KR20040078661A - 소수성 고융점 화합물 및 지질의 혼합물로의 코팅에 의한캡슐화 - Google Patents

소수성 고융점 화합물 및 지질의 혼합물로의 코팅에 의한캡슐화 Download PDF

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KR20040078661A KR10-2004-7010500A KR20047010500A KR20040078661A KR 20040078661 A KR20040078661 A KR 20040078661A KR 20047010500 A KR20047010500 A KR 20047010500A KR 20040078661 A KR20040078661 A KR 20040078661A
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조베패트릭에이.
맥구간브루스비.
프럼홀츠피에르피.
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Abstract

재료 구성성분 및 코팅 구성성분을 포함하는 캡슐화된 재료를 개시한다. 상기 코팅 구성성분에는 지질, 및 1개 이상의 소수성 고융점 화합물이 포함된다. 상기 코팅 구성성분은 일반적으로 적어도 약 70℃의 융점을 가진다.

Description

소수성 고융점 화합물 및 지질의 혼합물로의 코팅에 의한 캡슐화{ENCAPSULATION BY COATING WITH A MIXTURE OF LIPIDS AND HYDROPHOBIC, HIGH MELTING POINT COMPOUNDS}
동물 사료의 제조에 있어서, 사료가 적절한 물리적 특성을 가지는지, 동물에 적절한 영양을 제공하는지를 확실하게 하는 것은 중요하다. 자연적으로 자라난 식물 같은 종래의 동물 사료는 동물의 최적의 건강 및 사육에 필요한 필수 재료 또는 영양소를 제공하지 못할 수 있다. 이러한 문제를 극복하기 위하여, 동물에 적절한 영양이 공급되도록 동물 사료에 다양한 재료를 보충할 수 있다. 또한, 사료의 물리적 특성 또는 동물 사료의 비율을 변경하는 것이 바람직할 수 있다.
불행하게도, 사료 제조 공정(일반적으로, 압출, 펠릿화 등) 동안의 높은 온도 및 압력 조건은 종종 유용한 감열성 및/또는 수용성 재료의 현저한 손실을 야기한다. 또한, 재료는 제조후 공정, 즉, 사료가 예를 들면, 저장 및 취급되는 동안 공기 또는 물에 노출되었을때 손실될 수 있고, 또는 동물 자체의 시스템 내에서 발생된 조건들로부터 손실될 수도 있다. 재료의 가치 또는 기능의 손실은 낭비적일 수 있고, 동물의 최적 사육에 필요한 표적화된 사료 조성물이 누락되는 위험을 증가시킬 수 있다.
보다 민감하거나 낭비적인 일부 재료를 다양한 물질로 코팅함으로써 그들을 보호하고자 하는 종래의 시도가 있었다. 보호를 달성하기 위하여 최근까지 행하여져 온 시도에는, 화학적으로 변형된 재료 및 다양한 물질의 코팅 조합법이 포함된다. 사용되어온 일반적이고 저렴한 기술은 마이크로 캡슐화 등의 공정을 이용하여 일부 지질의 형태로 상기 재료를 코팅하는 것이지만, 만족할만한 결과는 일반적으로 70℃ 미만의 가공 환경으로 한정되었다.
보호를 위해 재료를 코팅하는데 사용된 대부분의 지질은 다양한 동물성 및 식물성 원료로부터 유래된 지방 또는 지방산이다. 왁스, 우지, 저급 포화 지방산 및 단일 불포화 지방산, 및 트리스테아린(tristearins)은 지질 단독 코팅(lipid only coatings)에 최근 사용된 지질의 일예이다. 그러한 지질은 모두 그들의 융점이 일반적으로 약 70℃를 초과하지 않는다는 공통의 특성을 가진다. 이들 지질의 융점이 일반적으로 70℃ 보다 높지 않기 때문에, 보호 코팅제로서의 그들의 유효한 용도는 70℃ 미만의 온도 범위를 가지는 공정들로 통상 제한된다. 압출 공정 및 펠릿화 공정과 관련된 온도는 일반적으로 70℃보다 높고, 압출에 의해 생산된 사료는 종종 100℃를 초과한 온도에서의 건조를 필요로 하기 때문에, 그러한 고열 제조공정을 사용하는 경우, 지질 단독 코팅은 재료를 최대한으로 보호하는데 매우 비효과적이다.
많은 종래의 코팅제, 지질 또는 그밖의 것들은 다수의 부가적인 이유들 때문에 효과적이지 않았다. 많은 코팅제는 재료를 온도 및 압력의 영향으로부터 효과적으로 보호하지만, 매우 값비싸기 때문에 생산할 수 없었다. 그 밖의 저렴한 코팅제는 제조 공정 중의 고온 및 고압 조건으로부터 재료를 효과적으로 보호하지 못했다. 대부분의 코팅제는 공동 저장 및 사용 조건 하에서 상기 재료를 효과적으로 안정화하는데 실패했다. 또다른 종래의 코팅은 일반적으로 반추 동물 또는 양식종 (aquaculture species)인 장래의 최종 사용자에 필요한 생체 이용율을 제공하지 못했다. 이들 문제점에 더하여, 일부 종래의 코팅제는 코팅제를 제조하고 상기 코팅제를 사용하여 재료를 코팅하는 공정의 일부분으로서 휘발성 용매를 사용한다는 부가적인 단점을 가진다.
본 발명의 조성물은 제조, 저장 및/또는 사용과 관련된 조건에 기인하여 발생할 수 있는 물리적 손실 및/또는 기능의 손실의 방지를 통한 재료의 보호에 관한 것이다.
도 1은 보호되지 않은 메타이오닌 및 실시예1에 따라 코팅된 메타이오닌에 대한, 용출 시간별 메타이오닌의 손실율의 그래프를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 코팅 조성물로 코팅된 3개의 비타민 C 샘플 및 에틸 셀룰로오즈로 코팅된 1개의 시판의 비타민 C 샘플에 대한 용출 시간별 비타민 C의 손실율의 그래프를 나타낸다.
본 발명의 조성물은 제조, 저장 및/또는 사용과 관련된 조건에 기인하여 발생할 수 있는 물리적 손실 및/또는 기능의 손실의 방지를 통한 재료의 보호에 관한 것이다. 그러한 손실을 야기할 수 있는 조건의 일예에는 펠릿화 또는 압출 등의 제조 작업 뿐만 아니라, 제조후 용출 또는 생물학적 손실이 포함된다. 본 기술의 특히 유익한 응용은 동물 사료의 제조 공정 및 사용과 관련된 것이다. 그러나, 본 발명의 조성물은 사료의 제조에 제한되는 것은 아니며, 고온(예를 들면, > 70℃),고압, 산화 또는 수용성의 영향으로부터 화합물을 보호하는 것이 요망되는 응용에도 일반적으로 사용될 수 있다.
본 발명의 코팅 조성물은, 현저하게 높은 융점을 가지는 코팅제를 형성하기 위하여, 소수성이며 고융점을 가지는 1개 이상의 지방산 미네랄염 등의 화합물과 지질을 혼합함으로써 제조할 수 있다. 예를 들면, 시판하는 형태의 아연 스테아레이트("상용 등급 아연 스테아레이트(commercial grade zinc stearate)")는, 다양한 양의 스테아르산 및 팔미트산 혼합물의 아연염으로 주로 이루어지며, 약 122℃의 융점을 가진다. 이러한 타입의 아연염을 시판하는 스테아르산("상용 등급 스테아르산")과 혼합할 경우, 상기 코팅 화합물의 융점은 직선형 증가 보다 더 증가될 수 있다. 예를 들면, 상용 등급 스테아르산은 다양한 양의 옥타데칸산 및 헥사데칸산의 혼합물로서 주로 사용할 수 있고, 일반적으로 약 68℃의 융점을 가진다. 50중량%의 상용 등급 아연 스테아레이트과 50중량%의 상용 등급 스테아르산의 조합은 약 105℃의 융점을 가질 수 있다.
본 명세서에서 채택한 용어 "스테아르산" 및 "아연 스테아레이트"이란, 화학적으로 순수한 형태의 물질을 말한다. 본 명세서에서는 그러한 것이 이들 물질의 시판 형태임을 명백하게 언급하며, 일반적으로는 실질적인 양의 불순물을 포함한다. 예를 들면, 상기에서 언급한 바와 같이, 상용 등급 스테아르산은 일반적으로 실질적인 양의 팔미트산을 포함한다. 상용 등급 아연 스테아레이트는 일반적으로 소량의 산화 아연과 함께, 스테아르산 및 팔미트산의 아연염의 혼합물을 포함한다. 또한, 본 명세서에서 채택한 용어 "사료 재료"란 동물 및/또는 인간에 의해 소비되는 식용 조성물에 포함될 수 있는 재료를 말한다.
본 발명의 코팅 조성물은 마이크로캡슐화(microencapsulation) 기술과 함께 사용되어, 높은 온도(예를 들면, > 70℃), 압력, 산화, 및/또는 수용성의 영향에 보다 잘 견딜 수 있는 코팅된 재료를 제공할 수 있다. 상기 코팅 조성물의 일실시예는 소수성이며 고융점을 가지는 1개 이상의 지방산의 미네랄염(예를 들면, 아연, 칼슘 또는 마그네슘 스테아레이트) 등의 화합물과 지질을 혼합함으로써, 코팅된 재료(들)의 열, 공기 산화, 화학 반응성 및/또는 물 상호작용으로부터의 보호를 매우 개선시킨다. 상기 코팅 조성물 내의 모든 구성성분들은 먹을 수 있는 것이 바람직하지만, 필수적인 것은 아니다. 본 명세서에서 설명하는 하나의 적합한 공정은 상기한 목적을 위해, 동물성 우지, 식물성 스테아린 및/또는 포화 지방산(들)과 조합된, 스테아르산, 팔미트산 및/또는 라우르산 등의 지방산의 아연염을 포함하는 코팅 포뮬라를 사용한다.
또다른 일실시예에서, 상기 코팅 조성물은 지질 구성성분과 아연 유기산염 구성성분을 함유하는 고체 용액을 포함한다. 상기 고체 용액의 융점은 일반적으로 약 70℃ 내지 180℃이며, 상기 고체 용액이 적어도 약 100℃의 융점을 가지는 타입의 코팅 조성물이 특히 바람직하다. 매우 일반적으로, 상기 아연 유기산염 구성성분은 약 20 이하의 요오드값(Iodine Value)을 가지는 유기산 물질의 아연염(들)이다. 요오드값은 불포화된 잔기를 가지는 분자를 포함하는 유기산에 존재하는 이중 결합의 평균수를 나타내기 위한 척도이다. 지방산의 혼합물 또는 트리아실글리세롤의 혼합물과 같은 물질의 요오드값은 Wijs 법(A.O.C.S Cd 1-25)으로 측정한다.예를 들면, 가공되지 않은 대두기름은 일반적으로 약 125 내지 135의 요오드값을 가지며, 약 0℃ 내지 -10℃의 유동점을 가진다. 요오드값을 약 90까지 감소시키기 위한 대두기름의 수소화는 상기 물질의 융점을 증가시키고, 이는 그의 유동점이 10 내지 20℃까지 증가된 것으로 증명된다. 부가적인 수소화는 실온에서 고체인 물질을 생산할 수 있고, 약 70℃의 융점을 가질 수 있다.
또다른 일실시예에서는, 캡슐화된 재료를 개시한다. 상기 캡슐화된 재료에는 미립자 형태의 영양소 물질과 같은 재료 구성성분, 및 코팅 구성성분이 포함된다. 상기 코팅 구성성분은 지질 구성성분과 아연 유기산염 구성성분을 함유하는 고체 용액을 포함할 수 있다. 일반적으로, 상기 코팅 구성성분은 상기 재료 구성성분을 실질적으로 둘러싼다. 예를 들면, 상기 재료의 파티클은 상기 코팅 조성물로 비교적 얇은층으로 실질적으로 둘러싸일 수 있고, 또는 상기 코팅 물질의 매트릭스에 삽입될 수도 있다.
또다른 일실시예에서는, 캡슐화된 사료 재료와 가축사료를 포함하는 동물 사료를 개시한다. 상기 캡슐화된 사료 재료는 재료 구성성분 및 코팅 구성성분을 포함하며, 일반적으로 상기 코팅 구성성분이 상기 재료 구성성분을 실질적으로 둘러싼다. 상기 코팅 구성성분은 지질 구성성분과 아연 유기산염 구성성분을 함유하는 고체 용액을 포함할 수 있다.
소수성 고융점 화합물과 지질을 혼합하는 경우, 결과물인 코팅제는 압출 및 펠릿화와 관련된 가공 조건하에서도 재료에 대한 현저한 보호를 제공할 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 용어 "보호"란, 제조, 저장 및/또는 사용과 관련된 조건하에서의 물리적 손실 및/또는 기능의 손실의 감소를 말한다. 어떤 경우에는 "보호"가 그러한 손실을 완전히 방지할 수 있다. 반대로, 지질만으로 형성된 코팅제를 사용하는 종래의 실시에서는, 상기 코팅제가 가공 동안에 용해 및 파열되어 재료 내용물 및/또는 기능적 가치를 손실시킬 수 있다.
상세한 설명
본 명세서에서 설명하는 지질/미네랄염 코팅제는 그들의 비교적 높은 융점에 의하여, 재료 내용물 및 기능을 보다 더 보호할 수 있다.
1개 이상의 소수성 고융점 화합물(예를 들면, 상용 등급 아연 스테아레이트과 같은 지방산의 미네랄염)과 1개 이상의 타입의 지질의 조합은, 코팅된 재료(들) 내용물 및 기능을 보호할 수 있는 코팅 화합물을 형성한다. 이들 코팅제는 고온 및 고압 가공 조건의 요구에 맞게 포뮬레이션화될 수 있다.
상기 소수성 고융점 화합물은 일반적으로 적어도 약 70℃의 융점을 가지고, 보다 바람직하게는 100℃ 보다 높은 융점을 가진다. 약 115℃ 및 130℃ 사이의 융점을 가지는 지방산의 아연염은, 상기 소수성 고융점 화합물로서 적합하다. 이러한 연구를 위해, 하기 표1을 포함하지만, 이것으로 한정되는 것은 아닌 군으로부터, 대표적인 소수성 고융점 화합물로서 상용 등급 아연 스테아레이트를 선택하였다.
금속 카르보네이트 칼슘, 마그네슘, 아연 카르보네이트
금속 실리케이트 나트륨 또는 칼륨 실리케이트
금속 알기네이트 칼슘, 마그네슘, 아연 알기네이트
금속 스테아레이트 아연, 칼슘, 마그네슘 스테아레이트
왁스 C26이상, 파라핀, 콜레스테롤
지방 알코올 세틸(헥사데카노익) 알코올
다당류 키틴
인지질 레시틴
동물 및 식물 유래의모노, 디, 트리글리세리드 우지, 수소화된 지방
지방 유도체 지방산, 지방산의 알칼리 금속염, 에스테르
소수성 전분 Dry-Flo(상표명, National Starch & Chemical사 제)
단백질 제인(옥수수 유래 단백질)
상기 지질 구성성분은 일반적으로 적어도 약 0℃, 보다 바람직하게는 약 40℃ 이상의 융점을 가진다. 상기 지질 구성성분에는 대두기름과 같은 식물성 기름이 포함될 수 있다. 또다른 일실시예에서, 상기 지질 구성성분은 약 45~75℃의 융점을 가지는 트리아실글리세롤일 수 있다. 스테아르산, 수소화된 동물성 지방, 동물성 지방(예를 들면, 동물성 우지), 천연 식물성 기름 및/또는 수소화된 식물성 기름(부분적으로 수소화되거나, 완전히 수소화된 것)과 같은 식물성 기름, 레시틴, 팔미트산, 동물기름, 왁스, 지방산 에스테르-C8~C24, 지방산-C8~C24을 포함하지만, 이것으로 한정되는 것은 아닌 군으로부터 대표적인 지질로서 상용 등급 스테아르산을선택하였다.
아스코르브산, 메타이오닌 및 자일란아제(xylanase)의 캡슐화를 행함으로써, 본 발명의 방법(들)로 매우 다양한 재료를 보호할 수 있음이 증명되었다. 캡슐화될 수 있는 재료에는 영양학적 적용 및/또는 기체, 물, 유기산, 및 방부제 등의 기능적 적용을 가지는 것이 포함된다. 일반적으로, 상기 재료는 사료 및/또는 음식에 사용하는데 적합한 것일 것이다. 적합한 사료 재료(즉, 사료 및/또는 음식에 사용하기 위한 재료)에는 영양소 뿐만 아니라 방부제 및 약물(예를 들면, 항생제) 등의 기타 첨가제가 포함된다. 상기 재료는 하기 표2로 이루어진 군에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
비타민 C, B1, B6, B12, 니아신, 판토텐산, 리보플라빈, 엽산, 바이오틴, 콜린 등
지용성 비타민 A, D, E, K
미네랄 칼슘, 요오드, 철, 마그네슘, 망간, 인, 셀레늄, 나트륨, 아연, 코발트 등
핵산/뉴클레오티드/기타 구아닌, 아데닌, 티미딘, 시토신, 우라실 등
아미노산 발린, 이소루신, 리신, 트레오닌, 시스틴, 페닐알라닌, 알라닌, 메타이오닌, 히스티딘, 루신, 아르기닌, 글루타민 등
효소 자일란아제, 피타아제, 셀룰라아제, 펩티다아제, 리파아제, 에스테라아제, 프로테아제, 글루카나아제, 만나아제, 아밀라아제, 키티나아제 등
박테리아/균류 아스퍼길러스 오리재(A. oryzae), 바실러스 섭틸러스(B. subtilis), 바실러스 라이케니포미스(B. licheniformis)
지방산 오메가-3(알파-리놀레산, 에이코사펜타엔산, 도코사헥사엔산), 오메가-6(리놀레산, 감마 리놀레산, 아라키돈산), 결합 리놀레산 등
단백질 분리 대두 단백, 가용성 펩티드 및 단백질 등
안료 카로테노이드, 아스타잔틴, 제아잔틴, 칸타잔틴, 베타-카로틴 등
약물 및 백신 테라마이신, 에리스로마이신, 옥시테트라사이클린, 설파디메톡신/오르메토프림 등
당 덱스트로오스, 수크로오스, 프럭토오스 등
상기 캡슐화된 재료는, 코팅제가 활성 재료에 대하여 1중량% 만큼 낮은 양부터, 활성 재료 중량의 20배 만큼 높은 양까지 유동적으로 제조될 수 있다. 일반적으로, 상기 코팅 조성물은 코팅된 재료의 총 중량의 약 25~85중량%를 나타낸다.
용출은 보호되지 않은 재료가 그것이 용해될 수 있는 주변 환경에 놓여졌을때 일어나며, 그로 인해 환경에 대해 재료 그 자체의 일부 손실 또는 동물 내에서 의도된 기능의 일부 손실이 야기된다. 상기 재료가 사용되기 위한 의도된 장소에 도달하기 이전에 수성 또는 액체 환경에 노출되게 되면, 일반적으로 용출이 일어난다.
지질 단독 코팅을 사용한 종래의 관행은 용출에 대한 보호를 위해 어느 정도 효과적이었다. 그러나, 지질, 스테아르산 및 그 밖의 타입의 지질에 대한 자료인 MERCK Index 및 많은 명세서에 따르면, 물에 완전히 불용성인 것이 아니다. 예를 들면, 스테아르산은 물에 약간 용해되기 때문에, 그것을 코팅제로서 단독으로 사용하는 것은 용출에 대한 보호에 부적절하다.
1개 이상의 소수성 고융점 화합물을 지질과 조합한 본 발명의 코팅제는, 용출 효과로부터 재료를 보호하는데 보다 효과적이다. 예를 들면, 상용 등급 아연 스테아레이트는 극소수성이며, 물에 완전하게 불용성이다. 상용 등급 스테아르산과 같이 어느 정도 불용성인 지질과 조합한 경우의 코팅 화합물은, 물 같은 매질 중에서의 재료의 손실을 방지하기 위한 보다 나은 선택이다.
코팅 포뮬라에 대한 상용 등급 아연 스테아레이트의 첨가는, 지질 단독 코팅에 비해 재료 및 그의 기능의 보호 정도를 현저하게 개선시킨다.
본 발명의 코팅 조성물의 이점은 반추 동물용으로 디자인된 사료에 사용할 수 있다. 반추 동물의 소화관은 수성 또는 물 같은 환경과 많이 유사하기 때문에, 용출과 관련된 몇몇 동종의 염려가 있다.
본 발명의 조성물은 다수의 방식으로 제조할 수 있다. 바람직하게는, 제조 공정에 지질 구성성분과 아연 유기산염 구성성분의 고체 용액을 제조하는 단계가 포함된다. 일실시예에서, 상기 고체 용액은 상기 지질 구성성분 및 아연 유기산염 구성성분 둘 다가 용해될 때까지 용융하고, 그 용액을 고체화함으로써 형성할 수 있다. 상기 아연 유기산염 구성성분 및 지질 구성성분에 더하여, 상기 코팅 조성물은 상기 고체 용액을 형성하는 공정 중에 용해되거나 용해되지 않을 수 있는 그 밖의 구성성분을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 코팅 조성물은 소량의 산화 아연 및 기타 원소 또는 화합물을 포함할 수 있다.
상기 코팅 구성성분의 제조 후, 그것은 이어서 보호된 재료를 제조하는데 사용될 수 있다. 보호된 재료를 제조하기 위한 한가지 적절한 방법은 캡슐화 기술, 바람직하게는 마이크로캡슐화 기술을 사용하는 것이다. 마이크로캡슐화는 소량의 기체, 액체, 또는 고체 재료를 제2 물질로 에워싸거나 둘러싸서, 코팅 조성물의 경우에 있어서는 주변 환경으로부터 재료를 차폐하는 공정이다.
보호된 재료를 제조하기 위해, 회전 원판(spinning disk), 스프레이, 공압출 및 그밖의 복합 코아세르베이션(complex coacervation), 상 분리 및 겔화 등의 화학적 방법과 같은 다수의 마이크로캡슐화 공정을 사용할 수 있다. 마이크로캡슐화 중 한가지 적합한 방법은 회전 원판법이다. 회전 원판법은 일반적으로 상기 재료및 코팅 조성물을 포함하는 에멀젼 또는 현탁액을 사용한다. 상기 에멀젼 또는 현탁액을 상기 원판 표면에 공급하면, 그것은 원판의 회전에 따라, 열역학적 불안정성을 유도하는 표면 장력으로부터 공중 분산 방울로 흩어져 얇은 젖음층을 형성할 수 있다. 결과물인 캡슐화된 재료는 각각 일반적으로 구상의 형태로 코팅되거나 상기 코팅 조성물의 매트릭스에 삽입될 수 있다. 상기 에멀젼 또는 현탁액은 구멍을 통해 분출되지 않기 때문에, 이러한 기술은 고점도의 코팅제의 사용 및 코팅제에의 보다 많은 재료의 적재를 가능하게 한다
상용 등급 아연 스테아레이트를 사용하여 구체적으로 포뮬레이션한 코팅제의 효과를 테스트한 것으로부터의 데이터를 실시예 1~7에 비교하여 나타낸다.
지질에 대해, 지방산의 미네랄염과 같은 소수성 고융점 화합물을 1개 이상 다양한 수준으로 첨가하는 것은, 재료 코팅제의 보호 특성을 개선시킬 수 있다. 코팅제는 동물성 및 식물성 우지, 왁스, 및 다중 불포화 지방과 같은 저융점 지방산을 포함하는 지방산 등의 지질(예를 들면, 종래의 지질 선택 리스트 참조)을 포함할 수 있다. 소수성 고융점 화합물(상용 등급 아연 스테아레이트 등)은 상이한 적용 및 환경에서의 그들의 효과를 증가시키기 위해 지질과 조합하여 사용할 수 있다. 글리세린, 다당류, 레시틴, 겔화제 및 지방산의 알칼리 금속염 등의 에멀젼화제의 첨가는 상기 캡슐화 공정의 속도 및 효과를 개선시킬 수 있다. 또한, 상기 코팅 포뮬레이션에 항산화제를 첨가하여, 산화 효과에 대한 보호를 향상시킬 수 있다.
본 발명자들은 제조 공정(펠릿화 및 압출) 동안 거치는 열 및 압력에 대하여재료를 보호하기 위한 본 발명의 용도를 약술한다. 이러한 형태의 보호로 인해 가장 이점을 얻는 재료는, 열손상 또는 열분해되는 비타민, 안료, 단백질. 아미노산, 유인제(attractants) 및 효소를 포함하는 재료이다. 이러한 코팅 화합물은 열이 적용되고 열에 민감한 재료가 사용되는 모든 타입의 생산 공정에 적용된다.
열과 관련된 손상 또는 손실로부터 재료를 보호하는데 더하여, 또한 기타 재료와의 회합 또는 화학 반응에 의해 야기되는 손상 또는 손실에 대해 재료를 보호할 필요가 있다. 예를 들면, 이러한 캡슐화 방법은 기타 재료와의 유해한 회합을 방지하는 한편, 한 묶음의 재료를 미리 포장할 수 있게 하거나, 포뮬레이션에서 통상 배제되는 재료를 조합할 수 있게 한다.
양식장 및 그 밖의 액체 환경에의 적용을 위해, 이러한 캡슐화 방법은 수용성 재료가 의도된 환경에 도입되었을때 그들이 용출되는 것을 줄이는 장벽을 야기한다.
일부 경우에는, 사료에 기체를 도입하거나, 기타 재료를 함유하는 코팅제 내에 기체를 포집시키고자 하는 요구가 있을 수 있다. 이것이 유용한 일예에는, 사료의 부유 특성(floating characteristics)을 증가시키고자 할 때, 또는 종래에는 부유 형태(고지방 및/또는 단백질 포뮬라 등)로 생산하는 것이 불가능한 것 또는 도전적인 것으로 인식된 포뮬레이션을 가지는 부유 사료를 생산하고자 할 때가 있다.
본 발명의 부가적인 응용으로, 특정 재료의 특정 시간 또는 특정 소화관 위치로의 시간 방출(time release) 또는 목표 방출(target release)이 가능하다. 이것은 반추위 내의 독특한 조건하에서 특히 바람직한 응용일 수 있다. 반추 동물의 소화관의 특정 지점에 특정 재료의 시간 방출 또는 목표 방출을 가능하게 하는 코팅 조성물의 능력은, 동물에 매우 유익하며, 반추 동물용 포뮬레이션의 비용 효과를 개선시킨다.
본 발명의 코팅 조성물 및 그의 용도의 다수의 일실시예를 하기에 설명한다. 설명되는 일실시예들은 본 발명의 코팅 조성물 및 그의 용도의 일실시예를 제공하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이것으로 제한되는 것은 아니다.
일실시예에서, 코팅 조성물은 지질 구성성분과 아연 유기산염 구성성분을 함유하는 고체 용액을 포함한다. 상기 아연 유기산염 구성성분은 일반적으로 약 20 이하의 요오드값을 가지며, 일부 경우에서는 요오드값이 약 10 이하이다. 상기 고체 용액의 융점은 적어도 약 70℃인 것이 바람직하다. 일반적으로, 상기 고체 용액은 적어도 약 90℃, 보다 바람직하게는 약 100℃ 내지 130℃의 융점을 가진다. 캡슐화되는 재료의 분해를 막기 위하여, 상기 고체 용액의 융점은 일반적으로 약 180℃ 보다 높지 않다. 상기 지질 구성성분의 융점은 적어도 약 40℃인 것이 적합하며, 바람직하게는 적어도 약 45℃이며, 일반적으로는 약 75℃ 보다 높지 않다. 상기 지질 구성성분에는 동물성 우지, 스테아르산, 수소화된 식물성 기름, 및/또는 식물성 스테아린이 포함될 수 있다. 상기 아연 유기산염 구성성분의 융점은 적어도 약 100℃인 것이 바람직하고, 약 110℃ 내지 150℃인 것이 보다 바람직하다. 상기 아연 유기산염 구성성분은 지방산 물질의 아연염(들)을 적어도 약 80중량% 포함할 수 있다. 바람직하게는, 상기 지방산 물질은 약 10 이하의 요오드값을 가진다. 예를 들면, 상기 아연 유기산염 구성성분은 스테아르산, 팔미트산, 또는 그들의 혼합물의 아연염(들)을 적어도 약 80중량% 포함할 수 있다.
또다른 일실시예에서, 상기 코팅 조성물은 지질 구성성분 및 고체 용액을 포함하며, 그것은 포화 지방산의 아연염을 적어도 약 80중량% 포함하는 아연 유기산염 구성성분을 포함한다. 상기 포화 지방산은 일반적으로 14 내지 22개의 탄소 원자를 가진다. 상기 아연 유기산염 구성성분의 융점은 일반적으로 적어도 약 90℃, 보다 바람직하게는 약 100℃ 내지 130℃이다. 예를 들면, 상기 아연 유기산염 구성성분에는 스테아르산 및 팔미트산의 아연염의 혼합물이 포함될 수 있으며, 약 115℃ 내지 130℃의 융점을 가질 수 있다. 상기 지질 구성성분에는 동물성 우지, 스테아르산, 수소화된 식물성 기름 및/또는 식물성 스테아린이 포함될 수 있다. 상기 지질 구성성분의 융점은 적어도 약 40℃, 바람직하게는 적어도 약 45℃이며, 일반적으로는 약 75℃ 보다 높지 않다. 바람직하게는, 상기 고체 용액의 융점은 적어도 약 70℃이다. 일반적으로, 상기 고체 용액은 적어도 약 90℃, 보다 바람직하게는 약 100℃ 내지 130℃의 융점을 가진다.
또다른 일실시예에서, 상기 코팅 조성물은 지질 구성성분, 및 지방산 물질의 아연염을 포함하는 고체 용액을 포함한다. 상기 지방산 물질은 일반적으로 약 20 이하의 요오드값을 가진다. 종종 상기 코팅 조성물은 지방산 물질의 아연염을 적어도 약 40중량% 포함한다. 상기 고체 용액의 융점은 일반적으로 약 90℃ 내지 130℃, 보다 바람직하게는 적어도 약 100℃이다. 일반적으로, 상기 지질 구성성분의 융점은 적어도 약 40℃이며, 보다 일반적으로는 약 45℃ 내지 75℃이다. 상기 지질 구성성분에는 동물성 우지, 스테아르산, 수소화된 식물성 기름, 식물성 스테아린, 또는 이들의 혼합물이 포함될 수 있다. 상기 아연염의 융점은 약 100℃ 내지 180℃인 것이 적합하고, 보다 바람직하게는 약 150℃ 보다 높지 않다. 매우 일반적으로, 상기 아연염의 융점은 약 115℃ 내지 130℃이다. 예를 들면, 상기 아연염은 약 10 이하의 요오드값을 가질 수 있으며, 스테아르산, 팔미트산, 또는 이들의 혼합물의 아연염(들)을 적어도 약 80중량% 포함할 수 있다.
또다른 일실시예에는, 재료 구성성분 및 코팅 구성성분을 포함하는 캡슐화된 재료가 개시되어 있다. 일반적으로, 상기 재료 구성성분은 상기 코팅 구성성분에 의해 실질적으로 둘러싸인다. 코팅된 재료는, 상기 코팅 구성성분의 층으로 실질적으로 둘러싸인 재료 구성성분을 포함하는 미립자 형태일 수 있다. 또다른 예에서, 코팅된 재료는, 상기 코팅 구성성분의 매트릭스에 삽입된 재료 구성성분을 포함하는 미립자 형태일 수 있다. 상기 재료 구성성분에는 1개 이상의 영양소 또는 그 밖의 사료 재료가 포함될 수 있다. 예를 들면, 상기 재료 구성성분에는 아스코르브산, 아미노산(예를 들면, 메타이오닌), 또는 단백질 원료(예를 들면, 분리 대두 단백)가 포함될 수 있다. 일반적으로, 상기 캡슐화된 재료에는 약 25~95중량%, 바람직하게는 약 40~85중량%, 보다 바람직하게는 약 50~75중량%의 코팅 구성성분이 포함된다. 상기 캡슐화된 재료는 일반적으로 적어도 약 10중량%, 보다 바람직하게는 적어도 15~45중량%, 및 적합하게는 20~40중량%의 재료 구성성분을 포함한다. 상기 코팅 구성성분은 지질 구성성분과 아연 유기산염 구성성분을 함유하는 고체용액을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 상기 코팅 구성성분은 일반적으로 약 10 이하의 요오드값을 가지는 지방산 물질의 아연염(들)을 적어도 약 10중량% 포함한다. 상기 아연 지방산염 물질의 융점은 약 90℃ 내지 150℃가 적합하며, 바람직하게는 약 100℃ 내지 130℃이다. 일반적으로, 상기 고체 용액은 적어도 약 90℃, 보다 바람직하게는 약 100℃ 내지 130℃의 융점을 가진다. 캡슐화되는 재료의 분해를 막기 위해, 상기 고체 용액의 융점은 일반적으로 약 180℃ 보다 높지 않다.
또다른 일실시예에서는, 재료 구성성분, 및 상기 재료 구성성분을 실질적으로 둘러싸는 코팅 구성성분을 포함하는 캡슐화된 재료를 개시한다. 상기 코팅 구성성분은 지질 구성성분과 아연 유기산염 구성성분을 함유하는 고체 용액을 포함한다. 상기 고체 용액의 융점은 바람직하게는 적어도 약 70℃이다. 일반적으로, 상기 고체 용액은 적어도 약 90℃, 보다 바람직하게는 약 100℃ 내지 130℃의 융점을 가진다. 상기 아연 유기산염 구성성분은 일반적으로 약 20 이하의 요오드값을 가지며, 일부 예에서는 상기 요오드값이 약 10 보다 크지 않다. 바람직하게는, 상기 지질 구성성분의 융점은 적어도 약 40℃가 적합하고, 적어도 약 45℃인 것이 바람직하고, 일반적으로는 약 75℃ 보다 높지 않다. 상기 지질 구성성분에는 동물성 우지, 스테아르산, 수소화된 식물성 기름, 및/또는 식물성 스테아린이 포함될 수 있다. 상기 아연 유기산염 구성성분의 융점은 적어도 약 100℃인 것이 바람직하고, 약 110℃ 내지 150℃인 것이 보다 바람직하다. 상기 아연 유기산염 구성성분은 지방산 물질의 아연염(들)을 적어도 약 80중량% 포함할 수 있다. 바람직하게는, 상기 지방산 물질은 약 10 이하의 요오드값을 가진다. 예를 들면, 상기 아연유기산염 구성성분은 스테아르산, 팔미트산, 또는 그들의 혼합물의 아연염(들)을 적어도 약 80중량% 포함할 수 있다.
또다른 일실시예는 캡슐화된 재료 및 가축사료를 포함하는 동물 사료를 개시한다. 상기 캡슐화된 재료는 재료 구성성분 및 코팅 구성성분을 포함한다. 상기 재료 구성성분에는 단백질 원료, 비타민, 효소, 아미노산 및/또는 당 등의 영양소가 포함될 수 있다. 상기 코팅 조성물은 고체 용액을 포함하며, 그것은 아연 유기산염 구성성분 및 지질 구성성분을 포함한다. 일반적으로, 상기 고체 용액은 적어도 약 90℃, 보다 바람직하게는 약 100℃ 내지 130℃의 융점을 가진다. 상기 아연 유기산염 구성성분은 지방산 물질의 아연염(들), 예를 들면, 115℃ 내지 130℃의 융점을 가지는 스테아르산 및/또는 팔미트산의 아연염(들)을 포함할 수 있다. 상기 지질 구성성분에는 일반적으로 동물성 우지, 스테아르산, 수소화된 식물성 기름, 및/또는 식물성 스테아린 등의 물질이 포함된다. 바람직하게는, 상기 지질 구성성분의 융점은 적어도 약 40℃, 바람직하게는 적어도 약 45℃이며, 일반적으로 약 75℃ 보다 높지 않다.
또다른 일실시예에서는, 재료 구성성분 및 코팅 구성성분을 포함하는 캡슐화된 재료를 개시한다. 상기 코팅 조성물은 지질, 및 1개 이상의 소수성 고융점 화합물을 포함한다. 상기 코팅 조성물은 적어도 약 70℃, 보다 바람직하게는 적어도 약 100℃의 융점을 가진다. 일반적으로, 상기 재료 구성성분은 상기 코팅 구성성분에 의해 실질적으로 둘러싸인다. 코팅된 재료는, 상기 코팅 구성성분의 층으로 실질적으로 둘러싸인 재료 구성성분을 포함하는 미립자 형태일 수 있다. 또다른예에서, 상기 코팅된 재료는, 상기 코팅 구성성분의 매트릭스에 삽입된 재료 구성성분을 포함하는 미립자 형태일 수 있다.
또다른 일실시예는 캡슐화된 재료 및 가축사료를 포함하는 동물용 사료를 개시한다. 상기 캡슐화된 재료는 일반적으로 미립자 형태이며, 재료 구성성분 및 코팅 구성성분을 포함한다. 상기 코팅 구성성분은 지질, 및 1개 이상의 소수성 고융점 화합물을 포함한다. 상기 코팅 구성성분은 적어도 약 70℃, 보다 바람직하게는 적어도 약 100℃의 융점을 가진다. 상기 재료 구성성분은 단백질 원료, 비타민, 효소, 아미노산, 핵산, 미네랄, 지방산, 및/또는 당 등의 영양소를 포함할 수 있다.
또다른 일실시예에서는, 코팅 구성성분을 개시한다. 상기 코팅 구성성분은 지질, 및 1개 이상의 소수성 고융점 화합물을 포함한다. 또한, 상기 코팅 구성성분은 적어도 약 70℃, 보다 바람직하게는 적어도 약 100℃의 융점을 가진다.
하기 실시예들은, 본 발명을 설명하고 통상의 기술을 가진 자가 동일한 것을 사용 및 제조하는 것을 보조하기 위하여 제공된다. 실시예는 어떠한 방식으로든 본 발명의 범위를 제한하도록 의도된 것은 아니다.
실시예 1
코팅된 메타이오닌을 하기와 같은 과정으로 형성하였다. 먼저, Acme-Hardesty, Inc., Blue Bell, PA사에서 구입할 수 있는 상용 등급 아연 스테아레이트 50중량%, 및 상용 등급 스테아르산 50중량%의 액체 용액을 형성하여, 코팅 조성물을 제조하였다. 상용 등급 아연 스테아레이트 및 상용 등급 스테아르산을 저장 탱크에 공급하고, 이들 혼합물을 그들의 융점(이 경우에서는 약 120℃임) 보다 높은 온도로 가열하는 것에 의해 상기 액체 용액을 형성하였다. 결과물인 용융된 물질에는 지방산 및 아연 지방산염을 포함하는 균질한 액체 상이 포함되어 있다.
본 실시예 및 하기 실시예에서 사용하는 상용 등급 아연 스테아레이트는 시판하는 것을 대량으로 구입할 수 있으며, 그러한 것은 순수한 아연 디스테아레이트가 아님을 유의한다. 오히려 상용 등급 아연 스테아레이트는 주로 다양한 비율의 스테아르산 및 팔미트산의 아연염과 함께, 소량의 기타 원료 및 산화 아연 등의 화합물로 이루어진다. 또한, 본 실시예에서 사용하는 상용 등급 스테아르산은 시판하는 것을 대량으로 구입할 수 있으며, 순수한 옥사데칸산이 아니다. 오히려 상용 등급 스테아르산은 주로 다양한 비율의 옥사데칸산("스테아르산") 및 헥사데칸산("팔미트산")과 함께, 다양한 양의 기타 지방산의 혼합물로서 구입할 수 있다.
상기 메타이오닌을 스크린을 통과시켜, 파티클 사이즈가 100미크론 보다 작은 것을 준비하였다. 상기 메타이오닌을 스크리닝한 후, 코팅 조성물과 혼합되는 장소인 슬러리 용기로 그것을 공급하였다. 본 일예에서는, 상기 메타이오닌 및 코팅 조성물을 100 lb/hr의 속도로 상기 슬러리 용기에 운반하여, 50/50중량%의 슬러리를 형성하였다.
용융된 코팅 조성물 및 메타이오닌을 슬러리 용기 내에서 10초 이하 동안 혼합하였다. 혼합 시간을 최소화하여 상기 메타이오닌의 손상을 방지하였다. 상기 슬러리 용기에서 배출되자 마자, 상기 슬러리를 750rpm으로 회전하는 가열된 회전 원판의 표면에 중력 공급하였다. 상기 원판의 회전에 따라, 상기 슬러리는 원심력에 의해 원판을 가로질러 퍼졌다. 상기 원판의 가장자리에서 상기 슬러리가 파티클로 전단되어, 코팅제가 상기 메타이오닌을 둘러싸게 되었다. 코팅된 메타이오닌의 파티클이 원판으로부터 수집 깔대기로 흘러들어갈 때, 상기 코팅 조성물을 냉각하고 고형화하였다.
실시예 2
실시예 1에서 설명한 방법에 따라 코팅한 영양소, 즉 아스코르브산을 스테아르산 만으로 코팅한 아스코르브산과 비교하여, 압출 공정 동안 아스코르브산을 보호하는데 어떤 코팅제가 가장 효과적인지를 판단하였다. 실시예 1에서 설명한 방법으로 코팅한 아스코르브산에는 코팅 구성성분이 약 65중량%, 아연 스테아레이트및 스테아르산의 혼합물이 50/50중량% 포함되며, 나머지(35중량%)는 아스코르브산이다. 코팅된 아스코르브산의 또다른 샘플에는 스테아르산이 약 65% 포함되며, 나머지는 아스코르브산이다. 각 샘플을 동일한 수준으로 사료 포뮬라에 도입한 후(총 사료 중량을 기준으로 약 0.02중량%), 압출법으로 가공하였다. 최종 생산물 중의 아스코르브산의 수준을 테스트하였고, 결과는 하기 표3과 같다.
코팅 비타민 C 손실
상용 등급 스테아르산으로코팅된 아스코르브산 60%
50/50중량%의 상용 등급 스테아르산-상용 등급 아연 스테아레이트로 코팅된 아스코르브산 20%
실시예 3
실시예 1에서 설명한 방법에 따라 코팅한 메타이오닌을 코팅하지 않은 메타이오닌과 비교하여, 수성 환경에서 메타이오닌의 용출을 방지하는데 어떤 코팅제가 가장 효과적인지를 판정하였다. 실시예 1에서 설명한 방법에 따라 코팅한 메타이오닌에는 코팅 구성성분이 약 75중량%, 상용 등급 아연 스테아레이트 및 스테아르산의 혼합물이 50/50중량% 포함되며, 나머지는 메타이오닌이다. 각 샘플을 동일한 양으로 용기 내의 사료 포뮬라에 도입하고(총 사료 중량을 기준으로 약 1.0중량%), 탈이온수와 접촉시켰다. 최종 생산물 중의 메타이오닌의 수준을 테스트하였고, 결과는 하기 표4과 같다.
보호된 메타이오닌의 형태 30분 후 용출 손실
코팅되지 않은메타이오닌 40%
50/50중량%의 상용 등급 스테아르산-상용 등급 아연 스테아레이트로 코팅된 메타이오닌 13%
실시예 4
실시예 1에서 설명한 방법에 따라 단백질 샘플을 코팅하였다. 코팅한 단백질을 코팅하지 않은 단백질 샘플과 비교하여, 용출 효과를 늦추는 것을 통해 반추위 내에서 특정 재료를 시간 또는 목표 방출하는 코팅 능력을 테스트하였다. 실시예 1에서 설명한 방법에 따라 코팅한 단백질에는 코팅 구성성분이 약 50중량%, 상용 등급 아연 스테아레이트 및 동물성 우지의 혼합물이 50/50중량% 포함되며, 나머지(50중량%)는 단백질이다. 각 샘플을 동일한 수준(약 10~15g)으로 발효 용기에 넣고, 반추위액(rumen fluid)과 접촉시켰다. 하기 표5에서 증명된 바와 같이, 단백질 손실은 코팅하지 않은 단백질에 비해 50%까지 감소되었다.
코팅 반추위 내 단백질 손실 (24 시간)
코팅되지 않은단백질 40%
50/50중량%의 상용 등급 아연 스테아레이트-동물성 우지로코팅된 단백질 20%
실시예 5
27,000 IU/gm의 특이 활성도(specific activity)를 가지는 자일란아제 등의효소를 함유하는 코팅된 물질을 하기와 같은 과정으로 형성하였다. 상용 등급 아연 스테아레이트 10중량% 및 상용 등급 스테아르산 90중량%의 액체 용액을 형성하는 것으로 코팅 조성물을 제조할 수 있다. 필요에 따라 상용 등급 스테아르산의 일부 또는 전체를 대신해서 동물성 우지 및/또는 식물성 스테아린을 사용할 수 있다. 상용 등급 아연 스테아레이트 및 스테아르산을 저장 탱크에 공급하고, 이들 혼합물을 그들의 융점(이 경우에서는 120℃임) 보다 높은 온도로 가열함으로써 완료하였다.
코팅 조성물을 제조한 후, 슬러리 용기 내에서, 용융된 코팅 조성물 내의 효소를 0.5중량%의 에멀젼화제, 예를 들면 레시틴과 함께 에멀젼화함으로써 효소 물질 및 코팅제를 제조하였다.
용융된 코팅 조성물 및 물질을 슬러리 용기 내에서 일반적으로 10초 이하 동안 혼합하였다. 혼합 시간을 최소화하여 상기 효소 물질의 손실을 방지하였다. 상기 슬러리 용기에서 배출되자 마자, 상기 슬러리를 750rpm으로 회전하는 가열된 회전 원판의 표면에 중력 공급하였다. 상기 원판의 회전에 따라, 에멀젼은 원심력에 의해 원판을 가로질러 퍼졌다. 상기 원판의 가장자리에서, 상기 슬러리가 분산된 방울로 전단되어 코팅제가 상기 물질을 둘러싸게 되었다. 코팅된 물질이 원판으로부터 수집 깔대기로 흘러들어갈 때, 상기 코팅 조성물을 냉각하고 고형화하였다.
상기에서 설명한 방법에 따라 코팅한 물질을 코팅하지 않은 유리된 형태의 동일한 물질과 비교할 수 있다. 보호되지 않은 형태의 자일란아제 효소는 동물 사료의 일부로서 펠릿화하는 가열 조건(90℃, 1분 이상)에서, 일반적으로 활성의 80중량% 이상을 잃을 것이다. 80중량%의 코팅제(상용 등급 아연 스테아레이트 10중량% 및 상용 등급 스테아르산 90중량%) 및 20중량%의 자일란아제 효소 혼합물을 회전 원판법으로 캡슐화함으로써 제조하고 5분 동안 90℃에서 가열하였다. 결과는 하기 표6과 같다.
보호된 물질의 형태 5분 후 물질의 활성 손실
90/10중량%의 상용 등급 스테아르산-상용 등급 아연 스테아레이트로 코팅된 물질 3%
실시예 6
실시예 1에서 설명한 방법에 따라 코팅한 메타이오닌을 보호하지 않은 메타이오닌과 비교하여, 코팅제가 수성 환경에서 메타이오닌의 용출을 방지하는 정도를 판정하였다. 실시예 1에서 설명한 방법에 따라 코팅한 메타이오닌에는 코팅 구성성분이 약 75중량%, 상용 등급 아연 스테아레이트 및 스테아르산의 혼합물이 50/50중량% 포함되며, 나머지(25중량%)는 메타이오닌이다. 각 샘플을 동일한 수준으로 용기 내의 사료 포뮬라에 도입하고(총 사료 중량의 기준으로 메타이오닌의 약 1.0중량%), 1시간 동안 탈이온수에 노출시켰다.
도 1은 테스트 결과의 그래프이며, 용출 시간의 함수로서 메타이오닌의 퍼센트 손실을 나타낸다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 보호되지 않은 메타이오닌의 퍼센트 손실은 급격히 증가한 후 수평화되었다. 구체적으로, 보호되지 않은 메타이오닌은 약 1분 후 약 15중량%가 손실되었고, 약 5분 후 약 22중량%, 약 15분 후 약 30중량%, 약 60분 후 약 43중량%가 손실되었다. 대조적으로, 캡슐화된 메타이오닌의 퍼센트 손실은 천천히 증가하여 비교적 빨리 수평화되었다. 구체적으로, 캡슐화된 메타이오닌은 약 5분 후 약 1중량%, 약 15분 후 약 2중량%가 손실되었고, 약 20 내지 30분 후 약 2.5중량% 손실에서 수평화되었다.
실시예 7
보호된 아스코르브산 샘플 4개에 대해 용출 테스트를 수행하여, 물 같은 매질에서 아스코르브산 용출을 방지하는 각 샘플의 능력을 판정하였다. 상기 샘플 중 3개는 실시예 1에서 설명한 방법에 따라 지질 및 상용 등급 아연 스테아레이트의 다양한 조합 및 다양한 양으로 코팅하였다. 코팅된 아스코르브산의 1개의 샘플(도 2에 "35% St/Zn"으로 나타냄)에는 코팅 구성성분이 약 65중량%, 상용 등급 아연 스테아레이트 및 스테아르산의 혼합물이 50/50중량% 포함되며, 나머지(35중량%)는 아스코르브산이다. 코팅된 아스코르브산의 두번째 샘플(도 2에 "35중량%의 Fat/Zn"으로 나타냄)에는 코팅 구성성분이 약 65중량%, 상용 등급 아연 스테아레이트 및 동물성 우지의 혼합물이 50/50중량% 포함되며, 나머지(35중량%)는 아스코르브산이다. 코팅된 아스코르브산의 세번째 샘플(도 2에 "50중량%의 St/Zn"으로 나타냄)에는 코팅 구성성분이 약 50중량%, 상용 등급 아연 스테아레이트 및 스테아르산의 혼합물이 50/50중량% 포함되며, 나머지(50중량%)는 아스코르브산이다. 네번째 샘플은 에틸 셀룰로오스("Ethyl C")로 코팅되었으며, 일반적으로 시판품으로서 구입할 수 있다.
각 샘플을 동일한 수준으로 용기 내의 사료 포뮬라에 도입하여(총 사료 중량을 기준으로 약 1.0중량%), 탈이온수에 노출시킴으로써 용출 테스트를 수행하였다. 각 시간별 아스코르브산의 수준을 측정하여, 결과를 비타민 C의 퍼센트 손실에 대한 시간의 그래프로 도 2에 나타낸다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 약 5분 후의 에틸 셀룰로오스의 퍼센트 손실은 약 86중량%였다. 그 후 에틸 셀룰로오스의 손실은 수평화되어, 약 60분 후에는 약 97중량% 손실되었다. 대조적으로, 실시예 1에서 설명한 방법으로 코팅한 아스코르브산은, 보다 느린 속도로 아스코르브산이 손실되어, 약 60분 후에는 상기 에틸 셀룰로오스보다 전체적으로 아스코르브산이 덜 손실되었다.
다양한 구체적이며 실예가 되는 일실시예, 일예 및 기술을 들어 본 발명을 설명하였다. 그러나, 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능하다.

Claims (39)

  1. 재료 구성성분; 및
    지질 구성성분과 아연 유기산염 구성성분을 함유하는 고체 용액을 포함하는 코팅 구성성분;
    을 포함하며,
    상기 재료 구성성분은 상기 코팅 구성성분으로 실질적으로 둘러싸여있는 캡슐화된 재료.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지질 구성성분은 적어도 약 40℃의 융점을 가지는
    캡슐화된 재료.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 지질 구성성분은 동물성 지방, 스테아르산, 팔미트산, 식물성 기름, 및 그들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 지질을 포함하는
    캡슐화된 재료.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 재료 구성성분은 아스코르브산인
    캡슐화된 재료.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 재료 구성성분은 아미노산인
    캡슐화된 재료.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 재료 구성성분은 효소인
    캡슐화된 재료.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 재료 구성성분은 미네랄인
    캡슐화된 재료.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 고체 용액은 적어도 약 90℃의 융점을 가지는
    캡슐화된 재료.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 아연 유기산염 구성성분의 융점은 약 100℃ 내지 180℃인
    캡슐화된 재료.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 아연 유기산염 구성성분은 지방산 물질의 아연염을 적어도 약 80중량% 포함하는
    캡슐화된 재료.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 아연 유기산염 구성성분은 스테아르산, 팔미트산 또는 그들의 혼합물의 아연염을 적어도 약 80중량% 포함하는
    캡슐화된 재료.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 아연 유기산염 구성성분은 지방산 물질의 아연염을 포함하며, 상기 지방산 물질의 아연염은 약 20 이하의 요오드값을 가지는
    캡슐화된 재료.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 코팅 구성성분을 약 50~75중량%; 및
    상기 재료 구성성분을 약 25~50중량%;
    포함하는 캡슐화된 재료.
  14. 제1항에 있어서,
    적어도 약 10중량%의 아연 유기산염 구성성분을 포함하는
    캡슐화된 재료.
  15. 재료 구성성분; 및
    지질 구성성분과 아연 지방산염 구성성분을 함유하는 고체 용액을 포함하는 코팅 구성성분;
    을 포함하며,
    상기 재료 구성성분은 상기 코팅 구성성분으로 실질적으로 둘러싸여있는 캡슐화된 재료.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 재료는, 상기 코팅 구성성분의 층으로 실질적으로 둘러싸인 상기 재료 구성성분을 포함하는 미립자 형태인
    캡슐화된 재료.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 재료는, 상기 코팅 구성성분의 매트릭스에 삽입된 상기 재료 구성성분을 포함하는 미립자 형태인
    캡슐화된 재료.
  18. 동물 사료용 캡슐화된 재료로서,
    재료 구성성분; 및
    지질 구성성분과 아연 유기산염 구성성분을 함유하는 고체용액을 포함하는 코팅 구성성분;
    을 포함하며,
    상기 코팅 구성성분은 상기 재료를 실질적으로 캡슐화한
    동물 사료용 캡슐화된 재료.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 아연염 구성성분의 융점은 약 115℃ 내지 130℃인
    캡슐화된 재료.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 코팅 구성성분의 융점은 적어도 약 90℃인
    캡슐화된 재료.
  21. 제18항에 있어서,
    상기 아연염 구성성분은 스테아르산, 팔미트산 또는 그들의 혼합물의 아연염을 적어도 약 80중량% 포함하는
    캡슐화된 재료.
  22. 제18항에 있어서,
    상기 지질 구성성분의 융점은 약 40℃ 내지 70℃인
    캡슐화된 재료.
  23. 제18항에 있어서,
    상기 코팅 구성성분을 약 50~75중량%; 및
    상기 재료 구성성분을 약 25~50중량%;
    포함하는 캡슐화된 재료.
  24. 제18항에 있어서,
    상기 아연염 구성성분은 14~20개의 탄소 원자를 가지는 1개 이상의 포화 지방산의 아연염을 적어도 약 75중량% 포함하는
    캡슐화된 재료.
  25. 지질 구성성분과 20 이하의 요오드값을 가지는 아연 유기산염 구성성분을 함유하는 고체 용액을 포함하는 코팅 조성물로서,
    상기 고체 용액의 융점은 약 90℃ 내지 130℃인
    코팅 조성물.
  26. 지질 구성성분과 지방산 물질의 아연염을 함유하는 고체 용액을 포함하는 코팅 조성물로서,
    상기 고체 용액의 융점은 약 90℃ 내지 130℃이고,
    상기 지방산 물질의 요오드값은 약 20 이하인
    코팅 조성물.
  27. 지질 구성성분과 아연 유기산염 구성성분을 함유하는 고체 용액을 포함하는 코팅 조성물로서,
    상기 아연 유기산염 구성성분은 약 20 이하의 요오드값을 가지는 지방산 물질의 아연염을 적어도 약 80중량% 포함하며,
    상기 고체 용액의 융점은 약 90℃ 내지 130℃인
    코팅 조성물.
  28. 동물 사료용 재료의 캡슐화용 조성물로서,
    14~20개의 탄소 원자를 가지는 포화 지방산의 아연염을 적어도 약 75중량% 포함하는 아연염 구성성분; 및
    지질 구성성분;
    을 포함하고,
    상기 조성물의 융점이 적어도 약 90℃인
    동물 사료용 재료의 캡슐화용 조성물.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 지질 구성성분의 융점은 적어도 약 40℃인
    조성물.
  30. 제28항에 있어서,
    상기 아연염 구성성분은 스테아르산, 팔미트산 또는 그들의 혼합물의 아연염을 적어도 약 85중량% 포함하는
    조성물.
  31. 제28항에 있어서,
    상기 조성물의 융점은 약 130℃ 이하인
    조성물.
  32. 제28항에 있어서,
    상기 조성물의 융점은 적어도 약 100℃인
    조성물.
  33. 제28항에 있어서,
    상기 아연염 구성성분의 융점은 약 115℃ 내지 130℃인
    조성물.
  34. 제28항에 있어서,
    상기 아연염 구성성분을 약 5~75중량%; 및
    상기 지질 구성성분을 약 25~95중량%;
    포함하는 조성물.
  35. 제28항에 있어서,
    상기 코팅 조성물은 식용인
    조성물.
  36. 가축사료; 및
    지질 구성성분과 아연 유기산염 구성성분을 함유하는 고체 용액을 포함하는 코팅 구성성분, 및 재료 구성성분을 포함하는 캡슐화된 재료;
    를 포함하는 동물 사료로서,
    상기 재료 구성성분은 상기 코팅 구성성분으로 실질적으로 둘러싸여있는
    동물 사료.
  37. 재료 구성성분; 및
    1개 이상의 소수성 고융점 화합물, 및 지질 구성성분을 포함하는 코팅 구성성분 - 상기 코팅 구성성분은 적어도 약 70℃의 융점을 가짐 - ;
    을 포함하는 캡슐화된 재료.
  38. 재료 구성성분; 및
    1개 이상의 소수성 고융점 화합물, 및 지질 구성성분을 포함하는 코팅 구성성분 - 상기 코팅 구성성분은 적어도 약 70℃의 융점을 가짐 - ;
    을 포함하는 캡슐화된 재료를 포함하는
    동물 사료.
  39. 코팅 조성물로서,
    지질 구성성분; 및
    1개 이상의 소수성 고융점 화합물;을 포함하며,
    상기 코팅 조성물은 적어도 약 70℃의 융점을 가지는
    코팅 조성물.
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