KR101874928B1 - 저칼로리 커피 음료 조성물 - Google Patents

저칼로리 커피 음료 조성물 Download PDF

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Abstract

알룰로스, 올리고당 및 커피추출물을 포함하는 커피 음료 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 당도가 높으면서도 칼로리는 낮고 아메리카노와 같은 커피 음료에 더욱 우수한 관능 특성을 부여할 수 있는 커피 음료 조성물을 제공한다.

Description

저칼로리 커피 음료 조성물{Low Calorie Coffee Drink Composition}
본 발명은 알룰로스 및 올리고당을 포함하는 커피 음료 조성물 및 제조방법으로서, 알룰로스 사용에 의해 저칼로리 음료를 제공할 수 있으며 특히 제조 안정성이 높게 제조되어 음료에 이용될 수 있다.
최근 국민 식생활이 서구화됨에 따라 기호식품 및 식음료의 소비가 크게 증가하고 있으며, 특히 과거에 비하여 커피 또는 커피우유의 음용의 빈도가 늘어 커피음료 시장은 기존 캔커피 이외에 병, 컵, 팩 등 다양한 용기에 담긴 커피를 선보이고 있으며, 고급형 에스프레소 형태로 커피 시장이 급증하고 있다.
다만, 시중에 나와있는 음료는 설탕을 다량 포함하고 있어 과량 섭취 시 치아 우식증, 비만증과 당뇨병 등의 성인병을 유발할 수 있는 문제가 있다. 국민들의 건강을 위해 정부에서도 정책적으로 식음료 조성물의 '당류 저감화'의 시행을 장려하고 있다. 식품위생법의 기기분석법에 따른 '당류'는 식품 내에 존재하는 단당류, 이당류의 총합을 의미하며, 단당류로는 과당, 포도당, 이당류로는 설탕, 맥아당, 유당이 있다. 식음료 내에서 상기와 같은 당류 저감화를 달성하기 위해서는 특히 설탕의 대체가 불가피한 실정이다.
설탕은 수크로오스를 주성분으로 하는 것으로 음식에 첨가하여 단맛을 내는 대표적인 감미료 중의 하나이다. 설탕은 뛰어난 감미도를 지니고 있어 과거부터 여러 음식, 가공 식품 등에 첨가되어 음식의 맛을 좋게 하고 입맛을 돋우는 가장 선호되는 감미료로 여겨져 왔다. 그러나 최근, 설탕의 유해성이 계속하여 밝혀짐에 따라 문제가 제기되고 있다. 구체적으로, 설탕의 과잉 섭취가 충치는 물론 비만, 당뇨병 등 각종 생활 습관병의 큰 원인으로 지적되고 있어 이를 대체할 만한 감미료 개발의 필요성이 전세계적으로 대두되고 있는 실정이다. 최근 다양한 감미 소재가 개발되고 있으나 감미도 및 감미질을 고려하여 설탕과 이들 감미 소재, 식이 석유 등 다양한 기능성 소재를 혼합하여 제품화가 이루어지고 있다.
상기 설탕을 대체하는 감미료로서 사용되는 알룰로스는 과당의 3번 탄소의 에피머로서, 과당의 70%에 해당하는 감미도를 가지고 있으며, 혈당 조절, 충치예방 및 간에서 지방합성을 저해하는 기능성 당이다. 설탕 대체 감미료로 많이 사용되고 있는 당알코올류는 일정량 이상 섭취 시 설사를 유발하는 등의 부작용이 있으나 알룰로스는 알려진 부작용이 없다. 따라서 알룰로스의 감미료로서의 관심이 높아지고 있다.
본 발명은 알룰로스, 올리고당, 및 커피추출물을 포함하는 커피 음료 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 물에 알룰로스, 올리고당 및 커피추출물을 추가하여 혼합하는 단계를 포함하는 음료 조성물의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 알룰로스 및 올리고당을 포함하는 커피 음료 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 특히 알룰로스, 올리고당 및 커피(또는 커피추출물)을 조합하여 사용함에 따른 물성 또는 식감을 개선하고, 제조 안정성을 개선할 수 있는 조성 및 이의 제조방법을 제공하고자 한다.
이하, 본 발명을 더욱 자세히 설명하고자 한다.
본 발명의 일 예는 알룰로스, 올리고당, 및 커피추출물을 포함하는 커피 음료 조성물을 제공한다.
특히 본 발명에서 사용되는 알룰로스는 설탕의 과잉 섭취를 줄이고 당뇨, 비만 등의 성인병 예방에 좋은 효과가 있으면서도, 설탕과 유사한 수준으로 감미도가 높다는 이점이 있다. 특히 알룰로스는 설탕과 달리 단맛 이외에도 청량감 또는 쇠맛이 나타나 설탕을 완전히 대체할 수 있는 감미료로 보기 어려웠으나, 본 발명의 음료 조성물은 알룰로스를 커피 음료에 적용하여 커피 음료의 쓴맛 및 신맛에 의해 알룰로스의 쇠맛 등이 마스킹 되는 동시에 커피의 쓴맛을 완화시키는 효과가 있으며, 특히 아메리카노와 같이 깔끔한 관능을 요구하는 커피 음료에 청량감을 부여할 수 있다.
본 발명의 커피 음료 조성물에서 상기 범위로 알룰로스를 포함함에 따라 알룰로스의 마이야르(Maillard) 반응을 동반하여 설탕만을 포함하는 경우 대비 갈변이 더욱 발생하여 특히 커피 음료 조성물에 탁월한 발색 효과가 있다.
상기 알룰로스는 화학적 합성, 또는 알룰로스 에피머화 효소를 이용한 생물학적 방법으로 수행할 수 있으며, 바람직하게는 생물학적 방법, 예를 들면 미생물 또는 효소반응으로 제조될 수 있다. 예를 들면, 상기 알룰로스는 혼합당 또는 이로부터 얻어지는 것이며, 상기 혼합당은 알룰로스 에피머화 효소, 상기 효소를 생산하는 균주의 균체, 상기 균주의 배양물, 상기 균주의 파쇄물, 및 상기 파쇄물 또는 배양물의 추출물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 알룰로스 생산용 조성물을 과당-함유 원료와 반응하여 제조된 혼합당 또는 이로부터 얻어지는 것일 수 있다.
본 발명의 커피 음료 조성물에 사용되는 알룰로스는 시럽 또는 분말 형태일 수 있다. 상기 알룰로스 시럽은 알룰로스를 이용하여 다양한 농도로 제조한 용액일 수 있으며, 상기 알룰로스 시럽 내 고형분 알룰로스가 알룰로스 시럽 중량 100%를 기준으로 10 내지 100중량%로 포함할 수 있으며, 바람직하게는 70 내지 99중량%로 혼합하여 제조될 수 있다. 상기 알룰로스 분말을 사용하는 경우, 알룰로스 분말 고형분은 전체 조성물 분말, 예컨대 순도 90% 이상의 알룰로스를 분말로 사용할 수 있다.
상기 알룰로스 시럽은 상기 알룰로스 단독 또는 혼합당으로부터 분리, 정체 및 농축 공정을 통해 얻어진 것일 수 있다. 본 발명의 일예에서 분리 및 정제 공정을 거친 알룰로스 시럽은 전기 전도도 1 내지 50μS/cm 이고, 무색 또는 미황색의 감미를 가지는 액상으로 알룰로스 10 중량% 이상을 포함 포함하는 알룰로스 시럽일 수 있다.
본 발명의 알룰로스 제조를 위한 일 예로서, 알룰로스 에피머화 효소를 높은 발현율과 안정성으로 생산할 수 있는 발현 시스템, 이를 이용한 GRAS(Generally recognized as safe) 미생물, 및 상기 발현 시스템을 이용한 미생물 및 효소를 포함하는 알룰로스 생산방법 등은 한국등록특허 제10-1318422호 및 제10-1656063호 등에 상세히 기재되어 있다.
본 발명의 커피 음료 조성물에 상기 알룰로스 시럽이 첨가되는 경우, 알룰로스 시럽 100중량% 내 고형분 알룰로스를 95중량%를 포함하는 알룰로스 시럽을 전체 커피 음료 조성물 100중량%를 기준으로 0.1내지 20중량%, 바람직하게는 0.5 내지 10중량%로 혼합하여 제조될 수 있다.
본 발명의 커피 음료 조성물에 사용되는 상기 올리고당은, 글루코스, 프락토스, 또는 갈락토스 등의 단당류가 글리코사이드 결합에 의해 탈수 및 축합되어, 단당류 2개 내지 5개 정도가 결합된 저점도의 당류를 총칭한다. 상기 올리고당은 당질원료에서 얻은 당액을 가공한 것으로 프락토올리고당, 이소말토올리고당, 갈락토올리고당, 말토올리고당, 자일로올리고당, 겐티오올리고당 등이 있으며, 올리고당은 원료 (기질)의 종류에 따라, 전분질을 이용한 말토 올리고당 또는 이소말토 올리고당, 유당을 이용한 갈락토 올리고당, 및 설탕을 이용한 프락토 올리고당을 사용할 수 있다.
상기 올리고당은 전체 당고형분 중 올리고당이 10 중량% 이상인 시럽 또는 분말 형태의 혼합당 형태 일 수 있으며, 글루코스, 프락토스와 같은 단당류 또는 말토스 등과 같은 이당류를 일부 포함한 혼합당 형태일 수 있다. 바람직하게는 본 발명에서 이소말토 올리고당을 추가로 혼합되어 제조되며, 이소말토 올리고당을 사용하여 바디감을 부여하여 커피 음료 제품으로 제공하는 경우 필요한 물성을 부여할 수 있다. 상기 올리고당은 전체 조성물 중량 100%를 기준으로 0.1 내지 40중량%, 바람직하게는 0.1 내지 40중량%로 포함할 수 있으며, 예를들어 상기 이소말토 올리고당이 추가되는 경우, 상기 이소말토올리고당은 전체 조성물 중량 100%를 기준으로 0.1 내지 20중량% 로, 바람직하게는 0.1 내지 5중량%, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 1중량% 로 혼합하여 제조될 수 있다.
따라서 본 발명의 커피 음료 조성물은 당도(Brix)가 0.5 내지 20, 바람직하게는 3 내지 10일 수 있다.
또한, 상기 알룰로스는 알룰로스 단독 또는 추가의 다른 당류를 포함하는 혼합당일 수 있으며 혼합당의 예는 전체 혼합당의 고형분 함량 100중량%를 기준으로 1 내지 99.9 중량%의 알룰로스를 함유할 수 있으며, 추가적으로 과당 및 포도당으로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상을 추가로 포함할 수 있다.
추가의 다른 당류는 과당 1내지 90중량% 및/또는 포도당 1내지 50중량%를 포함할 수 있다.
본 발명의 커피 음료 조성물은 설탕, 과당, 물엿, 포도당, 희소당 및 고감미도 감미료, 말티톨, D-소르비톨, 폴리글리시톨시럽, 난소화성말토덱스트린, 폴리덱스트로스 로 이루어진 군에서 선택된 1 이상의 당류를 추가로 혼합하여 제조될 수 있다. 추가로 혼합되는 1 이상의 당류는 전체 커피 음료 조성물 중량 100%를 기준으로 0.1 내지 20중량%, 바람직하게는 0.1 내지 10중량%로 혼합하여 제조될 수 있으며, 상기 커피 음료 조성물을 1 이상의 추가 당류를 포함하여 제조되는 경우 상기 1 이상의 당류 및 알룰로스를 포함하는 시럽형태로 혼합되어 제조될 수 있다.
또는 본 발명의 커피 음료 조성물은 설탕을 포함하지 않는 것을 특징으로 할 수 있다. 본 발명의 알룰로스 함유 커피 음료 조성물은 설탕을 포함하지 않는, 즉 무설탕 액상 커피를 제조하는 경우에도 설탕과 유사한 수준의 당도를 부여할 수 있으면서도, 알룰로스 특유의 청량감 또는 쓴맛을 커피에 부여할 수 있어 커피 음료 기호도 개선에 탁월하다.
상기 희소당은 알로스, 타가토스, 알로스, 알트로오스 등과 같은 다양한 희소당 등을 포함하며, 상기 고감미도 감미료는 상기 고감미도 감미료는 아스파탐, 아세설팜 K, 사이클라민산 나트륨, 사카린 나트륨, 수크랄로스, 스테비아 감미료(스테비올 배당체, 효소처리 스테비아), 둘신, 타우마틴, 토마틴, 네오탐, 리바우디오사이드 A 및 모넬린으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.
본 발명의 커피 음료 조성물에 포함된 커피추출물은 분쇄한 커피원두를 커피 추출용 추출기에 넣고 95℃ 이상의 열수를 상기의 커피 추출용 추출기에 투입하고 추출하여 커피추출물을 얻고 필터(filter)로 1~2 회 필터링한 것을 사용할 수 있다.
본 발명의 커피추출물 내 고형분 커피가 커피추출물 100중량%를 기준으로 0.1 내지 70중량%, 바람직하게는 0.1 내지 65중량%, 또는 1 내지 50중량%의 범위로 포함할 수 있다.
상기 커피추출물에 사용되는 커피 원두 브라질 산토스, 브라질 세하도, 브라질 산타 루시아, 브라질 옐로우버본, 에디오피아 예가체프, 에디오피아 시다모, 콜롬비아 수프리모, 케냐AA, 탄자니아 킬리만자로, 코스타리카 따라쥬, 과테말라 안티구아, 과테말라 레인포레스트 코반, 과테말라 하이랜드 휴휴, 하와이안 코나, 자메이카 블루마운틴, 예멘 모카, 인도네시아 만델링, 인도네시아 가요마운틴을 사용할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 커피 음료 조성물은 비타민 C를 추가로 포함할 수 있으며, 비타민 C에 의하여 커피 음료 신맛 또는 영양분을 부여하고 산화 방지제로서 역할을 할 수 있을 뿐 아니라, 알룰로스 또는 추가되는 당류가 열과 같은 물리적 충격에 의하여 분해되는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어 상기 비타민 C가 추가로 혼합하여 제조되는 경우, 상기 비타민 C는 전체 조성물 중량 100%를 기준으로 0.001 내지 0.5중량% 로, 바람직하게는 0.01 내지 0.05중량% 로 혼합하여 제조될 수 있다. 예를 들어 본 발명의 커피 음료 조성물에 비타민 C가 포함되는 경우 알룰로스 및 비타민 C는 는 90:10 내지 99:1의 중량비로 제조될 수 있다.
본 발명의 음료 조성물은 목적하는 음료의 종류에 따라 액상 매질을 추가로 포함할 수 있으며, 예를 들어 물, 우유, 및 두유로 이루어진 군에서 선택된 1 이상을 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 상기 우유는 원유 또는 원유를 가공하여 추가될 수 있다. 본 발명의 커피 음료 조성물에 액상 매질로서 물만을 포함하는 경우를 아메리카노 커피 음료라 한다.
상기 액상 매질은 전체 음료 조성물 100중량% 기준으로 1 내지 99중량%, 10 내지 70중량%, 50 내지 99중량%, 또는 60 내지 95중량%로 포함될 수 있다.
본 발명의 음료 조성물은 선택적으로 안정화제, 유화제, 감미제, pH 조절제 및 발색제로 이루어진 군에서 선택된 1 이상을 추가로 포함할 수 있다.
본 발명에서 사용 가능한 안정화제로는 젤란검, 잔탄검, 카라기난, 구아검, 아라비아검, 로커스트빈검 등의 검류, CMC(carboxymethyl cellulose) 등의 셀룰로오스류, 펙틴 및 젤라틴으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 조성물에서 사용 가능한 유화제는 식품에 사용 가능한 유화제라면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 비이온계 유화제, 양이온성 유화제, 양쪽성 유화제 등을 사용할 수 있으며, 구체적으로 지방산에스테르, 바람직하게는, 레시틴, 모노글리세린지방산에스테르, 폴리글리세린축합지방산에스테르, 및 폴리소르베이트계 유화제로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 자당 지방산 에스테르 (S-1670 및/또는 S570)이 사용될 수 있다.
상기 유화제는 전체 조성물 중량 100%를 기준으로 0.0001 내지 0.5중량%로 포함할 수 있으며, 바람직하게는 0.001 내지 0.01중량%로 포함될 수 있다.
본 발명에서 사용 가능한 pH 조절제로서 탄산수소나트륨, 탄산칼륨, 구연산나트륨 및 아스코브르산나트륨으로 이루어진 군에서 선택된 1 이상을 사용할 수 있다. 본 발명의 음료 조성물의 pH가 5.5 내지 7.0, 바람직하게는 pH 5.2 내지 6.5이 되도록 상기 pH 조절제를 추가로 포함하거나 포함하지 않을 수 있다.
본 발명의 커피 음료 조성물은, 단당류 및/또는 이당류, 예를 들어 단당류로서 과당, 포도당, 이당류로서 설탕, 맥아당 및 유당을 포함하는 당류를 0.1 내지 7 g/240mL, 바람직하게는 당류를 1 내지 7 g/240mL의 농도로 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. 이는 동일 수준의 단맛을 부여하는 설탕만을 포함하여 제조되는 커피 음료 대비 당류가 10 내지 90% 저감된 것이다.
이에 따라 상기 커피 음료 조성물은 열량이 0.1 내지 30kcal/240ml, 바람직하게는 10 내지 25kcal/240ml, 더욱 바람직하게는 10 내지 15kcal/240ml일 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 예는, 알룰로스, 올리고당, 커피추출물 및 물을 포함하는 아메리카노 커피 음료 조성물을 제공한다.
상기 커피 음료 조성물에 관한 사항은 아메리카노 커피 음료 조성물에 동일하게 적용될 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 예는, 커피 음료 조성물을 제조하는 방법으로서, 물에 알룰로스, 올리고당 및 커피추출물을 추가하여 혼합하는 단계를 포함하는 커피 음료 조성물의 제조방법을 제공한다.
상기 커피 음료 조성물에 관한 사항은 음료 조성물의 제조방법에 동일하게 적용될 수 있다.
본 발명의 커피 음료 조성물 제조방법에서 추가하여 혼합되는 알룰로스는 시럽 또는 분말 형태일 수 있다. 상기 알룰로스 시럽은 알룰로스를 이용하여 다양한 농도로 제조한 용액일 수 있으며, 상기 알룰로스 시럽 내 고형분 알룰로스가 알룰로스 시럽 중량 100%를 기준으로 10 내지 75중량%로 포함할 수 있으며, 바람직하게는 10 내지 70중량%로 혼합하여 제조될 수 있다. 상기 알룰로스 분말을 사용하는 경우, 알룰로스 분말 고형분은 전체 조성물 분말, 예컨대 순도 90% 이상의 알룰로스를 분말로 사용할 수 있다.
본 발명의 커피 음료 조성물 제조방법에 사용되는 상기 올리고당은, 글루코스, 프락토스, 또는 갈락토스 등의 단당류가 글리코사이드 결합에 의해 탈수 및 축합되어, 단당류 2개 내지 5개 정도가 결합된 저점도의 당류를 총칭한다. 상기 올리고당은 당질원료에서 얻은 당액을 가공한 것으로 프락토올리고당, 이소말토올리고당, 갈락토올리고당, 말토올리고당, 자일로올리고당, 겐티오올리고당 등이 있으며, 올리고당은 원료(기질)의 종류에 따라, 전분질을 이용한 말토 올리고당 또는 이소말토 올리고당, 유당을 이용한 갈락토 올리고당, 및 설탕을 이용한 프락토 올리고당을 사용할 수 있다.
상기 올리고당은 전체 당고형분 중 올리고당이 10 중량% 이상인 시럽 또는 분말 형태의 혼합당 형태 일 수 있으며, 글루코스, 프락토스와 같은 단당류 또는 말토스 등과 같은 이당류를 일부 포함한 혼합당 형태일 수 있다. 바람직하게는 본 발명에서 이소말토 올리고당을 추가로 혼합되어 제조되며, 이소말토 올리고당을 사용하여 바디감을 부여하여 커피 음료 제품으로 제공하는 경우 필요한 물성을 부여할 수 있다. 상기 올리고당은 전체 조성물 중량 100%를 기준으로 0 내지 40중량%, 바람직하게는 0.1 내지 40중량%로 포함할 수 있으며, 예를들어 상기 이소말토 올리고당이 추가되는 경우, 상기 이소말토올리고당은 전체 조성물 중량 100%를 기준으로 0.1 내지 20중량% 로, 바람직하게는 0.1 내지 5중량% 로 혼합하여 제조될 수 있다.
본 발명의 제조방법에서 추가하여 혼합되는 커피추출물은 본 발명의 커피추출물 내 고형분 커피가 커피추출물 100중량%를 기준으로 0.1 내지 70중량%, 바람직하게는 0.1 내지 65중량%, 또는 1 내지 50중량%의 범위로 포함할 수 있다.
본 발명의 제조방법은 분쇄한 커피원두를 커피 추출용 추출기에 넣고 95℃ 이상의 열수를 상기의 커피 추출용 추출기에 투입하고 추출하여 커피추출물을 얻고 필터(filter)로 1~2 회 필터링하여 커피 추출물을 제조하는 방법을 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 제조방법은 설탕, 과당, 물엿, 포도당, 희소당 및 고감미도 감미료로 이루어진 군에서 선택된 1 이상의 당류를 추가로 혼합하는 단계를 포함할 수 있다. 추가로 혼합되는 1 이상의 당류는 전체 커피 음료 조성물 중량 100%를 기준으로 0.1 내지 20중량%, 바람직하게는 1 내지 10중량%로 혼합하여 제조될 수 있으며, 상기 커피 음료 조성물을 1 이상의 추가 당류를 포함하여 제조되는 경우 상기 1 이상의 당류와 알룰로스 및 올리고당을 포함하는 시럽형태로 혼합되어 제조될 수 있다.
또한 상기 제조방법은 비타민 C를 추가로 혼합하는 단계를 포함할 수 있으며 상기 비타민 C는 전체 조성물 중량 100%를 기준으로 0.001 내지 0.5중량% 로, 바람직하게는 0.01 내지 0.05중량% 로 혼합하여 제조될 수 있다.
또한 본 발명의 커피 음료 조성물 제조방법은 살균하는 단계, 냉각 단계, 균질화 단계 및 충진하는 단계로 이루어진 군에서 선택된 1 이상을 추가로 포함할 수 있다.
상기 살균 단계는 저온살균법(low temperature long time method, LTLT), 고온 단시간 살균법(high temperature short time method, HTST) 및 초고온 가열법(ultra high temperature heating method,UHT) 등 식품에 사용 가능한 살균법을 비 제한적으로 사용할 수 있다.
또한 상기 냉각 단계는 살균되거나 살균되지 않은 처리물을 5 내지 15℃의 온도에서 냉각할 수 있다.
본 발명은 알룰로스 함유 커피 음료 조성물 및 이의 제조방법으로서, 알룰로스 및 올리고당을 커피에 적용하여, 저칼로리의 커피 음료이면서도, 알룰로스 특유의 쓴맛 또는 쇠맛을 마스킹하는 동시에 커피의 쓴맛을 완화시키고, 커피 음료에 청량감과, 점도를 부여하여 커피 음료 산업에서 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.
하기 예시적인 실시예를 들어 본 발명을 더욱 자세히 설명할 것이나, 본 발명의 보호범위가 하기 실시예로 한정되는 의도는 아니다.
제조예 1. 알룰로스 시럽 제조
알룰로스는 한국등록특허 10-16173797에 기재된 제조방법과 실질적으로 동일한 생물학적 방법으로 과당 기질로부터 알룰로스 시럽을 제조하였다.
구체적으로, 크로스트리디움 신댄스(Clostridiuim scindens ATCC 35704)로부터 유래된 알룰로스 에피머화 효소의 암호화 유전자(DPE gene; Gene bank: EDS06411.1)를 재조합 벡터(pCES_sodCDPE)에 도입하여, 상기 제조된 재조합 벡터(pCES_sodCDPE) 플라스미드를 전기천공법(electroporation)을 사용하여 코리네박테리움 글루타리쿰을 형질전환시켰다. 상기 형질전환된 코리네박테리움 글루타리쿰 세포를 포함하는 비드를 제조하고 고정화 반응 컬럼에 충진하고, 40브릭스의 95 중량% 과당으로부터 포도당:과당:알룰로스:올리고당 = 6:67:25:2인 24~26(w/w)% 알룰로스 시럽을 수득하였다.
얻어진 알룰로스 시럽을 유색 및 이온 성분 등의 불순물을 제거하기 위해 양이온 교환수지, 음이온 교환수지 및 양이온과 음이온교환수지가 혼합된 수지로 충진된 상온의 컬럼에 시간당 이온교환수지 2배 부피의 속도로 통액시켜 처리하였다. 그 다음, 칼슘(Ca2+) 타입의 이온교환수지로 충진된 크로마토그래피를 이용하여 고순도의 알룰로스 분획을 얻었다. 상기 알룰로스 분획을 이온정제 및 농축하여, 당시럽 조성물 고형분 함량 100중량%를 기준으로 알룰로스 95 중량%, 과당 5 중량% 로 구성된 알룰로스 시럽을 제조하였다.
상기 알룰로스 함량 95중량%의 알룰로스 시럽의 pH, 색가, 전기 전도도를 측정하여 하기 표 1에 나타냈다.
구분 알룰로스 95% 시럽
pH 4.41
색가(흡광도, 420nm) 0.039
전기 전도도(ms/cm) 15.13
제조예 2. 커피 음료 조성물 제조
85℃ 이상의 온수에 산도조절제를 용해한 후 커피추출물을 투입하였다. 커피추출물은 커피 원두를 열수 추출법으로 추출한 4.9bx의 커피추출물을 사용하였다. 상기 혼합물에 비타민 C를 추가 투입한 후 물을 투입하여 132~135℃1~5초동안 열처리 한 후 냉각하여 숙성 및 보관하였다. 상기 각 조성은 아래 표 2의 의 함량으로 커피 음료 실시예 1 및 2의 조성물을 제조하였다.
비교예로서 당류로 설탕만을 사용하거나(비교예 1), 설탕 및 알룰로스 시럽만을 포함하고(비교예 2), 상기 실시예 1 및 2와 동일한 방법으로 제조된 커피 음료 조성물을 추가로 제조하였다.
원료명 비교예 1 비교예2 실시예 1 실시예 2
커피추출물(고형분4.1%) 22.80 22.80 22.80 22.80
백설탕 2.800 1.4 - -
알룰로스 시럽 - 2.86 5.720 5.720
이소말토올리고당(삼양사) - - 0.35 2.000
탄산수소나트륨 0.080 0.080 0.080 0.080
비타민C 0.020 0.02 0.020 0.020
정제수 잔량 잔량 잔량 잔량
합계 100.000 100.000 100.000 100.000
시험예 1. 물성 평가
1.1 pH 측정
제조예 2에서 제조된 커피 음료 조성물을 pH 미터를 사용하여 pH를 측정하여 아래 표 3에 나타내었다.
1.2 당도 측정
제조예 2에서 제조된 커피 음료 조성물의 당도를 Digital Refractometer(ATAGO Digital Refractometer RX-5000을 이용하여 측정하여 아래 표 3에 나타내었다.
항목 비교예 1 비교예 2 실시예 1 실시예 2
pH 6.25 6.196 6.187 6.192
Brix 4.02 4.63 5.57 6.71
상기 표 3에서 볼 수 있듯, 본 발명의 실시예 커피 음료 조성물은 당류로서 설탕만을 사용하여 제조한 비교예와 pH가 유사하며, 특히 비교예 보다 더욱 높은 수준의 당도를 낼 수 있는 것을 확인하였다.
시험예 2. 당류 함량 및 열량 비교
제조예 2에서 제조된 커피 음료 조성물 240mL 내 당류를 기기분석법에 따라 단당류 및 이당류 총합 함량을 계산하여 측정하였으며, 영양 성분을 이용한 이론치 계산법으로 열량을 측정하여 비교예 조성물과 비교하였다. 그 결과를 아래 표 4에 나타내었다.
항목 비교예 1 비교예 2 실시예 1 실시예 2
당류(g/240mL) 7.5 4.5 0.6 1.0
열량(Kcal/240mL) 30 19 11 23
상기 표 4에서 볼 수 있는 바와 같이 실시예 1 내지 3의 커피 음료는 비교예 대비 당류 함량이 현저히 낮은 동시에 열량 저감 효과가 뛰어난 것을 호가인할 수 있었다.
시험예 3. 관능 평가
제조예 2의 조성으로 제조된 커피 음료에서 단맛, 쓴맛, 후미의 깔끔함, 바디감, 진한 정도 및 감미도의 다섯 가지 평가항목에 대해서 하기 평가기준에 따라 평가하였으며, 그 평가결과를 표 5에 나타냈다. 20~50대의 성인 남녀 패널 80 명을 대상으로 5점 척도법으로 관능평가를 수행하였다.
[평가 기준]
단맛: 단맛이 전혀 없다(0점)-단맛이 매우 강하다(5점)
단맛(설탕기준): 설탕 1 기준 단맛의 정도
쓴맛: 쓴맛이 전혀 없다(0점)-쓴맛이 매우 강하다(5점)
후미의 깔끔함: 후미가 전혀 깔끔하지 않다(0점)-후미가 매우 깔끔하다(5점)
바디(body)감: 바디감이 전혀 없다(0점)-바디감이 매우 크다(5점)
진한 정도: 입안에서 매우 가볍게 느껴진다(0점)- 입안에서 매우 진한 묵직함이 느껴진다(5점)
전반만족도 : 매우 만족스럽지 않다(0점)-매우 만족스럽다(5점)
　평가항목 비교예 1 비교예 2 실시예 1 실시예 2
단맛 2.1 2.0 2.2 2.4
단맛(설탕 기준) 1.00 0.98 1.0 1.1
쓴맛 3.6 3.5 3.2 3.2
후미의 깔끔함 2.3 3.0 2.7 2.5
바디감 2.1 1.9 2.1 2.8
진한 정도 2.1 1.8 2.1 3.2
전반만족도 3.4 3.4 3.8 3.2
상기 표에서 볼 수 있듯 실시예 1 및 2의 커피 음료 조성은 설탕만을 포함하는 비교예 1 조성물 대비 단맛을 유사한 수준으로 낼 수 있을 뿐 아니라, 알룰로르 첨가에 따른 커피의 쓴맛을 완화시킬 수 있다. 또한 알룰로스만을 포함하는 비교예 2의 경우 당도가 낮고 알룰로스 첨가로 후미의 청량감이 발생하여 음료가 진하게 느껴지는 정도가 낮으나, 이소말토올리고당을 더욱 포함하는 실시예 1 및 2는 당도가 낮음에도 바디감이 우수하고 입 안에서 진한 정도가 높았다. 다만, 실시예 2의 경우 이소말토올리고당 함량이 높아 진한 정도가 과하게 높아 전반적 만족도는 실시예 1의 커피 음료 조성이 가장 우수한 것으로 확인하였다.

Claims (15)

  1. 알룰로스, 이소말토올리고당, 커피추출물 및 비타민 C를 포함하는 저칼로리 커피 음료 조성물로서,
    상기 알룰로스는 시럽 형태이고, 알룰로스의 고형분 함량이 알룰로스 시럽 100 중량%를 기준으로 70 내지 99 중량%이며,
    상기 커피추출물은 커피추출물의 고형분 함량이 커피추출물 100 중량%를 기준으로 0.1 내지 65 중량%이며,
    전체 커피 음료 조성물 100 중량%를 기준으로, 상기 알룰로스 시럽이 0.1 내지 20 중량% 이고, 상기 이소말토올리고당은 0.1 내지 1 중량%이며, 상기 비타민 C는 0.001 내지 0.5 중량% 이며,
    상기 커피 음료 조성물은, 단당류 및 이당류의 함량이 0.1 내지 7 g/240mL이고, 열량이 10 내지 25 kcal/240ml이며, 설탕을 포함하지 않는 것을 특징으로 하는,
    저칼로리 커피 음료 조성물.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서, 상기 커피 음료 조성물은 과당, 물엿, 포도당, 알룰로스 이외의 희소당, 고감미도 감미료, 말티톨, D-소르비톨, 폴리글리시톨시럽, 난소화성말토덱스트린 및 폴리덱스트로스로 이루어진 군에서 선택된 1 이상을 추가로 포함하는 것인, 저칼로리 커피 음료 조성물.
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서, 상기 커피 음료 조성물은 물, 우유 및 두유로 이루어진 군에서 선택된 1 이상의 액상 매질을 추가로 포함하는, 저칼로리 커피 음료 조성물.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 물에 알룰로스, 이소말토올리고당, 커피추출물 및 비타민 C를 추가하여 혼합하는 단계를 포함하는, 저칼로리 커피 음료 조성물의 제조방법으로서,
    상기 알룰로스는 시럽 형태이고, 알룰로스의 고형분 함량이 알룰로스 시럽 100 중량%를 기준으로 70 내지 99 중량%이며,
    상기 커피추출물은 커피추출물의 고형분 함량이 커피추출물 100 중량%를 기준으로 0.1 내지 65 중량%이며,
    전체 커피 음료 조성물 100 중량%를 기준으로, 상기 알룰로스 시럽이 0.1 내지 20 중량% 이고, 상기 이소말토올리고당은 0.1 내지 1 중량% 이며, 상기 비타민 C는 0.001 내지 0.5 중량% 이며,
    상기 커피 음료 조성물은, 단당류 및 이당류의 함량이 0.1 내지 7 g/240mL이고, 열량이 10 내지 25 kcal/240ml이며, 설탕을 포함하지 않는 것을 특징으로 하는,
    저칼로리 커피 음료 조성물의 제조방법.
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