KR101426802B1 - 4-메틸이미다졸 함량이 저감된 카라멜 색소의 제조방법 - Google Patents
4-메틸이미다졸 함량이 저감된 카라멜 색소의 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 내부 공간의 일부에 당류 액, 전분 가수분해물 액 또는 당밀에서 선택된 1종 이상의 수용성 탄수화물 액이 수용된 반응기를 준비하는 단계; 상기 수용성 탄수화물 액이 수용된 반응기 상부 공간부를 통해 암모늄 화합물 용액을 반응기 내부로 공급하는 단계; 및 상기 암모늄 화합물의 존재하에서 반응기 내의 수용성 탄수화물을 열처리하는 단계를 포함하는 카라멜 색소의 제조방법을 제공한다. 본 발명에 따른 제조방법으로 카라멜 색소를 제조하는 경우 4-메틸이미다졸의 함량이 현저히 감소한 카라멜 색소를 얻을 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 제조방법으로 제조된 카라멜 색소는 적정 수준의 색도를 유지하기 때문에 식품 규제에 구애받지 않고 콜라, 춘장, 족발용 소스, 제과 등 다양한 식품에 사용될 수 있다.
Description
본 발명은 카라멜 색소의 제조방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 카라멜 색소의 제조시 부산물로 발생하는 4-메틸이미다졸의 양을 감소시키면서 카라멜 색소를 제조하는 방법에 관한 것이다.
카라멜 색소는 수용성 식용 색소로서, 카라멜 캔디보다 훨씬 더 산화된 형태이며, 탄화 설탕 냄새 및 다소 쓴 맛을 보이며, 색깔은 연한 노란색에서 짙은 갈색의 범위를 갖는다. 현재 카라멜 색소는 널리 사용되고 있는 식품 색소 중의 하나이며, 예를 들어 맥주, 갈색 빵, 초콜렛, 쿠키, 기침용 시럽, 주류(예를 들어 브랜디, 럼, 위스키 등), 커스타드, 충전재 또는 토핑, 아이스크림, 소스 또는 드레싱류, 콜라와 같은 청량 음료, 식초, 춘장 등 상업적으로 생산되는 다양한 제품에서 발견될 수 있다.
카라멜 색소는 일반적으로 산, 알칼리, 또는 염의 존재하에 탄수화물을 열처리하여 제조되며, 이를 카라멜화 반응(caramelization)이라 부른다. 특히, 카라멜 색소는 상업적으로는 과당, 포도당, 전화당(invert sugar), 자당, 맥아 시럽, 전분 가수분해물 등으로부터 제조된다. 또한, 카라멜 색소를 제조하는데에 사용되는 산으로는 황산, 아황산, 인산, 아세트산, 구연산 등이 있고, 알칼리로는 수산화암모늄, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화칼슘 등이 있고, 염으로는 암모늄, 나트륨 또는 칼륨의 탄산염, 중탄산염, 인산염, 황산염, 아황산염 등이 있다. 국제식량농업기구/세계보건기구 합동식품첨가물전문가위원회(JECFA, Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives)는 카라멜 색소를 총 4가지로 분류하고 있다. 이중 카라멜 색소 I은 당류, 전분 가수분해물, 당밀 등의 식용 탄수화물을 열처리하거나 또는 암모늄 화합물과 아황산 화합물을 제거한 산, 알칼리 등을 가하고 열처리하여 얻은 것이고, 카라멜 색소 Ⅱ는 당류, 전분 가수분해물, 당밀 등의 식용 탄수화물에 암모늄 화합물을 제거한 아황산 화합물을 가하고 열처리하거나 또는 암모늄 화합물을 제거한 아황산 화합물, 산, 알칼리 등을 가하고 열처리하여 얻어지는 것이며, 카라멜 색소 Ⅲ는 당류, 전분 가수분해물, 당밀 등의 식용 탄수화물에 소량의 암모늄 화합물을 가하고 이에 아황산 화합물을 제거한 산, 알칼리 등을 가하여 열처리하거나 아황산 화합물을 제거한 산, 알칼리 등을 가하지 않고 열처리하여 얻어지는 것이며, 카라멜 색소 Ⅳ는 당류, 전분 가수분해물, 당밀 등의 식용 탄수화물에 소량의 암모늄 화합물과 아황산 화합물을 가해준 다음 여기에 산, 알칼리를 가하거나 또는 산이나 알칼리를 가하지 않고 열처리하여 얻어진다.
카라멜 색소의 일반적인 제조방법은 대부분 암모늄 화합물을 사용하는데, 특히 암모니아를 기반으로 한 카라멜 색소의 제조시 4-메틸이미다졸이 생성되어 문제가 되고 있다. 4-메틸이미다졸은 현재 발암성 물질 여부를 두고 논쟁의 대상이 되고 있으며, 2011년 미국의 캘리포니아주는 4-메틸이미다졸을 발암 유발 물질로 간주하고 카라멜 색소 Ⅲ 또는 카라멜 색소 Ⅳ를 함유하는 식품, 특히 콜라의 4-메틸이미다졸 함량을 규제하고 있다. 구체적으로 캘리포니아주는 식품에서 4-메틸이미다졸의 함량을 30 ppm 이하로 규제하고 있다. 이에 코카콜라사와 펩시사는 그들에게 카라멜 색소를 공급하는 공급자에게 캘리포니아주 기준을 충족할 수 있도록 카라멜 색소 제조 공정의 수정을 요구하고 있는 실정이다. 한편, 대한민국에서는 카라멜 색소 자체의 4-메틸이미다졸의 함량을 250 ppm 이하로 규제하고 있을 뿐 식품 내 4-메틸이미다졸의 함량을 규제하고 있지 않지만 향후 식품 자체에 대해서도 규제할 가능성이 제기되고 있다.
본 발명은 이러한 배경하에 도출된 것으로서, 본 발명의 목적은 4-메틸이미다졸의 발생량을 극적으로 감소시키면서도 동시에 양질의 카라멜 색소를 제조하는 방법을 제공하는데에 있다.
본 발명의 발명자들은 당류 액과 같은 수용성 탄수화물 액에 암모니아수와 같은 암모늄 화합물 용액을 첨가하고 열처리에 의해 카라멜 색소를 제조하는 일반적인 과정에서 암모늄 화합물 용액을 반응기의 상부를 통해 공급하는 하향식 공급 방식을 사용하는 경우 반응기 내부에서 반응 촉매인 암모늄 화합물의 일부가 휘발된 상태로 존재하고 수용성 탄수화물 액 내에서의 암모늄 화합물의 국부적 편중이 해소되어, 암모니아 화합물의 부반응이 억제되고 4-메틸이미다졸의 생성량이 극적으로 감소한다는 점을 발견하고 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 상기 목적을 해결하기 위하여, 본 발명은 내부 공간의 일부에 당류 액, 전분 가수분해물 액 또는 당밀에서 선택된 1종 이상의 수용성 탄수화물 액이 수용된 반응기를 준비하는 단계; 상기 수용성 탄수화물 액이 수용된 반응기 상부 공간부를 통해 암모늄 화합물 용액을 반응기 내부로 공급하는 단계; 및 상기 암모늄 화합물의 존재하에서 반응기 내의 수용성 탄수화물을 열처리하는 단계를 포함하는 카라멜 색소의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 제조방법으로 카라멜 색소를 제조하는 경우 4-메틸이미다졸의 함량이 현저히 감소한 카라멜 색소를 얻을 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 제조방법으로 제조된 카라멜 색소는 적정 수준의 색도를 유지하기 때문에 식품 규제에 구애받지 않고 콜라, 춘장, 족발용 소스, 제과 등 다양한 식품에 사용될 수 있다.
도 1은 당류 액이 수용된 반응기에 암모니아수를 반응기의 하부를 통해 공급하여 카라멜 색소를 제조하는 방법을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 당류 액이 수용된 반응기에 암모니아수를 반응기의 상부를 통해 공급하여 카라멜 색소를 제조하는 방법을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 당류 액이 수용된 반응기에 암모니아수를 반응기의 상부를 통해 공급하여 카라멜 색소를 제조하는 방법을 개략적으로 나타낸 것이다.
본 발명은 4-메틸이미다졸 함량이 저감된 카라멜 색소의 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명의 카라멜 색소 제조방법은 내부 공간의 일부에 수용성 탄수화물 액이 수용된 반응기를 준비하는 단계; 상기 반응기의 상부를 통해 암모늄 화합물 용액을 반응기 내부로 공급하는 단계; 및 상기 암모늄 화합물의 존재하에서 반응기 내의 수용성 탄수화물을 열처리하는 단계를 포함한다.
본 발명에서 카라멜 색소를 제조하기 위한 원료로 수용성 탄수화물을 사용하는데, 수용성 탄수화물은 일반적으로 고농도의 농축액 형태로 사용된다. 본 발명에서 사용되는 수용성 탄수화물 액의 고형분 농도는 약 50~90 Brix, 바람직하게는 약 65~90 Brix, 더 바람직하게는 약 75~85 Brix 이다. 본 발명에서 수용성 탄수화물 액은 카라멜 색소의 제조시 통상적으로 사용되는 식용 탄수화물의 농축액이라면 그 종류가 크게 제한되지 않으며, 예를 들어 당류 액, 전분 가수분해물 액 또는 당밀에서 선택된 1종 이상으로 구성될 수 있다. 상기 당류 액은 단당류, 이당류, 올리고당류 등을 포함한 농축액 형태를 가지며, 예를 들어 액상 과당, 액상 포도당, 액상 전화당(invert sugar), 액상 자당, 액상 맥아당 및 액상 올리고당으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상으로 구성될 수 있다. 또한, 상기 전분 가수분해물 액은 물엿, 말토스 시럽 및 전분 액화액으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상으로 구성될 수 있다.
본 발명에서 암모늄 화합물은 주로 카라멜화 반응의 촉매제로 사용된다. 카라멜화 반응은 열처리에 의한 당류의 비효소성 갈변화 반응으로서 환원당과 아미노 화합물의 반응인 메일라드 반응(Maillard reaction)과 대조되는 개념이다. 구체적으로 카라멜화 반응에 의한 갈변은 메일라드 반응과 달리 아미노 화합물이 존재하지 않는 상황에서 주로 당류의 가열에 의한 산화 및 분해 산물의 중합, 축합에 의해 흑갈색의 카라멜을 형성하는 반응이다. 다만, 카라멜화 반응은 반응의 복잡성으로 인해 그 기작이 완전하게 규명되지 않은 상태이다. 본 발명에서 암모늄 화합물은 카라멜 제조시 통상적으로 사용되는 알칼리 또는 염을 포함한다. 예를 들어 알칼리성 암모늄 화합물은 수산화 암모늄 또는 암모니아에서 선택될 수 있고, 염 형태의 암모늄 화합물은 탄산암모늄, 중탄산암모늄, 인산암모늄, 황산암모늄 및 아황산암모늄으로 이루어진 군에서 1종 이상 선택될 수 있다. 본 발명에서의 카라멜 색소는 주로 카라멜화 반응에 의해 생성되나, 메일라드 반응(Maillard reaction)에 의해 일부가 생성될 수도 있다. 본 발명에서 암모늄 화합물 용액은 카라멜 색소 제조의 경제성 및 카라멜 색소의 품질 등을 고려할 때 암모니아수인 것이 바람직하다.
이하, 본 발명의 카라멜 색소 제조방법을 각 단계별로 설명한다.
먼저, 내부 공간의 일부에 수용성 탄수화물 액이 수용된 반응기를 준비한다. 이때, 수용성 탄수화물 액은 반응기 내부의 전체 부피 중 약 1/2 내지 3/4에 해당하는 부피를 차지하도록 하는 것이 바람직하다. 암모늄 화합물 용액을 반응기의 상부를 통해 공급할 때, 암모늄 화합물이 바로 수용성 탄수화물 액과 접촉하지 않고 반응기 내부에서 일부가 휘발될 수 있도록 함이다. 또한, 상기 반응기 내부 공간의 일부에 수용된 수용성 탄수화물 액은 암모늄 화합물 용액이 반응기 내부로 공급되기 전에 80~130℃의 온도로 가열되는 것이 바람직하고, 90~130℃의 온도로 가열되는 것이 더 바람직하고, 100~130℃의 온도로 가열되는 것이 가장 바람직하다. 일반적으로 카라멜화 반응은 약 80~130℃의 온도로 진행되며, 수용성 탄수화물 액을 상기 온도 범위로 미리 가열하면 반응기의 상부를 통해 암모늄 화합물 용액이 공급된 순간부터 바로 카라멜화 반응을 왕성하게 유도할 수 있고, 반응기의 상부를 통해 공급되는 암모늄 화합물 용액이 수용성 탄수화물 액과 접촉하기 전에 암모늄 화합물의 일부를 휘발시킬 수 있기 때문이다.
반응기 내부에 수용된 수용성 탄수화물 액이 일정 온도 범위로 가열되면 수용성 탄수화물 액이 수용된 반응기의 상부 공간부를 통해 암모늄 화합물 용액을 반응기 내부로 공급한다. 구체적으로 정량 펌프를 이용하여 암모늄 화합물 용액을 반응기 상부에 구비된 주입구를 통해 반응기 하부로 적하한다. 이때, 암모늄 화합물 용액은 반응기 내부에 수용된 수용성 탄수화물 액과 일정 거리를 둔 상태에서 반응기 내부로 적하되는데, 적하 높이는 수용성 탄수화물 액의 표면으로부터 적어도 1㎝ 이상, 예를 들어 10㎝~1m인 것이 바람직하다. 그러나, 수용성 탄수화물 액의 표면를 기준으로 한 암모늄 화합물 용액의 적하 높이는 사용된 반응기의 용량에 따라 다양한 범위에서 선택될 수 있다. 또한, 암모늄 화합물 용액의 공급량은 크게 제한되지 않으며, 카라멜 색소 제조의 경제성, 카라멜 색소의 색도 및 불필요한 부산물의 생성을 억제하는 측면에서 암모늄 화합물 용액에 포함된 암모늄 화합물을 기준으로 수용성 탄수화물 액에 포함된 수용성 탄수화물 고형분의 중량 대비 1~15%인 것이 바람직하고 5~10%인 것이 더 바람직하다. 또한, 반응기에 공급되는 암모늄 화합물 용액의 암모늄 화합물 농도는 사용되는 암모늄 화합물에 따라 다양한 범위에서 선택되며, 카라멜 색소 제조의 경제성, 암모늄 화합물의 국부적인 편중 방지 및 불필요한 부산물의 생성 억제 등을 고려할 때 15~40 중량%인 것이 바람직하고, 20~35 중량%인 것이 더 바람직하다. 또한, 반응기에 공급되는 암모늄 화합물 용액의 공급 속도는 반응기의 크기, 반응기 내부에 수용된 수용성 탄수화물 액의 양 등에 따라 다양한 범위에서 선택될 수 있으며, 카라멜 색소 제조의 경제성, 암모늄 화합물의 국부적인 편중 방지 및 불필요한 부산물의 생성 억제 등을 고려할 때 500~2000 ㎏/hr인 것이 바람직하고, 750~1500 ㎏/hr인 것이 더 바람직하다.
반응기 내부로 암모늄 화합물 용액의 공급이 완료되면, 암모늄 화합물의 존재하에서 반응기 내의 수용성 탄수화물을 열처리한다. 상기 열처리에 의해 수용성 탄수화물의 카라멜화가 왕성하게 진행되는데, 이때 열처리 온도는 80~130℃인 것이 바람직하고, 카라멜화 반응의 효율 및 불필요한 부산물의 생성 억제 등을 고려할 때 85~120℃인 것이 더 바람직하고, 85~115℃인 것이 가장 바람직하다. 또한, 상기 열처리는 초반에 약 100~130℃로 진행하고, 후반에 약 80~100℃로 나누어 진행할 수도 있다. 또한, 열처리 시간은 반응기 내부에 수용된 수용성 탄수화물 액의 양, 암모늄 화합물 용액의 공급량 및 열처리 온도 등에 따라 다양한 범위에서 선택될 수 있으며, 카라멜 색소 제조의 경제성 및 카라멜 색소의 품질 등을 고려할 때 12~36 hr인 것이 바람직하고 20~30 hr인 것이 더 바람직하다.
본 발명에 따른 제조방법으로 제조된 카라멜 색소의 4-메틸이미다졸 함량은 바람직하게는 30 ㎍/g 이하(예를 들어 0.5~30 ㎍/g)이고, 더 바람직하게는 20 ㎍/g 이하(예를 들어 1.0~20 ㎍/g)이며, 가장 바람직하게는 10 ㎍/g 이하(예를 들어 2.0~10 ㎍/g)이나, 여기에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명에 따른 제조방법으로 제조된 카라멜 색소의 색도(Color Intensity; FCC 7 Monographs / Caramel / 165 기준)는 바람직하게는 적어도 0.2 이상(예를 들어 0.2~3.0)이고, 더 바람직하게는 0.5 이상(예를 들어 0.5~2.5)이며, 가장 바람직하게는 1.0 이상(예를 들어 1.0~2.0)인 것이 바람직하나, 여기에 한정되는 것은 아니다.
이하, 본 발명을 실시예를 통해 보다 구체적으로 설명한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명을 명확하게 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 보호범위를 한정하는 것은 아니다.
1. 분석 방법
(1) 색도(Color Intensity) 분석
시료 100㎎에 물을 첨가하여 100㎖의 시험 용액을 준비하였다. 물을 대조액으로 하여 액층 1㎝, 파장 610㎚에서 시험 용액의 흡광도 A를 측정하고 다음 계산식에 의해 색도를 구하였다.
색도 = A×100/고형분 함량(%)
(2) 4-메틸이미다졸 함량 분석
4-메틸이미다졸의 함량은 가스 크로마토그래피 방법을 이용하여 분석하였고, 조작조건은 다음과 같다.
* 칼럼 : 스테인레스관에 미리 5% 수산화칼륨 용액을 칼럼에 통과시킨 후 건조시킴
* 칼럼 충전제 : Anakrom AB에 Carbowax 20M을 5% 입히고 2% 수산화나트륨 용액으로 처리하여 알칼리성이 되게 함
* 검출기 : 불꽃 이온화 검출기(flame ionization detector, FID)
* 칼럼 온도 : 180℃
* 주입구 온도 : 200℃
* 검출기 온도 : 250℃
* 캐리어 가스 및 유량 : 헬륨, 75㎖/min
* 표준 용액 : 시약급 4-메틸이미다졸을 재증류하여 얻은 50㎎을 50㎖ 메스플라스크에 넣고 0.1N 황산 용액으로 50㎖가 되게 희석한 것을 표준 원액으로 하였다. 표준 원액 1.0㎖, 2.0㎖, 3.0㎖, 4.0㎖ 및 5.0㎖를 각각 취하고 여기에 1% 탄산나트륨 용액으로 10㎖가 되게 희석하여 표준 용액을 제조하였다.
2.
카라멜
색소의 제조
(1) 암모늄 화합물 용액의 상향식 공급에 의한 카라멜 색소의 제조
도 1에서 보이는 바와 같이 당류 액이 수용된 반응기에 암모니아수를 반응기의 하부를 통해 공급하여 카라멜 색소를 제조하였다. 구체적인 제조방법은 아래에 기술된 제조예의 내용과 같다.
제조예 1.
약 10톤의 용량을 가진 반응기에 액상 포도당 7200㎏을 첨가하고 반응기를 약 105℃로 예열하였다. 이때, 액상 포도당은 고형분 농도가 약 80 Brix(무게로 환산하면 약 80 중량%에 해당함)이었고, 고형분은 포도당 92 중량%와 나머지 당류로 구성된 것이다. 반응기의 온도를 105℃로 유지하면서 반응기 내부에 수용된 액상 포도당을 약 100 rpm으로 약 2시간 동안 교반하여 액상 포도당의 온도를 약 105℃로 승온하였다. 이후, 반응기 내부의 온도를 105℃로 유지하면서 암모니아수 1300㎏을 반응기의 하부 측면에 구비된 주입구를 통하여 약 1시간 10분에 걸쳐 반응기 내부로 주입하였다. 이때, 암모니아수의 암모니아 농도는 28 중량% 이었다. 이후, 반응기 내부의 온도를 105℃로 약 7시간 동안 유지하고, 다시 반응기 내부의 온도를 90℃로 약 18시간 동안 유지하여 카라멜 색소를 제조하였다.
제조예 2.
암모니아 농도가 25 중량%인 암모니아수를 사용한 점을 제외하고는 제조예 1과 동일한 방법으로 카라멜 색소를 제조하였다.
제조예 3.
암모니아 농도가 22 중량%인 암모니아수를 사용한 점을 제외하고는 제조예 1과 동일한 방법으로 카라멜 색소를 제조하였다.
제조예 4.
암모니아 농도가 20 중량%인 암모니아수를 사용한 점을 제외하고는 제조예 1과 동일한 방법으로 카라멜 색소를 제조하였다.
(2) 암모늄 화합물 용액의 하향식 공급에 의한 카라멜 색소의 제조
도 2에서와 같이 당류 액이 수용된 반응기에 암모니아수를 반응기의 상부를 통해 공급하여 카라멜 색소를 제조하였다. 구체적인 제조방법은 아래에 기술된 제조예의 내용과 같다.
제조예 5.
약 10톤의 용량을 가진 반응기에 액상 포도당 7200㎏을 첨가하고 반응기를 약 105℃로 예열하였다. 이때, 액상 포도당은 고형분 농도가 약 80 Brix(무게로 환산하면 약 80 중량%에 해당함)이었고, 고형분은 포도당 92 중량%와 나머지 당류로 구성된 것이다. 반응기의 온도를 105℃로 유지하면서 반응기 내부에 수용된 액상 포도당을 약 100 rpm으로 약 2시간 동안 교반하여 액상 포도당의 온도를 약 105℃로 승온하였다. 이후, 반응기 내부의 온도를 105℃로 유지하면서 암모니아수 1300㎏을 액상 포도당이 수용된 반응기 상부에 구비된 주입구를 통하여 약 1시간 10분에 걸쳐 반응기 내부로 주입하였다.
이때, 암모니아수의 암모니아 농도는 28 중량% 이었다. 이후, 반응기 내부의 온도를 105℃로 약 7시간 동안 유지하고, 다시 반응기 내부의 온도를 90℃로 약 18시간 동안 유지하여 카라멜 색소를 제조하였다.
제조예 6.
암모니아수 650㎏을 사용한 점을 제외하고는 제조예 5와 동일한 방법으로 카라멜 색소를 제조하였다.
제조예 7.
암모니아수 325㎏을 사용한 점을 제외하고는 제조예 5와 동일한 방법으로 카라멜 색소를 제조하였다.
제조예 8.
암모니아수 1646㎏을 사용한 점을 제외하고는 제조예 5와 동일한 방법으로 카라멜 색소를 제조하였다.
3.
카라멜
색소의 색도 및 4-
메틸이미다졸
함량 분석 결과
하기 표 1에 제조예 1 내지 8에서 제조한 카라멜 색소의 색도와 4-메틸이미다졸 함량을 나타내었다.
| 카라멜 색소 구분 | 암모니아수 공급방식 | 암모니아수의 암모니아 농도(중량%) | 암모니아 자체 사용량(당류 고형분 대비 중량%) | 색도 | 4-메틸이미다졸 함량(ppm) |
| 제조예 1 | 상향식 | 28 | 6.32 | 1.39 | 88.69 |
| 제조예 2 | 25 | 5.64 | 1.38 | 133.22 | |
| 제조예 3 | 22 | 4.96 | 1.35 | 305 | |
| 제조예 4 | 20 | 4.51 | 1.32 | 388.9 | |
| 제조예 5 | 하향식 | 28 | 6.32 | 0.94 | 9.28 |
| 제조예 6 | 28 | 3.16 | 0.44 | 6.83 | |
| 제조예 7 | 28 | 1.58 | 0.24 | 2.00 | |
| 제조예 8 | 28 | 8 | 1.39 | 8.24 |
상기 표 1에서 보이는 바와 같이 동일한 양의 암모니아수를 사용하는 경우 암모니아수를 하향식으로 공급하였을 때 카라멜 색소의 4-메틸이미다졸 함량이 크게 감소하였고, 동일한 색도를 가진 카라멜 색소를 제조하는 경우에도 암모니아수를 하향식으로 공급하였을 때 암모니아수의 사용량은 조금 늘어났으나, 카라멜 색소의 4-메틸이미다졸 함량은 현저하게 감소하였다.
이상에서와 같이 본 발명을 상기의 실시예를 통해 설명하였지만 본 발명이 반드시 여기에만 한정되는 것은 아니며 본 발명의 범주와 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 특정 실시 태양으로 국한되는 것이 아니며, 본 발명에 첨부된 특허청구의 범위에 속하는 모든 실시 태양을 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
Claims (10)
- 내부 공간의 일부에 당류 액, 전분 가수분해물 액 또는 당밀에서 선택된 1종 이상의 수용성 탄수화물 액이 수용된 반응기를 준비하는 단계;
상기 수용성 탄수화물 액이 수용된 반응기 상부 공간부를 통해 암모늄 화합물 용액을 반응기 내부로 공급하는 단계; 및
상기 암모늄 화합물의 존재하에서 반응기 내의 수용성 탄수화물을 열처리하는 단계를 포함하는 카라멜 색소의 제조방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 당류 액은 액상 과당, 액상 포도당, 액상 전화당(invert sugar), 액상 자당, 액상 맥아당 및 액상 올리고당으로 이루어진 군에서 1종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 카라멜 색소의 제조방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 전분 가수분해물 액은 물엿, 말토스 시럽 및 전분 액화액으로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 카라멜 색소의 제조방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 암모늄 화합물은 수산화 암모늄 또는 암모니아인 것을 특징으로 하는 카라멜 색소의 제조방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 암모늄 화합물은 탄산암모늄, 중탄산암모늄, 인산암모늄, 황산암모늄 및 아황산암모늄으로 이루어진 군에서 1종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 카라멜 색소의 제조방법.
- 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반응기 내부 공간의 일부에 수용된 수용성 탄수화물 액은 암모늄 화합물 용액이 반응기 내부로 공급되기 전에 80~130℃의 온도로 가열되는 것을 특징으로 하는 4-메틸이미다졸 함량이 저감된 카라멜 색소의 제조방법.
- 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 암모늄 화합물 용액의 공급량은 암모늄 화합물 용액에 포함된 암모늄 화합물을 기준으로 수용성 탄수화물 액에 포함된 수용성 탄수화물의 고형분 중량 대비 5~10%인 것을 특징으로 하는 카라멜 색소의 제조방법.
- 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 암모늄 화합물 용액의 암모늄 화합물 농도는 20~35 중량%인 것을 특징으로 하는 카라멜 색소의 제조방법.
- 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 암모늄 화합물 용액은 500~2000 ㎏/hr의 속도로 반응기 내부로 공급되는 것을 특징으로 하는 카라멜 색소의 제조방법.
- 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수용성 탄수화물의 열처리 온도는 80~130℃이고, 열처리 시간은 12~36 hr인 것을 특징으로 하는 카라멜 색소의 제조방법.
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-
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