에리쓰리톨 및 솔비톨의 액상 혼합물로 부터 제조된 당이없는 하드 코팅된 식료품 및 이의 제조방법

에리쓰리톨 및 솔비톨의 액상 혼합물로 부터 제조된 당이 없는 하드 코팅된 식료품 및 이의 제조방법{Sugar-free hard coatings prepared from liquid mixtures of erythritol and sorbitol}

본 발명은 솔비톨과 에리쓰리톨로 구성된 액상의 코팅 시럽으로부터 제조된 당이 없는 하드 코팅물에 관한 것이다. 본 발명은 먹을 수 있는 성분, 씹을 수 있는 성분 또는 약학적 성분으로 이루어진 코어성분에 잘 점착될 수 있는 당이 없는 하드 코팅물에 관한 것이다. 본 발명은 또한 상기 조성물로 코팅된 제품에 관한 것이다. 본 발명의 성분에 기초한 상기 코팅물은 바람직한 파삭파삭함(crispiness) 및/또는 퍼석퍼석함(crunchiness)를 나타낸다.

하드 코팅물을 제조하기 위한 전통적인 패닝(panning)공정은 일반적으로 슈크로오즈(sucrose)를 이용하였으나, 최근에 패닝의 발달은 슈크로오즈를 대신할 수 있는 다른 탄수화물 물질들의 사용을 가능하게 하였다. 슈크로오즈는 치아에 유해하며 쉽게 산을 형성하기 때문에 충치를 유발함이 밝혀졌다. 따라서 최근에 코팅물들은 당이 없는 성분으로 제조되는 경우가 증가하고 있다.

미국특허 제4,127,677호는 당이 없는 자일리톨(xylitol)이 코팅된 츄잉껌을 기술하였는데 이것은 강한 냉각 효과 및 매우 상쾌한 부드러운 느낌을 준다. 그러나, 자일리톨은 가격이 매우 높기 때문에 코팅에 있어서 자일리톨의 부분적인 대체가 바람직하다.

우수한 하드 코팅물들을 얻기 위하여, 사용시 및 건조시 매우 빠른 결정화(crystallization)가 일어나야 한다.

국제공개특허 제95/07625호에서는 츄잉껌 코팅에 있어서, 에리쓰리톨 (erythritol)로 자일리톨을 적어도 부분적으로 대체했을 경우의 장점들이 기술되었다. 특별한 예에 있어서, 에리쓰리톨과 자일리톨은 두폴리올들이 함께 결정화되었기 때문에 단일층으로 사용되었다. 우선 용액상에서 고체의 자일리톨의 부분은 약 40% 내지 80%정도이며, 고체의 에리쓰리톨을 약 20% 내지 60%를 포함한다. 그러나, 실시예 6은 하드 코팅물이 껌 중심으로부터 쉽게 벗겨지며 약간 샌드페이퍼로 마무리한 것 같은 표면을 가진다는 것을 보여준다. 상기 실시예는 하드 코팅물의 제조시 폴리올 혼합물의 사용이 폴리올들의 비율에 매우 민감하며 사용된 폴리올의 종류에도 의존한다는 사실을 나타낸다. 게다가, 코팅의 외양은 다소 결정화의 어려움에 의해 영향을 받는다.

한편, 당이 없는 제품들에서 당의 대체물로 솔비톨이 제안되어 왔다. 그러나, 솔비톨이 코어의 성분으로 사용될 수 있다는 것은 일반적인 사실이지만 그것의 흡습성(hygroscopic nature) 때문에 하드 코팅물에 사용하는데 어려움이 발생할 수 있다. 솔비톨 사용시의 가장 큰 단점은 최종적인 코팅층들이 전통적인 슈크로오즈를 사용한 코팅에 비해 파삭파삭함 및 퍼석퍼석함이 떨어진다는 것이다.

미국특허 제4,238,510호는 솔비톨이 확실히 결정화되는 솔비톨의 코팅 방법을 제공한다. 상기 방법 사이클에 의하면, a) 솔비톨, 점착(adhesion) 성분 또는 결합(binder) 성분 및 필름-형성제(film-forming agent)를 포함하는 첫번째 코팅 시럽의 사용, b) 파우더 형태의 솔비톨, 성분을 흡수하는 수분, 끈적끈적함을 방지하는 성분(anti-sticking component), 및 분산제(dispersing agent)를 포함하는 혼합물 형태의 건조된 더스팅(dusting) 파우다의 사용으로 이루어지는 사이클이 반복적으로 이루어진다. 결정형 파우더는 포화된 솔비톨 용액을 위한 종자 결정(seed crystal)의 역할을 한다고 알려져 있다. 그러나, 코팅 층이 고르게 분산되지 않았고, 표면이 거칠었으며, 또한 하드 코팅물은 당을 사용하여 정상적으로 얻어진 것 만큼 퍼석퍼석하지 않았으므로 얻어진 결과물은 불충분하였다.

미국특허 제4,423,086호는 건조물의 농도가 60 내지 85 중량%이고, 솔비톨에 있어서 시럽의 포화도(richness)가 80%, 바람직하게는 95%, 보다 바람직하게는 99%이상인 코팅 시럽을 적용할 경우, 솔비톨에 기초한 하드 코팅물이 얻어질 수 있음을 개시하고 있다. 한편, 솔비톨에 기초한 코팅물은 비싸지 않지만 상쾌한 부드러운 느낌을 주며 츄잉껌의 하드 코팅물로의 사용이 특히 바람직한 자일리톨에 기초한 하드 코팅물의 중요한 냉각효과는 결핍되어 있다. 이 점에 있어서, 다른 폴리올들의 첨가에 의해 개선된 솔비톨 코팅물은 이러한 중요한 냉각 효과를 갖게 되었다.

그러나, 미국특허 제5,536,511호는 자일리톨의 패닝 코팅에 있어서, 5% 이상의 솔비톨을 사용하는 것이 실제로 어려우며, 이러한 낮은 첨가량에서 솔비톨이 결정 변형제의 역할을 함을 언급하였다. 제한된 양의 솔비톨을 포함한 상기 코팅물은 비용면에서 효과적이지 못하다.

지금까지 솔비톨 기초 하드 코팅물은 80% 이상, 바람직하게는 99% 이상의 솔비톨을 함유하거나, 또는 하드 코팅물은 자일리톨 같은 다른 폴리올을 갖는 솔비톨 혼합물에 기초하지만, 솔비톨의 양은 실질적으로는 5% 이하로 제한된다.

유럽특허 제0813817호는 양이 5%이하로 제한되지 않은 솔비톨 및 다른 폴리올들의 혼합물로 제조된 코팅 코어를 위한 공정을 기술하였다. 상기 공정은 주로 액상의 코팅 시럽을 사용하는 패닝 공정과는 다르며 따라서 단계적으로 얻어지는 결과물 또한 다르다. 솔비톨 시럽은 코어의 회전하는 물질에 사용되며, 상기 과정시 최소한 하나 이상의 다른 폴리올이 결정 형태로 첨가된다. 바람직하게는 폴리올은 이소말트(Isomalt), 자일리톨, 및 에리쓰리톨로 이루어진 군으로부터 선택된다. 퍼석퍼석함은 적어도 슈크로오즈를 사용한 것에 견줄 만 하다. 그러나, 상기 언급된 방법은 결정형에 두번째의 폴리올을 첨가하여야 한다. 부가적으로, 폴리올의 액상 혼합물로부터 제조된 값싸고 당이 없는 코팅물의 필요성이 시장에서 요구되고 있으며 결과적으로 껌 기초제(gum base)에 잘 부착되며 퍼석퍼석한 하드 코팅물이 생성된다.

본 발명은 하드 코팅물의 적어도 하나의 층은 솔비톨 및 에리쓰리톨의 혼합물을 포함하고, 여기서 상기 혼합물의 건조물은 1 내지 50중량%의 에리쓰리톨을 포함하는 하드 코팅물 및 먹을 수 있고, 씹을 수 있는 및/또는 약학적인 코어로 이루어진 당이 없이 하드-코팅된 식료품에 관한 것이다.

본 발명은 당이 없이 하드-코팅된 식료품에 관한 것으로, 여기서 상기 혼합물의 건조물은 5 내지 50중량%의 에리쓰리톨, 바람직하게는 5 내지 45중량%의 에리쓰리톨, 좀더 바람직하게는 20 내지 45중량%의 에리쓰리톨을 포함한다.

또한, 본 발명은 솔비톨 및 에리쓰리톨의 혼합물을 포함하는 상기 하드 코팅물의 층이 상기 코어에 우수한 점착력을 나타내는 당이 없는 하드-코팅된 식료품에 관한 것이다.

본 발명은 상기 하드 코팅물이 결합제(binding agents), 분산제(dispersing agents), 필름 형성제(film formers), 착색제(colouring agents), 및 향미료 (flavouring agents)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 또는 그 이상의 성분을 포함하는 당이 없이 하드-코팅된 식료품에 관한 것이다.

본 발명은 또한 상기 하드 코팅물이 1 내지 100층으로 이루어진 당이 없이 하드-코팅된 식료품에 관한 것이다.

본 발명은 상기 코어가 약학적인 정제(tablet), 씹을 수 있는 껌, 과자 제품, 쵸콜렛 및 넛으로 이루어진 군으로부터 선택되는 당이 없이 하드-코팅된 식료품에 관한 것이다.

본 발명은 회전 패닝공정을 사용하여 코팅된 하드-코팅된 식료품을 기술하고 있다. 상기 당이 없는 하드-코팅된 식료품을 제조하기 위한 공정은 솔비톨 및 에리쓰리톨의 혼합물을 포함하고, 여기서 상기 혼합물의 건조물은 1 내지 50중량%의 에리쓰리톨을 포함하는 액상 코팅 시럽을 회전 팬에서 코어의 이동물질에 첨가시키는 단계를 포함하며, 상기 층의 형성은 100회까지 반복된다.

도 1은 금-코팅된 샘플의 단면을 10kV에서 측정하여 250배로 확대시킨 스캐닝 전자현미경 사진이다. 상기 사진은 60중량% 솔비톨 및 40중량% 에리쓰리톨의 혼합물로 이루어진 액상 코팅 시럽으로부터 제조된 하드 코팅물을 나타낸다. 사진으로부터 상기 하드 코팅물이 상기 껌기초물에 매우 잘 점착되어 있음을 확인할 수 있다.

도 2는 금-코팅된 샘플의 단면을 10kV에서 측정하여 250배로 확대시킨 스캐닝 전자현미경 사진이다. 상기 사진은 40중량% 솔비톨 및 60중량% 에리쓰리톨의 혼합물로 이루어진 액상 코팅 시럽으로부터 제조된 하드 코팅물을 나타낸다. 사진으로부터 상기 하드 코팅물이 상기 껌기초물에 우수하지 못하게 점착되어 있음을 확인할 수 있다.

도 3은 금-코팅된 샘플의 단면을 10kV에서 측정하여 3000배로 확대시킨 스캐닝 전자현미경 사진이다. 상기 사진으로부터 60중량% 솔비톨(건조물 기준) 및 40중량% 에리쓰리톨의 혼합물로 이루어진 액상 코팅 시럽으로부터 제조된 하드 코팅물이 균질하고, 에리쓰리톨 및 솔비톨 결정이 균일하게 분포되고 있음을 확인할 수 있다.

도 4는 금-코팅된 샘플의 단면을 10kV에서 측정하여 3000배로 확대시킨 스캐닝 전자현미경 사진이다. 상기 사진으로부터 유럽특허 제0813817호에 기술된 공정에 따라 제조된 하드 코팅물이 불균질하고, 솔비톨 매트릭스(matrix)에서 큰 에리쓰리톨 결정으로 이루어졌음을 확인할 수 있다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

A : 하드 코팅물

B : 코어에 하드 코팅물이 결합된 것

B' : 코어에 하드 코팅물이 나쁘게 결합된 것

C : 코어

이하 본 발명을 좀 더 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

본 발명은 하드 코팅물 및 먹을 수 있고, 씹을 수 있는 및/또는 약학적인 코어로 이루어진 당이 없는 하드-코팅된 식료품에 관한 것으로, 상기 하드 코팅물의 적어도 하나의 층은 솔비톨 및 에리쓰리톨의 혼합물을 포함하고, 여기서 상기 혼합물의 건조물은 1 내지 50중량%의 에리쓰리톨을 포함한다.

본 발명은 당이 없는 하드-코팅된 식료품에 관한 것으로, 여기서 상기 혼합물의 건조물은 5 내지 50중량%의 에리쓰리톨, 바람직하게는 5 내지 45중량%의 에리쓰리톨, 좀더 바람직하게는 20 내지 45중량%의 에리쓰리톨을 포함한다.

본 발명은 솔비톨 및 에리쓰리톨의 혼합물을 포함하는 액상 코팅 시럽을 개시하며, 여기서 상기 혼합물의 건조물은 5 내지 50중량%의 에리쓰리톨, 바람직하게는 5 내지 45중량%의 에리쓰리톨, 좀더 바람직하게는 20 내지 45중량%의 에리쓰리톨을 포함한다. 이들 코팅 시럽은 균일하고 매끄러운 표면 및 코어에 우수한 점착력을 갖는 하드 코팅물이 파삭파삭하고 우두둑우두둑 소리를 내게 한다. 상기 하드 코팅물의 적어도 하나의 층은 솔비톨 및 에리쓰리톨의 혼합물을 포함하고, 이 층은 상기 코어에 우수한 점착력을 나타낸다.

솔비톨은 높은 폴리올을 함유하는 덱스트로스 또는 글루코스 시럽으로부터 유래된 수화된 제품으로 정의되고, 솔비톨은 고상 또는 액상의 형태로 적용된다.

에리쓰리톨은 발효공정에 의해 얻을 수 있고, 또는 디알데하이드 녹말, 타르타르 에스테르 또는 타르타르산를 전환시키는 것과 같은 화학공정으로부터 얻을 수 있으며, 크실리톨과 같은 동일한 냉각효과를 부여한다. 더군다나, 에리쓰리톨은 몇몇 다른 폴리올과 같이 충치를 발생하지 않으며, 열량이 낮고, 그리고 위에 통증을 유발하지 않는다. 에리쓰리톨은 비-흡습성 결정 분말로서 이용할 수 있다.

본 발명은 하드 코팅물, 및 먹을수 있고 씹을 수 있으며 및/또는 약학적인 코어, 및 코어에 잘 점착되는 하드 코팅물로 이루어진 하드-코팅된 식료품의 제조를 기술한다. 적어도, 한 층은 우수한 코어점착성을 얻기 위하여 솔비톨 및 에리트리톨의 액상 혼합물로 제조된다. 상기 층은 코어에 직접 점착하는 첫번째 층 및/또는 코어에 우수한 점착성을 나타내는기 위하여 코어에 상당히 가까운 층이 될 것이다. 바람직하게는 본 발명의 당이 없는 코팅물은 약학적 정제, 츄잉껌, 캔디 등의 과자(confectionary products), 쵸콜렛 및 넛에 사용된다.

본 발명이 츄잉껌의 하드 코팅물로 사용될 때, 어떤 전통적인 츄잉껌 중심(코어)에도 사용이 사능하다. 바람직하게는 중심부는 당이 없으며, 츄잉껌 제품의 약 35 ∼ 65%를 차지한다.

혼합물에 솔비톨 분말이 50% 이하로 포함되는 솔비톨 및 에리쓰리톨의 혼합물로 구성되는 어떤 결합제 또는 필름 형성제가 없는 액상 코팅 시럽은 거칠고 불규칙한 표면을 생성한다. 솔비톨 분말이 50%이하로 포함된 솔비톨 및 에리쓰리톨의 혼합물은 사용한 액상 코팅 시럽이 결합제 또는 필름 형성제 등의 부가적인 성분을 포함하고 있을 때 매끄럽고 규칙적인 표면을 생성한다.

최상의 결과는 60 중량%의 솔비톨과 40 중량%의 에리쓰리톨로 구성되는 혼합물의 건조 물질로 구성되는 액상 코팅 시럽을 사용할 경우 얻어진다.

액상 코팅 시럽의 성분은 솔비톨 및 에리쓰리톨의 혼합으로 제한되지 않으며, 부가적으로 인공 감미료, 분산제, 착색제, 필름형성제, 결합제 및/또는 향미료 등의 다른 성분들을 포함할 수 있다.

코팅 시럽은 전술하였던 코팅 성분들로 구성된 건조 물질 30 ∼ 80% 내지 85%의 건조 물질 및 물 등의 용매 15 ∼ 20% 내지 70%를 함유하는 액상 시럽으로 초기에 존재한다.

일반적으로, 하드 코팅 공정은 회전팬(rotating pan)에서 수행된다. 코팅될 코어는 이동 물질(moving mass)을 형성하기 위하여 회전팬에 놓여진다. 사용된 액상 코팅 시럽은 혼합물의 분말이 1 내지 50 중량%의 에리쓰리톨로 구성되는 솔비톨 및 에리쓰리톨의 혼합물로 구성된다. 하드 코팅물을 형성할 상기 물질 또는 시럽은 코어 윗면에 적용되거나 또는 분산되며, 공기로 건조시킨다. 건조 시 공기는 15 ∼ 45℃ 범위의 온도가 바람직하고, 상대습도가 최대 50%인 수분함량을 가진 것이 사용되었다. 코어상의 코팅물의 성분은 단일 하드층 또는 여러하드층에 사용된다. 일반적으로 다수의 층은 단일 피막, 층의 건조 및 상기 공정의 반복에 의해 얻어진다. 다수의 피막도 코어에 적용될 수 있다. 1 내지 100층의 코팅물은 쉽게 얻어졌으며, 바람직하게는 층의 수는 1 내지 40이다. 최적의 층 수는 원하는 사용에 따라 다를수 있으며 실험적으로 결정된다.

본 발명의 방법에 의해 제조된 하드 코팅의 효과는 에리쓰리톨 및 자일리톨을 함유하는 액상 코팅 시럽으로 부터 제조된 하드 코팅(실시예 3)과 비교될 만 하다. 솔비톨과 에리쓰리톨의 액상 혼합물로 부터 제조된 하드 코팅이 껌 코어에 대한 점착력이 훨씬 강하므로 질적인 면에서 월등하다.

게다가 비교예에 있어서 본 발명의 하드 코팅은 유럽특허 제0813817호에서 기술된 공정에 의해 제조된 하드 코팅과 비교할 만하다. 전자현미경 스캐닝 사진(도 3및 도 4)은 다른 공정에 의해 다른 결과물이 형성됨을 명백히 나타내고 있다.

이하 실시예를 통하여 본 발명을 좀 더 구체적으로 살펴보지만, 하기 예에 본 발명의 범주가 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

패닝 조건

솔비톨/에리쓰리톨 60/40(실험 1)의 액상 혼합물을 제조하기 위하여, 에리쓰리톨(C☆Eridex 16952) 11.2 ㎏을 솔비톨(C☆Sorbidex P16616) 16.8 ㎏및 물 12 ㎏과 혼합하였다. 결과적인 혼합물은 60℃에 저장하였다.

상기 코팅은 파일럿 드리아코아터(pilot Driacoater)에서 수행되었다.

코팅되지 않은 중심부의 무게가 각각 0.9 g였던 50 ㎏의 코어는 8 rpm에서 회전시켰고 코팅 시럽 0.6 ㎏이 매번 첨가되었다. 건조공정은 24℃의 건조 팬의 바닥에서 이동하는 공기에 의해 수행되었다.

사용한 다른 패닝 조건은 표 1에 나타내었다.

도 1은 하드 코팅물이 코어에 잘 점착되었음을 명확하게 나타낸다. 도 3(3000배 확대)은 하드 코팅물이 균질하며 균일하게 분포함을 나타낸다.

실시예 2

다른 비율의 솔비톨/에리쓰리올을 함유한 액상 혼합물을 제조하였다. 전체 액상 혼합물의 약 40 ㎏가 제조되었으며 코팅되지 않은 중심의 무게가 각각 0.9 g 였던 50 ㎏의 코어를 매번 파일럿 드리아코아터 8 rpm에서 회전시켰다.

사용한 다른 패닝 조건은 표 1에 나타내었다.

코팅 시럽을 위한 솔비톨(S)과 에리쓰리톨(E)의 액상 혼합물의 구성, 상기 액상 혼합물의 저장 온도, 및 하드 코팅의 최종 특성은 표 2에 나타내었다.

결합제, 분산제 또는 필름 형성제가 포함되지 않은 코팅 시럽 및 결과적인 하드 코팅물은 실험 1(실시예 1)에서 제조된 하드 코팅물과 비교할만 하다.

실시예 3

자일리톨 11.2 ㎏, 및 에리쓰리톨 16.8 ㎏, 젤라틴 2㎏(33%),및 물 11.2㎏으로 에리쓰리톨 및 자일리톨의 액상 혼합물을 제조하였다. 모든 것이 혼합되었고, 65℃에서 보관되었다.

코팅되지 않은 중심의 무게가 0.9 g였던 50 ㎏의 코어를 파일럿 드리아코아터에 넣고 8rpm으로 회전시키면서 액상 혼합물을 사용하였다.

이후 사용된 패닝 조건은 표 3에 나타내었다.

얻어진 결과는 표 4에 나타내었다.

도 2는 실험 5에서 제조된 하드 코팅물이다. 상기 도2는 하드 코팅물이 코어에 덜 잘 점착되었음을 명백하게 나타낸다. 상기 도 2는 도 1에서 보여지는 실험 1에 의해 제조된 하드 코팅물의 좋은 점착성과 매우 대조적이다.

실험 1에 의해 제조된 하드 코팅물을 나타내는 도 3은 3000배 확대하였다. 상기 도 1은 60 중량%(혼합물의 건조 물질을 기준으로) 솔비톨 및 40% 에리쓰리톨이 혼합된 액상 코팅 시럽으로 제조된 하드 코팅물이 균질하며 균일한 분포를 나타냄을 보여준다.

비교예

이 공정은 유럽특허 제0813817호에 기술된 것을 반복한 것이다.

코팅 용액은 70%의 건조물질을 함유하고 97%의 솔비톨 함량을 가진 솔비톨 시럽이다. 상기 시럽은 상온(20 ∼ 25℃)에서 코어에 사용하였다.

2 ㎏의 코어 물질을 회전하는 팬에 넣었다(속도 20 rpm, 직경 0.5 m, 바깥 둘레는 1 m/s). 솔비톨 시럽의 처음 10 층에 10 ㎖이 첨가되었다. 20층으로부터 그 양은 25 ㎖로 증가하고, 37 층부터는 35 ㎖로 보다 증가한다. 솔비톨 용액의 첨가 후 매 15층당 1분이 소요되었고, C☆에리덱스 0.57%가 고체 물질로 추가되었다.

코팅공정은 40층 이후에 종결하였다.

도 4는 상기 공정에 따라 제조된 하드 코팅물을 나타낸다. 상기 하드 코팅물은 동일하며 솔비톨 매트릭스 안에 커다란 에리쓰리톨 결정을 포함하고 있다. 이 것은 도 3에 의해 도시되며, 본 발명에 의해 제조된 하드 코팅과는 완전히 다르다.

본 발명에 의한 하드 코팅물은 당이 없으므로 치아 건강에 좋으며, 표면이 매끄러울 뿐 아니라 냉각효과도 있어 느낌이 매우 좋다.