KR100668472B1 - 유동성 사고전분 및 그 용도 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유동성 사고전분 및 그 용도에 관한 것으로서, 상기 유동성 전분은 매우 신속한 겔화 특성, 높은 겔 강도, 및 뛰어난 탄성을 가진다. 이러한 특성들은 유지시간을 포함하는 가공시간을 상당히 감소시키며, 높은 겔 강도는 최종 제품의 겔 강도 또는 조직을 손상시키지 않고 전분함량을 감소시킬 수 있게 한다.
사고전분, 유동성, 겔화, 탄성, 취성

Description

유동성 사고전분 및 그 용도 {SAGO FLUIDITY STARCH AND USE THEREOF}
도 1은 10%의 고형 전분 및 다양한 수 유동도(water fluidity; WF)를 가지는 사고(sago), 옥수수, 타피오카, 및 감자 전분의 겔 강도를 도시한 그래프.
도 2은 15%의 고형 전분 및 다양한 수 유동도를 가지는 사고, 옥수수, 타피오카, 및 감자 전분의 겔 강도를 도시한 그래프.
도 3은 약 45 WF의 사고, 옥수수, 타피오카, 및 감자 전분의 냉각시 점도를 도시한 그래프.
도 4는 약 65 WF의 사고, 옥수수, 타피오카, 및 감자 전분의 냉각시 점도를 도시한 그래프.
도 5는 약 75 WF의 사고, 옥수수, 타피오카, 및 감자 전분의 냉각시 점도를 도시한 그래프.
본 발명은 유동성 사고전분 및 그 용도, 특히 이들의 겔화 특성(gelling property)에 관한 것이다.
전분은 겔화 특성의 장점을 갖게함으로써 제품에 조직을 부여하는데 사용될 수 있다. 예를 들면, 검 드롭스, 젤리 빈, 및 프루트 슬라이스와 같은 캔디를 포함하는 젤리 검 과자에는 비교적 경질의 탄성 겔 및 짧은 조직을 제공하기 위하여 전분이 사용된다.
통상적으로, 이러한 검 과자는 유동성 전분 또는 아밀로오스 함량이 높은 전분과 유동성 전분의 혼합물을 사용하며, 과자의 최종 수분 함량 이상의 수분 함유 상태에서 증자(烝煮; cook)하여, 일반적으로 건조전분으로 형성된 몰드에 고온의 묽은 액체형태로 저장된다. 몰드 내의 전분은 과자를 형성하고, 과자의 수분 함량을 최종 제품의 수준으로 감소시킨다. 이러한 전분몰드 캐스팅 방법은 바람직한 제품 조직뿐 아니라 취급 및 포장에 충분한 무결성 겔 강도에 도달하는데 장시간의 가공시간이 소요된다는 단점이 있다.
본 발명자는 유동성 사고전분이 매우 신속한 겔화 특성, 높은 겔 강도, 및 뛰어난 탄성을 가진다는 사실을 발견하였다.
본 발명은 겔화 특성, 겔 강도, 탄성이 우수한 유동성 사고전분 및 그 용도를 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 유동성 사고전분 및 그 용도에 관한 것이다. 상기 유동성 전분은 매우 신속한 겔화 특성, 높은 겔 강도, 및 뛰어난 탄성을 가진다. 이러한 특성들은 유지시간을 포함하는 가공시간을 상당히 감소시키며, 높은 겔 강도는 최종 제품의 겔 강도 또는 조직을 손상시키지 않고 전분함량을 감소시킬 수 있게 한다.
본 발명에 사용되는 기재(base material)는 적어도 40%의 아밀로오스를 함유하는 다양한 전분을 포함하는 사고 팜 나무 속으로부터 추출되는 천연 사고전분이다. 상기 기재는 당 기술분야에 공지된 방법을 사용하여 화학적 또는 물리적으로 변성시킬 수 있다. 통상적으로는 전환 전에 변성시키지만, 기재 또는 전환된 사고전분을 변성시킬 수도 있다.
화학적 변성 전분으로는 교차결합 전분, 아세틸화 및 유기 에스테르화 전분, 히드록시에틸화 및 히드록시프로필화 전분, 포스포릴화 및 무기 에스테르화 전분, 양이온, 음이온, 비이온, 및 양쪽성 이온 전분, 및 전분 숙시네이트 및 치환 숙시네이트 유도체가 있으나, 이들로 제한되는 것은 아니다. 이러한 변성체들은 당 기술분야, 예를 들면 Modified Starches: Properties and Uses(Ed. Wurzburg, CRC Press, Inc., Florida, 1986)에 공지되어 있다.
WO 95/04082에 의하여 대표되는 페이턴트 패밀리에 기재된 열-억제(thermally-inhibited) 전분과 같은 물리적 변성 전분 또한 본 발명의 용도로 바람직하며, 아밀로오스의 비율이 높은 분류(fractionated) 전분 또한 물리적 변성 전분에 포함된다.
본 발명의 용도에 적합한 특성을 가지는 전분 및 전분 혼합물은 변성 또는 전환시키기 전에 당 기술분야에 공지된 방법을 사용하여 정제하면, 전분 본래의 또는 가공공정에서 생성되는 향기, 냄새, 또는 색깔을 전분으로부터 제거할 수 있다. 전분 가공에 적합한 정제법은 EP 554 8181(Kasica, et al.)에 기재되어 있으며, 미국특허 제4,477,480호(Seidel) 및 제5,187,272호(Bertaland et al.)에 기재되어 있 는 알칼리 세척법도 유용하다.
산화 가수분해, 산 가수분해, 효소 전환, 가열 및/또는 산 덱스트린화, 또는 이들을 조합한 방법에 의하여 제조되는 유동성 또는 저점도 전분을 포함하는 사고 전환산물이 본 발명의 용도에 적합하며, 그 중에서도 산화 또는 산 전환에 의하여 제조되는 전환산물이 특히 바람직하다.
대부분의 시판용 전분은 산 또는 효소 전환법에 의하여 전환된 것들이다. 과립 전분의 분해 방법으로는 알칼리성 슬러지 내에 과망간산 칼륨과 같은 망간산 촉매 및 과산화수소를 사용하는 방법(만녹스 전환반응; manox conversion)이 있다.
산 처리법을 사용하여 전환전분을 제조하는 경우에는, 전분의 젤라틴화 온도 이하의 온도의 황산 또는 염산과 같은 산의 존재 하에서 과립 전분기재를 원하는 점도로 가수분해시킨다. 전분은 물 및 일반적으로는 농축된 형태의 산과 혼합하여 첨가한다. 통상적으로, 알칼리를 사용하여 산을 (예를 들면, pH 5.5로) 중화시킨 후, 8 내지 16시간 동안 반응시키고, 전분을 여과시켜 분리한다.
전환전분은 당 기술분야에 공지된 효소 처리법에 의하여 제조된다. 예를 들면, 과립 전분기재는 물 및 약 pH 5.6 내지 5.7로 조절된 알칼리 또는 산과 혼합될 수 있다. 그런 뒤에, 전분의 젤라틴화 온도 이상으로 가열된 슬러리에 소량(예를 들면, 전분의 약 0.02%)의 알파-아밀라제 효소를 첨가한다. 원하는 수준의 전환이 이루어지면, 산을 사용하여 pH를 (예를 들면, 약 2.0으로) 조절하여 효소를 불활성화 하고, 적어도 10분 동안 분산액의 pH를 그대로 유지시킨 후, pH를 재조정한다. 얻어진 전환전분을 제트-증자(jet-cook)함으로써, 전분의 가용화 및 잔류 효소의 불활성화가 완전하게 이루어지도록 한다. 효소의 유형 및 농도, 전환조건, 및 전환기간 모두가 얻어지는 산물의 조성에 영향을 미친다. 그밖에도 기타 효소 또는 효소 혼합물이 사용될 수 있다.
전분에 대한 전환제(점도 저감제; thinning agent)로서 과산화수소가 단독으로 또는 금속 촉매와 함께 사용될 수도 있다. 미국특허 제3,655,644호(H. Durand, Apr. 11, 1972)에는 과산화수소 및 구리이온 촉매를 사용하여 유도전분의 점도를 감소시키는 방법이 기재되어 있으며, 미국특허 제3,975,206호(J. Lotzgesell et al., Aug. 17, 1976)에는 과산화 수소를 산성 pH의 철, 코발트, 구리 또는 크롬과 같은 중금속 염 촉매와 함께 사용하여 전분의 점도를 감소시키는 개선된 방법이 기재되어 있다. 또한, 상기 특허에는 다양한 조건하에서 과산화수소를 사용하여 전분을 분해시키는(점도를 낮추는) 방법에 대한 많은 참고문헌이 기재되어 있다. 보다 최근의 미국특허 제4,838,944호(L. Kruger, Jun 13, 1989)에는 pH 11.0 내지 12.5의 수계 슬러리 내에 과산화수소 및 촉매 함량의 망간염, 바람직하게는 과망간산 칼륨을 사용하여 과립 전분을 분해하는 방법이 기재되어 있다. 또한, 미국특허 제5,833,755호(Scholm et al., Nov. 10, 1998)에는 전분의 젤라틴화 온도 이하의 온도에서 과산화수소를 사용하여 과립 전분을 분해하는 방법이 기재되어 있으며, 상기 방법은 pH 11.0 내지 12.5의 과립 전분의 수계 슬러리를 제조하는 단계, 촉매 유효량의 금속 복합체를 수계 슬러리에 첨가하는 단계, 및 유효량의 과산화수소를 수계 슬러리에 첨가하여 과립 전분을 분해하는 단계를 포함한다.
적당한 사고전분은 약 40 내지 80, 바람직하게는 약 45 내지 75, 더욱 바람 직하게는 약 55 내지 65의 수 유동도(water fluidity; WF)로 전환된다. 본 명세서에서, 수 유동도란 0 내지 90의 범위로 측정되는 점도 실험값으로서, 유동도는 점도에 반비례한다. 통상적으로, 전분의 수 유동도는 100회 회전에 23.12±0.05초의 시간이 소요되는 24.73 cps의 점도를 가지는 표준 오일을 사용하여 30℃에서 표준화된 Thomas Rotational Shear-type Viscometer(Arthur A. Thomas CO., Philadelphia, PA)를 사용하여 측정하였다. 수 유동도의 정확하고 재현 가능한 측정값은 전분의 전환정도에 따라 좌우되는 상이한 고체 레벨에서 100회 회전하는데 소요되는 시간을 측정하여 얻는다. 이때, 전환정도가 높아지면 점도는 낮아지고 WF는 증가한다.
얻어진 유동성 사고전분은 드럼 건조, 분무 건조, 또는 제트-증자를 포함하는 당 기술분야에 공지된 방법을 사용하여 예비 젤라틴화할 수 있다. 예비 젤라틴화 전분의 제조 방법의 예는 본 명세서에 참고로 인용된 미국특허 제1,516,512호; 제1,901,109호; 제2,314,459호; 제2,582,198호; 제2,805,966호; 제2,919,214호; 제2,940,876호; 제3,086,890호; 제3,133,836호; 제3,137,592호; 제3,234,046호; 제3,607,394호; 제3,630,775호; 제4,280,851호; 제4,465,702호; 제5,037,929호; 제5,131,953호; 및 제5,149,799호에 기재되어 있다.
얻어진 유동성 사고전분은 옥수수와 같은 다른 기재로부터 제조되는 대등한 WF 유동성 전분의 겔화 온도보다 약 5 내지 7℃ 가량 높은 겔화 온도를 갖는다. 본 명세서에서, 겔화 온도란 증자 후 냉각시에 전분이 겔화되기 시작하는 온도를 말한다. 이같이 높은 겔화 온도는 생성물에 빠른 겔화 속도를 제공한다. 이러한 전분은 생성물이 겔화되기 전에 온도를 낮추기 위하여 냉각시킬 필요가 없으므로 가공시간을 단축시킬 수 있다는 장점이 있다. 예를 들면, 유동성 옥수수 전분을 대등한 WF 유동성 사고전분으로 대체하면, 전분 검 캔디에 대하여 전분 시럽을 캔디 몰드에 주입하는데 소요되는 고온-지속시간 및 캔디 몰드 내에서의 체류시간을 단축시킬 수 있다.
얻어진 유동성 사고전분은 옥수수와 같은 다른 전분으로부터 제조되는 대등한 WF 유동성 전분보다 통상적으로는 약 100%, 바람직하게는 200%, 가장 바람직하게는 250% 가량 강한 겔을 형성한다. 높은 겔 강도는 제품내 전분의 레벨을 감소시키는 반면, 바람직한 겔 강도 및 조직을 부여한다. 예를 들면, 대등한 WF 옥수수 전분을 사용하여 이에 필적하는 겔 강도 및 조직을 제공하기 위해서는, 일반적으로 적어도 30% 이상, 바람직하게는 적어도 50% 이상, 보다 바람직하게는 적어도 100% 이상의 전분이 사용되어야 한다.
유동성 사고전분의 겔은 본질적으로 탄성을 가져 절단되기 어렵다. 예를 들면, 유동성 사고전분의 겔은 동일한 겔 강도를 가지는 유동성 옥수수전분의 겔보다 탄성이 크다. 이러한 탄성은 탄성에 의하여 스프링성(springiness) 및 추잉성이 제공되는 많은 제품에 바람직하다.
일반적으로, 얻어진 유동성 사고전분은 시너리시스(syneresis)를 제한하는 양호한 수분 보유특성을 갖는다. 낮은 pH, 전단성, 및 온도내성 면에서는 전분과 유동성 타피오카 전분이 유사하다.
또한, 유동성 사고전분은 젤라틴, 카제인, 펙틴, 아가, 아라비아 고무, 분리 된 대두 단백질 또는 육류 단백질, 및 카라기난(carrageenan)과 같은 몇몇 겔화 고무의 대체품으로 사용될 수 있다.
얻어진 유동성 사고전분은 식료품, 개인용 보호제품, 약품 및 영양제, 제지 제조, 농업용 제품, 및 페인트를 포함하는 다양한 제품, 특히 펌핑 가능하고 가공 가능한 점도를 가지는 고체 전분의 함량이 높은 분산액을 제공하기 위하여 저점도 전분을 필요로 하는 제품에 유용하다. 분해 또는 전환전분이 특히 바람직하거나 요구되는 산업 분야에는 제지 및 페이퍼보드 제조산업, 건조 벽 건축용 석고보드 제조산업, 및 섬유 날실 사이징(textile warp sizing) 산업분야가 있다.
식료품은 전분 검 캔디와 같은 과자류, 면류, 푸딩, 카스타드, 및 플랜(flans), 파이 필링(fillings)과 같은 필링, 이미테이션 치즈, 치즈 제품, 마가린과 같은 스프레드, 토핑, 아이싱(icing), 이미테이션 피쉬, 가금 또는 고기, 전분 볼, 요거트, 겔화 디저트, 젤리, 및 달걀 제품을 포함하는 식품 및 음료를 포함하지만, 이들로 제한되는 것은 아니다.
유동성 사고전분은 특정한 용도의 제품에 요구되는 특성을 제공하는데 필요한 어떠한 함량으로든 사용될 수 있다. 일반적으로, 전분은 제품의 적어도 약 1 중량%, 바람직하게는 적어도 약 2.5 중량%. 더욱 바람직하게는 적어도 약 5 중량% 함량으로 사용된다. 일반적으로, 전분은 제품의 약 95 중량% 이하, 바람직하게는 약 90 중량% 이하, 더욱 바람직하게는 약 80 중량% 이하의 함량으로 사용된다.
본 발명의 그 밖의 구현예로는 다음과 같은 것들이 있다:
1. 약 40 내지 80의 수 유동도를 가지는 사고전분.
2. 약 45 내지 75의 수 유동도를 가지는 구현예 1의 사고전분.
3. 약 55 내지 65의 수 유동도를 가지는 구현예 1의 사고전분.
4. 전분이 예비 겔라틴화된 구현예 1 내지 3의 사고전분.
5. 대등한 WF 유동성 옥수수 전분의 젤라틴화 온도보다 약 5 내지 7℃ 가량 높은 젤라틴화 온도를 가지는 구현예 1 내지 4의 사고전분.
6. 대등한 WF 유동성 옥수수 전분의 겔 강도보다 100% 가량 큰 겔 강도를 가지는 구현예 1 내지 5의 사고전분.
7. 대등한 WF 유동성 옥수수 전분의 겔 강도보다 200% 가량 큰 겔 강도를 가지는 구현예 1 내지 5의 사고전분.
8. 대등한 WF 유동성 옥수수 전분의 겔 강도보다 250% 가량 큰 겔 강도를 가지는 구현예 1 내지 5의 사고전분.
9. 구현예 1 내지 8의 전분 및 물을 포함하는 조성물.
10. 30% 이상의 대등한 WF 옥수수 전분을 포함하는 조성물과 적어도 동일한 겔 강도를 가지는 구현예 9의 조성물.
11. 50% 이상의 대등한 WF 옥수수 전분을 포함하는 조성물과 적어도 동일한 겔 강도를 가지는 구현예 9의 조성물.
12. 100% 이상의 대등한 WF 옥수수 전분을 포함하는 조성물과 적어도 동일한 겔 강도를 가지는 구현예 9의 조성물.
13. 대등한 WF 유동성 옥수수 전분을 포함하는 조성물의 겔 강도보다 약 100% 큰 겔 강도를 가지는 구현예 9 내지 12의 조성물.
14. 대등한 WF 유동성 옥수수 전분을 포함하는 조성물의 겔 강도보다 약 200% 큰 겔 강도를 가지는 구현예 9 내지 12의 조성물.
15. 대등한 WF 유동성 옥수수 전분을 포함하는 조성물의 겔 강도보다 약 250% 큰 겔 강도를 가지는 구현예 9 내지 12의 조성물.
16. 조성물이 식료품, 개인용 보호제품, 약품, 영양제, 제지 제품, 농업용 제품, 페인트, 페이퍼보드 제품, 석고보드 제품, 및 섬유 날실 사이징으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 구현예 9 내지 15의 조성물.
17. 조성물이 과자류, 면류, 푸딩, 카스타드, 플랜, 필링, 이미테이션 치즈, 치즈 제품, 토핑, 아이싱, 이미테이션 피쉬, 이미테이션 가금, 이미테이션 고기, 전분 볼, 요거트, 스프레드, 겔화 디저트, 젤리, 및 달걀 제품으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 구현예 9 내지 15의 조성물.
18. 구현예 1 내지 8의 전분을 사용하여 겔을 제조하는 방법에 있어서, 물 및 유효량의 전분을 함유하는 슬러리를 제조하는 단계, 상기 슬러리를 증자하여 졸(sol)을 제조하는 단계, 및 상기 졸을 냉각시켜 겔을 제조하는 단계를 포함하는 방법.
실시예
하기 실시예는 본 발명을 보다 상세히 설명하기 위한 것으로서, 이들 실시예로 본 발명이 제한되는 것은 아니다. 모든 분율은 중량/중량을 기준으로 한다.
실시예 전반에 걸쳐 하기 테스트를 실시하였다:
수 유동도
수 유동도는 30℃에서 100회 회전에 23.12±0.05초의 시간이 소요되는 24.73 cps의 점도를 가지는 표준 오일로 표준화된 Thomas Rotational Shear-type Viscometer(Arthur A. Thomas CO., Philadelphia, PA)를 사용하여 측정하였다. 수 유동도의 정확하고 재현 가능한 측정값은 전분의 전환정도에 따라 좌우되는(전환정도가 높아지면, 점도는 낮아지고 WF는 증가함) 상이한 고체 레벨에서 100회 회전하는데 소요되는 시간을 측정하여 얻었다. 사용된 방법은 덮인 구리컵 내에서 100 ㎖의 증류수에 원하는 함량의 전분(예를 들면, 6.16 g, 건조중량 기준)을 혼합하는 단계 및 30분 간 끓는 물중탕에서 슬러리를 가열하는 단계를 포함하였다. 이어서, 증류수를 사용하여 전분 분산액을 최종 중량(예를 들면, 107 g)으로 만들었다. 81 내지 83℃에서 얻어진 분산액의 100회 회전에 소요되는 시간을 측정하고, 하기 표에 기재된 바와 같이 수 유동성을 수치로 전환시켰다.
사용된 전분의 함량(무수물 중량, g)
6.16a 8.80b 11.44c 13.20d
100회 회전에 소요되는 시간(초) 수 유동도
60.0 5
39.6 10
29.3 15
22.6 20
20.2 25
33.4 30
27.4 35
22.5 40
32.5 45
26.8 50
22.0 55
24.2 60
19.2 65
15.9 70
13.5 75
11.5 80
10.0 85
9.0 90
a, b, c 및 d전분 용액의 최종 중량은 각각 107, 110, 113, 및 115 g이다.
조직 분석기를 사용한 겔 강도 측정
조직 분석기 모델 TA-XT2(Texture Analyzer사 제품)를 사용하여 겔 강도를 측정하였다. 20 g의 무수 전분을 탈이온수와 혼합하여 원하는 분율의 고체 전분 슬러리를 제조하였다. 농축될 때까지 전분을 현탁된 상태로 유지하기 위하여 교반하면서 끓는 물중탕에서 20분 동안 슬러리를 증자한 후, 회수하여 하룻밤 동안 실온으로 냉각시켜 높이 약 16 mm 및 직경 약 25 mm의 겔을 제조하였다.
튜브로부터 전분 겔을 분리하여, 겔의 높이 및 직경을 측정하고, 조직 분석기에 넣었다. 실리콘 오일 2방울 및 겔을 조직 분석기의 테스팅 플레이트상에 놓았다. 겔 상부에 실리콘 오일 2방울을 추가로 떨어뜨리고 다음과 같은 파라미터를 사용하여 테스트하였다.
모드: 힘/압축
옵션: 원상태로의 복귀도(Return to start)
전-속도: 5.0 mm/초
속도: 0.8 mm/초
후-속도: 5.0 mm/초
힘: N/A
거리: 10.0 mm
시간: N/A
카운트: N/A
트리거(Trigger): 0.05 N
PPS: 200.00
프로브: P50 50 mm 직경, 원통형 알루미늄
Brabender를 사용한 점도 측정
시판 Brabender 비스코아밀로그래프(viscoamylograph), 모델 VA-1B를 사용하여 점도를 측정하였다. 97.4 g의 무수 전분을 충분한 양의 증류수와 혼합하여 487 g의 슬러리를 제조한 뒤, Brabender 비스코아밀로그래프의 보울에 첨가하였다. 슬러리를 약 4℃/분의 속도로 실온에서 92℃로 가열한 뒤, 40분 동안 92℃에 방치하였다. 그런 다음, 분산액을 1.5℃/분의 속도로 25℃로 냉각하였다.
요오드칼륨 테스트
요오드칼륨 테스트를 사용하여 전분 슬러리 내에 잔류하는 산화물질을 측정하였다. 슬러리 내에 산화제가 잔류하는 경우에는 요오드칼륨으로부터 요오드가 유리된다. 형성되는 색깔은 슬러리 내에 존재하는 산화물질의 레벨에 비례한다.
세라믹 스폿 테스트 트레이에 5방울의 전분 슬러리를 떨어뜨렸다. 3:1의 염산:수용액 5방울을 슬러리에 첨가하고 고르게 혼합하였다. 산성화 전분 슬러리에 포화 요오드칼륨 수용액 3방울을 첨가하고 혼합하여 5분 동안 그대로 방치하였다. 혼합물의 색깔을 관찰한다. 색깔이 백색/희미한 백색으로 남아있다면, 테스트는 음성이다. 색상이 갈색으로 변하면, 테스트는 양성이다.
실시예 1 - 산 전환반응에 의한 유동성 사고전분 제조
500 g의 천연 사고전분을 750 ㎖의 물과 혼합하여 일정한 속도로 교반되는 고온의 물중탕에 넣었다. 온도를 약 50℃로 상승시킨 뒤, 그 온도로 유지시켰다. 2.0 g의 염산(전분의 0.4 중량%)을 혼합하면서 첨가하였다. 16시간 후, 가성용액을 사용하여 pH를 5.5로 조절하였다. 전분을 여과시켜 세척한 후, 건조시켰다. 얻어진 사고전분의 WF는 43이었다.
상이한 함량의 HCl을 사용함으로써 상기 과정을 반복하여 상이한 수 유동도를 가지는 유동성 사고전분을 제조하였다.
실시예 2 - 만녹스 전환반응에 의한 유동성 사고전분 제조
1000 g의 천연 사고전분을 1500 ㎖의 물과 혼합하였다. 슬러리에 0.8%(전분중량 기준)의 NaOH(3% 용액)를 서서히 첨가한 뒤, 0.005%(전분중량 기준)의 KMnO4(2% 용액)를 첨가하였다. 15분 동안 혼합한 후, 2.0%(전분중량 기준)의 과산화수소(30% 용액)를 첨가한 뒤, KI 테스트가 음성이 될 때까지 약 3시간 동안 반응온도를 40℃로 유지시켰다. 반응이 완결된 후, 3:1의 물:HCl을 사용하여 슬러리의 pH를 5.5로 조절한 뒤, 여과시켜 세척하고 건조시켰다. 샘플의 WF는 63이었다.
실시예 3 - 유동성 사고전분의 겔화 특성
증류수를 사용하여 실시예 1에서 제조된 전분의 12 중량%의 슬러리를 제조하 였다. 슬러리를 20분 동안 물중탕 가열하여 증자하였다. 슬러리를 튜브에 넣고 24시간 동안 방치하였다. 다양한 WF를 가지는 전분에 대하여 상기 과정을 반복하였다. 또한, 상이한 기재 및 산 함량이 사용된 실시예 1의 방법을 사용하여 유동성 타피오카, 옥수수, 및 밀 전분에 대해서도 상기 과정을 반복하였다. 겔화 전분 증자물질을 주관적으로 평가하여 얻어진 결과를 하기 표에 기재하였다.
기재/WF 겔/세트 특성 투명도/조직
사고/0 중간 세트 매우 약간 탁함/탄성, 응결
사고/17 매우 연질 겔 약간 탁함/탄성, 응결
사고/33 연질 겔 다소 탁함/탄성
사고/43 중간-연질 겔 매우 탁함/탄성, 약간 취성
사고/54 중간 겔, 강함 불투명/취성
사고/67 매우 경질 겔, 강함 불투명/매우 취성, 경질
사고/74 중간 겔, 강함 불투명/취성
타피오카/65 중간-연질 겔 불투명/경질
옥수수/65 연질 겔 불투명/취성
밀/65 연질 겔 불투명/경질
감자/65 매우 연질 겔 불투명/경질
주: 겔표면에 압력을 가하여 주관적인 겔화 및 겔 경도를 측정하였다. 증자물질이 어떻게 분리되는 지를 결정하기 위하여 로드(rod)로 겔을 절단하고 교반하여 조직을 평가하였다. 본 명세서에서 세트(set)란 겔보다 경도가 작은 구조를 의미한다.
실시예 4 - 유동성 사고전분의 겔화 특성
증류수를 사용하여 실시예 1에서 제조된 전분의 12 중량%의 슬러리를 제조하였다. 슬러리를 20분 동안 물중탕 가열하여 증자하였다. 슬러리를 튜브에 넣고 24시간 동안 방치하였다. 다양한 WF를 가지는 전분에 대하여 상기 과정을 반복하였다. 또한, 상이한 기재 및 산 함량이 사용된 실시예 1의 방법을 사용하여 유동 성 타피오카, 옥수수, 및 밀 전분에 대해서도 상기 과정을 반복하였다. 겔화 전분 증자물질을 주관적으로 평가하여 얻어진 결과를 하기 표에 기재하였다.
WF 범위
기재 전분 40 - 50 50 - 60 60 - 70 70 -80
사고 매우 연질 겔 매우 연질 내지 연질 겔 연질 내지 매우 연질 겔 액체와 유사 내지 물 같음
옥수수 N/A N/A 액체와 유사 물 같음
감자 연질 세트 연질 세트 액체와 유사 액체 내지 물 같음
타피오카 연질 세트 액체와 유사 액체와 유사 내지 물 같음 물 같은
주: 겔 표면에 압력을 가하여 주관적인 겔화 및 겔 경도를 측정하였다. 증자물이 어떻게 분리되는 지를 결정하기 위하여 로드로 겔을 절단하고 교반하여 조직을 평가하였다. 본 명세서에서 세트란 겔보다 경도가 작은 구조를 의미한다.
실시예 5 - 다양한 전분 기재의 겔 강도 및 수 유동도
사고, 옥수수, 타피오카, 감자 기재에 대하여 실시예 1의 방법을 사용하여 전환에 사용되는 HCl의 함량을 다양화하여 다양한 수 유동도를 가지는 유동성 전분을 제조하였다. 조직 분석기를 사용하여 이들 전분의 겔 강도를 측정하였다. 도 1은 고체 전분의 함량이 10%인 경우의 겔 강도를 나타낸 것이다. 도 2는 고체 전분의 함량이 15%인 경우의 겔 강도를 나타낸 것이다.
도 1 및 도 2에 나타난 바와 같이, 유동성 사고전분의 파단에 요구되는 피크 힘은 그 밖의 기재에 사용되는 피크 힘보다 상당히 컸다.
실시예 6 - 냉각시 유동성 사고전분의 점도
사고, 옥수수, 타피오카, 감자 기재에 대하여 실시예 1의 방법을 사용하여 전환에 사용되는 HCl의 함량을 다양화하여 다양한 수 유동도를 가지는 유동성 전분을 제조하였다. Brabender를 사용하여 이들 전분의 점도를 측정하였다. 도 3은 약 45 WF에서의 점도를 나타낸 것이다. 도 4는 약 65 WF에서의 점도를 나타낸 것이다. 도 5는 약 75 WF에서의 점도를 나타낸 것이다.
도 3 내지 도 5에 나타난 바와 같이, 유동성 사고전분은 고온에서 점도가 높았으며, 이는 보다 신속한 겔 형성을 의미한다.
하기 실시예 7 내지 20에서, 유동성 사고전분은 특정하게 지정하여 WF를 변경시키는 점을 제외하고는 실시예 1의 방법과 동일한 방법을 사용하여 제조하였다.
실시예 7 - 전분 볼 제조
하기 원료를 사용하여 전분 볼을 제조하였다.
성 분 함 량 (g)
A. 유동성 사고전분, 60 WF 45.000
알긴산 나트륨 0.273
카라키난 0.182
B. 물 54.545
다음과 같은 용액을 제조하였다:
염화칼륨 용액 - 용액 D;
탄산나트륨 - 용액 E;
시트르산 용액 - 용액 F; 및
설탕 용액 - 용액 G.
A 원료를 고르게 건조 혼합하였다. 일정한 속도로 교반하면서 A 원료에 B 원료를 서서히 첨가하여 슬러지 C를 제조하였다. 전분 볼의 테일링(tailing)이 생기지 않도록 적하 높이를 조절하면서, 적하관(dropper)을 사용하여 슬러지 C를 용액 D에 적하시켜 전분 볼을 제조하였다. 전분 볼을 분리하여 끓고 있는 용액 E에 넣었다. 끓인 후, 볼을 분리하여 용액 F에 넣었다. 침지 후, 볼을 분리하고 세척하여 볼 상에 존재하는 시트르산 잔류물을 제거하였다. 그런 다음, 물을 사용하여 볼을 수차례 세척하였다. 전분 볼을 용액 G와 함께 캔에 넣고 밀봉하였다. 전분 볼은 120℃에서 20분 동안 증류될 수 있다.
얻어진 전분 볼은 불투명하고 희미한 백색을 띠고 있었으며, 연질 및 취성 겔 구조를 가지는 평평한 형태를 가지고 있었다.
실시예 8 - 피쉬 볼 제조
하기 원료를 사용하여 피쉬 볼을 제조하였다.
성 분 함 량 (g)
신선한 어육 66.50
얼음물 25.29
유동성 사고전분, 60 WF 5.00
소금 2.80
모노소듐 글루타메이트 0.28
소듐 폴리포스페이트 0.13
어육을 혼합한 후, 소금을 첨가하고 고르게 혼합하였다. 얼음물을 첨가한 뒤, 소듐 폴리포스페이트를 첨가하며 10℃ 이하의 온도에서 혼합한 후, 남아있는 건조 원료를 혼합물에 첨가하고 균질화하였다.
상기 혼합물로부터 피쉬볼을 만들어 35 내지 40℃의 물에 넣었다. 끓는 물을 이용하여 불을 증자한 후, 즉시 냉각하였다.
얻어진 피쉬볼은 희미한 백색을 띠고 있었으며, 다소 경질의 취성 구조를 가지고 있었다.
실시예 9 - 밀크 카스타드 제조
하기 원료를 사용하여 밀크 카스타드를 제조하였다.
성 분 함 량 (g)
전지우유 85.955
설탕 8.000
유동성 사고전분, 60 WF 6.000
바닐라 향료 0.040
노란색 색소 0.005
건조 원료를 혼합하여 우유에 첨가하고 균질이 될 때까지 혼합하였다. 혼합물을 95℃로 가열하고 5분 동안 일정한 속도로 교반하였다. 이어서, 상기 혼합물 을 용기에 넣고 신속하게 실온으로 냉각하였다.
얻어진 밀크 크러스터는 불투명한 황백색이었으며, 다소 경질 및 약간 취성의 겔 구조를 가지고 있었다.
실시예 10 - 강낭콩 푸딩 제조
하기 원료를 사용하여 강낭콩 푸딩을 제조하였다.
성 분 함 량 (g)
설탕 18.000
유동성 사고전분, 60 WF 5.000
소금 0.18
강낭콩 추출물1 76.82
먼저, 1강낭콩 추출물을 제조하였다. 강낭콩을 세척하여 물에 넣어 강낭콩:물의 비율을 1:5로 만들어 2시간 동안 끓였다. 추출물 중에서 작은 입자가 눈에 띄도록 강낭콩을 분쇄하였다. 추출물을 실온으로 냉각하였다.
건조 원료를 고르게 혼합하여 강낭콩 추출물에 첨가하였다. 혼합물을 95℃로 가열하고 5분 동안 일정항 속도로 교반하였다. 그런 다음, 상기 혼합물을 용기에 넣고 신속하게 실온으로 냉각하였다.
얻어진 강낭콩 푸딩은 경질의 취성 겔 구조를 형성하고 있었다.
실시예 11 - 허브 젤리 제조
하기 원료를 사용하여 허브 젤리(grass jelly)를 제조하였다.
성 분 함 량 (g)
A B
허브 추출물 73.91 73.91
물 14.89 13.39
설탕 8.70 8.70
유동성 사고전분, 60 WF 2.50 4.00
전분을 물과 혼합하였다. 허브 추출물에 설탕을 첨가하고 일정한 속도로 교반하면서 80℃로 가열하였다. 전분 슬러리를 고온 추출물에 넣고 95℃로 가열한 후, 5분간 방치하였다. 뜨거운 물을 사용하여 혼합물의 중량을 맞추고, 플라스틱 용기에 넣고 4℃에서 하룻밤 동안 방치하였다.
얻어진 허브 젤리는 낟알모양의 표면을 가지고 있었으며, 다소 경질의 겔 구조를 가지고 있었다. 4.0%의 전분을 사용한 허브 젤리는 2.5%의 전분 허브 젤리보다 더 경질이고 약간 더 취성인 겔 구조를 가지고 있었다.
실시예 12 - 치킨 프랭크푸르터 제조
하기 원료를 사용하여 치킨 프랭크푸르터를 제조하였다.
성 분 함 량 (g)
A. 치킨 넓적다리 45.00
얼음물 13.88
유동성 사고전분, 60 WF 7.07
소금 1.34
소듐 폴리포스페이트 0.35
질산나트륨 0.01
후추 0.47
프랭크푸르터 향료 0.19
스모크 향료 0.19
B. 치킨 지방 19.55
물 9.80
유동성 사고 전분, 60 WF 1.075
분리된 대두 단백질 1.075
치킨 지방을 분리된 대두 단백질과 함께 저민 후, 물을 첨가하였다. 온도는 10℃ 이하로 유지시키고, 얻어진 에멀젼을 방치하여 냉각시켰다.
치킨 넓적다리/날개를 전분과 함께 저미고, 소금을 첨가한 뒤, 소듐 폴리포스페이트를 첨가하였다. 이어서, 얼음물, 질산나트륨, 및 향료를 첨가하였다. 온도를 10℃ 이하로 유지시키고 혼합물을 저몄다.
3분 동안 두 혼합물을 함께 저며서 케이스에 넣어 프랭크푸르터를 만들었다. 프랭크푸르터를 8℃로 끓였다.
얻어진 치킨 프랭크푸르터는 비교적 경질 및 약간 취성의 조직을 가지고 있 었다.
실시예 13 - 과자 제조
하기 원료를 사용하여 과자를 제조하였다.
성 분 함 량 (g)
유동성 사고전분, 60 WF 18.00
물 82.00
전분을 물과 혼합하여 95℃로 가열하고, 5분 동안 일정한 속도로 교반하였다. 얻어진 페이스트를 냉각하여 볼 형태로 만들어 물에 넣고 냉각시켰다.
얻어진 과자는 절단 가능하고 약하며 매우 경질이었다.
실시예 14 - 라면 제조
하기 원료를 사용하여 라면을 제조하였다.
성 분 함 량 (g)
밀가루 68.00
유동성 사고전분, 60 WF 5.00
소금 0.80
칸수이 파우더1(kansui powder) 0.20
물 26.00
1칸수이 파우더는 탄산나트륨, 탄산칼륨, 및 소듐 폴리포스페이트의 혼합물 이다.
밀가루 및 전분을 저속으로 혼합하였다. 칸수이 파우더 및 소금을 물에 녹여 밀가루 혼합물에 첨가하고, 저속으로 혼합한 후, 보통의 혼합 속도로 혼합하였다. 부서지기 쉬운 혼합물을 시트처럼 펼쳐 면발로 절단하였다. 면발에 증기를 가하고 분할하여 폴딩하였다. 그런 다음, 면발을 150℃의 기름에서 튀긴 후, 포장하기 전에 면발 덩어리를 냉각시켰다.
얻어진 라면은 파삭파삭하였으며, 끓인 경우에는 매끄러운 형태로 부드럽고 상당히 탄력적이었다.
실시예 15 - 요거트 제조
하기 원료를 사용하여 요거트를 제조하였다.
성 분 함 량 (g)
전지분유 8.00
탈지분유 1.00
설탕 3.70
유동성 사고전분, 60 WF 1.00
물 86.30
요거트 배지1
요거트 배지를 제외한 모든 원료를 혼합하고, 일정한 속도로 교반하면서 75 ℃로 가열한 후, Ranni High Pressure Laboratory Homogenizer를 사용하여 2500 psi(단일 패스)의 속도로 균질화하였다. 혼합물을 95℃로 가열하고 5분간 방치한 후, 43℃로 냉각한 다음, 요거트 배지를 사용하여 배양하여 용기에 넣고, pH = 4.3이 될 때까지 43℃에서 배양하여 10℃로 냉각하였다.
얻어진 요거트는 매끄러운 형태의 연질 세트 조직이었다.
실시예 16 - 칸수이 분말 제품 제조
하기 원료를 사용하여 칸수이 분말 제품을 제조하였다.
성 분 함 량 (g)
칸수이 분말 7.40
유동성 사고전분, 60 WF 3.70
탄산나트륨 0.70
물 88.20
전분 및 물을 95℃로 가열하고 5분 동안 일정한 속도로 교반하였다. 페이스트를 25℃로 냉각한 뒤, 칸수이 분말을 서서히 첨가하면서 20분간 혼합하였다. 탄산나트륨을 첨가하고 3분간 더 혼합하였다. 혼합물을 몰드에 넣고 40분간 증기를 가하였다. 몰드로부터 증기를 가한 겔을 분리하여 100℃ 물에서 3분간 끓였다. 물을 갈아주고 40분간 더 끓인 후, 겔을 냉각시켰다.
얻어진 칸수이 분말 제품은 매우 경질 및 약간 탄성 조직을 가지고 있었다.
실시예 17 - 푸루트 플랜 제조
하기 원료를 사용하여 푸르트 플랜을 제조하였다.
성 분 함 량 (g)
유동성 사고전분, 60 WF 5.00
진한 시럽에 담긴 파인애플 과육1 47.50
물 47.50
1파인애플 과육은 Del Mont사의 제품이다.
파인애플 과육을 금속 접시에 넣고, 전분, 물, 및 파인애플 시럽을 95℃로 가열하여 5분간 방치하였다. 혼합물을 실온으로 냉각하고 상기 접시의 파인애플에 얹었다. 얻어진 파인애플 플랜을 5℃에서 하룻밤 동안 냉각시켰다.
얻어진 푸르트 플랜은 불투명한 백색이었으며, 연질의 취성 겔을 형성하였다.
실시예 18 - 에그 케이크 제조
하기 원료를 사용하여 푸르트 플랜을 제조하였다.
성 분 함 량 (g)
유동성 사고전분, 60 WF 27.28
온달걀(whole egg) 36.36
수프 원액1 36.36
1수프 원액은 Bonito-향 수프 원료(0.30%), 소금(1.10%), 설탕(12.10%), 대두 소스(5.5%), 및 물(90.97%)의 혼합물이다.
모든 원료를 고르게 혼합하였다. **혼합물을 가열된 팬에 펼치고 익혀서 롤 형태로 말았다**. 상기 **~**의 단계를 수차례 반복하여 보다 큰 에크 롤 케이크를 만들어 냉각시켰다.
얻어진 에그 케이크는 경질 구조를 가지고 있었다.
실시예 19 - 케틀-쿡 젤라틴 캔디 제조
하기 원료를 사용하여 케틀-쿡(kettle-cooked) 젤라틴 캔디를 제조하였다.
성 분 함 량 (g)
A. 설탕 40.00
포도당 시럽(42 DE) 32.00
유동성 사고 전분, 60 WF 3.00
물 7.00
B. 젤라틴(200 블룸(bloom)) 5.00
물 13.00
시트르산 원하는 함량
향료 원하는 함량
B 원료를 혼합하고 젤라틴을 수화시켰다. 포도당 시럽을 물중탕에서 65℃로 가하고, 전분 및 (A의)물을 혼합하여 증자하였다. 가열된 포도당을 첨가한 후, 설탕을 첨가하였다. 가용성 고체 함량이 85°Brix에 도달하도록 혼합물을 증자하였다. 혼합물을 냉각시키고 수화 젤라틴 혼합물을 첨가하였다. 가용성 고체가 79°Brix에 도달했을 때, 캔디 혼합물을 스틱이 없는 팬에 넣고 83°Brix가 될 때까지 가열하였다. 그런 다음, 캔디를 몰드에서 분리하고 절단하여 설탕가루를 무쳤다.
얻어진 젤라틴 캔디는 탄성의 경질 조직을 가지고 있었다.
실시예 20 - 케틀-쿡 검 제조
하기 원료를 사용하여 케틀-쿡 검을 제조하였다.
성 분 함 량 (g)
포도당 시럽(42 DE) 36.00
설탕 30.00
유동성 사고 전분, 60 WF 11.00
덱스트로오스 11.00
물 12.00
시트르산 원하는 함량
향료 원하는 함량
포도당 시럽을 물중탕에서 따뜻하게 가열하였다. 전분을 물과 혼합하여 증자하였다. 따뜻한 포도당 시럽, 설탕, 및 덱스트로스를 전분 슬러리에 넣고 혼합 하여 가용성 고체가 78 내지 79°Brix에 도달할 때까지 증자하였다. 향료, 색소, 및 시트르산을 첨가한 후, 캔디 혼합물을 전분 몰드에 넣고 최종 고체가 82 내지 84%가 되도록 가열하였다.
얻어진 검 드롭은 경질의 절단성 조직을 가지고 있었다.
본 발명은 매우 신속한 겔화 특성, 높은 겔 강도, 및 뛰어난 탄성을 가지는 유동성 사고전분을 제공한다.

Claims (3)

  1. 대등한 WF 유동성 옥수수 전분의 젤라틴화 온도보다 5 내지 7℃ 높은 젤라틴화 온도, 대등한 WF 유동성 옥수수 전분의 겔 강도보다 100% 큰 겔 강도, 또는 이들 모두를 가지는 것을 특징으로 하는, 40 내지 80의 수 유동도(water fluidity)를 가지는 사고전분.
  2. 제1항의 사고전분 및 물을 포함하는 조성물.
  3. 제1항의 사고전분을 사용하여 겔을 제조하는 방법으로,
    a) 물 및 유효량의 전분을 포함하는 슬러리를 제조하는 단계;
    b) 슬러리를 증자하여 졸(sol)을 제조하는 단계; 및
    c) 졸을 냉각하여 겔을 제조하는 단계
    를 포함하는 겔 제조방법.
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