KR100199360B1 - 결정화된 설탕, 코코아 및 기타 성분의 혼합물로 이루어진 건조 베이스 및 그의 제조방법 - Google Patents

Abstract

평균 직경이 250㎛ ~ 500㎛인 결정화된 설탕을 수분함량 5 ~ 12 중량 %로 만들고, 코코아 분말 및 다른 성분으로 이루어진 건조 혼합물을 별도로 제조한 후 습윤된 설탕을 건조 혼합물에 배합한 다음 혼합 및 건조시킨다.

이렇게 하여 음료 자동판매기에 사용하기 적합한 건조 베이스가 수득된다.

Description

결정화된 설탕, 코코아 및 기타 성분의 혼합물로 이루어진 건조 베이스 및 그의 제조방법

본 발명은 결정화된 설탕, 코코아 및 기타 성분의 혼합물로 이루어진 건조 베이스 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

더욱 특별하게는 본 발명은 더운 음료 자동 판매기에 사용하기 위한 상기 언급한 유형의 건조 베이스에 관한 것이다.

상기 용도의 특정 분야를 위한 제품은 매우 엄격한 요건을 만족시켜야 한다.

무엇보다도, 이들은 만족스러운 보관 특성을 나타내어야하며, 특히 습기에 거의 영향을 받지 않아야 한다. 따라서, 이들은 실직적으로 비흡습성 이어야 한다. 더욱이, 이들 제품은 상이한 밀도를 갖는 두가지 성분인 설탕과 코코아의 혼합물로 구성되므로, 시간이 지남에 따라 보관 탱크의 바닥에 가장 밀도가 큰 산물을 형성할 설탕과 코코아의 별도의 침전이 분리 되는 징조를 나타내지 않아야 한다.

두 번째로, 이들 생성물은 기존의 기계에 사용할 것이기 때문에 투여 단위의 고정량을 변화시킬 필요없이 제품의 일정한 소정량이 항상 공급될 것을 보장하는 소정의 재현성 있는 유동 특성을 나타내야 한다. 전형적으로 사용되는 투여 단위는 이러한 기계에서 통상적으로 팔리는 제품으로부터 재현성 있는 투여량 만큼, 예를들면 25g을 보급하도록 고정되어 있는 예를들면 스펜글러 또는 비텐보르크형(Spengler or Wittenborg type)의 것이다.

세 번째로, 제품은 예를들면 음료를 스푼 따위로 휘저을 필요없이 더운 물에서 즉시 용해되어야 한다.

마지막으로, 모든 이러한 특성들이 소정의 조성을 사용하여 수득되어야 한다.

전형적으로 사용되는 제품은, 임의로 분유 및 또는 바닐라 추출물 같은 첨가제와 함께, 결정화된 설탕과 코코아 분말로 된 건조 혼합물로 이루어진다.

따라서, 이들 제품은 어쩔 수 없이 차별적인 침전을 하려는 두드러진 경향을 갖는다. 뿐만 아니라, 유리된 설탕은 습기에 극히 민감하여 보관상의 문제점을 일으킨다.

CA 1,073,732 호에는 25㎛미만의 입자 크기를 갖는 매우 미세한 설탕을 3%의 물로 습윤시키고, 코코아와 첨가제의 혼합물을 도로 제조한 다음, 설탕과 상기 혼합물을 온도 50℃내지 90℃로 가열 속도 1.5℃~13℃분으로 가열되는 혼합기에 도입하는 것으로 이루어지는 방법이 기재되어 있다. 다음, 그 생성물을 급속히 냉각시키고, 그것을 최종 밀도 500 ~ 600g/ℓ이고 100% 의 제품이 크기 840㎛미만이고 60%가 250㎛보다 큰 입자 크기 분포를 갖는 분말로 환원시킨다.

인용 문헌에서, 언급된 밀도는 통상 부어진(poured) 겉보기 부피적 질량이라고 불리워지는 것에 상응한다. 이는 이것이 눈금 실린더에 갓부어진 분말에서의 계산된 부어진 겉보기 부피적 질량과 100번을 친후 콤팩트해진 분말에서의 산출된 자유(free) 겉보기 부피적 질량 사이에 구별을 위한 표준 실무이기 때문이다. 부어진 겉보기 부피적 질량과 자유 겉보기 부피적 질량의 더 상세한 사항은 정확한 방법을 설명하고 있는 FIL(F^,ed^,eration Intrenationale de Laitreie) 표준 번호 134 : 1986에서 찾아볼 수 있다. 하기 설명에서 부어진, 및 자유 겉보기 부피적 질량은 상기 표준에 기재된 방법에 의해 측정된 것이다.

CA 1,073,732에 기재된 방법에 의해 수득된 제품은 중요한 문제점을 갖는다. 이것은 상기 문헌의 방법은 상기 제품의 유동에 있어서의 어떠한 재현성도 얻을 수 없고 그 유동을 정확히 다스릴 조건이 원격적으로 조차 조절되지 못하기 때문이다. 결국 이것은 자동판매기의 조건에서는 간단하게 생각할 수 없는 두가지 방법인 스푼과 더운 우유를 사용하는 것에서 반영되는 듯이 상기 제품이 자동판매기에 사용하기 위한 것이 아니기 때문에 당연하다.

따라서, 본 발명은 설탕 그레인이 코코아 분말 및 첨가제의 혼합물로 코팅되어 있고, 건조 베이스의 부어진 겉보기부피적 질량 d1이 630g/ℓ ~ 750g/ℓ이고 자유 겉보기 부피적 질량 d2가 750g/ℓ ~ 860g/ℓ이며 압축도(d1-d2)/d2가 20% 미만인, 결정화된 설탕, 코코아 분말 및 첨가제로 이루어지는 건조 베이스에 관한 것이다.

한편으로는 낮은 압축도를 가지며, 다른 한편으로는 높은 겉보기 부피적 질량을 가지기 때문에, 본 제품은 음료 자동판매기에 통상적으로 사용되는 투여 단위를 사용하여 투여 단위의 고정상태를 변화시킬 필요 없이, 이러한 기계에서 통상적으로 판매되는 제품으로부터 분배되는 것과 동일한 건조제품의 소정량, 예를들면 25g을 재현성있게 수득가능하도록 우수한 유동 특성을 갖는다.

더욱이, 이러한 건조 베이스의 구조 때문에, 수득된 분말은 그 그레인에 있어서 완전히 일하고 따라서 오랜시간 보관할 경우에도 설탕과 코코아 사이에 분리되는 징조가 나타나지 않는다. 또한 설탕의 그레인이 코코아 분말과 첨가제의 혼합물로 코팅되기 때문에 유리된 설탕보다 친수성이 적은 코팅이 제품에 현저한 흡습 특성을 제공한다.

본 발명은 또한 평균 그레인 직경이 250㎛ ~ 500㎛인 결정화된 설탕을 수분함량 5 ~ 12 중량 %로 만들고, 코코아 분말 및 다른 성분으로 이루어진 건조 혼합물을 별도로 제조한 후 습윤된 설탕을 건조 혼합물에 배합하고 혼합 및 건조시키는 것을 특징으로하는, 상술한 건조 베이스의 제조 방법에 관한 것이다.

다른 특징 및 장점은 하기의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.

이하의 명세에서 부피적 질량은 g/ℓ로 나타내는 한편 그레인 크기는 ㎛로 나타낸다.

그레인 크기의 측정을 위해 말베른(Malvern)형의 레이저 장치를 사용한다. 시료를 일단, 1,400㎛메취 체에 통과시켜 결과를 악화시킬 수도 있는 임의의 거친 입자가 없도록 한다. 입자의 평균 직경은 측정값이 5%미만의 범위 내에서 변하도록 각 시료의 3회 측정으로부터 산출된다. 이하의 설명에서 모든 그레인 크기는 상기 방법으로 측정된다.

본 발명에 따르는 방법에서는, 평균 그레인 직경이 250㎛ ~ 500㎛인 결정화된 설탕을 5 ~ 12 중량 %의 수분 함량을 갖도록 습윤시킨다. 따라서 상기 습윤 단계에서는 각 그레인이 표면만 습윤된 상태로 그 개별성을 유지하고 있는 설탕의 퐁당(fondant)이 형성된다. 동시에, 건조 혼합물 코코아 분말, 분유, 및 염이나 바닐라 추출물 은 기타 성분으로부터 제조된다.

이어지는 단계에서는, 건조 혼합물과 습윤된 설탕을 터뷸런트(turbulent)형 혼합기, 예를들면 블레이드 혼합기에 도입한 다음 혼합한다. 상기 혼합 단계에서, 설탕의 습윤된 그레인은 건조 혼합물로 코팅되고, 설탕이 많이 습윤된 것일수록 코팅은 더 두꺼워진다. 유사하게, 혼합시간이 길면 길수록 코팅은 더 두꺼워진다.

전체적으로 결정화된 설탕 및 건조 혼합물로 이루어지는 혼합물은 아래와 같은 총 건조물 중량을 기준으로한 백분조성을 갖는 것이 바람직하다.

설탕 45% ~ 60%

코코아 10% ~ 15%

분유 20% ~ 35%

기타 첨가제 5% ~ 11%

블레이드 혼합기로부터 나오는 제품을 열풍으로 건조시켜 건조 혼합물로 코팅된 설탕의 각 그레인을 낱낱이 떼어낸다.

이렇게 하여 수득된 최종 생성물은 자유로이 유동되고, 보관에 안정하며, 더운 물에서 잘 분산될 수 있으므로 더운 음료 자동판매기에 사용하기 적합하다.

본 발명을 하기 실시예로 설명한다.

하기 실시예는 건조물 중량을 기준으로 한 백분율로 환산할 때 최종 생성물의 두가지 상이한 조성을 언급한다.

[실시예 1]

하기 실시예는 습윤된 설탕 및 건조 혼합물을 혼합하는데 걸리는 시간이 부어진, 및 자유 겉보기 부피적 질량 및 압축도, 설탕의 양을 기준으로 10 중량 %에 달하는 양으로 도입된 물의 양에 미치는 영향을 설명한다. 사용된 조상은 조성 A 에 해당하며 설탕의 평균 직경은 261㎛이다.

혼합시간이 길수록 압축도가 높아짐을 명백히 알 수 있다.

[실시예 2]

하기 표는 두가지 조성 A 및를 하기와 같은 방법으로 사용하여 시험한 결과를 요약한다.

- 설탕의 초기 평균 직경

- 습윤 도중 가해진 물의 양(설탕의 중량을 기준으로 한 백분율로 환산).

이들 시험은 모두 통상적으로 보급되는 제품에서 25g의 투여량을 공급하는데 설정되었던 고정 변수를 수정하지 않고 같은 투여 장치를 사용하여 수행하였다.

부어진, 및 자유 겉보기 부피적 질량, 압축도, 투여량 및 컵의 밑바닥에 존재하는 침강량을 시험하는 동안 측정한다. 침강량은 각 시험에 0 ~ 4개의 십자 마크를 주어 평가한다. 2개 이상의 십자의 침강 평가마크는 온수중에 분말이 부적합하게 분산되어 이어서 저어주어야 할 필요가 있는 건에 해당하므로 분말을 더운 음료 자동판매기의 사용에 부적합하게 한다.

실시예 8, 9, 10, 11, 12, 20, 21, 22, 23 및 24는 모든 기타 사항이 균등하면, 자동판매기에 의해 컵에 투여되는 양이 압축도에 의해 결정된다는 점을 명확히 보여준다.

또한, 컵중의 침강 수준은 설탕의 초기 평균 직경과 확실히 관련이 있으며, 500㎛의 초기 평균 직경이 초과할 수 없는 상한임 또한 명백하다.

또한, 실시예 3 ~ 6, 7 ~ 15 및 18 ~27로 나타낸 바와같이 설탕에 첨가된 물의 양이 많아질수록 투여량도 많아진다.

최소 그레인 크기(시험 1 및 2)의 경우에 9% 물을 첨가하여 알맞게 충분한 투여량을 얻는다는 것을 알 수 있다. 상기 양의 물을 이렇게 미세한 설탕에 첨가해도 좋은 상한을 만든다. 상기 양을 초과하면, 설탕의 그레인은 더 이상 그의 개별성을 유지하지 못한다. 이러한 점이 25㎛의 하한이 그레인 크기가 더 이상 작으면 안되는 설탕의 평균 직경의 하한을 조성하는 이유이다. 바람직하게는, 설탕의 중간 직경이 300㎛ ~ 450㎛이다.

또한, 압축도 뿐만 아니라 자유 겉보기 부피적 질량이 생성물의 흐름을 결정하는 표준을 형성하는 것으로 보인다. 상기의 부피적 질량이 증기할수록 투여량도 증가할 것이며, 이러한 점이 모든 경우에 있어서, 860g/ℓ의 자유 겉보기 부피적 질량이 초과하지 못하는 상한을 구성하는 이유이다.

최종적으로, 사용한 설탕의 그레인 크기 및 첨가한 물의 양에 따라, 동일한 투여 단위를 사용하고 그 고정상태의 변경없이 상이한 양을 반복적으로 얻을 수 있다는 점은 명백하다.

따라서, 본 발명에 의한 방법은 생산된 건조 베이스의 유동성을 설탕의 그레인 크기 및 습윤 정도를 통해 유효하게 조절할 수 있게 한다.

[실시예 3]

그레인 크기 측정은 실시예 2의 시험 1, 16 및 17에서 수행하였다. 건조 베이스의 구성 입자의 평균 직경을 이렇게 측정한다.

또한, 그레인 크기 곡선을 제품의 원료 설탕에 관하여, 본 발명에 의한 방법에 의해 얻은 건조 베이스에 관하여 얻는다.

주어진 건조 베이스에 관해서는 그레인 크기 곡선이 오른쪽으로 이동하여 원료 설탕의 그레인 크기 곡선에 대한 그레인 크기가 보다 증가함을 확인 되었다. 매우 대략적인 용어로, 이 이동은 사실상 두 개의 그레인 크기 곡선의 윤곽(profile)이 매우 유사한 단순한 변환이다. 상기 두 곡선의 대표적 점을 취하여, 다른 것에 대한 한 곡선의 평균 변환을 계산할 수 있으며, 이 평균 변환은 설탕위 코코아 피복의 평균 두께에 2배이다. 보다 구체적으로는, 여기서 피복의 최소 및 최대 두께를 양호한 근사치로 추론할 수 있다.

또한, 이러한 분석은 대부분의 경우에 설탕의 그레인이 개별적으로 피복되며, 즉 어떤 유착을 하지 않음을 나타낸다.

따라서, 반경 R의 그레인을 취할 때 동일한 반경의 2개의 덩어리는 (4/3)π(2R )의 부피 V를 가진다. 따라서 Malvern 법이 의해 측정한 등가 반경은 Re = (2) R 이다.

최종 생성물의 평균 직경이 초기 제품 직경의 1.26 배 미만이면, 그레인이 유착되지 않음이 명확하다.

따라서, 설탕의 평균 직경 및 피복의 두께에 의해 감소되는 최종 생성물의 평균 직경을 비교할 수 있다.

그 결과는 하기 표에서 설명된다:

따라서, 실시예 16 및 17에 관해서는, 평가된 최소 값을 고려해도, 설탕 그레인은 개별적으로 존재하고 2개로 덩어리지지 않음이 명백함을 보여줄 수 있다.

반면, 시험 1에 관해지는, 평가된 최소 두께를 고려하면, 그레인은 2개로 덩어리진 것으로 간주될 수 있음을 알 수 있다. 상기와 관련해서, 이 실험은 설탕 중량을 기초로 하는 9% 물의 첨가로 수행함을 주의해야 하는 것이 중요하다. 따라서, 작은 그레인 크기로는 설탕 그레인은 그의 개별성이 상실됨을 확인시켜준다. 또한, 작은 그레인 크기를 사용하는 경우에도, 9% 물을 첨가하면 그레인 유착의 많은 자취를 만듬을 확인시켜준다.

따라서, 본 발명에 의한 방법은 설탕 그레인의 유착을 실질적으로 피함으로써, 원료 설탕의 그레인과 직접 연관된 그레인 크기 분포의 최종 생성물을 얻을 수 있다. 평균 직경 500㎛미만인 원료 설탕을 가져야 하는 필요성으로 설한 바와같이 온수중에서 전체적으로 만족스럽지 못한 분산을 나타내는 큰부피의 집합믈이 부재하는 것으로 특히 특징지어지는 균질한 그레인 크기 분포의 최종 생성물을 유효하게 얻을 수 있다.

Claims (4)

1. 코코아 분말과 첨가제의 혼합물을 함유하는 코팅물로 완전히 코팅된 평균 직경 250㎛ 내지 500㎛의 설탕 그레인 각각을 함유하는 건조 음료 베이스로서, 상기 코팅물이 코코아 분말과 첨가제의 혼합물에 습윤화된 설탕 그레인을 혼합함으로써 형성되며, 건조 베이스의 부어진 겉보기 밀도 d 1은 630d/1 내지 750d/1 이고, 자유 겉보기 밀도 d2는 750g/1 내지 860g/1이며, 압축도 100(d2-d1)/d2가 20% 미만인 것을 특징으로 하는 건조 음료 베이스.
2. 250㎛ 내지 500㎛의 평균 직경을 갖는 결정화된 설탕 그레인을 습윤화시켜 5내지 12 중량 %의 수분 함량을 갖게하고, 코코아 분말과 첨가제의 건조 화합물을 만들고, 혼합하는 동안 습윤화된 설탕 그레인을 건조 혼합물에 첨가하여 습윤화된 설탕 그레인을 코팅하고, 코팅된 설탕 그레인을 건조하여, 건조 혼합물의 코팅물로 코팅되어 있는 각각의 설탕 그레인을 함유하며 그 겉보기 밀도 d1은 630g/1 내지 750g/1 이고, 자유 보기 밀도 d2는 750g/1 내지 860g/1이며, 압축도 100(d2-d1)/d2가 20% 미만인 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제2항에 있어서, 결정화된 설탕 그레인이 평균 직경 300㎛ 내지 450㎛인 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제1항에 있어서, 각각의 설탕 그레인이 평균 직경 300㎛ 내지 450㎛인 것을 특징으로 하는 건조 음료 베이스.