KR20180018679A - 빅신을 포함하는 산 안정성 음료 - Google Patents

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KR20180018679A
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안드레 훈지커
마르쿠스 벡크
레네 랑
다비드 샤프너
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디에스엠 아이피 어셋츠 비.브이.
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Abstract

본 발명은, 빅신이 하이드로콜로이드의 매트릭스, 바람직하게는 변성 식품 전분의 매트릭스 내에 마이크로캡슐화되어 있는, 산-안정성 빅신 형태에 관한 것이다. 이 빅신 형태는 유화액, 현탁액 형태 또는 분말 형태일 수 있다. 본 발명은 또한 이러한 형태의 제조 방법뿐만 아니라 이들을 함유하는 음료에 관한 것이다. 이러한 황-오렌지색 내지 적-오렌지색 음료는 물리적으로 안정하고 색-안정성이다.

Description

빅신을 포함하는 산 안정성 음료
본 발명은, 빅신(bixin)을 포함하는 산 안정성 음료에 관한 것이다.
전통적으로, 아나토(annatto)는 유제품, 치즈, 냉동 식품, 스낵, 시리얼, 세이버리(savory) 및 오일-기반 제품의 착색제로 널리 사용된다.
현재까지는, 높은 착색력, 높은 착색 효율 및 낮은 미각 영향을 갖는 적색을 띤 오렌지색 색조를 제공하고, 동시에 낮은 pH에서 장기간 물리적 및 적절한 광 안정성을 제공하는 시판중인 실용적인 빅신 제제가 존재하지 않는다. 그러나 이러한 제품 특성은 반드시 RTD(ready-to-drink) 음료(즉석 음료) 부문에서 반드시 필요하다.
촉진되고 상업적으로 이용가능한 것은 밝은 황색을 제공하는 폴리소르베이트에 의해 안정화된 노르빅신(norbixin)(아나토의 화학적으로 탈-에스테르화된 분획)의 제제이다. 그러나 폴리소르베이트는 음료 제조 공정에서 거품 발생 문제를 일으키고 비누같은 이질 맛 면에서 최종 소비자 제품의 관능 프로파일에 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 또한, 폴리소르베이트계 유화제는 자연스럽지 않으며, 실제로 식품 및 음료 산업에서 사용되는 색의 자연적인 추세에 맞지 않다. 폴리소르베이트 비함유 노르빅신 형태는 중성부터 산성 pH까지 물리적으로 안정하지 못하며, 알칼리성 pH에서는 밝은 황색을 제공한다. 또한 제공되는 것은 크리스티안 한센(Chr.Hansen)의 캡컬러(CapColor) 범위와 같은 마이크로캡슐화된 빅신 형태이다. 그러나 후자는 29페이지의 비교예에서 입증된 것처럼 낮은 색 강도만을 보여주며, 시간 경과에 따라 낮은 pH 음료에서 물리적으로 안정하지 않다.
커큐민(Curcumin)을 기본으로 하는 크리스챤 한센 A/S의 캡컬러 중 하나는 예를 들어 WO 제 2014/191556 호에 기술되어 있다. 추가의 예(실시예 3)는 β-카로틴에 대해 주어진다. 빅신의 구체적인 예는 WO 제 2014/191556 호에 나와 있지 않다. WO 제 2014/191556 호에 따른 제제의 주요 최종 용도는, 본 발명의 빅신 제제의 적용 분야가 아닌 부용 큐브(bouillon cubes)(실시예4)이다. WO 제 2014/191556 호에서 언급된 더욱 중요한 적용 분야는, 수프 분말, 유아용 조제 분말 및 스포츠 음료 분말 및 기타(6 페이지, 19 내지 25 행 참조), 즉 신속하게 용해되고 용해 직후에 소비되는 인스턴트 분말이다. 따라서, 인스턴트 분말에 대한 제제는 액체(예를 들어, 음료)에서의 장기간의 안정성이 필요하지 않다.
본 발명의 바람직한 실시양태에서 아나토 기반 제제는 아나토의 천연 빅신 분획의 형태이다.
이는, 붉은 오렌지색에 천연 오렌지색을 부여하고 동시에, 넓은 pH 범위에서 매우 높은 착색 효율 및 물리적 안정성을 나타낸다. 따라서, 이들은 장기간 안정성 또한 바람직한 즉석 음료에 특히 적합하다. 본 발명의 빅신 제제는 폴리소르베이트 등과 같은 저분자량 유화제를 함유하지 않으며, 변성 식품 전분(modified food starch)을 기반으로 한다.
따라서, 이들 형태는 혼합물에 뉴트럴(neutral) 맛을 부여하며, 최종 소비자 제품의 맛 프로파일에 부정적인 영향을 미치지 않으면서 고농도로도 첨가될 수 있다. 이 때문에 종종 특유의 이질적인 맛과 관련된 파프리카 기반의 색소를 대체하는데 사용할 수도 있다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시양태에서의 빅신 제제는 완전히 식물계 야채 제품으로써, 이는, 음료에 붉은 오렌지 색조를 부여하기 위해서도 사용되는 동물계 비-코셔(non-kosher) 카민(carmine)/코치닐(cochineal)-계 형태에 비해 많은 이점을 제공한다. 이는 또한, 아포카로테날(apocarotenal) 또는 칸타잔틴(canthaxanthin)(이들 둘 다 또한 붉은 오렌지 색조와 연관되어 있음)과 같은 천연 그대로의 카로티노이드 대신에 사용될 수 있다.
본 발명은, 2 내지 5 범위, 바람직하게는 2.5 내지 4 범위, 더욱 더 바람직하게는 2.8 내지 3.6 범위의 pH에서, 적어도 3 개월 동안, 특히 적어도 6 개월 동안은 물리적으로 안정한, 빅신 형태를 포함하는 음료에 관한 것이다. 바람직하게는, 상기 음료는 또한 색-안정성이다. 추가 이점은, 상기 음료에서 빅신의 고리형성(ringing) 및 침전/침강이 (거의) 발생하지 않는다는 것이다.
본 발명은 또한 빅신 형태 자체뿐만 아니라 그의 제조 방법 및 착색 음료에 대한 이러한 형태의 용도에 관한 것이다.
식품 산업에에서 식품을 착색하기 위한 인공 재료, 예를 들면 아조(azo) 염료를 천연 또는 천연-동일한 착색제로 대체하는 것에 대한 관심이 증가하고 있다. 동물성이 아니고 알러지원이 없고 GMO가 없으며 코셔(kosher)/할랄(halal)인 색소가 특히 필요하다.
음료 내에 인공 착색제를 천연 착색제로 대체하는 도전은, 인공 착색제가 제공하는 색-안정성 특성을 얻고, 소비자가 이미 익숙했던 제품 색을 맞추는데 있었다. 따라서 제품의 일관된 시각적 품질이 보장되는 것이 중요하다.
빅신은 음료에 황-오렌지색부터 적-오렌지색의 색조를 부여하는데 사용할 수 있다. 음료는 통상 2 내지 5 범위의 pH를 가진다. 놀랍게도 빅신에 의해 제공되는 색은 이 pH 범위에서 안정적이며, 이것은 광범위한 pH 범위에 걸쳐 안정성을 허용하는 안정한 빅신 형태가 본 발명에 의해 처음으로 제공되었음을 의미한다. 또한, 본 발명에 따른 빅신 형태는 높은 색 강도 및 채도(color saturation)를 나타낸다. 이는 물에 재 분산시에 적어도 400의 E1/1 값, 바람직하게는 500 내지 1800 범위의 E1/1 값을 제공하며, 따라서 EP-A2 687 103(E1/1 = 140 내지 280 - 3 페이지, 단락 [0025] 및 청구항 4 참조)에 따른 유화액의 것보다 훨씬 더 높은 E1/1을 제공한다.
지금까지 빅신은, 빅신으로부터 탈메틸화에 의해(예: GB 1,049,539: 2 페이지, 왼쪽 열, 40 내지 43 행 참조) 또는 천연 빅신의 탈에스테르화를 일으키는 알칼리성 pH 조건을 이용한 아나토 씨드(seed)의 다양한 추출 경로를 통해 얻어질 수 있는 빅신의 유도체 노르빅신에 비해 불안정하다고 기술되어왔다. 그러나 소비자의 최종 제품의 색 변화는, 개인의 주관적 인식에서 나쁜 품질의 징후로 이어지기 때문에 소비자를 자극한다. 또 다른 문제는 빅신은 노르빅신과 달리 수용성이 아니다.
빅신은 식품 착색제의 NATCOL 분류에 따라 "천연 착색제"로 간주되기 때문에 특히 가치가 있다. 그러나 노르빅신은 식품 착색제의 NATCOL 분류에 따라 "자연-유래 착색제"로만 간주된다.
노르빅신은 음료에 밝은 황색 색조를 주지만, 본 발명의 빅신 형태는 강하고 밝은 황-오렌지색 내지 적-오렌지색 색조를 부여한다.
따라서 본 발명은, 빅신이 마이크로캡슐화되어 있고, 바람직하게는 광자 상관 분광법(벡크만 쿨터(Beckman Coulter) N4 플러스 서브미크론 입도계(Plus Submicron Particle Sizer))에 의해 측정된 내부 상(inner phase)의 평균 입자 크기가 100 내지 400 nm의 범위인 빅신 형태를 포함하는 음료에 관한 것이다. 이러한 음료에서 색조 h는, 바람직하게는 CIELAB 색 스케일에서 40 내지 70(더욱 바람직하게는 45 내지 70)의 범위이다. 또한, 색 값 C*는 바람직하게 CIELAB 색 스케일에서 20 내지 110의 범위이다.
빅신이 마이크로캡슐화되어 있고, 바람직하게는 광자 상관 분광법(벡크만 쿨터 N4 플러스 서브미크론 입도계)에 의해 물에서 측정된 내부 상의 평균 입자 크기가 100 내지 300 nm의 범위인 빅신 형태를 포함하는 음료는, 황-오렌지색 색조를 나타낸다. 이러한 음료의 색조 h는 바람직하게는 CIELAB 색 스케일에서 60 내지 70의 범위이고, 바람직한 색 값 C*는 바람직하게는 CIELAB 색 스케일에서 25 내지 110(더욱 바람직하게는 40 내지 110)의 범위이다.
빅신이 마이크로캡슐화되어 있고, 바람직하게는 광자 상관 분광법(벡크만 쿨터 N4 플러스 서브미크론 입도계)에 의해 물에서 측정된 내부 상의 평균 입자 크기가 200 내지 400 nm의 범위인 빅신 형태를 포함하는 음료는, 적-오렌지색 색조를 나타낸다. 이러한 음료의 색조 h는 바람직하게는 CIELAB 색 스케일에서 40 내지 60(바람직하게는 45 내지 60)의 범위이고, 바람직한 색 값 C*는 바람직하게는 CIELAB 색 스케일에서 20 내지 70의 범위이다.
따라서, 음료에서 빅신을 사용함으로써 황-오렌지색에서 오렌지색을 거쳐 적-오렌지색까지의 넓은 색 범위를 얻을 수 있다.
빅신
시스-빅신(하기 화학식의 화합물; 9-시스-6,6'-다이아포-Ψ,Ψ-카로틴디오산, 6-메틸 에스테르; 6-메틸 수소(9'Z)-6,6'-다이아포카로틴-6,6'-디오에이트)은 천연 공급원으로부터, 발효 또는 화학 합성에 의해 수득될 수 있다. 천연 공급원은 빅사 오렐라나 엘(Bixa orellana L.)의 씨드일 수 있다. 이러한 아나토 씨드 추출물은 "케이크"로서 상업적으로 입수 가능하며, 적어도 50 중량%, 바람직하게는 적어도 70 중량%, 보다 바람직하게는 적어도 85 중량%의 빅신을 포함한다. 빅신 또는 이의 전구체 및 유도체의 화학적 합성은, 예를 들어, GB 768,172, GB 756,896, GB 751,573 및 GB 744,890에 기술되어 있다.
Figure pct00001
.
본원에서 사용된 용어 "빅신"은 (모든-E)-이성질체뿐만 아니라 모노-, 올리고- 또는 폴리-(Z)-이성질체를 포괄한다. 바람직한 이성질체 혼합물은 특히 본질적으로 시스-빅신으로 이루어진다.
음료 중 빅신의
음료 중의 빅신의 양은, 음료의 총 중량을 기준으로 하여 바람직하게는 1 ppm 내지 50 ppm 범위, 보다 바람직하게는 2 ppm 내지 30 ppm 범위, 가장 바람직하게는 5 ppm 내지 25 ppm 범위이다.
빅신 형태
빅신 형태는 액체(분산액) 또는 고체(분말)일 수 있다. 그 제조 공정은 이하에서 보다 상세하게 설명된다.
"빅신 형태" 또는 "빅신 제제"는 서로 동의어이며, 분해 및 산화로부터 보호하는 하이드로콜로이드의 매트릭스 내에 빅신이 캡슐화된, 특히 마이크로캡슐화된, 즉 매립된 것을 의미한다.
상기 분산액은 유화액 또는 현탁액일 수 있다. 상기 빅신 형태가 분산액(바람직하게는 유화액)인 경우, 그의 수분 함량은 바람직하게는 45 내지 65 중량% 범위이다. 상기 빅신 형태가 분말인 경우, 그의 수분 함량은 바람직하게는 3 내지 7 중량% 범위이다.
상기 분말은, 예를 들어, 분무 건조, 유동층 과립화와 조합된 분무 건조 또는 분말 캐취 기술과 같이 당업자에게 공지된 임의의 방법에 의해 분산액(바람직하게는 유화액)을 건조시킴으로써 제조될 수 있으며, 이때 상기 분무된 분산액 액적은 전분(특히 옥수수 전분)과 같은 흡수제의 베드에서 포획되어 연속적으로 건조된다. 분말 캐취 기술이 적용되고 옥수수 전분이 흡수제로서 사용될 때, 상기 빅신 형태에서의 그의 양은, 빅신 형태의 총 중량을 기준으로 바람직하게는 10 내지 40 중량% 범위, 더욱 바람직하게는 25 내지 35 중량% 범위이다.
빅신 형태에서의 빅신의 양은 빅신 형태의 총 중량을 기준으로 통상적으로 1 내지 20 중량% 범위, 바람직하게는 2.5 내지 15 중량% 범위, 보다 바람직하게는 5 내지 10 중량% 범위이다.
이러한 빅신 형태의 색을 수중 빅신 5 ppm의 농도로 CIELAB 색 스케일에서 측정할 때, 색 값 a*는 바람직하게는 10 내지 25(더욱 바람직하게는 15 내지 25)의 범위이고, 색 값 b*는 바람직하게는 10 내지 50의 범위이다. 이때 상기 색은 황-오렌지색 내지 오렌지색 내지 적-오렌지색이다. 따라서, 광자 상관 분광법(벡크만 쿨터 N4 플러스 서브미크론 입도계)에 의해 측정된 빅신 형태의 내부 상의 평균 입자 크기는, 바람직하게는 100 내지 400 nm 범위이다.
광자 상관 분광법(벡크만 쿨터 N4 플러스 서브미크론 입도계)에 의해 측정된 빅신 형태의 내부 상의 평균 입자 크기가 100 내지 300 nm 범위인 경우, 결과적인 색은 황-오렌지색이다. 빅신 형태가 물에 용해되어 빅신의 양이 5 ppm이 될 때, 생성된 착색된 물은 20 내지 25의 범위의 색 값 a*을 가지며, 바람직하게는 색 값 b*는 바람직하게는 25 내지 50의 범위이다.
광자 상관 분광법(벡크만 쿨터 N4 플러스 서브미크론 입도계)에 의해 측정된 빅신 형태의 내부 상의 평균 입자 크기가 200 내지 400 nm의 범위일 때, 색은 적-오렌지색이다. 빅신 형태가 물에 용해되어 빅신의 양이 5 ppm이 될 때, 생성된 착색된 물은 바람직하게는 10 내지 25(바람직하게는 15 내지 25) 범위의 색 값 a*을 갖는다. 이러한 빅신 형태의 색 값 b*는 바람직하게는 10 내지 20의 범위이다.
본 발명의 바람직한 실시양태에서 빅신은, 바람직하게는 적어도 하나의 변성 식품 전분의 매트릭스 내에 캡슐화되어 있고, 특히 마이크로캡슐화, 즉 매립된다. 변성 식품 전분(특히 OSA 전분) 및 이의 혼합물은 하기에서 보다 상세히 설명된다.
상기 형태 중의 변성 식품 전분의 양은, 상기 형태의 총 중량을 기준으로 통상적으로 35 내지 55 중량% 범위, 바람직하게는 40 내지 50 중량% 범위, 더욱 바람직하게는 약 45 중량% 범위이다.
추가로, 빅신 형태의 총 중량을 기준으로, 하나 이상의 수용성 및/또는 지용성 항산화제가 바람직하게는 총 0.5 내지 5 중량%의 양으로 존재할 수 있다.
이러한 수용성 항산화제의 바람직한 예는 나트륨 아스코르베이트이다. 나트륨 아스코르베이트를 사용하는 경우, 그의 양은 바람직하게는 빅신 형태의 총 중량을 기준으로 빅신 형태 중의 최종량이 0 내지 2 중량% 범위가 되도록 하는 방식으로 선택된다.
이러한 지용성 항산화제의 바람직한 예는 dl-알파-토코페롤이다. dl-알파-토코페롤을 사용하는 경우, 그의 양은 바람직하게는 빅신 형태의 총 중량을 기준으로 빅신 형태 중의 최종량이 0 내지 3 중량%(바람직하게는 0 내지 2 중량) 범위가 되도록 하는 방식으로 선택된다. 또는 천연(R,R,R)-알파-토코페롤을 사용할 수도 있다.
특히, 매트릭스가 적어도 하나의 사카라이드를 포함하는 빅신 형태인 것이 바람직하다. 사카라이드는 하기에 보다 상세히 개시된다.
사카라이드가 존재하는 경우, 사카라이드의 양은 빅신 형태의 총 중량을 기준으로 바람직하게는 0.1 내지 10 중량% 범위, 보다 바람직하게는 2 내지 8 중량% 범위, 더욱 더 바람직하게는 3 내지 7 중량% 범위, 가장 바람직하게는 약 5 중량%이다.
빅신 형태에 존재할 수 있는 추가 성분은 중쇄 트라이글리세라이드로서, 이는 예컨대, "버가베스트(Bergabest) 60/40"(60% 옥탄산 및 40% 데칸산의 혼합물)(독일 함부르크 소재의 버그 플러스 슈미트(Berg + Schmidt)에서 상업적으로 입수 가능)으로 시판 중이다. 상기 용어 "중쇄 트라이글리세라이드"는 포화 C6-12 지방산 및 이들의 혼합물, 예컨대 분별된 코코넛 오일을 포괄한다.
중쇄 트라이글리세라이드가 존재하는 경우, 이의 양은 빅신 형태의 총 중량을 기준으로 바람직하게는 0.1 내지 10 중량% 범위, 보다 바람직하게는 2 내지 8 중량%, 더욱 더 바람직하게는 3 내지 7 중량% 범위, 가장 바람직하게는 약 5 중량%이다.
빅신 형태의 모든 성분의 양은 최대 100 중량%이다.
바람직하게는 다른 화합물은 상기 빅신 형태에 존재하지 않는다. 이러한 존재하지 않는 화합물은 바람직하게는 하기의 것들이다:
- 아카시아 검; 아라비아 검; 및 WO 제 2008/110225 호에 개시된 바와 같이 변형된 것;
- 호로파(fenugreek) 검;
- 젤라틴;
- 식물 단백질, 예를 들어, 콩 단백질, 감자 단백질;
- 펙틴, 예를 들어, 비트(beet) 펙틴, 치커리 펙틴, 예루살렘 아티쵸크 펙틴 또는 고도의 아세틸화도를 갖는 다른 펙틴 유형, 특히 미국 특허 제 6,500,473 호에 개시된 것들;
- 우유 단백질, 예를 들어, 유청 단백질, 유청 단백질 분리물 및 카제인 나트륨;
- 리그닌술폰산염;
- 식물성 검과 변성 식품 전분의 복합체(conjugate), 특히 WO 제 2011/039336 호에 개시된 것들;
- 옥테닐-숙신산 무수물-변성된 아카시아 검, 특히 WO 제 2012/059286 호에 개시된 것;
- 나트륨 라우릴 설페이트 및 기타 나트륨 알킬 설페이트.
이러한 바람직한 사항은 본 발명의 모든 빅신 제제에 적용된다.
본 발명의 특히 바람직한 실시양태에서, 빅신 제제는 식물 검 및 변성 식품 전분의 복합체를 포함하지 않으며, 특히 WO 제 2011/039336 호에 개시된 바와 같은 복합체를 포함하지 않는다.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시양태에서, 빅신 제제는 옥테닐-숙신산 무수물-변형된 아카시아 검을 포함하지 않으며, 특히 WO 제 2012/059286 호에 개시된 바와 같은 것도 포함하지 않는다.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시양태에서, 빅신 제제는 예를 들어 사탕 수수 펙틴, 치커리 펙틴, 예루살렘 아티쵸크 펙틴 또는 고도의 아세틸화도를 갖는 다른 유형의 펙틴을 포함하지 않으며, 특히 미국 특허 제 6,500,473 호에 개시된 것들을 포함하지 않는다.
" 사카라이드 ( saccharide )"
상기 용어 "사카라이드"는 하나 또는 그 이상의 사카라이드를 포괄한다.
본 발명의 문맥에서 용어 "사카라이드"는 모노-, 다이-, 올리고- 및 폴리사카라이드 뿐만 아니라 이들의 임의의 혼합물도 포괄한다.
모노사카라이드의 예는 프룩토오스, 글루코오스(= 덱스트로스), 만노스, 갈락토스, 소르보스 뿐만 아니라 이들의 임의의 혼합물이다.
바람직한 모노사카라이드는 글루코오스 및 프룩토오스뿐만 아니라 이들의 임의의 혼합물이다.
본 발명의 문맥에서 "글루코오스"이라는 용어는 순수한 물질뿐만 아니라 DE≥90인 글루코오스 시럽을 의미한다. 이는 다른 모노사카라이드에도 적용된다.
"덱스트로스 당량(dextrose equivalent)"(DE)은 가수분해 정도를 나타내며, 건조 중량을 기준으로 D-글루코오스로서 계산된 환원당의 양의 척도이며, 이 스케일은 DE가 0에 가까운 천연 전분 내지 DE가 100인 글루코오스에 기초한다.
다이사카라이드의 예는 사카로오스(= 수크로오스), 이소말토오스, 락토오스, 말토오스 및 니게로스뿐만 아니라 이들의 임의의 혼합물이다.
올리고사카라이드의 예는 말토덱스트린이다.
폴리사카라이드의 예는 덱스트린이다.
모노사카라이드와 다이사카라이드의 혼합물의 예는 전환 당(글루코오스 + 프룩토오스 + 사카로오스)이다.
모노사카라이드와 폴리사카라이드의 혼합물은 예를 들어, 글루시덱스(Glucidex) IT 47(로케트 프레레스(Roquette Freres) 제품), 덱스트로스 모노하이드레이트 ST(로케트 프레레스 제품), 시로덱스(Sirodex) 331(테이트 앤 라일(Tate & Lyle) 제품), 글루카밀(Glucamyl) F 452(테이트 앤 라일 제품) 및 라프티스위트(Raftisweet) I 50/75/35 (레베 슈거 스페셜티즈(Lebbe Sugar Specialties))가 있다.
가장 바람직한 사카라이드는 글루코오스(예를 들어, "덱스트로스 모노하이드레이트 0.5%"), 말토덱스트린(예: "말토덱스트린 DE 2023 2%") 및 수크로오스이다.
"덱스트로스 모노하이드레이트 0.5%"와 같은 글루코오스가 매트릭스에 존재하는 경우, 그의 양은 바람직하게는 빅신 형태의 총 중량을 기준으로 빅신 형태 중의 최종 양이 0 내지 1 중량% 범위가 되도록 하는 방식으로 선택된다.
"말토덱스트린 DE 2023 2%"와 같은 말토덱스트린이 매트릭스에 존재하는 경우, 그의 양은 바람직하게는 빅신 형태의 총 중량을 기준으로 빅신 형태 중의 최종 양이 0 내지 3 중량% 범위가 되도록 하는 방식으로 선택된다.
수크로오스가 매트릭스에 존재하는 경우, 그 양은 바람직하게는 빅신 형태의 총 중량을 기준으로 빅신 형태 중의 최종 양이 0 내지 4 중량% 범위가 되도록 하는 방식으로 선택된다.
"변성 식품 전분"
변성 식품 전분은, 친수성 및 친유성 부분을 제공하는 화학적 구조를 갖도록 공지된 방법에 의해 화학적으로 변성된 식품 전분이다. 바람직하게는, 변성 식품 전분은 그 구조의 일부로서 긴 탄화수소 사슬(바람직하게는 C5-C18)을 갖는다.
하나 이상의 변성 식품 전분을 사용하여 본 발명의 액상 제제를 제조하는 것이 바람직하지만, 하나의 액상 제제에 2 종 이상의 상이한 변성 식품 전분의 혼합물을 사용할 수도 있다.
전분은 친수성이므로 유화 용량을 가지지 않는다. 그러나, 변성 식품 전분은 공지된 화학적 방법으로 소수성 잔기로 치환된 전분으로 제조된다. 예를 들어, 전분은, 탄화수소 사슬로 치환된 숙신산 무수물과 같은 사이클릭 다이카르복실산 무수물로 처리될 수 있다(문헌 [O.B. Wurzburg(editor), "Modified Starches: Properties and Uses, CRC Press, Inc., Boca Raton, Florida, 1986] 및 그 후속 편집본 참조). 본 발명의 특히 바람직한 변성 식품 전분은 하기 화학식 (I)을 갖는다:
Figure pct00002
(I)
여기서 St는 전분이고, R은 알킬렌 라디칼이고, R'는 소수성 기이다. 바람직하게는, R은 다이메틸렌 또는 트라이메틸렌과 같은 저급 알킬렌 라디칼이다. R'는 바람직하게는 5 내지 18 개의 탄소 원자를 갖는 알킬 또는 알케닐 기일 수 있다. 바람직한 화학식 (I)의 화합물은 "OSA-전분"(전분 나트륨 옥테닐 숙시네이트)이다. 치환도, 즉 에스테르화된 하이드록실 기의 수 대 유리 비-에스테르화된 하이드록실 기의 수가 일반적으로 0.1% 내지 10% 범위, 바람직하게는 0.5% 내지 4% 범위, 보다 바람직하게는 3% 내지 4% 범위에서 변화한다.
"OSA-전분"이란 용어는 옥테닐 숙신산 무수물(OSA)로 처리한 임의의 전분(옥수수, 왁시 메이즈, 왁시 콘, 밀, 타피오카 및 감자와 같은 천연 원료, 및 합성 원료로부터)을 의미한다. 치환도, 즉 OSA에 의해 에스테르화된 하이드록실 기의 수 대 유리 비-에스테르화된 하이드록실 기의 수는 일반적으로 0.1% 내지 10% 범위, 바람직하게는 0.5% 내지 4% 범위, 보다 바람직하게는 3 내지 4% 범위에서 변화한다. OSA-전분은 또한 "변성 식품 전분"이라는 표현으로 알려져 있다.
"OSA-전분"이란 용어는 상업적으로 입수가능한 다음의 전분을 포괄한다. 예를 들어, 내쇼날 스타치(National Starch)로부터 상품명 HiCap 100, Capsul(옥테닐부탄디오에이트 아밀로덱스트린), Capsul HS, 퓨러티 검(Purity Gum) 2000, 클리어 검(Clear Gum) Co03, 유니-퓨어(UNI-PURE), 하일론(HYLON) VII; 각각 내쇼날 스타치 및 로케테 프레레스로부터; 세레스타(CereStar)로부터 C*EmCap의 상품명으로 또는 테이트 앤 라일(Tate & Lyle)로부터.
본 발명의 실시양태에서, 시판되는 변성 식품 전분, 예를 들어, HiCap 100(내쇼날 스타치로부터) 및 ClearGum Co03(로케테 프레레스로부터)이 사용된다.
본 발명의 방법
또한, 본 발명은 하기 단계를 포함하는 상기 기술된 빅신 형태의 제조 방법에 관한 것이다:
a) 유기 용매 중의 빅신 용액을 형성시키고, 선택적으로 지용성 항산화제를 첨가하고/하거나 선택적으로 오일을 첨가하고/하거나 선택적으로 중쇄 트라이글리세라이드("MCT")를 첨가하는 단계;
b) 변성 식품 전분 및 선택적으로 사카라이드 및/또는 수용성 항산화제의 매트릭스를 물에 제공하는 단계;
c) 단계 a)에서 수득된 용액을 단계 b)에서 수득된 매트릭스에 유화시켜 분산액, 바람직하게는 유화액을 수득하는 단계;
d) 단계 c)에서 수득된 분산액(바람직하게는 유화액)으로부터 유기 용매를 제거하여 빅신 분산액(바람직하게는 빅신 유화액)을 수득하는 단계;
e) 선택적으로, 단계 d)에서 수득된 빅신 분산액(바람직하게는 빅신 유화액)을 건조하여 빅신 분말을 수득하는 단계.
단계 a), b), c) 및 d)가 수행될 때, 수득된 빅신 형태는 빅신 분산액(바람직하게는 빅신 유화액)이다. 단계 a), b), c), d) 및 e)가 수행될 때, 수득된 빅신 형태는 빅신 분말이다.
상기 단계는 하기에서 자세히 설명한다.
단계 a)
빅신, 지용성 항산화제 및 오일 및/또는 MCT의 양은, 모든 단계를 수행한 후에 생성된 형태 중의 이들 화합물의 최종 양이 상기 기재된 바와 같도록 선택된다.
본 발명의 문맥에서 "오일" 이라는 용어는 글리세롤 및 임의의 트라이글리세라이드, 예컨대 옥수수유, 해바라기유, 대두유, 잇꽃유, 유채유, 땅콩유, 야자유, 야자핵유, 면화씨유, 올리브유 또는 코코넛유와 같은 식물성 오일 또는 지방을 포괄한다.
상기 오일은 임의의 공급원으로부터 유래될 수 있다. 이는 천연, 변성 또는 합성일 수 있다. 오일이 천연적인 것이라면 식물성 또는 동물성 오일일 수 있다. 따라서, 본 발명의 문맥에서 "오일" 이라는 용어는, 카놀라유, 참기름, 헤이즐넛유, 아몬드유, 캐슈유, 마카다미아유, 몽곤고 너트유, 프라카시유, 피칸유, 파인 너트유, 피스타치오유, 사차 인치(플루케네티아 볼루빌리스(Plukenetia volubilis))유, 호두유 또는 다중불포화 지방산(="PUFAs")(예를 들어, 아라키돈산, 에이코사펜타에노산, 도코사헥사에노산 및 γ-리놀렌산)뿐만 아니라 PUFA의 트라이글리세라이드 및 PUFA의 에스테르, 예컨대 PUFA의 에틸 에스테르를 포괄한다.
상기 오일은, EP-A 2 687 103(3 페이지의 단락 [0027] 참조)의 공정에서 그러하듯이 용매로서 작용하지 않지만, 공정에서 나중에 빅신의 재결정화를 방지한다. 또한 빅신은 가열(이때 빅신은 분해된다)없이 오일에 용해될 수 없다.
용매의 양 및 용해 온도는, 빅신, 지용성 항산화제(존재한다면) 및 MCT(존재한다면)을 완전히 용해시키도록 선택된다. 일반적으로 이 단계에서 존재하는 모든 화합물을 혼합할 때 얻어지는 현탁액을 가열하여 용액을 수득하는 것이 필요하다. 바람직하게는 현탁액을 가열하는 온도는 100 내지 120℃ 범위이다. 용액을 얻은 후에, 이는 일반적으로 가열 전의 온도 또는 이보다 약간 높은 온도(+ 5 켈빈(Kelvin))로 유지된다.
단계 b)
바람직하게는 이 단계는 50℃ 내지 70℃ 범위의 온도, 보다 바람직하게는 64℃ 내지 67℃ 범위의 온도에서 수행된다. 사카라이드가 존재할 경우, 사카라이드가 존재하지 않는 경우에 사용되는 온도에 비해 온도가 낮은 것이 바람직하다.
단계 c)
바람직하게는, 이 단계는, 분산액(바람직하게는 유화액)을 얻기 위해 60℃ 내지 90℃ 범위의 혼합 온도, 보다 바람직하게는 65℃ 내지 80℃ 범위의 혼합 온도에서 수행된다.
유화는 회전자-고정자(rotor-stator) 장치 또는 고압 균질기 또는 둘 다를 사용하여 달성될 수 있다. 당업자에게 공지된 다른 장치가 사용될 수도 있다.
회전자-고정자 장치 및/또는 고압 균질기가 사용되는 경우, 100 내지 1000 바(bar)의 범위, 더욱 바람직하게는 150 내지 300 바(bar)의 범위의 압력 강하가 바람직하게 적용된다.
단계 d)
상기 유기 용매는 예를 들어, 박막 증발기 캐스캐이드(바람직함)를 사용하여 제거될 수 있다. 당업자에게 공지된 다른 방법 또한 적용 가능하다.
단계 e)
단계 a) 내지 d)를 수행한 후에 생성된 분산액(바람직하게는 생성된 빅신 유화액)을 그대로 사용할 수 있다. "분산액"은 유화액뿐만 아니라 현탁액을 포괄하며, 유화액이 바람직하다.
그러나, 생성된 분산액은, 또한, 당업자에게 공지된 임의의 방법, 예를 들면, 분무 건조, 유동층 과립화와 조합된 분무 건조, 또는 분말 캐취 기술에 의해 건조될 수도 있으며, 이때 분무된 분산액 액적(바람직하게는 분무된 유화액 액적)은, 전분(예: 옥수수 전분)과 같은 흡수제의 베드에 포획되고 후속적으로 건조된다.
본 발명에 따른 음료
본 발명의 바람직한 실시양태에서, 본 발명에 따른 상기 빅신 형태는 음료, 특히 청량 음료(soft drink)에 사용되며, 일반적으로 이의 pH는 2 내지 5의 범위, 바람직하게는 2.5 내지 4의 범위, 보다 바람직하게는 2.8 내지 3.6의 범위를 갖는다. 놀랍게도 상기 빅신 형태는 그러한 음료에서 산 안정성을 갖는 것으로 밝혀졌다. 상기 빅신 형태가 산 안정성을 가지는 기간은 적어도 3 개월, 바람직하게는 적어도 6 개월이다. 따라서, 상기 음료 자체가, 특히 이들 기간 동안 산 안정성을 가지며, 또한 바람직하게는 색-안정성이다.
본 발명의 맥락에서 "색-안정성"은, 초기 색과 3 개월의 저장 기간 후의 색 차이 DE*가 10 미만(DE* <10)이어야 함을 의미한다. DE*는 두 측정 지점의 미터법 색 스케일(CIE)(색)의 거리이며, 여기서 델타(D)는 주로 차이를 나타내는데 사용되는 그리스 문자이고, "E"는 용어 "Empfindung"("감각"을 의미하는 독일어)을 나타낸다. DE*<10은 색 차이가 허용 가능함을 의미하며, DE*<3에서는 육안으로는(즉, 비색계(colorimeter)와 같은 장치를 사용하지 않으면) 볼 수 없다.
본 발명의 액체 제제가 착색제 또는 기능성 성분으로서 사용될 수 있는 음료는, 탄산 음료, 예를 들면 맛을 낸 탄산수, 청량 음료 또는 미네랄 음료뿐만 아니라 비-탄산 음료, 예를 들면 가향된(flavoured) 물, 과일 주스, 과일 펀치 및 이러한 음료의 농축된 형태일 수 있다. 이들은 천연 과일 또는 야채 주스 또는 인공 향료를 기본으로 할 수 있다. 또한 알코올 음료도 포함될 수 있다. 또한, 설탕 함유 음료, 비-칼로리 및 인공 감미료가 함유된 다이어트 음료도 포함된다. 바람직하게는 2 내지 5 범위의 pH, 바람직하게는 2.5 내지 4 범위의 pH, 보다 바람직하게는 2.8 내지 3.6 범위의 pH를 갖는 청량 음료가 특히 바람직하다.
본 발명의 빅신 형태를 통해 음료에 첨가되는 빅신의 최종 농도는, 음료의 총 중량을 기준으로 하여 및 착색되거나 강화되는 특정 음료 및 착색 또는 강화의 의도된 등급에 따라, 1 ppm 내지 50 ppm, 특히 2 ppm 내지 30 ppm, 보다 바람직하게는 5 ppm 내지 25 ppm 일 수 있다.
음료의 착색 또는 강화를 위해, 본 발명의 빅신 형태는, 유화액, 분산액, 현탁액 또는 분말의 적용에 대해 공지된 방법에 따라 사용될 수 있다.
본 발명의 추가의 실시양태
본 발명은 또한, 음료 착색을 위한 빅신 형태의 용도에 관한 것으로, 이때 상기 빅신 형태에서 빅신은 마이크로캡슐화되어 있고, 바람직하게는 광자 상관 분광법(벡크만 쿨터 N4 플러스 서브미크론 입도계)에 의해 측정된 상기 빅신 형태의 내부 상의 평균 입자 크기는 100 nm 내지 400 nm의 범위이다. 상기 개시된 바와 같이, 상기 빅신 형태에서 빅신은 바람직하게는 변성 식품 전분의 매트릭스 내에 마이크로캡슐화되어 있으며, 상기 매트릭스는 선택적으로 사카라이드를 추가로 포함한다.
본 발명의 추가의 실시양태는 음료를 착색시키는 방법으로서, 이때 상기 음료에 빅신 형태가 첨가되어 상기 음료에 황-오렌지색 내지 적색-주황색을 제공하며, 상기 빅신 형태에서 빅신은 마이크로캡슐화되어 있고, 바람직하게는 광자 상관 분광법(벡크만 쿨터 N4 플러스 서브미크론 입도계)에 의해 측정된 상기 빅신 형태의 내부 상의 평균 입자 크기는 100 nm 내지 400 nm의 범위이다.
도 1은 비탁계(nephelometric) 탁도 측정의 원리를 도시한다.
도 2는 저온 살균되지 않은 빅신 함유 청량 음료의 최대 3 개월의 저장 기간 동안의 색 차이(DE*)를 보여준다.
도 3은 저온 살균된 빅신 함유 청량 음료의 최대 3 개월의 저장 기간 동안의 색 차이(DE*)를 보여준다.
도 4는 저온 살균된 빅신 함유 청량 음료의 최대 3 개월의 저장 기간 동안의 화학적 안정성(% 회수율)을 보여준다.
하기 비제한적인 실시예는 본 발명을 추가로 설명한다.
실시예
실시예 1 내지 7: 본 발명에 따른 분말의 제조
본 실시예는, 표 1에 상세히 제시된 화합물(빅신, 중쇄 트라이글리세라이드, 변성 식품 전분, 사카라이드, 항산화제, 물)의 양 및 공정 파라미터를 사용하여 하기에 일반적인 절차에 따라 수행되었다. 용매로서 다이메틸 카보네이트, 에틸 포르메이트, 에틸 아세테이트, 이소프로필 아세테이트, 메틸 tert-부틸 에테르 및 메틸렌 클로라이드로 구성된 그룹으로부터 선택된 유기 용매가 사용되었다. 용매의 양 및 용해 온도는, 빅신 및 지용성 항산화제 및 MCT (존재한다면)가 완전히 용해되도록 선택되었다.
사용된 빅신은 상업적으로 입수가능한 알카빅스(Alcabix)P (페루의 AlCA-Color로부터)였다.
일반적인 절차
빅신, 지용성 항산화제 및 중쇄 트라이글리세라이드(MCT)(표 1에 주어진 양)를 상기 언급된 바와 같이 유기 용매에 분산시킨다. 이어서, 생성된 현탁액을 표 1에 주어진 온도로 가열하여 빅신 전량을 용해시킨다. 이어서, 생성된 용액을 표 1에 주어진 온도로 유지 용기에서 유지한다.
표 1에 주어진 변성 식품 전분 (= OSA 전분), 사카라이드 및 수용성 항산화제로 구성된 매트릭스 상을, 표 1에 주어진 온도에서 표 1에 주어진 물의 양에 용해시킨다.
유화 공정은 두 단계로 이루어져 있으며 가압 하에서 수행된다.
두 상 모두 회전자-고정자 장치에 연속적으로 공급되어 용액이 매트릭스 상내로 유화된다. 회전 속도는 5000 rpm (분당 회전 수)이며, 혼합 온도는 표 1에 주어진 바와 같다. 다음 단계는 두 번째 미세화 단계를 수반하며, 사파이어 오리피스 (sapphire orifice)로 구성된다. 오리피스 직경은 표 1에 주어진 바와 같으며, 오리피스 위에 가해진 압력 강하는 표 1에 주어진 온도에서 표 1에 주어진 것과 같다.
그런 다음 박막 증발기 캐스케이드를 사용하여 유화액에서 유기 용매를 제거한다. 그 후, 무-용매 유화액을 유동화 옥수수 전분 베드 내로 분무하고, 여기에서 입자가 건조된다.
실시예의 결과는 아래에 요약되어 있다. 내부 상의 평균 입자 크기는 광자 상관 분광법(벡크만 쿨터 N4 플러스 서브미크론 입도계)에 의해 측정되었다.
색 강도 E1/1은 1% 용액 및 1 cm의 두께의 흡광도이며, 다음과 같이 계산된다: E1/1 = (Amax-A650) * 희석 계수 / (샘플의 중량 * 제품 형태의 함량(%)).
"(Amax-A650)"은 UV-분광 광도계에서 최대 흡광도로 측정된 값("Amax")에서 650 nm("A650") 파장에서 측정한 흡광도 값을 뺀 값을 의미한다.
"*"는 "곱하기"를 의미한다.
"희석 계수"= 용액이 희석되는 인자(factor).
"샘플의 중량"= [g] 단위의 사용된 제제의 양/중량
"제품 형태의 함량(%)"= (UV-분광 광도계를 통해 검출된) "분말 중의 빅신의 양(%)", 이는 하기 실시예에서 4.5% 내지 9.7% 범위이다.
실시예 1
최종 생성물은 4.5%의 빅신 함량, E1/1 = 1355, 및 226 nm의 내부 상의 입자 크기를 갖는다.
실시예 2
최종 생성물은 9.0%의 빅신 함량, E1/1 = 710 ,및 306 nm의 내부 상의 입자 크기를 갖는다.
실시예 3
최종 생성물은 7.1%의 빅신 함량, E1/1 = 992, 및 282 nm의 내부 상의 입자 크기를 갖는다.
실시예 4
최종 생성물은 9.7%의 빅신 함량, E1/1 = 621, 352 nm의 내부 상의 입자 크기, 및 196 NTU의 탁도(아래의 지침에 따라 제조된 저온 살균된 청량 음료(6 ppm)에서 측정됨)를 갖는다. 이러한 탁도는, 첨가할 때 과일 주스의 "주스같은(juicy)" 외관을 부여하고, 이 용도에 유리하다.
실시예 5
최종 생성물은 5.1%의 빅신 함량, E1/1 = 1057, 307 nm의 내부 상의 입자 크기, 및 160 NTU의 탁도(아래의 지침에 따라 제조된 저온 살균된 청량 음료(6 ppm)에서 측정됨)를 갖는다.
실시예 6
최종 생성물은 4.8%의 빅신 함량, E1/1 = 1035, 378 nm의 내부 상의 입자 크기, 및 157 NTU의 탁도(아래의 지침에 따라 제조된 저온 살균된 청량 음료(6 ppm)에서 측정됨)를 갖는다.
실시예 7
최종 생성물은 5.6%의 빅신 함량, E1/1 = 834, 331 nm의 내부 상의 입자 크기, 및 209 NTU의 탁도(아래의 지침에 따라 제조된 저온 살균된 청량 음료(6 ppm)에서 측정됨)를 갖는다.
실시예 1 내지 7에 따른 분말을 사용한 적용 실험
실시예 1 내지 7에 따른 분말을, 6 ppm의 빅신 농도의 청량 음료에 적용하였다. 이 실험의 목적은 음료에 적용시의 이 샘플의 성능을 평가하는 것이었다. 상기 분말은 양호한 색 안정성, 양호한 화학적 안정성 및 양호한 외관 성능(전혀 또는 거의 고리형성되지 않음, 표면 상에 입자가 없거나 거의 없으며, 침전이 (거의) 전혀 없음)을 제공해야 한다.
청량 음료의 제조
청량 음료는 하기 조성을 가졌다.
Figure pct00003
* 실시예 1 내지 7에 따른 각 분말로부터 모액을 조제하였다(이때, 모액이 0.1 중량%(= 1000ppm)의 빅신의 농도를 갖도록 상기 분말을 물로 희석하였다).
청량 음료는 다음과 같이 제조되었다:
칼륨 소르페이트 1)을 물에 용해시키고, 다른 성분 2)를 순차적으로 첨가하면서 혼합물을 가볍게 교반하였다. 이어서, 생성된 청량 음료 시럽을 음용수(drink water)로 희석하여 1000 ml의 청량 음료를 제조하였다. 청량 음료의 pH는 2.8 내지 3.6 범위였다.
그 다음 청량 음료를 유리 병에 채우고 병은 금속 캡으로 밀봉하였다. 이 병들 중 일부는 저온 살균하고 일부는 하지 않았다. 밀레(Miele)의 터널 저온 살균기를, 병의 중심(core)에서 1 분간 80℃의 유지 온도로 하여, 저온 살균하는데 사용하였다.
상기 병을 실온(18 내지 27℃의 범위내 온도)에서 저장하고, 하루에 12시간 동안 800 Lux로 광 노출되었다. 색 측정은 음료 제조(시간 = 0) 직후 뿐만 아니라 2주, 30일, 60일 및 90일의 보관 시간 이후에 수행되었다.
색 측정
식품에의 적용을 위한 색 측정은, 비색계(헌터 랩 울트라 스캔 프로(Hunter Lab Ultra Scan Pro))(이는 분광 광도계가 아닐 수 있음)를 사용하여 수행되며, 육안으로 색의 심리학적 지각에 따라 색 값을 나타낸다.
색 측정은 CIE 지침(Commission International d' Eclairage) 이후에 수행된다. 그 값은 L*a*b*을 갖는 평면 좌표로서 표현될 수 있으며, 이때 L* 은 명도에 대한 측정 값이고, a* 는 적색-녹색 축의 값인, b* 는 황색-청색 축의 값이다.
기기 설정:
● 색 스케일: CIE L*a*b*/L*C*h*
● 광원 정의: D65 일광 등가물
● 기하구조: 확산/8°
● 파장: 5 nm 광학 해상도로 350 내지 1050 nm 스캔
● 샘플 측정 영역 직경: 19 mm(대형)
● 보정 모드: 전송/백색 타일(tile)
채도라고도 하는 크로마(C*)는 다음과 같이 계산할 수 있는 색의 선명도 또는 흐림도를 나타낸다.
C* = √(a* 2 + b* 2)
색조(h)라는 앵글은 사람이 물체의 색을 어떻게 인식하는지를 설명하고, 다음과 같이 계산할 수 있다.
h = tan(b/a)(-1)
색 차이 DE*는 다음 식을 사용하여 계산된다:
Figure pct00004
여기서, L = 명도, a = 적색 값, b = 황색 값이고,
△L* = Lx *-L0 *; 0 = 초기 값; x = 측정 시간
△a* = ax *-a0 *; 0 = 초기 값; x = 측정 시간
△b* = bx *-b0 *; 0 = 초기 값; x = 측정 시간.
양호한 색 안정성을 위해 DE*는 10보다 낮아야 하며(DE* < 10), 이것은 색 차이가 허용 가능함을 의미하고, DE* < 3에서는 육안으로, 즉 비색계와 같은 장치를 사용하지 않고는, 볼 수 없다는 것을 의미한다.
물리적 안정성은 평가 매트릭스에 따라 육안으로 측정된다. 청량 음료인 음료에 대해 기록된 매개 변수는 다음과 같다:
- 점수 6에서 1까지의 병 내의 고리형성/병목 고리: "6"은 "고리 없음"을 나타내고, "1"은 "매우 강한 고리"를 나타냄.
- 점수 6에서 1까지의 표면 입자: "6"은 "입자 없음/덮힘 없음"을 나타내고, "1"은 "표면의 절반 초과가 입자로 덮힘/표면의 2/3 초과가 입자 이외의 필름으로 덮힘"을 나타냄.
- 점수 6에서 1까지의, 패키징 바닥부 상의 미세 필름, 개별 입자 또는 고리형성으로서의 침전물: "6"은 "입자가 없거나 필름이 없거나 고리가 없음"을 나타내고, "1"은 "바닥부의 절반 초과가 입자로 덮히거나, 바닥부가 강한 필름 또는 매우 강한 가시적 고리로 덮힘"을 나타냄.
탁도 측정
부유 고형물(또는 입자)은 주스를 함유한 음료의 탁한 외관을 담당한다. 이 탁한 외관은 탁도 측정으로 평가할 수 있다. 탁도는 이러한 입자의 광산란 특성 즉 크기, 모양 및 굴절률에 따라 달라진다.
이 작업에서, 탁도 측정은 탁도계(Hach 2100N IS®, USA)를 사용하여 수행되었으며, 탁도 값은 NTU(비탁계(nephelometric) 탁도 단위)로 표시되었다. 비탁계는 입사광 경로로부터 90°에서 샘플에 의해 산란된 빛을 측정한다(도 1 참조).
도 1은 비탁계 탁도 측정의 원리를 도시한다.
장비 설정: 광원: 860 ± 10 nm LED
빅신을 함유하는 청량 음료에 관한 결과( 실시예 1 내지 7에 따른 분말)
a) 색 차이
저장 중의 색 차이의 측정에 관한 결과를 도 2 및 도 3에 나타낸다.
도 2는 저온 살균되지 않은 청량 음료의 최대 3 개월의 저장 기간 동안의 색 차이(DE*)를 보여준다.
x 축: 저장 시간(일); y 축: 색 차이(DE*)(무차원);
□ = 실시예 4에 따른 분말을 함유하는 청량 음료;
x = 실시예 6에 따른 분말을 함유하는 청량 음료;
● = 실시예 7에 따른 분말을 함유하는 청량 음료.
모든 샘플은, 허용가능한(DE* 약 10) 및 유사한 색 안정성을 보였다.
도 3은 저온 살균된 청량 음료의 최대 3 개월의 저장 기간 동안의 색 차이(DE*)를 보여준다.
x 축: 저장 시간(일); y 축: 색 차이(DE*)(무차원);
□ = 실시예 4에 따른 분말을 함유하는 청량 음료;
x = 실시예 6에 따른 분말을 함유하는 청량 음료;
● = 실시예 7에 따른 분말을 함유하는 청량 음료.
모든 샘플은, 매우 양호하고(DE* < 10) 및 유사한 색 안정성을 보였다.
도 4는 저온 살균된 청량 음료의 최대 3 개월의 저장 기간 동안의 화학적 안정성(% 회수율)을 보여준다.
x 축: 저장 시간(일); y 축:화학적 안정성(% 회수율) "CS"(무 차원);
□ = 실시예 4에 따른 분말을 함유하는 청량 음료;
x = 실시예 6에 따른 분말을 함유하는 청량 음료;
● = 실시예 7에 따른 분말을 함유하는 청량 음료.
모든 샘플은 우수한 화학적 안정성을 보였다(% 회수율 < 15).
c) 물리적 외관
3 개월간 저장한 후에 상기 저온 살균되지 않은 청량 음료 및 상기 저온 살균 청량 음료를 그의 물리적 외관에 대해 시각적으로 평가하였다. 이때, 샘플은 병목에 고리가 보이는지, 표면에 입자가 보이는지 및 백색 침전물이 보이는지에 대해 시각적으로 검사되었다. 다음과 같은 등급이 적용되었다:
병목 내의 고리:
6 = 고리 없음
5 = 거의 눈에 띄지 않는 고리
4 = 인식가능한 고리
3 = 인식가능한 명백한 미세 고리
2 = 인식가능한 강한 고리
1 = 인식가능한 넓은 고리
표면 상의 입자:
6 = 입자 없음
5 = 1 내지 10 개의 입자
4 = 10 개 이상의 입자
3 = 더이상 셀 수 없음
2 = 표면의 절반이 덮힘
1 = 표면의 절반 초과가 덮힘
침전물:
6 = 침전물 없음
5 = 약간의 매트(matt) 기미가 보임
4 = 미세한 매트 침전물
3 = 매트 침전물
2 = 강한 매트 침전물
1 = 매우 강한 매트 침전물
우수한 성능을 위해서는 점수가 3 이상이어야 한다.
하기 표 2는 저온 살균되지 않은 청량 음료의 외관 평가 결과를 나타낸다.
[표 2]
Figure pct00005
상기 샘플은 외관 특성과 관련하여 매우 우수한 성능을 보여주었다.
하기 표 3은 저온 살균된 청량 음료의 외관 평가 결과를 나타낸다.
[표 3]
Figure pct00006
또한 저온 살균된 음료에서도, 상기 샘플은 외관 특성과 관련하여 매우 우수한 성능을 보여주었다.
비교예
덴마크 크리스티안 한센(Christian Hansen)의 상용 제품 CapColor A-8-WSS-145를 추가로 분석했다. 이것은 아나토 나무(빅사 오렐라나 엘(Bixa Orellana L.))의 씨드에서 아나토 안료를 추출하여 생성되는 진한 적갈색 액체 또는 젤이다. 상기 안료를 식물성 하이드로콜로이드(아라비아 검)의 수용액에 분산시킨다. CapColor A-8-WSS-145는 주요 착색 원리로서 빅신 7.5 내지 8.5%를 포함한다.
물에서 보정된 E1/1은 단지 226(430 nm)이며, 따라서 본 발명에 따른 빅신 형태의 E1/1보다 훨씬 낮다.
표 1: 이 표에서 D = dl-α-토코페롤; H = HiCap 100; Q = Q-Naturale 200(퀼라야(Quillaja)-미국 샌디에고 소재의데저트 킹 인터내쇼날(Desert King International)에서 상업적으로 제공되는 트라이테르펜 사포닌의 혼합물); C = 클리어검(ClearGum) Co03(OSA 전분); P = 퓨러티 검 울트라(OSA 전분); MCT = 중쇄 트라이글리세라이드(버가베스트(Bergabest) 60/40으로 시판됨); S = 나트륨 아스코르베이트.
Figure pct00007

Claims (19)

  1. 빅신 형태를 포함하는 음료로서,
    상기 빅신 형태 중의 빅신이, 하이드로콜로이드의 매트릭스 내에 마이크로캡슐화되어 있고,
    상기 음료가, 2 내지 5 범위의 pH, 바람직하게는 2.5 내지 4 범위의 pH, 보다 바람직하게는 2.8 내지 3.6 범위의 pH에서 적어도 3 개월 동안, 바람직하게는 적어도 6 개월 동안 물리적으로 안정한 것을 특징으로 하는, 음료.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 음료는 색-안정성인, 음료.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 하이드로콜로이드가 적어도 하나의 변성 식품 전분(modified food starch)이어서, 빅신 형태 중의 빅신이 적어도 하나의 변성 식품 전분의 매트릭스 내에 마이크로캡슐화되어 있는, 음료.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 매트릭스가 사카라이드를 추가로 포함하는, 음료.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    물에 재분산시 상기 빅신 형태가, E1/1 값이 최소 400, 바람직하게는 E1/1 값이 500 내지 1800 범위임을 특징으로 하는 높은 색 강도로 황-오렌지색 내지 적-오렌지색 색조를 제공하는, 음료.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 음료 내의 빅신의 양은 음료의 총 중량을 기준으로 1 ppm 내지 50 ppm의 범위, 바람직하게는 2 ppm 내지 30 ppm의 범위, 보다 바람직하게는 3 ppm 내지 25ppm의 범위인, 음료.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 음료는 청량 음료, 가향된(flavored) 물, 강화된(fortified) 물, 스포츠 음료, 미네랄 음료, 탄산 음료, 과일 주스, 청량 음료를 함유하는 과일 주스, 과일 펀치, 알콜 음료, 설탕 함유 음료 및 다이어트 음료로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 음료.
  8. 빅신이 하이드로콜로이드의 매트릭스 내에 마이크로캡슐화되어 있는 빅신 형태.
  9. 제 8 항에 있어서,
    물에 재분산시 상기 빅신 형태가, E1/1 값이 최소 400, 바람직하게는 E1/1 값이 500 내지 1800 범위임을 특징으로 하는 높은 색 강도로 황-오렌지색 내지 적-오렌지색 색조를 제공하는, 빅신 형태.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    광자 상관 분광법(벡크만 쿨터(Beckman Coulter) N4 플러스 서브미크론 입도계(Plus Submicron Particle Sizer))에 의해 측정된 상기 빅신 형태의 내부 상(inner phase)의 평균 입자 크기가 100 nm 내지 400 nm 범위인, 빅신 형태.
  11. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    분말 또는 분산액인 빅신 형태.
  12. 제 8 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 빅신은 적어도 하나의 변성 식품 전분의 매트릭스 내에 마이크로캡슐화되어 있는, 빅신 형태.
  13. 제 8 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 매트릭스가 사카라이드를 추가로 포함하는, 빅신 형태.
  14. 제 8 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 빅신이, 식물성 검과 변성 식품 전분의 복합체(conjugate)를 포함하지 않는 매트릭스 내에 마이크로캡슐화되어 있는, 빅신 형태.
  15. 제 8 항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 빅신이, 옥테닐-숙신산 무수물 변성된 아카시아 검을 포함하지 않는 매트릭스 내에 마이크로캡슐화되어 있는, 빅신 형태.
  16. 제 8 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 빅신이, 비트(beet) 펙틴, 치코리(chicory) 펙틴, 예루살렘 아티쵸크(Jerusalem artichoke) 펙틴, 또는 고도의 아세틸화도를 갖는 다른 펙틴 유형을 포함하지 않는 매트릭스 내에 마이크로캡슐화되어 있는, 빅신 형태.
  17. 하기 단계를 포함하는, 제 11 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 따른 빅신 분산액 또는 빅신 분말의 제조 방법:
    a) 유기 용매 중의 빅신 용액을 형성시키고, 선택적으로 지용성 항산화제를 첨가하고/하거나 선택적으로 오일을 첨가하고/하거나 선택적으로 중쇄 트라이글리세라이드("MCT")를 첨가하는 단계;
    b) 변성 식품 전분 및 선택적으로 사카라이드 및/또는 수용성 항산화제의 매트릭스를 물에 제공하는 단계;
    c) 단계 a)에서 수득된 용액을 단계 b)에서 수득된 매트릭스 내로 유화시켜 분산액을 수득하는 단계;
    d) 단계 c)에서 수득된 분산액으로부터 유기 용매를 제거하여 빅신 분산액을 수득하는 단계;
    e) 선택적으로, 단계 d)에서 수득된 빅신 분산액을 건조하여 빅신 분말을 수득하는 단계.
  18. 음료 착색을 위한 빅신 형태의 용도로서,
    상기 빅신 형태에서, 빅신은 하이드로콜로이드의 매트릭스 내에 마이크로캡슐화되어 있고,
    바람직하게는, 광자 상관 분광법(벡크만 쿨터 N4 플러스 서브미크론 입도계)에 의해 측정된 상기 빅신 형태의 내부 상의 평균 입자 크기는 100 nm 내지 400 nm의 범위인, 용도.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 빅신 형태 중의 빅신은 변성 식품 전분의 매트릭스 내에 마이크로캡슐화되어 있고, 상기 매트릭스는 선택적으로 사카라이드를 추가로 포함하는, 용도.
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