WO2012144789A2 - 붕해도 및 피막 경도를 개선한 비동물성 연질 캡슐 피막 조성물 - Google Patents

붕해도 및 피막 경도를 개선한 비동물성 연질 캡슐 피막 조성물 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a non-animal soft capsule coating composition with improved disintegration stability and coating hardness. More specifically, at least one starch selected from raw starch, acid-treated modified starch, hydroxypropylated modified starch, ⁇ -modified starch, crosslinked modified starch, modified starch made from starch decomposition products or mixed starch of live starch and modified starch.
  • a non-animal soft capsule that improves disintegration stability and film hardness by inhibiting aging of starch by inhibiting aging of starch by adding antioxidants and disintegration aids to the non-animal soft capsule coating composition consisting of gums, plasticizers, buffers, and purified water.
  • a capsule coating composition and a method for producing the same are selected from arabic gum, tragacanth gum, karaya gum, katty gum, guar gum, loggerhead bean gum, tarak gum, konjac gum, algin, agar, carrageenan, flulan, pectin, gellan, mannan or xanthan gum
  • a non-animal soft capsule that improves disintegration stability and film hardness by inhibiting aging of starch by inhibiting aging of starch by adding antioxidants and disintegration aids to the non-animal soft capsule coating composition consisting of gums, plasticizers, buffers, and purified water.
  • gelatin soft capsules are prepared by solubilizing one or more pharmacologically active ingredients or functional ingredients in a solvent or dispersing them in a suspending agent.
  • the coating is made of gelatin, a soft capsule base, and a plasticizer such as glycerin and sorbitol solution and purified water. It is added and prepared as necessary using colorants, flavoring agents, preservatives or coating bases to improve the appearance and quality of soft capsules.
  • Gelatin which is a major component of the soft capsule coating, is an inducible protein obtained by partial hydrolysis of collagen constituting the connective tissue of an animal derived from cattle, pigs or fish.
  • gelatin tends to be avoided due to its vegetarian and religious background because of its origin in animal origin, and despite the physical properties of gelatin, which is superior in manufacturing and quality due to the influence of consumer groups who are interested in vegetable materials rather than animals in combination with the trend of naturalism consumption.
  • the development of non-animal capsules has been facilitated. Accordingly, some non-animal-derived hard and soft capsule products have been released in Korea and abroad.
  • PCT International Patent Publication No. WO 2001/03677 A1 of RP Scherer Technologies, Inc. includes a modified starch mixture, a modified starch mixture comprising a modified starch and iota carrageenan.
  • a non-animal derived soft capsule film composition using iota-carrageenan, a plasticizer and sodium diphosphate salt is disclosed.
  • a composition suitable for the formation of soft capsules is disclosed wherein the starch has a hydration temperature of about 90 ° C. or less and wherein the weight ratio of modified starch to iota-carrageenan ranges from 1.5: 1 to 4.0: 1.
  • Soft capsules using starch as a main material consist of starch or starch derivative, gum, plasticizer, buffer (metal salt) and purified water.
  • Starch which occupies the highest blending ratio to form a film, exhibits a gradation phenomenon that hardens when left to return to its original crystalline state.
  • U.S. Patent No. 6,214,376 discloses a coating composition for soft capsules using Kappa-carrageenan, a water-soluble or water-dispersible protein and potassium salt, and limiting the ratio of plasticizer
  • PCT International Patent Publication WO 2008/117682 A1 discloses a coating composition for soft capsules prepared using lambda-carrageenan instead of kappa-carrageenan, wherein the coating composition for soft capsules is starch, lambda-carrageenan, metal salt, dextrin, It is characterized by manufacturing by mixing a plasticizer and purified water.
  • PCT International Patent Publication No. WO 2004/91530 A2 'Homogeneous and Reversible Gel Films Containing Kappa-2-carrageenan and a Manufacturing Method Thereof,' discloses a plasticizer, a second film former, and a bulking agent selectively for kappa-2 carrageenan. And homogeneous, thermoreversible gel films including pH adjusters and the like.
  • the second film-forming agent may include starch, starch derivative, starch hydrolyzate, cellulose gum, kappa-carrageenan, iota carrageenan, alginate, propylene glycol alginate, polymannan gum, dextran, pectin, gellan, flulan, alkyl cellulose. It is disclosed that ether or modified alkyl cellulose ether can be used.
  • soft capsules should disintegrate within 20 minutes, which is relatively narrow compared to international regulations.
  • the coating composition used for the non-animal derived soft capsule is composed of starch or starch derivative, gum, plasticizer, buffer (metal salt) and purified water.
  • Starch which occupies the highest blending ratio to form a film, exhibits a gradation phenomenon that hardens when left to return to its original crystalline state.
  • gelatinized starch molecules are hydrated by many water molecules administered at the time of manufacture, but are separated from each other, but when they reach room temperature, they form hydrogen bonds with other molecules nearby.
  • the hydrogen bond is formed by two starch molecules with water molecules in between, and may form directly with hydroxy (-OH) groups of nearby starch molecules. This association of molecules results in the formation of a junction zone and ultimately a net molecular structure resulting in increased disintegration retardation and film hardness and more severe at low temperatures.
  • starch In order to compensate for the above-mentioned problems of increasing disintegration delay and film hardness, it is necessary to control factors influencing the aging phenomenon and, above all, selection of starch is important.
  • starches of cereals such as corn and wheat are aging easily, and starches in documents such as potatoes, sweet potatoes, and tapioca are slow in aging, but the most suitable starch is waxy corn starch.
  • the present inventors are working to improve the disintegration delay and increase in the hardness of the non-animal derived soft capsule film.
  • the delayed starch starch and the disintegration delay phenomenon and the film are used.
  • antioxidants and disintegration aids are used to inhibit the formation of reticular molecules and to delay the aging of starch to return to its original crystalline state, significantly increasing the disintegration delay and film hardness of the non-animal soft capsule film.
  • the present invention has been completed by improvement.
  • the technical problem of the present invention is to use the delayed starch as the main capsule base used in the manufacture of non-animal soft capsules, and to inhibit the formation of reticulum molecules by using antioxidants and disintegration aids to improve the disintegration delay and increase the film hardness.
  • the starch is to delay the aging phenomenon to return to the original crystalline state to significantly improve the disintegration delay and film hardness of the non-animal-derived soft capsule film.
  • the object of the present invention is 1) selected from raw starch, acid-treated modified starch, hydroxypropylated modified starch, ⁇ -modified starch, crosslinked modified starch, modified starch made of starch degradant or mixed starch of raw starch and modified starch.
  • the soft capsule coating composition is a gelling agent for 18 to 25% by weight of mixed starch of hydroxypropyl tapioca starch / potato crosslinked starch / hydroxypropyl corn starch in a weight ratio of 1 / 0.1 ⁇ 0.5 / 0.1 ⁇ 0.3 3-6% by weight of iota-carrageenan, 5-20% by weight plasticizer, 0.01-3% by weight buffer, 0.01-2% by weight disintegration aid, 0.01-1% by weight antioxidant and 45-60% by weight purified water It is characterized by.
  • the content of the iota-carrageenan is characterized in that 3.5 to 5.5% by weight.
  • the soft capsule coating composition is 2 to 4% by weight of iota-carrageenan, 0.5 to 1.5% by weight of kappa-carrageenan, 5 to 20% by weight of plasticizer, and 0.01% to 0.01% by weight of hydroxypropyl tapioca modified starch.
  • iota-carrageenan 0.5 to 1.5% by weight of kappa-carrageenan
  • plasticizer 5 to 20% by weight of plasticizer
  • 0.01% to 0.01% by weight of hydroxypropyl tapioca modified starch 0.01% by weight of hydroxypropyl tapioca modified starch.
  • disintegration aid 0.01 to 1% by weight of antioxidant and 45 to 60% by weight of purified water.
  • the content of the iota-carrageenan is 2.5 to 3.5% by weight and the content of kappa-carrageenan is 0.8 to 1.2% by weight.
  • the plasticizer is characterized in that at least one selected from mannitol, crystalline or amorphous sorbitol, sorbitan, sucrose, xylitol, erythritol, maltitol, oligosaccharides, isomaltooligosaccharides, glycerin, diglycerol or triglycerol.
  • the buffer is characterized in that at least one selected from organic acid metal salts, sodium diphosphate or potassium diphosphate.
  • the disintegration adjuvant is characterized in that at least one selected from glucoamylase, maltogenic amylase, alpha-amylase, beta-amylase, isoamylase or pullulanase.
  • the antioxidant is characterized in that at least one selected from rosemary extract, green tea extract, tocopherol or moles.
  • the effect of the present invention is to use starch delayed starch as the main capsule base used in the manufacture of non-animal soft capsules, and to prevent starch molecule formation by using antioxidants and disintegration aids to improve the disintegration delay and film hardness. It is to provide a soft capsule coating composition that delays the aging phenomenon to return to the original crystalline state to suppress the delay of disintegration and increase the film hardness of the non-animal derived soft capsule film. Therefore, by adding a certain amount of antioxidant and disintegration aid to the starch base, it solves the problem of delayed disintegration of capsules that may occur during the manufacturing and distribution of existing non-animal soft capsules, and greatly suppresses soft capsule cracking phenomenon. It is to provide an improved soft capsule coating composition.
  • composition of the soft capsule film of the present invention using starch as a base component of the film, wherein the starch used is raw starch, acid-treated modified starch, hydroxypropylated modified starch, ⁇ -modified starch, crosslinked modified starch, It refers to one or more starches selected from modified starch made of starch digested product or mixed starch of raw starch and modified starch.
  • the content of the starch is used 15.0 to 30.0% by weight relative to the total film weight.
  • gums used in soft capsule coating are mainly used as a gelling agent of starch, such as Arabian gum, tragacanth gum, karaya gum, ghatti gum, guar gum, From locustbean gum, tara gum, konjac gum, algin, agar, carrageenan, flulan, pectin, gellan, metnan or xanthan gum 1.0 to 10.0% by weight of the total coating weight is used as the at least one selected gum.
  • starch such as Arabian gum, tragacanth gum, karaya gum, ghatti gum, guar gum, From locustbean gum, tara gum, konjac gum, algin, agar, carrageenan, flulan, pectin, gellan, metnan or xanthan gum 1.0 to 10.0% by weight of the total coating weight is used as the at least one selected gum.
  • Plasticizers used in soft capsule coatings include sugar alcohols such as mannitol, crystalline or amorphous sorbitol, sorbitan or sorbide series, sucrose, xylitol, erythritol and maltitol, monosaccharides, disaccharides, oligosaccharides, isomalto At least one plasticizer selected from oligosaccharides, glycerin or polyglycerol is used in an amount of 1.0 to 20.0% by weight based on the total weight of the film.
  • a metal salt as a buffer used in the soft capsule coating, and to use at least one selected from organic acids or inorganic acid metal salts such as sodium diphosphate and potassium diphosphate, and it is preferably used at 0.001 to 5.0% by weight based on the total weight of the coating. .
  • starch degrading enzyme is used as a disintegration aid, and at least one selected from glucoamylase, maltogenic amylase, alpha-amylase, beta-amylase, isoamylase, pullulanase, etc. do.
  • a process of heating and dissolving at a high temperature of 85 to 95 ° C. is required in preparing the soft capsule coating solution, and thus, alpha-amylase having excellent thermal stability even at high temperature is more preferable.
  • antioxidant one or more selected from plant proteins, rosemary extract, green tea extract, tocopherol, and moles, 0.001-2.0% by weight of the total film weight, delay starch aging and prevent starch aging (retrogradation) Vegetable proteins and gluttony are more suitable for delaying.
  • a film of a non-animal soft capsule containing a suitable amount of purified water, a colorant, a light-shielding agent, and a flavoring agent in the soft capsule film component is prepared, and the contents are filled by using a rotary soft capsule automatic charger.
  • the contents include one or more pharmacologically active ingredients or ingredients of functional foods, and the contents that can be filled are not particularly limited and may be solubilized or suspended as the contents.
  • a gelling agent is used for 18 to 25% by weight of mixed starch in which hydroxypropyl tapioca starch / potato crosslinked starch / hydroxypropyl corn starch is mixed at a weight ratio of 1 / 0.1 to 0.5 / 0.1 to 0.3. 3-6% by weight of iota-carrageenan, 5-20% by weight plasticizer, 0.01-3% by weight buffer, 0.01-2% by weight disintegration aid, 0.01-1% by weight antioxidant and 45-60% by weight purified water Soft capsule coating compositions can be exemplified.
  • Tapioca starch which is used as a preferred embodiment of the present invention, has a high amylopectin content, has a relatively soft, elastic and viscous chewy texture, and has a good taste and smooth feeling when ingested, and is easily absorbed in vivo because of low gelatinization temperature.
  • the viscosity of a gelatinous liquid is high, and it has the characteristic to give a texture which has a viscosity and feels a little rubber
  • Hydroxypropyl denaturation is intended to reduce the gelatinization temperature of starch, to improve freezing resistance, to delay aging rate, and to improve the soft and chewy texture. It is prepared by adding propylene oxide to an aqueous solution of starch suspension under alkali catalyst through the reaction of starch and propylene oxide. .
  • hydroxypropyl tapioca modified starch is a modified product of starch derived from tapioca with propylene oxide in the presence of an alkali catalyst and chemically modified or reacted by reaction between the hydroxy group and the reactant. .
  • tapioca modified starch which is usually used, has sufficient physical properties in viscosity and elasticity, but when used as a soft capsule, the film hardness is insufficient. Therefore, a starch mixture containing the main component was developed and used as the soft capsule base material of the present invention. It was confirmed through the present invention that the mixed starch mixed with hydroxypropyl tapioca starch / potato crosslinked starch / hydroxypropyl corn starch at a weight ratio of 1 / 0.1 to 0.5 / 0.1 to 0.3 exhibited optimum physical properties.
  • the gum used as a gelling agent of conventional soft capsule starch is as described above, but in the preferred embodiment of the present invention, carrageenan having the best performance as a gelling agent is used, among which iota-carrageenan is used.
  • the content of iota-carrageenan used at this time is preferably 3.5 to 5.5% by weight.
  • iota-carrageenan 2 to 4% by weight of iota-carrageenan and 0.5 to 1.5% by weight of kappa-carrageenan, 5 to 20% by weight of plasticizer, and 0.01% to 0.01% by weight of hydroxypropyl tapioca-modified starch.
  • Illustrative soft capsule coating compositions comprising purified water of -3% by weight, 0.01-2% by weight of disintegrating aid, 0.01-1% by weight of antioxidant, and 45-60% by weight can be exemplified.
  • hydroxypropyl tapioca modified starch which can inhibit the degeneration of starch through aging and gelatinization and satisfy the properties of the soft capsule coating composition, is used as a starch main material.
  • gum used as a gelling agent of conventional soft capsule starch has already been described above, but in a preferred embodiment of the present invention, carrageenan having the best performance as a gelling agent is used.
  • carrageenan having the best performance as a gelling agent is used.
  • a mixture of 2-4% by weight of iota-carrageenan and 0.5-1.5% by weight of kappa-carrageenan to the total weight of the soft capsule film composition is used as the gelling agent.
  • the content of iota-carrageenan is 2.5 to 3.5% by weight and the content of kappa-carrageenan is preferably 0.8 to 1.2% by weight.
  • Table 1 shows the composition ratio of the non-animal soft capsule coating of the present invention.
  • the method for preparing the coating solution having the above composition is 21.213 kg of modified starch, 9.449 kg of polyglycerol, 9.449 kg of D-sorbitol solution, 3.052 kg of iota-carrageenan, 0.763 kg of kappa-carrageenan, and second in a melting tank.
  • 0.763kg sodium phosphate, 0.1kg molar asset, 55.191kg purified water are sequentially added in small amounts, and then heated at 85-95 ° C. for 120 minutes and stirred at a stirring speed of 40-45 rpm.
  • decompression and degassing at 600 to 760 mmHg were carried out to the solution tank, and then aged at 75 to 85 ° C. for 1 to 2 hours to obtain a non-animal soft capsule coating solution of the present invention.
  • 0.02 kg of ⁇ -amylase was further added to the solution tank and used after homogeneous mixing for 30 minutes.
  • borage seed oil oil 100 mg is used as a soft capsule content, and a non-animal soft capsule rotary type autofiller is generally used in an OVAL-shaped mold. After drying for 16 to 20 hours, the secondary tray drying is performed. When drying is complete, the product is subjected to a screening process to obtain a prototype, which is subjected to stability tests for 24 months.
  • Method for producing a coating solution of the composition is HP tapioca starch, potato cross-linked starch, HP corn starch, glycerin, D-sorbitol liquid, iota-carrageenan, dibasic sodium phosphate, molar asset, in a melting tank (Melting Tank) Purified water was added sequentially from a small amount, followed by warming at 85-95 ° C. for 120 minutes and stirring at a stirring speed of 40-45 rpm. After dissolving, depressurizing and degassing at 600-760 mmHg, transferring to a solution tank, and waiting for aging at 75-85 ° C. for 1-2 hours to obtain a starch-based soft capsule coating solution of the present invention. 2 hours before soft capsule molding using the above solution, ⁇ -amylase was added to the solution tank and used after homogeneous mixing for 30 minutes.
  • Method for producing a coating solution of the above composition is HP tapioca modified starch, glycerin, D-sorbitol solution, iota-carrageenan, kappa-carrageenan, dibasic sodium phosphate, molar asset, purified water in a melting tank (Melting Tank) After sequentially adding, the mixture was warmed at 85 to 95 ° C. for 120 minutes and stirred at a stirring speed of 40 to 45 rpm. After dissolving, depressurizing and degassing at 600-760 mmHg, transferring to a solution tank, and waiting for aging at 75-85 ° C. for 1-2 hours to obtain a starch-based soft capsule coating solution of the present invention. 2 hours before soft capsule molding using the above solution, ⁇ -amylase was added to the solution tank and used after homogeneous mixing for 30 minutes.
  • Examples 2 and 3 of the present invention 100 mg of borage seed oil was used as a soft capsule content, and a non-animal soft capsule rotary type autofiller was generally used, and a capsule of 500 mg in an OVAL-shaped mold was carried out by a conventional filling method. After drying for 20 to 20 hours in a tumbler, the secondary tray (dry) tray is dried. When drying is complete, the product is subjected to a screening process to obtain a prototype, which is subjected to stability tests for 24 months.
  • Preparation of the coating composition of Comparative Preparation Example 1 was compared to prepare a soft capsule sample as follows using a coating formulation that is widely used as a non-animal soft capsule coating composition in the same manner as in Preparation Example 1.
  • Table 3 shows the composition ratios of conventional non-animal soft capsule coatings.
  • the prototypes of Preparation Examples 1 to 3 and Comparative Preparation Examples 1 to 3 prepared by the composition and the preparation method of the present invention were tested, and the results were evaluated by performing stability tests on properties, leakage, and disintegration.
  • the stability test was carried out for 6 months under long-term storage conditions of 25 °C, 60% (RH) 24 months, 40 °C, 75% (RH) accelerated conditions, and the storage condition was carried out in the HDPE bottle for stability test. The stability of was evaluated.
  • water is used as a test solution according to the disintegration test method of the Health Functional Food Code, and the auxiliary plate is inserted for 20 minutes to move up and down. It was judged to be suitable when a small amount of the substance or slurries remained.
  • the test is repeated with six new samples.
  • a small amount of film or soft material or needle-like material remained, it was treated as appropriate and the opening time and disintegration completion time were measured.
  • Table 6 shows the disintegration stability test results under accelerated conditions of 40 ° C. and 75% (RH) of the soft capsules prepared in Preparation Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3.
  • the soft capsules of Preparation Examples 1 to 3 produced by the manufacturing method of the present invention did not show any problems in the disintegration stability test, and thus the disintegration stability even after 6 months under accelerated conditions. There was no big problem.
  • the soft capsules prepared in Comparative Example 1 did not satisfy the disintegration condition after 6 months at 40 ° C. and 75% (RH). Therefore, it was confirmed that the starch-based soft capsule film composition of the present invention has excellent disintegration stability compared to the conventional starch soft capsule film composition.
  • Hardness is expressed in units of N (Newton) pressing force for 20 seconds, and the experiment was conducted using an ERWEKA TBH 225 TD durometer. Take 10 capsules of each sample and apply hardness to the indicator (needle) for 20 seconds to measure hardness.
  • Table 7 shows the results of the long-term storage condition 25 °C, 60% (RH) hardness (Hardness) comparison
  • Table 8 shows the results of the refrigeration conditions 4 °C, hardness (Hardness) comparison.
  • the soft capsules of Preparation Examples 1 to 3 produced by the production method of the present invention did not show a large increase in hardness, but in Comparative Example 1 under 25 ° C. and 60% (RH) conditions. After 18 months, the hardness increased to 6N, and after 24 months, it increased to 7N. After 4 months of refrigeration, the hardness increased to 7N, 6 months after 8 months, and 9N after 24 months. In Comparative Examples 2 to 3, the hardness was similar to that of Comparative Example 1.
  • Table 9 shows the comparative measurement results of long-term storage conditions 25 °C, 60% (RH) breakability
  • Table 10 shows the comparative results of the crackability at 4 °C refrigeration conditions.
  • the brittle test tested the brittleness by freely dropping 30 g of the plastic weight from the upper end to the lower end of the cylindrical support at a height of 30 cm.
  • the soft capsules of Preparation Examples 1 to 3 produced by the manufacturing method of the present invention did not have a change in crackability, but in Comparative Example 1, 18 months under 25 ° C. and 60% (RH). Cracking occurred after elapsed, and cracking occurred after 12 months under refrigerated 4 ° C. In Comparative Examples 2 to 3, cracking occurred after 24 months under 25 ° C and 60% (RH), and after 18 months under cold 4 ° C. Therefore, it could be confirmed that the soft capsule of the present invention is a soft capsule having improved crackability.

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Abstract

본 발명은 붕해 안정성 및 피막 경도를 개선한 비동물성 연질 캡슐 피막 조성물에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 통상 전분 또는 전분유도체, 검류, 가소제, 완충제 및 정제수로 이루어진 비동물성 연질 캡슐 피막 조성물에 산화 방지제 및 붕해 보조제를 첨가하여 전분의 노화를 억제시켜 붕해 안정성 및 피막 경도 증가 억제를 통해 붕해 안정성 및 피막 경도를 개선한 비동물성 연질 캡슐 피막 조성물 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

Description

붕해도 및 피막 경도를 개선한 비동물성 연질 캡슐 피막 조성물
본 발명은 붕해 안정성 및 피막 경도를 개선한 비동물성 연질 캡슐 피막 조성물에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 생전분, 산처리화 변성 전분, 하이드록시프로필화 변성 전분, α화 변성 전분, 가교결합 변성 전분, 전분 분해물로 된 변성 전분 또는 생전분과 변성전분의 혼합 전분에서 선택된 1종 이상의 전분과 아라비아검, 트라가칸트검, 카라야검, 가티검, 구아검, 로거스트콩검, 타라검, 곤약검, 알긴, 한천, 카라기난, 플루란, 펙틴, 젤란, 만난 또는 산탄검 등에서 선택된 1종 이상의 검류, 가소제, 완충제 및 정제수로 이루어진 비동물성 연질 캡슐 피막 조성물에 산화 방지제 및 붕해 보조제를 첨가하여 전분의 노화를 억제시켜 붕해 안정성 및 피막 경도 증가 억제를 통해 붕해 안정성 및 피막 경도를 개선한 비동물성 연질 캡슐 피막 조성물 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
통상의 젤라틴 연질캡슐제는 내용물은 1종류 이상의 약리학적 활성 성분 또는 기능성 성분을 용매에 가용화하거나 현탁화제에 분산시켜 제조하고, 피막은 연질캡슐 기제인 젤라틴에 글리세린, 소르비톨액 등의 가소제 및 정제수를 첨가하고 필요에 따라 착색제, 착향제, 보존제 또는 코팅기제를 사용하여 제조함으로써 연질캡슐제의 외관 및 품질을 향상시킨다.
연질캡슐제 피막의 주요 구성 성분인 젤라틴은 소, 돼지 또는 어류 등에서 유래된 동물의 결합조직을 구성하는 콜라겐을 부분적으로 가수분해하여 얻어지는 유도 단백질이다. 그러나 젤라틴의 경우 동물 기원 원료라는 이유로 채식주의자 및 종교적 배경으로 인하여 기피하는 경향이 있어 자연주의 소비 경향과 맞물려 동물성 보다는 식물성 소재에 관심을 보이는 소비층의 영향으로 제조 및 품질 상 우수한 젤라틴의 물리적 성질에도 불구하고 비동물성 캡슐제 개발이 촉진되었다. 이에 따라 현재 비동물성 유래 경질 및 연질캡슐제 제품들이 국내·외에 일부 출시되어 있다.
현재까지 이러한 소비 경향에 맞추어 전분유도체와 검류 등을 사용한 비동물성 소재의 연질캡슐제를 제조하기 위하여 여러 방향으로 연구가 진행되고 있다. 알.피.쉐러 테크놀러지즈 인코포레이티드(R.P. Scherer Technologies, Inc.) 사의 PCT 국제특허공보 WO 2001/03677 A1 '변성전분과 아이오타 카라기난을 포함하는 연질캡슐용 필름 조성물'에는 변성전분 혼합물, 아이오타-카라기난, 가소제 및 제이인산나트륨염을 사용한 비동물성 유래 연질캡슐 필름 조성물이 개시되어 있다.
더욱 상세하게는 하이드록시프로필화 타피오카 전분, 하이드록시프로필화 옥수수 전분, 산 희석 하이드록시프로필화 콘 전분, 감자 전분 또는 호화 변형 콘 전분 중에서 선택되는 적어도 하나의 변형 전분 및 아이오타-카라기난을 포함하고, 상기 전분의 수화온도가 약 90℃ 이하이며, 변형 전분 대 아이오타-카라기난의 중량비가 1.5:1 내지 4.0:1 범위인 연질 캡슐 형성에 적합한 조성물이 개시되어 있다.
그러나 상기 특허 공보에 개시된 연질캡슐용 필름 조성물의 경우 전분의 노화와 호화 현상에 의한 연질캡슐 피막의 붕해 지연 및 피막 경도의 상승이라는 문제점을 지녀 그 상용화에 문제가 있었던 것이다.
전분을 주기재로 사용하는 연질캡슐제는 전분 혹은 전분유도체와 검류, 가소제, 완충제(금속염) 및 정제수로 이루어져 있다. 피막 필름을 형성하는데 가장 높은 배합 비율을 차지하는 전분은 방치해두면 점점 굳어져서 원래의 결정성을 띤 상태로 되돌아가는 노화(retrogradation) 현상을 나타낸다.
한편 미국 특허 제 6,214,376호에는 카파-카라기난(Kappa-carrageenan)과 수용성 또는 수중 분산 가능 프로테인 및 칼륨염을 특징적으로 사용하고 가소제의 비율을 한정한 연질캡슐용 피막 조성물이 개시되어있으며, PCT 국제특허공보 WO 2008/117682 A1에는 카파-카라기난 대신 람다-카라기난(Ramda-carrageenan)을 사용하여 제조된 연질캡슐용 피막 조성물이 개시되어있으며 이때 상기 연질캡슐용 피막 조성물은 전분, 람다-카라기난, 금속염, 덱스트린, 가소제 및 정제수를 배합하여 제조함을 특징으로 하고 있다.
한편 PCT 국제특허공보 WO 2004/91530 A2호 '카파-2-카라기난을 포함하는 균질하고 열가역적인 겔 필름 및 그의 제조방법'에서는 카파-2 카라기난에 선택적으로 가소제, 제 2필름 형성제, 벌킹제 및 pH 조절제 등을 포함한 균질하고 열가역적인 겔 필름을 개시하고 있다. 또한 이때 제 2필름 형성제로는 전분, 전분유도체, 전분가수분해물, 셀룰로스 검, 카파-카라기난, 아이오타 카라기난, 알지네이트, 프로필렌글리콜알지네이트, 폴리만난검, 덱스트란, 펙틴, 젤란, 플루란, 알킬셀룰로스에테르 또는 변성 알킬셀룰로스에테르 등을 사용할 수 있음이 개시되어있다.
그러나 상기의 특허에 개시된 어떠한 방법도 소재적 한계로 인하여 시간 경과에 따른 피막의 붕해도 및 캡슐 피막 경도를 향상시키는 문제를 동시에 해결하기에는 한계가 있으며, 이를 극복하기 위한 구체적인 대안을 제시한 바 없다.
한편 국내의 연질캡슐제 붕해와 관련된 법규(대한약전 9개정 및 건강기능식품공전)를 보면 연질캡슐제는 20분 이내에 붕해가 완료되어야 하며 이는 국제 법규와 비교해 볼 때 상대적으로 적합 범위가 좁은(tight) 기준이며 국내 법규를 중심으로 고려하지 않은 비동물성 유래 연질캡슐 필름의 국제적 기술 개발은 내용물에 따라 붕해 지연을 일으켜 국내에서 유통되는 일반적인 유통기한 또는 사용기한을 충족하지 못하는 경우가 있다.
비동물성 유래 연질캡슐제에 사용되는 피막 조성물은 대부분 전분 혹은 전분유도체와 검류, 가소제, 완충제(금속염) 및 정제수로 이루어져 있다. 피막 필름을 형성하는데 가장 높은 배합 비율을 차지하는 전분은 방치해두면 점점 굳어져서 원래의 결정성을 띤 상태로 되돌아가는 노화(retrogradation) 현상을 나타낸다.
한편 호화(gelatinization)된 전분 분자는 제조 당시 투여되는 많은 물분자들로 수화되어 서로 떨어져 있으나, 실온에 이르면 가까이 있는 다른 분자와 수소결합을 이루게 된다. 이 수소결합은 두 전분 분자가 물분자를 사이에 두고 형성하기도 하며, 부근에 있는 전분 분자의 하이드록시(-OH)기와 직접 형성하기도 한다. 이렇게 분자의 회합점이 있으면 접합 구역이 형성되고 궁극적으로 그물 분자 구조를 이루게 되어 붕해 지연 및 피막 경도를 상승시키는 결과를 초래하게 되며 낮은 온도에서는 더욱 심각한 결과를 나타낸다.
상기와 같은 붕해 지연 및 피막 경도를 상승시키는 문제점들을 보완하기 위해서는 노화 현상에 영향을 미치는 인자를 통제할 필요가 있으며 무엇보다 전분의 선택이 중요하다. 일반적으로 옥수수, 밀 등 곡류의 전분은 노화되기 쉽고, 감자, 고구마, 타피오카 등 서류의 전분은 노화 현상이 더디지만 가장 적합한 전분으로는 찰옥수수 전분을 사용하는 것이 바람직하며 일반 전분보다는 산처리 전분, 하이드록시프로필 전분 또는 가교결합 전분을 사용하는 것이 바람직하다.
따라서 본 발명자들은 이와 같은 비동물성 유래 연질캡슐 피막의 붕해 지연 및 피막 경도 증가의 개선을 위해 연구하던 중 비동물성 유래 연질캡슐 제조 시 사용하는 주요 캡슐기제로 노화 지연 전분을 사용하고 붕해 지연 현상과 피막 경도 증가를 개선하기 위해 산화방지제와 붕해 보조제를 사용하여 그물 분자 형성을 억제하고 전분이 원래 결정성을 띤 상태로 되돌아가려는 노화 현상을 지연시켜 비동물성 유래 연질캡슐 필름의 붕해 지연 및 피막 경도를 크게 개선함으로써 본 발명을 완성하게 된 것이다.
이에 본 발명의 기술적 과제는 비동물성 유래 연질캡슐 제조 시 사용하는 주요 캡슐기제로 노화 지연 전분을 사용하고 붕해 지연 현상과 피막 경도 증가를 개선하기 위해 산화방지제와 붕해 보조제를 사용하여 그물 분자 형성을 억제하고 전분이 원래 결정성을 띤 상태로 되돌아가려는 노화 현상을 지연시켜 비동물성 유래 연질캡슐 필름의 붕해 지연 및 피막 경도를 크게 개선코자 한 것이다.
본 발명의 목적은 1) 생전분, 산처리화 변성 전분, 하이드록시프로필화 변성 전분, α화 변성 전분, 가교결합 변성 전분, 전분 분해물로 된 변성 전분 또는 생전분과 변성전분의 혼합 전분에서 선택된 1종 이상의 전분 15∼30 중량%; 2) 아라비아검, 트라가칸트검, 카라야검, 가티검, 구아검, 로거스트콩검, 타라검, 곤약검, 알긴, 한천, 카라기난, 플루란, 펙틴, 젤란, 만난 또는 산탄검 등에서 선택된 1종 이상의 검류 1.0∼10 중량%; 및 3) 1.0∼20 중량%의 가소제, 0.001∼5 중량%의 완충제, 0.001∼3 중량%의 붕해 보조제, 0.001∼2 중량%의 산화방지제 및 적량의 정제수;를 포함함을 특징으로 하는 비동물 유래의 연질캡슐 피막 조성물을 제공하는 것이다.
이때 상기 연질캡슐 피막 조성물은 하이드록시프로필 타피오카 전분 / 감자 가교결합 전분 / 하이드록시프로필 옥수수 전분을 1/0.1~0.5/0.1~0.3의 중량 비율로 혼합시킨 혼합 전분 18∼25 중량%에 대해 겔화제로 아이오타-카라기난 3∼6 중량%, 가소제 5∼20 중량%, 완충제 0.01∼3 중량%, 붕해보조제 0.01∼2 중량%, 산화방지제 0.01∼1 중량% 및 45∼60 중량%의 정제수를 포함함을 특징으로 한다.
또한 상기 아이오타-카라기난의 함량은 3.5∼5.5 중량%임을 특징으로 한다.
한편 상기 연질캡슐 피막 조성물은 하이드록시프로필 타피오카 변성전분 18∼25 중량%에 대해 겔화제로 아이오타-카라기난 2∼4 중량% 및 카파-카라기난 0.5∼1.5 중량%, 가소제 5∼20 중량%, 완충제 0.01∼3 중량%, 붕해보조제 0.01∼2 중량%, 산화방지제 0.01∼1 중량% 및 45∼60 중량%의 정제수를 포함함을 특징으로 한다.
이때 상기 아이오타-카라기난의 함량은 2.5∼3.5 중량%이고 카파-카라기난의 함량은 0.8∼1.2 중량%임을 특징으로 한다.
한편 상기 가소제는 만니톨, 결정성 또는 비결정성의 소르비톨, 솔비탄, 슈크로오스, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 올리고당, 이소말토올리고당, 글리세린, 다이글리세롤 또는 트리글리세롤에서 선택된 1종 이상임을 특징으로 한다.
또한 상기 완충제는 유기산 금속염, 제2인산나트륨 또는 제2인산칼륨에서 선택된 1종 이상임을 특징으로 한다.
또한 상기 붕해 보조제는 글루코아밀라아제, 말토제닉아밀라아제, 알파-아밀라아제, 베타-아밀라아제, 이소아밀라아제 또는 풀루라나아제에서 선택된 1종 이상임을 특징으로 한다.
한편 상기 산화 방지제는 로즈마리 추출물, 녹차 추출물, 토코페롤 또는 몰식자산에서 선택된 1종 이상임을 특징으로 한다.
본 발명의 효과는 비동물성 유래 연질캡슐 제조 시 사용하는 주요 캡슐기제로 노화 지연 전분을 사용하고 붕해 지연 현상과 피막 경도 증가를 개선하기 위해 산화방지제와 붕해 보조제를 사용하여 그물 분자 형성을 억제하고 전분이 원래 결정성을 띤 상태로 되돌아가려는 노화 현상을 지연시켜 비동물성 유래 연질캡슐 필름의 붕해 지연 및 피막 경도 증가를 억제시킨 연질캡슐 피막 조성물을 제공하는 것이다. 따라서 전분 기제에 산화방지제 및 붕해 보조제를 일정 비율 첨가하여 기존 비동물성 유래 연질캡슐제의 제조 보관 유통 시 발생할 수 있는 캡슐의 붕해 지연 문제를 해결하고 연질캡슐 경도 증가를 억제함으로써 연질캡슐 깨짐 현상을 크게 개선한 연질캡슐 피막 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 연질캡슐 피막 구성을 살펴보면 피막의 기제 성분으로 전분을 사용하며, 이때 사용되는 전분은 생전분, 산처리화 변성 전분, 하이드록시프로필화 변성 전분, α화 변성 전분, 가교결합 변성 전분, 전분 분해물로 된 변성 전분 또는 생전분과 변성전분의 혼합 전분에서 선택된 1종 이상의 전분을 의미한다. 또한 상기 전분의 함량은 전체 피막 중량 대비 15.0∼30.0 중량% 사용한다.
또한 연질캡슐 피막에 사용되는 검류는 주로 전분의 겔화제로 사용되는 것으로 아라비아(Arabic)검, 트라가칸트(tragacanth)검, 카라야(karaya)검, 가티(ghatti)검, 구아(guar)검, 로거스트콩(locustbean)검, 타라(tara)검, 곤약(konjac)검, 알긴(algin), 한천, 카라기난(carrageenan), 플루란, 펙틴(pectin), 젤란(gellan), 만난 또는 산탄검 등에서 선택된 1종 이상의 검류로서 전체 피막 중량 대비 1.0∼10.0 중량% 사용한다.
또한 연질캡슐 피막에 사용되는 가소제로는 만니톨, 결정성 또는 비결정성의 소르비톨, 솔비탄 또는 솔바이드 계열, 슈크로오스, 자일리톨, 에리스리톨 및 말티톨 등의 당알코올류, 단당류, 이당류, 올리고당, 이소말토올리고당, 글리세린 또는 폴리글리세롤 등에서 선택된 1종 이상의 가소제를 전체 피막 중량 대비 1.0∼20.0 중량%로 사용한다.
또한 연질캡슐 피막에 사용되는 완충제로서 금속염을 사용하며 유기산 또는 제2인산나트륨, 제2인산칼륨 등 무기산 금속염에서 선택된 1종 이상을 사용하고 전체 피막 중량 대비 0.001∼5.0 중량%로 사용하는 것이 바람직하다.
특히, 붕해 보조제로 전분 분해효소를 사용하며 글루코아밀라아제, 말토제닉아밀라아제, 알파-아밀라아제, 베타-아밀라아제, 이소아밀라아제, 풀루라나아제 등에서 선택된 1종 이상을 사용하고 전체 피막 중량 대비 0.001∼3.0 중량% 사용한다. 또한 상기 연질캡슐 피막 용액 제조시 85∼95℃의 고온으로 가온 용해시키는 공정이 필요하고 따라서 높은 온도에서도 열 안정성이 우수한 알파-아밀라아제가 보다 바람직하다.
한편 산화방지제로는 식물성 단백질류, 로즈마리 추출물, 녹차 추출물, 토코페롤, 몰식자산 등에서 선택된 1종 이상을 전체 피막 중량 대비 0.001∼2.0 중량% 사용하며 전분의 노화 현상을 지연시키고 전분의 노화(retrogradation) 현상을 지연시키기 위해 식물성 단백질류와 몰식자산이 보다 적합하다.
상기 연질캡슐 피막 구성 성분에 정제수, 착색제, 차광제 및 착향제 등을 적량 함유하는 비동물성 연질캡슐제의 피막 필름(film)을 제조하고 로터리식 연질캡슐 자동충전기를 사용하여 내용물을 충전한다.
또한 상기 내용물은 약리학적 유효 성분 또는 기능성 식품의 성분 1종 이상을 포함하고 충전할 수 있는 내용물은 특히 한정하는 것은 아니며 내용물로 가용화되거나 현탁화시킬수 있으면 가능하다.
이하 본 발명의 바람직한 실시태양을 더욱 상세히 설명한다.
본 발명의 바람직한 실시태양으로 하이드록시프로필 타피오카 전분 / 감자 가교결합 전분 / 하이드록시프로필 옥수수 전분을 1/0.1~0.5/0.1~0.3의 중량 비율로 혼합시킨 혼합 전분 18∼25 중량%에 대해 겔화제로 아이오타-카라기난 3∼6 중량%, 가소제 5∼20 중량%, 완충제 0.01∼3 중량%, 붕해보조제 0.01∼2 중량%, 산화방지제 0.01∼1 중량% 및 45∼60 중량%의 정제수를 포함하는 연질캡슐 피막 조성물을 예시할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시태양으로 사용하는 타피오카 전분은 아밀로펙틴 함량이 높아 비교적 부드럽고 탄력과 점성을 가져 쫄깃한 식감을 나타내고, 섭취시 기호감과 매끄러운 느낌이 상당히 양호하고 호화온도가 낮기 때문에 생체 내 흡수가 용이하고 전분 호화액의 점도가 높아 점성이 좋고 약간의 고무감을 느끼는 식감을 부여하는 특징이 있다.
하이드록시프로필 변성이란 전분의 호화 온도 저하, 냉동 내성 향상, 노화 속도 지연 및 부드럽고 쫄깃한 식감 향상을 위한 것으로 이는 전분과 산화프로필렌의 반응을 통해 알칼리 촉매 하에서 전분 현탁 수용액에 산화프로필렌을 첨가하여 제조하는 것이다.
따라서 하이드록시프로필 타피오카 변성전분은 타피오카에서 유래한 전분을 알칼리 촉매 존재하에서 프로필렌옥사이드로 처리하여 하이드록시기와 반응 물질 사이의 반응에 의해 화학적으로 변성시키거나 호화한 것으로 전분 본래의 물리적 특성을 변성시킨 것이다.
그러나 통상 사용되는 타피오카 변성전분의 경우 점성과 탄성에서 충분한 물성을 지니고 있으나 연질캡슐제로 사용시 그 피막 경도가 충분하지 못한 결점이 있어 이를 주성분으로하는 전분 혼합물을 개발하였으며 본 발명의 연질캡슐 기재로 사용되는 하이드록시프로필 타피오카 전분 / 감자 가교결합 전분 / 하이드록시프로필 옥수수 전분을 1/0.1~0.5/0.1~0.3의 중량 비율로 혼합시킨 혼합 전분이 최적의 물성을 나타냄을 본 발명을 통해 확인하였다.
한편 통상의 연질캡슐 전분의 겔화제로 사용되는 검류는 이미 전술한 바와 같으나 본 발명의 바람직한 실시태양에서는 가장 겔화제로서의 성능이 우수한 카라기난을 사용하며 그 중에서도 아이오타-카라기난을 사용한다.
이때 사용되는 아이오타-카라기난의 함량은 3.5∼5.5 중량%가 바람직하다.
이하 본 발명의 또다른 바람직한 실시태양을 더욱 상세히 설명한다.
본 발명의 바람직한 실시태양으로 하이드록시프로필 타피오카 변성전분 18∼25 중량%에 대해 겔화제로 아이오타-카라기난 2∼4 중량% 및 카파-카라기난 0.5∼1.5 중량%, 가소제 5∼20 중량%, 완충제 0.01∼3 중량%, 붕해보조제 0.01∼2 중량%, 산화방지제 0.01∼1 중량% 및 45∼60 중량%의 정제수를 포함하는 연질캡슐 피막 조성물을 예시할 수 있다.
그러나 본 발명에서는 통상적인 전분 중 가장 노화 및 호화를 통한 전분의 변성이 억제되고 연질캡슐 피막 조성물의 물성을 충족할 수 있는 하이드록시프로필 타피오카 변성전분을 전분 주기재로 사용한다.
한편 통상의 연질캡슐 전분의 겔화제로 사용되는 검류는 이미 전술한 바와 같으나 본 발명의 바람직한 실시태양에서는 가장 겔화제로서의 성능이 우수한 카라기난이 사용된다. 특히 본 발명의 바람직한 실시태양에서는 겔화제로서 연질캡슐 필름 조성물 전체 중량 대비 아이오타-카라기난 2∼4 중량% 및 카파-카라기난 0.5∼1.5 중량%의 혼합물을 사용한다.
이때 사용되는 아이오타-카라기난의 함량은 2.5∼3.5 중량%이고 카파-카라기난의 함량은 0.8∼1.2 중량%가 바람직하다.
상기 연질캡슐 피막 구성 성분에 정제수, 착색제, 차광제 및 착향제 등을 적량 함유하는 전분을 주기재로 하는 연질캡슐제의 피막 필름(film)을 제조하고 로터리식 연질캡슐 자동충전기를 사용하여 내용물을 충전한다.
이하 본 발명을 제조실시예 및 실시예를 통하여 더욱 상세히 설명한다. 그러나 이러한 실시예들로 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
(제조실시예 1) 본 발명의 연질캡슐제 피막 조성물의 제조
본 발명의 비동물성 연질캡슐제 피막의 조성비를 표 1에 나타내었다.
표 1
구분 용액 100kg 중
변성전분(찰옥수수 산처리 혼합전분) 21.213
폴리글리세롤 9.449
D-소르비톨액 9.449
아이오타-카라기난 3.052
카파-카라기난 0.763
제2인산나트륨 0.763
α-아밀라아제 0.020
몰식자산 0.100
정제수 55.191
합계 100.000
본 발명의 비동물성 연질캡슐제 피막의 제조
연질캡슐 내용물을 충전하기 위하여 개선된 비동물성 연질캡슐제 피막 용액 100kg을 제조하여 1캡슐 당 피막 중량을 250mg이 되도록 한다.
상기의 조성으로된 피막 용액의 제조 방법은 멜팅 탱크(Melting Tank )에 변성전분 21.213kg, 폴리글리세롤 9.449kg, D-소르비톨액 9.449kg, 아이오타-카라기난 3.052kg, 카파-카라기난 0.763kg, 제2인산나트륨 0.763kg, 몰식자산 0.1kg, 정제수 55.191kg을 소량부터 순차적으로 투입한 뒤, 85∼95℃에서 120분 동안 가온하며 교반속도 40∼45 rpm으로 교반한다. 용해가 끝나고 600∼760 mmHg에서 감압, 탈기한 뒤 용액 탱크에 이송하여 75∼85℃에서 1∼2시간 숙성 대기하여 본 발명의 비동물성 연질캡슐제 피막 용액을 얻는다. 상기 용액을 이용하여 연질캡슐 성형하기 2시간 전에 α-아밀라아제 0.02kg을 용액 탱크에 추가 투입하여 균질하게 30분간 혼합 방치 후 사용한다.
본 발명의 비동물성 연질캡슐의 성형 및 건조
본 제조실시예에서는 보라지종자유 오일 100%를 연질캡슐 내용물로 하여 일반적으로 사용하고 있는 비동물성 연질캡슐 로타리식 자동충전기로 OVAL 모양의 몰드에 1캡슐 중량 500mg을 통상의 충전 방법으로 진행하고 텀블러에서 16∼20시간 건조한 뒤 2차 트레이(tray) 건조를 진행한다. 건조가 완료되면 선별공정을 거쳐 시제품을 얻어 제작된 시제품에 대하여 24개월 동안 안정성시험을 진행한다.
(제조실시예 2) 본 발명의 연질캡슐제 피막 조성물의 제조
하기 표 2에 나타난 조성으로 연질캡슐제 피막 용액 100kg을 제조하여 1 캡슐당 피막 중량을 250mg이 되도록 한다.
연질캡슐 내용물을 충전하기 위하여 개선된 전분을 주기재로 하는 연질캡슐제 피막 용액 100kg을 제조하여 1캡슐 당 피막 중량을 250mg이 되도록 한다.
상기의 조성으로된 피막 용액의 제조 방법은 멜팅 탱크(Melting Tank)에 HP 타피오카 전분, 감자 가교결합 전분, HP 옥수수 전분, 글리세린, D-소르비톨액, 아이오타-카라기난, 제2인산나트륨, 몰식자산, 정제수를 소량부터 순차적으로 투입한 뒤, 85∼95℃에서 120분 동안 가온하며 교반속도 40∼45 rpm으로 교반한다. 용해가 끝나고 600∼760 mmHg에서 감압, 탈기한 뒤 용액 탱크에 이송하여 75∼85℃에서 1∼2시간 숙성 대기하여 본 발명의 전분 기재 연질캡슐제 피막 용액을 얻는다. 상기 용액을 이용하여 연질캡슐 성형하기 2시간 전에 α-아밀라아제를 용액 탱크에 추가 투입하여 균질하게 30분간 혼합 방치 후 사용한다.
(제조실시예 3) 본 발명의 연질캡슐제 피막 조성물의 제조
하기 표 2에 나타난 조성으로 연질캡슐제 피막 용액 100kg을 제조하여 1 캡슐당 피막 중량을 250mg이 되도록 한다.
표 2
구분 중량 %
제조실시예 2 제조실시예 3
HP 타피오카 전분 14.0 22.0
감자 가교결합 전분 6.0 -
HP 옥수수 전분 2.5 -
아이오타-카라기난 4.0 3.0
카파-카라기난 - 1.0
글리세린 8.5 8.5
D-소르비톨액 8.0 8.0
제2인산나트륨 0.7 0.7
α-아밀라아제 0.1 0.1
색소, 향료 및산화방지제 0.8 0.8
정제수 55.4 55.9
합계 100.0 100.0
연질캡슐 내용물을 충전하기 위하여 개선된 전분을 주기재로 하는 연질캡슐제 피막 용액 100kg을 제조하여 1캡슐 당 피막 중량을 250mg이 되도록 한다.
상기의 조성으로된 피막 용액의 제조 방법은 멜팅 탱크(Melting Tank)에 HP 타피오카 변성전분, 글리세린, D-소르비톨액, 아이오타-카라기난, 카파-카라기난, 제2인산나트륨, 몰식자산, 정제수를 소량부터 순차적으로 투입한 뒤, 85∼95℃에서 120분 동안 가온하며 교반속도 40∼45 rpm으로 교반한다. 용해가 끝나고 600∼760 mmHg에서 감압, 탈기한 뒤 용액 탱크에 이송하여 75∼85℃에서 1∼2시간 숙성 대기하여 본 발명의 전분 기재 연질캡슐제 피막 용액을 얻는다. 상기 용액을 이용하여 연질캡슐 성형하기 2시간 전에 α-아밀라아제를 용액 탱크에 추가 투입하여 균질하게 30분간 혼합 방치 후 사용한다.
본 제조실시예 2, 3에서는 보라지종자유 오일 100%를 연질캡슐 내용물로 하여 일반적으로 사용하고 있는 비동물성 연질캡슐 로타리식 자동충전기로 OVAL 모양의 몰드에 1캡슐 중량 500mg을 통상의 충전 방법으로 진행하고 텀블러에서 16∼20시간 건조한 뒤 2차 트레이(tray) 건조를 진행한다. 건조가 완료되면 선별공정을 거쳐 시제품을 얻어 제작된 시제품에 대하여 24개월 동안 안정성시험을 진행한다.
(제조비교예 1) 산화방지제 및 붕해 보조제를 포함하지 않는 비동물성 연질 캡슐제 피막 조성물의 제조
제조비교예 1의 피막 조성물의 제조는 제조실시예 1과 동일한 방법으로 비동물성 연질캡슐제 피막 조성물로 많이 사용되어지는 피막 처방을 사용하여 다음과 같이 연질캡슐 샘플을 제조하여 비교하였다.
제조비교예 1의 피막 조성물에는 본 발명의 피막 조성물과는 달리 식물성 단백질류, 로즈마리 추출물, 녹차 추출물, 토코페롤, 몰식자산 등에서 선택된 산화방지제나 글루코아밀라아제, 말토제닉아밀라아제, 알파아밀라아제, 베타아밀라아제, 이소아밀라아제, 풀루라나아제 등에서 선택된 붕해 보조제를 함유하고 있지 않다.
통상의 비동물성 연질캡슐제 피막의 조성비를 표 3에 나타내었다.
표 3
구분 용액 100kg 중
변성전분(옥수수 산처리 혼합전분) 21.213
글리세린 9.449
D-소르비톨액 9.449
아이오타-카라기난 3.052
카파-카라기난 0.763
제2인산나트륨 0.763
정제수 55.311
합계 100.000
(제조비교예 2) 전분 함량을 변화시킨 연질 캡슐제 피막 조성물의 제조
하기 표 4에 나타난 조성으로 연질캡슐제 피막 용액 100kg을 제조하여 1 캡슐당 피막 중량을 250mg이 되도록 한다. 연질캡슐제 피막의 제조 및 연질캡슐의 성형 및 건조는 제조실시예 1에서와 동일한 조건으로 실시하였다.
(제조비교예 3) 전분 함량을 변화시킨 연질 캡슐제 피막 조성물의 제조
하기 표 4에 나타난 조성으로 연질캡슐제 피막 용액 100kg을 제조하여 1 캡슐당 피막 중량을 250mg이 되도록 한다. 연질캡슐제 피막의 제조 및 연질캡슐의 성형 및 건조는 제조실시예 1에서와 동일한 조건으로 실시하였다.
표 4
구분 중량 %
제조비교예2 제조비교예3
HP 타피오카 전분 8.0 14.0
감자 가교결합 전분 4.0 -
HP 옥수수 전분 2.5 -
아이오타-카라기난 4.0 3.0
카파-카라기난 - 1.0
글리세린 8.5 8.5
D-소르비톨액 8.0 8.0
제2인산나트륨 0.7 0.7
α-아밀라아제 0.1 0.1
색소, 향료 및산화방지제 30.8 0.8
정제수 63.4 63.9
합계 100.0 100.0
이하 상기 제조실시예 및 제조비교예에서 제조된 시제품으로 연질캡슐제의 특성을 실시예에서 비교 평가하였다.
(실시예 1) 성상 누액(Leak) 및 붕해 안정성시험 비교 평가
본 발명의 조성물과 제조방법으로 제조한 제조실시예 1∼3 및 제조비교예 1∼3의 시제품을 갖고 성상, 누액(Leak) 및 붕해에 관한 안정성시험을 진행하여 결과를 평가하였다. 안정성시험은 장기보관조건 25℃, 60%(RH) 24개월, 40℃, 75%(RH)의 가속조건에서 6개월 간 실시하였으며, 보관 조건은 안정성 시험용 HDPE병에 넣은 상태로 진행하여 연질캡슐의 안정성을 평가하였다.
붕해 시간 측정을 위해 건강기능식품 공전의 일반시험법 중 붕해시험법에 따라 물을 시험액으로 사용하고 보조판을 넣어 20분간 상하운동을 시킨 다음 관찰할 때 시료의 잔류물이 유리관 내에 전혀 없거나 피막 또는 연질의 물질 또는 니상(slurry)의 물질이 소량 잔류하였을 때에는 적합한 것으로 판단하였다.
시료 6개 중 원형상태로 머무르는 것이 1개 또는 피막이 용해, 개구 또는 박리 되었더라도 내용물의 방출이 되지 않은 것이 1개 남았을 때에는 새로 시료 6개를 가지고 이 시험을 되풀이하여 시료의 잔류물이 유리관 내에 전혀 없거나 피막 또는 연질의 물질 또는 니상의 물질이 소량 잔류하였을 때에는 적합한 것으로 처리하여 실시하였으며 개구 시간과 붕해 완료 시간을 측정하였다.
제조실시예 1∼3 및 제조비교예 1∼3에서 제조된 연질캡슐의 성상 및 누액(Leak) 안정성시험결과를 표 5 및 표 6에 나타내었다.
표 5
경과 항목 제조실시예 1 제조실시예 2 제조실시예 3 제조비교예 1 제조비교예 2 제조비교예 3
1개월 누액 0 0 0 0 0 0
성상 양호 양호 양호 양호 양호 양호
3개월 누액 0 0 0 0 0 0
성상 양호 양호 양호 양호 양호 양호
6개월 누액 0 0 0 0 0 1
성상 양호 양호 양호 양호 양호 양호
(누액 캡슐의 수/100캡슐)
표 5에 나타난 바와 같이 본 발명의 연질캡슐과 통상의 연질캡슐 간의 안정성에는 6개월 이내에는 큰 차이가 나타나지 않았다. 그러나 제조비교예 3에서 제조된 연질캡슐의 경우 40℃ 가속조건 하에서 6개월 이후 누액이 발생하였다.
한편 제조실시예 1∼3 및 제조비교예 1∼3에서 제조된 연질캡슐의 가속 조건 40℃, 75%(RH) 하에서 붕해 안정성시험 결과를 표 6에 나타내었다.
표 6
경과 항목 제조실시예 1 제조실시예 2 제조실시예 3 제조비교예 1 제조비교예 2 제조비교예 3
1개월 개구 1분 1분 1분 2분 2분 1분 30초
완료 11분 11분 11분 15분 14분 15분
3개월 개구 2분 2분 1분 50초 3분 3분 30초 2분 30초
완료 13분 13분 13분 20분 22분 17분
6개월 개구 3분 3분 3분 7분 8분 5분
완료 13분 13분 13분 불용 25분 20분
상기의 시험 결과로 알 수 있듯이, 본 발명의 제조 방법으로 제조한 제조실시예 1∼3의 연질캡슐은 붕해 안정성시험에서 문제점을 나타내지 않았으며 따라서 가속조건 하에서 6개월 기간이 경과하여도 붕해 안정성에 큰 문제는 없었다. 그러나 제조비교예 1에서 제조된 연질캡슐제의 경우 40℃, 75%(RH) 조건에서 6개월경과 후 붕해 조건을 만족하지 못하였다. 따라서 본원 발명의 전분 기재 연질캡슐 피막조성물이 통상의 전분기재 연질캡슐 피막조성물에 비해 우수한 붕해 안정성을 지니는 것으로 확인되었다.
(실시예 2) 경도 비교 측정 및 깨짐성(Brittle) 시험
다음은 본 발명의 제조방법으로 제조한 제조실시예 1∼3의 시제품 및 제조비교예 1∼3에 대하여 실시예1의 안정성시험 조건 중 25℃, 60%(RH), 냉장 4℃ 조건에서 24개월 경도를 비교 측정하고 깨짐성(Brittle) 시험을 진행하여 비교 평가하였다.
경도란 20초 동안 누르는 힘의 단위를 N(Newton)으로 나타낸 것으로 ERWEKA TBH 225 TD 경도계를 사용하여 실험을 진행하였다. 각 검체 10 캡슐을 취하여 지시부(침)로 20초 동안 힘을 가하여 경도를 측정한다.
표 7은 장기보관조건 25℃, 60%(RH) 경도(Hardness) 비교 측정 결과를 나타낸 것이고, 표 8은 냉장조건 4℃, 경도(Hardness) 비교 측정 결과를 나타낸 것이다.
표 7 장기보관조건 25℃, 60%(RH) 경도(Hardness) 비교 측정
경과 제조실시예 1 제조실시예 2 제조실시예 3 제조비교예 1 제조비교예 2 제조비교예 3
1개월 5N 5N 5N 5N 5N 5N
3개월 5N 5N 5N 5N 5N 5N
6개월 5N 5N 5N 5N 5N 5N
12개월 5N 5N 5N 5N 5N 5N
18개월 5N 5N 5N 6N 5N 6N
24개월 6N 5N 5N 7N 6N 6N
N(Newton)
표 8 냉장조건 4℃, 경도(Hardness) 비교 측정
경과 제조실시예 1 제조실시예 2 제조실시예 3 제조비교예 1 제조비교예 2 제조비교예 3
1개월 6N 6N 6N 6N 6N 6N
3개월 6N 6N 6N 6N 6N 6N
6개월 6N 7N 7N 7N 7N 7N
12개월 7N 7N 7N 8N 7N 8N
18개월 7N 7N 7N 8N 8N 9N
24개월 7N 7N 7N 9N 9N 9N
N(Newton)
상기의 시험 결과로 알 수 있듯이, 본 발명의 제조 방법으로 제조한 제조실시예 1∼3의 연질캡슐은 경도의 큰 증가를 나타내지 않았으나 제조비교예 1의 경우 25℃, 60%(RH) 조건 하에서 18개월경과 후 경도가 6N으로 증가하고 24개월 경과 후에는 7N으로 증가하였으며 냉장 4℃ 조건 하에서도 6개월 경과 후에 7N, 12개월 경과 후에는 8N, 24개월 경과 후에는 9N으로 증가하였다. 제조비교예 2∼3의 경우도 제조비교예 1과 비슷한 양상으로 경도의 증가를 나타내었다.
표 9는 장기보관조건 25℃, 60%(RH) 깨짐성 비교 측정 결과를 나타낸 것이고, 표 10은 냉장조건 4℃에서의 깨짐성 비교 측정 결과를 나타낸 것이다.
표 9 장기보관조건 25℃, 60%(RH) 깨짐성 비교 측정
경과 제조실시예 1 제조실시예 2 제조실시예 3 제조비교예 1 제조비교예 2 제조비교예 3
1개월 × × × × × ×
3개월 × × × × × ×
6개월 × × × × × ×
12개월 × × × × × ×
18개월 × × × ○ × ×
24개월 × × × ○ ○ ○
(범례) 깨짐 - ○, 양호 - ×
표 10 냉장조건 4℃ 깨짐성 비교 측정
경과 제조실시예 1 제조실시예 2 제조실시예 3 제조비교예 1 제조비교예 2 제조비교예 3
1개월 × × × × × ×
3개월 × × × × × ×
6개월 × × × × × ×
12개월 × × × ○ × ×
18개월 × × × ○ ○ ○
24개월 × × × ○ ○ ○
(범례) 깨짐 - ○, 양호 - ×
깨짐성(Brittle) 시험은 30g의 플라스틱 추를 30cm 높이에서 원통형 지지대 상단부에서 하단부로 자유 낙하 시켜 깨짐성을 테스트하였다.
상기의 시험 결과로 알 수 있듯이 본 발명의 제조 방법으로 제조한 제조실시예 1∼3의 연질캡슐은 깨짐성의 변화가 없었으나 제조비교예 1의 경우 25℃, 60%(RH) 조건 하에서 18개월경과 후 깨짐이 발생하였으며 냉장 4℃ 조건 하에서는 12개월경과 후 깨짐이 발생하였다. 제조비교예 2∼3의 경우도 25℃, 60%(RH) 조건 하에서 24개월경과 후에 깨짐이 발생하였으며 냉장 4℃ 조건 하에서는 18개월경과 후 깨짐이 발생하였다. 따라서 본 발명의 연질캡슐제가 깨짐성을 개선시킨 연질캡슐제 임을 확인할 수 있었다.

Claims (9)

1) 생전분, 산처리화 변성 전분, 하이드록시프로필화 변성 전분, α화 변성 전분, 가교결합 변성 전분, 전분 분해물로 된 변성 전분 또는 생전분과 변성전분의 혼합 전분에서 선택된 1종 이상의 전분 15∼30 중량%;
2) 아라비아검, 트라가칸트검, 카라야검, 가티검, 구아검, 로거스트콩검, 타라검, 곤약검, 알긴, 한천, 카라기난, 플루란, 펙틴, 젤란, 만난 또는 산탄검 등에서 선택된 1종 이상의 검류 1.0∼10 중량%; 및
3) 1.0∼20 중량%의 가소제, 0.001∼5.0 중량%의 완충제, 0.001∼3.0 중량%의 붕해 보조제, 0.001∼2.0 중량%의 산화방지제 및 적량의 정제수;
를 포함함을 특징으로 하는 비동물 유래의 연질캡슐 피막 조성물
제 1항에 있어서, 상기 연질캡슐 피막 조성물은 하이드록시프로필 타피오카 전분 / 감자 가교결합 전분 / 하이드록시프로필 옥수수 전분을 1/0.1~0.5/0.1~0.3의 중량 비율로 혼합시킨 혼합 전분 18∼25 중량%에 대해 겔화제로 아이오타-카라기난 3∼6 중량%, 가소제 5∼20 중량%, 완충제 0.01∼3 중량%, 붕해보조제 0.01∼2 중량%, 산화방지제 0.01∼1 중량% 및 45∼60 중량%의 정제수를 포함함을 특징으로 하는 비동물 유래의 연질캡슐 피막 조성물
제 2항에 있어서, 상기 아이오타-카라기난의 함량은 3.5∼5.5 중량%임을 특징으로 하는 비동물 유래의 연질캡슐 피막 조성물
제 1항에 있어서, 상기 연질캡슐 피막 조성물은 하이드록시프로필 타피오카 변성전분 18∼25 중량%에 대해 겔화제로 아이오타-카라기난 2∼4 중량% 및 카파-카라기난 0.5∼1.5 중량%, 가소제 5∼20 중량%, 완충제 0.01∼3 중량%, 붕해보조제 0.01∼2 중량%, 산화방지제 0.01∼1 중량% 및 45∼60 중량%의 정제수를 포함함을 특징으로 하는 비동물 유래의 연질캡슐 피막 조성물
제 4항에 있어서, 상기 아이오타-카라기난의 함량은 2.5∼3.5 중량%이고 카파-카라기난의 함량은 0.8∼1.2 중량%임을 특징으로 하는 비동물 유래의 연질캡슐 피막 조성물
제 1항, 제 2항 또는 제 4항에 있어서, 상기 가소제는 만니톨, 결정성 또는 비결정성의 소르비톨, 솔비탄, 슈크로오스, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 올리고당, 이소말토올리고당, 글리세린, 다이글리세롤 또는 트리글리세롤에서 선택된 1종 이상임을 특징으로 하는 비동물 유래의 연질캡슐 피막 조성물
제 1항, 제 2항 또는 제 4항에 있어서, 상기 완충제는 유기산 금속염, 제2인산나트륨 또는 제2인산칼륨에서 선택된 1종 이상임을 특징으로 하는 비동물 유래의 연질캡슐 피막 조성물
제 1항, 제 2항 또는 제 4항에 있어서, 상기 붕해 보조제는 글루코아밀라아제, 말토제닉아밀라아제, 알파-아밀라아제, 베타-아밀라아제, 이소아밀라아제 또는 풀루라나아제에서 선택된 1종 이상임을 특징으로 하는 비동물 유래의 연질캡슐 피막 조성물
제 1항, 제 2항 또는 제 4항에 있어서, 상기 산화 방지제는 로즈마리 추출물, 녹차 추출물, 토코페롤 또는 몰식자산에서 선택된 1종 이상임을 특징으로 하는 비동물 유래의 연질캡슐 피막 조성물
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