KR100773195B1 - 유지조성물 및 이를 이용한 트랜스산 함량이 감소된코코아버터 대용지의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유지조성물 및 이를 이용한 트랜스산 함량이 감소된 코코아버터 대용지의 제조방법에 관한 것으로서, 적절한 지방산 조성을 가진 2종의 유지를 배합하고 이를 에스테르교환반응을 시키거나 또는 여기에 선택적으로 수소첨가반응을 시켜 트랜스산 함량이 감소된 코코아버터 대용지를 제조함으로써 이를 이용하여 초콜릿 또는 초콜릿 가공품을 제조 시 우수한 식감 및 내열성을 가짐과 동시에 코코아버터와의 상용성도 20% 이상으로 가공적성이 뛰어나고 심혈관계 질환의 유발가능성을 낮추도록 한 유지조성물 및 이를 이용한 트랜스산 함량이 감소된 코코아버터 대용지의 제조방법에 관한 것이다.

이를 위하여 본 발명은, 포화지방산 함량이 85~100%이고 탄소수 12개로 이루어진 포화지방산 함량이 40~60%인 라우린계 유지 40~60wt%와, 포화지방산 함량이 60~80%이고 탄소수 16개 이상으로 이루어진 포화지방산 함량이 50~75%인 팜계 유지 40~60wt%를 배합하여 지방산 조성이 총포화지방산 함량 70~85%이고 탄소수 16개 이상으로 이루어진 포화지방산 함량이 30~50%인 유지조성물을 얻고, 상기 유지조성물의 지방산 조성 분포에 따라 에스테르교환반응만을 시키거나 또는 에스테르교환반응 및 수소첨가반응을 시키는 것을 특징으로 한다.

유지조성물, 코코아버터 대용지(CBR), 트랜스산, 라우린계 유지, 팜계 유지(팔미틴계 유지), 에스테르교환반응, 수소첨가반응

Description

유지조성물 및 이를 이용한 트랜스산 함량이 감소된 코코아버터 대용지의 제조방법 {A composition of oil and fat and method for producing CBR having reduced trans fatty acid content thereof}

본 발명은 유지조성물 및 이를 이용한 트랜스산 함량이 감소된 코코아버터 대용지의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 중저급 지방산으로 이루어진 라우린계 유지와 적절한 포화지방산 함량을 가진 팜계 유지를 적절한 비율로 배합하고 이를 상호 에스테르교환반응을 거쳐 트리글리세라이드 상에서 지방산 분포만을 조정하거나 또는 상호 에스테르교환반응 후 수소첨가반응(경화반응)을 통해 트랜스산 함량이 4% 이하인 코코아버터 대용지를 제조함으로써 식감 및 내열성이 뛰어나고 코코아버터와의 상용성도 우수하여 초콜릿 또는 초콜릿 가공품 제조에 매우 적합하며 소비자의 건강에도 악영향을 주지 않도록 하는 유지조성물 및 이를 이용한 트랜스산 함량이 감소된 코코아버터 대용지의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 코코아버터는 열대지방에서 자라는 카카오 열매 중에 존재하는 유지로서 설탕, 분유 등과 혼합하여 초콜릿을 만드는데 사용된다.

이러한 코코아버터는 천연으로부터 얻어지는데 산지에 따라 물성의 차이가 있을 뿐 아니라 사용되는 지역이나 유통조건 등에 의해서도 품질의 차이를 가져온다.

예컨대, 코코아버터는 약 33℃의 융점을 가지고 있어 이를 이용하여 초콜릿을 제조하였을 때 한여름이나 더운 지역 또는 냉장설비가 제대로 갖추어지지 않은 차로 장시간 이송하거나 또는 냉장설비가 없는 일반 매장에 진열하게 되면 온도변화에 따른 품질손상의 우려가 있다.

또한, 제조공정에 있어서도 결정의 안정화를 위한 조온공정(Tempering)을 거쳐야 하고, 천연의 제품이어서 수확량에 따라 가격변동이 심할 뿐만 아니라 대두유나 팜유 등에 비해 가격이 5배 이상 비싸다는 단점이 있었다.

이에 따라, 종래의 코코아버터의 단점을 보완하는 대체물로서 개발된 것이 코코아버터 대용지(Cocoa Butter Replacer : CBR)이다.

상기 코코아버터 대용지에는 다른 가공유지에 비해 트랜스산이 많이 함유되어 있는데, 이러한 트랜스산은 불포화지방산인 식물성 유지를 가공 시 산패를 억제하기 위해 수소를 첨가하는 과정에서 생성되거나 또는 천연의 상태에서도 일부 존재하는 것으로서, 종래에 널리 사용되고 있는 고트랜스산 코코아버터 대용지(High Trans CBR)의 제조방법에 대하여 간단하게 설명하면 다음과 같다.

우선, 요오드가 65 내외의 팜분별유를 탈색과정을 거쳐 이물질을 제거하고 경화관에 넣어 온도 170℃로 가온 후 황이 함유된 니켈촉매를 투입하여 수소압력 0.5bar에서 수소첨가반응을 시킨다.

이러한 방법으로 제조된 코코아버터 대용지의 융점은 35~40℃이고 트랜스산 함량은 가스크로마토그래피(Gas Chromatograph : 이하 "GC"라 한다) 분석 시 40% 내외로서 대부분이 천연 지방산인 올레인산(Oleic acid)의 이성체인 엘라이딘산(Elaidic acid)이다.

즉, 수소첨가반응에서 170~200℃의 고온 및 0.5bar 이하의 낮은 수소압력 하에서 수소첨가반응의 저해물질인 황을 첨가한 니켈촉매를 이용함에 따라 이성화(trans화)가 촉진되어 트랜스산이 증가된 것이다.

이러한 트랜스산이 많이 함유된 유지는 적당한 굳기와 식감이 양호하고 광택이 있으며, 베타프라임(β')형 결정특성을 가지고 있어 조온공정을 거치지 않고도 단시간에 결정의 안정화를 이루어 초콜릿과 같은 제과제빵용 식품을 가공하기에 매우 적합한 물성을 지니게 된다.

그러나 최근 들어 트랜스산에 대한 각종 연구보고에 따르면, 수소첨가공정 중에 생성된 트랜스산을 많이 섭취하게 되면 인체에 해로운 저밀도지단백(LDL) 콜레스테롤을 증가시키고 건강에 이로운 고밀도지단백(HDL) 콜레스테롤을 감소시켜 고혈압, 심장병 등 심혈관계 질환을 유발할 가능성이 있고 위암, 대장암, 당뇨병 등과도 관련이 있는 것으로 밝혀지고 있다.

이에 따라 유럽, 캐나다, 미국 등 각국에서 트랜스산 사용을 규제하거나 제품 포장지에 트랜스산 함량을 표시하여 소비자에게 알리도록 입법화하여 시행하고 있고, 우리나라에서도 규격 미지정 유해가능물질로 분류하여 트랜스산의 사용을 감시하고 저감화를 권고하기에 이르렀으며 조만간 트랜스산 함량표시제를 의무화하려는 계획에 있다.

그럼에도 현재까지 저트랜스산 제품 개발에 대한 연구나 필요성은 크게 부각되지 않음에 따라 그에 따른 제품의 개발도 부진한 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 적절한 지방산 조성을 가진 유지를 소정 비율로 배합 후 상호 에스테르교환반응 또는 여기에 수소첨가반응을 첨가함으로써 초콜릿 가공에 적합한 물성을 지님과 동시에 트랜스산 함량이 감소된 코코아버터 대용지를 얻음으로써 이를 이용하여 제조된 초콜릿 또는 초콜릿 가공품을 섭취 시 물성면에서나 관능면에서도 우수하고 궁극적으로는 소비자의 건강유지를 도모하고 제조자의 브랜드 이미지에 긍정적인 효과를 가져오도록 하는 유지조성물 및 이를 이용한 트랜스산 함량이 감소된 코코아버터 대용지의 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 유지조성물은, 포화지방산 함량이 85~100%이고 탄소수 12개로 이루어진 포화지방산 함량이 40~60%인 라우린계 유지 40~60wt%와, 포화지방산 함량이 60~80%이고 탄소수 16개 이상으로 이루어진 포화지방산 함량이 50~75%인 팜계 유지 40~60wt%를 배합하여 지방산 조성이 총포화지방산 함량 70~85%이고 탄소수 16개 이상으로 이루어진 포화지방산 함량 30~50%인 유지조성물을 얻는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 상기 유지조성물을 이용한 트랜스산 함량이 감소된 코코아버터 대용지의 제조방법은, 상기 유지배합으로 얻어진 유지조성물의 지방산 조성 분포에 따라 상기 유지조성물을 탈색하고 온도 100~140℃에서 10~40분동안 탈수한 후 유지 중량 대비 0.1~0.4%의 반응촉매를 넣고 에스테르교환반응을 하는 단계; 상기 에스테르교환반응이 완료되면 온도 80~100℃로 냉각하고 5% 구연산 수용액 1%를 가하여 촉매를 불활성화시키는 단계; 및 상기 에스테르교환반응 중 생성된 불순물을 여과하고 수세, 탈색하는 단계로 이루어진 제1공정으로 이루어지거나 또는 여기에 추가적으로 제1공정에서 얻어진 유지를 온도 100~140℃, 수소압력 1~3Bar, 황이 함유되지 않은 니켈촉매 0.1~0.3wt%를 사용하여 수소첨가반응을 시키는 제2공정을 포함함을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 유지조성물 및 이를 이용한 트랜스산 함량이 감소된 코코아버터 대용지의 제조방법을 공정에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

우선, 본 발명에 따른 유지조성물을 제조한다.

포화지방산 함량이 85~100%이고 탄소수(탄소원자수, C) 12개로 이루어진 포화지방산 함량이 40~60%인 라우린계 유지 40~60wt%와, 포화지방산 함량이 60~80%이고 탄소수 16개 이상으로 이루어진 포화지방산 함량이 50~75%인 팜계 유지 40~60wt%를 배합한다.

상기 라우린계 유지는 탄소수 14 이하의 중저급 지방산으로 이루어진 야자유, 팜핵유, 이들의 분별유, 혼합유 또는 부분수소첨가유(微水素添加油 : slightly partially hydrogenated oil) 중에서 선택적으로 사용된다.

상기 팜계 유지(팔미틴계 유지)는 팜오일, 팜중융점유지(Palm Mid Fraction), 팜커널오일, 이들의 분별유(팜올레인, 팜스테아린), 혼합유 또는 부분수소첨가유 중에서 선택적으로 사용된다.

여기에서, 상기 라우린계 유지와 팜계 유지를 배합 시에 사용되는 유지의 종류와 그 양에 따라 총포화지방산의 함량이 70~85%이고 이중 탄소수 16개 이상으로 이루어진 포화지방산 함량은 30~50%인 유지조성물이 얻어진다.

다음으로, 상기 유지조성물을 이용한 트랜스산 함량이 감소된 코코아버터 대용지의 제조방법에 관해 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 제조방법은, 적정 비율로 배합된 라우린계 유지와 팜계 유지를 에스테르교환반응을 거쳐 탄소수 14 이하의 중저급 지방산과, 탄소수 16, 탄소수 18, 탄소수 18-1 지방산을 트리글리세라이드 상에서 골고루 분산시키는 제1공정과, 상기 제1공정에서 얻어진 유지를 수소첨가반응을 시키는 제2공정으로 이루어진다.

이때, 상기 라우린계 유지와 팜계 유지의 배합으로 얻어진 유지조성물의 총포화지방산 함량 및 탄소수에 따라 후술하는 제1공정만을 실시하거나 또는 제1,2공정 모두를 실시하게 된다.

즉, 상기 라우린계 유지와 팜계 유지의 배합에 의해 얻어진 유지조성물이 총포화지방산 함량이 80~85%이고 탄소수 16개 이상으로 이루어진 포화지방산 함량이 40~50%에 해당할 경우에는 제1공정의 에스테르교환반응만으로도 우수한 가공적성을 가진 코코아버터 대용지를 제조할 수 있게 된다.

또한, 상기 유지배합으로 얻어진 유지조성물의 총포화지방산 함량이 70~79%이고 탄소수 16개 이상으로 이루어진 포화지방산 함량이 30~39%에 해당할 경우에는 제1공정의 에스테르교환반응 및 제2공정의 수소첨가반응을 모두 실시함에 따라 4% 이하의 트랜스산 함량을 가진 코코아버터 대용지를 제조할 수 있게 되는 것이다.

제1공정 : 유지배합 및 에스테르교환반응

① 유지배합

상기한 바와 같이, 포화지방산 함량이 85~100%이고 탄소수 12개로 이루어진 포화지방산 함량이 40~60%인 라우린계 유지 40~60wt%와, 포화지방산 함량이 60~80%이고 탄소수 16개 이상으로 이루어진 포화지방산 함량이 50~75%인 팜계 유지 40~60wt%를 배합하여 지방산 조성이 총포화지방산 함량이 80~85%이고 탄소수 16개 이상으로 이루어진 포화지방산 함량이 40~50%인 유지조성물을 얻는다.

② 탈색

상기 배합된 유지로부터 색소나 미량금속과 같은 이물질, 산화생성물을 제거하도록 탈색제를 이용하여 탈색한다.

③ 여과

상기 배합된 유지로부터 탈색제를 분리하도록 여과하여 탈색유를 얻는다.

④ 탈수

상기 탈색이 된 유지를 진공장치가 설치된 반응관에 넣고 진공상태를 유지하는데, 이때 상기 반응관은 교반기가 부착되어 상기 반응관 내에 투입된 유지를 500rpm의 속도로 교반함과 동시에 온도 100~140℃, 10~40분 동안 수분을 제거한다.

⑤ 에스테르교환반응(반응유)

상기 수분이 제거된 유지를 에스테르교환반응을 시키는데, 촉매로는 소디움메톡사이드, 소디움에톡사이드를 유지 중량 대비 0.1~0.4% 투입하여 10~30분동안 반응시킴에 따라 탄소수 14 이하의 중저급 지방산과, 탄소수 16, 탄소수 18, 탄소수 18-1 지방산을 트리글리세라이드 상에서 골고루 분산시킨다.

⑥ 가스크로마토그래피 분석

상기 에스테르교환반응의 완료 여부를 확인하기 위하여 가스크로마토그래피에 의한 트리글리세라이드 조성분석을 이용하는데, 먼저 시료 전처리로써 시료(반응유)를 핵산에 0.3% 용해 후 GC로 분석을 실시한다.

GC의 분석조건은 분리관(column) EC-1, 온도조건은 시료주입기(Injector)는 330℃, 검출기(Detector)는 350℃로 하고, 오븐(Oven)의 온도는 200℃에서 분당 5℃로 320℃까지 승온시키면서 분석을 실시하여 탄소수 40~50의 포화지방산 함량이 65~75%가 되면 적정한 반응의 완료로 판단한다.

⑦ 촉매의 불활성

상기 에스테르교환반응이 완료되면 온도 80~100℃로 냉각하고 5% 구연산 수용액 1%를 가하여 촉매를 불활성화시킨다.

⑧ 후처리

상기 에스테르교환반응 중 생성된 비누성분 등의 불순물을 여과 처리하고 수세, 탈색과정을 거쳐 제1공정을 완료한다.

제2공정 : 수소첨가반응

본 공정은 제1공정의 조성물을 이용하여 수소첨가를 하는 공정이며, 단, 상기 제1공정의 유지배합에 따라 지방산 조성이 총포화지방산 함량이 70~79wt%이고 탄소수 16개 이상으로 이루어진 포화지방산 함량이 30~39wt%에 해당할 경우에 한해 본 공정을 실시하게 된다.

또한, 본 공정에서는 가능하면 트랜스산이 적게 생성되도록 조건을 설정해야 하는데, 제2공정에서 트랜스산이 적은 대용지를 제조하기 위한 수소첨가 공정의 조건은 종래의 경화조건과는 달리 반응온도를 100~140℃로 낮게 하고, 수소압력은 1~3Bar으로 높게 하며, 반응촉매는 황이나 기타 반응을 저해하는 물질이 함유되지 않은 비선택적 니켈촉매 0.1~0.3wt%를 사용하여 요오드가 낙하폭을 5 이하로 하면 된다.

이에 따라 얻어진 코코아버터 대용지는 적절한 물성을 가짐과 동시에 트랜스산이 4% 이하로 나타나게 되며, 상기 코코아버터 대용지의 트랜스산 분석은 식품의약품안전청에서 제시하는 방법에 따른다.

즉, 유지(대용지)를 메틸에스테르화한 후 GC의 분석조건을 분리관 SP 2560, 주입기 온도 250℃, 오븐 온도 180℃, 검출기 온도 280℃로 하여 피크 면적에 따른 크로마토그램을 얻은 다음 기계의 감도를 고려하여 무게로 환산하되, 검출되는 트랜스산은 탄소수 18-1, 탄소수 18-2, 탄소수 18-3의 트랜스산을 모두 합하여 정량하는 것이다.

상기와 같이 제조된 코코아버터 대용지는 주로 초콜릿 또는 초콜릿 가공품을 만드는 원료로써 30~40% 사용되는데, 본 발명에 따른 코코아버터 대용지를 사용 시에는 초콜릿 가공품 내 트랜스산 함량이 1.6% 정도로 종래와 같이 트랜스산이 40% 함유된 코코아버터 대용지로 가공 시 트랜스산 함량이 16%인 것과 비교하면 현격하게 낮아지므로 유해성 문제가 해소된다.

게다가, 본 발명에 따른 코코아버터 대용지를 사용한 초콜릿 또는 초콜릿 가공품은 식감이나 외관, 저장 중의 품질변화 등에 있어 종래의 코코아버터로 제조한 초콜릿 가공품과 유의성 있는 차이를 발견할 수 없었다.

또한, 초콜릿의 광택을 향상하기 위해서는 솔비탄지방산에스테르, 자당지방산에스테르, 폴리글리세린지방산에스테르 등의 유화제를 단독 또는 혼합한 것을 0.1~5wt% 첨가하여 개선할 수 있고, 온도변화가 심한 저장 또는 유통조건 하에서는 완전 포화 트리글리세라이드를 1~2% 첨가하여 내열성을 향상시켜 품질의 변화를 최소화할 수 있다.

이와 같이 본 발명에 있어서 제1공정은 원료인 유지의 배합으로 트랜스산의 생성 정도를 결정하였고, 제2공정은 수소첨가공정의 조건을 적절히 하여 트랜스산이 적은 대용지를 제조할 수 있게 되었다.

이하 실시예 및 비교예들을 통하여 본 발명의 제조방법을 보다 상세히 설명하겠다. 단 하기의 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시일 뿐, 본 발명을 이로써 한정하는 것은 아니다.

실시예1

포화지방산 함량이 90%이고 탄소수 12개로 이루어진 포화지방산 함량이 50%인 팜핵분별유 50wt%와, 포화지방산 함량이 65%이고 탄소수 16개로 이루어진 포화지방산 함량이 65%인 팜분별유 50wt%를 배합하여 포화지방산 함량 78%이고 탄소수 16개로 이루어진 포화지방산 함량이 37%인 유지조성물을 얻는다.

이어서, 공지의 방법으로 탈색 후 얻어진 탈색유 1kg을 진공장치가 설치된 반응관에 넣고 진공상태를 유지하면서 500rpm의 속도로 교반하고 온도 120℃로 가온하여 30분동안 두고 상기 탈색유 내에 잔존하는 수분을 제거한 후 소디움메톡사이드 0.3wt%를 촉매로 하여 30분동안 에스테르교환반응을 시킨다.

이어서, GC분석을 통해 반응의 완료를 확인 후 온도 80℃로 냉각하고 5% 구연산 용액 1%를 첨가하여 촉매를 불활성화시킨 후 여과과정을 거쳐 반응 중 생성된 비누성분 등의 불순물을 제거하고 수세 후 건조하여 중간 반응물인 유지조성물을 얻는다.

상기 유지조성물을 경화반응관에 넣고 온도 140℃, 수소압력 3bar, 니켈촉매(니켈함량 22wt%)를 유지 중량 대비 0.2wt% 첨가하여 수소첨가반응을 시킨다.

상기 수소첨가반응이 완료되면 여과 및 탈취하여 고체지함량이 온도 10℃에서 90%, 온도 20℃에서 80%, 온도 30℃에서 45%, 온도 40℃에서 0.5%인 유지를 얻었다.

비교예1

상기 실시예1과 동일한 방법으로 실시하되, 제1공정을 생략하고 제2공정만 실시하였다.

실시예2

상기 실시예1과 동일한 방법으로 실시하되, 팜핵분별유를 대신하여 포화지방산이 98%이고 탄소수 12개로 이루어진 포화지방산 함량이 60%인 팜핵분별경화유를 배합하여 포화지방산 함량 82%이고 탄소수 16개로 이루어진 포화지방산 함량이 41%인 유지조성물을 얻고, 이를 이용하여 제1공정만을 실시하고 제2공정은 생략하였다.

비교예2

상기 실시예1과 동일한 방법으로 실시하되, 포화지방산 함량이 70%이고 탄소수 12개로 이루어진 포화지방산 함량이 42%인 팜핵분별유와 포화지방산 함량이 65%이고 탄소수 16개로 이루어진 포화지방산 함량이 65%인 팜분별유 50wt%를 배합하여 얻어진 총포화지방산 함량 67.5%이고 탄소수 16개로 이루어진 포화지방산 함량이 37%인 유지조성물을 사용하였다.

실시예3

상기 실시예1과 동일한 방법으로 실시하되, 포화지방산 함량이 90%이고 탄소수 12개로 이루어진 포화지방산 함량이 50%인 팜핵분별유 50wt%와, 포화지방산 함량이 75%이고 탄소수 16개로 이루어진 포화지방산 함량이 70%인 팜분별유를 배합하여 총포화지방산 함량이 82.5%이고 탄소수 16개로 이루어진 포화지방산 함량이 46%인 유지조성물을 얻고, 이를 이용하여 제1공정만을 실시하고 제2공정은 생략하였다.

비교예3

상기 실시예1과 동일한 방법으로 실시하되, 포화지방산 함량이 90%이고 탄소수 12개로 이루어진 포화지방산 함량이 50%인 팜핵분별유 50wt%와, 포화지방산 함량이 45%이고 탄소수 16개로 이루어진 포화지방산 함량이 40%인 팜분별유를 배합하여 얻어진 총포화지방산 함량 67.5%이고 탄소수 16개로 이루어진 포화지방산 함량이 28%인 유지조성물을 사용하였다.

실시예4

상시 실시예1과 동일한 방법으로 실시하되, 포화지방산 함량이 90%이고 탄소수 12개로 이루어진 포화지방산 함량이 50%인 팜핵분별유 50wt%와, 포화지방산 함량이 75%이고 탄소수 16개로 이루어진 포화지방산 함량이 70%인 팜경화유를 배합하여 총포화지방산 함량 82%이고 탄소수 16개로 이루어진 포화지방산 함량이 40.5%인 유지조성물을 얻고, 이를 이용하여 제1공정만을 실시하고 제2공정은 생략하였다.

비교예4

종래의 코코아버터 대용지의 제조방법으로 실시하였는데, 포화지방산 함량이 40%이고 탄소수 16개로 이루어진 포화지방산 함량이 36%이며 요오드가 66의 팜올레인유(Super olein)를 탈색 후 경화반응관에 유지와 황이 함유된 니켈촉매 0.25wt%를 넣고 온도를 170℃까지 승온하고 나서 수소압력 1Bar로 반응을 진행한 후 촉매제거를 위한 여과 및 탈취공정을 거쳐 유지를 얻었다.

상기 실시예1 내지 비교예4에서 얻어진 유지조성물의 트랜스산 함량 및 물성 적합성은 하기 표1과 같다.

상기 실시예1 내지 비교예4에서 얻어진 유지조성물을 이용하여 초콜릿을 제조한 직후의 관능성 평가를 실시하고 그 결과를 하기 표2에 나타내었다.

상기 실시예1 내지 비교예4에 대한 평가 결과를 상기 표1 및 2에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

실시예1과 같이 총포화지방산 함량 및 포화지방산 중 탄소수 16개로 이루어진 포화지방산 함량이 본 발명의 범위 이내에 속하는 유지를 적절히 배합하여 에스테르교환반응 및 수소첨가반응을 시킬 경우에는 코코아버터 대용지로서의 물성이 우수할 뿐만 아니라 트랜스산 함량이 3.5%인 코코아버터 대용지를 얻을 수 있었다.

비교예1과 같이 실시예1과 동일한 조건의 유지를 사용하였다 하더라도 에스테르교환반응을 거치지 않고 수소첨가반응만을 행한 경우에는 코코아버터 대용지로서의 기능성이 나타나지 않았고 트랜스산 함량도 6%로서 실시예1에 비해 높게 나타났다.

실시예2와 같이 포화지방산 함량이 98%로 높은 라우린계 유지를 사용한 경우에는 포화지방산 함량이 65%인 팜계 유지와 에스테르교환반응을 한 것만으로도 우수한 품질의 코코아버터 대용지를 제조할 수 있었다.

비교예2와 같이 총포화지방산 함량이 적고 탄소수 16개로 이루어진 포화지방산 함량이 실시예1과 같은 유지를 이용하여 실시예1의 방법으로 실시한 경우에는 코코아버터 대용지의 물성이 떨어질 뿐만 아니라 트랜스산 함량도 11%로 높게 나타났다.

실시예3과 같이 실시예1에 비해 포화지방산 함량이 10% 높은 팜계 유지를 이용한 경우에는 수소첨가반응을 거치지 않아도 물성 적합성이 매우 양호한 코코아버터 대용지를 제조할 수 있었다.

비교예3과 같이 포화지방산 함량이 45%인 팜계 유지를 사용하여 에스테르교환반응 및 수소첨가반응을 모두 실시한 경우에는 물성면에서는 적합한 편이었으나 트랜스산 함량이 8.7%로서 실시예들에 비해 상당히 높게 나타났다.

*실시예4와 같이 팜계 유지 경화유를 사용하여 에스테르교환반응만을 실시한 경우에도 물성 적합성이 우수하고 트랜스산 함량이 2%인 코코아버터 대용지를 제조할 수 있었다.

비교예4와 같이 종래의 제조방법을 이용한 경우에는 물성이나 제품 응용적성은 우수한 편이나 트랜스산 함량이 40%로서 매우 높게 나타났다.

이에 따라, 초콜릿 또는 초콜릿 가공품으로의 물성 적합성 및 트랜스산 함량이 적은 코코아버터 대용지를 제조하기 위해서는 원료 유지인 라우린계 유지와 팜계 유지의 포화지방산 함량 및 탄소수 16개로 이루어진 포화지방산 함량 그리고 이들의 적절한 배합율이 결정적인 영향을 미친다는 사실을 알 수 있다.

아울러, 상기 실시예1 내지 4에서 얻어진 코코아버터 대용지에 솔비탄 지방산 에스테르, 자당 지방산 에스테르, 폴리글리세린 지방산 에스테르, 포화 트리글리세라이드 단독 또는 이들의 혼합물로 이루어진 유화제를 첨가하여 초콜릿을 제조한 후 저장안정성 평가를 실시하여 하기 표3에 나타내었다.

상기 표3의 결과에 따르면, 본 발명의 제조방법에 의해 얻어진 유지로 만든 초콜릿은 장기저장 중에도 광택유지에 효과적이고 내열성이 우수함을 알 수 있었다.

이상과 같이 본 발명에 따른 유지조성물 및 이를 이용한 트랜스산 함량이 감소된 코코아버터 대용지의 제조방법을 실시예 및 비교예를 참조로 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예 및 비교예에 의해 본 발명은 한정되지 않으며 그 발명의 기술사상 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.

이상에서 살펴본 바와 같이 유지조성물 및 이를 이용한 트랜스산 함량이 감소된 코코아버터 대용지의 제조방법에 따르면, 적절한 지방산 함량을 가진 라우린계 유지와 팜계 유지를 적정 비율로 배합한 유지조성물을 지방산 함량에 따라 에스테르교환반응만을 시키거나 또는 여기에 수소첨가반응을 추가함으로써 종래에 비해 트랜스산 함량이 획기적으로 감소됨과 동시에 물성 및 관능 면에서는 우수한 코코아버터 대용지를 제조할 수 있다.

이에 따라 코코아버터를 대체하여 사용할 수 있어 원가절감을 도모할 수 있고, 이를 이용하여 제조된 초콜릿 또는 초콜릿 가공품을 섭취하여도 식감이 우수하고 소비자의 건강에 악영향을 미치지 않으며, 또한 내열성이 우수하여 온도변화에 따른 물성의 변화가 발생하지 않아 유통 및 보관에도 매우 적합한 것이다.

Claims (7)

1. 포화지방산 함량이 85~100%이고 탄소수 12개로 이루어진 포화지방산 함량이 40~60%인 라우린계 유지 40~60wt%와, 포화지방산 함량이 60~80%이고 탄소수 16개 이상으로 이루어진 포화지방산 함량이 50~75%인 팜계 유지 40~60wt%를 배합하여 지방산 조성이 총포화지방산 함량 70~85%이고 탄소수 16개 이상으로 이루어진 포화지방산 함량 30~50%인 것을 특징으로 하는 유지조성물.
2. 제1항에 있어서,

   상기 라우린계 유지는 야자유, 팜핵유, 야자유 분별유, 팜핵유 분별유, 부분수소첨가유 중에서 단독 또는 2종 이상 혼합된 것임을 특징으로 하는 유지조성물.
3. 제1항에 있어서,

   상기 팜계 유지는 팜오일, 팜중융점유지, 팜오일 분별유, 부분수소첨가유 중에서 단독 또는 2종 이상 혼합된 것임을 특징으로 하는 유지조성물.
4. 제1항의 유지배합으로 얻어진 유지조성물의 지방산 조성이 총포화지방산 함량 80~85%이고 탄소수 16개 이상으로 이루어진 포화지방산 함량 40~50%일 경우에는 에스테르교환반응을 시키고, 총포화지방산 함량 70~79%이고 탄소수 16개 이상으로 이루어진 포화지방산 함량 30~39%일 경우에는 에스테르교환반응과 수소첨가반응을 시키는 것을 특징으로 하는 트랜스산 함량이 감소된 코코아버터 대용지의 제조방법.
5. 제4항에 있어서,

   총포화지방산 함량이 80~85wt%이고 탄소수 16개 이상으로 이루어진 포화지방산 함량이 40~50wt%인 유지조성물을 얻는 단계;

   상기 유지조성물을 탈색하고 온도 100~140℃에서 10~40분동안 교반과 동시에 탈수한 후 유지 중량 대비 0.1~0.4%의 반응촉매를 넣고 에스테르교환반응을 하는 단계;

   상기 에스테르교환반응이 완료되면 온도 80~100℃로 냉각하고 5% 구연산 수용액 1%를 가하여 촉매를 불활성화시키는 단계;

   상기 에스테르교환반응 중 생성된 불순물을 여과하고 수세, 탈색하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 트랜스산 함량이 감소된 코코아버터 대용지의 제조방법.
6. 제4항에 있어서,

   총포화지방산 함량이 70~79wt%이고 탄소수 16개 이상으로 이루어진 포화지방산 함량이 30~39wt%인 유지조성물을 얻는 단계;

   상기 유지조성물을 탈색하고 온도 100~140℃에서 10~40분동안 교반과 동시에 탈수한 후 유지 중량 대비 0.1~0.4%의 반응촉매를 넣고 에스테르교환반응을 하는 단계;

   상기 에스테르교환반응이 완료되면 온도 80~100℃로 냉각하고 5% 구연산 수용액 1%를 가하여 촉매를 불활성화시키는 단계; 및

   상기 에스테르교환반응 중 생성된 불순물을 여과하고 수세, 탈색하는 단계로 이루어진 제1공정;

   제1공정에서 얻어진 유지를 온도 100~140℃, 수소압력 1~3Bar, 황이 함유되지 않은 니켈촉매 0.1~0.3wt%를 사용하여 수소첨가반응을 시키는 제2공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 트랜스산 함량이 감소된 코코아버터 대용지의 제조방법.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서,

   상기 제1공정 또는 제2공정을 통해 얻어진 유지에 초콜릿 광택유지제로서 솔비탄지방산에스테르, 자당지방산에스테르, 폴리글리세린지방산에스테르 중에서 단독 또는 2종 이상 혼합하여 0.1~5wt% 첨가하는 것을 특징으로 하는 트랜스산 함량이 감소된 코코아버터 대용지의 제조방법.