KR100237733B1 - 소수성 액체를 위한 수용성 전달 시스템 - Google Patents

Abstract

실질적으로 소수성인 액체의 미분화된 분산물을 함유하는 수용성 플래쉬-유동-형성된 매트릭스를 포함하는, 유질 물질, 향미 오일, 광물성 오일등과 같은 소수성 액체의 빠른 방출을 위한 전달 시스템.

Description

[발명의 명칭]

소수성 액체를 위한 수용성 전달 시스템

[발명의 배경]

본 발명은 플래쉬-플로우(flash-flow), 예컨대 용융-회전(melt-spun) 기술을 이용하여 미세하게 분할 또는 미분화된 실질적으로 소수성인 유체를 캡슐화(encapsulating)함으로써 식료품 및 기타 식품, 약제, 껌 및 과자 제품, 화장품 및 개인 위생용 제품에 사용하기 위한 전달 시스템을 제조하는 신규의 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 예컨대 상기 용융-회전하는 동안에 발생되는 플래쉬-플로우 현상과 관련된 변화를 감당할 수 있는 고형의 친수성 캡슐화 물질을 가지며 그 안에 미세하게 분할 및 미분화된 다중의 소수성 오일이 분산되어 있는 전달 시스템에 관한 것이다.

식료품, 약제, 화장품 등에 향미제(flarorants) 또는 방향제(fragrances)로서 소수성 오일을 사용하는 것은 인지의 강도를 지연시키거나 또는 가속화시켜 관능 충격을 제어하는 방법에 집중되어 왔다. 식품, 약제, 껌 및 과자와 같은 통상적인 식품에는 즉각적이고 지속적인 향미(flavor)의 부여를 위해 캡슐화된 형태뿐만 아니라 유리된 상태로 향미 오일이 첨가되어 왔다.

예를 들어, 캐롤(Carrol) 등의 미국 특허 제4,485,118호에는 순서적으로 방출되는 2개 이상의 향미(flavor) 시스템을 함유하는 츄잉 껌 조성물이 개시되어 있다. 상기 향미들 중의 하나는 지속적 방출을 위해 수불용성 코팅으로 캡슐화되고 다른 향미는 즉각적인 방출될 수 있도록 코팅되지 않은 유리된 형태로 도입된다. 위트젤(Witzel)의 미국 특허 제3,962,463호에는 식용성 기재에 흡착된 예컨대 미세 캡슐화 향미 입자와 같은 고형 향미 입자들을 함침 또는 부착시키고, 껌의 표면에 이들을 위치시켜 얻어진, 향미 성분들의 함량이 감소된 츄잉 껌이 개시되어 있다.

식료품 분야에서, 캡슐화(encapsulation) 및 코팅 기술은 향미 오일이 다른 혼합될 화학물질과 반응하거나 산화, 주변 환경에 직접적인 노출에 의한 증발 또는 휘발을 방지하는데 집중되어 왔다. 향미 오일은 특히 예를 들어 껌 및 과자제품에 있어서 다양한 감미제와 혼합되어 왔다. 향미 오일은 열에 민감할 뿐만 아니라 식료품 제품에서 발견되는 기타 통상적인 물질과 반응성이 높은 알데이드, 케톤 및 에스테르 화합물인 경우가 많다. 예를 들어, 향미 오일의 존재하에서 반응하여 감미를 빠르게 잃는, 식료품에 흔히 첨가되는 상기와 같은 한 물질이 아스파탐이다. 결과는 향미 및 감미를 모두 결여하며, 따라서 전반적인 관능 품질의 결여 및 반감기 불안정성을 겪는 식품이다.

오일은 캡슐화하거나 코팅하는 방법에는, 예컨대 용융 및 고형화된 지방 및 왁스, 폴리비닐 아세테이트나 솔벤트와 같은 중합체, 및/또는 탄성 중합체 물질을 포함하는 기타의 소수성 물질의 매트릭스를 이용하는 것이 통상적으로 포함해왔다. 이들 소수성 매트릭스 및 향미 및/또는 감미제 물질의 간단한 혼합물은 향미 오일을 매트릭스에 혼입시키기 위해 용융물을 형성시키는 솔벤트 및/또는 열을 사용하여 제조하였다.

용융된 단계에서의 혼입은 가능한 한 고도의 균질성 및 캡슐화를 얻는 것이 요구된다. 이어서 용융물을 냉각시켜 고체화시키고 입자들로 분쇄한다.

양(Yang)의 미국 특허 제4,740,376호에는 소수성 가소제 및 향미 성분과 혼합된 용융된 고분자량 폴리비닐아세테이트의 사용이 개시되어 있다. 용융된 혼합물은 냉각되어 입자로 분쇄되고, 식품에 혼합된다. 이용된 소수성 가소제는 탄소 16 내지 22개의 지방산 쇄 길이를 갖는 모노-, 디- 및 트리글리세리드이다.

체루쿠리(Cherukuri) 등의 미국 특허 제4,722,845호에는 지방 및 고용융점(106℃)의 폴리에틸렌 왁스의 혼합물내에 디펩타이드 또는 아미노산 감미제를 포함하는 감미제 전달 시스템, 감미제 및 껌 베이스(base)를 포함하는 안정한 계피향의 츄잉껌이 개시되어 있다. 또한 체루쿠리 등의 미국 특허 제4,803,0220호에 지방 및 왁스의 소수성 매트릭스 안에 캡슐화되고 감미제로서 쏘오마틴(thaumatin), 모넬린(monellin) 또는 디히드로칼콘(dihydrochalcones)을 함유하는 분말화 향미조성물이 개시되어 있다.

초벨(Schobel) 등의 미국 특허 제4,824,681호에는, 수분으로부터 보호되고 방출이 제어되는 캡슐화된 감미제가 개시되어 있는데, 여기에서 감미제는 소수성 중합체 및 소수성 가소제로 캡슐화되어 있다. 소수성 코팅은 또한 사르마(Sharma) 등의 미국 특허 제4,828,857호에 상세히 개시되어 있다. 여기에서 코어(core) 물질로서 감미제 또는 향미 성분 및 유동상(fluidized bed) 분무 코팅에 의해 형성된 보호 매트릭스를 갖는 전달 시스템이 개시되어 있다.

용융된 소수성 혼합물의 형성을 포함하는 상기 공정은 가열 공정동안 휘발성 향미 성분의 손실 및 균질성을 확보하기 위해 상당한 혼합 요구를 포함하는 고유의 불리한 점을 갖는다. 별개의 분쇄가 이어지고, 이는 또한 향미 성분들의 증발을 일으키며, 특정의 민감한 감미제 경우, 감미의 감성 및 손실을 일으킨다. 부가적으로, 간단한 혼합물은 코어 향미 및 감미제를 유지된 안정화 상태로 유지하기 위하여 적절한 균일한 코팅 보호를 제공하는데 실패했다. 간단한 혼합 기술에 대해 개선하기 위한 시도에 따른 다른 공정은 분무 응결 및 유동층 분무 코팅을 포함한다. 이들 방법은 상기 언급된 특정의 불리한 점들을 극복할 수 있지만, 이들은 여전히 상당량의 열 및/또는 용매 및 가소제를 이용하고 매트릭스안에 미분화된 별개의 방울들을 생성시키지 않고, 오히려 및/또는 감미제와 소수성 담체의 비-균질한 응집을 초래한다[체루쿠리 등의 미국 특허 제4,722,845호 참조].

감미제 및 오일을 소수성 물질로 코팅하는 것은 또한 즉각적 방출 성질 및 최초(up-front)의 즉석 향미 및/또는 감미 충격을 방해한다.

본 발명의 전달 시스템은 다수의 중요한 방법에 있어서 통상적인 방법과는 다르며, 결과적으로 상이한 생성물을 제공하게 된다. 우선, 소수성 캡슐화 매트릭스 물질을 사용하는 대신에, 플래쉬-플로우 소수성 물질이 이용된다. 이들 물질은 중요한 감성 또는 연소(burning)없이 용융-회전 등과 같은 플래쉬-플로우 공정을 감당할 수 있어야 한다. 그러므로, 간단한 혼합 및 분쇄 분무, 응결 및 분무 코팅기술 이용되는 대신에, 후술하는 바와 같은 플래쉬-플로우 공정이 이용된다. 결과적으로, 미세한 미분화된 액체 방울들이 전체에 분산된, 고수용성, 플래쉬 유동성 매트릭스 또는 캡슐화제(encapsulant)를 구성하는 고체 입자가 제공된다. 플래쉬-플로우 공정 동안, 캡슐화제는 매우 제한된 열 조건에, 보통 수분의 1초간 노출된다. 이는 상당히 특정 소수성 액체 성분들의 잠재적 휘발성을 약화시킨다. 향미 오일의 경우에, 분석 시험에서는, 강력한 전달 시스템이 선행기술의 방법보다 많은 향미 성분들은 보유하는 것으로 나타났다.

[발명의 요약]

본 발명은 캡슐화된 소수성 유체를 제조하는 방법 및 그로부터 만들어진 결과의 전달 시스템에 관한 것이다. 오일은 감미제 등과 같은 플래쉬-플로우 물질로 제조된 수용성 고체 매트릭스 안에 함유되고 그 안에 캡슐화되어 보호된다. 오일은 주변 매트릭스에 분산되고 그에 의해 포획된 미세하게 분할된 미분화 방울들 안의 매트릭스 내에 존재한다. 캡슐화된 액체 입자는, 예컨대, 있는 그대로 또는 추후에 미세 분말로 추가 분할될 수 있는 박편(flake) 또는 풀솜(floss) 입자를 만들기 위해서 수용성 매트릭스와 오일의 혼합물을 용융-회전하여 플래쉬-플로우 공정으로부터 얻어진다. 분말은 다시 수용성 보호 코팅 및 그 안에 함유된 미분화된 오일 분산제(dispersion)를 구성하는 입자로 형성된다.

바람직한 매트릭스 물질은 플래쉬-플로우 처리 기술을 통해 쉽게 처리되는 감미제이다. 한 바람직한 태양에서, 전달 시스템은 식용 생성물에 사용될 목적의 향미 오일을 이용한다. 단맛의 수용성 매트릭스와 전체에 분산된 향미 또는 방향 오일의 조합은 양 성분의 동시적인 방출에 기인하여 상승작용 효과를 제공한다. 입안에 오일의 즉각적인 전달은 보다 강하나, 원래의 향미 오일에 보다 충실한 향미/감미제 충격을 제공한다. 이 효과는 보다 많은 향미 성분들이 공정중에 보유되고 플래쉬-플로우 감미제와의 밀접한 접촉으로 인해 고도한 인지 강도를 제공한다.

향미(flavor) 오일은 선택된 용도에 적합한 다수의 물질로부터 선택될 수 있다. 예를 들어, 페퍼민트 또는 츄잉 껌 및 과자 제품에서 흔히 사용되는 오일이며, 이 오일은 본 발명의 전달 시스템에 혼입되었을 때 휘발 및 감성으로 인한 손실을 방지하고 입이나 기타 수성 매질내에 있을 때 즉각적인 최초의 향미를 방출하는 수단을 제공한다.

본 발명의 일면에 따르면, 소수성 액체 분산액 또는 코어(core) 및 고체 수용성 매트릭스를 갖는 입자 전달 시스템은 플래쉬-플로우 처리 수단에 의해 제조된다. 본 발명의 전달 시스템은 소수성 오일 및 특히 향미, 향기 및 다른 방향 오일을 전달하기 위한 다양한 제품에 사용될 수 있다. 본 발명의 전달 시스템은 특히, 예로 입안에서 수분과 접촉될 때 코어 물질의 즉각적이고 직접적인 전달에 특히 유용하다. 하나의 특별한 응용이 츄잉 껌, 과자 제품 및 구운 제품(baked goods)용 산포제로서 전달 시스템의 사용을 포함한다.

본 발명의 전달 시스템은 소수성 액체 조성물의 균일한 분포를 제공하고, 액체의 전반적 특성에 기여하는 액체의 휘발성 및 불안정한 성분들을 보유하고 있다. 향미 오일 및 다양한 방향성 오일의 경우에, 향미 특성 및 방향성 물질과 같은 필수 휘발성 성분들이 공정중에 보유되고 최종 생성물에 포획된다. 이는 소기의 맛 및/또는 냄새에 대해 높은 확실성과 신뢰도가 높은 보다 향미가 있거나 향기로운 생성물을 제공하게 되는 것이다.

플래쉬-플로우 공정은 본질적으로 순간적이고, 함께 수반되는 감미제 또는 섬유와 같은 다른 성분들을 포함하는 소수성 액체 조성물의 증발 및/또는 감성은 완전하지는 않더라도 통상의 분무-건조처리 및 간단한 혼합에 비해 상당히 감소한다.

본 발명의 전달 시스템은 옥수수 전분과 같은 항-케이킹(anti-caking) 물질의 사용없이 향미제 및 감미제의 산포분말과 같은 용도로 사용될 수 있다. 전달 시스템은 풀솜(floss) 또는 박편(flakes)과 같은 다수의 상이한 형태로 플래쉬-플로우 공정으로부터 방출된다. 그러나, 이는 매트릭스에 함유된 소수성 액체나 다른 성분들의 실질적인 손실없이 분쇄되고, 분말화 또는 체질(sieved)에 의해 미세화 입자 또는 분말로 만들어질 수 있다. 질소를 이용하는 저온 분쇄(cryogrinding)는 바람직한 분쇄(comminution)방법이다. 본 발명의 방법에서 오일 성분들의 보유 형태는, 액체가 담체에 단순히 흡착되거나 코팅내에 포획된 것이 아니고, 매트릭스내에 미분화된 형태로 존재한다는 점이 중요한 것이다.

본 발명은 전달 시스템은 또한 간단한 혼합 또는 분무 건조 기술에 의해 달성되는 것보다 균일한 분포의 소수성 액체 조성물을 갖는다. 한가지 특별한 장점은 다양한 플래쉬-플로우 물질을 여러 가지 용도로 만족할만한 소수성 오일과 결합하여 사용할 수 있다는 것이다. 예를 들어, 시클로덱스트린 및 향미 물질의 분무/건조된 혼합물은 플래쉬-플로우 매트릭스 물질과 혼합하여 향상된 향미-전달 시스템을 제공할 수 있다.

본 발명의 플래쉬-플로우 형성된 전달 시스템은 실질적으로 그의 모든 향미 성분들을 보유하고 균일한 분포의 입자크기로 저온분쇄될 수 있다. 저온분쇄는 통상의 분쇄에 비해 열 형성(bulid-up)을 감소시키고 추후의 휘발성 물질의 손실을 감소시키는 독특한 장점을 갖는다. 이는 마찰 열 형성이 문제가 될 수 있는 보통의 분쇄에 비해 입자 크기 및 모양에 있어서 균일성을 보다 고도로 조장시킨다. 저온분쇄가 이루어지는 플래쉬-플로우 처리를 이용하여 매우 미세한 분말들이 만들어질 수 있다. 이들 분말은 식료품에 직접 이용되거나 츄잉 껌 조성물 또는 껌 및 과자의 표면상의 산포제에 유용한 향미/감미제 전달 시스템으로서 특별히 이용된다. 이들 분말은 균일한 입자 크기 및 모양에 기인하여 껌의 롤링(rolling) 및 스코어링(scoring)동안 껌 표면에 쉽게 부착된다.

이하에서는, 본 발명을 보다 용이하게 이해할 수 있도록 본 발명의 기술적 구성을 구체적으로 설명하며, 본 발명의 범위는 특허청구 범위에 기재되었다.

[도면의 간단한 설명]

제1도는 말트린(Maltrin)-365의 플래쉬-플로우 형성된 매트릭스안의 미분화된 페퍼민트 유를 보여주는 현미경 사진(500×)이다.

제2도는 저온분쇄를 거친, 말트린-365의 플래쉬-플로우 형성된 입자 매트릭스안의 미분화된 페퍼민트 유를 보여주는 현미경 사진(500×)이다.

제3도는 이소말토스(isomaltose)의 플래쉬-플로우 형성된 매트릭스안에 미분화된 페퍼민트 유를 보여주는 현미경 사진(1250×)이다.

제4도는 저온분쇄를 거친 이소말토스(isomaltose)의 플래쉬-플로우 형성된 입자 매트릭스안의 미분화된 페퍼민트 유를 보여주는 현미경 사진(1250×)이다.

제5도는 조절된 온도조건하에서 혼합물의 단순 캡슐화에 비해 저온건조 유무에 무관하게 플래쉬-플로우 형성된 전달 시스템의 휘발성 보유를 도시한 것이다.

[발명의 상세한 설명]

본 발명은 소수성 액체의 급속한 방출을 위한 새로운 고체 전달 시스템의 형성에 관한 것이다. 본 발명의 전달 시스템은 소수성 액체의 미분화된 분산물이 함유되어 있는 수용성 플래쉬-플로우 물질의 매트릭스를 포함한다. 본 발명의 매트릭스는 전달 시스템을 형성하는 동안, 오일 성분들의 공정중에 실질적인 손실없이 오일을 보호하고 또한 수분조건에서 오일 성분들을 쉽게 방출할 수 있도록 고안된 것이다. 특히, 오일은 수성 매체안에서 및 특히 오일의 빠른 방출이 바람직하게는 체내 또는 구강내에서 또는 다른 수분 조건과 접촉되었을 때 오일 성분들을 쉽게 방출할 수 있다.

소수성 액체는 광물성 오일, 글리세린, 폴리에틸렌 글리콜 등과 같은 유질 액체, 향미 또는 방향 오일과 같은 다양한 물질로부터 선택될 수 있다. 유질 액체의 예로는, 식물성 오일, 어유, 돼지기름(lard), 라놀린, 코코아 버터 및 이들의 혼합물이 있다. 실온에서 고체인 상기 소수성 물질들은 공정중에 매트릭스에 분산될 수 있도록 충분히 액체로 만들어지면 사용될 수 있다. 다른 방법에 있어서, 유질 물질이 바람직한 휘발성 성분들을 파괴하거나 손실없이 예비-가열로 분산가능한 형태로 만들어질 수 있는 경우에, 이러한 제한된 가열이 이용될 수 있다. 예를 들어, 쇠기름, 돼지기름 또는 수소화 동물성 오일과 같은 동물지방 및/또는 식물성 오일에는 옥수수유, 카놀라유, 목화씨 유, 참깨 유, 콩 유, 포도씨유, 해바라기 유, 잇꽃(safflower)유, 평지씨유, 올리브유, 땅콩유 등과 같은 물질이 있다. 동물지방 오일뿐만 아니라 상기 오일들은 소화가 가능하여 식료품에서 가장 흔히 사용된다.

다른 소수성 오일에는 향미 오일 또는 경우라고 언급되는 오일을 포함한다. 이들 오일은, 달리 합성적으로 유도될 수 있지만, 일반적으로 식물 추출물로부터 유도된다. 페퍼민트유, 스페아민트유, 계피유, 윈터그린유, 시트루스(citrus) 유 및 다른 과일 정유가 본 발명에서 이용되는 가장 흔히 사용되는 향미 오일이다. 페퍼민트유, 스페아민트유 및 계피유와 같은 향미 오일은 특히 선호되며, 너무 많은 양으로 섭취된 경우 입안에서 타는 감각을 준다. 본 발명은 감미제 매트릭스 경우에 달성되는 상승작용에 기인하여, 원하는 경우에 전형적인 식료품 이용에서보다 적은 양으로 사용될 수 있다. 미분화된 분산물은 실제적 양보다 보다 많은 양의 향미가 존재하는 감을 주어 적은 향미 오일로도 관능 충격을 향상시키고, 보다 많은 양을 필요로 하지 않게 한다. 이는 특히 보다 강한 향미 충격을 얻기 위한 고농도의 향미 오일을 첨가하여 껌 기호 성분들의 함량을 줄일 수 있고 질척거리는 저작(chewing) 특성을 가져오는, 츄잉 껌 조성물 등과 같은 용도로 특히 유용하다.

유용한 시트루스 또는 제1오일 및/또는 정유의 예로는 사과, 살구, 바나나, 블루베리, 체리, 포도, 그레이프프루트, 레몬, 라임, 오렌지, 배, 복숭아, 파인애플, 플럼, 나무딸기, 양딸기 등과 같은 다수의 물질을 포함한다. 이 오일들의 혼합물 및 유도체도 본 발명에 사용할 수 있다.

추가의 향미제(flavoring agents)는 합성 향미 오일 및 향미를 주는 방향족 및/또는 식물, 잎, 꽃, 과일 등으로부터 유도된 오일, 올레오 수지 및 추출물로부터 선택될 수 있다. 예를 들어, 소신경(clove) 유, 월계수유, 아니스유, 유칼립투스유, 타임(thyme)유, 삼목잎유, 육구두유, 세이지유, 버터 알몬드유 및 카시카유가 사용될 수 있다. 흔히 사용되는 향미에는 개별적으로 또는 혼합하여 이용되는 멘톨, 인공 바닐라, 계피 유도체 및 다양한 과일 향미가 있다.

신나밀 아세테이트, 신남알데히드, 시트랄 디에틸아세탈, 디히드로카르빌 아세테이트, 유게닐 포르메이트, P-메틸아미솔 등을 포함하는 알데히드 및 에스테르와 같은 향미 물질(flavorings)도 사용될 수 있다. 일반적으로, 문헌[“Chemical Used in Food Processing”, pub 1274 by the National Acadeny of Sciences, Pages 63-258]에 개시된 향미 첨가제 또는 식품 첨가제가 사용될 수 있다.

알데히드 향미 물질의 추가적 예로는, 제한되는 것은 아니지만, 아세트알데히드(사과);벤즈알데히드(체리, 알몬드), 아니식 알데히드(감초, 아니스);신남알데히드(시나몬);시트랄, 즉, 알파 시트랄(레몬, 라임);네랄, 즉 베타 시트랄(레몬, 라임);데카날(오렌지, 레몬);에틸 바닐린(바닐라, 크림);헬로트로핀, 즉, 피페로날(바닐라, 크림);바닐린(바닐라, 크림);알파-아밀 신남알데히드(향긋한 과일향);부티르알데히드(버터, 치즈);발크르알데히드(버터, 치즈);시트로넬랄;데카날(시트루스 과일);알데히드 C-8(시트루스 과일);알데히드 C-9(시트루스 과일);알데히드 C-12(시트루스 과일);2-에틸부티르 알데히드(딸기류 과일);헥센알, 즉, 트랜스-2(딸기류 과일);톨릴 알데히드(체리, 알몬드), 베라트르알데히드(바닐라);2,6-디메틸-5-헵텝알, 즉 멜로날(멜론);2,6-디메킬-5-헵탄알, 즉 멜라날(멜론);2,6-디메틸옥탄알(녹색 과일); 및 2-도데세날(시트루스, 만다린);체리;포도, 딸기 쇼트케이크;이들의 혼합물 등이 있다. 에틸아세테이트, 티오펜, 에틸프로피오네이트, 에틸부티레이트, 2-헥사노에이트, 2-메틸피아진, 헵토알데히드, 2-옥타논, 리모넨 및 유게놀과 같은 다른 특정 향미 화합물 또한 유용하다.

본 발명의 전달 시스템의 소수성 오일 함량은 일반적으로 전달 시스템의 약 0.02중량% 내지 약 40중량%이다. 그러나, 매트릭스내의 오일의 미분화된 분산물이 플래쉬-플로우 공정의 결과로 제조되는 경우 상기 범위를 벗어날 수도 있으며, 전달 시스템의 약 0.5 내지 약 20중량%의 양으로 존재하는 것이 바람직하다.

매트릭스 물질은 플래쉬-플로우 처리와 결합된 물리적 및/또는 화학적 변화를 겪을 수 있는 어떠한 물질로부터 선택될 수도 있다. 플래쉬-플로우 처리는 제5,011,522호 및 제4,873,085호뿐만 아니라 본 출원이 관련된 미국 특허 제4,855,326호, 제5,001,532호 및 제5,096,492호 등과 같이 본원에서 참고로 하는 본 출원인의 다수의 특허에 기술되어 있으며, 이는 본 출원에 참고로 인용된다.

매트릭스로서 유용한 물질은 당(sugar) 또는 당 유도체와 같은 부류로부터 선택될 수 있다. 이들 타입의 물질은 플래쉬-플로우 성능 및 그들의 매우 다양한 용도 때문에 바람직하다. “당”이라는 용어는 글루코오스 프로파일이 높은 탄수화물을 포함하는 것을 의미한다, 글루코즈 프로파일이 고도하다는 것은 탄수화물이 다른 글루코오스-기재(based) 올리고머 뿐만 아니라 다수의 6 탄소 모노- 및 디-사카라이드를 가진다는 것이다. 모노-, 디-, 트리- 및 폴리사카라이드 및 그들의 유도체가 이용될 수 있다. 예로는, 글루코즈, 슈크로즈, 말토즈, 락토즈, 아라비노즈, 크실로즈, 리보즈, 프럭토즈, 만노르, 펜토즈, 갈락토즈, 소르보즈, 덱스트로즈, 소르비톨, 크실리톨, 만니톨, 펜타톨, 말티톨, 이소몰트, 슈크랄로즈, 말토덱스트린, 폴리덱스트로즈 및 그들의 혼합물이 있다.

다른 매트릭스 물질에는 셀룰로직 성분과 전분 및 그들의 화학적 및 생물학적 유도체가 있다. 그러나, 셀루로직은 셀룰로직이 플래쉬 유동기술 단독사용해서는 쉽게 처리되지 않기 때문에 모노-미 디사카라이드-기재 물질과 함께 첨가하는 것이 일반적이다.

본 발명의 전달 시스템은 실질적으로 무정형의 플래쉬-플로우-형성된 매트릭스를 갖는다. “플래쉬-플로우”라는 용어는 공급원료, 예로, 매트릭스 물질 및 소수성 오일을 플래쉬 가열 및 가해진 물리력으로 동시에 처리하여 매트릭스 물질이 충분한 내부 유동을 겪어 공급원료의 상태로부터 물리적 및/또는 화학적으로 변형된 구조로 변성되는 공정을 의미한다. 플래쉬-플로우 처리는 수개의 방법으로 달성될 수 있다. 플래쉬 열 및 플래쉬 전단은 사용될 수 있는 2개 공정들이다. 플래쉬 가열 공정에서, 공급원료 물질은 충분히 가열되어, 공급원료의 부분이 나머지 부분의 입자들보다 작은 하위입자(subparticle) 수준으로 될 수 있는 내부 유동조건을 만든다. 회전 헤드안에서 형성된 원심력은 공급 원료 물질이 변화된 구조가 되도록 유동하는 공급원료 물질을 헤드로부터 바깥쪽으로 밀쳐내게 된다. 유동성(flowable) 공급원료를 분리하고 배출하는데 요구되는 힘은 오직 회전 헤드로부터 생성된 원심력이다. 플래쉬 가열 공정은 본 발명에서 사용된 당 풀솜과 같은 무정형 매트릭스를 제조하기 위한 공정이다.

플래쉬 전단 공정에서, 전단형태 매트릭스는, 용해되지 않은 담체를 포함하는 원료 물질의 온도를, 예컨대 사카라이드-기재 물질과 같은 담체가 유체 전단력의 적용시에 내적 유동을 수행하게 되는 온도로 상승시킴으로써 형성될 수 있다. 공급원료는 내적유동 조건에 있는 동안 전진 및 배출되며, 파괴적인 유체 전단력을 받아서 원래의 공급원료와는 다른 형태를 갖는 다수 부분들 또는 덩어리들을 형성하게 된다.

다수의 상기 덩어리들은 유체 전단력과 접촉 직후 실질적으로 즉시 냉각되며 고체화될 때까지 자유 유동(free-flow) 조건하에 계속 있게 된다.

플래쉬 전단 공정에서 사용될 수 있는 공급원료 물질로서는 사카라이드-기재 물질과 같은 담체가 있으나, 이것들로 제한되지는 않는다. 예컨대 유질 물질과 같은 다른 물질도 공급원료에 포함될 수 있다.

플래쉬 전단 공정용으로 선택된 공급원료가 용해에 의존하지 않고 처리될 수 있는 능력을 가지는 점은 중요한 사항이다. 사카라이드-기재의 물질 경우에, 공급원료는 1차적으로는 플래쉬 전단 공정을 받는 고체 물질이다.

플래쉬 전단 공정은 용해되지 않은 공급원료의 온도를 증가시키기 위한 수단 및 원료를 전진 및 배출시키는 수단을 갖는 장치에서 동시적으로 수행될 수 있다. 다수 가열영역이 형성된 트윈 스크류 압출기는 온도를 상승시키고 공급원료를 전진시키는데 사용될 수 있다. 장치의 제2요소는 전단조건하에 원료물질을 배출시켜서 전단 형태의 매트릭스를 제공하기 위한 수단이다. 공급원료의 상기 방출수단은 온도 상승수단과 유체소통식으로 연결되어 있고, 공급원료가 내적 유동상태에 있는 동안 공급원료를 수용하기 위한 지점에 배열된다. 공급원료를 배출하기 위한 수단으로서는 공급원료 물질을 고압으로 배출시키는 노즐이 바람직하다. 본 발명의 전달 시스템을 제조하기 위해 사용될 수 있는 다양한 장치에 대한 설명은, 본원과 공동계류중인 1992년 10월 23일자 미국 특허 “전단 형태 매트릭스 제조 공정”(도켓 447-65)를 참조하기로 한다.

본 발명의 전달 시스템을 형성하는데 사용되는 바람직한 플래쉬-플로우 공정은 “솜사탕(cotton candy)”제조 타입의 기계안에서 공급원료를 회전시키는 것을 포함한다. 플래쉬 가열 공정을 달성하는데 사용되는 회전기계는 오하이오주 신시내티의 골드 메탈 프러덕츠 캄파니(Gold Metal Products Company)에 의해 제조된 이코노-플로스(Econo-Floss) 모델 3017과 같은 솜사탕 제조기 타입의 기계일 수 있다. 당업자라면 비슷한 힘과 온도구배 조건을 제공하는 다른 어떤 장치를 사용할 수 있다는 것을 쉽게 이해할 수 있을 것이다. 본 발명을 개시하고 기술하는데 있어서 편의상 “플래쉬 가열”이란 용어는 솜사탕 기계안에서 생성된 유형의 온도, 온도 경사, 유동, 유동 속도 및 기계적 힘의 조합으로 공급원료를 처리하는 것을 포함하는 공정을 의미하는 것으로 이해하기로 한다. 이러한 장치는 예를 들어 결정화 조절제를 포함하는 성분들의 심각한 악화 없이 공급원료의 플래쉬-플로우를 허용하는 온도 및 속도로 작동된다.

용융회전 공정에서 얻어진 매트릭스는 풀솜, 섬유, 입자, 박편, 침상체 또는 어떤 다른 일반적으로 정의되지 않은 무정형 집합체 형태이다. 1종 이상의 당과 함께 물질을 회전시키는 기술은 본 발명과 함께 공동-양도된 미국 특허 제4,855,326호, 제4,873,085호, 제5,034,421호, 제4,997,856호, 제5,028,632호, 제5,034,421호 및 제5,096,492호에 개시되어 있다. 이를 문헌에 따르면, 공급원료 물질이 가열 부재에 의해 가열되는 회전식 헤드상에서 고속 회전으로 처리하여 공급원료 물질을 처리하는 방법이 개시되었다.

추가적인 첨가제를 매트릭스/오일 공급원료에 첨가하여 다양한 원하는 특성들을 달성할 수 있다. 첨가제로서는 충전제, 습윤제, 유화제, 계면활성제, 착색제, 향미, 향기, 감미제, 플래쉬-플로우 중합체, 가소제 등이 있으며 제한되는 바 없다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 전달 시스템은 향미 오일이 감미제 매트릭스안에 고루 분산되어 있으므로 향상된 향미 및/또는 감미 전달을 제공하는데 사용될 수 있다. 플래쉬-플로우 공정중에 형성된 독특한 물리적 특성 때문에, 향미의 강도뿐만 아니라 향미의 질이 구강에 보다 예견할 수 있게 방출될 수 있다.

가용성 용융 회전가능한 담체와 함께 상기 향미제 물질들을 회전시킴으로써, 보통 상태에서 비수용성인 성분도 물과 접촉시에 균일하게 분산될 수 있다. 매트릭스의 형성은, 예를 들어 츄잉 껌과 같은 식료품에 첨가될 때 매트릭스에 수반되는 향미 물질이 수분과 접촉시 빠르게 용해되도록 한다. 이 독특한 성질은 구강에 극적인 향미의 충격을 유발한다.

2가지 고형 물질을 매트릭스로서 사용하는 경우, 이들은 용융회전 전에 혼합시킬 수도 있다. 예를 들어, 매트릭스 및 관능적으로 인지가능한 물질(들)은 공동-결정화에 의해 혼합될 수 있다. 공동-결정화는 가열된 상태에 있는 성분들을 혼합하는 단계및 그 후 이들을 단일의 결정화 방법으로 냉각시키는 단계를 포함한다. 이 단일화된 구조는 이어서 회전시키기 전에 분쇄 등에 의해 크기를 감소시킨다.

관능적으로 인지가능한 물질을 매트릭스와 혼합시키는 다른 수단이 고려될 수도 있다. 예를 들어, 매트릭스 및 향미제(flarovant)를 회전기 내에서 혼합시킬 수 있다. 어떤 경우에, 예컨대 옥수수 오일이나 폴리비닐피롤리돈(PVP)과 같은 유질 물질을 첨가하여, 회전된 생성물의 매트릭스 전체에 향미를 균일한 분포로 분산시킬수 있다. 예를 들어, 유질 오일 2부 또는 PVP 2-3% 용액을 용융회전 공정 중에 성분들에 첨가할 수 있다.

본 발명의 전달 시스템은 또한 회전 부피의 50% 미만으로 밀집시킬 수 있다. 그러나, 본 발명의 전달 시스템은 바람직하게는 회전 부피의 30% 미만으로, 가장 바람직하게는 15% 미만으로 밀집된다. 앞서 언급된 바와 같이, 전달 시스템은 식료품에 첨가되기 전에 분쇄하여 입자 크기를 감소시킬 수도 있다.

본 발명의 전달 시스템은 츄잉-껌, 과자 정제, 누가, 드레지(dragies) 등의 산포제(dusting powder) 또는 과자 코팅으로서 특히 효과적인 것으로 발견되었다.

츄잉 껌 조성물에 관련된 특정 용도에서, 전달 시스템은 껌 생성물의 표면에 산포제로서 사용될 수 있다. 본 발명의 분말은 여러 가지 측면에서 통상적으로 사용되는 산포제에 비해 뚜렷한 장점을 갖는다. 본 발명의 전달 시스템의 물리적 형태는 입안에서 접촉되었을 때 향미 오일 성분들의 즉각적인 방출을 가능케 한다. 이는 특히 최초의(up-front) 충격이 달성된다는 점에서 특히 중요하다. 부가적으로, 매트릭스내의 오일 분산물의 독특한 배합으로 인해, 향미의 강도 및 질은 보다 쉽게 조절된다. 또한 감미제 매트릭스내의 미분화된 향미 오일 방울들은 실제적으로 적은 향미가 존재하더라도 보다 풍성한 향미의 감지를 준다. 본 발명의 전달 시스템은 플래쉬-플로우 처리를 이용하여 형성되었기 때문에, 통상의 간단한 혼합 또는 다른 캡슐화 기술의 경우보다 보다 많은 향미 오일 성분들이 남아 있다. 매트릭스로서 사용되는 감미제는 껌 제조공정 중에, 즉, 특히 롤링 및 스코어링 공정에서 부착 방지제 또는 블로킹 방지제로서 작용한다.

전달 시스템은 통상의 츄잉 껌 조성물에 혼입될 수 있다. 이 조성물은 전형적으로 감미제, 껌 베이스(base) 및 향미를 함유한다. 감미제는 일반적으로 당이 함유된 츄잉 껌 조성물에서 또한 팽창제로서 작용한다. 츄잉 껌 조성물에서 본 발명의 전달 시스템을 이용하는 한가지 장점은 향미가 별개의 단계에서보다는 팽창제와 함께 직접 혼입될 수 있다는 것이다. 향미 및/또는 감미제의 추가의 공급원이 본 발명의 전달 시스템과 결합되어 츄잉 껌 조성물안에 혼입될 수 있음은 물론이다.

츄잉 껌 조성물과 관련하여, 이용된 껌 베이스의 양은 최종 제품을 만들기 위해 사용되는 베이스의 타입, 원하는 단단함(onsistency) 및 다른 성분들과 같은 다양한 요인들에 크게 좌우되어 변한다. 일반적으로 최종 츄잉 껌 조성물의 약 5중량% 내지 약 85중량%의 양이 허용가능하며, 약 15중량% 내지 약 30중량%의 양이 바람직하다. 껌 베이스는 본 분야에 잘 알려진 어떠한 비수용성 껌 베이스일 수 있다. 껌 베이스에서 적절한 중합체의 예시적인 예에는 천연 및 합성 탄성중합체 및 고무가 있다. 예를 들어, 껌 베이스에 적절한 중합체에는 제한하는 것은 아니지만, 치클, 젤루통(jelutong), 구타 페르카 및 크라운 껌과 같은 야채 기원의 물질이 있다. 부타디엔-스티렌 공중합체, 이소부틸렌-이소프렌 공중합체, 폴리에틸렌, 폴리이소부틸렌, 폴리비닐 아세테이트 및 이들의 혼합물과 같은 합성 탄성중합체가 특히 유용하다.

껌 베이스 조성물은 고무 성분을 연화시키는데 도움이 되는 탄성 중합체 용매를 포함할 수 있다. 이러한 탄성 중합체 용매는 로진의 글리세롤 또는 펜타에리트리톨 에스테르, 또는 이량체화 또는 중합체화된 수소화 로진 또는 이들의 혼합물과 같은 변성 로진을 포함할 수 있다. 본 발명에서 사용하기에 적절한 탄성 중합체 용매들의 실례로서는 부분적으로 수소화된 나무 로진의 펜타에리트로톨 에스테르, 나무 로진의 글리세롤 에스테르, 부분적으로 이량체화된 로진의 글리세롤 에스테르, 중합체화된 로진의 글리세롤 에스테르, 톨(tall) 오일 수지의 글리세롤 에스테르, 부분적으로 수소화된 나무 로진 및 알파-피넨 또는 베타-피넨의 중합체와 같은 로진의 부분적으로 수소화된 메틸 에스테르;폴리테르펜 및 이들의 혼합물을 포함하는 테르펜 수지가 있다.

용매는 껌 베이스의 약 10중량% 내지 약 75중량% 및 바람직하게는 약 45중량% 내지 약 70중량% 범위의 양으로 이용될 수 있다.

파라핀 왁스 및 미세결정성 왁스 등과 같은 천연왁스를 포함하여, 라놀린, 스테아르산, 나트륨 스테아레이트, 칼륨 스테아레이트, 글리세롤 트리아세테이트, 글리세린 등과 같은 가소제 또는 연화제 등과 같은 다양한 통상적인 성분들이 바람직한 질감 및 단단한 성질을 얻기 위하여 껌 베이스에 혼입될 수 있다. 그러나, 본 발명에 따르면, 이들 성분들의 양이 감소될 수 있고, 어떤 경우에는 완전히 배제될 수 있다. 존재시, 이들 개개의 부가적 물질은 일반적으로 최종 껌 베이스 조성물의 15중량% 이하, 바람직하게는 3중량% 내지 10중량%의 양으로 이용될 수 있다.

츄잉 껌은 부가적으로 이산화티탄과 같은 착색제;레시틴 및 글리세롤 모노스테아레이트와 같은 유화제;수산화 알루미늄, 알루미나, 알루미늄 실리케이트;탄산 칼슘 및 활석 및 이들의 혼합물과 같은 부가적 충전제; 및 부가적 향미제 등의 통상적 첨가제를 포함할 수 있다. 이들 충전제는 다양한 양으로 껌 베이스안에 역시 사용될 수 있다. 바람직하게는, 사용시 충전제의 양은 최종 츄잉 껌의 약 4중량% 내지 약 35중량%로 변한다.

츄잉 껌 조성물에서 사용되는 전달 시스템의 양은 주로 선호도 문제이다. 전달 시스템은 최종 껌 조성물의 약 0.25중량% 내지 약 40중량%의 양으로 포함될 수 있고, 약 1중량% 내지 약 30중량%가 바람직하며, 약 1중량%내지 약 20중량%가 가장 바람직하다.

본 발명의 전달 시스템 이외에도, 츄잉 껌 조성물에는 또한 임의로 당 또는 당 알코올, 향미 전달 시스템, 분무-건조된 향미 물질, 액체 향미, 천연 및/또는 인공감미제 등을 포함하는 통상의 폴리사카라이드-기재 팽창제와 같은 하나 이상의 추가적 성분들을 포함할 수 있다.

본 발명에 따라 제조된 츄잉 껌 조성물의 중요한 특징은 구강내에 존재하는 수분과 접촉시 빠르게 용해되는 전달 시스템의 능력이다. 이 특징은 향미 오일의 불용성 츄잉 껌 안에 포획되고 용해되는 경향을 상당히 감소시킨다.

본 발명의 츄잉 껌 조성물은 통상의 츄잉 껌 처리 기술에 따라 수-불용성 껌 베이스에 신규의 향미/감미제 전달 시스템 매트릭스를 포함하는 수용성 향미 부분을 혼합하여 제조될 수 있다.

본 발명에 따른 신규의 츄잉 껌 조성물의 제조예는 하기와 같다.

적절한 츄잉 껌 베이스를 먼저 용융시킨다. 그후 원하는 경우 당 알코올과 같은 연화제 및 팽창제를 교반하면서 서서히 첨가할 수 있다. 이어서 본 발명의 전달 시스템을 첨가하고, 균질한 덩어리가 얻어질 때까지 계속 혼합한다. 임의로, 추가의 향미 오일 또는 분무 건조된 향미를 또한 첨가한다. 이어서 덩어리(mass)를 본 분야에 공지된 방법으로 롤링 및 스코어링 시키며, 털어서(dusted) 싼다.

다른 타입의 식료품 제조와 관련하여, 회전된 매트릭스가 통상의 방법으로 또한 첨가될 수 있다. 예를 들어, 압축된 정제의 경우, 향미/감미제 전달 시스템이 나머지 정제 성분들과 건조 혼합되고, 그후 혼합물은 최종 정제 형태로 압축된다. 치약, 틀리 크림 및 세정제의 경우에, 이들 제품은 또한 제형화에 중에 본 발명의 전달 시스템을 혼입시킴으로써 장점을 가지게 된다. 간단히 해서, 매트릭스는 당업자가 통상의 수용성 식용 성분들을 첨가하기 위하여 현재 사용하는 것과 비슷한 방법으로 다양한 식료품에 첨가할 수 있다.

본 발명은 또한 소수성 물질의 개선된 전달을 제공하고, 보통 물에 분산되기에 어려운 이들 물질을 수용액중에 쉽게 분산될 수 있도록 한다.

본 발명의 전달 시스템은 소수성 액체와 함께 분산될 수 있는 다수의 부가적 성분들을 포함할 수 있다. 이들 성분들은 액체와 미리 혼합되고, 매트릭스 및 오일의 공급원료 혼합물에 첨가되어 매트릭스 물질 및 오일과 함께 첨가될 수 있다. 예를 들어, 천연 또는 합성 감미제와 같은 다양한 감미제가 직접 첨가 또는 분무-건조된 형태로 향미 오일과 혼합될 수 있다. 추가적으로, 향미 오일은 매트릭스 물질과 혼합되기 전에 담체 물질에 흡착되거나 그 안에 혼입될 수 있다. 이러한 담체 물질은 다른 플래쉬-플로우 물질을 포함하거나, 단독으로는 쉽게 플래쉬-플로우 처리되지 않으나 다른 보다 많은 플래쉬-플로우 물질과 혼합되고, 총 조성물의 50%까지 첨가될 수 있는 물질일 수 있다.

한 특정한 태양에서 미크론-크기의 합성, 무정형 실리카가 소수성 액체용 담체로서 이용되어 왔다. 이 실리카는 균일성, 화학적 불활성, 큰 표면적 및 그를 매우 흡착력 있게 만드는 다공성의 독특한 조합을 갖는다. 이들 실리카는 본 발명 조성물에서 그들을 매우 유용하게 만드는 정확히 조절된 표면적, 다공성 및 입자 크기 분포를 갖게 제조될 수 있다. 상기 종류의 시판되는 실리카는 회사(W.R. Grace & Co., Baltimore, MD)의 상표명 실로이드(SYLOID) 및 실록스(SYLOX)로 판매되고 있다. 이들 물질은 특별히 분산액 및 현탁액에서 사용하고자 한 것이다. 이들 물질을 이용하여, 향미 오일은 그들 표면에 흡착되어 구멍 속으로 들어가며, 이어서 매트릭스 물질의 공급원료에 첨가되어 본 발명의 전달 시스템을 형성한다. 상기 방법에서, 추가의 조절된 방출 특성이 전달 시스템에 부여될 뿐만 아니라, 추가로 휘발 및 산화에 대한 오일의 안정화 및 보호 특성이 첨가될 수 있다. 이들 실리카 화합물은 특정 향미 성분 화학 그룹에 대해 이온 및 수소 결합 친화력을 갖고, 이 친화력은 향미 보유를 강화시키고 결과적으로 증가된 지연된 방출 능력 및 안정화 특성을 허용한다.

본 발명의 전달 시스템과 혼입되기 전의 향미 오일용 담체일 수 있는 추가적 물질로서는 그레인 프로세싱 코포레이션(Grain Processing Corporation, IA Muscatine 소재)의 상표명 M100(IDDE)의 말토덱스트린 뿐만 아니라 이. 스탈리 매뉴팩처링 컴파니(E. staley Manufacturing Co. IL, Decatur 소재)에서 제조한 상표명 마이크로포 부드(Micropor Buds) 1015A의 덩어리 상태의 말토덱스트린(10DE)과 같은 말토덱스트린을 포함한다. 이들 물질은 또한 다공성이고 향미를 보유할 수 있다. 폴리덱스트로즈 및 미세 결정성 셀룰로즈는 이점에 있어서, 다수의 다른 흡착물질과 마찬가지로 또한 유용하다.

본 발명의 한 태양에서, 감미제 매트릭스 또는 다른 매트릭스 물질은 미세 결정성 셀룰로즈와 같은 셀룰로직 물질과 혼합되어 플래쉬-플로우 처리될 수 있다. 형성된 고형 물질은 인공 감미제 및/또는 향미를 첨가하여 본 발명에 따라 추가처리되고 다시 플래쉬-플로우 처리될 수 있다.

미세 결정성 셀룰로즈는 또한 주 매트릭스 물질로서 사용될 수 있고, 그대로 사용될 수 있는 전달 시스템을 형성하는 본 명세서에 열거된 바와 같은 천연 또는 인공 감미제와 혼합되거나, 또는 추가로 향미 오일과 혼합되고 추가로 플래쉬-플로우 처리되거나 약제, 화장품, 건조식품 또는 음료용 믹스, 곡식, 개인적 위생 제품 등과 같은 식료품 또는 다른 유용한 제품에 직접 첨가될 수 있다.

본 전달 시스템은 또한 제산성 조성물 및 특히 씹을 수 있는 투여 형태로 고안된 조성물에 유용하다. 예를 들어, 이들 조성물은 일반적으로 탄산나트륨, 탄산칼슘 또는 탄산마그네슘을 포함하고 어떤 경우에는 수산화 알루미늄을 포함한다.

본 발명의 방법은 또한 당의 함유량이 적은, 달고 향미있는 제품을 만드는데 특히 유용한 것으로 믿어진다. 예를 들어, 인공 감미제 및/또는 향미가 매트릭스로서의 옥수수 시럽 고체와 혼합되어 본 발명의 전달 시스템으로 플래쉬 유동 처리될 수 있다. 이어서 전달 시스템은 전분 또는 폴리덱스트로즈와 같은 달지 않은 충전제로 희석되고, 최종 제품, 예컨대 식료품에 첨가되어, 최종 제품에 존재하는 옥수수 고체의 양을 감소시킬 수 있다.

전화당은 본 발명의 전달 시스템에서, 특히 다른 플래쉬-플로우 감미제와 혼합되어 사용하기에 효과적이다. 그 이유는 상기 당은 보다 적게 습기를 빨아들이는 제품을 만들기 때문이다. 처리 또는 최종 전달 시스템내의 수분 함량이 조절되어야 하는 이용에서 습윤제와 같은 물을 잘 유지하는 물질뿐만 아니라 상기 작용을 수행하는 다른 물질이 또한 사용될 수 있다.

[실시예]

하기 실시예들은 본 발명의 이해를 돕고자 제공되는 것들로서, 본 발명의 범위를 조금이라도 제한하고자 하는 의도가 결코 아니다. 별도의 언급이 없는 한, 본 발명의 전달 시스템을 제조하기 위해 상기 언급된 이코토-플로스가 사용되었다.

[실시예 1]

매트릭스로서 슈크로즈를, 소수성 오일로서 스페아민트 향미 오일을 사용하여 본 발명의 전달 시스템을 제조한다. 본 실시예에서, 슈크로즈 100g을 균질한 혼합물이 얻어질 때까지 먼저 손으로 스페아민트 향미 오일 2g과 혼합한다. 이어서 혼합물을 매체 세팅 및 대략 3500rpm으로 플래쉬-플로우 처리한다. 생성된 전달 시스템은 향미 오일의 미분화된 방울들을 함유하는 미세한 풀솜이고, 이는 그 후 약 50미크론의 입자크기로 분쇄하였다(milled). 전달 시스템은 빠른 용해성을 보이고 입안에서 고도의 향미 충격을 나타낸다.

[실시예 2]

본 실시예에서는 오렌지 향미 오일 및 옥수수 오일과 함께, 매트릭스로서 옥수수 시럽 고체를 이용한다. 본 실시예에서, 옥수수 시럽 고체 100g을 손으로 오렌지 향미 오일 4g 및 슈크랄로즈 100mg과 혼합한다. 그 후, 마졸라(Mazola) 옥수수 오일 2g을 모르타르와 막자를 이용하여 혼합물 에 기하학적으로(geometrically) 첨가하였다. 이어서 혼합물을 낮은 세팅에서 플래쉬-플로우 처리하여 외관은 박편과 같고, 달고 오렌지 향미를 가진 본 발명의 전달 시스템을 만든다.

[실시예 3]

본 실시예에서, 폴리덱스트로즈 K 100g을 손으로 균질한 혼합물이 얻어질 때까지 인공 고강도 감미제 슈크랄로즈 100mg과 혼합한다. 그 후, 마졸라 옥수수 오일 2g을 모르타르와 막자를 이용하여 혼합물에 기하학적으로 첨가한다. 이어서 생성된 혼합물을 낮은 세팅에서 플래쉬-플로우처리하여 칩과 같은 외관 및 강한 단맛을 갖는 본 발명의 전달 시스템을 만든다.

실시예 4-6에서, 실시예 1-3에서 제조된 전달 시스템을 하기에 나타낸 양으로 츄잉 껌 조성물에 혼입한다. 생성된 츄잉 껌 조성물은 최초의 강한 충격과 함께 향미의 빠른 인지를 보여준다.

[실시예 4]

[실시예 5]

[실시예 6]

하기 실시예에서는, 본 발명의 가용성 매트릭스가 또한 츄잉 껌 외의 식료품에서 강한 향미 충격을 준다는 것을 보이기 위해 실시예 1에서 제조된 전달 시스템을 압축된 정제안에 포함시킨다.

[실시예 7]

실시예 8 및 9는 구강 위생 제품에서의 신규한 전달 시스템의 사용을 보여 준다. 고도의 향미 충격은 달리는 세속적인 일상 생활에 부가된 관능 경험을 준다.

[실시예 8]

[실시예 9]

[실시예 10]

본 실시예는 지연된 방출을 달성할 목적으로 본 발명의 전달 시스템에 혼입된 향미 오일용의 흡착 담체로서 무정형의 미크론 크기의 실리카의 사용을 보여주기 위한 것이다. 페퍼민트 오일(75g) 및 무정형 실리카(75g)(실로이드(SYLOID) 244FP, 데이비슨 케미칼(Davison chemical))의 혼합물을 호바트(Hobart) 믹서안에서 혼합한다. 이어서 이 혼합물을 폴리덱스트로즈(2,348g)에 첨가하고, 혼합을 계속한다. 이어서, 혼합물을 150℃의 3600RPM에서 이코노-플로스 회전 기계안에서 플래쉬-플로우 처리하여 미세한 박편과 같은 물질을 얻는다. 이어서 이 전달 시스템을 실시예 1 및 2의 전달 시스템 각각 대신에 실시예 4 및 5의 츄잉 껌 조성물에 약 10중량%의 양으로 혼입시킨다. 생성된 츄잉 껌은 실리카에 대한 향미의 친화력 및 껌 베이스를 과가소시키는 향미 오일의 경향 감소에 기인하여 지연된 향미 방출을 보인다.

[실시예 11]

실시예 11 내지 14는 처리 및 포장동안 롤링 및 스코어링 공정에서 도움을 주고 껌의 전체 다루는 과정중 들러붙음 및 결합을 방지하는, 츄잉 껌 생성물상에서의 산포제로서의 본 발명의 시스템의 유용함을 보여준다.

분말 형태의, 맨앞의 향미의 전달을 위한 향미 전달 시스템을 츄잉 생성물의 표면에서 사용하기 위해 제조한다. 페퍼민트 오일 75g을 실로이드(SYLOID) 244FP(데이비슨 케미칼로부터 입수) 75g에 혼합하고 이에 아스파탐 1.5g 및 사카린 0.5g을 첨가하고 혼합한다. 이어서 이 혼합물을 점차적으로 호바트 믹서안에서 팔래티니트--(Palantinit--) 타입 PF(독일, 만하임(Manheim) 소재의 수슝스미텔 게엠베하(Suβungsmittel GmbH)로부터 구입) 2,348g에 첨가한다. 이어서 혼합물을 190℃ 3600rpm에서 이코노-플로스 회전 기계상에서 플래쉬-플로우 처리하여 백색 풀솜을 만든다. 이 물질을 액체 질소로 저온분쇄하여(cryoground) 미세한 백색 분말을 얻는다.

분말을 츄잉 껌의 표면에 가하고, 이어서 이를 압력 롤러들 사이에서 롤링시켜 납작한 조각으로 만든다. 껌 표면에 부착된 분말이 혀에 놓인 때 즉각적이고, 유쾌하며 단 민트 향미를 제공한다.

[실시예 12]

하기의 향미 전달 시스템을 츄잉 껌 생성물의 표면에 사용하기 위해 제조한다. 페퍼민트 오일 10.0g을 실로이드 244FP 5.0g과 혼합하고, 이에 가루 소금 1.0g을 첨가하여 혼합한다. 이어서 이 혼합물을 호바트 믹서안에서 슈크로즈 10×394g에 점차적으로 혼합한다. 이어서, 혼합물을 190℃, 3,300rpm에서 이코노-플로스 회전 기계(가변성 속도제어 및 가변성 가열제어를 위해 변형됨)상에서 플래쉬-플로우 처리하여, 백색 풀솜을 만든다. 이 물질을 액체 질소로 저온분쇄하여 미세한 백색 분말을 만든다. 분말을 츄잉 껌 덩어리의 표면에 가하고, 이를 압력 롤러 사이에서 롤링시켜 납작한 조각을 만든다. 껌 표면에 접촉된 분말은 혀 위에 놓일 때 즉각적이고, 유쾌하며 단맛의 민트 향미를 제공한다.

[실시예 13]

하기 전달 시스템을 츄잉 껌의 생성물의 표면에서 사용하기 위해 제조한다. 페퍼민트 오일 1.6g을 가루 소금 2g과 혼합하고, 여기에 아스파탐 2.0g을 첨가하여 혼합한다. 이어서, 이 혼합물을 호바트 믹서안의 폴리덱스트로즈 494.4g에 점차적으로 첨가한다. 이어서 혼합물을 140℃, 3,300rpm에서 이코노-플로스 회전기(가변성 속도 및 가변성 열을 주기 위해 변형됨)상에서 플래쉬-플로우 처리하여 백색 풀솜을 얻는다. 물질을 액체 질소로 저온분쇄하여 미세 백색 분말을 얻는다.

분말을 츄잉 껌 덩어리의 표면에 가하고 이어서 이를 압력 롤러들 사이에서 롤링시켜 납작한 조각으로 만든다. 껌 표면에 부착된 분말은 혀에 닿을 때 즉각적이고 유쾌하며 단맛이 나는 민트(mint) 향미를 제공한다.

[실시예 14]

하기 향미 전달 시스템을 츄잉 껌 생성물의 표면에 사용하기 위해 제조한다. 페퍼민트 오일 100g을 실로이드 244FP 5g(데이비슨 케미칼)과 혼합하고, 이에 가루 소금 1.0g을 첨가하여 혼합한다. 이어서 이 혼합물을 호바트 믹서내에서 옥수수 시럽 고체 PE36 394g에 점차적으로 혼합한다. 이어서 혼합물을 145℃, 3,300rpm에서 이코노-플로스 회전기(가열 및 속도를 가병할 수 있도록 변형됨)상에서 플래쉬-플로우 처리하여 백색 풀솜을 얻는다. 이 물질을 액체 질소로 저온분쇄하여 미세 백색 분말을 얻는다.

분말을 츄잉 껌 덩어리의 표면에 가하고, 이어서 압력 롤러 사이에서 롤링시켜 츄잉 껌 조각으로 만든다. 껌 표면에 부착된 분말은 혀에 닿을 때 즉각적이고 유쾌하며 단맛의 민트 향미를 제공한다.

실시예 1-4의 분말은 또한 민트, 캔디, 구운 식품, 치약, 약제 등에 최초의 향미를 제공하기 위하여 사용될 수 있다.

[실시예 15 및 16]

하기 전달 시스템은, 실시예 15 경우에 약 140℃, 및 실시예 16 경우에 약 190℃의 회전 헤드 온도를 사용하여 본 발명의 공정에 따라 만든다. 실시예들은 전달 시스템의 물리적 형태가 자체안에 분포된 향미 방울들의 미세하게 분할되거나 미분된 분산물을 갖는 매트릭스임을 보인다.

[실시예 15]

97% 말트린 - 365(말토덱스트린 DE 76)

3% 페퍼민트 오일

[실시예 16]

97% 팔라티니트 (Palatinit)(이소몰트)

3% 페퍼민트 오일

실시예 15의 전달 시스템에 이어 무정형의 고체 매트릭스로부터 오일상을 분명하게 구분하기 위하여 통상의 위상차 현미경을 사용하여 사진을 찍는다. 제1도 및 제2도는 실시예 15에 관련된 것이고, 제3도 및 제4도는 실시예 16에 관련된 것이다.

제1도는 500× 크기의 현미경 사진이다. 페퍼민트 오일 분산물은 복굴절(birefrigence)이 있는 지역(이중 원 지역)으로서 명확히 나타난다. 액체는 실제적으로 매트릭스의 캡슐화된 패킷안에서 이동할 수 있는 것으로 보이고 복굴절 및 이동을 결여한 공기 포켓과는 쉽게 구분할 수 있다.

제2도는 질소로 저온분쇄하여 분말로 추가 분쇄시킨 후의 실시예 15에 따른 전달 시스템을 1250× 크기로 보여준다. 미소한 향미 방울들은 현미경 사진의 복굴절 지역(2개의 원이 있는 영역)에서 보이는 것 뿐만 아니라 현미경하에서 보이는 바와 같이 오일 이동을 통하여 생성된 분말에 여전히 존재한다.

제3도는 실시예 16의 전달 시스템의 현미경 사진(500×)이다. 향미 분산물은 사진으로부터 분명하게 확인되었다.

제4도는 질소로 미세 분말로 저온분쇄 후의 같은 전달 시스템을 보여준다. 매트릭스에 형성된 독특하게 미세한 분산물이 분쇄 후에도 존재하는 것을 보여주는 물리적 결과가 존재한다.

[실시예 17-19]

이들 실시예는 휘발성 향미 성분들을 보호하는, 본 발명의 공정 및 그에 따라 제조된 전달 시스템의 능력을 보여주고자 하는 것이다.

92% 말트린-365(DE-36) 및 8% 페퍼민트 오일의 간단한 혼합물을 호바트 믹서안에서 제조한다. 이 혼합물을 실시예 17로 표지를 붙인다. 이 혼합물의 샘플을 이코노-플로스 기계(140℉, 3600rpm)를 사용하여 본 발명의 전달 시스템을 제조하기 위한 공급원료로 사용한다. 이 전달 시스템을 실시예 18로 표지한다.

마지막으로, 실시예 18의 샘플을 질소를 사용하여 저온분쇄하고 실시예 19로 표지한다.

실시예 17,18 및 19의 각각을 휘발성 성분 손실을 측정하기 위해서, 또는 달리 말하면 상대적 향미 보유를 결정하기 위해서 연장된 시간 동안 온도 조절된 환경(40℃)하에 항온 저장한다. 제5도는 다양한 시간 간격에서 남아 있는 오일 %를 그래프로 나타낸다. 그래프로부터 본 발명의 전달 시스템(실시예 18 및 19)이 실시예 17의 간단한 혼합물보다 상당히 양호하게 40℃에서 168시간 이상 향미를 보유하는 것이 분명하다. 사실, 실시예 18은 실시예 17의 간단한 혼합물에 비해 오직 향미의 아주 적은 손실을 보여준다. 이는 전달 시스템의 신규한 형태로부터 생긴 독특한 물리적 성질에 기인한다.

지금까지 본 발명의 바람직한 실시예에 의거하여 본 발명을 구체적으로 설명하였으나, 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 이내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 용이하게 인식할 수 있을 것이다.

Claims (41)

1. 소수성 액체의 미분화된 분산물이 함유된 수용성 플래쉬-플로우 형성된 매트릭스를 포함하는, 소수성 액체의 빠른 방출을 위한 고체 전달 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 소수성 액체가 유질 물질인 것을 특징으로 하는 소수성 액체의 빠른 방출을 위한 고체 전달 시스템.
3. 제1항에 있어서, 소수성 액체가 향미 또는 향기 오일인 것을 특징으로 하는 소수성 액체의 빠른 방출을 위한 고체 전달 시스템.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 매트릭스가 당 또는 당 유도체인 것을 특징으로 하는 소수성 액체의 빠른 방출을 위한 고체 전달 시스템.
5. 제4항에 있어서, 매트릭스가 슈크로즈, 말토즈, 덱스트로즈, 리보즈, 프럭토즈, 락토즈, 글루코즈, 아라비노즈, 만노즈, 펜토즈, 소르보즈, 크실로즈, 갈락토즈, 소르비톨, 만니톨, 갈락티톨, 락티톨, 말티톨, 말토올리고사카라이드, 펜타톨, 이소말토스, 크실리톨, 슈크랄로즈, 말토덱스트린, 폴리덱스트로즈 및 유도체 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 소수성 액체의 빠른 방출을 위한 고체 전달 시스템.
6. 제3항에 있어서, 향미 오일이 천연 및 인공 향미(flavor) 오일로 구성되는 군으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 소수성 액체의 빠른 방출을 위한 고체 전달 시스템.
7. 제6항에 있어서, 향미 오일이 천연 또는 합성의 식물성 오일 또는 정유인 것을 특징으로 하는 소수성 액체의 빠른 방출을 위한 고체 전달 시스템.
8. 제7항에 있어서, 향미가 페퍼민트유, 스페아민트유, 계피유, 윈터그린(wintergreen)유, 땅콩유, 감초, 바닐라, 시트루스유, 과일 정유 및 이들의 혼합물로 구성되는 그룹으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 소수성 액체의 빠른 방출을 위한 고체 전달 시스템.
9. 제8항에 있어서, 시트루스(citrus) 유 및 과일 정유가 사과, 살구, 바나나, 블루베리, 체리, 코코넛, 포도, 그레이프 프루트, 레몬, 라임, 오렌지, 배, 복숭아, 파인애플, 플럼, 나무딸기, 딸기 및 이들의 혼합물로부터 선택된 것을 특징으로 하는 소수성 액체의 빠른 방출을 위한 고체 전달 시스템.
10. 제2항에 있어서, 유질 물질이 식물성 유, 광물성 오일 또는 동물 지방으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 소수성 액체의 빠른 방출을 위한 고체 전달 시스템.
11. 제10항에 있어서, 유질물질이 식용유인 것을 특징으로 하는 소수성 액체의 빠른 방출을 위한 고체 전달 시스템.
12. 제1항에 있어서, 플래쉬-플로우 형성된 매트릭스가 플래쉬 가열, 또는 플래쉬 전단 조건하에서 형성된 것을 특징으로 하는 소수성 액체의 빠른 방출을 위한 고체 전달 시스템.
13. 제1항에 있어서, 소수성 액체가 0.25중량% 내지 40중량% 범위로 매트릭스내에 존재하는 것을 특징으로 하는 소수성 액체의 빠른 방출을 위한 고체 전달 시스템.
14. 제5항에 있어서, 디펩타이드 및 아미노산 기재 감미제, 사카린염 및 그의 유리 산, 시클라메이트 염, 아세설팜 및 그의 염, 수소화된 전분 가수분해물, 탈린, 타우마틴, 스테로시드, 디하이드로찰콘 및 이들의 혼합물로 구성되는 그룹으로부터 선택된 감미제가 부가적으로 혼입된 것을 특징으로 하는 소수성 액체의 빠른 방출을 위한 고체 전달 시스템.
15. 플래쉬 유동성 물질을 플래쉬-플로우 조건으로 처리하며, 소수성 액체의 미분화된 분산물을 함유하는 플래쉬-플로우 물질의 고체 매트릭스를 형성하는 단계를 포함하는, 자체안에 분산된 미분화된 소수성 액체를 갖는, 소수성 액체의 전달용 입자의 제조방법.
16. 제15항에 있어서, 고체 매트릭스를 분쇄, 가루화(pulverizing) 또는 체질하여 보다 미세한 입자로 감소시키는 것을 특징으로 하는 소수성 액체의 전달용 입자의 제조방법.
17. 제16항에 있어서, 고체 매트릭스를 저온분쇄에 의해 보다 미세한 입자로 감소시키는 것을 특징으로 하는 소수성 액체의 전달용 입자의 제조방법.
18. 제15항에 있어서, 플래쉬-플로우 물질이 사카라이드-기재 화합물인 것을 특징으로 하는 소수성 액체의 전달용 입자의 제조방법.
19. 제18항에 있어서, 플래쉬-플로우 물질이 슈크로즈, 말토즈, 덱스트로즈, 리보즈, 프럭토즈, 락토즈, 글루코즈, 아라비노즈, 만노즈, 펜토즈, 크실로즈, 갈락토즈, 소르비톨, 만니톨, 갈락티톨, 락티톨, 말티톨, 말토올리고 사카라이드, 펜타톨, 이소몰트, 크실리톨, 슈크랄로즈, 말토덱스트린, 폴리덱스트로즈, 및 유도체 및 그들의 혼합물로 구성되는 그룹으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 소수성 액체의 전달용 입자의 제조방법.
20. 제15항에 있어서, 플래쉬-플로우 매트릭스가 부가적으로 플래쉬-플로우 비-사카라이드 기재 중합체를 혼입한 것을 특징으로 하는 소수성 액체의 전달용 입자의 제조방법.
21. 제15항에 있어서, 비-사카라이드 기재 중합체가 열가소성 물질 또는 셀룰로직(cellulosic)인 것을 특징으로 하는 소수성 액체의 전달용 입자의 제조방법.
22. 제15항에 있어서, 소수성 액체가 향미(flavor) 또는 향기(fragrance) 오일인 것을 특징으로 하는 소수성 액체의 전달용 입자의 제조방법.
23. 제15항에 있어서, 플래쉬-플로우 물질 또는 소수성 오일이 충전제, 감미제, 착색제, 습윤제, 가소제, 유화제 및 이들의 혼합물로 구성되는 그룹으로부터 선택된 물질과 예비 혼합되는 것을 특징으로 하는 소수성 액체의 전달용 입자의 제조방법.
24. 제23항에 있어서, 상기 예비-혼합물이 향미 오일 및 감미제를 포함하는 것을 특징으로 하는 소수성 액체의 전달용 입자의 제조방법.
25. 제15항에 있어서, 향미 오일이 플래쉬-플로우 처리전 담체 물질에 흡착되는 것을 특징으로 하는 소수성 액체의 전달용 입자의 제조방법.
26. 제15항에 있어서, 담체 물질이 합성 무정형 실리카 또는 다공정 말토덱스트린 집합체인 것을 특징으로 하는 소수성 액체의 전달용 입자의 제조방법.
27. 츄잉 껌 조성물로서, a) 껌 베이스; 및 b) 고체 감미제, 및 향미 오일의 미분화된 분산물을 함유하는 수용성 플래쉬-플로우 형성된 매트릭스 시스템을 포함하는 향미 전달 시스템을 포함하는 츄잉 껌 조성물.
28. 제27항에 있어서, 수용성 플래쉬-플로우 형성된 매트릭스가 사카라이드 기재 물질인 것을 특징으로 하는 츄잉 껌 조성물.
29. 제27항에 있어서, 향미 오일이 매트릭스에 혼입되기 전 합성 무정형 실리카와 예비-혼합되는 것을 특징으로 하는 츄잉 껌 조성물.
30. 츄잉 껌 조성물로서, 껌 베이스, 감미제 및 향미를 포함하는 코어 부분을 갖고, 상기 코어 부분에 침적되고 향미 오일의 미분화된 분산물을 함유하는 플래쉬-플로우 형성된 사카라이드-기재 물질의 입자들을 포함하는 분말화된 롤링 재료를 갖는 것을 특징으로 하는 츄잉 껌 조성물.
31. 제30항에 있어서, 사카라이드-기재 물질이 슈크로즈, 말토즈, 덱스트로즈, 리보즈, 프럭토즈, 락토즈, 글루코즈, 아라비노즈, 만노즈, 펜토즈, 크실로즈, 갈락토즈, 소르비톨, 만니톨, 갈락시톨, 락티톨, 말티톨, 말토올리고사카라이드, 펜타톨, 이소말토스, 크실리톨, 슈크랄로즈, 말토덱스트린, 폴리덱스트로즈, 및 그 유도체들 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 츄잉 껌 조성물.
32. 제31항에 있어서, 사카라이드-기재 물질이 인공 감미제를 함유하는 것을 특징으로 하는 츄잉 껌 조성물.
33. 플래쉬-플로우 물질안에 미분화된 소수성 분산물을 함유하는 식용 플래쉬-플로우 형성된 전달 시스템을 포함하며 향미 및 감미가 개선된 것을 특징으로 하는 츄잉 껌 조성물.
34. 제33항에 있어서, 플래쉬-플로우 물질이 사카라이드-기재 물질인 것을 특징으로 하는 츄잉 껌 조성물.
35. 고체 무정형 사카라이드-기재 매트릭스 물질 및 그 안에 분산된 인공 감미제를 포함하는 것을 특징으로 하는 플래쉬-플로우 형성된 감미제 전달 시스템.
36. 플래쉬-플로우 처리에 의해 형성된, 자체내에 분산된 감미제 또는 향미를 함유하는 플래쉬-플로우 사카라이드-기재 매트릭스를 포함하는 향미 및 감미제용 전달 시스템.
37. 제1항에 있어서, 화장품 조성물에 혼입된 것을 특징으로 하는 소수성 액체의 빠른 방출을 위한 고체 전달 시스템.
38. 제1항에 있어서, 치약조성물에 혼입된 것을 특징으로 하는 소수성 액체의 빠른 방출을 위한 고체 전달 시스템.
39. 제4항에 있어서, 식료품에 혼입된 것을 특징으로 하는 소수성 액체의 빠른 방출을 위한 고체 전달 시스템.
40. 제4항에 있어서, 과자 생성물에 혼입된 것을 특징으로 하는 소수성 액체의 빠른 방출을 위한 고체 전달 시스템.
41. 제4항에 있어서, 구워진 생성물에 혼입된 것을 특징으로 하는 소수성 액체의 빠른 방출을 위한 고체 전달 시스템.