KR20090090832A - 카로테노이드 용해용 조성물 및 이를 이용한 카로테노이드용액 및 유화액의 제조방법 - Google Patents

카로테노이드 용해용 조성물 및 이를 이용한 카로테노이드용액 및 유화액의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 카로테노이드 용해용 조성물 및 이를 이용한 카로테노이드 용액 및 유화액의 제조방법에 관한 것으로서 보다 상세하게는 HLB값이 4이하인 유화제를 유효성분으로 포함하는 카로테노이드(carotenoid) 용해용 조성물, 이를 이용하여 HLB값이 4이하인 유화제에 카로테노이드를 혼합하고 녹여 제조된 카로테노이드 용액 및 유화액의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 카로테노이드 용해용 조성물은 물 또는 지질에 대해서 용해도가 낮은 카로테노이드를 다량으로 그리고, 용해시의 분해, 이성화를 회피 또는 저감하는 것이 가능함과 동시에, 안정적으로 함유할 수 있도록 하는 효과를 갖는다. 따라서 본 발명의 카로테노이드 용해용 조성물은 경제적으로 카로테노이드를 가공할 수 있도록 하여 식품, 의약품 및 사료제조 등에 카로테노이드를 저렴하고 효율적으로 사용할 수 있도록 한다.
카로테노이드, 용매, 유화제, HLB

Description

카로테노이드 용해용 조성물 및 이를 이용한 카로테노이드 용액 및 유화액의 제조방법{Composition for dissolving carotenoids and method for preparing solution and emulsion of carotenoids using the same}
본 발명은 카로테노이드 용해용 조성물 및 이를 이용한 카로테노이드 용액 및 유화액의 제조방법에 관한 것으로서 보다 상세하게는 HLB값이 4이하인 유화제를 유효성분으로 포함하는 카로테노이드(carotenoid) 용해용 조성물, 이를 이용하여 HLB값이 4이하인 유화제에 카로테노이드를 혼합하고 녹여 제조된 카로테노이드 용액 및 유화액의 제조방법에 관한 것이다.
카로테노이드는 자연에서 광범위하게 존재하는 색소물질로서, 황색 내지 적색을 갖는 특성을 이용하여 식품용 착색제 등으로서 널리 사용되고 있다. 일부 카로테노이드는 프로비타민 A 활성, 즉 암 억제 효과 등을 나타낸다고 공지되어 있고, 또한 여러 가지 생리적 활성을 가지고 있어 음식품, 의약품, 향장품 및 사료 등의 첨가제로 사용되고 있다.
현재 600종 이상의 카로테노이드가 세균, 효모, 곰팡이 및 식물에서 발견되었으며, 베타-카로틴, 아스타잔틴, 라이코펜, 제아잔틴, 칸타잔틴 및 베타-크립토잔틴 등이 상업적으로 이용되고 있다.
베타-카로틴(β-carotene)은 약간의 냄새와 맛을 가지고 있는 적색의 결정성 물질로 녹색 채소류를 비롯하여 당근, 토마토, 호박, 고추, 과일, 우유, 조류(클로렐라, 스피루리나) 등에서 발견된다. 베타-카로틴은 당근 등 채소류의 고유한 붉은색을 내는 물질로서, 필요에 따라 인체에서 비타민A로 전환하는 항산화제의 일종이다. 특히, 비타민A는 과잉섭취하면 간 장해 등의 부작용이 있으나 베타카로틴은 과잉섭취 해도 부작용이 없으며 각종 성인병에 효과가 있는 비타민A가 지용성이기 때문에 음식을 통해서 인체로 잘 흡수되지 않는 반면에 베타카로틴은 잘 흡수되어 생리적인 활성이 우수하다.
아스타잔틴(astaxanthin)은 짙은 오렌지색을 나타내는 카로테노이드의 일종으로 어류에 특유의 오렌지색-적색 착색을 제공할 수 있어 어류 제품에 대한 소비자의 기호에 기여하기 때문에, 특히 어류 양식 산업, 예컨대 연어 양식에서 착색 시약으로서 중요하게 사용되고 있다.
다른 카로테노이드, 예를 들어 라이코펜, 제아잔틴, 칸타잔틴 및 베타-크립토잔틴이 또한 천연 안료 및 항산화제로서 산업적으로 중요하게 사용되고 있으며, 그 중, 라이코펜(lycopene)은 과일 및 채소, 예컨대 토마토, 분홍색 포도, 적색 포도의 표면, 수박 및 적색 구아바의 적색을 나타내게 하는 카로테노이드로서, 활성산소를 효과적으로 제거하고, 지질 과산화를 저해하는 효과가 있으며, 라이코펜의 혈청내의 양이 췌장암 및 경부암의 발병과 상관관계가 있다는 결과가 있다.
제아잔틴(zeaxanthin)은 황색의 카로테노이드로서, 시금치, 옥수수 등의 많은 식물 종에서 풍부하게 존재한다. 제아잔틴은 강한 항산화제이고 망막에서도 관찰되며, 여과기로서 작용하여 눈에 해로운 청색광을 차단하고 노화에 관련된 반점 변성을 보호한다.
칸타잔틴(canthaxanthin)은 적색의 카노테노이드로서, 많은 식물 및 동물에서 발견되며, 활성산소의 제거, 자유 라디칼의 제거 등의 기능을 한다. 산업적으로는 달걀 노른자, 브로일러 및 양식된 송어 등의 식품산업 및 오렌지색 내지 적색을 요구하는 화장품에 많이 사용된다.
베타-크립토잔틴은 오렌지, 망고, 파파야, 호박 및 많은 다른 과일에서 발견되는 황색-착색된 카로테노이드로서, 강력한 항산화 활성을 가지고 있다.
하지만, 이러한 카로테노이드의 산업적인 이용에 있어서 카로테노이드의 물리적 특성으로 인한 제한이 있다. 카로테노이드는 상온에서 결정 상태이고 융점이 높은 화합물(약 160℃ 내지 200℃)로서, 물에 불용성이며, 유기 용매나 지방 및 오일에서의 가용성이 극히 낮으며, 더욱이, 가열로 이성체화되는 경향이 있으며, 열, 산소나 빛으로 쉽게 변성되는 경향이 있다. 그러므로, 이러한 물리적 특성으로 인한 제한을 극복하고자 여러 가지 가공방법이 개발되었는데, 그 중 한가지 방법으로서, 카로테노이드를 지방 및 오일 속에 혼합시키고 그 다음 혼합물을 수용액에서 유화시킴으로써 카로테노이드의 유화액을 제조하는 것이다.
그 중 카로테노이드 용액의 제조예로서, MCT(중쇄지방산트리글리세리드)로 불리는 C8~C10 포화 지방산의 트리글리세리드(일본특허공보 제소52－12207호), 천연 정유 1 중량부와 식물성유 0.01~500중량부로부터 되는 균질물(일본특허공보 제소54－28858호), 스쿠와렌, 스쿠알렌 또는 스크와렌을 함유한 유지류(일본특허공보 제소56－12431호), 비타민E(일본특허공개공보 제소60－102169호) 등의 이용이 제안되고 있다
하지만, 이러한 방법들은 그 유화액을 제조하기 위하여 공정이 복잡하거나 부가되는 장비가 많이 필요하고, 유화액의 제조에 필요한 첨가물질의 제거가 필요하기 때문에 비용이 많이 들어 경제적이지 못한 단점이 있다. 더욱이, 카로테노이드, 특히 β－카로틴의 용제로서 종래 제안된 상기와 같은 유지류, 정유류는 모두 카로테노이드에 대한 용해력이 불충분하기 때문에, 예를 들면 카로테노이드와 이들 용제의 혼합물을 카로테노이드의 융점 부근까지 가열할 필요가 있으며, 그 결과 불활성 기류(예를들어 질소기류) 중에서 가열했다 하더라도 이취 발생, 색조 변화 등 많은 문제점이 있었다. 게다가 이와 같이 하여 얻어진 카로테노이드류의 유성 용액을 유화할 시에는 카로테노이드류의 결정 석출을 억제하고, 미소립자(微小粒子)로 유화하기 위해 유화 처리를 고온으로 실시할 필요가 있고, 또한 카로테노이드를 고농도로 용해했을 경우에는 유화액 및 건조 분말 보존 중에 카로테노이드의 결정이 석출할 가능성이 있어 이에 대한 문제점의 개선이 요구되어 왔다.
이에 본 발명자들은 이와 같은 문제점들을 해결하여 카로테노이드의 이용성을 높이기 위한 방법을 개발하기 위하여 연구한 결과, 카로테노이드류와의 친화성을 가지는 수산기(水酸基)를 분자내에 가지는 유화제가 효과적이라는 점, 즉 HLB값이 4이하의 유화제에 카로테노이드류를 용해함으로써 앞서 서술한 것과 같은 많은 문제점들을 일거에 해결할 수 있다는 점을 알아내어 본 발명을 완성하였다.
따라서, 본 발명의 목적은 HLB값이 4이하의 유화제를 유효성분으로 포함하는 카로테노이드 용해용 조성물을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 HLB(hydrophilic lipophilic balance)값이 4이하인 유화제를 유효성분으로 포함하는 카로테노이드(carotenoid) 용해용 조성물을 제공한다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 카로테노이드(carotenoid) 및 HLB값이 4이하인 유화제를 혼합하여 용해시키는 것을 특징으로 하는 카로테노이드 용액의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 또다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 상기 제조방법에 의해 제조된 카로테노이드 용액을 제공한다.
본 발명의 또다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 상기 카로테노이드 용액에 수성용매를 첨가하고, 균질화하는 것을 특징으로 하는 카로테노이드 유화액의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 또다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 상기 제조방법에 의해 제조된 카로테노이드 유화액을 제공한다.
본 발명의 또다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 상기 카로테노이드 용 액 또는 유화액를 포함하는 식품 조성물을 제공한다.
이하 본 발명의 내용을 보다 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 카로테노이드 용해용 조성물은 HLB값이 4이하인 유화제를 유효성분으로 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 카로테노이드는 공지된 카로테노이드라면 제한없이 이용될 수 있으나, 바람직하게는 β-카로틴, 라이코펜(lycopene), 빅신(bixin), 클립트크산틴(cryptoxanthin), 제아잔틴(zeaxanthin), 칸타잔틴(canthaxanthin), 아스타잔틴(astaxanthin), 루테인(lutein), 크루크민(curcumin)일 수 있다.
본 발명에서는 이와 같은 카로테노이드가 HLB값이 4이하인 유화제, 바람직하게는 HLB값이 1 내지 4, 더 바람직하게는 HLB값이 1 내지 3, 가장 바람직하게는 HLB값이 2 내지 3인 유화제에 용해되는 데, 이 때, 본 발명에 있어서 이용하는 HLB값이 4이하의 유화제로서는 이에 제한되지는 않으나, 글리세린모노올레이트(glycerin mono oleate, HLB=3.8), 글리세린모노디리노레이트(glycerin mono di-linolate, HLB=3.2), 글리세린 디카프릴레이트(glycerin di-caprylate, HLB=2.2), 글리세린 모노디카프레이트(glycerin mono di-caprate, HLB=3.5), 프로필렌글리콜모노카프릴레이트(propyleneglycol mono caprylate, HLB=3.0), 프로필렌글리콜모노올레이트(propyleneglycol mono oleate, HLB=2.8), 소르비탄 디올레이트(sorbitan di-oleate, HLB=3.0), 소르비탄트리카프레이트(sorbitan tri-caprate, HLB=2.0) 등을 들 수 있다.
이러한 카로테노이드류에 대한 HLB값이 4이하의 유화제 첨가량으로서는, 예를 들면 카로테노이드류 1 중량부에 대해서 0.1~100 중량부 바람직하게는 4~25 중량부이다.
따라서, 본 발명은 상기 카로테노이드 용해용 조성물을 이용하여 카로테노이드 용액을 제조할 수 있다. 보다 구체적으로 본 발명의 카로테노이드 용액의 제조방법은
(a) HLB값이 4이하인 유화제를 포함하는 카로테노이드 용해용 조성물에 카로테노이드를 첨가, 혼합하는 단계; 및
(b) 상기 혼합물을 불활성기체 기류하에서 50 내지 150℃를 유지하면서 5 내지 30분간 혼합하여 카로테노이드를 용해시키는 단계를 포함할 수 있다.
카로테노이드와 HLB값이 4이하인 유화제의 혼합은 당업계에 공지된 통상적인 방법, 예를 들면 교반기를 이용한 교반을 통해서 수행될 수 있다. 혼합은 50~150℃, 바람직하게는 60~130℃, 더 바람직하게는 70 내지 80℃로 5~30분간 가열함으로써 용이하면서 완전히 용해할 수 있으므로 이러한 조건을 통해 카로테노이드의 열분해 또는 산화로 인한 카로테노이드 잔존율의 감소를 방지하고, 카로테노이드 및 정유, 유지류의 산화, 분해 생성물에 의한 이취 발생, 색조 변화 등을 막을 수 있다.
아울러, 카로테노이드의 산화를 방지하기 위하여 혼합은 불활성기체의 기류(氣流)하에서 수행될 수 있으며, 상기 불활성기체는 예를 들어, 질소, 이산화탄소 등인 것이 바람직하다.
또한 상기 가열시에, 이에 한정되지는 않으나, 토코페롤(tocopherol), 아스코르빌스테아레이트(ascorbyl stearate), 로즈마린 추출물, 세이지 추출물, BHA(butylated hydroxyanisole), BHT(butylated hydroxytoluene) 등의 산화 방지제를 추가로 첨가할 수도 있다.
한편, 상기와 같은 혼합방법으로 얻어진 카로테노이드 용액은 추가로 수성용매(통상적으로 유화제의 수성물질 또는 수성용액에 해당)와 혼합하여 카로테노이드 유화액을 제조할 수 있다. 이러한 방법은 당업계에 공지된 통상적인 방법을 사용할 수 있으며, 예를 들어 젤라틴, 아라비아검, 화공(化工) 전분 등의 보호 콜로이드 물질의 수성 용액 또는 자당지방산에스테르, 글리세린지방산에스테르, 폴리글리세린지방산에스테르, 프로필렌글리콜지방산에스테르, 소르비탄지방산에스테르, 레시틴, 사포닌 등의 유화제의 수성 용액을 이용하여 고압호모지나이저, 회전 원반형 호모지나이저, 콜로이드밀 등을 이용한 통상적인 기구를 이용하여 유화 처리함으로 써 용이하게 조제할 수 있다. 사용되는 수성 용액은 물 외에 예를 들면 글리세린, 프로필렌글리콜, 소르비톨, 말티톨, 자당, 글루코오스, 환원 물엿, 포도당, 과당 등의 다가(多價) 알코올류의 1종 또는 2종 이상의 혼합물을 배합할 수 있다. 아울러, 보호 콜로이드 물질 또는 유화제 수성 용액에는 산화 방지 등의 각각의 목적에 맞는 첨가제, 예를 들어 아스코르빈산 또는 그 염류, 클로로겐산, 카테킨, 수용성 루틴 등이 추가로 포함될 수 있다.
한편, 본 발명은 상기에서 제조된 카로테노이드 용액 또는 카로테노이드 유화액을 포함하는 식품 조성물을 제공한다.
본 발명의 카로테노이드 유화액를 포함하는 식품은 기능성 식품(functional food), 영양 보조제(nutritional supplement), 건강식품(health food) 및 식품 첨가물(food additives) 등의 모든 형태를 포함한다. 상기 유형의 식품은 당 업계에 공지된 통상적인 방법에 따라 다양한 형태로 제조할 수 있다.
예를 들면, 건강식품으로는 본 발명의 카로테노이드 용액 또는 유화액을 차, 쥬스 및 드링크의 형태로 제조하여 음용하도록 하거나, 과립화, 캡슐화 및 분말화하여 섭취할 수 있다. 또한, 본 발명의 카로테노이드 용액 또는 유화액과 항산화 활성, 항암활성 등이 있다고 알려진 공지의 활성 성분과 함께 혼합하여 조성물의 형태로 제조할 수 있다.
또한, 기능성 식품으로는 음료(알콜성 음료 포함), 과실 및 그의 가공식품(예: 과일통조림, 병조림, 잼, 마아말레이드 등), 어류, 육류 및 그 가공식품(예: 햄, 소시지 콘비이프 등), 빵류 및 면류(예: 우동, 메밀국수, 라면, 스파게티, 마카로니 등), 과즙, 각종 드링크, 쿠키, 엿, 유제품(예: 버터, 치이즈 등), 식용식물유지, 마아가린, 식물성 단백질, 레토르트 식품, 냉동식품, 각종 조미료(예: 된장, 간장, 소스 등) 등에 본 발명의 카로테노이드 용액 또는 유화액을 첨가하여 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 카로테노이드 용액 또는 유화액을 식품 첨가물의 형태로 사용하기 위해서는 분말 또는 농축액 형태로 제조하여 사용할 수 있다.
본 발명의 식품 조성물 중 본 발명의 카로테노이드 용액 또는 유화액의 바람직한 함유량으로는 식품의 전체 중량에 대해 약 0.1~10중량%를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서는 HLB값이 4이하인 유화제로서 프로필렌글리콜모노올레이트, 소르비탄트리카프레이트 및 글리세린디카프릴레이트를 이용하고, 카로테노이드로서 β-카로틴, 아스타잔틴, 라이코펜 및 루테인을 이용하여 본 발명의 카로테노이드 용액을 제조하였다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에서는 상기 카로테노이드 용액을 이용하여 유화제의 수성 용액과 혼합하여 카로테노이드 유화액을 제조하였다.
본 발명의 비교예에서는 HLB값이 4초과인 유화제로서 소르비탄모노올레이트, 중쇄지방산트리글리세리드, 소르비탄모노라우레이트 및 헥사글리세린트리카프릴레이트를 이용하고, 카로테노이드로서 β-카로틴, 아스타잔틴, 라이코펜 및 루테인을 이용하여 카로테노이드 용액을 제조하였다.
아울러, 본 발명의 다른 비교예에서는 상기 비교예에서 제조한 용액을 이용하여 유화제의 수성 용액과 혼합하여 카로테노이드 유화액을 제조하였다.
본 발명의 실험예에서는 HLB값이 4이하인 유화제를 사용한 경우 카로테노이드 용액의 보존성을 확인하였다. 그 결과, HLB 값이 4이하인 유화제를 사용한 경우 용해직후, 25℃ 냉각후, 25℃에서 1개월 보관후 및 25℃에서 6개월 보관후 모두 용해상태를 유지하고 있었으나, 비교예의 용액은 용해가 되지 않거나(비교예 3), 냉각 후 또는 장기간 보존시에 침전이 발생함을 알 수 있었다.
본 발명의 다른 실험예에서는 실시예 및 비교예의 카로테노이드 유화액의 보존성 및 분산성을 확인하였다. 그 결과, HLB 값이 4이하인 유화제를 사용한 유화액은 유화직후, 25℃ 냉각후, 25℃에서 1개월 보관후 및 25℃에서 6개월 보관후 모두 유화상태를 유지하고 있었으며, 증류수 등의 첨가에도 유화상태를 유지하고 있었다. 이에 비해 비교예의 유화액은 냉각 후 또는 장기간 보존시에 침전이 발생하거나, 상분리가 일어나고, 고온의 증류수를 첨가하거나 식염수 또는 젖산용액의 첨가시 상분리가 일어남을 알 수 있었다.
따라서, 본 발명은 카로테노이드를 고농도 및 안정적으로 함유하도록 하는 카로테노이드 용해용 조성물 및 이를 이용한 카로테노이드 용액 또는 유화액의 제조방법을 제공한다. 본 발명의 조성물은 카로테노이드의 이용시 용이하게 가공할 수 있도록 하는 새로운 수단을 제공한다.
이하. 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다.
단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
< 실시예 1>
본 발명의 카로테노이드 용액의 제조
β―카로틴 10 g 및 프로필렌글리콜모노올레이트(HLB=2.8) 90 g을 혼합한 뒤, 이를 질소 기류하(氣流下)에서 100℃를 유지하면서 20분간 교반하여 본 발명의 카로테노이드 용액을 얻었다.
< 실시예 2>
본 발명의 카로테노이드 용액의 제조
아스타잔틴 5 g 및 프로필렌글리콜모노올레이트 (HLB=2.8) 95 g을 혼합한 뒤, 이를 질소 기류하(氣流下)에서 80℃를 유지하면서 30분간 교반하여 본 발명의 카로테노이드 용액을 얻었다.
< 실시예 3>
본 발명의 카로테노이드 용액의 제조
라이코펜 20 g 및 소르비탄트리카프레이트(HLB=2.0) 80 g을 혼합한 뒤, 이를 질소 기류하(氣流下)에서 110℃를 유지하면서 10분간 교반하여 본 발명의 카로테노이드 용액을 얻었다.
< 실시예 4>
본 발명의 카로테노이드 용액의 제조
루테인 4 g 및 글리세린디카프릴레이트(HLB=2.2) 96 g을 혼합한 뒤, 이를 질소 기류하(氣流下)에서 80℃를 유지하면서 10분간 교반하여 본 발명의 카로테노이드 용액을 얻었다.
< 실시예 5>
본 발명의 카로테노이드 유화액의 제조
상기 실시예 1에서 제조한 β―카로틴 용액 100g을 50℃의 1 중량% 키산탄검 수용액 600g(키산탄검 6g 및 물 594g)에 덱스트린 300g을 용해한 용액에 교반하면서 첨가하였다. 이를 호모 믹서로 예비 분산시킨 후 고압호모지나이저를 이용해 150kg/cm2로 유화해 카로틴 유화액을 얻었다.
< 실시예 6>
본 발명의 카로테노이드 유화액의 제조
상기 실시예 4에서 제조한 루테인 용액 40g에 유화제로서 헥사글리세린모노올레이트 4g 및 대두레시틴 1g을 첨가하고 50℃로 하여 혼합하였다. 여기에 70% 소르비트액 55g을 혼합한 다음 호모 믹서로 예비 분산시킨 후, 고압호모지나이저를 이용해 500 kg/cm2 로 유화하여 루테인 유화액을 얻었다.
< 비교예 1>
카로테노이드 용액의 제조
β―카로틴 10 g 및 소르비탄모노올레이트(HLB=4.5) 90 g을 혼합한 뒤, 이를 질소 기류하(氣流下)에서 100℃를 유지하면서 20분간 교반하여 카로테노이드 용액을 얻었다.
< 비교예 2>
카로테노이드 용액의 제조
아스타잔틴 5 g 및 중쇄지방산트리글리세리드 95 g을 혼합한 뒤, 이를 질소 기류하(氣流下)에서 80℃를 유지하면서 30분간 교반하여 카로테노이드 용액을 얻었다.
< 비교예 3>
카로테노이드 용액의 제조
라이코펜 20 g 및 소르비탄모노라우레이트(HLB=5.0) 80 g을 혼합한 뒤, 이를 질소 기류하(氣流下)에서 110℃를 유지하면서 10분간 교반하여 카로테노이드 용액 을 얻었다.
< 비교예 4>
카로테노이드 용액의 제조
루테인 4 g 및 헥사글리세린트리카프릴레이트(HLB=6.0) 96 g을 혼합한 뒤, 이를 질소 기류하(氣流下)에서 80℃를 유지하면서 10분간 교반하여 카로테노이드 용액을 얻었다.
< 비교예 5>
카로테노이드 유화액의 제조
상기 비교예 1에서 제조한 β―카로틴 용액 100g을 50℃의 1 중량% 키산탄검 수용액 600g(키산탄검 6g 및 물 594g)에 덱스트린 300g을 용해한 용액에 교반하면서 첨가하였다. 이를 호모 믹서로 예비 분산시킨 후 고압호모지나이저를 이용해 150kg/cm2로 유화해 β―카로틴 유화액을 얻었다.
< 비교예 6>
카로테노이드 유화액의 제조
상기 비교예 4에서 제조한 루테인 용액 40g에 유화제로서 헥사글리세린모노올레이트 4g 및 대두레시틴 1g을 첨가하고 50℃로 하여 혼합하였다. 여기에 70% 소르비트액 55g을 혼합한 다음 호모 믹서로 예비 분산시킨 후, 고압호모지나이저를 이용해 500 kg/cm2 로 유화하여 루테인 유화액을 얻었다.
<실험예 1>
카로테노이드 용액의 보존성 비교
상기 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 4에서 제조한 카로테노이드 용액의 보존성을 용해직후, 25℃ 냉각후, 25℃에서 1개월 보관후 및 25℃에서 6개월 보관후에 관찰하여 이들의 용해상태, 침전형성 유무를 관찰하였다.
그 결과, 하기 표 1에서 보듯이 HLB 값이 4이하인 유화제를 사용한 실시예 1 내지 4의 카로테노이드 용액은 용해직후, 25℃ 냉각후, 25℃에서 1개월 보관후 및 25℃에서 6개월 보관후 모두 용해상태를 유지하고 있었으나, 비교예 1 내지 4의 용액은 용해가 되지 않거나(비교예 3), 냉각 후 또는 장기간 보존시에 침전이 발생함을 알 수 있었다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4
용해직후 S S S S S S IS S
25℃ 냉각시 S S S S P C IS S
25℃ 1개월후 S S S S P P IS P
25℃ 6개월후 S S S S P P IS P
(S : 용해, IS : 불용, C : 탁함발생, P : 침전발생)
<실험예 2>
카로테노이드 유화액의 보존성 비교
상기 실시예 5 및 6 및 비교예 5 및 6에서 제조한 카로테노이드 유화액의 보존성을 유화직후, 25℃ 냉각후, 25℃에서 1개월 보관후 및 25℃에서 6개월 보관후에 관찰하여 이들의 용해상태, 침전형성 여부를 관찰하였다.
아울러, 상기 실시예 5 및 6 및 비교예 5 및 6에서 제조한 유화액의 분산성을 증류수에 첨가시, 90℃ 증류수에 첨가시, 1% 식염수에 첨가시 및 1% 젖산용액에 첨가시에 관찰하여 이들의 분산정도, 상태 및 상분리여부를 관찰하였다. 이 때, 분산성의 확인은 실시예 5, 실시예 6, 비교예 5 및 비교예 6에서 얻어진 유화액 각각 10ml를 증류수, 90℃ 증류수, 1% 식염수 및 1% 젖산용액 90ml에 첨가하여 확인하였다.
그 결과, 하기 표 2(U : 균일한 유화액, P : 침전형성, F : 일부 상분리, D : 상분리)에서 보듯이 HLB 값이 4이하인 유화제를 사용한 실시예 5 및 6의 유화액은 유화직후, 25℃ 냉각후, 25℃에서 1개월 보관후 및 25℃에서 6개월 보관후 모두 유화상태를 유지하고 있었으나, 비교예 5 및 6의 유화액은 냉각 후 또는 장기간 보존시에 침전이 발생하거나, 상분리가 일어남을 알 수 있었다.
아울러, 증류수 등의 첨가시 분산성에 대해서는 실시예 5 및 6의 유화액은 전반적으로 유화상태를 유지하고 있었으나, 비교예 5 및 6의 유화액은 고온의 증류수를 첨가하거나 식염수 또는 젖산용액의 첨가시 상분리가 일어남을 알 수 있었다.
실시예 5 실시예 6 비교예 5 비교예 6
보존성* 유화직후 U U U U
25℃ 냉각시 U U P U
25℃ 1개월후 U U D F
25℃ 6개월후 U U D D
분산성 증류수에 첨가 U U U U
90℃ 증류수에 첨가 U U F F
1% 식염수에 첨가 F U D D
1% 젖산용액에 첨가(pH=3) U U D D
* 방부제로서 클로팜페니콜(chloramphenicol) 200ppm을 첨가하였다.
이상 살펴본 바와 같이, 본 발명의 카로테노이드 용해용 조성물은 물 또는 지질에 대해서 용해도가 낮은 카로테노이드를 다량으로 그리고, 용해시의 분해, 이성화를 회피 또는 저감하는 것이 가능함과 동시에, 안정적으로 함유할 수 있도록 하는 효과를 갖는다. 따라서 본 발명의 카로테노이드 용해용 조성물은 경제적으로 카로테노이드를 가공할 수 있도록 하여 식품, 의약품 및 사료제조 등에 카로테노이드를 저렴하고 효율적으로 사용할 수 있도록 한다.

Claims (11)

  1. HLB값이 4이하인 유화제를 유효성분으로 포함하는 카로테노이드(carotenoid) 용해용 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 유화제는 HLB값이 1 내지 3의 값을 가지는 것을 특징으로 하는 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 HLB 값이 4이하인 유화제는 글리세린모노올레이트(glycerin monooleate), 글리세린모·디리노레이트, 글리세린디카프릴레이트(glycerin dicaprylate), 글리세린모노 디카프레이트(glycerin dicaprate), 프로필렌글리콜모노카프릴레이트(propyleneglycol monocaprylate), 프로필렌글리콜모노올레이트(propyleneglycol monooleate), 소르비탄 디올레이트(sorbitan dioleate) 및 소르비탄트리카프레이트(sorbitan tricaprate)로 이루어진 군에서 선택된 것임을 특징으로 하는 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 카로테노이드는 β-카로틴, 라이코펜(lycopene), 빅 신(bixin), 클립트크산틴, 제아잔틴(zeaxanthin), 칸타잔틴(canthaxanthin), 아스타잔틴(astaxanthin), 루테인(lutein) 및 크루크민(curcumin)으로 이루어진 군에서 선택된 것임을 특징으로 하는 조성물.
  5. (a) 제1항의 조성물에 카로테노이드를 첨가, 혼합하는 단계; 및
    (b) 상기 (a) 단계의 혼합물을 불활성기체 기류하에서 50 내지 150℃를 유지하면서 5 내지 30분간 혼합하여 카로테노이드를 용해시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 카로테노이드 용액의 제조방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 (a) 단계의 혼합은 카로테노이드 1중량부에 제1항의 조성물 0.1~100 중량부를 혼합하는 것임을 특징으로 하는 방법.
  7. 제5항의 제조방법에 의해 제조된 카로테노이드 용액.
  8. (a) 제7항의 카로테노이드 용액에 수성용매를 첨가하는 단계; 및
    (b) 상기 (a) 단계의 혼합액을 균질화기(homogenizer)로 균질화하여 유화액 을 제조하는 단계를 포함하는 카로테노이드 유화액의 제조방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 수성용매는 물, 글리세린, 프로필렌글리콜, 소르비톨, 말티톨, 자당, 글루코오스, 환원 물엿, 포도당 및 과당으로 이루어진 군에서 선택된 하나이상인 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제8항의 제조방법에 의해 제조된 카로테노이드 유화액.
  11. 제7항의 카로테노이드 용액 또는 제10항의 카로테노이드 유화액을 포함하는 식품 조성물.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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