KR102392726B1 - 유화 안정성이 향상된 분말 유화 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 당류 및 유지를 포함하는 분말 유화 조성물 및 제조방법과, 상기 유화 조성물을 포함하는 식품, 식품 첨가제, 음료 또는 음료 첨가제에 관한 것이다.
Description
본 발명은 당류 및 유지를 포함하는 분말 유화 조성물 및 제조방법과, 상기 유화 조성물을 포함하는 식품, 식품 첨가제, 음료 또는 음료 첨가제에 관한 것으로서, 알룰로스를 당류로 사용함으로써, 식품의 유화 안정성을 개선하고, 당류 저감 및 저칼로리를 구현한다.
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.
이에 따라, 설탕을 대체할 만한 감미도를 지니면서도 저칼로리이고, 나아가 단순히 당류의 흡수를 저해하는 것만으로 당의 과잉 섭취를 차단하는 감미료가 아닌, 보다 개선된 대체 감미료의 개발이 지속적으로 요구되고 있다.
최근에 기능성 감미료로서 설탕 또는 과당 등을 대체할 수 있는 당류로서 각광받는 당류 중 하나로서 알룰로스가 있다. 알룰로스는, 당밀이나 이성화당 중에 미량 포함되어 있는데, D-과당으로부터 에피머라제에 의해 효소적으로 생산 가능한 희소당의 일종으로, 항산화성 등의 생리기능이 기대되고, 더욱이 감미가 설탕의 60~70%에 달하는 데도 불구하고 칼로리가 거의 없어, 용해성이 우수하기 때문에 다양한 식품에의 응용이 기대된다.
소비자들은 제품의 영양성분표의 당류 함량을 확인하면서 제품을 구입하는 추세가 점차 증가되고 있기 때문에 가공식품 업체에서는 당류 함량을 낮추기 위해 당류 함량이 높은 이온 물엿, 맥아 물엿 등의 사용량을 줄이는 데에 고심하고 있다. 소비자 제품에는 1당류 및 2당류의 총합이 당류로서 표시된다.
종래의 분말형 유화 조성물은 유지 및 당류를 과량 포함하여 칼로리가 높고 당류 함량이 높아, 당류가 저감된 저칼로리 유화 조성물에 대한 요구가 높다. 또한, 액상 유화 조성물은 분말로 제조 시 제품의 수분 함량 또는 외부 공기의 수분 함유량에 의하여 분말의 수분 함유량이 증가하여 지방의 산패를 촉진시켜 제품의 품질 및 보관 안정성이 떨어지는 경향이 있다. 특히, 스프레이 드라이와 같이, 액상 제품을 분말화 하는 공법은 분말의 수분 함량이 5~10% 이하로 분말화 하여야 하지만, 제조 환경의 습도 또는 보관 환경의 습도에 의해 수분을 흡수하여 품질에 악영향을 주게 된다. 이러한 품질 저하는 제품의 유통기한을 짧게 만드는 주요 인자이고 이로 인한 제품의 유통 효율성이 낮아지는 문제도 유발한다.
또한, 유화 조성물에서 당류로서 저당물엿을 사용하는 경우 흡습성이 높아지는 경향이 있어, 유화 안정성, 보관 안정성 등의 문제가 있고, 당류 함량이 높다는 문제점이 있다.
이에, 유화 조성물에 함유된 물엿 등의 당류를 저감하면서도 기존 제품과 유사한 단맛을 달성하고, 분말화가 용이한 유화 조성물에 사용되는 당류 및 이를 포함하는 유화 조성물에 대한 요구가 증가하는 실정이다.
알룰로스 시럽은 설탕과 유사한 감미도를 가지면서도 칼로리는 거의 0에 가까워 당류 대체제로 많은 관심을 받고 있으나, 보편적인 감미료로 사용되는 물엿 등과 비교하여 점도가 낮은 문제점이 있어 첨가량 조절이 쉽지 않고, 알룰로스 결정은 단독 성분으로 분말화가 어려워 분말화 공정에 적합성이 좋지 않은 문제점이 있다. 알룰로스는 농축된 시럽의 경우 그 적용의 한계가 있으므로, 결정 또는 분말에 대한 요구가 높으나, 알룰로스는 결정성이 낮아 결정화하기 어렵다. 알룰로스 전환 효소 또는 상기 효소를 생산하는 균주를 이용한 생물학적 방법으로 알룰로스를 생산하는 경우에도, 낮은 전환율로 인해 알룰로스의 순도를 높인 후, 결정화하지 않으면 안되어 D-알룰로스의 산업적 이용을 목적으로 했을 경우, 정제 공정이나 정제 수율, 결정화 수율 등에 미해결의 과제가 남아 있다.
본 발명은 유화 안정성을 가지며 당류 저감 및 저칼로리를 구현한, 알룰로스를 포함하는 분말 크리머 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 추가 일예는 식물성 유지, 알룰로스, 물엿 및 유화제를 포함하는 액상 에멀전 시료를 제조하고, 상기 액상 시료를 분무 건조하여 분말을 제조하는 단계를 포함하는 분말 크리머 조성물의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 또한 상기 크리머 조성물을 포함하는 식품, 식품 첨가제, 음료 또는 음료 첨가제를 제공한다.
본 발명은 당류, 구체적으로 당류로서 알룰로스와 저당물엿을 포함하며, 분말화 특성이 우수하며, 유화 안정성 및 보관 안정성이 개선된 분말형 크리머 조성물 및 이를 이용한 식품에 관한 것이다.
본 발명의 일예에 따른 분말 크리머 조성물은, 분말상 제품의 포장 및 유통 및 장기 보관 시에 발생할 수 있는 문제점을 보완할 수 있다. 또한, 관능적으로 알룰로스가 갖는 감미 상승이 늦다는 문제와 후미에서의 쓴맛(이미)이 느껴지는 문제를 보완하여, 감미질이 개선된 알룰로스를 포함하는 분말 크리머 조성물을 제공할 수 있다.
본 발명의 일예에서, 당류, 식용유지 및 유화제를 포함하는 분말형 유화 조성물을 제공한다. 상기 분말형 유화 조성물에 포함된 저당 물엿은 DE 20-25값을 가지고, 당류 예를 들면 포도당 고형분 함량 5-10 중량% 또는 5-7 중량%을 갖는 물엿일 수 있다.
본 발명의 추가 일예에서, 상기 분말형 유화 조성물을 포함하는 식품, 식품 첨가제, 음료 또는 음료 첨가제를 제공한다.
본 명세서에서 용어, "유화 조성물"이란 유화 조성물류를 통칭하며, 이러한 유화 조성물은 아이스크림, 화장품, 커피용 크림 등과 같이 유지가 사용되는 가공 제품의 용도에 맞게 임의로 유화한 것을 말하며, 용어 "분말형 유화 조성물"이란 상기 유화 조성물을 제품 용도에 맞게 분말화시킨 것을 의미한다.
이하, 본 발명을 더욱 자세히 설명하고자 한다.
본 발명에 따른 유화 조성물은 구체예에서, 본 발명은 식용유지, 당류 및 유화제를 포함하며, 선택적으로 유화안정제를 더욱 포함하는 분말형 유화 조성물을 제공한다. 상기 당류는 알룰로스 및 저당물엿을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 유화 조성물은 분말형태로 제조되며, 예를 들면 분말은 평균입경 100μm 내지 300μm 의 범위의 입자 또는 과립을 포함할 수 있다. 분말형 유화 조성물은 특히 제조 및 보관 시 습도 조건의 영향으로 흡습도가 중요하며, 알룰로스를 포함하는 제품의 유화 안정성을 향상시키고, 유화 조성물의 품질 및 저장 안정성을 향상시키고, 부드러운 바디감을 제공한다.
본 발명에 따른 유화용 조성물은 물엿과 알룰로스를 혼합하여 사용함으로써, 감미도, 감미질 및 기호도 등과 같은 관능적인 특성을 개선하고, 높은 유화안정성 및 당류가 저감된 저칼로리를 가지며, 용해속도가 우수하여, 액상에 용해하여 음용하는 형태의 식품 조성물에 유용하게 사용될 수 있는 분말 크리머 조성물을 제공할 수 있다. 또한, 관능적으로 알룰로스가 갖는 감미 상승이 늦다는 문제와 후미에서의 쓴맛(이미)이 느껴지는 문제를 보완하여, 감미질이 개선된 알룰로스 함유 분말 크리머 조성물을 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 분말상 크리머 조성물은, 유지 및 당류를 포함하는 액상 크리머 조성물을 분말화 공정을 통해 제조될 수 있으며, 액상 유화 조성물의 분말화를 위해서는 다양한 분말 제조 방법, 예를 들면 분무 건조 방법을 사용할 수 있다. 바람직하게는, 본 발명에 따른 분말상 크리머 조성물은 액상 유화물 시료를 제조하여 분말화 과정을 통해 분말로 제조되는 것일 수 있으며, 크리머 조성물의 알룰로스를 제외한 성분을 분말화 하고 알룰로스 분말을 혼합하여 제조하는 것이 아닐 수 있다. 상기 알룰로스를 포함하는 액상 유화물 시료를 제조하여 분말화 과정을 통해 분말로 제조되는 경우, 기타 원료에서 유래되는 후미 쓴맛(이미)을 마스킹할 수 있어 더욱 바람직하다.
상기 분말화 공정은 분무건조 또는 진공건조 등의 방법으로 진행될 수 있는데, 수분이 증발될 수 있는 온도와 압력 조건, 즉 고온과 진공(또는 감압) 조건에서 수분이 증발되어 비결정질의 분말 입자가 형성된다. 바람직하게는, 본 발명에 따른 분말 감미료 조성물은 알룰로스와 분말화 조제를 포함하는 액상 시료를 분무 건조하여 제조되는 분무 건조물일 수 있다. 본 명세서에서, 분무건조는 액체 시료를 열풍에 분무하여 분산시킴으로써 열풍으로 반송시키면서 급속히 수분을 증발시켜 건조하여 분말을 얻는 건조방법이다.
일반적으로 분무 건조 원료인 액상 시료로 사용되는 물질들은 그 물질 자체의 고유의 유리전이온도(Tg)값을 갖는데, Tg값 이상에서는 유리전이 상태, 즉 끈적이고 탄력있는 연화상태로 변화하게 된다. 따라서 Tg값 이상의 온도에서 건조가 이루어지게 되면, 분말의 상태가 끈적이는 성상을 갖게 되어 건조 분말로서 회수가 어렵게 되므로, 특히 분무 건조 공정에서는 Tg값 이하의 온도에서 분무 건조가 이루어져야 하며, 또한 Tg값 이하의 온도로 출구(Outlet) 온도를 설정하여 수분이 증발될 수 있도록 공정 파라미터를 조정하는 것이 중요하다.
알룰로스는 영하의 유리전이온도(-5.5℃)를 갖고 있어, 다른 당류에 비해 Tg 값이 매우 낮다. 알룰로스를 분무건조 공정으로 분말화 하기 위해 Tg값 이하의 온도로 분말화 장치의 내부 온도 또는 출구 온도를 설정하여 건조시키고자 하는 경우, 상기 Tg값 이하 온도에서는 수분이 증발되기 어려워 건조가 잘 이루어지지 않는다. 따라서, 알룰로스 또는 이를 포함하는 조성물은 분말화 공정에 의해 분말 입자를 형성하기는 매우 어렵다.
본 명세서에서 특별히 언급하지 않는 한, 분말 제조용 액상 유화 조성물은 건조를 위한 고형분 함량 조절을 위해 물을 첨가하기 전 조성물을 기준이다.
본 발명은 분말화 조제로서 물엿을 알룰로스를 혼합하여 Tg 값을 높이고, 혼합액을 분무 건조하여 감미도를 개선한 비결정성 입자를 제조하는 방법을 제공한다.
상기 물엿은 DE값이 30이하, 또는 25이하, 예를 들면 DE 20 내지 25 또는 DE 20 내지 24인 저당물엿일 수 있다. 저당물엿은 DE20-25의 물엿으로 포도당 고형분 함량 5-7 중량%이며 감미가 낮은 물엿이다. 저당물엿은 72브릭스 시럽용액에 대해 30 ℃온도 조건에서 측정한 점도가 2,900 내지 5,200cps인 물엿을 사용할 수 있다.
구체적으로, pH 4.0~6.0을 갖는 분말형 유화물, 예컨대 커피 크리머에 적용 시 분무건조 부형제 및 감미부여 역할을 하기 때문에 많이 사용 중이며, 덱스트린에 비교 시 흡습성이 높다. 알룰로스와 조합하여 사용 시에는 알룰로스 단독으로 사용 시 분무건조가 되지 않는 특성을 개선할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 분말형 유화 조성물에 포함된 알룰로스와 저당물엿의 함량은, 저칼로리 및 유화 안정성을 고려하면 특정 함량 이상의 알룰로스를 포함하는 것이 바람직하며, 분말화 특성을 고려하면 지나치게 다량의 알룰로스를 포함하기 어려운 점을 고려하여 적절한 함량 범위로 선정하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 분말형 유화 조성물에 포함된 당류는 저당물엿과 알룰로스를 포함하며, 저당물엿과 알룰로스의 합계 고형분 함량 100중량%를 기준으로, 알룰로스 고형분 함량은 45중량%이하, 40중량%이하, 35중량%이하, 30중량%이하, 27중량%이하, 또는 25 중량% 이하일 수 있으며, 또는 1 중량%이상, 1.5 중량%이상, 2 중량%이상, 3 중량%이상, 3.5 중량%이상, 4 중량%이상, 4.5 중량%이상, 5 중량%이상, 또는 7 중량%이상일 수 있으며, 구체적으로는 알룰로스 고형분 함량은 상기 상한과 하한의 조합으로 적절한 수치범위를 설정할 수 있다. 이러한 당류 조성으로 인해, 알룰로스를 함유하는 당류 및 유지를 포함하는 액상 유화 조성물을 분말화 할 수 있다. 예를 들면, 저당물엿과 알룰로스의 합계 고형분 함량 100중량%를 기준으로, 알룰로스는 1 중량% 이상 내지 50 중량% 미만, 1 내지 45 중량%, 1 내지 40 중량%, 1 내지 35중량%, 1 내지 30 중량%, 1 내지 27중량%, 1 내지 25중량%, 1 내지 20중량%, 1 내지 16중량%, 3 내지 50 중량%, 3 내지 45 중량%, 3 내지 40 중량%, 3 내지 35중량%, 3 내지 30 중량%, 3 내지 27중량%, 3 내지 25중량%, 3 내지 20중량%, 3 내지 16중량%, 5 내지 50 중량%, 5 내지 45 중량%, 5 내지 40 중량%, 5 내지 35중량%, 5 내지 30 중량%, 5 내지 27중량%, 5 내지 25중량%, 5 내지 20중량%, 5 내지 16중량%, 7 내지 50 중량%, 7 내지 45 중량%, 7 내지 40 중량%, 7 내지 35중량%, 7 내지 30 중량%, 7 내지 27중량%, 또는 7 내지 25중량%, 7 내지 20중량%, 7 내지 16중량%, 8 내지 50 중량%, 8 내지 45 중량%, 8 내지 40 중량%, 8 내지 35중량%, 8 내지 30중량%, 8 내지 27중량%, 8 내지 25중량%, 8 내지 20중량%, 8 내지 16중량%, 10 내지 50 중량%, 10 내지 45 중량%, 10 내지 40 중량%, 10 내지 35중량%, 10 내지 30중량%, 10 내지 27중량%, 10 내지 25중량%, 10 내지 20중량%, 10 내지 16중량%, 15 내지 50중량%, 15 내지 40중량%, 15 내지 35중량%, 15 내지 30중량%, 15 내지 27중량%, 15 내지 25중량%, 15 내지 20중량%로 포함될 수 있다. 상기 저당물엿은 저당물엿과 알룰로스의 합계 고형분 함량 100중량%를 기준으로, 50 내지 99중량%, 55 내지 99중량%, 60 내지 99중량%, 65 내지 99중량%, 70 내지 99중량%, 75 내지 99중량%, 80 내지 99중량%, 50 내지 97중량%, 55 내지 97중량%, 60 내지 97중량%, 65 내지 97중량%, 70 내지 97중량%, 75 내지 97중량%, 80 내지 99중량%, 50 내지 95중량%, 55 내지 95중량%, 60 내지 95중량%, 65 내지 95중량%, 70 내지 95중량%, 75 내지 95중량%, 80 내지 95중량%, 50 내지 93중량%, 55 내지 93중량%, 60 내지 93중량%, 65 내지 93중량%, 70 내지 93중량%, 또는 75 내지 93중량%, 80 내지 93중량%를 포함할 수 있으며, 예를 들면 상기 알룰로스 함량의 잔량을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 유화 조성물은 알룰로스 단독 또는 다른 당류와 혼합하여 기존의 칼로리가 높은 당류, 예컨대 물엿의 전부 또는 일부를 대체할 수 있어, 저칼로리 유화 조성물일 수 있다. 본 발명에 분말 유화 조성물의 제조를 위한 액상 시료는 100mL 당 칼로리의 상한치가 470 kcal이하, 465 kcal이하, 460 kcal이하 또는 455 kcal이하일 수 있으며, 또는 칼로리의 하한치가 50kcal 이상, 100kcal 이상 또는 150 kcal 이상이거나, 상기 상하치와 하한치의 조합한 범위일 수 있다.
본 명세서에서 용어 "당류 저감"은 특별한 언급이 없는 한, 과잉 섭취 시 비만, 당뇨, 심혈관계 질환, 기타 각종 성인병의 발생 위험을 높이는 것으로 알려진 포도당, 과당 및 설탕 등 단당류 및 이당류의 함량이 낮아짐을 의미하며, 이 때 상기 "당류"에는 알룰로스 등의 희소당은 포함되지 않는다.
본 발명에 따른 유화 조성물에 적용 가능한 알룰로스는 시럽 또는 분말 형태로 첨가되어 제조되는 것일 수 있으며, 알룰로스는 분무건조분말, 결정형 분말 등을 사용할 수 있다. 상기 알룰로스 분말을 사용하는 경우, 알룰로스 분말 고형분은 전체 알룰로스 조성물 분말, 예컨대 순도 90% 또는 95% 이상의 알룰로스를 포함하는 분말을 사용할 수 있다. 본 발명의 바람직한 일 예에서, 분말 유화 조성물을 제조하기 위해서는, 유상 및 수상을 혼합하여 액상 유화 조성물을 제조한 후에, 이를 분말화하여 제조되는 경우에는, 알룰로스는 시럽 또는 분말을 첨가하여 액상 유화 조성물을 제조할 수 있다. 이 때, 알룰로스 분말을 사용하는 경우 별도 용매, 예를 들면 물에 용해한 것 또는 직접 분말을 첨가하여 액상 유화 조성물을 제조할 수 있다.
상기 알룰로스 시럽은 상기 알룰로스 단독 또는 혼합당으로부터 분리, 정체 및 농축 공정을 통해 얻어진 것일 수 있다. 상기 알룰로스 시럽의 점도는 온도 45℃에서 2 cps 내지 200 cps일 수 있으며, 전기전도도는 1000uS/cm 이하, 예를 들면 0.01 내지 1000uS/cm, 바람직하게는 30 uS/cm 이하, 예를 들면 0.1 내지 30 uS/cm일 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, 유화 조성물에 첨가할 경우 산성 조건의 유화가 얻어질 수 있다.
상기 알룰로스는 단독 성분으로 또는 다른 성분과 혼합된 시럽 또는 분말일 수 있다. 상기 알룰로스는 알룰로스 단독으로 사용하거나, 또는 추가의 다른 당류를 포함하는 혼합당일 수 있으며 혼합당의 예는 전체 혼합당의 고형분 100중량%를 기준으로 1 내지 99.9 중량%의 알룰로스를 함유할 수 있으며, 추가적으로 과당, 포도당, 및 올리고당으로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상을 추가로 포함할 수 있다. 상기 알룰로스 함유 혼합당의 구체적인 예는 혼합당의 전체 고형분 함량 100중량%를 기준으로, 알룰로스 2 내지 55 중량%, 과당 30 내지 80 중량% 및 포도당 2 내지 60 중량%, 및 올리고당 0 내지 15 중량%를 포함하는 것일 수 있으며, 올리고당은 포함하지 않을 수도 있다. 상기 알룰로스, 과당 및 포도당은 바람직하게는 모두 D형-이성질체인 것이다.
알룰로스 시럽은 상기 혼합당으로부터 분리, 정체 및 농축 공정을 통해 얻어진 것일 수 있다. 본 발명의 일예에서 분리 및 정제 공정을 거친 알룰로스 시럽은 무색 또는 미황색의 감미를 가지는 액상으로 전체 고형분 함량 100중량%를 기준으로 알룰로스를 5 중량%이상, 10 중량% 이상, 15 중량%이상, 20 중량%이상, 25 중량%이상, 30 중량%이상, 50중량% 이상, 55 중량%이상, 60 중량%이상, 65 중량%이상, 70중량%이상, 75 중량%이상, 80 중량%이상, 85 중량%이상, 90중량% 이상, 93 중량%이상, 95 중량%이상, 97 중량%이상, 또는 99중량%이상으로 포함하는 알룰로스 시럽으로서, 예를 들어 10 내지 20중량%, 70 내지 99중량%, 85 내지 95 중량%를 포함 포함하는 알룰로스 시럽일 수 있다.
알룰로스는 화학적 합성, 또는 알룰로스 에피머화 효소를 이용한 생물학적 방법으로 제조된 것 일 수 있다. 바람직하게는 알룰로스는 생물학적 방법, 예를 들면 미생물 또는 효소반응으로 제조될 수 있다. 예를 들면, 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 일 예에서, 상기 유화 조성물은 고감미도 감미료 및 설탕으로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상이 상기 액상 시료에 추가로 포함하는 것일 수 있다. 상기 고감미도 감미료는 스테비올배당체, 효소처리 스테비아, 아스파탐, 스테비오사이드 아스파탐, 아세설팜 K, 사이클라민산 나트륨, 사카린 나트륨, 수쿠랄로스, 둘신, 타우마틴, 네오탐 및 모넬린로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다. 상기 첨가되는 감미소재의 함량은 소재 각각의 설탕대비 감미도를 고려하여 적절한 함량으로 포함할 수 있으며, 예를 들면 유화 조성물 100중량% 기준으로 0.00001 내지 5중량%의 함량으로 포함될 수 있다.
본 발명에 따른 분말형 유화 조성물은, 분말 제조용 액상 시료 100중량%를 기준으로, 알룰로스와 물엿을 포함하는 당류를 35 내지 70 중량%, 37 내지 70 중량%, 40 내지 70 중량%, 41 내지 70 중량%, 42 내지 70 중량%, 43 내지 70 중량%, 44 내지 70 중량%, 35 내지 65 중량%, 37 내지 65 중량%, 40 내지 65 중량%, 41 내지 65 중량%, 42 내지 65 중량%, 43 내지 65 중량%, 44 내지 65 중량%, 35 내지 65 중량%, 35 내지 65 중량%, 35 내지 60 중량%, 37 내지 60 중량%, 40 내지 60 중량%, 41 내지 60 중량%, 42 내지 60 중량%, 43 내지 60 중량%, 44 내지 60 중량%, 35 내지 55 중량%, 37 내지 55 중량%, 40 내지 55 중량%, 41 내지 55 중량%, 42 내지 55 중량%, 43 내지 55 중량%, 44 내지 55 중량%, 35 내지 50 중량%, 37 내지 50 중량%, 40 내지 50 중량%, 41 내지 50 중량%, 42 내지 50 중량%, 43 내지 50 중량%, 또는 44 내지 50 중량%일 수 있다.
본 발명에 따른 분말형 유화 조성물은, 분말 유화 조성물의 100중량%를 기준으로, 알룰로스와 물엿을 포함하는 당류의 고형분 함량은 35 내지 70 중량%, 37 내지 70 중량%, 40 내지 70 중량%, 41 내지 70 중량%, 42 내지 70 중량%, 43 내지 70 중량%, 44 내지 70 중량%, 47 내지 70 중량%, 50 내지 70 중량%, 35 내지 65 중량%, 37 내지 65 중량%, 40 내지 65 중량%, 41 내지 65 중량%, 42 내지 65 중량%, 43 내지 65 중량%, 44 내지 65 중량%, 47 내지 65 중량%, 50 내지 65 중량%, 35 내지 65 중량%, 35 내지 65 중량%, 35 내지 60 중량%, 37 내지 60 중량%, 40 내지 60 중량%, 41 내지 60 중량%, 42 내지 60 중량%, 43 내지 60 중량%, 44 내지 60 중량%, 47 내지 60 중량%, 또는 50 내지 60 중량% 일 수 있다.
본 발명에 따른 분말형 유화 조성물은, 분말 유화 조성물의 100중량%를 기준으로, 식물성 유지를 25 내지 45중량%, 26 내지 45 중량%, 27 내지 45 중량%, 28 내지 45 중량%, 29 내지 45 중량%, 29.5 내지 45 중량%, 30 내지 45 중량%, 33 내지 45 중량%, 35 내지 45 중량%, 36 내지 45중량%, 37 내지 45중량%, 25 내지 40중량%, 26 내지 40 중량%, 27 내지 40 중량%, 28 내지 40 중량%, 29 내지 40 중량%, 29.5 내지 40 중량%, 30 내지 40 중량%, 33 내지 40 중량%, 또는 35 내지 40 중량%, 36 내지 40중량%, 또는 37 내지 40중량%를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 분말형 유화 조성물은, 분말 제조용 액상 시료 100중량%를 기준으로, 식물성 유지를 25 내지 45중량%, 26 내지 45 중량%, 27 내지 45 중량%, 28 내지 45 중량%, 29 내지 45 중량%, 29.5 내지 45 중량%, 25 내지 40중량%, 26 내지 40 중량%, 27 내지 40 중량%, 28 내지 40 중량%, 29 내지 40 중량%, 29.5 내지 40 중량%, 25 내지 37중량%, 26 내지 37 중량%, 27 내지 37 중량%, 28 내지 37 중량%, 29 내지 37 중량%, 29.5 내지 37 중량%, 25 내지 35중량%, 26 내지 35 중량%, 27 내지 35 중량%, 28 내지 35 중량%, 29 내지 35 중량%, 29.5 내지 35 중량%, 25 내지 33중량%, 26 내지 33 중량%, 27 내지 33 중량%, 28 내지 33 중량%, 29 내지 33 중량%, 또는 29.5 내지 33 중량%를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 예에서, 분말 제조용 액상 시료 100중량%를 기준으로, 알룰로스와 물엿을 포함하는 당류를 35 내지 70 중량%, 식물성 유지를 25 내지 45중량%, 및 유화제 0.01-10 중량%를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 분말형 유화 조성물은 고결방지제를 더욱 포함할 수 있으며, 예를 들면 고결방지제로서 NMD, 폴리덱스트로스, 덱스트린 및 말토올리고당으로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다. 본 발명에 따른 유화 조성물은, 품질개량제로서 인산염을 추가로 포함할 수 있으며, 예를 들면 폴리인산칼륨, 제삼인산칼륨 등을 포함하고, 유화작용, 분산작용, 및 고결방지 기능을 수행한다.
상기 유화제는 분말 제조용 액상 시료 100중량%를 기준 또는 분말 유화 조성물의 100중량%를 기준으로, 0.01 내지 10중량%, 0.01 내지 6.0 중량%, 0.01 내지 4.0 중량%, 0.01 내지 2.0중량%, 0.01 내지 1.0 중량%, 0.01 내지 0.5중량%, 0.05 내지 10중량%, 0.05 내지 6.0 중량%, 0.05 내지 4.0 중량%, 0.05 내지 2.0중량%, 0.05 내지 1.0 중량%, 0.05 내지 0.5중량%, 0.1 내지 10중량%, 0.1 내지 6.0 중량%, 0.1 내지 4.0 중량%, 0.1 내지 2.0중량%, 0.1 내지 1.0 중량%, 0.1 내지 0.5중량%, 0.2 내지 10중량%, 0.2 내지 6.0중량%, 0.2 내지 4.0중량%, 0.2 내지 2.0중량%, 0.2 내지 1.0중량%, 0.2 내지 0.5중량%로 포함될 수 있다.
상기 식용유지는 식물성 유지 또는 식물성 유지의 가공유일 수 있다. 상기 식물성 유지는 팜유, 면실유, 올리브유, 채종유, 코코넛오일, 대두유, 야자유, 해바라기유, 현미유, 미강유, 올리브유 등을 포함하며, 1종 또는 2종 이상의 혼합 유지일 수 있다. 상기 식물성 유지의 경화유 및 상기 식물성 유지의 에스테르 교환 유지로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 식물성 유지의 가공유일 수 있으나 특별히 한정되지 않는다. 상기 식물성 유지의 가공 유지는 식물성 유지를 분별, 수소 첨가, 또는 에스테르 교환 등의 가공 처리를 수행하여 얻어진 가공 유지 또는 이들의 혼합 유지를 포함한다. 예를 들면, 상기 식물성 유지에 화학적 처리, 예를 들면 수소첨가 등을 수행하여 액상 유지를 경화유 형태로 제조한 식물성 유지의 경화유 등을 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 식물성 유지의 경화유는 팜핵경화유, 야자경화유 및 코코넛 경화유로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다. 일 구체예에서, 바람직한 식용 유지는, 야자 경화유 또는 야자유을 사용할 수 있다.
본 발명에 사용 가능한 유화제는 식품에 사용 가능한 유화제라면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 비이온계 유화제, 양이온성 유화제, 양쪽성 유화제 등을 사용할 수 있으며, 구체적으로 레시틴, 글리세린지방산 에스테르(예, 모노글리세린지방산에스테르, 폴리글리세린축합지방산에스테르), 및 폴리소르베이트계 유화제로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 상기 지방산은 탄소수 12 내지 20을 갖는 지방산일 수 있다.
상기 인산염은 완충제 또는 산도 조절제로 사용될 수 있으며, 커피의 산도를 중화시켜 풍미를 보다 부드럽게 하고 낮은 pH로 인하여 우유를 포함 한 카제인 또는 카제인나트륨 등의 단백질 의 응집인 훼더링 현상을 방지할 수 있다. 인산염으로는 메타인산나트륨, 제이인산칼륨, 피로인산염, 폴리인산칼륨, 헥사메타인산나트륨 등이 있다. 상기 구연산염의 예는 구연산삼나트륨 등이 있다. 상기 인산염은, 커피의 신맛을 완화시켜 주면서 커피의 낮은 pH, 높은 물의 온도, 금속이온 등에 의해 단백질 원료로 사용되는 카제인나트륨과 같은 우유 단백질이 변성되거나 응고되는 것을 예방하기 위해 사용하고 있다.
본 발명에 따른 유화 조성물은, 식용유지, 저당물엿, 알룰로스 및 유화제를 포함하는 유화한 액을 분무 건조, 드럼건조, 또는 열풍건조 등의 통상의 건조 방법에 의하여 건조하여 제조한 것일 수 있으며, 바람직하게는 분무 건조이다.
상기 유화 조성물은 추가로 유화안정제, 유제품, 향료 및 색소로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 분무 건조는 상기 액상 시료의 유리전이온도보다 낮은 온도에서 수행되어야 하며, 예를 들면 (액상시료의 Tg -5℃ 이하의 온도, 바람직하게는 (액상시료의 Tg -3 ℃이하의 온도에서 수행될 수 있다. 또한, 상기 분무 건조 온도의 상한선은 100 ℃일 수 있다. 분무 건조 온도는 구체적인 예로서, 본 발명에 따른 분무 건조는 75~100℃, 바람직하게는 85 내지 98 ℃의 온도 조건에서 수행될 수 있다. 상기 분무 건조 온도는 분무 건조기 내부의 온도 또는 출구 공기의 온도일 수 있다. 상기 분무 건조 온도는 상기 분무 건조기에 주입되는 열풍 온도와 액상 시료의 투입속도를 조절하여 바람직한 범위로 설정할 수 있다. 상기 분무 건조기에 주입되는 열풍 온도는 상기 분무 건조 온도 조건을 만족하도록 적절히 조절할 수 있으며, 예를 들면 130-170 ℃의 온도 범위일 수 있다. 상기 분무 건조를 위해 주입되는 액상 시료의 투입속도는 5 내지 50 mL/min, 예를 들면 5 내지 10 mL/min일 수 있다.
본 발명에 따른 분무 건조는, 분무할 액상 시료를 다양한 분무 수단, 예를 들면 디스크 또는 노즐 등으로 분무하고, 건조기 내부에서 열풍을 불어 건조할 수 있다. 상기 분무 건조기의 atomizer 예는 two-fluid nozzle, pressure nozzle, Rotary atomizer 등이 있다.
상기 분무 건조를 위한 액상 시료는, 고형분 함량이 본 발명에서 분말화를 위한 원료 액상 시료의 고형분 함량은. 30 내지 80 중량%. 30 내지 70 중량% (또는 브릭스), 45 내지 60 중량%, 45 내지 58중량%, 45 내지 57 중량%, 또는 45 내지 55 중량%일 수 있다.
본 발명의 일예는, 상기 분말형 유화 조성물을 포함하는 식품, 식품 첨가제, 음료 또는 음료 첨가제에 관한 것이다. 상기 식품 또는 식품 첨가제는 마가린, 커피용 크리머 등을 포함한다.
본 발명에 따른 유화 조성물은 커피용 크리머일 수 있으며, 선택적으로 유제품을 포함할 수 있으며, 전체유화 조성물의 고형분 중량을 기준으로 3 내지 20 중량부, 바람직하게는 3 내지 15 중량부로 포함될 수 있다. 분말 유제품의 종류에는 분말 유크림(분말생크림), 분말버터, 분말가공버터, 탈지 분유, 전지 분유, 카제인나트륨 등을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 분말유크림(분말생크림) 또는 카제인 나트륨일 수 있다. 분말 유제품의 종류에는 분말 유크림(분말생크림), 분말버터, 분말가공버터, 탈지 분유, 전지 분유 등을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 유화 조성물은 선택적으로 카제인염을 포함할 수 있으며, 카제인염은 예컨대, 카제인 나트륨일 수 있다. 카제인은 우유 단백질의 일분으로서, 카제인은 식품용으로 커피 크리머 및 가공유류 식품, 아이스크림 믹스, 토핑(topping) 등에 사용되고 있 으나 침전된 형태의 카제인을 다시 수화시켜서 식품에 사용하기 위해서는 칼슘 카제이네이트(Calcium caseinate), 소디움 카제이네이트 또는 카제인나트륨(Sodium caseinate)형태의 염으로 전환하여 사용하는 경우 가 많다. 카제인 또는 이의 나트륨염은 유화기능과 유화 안정화 기능을 가질 뿐만 아니라, 식품에 우유 풍미를 제공하는 기능을 수행한다.
상기 식용유지, 유화제 및 유화 안정제는, 본 발명에 따른 분말형 유화 조성물의 사용되는 상술한 유화제 및 유화 안정제를 모두 사용할 수 있으며, 상기 설명한 것과 같다.
본 발명에 따른 커피용 크리머는 유제품을 추가로 포함할 수 있으며, 유제품에 대해서는 상술한 바와 같다. 본 발명에 따른 일예로서 커피용 크리머에 카제인나트륨이 포함될 경우, 전체 크리머 조성물 100중량%를 기준으로, 카제인나트륨 0.1 내지 10중량%, 예를 들면 0.5 내지 8중량%를 포함할 수 있다.
본 발명의 일예에 따른 커피 프리머는 추가로 소디움 실리코 알루미네이트, 및 인산염으로 이루어지는 군에서 선택된 화합물을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 일예로서 커피용 크리머에 인산염이 포함될 경우, 전체 크리머 조성물 100중량% 기준으로 인산염 1 내지 5중량%를 포함할 수 있다. 카제인나트륨은 유제품 또는 우유와 유사한 풍미를 내기 위한 풍미 보조제일 수 있다. 또한 단백질의 원료로 휘핑이 더 잘되고 물성을 유지하도록 하는 기능을 수행한다. 상기 인산염으로는 메타인산나트륨, 제이인산칼륨, 피로인산염, 폴리인산칼륨, 헥사메타인산나트륨 등이 있다. 상기 폴리인산칼륨은 식품첨가물공전에서는 트리폴리인산칼륨으로도 기재하고 있는 것이다.
본 발명의 분말형 유화 조성물, 예를 들면 분말 커피 크리머 조성물은, 식용유지, 당류 및 유화제를 포함하는 액상 시료를 건조, 예를 들면 분무 건조를 수행하여 얻어질 수 있다. 본 발명의 일예에서, 상기 분말 유화 조성물는 분무 건조물로서, 알룰로스 및 분말화 조제를 포함하는 액상 시료를 분무 건조한 분문 건조물일 수 있다. 더욱 자세하게는, 본 발명에 따른 분말형 유화 조성물의 제조방법은, 식용유지, 당류 및 유화제를 포함하는 액상 시료를 제조하고, 상기 액상 시료를 분무 건조하여 분말 유화 조성물을 제조하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 분말 유화 조성물의 제조방법에서, 알룰로스, 식용유지, 및 유화제에 관한 기재는 상술한 바와 같다.
본 발명에 따른 유화 조성물은 제품의 품질, 예를 들면 분말형 유화 조성물의 지방 산패 등을 지연시키고, 흡습성을 낮추어 제품의 저장 안정성을 높일 수 있는 유화 분말 조성물을 제공할 수 있다. 용해속도가 우수하여, 액상에 용해하여 음용하는 형태의 식품 조성물에 유용하게 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 분말 유화 조성물 제조용 액상 시료의 경시적 유화 안정성을 보여주는 사진이다.
도 2는 비교예에 따른 분말 유화 조성물 제조용 액상 시료의 분말화 공정의 적합성을 평가하고자 분무 건조 과정에서 분말을 보여주는 사진이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예 및 비교예에 따른 분말 유화 조성물 제조용 액상 시료를 분무 건조물의 사진이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예 및 비교예에 따른 분말 유화 조성물 제조용 액상 시료를 분무 건조하는 공정에서 얻어진 산물의 사진이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예 및 비교예에 따른 분말 유화 조성물 제조용 액상 시료를 분무건조하여 얻어진 분말 유화물을 인스턴트 커피 분말과 혼합하여 제조한 액상 커피의 사진을 나타낸다.
도 2는 비교예에 따른 분말 유화 조성물 제조용 액상 시료의 분말화 공정의 적합성을 평가하고자 분무 건조 과정에서 분말을 보여주는 사진이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예 및 비교예에 따른 분말 유화 조성물 제조용 액상 시료를 분무 건조물의 사진이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예 및 비교예에 따른 분말 유화 조성물 제조용 액상 시료를 분무 건조하는 공정에서 얻어진 산물의 사진이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예 및 비교예에 따른 분말 유화 조성물 제조용 액상 시료를 분무건조하여 얻어진 분말 유화물을 인스턴트 커피 분말과 혼합하여 제조한 액상 커피의 사진을 나타낸다.
본 발명은 하기 실시예를 들어 더욱 자세히 설명할 것이나, 본 발명의 범위가 하기 실시예로 한정되는 의도는 아니다.
실시예 1: 분말 크리머 제조
1-1: 액상 원료 유화 조성물 제조
크리머 에멀전 조성물의 제조를 위한 구체적인 성분과 각 성분의 함량은 하기 표 1에 나타낸다. 하기 표 1에 나타낸 함량에 따라, 저당 물엿(DE 20 내지 25)에 카제인나트륨, 제이인산칼륨과 폴리인산칼륨을 혼합하여 75 ℃ 이상의 온도 조건에서 교반하여 수상부를 제조하였다. 야자경화유와 글리세린지방산 에스테르를 혼합하여 70 ℃ 이상의 조건에서 가열 및 혼합하여 유상부를 제조하였다, 상기 유상부와 수상부를 호모믹서기로 6000rpm 이상의 조건에서 5분 이상 혼합하고 예비 유화를 시켰다. 상기 예비 유화를 마친 배합물을 균질기를 이용하여 180 bar에서 고압유화를 2차 진행하여 액상 유화물을 얻었다. 하기 표 1에서 액상 유화물 100 중량%를 기준으로, 각 성분의 함량을 중량%로 표시한 것이다.
상기 얻어진 액상 유화물에 정제수를 첨가하여 45 내지 50 브릭스로 조절한 분무 건조를 위한 원료 액상 유화물을 얻었다.
상기 얻어진 원료 액상 유화물을 메스실린더에 보관하여 유화 안정성 실험에 사용하였다. 또한, 상기 얻어진 원료 액상 유화물을 분무 건조에 사용하였다.
상기 삼양사 저당물엿(DE 20 내지 25)은, 옥수수 전분 1000g을 물 2500g와 섞은 후, 하이드로히터를 통해 110 ℃ 온도의 고온액화반응 후 다시 하이드로히터를 통해 130 내지 140℃ 온도로 통과시켜 액화효소를 실활하였다. 이후 열교환기를 거쳐 온도를 61 ℃ 온도로 낮춘 후, 액화 반응에서 사용한 액화효소 a-amylase (노보자임사, Liquozyme Supra)를 이용하여 DE 20 ~ 24까지 반응하여 활성탄을 고형분 대비 0.1 내지 0.8 중량%를 투입하여 30분 이상 교반시켰다. 이후 필터프래스를 거쳐 활성탄을 제거 후 이온정제, 농축을 거쳐서 2000g 의 저당물엿을 얻었다. 얻어진 저당물엿의 당조성을 고형분 중량%로 하기 표 2에 표시하였다. 하기 표 2에는 비교예 1 및 비교예 2에 사용된 이온물엿과 저당물엿의 당류 조성물 고형분 중량%로 나타낸 것이다. 하기 표 2에서 통상 3당류 내지 7당류 까지의 함량을 말토 올리고당 함량으로 계산할 수 있다. 하기 표 2에서 기재된 "1당류 및 2당류"는 말토올리고당에 포함된 모든 1당류 및 2당류의 함량을 표시한 것이다.
실시예 1은 저당물엿과 알룰로스 시럽의 혼합비를 조절하여, 시료 1에서 시료 4로 갈수록 점차 알룰로스 함량비를 증가시켜 제조한 것이다. 상기 저당 물엿은 75브릭스, 알룰로스 시럽은 70 브릭스 및 알룰로스 순도 95 중량%를 사용하였다. 구체적으로, 하기 표 1의 조성에서, 시료 1의 물엿 고형분 함량(중량%)와 알룰로스 시럽의 알룰로스 함량(중량%)을 포함한 합계 100중량%를 기준으로, 시료 1은 물엿 고형분 함량은 92.7 w/w %이고 알룰로스 고형분 함량은 7.3 w/w%이고, 시료 2은 물엿 고형분 함량은 84.9 w/w %이고 알룰로스 고형분 함량은 15.1 w/w%이고, 시료 3은 물엿 고형분 함량은 76.6 w/w %이고 알룰로스 고형분 함량은 23.4 w/w%이고, 시료 4는 물엿 고형분 함량은 58.4 w/w %이고 알룰로스 고형분 함량은 41.6 w/w%이었다.
실시예 1의 시료 1에 따른 분무건조용 원료 시료는 53.6 브릭스, 실시예 1의 시료 2에 따른 분무건조용 원료 시료는 53.4 브릭스, 실시예 1의 시료 3 에 따른 분무건조용 원료 시료는 53.9 브릭스이고, 실시예 1의 시료 4에 따른 분무건조용 원료 시료는 53.6 브릭스이었다.
항목 | 비교시료1 | 시료 1 | 시료 2 | 시료 3 | 시료 4 |
저당물엿(액상) | 64.85 | 59.28 | 53.39 | 47.33 | 34.74 |
알룰로스 시럽(액상) | 0 | 5.29 | 10.72 | 16.30 | 27.90 |
카제인나트륨 | 2.16 | 2.20 | 2.23 | 2.26 | 2.32 |
야자경화유 | 30.30 | 30.77 | 31.17 | 31.59 | 32.45 |
제이인산칼륨 | 1.82 | 1.85 | 1.87 | 1.90 | 1.95 |
폴리인산칼륨 | 0.35 | 0.35 | 0.36 | 0.36 | 0.37 |
유화제 (DMG) | 0.52 | 0.26 | 0.27 | 0.27 | 0.28 |
합계(중량%) | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
구분 | DE값 | 8당류이상 | 7당류 | 6당류 | 5당류 | 4당류 | 3당류 | 1당류 및 2당류 |
(저당물엿) 중량% |
22.5 | 29.1 | 3.3 | 20.1 | 14 | 6.2 | 13.4 | 13.9 |
1-2: 분말 크리머 제조
상기 실시예 1-1에서 제조한 원료 시료에 대해, 분무 건조하는 과정에서 분말화 적합성을 평가하고자 분무건조를 수행하였다.
구체적으로, 상기 분말 건조의 원료인 액상 시료를, 분무 건조기(제조사: GEA Niro, 모델명: HKC-100-DJ)는 Two-fluid Nozzle 타입의 Atomizer를 사용하여 분무하였으며, 열풍의 주입(Inlet)온도는 130 내지 170 ℃의 분무 건조기 내부 및 배출구(Outlet)의 열풍 온도는 85 내지 100 ℃ 온도가 유지되는 조건에서 분말을 제조하였다. 제조된 대조시료 1 및 시료 1-4의 분말 유화물 내 각 성분의 고형분 함량 조성비를 하기 표 3에 나타낸다.
항목 | 비교시료1 | 시료 1 | 시료 2 | 시료 3 | 시료 4 |
저당물엿의 고형분 함량 | 58.05 | 53.19 | 47.99 | 42.63 | 31.41 |
알룰로스 시럽의 고형분 함량 | 0 | 4.43 | 9.00 | 13.70 | 23.55 |
카제인나트륨 | 2.58 | 2.63 | 2.67 | 2.71 | 2.79 |
야자경화유 | 36.17 | 36.81 | 37.36 | 37.93 | 39.12 |
제이인산칼륨 | 2.17 | 2.21 | 2.24 | 2.28 | 2.35 |
폴리인산칼륨 | 0.41 | 0.42 | 0.43 | 0.43 | 0.45 |
유화제 (DMG) | 0.62 | 0.32 | 0.32 | 0.33 | 0.34 |
합계 (중량%) | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
비교예 1: 분말 크리머 제조
비교예 1의 대조시료는 실시예 1과 실질적으로 동일한 방법으로 분말 유화 조성물을 제조하였으나, 다만, 실시예 1에서 사용한 알룰로스를 포함하지 않고 저당 물엿(DE 20-25)을 64.85 중량%로 사용하며, 저당물엿의 당조성은 상기 표 2에 나타내며, 대조시료의 구체적인 조성은 상기 표 1에 나타낸다. 비교예 1의 원료 액상 조성물의 고형분 함량은 53.1 브릭스이었다.
구체적으로, 상기 분말 건조의 원료인 혼합용액을, 분무 건조기(제조사: GEA Niro, 모델명: HKC-100-DJ)는 Two-fluid Nozzle 타입의 Atomizer를 사용하여 분무하였으며, 열풍의 주입(Inlet)온도는 130 내지 170 ℃의 분무 건조기 내부 및 배출구(Outlet)의 열풍 온도는 85 ℃ 내지 100 ℃의 온도가 유지되는 조건에서 분말을 제조하였다.
실시예 2: 유화 안정성 분석
실시예 1 및 비교예 1에서 얻어진 크리머 제조용 원료 액상 시료의 유화 안정성을 28시간 동안 상온 방치하면서 평가하였으며, 저장시간 24시간이 결과한 후에 원료 액상 시료의 사진을 도 1 (실시예1) 및 도 2 (비교예 1)에 나타냈다. 구체적으로, 유화 안정성의 평가는 일정 기간 방치 후 피쉬아이(음료 표면에 부유하는 에멀전화되지 않은 지방 점), 페더링(완전히 용해되지 않은 입자) 및 유수분 분리 현상을 찾는 것으로 진행하였다.
도 1의 실험결과에 나타낸 바와 같이, 분말상 유화 조성물을 상온에서 방치하면서 방치 시간에 따라 상분리를 측정한 것으로서, 비교예 1에서 사용한 유화제를 약 50% 양으로 감소하였음에도 불구하고 실시예에 따라 알룰로스를 포함하는 유화 조성물은 상온에서 유화안정성이 동등 또는 약간 상승했음을 확인하였다.
실시예 3: 분말 크리머의 제조 특성 분석
실시예 1 및 비교예 1에서 제조한 크리머 제조용 원료 액상 시료를 분무 건조하는 과정에서 분말화 적합성을 평가하고자, 각각 실시예 1과 동일한 방법으로 분무건조를 수행하였다.
상기 분무 건조 방식에 따른 분말화 공정에서, 분말 제조를 위한 액상의 분무건조 시 기계 내부에 부착되는 정도(caking 현상)에 따라 분무건조 특성을 육안으로 분석하였다. 또한, 실시예 1 및 비교예 1에서 제조한 크리머 제조용 원료 액상 시료를 분무 건조에 따른 분말화 과정을 보여주는 사진을 도 3에 나타냈다. 또한, 실시예 1의 시료 4와 비교예 1의 대조시료를 각각 분말화 공정 중 사진을 도 4에 나타낸다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 저당 물엿을 사용한 비교예 1과 특정 조성의 알룰로스와 저당 물엿을 혼합하여 사용한 경우, 알룰로스 함량이 증가함에 따라 수분증발이 되지 못하고 고결되어 뭉침현상이 생기므로 적절 함량의 알룰로스를 사용하는 것이 바람직하다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 실시예 1 시료 4의 경우 액상 원료 유화시료를 분무했을 때 바로 수분이 증발되지 못하고 기벽에 쌓임을 보이고 있어 건조가 불충분하고, 알룰로스 함량이 높아 분무 건조 자체가 어렵고 또한 고결(caking)이 심하여 기계 내부에 들러붙는 양이 많아 분무건조가 잘 되지 않음을 확인하였다.
따라서, 알룰로스 단독 당류로 사용하거나, 특정 함량 이상의 알룰로스를 사용할 경우 분무 건조에 의한 분말화가 어려워, 적어도 크리머 조성물에 포함된 당류 중에서 알룰로스 함량이 50%이하가 되어야 할 것임을 확인하였다.
실시예 4: 분말 크리머의 색가 분석
실시예 1 및 비교예 1에서 제조한 크리머 분말을, hunter colorimeter를 이용하여 색가를 분석하였다. 구체적으로, 실시예 1 및 비교예 1에서 제조한 크리머 분말에 대해, 색가 평가를 반복수행하고 그 평균값을 얻어 표 2에 나타냈다.
색도는 색차계 (CM-3500d, Konica Minolta, Osaka, Japan)를 이용하여 측정하였다. 색도 분석 시, 명도를 나타내는 L값, 적색도(-) 및 녹색도(+)를 나타내는 a값과 황색도를 나타내는 b값을 측정하였고, 측정된 색도의 평균 값을 계산하여 하기 표 4에 나타냈다.
구분 | L | a | b | ΔE |
비교예1 | 0.85 | -0.15 | -0.19 | 98.94 |
실시예1-시료1 | 0.76 | 0.10 | -0.07 | 99.03 |
실시예1-시료2 | 0.79 | 0.04 | -0.39 | 99.00 |
실시예1-시료3 | 0.96 | -0.21 | -0.25 | 98.83 |
상기 표 4 나타낸 결과와 같이, 분무 건조 후 크리머 분말에서 다소 색가 차이가 나타나며, 이는 알룰로스의 갈변효과에 의한 영향을 보이나 커피 크리머 용도를 고려할 때 사용 시 크게 차이가 없는 동등한 수준으로 평가된다.
실시예 5: 에멀전 조성물의 칼로리 분석
실시예 1의 시료 1 내지 4 및 비교예 1의 시료 에멀전 조성물의 칼로리는 고형분 기준으로 산출하였다. 상기 산출된 칼로리 (kcal /100 mL )를 표 5에 나타내었다.
성분 | 비교예 1 | 실시예1-시료1 | 실시예1-시료2 | 실시예1-시료3 | 실시예1-시료4 |
칼로리(kcal/10 0mL) | 475.89 | 465.67 | 453.91 | 441.86 | 416.71 |
상기 표 5의 칼로리 결과에 나타낸 바와 같이, 비교예 1에 비해 실시예 1 의 시료 1내지 4의 에멀전 조성물이 현저히 낮은 칼로리를 가져, 기존의 물엿을 대체 가능하면서도 칼로리는 저감할 수 있는 효과가 있음을 알 수 있었다.
실시예 6: 액상 커피의 제조 및 물성 분석
실시예 1 및 비교예 1에서 제조한 크리머 분말을 이용하여, 익스턴트 커피 분말과 혼합하여 액상 커피를 제조하였다. 구체적으로, 커피 분말 (동서 식품) 1g, 커피 크리머 분말 6g, 설탕 6g, 및 물 80g을 혼합하여 액상 커피를 제조하였다. 상기 제조된 액상 커피 시료의 사진을 도 5에 나타냈다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 크리머 샘플 이용하여 커피믹스 제조 결과, 육안 상 색차이가 나타나지 않았으며, 색가 분석에서 △E의 값이 큰 차이가 나타나지 않아 시료 간의 색 차이는 거의 없었음을 확인하였다. 실시예에 따라 알룰로스를 포함하는 유화 조성물은 상온에서 유화안정성이 상승했으며, 커피 제조시에도 기존과 유사한 색상을 나타내면서 당류저감 효과를 줌을 확인하였다.
Claims (16)
- 식물성 유지, 당류 및 유화제를 함유하는 액상 시료를 분무 건조하여 제조된 분무 건조물을 포함하며,
상기 당류는 저당 물엿 및 알룰로스를 포함하는 것이며,
상기 저당 물엿과 알룰로스를 포함한 당류 고형분 함량 100중량%를 기준으로, 알룰로스의 고형분 함량이 1 중량% 내지 40 중량%이하이며,
상기 저당 물엿은 덱스트로오스 당량(dextrose equivalent, DE)값이 20-25를 가지며 포도당 고형분 함량 5-10 중량%인 저당 물엿인,
분말 크리머 조성물. - 제1항에 있어서, 상기 저당 물엿과 알룰로스를 포함한 당류 고형분 함량 100중량%를 기준으로, 알룰로스의 고형분 함량이 1 중량% 내지 35 중량%인, 분말 크리머 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 액상 시료의 DE값은 10 내지 44미만인 것인, 분말 크리머 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 분무 건조물은, 30 내지 80 중량%의 고형분 함량(브릭스)을 갖는 액상 시료를 분무 건조한 분말인 것인, 분말 크리머 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 저당 물엿과 알룰로스를 포함한 당류 고형분 함량 100 중량%를 기준으로, 알룰로스의 고형분 함량이 1 중량% 내지 30 중량%인, 분말 크리머 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 저당 물엿과 알룰로스를 포함한 당류 고형분 함량은, 상기 액상 시료 100중량%를 기준으로 35 내지 70 중량%로 포함되는 것인, 분말 크리머 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 식물성 유지는 팜유, 면실유, 올리브유, 채종유, 코코넛오일, 대두유, 야자유, 해바라기유, 현미유, 미강유, 및 이들의 가공유로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상인 분말 크리머 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 식물성 유지는 액상 시료 100중량%를 기준으로 25 내지 45중량%로 포함되는 것인 분말 크리머 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 분말 크리머 조성물은, 인산염, 카제인염, 유화안정제, 유제품, 향료 및 색소로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상을 추가로 포함하는 것인 분말 크리머 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 저당 물엿은 72브릭스 시럽용액에 대해 30 ℃ 온도 조건에서 측정한 점도가 2,900 내지 5,200cps인 것인 분말 크리머 조성물.
- 제1항에 있어서, 100μm 내지 300μm 의 범위의 입자 또는 과립인 분말 크리머 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 유화제는 레시틴, 글리세린지방산에스테르 및 폴리소르베이트계 유화제로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상인 것인 분말 크리머 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 분말 크리머 조성물은 난소화성말토덱스티린(NMD), 폴리덱스트로스, 덱스트린 및 말토올리고당으로 이루어지는 군에서 선택된 고결방지제를 추가로 포함하는 것인 분말 크리머 조성물.
- 제1항에 있어서, 고감미도 감미료 및 설탕으로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상이 상기 액상 시료에 추가로 포함하는 것인 분말 크리머 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 분말 크리머 조성물이 식품, 식품첨가제, 음료 또는 음료 첨가제인 분말 크리머 조성물.
- 식물성 유지, 저당 물엿 및 알룰로스를 함유하는 액상 시료를 제조하는 단계, 및
상기 액상 시료를 130 내지 170 ℃의 온도 범위에서 분무 건조하는 단계를 포함하는, 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 분말 크리머 조성물의 제조방법.
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