KR20110117704A - 고농축 ｐｕｆａ 에멀젼 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수중유 에멀젼에 관한 것으로서, 이는 높은 양의 PUFA를 포함하며 에멀젼화제로서 식물 공급원으로부터 유래된 중합체성 하이드로콜로이드를 포함한다. 이런 에멀젼은 임의의 종류의 식품 제품, 특히 음료에 사용될 수 있다.

Description

고농축 ＰＵＦＡ 에멀젼{HIGH CONCENTRATED PUFA EMULSIONS}
본 발명은 수중유 에멀젼에 관한 것으로서, 이는 높은 양의 PUFA를 포함하며 에멀젼화제로서 식물 공급원으로부터 유래된 중합체성 하이드로콜로이드를 포함한다. 이런 에멀젼은 임의의 종류의 식품 제품, 특히 음료에 사용될 수 있다.
본 발명의 하나의 목적은 고농축 PUFA(다불포화 지방산) 에멀젼을 제공하는 것으로서, 이는 이후 식품 제품에 사용될 수 있다. 고농축 에멀젼의 사용의 장점은 수송 비용 감소, 물 소비 감소 등에서 찾을 수 있다.
고농축 PUFA 에멀젼은 당업계에 공지되어 있다. 이런 에멀젼은 보통 젤라틴 또는 레시틴을 에멀젼화제로서 사용하여 제조된다. 이들 화합물(또는 화합물들의 그룹) 모두는 약간의 단점을 갖고 있다. 젤라틴은 투명하고, 무색이며, 취성(brittle)을 가지며, 거의 맛이 없는 고체 물질로서, 동물 연결 조직 내부의 콜라겐으로부터 추출된다. 그러므로, 이는 채식주의자 음식으로 적합하지 않고, 그러므로 이런 화합물의 사용은 종교법에 의해 금지될 수 있다.
레시틴은 지질 물질이며, 이는 세포 막의 주요 성분으로서 모든 살아있는 세포에서 발견되며, 세포로 도입 및 유출되는 영양분을 조절한다. 용어 "레시틴"은 포스파티틸콜린으로 불리는 일련의 관련 화합물들에 대한 일반 명칭이다. 레시틴은, 포스파티딜콜린, 포스파티딜 에탄올아민, 포스파티딜 세린, 포스파티딜 이노시톨과 함께 지방산 및 탄수화물을 비롯한 다양한 다른 물질로 주로 이루어진 포스파티드의 인지질 혼합물이다. 레시틴은 인(phosphorous) 화합물 및 질소 화합물(예컨대 콜린)을 또한 함유한다. 레시틴은 난황 또는 대두로부터 단리될 수 있으며, 이로부터 화학적 또는 기계적으로 추출된다. 그러므로, 난황으로부터 추출된 레시틴은 채식주의자 음식용으로 문제가 되고, 대두로부터 공급된 레시틴은 가능한 알러지 반응 때문에 문제된다. 예컨대, 미국뿐만 아니라 유럽에서 대두 물질을 포함하는 식품 제품은 라벨링되어야 한다(EU 지령 2003/89/EC; 2004년 미국 식품 알러지원 라벨링 및 소비자 보호법).
따라서, 유화제로서 젤라틴 및 레시틴에 대한 적합한 대체물을 찾는데 많은 관심이 있다.
그러므로, 본 발명의 추가의 목적은 고농축 PUFA 에멀젼을 생성하지만 전술된 단점을 갖지 않게 하는 에멀젼화제를 찾는 것이다.
놀랍게도, 식물 공급원으로부터 유래된 중합체성 하이드로콜로이드인 하나 이상의 에멀젼화제를 사용하는 것이 목적하는 에멀젼을 제공하는 것으로 확인되었다.
그러므로, 본 발명은,
(i) 에멀젼의 총 중량을 기준으로 5 내지 20 중량%의 PUFA,
(ii) 에멀젼의 총 중량을 기준으로 10 내지 40 중량%의, 식물 공급원으로부터 유래된 중합체성 하이드로콜로이드인 하나 이상의 에멀젼화제,
(iii) 에멀젼의 총 중량을 기준으로 5 내지 45 중량%의 하나 이상의 애주번트, 및
(iv) 에멀젼의 총 중량을 기준으로 15 내지 50 중량%의 물
을 포함하는 에멀젼에 관한 것이다.
모든 중량%의 총합은 항상 100%임은 명백하다.
본원에서, 용어 "PUFA"(다불포화 지방산)는 일반적으로 받아들여지는 의미로 사용되며, 이는 2개 이상(바람직하게는 2 내지 6개, 보다 바람직하게는 4, 5개 또는 6개)의 탄소-탄소 이중 결합을 가지며, 바람직하게는 16 내지 24개(바람직하게는 18 내지 22개)의 탄소 원자로 이루어진 지방산에 관한 것으로서, 이는 n-3, n-6 및 n-9 산을 포함한다. 용어 PUFA가 유리 산을 정의하지만, 일반적으로 이들의 염 및 이들의 천연 생성 에스터 형태의 이들 산, 즉 글리세리드(모노-, 다이- 및 트라이글리세리드 포함) 및 예컨대 트랜스에스터화에 의해 전환되는 에스터 형태의 이들 산, 예컨대 에틸 에스터를 의미하는 것으로도 이해된다. 본원에서 바람직한 PUFA는 단일 화합물로서 또는 혼합물 형태로, 바람직하게는 이들의 에스터 형태, 예를 들면 트라이글리세리드, 또는 에틸 에스터, 특히 해양 동물, 바람직하게는 어류로부터, 식물로부터 또는 발효에 의해 수득된 오일의 성분으로서 n-3 및 n-6 PUFA, 특히 EPA(에이코사펜타-5,8,11,14,17-에노산), DPA(도코사펜타에노산), DHA(도코사헥사-4,7,10,13,16,19-에노산), GLA(리놀렌산) 및 ARA(아라키돈산), 바람직하게는 식품 등급 품질의 것이다. 이들은, 예컨대 산화방지제, 에멀젼화제, 향신료 또는 허브, 예컨대 로즈마리 또는 세이지 추출물의 첨가에 의해 당업계에 공지된 방법에 의해 안정화 및/또는 탈취될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시양태에서, 용어 PUFA는, 상업적으로 입수가능하며 상표 ROPUFA(등록상표)로 알려진 정제 어유(스위스 카이저아우그스트 소재의 DSM 뉴트리셔널 프로덕츠)를 의미한다. 본 발명의 추가의 바람직한 실시양태에서, ROPUFA(등록상표)는 필요한 경우 다른 산화방지제 및/또는 탈취제, 예컨대 아스코빌 팔미테이트 및/또는 로즈마리 추출물과 함께 토코페롤 또는 토코트리엔올(천연 혼합물 또는 합성 제품, 바람직하게는 -토코페롤)로 안정화된다.
바람직한 다불포화 지방산의 유도체는 이의 에스터, 예컨대 글리세리드, 특히 트라이글리세리드, 및 에틸 에스터이다. n-3 다불포화 지방산의 트라이글리세리드가 특히 바람직하다.
트라이글리세리드는 3개의 동일한 불포화 지방산 또는 2 또는 3개의 상이한 불포화 지방산을 함유할 수 있다. 또한 이런 화합물들의 혼합물도 포함된다. 또한, 이들은 포화 지방산을 부분적으로 포함할 수도 있다.
유도체가 트라이글리세리드인 경우, 보통 상이한 3개의 n-3 다불포화 지방산은 글리세롤로 에스터화된다. 본 발명의 하나의 바람직한 실시양태에서, 지방산 부분의 30%는 n-3 지방산이고, 이의 25%는 장쇄 다불포화 지방산인 트라이글리세리드가 사용된다. 상업적으로 입수가능한 ROPUFA(등록상표) '30' n-3 푸드 오일(Food Oil)이 본 발명에 따른 에멀젼 제조에 바람직하게 사용된다.
상업적으로 입수가능한 ROPUFA(등록상표) '75' n-3 EE가 또한 본 발명에 따른 에멀젼 제조에 바람직하게 사용될 수 있다. ROPUFA(등록상표) '75' n-3 EE는 72%의 최소 함량의 n-3 지방산 에틸 에스터를 갖는 에틸 에스터 형태의 재정제 해양 오일이다. 이는 혼합 토코페롤, 아스코빌 팔미테이트 및 시트르산으로 안정화되고, 로즈마리 추출물을 함유한다.
다불포화 지방산, 예컨대, 해양 오일(어유) 및/또는 식물 오일의 트라이글리세리드를 함유하는 천연 오일(하나 이상의 성분)을 사용하는 것도 또한 가능하다.
다불포화 지방산의 트라이글리세리드를 포함하는 오일은 올리브유, 해바라기씨유, 이브닝 프림로즈(evening primrose)씨유, 보리지(borage)유, 포도씨유, 대두유, 땅콩유, 밀 배아유, 호박씨유, 호두유, 참깨씨유, 평지씨유(카놀라), 블랙커런트(blackcurrant)씨유, 키위열매씨유, 특정 균류로부터 유래된 오일, 및 어유 등이다.
그러므로, 본원에서 용어 "PUFA"는 이들 하나의 화합물 또는 화합물들의 혼합물일 수 있음은 자명하다.
본 발명에 따른 에멀젼 중 PUFA의 함량은 에멀젼의 총 중량을 기준으로 5 내지 20 중량%, 바람직하게는 6 내지 18 중량%이다. 본 발명의 에멀젼의 바람직한 실시양태는 트라이글리세리드 형태의 PUFA를 포함한다.
본 발명에 따른 에멀젼은 식물 공급원으로부터 유래된 중합체성 하이드로콜로이드인 하나 이상의 에멀젼화제를 함유한다. 바람직하게는, 이런 에멀젼화제는 개질 전분, 아라비아 검(= 아카시아 검) 및 리그노설포네이트로 이루어진 군으로부터 선택된다.
화학식 (C6H10O5)n을 갖는 전분은 글리코시드 결합에 의해 함께 연결된 많은 수의 글루코스 모노사카라이드 유닛들로 이루어진 폴리사카라이드 탄수화물이다.
모든 식물 씨 및 괴경은 전분을 함유한다. 전분은 통상적으로 식물, 예컨대 옥수수, 수수, 밀, 쌀, 타피오카(tapioca), 애로우루트(arrowroot), 사고(sago), 감자, 퀴노아(quinoa) 및 아마란트(amaranth)로부터 추출된다. 전분은 다양한 방식으로 개질될 수 있다. 이는 물리적 및 화학적으로 수행될 수 있다.
예비젤라틴화된 전분은 물리적으로 개질된 전분의 예인 반면, 산성 개질된, 산화된, 가교결합된, 전분 에스터, 전분 에터 및 양이온성 전분은 화학적으로 개질된 전분의 예이다.
아라비아 검은 천연 검으로서, 또한 아카시아 검, 차르 군드(chaar gund), 차 군드(char goond) 또는 메스카(meska)로도 불린다. 아라비아 검은 사카라이드 및 글리코프로틴의 복합 혼합물로서, 이의 가장 유용한 특징은 완전하게 식용가능하다는 것이다.
폴리사카라이드 후에, 리그닌은 식물 세계, 특히 목재에서 가장 풍부한 유기 중합체이다. 목재에서, 그의 성질(경질목재 또는 연질목재)에 따라, 리그닌은 16% 내지 37%(w/w)의 양으로 존재한다. 이는 3종의 페닐프로판오이드 단량체들(p-쿠마릴 알콜, 코니페릴 알콜 및 시나필 알콜)의 탈수소화 중합에 의해 목재 식물에서 형성된다. 이의 분자량은 중합 정도에 좌우되고, 20 kDA 이상인 것으로 산정된다. 리그닌은 물에 용해성이지 않지만, 수용성으로 만들어지고, 제지 생산에 사용되는 펄프화 공정에 의해 목재와 그의 다른 주요 성분인 셀룰로스로부터 분리될 수 있다.
목재는 소편으로 절단되고, 그 후 목재 칩은 아황산 함유 수소 설파이트 용액(즉, 과량의 아황산의 마그네슘, 칼슘, 나트륨 또는 암모늄 수소 설파이트; 설파이트 펄프화) 또는 알칼리 나트륨 하이드록사이드 - 나트륨 설페이트 용액(나트륨 설파이드 및 안트라퀴논을 임의적으로 첨가; 알칼리 펄프화)으로 130℃ 내지 180℃에서 처리된다.
수득된 생성물은 리그노설포네이트(또한 리그닌 설포네이트 및 설파이트 리그닌으로도 불림) 및 크라프트 리그린(또한 설페이트 리그닌으로 불리며, 황산, 염산 또는 이산화탄소를 사용한 침전에 의한 크라프트 펄프화 액으로부터 수득됨)이다. 크라프트 리그닌은 150℃ 내지 200℃에서 나트륨 설파이트와 다양한 정도로 설포네이트화되거나, 저온(100℃ 미만)에서 설파이트 및 폼알데히드와 설포메틸화된다. US 5,668,183에 지용성 활성 성분의 조성물에 대한 매트릭스로서 유용한 것으로 개시된 나트륨, 칼슘 및 암모늄 설포네이트 형태의 수-분산성 리그린 유도체는 상기 정의된 리그노설포네이트 및 설폰화된 크라프트 리그닌을 둘다 포함한다.
지금까지 여러 상표로 여러 제조업체로부터 입수가능한 상업적 리그노설포네이트 제품은 전형적으로 약 40 내지 90%의 리그닌설포네이트 및 소량의 다양한 사카라이드, 애쉬(ash), 탄수화물, 아세테이트, 폼이에이트, 수지 등으로 이루어지며, 이들의 조성은 사용되는 목재의 품질에 매우 의존한다.
높은 순도 및 성분들의 표준화의 관점에서, 특히 인간용으로 예상되는 경우, 고품질 제품에 대한 요구가 증가함에 따라, "식품-등급" 품질의 것으로서 등록 당국에 의해 허용되는 이용가능하며 매우 순수한 표준화된 리그노설포네이트의 제조에 대한 필요성이 존재한다. 지금까지, 주 매트릭스로서 "식품-등급" 수용성 또는 수-분산성 리그노설포네이트를 함유하는 지용성 물질의 냉수-분산성 분말상(pulverous) 조성물 또는 제제는 존재하지 않았다.
본원에서 사용된 용어 "식품-등급" 리그노설포네이트 및 "식품 등급 품질의" 리그노설포네이트는 식품 등록 당국에 의해 허용 및 인증된 리그로설포네이트 품질 표준을 의미하며, 따라서 리그노설포네이트가 인간용 조성물 및 제제의 성분으로서, 특히 인간용 식품, 바람직하게는 음료, 및 화장품 또는 약학 제제의 제조에서 사용되도록 명시적으로 허용한다. 물론, 이는 동물 제품, 예컨대 동물 사료에서의 사용을 포함한다. 품질 표준 "식품-등급"은 적어도 특정 한계에 도달 또는 통과한 경우 인간의 건강에 유해할 수 있는 것으로 알려진 성분 및 불순물을 배제한다. 이 표준이 임의의 분자량의 리그노설포네이트에 적용될 수 있지만, 본 경우에서 이 표준은 바람직하게는 30 내지 150 kDa, 바람직하게는 40 내지 65 kDa 범위의 한정된 중량 평균 분자량 범위의 리그노설포네이트, 및 어떤 경우에는 높은 순도 정도에 관한 것이다. 순도 정도(degree of purity)는 몇몇 확인 시험에 의해 결정된다: 설폰화 정도에 대한 시험, 칼슘에 대한 시험 및 불순물에 대한 시험.
본 발명에 따른 에멀젼 중의 에멀젼화제의 함량은 에멀젼의 총 중량을 기준으로 10 내지 40 중량%, 바람직하게는 12 내지 35 중량%이다. 본 발명은 또한 하나 이상의 애주번트를 포함하는 에멀젼에 관한 것이다. 애주번트(들)는 보통 에멀젼의 총 중량을 기준으로 5 내지 45 중량%의 양으로 존재한다. 바람직하게는 5 내지 40 중량%이다.
본 발명에서 사용되는 애주번트는 통상적으로 사용되며, 통상적으로 공지된 화합물이다. 에멀젼 분야의 숙련자는 이런 애주번트에 익숙하다.
본 발명의 에멀젼이 식품 제품으로서 또는 식품 제품에서 사용된다는 사실에 의해, 이러한 애주번트는 식품 등급 품질을 가져야 한다. 상기 애주번트는 보통 비타민, 조효소, 모노사카라이드, 다이사카라이드, 올리고사카라이드, 폴리사카라이드, 글리세롤, 트라이글리세리드, 수용성 산화방지제 및 지용성 산화방지제로 이루어진 군으로부터 선택된다. 본 발명의 에멀젼이 식품 제품(특히 음료)에서 사용되기 때문이 상기 에멀젼의 모든 성분들은 식품 등급이어야 함은 자명하다.
본 발명에 따른 에멀젼은 탁월한 성질을 갖는다. 이는 안정성, 저장 안정성을 가지며, 제조 용이성, 관리 용이성, 다용도성 등을 갖는다. 본 발명에 따른 에멀젼은 물을 포함한다. 이는 15 내지 50 중량%, 바람직하게는 18 내지 40 중량%의 물을 포함한다.
본 발명의 추가 실시양태는 전술된 에멀젼의 식품 제품에서의 용도에 관한 것이다.
식품 제품은 임의의 통상의 식품 제품일 수 있다. 그러나, 바람직하게는 전술된 에멀젼은 액체 식품 제품, 예컨대 음료 및 수프에서 사용된다. 용어 "음료"는 소비자에 의해 음용되는(drunk) 임의의 것을 포함한다. 음료는 달거나, 짭짤하거나, 탄산화되거나, 무거품이거나(still), 뜨겁거나, 차거울 수 있다. 음료는 또한 보통 음용 전에 희석되는 형태(농축물)일 수도 있다.
이러한 드링크(drink) 각각의 농도는 250 ml 분량(serving) 당 약 125 mg EPA/DHA를 갖도록 하는 방식이어야 한다. 물론, 이는 음료의 종류에 의존한다.
본 발명에 따른 에멀젼은 약 3의 pH를 갖는 액체 식품 제품에서의 사용에 매우 적합하다.
또한, 이러한 식품 제품으로서 본 발명에 따른 에멀젼을 사용하는 것이 가능하다. 이러한 식품 제품은 보통 식품 보충물(supplement)로 불린다. 본 발명의 에멀젼의 필수 성분 외에, 이런 식품 보충물은 추가 첨가제를 함유할 수 있다. 이런 첨가제는 향미 첨가제, 색상 첨가제 등일 수 있다.
본 발명은 하기의 실시예에 의해 예시된다. %는 중량%로 주어지고, 온도는 섭씨로 주어진다.
실시예
실시예 1
에멀젼의 제조를 N2 분위기 하에 수행하였다. 40 g의 아카시아 검 및 40 g의 글리세롤을 0.5 L 부피의 반응 용기에서 혼합하였다. 40 ml의 물을 첨가하고, 아카시아 검을 65℃에서 교반(500 rpm) 하에 용해시켰다(30분). 매트릭스를 40℃로 냉각시켰다. 10 ml의 물에 용해된 나트륨 아스코베이트 10 g을 상기 매트릭스에 첨가하였다. 60 g의 ROPUFA '30' n-3 푸드 오일을 믹서 디스크에 의한 교반(4800 rpm, 40℃) 하에 수성 매트릭스로 에멀젼화시켰다. 40분 후, PUFa 에멀젼의 에멀젼화가 준비되었다.
실시예 2 및 3의 제제를 실시예 1과 유사하게 제조하였다.
실시예 2에서, 에멀젼화 이전에 조효소 Q10을 ROPUFA '30' n-3 푸드 오일에 용해시켰다.
실시예 1-3
Figure pct00001
실시예 4-9
하기 실시예들을 실시예 1의 방법과 유사하게 제조하였다.
Figure pct00002

Claims (11)

  1. (i) 에멀젼의 총 중량을 기준으로 5 내지 20 중량%의 PUFA,
    (ii) 에멀젼의 총 중량을 기준으로 10 내지 40 중량%의, 식물 공급원으로부터 유래된 중합체성 하이드로콜로이드인 하나 이상의 에멀젼화제,
    (iii) 에멀젼의 총 중량을 기준으로 5 내지 45 중량%의 하나 이상의 애주번트, 및
    (iv) 에멀젼의 총 중량을 기준으로 15 내지 50 중량%의 물
    을 포함하는 에멀젼.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 PUFA가 2개 이상의 탄소-탄소 이중 결합을 가지며 16 내지 24개(바람직하게는 18 내지 22개)의 탄소 원자로 이루어진, 에멀젼.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 PUFA가 트라이글리세리드인, 에멀젼.
  4. 제 1 항 또는 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 에멀젼이 에멀젼의 총 중량을 기준으로 6 내지 18 중량%의 PUFA를 포함하는, 에멀젼.
  5. 제 1 항 또는 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 에멀젼화제가 개질 전분, 아라비아 검 및 식품 등급 리그노설포네이트로 이루어진 군으로부터 선택되는, 에멀젼.
  6. 제 1 항 또는 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    에멀젼의 총 중량을 기준으로 12 내지 35 중량%의 에멀젼화제를 포함하는, 에멀젼.
  7. 제 1 항 또는 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 애주번트가 비타민, 조효소, 모노사카라이드, 다이사카라이드, 올리고사카라이드, 폴리사카라이드, 글리세롤, 트라이글리세리드, 수용성 산화방지제 및 지용성 산화방지제로 이루어진 군으로부터 선택되는, 에멀젼.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 에멀젼의 식품 제품에서의 용도.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 식품 제품이 음료인, 용도.
  10. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 에멀젼을 포함하는 식품 제품.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 식품 제품이 음료인, 식품 제품.

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