KR102056334B1 - 겔상 음료 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 저칼로리 겔상 음료에 관한 것으로서, 당류를 저감하고 겔상의 강도가 높고 안정하게 겔상을 유지할 수 있는 겔상 음료를 제공하는 것이다.

Description

겔상 음료{GEL-PHASE BEVERAGE}
본 발명은 겔상 음료에 관한 것으로서, 당류를 저감하고 겔상의 강도가 높고 안정하게 겔상을 유지할 수 있는 겔상 음료를 제공하는 것이다.
다양한 음료에는 최근 국민 식생활이 서구화됨에 따라 기호식품 및 식음료의 소비가 크게 증가하고 있으며, 특히 과거에 비하여 다양한 음료 제품을 섭취하고 있다. 시중에 나와있는 음료는 설탕 또는 과당 등을 다량 포함하고 있다. 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. 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.
이에, 설탕을 대체하는 감미료로서 무칼로리 또는 저칼로리 감미료가 개발되고 있다. 그 중에서 설탕을 대체하는 감미료로서 에리트리톨, 자일리톨, 소르비톨, 말티톨과 같은 낮은 칼로리를 갖는 당알코올 또는 폴리올 등을 사용하고 있으며 대표적으로는 솔비톨, 에리스리톨 등을 포함한다. 이들 감미료는 칼로리 감소를 제공할 수 있지만, 감미도 및 감미질에서 완전히 설탕을 대체하기 어렵고, 종종 낮은 위장 내성으로 인해 높은 수준으로 사용하기에 적합하지 않다.
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.
겔상 음료는 겔형성을 위한 겔화제를 이용하여 겔상 음료를 만든 후 봉입하는 방법으로 하여 주로 제조되며, 주로 사용되는 겔화제인 카라기난은 홍조류를 뜨거운 물 또는 뜨거운 알칼리 수용액으로 추출한 후 정제하여 얻어지는 것으로 보수력이 우수하며 시간이 지남에 따른 점도 변화가 없는 것이 특징이나 온도의 상승과 교반에 의한 점성의 감소현상이 나타난다. 특히 여름철 온도 상승에 따른 점성의 약화로 인해 제품의 클레임 발생이 우려되는 실정으로서, 카라기난의 점성이 약화되어 네트워크 형성이 깨어지게 되어 겔 형성이 깨어지면 흔들어 먹는 탄산음료의 경우에 흔들어 캔을 따는 순간 탄산의 분출 등이 발생하는 문제점이 있다. 겔화제로서 한천은 냉수나 온수에서의 복원성이 충분하지 않아 식미가 좋지 않은 점 등의 문제가 있다.
본 발명의 일예는 당류를 저감하여 저칼로리를 달성하고, 우수한 감미도와 감미질을 갖는 겔상 음료 및 이의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 일예는, 겔상 음료를 제조한 후 보관 기간 동안 낮은 이수율을 가지며 겔상을 안정하게 유지하는 겔상 음료 및 이의 제조방법을 제공한다.
본 발명은 알룰로스를 함유하는 겔상 음료로서, 더욱 자세하게는 젤란검을 포함하는 겔화제, 알룰로스를 포함하는 감미료 및 유기산 또는 이의 염을 포함하는 겔상 음료이다. 상기 음료는 겔화제와 가교하여 겔 강도를 증가시키는 양이온 겔화 촉진제를 추가로 포함할 수 있으며, 감미료로서 알룰로스에 더하여 에리스리톨을 추가로 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 겔상 음료의 수분함량은 전체 음료 100중량%를 기준으로 50중량% 이상으로 포함하며, 예를 들면 70 내지 99 중량% 일 수 있다. 이에, 본 발명에 있어서 음료는 수분 함량이 50중량% 이상, 55중량% 이상, 60중량% 이상, 65중량% 이상 또는 70중량% 이상이며 음용 가능한 것을 의미한다. 상기 음료를 제조하기 위해 물을 첨가하거나, 물에 더하여 과일즙, 채소즙 등을 추가로 첨가할 수 있다.
본 발명에 따른 음료는 1 내지 35℃ 온도 범위, 바람직하게는 3 내지 26℃에서 겔상을 가진다.
본 발명의 겔상 음료는 탄산 및 유화제로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상을 포함하지 않는 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 음료는 하기 물성으로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상의 물성을 갖는 것일 수 있다: (1) 10 내지 500g, 50 내지 500g 100 내지 500g, 10 내지 450g, 50 내지 450g 100 내지 450g, 10 내지 450g, 50 내지 450g 100 내지 450g, 또는 100 내지 400g의 경도, (2) 0.05 내지 1.0, 0.05 내지 0.8, 0.1 내지 1.0, 또는 0.1 내지 0.8의 산도, 및 (3) 35에서 10일 보관 후 측정한 이수율(%)이 6.8%이하임.
본 발명에 따른 음료는 알룰로스 단독 또는 다른 당류와 혼합하여 기존의 칼로리가 높은 당류의 전부 또는 일부를 대체할 수 있어, 저칼로리 음료 제품일 수 있다. 본 발명에 따른 음료는 단위 mL 당 칼로리 100 kcal 이하, 50 kcal 이하, 45 kcal 이하 또는 40 kcal 이하일 수 있다. 우리 나라 식품 등의 표시 기준의 영양 성분 함량 강조표시 세부기준에 따르면 식품 100g당 40 kcal 미만 또는 식품 또는 100 mL당 20 kcal 이하인 경우 '저칼로리' 표시를 할 수 있다.
본 발명에 따른 겔상 음료는, 1 %(w/w) 설탕 수용액의 감미 정도 1을 기준으로 1 내지 20, 또는 5 내지 20의 감미 정도를 가질 수 있으며, 고감미도 감미료를 추가 감미료를 사용하는 경우 감미정도는 10 내지 20, 또는 15 내지 20을 가질 수 있다. 또한, 상기 음료는 1% (w/w) 구연산 수용액의 신맛 정도 1을 기준으로 0.05 내지 1.0, 0.05 내지 0.8, 0.05 내지 0.5, 0.1 내지 1.0, 0.1 내지 0.8, 0.1 내지 0.5, 0.2 내지 1.0, 0.2 내지 0.8, 또는 0.2 내지 0.5일 수 있다. 또한, 상기 감미정도와 신맛 정도의 기준에 따라, 본 발명에 따른 겔상 음료의 신맛 정도에 대한 감미 정도의 비율(=감미정도/신맛정도)는 10:1 내지 40:1 일수 있다.
본 명세서에서, 겔은 겔화제를 이용하여 재료를 반고체상으로 제조한 것으로서 젤 또는 겔(gel)은 콜로이드 용액이 그 분산매를 함유한 채 반고체상으로 굳어진 것. 협의로는 겔(Gel)과 같은 뜻으로 사용되기도 한다.
본 발명에 따른 음료는 겔 상태를 얻고자 겔화제를 배합하며, 1 내지 30 범위에서 겔상을 가져, 보형성 및 유동성을 나타낸다. 이에, 본 발명의 음료는 10 내지 500g, 50 내지 500g 100 내지 500g, 10 내지 450g, 50 내지 450g 100 내지 450g, 10 내지 450g, 50 내지 450g 100 내지 450g, 또는 100 내지 400g의 경도를 가질 수 있다.
본 발명에 따른 겔화제는 1 내지 30 범위에서 겔화가 가능하며 안정적으로 겔상태를 유지하는 것이 바람직하며, 필수적으로 젤란검을 포함하며, 선택적으로 잔탄검 및 로커스트빈검으로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상을 추가로 포함할 수 있다. 상기 겔화제는 젤란검 100중량부를 기준으로, 잔탄검 및 로커스트빈검으로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상을 0 내지 200중량부로 포함하는 것일 수 있다.
상기 겔화제의 첨가량으로서는 전체 음료 100중량%을 기준으로, 0.01중량% 내지 2.0중량%으로 포함하며, 목에 넘어가는 느낌을 즐길 수 있는 음료로 젤리의 덩어리가 큰 것이나 단단한 것보다는 젤리의 덩어리가 작고 부드러운 것이 선호된다. 상기 젤란검은 전체 음료 100중량%을 기준으로, 0.005 내지 1.5중량%로 포함될 수 있다.
상기 젤란검(GELLAN GUM)은 고분자 다당류로 람노오스, 글루쿠론산 및 포도당이 1:1:2로 구성된 heteropolysaccharide으로서 무미, 무취한 백색의 분말이다. 젤란검을 겔화하고자 할 때는 물에 잘 용해되지 않으므로 물에 분산한 다음 90°C 이상에서 가열하여 용해하고 여기에 양이온(Cation)을 첨가하면 탄력이 있는 겔이 된다. 젤란검의 겔은 무색투명하고 내열성, 내산성, 내효소성이 높아 용도가 광범위하다. 로커스트 빈 검은 다른 갈락토만난에 비해 만노스 대 갈락토오스의 높은 비율를 가져 바람직하다.
본 발명의 음료는 선택적으로 양이온성 겔화 촉진제를 포함하며, 지속 방출 겔 강도를 현저하게 증가시킬 수 있다. 상기 양이온성 겔화 촉진제의 구체적 예는 1가 또는 다가 금속 양이온을 생성하는 염을 포함한다. 바람직한 염의 예는 다양한 알칼리 금속 및/또는 알칼리 토금속의 무기 및 유기 염을 포함한다. 무기 염의 예는 알칼리 금속 및/또는 알칼리 토금속 황산염, 염화물, 붕산염, 탄산염, 인산염 및 브로민화물을 포함한다. 유기 염의 예는 알칼리 금속 및/또는 알칼리 토금속 시트르산염, 아세트산염, 락트산염 등을 포함한다. 나트륨, 칼륨 등이 알칼리 금속으로서 바람직하다. 마그네슘, 칼슘 등이 알칼리 토금속으로서 바람직하다. 상기 양이온 겔화 촉진제의 예는, 나트륨, 마그네슘, 칼륨 및 칼슘 이온으로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상 양이온 또는 이의 염일 수 있따. 구체적 예는 황산칼슘, 염화나트륨, 황산칼륨, 탄산나트륨, 염화리튬, 인산삼칼륨, 붕산나트륨, 브로민화칼륨, 플루오린화칼륨, 중탄산나트륨, 염화칼슘, 염화마그네슘, 아세트산 나트륨, 구연산나트륨, 구연산칼슘, 글루콘산칼슘, 글리세로인칼슘, 산화칼슘, 염화칼슘, 젖산칼슘, 스테아릴젖산칼슘, 제삼인산칼슘, 제이인산칼슘, 탄산칼슘, 황산칼슘, 패각발효유기산칼슘, 난각칼슘, 및 염화칼륨으로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다. 상기 양이온성 겔화 촉진제는 칼슘 이온 또는 이를 제공하는 염이 바람직하며, 예를 들면 젖산칼슘일 수 있다.
본 발명의 양이온성 겔화 촉진제는 바람직한 겔 강도를 수득하는데 효과적인 양으로 혼입된다. 바람직한 실시양태에서, 양이온성 겔화 촉진제의 함량은 전체 음료 100중량%을 기준으로, 0.001 내지 1.0 중량%, 0.05 내지 1.0 중량%, 0.001 내지 0.5 중량%, 또는 0.05 내지 0.5 중량%일 수 있다.
본 발명에 따른 음료는 당류로서 알룰로스를 필수적으로 포함한다. 상기 알룰로스의 함량은 단맛 정도 및 관능 특성에 적합한 함량으로 첨가할 수 있으며, 음료 전체 100중량%를 기준으로 알룰로스의 고형분 함량은 0.1중량% 내지 30중량%, 1 내지 30 중량%, 3 중량% 내지 30 중량%, 5 중량% 내지 30중량%, 0.1중량% 내지 25중량%, 1 내지 25 중량%, 3 중량% 내지 25 중량%, 5 중량% 내지 25중량%, 0.1중량% 내지 20중량%, 1 내지 20 중량%, 3 중량% 내지 20 중량%, 또는 5 중량% 내지 20중량%일 수 있다. 또한, 알룰로스 순도 90%의 고형분 70브릭스의 액상 알룰로스를 사용하는 경우, 음료 100중량%를 기준으로 액상 알룰로스의 함량은 5 내지 40중량%, 5 내지 35중량%, 또는 5 내지 30중량%일 수 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 소스 조성물에 포함되는 알룰로스는 시럽 또는 분말 형태일 수 있다. 상기 알룰로스 시럽은 알룰로스를 이용하여 다양한 농도로 제조한 용액일 수 있다. 예를 들어, 상기 알룰로스 시럽 내 고형분 알룰로스가 알룰로스 시럽 중량 100%를 기준으로 10 내지 100중량%로 포함할 수 있으며, 바람직하게는 70 내지 99.99중량%, 더욱 바람직하게는 90 내지 99.99중량%로 혼합하여 제조될 수 있다. 상기 알룰로스 분말을 사용하는 경우, 알룰로스 분말 고형분은 전체 조성물 분말, 예컨대 순도 90% 이상의 알룰로스, 예를 들어 알룰로스를 90 내지 99.99중량%, 더욱 바람직하게는 95 내지 99.99중량%로 포함하는 알룰로스 분말을 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 50 μS/cm 이고, 무색 또는 미황색의 감미를 가지는 액상 알룰로스 시럽일 수 있다. 상기 액상 알룰로스는 pH가 4 내지 6 범위일 수 있어, 소스 소성물에 첨가할 경우 산성 조건의 소스가 얻어질 수 있다. 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. 알룰로스 혼합당이 과당 및/또는 포도당을 포함하는 경우, 상기 혼합당은 과당 1 내지 90중량% 및/또는 포도당 1 내지 50중량%를 포함할 수 있다.
상기 알룰로스 함유 혼합당의 구체적인 예는 혼합당의 전체 고형분 함량 100중량부를 기준으로, 알룰로스 5 내지 95 중량부, 과당 1 내지 50 중량부 및 포도당 1 내지 55 중량부, 및 올리고당 1 내지 10 중량부를 포함하는 것일 수 있으며, 올리고당은 포함하지 않을 수도 있다. 상기 알룰로스, 과당 및 포도당은 바람직하게는 모두 D형-이성질체인 것이다.
본 발명에 따른 당류는 알룰로스와 에리스리톨을 포함하며, 예를 들면, 알룰로스 고형분 100중량부를 기준으로 에리스리톨 고형분 함량은 25 내지 650 중량부, 30 내지 400중량부, 또는 50 내지 350 중량부로 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 음료는 칼로리가 매우 낮은 감미료로서 설탕의 약 70%의 감미도를 가진다.
본 발명에 따른 음료는 알룰로스에 더하여, 설탕, 과당, 포도당, 이성화당,당알코올 및 고감미도 감미료로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상의 추가의 감미료를 포함할 수 있다. 상기 당알코올은 에리스리톨과 함께, 소르비톨, 만니톨, 락티톨, 말티톨, 자일리톨, 또는 이들의 2 이상이 조합을 포함한다. 상기 고감미도 감미료는 아스파탐, 아세설팜염, 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 발명에 따른 음료는 음료에 신맛을 부여하고 산도를 조절하고자 유기산 또는 이의 염을 포함할 수 있다. 상기 유기산은 구연산, 사과산, 주석산 및 젖산으로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상일 수 있으며, 상기 유기산의 염은, 유기산의 나트륨, 마그네슘, 칼슘, 칼륨 등과 같은 알칼리금속염 또는 알칼리토금속염을 포함한다. 본 발명에 따른 음료는 유기산 또는 이의 염을 포함하여 0.05 내지 1.0의 산도를 달성할 수 있으며 유기산의 함량은 음료의 맛 및 산도를 조절하기 위해 적합한 양으로 선택할 수 있으며, 예를 들면 전체 음료 100중량%를 기준으로, 0.05 내지 1.0중량%일 수 있다.
본 발명에 따른 겔상 음료는 필요에 따라 증점제, 과육, 과일즙, 채소즙, 씨앗류, 향료, 영양제, 및 착색료로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상을 추가로 포함할 수 있다. 상기 과일즙은 사과, 딸기, 포도, 배, 복숭아, 귤, 파인애플, 망고, 레몬, 체리 및 블루베리로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상의 과일을 착즙한 것이거나 상기 과즙의 농축 과즙일수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 채소즙은 당근, 브로컬리, 양파, 무, 토마토, 배추, 셀러리, 피망, ?, 호박 및 케일로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상의 채소를 착즙한 것일 수 있으며, 또한 상기 채소즙의 농축즙일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명은 당류를 저감하고 겔상의 강도가 높고 안정하게 겔상을 유지할 수 있는 겔상 음료를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 겔상 음료의 이수율 평가 결과를 나타내는 그래프이다.
하기 실시예를 들어 본 발명을 더욱 자세히 설명할 것이나, 하기 실시예의 범위로 본 발명의 범위가 한정되는 의도는 아니다.
실시예 1: 감미 시료의 감미도 분석
1-1: 감미 시료의 제조
하기 표 1에 기재된 성분 및 함량으로, 시험 감미료를 제조하였다. 시료 2 내지 8의 시료 감미료는 알룰로스와 에리스리톨의 고형분 함량 기준의 혼합비(알룰로스: 에리쓰리톨)를 하기 표 1과 같은 조성으로 혼합하여 사용하였다. 하기 표 1에 나타낸 혼합 중량비는 알룰로스: 에리스리톨(A:E)의 고형분 중량으로 표시하였다. 또한, 시료 1은 에리스리톨을 포함하지 않고 알룰로스/만을 포함하는 감미료이고, 시료 9는 알룰로스를 포함하지 않고 에리스리톨만을 포함하는 감미료를 사용하였다. 상기 알룰로스 및 에리스리톨은 ㈜삼양사 제품을 사용하였다. 하기 표 1에서 A는 알룰로스 시럽, E는 에리스리톨 분말량을 의미한다. 본 실험에서 사용한 알룰로스 B는 70브릭스 알룰로스 시럽으로서, 당류 고형분 100중량%를 기준으로 알룰로스 95 내지 98% (w/w)알룰로스, 과당 1 내지10 %(w/w), 포도당 0 내지 1% (w/w)을 포함하는 시럽이다. 하기 표 1에 나타낸 단위는 %(w/w)이며, 순도 95% 알룰로스 시럽 고형분 함량 70중량%)와 에리스리톨 분말을 사용한 것에 기준하여 고형분 기준으로 알룰로스와 에리스리톨 혼합 중량비를 환산한 것이다.
구분 알룰로스 시럽 사용량 에리스리톨 분말 사용량 혼합 중량비(A:E) 고형분 혼합 중량비(A:E) 정제수 합계
시료1 20.41 - (A 100) (A 100) 79.59 100.00
시료2 16.33 2.86 (A:E=80:20) 100: 26.3 80.81 100.00
시료 3 15.31 3.56 (A:E=75:25) 100: 35.0 81.13 100.00
시료 4 12.25 5.72 (A:E=60:40) 100: 70.2 82.03 100.00
시료 5 10.21 7.15 (A:E=50:50) 100: 105.3 82.65 100.00
시료 6 8.16 8.58 (A:E=40:60) 100: 158.1 83.26 100.00
시료 7 5.10 10.75 (A:E=25:75) 100: 317.0 84.15 100.00
시료 8 4.08 11.44 (A:E=20:80) 100: 421.6 84.48 100.00
시료 9 - 14.30 (E 100) (E 100) 85.70 100.00
1-2: 감미도 분석
상기 표 1에서 제조한 시료 1 내지 9에 대해서, 10 %(w/w)의 설탕 수용액의 감미도 10을 기준을 설정하고, 상기 시료1 내지 시료 9까지 감미도를 비교하여, 시료의 감미도를 평가하였으며 결과를 하기 표 2에 나타냈다.
구분 감미도
시료 1 10.3
시료 2 10.5
시료 3 10.6
시료 4 11.2
시료 5 11.6
시료 6 10.9
시료 7 10.7
시료 8 10.3
시료 9 9.7
상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 알룰로스 및 에리스리톨 각각 단독으로 사용하는 것보다 알룰로스와 에리스리톨을 배합하여 사용하는 것이 감미도 평가에서 우수하며, 구체적으로 알룰로스 시럽과 에리스리톨의 배합비가 (고형분 기준으로) 80:20 내지 20:80 중량비가 더욱 바람직하였다, 더욱 적절한 범위는 60:40 내지 40:60이다.
1-3: 감미 시료의 관능 평가
상기 시료 1 내지 시료 9에 따른 감미료를 입 안에 넣고 20초간 구강 표피를 골고루 자극한 후 뱉어내고, 한 시료의 평가를 마칠 때마다 물로 입안을 세척하고 10분이 경과된 후 다음 시료를 평가하여, 상기 관능 요소들을 5점 척도(5-point box scale)로 표시하였다. 관능평가요원은 맛과 향미 평가에 대해 전문적으로 훈련된 패널 15명(20~40대, 남녀로 구성)으로 구성되었으며, 5점 척도로 표시하였다. 상기 항목의 평가기준은 다음과 같으며, 그 결과를 하기 표 3 에 기재하였다.
<평가기준>
단맛의 조화감: 매우 나쁨(0) <--> 매우 좋음(5)
감미질의 만족도: 매우 나쁨(0) <--> 매우 좋음(5)
구분 단맛의 조화감 감미질의 만족도
시료 1 3.2 3.0
시료 2 3.3 3.1
시료 3 3.4 3.2
시료 4 3.7 3.5
시료 5 3.8 3.6
시료 6 3.4 3.3
시료 7 3.4 3.1
시료 8 3.4 3.0
시료 9 2.9 2.6
상기 표 3의 감미료 관능 평가 결과에 의하면, 알룰로스 시럽 또는 에리스리톨을 단독으로 사용하는 것(시료 1 및 시료 9)보다, 알룰로스 시럽 및 에리스리톨을 혼합한 감미료인 시료 2 내지 시료 8의 감미료가 조화감 및 만족도가 높은 것으로 확인되었다.
실시예 2 내지 6: 겔상 음료의 제조
하기 표 4에 기재된 성분 및 함량으로, 70 내지 85℃ 온도의 온수에 겔화제를를 정량 투입한 후, 완전히 용해시킨 다음 젖산칼슘, 감미료, 사과농축과즙, 구연산, 곤약분말, 시드(seed), 사과향을 투입한 후 나머지 정제수를 투입하였고 90 내지 98℃ 온도, 10 내지 90초간 살균한 후 포장지에 충진 후 냉각시켜 겔상 음료를 제조하였다.
상기 음료 제조에 사용한 알룰로스, 에리스리톨, 아세설팜칼륨 및 수크랄로스는 ㈜삼양사 제품이었다. 사과향은 삼화에프앤에프사의 FG6516-1535 제품이었다. 사과농축과즙은 72브릭스의 제품이고, 사용한 씨앗은 치아시드 또는 바질시드를 사용하였다.
사용한 알룰로스는 알룰로스 A 및 알룰로스 B로서 실시예 1에서 사용한 것과 동일한다. 실시예 2에서는 알룰로스 시럽(알룰로스 A)만을 사용하고, 실시예 3에서는 알룰로스 시럽(알룰로스 B)만을 사용하고 실시예 4 내지 6에서는 알룰로스 B와 에리스리톨의 배합 감미료를 사용하였다. 실시예 4는 시료 3의 알룰로스 및 에리스리톨 혼합 감미료 (A:E=75:25)이고, 실시예 5는 시료 5의 알룰로스 및 에리스리톨 혼합 감미료(A:E=50:50)이고, 실시예 6은 시료 7의 알룰로스 및 에리스리톨 혼합 감미료(A:E=25:75)를 사용하였다.
구성성분 비교예
1		 비교예
2		 실시예
2		 실시예
3		 실시예
4		 실시예
5		 실시예
6		 비교예
3
설탕 10.000 -　 　- 　- 　- 　- 　- 　-
액상과당 -　 13.200 　- 　- 　- 　 　- 　-
알룰로스A - - 14.300 　-
알룰로스B -　 -　 20.410 15.308 10.205 5.103 　-
에리스리톨 -　 -　 　- 　- 3.575 7.150 10.725 14.300
아세설팜칼륨 0.0152 0.0152 0.0152 0.0152 0.0152 0.0152 0.0152 0.0152
수크랄로스 0.0034 0.0034 0.0034 0.0034 0.0034 0.0034 0.0034 0.0034
구연산 0.280 0.280 0.280 0.280 0.280 0.280 0.280 0.280
겔화제 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000
젖산칼슘 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100
곤약분말 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100
사과농축과즙 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000
시드(seed) 0.500 0.500 0.500 0.500 0.500 0.500 0.500 0.500
사과향 0.200 0.200 0.200 0.200 0.200 0.200 0.200 0.200
정제수 잔량 잔량 잔량 잔량 잔량 잔량 잔량 잔량
합계 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00
비교예 1 내지 3: 겔상 음료의 제조
상기 표 4에 기재된 성분 및 조성으로, 실시예 2와 실질적으로 동일한 방법으로 겔상 음료를 제조하였다.
구체적으로, 실시예 2에서 사용한 알룰로스를 사용하지 않는 대신에, 비교예 1은 설탕을 사용하고, 비교예 2는 액상과당 (75 브릭스)를 사용하고, 비교예 3은 알룰로스를 포함하지 않고 에리스리톨만을 사용하였다. 상기 사용한 설탕 및 액상과당은 ㈜삼양사 제품을 사용하였다.
실험예 3: 겔상 음료의 물성 평가
실시예 2 내지 6와 비교예 1 내지 3에서 제조한 겔상 음료에 대해서, 하기 측정 및 분석 방법에 따라 이화학적 특성, 경도, 이수량을 측정하였으며, 그 분석 결과를 하기 표 6 및 도 1에 나타냈다.
(1) 이화학적 분석
실시예 2 내지 6과 비교예 1 내지 3에서 제조한 겔상 음료에 대해서, 상기 음료 100g 내 당류를 식품위생법의 기기분석법에 따라 단당류 및 이당류 총합 함량을 계산하여 측정하였으며, 영양 성분을 이용한 이론치 계산법으로 열량을 측정하여 비교예 조성물과 비교하였다. 그 결과를 아래 표 7에 나타내었다.
(2)경도 측정
하기와 같은 방법으로 경도를 측정하여 겔상 음료의 부드러운 식감 정도를 평가하였다. 텍스쳐 분석기(TA-XT2i, Stable micro system사)를 이용하여 하기 측정조건에 따라 시료의 경도를 측정하였다. 경도 측정은 5회 반복하여 평균값을 하기 표에 나타냈다. 겔상 음료의 경도는 압착시 가해지는 힘을 측정하여 나타내었고, 그 정도는 단위 면적당 가해지는 무게(g)로 나타내었다. 텍스쳐 분석기를 통한 강도(Hardness)의 값이 높으면 머핀을 누를 때 많은 힘이 소요된다는 것을 의미하고, 더 단단한 식감을 갖는다는 것을 의미한다. 경도 측정 온도는 시료 25 ℃에서 측정하였으며, 제조한 직후 및 35 ℃에서 10일 보관한 후 경도를 측정하였다.
Mode Measure force in compression 누르는 힘을 측정
sample size 30 W(mm) x 30 L(mm) x 30 H(mm) 샘플 크기 가로,세로,높이 30mm 큐브형태
test speed 5mm/s probe가 시료를 누르는 속도 5mm/s
distance 30% 최초 시료 높이에서 30%의 변형이 올때까지 시료를 누름
Probe 100mm compression plate probe 종류
( 3)pH 및 산도 측정
실시예 2 내지 6와 비교예 1 내지 3에서 제조한 겔상 음료에 대해서, pH 및 산도를 분석하였다. 구체적으로, pH는 pH미터를 사용하여 측정하였고, Brix는 ATAGO) Digital Refractometer RX-5000-α측정하였다. 산도는 염기의 화학식 속에 포함되어 있는 하이드록시기(-OH)의 몰수로 중화반응의 산의 필요량으로서, TOADKK) 산도계 TA-70(자동산도측정기)를 이용하여 측정하고, 시료를 정량한 후 TA-70 작성하면 산도를 측정하였다. 상기 측정된 브릭스, pH 및 산도를 하기 표에 나타냈다.
품질측정 비교예
1		 비교예
2		 실시예
2		 실시예
3		 실시예
4		 실시예
5		 실시예
6		 비교예
3
Brix 12.18 12.21 12.20 12.19 12.22 12.20 12.18 12.17
pH 3.47 3.49 3.46 3.45 3.47 3.45 3.47 3.47
산도(%) 0.28 0.28 0.28 0.28 0.28 0.28 0.28 0.28
상기 음료의 브릭스, 산도 및 pH을 측정한 결과, 본 발명에 따른 실시예 음료는 비교예 1 내지 3에서 제조한 겔상 음료와 유사한 물성을 가짐을 확인하였다.
(4) 이수량
실시예 2 내지 6와 비교예 1 내지 3에서 제조한 겔상 음료에 대해서, 겔상 음료를 제조한 직후 및 35?에서 10일 보관 후 이수율을 측정하였으며, 구체적으로, 100 rpm에서 60분 동안 흔든 후에, 60mesh 여과망(sieve)으로 여과하여 여액을 이수량으로 측정하였으며, 이수율은 하기 식과 같이 계산하였다. 그 결과를 아래 표 7 및 도 1에 나타내었다.
이수율(%) = (여과액 중량)/(음료의 중량)
구분 열량분석 경도분석 이수율(%)
열량
(Kcal/100g)		 당류
(g/100g)		 제조직후 10일 보관 후 제조직후 10일 보관후
비교예1 50 11 220 217 2.8 6.9
비교예2 50 11 219 215 2.5 7.4
실시예2 40 9.5 221 220 2.6 6.5
실시예3 5 1 215 214 3.1 6.4
실시예4 5 1 214 215 3.0 5.8
실시예5 5 1 215 214 2.8 5.9
실시예6 5 1 215 212 2.7 6.0
비교예3 5 1 213 210 3.1 6.3
상기 표 7의 물성 평가 결과에 나타낸 바와 같이, 이화학적 특성 분석결과, 알룰로스A 시럽의 적용 시(실시예 2) 설탕 및 액상과당(비교예 1 및 2)에 비해 열량 20% 및 당류 함량 13.65 가 감소하였다. 알룰로스 B만을 적용하거나(실시예 3), 또는 알룰로스 B와 에리스리톨의 혼합 감미료를 적용 시(실시예 4 내지 6), 본 발명에 따른 음료는 열량이 5Kcal, 당류가 1g으로 저칼로리 및 저당 제품 개발이 가능함을 확인하였다.
본 실시예에 따른 음료는, 보관 또는 유통과정에서 경도(Hardness)의 변화는 차이 없어 에리스리톨을 사용한 제품과 동등한 수준의 경도를 달성하는 것으로 확인하였다.
본 실시예에 따른 음료는, 보관 또는 유통과정에서 이수율은 알룰로스를 사용함에 따라 감소하고 상분리가 감소되었다. 음료의 유통 과정에서 음료의 상분리가 감소되었다는 것은 품질안정성이 우수하다고 볼 수 있으며 저장 안정성이 우수함을 확인하였다.
실험예 4: 겔상 음료의 관능평가
만족도 및 식감 만족도의 관능물성을 평가하기 위해, 실시예 2 내지 6과 비교예 1 내지 3에서 겔상 음료를 입 안에 넣고 20초간 구강 표피를 골고루 자극한 후 뱉어내고, 한 시료의 평가를 마칠 때마다 물로 입안을 세척하고 10분이 경과된 후 다음 시료를 평가하여, 상기 관능 요소들을 5점 척도(5-point box scale)로 표시하였다. 관능평가요원은 맛과 향미 평가에 대해 전문적으로 훈련된 패널 15명(20~40대, 남녀로 구성)으로 구성되었으며, 5점 척도로 표시하였다. 상기 항목의 평가기준은 다음과 같으며, 그 결과를 하기 표 8에 기재하였다.
<평가기준>
단맛 강도 (매우 약함 0 <--> 매우 강함 5)
신맛 강도 (매우 약함 0 <--> 매우 강함 5)
후미 단맛 끌림 (매우 약함 0 <--> 매우 강함 5)
신선함 (매우 약함 0 <--> 매우 강함 5)
전반만족도 (매우 나쁨 0 <--> 매우 좋음 5)
평가항목 비교예
1		 비교예
2		 실시예
2		 실시예
3		 실시예
4		 실시예
5		 실시예
6		 비교예
3
단맛 강도 3.5 3.5 3.6 3.3 3.5 3.6 3.5 3.3
신맛 강도 3.2 3.2 3.2 3.4 3.3 3.2 3.3 3.3
후미 단맛끌림 2.4 2.5 2.1 1.7 1.8 2.3 2.5 2.7
신선함 2.7 2.6 2.9 3.5 3.4 3.3 3.0 2.9
전반만족도 3.6 3.6 3.8 3.4 3.6 3.6 3.4 3.2
고감미도 감미료(아스파탐, 아세설팜칼륨, 수크랄로스, 스테비올배당체, 효소처리스테비아 등)는 소량 사용으로도 설탕대비 수십 내지 수백 배의 단맛을 부여할 수 있으나, 후미에 떫은맛, 쓴맛, 단맛이 오래 남는 단점을 가지고 있어, 이러한 좋지 않은 감미질을 개선하기 위해 많은 노력을 수행하였으나, 해결하기는 매우 어려운 실정이다. 본 실험에서는 사용한 고감미 감미료인 아세설팜칼륨과 수크랄로스는 후미에 단맛이 끌리는 단점이 있는데 이를 알룰로스를 사용함으로써 풍미를 일부 개선할 수 있었다.
에리스리톨의 경우 당알콜로서 후미에 청량감을 줄 것으로 예상했지만 묵직한 후미가 남게 되는 문제점이 있으며 알룰로스는 청량감 특성이 있어 에리스리톨과 적절히 혼합하여 사용할 경우, 후미의 청량감을 개선할 수 있는 장점을 확인하였다.

Claims (18)

  1. 분산매로서 물, 젤란검을 포함하는 겔화제, 알룰로스와 에리스리톨을 포함하는 감미료, 및 유기산 또는 이의 염을 포함하는 겔상 음료로서,
    상기 알룰로스와 에리스리톨은 겔상 음료의 겔상 (gel phase)을 안정화하는 겔상 안정화제이고,
    상기 에리스리톨의 고형분 함량은, 상기 알룰로스 고형분 100 중량부를 기준으로 30 내지 400 중량부로 포함되며,
    상기 겔상 음료는 1 내지 35 ℃ 온도 범위에서 겔상 (gel phase)을 가지고,
    상기 겔상은, 분산매를 함유한 콜로이드 용액이 겔화된 반고체상이며,
    상기 겔상 음료를 35 ℃에서 10일 보관 후 측정한 이수율(%)이 6.0%이하인,
    겔상 음료.
  2. 제1항에 있어서, 상기 겔상 음료의 수분 함량은 50 중량% 이상인 겔상 음료.
  3. 제1항에 있어서, 상기 겔상 음료는 하기 물성으로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상의 물성을 갖는 것인 겔상 음료:
    (1) 10 내지 500g의 경도, 및
    (2) 0.05 내지 1.0의 산도.
  4. 제1항에 있어서, 전체 음료 100중량%을 기준으로, 상기 겔화제가 0.01중량% 내지 2.0중량%으로 포함하는 것인 겔상 음료.
  5. 제1항에 있어서, 상기 겔화제는 잔탄검 및 로커스트빈검으로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상을 추가로 포함하는 것인 겔상 음료.
  6. 제1항에 있어서, 상기 겔화제는 젤란검 100중량부를 기준으로, 잔탄검 및 로커스트빈검으로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상을 0 내지 200중량부로 포함하는 것인 겔상 음료.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서, 전체 음료 100중량%을 기준으로, 상기 젤란검은 0.005 내지 1.5중량%으로 포함되는 것인 겔상 음료.
  9. 제1항에 있어서, 상기 겔상 음료는 겔화 촉진제를 추가로 포함하는 것인 겔상 음료.
  10. 제9항에 있어서, 상기 겔화 촉진제는 나트륨, 마그네슘, 칼륨 및 칼슘 이온으로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이의상 양이온 또는 이의 염인 겔상 음료.
  11. 제1항에 있어서, 전체 음료 100중량%를 기준으로, 상기 알룰로스 함량은 0.1 내지 30중량%인 겔상 음료.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 제1항에 있어서, 수크랄로스, 아스파탐, 아세설팜염, 스테비올 배당체, 리바우디오사이드, 사이클라민산 나트륨, 둘신, 타우마틴, 토마틴, 네오탐, 및 모넬린으로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상의 감미료를 추가로 포함하는 겔상 음료.
  15. 제1항에 있어서, 상기 유기산 또는 이의 염의 함량은 전체 음료 100중량%를 기준으로, 0.05 내지 1.0중량%인 겔상 음료.
  16. 제1항에 있어서, 상기 유기산은 구연산, 사과산, 주석산 및 젖산으로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상인 겔상 음료.
  17. 제1항에 있어서, 상기 음료는, 탄산 및 유화제로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상을 포함하지 않는 것인 겔상 음료.
  18. 제1항에 있어서, 증점제, 과육, 과일즙, 채소즙, 씨앗류, 향료, 영양제, 및 착색료로 이루어지는 군서 선택된 1종 이상을 추가로 포함하는 겔상 음료.
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