KR101023018B1 - 혼합 담체를 이용한 식품의 미생물 억제 제형 및 그 제조방법 - Google Patents

혼합 담체를 이용한 식품의 미생물 억제 제형 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 미생물의 발생 및 성장을 효과적으로 억제할 수 있는 혼합 담체를 이용한 식품의 미생물 억제 제형과 이러한 제형을 용이하게 제조하는 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 혼합 담체를 이용한 식품의 미생물 억제 제형은 실리카 겔 분말에 활성탄과 해포석(sepiolite)을 부가하여 1% 하이드록시페닐 메틸셀룰로스(HPMC; Hydroxyphenyl methylcellulose)와 함께 과립화함으로서 얻은 담체에 에틸알코올과 시나믹 알데하이드(cinnamic aldehyde)로 된 항균성 제제를 함침하여서 됨을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명은 휘발성 항균 물질의 흡착성이 뛰어난 다공성 실리카 겔 분말에 활성탄과 해포석과 같은 담체를 첨가하여 혼합 담체를 제공함으로 우수한 유동성을 부여하며, 또한 상기 담체에 항균성 물질로 에틸알코올과 시나믹 알데하이드를 사용한 휘발성 항균물질을 함침한 미생물 억제 제형을 제공하므로 우수한 항균력을 나타내며, 더불어 상기 본 발명의 식품의 미생물 억제 제형을 삼중으로 제조된 포장지로 포장하여 미생물 억제 물질이 일정하게 휘발될 수 있도록 하는 유용한 효과를 가진다.
미생물 억제제, 식품, 삼중지, 혼합 담체, 항균 물질. 항진균제

Description

혼합 담체를 이용한 식품의 미생물 억제 제형 및 그 제조방법{ CONTROLLING FORMULATIONS AGAINST MICROORGANISM OF FOOD USING MIXED CARRIER AND METHODS FOR THE PREPARATION THEREOF }
본 발명은 식품 유통기간 중 미생물의 발생을 효과적으로 억제할 수 있는 혼합 담체를 이용한 식품의 미생물 억제 제형 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 흡착성이 뛰어난 다공성 실리카 분말에 발향성 조절이 우수한 여러가지 담체를 균질하게 혼합하여 얻은 혼합 담체에 항균성이 우수한 휘발성 항균물을 함침하여 발향성을 일정하게 유지시킴으로써 식품에 미생물의 발생 및 성장을 효과적으로 억제할 수 있는 혼합 담체를 이용한 식품의 미생물 억제 제형과 이러한 제형을 용이하게 제조하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 식품은 유통기간 중에 미생물이 쉽게 발생하고 증식하여 쉽게 변질되는 문제점에 노출되어 있으며, 따라서 이러한 유통 중의 미생물 증식에 의한 문제점을 해결하기 위한 시도가 예로부터 많이 이루어지고 있다.
예를 들어, 종래로부터 식품에 미생물의 발생 및 증식을 억제하기 위해 휘발성을 가지는 항균물질의 휘발을 일정하게 지속시켜주는 여러가지 담체에 대한 연구 가 진행되어 왔는데, 예컨데 고체분말을 이용하는 방법으로는 실리카 겔, 활성 알루미나, 알루미나-실리카의 혼합물, 제올라이트, 규산소다, 벤토나이트 및 활성백토 등을 사용하는 것이 제시되어 있으며, 이들 대부분은 또한 흡착제로서 소취기능을 겸비하고 있는 장점이 있어 식품에 있어 미생물의 발생 및 증식을 억제하기 위한 항균물질을 담지하기 위한 유용한 담체로 사용되어 왔다.
그런데, 상기 제시된 물질들은 비중이 가볍기 때문에 흐름성이 없어 제조공정상 많은 문제점을 가지고 있으며, 또한 항균물질인 에틸알코올과 같은 휘발성 물질에 대한 흡착력도 뛰어나지 않기 때문에 일정 수준 이상의 다량의 항균성 물질을 보유하기가 어렵다는 단점이 있다.
따라서, 상기한 물질들의 단점을 해소할 수 있는 것을 모색한 결과 다공성 실리카 분말의 경우는 자체 무게의 약 1.5배 이상의 휘발성 물질을 흡착하고도 흐름성이 양호하다는 이점이 있어 그 사용이 제안되고 있으나, 상기 다공성 실리카 분말 또한 휘발성 물질을 흡착하기 전에는 분말이라 취급이 어려워 제조공정상 이용할 수 없는 단점이 있고, 이러한 문제점을 해결하기 위해 결착제를 이용하여 과립화하는 방안이 제시될 수는 있느나, 이러한 방법 또한 추가적인 설비를 설치하여야 한다는 문제점이 있어 바람직하다고 할 수 없다.
더욱이, 일본 공개특허 제74-13342호에는 다공성이 풍부한 미분말상 실리카 겔(후지화학, 상품명: 사이로드 244)을 사용하여 향료를 흡착시킨 후 향료의 증발량을 소량 유지시키기 위해 이것을 분말상 또는 압축 성형에 대해 기술하고 있으나, 이때 얻어진 발향 담체는 증발향이 일정하지 못하고 발향지속 일수가 짧다는 단점이 있다. 또한, 일본 공개특허 제78-26335호에서는 흡습성 물질, 예컨데 실리카겔 또는 제올라이트 등의 입상분말에 향료를 흡착시켜 장기간 동안 발향하게 하는 방법을 개시하고 있으나, 이 방법은 초기 발향강도와 후기 발향강도 간의 차이가 있는 등 그 효과가 만족스럽지 못하며, 일본 공개특허 제78-29943호에는 활성 알루미나 또는 알루미나-실리카 구에 액상항료를 함침시킨 것에 대해 기술하고 있는데, 이 발명에서는 직경이 큰 함침입자에 향료 조성에서도 마스킹 작용의 향료를 부가로 첨가하여야 하는 단점이 있다.
한편, 대한민국 등록 특허 제0556020호는 "농산물/원예산물의 신선도 유지방법"이라는 명칭으로 "계피산과 탄산수소염을 함유하는 농산물 또는 원예산물의 신선도 유지제를, 농산물 또는 원예산물과 동일분위기 중에 공존시켜, 농산물 또는 원예산물로부터 발생하는 수분의 존재 하에서 서서히 탄산가스를 발생시키는 것을 특징으로 하는 농산물 또는 원예산물의 신선도 유지방법"을 개시하고 있으며, 대한민국 공개 특허 제2002-0026929호는 "신선도 유지제 및 그의 제조방법"라는 명칭으로 "점토광물과 겨자, 고추냉이(와사비)를 모원료로 육류의 신선도 유지제의 제조방법에 있어서, 해포석과 활성탄을 130℃에서 24시간 이상 건조 후, 점토광물의 중량비율 30∼40%, 시퍼넷 2∼5%, 활성탄 2∼5%, 겨자 또는 고추냉이(와사비) 15∼30%, 초산 0.2∼1%, 물 40∼45% 로 혼합한 다음 교반기로 상온에서 균질하게 반응시켜 제조함을 특징으로 하는 신선도 유지제의 제조방법"을 개시하고 있다.
그러나, 상기 대한민국 등록 특허 제0556020호는 단지 농산물 또는 원예산물의 신선도 유지를 위해 계피산을 이용한다는 것을 개시하고 있을 뿐이고, 대한민국 공개 특허 제2002-0026929호 또한 육류의 신선도 유지를 위한 담체를 제조하는데 해포석과 활성탄을 이용한다는 것을 개시하고 있을 뿐이며, 항균제를 가장 적절하게 발향할 수 있으면서 제조가 용이한 담체에 대한 해결책을 제시하고 있지는 못하였다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 인식하여 흡착성이 뛰어난 다공성 실리카 분말의 흐름성을 우수하게 하게 할 뿐 아니라 발향성 조절이 우수한 담체를 제공하고 여기에 항균성이 우수한 휘발성 항균물을 함침하여 발향성을 일정하게 유지시킴으로서 식품에 미생물의 발생 및 성장을 효과적으로 억제할 수 있는 혼합 담체를 이용한 식품의 미생물 억제 제형을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 우수한 제조공정성을 가지고 항균성 제제의 흡착과 발향의 조절이 용이한 식품의 미생물 억제 제형을 보다 용이하게 제조할 수 있는 방법을 제공하기 위한 것이다.
상기한 본 발명의 목적은 흡착성이 뛰어난 다공성 실리카 분말에 특정한 담체를 일정하게 혼합하여 혼합 담체를 얻고, 여기에 휘발성과 항균성이 우수한 특정한 항균물질을 함침하여 휘발성 발향 담체 조성물을 제조하여 이를 삼중으로 제조한 포장지로 포장하여 미생물 억제 물질이 일정하게 휘발될 수 있도록 하여 달성될 수 있었다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 혼합 담체를 이용한 식품의 미생물 억제 제형은; 실리카 겔 분말에 활성탄과 해포석(sepiolite)을 부가하여 1% 하이드록시페닐 메틸셀룰로스(HPMC; Hydroxyphenyl methylcellulose)와 함께 과립화함으로서 얻은 담체에 에틸알코올과 시나믹 알데하이드(cinnamic aldehyde)로 된 항균성 제제를 함침하여서 됨을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 식품의 미생물 억제 제형의 일 성분인 상기 시나믹 알데하이드는 계피가루의 주성분으로 우수한 항균력을 지닐 뿐 아니라 탈취의 기능도 가져 식품의 미생물 억제제로서 바람직하게 사용될 수 있다.
본 발명의 다른 구성에 따르면, 상기 담체는 실리카 겔 분말 100 중량부에 대해 활성탄 80 내지 200 중량부와 해포석(sepiolite) 40 내지 120의 비율로 혼합되어 얻어진 것임을 특징으로 한다.
만일, 상기 활성탄과 해포석이 각각 80 또는 40 중량부 미만으로 활성탄과 해포석의 합이 100 중량부 미만이면, 바람직하기로는 120중량부 미만이면 실리카 겔 분말의 비율이 과다하여 분말과다로 흐름성이 개선되는 효과가 적어 바람직하지 않으며, 반대로 활성탄과 해포석이 각각 상기 한정 중량부를 초과하여 활성탄과 해포석의 합이 240 중량부를 초과하면, 바람직하기로는 200중량부 이상이면 건조 후 담체가 엉겨붙어 흐름성이 악화되어 바람직하지 않다.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 항균성 제제는 일반적인 주정에 시나믹 알데하이드를 850~1500ppm이 되도록 첨가하여 얻은 것임을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 항균성 제제는 혼합 담체 중량 대비 80 내지 150중량부로 포함됨을 특징으로 한다.
만일, 상기 항균성 제제는 혼합 담체 중량 대비 80 중량부 이하이면, 항균성이 미약하여 바람직하지 않으며, 150 중량부 이상이면 담체의 흐름성이 크게 저하되어 바람직하지 않다. 상기 휘발성 항균성이 혼합 담체 중량대비 90 중량부로 함침시켰을 때가 가장 양호한 흐름성을 나타낸다.
또한, 본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 식품의 미생물 억제 제형은 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylenetelephthalate) + 종이 + 폴리에틸렌(poly ethylene)으로 합지된 필름에 봉입되어 짐을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 혼합 담체를 이용한 식품의 미생물 억제 제형의 제조방법은; 통상의 다공성 실리카 분말 100 중량부에 대해 활성탄 80 내지 200, 해포석(sepiolite) 40 내지 120 중량부를 골고루 혼합하는 단계; 상기 담체 혼합물에 1% 하이드록시페닐 메틸셀룰로스(Hydroxyphenyl methylcellulose) 수용액을 일정 중량비율로 가하여 혼합하는 단계; 상기 혼합된 조성물을 함수율이 2%를 넘지 않도록 일정 온도 이상에서 일정 시간 건조한 다음 입자를 고루 분쇄하여 담체를 얻는 단계; 및 상기에서 얻어진 혼합 담체에 휘발성 항균 물질을 혼합 담체 중량 대비 80 내지 150중량부를 함침하는 단계로 이루어지고, 여기서 상기 휘발성 항균 물질은 일반적인 주정을 사용하며 여기에 850~1500ppm이 되도록 시나믹 알데하이드를 첨가하여 얻어진 것임을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 구성에 따르면, 더욱 바람직하기로는 상기 휘발성 항균 물질은 혼합 담체 중량 대비 100 내지 130중량부로 함침됨을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 방법은 식품의 미생물 억제 제형을 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylenetelephthalate) + 종이 + 폴리에틸렌(poly ethylene)으로 합지된 필름에 봉입하는 단계를 더 포함함을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 혼합 담체를 이용한 식품의 미생물 억제 제형은 휘발성 항균 물질의 흡착성이 뛰어난 다공성 실리카 겔 분말에 활성탄과 해포석과 같은 담체를 첨가하여 혼합 담체를 제공함으로 제조공정상 우수한 유동성을 부여하여 과립 제조에 필요한 설비를 추가하지 않고 그의 흡착성이 뛰어난 혼합 담체를 제공할 수 있게 하고, 또한 상기 담체에 항균성 물질로 에틸알코올을 기본으로 하고 항균성 물질이며 계피가루의 주성분인 시나믹 알데하이드(cinnamic aldehyde)를 사용한 휘발성 항균물질을 함침한 미생물 억제 제형을 제공하므로 우수한 항균력을 나타내며, 더불어 상기 본 발명의 식품의 미생물 억제 제형을 삼중으로 제조된 포장지로 포장하여 미생물 억제 물질이 일정하게 휘발될 수 있도록 하는 유용한 효과를 가진다.
또한, 본 발명의 혼합 담체를 이용한 식품의 미생물 억제 제형의 제조방법은 상기한 우수한 효과를 갖는 미생물 억제 제형을 보다 용이하게 제조할 수 있는 방법을 제공한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명을 바람직한 실시형태를 통하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 혼합 담체를 이용한 식품의 미생물 억제 제형은 통상의 다공성 실리카 겔 분말, 예를 들어 입경이 4 내지 10㎛, 세공용적이 1 내지 2.0㎖/g, 표면적이 200 내지 350㎡/g인 실리카 겔 분말 100 중량부에 대해 야자껍질 활성탄(BET 표면적= 1,100㎡/g 이상, 겉보기 밀도=0.5g/㎖ 이상, 세공용적=0.6 ㎖/g 이상) 80 내지 200, 바람직하기로는 100 내지 150 중량부와, 해포석(sepiolite) 40 내지 120, 바람직하기로는 40 내지 100 중량부를 골고루 섞은 후 1% 하이드록시페닐 메틸셀룰로스(HPMC) 수용액을 상기 담체 혼합물 중량 정도 넣고 섞은 다음 약 150℃ 이상에서 약 1시간 정도 건조시켜 함수율을 약 2% 이하로 한 다음 입자를 고루 분쇄하여 담체로 사용한다.
상기와 같이 하여 얻어진 혼합 담체에 함침할 휘발성 항균성분은 일반적인 주정(95%)을 사용하며 여기에 약 850 내지 1500ppm이 되도록 시나믹 알데하이드를 첨가하여 휘발성 항균 물질 용액을 제조하고 이 용액을 상기 혼합 담체 중량 대비 80 내지 150중량부, 바람직하게는 100 내지 130중량부로 함침하여 휘발성 발향 담체의 미생물 억제 제형을 얻을 수 있다.
부가하여, 상기한 휘발성 발향 담체의 미생물 억제 제형을 적당한 크기로 포장하여 식품의 일정한 용적 내에 장기간 일정한 량이 발향되도록 하는게 중요한데 본 발명에서는 삼중으로 합지된 필름, 상세하게는 폴리에틸렌테레프탈레이트(poly ethylenetelephthalate) + 종이 + 폴리에틸렌(polyethylene)으로 합지된 필름을 이용한다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명이 여기에 한정되는 것이 아님은 물론이다.
[실시예 1]
입경이 약 8㎛이고, 세공용적이 약 1.5㎖/g이고, 표면적이 약 300㎡/g인 실리카 겔 분말 100 중량부에 야자껍질 활성탄(BET 표면적= 1,100㎡/g 이상, 겉보기 밀도=0.5g/㎖ 이상, 세공용적=0.6 ㎖/g 이상) 145 중량부와, 해포석 45 중량부를 골고루 섞은 후 1% 하이드록시페닐 메틸셀룰로스(HPMC) 수용액 300 중량부를 넣고 섞은 다음 약 150℃ 이상에서 약 1시간 정도 건조시켜 함수율을 약 2% 이하로 한 다음 입자를 고루 분쇄하여 혼합 담체를 얻었다.
이렇게 하여 얻어진 혼합 담체에 함침할 휘발성 항균성분은 일반적인 주정(95%)을 사용하며 여기에 약 1000ppm이 되도록 시나믹 알데하이드를 첨가하여 휘발성 항균 물질 용액을 제조하고 이 용액을 상기 혼합 담체 중량 대비 90중량부로 함침하여 휘발성 발향 담체의 미생물 억제 제형을 얻었다.
상기와 같이 하여 얻어진 혼합 담체의 건조 후 상태를 조사하여 그 결과를 다음 표 1에 나타냈다.
[실시예 2]
휘발성 항균 물질을 상기 혼합 담체 중량 대비 80중량부로 함침하는 외에는 실시예 1과 동일하게 하여 휘발성 발향 담체의 미생물 억제 제형을 얻었다.
[실시예 3]
휘발성 항균 물질을 상기 혼합 담체 중량 대비 150중량부로 함침하는 외에는 실시예 1과 동일하게 하여 휘발성 발향 담체의 미생물 억제 제형을 얻었다.
[비교예 1 내지 3]
활성탄과 해포석의 사용량을 다음 표 1과 같이 하는 외에는 실시예 1과 동일하게 하여 휘발성 발향 담체의 미생물 억제 제형을 얻었다.
[표 1]
혼합 담체의 건조 후 상태

구분
실시예 1
실시예 2
실시예 3
비교예 1
비교예 2
비교예 3

실리카겔 분말
100
100
100
100
100
100

활성탄
145
145
145
75
100
145

해포석
45
45
45
45
100
100

1% HPMC 수용액
300
300
300
300
300
300

휘발성 항균물질
90
80
150
90
90
90

건조 후 상태
입자양호
입자양호
입자양호
분말과다
엉겨붙음
엉겨붙음
상기 실시예 및 비교예에서 알 수 있는 바와 같이 실시예에 따라 제조된 혼합 담체의 경우가 가장 입자가 고르고 각각의 조성물의 분포도 양호하였다.
[실시예 4]
상기 실시예 1에 따라 얻어진 미생물 억제 제형을 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylenetelephthalate) + 종이 + 폴리에틸렌(polyethylene)으로 합지된 필름에 포장하여 상온에서 25℃에서 경시적으로 보관하여 항균 물질의 시간 경과에 따른 발향에 대해 측정하여 그 결과를 다음 표 2에 나타냈다.
여기에서, 상기 합지필름은 투기도( 공기 100ml가 통과하는데 걸리는 시간을 초로 나타내는 것)가 2500~3000초인 것이며, 본 발명에 따른 미생물 억제제의 경시 적 항진균 효과를 도 1에 나타냈다.
[비교예 4]
포장지를 일반 부직포를 사용하는 외에는 실시예 4와 동일하게 하여 항균 물질의 시간 경과에 따른 발향에 대해 측정하여 그 결과를 다음 표 2에 나타냈다.
[비교예 5]
포장지를 일반 종이를 사용하는 외에는 실시예 4와 동일하게 하여 항균 물질의 시간 경과에 따른 발향에 대해 측정하여 그 결과를 다음 표 2에 나타냈다.
[표 2]
경시적 포장지별 휘발성 항균물질 발향 비교
(조성물+포장지 무게: g)

구분
제조직후
1시간 후
2시간 후
3시간 후
1일 후
4일 후

실시예 4
2.5
2.47
2.44
2.42
1.97
1.78

비교예 4
2.5
2.44
2.37
2.29
1.6
1.6

비교예 5
2.5
2.49
2.49
2.48
2.4
2.2
도 1은 본 발명에 따른 미생물 억제제의 경시적 항진균 효과를 나타낸 도면이다.

Claims (7)

  1. 실리카 겔, 활성탄 및 해포석(sepiolite)과 같은 담체에 항균성 제제를 함침한 제형에 있어서,
    상기 제형은 실리카 겔 분말에 활성탄과 해포석을 부가하여 1% 하이드록시페닐 메틸셀룰로스(HPMC; Hydroxyphenyl methylcellulose)와 함께 과립화함으로써 얻은 담체에 에틸알코올과 시나믹 알데하이드(cinnamic aldehyde)로 된 항균성 제제를 함침하여서 됨을 특징으로 하는 혼합 담체를 이용한 식품의 미생물 억제 제형.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 담체는 실리카 겔 분말 100 중량부에 대해 활성탄 80 내지 200 중량부와 해포석(sepiolite) 40 내지 120중량부의 비율로 혼합되어 얻어진 것임을 특징으로 하는 혼합 담체를 이용한 식품의 미생물 억제 제형.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 항균성 제제는 주정에 시나믹 알데하이드를 850~1500ppm이 되도록 첨가하여 얻은 것임을 특징으로 하는 혼합 담체를 이용한 식품의 미생물 억제 제형.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 항균성 제제는 혼합 담체 100중량부 대비 80 내지 150중량부로 포함됨을 특징으로 하는 혼합 담체를 이용한 식품의 미생물 억제 제형.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 식품의 미생물 억제 제형은 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene telephthalate) + 종이 + 폴리에틸렌(polyethylene)으로 합지된 필름에 봉입되어 짐을 특징으로 하는 혼합 담체를 이용한 식품의 미생물 억제 제형.
  6. 다공성 실리카 분말 100 중량부에 대해 활성탄 80 내지 200중량부, 해포석(sepiolite) 40 내지 120 중량부를 골고루 혼합하여 담체 혼합물을 제조하는 단계;
    상기 담체 혼합물에 1% 하이드록시페닐 메틸셀룰로스(Hydroxyphenyl methyl cellulose) 수용액을 가하여 혼합하는 단계;
    상기 혼합된 조성물을 함수율이 2%를 넘지 않도록 건조한 다음 입자를 고루 분쇄하여 담체를 얻는 단계; 및
    상기에서 얻어진 혼합 담체에 휘발성 항균 물질을 담체 혼합물 100중량부 대비 80 내지 150중량부를 함침하는 단계로 이루어지고, 여기서 상기 휘발성 항균 물질은 주정을 사용하며 여기에 850~1500ppm이 되도록 시나믹 알데하이드를 첨가하여 얻어진 것임을 특징으로 혼합 담체를 이용한 식품의 미생물 억제 제형의 제조방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 방법은 식품의 미생물 억제 제형을 폴리에틸렌테레프탈레이트(poly ethylenetelephthalate) + 종이 + 폴리에틸렌(polyethylene)으로 합지된 필름에 봉입하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 혼합 담체를 이용한 식품의 미생물 억제 제형의 제조 방법.
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