KR100418829B1 - 식용잉크 조성물 및 전처리제와 이들을 이용한 프린팅 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 식용잉크 조성물과 전처리제 및 이들을 이용한 프린팅 방법에 관한 것으로, 특히 잉크젯 프린터를 이용하여 식품 등에 직접 문자, 이미지 등을 프린팅하는데 사용할 수 있는 식용잉크 및 전처리제와 그 방법에 관한 것이다. 본 발명의 식용잉크 조성물은 식용인공색소 0.1∼10중량%, 물엿 10∼50중량%, 알코올 0.1∼10중량% 및 젤라틴 0.005∼0.5중량%를 정제수에 용해시킨 수용액으로 이루어지며, 잉크젯 프린터를 통해 다양한 이미지나 문자를 프린팅할 수 있고, 식용글리세린 3∼15중량% 수용액을 전처리제로 사용함으로써 유성의 피인쇄물에도 선명하고 깨끗하게 원하는 이미지를 인쇄할 수 있다.

Description

식용잉크 조성물 및 전처리제와 이들을 이용한 프린팅 방법{AN EDIBLE INK COMPOSITION, SOLUTION FOR PRETREATMENT, AND THEIR PRINTING METHOD}

본 발명은 식용잉크 조성물 및 전처리제와 이들을 이용한 프린팅 방법에 관한 것으로, 특히 잉크젯 프린터를 이용하여 식품에 직접 문자, 이미지 등을 프린팅하는데 사용할 수 있는 식용잉크 및 프린팅을 위한 전처리제와 이들을 이용한 프린팅 방법에 관한 것이다.

종래에 식용잉크로는 식용색소 또는 천연색소를 단순히 정제수나 식용오일에 용해시켜 사용되는 형태가 있었다. 그러나, 이러한 초보적인 형태의 식용잉크는 점성이 충분하지 못하고 물성 조정이 어려워 기구를 이용한 도포, 스프레이 등의 방법으로 이용될 뿐, 과자류 등 식품표면에 직접 인쇄하는 용도로는 사용될 수 없었다. 이러한 점을 개량하여 한국공개특허 10-1995-18341호에서는 직접 캔디류나 과자류의 표면 및 중간층에 원하는 형상이나 문자를 인쇄할 수 있는 식용잉크로서, 기존의 식용잉크에 당류를 첨가하여 점도를 높인 형태를 개시하고 있다. 그러나,상기 특허에서 개시하고 있는 식용잉크는 특정 형태의 식품 인쇄장치(한국특허출원 제10-1993-26328호)에서 사용되는 것을 전제로 하고 있어 사용상의 제한을 갖고 있으며, 프린터용 잉크로서의 요건을 갖추지 못하고 있어 이를 일반적인 잉크젯 프린터에서는 사용할 수 없었다.

즉, 프린터용 잉크로 사용되기 위해서는, 잉크에 포함된 각 성분들이 잉크 내에서 안정성을 가져야하고, 사용되는 색소들은 용매로 사용되는 정제수 내에서 용해가 잘 되어야 하며, 인쇄시에 번지지 않고 건조가 빨라야 하며, 이미지가 깨끗하고 선명하게 출력되어야 하는 등의 요건을 만족하여야 한다. 그러나 한국공개특허 10-1995-18341호에서 처럼 식용색소에 단순히 당류를 첨가하여 점도를 조정하는 정도로는 이러한 요건을 만족시키지 못한다.

잉크의 구성성분으로 당류를 사용하는 방법은 한국공개특허 제92-886호 "표시액체"에도 개시되어 있다. 상기 특허는 수용성 알칼리성 매체내에 형광염료인 히드록시피렌 트리술폰산을 함유하는 표시액체에 관한 것으로, 형광염료의 광에 대한 견뢰성을 확보하기 위해 단당류 올리고당류, 다당류 등의 당을 사용하고 있다. 그러나, 상기 특허의 표시액체는 손으로 쓰거나 타이프되거나 인쇄된 텍스트 등에 적용되어 그 부분을 명확하게 강조하는데 사용하는 것으로, 식용색소를 사용한 식용잉크의 안정화 및 물성 개선을 목적으로 사용되는 것과는 그 용도나 작용효과가 다르다고 할 수 있다.

또한, 기존의 식용잉크가 가진 문제점의 하나는 제조시 정제수에 식용색소를 용해시키기 위해 가열하는 공정을 거치게 되는데, 이는 제조공정이 번거로울 뿐만아니라, 보관 과정이나 잉크를 사용하는 과정에서 용해된 성분들이 다시 석출되어 침전되는 등의 문제가 생기게 된다. 이러한 안정성 결여의 문제는 일상 조건에서 일반적인 잉크젯 프린터를 사용하여 인쇄할 경우 더욱 심각한 문제가 된다고 할 수 있다.

기존 식용잉크를 사용할 경우에 발생하는 또 다른 문제점은, 과자류 등에 직접 인쇄할 수 있는 식용잉크의 경우 정제수에 용해된 형태의 수용성을 가지므로, 이를 이용하여 유성식품, 즉 초콜릿 등에 프린팅할 경우 서로의 표면장력에 의하여 방울이 형성되게 되므로 이미지가 뚜렷하지 않고 제대로 인쇄되지 않는다는 것이다. 따라서, 기존의 식용잉크는 피인쇄물의 물성(즉, 수용성, 유성)에 제한을 받아 인쇄대상에 한계가 있었다.

본 발명은, 잉크에 포함된 각 성분들이 잉크 내에서 안정성을 갖고, 식용색소들은 용매로 사용되는 정제수에 잘 용해된 상태로 유지되며, 인쇄시에 번지지 않고 건조가 빨라 문자나 이미지가 깨끗하고 선명하게 프린팅될 수 있는 프린터용 식용잉크, 즉 잉크젯 프린터용 식용잉크를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 상기 식용잉크는 농도 및 점도와 같은 물성을 조정하여 필기구용의 잉크로도 사용될 수 있다.

본 발명은, 특히 식용색소를 상온에서 용해시켜 제조함으로써 상온에서 장시간 사용시에도 색소가 다시 석출되지 않는 안정한 상태의 식용잉크에 관한 것으로,이를 위해 본 발명에서는 알코올과 젤라틴을 이용하여 식용색소를 빠른 시간안에 정제수에 완전히 용해시키는 방법 및 그렇게 제조된 식용잉크 조성물을 제공한다.

본 발명의 또 다른 목적은 수용성의 식용잉크를 사용하여 유성의 피인쇄물(초콜릿 등)에도 깨끗하고 선명하게 인쇄할 수 있도록 피인쇄물을 전처리하는 용액 및 이를 이용한 프린팅 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 더 잘 알게 될 것이다.

본 발명의 식용잉크 조성물은 식용인공색소 0.1∼10중량%, 물엿 10∼50 중량%, 알코올 0.1∼10중량% 및 젤라틴 0.005∼0.5중량%를 정제수에 용해시킨 수용액으로 이루어진다.

상기 식용잉크 조성물에서 정제수는 구성성분들의 용매로 사용된다. 정제수는 구성성분들을 용해시키고 색소에 대한 캐리어로 역할하게 되는데, 바람직하게는 잉크젯 프린터 헤드에서 석회가 축적되는 것을 방지하기 위하여 물 속에 함유된 미네랄 성분을 제거한 증류수를 사용한다.

본 발명에서 식용색소로는 인공색소를 사용한다. 천연색소는 수용액상에서 용해된 상태가 아닌 콜로이드 상태로 존재하기 때문에 프린터용 잉크로 사용하기에는 적합하지 않다.

인공색소로는 식용으로 허용된 인공색소면 모두 사용이 가능하며, 예를 들어 레드(Red) 2호, 레드 3호, 레드 40호, 옐로우(Yellow) 4호, 블루(Blue) 1호 등이사용될 수 있다. 조성물 내에서 식용색소의 함량은 0.1∼10 중량% 정도가 적당하다.

본 발명에서 물엿은 식용잉크의 점도를 조정하고, 식품, 종이 등의 피인쇄물에 문자나 이미지를 출력하였을 때 잉크방울이 서로 확산되지 않게 함으로써 정밀하고 선명한 이미지 출력을 가능하게 한다. 조성물에서 물엿의 함량은 잉크젯 프린터에서 사용할 경우는 10∼50중량%가 바람직하나, 필기구용으로 사용할 경우 에는 이 범위밖에서도 점도 조정을 위해 사용될 수 있다. 프린터용으로 사용하는 식용잉크의 경우, 물엿의 함량이 20중량% 보다 적을 때에는 점성이 부족하여 피인쇄물에 대한 식용잉크의 부착력이 떨어지며 50중량%를 초과할 때에는 점성이 너무 높아 프린팅이 원활하지 않고 프린터의 헤드나 노즐이 막힐 우려가 있다.

알코올은 잉크 제조과정에서 계면활성제의 역할을 하게 되어 식용색소를 상온의 정제수에 원활하게 용해시키게 된다. 알코올로는 일반적으로 에탄올이나 양주, 청주 등의 술이 사용될 수 있다. 조성물내에서 알코올은 알코올 농도로 0.1∼10중량% 정도가 바람직하다.

젤라틴 또한 계면활성제의 역할을 하여 식용색소를 상온의 정제수에 원활하게 용해시키는 역할을 한다. 뿐만 아니라 젤라틴은 잉크젯 프린터의 헤드를 통해 분사되는 잉크방울의 크기를 작게하여 세밀하게 이미지를 프린팅할 수 있도록 해준다. 조성물내 젤라틴의 농도는 0.005∼0.5중량% 정도가 바람직하다. 알코올이나 젤라틴을 너무 과포화로 넣게 되면 과잉의 알코올이나 젤라틴 성분이 색소를 응집하게 만들어 석출이 일어나게 되므로 오히려 역반응이 일어나게 된다.

또한, 상기 식용잉크 조성물에는 맛과 향을 증진시키기 위한 첨가제로, 식품에 사용가능한 공지의 가미·가향제(시럽, 항료 등)가 부가적으로 포함될 수 있다. 가미·가향제로 시럽, 예를 들어 딸기시럽 등을 사용할 경우 추가적으로 점도조정이 가능하다.

본 발명의 식용잉크 조성물을 만드는 방법은 다음과 같다.

상기 비율에 따라, 먼저 식용색소를 정제수에 녹이고, 알코올과 젤라틴을 첨가한 다음, 물엿을 첨가하여 점도를 조정한다. 여기에 맛과 향을 향상시키기 위한 공지의 가미·가향제, 예를 들어 딸기시럽 등을 첨가할 수 있다.

용해과정은 교반기를 사용하여 보다 손쉽고 신속하게 할 수 있다. 균일한 상태의 조성물이 완성되면, 바람직하게는 필터를 통하여 잉크 속의 불순물을 제거한다.

필터링 방법은 특히 제한되는 것은 아니나, 바람직하게는 1) 감압이 없는 상태에서 여과지를 통해 천천히 여과한 후, 2) 감압필터기를 사용하여 다시 여과한다. 이러한 과정을 통해 색소나 다른 물질 속에 섞여 있을지 모르는 불순물들이 완전히 제거되어 보다 깨끗하고 선명한 이미지를 인쇄할 수 있게 된다.

상기와 같은 방법으로 완성된 본 발명의 식용잉크 조성물은 수용성이므로, 다른 수용성 식용잉크와 마찬가지로, 유성의 피인쇄물에 직접 프린팅할 경우 서로의 표면장력으로 잉크가 피인쇄물에 제대로 부착되지 않고 방울을 형성하게 되므로, 제대로 인쇄되지 않는다는 문제점이 생긴다. 즉, 일반적으로 유성의 성질을 가진 물질과 수성의 성질을 가진 물질은 서로 섞이지 않고 분리되는 성질을 가지고있으므로, 유성의 물질에 수성잉크를 프린팅하면 잉크가 제대로 고착되지 않고 분리되어 잉크층이 따로 방울을 형성하게 되어 이미지가 뚜렷하지 않게 된다.

따라서, 본 발명에서는 수성과 유성의 성질을 함께 갖는 전처리제를 개발하여 수용성 식용잉크를 유성의 피인쇄물, 예를 들어 초콜릿 등의 유성식품에 프린팅하고자 할 경우, 미리 피인쇄물을 전처리함으로써 깨끗하고 선명하게 이미지를 출력할 수 있도록 한다.

전처리제는 유성과 수성의 성질을 동시에 가져야 하는데, 본 발명에서는 이 전처리제의 주재료로 식용글리세린을 사용한다. 즉, 본 발명의 전처리제는 식용글리세린 3∼15중량% 수용액으로, 이 용액을 유성의 피인쇄물(초콜릿 등)에 얇게 코팅한 후 건조시키고, 그 위에 수성의 식용잉크를 사용하여 이미지를 출력하면 선명하고 깨끗한 이미지를 얻게 된다.

상기 전처리제에는 바람직하게는 물엿을 첨가하여 피인쇄물(식품, 나뭇잎 등)에 코팅효과를 줄 수 있고, 알코올을 첨가함으로써 전처리제의 건조시간을 줄일 수 있다. 본 발명의 전처리제는 유성의 피인쇄물 외에 수성의 피인쇄물에도 코팅효과, 보다 선명한 인쇄 등의 목적으로 프린팅 전에 사용될 수 있다. 이러한 경우, 가장 바람직한 전처리제는, 정제수에 식용글리세린 3∼15중량%, 물엿 5∼20중량% 및 알코올 0.1∼10중량%를 용해시킨 수용액이다. 또한, 맛과 향을 위한 첨가물로, 식품에 사용가능한 공지의 가미·가향제(시럽, 항료 등)가 부가적으로 포함될 수 있다.

전처리제에 사용되는 식용글리세린은 본 발명의 식용잉크 조성물의 구성성분으로는 포함되지 않는다. 이는 식용글리세린이 물에 용해되지 않아, 구성성분 전부가 균일하게 용해된 상태를 유지하여야 하는 프린터용 잉크로는 적합하지 않기 때문이다.

본 발명의 식용잉크 조성물을 프린터용으로 사용할 경우, 일반적인 프린터용 잉크와 마찬가지로 카트리지에 충전하여 잉크젯 프린터에 탑재하여 사용한다. 본 발명의 식용잉크 조성물은 특히 식품에의 프린팅을 목적으로 하나, 이에 제한되지 않고 종이, 섬유, 플라스틱, 나뭇잎과 같은 천연소재 등 다양한 피인쇄물에 사용될 수 있다. 또한, 상기에서 설명한 바와 같이, 전처리제를 사용함으로써 피인쇄물의 물성(수성 또는 유성인지)에 관계없이 선명하고 깨끗하게 문자나 이미지를 프린팅할 수 있다.

특히, 본 발명의 식용잉크 조성물을 본 출원인에 의해 선출원된 한국특허출원 제10-1999-64507호 "디지털 날염용 잉크젯 프린터"를 이용하여 사용할 경우, 다양한 형상을 가진 피인쇄물, 예를 들어, 케이크, 과자, 라면, 다양한 형상의 캔디, 초콜릿, 나뭇잎 등에 형태나 규격의 제한없이 자유롭게 프린팅할 수 있다.

또한, 본 발명의 식용잉크 조성물은 일반 필기용구에 충전되거나, 식품에의 적용을 위한 용구에 충전되어 사용될 수도 있는데, 이 경우 필요에 따라 농도 및 점도와 같은 물성을 조정한다.

본 발명의 식용잉크 조성물과 전처리제를 사용하여 프린팅하는 방법은 다음과 같다.

먼저, 식용글리세린 3∼15중량% 수용액을 유성의 성질을 갖는 피인쇄물, 예를 들어 초콜릿의 표면에 붓 등으로 얇게 도포하거나 분무하여 코팅한 후, 완전히 건조시킨다. 이렇게 코팅된 피인쇄물에, 본 발명의 식용잉크 조성물을 카트리지에 충전한 잉크젯 프린터를 이용하여 컴퓨터 상으로 불러온 다양한 이미지나 문자를 프린팅한다.

이하, 실시예를 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 그러나 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 다음의 실시예에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

적색 식용잉크의 제조

식용색소 레드 3호 6.25g,

식용색소 레드 40호 1.25g,

물엿 29.10g,

에탄올(70%) 1.83g,

젤라틴 0.03g,

딸기시럽 0.20g,

증류수 잔부(전체 100g)

상기와 같은 함량으로 식용색소, 물엿, 에탄올, 젤라틴, 딸기시럽을 증류수에 가하고, 교반기를 이용하여 완전히 용해시켰다. 용액상태의 조성물을 감압이 없는 상태에서 여과지를 통해 천천히 1차 여과한 후, 다시 감압필터기를 사용하여 여과하여 불순물을 제거한 본 발명의 적색 식용잉크 조성물을 만들었다.

실시예 2

황색 식용잉크의 제조

식용색소 옐로우 4호 6.25g,

물엿 29.10g,

에탄올(70%) 1.83g,

젤라틴 0.03g,

딸기시럽 0.20g,

증류수 잔부(전체 100g)

상기와 같은 함량으로 조성하고, 나머지는 실시예 1과 동일한 방법으로 하여 본 발명의 황색 식용잉크 조성물을 얻었다.

실시예 3

청색 식용잉크의 제조

식용색소 블루 1호 5.00g,

물엿 29.10g,

에탄올(70%) 1.83g,

젤라틴 0.03g,

딸기시럽 0.20g,

증류수 잔부(전체 100g)

상기와 같은 함량으로 조성하고, 나머지는 실시예 1과 동일한 방법으로 하여 본 발명의 청색 식용잉크 조성물을 얻었다.

실시예 4

흑색 식용잉크의 제조

식용색소 레드 2호 3.60g,

식용색소 옐로우 4호 2.00g,

식용색소 블루 1호 1.00g,

물엿 29.10g,

에탄올(70%) 1.83g,

젤라틴 0.03g,

딸기시럽 0.20g,

증류수 잔부(전체 100g)

상기와 같은 함량으로 조성하고, 나머지는 실시예 1과 동일한 방법으로 하여본 발명의 흑색 식용잉크 조성물을 얻었다.

실시예 5

전처리제의 제조

식용글리세린 8g,

물엿 14g,

에탄올 10g,

딸기시럽 원액 10g.

증류수 잔부(전체 100g)

상기와 같은 함량으로 증류수에 각 구성성분을 가하고 균일하게 혼합하여 본 발명의 전처리제를 얻었다.

실시예 6

유성식품에의 프린팅

ⅰ) 먼저 인쇄하고자 하는 초콜릿의 표면에 상기 실시예 5에서 얻은 전처리제를 분무 코팅한 후 완전히 건조시키고;

ⅱ) 별도로 상기 실시예 1 내지 4에서 얻은 식용잉크를 카트리지에 충전하여 잉크젯 프린터에 탑재하여 프린팅 준비를 하고;

ⅲ) 원하는 이미지를 컴퓨터로 불러와 상기 ⅱ)의 식용잉크가 탑재된 프린터를 이용하여, 상기 ⅰ)의 전처리된 초콜릿에 이미지를 출력시켰다. 초콜릿상에 선명하고 정밀하게 프린팅된 이미지를 얻을 수 있었다.

본 발명은, 알코올과 젤라틴을 이용하여 열을 가하지 않고도 신속하고 완전하게 식용색소를 용해시킴으로써 상온에서 장시간 사용시에도 색소가 다시 석출되지 않는 안정한 상태의 식용잉크 조성물을 제공하며, 본 발명의 식용잉크 조성물은 인쇄시에 번지지 않고 건조가 빨라 문자나 이미지를 깨끗하고 선명하게 인쇄할 수 있다.

또한, 본 발명은 피인쇄물을 전처리하는 전처리제 및 이를 이용한 프린팅 방법을 제공하여, 수용성 식용잉크로 유성의 피인쇄물에도 깨끗하고 선명하게 인쇄할 수 있도록 한다.

본 발명의 식용잉크 조성물, 전처리제 및 이들을 이용한 프린팅 방법에 따르면 프린터를 이용하여 컴퓨터상에서 합성한 다양한 이미지나 문자를 간단하게 식품 등에 출력하여 원하는 이미지를 깨끗하고 선명하게 생성할 수 있으므로, 소비자의 요구에 따른 다양한 제품의 공급이 가능해진다.

Claims (6)

1. 식용인공색소 0.1∼10중량%, 물엿 10∼50중량%, 알코올 0.1∼10중량% 및 젤라틴 0.005∼0.5중량%를 정제수에 용해시킨 수용액으로 이루어진 식용잉크 조성물.
2. 제 1 항에 있어서, 식품에 사용가능한 공지의 가미·가향제를 부가적으로 포함하는 조성물.
3. 식용글리세린 3∼15중량%를 정제수에 용해시킨 글리세린 수용액을 전처리제로 하여 피인쇄물을 전처리 코팅하고 건조시킨 후, 제 1 항의 식용잉크 조성물을 사용하여 프린팅하는 것을 특징으로 하는 프린팅방법.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 전처리제에는 물엿 5∼20중량%와 알코올 0.1∼10중량%가 추가로 포함되는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 인쇄의 질을 향상시키기 위해 인쇄 전 피인쇄물에 코팅처리되는 전처리제로서, 식용글리세린 3∼15중량%, 물엿 5∼20중량% 및 알코올 0.1∼10중량%를 정제수에 용해시킨 수용액으로 이루어진 전처리제.
6. 제 5 항에 있어서, 식품에 사용가능한 공지의 가미·가향제를 부가적으로 포함하는 전처리제.