Abstract
We have produced the microcapsule composed of ${\alpha}-tocopherol$ as a core material (Cm) and the gelatinized polysaccharide as a wall material (Wm). Firstly, we have developed a simple, sensitive, and quantitative analysis method of the microencapsulation product using 5% cupric acetate pyridine solution. We could then optimize all the conditions for the microencapsulation process such as the ratio of [Cm] to [Wm], the temperature of dispersion fluid, and the emulsifier concentration using response surface methodology (RSM). As for the microencapsulation of ${\alpha}-tocopherol$, the regression model equation for the yield of microencapsulation (YM, %) to the change of an independent variable could be predicted as follows : YM=99.77-1.76([Cm]:[Wm])-1.72$([Cm]\;:\;[Wm])^2$. From the ridge of maximum response, the optimum conditions for the microencapsulation of ${\alpha}-tocopherol$ were able to be determined as the ratio of [Cm] to [Wm] of 4.6:5.4(w/w), the emulsifier concentration of 0.49%, and dispersion fluid temperature of $25.5^{\circ}C$, respectively. Finally, the microcapsules produced under the optimal conditions were applied for the analysis of storage stability. The optimal conditions for the storage were found to be the values of pH 9.0 and $25{\sim}35^{\circ}C$. And the storage stability of the microcapsules containing ${\alpha}-tocopherol$ were higher than 99% for a week at pH 9.0 and $25^{\circ}C$.
지용성 천연 항산화제의 일종인 ${\alpha}-tocopherol$을 중심 물질로 하고 다당류 액화액을 피복물질로 사용하여 미세캡슐화 공정을 수행하였으며 이때 관련된 여러 가지 공정 조건들을 최적화 하고자 하였다. 먼저, ${\alpha}-tocopherol$ 미세캡슐화에 대한 수율을 측정하기 위하여 5% cupric acetate pyridine 용액을 사용하는 간편하면서도 예민한 정량분석법을 확립하였다. ${\alpha}-Tocopherol$을 미세캡슐화하기 위한 최적 조건을 규명하기 위하여 [중심물질, core material, Cm]과 [피복물질, wall material, Wm]의 비율, 분산액의 온도, 유화제의 농도를 독립변수로 하여, 반응표면분석법(response surface methodology, RSM)을 수행하였다. 독립변수의 변화에 따른 ${\alpha}-tocopherol$의 미세캡슐화 수율(yield of microencapsulation, YM, %)에 대한 회기식은 %, YM=99.77-1.76([CM]:[WM])-1.72$([CM]:[WM])^2$이였다. 그러나 정상점이 안장점(saddle point)을 나타내어 능선분석을 수행하였는데 그 결과, ${\alpha}-tocopherol$의 미세캡슐화를 위한 최적조건은 각각 [CM]:[WM]의 비율이 4.6:5.4(w/w), 분산액의 온도 $25.5^{\circ}C$, 유화제의 농도 0.49%(w/w)인 것으로 판명되었으며, 이러한 조건하에서 미세캡슐화를 실제로 수행한 결과 99.29%의 미세캡슐화 수율을 얻을 수 있었으며, 최종적으로 확립한 최적조건인 것으로 결정하였다. 또한, 최적조건하에서 미세캡슐화된 ${\alpha}-tocopherol$은 저장 온도 $25{\sim}35^{\circ}C$와 pH 9.0의 조건에서 가장 높은 저장 안정성을 나타내었으며, pH 9.0 및 $25^{\circ}C$의 분산매내에서 7일간 저장후에도 99% 이상의 미세캡슐이 안정한 상태로 존재함을 알 수 있었다.
(Department of Food Science and Technology, Seoul National University of Technology)
;