[논문]점토광물의 식품산업분야 활용 방안

박소림; 이소영; 김효진; 임성일; 남영도; 강일모

doi:10.9719/eeg.2015.48.3.255

초록
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지구상에는 2000종 이상의 광물이 존재하고 있으며 환경, 건축, 축산, 화학, 의약 등의 다양한 분야에서 활용되고 있다. 그 중 점토광물은 흡착과 방출을 통해 물리 화학적인 성질이 변할 수 있는 특징이 있다. 국내 비금속 광물자원의 매장량은 약 96억 톤으로 그 자원 효용이 높은데 반해 고부가가치화를 이루지 못하고 있는 실정이다. 또한 벤토나이트와 제올라이트를 이용한 제품들이 화장품과 생활용품, 포장재 등에 일부 사용되고 있지만 잠재적인 가치 측면에서 무한한 가능성을 지닌 식품산업에 활용된 사례는 사실상 전무하다. 광물자원에 대한 식품/약용으로의 섭취기록은 이미 오래 전부터 문헌상으로 존재하고 있으며, 국내 매장량이 높은 자원임을 감안할 때 식품 소재로서의 활용가치는 상당하리라 생각된다. 점토광물의 특허 동향 조사를 통해 미국, 유럽을 비롯한 세계 각국이 기업체를 중심으로 광물자원을 식품산업에 적용하기 위한 기술을 개발 중이며, 관련 산업이 성장시기에 있다는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 본 논문에서는 국내외 광물자원 관련 식품산업분야 특허 동향과 광물자원의 식품산업분야 이용 및 규제 현황에 관한 정보를 제공하고, 이를 바탕으로 향후 광물자원을 식품분야에 어떻게 활용할 지에 대한 적용 방안을 제시하고자 한다.

Abstract ▼ AI-Helper

There are more than 2000 minerals on earth, and it has been implemented in various fields such as environment, architecture, livestock, chemistry, pharmaceuticals. Clay minerals are considered that they can change the physical and chemical properties through the adsorption and release of metal ions....

There are more than 2000 minerals on earth, and it has been implemented in various fields such as environment, architecture, livestock, chemistry, pharmaceuticals. Clay minerals are considered that they can change the physical and chemical properties through the adsorption and release of metal ions. Although domestic deposit of non-metallic mineral resources is approximately ninety-six billion tons, its application is limited and has hardly been used in high value-added industries involved in medicine, medical supplies, and functional food materials. Bentonite and zeolite are already used for cosmetic purposes and also used in living goods and packing materials. However, direct application to the food industry is relatively very rare. Since records regarding the intake of minerals for foods and medicines are found in the old literatures, the utilization of non-metallic minerals as food materials appears to be highly profitable. According to the trends in patent research for food and mineral resources, the company plays a main role for the development of the food containing non-metallic minerals in USA, and the trends confirms that this industry is emerging. Here, we provided the information about domestic and foreign patent trend for food industries involved in mineral resources and the application of mineral resources in the food industries. We also covered the domestic regulation regarding usage of mineral resources in food, and proposed domestic application plan for food production using mineral resources in the future.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

하지만, 광물자원에 대한 식품/약용으로의 섭취기록이 문헌상 존재하고 국내 매장량이 높은 자원임을 감안할 때 활용가치가 상당하며,고부가가치 신규소재 시장 개척과 동반산업계의 발전을 위해 국내광물의 학술적, 산업적 잠재가치 또한 클 것으로 기대된다. 본 논문에서는 점토광물의 식품분야 활용에 관한 특허동향과 관련 규제 현황을 요약하고자 한다.

성능/효과

(2014)의연구결과에 따르면 토양에서 분리한 Bacillus litoralis를 벤토나이트가 함유된 배지에서 배양시킨 결과 광물로부터 방출된 Ca과 Mg의 함량이 증가하였으며 미생물 생장의 지표인 글루코스 섭취량(Glucose consumption rate) 또한 증가하였다. 그리고 벤토나이트 함량이 증가할수록 미생물이 생장하는데 필요한 pH의 범위를 유지하는 현상을 보였다. 이러한 특성은 식품용으로 인정되고 있는 GRAS(Generally recognized as safe) 미생물의 생장과 생리학적 활성에 긍정적인 영향을 주는 것은 물론, 세포의 고농도 배양에 적용하여 균체의 생산성을 향상시키는데 도움을 줄 수 있을 것으로 예상된다.
(2005)의 연구에서는 점토광물 처리에 의한 쌀 고미(苦味)의 향기성분 분석 결과 유리지방산과 지방산화물과 같은 고미취의 원인 화합물이 흡착되어 사라졌음을 확인하였다. 또한 내열성 외독소를 생산하여 식중독을 일으키는 Staphlyococcusaureus(황색포도상구균)의 성장 억제 효과를 시험한 결과, 사용된 광물 중 벤토나이트와 질석, 제올라이트,일라이트 순으로 억제 효능이 컸으며 이는 광물이 배지내의 수분과 염기치환을 조절하여 유해균의 성장환경을 악화시켰을 것이라 추측된다. 점토광물의 대표적 특성인 흡착능을 이용한 여과와 탈취에 대한 연구와 사용 예는 매우 일반적이나, 유해미생물에 대한 생장 억제와 관련된 연구는 드물다.

후속연구

다만 이에 필요한 자료는 원료의 기원과 개발경위, 국내·외인정, 사용현황(사용용도, 유통량, 제조사, 섭취실태 등)에 관한 자료, 제조방법에 관한 자료(생산공정도, 함량,제조방법, 제조에 사용된 용매와 기구의 명칭과 안전성 평가 사항 등), 원료의 특성에 관한 자료(성상, 물성, 주요성분, 중금속, 미생물 등), 안전성에 관한 자료(안전성, 영양평가자료, 항영양성분과 알레르기성 자료,동물 독성시험자료, 섭취량 평가자료)를 제시하여야 한다.
앞서 언급된 특허동향과 식품산업 관련 규제, 그리고 연구들은 관련 산업이 성장할 수 있는 시기에 있다는 것을 확인시켜주었으며 자국이 보유한 자원의 부가가치와 산업경쟁력을 높이기 위한 기술개발이 필요한 시점이 도래했음을 시사한다. 따라서 광물과 식품분야의 융합 연구를 통해 국내 광물 자원 중 우선적으로 활용할 가치가 있는 자원을 전략적으로 선별하여 전문연구인력을 투입하고 창의적인 기술을 개발한다면 점토광물의 식품분야 미래 시장을 선도할 수 있으리라 생각한다.
이러한 특성은 식품용으로 인정되고 있는 GRAS(Generally recognized as safe) 미생물의 생장과 생리학적 활성에 긍정적인 영향을 주는 것은 물론, 세포의 고농도 배양에 적용하여 균체의 생산성을 향상시키는데 도움을 줄 수 있을 것으로 예상된다. 또한 pH 완충능력은 저장식품의 보존제와 같이 다양한 식품분야에서 활용할 만한 가치가 발견된다.
점토광물의 대표적 특성인 흡착능을 이용한 여과와 탈취에 대한 연구와 사용 예는 매우 일반적이나, 유해미생물에 대한 생장 억제와 관련된 연구는 드물다. 이러한 연구결과는 우리나라 발효식품의 장기발효와 보관 중 발생하는 유해균의 오염문제, 그리고 이와 연관된 이상발효에 적용할 수 있으며, 발효식품의 해외 수출 시 문제점으로 대두되었던 가스와 냄새 제거를 위한 소재로도 활용 가능할 것으로 사료된다. 그리고 Dai et al.
그리고 벤토나이트 함량이 증가할수록 미생물이 생장하는데 필요한 pH의 범위를 유지하는 현상을 보였다. 이러한 특성은 식품용으로 인정되고 있는 GRAS(Generally recognized as safe) 미생물의 생장과 생리학적 활성에 긍정적인 영향을 주는 것은 물론, 세포의 고농도 배양에 적용하여 균체의 생산성을 향상시키는데 도움을 줄 수 있을 것으로 예상된다. 또한 pH 완충능력은 저장식품의 보존제와 같이 다양한 식품분야에서 활용할 만한 가치가 발견된다.
, 2005) 일부 존재하나, 이를 식품소재로서 직접적으로 활용한 연구는 거의 없는 실정이다. 하지만, 광물자원에 대한 식품/약용으로의 섭취기록이 문헌상 존재하고 국내 매장량이 높은 자원임을 감안할 때 활용가치가 상당하며,고부가가치 신규소재 시장 개척과 동반산업계의 발전을 위해 국내광물의 학술적, 산업적 잠재가치 또한 클 것으로 기대된다. 본 논문에서는 점토광물의 식품분야 활용에 관한 특허동향과 관련 규제 현황을 요약하고자 한다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	점토광물의 활성표면적이 넓은 점으로 인해 나타나는 특징은?	점토광물은 입자와 구조의 특성상 활성표면적이 넓어 각종 성분의 흡착과 방출을 통해 물리 화학적인 성질을 변화시키는 것으로 알려져 있다. 이들은 이온교환성과 화학약품과의 반응, 촉매능, 팽윤성, 점성 등의 특성을 가지며, 특히 가축분야에서는 사료 첨가물로 적용 시, 미량 무기물과 영양소 이용을 개선하고 장내 유해가스를 흡착시키는 기능을 가지고 있다는 사실이오래 전부터 인정되어 왔다(Britton et al.
	미국, 캐나다, 일본에서 판매 중인 점토광물의 일종인 벤토나이트와 제올라이트를 이용한 헬스케어용 보조식품의 효능은?	건강기능식품 공전에는 영양소 중 비타민 및 무기질(또는 미네랄)로서 칼슘, 마그네슘, 철, 아연, 구리, 셀레늄, 요오드, 망간, 몰리브덴, 칼륨, 크롬 등의 광물성 물질에 대한 고시형 규정이 존재하며, 광물질을 이용한 건강기능식품 개별인정형 원료로는 게르마늄 효모 등 총 2종이(2015년 5월 기준) 등록되어있다. 미국과 캐나다, 일본에서는 점토광물의 일종인 벤토나이트와 제올라이트를 이용한 헬스케어용 보조식품이 시중에 판매되고 있으며 이들 제품의 효능은 주로 독성물질의 흡착과 체내배출로 표기되어 있다(Fig. 3).
	유해미생물에 대한 생장 억제와 관련된 연구는 어디에 적용 가능한가?	점토광물의 대표적 특성인 흡착능을 이용한 여과와 탈취에 대한 연구와 사용 예는 매우 일반적이나, 유해미생물에 대한 생장 억제와 관련된 연구는 드물다. 이러한 연구결과는 우리나라 발효식품의 장기발효와 보관 중 발생하는 유해균의 오염문제, 그리고 이와 연관된 이상발효에 적용할 수 있으며, 발효식품의 해외 수출 시 문제점으로 대두되었던 가스와 냄새 제거를 위한 소재로도 활용 가능할 것으로 사료된다. 그리고 Dai et al.

참고문헌 (18)

Britton, R.A., Colling, D.P. and Klopfenstein, T.J. (1978) Effect of complexing sodium bentonite with soybean meal or urea in vitro ruminal ammonia release and nitrogen utilization in ruminants. Journal of Animal Science, v.46, p.1738-1745.

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Chae, S.J. (2007) Container for ripening salted-food. patent no. KR 20070042651A.
Cheon, Y.H. (2008) Fermented gruel and a preparation method thereof, capable of enabling a consumer to take effective components from cereal husk. patent no. KR 20080044981A.
Dai, Q., Zhao, Y., Dong, F., Wang, B. and Huang, Y. (2014) Interaction between bentonite and Bacillus litoralis strain SWU9. Applied Clay Science, v.100, p.88-94.

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Honda, S. and Mitsue, K. (1976) The use of Zeolite mudstone in hog raising at Ikawa-machi, Akita prefecture. In: Abstracts: ZEOLITE 76-Inter. June, Tucson. AR, USA. Count Occur. Prop. Util Nat. Zeo-lite.
Jeong, O.J., Woo, K.S., Kim, K.Y., Lee, H.B. and Jeong., H.S. (2005) Effects of Clay minerals treatment on the physicochemical characteristics and growth Inhibition of microorganism of some foods. Korean Journal of Food Science and Technology, v.37, 1, p.23-29.
Kirk, R.F. (1956) Encyclopedia of chemical technology, The International Encyclopedia, Inc., New York, NY, USA. v.12, p.295-299.
Joung, B.S. (2006) Producing method of rice cake using sea weed. patent no. KR 20060015750A.
KFDA. (2015) Food additive code
KFDA. (2015) Food code
KFDA. (2015) Food utensils, containers and packaging code
KFDA. (2015) Health functional food code
Kim, K.M. (2010) Method for preparing aged black garlic using yellow soil chamber and product thereof. patent no. KR 20100120886A.
Kwon, S.W. (2009) Antibacterial food packing paper and how to make it. patent no. KR 20090035915A.
Lee D.H. (2003) Bagged tea additive containing alkaline minerals of low water solubility to remove effect on astringency taste of green tea and provide sufficient amount of minerals. patent no. KR 20030039596A.
Shin, S.S., Yoon, M.C., Choi, J.S., Park, S.D., Jung, Y.S., Yoon, K.H., Lee, H.Y., Lee, H.R., Hong, Y.H., Choi, J.H. and Park, D.M. (2012) Anti-obesity composition comprising oriental herbal extracts and fractions. patent no. KR 20120021780A.
Suzuki, Y., Ise, K., Li, C., Honda, I., Iwai, Y. and Matsukura, U. (1999) Volatile components in stored rice of varieties with and without lipoxyge-nase-3 in seeds. Journal of Agricultural and Food Chemistry, v.47, p.119-1124.
Yang, W.D. (2005) Yoghurt, fermented milk Bottle. patent no. KR 20050048207A.

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