KR20190081623A - 천연색소를 포함하는 나노캡슐 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 천연색소를 포함하는 나노캡슐에 관한 것으로, 보다 상세하게는 염착성이 우수하고, 색소 전이 현상을 최소화하며 안정성을 획기적으로 향상시킬 수 있는 천연색소를 포함하는 나노캡슐 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

Description

천연색소를 포함하는 나노캡슐 및 이의 제조방법{NANO CAPSULE CONTAINING NATURAL DYE AND PREPARING METHOD THEREOF}
본 발명은 천연색소를 포함하는 나노캡슐에 관한 것으로, 보다 상세하게는 염착성이 우수하고, 색소 전이 현상을 최소화하며 안정성을 획기적으로 향상시킬 수 있는 천연색소를 포함하는 나노캡슐 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
색소는 인공색소와 천연색소가 있다. 인공색소는 석유 부산물인 콜타르(coal tar)로부터 제조된 합성색소이며, 천연색소는 자연으로부터 추출된 것으로 원료물질에 따라 동물성 색소, 식물성 색소, 미생물에서 유래된 색소 등이 있다.
일반적으로 동물성 색소가 주로 사용되어 왔다. 동물성 색소인 코치닐 색소는 선인장에서 기생하는 연지벌레에서 추출한 것으로, 수용성이며 유화형 색소가 요구되는 제품에 적용되어 왔다. 하지만, 동물성 색소는 알레르기를 유발하거나 식용으로의 거부감 등의 이유로 기피하는 추세에 있다.
동물성 색소를 대신하여 식물성 색소가 주목받고 있다. 식물성 색소로는 녹색채소 또는 과일에서 추출된 클로로필 색소, 등황색 채소 또는 과일에서 추출된 카로티노이드계 색소와 같은 지용성 색소가 있으며, 안토잔틴, 안토시아닌 색소와 같은 수용성 색소가 있다. 이들 식물성 색소를 포함한 천연색소는 광, 산소, 온도, 유기산 등의 외부요인에 의해 쉽게 손상을 입으며, 색소 전이 현상이 발생하거나 분산성 혹은 안정성이 저하되는 등의 문제점을 가지고 있다.
따라서 식물성 색소를 포함하는 천연색소를 사용함에 있어서, 보다 안정적이면서 염착성이 뛰어나고 색소 전이를 최소화할 수 있는 기술에 대한 연구 개발이 필요하다.
한국등록특허 제10-1415994호(2014.07.01)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 염착성이 우수하고 색소 전이 현상을 최소화하며 유화 안정성을 획기적으로 향상시킬 수 있는 천연색소를 포함하는 나노캡슐을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 색의 밝기가 뚜렷하여 색상의 구현이 용이하며, 상용성이 우수한 천연색소를 포함하는 나노캡슐을 제공하는 것을 목적으로 한다.
아울러 본 발명은 공정을 단순화하여 생산성을 향상시킬 수 있는 천연색소를 포함하는 나노캡슐의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 증류수 및 천연색소를 혼합하여 천연색소 용액을 제조하는 단계; 증류수 및 유화제를 혼합하여 유화제 용액을 제조하는 단계; 상기 천연색소 용액 및 유화제 용액을 혼합하여 혼합용액을 제조하는 단계; 및 상기 혼합용액을 균질화하는 단계를 포함하는 천연색소를 포함하는 나노캡슐의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 유화제는 소르비탄의 지방산 에스테르 및 폴리옥시에틸렌 소르비탄의 지방산 에스테르의 혼합물인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 혼합용액은 글리세린, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 프로필렌글리콜, 부틸렌글리콜, 프로판디올, 에틸헥산디올 및 펜틸렌글리콜로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 폴리올을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 균질화는 볼밀, 바스켓밀, 어트리션밀, 디스크밀 및 스핀밀 중에서 선택되는 어느 하나의 방법으로 실시되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 천연색소는 라이코펜 및 치자황색소 중에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 천연색소를 포함하는 코어 및 상기 코어를 둘러싸는 쉘로 이루어지며, 상기 쉘은 유화제를 포함하는 것을 특징으로 하는 천연색소를 포함하는 나노캡슐을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 유화제는 소르비탄의 지방산 에스테르 및 폴리옥시에틸렌 소르비탄의 지방산 에스테르의 혼합물인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 천연색소를 포함하는 나노캡슐은 염착력이 우수하고, 염착된 이후 색소의 전이 현상을 억제하는 장점이 있다. 또한 유화 안정성이 탁월하며 상용성이 좋고, 색의 밝기가 뚜렷하여 색 구현이 용이한 장점이 있다.
아울러 본 발명에 따른 천연색소를 포함하는 나노캡슐은 온도, 광, pH, 유기산 등에 의한 손상을 최소화하여 다양한 분야에 적용이 가능하고, 인체에 무해하며 균일도가 우수하여 신뢰성을 확보할 수 있는 장점이 있다.
또한 본 발명에 따른 천연색소를 포함하는 나노캡슐의 제조방법은 간단한 공정으로 생산성을 향상시켜 비용을 줄일 수 있고, 경제성이 뛰어난 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 천연색소 나노캡슐의 photoluminescence 결과를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 천연색소 나노캡슐의 pH 및 PDI를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 천연색소 나노캡슐을 광학현미경(Optical microscope)을 통해 측정한 것이다.
이하 실시예를 바탕으로 본 발명을 상세히 설명한다. 본 발명에 사용된 용어, 실시예 등은 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고 통상의 기술자의 이해를 돕기 위하여 예시된 것에 불과할 뿐이며, 본 발명의 권리범위 등이 이에 한정되어 해석되어서는 안 된다.
본 발명에 사용되는 기술 용어 및 과학 용어는 다른 정의가 없다면 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 나타낸다.
본 발명에서 천연색소는 크게 제한되는 것은 아니지만 바람직하게는 식물성 색소이며, 보다 바람직하게는 카로티노이드계 색소를 사용할 수 있다. 구체적으로, 토마토의 과실을 추출 또는 탈수하여 얻어진 라이코펜(Lycopene) 또는 치자의 과실을 추출 또는 가수분해하여 얻어진 황-적갈색의 치자황색소 등을 들 수 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 천연색소를 포함하는 나노캡슐의 제조방법은 특정의 유화제와 천연색소 수화물의 균질화를 조절하여 나노크기의 입경을 갖는 천연색소를 캡슐화 하는 것이다. 특히, 상기 천연색소의 표면상에서 천연색소와 유화제 사이의 친화도 및 천연색소와 물과의 친화도의 차이를 조절하고, 천연색소를 둘러싼 유화제 고분자 물질들 간의 정전기적 반발력을 유도함으로써 천연색소 입자가 안정적으로 분산되어 캡슐화 된다.
본 발명은 증류수 및 천연색소를 혼합하여 천연색소 용액을 제조하는 단계; 증류수 및 유화제를 혼합하여 유화제 용액을 제조하는 단계; 상기 천연색소 용액 및 유화제 용액을 혼합하여 혼합용액을 제조하는 단계; 및 상기 혼합용액을 균질화하는 단계를 포함하는 천연색소를 포함하는 나노캡슐의 제조방법에 관한 것이다.
보다 구체적으로, 상기 혼합용액은 분말상의 천연색소를 증류수에 넣고 혼합한 천연색소 용액과, 유화제를 증류수에 넣고 혼합한 유화제 용액을 포함한다. 이때 상기 천연색소 용액 및 유화용액은 각각 서로 분리되어 준비하고, 균질화 공정을 실시하면서 혼합하는 것이 좋다. 이는 캡슐화를 촉진하고 균일성 있는 나노캡슐을 제조할 수 있어 바람직하다.
상기 유화제는 캡슐화 공정을 통해 분산을 용이하게 하면서 수상에서 천연색소와 물과의 친화도에 비하여 천연색소와의 높은 친화도를 이용하여 상기 천연색소의 표면을 감쌀 수 있도록 하는 것으로, 바람직하게는 친수성 친유성 밸런스(Hydrophilic-Lipophilic Balance, 이하 ‘HLB’이라고 함)가 10 내지 16, 보다 바람직하게는 HLB가 11 내지 14인 것이 더욱 좋다. 상기 HLB가 10 미만인 경우 캡슐화가 어렵고 16 초과인 경우 나노화 및 균일성이 저하될 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 캡슐화 공정은 유화제 고분자가 천연색소 표면층에 잘 흡착되도록 천연색소와 고분자의 친화도가 천연색소와 물의 친화도보다 높게 조절된다. 이때 유화제를 통한 천연색소와 물의 친화도와의 차이를 조절하지 못하는 경우 물에 의한 젖음(wetting)이 충분하지 않아 색상 구현이 어려울 수 있다. 또한 상기 유화제 고분자는 천연색소를 둘러싼 흡착층으로 형성되어 개별 입자들의 정전기적 반발력으로 나노캡슐이 안정화될 수 있다.
상기 유화제는 소르비탄의 지방산 에스테르 및 폴리옥시에틸렌 소르비탄의 지방산 에스테르의 혼합물인 것이 바람직하다.
상기 소르비탄의 지방산 에스테르는 소르비탄 모노라우레이트, 소르비탄 모노팔미테이트, 소르비탄 모노스테아레이트, 소르비탄 모노올레이트 등이고, 폴리옥시에틸렌 소르비탄의 지방산 에스테르는 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노라우레이트, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노팔미테이트, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노스테아레이트, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노올레이트 등이 제한 없이 사용될 수 있다.
구체적인 일예로, 상기 소르비탄의 지방산 에스테르로는 스판 80이 있고, 폴리옥시에틸렌 소르비탄의 지방산 에스테르로는 폴리소르베이트 80을 들 수 있다.
상기 유화제는 혼합용액 전체 중량에 대하여 1 내지 10중량%, 바람직하게는 2 내지 8중량% 사용할 수 있다. 상기 범위를 벗어나면 목적하는 캡슐화가 원활하게 이루어지지 않으며 분산성 및 균일성이 떨어질 수 있다.
또한 소르비탄의 지방산 에스테르 및 폴리옥시에틸렌 소르비탄의 지방산 에스테르의 중량비는 10~30:70~90인 것이 바람직하다. 상기 범위를 만족하는 경우 나노캡슐의 염착성 및 색 구현성이 우수하다.
상기 혼합용액 내 천연색소는 바람직하게는 60 내지 90중량%, 보다 바람직하게는 65 내지 85중량% 함유될 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우 염착성 및 색 구현성 측면에서 좋다.
상기 천연색소 및 유화제는 상기 함량 범위를 만족하는 것과 동시에 천연색소에 유화제를 혼합하는 중량비율을 조절하는 것이 더욱 좋다. 이는 특정 이론에 따른 것은 아니지만, 캡슐화된 입자 내부의 입체 반발(steric repulsion)로 인하여 유화 안정성을 부여할 수 있어 더욱 좋다.
상기 유화제 및 천연색소의 중량혼합비는 바람직하게는 1:8 내지 1:20, 보다 바람직하게는 1:9 내지 1:15인 것이 더욱 좋다. 즉, 상기 천연색소 및 유화제는 각각의 함량과 동시에 중량혼합비를 통해 분산성을 높이고 보다 안정적인 나노캡슐화를 가능하게 하여 더욱 좋다.
상기 혼합용액은 천연색소를 수상에서 분산성을 더욱 향상시키기 위하여 폴리올을 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 분말 상의 천연색소를 폴리올과 함께 물에 넣어 수화시키는 것이 더욱 좋다. 상기 폴리올은 그 종류에 크게 제한되는 것은 아니지만, 바람직하게는 글리세린, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 프로필렌글리콜, 부틸렌글리콜, 프로판디올, 에틸헥산디올 및 펜틸렌글리콜로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있으며, 보다 바람직하게는 글리세린을 사용하는 것이 좋다. 상기 폴리올은 혼합용액 전체 중량에 대하여 0.1 내지 15중량%, 바람직하게는 0.5 내지 10중량% 포함될 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우 혼합용액의 분산성을 향상시키고 개별 입자들의 캡슐화에 더욱 좋다.
상기 혼합용액은 균질화 공정을 실시함과 동시에 별도로 준비된 천연색소 용액과 유화용액을 혼합하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 균질화 공정은 대상 물질을 내부 벽면에 물리적 타격 또는 압력에 의한 마찰을 받을 수 있도록 하는 것이나 매체를 이용하여 매체의 낙하에 의한 충격, 혹은 대상물의 마찰 작용을 구현할 수 있는 것이라면 제한되지 않고 사용할 수 있다. 다만, 교반 날개를 갖는 교반기를 포함하여 균질화 공정을 실시하는 것은 캡슐화를 저하시키므로 사용하지 않는 것이 좋다.
상기 균질화는 바람직하게는 볼밀 (ball mill), 바스켓밀 (basket mill), 어트리션밀 (attrition mill), 디스크밀 (disk mill) 및 스핀밀(spin mill) 중에서 선택되는 어느 하나의 방법으로 실시될 수 있으며, 보다 바람직하게는 볼밀이 더욱 좋다.
구체적인 일 양태로, 상기 볼밀은 볼 또는 비드를 이용하여 실시될 수 있으며, 좋게는 0.05 내지 1.5mm의 직경을 갖는 비드로 충진된 볼밀 공정으로 실시하는 것이 바람직하다. 비드로는 산화지르코늄(ZrO2) 비드 또는 유리 비드를 사용하는 것이 좋으며, 이에 제한되는 것은 아니다. 이때, 비드의 직경은 0.05 내지 1.5mm, 바람직하게는 0.1 내지 0.5mm, 보다 바람직하게는 0.2 내지 0.4mm인 것이 더욱 좋다. 비드 입경이 상기 범위를 벗어나는 경우 목적하는 나노캡슐이 잘 형성되지 않거나 손상되기 쉽고 분산성이 떨어질 수 있다.
볼밀 공정 시 속도는 비드 직경 또는 원통(병)의 부피, 직경에 따라 조절될 수 있다. 바람직하게는 200 내지 1,000rpm의 범위 내에서 실시하는 것이 좋고, 보다 바람직하게는 300 내지 500rpm인 것이 더욱 좋다.
상기 볼밀 공정은 더욱 좋게는 단계적으로 실시되는 것이 바람직하다. 단계적 볼밀 공정의 일 양태는 1단계로 나노캡슐의 평균입경이 500nm 내지 1,000nm에 도달할 때까지 실시하며, 2단계로 나노캡슐의 평균입경이 200nm 내지 400nm에 도달할 때까지 실시하며, 3단계로 나노캡슐의 평균입경이 200nm 이하에 도달할 때까지 실시할 수 있다. 단계적 볼밀 공정은 상기와 같이 3단계로 실시될 수 있지만, 단계를 줄이거나 늘려 실시될 수 있다. 이러한 단계적 볼밀 공정은 천연색소의 표면상에 흡착층의 형성이 용이할 뿐만 아니라 균일도를 상승시켜 제품 신뢰성을 높일 수 있어 더욱 좋다.
상기 균질화 공정은 크게 제한되는 것은 아니지만, 10 내지 40℃, 바람직하게는 20 내지 30℃의 온도범위에서 실시하는 것이 더욱 좋다.
또한 상기 균질화 공정은 20분 내지 26시간 동안 실시할 수 있으며, 바람직하게는 30분 내지 18시간 동안 실시하는 것이 공정 효율면에서 더욱 좋다.
본 발명에서 균질화 공정에 앞서 혼합용액의 초음파 처리 공정을 더 포함할 수 있다. 상기 초음파 처리 공정은 혼합용액을 30 내지 50℃의 온도범위에서 초음파 분쇄기를 이용하여 실시되는 것으로, 후속의 균질화 공정에서 나노캡슐화를 촉진시킬 수 있으며, 분산성 및 균일성을 높이고 유화 안정성을 향상시킬 수 있어 더욱 좋다.
상기 혼합용액은 색소 표면상에 흡착되거나 부착되고, 반 데르 발스 인력을 극복하는 크고 치밀한 입체 장벽을 제공함으로써 응집을 억제할 수 있도록 입체안정화제를 더 포함할 수 있다. 상기 입체안정화제로는 히드록시프로필 셀룰로오스 (HPC), 히드록시프로필 메틸셀룰로오스(HPMC) 및 폴리비닐피롤리돈 (PVP) 중에서 선택될 수 있다. 상기 입체안정화제는 균질화 공정 중에 포함시키는 것이 더욱 좋다. 바람직하게는 균질화 공정, 예를 들어 볼밀 공정 중에 입자가 500nm 이하, 보다 바람직하게는 300nm 이하일 때 넣는 것이 좋다. 이때, 상기 입체안정화제의 함량은 혼합용액 전체 중량에 대하여 0.1 내지 1중량%, 바람직하게는 0.5 내지 1중량% 함량으로 넣는 것이 더욱 좋다.
또한 천연색소는 열과 빛에 불안정하여 탈색 또는 변색되는 경우가 있어 좋게는 자외선 안정제를 혼합용액에 더 포함할 수 있다. 상기 자외선 안정제는 벤조페논 유도체를 사용할 수 있으며, 일예로, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 자외선 안정제는 혼합용액 전체 중량에 대하여 0.1 내지 2.0 중량% 포함될 수 있다.
또한 본 발명은 천연색소를 포함하는 코어 및 상기 코어를 둘러싸는 쉘로 이루어지며, 상기 쉘은 유화제를 포함하는 것을 특징으로 하는 천연색소를 포함하는 나노캡슐에 관한 것이다.
상기 천연색소를 포함하는 나노캡슐(이하, ‘천연색소 나노캡슐’이라 함)은 바람직하게는 평균입경이 50 내지 200nm, 보다 바람직하게는 70 내지 150nm인 것이 좋다. 상기 범위를 만족하는 경우 나노캡슐의 균일성이 뛰어나며 색 밝기가 우수하여 색 구현이 용이하다.
본 발명에 따른 천연색소 나노캡슐은 염착력이 우수하고 염착된 후 색소의 전이 현상을 억제할 수 있으며, 특히 안정성이 탁월하고 상용성이 뛰어난다. 이때 안정성은 광, 수분, 산소, 유기산, 온도 등에 대한 안정성일 수 있으며, 나아가 유화 안정성, 보존 안정성, 산화 방지에 따른 안정성일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한 본 발명의 나노캡슐화 방법은 천연색소를 캡슐 내부로 보호할 수 있는 것으로, 의약품, 식품, 화학품, 인쇄품 등의 다양한 분야에 응용될 수 있다. 특히, 식품, 화장품 분야에 적용 시 내산화성, 보존성이 뛰어나고, 방출 속도를 조절할 수 있어 성능을 개선할 수 있다.
이하 실시예를 통해 본 발명을 상세히 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 실시를 위하여 예시된 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
(실시예 1)
폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노올레이트 6.4g 및 소르비탄 모노올레이트 1.6g 을 증류수 3g 과 혼합한 유화제 용액과, 라이코펜 80g에 증류수 12g을 넣은 천연색소 용액을 혼합한 혼합용액을 제조한 다음, 상기 혼합용액을 볼밀 처리하였다.
이때, 볼밀 처리는 0.3mm bead 116g 및 상기 혼합용액 9g을 60ml 플라스틱 병(bottle)에 넣은 후 증류수 16g을 추가로 넣은 다음 300rpm으로 30분 동안 25℃에서 실시하여 유화형 천연색소 나노캡슐을 제조하였다. 이후, 광학현미경을 이용하여 나노캡슐화 된 입자를 확인하였다(도 3).
(실시예 2)
실시예 1에서 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노올레이트 7.5g 및 소르비탄 모노올레이트 0.5g을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 나노캡슐을 제조하였다.
(실시예 3)
실시예 1에서 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노올레이트 5.0g 및 소르비탄 모노올레이트 3.0g을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 나노캡슐을 제조하였다.
(실시예 4)
실시예 1에서 혼합용액에 글리세린 4g을 더 포함한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 나노캡슐을 제조하였다.
(실시예 5)
실시예 1에서 볼밀 처리 시 비드의 직경이 2.0mm인 것을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 나노캡슐을 제조하였다.
(실시예 6)
실시예 1에서 볼밀 처리시 속도를 2,000rpm으로 실시한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 나노캡슐을 제조하였다.
(비교예 1)
폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노올레이트 6.4g 및 소르비탄 모노올레이트 1.6g를 사용하는 대신 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노올레이트 8g를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 나노캡슐을 제조하였다.
(평가)
(1) 유화 안정성
실시예 및 비교예에서 제조된 유화형 천연색소 나노캡슐을 용기에 넣고 25℃에서 12시간동안 정치시킨 후 분산성을 통해 유화 안정성을 확인하였다. 육안으로 확인하여 분산성이 유지되면 ○, 분산성이 약간 유지되면 △, 분산성이 유지되지 않으면 X로 표기하였다.
(2) 염착성 및 색상 지속성
실시예 및 비교예에서 제조된 유화형 천연색소 나노캡슐을 이용하여 어육 시편을 함침시켜 염색한 다음 건조시킨 후 시편을 색차계를 이용하여 색을 측정하였다. 색차계로 측정한 후 염착성과 색상 지속성을 확인하였다.
(3) 색 전이
염착성 시험에서 사용한 시편을 pH 6의 용액에 넣고 1시간 동안 색 전이가 일어나는지 육안으로 확인하여 색 전이가 되지 않으면 ○, 약간의 색 전이가 일어나면 △, 전반적인 색 전이가 일어나면 X로 표기하였다.
밝기 (L*), 적색도 (a*) 황색도 (b*)
실시예 1 33.91±0.51 25.49±0.41 13.37±0.03
실시예 2 31.20±0.31 23.81±0.23 11.21±0.02
실시예 3 31.98±0.21 22.98±0.17 11.01±0.04
비교예 1 28.15±0.41 20.57±0.48 8.21±0.11
상기 표 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 3은 색 밝기가 양호하게 나타났으며, 특히 실시예 1의 경우 색 밝기가 매우 우수하여 색 구현이 향상됨을 알 수 있다. 이로부터 색상 지속성을 가지고 있음을 확인할 수 있었다.
반면, 비교예 1의 경우에는 안정성이 저하되고 실시예에 비하여 색 밝기가 좋지 않고 염착성이 저하된다. 이로부터 색상 지속성이 저하됨을 확인하였다.
도 1은 실시예 1에 따른 천연색소 나노캡슐의 photoluminescence를 나타낸 것으로서, 674.2nm의 파장에서 피크가 나타남을 확인할 수 있다.
도 2는 실시예 1에 따른 천연색소 나노캡슐의 pH 및 PDI를 나타낸 것으로서, 밀링 시의 교반속도가 증가함에 따라 pH 및 PDI 값은 일정하게 유지되거나 다소 감소함을 확인할 수 있다.
도 3은 실시예 1에 따른 천연색소 나노캡슐을 광학현미경을 통해 측정한 것으로, 밀링 시의 교반속도가 증가함에 따라 나노캡슐화 된 입자의 직경이 작아지고, 색 밝기가 밝아지는 것을 확인할 수 있다.
구분 실시예 비교예
1 2 3 4 5 6 1
유화 안정성 ○ △ △ ○ △ △ X
색 전이 ○ △ △ ○ △ △ X
상기 표 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 6은 유화 안정성 및 색 전이 성능이 좋게 나타났다. 특히 실시예 1 및 4는 유화 안정성 및 색 전이 성능이 가장 우수하게 나타났다.
반면 비교예 1의 경우에는 유화 안정성 및 색 전이 성능이 실시예에 비하여 저하되었다.

Claims (7)

  1. 증류수 및 천연색소를 혼합하여 천연색소 용액을 제조하는 단계;
    증류수 및 유화제를 혼합하여 유화제 용액을 제조하는 단계;
    상기 천연색소 용액 및 유화제 용액을 혼합하여 혼합용액을 제조하는 단계; 및
    상기 혼합용액을 균질화하는 단계
    를 포함하는 천연색소를 포함하는 나노캡슐의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유화제는 소르비탄의 지방산 에스테르 및 폴리옥시에틸렌 소르비탄의 지방산 에스테르의 혼합물인 것을 특징으로 하는 천연색소를 포함하는 나노캡슐의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 혼합용액은 글리세린, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 프로필렌글리콜, 부틸렌글리콜, 프로판디올, 에틸헥산디올 및 펜틸렌글리콜로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 폴리올을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 천연색소를 포함하는 나노캡슐의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 균질화는 볼밀, 바스켓밀, 어트리션밀, 디스크밀 및 스핀밀 중에서 선택되는 어느 하나의 방법으로 실시되는 것을 특징으로 하는 천연색소를 포함하는 나노캡슐의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 천연색소는 라이코펜 및 치자황색소 중에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 천연색소를 포함하는 나노캡슐의 제조방법.
  6. 천연색소를 포함하는 코어 및 상기 코어를 둘러싸는 쉘로 이루어지며,
    상기 쉘은 유화제를 포함하는 것을 특징으로 하는 천연색소를 포함하는 나노캡슐.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 유화제는 소르비탄의 지방산 에스테르 및 폴리옥시에틸렌 소르비탄의 지방산 에스테르의 혼합물인 것을 특징으로 하는 천연색소를 포함하는 나노캡슐.
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