KR100523157B1 - 수-분산성 카로테노이드 색소 제제 - Google Patents

수-분산성 카로테노이드 색소 제제 Download PDF

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Abstract

넓은 온도 범위에서, 특히 낮은 온도 범위에서도 탁월한 분산 안정성을 유지하면서 각종 수성 조성물에 첨가될 수 있는 수-분산성 카로테노이드 색소 제제, 넓은 온도 범위에서 카로테노이드 색소의 분산 안정성을 유지시키면서 카로테노이드 색소를 포함하는 카로테노이드-함유 수성 조성물 및 넓은 온도 범위에서 수성 조성물내에서 카로테노이드 색소의 분산 상태를 안정화시키는 방법을 제공하기 위해, 수성 조성물내에서 카로테노이드 색소의 분산 상태는 카로테노이드 색소, 유효 성분으로서 대두 추출 섬유를 함유하는 분산 안정화제 및 임의로 토마토 쥬스를 수성 조성물에 첨가함으로써 안정화시키고, 수-분산성 카로테노이드 색소 제제는 카로테노이드 색소 및 유효 성분으로서 대두 추출 섬유를 함유하는 분산 안정화제를 혼합시킴으로써 제조한다.

Description

수-분산성 카로테노이드 색소 제제{Water-dispersible carotenoid pigment preparation}
본 발명은 수-분산성 카로테노이드 색소 제제, 카로테노이드 색소를 포함하는 수성 조성물 및 수성 조성물내에서 카로테노이드 색소의 분산 상태를 안정화시키는 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 넓은 온도 범위에서, 특히 낮은 온도 범위에서도 우수한 분산 안정성을 유지하면서 여러가지 수성 조성물에 첨가될 수 있는 수-분산성 카로테노이드 색소 제제, 넓은 온도 범위에서 분산 안정성을 유지하면서 카로테노이드 색소를 포함하는 수성 조성물 및 넓은 온도 범위에서 수성 조성물내에서 카로테노이드 색소의 분산 상태를 안정화시키는 방법에 관한 것이다.
카로테노이드 색소는 식품, 향장품 및 약품 등의 착색에 널리 사용되는 색소 중의 하나로 알려져 있다. 카로테노이드 색소는 오일-가용성이고, 오일(올레오-수지)내에 용해된 상태의 색이 결정 형태의 색과 다름을 특징으로 한다. 이러한 특성을 사용하는 카로테노이드 색소를 사용하는 수성 조성물의 두 가지 착색 형태가 있다: 한 형태는 카로테노이드 색소를 그 안에 올레오-수지의 형태로 유화시킴으로써 수성 조성물을 착색시키는 것이고; 다른 한 형태는 그 안에 카로테노이드 색소의 분쇄된 결정을 분산시킴으로써 수성 조성물을 착색시키는 것이다.
수성 조성물의 상기 두 가지 형태 중에서, 카로테노이드 색소 결정 분산 형태는 올레오-수지 유화 형태보다 안정성에서 열악하다. 전자 형태의 결정 입자들의 응집은 특히 10℃ 이하의 낮은 온도 상태에서 가속화됨이 밝혀졌다. 이러한 특성은, 낮은 온도에서의 분배, 보존 및 진열의 가능성이 많은 음료수 등에 사용될 경우, 결정 응집체의 침전의 결과로 시각적으로 상업적 가치를 저하시킨다. 따라서, 카로테노이드 색소가 식품에 사용될 경우, 수성 조성물내에서 분산시킴으로써 착색시키기 위해서 이러한 카로테노이드 색소 결정을 사용하는 것은 조성물내에 이러한 색소를 분산시키고, 그것을 고체화시킴으로써 수득되는 반죽 생성물, 젤리, 캔디 및 아이스 캔디 등과 같은 고체 식품에 제한된다. 따라서, 이들을 음료수(액체 식품)에 적용시키는 것은 어렵다.
수성 조성물내에서 카로테노이드 색소의 분산 안정성을 향상시키는 공지된 통상적인 방법은 점성 폴리사카라이드, 예를 들면, 펙틴 또는 크산탄 검을 카로테노이드 색소와 함께 첨가하는 방법, 입자 직경이 0.1μm 미만인 카로테노이드 색소 및 나트륨 라우릴설페이트를 포함하는 수-분산성 카로테노이드 색소 분말 조성물을 사용하는 방법[참조: 일본 공개특허공보 제52-84232호], 분쇄된 카로테노이드 색소를 수성 조성물에 분산시키는 방법[참조: 일본 공개특허공보 제7-90188호], 카로테노이드 색소, 특히 β-카로텐을 사이클로덱스트린에 도입시키고 그것을 수성 조성물에 분산시키는 방법[참조: 일본 공개특허공보 제62-267261호] 및 카로테노이드 색소 중의 하나인 라이코펜을 γ-사이클로덱스트린에 혼입시키고 생성된 혼입 화합물을 글루텐 및/또는 아스코르브산과 함께 수성 조성물에 첨가하는 방법[참조: 일본 공개특허공보 제8-259829호] 등이 있다. 상기 방법 중의 어느 하나로 제조된 수용액에서 카로테노이드 색소의 분산 안정성이 낮은 온도 범위에서 만족스럽지 않다고 할 수는 없다.
본 발명은 상기 관점으로부터 만들어 졌고, 본 발명의 목적은 넓은 온도 범위에서, 특히 낮은 온도 범위에서도 우수한 분산 안정성을 유지하면서 여러가지 수성 조성물에 첨가될 수 있는 수-분산성 카로테노이드 색소 제제, 넓은 온도 범위에서 분산 안정성을 유지하면서 카로테노이드 색소를 포함하는 카로테노이드-함유 수성 조성물 및 넓은 온도 범위에서 수성 조성물내에서 카로테노이드 색소의 분산 상태를 안정화시키는 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 집중적인 연구의 결과로, 대두 추출 섬유를 유효 성분으로서 함유하는 분산 안정화제를 카로테노이드 색소에 첨가함이 넓은 온도 범위에서, 특히 10℃ 이하의 낮은 온도 범위에서도 카로테노이드 색소에 충분한 분산 안정성을 부여함을 밝혀냈고, 이로써 본 발명을 완성하였다.
따라서, 본 발명은 카로테노이드 색소 및 대두 추출 섬유를 유효 성분으로서 함유하는 분산 안정화제를 포함하는 수-분상성 카로테노이드 색소 제제에 관한 것이다.
본 발명의 수-분산성 카로테노이드 색소 제제내의 카로테노이드 색소 대 분산 안정화제의 비율은 구체적으로 카로테노이드 색소 대 대두 추출 섬유의 중량비로 약 1:10 내지 1:2,000이다.
본 발명의 수-분산성 카로테노이드 색소 제제에 사용된 카로테노이드 색소는 구체적으로 라이코펜으로 예시된다.
본 발명은 또한 카로테노이드 색소 및 대두 추출 섬유를 유효 성분으로서 함유하는 분산 안정화제를 포함하는 수성 조성물을 제공한다.
본 발명의 수성 조성물에서, 상기의 카로테노이드 색소 및 대두 추출 섬유를 유효 성분으로서 함유하는 분산 안정화제 이외에 토마토 쥬스를 추가로 첨가하는 것이 바람직하다.
추가로, 분산 안정화제의 함량은 구체적으로 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 대두 추출 섬유의 양으로 약 0.01 내지 1중량%로 예시된다.
게다가, 본 발명은 카로테노이드 색소, 대두 추출 섬유를 유효 성분으로서 함유하는 분산 안정화제 및 임의로 토마토 쥬스를 수성 조성물에 첨가하는 단계를 포함하여, 수성 조성물내에서 카로테노이드 색소의 상태를 안정화시키는 방법을 제공한다.
본 발명을 아래에 상세히 기술한다. 본 발명의 수-분산성 카로테노이드 색소 제제를 우선 설명한다.
(1) 수-분산성 카로테노이드 색소 제제
본 발명의 수-분산성 카로테노이드 색소 제제는 카로테노이드 색소 및 대두 추출 섬유를 유효 성분으로서 함유하는 분산 안정화제를 포함한다.
본 발명에 사용되는 카로테노이드 색소로서, 카로테노이드 색소로 분류되는 천연 또는 합성 화합물이 아무런 제한 없이 사용될 수 있다. 이의 특정한 예로서 β-카로텐, 라이코펜, 루테인, 스페로이덴, 스피릴로크산틴, 빅신, 비올라크산틴, 칸타크산틴, 아스타크산틴, 크립토크산틴, 제아크산틴 및 β-아포-8'-카로티날 등이 있다. 본 발명에 따라서, 이러한 화합물은 단독으로 또는 이의 둘 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
또한, 상기 카로테노이드 색소 중에서, 라이코펜은 특히 본 발명에서 효과적으로 사용된다.
상기 카로테노이드 색소는 녹색 식물, 균류, 효모, 버섯 및 박테리아 등을 함유하고 있는 것으로 알려진 천연 공급원으로부터 통상적인 방법에 의해 분리 및 정제함으로써 수득될 수 있다. 이와 달리, 이들은 보통 사용되는 출발 물질로부터 통상적인 방법에 의한 화학적 합성으로 제조될 수 있다. 각종 카로테노이드 색소가 시판되고 있으므로, 또한 이들을 본 발명에 사용할 수 있다.
시판되고 있는 카로테노이드 색소 중에서, 특히 이들의 용도에 따라서 상이한 입자 직경을 갖는 다양한 생성물이 있다. 본 발명에 사용되는 카로테노이드 색소는 분산 안정성의 관점에서, 특히 낮은 온도 범위에서 바람직하게는 약 0.20 내지 0.40μm, 특히 바람직하게는 약 0.20 내지 0.30μm의 입자 직경을 갖는다.
본 발명의 분산 안정화제에서 유효 성분으로서 사용되는 대두 추출 섬유는 수용성 헤미셀룰로스로 분류되는데, 이는 대두 세포벽 및 셀룰로스 및 펙틴을 제외한 폴리사카라이드 부분을 구성하는 성분이다. 이는 대두 헤미셀룰로스를 함유하는 원료를 물로의 추출 또는, 경우에 따라, 산성 또는 알칼리성 조건하에서의 가열 또는 효소 분해에 의한 용출에 의해 수득될 수 있다.
구체적으로는, 대두 헤미셀룰로스를 함유하는 원료에는 두유(tofu), 대두 우유 및 대두 단백질의 분리시 부산물인 비지(bean-curd refuse) 등이 있다. 원료를 바람직하게는 80 내지 130℃, 더욱 바람직하게는 100 내지 130℃에서 산성 또는 알칼리성 조건하에서 바람직하게는 단백질의 등전점 부근의 pH에서 가열함으로써 분해시키고, 분해된 생성물을 분획하여 수성 부분을 분리시키고, 이를 있는 그대로 건조하거나, 예를 들면, 활성탄 처리, 수지 흡착제 처리 또는 에탄올 침전 등을 수행함으로써 소수성 물질 또는 저분자량 물질을 제거한 다음, 건조시켜 상기 대두 추출 섬유를 수득한다.
본 발명에 사용된 대두 추출 섬유의 분자량은 특별히 제한되지 않지만, 평균 분자량으로 바람직하게는 수 천 내지 수 백만, 더욱 바람직하게는 5,000 내지 백 만의 범위이다[점도가 표준 물질로서 표준 풀루란을 사용하는 0.1M NaNO3 용액에서 측정되는 극(extreme) 점도 방법에 의해 측정된 값]. 대두 추출 섬유의 분자량이 높아서 용액의 점도가 너무 높은 경우, 종종 양호한 분산 상태가 수득될 수 없다. 따라서, 상기 제조 단계는 분자량의 감소시키기 위한 처리를 추가로 포함한다.
분자량 감소 처리는 가열에 의한 분해 단계에서 더욱 엄격한 가열 조건하에서 수행될 수 있다. 또는, 대두 헤미셀룰로스의 분해 및 추출로부터 생성된 용액을 알칼리, 산, 효소를 사용하여 처리하거나 가열함으로써 수행될 수 있다. 대두 추출 섬유 용액의 점도는, 예를 들면, 10% 용액에서, 바람직하게는 150 cP 이하, 더욱 바람직하게는 60 cP 이하, 특히 바람직하게는 30 cP 이하이다.
이러한 대두 추출 섬유를 유효 성분으로서 함유하는 분산 안정화제는 시판되고 있고 입수 용이하다. 상업적으로 시판되는 생성물의 예로는 소야파이브(Soyafive)[상표명, 제조원: 후지 오일 가부시키가이샤(Fuji Oil Co.)]가 있다.
대두 추출 섬유는 분산 안정화제로서 단독으로 사용되거나 대두 추출 섬유 이외에 수용성 헤미셀룰로스 및 기타 공지된 분산 안정화제와 혼합하여 사용될 수 있다. 이와 함께 조합하여 사용할 수 있는 대두 추출 섬유 이외에 수용성 헤미셀룰로스의 특정한 예로는, 상기 대두 추출 섬유를 수득한 경우에서와 같은 방법으로 오일 및 지방 및 단백질이 제거된 깻묵 씨, 예를 들면, 팜, 코코넛 팜, 옥수수 또는 목화씨의 껍질(husk), 또는 전분 등이 제거된 곡식, 예를 들면, 쌀 또는 밀의 케이크를 원료로서 사용하여 수득된 수용성 헤미셀룰로스가 있다.
조합하여 사용될 수 있는 기타 공지된 분산 안정화제에는 단분자성 분산 안정화제, 예를 들면, 각종 음이온성 표면 활성제[예: 지방산 비누], 양이온성 표면 활성제[예: 4급 암모늄 염], 비이온성 표면 활성제[예: 글리세롤 지방산 에스테르 또는 당 에스테르] 및 양쪽성 표면 활성제[예: 레시틴] 등이 있다. 거대분자성 분산 안정화제의 예로는 천연 분산 안정화제[예: 아교 식물, 아가, 카라기난, 파셀레란, 타마린드 씨 폴리사카라이드, 타라 검, 카라야 검, 펙틴, 크산탄 검, 나트륨 알기네이트, 트라간트 검, 구어드 검, 로쿠스트 대두 검, 풀루란, 제란 검, 검 아라빅, 젤라틴, 알부민, 예를 들면, 유장(whey), 나트륨 카세인 및 각종 전분 등], 반합성 페이스트[예: 카복시메틸셀룰로스, 메틸셀룰로스, 하이드록시에틸셀룰로스, 프로필렌 글리콜 알기네이트 및 가용성 전분과 같은 가공된 전분 등], 합성 페이스트[예: 폴리비닐알콜 및 나트륨 폴리아크릴레이트 등]이 있다.
본 발명의 수-분산성 카로테노이드 색소 제제에서 분산 안정화제에 대한 카로테노이드 색소의 혼합비는 대두 추출 섬유에 대한 카로테노드 색소의 중량비로 바람직하게는 약 1:10 내지 1:2,000, 더욱 바람직하게는 약 1:100 내지 1:1,000으로 예시된다. 대두 추출 섬유 대 카로테노이드 색소의 비율이 상기 범위보다 낮을 경우, 카로테노이드 색소는 종종 물에 충분히 분산되지 않는다. 상기 범위보다 높을 경우, 생성되는 수성 조성물의 물리화학적 특성이 종종 무시할 수 없을 정도로 영향을 받는다. 또한, 경우에 따라 본 발명의 효과를 방해하지 않는 한, 상기한 것들 이외에 각종 성분이 본 발명의 수-분산성 카로테노이드 색소 제제에 첨가될 수 있다.
본 발명의 수-분산성 카로테노이드 색소 제제는 상기 카로테노이드 색소, 대두 추출 섬유를 유효 성분으로서 함유하는 분산 안정화제 및, 경우에 따라, 적당한 방법에 의해 임의로 첨가된 성분을 혼합함으로써 제조될 수 있다.
상기한 바와 같이 수득될 수 있는 본 발명의 수-분산성 카로테노이드 색소 제제에서, 카로테노이드 색소는 넓은 온도 범위에서, 특히 10℃ 이하의 낮은 온도 범위에서도 제제에 함유되어 있는 대두 추출 섬유의 효과에 의해 탁월한 분산 안정성을 유지하면서 각종 수성 조성물에 첨가될 수 있다.
이어서, 본 발명에 따르는 카로테노이드 색소를 함유하는 수성 조성물에 대해 기술한다.
(2) 수성 조성물
본 발명의 수성 조성물은 카로테노이드 색소 및 대두 추출 섬유를 유효 성분으로서 함유하는 분산 안정화제를 포함한다. 상기 (1)에서 기술한 바와 동일한 카로테노이드 색소 및 대두 추출 섬유를 유효 성분으로서 함유하는 분산 안정화제가 본 발명의 수성 조성물내에 사용될 수 있다.
용매 또는 분산 매질로서 수성 성분을 함유하는 액체 조성물인 한, 임의의 수성 조성물, 예를 들면, 식품, 향장품 및 약품 등이 본 발명의 수성 조성물로서 사용될 수 있다. 이들 중에서, 본 발명은 액체 식품, 즉 음료수에 바람직하게 또는 효과적으로 적용될 수 있다.
본 발명의 수성 조성물내에 상기 카로테노이드 색소의 함량은 적용되는 수성 조성물의 용도 및 형태에 따라서 적절히 선택된다. 수성 조성물내에 일반적으로 첨가된 카로테노이드 색소의 양과 동일한 양이다. 특히, 이는 조성물의 총 중량 기준으로 약 0.0005 내지 0.1중량%, 바람직하게는 약 0.001 내지 0.01중량%의 범위이다.
본 발명의 수성 조성물내의 분산 안정화제의 함량은 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 대두 추출 섬유의 양으로 바람직하게는 약 0.01 내지 1중량%, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 0.5중량%이다. 본 발명의 수성 조성물내에 대두 추출 섬유의 함량이 0.01중량% 미만일 경우, 카로테노이드 색소의 충분한 분산 안정성이 항상 수득될 수 있는 것은 아니다. 이것이 1중량% 초과일 경우, 수성 조성물의 조직이 변한다.
본 발명의 수성 조성물내에서 카로테노이드 색소 대 분산 안정화제의 비율은 카로테노이드 색소 대 대두 추출 섬유의 중량비로 바람직하게는 약 1:10 내지 1:2,000, 더욱 바람직하게는 약 1:100 내지 1:1,000이다. 대두 추출 섬유 대 카로테노이드 색소의 비율이 상기 범위보다 낮을 경우, 카로테노이드 색소의 충분한 분산 안정성이 항상 수득될 수 있는 것은 아니다. 상기 범위를 초과할 경우, 생성되는 수성 조성물의 물리화학적 특성에 대한 영향이 항상 무시될 만한 것은 아니다.
본 발명의 상기 수성 조성물은, 상기 카로테노이드 색소 및 대두 추출 섬유를 유효 성분으로서 함유하는 분산 안정화제를 수성 조성물에 통상 함유되는 성분에 첨가하여 바람직하게는 상기한 바와 같은 각각의 함량을 제공하며 상기 성분들이 균일하게 수성 조성물내에 포함되도록 생성된 조성물을 통상의 방법으로 혼합함을 제외하고는, 통상의 제조 방법으로 제조할 수 있다.
상기한 성분들 이외에 본 발명의 수성 조성물에 토마토 쥬스를 첨가하는 것이 카로테노이드 색소의 분산 안정성의 견지에서 바람직하다.
상기 토마토 쥬스는, 예를 들면, 통상의 방법에 의해 토마토 과일로부터 수득된 것으로 예시된다. 이러한 토마토 쥬스를 수득하는 특정한 방법의 예로는 세척되고 선택된 원료 토마토를 분쇄기 등을 사용하여 분쇄시키고, 경우에 따라, 살균 및 효소의 불활성화를 위해 튜브 가열기 등에 의해 분쇄된 토마토를 가열하고, 추출기 또는 펄퍼 피니셔(pulper finisher) 등을 사용하여 이들을 짜냄을 포함하는 방법이 있다.
본 발명의 수성 조성물내에 토마토 쥬스의 함량은 수성 조성물내에 함유된 카로테노이드 색소 및 분산 안정화제의 함량에 따라 변한다. 예를 들면, 토마토 쥬스가 조성물의 총 중량 기준으로 하여 약 3 내지 10중량%의 양으로 함유될 경우, 카로테노이드 색소의 분산 안정성이 향상될 수 있다고 할 수 있다. 특히, 수성 조성물이 식품, 예를 들면, 음료수 등일 경우, 수득되는 수성 조성물의 맛, 조직 등을 고려하여 토마토 쥬스의 함량을 선택하는 것이 바람직하다.
본 발명의 상기 수성 조성물에서, 카로테노이드 색소는 넓은 온도 범위에서 양호한 분산 안정성을 나타낸다. 특히, 통상적인 방법에 의해서는 개선되기 어려웠던 10℃ 이하의 낮은 온도에서의 이의 분산 안정성이 충분히 개선된다.
이어서, 본 발명의 수성 조성물내에서 카로테노이드 색소의 분산 상태를 안정화시키는 방법에 대해 기술한다.
(3) 수성 조성물내에서 카로테노이드 색소의 분산 상태를 안정화시키는 방법
본 발명의 수성 조성물내에서 카로테노이드 색소의 분산 상태를 안정화시키는 방법은, 카로테노이드 색소, 대두 추출 섬유를 유효 성분으로서 함유하는 분산 안정화제 및 임의로 토마토 쥬스를 수성 조성물에 첨가하는 단계를 포함한다.
수성 조성물에 첨가되는 카로테노이드 색소, 대두 추출 섬유를 유효 성분으로서 함유하는 분산 안정화제 및 토마토 쥬스는 상기 (1) 및 (2)에서 기술한 바와 동일하다. 또한, 본 발명이 적용되는 수성 조성물은 상기 (2)에서 기술한 바와 동일하다.
수성 조성물에 첨가되는 분산 안정화제의 함량은 수성 조성물에 따라 변한다. 안정화제는 바람직하게는 분산 안정화제내에서 카로테노이드 색소 대 대두 추출 섬유의 중량비가 약 1:10 내지 1:2,000, 더욱 바람직하게는 약 1:100 내지 1:1,000의 범위가 되도록 첨가한다. 분산 안정화제의 중량이 상기 범위의 비율보다 낮게 첨가되는 경우, 카로테노이드 색소의 충분한 분산 안정성이 항상 수득되는 것은 아니다.
본 발명의 분산 상태를 안정화시키는 방법에 따라서, 수성 조성물에 임의로 첨가되는 토마토 쥬스의 함량은 상기 (2)에서와 동일하다.
본 발명의 카로테노이드 색소의 분산 상태를 안정화시키는 상기의 방법은 넓은 온도 범위에서, 특히 10℃ 이하의 낮은 온도 범위에서도 수성 조성물내에서 카로테노이드 색소의 충분한 분산 안정성을 보장할 수 있다.
본 발명의 실시예를 아래에 기술한다.
실시예 1
투명한 농축 사과 쥬스(플루코아산: Flucore)를 브릭스(Brix)내에서 10%로 희석시켜 기제(base) 맑은 쥬스로서 사용한다. 이어서, 카로테노이드 제제의 결정 분산 형태[결정 분산 형태로 라이코펜 색소 2.5중량%를 함유함(Saneigen F.F.I.)] 0.5g을 이러한 맑은 쥬스 1,000g에 첨가한다. 또한, 시판되는 대두 추출 섬유(상표명: 소이빈 다이어터리 파이버(Soybean dietary fiber) SM-900, Saneigen F.F.I.)를 이에 첨가하여 음료수의 총 중량 기준으로 하여 0.5중량%의 농도를 수득한다. 교반 및 혼합하여 라이코펜 색소를 완전히 분산시킨 후에, 혼합물을 93℃까지 가열하여 살균시켜 사과 쥬스-함유 음료수를 수득한다. 이어서, 생성된 음료수를 용기에 첨가한다. 이렇게 수득된 사과 쥬스-함유 음료수의 색은 라이코펜 색소의 결정 형태를 반영한 적색이다.
실시예 1에 사용된 결정 분산 형태 카로테노이드 제제는, 글리세롤 지방산 에스테르, 수크로스 지방산 에스테르, 비타민 C 및 글리세롤을 주 성분으로 함유하는 기제내에 라이코펜 색소의 결정 형태를 분산시켜 카로테노이드 제제의 총 중량 기준으로 농도가 2.5중량%가 되도록 함으로써 제조된 생성물이다.
비교를 위해, 실시예 1에서와 동일한 절차를 반복하되, 대두 추출 섬유 대신에 펙틴[상표명: 펙틴(Pectin) AYD-30, 제조원: 스노우 브랜드 푸드(Snow Brand Food)] 또는 크산탄 검[상표명: 산 에이스(San Ace), 제조원: Saneigen F.F.I.]을 사용하여 비교 실시예 1 및 2의 사과 쥬스-함유 음료수를 제조한다. 또한, 대조 그룹으로서, 사과 쥬스-함유 음료수를 실시예 1에서와 동일한 방법으로 제조하되, 어떠한 대두 추출 섬유도 첨가하지 않는다. 상기와 같이 수득된 음료수를 각각 용기에 첨가한다. 이렇게 수득된 비교 실시예 및 대조 그룹의 사과 쥬스-함유 음료수의 색은 실시예 1의 색과 동일하다.
참조 실시예 1
투명한 농축 사과 쥬스(플루코아산)를 브릭스내에서 10%로 희석시켜 기제 맑은 쥬스로서 사용한다. 이어서, 카로테노이드 제제의 유화 형태[유화 형태로 라이코펜 색소 2.5중량%를 함유함(Saneigen F.F.I.)] 0.5g을 이러한 맑은 쥬스 1,000g에 첨가한다. 교반 및 혼합한 후에, 혼합물을 93℃까지 가열하여 살균시켜 참조 실시예 1의 사과 쥬스-함유 음료수를 수득한다. 이어서, 생성된 음료수를 용기에 첨가한다. 이렇게 수득된 참조 실시예 1에서의 사과 쥬스-함유 음료수의 색은 라이코펜 색소의 용해된 형태를 반영한 오렌지색이다.
참조 실시예 1에 사용된 유화 형태의 카로테노이드 제제는, 글리세롤 지방산 에스테르, 수크로스 지방산 에스테르, 비타민 C 및 글리세롤을 주 성분으로 함유하는 기제내에 오일 성분에 용해된 라이코펜 색소를 유화시켜 카로테노이드 제제의 총 중량 기준으로 하여 2.5중량% 농도의 라이코펜 색소를 수득함으로써 제조된 생성물이다.
[본 발명의 수성 조성물에 대한 평가]
상기 대조 사과 쥬스-함유 음료수 뿐만 아니라, 상기 실시예, 비교 실시예 및 참조 실시예로부터 수득된 사과 쥬스-함유 음료수 각각을 표 1에 기재된 바와 같이 상이한 온도에 보관하여 카로테노이드 색소의 결정의 분산 상태 또는 카로테노이드 색소 용해 물질의 유화 상태의 시간-경과 변화를 다음의 평가 기준에 따라 평가한다. 결과를 표 1에 기재하였다.
<평가 기준>
- : 분산 상태 또는 유화 상태에서 어떠한 문제도 발견되지 않는다.
± : 약간의 혼탁성을 제외하고는 어떠한 현저한 카로테노이드 색소의 결정 침전이 관찰되지 않는다.
+ : 카로테노이드 색소의 결정 응집이 육안으로 관찰될 수 있다.
++ : 상당한 카로테노이드 색소의 결정 응집이 관찰된다.
+++ : 카로테노이드 색소의 결정 응집이 진행되고, 액체의 상부층은 맑아진다. (분리가 시작된다.)
++++ : 카로테노이드 색소의 결정이 응집 및 침전되고, 전체 액체는 맑다.
출발시점 5일 후 10일 후 40일 후 80일 후
0℃ 실시예 1의 음료수비교 실시예 1의 음료수비교 실시예 2의 음료수대조참조 실시예 1의 음료수 ----- -±++- -±+++++- ±++++++++++- ++++++++++++-
10℃ 실시예 1의 음료수비교 실시예 1의 음료수비교 실시예 2의 음료수대조참조 실시예 1의 음료수 ----- -±±±- -±++- -++++++- -++++++++++-
28℃ 실시예 1의 음료수비교 실시예 1의 음료수비교 실시예 2의 음료수대조참조 실시예 1의 음료수 ----- ----- ----- ---±- ---±-
이러한 결과로부터, 카로테노이드 색소와 대두 추출 섬유를 함께 함유하는 실시예의 사과 쥬스-함유 음료수는, 대두 추출 섬유 대신에 분산 안정화제로서 통상적으로 사용되는 펙틴 및 크산탄 검을 각각 포함하는 비교 실시예 1 및 2의 사과 쥬스-함유 음료수, 및 어떠한 분산 안정화제도 포함하지 않는 대조 사과 쥬스-함유 음료수에 비해, 넓은 온도 범위에서, 특히 10℃ 이하의 낮은 온도 범위에서도 카로테노이드 색소의 응집 및 침전을 충분히 막을 수 있음을 알 수 있다. 또한, 실시예의 사과 쥬스-함유 음료수는 참조 실시예 1의 사과 쥬스-함유 음료수내에 포함된 카로테노이드 색소의 용해되고 유화된 상태의 유화 안정성에 필적하는 장시간에 걸친 카로테노이드 색소의 분산 안정성을 유지할 수 있음이 분명하다.
실시예 2
투명한 농축 오렌지 쥬스(노쓰웨스트산: Northwest)를 브릭스내에서 11%로 희석시켜 기제 맑은 쥬스로서 사용한다. 이어서, 카로테노이드 제제의 결정 분산 형태[결정 분산 형태로 β-카로텐 색소 2.5중량%를 함유함(Saneigen F.F.I.)] 0.5g을 이러한 맑은 쥬스 1,000g에 첨가한다. 또한, 시판되는 대두 추출 섬유(상표명: 소이빈 다이어터리 파이버 SM-900, Saneigen F.F.I.)를 이에 첨가하여 음료수의 총 중량 기준으로 하여 0.5중량%의 농도를 수득한다. 교반 및 혼합하여 β-카로텐 색소를 완전히 분산시킨 후에, 혼합물을 93℃까지 가열하여 살균시켜 오렌지 쥬스-함유 음료수를 수득한다. 이어서, 생성된 음료수를 용기에 첨가한다. 이렇게 수득된 오렌지 쥬스-함유 음료수의 색은 β-카로텐 색소의 결정 형태를 반영한 연노랑 오렌지색이다.
실시예 2에 사용된 결정 분산 형태의 카로테노이드 제제는, 글리세롤 지방산 에스테르, 수크로스 지방산 에스테르, 비타민 C 및 글리세롤을 주 성분으로 함유하는 기제내에 β-카로텐 색소의 결정 형태를 분산시켜 카로테노이드 제제의 총 중량 기준으로 하여 농도가 2.5중량%가 되도록 함으로써 제조된 생성물이다.
비교를 위해, 실시예 2에서와 동일한 절차를 반복하되, 대두 추출 섬유 대신에 펙틴(상표명: 펙틴 AYD-30, 제조원: Snow Brand Food) 또는 크산탄 검(상표명: 산 에이스, 제조원: Saneigen F.F.I.)을 사용하여 비교 실시예 3 및 4의 오렌지 쥬스-함유 음료수를 제조한다. 또한, 대조 그룹으로서, 오렌지 쥬스-함유 음료수를 실시예 2에서와 동일한 방법으로 제조하되, 어떠한 대두 추출 섬유도 첨가하지 않는다. 상기와 같이 수득된 음료수를 각각 용기에 첨가한다. 이렇게 수득된 비교 실시예 및 대조 그룹의 오렌지 쥬스-함유 음료수의 색은 실시예 2의 색과 동일하다.
참조 실시예 2
투명한 농축 오렌지 쥬스(노쓰웨스트산)를 브릭스내에서 11%로 희석시켜 기제 맑은 쥬스로서 사용한다. 이어서, 카로테노이드 제제의 유화 형태[유화 형태로 β-카로텐 색소 2.5중량%를 함유함(Saneigen F.F.I.)] 0.5g을 이러한 맑은 쥬스 1,000g에 첨가한다. 교반 및 혼합한 후에, 혼합물을 93℃까지 가열하여 살균시켜 참조 실시예 2의 오렌지 쥬스-함유 음료수를 수득한다. 이어서, 생성된 음료수를 용기에 첨가한다. 이렇게 수득된 참조 실시예 2의 오렌지 쥬스-함유 음료수의 색은 β-카로텐 색소의 용해된 형태를 반영한 노랑색이다.
참조 실시예 2에 사용된 유화 형태의 카로테노이드 제제는, 글리세롤 지방산 에스테르, 수크로스 지방산 에스테르, 비타민 C 및 글리세롤을 주 성분으로 함유하는 기제내에 오일 성분에 용해된 β-카로텐 색소를 유화시켜 카로테노이드 제제의 총 중량 기준으로 하여 2.5중량% 농도의 β-카로텐 색소를 수득함으로써 제조된 생성물이다.
[본 발명의 수성 조성물에 대한 평가]
상기 대조 오렌지 쥬스-함유 음료수 뿐만 아니라, 상기 실시예, 비교 실시예 및 참조 실시예로부터 수득된 오렌지 쥬스-함유 음료수 각각을 표 2에 기재된 바와 같이 상이한 온도에 보관하여 카로테노이드 색소 결정의 분산 상태 또는 카로테노이드 색소 용해 물질의 유화 상태의 시간-경과 변화를 상기한 바와 같은 평가 기준에 따라 평가한다. 결과를 표 2에 기재하였다.
출발시점 5일 후 10일 후 40일 후 80일 후
0℃ 실시예 2의 음료수비교 실시예 3의 음료수비교 실시예 4의 음료수대조참조 실시예 2의 음료수 ----- -±++- -±+++++- ±++++++++++- ++++++++++++-
10℃ 실시예 2의 음료수비교 실시예 3의 음료수비교 실시예 4의 음료수대조참조 실시예 2의 음료수 ----- -±±±- -±++- -++++++- -++++++++++-
28℃ 실시예 2의 음료수비교 실시예 3의 음료수비교 실시예 4의 음료수대조참조 실시예 2의 음료수 ----- ----- ----- ---±- ---±-
이러한 결과로부터, 카로테노이드 색소와 대두 추출 섬유를 함께 함유하는 실시예의 오렌지 쥬스-함유 음료수는, 대두 추출 섬유 대신에 분산 안정화제로서 통상적으로 사용되는 펙틴 및 크산탄 검을 각각 포함하는 비교 실시예 3 및 4의 오렌지 쥬스-함유 음료수, 및 어떠한 분산 안정화제도 포함하지 않는 대조 오렌지 쥬스-함유 음료수에 비해, 넓은 온도 범위에서, 특히 10℃ 이하의 낮은 온도 범위에서 카로테노이드 색소의 응집 및 침전을 충분히 막을 수 있음을 알 수 있다. 또한, 실시예의 오렌지 쥬스-함유 음료수는 참조 실시예 2의 오렌지 쥬스-함유 음료수내에 포함된 카로테노이드 색소의 용해되고 유화된 상태의 유화 안정성에 필적하는 장시간에 걸친 카로테노이드 색소의 분산 안정성을 유지할 수 있음이 분명하다.
실시예 3 내지 7
투명한 농축 사과 쥬스(플루코아산)를 브릭스내에서 10%로 희석시켜 기제 맑은 쥬스로서 사용한다. 이어서, 실시예 1에서 사용된 것과 동일한 카로테노이드 제제의 결정 분산 형태[결정 분산 형태로 라이코펜 색소 2.5중량%를 함유함(Saneigen F.F.I.)] 0.5g 및 시판되는 대두 추출 섬유(상표명: 소이빈 다이어터리 파이버 SM-700, Saneigen F.F.I.) 5g을 이러한 맑은 쥬스 1,000g에 첨가한다. 또한, 가정용 쥬서에 의해 원료 토마토를 짜냄으로써 수득된 토마토 쥬스를 이에 첨가하여 음료수의 총 중량 기준으로 3중량%의 농도로 만든다. 교반 및 혼합하여 라이코펜 색소를 완전히 분산시킨 후에, 혼합물을 93℃까지 가열하여 살균시켜 사과 쥬스-함유 음료수를 수득한다(실시예 3). 이어서, 생성된 음료수를 용기에 첨가한다.
상기한 바와 동일한 절차를 반복하되, 토마토 쥬스의 함량을 변화시켜 5중량%의 토마토 쥬스를 포함하는 사과 쥬스-함유 음료수를 제조하고(실시예 4), 10중량%의 토마토 쥬스를 포함하는 사과 쥬스-함유 음료수를 제조하고(실시예 5), 어떠한 토마토 쥬스도 포함하지 않는 사과 쥬스-함유 음료수를 제조한다(실시예 6). 또한, 사과 쥬스-함유 음료수(실시예 7)를 상기한 바와 동일한 방법으로 제조하되, 상기 토마토 쥬스를 3중량%까지 첨가하는 대신에 토마토 쥬스를 원심분리(3,000rpm × 5분)하여 펄프 성분을 제거한 맑은 토마토 쥬스를 5중량%까지 첨가한다. 대조 그룹으로서, 상기한 바와 동일한 방법으로 사과 쥬스-함유 음료수를 제조하되, 실시예 6에서 어떠한 대두 추출 섬유도 첨가하지 않는다. 이렇게 수득된 음료수를 상기한 바와 같이 각각의 용기에 첨가한다.
[본 발명의 수성 조성물에 대한 평가]
상기 대조 사과 쥬스-함유 음료수 뿐만 아니라, 상기 실시예들로부터 수득된 사과 쥬스-함유 음료수 각각을 빙점 온도에 보관하여 카로테노이드 색소의 결정의 분산 상태의 시간-경과 변화를 상기의 평가 기준에 따라 평가한다. 결과를 표 3에 기재하였다. 표 3에서 괄호안의 평가 결과는 침전이 토마토 쥬스내의 펄프로 인한 것임을 의미한다. 토마토 쥬스의 농도란에서, *가 붙은 수치는 토마토 쥬스를 대신한 맑은 토마토 쥬스의 농도를 보여준다.
농도(중량%) 개시 시점 10일 후 30일 후 60일 후 90일 후
대두 추출 섬유 토마토 쥬스
실시예 3 5 3 - - - ± +
실시예 4 5 5 - - - - -
실시예 5 5 10 - (+) (++) (++) (++)
실시예 6 5 없음 - - ± ± ++
실시예 7 5 5* - - ± ± ++
대조 없음 없음 - ++ ++++ ++++ ++++
이러한 결과로부터, 카로테노이드 색소가 수성 조성물내에 첨가될 경우, 카로테노이드 색소의 분산 안정성은 대두 추출 섬유를 단독으로 첨가하는 것에 비해 대두 추출 섬유 이외에 토마토 쥬스를 첨가함으로써 개선될 수 있음이 밝혀졌다. 토마토 쥬스가 사용될 경우, 그 내부에서 유래한 펄프 성분이 토마토 쥬스의 양에 따라서 종종 침전되므로, 첨가될 이의 양은 이의 용도에 따라서 고려되어야 한다. 또한, 맑은 토마토 쥬스가 사용될 경우, 수성 조성물내에 카로테노이드 색소의 분산 안정성에 대한 이의 기여도는 관찰되지 않는다.
본 발명의 수-분산성 카로테노이드 색소 제제는 넓은 온도 범위에서, 특히 낮은 온도 범위에서도 탁월한 분산 안정성을 유지하면서 각종 수성 조성물에 첨가될 수 있다. 또한, 본 발명의 수성 조성물은 넓은 온도 범위에서, 특히 낮은 온도 범위에서도 함유하고 있는 카로테노이드 색소의 분산 안정성을 충분히 유지시킬 수 있다. 게다가, 본 발명의 방법은 넓은 온도 범위에서, 특히 낮은 온도 범위에서도 수성 조성물내에서 카로테노이드 색소의 분산 상태를 충분히 안정화시킬 수 있다.

Claims (8)

  1. 분쇄된 카로테노이드 색소 결정과 대두 추출 섬유를 유효 성분으로서 함유하는 분산 안정화제를 포함하는, 수-분산성 카로테노이드 색소 제제.
  2. 제1항에 있어서, 제제내의 분쇄된 카로테노이드 색소 결정 대 분산 안정화제의 비율이 카로테노이드 색소 대 대두 추출 섬유의 중량비로 1:10 내지 1:2,000인 수-분산성 카로테노이드 색소 제제.
  3. 제1항에 있어서, 카로테노이드 색소가 라이코펜인 수-분산성 카로테노이드 색소 제제.
  4. 분쇄된 카로테노이드 색소 결정(당해 결정은 결정 상태로 분산되어 있다)과 대두 추출 섬유를 유효 성분으로서 함유하는 분산 안정화제를 포함하는, 수성 조성물.
  5. 제4항에 있어서, 토마토 쥬스를 추가로 포함하는 수성 조성물.
  6. 제4항에 있어서, 분산 안정화제의 함량이, 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 대두 추출 섬유의 양으로 0.01 내지 1중량%인 수성 조성물.
  7. 분쇄된 카로테노이드 색소 결정과 대두 추출 섬유를 유효 성분으로서 함유하는 분산 안정화제를 토마토 쥬스와 함께 또는 이의 부재하에 수성 조성물에 첨가하는 단계를 포함하여, 수성 조성물내에서 카로테노이드 색소의 분산 상태를 안정화시키는 방법.
  8. 제2항에 있어서, 제제내의 분쇄된 카로테노이드 색소 결정 대 분산 안정화제의 비율이 카로테노이드 색소 대 대두 추출 섬유의 중량비로 1:100 내지 1:1,000인 수-분산성 카로테노이드 색소 제제.
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