KR102551839B1 - 천연 유래 색 안정화제 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 색 불안정성 또는 퇴색의 방지에 관한 것이다. 본 발명은 천연 유래 색 안정화제인 플로레틴의 용도뿐만 아니라 상기 제품 중에 상기 안정화제를 포함함으로써 착색된 음료 또는 식품에서 색 불안정성 또는 퇴색을 방지하는 방법에 관한 것이다.

Description

천연 유래 색 안정화제{NATURALLY DERIVED COLOUR STABILIZER}
본 발명은 착색된 음료 또는 식품에서 색 불안정성(colour instability) 또는 퇴색(colour fading)의 방지에 관한 것이다. 이는 천연 유래 색 안정화제뿐만 아니라 상기 제품 중에 상기 안정화제를 포함함으로써 착색된 제품에서 색 불안정성 또는 퇴색을 방지하는 방법에 관한 것이다.
음식 또는 음료 또는 임의의 소비자 제품의 색은 종종 소비자가 제품을 수용할지 거부할지의 여부를 결정한다. 음식에 색을 첨가하는 것은 빛, 공기, 온도 극한, 수분 및/또는 저장 조건에 대한 노출에 의해 유발되는 색 손실을 상쇄시킴으로써 수용을 권장할 수 있다.
산화 및/또는 환원이 색 불안정성 또는 퇴색에 우선적으로 원인이 되는 것으로 여겨진다. 빛이 전형적으로 우세한 개시제이지만, 산화 및/또는 환원은 미생물 또는 효소에 의해 화학적으로, 빛에 의해 또는 생물학적으로 유도될 수 있다. 천연 및 합성(또는 인공적인) 색소는 둘 다 UV 광에 노출시 가장 전형적으로 분해되거나 퇴색되는 것으로 알려져 있다. 2차 화학적 환원 개시제, 예를 들면, 아스코르브산, 하이드록시메틸푸르프랄(HFCS 중에 형성된 HMF) 및 금속이 특정한 음료 중에 존재할 수 있다. 게다가, 이들 개시제는 빛과 작용하여 색을 퇴색시킨다. 따라서, 음료 제품 중의 항산화제, 예를 들면, 아스코르브산의 존재는 퇴색을 촉진할 수 있다.
색소는 HMF 및 다른 탄수화물 분해 생성물과 작용하여 갈변 화합물을 형성할 수 있다. 과일 주스에서 매우 분명한 반응의 메커니즘이 알려져 있고, 이는 매우 온도 의존적이며 산소의 존재에 의해 재촉된다.
음료가 유리 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 용기로 포장될 경우, 이들은 문제가 있는 색 불안정성 또는 퇴색에 심지어 더 취약하다.
색소 분해를 방지하기 위한 여러 해결책이 기재되었다. 문서 제WO9714319A1호에는 안토시아닌의 강도를 심화시키고 개선시키고 이의 안정성을 증가시키기 위하여 플라보노이드 글루쿠로나이드 및 설페이트, 갈락투로나이드 및 카페인산 유도체로부터 선택된 안료개선제와 안토시아닌의 조합이 기재되어 있다.
문서 제JP 6-93199호에는 천연 치자황색소에 대한 항퇴색제로서 클로로겐산, 카페인산 또는 페룰산의 사용이 기재되어 있다. 문서 제US 5,314,686호에는 로즈마리, 세이지 및 타임이 천연 색소, 예를 들면, 안나토, 빅신, 파프리카 및 카로티노이드에 관하여 색소 절약 성질을 갖는 것으로 기재되어 있다.
문서 제US 5,336,510호에는 비타민 C로 강화된 아조-착색된 음료 중에 색 안정화제로서 리보플라빈(비타민 B2)의 사용이 기재되어 있다. 문서 제US 6,379,729호에는 아황산과 소르브산의 조합을 사용하여 안토시아닌으로 착색된 음식 또는 음료에서 색 안정화를 수득하는 것이 기재되어 있다. 문서 제WO2013013014호에는 천연 공급원으로부터 유래된 색 보호제로서 효소적으로 개질된 이소퀘르시트린(EMIQ), 루틴 및 미리시트린, 및 푸마르산의 사용이 기재되어 있다.
문서 제US 8,420,141호(제US 2004/0091589호)에는 탄소 원자에서 불포화 및 산화 둘 다를 포함하는 C6-C3 페닐프로페노익 카보닐 화합물인 식물학적으로 유래된 색 안정화제를 사용하여 합성적으로 착색된 음료의 퇴색을 방지하는 것이 기재되어 있다. 식물학적으로 유래된 색 안정화제의 하나의 군으로서 칼콘은 특정하게 언급된 칼콘 중 하나인 플로레틴(phloretin)과 함께 언급된다. 그러나, 칼콘은 불포화 접합된 케톤인 반면, 플로레틴은 다이하이드로칼콘이며, 따라서 케토기와 접합된 이중 결합을 갖지 않는다. 플로레틴은 따라서 잘못 언급된 것이고, 심지어 상기 이중 결합의 중요성이 3 내지 6 문단에 강조되고, 그 중에서도 스타이릴 불포화의 제거가 퇴색 보호의 손실을 야기한다는 설명에 의해 강조된다. 동일한 것이 제US 2010/0075005호에 적용되고, 여기서 C6-C3 페닐프로페노익 카보닐 화합물은 게다가 천연 발생, 고강도 감미료인 모나틴의 분해를 감소시키는데 사용된다.
문헌[Food Chemistry 141(2013) 3451-3458]은 캐러멜의 갈변 강도 및 항산화 용량을 증가시키기 위한 플로레틴과 같은 폴리페놀의 사용에 관한 것이다. 당 및 폴리페놀의 시스템에서 갈색 안료의 제조는 폴리페놀(또는 이들의 열 변형 생성물) 및 당 캐러멜화 중간체 및 생성물 사이의 화학 반응의 공정이라고 기재되어 있다.
제US 2010/0202996호는 컬(curl), 마모 및 퇴색에 관하여 개선된 성질을 갖는 헤어 웨이브 조성물 중의 플로레틴과 같은 페놀 화합물의 사용에 관한 것이다.
천연 또는 인공 착색제로 착색된 착색 음료 또는 식품에서 색 불안정성, 색의 퇴색 또는 손실을 효과적으로 감소시키거나 방지할 수 있는 천연 유래 색 안정화제를 개발할 필요성이 당해 분야에 존재한다.
본 발명에 첨부된 실시예에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 저자들은 화학식 I의 화합물이 소비자 제품, 예를 들면, 음료에 첨가되는 경우, 상기 화합물(I)이 놀랍게도 합성 또는 천연 유래 색소에 의해 상기 제품에 부여된 색 불안정성 또는 색의 퇴색 또는 손실을 감소시키거나 방지할 수 있다는 것을 밝혀냈다.
따라서 하나의 측면에서, 본 발명은, 착색된 음료 또는 식품에서 색 안정화 또는 색 불안정성 또는 퇴색의 방지를 위한, 하기 화학식 I의 화합물 또는 이의 유도체 또는 염의 용도에 관한 것이다:
Figure 112017060125264-pct00001
.
도 1은 플로레틴(50 ppm)이 있거나 플로레틴이 없는 음료의 시간에 따른 흡광도(465㎚)를 나타낸다.
도 2는 희석 용적(상부 패널) 또는 알트라텐(Altratene) 중량(하부 패널)을 다양하게 함으로써 상이한 β-카로틴 농도에서 샘플의 흡광도(466㎚)를 나타낸다.
도 3은 시간에 따른 비-탄산 음료(샘플 A, B, C, D)의 흡광도(466㎚)를 나타낸다.
도 4는 시간에 따른 탄산 음료(샘플 A, B, C, D)의 흡광도(466㎚)를 나타낸다.
상기 언급된 바와 같이, 본 발명의 저자들은 화학식 I의 화합물이 놀랍게도 합성 또는 천연 유래 색소에 의해 상기 제품에 부여된 색 불안정성 또는 색의 퇴색 또는 손실을 실질적으로 약화시키거나 방지할 수 있다는 것을 밝혀냈다.
따라서 제1 측면에서, 본 발명은, 착색된 음료 또는 식품에서 색 안정화를 위하거나 색 불안정성 또는 퇴색의 방지를 위한, 하기 화학식 I의 화합물 또는 이의 유도체 또는 염의 용도에 관한 것이다:
Figure 112017060125264-pct00002
/
일반적으로 플로레틴으로 알려진 하기 화학식 I의 화합물은 천연 페놀의 한 유형인 다이하이드로칼콘이다:
Figure 112017060125264-pct00003
.
천연적으로, 이는 사과 나무 잎 및 만주 살구(Manchurian apricot)에서 발견할 수 있다. 플로레틴은 사과, 사과 주스, 및 사이다로부터 수득할 수 있다. 또한, 이러한 화합물은 상업적으로 이용 가능하다. 화학식 I의 화합물은 당해 분야의 숙련가에게 공지된 절차에 따라 추가로 합성할 수 있다. 따라서, 본 발명에서 사용되는 바와 같은 화학식 I의 화합물은 또한 임의의 합성 등가물을 나타낸다. 상기 언급된 바와 같이, 본 발명에 따른 화학식 I의 화합물의 용도는 또한 이의 유도체 또는 염의 용도를 포함한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "합성 등가물"은 합성적으로 생성된 플로레틴을 나타낸다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "유도체"는 플로레틴의 에스터, 특히 C2 내지 C6 알칸일산 또는 알칸이산과의 에스터를 나타내고, 이의 산은 하나 이상의 하이드록실기로 치환될 수 있다. 이러한 산의 예는 아세트산, 말산, 락트산, 또는 타르타르산이다. 플로레틴의 1, 2, 3 또는 4개의 하이드록실기는 동일하거나 상이한 알칸산에 의해 에스터화될 수 있다.
화학식 I의 화합물의 염은 무기 염기, 예를 들면, 알칼리 금속 수산화물 및 알칼리 토금속 수산화물과 함께 형성될 수 있다. 염의 예는 나트륨염 및 칼륨염이다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "퇴색"은 색조 또는 색도의 손실을 나타낸다. 상기 언급된 바와 같이, 화학식 I의 화합물은 퇴색뿐만 아니라 색 불안정성 또는 색 손실도 방지할 수 있다. 따라서, 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "색 안정화제"는 색 불안정성, 색의 퇴색 또는 손실을 방지하거나 감소시킬 수 있는 화합물을 나타낸다. 그 동안 용어 "색 안정화 양"은 본원에서 사용되는 바와 같이 합성 또는 천연 유래 색소에 의해 제품에 부여된 색 불안정성 또는 변색 또는 색 손실을 실질적으로 약화시키거나 방지하는데 충분한 양을 나타낸다.
본 발명에 따른 화합물(I)의 유효량은 본 발명에 따른 음료 또는 식품 또는 다른 소비자 제품에 첨가되거나 조합된다. 따라서, 유효량은 처리되는 제품의 유형에 따라 다양할 수 있고, 색소의 시간 보존의 길이가 바람직하다.
바람직한 실시형태에 있어서, 상기 색 안정화제 화합물은 적어도 1개월의 기간 동안, 더욱 바람직하게는 적어도 2개월의 기간 동안, 매우 더욱 바람직하게는 적어도 3개월의 기간 동안, 매우 더욱 바람직하게는 적어도 6개월의 기간 동안 색을 안정화시키거나 색 불안정성 또는 색의 퇴색 또는 손실을 방지할 수 있다.
전형적으로, 제품은 주위 조건하에 보존되고, 이는 임의의 기존의 온도에 대한 노출의 길이에 대한 제한 없이 저장, 이동, 및 전시 동안 겪는 전체 범위의 온도(예를 들면, 0℃ 내지 40℃, 10℃ 내지 30℃, 20℃ 내지 25℃)를 포함한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "음료"는 천연 유래 색 안정화제가 음료 제조의 임의의 시점에 첨가될 수 있지만, 완성된 음료, 즉, 유리 또는 플라스틱(예를 들면, PET) 용기에 담겨질 수 있는 시럽, 농축물, 또는 완성된 음료를 나타낸다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 이러한 음료는 탄산 음료, 비-탄산 음료, 소프트 드링크, 과일 주스, 과일 주스향 드링크, 과일향 드링크, 에너지 드링크, 수화 드링크, 스포츠 드링크, 육체 및 정신 건강 드링크, 분수 음료, 냉동 증석 음료, 냉동 탄산 음료, 액체 농축물, 커피 음료, 차 음료, 유제품 음료, 콩 음료, 채소 드링크, 향미수, 강화수, 또는 알코올성 음료를 포함하지만 이에 한정되지 않는다.
따라서, 본 발명에 따른 음료 제품은 무탄산 음료와 탄산 음료 둘 다를 포함한다. 여기서, "탄산 음료"는 알코올 무함유 액체로서 소비되는 것을 의미하며 또한 CO2의 0.2 용적 이상의 이산화탄소 농도를 갖도록 만들어진 물, 주스, 향미제 및 감미료의 임의의 조합을 포함한다. 용어 "CO2의 용적"은 액체 내로 흡수된 이산화탄소의 양을 의미하는 것으로 이해되고, 여기서 하나의 용적 CO2는 25℃에서 제품(0.0455M) 리터당 이산화탄소(CO2) 1.96 그램과 동일하다. 탄산 음료의 비제한적인 예는 가향 탄산수(seltzer water), 주스, 콜라, 레몬-라임, 진저 에일, 및 소프트 드링크의 방식으로 탄산이 있는 루트 비어 음료, 뿐만 아니라 대사적 활성 성분, 예를 들면, 비타민, 아미노산, 단백질, 탄수화물, 지질, 또는 이의 중합체의 존재로부터 육체 또는 정신 건강적 이득을 제공하는 음료를 포함한다. 이러한 제품은 또한 우유, 커피, 또는 차 또는 다른 식물학적 고체를 함유하여 제형화될 수 있다. 또한 하나 이상의 기능성 성분을 함유하는 이러한 음료를 제형화하는 것이 가능하다. 여기서, "기능성 성분"은 전문 잡지 또는 글에 기재된 바와 같은 일반적이거나 특정한 건강적 이득 또는 행복감을 최소한으로 보유하는 것으로 나타난 성분이다. 그러나, 기능성 성분은 반드시 특정한 유형의 의학적 상태를 치료하거나 예방하는 작용을 하는 것은 아니다.
여기서, 용어 "무탄산 음료"는 알코올 무함유 액체 음료의 방식으로 소비될 예정이며 0.2 용적 이하의 이산화탄소를 보유하는 물과 성분의 임의의 조합이다. 무탄산 음료의 비제한적인 예는 향미수, 차, 커피, 넥타, 미네랄 드링크, 스포츠 음료, 비타민 워터, 주스 함유 음료, 펀치 또는 이들 음료의 농축된 형태, 뿐만 아니라 주스의 적어도 약 45 중량%를 함유하는 음료 농축물을 포함한다. 이러한 음료는 비타민, 아미노산, 단백질 기반, 탄수화물 기반 또는 지질 기반의 성분으로 보충될 수 있다. 기재된 바와 같이, 본 발명은 탄산이든 무탄산이든 주스 함유 제품을 포함한다. "주스 함유 음료" 또는 "주스 음료"는, 무탄산인지 탄산인지 여부와 관계 없이, 과일, 채소 또는 견과류 또는 이의 혼합물의 일부 또는 모든 성분을 함유하는 제품은 과일의 천연 액체 분획 중에 현탁되거나 용해될 수 있다.
예시의 방식으로, 주스 제품 및 주스 드링크는 사과, 크랜베리, 배, 복숭아, 자두, 살구, 승도복숭아, 포도, 체리, 커런트, 라즈베리, 구스베리, 블랙베리, 블루베리, 딸기, 레몬, 오렌지, 그레이프푸르트, 패션 프루트, 귤, 미라벨, 토마토, 상추, 셀러리, 시금치, 양배추, 물냉이, 민들레, 대황, 당근, 비트, 오이, 파인애플, 커스터드 애플, 코코넛, 석류, 구아바, 키위, 망고, 파파야, 수박, 로한과(lo han guo), 칸탈루프, 파인애플, 바나나 또는 바나나 퓨레, 레몬, 망고, 파파야, 라임, 탄제린, 및 이의 혼합물로부터 수득될 수 있다.
pH를 관리하거나 음료의 버퍼 용량을 특정한 pH 또는 pH 범위로 관리하기 위하여 동일하거나 상이한 산의 염과 다양한 산 및 산의 조합을 사용할 수 있다. pH는 일반적으로 2.5 내지 6 범위의 pH로 조절된다. 사실상, 임의의 유기 산 염은 섭취할 수 있고 이취를 제공하지 않는 한 사용될 수 있다. 염 또는 염 혼합물의 선택은 용해도 및 맛에 의해 결정될 것이다. 시트레이트, 말레이트 및 아스코르베이트는 이의 향미가 특히 과일 주스 음료에서 상당히 허용 가능한 것으로 판단되는 섭취 가능한 복합체를 제공한다. 타르타르산은 락트산과 같이 특히 포도 주스 음료에서 허용 가능하다. 장쇄 지방산을 사용할 수 있지만 이는 향미 및 수용해도에 영향을 미칠 수 있다.
본 발명에 첨부된 실시예에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 저자들은 플로레틴을 아스코르브산과 조합으로 첨가하는 경우, 관찰된 색 안정화 효과는 놀랍게도 증가하고, 즉, 음료는 플로레틴 또는 아스코르브산을 단독으로 첨가는 경우와 비교하여 시간이 지남에 따라 더 안정한 색을 유지하는 것을 밝혀냈다. 따라서, 본 발명의 특정한 실시형태에 있어서, 플로레틴은 또 다른 안정화제와 조합으로 제품에 첨가된다. 바람직한 실시형태에 있어서 상기 안정화제는 아스코르브산이다.
본 발명의 또 다른 특정한 실시형태에 있어서, 상기 착색된 음료 또는 식품은 천연 유래 색소 또는 이의 합성 등가물 또는 합성 색소를 포함한다.
본 발명에 따른 상기 천연 유래 색소의 비제한적인 예는 안나토 추출물, 아스타잔틴, 탈수된 비트, 칸타잔틴, 캐러멜, 베타-아포-8'-카로텐알, 베타-카로틴, 코치닐 추출물, 카민, 나트륨 구리 클로르필린, 글루콘산제일철, 락트산제일철, 포도 색소 추출물, 에노시아니나(enocianina), 헤마토코커스(Haematococcus) 조류 밀(algae meal), 과일 주스, 채소 주스, 당근유, 옥수수 배유 오일, 파프리카, 파프리카 올레오레진, 파피아(Phaffia) 이스트, 리보플라빈, 사프란, 이산화티탄, 강황 올레오레진, 빅신, 및 이의 조합물이다.
또 다른 실시형태에 있어서, 착색된 제품은 합성 착색 제품을 함유한다. 상기 합성 색소의 비제한적인 예는 FD&C 블루 1호, FD&C 블루 2호, FD&C 그린 3호, 오렌지 B, 시트러스 레드 2호, FD&C 레드 3호, FD&C 레드 40호, FD&C 옐로우 5호, FD&C 옐로우 6호, 시트러스 레드 2호, D&C 레드 28호, D&C 옐로우 10호, 합성 산화철, 글루콘산제일철, 울트라마린 블루, 울트라마린 그린, 울트라마린 바이올렛, 울트라마린 레드, 및 이의 조합물이다.
이러한 천연 또는 합성 색소는 상업적으로 이용 가능하고, 대안적으로, 이러한 색소는 당해 분야의 숙련가에게 알려진 절차에 따라 합성할 수 있다. 당해 분야의 숙련가는 기존의 제품에 존재하는 색소의 최적의 양이 전체 목적하는 색소, 용해도, 기관의 승인 등과 같은 인자에 의해 결정되는 것을 인식할 것이다. 당해 분야의 숙련가는 이러한 인자를 기초로 기존의 제품에 대한 색소의 최적의 양을 용이하게 결정할 수 있다.
착색된 음료는 하나 이상의 상기 기재된 색소의 존재에 의해 착색될 수 있다.
본 발명의 특정한 실시형태에 있어서 상기 화합물(I)은 약 0.1 ppm 내지 약 500 ppm 범위의 양으로 상기 음료 또는 식품 중에 존재한다. 바람직한 실시형태에 있어서, 상기 화합물(I)은 약 1 ppm 내지 약 100 ppm 범위의 양으로 존재한다. 본 발명의 더욱 바람직한 실시형태에 있어서, 상기 화합물(I)은 약 10 ppm 내지 약 50 ppm 범위의 양으로 존재한다.
본 발명의 또 다른 특정한 실시형태에 있어서, 아스코르브산은 약 0.1 내지 약 500 ppm 범위의 양으로 존재한다. 바람직한 실시형태에 있어서, 아스코르브산은 약 1 내지 약 300 ppm 범위의 양으로 존재한다. 더욱 바람직한 실시형태에 있어서, 아스코르브산은 약 20 내지 약 200 ppm 범위의 양으로 존재한다.
본 발명에 따른 천연 유래 색 안정화제는 착색 조성물의 형태로 소비자 제품에 제공될 수 있다. 상기 착색 조성물은 제품 제조의 임의의 단계에서 포함될 수 있다. 예시로서, 상기 제품이 음료인 경우, 상기 착색 조성물은 시럽, 농축물, 또는 완성된 음료에 첨가될 수 있다.
본 발명은 이제 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 결코 해석되어서는 안되는 하기 실시예를 참고하여 더욱 상세하게 설명될 것이다.
실시예
물질 및 방법
물질 및 시약
플로레틴(배취 번호 03K080)은 베니엘(스페인 무르시아)에 소재한 인터퀴임, 에스.에이.(Interquim, S.A.)로부터 제공받았다. β-카로틴(알트라텐 10% WSC 로트 번호 FEX1011004-5)은 앨리어드 바이오테크 코프(Allied Biotech Corp.)(대만 타이베이 R.O.C.)로부터 제공받았다. L-아스코르브산(로트 번호 0000224398) 및 시트르산(로트 번호 0000128079)은 판레악 퀴미카 S.L.U.(Panreac Quimica S.L.U.)(스페인 바르셀로나 카스텔라 델 발레스 소재)로부터 왔다. 캐러멜색 E150D 분말(참조 번호 MDC/2892/15) 및 레드 비트 주스 분말(참조 분말 MDC/2893/15)을 마그닐 다이 켐(Magnil Dye Chem)(인도 뭄바이 소재)으로부터 제공받았다.
음료의 제조를 위하여, 광천수(무탄산 및 탄산)를 사용하였다. 분석 목적을 위하여, 물을 이중으로 증류시키고, 밀리포어(Millipore) 시스템(Milli-Q)을 통해 정제하였다.
β-카로틴을 갖는 초기 연구에서의 음료 제형
매질(삼투 물)을 시트르산으로 pH 3.3에서 산성화시키고 스톡 용액으로부터 β-카로틴을 첨가함으로써 음료를 제조하였다. 연구는 실온에서 빛의 존재하에 수행하였다.
샘플의 조성은 하기 표에 나타낸다:
샘플 조성
1 5 ppm β-카로틴
2 5 ppm β-카로틴 + 50 ppm 플로레틴
샘플을 초기 및 저장 25일 및 31일 후 분석하였다.
β-카로틴과의 연구에서 음료 제형
매질(비-탄산 음료의 경우, 무탄산 광천수 및 탄산 음료의 경우, 탄산수)을 시트르산으로 pH 3.3에서 산성화시키고, 스톡 용액으로부터 β-카로틴을 첨가하여 음료를 제조하였다.
플로레틴 400㎎을 프로필렌 글리콜 10㎖ 중에 용해시켜 플로레틴 스톡 용액을 제조하였다. 목적하는 플로레틴 농도에 따라 상기 용액 87.5㎕ 또는 25㎕를 산성화된 물 100㎖ 중에 희석시켰다.
알트라텐 10% WSC 100㎎을 물 20㎖ 중에 용해시켜 알트라텐 스톡 용액을 제조하였다. 용액 1㎖를 산성화된 물로 100㎖로 희석시켰다.
연구는 실온에서 빛의 존재하에 수행하였다.
샘플의 조성은 하기 표에 나타낸다:
샘플 조성
A 5 ppm β-카로틴 + 200 ppm 비타민 C
B 5 ppm β-카로틴 + 10 ppm 플로레틴
C 5 ppm β-카로틴 + 35 ppm 플로레틴
D 5 ppm β-카로틴 + 200 ppm 비타민 C + 35 ppm 플로레틴
샘플(비-탄산 5병 및 탄산 5병)을 제조하고, 병에 담고, 저온 살균하고, 밀폐하였다. 비-탄산 샘플을 초기 및 저장 7, 28, 47, 60, 및 90일 후 분석하였다. 탄산 샘플을 초기 및 저장 7, 28, 60, 75, 및 114일 후 분석하였다.
천연 착색제와의 음료 제형 연구
일련의 실험에서, 매질(탈이온수)을 시트르산으로 pH 3.3에서 산성화시키고, 스톡 용액으로부터 오직 캐러멜만을 첨가하여 음료를 제조하였다.
플로레틴 400㎎을 프로필렌 글리콜 10㎖ 중에 용해시켜 플로레틴 스톡 용액을 제조하였다. 목적하는 플로레틴 농도에 따라 상기 용액 125 또는 250㎕를 산성화된 물 100㎖ 중에 희석시켰다.
캐러멜 250㎎을 물 50㎖ 중에 용해시켜 캐러멜 스톡 용액을 제조하였다. 상기 용액 18㎖를 산성화된 물로 500㎖로 희석하였다. 시험 용액은 이전 용액 90㎖와 메탄올 10㎖를 합하여 미생물 오염을 회피하였다(대조군). 시험 용액 중의 캐러멜 농도는 162 ppm이었다.
또 다른 일련의 실험에서, 레드 비트 주스 분말 1250㎎을 산성화된 500㎖ 중에 용해시켜 레드 비트 주스 분말 용액을 제조하였다. 이전 용액 90㎖를 메탄올 10㎖와 합하여 시험 용액을 제조하여 미생물 오염을 회피하였다(대조군). 따라서 시험 용액 중의 레드 비트의 농도는 2250 ppm이었다.
연구는 실온에서 빛의 존재하에 수행하였다.
샘플의 조성은 하기 표에 나타낸다:
샘플 조성
A 대조군(90㎖ + 10㎖ MeOH)
B 대조군 + 50 ppm 플로레틴
C 대조군 + 100 ppm 플로레틴
D 대조군 + 200 ppm 비타민 C
E 대조군 + 200 ppm 비타민 C + 50 ppm 플로레틴
샘플을 인터퀴임, 에스.에이.(무르시아 소재)에서 저온 살균 없이 제조하였다.
샘플을 초기 및 저장 28일 후 분석하였다. 레드 비트 연구의 경우에, 눈에 띄는 색소 분해로 인하여 분석을 저장 15일 후 수행하였다
분석
2㎚ 미만의 스펙트럼 대역폭을 갖고 시마즈 UV프로브 2.21(UVProbe 2.21)이 로딩된 컴퓨터에 연결된 시마즈(Shimadzu) 1650PC 이중선 분광광도계를 모든 분광광도분석 측정에 사용하였다.
샘플의 스펙트럼을 200㎚ 내지 600㎚에서 수행하여 흡광도가 기록되는 최대 흡광도를 결정하였다. 흡광도를 색소 지시 파라미터로서 사용하였다.
각각의 최대에 있어서, 상이한 알트라텐 중량에 의해 또는 스톡 알트라텐 용액의 상이한 희석에 의해 수득된 β-카로틴 농도(4개의 지점으로 1 내지 10 ppm)에 대한 흡광도의 선형성 연구를 수행하였다.
그 외에, 방법의 반복성을 연구하기 위하여 스톡 용액으로부터 5개의 샘플을 제조하고, 흡광도를 기록하였다.
흡광도를 2개의 상이한 파장에서 측정하여 색 변화를 연구하였다. 탄산 샘플을 5분 동안 초음파 배쓰를 사용하여 비커에서 탈기시키고 분석하였다. 비-탄산 샘플을 추가의 처리 없이 직접적으로 분석하였다. 각각의 샘플을 삼중으로 분석하였다.
GLP21(크리슨(Crison)) pH-미터를 사용하여 pH 측정을 수행하였다.
천연 착색제의 경우에, 동일한 측정 장치를 사용하였다. 흡광도가 기록되는 최대 흡광도를 결정하기 위하여 샘플의 스펙트럼을 200㎚ 내지 600㎚에서 수행하였다. 레드 비트의 경우에, 최대 532㎚를 파장으로서 선택하여 측정하였다. 캐러멜의 경우에, 최대(270㎚)는 아스코르브산뿐만 아니라 플로레틴에 의해 간섭되었고; 그러한 이유로, 참고 문헌 데이터를 기초로 하여, 측정 목적을 위하여 390㎚를 선택하였다.
결과
β-카로틴
초기 연구
하기 표는 상이한 샘플링 시간 동안 465㎚에서 샘플의 흡광도 결과를 나타낸다:
465㎚에서의 흡광도
시간(일) 1(대조군) 2(+플로레틴)
0 0,583 0,592
25 0 0,492
31 0 0,391
상기 표에서, 1은 대조군 음료이고, 2는 플로레틴 50 ppm으로 안정화된 음료이다.
표 4 및 도 1에 나타낼 수 있는 바와 같이, 플로레틴이 없는 음료의 흡광도는 저장 25일 후 극적으로 감소되었고, 플로레틴 50 ppm이 혼합된 샘플은 흡광도 붕괴에서 감소를 나타냈고, 즉, 샘플의 색은 더 긴 시간 기간 동안 유지되었다.
선형성 연구
하기 표는 희석 용적 또는 알트라텐 중량을 다양하게 함으로써 상이한 β-카로틴 농도에 대한 466㎚에서 샘플의 흡광도 결과를 나타낸다:
466㎚에서의 흡광도
농도(ppm) 다양한 용적 다양한 중량
1 0.103 0.104
2 0.207 0.211
5 0.538 0.535
10 1.094 1.054
표 5 및 도 2에 나타낼 수 있는 바와 같이, 0.9999의 r2 파라미터를 수득하는, 음료 중의 β-카로틴 농도와 선형 반응이 존재한다.
반복성 연구
하기 표는 동일한 샘플로부터의 5개의 희석의 466㎚에서의 흡광도 결과를 나타낸다:
샘플 번호 흡광도
1 0.525
2 0.526
3 0.527
4 0.526
5 0.529
평균 0.527
STD 0.0015
RSD(%) 0.29
STD: 표준 편차
RSD: 상대 표준 편차
RSD의 낮은 값은 방법의 반복성이 만족스러웠다는 것을 나타낸다.
비-탄산 음료 연구
하기 표는 상이한 샘플링 시간 동안 466㎚에서 샘플의 흡광도 결과를 나타낸다:
466㎚에서 흡광도
시간(일) A B C D
0 0,490 0,463 0,467 0,478
7 0,460 0,451 0,472 0,481
28 0,404 0,322 0,375 0,428
47 0,126 0,304 0,432
60 0,092 0,126
90 0,375 0,407
표 7에 나타낸 바와 같이, 샘플 B 및 C를 보면, 플로레틴을 함유하는 음료는 아무것도 첨가되지 않은 음료의 경우보다 더 긴 시간 동안 보호되었다(초기 연구로부터 외삽된 데이터). 심지어 더욱 흥미로운 것은 샘플 A 및 D의 경우이고, 여기서 샘플 D에서 플로레틴이 더 높은 흡광도, 즉, 시간이 지남에 따라 더 안정한 색을 제공함으로써 아스코르브산과 상승작용적으로 작용하였다는 것을 불 수 있었다(도 3).
탄산 음료 연구
하기 표는 상이한 샘플링 시간 동안 466㎚에서 샘플의 흡광도 결과를 나타낸다:
466,2㎚
시간(일) A B C D
0 0,454 0,467 0,474 0,457
7 0,427 0,497 0,482 0,483
28 0,416 0,408 0,410 0,439
60 0,406 0,271 0,337 0,446
75 0,101 0,217
114 0,372 0,435
표 8에서 매질 중의 산소의 감소로 인하여 탄산 음료의 색이 시간이 지남에 따라 비-탄산보다 더 안정하다는 것이 나타났다.
이전 경우와 마찬가지로, 샘플 B 및 C에서 볼 수 있는 바와 같이, 음료의 색은 아무것도 첨가되지 않은 음료의 경우보다 더 긴 시간 동안 보호되었다(초기 연구로부터 외삽된 데이터). 심지어 더욱 흥미로운 것은 샘플 A 및 D의 경우이고, 여기서 샘플 D에서 플로레틴이 더 높은 흡광도, 즉, 시간이 지남에 따라 더 안정한 색을 제공함으로써 아스코르브산과 상승작용적으로 작용하였다는 것을 불 수 있었다(도 4).
천연 착색제
레드 비트 주스 분말
하기 표는 상이한 샘플링 시간 동안 532㎚에서 샘플의 흡광도 결과를 나타낸다:
시간(일) A B C D E
0 0.987 0.984 0.985 0.979 0.977
15 0.327 0.349 0.538 0.408 0.412
28 0.118 0.193 0.281 0.156 0.180
도 5에 샘플 A 및 C에 대한 값을 도시한다.
상기 언급된 바와 같이, 레드 비트 주스 분말의 경우에, 색소의 분해가 매우 눈에 띄고 빠르기 때문에 흡광도를 저장 15일 후 측정하였다.
결과는 플로레틴이 색소의 분해를 보호하고 이는 농도 의존적이라는 것을 나타낸다.
캐러멜
하기 표는 상이한 샘플링 시간 동안 390㎚에서 샘플의 흡광도 결과를 나타낸다:
시간(일) A B C D E
0 0.397 0.405 0.416 0.398 0.406
28 0.298 0.302 0.343 0.272 0.268
흡광도 데이터는 플로레틴이 이러한 천연 착색제를 분해로부터 보호한다는 것을 지시한다(표 10).

Claims (13)

  1. 착색된 음료 또는 식품에서 색을 안정화시키기 위한 조성물로서, 하기 화학식 I의 화합물 또는 하나 이상의 하이드록실기로 치환될 수 있는 C2-C6 알칸 일산 또는 이산(C2-C6 alkanoic mono or diacid)과의 이의 에스터 또는 이의 염을 포함하고:
    Figure 112022122043718-pct00012
    ,
    상기 색은 안나토(Annatto) 추출물, 아스타잔틴, 탈수된 비트, 칸타잔틴, 베타-아포-8'-카로텐알, 베타-카로틴, 코치닐 추출물, 카민, 나트륨 구리 클로르필린, 글루콘산제일철, 락트산제일철, 에노시아니나(enocianina), 헤마토코커스(Haematococcus) 조류 밀(algae meal), 당근유, 옥수수 배유 오일, 파프리카, 파프리카 올레오레진, 파피아(Phaffia) 이스트, 리보플라빈, 사프란, 이산화티탄, 강황 올레오레진, 빅신, 및 이의 조합으로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 천연 유래 색 또는 이의 합성 등가물 또는 합성 색인, 조성물.
  2. 착색된 음료 또는 식품에서 색 불안정성(colour instability) 또는 퇴색(colour fading)을 방지하기 위한 조성물로서, 하기 화학식 I의 화합물 또는 하나 이상의 하이드록실기로 치환될 수 있는 C2-C6 알칸 일산 또는 이산과의 이의 에스터 또는 이의 염을 포함하고:
    Figure 112022122043718-pct00013
    ,
    상기 색은 안나토 추출물, 아스타잔틴, 탈수된 비트, 칸타잔틴, 베타-아포-8'-카로텐알, 베타-카로틴, 코치닐 추출물, 카민, 나트륨 구리 클로르필린, 글루콘산제일철, 락트산제일철, 에노시아니나, 헤마토코커스 조류 밀, 당근유, 옥수수 배유 오일, 파프리카, 파프리카 올레오레진, 파피아 이스트, 리보플라빈, 사프란, 이산화티탄, 강황 올레오레진, 빅신, 및 이의 조합으로 이루어진 군 중에서 선택되는 천연 유래 색 또는 이의 합성 등가물 또는 합성 색인, 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 화학식 I의 화합물이 아스코르브산과 조합하여 사용되는, 조성물.
  4. 제3항에 있어서, 상기 합성 색이 FD&C 블루 1호, FD&C 블루 2호, FD&C 그린 3호, 오렌지 B, 시트러스 레드 2호, FD&C 레드 3호, FD&C 레드 40호, FD&C 옐로우 5호, FD&C 옐로우 6호, 시트러스 레드 2호, D&C 레드 28호, D&C 옐로우 10호, 합성 산화철, 글루콘산제일철, 울트라마린 블루, 울트라마린 그린, 울트라마린 바이올렛, 울트라마린 레드, 및 이의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 조성물.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 화학식 I의 화합물이 0.1 ppm 내지 500 ppm 범위의 양으로 존재하는, 조성물.
  6. 제5항에 있어서, 상기 화학식 I의 화합물이 1 ppm 내지 100 ppm 범위의 양으로 존재하는, 조성물.
  7. 제6항에 있어서, 상기 화학식 I의 화합물이 10 ppm 내지 50 ppm 범위의 양으로 존재하는, 조성물.
  8. 제3항에 있어서, 아스코르브산이 0.1 ppm 내지 500 ppm 범위의 양으로 존재하는, 조성물.
  9. 제8항에 있어서, 아스코르브산이 1 ppm 내지 300 ppm 범위의 양으로 존재하는, 조성물.
  10. 제9항에 있어서, 아스코르브산이 50 ppm 내지 200 ppm 범위의 양으로 존재하는, 조성물.
  11. 유효량의 하기 화학식 I의 화합물 또는 하나 이상의 하이드록실기로 치환될 수 있는 C2-C6 알칸 일산 또는 이산과의 이의 에스터 또는 이의 염, 또는 유효량의 하기 화학식 I의 화합물 또는 하나 이상의 하이드록실기로 치환될 수 있는 C2-C6 알칸 일산 또는 이산과의 이의 에스터 또는 이의 염을 포함하는 착색 조성물을 완성된 제품(finished product) 또는 이의 전구체와 배합하는 단계를 포함하여,
    안나토 추출물, 아스타잔틴, 탈수된 비트, 칸타잔틴, 베타-아포-8'-카로텐알, 베타-카로틴, 코치닐 추출물, 카민, 나트륨 구리 클로르필린, 글루콘산제일철, 락트산제일철, 에노시아니나, 헤마토코커스 조류 밀, 당근유, 옥수수 배유 오일, 파프리카, 파프리카 올레오레진, 파피아 이스트, 리보플라빈, 사프란, 이산화티탄, 강황 올레오레진, 빅신, 및 이의 조합으로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 색 또는 이의 합성 등가물 또는 합성 색으로 착색된 착색 음료 또는 식품에서 색을 안정화시키거나 색 불안정성 또는 퇴색을 방지하는 방법:
    Figure 112022122043718-pct00014
    .
  12. 삭제
  13. 삭제
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