KR20060056274A - 고감도 감미제 조성물 및 이의 전달 - Google Patents

고감도 감미제 조성물 및 이의 전달 Download PDF

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KR20060056274A
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스티븐 카타니
앤-리스 루카스
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맥네일-피피씨, 인코포레이티드
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Abstract

본 발명은 섭취 가능한 고체 또는 액체 감미용 조성물에 관한 것이다. 당해 조성물을 압축시키고, 슈크랄로스 약 7.5중량% 미만과 하나 이상의 희석제를 포함한다. 당해 조성물을 2 lb/in2 초과의 압력에서 압축시킨다. 당해 조성물을 형성하는 방법과 당해 조성물 전달 시스템도 기재되어 있다.
슈크랄로스, 감미제, 희석제, 조성물 전달 시스템.

Description

고감도 감미제 조성물 및 이의 전달{High intensity sweetner composition and delivery of same}
기술 분야
본 발명은 색상 안정성을 유지하는 압축된 고감도 감미제용 조성물, 이의 제조방법 및 당해 조성물의 전달 시스템에 관한 것이다.
발명의 배경
소비자들은, 특히 식품과 음료에서 이들의 바람직한 수준의 단맛과 관련하여, 광범위하게 다양한 개별적인 미각을 갖는다. 그러나, 생산 능력, 선적량 및 선반 공간에 관련한 제한은 소비자에게 제공될 수 있는 다양한 식품과 음료에 대해 제조업자의 능력을 제한한다. 또한, 몇몇 예에서, 소비자들은 소모성 품목을 식품 또는 음료 제조업자에 의해 제공되는 선택으로 제한되기보다는 독특한 개인적 수준으로 달게 하기를 원한다. 따라서, 대형 마켓은 팩킹된 감미제를 소비자에게 제공하기 위한 시도가 일어나고 있다. 이러한 감미제는 소비자가 식품과 음료를 이들의 개별적인 미각을 위해 달게 한다.
슈크랄로스(4,1',6'-트리클로로-4,1',6'-트리데옥시-갈락토슈크로스)는 다수의 식품과 음료 제품에서 사용될 수 있는 슈크로스로부터 제조된 고감도 감미제이 다. 슈크랄로스는 일반적으로 참조문헌으로 본원에 기재되어 있는 미국 특허 제4,362,869호, 제4.380,476호, 제4,801,700호, 제4,950,746호, 제5,470,969호 및 제5,498,709호 뿐만 아니라, 계류중인 미국 특허원 제09/991,123호에 기재되어 있는 공정에 따라 제조된다. 슈크랄로스는 식품과 음료의 감미시 유용한 다수의 형태로 소비자용으로 제공될 수 있다. 이러한 형태에는 사셰, 관형 패킷, 액체 방울, 정제 및 과립 또는 결정이 포함된다.
모든 이러한 형태에서, 감미제의 감도는 고감도 감미제를 단맛이 없는 화합물 또는 덜 단 화합물로 희석시켜 사용을 유용하게 하는 것이 필요하다. 예를 들면, 스푼 하나 양의 슈크로스는 약 4g의 무게이다. 슈크랄로스의 당량은 0.007g일 것이다. 이러한 양의 물질을 사셰 내로 일관되게 첨가하기는 매우 어려울 것이며, 사셰로부터 사용자가 달게하기를 원하는 커피와 같은 음료로 이동시키는 것은 거의 불가능할 것이다. 그 결과, 통상의 사셰는 담체(예: 덱스트로스)로 20 내지 100배 희석된 슈크랄로스를 함유한다. 정제, 과립 및 액적을 포함하는 모든 소비 형태는 희석시켜 전달을 수월하게 한다.
모든 통상적인 형태는 몇몇 제한을 갖는다. 첫 째, 희석제의 사용은 상당한 값을 추가하지 않으면서 중량과 용적을 제품에 추가하고, 가공 비용과 선적 비용을 증가시킨다. 둘째, 희석제는 제품의 적응성을 감소시키고, 희석제는 종종 인구 중의 특정 사람에게는 허용될 수 없다. 예를 들면, 식품-등급 탄수화물(예: 덱스트로스 및 말토덱스트린)은 제한된 탄수화물 식이를 하고 있는 사람들에게는 허용될 수 없다. 섬유계 담체는 위장(GI) 장애를 앓고 있는 사람에게는 허용될 수 없다. 액상 제품은 통상의 방부제 사용을 피하는 사람들에게 허용될 수 없게 만드는 미생물 오염을 방지하기 위해 1회용 패키징 또는 방부제를 필요로 한다.
따라서, (액체보다는) 무수 형태의 슈크랄로스(예: 정제, 과립 및 사셰)는 종종 액체 감미용으로 바람직하다. 정제는 대부분의 고감도 감미제를 전달하기 위한 대중적인 소비재 형태이다. 정제는 단맛의 음료(예: 커피)에 사용하기에 특히 매우 적합하다. 사실, 특히 영국과 오스트레일리아의 몇몇 마켓에서, 모든 소비재 형태 중 최고의 마켓 점유율로 팔리고 있다. 정제는 현재 아스파탐, 아세설팜, 사카린, 슈크랄로스를 포함하는 시판용 감미제 모두 뿐만 아니라, 스테비아와 같은 단백질계 감미제의 일부를 함유하여 사용할 수 있다. 시판중인 정제는 통상의 정제 장치와 체계적인 기술을 사용하여 제조된다.
당해 기술의 전달 시스템은 고형 음식, 액상, 약품 및 기타 필수 아이템을 전달하기 위해 사용되는 다양한 형태의 시스템이 완비되어 있다. 일본의 하야시아바라 캄파니(Hayshiabara Company)는 약물이 용해가능하고 섭취 가능한 중합체 스트립 내로 함침되는 약물 전달 시스템을 장기간 판매하고 있다. 용해성 스트립 기술은 최근에 기타 고감도 성분(예: 구강 청정제)을 전달하기 위한 방법으로서 대중화되었다. 이러한 형태는 고감도 감미제를 전달하기 위해 사용될 수 있지만, 다량의 감미제를 함유하기 위한 이의 능력을 제한하며, 단지 매우 고감도 감미제(예: 슈크랄로스 또는 네오테임)에만 적용될 것이다. 기타 감미제는 합리적인 양의 감미제를 전달하기 위해 매우 큰 스트립을 필요로 할 것이다. 대형 스트립이 작동하지만, 다량의 중합체의 GI 충격과 관련된 논쟁을 일으킬 것이다.
생커(Sanker) 등에게 허여된 미국 특허 제5,620,707호는 음료에서 향과 단맛의 고객맞춤화를 위한 이음매가 없는 작은구슬(seamless beadlet)에 관한 것이다. 작은구슬은 섭취에 적합한 쉘 물질로 이루어진 물질에서 코어 조성물을 갖는 쉘 물질을 포함한다. 이러한 물질의 예에는 젤라틴, 폴리비닐 알콜, 왁스 및 고무가 있다. 쉘 물질은 당해 물질의 코어를 함유하고 있는 포켓을 형성한다. 음료에 맛을 내기 위해 사용되는 코어 물질은 향신료 성분 뿐만 아니라, 아세토설팜 및 특정 부류의 화합물로부터 선택된 제2 감미제를 포함하는 감미제 성분을 함유한다. 쉘 물질은 다양한 형태(예: 구형, 직사각형, 편평한 원반형, 부풀린 정사각형 및 원통형)로 형성될 수 있다.
유사하게는, 미국 특허 제6,238,690호에는 이음매가 없는 캡슐을 함유하는 식품 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 상기 특허문헌에는 외부 쉘을 갖는 이음매가 없는 캡슐로 이루어진 소비재가 기재되어 있다. 외부 쉘은 탄수화물 물질로 이루어지며, 음료 뿐만 아니라 기타 식품도 포함할 수 있는 내부 코어를 둘러싼다.
미국 특허 제5,300,305호는 호흡 보호용 마이크로캡슐에 관한 것이다. 마이크로캡슐에 사용되는 쉘 물질은 섭취에 적합하며 다양한 형태로 성형될 수 있다. 다양한 물질은 쉘 물질 내로 둘러싸일 수 있으며, 이들은 감미제(예: 당, 사카린 및 아스파테임)를 포함한다.
미국 특허 제4,925,683호는 음료 캡슐에 관한 것이며, 초코렛 또는 지방계 과자류 피복물로 이루어진 얇은 벽의 고체 외피 내에 둘러싸인 음료 기재에 관한 것이다. 당해 특허문헌은, 2개의 상이한 식품을 이들의 즉각적인 용해와 함께 1회 조작으로 섭취할 수 있도록 하는 당의 외피로 둘러싸인 섭취 분말을 포함하는 식품을 기재하고 있는 프랑스 공개특허공보 제1,442,282호를 인용하고 있다.
미국 공개특허공보 제2002/0012689호에는 액체 활성화된 주입 패킷 시스템에 의해, 외피 물질 전부 또는 일부를 먹을 수 있게 된다는 것이 기재되어 있다. 패킷은 다양한 향신료 뿐만 아니라 약제 및 식이 보충물을 포함하는 물질을 둘러쌀 수 있다. 또한, 감미제의 전달을 포함하여 각종 목적을 위해 사용되는 다수의 패킷 시스템도 기재되어 있다.
슈크랄로스는 수분을 0.5중량% 이상 함유하는 한, 매우 안정하다[엘 카바니(El Kabani) 등의 미국 특허원 제09/991,123호에 기재되어 있음]. 더 적은 수분이 존재하는 경우, 슈크랄로스가 파괴되어 무수 물질이 갈변되거나 갈색 점(즉, 변색)이 생길 수 있다. 비록 운송 및 저장(예: 창고) 환경에서 발생할 수 있는 문제가 실온, 40 내지 55℃의 더 높은 온도에서 존재할지라도, 슈크랄로스의 정제 형태는 더 높은 수준의 수분이 존재할지라도 3일의 짧은 기간 내에 점을 형성할 수 있다. 슈크랄로스의 압축 동안 정제 및 기타 압축 형태를 형성하는 것과 같이, 압력을 증가시키는 경우 문제가 악화된다.
따라서, 식품 및 음료 제품에서 슈크랄로스의 매우 높은 안정성에도 불구하고, 분말화된 결정성 슈크랄로스를 정제 형태로 압축시키는 경우, 불안정이 종종 야기되는데, 갈색 점 또는 갈변(즉, 변색)으로서 이를 증명한다. 비록 이러한 정제가 단맛이 손상됨을 인식할 수 없으며, 파괴 제품이 안정성에 대해 연방 식품 의약청 식품 첨가제 신청 과정의 일부로서 철저히 시험될지라도, 변색은 대부분의 소 비자에게 제품을 받아들이기 어렵게 한다. 따라서, 소비자의 용인을 유지하기 위해, 슈크랄로스는 색 안정성이어야 한다(즉, 백색을 유지해야 한다).
흥미롭게도, 엘 카바니 등의 미국 특허원 09/991,123호에 기명되어 있는 발명자들은 강하게 압축되지 않은 분말 슈크랄로스 내에 0.5 내지 10중량%의 수분 함량은 이의 안정성을 크게 향상시킬 수 있음을 밝혀냈다. 이들은 완충액을 결정화 전에 슈크랄로스 용액에 첨가하는 것이 슈크랄로스 결정화 형태의 안정성을 증가시킨다는 것도 밝혀냈다. 결정화 공정 동안 슈크랄로스 함유 결정화 용액의 pH를 5.5 내지 8.5의 범위로 유지함으로써, 발명자들은 여전히 최종 결정성 슈크랄로스의 안정성을 향상시킬 수 있음을 추가로 밝혀냈다. 또한, 사셰 함유 슈크랄로스 및 수분이 0.5 내지 10중량%인 각종 초기 형태는 안정한 방식으로 거동한다. 그러나, 수분의 존재에도 불구하고, 압축 형태의 슈크랄로스를 함유하는 정제는 갈변하고 갈색 점이 생긴다. 따라서, 변색에 내성이 있는 개선된 슈크랄로스 조성물이 여전히 필요하다.
존재하는 무수 슈크랄로스 조성물의 단점을 극복하기 위해, 이러한 조성물의 제조방법 및 이러한 조성물, 즉 신규한 슈크랄로스 조성물을 전달하기 위해 사용되는 시스템이 제공된다. 또한, 조성물의 제조방법 및 조성물 전달 시스템도 제공된다. 본 발명의 목적은 개선된 슈크랄로스 조성물을 제공하는 것이다. 관련 목적은 조성물의 개선된 제조방법 및 조성물을 전달하기 위한 개선된 시스템을 제공하는 것이다. 또 다른 목적은 증가된 안정성을 나타내는 개선된 슈크랄로스 조성물을 제공하는 것이다. 본 발명의 여전히 또 다른 목적은 슈크랄로스 조성물에서 변 색 위험을 감소시키는 것이다.
발명의 요지
모든 목적을 성취하기 위해, 그리고 이의 목적의 관점에서, 본 발명은 섭취 가능한 고체 또는 액체를 감미시키기 위한 조성물, 이의 제조방법 및 이의 전달 시스템을 제공한다. 당해 조성물은 필수적으로 슈크랄로스 약 7.5중량%와 하나 이상의 희석제으로 이루어지며, 당해 조성물을 2 lb/in2 초과의 압력에서 압축시킨다.
추가의 측면에서, 본 발명은 압축된 슈크랄로스 조성물을 형성하기 위한 방법을 제공하며, 당해 방법은,
슈크랄로스를 결정화시키는 단계,
결정화된 슈크랄로스 7.5중량% 미만을 하나 이상의 희석제와 배합시켜 감미제 조성물을 형성하는 단계 및
감미제 조성물을 2 lb/in2 초과의 압력에서 압축시키는 단계로 이루어진다.
추가의 측면에서, 본 발명은 색상 안정성이 높은 슈크랄로스 조성물을 전달하기 위한 각종 시스템을 제공한다.
상기 일반적인 기술과 다음의 상세한 설명 둘 다가 본 발명의 예이지만, 이를 제한하려는 것이 아닌 것으로 간주될 것이다.
본 발명은 첨부한 도면과 함께 판독할 경우 다음 상세한 설명으로부터 가장 잘 이해된다. 통상의 실시예 따르면, 도면의 다양한 특성이 평가될 수 없음이 강조된다. 반면, 각종 특성의 치수는 임의로 뚜렷하게 확대되거나 감소된다. 다음 도면이 포함되어 있다:
도 1은 본 발명에 따르는 전형적인 압축 슈크랄로스 조성물에 대한 색상 안정성 대 슈크랄로스 농도를 나타내는 그래피이다.
도 2는 본 발명에 따르는 압축 슈크랄로스에 대한 전형적인 전달품의 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따르는 저급 슈크랄로스 정제의 전형적인 제조방법에 대한 흐름도이다.
도 4는 본 발명에 따르는 저급 슈크랄로스 전달 시스템의 전형적인 제조방법에 대한 흐름도이다.
발명의 상세한 설명
본원에서 사용한 "강하게 압축되지 않은 슈크랄로스"라는 용어는 슈크랄로스를 약 1 lb/in2(psi) 미만에서 슈크랄로스 자체의 중량으로 압축시키는 것을 의미한다. 엘 카바니 등의 미국 특허원 제09/991,123호에 기재되어 있는 바와 같이, 강하게 압축되지 않은 슈크랄로스의 색상을, 수분 함량을 0.5 내지 10중량%에서 유지함으로써 조절할 수 있을지라도, 본 발명자들은 압축된(즉, 2psi 초과의 압력에서 압축됨) 슈크랄로스 조성물에 대한 색상 안정성이 이러한 범위의 수분 함량에서도 허용될 수 없는 수준으로 변할 수 있음을 단정하였다. 본 발명자들은 압축된 슈크랄로스 조성물에 대해, 색상 안정성은 슈크랄로스 조성물에서 슈크랄로스 농도를 조심스럽게 조절함으로써 허용될 수 있는 수준에서 유지할 수 있음을 추가로 단정하였다.
본 발명자들은 희석제를 (예를 들면, 정제 형태로) 압축될 슈크랄로스 조성물에 임계 수준 이상으로 첨가함으로써, 변색 또는 얼룩점 문제를 피할 수 있음을 밝혀냈다. 희석제의 농도가 중요하지만, 더 넓은 범위의 희석제도 가능한 것으로 증명되었다. 적합한 희석제에는 달거나 달지 않는 천연 및 개질된 탄수화물, 당 알콜, 식품 산, 탄산나트륨 및 식품 산 염이 포함된다. 흥미롭게도, 이에는 시트르산 및 아스코르브산과 같은 희석제도 포함된다. 산은 통상적으로 탄수화물의 파괴를 촉진시키는 것으로 보고되어 있다.
슈크랄로스 약 11.5중량% 농도에서, 얼룩점은 고온에서 단기간에 발생한다. 보다 더 희석된 정제(즉, 슈크랄로스 7.5중량% 미만)가 형성되는 경우, 식품 산 희석제를 사용하고 낮은 수분량일지라도, 보다 안정한 정제가 제조될 수 있다. 비록 본 발명에 중요하지는 않지만, 희석제는, 향신료를 제품에 첨가하거나, 건강상 이익을 위해, 예를 들면, 섬유질을 정제에 첨가하여, 얼룩점을 방지하면서 이의 사용을 향상시킬 수 있음이 명백할 것이다.
슈크랄로스 안정성을 향상시키기 위한 비습윤 희석제의 사용은 당해 기술분야의 숙련가들에게 놀라울 것이다. 엘 카바니 등은 수분과 염기 또는 완충액이 분 해 초기 단계에서 방출된 염소를 제거하여 보다 안정한 순수한(즉, 100%) 슈크랄로스를 만들 수 있어서, 이에 따라 슈크랄로스의 자가-촉진 분해를 방지한다. 초기에, 예를 들면, 탄수화물 또는 식품 산은 염소를 제거하지 않기 때문에, 슈크랄로스의 파괴를 방지할 것으로 예상되지 않을 것이다.
색상 안정성
"색상 안정성"은 목적하는 색조를 55℃의 온도와 100%의 상대 습도를 갖는 환경에서 시간 경과에 따라 목적하는 색상을 유지하기 위한 조성물의 능력이다. 색상 안정성은 샘플을 약 55℃의 온도와 100%의 상대 습도의 환경에 노출시켜 수득한 등급 값인 색상-일수[일수를 색가(color value)로 나눔]로 측정한다. 샘플의 색상은 백색(1의 값을 가짐) 내지 진갈색(10의 값을 가짐) 범위의 증가 등급에서 채색에 대해 관찰된다. 조성물에 대한 색상-일수 등급은, 조성물의 노출 일수를 이러한 노출에 따른 조성물에 대한 평균 색가로 나누어서 유도한다.
예를 들면, 슈크랄로스 화합물을 55℃와 100%의 상대 습도의 시험 환경에 10일 동안 노출시킨다. 10일 노출 후에, 슈크랄로스 화합물의 평균 색상은 2이다. 이러한 화합물의 색상-일수 등급은 5이다(10일을 평균 색가 2로 나눔).
도 1에 예시한 바와 같이, 1로 표시된 그래프화된 곡선은, 색상-일수로서 측정한 압축된 슈크랄로스 조성물의 안정성이 슈크랄로스 농도 11.5중량% 미만에서 예상 외로 극적으로 향상됨을 나타낸다. 이러한 결과는 예상 외인데, 이는, (a) 농도차가 비교적 적고, (b) 자가촉매 조성물이 일반적으로 작은 농도 변화에 걸쳐 안정성에 있어서 큰 변화를 갖기 때문이다.
압축된 슈크랄로스
위에서 논의한 바와 같이, 엘 카바니 등(미국 특허원 09/991,123호)은 수분 함량을 0.5 내지 10중량%로 조절함으로써 슈크랄로스의 안정성을 유지하는 방법을 밝혀냈다. 엘 카바니 등에 의해 제시된 이 데이타는 강하게 압축되지 않은 슈크랄로스에 대한 것이다. 강하게 압축되지 않은 슈크랄로스 조성물은 통상적으로 단지 슈크랄로스 그 자체의 중량에 의해서만 압축되어, 1psi 미만으로 압축된다. 정제와 같은 특정 전달 형태에서, 슈크랄로스 조성물은 압축된 형태이다. 슈크랄로스의 압축된 형태는 제조 동안 슈크랄로스 조성물에 압력을 가하여 압축된다. 발명자들은 수분 함량의 조절이 압축된 슈크랄로스 조성물의 안정성을 유지하지 못한다고 단정하였다. 이러한 안정성의 부족은 표 C에 나타내고 하기에 기재한 시험 데이타에 의해 입증된다.
정제
압축된 슈크랄로스의 한 형태가 정제이다. 다음에는 조성물 및 전형적인 슈크랄로스 정제의 형성방법이 기재되어 있다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 슈크랄로스를 결정화시킨다(단계 110). 슈크랄로스를 결정화시키는 전형적인 방법은 미국 특허원 09/991,123호에 기재되어 있다. 이 후, 결정화된 슈크랄로스를 하나 이상의 희석제와 효과적인 비로 배합하여 슈크랄로스 또는 감미제 조성물을 형성한다. 희석제(들)에는 벌크 충전제, 예를 들면, 탄수화물, 저감도 감미제 등이 포함될 수 있다. 당해 기술분야에 공지되어 있는 바와 같이, 단백질, 전분, 아미노산 및 붕해제는 희석제으로서도 사용되어 목적하는 정제 특성을 제공할 수 있다. 슈크랄로스 대 희석제의 유효 비는, 압축된 슈크랄로스 조성물에서 안정성을 향상시키는 비로서, 표 C에 나타낸 저급 슈크랄로스 조성물에 대한 시험 결과와 일치한다. 본 발명에 따르면, 유효 비는 슈크랄로스가 약 7.5중량% 미만이다. 조성물을 건조시킬 수 있다(즉, 수분을 함유하지 않으며 이의 안정성을 유지한다). 또한, 조성물은 약 10중량% 미만의 농도로 수분을 추가로 포함할 수 있다.
슈크랄로스 조성물을 정제 프레스로 압축(단계 130)시켜 정제를 형성한다. 전형적인 제조방법에서, 타정은 FETTE 3090 회전 정제 프레스[뉴 저지주 록어웨이 소재의 페티 어메리카(Fette AMERICA)에서 구입]에서 수행한다. 정제 높이는 공급과 압력을 공동 조절하여 조절한다. 사용한 공칭 압력은 20KN이다. 정제 높이를 특정 허용오차 내로 유지하는 것을 확실히 하기 위해, 압력을 존재하는 범위 내로 자동 조절한다. 정제의 크기와 형태는 슈크랄로스 조성물을 압축시키기 위해 선택한 다이의 형태에 의해 결정된다.
본 발명의 전형적인 양태에 따르는 저급 슈크랄로스 조성물에 대한 정제 성분은 표 A에 기재되어 있다. 표 A에 기재되어 있는 희석제(즉, 슈크랄로스를 제외한 성분)을 예로 들 수 있으며, 본 발명을 제한하려는 것은 아니다. 본 발명의 발명자들이 측정한, 고급 슈크랄로스 조성물에 대한 정제 성분은 표 A에 기재되어 있는데, 고급 슈크랄로스 조성물은 허용될 수 없는 색상 안정성을 제공한다. 아래 에 나타낸 바와 같이, 저급 슈크랄로스 조성물은 고급 슈크랄로스 조성물에 비해 우수한 색상 안정성을 제공한다.
고급 슈크랄로스 저급 슈크랄로스
정제 크기(mg) 55 55
직접 압축 락토스(중량%) (태블릿토스(Tablettose)R, 영국) 56.2 57.0
락토스 일수화물(중량%) 20 22.41
슈크랄로스 (미세화됨)(중량%) 11.6 7.76
가교결합된 카복시메틸셀룰로스 (CMC)(중량%) 2.0 2.0
L-류신(중량%) 10 10.63
마그네슘 스테아레이트(중량%) 0.2 0.2
총 100% 100%
위에 기재되어 있는 슈크랄로스 정제는 6mm 정제에 대해 20KN에서 또는 약 8,000psi의 압력에서 압축시킨다. 당해 조성물을 약 5,000 lb/in2 초과, 보다 바람직하게는 약 7,000 lb/in2 초과에서 압축시킬 수 있다. 한편, 길이가 4ft인 대형색(supersack) 내에 벌크 밀도 30lb/ft3로 강하지 않게 팩킹된 슈크랄로스는, 이의 최대 지점 약 0.85psi에서 압축시킨다.
전달 시스템
도 2에 나타낸 바와 같이, 압축된 슈크랄로스의 선택적인 형태의 전형적인 양태에서, 슈크랄로스 조성물(10)은 필름 (21) 및 (22)의 2개의 시트 사이의 틈새 공간에서 전달된다. 이러한 전달 시스템은 라비올리형이다. 슈크랄로스의 전달량은 필름 (21) 및 (22) 내에 함침되지 않지만, 포켓(25)에 포함된다. 포켓(25)의 크기는 변할 수 있다. 이러한 전달 형태의 이점은 다음 기술로부터 당해 기술분야의 숙련가들에게 명백할 것이다. 예를 들면, 필름 포켓은 캡슐화에 비해 스푼 하나 양의 당 당량에 대한 전달 시스템의 크기를 10배 감소시키고, 중합체 양을 20% 이상 감소시키기 위해 사용될 수 있다.
필름 (21) 및 (22)는 바람직하게는 식용의 수용성 물질이며, 보다 바람직하게는 단지 탄수화물계 물질이다. 필름 (21) 및 (22)는 올리고사카라이드, 바람직하게는 수용성 폴리사카라이드(예: 풀라란)[제조: 일본 오카야마켄 소재의 하야시바라 바이오케미칼 래브러토리즈(Hayashibara Biochemical Labratories)]를 포함할 수 있다. 용해성 필름 (21) 및 (22)은 쉽게 제조되며, 이의 가장자리에서 밀봉되어 포켓(25)을 형성한다. 필름 (21) 및 (22)는 필름 또는 그 자체에서 뒤로 접힌 단일 필름으로 이루어진 2개의 개별적인 층일 수 있다. 따라서, 포켓(25)은 2개의 스트립의 가장자리를 밀봉하거나 스트립을 접은 다음, 나머지 가장자리를 밀봉함으로써 발생할 수 있다. 필름 (21) 및 (22)는 통상의 저장 및 운송 환경에서 안정하며, 액체에 쉽게 용해되어 슈크랄로스 조성물(10)을 방출시킨다.
비록 라비올리형은 순수한 고감도 감미제(예: 100% 슈크랄로스)와 함께 작용할지라도, 라비올리형은 감미제와 각종 향신료를 포함하는 조성물을 전달할 수 있다. 이러한 특성은 시스템을 영양 성분에 대해 이상적인 전달 수단이 되도록 하며, 편리한 방식은 1회용 음료를 만들도록 하였다. 라비올리형 전달 시스템은 일정한 전달을 돕기 위해 성분을 혼합하거나 크기를 변화시킬 필요성을 배제할 수도 있다. 감미제와 향신료의 용해와 혼합을 향상시키기 위해, 성분을 첨가할 수 있다. 예를 들면, 습윤시 CO2를 생성하는 무수 탄산염 형태와 산이 포함될 수 있다.
원형, 사각형 및 직사각형 라비올리형을 포함하는 몇몇 형태가 필름 (21) 및 (22)에 사용될 수 있는데, 당해 필름은 조각되거나 캐스팅된 포켓을 가지고 있다. 주문 제작 형태(custom shape)는 사용자에게 이들의 내용물에 대해 알리기 위해 사용될 수 있다. 전달 시스템은, 혼화성이지 않는 성분을 이들이 사용될 때까지 개별적으로 보유하도록 하는 다중 포켓을 가질 수 있다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 라비올리형 전달 시스템을 형성하는 전형적인 방법이 제공되어 있다. 먼저, 슈크랄로스를 결정화시킨다(단계 210). 이 후, 결정화된 슈크랄로스를 하나 이상의 희석제와 효과적인 비로 배합(단계 220)하여 슈크랄로스 또는 감미제 조성물을 형성한다. 위에 기재한 정제를 사용하기 때문에, 희석제(들)은 벌크 충전체, 예를 들면, 효소, 저감도 감미제 등을 포함할 수 있다. 단백질, 전분, 탄수화물 및 붕해제가 희석제으로서 사용될 수도 있다.
슈크랄로스 조성물(10)을 용해성 필름으로 이루어진 제1 층에 위치시킨다(단계 230). 이러한 단계는, 예를 들면, 용해성 필름(21)으로 이루어진 제1 층을 컨베이어 위로 전진시킨 다음, 계량된 양의 슈크랄로스 조성물(10)을 작용 거리에서 용해성 필름(21)으로 이루어진 제1 층 위에 침착시킴으로써 수행할 수 있다.
용해성 필름(22)으로 이루어진 제2 층은 슈크랄로스 조성물(10)에 위치시킨다(단계 240). 이 후, 용해성 필름 (21) 및 (22)으로 이루어진 제1층과 제2 층과, 슈크랄로스 조성물(10)을, 예를 들면, 다이, 롤러 등을 사용하여 압축시킨다(단계 250). 용해성 필름 (21) 및 (22)으로 이루어진 압축된 층을 이들의 가장자리에서 밀봉하고, 슈크랄로스 조성물(10)을 약 2psi 초과의 압력에서 압축시킨다.
비록 본 발명은 압축된 정제 또는 라비올리형에 관해 위에서 기재하고 있지만, 조성물이 정확한 희석제 수준을 갖는 한, 기타 밀접하게 팩킹된 형태가 사용될 수도 있다.
시험
정제는 위에서 기재한 타정 공정, 및 표 A에서의 고급 슈크랄로스 조성물 및 저급 슈크랄로스를 사용하여 제조하였다. 희석제의 분포는 표 B에서 나타낸 바와 같이 정제에 대해 일관적이었다.
희석제의 분포
고급 슈크랄로스 저급 슈크랄로스
락토스(중량%) 86.2 86.1
CMC(중량%) 2.3 2.2
L-류신(중량%) 11.3 11.5
마그네슘 스테아레이트(중량%) 0.2 0.2
표 B는 고급 슈크랄로스 시험 정제로부터 저급 슈크랄로스 시험 정제로의 슈크랄로스 농도가 단지 상당히 변하였음을 나타낸다. 따라서, 표 C에 나타내고 아래에 기재하는 바와 같이, 색상 안정성 차이는 슈크랄로스 농도 차이에 의해 야기된다. 고급 슈크랄로스 조성물과 저급 슈크랄로스 조성물을 비교한다.
고급 슈크랄로스와 저급 슈크랄로스 시험 정제를 오픈형 접시에 넣고, 100%의 상대 습도 및 55℃로 가열한 환경에서 촉진된 안정성 시험을 수행하였다. 색상은 육안으로 평가하였고, 상대 등급 1(백색) 내지 10(진갈색)으로 평가하였다. 이 후, 안정성 등급은, 시험 조건에 노출시킨 일수를 주어진 시간에서 평균 색상 등급으로 나눈 몫으로서 계산하였다. 값이 더 클수록 안정성이 크다는 것을 나타낸다. 시험 결과를 표 C에 나타낸다.
시험 결과
슈크랄로스(%) 일수/색상
7.76 8.0
11.6 5.9
저급 슈크랄로스 정제(슈크랄로스 7.76중량%)는 고급 슈크랄로스 정제(슈크랄로스 11.6중량%)보다 상당히 더 우수한 안정성(색상 안정성 또는 일수/색상에 대한 더 큰 값)을 가짐을 나타낸다.
예시된 조성물에는 벌크 성분(락토스), 붕해제(CMC), 아미노산(L-류신) 및 윤활제(마그네슘 스테아레이트)가 포함된다. 기타 희석제는 유리한 양을 조성물에 제공하기 위해 혼입될 수 있다. 예를 들면, 당 알콜, 식품 산, 식품 산 염 또는 이들 물질의 혼합물이 조성물에 첨가될 수 있거나, 감미된 식품 또는 액체에 향을 제공하기 위해 조성물 내로 대용될 수 있다. 탄수화물은 예시된 예에서와 같이 벌크 성분으로서 사용될 수 있다. 기타 벌크 성분(예: 슈크로오스)이 탄수화물 이외에 또는 탄수화물 대신에 벌크 성분으로서 사용될 수 있다. 또한, 하나 이상의 성분을 생략하거나 양을 조절할 수 있는데, 단 슈크랄로스 조성물은 7.5중량% 미만으로 조절된다. 또한, 슈크랄로스 농도는 안정성을 향상시키기 위해 5중량% 미만으로 조절될 수 있다.
비록 몇몇 특정 양태와 실시예에 대해 위에서 예시하고 설명하였지만, 본 발명을, 나타낸 상세한 설명으로 제한하려는 의도는 아니다. 오히려, 각종 변형이 청구의 범위에 상당하는 범주와 범위 내에서 본 발명의 범주로부터 벗어나지 않고 상세한 설명 내에서 이루어졌다. 실시예에는 본 발명의 전반적인 특성을 보다 구체적으로 증명하기 위해 포함되어 있고, 본 발명을 설명하려는 것이지 제한하려는 것은 아니다. 보다 구체적으로, 감미제는 위의 논의에서 강조된 슈크랄로스일 수 있지만, 본 발명의 원리를 기타 고감도 감미제에 적용할 수도 있다. 감미제를 향미료, 분산제 또는 이들 둘 다와 배합할 수 있다.

Claims (23)

  1. 슈크랄로스 약 7.5중량% 미만과 하나 이상의 희석제를 포함하고, 2 lb/in2 초과의 압력에서 압축되어 있음을 특징으로 하는, 섭취 가능한 고체 또는 액체 감미용 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 수분을 10중량% 미만의 농도로 추가로 포함하는, 섭취 가능한 고체 또는 액체 감미용 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 하나 이상의 희석제가 탄수화물을 포함하는, 섭취 가능한 고체 또는 액체 감미용 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 하나 이상의 희석제가 당 알콜을 포함하는, 섭취 가능한 고체 또는 액체 감미용 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 하나 이상의 희석제가 식품 산을 포함하는, 섭취 가능한 고체 또는 액체 감미용 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 하나 이상의 희석제가 탄산나트륨을 포함하는, 섭취 가능한 고체 또는 액체 감미용 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 하나 이상의 희석제가 식품 산 염을 포함하는, 섭취 가능한 고체 또는 액체 감미용 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 색상-일수 등급이 8 초과인, 섭취 가능한 고체 또는 액체 감미용 조성물.
  9. 제1항에 있어서, 8일 이상 동안 백색을 유지하는, 섭취 가능한 고체 또는 액체 감미용 조성물.
  10. 제1항에 있어서, 5,000 lb/in2 초과의 압력에서 압축되는, 섭취 가능한 고체 또는 액체 감미용 조성물.
  11. 제10항에 있어서, 정제로 성형되는, 섭취 가능한 고체 또는 액체 감미용 조성물.
  12. 제1항에 있어서, 용해성 필름으로 이루어진 2장의 시트 사이의 틈새 공간에 보유되어 있는, 섭취 가능한 고체 또는 액체 감미용 조성물.
  13. 제1항에 있어서, 하나 이상의 희석제가 향료와 분산제 중의 하나 또는 이들 모두를 포함하는, 섭취 가능한 고체 또는 액체 감미용 조성물.
  14. 제1항에 있어서, 슈크랄로스 약 5.0중량% 미만을 포함하는, 섭취 가능한 고체 또는 액체 감미용 조성물.
  15. 슈크랄로스를 결정화시키는 단계,
    결정화된 슈크랄로스 7.5중량% 미만을 하나 이상의 희석제와 배합시켜 감미제 조성물을 형성하는 단계 및
    감미제 조성물을 2 lb/in2 초과의 압력에서 압축시키는 단계를 포함하는, 압축된 슈크랄로스 조성물의 형성방법.
  16. 제15항에 있어서, 압축 단계가 감미제 조성물을 정제로 압축시키는 단계를 포함하는, 압축된 슈크랄로스 조성물의 형성방법.
  17. 제15항에 있어서, 압축된 감미제를 용해성 중합체 물질로 이루어진 2개의 층으로 한정된 포켓 안에 넣는 단계를 추가로 포함하는, 압축된 슈크랄로스 조성물의 형성방법.
  18. 제17항에 있어서, 압축된 감미제를 넣는 단계가, 압축된 감미제를 용해성 올리고사카라이드 필름으로 이루어진 2개의 층으로 한정된 포켓 안에 넣는 것을 포함하는, 압축된 슈크랄로스 조성물의 형성방법.
  19. 제18항에 있어서, 압축된 감미제를 넣는 단계가, 압축된 감미제를 수용성 폴리사카라이드 필름으로 이루어진 2개의 층으로 한정된 포켓 안에 넣는 것을 포함하는, 압축된 슈크랄로스 조성물의 형성방법.
  20. 제17항에 있어서, 중합체 필름으로 이루어진 2개의 스트립의 가장자리를 밀봉하여 포켓을 형성하는 단계를 추가로 포함하는, 압축된 슈크랄로스 조성물의 형성방법.
  21. 제17항에 있어서, 용해성 중합체로 이루어진 스트립을 접고 가장자리를 밀봉하여 포켓을 형성하는 단계를 추가로 포함하는, 압축된 슈크랄로스 조성물의 형성방법.
  22. 결정화된 슈크랄로스 7.5중량% 미만과 하나 이상의 희석제를 포함하고, 결정화된 슈크랄로스와 하나 이상의 희석제가 7,000 lb/in2 이상에서 압축된 것임을 특 징으로 하는, 섭취 가능한 고체 또는 액체 감미용 정제.
  23. 용해성 중합체 필름으로 이루어진 2개의 층으로 한정된 포켓 및
    당해 포켓에 배치되어 있는 슈크랄로스 약 7.5중량% 미만과 하나 이상의 희석제를 포함하는 슈크랄로스 조성물(당해 조성물은 2 lb/in2 초과의 압력에서 압축되어 있다)을 포함하는, 감미제를 섭취 가능한 고체 또는 액체로 전달하는 시스템.
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