KR101813494B1

KR101813494B1 - 이산화규소 저감화를 위한 식품의 고결방지용 첨가제 및 이를 포함하는 분말형 식품 조성물

Info

Publication number: KR101813494B1
Application number: KR1020170106067A
Authority: KR
Inventors: 정승원
Original assignee: 정승원
Priority date: 2017-08-22
Filing date: 2017-08-22
Publication date: 2017-12-29

Abstract

본 발명의 분말형 식품의 고결방지용 첨가제 및 이를 포함하는 분말형 식품 조성물에서, 분말형 식품의 고결방지용 첨가제는 평균 입도가 1 ㎛ 내지 10 ㎛인 이산화규소 미립자들과 칼슘계 미립자들로 이루어지되, 이산화규소 미립자들이 30 내지 80 중량%이고, 칼슘계 미립자들이 20 내지 70 중량%인 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 분말형 식품의 고결방지용 첨가제는를 분말형 식품에 이용함으로써, 종래에 비해서 이산화규소 성분을 미량으로 이용하면서도 고결방지 특성은 현저하게 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

Description

이산화규소 저감화를 위한 식품의 고결방지용 첨가제 및 이를 포함하는 분말형 식품 조성물{ANTI-CAKING ADDITIVE REDUCING SILICON DIOXIDE IN FOOD AND POWDER-TYPE FOOD COMPOSITION INCLUDING THE ANTI-CAKING ADDITIVE}

본 발명은 안정성에 문제가 있는 이산화규소의 식품 첨가량을 줄이기 위한 분말형 식품의 고결방지용 첨가제 및 이를 포함하는 분말형 식품 조성물에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 분말형 식품의 보관 안정성을 향상시킬 수 있는 분말형 식품의 고결방지용 첨가제 및 이를 포함하는 분말형 식품 조성물에 관한 것이다.

규소(Si)는 자연계에 이산화규소(silica, SiO₂)나 규산염(silicate)으로 주로 존재하고, 이산화규소(silica, SiO₂)는 지각의 주요성분으로서, 동식물체에도 존재하고, 특히, 플랑크톤류를 구성하는 중요한 성분이기도 하다.

자연적으로 생산되는 이산화규소로서는 결정구조가 다른 석영(투명한 결정은 수정(crystal)이라고 함), 인규석, 크리스토발석(cristobalite)이 존재하지만, 대부분은 불순물을 함유하기 때문에 착색되어 컬러를 나타낸다(식품안전나라. 식품첨가물 기본정보 참조). 이러한 이산화규소는 유리의 원료로 사용되거나, 치약의 원료로 주로 사용되고 있으며, 식품에도 이용되고 있다.

식품의 첨가제로서 이산화규소가 포함되는 경우, 그 용도는 고결방지제 및/또는 여과보조제이어야만 하며, 이외의 목적으로 이용될 수 없고 사용 허용 농도에도 엄격한 제한이 있다. 분말유크림(자동판매기용에 한함)의 경우에는, 1%이하(규산마그네슘 또는 규산칼슘과 병용할 때에는 각각의 사용량의 합계가 1% 이하)이어야 하고, 분유류(자동판매기용에 한함)의 경우에도 1%이하(규산마그네슘 또는 규산칼슘과 병용할 때에는 각각의 사용량의 합계가 1% 이하)로 맞춰야 하며, 식염의 경우에도 2%이하(규산마그네슘 또는 규산칼슘과 병용할 때에는 각각의 사용량의 합계가 2% 이하)이며, 기타식품에는 2% 이하로 정해져 있다.

상기와 같이 엄격하게 이산화규소의 사용량을 제한하고 있는 것은, 이산화규소의 독성 때문이다. 식품의약품 안전처 자료에 따르면, 석영 분진을 포함하여 결정질 실리카에 작업성 노출을 겪었던 작업자에게 피부경화증, 전신성 홍반성 루푸스, 류머티즘성 관절염, 용혈성 빈혈 및 피부다발근육염 등이 나타남이 보고된 바 있다고 한다(Robbins, 1974; koeger, 1991). 또한, 다양한 형태의 결정질 실리카 제제들은 쥐의 폐에 선암과 편평세포암을 유발하기도 하며(OHS MSDS), 이외에도 여러 논문을 통해 이산화규소의 위해성이 알려지고 있다.

따라서 이산화규소는, 식품, 특히 당분 함유량이 높아 흡습성을 갖는 식재료의 고결(caking)을 방지함으로써 보관 안정성을 향상시키기 위해서 가격 대비 효율이 높아 가장 많이 이용되는 첨가제이기는 하지만, 섭취하는 식재료에 포함되는 첨가제인 만큼 이산화규소의 함량을 최소화시킬 필요가 있으나, 식품의 상품성을 높이기 위해서는 사용량을 줄이는데 한계가 있는 실정이다.

본 발명의 일 목적은 식품의 첨가제로 이산화규소의 사용량을 최소화시키면서도 식품의 보관 안정성을 향상시킬 수 있는 분말형 식품의 고결방지용 첨가제를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 고결방지용 첨가제를 포함하는 보관 안정성이 현저하게 향상된 분말형 식품 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 목적을 위한 분말형 식품의 고결방지용 첨가제는 평균 입도가 1 ㎛ 내지 10 ㎛인 이산화규소 미립자들과 칼슘계 미립자들로 이루어지되, 이산화규소 미립자들이 30 내지 80 중량%이고, 칼슘계 미립자들이 20 내지 70 중량%인 것을 특징으로 한다.

일 실시예에서, 상기 칼슘계 미립자들은 난각칼슘, 패각칼슘, 탄산칼슘 및 제3 인산칼슘 중 적어도 어느 하나일 수 있다.

일 실시예에서, 상기 칼슘계 미립자들은 난각칼슘, 패각칼슘 및 탄산칼슘 중 어느 하나이고, 상기 칼슘계 미립자들이 20 내지 30 중량%이며, 상기 이산화규소 미립자들이 70 내지 80 중량%일 수 있다. 이때, 상기 칼슘계 미립자들과 상기 이산화규소 미립자들의 전체 평균 입도는 4 내지 7 ㎛일 수 있다.

본 발명의 다른 목적을 위한 분말형 식품 조성물은 99 내지 99.9 중량%의 식재료 분체; 및 0.1 내지 1 중량%의 고결방지용 첨가제를 포함하고, 상기 고결방지용 첨가제는 40 내지 80 중량%의 이산화규소 미립자들과 20 내지 60 중량%의 칼슘계 미립자들로 이루어진다.

일 실시예에서, 상기 분말형 식품 조성물 전체 중량에 대해 상기 고결방지용 첨가제가 0.5 중량%인 경우, 30℃±2℃의 온도 조건과 50%±3%의 습도 조건에서의 24시간 경과 후, 식재료 분체의 응집률이 18% 내지 40%일 수 있다.

일 실시예에서, 상기 분말형 식품 조성물 전체 중량에 대해서 0.5 내지 2 중량%로 입자 크기가 10 mm 내지 100 mm 인 이산화규소 입자들로 이루어진 첨가제를 이용하는 경우의 응집률에 비해, 상기 고결방지용 첨가제를 포함하는 분말형 식품 조성물은 25% 이하의 첨가량으로 감소된 응집률을 나타낼 수 있다.

일 실시예에서, 상기 식재료 분체는 분말조미료, 분말유크림, 분유류, 식염, 스넥용 씨즈닝, 라면스프 또는 분말치즈일 수 있다.

일 실시예에서, 상기 분말형 식품 조성물 전체 중량에 대해서 0.2 내지 0.4 중량%의 이산화규소 미립자들을 0.1 내지 0.3 중량%의 칼슘계 미립자들과 함께 이용함으로써, 응집률을 감소시켜 응집률이 40% 미만의 값을 갖도록 할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 고결방지용 첨가제에 포함되는 이산화규소 미립자들과 칼슘계 미립자들의 평균 입도는, 상기 식재료 분체를 구성하는 입도보다 작은 것이 바람직하다.

상기에서 설명한 본 발명의 분말형 식품의 고결방지용 첨가제 및 이를 포함하는 분말형 식품 조성물에 따르면, 이산화규소의 사용량을 최소화시키면서도 분말형 식품이 고결(caking)되는 것을 방지하는 성능(고결방지 특성)을 향상시켜 분말형 식품의 보관 안정성을 향상시킬 수 있다. 이산화규소의 사용량은 허용 기준치의 80% 이하의 수준으로 낮출 수 있지만 고결방지 특성은 오히려 현저히 향상될 수 있다. 특히, 이산화규소의 사용량을 허용 기준치의 40% 수준까지 낮추면서도 고결방지 특성이 저하되지 않고 유지시킬 수 있는 장점이 있다. 이와 같은 본 발명의 분말형 식품의 고결방지용 첨가제를 포함하는 분말형 식품 조성물은 이산화규소의 함량이 허용 기준치보다 낮으므로 식품 안정성이 높다.

또한, 본 발명에 따른 고결방지용 첨가제는 수분이 제거된 압축 공기를 이용하여 분쇄하여 제조함으로써, 미립자들이 포함하고 있는 수분함량을 거의 5% 이하로 떨어뜨릴 수 있는 장점이 있다. 따라서, 본 발명에 따른 고결방지용 첨가제를 분말형 식품 조성물에 포함시킴에 따라 고결방지용 첨가제에 의해서 분말형 식품이 고결되는 것은 원천적으로 방지할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 샘플들의 특성 평가를 위한 실험 방법을 설명하기 위한 사진을 나타낸 도면이다.
도 2는 비교샘플 1의 응집 상태의 사진을 나타낸 도면이다.
도 3은 비교샘플 2 내지 4의 응집 상태의 사진들을 나타낸 도면이다.
도 4는 비교샘플 1 내지 3과 본 발명에 따른 평가샘플 3, 4 및 7의 응집 상태의 사진들을 나타낸 도면이다.

이하, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 발명에 따른 분말형 식품의 고결방지용 첨가제는 30 내지 80 중량%의 이산화규소 미립자들과 20 내지 70 중량%의 칼슘계 미립자들로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 고결방지용 첨가제는 이산화규소와 칼슘계 물질로 형성된 미립자들로 이루어진 미분체이고, 상기 미분체에 포함되는 미립자의 평균 입도는 1 ㎛ 내지 10 ㎛ 사이의 특정 값을 갖는 것으로 정의한다.

평균 입도가 1 ㎛ 미만인 초미립자는 제조를 위해 고비용이 들고, 저장, 수송 등의 관리가 매우 까다로운 단점이 있다. 또한, 평균 입도가 10 ㎛를 초과하는 입자를 이용하는 경우에는, 10 내지 100 mm의 입도 크기를 갖는 기존 유통되는 이산화규소 입자들이나, 이들을 분쇄하여 얻었으나 불과 10 ㎛ 초과 100 ㎛ 수준의 입도를 갖는 이산화규소 벌크 입자만을 이용한 경우에 비해 고결방지 특성의 향상 효과가 거의 나타나지 않는다. 본 발명에서의 미분체는 이산화규소 미립자들과 칼슘계 미립자들이 포함되기는 하지만, 이들이 모두 균일한 입도를 갖고 있어 평균 입도의 값을 갖는 미립자들이 전체 중량의 90% 이상일 수 있다. 즉, 상기 미분체의 입도분포를 나타내는 그래프에서 평균 입도를 x ㎛(1≤x≤10)라 할 때, x±0.1㎛ 범위에서의 그래프의 면적인 적분값이 전체 그래프 면적의 90% 이상을 차지할 수 있다. 바람직하게는, 이산화규소 미립자들과 칼슘계 미립자들의 평균 입도는 4 내지 7 ㎛일 수 있다.

고결방지용 첨가제에서, 미립자들의 입도는 분말형 식품을 구성하는 입자의 입도보다 작은 것이 좋다. 분말형 식품을 구성하는 입자들 사이에 고경방지용 첨가제의 미립자들이 용이하게 배리어를 형성할 수 있어 분말형 식품이 고결되는 것이 방지될 수 있다.

칼슘계 미립자들은 난각칼슘, 패각칼슘, 탄산칼슘 및 제3 인산칼슘 중 적어도 어느 하나로 형성될 수 있다. 셀룰로오스나 식이섬유 등이 식품 내의 수분을 흡수하기 위한 흡습제로 이용되고 있으나, 셀룰로오스나 식이섬유는 미립자로 만들 수 없으며 현재까지 알려진 바로는 입도가 30 ㎛인 입자가 최소 크기에 불과하다. 본 발명에서는 흡습성을 가지면서도 고압으로 용이하게 미립자의 입도로 분쇄할 수 있는 벌크형 난각칼슘, 패각칼슘, 탄산칼슘 및 제3 인산칼슘 중 적어도 어느 하나로 칼슘계 미립자들을 제조하는 것이 바람직하다. 제3 인산칼슘은 이산화규소와 함께 그 사용량이 엄격히 지정되어 있는 물질이므로, 제3 인산칼슘을 이산화규소와 함께 이용한다하더라도 이들 전체의 양이 지정되어 있는 사용량 범위를 벗어나지 않아야 하므로 이용하는데 한계가 있다. 따라서, 바람직하게는 난각칼슘, 패각칼슘 및 탄산칼슘 중에서 적어도 어느 하나로 칼슘게 미립자들을 형성할 수 있다.

고결방지용 첨가제 100 중량%에 있어서, 이산화규소 미립자들이 30 내지 80 중량%를 차지하고, 칼슘계 미립자들이 20 내지 70 중량%를 차지한다. 칼슘계 미립자들이 20 내지 70 중량%로 포함됨에 따라서, 상대적으로 고결방지용 첨가제에서 이산화규소 성분이 차지하는 비율을 적어도 20%, 최대 70%까지 감소시킬 수 있는데 이때의 고결방지 특성은 오히려 2배 이상 향상된다.

칼슘계 미립자들이 20 중량% 미만으로 포함되는 경우에는, 고결방지용 첨가제에서 이산화규소 성분이 차지하는 비율이 감소율이 미미할 뿐이고 고결방지 특성도 이산화규소 벌크 입자를 이용하는 경우에 비해서 변화가 거의 없다. 또한, 칼슘계 미립자들이 70 중량% 초과로 고결방지용 첨가제에 포함되는 경우에는 이산화규소 성분을 감소시킬 수 있는 측면에서는 매우 유리하지만, 이때 역시 고결방지 특성이 이산화규소 벌크 입자를 이용하는 경우에 비해서 변화가 거의 없다.

따라서 칼슘계 미립자들이 20 내지 70 중량%로 고결방지용 첨가제에 포함되는 것이 바람직하고, 이때 이산화규소 미립자들은 30 내지 80 중량%로 포함되게 된다. 보다 바람직하게는, 고결방지용 첨가제에서 칼슘계 미립자들과 이산화규소 미립자들의 중량비가 20:80 내지 50:50일 수 있다. 가장 바람직하게는, 칼슘계 미립자들과 이산화규소 미립자들의 중량비가 20:80 내지 30:70일 수 있다.

본 발명에서의 고결방지용 첨가제에 의한 고결방지 특성은, 분말형 식품의 응집률을 통해서 확인할 수 있다. 분말형 식품의 응집률은 특정 온도 및 수분 조건에서 분말형 식품 전체의 중량에 대한, 응집되어 거름망을 통과하지 못하고 잔류하는 분말의 중량을 백분율로 나타낸 값으로 정의할 수 있다.

본 발명에서는 30℃±2℃의 온도 조건과 50%±3%의 습도 조건에서 24시간(1일) 경과 후에 측정된 응집률이 40% 이하의 값을 나타낸다.

분말형 식품 조성물 전체 중량에 대해서 0.2 내지 0.4 중량%의 이산화규소 미립자들을 0.1 내지 0.3 중량%의 칼슘계 미립자들과 함께 이용함으로써, 응집률을 감소시켜 응집률이 40% 미만의 값을 가질 수 있다. 바람직하게는, 분말형 식품 조성물 전체 중량에 대해서 0.3 내지 0.4 중량%의 이산화규소 미립자들을 0.1 내지 0.2 중량%의 칼슘계 미립자들과 함께 이용함으로써, 응집률을 감소시켜 응집률이 30% 미만의 값을 갖도록 할 수 있다.

이는, 고결방지용 첨가제를 이용하지 않은 경우가 60% 이상의 값을 갖는 것에 비해서 현저하게 낮은 수치인 것을 확인할 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 샘플의 제조 및 특성 평가 부분에서 후술하기로 한다.

본 발명에 따른 고결방지용 첨가제는 이산화규소 벌크 입자와 칼슘계 벌크 입자들을 고압 분쇄 공정을 통해서 미립자로 분쇄하여 제조한다. 고압 분쇄 공정은 공기를 이용한 제트 밀(jet mill) 공정으로 수행한다. 미립자의 제조를 위한 제트 밀의 압축 공기는 6 내지 7 bar일 수 있다.

고압 분쇄 공정의 대상이 되는 이산화규소 벌크 입자와 칼슘계 벌크 입자들은, 그들의 중량비가 30:70 내지 80:20이 되도록 혼합된 상태에서 고압 분쇄 공정을 수행한다. 보다 바람직하게는 50:50 내지 80:20이 되도록 혼합할 수 있다. 벌크 입자들이 균일하게 혼합된 상태에서 고압 분쇄 공정을 수행하므로, 이를 분쇄한 결과물인 미분체에서도 이산화규소 미립자들과 칼슘계 미립자들의 중량비가 최초 혼합된 중량비와 큰 변화 없이 유지될 수 있다. 또한, 이산화규소 벌크 입자와 칼슘계 벌크 입자의 경도 특성이 유사하여 동일한 고압 분쇄 공정에서 균일한 입도를 갖는 미립자들이 용이하게 제조될 수 있다.

고압 분쇄 공정을 수행하기 전에, 이산화규소 벌크 입자와 칼슘계 벌크 입자들 각각이 이미 함유하고 있는 수분을 제거하기 위해서 열풍 건조시키는 공정을 더 수행할 수 있다. 이때, 열풍 건조는, 수분이 전체 중 5 % 이하가 되도록 하는 것이 바람직하다.

이와 같은 공정을 통해서 이산화규소 미립자들과 칼슘계 미립자들이 균일하게 혼합된 미분체인 고결방지용 첨가제를 제조할 수 있으며, 고결방지용 첨가제는 제조 공정 중에서 수분이 5% 이하로 건조되어서 만들어지고, 제트 밀 공정은 수분이 제거된 압축 공기를 이용하여 분쇄 공정을 수행하기 때문에, 원래 이산화규소 벌크 입자와 칼슘계 벌크 입자가 포함하고 있는 수분함량을 5% 이하로 유지할 수 있는 장점이 있다. 따라서, 본 발명에 따른 고결방지용 첨가제를 분말형 식품 조성물에 포함시켰을 때 고결방지용 첨가제에 의해서 분말형 식품이 고결되는 것은 원천적으로 방지할 수 있는 장점이 있다.

본 발명에 따른 분말형 식품의 고결방지용 첨가제는, 분말형 식품, 즉, 식재료 분체와 혼합되어 분말형 식품 조성물을 구성한다. 식재료 분체는, 분말조미료, 분말유크림, 분유류, 식염, 스넥용 씨즈닝, 라면스프 또는 분말치즈 등일 수 있다.

본 발명에 따른 고결방지용 첨가제는 분말형 식품 조성물 전체 중량에 대해서 0.1 내지 1 중량%으로 첨가되어, 식재료 분체는 99 내지 99.9 중량%을 차지한다. 본 발명에 따른 고결방지용 첨가제가 최대 1 중량%로 식재료 분체에 첨가되는 것은 종래와 실질적으로 동일하지만, 동량의 1 중량%의 첨가제가 첨가된다하더라도 본 발명에 따른 고결방지용 첨가제 중에서 칼슘계 미립자들이 20 내지 70 중량%를 차지하므로, 분말형 식품 조성물 전체 중량에 대해서 이산화규소 미립자들을 불과 0.3 내지 0.8 중량%로 포함되게 되며, 기존의 고결방지제 사용시보다 분말형 식품의 응집 효과를 현저하게 저하시킬 수 있다.

특히, 본 발명에 따른 분말형 식품 조성물에서는, 고결방지용 첨가제를 분말형 식품 조성물 전체 중량에 대해서 0.5 중량%만으로도 종래에 비해 응집률을 현저하게 감소시킬 수 있는데, 이때에는 분말형 식품 조성물 전체 중량에 대해서 0.15 내지 0.4 중량%의 이산화규소 성분만으로도 식재료 분체의 고결이 방지될 뿐만 아니라, 칼슘계 미립자와 함께 고결방지 특성이 향상되므로, 이산화규소 성분을 미량 이용하면서도 식재료 분체의 보관 안정성을 현저히 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

이하에서는, 본 발명에 따른 구체적인 샘플들과, 비교샘플들을 준비하고, 이들의 고결방지 특성을 비교 및 평가하여 본 발명에 따른 고결방지용 첨가제의 특성을 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

샘플 1의 준비

풍림푸드(회사명, 한국)에서 구입하였고 크기가 20 mm 내지 80 mm 수준인 난각칼슘 2 kg을 준비하고, 이에 대해서 열풍건조를 수행하여 수분이 5% 미만이 되도록 건조하였다. 건조된 난각칼슘에, 지앤에프(회사명, 한국)에서 구입하였고 크기가 10 mm 내지 100 mm 수준인 이산화규소 분말 8 kg을 균일하게 혼합하였고, 이를 에어제트밀을 이용하여 6 내지 7 bar 기압의 압축 공기를 이용하여 미분쇄하여, 평균입도가 6 ㎛인 난각칼슘 미립자와 이산화규소 미립자가 혼합된 미분체를 샘플 1로서 준비하였다.

샘플 2 내지 샘플 6의 준비

난각칼슘 2.5 kg과 이산화규소 분말 7.5 kg을 이용한 것을 제외하고는, 샘플 1과 실질적으로 동일한 방법을 통해서 샘플 2를 준비하였다.

샘플 3은 난각칼슘 3 kg과 이산화규소 분말 7 kg을 이용하였고, 샘플 4는 난각칼슘 5 kg과 이산화규소 분말 5 kg을 이용하였으며, 샘플 5는 난각칼슘 6 kg과 이산화규소 분말 4 kg을 이용하여, 샘플 1과 실질적으로 동일한 방법을 수행하여 준비하였다. 또한, 샘플 6은 난각칼슘 7 kg과 이산화규소 분말 3 kg을 이용하여, 샘플 1과 실질적으로 동일한 방법을 통해서 준비하였다.

샘플 7 내지 9의 준비

난각칼슘 대신 탄산칼슘을 이용한 것을 제외하고는, 샘플 3의 제조와 실질적으로 동일하게 샘플 7을 준비하였으며, 샘플 8은 패각칼슘으로, 샘플 9는 제3인산칼슘으로 샘플 3의 난각칼슘을 대체하여 제조하였다.

평가샘플 1 내지 9의 준비

상기에서 준비된 샘플 1을 0.1 g을 취하여 치즈분말 19.9 g과 혼합하여, 샘플 1이 0.5 중량%를 차지하는 평가샘플 1을 준비하였다.

동일하게 샘플 2 내지 9 각각에서 0.1 g을 취하여 치즈분말 19.9 g과 혼합하였고, 이를 통해 평가샘플 2 내지 9를 준비하였다.

비교샘플 1 내지 4의 준비

치즈분말 20 g을 비교샘플 1로 준비하였으며, 샘플 1의 제조를 위해서 이용한 이산화규소 분말 0.1 g과 치즈분말 19.9 g을 혼합한 분체를 비교샘플 2로 준비하였다.

또한, 이산화규소 분말 0.2 g과 치즈분말 19.8 g을 혼합한 분체를 비교샘플 3으로, 이산화규소 분말 0.4 g과 치즈분말 19.4 g을 혼합한 분체를 비교샘플 4로 준비하였다.

고결방지 특성 평가: 응집률

상기와 같이 준비된 평가샘플 1에 대해서 공기 중에 노출된 상태에서 30℃±2℃의 온도 조건과 50%±3%의 습도 조건에서 24시간(1일)동안 방치하였다. 방치한 후, 도 1에 도시한 것과 같이 거름망 직경이 30 messh 체반을 이용하여 체친 후에 체반 위에 잔류하는 분체의 무게를 측정하였다. 응집률을 최초 무게인 20 g과 잔류하는 분체의 무게의 비율을 백분율로 환산하여 하기 표 1에 나타낸다.

구분	고결방지제	고결방지제 함량	응집률
평가샘플 1	난각칼슘 20 wt% 이산화규소 80wt%	0.5 wt%	18%
평가샘플 2	난각칼슘 25 wt% 이산화규소 75wt%	0.5 wt%	19%
평가샘플 3	난각칼슘 30 wt% 이산화규소 70wt%	0.5 wt%	20%
평가샘플 4	난각칼슘 50 wt% 이산화규소 50wt%	0.5 wt%	29%
평가샘플 5	난각칼슘 60 wt% 이산화규소 40wt%	0.5 wt%	35%
평가샘플 6	난각칼슘 70 wt% 이산화규소 30wt%	0.5 wt%	40%
평가샘플 7	탄산칼슘 30 wt% 이산화규소 70wt%	0.5 wt%	19%
평가샘플 8	패각칼슘 30 wt% 이산화규소 70wt%	0.5 wt%	20%
평가샘플 9	제3인산칼슘 30 wt% 이산화규소 70 wt%	0.5 wt%	34%
비교샘플 1	×	×	61%
비교샘플 2	이산화규소 분말 100 wt%	0.5 wt%	57%
비교샘플 3	이산화규소 분말 100 wt%	1.0 wt%	47%
비교샘플 4	이산화규소 분말 100 wt%	2.0 wt%	41%

고결방지 특성 평가를 위한 "응집률"은 식재료 분체의 응집이 많이 일어날수록 높은 값을 갖고, 식재료 분체의 응집이 방지될수록 낮은 값을 가지며, 고결방지 특성은 응집률이 낮은 값을 가질수록 좋은 특성을 갖는다고 할 수 있다.

표 1을 참조하면, 고결방지제를 이용하지 않은 경우에는 하루만에 60% 정도가 고결되는 결과를 나타내는 반면, 평가샘플 1 내지 9와 같이 본 발명에 따른 고결방지제를 이용한 경우 40% 이하, 특히 18~20% 수준으로 매우 낮은 응집률을 보이는 것을 확인할 수 있다.

비교샘플 3이나 4의 경우, 표 1의 결과와 도 2 및 도 3을 참조하면, 비교샘플 2와 비교하여 이산화규소 분말의 함량이 전체 식품 조성물에서 많아질수록 응집률이 감소하는 것을 확인할 수 있지만, 비교샘플 4와 같이 전체 식품 조성물에서 2 중량%를 차지하도록 사용하는 것은 독성이 있는 이산화규소를 사용한다는 측면에서 식품으로 사용할 수 없다.

반면, 본 발명에 따르면, 비교샘플 3의 절반 수준의 고결방지제만을 이용하면서도, 즉, 고결방지제 함량을 전체 식품 조성물 중량에 대해서 0.5 중량%만을 이용하면서도 응집률은 40% 이하의 수준으로 낮출 수 있다. 뿐만 아니라, 고결방지용 첨가제 전체 중량에 대해서 칼슘계 미립자를 20 내지 70 중량% 포함시킴으로써 이산화규소 미립자의 함량은 줄이면서도 응집률은 40% 이하의 수준으로 낮출 수 있다는 것을 확인할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르는 경우 응집되는 양이 매우 적음을 도 4의 비교샘플 1 내지 3의 응집 상태와 평가샘플 3, 4 및 7의 응집 상태를 통해서도 분명하게 확인할 수 있다. 비교샘플 1 내지 3의 경우에는 뭉침이 매우 많은 것을 볼 수 있고, 평가샘플 4는 평가샘플 3이나 7보다는 응집되는 양이 많아 보이지만 비교샘플 1 내지 3에 비해서는 현저하게 적은 것을 확인할 수 있고, 평가샘플 3이나 7의 경우에는 거의 초기 상태와 같이 분말 상태를 유지하고 있는 것을 확인할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

분말형 식품 조성물 전체 중량에 대해서 99.5 중량%이고, 분말유크림, 분유류 및 치즈분말 중 어느 하나인 식재료 분체; 및
0.5 중량%의 고결방지용 첨가제로 이루어지되,
상기 고결방지용 첨가제는 고결방지용 첨가제 전체 중량에 대해서 40 내지 80 중량%의 이산화규소 미립자들과, 난각칼슘 또는 패각칼슘을 포함하는 20 내지 60 중량%의 칼슘계 미립자들로 이루어지며,
상기 고결방지용 첨가제는 벌크형 난각칼슘 또는 벌크형 패각칼슘에 포함된 수분 함량이 5% 이하가 되도록 열풍건조시킨 후에 벌크형 이산화규소와 혼합하여 고압 미분쇄함으로써 이산화규소 미립자들과 칼슘계 미립자들의 전체 평균 입도가 4 ㎛ 내지 7 ㎛가 되도록 형성되어 상기 식재료 분체에 혼합되고,
상기 고결방지용 첨가제 전체 중량에 대해서 20 내지 60 중량%의 상기 칼슘계 미립자들이 상기 고결방지용 첨가제에 상기 이산화규소 미립자들과 함께 포함됨으로써, 고결방지용 첨가제 0.5 중량% 중에서 이산화규소 미립자들이 차지하는 중량이 40 중량% 내지 80 중량%로 감소된 동시에,
0.5 중량%의 벌크형 이산화규소와 99.5 중량%의 식재료 분체로 이루어진 식품 조성물에서 30℃±2℃의 온도 조건과 50%±3%의 습도 조건에서의 24시간 경과 후, 식재료 분체의 응집률이 41%인 것과 비교하여, 30℃±2℃의 온도 조건과 50%±3%의 습도 조건에서의 24시간 경과 후의 식재료 분체의 응집률이 18% 내지 35%로 감소된 것을 특징으로 하는,
칼슘계 미립자들을 고결방지용 첨가제로 이산화규소 미립자와 함께 이용하여 이산화규소 미립자가 차지하는 함량은 줄이면서도 식재료 분체의 응집률을 낮춘, 분말형 식품 조성물.
제1항에 있어서,
분말형 식품 조성물 전체 중량에 대해 상기 고결방지용 첨가제가 0.5 중량%이고, 상기 고결방지용 첨가제가 고결방지용 첨가제 전체 중량에 대해 50 내지 80 중량%의 이산화규소 미립자들과, 난각칼슘 또는 패각칼슘을 포함하는 20 내지 50 중량%의 칼슘계 미립자들로 이루어지는 경우,
30℃±2℃의 온도 조건과 50%±3%의 습도 조건에서의 24시간 경과 후, 식재료 분체의 응집률이 18% 이상 30% 미만인 것을 특징으로 하는,
분말형 식품 조성물.
제1항에 있어서,
상기 고결방지용 첨가제 전체 중량에 대해
상기 칼슘계 미립자들이 20 내지 30 중량%이고, 상기 이산화규소 미립자들이 70 내지 80 중량%인 것을 특징으로 하는,
분말형 식품 조성물.
삭제
삭제
삭제
제1항에 있어서,
분말형 식품 조성물 전체 중량에 대해서 0.5 내지 2 중량%로 입자 크기가 10 mm 내지 100 mm 인 이산화규소 입자들로 이루어진 첨가제를 이용하는 경우의 응집률에 비해,
상기 고결방지용 첨가제를 포함하는 분말형 식품 조성물은 25% 이하의 첨가량으로 감소된 응집률을 나타내는 것을 특징으로 하는,
분말형 식품 조성물.
삭제
제1항에 있어서,
분말형 식품 조성물 전체 중량에 대해서 0.2 내지 0.4 중량%의 이산화규소 미립자들을 0.1 내지 0.3 중량%의 칼슘계 미립자들과 함께 이용함으로써, 응집률을 감소시켜 응집률이 40% 미만의 값을 갖도록 하는 것을 특징으로 하는,
분말형 식품 조성물.
제1항에 있어서,
상기 고결방지용 첨가제에 포함되는 이산화규소 미립자들과 칼슘계 미립자들의 평균 입도는, 상기 식재료 분체를 구성하는 입도보다 작은 것을 특징으로 하는,
분말형 식품 조성물.