KR101781815B1 - 물에 대한 용해도가 높은 염소 및 칼슘 함유 조성물의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 물에 대한 용해도가 높고, 염소를 포함하며, 물에 용해 시 높은 농도로 칼슘이 이온화되는 것을 특징으로 하는, 염소 및 칼슘 함유 조성물의 제조 방법에 대한 것이다. 구체적으로 본 발명은 산화칼슘 원료를 준비하는 단계; 물에 젖산, 포도당산 및 염화칼슘을 첨가하여 유기산. 염소 및 칼슘을 포함하는 용액을 제조하는 단계; 상기 유기산, 염소 및 칼슘을 포함하는 용액에 상기 산화칼슘 원료를 첨가하여 이온화칼슘 함유 원료를 제조하는 단계;및 상기 이온화칼슘 함유 원료를 건조시켜 분말화하는 단계를 포함하는, 염소 및 칼슘 함유 조성물의 제조 방법에 대한 것이다. 또한 본 발명은 본 발명의 염소 및 칼슘 함유 조성물을 포함하는 식품 첨가제에 대한 것으로 상기 식품은 연두부, 순두부 등과 같은 콩 가공 제품, 치즈 등 유제품, 된장, 고추장 등이 될 수 있다. 또한 본 발명은 본 발명의 염소 및 칼슘 함유 조성물을 포함하는 냉장고, 화장실 운동화 등의 흡습제, 악취제거제, 주사제용 링거액, 영양강호제, 농축제, 증주제 등에 대한 것이다.
Description
본 발명은 물에 대한 용해도가 높은 염소 및 칼슘 함유 조성물의 제조 방법에 대한 것이다.
칼슘은 생명 활동에 필수적인 미네랄 성분 중 하나이다. 최근, 칼슘의 생리활성 및 건강에 미치는 영향이 주목을 받게 되면서, 멸치, 우유 등과 같은 일반 식품에서뿐 아니라, 칼슘 강화 우유와 같이 기존의 식품에 칼슘을 첨가한 칼슘 강화 식품, 칼슘 영양제 등의 형태로도 칼슘의 섭취가 이루어지고 있다(한국공개특허 10-2008-0091469호).
그러나 식품이나 의약품, 건강기능식품 등의 형태로 섭취한 칼슘의 체내 흡수율은 칼슘의 형태에 따라 크게 차이가 난다. 즉, 자연계에 존재하는 탄산칼슘, 산화칼슘 등과 같은 결합형 칼슘은 체내 흡수율 및 이용률이 낮아 많은 양을 섭취하더라도 그 효과가 높지 못하다. 그러나 칼슘의 용해 속도가 빠르고 용해도, 즉 이온화도가 높을 경우 칼슘의 체내 흡수율 및 이용률이 높아지게 된다.
그러므로 칼슘의 체내 흡수율을 높이기 위하여 고이온화 칼슘의 형태로 칼슘을 제조하는 것이 바람직하다. 본 발명자들은 고이온화칼슘에 대하여 연구하던 중 석회질 원료, 포도당산 및 젖산을 특정 방법으로 이용 시, 물에 대한 용해도가 높고 침전 형성이 방지되는 고이온화 칼슘을 제조할 수 있는 것을 확인하였다.
더 나아가 본 발명자들은 이온화칼슘의 적용 범위에 대하여 더 연구하던 중 이온화칼슘을 염화칼슘을 이용하여 제조 시 제조되는 조성물이 염소 및 칼슘을 함유하여, 칼슘 흡수율을 높일 수 있을 뿐 아니라 기존의 응고제, 고화제 등을 대체할 수 있는 것을 확인하고 본 발명을 완성하였다.
본 발명은 물에 대한 용해도 및 염소 및 칼슘의 이온화도가 높은, 염소 및 칼슘 함유 조성물의 제조 방법을 제공하는 것이다.
또한 본 발명은 본 발명의 염소 및 칼슘 함유 조성물을 함유한 식품 첨가제를 제공하는 것이다. 상기 식품 첨가제는 두부 등 콩 가공 제품의 제조에 사용되는 응고제, 유제품, 육류제품, 치즈 등의 제조에 사용되는 고화제 등이 될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
산화칼슘 원료를 준비하는 단계;
물에 젖산, 포도당산 및 염화칼슘을 첨가하여 유기산, 염소 및 칼슘을 포함하는 용액을 제조하는 단계;
상기 유기산, 염소 및 칼슘을 포함하는 용액에 상기 산화칼슘 원료를 첨가하여 이온화칼슘 함유 원료를 제조하는 단계;및
상기 이온화칼슘 함유 원료를 건조시켜 분말화하는 단계를 포함하는,
염소 및 칼슘 함유 조성물의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 염소 및 칼슘 함유 조성물은 물에 대한 용해도, 물에 용해 시 칼슘의 이온화도 및 체내 흡수율이 높은 특징이 있다. 또한 본 발명의 염소 및 칼슘 함유 조성물은 염소를 포함하여, 기존의 응고제, 고화제를 대체하여 식품, 화학품 제조 공정에 이용할 수 있다.
본 발명은,
산화칼슘 원료를 준비하는 단계;
물에 젖산, 포도당산 및 염화칼슘을 첨가하여 유기산, 염소 및 칼슘을 포함하는 용액을 제조하는 단계;
상기 유기산, 염소 및 칼슘을 포함하는 용액에 상기 산화칼슘 원료를 첨가하여 이온화칼슘 함유 원료를 제조하는 단계;및
상기 이온화칼슘 함유 원료를 건조시켜 분말화하는 단계를 포함하는,
염소 및 칼슘 함유 조성물의 제조 방법에 대한 것이다.
이하, 본 발명을 자세히 설명한다.
산화칼슘 원료의 준비 단계
본 발명의 염소 및 칼슘 함유 조성물의 제조 방법은 산화칼슘 원료를 준비하는 단계를 포함한다.
상기 산화칼슘(CaO) 원료는 석회질 시료로부터 제조할 수 있다. 바람직하게는 상기 산화칼슘 원료는 석회질 시료를 고온 소성하여 제조한다.
상기 석회질 시료는 불용성 칼슘을 포함하는 시료이면 되고 특별히 제한되는 것은 아니나, 비용 및 수급 상황을 고려할 때, 석회석, 패각류, 난각류, 산호, 게 껍질 및 난각으로 구성되는 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것이 바람직하다.
상기 고온 소성은 상기 석회질 시료를 마이크로웨이브 또는 전기로에 넣고 600~1300 ℃, 60~120 분으로 가열하여 고온정제하여 수행하는 것이 바람직하다. 상기 고온 소성에 의하여, 탄산칼슘이 주요 구성성분인 석회질 시료로부터 이온화칼슘의 원료인 산화칼슘이 제조되고, 석회질 시료에 포함되어 있던 유기물 등의 불순물이 제거된다.
유기산, 염소 및 칼슘을 포함하는 용액의 제조 단계
본 발명의 염소 및 칼슘 함유 조성물의 제조 방법은 물에 젖산, 포도당산 및 염화칼슘을 첨가하여 유기산, 염소 및 칼슘을 포함하는 용액을 제조하는 단계를 포함한다. 상기 물은 식품 제조, 화학품 제조에 사용하는 일반적인 물이면 되고 특별히 제한되는 것은 아니다. 예컨대, 상기 물은 정제수일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
이 때, 젖산 100 중량부에 대하여 물은 200 내지 600 중량부 사용한다.
또한 젖산 100 중량부에 대하여 포도당산은 30 내지 200 중량부 사용한다.
또한 젖산 100 중량부에 대하여 염화칼슘(CaCl2)는 20 내지 90 중량부 사용한다.
이온화칼슘 함유 원료를 제조하는 단계
본 발명의 염소 및 칼슘 함유 조성물의 제조 방법은 상기 유기산, 염소 및 칼슘을 포함하는 용액에 상기 산화칼슘 원료를 첨가하여 이온화칼슘 함유 원료를 제조하는 단계를 포함한다.
이 때, 젖산 100 중량부에 대하여 상가 산화칼슘 원료는 10 내지 95 중량부 사용한다.
한편, 상기 산화칼슘 원료의 첨가 시 가온 하 교반을 하고 pH를 조정하여 상기 이온화칼슘 함유 원료를 제조하는 것이 바람직하다. 이 때 상기 pH는 pH 6 내지 8인 것이 바람직하다.
본 발명의 이온화칼슘 함유 원료의 제조 단계는 이온화칼슘 함유 원료를 활성탄 및 규조토 여과기를 이용하여 여과하여 미반응된 포도당산을 제거하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 상기 미반응된 포도당산을 제거함으로써 본 발명의 염소 및 칼슘 함유 조성물 내 칼슘 함량이 높아지게 된다.
분말화
단계
본 발명의 염소 및 칼슘 함유 조성물의 제조 방법은 상기 이온화칼슘 함유 원료를 건조시켜 분말화하는 단계를 포함한다. 이로써 분말 상태의, 염소 및 칼슘 함유 조성물을 제조하게 된다.
염소 및 칼슘 함유 조성물
본 발명의 염소 및 칼슘 함유 조성물은 분말 상태이며, 칼슘 및 염소를 함유하고 있다. 상기 칼슘은 물에 용해 시 이온화되어, 이온화 칼슘의 형태가 된다. 상기 염소 역시 물에 용해 시 염소 이온이 된다. 본 발명의 염소 및 칼슘 함유 조성물은 물에 대한 용해도가 높아, 적은 양으로도 높은 농도의 이온화칼슘 용액을 제조할 수 있으며, 이를 이용 시 고농도의 칼슘 함유 제품을 제조하거나, 칼슘 함유 제품을 적은 비용 및 간편한 공정으로 제조할 수 있게 된다.
바람직하게는 본 발명의 염소 및 칼슘 함유 조성물은 물에 대하여 20 g/100 ml 이상의 용해도를 갖는다.
식품 등에 일반적으로 사용되는 칼슘들, 예컨대, 젖산칼슘의 경우 5g/100ml, 글루콘산칼슘의 경우 3.5g/100ml, 탄산칼슘의 경우 1.4mg/100ml으로 물에 대하여 낮은 용해도를 갖기 때문에, 이들과 비교할 때 본 발명의 염소 및 칼슘 함유 조성물의 용해도는 매우 높은 것이다.
또한 본 발명의 염소 및 칼슘 함유 조성물은 염소를 포함하고 있기 때문에, 기존의 식품, 화학품 제조 업계에서 사용되는 응고제를 대체할 수 있다. 예컨대, 본 발명의 염소 및 칼슘 함유 조성물은 두부 등 콩 가공 식품의 응고제, 치즈, 기타 유제품의 고화제, 육류 제품의 고화제, 된장, 고추장 등의 제조에 사용할 수 있다. 상기 콩 가공 식품은 일반두부, 연두부, 순두부, 유부 등이 될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 염소 및 칼슘 함유 조성물을 이용함으로써 상기 제품들을 제조 시 기존의 응고제, 고화제 등을 이용한 때보다 제조 수율이 향상되고, 칼슘 함량이 증가될 뿐 아니라 체내 칼슘 흡수율 또한 증가되게 된다. 또한 본 발명의 염소 및 칼슘 함유 조성물은 냉장고, 화장실, 신발, 특히 운동화 등에 흡습제, 악취 제거제로 사용할 수 있으며, 주사액의 성분으로서 링거액에 이용될 수 있다. 또한 본 발명의 염소 및 칼슘 함유 조성물은 영양강화제, 농축제, 증주제로도 이용가능하다.
또한 본 발명은 본 발명의 염소 및 칼슘 함유 조성물을 포함하는 식품 첨가제에 대한 것이다. 상기 식품 첨가제는 식품에 칼슘을 공급하기 위한 식품 첨가제일 수 있으며, 응고제, 고형제 등일 수 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
<실시예 1> 염소 및 칼슘 함유 조성물의 제조
<단계 1> 산화칼슘 원료의 제조
석회질 원료로써 조개껍질을 준비하였다. 그리고 상기 조개껍질을 전기로에 넣고 1000 ℃, 80분으로 가열하여 고온정제하여 산화칼슘(CaO) 원료를 제조하였다.
<단계 2> 염소 및 칼슘 함유 조성물의 제조
150L의 열매체유 반응기 내부에 정제수 80kg를 투입하고 80 ℃의 온도로 가열하여 분위기를 조절한다. 상기 반응기를 50~1,000rpm로 교반하면서, 젖산(Lactic acid)을 서서히 투입하여 완벽하게 용해시킨 후, 포도당산을 서서히 추가 투입하여 완벽하게 용해 시켰다. 그리고 거기에 CaCl2 20 kg을 서서히 투입하면서 용해시켰다. 이 때, 반응기 내부의 PH(수소 이온 농도)는 1로 유지하였다.
그 후 상기 <단계 1>에서 제조한 산화칼슘(CaO) 원료 9 kg(즉, 고온정제시킨 석회질 원료)를 상기 열매체유 반응기 내에 서서히 투입하였다. 그리고 9 ℃의 온도의 분위기 조건으로 1,000rpm의 교반 속도로 용해 한 후 pH 8로 pH를 조정하여(상기 pH 조정은 Ca(OH)2를 투여하여 조정함) 이온화칼슘 함유 원료를 제조하였다.
그리고 상기 이온화칼슘 함유 원료를 활성탄 및 규조토 여과기를 이용하여 여과하여 미반응된 포도당산을 제거하였다. 그 후 여과된 염소 및 칼슘 함유 조성물을 분무건조기를 이용하여 건조시켜 염소 및 칼슘 함유 조성물 분말 35 kg을 수득하였다,
<실시예 2> 염소 및 칼슘 함유 조성물의 용해도
상기 <실시예 1>에서 제조한 염소 및 칼슘 함유 조성물(분말)의 물에 대한 용해도를 평가하였다. 그 결과, 상기 염소 및 칼슘 함유 조성물의 용해도는 40 내지 50 g/100ml로 확인되었으며, 본 발명의 염소 및 칼슘 함유 조성물은 상당히 높은 용해도를 갖는 것으로 나타났다.
<실시예 3> 연두부 제품에의 적용
대두를 물에 20시간 동안 불리고, 전기식 분쇄기를 이용하여 갈아서 콩즙을 수득하였다. 이 때 소량의 소포제를 첨가하여 콩즙의 거품을 제거하였다. 상기 콩즙을 96 ℃에서 6분간 가열하여 비지와 두유로 분리하였다. 상기 두유를 여과하고 농축하여, 최종 농도가 15% bx(당도 기준)인 두유를 수득하였다. 그 후 두유를 80 ℃로 가열한 후 250 kgf/cm2로 고압 균질 처리하였다. 상기 균질화된 두유에 3 중량%의 양으로 <실시예 1>에서 제조한 염소 및 칼슘 함유 조성물(분말)을 첨가하고 응고시켜 연두부 제품을 제조하였다.
상기 연두부 제품을 조사한 결과, 염화마그네슘, 황산칼슘, 천일염 천연응고제 등의 종래 응고제를 사용하여 제조한 경우와 두부의 물성에 유의한 차이가 없었다. 또한 상기 연두부 제품에서는 칼슘 함량이 유의하게 높게 나타났다.
그러므로 본 발명의 염소 및 칼슘 함유 조성물은 식품 제조 시 응고제로서 이용이 가능할 것으로 판단되었다. 또한, 본 발명의 염소 및 칼슘 함유 조성물을 응고제로 이용하여 식품을 제조 시 응고제로서의 기능 외 고칼슘 식품 또한 제조할 수 있는 이점이 있다는 것이 확인되었다.
Claims (12)
- 산화칼슘 원료를 준비하는 단계;
물에 젖산, 포도당산 및 염화칼슘을 첨가하여 유기산. 염소 및 칼슘을 포함하는 용액을 제조하는 단계;
상기 유기산, 염소 및 칼슘을 포함하는 용액에 상기 산화칼슘 원료를 첨가하여 이온화칼슘 함유 원료를 제조하는 단계;및
상기 이온화칼슘 함유 원료를 건조시켜 분말화하는 단계를 포함하는,
식품첨가용 염소 및 칼슘 함유 조성물의 제조 방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 염소 및 칼슘 함유 조성물은 20 g/100 ml 이상의 용해도를 갖는 것을 특징으로 하는, 식품첨가용 염소 및 칼슘 함유 조성물의 제조 방법.
- 제 1항 또는 제 2항의 제조 방법으로 제조된, 식품첨가용 염소 및 칼슘 함유 조성물을 포함하는 식품 첨가제.
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