KR101151418B1 - 가식성 필름 - Google Patents

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요시후미 야네타니
히로유키 가타오카
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마츠타니 케미컬 인더스트리즈 컴퍼니, 리미티드
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Abstract

본 발명은 (A) 에테르화된 고 아밀로즈 전분과 에스테르화된 고 아밀로즈 전분으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 가공 전분(a), 및 에테르화된 전분의 산화물, 에테르화된 전분의 산분해물, 에테르화된 전분의 효소 분해물, 및 말토덱스트린으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 가공 전분(b)이 혼합된 가공 전분 혼합물; (B) 적어도 하나의 겔화제; 및 (C) 적어도 하나의 가소제를 포함하는 가식성 필름을 제공한다.
가식성 필름, 전분, 겔화제, 가소제

Description

가식성 필름{Edible film}
본 발명은 가식성 필름에 관한 것이다.
가식성 필름(edible film)은 구강 내에서 타액에 의해 용해된다. 이러한 필름은 식품, 비타민, 제약품 등의 포장재(package) 또는 담체(carrier)로서 사용될 수 있다. 이들은 또한 향료와 함께 제공될 때 향료 필름으로서 사용될 수 있으며, 따라서 구취의 예방, 기분전환을 위한 식품의 새로운 형태 등으로서 주목되고 있다.
일반적으로, 가식성 필름은 전분(starch), 겔화제(gelling agent), 가소제(plasticizer)와 같은 필름 형성제(film-forming agent)를 물에 용해하고, 혼합물을 필름 형태로 건조하고, 수득된 필름을 적당한 크기로 절단하고, 용기에 담는 것에 의해 제조된다.
가식성 필름은 구강 내에서 쉽게 분해되는 것, 즉 입안에서의 우수한 가용성이 요구된다. 이들은 또한 건조될 때 갈라지거나(cracking) 또는 컬링(curling)되 지 않는, 즉 우수한 내건조성(drying resistance)이 요구된다. 또한, 공기 중 수분을 흡수하거나 열로 용해될 때 필름의 부착에 의해 유발되는 블로킹(blocking)에 대한 우수한 저항성이 요구된다.
포장용 웨이퍼(wafer)와 같은 필름에서, 천연 전분이 주성분으로서 사용되어 왔다. 상기 전분의 높은 점성 때문에, 필름 제조를 위해 이러한 전분의 농도가 낮춰져야 하고, 얇은 필름을 얻게된다. 이러한 얇은 필름은 쉽게 수분을 흡수하고, 블로킹을 유발한다. 주성분으로서 젤라틴과 같은 단백질을 포함하는 필름은 수분을 흡수하거나 고온 및 고습 조건하에서 용해되는 경향이 있고, 특히 여름에 쉽게 블로킹된다.
일본 공개특허 제 1993-236885호에는 내건조성을 증가시키기 위해 풀루란(pullulan) 및 카라기난(carrageenan)을 사용한 필름이 개시되어 있다. 그러나, 이러한 필름은 수분에 대해 낮은 저항성을 갖고 있고, 고습 조건에서 블로킹을 유발한다.
미국특허 제 6656493호에는 소디움 알지네이트(sodium alginate) 및 말토덱스트린(maltodextrin)을 포함하는 필름이 개시되어 있다. 저분자량 말토덱스트린이 구강 내 가용성을 향상시키기 위해 이 필름에 첨가된다. 그러나, 말토덱스트린의 농도가 증가되면, 필름의 수분 저항성이 줄어들고, 블로킹이 쉽게 유발된다. 또한, 필름의 내건조성이 만족스럽지 않다.
미국특허 제 6528088호에는 에테르화된 전분 또는 에스테르화된 전분과 같은 가공 전분(modified starch)을 포함하고, 필름의 가소성을 증가시키기 위해 가소제 와 혼합하며, 전분에 대한 상기 가소제의 중량비가 적어도 0.5:1인 필름이 개시되어 있다. 그러나, 높은 가소제의 함량 때문에, 필름은 불쾌한 구강 내 느낌과 불충분한 내블로킹성을 가지고 있다.
미국특허 출원공개 제 2003/0099692호에는 주성분으로서 가공 전분을 포함하는 필름이 개시되어 있는데, 상기 사용가능한 전분은 교차결합되고, 아세틸화 및 유기적으로 에스테르화, 하이드록시에틸화 및 하이드록시프로필화된 것과 같은 화학적으로 가공된 전분이며; 산화, 효소 변환, 산 가수분해 등에 의해 전분으로부터 유래된 변환 산물이다. 이러한 필름에서, 가공 전분은 실질적으로 단독으로 사용되고, 따라서 이러한 필름의 내블로킹성은 불충분하다.
본 발명의 목적은 가용성(dissolvability), 내건조성(drying resistance), 및 내블로킹성(blocking resistance)을 갖는 가식성 필름을 제공하는 것이다.
발명의 간단한 요약
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명자들은 많은 연구를 수행하였다. 그 결과, 본 발명자들은 상기 목적이 에테르화된 고 아밀로즈 전분(etherified high amylose starch) 등으로부터 선택된 적어도 하나의 가공 전분과 에테르화된 전분의 산화물 등으로부터 선택된 적어도 하나의 가공 전분이 혼합된 혼합물; 겔화제; 및 가소제를 포함하는 가식성 필름에 의해 이루어질 수 있음을 발견하였다. 이러한 발견을 근거로 하여, 본 발명자들은 본 발명을 달성하였다.
본 발명은 하기 가식성 필름에 관한 것이다.
1. (A) 에테르화된 고 아밀로즈 전분과 에스테르화된 고 아밀로즈 전분으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 가공 전분(a), 및 에테르화된 전분의 산화물, 에테르화된 전분의 산분해물(acidic decomposition), 에테르화된 전분의 효소 분해물(enzymatic decomposition), 및 말토덱스트린(maltodextrins)으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 가공 전분(b)이 혼합된 가공 전분 혼합물;
(B) 적어도 하나의 겔화제; 및
(C) 적어도 하나의 가소제;
를 포함하는 가식성 필름.
2. 가공 전분 혼합물 (A) 내의 (a)성분과 (b)성분의 혼합비율이, (a) 및 (b)의 합계 총 중량을 기준으로 (a)성분이 30~90중량%이고, (b)성분이 70~10중량% 범위인, 제 1항에 기재된 가식성 필름.
3. 가공 전분 혼합물 (A) 내의 (a)성분과 (b)성분의 혼합비율이 (a) 및 (b)의 합계 총 중량을 기준으로 (a)성분이 40~80중량%이고, (b)성분이 60~20중량% 범위인, 제 2항에 기재된 가식성 필름.
4. 겔화제 (B)의 혼합비율이 가공 전분 혼합물 (A)의 100중량부를 기준으로 12~50중량부 범위인, 제 1항에 기재된 가식성 필름.
5. 가소제 (C)의 혼합비율이 가공 전분 혼합물 (A)의 100중량부를 기준으로 3~40중량부 범위인, 제 1항에 기재된 가식성 필름.
6. 에테르화된 고 아밀로즈 전분이 하이드록시프로필화된 고 아밀로즈 옥수수 전분(hydroxypropylated high amylose corn starch)인, 제 1항에 기재된 가식성 필름.
7. 에스테르화된 고 아밀로즈 전분이 아세틸화된 고 아밀로즈 옥수수 전분인, 제 1항에 기재된 가식성 필름.
8. 에테르화된 전분의 산화물이 하이드록시프로필화된 전분의 산화물인, 제 1항에 기재된 가식성 필름.
9. 에테르화된 전분의 산분해물이 하이드록시프로필화된 전분의 산분해물인, 제 1항에 기재된 가식성 필름.
10. 에테르화된 전분의 효소 분해물이 하이드록시프로필화된 전분의 아밀레이즈 분해물인, 제 1항에 기재된 가식성 필름.
11. 필름의 두께가 20~200㎛인, 제 1항에 기재된 가식성 필름.
발명의 상세한 설명
본 발명은 (A) 에테르화된 고 아밀로즈 전분 및 에스테르화된 고 아밀로즈 전분으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 가공 전분(a), 및 에테르화된 전분의 산화물, 에테르화된 전분의 산분해물, 에테르화된 전분의 효소 분해물, 및 말토덱스트린으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 가공 전분(b)이 혼합된 가 공 전분 혼합물; (B) 겔화제(들); 및 (C) 가소제(들)을 포함하는 가식성 필름을 제공한다.
(A) 가공 전분 혼합물
가공 전분 혼합물 (A)는 필름-형성제로서의 기능을 수행한다. 본 발명에서, 가공 전분 혼합물 (A)로는 에테르화된 고 아밀로즈 전분 및 에스테르화된 고 아밀로즈 전분으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 가공 전분(a), 및 에테르화된 전분의 산화물, 에테르화된 전분의 산분해물, 에테르화된 전분의 효소 분해물, 및 말토덱스트린으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 가공 전분(b)이 혼합된 혼합물을 사용하는 것이 필수적이다.
"고 아밀로즈 전분(high amylsoe starch)"은 적어도 30중량%의 아밀로즈, 바람직하게는 40~80중량%의 아밀로즈를 포함하는 전분을 의미한다.
본 명세서에서, "wt.%"는 중량%를 의미한다.
고 아밀로즈 전분의 예는 고 아밀로즈 옥수수 전분, 녹두(mung bean) 전분, 노란 콩(yellow pea) 전분 등을 포함한다,
셀루로오즈와 유사한 직쇄 구조를 갖고 있는 고 아밀로즈 전분은 우수한 필름-형성 특성을 보여주나, 빠르게 노화한다. 가공 전분 혼합물 (A)의 성분 (a)로서 에테르화된 고 아밀로즈 전분과 에스테르화된 고 아밀로즈 전분의 사용은 안정한 전분 용액을 제공하는데, 이는 에테르화 또는 에스테르화된 고 아밀로즈 전분이 노화에 저항함에 따라 우수한 필름-형성 특징을 유지할 수 있기 때문이다.
에테르화된 고 아밀로즈 전분의 바람직한 예는 하이드록시프로필화된 고 아밀로즈 옥수수 전분 등을 포함한다. 에스테르화된 고 아밀로즈 전분의 바람직한 예는 아세틸화된 고 아밀로즈 옥수수 전분 등을 포함한다.
하이드록시프로필화된 고 아밀로즈 옥수수 전분은, 예를 들면 고 아밀로즈 옥수수 전분과 산화 프로필렌(propylene oxide)을 반응시키는 것에 의해 제조될 수 있다. 아세틸화된 고 아밀로즈 옥수수 전분은, 예를 들면 고 아밀로즈 옥수수 전분과 아세트산 무수물(acetic anhydride)을 희석 알칼린 조건하에서 반응시키는 것에 의해 제조될 수 있다.
하이드록시프로필화된 고 아밀로즈 전분과 아세틸화된 고 아밀로즈 전분의 DS(Degree of Substitution, 치환도)는 바람직하게는 약 0.02~0.4이다.
상기 치환도는 전분 또는 이의 분해물 내 글루코즈 유니트(unit)당 치환된 하이드록실(hydroxyl) 기의 몰당량(molar equivalent)을 표시한다. 하이드록시프로필 치환도는 Johnson의 방법(Analytical Chemistry, Vol.41, No.6, 859-860, 1969)에 따라 결정될 수 있다. 아세틸 치환도는 Smith의 방법(Starch: Chemistry and Technology, Vol.2, 610-612, 1967, Academic Press)에 따라 결정될 수 있다.
성분 (a)로서 하이드록시프로필화된 고 아밀로즈 전분 또는 아세틸화된 고 아밀로즈 전분의 20중량% 수용액의 점도는 바람직하게는 약 30,000~400,000 mPa?s(50℃, B 타입 점도계, 10rpm) 범위이다. 점도가 상기 범위 미만이면, 필름의 내건조성이 낮아지게 되고, 점도가 상기 범위를 초과하면 필름 제조시 점도가 너무 높아 작업성이 나빠진다. 상기 성분 (a)의 점도는 보다 바람직하게는 약 50,000~300,000 mPa?s 범위이다.
가공 전분 혼합물 (A)의 성분 (b)로서 에테르화된 전분의 산화물, 에테르화된 전분의 산분해물, 에테르화된 전분의 효소 분해물, 및 말토덱스트린은 구강 내에서 필름의 가용성을 향상시키는데, 이는 성분 (a) 단독의 사용에 의해서는 만족스럽게 얻어질 수 없다. 이들은 또한 필름의 투명도(clarity), 표면의 매끄러움(surface smoothness), 광택(gloss) 등을 향상시키고; 필름-형성 특성을 향상시킨다.
바람직한 에테르화된 전분의 산화물은, 예를 들면 하이드록시프로필화된 전분의 산화물이다. 이의 바람직한 전분 원료들은, 예를 들면 타피오카(tapioca) 전분, 감자 전분, 옥수수 전분, 밀 전분, 찰옥수수(waxy corn) 전분 등이다. 특히 바람직한 에테르화된 전분의 산화물은 하이드록시프로필화된 타피오카 전분의 산화물, 하이드록시프로필화된 감자 전분의 산화물, 및 하이드록시프로필화된 찰옥수수 전분의 산화물이다.
에테르화된 전분의 산화물은, 예를 들면 약 30~150분 동안 상온에서 교반하면서 20중량% 소디움 하이포클로라이트 수용액을 약 35~45중량% 에테르화된 전분의 수용성 슬러리에 적하하여 전분을 산화 또는 표백하는 것에 의해 제조될 수 있다.
바람직한 에테르화된 전분의 산분해물은, 예를 들면 하이드록시프로필화된 전분의 산분해물이다. 이의 바람직한 전분 원료들은, 예를 들면 타피오카 전분, 감자 전분, 옥수수 전분, 밀 전분, 찰옥수수 전분 등이다. 특히 바람직한 에테르화된 전분의 산분해물은 하이드록시프로필화된 타피오카 전분, 하이드록시프로필화 된 감자 전분, 및 하이드록시프로필화된 찰옥수수 전분의 산분해물이다.
에테르화된 전분의 산분해물은 산침수법(acid immersion), 산배소법(acid roasting) 등과 같은 방법에 의해 제조될 수 있다. 산침수법의 경우, 산분해물은, 예를 들면 에테르화된 전분을 50℃에서 약 30분~5시간 동안 교반하면서 염산 또는 황산과 같은 무기산 약 0.5~10중량% 수용액에 침수시키는 것에 의해 제조될 수 있다. 산배소법의 경우, 산분해물은, 예를 들면 염산 또는 질산과 같은 무기산 약 0.1~1중량% 수용액을 에테르화된 전분에 약 10중량% 함량으로 첨가하고 뜨거운 공기 중에서 건조한 후, 약 120~220℃에서 약 30~120분 동안 굽는 것에 의해 제조될 수 있다.
바람직한 에테르화된 전분의 효소 분해물은, 예를 들면 하이드록시프로필화된 전분의 아밀레이즈 분해물이다. 이의 바람직한 전분 원료들은, 예를 들면 타피오카 전분, 감자 전분, 옥수수 전분, 밀 전분, 찰옥수수 전분 등이다. 특히 바람직한 에테르화된 전분의 효소 분해물은 하이드록시프로필화된 타피오카 전분, 하이드록시프로필화된 감자 전분, 및 하이드록시프로필화된 찰옥수수 전분의 아밀레이즈 분해물이다.
에테르화된 전분의 효소 분해물은, 예를 들면 내열성 α-아밀레이즈 처리 등에 의해 제조될 수 있다.
성분 (b)로서 에테르화된 전분의 산화물, 에테르화된 전분의 산분해물, 또는 에테르화된 전분의 효소 분해물의 20중량% 수용액의 점도는 바람직하게는 약 5,000 mPa?s(50℃, B 타입 점도계, 10rpm) 이하이다. 점도가 5000 mPa?s를 초과하면, 구강 내 필름의 가용성이 나빠진다. 상기 성분 (b)의 점도는 보다 바람직하게는 약 10~3,000 mPa?s 범위이다.
성분 (b)로서 말토덱스트린은 효소 또는 산을 사용하여 전분을 가수분해시켜 얻는다. 적어도 3의 DE(덱스트로즈 당량)를 갖는 말토덱스트린이 바람직하다. 약 3~10의 DE를 갖는 말토덱스트린이 특히 바람직하다.
DE는 전분을 효소 또는 산으로 가수분해하여 형성된 전분 분해물의 분해 정도를 보여주는 수치이며, 하기 식으로 나타낸다:
DE = [(직접 환원당)/(고형분 함량)] × 100
직접 환원당(direct reducing sugar)의 분석은 Willstatter-Schudel 방법에 의해 수행될 수 있다.
가공 전분 혼합물 (A) 내 (a)성분과 (b)성분의 혼합비율은 바람직하게는 (a)및 (b)의 합계 총 중량을 기준으로 (a)성분이 약 30~90중량%이고, (b)성분이 약 70~10중량% 범위이다. 성분 (a)의 혼합비율이 상기 범위 미만이면, 필름의 내블로킹성이 낮아지고, 이의 함량이 상기 범위를 초과하면, 구강 내 필름의 가용성이 나빠진다. (a)성분과 (b)성분의 혼합비율은 보다 바람직하게는 (a) 및 (b)의 합계 총 중량을 기준으로 (a)성분이 약 40~80중량%이고, (b)성분이 약 60~20중량%의 범위, 가장 바람직하게는 (a) 및 (b)의 합계 총 중량을 기준으로 (a)성분이 약 40~75중량%이고, (b)성분이 약 60~25중량% 범위이다.
(B) 겔화제
본 발명의 필름을 위해 사용된 겔화제는 냉각될 때 겔화하는 특징을 가지고 있다. 이의 예는, 카리기난(carrageenan), 젤라틴(gelatin), 겔란 검(gellan gum), 아가(agar), 알지네이트(alginates) 등을 포함하고; 단독으로 또는 두 종류 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 알지네이트의 예는 소디움 알지네이트(sodium alginate)와 같은 알칼리금속 알지네이트; 칼슘 알지네이트(calcium alginate)와 같은 알카리토금속 알지네이트 등을 포함한다.
겔화제 (B)의 혼합비율은 바람직하게는 가공 전분 혼합물 (A) 100중량부를 기준으로 약 12~50중량부의 범위이다. 겔화제 (B)의 혼합비율이 상기 범위 미만이면, 필름이 쉽게 컬링되고; 이의 비율이 상기 범위를 초과하면, 구강 내 필름의 가용성이 낮아진다. 겔화제 (B)의 혼합비율은 보다 바람직하게는 가공 전분 혼합물 (A) 100중량부를 기준으로 약 15~30중량부 범위이다.
(C) 가소제
본 발명의 필름을 위해 사용된 가소제는 필름을 유연하게 하는 특성을 갖고 있다. 이의 예는 글리세린(glycerin), 당 알코올(sugar alcohol), 단당류(monosaccharide), 올리고당(oligosaccharide) 등을 포함하고; 이들은 단독으로 또는 두 종류 이상을 혼합하여 사용될 수 있다.
가소제 (C)의 혼합비율은 바람직하게는 가공 전분 혼합물 (A) 100중량부를 기준으로 약 3~40중량부의 범위이다. 가소제 (C)의 혼합비율이 상기 범위 미만이 면, 필름의 내건조성이 저하되고; 이의 비율이 상기 범위를 초과하면, 필름의 내블로킹성이 나빠진다. 가소제 (C)의 혼합비율은 보다 바람직하게는 가공 전분 혼합물 (A) 100중량부를 기준으로 약 7~35중량부 범위이다.
임의 성분
필수 성분, 즉 가공 전분 혼합물 (A), 겔화제 (B) 및 가소제 (C) 외에, 본 발명의 가식성 필름은 영양소(nutrient), 식물 추출물(plant extract), 약초 성분(herbal component), 비타민(vitamins), 미네랄(minerals), 항균제(antibacterial agents), 항염증제(anti-inflammatory), 항충치유발제(anti-cariogenic agents), 항알러지제(anti-allergic agents), 진해제(antitussive agents), 멀미예방제(motion sickness preventives), 니트로글리세린(nitroglycerin), 카테킨(catechin), 폴리페놀(polyphenols), 효소(enzymes), 향료(flavors), 염료(dyes), 유화제(emulsifiers), 풍미제(seasonings), 방향제(fragrances), 착색제(colorants), 유지(fats) 및 오일(oil) 등과 같은 임의 성분을 필름의 용도에 따라 적절한 방법으로 포함할 수 있다.
가식성 필름의 제조
본 발명의 가식성 필름은 가공 전분 혼합물 (A), 겔화제 (B), 가소제 (C), 및, 필요하다면, 임의 성분을 포함한다. 일반적인 방법으로 필름 형태로 형성될 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 가식성 필름은 (1) 출발 액체 준비, (2) 코팅, (3) 건조, (4) 숙성, 및 (5) 절단하는 단계에 따라 쉽게 제조될 수 있다. 상기 단계들은 하기에 기재한다.
(1) 출발 액체의 준비: 가공 전분 혼합물 (A)의 성분 (a)와 (b)는 이러한 성분들의 총함량 약 1.5~4.5배의 함량으로 상온에서 물에 분산된다. 수득된 혼합물은 일반적으로 약 80~95℃로 가열되어 전분을 젤라틴화한다. 겔화제 (B)와 가소제 (C)가 여기에 첨가되고, 혼합되고, 용해되는 동안 액체는 60℃ 이상으로 유지된다. 필요하다면, 임의 성분들이 액체 내에 용해되거나 분산되고, 이로서 출발 액체가 수득된다.
(2) 코팅: 고형분 농도가(일반적으로 약 20~30중량%) 조절되는 동안 출발 액체는 50~55℃로 유지되고, 액체의 점도는 약 2,000~5,000 mPa?s가 된다. 이때 액체는 작은 주걱(applicator)을 사용하여, 적당한 코팅 필름 두께 범위 내에서 합성 수지 시트(synthetic resin sheet)를 코팅하기 위해 덮여진다. 합성 수지 시트는, 예를 들면 폴리에스테르계 수지 시트(polyester-based resin sheet) 등이다.
(3) 건조: 수득된 필름은 약 80~110℃의 뜨거운 공기에 의해 건조된다. 내건조성, 구강 느낌, 구강 내 가용성 등과 관련된 우수한 특성들을 얻기 위하여, 건조 필름은 바람직하게는 약 20~200㎛ 두께를 갖는다. 구강 내 느낌, 보존성 등과 관련된 우수한 특성들을 얻기 위하여, 필름은 바람직하게는 약 5~15중량%의 수분 함량을 갖는다.
(4) 숙성: 필름은 일반적으로 24시간 동안 25℃ 온도와 45% 상대습도를 갖는 습도-조절된 방에 방치되어 수분 함량 등을 안정화한다.
(5) 절단: 숙성된 필름은 합성 수지 시트로부터 제거되고 필름 제품을 제조하기 위해 적당한 방법으로 절단된다.
<실시예>
본 발명은 하기에 참조와 함께 더욱 자세하게 실시예로 기재된다. 실시예에서 필름은 상기 언급된 방법에 따라, 3.3cm의 길이와 2.3cm의 넓이로 제조되었다. 필름은 하기 방법을 이용하여, 이들의 필름-형성 특성, 아밀레이즈 분해성, 구강 내 가용성, 내건조성, 및 내블로킹성에 대하여 평가되었다.
필름-형성 특성: 코팅 단계에서 형성된 필름은 절단 전에 함몰 및 돌출 부분과 같은 표면 불균일성에 대해 검사되었고, 이후 절단 후 표면 조건 및 두께 균일성에 대해 검사되었다. 필름-형성 특성은 하기 기준들에 따라 평가되었다.
A: 절단 전 필름은 표면 불균일성이 없고, 절단 후 필름은 부드러운 표면과 균일한 두께를 갖고 있다.
B: 절단 전 필름의 표면은 부분적으로 불균일하고, 절단 후 필름은 부분적으로 불균일한 표면과 다소 비균일한 두께를 갖고 있다.
C: 절단 전 필름의 표면은 완전하게 불균일하고, 절단 후 필름은 완전하게 불균일한 표면과 비균일한 두께를 갖고 있다.
아밀레이즈 분해성: 3mg 인간-유래 타액 아밀레이즈("IX-A 타입", 시그마 제 품)/10mL(0.45mM Bis-Tris 완충용액, 0.9mM CaCL2 포함, pH 6.0) 100μL를 네트(net)로 필름에 적하하였다. 네트를 통해 방울이 떨어질 때까지 걸린 시간이 하기 기준에 따라 필름의 아밀레이즈 분해성을 평가하기 위해 측정되었다.
A: 네트를 통해 방울이 적하할 때까지 걸린 시간이 2분 이하였다; 따라서, 분해가 빠르다.
B: 네트를 통해 방울이 적하할 때까지 걸린 시간이 2~10분 이하였다; 따라서, 분해가 다소 느리다.
C: 네트를 통해 방울이 적하할 때까지 걸린 시간이 적어도 10분이었다; 따라서, 분해가 느리다.
구강 내 가용성: 6명의 성인 남자의 구강에 필름을 두었다. 구강 내 필름의 가용성은 하기 기준들에 따라 평가되었다.
A: 필름이 구강 내에서 덩어리(즉 "멍울")가 남지 않게 20초 이내에 용해되었다.
B: 비록 구강 내에 덩어리가 남아있지만, 필름이 용해되는데 적어도 20초가 걸렸다.
C: 필름이 구강 내에서 완전하게 용해되지 않았고, 덩어리가 남아 있었다.
내건조성: 필름이 상대습도 20%, 25℃로 조절된 데시케이터 내에서 1주 동안 저장되었다. 필름의 갈라짐과 컬링은 하기 기준들에 따라 평가되었다.
갈라짐(cracking)
A: 필름은 구부리거나 비틀어도 갈라지지 않았다.
B: 필름은 구부릴 때 갈라지지 않았으나, 비틀 때 갈라졌다.
C: 필름은 하중이 부가되자 갈라졌다.
컬링(curling)
A: 필름이 완전하게 편평하였다.
B: 필름에 자연적인 컬링이 있었다.
C: 필름에 줄어든 것과 같은 컬링이 있었다.
내블로킹성: 필름은 상대습도(RH):45%, 온도:50℃(고온 조건)로 조절된 데시케이터에서 24시간 동안 저장되거나 또는 RH 81%, 25℃(고습 조건)로 조절된 데시케이터에서 1주일 동안 저장되었다. 필름의 내블로킹성은 하기 조건들에 따라 평가되었다.
A: 블로킹이 발생하지 않았다. 어떠한 변화도 발생하지 않았다.
B: 비록 약간의 블로킹이 발생했지만, 필름을 서로 분리하는 것이 가능하였다.
C: 블로킹이 발생하였고, 필름을 서로 분리할 수 없었다.
실시예 1
하이드록시프로필화된 고 아밀로즈 옥수수 전분(DS: 0.12, 아밀로즈 함량: 65중량%, 20중량% 수용액의 점도(50℃, B 타입 점도계, 10rpm): 248,000 mPa?s), 소디움 하이포클로라이트(sodium hypochlorite)를 사용하여 하이드록시프로필화된 타피오카 전분(DS: 0.10)으로부터 수득된 에테르화된 전분의 산화물(20중량% 수용액의 점도(50℃, B 타입 점도계, 10rpm): 600 mPa?s), κ-카라기난(CP Kelco 제품), 및 글리세린은 표 1에 나타낸 비율로 사용되었다. 식품을 위한 5가지 종류의 포장용 필름은 11~13중량%의 수분 함량 및 60㎛의 두께로 제조되었고, 성능 테스트가 수행되었다.
성분들의 함량 및 테스트 결과는 하기 표 1에 나타내었다.
필름 번호 1 2 3 4 5 6
성분


 하이드록시프로필화된 고 아밀로즈 옥수수 전분 0 40 60 70 80 100
하이드록시프로필화된 타피오카 전분의 산화물 100 60 40 30 20 0
κ-카라기난 20 20 20 20 20 20
글리세린 13 13 13 13 13 13
성능 테스트




 필름-형성 특성 A A A A A B
아밀레이즈 분해성 A A B B B C
구강 내 가용성 A A A A B B
내건조성(갈라짐) B B B A A A
내건조성(컬링) B A A A B B
내블로킹성(고온 조건) A A A A A A
내블로킹성(고습 조건) C B A A A A
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 본 발명의 2 내지 4번의 필름은 우수한 테스트 결과를 보였다. 본 발명의 5번 필름 또한 대체로 우수한 테스트 결과를 보였다.
반면, 1번 필름에서 가공 전분으로서 하이드록시프로필화된 타피오카 전분의 산화물을 단독으로 사용한 경우, 고습 조건하에서 내블로킹성이 좋지 않았다. 6번 필름에서 하이드록시프로필화된 고 아밀로즈 옥수수 전분만을 단독으로 사용한 경우, 아밀레이즈 분해성이 좋지 않아, 구강 내 가용성이 좋지 않았다. 양 경우에, 수득된 필름은 제품으로서 바람직하지 않았다.
실시예 2
아세틸화된 고 아밀로즈 옥수수 전분(아밀로즈 함량: 65중량%, DS: 0.05, 20중량% 수용액의 점도(50℃, B 타입 점도계, 10rpm): 88,000 mPa?s), 말토덱스트린(상품명: "Pinedex #100", 마쓰다니 화학공업 주식회사 제품, DE:3), κ-카라기난(CP Kelco 제품), 글리세린, 빙카마이너 추출액(vinca minor extract)(식물 추출액, Covex 제품), 및 향료는 표 2에 나타낸 비율로 사용되었다. 건강보조식품을 위한 4가지 종류의 필름은 11~13중량%의 수분 함량 및 50㎛의 두께로 제조되었고, 성능 테스트가 수행되었다.
성분들의 함량 및 테스트 결과는 하기 표 2에 나타내었다.
필름 번호 1 2 3 4 5
성분




 아세틸화된 고 아밀로즈 옥수수 전분 0 40 60 70 90
말토덱스트린(DE: 3) 100 60 40 30 10
κ-카라기난 20 20 20 20 20
글리세린 10.6 10.6 10.6 10.6 10.6
빙카마이너 추출액 2.7 2.7 2.7 2.7 2.7
향료 s.a.* s.a.* s.a.* s.a.* s.a.*
성능 테스트




 필름-형성 특성 C A A A A
아밀레이즈 분해성 A A B B B
구강 내 가용성 A A A A B
내건조성(갈라짐) C B B A A
내건조성(컬링) C B A A B
내블로킹성(고온 조건) C A A A A
내블로킹성(고습 조건) C B B A A
주(*): "s.a."은 적당량을 의미한다.
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 1번 필름에서 가공 전분으로서 말토덱스트린만을 단독으로 사용한 경우, 필름-형성 특성이 좋지 않았으며, 수득된 필름은 내건조성 및 내블로킹성과 관련된 특성이 매우 좋지 않았다.
반면, 본 발명의 2번 내지 4번 필름은 매우 우수한 내건조성과 내블로킹성을 갖고 있었는데, 이는 말토덱스트린이 아세틸화된 고 아밀로즈 옥수수 전분과 함께 사용되었기 때문이다. 본 발명의 5번 필름은 대체로 우수한 테스트 결과를 보였다.
실시예 3
하이드록시프로필화된 고 아밀로즈 옥수수 전분(DS: 0.12, 아밀로즈 함량: 70중량%, 20중량% 수용액의 점도(50℃, B 타입 점도계, 10rpm): 144,000 mPa?s), 하이드록시프로필화된 타피오카 전분(DS: 0.10)의 아밀레이즈 분해물(상품명: "Footex", 마쓰다니 화학공업 주식회사 제품, 20중량% 수용액의 점도(50℃, B 타입 점도계, 10rpm): 70 mPa?s), κ-카라기난(CP Kelco 제품), 글리세린, 유화된 향료(유화된 페퍼민트 오일 및 슈크로즈 지방산 에스테르에 의해 수득된), 감미료 및 색소(청색 제 1호)은 표 3에 나타낸 비율로 사용되었다. 4가지 종류의 향료 필름은 11~13중량%의 수분 함량 및 45㎛의 두께로 제조되었고, 성능 테스트가 수행되었다.
성분들의 함량 및 테스트 결과는 하기 표 3에 나타내었다.
필름 번호 1 2 3 4
성분





 하이드록시프로필화된 고 아밀로즈 옥수수 전분 0 50 67.7 100
하이드록시프로필화된 타피오카 전분의
아밀레이즈 분해물		 100 50 32.3 0
κ-카라기난 24.2 24.2 24.2 18.5
글리세린 16.1 16.1 16.1 15.3
유화된 향료 19.3 19.3 19.3 18.5
감미료 s.a.* s.a.* s.a.* s.a.*
색소(청색 제 1호) s.a.* s.a.* s.a.* s.a.*
성능 테스트




 필름-형성 특성 A A A B
아밀레이즈 분해성 A A B C
구강 내 가용성 A A A B
내건조성(갈라짐) B B A A
내건조성(컬링) B B A A
내블로킹성(고온 조건) A A A A
내블로킹성(고습 조건) C B A A
주(*): "s.a."은 적당량을 의미한다.
상기 표 3에 나타난 바와 같이, 본 발명의 2번 및 3번 필름은 우수한 테스트 결과를 보였다.
반면, 1번 필름에서 가공 전분으로 하이드록시프로필화된 타피오카 전분의 아밀레이즈 분해물을 단독으로 사용한 경우, 고습 조건하에서 내블로킹성이 매우 좋지 않았다. 4번 필름에서 가공 전분으로 하이드록시프로필화된 고 아밀로즈 옥수수 전분을 단독으로 사용한 경우, 아밀레이즈 분해성이 좋지 않아, 구강 내 가용성이 낮았다. 양 경우, 수득된 필름은 제품으로 바람직하지 않았다.
실시예 4
하이드록시프로필화된 고 아밀로즈 옥수수 전분(DS: 0.12, 아밀로즈 함량: 70중량%, 20중량% 수용액의 점도(50℃, B 타입 점도계, 10rpm): 144,000 mPa?s), 소디움 하이포클로라이트를 사용하여 하이드록시프로필화된 타피오카 전분(DS: 0.10)으로부터 수득된 에테르화된 전분의 산화물(20중량% 수용액의 점도(50℃, B 타입 점도계, 10rpm): 600 mPa?s), κ-카라기난(CP Kelco 제품), 글리세린, 비타민, 및 향료는 표 4에 나타낸 비율로 사용되었다. 3가지 종류의 비타민-함유 향료 필름은 7~11중량%의 수분 함량 및 50㎛의 두께로 제조되었고, 성능 테스트가 수행되었다.
성분들의 함량 및 테스트 결과는 하기 표 4에 나타내었다.
필름 번호 1 2 3
성분






 하이드록시프로필화된 고 아밀로즈 옥수수 전분 50 50 50
하이드록시프로필화된 타피오카 전분의 산화물 50 50 50
κ-카라기난 7 20 60
글리세린 9.1 8.1 6.1
비타민 C(L-아스코르빈산) 7.9 7.1 5.3
비타민 E 1.1 1.0 0.8
니코틴아미드 1.1 1.0 0.8
향료 s.a.* s.a.* s.a.*
성능 테스트




 필름-형성 특성 A A C
아밀레이즈 분해성 A A C
구강 내 가용성 A A C
내건조성(갈라짐) B B C
내건조성(컬링) C A A
내블로킹성(고온 조건) A A A
내블로킹성(고습 조건) B B A
주(*): "s.a."은 적당량을 의미한다.
상기 표 4에 나타난 바와 같이, 본 발명의 2번 필름은 우수한 테스트 결과를 보였다.
반면, 1번 필름에서, 겔화제의 함량이 감소된 경우, 필름의 컬링이 증가하였다. 3번 필름에서, 겔화제의 함량이 증가된 경우, 수득된 필름은 구강 내 가용성 등과 관련된 특성이 좋지 않았다.
본 발명의 가식성 필름은 하기 우수한 효과를 제공한다.
(ⅰ) 비록 상온의 물에서는 쉽게 용해되지 않지만, 본 발명의 가식성 필름은 구강 내에서 타액의 아밀레이즈 작용에 의해 분해되어 쉽게 용해된다. 이것은 필름의 주성분이 구강 내에서 아밀레이즈에 의해 가수분해되는 특유의 가공 전분 혼합물이어서 필름을 쉽게 분해하거나 용해하기 때문이다. 따라서, 본 발명의 필름은 구강 내에서 우수한 가용성을 갖고 있다.
(ⅱ) 본 발명의 가식성 필름은 건조할 때 쉽게 갈라지거나 컬링되지 않는다. 따라서, 필름은 우수한 내건조성을 갖고 있다.
(ⅲ) 본 발명의 가식성 필름은 공기 중의 수분을 흡수하거나 열에 의해 융해되는 필름의 부착에 의해 유발되는 블로킹을 당하지 않는다. 내수분성 및 내열성과 관련된 우수한 특성들을 갖고 있기 때문에, 필름은 특히 여름에, 고습 및 고온 조건에서조차 블로킹에 대해 저항성을 갖는다. 따라서, 본 발명의 필름은 매우 우수한 내블로킹성을 갖고 있다.
(ⅳ) 본 발명에 따른 가식성 필름의 우수한 내건조성과 내블로킹성은 환경에의 적응을 용이하게 한다. 이러한 특성들로 인하여, 예를 들면 가식성 필름을 저장하거나 운반하기 위한 용기는 완벽한 밀폐를 필요로 하지 않는다.
(ⅴ) 본 발명의 가식성 필름은 건강보조식품(dietary supplement), 제약품 등과 같은 식품을 위한 포장, 및 제약품, 식품 추출물 등과 같은 매우 적은 양의 유효 성분을 위한 담체로서 바람직하게 사용될 수 있다. 또한, 유화된 지용성 향 료(emulsified fat-soluble falvors), 유화된 유지 및 오일 등과 함께 제공될 때, 향료 필름(flavor film) 또는 구강-청정 필름(mouth-freshening film)으로서 바람직하다.
본 발명의 필름은, 식료품을 포장하는데 사용될 때, 예를 들면 칠리 오일(chili oil) 및 분말 수프(powdered soup)와 같은 오일-함유 성분; 향신료 및 라면 국수와 같은 성분 등의 포장을 위한 필름으로서 바람직하다.
또한, 본 발명의 필름은 건강한 사람뿐만 아니라, 비타민, 제약품 등의 섭취시, 이를 삼키기 어려운 사람들을 위해서 유용하다.

Claims (11)

  1. (A) 에테르화된 고 아밀로즈 전분과 에스테르화된 고 아밀로즈 전분으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 가공 전분(a), 및 에테르화된 전분의 산화물, 에테르화된 전분의 산분해물, 에테르화된 전분의 효소 분해물, 및 말토덱스트린으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 가공 전분(b)이 혼합된 가공 전분 혼합물;
    (B) 적어도 하나의 겔화제; 및
    (C) 적어도 하나의 가소제;
    를 포함하는 가식성 필름.
  2. 제 1항에 있어서,
    가공 전분 혼합물 (A) 내의 (a)성분과 (b)성분의 혼합비율이, (a) 및 (b)의 합계 총 중량을 기준으로 (a)성분이 30~90중량%이고, (b)성분이 70~10중량% 범위인
    가식성 필름.
  3. 제 2항에 있어서,
    가공 전분 혼합물 (A) 내의 (a)성분과 (b)성분의 혼합비율이, (a) 및 (b)의 합계 총 중량을 기준으로 (a)성분이 40~80중량%이고, (b)성분이 60~20중량% 범위인
    가식성 필름.
  4. 제 1항에 있어서,
    겔화제 (B)의 혼합비율이 가공 전분 혼합물 (A)의 100중량부를 기준으로 12~50중량부 범위인
    가식성 필름.
  5. 제 1항에 있어서,
    가소제 (C)의 혼합비율이 가공 전분 혼합물 (A)의 100중량부를 기준으로 3~40중량부 범위인
    가식성 필름.
  6. 제 1항에 있어서,
    에테르화된 고 아밀로즈 전분이 하이드록시프로필화된 고 아밀로즈 옥수수 전분인
    가식성 필름.
  7. 제 1항에 있어서,
    에스테르화된 고 아밀로즈 전분이 아세틸화된 고 아밀로즈 옥수수 전분인
    가식성 필름.
  8. 제 1항에 있어서,
    에테르화된 전분의 산화물이 하이드록시프로필화된 전분의 산화물인
    가식성 필름.
  9. 제 1항에 있어서,
    에테르화된 전분의 산분해물이 하이드록시프로필화된 전분의 산분해물인
    가식성 필름.
  10. 제 1항에 있어서,
    에테르화된 전분의 효소 분해물이 하이드록시프로필화된 전분의 아밀레이즈 분해물인
    가식성 필름.
  11. 제 1항에 있어서,
    필름의 두께가 20~200㎛인
    가식성 필름.
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