KR102274828B1 - 아마씨검, 곤약 및 한천을 포함하는 식용 천연 겔화제 조성물 및 그의 제조방법 - Google Patents

아마씨검, 곤약 및 한천을 포함하는 식용 천연 겔화제 조성물 및 그의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 아마씨 검 파우더, 곤약, 및 한천을 포함하는 식용 천연겔화제 조성물 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 식용 천연겔화제 조성물은 아마씨검 파우더 : 곤약 : 한천의 중량비가 2∼8 : 8∼2 : 0.5∼4이다.
본 발명에 따른 식용 천연겔화제 조성물은 유해성 위험이 있는 종래 검류를 사용하지 않고도 기존 검류와 동등하거나 그 이상의 물성을 갖는다.

Description

아마씨검, 곤약 및 한천을 포함하는 식용 천연 겔화제 조성물 및 그의 제조방법{Edible Natural Thickener Composition Comprising Flaxseed Gum, Konjac Glucomanan And Agar Gum And Process For Preparing The Same}
본 발명은 기존의 검류를 대체하는 천연 겔화제 조성물, 특히 수분 함유량이 높으면서 탄성이 높은 아마씨검(Flax Seed Gum, FSG), 곤약(Konjac GlucoMannan, KGM) 및 한천(Agar Gum, AG)을 포함하는 인체에 무해한 식용 천연겔화제 조성물 및그의 제조방법에 관한 것이다.
검류는 적은 양으로 높은 수분 함유와 탄성을 가지는 물질로서 워터젤리와 같이 다양한 젤리류의 식품산업 분야에 다양하게 사용되고 있으며, 대표적인 검류로는 잔탄검, 카라기난, 젤란검 등이 있다. 이들 검류는 식품의 점착성 및 점도를 증가시키고 유화안정성을 증진하며 식품의 물성 및 촉감을 향상시키기 위해 식품첨가물로서 사용되고 있다.
하지만, 이와 같은 검류는 미생물 혹은 화학공정을 통해 만들어진다는 인식이 커지면서 화학물질로 인지되어 기피하는 소재가 되었을뿐만 아니라, 건강상에도 해로운 영향을 줄 수 있다는 다양한 연구결과가 제시되었다.
잔탄검의 경우, 성인 남성을 대상으로 한 연구 결과에 따르면 하루에 잔탄검 15 g 이상을 10일 동안 섭취하였을 경우, 배설물의 배출량, 배설 빈도, 췌장 이상 등의 부작용이 유발할 수 있다고 밝혀졌다(Daly et.al., 1993). 미국 식품의약국(FDA)은 잔탄검이 신생아 괴사성 장염을 유발한다고 보고하였고, 2011년 22건의 검토 결과를 통하여 유의미한 상관관계를 보였다(Beal et. al., 2012).
또한, 구아검, 젤란검 등에서도 이와 유사한 메커니즘에 의해서 유아의 괴사성 장염이 유발될 수 있다고 보고하였다(Elhassan, 2015).
카라기난의 경우도, 독성연구가 꾸준히 진행되었다. 미국 FDA는 카라기난을 식품첨가물로의 이용을 제한해야 한다고 주장하고 있다(Necas and Bartosokova, 2013). 또한 미국 국제 암연구소에서도 카라기난은 동물에게 암을 일으킬 수 있는 물질로 규정하였고, Tobacman 박사는 식품 내 변질된 카라기난이 위와 장에 궤양을 유발하고, 폐암의 원인이 될 수 있다고 보고하였다(Tobacman, 2001). Martino 연구팀은 가공된 식품에서의 카라기난은 보호 점액층의 침식과 융합막 단백질이 비정상적인 발현을 초래할 수 있다고 주장하였다(Martino et. al., 2017).
이 때문에 소비자들에게 인공소재의 검류는 불신 논란이 되고 여전히 기피하고 있는 실정이다.
본 발명자들은 종래의 검류가 상술한 문제점을 일으키는 원인이 종래의 겔화제가 미생물 발현에 의해 겔화가 가능한 구조체를 갖는 인공소재를 사용하기 때문인 것을 알아내고, 종래에 사용되어 온 잔탄검, 구아검, 젤란검, 카라기난 등에 대한 불신을 없애고자 이들 대신에 아마씨검, 곤약 및 한천을 이용함과 동시에, 종래의 미생물 발현에 의해 겔화가 가능한 구조체를 갖는 인공소재 대신에 생물 자체가 가지고 있는 원물에서 겔화가 가능한 다양한 구조체의 점액질을 열수 추출하여 얻는 천연소재를 사용함으로써 종래의 문제점을 해결하고자 하는 것이다.
따라서, 본 발명은 종래의 검류에 대한 인공소재의 검류를 대체할 만한 높은 함수율과 탄성을 가질 수 있는 천연소재의 검류를 사용함으로써 기존 검류와 동등 이상의 성능을 발휘할 수 있는 천연겔화제 조성물 및 그의 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명자는 상기 과제에 대해 연구한 결과, 특정 천연소재의 구성성분과 조성을 갖는 식용 천연겔화제 조성물을 제공함으로써 상기 과제가 해결될 수 있다는 사실을 알아내고 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명은 아마씨 검 파우더, 곤약, 및 한천을 포함하는 식용 천연겔화제 조성물을 제공한다.
본 발명의 바람직한 실시형태는 아마씨검 파우더 : 곤약 : 한천의 중량비가 2∼8 : 8∼2 : 0.5∼4인 식용 천연겔화제 조성물을 제공한다.
본 발명의 바람직한 다른 실시형태는 강한 탄성과 고체적 특성을 요하는 식품에 적용하기 위해서 아마씨검과 곤약의 혼합물 10에 대하여 2 내지 4의 상대비율(중량 기준)로 혼합되는 식용 천연겔화제 조성물을 제공한다.
본 발명의 바람직한 또 다른 실시형태는 약한 탄성과 액체적 특성을 요하는 식품에 적용하기 위해서 아마씨검과 곤약의 혼합물 10에 대하여 0.5 내지 2의 상대비율(중량 기준)로 혼합되는 식용 천연겔화제 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 아마씨를 부직포로 싸서 오토클레이브에 아마씨 대 물을 1:20의 부피비로 투입하여 110℃ 내지 130℃에서 20분 내지 40분 동안 가열한 후 상온으로 냉각한 다음, 60 내지 70 ℃에서 건조하여 아마씨 추출물 분말을 만든 후, 상기 아마씨 추출물(검) 분말, 곤약 및 한천의 중량비를 2∼8 : 8∼2 : 0.5∼4 로 혼합한 혼합물을 증류수에 1 : 40의 중량비로 첨가한 다음, 90 내지 100 ℃로 교반과 동시에 가열하여 아마씨, 곤약 및 한천을 포함하는 식용 천연 겔화제 조성물을 제조하는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시형태는 강한 탄성과 고체적 특성을 요하는 식품에 적용하기 위해서 아마씨검과 곤약의 혼합물 10에 대하여 2 내지 4의 비율로 혼합되는 것을 특징으로 하는 식용 천연겔화제 조성물의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 바람직한 실시형태는 약한 탄성과 액체적 특성을 요하는 식품에 적용하기 위해서 아마씨검과 곤약의 혼합물 10에 대하여 0.5 내지 2의 상대비율(중량 기준)로 혼합되는 식용 천연겔화제 조성물의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 바람직한 또 다른 실시형태는 강한 탄성과 고체적 특성을 요하는 식품이 젤리, 묵, 양갱, 두부, 어묵 또는 대체육이고, 그리고 약한 탄성과 액체적 특성을 요하는 식품이 요거트, 워터젤리, 마요네즈, 케첩, 페이스트, 또는 소스류인 식용 천연겔화제 조성물 및 그의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 식용 천연 겔화제 조성물은 유해성 위험이 있는 종래 검류를 사용하지 않고도 기존 검류와 동등하거나 그 이상의 물성을 갖는다. 또한 본 발명의 천연 겔화제 조성물은 워터젤리, 연하곤란증 환자식, 약물 캡슐 등으로도 사용할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 식용 천연 겔화제 조성물의 조성비를 달리했을 때 젤을 형성하는 조성성분의 비율을 나타내는 사진이다.
도 2는 본 발명에 따른 식용 천연 겔화제 조성물의 조성비를 달리했을 때 젤의 강도와 탄성을 나타내는 도표이다.
도 3은 본 발명에 따른 식용 천연 겔화제 조성물의 조성비를 달리하여 300배 확대하여 촬영한 전자현미경 사진이다.
도 4는 본 발명에 따른 식용 천연 겔화제 조성물의 조성비를 달리하여 2,000배 확대하여 촬영한 전자현미경 사진이다.
도 5는 아마씨검:곤약:한천을 8:2:2(왼쪽), 5:5:2 (중간), 2:8:2 (오른쪽)로 물과 함께 2.4 중량%의 농도로 혼합하여 만든 천연겔화제의 사진이다.
도 6은 한천의 비율에 따라 아마씨:곤약의 특정 비율에 대한 고체형태 유지 정도를 나타내는 그래프이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나, 이하의 실시예는 이 기술 분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 식용 천연겔화제는 아마씨검 파우더, 곤약, 및 한천을 포함한다.
본 발명에서 목적하는 식용 천연겔화제를 얻기 위한 최적의 조성비는, 아마씨검 파우더 : 곤약 : 한천의 중량비가 2∼8 : 8∼2 : 0.5∼4이고, 그리고 한천이 0.4 % 이다.
본 발명에 따른 식용 천연겔화제의 상기 조성비에 있어서, 곤약과 한천의 상대적인 중량비가 8∼2 : 0.5∼4일 경우, 아마씨검 파우더는 2∼8의 비율로 사용되어야 한다. 그 비율이 2 미만인 경우에는 혼합젤의 흡착성이 떨어져서 겔이 내부의 액체를 방출하여 부피를 감소시키는 성질인 시너레시스(syneresis)가 높아져서 수분 보유를 장 시간 동안 하지 못하게 되며, 반대로 그 비율이 8을 초과하면 고체적 특성이 약해진다.
또한, 본 발명에 따른 식용 천연겔화제의 상기 조성비에 있어서, 아마씨검 파우더와 한천의 상대적인 중량비가 2∼8 : 0.5∼4일 경우, 곤약도 역시 2∼8의 비율로 사용되어야 한다. 그 비율이 2 미만인 경우는 탄력있는 겔을 형성할 수가 없으며, 반대로 그 비율이 8을 초과하면 수분 보유율이 떨어지게 된다.
또한, 본 발명에 따른 식용 천연겔화제의 상기 조성비에 있어서, 아마씨검 파우더와 곤약의 상대적인 중량비가 2∼8 : 8∼2일 경우, 한천은 0.5∼4의 비율로 사용되어야 한다.
한천의 비율이 0.5∼2의 범위를 벗어나는 경우는, 겔화가 일어나기 어려워서 그 구조를 유지하지 못하여 물과의 분리가 잘 일어나기 때문에, 특히 약한 탄성과 액체적 특성을 요하는 식품, 예를 들어 요거트, 워터젤리, 마요네즈, 케첩, 페이스트, 또는 소스류에 적용할 수 없으며, 그 비율이 2∼4의 범위를 벗어나는 경우는, 조밀한 구조에 따른 높은 취성(깨짐성) 때문에, 특히 강한 탄성과 고체적 특성을 요하는 식품, 예를 들면 젤리, 묵, 양갱, 두부, 어묵 또는 대체육에 적용할 수 없게 된다.
도 6에서는 한천의 비율에 따라서 천연겔화제의 고체형태를 유지하는 정도를 나타낸다. 한천의 비율이 2 이상에서는 가로 대 높이의 비율이 1(2.2/2.2) 근처로 형성되지만 그 이하의 비율에서는 고체유지를 잘 못하여 그 비율이 1 이하로 나타났다. 젤리, 묵, 양갱, 두부 등과 같이 탄성이 강하고 고체적 특성을 요하는 식품에 적용하기 위해서는 한천의 비율이 2 이상이 되어야 하며, 요거트, 워터젤리, 마요네즈 등과 같이 탄성이 약하고 액체적 특성을 요하는 식품에 적용하기 위해서는 한천의 비율이 2 이하가 되어야 한다.
본 발명에서는 또한 식용 천연 겔화제 조성물을 제조하는 방법을 제공하는데, 특히 아마씨 검 분말을 제조하는 방법이 종래와는 달리, 즉 종래의 미생물 발현에 의해 겔화가 가능한 구조체를 갖는 인공소재 대신에 생물 자체가 가지고 있는 원물에서 겔화가 가능한 다양한 구조체의 점액질을 열수 추출하여 얻는 천연소재를 사용한다.
본 발명에 따라, 아마씨 추출물(검)을 제조하는 방법은 아마씨를 부직포로 싸서 오토클레이브에 아마씨 대 증류수를 1:20의 부피비로 투입하여 110℃ 내지 130℃에서 20분 내지 40분 동안 가열한 후 상온으로 냉각한 다음, 60 내지 70 ℃에서 건조하여 분말화 하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 식용 천연 겔화제 조성물을 제조하는 방법은 상기에서 얻어진 아마씨 추출물(검) 분말, 곤약 및 한천의 중량비를 2∼8 : 8∼2 : 0.5∼4로 혼합한 혼합물을 증류수에 1 : 40의 중량비로 첨가한 다음, 90 내지 100 ℃로 교반과 동시에 가열하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 천연겔화제 조성물의 제조방법에 있어서, 온도 및 시간의 조건은 반복실험에 의해 얻어진 최적의 공정 조건이다. 본 발명의 제조방법에서 상기 온도 및 시간의 조건을 초과하면 검뿐만 아니라 불순물, 예를 들면 다른 식이섬유들이 생성될 수 있으며, 반대로 상기 온도 및 시간의 조건보다 낮으면 수율이 떨어지게 된다.
본 발명의 식용 천연겔화제 조성물에 있어서, 강한 탄성과 고체적 특성을 요하는 식품, 예를 들면 젤리, 묵, 양갱, 두부 등에 적용하기 위해서 아마씨검과 곤약의 혼합물 10에 대하여 한천이 2 내지 4의 중량 비율로 혼합되어야 한다.
한천의 비율이 4를 초과하면 겔이 부서지는 소위 '취성'이 높아지게 되며, 그 비율이 2 미만이면 상기 강한 탄성을 요하는 식품을 얻을 수 없게 된다.
또한, 본 발명의 식용 천연겔화제 조성물에 있어서, 약한 탄성과 액체적 특성을 요하는 식품, 예를 들면 요거트, 워터젤리, 마요네즈 등에 적용하기 위해서는 아마씨검과 곤약의 혼합물 10에 대하여 한천이 0.5 내지 2의 중량 비율로 혼합되어야 한다.
한천의 비율이 0.5 미만인 경우는 약한 겔도 형성하지 못하게 되며, 반대로 그 비율이 2를 초과하는 경우에는 약한 탄성을 요하는 식품을 얻을 수 없게 된다.
겔화제의 색상은 제품의 가치를 평가하는 기준이 되므로 매우 중요하다. 색상이 강하면 제품으로서의 가치가 떨어지기 때문에, 본 발명에서는 무색의 겔화제를 얻기 위해 아마씨검, 곤약 및 한천의 최적의 조성비를 알아내기 위해 시험을 하였다.
도 5에 도시한 바와 같이, 왼쪽으로부터 색깔이 노란색에서 회색으로 변하는데, 이는 아마씨검의 경우 색깔이 갈색이며, 한천은 무색 투명하고, 곤약은 무색 불투명한 시각적 특성을 나타낸다. 따라서 아마씨검의 비율이 높을수록 갈색이 짙어지는 경향을 보인다. 아마씨검 비율이 높을수록 색상이 강해지기 때문에 색의 마스킹이 보다 필요할 가능성이 높다. 본 발명에 따른 조성비는 이러한 상황을 고려하여 정해진 것이다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 그러나, 이러한 실시예가 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
실시예 1 (아마씨 추출물 분말의 제조)
아마씨 50 g을 부직포에 싸서 오토클레이브에 넣고 물 1,000 mL(아마씨 대 증류수의 부피비 1:20) 투입하여 120℃에서 30분 동안 가열한 후 추출된 아마씨검을 상온으로 냉각하였다. 이를 65℃의 건조기에서 건조하여 분말 형태의 아마씨 추출물 12g을 제조하였다.
실시예 2 (약한 탄성을 요하는 식품용 천연겔화제 조성물의 제조)
상기 실시예 1에서 얻어진 아마씨 추출물(검) 분말을 각각 0.2g, 0.4g, 0.6g 및 0.8g으로 분취하고, 곤약도 각각 0.8g, 0.6g, 0.4g 및 0.2g으로 분취하였다. 상기 아마씨 추출물 분말과 곤약을 대응하여 1g이 되도록 혼합하여 4개의 혼합물을 얻었다. 상기 4개의 혼합물 각각에 한천 0.1g과 증류수 48.9g을 별도의 용기에 첨가한 후 교반과 동시에 약 95℃로 가열하여 아마씨검, 곤약 및 한천을 포함하는, 약한 탄성을 요하는 식품용 천연겔화제 조성물 50g씩 4개의 조성물을 제조하였다.
실시예 3 (강한 탄성을 요하는 식품용 천연겔화제 조성물의 제조)
상기 실시예 1에서 얻어진 아마씨 추출물(검) 분말을 각각 0.2g, 0.4g, 0.6g 및 0.8g으로 분취하고, 곤약도 각각 0.8g, 0.6g, 0.4g 및 0.2g으로 분취하였다. 상기 아마씨 추출물 분말과 곤약을 대응하여 1g이 되도록 혼합하여 4개의 혼합물을 얻었다. 상기 4개의 혼합물 각각에 한천 0.2g과 증류수 48.8g을 별도의 용기에 첨가한 후 교반과 동시에 약 95℃로 가열하여 아마씨검, 곤약 및 한천을 포함하는, 강한 탄성을 요하는 식품용 천연겔화제 조성물 50g씩 4개의 조성물을 제조하였다.
상기 실시예 2 및 3에서 얻어진 식용 천연겔화제 조성물들은 약 12 mL 부피를 가지는 실리콘 재질의 틀(가로 2.2 cm × 세로 2.2 cm × 높이 2.5 cm)에서 제조되었으며, 상온에서 30분, 이어서 냉장온도 4℃에서 8시간 냉각시킨 후 상온에서 2시간 이상 방치하여 최종적으로 상온저장하는 샘플을 제조하였다.
도 1에서는, 어느 농도에서 젤을 형성할 수 있는지를 확인하기 위해, 본 발명에 따른 식용 천연겔화제 조성물 중 한천의 비를 2로 고정한채 아마씨검(FSG):곤약(KGM):한천(AG)의 중량 조성비를 10:0:2, 8:2:2 등으로 달리했을 때 젤을 형성하는 상태를 나타낸다. 그리고 0.6%, 0.8%, 1.0%, 및 1.2% 등으로 나타낸 수치들은 증류수 양에 대한 총 파우더의 양의 백분율을 나타낸다. 이 방법은 시험관을 거꾸로 뒤집었을 때 회색 부분의 물질이 가라앉지 않고 벽에 붙어 있을 때의 농도를 기준으로 젤 형성에 필요한 최소한의 농도를 결정하는 방법이다.
도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 아마씨검(FSG)이 비교적 많은 10:0:2(F10K0A2), 8:2:2(F8K2A2), 6:4:2(F6K4A2)의 경우는 증류수에 대해 1 w% 일 때 젤이 형성되었다.
또한, 곤약(KGM) 비율이 비교적 높은 4:6:2(F4K6A2), 2:8:2(F2K8A2), 0:10:2(F0K10A2)의 경우는 0.8 w%에서 젤이 형성되었다. 이는 동일한 아마씨(FSG) 파우더의 농도에도 곤약(KGM)의 비율이 높을수록 더 많은 물을 포획할 수 있어서 젤 형태를 보다 쉽게 유지할 수 있다는 것을 말해준다. 다시 말해서, 곤약 비율이 높은 F4K6A2, F2K8A2, F0K10A2의 경우는 보다 적은 양의 파우더로도 점탄성 있는 젤 형태를 유지할 수 있음을 알 수 있다.
본 발명에 따른 식용 천연겔화제의 여러 물성을 측정하기 위하여 다음과 같은 실험을 실시하였다.
사람이 직접 섭취하였을 때와 유사하게 젤의 물성을 확인하기 위하여 식품산업에서 많이 이용되는 분석방법인 TPA(Texture Profile Analysis)와 Texture Aanlyzer TA-XTplus/30를 이용하여 젤의 물성으로서 경도(hardness), 부착성(cohesiveness), 탄력성(springiness), 및 점착성(gumminess)에 대한 실험을 실행하였다. TA11/1000 probe를 이용하여 사람이 음식을 섭취하는 이를 모사하고자 샘플 높이의 40%를 2번씩 압축하여, 물성을 판단 및 비교하는 기준인 경도, 부착성, 탄력성, 및 점착성을 나타내었다.
TPA 방법을 이용하고 측정기기 TA-XTplus/30를 사용하여 아래와 같이 경도, 부착성, 탄력성, 점착성, 주파수 스위핑 시험(Frequency sweep test)을 실시하고 그 값들을 측정하였다.
실험 1 (경도 시험)
실시예 2에서 얻어진 식용 천연겔화제를 2회 압축하여 경도를 2회 측정한 경도 값으로서, '경도 1'은 1회 압축후 측정한 값이고, '경도 2'는 2회째 압축한 후 측정한 값이다. 그 결과를 하기 표 1에 기록하였다.
실험 2 (부착성 시험)
천연 겔화제의 온전한 네트웍 구조를 유지할 수 있는 젤의 성능을 확인하기 위하여 부착성(cohesiveness) 실험을 실시하고 그 결과를 하기 표 1에 기록하였다.
"부착성"의 수치가 클수록 삼키는 동안 파편으로 쉽게 분해되는 것을 막아주고 식품 매트릭스를 함께 유지(holding)할 수 있는 내부적인 결합의 구조적인 강도를 나타낸다. 곤약(KGM) 비율이 증가함에 따라 유의적으로 점착성이 증가하며, 곤약(KGM)이 단독(0:12:0)으로 사용되는 경우 가장 높은 점착성을 나타낸다. 이를 통해 곤약이 외력(external force)에도 그 구조를 잘 유지한다는 것을 알 수 있다.
실험 3 (탄력성 시험)
변형(deformation)에 의해 시료의 높이를 얼마나 회복하는지를 나타내는 지료로서 탄성(elasticity)을 반영하는 탄력성(Springiness) 실험을 하고 그 결과를 하기 표 1에 기록하였다.
표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 아마씨검(FSG) 비율이 높은 F10, F8K2, F6K4에 비해서 곤약(KGM)의 비율이 높은 F4K6, F2K8, K10의 탄력성 값이 높았으며 세 샘플의 값은 큰 차이가 없었다.
실험 4 (점착성 시험)
실제적으로 물이 풍부한 식품(water-rich food)에 적용하는 겔화제(gelling agent)로서의 기능을 가장 잘 반영하는 지표로서 점착성(Gumminess) 실험을 수행하였다.
점착성 물성은 반 고형(semi-solid) 식품에 적용하는 파라미터로 "경도(hardness)값 x 부착성(cohesiveness)값"으로 결정된다.
표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 점탄성을 반영하는 경도, 부착성, 탄력성 및 점착성 모두 곤약 비율이 높은 462(F4K6A2), 282(F2K8A2), 0102(F0K10A2)에서 큰 차이가 없는 것으로 나타났다.
이는 곤약(KGM)보다 탄성이 훨씬 낮은 아마씨검(FSG)을 이용한 경우에도 곤약(KGM)과 혼합하였을 때 시너지 효과를 통해서 F4K6A2, F2K8A2이 곤약과 한천만 사용한 K10과 큰 차이가 없는 물성을 낼 수 있음을 확인하였다. 이를 통해 적은 파우더의 양으로도 점탄성을 높일 수 있기 때문에 탄성이 높은 물이 풍부한 식품(water-rich foods)으로서 워터젤리, 연하곤란증 환자식, 약품 캡슐 등으로도 이용 가능하다.
실험 5 (주파수 스위핑 시험)
주파수 스위핑 시험(Frequency sweep test)은 TPA에 비해 보다 작은 스트레스(Pa) 또는 주파수(Hz) 변화를 통해 작은 변형(deformation)을 가하여 젤 조직(gel network) 특성을 비교하여 나타낸 것이다.
상기 실시예에서 얻어진 천연겔화제 조성물에 1Pa의 스트레스를 가하여 주파수(Hz)의 변화(0.01∼1Hz)에 따른 물성, 즉 저장계수(stroage modulus)(G')(탄성과 연관)와 손실계수(loss modulus)(G")(점성과 연관)를 측정하였다. 그 결과를 도 2에 나타냈다.
도 2에 도시된 바와 같이, 젤의 강도와 탄성을 반영하는 지표인 저장계수(G')는 대조용인 K12를 제외하고는 곤약 비율이 증가할수록 비례적으로 증가한다. 아마씨검 비율이 높은 샘플들에 비해 곤약 비율이 높은 샘플들의 저장계수(G') 값이 크고 그래프의 기울기도 크다. 특히 아마씨검을 넣지 않은 K10과 K12는 주파수(Hz)의 증가에 따라 저장계수(G')값이 가파르게 증가(기울기가 큼)하는 것으로 보아 주파수 의존성이 높으며, 약한 젤(weak-gel)과 같은 거동을 나타낸다.
이 샘플들은 기울기가 크지만 높은 주파수(Hz)에서도 깨지지 않는 것으로 보아, 스트레스에 의해서 쉽게 변하지만 다시 쉽게 회복되는 경향을 나타낼 수 있는 것으로 예측된다.
도 3은 첫 번째 줄 왼쪽부터 아마씨드검 파우더 : 곤약 : 한천의 비가 각각 12:0:0, 10:0:2, 8:2:2, 6:4:2리고, 두 번째 줄 왼쪽부터 4:6:2, 2:8:2, 0:10:2, 0:12:0로 하여 300배 확대하여 촬영한 사진이다.
또한, 도 4는 왼쪽부터 아마씨드검 파우더 : 곤약 : 한천의 비가 각각 4:6:2, 2:8:2, 0:10:2, 0:12:0로 하여 2,000배 확대하여 촬영한 사진이다.
도 3 및 도 4의 사진에서 알 수 있는 바와 같이, 샘플을 300배로 확대하였을 때 표면이 매끄러운 다른 샘플과 다르게 곤약 비율이 높은 F4K6, F2K8, K10 샘플은 표면에서 아주 작은 기공(pore)으로 연결되어 있는 조직망(network)이 구성된 것으로 보인다. 곤약 비율이 높은 F4K6, F2K8, K10, K12를 2,000배 확대하였을 때 곤약만 혼합한 K12는 표면이 매끄럽지만 그에 비해 F4K6, F2K8, K10 샘플은 아주 작은 기공으로 촘촘히 조밀하게 구조가 형성되어 있는 것을 볼 수 있다. 기공이 더 작고 일정하게 배열될수록 조직망을 지지하는 힘이 좋기 때문에 TPA, 주파수 스위핑 시험(frequency sweep test) 결과에서처럼 다른 샘플보다 더 점탄성이 높은 것을 확인할 수 있었다.
또한 곤약 비율이 높은 샘플에서 젤을 형성하는 농도가 낮았던 것은 이처럼 그 샘플들의 조직이 조밀(compact)하고 일정한 배열의 매우 작은 기공을 가지고 있기 때문이다. 이는 또한 물과의 상호작용 및 결합하는 표면적이 넓어서 물 보유 성능이 좋고 물을 보다 쉽게 포획(entrap)할 수 있기 때문이다.
결론적으로, 곤약 비율이 높은 샘플인 F4K6, F2K8, K10의 순서대로 저장계수(G') 절대값과 그래프의 기울기가 모두 증가하는데, 이는 높은 젤 강도를 가지며 높은 탄성을 가지는 젤인 것을 알 수 있다.
FSG/KGM/AG
비		 질감(Textural) 파라미터
경도1
(g)		 경도2
(g)		 부착성 탄력성
(mm)		 점착성
(g)
10:0:2 352.75±58.33 263.00±76.44 0.25±0.02 4.08±0.27 86.50±14.84
8:2:2 371.33±98.89 329.50±99.99 0.33±0.02 4.38±0.53 124.50±41.09
6:4:2 359.67±57.77 324.67±47.51 0.38±0.06 4.57±0.91 141.00±39.84
4:6:2 540.33±50.34 494.33±49.66 0.40±0.02 6.17±0.24 216.00±30.35
2:8:2 556.67±41.28 510.33±38.40 0.43±0.02 6.48±0.81 40.00±19.08
0:10:2 398.25±140.36 360.50±140.52 0.50±0.05 6.10±0.86 200.25±83.22
0:12:0 154.00±19.16 154.33±18.77 0.86±0.09 3.83±0.82 133.33±26.76
이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

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  7. 아마씨를 부직포로 싸서 110℃ 내지 130℃의 오토클레이브에 아마씨 대 물을 1:20의 부피비로 투입하여 20분 내지 40분 동안 가열한 후 냉각하여 액상의 아마씨 추출물을 얻고, 이 액상의 아마씨 추출물을 건조하여 얻어진 아마씨 추출물 분말에 곤약 및 한천을 4:6:2 또는 2:8:2의 중량비로 혼합하여 얻어진 혼합물을 증류수에 1 : 40의 중량비로 첨가한 다음, 교반과 동시에 가열하여 아마씨, 곤약 및 한천을 포함하는 식용 천연 겔화제 조성물을 제조하는 방법.
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  10. 제 7항에 있어서, 고체적 특성을 요하는 식품에 적용하기 위해서 아마씨 추출물 분말
    과 곤약의 혼합물 10에 대하여 한천이 2의 중량비로 혼합되는 것을 특징으로 하는 식용 천연겔화제 조성물의 제조방법.
  11. 제 10항에 있어서, 고체적 특성을 요하는 식품이 젤리, 묵, 양갱, 두부, 어묵, 또는 대체육인 것을 특징으로 하는 식용 천연겔화제 조성물의 제조방법.
  12. 제 7항에 있어서, 액체적 특성을 요하는 식품에 적용하기 위해서 아마씨 추출물 분말과 곤약의 혼합물 10에 대하여 한천이 2의 중량비로 혼합되는 것을 특징으로 하는 식용 천연겔화제 조성물의 제조방법.
  13. 삭제
  14. 제 7항 및 제 10항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 따른 제조방법에 따라 제조된 아마씨 추출물 분말, 곤약 및 한천이 4:6:2 또는 2:8:2의 중량비로 혼합된 것을 특징으로 하는 식용 천연겔화제 조성물.
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