분말 제품의 안정성 분석 방식을 간소화하세요

식품 산업이든 제약 산업이든, 분말의 수분 관리는 꼭 복잡할 필요는 없습니다. 오늘 웨비나에서는 그 이유를 설명해 드리겠습니다. 다른 방법들은 시간이 오래 걸리고 복잡할 수 있지만, 동적 이슬점 등온선(DDI) 곡선을 활용하는 것이 귀중한 데이터를 수집하고, 분말에서 고결, 뭉침, 용해와 같은 문제가 발생하여 식품의 안정성에 영향을 미치는 지점을 정확히 파악하는 가장 간단하고 빠르며 직관적인 방법입니다.

분말 제품이 직면하는 가장 흔한 문제점 몇 가지를 살펴보고, DDI가 품질 예측 및 개선에 어떻게 도움이 되는지 알아보겠습니다.

뭉침과 덩어리짐

식품 및 제약 산업 모두에서 분말과 관련된 문제의 대부분은 수분 흡착과 관련이 있습니다. 즉, 외부 수분이 분말 내부로 침투하여 분말이 ‘습윤’, ‘점착’, ‘응집’, ‘압축’ 또는 ‘액화’라는 다섯 가지 상태 중 하나로 변하게 되는 경우를 말합니다.

결괴와 뭉침을 방지하려면, 먼저 이러한 현상에 영향을 미치는 세 가지 주요 요인인 수분 활성도, 시간, 온도에 대해 분말이 어떻게 반응할지 모델링을 통해 예측해야 합니다. 고해상도 DDI 등온선은 일반적으로 분말에서 이러한 변화가 발생하여 식품의 안정성에 영향을 미치는 임계 수분 활성도를 파악할 수 있는 유일한 방법입니다. 흡착 특성과 임계 수분 활성도에 대한 지식, 그리고 포장 및 보관 조건에 대한 정보를 바탕으로 식품의 안정성과 유통 기한을 예측하고 개선할 수 있습니다.

결정성 분말의 결괴 및 뭉침 현상은 입자 크기와 모양이 다르고 구조가 치밀하게 결합되어 있어 외부 수분이 표면으로 침투하기 어렵다는 점에서 다른 분말과 차이가 있습니다. 그 결과, 수분은 결정성 분말의 표면에 달라붙어 있다가 임계 수분 활성도에 도달하면 분말이 즉시 용해 단계로 접어들게 됩니다. 이 과정은 DDI를 사용하여 정확히 파악할 수도 있습니다.

예측 및 예방

수분 이동

제품에 원료를 첨가했을 때 수분 활성도의 변화로 인해 식품의 안정성에 어떤 영향을 미칠지, 또는 최종 제품이 어떻게 반응할지 예측할 수 있는 능력은 제형 개발 과정을 가속화하고 제품을 신속하게 시장에 출시하고자 하는 연구개발 팀에게 필수적입니다. 다행히도 예측 도구와 모델링을 활용하면 안정성 데이터를 정확하고 신속하게 수집할 수 있습니다. 각 원료에 대한 등온선을 생성하고 혼합 모델링을 수행함으로써 수분 및 수분 활성도를 측정하고, 이를 바탕으로 완제품의 새로운 등온선을 도출할 수 있습니다.

흡습성

흡습성은 제품이 주변 대기 중의 수분을 흡수하는 속도를 의미합니다. 이는 분말의 품질과 안정성을 유지하는 데 있어 매우 중요한 요소입니다. 흡습성은 온도와 습도에 따라 달라지며, 흡착 등온선을 통해 이러한 요인들 간의 관계를 파악할 수 있습니다. 이는 부형제를 선정할 때 특히 중요한데, 이를 통해 부형제가 제품을 보호하는 데 필요한 특성을 갖추고 있는지 확인할 수 있기 때문입니다.

온도

일반적으로 수분 활성도는 온도가 상승함에 따라 증가합니다. 이를 고려할 때, 제품이 시설을 떠나 외부 환경의 영향을 받게 될 때 임계 수분 활성도가 어떻게 변화할지 평가하고 예측할 수 있도록 분말에 대한 다양한 등온선을 확보하는 것이 필수적입니다. 서로 다른 온도에서의 등온선을 활용하면 거의 모든 온도에서의 수분 활성도를 예측할 수 있습니다.

구조 평가

수분 활도와 수분 함량 간의 관계는 등온선으로 시각화됩니다. 이러한 관계는 제품의 구조에 기반을 두고 있으므로, 등온선을 통해 제품의 구조를 평가할 수 있습니다. 예를 들어, 등온선을 활용하면 결정질 분말과 비결정질 분말 간의 상전이 정도와 수화물 형성을 모델링하고 예측할 수 있습니다.

결정질 대 비결정질

요약하자면, DDI를 활용하면 식품의 안정성을 분석하고 예측하는 과정이 직접적이고 간편해질 수 있습니다.

요약하자면, DDI를 활용하면 식품의 안정성을 분석하고 예측하는 과정이 직접적이고 간편해질 수 있습니다.