KR20180117136A - 신규 코팅 시스템 (ii) - Google Patents
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Abstract
본 특허 출원은, 하나 이상의 단백질 가수분해물을 포함하는 PUFA(및/또는 그의 염)을 포함하는 고체 입자를 코팅하기 위한 신규 코팅 시스템에 관한 것이다. 또한, 본 발명은, 이 코팅 시스템으로 코팅된 조성물, 및 상기 조성물의 식품, 사료, 식이 보충제 및/또는 의약품의 제조에서의 용도에 관한 것이다.
Description
본원은 하나 이상의 단백질 가수분해물을 포함하는 PUFA(및/또는 그의 염)을 포함하는 고체 입자를 코팅하기 위한 신규 코팅 시스템에 관한 것이다. 또한, 본원은 그러한 코팅 시스템으로 코팅된 조성물 및 식품, 사료, 식이 보충제 및/또는 의약품의 제조에서의 상기 조성물의 용도에 관한 것이다.
다중 불포화 지방산(PUFA)(특히 오메가-3 지방산) 및 그의 염(예컨대 Na, K 또는 Ca 염)은 건강식으로 매우 잘 알려져 있는 화합물이다. PUFA(특히 오메가-3 지방산)는 다양한 건강상의 이점, 즉, 예컨대 잘 확립된 저트라이글리세라이드혈증 및 항염증 효과를 비롯한 심혈관 질환(CVD)에 대한 건강상의 이점을 갖는다.
PUFA는 다양한 식물과 동물에서 발견될 수 있다. 오메가-3 지방산의 아주 좋은 공급원은 어류이다. 대안적으로, PUFA는 또한 합성에 의해 제조될 수도 있다.
다수의 소비자들이 어류를 좋아하지 않기 때문에, PUFA(및/또는 그의 염)를 다른 식이 제품에 첨가하는 것(이 제품에 PUFA가 풍부하게 만듦)은 아주 흔한 일이다.
PUFA 및 그의 염의 문제점은 강한 산화 경향이다. 이는, 제품 중의 PUFA의 손실, 및 이차적으로(심지어 더욱 문제되는 것은) 강력하고 매우 불쾌한 냄새의 발생이다.
이중 결합의 수가 증가함에 따라, PUFA는 산화적 분해의 증가 및 바람직하지 않은 "이취(off-flavour)"(주로 비린내 및 썩은 냄새 및 맛)을 생성하게 된다.
휘발성 분해 산물은 매우 낮은 농도에서도 이취를 유발한다. 분석적으로 PUFA의 손실이 검출되기 전에도 제품의 감각적 특성이 수용불가하게 될 수 있다.
포접 복합체(inclusion complex)의 형성에 의한 PUFA의 안정화는, 소수성 물질의 캡슐화를 위한 잘 알려진 기술이다. 그러나, PUFA의 전달 형태로서, 이러한 포접 복합체는 몇몇 심각한 단점을 갖는다.
사실상, 포접 복합체는 1:1의 몰비로 형성된다. 이는 수득된 분말의 최대 담지량을 제한한다.
마지막으로, 캡슐화된 PUFA 형태의 주된 단점은, PUFA 산화의 손실이 아니라, 매우 적은 양의 휘발성 분해 산물의 생성이며, 이는 생성물의 비린내, 페인트 냄새, 및 썩은 냄새를 야기할 수 있다는 점이다. 문헌 [Hadaruga, Daniel I.; Unlusayin, Mustafa; Gruia, Alexandra T.; Birau, Cristina; Rusu, Gerlinde; Hadaruga, Nicoleta G., Beilstein Journal of Organic Chemistry (2016), 12, 179-191, doi: 10.3762/bjoc.12.20]에서 기술한 바와 같이, 포접 복합체는 PUFA 산화를 감소시킬 수는 있지만 완전히 방지하지는 못하고, 따라서, 소량의 휘발성 분해 산물의 문제는 포접 복합체 중에 PUFA를 캡슐화함으로써 해결되지 않는다.
본 발명의 목적은, 바람직하지 않은 "이취"와 관련하여 현저히 개선된 안정성을 갖고, PUFA의 함량이 높은(일반적으로 분말형 제제의 총 중량을 기준으로 10 중량% 초과) 분말형 제제를 제공하는 것이다. 즉, 본 발명에 따른 PUFA(및/또는 그의 염) 함량이 높은 제제는 저장 후에도 냄새(비린내)가 안난다.
놀랍게도, 코팅 시스템의 총 중량을 기준으로 하나 이상의 단백질 가수분해물을 10 중량% 이상 포함하는 코팅 시스템을 사용하는 경우, PUFA(및/또는 그의 염)을 포함하는 이와 같이 코팅된 고체 입자는 바람직하지 않은 "이취"를 생성하는 경향이 없다(또는 상당히 감소한 경향을 갖는다).
따라서, 본 발명은, 코팅 시스템의 총 중량을 기준으로 10 중량% 이상의 단백질 가수분해물을 포함하는 코팅 시스템 (CS)에 관한 것이다.
단백질 가수분해물은 단백질을 산, 알칼리, 또는 효소로 분할함으로써 제조된다. 상기 단백질은 임의의 공급원으로부터 유래할 수 있다. 이는 식물 공급원 또는 동물 공급원일 수 있다. 상기 단백질은 또한, 가수분해되기 전에 개질될(modified) 수 있다.
따라서, 본 발명은, 단백질 가수분해물이 단백질을 산, 알칼리, 또는 효소로 분할함으로써 제조된 코팅 시스템 (CS)인 코팅 시스템 (CS1)에 관한 것이다.
따라서, 본 발명은, (단백질 가수분해물의) 단백질이 식물 또는 동물로부터 공급되는 코팅 시스템 (CS) 또는 (CS1)인 코팅 시스템 (CS2)에 관한 것이다.
따라서, 본 발명은, (단백질 가수분해물의) 단백질이 가수분해되기 전에 개질된 코팅 시스템 (CS), (CS1) 또는 (CS2)인 코팅 시스템 (CS3)에 관한 것이다.
상기 코팅 시스템은, 추가의 보조 화합물, 예컨대 결합제, 형성 화합물(예를 들면 하이드로콜로이드(이는 다당류 또는 단백질일 수 있음)), 가소제(예를 들면 수크로스와 같은 당 또는 당 유도체(만니톨, 소르비톨), 글리세롤, 모노- 및 다이글리세리드, 아세틸화 모노글리세리드, 폴리에틸렌 글리콜(PEG), 폴리프로필렌 글리콜), 충전제, 염료, 향료, 항산화제 등을 포함할 수 있다.
이들 성분은 코팅 시스템의 총 중량을 기준으로 90 중량% 이하의 양으로 사용된다.
따라서, 본 발명은, 하나 이상의 보조 화합물(코팅 시스템의 총 중량을 기준으로 90 중량% 이하의 하나 이상의 보조 화합물)을 포함하는 코팅 시스템 (CS), (CS1), (CS2) 또는 (CS3)인, 코팅 시스템 (CS4)에 관한 것이다.
따라서, 본 발명은, 하나 이상의 보조 화합물이 결합제, 형성 화합물(예를 들면 하이드로콜로이드(이는 다당류 또는 단백질일 수 있음)), 가소제(예를 들면 수크로스와 같은 당 또는 당 유도체(만니톨, 소르비톨), 글리세롤, 모노- 및 다이글리세리드, 아세틸화 모노글리세리드, 폴리에틸렌 글리콜(PEG), 폴리프로필렌 글리콜), 충전제, 염료, 향료, 및 항산화제로 이루어진 군으로부터 선택되는 코팅 시스템 (CS4)인, 코팅 시스템 (CS4')에 관한 것이다.
본 발명에 따른 바람직한 가소제는 당류, 예를 들면 수크로스, 또는 당 유도체(만니톨, 소르비톨), 글리세롤, 모노- 및 다이글리세리드, 아세틸화 모노글리세리드, 폴리에틸렌 글리콜(PEG), 폴리프로필렌 글리콜이다. 바람직하게는 PEG는 200 내지 6000의 분자량을 갖는다. 하나의 단일 가소제뿐만 아니라 둘 이상의 가소제의 혼합물이 사용될 수 있음이 명백하다.
따라서, 본 발명은, 수크로스 또는 당 유도체(만니톨, 소르비톨), 글리세롤, 모노- 및 다이글리세리드, 아세틸화 모노글리세리드, 폴리에틸렌 글리콜(PEG)(바람직하게는, PEG는 200 내지 6000의 분자량을 가짐), 폴리프로필렌 글리콜으로 이루어진 군으로부터 선택되는 가소제를 적어도 포함하는 코팅 시스템 (CS4) 또는 (CS4')인, 코팅 시스템 (CS4'')에 관한 것이다.
본 발명에 따른 코팅 시스템은 PUFA(및/또는 그의 염)를 포함하는 (미립자) 고체 제제의 코팅에 사용된다. 이러한 코팅된 시스템은 코어(PUFA 또는 다양한 PUFA의 혼합물을 포함함) 및 코팅 시스템을 포함한다.
따라서, 본 발명은 또한,
(a) 하나 이상의 PUFA(및/또는 그의 염)를 포함하는 고체 제제인 코어 및
(b) 하나 이상의 단백질 가수분해물 (i)을 포함하는 코팅 시스템
을 포함하는 코팅된 조성물 (CC)에 관한 것이다.
n-9, n-6 또는 n-3 PUFA와 같이, PUFA는 분자의 탄소 사슬 내의 이중 결합의 위치에 따라 분류된다. n-6 PUFA의 예는 리놀레산(C18:2), 아라키돈산(C20:4), γ-리놀렌산(GLA, C18:13) 및 다이호모-γ-리놀렌산(DGLA, C20:3)이다. n-3 PUFA의 예는 α-리놀렌산(C18:13), 에이코사펜타엔산(EPA, C20:5) 및 도코사헥사엔산(DHA, C22:6)이다. 특히, EPA와 DHA는 최근 몇 년간 식품 산업계의 관심을 끌었다. 이 두 지방산의 이용가능한 가장 큰 공급원은 어류 및 그로부터 추출된 해양 오일이다. 적합한 PUFA 염은 나트륨, 칼륨 및/또는 칼슘 염이다.
따라서, 본 발명은 또한, 하나 이상의 PUFA가 n-9, n-6 또는 n-3 PUFA 및/또는 그의 염(특히, 나트륨, 칼륨 또는 칼슘 염)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 코팅된 조성물 (CC)인, 코팅된 조성물 (CC1)에 관한 것이다.
따라서, 본 발명은, 하나 이상의 PUFA가 리놀레산(C18:2), 아라키돈산(C20:4), γ-리놀렌산(GLA, C18:13), 다이호모-γ-리놀렌산(DGLA, C20:3), α-리놀렌산(C18:13), 에이코사펜타엔산(EPA, C20:5) 및 도코사헥사엔산(DHA, C22:6) 및/또는 그의 염(특히, 나트륨, 칼륨 또는 칼슘 염)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 (CC1)의 코팅된 조성물 (CC)인, 코팅된 조성물 (CC1')에 관한 것이다.
코팅 시스템에 대한 모든 바람직한 사항은 상술한 조성물에 적용된다.
또한, 상기 코어는, 본 발명에 따른 조성물이 혼입되는 생성물에 유용한 그러한 화합물 또는 첨가제의 제조에 사용되는 추가 성분인 첨가제를 통상적으로 포함할 수 있다. 상기 조성물의 코어는 어떤 형태이든 가능하다. 예를 들어, 활성 성분을 포함하는 비들렛(beadlet) 형태일 수 있다. 본 발명에 따른 코팅 시스템에 의해 코팅될 수 있는 적합한 비들렛은 WO 2007/045488에서 확인할 수 있다.
또한, 본 발명은,
(i) 조성물의 총 중량을 기준으로 70 내지 99.5 중량%의 코어, 및
(ii) 조성물의 총 중량을 기준으로 0.5 내지 30 중량%의 코팅 시스템
을 포함하는 코팅된 조성물 (CC), (CC1) 또는 (CC1')인, 코팅된 조성물 (CC2)에 관한 것이다.
상기 코어는 PUFA(및/또는 그의 염)를 일반적으로 코어의 총 중량을 기준으로 10 중량% 이상, 바람직하게는 15 중량% 내지 50 중량% 함유한다.
따라서, 본 발명은, 코어가 코어의 총 중량을 기준으로 10 중량% 이상의 PUFA(및/또는 그의 염)를 포함하는 코팅된 조성물 (CC), (CC1), (CC1') 또는 (CC2)인, 코팅된 조성물 (CC3)에 관한 것이다.
따라서, 본 발명은, 코어가 코어의 총 중량 기준으로 15 중량% 내지 50 중량%의 PUFA(및/또는 그의 염)을 포함하는 코팅된 조성물 (CC), (CC1), (CC1') 또는 (CC2)인, 코팅된 조성물 (CC3')에 관한 것이다.
코팅된 입자뿐만 아니라 코어의 형태도 본 발명의 본질적인 특징이 아니다. 형태는 구형 또는 다른 형태(형상의 혼합)일 수 있다. 일반적으로 및 바람직하게는 상기 입자는 구형이다.
본 발명에 따른 코팅 시스템은 코어 주위에 적층된다. 일반적으로(및 이상적으로) 코팅은 입자의 전체 표면을 덮는다. 또한, 이 층은 코어의 표면 상에 일반적으로(및 이상적으로) 균일한 두께를 갖는다.
코팅 시스템에 대한 모든 바람직한 사항은 상술한 조성물에 적용된다.
코어의 크기뿐만 아니라 코팅된 입자의 크기 또한 본 발명의 본질적인 특징이 아니다.
코팅된 입자는 일반적으로 정제가 압축될 수 있게 하는 크기이다.
적합한 크기는 50 내지 1000 μm(바람직하게는 100 내지 800 μm)이다. 이 크기는 입자의 가장 긴 치수의 직경에 의해 규정되고, 일반적으로 알려진 방법(예를 들면 레이저 회절)으로 측정된다.
따라서, 본 발명은, 코팅된 입자의 평균 크기가 50 내지 1000 ㎛인 코팅된 조성물 (CC), (CC1), (CC1'), (CC2), (CC3) 또는 (CC3')인, 코팅된 조성물 (CC4)에 관한 것이다.
따라서, 본 발명은, 코팅된 입자의 크기는 100 내지 800 ㎛인 코팅된 조성물 (CC), (CC1), (CC1'), (CC2), (CC3) 또는 (CC3')인, 코팅된 조성물 (CC4')에 관한 것이다.
모든 입자 크기는 레이저 회절 기술에 의해 말버른 인스트루먼츠 리미티드(Malvern Instruments Ltd.)(영국)의 "마스터사이저(Mastersizer) 3000"을 사용하여 결정된다. 이 입도 특성화 방법에 대한 추가 정보는, 예를 들어 문헌 ["Basic principles of particle size analytics", Dr. Alan Rawle, Malvern Instruments Limited, Enigma Business Part, Grovewood Road, Malvern, Worcestershire, WR14 1XZ, UK] 및 문헌 ["Manual of Malvern particle size analyzer"]에서 확인할 수 있다. 달리 언급되지 않는 한, 언급된 모든 입자 크기는 레이저 회절에 의해 측정된 Dv90 값(체적 직경)(분포의 90%가 이 값 미만이고, 10%는 이 값을 초과함)이다. 입자 크기는 건조한 형태에서 측정될 수 있다.
코팅된 조성물 (CC), (CC1), (CC1'), (CC2), (CC3), (CC3'), (CC4) 및 (CC4')는 매우 잘 알려진 공정, 예를 들면 분무 건조, 드럼 건조, 분무 과립화, 응집 또는 비들렛에 따라 제조될 수 있다. 일반적으로, 다음과 같이 코팅된 입자를 제조한다:
(i) 일반적으로 널리 사용되는 공정에 의해 코어(PUFA 및/또는 PUFA 염을 포함함)를 제조한다;
(ii) 제 2 단계에서는, 상기 코어(고체 입자)를 코팅 물질(단백질 가수분해물)의 용액, 분산액 또는 슬러리로 코팅한다. 상기 용액, 분산액 또는 슬러리는 일반적으로 코팅 물질을 물 또는 수용액에 용해 또는 현탁시켜 제조한다. 알코올-물 혼합물과 같은 다른 적합한 용매 또한 사용될 수 있다. 코팅은 유동층 코팅 또는 부어스터(Wurster) 코팅과 같은 잘 알려진 기술로 적용될 수 있다;
(iii) 이후 상기 코팅된 입자는 건조되고, 추가 목적을 위해 사용될 수 있다.
코팅된 조성물 (CC), (CC1), (CC1'), (CC2), (CC3), (CC3'), (CC4) 및 (CC4') 발명은, 일반적으로, 식품, 사료 제품, 식이 보충제 및/또는 의약품 중에 이러한 지방 용해성 성분이 유용한 모든 종류의 제제에 사용될 수 있다.
따라서, 본 발명은, 코팅된 조성물 (CC), (CC1), (CC1'), (CC2), (CC3), (CC3'), (CC4) 및 (CC4')의 식품, 사료 제품, 식이 보충제 및/또는 의약품 중의 용도에 관한 것이다.
따라서, 본 발명은, 코팅된 조성물 (CC), (CC1), (CC1'), (CC2), (CC3), (CC3'), (CC4) 및 (CC4')가 사용되는, 식품, 사료 제품, 식이 보충제 및/또는 의약품의 제조에 관한 것이다.
상기 식품, 사료 제품, 식이 보충제 및/또는 의약품은 임의의 형태(액체, 겔형 또는 고체)일 수 있다.
상술한 바와 같이, 이러한 코팅된 조성물은 저장 후 비린내가 나지 않는다.
본 발명에 따른 조성물은 또한 식이 보충제로 사용되거나 식이 보충제 중에 사용될 수 있다. 식이 보충제는 임의의 형태일 수 있다.
본 발명에 따른 코팅된 조성물은 또한 의약품 중에 사용될 수 있다. 의약품은 임의의 생약(galenical) 형태, 일반적으로는 정제 형태일 수 있다.
본 발명의 추가의 양태는 하나 이상의 코팅된 조성물 (CC), (CC1), (CC1'), (CC2), (CC3), (CC3'), (CC4) 및/또는 (CC4')를 포함하는 식품, 사료, 식이 보충제 및/또는 의약품에 관한 것이다.
본 발명은, 하기 실시예에 의해 예시된다. 모든 온도는 ℃로 표시되며, 모든 부와 백분율은 중량에 대한 것이다.
실시예
1:
물에 유장(whey) 단백질 가수분해물을 용해/분산시킴으로써 유장 단백질 가수분해물 5.5 중량%를 함유한 수용액을 제조했다.
약 400 mg/g PUFA(주로 DHA 및 EPA)를 함유한 150 g 비들렛을 부어스터(Wurster) 기술을 사용하여 실험실 규모의 유동층 공정 장치에서 유동화시켰다. 55 내지 64℃의 생성물 온도에서 상기 유동화된 입자에 상기 유장 단백질 가수분해물 용액을 분무했다. 분무 후, 상기 공정 장치 내에서 49 내지 59℃에서 상기 생성물을 건조시켰다. 코팅된 비들렛의 자유 유동성 분말이 수득되었다. 상기 생성물은 무취였고(neutral smell), 비린내 또는 썩은 냄새를 감지할 수 없었다.
Claims (6)
- 코팅 시스템의 총 중량을 기준으로 10 중량% 이상의 하나 이상의 단백질 가수분해물을 포함하는 코팅 시스템.
- (a) 하나 이상의 PUFA(및/또는 그의 염)을 포함하는 고체 제제인 코어, 및
(b) 제 1 항에 따른 코팅 시스템
을 포함하는 코팅된 조성물. - 제 2 항에 있어서,
(a) 조성물의 총 중량을 기준으로 70 내지 99.5 중량%의 코어, 및
(b) 조성물의 총 중량을 기준으로 0.5 내지 30 중량%의 코팅 시스템
을 포함하는 코팅된 조성물. - 제 2 항 또는 제 3 항에 따른 코팅된 조성물의 제조 방법으로서,
(i) 제 1 단계에서, 비들렛(beadlet) 공정, 분무 건조 또는 분무 과립화로써 코어(PUFA(및/또는 그의 염)을 포함함)를 제조하고;
(ii) 제 2 단계에서, 상기 코어(고체 입자)를 코팅 물질(가수분해물)의 용액, 분산액 또는 슬러리로 코팅하고;
(iii) 이후에 상기 코팅된 입자를 건조함
을 특징으로 하는, 제조 방법. - 제 2 항 또는 제 3 항에 따른 코팅된 입자의 식품, 사료 제품, 식이 보충제 및/또는 의약품에서의 용도.
- 제 2 항 또는 제 3 항에 따른 하나 이상의 코팅된 조성물을 포함하는 식품, 사료 제품, 식이 보충제 및/또는 의약품.
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