영양 보충용 식품에 함유된 비타민 B_(12)의 저장안정성 = The Stability Evaluation of Vitamin B_(12) in Dietary Supplements During Storage

국문 초록 (Abstract)

최근 식생활, 영양 및 건강에 관한 관심도가 높아지는 것과 함께 우리 나라에서도 비타민·무기질 보충제의 복용이 널리 확산되고 있다. 이에 영양보충용식품의 소비가 증대되고 있으며 소비자 욕구에 따라 정제, 츄잉정, 액상, 분말, 캅셀과 같은 다양한 영양보충용식품들이 판매되고 있다. 영양보충용식품에 첨가되는 비타민은 미량영양소로 타 영양소와 비교 시 경시 변화가 심한 편이므로 동일한 영양소일지라도 제품에 따라 품질이 변할 수 있고, 형태나 저장상태 등에 따라 영양소함량의 차이가 발생할 수 있다. 그러나 다양한 형태의 영양보충용식품에 대한 영양성분의 저장·유통 중의 영양소변화에 대한 연구는 미비한 실정이다. 이에 본 연구에서는 시판되고 있는 영양보충용식품의 수용성비타민 중 열, 빛, 산소의 영향으로 쉽게 손실되는 비타민 B_(12)의 안정성을 평가하고자 비타민 B_(12)가 포함된 영양보충용식품을 정제, 분말, 액상, 츄잉정의 제형별로 구입하여 4, 25, 35, 45, 55℃에서 차광유무를 달리하여 18주 동안 저장하면서 비타민 B_(12) 함량의 변화추이를 살펴보았다. 비타민 B_(12)의 함량은 미생물학적 분석 방법과 이 방법의 타당성을 검증하고자 HPLC 분석 방법을 병행하여 측정하였고, 저장중의 pH와 a_(w)를 측정하였다. 비타민 B_(12) 함량 측정 결과 대부분의 경우에서 미생물학적 방법보다 HPLC 분석 방법에서 전반적으로 높게 측정되었고 pH와 a_(w)의 범위는 각 제형마다 다양하였다. 비타민 B_(12) 함량 측정 후, kinetic model을 사용하여 감소율상수 및 kinetic parameter를 산출하고, 유통기간을 설정하였다. 초기함량은 표기량이 기재되어 있지 않은 일부 제품을 제외하고는 모두 표기량을 초과하였으며, 각각의 저장조건에 비타민 B_(12)의 함량을 측정한 결과, 저장기간이 길어질수록, 저장온도가 높아질수록, 차광을 하지 않았을 때 비타민 B_(12)의 함량 감소율이 컸다. 저장시의 차광유무, 제형에 따른 감소율에는 유의적인 차이가 있었고 (p≤0.05) 저장온도의 경우에서는 유의적이지는 않으나 차이는 있었다. 그러므로, 비타민 B_(12)의 안정성은 온도보다 빛에 더 많은 영향을 받으며, 제형별로는 정제가 가장 안정하였고 츄정, 분말, 액상 순이었다. 또한 영양표시규정에 의하면 비타민의 유통기간은 표기량의 80% 이상이어야 하는데 각각의 실험조건에서 얻어진 kinetic parameter를 통해 유통기간을 산출했을때, 현재 유통되어지는 조건을 고려한다면 두가지 제품을 제외한 모든 제품들이 유통기간을 만족하지 못하였다. 따라서, 비타민 B_(12)가 온도와 빛, 저장기간에 영향을 받는 영양소이므로 비타민 B_(12)의 함량 감소가 적게 일어나도록 유통·판매, 구입 후 보관에서 주의가 요구되어진다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

There are various types of dietary supplements such as talet, chewable tablet, liquid and powder in the market where the dietary supplement industry would meet the consumers demand for a healthy life style. Even though the market of dietary supplements is rapidly increasing every year, no clear definition has been developed for storage stability and quality standard for dietary supplements. The quality change for short period is detectable specially in case of products containing water-soluble vitamins, but their quality changes from manufacturing to consuming should remain to be determined.
In this study, vitamin B_(12) contents in dietary supplements were determined for quality control and storage stability under the different storage conditions. Dietary supplements containing vitamin B_(12) were purchased to examine the effect of light, storage temperature and period on quality and storage stabilities. Vitamin B_(12) contents were analysed by either microbiologiacl assay or HPLC method. Vitamin B_(12) in dietary supplements were analysed every 3 week during storage. Dietary supplements were stored at 4, 25, 35, 45, 55℃ and with/without light, evaluating quality and then empirically extrapolating the results, and kinetic studies, such as reduction rate constant (k), half-life (t½), activation energy (Ea), and temperature quotient (Q_(10)) were applied to determine their shelf lives. Initially determined amounts by microbiological assay were more than declared amount, and were decreased so long as the prolonged storage period. As storage temperature became higher, as well as storage period became longer, reduction rate constant of vitamin B_(12) increased. Vitamin B_(12) reduction rate constants were higher during storage with light than without light. And there was a significant difference of reduction rate constants in types of dietary supplement. In other words, vitamin B_(12) in tablet and chewable tablet types were significantly more stable than the others, and liquid type was the most unstable.
In conclusion, vitamin B_(12) was defined as one of the unstable nutrients because vitamin B_(12) contents in dietary supplements were less than 80 % of declared amount except two product before their own sell-by date. Therefore, type, storage temperature, light, and packing container of dietary supplements containing vitamin B_(12) would be considered in order to establish their appropriate shelf lives.

목차 (Table of Contents)

• 목차
• 목차 = ⅰ
• LIST OF TABLE = ⅳ
• LIST OF FIGURE = ⅶ
• 국문요약 = ⅸ
• Ⅰ. 서론 =1
• Ⅱ. 실험재료 및 방법 = 7
• 1. 실험재료 = 7
• 2. 실험방법 = 7
• 가. 저장조건 = 7
• 나. pH 및 a_(w) 측정 = 8
• 다. 미생물을 이용한 비타민 B_(12) 함량 측정 = 8
• (1) 미생물 구입 및 배양 = 8
• (2) 미생물 접종 = 8
• (3) 비타민 B_(12) 정량 = 9
• (가) 표준검량곡선 작성 = 9
• (나) 시료 전처리 = 9
• (다) 비타민 B_(12) 함량 측정 = 10
• 라. HPLC를 이용한 비타민 B_(12) 함량측정 = 10
• (1) 표준검량곡선 작성 = 10
• (2) 시료 전처리 및 HPLC 기기 작동조건 = 12
• 마. Kinetic model approach = 12
• (1) 비타민 B_(12) 감소율 상수 산출 = 12
• (2) 저장온도의 영향 = 14
• 바. 통계처리 = 15
• Ⅲ. 실험결과 및 고찰 = 16
• 1. 실험재료 = 16
• 2. pH 및 a_(w) 측정 = 16
• (1) 저장 전 영양보충용식품의 pH, a_(w) 측정 = 16
• (2) 저장 후의 pH 및 a_(w) 측정 = 20
• 3. 비타민 B_(12) 함량 측정 = 20
• 가. 미생물학적 방법에 의한 저장 전 비타민 B_(12) 함량 = 20
• (1) 미생물 생장곡선 작성 = 20
• (2) 표준검량곡선 작성 = 22
• (3) 비타민 B_(12) 함량 측정 = 22
• 나. HPLC 방법에 의한 비타민 B_(12) 함량 측정 = 22
• (1) 표준검량곡선 작성 = 22
• (2) 비타민 B_(12) 함량 측정 = 27
• 다. 미생물학적 방법과 HPLC 방법 비교 = 27
• 4. 저장조건에 따른 비타민 B_(12) 함량 측정 = 27
• 5. Kinetic model approach를 통한 data 분석 = 40
• 가. Vitamin B_(12) 감소율 상수(k) = 40
• 나. 저장조건과 비타민 B_(12) 감소율 상수와의 관계 = 40
• (1) 제품형태에 의한 영향 = 48
• (2) 빛에 의한 영향 = 48
• (3) 저장온도에 의한 영향 = 48
• (4) 반감기 산출 = 55
• (5) 저장온도의 효과-활성화 에너지 및 Q_(10) 값 = 55
• 다. 유효기간 산출 = 62
• Ⅳ. 결론 = 70
• Ⅴ. 참고문헌 = 72
• ABSTRACT = 80