KR100342469B1

KR100342469B1 - 우유 첨가용 칼슘분재의 제조방법

Info

Publication number: KR100342469B1
Application number: KR1019990021535A
Authority: KR
Inventors: 규 재 유
Original assignee: 규 재 유
Priority date: 1999-06-10
Filing date: 1999-06-10
Publication date: 2002-06-28
Also published as: KR20010001978A

Abstract

본 발명은, 입자가 초미세하고, 우유에 친화성이 있으며, 우유 중에 균일하게 분산되고, 장기간의 저장 시에도 침전되지 않는 탄산칼슘(CaCO₃)을 기재로 하는 우유 첨가용 칼슘분재의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 우유첨가용 칼슘분재의 제조방법은, 석회유에 수크로오스를 첨가한 후, 탄산가스를 도입함으로써 입경 0.01 ~ 0.04㎛의 활성화 CaCO₃을 제조하는 단계; 상기 활성화 CaCO₃에 유산을 첨가하여, 표면이 유산칼슘의 층으로 피복된 CaCO₃을 제조하는 단계; 및 상기 피복된 CaCO₃을 탈수, 건조한 후에, 분체화하는 단계;로 이루어진다.

Description

우유 첨가용 칼슘분재의 제조방법{METHOD FOR PREPARATION OF CALCIUM PARTICLES FOR MILK}

본 발명은, 입자가 초미세하고, 우유에 친화성이 있으며, 우유 중에 균일하게 분산되고, 장기간의 저장 시에도 침전되지 않는 탄산칼슘(CaCO₃)을 기재로 하는 우유 첨가용 칼슘분재의 제조방법에 관한 것이다.

우유는 인체에 필요한 모든 영양소를 포함하고, 또한 그 소화율이 극히 우수하다. 우유의 주성분은 수분, 단백질, 지방, 탄수화물 및 무기물이며, 그 밖의 미량성분으로서 수지질, 비타민, 효소 등이 우유에 포함되어 있다.

우유 중의 단백질에는 10 종의 필수 아미노산이 모두 포함되고, 카세인 외에 락트 알부민 및 락트 글로불린이 함유되어 있다.

우유 중의 지방은 낙산(酪酸), 카프론산, 카프린산, 카프릴산 등 저급 지방산으로 이루어져 있다.

우유 중의 탄수화물은 주로 유당(乳糖)이며, 그 외에 우유에는 글루코오스가 소량 포함되어 있다.

우유 중의 무기 성분은 K, Na, Ca, Mg, P, Fe, S, Cl 및 미량의 F, Br, Mn, Zn, Cu 등이다.

또한, 우유 중에는, 미량 성분인 수지질로서 콜레스테린, 레시틴, 및 케파린 등이 포함되어 있다.

우유 중의 비타민은 주로 비타민 A, B, B₂, C, 나이아신이고, 그 외에 우유에는 비타민 D, 판토텐산, 비오틴, 콜린, 비타민 B₆, B₁₂, 박센산, 엽산(葉酸) 등이 포함되어 있다.

최근에 특수가공 우유로서 비타민 강화우유, 호모우유, 요오드우유, 조정분유, 고형우유 등이 제조되고 있다.

그런데, 무기성분인 칼슘(Ca)은 골격이나 치아의 형성, 세포활력의 유지, 신경 자극감수성, 근력 수축작용 및 혈액 응고작용에 관여하는 등 인체에 있어서 극히 중요한 원소 중의 하나이며, 특히 최근에는 칼슘의 부족에 의해 골다공증을 유발하는 등 칼슘의 섭취부족이 지적되고 있으며, 성장기의 어린이 및 노인에 있어서 칼슘의 섭취가 현저하게 요구된다.

본 발명은, 이러한 요구를 충족시키는 칼슘 강화제로서, 우유 중에 침전되지 않는 안정하고 유효한 첨가제를 제공한다. CaCO₃기재에 있어서는, 1차 및 2차 입자가 보다 미세하여 응집성이 없고, 입자 개개의 표면이 우유와 우수한 친화성을 가지는 것이 필수 불가결한 조건이다. 즉, 우유에 분산되어 있는 칼슘 기재의 2차 입자는 미세하면 미세할수록 좋고, 장시간 경과하여도 침강하지 않는 것이 요망된다.

석회유와 탄산가스와의 반응에 의한 합성법으로 얻은 CaCO₃가, 입경이 0.01 ~ 0.04㎛인 1차 입자 그대로, 응집하는 일 없이 우유 중에 분산되는 것이 반드시 필요하다. 또한 본 발명품은 우유 이외에도 쥬스나 고체 식품에도 첨가하여 칼슘 강화제로서 유효하게 이용될 수 있다.

[종래기술]

종래에 칼슘 강화제로서 이용되고 있는 CaCO₃로서는, 석회석을 분쇄분급한 중질 CaCO₃또는 합성법에 의해 얻은 경질 CaCO₃이 있으나, 이들은 응집성은 적지만, 그 입자 직경은 모두 1 ~ 5㎛ 이상으로 크며, 침강성, 친화성 및 인체흡수성이 양호하지 못하다.

또한, 일본 특허공개공보 특개평8-205820호에는 CaCO₃를 유화제 및 분산장치 등을 사용하여 입경 0.1 ~ 50㎛의 2차 입자로 에멀션화시키는 방법이 제시되어 있으나, 인용예의 경우에 입경 0.01 ~ 0.5㎛의 1차 입자까지 분산시키는 것은 곤란하다.

본 발명은, 종래의 칼슘 강화제용 탄산칼슘에 있어서, 입자직경이 크며, 침강성이 있고, 친화성 및 인체흡수성이 양호하지 못한 결점을 해소하여, 입자가 초미세하고, 우유와 친화성이 있으며, 우유 중에 균일하게 분산되고, 또한 장기간의 저장 시에도 침전되지 않는 탄산칼슘을 기재로 하는 우유 첨가용 칼슘분재의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 CaCO₃입자의 표면에 유화제를 물리적으로 흡착시키지 않고, Ca²⁺와 COO^-와의 화학결합에 의해 CaCO₃입자표면에 우유와의 친화성이 극히 양호한 유산(乳酸)칼슘의 코팅층을 만듦으로써 상기 본 발명의 과제를 달성한다.

본 발명의 우유첨가용 칼슘분재의 제조방법은, 석회유에 수크로오스를 첨가한 후, 탄산가스를 도입함으로써 입경 0.01 ~ 0.04㎛의 활성화 CaCO₃을 제조하는 단계; 상기 활성화 CaCO₃에 유산을 첨가하여, 표면이 유산칼슘의 층으로 피복된 CaCO₃을 제조하는 단계; 및 상기 피복된 CaCO₃을 탈수, 건조한 후에, 분체화하는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 본 발명의 방법에 있어서, 활성화 CaCO₃에 유산을 첨가하는 단계에서의 CaCO₃입자 표면의 반응식은 다음과 같다.

CaCO₃+ 2(CH₂CH(OH)COOH) → (CH₂CH(OH)COO)₂Ca + H₂CO₃

상기 반응식 1의 반응에서, 중심핵은 입경 0.01 ~ 0.04㎛의 초미세 CaCO₃이고, 반응의 결과, 상기 초미세 CaCO₃의 표면이 유산칼슘의 층으로 피복, 개선되어 2차 입자가 초미세화됨과 동시에, 이에 따라 우유와의 친화성이 극히 양호한 분체를 제공하고 또한 우유 제조자가 적시에 희망하는 첨가율로 매우 용이하게 칼슘 강화우유를 제조할 수 있다.

본 발명의 우유첨가용 칼슘분재의 상세한 제조방법은 다음과 같다:

CaO를 수화하여 석회유(Ca(OH)₂)를 얻은 후, 상기 석회유의 농도가 3 ~ 15 중량%가 되고, 온도가 10 ~ 30℃가 되도록 조정한 후, 수크로오스를 상기 석회유에 0.1 ~ 3.0 중량부/Ca(OH)₂100 중량부 첨가하여 교반한 후, 농도 20 ~ 40 부피%의 탄산가스를 Ca(OH)₂1kg당 40 ~ 200ℓ/min의 속도로 상기 수크로오스가 혼합된 석회유에 도입하여 탄산화반응을 행함으로써, 입경 0.01 ~ 0.04㎛의 CaCO₃현탁액을 얻는다.

상기 CaCO₃현탁액에 0.1 ~ 3.0 중량% 농도의 옥시프로피온산을 2 ~ 10 중량부/CaCO₃100 중량부첨가한 후 교반한다.

상기 옥시프로피온산이 첨가된 CaCO₃현탁액을 탈수, 건조한 후, 해머밀로 분쇄 분급해서 우유첨가용 칼슘분재를 얻는다.

석회유에 첨가되는 수크로오스가 0.1 중량부/Ca(OH)₂100 중량부 미만이거나, 3.0 중량부/Ca(OH)₂100 중량부를 초과하는 경우, 본 발명이 의도하는 미세하고 우유에서의 분산성이 우수한 입자를 가진 칼슘분재를 형성할 수 없다.

또한, 상기 CaCO₃현탁액에 첨가되는 옥시프로피온산이 2 중량부/CaCO₃100 중량부미만인 경우에는, 칼슘분재의 평균입경이 크고 불균일하며, 옥시프로피온산의 첨가량이 10 중량부/CaCO₃100 중량부를 초과하는 경우에도, 미세하고 우유에서의 분산성이 우수한 칼슘분재를 얻을 수 없다.

이하, 본 발명의 실시예 및 비교예를 열거하여 본 발명을 구체적으로 설명한다.

[실시예 1]

5 중량%, 15℃의 석회유에, 10 중량%의 수크로오스를 0.5 중량부/Ca(OH)₂100 중량부 첨가한 후, 농도 30 부피%의 탄산가스를 Ca(OH)₂1㎏당 100ℓ/min의 속도로 도입하고, pH가 6.8로 된 시점에서 전현입경(電顯粒徑) 0.03㎛의 교질 CaCO₃함유 현탁액을 얻었다.

이 현탁액에 0.5 중량% 농도의 옥시프로피온산을 3 중량부/CaCO₃100 중량부 첨가 교반한 후, 탈수, 건조후, 분쇄, 분급하여, 유산칼슘으로 표면이 코팅된 CaCO₃를 얻었다.

[실시예 2]

5 중량%, 15℃의 석회유에, 10 중량%의 수크로오스를 2.0 중량부/Ca(OH)₂100 중량부 첨가한 후, 농도 30 부피%의 탄산가스를 Ca(OH)₂1㎏당 100ℓ/min의 속도로 도입하고, pH가 6.8로 된 시점에서 전현입경(電顯粒徑) 0.02㎛의 교질 CaCO₃함유 현탁액을 얻었다.

이 현탁액에 0.5중량% 농도의 옥시프로피온산을 5 중량부/CaCO₃100 중량부 첨가 교반한 후, 탈수, 건조후, 분쇄, 분급하여, 유산칼슘으로 표면이 코팅된 CaCO₃분체를 얻었다.

[비교예 1]

실시예 1과 동일한 방법으로 얻은 0.03㎛의 CaCO₃에 옥시프로피온산을 1중량부/CaCO₃100 중량부 첨가했다.

[비교예 2]

실시예 1과 동일한 방법 및 조건이지만, 수크로오스를 첨가하지 않은 경우에 생성된 칼슘분재의 평균 입경은 0.8㎛로 불균일하였다.

이상 실시예 1 및 2와, 비교예 1 및 2에서 얻은 칼슘분재를 우유에 2 중량%의 양으로 분산시키고 24시간 정치한 후의 결과를 비교한 결과, 실시예 1 및 2의 경우에는 우유 중에 침전물이 없는 반면에, 비교예 1 및 2의 경우 우유에서 침전물이 발견되었다.

본 발명은 각각의 입자표면이 유산칼슘으로 피복된 0.01 ~ 0.04㎛의 초미세 CaCO₃로 이루어지는 분체를 제공하며, 이 분체는 우유 중에 분산시킨 경우, 분산성이 극히 양호하며, 우유의 칼슘강화제로서, 인체의 성장, 보건에 있어서 현저한 효과가 있다.

Claims

석회유에 수크로오스를 첨가한 후, 탄산가스를 도입함으로써 입경 0.01~0.04㎛의 활성화 CaCO₃를 제조하는 단계;

상기 활성화 CaCO₃에 유산을 첨가하여, 표면이 유산칼슘의 층으로 피복된 CaCO₃을 제조하는 단계; 및

상기 피복된 CaCO₃을 탈수, 건조한 후에, 분체화하는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 하는 우유첨가용 칼슘분재의 제조방법.
제 1 항에 있어서, 상기 석회유에 수크로오스를 0.1 ~ 3.0 중량부/Ca(OH)₂100 중량부의 양으로 첨가하고, 상기 활성화 CaCO₃에, 유산으로서의 옥시프로피온산을 2 ~ 10 중량부/CaCO₃100 중량부의 양으로 첨가하는 것을 특징으로 하는 우유첨가용 칼슘분재의 제조방법.
제 1 항에 있어서, 상기 활성화 CaCO₃를 제조하는 단계에서, 상기 석회유의 농도는 3 ~ 15 중량%이며 온도가 10 ~ 30℃이고, 농도 20 ~ 40 부피%의 탄산가스를 Ca(OH)₂1㎏당 40 ~ 200ℓ/min의 속도로 도입하는 것을 특징으로 하는 우유첨가용 칼슘분재의 제조방법.