KR19990067222A - 경질 코팅에 의해 얻어지는 무가당 코팅 및 이의 제조방법 - Google Patents

경질 코팅에 의해 얻어지는 무가당 코팅 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 특정한 폴리올 혼합물(polyol mixture)로 구성되는 신규한 경질 결정성 코팅(hard crystalline coating)에 관한 것으로 보다 상세하게, 본 발명은 코팅층의 바삭바삭함(crunchiness)이 향상된 경질 결정성 코팅에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 신규한 경질 결정성 코팅의 제조방법 및 크실리톨(xylitol), 말티톨(maltitol), 락티톨(lactitol) 또는 이들의 혼합물을 함유하는 그 성질이 향상된 경질 결정성 코팅의 제조방법에 관한 것이다.

Description

경질 코팅에 의해 얻어지는 무가당 코팅 및 이의 제조방법
경질 코팅은 제과 및 제약업계의 많은 분야에서 사용되는 단위 조작이다. 또한, 경질 코팅은 조미료, 감미료, 비타민, 효소, 산 및 식물로부터 얻어진 산출물과 같은 첨가제 산업과 관련이 있을 수 있다. 이러한 조작은, 다양한 이유에 의해 상기한 분야의 제품을 보호하기 위하거나 시각적으로 또는 맛으로 사람의 관심을 끌기 위하여, 고체 또는 분말 제품의 표면에 경질의 결정성 코팅을 형성하는 것으로 구성된다. 일반적으로, 상기 단위 조작은 이러한 제품들의 코팅될 핵(cores) 또는 중심(centres)을 코팅 팬(coating pan)에 위치시켜 수행한다.
경질 코팅은 제과 또는 껌과 같은 경우에 항상 선호되는 바삭바삭하고 달콤한 층을 얻는 것을 그 목적으로 한다. 이러한 경질 코팅에는 항상 결정성 물질(crystallizable materials)을 함유하는 현탁액(suspension) 및/또는 시럽이 사용될 필요가 있다. 이러한 경우에 경질 및 결정성 코팅은 상기 시럽 또는 현탁액을 제품의 코팅될 핵 또는 중심위에 바른 뒤 건조 열풍을 가하여 물을 증발시켜 결정이 형성되게 함으로써 얻어진다. 이러한 과정은 원하는 정도로 제품의 크기를 증가시키기 위하여 10 내지 80회 정도로 매우 여러번 반복되어야 한다. 조작이 시작될 때에 비하여 조작이 끝나는 시점에서의 제품의 최종 무게로 표현되는 제품의 무게 증가는 대개 크기 증가도와 관련이 있다.
경질 코팅은 다른 코팅 방법의 전 또는 후에 수행될 수 있다. 자주 수행되며, 역시 코팅팬을 사용하는 하기의 코팅방법이 특히 선택될 수 있다.
- 일반적으로, 아라비아 검(gum arabic); 변형 전분류(modified starches) 및 셀룰로오스류(celluloses); 및 말토덱스트린류(maltodextrins)와 같은 비결정성 및 비흡습성 물질의 시럽이 사용되는 고무질 코팅(gumming)이 있다. 이 기술은 코팅될 제품 위에 하나 또는 두가지의 고무질 시럽을 바른 다음, 산소, 물 또는 지방의 이동을 차단하는 역할을 하는 유리질 막을 형성시킬 수 있다. 이 방법에서는 다양한 유형의 분말들이 시럽에 포함된 수분을 응고시키기 위하여 비결정성 시럽과 함께 사용될 수 있다. 다른 경우에, 녹거나 용매에 의해 액화된 당류 또는 폴리올류가 사용될 수 있다. 그런 다음 냉각시키거나 용매를 증발시켜 경질 및 부서지기 쉬운 유리질 코팅이 형성되게 한다.
- 또한, 제품의 표면에 매우 신축성(flexible)이 있고 부드러운 코팅을 형성하는 것으로 구성되는 연질 코팅(soft coating)이 있다. 이 코팅은 한편에서는 일반적으로 전분 히드롤리세이츠(starch hydrolysates)와 같은 비결정성 시럽(noncrystallizable syrup)을, 다른 한편에서는 일반적으로 수크로오스(sucrose) 결정과 같은 분말을 반복적으로 적용함으로써 얻어진다. 이러한 코팅은 일반적으로 그 두께가 두껍다. 이 방법에서 크기 증가도는 10 내지 80% 이상이다. 상기 시럽의 구성물질은 대개 분말의 구성물질과는 달라야한다.
- 또한, 일반적으로 엷은 조각(flakes)과 같은 결정 형태 또는 알콜 용액 형태의 왁스 또는 지방물질을 사용하여 코팅된 제품으로부터 또는 제품으로 물이 이동하는 것을 감소시키고 제품의 표면을 우수하게 하기 위하여 지방성 박막으로 제품을 코팅하는 것으로 구성되는 광택(polishing)이 있다.
본 발명에서 사용되는 경질 코팅이라 함은 코팅과 매우 유사한 기술인 표면 고르기(smoothing)와 당의(frosting)를 포함한다.
표면 고르기는 경질 코팅에서 사용된 시럽에 비해 희석된 하나 또는 두가지의 결정성 시럽을 바르거나 도포하는 것으로 구성된다. 표면 고르기는 대개 코팅된 제품의 표면 외관을 완벽하게 하기 위하여 수행된다.
당의는 부분적으로 역시 제품의 외관을 향상시키기 위하여 수행될 뿐만 아니라 대기중의 습기로부터 제품을 고립시키기 위하여 수행된다. 이 방법은 결정성 시럽이 사용된다는 점에서 경질 코팅과 유사하다. 그러나, 당의가 경질 코팅과 결정적으로 다른 점은 코팅 회수가 단지 1, 2 또는 3 회라는 것이다.
따라서, 적당한 경질 코팅, 표면 고르기, 당의 및 이들의 조합은 본 발명에서 관심의 대상이다. 경질 코팅은 대개 표면 고르기 과정 후에 수행된다.
이러한 코팅 과정 중에서 여러 방법에서는 폴리올류가 사용된다.
본 발명에서의 폴리올류는 보통, 당류의 환원에 의해 제조되는 당 알콜류를 의미한다. 보다 상세하게는, 본 발명에서 만니톨(mannitol)이 관심의 대상이다.
또한, 하기의 특정한 폴리올류인 크실리톨(xylitol), 말티톨(maltitol) 및 락티톨(lactitol)이 관심의 대상이다.
마지막으로, 글루코오스 1-6 만니톨(즉, α-D-클루코파이라노실-1-6-만니톨)과 이러한 분자를 함유하는 이소말트(isomalt)와 같은 폴리올류의 혼합물이 본 발명에서 관심의 대상이다.
음식물 뿐만 아니라 약제 및 영양식(dietetic formulations)에서 설탕을 대체하는 추세에 있는 수크로오스보다 단맛이 열등한 폴리올류는 충치를 유발시키지 않으며, 유럽에서는 설탕의 발열량의 2/3로 통용되는 발열량을 갖는다는 장점을 지니고 있다.
현재, 폴리올류 중에서는 단지 솔비톨(solbitol)이 특히, 유럽 특허 제 037,407호에 기재된 과정에 따른 경질 코팅에 직접 사용될 수 있는 매우 순수한 시럽의 형태로 시판되고 있다.
본 발명에서의 주된 관심인 크실리톨, 말티톨 및 락티톨에 관해서는, 경질 코팅을 수행하기 위해서 먼저, 결정성 용액을 제조하기 위하여 이들 폴리올 중의 하나를 고온에서 물에 용해시키는 것이 통상적이다. 경질 코팅에 사용되는 용액 또는 현탁액 중에서 선택되는 폴리올이 빠르고 용이하게 결정화되게 하기 위하여, 수크로오스가 사용될 때와 유사하게 고순도의 분말을 사용하는 것이 필수적이며, 이러한 점이 F. 부틴(F. Boutin)의 저서에 명시되어 있다 (F. Boutin,Sugarless panning procedures and techiniques, The Manufacturing Confectioner,1992, 77-82). 결정화 속도는 사용되는 폴리올 시럽의 순도와 직접적으로 연관이 있다고 기술되었다. 또한, 수크로오스를 대상으로 하였을 때의 결정화 속도는 순수한 용액에 비해 순도가 95%일 때 그 속도가 50% 감소되었음이 관찰되었다고 기술되었다.
상기 문헌 외에, 크실리톨을 이용하여 경질 코팅을 한 경우에는 고순도의 크실리톨을 선택할 필요가 있다는 것이 직접 또는 간접적으로 하기 문헌에 언급되어 있다:
- 페레로(FERRERO)사에서 출원한 바 있는 프랑스 특허 제 2,343,668호에는 솔비톨 및/또는 만니톨과 같은 다른 폴리올을 적어도 5% 함유하는 크실리톨을 사용하는 것이 필수적이라고 기재되어 있다.
- 라이프 세이버스(LIFE SAVERS)사에서 출원한 미국특허 제 4,127,677호에는 건량 기준으로 95 내지 99.5%의 크실리톨을 포함하는 용액을 사용하는 것이 제안되었는데, 여기에서 크실리톨 용액은 결정 크실리톨을 저온에서 용해시킨 다음 가열함으로써 얻는다.
- F. 보이롤(F. VOIROL)의 "크실리톨의 식품 기술적 평가"라는 문서에는 건물량(dry matter content) 85%의 크실리톨로 과포화된 용액을 제조하는 것이 유리하다고 간략하게 기재되어 있다 (F. VOIROL, FOOD TECHNOLOGICAL EVALUATION OF XYLITOL, ADVANCE IN FOOD RESEARCH, 1982, vol. 28, 373-403).
- 워너-램버트(WARNER-LAMBERT)사에서 출원한 유럽 특허 제 273,000호에는 40 내지 70%의 크실리톨, 잔부가 적어도 한종의 막형성제(film foaming agent), 적어도 한종의 결합제 및 적어도 한종의 무기 충진제와 선택적으로 적어도 한종의 가소제로 구성되는 조성물로 코팅된 식용 제품이 기술되어 있다. 또한, 이 특허에는 당 또는 특히 크실리톨과 같은 폴리올이 건물량에 대해 35% 미만으로 항상 함유된 세가지 코팅시럽을 연속적으로 사용하는 코팅방법을 청구하고 있다.
- 그리고, 워너-램버트사에서 출원한 미국특허 제 4,681,766호 및 제 4,786,511호에는 30 내지 80%의, 바람직하게는 크실리톨과 같은 감미료, 1 내지 15%의 아라비아 검(gum arabic) 및 0.05 내지 10%의 칼슘염을 함유하는 경질 코팅용액 및 코팅 피복재가 서술되어 있다.
또한, 이러한 폴리올이 매우 고순도이기 때문에 말티톨을 이용한 경질 코팅의 가능성이 여러 문헌에 나타나 있다. 이것은 특히, 하기 문헌들에 나타나 있다:
- 본 발명자에 의해 출원된 유럽 특허 제 201,412호에는 92% 이상의 순도를 갖는 말티톨 시럽을 이용한 코팅방법과 90% 이상의 말티톨을 함유하는 경질의 결정성 코팅이 기재되어 있다.
- 또한, 하야시바라(HAYASHIBARA)사에 의해 출원된 일본 특허 제 61,263915호에는 90% 이상의 순도를 갖는 말티톨과 응집제를 함유하는 시럽을 경질 코팅에 사용하는 용도가 기재되어 있다.
- 또한, 리글리(WRIGLEY)사에서 출원된 바 있는 미국특허 제 4,972,453호 및 제 5,248,508호에는 코팅 용액을 제조하기 위하여, 폴리올로서 단지 이소말트를 물에 용해시킨 이소말트를 이용한 코팅이 기재되어 있다.
한편, 락티톨을 이용한 경질 코팅 방법이 알려져 있다. 이 경우 역시 아직까지 하나의 순수한 폴리올로서 락티톨을 사용하는 것외에는 알려진 바가 없다.
만니톨의 경우에는 비록 만니톨을 사용한 경질 코팅의 가능성이 사노피(SANOFI)사에 의해 출원된 유럽 특허 출원 제 308,317호에 언급되어 있으나, 이러한 조작을 위한 조건이 구체적으로 기재되어 있지 않아서 만니톨을 이용한 경질코팅은 달성되기 매우 어려운 것으로 보인다. 이러한 점은 F. 드보(F. DEVOS)가 발표한 논문에 의해 확인되는데, 이 논문에는 만니톨의 용해도가 너무 낮아서 적절한 경질 코팅이 될 수 없으며, 코팅이 되기 위해서는 매우 많은 양의 물이 증발되어야 한다고 기술되어 있다 (F. Devos, Coating with sorbitol, a comparision of properities of sorbitol-mannitol,other polyols and sucrose,Manufacturing Confectioner,1980, vol.60, 26). 이는 만니톨로 코팅된 제품이 상용화되지 못하고 있는지를 우선적으로 설명하는 것이다.
결론적으로, 폴리올을 이용하여 빠르고, 만족스럽게 경질 코팅을 하기 위해서는 단일 종의 순수한 폴리올을 선택하는 것이 통상적으로 바람직하다.
이는 하기에 서술되고, 서로 상반되는, 가장 최근의 두가지 경질 코팅 기술의 기본 원리와 모순되지 않는다.
상기 두가지 기술 중 첫 번째는 리글리사에 의해 출원된 바 있는 미국특허 제 5,270,061호, 및 미국특허 출원 WO 제 93/18663호, WO 제 95/07621호, 및 WO 제 95/07622호에 기재되어 있는 것으로서, 이중 또는 두겹의 코팅("dual" or "double" coating)으로 구성된다. 본 발명의 목적은 크실리톨, 말티톨 또는 락티톨과 같은 순수한 폴리올을 함유하는 시럽으로 우선 코팅을 시작한 다음 시럽을 계속 코팅하고, 전술한 폴리올과는 그 성질이 다른 이소말트와 같은 폴리올을 이용하여 마무리 코팅을 하는 것이다. 이러한 이중의 코팅 기술은 본질적으로 폴리올을 다른 것으로 대체하여 코팅작업의 원가를 절감시키는 것과 코팅층의 흡습성을 감소시키는 것을 그 목적으로 한다. 그러나, 이 기술은 오랜 시간이 소요되고, 공업적으로 실행하기가 어렵다는 단점이 있다.
두 번째 기술은 본 발명자들에 의해 출원된 유럽특허 제 625,311호에 개시되어 있다. 이 특허는 한 종류의 고순도 폴리올 시럽과 순수한 상태의 동일한 폴리올을 함유하는 분말을 연속적으로 바름으로써 일반적으로 행해지는 코팅팬에서의 건조 열풍에 의한 강제 건조를 수행하지 않는 것을 청구하고 있다. 이 방법은 매우 확실하게 코팅시간을 단축시키며, 코팅후 몇시간을 보관하여도 비교적 바삭바삭한 코팅층을 형성할 수 있다.
게다가 폴리올을 이용한 경질 코팅의 비용을 절감시키고, 특히 코팅시간을 줄이기 위하여, 폴리올을 이용한 당-코팅(sugar-coating) 층의 바삭바삭함을 증가시키기 위한 해결책을 모색하려는 시도가 종종 있었다. 맛 뿐만 아니라 이러한 요인들은 제품의 선호도 및 구매자에 의한 반복구매에 직접적인 영향을 끼친다.
G. 리바도 뒤마(G. Ribadeau Dumas)는 바삭바삭함은 주관적인 요소이지만 인스트론(INSTRON) 형 장치를 이용한 경도(hardness)와 취성(brittleness)의 기계적인 측정에 의해 평가될 수 있는 복합적인 오가노렙틱(organoleptic) 요인이라고 언급한 바 있다 (G. Ribadeau Dumas, "Actual manufacturing possibilities for sugarless hard and soft coating: techniques-problems-solutions"라는 표제의 회의(conference), Suβwaren-Dragee-Tagung, May 1994, Solingen, Zentralfachshule der Deutschen Suβwarenwirtschaft e.V.). 또한, G. 리바도 뒤마는 바삭바삭함이란 코팅된 층의 특성과 마찬가지로 코팅될 핵과 중앙부의 특성에 따라 다양하다고 객관적으로 증명하였다. 코팅층을 제조하기 위해 선택되는 폴리올의 성질, 코팅과정 후 코팅층의 물의 작용(activity) 뿐만 아니라 수분의 함량은 바삭바삭한 성질에 직접적인 영향을 끼친는 요인으로 서술되었다.
그러나, 불행하게도 바삭바삭한 특성을 향상시키기 위하여 폴리올을 다른 종류의 것으로 대체하는 것은 입안에서 느껴지는 달콤함(sweetness), 미백(whiteness) 또는 상쾌함(freshness)과 같은 코팅층의 다른 필수적인 오가노렙틱 특성에 영향을 미치지 않을 수 없으며, 이는 일반적으로 소비자의 욕구에 부합되지 않는다. 따라서, G. 리바도 뒤마는 상기 회의에서 코팅층이 충분하게 바삭바삭하지 않을 때 코팅층에 사용되는 폴리올을 다른 종류의 것으로 대체하는 것에 비해 보다 순수한 폴리올을 사용하는 것이 바람직하다고 제안하고 있다.
코팅될 핵 또는 중심의 특성을 조절하는데 있어서, 개선의 가능성은 대개 매우 제한적으로 존재한다.
마지막으로, 바삭바삭함을 증가시키기 위하여 코팅층에 잔류하는 물의 양을 줄이는 것은 일반적으로 가능하지만 이는 항상 제조시간 및 에너지-관련 비용의 증가를 수반하므로, 매우 불편하다.
특히, 폴리올을 이용한 무가당 경질 코팅의 바삭바삭함을 향상시키기 위한 다른 해결책이 제시되었다.
폴리올 외의 코팅시럽 물질을 혼합하여 코팅재를 제조하는 것이 빈번하게 제안되었다. 이에 대한 예로서, 워너-램버트사의 유럽특허 제 229,594호에는 선택된 폴리올과 폴리비닐피롤리돈(polyvinylpyrrolidone)을 결합시키는 것이 제안되었다.
오랫동안 코팅재에 사용되었던 젤라틴과 아라비아 검 외에 변형 셀룰로오스, 글루코오스 시럽(glucosr syrup), 풀루란(pullulan) 또는 다양한 껌과 같은 결합제(binder)를 비교적 소량-일반적으로는 건량 기준으로 5% 미만-사용하는 것이 다른 연구자에 의해 제안되었다. 이러한 물질들은 코팅층의 부착성을 향상시킬 뿐만 아니라 핵 또는 중심에 대한 코팅층의 점착력을 향상시키는 것으로 관찰되었다. 또한, 이들은 어느 정도까지는 바삭바삭함에도 영향을 미친다. 그러나, 이러한 점성 물질은 사용된 폴리올의 결정화를 방해하는 것으로 나타나 그 결과 코팅층의 결정성이 낮다. 이러한 점은 점성 물질을 사용하였을 때 코팅층이 끈적끈적하게 되는 것을 설명할 수 있다. 게다가, 이러한 물질들은 코팅시간을 단축시킬 수 없다.
놀랍게도, 본 발명자들은 크실리톨, 말티톨 또는 락티톨을 이용하여 제조된 코팅 시럽 또는 현탁액(suspension)에, 건조된 폴리올에 대해 건량기준으로 20 내지 50%의 만니톨을 첨가하였을 때 코팅시간이 단축된다는 것과 얻어진 코팅층의 바삭바삭함이 증가되었음을 확인하였다. 예상외로 본 발명자들은 크실리톨, 말티톨 또는 락티톨의 결정화를 지연시키지 않는 불순물로서 일부러 첨가된 만니톨은 오히려 특정 농도에서 결정화를 돕는 효과(pro-crystallizing effect)를 나타낸다는 사실을 알아내었다. 즉, 경질 코팅 시럽과 같은 포화 또는 과포화 수용성 용액에서 특정 농도의 만니톨은 이러한 폴리올이 결정화되는 것을 가속시킨다. 게다가, 만니톨이 충분한 양으로 혼합되었을 때 즉, 만니톨이 20% 이상으로 혼합되었을 때 코팅층의 바삭바삭함이 매우 두드러게 향상된 효과가 나타나는 것이 관찰되었다. 한편, 본 발명자들은 50% 이상의 만니톨이 첨가되면 코팅층의 바삭바삭함이 향상되는 효과가 더 이상 나타나지 않으며, 게다가 코팅되는데 소요되는 시간도 다시 증가된다는 사실을 관찰하였다.
이러한 연구를 계속해 오던 중, 본 발명자들은 폴리올의 결정화를 도우며, 코팅층의 바삭바삭함을 향상시키는 만니톨의 역할을 하는 물질로 글루코오스 1-6 만니톨이 있다는 것을 알아내었다. 글루코오스 1-6 만니톨을 사용하는 경우에는 코팅시럽에 존재하는 폴리올에 대해 건량기준으로 5 내지 50%의 글루코오스 1-6 만니톨이 사용되어야 한다.
또한, 본 발명자들은 사용량이 조절된다면 만니톨 및/또는 글루코오스 1-6 만니톨을 함유하는 폴리올 혼합물을 사용할 수 있으며, 혼합물이 사용되는 것이 특정한 문제를 일으키지는 않는다는 점을 알아내었다.
따라서, 결론적으로 단지 고순도의 폴리올을 사용한다는 것만으로 매우 바삭바삭한 코팅층이 빠르게 얻어진다는 것은 전반적으로는 타당하나 이러한 통상적인 가정은 특정한 양의 만니톨 또는 글루코오스 1-6 만니톨이 불순물로서 사용되는 경우에는 반드시 타당하지만은 않다.
본 발명은 특정한 폴리올 혼합물(specific mixture of polyols)을 이용한 신규한 결정성 코팅에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 경질 코팅(hard coating)에 의하여 결정성 코팅을 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 먼저, 적어도 건량기준으로 20 내지 50%의 만니톨 또는 약 5 내지 50%의 글루코오스 1-6 만니톨 및 필수성분으로 크실리톨, 말티톨 또는 락티톨 중에서 선택되는 하나의 폴리올이 건물량(dry matter content)으로 100% 잔부를 구성하는 폴리올 혼합물이 90% 이상 함유된 신규한 경질 결정성 코팅에 관한 것이다.
본 발명의 결정성 코팅은 순수한 크실리톨, 말티톨 또는 락티톨 결정과 잘 혼합된 순수한 만니톨 또는 글루코오스 1-6 만니톨 결정을 함유할 수 있다. 이러한 코팅은, 예를 들어 용해된 상태에서 크실리톨, 말티톨 또는 락티톨을 함유하고, 결정상태에서는 만니톨, 글루코오스 1-6 만니톨 또는 이러한 두가지 폴리올 중 어느하나를 함유하는 물질을 포함하는 시럽을 코팅될 핵 또는 중심의 표면에서 결정화시킴으로 얻어질 수 있다.
또한, 본 발명의 결정성 코팅은 만니톨 또는 글루코오스 1-6 만니톨 및 크실리톨, 말티톨 또는 락티톨로 제조된 공통-결정(co-crystals)으로 구성될 수 있다. 공통-결정은 한편으로는 말티톨, 크실리톨 또는 락티톨과, 다른 한편으로는 만니톨 또는 글루코오스 1-6 만니톨의 과포화용액으로부터 함께 결정화시킴으로써 얻어지는 결정을 의미하는 것이다.
바람직하게는, 본 발명에 따르는 코팅재는 95% 이상, 더욱 바람직하게는 98% 이상의 폴리올 혼합물로 구성된다. 전술한 바와 같은 폴리올 혼합물로 구성된 코팅재는 결과적으로 다른 물질을 포함할 수 있다. 이때 다른 물질을 열거하면 다음과 같다:
조미제; 집중 감미제(intense sweetener); 색소; 활석(talc) 또는 이산화 티탄과 같은 미백제; 무기 충진제; 젤라틴 및 아라비아 검과 같은 결합제; 지방; 왁스 또는 락커; 및 물. 일반적으로, 물은 1.5% 이하로 첨가되는데, 1.0% 이하로 첨가되는 것이 바람직하며, 0.5% 이하로 첨가되는 것이 더욱 바람직하다.
코팅될 핵 또는 중심에 따라 매우 광범위한 제품이 코팅될 수 있다. 예를 들어 껌, 정제, 로젠지(logenzes), 젤리, 술로 채운 계란(liqueur-filled eggs), 씹는 반죽(chewy pastes), 경질 감미료(hard sweetener), 쵸코렛 제품과 같은 제과 제품 등의 식품뿐만 아니라; 환약, 정제, 동물용 제품, 영양 제품, 식물 입자(plant granule)와 같은 제약 또는 가축용 제품; 씨앗, 건조 과일, 곡식, 덩어리 비료 분말(agglomerated fertilizers powders) 또는 특히 빵과 같은 식품 또는 세제, 다른 세제, 또는 세척제 분말, 비타민, 조미료, 향료, 산, 감미제 또는 다양한 성분으로 구성된 분말 첨가제와 같은 공업용 제품을 제조하는데 선택적으로 첨가될 수 있는 소기의 효소 또는 미생물을 이용한 첨가제와 같은 기타 제품에 코팅될 수 있다.
전술한 경질 결정성 코팅에 의하면, 본 발명의 결정성 코팅은 만니톨 및 크실리톨, 말티톨 및 락티톨 중에서 선택되는 다른 폴리올을 포함한다. 이들 세가지 폴리올(크실리톨, 말티톨, 락티톨)중 하나가 만니톨과 혼합되는 것이 바람직하다. 만니톨은 코팅재를 구성하는 혼합물의 건물량에 대해 건량기준으로 20 내지 40% 함유되며. 바람직하게는 22 내지 35% 함유된다. 이는 코팅재를 구성하는 혼합물이 상기한 값을 가질 때 코팅속도와 바삭바삭함이 우수한 결과를 나타내는 것으로 관찰되었기 때문이다. 이때, 코팅재에는 순도 95% 이상의 만니톨이 사용되는 것이 바람직하며, 순도 98% 이상의 만니톨이 사용되는 것이 더욱 바람직하다.
또한, 전술한 결정성 코팅에 의하면, 본 발명의 결정성 코팅은 글루코오스 1-6 만니톨 및 크실리톨, 말티톨 및 락티톨 중에서 선택되는 다른 종류의 폴리올을 포함한다. 글루코오스 1-6 만니톨은 상기한 세가지 폴리올 중에서 선택된 하나와 혼합되는 것이 바람직하다. 이때, 글루코오스 1-6 만니톨은 코팅재를 구성하는 폴리올 혼합물 건물량에 대해 건량기준으로 10 내지 40%, 바람직하게는 15 내지 35%포함되는 것이 유리하다. 이 값은 글루코오스 1-6 만니톨이 고순도일 때 특히 적합한데, 즉, 글루코오스 1-6 만니톨의 순도가 75% 이상, 바람직하게는 90% 이상일 때 특히 적합하다. 글루코오스 1-6 만니톨의 순도가 감소하여 50% 미만이 되고, 소위 이소말트(isomalt)라는 제품이 사용되는 경우에는 그 함량이 작은 것이, 즉, 5 내지 20%인 것이 바람직하며, 5 내지 15%인 것이 더욱 바람직하다. 이 점을 고려할 때, 바삭바삭함과 코팅속도에 대한 최상의 결과를 얻기 위하여 순도에 따른 글루코오스 1-6 만니톨의 양은 단순한 몇가지 테스트에 의해 충분히 결정될 수 있다.
본 발명의 결정성 코팅은 코팅층을 매우 바삭바삭하게 하기 위하여, 다른 성질 또는 조직으로 이루어진 여러 코팅층으로 구성된 이중 코팅에 의해 형성된 것과 같은 내부, 중간 및 외부 코팅층으로 이루어된 복합 코팅층으로 구성될 수 있다.
또한, 본 발명은 경질 코팅에 의하여 하기에 정의된 바와 같은 특성을 갖는 경질 결정성 코팅을 제조하는 방법을 제공한다.
본 발명의 경질 코팅 과정은 하기의 일반화된 과정을 포함한다. 즉,
1) 코팅될 핵(cores) 또는 중심(centres)을 코팅팬(coating pan)에서 회전시키는 단계(제 1 단계);
2) 핵 또는 중심의 표면에 적어도 하나의 결정성 액체 조성물; 즉, 건량기준으로 20 내지 50%의 만니톨 또는 5 내지 50%의 글루코오스 1-6 만니톨 및 필수성분으로 크실리톨, 말티톨 또는 락티톨 중에서 선택된 하나의 폴리올이 건물량으로 100% 잔부를 구성하는 폴리올 혼합물을 수차례 도포함으로써 폴리올 혼합물을 건량기준으로 적어도 90% 이상 함유하는 반-결정성(semicrystalline) 코팅을 형성하는 단계(제 2 단계); 및
3) 바람직하게는 만니톨 또는 글루코오스 1-6 만니톨 및 추가되는 폴리올(크실리톨, 말티톨, 락티톨)을 더욱 완전하게 결정화시키기 위하여 2단계에서 형성된 코팅을 코팅 팬의 내측 또는 외측에서 건조시키는 단계(제 3 단계)로 구성된다.
상기한 (제 1 단계)에서, 코팅될 핵 또는 중심은 코팅팬에서 패닝(panning) 즉, 회전운동을 하게된다. 코팅팬은 통상적인 형상을 띠는데, 즉, 경사 회전축을 포함하는 튜울립 형상 또는 수평축을 포함하는 실린더 형상을 띤다. 핵 또는 중심은 코팅 팬에 넣기 전 또는 후에 분진을 제거하는 것이 바람직하며, 이들의 모양은 코팅 조작을 용이하게 하기 위하여 구형, 실린더형 또는 타원형인 것이 바람직하지만, 대개는 똑같이 쿠션 형상(cushion-shaped)을 띤다.
상기한 (제 2 단계)는 핵 또는 중심의 표면에 특정한 폴리올 혼합물로 구성된 반 결정형 코팅층이 형성되는 것을 포함한다.
전술한 바에 의하면, 단지 결정성 용액 조성이 핵 또는 중심의 표면에 도포된다. 이러한 결정성 용액의 조성물은 하기와 같은 조성을 가진다:
-용해 상태에서 만니톨 또는 글루코오스 1-6 만니톨 및 크실리톨, 말티톨 또는 락티톨 중에서 선택되는 적어도 하나의 폴리올을 함유하는 용액(이때, 이 용액은 포화도가 0.8 내지 1.2인 크실리톨, 말티톨 또는 락티톨을 함유하는 것이 바람직하다); 또는
-용해 상태 및 결정 상태에서 만니톨 및 글루코오스 1-6 만니톨과 크실리톨, 말티톨 또는 락티톨 중에서 선택되는 적어도 하나의 폴리올을 모두 함유하는 현탁액.
이러한 조성물은 충분히 결정화될 수 있는데, 즉, 물이 증발될 때 만니톨 또는 글루코오스 1-6 만니톨과 적어도 하나의 별도의 폴리올의 결정화를 유발시킨다. 전술한 바에 의하면, 결정성 용액 조성물이 핵 또는 중심의 표면에 적당한 양으로 분사되는데, 결정성 용액 조성물이 핵 또는 중심의 표면에서 결정성 용액 조성물의 박막을 형성하도록 고르게 분포되게 한다. 그런 다음, 건조 열풍을 팬에 불어 넣어 건조시킴으로써 결정화가 일어나게 하는 것이 바람직하다. 통상적인 코팅과정에서는 이러한 코팅 및 건조의 과정은 핵 또는 중심의 크기를 원하는 만큼 증가시키기 위해 수차례 동안 반복될 수 있다.
전술한 바에 의하면, 상기에서 정의된 적어도 하나의 결정성 용액 조성물뿐만 아니라 적어도 하나의 결정 조성물(crystallized composition)도 핵 또는 중심의 표면에 도포될 수 있다.
결정 조성물은 결정상태에서 만니톨, 글루코오스 1-6 만니톨, 크실리톨, 말티톨 및 락티톨 중에서 선택된 적어도 하나의 폴리올을 함유하는 분말 조성물을 의미한다.
전술한 바에 의하면, 코팅될 핵 또는 중심의 표면에 결정 조성물을 분포시킨 뒤 결정성 용액 조성물을 도포한다. 그 결과 코팅재는 건량기준으로 약 20 내지 50%의 만니톨 또는 약 5 내지 50%의 글루코오스 1-6 만니톨 및 필수성분으로 크실리톨, 말티톨 또는 락티톨 중에서 선택되는 별도의 폴리올이 건물량으로 100% 잔부를 구성하는 폴리올 혼합물을 90% 이상 함유하도록 상기 두가지 형태의 조성물을 구성하는 폴리올이 선택된다.
본 발명의 방법에서 선택적으로 수행될 수 있으나 바람직한 마지막 단계인 (제 3 단계)는 건조과정으로 구성된다. 코팅층의 건조는 코팅팬의 내부에 건조 열풍을 불어넣거나 반-결정성 혼합물로 코팅된 핵 또는 중심을 코팅팬 외부 예를 들어, 건조실(drying chamber)에 넣어 건조시킬 수 있다. 이러한 과정은 코팅층의 만니톨 또는 글루코오스 1-6 만니톨 및 크실리톨, 말티톨 또는 락티톨 중에서 선택되는 별도의 폴리올이 더욱 완전하게 결정화되게 하기 위함이다. 이 과정을 수행하는 대신 반 결정성 코팅이 그대로 결정상태가 되도록 방치할 수 있다.
본 발명자들은 코팅층의 바삭바삭함은 코팅층의 결정화도 및 코팅층에 함유된 수분의 양에 달려있음을 알아내었다.
오가노렙틱 시험 및 인스트론 모델 4502 상품(INSTRON model 4502 brand)을 이용하여 경도 및 취성을 측정한 결과, 본 발명자들은 만니톨 또는 글루코오스 1-6 만니톨 결정과 크실리톨, 말티톨 또는 락티톨 중에서 선택되는 별도의 폴리올 결정을 함유하는 코팅층이 선행기술에 의해 제조된 코팅층 즉, 별도의 폴리올(크실리톨, 말티톨 또는 락티톨)로만 구성되는 대조군 코팅층에 비해 훨씬 더 바삭바삭하다는 것을 관찰하였다.
본 발명의 코팅재와 선행기술에 의해 제조된 코팅재간의 열역학 수치를 측정하여 비교하였을 때, 얻어진 오가노렙틱 및 유변학적 연구에서 얻은 결과와는 반대로 본 발명의 코팅재에 대한 용해열이 선행기술에 의해 제조된 대조군 코팅재의 용해열에 비해 대개 5 내지 25% 정도 낮았다. 한 예로서, 다른 인자를 동일하게 하할 때 존재하는 모든 폴리올에 대해 건량기준으로 78%의 크실리톨과 22%의 만니톨의 비로 구성되는 본 발명의 코팅재의 용해열은 170 J/g인 반면에 크실리톨로만 구성되는 선행기술의 코팅재의 엔탈피는 거의 215 J/g이다. 보통, 코팅재의 융점 또한 낮아진다. 상기 예에서, 선행기술에 의한 코팅재의 융점은 93℃에 가까우나 본 발명의 코팅재의 융점은 단지 87℃이다.
수분의 양에 관해서는, 최종 건조과정에 의해 1.5% 미만으로 감소되는데, 1.0% 미만으로 감소되는 것이 바람직하며, 0.5% 미만으로 감소되는 것이 더욱 바람직하다.
본 발명자들은 본 발명의 제조방법이, 한 종류의 폴리올로서 크실리톨, 말티톨 또는 락티톨이 사용된 동일한 형태의 선행기술의 제조방법에 비해 원하는 정도로 코팅입자의 크기가 훨씬 빠르게 증가되는 것을 관찰하였다. 또한, 본 발명자들은 결정성 용액 조성물만을 사용하였을때 코팅 팬 및 코팅되는 영역에서 분진이 적게 발생되는 것을 알아내었는데, 이는 선행기술에 비해 특히 유리한 것이다.
또한, 본 발명은 크실리톨, 말티톨 또는 락티톨 중에서 선택되는 폴리올 및 선택된 폴리올의 양에 대해 20 내지 50%, 바람직하게는 20 내지 40%, 더욱 바람직하게는 22 내지 35%가 만니톨로 대체되거나; 0 내지 50%, 바람직하게는 10 내지 40%, 더욱 바람직하게는 15 내지 35%가 글루코오스 1-6 만니톨로 대체되어 구성되는 폴리올 혼합물을 이용하여 경질 코팅된 코팅층의 바삭바삭함과 코팅 속도를 향상시키는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 코팅층의 바삭바삭함과 코팅 속도를 향상시키기 위한 목적으로 상기와 같은 특정한 양으로 만니톨 또는 글루코오스 1-6 만니톨을 사용하는 용도에 관한 것이다. 선행기술에 대한 본 발명의 코팅속도 및 코팅층의 바삭바삭함은 보통 적어도 10% 정도가 향상된다.
본 발명에 따르는 신규 코팅층의 유용한 특성 및 본 발명의 제조방법은 하기 실시예를 통하여 보다 구체적으로 이해될 수 있다. 그러나, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되지는 않는다.
〈실시예 1〉 예비 시험
다른 폴리올과 비교하였을 때 크실리톨, 말티톨 및 락티톨의 결정화에 미치는 만니톨 및 글루코오스 1-6 만니톨의 특정한 역할을 증명하기 위하여, 이러한 시험들이 보고되었다. 즉, 건물량이 75%인 하기의 조성을 갖는 용액을 제조하였다:
- 크실리톨 단독;
- 크실리톨/다른 폴리올이 건량기준으로 각각 95%/5%, 90%/10% 및 78%/22%로 구성된 혼합물(이때 다른 폴리올로는 솔비톨, 아라비톨, 만니톨, 말티톨 및 이소말트의 분별결정에 의해 얻어지는 순수한 글루코오스 1-6 만니톨 중에서 선택되는 고순도의 제품이 사용된다.).
상기한 용액들은 하기의 표준화된 과정에 의해 제조되었다:
즉, - 60℃에서 폴리올을 용해시킨 뒤
- 건물량을 조절한 다음
- 밀봉 용기에 담아 100℃의 항온수조에서 1시간 동안 방치하였다.
그런 다음, 모든 용액들(총 16가지)을 20℃에서 13일 동안 방치하였다.
이 기간 동안 상기 용액들 중, 4가지 용액에서 크실리톨의 결정화가 이루어지는 것이 관찰되었다. 이 4가지 용액은 건량기준으로 90%의 크실리톨과 10%의 만니톨로 구성된 것; 90%의 크실리톨과 10%의 글루코오스 1-6 만니톨로 이루어진 것; 78%의 크실리톨과 22%의 만니톨로 이루어진 것; 및 78%의 크실리톨과 22%의 글루코오스 1-6 만니톨로 이루어진 용액이었다.
건량기준으로 22%의 글루코오스 1-6 만니톨 또는 22%의 만니톨이 함유된 용액은 단지 2일 후부터 크실리톨의 결정화가 이루어졌으며, 나머지 2가지 용액중 90%의 크실리톨과 10%의 만니톨로 구성된 용액은 5일 후부터, 90%의 크실리톨과 10%의 글루코오스 1-6 만니톨로 이루어진 용액은 7일 후부터 결정화가 이루어졌다.
20℃에서 13일이상 방치되었을 때에도 아무런 변화가 나타나지 않았던 나머지 12종류의 용액에 4℃에서 12시간, 그리고 20℃에서 12시간의 조합으로 구성되는가열 사이클(heat cycle)을 적용하였다.
그 결과, 크실리톨 만으로 구성된 용액은 12시간 동안 4℃에서 방치하는 것만으로도 크실리톨이 결정화되는 것으로 관찰되었다. 20℃에서 크실리톨의 용해도가 62.7%인 것을 감안하였을 때, 최초 용액은 13일 동안 과포화상태에서 결정이 석출되지 않았으며, 용액의 온도가 4℃로 감소되었을 때 크실리톨의 결정화가 충분히 일어나는 것을 알 수 있다.
상기 용액을 각각 4℃에서 12시간 동안 및 20℃에서 12시간 동안의 가열 사이클로 4회에 걸쳐 방치하였을 때 건량기준으로 95%의 크실리톨과 5%의 글루코오스 1-6 만니톨로 이루어진 용액에서 크실리톨 결정이 나타나는 것이 관찰되었다.
나머지 10종류의 용액은 각기 용액의 최초 상태와 비교하였을 때 4℃에서 12시간 동안 및 20℃에서 12시간 동안 방치하는 상기 가열 사이클을 7회 동안 반복하여도 결정화가 일어나지 않았다.
상기 시험결과, 놀랍게도 만니톨과 글루코오스 1-6 만니톨이 10% 이상의 충분한 농도로 사용되면 과포화 용액 상태에서 크실리톨의 결정화를 촉진하는 것으로 생각할 수 있다. 그러나, 이들 두가지 폴리올은 낮은 농도에서는 반대되는 효과를 나타낸다. 특정한 농도조건에서 만니톨과 글루코오스 1-6 만니톨의 친-결정화 효과는 크실리톨이 사용된 용액을 이용한 경질 코팅의 코팅속도를 증가시키는 용도로 사용될 수 있다.
다른 폴리올로 솔비톨, 말티톨 및 아라비톨이 사용된 경우에 이들은 단지 크실리톨의 결정화를 지연시키며, 따라서 이들은 크실리톨에 대한 반-결정화제(anti-crystallizing agents)이다.
또한, 본 발명자들은 상기와 같은 형태의 실험을 통하여 특정 농도에서 만니톨과 글루코오스 1-6 만니톨의 친-결정화 효과가 크실리톨 뿐만 아니라 말티톨과 락티톨에서도 나타남을 확인하였다.
한 예로서, 본 발명자는 말티톨에 대한 만니톨의 친-결정화 효과를 70%의 말티톨과 30%의 만니톨을 각각 함유하는 건물량이 70%인 용액을 제조하여 관찰하였다.
〈실시예 2〉 본 발명의 코팅재와 선행기술의 코팅재의 제조
1) 제조:
쿠션 모양을 띠는 씹는 껌의 핵 또는 중심을 건량기준으로 98.7%의 폴리올과 1.3%의 아라비아 검을 함유하고, 전체 건물량이 75%인 폴리올 조성물로 코팅하였다.
이를 위하여, 하기와 같은 각각 네가지 조성물이 사용되었다.
시럽 A: 선행기술에 의한 것으로, 폴리올로서 크실리톨만이 함유된 조성물;
시럽 B: 폴리올로서 90%의 크실리톨과 10%의 만니톨을 함유하는 조성물;
시럽 I1: 폴리올로서 79%의 크실리톨과 21%의 만니톨을 함유하는 조성물; 및
시럽 I2: 폴리올로서 75%의 크실리톨과 25%의 만니톨을 함유하는 조성물.
그런 다음 네종류의 시럽을 각각 70℃에서 방치하여 용액내에서 결정화가 일어나는 것을 방지하였다.
코팅이 완전하게 지속될 동안 제조된 네가지의 시럽을 이용하여 코팅을 수행하였다. 이를 위하여, 1㎏의 핵 또는 중심을 튜울립-형상의 코팅팬에 넣었다.
그런 다음, 상기에서 제조된 각각의 조성물 10㎖를 코팅될 핵 또는 중심을 회전시키면서 분무하였다. 용액이 분무된 후 핵 또는 중심은 건조열풍에 의해 건조되었다.
이러한 과정이 완료된 후 상기와 동일한 방법으로 분무될 용액의 양을 점차 증가시켜 핵 또는 중심의 크기가 20% 정도 증가될 때 까지 코팅을 하였다. 코팅된 제품의 절반을 코팅팬에서 제거하고, 팬에 남은 절반의 제품에 그 크기가 30% 정도 증가될 때 까지 다시 코팅을 하였다.
만니톨을 함유하는 시럽을 사용하였을 때 동일한 크기증가도를 갖게하기 위하여 코팅하는데 소요되는 시간이 단축되었으며, 만니톨의 양이 증가되면 그 시간은 더욱 단축되었음이 관찰되었다. 또한, 시럽 I1및 I2를 사용한 경우가 시럽 A 및 B를 사용한 경우보다 분진이 적게 발생되었음이 관찰되었다.
2) 코팅재의 오가노렙틱성(organoleptic quality):
상기에 서 얻어진 4 종류의 코팅층을 전문가단에게 시식시켜 그 바삭바삭함을 점수로 평가하게 하였다 (0: 매우 빈약함, 5: 매우 바삭바삭함).
같은 정도로 크기가 증가된 코팅제품중에서 시럽 I1및 I2를 사용하여 제조된 결정성 경질 코팅의 점수가 가장 높았다.
3) 본 발명의 코팅재와 선행기술의 코팅재에 대한 경도와 취성 비교측정:
상기에서 얻어진 시럽 I1를 사용한 본 발명의 코팅재(크기 증가도: 20% 및 30%)와 시럽 A를 이용한 선행기술의 코팅재(크기 증가도: 20% 및 30%)에 대한 각각의 경도 및 취성이 인스트론 모델 4502 형(INSTRON model 4502 type) 장비를 이용하여 측정되었다. 이들 코팅의 수분 함량은 0.7%였다.
측정된 경도는 사용된 펀치가 침투된 거리로 표현되었으며, 이는 코팅층을 최초로 파쇄하는데 필요한 힘과 같다. 취성은 펀치로 코팅층을 관통할 때 코팅층이 부서지는 빈도와 같다.
인스트론 장비에 의해 측정된 상기 두 값은 전문가단에게 코팅제품을 시식시켜 평가하게 한 그 결과와 직접적인 상관될 수 있는 인스트론 바삭바삭함 값(INSTRON crunchiness value)을 계산할 수 있게 한다.
크기 증가도
20% 30%
시럽 I1 시럽 A 시럽 I1 시럽 A
경도(N/㎜) 56 65 72 86
취성 8 5 11 8
인스트론 바삭바삭함 값 2.5 2.1 3.4 3.1
상기 실험 결과, 본 발명의 코팅재는 비록 경도는 매우 작았지만 선행기술의 코팅재에 비해 취성이 컸으며, 훨씬 더 바삭바삭한 것으로 관찰되었다.
4) 열역학적 연구:
시럽 I1및 I2를 이용한 본 발명의 코팅재에 대한 융점은 82 내지 89℃였으나 본 발명의 코팅재에 대한 용점은 약 93℃였다.
본 발명의 코팅재에서는 비록 크실리톨과 만니톨이 함유되었지만 하나의 용융 피크만이 관찰되었다.
선행기술의 코팅재에 대한 엔탈피 값은 약 215 J/g이었으나, 본 발명의 코팅재에 대하여 측정된 엔탈피 값은 160 내지 180 J/g이었다.
5) 전자 현미경을 이용한 관찰:
본 발명의 코팅재에서는 두가지 결정군이 함유된 특정 부위가 관찰되었다. 이들 부위중 많지 않은 일부분에서는 통상적인 만니톨 결정과 유사한 연장형(elongated) 및 평행 육면체(parallelepipedal) 형의 결정이 관찰되었으며, 나머지 부분에서는 보다 축소(compact)되고 덜 신장된 통상적인 크실리톨 결정과 유사한 결정이 관찰되었다.
〈실시예 3〉 본 발명의 코팅재 및 선행기술에 의한 코팅재의 제조
1) 제조:
쿠션 모양을 띠는 씹는 껌의 핵 또는 중심을, 건량기준으로 98.7%의 폴리올과 1.3%의 아라비아 검을 함유하고, 건물량이 75%인 폴리올 조성물로 코팅하였다.
이를 위하여, 하기와 같은 각각 네가지 조성물이 사용되었다.
시럽 A: 선행기술에 의한 것으로, 폴리올로서 크실리톨만이 함유된 조성물; 및
시럽 I3: 폴리올로서 75%의 크실리톨과 25%의 만니톨을 함유하는 조성물.
그런 다음, 두종류의 시럽을 각각 70℃에서 방치하여 용액내에서 결정화가 일어나는 것을 방지하였다.
코팅이 완전하게 지속될 동안 제조된 두가지의 시럽을 이용하여 코팅을 수행하였다. 이를 위하여, 3㎏의 핵 또는 중심을 튜울립-형상의 코팅팬에 넣었다.
그런 다음, 상기에서 제조된 각각의 조성물 30㎖를 코팅될 핵 또는 중심을 회전시키면서 분무하였다. 용액이 분무된 후 핵 또는 중심은 건조열풍에 의해 건조되었다.
이러한 과정이 완료된 후 상기와 동일한 방법으로 분무될 용액의 양을 점차 증가시켜 핵 또는 중심의 크기가 20% 정도 증가될 때 까지 코팅을 하였다.
2) 제조된 껌의 성질 및 제조방법의 이점:
상기 시럽 I3를 사용하여 껌의 핵 또는 중심을 코팅하는 본 발명의 방법에 소요되는 시간이 시럽 A를 이용하는 선행기술의 경우 보다 단축되었다.
본 발명에 의해서 제조된 껌을 전문가단에게 시식시킨 결과 탁월한 바삭바삭함을 갖는 것으로 평가되었다.
게다가, 본 발명의 결정성 코팅을 열역학적으로 분석한 결과, 융점이 84.5℃였으며, 용해열은 146 J/g이었다.
〈실시예 4〉 본 발명의 코팅재 및 선행기술에 의한 코팅재의 제조
1) 제조:
쿠션 모양을 띠는 씹는 껌의 핵 또는 중심을 건량기준으로 98.7%의 폴리올과 1.3%의 아라비아 검을 함유하고, 건물량이 75%인 폴리올 조성물로 코팅하였다.
이를 위하여, 하기와 같은 각각 네가지 조성물이 사용되었다.
시럽 A: 선행기술에 의한 것으로, 폴리올로서 크실리톨만이 함유된 조성물; 및
시럽 I4: 폴리올로서 78%의 크실리톨과 22%의 글루코오스 1-6 만니톨을 함유하는 조성물.
그런 다음, 선행기술에서 사용된 시럽인 시럽 A를 70℃에서 방치하여 용액내에서 결정화가 일어나는 것을 방지하였으며, 본 발명에서 사용되는 시럽 I4는 단지 50℃에서 방치하였다.
코팅이 완전하게 지속될 동안 제조된 두가지의 시럽을 이용하여 코팅을 수행하였다. 이를 위하여, 3㎏의 핵 또는 중심을 튜울립-형상의 코팅팬에 넣었다.
그런 다음, 상기에서 제조된 각각의 조성물 30㎖를 코팅될 핵 또는 중심을 회전시키면서 분무하였다. 용액이 분무된 후 핵 또는 중심은 건조열풍에 의해 건조되었다.
이러한 과정이 완료된 후 상기와 동일한 방법으로 분무될 용액의 양을 점차 증가시켜 핵 또는 중심의 크기가 20% 정도 증가될 때 까지 코팅을 하였다.
2) 제조된 껌의 성질 및 제조방법의 이점:
상기 시럽 I4를 사용하여 껌의 핵 또는 중심을 코팅하는 본 발명의 방법에 소요되는 시간이 시럽 A를 이용하는 선행기술의 경우 보다 단축되었다.
게다가, 본 발명의 시럽 I4는 50℃의 온도에서 유지시키는 것만으로도 용액이 결정화되는 것을 충분히 방지할 수 있었다. 이로 인하여 발생되는 우수한 경제적인 효과는 당업자에 의해 자명하게 드러날 수 있다.
본 발명에 의해 제조된 껌을 전문가단에게 시식시킨 결과 탁월한 바삭바삭함을 갖는 것으로 평가되었다.
게다가, 이러한 결정성 코팅을 열역학적으로 분석한 결과, 그 용해열은 170 J/g이었다.
〈실시예 5〉 본 발명의 코팅재 및 선행기술에 의한 코팅재의 제조
1) 제조:
쿠션 모양을 띠는 씹는 껌의 핵 또는 중심을 건량기준으로 98.7%의 폴리올과 1.3%의 아라비아 검을 함유하고, 건물량이 75%인 폴리올 조성물로 코팅하였다.
이를 위하여, 하기와 같은 각각 네가지 조성물이 사용되었다.
시럽 A: 선행기술에 의한 것으로, 폴리올로서 크실리톨만이 함유된 조성물; 및
시럽 I5: 폴리올로서 50%의 말티톨과 50%의 글루코오스 1-6 만니톨을 함유하는 조성물.
그런 다음, 선행기술에서 사용된 시럽인 시럽 A를 70℃에서 방치하여 용액내에서 결정화가 일어나는 것을 방지하였으며, 본 발명에서 사용되는 시럽 I5는 단지 50℃에서 방치하였다.
코팅이 완전하게 지속될 동안 제조된 두가지의 시럽을 이용하여 코팅을 수행하였다. 이를 위하여, 3㎏의 핵 또는 중심을 튜울립-형상의 코팅팬에 넣었다.
그런 다음, 상기에서 제조된 각각의 조성물 30㎖를 코팅될 핵 또는 중심을 회전시키면서 분무하였다. 용액이 분무된 후 핵 또는 중심은 건조열풍에 의해 건조되었다.
이러한 과정이 완료된 후 상기와 동일한 방법으로 분무될 용액의 양을 점차 증가시켜 핵 또는 중심의 크기가 20% 정도 증가될 때 까지 코팅을 하였다.
2) 제조된 껌의 성질 및 제조방법의 이점:
상기 시럽 I5를 사용하여 껌의 핵 또는 중심을 코팅하는 본 발명의 방법에 소요되는 시간이 시럽 A를 이용하는 선행기술의 경우 보다 단축되었다.
게다가, 본 발명의 시럽 I4를 단지 50℃의 온도에서 유지시키는 것만으로도 용액이 결정화되는 것을 충분히 방지할 수 있었다. 이로 인하여 발생되는 우수한 경제적인 효과는 당업자에 의해 자명하게 드러날 수 있다.
본 발명에 의해 제조된 껌을 전문가에게 시식시킨 결과 탁월한 바삭바삭함을 갖는 것으로 평가되었다. 게다가, 이러한 결정성 코팅을 열역학적으로 분석한 결과, 그 융점은 92℃였다.

Claims (15)

  1. 적어도 건량기준(dry basis)으로 20 내지 50%의 만니톨(mannitol) 또는 약 5 내지 50%의 글루코오스 1-6 만니톨(glucose 1-6 mannitol) 및 필수성분으로 크실리톨(xylitol), 말티톨(maltitol) 또는 락티톨(lactitol) 중에서 선택되는 하나의 폴리올(polyol)이 건물량(dry matter content)으로 100% 잔부를 구성하는 폴리올 혼합물이 90% 이상 함유된 경질 결정성 코팅(hard crystalline coating)
  2. 제 1항에 있어서, 코팅층에는 95% 이상의 폴리올 혼합물이 함유된 것을 특징으로 하는 경질 결정성 코팅
  3. 제 1항에 있어서, 만니톨은 폴리올 혼합물의 건물량에 대해 건량기준으로 20 내지 40%, 바람직하게는 22 내지 35%이 함유된 것을 특징으로 하는 경질 결정성 코팅
  4. 제 1항에 있어서, 글루코오스 1-6 만니톨은 폴리올 혼합물의 건물량에 대해 건량기준으로 10 내지 40%, 바람직하게는 15 내지 35%이 함유된 것을 특징으로 하는 경질 결정성 코팅
  5. 제 1항에 있어서, 경질 결정성 코팅은 순수한 크실리톨, 말티톨 또는 락티톨 결정과 잘 혼합된 순수한 만니톨 또는 글루코오스 1-6 만니톨 결정을 함유하는 것을 특징으로 하는 경질 결정성 코팅
  6. 제 1항에 있어서, 경질 결정성 코팅은 한편으로는 만니톨 또는 글루코오스 1-6 만니톨 및 다른 한편으로는 크실리톨, 말티톨 또는 락티톨로 이루어진 공통-결정(co-crystals)을 함유하는 것을 특징으로 하는 경질 결정성 코팅
  7. 경질 코팅에 의하여 하기의 단계를 포함하는 제 1항의 경질 결정성 코팅을 제조하는 방법:
    1) 코팅될 핵(cores) 또는 중심(centres)을 코팅팬(coating pan)에서 회전시키는 단계(제 1 단계);
    2) 핵 또는 중심의 표면에 적어도 하나의 결정성 액체 조성물; 즉, 건량기준으로 20 내지 50%의 만니톨 또는 5 내지 50%의 글루코오스 1-6 만니톨 및 필수성분으로 크실리톨, 말티톨 또는 락티톨 중에서 선택된 하나의 폴리올이 건물량으로 100% 잔부를 구성하는 폴리올 혼합물을 수차례 도포함으로써 폴리올 혼합물을 건량기준으로 적어도 90% 이상 함유하는 반-결정성(semicrystalline) 코팅을 형성하는 단계(제 2 단계); 및
    3) 바람직하게는 만니톨 또는 글루코오스 1-6 만니톨 및 추가되는 폴리올(크실리톨, 말티톨, 락티톨)을 더욱 완전하게 결정화시키기 위하여 2단계에서 형성된 코팅을 코팅 팬의 내측 또는 외측에서 건조시키는 단계(제 3 단계).
  8. 크실리톨, 말티톨 또는 락티톨 중에서 선택되는 폴리올 및 선택된 폴리올의 양에 대해 20 내지 50%, 바람직하게는 20 내지 40%, 더욱 바람직하게는 22 내지 35%가 만니톨로 대체되거나; 0 내지 50%, 바람직하게는 10 내지 40%, 더욱 바람직하게는 15 내지 35%가 글루코오스 1-6 만니톨로 대체되어 구성되는 폴리올 혼합물을 이용하여 경질 코팅된 코팅층의 바삭바삭함(crunchiness)과 코팅 속도(rate of coating)를 향상시키는 방법
  9. 크실리톨, 말티톨, 락티톨 또는 상기 폴리올에 대해 20 내지 50%의 만니톨 또는 5 내지 50%의 글루코오스 1-6 만니톨과 상기 폴리올이 혼합된 혼합물 중에서 선택된 폴리올을 이용하여 경질코팅을 수행할 때, 코팅 속도를 향상시키는 역할을 하는 것을 특징으로 하는 만니톨 또는 글루코오스 1-6 만니톨의 용도
  10. 건량기준으로 적어도 20 내지 50%의 만니톨과 크실리톨로 구성되는 혼합물이 건물량으로 100% 잔부를 구성하는 폴리올 혼합물이 적어도 90% 이상 함유된 경질 결정성 코팅에 있어서, 경질 결정성 코팅의 융점(melting point)이 75 내지 89℃이며, 더욱 바람직하게는 82 내지 89℃인 것을 특징으로 하는 경질 결정성 코팅
  11. 건량기준으로 적어도 5 내지 50%의 글루코오스 1-6 만니톨과 크실리톨로 구성되는 혼합물이 건물량으로 100% 잔부를 구성하는 폴리올 혼합물이 적어도 90% 이상 함유된 경질 결정성 코팅에 있어서, 경질 결정성 코팅의 융점이 60 내지 80℃이며, 더욱 바람직하게는 62 내지 78℃인 것을 특징으로 하는 경질 결정성 코팅
  12. 건량기준으로 적어도 20 내지 50%의 만니톨과 크실리톨로 구성되는 혼합물이 건물량으로 잔부를 구성하는 폴리올 혼합물이 적어도 90% 이상 함유된 경질 결정성 코팅에 있어서, 경질 결정성 코팅의 용해열(heat of fusion)이 130 내지 180 J/g이며, 더욱 바람직하게는 140 내지 175 J/g인 것을 특징으로 하는 경질 결정성 코팅
  13. 건량기준으로 적어도 5 내지 50%의 글루코오스 1-6 만니톨과 크실리톨로 구성되는 혼합물이 건물량으로 100% 잔부를 구성하는 폴리올 혼합물이 적어도 90% 이상 함유된 경질 결정성 코팅에 있어서, 경질 결정성 코팅의 용해열이 130 내지 180 J/g이며, 더욱 바람직하게는 140 내지 175 J/g인 것을 특징으로 하는 경질 결정성 코팅
  14. 제 1항 내지 제 6항 또는 제 11항 내지 제 13항의 경질 결정성 코팅 또는 제 7항에 의해 제조되는 경질 결정성 코팅을 함유하는 것을 특징으로 하는 코팅된 제품(coated product)
  15. 제 14항에 있어서, 씹는 껌(chewing gum)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 코팅된 제품
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