하여 측정하였으며, 표준품은 PEG calibration kit(agilent technologies, United Kingdom)를 사용하였다. 이때 컬럼은 TSKgel SuperMultipore®PW-H(6.0 mm I.D. Х 15 cm, Distilled Water, Japan)을 이용하였으며, 시료 2㎕를 주입하여 1mL/min의 속도로 pH7.0의 buffer (0.1M KH2PO4 + 10% NaOH)를 흘려주면서 25℃에서 측정하였다.
라. 한외여과
홍어껍질로부터 추출한 추출액을 한외여과기(EMP Series, EMP Tech, Korea)를 이용하여 Flow20으로 1K Da. 여과막(Pall corporation, USA)을 통과시켰다. 더 이상 여과액이 나오지 않을 때 까지 여과를 시행하였으며, 여과가 끝난 후 여과된 액과 여과되지 않은 액을 구분하여 시료를 제조하였다.
마. 인체적용시험
인체적용시험은 임상시험 모니터링 계획 수립 후, 임상심의 위원회의 IRB 승인을 거쳐 수행하였으며, 헬싱키 선언을 준수하였고, 의약품 임상시험 관리 기준(KGCP)을 준용하여 수행하였다.
대상자를 선정하기 위한 Screening 시행 전에 모든 지원자를 대상으로 본 시험에 대한 설명문을 배포하였고, 충분히 설명한 후 지원자 본인의 자발적 의사에 의하여 동의서를 자필 서명하였고, 그 사본을 각 대상자들에게 제공하였다.
바. 인체 적용 시험을 위한 캡슐 제조
인체 적용 시험을 위한 캡슐의 제조는 건강기능식품 전문 제조회사에서 표 1의 배합비로 제조하였다. 홍어 콜라겐 펩타이드 99%와 캡슐 충진을 원활하게 하기 위하여 체내 흡수 시 대사 작용을 일으키지 않는 안전한 식품 첨가물인 이산화규소를 사용하였다. 또한, 플라세보는 100% 전분을 원료로 제조하였다.
[표 1] 캡슐 원료 배합비
[표 2] 인체 적용 시험용 식품의 정보
2. 결과 및 고찰
가. 이화학적 특성
(1) 일반성분
홍어껍질 콜라겐 펩타이드의 일반성분 함량은 표 3에 나타내었다. 콜라겐 펩타이드는 단백질의 함량이 약 95%, 지방함량은 약 0.1%, 회분은 약 1.2%, 탄수화물은 0%로 나타났다. 이러한 결과는 숙성홍어회 제조 과정 중 탈피과정에서 껍질과 홍어 육이 완전히 분리되었으며, 홍어 껍질 중에 대부분의 성분이 단백질로 구성되어 있기 때문으로 판단되었다.
[표 3] The result of proximate analysis in collagen peptide of skate skin
(2) 구성 아미노산
표 4에는 홍어 껍질로부터 제조한 저분자 콜라겐 펩타이드의 구성 아미노산 함량 분석결과를 나타낸 것이다. S40 공정시, 가수분해 효소로서 Alcalae 0.1~0.5 중량%와 Flavourzyme 0.1~0.5 중량%를 동시에 첨가하여 가수분해하거나, Alcalae 0.1~0.5 중량%와 Protamex 0.1~0.5 중량%를 동시에 첨가하여 가수분해함으로써 저분자 콜라겐 펩타이드를 제조한 결과이다. 표 4에 수록된 바와 같이, 구성 아미노산의 측정 결과 분자량에 관계없이 glycine 함량이 가장 높게 나타났으며, 다음으로 glutamic acid, alanine, arginine 순으로 함량이 높게 나타났다. 분자량과 아미노산 조성은 큰 차이를 나타나지 않았으나, 분자량이 낮을수록 아미노산 함량이 높게 측정되었다.
[표 4] Analysis of constituent amino acid with molecular weights of collagen peptide
(3) 유리 아미노산
표 5에는 홍어 껍질로부터 제조한 저분자 콜라겐 펩타이드의 유리 아미노산 함량 분석결과를 나타낸 것이다. 유리 아미노산의 결과 glycine, hydroxy proline의 함량이 약 22.0%, 7.0%로 전형적인 콜라겐 단백질의 특성을 나타내었으며, 분자량에 따른 아미노산 조성은 큰 차이를 나타내지 않았으며, 구성아미노산과 마찬가지로 분자량이 작을수록 아미노산의 함량이 높게 나타났다.
[표 5] Analysis of free amino acids in skate skin collagen peptide
(4) 지표성분(또는 기능성분) 규격 및 시험방법에 관한 자료
- 지표성분(또는 기능성분)의 규격 및 근거
○ 홍어 껍질 콜라겐펩타이드의 지표성분은 단백질 함량 90% 이상, Hydroxy proline 7% 이상, Glycin 20% 이상의 3종으로 설정하였다.
[표 6] 홍어 껍질 콜라겐 펩타이드 추출물에 대한 지표성분 분석결과
○ 지표성분 함량의 규격은 공인 기관에서 분석된 결과에 대한 80~120% 범위로 설정하는 것이 바람직하다.
[표 7] 홍어 껍질 콜라겐 펩타이드 추출물에 대한 지표성분 분석결과
- 지표성분(또는 기능성분) 표준품 정보
○ Hydroxy proline
○ Glycine
- 지표성분 설정근거
○ Glycine : 공인 시험기관 성적서 요약표
○ Hydroxy proline : 공인 시험기관 성적서 요약표
■ 시험성적서 요약표
나. 홍어껍질(Skate Skin)유래 저분자 콜라겐 펩타이드의 경구 섭취가 체지방 감소에 미치는 영향
홍어껍질로부터 추출하여 제조한 콜라겐 펩타이드의 경구 섭취가 체지방 감소에 미치는 영향을 알아보기 위해 본 인체시험 대상자에 대한 시험용/대조군 식품 투여 전의 기저 특성에 군 간 차이가 있는지 검정하였다. 표 8에 수록된 바와 같이, 그 결과 ITT군 및 PP군 모두 성별, 나이, 체중, 신장 등에 통계적으로 유의한 차이는 관측되지 않아 두 군의 사전 동질성이 인정된다고 볼 수 있고, 무작위 배정은 통계학적으로 적절하다고 판단된다.
[표 8] Study patients baseline characteristics
표 9 및 표 10에 수록한 바와 같이, 1차 유효성 평가변수인 DEXA를 통한 체지방률(%)의 변화와 2차 유효성 평가변수에 대하여 시험용/대조군 식품의 투여 전(Visit2, week0)과 투여 후인 Visit3(week6) 및 Visit4(week12)에서 측정하였다. 각 측정값과 baseline(Visit2) 대비 변화정도에 대하여 군 간과 군 내(방문시기별)의 값도 함께 비교하여 표로 나타내었다.
[표 9] Comparison between and within each groups (ITT population)
[표 10] Comparison between and within each groups (PP population)
표 9 및 표 10에 보는 바와 같이, 1차 유효성 평가변수 분석 결과 ITT 분석군과 PP 분석군 모두 DEXA로 측정한 체지방률(%) 변화량에 대한 군 내 비교에서 시험군에서는 유의한 감소를 보였고, 시험군의 변화량을 보였다. 따라서 시험식품의 일상적인 복용이 체지방 감소 개선에 도움을 주는 것으로 사료된다.
2차 유효성 평가변수 분석 결과에서도 DEXA로 측정한 체지방량(g) 변화량에 대한 군 간 비교에서 시험군이 대조군보다 유의하게 감소하였다.
또한 각 군 내 전/후 비교에서 시험군에서 감소하는 경향을 보였고 시험군에서의 변화량을 나타내어 임상적으로 유의한 것으로 사료된다.
체지방 감소의 평가지표로 설정한 DEXA를 통해 체지방량(g)분석 결과 시험군에서 대조군에 비해 유의하게 감소하였고, 그 감소폭도 임상적으로 유의하다고 판단되므로 시험 식품(홍어껍질 유래의 콜라겐 펩타이드)은 체지방 감소에 도움을 준다고 사료된다.
따라서 본 시험 식품은 중·장기적으로 복용하였을 때 체지방 감소에 효과를 줄 수 있을 것이라고 판단된다.
한편, 안전성 평가로 시험용 식품을 1회 이상 복용한 시험군 45명과 대조군 45명의 대상자에 대해 시험 기간 중에 생체징후 평가, 임상실험실검사 등으로 안전성을 평가하였다.
표 11에 보는 바와 같이, 시험 기간 중 이상반응이 발생한 사례가 1건(소화불량) 있었으나 보고된 이상반응은 해소되었으며, 시험용 식품과의 연관성은 없는 것으로 판단되었다. 임상실험실 검사치 및 신체검사 등을 통한 안전성 평가결과 임상적으로 위해하다고 판단할 근거는 없었다. 따라서 본 홍어껍질 유래의 콜라겐 펩타이드를 성인 기준 2,000mg/day을 중·장기간 동안 섭취하여도 안전하다고 판단된다.
[표 11] Atypical response report
다. 콜라겐 펩타이드의 대량 생산 및 관련 응용제품 생산
(1) 콜라겐 펩타이드의 대량 생산
실험실상에서 최적화 된 조건을 이용하여 대량 생산 설비를 공장 현장에서 대량생산을 실시하였다. 숙성 홍어회 가공 중에 발생한 홍어 껍질 원료를 흐르는 물에서 수세하여 전처리를 하고, 120℃에서 2시간 동안 가압 열처리를 하여 원료를 젤라틴 겔화 시킨 다음, 분자량 1,000Da. 이상의 경우에는 온도에서 50℃에서 Alcalase와 Flavourzyme을 투입원료 대비 각각 0.1%(w/w)를 투입하여 2시간 동안 효소가수분해 하였고, 분자량 1.000Da. 이하의 제품은 Alcalase와 Flavourzyme을 투입원료 대비 각각 0.2%(w/w)를 투입하여 6시간 동안 효소가수분해 하였다. 가수분해 종료 후, 1차 여과를 통하여 잔사를 제거하고, 탈취를 위하여 활성탄을 투입 후, 75℃에서 30분간 교반하였다. 탈취 종료 후, 활성탄 제거를 위하여 필터프레스를 이용하여 정밀여과를 거쳐서 진공농축기에서 30brix까지 농축하여 액중의 고형분 함량의 농도를 높인 후 스프레이 건조하여 제품화 하였다. 제품의 수율은 약 17% 정도로 나타났는데, 홍어 껍질 원료의 수분 함량을 고려하였을 때 상당히 높은 수율을 나타내었다. 이를 토대로 하여 제품 표준서를 작성하였다.
(2) 응용 제품 생산
가. 저분자 콜라겐 펩타이드 분말 제품
현장에서 콜라겐 펩타이드를 대량생산하였으며, 대량생산된 제품은 100g 단위로 포장한 제품을 출시 및 판매하였다
나. 인체시험용 홍어 콜라겐 펩타이드 캡슐 제품
인체시험을 위하여 홍오 콜라겐 펩타이드 100%를 충진한 캡슐 제품을 제작하였으며, 대조구 시험을 위한 플라세보 제품도 동량 제작하였다.
다. 홍어 콜라겐 펩타이드(건강기능식품) 캡슐 제품
홍어 콜라겐 펩타이드를 주원료로 한 건강기능식품을 제작하였다. 비타민 1.7%, 콜라겐 펩타이드 70%의 배합비로 식약청 인허가를 거쳐 캡슐형의 건강기능식품으로 제조하였다.
본 명세서에서 설명되는 실시예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것이 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당해 기술분야에 있어서의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 유추할 수 있는 변형예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
Claims (5)
- 홍어껍질을 가수분해하여 얻은 저분자 콜라겐 펩타이드를 유효성분으로 포함하는 체지방 감소 기능성 원료 조성물로서,
단백질 함량이 90 중량% 이상이고, 하기 화학식 1로 표현되는 제1 화합물 58~89 mg/g 및 하기 화학식 2로 표현되는 제2 화합물 190~286 mg/g 을 함유한 저분자 콜라겐 펩타이드를 유효성분으로 포함하되,
상기 저분자 콜라겐 펩타이드는
홍어가공 공정 중에 발생된 홍어 껍질 원재료(홍어 껍질 100%로 이루어짐)를 수집하여 냉동보관하는 단계;
껍질을 고압반응기에 넣고 121℃에서 90분간 고압열수추출하는 단계;
단백질 가수분해 효소인 Alcalase와 Protamax을 투입원료 대비 각각 0.5%를 2시간 동안 투입하여 가수분해하는 단계;
활성탄 및 이온교환수지를 이용하여 탈취하는 단계;
감압여과를 통해 불순물을 제거하는 단계; 및
분자량 1,000Da.를 기준으로 컷오프한 후 농축 및 동결건조하는 단계; 를 거쳐 제조되며,
상기 저분자 콜라겐 펩타이드의 유리 아미노산은, 상기 유리 아미노산 전체 100 중량%을 기준으로 하여 상기 제1 화합물 6~8 중량% 및 상기 제2 화합물 19~23 중량%를 포함하며,
상기 저분자 콜라겐 펩타이드의 구성 아미노산은 상기 구성 아미노산 전체 100 중량%를 기준으로 Aaspartic acid 5.36~5.90 중량%, Threonine 3.38~3.72 중량%, Serine 9.77~10.71 중량%, Glutamic acid 9.77~10.71 중량%, Glycine 21.27~23.64 중량%, Alanine 7.65~8.51 중량%, Valine 2.88~3.17 중량%, Methionine 1.72~2.16 중량%, Isoleucine 2.34~2.58 중량%, Leucine 3.50~3.87 중량%, Tyrosine 0.73~0.86 중량%, Phenylalanine 2.07~2.28 중량%, Lysine 3.54~3.88 중량%, Ammonia 0.84~0.92 중량%, Histidine 1.49~1.62 중량% 및 Arginine 7.11~7.93 중량%을 포함하는 것을 특징으로 하는 체지방 감소 기능성 원료 조성물.
[화학식 1]
[화학식 2]
- 삭제
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 저분자 콜라겐 펩타이드의 유리 아미노산은, 상기 유리 아미노산 전체 100 중량%를 기준으로 Phosphoserine 0.03~0.05 중량%, Taurine 0.01~0.02 중량%, Aspartic acid 6.46~7.11 중량%, Hydroxy proline 6.10~6.85 중량%, Threonine 3.29~3.42 중량%, Serine 5.38~5.71 중량%, Glutamic acid 9.93~10.78 중량%, Proline 8.28~9.02 중량%, Glycine 19.97~22.09 중량%, Alanine 6.92~7.66 중량%, Valine 2.93~3.34 중량%, Methionine 1.67~2.15 중량%, Isoleucine 2.20~2.45 중량%, Leucine 3.32~3.67 중량%, Tyrosine 0.81~0.91 중량%, Phenylalanine 2.02~2.23 중량%, Ammonia 0.71~0.74 중량%, Hyroxylysine 0.09~1.05 중량%, Ornithine 0.03~0.04 중량%, Lysine 3.22~3.49 중량%, Histidine 1.26~1.38 중량% 및 Arginine 7.05~7.84 중량%를 포함하는, 체지방 감소 기능성 원료 조성물.
- 제 1항, 4항 중 어느 한 항에 따른 체지방 감소 기능성 원료 조성물을 포함하는 기능성 식품.
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-
2019
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| KR101774701B1 (ko) | 2016-07-26 | 2017-09-06 | 재단법인 전남생물산업진흥원 | 항비만 활성을 갖는 홍어 콜라겐 펩타이드 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 백장미 외 4명, ‘홍어껍질을 이용한 고기능성 콜라겐 펩타이드 소재 개발’ 한국환경과학회지 제24권 제4호, 579-588쪽, 2016년 04월. 사본 1부.* |
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