KR100353333B1 - 분말상 청량음료 제제 및 이의 안정한 보존방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 산화칼슘 0.2 내지 1.0중량% 및 입상 이산화규소 0.02 내지 2.0중량%로 주성분으로서 탄수화물 및 산미제를 함유하는 분말상 청량음료 제제에 가하는 단계를 포함하는 분말상 청량음료 제제의 안정한 보존방법을 제공한다.
본 발명의 분말상 청량음료 제제는 보존시에 분말의 비교적 급속한 응고, 변색 및 맛의 변화를 일으키지 않고 제조 직후에 얻어진 원래의 분말 상태, 색 및 맛을 장기간동안 유지한다.
Description
분말상 청량음료 제제는 탄수화물과 산미제(sour agent)를 주성분으로서 함유하며, 이에 부원료(예: 과즙)를 추가로 가함으로써 제조된다. 분말상 청량음료 제제는 이의 높은 흡습성 때문에, 건조상태를 가능하면 오래 유지시킬 필요가 있다. 즉, 청량음료 제제는 수분의 존재하에 열화(예: 응고, 갈변, 변색)를 일으키며, 이로서 품질이 저하된다.
또한, 이 제제는, 수분을 엄격하게 제한하더라도, 원료로부터 유도되는 수분을 항상 약 1% 정도 함유한다. 수분과 상기 주성분 사이의 반응을 일으키는 성분이 부원료에 존재하는 경우, 예를 들어, 염기성 영양 성분이 존재하는 경우, 시간 경과에 따라 중화 반응이 진행된다. 아미노산이 첨가되는 경우, 마일라드(Mailard) 반응으로 인해 갈변이 일어난다. 따라서, 양자의 경우에 제제를 안정하게 유지하기가 매우 어렵다는 단점이 있다.
또한, 제제를 밀봉 용기에 보존하더라도, 시간 경과에 따른 품질저하 및 맛의 변화를 방지하기가 어려운데, 이는 상기한 약 1%의 수분, 원료에 부착된 수분, 첨가 성분 간의 중화 반응에 의해 형성되는 수분에 의해 야기된다. 따라서, 지금으로서는 제제에 건조제를 사용하는 것이 필수적이다. 따라서, 수분에 의해 기인하는 열화를 장기간 동안 방지하여 품질을 유지할 수 있는 신규한 방법을 개발하는 것이 요청된다.
본 발명은 분말상 청량음료 제제 및 이의 안정한 보존방법에 관한 것이다.
발명의기술
본 발명의 주 목적은 수분의 존재하에 발생하는 열화와 같은 단점을 해결하는 것이며, 이는 통상적인 분말상 청량음료 제제에 의해 가능한 것으로서, 이로서 장기간 보존 안정성이 우수한 분말상 청량음료이 제공된다.
본 발명자들은 상기 목적을 달성하기 위해 집중적으로 연구했다. 결과로서, 소정량의 산화칼슘 및 입상 이산화규소를 통상적인 분말상 청량음료 제제에 가하는 경우, 보존 안정성이 우수한 분말상 청량음료 제제가 수득될 수 있다.
즉, 본 발명에 따라, 탄수화물과 산미제를 주성분으로서 함유하는 분말상 청량음료제에 산화칼슘 0.2 내지 1.0중량%와 입상 이산화규소 0.02 내지 2.0중량%를 가하는 단계를 포함하는 분말상 청량음료 제제의 안정한 보존방법이 제공된다. 이렇게 하여 보존 안정성이 개선된 분말상 청량음료 제제가 수득된다.
본 발명의 방법에 따르면, 첨가되는 산화칼슘이 제제 중의 원료로부터 유도되는 수분과 화학적으로 반응하여 물을 제거하는 것으로 여겨진다. 이에 의해, 제제 중의 수분 함량이 감소되어 제제가 안정화된다. 결과로서, 제제는 건조제를 사용하지 않고도 충분히 장시간 동안 높은 보존 안정화 효과를 나타낸다. 한편, 입상 이산화규소는 원료 분말의 표면을 도포하여 고반응성 분말 사이의 직접 접촉 기회를 줄이는 소위 도료로서 작용하여 제제의 물리적 특성 및 안정성을 개선시킨다.
본 발명에 따라, 지금까지 성취되지 못했던, 보존 안정성이 높은 분말상 청량음료 제제를 수득할 수 있다. 즉, 본 발명의 제제에 있어서는 향기와 같은 상업적 가치가 떨어지지 않고, 응고 및 갈변과 같은 결함이 방지된다. 또한, 첨가되는 상기 성분은 식품 산업분야에서 보증되는 안정성을 갖는다. 동시에, 이들은 무미 무취이므로, 청량음료 제제 자체의 맛에 해로운 영향을 미칠 염려가 없다.
본 발명을 수행하기 위한 최선의 양태
분말상 청량음료 제제에 첨가되는 산화칼슘은 0.2중량% 이상의 양으로 함유되어 바람직한 제제 안정화 효과를 나타낸다. 다량의 산화칼슘을 첨가하더라도, 안정화 효과는 양에 비례하게 개선되지 않으며, 오히려 제제의 맛, 향, 용해도 등이 저하될 수 있다. 따라서 산화칼슘을 1.0중량% 이하의 양으로 사용하는 것이 바람직하다. 특히 바람직한 양은 0.2 내지 0.5중량% 범위 내에서 선택된다.
이산화규소의 경우에는, 0.02 내지 2.0중량% 범위 내의 양으로 가할 경우 목적하는 효과를 나타날 수 있으며, 0.03 내지 1.0중량% 범위내의 양으로 사용하는 것이 바람직하다.
산화칼슘은 특정하게 제한되지는 않지만, 화학적으로 합성되거나 천연산물로부터 유도된 조개 껍질 또는 달걀 껍질을 하소시켜 수득한 것이 본 발명에 유리하게 사용할 수 있다. 이들 중에서 화학적으로 합성된 산화칼슘 및 천연 산물로부터 유도된 껍질-하소된 칼슘이 생성된 제제의 관능 특성(예: 맛)의 측면에서 특히 바람직하다.
입상 이산화규소 역시 특정하게 한정되지는 않으며, 대중에게 공지된 다양한 것들이 사용될 수 있다. 이들 중에서, 실리카 겔과 같이 3차원 무정형 구조를 갖는 것들이 일반적으로 바람직하다. 추가로, 입상 이산화규소로서, 평균 입자 크기가 15㎛ 이하인 것이 사용되며, 이는 존재시 식품 첨가제로서 정의된다.
본 발명에 따라 상기 2가지 특정 성분을 첨가하여 안정화시킨 분말상 청량음료 제제는 탄수화물과 산미제로서의 유기산을 주성분으로서 함유하는 가장 보편적인 청량음료 제제와 동일한 조성을 가질 수 있다. 첨가되는 주성분의 양은 제제의 형태, 용도 및 사용 목적에 따라 통상의 범위 내에서 결정될 수 있다. 우수한 관능 특성을 수득하기 위한 탄수화물의 양은 분말상 제제의 약 65 내지 95중량%의 범위 내에서 선택하는 것이 바람직하다. 탄수화물을 물에 용해시킨 후, 탄수화물의 양은 약 4 내지 12중량%의 범위 내에서 선택한다.
상기 탄수화물의 예로는 하나 이상의 통상의 탄수화물을 들 수 있으며, 이는 글루코즈 및 프럭토즈와 같은 단당류, 수크로즈 및 말토즈와 같은 이당류, 및 올리고당과 같은 다당류로부터 선택될 수 있다. 본 발명의 효과는 흡습성과 반응성이 우수한 단당류(예: 프럭토즈)를 사용하는 경우 증강된다.
기타 주성분으로서 사용되는 산미제는 통상적으로 사용되는 각종 유기산일 수 있다. 전형적인 예에는 시트르산, 타르타르산, 푸마르산, 말산, 락트산 및 아스코르브산이 포함된다. 이들은 단독으로 또는 배합해서 사용할 수 있다.
각종 비타민, 아미노산 및 무기질과 같은 임의 성분을 사용 목적에 따라 본 발명의 분말상 청량음료 제제에 적절하게 첨가할 수 있다. 이들 외에도, 결합제,부형제, 붕해제, 윤활제, 증점제, 계면활성제, 삼투압조절제, 전해질, 감미제, 향, 안료 및 pH 조절제 등을 적절하게 첨가할 수 있다.
본 발명의 분말상 청량음료 제제는 상기한 2가지 성분을 소정량 첨가하는 것을 제외하고는 통상의 분말상 청량음료 제제와 동일한 방법으로 제조할 수 있다. 상기한 2가지 필수 성분의 첨가시점은 특정하게 한정되지 않으며, 본 제제의 바람직한 제조단계에서의 임의 시점일 수 있다.
따라서, 보존 안정성이 개선된 바람직한 분말상 청량음료 제제가 수득될 수 있다.
본 발명을 상세하게 설명하기 위하여, 본 발명의 제제의 제조실시예를 후술한다. 이어서, 생성된 제제에 대해 수행된 안정성 시험을 기술할 것이다. 각각의 실시예에서, "%"는 별도의 언급이 없는 한 중량 기준이다.
실시예 1 내지 9
표 1에 기재된 각각의 성분을 계량 및 혼합하여 분말상 청량음료 제제를 제조한다. 이들을 물 1ℓ에 용해시켜 음료로서 사용한다.
s. a. : 적당량
보존 안정성 시험 1
다음 제조실시예 I에 따라 수득한 본 발명의 제제와 하기의 대조용 제제에 대해 비교 시험을 수행한다.
제조실시예 A (제형)
프럭토즈 83%
산미제 적당량
아르기닌 3.3%
아스코르브산 2.5%
분말상 과일 쥬스 2.0%
염화나트륨 적당량
껍질-하소된 칼슘 0.25%
입상 이산화규소 0.05%
향료 및 안료 적당량
총합 100%(총량: 62.5g)
(1) 대조용 제제(껍질-하소된 칼슘을 함유하지 않는 제제): 껍질-하소된 칼슘을 가하지 않는다는 점을 제외하고는 제조 실시예 A에 기술된 바와 동일한 방법에 따라 수득된 제제.
(2) 대조용 생성물 1: 껍질-하소된 칼슘 및 입상 이산화규소를 첨가하지 않는다는 점을 제외하고는 제조실시예 A에 기술된 바와 동일한 방법에 따라 수득된 제제.
(3) 대조용 생성물 2: 입상 이산화규소를 첨가하지 않는다는 점을 제외하고는 제조실시예 A에 기술된 바와 동일한 방법에 따라 수득된 제제.
상기 각각의 제제는 수동 혼합하여 제조하고 각각 알루미늄 박막으로 이루어진 백에 개별적으로 충전시킨다. 백을 항온실에 보존하여 이의 보존 안정성을 시험한다.
다음을 시험 항목으로서 선택한다.
1. 제제의 응고도
2. 제제의 탈색도
3. 제제의 용해시 관능 특성(맛)의 변화
결과는 다음과 같다.
1. 제제의 응고도
제조실시예 A의 제제(본 발명의 생성물)와 대조용 제제(껍질-하소된 칼슘을 함유하지 않는 제제, 대조용 1 및 2)를 50℃의 항온실에 정치시켜 두고 각각 2주, 3주 및 4주 후 각각의 샘플의 상태를 육안으로 관찰한다.
결과적으로, 본 발명의 생성물은 50℃에서 4주 동안 정치시킨 후에도 응고되지 않으며, 분말상 유동성이 우수하다. 반대로, 모든 대조용 제제에서는, 껍질-하소된 칼슘 및/또는 입상 이산화규소를 첨가하지 않음으로써 응고 상태가 심화된다. 3주 동안 정치시킨 후, 대조용 제제는 단단하게 응고되어 시트형 상태를 나타내며(대조용 생성물 2의 경우, 덩어리가 낮은 응고도로 인해 종종 부서진다), 쉽게 분말 상태로 복귀되지 않는다. 추가로, 각각의 대조용 제제의 수-용해도는 동일 조건하에 정치시킨 후의 본 발명의 제제에 비해 불량해진다.
2. 제제의 탈색도
상기 항목 1에 따라 응고상태인 것으로 판단된 각각의 제제 샘플을 육안으로 관찰하고, 색차계를 사용하여 각 샘플의 시간에 따른 색상 변화를 검사한다. 추가로, 소정 시간이 경과한 후의 수치는 NBS 단위(△E: 색상 차) 및 Lab에 의해 시험 개시전 표준 수치를 이용하여 판단한다. NBS 단위의 수치에 대한 해설 및 육안에 의한 평가 지표(참조: "Matter with respect to color", publisheol by Nichon Denshoku Kogyo)에 더하여 랩의 평가는 다음과 같다.
(NBS 단위) (육안에 의한 평가)
0 내지 0.5 매우 미미함
0.5 내지 1.5 미미함
1.5 내지 3.0 인지가능한 정도
3.0 내지 6.0 두드러짐
6.0 내지 12.0 크게 두드러짐
12.0 이상 매우 크게 두드러짐
Lab
L : L의 수치가 커질수록 명도가 커짐
a : (+)쪽은 적색 계열이고 (-)쪽은 녹색 계열임
b : (+)쪽은 황색 계열이고 (-)쪽은 청색 계열임
제조실시예 A의 제제(본 발명의 생성물)와 대조용 생성물 1의 시험결과는 표 2 및 3에 나타내었다.
상기 표로부터 명백한 바와 같이, 본 발명의 생성물은 대조용 생성물 1에 비해 변색이 거의 관찰되지 않는다. 즉, 본 발명의 생성물에서는 명도가 거의 불변하며, 50℃에서 4주 동안 보존한 후에도 안정한 색조가 유지된다. 반대로, 대조용 생성물 1의 경우, 명도가 50℃에서 보존시 시간에 따라 감소하며, 적색도 및 황색도가 증가한다. 이는, 주어진 수치에 따라 분명하게 보여지는 바와 같이 시간에 따라 갈변이 진행된다는 사실을 의미한다.
실제로, 본 발명의 생성물의 경우, 50℃에서 4주 동안 보존한 후에도 육안으로 변색을 거의 관찰할 수 없다. 반대로, 대조용 생성물 1의 경우 이미 2주 후에 두드러진 변색이 관찰된다.
추가로, 껍질-하소된 칼슘 및 대조용 생성물 2를 함유하지 않는 대조용 제제의 경우, 상기 대조용 생성물 1의 경우와 거의 동일한 정도의 두드러진 변색이 관찰된다. 이들 중에는, 대조용 생성물 2가 약한 정도의 갈변이 야기되는 경향이 있다.
3. 제제의 용해시 관능 특성(맛)의 변화
제조 후 4℃의 암실에서 보존된 표준 샘플, 및 소정 시간 동안 37℃ 또는 50℃에서 표준 샘플을 보존함으로써 수득한 샘플을 사용한다. 보존으로 인한 각 샘플의 맛 변화를, 냉수 1ℓ에 각 샘플 62.5g을 용해시켜 제조한 각 음료를 시험하기 위해 3명의 응답자에게 질문하여 평가한다. 평가는 관능평가 시험에 의해 표준 샘플과 비교한 다음의 5등급 표시를 기준으로 하여 수행된다.
5등급 : 불변.
4등급 : 향이 약간 약해지지만, 향미의 전체적인 통일성은 불변.
3등급 : 향이 약해지고, 좋은 맛이 사라짐.
2등급 : 향과 맛의 변화가 명백하며, 불쾌한 냄새가 또한 생김.
1등급 : 향이 매우 두드러지게 불량해지고 불쾌한 맛과 향(예: 쓴맛, 타는 냄새 등)이 생김.
본 발명의 생성물 및 대조 1의 결과는 다음 표 4에 나타나 있다.
표 4로부터 명백한 바와 같이, 본 발명의 생성물의 경우, 50℃에서 2주(37℃에서 24달) 동안 보존한 후에도 맛 변화는 거의 문제가 되지 않는다. 반대로, 대조 1의 경우, 37℃에서 1달 동안 저장한 후 맛이 이미 변한다. 50℃에서 2주 동안 보존한 후, 맛의 명백한 변화가 일어나며, 관능 특성면에서 초기의 좋은 맛이 사라진다. 그러므로, 주요 향이 타는 냄새로 바뀌면서 갈변이 수반되어, 표준 청량음료와는 전혀 다른 향이 생긴다.
추가로, 껍질-하소된 칼슘을 함유하지 않는 대조용 제제 및 대조 2의 경우, 상기 대조용 생성물 1과 유사한 명백한 맛의 변화를 관찰할 수 있다.
본 발명의 방법에 따라, 분말상 청량음료 제제의 보존 안정성이 크게 개선된다. 결과적으로, 본 발명의 제제에서는 향기와 같은 상업적인 가치가 저화되지 않으며, 응고 및 갈변과 같은 결함이 방지된다. 보존 안정화제로서 첨가되는 성분은 식품 산업분야에서 보증되는 안정성을 갖는다. 동시에, 이들은 무미 및 무취이므로 청량음료 제제 자체의 향미에 유해한 영향을 미칠 위험이 전혀 없다.
Claims (6)
- 탄수화물과 산미제를 주성분으로서 함유하는 분말상 청량음료 제제에, 제제의 총량을 기준으로 하여, 산화칼슘 0.2 내지 0.1중량%와 입상 이산화규소 0.02 내지 2.0중량%를 가하는 단계를 포함하는, 분말상 청량음료 제제의 안정한 보존방법.
- 제1항에 있어서, 산화칼슘이 화학적으로 합성된 산화칼슘 및 천연 산물로부터 유도된 껍질-하소된 칼슘으로부터 선택되는 안정한 보존방법.
- 제1항에 있어서, 입상 이산화규소가 3차원 무정형 구조를 갖는 안정한 보존방법.
- 제1항에 있어서, 입상 이산화규소의 평균 입자 크기가 15㎛ 이하인 안정한 보존방법.
- 탄수화물과 산미제를 주성분으로서 포함하고, 산화칼슘 0.2 내지 1.0중량%와 입상 이산화규소 0.02 내지 2.0중량%가 보존 안정화제로서 첨가되어있는 안정한 분말상 청량음료 제제.
- 제5항에 있어서, 탄수화물이, 분말의 총량을 기준으로 하여, 65 내지 95중량%의 비율로 첨가되어 있는 분말상 청량음료 제제.
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