KR100657057B1 - 사탕무 펙틴 및 카로테노이드를 포함하는 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 음식, 음료, 동물 사료, 화장품 또는 약물용 착색제 또는 첨가제로서 사용하기 위한 카로테노이드 조성물에 관한 것이다.

Description

사탕무 펙틴 및 카로테노이드를 포함하는 조성물{COMPOSITIONS COMPRISING SUGAR BEET PECTIN AND CAROTENOIDS}
본 발명은 미세하게 분산된 카로테노이드를 함유하는 신규 조성물 및 이런 조성물의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명의 신규 조성물은 음식, 음료, 동물 사료, 화장품 또는 약물용 착색제 또는 첨가제로서 사용될 수 있다.
보다 구체적으로는, 본 발명은 사탕무 펙틴 및 카로테노이드를 포함하는 신규 조성물; 이런 조성물의 제조 방법; 음식, 음료, 동물 사료, 화장품 또는 약물용 착색제로서의 이들의 용도; 및 이런 조성물을 함유하는 음식, 음료, 동물 사료, 화장품 또는 약물에 관한 것이다.
펙틴은 기본적으로 메틸기에 의해 부분적으로 에스테르화되고 감귤류 과일, 사과 및 사탕무와 같은 식물로부터 수득가능한, α, 1->4 연결된 폴리갈락투론산이다. 본원에서 "사탕무 펙틴"이란 용어는 이차 하이드록시기가 부분적으로 아세틸화되어 있다는 점에서 감귤류 및 사과 펙틴과 다른 특징 및 차이를 갖고 겔화 특성이 없는 것을 특징으로 하는, 사탕무로부터 수득가능한 펙틴을 의미한다. 이런 펙 틴은 배 및 감자로부터도 생성될 수 있지만, 상업적으로 용이하게 입수가능한 이런 유형의 펙틴은 사탕무로부터 제조된다(예: CP 켈코(CP Kelco, Copenhagen Pectin A/S, DK-4623 Lille Skensved, Denmark)의 제누 베타 펙틴 타입 베타(GENU Beta Pectin Type BETA)). 따라서, "사탕무 펙틴"이라는 용어는 사탕무로부터 수득되는 펙틴의 특성을 실질적으로 갖는 모든 펙틴을 의미하는 것으로 의도되고, 사탕무로부터 수득되는 펙틴의 특성을 실질적으로 갖는 한 다른 공급원 예를 들면 배 및 감자로부터 수득되는 펙틴을 포함한다. 본 발명의 목적을 위해서, 사탕무 펙틴은 바람직하게는 10 중량% 수용액이 50℃에서 20 내지 10000 mPa.s의 점도를 갖는 것들이다. 이런 펙틴의 평균 분자량은 5 내지 150 kDalton의 범위에 있는 것으로 추정되지만, 이 수치는 분자량 측정에 있어서 방법론의 공지된 여러 문제들에 비추어 결정적인 것으로 고려되지 않을 것이다.
본원에서 "카로테노이드"라는 용어는 음식, 음료, 동물 사료, 화장품 또는 약물용 착색제로서 사용될 수 있는 카로틴 또는 구조적으로 관련된 폴리엔 화합물을 포함한다. 이런 카로테노이드의 예는 α- 또는 β-카로틴, 8'-아포-β-카로테날, 8'-아포-β-카로틴산 에스테르(예컨대, 그 에틸 에스테르), 칸타크산틴, 아스타크산틴, 리코펜, 루테인, 제아크산틴 또는 크로세틴 또는 이들의 혼합물이 있다. 바람직한 카로테노이드는 β-카로틴이다.
본 발명의 조성물에서, 사탕무 펙틴의 양은 약 0.5 내지 약 60.0 중량%가 적당하고, 카로테노이드의 양은 약 0.1 내지 약 20.0 중량%가 적당하다.
적당하게는, 본 발명의 신규 조성물은 보조제(adjuvant) 및/또는 부형제, 예 를 들면 모노사카라이드, 디사카라이드, 올리고사카라이드 또는 폴리사카라이드, 트리글리세리드, 수용성 항산화제, 지용성 항산화제, 실릭산 및 물 중 하나 이상을 추가로 함유한다.
본 발명 조성물에 존재할 수 있는 모노사카라이드 또는 디사카라이드의 예는 사카로스, 전화당, 글루코스, 프럭토스, 락토스 또는 말토스이다. 본 발명 조성물에 존재할 수 있는 올리고사카라이드 또는 폴리사카라이드의 예는 전분 및 전분 가수분해물, 예를 들면 덱스트린 및 말토덱스트린(특히, 5 내지 65 덱스트로스 당량(이후, DE라 함) 범위의 것) 또는 글루코스 시럽(특히, 20 내지 95 DE 범위의 것)이다. "덱스트로스 당량"(DE)이라는 용어는 가수분해 정도를 가리키고, D-글루코스의 건조 중량을 기준으로 계산된 환원당의 양의 측정치이다. 글루코스가 DE = 100을 갖는 반면, 천연 전분은 0에 가까운 DE를 갖는다.
트리글리세리드는 식물성 오일 또는 지방, 예를 들면, 옥수수유, 해바라기유, 대두유, 홍화유(safflower oil), 채종유(rape seed oil), 아라치스(arachis)유, 야자유, 야자씨유, 면실유 또는 코코스유가 적당하다.
수용성 항산화제는 아스코브산 및 그의 염, 예를 들면 나트륨 아스코베이트 등일 수 있다. 지용성 항산화제는 토코페롤, 예를 들면 dl-α-토코페롤(즉, 합성 토코페롤), d-α-토코페롤(즉, 천연 토코페롤), β- 및 γ-토코페롤 및 그의 혼합물; 지방산의 아스코브산 에스테르, 예를 들면 아스코빌 팔미테이트 또는 스테아레이트; 부틸 하이드록시 톨루엔; 부틸 하이드록시 아니솔; 프로필 갤레이트; 또는 t-부틸 하이드록시 퀴놀린일 수 있다.
본 발명의 조성물은 수성 유제(즉, 수중유 분산액) 또는 분말일 수 있다.
한 실시양태에서, 본 발명은 고체 조성물, 즉 안정한 수용성 또는 분산성 분말에 관한 것이다. 다른 실시양태에서, 본 발명은 액체 조성물, 즉 이런 분말의 수성 콜로이드 용액 또는 수중유 분산액에 관한 것이다.
전형적으로, 본 발명에 따른 분말 조성분은
약 1 내지 약 60 중량%, 바람직하게는 약 5 내지 약 30 중량%의 사탕무 펙틴;
약 0.2 내지 약 20 중량%, 바람직하게는 약 0.5 내지 약 10 중량%의 카로테노이드;
0 내지 약 70 중량%, 바람직하게는 약 0 내지 약 40 중량%의 모노사카라이드 또는 디사카라이드;
0 내지 약 50 중량%, 바람직하게는 약 0 내지 약 35 중량%의 전분;
0 내지 약 70 중량%, 바람직하게는 약 0 내지 약 40 중량%의 전분 가수분해물;
약 0.5 내지 약 50 중량%, 바람직하게는 약 1.5 내지 약 30 중량%의 트리글리세리드;
0 내지 약 5 %, 바람직하게는 약 0.5 내지 약 2 중량%의 수용성 항산화제;
0 내지 약 5 %, 바람직하게는 약 0.01 내지 약 2 중량%의 지용성 항산화제;
0 내지 약 2 중량%, 바람직하게는 약 1 중량%의 실릭산; 및
0 내지 약 10 중량%, 바람직하게는 약 1 내지 약 5 중량%의 물을 포함한다( 모든 성분들의 백분율의 합은 100임).
본 발명에 따르면, 신규 카로테노이드 조성물은 수용성 또는 수분산성 카로테노이드 조성물의 제조용으로 그 자체 공지된 방식으로 성분들을 처리하여 제조할 수 있다. 따라서, 조성물은 펙틴 및 선택적인 수용성 부형제와 보조제의 수용액 또는 콜로이드 용액, 트리글리세리드 중의 카로테노이드 및 선택적인 지용성 보조제의 용액 또는 분산액을 균질화하는 단계 및, 필요한 경우, 수득된 분산액을 분말로 전환시키는 단계를 포함하는 제조 방법에 의해 제조될 수 있다.
전형적으로, 사탕무 펙틴 및 선택적인 수용성 부형제 및 보조제는 물에 용해될 수 있다. 카로테노이드 및 선택적인 지용성 부형제 및 보조제는 트리글리세리드에 용해 또는 현탁될 수 있다. 그 후 카로테노이드 용액(또는 분산액)은 교반하면서 수성 펙틴 용액에 첨가되고, 혼합물은 통상적 기술, 예를 들면, 고압 균질화법, 유럽 특허 제 EP 1008380-A에 기술된 바와 같은 혼합 장치, 고전단 유제화(회전자-고정자 시스템), 미세화 또는 습식 밀링을 이용하여 균질화될 수 있다.
이렇게 수득된 수중유 분산액은 통상적 기술, 예를 들면 스프레이-건조, 유동화층(fluidized-bed) 과립화와 조합된 스프레이 건조(이런 조합된 기술은 유동화된 스프레이 건조 또는 FSD로 일반적으로 알려져 있다) 또는 스프레이된 유제 방울이 전분과 같은 흡수제의 층에 포획된 후 건조되는 분말-포획 기술을 이용하여 고체 조성물, 예를 들면 건조 분말로 전환될 수 있다.
본 발명의 신규 조성물은 음식, 음료, 동물 사료, 화장품 또는 약물용 착색제 또는 비타민 A 보충제로서의 용도를 찾을 수 있다. 본 발명은 β-카로틴을 착 색제로서 포함하는 조성물을 바람직하게 제공한다. 물에 용해 또는 분산되거나 물로 희석되어 10 ppm의 최종 β-카로틴 농도로 되는 경우, 이런 조성물은 전형적으로 대조로서 탈이온수를 이용하는 자외선/가시광선 분광법에 의해 특징지워질 수 있다. 1cm의 샘플 두께에서, 분산액은 400 내지 600nm의 최대 광 밀도의 파장에서 0.3 이상(바람직하게는 1.0 초과) 흡광 단위의 흡광을 보인다. 이는 수성 분산액 중의 β-카로틴의 포르말(formal) 흡광 계수 E(1%, 1cm) 300(바람직하게는 1000 초과)에 대응한다.
다음 실시예는 본 발명을 추가로 설명하는 것이다.
실시예 1
80g의 사탕무 펙틴(코펜하겐 펙틴 A/S의 제누 펙틴 타입 베타; 50℃에서 10% 펙틴 수용액의 점도: 약 4000mPa.s), 160g의 슈크로스 및 80g의 말토덱스트린(DE 20-23)의 건조 프리믹스를 제조하였다. 60℃에서 1200ml의 탈이온수에 건조 프리믹스를 용해시켰고, 추가적으로 335g의 말토덱스트린(DE 20-23)을 첨가하였다. 고체가 완전히 용해된 후, 8.0g의 나트륨-아스코베이트를 혼합물에 첨가하였다(= 용액 A).
136g의 트리글리세리드(더켁스(Durkex) 500, 로더스 크로크란(Loders Croklaan B.V.; 1520 AA 보머비어, 네덜란드)의 부분적으로 수소화된 대두유) 및 0.9g의 dl-α-토코페롤을 혼합하고 140℃로 가열하였다. 그 다음에, 11g의 β-카 로틴을 트리글리세리드 및 토코페롤의 혼합물에 현탁시켰다. 140℃에서 약 10분간 교반하여, 투명한 β-카로틴 용액을 수득하였다(= 용액 B).
용액 A를 70℃로 가열하고, 부드럽게 교반하면서 135g의 용액 B를 용액 A에 첨가하여 조질 유제를 제조하였다. 50/300 바의 압력에서 예비 유제를 5회 고압 균질화 처리(APV 랩 균질화기 유형 가울린 랩 40-10 RBFI(APV Lab Homogenizer Type Gaulin Lab 40-10 RBFI of APV Switzerland AG, CH-3076 Worb))하여 미세 유제를 수득하였다. 60℃에서 동일 체적의 탈이온수를 첨가하여 유제를 희석한 후, 200℃ 내지 210℃의 입구 온도 및 70℃ 내지 75℃의 출구 온도의 실험실 스프레이 건조기(모바일 마이너(Mobile Minor of GEA Niro A/S, DK-2860 Soberg))에서 스프레이 건조시켰다. 스프레이-건조된 분말을 실온, 진공 오븐에서 하룻밤 동안 건조시켰다.
2.2%의 물 함량을 갖는 미세 분말을 수득하였다. 분광법 및 HPLC-분석으로 측정시 분말 중 β-카로틴 함량은 1.1%이었다. 탈이온수에 분말을 분산시키고 물에 대한 1cm 수정 정밀 셀에서 분산 흡광을 측정하였다. 10 ppm의 β-카로틴 분산액에 대해서, 464 nm 파장에서 계산된 흡광은 2.109 이었다(E(1%, 1cm)=2109).
실시예 2
160g의 사탕무 펙틴(코펜하겐 펙틴 A/S; 50℃에서 10% 펙틴 수용액의 점도: 500mPa.s), 160g의 슈크로스 및 335g의 말토덱스트린(DE 20-23)의 건조 프리믹스를 제조하였다. 60℃에서 1400ml의 탈이온수에 건조 프리믹스를 용해시켰다. 고체가 완전히 용해된 후, 8.0g의 나트륨-아스코베이트를 혼합물에 첨가하였다(= 용액 A).
136g의 트리글리세리드(더켁스 500) 및 0.9g의 dl-α-토코페롤을 혼합하고 140℃로 가열하였다. 그 다음에, 11g의 β-카로틴을 트리글리세리드 및 토코페롤의 혼합물에 현탁시켰다. 140℃에서 약 10분간 교반하여, 투명한 β-카로틴 용액을 수득하였다(= 용액 B).
용액 A를 70℃로 가열하고, 부드럽게 교반하면서 135g의 용액 B를 용액 A에 첨가하여 조질 유제를 제조하였다. 50/300 바의 압력에서 예비 유제를 3회 고압 균질화 처리(APV 랩 균질화기 유형 가울린 랩 40-10 RBFI)하여 미세 유제를 수득하였다. 60℃에서 동일 체적의 탈이온수를 첨가하여 유제를 희석한 후, 200℃ 내지 210℃의 입구 온도 및 70℃ 내지 75℃의 출구 온도의 실험실 스프레이 건조기(모바일 마이너(Mobile Minor of GEA Niro A/S))에서 스프레이 건조시켰다. 스프레이-건조된 분말을 실온, 진공 오븐에서 하룻밤 동안 건조시켰다.
2.5%의 물 함량을 갖는 미세 분말을 수득하였다. 분광법 및 HPLC-분석으로 측정시 분말 중 β-카로틴 함량은 1.2%이었다. 탈이온수에 분말을 분산시키고 물에 대한 1cm 수정 정밀 셀에서 분산 흡광을 측정하였다. 10 ppm의 β-카로틴 분산액에 대해서, 463 nm 파장에서 계산된 흡광은 2.051 이었다(E(1%, 1cm)=2051).
실시예 3
28.6g의 사탕무 펙틴(코펜하겐 펙틴 A/S의 제누 펙틴 타입 베타; 50℃에서 10% 펙틴 수용액의 점도: 약 4000mPa.s) 및 121.4g의 슈크로스의 건조 프리믹스를 제조하였다. 30분 동안 교반 하에서 50℃에서 180ml의 탈이온수에 건조 프리믹스를 용해시켰다(= 용액 A).
dl-α-토코페롤(로슈 비타민의 β-카로틴 30% FS)로 안정화된 옥수수유 중의 30% β-카로틴 현탁액을 160℃에서 교반 하에 약 30분간 가열하였다(= 용액 B).
용액 A에 용액 B를 첨가하여 유제를 제조하였다. 50℃에서 30분간 강하게 교반하여, 미세 유제를 수득하였다. 200ml의 탈이온수를 첨가하여 유제를 희석하였다.
희석된 유제 300g을 취하고, 다시 50ml의 물로 희석하였다. 최종 유제를 옥수수 전분의 냉각된 유동화층으로 스프레이했다. 과량의 옥수수 전분을 체질하여 제거하고 조 분말을 얻었다. 실온에서 2시간 동안 공기 스트림에서 분말을 건조시켰다.
6.4%의 물 함량을 갖는 미세 분말을 수득하였다. 분광법으로 측정시 분말 중 β-카로틴 함량은 2.5%이었다. 분말 중 전분 함량은 54%이었다. 탈이온수에 분말을 분산시키고 물에 대한 1cm 수정 정밀 셀에서 분산 흡광을 측정하였다. 10 ppm의 β-카로틴 분산액에 대해서, 530 nm 파장에서 계산된 흡광은 0.401 이었다(E(1%, 1cm)=401).
실시예 4
다음의 조성에 따라 인스탄트 음료 분말을 제조하였다.
Figure 112004005863112-pct00001
절차:
0.7mm 체를 통해 모든 성분들을 체질 하였다.
20분 동안 터블러 믹서에서 체질된 성분들을 블렌딩하였다.
실시예 5
다음의 조성에 따라 인스탄트 푸딩 분말을 제조하였다.
Figure 112004005863112-pct00002
절차:
0.7mm 체를 통해 모든 성분들을 체질 하였다.
20분 동안 터블러 믹서에서 체질된 성분들을 블렌딩하였다.

Claims (22)

  1. 사탕무로부터 수득가능한 펙틴, 트리글리세리드, 카로테노이드, 및 선택적으로, 보조제 및/또는 부형제를 포함하는 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    카로테노이드가 α- 또는 β-카로틴, 8'-아포-β-카로테날, 8'-아포-β-카로틴산 에틸 에스테르, 칸타크산틴, 아스타크산틴, 리코펜, 루테인, 제아크산틴 또는 크로세틴 또는 이들의 혼합물인 조성물.
  3. 제 2 항에 있어서,
    카로테노이드가 β-카로틴인 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서,
    펙틴이, 그의 10 중량% 수용액이 50℃에서 20 내지 10000 mPa.s의 점도를 갖는 것 중 하나인 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서,
    모노사카라이드, 디사카라이드, 올리고사카라이드 또는 폴리사카라이드, 수용성 항산화제, 지용성 항산화제, 실릭산 및 물 중 하나 이상이 추가적으로 존재하는 조성물.
  6. 제 5 항에 있어서,
    모노사카라이드 또는 디사카라이드가 사카로스, 전화당, 글루코스, 프럭토스, 락토스 또는 말토스인 조성물.
  7. 제 5 항에 있어서,
    폴리사카라이드가 전분 또는 전분 가수분해물인 조성물.
  8. 제 7 항에 있어서,
    전분 가수분해물이 5 내지 65 덱스트로스 당량 범위의 덱스트린 또는 말토덱스트린 또는 20 내지 95 덱스트로스 당량 범위의 글루코스 시럽인 조성물.
  9. 제 1 항에 있어서,
    트리글리세리드가 식물성 오일 또는 지방인 조성물.
  10. 제 1 항에 있어서,
    펙틴의 양이 0.5 내지 60.0 중량%이고, 카로테노이드의 양이 0.1 내지 20.0 중량%인 조성물.
  11. 제 1 항에 있어서,
    조성물이 분말인 조성물.
  12. 제 11 항에 있어서,
    1 내지 60 중량%의 펙틴;
    0.2 내지 20 중량%의 카로테노이드;
    0 내지 70 중량%의 모노사카라이드 또는 디사카라이드;
    0 내지 50 중량%의 전분;
    0 내지 70 중량%의 전분 또는 전분 가수분해물;
    0.5 내지 50 중량%의 트리글리세리드;
    0 내지 5 %의 수용성 항산화제;
    0 내지 5 %의 지용성 항산화제;
    0 내지 2 중량%의 실릭산; 및
    0 내지 10 중량%의 물을 포함하는,
    조성물.
  13. 제 1 항에 있어서,
    수중유(oil-in-water) 분산액인 조성물.
  14. 제 13 항에 있어서,
    0.5 내지 30 중량%의 펙틴;
    0.1 내지 10 중량%의 카로테노이드;
    0 내지 35 중량%의 모노사카라이드 또는 디사카라이드;
    0 내지 35 중량%의 전분 또는 전분 가수분해물;
    0.25 내지 25 중량%의 트리글리세리드;
    0 내지 2.5 %의 수용성 항산화제;
    0 내지 2.5 %의 지용성 항산화제; 및
    5 내지 95 중량%의 물을 포함하는,
    조성물.
  15. 제 12 항에 있어서,
    물에 용해 또는 분산되거나 물로 희석되어 10 ppm의 최종 β-카로틴 농도로 될 때, 최대 흡광에서 300 이상의 흡광 계수 E(1%, 1cm)를 갖는 조성물.
  16. 펙틴 및 선택적인 수용성 부형제 및 보조제의 수용액 또는 콜로이드 용액 중에, 트리글리세리드 중의 카로테노이드 및 선택적인 지용성 보조제의 용액 또는 분산액을 균질화하는 단계, 및 필요한 경우, 수득된 분산액을 분말로 전환시키는 단계를 포함하는,
    제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항의 조성물의 제조 방법.
  17. 삭제
  18. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항의 조성물을 함유하는 음식.
  19. 삭제
  20. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항의 조성물을 함유하는 화장품.
  21. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항의 조성물을 함유하는 음료.
  22. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항의 조성물을 함유하는 동물 사료.
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