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KR20230047243A - 지용성 성분을 함유한 마이크로캡슐의 제조방법, 이의 제조방법에 따라 제조된 마이크로캡슐 및 이를 포함하는 젤리 - Google Patents

지용성 성분을 함유한 마이크로캡슐의 제조방법, 이의 제조방법에 따라 제조된 마이크로캡슐 및 이를 포함하는 젤리 Download PDF

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KR20230047243A
KR20230047243A KR1020210129665A KR20210129665A KR20230047243A KR 20230047243 A KR20230047243 A KR 20230047243A KR 1020210129665 A KR1020210129665 A KR 1020210129665A KR 20210129665 A KR20210129665 A KR 20210129665A KR 20230047243 A KR20230047243 A KR 20230047243A
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jelly
stirring
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신계화
김세미
이동희
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고려자연식품(주)
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Abstract

본 발명은 지용성 성분을 함유한 마이크로캡슐의 제조방법, 이의 제조방법에 따라 제조된 마이크로캡슐 및 이를 포함하는 젤리에 관한 것으로, (A) 유화제, 오일 및 지용성 성분을 혼합하여 교반하는 단계; (B) 알지네이트(Alginate) 용액에 상기 교반된 혼합물을 한 방울씩 적가하면서 교반하는 단계; (C) 상기 (B)단계에서 제조된 혼합물을 균질기(homogenizer)로 균질화하고 -1 내지 3 ℃ 하에서 초음파 처리기(ultrasonicate)로 처리하는 단계; (D) 칼슘 용액에 상기 (C)단계에서 제조된 혼합물을 한 방울씩 적가하면서 교반하는 단계; 및 (E) 상기 (D)단계에서 제조된 혼합물을 균질기(homogenizer)로 균질화하고 -1 내지 3 ℃ 하에서 초음파 처리기(ultrasonicate)로 처리하는 단계;를 포함함으로써, 물에 용해되지 않는 지용성 성분을 물에 쉽게 용해시키며 분산력이 우수하여 지용성 성분의 체내 흡수율을 높일 수 있다.

Description

지용성 성분을 함유한 마이크로캡슐의 제조방법, 이의 제조방법에 따라 제조된 마이크로캡슐 및 이를 포함하는 젤리{Method for preparing of microcapsules including fat solubility, microcapsules prepared by the method and jelly including the same}
본 발명은 물에 용해되지 않는 지용성 성분을 물에 쉽게 용해되도록 하며 분산력이 우수하여 지용성 성분의 체내 흡수율을 높일 수 있는 지용성 성분을 함유한 마이크로캡슐의 제조방법, 이의 제조방법에 따라 제조된 마이크로캡슐 및 이를 포함하는 젤리에 관한 것이다.
우리나라의 2013년 총인구는 50,142,158명이며, 이중 65-74세 노인인구는 3,658,353명, 75-84세 노인인구는 2,007,685명, 85세 이상 노인인구는 471,664명으로 집계되었다. 65세 이상 노인인구는 전체 인구의 11%로서 고령화 사회로 매우 빠른 속도로 진입하고 있다.
노인의 건강상태를 최고로 유지하는 건강수명의 연장으로 신체 상태에 맞는 식품 섭취가 중요하다. 그러나, 식품과 영양소 섭취에 관련된 신체기능인 치아손실로 인한 저작기능의 저하, 타액 분비 기능의 저하, 인후와 입주변의 근력 저하, 연하 반사 기능의 저하, 식욕감퇴 및 소화기능의 저하로 인해 영양섭취 불균형으로 건강이 위험해질 수 있으며, 뇌혈관질환 등과 같은 질환이 있으면 이러한 신체기능은 더욱 저하되어 회복을 더디게 할 뿐 아니라 삶의 질까지 위협할 수 있다.
이러한 노인들을 위해 신체, 생리적 특성을 고려하여 노화억제, 건강상태 유지, 질병 예방 및 치료를 돕도록 고안된 식품이 고령친화식품(노인식)이다. 고령친화식품은 초기 기술개발 비용에 대한 부담으로 대부분 수입에 의존하고 있어 아직은 활성화되지 못하고 있는 상황이다. 반면, 일본의 경우 많은 기업들이 노인식의 중요성을 인식하여 식품의 물성을 고려한 다양한 가공식품을 개발하여 공급하고 있다. 따라서 우리나라도 노인의 영양섭취 증진 및 건강 유지를 위한 노인식의 개발 및 보급이 시급한 실정이다.
한편, 젤리는 카라기난, 곤약, 한천, 알긴산, 곤약, 펙틴, 젤라틴 같은 교질분을 주재료로 사용하여 응고시킨 식품으로서, 딱딱하지 않기 때문에 치아가 약한 노인이나 어린아이가 먹기에 매우 적합하며, 일반인에게도 디저트로서 많이 제공되고 있는 음식이다.
통상적으로 젤리는 시중에서 구하기 쉬운 젤라틴을 교질분으로서 사용하는 것이 널리 보급되고 있는데, 젤라틴은 동물의 가죽, 힘줄, 연골 등을 구성하는 천연 단백질인 콜라겐을 뜨거운 물로 처리하여 얻을 수 있는 유도 단백질의 일종이다.
따라서, 영양성분이 많은 지용성 성분을 물에 용해되기 쉽게 할 뿐만 아니라 산패 등으로부터 안전한 형태로 제조한 후 이를 포함하여 젤리로 제조 시 지용성 성분을 남녀노소 누구나 부담없이 섭취할 수 있도록 할 수 있다.
대한민국 공개특허 제2021-0066067호 대한민국 등록공개특허 제2020-0015884호
본 발명의 목적은 물에 용해되지 않는 지용성 성분을 물에 쉽게 용해되도록 하며 분산력이 우수하여 지용성 성분의 체내 흡수율을 높일 수 있는 마이크로캡슐의 제조방법을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 제조방법에 따라 제조된 마이크로캡슐을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 상기 마이크로캡슐을 포함하는 젤리의 제조방법을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 제조방법에 따라 제조된 젤리를 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 지용성 성분을 함유한 마이크로캡슐의 제조방법은 (A) 유화제, 오일 및 지용성 성분을 혼합하여 교반하는 단계; (B) 알지네이트(Alginate) 용액에 상기 교반된 혼합물을 한 방울씩 적가하면서 교반하는 단계; (C) 상기 (B)단계에서 제조된 혼합물을 균질기(homogenizer)로 균질화하고 -1 내지 3 ℃ 하에서 초음파 처리기(ultrasonicate)로 처리하는 단계; (D) 칼슘 용액에 상기 (C)단계에서 제조된 혼합물을 한 방울씩 적가하면서 교반하는 단계; 및 (E) 상기 (D)단계에서 제조된 혼합물을 균질기(homogenizer)로 균질화하고 -1 내지 3 ℃ 하에서 초음파 처리기(ultrasonicate)로 처리하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 (A)단계에서 유화제 100 중량부에 대하여 오일 70 내지 120 중량부 및 지용성 성분 1 내지 10 중량부로 혼합될 수 있다.
상기 (A)단계에서 유화제는 레시틴(Lecithin)일 수 있다.
상기 (A)단계에서 오일은 식물성 오일, 바람직하게는 대두 오일(soybean oil)일 수 있다.
상기 (A)단계에서 지용성 성분은 비타민A, 비타민D, 코엔자임Q10(coenzyme Q10), 비타민K 및 카로티노이드(carotenoid)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 (B)단계에서 교반은 23 내지 27 ℃ 하에서 3 내지 8시간 동안 수행될 수 있다.
상기 (C)단계에서 균질기로 10,000 내지 15,000 rpm으로 3 내지 10분 동안 처리한 후 초음파 처리기로 20 내지 50 kHz의 진동수 및 70 내지 80 W의 파워로 5 내지 15분 동안 처리될 수 있다.
상기 (D)단계에서 칼슘 용액은 23 내지 27 ℃ 하에서 1 내지 5시간 동안 미리 교반된 것일 수 있다.
상기 (D)단계에서 교반은 23 내지 27 ℃ 하에서 3 내지 8시간 동안 수행될 수 있다.
상기 알지네이트(Alginate) 용액과 칼슘 용액은 0.5 중량% 알지네이트 용액 및 1 중량% 칼슘 용액인 것을 기준으로 1 : 0.6-3의 중량비로 혼합될 수 있다.
상기 (E)단계에서 균질기로 10000 내지 15000 rpm으로 3 내지 10분 동안 처리한 후 초음파 처리기로 20 내지 50 kHz의 진동수 및 70 내지 80 W의 파워로 5 내지 15분 동안 처리될 수 있다.
상기 마이크로캡슐의 평균입경은 200 내지 400 nm이며, 분산도는 0.1 내지 0.3일 수 있다.
또한, 상기한 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 지용성 성분을 함유한 마이크로캡슐은 상기 제조방법에 따라 제조될 수 있다.
또한, 상기한 또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 지용성 성분을 함유한 마이크로캡슐을 포함하는 젤리의 제조방법은 (a) 로커스트빈검, 곤약분말 및 카라기난을 포함하는 분말 재료를 혼합하는 단계; (b) 과일 착즙액, 물 및 올리고당을 포함하는 액상 재료를 혼합하는 단계; 및 (c) 상기 분말재료와 액상 재료를 혼합하여 90 내지 110 ℃로 가열한 후 방치하여 온도가 35 내지 45 ℃에 도달하면 상기 지용성 성분을 함유한 마이크로캡슐을 투입하여 혼합하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 (a)단계에서 로커스트빈검, 곤약분말 및 카라기난은 1 : 0.8-2 : 1.5-5의 중량비로 혼합될 수 있다.
상기 (b)단계에서 과일은 유자, 감귤, 딸기, 포도, 오렌지, 자몽, 망고 및 키위로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 (c)단계에서 지용성 성분을 함유한 마이크로캡슐은 분말 재료 100 중량부에 대하여 1 내지 20 중량부로 사용될 수 있다.
또한, 상기한 또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 지용성 성분을 함유한 마이크로캡슐을 포함하는 젤리는 상기 제조방법에 따라 제조될 수 있다.
본 발명의 지용성 성분을 함유한 마이크로캡슐은 물에 용해되지 않는 지용성 성분을 물에 쉽게 용해되도록 하며 분산력이 우수하여 지용성 성분의 체내 흡수율을 높일 수 있다.
이러한 마이크로캡슐을 함유한 젤리는 연하 및 저작 기능이 약화되고 소화력이 낮은 노인, 환자 및 어린 아이들이 섭취하기 용이하고, 맛과 영양을 충족시켜 남녀노소 및 환자의 기호도를 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따라 제조된 마이크로캡슐을 촬영한 사진이다.
도 2는 본 발명의 실시예 4에 따라 제조된 젤리를 촬영한 사진이다.
도 3은 본 발명의 실시예 4의 젤리와 대조군 1의 젤리를 촬영한 사진이다.
본 발명은 물에 용해되지 않는 지용성 성분을 물에 쉽게 용해되도록 하며 분산력이 우수하여 지용성 성분의 체내 흡수율을 높일 수 있는 지용성 성분을 함유한 마이크로캡슐의 제조방법, 이의 제조방법에 따라 제조된 마이크로캡슐 및 이를 포함하는 젤리에 관한 것이다.
일반적으로 지용성 성분은 물에 용해되지 않으므로 O/W 나노에멸젼으로 제조하여 지용성 성분이 수용액상에 쉽게 분산되거나 수용액상에 쉽게 용해될 수 있도록 하며, 이러한 지용성 성분을 이용하여 젤리를 제조하면 분산되지 않고 층분리 또는 지용성 성분의 유출 및 산패 등으로 안정성이 저하되므로 상기 O/W 나노에멸젼을 마이크로캡슐로 제조함으로써, 지용성 성분이 물에 쉽게 용해되면서 젤리 제형 내에서의 분산안정성을 향상시킬 수 있다.
상기 O/W 나노에멀젼은 서로 녹지 않는 2 이상의 액체의 한편이 다른 쪽에 작은 입자 상태로 분산되고, 입자의 크기가 나노 단위 크기인 액체를 의미하며, 상기 마이크로캡슐은 상기 O/W 나노에멀젼이 코팅된 상태를 의미한다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명의 지용성 성분을 함유한 마이크로캡슐을 제조하는 방법은 (A) 유화제, 오일 및 지용성 성분을 혼합하여 교반하는 단계; (B) 알지네이트(Alginate) 용액에 상기 교반된 혼합물을 한 방울씩 적가하면서 교반하는 단계; (C) 상기 (B)단계에서 제조된 혼합물을 균질기(homogenizer)로 균질화하고 -1 내지 3 ℃ 하에서 초음파 처리기(ultrasonicate)로 처리하는 단계; (D) 칼슘 용액에 상기 (C)단계에서 제조된 혼합물을 한 방울씩 적가하면서 교반하는 단계; 및 (E) 상기 (D)단계에서 제조된 혼합물을 균질기(homogenizer)로 균질화하고 -1 내지 3 ℃ 하에서 초음파 처리기(ultrasonicate)로 처리하는 단계;를 포함한다.
먼저, 상기 (A)단계에서는 유화제, 오일 및 지용성 성분을 혼합하여 교반한다.
상기 유화제는 물에 오일을 분산시킬 때 사용하는 것으로서, 바람직하게는 레시틴(Lecithin)을 들 수 있으며, 보다 바람직하게 상기 레시틴은 대두 또는 난황에서 추출한 천연 유래의 불포화 레시틴 또는 포화 레시틴을 들 수 있다. 통상적으로 천연 유래의 레시틴은 포스파티딜 콜린의 양이 23 내지 95 중량%, 포스파디딜에탄올아민의 양이 20 중량% 이하이다.
유화제로 레스틴 대신 tween 80, 젤라틴, 알부민, 카제인, 아리비아 고무 등의 다른 유화제를 사용하는 경우에는 마이크로캡슐을 제조 시 평균입경이 커서 물에 대한 용해도 및 관능성이 저하될 수 있으며, 분산도가 저하되어 체내 흡수율을 저하시킬 수 있다.
상기 오일로는 식물성 오일을 들 수 있으며, 바람직하게는 대두 오일(soybean oil)을 들 수 있다. 대두 오일 대신 MCT 오일, 카놀라 오일, 코코넛 오일, 팜오일, 옥수수 오일 등의 다른 오일을 사용하는 경우에는 마이크로캡슐을 제조 시 평균입경이 크고 분산도가 저하될 수 있다.
상기 오일의 함량은 유화제 100 중량부에 대하여 70 내지 120 중량부, 바람직하게는 80 내지 100 중량부이다. 오일의 함량이 상기 범위를 벗어나는 경우에는 O/W 나노에멀젼이 용이하게 수득되지 못할 수 있다.
상기 지용성 성분은 물에 용해되지 않는 성분으로서, 비타민A, 비타민D, 코엔자임Q10(coenzyme Q10), 비타민K 및 카로티노이드(carotenoid)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 들 수 있다.
상기 지용성 성분의 함량은 유화제 100 중량부에 대하여 1 내지 10 중량부, 바람직하게는 2 내지 5 중량부이다. 지용성 성분의 함량이 상기 하한치 미만인 경우에는 지용성 성분에 함유된 효과를 발휘할 수 없으며, 상기 상한치 초과인 경우에는 마이크로캡슐로 제조 시 분산도 및 관능성이 저하될 수 있다.
다음으로, 상기 (B)단계에서 알지네이트(Alginate) 용액에 상기 교반된 혼합물을 한 방울씩 적가하면서 교반한 후 (C)단계에서 상기 (B)단계에서 제조된 혼합물을 균질기(homogenizer)로 균질화하고 -1 내지 3 ℃ 하에서 초음파 처리기(ultrasonicate)로 처리함으로써 마이크로캡슐을 수득한다.
상기 알지네이트는 0.5 내지 1 중량% 알지네이트 수용액으로서, 상기 알지에니트에 상기 (A)단계에서 혼합된 혼합물을 한 방울씩 적가하면서 23 내지 27 ℃ 하에서 3 내지 8시간, 바람직하게는 5 내지 7시간 동안 교반시킨다. 상기 (A)단계에서 혼합된 혼합물을 한 방울씩 적가하지 않고 한 번에 투입하여 교반하는 경우에는 물에 용해되지 않고 지용성 성분끼리 응집하여 O/W 나노에멀젼이 수득되지 않고 추후 마이크로 캡슐의 분산성도 낮을 수 있다.
교반시간이 상기 하한치 미만인 경우에는 O/W 나노에멀젼이 수득되지 않을 수 있으며, 상기 상한치 초과인 경우에는 더 이상 효과가 증대되지 않는다.
상기 교반된 혼합물을 균질화하지 않고 초음파로 처리하는 경우에는 O/W 나노에멀젼이 형성되지 않으며, 상기 교반된 혼합물을 균질화하고 초음파로 처리하지 않는 경우에는 입자크기가 크며 분산도가 저하될 수 있다.
구체적으로, 상기 교반된 혼합물은 균질기로 10000 내지 15000 rpm, 바람직하게는 11000 내지 13000 rpm으로 3 내지 10분, 바람직하게는 4 내지 6분 동안 처리한 후 초음파 처리기를 이용하여 20 내지 50 kHz, 바람직하게는 30 내지 40 kHz의 진동수 및 70 내지 80 W의 파워로 5 내지 15분, 바람직하게는 7 내지 12분 동안 처리한다. 이때 초음파 처리시 59분 동안 초음파 처리 후 1분 쉬어주는 방식으로 반복하여 처리해야 더욱 우수한 분산효과 얻을 수 있다.
균질화 처리 시 속도 및 시간이 상기 범위를 벗어나는 경우에는 우수한 품질의 O/W 나노에멀젼이 수득되지 않아 마이크로캡슐의 분산도에 영향을 줄 수 있다.
또한, 초음파 처리 시 진동수, 파워 및 시간이 상기 하한치 미만인 경우에는 입자크기가 크며 분산도가 저하될 수 있으며, 상기 상한치 초과인 경우에는 열의 발생으로 품질이 저하될 수 있다.
상기 O/W 나노에멀젼은 물리적 작용에 의해 하나의 액체가 다른 하나의 액체에 분산됨으로써 형성된 콜로이드 분산체를 의미한다. 이는 일반적으로 유화제의 존재 하에 수상 및 유상을 함께 균질화하여 액적의 유착을 방지하고 분산을 유지함으로써 제조된다. 지용성 성분의 영양성분의 포집 및 전달체 제조에 효과적이며, 크기가 수십 나노의 나노에멀젼(nanoemulsion)의 경우에는 가시광선의 파장보다 작기 때문에 광학적으로 투명하여 음료수와 같은 액상 제품에 적용이 용이하다.
다음으로, 상기 (D)단계에서 칼슘 용액에 상기 (C)단계에서 수득된 혼합물을 한 방울씩 적가하면서 교반한 후 (E)단계에서 상기 (D)단계에서 제조된 혼합물을 균질기(homogenizer)로 균질화하고 -1 내지 3 ℃ 하에서 초음파 처리기(ultrasonicate)로 처리하여 마이크로캡슐을 수득한다.
상기 칼슘은 1 내지 3 중량% 칼슘 용액으로서, 23 내지 27 ℃ 하에서 1 내지 5시간 동안 미리 교반시킨 후 상기 (C)단계에서 혼합된 혼합물과 혼합 시 마이크로캡슐의 분산도가 더욱 향상된다.
상기 칼슘에 상기 (C)단계에서 혼합된 혼합물이 한 방울씩 적가되면서 23 내지 27 ℃ 하에서 3 내지 8시간, 바람직하게는 5 내지 7시간 동안 교반된다. 상기 (C)단계에서 혼합된 혼합물을 한 방울씩 적가하지 않고 한 번에 투입하여 교반하는 경우에는 O/W 나노에멀젼에 고분자가 코팅된 마이크로캡슐이 수득되지 않는다.
교반시간이 상기 하한치 미만인 경우에는 마이크로캡슐이 수득되지 않을 수 있으며, 상기 상한치 초과인 경우에는 더 이상 효과가 증대되지 않는다.
상기 교반된 혼합물을 균질화하지 않고 초음파로 처리하는 경우에는 마이크로캡슐이 형성되지 않으며, 상기 교반된 혼합물을 균질화하고 초음파로 처리하지 않는 경우에는 입자크기가 크며 분산도가 저하될 수 있다.
구체적으로, 상기 교반된 혼합물은 균질기로 10000 내지 15000 rpm, 바람직하게는 11000 내지 13000 rpm으로 3 내지 10분, 바람직하게는 4 내지 6분 동안 처리한 후 초음파 처리기를 이용하여 20 내지 50 kHz, 바람직하게는 30 내지 40 kHz의 진동수 및 70 내지 80 W의 파워로 5 내지 15분, 바람직하게는 7 내지 12분 동안 처리한다. 이때 초음파 처리시 59분 동안 초음파 처리 후 1분 쉬어주는 방식으로 반복하여 처리해야 더욱 우수한 분산효과 얻을 수 있다.
균질화 처리 시 속도 및 시간이 상기 범위를 벗어나는 경우에는 입자크기가 크며 분산도가 낮은 마이크로캡슐이 수득될 수 있다.
또한, 초음파 처리 시 진동수, 파워 및 시간 역시 상기 범위를 벗어나는 경우에는 입자크기가 크며 분산도가 낮은 마이크로캡슐이 수득될 수 있다.
상기 알지네이트(Alginate) 용액과 칼슘 용액은 0.5 중량% 알지네이트 용액 및 1 중량% 칼슘 용액인 것을 기준으로 1 : 0.6-3의 중량비, 바람직하게는 1 : 0.6-0.2의 중량비로 혼합된다. 0.5 중량% 알지네이트 용액을 기준으로 1 중량% 칼슘 용액의 함량이 상기 하한치 미만인 경우에는 마이크로캡슐의 분산도가 낮아질 수 있으며, 상기 상한치 초과인 경우에는 마이크로캡슐이 제조되지 못할 수 있다.
상기와 같이 제조된 마이크로캡슐의 평균입경은 200 내지 400 nm이며, 분산도는 0.1 내지 0.3일 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 마이크로캡슐이 적용한 젤리를 제공할 수 있다.
본 발명의 지용성 성분을 함유한 마이크로캡슐을 포함하는 젤리의 제조방법은 (a) 로커스트빈검, 곤약분말 및 카라기난을 포함하는 분말 재료를 혼합하는 단계; (b) 과일 착즙액, 물 및 올리고당을 포함하는 액상 재료를 혼합하는 단계; 및 (c) 상기 분말재료와 액상 재료를 혼합하여 90 내지 110 ℃로 가열한 후 방치하여 온도가 35 내지 45 ℃에 도달하면 상기 지용성 성분을 함유한 마이크로캡슐을 투입하여 혼합하는 단계;를 포함할 수 있다.
먼저, 상기 (a)단계에서는 로커스트빈검, 곤약분말 및 카라기난을 포함하는 분말 재료를 혼합한다.
상기 로커스트빈검, 곤약분말 및 카라기난은 1 : 0.8-2 : 1.5-5의 중량비, 바람직하게는 1 : 1-1.5 : 2-2.5의 중량비로 혼합되는 것으로서, 로커스트빈검을 기준으로 곤약분말 및 카라기난의 함량이 상기 범위를 벗어나는 경우에는 젤리 내부에 마이크로캡슐이 고르게 퍼지지 않을 수 있다.
다음으로, 상기 (b)단계에서는 과일 착즙액, 물 및 올리고당을 포함하는 액상 재료를 혼합한다.
상기 과일로는 유자, 감귤, 딸기, 포도, 오렌지, 자몽, 망고 및 키위로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 들 수 있다.
다음으로, 상기 (c)단계에서는 상기 분말재료와 액상 재료를 혼합하여 90 내지 110 ℃로 가열한 후 방치하여 온도가 35 내지 45 ℃에 도달하면 상기 지용성 성분을 함유한 마이크로캡슐을 투입하여 혼합하고 틀에 붓고 경화시킨다.
상기 마이크로캡슐을 35 내지 45 ℃에서 투입하지 않고 상기 상한치 초과인 온도에서 투입하는 경우에는 지용성 성분이 변질될 수 있으며, 상기 하한치 온도에서 투입하는 경우에는 젤리 내에 겔화가 일어나 마이크로캡슐을 혼합하기 어려울 수 있다.
상기 마이크로캡슐은 분말 재료 100 중량부에 대하여 1 내지 10 중량부, 바람직하게는 5 내지 15 중량부로 사용된다. 마이크로캡슐의 함량이 상기 하한치 미만인 경우에는 지용성 성분 효과가 발휘되지 못할 수 있으며, 상기 상한치 초과인 경우에는 젤리의 경도가 저하되어 쉽게 부서지며 관능성이 저하될 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
[마이크로캡슐의 제조]
실시예 1.
레시틴 5 g, 대두 오일 5 g 및 비타민D 0.125 g을 혼합하여 3시간 동안 교반한 후 0.5 중량% 알긴산 수용액 20 g에 상기 혼합물을 25 ℃ 하에서 한 방울씩 적가하면서 5시간 동안 교반한 다음 균질기를 이용하여 12000 rpm으로 5분 동안 균질화시키고 ice bath 하에서 10분 동안 30 kHz의 진동수 70 W의 파워로 초음파 처리하여 O/W 나노에멀젼이 수득하였다.
1 중량% 칼슘 카보네이트 용액 40 g(0.5 중량% 알지네이트 용액:1 중량% 칼슘 용액=1:2의 중량비)에 상기 O/W 나노에멀젼을 한 방울씩 적가하면서 5시간 동안 교반한 다음 균질기를 이용하여 12000 rpm으로 5분 동안 균질화시키고 ice bath 하에서 10분 동안 30 kHz의 진동수 70 W의 파워로 초음파 처리하여 마이크로캡슐을 수득하였다(도 1).
실시예 2. 알지네이트 용액:칼슘 용액=1:1의 중량비
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 0.5 중량% 알지네이트 용액과 1 중량% 칼슘 용액이 1 : 1의 중량비로 혼합하여 마이크로캡슐을 수득하였다.
실시예 3. 알지네이트 용액:칼슘 용액=1:0.6의 중량비
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 0.5 중량% 알지네이트 용액과 1 중량% 칼슘 용액이 1 : 0.6의 중량비로 혼합하여 마이크로캡슐을 수득하였다.
비교예 1. 유화제로 레시틴 대신 tween 80 사용
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 레시틴 대신 tween 80을 사용하여 마이크로캡슐을 수득하였다.
비교예 2. 유화제로 레시틴 대신 젤라틴 사용
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 레시틴 대신 젤라틴을 사용하여 마이크로캡슐을 수득하였다.
비교예 3. 대두 오일 대신 MCT 오일 사용
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 대두 오일 대신 MCT 오일을 사용하여 마이크로캡슐을 수득하였다.
비교예 4. 대두 오일 대신 카놀라 오일 사용
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 대두 오일 대신 카놀라 오일을 사용하여 마이크로캡슐을 수득하였다.
비교예 5. 알지네이트 용액:칼슘 용액=1:0.5의 중량비
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 0.5 중량% 알지네이트 용액과 1 중량% 칼슘 용액이 1 : 0.5의 중량비로 혼합하여 마이크로캡슐을 수득하였다.
<시험예 Ⅰ>
시험예 1. 평균 입자크기 및 분산도 측정
1-1. 평균 입자크기(nm): 입자크기는 입도측정기(Zetasizer NanoZS, Malvern instrument)로 측정하였다.
1-2. 분산도: 분산도 측정장치(Zetasizer NanoZS, Malvern instrument)로 측정하였다.
구분 평균 입자크기(nm) 분산도
실시예 1 361.2±2.44 0.277±0.014
실시예 2 348.5±2.71 0.248±0.012
실시예 3 347.1±3.27 0.286±0.010
비교예 1 581.0±5.45 0.546±0.021
비교예 2 609.4±10.88 0.548±0.012
비교예 3 701.2±9.15 0.571±0.018
비교예 4 685.4±8.84 0.586±0.010
비교예 5 502.8±17.12 0.618±0.018
위 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 3에 따라 제조된 마이크로캡슐은 비교예 1 내지 5에 비하여 평균 입자크기가 작으며, 분산도가 낮은 것을 확인하였다. 일반적으로 분산도는 0.3 이하가 안정한 것이므로 실시예 1 내지 3의 마이크로캡슐은 안정하지만 비교예 1 내지 5의 마이크로캡슐의 마이크로캡슐은 안정하지 못할 것을 확인하였다.
실시예 1 내지 3의 마이크로캡슐은 평균 입자크기가 작으므로 젤리로 섭취시 관능성이 우수하며, 분산도가 높으므로 체내 흡수율이 높다.
[젤리의 제조]
실시예 4.
로커스트빈검, 곤약분말 및 카라기난을 1 : 1 : 2의 중량비로 혼합하여 분말 재료를 준비하고, 유자 착즙액, 물 및 올리고당을 1 : 2 : 0.5의 중량비로 혼합하여 액상 재료를 준비한 다음 상기 분말 재료 100 중량부에 대하여 액상재료 120 중량부를 투입하여 100 ℃에서 5분 동안 가열시키고 식혀서 온도가 35 ℃에 도달하면 상기 실시예 1에서 제조된 마이크로캡슐 10 중량부를 첨가하여 혼합한 후 틀에 붓고 경화시킴으로써 젤리를 수득하였다(도 2).
비교예 6. 로커스트빈검 단독
상기 실시예 2와 동일하게 실시하되, 로커스트빈검, 곤약분말 및 카라기난의 혼합물 대신 로커스트빈검을 단독으로 사용하여 젤리를 수득하였다.
비교예 7. 곤약분말 단독
상기 실시예 2와 동일하게 실시하되, 로커스트빈검, 곤약분말 및 카라기난의 혼합물 대신 곤약분말을 단독으로 사용하여 젤리를 수득하였다.
비교예 8. 카라기난 단독
상기 실시예 2와 동일하게 실시하되, 로커스트빈검, 곤약분말 및 카라기난의 혼합물 대신 카라기난을 단독으로 사용하여 젤리를 수득하였다.
비교예 9. 로커스트빈검:곤약분말:카라기난=1:1:1의 중량비
상기 실시예 2와 동일하게 실시하되, 로커스트빈검, 곤약분말 및 카라기난을 1 : 1 : 1의 중량비로 혼합하여 사용함으로써 젤리를 수득하였다.
비교예 10. 마이크로캡슐 30 중량부
상기 실시예 2와 동일하게 실시하되, 마이크로캡슐을 30 중량부로 사용하여 젤리를 수득하였다.
<시험예 Ⅱ>
대조군 1로는 상기 실시예 4와 동일하게 실시하되, 마이크로캡슐을 사용하지 않고 젤리를 수득하였다.
시험예 2. 물성 측정
실시예 및 비교예에서 제조된 젤리를 냉장온도로 유지하고 가로, 세로, 높이를 10*10*10 mm로 자른 후 texture analyzer(CT3, Brookfield Engineering Laboratories, Inc., Middleborough, Massachusetts, USA)를 이용하여 경도(hardness), 응집성(cohesiveness), 탄력성(springiness), 점착성(gumminess), 씹힙성(chewiness)을 3회 반복 측정하여 평균값으로 나타내었으며, 측정조건은 하기 [표 2]와 같다.
Measurement Condition
Test mode and option TPA(Texture Profile Analysis)
Pre-test speed 1.0 mm/s
Test speed 2.0 mm/s
Post-test speed 10.0 mm/s
Strain 70%
Probe TA10(Cylinder, 12.7mm D, 35mm L)
구분 대조군 1 실시예 4 비교예 6 비교예 7 비교예 8 비교예 9 비교예 10
경도
(N)		 3.68±0.23 3.52±0.12 1.98±0.15 1.11±0.14 1.54±0.19 1.06±0.20 0.75±0.09
부착성 2.17±0.04 3.66±0.17 1.84±0.02 1.77±0.03 1.80±0.01 1.91±0.06 0.58±0.02
응집성 0.23±0.04 0.25±0.03 0.49±0.03 0.53±0.01 0.52±0.04 0.44±0.02 0.11±0.01
탄력성 2.61±0.44 2.98±0.10 1.54±0.26 1.48±0.18 1.44±0.14 1.79±0.30 1.05±0.07
검성(N) 0.77±0.06 0.75±0.08 0.98±0.04 0.94±0.06 1.05±0.07 0.84±0.05 0.21±0.01
씹힘성
(mJ)		 1.35±0.10 1.40±0.07 6.14±0.08 6.68±0.04 6.34±0.11 5.09±0.06 0.48±0.04
위 표 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예 4에 따라 제조된 젤리는 비교예 6 내지 9에 비하여 응집성, 검성 및 씹힘성이 모두 낮으며, 경도, 부착성, 탄력성이 우수한 것을 확인하였다.
비교예 10은 모든 물성에서 우수하지 못하고 쉽게 부서지는 것을 확인하였다.
시험예 3. 관능검사
실시예 및 비교예에서 제조된 젤리를 소비자 30명에게 시식하게 한 후 9점 척도법으로 관능검사를 실시하여 평균값 구하였으며, 이를 하기 표 4에 나타내었다.
- 맛, 색, 외관 및 종합적 기호도: 1점= 매우 나쁘다, 9점= 매우 좋다
- 마이크로캡슐이 퍼진 정도: 1점= 매우 뭉쳐있다, 9점= 매우 고르게 퍼져있다
구분 대조군 1 실시예 4 비교예 6 비교예 7 비교예 8 비교예 9 비교예 10
캡슐의 퍼진 정도 - 8.15 2.18 3.08 2.55 5.11 2.44
맛 7.14 7.02 5.11 5.09 5.31 5.69 2.11
색 7.59 7.43 6.15 6.81 6.35 6.92 1.58
외관 7.42 7.68 4.15 4.06 3.65 5.72 1.44
종합적인 기호도 7.56 7.43 3.68 3.94 3.55 5.01 2.01
위 표 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예 4에 따라 제조된 젤리는 비교예 6 내지 10에 비하여 마이크로캡슐이 고르게 퍼졌으며, 맛, 색, 외관 및 종합적 기호도가 모두 우수한 것을 확인하였다. 특히 도 3에 도시된 바와 같이, 실시예 4의 젤리는 마이크로캡슐이 고르게 잘 퍼져있는 것을 알 수 있다.
비교예 6 내지 10은 마이크로캡슐이 퍼지지 않은 영향으로 인하여 외관기호도 역시 저하된 것을 확인하였다.

Claims (18)

  1. (A) 유화제, 오일 및 지용성 성분을 혼합하여 교반하는 단계;
    (B) 알지네이트(Alginate) 용액에 상기 교반된 혼합물을 한 방울씩 적가하면서 교반하는 단계;
    (C) 상기 (B)단계에서 제조된 혼합물을 균질기(homogenizer)로 균질화하고 -1 내지 3 ℃ 하에서 초음파 처리기(ultrasonicate)로 처리하는 단계;
    (D) 칼슘 용액에 상기 (C)단계에서 제조된 혼합물을 한 방울씩 적가하면서 교반하는 단계; 및
    (E) 상기 (D)단계에서 제조된 혼합물을 균질기(homogenizer)로 균질화하고 -1 내지 3 ℃ 하에서 초음파 처리기(ultrasonicate)로 처리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 지용성 성분을 함유한 마이크로캡슐의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 (A)단계에서 유화제 100 중량부에 대하여 오일 70 내지 120 중량부 및 지용성 성분 1 내지 10 중량부로 혼합되는 것을 특징으로 하는 지용성 성분을 함유한 마이크로캡슐의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 (A)단계에서 유화제는 레시틴(Lecithin)인 것을 특징으로 하는 지용성 성분을 함유한 마이크로캡슐의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 (A)단계에서 오일은 식물성 오일인 것을 특징으로 하는 지용성 성분을 함유한 마이크로캡슐의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 (A)단계에서 지용성 성분은 비타민A, 비타민D, 코엔자임Q10(coenzyme Q10), 비타민K 및 카로티노이드(carotenoid)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 지용성 성분을 함유한 마이크로캡슐의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 (B)단계에서 교반은 23 내지 27 ℃ 하에서 3 내지 8시간 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 지용성 성분을 함유한 마이크로캡슐의 제조방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 (C)단계에서 균질기로 10000 내지 15000 rpm으로 3 내지 10분 동안 처리한 후 초음파 처리기로 20 내지 50 kHz의 진동수 및 70 내지 80 W의 파워로 5 내지 15분 동안 처리되는 것을 특징으로 하는 지용성 성분을 함유한 마이크로캡슐의 제조방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 (D)단계에서 칼슘 용액은 23 내지 27 ℃ 하에서 1 내지 5시간 동안 미리 교반된 것을 특징으로 하는 지용성 성분을 함유한 마이크로캡슐의 제조방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 (D)단계에서 교반은 23 내지 27 ℃ 하에서 3 내지 8시간 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 지용성 성분을 함유한 마이크로캡슐의 제조방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 알지네이트(Alginate) 용액과 칼슘 용액은 0.5 중량% 알지네이트 용액 및 1 중량% 칼슘 용액인 것을 기준으로 1 : 0.6-3의 중량비로 혼합되는 것을 특징으로 하는 지용성 성분을 함유한 마이크로캡슐의 제조방법.
  11. 제1항에 있어서, 상기 (E)단계에서 균질기로 10000 내지 15000 rpm으로 3 내지 10분 동안 처리한 후 초음파 처리기로 20 내지 50 kHz의 진동수 및 70 내지 80 W의 파워로 5 내지 15분 동안 처리되는 것을 특징으로 하는 지용성 성분을 함유한 마이크로캡슐의 제조방법.
  12. 제1항에 있어서, 상기 마이크로캡슐의 평균입경은 200 내지 400 nm이며, 분산도는 0.1 내지 0.3인 것을 특징으로 하는 지용성 성분을 함유한 마이크로캡슐의 제조방법.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항의 제조방법에 따라 제조된 지용성 성분을 함유한 마이크로캡슐.
  14. (a) 로커스트빈검, 곤약분말 및 카라기난을 포함하는 분말 재료를 혼합하는 단계;
    (b) 과일 착즙액, 물 및 올리고당을 포함하는 액상 재료를 혼합하는 단계; 및
    (c) 상기 분말재료와 액상 재료를 혼합하여 90 내지 110 ℃로 가열한 후 방치하여 온도가 35 내지 45 ℃에 도달하면 상기 제12항의 지용성 성분을 함유한 마이크로캡슐을 투입하여 혼합하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 지용성 성분을 함유한 마이크로캡슐을 포함하는 젤리의 제조방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 (a)단계에서 로커스트빈검, 곤약분말 및 카라기난은 1 : 0.8-2 : 1.5-5의 중량비로 혼합되는 것을 특징으로 하는 지용성 성분을 함유한 마이크로캡슐을 포함하는 젤리의 제조방법.
  16. 제14항에 있어서, 상기 (b)단계에서 과일은 유자, 감귤, 딸기, 포도, 오렌지, 자몽, 망고 및 키위로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 지용성 성분을 함유한 마이크로캡슐을 포함하는 젤리의 제조방법.
  17. 제14항에 있어서, 상기 (c)단계에서 지용성 성분을 함유한 마이크로캡슐은 분말 재료 100 중량부에 대하여 1 내지 20 중량부로 사용되는 것을 특징으로 하는 지용성 성분을 함유한 마이크로캡슐을 포함하는 젤리의 제조방법.
  18. 제14항 내지 제17항 중에서 어느 한 항의 제조방법에 따라 제조된 지용성 성분을 함유한 마이크로캡슐을 포함하는 젤리.
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