KR102245269B1 - 다중 코팅된 연질 캡슐 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다중 코팅된 연질 캡슐에 관한 것으로, 액상 원료를 포함하는 연질 캡슐을 홍삼 추출물로 1차 코팅하고, 홍삼 분말로 2차 코팅함으로써, 연질 캡슐 내에 오일류, 착향류 등의 액상 원료의 고유 특성을 유지하면서도 다중 코팅된 소형 연질 캡슐끼리간에 접착이 없어서 섭취가 용이하다.

Description

다중 코팅된 연질 캡슐{Multilayer Coating Soft Capsule}
본 발명은 다중 코팅된 연질 캡슐에 관한 것이다.
캡슐화란 내부 물질을 고분자막으로 감싸거나 코팅하는 것을 말한다. 캡슐의 외막은 캡슐 내에 포함된 내부 물질이 산소에 노출되는 것을 차단하여 내부 물질을 보호함으로써 내부 물질을 안정하게 유지시키고, 방출 제어하는 역할을 한다. 내부 물질은 액체, 고체가 적용될 수 있고, 기체도 적용 가능하다. 내부 물질이 액상일 경우에는 다른 활성 성분이 용해 또는 분산될 수 있다. 내부 물질로는 화장품, 약품, 백신, 효소, 미생물, 세포, 향, 오일, 살충제, 색소 등이 적용될 수 있고, 희석제와 같은 첨가제 또는 안정제가 추가로 첨가될 수 있다.
캡슐의 외막을 구성하는 성분은 원하는 두께로 내부 물질을 포매하였을 때에 안정적인 물질이 주로 사용되고 있다. 외막 성분에는 주로 비활성 고분자, 유연제, 보습제, 색소, 방출 속도 조절제가 포함된다. 예를 들면, 알지네이트, 젤라틴, 카라기난, 셀룰로오스 설페이트, 키토산이 이용되고 있다.
캡슐은 사용처에 따라서 정확성, 적시성, 안전성, 편리성, 기능성, 시각적 효과의 기능을 갖는다. 특히 식품 분야에서 캡슐 제형이 이용될 때에는 기능성, 편리성 효과가 중요하다. 식품의 경우에는 캡슐 내에 포함되는 유효 성분의 생리 활성이 유지되어야 하며, 캡슐끼리 접착하여 덩어리지지 않으면 섭취가 편하고, 이에 따라 상품성도 높아지므로, 기능성과, 섭취 편의성을 충족시킬 수 있는 캡슐 제형에 대한 연구가 필요한 실정이다.
캡슐의 종류로서는 심리스 캡슐(seamless capsule)과 심타입 캡슐(seam type capsule)이 있다. 심리스 캡슐은 적하 방식으로 제조되며, 내부 물질과 외막을 구성하는 성분을 포함하는 용액이 노즐을 통해 방출되면서 구형의 캡슐이 형성되며, 외막을 구성하는 성분으로는 젤라틴, 아가, 천연 겔화 물질 등이 사용되고, 외막은 열, 산, 저온에 내성이 있다. 심타입 캡슐의 경우에는 수상과 유상의 반발력을 이용하여 펌핑 방식으로 제조된다. 구체적으로 내부 물질(유상)을 밀어내고, 내부 물질이 노즐을 통해 나오는 순간 수상 물질에 노출되면서 유상의 반발력에 의해 겔화 피막 물질이 유상을 구형으로 감싸면서 제조된다. 외막을 구성하는 성분으로 젤라틴, 글리세린 등이 사용되며, 외막은 기능이 없는 것으로 알려져 있다.
심리스 캡슐은 심타입 캡슐에 비해서, 투명하고 광택이 있는 구형의 캡슐이 제조되고, 지용성 성분을 직접적으로 캡슐화할 수 있으며, 캡슐 자체의 크기를 감소/증가시켜서 내부 물질의 용량을 조절할 수 있다. 또한, 내부 물질의 산화를 막기 때문에 방습벽(vapor barrier) 기능도 한다. 외막을 구성하는 성분을 포함하는 용액에 다양한 색소를 첨가함으로써 색상을 다양하게 하여 캡슐의 외관을 미려하게 할 수 있다. 또한, 직경을 1mm 내지 8mm 사이의 범위 내에서 자유롭게 조절이 가능하여 캡슐의 쓰임에 맞도록 직경을 조절할 수 있다.
심리스 캡슐 제조시에는 특허문헌 1에 개시된 캡슐 제조 장치를 사용할 수 있다. 상기 제조 장치는 향액(내부 물질)이 배출되는 경로와, 막재(외막을 구성하는 성분이 포함된 용액)가 배출되는 경로가 각각 있는 이중 배출 구조를 갖는다. 또한 막재가 향액을 감싸는 형태로 배출되어 향 캡슐의 초기 형태를 형성하는 노즐을 가지며, 노즐의 하단에 냉각재가 투입되면서, 막재가 향액을 감싼 형태가 냉각되어 캡슐이 제조된다. 그러나, 특허문헌 1에서는 담배의 향을 적재하기 위한 캡슐 제조에 대해서만 개시되어 있을 뿐, 식품 분야에 적용가능한 캡슐의 제조에 대해서는 개시되어 있지 않다. 또한, 캡슐의 사용처에 따라 각각의 기능성 요소들을 충족해야 하므로, 특허문헌 1에 개시된 캡슐 제조 장치를 이용하여 화장품에 적용가능한 캡슐을 제조하고자 할 때에는 외막에 포함되는 성분, 또는 내부 물질에 대한 검토가 추가적으로 필요하다. 또한, 특허문헌 1에서 사용되는 캡슐은 건조 공정과 추가 경화 과정을 포함하고 있어 외막이 단단한 하드 캡슐이므로 식품에 적용하기에는 어려움이 있었다.
유동층 코팅 기술은 건조된 고형 원료를 단순히 혼합하고 결합하는 분무 건조 방식으로, 유동층 코팅 기술로 미세한 과립, 과립, 구슬 모양의 비드(bead) 타입의 제형이 제조된다. 이와 같이 종래의 유동층 코팅 기술은 고형 원료를 대상으로 하였기 때문에 오일류 또는 착향료 고유의 특징을 유지한 상태로 액상 원료의 사용이 어려워서 차나, 건강 식품 등의 다양한 제품 개발에 한계가 있었고, 소비자 요구에 부응하기 어려웠다. 또한, 입자 크기가 큰 비드 타입 제조시에는 유동층 기기를 장시간 운용함으로써 임가공비가 증가되어 생산성이 떨어지고 제품 가격이 상승되는 요인이 되어 왔다.
한국 공개특허공보 제2016-0116827호
본 발명의 목적은 오일류 또는 착향료와 같은 액상 원료의 고유 특성을 유지하면서도, 최종 제조된 가공물간에 접착이 없는 캡슐을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 액상 원료를 포함하는 연질 캡슐; 연질 캡슐의 표면에 코팅되는 홍삼 추출물로 이루어진 1차 코팅물; 및 1차 코팅물의 표면에 코팅되는 홍삼 분말로 이루어진 2차 코팅물;로 이루어진 다중 코팅된 연질 캡슐을 제공한다.
본 발명의 다중 코팅된 소형 연질 캡슐은 연질 캡슐 내에 충전된 오일류, 착향류 등의 액상 원료의 고유 특성을 유지하면서도 다중 코팅된 소형 연질 캡슐끼리간에 접착이 없어서 섭취가 용이하다. 또한, 코팅시 사용된 홍삼 성분으로 홍삼의 생리활성 효과도 얻을 수 있다.
도 1은 소형 연질 캡슐을 나타낸다.
도 2는 1차 코팅만 수행한 소형 연질 캡슐(대조군), 및 1차 및 2차 코팅 모두 수행한 소형 연질 캡슐(시험군)의 노출 시간에 따른 10메쉬 체 통과 비율을 나타낸다.
도 3은 1차 코팅만 수행한 소형 연질 캡슐(대조군), 및 1차 및 2차 코팅 모두 수행한 소형 연질 캡슐(시험군)의 노출 시간에 따른 캡슐간 접착 정도를 나타낸다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명은 액상 원료를 포함하는 연질 캡슐; 연질 캡슐의 표면에 코팅되는 홍삼 추출물로 이루어진 1차 코팅물; 및 1차 코팅물의 표면에 코팅되는 홍삼 분말로 이루어진 2차 코팅물;로 이루어진 다중 코팅된 연질 캡슐을 제공한다.
상기 액상 원료는 오일일 수 있고, 오일 베이스의 액상 원료라면 제한없이 적용할 수 있다. 상기 오일은 식품에 사용되는 오일 성분일 수 있다. 천연 식물성 오일 또는 식물성 공급원으로부터 얻어지는 가공 오일일 수 있다. 또는 천연 동물성 오일 또는 동물성 공급원으로부터 얻어지는 가공 오일일 수 있다. 예를 들면, 상기 오일은 식품 및 건강기능식품으로 사용되는 착향료 또는 식용오일류일 수 있다. 예를 들면, 코코넛유, 채종유, 땅콩유, 올리브유, 동백유, 피마자유, 팜핵유, 대두유, 평지씨유, 해바라기유, 고-올레산 해바라기유, 옥수수유, 팜올레인유, 팜유, 홍화유, 고-올레산 홍화유, MCT 오일, 달맞이꽃 종자유, 들기름, 참기름, 아마인유, 미강유, 스쿠알렌, 정제어유, 미네랄오일, 홍삼 오일 및 이의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나일 수 있다.
상기 액상 원료에 착향료 및 지용성 비타민 중 적어도 하나를 추가로 포함할 수 있으며, 오일류에 쉽게 용해되고, 기능성이 있는 원료라면 제한없이 포함될 수 있다.
상기 착향료는 식품의 향을 살려주는 역할을 한다. 본 발명에 적용될 수 있는 착향료는 식품 조성물에 포함되는 것이라면 제한없이 사용할 수 있다. 천연착향료 또는 합성 착향료가 사용될 수 있다. 예를 들면, 딸기향, 바나나향, 페퍼민트향, 계피향, 레몬향, 라즈베리향, 블루베리향, 커피향, 애플민트향, 매실향, 믹스후르츠향, 애플향, 멘톨향 및 바닐라향으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나일 수 있다.
상기 지용성 비타민은 지방 또는 지방을 녹이는 유기용매에 녹는 비타민으로서 본 발명에서 특별히 제한되지 않으며, 구체적으로 비타민 A, 비타민 D, 비타민 E, 비타민 F, 비타민 K, 비타민 U 및 이의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나일 수 있다.
상기 연질 캡슐의 직경은 1 mm 내지 10 mm, 1 mm 내지 9 mm, 1 mm 내지 8 mm, 1 mm 내지 7 mm, 1 mm 내지 6 mm일 수 있으나, 이에 한정하지 않는다. 연질 캡슐의 직경이 하한값 미만일 경우에는 캡슐의 크기가 너무 작아서 다중 코팅시, 섭취시에 손실되는 양이 많아진다. 연질 캡슐의 직경이 상한값을 초과할 경우에는 유동층 기기로 코팅이 어려울 수 있다.
상기 연질 캡슐의 피막은 글리세린, 한천, 펙틴, 스테비올 배당체 및 알긴산나트륨을 포함하는 피막제가 경화된 것일 수 있다. 피막제는 피막이 굳기 전에 피막을 이루는 성분의 혼합물을 나타내며, 위 성분 외에 정제수가 포함될 수 있다. 피막제 100중량부 기준으로 글리세린은 1 중량부 내지 10 중량부, 한천은 1 중량부 내지 10 중량부, 펙틴은 1 중량부 내지 10 중량부, 스테비올 배당체는 0.1 중량부 내지 5 중량부, 알긴산나트륨은 0.1 중량부 내지 5중량부로 포함될 수 있으나, 이에 한정하지 않는다.
피막제 100 중량부 기준으로 상기 글리세린은 2 중량부 내지 9 중량부, 3 중량부 내지 8 중량부, 4 중량부 내지 7 중량부, 4 중량부 내지 6 중량부로 포함될 수 있다. 피막제 100 중량부 기준으로 한천은 2 중량부 내지 9 중량부, 2 중량부 내지 8 중량부, 2 중량부 내지 7 중량부, 2 중량부 내지 6 중량부, 2 중량부 내지 5 중량부, 2 중량부 내지 4 중량부로 포함될 수 있다. 피막제 100 중량부 기준으로 펙틴은 1 중량부 내지 8 중량부, 1 중량부 내지 7 중량부, 1 중량부 내지 5 중량부, 1 중량부 내지 4 중량부, 1 중량부 내지 3 중량부로 포함될 수 있다. 피막제 100 중량부 기준으로 스테비올 배당체는 0.5 중량부 내지 5 중량부, 0.5 중량부 내지 4 중량부, 0.5 중량부 내지 3 중량부, 0.7 중량부 내지 2 중량부, 0.7 중량부 내지 1 중량부로 포함될 수 있다. 피막제 100 중량부 기준으로 알긴산나트륨은 0.1 중량부 내지 4중량부, 0.1 중량부 내지 3중량부, 0.1 중량부 내지 2중량부, 0.1 중량부 내지 1중량부로 포함될 수 있으나, 이에 한정하지 않는다. 아울러, 피막제에는 상기 성분 외에 물을 첨가할 수 있다. 상기 피막제에 포함되는 성분의 함량이 상기 범위를 만족하지 않는 경우에는 피막제의 점도가 피막을 형성하기에 적합하지 않고, 이에 따라 연질 캡슐을 제조하여도 피막이 완전히 굳지 않게 된다. 피막이 굳지 않으면 피막 내의 액상 원료가 누출될 수 있고, 1차, 2차 코팅을 할 수 없다.
상기 피막제의 점도는 300cps 내지 850cps, 350cps 내지 800cps, 400cps 내지 750cps, 450cps 내지 700cps, 500cps 내지 650cps일 수 있고, 이에 한정하지 않는다. 점도가 하한값 미만일 경우에는 캡슐 성형이 어렵다. 점도가 상한값을 초과할 경우에는 캡슐 제조시, 캡슐 제조 장치 내의 피막제가 배출되는 노즐에서 피막제의 배출이 용이하지 않아 캡슐의 제조가 어려워진다. 또한, 피막제는 45℃ 내지 80℃, 예컨대 50℃ 내지 75℃, 55℃ 내지 70℃, 60℃ 내지 65℃에서 보관될 수 있다. 피막제 보관 온도가 상기 범위를 벗어나는 경우에는 피막제가 굳거나, 피막제가 변질될 수 있다.
인삼(Panax ginseng)은 식물 분류학상으로 오갈피나무과(Araliaceae)의 인삼속(Panax)에 속하는 다년생 음지성 초본식물로서 오래 전부터 한방에서 중요한 약재로 사용되었다. 인삼은 일반적으로 가공 방법에 따라 백삼과 홍삼으로 구분되며, 백삼은 밭에서 채굴한 가공되지 아니한 인삼 즉, 수삼을 그대로 건조한 것을 지칭하며 홍삼은 수삼을 증숙하여 건조 가공한 것으로 제조 과정에서 사포닌 변형과 아미노산 변화 등 여러 화학적인 변화가 수반된다. 홍삼은 제조 과정에서 가해지는 열에 의해 인삼에 존재하지 않는 진세노사이드 Rg2, Rg3, Rh1, Rh2 등의 사포닌 성분이 생성되며, 홍삼 특유의 유효 성분은 암 예방 작용, 암세포 성장 억제 작용, 혈압 강하 작용, 뇌신경세포 보호 및 학습 능력 개선 작용, 항혈전 작용, 항산화 작용 등이 우수하다.
본 발명에 있어서, 추출물은 인삼의 잎, 어린 새싹, 본체, 본체 껍질, 줄기, 줄기 껍질, 뿌리, 뿌리 껍질, 뿌리줄기, 종자, 열매, 미숙과, 완숙과, 과육, 과피, 꽃, 수술군(androecium), 암술군(gynoecium), 꽃받침, 수술, 꽃잎, 꽃받침 조각, 심피 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나로부터 수득될 수 있다. 상기 뿌리줄기는 근경이라고도 하며, 줄기가 지하로 자라나 뿌리와 같은 역할을 하는 것을 나타낸다. 상기 수술군은 하나의 꽃에 있는 수술 전체를 나타내며, 상기 암술군은 하나의 꽃에 있는 암술 전체를 나타낸다. 상기 심피는 꽃의 암술을 만드는 구성요소로 일반적으로 화엽이라고 총칭되는 잎의 변형 형태를 나타낸다. 상기 인삼은 뿌리일 수 있으나, 이에 한정되지 아니하며, 인삼의 다른 부위에서 얻어진 추출물을 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명에서 일컫는 "추출물"은 원료로부터 임의의 방법으로 추출된 물질을 의미하며, 이렇게 추출된 추출액, 이로부터 얻을 수 있는 농축액, 상기 농축액의 건조물 및 분말을 제한 없이 모두 포함하는 의미로 사용된다.
상기 추출물은 원료 또는 이의 건조물로부터 추출하여 얻을 수 있으며, 상기 추출물의 원료는 재배한 것 또는 시판되는 것 등 제한 없이 사용할 수 있다.
상기 추출물을 원료로부터 추출하여 수득할 때, 추출 방법으로는 용매 추출법, 초음파 추출법, 여과법 및 환류 추출법 등 종래 알려진 통상적인 추출 방법을 모두 사용할 수 있으며, 바람직하게는 용매 추출법이나 환류 추출법을 이용함으로써 제조할 수 있다. 상기 추출 과정은 수회 반복할 수 있으며, 이후에 농축 또는 동결건조 등의 단계를 추가적으로 거칠 수 있다. 구체적으로, 수득한 추출물을 감압 농축하여 농축액을 얻고, 상기 농축액을 동결건조시킨 후 분쇄기를 이용하여 고농도의 추출 분말을 제조할 수 있다. 추출물은 추출물을 추가적으로 분획하여 얻은 분획물도 포함한다.
상기 추출물은 물, 유기용매 또는 이들의 혼합물을 추출용매로 하여 추출될 수 있다. 상기 유기용매는 알코올, 바람직하게는 C1-C4의 저급 알코올, 헥산(n-헥산), 에테르, 글리세롤, 프로필렌글리콜, 부틸렌글리콜, 에틸아세테이트, 메틸아세테이트, 디클로로메탄, 클로로포름, 에틸아세테이트, 벤젠 및 이들의 혼합용매로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나일 수 있다. 물 및 유기용매의 혼합물을 추출 용매로 사용하는 경우, 물 및 유기용매의 혼합물은 바람직하게는 물 및 C1-C4의 저급 알코올의 혼합물일 수 있고, 더욱 바람직하게는 물일 수 있다.
상기 홍삼 추출물은 20 Brix 내지 70 Brix, 25 Brix 내지 65 Brix, 30 Brix 내지 60 Brix, 35 Brix 내지 55 Brix, 40 Brix 내지 50 Brix일 수 있으나, 이에 한정하지 않는다. 홍삼 추출물의 당도가 하한값 미만이면 홍삼 추출물로 1차 코팅 후, 홍삼 분말로 2차 코팅할 때에 홍삼 분말이 연질 캡슐 표면에 코팅되지 않게 되어 다중 코팅된 연질 캡슐이라 하더라도 캡슐간의 접착이 여전히 남아있게 된다. 홍삼 추출물의 당도가 상한값을 초과하면 홍삼 추출물의 점도가 높아지기 때문에 유동층 기기로 분무시에 분무가 어려울 수 있다.
상기 홍삼 추출물의 진세노사이드 Rg1, Rb1, Rg3의 합은 1 mg/g 이상, 예컨대 1 mg/g 내지 15 mg/g, 1 mg/g 내지 10 mg/g, 1 mg/g 내지 7 mg/g, 3 mg/g 내지 6 mg/g일 수 있으나, 이에 한정하지 않는다. 진세노사이드 Rg1, Rb1, Rg3의 합이 하한값 미만일 경우에는 생리활성이 낮아질 수 있다.
상기 홍삼 분말의 입도는 120 메쉬를 통과하는 분말이 60% 이상, 65% 이상, 70% 이상, 75% 이상, 80% 이상, 85% 이상, 90% 이상, 95% 이상일 수 있으나, 이에 한정하지 않는다. 상기 홍삼 분말의 입도가 하한값 미만일 경우에는 입도가 큰 홍삼 분말이 포함될 수 있고, 2차 코팅시에 캡슐 표면에 홍삼 분말이 균일하게 코팅되지 않을 수 있다.
상기 코팅은 유동층 기기를 이용하여 수행될 수 있다. 1, 2차 코팅시 분사량은 1ml/분 내지 20ml/분, 1ml/분 내지 15ml/분, 1ml/분 내지 10ml/분, 1ml/분 내지 8ml/분, 1ml/분 내지 6ml/분일 수 있다. 상기 분사량이 하한값 미만일 경우에는 코팅에 걸리는 시간이 길어질 수 있다. 상기 분사량이 상한값을 초과할 경우에는 분사된 코팅액이 건조되지 않고 젖은 상태로 존재하여 캡슐간 접착이 많아지고 접착된 상태로 고결되어 캡슐 자체의 무게가 증가하게 되므로 부양되지 않아 작은 구슬 타입으로 제형화되지 않는 문제점이 있다.
상기 연질 캡슐 50중량부에 대해서, 홍삼 추출물은 20 중량부 내지 60 중량부, 홍삼 분말 1 내지 20중량부로 포함될 수 있으나, 이에 한정하지 않는다. 상기 연질 캡슐 50중량부에 대해서, 홍삼 추출물은 25 중량부 내지 55 중량부, 30 중량부 내지 50 중량부, 35 중량부 내지 45 중량부로 포함될 수 있다. 상기 연질 캡슐 50중량부에 대해서, 홍삼 분말은 1 중량부 내지 15 중량부, 2 중량부 내지 13 중량부, 3 중량부 내지 11 중량부, 4 중량부 내지 9 중량부로 포함될 수 있다. 홍삼 추출물, 홍삼 분말의 첨가량이 상기 범위를 만족하지 않으면 다중 코팅된 연질 캡슐의 생리활성이 감소할 수 있고, 다중 코팅된 연질 캡슐의 경도가 낮아 외부 충격에 의해 액상 원료가 누출될 수 있다.
1차 코팅물에 식물 추출물이 추가로 코팅될 수 있다. 식물 추출물이 추가로 코팅되는 경우 연질 캡슐 50중량부에 대해서, 식물 추출물은 1 중량부 내지 20 중량부, 예컨대 1 중량부 내지 15 중량부, 2 중량부 내지 13 중량부, 3 중량부 내지 11 중량부, 4 중량부 내지 9 중량부로 포함될 수 있다.
상기 식물 추출물은 감초, 당귀, 황기, 백작약, 백출, 숙지황, 천궁, 진피, 갈근, 맥문동, 두충, 산약, 우슬, 결명자, 원지, 생강, 대추, 구기자, 복분자, 천마, 오미자, 산수유 및 이의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나의 원료로부터 추출된 것일 수 있다. 상기의 식물 추출물은 예시한 것일 뿐이며, 식품 조성물에 사용되는 식물 추출물이라면 본 발명에 제한없이 적용할 수 있다. 추출시 사용되는 원료의 부위, 추출물의 정의, 추출 방법, 추출 용매는 상기에 기재한 바와 같으므로 설명을 생략한다.
상기 식물 추출물은 식물 추출물을 동결건조하여 수득한 분말 형태일 수 있다.
상기 다중 코팅된 연질 캡슐의 경도는 0.5KP 내지 5KP, 예컨대 0.7KP 내지 4.5KP, 0.9KP 내지 4KP, 1.2KP 내지 3.5KP, 1.5KP 내지 3.5KP일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 상기 경도가 하한값 미만일 경우에는 연질 캡슐 내의 액상 원료가 누출될 수 있다. 상기 경도가 상한값을 초과할 경우에는 저작하기에 어려워 식품으로 섭취하기 어려울 수 있다.
본 발명의 한 실시예에서는 MCT 오일, 페퍼민트향, 비타민E를 포함하는 충전물과, 글리세린, 한천, 펙틴, 스테비올 배당체, 알긴산 나트륨 및 정제수를 포함하는 피막제를 이용하여 연질 캡슐을 제조하였다. 제조된 연질 캡슐의 표면에 45 Brix인 홍삼 추출물을 유동층 기기를 사용하여, 분사량을 2ml/분으로 분사하여 1차 코팅물을 생성하였다. 그 후, 1차 코팅된 연질 캡슐에 120메쉬 체를 통과하는 분말이 85% 이상인 입도를 가지는 홍삼 분말을 유동층 기기를 사용하여 분사량 5ml/분으로 분사하여 2차 코팅물을 생성하였다. 제조된 다중 코팅된 연질 캡슐은 홈, 주름, 무늬, 갈라짐이 없고, 고유의 색택과 향미를 가지며, 경도가 2KP 이상이었고, 캡슐 내부의 액상 원료의 누출이 없었으며, 장시간 보관하여도 캡슐간 접착이 없었다.
본 발명의 한 실시예에서는 MCT 오일, 페퍼민트향, 비타민E를 포함하는 충전물과, 글리세린, 한천, 펙틴, 스테비올 배당체, 알긴산 나트륨 및 정제수를 포함하는 피막제를 이용하여 연질 캡슐을 제조하였다. 제조된 연질 캡슐의 표면에 45 Brix인 홍삼 추출물에 식물 추출물 분말을 첨가하여 제조한 코팅액을 유동층 기기로 2ml/분으로 분사하여 1차 코팅물을 생성하였다. 그 후, 1차 코팅된 연질 캡슐에 120메쉬 체를 통과하는 분말이 85% 이상인 입도를 가지는 홍삼 분말을 유동층 기기를 사용하여 분사량 5ml/분으로 분사하여 2차 코팅물을 생성하였다. 제조된 다중 코팅된 연질 캡슐은 홈, 주름, 무늬, 갈라짐이 없고, 고유의 색택과 향미를 가지며, 경도가 2KP 이상이었고, 캡슐 내부의 액상 원료의 누출이 없었으며, 장시간 보관하여도 캡슐간 접착이 없었다.
본 발명에 따른 다중 코팅된 연질 캡슐은 연질 캡슐 내에 포함되는 액상 원료를 목적에 따라 변경함으로써 다양하게 응용할 수 있다. 예를 들면, 액상 원료로서 페퍼민트향, 레몬향을 넣음으로써 식사 또는 흡연 후에 구취를 방지할 수 있고, 액상 원료로 멘톨향을 넣음으로써 운전시에 졸음을 방지할 수 있다.
이하, 본 발명을 제조예 및 실험예에 의해 상세히 설명한다.
단, 하기 제조예 및 실험예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 제조예 및 실험예에 의해 한정되는 것은 아니다.
제조예 1. 홍삼 분말의 제조
건조된 홍삼(P. ginseng C.A. Meyer, 뿌리 70%, 잔미 30%)의 상태 및 이물 오염 여부를 점검하고, 세척수를 분사하여 세척하였다. 세척이 완료된 원료는 전용 선반에 적재하였다. 세척 완료된 원료를 습열기에 투입하고 다음의 원료별 조건으로 습열하였다. 홍삼근은 121±2℃에서 5분간 습열하고, 홍미삼은 121±1℃에서 1분간 습열하였다. 습열이 완료된 원료를 열풍건조실에 투입하고, 다음의 원료별 조건으로 건조하였다. 홍삼근은 60±3℃에서 72시간 동안 건조하고, 홍미삼은 60±3℃에서 48시간 동안 건조하였다. 건조 완료된 원료는 12시간 이상 방냉하였다. 건조 완료된 원료를 인수하고, 홍삼분쇄기를 체망 120메쉬로 설정하여 가동시킨 후 홍삼근 및 홍미삼을 적량씩 홍삼분쇄기에 투입하여 분쇄하였다.
제조된 홍삼 분말은 연황색의 분말상으로 홍삼의 향미를 가지며, 이미, 이취가 없었다. 홍삼 성분(총 사포닌) 함량은 35 mg/g 이상이었고, 홍삼 분말의 입도는 120메쉬를 통과하는 분말이 85% 이상인 분말이었다. 수분은 4.3±1.0%이었으며 이물은 불검출되었다.
제조예 2. 홍삼 추출물의 제조
건조된 홍삼(P. ginseng C.A. Meyer, 뿌리 75%, 잔미 25%) 500g에 6배의 증류수를 가해 85℃에서 10시간 추출하고 추출액을 여과하여 0~10℃로 냉각하였다. 잔사에 대해서는 6배의 증류수를 가해 10시간 추출을 1~4회 추가로 실시하여 추출액을 여과 후 모두 합하여 0~10℃로 냉각하였다. 냉각이 완료된 추출액을 4℃에서 10~20분 동안 6,000rpm으로 원심분리((주)한일사이메드, Supra 22K)하여 침전물을 제거하고 회전감압농축기(BUCHI, R-220)를 이용하여 50~60℃에서 71°Brix가 되도록 농축하여 홍삼 농축액을 제조하였다. 홍삼 농축액의 고형분 함량은 64%였다.
제조된 홍삼 농축액에 포함된 홍삼 성분의 함량은 수분 함량 40% 기준으로 환산시에 70.0 mg/g 이상이었고, 진세노사이드 Rg1, Rb1, Rg3의 합은 수분 함량 40% 기준으로 환산시에 5.5 mg/g 이상이었다. 홍삼 농축액은 암갈색이었으며, 이미, 이취가 없었다.
제조예 3. 감초 추출물 및, 이의 분말의 제조
감초(Glycyrrhiza uralensis Fischer, Glycyrrhiza glabra Linne, 뿌리와 뿌리줄기) 1.0 kg에 중량 대비 13배수의 물을 가하고, 80℃에서 8시간 2회 추출하고 추출액을 5㎛ 필터를 이용하여 여과하였다. 여액은 회전감압농축기(BUCHI, R-220)를 이용하여 50~60℃에서 70°Brix가 되도록 농축하여 감초 농축액을 제조하였다. 감초 농축액을 동결건조(OPERON, FDT-12012)하여 감초 추출물 분말을 수득하였다.
제조된 감초 추출물 분말의 성상은 밝은 노란색이었다.
제조예 4. 소형 연질캡슐의 제조
건강기능식품공전, 식품공전, 식품첨가물공전에 정하는 적합한 원료를 구입하여서 기준 및 규격을 검사한 후 적합품만 사용하였다. 충전물과 피막은 하기 원료를 용해하여 배합하였다.
충전물 원료 중량(%)
MCT 오일 59.8
착향료(페퍼민트향) 20
비타민E 0.2
피막 원료 중량(%)
글리세린 5
한천 2.5
펙틴 2
스테비올 배당체 0.8
알긴산 나트륨 0.5
정제수 88
표 1의 배합비로 배합된 피막은 점도가 600cps이었으며, 60℃에서 보관하였다. 캡슐의 제조는 한국 공개특허 제2016-0116827호에 개시된 캡슐 제조 장치를 이용하였다. 위 특허출원에는 캡슐에 포함되는 코어로서 향액이 개시되어 있고, 캡슐막으로는 막재가 개시되어 있으나, 본 발명에서는 상기 표 1 및 표 2의 성분을 이용하였다. 또한, 위 특허출원에는 노즐을 구비한 캡슐 제조 장치로 캡슐을 제조하여 건조하고, 추가로 경화함으로써 하드 캡슐을 제조하였으나, 본 발명에서는 건조 단계나, 추가 경화 단계를 제외함으로써 소프트 캡슐로 제조하였다. 제조된 소프트 캡슐은 하드 캡슐을 식용으로 하기에는 외막이 단단했던 것에 비해서 외막이 부드럽기 때문에 식용하기에 적절하였다.
제조된 캡슐은 이음새가 없는 심리스(seamless) 형태의 캡슐이었으며, 투명하였다(도 1 참조). 제조된 캡슐의 크기는 현미경(Olympus SZ Luna) 및 ToupView(version x86) 프로그램을 이용하여 측정하였으며, 캡슐의 크기는 4 mm였다.
제조예 5. 다중 코팅된 소형 연질 캡슐 제조
소형 연질 캡슐 코팅시 사용된 원료의 배합비는 하기와 같다.
원료명 중량%
소형 연질 캡슐 50
홍삼 농축액 40
감초 추출물 분말 5
홍삼 분말 5
계 100
5-1. 소형 연질 캡슐 1차 코팅
1차 코팅은 코팅액을 사용하고, 유동층 코팅 방법으로 수행하였다. 코팅액으로는 제조예 2, 3에서 제조한 홍삼 농축액, 감초 추출물 분말을 사용하였다. 홍삼 농축액에 감초 추출물 분말을 녹여서 사용하였다. 씨드로는 제조예 4에서 제조한 소형 연질 캡슐을 사용하였다. 건조된 소형 연질 캡슐, 홍삼 농축액, 감초 추출물 분말의 비율은 5:4:0.5로 하였다. 제조예 2의 홍삼 농축액은 정제수를 넣어 당도를 45 Brix로 조정하였고, 교반기로 속도 55±5 RPM, 온도 40±5℃ 조건으로 교반하여 코팅액을 준비하였다. 코팅액이 준비되면, 캡슐을 유동층 기기(EG1 Lab-1, EG1 Co.,Ltd)에 시드로 투입 후 코팅기 온도를 40℃ 이하로 조절하였다. 코팅액을 2ml/분 양으로 분사하였다. 분사 완료한 후 40℃ 이하에서 20분 이상 건조하였다.
5-2. 소형 연질 캡슐 2차 코팅
2차 코팅은 코팅물로 사용하고 유동층 코팅 방법으로 수행하였다. 코팅물로는 제조예 1에서 제조한 홍삼 분말을 사용하였고, 씨드로는 제조예 5에서 제조한 1차 코팅된 소형 연질 캡슐을 사용하였다. 1차 코팅된 소형 연질 캡슐과 홍삼 분말의 중량 대비 비율은 95:5로 하였다. 홍삼 분말과 정제수 중량을 2:8의 비율로 녹여서 상부 구동 방식 혼합기로 균질화한 뒤 미량 연속 펌프를 이용하여 유동층 코팅기 내부로 노즐 분사하였다.
1차 코팅된 소형 연질 캡슐을 유동층 기기에 시드로 투입 후 코팅기 온도를 40℃ 이하로 조절하였다. 코팅액을 5ml/분 양으로 분사하였다. 분사 완료한 후 40℃ 이하에서 20분 이상 건조하였다.
1차, 2차 코팅하여 제조된 다중 코팅된 소형 연질 캡슐은 갈색의 환 제형으로 홈, 주름, 무늬, 갈라짐이 없었고, 고유의 색택과 향미를 가지며, 이미, 이취가 없었다. 또한 다중 코팅된 소형 연질 캡슐의 경도는 2KP 이상이었고, 대장균군은 음성으로 확인되었다. 육안으로 확인된 다중 코팅된 소형 연질 캡슐을 스틱 포장하여 밀봉하였다. 각 스틱의 중량 편차(%)를 확인하였다. 중량편차가 5~10%인 것이 2개 이하였다.
실험예 1. 다중 코팅된 소형 연질 캡슐의 물성 평가
1-1. 다중 코팅된 소형 연질 캡슐 내 액상 원료의 형태 유지 여부 확인
소형 연질 캡슐은 하드 캡슐에 비해서 외막이 외부 충격에 의해서 쉽게 파괴될 수 있어 대기 중에 노출시 보관이나, 유통에 어려움이 있었다. 따라서, 소형 연질 캡슐 내에 포함된 오일류, 착향료와 같은 액상 원료의 형태를 유지하면서도, 외부 충격을 상쇄할 수 있는 코팅이 필요하였다. 따라서, 본 발명에서는 1차, 2차 코팅하여 소형 연질 캡슐 내부의 원료의 형태를 유지할 수 있는지 확인하였다. 1차 코팅, 2차 코팅된 캡슐의 내구성은 경도를 측정하여 확인하였다. 경도는 경도측정기(TBH425, ERWEKA GmbH)로 측정하였다. 1차 코팅된 캡슐의 경도 측정 결과를 표 4에 나타내고, 2차 코팅된 캡슐(다중 코팅된 캡슐)의 경도 측정 결과를 표 5에 나타낸다.
시료 번호 경도(KP) 시료 번호 경도(KP) 결과
1 2.3 6 2.3 평균값: 2.4KP
2 2.1 7 2.5
3 2.5 8 2.5
4 2.3 9 2.7
5 2.3 10 2.7
시료 번호 경도(KP) 시료 번호 경도(KP) 결과
1 3.3 6 3.1 평균값: 3.2KP
2 3.5 7 3.1
3 3.1 8 3.1
4 3.2 9 3.1
5 3.5 10 3.1
1차 코팅된 캡슐은 해당 직경에서 사람이 저작할 수 있는 일반적인 경도인 1KP 내지 5KP의 이내 결과값인 2.4KP로 확인되었고, 다중 코팅된 캡슐은 코팅하지 않은 소형 연질 캡슐 또는 1차 코팅된 캡슐에 비해서, 경도가 높아져 외부 충격에도 깨지는 캡슐의 비율이 낮았고, 이에 따라 오일류, 착향료와 같은 액상 원료의 형태가 유지되었다.
1-2. 다중 코팅된 소형 연질 캡슐간 접착 정도 평가
1차, 2차 코팅시에는 유동층 코팅 방법을 이용하였다. 일반적으로 유동층 과립품은 강제 열풍 건조한 상태로 대기 노출시 수분이 쉽게 흡착되며 과립간에 점성이 생기고 붙어 덩어리가 형성되어 품질이 급감하는 현상이 있다.
대조군은 제조예 5에서 홍삼 농축액으로 1차 코팅한 소형 연질 캡슐을 사용하고, 시험군은 제조예 5에서 홍삼 농축액으로 1차 코팅하고, 홍삼 분말로 2차 코팅한 소형 연질 캡슐을 사용하였다. 대조군와 시험군을 3시간 동안 일반 실내 조건인 25℃, 50~60% RH에 노출시키고, 노출 시간별로 코팅된 캡슐간 접착하여 덩어리지는 정도를 10메쉬 체에 통과시켜 통과 비율로 평가하였다. 캡슐이 덩어리질 경우 체를 통과하지 못하여 통과 비율이 낮아지게 된다. 대조군와 시험군의 10메쉬 통과 비율(%)를 하기 표 6에 나타낸다.
0시간 0.5시간 1시간 2시간 3시간
대조군 100 80 29 5 0
시험군 100 100 100 100 100
표 6에 나타낸 바와 같이, 시험군의 경우 캡슐간 접착이 적고 3시간 후에도 10메쉬 체를 통과하는 캡슐이 100%였다(도 2 및 도 3 참조). 반면에, 대조군의 경우 시간에 비례하여 코팅된 캡슐간 접착 정도가 심해져서 3시간째에는 10메쉬 체를 통과하는 캡슐이 없었다.
위 결과를 통해서 1차 코팅된 캡슐에 홍삼 분말 코팅시 비코팅 캡슐보다 대기 중 수분 흡착을 효과적으로 억제하여 캡슐 고유의 형태를 유지시켜 품질이 우수해지는 것을 알 수 있었다.

Claims (15)

  1. 액상 원료를 충전물로서 포함하는 연질 캡슐; 연질 캡슐의 표면에 코팅되는 홍삼 추출물로 이루어진 1차 코팅물; 및 1차 코팅물의 표면에 코팅되는 홍삼 분말로 이루어진 2차 코팅물;로 이루어지고,
    상기 연질 캡슐의 직경은 1 mm 내지 10 mm이고,
    상기 연질 캡슐의 피막은 피막제 100 중량부를 기준으로 글리세린 1 내지 10 중량부, 한천 1 내지 10 중량부, 펙틴 1 내지 10 중량부, 스테비올 배당체 0.1 내지 5 중량부, 및 알긴산나트륨 0.1 내지 5 중량부를 포함하는 피막제가 경화된 것이고,
    상기 홍삼 추출물의 당도가 20 내지 70 brix이며,
    상기 홍삼 분말의 입도는 120 메쉬를 통과하는 분말이 60% 이상이고,
    상기 연질 캡슐 50 중량부에 대해, 홍삼 추출물은 20 내지 60 중량부, 홍삼 분말은 1 내지 20 중량부로 포함하는 것인 다중 코팅된 연질 캡슐.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 액상 원료는 오일인 다중 코팅된 연질 캡슐.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 액상 원료에 착향료 및 지용성 비타민 중 적어도 하나를 추가로 포함하는 다중 코팅된 연질 캡슐.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 피막제의 점도는 300cps 내지 850cps인 다중 코팅된 연질 캡슐.
  7. 삭제
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 홍삼 추출물의 진세노사이드 Rg1, Rb1, Rg3의 합은 1 mg/g 내지 15 mg/g인 다중 코팅된 연질 캡슐.
  9. 삭제
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 코팅은 유동층 기기를 이용하여 수행되는 다중 코팅된 연질 캡슐.
  11. 삭제
  12. 청구항 1에 있어서,
    1차 코팅물에 식물 추출물이추가로 코팅된 다중 코팅된 연질 캡슐.
  13. 청구항 12에 있어서,
    연질 캡슐 50중량부에 대해서, 식물 추출물 1 내지 20중량부로 포함되는 다중 코팅된 연질 캡슐.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 식물 추출물은 감초, 당귀, 황기, 백작약, 백출, 숙지황, 천궁, 진피, 갈근, 맥문동, 두충, 산약, 우슬, 결명자, 원지, 생강, 대추, 구기자, 복분자, 천마, 오미자, 산수유 및 이의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나의 원료로부터 추출된 것인 다중 코팅된 연질 캡슐.
  15. 청구항 1에 있어서,
    상기 다중 코팅된 연질 캡슐의 경도는 0.5KP 내지 5KP인 다중 코팅된 연질 캡슐.
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