특허 개요
본 특허는 유산균을 여러 층의 보호막으로 감싸 식품과 소화 환경에서 더 안정적으로 유지되도록 만드는 유산균 캡슐 제조 기술입니다. 내부 수상(W1)의 유산균을 유상(O)에 분산한 뒤 외부 수상(W2)에 다시 분산해 W1/O/W2 이중 에멀젼을 만들고, 이를 양이온성 다당류로 코팅한 다음 단백질과 음이온성 다당류의 코아세르베이션으로 캡슐 외피를 형성하는 방식입니다. 이렇게 다층 구조를 적용해 캡슐화 효율, 산성 안정성, 소화 환경 통과 특성을 높이도록 설계했습니다.
- 핵심 기능
유산균을 포함한 내부 수상을 먼저 유상에 분산해 1차 에멀젼을 만들고, 이를 다시 외부 수상에 분산해 이중 에멀젼을 형성합니다. 이후 양이온성 다당류 코팅과 단백질·음이온성 다당류 코아세르베이션을 통해 외피를 덧입혀, 유산균이 산성 조건과 소화 환경에서 더 잘 유지되도록 합니다.
- 차별 강점
기존 유산균 캡슐화는 알긴산 비드나 젤라틴 코팅처럼 산성 환경에서 불안정하거나 생존성 향상 효과가 제한적인 경우가 있었습니다. 본 특허는 이중 에멀젼에 다층 코팅과 코아세르베이션을 결합해 포집 효율과 위장관 안정성을 함께 높이도록 한 점이 차별적입니다.
- 활용 범위
기술·연구 측면에서는 기능성 식품, 프로바이오틱스, 음료, 유제품, 식품 캡슐화 분야에 활용 가능하며, 소화 안정성 평가나 장 전달형 미생물 제형 연구로 확장할 수 있습니다. 사업 측면에서는 프로바이오틱스 음료, 발효유, 건강기능식품, 캡슐형 원료소재, 식품 첨가용 미생물 보호제 개발로 확장할 수 있습니다.
연구 개발 단계
실시예 기반 비교시험으로 L. pentosus 124-2와 L. plantarum JCM 1149를 캡슐화해 생존성, 포집 효율, 산성 안정성, 열 안정성, 위장 모사 조건에서의 유지 특성을 확인했습니다. 다만 장기 저장성, 대량 생산 공정, 건조 공정의 안정화와 같은 상용화 조건은 아직 추가 검증이 필요합니다.
- 검증대상: L. pentosus 124-2 및 L. plantarum JCM 1149를 캡슐화한 유산균 캡슐
- 비교군: Free cells, DE-GA, DE-PEC, ME-GA, ME-PEC
- 검증조건: SGF, SIF, SCF, pH 2, pH 3, 65℃ 30분, 오렌지 주스 4℃ 28일
현재 성과
이중 에멀젼에 다층 코팅과 코아세르베이션을 결합해 유산균의 포집 효율과 생존성을 높이는 구조입니다. 산성 조건과 소화 모사 조건에서 유산균을 더 잘 유지하도록 설계되어, 장까지 전달되는 특성을 강화하는 데 초점이 있습니다.
L. pentosus 124-2와 L. plantarum JCM 1149를 대상으로 SGF, SIF, SCF, pH 2, pH 3, 65℃ 30분, 오렌지 주스 보관 조건에서 비교시험을 수행했습니다. 캡슐화 유무와 코팅 조합에 따른 생존성, 포집 효율, 식품 적용 시 영향이 함께 확인되었습니다.
기존 알긴산 비드나 단순 젤라틴 코팅은 산성 환경 안정성이나 생존률 향상에 한계가 있었습니다. 본 기술은 이중 에멀젼 위에 양이온성 다당류 코팅을 더하고, 단백질과 음이온성 다당류의 코아세르베이션으로 외피를 형성해 안정성과 포집 효율을 동시에 노린 점이 차별적입니다.
상용화까지 남은 부분
상온·냉장 장기 저장에서의 생균수 보증 데이터 확보
3단 공정의 연속화와 분무·동결 건조를 포함한 대량생산 수율 확보
프로바이오틱스 제품 규격과 생균수 표시 규정에 맞춘 상용화 검증
기술 이전 형태·도입 과정
도입은 이렇게 진행됩니다.
검토 미팅
귀사 상황·데이터 구조 기준으로 적합성을 논의합니다. 자료 검토만으로 끝나도 됩니다.
PoC 공동 검증
연구팀 동행 하에 귀사 데이터 기준 재학습·성능을 확인합니다.
라이센싱 계약
PoC 결과를 기반으로 희망 형태(실시권·공동연구 등)를 협의합니다.
기술지도·후속
도입 초기 기술지도, 필요 시 후속 공동연구·정부과제 연계까지 진행합니다.
특허 정보
다층 에멀젼·코아세르베이션 유산균 캡슐
Method for Preparing Lactic Acid Bacteria Capsule Using Multi-layer Emulsion and Coacervation, Lactic Acid Bacteria Capsule Prepared Thereby and Food Composition Comprising Same
10-2024-0091459 (2024.01.01)
미등록 (심사 중)
이현규 (한양대학교), 앤크차츠랄, 엘베그바이야르 (한양대학교)
한양대학교 산학협력단