KR102272111B1 - 고농축 커피 추출물을 유효성분으로 포함하는 에멀젼 조성물 및 이의 제조 방법 - Google Patents
고농축 커피 추출물을 유효성분으로 포함하는 에멀젼 조성물 및 이의 제조 방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 고농도 커피 추출물을 유효성분으로 포함하는 에멀젼 조성물 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 a) 그린빈 또는 로스팅 빈 상태의 커피를 분쇄하는 1단계; b) 분쇄된 커피분말에 열수를 가해 추출하는 2단계; c) 추출된 액상 추출물에 간수를 첨가하여 단백질을 침지하여 제거하는 3단계; d) 추출된 액상추출물을 농축하는 4단계 및 e) 농축된 추출물을 막 유화기술을 적용하여 마이크로 입자화하는 5단계를 포함하는 커피 추출물을 기반으로 하는 마이크로 또는 나노 에멀젼 조성물의 제조 방법이다.
Description
본 발명은 고농도로 농축된 커피 추출물을 유효성분으로 포함하는 마이크로 또는 나노 에멀젼 조성물 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. 상기 조성물은 화장료 조성물, 건강식품 조성물 또는 건강기능식품 조성물로 사용될 수 있다.
커피는 커피나무 열매의 씨를 볶아서 만든 원두나 가루를 원료로 한 음료로서, 커피나무 열매가 붉게 익으면 과육이 벌어지면서 푸른빛을 띤 생두가 나오는데, 이것을 말려서 볶은 뒤 가루를 내어 사용한다. 맛은 쓴맛ㆍ신맛ㆍ단맛ㆍ떫은맛 등 다양한데, 쓴맛은 카페인, 떫은맛은 탄닌, 신맛은 지방산, 단맛은 당질에서 비롯된다. 지방산은 포화지방산인 팔미트산과 스테아르산, 불포화지방산인 올레신과 필수지방산인 리놀레산이다. 그 밖에 수분ㆍ조단백질ㆍ추출물ㆍ조섬유ㆍ회분과 향을 내는 휘발성 유기산 등이 들어 있다. 커피 생두에 열을 가하여 볶은 것을 커피 원두 (roasted bean)이라고 하며, 커피는 로스팅 과정을 거친 후 커피 고유의 향과 맛을 가지게 된다.
한편, 커피의 기능성 물질로 잘 알려진 카페인 (Caffein)을 활용한 기능성 화장품의 개발은 시장성과 소비자 접근성이 매우 높다. 카페인의 분자량은 194 Mw 이며, 차, 홍차, 커피 등에 다량 함유되어 있는 푸린 염기 중 하나이다. 카페인은 신경자극제로서 신경계통에 작용해 강심제, 알칼로이, 아데노신 작용 수용체 저해작용, 타아노딘 수용체/칼슘 방출 채널 개구 촉진작용, 인산디에스테르 가수분해효소 저해에 의한 cAMP 증가 작용을 나타낸다 (Schmidt et al., 2006; Nehlig et al., 1992). 또한, 카페인은 신경전달물질의 분비를 억제하는 아데노신의 효과를 방해하여 도파민 등의 신경전달물질의 분비를 증가 시킨다. 의학적으로는 흥분, 중추신경 흥분작용, 졸음방지, 골격근 수축작용 외에 위액작용, 항진작용, 강심작용, 평활근 이완작용, 이뇨작용, 배변작용, 파킨슨 치료제로 사용되고 있다 (Snel and Lorist 2011). 순수 정제된 카페인은 비만치료, 치매치료, 우울증 치료제로 사용되며, 최근 탈모 예방 효과가 보고된 바 있다 (Fisher et al., 2007; Otberg et al., 2007).
커피에는 카페인 이외 에도 클로로겐산, 카페익산, DHCA (Dihydrocaffeic acid) 등 카테콜 형태의 항산화 물질들과 플라본계 항산화 물질들이 함유되어 있다. 특히, 커피 속의 마그네슘 성분은 당뇨병 억제에 도움이 되며, 클로로겐산 (chlorogenic acid) 성분은 폴리페놀 화합물의 일종으로서, 생체 내에서 과산화지질의 생성 억제효과, 콜레스테롤 생합성 억제효과, 항산화 작용 및 항암작용 등을 하는 것으로 알려지고 있다. 이들 카페인과 항산화 물질들은 다이어트 식품 및 첨가제로도 사용되고 있으며, 카페인이 함유된 탈모 예방 샴푸 등이 개발되고 있기도 하다.
또한, 커피는 잠을 쫓는 각성효과 외에 학습능력 향상, 다이어트, 운동능력 제고, 숙취방지 및 해소, 암냄새 제거, 동맥경화 억제 등에 효과가 있는 것으로도 보고되고 있다. 상기와 같은 효능을 갖는 커피는 독특한 맛과 향으로 인하여 대부분 음료로서 이용되는데 반하여, 식품 외의 다른 용도로의 활용은 미진한 실정이다. 학계의 연구보고에 의하면 커피에 다량 함유되어 있는 카페인을 스킨로션 형태로 만들어 피부에 바르면 피부암의 예방 및 치료에 효과가 있는 것으로 보고되고 있어서, 커피의 인체 유용성분을 이용한 다양한 형태의 조성물 연구개발이 활발해질 것으로 예상된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 추출과정에서 형성되는 커피 추출물 특유의 향과 낮은 농도의 유효성분 같은 액상 추출형태의 단점을 보완하고, 화장품이나 삼푸, 다이어트보조식품 등 다양한 형태의 제품에 적용 가능한 고농도의 제형화된 원료 형태로 만들기 위하여 커피 추출물을 정제 및 농축한 후 마이크로 또는 나노 에멀젼 조성물로 제조하는 방법을 제공하는 것이다. 따라서 상기 제조된 에멀젼 조성물을 포함하는 화장료 조성물, 건강식품 조성물 및 건강기능식품 조성물로 활용될 수 있을 것이다.
상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에서는 열수 용매를 가해 추출한 커피 추출물에서 간수를 이용하여 단백질 성분을 제거하고, 유효성분을 농축한 뒤, 막 유화기술을 적용하여 커피 추출액을 마이크로 또는 나노 미터 직경의 포어를 갖는 막을 통과시켜 기름상 (oil state; o)과 수상 (water state; w)으로 배출하여, w/o 또는 w/o/w 제형으로 마이크로 또는 나노 에멀젼으로 입자화하였다. 이와 같은 에멀젼 입자화 과정을 통해 커피 추출물 특유의 향을 차단하고, 고농축 추출물의 분산성을 개선하여 화장품, 샴푸 또는 다이어트 보조식품 등의 원료 물질로 적용하기에 적합한 제형을 확보하였다.
특히, 커피 추출액상에 다량 함유되어 있는 콩단백질 성분을 제거하기 위해서 염화마그네슘을 포함하는 간수를 이용하여 콩단백질의 응고 및 침지를 유도하고, 이를 통해 추출액 내의 단백질 함량을 현저히 낮춤으로 해서 추출액의 변질을 방지하고, 보존성을 향상할 수 있다. 더욱 상세하게는 상기 간수의 성분은 염화마그네슘 15 내지 19%, 황산마그네슘 6 내지 9%, 염화칼륨 2 내지 4%, 염화나트륨 2 내지 6% 및 브로민화마그네슘 0.2 내지 0.4%가 유효성분으로 포함될 수 있다.
또한, 유효성분의 농도를 극대화하기 위해 단백질이 제거된 커피 추출액을 중탕 또는 증류 방식으로 농축한 후, 제형화에 적용함으로써 유효성분의 농도를 높이고, 원료 소재의 효과성을 높이는 방안을 제시하고 있다.
본 발명의 고농도의 커피 추출물을 유효성분으로 포함하는 에멀젼 조성물 및 이의 제조 방법은 커피 추출과정에서 형성되는 커피 특유의 향을 차단하고, 커피 추출물에 함유된 유효성분들의 안정성과 분산성을 개선하여 주며, 상기 제조 방법으로 제조된 조성물은 커피화장품, 커피샴푸, 다이어트 보조식품 등의 다양한 제품에 원료로 적용 가능한 제형화된 에멀젼 조성물을 제공할 수 있다.
도 1은 커피 추출물의 에멀젼 입자화 조성물의 제조 공정을 나타낸 도이다.
도 2는 커피 추출물의 에멀젼 용액의 이미지를 나타낸 도이다.
도 3은 균일하게 분산된 커피 추출물의 에멀젼 입자 이미지를 나타낸 도이다.
도 4은 SPG 막 유화법 시스템 모식도와 장치 이미지를 나타낸 도이다.
도 2는 커피 추출물의 에멀젼 용액의 이미지를 나타낸 도이다.
도 3은 균일하게 분산된 커피 추출물의 에멀젼 입자 이미지를 나타낸 도이다.
도 4은 SPG 막 유화법 시스템 모식도와 장치 이미지를 나타낸 도이다.
본 발명은 1) 커피빈을 분쇄하는 단계; 2) 상기 1)단계를 거쳐 분쇄된 커피분말에 열수 용매를 가해 추출하는 단계; 3) 상기 2)단계를 거쳐 추출된 액상 추출물에 간수를 첨가하여 단백질을 침지하여 제거하는 단계; 4) 상기 3)단계를 거친 추출물을 농축하는 단계 및 5) 상기 4)단계를 거친 농축된 추출물을 막 유화기술을 적용하여 마이크로 또는 나노 에멀젼으로 입자화 하는 단계를 포함하는, 에멀젼 조성물의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 1)단계의 커피빈은 그린빈 또는 로스팅빈 상태인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 2)단계의 열수 용매의 온도는 80℃ 내지 130℃인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 3)단계의 간수는 염화마그네슘 (MgCl2)을 주성분으로 하는 식품 첨가용 응고제이고, 응고가 진행된 추출물은 원심분리기를 사용하여 9000rpm, 20분간 원심분리하여 단백질을 침지시키고 이의 상등액을 취하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 4)단계의 농축하는 단계는 단백질이 제거된 커피 추출물을 중탕 또는 증류의 방식으로 농축하여 최초 볼륨의 1/10 로 농축하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 5)단계의 에멀젼으로 입자화 하는 단계는 농축된 추출물을 1 내지 10 마이크로 또는 10 내지 500 나노 미터 직경의 포어를 갖는 막을 통과시키면서 기름상 (oil state; o)과 수상 (water state; w)으로 배출하여, w/o (water in oil, 기름 속에 물이 가는 입자가 되어 분산되어 있는 에멀젼) 또는 w/o/w (다중 에멀젼)제형의 에멀젼으로 입자화 하는 단계인 것으로 할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기의 제조 방법들로 제조된 에멀젼 조성물을 유효성분으로 포함하는, 화장료 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기의 제조 방법들로 제조된 에멀젼 조성물을 유효성분으로 포함하는, 건강식품 조성물을 제공한다.
마지막으로, 본 발명은 상기의 제조 방법들로 제조된 에멀젼 조성물을 유효성분으로 포함하는, 건강기능식품 조성물을 제공한다.
상기 명세서에 쓰인 용어 ‘에멀젼 (emulsion)’은 유화액을 뜻하며, 이는 액체가 다른 액체에 작은 방울처럼 퍼져있는 용액이다. ‘에멀젼 (emulsion)’의 뜻은 ‘우유와 같이 된다’는 의미로, 우유가 물과 지방 그리고 여러 성분으로 이루어진 대표적인 유화액인 것에서 유래되었다. 유화액은 섞이지 않는 서로 다른 두 액체에 의해 만들어지는데, 용매와 용질에 따라서 다른 종류의 유화액을 형성한다. 예를 들어, 물과 기름의 유화액은 ‘물 안에 기름이 들어간 경우’와 ‘기름 안에 물이 들어간 경우’가 가능하다. 이때 용매의 역할을 하는 액체를 분산의 매개체, 연속상 (continuous phase)이라 하고 용질의 역할을 하는 액체를 분산상 (dispersed phase)이라 한다. ‘물 속 기름 (o/w)’과 ‘기름 속 물 (w/o)’ 두 종류의 유화액은 두 상의 부피 비 혹은 유화제의 종류에 따라 분류한다. 일반적으로 밴크로프트 규칙 (Bancroft rule)이 적용되어, 유화제가 잘 녹지 않는 상을 연속상으로 하여 분산을 촉진시킨다. 유화액은 연속상과 분산상의 경계에서 빛의 산란이 일어나기 때문에 우리 눈에 뿌옇게 보이게 된다. 산란이 균일하게 일어나는 경우 흰색으로 보인다. 빛의 산란은 입자의 크기가 입사광의 파장의 1/4보다 클 때 일어난다. 가시광선 영역의 빛은 390 내지 750nm의 파장을 갖기 때문에, 유화액의 방울 크기가 100nm 이하인 경우 빛은 산란 없이 유화액을 통과한다. 분산상의 크기가 100nm 이하인 마이크로 유화액과 나노 유화액은 외형적 비슷함 때문에 혼동하기 쉽다. 마이크로 유화액은 분산상이 계면활성제 (surfactants)나 보조제에 의해 가용성이 된 경우 나타난다. 유화액이 자발적으로 형성되는 경우는 극히 드물다. 대부분 흔들기, 젓기, 균질화 (homogenizing), 또는 초음파에 노출시키기 등, 외부의 기계적 수단을 통해 에너지를 가함으로써 형성할 수 있다.
일 측면에서, 본 발명은 1) 커피빈을 분쇄하는 단계; 2) 상기 1)단계를 거쳐 분쇄된 커피분말에 열수 용매를 가해 추출하는 단계; 3) 상기 2)단계를 거쳐 추출된 액상 추출물에 간수를 첨가하여 단백질을 침지하여 제거하는 단계; 4) 상기 3)단계를 거친 추출물을 농축하는 단계 및 5) 상기 4)단계를 거친 농축된 추출물을 막 유화기술을 적용하여 마이크로 또는 나노 에멀젼으로 입자화 하는 단계를 포함하는, 에멀젼 조성물의 제조 방법을 통해 제조된 에멀젼 조성물을 유효성분으로 포함하는, 화장료 조성물을 제공한다.
본 발명의 “화장료 조성물”은 상술한 본 발명의 커피 에멀젼의 화장품학적 유효량 (cosmetically effective amount) 및 화장품학적으로 허용되는 담체를 포함하여 제조할 수 있다.
화장료 조성물의 외형은 화장품학 또는 피부과학적으로 허용 가능한 매질 또는 기제를 함유한다. 이는 국소적용에 적합한 모든 제형으로, 예를 들면, 용액, 겔, 고체, 반죽 무수 생성물, 수상에 유상을 분산시켜 얻은 에멀젼, 현탁액, 마이크로에멀젼, 마이크로캡슐, 미세과립구 또는, 이온형 (리포좀) 및 비이온형의 소낭 분산제의 형태로, 또는 크림, 스킨, 로션, 파우더, 연고, 스프레이 또는 콘실 스틱의 형태로 제공될 수 있다. 이들 조성물은 당해 분야의 통상적인 방법에 따라 제조될 수 있다. 본 발명에 따른 조성물은 또한 포말 (foam)의 형태로 또는 압축된 추진제를 더 함유한 에어로졸 조성물의 형태로도 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 화장료 조성물은 그 제형에 있어서 특별히 한정되는 바가 없으며, 예를 들면, 유연화장수, 수렴화장수, 영양화장수, 영양크림, 마사지크림, 에센스, 아이크림, 아이에센스, 클렌징크림, 클렌징폼, 클렌징워터, 팩, 파우더, 바디로션, 바디크림, 바디오일 및 바디에센스 등의 화장품으로 제형화될 수 있다.
본 발명의 화장료 조성물의 제형이 “페이스트, 크림 또는 겔”인 경우에는 담체 성분으로서 동물섬유, 식물섬유, 왁스, 파라핀, 전분, 트라칸트, 셀룰로오스 유도체, 폴리에틸렌 글리콜, 실리콘, 벤토나이트, 실리카, 탈크 또는 산화아연 등이 이용될 수 있다.
본 발명의 화장료 조성물의 제형이 “파우더 또는 스프레이”인 경우에는 담체 성분으로서 락토스, 탈크, 실리카, 알루미늄히드록시드, 칼슘 실리케이트 또는 폴리아미드 파우더가 이용될 수 있고, 특히 스프레이인 경우에는 추가적으로 클로로플루오로히드로카본, 프로판/부탄 또는 디메틸 에테르와 같은 추진체를 포함할 수 있다.
본 발명의 화장료 조성물의 제형이 “용액 또는 유탁액”의 경우에는 담체 성분으로서 용매, 용매화제 또는 유탁화제가 이용되고, 예컨대 물, 에탄올, 이소프로판올, 에틸 카보네이트, 에틸 아세테이트, 벤질 알코올, 벤질 벤조에이트, 프로필렌글리콜, 1,3-부틸글리콜 오일, 글리세롤 지방족 에스테르, 폴리에틸렌 글리콜 또는 소르비탄의 지방산 에스테르가 있다.
본 발명의 화장료 조성물의 제형이 “현탁액”인 경우에는 담체 성분으로서 물, 에탄올 또는 프로필렌 글리콜과 같은 액상 희석제, 에톡실화 이소스테아릴 알코올, 폴리옥시에틸렌 소르비톨 에스테르 및 폴리옥시에틸렌 소르비탄 에스테르와 같은 현탁제, 미소결정성 셀룰로오스, 알루미늄 메타히드록시드, 벤토나이트, 아가 또는 트라칸트 등이 이용될 수 있다.
본 발명의 화장료 조성물의 제형이 “계면-활성제 함유 클린징”인 경우에는 담체 성분으로서 지방족 알코올 설페이트, 지방족 알코올 에테르 설페이트, 설포숙신산 모노에스테르, 이세티오네이트, 이미다졸리늄 유도체, 메틸타우레이트, 사르코시네이트, 지방산 아미드 에테르 설페이트, 알킬아미도베타인, 지방족 알코올, 지방산 글리세리드, 지방산 디에탄올아미드, 식물성 유, 리놀린 유도체 또는 에톡실화 글리세롤 지방산 에스테르 등이 이용될 수 있다.
본 발명의 화장료 조성물은 스킨, 로션, 크림, 에센스, 팩, 파운데이션, 색조화장품, 선크림, 투웨이케이크, 페이스파우더, 콤팩트, 메이크업베이스, 스킨커버, 아이쉐도우, 립스틱, 립글로스, 립픽스, 아이브로우 펜슬, 화장수 등의 화장품 및 샴푸, 비누 등의 세정제에 적용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 화장료 조성물에는 상기 커피 에멀젼 이외에 기능성 첨가물 및 일반적인 화장료 조성물에 포함되는 성분이 추가로 포함될 수 있다. 상기 기능성 첨가물로는 수용성 비타민, 유용성 비타민, 고분자 펩티드, 고분자 다당, 스핑고 지질 및 해초 엑기스로 이루어진 군에서 선택된 성분을 포함할 수 있다.
본 발명의 화장료 조성물에는 또한, 상기 기능성 첨가물과 더불어 필요에 따라 일반적인 화장료 조성물에 포함되는 성분을 배합해도 된다. 이외에 포함되는 배합 성분으로서는 유지 성분, 보습제, 에몰리엔트제, 계면 활성제, 유기 및 무기 안료, 유기 분체, 자외선 흡수제, 방부제, 살균제, 산화 방지제, 식물 추출물, pH 조정제, 알콜, 색소, 향료, 혈행 촉진제, 냉감제, 제한 (制汗)제, 정제수 등을 들 수 있다.
일 측면에서, 본 발명은 1) 커피빈을 분쇄하는 단계; 2) 상기 1)단계를 거쳐 분쇄된 커피분말에 열수 용매를 가해 추출하는 단계; 3) 상기 2)단계를 거쳐 추출된 액상 추출물에 간수를 첨가하여 단백질을 침지하여 제거하는 단계; 4) 상기 3)단계를 거친 추출물을 농축하는 단계 및 5) 상기 4)단계를 거친 농축된 추출물을 막 유화기술을 적용하여 마이크로 또는 나노 에멀젼으로 입자화 하는 단계를 포함하는, 에멀젼 조성물의 제조 방법을 통해 제조된 에멀젼 조성물을 유효성분으로 포함하는, 식품 조성물을 제공한다.
본 발명의 식품 조성물은 유효성분인 커피 에멀젼을 함유하는 것 외에 통상의 식품 조성물과 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다.
상술한 천연 탄수화물의 예는 모노사카라이드, 예를 들어, 포도당, 과당 등; 디사카라이드, 예를 들어 말토스, 슈크로스 등; 및 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 시클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당, 및 자일리톨,소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이다. 상술한 향미제는 천연 향미제 (타우마틴), 스테비아 추출물 (예를 들어 레바우디오시드 A, 글리시르히진 등) 및 합성 향미제 (사카린, 아스파르탐 등)를 유리하게 사용할 수 있다. 본 발명의 식품 조성물은 기능성 식품으로 이용하거나, 각종 식품에 첨가할 수 있다. 본 발명의 조성물을 첨가할 수 있는 식품으로는 예를 들어, 음료류, 육류, 초코렛, 식품류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 사탕류, 아이스크림류, 알코올 음료류, 비타민 복합제 및 건강보조식품류 등이 있다.
또한, 상기 식품 조성물은 유효성분인 커피 에멀젼 외에 여러 가지 영양제, 비타민, 광물 (전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 중진제 (치즈, 초콜릿 등), 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알콜, 탄산음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그밖에 본 발명의 식품 조성물은 천연 과일 쥬스 및 과일 쥬스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다.
본 발명의 식품 조성물은, 정제, 캅셀, 분말, 과립, 액상, 환 등의 형태로 제조 및 가공될 수 있다. 본 발명에서 '식품 조성물'이라 함은 건강기능식품에 관한 법률 제6727호에 따른 인체에 유용한 기능성을 가진 원료나 성분을 사용하여 제조 및 가공한 식품을 말하며, 인체의 구조 및 기능에 대하여 영양소를 조절하거나 생리학적 작용 등과 같은 보건용도에 유용한 효과를 얻을 목적으로 섭취하는 것을 의미한다. 본 발명의 식품 조성물은 통상의 식품 첨가물을 포함할 수 있으며, 식품 첨가물로서의 적합 여부는 다른 규정이 없는 한, 식품의약품안전청에 승인된 식품 첨가물 공전의 총칙 및 일반시험법 등에 따라 해당 품목에 관한 규격 및 기준에 의하여 판정한다. 상기 '식품 첨가물 공전'에 수재된 품목으로는 예를 들어, 케톤류, 글리신, 구연산칼슘, 니코틴산, 계피산 등의 화학적 합성물; 감색소, 감초추출물, 결정셀룰로오스, 고량색소, 구아검 등의 천연첨가물; L-글루타민산나트륨 제제, 면류첨가알칼리제, 보존료 제제, 타르색소제제 등의 혼합제제류 등을 들 수 있다. 예를 들어, 정제 형태의 건강 기능성 식품은 본 발명의 유효성분을 부형제, 결합제, 붕해제 및 다른 첨가제와 혼합한 혼합물을 통상의 방법으로 과립화한 다음, 활택제 등을 넣어 압축성형하거나, 상기 혼합물을 직접 압축 성형할 수 있다. 또한, 상기 정제 형태의 건강 기능성 식품은 필요에 따라 교미제 등을 함유할 수도 있다. 캅셀 형태의 건강 기능성 식품 중 경질 캅셀제는 통상의 경질 캅셀에 본 발명의 유효성분을 부형제 등의 첨가제와 혼합한 혼합물을 충진하여 제조할 수 있으며, 연질 캅셀제는 본 발명의 유효성분을 부형제 등의 첨가제와 혼합한 혼합물을 젤라틴과 같은 캅셀기제에 충진하여 제조할 수 있다. 상기 연질 캅셀제는 필요에 따라 글리세린 또는 소르비톨 등의 가소제, 착색제, 보존제 등을 함유할 수 있다. 환 형태의 건강 기능성 식품은 본 발명의 유효성분과 부형제, 결합제, 붕해제 등을 혼합한 혼합물을 기존에 공지된 방법으로 성형하여 조제할 수 있으며, 필요에 따라 백당이나 다른 제피제로 제피할 수 있으며, 또는 전분, 탈크와 같은 물질로 표면을 코팅할 수도 있다. 과립 형태의 건강 기능성 식품은 본 발명의 유효성분의 부형제, 결합제, 붕해제 등을 혼합한 혼합물을 기존에 공지된 방법으로 입상으로 제조할 수 있으며, 필요에 따라 착향제, 교미제 등을 함유할 수 있다.
본 발명의 식품 조성물에는 건강기능식품이 포함될 수 있다. 본 발명에서 사용되는 용어 "건강기능식품"이란 인체에 유용한 기능성을 가진 원료나 성분을 사용하여 정제, 캅셀, 분말, 과립, 액상 및 환 등의 형태로 제조 및 가공한 식품을 말한다. 여기서 '기능성'이라 함은 인체의 구조 및 기능에 대하여 영양소를 조절하거나 생리학적 작용 등과 같은 보건용도에 유용한 효과를 얻는 것을 의미한다. 본 발명의 식품 조성물은 통상의 기술분야에서 통상적으로 사용되는 방법에 의하여 제조가능하며, 상기 제조시에는 통상의 기술분야에서 통상적으로 첨가하는 원료 및 성분을 첨가하여 제조할 수 있다. 또한, 상기 식품의 제형 또한 식품으로 인정되는 제형이면 제한없이 제조될 수 있다. 본 발명의 식품 조성물은 다양한 형태의 제형으로 제조될 수 있으며, 일반 약품과는 달리 식품을 원료로 하여 약품의 장기 복용 시 발생할 수 있는 부작용 등이 없는 장점이 있고, 휴대성이 뛰어나 식품 보조제로 섭취가 가능하다.
또한, 본 발명의 조성물이 사용될 수 있는 식품의 종류에는 제한이 없다. 아울러 본 발명의 커피 에멀젼을 유효성분으로 포함하는 식품 조성물은 당업자의 선택에 따라 식품에 함유될 수 있는 적절한 기타 보조 성분과 공지의 첨가제를 혼합하여 제조할 수 있다. 이때, 첨가할 수 있는 식품의 예로는 육류, 소세지, 빵, 쵸코렛, 캔디류, 스낵류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림 류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알콜 음료 및 비타민 복합제 등이 있으며, 본 발명에 따른 커피 에멀젼을 주성분으로 하여 제조한 즙, 차, 젤리 및 주스 등에 첨가하여 제조할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구현예로 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 다만, 하기 구현 예는 본 발명에 대한 예시로 제시되는 것으로, 당업자에게 주지 저명한 기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 수 있고, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않는다. 본 발명은 후술하는 특허 청구범위의 기재 및 그로부터 해석되는 균등 범주 내에서 다양한 변형 및 응용이 가능하다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 용어 (terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서 전체에 걸쳐, 특정 물질의 농도를 나타내기 위하여 사용되는 '%'는 별도의 언급이 없는 경우, 고체/고체는 (w/w) %, 고체/액체는 (w/v) %, 그리고 액체/액체는 (v/v) %이다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 자세히 설명한다. 다만, 상기 실시예 및 실험예는 본 발명에 대한 예시로 제시되는 것으로, 당업자에게 주지 저명한 기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 수 있고, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않는다. 본 발명은 후술하는 특허청구범위의 기재 및 그로부터 해석되는 균등 범주 내에서 다양한 변형 및 응용이 가능하다.
실시예 1. 커피 추출물의 제조
(1) 커피빈을 기계식 그라인더를 이용하여 0.1 내지 2 mm 입자 크기로 잘게 분쇄 하였다. 이때 사용한 커피빈으로는 그린빈 또는 로스팅빈 상태인 것을 사용하였다.
(2) 상기 단계 (1)에서 분쇄된 커피분말에 80℃ 내지 130℃의 열수 용매를 가하여 커피 추출물을 제조하였다.
실시예 2. 커피 추출물을 포함하는 에멀젼 조성물의 제조
(1) 상기 실시예 1의 (2)에서 제조된 커피 추출물에 간수를 첨가하여 단백질을 침지시켜 제거하였다. 이때 간수는 염화마그네슘 15 내지 19%인 것을 주성분으로 하는 식품 첨가용 응고제를 사용하였다. 응고가 진행된 추출물은 원심분리기를 사용하여 9000rpm에서 20분간 원심분리하여 침지하고, 이의 상등액을 취하였다.
(2) 상기 단계 (1)을 거쳐 단백질이 제거된 커피 추출물을 농축하였다. 농축시에는 커피 추출물이 담긴 용기를 물이 담긴 중탕 냄비에 넣고 80℃를 유지하면서 전체 볼륨의 1/10이 되도록 농축하여 사용하였다.
(3) 상기 단계 (2)를 거쳐 농축된 커피 추출물을 SPG (Shirasu-porous-glass) 막 유화기술을 적용하여 마이크로 에멀젼으로 입자화 하였다. 이때 입자화 하는 방법은 상기 농축된 커피 추출물을 1～5μm 포어직경을 갖는 SPG막을 통과시키면서, 기름상 (oil state; o)과 수상 (water state; w)으로 배출하여, w/o 또는 w/o/w 제형의 에멀젼으로 입자화시키는 방법을 사용하였다. SPG막 유화법을 통해 입자화된 커피추출물의 입자크기는 10～20 μm 범위로 확인되었고, 향과 색이 저감된 것을 확인할 수 있었다.
(4) 도 1에서는 상기 커피 추출물의 에멀젼 입자화 조성물을 제조하는 공정을 나타내었다. 상기 제조 방법에의해 제조된 에멀젼 용액의 이미지는 도 2에 나타내었으며, 이때 도 3에서 확인할 수 있는 것과 같이 상기 제조방법에 의해 제조된 에멀젼은 균일하게 분산된 커피 추출물의 에멀젼 입자화 이미지를 확인할 수 있었다. 또한 도 4에서는 SPG 막유화법 시스템 모식도와 장치 이미지를 나타내었다.
(5) 상기 제조방법에 의해 제조된 에멀젼은 단백질이 제거 및 커피 추출액을 중탕 또는 증류 방식으로 농축하는 단계를 통해 유효성분의 농도를 극대화 시킬 수 있는 효과가 있고, 따라서 원료 소재의 효과성을 높일 수 있는 한편 고농도 특성으로 인해 최종제품에 첨가되는 볼륨을 최소화 할 수 있으며, 이를 통해 최종제품의 점도제어를 용이하게 하는 장점을 갖게된다. 즉, 본 발명의 제조방법으로 제조된 커피 추출물을 유효성분으로 포함하는 에멀젼 조성물은 커피 추출과정에서 형성되는 커피 특유의 향을 차단하고, 커피 추출물에 함유된 유효성분들의 안정성과 분산성이 개선됨을 확인하였으며, 상기 제조 방법으로 제조된 고농도 조성물은 커피화장품, 커피샴푸, 다이어트 보조식품 등의 다양한 제품에 원료로 적용 가능한 제형화된 에멀젼 조성물을 제공할 수 있을 것이다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구 범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
Claims (9)
1) 커피빈(coffee beans)을 분쇄하는 단계;
2) 상기 1)단계를 거쳐 분쇄된 커피분말에 열수 용매를 가해 추출하는 단계;
3) 상기 2)단계를 거쳐 추출된 액상 추출물에 간수를 첨가하여 단백질을 침지하여 제거하는 단계;
4) 상기 3)단계를 거친 추출물을 농축하는 단계 및
5) 상기 4)단계를 거친 농축된 추출물을 막 유화기술을 적용하여 마이크로 또는 나노 에멀젼으로 입자화 하는 단계를 포함하는, 에멀젼 조성물의 제조 방법.
2) 상기 1)단계를 거쳐 분쇄된 커피분말에 열수 용매를 가해 추출하는 단계;
3) 상기 2)단계를 거쳐 추출된 액상 추출물에 간수를 첨가하여 단백질을 침지하여 제거하는 단계;
4) 상기 3)단계를 거친 추출물을 농축하는 단계 및
5) 상기 4)단계를 거친 농축된 추출물을 막 유화기술을 적용하여 마이크로 또는 나노 에멀젼으로 입자화 하는 단계를 포함하는, 에멀젼 조성물의 제조 방법.
제 1항에 있어서,
상기 1)단계의 커피빈(coffee beans)은 그린빈(green beans) 또는 로스팅빈(roasting beans) 상태인 것을 특징으로 하는, 에멀젼 조성물의 제조 방법.
상기 1)단계의 커피빈(coffee beans)은 그린빈(green beans) 또는 로스팅빈(roasting beans) 상태인 것을 특징으로 하는, 에멀젼 조성물의 제조 방법.
제 1항에 있어서,
상기 2)단계의 열수 용매의 온도는 80℃ 내지 130℃인 것을 특징으로 하는, 에멀젼 조성물의 제조 방법.
상기 2)단계의 열수 용매의 온도는 80℃ 내지 130℃인 것을 특징으로 하는, 에멀젼 조성물의 제조 방법.
제 1항에 있어서,
상기 3)단계의 간수는 염화마그네슘 (MgCl2)을 주성분으로 하는 식품 첨가용 응고제이고, 응고가 진행된 추출물은 원심분리기를 사용하여 9000rpm, 20분간 원심분리하여 단백질을 침지시키고 이의 상등액을 취하는 것을 특징으로 하는, 에멀젼 조성물의 제조 방법.
상기 3)단계의 간수는 염화마그네슘 (MgCl2)을 주성분으로 하는 식품 첨가용 응고제이고, 응고가 진행된 추출물은 원심분리기를 사용하여 9000rpm, 20분간 원심분리하여 단백질을 침지시키고 이의 상등액을 취하는 것을 특징으로 하는, 에멀젼 조성물의 제조 방법.
제 1항에 있어서,
상기 4)단계의 농축하는 단계는 단백질이 제거된 커피 추출물을 중탕 또는 증류의 방식으로 농축하여 최초 볼륨의 1/10 로 농축하는 것을 특징으로 하는, 에멀젼 조성물의 제조 방법.
상기 4)단계의 농축하는 단계는 단백질이 제거된 커피 추출물을 중탕 또는 증류의 방식으로 농축하여 최초 볼륨의 1/10 로 농축하는 것을 특징으로 하는, 에멀젼 조성물의 제조 방법.
제 1항에 있어서,
상기 5)단계의 에멀젼으로 입자화 하는 단계는 농축된 추출물을 1 내지 10 마이크로 또는 10 내지 500 나노 미터 직경의 포어를 갖는 막을 통과시키면서 기름상 (oil state; o)과 수상 (water state; w)으로 배출하여, w/o 또는 w/o/w 제형의 에멀젼으로 입자화 하는 단계인 것인, 에멀젼 조성물의 제조 방법.
상기 5)단계의 에멀젼으로 입자화 하는 단계는 농축된 추출물을 1 내지 10 마이크로 또는 10 내지 500 나노 미터 직경의 포어를 갖는 막을 통과시키면서 기름상 (oil state; o)과 수상 (water state; w)으로 배출하여, w/o 또는 w/o/w 제형의 에멀젼으로 입자화 하는 단계인 것인, 에멀젼 조성물의 제조 방법.
제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항의 제조 방법으로 제조된 에멀젼 조성물을 유효성분으로 포함하는, 화장료 조성물.
제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항의 제조 방법으로 제조된 에멀젼 조성물을 유효성분으로 포함하는, 건강식품 조성물.
제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항의 제조 방법으로 제조된 에멀젼 조성물을 유효성분으로 포함하는, 건강기능식품 조성물.
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| KR (1) | KR102272111B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102567305B1 (ko) * | 2023-03-30 | 2023-08-17 | (주)예그리나 | 천연복합추출물을 유효성분으로 함유하는 모공축소 및 피지조절용 화장료 조성물 |
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2020
- 2020-02-27 KR KR1020200024042A patent/KR102272111B1/ko active IP Right Grant
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