KR100361389B1 - 항산화물질함유발포제 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 필수성분으로서 항산화물질 함유 분말 0.05 내지 15 중량%, 탄산수소나트륨 및/또는 탄산나트륨 10 내지 35 중량%, 중화제 10 내지 70 중량% 및 부형제 30 내지 55 중량%를 포함하는 항산화물질 함유 발포제를 제공한다. 본 발명의 항산화물질 함유 발포제는 항산화제를 안정하게 함유하고 용해도가 뛰어나다.

Description

항산화물질 함유 발포제
본 발명은 항산화물질 함유 발포제에 관한 것이다.
종래 기술
카로틴, 비타민 E, 카테킨 등의 항산화물질은 생체내에서 생성되는 라디칼과 결합할 때 라디칼을 안정화시키고, 생체내에서 라디칼의 연쇄 반응을 종결시키고(라디칼 포획 활성), 유기물을 구성하는 단백질등의 대사를 억제하여(항산화 활성) 발암을 억제하는(항종양 활성) 활성을 나타내는 것으로 알려져 있다. 최근에 항산화물질은 자외선 노출에 의한 화상을 억제하는 활성 및 면역강화 활성도 가지는 것으로 보고되었다. 현재의 건강식을 지향하는 추세 때문에, 식품 재료 및 약제 재료로서 유용한 항산화물질에 초점이 맞추어지고 있다.
그러나, 항산화물질은 공기(산소), 광, 열 등에 대한 가용성 및 안정성 때문에 발포제제로 제조하기가 힘들다.
본 발명의 목적은 신규한 제제, 특히 상기 항산화물질을 균일하고 안정하게 함유하고 용해도가 뛰어난 신규한 발포제를 제공하는 것이다.
발명의 개시
본 발명자들은 예의 연구한 결과, 하기의 특정 항산화물질 함유 분말을 함유하는 발포제에 의하여 상기 목적을 달성할 수 있음을 발견하였다.
본 발명에 따르면, 하기 성분들을 필수 성분으로 포함하는 항산화물질 함유 발포제가 제공된다:
0.2 내지 20 중량%(항산화물질 함유 분말 기준, 이하 간단히 %라 함)의 항산화물질(지용성 물질) 또는 카테킨[10 % 이상(카테킨 함유 분말 기준)의 수용성 항산화물질을 함유한 카테킨 함유 분말]을 함유한 항산화물질 함유 분말 0.05 내지 15 %,
탄산수소나트륨 및/또는 탄산나트륨 10 내지 35 %,
중화제 10 내지 70 %, 및
부형제 30 내지 55 %.
본 발명에 따르면 필수 성분으로 0.5 내지 10 %(항산화물질 함유 분말 기준)의 항산화물질(지용성 물질)을 함유한 항산화물질 함유 분말 0.1 내지 5.0%, 탄산수소나트륨 및/또는 탄산나트륨 20 내지 30 %, 중화제 10 내지 40 % 및 부형제 30 내지 55 %를 포함하는 상기 항산화 물질 함유 발포제; 중화제가 말산, 타르타르산, 시트르산 및 아스코르브산으로부터 선택되는 상기 항산화물질 함유 발포제; 부형제가 말티톨; 소르비톨 및 말토스로부터 선택된 탄수화물인 상기 항산화물질 함유 발포제; 및 상기 항산화물질이 카로틴, 비타민 E 및 카테킨으로 이루어지는 군에서 선택된 하나 이상인 상기 항산화물질 함유 발포제가 제공된다.
본 발명의 항산화물질 함유 발포제는 항산화물질의 물성이 산화에 의해 열화되는 것을 만족스러울 정도로 방지할 수 있고 냉수에서도 높은 용해도를 나타내는 특징이 있다.
본 발명의 조성물은 이하에서 더욱 상세히 설명할 것이다. 상기 발포제의 필수 성분중의 하나로서 항산화물질 함유 분말은 예를 들면 카로틴, 비타민 E, 카테킨 등을 항산화물질로서 함유하는 분말을 포함한다. 카로틴은 비타민 A의 선구물질이며 프로비타민 A 활성을 지닌다. 유용한 카로틴으로는 α-, β-및 r -카로틴을 포함한다. 비타민 E는 α-, β-,- 및 δ-토코페롤중 어느 것이어도 좋다. 상기 한 종류의 카로틴과 비타민 E는 천연의 것이든 합성한 것이든 본 발명을 수행하는데 유리하게 사용될 수 있다. 카테킨의 대표적인 예로는 차 폴리페놀, 사과 폴리페놀 등으로, 에피갈로카테킨 갈레이트(EGCg), 에피카테킨 갈레이트(ECg), 에피칼로카테킨(EGC) 및 에피카테킨(EC)이 있다.
항산화물질 함유 분말중에서 카로틴, 비타민 E 등 지용성 물질을 함유한 분말로는 예를 들면 적당한 유지와, 입자를 형성하기에 적당한 기재(부형제), 또는 가용화를 위한 유화제 등에 용해된 상기 항산화물질을 포함하는 매트릭스를 가지는 것을 포함한다. 적당한 유지의 예로는 옥수수유, 땅콩유, 에센스 오일 등의 식물성 유지를 포함한 종래의 유지를 들 수 있다. 입자를 형성하기 위한 기재(부형제)의 예로는 락토스, 아라비아 고무, 덱스트린 등의 당류; 유화제로도 작용할 수 있는 아라비아 고무, 카제인 등의 다당류; 및 단백질을 들 수 있다. 유용한 유화제의 예로는 레시틴, 지방산의 글리세린 에스테르, 지방산의 수크로스 에스테르, 칼슘 스테아로일 락테이트, 지방산의 소르비탄 에스테르, 지방산의 폴리프로필렌 글리콜 에스테르 등이 있다. 본 발명에 사용되는 항산화물질 함유 분말은 팔미트산, 비타민 C, 효소적으로 개질된 루틴 등과 L-아스코르브산과의 에스테르 등과 같이 분말중에 카로틴 등의 항산화물질의 산화를 방지하기 위한 산화방지제를 함유할 수도 있다. 이러한 산화방지제는 분말 상태로 혼합하는 것이 바람직하다.
항산화물질 함유 분말의 매트릭스는 임의의 입경을 가지는 소망하는 분말을 얻기 위해 분무 건조 등의 종래의 방법으로 제조할 수 있다.
항산화물질 함유 분말중에서 카테킨 등의 수용성 항산화물질을 함유한 분말은 예를 들면 항산화물질을 따뜻한 물 또는 알코올로 추출하고, 추출물을 농축하고, 농축물을 분무 건조 등의 종래의 방법으로 입자화함으로써 간단히 제조할 수 있다.
본 발명의 조성물중에서의 항산화물질 함유 분말의 비율은 0.05 내지 15 %, 바람직하게는 0.1 내지 5.0 %이다. 분말중의 항산화물질(지용성 물질)의 비율은 0.2 내지 20 %, 바람직하게는 0.5 내지 10%이다. 이것은 나머지 99.8 내지 80 %가 유지, 입자를 형성하기 위한 기재 또는 유화제, 및 이들 성분에 임의적으로 첨가되는 산화방지제로 이루어짐을 의미한다. 산화방지제는 분말에 혼합될 때 항산화물질 함유 분말의 약 0.5 내지 약 20 %의 비율로 사용되는 것이 바람직하다. 분말중의 카테킨 등 수용성 항산화물질의 비율은 10 % 이상이다.
본 발명에 사용하기 위한 다른 필수 성분으로는 발포 성분으로서 특정량의 탄산수소나트륨 및/또는 탄산나트륨과 중화제의 혼합물, 그리고 탄수화물을 들 수 있다. "중화제" 란 탄산수소나트륨 및/또는 탄산나트륨을 중화시켜 이산화탄소를 발생시킬 수 있는 산성 화합물을 뜻한다. 이러한 산성 화합물의 대표적인 예로는 L-타르타르산, 시트르산, 락트산, dl-말산, 푸마르산, L-아스코르브산 등이 있다.이중에서 dl-말산이 바람직하다.
본 발명의 조성물에서 발포 성분의 비율은 다음과 같다: 탄산수소나트륨 및/또는 탄산나트륨의 비율은 10 내지 35 %, 바람직하게는 20 내지 30 % 범위에서 선택되고, 중화제의 비율은 10 내지 70 %, 바람직하게는 10 내지 40 % 범위에서 선택된다. 특히 적당한 탄산수소나트륨의 비율은 10 내지 35 %, 바람직하게는 20 내지 30 %이고, 탄산나트륨의 적당한 비율은 11 내지 31 %, 바람직하게는 20 내지 26 %이다. 가장 바람직하게는 20 내지 25 %의 비율로 탄산수소나트륨을 단독으로 사용하는 것이다. 중화제는 탄산수소나트륨에 대하여 적어도 동량으로 사용하는 것이 바람직하다. 발포 성분의 존재로 인하여 본 발명의 만족스러울 정도로 현저한 결과를 달성할 수 있다.
더욱 구체적으로 말하면 발포 성분의 존재로 본 발명의 조성물의 물에 대한 용해도가 더 좋아진다. 더 유리한 점은 조성물의 수용액이 좋은 맛을 나타낸다는 것이다. 그러나 탄산수소나트륨과 중화제가 상기 특정 범위 밖의 비율로 사용되면 불리하게도 발포성과 풍미가 만족스러운 최종 제품을 제조하기가 어렵게 된다.
상기한 발포 성분은 종래의 분말 형태로 본 발명에 사용될 수 있다. 입자의 크기(입경, 치수 등)는 특별히 제한되는 것은 아니나, 만족스러운 정제를 만드는데 있어 항산화물질 함유 분말의 매트릭스를 파괴하지는 않는 범위가 바람직하다. 바꿔 말하면 고결정성의 입자가 그대로 사용되면 정제를 만들 때 항산화물질 함유 분말의 매트릭스를 파괴하여 항산화물질이 공기, 광, 열 등에 노출시 분해되어 손실될 수 있다. 이 경우 발포 성분은 각 발포 성분의 고유 물성과 결정성에 따라 매트릭스를 파괴하게 된다. 본 발명자들은 연구 결과 다음 사항을 알게 되었다. 유기산이 중화제로 사용될 경우 산의 큰 결정은 사용전에 분쇄하여 과립화하여야 한다. 특히 말산이 사용될 경우, 평균 결정 크기가 분쇄하지 않고 사용될 수 있는 크기인 250 내지 350 ㎛인 말산을 사용하는 것이 가장 바람직하다. 큰 결정 상태의 과립 설탕 등은 부형제로 사용하기에 바람직하지 않다. 바람직하게는 상기 중화제의 경우처럼 분쇄되어 과립화된 탄수화물 등이 바람직하다.
일반적으로 입경이 100 내지 150 ㎛인 탄산수소나트륨 및/또는 탄산나트륨이 바람직하다. 부형제로 사용되는 탄수화물로는 글루코스, 프럭토스 등의 단당류, 말토스, 수크로스 등의 이당류, 자일리톨, 소르비톨, 말티톨, 만니톨, 에리스리톨 등의 당알코올 등의 종래의 당류중 어느 것이라도 사용할 수 있다. 이러한 당류중에서 말티톨, 소르비톨 및 말토스가 바람직하다. 이러한 부형제의 바람직한 입경은 입수할 수 있는 분말상 또는 과립상 결정과 유사하고, 특별히 제한되는 것은 아니지만 일반적으로 약 180 내지 350 ㎛이다.
본 발명에서 사용하기 위한 항산화물질 함유 분말, 발포 성분 및 부형제의 비율은 근본적으로 상기 특정 범위내에서 선택된다. 이렇게 하여 본 발명의 만족스런 결과를 달성할 수 있는 발포제를 얻을 수 있다. 한편, 항산화물질 함유 분말이 상기 범위보다 낮은 비율이면 얻은 조성물이 상업적 가치가 없게 되고, 반면에 상기 범위보다 높은 비율로 항산화물질 함유 분말을 함유하면 정제의 중량이 증가되고 용해도가 떨어져 불리하게 된다.
필수적으로 상기 소정량의 특정 성분들을 함유하는 본 발명의 발포제는 종래에 사용되는 첨가제를 함유할 수도 있다. 유용한 첨가제로는 예를 들면, 증점제, 게면 활성제(유화제), 삼투압 조절제, 전해질, 감미료, 조미료, 안료, pH 조절제 등이 있다. 이들 첨가제의 비율은 임의적이며, 대개 각각의 첨가제가 고유의 효과를 나타내고 본 발명의 소망하는 결과에 역효과를 미치지 않는 범위에서 선택될 수 있다.
본 발명의 발포제는 상기한 필수 성분과 임의의 성분을 사용하여 종래의 공정으로 제조될 수 있다. 바람직한 제조 방법은 성분을 칭량한 다음 혼합하고, 이 혼합물을 비교적 저압에서 정제로 만드는 것을 포함하는 건조 저압 정제 공정이다. 너무 높은 압력으로 정제를 만들면 항산화물질 함유 분말의 매트릭스를 파괴하여 항산화물질이 쉽게 산화되도록 만들고, 반면에 너무 낮은 압력은 정제의 물성을 떨어뜨린다. 그러므로 유용한 압력은 대개 적당한 범위에서 선택된다. 압력은 대개 약 0.2 내지 약 0.35 ton/cm2, 바람직하게는 약 0.24 내지 약 0.31 ton/cm2인 범위에서 선택된다. 상기 범위의 압력으로는 약 4.0 내지 약 6.6 kp, 바람직하게는 약 4.5 내지 약 5.9 kp의 경도를 가지는 정제가 제조되므로 바람직하다. 정제의 경도는 슈로이니거(Schleuniger) 정제 경도기(모델 4 M(Schleuniger-4M))을 사용하여 특정 부하 속도(1.0 mm/sec)로 두 면을 압착하여 정제가 파괴되는 압력으로 나타낸다.
본 발명을 수행하기 위한 바람직한 태양
이하에서는 본 발명을 더욱 상세히 설명하기 위한 실시예가 기재되어 있다.실시예에서 부 및 백분율은 모두 중량부 및 중량%이다.
실시예 1
β-카로틴 4 부를 식물성 유지 32 부, L-아스코르브산 2 부, 토코페롤 추출물 2 부, 차 추출물(차 폴리페놀 함유) 0.9 부, 팔미트산과 L-아스코르브산의 에스테르 0.1 부 및 기재인 아라비아 고무(당류) 58부에 용해시켜 매트릭스를 만들어 β-카로틴 분말을 제조하였다.
상기 성분들을 함께 혼합하고, 이 혼합물로부터 0.26 ton/cm2의 압력을 가하여 본 발명의 정제를 얻었다.
이와 같이 얻은 정제는 경도가 5.1 kp이었고, 용해되는데 1 분 10초가 걸렸으며, 뛰어난 안정성을 나타내었다(50 ℃에서 2주 저장 후 행한 가속 시험에서 잔류 β-카로틴의 비율은 90 % 또는 그보다 약간 많았다).
정제의 경도는 상기한 방법으로 측정하였고 용해 시간은 정제를 냉수(8 ℃) 140 cc에 용해시켜 측정하였다. β-카로틴의 안정성은 하기 방법으로 평가하였다. 정제중 β-카로틴을 시클로헥산으로 추출하였고, 추출물중의 카로틴의 흡수 파장(450 nm)을 흡수제(Hitachi U-3000)로 측정하였다. 결과는 제조 직후 얻은 측정치에 기초하여 시간에 따른 잔류 카로틴의 비율로 나타내었다. 이 값이 높을수록 산화에 의한 변성으로 인한 카로틴의 손실이 더 적다. 포장재의 팽윤(육안검사), 정제의 변색(도오꼬오 덴쇼꾸 가부시끼가이샤제의 Color Ace Model TC-1 색차계 이용) 및 맛의 변화(기능 시험)중에서 선택된 다른 안정성 시험 항목을 행하였다.
포장재는 50 ℃에서 2 주 저장후 팽윤을 나타내지 않았다. 정제는 ΔE가 ＜3인 변색을 나타내었으며, 맛의 변화는 허용 범위내이었다.
실시예 2 내지 7
이하 표 1에 나타낸 성분들로부터 본 발명에 따른 발포정을 제조하였다(표에 나타낸 수치 단위는 밀리그램이다).
실시예 8 내지 20
이하 표 2 및 3에 나타낸 성분들로부터 본 발명에 따라 발포정을 제조하였다(표 2 및 3에 나타낸 수치 단위는 중량%이다).
실시예 21 내지 26
이하 표 4에 나타낸 성분들로부터 본 발명에 따라 발포정을 제조하였다(표에 나타낸 수치 단위는 중량%이다).
탄수화물로서 과립당과 말티톨의 비를 달리하여 정제가 동일한 수치의 경도를 나타낼 때까지 압력을 변화시켜 정제를 제조하는 것을 제외하고는 실시예 21과 동일한 방법으로 본 발명에 따른 발포정을 제조하였다.
정제를 제조하기 위한 압력 및 용해에 걸리는 시간은 각각의 얻어진 정제에 대하여 측정하였다.
결과는 사용한 탄수화물의 양과 함께 아래 표 5에 나타내었다.
표 5 에서 알 수 있듯이 말티톨의 양이 많아질수록 정제를 만드는데 필요한 압력이 낮아지고 용해시간이 짧아진다는 것을 알 수 있다.
본 발명에 따르면 항산화물질을 안정하게 함유하고 정제 경도가 높고 단시간내에 용해될 수 있는 새로운 조성물이 제공된다. 본 발명의 조성물은 식품 분야 및 약제 분야에 유용하다.

Claims (5)

  1. 유지와 부형제 또는 유화제와 함께, 카로틴 및 비타민 E로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 지용성 항산화물질 0.2 내지 20 중량%(항산화물질 함유 분말 기준)를 함유한 항산화물질 함유 분말 0.05 내지 15 중량%,
    탄산수소나트륨 및/또는 탄산나트륨 10 내지 35 중량%,
    중화제 10 내지 70 중량%, 및
    부형제 30 내지 55 중량%를 필수 성분으로서 포함하는 것을 특징으로 하는 항산화물질 함유 발포제.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 항산화물질을 0.5 내지 10 중량%(항산화물질 함유 분말 기준) 함유한 항산화물질 함유 분말 0.1 내지 5.0 중량%,
    탄산수소나트륨 및/또는 탄산나트륨 20 내지 30 중량%,
    중화제 10 내지 40 중량%, 및
    부형제 30 내지 55 중량%를 필수 성분으로서 포함하는
    항산화물질 함유 발포제.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    중화제가 말산, 타르타르산, 시트르산 및 아스코르브산으로부터 선택되는
    항산화물질 함유 발포제.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    부형제가 말티톨, 소르비톨 및 말토스로부터 선택된 탄수화물인
    항산화물질 함유 발포제.
  5. 카데킨 10 중량% 이상(카테킨 함유 분말 기준)을 함유한 카테킨 함유 분말 0.05 내지 15 중량%,
    탄산수소나트륨 및/또는 탄산나트륨 10 내지 35 중량%,
    중화제 10 내지 70 중량%, 및
    부형제 30 내지 55 중량%를 필수 성분으로서 포함하는
    카테킨 함유 발포제.
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