KR102359537B1 - 보형성 강화 아이스크림 조성물 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 천연 식이섬유 및 단백질 가교 효소를 이용하여 녹는 시간을 지연시켜 보형성을 강화한 아이스크림 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 종래 시판되고 있는 아이스크림에 포함된 합성 유화제 및 안정제를 첨가하지 않고, 감귤 유래 천연 식이섬유 및 스트렙토베르티실룸 모바렌세(Streptoverticillium mobaraense)의 배양물 유래 효소를 첨가함으로써, 아이스크림 믹스에 안정성을 부여하고 유제품의 풍미 저해 없이 보형성을 향상시킨 아이스크림 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

Description

보형성 강화 아이스크림 조성물 및 이의 제조방법{Ice cream composition having enhanced shape retention and manufacturing method thereof}
본 발명은 보형성 강화 아이스크림 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 천연 식이섬유 및 단백질 가교 효소를 이용하여 녹는 시간을 지연시켜 보형성을 강화한 아이스크림 믹스 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
일반적인 아이스크림의 제조방법은 유제품, 당류, 정제수에 유화제, 안정제, 착향료를 첨가하고 안정된 아이스크림 믹스를 제조한 후, 프리저를 이용하여 냉각하며 공기를 균일하게 혼합하여 부드러운 식감의 아이스크림을 만든다.
아이스크림의 등급은 유지방, 무지유고형분 등의 함량에 따라 아이스크림, 아이스밀크, 비유지방아이스크림, 저지방아이스크림, 샤베트, 빙과류 등 6가지로 분류된다.
시중에 판매되고 있는 아이스크림은 유화제, 안정제를 많이 함유하여 판매되고 있다. 유화제는 일반적으로 0.1%~4.0%까지 사용되는데, 아이스크림의 주요 원료인 물과 기름의 표면장력을 낮춤으로써 물과 기름의 입자들을 고르게 분포하게 하여 믹스의 안정성을 부여한다.
안정제는 일반적으로 0.1~3.0%까지 사용되는데, 아이스크림에 점성을 부여함으로써 공기의 균일한 혼입을 도와 기포를 안정화 시키고, 부드러운 조직을 가지도록 도와준다. 또한 콜로이드 성분을 균일하게 유지시켜 안정성을 증가시킨다.
유화제와 안정제를 사용하지 않으면 아이스크림의 물과 기름의 유화력이 약해서 믹스의 원료들과 수분의 분리가 일어나게 된다. 그로 인해 프리저에서 처닝(churning) 현상이 일어나 아이스크림의 식감을 거칠어지는 샌드니스(sandness) 현상이 발생된다. 또한 믹스에 공기 주입이 어려워져 거친 조직의 아이스크림이 만들어지고, 대용량으로 아이스크림 생산시 믹스 안정성 및 보형성이 약해져 생산 및 유통과정에서 문제가 발생할 수 있다.
일반적으로 많이 사용되는 유화제는 글리세린지방산에스테르, 자당지방산에스테르, 폴리글리세린지방산에스테르 등의 합성 제품을 많이 사용하고 있으며, 안정제로는 카라기난, 구아검, 로커스트콩검, 펙틴 등을 많이 사용한다. 합성 유화제는 다량 섭취시 간이나 신장에 악영향을 줄 수 있다는 사실이 밝혀졌으며, 일일 허용 기준치(Acceptable Daily Intake, ADI)를 글리세린지방산에스테르는 0~125㎎/㎏, 자당지방산에스테르는 0~30㎎/㎏, 프로필렌글리콜지방산에스테르는 0~20㎎/㎏, 폴리옥시에틸렌소르비탄지방산에스테르는 0~25㎎/㎏으로 권장하고 있다. 또한, 안정제 중 카라기난은 1972년부터 발암을 유발할 수 있다고 미국 식품의약국(FDA)에서 주장해 왔으며, 1982년 미국 국제 암연구소에서는 카라기난을 '동물에게 암을 일으킬 수 있는 물질'로 규정하였다. 카라기난을 포함한 전하를 띄는 대부분의 검질은 강한 정전기적 결합력과 소화 저항성으로 무기질의 체내 흡수를 방해할 수 있으며, 알레르기 반응을 일으킬 수 있다는 우려가 계속해서 제기되고 있다.
한국등록특허 제10-1272799호에는 합성 유화제를 사용하지 않고 대두단백분말을 이용하여 유화 안정성을 부여한 아이스크림의 제조에 관해 개시되어 있으나, 대두단백분말은 적정량 이상을 사용할 경우 콩의 비린내가 나 아이스크림에 이취를 줄 수 있는 한계점이 있다.
따라서, 합성 유화제와 안정제를 쓰지 않고도 아이스크림 믹스의 안정성을 높이고, 콘 및 다양한 모양의 아이스크림이 그 형태를 오래 지속할 수 있도록 하며 아이스크림 풍미에 영향을 주지 않는 소재에 대한 연구가 필요하다.
한국등록특허 제10-1272799호
상기와 같은 배경하에서, 본 발명자들은 합성 유화제와 안정제를 사용하지 않고도 아이스크림 믹스의 안정성을 높이고, 아이스크림 풍미에 영향을 주지 않는 소재를 탐색하고자 예의 노력한 결과, 아이스크림 믹스 제조시 감귤 유래 천연 식이섬유 및 단백질 가교 효소를 첨가함에 의해 아이스크림에 식이섬유 네트워크 구조를 부여함과 동시에 단백질 가교 골격을 형성하여 아이스크림의 녹는 시간을 지연시키고 보형성을 향상시킴을 확인함으로써, 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명의 목적은 천연 식이섬유 및 단백질 가교 효소가 포함된, 보형성이 강화된 아이스크림 믹스 조성물 및 이의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않는다. 본 발명의 목적은 이하의 설명으로 보다 분명해 질 것이며, 특허청구범위에 기재된 수단 및 그 조합으로 실현될 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 하기의 해결 수단을 제공한다.
본 발명의 일측면은, 아이스크림 믹스 조성물에 있어서, 상기 아이스크림 믹스 조성물 전체 중량%를 기준으로 0.15 내지 0.55 중량%의 천연 식이섬유를 포함하는 수상 조성물; 0.03 내지 0.15 중량%의 스트렙토베르티실룸 모바렌세(Streptoverticillium mobaraense)의 배양물 유래 효소; 및 5 내지 10 중량%의 유지를 포함하는 유상 조성물;을 포함하는, 보형성이 강화된 아이스크림 믹스 조성물을 제공한다.
본 발명의 일측면에 있어서, 상기 수상 조성물은 아이스크림 믹스 조성물 전체 중량%를 기준으로, 10 내지 30 중량%의 당류; 5 내지 20 중량%의 유제품; 3 내지 5 중량%의 난황; 및 55 내지 65 중량%의 물을 더 포함하는, 보형성이 강화된 아이스크림 믹스 조성물을 제공한다.
본 발명의 일측면에 있어서, 상기 천연 식이섬유는 감귤 유래 천연 식이섬유로 순도 70% 이상인, 보형성이 강화된 아이스크림 믹스 조성물을 제공한다.
본 발명의 일측면에 있어서, 상기 스트렙토베르티실룸 모바렌세의 배양물 유래 효소는 60℃ 내지 70℃에서 효소 활성을 보이는 단백질 가교 효소인, 보형성이 강화된 아이스크림 믹스 조성물을 제공한다.
본 발명의 일측면에 있어서, 상기 아이스크림 믹스 조성물은 조성물 전체 중량%를 기준으로 유화제 및 안정제가 각각 0.01 중량% 이하의 함량으로 포함되는 것인, 보형성이 강화된 아이스크림 믹스 조성물을 제공한다.
본 발명의 다른 측면은, a) 천연 식이섬유; 당류; 유제품; 난황; 및 물을 혼합하여 수상 조성물을 제조하는 단계; b) 상기 수상 조성물, 유상 조성물 및 효소를 혼합하여 유화물을 제조하는 단계; c) 상기 b) 단계의 유화물에 포함된 효소를 활성화시키는 단계; 및 d) 상기 c) 단계의 유화물을 살균 및 균질화한 후 냉각시키는 단계;를 포함하는, 보형성이 강화된 아이스크림 믹스 조성물의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 다른 측면에 있어서, 상기 a) 단계에서 수상 조성물은 아이스크림 믹스 조성물 전체 중량%를 기준으로, 0.15 내지 0.55 중량%의 천연 식이섬유; 10 내지 30 중량%의 당류; 5 내지 20 중량%의 유제품; 3 내지 5 중량%의 난황; 및 55 내지 65 중량%의 물을 혼합하여 제조된 것인, 보형성이 강화된 아이스크림 믹스 조성물의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 다른 측면에 있어서, 상기 b) 단계에서 유상 조성물은 아이스크림 믹스 조성물 전체 중량%를 기준으로 5 내지 10 중량%의 유지를 포함하는, 보형성이 강화된 아이스크림 믹스 조성물의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 다른 측면에 있어서, 상기 b) 단계에서 효소는 아이스크림 믹스 조성물 전체 중량%를 기준으로, 0.03 내지 0.15 중량% 포함되는 스트렙토베르티실룸 모바렌세의 배양물 유래 효소인, 보형성이 강화된 아이스크림 믹스 조성물의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 다른 측면에 있어서, 상기 c) 단계는 60℃ 내지 70℃의 온도 조건하에서 수행되는 것인, 보형성이 강화된 아이스크림 믹스 조성물의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 다른 측면에 있어서, 상기 c) 단계에서 상기 효소의 활성 시간은 5 내지 70분인, 보형성이 강화된 아이스크림 믹스 조성물의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 다른 측면에 있어서, 상기 d) 단계에서 균질화는 100 내지 300 bar 압력 조건으로 고압균질기(high pressure homogenizer)를 이용하여 수행되는 것인, 보형성이 강화된 아이스크림 믹스 조성물의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 다른 측면에 있어서, 상기 d) 단계에서 냉각은 5℃ 이하의 온도 조건하에서 수행되는 것인, 보형성이 강화된 아이스크림 믹스 조성물의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일측면에 따른 천연 식이섬유 및 단백질 가교 효소가 포함된 보형성이 강화된 아이스크림 믹스 조성물은 종래 시판되고 있는 아이스크림에 포함된 합성 유화제 및 안정제를 첨가하지 않고도, 아이스크림 믹스에 안정성을 부여하고 유제품의 풍미 저해 없이 보형성을 향상시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일측면에 따른 아이스크림 믹스 조성물은 합성 유화제 및 안정제를 포함하지 않으므로, 체내에서 악영향을 줄 수 있는 유해성 문제로부터 벗어날 수 있는 이점이 있다.
한편, 본 발명의 일측면에 따른 아이스크림 믹스 조성물은 안정화된 믹스 유화 형태 및 점성을 가지며, 이에 따라 오버런(over-run) 투입 작업성이 용이하다.
도 1은 본 발명에 따른 보형성 강화 아이스크림의 제조방법을 개략적으로 나타낸 공정도이다.
도 2는 본 발명에 따른 아이스크림 조성물 내 감귤 유래 천연 식이섬유의 첨가 유무 및 함량에 따른 보형성 평가 결과를 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명에 따른 아이스크림 조성물 내 스트렙토베르티실룸 모바렌세의 배양물 유래 효소의 첨가 유무 및 함량에 따른 보형성 평가 결과를 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명에 따른 아이스크림 조성물 내 포함된 스트렙토베르티실룸 모바렌세의 배양물 유래 효소의 활성 시간에 따른 보형성 평가 결과를 나타낸 그래프이다.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "하부에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
본 명세서에 있어서, 범위가 변수에 대해 기재되는 경우, 상기 변수는 상기 범위의 기재된 종료점들을 포함하는 기재된 범위 내의 모든 값들을 포함하는 것으로 이해될 것이다. 예를 들면, "5 내지 10"의 범위는 5, 6, 7, 8, 9, 및 10의 값들뿐만 아니라 6 내지 10, 7 내지 10, 6 내지 9, 7 내지 9 등의 임의의 하위 범위를 포함하고, 5.5, 6.5, 7.5, 5.5 내지 8.5 및 6.5 내지 9 등과 같은 기재된 범위의 범주에 타당한 정수들 사이의 임의의 값도 포함하는 것으로 이해될 것이다. 또한 예를 들면, "10% 내지 30%"의 범위는 10%, 11%, 12%, 13% 등의 값들과 30%까지를 포함하는 모든 정수들뿐만 아니라 10% 내지 15%, 12% 내지 18%, 20% 내지 30% 등의 임의의 하위 범위를 포함하고, 10.5%, 15.5%, 25.5% 등과 같이 기재된 범위의 범주 내의 타당한 정수들 사이의 임의의 값도 포함하는 것으로 이해될 것이다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명한다.
본 발명은 천연 식이섬유 및 단백질 가교 효소를 이용하여 녹는 시간을 지연시켜 보형성을 강화한 아이스크림 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 종래 시판되고 있는 아이스크림에 포함된 합성 유화제 및 안정제를 첨가하지 않고, 감귤 유래 천연 식이섬유 및 스트렙토베르티실룸 모바렌세(Streptoverticillium mobaraense)의 배양물 유래 효소를 첨가함으로써, 아이스크림 믹스에 안정성을 부여하고 유제품의 풍미 저해 없이 보형성을 향상시킨 아이스크림 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
상기 합성 유화제 및 안정제가 포함되지 않은 아이스크림 조성물을 이용하여, 유제품의 풍미 저해 없이 식감 특성 및 보형성이 우수한 건강지향적 아이스크림 제품을 제조할 수 있다.
본 발명의 일측면은, 아이스크림 믹스 조성물에 있어서, 상기 아이스크림 믹스 조성물 전체 중량%를 기준으로 0.15 내지 0.55 중량%의 천연 식이섬유를 포함하는 수상 조성물; 0.03 내지 0.15 중량%의 스트렙토베르티실룸 모바렌세(Streptoverticillium mobaraense)의 배양물 유래 효소; 및 5 내지 10 중량%의 유지를 포함하는 유상 조성물;을 포함하는, 보형성이 강화된 아이스크림 믹스 조성물을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 천연 식이섬유는 감귤류에서 추출한 천연 식이섬유 소재 섬유(fiber)로서, 추출물 전체 중량을 기준으로 식이섬유 74%~78%, 펙틴 15%로 구성되어 있다. 상기 감귤 유래 천연 식이섬유는 순도 70% 이상인 것을 특징으로 하며, 아이스크림 믹스 제조시 아이스크림에 식이섬유 네트워크 구조를 부여한다. 뿐만 아니라, 상기 감귤 유래 천연 식이섬유는 아이스크림 믹스의 유화, 점도 안정성을 부여하고, 이에 따라 부드러운 조직의 아이스크림을 제조할 수 있게 한다.
본 발명에 있어서, 상기 감귤 유래 천연 식이섬유는 순도 70% 이상인 것이 바람직하며, 순도 70% 이하일 경우 잔여 펙틴 성분에 의해 점도가 상승할 우려가 있고, 아이스크림 내 네트워크 구조 형성을 약하게 하여 믹스의 유화물이 분리될 수 있다.
상기 감귤 유래 천연 식이섬유는 이에 제한되지는 않으나, 아이스크림 믹스 조성물 전체 중량%를 기준으로 0.15 내지 0.55 중량%, 또는 0.2 내지 0.4 중량%를 첨가하는 것이 바람직하다.
상기 감귤 유래 천연 식이섬유가 0.15 중량% 미만으로 첨가될 경우, 아이스크림 믹스 점도가 기존 통상적 아이스크림 믹스 대비 50%로 감소하여 기포 포집이 어려워 오버런이 낮아진다. 반대로 0.4 중량% 초과로 첨가될 경우, 믹스 점도가 1,500cPs 이상으로 급상승하여 생산시 탱크 이송에 어려움이 생길 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 스트렙토베르티실룸 모바렌세(Streptoverticillium mobaraense)의 배양물 유래 효소는 스트렙토베르티실룸 모바렌세의 배양물로부터 통상적인 추출 방법에 의해 추출한 후 에틸 알코올로 처리하여 얻어진 효소이다. 상기 스트렙토베르티실룸 모바렌세의 배양물 유래 효소는 단백질 가교 효소로서, 트랜스글루타미나아제(transglutaminase)일 수 있다. 상기 단백질 가교 효소는 아이스크림 믹스 제조시 단백질 가교 골격을 형성한다.
상기 스트렙토베르티실룸 모바렌세의 배양물 유래 효소는 이에 제한되지는 않으나, 60℃ 내지 70℃, 또는 65℃에서 효소 활성을 보이는 것이 바람직하다.
아이스크림 믹스 제조시 첨가된 상기 효소의 활성 온도가 60℃ 미만일 경우 유제품 및 식이섬유가 불완전 용해가 될 수 있으며, 70℃ 초과일 시 유화공정에서 유제품의 산패 및 당류의 변질이 일어날 수 있다.
또한, 아이스크림 믹스 제조시 이에 제한되지는 않으나, 상기 효소 첨가 후 활성 시간은 5 내지 70분, 10 내지 60분, 또는 10 내지 30분이 바람직하다. 상기 효소의 활성 시간이 70분 이상 경과할 경우 믹스 점도가 다시 떨어지면서 보형성이 약해지게 된다.
상기 스트렙토베르티실룸 모바렌세의 배양물 유래 효소는 이에 제한되지는 않으나, 아이스크림 믹스 조성물 전체 중량%를 기준으로 0.03 내지 0.15 중량%, 또는 0.05 내지 0.1 중량%를 첨가하는 것이 바람직하다.
상기 스트렙토베르티실룸 모바렌세의 배양물 유래 효소가 0.15 중량% 초과로 첨가시, 보형성 효과는 0.15 중량%로 첨가하였을 때보다 증가하지 않는다. 이에 따라, 0.03 내지 0.15 중량%, 바람직하게는 0.05 내지 0.1 중량% 첨가시 임계적 의의를 가진다.
전술한 바와 같이, 아이스크림 믹스 제조시 감귤 유래 천연 식이섬유 및 단백질 가교 효소인 스트렙토베르티실룸 모바렌세의 배양물 유래 효소를 첨가함에 의해 아이스크림에 식이섬유 네트워크 구조를 부여함과 동시에 단백질 가교 골격을 형성하여 아이스크림의 녹는 시간을 지연시키고 보형성을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 유상 조상물에 포함되는 유지는 아이스크림 믹스 조성물 전체 중량%를 기준으로 5 내지 10 중량%, 또는 6 내지 8 중량%를 첨가하는 것이 바람직하다.
상기 유지는 동물성 유지 및 식물성 유지를 포함하고, 여기서, 동물성 유지는 버터, 소기름, 돼지기름, 양기름, 어유 및 이들의 조합으로부터 선택될 수 있으며, 바람직하게는 버터일 수 있다. 그리고 상기 식물성 유지는 이에 제한되지는 않으나, 팜유, 야자유(코코넛오일), 대두유, 해바라기유, 현미유, 미강유, 올리브유, 포도씨유, 호도유, 살구씨 유, 버진 코코넛오일, 아보카도 오일, 헴프씨드 오일, 아마씨 오일, 아몬드 오일, 달맞이꽃 오일, 카놀라유, 면실유, 호마유 및 이들의 조합으로부터 선택하여 사용할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 수상 조성물은 아이스크림 믹스 조성물 전체 중량%를 기준으로, 10 내지 30 중량%의 당류; 5 내지 20 중량%의 유제품; 3 내지 5 중량%의 난황; 및 55 내지 65 중량%의 물을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 당류는 아이스크림 믹스 조성물 전체 중량%를 기준으로 10 내지 30 중량%, 또는 15 내지 25 중량%를 첨가하는 것이 바람직하다.
상기 당류는 이에 제한되지는 않으나, 설탕, 당시럽, 올리고당, 포도당, 과당, 물엿, 덱스트린, 유당 및 이들의 조합으로부터 선택하여 사용할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 유제품은 아이스크림 믹스 조성물 전체 중량%를 기준으로 5 내지 20 중량%, 또는 7 내지 15 중량%를 첨가하는 것이 바람직하다.
상기 유제품은 이에 제한되지는 않으나, 우유, 발효유, 버터유, 농축유, 연유, 유크림, 버터, 버터오일, 분유류 및 이들의 조합으로부터 선택하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 난황은 아이스크림 믹스 조성물 전체 중량%를 기준으로 3 내지 5 중량%를 첨가하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 물은 아이스크림 믹스 조성물 전체 중량%를 기준으로 55 내지 65 중량%를 첨가하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 아이스크림 믹스 조성물은 조성물 전체 중량%를 기준으로 유화제 및 안정제가 각각 0.01 중량% 이하의 함량으로 포함될 수 있으나, 바람직하게는 상기 유화제 및 안정제가 포함되지 않는 것이 바람직하다.
전술한 바와 같이, 천연 식이섬유, 당류, 유제품, 난황 및 물을 포함한 수상 조성물; 스트렙토베르티실룸 모바렌세(Streptoverticillium mobaraense)의 배양물 유래 효소 및 유지를 포함한 유상 조성물의 조합으로 구성된, 본 발명에 따른 보형성이 강화된 아이스크림 믹스 조성물은 종래 시판되고 있는 아이스크림에 포함된 합성 유화제 및 안정제를 첨가하지 않고 제조되는 것이 바람직하며, 이에 따라 건강지향적 아이스크림 제품 제조에 유용하게 사용될 수 있다.
본 발명의 다른 측면은, a) 천연 식이섬유; 당류; 유제품; 난황; 및 물을 혼합하여 수상 조성물을 제조하는 단계; b) 상기 수상 조성물, 유상 조성물 및 효소를 혼합하여 유화물을 제조하는 단계; c) 상기 b) 단계의 유화물에 포함된 효소를 활성화시키는 단계; 및 d) 상기 c) 단계의 유화물을 살균 및 균질화한 후 냉각시키는 단계;를 포함하는, 보형성이 강화된 아이스크림 믹스 조성물의 제조방법을 제공한다.
상기 보형성이 강화된 아이스크림 믹스 조성물의 제조방법을 단계별로 보다 구체적으로 설명하면 하기와 같다.
a) 단계는 천연 식이섬유; 당류; 유제품; 난황; 및 물을 혼합하여 수상 조성물을 제조하는 단계이다. 구체적으로, 상기 수상 조성물은 아이스크림 믹스 조성물 전체 중량%를 기준으로, 0.15 내지 0.55 중량%의 천연 식이섬유; 10 내지 30 중량%의 당류; 5 내지 20 중량%의 유제품; 3 내지 5 중량%의 난황; 및 55 내지 65 중량%의 물을 혼합하여 제조될 수 있다.
b) 단계는 상기 a) 단계의 수상 조성물, 유상 조성물 및 효소를 혼합하여 유화물을 제조하는 단계이다. 구체적으로, 상기 유상 조성물은 아이스크림 믹스 조성물 전체 중량%를 기준으로 5 내지 10 중량%의 유지가 포함될 수 있다. 또한, 상기 효소는 전술한 바와 같이 스트렙토베르티실룸 모바렌세의 배양물 유래 효소로서, 아이스크림 믹스 조성물 전체 중량%를 기준으로 0.03 내지 0.15 중량%가 포함될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 c) 단계는 이에 제한되지는 않으나, 60℃ 내지 70℃, 또는 65℃의 온도 조건하에서 수행될 수 있다.
한편, 상기 c) 단계에서 효소의 활성 시간은 이에 제한되지는 않으나, 5 내지 70분, 10 내지 60분, 또는 10 내지 30분 이내로 효소 활성화 시간을 가질 수 있다.
d) 단계는 상기 c) 단계의 유화물을 살균 및 균질화한 후 냉각시키는 단계이다. 구체적으로, 상기 살균은 이에 제한되지는 않으나, 80℃ 이상의 온도 조건으로 10초 이내로 수행될 수 있으며, 상기 균질화는 이에 제한되지는 않으나, 100 내지 300 bar, 또는 200 bar 압력 조건으로 고압균질기(high pressure homogenizer)를 이용하여 수행될 수 있다.
상기 균질화 수행시 압력 조건이 100 bar 보다 낮으면 믹스 입자의 크기가 커 아이스크림 제조 시 거친 조직을 가질 수 있으며, 300bar 보다 높으면 믹스 입자의 크기가 작아져 점도가 상승할 수 있다.
또한, 살균 및 균질화한 후 냉각은 이에 제한되지는 않으나, 5℃ 이하의 온도 조건하에서 급냉하여 수행될 수 있다.
아울러, 살균 및 균질화한 후 5℃ 이하의 온도 조건하에서 급냉시킨 유화물을 24시간 이상 에이징(aging)하여 안정화시킴에 의해 보형성이 강화된 아이스크림 믹스 조성물을 제조할 수 있다.
상기 보형성이 강화된 아이스크림 믹스 조성물을 이용하여 제조된 아이스크림은 전술한 바와 같이, 종래 시판되고 있는 아이스크림에 포함된 합성 유화제 및 안정제를 첨가하지 않고, 감귤 유래 천연 식이섬유 및 스트렙토베르티실룸 모바렌세의 배양물 유래 효소를 첨가함으로써, 종래 통상적 아이스크림 믹스에 의해 제조된 아이스크림에 비해 보형성이 강화되었을 뿐 아니라 제조 원료 및 공정 중에 풍미 변화를 일으키지 않는 이점을 지닌다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명의 구성 및 효과를 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예 1: 아이스크림 믹스 제조
설탕 120g과 분유 80g, 감귤 유래 천연 식이섬유 4g을 혼합한 후 올리고당 80g, 난황 40g을 물 605g과 혼합하여 65℃에서 완전 용해하여 수상 조성물을 제조하였다. 상기 수상 조성물에 녹인 버터 70g과 스트렙토베르티실룸 모바렌세(Streptoverticillium mobaraense)의 배양물로부터 추출한 후 에틸 알코올로 처리하여 얻어진 효소 1g을 첨가한 후 65℃에서 10분간 효소 반응을 활성화시켰다. 상기 조성물을 85℃에서 10초간 살균한 후 150bar의 압력하에서 고압균질기로 균질화하고 5℃로 급냉시켰다. 이후 24시간 이상 에이징(aging) 하여 아이스크림 믹스를 제조하였다.
한편, 상기 천연 식이섬유는 감귤류에서 추출한 천연 식이섬유로 순도 70% 이상의 것을 사용하였다. 또한, 상기 스트렙토베르티실룸 모바렌세의 배양물 유래 효소는 단백질 가교 효소로서 활성 온도가 60~70℃이며, 트랜스글루타미나아제임을 확인하였다.
실시예 2: 감귤 유래 천연 식이섬유를 2g 첨가한 아이스크림 믹스 제조
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 감귤 유래 천연 식이섬유를 2g 첨가하여 아이스크림 믹스를 제조하였다. 단, 총량 1000g을 기준으로 물의 양을 조절하였다.
실시예 3: 스트렙토베르티실룸 모바렌세의 배양물 유래 효소를 0.5g 첨가한 아이스크림 믹스 제조
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 상기 스트렙토베르티실룸 모바렌세(Streptoverticillium mobaraense)의 배양물로부터 추출한 후 에틸 알코올로 처리하여 얻어진 효소를 0.5g 첨가하여 아이스크림 믹스를 제조하였다. 단, 총량 1000g을 기준으로 물의 양을 조절하였다.
실시예 4: 효소 활성 시간을 30분으로 조절한 아이스크림 믹스 제조
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 효소 활성 시간을 30분으로 하여 아이스크림 믹스를 제조하였다.
실시예 5: 효소 활성 시간을 60분으로 조절한 아이스크림 믹스 제조
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 효소 활성 시간을 60분으로 하여 아이스크림 믹스를 제조하였다.
비교예 1: 감귤 유래 천연 식이섬유를 1g 첨가한 아이스크림 믹스 제조
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 감귤 유래 천연 식이섬유를 1g 첨가하여 아이스크림 믹스를 제조하였다. 단, 총량 1000g을 기준으로 물의 양을 조절하였다.
비교예 2: 감귤 유래 천연 식이섬유를 6g 첨가한 아이스크림 믹스 제조
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 감귤 유래 천연 식이섬유를 6g 첨가하여 아이스크림 믹스를 제조하였다. 단, 총량 1000g을 기준으로 물의 양을 조절하였다.
비교예 3: 감귤 유래 천연 식이섬유를 8g 첨가한 아이스크림 믹스 제조
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 감귤 유래 천연 식이섬유를 8g 첨가하여 아이스크림 믹스를 제조하였다. 단, 총량 1000g을 기준으로 물의 양을 조절하였다.
비교예 4: 스트렙토베르티실룸 모바렌세의 배양물 유래 효소를 2.0g 첨가한 아이스크림 믹스 제조
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 상기 효소를 2.0g 첨가하여 아이스크림 믹스를 제조하였다. 단, 총량 1000g을 기준으로 물의 양을 조절하였다.
비교예 5: 스트렙토베르티실룸 모바렌세의 배양물 유래 효소를 첨가하지 않은 아이스크림 믹스 제조
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 상기 효소를 첨가하지 않고 아이스크림 믹스를 제조하였다. 단, 총량 1000g을 기준으로 물의 양을 조절하였다.
비교예 6: 효소 활성 시간을 갖지 않은 아이스크림 믹스 제조
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 효소 활성 시간을 0분으로 하여 아이스크림 믹스를 제조하였다.
비교예 7: 효소 활성 시간을 90분으로 조절한 아이스크림 믹스 제조
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 효소 활성 시간을 90분으로 하여 아이스크림 믹스를 제조하였다.
비교예 8: 종래 통상적 아이스크림 믹스 제조
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 감귤 유래 천연 식이섬유와 상기 효소를 첨가하지 않고, 합성유화제 2g 및 구아검과 로커스트콩검, 카라기난, 타마린드검의 혼합 안정제 2g을 첨가하였으며, 효소활성 시간 또한 갖지 않는 조건 하에서 아이스크림 믹스를 제조하였다.
하기에 실시예 1 내지 실시예 5 및 비교예 1 내지 비교예 7을 하기 표 1에 정리하여 나타내었다.
Figure 112019127608312-pat00001
실험예 1: 감귤 유래 천연 식이섬유의 첨가 유무 및 함량에 따른 보형성 평가
상기 실시예 1 및 비교예 8에서 제조된 아이스크림 조성물의 감귤 유래 천연 식이섬유 첨가 유무에 따른 보형성 특성을 확인하고, 실시예 1 및 실시예 2와 비교예 1 내지 비교예 3에서 제조된 아이스크림 조성물의 감귤 유래 천연 식이섬유의 함량에 따른 보형성을 평가하였다. 그 결과를 하기 표 2 및 도 2에 나타내었다.
구체적으로, 보형성 평가는 액상 믹스를 프리저 냉각기를 사용하여 냉각 및 기포를 주입하여 아이스크림을 제조한 후 23℃~24℃에서 시간에 따라 녹는 아이스크림의 양을 측정하였다.
점도 측정은 브룩필드(BROOKFIELD) 점도계를 사용하였다. 이때, LV2 스핀들을 사용하였으며, 6~30 RPM, 측정물 온도는 8~10℃ 조건으로 하여 수행하였다. 맛과 식감은 관능평가에 의해 평가하였다.
Figure 112019127608312-pat00002
상기 표 2 및 도 2에 의하면 식이섬유를 첨가한 실시예 1의 경우, 식이섬유를 첨가하지 않고 합성 유화제와 안정제를 사용한 비교예 8에 비해 녹기 시작하는 시점이 늦으며, 40~50분 사이에 녹는 양이 32~68% 감소하는 효과를 보였다.
또한, 실시예 1 및 2와 비교예 1 내지 3에서 식이섬유의 함량이 증가할수록 보형성이 우수한 것을 확인할 수 있었다. 그러나, 식이섬유 0.1 중량% 이하에서는 믹스 점성이 낮아, 냉동 중에 혼합물이 공기의 혼입에 의하여 부피가 증가되는 현상인 오버런(over-run)이 낮아졌다. 한편, 식이섬유 0.6 중량% 이상 사용시 믹스의 점도가 급증하고, 0.8 중량% 사용시 미끄러운 식감을 가짐을 확인하였다.
따라서 상기 결과를 통해 식이섬유의 첨가량은 0.15~0.55 중량%가 가장 우수한 물성 및 보형성을 가짐을 알 수 있었다.
실험예 2: 스트렙토베르티실룸 모바렌세의 배양물 유래 효소의 첨가 유무 및 함량에 따른 보형성 평가
상기 실시예 1 및 실시예 3과 비교예 4 및 비교예 5에서 제조된 아이스크림 조성물의 스트렙토베르티실룸 모바렌세(Streptoverticillium mobaraense)의 배양물 유래 효소 첨가 유무와 함량에 따른 보형성을 평가하였다. 그 결과를 하기 표 3 및 도 3에 나타내었다.
Figure 112019127608312-pat00003
상기 표 3 및 도 3의 결과에 의하면, 스트렙토베르티실룸 모바렌세의 배양물 유래의 효소를 첨가한 실시예 1 및 실시예 3과 비교예 4는 효소를 첨가하지 않은 비교예 5와 비교하여 보형성이 향상된 것을 확인할 수 있었다.
한편, 효소 0.10 중량%를 첨가한 실시예 1과 효소 0.2 중량%를 첨가한 비교예 4를 비교 분석해 본 결과, 보형성의 효과가 유사한 것으로 확인되었으며, 실질적으로 0.10 중량% 이상 첨가시 보형성 효과가 증가하지는 않았다. 이에 따라, 스트렙토베르티실룸 모바렌세의 배양물 유래 효소의 함량이 0.03 내지 0.15 중량%인 경우 최적임을 알 수 있었다.
실험예 3: 스트렙토베르티실룸 모바렌세의 배양물 유래 효소의 활성 시간에 따른 보형성 평가
상기 실시예 1, 실시예 4 및 실시예 5와 비교예 6 및 비교예 7에서 제조된 아이스크림 조성물의 제조 과정에서 스트렙토베르티실룸 모바렌세의 배양물 유래 효소의 활성 시간에 따른 보형성을 평가하였다. 그 결과를 하기 표 4 및 도 4에 나타내었다.
Figure 112019127608312-pat00004
상기 표 4 및 도 4의 결과에 의하면, 스트렙토베르티실룸 모바렌세의 배양물 유래 효소 첨가 후 65℃에서 활성 시간이 증가할수록 보형성 효과가 우수한 것으로 확인되었다. 그러나, 비교예 7에 의하면 활성 시간이 90분 이상일 경우 보형성 효과가 미비한 것으로 확인되었으며, 녹기 시작하는 시점이 활성 시간을 0으로 하였을 때와 유사하였다.
따라서, 상기 결과를 통해 스트렙토베르티실룸 모바렌세의 배양물 유래 효소 첨가 후 활성 시간은 5~70분 사이에서 보형성 및 녹는 시간 지연 효과가 있음을 알 수 있었다.

Claims (5)

  1. 아이스크림 믹스 조성물에 있어서,
    상기 아이스크림 믹스 조성물은 수상 조성물, 유상 조성물 및 효소를 포함하며,
    상기 수상 조성물에는 천연 식이섬유가 포함되며,
    상기 유상 조성물에는 유지가 포함되고,
    상기 효소는 스트렙토베르티실룸 모바렌세(Streptoverticillium mobaraense)의 배양물 유래 효소이고,
    상기 아이스크림 믹스 조성물 전체 중량을 기준으로 천연 식이섬유 0.15 내지 0.45 중량%, 효소 0.03 내지 0.15 중량% 및 유지 5 내지 10 중량%가 포함되며,
    유화제 및 안정제를 포함하지 않는, 보형성이 강화된 아이스크림 믹스 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 스트렙토베르티실룸 모바렌세의 배양물 유래 효소는 60℃ 내지 70℃에서 효소 활성을 보이는 단백질 가교 효소인, 보형성이 강화된 아이스크림 믹스 조성물.
  3. a) 천연 식이섬유; 당류; 유제품; 난황; 및 물을 혼합하여 수상 조성물을 제조하는 단계;
    b) 상기 수상 조성물, 유상 조성물 및 효소를 혼합하여 유화물을 제조하는 단계;
    c) 상기 b) 단계의 유화물에 포함된 효소를 활성화시키는 단계; 및
    d) 상기 c) 단계의 유화물을 살균 및 균질화한 후 냉각시키는 단계;를 포함하며,
    유화제 및 안정제를 포함하지 않고,
    상기 a) 단계에서 수상 조성물은 아이스크림 믹스 조성물 전체 중량%를 기준으로, 0.15 내지 0.45 중량%의 천연 식이섬유; 10 내지 30 중량%의 당류; 5 내지 20 중량%의 유제품; 3 내지 5 중량%의 난황; 및 55 내지 65 중량%의 물을 혼합하여 제조된 것인, 보형성이 강화된 아이스크림 믹스 조성물의 제조방법.
  4. 삭제
  5. 제3항에 있어서,
    상기 c) 단계는 60℃ 내지 70℃의 온도 조건하에서 수행되는 것인, 보형성이 강화된 아이스크림 믹스 조성물의 제조방법.
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