KR101288377B1 - 전분 분해물의 제조방법 및 백색 덱스트린 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 저감미, 저점도이고 노화에 의한 백탁을 일으키지 않는 특성을 가지며, 취급이 용이한 저 포도당 당량(DE)의 전분 분해물의 효율적이고 경제적인 제조방법, 이 전분 분해물을 포함하는 식품 및 신규 백색 덱스트린을 제공하는 것이다.
전분, 단백질, 및 지질 함량이 각각 80질량% 이상, 0.20질량% 이하, 및 0.20 질량% 이하인 원료 전분을 염산 존재하에서 가열 처리하여 백도(百度) 80 이상, 포도당 당량(DE) 3~6, 냉수 가용부 90질량% 초과, 분기 성분 30~45 질량%, 단백질 함량 0.1질량% 이하인 백색 덱스트린으로 만들고, 이어서 α-아밀라아제를 작용시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 전분 분해물의 제조방법; 이 전분 분해물을 포함하는 식품; 백도 80이상, 포도당 당량(DE) 3~6, 냉수 가용부 90질량% 초과, 분기 성분 30~45질량%, 단백질 함량 0.1질량% 이하인 백색 덱스트린을 제공한다.
저점도, 저감미, 백탁, 저포도당당량, 전분분해물, 백색 덱스트린

Description

전분 분해물의 제조방법 및 백색 덱스트린{Method for preparing starch hydrolysate and white dextrin}
본 발명은 저감미, 저 포도당 당량(DE)이면서 저점도이며, 노화에 의한 백탁을 일으키지 않는 특성을 갖는 전분 분해물의 효율적이고 경제적인 제조방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 상기 전분 분해물을 포함하는 식품 및 상기 전분 분해물의 제조방법에 있어서 중간체로서 제조되는 백색 덱스트린에 관한 것이다.
전분 분해물은 원료 전분을 산이나 효소를 이용하여 가수 분해함으로써 제조되며, 그 용도는 경장 영양제, 스포츠 드링크의 탄수화물원, 분말 식품의 건조 보조제나 증량·희석제, 음료, 디저트, 과자류 등 많은 식품에 이용되고 있다.
최근, 저 포도당 당량(DE)의 전분 분해물에 기능성, 특히 노화 안정성이나 저점성을 부여하여 취급하기 쉽게 하는 것을 목적으로 하여 각종 기술이 제안되고 있지만, 확립되어 있는 것은 아니다.
원료 전분을 가열 분해하여 덱스트린화하는 과정에 있어서, 가열 시간의 경과와 함께 백도의 저하, 용해도의 상승, 및 환원당의 가열 초기에서의 상승과 그 후의 저하가 알려져 있으며, 일반적인 백색 덱스트린의 냉수 가용분은 0~90질량%, 분기 성분은 약 3질량%이다(STARCH: Chemistry and Technology, Second ed., Academic Press, pp.267~271, (1984)). 이러한 일반적인 백색 덱스트린으로부터는 저 포도당 당량(DE)이며 노화 안정성, 저점성이 우수한 전분 분해물을 얻는 것이 어렵다. 또한, 전분 과학 제 37권 제 2호 107~114페이지(1990)에는 난소화성 덱스트린 제조의 전공정으로서 감자 원료 전분에 염산 600ppm을 첨가하여 180℃에서 배소(焙燒)했을 때의 분해도(DE), 난소화성 성분량(분기 성분에 상당), 백도 및 가열 시간의 관계를 나타낸 그래프가 개시되어 있으며, 상기 배소 조건에서는 저 포도당 당량(DE), 노화 안정성을 확보하는 분기도 및 고백도를 동시에 만족하는 배소 덱스트린을 얻는 것은 곤란하다는 것을 나타내고 있다.
이러한 배소 덱스트린으로부터 저 포도당 당량(DE)이며 노화 안정성, 저점성이 우수한 전분 분해물을 얻는 것도 역시 곤란하다.
일반적으로 저 포도당 당량(DE)의 전분 분해물은 포도당 당량(DE) 값이 15 이하로 노화에 의한 백탁을 일으키는 경우가 많은데, 백탁을 일으키지 않는 안정한 전분 분해물의 제조방법으로서, 원료 전분을 산 배소하여 얻어지는 분기도가 7~16인 배소 덱스트린을 가수 분해하여 포도당 당량(DE)이 9~16, 중량 평균 분자량(Mw)/수평균 분자량(Mn)이 20 이하, 중합도 200 이상의 비율이 20질량% 이하인 전분 분해물로 하는 방법이 개시되어 있다(미국 특허 제 3974032호). 마찬가지로, 일본 특허공개 평2-145169호에는 배소 덱스트린을 α-아밀라아제로 가수 분해하는 방법으로 식물 섬유 함유 덱스트린을 제조하는 방법이 기재되어 있다. 그러나, 이들 방법으로 전분 분해물을 제조하는 경우, 원료 전분의 단백질이나 지질 함량이 많은 경우에는 배소에 의해 전분이 덱스트린화함과 동시에 단백질의 분해나 지질의 산화가 일어나고, 또한 배소의 정도가 너무 강하면 전분 분해물의 착색이나 풍미에 영향을 미쳐 이용할 수 있는 식품의 분야가 제한되게 된다. 또한, 분해하여 가용화한 단백질은 여과, 탈이온 등의 정제 공정에 영향을 미쳐 생산 효율이 악화된다는 문제가 있다.
또한, 백탁을 일으키지 않는 저 포도당 당량(DE)의 전분 분해물의 제조방법으로서, 원료 전분을 가수 분해하여 포도당 당량(DE) 20 이상의 안정성이 높은 전분 분해물로 한 후, 저분자량의 당류를 역침투막이나 나노 여과막 등의 막 모듈을 이용하여 분리하는 방법이 제안되어 있다(미국 특허 제 3756853호 및 미국 특허 제 5953487호). 마찬가지로, 분기 덱스트린의 제조방법으로서 원료 전분을 α-아밀라아제로 포도당 당량(DE) 10~35로 가수 분해한 후, 겔형 강산성 양이온 교환 수지를 충전한 컬럼에 의해 고분자 성분의 분기 덱스트린과 저분자 성분의 직쇄 올리고당을 분획하는 방법이 제안되어 있다(일본 특허 제 1815698호). 그러나, 이들 방법은 저분자 성분을 분획 제거하기 때문에, 전분 분해물의 수율이 대략 50% 정도가 되어 효율성, 경제성의 면에서 문제가 있다.
본 발명의 목적은 저감미, 저점도이며 노화에 의한 백탁을 일으키지 않는 특성을 가지며, 취급이 용이한 저 포도당 당량(DE), 특히 포도당 당량(DE) 9 미만의 전분 분해물의 효율적이고 경제적인 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 전분 분해물을 포함하는 식품을 제공하는 것이 다.
본 발명의 또 다른 목적은 저 포도당 당량(DE), 노화 안정성을 확보하는 분기도 및 고백도를 동시에 만족하는 백색 덱스트린을 제공하는 것이다.
본 발명자들은 원료 전분 중에 포함되는 단백질이나 지질 함량이 일정 기준 이하인 원료를 이용하여 백도, 포도당 당량(DE), 냉수 가용부, 분기 성분 및 단백질 함량이 일정한 기준을 만족시키는 신규 백색 덱스트린을 조제한 후, 이것을 α-아밀라아제로 처리하여 얻어지는 전분 분해물이 그 후의 분획 조작을 필요로 하지 않아 취급이 용이한 고품질의 저 포도당 당량(DE) 전분 분해물인 것을 발견하고, 본 발명에 도달하였다. 즉, 본 발명은 이하에 나타내는 저점도, 저감미이며 노화에 의한 백탁을 일으키지 않는, 취급이 용이한 저 포도당 당량(DE), 특히 포도당 당량(DE) 9 미만인 전분 분해물의 효율적이고 경제적인 제조방법, 상기 전분 분해물을 포함하는 식품, 및 저DE, 노화 안정성을 확보하는 분기도, 및 고백도를 동시에 만족시키는 백색 덱스트린을 제공하는 것이다.
본 발명은;
1. 전분 분해물의 제조 방법에 있어서, 전분 함량 80질량% 이상, 단백질 함량 0.20질량% 이하, 및 지질 함량 0.20질량% 이하의 원료 전분을 산 존재하에서 가열 처리하여 백도(百度) 80 이상, 포도당 당량(DE) 3~6, 냉수 가용부 90질량% 초과, 분기 성분 30~45질량%, 및 단백질 함량 0.1질량% 이하의 백색 덱스트린 중간체를 얻고, 이어서 α-아밀라아제를 적용시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 전분 분해물의 제조방법,
2. 원료 전분이 비곡물(非殼物) 전분인 상기 1에 기재된 전분 분해물의 제조방법,
3. 비곡물 전분이 타피오카 전분인 상기 1에 기재된 전분 분해물의 제조방법,
4. 전분 분해물의 50질량% 수용액의, 30℃에서의 점도가 200mPa·s 이하인 상기 1 내지 3 중 어느 하나에 기재된 전분 분해물의 제조방법,
5. 전분 분해물의 분자량 100,000을 넘는 성분의 비율이 2질량% 이하이고, 분자량 10,000~100,000 성분의 1,000~10,000 성분에 대한 비로 나타내어지는 분자량 특성치가 0.4~0.6인 상기 1 내지 4 중 어느 하나에 기재된 전분 분해물의 제조방법,
6. 전분 분해물의 수평균 분자량, 포도당 당량(DE) 및 4당류 이상의 함량이 각각 1800~2800, 6~8 및 90질량% 이상인 상기 1 내지 5 중 어느 하나에 기재된 전분 분해물의 제조방법,
7. 전분 분해물이 더 수소 첨가되어 있는 상기 1 내지 6 중 어느 하나에 기재된 전분 분해물의 제조방법,
8. 상기 1 내지 7 중 어느 하나에 기재된 제조방법으로 얻어지는 전분 분해물.
9. 상기 8에 기재된 전분 분해물을 포함하는 식품.
10. 백도 80이상, 포도당 당량(DE) 3~6, 냉수 가용부 90질량% 초과, 분기 성분 30~45질량%, 및 단백질 함량 0.1질량% 이하인 백색 덱스트린을 제공한다.
(실시예)
본 발명에서 ‘백도’라 함은 Kett 광전관 백도계(Kett사제)에 의한 측정값을 의미한다.
본 발명에서 ‘포도당 당량(DE)’이라 함은 ‘[(직접 환원당(포도당으로서 표시)의 질량)/(고형분의 질량)]×100’의 식으로 나타내어지는 값으로, 윌슈테터-슈델법에 의한 분석값이다.
본 발명에서 ‘냉수 가용부’는 다음과 같은 방법에 의해 측정한다. 시료 5g을 순수에 용해하여 100㎖로 정용(定容)한다. 25℃ 항온조에서 30분간 방치 후, 여과지(5A)로 여과한다. 여과액 20㎖를 칭량병으로 재어, 비등수욕 상에서 증발 건조시키고 110℃에서 약 4시간 감압 건조하여, 오산화인의 데시케이터 내에서 방냉, 계량하여 다음식에 의해 계산한다.
냉수 가용부(질량%)=(여과액 건조 질량×5/샘플 질량)×100
본 발명에서 ‘분기 성분’은 다음과 같은 방법에 의해 측정한다. 시료 1g을 정밀하게 재어, 0.05M 인산 완충액(pH=6.0) 50㎖를 가하고, 터마밀 120L(노보자임 저팬사제의 α-아밀라아제) 0.1㎖를 첨가하여 95℃에서 30분간 반응시킨다. 냉각 후, pH=4.5로 재조정하여 아밀로글루코시다아제(시그마사제) 0.1㎖를 첨가하고 60℃에서 30분간 반응시킨 후, 90℃까지 승온하여 반응을 종료시킨다. 종료액을 100㎖로 메스업하고, 피라노스 옥시다아제법에 의해 글루코스량을 구하여 다음 식에 의해 분기 성분의 함량을 산출한다.
분기 성분 함량(질량%)=100-생성 글루코스량(질량%)×0.9
본 발명에 있어서, 수평균 분자량 및 분자량 분포는 겔여과 크로마토그래피에 의해 측정할 수 있으며, 예를 들면 분석 장치로서 일본 토소(주)제의 멀티스테이션 GPC-8020을 이용하여 다음의 조건에 의해 측정한다.
컬럼:TSK gelG2500PWXL, G3000PWXL, G6000PWXL(일본 토소(주)제), 컬럼 온도: 80℃, 이동상: 증류수, 유속:0.5㎖/min, 검출기:시차 굴절율계, 샘플 주입량: 1질량% 용액 100㎕, 검량선: 플루란 표준품(분자량 788,000~5,900 사이의 8종류), 및 말토트리오스(분자량 504), 글루코스(분자량 180).
수평균 분자량은 다음식으로 계산한다.
수평균 분자량(Mn)=∑Hi/∑(Hi/Mi)
(Hi: 피크 높이, Mi: 분자량)
분자량 분포는 적분 분자량 분포 곡선으로부터 구해야 할 분자량의 적분 분포값(%)을 읽어 냄으로써, 또한, 분자량 특성값은 한 쪽 분자량 분포값과 다른 쪽 분자량 분포값의 비를 계산함으로써 각각 구한다.
본 발명에서 사용하는 분자량 특성값은 분자량 10,000~100,000 성분의 1,000~10,000 성분에 대한 비로서, 분자량 1,000~100,000 성분의 분산의 지표가 된다. 바람직한 특성값은 0.4~0.6이다.
당조성의 분석은 고속 액체 크로마토그래피를 이용하여 다음의 방법으로 수행하고, 단순 면적(%)을 조성으로서 표시한다.
컬럼 : MCI GEL CK04SS(미쯔비시 카세이(주)사제), 컬럼 온도: 80℃, 이동상: 증류수, 유속: 0.3㎖/min, 검출기: 시차 굴절율계, 샘플 주입량: 5질량% 용액 10㎕
원료 전분 중의 단백질 함량은 세미마이크로킬달법에 의해, 또한 지질 함량은 속슬렛 추출법에 의해 측정한다.
원료 전분 중의 전분 함량은 원료 전분을 가수 분해하여 환원당으로 하고, 이 환원당량의 측정값에 0.9를 곱함으로써 구할 수 있다.
본 발명에 사용하는 원료 전분은 전분 함량이 80질량% 이상, 바람직하게는 85질량% 이상이고, 단백질 함량이 0.2질량% 이하, 바람직하게는 0.15질량% 이하, 및 지질 함량이 0.2질량% 이하, 바람직하게는 0.18질량% 이하이면 특별히 원료 전분의 종류의 제한은 없다. 바람직한 원료 전분으로서는 비곡물 전분, 예를 들면 타피오카 전분, 감자 전분을 예시할 수 있다. 특히 타피오카 전분이 적합하게 이용된다. 또한, 이러한 조성이 되도록 전처리로서 탈단백, 탈지 조작을 수행하여도 좋다. 옥수수 전분이나 소맥 전분과 같이 원료 전분의 단백질, 지질이 0.2질량%보다도 많으면, 전분 분해물의 정제시의 효율에 영향을 미친다.
이들 원료 전분은 전분 함량, 단백질 함량 및 지질 함량이 상기 범위 내가 되는 것이면 혼합하여 사용할 수도 있다.
다음으로, 이 원료 전분에 산, 바람직하게는 광산(鑛酸), 예를 들면 염산, 질산, 혹은 유기산, 예를 들면 옥살산 등의 산을 첨가하고 가열 처리를 수행하여, 본 발명에 사용하는 백색 덱스트린을 제조한다. 예를 들면, 원료 전분 100질량부에 대하여, 1질량%의 염산 수용액으로서 3~10 질량부 첨가한다. 이 때, 수용액을 균일하게 혼합하기 위하여, 적당한 믹서 내에서 교반, 숙성시키고 나서, 바람직하게는 100~120℃정도에서 예비 건조하여 혼합물 중의 수분을 5~8질량%, 바람직하게는 6~7질량%로 감소시킨 후, 120~180℃ 미만, 바람직하게는 130~150℃에서 10분~120분, 바람직하게는 20분 ~ 60분간 가열 처리한다. 예비 건조 후의 수분을 통상의 1~5질량%보다도 높게 설정함으로써, 원료 전분의 가수 분해가 촉진되어 저분자 단편이 많아지고, 또한 가열 온도를 통상의 95~120℃보다도 높게 설정함으로써 가수 분해로 생성된 저분자 단편의 재중합이 촉진되어 분기 성분의 함량이 증가하고, 포도당 당량(DE) 값도 저하한다. 또한, 가열 시간이 통산보다도 짧기 때문에 백도의 저하도 최소한으로 억제할 수 있다. 수분이 8질량%를 초과하면 승온에 요하는 시간이 걸려, 가수 분해 단편의 재중합화가 억제된다. 역으로, 수분 5질량% 미만에서는 가수 분해가 억제된다. 가열 시간을 10분 미만으로 하거나, 가열 온도가 120℃ 미만에서는 덱스트린의 분기 성분 및 냉수 가용부의 함량이 저하하여, 전분 분해물의 노화 안정성 및 저점도를 실현하는 것이 곤란해진다. 또한, 가열 시간이 120분을 초과하거나, 가열 온도가 180℃ 이상에서는 덱스트린의 백도가 저하하여 전분 분해물의 탈색이 곤란해진다.
이와 같이 하여 얻어지는 백색 덱스트린은 백도가 80 이상, 포도당 당량(DE)이 3~6, 분기 성분이 30~45질량%, 냉수 가용부가 90질량% 초과, 바람직하게는 95질량% 이상, 더욱 바람직하게는 100질량%, 및 단백질 함량이 0.1질량% 이상이다.
백도가 80보다 낮으면, 전분 분해물의 정제 공정에서 탈색에 막대한 노력을 요하며, 또한 착색도가 높고 배소취를 갖는 풍미로 되기 때문에 바람직하지 않다. 냉수 가용부가 90질량% 이하이면 얻어지는 전분 분해물이 노화에 의한 백탁을 일으 키기 쉽고, 점성이 높아 끈적거리는 식감이 되기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 포도당 당량(DE)이 3~6, 및 분기 성분이 30~45질량%의 범위를 벗어나면, 얻어지는 전분 분해물이 노화에 의한 백탁을 일으키기 쉽고, 점성이 높아 끈적거리는 식감이 되거나, 반대로 노화에 의한 백탁을 일으키지 않고 점성은 낮지만, 착색도가 높고 배소취를 갖는 식감이 되기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 단백질 함량이 0.1질량%를 초과하면 전분 분해물의 탈색이 곤란해진다.
본 발명의 백색 덱스트린의 상기 특성은 종래의 일반적인 백색 덱스트린의 특성과는 확실히 다르다. 예를 들면 일반적인 백색 덱스트린은 수분 1~5%이고, 95~120℃의 가열에 의해 제조되고 있지만(STARCH: Chemistry and Technology, Second ed., Academic Press, pp.267~271, (1984)), 이 백색 덱스트린의 냉수 가용부는 0~90질량%, 분기 성분은 약 3질량%이다.
이어서 상기 본 발명의 백색 덱스트린을 물에 용해하여 20~50질량%의 농도로 조정하고, 탄산칼슘 등의 중화제를 이용하여 pH를 5.5~6.5, 바람직하게는 6.0으로 조정하고, 120℃까지 승온시켜 백색 덱스트린을 완전하게 용해시킨다. 95℃ 이하로 냉각 후, pH를 5.5~6.5, 바람직하게는 6.0으로 다시 조정하여, 적당량의 α-아밀라아제, 예를 들면 0.05~0.2질량%의 액화형 α-아밀라아제를 첨가하고, α-아밀라아제의 작용 온도인 80~95℃에서 30분~60분 정도 가수 분해를 수행하여 DE 6~8로 한 후, 온도를 120℃까지 올리거나, 옥살산 등의 산을 이용하여 pH를 3.5 이하로 조정하여 α-아밀라아제의 효소 작용을 종료시킨다. 또한, 백색 덱스트린을 완전 용해시키기 위한 상기 승온 공정은 생략할 수도 있지만, 이 경우의 효소 작용의 종료는 120℃까지의 승온에 의한 방법에 한정된다.
이 액화형 α-아밀라아제로는 어떠한 시판품이라도 사용할 수 있는데, 예를 들면 클라이스타제KD(다이와 카세이(주)사제)나 터마밀 120L(노보자임 저팬사제) 등이 있다. 효소의 활성 억제에 산을 이용한 경우에는 탄산칼슘 등의 중화제로 pH를 5~7로 조정한다.
이후에는 정제 공정으로서 활성탄 탈색, 여과, 이온 교환 수지에 의한 탈염, 탈색을 수행하는데, 저 포도당 당량(DE) 분획을 얻기 위한 분획 조작은 불필요하며, 작업 효율은 통상의 원료 전분으로부터 전분 분해물을 제조하는 경우와 거의 같다. 그 후, 50질량% 정도의 농도까지 농축하여 분무 건조 등에 의해 분말품으로 하거나, 마무리 농축으로서 농도를 60~70질량%로 조정하여 액상품으로 한다.
또한, 정제 공정을 거친 이 전분 분해물의 액을 환원(수소 첨가)하여 환원 전분 분해물로 할 수도 있다. 일반적으로 수행되는 환원의 조건은 라네-니켈, 라네-코발트, 니켈규조토 등의 상용 환원 촉매를 첨가하여, 수소압 50~130㎏/㎠ 온도 50~150℃ 정도의 상용 조건하에서 수소 첨가를 수행한다. 이 때의 가열은 용액 중에 수소를 포화 상태가 될 때까지 충분하게 용해시키고 나서 수행하는 것이 바람직하며, 이에 반해 수소의 공급이 불충분한 경우에는 산화, 가수 분해 등의 바람직하지 않은 부반응이 일어나는 경우가 있다. 이 수소 첨가는 온도, 압력 등의 반응 조건에 따라 다소의 차이는 있지만, 통상 2시간 이내에 종결한다. 이후에는 통상 이용되는 정제, 예를 들면 촉매 분리 후에 다시 활성탄 탈색, 여과, 이온 교환 수지에 의한 탈염, 탈색을 수행하고, 농축 후 분무 건조 등에 의해 분말로 하거나 또는 마무리 농축으로서 농도를 60~70질량%로 조정하여 액상품으로 한다.
이와 같이 하여 얻어진 전분 분해물은 점도 200mPa·s 이하, 분자량 100,000을 초과하는 성분의 비율이 2질량% 이하이고, 분자량 10,000~100,000 성분의 1,000~10,000 성분에 대한 비가 0.4~0.6이며, 포도당 당량(DE) 6~8, 수평균 분자량 1800~2800, 및 4당류 이상의 함량이 90질량% 이상이고, 저감미, 저점도이며 노화에 의한 백탁을 일으키지 않는다는 특성을 가지고 있다.
본 발명의 제조방법에 의해 얻어지는 상기 특성을 갖는 전분 분해물은 과자류, 분말화 기재, 음료, 디저트류, 조미료류, 축육 제품 등의 광범위한 식품에 사용할 수 있다. 첨가량은 목적에 따라 다르지만, 통상은 고형분 환산으로 30~70질량%, 바람직하게는 40~60질량%이다.
(실시예)
이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세하게 설명하겠지만, 본 발명이 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
시판 타피오카 전분(전분 함량 86.63질량%, 단백질 함량 0.08질량%, 지질 함량 0.09질량%) 5㎏을 패들드라이어((주)나라 기계 제작소제 NPD-1. 6W형)에 넣고, 교반하면서 1질량% 염산을 250g 스프레이하여 60분간 교반하여 균질화하였다. 이어서, 열매(熱媒)의 온도를 110℃로 설정하고, 40분간 가열을 계속하여 수분 6질량%로 예비 건조한 후 열매의 온도를 140℃로 승온시키고, 60분간 가열하여 백색 덱스트린 4.5㎏을 얻었다. 얻어진 백색 덱스트린은 백도 88, 포도당 당량(DE) 5.23, 냉 수 가용부 96.8질량%, 분기 성분 33.5질량%, 단백질 함량 0.03질량%였다.
이 백색 덱스트린에 물 9L를 가하여 용해하고, 탄산칼슘을 가하여 pH를 6.0으로 조정한 후, 오토클레이브를 이용하여 120℃에서 10분간 가열하였다. 85℃로 냉각 후, 탄산칼슘을 이용하여 다시 pH를 6.0으로 조정하고, 클라이스타아제 KD(α-아밀라아제, 다이와 카세이 주식회사제)를 0.15질량% 첨가하여 85℃에서 30분간 가수 분해한 후, 옥살산을 가하여 pH를 3.5로 조정하여 반응을 종료하였다. 탄산칼슘을 가하여 중화한 후, 활성탄을 가하여 규조토 여과하여 탈색하고, 또한 이온 교환 수지에 의한 탈염을 수행하여 정제하였다. 이 때의 여과 시간이나 이온 교환 수지에 대한 부하는 통상 원료 전분으로부터 전분 분해물을 제조하는 경우와 거의 같게 양호하여 상당히 효율적이었다.
이어서, 농도를 50질량%까지 농축한 후, 분무 건조에 의해 분말화하여 4㎏의 전분 분해물을 얻었다. 얻어진 전분 분해물의 분석값을 표 1에 기재하였다. 이 전분 분해물의 점도(117mPa·s)는 시판의 전분 분해물의 점도(270mPa·s)보다도 저점도인 동시에, 후술하는 실시예 3에 나타내는 바와 같이 노화 안정성이 우수하였다.
실시예 2
시판하는 찰옥수수 전분(전분 함량 86.57질량%, 단백질 함량 0.15질량%, 지질 함량 0.18질량%) 5㎏을 이용하여, 실시예 1과 같은 방법으로 백색 덱스트린 4.4㎏을 얻었다. 얻어진 백색 덱스트린은 백도 84, 포도당 당량(DE) 4.74, 냉수 가용부 99.0질량%, 분기 성분 41.1질량%, 단백질 함량 0.06질량%였다.
이 백색 덱스트린에 물 9L를 가하여 용해하고, 4질량% 수산화나트륨 용액을 가하여 pH를 5.8로 조정하여, 터마밀(α-아밀라아제, 노보자임 저팬사제) 0.1질량% 첨가하여 95℃에서 20분간 가수 분해한 후, 120℃까지 승온시켜 반응을 종료하였다. 그 후, 실시예 1과 마찬가지로 정제를 수행하고 농도를 65질량%로 농축하여 전분 분해물의 액상품 6㎏을 얻었다. 실시예 2에서도 제조 공정상 어떠한 문제도 없었으며 상당히 효율적이었다. 얻어진 전분 분해물의 분석값을 표 1에 기재하였다. 이 전분 분해물의 점도(125mPa·s)는 시판하는 전분 분해물의 점도(270mPa·s)보다도 저점도인 동시에, 후술하는 실시예 3에 나타내는 바와 같이 노화 안정성이 우수하였다.
비교예 1
시판하는 옥수수 전분(전분 함량 85.95질량%, 단백질 함량 0.35질량%, 지질 함량 0.60질량%) 5㎏을 이용하여, 실시예 1과 같은 방법으로 백색 덱스트린 4.5㎏을 얻었다. 얻어진 백색 덱스트린은 백도 82, 포도당 당량(DE) 5.48, 냉수 가용부 99.8질량%, 분기 성분 42.7질량%, 단백질 함량 0.34질량%였다.
실시예 1과 마찬가지로 가수분해, 정제를 수행한 결과, 실시예 1 및 2와 비교하여 여과 시간이 길고, 여과액에 가용화된 단백질이 새어나와 백탁을 일으켰으며, 이온 교환 수지에 대한 부하도 많아 생산성이 나빴다. 얻어진 전분 분해물의 분석값을 표 1에 기재하였다. 이 전분 분해물은 착색도가 높은 값(0.51)을 나타내었으며, 후술하는 실시예 3에서의 동결 융해에 따른 노화 안정성의 저하 경향은 낮았지만, 제조 당초의 탁도(0.08) 및 착색도(0.51)에 있어서 저품질이었다.
비교예 2
시판하는 타피오카 전분(전분 함량 86.63질량%, 단백질 함량 0.08질량%, 지질 함량 0.09질량%) 5㎏을 이용하고, 가열 온도를 180℃로 한 것 외에는 실시예 1과 같은 방법으로 백색 덱스트린 4.5㎏을 얻었다. 얻어진 백색 덱스트린은 백도 78, 포도당 당량(DE) 6.82, 냉수 가용부 97.7질량%, 분기 성분 48.1질량%, 단백질 함량 0.04질량%였다.
실시예 1과 동일하게 하여 전분 분해물을 제조한 결과, 활성탄 및 이온 교환 수지의 양을 늘려도 탈색되지 않아 착색도가 높은 값(0.65)을 나타내었으며, 생산성, 상품 가치 모두 저하된 전분 분해물이 얻어졌다. 분석값을 표 1에 기재하였다.
분석 항목 실시예 1의 전분 분해물 실시예 2의 전분 분해물 비교예 1의 전분 분해물 비교예 2의 전분 분해물 파인덱스 #1 (*1)
DE 7.5 6.5 6.7 8.0 7.8
당조성(%)
단당류
2당류
3당류
4당류 이상
1.7
1.8
2.4
94.1
1.0
1.6
1.9
95.5
1.3
1.7
2.0
95.0
1.6
1.9
2.3
94.2
0.6
1.8
3.0
94.6
수평균 분자량 2084 2287 2183 2063 2222
분자량 105초과의 비율(%) 0.66 1.87 0.95 0.99 4.94
분자량 특성값(*2) 0.45 0.55 0.47 0.43 0.80
점도(*3) 117 125 150 99 270
착색도(*4) 0.10 0.17 0.51 0.65 0.15
탁도(*5) 0 0.01 0.08 0 0.01
1: 시판하는 효소 처리 전분 분해물(마쯔타니 화학공업 주식회사제)
2: 분자량 10,000~100,000 성분의 분자량 1,000~10,000 성분에 대한 질량비
*3: 50질량% 수용액, 30℃의 B형 점도계에 의한 측정값(mPa·s)
*4: 30질량% 수용액, 420nm과 720nm의 흡광도차
*5: 30질량% 수용액, 720nm의 흡광도
실시예 3
표 1에 기재한 5종류의 전분 분해물의 50질량% 수용액을 조제하여 플라스틱 용기에 넣고, -15℃의 냉동고에서의 동결과 실온에서의 해동 조작(동결 융해)을 반복한 후, 720nm의 흡광도를 측정하여 노화에 따른 백탁에 대한 안정성 평가를 수행하였다. 결과를 표 2에 기재하였다.
동결 융해의 횟수
 720nm에서의 흡광도
실시예 1의 전분 분해물 실시예 2의 전분 분해물 비교예 1의 전분 분해물 비교예 2의 전분 분해물 파인덱스 #1
0회째 0 0.01 0.08 0 0.01
1회째 0 0.01 0.08 0 0.13
2회째 0 0.01 0.08 0 0.70
3회째 0 0.01 0.08 0 측정 불가능
4회째 0 0.01 0.08 0
5회째 0 0.01 0.09 0
6회째 0 0.01 0.08 0
7회째 0 0.01 0.10 0
8회째 0 0.01 0.10 0
9회째 0 0.01 0.10 0
10회째 0 0.01 0.10 0
동결 융해의 1사이클은 4℃ 보존, 10일간에 상당한다. 720nm의 흡광도(탁도)가 0.1을 초과하면 눈으로 탁함을 관찰할 수 있는데, 실시예 1, 및 2에서 제조한 전분 분해물은 10회 동결 융해를 반복하여도 백탁을 일으키지 않고 안정적이었다. 그러나, 비교예 1에서 제조한 전분 분해물은 제조시부터 약간 백탁이 관찰되었으며, 동결 융해를 반복하자 백탁의 정도는 조금 더 증가하였다. 효소 처리에 의한 시판 전분 분해물(파인덱스 #1)은 처음에는 백탁이 없이 투명하였으나, 동결 융해 1회로 백탁을 일으켰다.
실시예 4
실시예 2에서 제조한 전분 분해물 1㎏에 물을 가하여 50질량%로 조정한 후, 2L의 환원용 반응 용기에 넣고, 촉매로서 라네-니켈 R239(상품명: 닛코리카사제) 20g을 첨가한 후, 수소 가스를 100㎏/㎠의 압력에 달할 때까지 충전하여, 400~600rpm으로 교반하면서 130℃에서 3시간 환원 반응을 수행하였다. 이어서 환원물을 여과하여 촉매를 분리한 후, 활성탄으로 탈색 여과, 및 이온 교환 수지로 탈염하여 정제하였다. 그 후, 농도 50질량%로 농축한 후, 분무 건조에 의해 분말화하여 약 600g의 환원 전분 분해물을 얻었다.
실시예 5
흑초(산도 4.5%, 타마노이산 주식회사제) 18㎏을 감압 농축에 의해 3㎏으로 농축한 후, 실시예 1에서 제조한 전분 가수 분해물 600g을 첨가 혼합하여 스프레이 공급액을 조제하였다. 다음으로 이 공급액을 스프레이 드라이어(형식: 니로PM-10형, 니로 저팬 주식회사제)를 이용하여 입구 온도 160℃, 출구 온도 90℃, 분무기(atomizer) 회전수 16500rpm의 조건으로 분무 건조를 수행하여 약 900g의 분말 흑초를 얻었다. 얻어진 분말 흑초를 물에 녹인 후 재빨리 용해시켜, 초산의 자극적인 냄새는 마스킹되어 있었지만, 흑초의 풍미는 충분히 남아 있었다.
실시예 6
진간장(수분 68.8%, 킷코망 주식회사제) 5㎏에 실시예 1에서 제조한 전분 가수 분해물 1㎏을 첨가 혼합하여 스프레이 공급액을 조제하였다. 다음으로 이 공급액을 스프레이 드라이어(형식: 니로PM-10형, 니로 저팬 주식회사제)를 이용하여 입구 온도 160℃, 출구 온도 95℃, 분무기(atomizer) 회전수 16500rpm의 조건으로 분무 건조를 수행하여 약 2.2㎏의 분말 간장을 얻었다. 얻어진 분말 간장을 물에 녹인 결과, 재빨리 용해하여 간장 특유의 산뜻한 풍미가 일어났다. 또한, 설탕, 식염, 아미노산 등의 다른 원료와 함께 알루미늄제 봉지에 넣어 30℃에서 1주일간 보존한 결과, 응고를 일으키지 않고 풍미도 유지되고 있었다.
본 발명에 따르면, 저 포도당 당량(DE)이면서 저점성, 저감미, 노화 안정성이 우수하며, 취급이 용이한 전분 분해물을 경제적으로 얻을 수 있다. 본 발명의 전분 분해물은 과자류, 분말화 기재, 음료, 디저트류, 조미료류, 축육 제품 등의 광범위한 식품에 사용할 수 있다.

Claims (10)

  1. 전분 분해물의 제조 방법에 있어서, 전분 함량 80질량% 이상, 단백질 함량 0.20질량% 이하, 및 지질 함량 0.20질량% 이하의 원료 전분을 산 존재하에서 가열 처리하여 백도(百度) 80 이상, 포도당 당량(DE) 3~6, 냉수 가용부 90질량% 초과, 분기 성분 30~45질량%, 및 단백질 함량 0.1질량% 이하의 백색 덱스트린을 얻고, 이어서 α-아밀라아제를 적용시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 전분 분해물의 제조방법으로서, 상기 전분 분해물의 수평균 분자량, 포도당 당량(DE) 및 4당류 이상의 함량이 각각 1800~2800, 6~8 및 90질량% 이상인 것을 특징으로 하는 것인 전분 분해물의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    원료 전분이 비곡물(非殼物) 전분인 것을 특징으로 하는 전분 분해물의 제조방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    비곡물 전분이 타피오카 전분인 것을 특징으로 하는 전분 분해물의 제조방법.
  4. 제 1항 내지 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    전분 분해물의 50질량% 수용액의, 30℃에서의 점도가 200mPa·s 이하인 것을 특징으로 하는 전분 분해물의 제조방법.
  5. 제 1항 내지 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    전분 분해물의 분자량 100,000을 넘는 성분의 비율이 2질량% 이하이고, 분자량 10,000~100,000 성분의 1,000~10,000 성분에 대한 비로 나타내어지는 분자량 특성치가 0.4~0.6인 것을 특징으로 하는 전분 분해물의 제조방법.
  6. 삭제
  7. 제 1항 내지 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    전분 분해물에 수소가 더 첨가되어 있는 것을 특징으로 하는 전분 분해물의 제조방법.
  8. 제 1항 내지 3항 중 어느 한 항에 기재된 제조방법으로 얻어지는 것을 특징으로 하는 전분 분해물.
  9. 제 8항에 기재된 전분 분해물을 포함하는 것을 특징으로 하는 식품.
  10. 백도 80이상, 포도당 당량(DE) 3~6, 냉수 가용부 90질량% 초과, 분기 성분 30~45질량%, 및 단백질 함량 0.1질량% 이하인 것을 특징으로 하는 백색 덱스트린.
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