KR100187343B1 - 결착제 및 그를 사용한 제품 - Google Patents

Abstract

콩류로부터 유래된 수용성 헤미셀룰로스를 유효성분으로 하는 결착제, 이 결착제로 된 당의용 조성물, 이 당의용 조성물로 피복된 조성물로 된 당의괘 조성물 및 이 결착제를 각각 함유하는 과립 제품 및 타정 제품.

Description

결착제 및 그를 사용한 제품

본 발명은 결착제 및 그를 사용한 제품에 관한 것이다. 더욱 구체적으로는 콩류(豆類)로부터 유래한 수용성 헤미셀룰로스를 유효성분으로 하는 결착제, 상기 결착제로 이루어진 당의(糖衣)용 조성물, 상기 당의용 조성물로 피복된 조성물로 이루어진 당의괘(糖衣掛) 조성물, 상기 결착제를 함유하는 레모네이드-향 과자 및 정제 제조시 제조되는 분말 과립 및 이 과립들을 타정하여 제조되는 타정 제품에 관한 것이다.

본 발명에서, 당의(糖衣)라 함은 과자 및 정제에 적용되는, 당을 함유하는 달콤한 피복물을 의미한다. 당의용(糖衣用) 조성물이라는 용어는 당의를 생산하기 위한 조성물을 의미한다. 당의괘(糖衣掛) 조성물이란 당으로 피복된 과자나 정제와 같은 당의를 갖는 조성물을 의미하는 것으로 한다.

마블 쵸콜렛등과 같은 당의괘 과자나 약품등의 당의정, 설탕과 같은 당 피막은 피당의물을 보호하거나, 먹기 쉽게 또는 삼키기 쉽게 하기 위해 피당의물 표면 위에 형성된다. 당 피복은 대개 다음과 같이 수행한다. 아라비아검, 화공 전분이나 덱스트린 등의 다당류나 젤라틴 등의 단백질을 보조제로 사용하여, 사탕 수용액과 혼합하여 점도와 농도가 높은 사탕액을 만든다. 이 사탕 용액을 회전가마 내에서 피당의물에 입힌 다음 드래프트 건조시킨다. 이 공정을 수차례 반복하여 피막을 형성시킨다.

다른 한편, 레모네이드-향 과자와 같은 타정된 과자, 약품등의 정제류는 아라비아검 등의 결착제 용액과 주성분으로서의 여러가지 분말상 원료를 함께 반죽하거나, 주성분을 과립화하고, 타정등의 압착성형을 수행한 다음, 임의로 정제를 건조시킴으로써 생산된다. 결착제를 전혀 사용하지 않고 제조된 타정된 과자와 정제에서는 생산중 또는 생산후 저장시 내부 또는 외부에 가해진 물리적 힘때문에 부분적인 파괴 또는 균열이 일어난다. 다른 한편, 결착제가 사용되고 분말 과립이 타정 단계에 앞서 제조되면, 결착제 사용은 불가피하게 되는데 이는 균일한 크기를 갖는 우수한 과립을 제조할 수 없을 경우, 후속적인 작업성이 불량하게 될 것이기 때문이다. 결착제로 사용되는 아라비아검은 아카시아속에 속하는 나무의 수액을 정제함으로써 얻는다.

그러나, 최근, 아라비아검은 이상기후 및 아라비아검의 주요 생산국인 수단의 정권 교체로 인해 그 생산량이 급격히 감소되어왔다.

이로 인해 아라비아검의 가격이 상승되고 아라비아검의 생산량과 가격이 크게 변동하게 되었다. 가격이 안정된 결착제로는 젤라틴과 덱스트린을 들 수 있다. 그러나, 이들의 결착력은 너무 낮아, 당의 피복 공정 중, 당의 표면에서 균열이 일어나기도 하고, 당의가 탈락되기도 한다. 또한, 아라비아검 및 덱스트린과 같은 다당류를 이용함으로써는 전술한 바와 같은 우수한 과립을 제조할 수 없다. 이러한 이유로, 기술분야에서는 피막강도가 높고, 안정되게 공급될 수 있는 저렴한 당의용 조성물, 및 결착력이 높으며 타정에 앞서 우수한 과립을 제조할 수 있게 하며, 천연적이고 염가인 동시에 안정하게 생산 가능한 과립 및 타정 제품용 결착제가 요망되어왔다.

본 발명의 한가지 목적은 과자나 정제에 당의를 입힐 때, 아라비아검 등의 보조제와 동등하거나 그 이상의 작업성, 피막성, 당의강도를 가지며, 안정하게 공급될 수 있고, 염가인 결착제, 당의용 조성물, 및 이를 이용한 과립 제품 및 타정 제품을 제공하는 데 있다.

본 발명자들은 이상의 점을 염두에 두고 집중적으로 연구한 결과, 콩류로부터 유래한 수용성 헤미셀룰로스를 결착제로서 사용하는 경우, 작업성 및 피막형성성 그리고 당의강도가 우수한 당의용 조성물을 제공할 수 있고, 정과 및 정제 제조시 필요한 분말의 과립화를 성공적으로 수행할 수 있으며, 타정 후 파괴 또는 균열이 덜 발생하는 동시에, 제품의 섭취 또는 투여시 식감 및 붕괴 느낌이 다른 결착제를 사용한 경우에 비해 더 좋을 수 있음을 발견하였다.

본 발명은 이러한 발견에 기초하여 이루어졌다.

따라서, 본 발명은 콩류로부터 유래된 수용성 헤미셀룰로스로 주로 구성된 결착제, 이 결착제를 사용한 당의용 조성물, 상기 당의용 조성물로 피복된 조성물로 된 당의괘 조성물 및 이 결착제를 이용한 정제 제품 및 과립 제품에 관한 것이다.

본 발명에서, 수용성 헤미셀롤로스는 콩류, 특히 대두, 특히 그의 떡잎으로부터 유도된 것이 바람직하다.

콩류로부터 유래된 수용성 헤미셀롤로스는 어떠한 분자량을 가질수도 있지만, 평균 분자량은 바람직하게는 수만 내지 수백만, 특히 50,000 내지 백만의 범위인 것이 좋다. 평균 분자량이 50,000 미만이면, 결합 특성이 저조하다. 반대로, 평균 분자량이 백만을 초과하면, 정과 및 정제 제조시 작업성이 불량해져서 제품이 섭취 또는 투여되는 경우, 제품의 분해가 부분적으로 너무 불량하여 식감이 나쁘거나 효율이 저하되는 경향이 있다. 수용성 헤미셀롤로스의 평균 분자량은 표준 풀룰란(Showa Denko K.K. 제품)을 이용하여 0.1 M NaNO₃용액 중에서 점도를 측정하는 극한 점도법에 의해 측정되는 값이다.

본 발명에 따라 대두로부터 유래하는 수용성 헤미셀룰로스는 헤미셀룰로스를 함유하는 원료로부터 수용성 헤미셀룰로스를 물로 추출하거나 몇몇 경우, 산성 또는 알칼리성 조건 하에서 그로부터 헤미셀룰로스를 열-용출시키거나 또는 효소를 이용하여 그로부터 헤미셀룰로스를 분해-용출시킴으로써 제조할 수 있다. 수용성 헤미셀룰로스를 제조하는 상기 방법의 한 구체예를 이하에 설명한다.

콩류, 예컨대 대두 및 완두콩으로부터 대체로 유지, 단백질 및 전분을 제거함으로써 얻어지는 다당류 잔사를 원료로 사용할 수 있다. 대두를 원료로 사용하는 경우, 두부 생산시 부산물로서 얻어지는 비지, 대두유 또는 분리 대두 단백질을 원료로 사용할 수 있다.

상술한 원료를 산성 또는 알칼리성 조건, 바람직하게는 각 단백질의 등전점 부근의 pH영역, 바람직하게는 80 내지 130℃, 더욱 바람직하게는 100 내지 130℃에서 열 변성시켜 수용성 분획을 분획화시킨 다음 이를 그대로 건조시키거나 또는 예컨대, 활성탄 처리, 수지 흡착 처리 또는 에탄올 침전 처리시켜 소수성 물질 또는 저분자 물질을 제거하고 건조시켜 수용성 헤미셀룰로스를 제공하게 된다.

이렇게 제조된 콩류-유래의 수용성 헤미셀룰로스를 당의용 조성물에 사용전에 첨가하는 경우, 수용성 헤미셀룰로스의 첨가량은 전체 사탕 조성물에 기초하여 1 내지 30중량% 범위, 바람직하게는 2 내지 20중량% 범위인 것이 좋다. 첨가되는 수용성 헤미셀룰로스의 양이 상기 범위 밖이어도, 당의 효과를 얻는 것은 가능하다. 그러나, 첨가되는 수용성 헤미셀룰로스의 양이 사탕의 양에 따라 적으면, 피막강도가 너무 낮아 당 피막이 균열되거나 탈락될 우려가 있다. 이와 반대로, 수용성 헤미셀룰로스의 양이 너무 많으면, 요구되는 건조 시간이 길어지는 경향이 있다.

과립 또는 타정 제품들은 과립 제품, 타정된 과자 또는 정제를 제조하는 통상적인 공정에 따라 제조될 수 있다. 이 경우, 과립 또는 타정 제품에 결착제로서 흔히 사용되는 젤라틴 및 아라비아검과 같은 다당류 대신, 본 발명에 따른 콩류-유래된 헤미셀룰로스를 사용할 수 있다. 즉, 결착제 용액을 헤미셀룰로스를 이용하여 미리 준비한다. 이 결착제 용액의 농도는 통상 5 내지 30%, 바람직하게는 5 내지 20% 범위이다. 농도가 지나치게 높으면, 작업성이 저하되는데 이는 점도가 높아지기 때문이다. 다른 한편, 농도가 지나치게 낮으면, 결착력이 너무 낮아져서 우수한 과립 또는 타정 제품을 제공하는 것이 어려워진다.

결착제 용액은 건조시키는 한편 분말 원료 혼합물 상에 분무시키거나 다른 한편, 첨가시켜 분말화된 원료 혼합물에 첨가하여 잘 반죽시킨다. 결착제 용액의 사용량은 특별히 제한되지 않는다. 그러나, 전체 혼합물에 기초하여 건량 기준으로 0.5 내지 10중량% 범위인 것이 바람직하다. 그 양이 0.5중량%미만이면, 결착제의 결착특성이 불만족스럽다. 다른 한편, 그 양이 10중량%를 초과하면, 우수한 과립을 제조할 수 없고 또는 타정된 과자 및 정제의 분해 또는 식감이 나빠지는 경향이 있다. 그 후, 처리된 제품은 타정기로 타정시킨다. 타정 후, 얻어진 정제들을 필요에 따라 건조시킨다.

본 발명에서, 콩류로부터 유래된 수용성 헤미셀룰로스는 그대로 당의용 조성물에서 보조제로서 유용하게 사용될 수 있다. 그러나, 다른 물질, 즉, 아라비아검, 화학전분과 같은 다당류, 알긴산나트륨, 폴룰란 및 폴리비닐피롤리돈, 및 젤라틴과 같은 단백질과 배합 사용하여도 아무런 문제는 일어나지 않는다.

본 발명에서는, 필요에 따라, 콩류로부터 유래된 헤미셀룰로스를 다른 결착제와 배합 사용할 수 있다. 다른 결착제의 예로는, 아라비아검으로 대표되는 일반적인 검류, 전분 및 화공 전분 그리고 젤라틴으로 대표되는 단백질 물질을 들 수 있다.

본 발명자들은 본 발명의 효과는 형성된 피막이 어느 정도 수분을 유지하고, 제품이 유연해지기 때문에, 건조 후 피막 형성성이 콩류로부터 유래한 수용성 헤미셀룰로스의 분자량 및 구조에 의해 월등하다는 현상에 기초한다고 생각한다.

일본 미심사 특허 공개 제62-32844호에 개시된 바와 같이, 타정된 과자의 제조시, 결착제로서 수용성 유기 폴리머 화합물로 된 유제, 유화제 및 유지를 사용하여 부드럽고 감촉이 좋은 정과를 만드는 경우, 본 발명에 따라 콩류로부터 유래된 헤미셀룰로스는 그 자체가 유화 특성을 갖기 때문에, 별도의 유화제를 사용하지 않고도 소망하는 효과를 달성할 수 있다.

상술한 바와 같이, 결합제로서 콩류로부터 유래된 헤미셀룰로스를 결착제로서 사용하여 생산된 당의용 조성물은 작업성, 피막 형성성 및 접착성이 우수하며 이 결착제를 이용한 과립 제품 및 타정 제품은 결착 능력이 우수하고 제조 또는 저장시 파괴나 균열이 덜 일어난다.

본 발명을 다음의 실시예를 들어 더욱 상세히 설명할 것이나 이들 실시예는 어디까지나 설명 목적으로 제시된 것일 뿐 본 발명의 정신 및 범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 다음의 실시예에서, 모든 부 및 %는 중량 기준이다.

수용성 대두 헤미셀룰로스(SSHC)의 제조

분리 대두단백질 제조공정에서 얻어진 생비지에 2배량의 물을 가하고, 염산으로 pH4.5로 조정하여 120℃에서 1.5시간 가수분해 하였다. 반응혼합물을 냉각한 후 원심분리(10000G x 30분)하여 상등액과 침전부로 분리하였다. 이렇게 분리된 침전부를 다시 등중량의 물로 수세하고, 마찬가지로 원심분리하여, 상등액을 먼저의 상등액과 일체로 하여 활성탄 컬럼 처리한 것 및 처리하지 않은 것을 조제한 후 건조시켜, 그 컬럼 처리한 것을 수용성 대두 헤미셀룰로스(SSHC)(i)로 하였다. 이와 별도로, 활성탄 컬럼 처리하지 않은 것을 제외하고, 상술한 바와 같이 동일한 방식으로 SSHC(ii)를 제조하였다.

또한, SSHC(i)를 0.5% 식염수에 용해시키고, 에탄올 농도가 50%가 되도록 재침전율 3회 반복하여, 이온교환수지(Organo Corp. 제 Amberlite IR-120B)를 이용하여 탈염시켜 SSHC(iii)을 얻었다.

얻어진 SSHC들의 조성 백분율을 다음에 나타내었다.

다음, SSHC(i),(ii), 및 (iii)의 당 조성을 분석하였다. 이 분석에서, 우론산은 Blumenkrants법에 의해 측정하고, 중성당은 알디톨 아세테이트법에 의해 측정하였다.

결과는 다음과 같았다.

SSHC(i)을 이용하여, 다음 표에 특정된 배합의 당의용 조성물로 쵸콜렛을 상법에 따라 당의괘 처리하였다. 비교를 위해, 일반적으로 사용되고 있는 아라비아검(Kishida Reagents Chemical Co., Ltd.), 화공전분(Matsutani Kagaku Kogyo Co., Ltd. 제Foodtex)을 사용한 것을 제외하고 상기와 동일한 방식으로 당의괘 처리하였다.

회전로 내에 채워진 구형 쵸콜렛에, 상법에 따라, 당의용 조성물을 뿌려서 당의괘 처리하였다. 분당을 당의용 조성물의 표면에 뿌려서 접착하고 송풍 건조시켰다. 다음, 다시 당의용 조성물을 뿌리고 송풍건조하는 단계를 4회 반복하였다. 최후로 쉘락(shellac) 괘처리하여 당의괘 쵸콜렛 과자를 조제하였다.

당의괘 쵸콜렛 과자를 평가하였다. 결과는 다음과 같았다.

상기의 결과들로부터, SSHC를 사용한 당의용 조성물은 비록 SSHC 사용량을 시판되는 아라비아검의 양보다 적게 사용하여도 우수한 결과를 나타냈음이 분명하다.

[실시예 2]

직경 7㎜, 중량 120㎎의 락토스와 전분으로 이루어진 의나(擬裸)정 20000정을 이용하여, 다음에 나타낸 배합으로 당의용 조성물 용액을 조제하였다. 비교를 위해 풀룰란, 아라비아검, 젤라틴을 SSHC 대신 사용하였다. 당의괘 처리된 정제의 당의강도를 낙하시험에 의해 평가하였다.

당의괘 처리는 다음과 같이 실시하였다.

먼저, 하괘층의 경우, 다음 표에 나타낸 횟수와 용액량으로 하괘층용 용액을 정제 상에 입힌 다음 탈크를 산포하여 건조하는 조작을 13회 반복하였다.

다음, 스무딩(smoothing)층은 다음에 나타낸 바와 같은 횟수 및 용액량으로 정제 하괘층 상에 스무딩용 용액을 입힌 다음 건조하는 조작을 20회 반복하였다.

다음, 상괘층용 용액을 다음에 나타낸 바와 같은 횟수 및 용액량으로 정제의 스무딩층 상에 입힌 다음 건조하는 조작을 15회 반복하였다.

낙하시험

상기와 같이 제조된 당의정 500정을 플라스틱 용기에 넣고 1m높이에서 콘크리트에 떨어뜨려 파괴된 정제의 수를 조사하였다.

상기 결과들로부터, 본 발명에 따른 당의용 조성물로 당의괘 처리된 당의정들은 당의강도가 우수하고, 당의표면의 광택이 우수함이 분명하다. 또한, 파괴속도에 있어서도 문제가 없었다.

SSHC(i) 대신 SSHC(ii) 및 SSHC(iii)을 사용한 것을 제외하고 상기 실시예의 공정을 반복하였다. 그 결과는 SSHC(i)의 경우 얻어진 결과들과 실제로 동등하였다.

[실시예 3 및 비교예 7]

SSHC(i)을 이용하거나 SSHC(i) 대신 아라비아검을 이용하거나(콘트롤) 또는 비교를 위해 SSHC(i)도 아라비아검도 이용하지 않고(비교예7) 레모네이드-향 과자를 만들어 타정시의 상태, 낙하시험의 상태 및 붕괴성을 관찰하였다. 레모네이드-향 과자의 타정은 레모네이드 성형기에서 조성물을 23㎏/㎠로 직경 8㎜, 두께 6㎜의 단원주상으로 만든 다음, 80℃에서 60분간 건조시켜 행하였다. 낙하시험에서는, 입자 100개를 폴리에틸렌 병에 채워서 100㎝의 높이로부터 자유낙하시켜 부서진 상태를 관찰하였다. 붕괴성은 붕괴도 시험기를 이용하여, 37℃의 온수중에서 붕괴 속도를 측정함으로써 결정하였다(10개의 평균 데이타).

평가 결과는 다음과 같았다.

평가 결과로부터 명확히 드러나는 바와 같이, SSHC(i)을 결착제로 사용한 경우, 아라비아검을 결착제로 사용한 경우에 비해 타정시의 상태 및 붕괴성이 손색이 없었다. 또한, 낙하시험 결과는 아라비아검을 결착제로 사용한 경우보다 더 우수하였다. 뿐만 아니라, 타정시 상태, 낙하시험 및 붕괴도의 모든 결과가 결착제를 사용하지 않은 비교예 7의 경우보다 우수하였다.

[실시예 4]

SSHC(i)의 10중량% 수용액을 조제하여 이를 분당에 스프레이시켜 분당과립을 만들었다. 이 과립에 분말향료를 첨가하고, 200㎏/㎠의 압력으로 직경 16㎜의 태블렛으로 타정, 건조시켜 정과를 제조하였다. 또한, 비교를 위해, 아라비아검 10중량% 수용액을 사용하여 마찬가지로 실시하고(콘트롤), 또한, SSHC(i)의 10중량% 수용액 대신 물만을 사용하여 마찬가지로 실시하였다(비교예 8).

상기한 바와 동일한 방식으로, 과립의 상태, 타정시 상태, 낙하시험 시의 상태 및 붕괴도를 관찰하였다.

배합 및 평가 결과를 다음 표에 나타내었다.

상기 결과로부터 명확히 나타나는 바와 같이, 실시예3의 경우, 상기 방법에 의해 제조된 정과는 타정시 부서짐과 같은 작업상 문제가 전혀 없었다. 또한, 이 정과는 아라비아검을 이용한 경우와 동일한 강도를 가졌다. 상기 결과들로부터, 실시예 4와 유사한 조성을 이용하여 타정함으로써 얻어진 정제등에 SSHC(i)이 사용된 경우, 그 결과는 실시예 4에서 얻어진 결과와 동등할 것으로 평가된다. 특히, 타정 전에 조제된 분말의 과립은 크기의 균일성과 유동성에 있어서, 아라비아검을 사용하여 제조한 경우보다 더 우수하였다. 이러한 이유로, SSHC(i)을 사용하는 과립화는 분말을 과립화하는 데 광범위하게 적용될 수 있을 것으로 생각된다.

[실시예 5]

SSHC(i)의 10중량% 용액을 제조하였다. 또한, 비교를 위해, 아라비아검 수용액을 콘트롤로서 조제하였다. 이 수용액 각각의 95부를 가열하고, 유화를 위해 융점이 38℃인 식물성 유지 5부를 여기에 첨가하였다. 유화용액을 분당 위에 스프레이하여 분당 과립을 조제하였다. 분말향료를 이 과립에 첨가하고, 이 혼합물을 200㎏/㎠에서 타정하여 직경 16㎜인 정제를 제공함으로서, 정과를 제조하였다.

배합 및 평가 결과를 다음에 나타내었다.

상기 결과로부터 명확히 알 수 있는 바와 같이, 실시예 5의 경우, 상기 방법에 의해 제조된 정과는 타정시 부스러짐과 같은 작업상 문제점이 전혀 없었다. 또한, 이 정과는 아라비아검을 사용한 경우와 그 강도가 동등하였다. 뿐만 아니라, 관능 테스트 결과, SSHC(i)을 사용하였을 때도, 결과적인 정과는 아라비아검을 사용한 경우만큼 부드럽고 혀끝에서의 감촉이 좋았으며 매끄러웠다. 이 사실로부터, SSHC(i)을 사용하여 제조된 유제를 사용할 경우, 얻어진 결과는 아라비아검을 사용한 콘트롤의 경우와 동등함이 확인되었다.

SSHC(i) 대신 SSHC(ii) 및 SSHC(iii)을 사용한 것을 제외하고 각 실시예의 공정을 반복하였다. 결과는 SSHC(i)을 사용한 경우 얻어진 결과와 실제로 동일하였다.

본 발명에 따라 콩류로부터 유래된 수용성 헤미셀룰로스를 비교적 간편하고 경제적으로 제조할 수 있다. 또한, 콩류는 세계적으로 그 생산량이 많기 때문에 안정하게 공급될 수 있다. 뿐만 아니라, 콩류로부터 유래한 수용성 헤미셀룰로스를 당의용 조성물에 사용할 경우, 접착성과 필름형성성이 뛰어난 제품을 얻을 수 있다. 이 효과는 당의용 조성물로서 가장 좋은 효과를 나타내는 아라비아검의 경우에 손색이 없는 것이다. 또한, 상기 수용성 헤미셀룰로스를 과립화 제품 및 타정 제품에 결착제로서 사용하는 경우, 크기 균일성이나 모양 그리고 유동성이 우수한 과립 제품과 결착 특성 등이 우수한 뛰어난 품질의 타정 제품을 제조하는 것이 가능해진다.

Claims (7)

1. 콩류로부터 유래된 수용성 헤미셀룰로스를 유효성분으로 하는 결착제.
2. 제1항에 있어서, 상기 콩류가 대두류인 결착제.
3. 제2항에 있어서, 상기 수용성 헤미셀룰로스가 대두의 떡잎으로부터 유래된 결착제.
4. 제1항 내지 제3항중 어느 한항에 따른 결착제로 된 당의용 조성물.
5. 제4항에 따른 당의용 조성물로 피복된 조성물로 된 당의괘 조성물.
6. 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 따른 결착제로 된 과립 제품.
7. 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 따른 결착제로 된 타정 제품.