KR20070023728A - 캡슐화된 친수성 화합물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 향미료, 방향제, 약학적 제제, 비타민제 등과 같은 작용성 제제를 캡슐화시키기 위한 캡슐에 관한 것이다. 상기 캡슐은 친수성 물질 뿐만 아니라 소수성 물질의 캡슐화에 적합하다. 상기 캡슐은 미생물, 매트릭스 성분 및 캡슐화가능한 물질을 포함하는데, 여기에서 캡슐화가능한 물질은 작용성 제제를 포함한다. 본 발명은 추가로 캡슐을 제조하는 방법 및 캡슐을 함유하는 식료품에 관한 것이다.

옥탄올/물 분배계수, 친수성 화합물의 캡슐화, 미생물 캡슐화, 매트릭스 성분

Description

캡슐화된 친수성 화합물{ENCAPSULATED HYDROPHILIC COMPOUNDS}

본 발명은 미생물을 포함하는 캡슐, 이러한 캡슐을 포함하는 식료품이나 수송 시스템 및 상기 캡슐을 제조하는 방법에 관한 것이다.

향미제, 방향제, 약학적 제제, 제초제 및 그밖의 다른 제제와 같은 작용성 제제(functional agent), 성분, 분자 또는 조성물의 수송은 거의 모든 응용 과학과 함께 화제가 되고 있다. 농축물의 안정화없이, 용이하게 수송가능하며 처리가능한 형태의 작용성 제제 수송은 점점 신뢰할 수 없으며, 상기 작용성 제제는 미리 정해진 장소 및 시간에서 좀처럼 이들의 유익한 특성들을 나타내지 않을 것이다.

안정화된 작용성 제제의 수송에 관한한, 캡슐화가 해결의 열쇠이며 상이한 다수의 캡슐화 기술 및 시스템은 지금까지 개발되고 있다. 미생물의 캡슐화는 미국 제 4,001,480 호에 기재되어 있으며, 미생물의 세포벽 내에 함유되어 있는 지방친화성 물질에 고형 캡슐(solid capsule)을 제공하여 값이 싼 원료인 미생물을 사용할 수 있는 다수의 이점을 부여한다. 결과적으로 형성된 미생물-기저 캡슐의 중요한 이점은 서방성을 나타내는 것이다. 염료는 유리될때 까지 캡슐 내에 보유된다. 방법에 따라서, 높은 지질 함량을 갖는 효모를 수득하기 위하여 특정 배지에서 효모를 배양하였다. 작용성 제제인 염료를 담체인 에틸 알콜에 용해시키고 나서 효모 바이오매스(생물량)와 접촉시켰다. 몇 분 동안 항온시킨 후에, 염료를 주입한 효모 세포가 관찰되었다. 이렇게해서 형성된 수송 시스템은 착색제로서 유용하다. 이러한 과정은 매우 특정한 배양 과정을 필요로하는 40-60 % 의 천연 지방 함량을 갖는 균류만이 사용될 수 있다는 단점을 가지고 있다.

EP 제 0 085 850 호에서 40 중량 % 미만의 지방 함량을 갖는 미생물에서의 캡슐화를 요구하고 있지만, 미생물의 지질과 혼화할 수 있고 미생물의 세포벽을 통하여 확산가능한 물질로 규정된 지질 확장 물질(lipid extending substance)을 사용해야 한다. 캡슐화하려는 작용성 제제인 염료를 다시 지질-확장 물질에 용해시켰다. 이러한 용액을 효모 세포의 수성 슬러리내로 혼합하고 염료를 함유한 용액이 효모 세포내로 확산될때 까지 교반시켰다.

지질-확장 물질의 강제적 사용으로 인해 다음의 제 EP 0 242 135 A2 호에 기재된 기술적 내용을 수행하지 않을 수 있는데, 여기에서 시더유, 민트유, 페퍼민트 오일, 유칼리 오일, 말라티온 및 그밖의 다른 오일과 같은 특정 지방친화성 물질이 미생물 세포벽을 가로질러서 확산되어 미생물내로 수동적으로 보유되는 것으로 밝혀졌다.

효모 세포에 의한 정유 축적의 메커니즘 및 반응속도론은 Bishop 등의 "Microencapsulation in yeast cells", J. Microencapsulation, 1998, 15, No.6, 761-773 에 의해 좀더 연구되었으며, 저자 Bishop 은 세포의 지질막의 상 전이로 인해 보다 높은 온도에서 효모 세포내로 오일의 삼투율이 현저하게 증가됨을 밝힌 사람이다. 이러한 과정 동안에 세포는 급격하게 생존도를 상실하게 되고, 이러한 과정이 발생하는 것은 생존가능한 세포에 있어서는 불필요한 것처럼 보인다.

이전 문헌에서의 과정은 캡슐화된 효모의 건조 및/또는 원심분리 과정 동안에 현저한 양의 작용성 제제, 향미제 등(특히, 휘발성 제제)이 손실되는 결점을 가지고 있음이 밝혀졌다. 따라서 휘발성의 작용성 제제 조차도 연장된 시간 동안 존재할 수 있는 캡슐을 제공할 필요가 있다.

제 WO 03041509 호는 미생물 세포 내에 함유된 외부 물질을 갖는 마이크로캡슐에 관해 기재하고 있으며, 여기에서 당류, 감미료, 단백질 및 다가 알콜 중에서 선택한 적어도 하나가 미생물의 표면에 부착된다.

이전 문헌의 캡슐화 방법의 현저한 결점은 오일보다 좀더 친수성을 나타내는 작용성 제제를 캡슐화하는데 이전 문헌의 방법이 적절하지 않다는 것이며, 이는 예를 들어, 친수성 제제가 세포벽을 통해서 자유롭게 확산된 후에 효모 세포의 세포질 내에 보유되지 않기 때문이다.

즉, 친수성의 작용성 제제에 적합한 캡슐화 시스템이 필요하다.

또한, 소수성 및 친수성 작용성 제제 둘 다를 함유하는 캡슐화 시스템이 필요하다. 예를 들어, 두 가지 약학적 제제를 함유하는 수송 시스템을 관찰할 수 있으며, 두 약학적 제제 중 하나는 친수성이고, 나머지 하나는 소수성이며, 이들 둘 다는 환자에게 동시에 사용하도록 설계되어 있다. 이러한 실시예에서, 상기에 기재한 이전 문헌에 따른 마이크로-캡슐은 안정하지 않으며, 이는 소수성의 작용성 제제만이 상기 기재된 방법에서 효모 세포 내로 확산되기 때문이다.

특히, 향미 성분이나 방향 성분은 종종 수많은 각각의 상이한 화합물을 구성하며, 이들 모두는 함께 특정한 아로마나 방향 프로필, 또는 특정한 미감에 관여한다. 특정한 향미 조성물을 구성하는 상이한 향미 화합물은 이전 문헌의 효모 캡슐화 시스템이 유용하지 못한 이유를 설명하는 상이한 화학 구조 및 용해도 파라미터, 현저하게 맛을 분간해내는 친수성 향미나 방향 화합물을 가질것이다. 향미 조성물의 경우에, 마이크로-캡슐은 결과적으로 친수성의 향미 성분의 부재로 인하여 상이하고, 때때로 바람직하지않은(예를 들어, 불균형한) 미감을 제공할 것이다.

그러므로, 상이한 향미나 향료 화합물로 이루어진 원형률의 특정 조성물을 보존하는 최초의 향미 또는 향료 프로필을 제공하는데 적절한 수송 시스템이 필요하다.

또한, 캡슐 내에 함유된 작용성 제제의 방출을 조절하는 것이 필요하다. 예를 들어, 만일 작용성 제제가 휘발성이라면, 필수적으로 작용성 제제는 캡슐 내로 보유되어야 한다.

요컨대, 캡슐 내에 함유되어 있는 작용성 제제 또는 작용성 제제의 화합물의 서방성을 가능케하는 캡슐이 필요하다.

발명의 요약

현저하게, 발명자들은 미생물 기저 캡슐 내로 친수성의 향미 화합물을 캡슐화시킨 놀라운 방법 또한 발견하였다. 따라서 본 발명으로 단일 캡슐에서 상이한 소수성의 작용성 제제를 캡슐화하는 것이 가능하게 되었다.

따라서, 첫 번째 양상에서 본 발명은 미생물, 매트릭스 성분 및 적어도 하나의 캡슐화가능한 물질을 포함하는 캡슐을 제공하며, 여기에서 상기 매트릭스 성분과 캡슐화가능한 물질은 미생물 자체에서 발생한 것이 아니며, 상기 캡슐화가능한 물질은 3 보다 작은 계산된 옥탄올/물 분배계수 clogP 값이 특징인 적어도 하나의 작용성 제제를 포함한다.

두 번째 양상에서, 본 발명은 본 발명의 캡슐을 포함하는 수송 시스템을 제공한다.

세 번째 양상에서, 본 발명은 본 발명의 캡슐을 포함하는 식료품을 제공한다.

네 번째 양상에서, 본 발명은 다음의 단계를 포함하여 본 발명의 캡슐을 제조하는 방법을 제공한다 :

- 적어도 하나의 미생물 및 물을 포함하는 수성 액체를 제조하는 단계 ; - 3 보다 작은 clogP 값을 갖는 작용성 제제를 포함하는 캡슐화가능한 물질을 첨가하는 단계 ; - 상기 수성 액체와 캡슐화가능한 물질을 교반시키거나, 휘젓거나 또는 혼합하는 단계 ; - 매트릭스 성분을 첨가하는 단계 ; - 임의로 성분을 건조시키는 단계 ; 및 - 본 발명에 따른 캡슐을 수득하기 위해 건조시킨 슬러리를 과립화하는 단계.

도 1 및 2 는 제조 과정에서 사용된 향미에 관하여, 상이한 캡슐로부터 회복된 향미를 백분율로 나타낸 것이다. 이로 인해 전통적인 효모 캡슐화와 본 발명의 매트릭스 성분을 함유하는 캡슐화와 비교하였다. 상이한 clogP 값을 갖는 상이한 범위의 향미를 캡슐화하였다. 도 3 은 clogP 값의 기능으로서 매트릭스 성분 부재시에 효모-향미 마이크로캡슐의 캡슐화 효율을 나타낸 것이다. 매트릭스 성분 부재시에, 3 미만 또는 2 미만의 clogP 값을 갖는 향미 화합물은 효모-기저 시스템 단독에 의해서 캡슐화하는 것이 점점 더 어렵게 되는 것으로 밝혀졌다.

본 명세서의 내용 안에서, "포함하다" 라는 단어는 "그밖의 다른 것을 함유함" 을 의미하는 것이다. "~으로만 이루어 짐" 을 의미하는 것이 아니다.

본원발명의 내용 안에서, 백분율은 다른 사항을 지시하지 않는 다면, 건조시킨 물질의 중량 % 를 의미하는 것이다. 유사하게, 비율이 부분을 나타낸다면, 건조시킨 물질의 중량부(parts of weight)를 나타내는 것이다.

본원에서 사용된 "평균" 이란 용어(예를 들어, "평균 지름" 이란 표현)는 산술평균을 나타내는 것이다.

logP 값이란 용어는 캡슐화하려는 특정 작용성 제제의 옥탄올/물 분배계수를 나타내는 것이다. 본 발명의 목적에 맞게, logP 값이 계산되었다(일반적으로 clogP 로 단축하여 기재하였음). 이러한 값은 인디아나 대학의 화학부에서 사용한 소프트웨어 T. Suzuki, 1992, CHEMICALC 2, QCPE Program No 608 로 계산한 것이다. T. J. Suzuki, Y. kudo, J. Comput.-Aided Mol. Design (1990), 4, 155-198 문헌 또한 참조하라. 짧은 시간에 모든 화합물에 대하여 적용되는 logP 값이 신뢰할 수 있기 때문에 clogP 값은 본 분야의 산업에 널리 사용된다.

"작용성 제제(functional agent)" 란 용어는 특정 부류의 분자로 제한하는 것은 아니다. 예를 들어, 물질, 화합물 및/또는 성분을 의미한다. 작용성 제제는 자체의 기능으로 인해 수송하고자 하는 캡슐의 일부를 규정하는 것이며, 반면에 캡슐의 나머지 일부는 일반적으로 작용성 제제를 안정화시키거나 또는 제제의 방출을 조절하기 위한 담체나 성분으로서 사용된다. 적절한 기능의 목록은 하기에 추가로 기재하였다(향미 등). 실제적으로, 작용성 제제의 기능이나 목적은 본 발명의 캡슐을 함유한 포장물에 일반적으로 표시되어 있다. 하나 또는 그 이상의 작용성 제제에 의해 기능이 수행될 수 있다. 이와 유사하게, 몇몇 기능들은 동일한 캡슐 내에 함유된 상이한 작용성 제제에 의해 수행될 것이다.

본 발명은 캡슐의 일부분인 미생물로부터 발생하지 않은 두 가지의 매트릭스 성분과 캡슐화가능한 물질을 포함하는 캡슐을 제공한다. "발생하지 않은(do not originate)" 이란 용어는 제조 과정 동안에 각각의 성분으로 첨가되는 매트릭스 성분과 캡슐화가능한 물질이 캡슐의 일부분임을 명확히하는데 사용된다. 미생물은 천연 상태에서 발견되기 때문에 상기 매트릭스 성분과 캡슐화가능한 물질은 캡슐화하기 위해 예견된 미생물의 일부가 아니다. 그러나, 의심할 여지 없이 매트릭스 성분 및/또는 캡슐화가능한 물질은 이론상으로 미생물로부터 분리되어 본 발명의 미생물에 첨가하였다. 예를 들어, 일부 다당류는 미생물로부터 수득하여 본 발명의 캡슐 내의 매트릭스 성분으로 사용될 것이다. 유사하게, 다수의 향미는 발효 과정에서 수득되고 그리고나서 미생물의 산물은 각각의 성분으로서 본 발명의 캡슐에서 캡슐화에 적합한 캡슐화가능한 물질로 사용될 수 있다.

본 발명은 미생물 및 그밖의 다른 성분, 3 보다 작은 계산된 옥탄올/물 분배계수(clogP)를 갖는 작용성 제제를 포함하는 캡슐화가능한 물질을 포함하는 캡슐을 제공한다.

바람직한 실시형태에서, 작용성 제제는 2 보다 작은 clogP 값을 갖는 것이 특징이다. 바람직하게, clogP 값은 1.5 보다 작으며, 좀 더 바람직하게 1 보다 작으며, 가장 바람직하게, 0.5 보다 작다.

바람직하게, 본 발명의 작용성 제제에 관한 clogP 값의 하한계는 -3 이고, 좀 더 바람직하게 -2.5, 가장 바람직하게 -2 이다. 예를 들어, 본 발명의 작용성 제제는 -3 내지 3 범위의 clogP 값을 가질 것이다.

작용성 제제는 모든 종류의 작용성 제제 중에서 선택할 수 있다. 이러한 제제는 예를 들어, 맛 증강제, 아로마제, 향미제와 같은 식품 첨가물이다. 다른 작용성 제제는 예를 들어, 방향제, 약학적 제제, 비타민, 제초제, 살균제, 살충제, 세제, 청정제, 액체 표백 활성제, 염료이다.

본 발명의 바람직한 실시형태에서, clogP 〈 3 을 갖는 작용성 제제는 향미제, 아로마제 또는 방향제이다. 더 바람직하게, 작용성 제제는 향미제이다.

용어 "향미제" 는 바람직한 미각 효과를 부여하기 위해 단독 또는 다른 화합물과 혼합하여 사용하는 화합물을 의미한다. 향미제로서 고려해볼 경우, 본 분야의 숙련자들은 조성물의 맛을 바람직한 방법으로 변화시킬 수 있다는 것을 인지해야만 한다. 이러한 조성물은 경구 투여용으로 의도된 것이며, 상기 조성물은 주로 식품, 영양 조성물 등이다.

1969 년 작가에 의해 출판된 문헌 Steffen Arctander 의 "Perfume and Flavour Chemicals" 에는 본 분야에 숙련자들에게 공지되어 있는 모든 향료 및 향미제가 기재되어 있으며, 이는 본원에 참고문헌으로 인용되어 있다. 이러한 문헌에 기재되어 있는 분자가 본 발명의 clogP-요구조건을 충족시키는 조건 하에, 이러한 분자는 본 발명의 캡슐로 캡슐화하기에 적합하다.

작용성 제제는 다른 향미제와의 혼합물일 수 있다. 이는 본 발명의 캡슐이 소비되는 경우, 이러한 캡슐은 더 변하기 쉬우며 완전한 향미 및/또는 방향 효과를 부여하는 원형의 구성된 향미를 제공한다는 이점을 갖는다.

작용성 제제에 의해 제공될 가능한 향미는 예를 들어, 쇠고기, 닭고기, 돼지고기와 같은 고기 또는 물고기와 관련된 향미이다. 향미는 예를 들어, 채소, 과일, 딸기류와 관련된 것이다. 향미는 향신료 또는 향신료의 조성물이다.

하기의 표 1 은 본 발명에 적합한 작용성 제제의 예를 나타낸 것이다. 이러한 작용성 제제는 이의 clogP 값 뿐만 아니라 분류학적 명칭으로 나타내었다. 각각의 제제의 기능 또한 대부분 표에 나타내었다.

바람직하게, 작용성 제제는 상기 표 1 에 나타낸 향미제 중에서 선택한 것이다.

본 발명의 캡슐은 추가로 매트릭스 성분을 포함한다. 매트릭스 성분은 중합체 매트릭스를 형성하기에 적합한 것이 바람직하다. 다수의 구조적으로 상이한 매트릭스-형성 화합물 또는 조성물 중 몇몇을 하기에 기재하였다.

매트릭스 성분은 예를 들어, 단백질로 형성되거나 단백질을 포함한다. 적합한 매트릭스 성분은 카세인, 훼이 단백질(whey protein) 및/또는 콩 단백질이다. 바람직하게, 매트릭스 성분은 겔라틴이다. 이러한 단백질은 우수한 에멀젼화 및 필름 형성 특성을 가지며 증발하기 쉬운 작용성 제제의 향상된 보존 및 보호를 제공하는 중합체 매트릭스에 대한 기초를 형성할 수 있다.

매트릭스 성분은 탄수화물을 포함한다. 본 발명의 실시형태에서, 탄수화물은 수용성이다. 용어 "수용성 섬유" 는 L. Prosky 등의 J. Assoc. Off. Anal. Chem. 71, 1017-1023 (1988) 에 기재되어 있는 방법에 따라 적어도 50 % 가 용해되는 섬유를 의미한다.

매트릭스 성분은 수용성 탄수화물에 더하여 필요에 따라 매트릭스 특성을 변화시키기 위해 물에 용해되지 않는 탄수화물을 부가적으로 포함할 수 있다. 예를 들어, 매트릭스 성분은 수용성 탄수화물에 더하여 셀룰로스 및/또는 헤미셀룰로스를 추가로 포함할 수 있다.

예를 들어, 매트릭스 성분은 예를 들어, D-아피오스, L-아라비노스, 2-데옥시-D-리보스, D-릭소스, 2-O-메틸-D-크실로스, D-리보스, D-크실로스와 같은 단당류를 포함할 수 있으며, 상기 모든 단당류는 L-푸코스, L-갈락토스, D-갈락토스, D-글루코스, D-만노스, L-람노스, L-만노스 또는 이의 혼합물과 같은 펜토스 또는 헥소스이다.

유사하게, 이당류, 삼당류 및 사당류도 매트릭스 성분으로 사용하는 것이 가능하다.

단당류 및 이당류는 예를 들어, 크실리톨, 소르비톨, D-만니톨 및/또는 말티톨과 같은 대응 알콜로 환원될 수 있다. 유사하게, 알돈산, 디카르복시산 또는 우론산으로의 산화 및 산, 염기 또는 아미노 화합물과의 상호작용은 본 발명의 매트릭스 성분에 포함될 수 있는 예를 들어, 이소말톨과 같은 다수의 다른 화합물을 산출할 수 있다.

매트릭스 성분은 상기 및/또는 하기한 탄수화물의 혼합물, 이의 유도체 및/또는 단백질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 모노-디 또는 삼당류 및/또는 이의 반응 산물(상기 참조)은 단백질 또는 다당류 기저 매트릭스와 혼합하여 첨가제로 사용될 수 있으며 이로 인해 매트릭스 성분에 대한 바람직한 특성이 야기된다.

매트릭스 성분은 올리고당, 즉, 3-10 개의 단당류 유닛으로 이루어진 분자를 포함할 수 있다. 예로는 말토펜타오스, 프룩토- 및/또는 갈락토올리고당이 있다.

바람직하게, 매트릭스 성분은 다당류, 즉, 분자 당 10 개보다 많은 단당류 유닛을 포함하는 당을 포함한다.

이러한 중합체는 완전한 선형(셀룰로스, 알밀로스)이거나 가지나거나(아밀로펙틴, 글리코겐) 또는 선형으로 가지난 형태이다. 상기 중합체는 카르복시기(펙틴, 알긴산염, 카르복시메틸 셀룰로스) 또는 강산성기[푸셀란(furcellaran), 카라기난 또는 변형 녹말]를 포함할 수 있다. 상기 중합체는 중성 치환(메틸 에틸 셀룰로스 또는 히드록시프로필 셀룰로스인 경우) 또는 산성 치환(카르복시메틸, 황산염 또는 인산기로의 치환)으로 유도체화하여 화학적으로 변형시킬 수 있다.

더 바람직하게, 매트릭스 성분은 녹말 유도체를 포함한다. 녹말 과립을 기계적으로 손상시키거나 예비 겔라틴화된 녹말이 되도록 산 또는 염기와 함께 또는 수반하지 않고 가열시키거나, 또는 다양한 분자량의 얇거나 두꺼운 끓음 녹말(boiling starch), 덱스트린 또는 말토덱스트린을 수득하기 위해 상기 녹말을 분해시킴으로써 녹말을 변형시키는 것이 가능하므로, 다당류 군 자체는 다양한 상이한 중합체를 포함한다. 이외의 가능한 녹말 변형물 및 결과적으로 생성된 유도체는 옥텐일-숙신산화 녹말, 녹말 에테르(즉, 카르복시메틸 녹말), 녹말 에스테르(즉, 모노인산녹말), 교차결합된 녹말 및/또는 산화된 녹말을 포함한다.

바람직하게, 매트릭스 성분은 덱스트린을 포함하고, 더 바람직하게 말토덱스트린 및/또는 옥수수 시럽을 포함한다. 가장 바람직하게, 매트릭스 성분은 5-25 의 평균 덱스트로스 당량, 바람직하게 6-20 의 평균 덱스트로스 당량, 더 바람직하게 10-18 의 평균 덱스트로스 당량을 갖는 말토덱스트린 및/또는 옥수수 녹말 시럽을 포함한다.

유사하게, 매트릭스 성분은 예를 들어, 아라비아 고무, 트라가칸트 고무, 카라야 검, 한천과 같은 해초 또는 조개 추출물, 카라기난, 푸코이단, 알긴산, 라미나란, 푸셀란 및/또는 키토산, 또는 덱스트란과 같은 미생물 다당류, 풀루란, 엘시난(elsinan), 커들란(curdlan), 경질 글루칸(scleroglucan), 레반, 크산탄, 겔란, 웰란 검(welan gum) 및 람산 검과 같은 검 및/또는 수성 콜로이드를 포함할 수 있다.

또한, 가티검, 검, 카라야 검, 라미나란 또는 펙틴은 매트릭스 성분을 제형화하는데 사용할 수 있다.

캡슐화가 끝나고 건조시키기 전에, 매트릭스 성분은 예를 들어, 효모 유도 탄수화물과 같은 캡슐화가능한 물질을 포함하는 것이 아니라 수용액 및 캡슐화가능한 물질에 건조 물질을 추가로 첨가하는데 사용할 수 있는 효모 유도 물질을 추가로 포함하거나 또는 포함하지 않는다. 바람직하게, 매트릭스 성분은 매트릭스 성분 내에 존재하는 추가적인 효모 물질의 90 중량 % 미만, 더 바람직하게 70 중량 % 미만, 좀 더 바람직하게 50 중량 % 미만, 가장 바람직하게 25 중량 % 미만을 포함한다. 바람직하게, 매트릭스 성분은 캡슐화 이후 첨가되는 효모 물질이 없다.

상기한 매트릭스 성분의 예는 본 발명의 광범위한 응용 가능성을 나타낸다. 매트릭스 성분은 특히 적합한 오직 하나의 성분으로 이루어져 있거나 이러한 성분들 중 하나 또는 둘 이상의 혼합물로 이루어져 있으며, 필요에 따라 매트릭스 성분의 투과성, 기계적 세기 및/또는 가용성과 같은 파라미터를 변화시키기 위해 추가적인 성분과 혼합할 수 있다.

본 발명의 캡슐은 미생물을 포함한다. 미생물의 목적은 임의로 존재하는, 1.5, 2, 3, 4 또는 그 이상의 clogP 값을 갖는 보다 소수성인 작용성 제제를 캡슐화하는 것이다.

본 발명의 바람직한 실시형태에서, 미생물은 곰팡이, 박테리아, 조류, 원생동물 및 이들 중 둘 또는 그 이상의 혼합 형태 중에서 선택한 것이다. 본 발명의 목적에 적합한 미생물은 예를 들어, 제 EP 0 085 805 B1 호, col.2, lines 15-25 ; 또는 제 EP 0 242 135 A2 호, page 2, lines 37-40 ; 또는 제 EP 0 453 316 A1 호, col.5, lines 20-30 에 기재되어 있는 바와 같이 본 분야에서 알 수 있다. 상기 문헌은 명확히 본원에 참고문헌으로 인용되어 있다. 바람직하게, 미생물은 곰팡이 또는 박테리아이며, 더 바람직하게는 효모이다. 적합한 효모는 통상적으로 입수가능하다.

미생물은 예를 들어, 캡슐화가능한 물질에 대한 미생물의 투과성을 향상시키거나 또는 미생물의 바람직하지 않은 냄새 또는 아로마를 제거하기 위해 전-처리할 수 있다. 이러한 전-처리는 제 US 5,521,089 호, col.2, line 50 내지 col.4, line 63 및 제 WO 93/11869 호에 기재되어 있다. 제 WO 93/11869 호에는 미생물의 냄새를 제거하고 색을 밝게하기 위한 미생물의 과산화물 표백이 기재되어 있다.

따라서, 본 발명의 바람직한 실시형태에서, 캡슐은 1 또는 그 이상, 바람직하게 1.5 또는 그 이상의 옥탄올/물 분배계수 clogP 값을 특징으로 하는 적어도 하나의 부가적인 작용성 제제를 포함한다. 본 발명의 다른 실시형태에서, 부가적인 작용성 제제는 2 또는 그 이상, 더 바람직하게 2.5 또는 그 이상의 clogP 값을 가지며, 부가적인 작용성 제제의 가장 바람직한 clogP 값은 ≥3 이다.

바람직하게, 본 발명의 캡슐 내에서, 부가적인 작용성 제제는 미생물 내로 캡슐화된다.

부가적인 작용성 제제의 예는 일반적으로 보다 작은 clogP 값을 갖는 필수적인 작용성 제제에 대하여 상기한 바와 같이, 향미제, 방향제, 약학적 제제 등 중에서 선택할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시형태에서, clogP ≥ 1 을 갖는 선택적이고 부가적인 다른 작용성 제제는 향미제, 아로마제 또는 방향제이다. 바람직하게, 작용성 제제는 향미제이다. 캡슐화하기에 적합한 향미제의 예는 올레산(clogP = 7.74), 카리오필렌[(-)-(1R,9S,E)-4,11,11-트리메틸-8-메틸렌-비시클로[7.2.0]운데크-4-엔, clogP = 6.39], 알파-피넨(2,6,6-트리메틸-비시클로[3.1.1]헵트-2-엔, clogP = 4.32), 파라시멘(paracymene)(1-이소프로필-4-메틸벤젠, clogP = 4.19), 리날올(3,7-디메틸-1,6-옥타디엔-3-올, clogP = 3.06), 에스트라골(1-알릴-4-메톡시벤젠, clogP = 3.00), 티몰(2-이소프로필-5-메틸페놀, clogP = 3.38) 및 카라바크롤(5-이소프로필-2-메틸페놀, clogP = 3.38) 중에서 선택할 수 있다. 부가적인 작용성 제제가 상기에 주어진 clogP 필요조건을 충족시키는 경우에, 적합한 작용성 제제는 또한 상기한 Arctander, 1969 의 문헌에 기재되어 있는 방향제 및 향미제 중에서 선택할 수 있다.

바람직하게, 부가적인 다른 작용성 제제의 clogP 값은 8 을 넘지 않으며, 더 바람직하게는 7.5 를 넘지 않고 가장 바람직하게는 7 을 넘지 않는다.

사실상, 두 작용성 제제가 본 발명의 캡슐 내에 존재하는 경우에, 이들 중 하나는 상대적으로 작은 clogP 값을 가지며 나머지 하나는 상대적으로 큰 clogP 값을 갖는다. 그러나, 1-3 의 clogP 값 범위 내에서 겹쳐지는 부분이 존재하고, 이 부분에서 작용성 제제는 미생물 내에 전체적으로 보유되는 것이 아니라 매트릭스 성분 내에 보유될 다른 부분에 부분적으로 보유된다. 결과적으로, 본 발명은 또한 작용성 제제 및/또는 추가적인 작용성 제제가 1 내지 3 의 범위, 바람직하게 1.5-2.5, 예를 들어, 1-2 의 범위 내의 단독 또는 두 clogP 값을 갖는다는 것을 예상할 수 있다.

본 발명의 캡슐은 물론 예를 들어, 모두 상이한 clogP 값을 갖는 향미제와 같은 다수의 상이한 작용성 제제를 포함할 수 있다. 매트릭스 성분은 보다 친수성인 제제가 대체로 보유되는 부분에 존재하는 반면에 좀 더 소수성인 제제, 예를 들어, 부가적인 작용성 제제는 대체로 미생물 내에 보유된다는 점에서 본 발명은 이전 기술과 상이하다. 따라서, 본 발명은 소수성 작용성 제제 및 친수성 작용성 제제, 및 1-3 의 clogP 값의 중앙 범위 내의 값을 갖는 제제를 효과적으로 수송시킬 수 있는 캡슐을 제공한다. 따라서, 대부분의 가능한 clogP 값의 전체 스펙트럼은 적어도 하나의 작용성 제제 및 적어도 하나의 선택적이고 부가적인 작용성 제제에 의해 포함될 수 있다. 1-100 의 조성, 바람직하게 2-50 의 조성으로 상이한 작용성 제제는 본 발명의 캡슐 내에 존재할 수 있다. 향미제의 경우, 매우 복합적이고 균형적인 향미 조성물은 동일한 캡슐 내로 캡슐화된다.

바람직하게, 본 발명의 캡슐은 적어도 두 종류의 작용성 제제를 포함하며, 이들 중 하나는 3 보다 작은 clogP 값을 가지며 나머지 하나는 3 또는 이 보다 큰 clogP 값을 갖는다.

본 발명의 캡슐에 관한 바람직한 실시형태에서, 캡슐화가능한 물질은 담체를 추가로 포함한다. 바람직하게, 담체는 20 ℃ 의 온도에서 액체이다. 바람직하게, 담체는 작용성 제제용 용매이다. 담체는 작용성 제제용이며, 특히 작용성 제제를 용해시키고 미생물 및/또는 매트릭스 성분 내로 이동시키고/시키거나 희석시키기 위해 사용한다. 적어도 하나의 작용성 제제의 정확한 용해도를 기초로 하여 작용성 제제용 담체를 선택할 수 있다. 담체의 예는 문헌에 기재되어 있다. 제 EP 0 242 135 A2 호, page 3, line 50 내지 page 3, line 4 의 내용은 본원에 참고문헌으로 인용되어 있다. 유사하게, 제 EP 0 085 805 B1 호, col. 2, line 27 내지 col. 4, line 25 에 기재되어 있는 지질-확장 물질은 담체로서 작용할 수 있다. 제 EP 0 453 316 A1 호, clo. 5, lines 39-53 에는 캡슐화된 소수성 액체에 관하여 기재되어 있다. 소수성 액체가 염료, 향료 등을 용해시키는데 사용될 수 있다는 것이 동일 문헌의 col. 5, line 54 내지 col. 6, line 5 에 잘 설명되어 있다. 상기한 문헌은 모두 본원의 참고문헌으로 인용되어 있다. 존재한다면, 담체는 알콜, 글리콜, 에스테르, 방향족 탄화수소, 방향족 지방친화성 오일, 카르복시산, 알콜, 오일, 지방 및/또는 이러한 성분들의 혼합물 중에서 선택하는 것이 바람직하다. 바람직하게, 담체는 지질이다. 더 바람직하게, 담체는 지방 및/또는 오일이다. 바람직하게, 담체는 식품 등급 상태를 가지며 GRAS 필요조건(일반적으로 안정성으로 고려됨)을 충족시킨다. 물론 담체는 적어도 하나의 작용성 제제와 혼합할 수 있거나 또는 이러한 작용성 제제 내에서 에멀젼화가 가능하도록 선택해야 한다.

실질적으로, 분리 과정 및 정제 과정의 결과에 따라, 다수의 천연의 분리물 또는 추출물은 담체 내에 향미제와 같은 하나 또는 그 이상의 작용성 제제를 포함한다. 예를 들어, 몇몇의 추출 방법으로 상이한 향미 및/또는 방향 화합물을 함유하는 오일을 직접적으로 수득하였으며, 그런 다음 이러한 오일은 바로 본 발명의 캡슐화가능한 물질로서 직접 사용할 수 있다. 오일의 예로는 감귤 오일이 있으며, 이는 저온 발현에 의해 감귤류의 과피 및/또는 속으로부터 추출한 것으로 본 발명의 캡슐화가능한 물질로서 직접 사용할 수 있다.

본 발명의 캡슐에 관한 바람직한 실시형태에서, 미생물은 캡슐 건조중량의 5 내지 80 % 로 제공되고, 매트릭스 성분은 5 내지 80 % 로 제공되며 적어도 하나의 작용성 제제를 포함하는 캡슐화가능한 물질은 5 내지 60 % 로 제공된다.

바람직하게, 미생물은 캡슐 건조중량의 15 내지 40 % 로 제공되고, 매트릭스 성분은 15 내지 40 % 로 제공되며 적어도 하나의 작용성 제제를 포함하는 캡슐화가능한 물질은 10 내지 50 % 로 제공된다.

가장 바람직하게, 캡슐은 20 중량 % 의 미생물, 40 중량 % 의 캡슐화가능한 물질 및 20 중량 % 의 매트릭스 성분을 포함한다.

예를 들어, 캡슐화가능한 물질은 clogP < 3 을 갖는 적어도 하나의 작용성 제제를 포함하며, 이러한 작용성 제제는 캡슐의 10 내지 40 중량 % 로 제공되고 적어도 하나의 부가적인 상이한 작용성 제제는 캡슐의 10 내지 40 중량 % 로 제공된다.

바람직한 실시형태에서, 본 발명의 캡슐은 5 ㎛ 내지 2 mm 범위의 평균 직경을 갖는다. 바람직하게, 직경은 40 ㎛ 내지 1 mm, 더 바람직하게, 60 ㎛ 내지 500 ㎛ 범위이다.

본 발명은 본 발명의 캡슐을 포함하는 수송 시스템을 제공한다. 수송 시스템은 바람직하게 분말을 형성하는 캡슐로 구성될 수 있다. 이러한 분말은 예를 들어, 식료품, 약학적 제품 및 바디 케어 제품과 같은 모든 바람직한 제품에 쉽게 혼합할 수 있다.

다른 한편으로는, 본 발명의 수송 시스템은 본 발명의 캡슐의 저장 및/또는 가공, 및/또는 소비자 최종 제품에 이의 적용을 편리하게 하기 위해 적합한 다른 작용을 제공하는 다른 캡슐, 또는 단순한 담체 물질과 같은 다른 성분을 포함할 수 있다.

본 발명은 캡슐을 포함하는 식료품을 제공한다. 이러한 식료품은 냉장 제품 또는 냉동 제품일 수 있다. 이는 냉장 온도, 주위 온도 및/또는 상승된 온도에서 소비되기 위한 식료품일 수 있다.

바람직하게, 식료품은 명칭 Firmenich SA 로 2004 년 1 월 12 일에 출원한 출원 번호 제 EP04100069.6 호의 유럽 특허 출원서에 기재된 바와 같이 식용가능한 제품이다. 상기 참고문헌에 기재되어 있는 마이크로캡슐은 본 발명의 캡슐로 1 : 1 의 비율로 간단하게 대체할 수 있다. 따라서, 제 EP04100069.6 호의 식용가능한 제품은 본 발명의 캡슐을 포함하며, 적어도 70 ℃, 바람직하게 100 ℃, 보다 바람직하게 적어도 170 ℃ 에서 열처리하였다.

식용가능한 제품에 열처리(뜨거운 온도)하기에 적합한 모든 식품 가공 기술은 제 EP04100069.6 호의 6 페이지 17-32 줄에 기재되어 있는 몇몇 기술을 사용할 수 있다. 이러한 원문 위치는 본원에 참고문헌으로 인용되었다.

예로서, 식용가능한 제품 내로 또는 이러한 제품 상에 본 발명의 캡슐이 적용될 수 있는 식용가능한 제품은 다음의 제품을 포함한다 : 스프와 같은 높은 수분 활성도(high water activity)를 갖는 제품 ; 크래커, 빵 및 케이크와 같은 구운 제품 ; 생 파스타(fresh pasta) 및 건조 파스타(dry pasta)와 같은 높은 온도에서 끓이는 제품(high boiled applications) ; 곡물 플레이크, 압출된 스낵, 및 프렌치프라이 또는 가공된 감자튀김과 같은 튀긴 제품. 바람직하게, 본 발명의 식료품은 감자튀김 및/또는 프렌치프라이에 관한 것이다.

본 발명의 캡슐을 포함하는 식료품의 특성에 따라, 제품에 캡슐을 적용하는 기술을 선택할 수 있다. 예를 들어, 만약 식료품이 반죽에 기초한 제품이라면, 캡슐은 빵을 굽는 것과 같이 열처리하기 전에 반죽에 추가적인 성분과 함께 간단하게 혼합할 수 있다. 다른 응용에서, 반죽을 열처리하기 전과 식료품에 캡슐을 적용하기 전에 준비한 반죽 및 물과 함께 본 발명의 캡슐을 혼합하는 것이 유용할 수 있다. 예를 들어 식료품이 프렌치프라이라면, 본 발명의 캡슐을 예를 들어, Hobart 혼합기에서 반죽을 수득하기 위해 물과 함께 혼합할 수 있고, 제 EP04100069.6 호의 페이지 9, 17-22 줄에 기재되어 있는 바와 같이 야자유에서 60 초 동안 약 180 ℃ 에서 파-프라잉(par-frying)하기 전에 프렌치프라이 위에 코팅시킬 수 있다.

본 발명은 캡슐을 제조하기 위한 방법을 제공한다. 따라서, 하나의 단계에서 적어도 하나의 미생물 및 물을 포함하는 수성 액체를 적절한 용기, 예를 들어 혼합기에서 제조할 수 있다. 예를 들어, 상업적으로 입수가능한 건조시킨 효모를 물과 함께 혼합할 수 있다. 바람직하게, 미생물 및 물을 포함하는 수성 액체는 미생물의 유형 및 사용한 장치에 따라 10-30, 바람직하게 15-25 wt.-% 고형물의 현탁액이다.

본 발명의 문맥에서 수성 액체는 물 및 미생물의 혼합물을 포함하며, 추가적인 방법의 단계 후에 또한 캡슐화가능한 물질을 포함한다. 이들 혼합물은 현탁액, 슬러리, 에멀젼, 분산액 등 일 수 있다. 따라서, 용어 "수성 액체" 는 물이 존재하는 조건으로서만 지정할 수 있다.

방법의 단계에서, 3 보다 작은 clogP 값을 갖는 적어도 하나의 작용성 제제를 포함하는 캡슐화가능한 물질을 첨가하였다. 물론, 캡슐화가능한 물질은 미생물을 첨가하기 전에 물에 또한 첨가할 수 있다. 캡슐화가능한 물질의 첨가는 캡슐화가능한 물질의 소수성에 따라 에멀젼의 형성을 수반할 수 있다. 따라서, 유화제, 계면활성제 및/또는 안정제를 예를 들어, 수성 액체에 또한 첨가할 수 있다.

하나의 실시형태에서, 본 발명의 방법은 미생물 및 물을 포함하는 수성 액체에 캡슐화가능한 물질을 첨가하는 추가적인 단계를 포함하는데, 여기에서 캡슐화가능한 물질은 1 또는 이보다 큰 clogP 값을 갖는 부가적인 다른 작용성 제제를 포함한다.

만약 캡슐이 1, 2, 3 또는 이보다 큰 clogP 값을 갖는 부가적인 다른 작용성 제제를 포함함을 의도한다면, 보다 작은 clogP 값을 갖는 작용성 제제를 포함하는 캡슐화가능한 물질은 바람직하게 이러한 작용성 제제를 또한 포함한다. 바람직하게, 상기에 주어진 단계에 따라 첨가하는 캡슐화가능한 물질은 다양한 clogP 값을 갖는 모든 작용성 제제를 포함한다.

바람직하게, 수성 액체에서의 미생물 대 캡슐화가능한 물질의 건조-중량 비율은 1 : 1 내지 5 : 1, 바람직하게 1.4 : 1 내지 4 : 1, 보다 바람직하게 1.6 : 1 내지 3 : 1, 가장 바람직하게 1.9 : 1 내지 2.9 : 1 의 범위이다. 예를 들어, 비율은 2.1 : 1 이다.

미생물, 물 및 캡슐화가능한 물질을 포함하는 수성 액체를 혼합하고 난 다음에 1 내지 6 시간, 바람직하게 1.5 내지 5 시간, 보다 바람직하게 2 내지 4 시간 동안 교반시키거나 휘저었다. 이는 바람직하게 25 ℃ 이상, 바람직하게 35 ℃ 이상, 보다 바람직하게 40 ℃ 이상과 같은 주위 온도 이상에서 수행하였다.

혼합하는 단계 동안에, 캡슐화가능한 물질의 적어도 하나의 부분을 미생물의 세포 내에 확산시킬 수 있다. 만약 작용성 제제의 clogP 값이 약 3 이상이면, 상당한 비율의 작용성 제제는 세포 내로 자유롭게 통과할 것이다. 만약 캡슐화가능한 물질에 존재하는 작용성 제제의 clogP 값이 약 3 보다 작으면, 보다 적은 비율의 작용성 제제만이 세포 내로 통과할 것이다. 나머지 일부분은 세포 외부의 수성 액체에 잔류할 것이다.

미생물 내로 소수성 화합물의 캡슐화에 대한 상기에 기재한 방법의 일반적인 원리는 제 EP A2 0 242 135 호 또는 상기에 인용한 다른 선행기술의 참고문헌에 기재되어 있다. 그러나, 선행기술은 세포 내로의 캡슐화가능한 물질의 소수성 및 확산 사이의 관계에 대하여 전혀 언급되어 있지 않다.

미생물의 세포 내로 캡슐화가능한 물질을 보다 많게 또는 보다 적게 완전하게 확산(clogP 값에 따라)시킨 다음에, 매트릭스 성분을 첨가하였다.

바람직하게, 보다 빨리 첨가한 미생물의 부분 당 0.4 내지 4 비율의 매트릭스-성분을 첨가하였다. 보다 바람직하게, 0.6 내지 2, 가장 바람직하게 1 비율의 매트릭스 성분을 미생물의 모든 부분에 첨가하였다.

본 발명의 캡슐의 미생물 : 캡슐화가능한 물질 : 매트릭스 성분의 중량비는 바람직하게 1 : 1 - 5 : 0.4 - 4, 바람직하게 1 : 1.4 - 4 : 0.6 - 2 이다.

수성 액체에 매트릭스 성분을 첨가한 후에, 매트릭스 성분 내로 작용성 제제의 적절한 균질화를 확실하게 하기 위해 모든 성분을 예를 들어 고전단 혼합기를 사용하여 바람직하게 다시 혼합하였다.

그리고 난 다음에 결과적으로 생성된 혼합물을 건조시키고, 만약 필요하다면(사용한 건조 기술에 따라) 본 발명의 캡슐을 수득하기 위해 과립화시켰다.

건조는 예를 들어, 분무건조, 동결건조, 유동층 건조 및/또는 오븐 건조로 수행하였다. 바람직하게, 건조 단계는 분무건조로 수행하였다.

실시예 1

본 발명의 캡슐에서 상이한 옥탄올/물 분배계수(clogP)를 갖는 상이한 작용성 제제의 보존을 선행기술에 기재되어 있는 캡슐화 기술에 상응하는 효모만을 기초로 한 캡슐과 비교하였다. 시험한 두가지 상이한 유형의 효모, 효모 1(건조시킨 DCL) 및 효모 2(세척한 "Williams")는 각각 프랑스에 소재하는 Lesaffre 및 미국에 소재하는 Aventine Renewable Energy Company 로부터 상업적으로 입수하였다.

재료

모든 향미제는 정제된 형태로 상업적으로 입수할 수 있다. 각각의 향미제에 대해 하나의 시료를 효모 1 및 효모 2 에 캡슐화시킨 다음에 세척하고 직접적으로 분무건조시키고, 분무화(분무건조) 시키기 전에 모든 세척 단계 없이 매트릭스 성분(말토덱스트린)을 첨가하여 본 발명의 방법을 수행한 다음에 이에 상응하는 시료를 제조하였다.

효모를 1 리터 플라스크에서 물에 분산시켰다.

액체 향미제를 첨가하고 난 다음에 평면 블레이드 교반기(flat blade stirrer)를 사용하여 150 rpm 으로 일정하게 교반시키면서 50 ℃ 에서 4 시간 동안 혼합물을 두었다.

매트릭스 성분을 사용하지 않는 방법(선행기술)

3,200 rpm 의 속도로 탁상용 원심분리기(bench top centrifuge)에서 20 분 동안 혼합물(물 + 효모 + 향미제)을 분리하였다. 원심분리기의 온도를 4 ℃ 로 유지시켰다. 회수한 효모 페이스트를 증류수(1,200-1,400 ml 의 증류수)로 두 번 세척하고, 과잉의 활동적이고 관계없는 물질의 제거를 확실하게 하기 위해 다시 원심분리하였다. 효모 케이크(cake)를 원심분리기 포트(pot)로부터 제거하고 난 다음에 분무건조를 준비하였다.

300 g 의 증류수를 효모 케이크에 첨가하고 균질한 분산액이 형성될 때까지 혼합하였다. 그리고 난 다음에 시료를 약 10 ml/분의 이송률로 유입구 210 ℃ 및 방출구 90-100 ℃ 의 온도의 Niro mobile minor 에서 분무건조시켰다.

매트릭스 성분( 말토덱스트린 DE18 )을 사용하는 본 발명의 방법

향미제가 효모에 흡수되는 4 시간 후에, 말토덱스트린을 플라스크에 있는 캡슐화 혼합물에 직접적으로 첨가하였고 균질해질 때까지 혼합하였다.

혼합물을 약 10 ml/분의 이송률로 유입구 210 ℃ 및 방출구 90-100 ℃ 의 온도의 Niro mobile minor 에서 분무건조시켰다. 본 발명의 캡슐을 함유하는 분말을 수득하였다.

시료의 분석

에탄올로 추출하여 캡슐로부터 향미제를 분리하였다. 특히, 500 mg 의 캡슐을 1 ml 의 물로 수화시키고 난 다음에 9 ml 의 에탄올을 혼합하였다. 현탁액을 10 분 동안 휘젓고 원심분리하고 여과시켰다. 여과시킨 액체를 분할 모드(Split mode)에서 GS-MS(기체 크로마토그래피 질량분석계) 및 SIM 방법(선택이온검출법)으로 분석하였다.

결과 및 결론

상이한 캡슐(제조에서 사용된 향미제의 wt.-%)로부터 회수한 상이한 향미제의 백분율을 나타내는 하기의 도 1-2 에 결과를 나타내었다. 용어 MC 는 매트릭스 성분을 의미한다.

도 1 에서, 효모 1 만의 캡슐, 본 발명의 매트릭스-성분을 수반하는 효모 1 의 캡슐, 효모 2 만의 캡슐 및 본 발명의 매트릭스 성분을 수반하는 효모 2 의 캡슐로부터 (+-)-3-히드록시-2-부탄온, 테트라히드로메틸푸란티올, 1-(피라진일)-1-에탄온 및 S-(2-메틸-3-푸릴)에탄티오에이트의 회수를 나타내었다. 모든 4 가지 분자는 상대적으로 작은 clogP 값(소수성)을 갖고 효모 세포에만 잘 흡수되지 않았다. 매트릭스 성분의 첨가는 최종 캡슐에서 이들의 로딩(loading)의 증가를 도와주었다. 따라서, 매트릭스 성분의 용도는 캡슐로부터 향미의 회수를 현저하게 증가시켰다.

도 2 에서, 캡슐로부터 4-히드록시-2,5-디메틸-3(2H)-푸란온, 1,2,3-프로판에트릴 트리아세테이트 및 올레산의 회수를 나타내었다.

분무건조시키기 전에 매트릭스 성분을 첨가하면, 향미 성분을 보다 많이 보존시킬 수 있음을 볼 수 있었다. 특히, 4-히드록시-2,5-디메틸-3(2H)-푸란온 및 1,2,3-프로판에트릴 트리아세테이트(친수성, clogP < 1)의 양은 매트릭스 성분을 포함하는 캡슐에서 명료하게 보다 많이 나타났다.

결론적으로, 유사하거나 또는 다양한 clogP 값을 갖는 몇몇의 향미제의 캡슐화와 동시에, 매트릭스 성분에서 보다 높은 소수성 향미제가 보존되기 때문에 향미제는 본 발명의 캡슐에서 보다 완전하게 보존되었다.

따라서, 매트릭스 성분은 존재할 수 있는 임의의 보다 높은 소수성 작용성 제제에 더하여 3 보다 작은 clogP 값을 갖는 작용성 분자를 효과적으로 캡슐화하기 위해 미생물과 혼합하여 사용할 수 있다.

실시예 2

매트릭스 성분이 없는 효모에서 캡슐화에 대한 향미 성분의 소수성/친수성의 관련성을 측정하기 위해, 향미 산업에서 현재 사용하는 총 140 가지의 상이한 향미 성분의 캡슐화 효율성을 조사하였다.

10 가지의 상이한 조성물, 7-19 가지의 상이한 성분을 함유하는 각각의 조성물을 형성하기 위해 10 그룹의 유사한 화학적 분류에서 140 가지의 향미제를 분리하였다. 따라서, 함께 분류된 화학적 분류는 다음과 같다 : (1) 산류, 푸라노스류 및 락톤류 ; (2) 알콜류 및 페놀류 ; (3) 알데히드류 ; (4) 피라진류 ; (5) 아민류, 케놀린류(kenolines), 케녹살린류(kenoxalines) 피리딘 티아졸, 디티아진, 비시클로 락톤류 및 벤조피론류 ; (6) 케톤류 및 메틸-케톤류 ; (7) 황화물, 이황화물류, 삼황화물류 및 이소티오시안산염류 ; (8) 에스테르류 및 티오에스테르류 ; (9) 테르펜류 및 테르펜 에스테르류 ; (10) 티올류 및 티오펜류. 상이한 조성물은 7 내지 19 가지의 상이한 화합물을 함유한다. 대조 표준을 위해, 각각의 조성물은 상이한 화학적 분류의 하나의 향미 화합물을 함유한다. 만약 화학적 분류가 캡슐화 효율성에서 효과를 갖는다면, 이는 평가를 가능하게 한다.

따라서, 각각의 화학적 분류에 대해, 동일한 희석물에서 같은 양(5 wt.%)의 7-19 가지의 상이한 향미 화합물을 함유하는 하나의 조성물을 제조하였다. 100 wt.% 의 각각의 조성물을 제조하기 위해 각각의 조성물은 추가로 트리아세틴을 함유한다. 19 가지의 상이한 화합물과 함께 조성물은 5 wt.% 의 트리아세틴을 함유한다.

이런 식으로, 모두 140 가지의 상이한 향미 화합물 중에서 모두를 포함하는 10 가지의 향미 조성물을 제조하였다.

10 가지의 각각의 조성물은 넓은 clogP 범위에 걸쳐있다. Suzuki 의 방법(1992)으로 계산된 바와 같이, 140 가지의 화합물 중에서, 가장 작은 clogP 값(-1.09)을 갖는 화합물은 디아세틸이며, 가장 큰 clogP 값(+6.39)을 갖는 화합물은 카리오필렌(caryophylene) ((-)-(1R,9S,E)-4,11,11-트리메틸-8-메틸렌-비시클로[7.2.0]운데크-4-엔))이다.

실시예 1(매트릭스 성분을 사용하지 않는 방법)에 기재된 바와 같은 조건 하에서 12 : 100 : 220 의 상대적인 양으로 각각의 향미 조성물, 건조시킨 효모 및 물을 혼합하여 효모를 캡슐화하였다.

실시예 1(시료의 분석)에서 주어진 과정 후에 모든 시료를 에탄올로 추출하여 분석하였다.

GC-MS 에 의해 검출된 향미의 양을 캡슐화에 사용된 액체 향미제의 양으로 나누어 각각의 향미 화합물에 대한 캡슐화의 효율성을 계산하였다.

clogP 값의 작용으로서 각각의 향미 화합물에 대한 캡슐화 효율성을 나타내는 결과를 도 3 에 나타내었다. 도 3 은 clogP 2 및 clogP 3 사이의 변곡점을 갖는 S 자 곡선(sygmoidal curve)을 뚜렷하게 보여준다. 바꾸어 말하면, 3 보다 작은 또는 한층 더 2 보다 작은 logP 값을 갖는 화합물을 효모 기저 시스템만으로 캡슐화하는데 점점 어려워질 수 있다. 다른 한편으로는, 도 1 및 도 2 는 본 발명에서 필요로하는 바와 같이 만약 매트릭스 성분이 존재한다면, 이러한 화합물을 잘 캡슐화할 수 있음을 나타낸 것이다.

Claims (15)

1. 미생물, 매트릭스 성분 및 적어도 하나의 캡슐화가능한 물질을 포함하는 캡슐이되, 상기 매트릭스 성분 및 캡슐화가능한 물질은 미생물 자체에서 발생한 것이 아니며, 상기 캡슐화가능한 물질은 3 보다 작은 계산된 옥탄올/물 분배계수 clogP 값이 특징인 적어도 하나의 작용성 제제 (functional agent)를 포함하는 캡슐.
2. 제 1 항에 있어서, 1 또는 그보다 큰 계산된 옥탄올/물 분배계수 clogP 값이 특징인 적어도 하나의 부가적인 다른 작용성 제제를 포함함을 특징으로 하는 캡슐.
3. 제 1 항에 있어서, 작용성 제제는 2 보다 작은 clogP 값을 특징으로 하는 캡슐.
4. 제 2 항에 있어서, 부가적인 작용성 제제는 2 또는 그보다 큰 clogP 값을 가짐을 특징으로 하는 캡슐.
5. 상기 전 항 중 어느 한 항에 있어서, 캡슐화가능한 물질은 담체를 추가로 포함함을 특징으로 하는 캡슐.
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 미생물은 캡슐의 건조중량(dry weight) 의 5 내지 80 ％ 로 제공되고, 매트릭스 성분은 캡슐의 건조중량의 5 내지 80 ％ 로 제공되며, 적어도 하나의 작용성 제제를 포함하는 캡슐화가능한 물질은 캡슐의 건조중량의 5 내지 60 ％ 로 제공됨을 특징으로 하는 캡슐.
7. 상기 전 항 중 어느 한 항에 있어서, 매트릭스 성분은 수용성 탄수화물을 포함함을 특징으로 하는 캡슐.
8. 상기 전 항 중 어느 한 항에 있어서, 3 미만의 clogP 값을 갖는 작용성 제제는 향미제, 아로마제 및 방향제 중 하나 또는 그 이상임을 특징으로 하는 캡슐.
9. 상기 전 항 중 어느 한 항에 있어서, 1 이상의 clogP 값을 갖는 부가적인 다른 작용성 제제는 향미제, 아로마제 또는 방향제임을 특징으로 하는 캡슐.
10. 상기 전 항 중 어느 한 항에 있어서, 미생물은 곰팡이, 박테리아, 조류, 원생동물 및 이들 중 둘 또는 그 이상의 혼합 형태 중에서 선택 한 것임을 특징으로 하는 캡슐.
11. 상기 전 항 중 어느 한 항에 있어서, 5 ㎛ 내지 2 ㎜ 범위의 크기를 가짐을 특징으로 하는 캡슐.
12. 상기 전 항 중 어느 한 항의 캡슐을 포함하는 수송 시스템(delivery system).
13. 상기 전 항 중 어느 한 항의 캡슐을 포함하는 식료품.
14. 다음의 단계를 포함하는, 제 1 항의 캡슐을 제조하는 방법

    - 적어도 하나의 미생물 및 물을 포함하는 수성 액체를 제조하는 단계 ;

    - 3 보다 작은 clogP 값을 갖는 작용성 제제를 포함하는

    캡슐화가능한 물질을 첨가하는 단계 ;

    - 상기 수성 액체와 캡슐화가능한 물질을 교반시키거나 휘젓거나

    또는 혼합하는 단계 ;

    - 매트릭스 성분을 첨가하는 단계 ;

    - 임으로 성분을 건조시키는 단계 ; 및

    - 제 1 항의 캡슐을 수득하기 위해 건조시킨 슬러리를 과립화하는

    단계.
15. 제 11 항에 있어서, 미생물 및 물을 포함하는 수성 액체에 캡슐화가능한 물질을 첨가하는 단계를 추가로 포함하고, 상기 캡슐화가능한 물질은 1 또는 그보다 큰 clogP 값을 갖는 부가적인 다른 작용성 제제를 포함함을 특징으로 하는 방법.

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