KR100793648B1

KR100793648B1 - 철 및 칼슘으로 강화된 곡물 낟알

Info

Publication number: KR100793648B1
Application number: KR1020057020875A
Authority: KR
Inventors: 에이치 디웨인 애쉬미드; 얼 클리브 크리스티안센; 크리스 유진 스펜스; 케네스 토마스 스미스
Original assignee: 더 프록터 앤드 갬블 캄파니; 앨비언 인터내셔널 인코퍼레이티드
Priority date: 2003-05-13
Filing date: 2004-05-13
Publication date: 2008-01-10
Anticipated expiration: 2024-05-13
Also published as: CA2524389A1; KR20060055448A; EP1622468B1; US20040228950A1; WO2004100678A2; WO2004100678A3; BRPI0410318A; ZA200508148B; MXPA05012142A; US7371422B2; CN1787748A; DE602004024777D1; ATE452543T1; EP1622468A2

Abstract

철 및 칼슘으로 강화된 곡물 낟알이 기술되어 있다. 또한, 철 및 칼슘으로 강화된 곡물 낟알의 제조 방법으로서, 곡물 낟알을 제공하는 단계와, 상기 곡물 낟알을 철 공급원과 칼슘 공급원을 함유하는 조성물과 혼합하는단계를 포함하는 방법이 기술되어 있다.

철분, 칼슘, 곡물, 낟알, 강화

Description

철 및 칼슘으로 강화된 곡물 낟알{CEREAL GRAIN KERNELS FORTIFIED WITH IRON AND CALCIUM}

본 발명은 생체이용율이 높은 철 공급원과 가용성 및 생체이용율이 높은 칼슘 공급원으로 강화된 곡물 낟알에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 철 공급원과 시트르산 및 말산의 칼슘염으로 강화된 곡물 낟알에 관한 것이다.

많은 나라에서, 보통의 일상 음식물은 충분한 수준의 철분을 함유하지 않고 있어, 철분 결핍이 상당히 보고되어 있다. 철분 결핍은 미국에서는 소수의 영양소 결핍 중 하나이지만, 대부분의 개발도상국에서는 일반적이다. 철분은 헤모글로빈 분자의 필수 성분으로서, 철분이 없으면 골수는 헤모글로빈을 생성할 수 없다. 적혈구 수치가 감소하고 순환에 참여하는 적혈구들이 정상적인 경우보다 작고(소구성) 헤모글로빈이 결핍되므로, 이들은 색상이 엷다(저색소성). 빈혈증에는 많은 증상들이 있다. 각 개개인들은 모든 증상을 경험하지는 않을 것이며, 빈혈이 약한 경우에는 증상들이 두드러지지 않을 것이다. 몇몇 증상들은 다음과 같다: 창백한 피부색, 피로감, 과민성, 어지럼증, 허약, 짧은 호흡, 설통(sore tongue), 부서지기 쉬운 손톱, 식욕감퇴 (특히 아동의 경우), 전두통. 철분 결핍 빈혈은 유아 및 아동에게서 정신 및 정신운동 발달을 상당히 손상시킨다.

보통 성인 남성의 평균 철분량은 4 gm이고, 보통 성인 여성의 경우에는 2.5 gm 이다. 정상적인 북아메리카인들의 일상 음식물에는 하루에 대략 15-20 ㎎의 철분이 함유되어 있다. 대부분이 육류와 녹색채소에 들어있는데, 하루에 약 1.0 ㎎이 흡수되며, 거의 동일한 양이 배설물 및 땀으로 손실되고 있다. 결과적으로, 보통 성인의 철분 섭취는 미묘한 균형을 이루나, 손실되는 것보다는 흡수되는 철분이 약간 많아서 철분의 저장분이 점차적으로 축적되므로 거의 문제가 되지 않는다. 어떠한 이유로 철분 손실율이 증가하는 경우, 철분 저장분이 고갈될 수 있으며 절대적인 철분 결핍이 전개된다. 이러한 결핍은 체내 저장분을 재공급하기 위한 많은 철분 보충 복용량과, 철분 과충전을 방지하기 위한 충분한 모니터링을 필요로 한다. 개발도상국에서는, 모든 여성과 아동의 절반 정도가 철분 결핍 빈혈증을 앓고 있다. 미국에서는, 1-2살의 아장아장 걷는 유아 중 7% 및 12 내지 49살의 청년기 및 성인 여성 중 9% - 16%가 철분 결핍이다. 철분 결핍의 이환율은 비라틴아메리카계 백인여성(10%)보다 비라틴아메리카계 흑인여성 및 멕시코-아메리카계 여성(19%-22%)이 2배 높은 것으로 추정된다. (www.cdc.gov/mmwr/preview/mmwrhtml/mm5140a1 참조.) 철분은 음식 공급원을 보충하기 위해 식품 및 음료에 첨가될 수도 있다. 불용성 철 화합물을 현탁액으로서 제품에 첨가하는 것이 필요하다.

칼슘은 수많은 중요한 생리적 기능을 위해 살아있는 동안에 필요한 필수 영양소이다. 체내 칼슘의 99%가 치아 및 뼈에 존재하는 것으로 보고되어 있다. 그러므로, 칼슘은 뼈와 치아의 형성 및 유지 모두에 필요하다. 칼슘의 나머지 1%는 혈액 및 연질 조직 중에 체내 전반에 걸쳐 존재하며 부분적으로 이온화되어 있다. 이온화된 형태에서, 칼슘은 혈액 응고, 심장, 신경 및 근육의 적당한 기능화, 및 막 투과성에 있어서 매우 중요한 것이다. 과학적 연구는 칼슘이 고혈압 및 결장암을 예방하는 데 중요한 역할을 한다는 증거를 보여준다. 음식 공급원으로부터의 칼슘량이 불충분하다면, 골격형성 칼슘이 연질 조직의 대사작용 요구를 충족시키기 위해 항상 희생될 것이다. 이와 같이, 음식물에 의한 칼슘 섭취가 불충분한 경우, 골격형성 대사작용이 나빠진다. 이러한 상황에서는, 성장 동안에 뼈의 축적이 적어지며, 뼈 강도의 저하가 수반되면서 칼슘이 성인 골격으로부터 빠져나간다.

세계의 많은 나라에서, 칼슘 섭취가 권고량 미만으로 상당히 감소하고 있다. 영양학자들이 음식물에서 칼슘의 하루 영양소 요구량을 수용하는 것이 중요함을 강조하여 왔지만, 일상 음식물을 통해 칼슘 요구량을 달성하는 것은 어렵다. 칼슘은 또한 다양한 음식 공급원을 통해 얻을 수 있으나, 식품 및 음료수로부터의 칼슘 보충에서의 주요 문제점은 칼슘의 용해성이다. 불용성 칼슘염이 현탁액으로서 제품에 첨가되는 것이 필요하나, 이는 종종 맛과 조직뿐만 아니라 현탁액 침전에 있어서 부정적인 변화를 초래한다. 또한, 불용성 칼슘 공급원은 일반적으로 가용성 형태보다 덜 흡수된다. 칼슘은 또한 높은 수준으로 섭취되는 경우 입에 쏘거나 타는 듯한 느낌을 줄 수 있으며, 칼슘 공급원에 따라 입에 좋지 않은 뒷맛을 남길 수 있다.

철분 및 칼슘 결핍은 이들 미네랄을 천연적으로 함유하는 식품의 섭취를 증가시키거나 보충식을 섭취함으로써 극복될 수 있다. 전자의 경우에 대해서는, 특 히 개발도상국의 경우 철분 및 칼슘이 높은 식품의 섭취를 증가시키기가 분명히 어렵다. 후자의 경우에 대해서는, 사람들이 이러한 결핍을 겪고 있는 대부분의 나라에서의 경제 상태에서는, 보충식으로서 미네랄을 제공하는 것은 비용이 많이 들고 상당한 유통 문제들을 나타낸다. 또한, 순응도, 즉 사람들이 매일 미네랄 보충식을 섭취하게 하는 것이 중대한 문제이다. 따라서, 생체이용가능하면서 동시에 맛과 외관이 불쾌하지 않은 형태, 및 위험 상태에 있는 집단의 대부분에 의해 소비되는 형태로 철분 및 칼슘을 전달하는 것이 바람직하다.

곡물이 철분 및 칼슘을 포함한 여러가지 다양한 비타민 및 미네랄로 강화되어 왔다. 예를 들어, 2000년 12월 12일자로 허여된 크리스티안센(Christiansen) 등의 미국 특허 제6,159,530호에는 철 또는 칼슘을 포함한 다양한 부분들로부터 금속이 선택될 수 있는, 금속 아미노산 킬레이트로 강화된 가공 곡물식(cereal)을 개시하고 있다. 2001년 3월 27일자로 허여된 크리스티안센 등의 미국 특허 제6,207,204호에는 예를 들어 철 또는 칼슘로부터 금속이 선택될 수 있는, 금속 아미노산 킬레이트로 강화된 곡물 낟알을 다시 개시하고 있다. 그러나, 상기 특허들에 기술된 칼슘 형태는 본 명세서에 개시된 칼슘 형태에 비해 용해성이 낮다. 이와 관련하여, 본 발명자들은 놀랍게도 본 명세서에 개시된 칼슘 형태가 증가된 용해성을 나타내어 강화 수준을 향상시킬 수 있음을 발견하였다.

전술한 내용 관점에서, 철 및 칼슘으로 강화된, 개선된 곡물 낟알을 제공하는 것이 유용할 것이다. 더욱 구체적으로, 소량의 철분 및 칼슘이 사용되어도 곡물 낟알을 강화시켜 원하지 않는 부작용 및 불쾌성을 감소시키도록 증가된 생체이 용율을 제공하게끔 철 및 칼슘이 포함된, 강화된 곡물 낟알을 제공하는 것이 유용할 것이다.

발명의 개요

일 태양에서, 본 발명은 철 및 칼슘으로 강화된 곡물 낟알로서, 칼슘이 시트르산 및 말산의 칼슘염 형태인 곡물 낟알에 관한 것이다.

다른 태양에서, 본 발명은 곡물 낟알을 제공하는 단계와; 그 낟알을 시트르산 및 말산의 칼슘염의 혼합물과 철 공급원을 포함하는 조성물과 혼합하는 단계를 포함하는, 강화된 곡물 낟알의 제조 방법에 관한 것이다.

I. 정의:

용어의 단수 형태는 내용상 달리 명시하지 않는 한 복수의 대상물을 포함한다.

"생체이용가능한"이란 용어는 미네랄 공급원이 능동 수송을 통해 장벽(intestinal wall)을 가로질러 혈류에 그대로 이송될 수 있는 형태라는 것을 의미한다. 식품에서의 철분에 대해서는, 생체이용률, 또는 더욱 구체적으로 상대적 생체이용율(RBV)이 표준화된 규정식 또는 시험 식사에서의 상기 철분의 증분 흡수로서 측정된다. 포유류에서의 생체이용율을 결정하는 방법은 쥐를 이용한 고갈/충만(depletion/repletion) 방법이다. 문헌[ Forbes, A.L. et al., 1989, Am. J. Clin. Nutr. 49:225-238]. 이 방법은 철 화합물의 상대적 생체이용율의 정확한 비교를 가능케 한다. 이 방법을 사용하여, 젖을 갓 뗀 쥐에게 빈혈증이 생길 때까지 철분 무함유 규정식을 공급한다. 기준 헤모글로빈을 측정한 후, 쥐에게 시험할 철 화합물들 중 하나를 함유하는 규정식을 공급한다. 대조군에는 황산제1철을 함유하는 표준 규정식을 공급한다. 2주 기간 후에, 최종적인 헤모글로빈 측정치를 취하고 기준 측정치와 비교한다. 이러한 방법을 이용하여, 철분의 평균적인 상대적 이용율을 쥐에서 측정하였다. 황산제1철이 기준으로서 사용되었고 100%의 RBV를 가지며, 이에 대해 다른 철 화합물을 비교한다. 생체이용률은 화합물의 용해성보다 중요한 결과이다. pH 또는 철 농도, 입자 크기, 및 억제제의 존재 등의 환경적 요인들이 생체이용율에 영향을 미친다. 페러스 비스-글리시네이트 킬레이트(철 아미노산 킬레이트)가 황산제1철에 비해 높은 RBV를 갖는 것으로 나타났다. 페러스 비스-글리시네이트는 유아에게서 황산제1철의 26.7%에 비해 90.9%의 RBV를 갖는 것으로 나타났으며(문헌[Pineda, O. and Ashmead H.D., 2001, Nutr. 17381-17384]), 성인 대학생에게서는 황산제1철보다 4.7배 더 흡수되었다(문헌[Bovell-Benjamin, A., et al. 1999, Am. J. Clin. Nutr. 71:1563-1569]).

"칼슘 시트레이트 말레이트" ("CCM")라는 용어는 시트르산과 말산의 칼슘염의 조성물을 지칭한다. 칼슘 시트레이트 말레이트는 칼슘 시트레이트 및 칼슘 말레이트의 혼합물, 시트레이트 및 말레이트 리간드를 포함하는 칼슘 복합체, 시트르산 및 말산과의 칼슘염의 혼합물, 또는 이들의 조합으로 이루어질 수도 있다. 본 개시를 위하여 그리고 이하에 보다 상세히 설명되는 바와 같이, CCM은 시트레이트:말레이트 몰비뿐만 아니라 "당량비"의 관점에서 설명될 수도 있다. 당량비는 시트레이트 및 말레이트의 당량수(3 X 시트레이트 몰수 + 2 X 말레이트 몰수)를 칼슘의 당량수(2 X 칼슘 몰수)로 나눈 것이다. 시트레이트:말레이트 몰비는 간단하게 이들 두 성분들의 몰비이다. 시트레이트:말레이트 몰비 및 당량비에 있어서, 시트레이트 및 말레이트는 이들의 산 형태(시트르산 및 말산)와 이들의 음이온성 염 형태(시트레이트 및 말레이트)를 포함한다. 추가로, 시트레이트:말레이트 몰비 및 당량비를 산출하는 데 사용되는 시트레이트와 말레이트의 양은 CCM 이외의 다른 공급원을 통해 도입되는 임의의 시트르산 또는 말산을 포함한다.

II. 강화된 곡물 낟알

본 발명의 강화된 곡물 낟알은 곡물을 원하는 미네랄을 함유하는 액체 혼합물 (예를 들어, 용액, 슬러리, 현탁액)로 코팅시키고 포장전에 코팅된 곡물을 건조시킴으로써 제조될 수도 있다. 강화 공정은 하나 또는 다수의 연속층으로 되어 회전하는 쌀의 베드(bed) 상에 미네랄 용액을 분무 또는 점적함으로써 수행될 수 있다. 칼슘 시트레이트 말레이트 및 철 공급원의 용해성은 프리믹스(강화된 쌀)의 정상적인 외관을 유지하면서 미네랄이 쌀에 고르게 도포되게 하여 모든 낟알들을 피복시킨다. 보통의 쌀과 혼합하거나 혼합하지 않고서 강화된 프리믹스 쌀을 조리하는 경우, 전체 용기 내의 쌀이 칼슘과 철분으로 고르게 강화된다. 또한, 쌀알은 조리 동안에 미네랄을 더욱 쉽게 흡수하는 것으로 여겨진다.

A. 철 성분

일반적으로, 생체이용율이 높은 철 공급원이 본 발명에서 사용하는 데 바람직하다. 페러스 비스-글리시네이트 킬레이트는 황산제1철보다 RBV가 더 크기 때문에 생체이용율이 높은 철분의 바람직한 공급원이다. 자유롭게 물에 용해되는 철 함유 화합물 또는 묽은 산에 용해될 수 있는 철 함유 화합물은 용해성인 아닌 철 공급원에 비해 양호한 생체이용율을 가져, 본 발명에서 사용하기에 또한 바람직하다. 수불용성의 철 함유 화합물 또는 묽은 산에 잘 용해되지 않는 철 함유 화합물은 일반적으로 환경 조건에 따라 생체이용율이 낮거나 보통 수준이어서 덜 바람직하지만, 여전히 본 발명에서 잠재적으로 유용하다. 일 태양에서, 본 발명에 사용되는 바람직한 철 함유 화합물은 약 50% 이상의 RBV를 가질 것이다. 본 태양에서, 더욱 바람직한 철 함유 화합물은 약 70% 이상, 더욱 더 바람직하게는 약 80% 이상의 RBV를 가질 것이다. 비타민 C 또는 기타 유기산 등의 몇몇 화합물들은 공지된 철분 흡수 증강제이며, 철분의 생체이용율을 증가시킬 수도 있다. 증강제의 함유는 생체이용율이 낮은 철 공급원의 생체이용율을 증가시킬 수 있다.

사용되는 철 공급원과 무관하게, 철분은 전형적으로 강화된 곡물 낟알의 총 중량을 기준으로 약 0.001% 이상의 수준으로 포함될 것이다. 전형적으로, 철분은 강화된 곡물 낟알의 총 중량을 기준으로 약 0.001% 내지 약 0.1%의 수준으로, 더욱 전형적으로는 약 0.0015% 내지 약 0.007%의 수준으로, 더욱 더 전형적으로는 약 0.002% 내지 약 0.005%의 수준으로 포함될 것이다.

바람직한 철 성분은 제2철 염, 제1철 염, 제1철 아미노산 킬레이트, 철-당-카르복실레이트 복합체, 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택된다.

철 염과 관련하여, 본 발명에 사용될 수 있는 식품 등급의 제1철 염으로는 예를 들어 황산제1철, 푸마르산제1철, 석신산제1철, 글루콘산제1철, 락트산제1철, 주석산제1철, 시트르산제1철뿐만 아니라 이들 제1철 염의 혼합물이 포함된다. 언급한 바와 같이, 제1철이 전형적으로 제2철보다 생체이용율이 좋지만, 제2철 염 또한 생체이용가능한 철 공급원을 제공할 수 있다. 본 발명에 사용될 수 있는 식품 등급의 제2철 염으로는 예를 들어 소듐 아이언 에틸렌 다이아민 테트라 아세테이트(EDTA), 페릭 사카레이트, 시트르산제2철암모늄, 황산제2철암모늄, 헤모글로빈, 페릭 알부미네이트, 페릭 콜린 시트레이트, 글리세로인산제2철, 시트르산제2철, 파이로인산제2철, 황산제2철, 염화제2철 및 이들 제2철 염의 혼합물이 포함된다.

본 발명에 사용되는 바람직한 철 화합물은 철 아미노산 킬레이트이다. 철 아미노산 킬레이트의 가장 바람직한 실시 형태는 페러스 비스-글리시네이트이다. 용어 "철 아미노산 킬레이트" 및 "제1철 아미노산 킬레이트"는 배위 공유결합이 철(제1철) 원자와 아미노산의 카르복실 산소, 카르보닐 탄소, α-탄소 및 α-아미노 질소 사이에 존재하는 것을 의미한다. 이와 같이, 헤테로사이클릭 고리가 폐쇄원(closing member)으로서 철을 사용하여 형성된다. 그러나, pH 수준이 감소됨에 따라, 고리 구조가 여전히 존재할 수 있을지라도, 카르복실 산소와 철-폐쇄원 사이의 결합은 공유성이 감소하고 이온성이 증가한다. 그러므로, 본 개시를 위해, 철 아미노산 킬레이트에는 고리 구조를 형성하는 철과 아미노산으로 구성된 임의의 킬레이트 또는 복합체가 포함된다. 실제 구조는 리간드 대 철의 몰비에 의존할 것이다. 어떠한 경우든지, 리간드 대 철의 몰비가 약 1:1 이상, 바람직하게는 약 2:1 이상이다. 어떤 경우에는, 리간드 대 철의 몰비가 약 3:1, 심지어는 약 4:1일 수 있다.

본 발명에서 사용되는 높은 생체이용율의 아미노산 킬레이트화 철로서 특히 적합한 제1철 아미노산 킬레이트는 리간드 대 금속의 비가 약 2:1 이상인 것이다. 예를 들어, 리간드 대 금속의 몰비가 2인 적합한 제1철 아미노산 킬레이트는 하기 식을 갖는 것들이다:

Fe(L)₂

여기서, L은 알파-아미노산, 다이펩타이드, 트라이펩타이드 또는 쿼드라펩타이드 반응 리간드이다. 따라서, L은 알라닌, 아르기닌, 아스파라긴, 아스파르트산, 시스테인, 시스틴, 글루타민, 글루탐산, 글리신, 히스티딘, 하이드록시프롤린, 아이소류신, 류신, 라이신, 메티오닌, 오르니틴, 페닐알라닌, 프롤린, 세린, 트레오닌, 트립토판, 타이로신 및 발린으로부터 선택되는 천연 알파-아미노산; 또는 이들 알파-아미노산의 임의의 조합에 의해 형성된 다이펩타이드, 트라이펩타이드 또는 쿼드라펩타이드인 임의의 반응 리간드일 수 있다. 이들 모두 참고로 포함된, 1976년 7월 13일자 허여된 미국 특허 제3,969,540호(젠센(Jensen)) 및 1977년 4월 26일자 허여된 미국 특허 제4,020,158호(애쉬미드(Ashmead)); 1989년 9월 5일자 허여된 미국 특허 제4,863,898호 (애쉬미드 등); 1989년 5월 16일자로 허여된 미국 특허 제4,830,716호(애쉬미드); 및 1986년 7월 8일자로 허여된 미국 특허 제4,599,152호(애쉬미드) 참조. 특히 바람직한 제1철 아미노산 킬레이트는 반응 리간드가 글리신, 라이신 및 류신인 것들이다. 가장 바람직한 것은 알비온 래버러토리즈(Albion Laboratories) (미국 유타주 클리어필드 소재)에 의해 상표명 "FERROCHEL(등록상표)"로 판매되고 있는 제1철 아미노산 킬레이트로서, 반응 리간드가 글리신이다.

아미노산 킬레이트의 구조, 화학 및 생체이용율은 문헌, 예를 들어 문헌[Ashmead et al., Chelated Mineral Nutrition, (1982), Chas. C. Thomas Publishers, Springfield, Ill.; Ashmead et al., Intestinal Absorption of Metal Ions, (1985), Chas. C. Thomas Publishers, Springfield, Ill.; Ashmead et al., Foliar Feeding of Plants with Amino Acid Chelates, (1986), Noyes Publications, Park Ridge, N.J.; Ashmead, S. (2001) Arch. Lat. Amer. Nutr., Supp. 51:7-12; Ashmead, H.D. (2001) Arch. Lat. Amer. Nutr., Supp. 51:12-21]; 미국 특허 제4,020,158호; 제4,167,564호; 제4,216,143호; 제4,216,144호; 제4,599,152호; 제4,774,089호; 제4,830,716호; 제4,863,898호 및 기타 등등에 잘 보고되어 있다.

미네랄 영양소 분야에서의 아미노산 킬레이트의 한 가지 이점은 이들 킬레이트가 마치 다이펩타이드처럼 능동 수송에 의해 소화관 및 점막 세포들 내로 용이하게 흡수된다는 사실에 기인한다. 달리 말하면, 미네랄은 아미노산을 담체 분자로서 이용하는 단일 단위로서의 아미노산을 따라 흡수된다. 그러므로, 활성 부위에 대한 이온 경쟁 및 기타 물질에 의한 특정 미네랄 영양소의 억제와 관련된 문제점들이 회피된다. 이는 메스꺼움, 설사 및 기타 불편함들을 초래할 수도 있는, 적당한 양을 체내에 흡수시키기 위해서 비교적 다량으로 전달되어야 하는 황산철과 같은 화합물에 있어서 특히 그러하다. 철분은 많은 생리적 기능에 중요한 미네랄이고, 전형적인 사람이 섭취하는 강화되지 않은 식품은 충분한 양의 철분이 결여되어 있기 때문에, 강화는 철분의 최소 하루 필요량을 사람들에게 제공하는 가장 좋은 방법 중 하나로 남아 있다.

본 발명에서 사용하기에 적합한 다른 철 공급원으로는 철-당-카르복실레이트 복합체가 포함된다. 이러한 철-당-카르복실레이트 복합체에서, 카르복실레이트는 제1철(바람직함) 또는 제2철에 대한 상대이온(counterion)을 제공한다. 이러한 철-당-카르복실레이트 복합체의 전반적인 합성은 수성 매질중에서의 칼슘-당 부분의 형성(예를 들어, 수산화칼슘을 당과 반응시켜 형성)하고, 수성 매질중의 칼슘-당 부분을 철 공급원(황산제1철암모늄 등)과 반응시켜 철-당 부분을 제공하고, 반응계를 카르복실산("카르복실레이트 상대이온")으로 중화시켜 원하는 철-당-카르복실레이트 복합체를 제공하는 것을 포함한다. 칼슘-당 부분을 제조하는 데 사용될 수 있는 당으로는 섭취가능한 당질 물질들 중 어느 하나 및 이의 혼합물, 예를 들어 글루코스, 수크로스 및 과당, 만노스, 갈락토스, 락토스, 맥아당 등이 포함되며, 수크로스 및 과당이 더 바람직하다. "카르복실레이트 상대이온"을 제공하는 카르복실산은 시트르산, 말산, 타르타르산, 락트산, 석신산, 프로피온산 등 및 이들 산의 혼합물과 같은 임의의 섭취가능한 카르복실산일 수 있다.

이러한 철-당-카르복실레이트 복합체는 1988년 11월 22일자로 허여된 미국 특허 제4,786,510호 및 제4,786,518호(네이켈(Nakel) 등)에 기술된 방식으로 제조될 수 있다. 이들 물질들은 "복합체"로서 언급되지만, 사실상 복잡하고, 고도로 수화되고, 보호된 콜로이드로서 용액중에 존재할 수 있는데; 용어 "복합체"는 간결성을 위해 사용된다.

B. 칼슘 성분

칼슘에 있어서 영양학적 보충량은 일반적으로 강화된 곡물 낟알의 총 중량을 기준으로 약 0.03% 내지 약 2%의 양으로 포함될 것이다. 전형적으로, 칼슘은 강화된 곡물 낟알의 총 중량을 기준으로 약 0.08% 내지 약 1.5%의 수준으로, 더욱 더 전형적으로는 약 0.1% 내지 약 1%의 수준으로 포함될 것이다.

본 발명자들은 고수용성인 칼슘 시트레이트 말레이트의 사용이 원하는 양의 칼슘으로 곡물 낟알을 강화시키기는 것을 용이하게 하면서도 결과적인 낟알의 감각 수용적 특징에 부정적 영향을 미치지 않음을 발견하였다. 칼슘의 상대적으로 높은 생체이용율이 조합된 이러한 용해성은 종래의 철 및 칼슘 강화된 곡물에 비해 보다 바람직한 칼슘 형태를 제공한다.

앞서 논의된 바와 같이, 칼슘 시트레이트 말레이트는 칼슘 시트레이트와 칼슘 말레이트의 혼합물, 시트레이트 및 말레이트 리간드를 포함하는 칼슘 복합체, 시트르산 및 말산과의 칼슘염의 혼합물, 또는 이들의 임의의 조합으로 구성될 수 있다.

일 태양에서, 이용되는 CCM은 시트레이트:말레이트 몰비가 약 10:90 내지 약 80:20이며 당량비가 약 0.5 내지 약 2이다. 다른 태양에서, 이용되는 CCM은 시트레이트:말레이트 몰비가 약 20:80 내지 약 70:30이며 당량비가 약 0.6 내지 약 1.4이다. 다른 태양에서, 이용되는 CCM은 시트레이트:말레이트 몰비가 약 35:65 내지 약 55:45이며 당량비가 약 0.8 내지 약 1.2이다. 칼슘 시트레이트 말레이트는 시트레이트 및 말레이트 이외에도 기타 음이온을 선택적으로 함유할 수도 있다. 이러한 음이온에는 예를 들어 탄산염, 수산화물, 인산염 및 이들의 혼합물이 포함될 수 있다.

일 태양에서, 칼슘 시트레이트 말레이트는 바람직하게는 시트레이트 및 말레이트 음이온으로 전적으로 구성되어 중성이다. 그러므로, 이러한 실시 형태에서, 칼슘의 당량수(2 x 칼슘 몰수)는 시트레이트의 당량수(3 x 시트레이트 몰수)와 말레이트의 당량수(2 x 말레이트 몰수)의 합의 총 당량수와 거의 동일할 것이다. 바람직한 칼슘 시트레이트 말레이트는 시트레이트:말레이트 몰비가 약 35:65 내지 약 55:45이고 당량비가 약 1 내지 약 1.2이다.

칼슘염, 시트르산 및 말산의 혼합물이 현장에서 칼슘 시트레이트 말레이트를 형성하는 데 사용될 수도 있으며, 결과적인 액체 혼합물은 이후에 곡물 낟알을 강화시키기 위한 공급원으로서 사용된다. 대안적으로, 칼슘 시트레이트 말레이트 염을 사용하여 이 물질을 첨가하여 CCM 액체 혼합물을 제조하는데, 이 액체 혼합물은 이후에 곡물 낟알의 강화에 사용된다. 칼슘 시트레이트 말레이트는 예를 들어 먼저 물에 시트르산 및 말산을 원하는 몰비로 용해시킴으로써 제조될 수도 있다. 이어서, 칼슘 몰수 대 시트레이트 몰수 및 말레이트 몰수의 비가 요구되는 바와 같이 되는 양으로 칼슘 공급원이 용액에 첨가될 수도 있다. 다양한 칼슘 공급원들이 본 발명에 사용될 수도 있다. 예를 들어, 염화칼슘, 인산칼슘 및 황산칼슘이 사용될 수 있지만, 이들은 음이온이 산성 용액, 즉 염산, 황산 및 인산 용액을 각각 만들어 칼슘 시트레이트 말레이트를 함유하는 식품의 풍미에 악영향을 미칠 수 있기 때문에 바람직하지 않을 수도 있다. 칼슘의 바람직한 공급원으로는 탄산칼슘, 산화칼슘 및 수산화칼슘이 포함된다.

산화칼슘 또는 수산화칼슘을 시트르산 및 말산과 혼합하는 동안에 고형물이 형성될 수도 있다. 이들 물질들이 사용되는 경우, 칼슘 모두가 용해된 것으로 나타날때까지 용액을 혼합하는 것이 바람직할 수도 있다. 칼슘 시트레이트 말레이트는 그 용해도를 초과하는 경우에 침전될 것이다.

바람직한 제조 방법은 용액으로부터 대사가능한 칼슘 시트레이트 말레이트를 빠르고 효율적으로 생성시켜 칼슘 시트레이트 말레이트의 고농축 용액을 제조하는 것이다. 20% 내지 75%의 농도가 바람직하다. 바람직하게는, 농도는 40% 내지 65%이다. 반응 온도는 주위온도(20℃) 이상일 수 있다. 바람직하게, 반응 온도는 약 30℃ 내지 약 80℃, 더욱 바람직하게는 약 40℃ 내지 약 60℃이다. 필요하다면, 혼합물을 100℃ 미만의 건조 온도에서 여과 및/또는 건조시킬 수 있다.

C. 선택 성분

적절하다면 이산화티탄늄과 같은 착색제가 선택적으로 포함될 수도 있다. 예를 들어, 백미를 페러스 비스글리시네이트로 코팅하는 경우, 이산화티탄늄의 사용은 변색을 감소시키기 위한 증백제로서 작용한다.

강화된 제품의 감각 수용성(organoleptic acceptance)을 개선시키거나 다른 미네랄의 첨가를 위해 식용성 산 및 이들의 염이 착화제 또는 환원제로서 사용될 수도 있다. 적합한 환원제로는 아스코르브산, 아스코빌 팔미테이트, 중아황산나트륨, 에리소르브산, 및 이들 환원제의 혼합물이 포함된다. 적합한 착화제로는 하이드록시폴리카르복실산, 예를 들어 시트르산, 타르타르산 및 말산; 인산염 및 폴리포스페이트 및 이들 각각의 염, 예를 들어 소듐 헥사메타포스페이트, 소듐 트라이메타포스페이트 및 소듐 트라이폴리포스페이트; 아미노폴리카르복실산 및 이들 각각의 부분염, 예를 들어 에틸렌다이아민 테트라아세트산, 에틸렌다이아민 테트라아세트산의 다이소듐 염 및 다이에틸렌트라이아민 펜타아세트산; 일부 단쇄 카르복실산, 예를 들어 락트산, 푸마르산, 및 아세트산; 및 이들 착화제의 혼합물이 포함된다. 바람직한 착화제는 시트르산이다. (이 시트르산은 칼슘 시트레이트 말레이트 공급원을 통해 전달되는 시트르산 이외의 것이다.)

곡물에 대한 코팅은 곡물의 표면상에, 물질들, 특히 지질의 산화를 억제하기에 충분한 양으로 식품 등급의 항산화제를 더 포함할 수도 있다. 과도한 산화는 변패취(off-flavor) 발생 및 이취(off-odor)의 원인이 될 수 있다. 공지되거나 통상적인 항산화제로는 부틸화 하이드록시아니솔(BHA), 부틸화 하이드록시톨루엔(BHT), tert-부틸하이드로퀴논(TBHQ), 로즈마리 추출물 및 이들의 혼합물이 포함되지만 이로 제한되지 않는다.

산화 안정성을 더욱 개선시키기 위해, 제품은 수분 불침투성 용기에 포장되어야 한다. 이러한 용기에는 예를 들어 포일이 덧대어진 포장재, 금속 캔, 및 플라스틱 또는 라미네이트 포장재가 포함된다. 제품은 질소, 이산화탄소 또는 기타 불활성 비산화 가스 분위하에서 포장되어 제품의 산화 안정성 및 저장 수명을 더 향상시킬 수 있다. 이러한 포장 방법은 본 기술 분야에서 널리 알려져 있다.

또한, 풍미제 또는 방향제가 코팅 혼합물에 첨가될 수도 있다. 곡물은 천연 또는 합성 과일 또는 식물 풍미료, 방향 화합물 또는 이들의 혼합물에 의해 개선되거나 풍미가 더해질 수 있다. 적합한 천연 또는 인공 풍미료 또는 방향물에는 쌀, 자스민, 대나무, 판당(pandang) 또는 기타 상용성 풍미료 또는 방향물이 포함된다.

D. 강화된 곡물 낟알 제조

싹 및/또는 껍질이 제거된 낟알을 포함한, 낟알로서 그대로인 임의의 곡물 낟알이 본 발명에 사용될 수 있다. 보리, 옥수수, 기장, 귀리, 퀴노아, 쌀, 와일드 라이스, 호밀, 사탕수수, 라이밀 및 밀이 바람직한 곡물이다. 특히 바람직한 것은 쌀이다.

본 발명에서, 철 및 칼슘 함유 코팅이 곡물 낟알(또는 낟알을 코팅하는 데 사용되는 액체 혼합물)에 인가된다. 철 및 칼슘은 하나의 액체 혼합물을 통해 또는 2개의 개별 코팅 액체 혼합물로서 낟알에 첨가될 수도 있다. 코팅 혼합물은 선택적으로 안정화제를 포함할 수도 있다. 이러한 안정화제로는 바람직하게는 친수성 또는 중성의 하이드로콜롤이드 검, 예를 들어, 하이드록시프로필 셀룰로오스, 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스, 아카시아 고무, 전분 또는 개질된 전분, 및 에틸 셀룰로오스이지만, 소수성 또는 알코올 용해성 중합체, 예를 들어 셸락(shellac) 또는 제인(zein)이 또한 포함될 수도 있다.

철 및 칼슘 공급원을 함유하는 코팅의 인가는 여러가지 방법에 의해 달성될 수 있다. 예를 들어, 쌀을 페러스 비스글리시네이트 및 칼슘 시트레이트 말레이트로 강화시키는 것이 요구되는 경우, 철 킬레이트 및 칼슘 공급원, 안정화 담체 및 선택적으로 착색제를 함유하는 액체 혼합물을 곡물 낟알에 분무하거나 이에 낟알을 침지시킴으로써 코팅이 제조 및 도포될 수도 있다. 이렇게 제조된 경우, 코팅은 조직에 있어서 사실상 검출될 수 없고 맛이 좋다.

한 가지 일반적인 접근으로서, 곡물을 철 아미노산 킬레이트 및 칼슘 시트레이트 말레이트로 강화시키는 방법은 다음과 같다. 먼저, 철 아미노산 킬레이트 및 칼슘 시트레이트 말레이트 및 담체 안정화제를 함유하는 액체 혼합물과 곡물을 제공한다. 다음으로, 곡물 낟알당 원하는 농도의 미네랄을 달성하기 위하여 아미노산 킬레이트 및 칼슘을 함유하는 액체 혼합물을 기지의 양으로 곡물 낟알의 일부 또는 전체를 코팅한다. 이어서, 본 기술 분야에 일반적으로 알려진 방법으로 수분을 제거한다. 마지막으로, 강화된 곡물 낟알과 강화되지 않은 곡물 낟알을 소정 비율로 예비혼합하는 것이 바람직할 수도 있는데, 상기 소정 비율은 현재 블렌딩된 곡물 낟알의 일회분 식사에서 충분한 양의 미네랄을 제공하여 특정 금속에 대해서 최소 하루 필요량을 충족시키는 비율이다. 이러한 단계가 뒤따르는 경우, 강화된 곡물 낟알 대 강화되지 않은 곡물의 바람직한 중량비는 약 1:1 내지 약 1:10이다. 그러나, 몇몇 제조법에서는 코팅 혼합물이 더 적은 양의 미네랄을 함유하거나 더 농축된 혼합물이 더 큰 부피의 곡물 낟알에 인가될 수 있으므로 상기 단계가 필요없을 수도 있다.

강화된 낟알을 제조하는 바람직한 공정에서, 곡물 낟알을 코팅하는 데 사용되는 액체 혼합물은 안정화 담체와 수성 혼합물을 균질한 액체가 형성될 때까지 혼합함으로써 제조된다. 이어서, 식용성 산, 칼슘 시트레이트 말레이트 및 금속 아미노산 킬레이트를 균질한 슬러리가 형성될 때까지 상기 담체에 첨가한다. 다음에, 풍미료 성분 또는 항산화제 성분을 함유하는 알코올 또는 알코올 혼합물을 첨가하고 잘 혼합한다. 분무법을 사용하여 코팅을 도포하는 경우, 한 가지 실시 형태는 코팅 팬에 낟알을 넣는 단계와, 낟알에 고온 공기를 강제 송풍하는 단계와, 고온 공기가 유동하는 동안에 상기 균질액을 분무하는 단계를 포함한다. 이는 낟알이 소정 정도로 포화될 때까지 계속되어야 한다. 강화된 곡물 낟알의 색상을 변화시키는 것이 바람직한 경우, 1) 상기 팬으로 고온 공기를 강제 송풍하는 단계 이전에 곡물을 착색제, 예를 들어 이산화티탄늄으로 피복시키는 선택적인 단계 및/또는 2) 곡물에 균질액을 분무한 후 곡물을 착색제로 피복시키는 선택적인 단계가 뒤따를 수도 있다.

침지법을 사용하여 코팅이 도포되는 경우, 먼저 낟알을 상술한 바와 같은 균질액 중에 침지시키고 수분이 수정 수준에 도달할 때까지 종래의 건조 기술을 사용하여 건조시키는 것이 바람직할 수도 있다. 필요한 경우, 곡물 낟알은 쉐이킹(shaking)에 의해 분리되어야 한다. 선택적으로, 낟알의 색상을 변화시키기 위해 이산화티탄늄 또는 다른 착색제가 강화된 곡물 낟알과 혼합될 수도 있다.

강화된 쌀의 분석

유도 결합 플라즈마(ICP) 분광법은 강화된 쌀의 성분 분석을 위한 신속하고 효과적인 방법이다. 이 방법은 칼슘 및 철과 같은 극히 낮은 수준의 금속에 대해서 우수한 감도를 갖는다. 이는 샘플 크기가 작은 것을 허용하며, 따라서 샘플들이 더욱 용이하게 취급되고 공급된다. 원자 흡수(AA) 및 자외선(UV) 분광법과 달리, ICP 분광법은 동일한 분석 기간 동안에 다수의 금속을 검출하는 데 사용될 수 있다. 또한, 이것은 비교적 간결한 방법이다. 질산이 유일하게 필요한 부가 화학물질이다. 플라즈마는 분석물질이 액체인 한 분석물질을 그들의 구성 성분들로 분류하는 데 효과적이다. 쌀은 마이크로파 분해를 통해 용액내로 쉽게 가해진다. 다른 이점은 본 방법이 포괄적이어서 모든 곡물이 분석된다는 것이다. 이는 UV 및 AA 분석에서 요구되는 추출 또는 기타 공정에서 일어날 수 있는 손실을 최소화한다. 또한, pH, 색상 안정성 및 산화 상태와 관련하여 UV 또는 AA 분광법에 존재하는 취약점이 ICP 분광법에서는 최소화된다.

III. 실시예

하기 실시예는 곡물 낟알을 위한 칼슘 시트레이트 말레이트 및 금속 아미노산 킬레이트 코팅을 제조하는 조성물 및 방법을 예시하는 것이다. 구체적으로, 하기 실시예는 곡물 낟알을 가용성 철 킬레이트 및 칼슘 시트레이트 말레이트로 강화시키기 위한 2가지의 공지된 코팅 실시 형태, 즉 분무 및 침지를 개시하고 있다. 이들 실시예에 사용된 CCM의 조성은 달리 구체적으로 기술하지 않는 한, 시트레이트:말레이트 몰비가 약 40:60이고 당량비는 약 1이다. 실시예에서, 강화된 쌀에 대해 달성된 강화 수준은 최소 규모 처리로 인한 수율 손실에 기인한다. 대규모 생산이 사용된다면 보다 효율적인 수율을 제공할 수도 있다. 이들 실시예들은 본 발명의 제한으로서 여겨져서는 안되며, 단지 본 발명의 강화된 곡물 낟알을 제조하는 방법을 예시한다.

실시예 1

하기는 분무법을 사용하여 페러스 비스글리시네이트 및 칼슘 시트레이트 말레이트로 백미를 강화시키는 방법이다. 먼저, 340 g의 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스를 17.625 ㎏의 물에 서서히 첨가하고 전단 및 양호한 교반하에 혼합한다. 이어서, 4.49 ㎏의 검 용액을 용기에 붓고 분무 슬러리를 제조하는 데 사용한다. (슬러리의 pH를 4.0 이하로 감소시키도록) 잘 교반하면서 101 g의 시트르산 무수물을 첨가한다. 1030 g의 칼슘 시트레이트 말레이트(20.8 중량%의 칼슘) 및 16 g의 페러스 비스글리시네이트를 건식 블렌딩한다. 이어서, 이러한 건성 성분들을 완전히 잘 분산될 때까지 고 전단 교반에 의해 검과 산의 혼합물과 혼합한다. 551 g의 식품 등급의 에탄올을 16 g의 분말형 풍미료와 혼합하고, 이를 슬러리에 첨가하면서 추가로 혼합한다.

다음, 40 kg의 쌀을 회전 팬에 넣는다. 칼슘 시트레이트 말레이트 및 페러스 비스글리시네이트를 함유하는 3908 g의 액체 혼합물을 쌀 위에 분무하면서 고온 공기를 팬 내로 강제 송풍한다. 모든 액체 혼합물이 고르게 도포된 때, 코팅된 쌀을 14% 미만의 수분 및/또는 0.65 미만의 수분 활성도가 되도록 건조시킨다. 이러한 공정으로부터, 40 ㎏의 쌀이 페러스 비스글리시네이트 및 칼슘 시트레이트 말레이트로 강화되어 약 48 ppm의 철 함량 및 약 3000 ppm의 칼슘 함량을 각각 갖는다. 완성된 제품은 100 g의 쌀당 300 ㎎의 칼슘 및 4.80 ㎎의 철을 제공할 것이다. 부가적으로, 1부의 강화된 쌀은 3부의 보통 쌀과 혼합되어 100 g의 (조리하지 않은) 혼합된 쌀당 1.2 ㎎의 철 및 75 ㎎의 칼슘을 제공할 수 있다.

실시예 2

하기는 분무법을 사용하여 페러스 비스글리시네이트 및 칼슘 시트레이트 말레이트로 백미를 강화시키는 방법이다. 먼저, 153 g의 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스를 3.76 ㎏의 물에 서서히 첨가하고 전단 및 양호한 교반하에 혼합한다. 다른 용기에서, 74.9 g의 시트르산을 4.22 ㎏의 물에 첨가한 후 1844 g의 칼슘 시트레이트 말레이트를 전단 및 양호한 교반하에 첨가한다. 제3의 용기에서, 29 g의 페러스 비스글리시네이트 및 115 g의 분무 건조된 풍미료를 988 g의 무수 에탄올에 첨가한다. 그 다음, 모든 용액들을 잘 교반하면서 혼합한다.

다음에, 40 ㎏의 쌀을 회전 팬에 넣는다. 칼슘 시트레이트 말레이트 및 페러스 비스글리시네이트를 함유하는 3908 g의 액체 혼합물을 쌀 위에 분무하면서 고온 공기를 팬 내로 강제 송풍한다. 모든 액체 혼합물이 고르게 도포된 때, 코팅된 쌀을 14% 미만의 수분 및/또는 0.65 미만의 수분 활성도가 되도록 건조시킨다. 이러한 공정으로부터, 40 ㎏의 쌀이 페러스 비스글리시네이트 및 칼슘 시트레이트 말레이트로 강화되어 약 92 ppm의 철 함량 및 약 6480 ppm의 칼슘 함량을 각각 갖는다.

실시예 3

하기는 분무법을 사용하여 소듐 아이언 EDTA 및 칼슘 시트레이트 말레이트로 백미를 강화시키는 방법이다. 먼저, 6.56 g의 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스를 345.8 g의 물에 서서히 첨가하고 전단 및 양호한 교반하에 혼합한다. 이어서, 4.8 g의 시트르산 일수화물을 검 용액에 첨가한다. 다음에, 79.3 g의 칼슘 시트레이트 말레이트를 1.88 g의 소듐 아이언 (III) 에틸렌 다이아민 테트라 아세테이트(예를 들어, 네덜란드 헤르켄보쉬 소재의 아즈코-노벨 (Azko-Nobel)로부터 입수가능한 FERRAZONE(등록상표))와 혼합하고, 전단 및 양호한 교반하에 상기 혼합물에 첨가한다. 상기 혼합물에, 4.96 g의 분무 건조된 풍미료 및 42.44 g의 무수 에탄올을 첨가하고 양호한 교반하에 혼합한다.

다음에, 2 ㎏의 쌀을 회전 팬에 넣는다. 칼슘 시트레이트 말레이트 및 소듐 아이언 (III) 에틸렌 다이아민 테트라 아세테이트를 함유하는 264.1 g의 액체 혼합물을 쌀 위에 분무하면서 고온 공기를 팬 내로 강제 송풍한다. 모든 액체 혼합물이 고르게 도포된 때, 코팅된 쌀을 14% 미만의 수분 및/또는 0.65 미만의 수분 활성도가 되도록 건조시킨다. 이러한 공정으로부터, 2 ㎏의 쌀은 소듐 아이언 (III) 에틸렌 다이아민 테트라 아세테이트 및 칼슘 시트레이트 말레이트로 강화되어 약 48 ppm의 철 함량 및 약 3200 ppm의 칼슘 함량을 갖는다.

실시예 4

하기는 분무법을 사용하여 페러스 비스글리시네이트 및 칼슘 시트레이트 말레이트로 백미를 강화시키는 방법이다. 먼저, 6.56 g의 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스를 345.8 g의 물에 서서히 첨가하고 전단 및 양호한 교반하에 혼합한다. 이어서, 4.8 g의 시트르산 일수화물을 검 용액에 첨가한다. 다음에, 79.3 g의 칼슘 시트레이트 말레이트를 1.24 g의 페러스 비스글리시네이트와 혼합하고 양호한 교반하에 상기 혼합물에 첨가한다. 상기 혼합물에, 4.96 g의 분무 건조된 풍미료 및 42.44 g의 무수 에탄올을 첨가하고 양호한 교반하에 혼합한다.

다음에, 2 ㎏의 쌀을 회전 팬에 넣는다. 칼슘 시트레이트 말레이트 및 페러스 비스글리시네이트를 함유하는 264.1 g의 액체 혼합물을 쌀 위에 분무하면서 고온 공기를 팬 내로 강제 송풍한다. 모든 액체 혼합물이 고르게 도포된 때, 코팅된 쌀을 14% 미만의 수분 및/또는 0.65 미만의 수분 활성도가 되도록 건조시킨다. 이어서, 600 g의 강화된 쌀을 회전 팬에 넣고 85.09 g의 에탄올, 13.53 g의 물 및 1.38 g의 제인(옥수수 단백질)의 혼합물 모두를 쌀 위에 서서히 분무하면서 코팅하고, 14% 미만의 수분 및/또는 0.65 미만의 수분 활성도가 되도록 건조시킨다. 이러한 공정으로부터, 광택성 표면 외관을 갖는 600 g의 쌀이 생성되었으며, 페러스 비스글리시네이트 및 칼슘 시트레이트 말레이트로 강화되어 약 48 ppm의 철 함량 및 약 3200 ppm의 칼슘 함량을 갖는다.

실시예 5

하기는 분무법을 사용하여 페러스 비스글리시네이트 및 칼슘 시트레이트 말레이트(본 실시예에 사용된 칼슘 시트레이트 말레이트의 조성은 시트레이트:말레이트 몰비가 약 50:50이면서 당량비는 약 1이다)로 백미를 강화시키는 방법이다. 먼저, 5.22 g의 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스(HPMC)을 269.38 g의 물에 서서히 첨가하고 전단 및 양호한 교반하에 혼합한다. 이어서, 20% 검 아카시아 용액(10 g의 검 아카시아 및 40 g의 물)을 HPMC 용액에 첨가하고 잘 혼합한다. 2.56 g의 시트르트산 일수화물을 상기 검 용액에 첨가한다. 다음에, 63 g의 칼슘 시트레이트 말레이트를 0.905 g의 페러스 비스글리시네이트와 혼합하여 전단 및 양호한 교반하에 상기 액체 혼합물에 첨가한다.

다음, 1 ㎏의 쌀을 회전 팬에 넣는다. 칼슘 시트레이트 말레이트 및 페러스 비스글리시네이트를 함유하는 285 g의 액체 혼합물을 쌀 위에 분무하면서 고온 공기를 팬 내로 강제 송풍한다. 모든 액체 혼합물이 고르게 도포된 때, 코팅된 쌀을 14% 미만의 수분 및/또는 0.65 미만의 수분 활성도가 되도록 건조시킨다. 이러한 공정으로부터, 1 ㎏의 쌀은 페러스 비스글리시네이트 및 칼슘 시트레이트 말레이트로 강화되어 약 48 ppm의 철 함량 및 약 3200 ppm의 칼슘 함량을 갖는다.

본 발명의 특정 실시예가 예시되고 설명되었지만, 다양한 다른 변경과 수정이 본 발명의 사상 및 범주로부터 벗어남이 없이 이루어질 수 있음이 당업계의 숙련자들에게 명백하게 될 것이다. 그러므로, 본 발명의 범주 내에 있는 이러한 모든 변경 및 수정을 첨부된 청구의 범위 내에서 포함하고자 한다.

참고에 의한 포함

본 발명의 상세한 설명에 인용된 모든 문헌은 관련 부분에서 본 명세서에 참고로 포함되며, 어떠한 문헌의 인용도 본 발명과 관련된 종래 기술로서의 인정으로서 해석되어서는 안 된다.

Claims

철 및 칼슘으로 강화된 곡물 낟알로서,

칼슘이 시트르산과 말산의 칼슘염의 형태인 곡물 낟알.
제1항에 있어서, 철이 제2철 염, 제1철 염, 제1철 또는 제2철 아미노산 킬레이트, 철-당-카르복실레이트 복합체 및 그 혼합물로 구성된 군으로부터 선택된 형태인 곡물 낟알.
제2항에 있어서, 철이 황산제1철, 푸마르산제1철, 석신산제1철, 글루콘산제1철, 락트산제1철, 주석산제1철, 시트르산제1철, 소듐 아이언 에틸렌 다이아민 테트라 아세테이트 및 그 혼합물로 구성된 군으로부터 선택된 제1철 염인 곡물 낟알.
제2항에 있어서, 철이 제1철 아미노산 킬레이트의 형태인 곡물 낟알.
제4항에 있어서, 제1철 아미노산 킬레이트의 아미노산이 글리신인 곡물 낟알.
제1항에 있어서, 곡물 낟알의 총 중량을 기준으로 0.001% 이상의 철을 함유하는 곡물 낟알.
제1항에 있어서, 곡물 낟알의 총 중량을 기준으로 0.001% 내지 0.1%의 철을 함유하는 곡물 낟알.
제1항에 있어서, 칼슘이 칼슘 시트레이트 및 칼슘 말레이트의 혼합물, 시트레이트 및 말레이트 리간드를 포함하는 칼슘 복합체, 시트르산 및 말산과의 칼슘염의 혼합물, 및 이들의 임의의 조합으로 구성된 군으로부터 선택된 형태인 곡물 낟알.
제8항에 있어서, 시트레이트:말레이트 몰비가 10:90 내지 80:20이고, 당량비가 0.5 내지 2인 곡물 낟알.
제9항에 있어서, 시트레이트:말레이트 몰비가 20:80 내지 70:30이고, 당량비가 0.6 내지 1.4인 곡물 낟알.
제1항에 있어서, 강화된 곡물 낟알의 총 중량을 기준으로 0.03% 내지 2%의 칼슘을 함유하는 곡물 낟알.
제1항에 있어서, 강화된 곡물 낟알의 총 중량을 기준으로 0.08% 내지 1.5%의 칼슘을 함유하는 곡물 낟알.
제1항에 있어서, 착색제, 식용성 산, 항산화제, 풍미제, 방향제, 및 이들 중 임의의 2개 이상의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 선택 성분을 함유하는 곡물 낟알.
제1항에 있어서, 곡물 낟알이 쌀인 곡물 낟알.
제1항에 있어서, (i) 철이 제1철 염 및 제1철 아미노산 킬레이트로 구성된 군으로부터 선택되고; (ii) 칼슘이 시트르산과 말산의 칼슘염 형태인 곡물 낟알.
제15항에 있어서, (i) 철이 제1철 아미노산 킬레이트의 형태이고; (ii) 칼슘이 칼슘 시트레이트 및 칼슘 말레이트의 혼합물, 시트레이트 및 말레이트 리간드를 함유하는 칼슘 복합체, 시트르산 및 말산과의 칼슘염의 혼합물, 및 이들의 임의의 조합으로 구성된 군으로부터 선택된 형태인 곡물 낟알.
제16항에 있어서, 곡물 낟알의 총 중량을 기준으로 (i) 0.001% 내지 0.1%의 철, 및 (ii) 강화된 곡물 낟알의 총 중량을 기준으로 0.08% 내지 1.5%의 칼슘을 함유하는 곡물 낟알.
제17항에 있어서, 곡물 낟알이 쌀인 곡물 낟알.
철 및 칼슘으로 강화된 쌀로서,

(i) 철이 제1철 아미노산 킬레이트이고;

(ii) 칼슘이 시트레이트:말레이트 몰비가 20:80 내지 70:30이고 당량비가 0.6 내지 1.4 인 시트르산과 말산의 칼슘염 형태이며;

(iii) 쌀이 쌀의 총 중량을 기준으로 0.002% 내지 0.005%의 철을 함유하며,

(iv) 쌀이 쌀의 총 중량을 기준으로 0.08% 내지 1.5%의 칼슘을 함유하는 쌀.
강화된 곡물 낟알의 제조 방법으로서,

(a) 곡물 낟알을 제공하는 단계와,

(b) 곡물 낟알을 시트르산과 말산의 칼슘염 형태인 칼슘 및 철을 함유하는 액체 혼합물과 혼합하는 단계

를 포함하는, 강화된 곡물 낟알의 제조 방법.