KR101150997B1 - 분별하여 고융점계 지방이 제거된 식물성 휘핑크림 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 식물성 휘핑크림 제조방법에 있어서, 라우릭계유지를 70 ~ 80℃에 완전히 용해시킨 다음, 유지의 결정핵 성장을 유도하기 위해서 0 ~ -10℃까지 7 ~ 12시간 동안 냉각시키되, 용해된 라우릭계경화유가 저장된 용기내 온도를 5분에 1 ~ 2℃ 씩 떨어지도록 서냉함으로써 0 ~ -10 ℃가 되면 결정이 유도되면서 성장되도록 하며, 결정이 유도된 후 7 ~ -7℃에서 20 ~ 30분 동안 상기 온도에서 숙성시켜 결정이 성장하도록 한 후, 충분히 결정이 성장된 식물성유지를 15 ~ 30 메시의 필터를 통과시켜 고체유지는 걸러내고 액체유지만 분리해낸 라우릭계 경화유를 분별단계 및, 상기 분별단계를 거친 라우릭계 유지 20 ~ 40중량%와, 유화력이 없는 안정제 0.2 ~ 1.5중량%와, 우유 및 너트류에서 유래된 단백질 0.6 ~ 2.0중량%와, 단당류 10 ~ 30중량%와, 계면활성제 1.5 ~ 4.5중량%, pH조정제 0.01 ~ 0.15중량%와, 천연착색료 0.05 ~ 0.2중량%과, 물 40 ~ 60중량%을 혼합하여 균질화한 후 냉각하고 다시 동결시켜는 단계;를포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 분별하여 고융점계 지방이 제거된 식물성 휘핑크림 제조방법에 관한 것이다.

Description

분별하여 고융점계 지방이 제거된 식물성 휘핑크림 제조방법{Method for vegetable whipping cream}

본 발명은 식물성 휘핑크림 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 혈관질환의 원인으로 밝혀지고 있는 고융점계 지방을 식물성유지에서 미리 제거함으로써 우수한 휘핑성은 물론 인체유익성도 높이는 분별하여 고융점계 지방이 제거된 식물성 휘핑크림 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 휘핑크림은 유지방이 높은 생크림을 원료로 하여 거품이 잘나도록 유화제를 넣고 가공처리한 액상크림으로 5℃ 이하의 낮은 온도에서 휘저으면 미세한 기포가 응집되므로 그대로 커피에 넣어 먹거나 케익이나 식빵의 장식에 사용하는 등 제과, 제빵용 소재로서 많이 이용되고 있다.

휘핑크림은 천연생크림, 천연생크림에 유화제를 보강한 가공유크림, 식물성유지에 유지방 및/또는 유제품을 혼합하고 유화제 등을 첨가하여 만든 콤파운드 휘핑크림 및 식물성유지에 당류와 유화제 등을 첨가하여 만든 저지방 휘핑크림 등이 개발되어 있다.

휘핑크림은 수중유형으로 온도변화나 외부충격에 민감한 반응을 하므로 유통시에는 팩상태로 반드시 -18℃ 이하의 냉동보관을 유지하여야 하며 사용하기 하루 전에 냉장 해동하여 사용하는 것이 좋은데, 운송 중이나 대리점, 제과점 등의 부주의로 냉장고에서 행동된 상태로 보과하는 등 보관상태가 불량하거나, 냉장 해동을 하지 않고 고온 급속 해동을 할 경우 열에 의해 유화상태가 파괴됨에 따라 유화력을 소실하여 쉬게 고화되는 현상이 발생하였다.

또한, 이미 해동된 휘핑크림을 재냉동시킬 때에도 유화상태가 상당히 불안해져 유화가 쉽게 깨져버리기 때문에 오버런이 낮고 조직이 거칠며 최적의 휘핑상태를 유지하는 시간이 짧아지고 휘핑 후의 보형성을 유지하지 못하는 등 품질저하가 일어난다는 문제점이 있으므로, 냉동보관시 한번 해동시킨 제품은 냉장을 유지하여야 하고 재냉동을 해서는 안된다는 어려움이 있었다.

상기 문제점을 해결하고자 최근에는 유지방을 함유하지 않고 식물성유지에 당류와 유화제 등을 첨가함과 동시에 유지의 함량도 30% 전후로 낮추고 냉동보관 및 유통을 가능하게 한 식물성 저지방 휘핑크림이 개발되어 사용되고 있다.

지금까지 개발된 식물성 저지방 휘핑크림은 오버런이 240 ~ 270%로서 비교적 높은 편이고 보형성이 양호하며 내동유통이 가능함에 따라 취급이 용이해진 반면에, 종래의 라우리계 단독으로 경화한 유지를 사용한 경우 장기간 냉장보관하거나 실온에 노출시 유지의 지방구가 재결정을 이루어 유지 결정이 달라짐에 따라 휘핑크림의 물성에 나쁜 영향을 줄 뿐만 아니라, 식감이 너무 가볍고 풍미가 떨어지며 냉장상태에서 해동하지 않고 그 이상의 온도에서 해동시 오버런이 낮아짐과 동시에 보형성이 나쁘며, 해동한 것을 동결 후 재해동하면 열쇼크에 의해 유화상태가 파괴되어 일부가 고화가 발생되므로 휘핑크림으로서의 기능이 소실된다는 문제점이 남아 있다.

또한, 휘핑크림의 주원료로 사용되는 식물성유지에는 혈관질환의 주원인으로 알려져 있는 고융점계 지방이 일부 포함되어 있다.

이러한 휘핑크림의 섭취를 통해 고융점계 지방이 인체에 축적되면 고지혈증을 일으킬 수 있는데, 고지혈증이란 혈중 총콜레스테롤이나 중성지방이 정상범위를 벗어난 경우를 말하여 고지혈증은 죽상경화증의 발생에 중요한 요인으로 작용하여 협심증, 뇌졸증, 말초혈관질환 등을 일으키고, 성인의 중요한 사망원인이 되고 있다.

따라서 지금까지는 동물성유지에 비해 상대적으로 건강에 유익한 식물성유지로 대체하여 휘핑크림을 제조하는데 만족했지만, 식물성유지에 일부 포함된 고융점계 지방도 지속적으로 섭취하여 축적되면 인체에 악영향을 미칠 수 있다는 점을 간과하여 왔다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 휘핑크림의 주원료인 식물성유지에 일부 포함된 고융점계 지방을 제조과정에서 제거하여 고융점계 지방의 인체 축적으로 인해 발생할 수 있는 혈관질환을 예방할 수 있고, 식물성유지의 결정구조를 안정화함으로써 유통과정에서 냉장상태로 해동하지 않거나 또는 해동 후 재냉동하여도 재결정을 방지하여 물성변화가 없고 내열성이 향상됨과 동시에 보형성이 양호하여 휘핑된 크림의 안정성을 유지할 수 있고 오버런이 높아 식감이 부드러운 고융점계 지방이 제거된 식물성 휘핑크림 제조방법을 제공하고자 한다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 식물성 휘핑크림 제조방법에 있어서, 라우릭계유지를 70 ~ 80℃에 완전히 용해시킨 다음, 유지의 결정핵 성장을 유도하기 위해서 0 ~ -10℃까지 7 ~ 12시간 동안 냉각시키되, 용해된 라우릭계 경화유가 저장된 용기내 온도를 5분에 1 ~ 2℃ 씩 떨어지도록 서냉함으로써 0 ~ -10 ℃가 되면 결정이 유도되면서 성장되도록 하며, 결정이 유도된 후 7 ~ -7℃에서 20 ~ 30분 동안 상기 온도에서 숙성시켜 결정이 성장하도록 한 후, 충분히 결정이 성장된 식물성유지를 15 ~ 30 메시의 필터를 통과시켜 고체유지는 걸러내고 액체유지만 분리해낸 라우릭계 경화유를 분별단계 및, 상기 분별단계를 거친 라우릭계 유지 20 ~ 40중량%와, 유화력이 없는 안정제 0.2 ~ 1.5중량%와, 우유 및 너트류에서 유래된 단백질 0.6 ~ 2.0중량%와, 단당류 10 ~ 30중량%와, 계면활성제 1.5 ~ 4.5중량%, pH조정제 0.01 ~ 0.15중량%와, 천연착색료 0.05 ~ 0.2중량%과, 물 40 ~ 60중량%을 혼합하여 균질화한 후 냉각하고 다시 동결시켜는 단계;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 분별하여 고융점계 지방이 제거된 식물성 휘핑크림 제조방법을 제공한다.

본 발명에 따르면, 라우릭계 경화유를 완전히 용해한 후 서냉시키면서 결정화를 유도하고, 결정을 성장시켜 고체유지와 액체유지를 분리하는 분별과정을 거침으로서, 고융점계 지방을 제거한다. 고융점계 지방이 인체에 축적되면 고지혈증을 일으킬 수 있는데, 고지혈증은 죽상경화증의 발생에 중요한 요인으로 작용하여 협심증, 뇌졸증, 말초혈관질환 등을 일으키고, 성인의 중요한 사망원인이 되고 있으므로 이러한 원인들을 휘핑크림의 섭취로부터 근원적으로 방지할 수 있다. 또한 분별한 식물성유지로서 유지분자간 에스테르 교환한 식물성유지를 사용하고, 유화력이 없는 안정제를 사용함으로써 유지의 결정구조를 안정화하여 내열성을 강화함에 따라 유화액의 유통시 재결정화를 방지할 수 있고 냉동유통이 가능하고 보습성이 뛰어나며 이수가 발생되지 않는다.

식물성유지는 수소첨가 반응후 분별하여 사용된다.

분별은 식물성유지에 일부 포함된 고융점계 지방을 제거하기 위한 것으로, 섭취된 휘핑크림에 의해 지질이 인체에 축적되어 고지혈증과 같은 혈관질환을 미리 방지할 수 있도록 한다.

분별은 먼저, 팜핵경화유를 70 ~ 80℃에 완전히 용해시킨 다음, 유지의 결정핵 성장을 유도하기 위해서 0 ~ -10℃까지 7 ~ 12시간 동안 천천히 냉각시킨다. 용해된 팜핵경화유가 저장된 탱크내 온도를 5분에 1 ~ 2℃ 씩 떨어지도록 서냉함으로써 0 ~ -10 ℃가 되면 결정이 유도되면서 성장된다.

결정이 유도된 후 성장은 7 ~ -7℃가 바람직한데 20 ~ 30분 동안 상기 온도에서 숙성시켜 결정이 충분히 성장하도록 한다.

충분히 결정이 성장된 식물성유지에는 대략 10% 정도의 고체유지가 포함되는데, 15 ~ 30 메시의 필터를 통과시켜 이 고체유지는 걸러내고 액체유지만 분리해낸다. 즉 식물성유지에 포함된 고융점계 지방은 분별과정에서 고체화되어 필터를 통해 제거되는 것이다.

상기와 같이 분별한 식물성유지의 고체유지 함량(%)을 각 온도에 따라 본 발명과 시중에 유통되는 휘핑크림의 제조사들을 비교해보면 표 1과 같다.

분별한 본 발명의 식물성유지와 시중에 유통되는 각사별 식물성유지의 온 도별 고체지 함량 비교

온도(℃)	본원 발명	D사	L사	H사	R사
5	96.09	95.51	95.69	95.78	94.63
10	95.97	95.27	95.26	95.64	94.31
15	94.81	93.61	93.64	93.19	92.48
20	82.67	85.65	82.96	84.76	83.91
25	42.96	62.96	57.74	59.73	62.02
30	15.15	32.19	25.91	27.85	33.08
32.5	7.48	20.48	15.29	17.09	20.98
35	2.52	13.64	7.59	10.66	13.40
37.5	0.48	9.90	4.47	6.26	8.36
40	0.02	6.08	2.37	3.58	7.21

상기 표 1에서 나타나 바와 같이, 저온에서는 본원 발명이나 각사별 식물성유지에 포함된 고체지 함량에 큰 차이가 없으나 온도가 올라갈수록 그 차이가 커지다가 인체의 온도와 비슷한 37.5℃에서는 각제조사들과 본원 발명과는 큰 차이가 발생됨을 알 수 있다. 이는 분별을 통해 고온에서도 용해되지 않는 고융점계 지방의 제거가 실질적으로 절대적인 영향을 미침을 알 수 있다.

이와 같이 분별한 식물성유지는 유지분자간 에스테르교환반응한 유지가 사용된다.

이는 유화물의 제조 후 유통과정에서 유화액으이 품온이 상승되면 유화액 중 분산되어 있는 지방구(fat globlue)가 용해되며, 다시 냉각시 용해된 지방구의 결정형성 및 결정성장에 의해 지방구 주위의 기존 계면막의 재배열이 이루어짐에 따라 유화액의 점도가 상승되고 휘핑타임과 오버런이 감소하여 기포안정성이 약화되는 등 유화물의 안정성과 휘핑능력이 떨어지게 되므로, 이를 방지하가 위해 유지분자 내의 지방산 간에 에스테르 교환하는 방법을 통해 상기 식물성유지를 베타프라임(β′)형의 안정한 결정구조를 형성하도록 하여 유화액의 유통시 유지의 재결정형성을 방지함으로써 내열성을 강화할 수 있게 된다.

상기 유지분자간 에스테르교환반응은 종래와 같은 유지의 에스테르교환반응에 의한 것으로서, 라우릭계 유지를 구성하는 에스테르와 팔미틴산계 또는 올레인산계 유지를 구성하는 에스테르를 반응관에서 일정량의 알칼리 금속촉매를 투입하여 상호 반응시킴에 따라 각각의 에스테르를 구성하는 산기나 알킬기를 교환하여 새로운 에스테르가 생기도록 지방산을 재배열함에 따라 유지를 개질하는 것이다.

즉, 상기 지방산 변형(fat modification)을 위한 재배열(rearrangement) 방법은 유지분자 내의 지방산은 변환시키지 않고 트리글리세라이드에 붙어 있는 지방산의 위치나 종류를 변경시켜 물성을 변화시키는 방법으로서, 이로 인해 유지의 결정을 베타프라임으로 변경시켜 물성의 조정이 가능하게 되고 식물성 휘핑크림에 적합한 내열성이 강한 유지를 제조할 수 있다.

식물성유지는 라우릭계 유지만 사용하거나, 라우락계 유지 90 ~ 99%와, 팔미틴산계 또는 올레인산계 유지 1 ~ 10%를 혼합한 후 유지분자간 에스테르교환반응을 시키게 되며, 조성물 전체중량에 대하여 20 ~ 35중량% 첨가된다.

상기 라우릭계 유지는 팜핵경화유, 팜핵유, 야자유, 야자경화유. 팜핵스테아린유, 팜핵스테아린경화유 중에서 단일 또는 2종 이상 선택되는 것이며, 상기 팔미틴산계 또는 올레인산계 유지는 팜경화유, 팜스테아린유, 팜스테아린경화유, 면실유, 면실경화유, 대두유, 대두경화유, 옥배유, 옥배경화유, 카놀라유, 카놀라경화유 중에서 단일 또는 2종 이상 선택되는 것이다.

이때, 상기 라우릭계 유지에 팔미틴산계/올레인산계 유지를 혼합하는 라우릭계 유지의 경우 경화를 하여도 내열성이 약하므로 식감에 큰 영향을 주지 않는 범위내에서 팔미틴산계/올레인산계 유지를 부분 경화하여 혼합하게 되면 고융점의 팔미틴산계/올레인산계 경화유가 비방구의 표면을 코팅하여 외부의 온도변화에 덜 민감하게 하는 것이다.

이에 따라 상기 라우릭계 및 팔미틴산/올레인산계 혼합유지의 내열성이 강화되는 것이며, 상기 혼합유지를 유지분자가 에스테르교환반응시킴에 따라 식감을 더욱 개선한 것이다.

안정제는 높은 오버런, 우수한 크림 조직의 보존을 위해 유화력이 없는 것이 사용된다. 이는 휘핑크림을 제조시 여러 종류의 안정제를 다량 사용하게 되면 점도가 높아져 오버런이 낮아지고 휘핑타임이 길어지므로, 이를 방지하기 위해 유화력이 없는 안정제를 1종 이상 적절히 사용하게 되면 액체상태에서는 점성이 높아 내열성이 강화되고 균일하게 분산되어 있는 지방구의 응집을 방지하여 안정된 유화물을 유지할 수 있음과 동시에 휘핑시에는 버터에 의한 유화액이 부딪히는 힘에 의해 점도가 낮아지는 즉, 유화력이 없음으로써 오버런이 높아지도록 할 수 있는 것이다.

상기 유화력이 없는 안정제는 메틸셀룰로오스, 미세결정셀룰로오스, 하이드록시프로필셀룰로오스, 하이드록시프로필메틸셀룰로오스, 카라야검, 카라기난, 잔탄검, 구아검, 젤라틴, 소디움알지네이트 및 아리비검중에서 단일 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있으며, 조성물 전체중량에 대해 0.1 ~ 1.0 중량%이다.

이와 같이, 유지분자간 에스테르교환반응을 한 식물성유지를 사용함에 따라 액상상태의 유화물을 상온(25℃)에 노출시 유화물의 품온이 20℃까지 상승 후 냉장온도로 재냉각하여도 지방구의 결정성장이 일어나지 않음과 동시에, 유화력이 없는 안정제를 사용함으로써 균일하게 분산되어 있는 지방구들의 응집을 최대한 방지함으로써 안정한 유화액 상태를 유지할 수 있고, 휘핑시 350% 이상의 높은 오버런과 뛰어난 기포안정성을 가지는 안정한 휘핑크림의 제조가 가능해진다.

단백질은 유화작용 및 풍미를 부여하기 위한 것으로 우유 및 너트류(NUT)류 에서 유래되고, 카제인나트륨(Sodium-Caseinnate)이 강한 것이 사용되며, 조성물 전체중량에 대해 0.6 ~ 2.0중량%이다. 즉, 상기 단백질로 사용되는 카제인나트륨은 친수성 및 친유성 아미노기를 가지고 있어 수분과 지방의 적절한 용해가 이루어지며, 상기와 같이 0.6 ~ 2.0중량%의 카제인나트륨을 사용시 본 발명에서 사용된 20 ~ 30중량%의 식물성유지를 구성하는 지방구를 둘러싸기에 충분하다.

당류는 슈크랄로오스, 글루코오스, 플락토오스, 말토오스, 물엿, 과당, 설탕 및 당알콜류 중에서 2종 이상 선택적으로 사용되며, 그 양은 휘핑크림의 감미와 물성을 고려하여 조성물 전체중량에 대해 10 ~ 30 중량%이다.

계면활성제는 친유성으로는 증류 또는 비중류 글리세린지방산에에스테르, 증류 또는 비증류 젖산모노스테아레이트, 솔비탄계지방산에스테르, 레시친 중에서 3종 이상 선택적으로 사용되며, 조성물 전체중량에 대해 0.2 ~ 2.0 중량%이다.

친수성으로는 젖산스테아릴나트륨, 폴리솔베이트, 자당지방산에스테르 및 폴리글리세린지방산에스테르 중에서 2종 이상 선택적으로 혼합하여 사용되며, 그양은 조성물 전제중량에 대해 0.3 ~ 3.0중량%이다.

이외에도, pH 조정제 0.01 ~ 0.3중량%, 향료 0.05 ~ 0.2중량% 및 물40 ~ 60중량%가 첨가되는데, 상기 pH 조정제로는 메타인산나트륨, 중조 중에서 선택적으로 사용되고, 상기 향료로는 밀크향, 버터향, 바닐라향 중에서 선택적으로 사용된다.

그리고, 상기 원료들은 전부 혼합시에는 수상조성물과 유상조성물을 분리하여 완전 용해 후 유상조성물을 수상조성물에 천천히 첨가하여 혼합하여야 한다.

- 실시예 1 -

분별한 팜핵경화유 1000g, 유화력이 없는 안정제 20g, 우유 및 너트(NUT)류에서 유래된 단백질 12g, 단당류1000g, 계면활성제70g, pH 조정제8g, 천연착색료2g, 물 2400g 를 혼합 교반하여 80℃에서 완전 용해하고 균질화한 후 5℃ 까지 냉각하고, 다시 -18℃로 동결하여 휘핑크림을 완성하였다.

본 발명에 따른 휘핑크림과 기존 휘핑크림과의 물성변화 비교

실험제품		본 발명에 따른 휘핑크림		기존의 휘핑크림
보관조건		냉동→냉장	유통	냉동→냉장	유통
휘 핑 성	기기종류	키친에이드	키친에이드	키친에이드	키친에이드
	품온(℃):휘핑직전	5.1	4.9	5.0	5.1
	휘핑타임(분/초):휘핑직후	3/30	3/50	3/50	4/20
	오버런(%):휘핑직후	352	342	340	320
조 화 성	크림표면(꽃 제조시)	●	●-◎	●	●-◎
	크림날(꽃 제조시)	●	●	●	●-◎
	크림경도(꽃 제조시)	●	●	●	●-◎
크림경시	보형성	●	●	●	○
	보습성	●	●	●	●-◎
	크림내상	●	◎	●	○
	이수	없음	없음	없음	약간
	재시보리성	●	◎	●	○-×
균열성	작업성	●	◎	◎	○
	보습성	●	●	◎	○
	균열	없음	없음	없음	약간
	수축	없음	약수축	약수축	강수축
	갈변	없음	없음	없음	약간
* 범례(●:아주향호, ◎:양호, ○:보통, ×:나쁨) * 크림경시 : 실온/냉장 24시간 후 관찰, 재시보리성은 냉장 24시간 후 관찰 * 아이싱 : 실온/냉장 72시간 후 관찰, 작업성의 경우 케익 제조시 관찰

상기 표 2와 같이, 본 발명에 따른 휘핑크림은 오버런이 매우 높고 보형성이나 보습성이 양호하며 이수현상이 발생하지 않으며, 아이싱시 균열이나 수축이 일어나지 않는 등 전체적으로 물성이 양호하게 나타나 안정된 유화상태를 가짐을 알 수 있는 반면에, 기존의 휘핑크림은 보형성이 나쁘며 균열이나 수축이 일어나고 작업이 나쁘며 이수현상이 발생하는 등 유화상태가 불안정하게 나타났다. 따라서 분별한 식물성유지를 주원료로 한 본 발명의 휘핑크림은 휘핑크림이 가져야 하는 물성을 악화시키지 않으면서 고융점계 지방의 제거로 인한 고융점계 지방의 인체축적을 방지하여 고지혈증 예방이라는 목적을 충분히 달성할 수 있음을 알 수 있다.

Claims (2)

1. 식물성 휘핑크림 제조방법에 있어서,
   라우릭계 유지를 70 ~ 80℃에 완전히 용해시킨 다음, 유지의 결정핵 성장을 유도하기 위해서 0 ~ -10℃까지 7 ~ 12시간 동안 냉각시키되, 용해된 라우릭계 경화유가 저장된 용기내 온도를 5분에 1 ~ 2℃ 씩 떨어지도록 서냉함으로써 0 ~ -10 ℃가 되면 결정이 유도되면서 성장되도록 하며, 결정이 유도된 후 7 ~ -7℃에서 20 ~ 30분 동안 상기 온도에서 숙성시켜 결정이 성장하도록 한 후, 충분히 결정이 성장된 식물성유지를 15 ~ 30 메시의 필터를 통과시켜 고체유지는 걸러내고 액체유지만 분리해낸 라우릭계 경화유를 분별하는 단계 및,
   상기 분별단계를 거친 라우릭계 유지 20 ~ 40중량%와, 유화력이 없는 안정제 0.2 ~ 1.5중량%와, 우유 및 너트류에서 유래된 단백질 0.6 ~ 2.0중량%와, 단당류 10 ~ 30중량%와, 계면활성제 1.5 ~ 4.5중량%, pH조정제 0.01 ~ 0.15중량%와, 천연착색료 0.05 ~ 0.2중량%과, 물 40 ~ 60중량%을 혼합하여 균질화한 후 냉각하고 다시 동결시켜는 단계;를
   포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 분별하여 고융점계 지방이 제거된 식물성 휘핑크림 제조방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 라우릭계 유지는,
   팜핵경화유, 야자유, 야자경화유, 팜핵스테아린유, 팜핵스테아린경화유 중에서 단일 또는 2종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 분별하여 고융점계 지방이 제거된 식물성 휘핑크림 제조방법.