KR102424058B1 - 히드록시프로필인산이전분 함유 잼류 조성물 및 이의 제조방법 - Google Patents

히드록시프로필인산이전분 함유 잼류 조성물 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 잼류는 종래의 잼에 함유된 펙틴(pectin)에 의해 발생하는 이수현상을 최소화하여 장기 보관에 유리하고, 잼류에 요구되는 기본적인 물성(일정 수준 이상의 경도, 점도 등)을 유지하면서도 발림성과 흐름성이 개선되어 과자나 빵에 특정 형태로 손쉽게 바를 수 있다.

Description

히드록시프로필인산이전분 함유 잼류 조성물 및 이의 제조방법{Composition of jam comprising hydroxypropyl distarch phosphate and manufacturing method thereof}
본 발명은 잼류 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 보관안정성, 발림성 및 흐름성이 개선된 잼류 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
잼류는 과실류를 당류 등과 함께 졸인 식품으로서, 미생물에 의한 부패가 일어날 수 없을 정도로 수분을 증발시키고 농축시킨 후 당을 가하여 만든 고저장성 가공 식품이다. 잼류에는 잼, 머말레이드(marmalade), 프리서브(preserve) 등이 있으며, 이들은 당의 농도가 높아 미생물의 생육이 저해될 정도로 삼투압을 발생시키므로 저장성이 높아 오래전부터 이용되었다.
종래에 제조되는 잼류는 사용되는 과일에 따라 일부 차이는 있긴 하지만, 통상적으로 단단한 겔을 형성하기 위해 펙틴(pectin)이 첨가된다. 펙틴이란 감귤류 또는 사과즙의 찌꺼기를 묽은 산으로 추출하여 얻어지는 콜로이드성의 다당류로 식품에 응고제, 증점제, 안정제, 고화방지제, 유화제 등으로 사용된다. 그러나 펙틴 분자는 그물조직을 형성하면서 겔화를 유도하므로, 그물조직의 수축에 따라 수분이 외부로 방출되는 현상이 발생한다. 이런 현상을 이수현상이라 하며, 펙틴으로 제조한 잼은 장기간 보관 시 잼의 상단 또는 하단에 물기가 고여 잼의 품질을 저하시킨다. 또한, 펙틴을 사용하는 경우 겔화 작용으로 인해 발림성 및 흐름성이 저하되어 과자나 빵에 특정 형태로 손쉽게 바르기 어렵다는 문제점도 있었다.
이와 관련하여, 이수현상을 방지하기 위해 대한민국 특허등록번호 제10-1709957호(발명의 명칭: 보존성이 향상된 유기농 딸기잼 및 그의 제조방법)에서는 유기농 딸기, 유기농 설탕, 펙틴, 곤약 및 구연산을 포함하는 유기농 딸기잼으로서, 펙틴과 곤약의 혼합비율을 조절하여 종래의 딸기잼에 비해 이수량이 감소한 딸기잼의 제조방법에 관한 것이 개시되어 있다.
또한, 이수현상을 방지하기 위해 대한민국 특허공개번호 제10-2013-0057214호(발명의 명칭: 콜로이드 밀 공법을 이용하여 식감이 향상되고 이수현상이 방지된 토마토 잼의 제조방법)에서는 (A) 토마토의 꼭지를 제거하고 세척하는 단계; (B) 상기 토마토를 습식분쇄기(colloid mill)를 이용하여 5~100 ㎛의 크기로 초미세분쇄시켜 토마토 퓨레를 얻는 단계; (C) 상기 토마토 퓨레에 펙틴, 당 또는 구아검을 첨가하여 액상원료를 얻는 단계; (D) 상기 액상원료를 가열시키는 단계; 및 (E) 상기 가열된 액상원료에 구연산을 첨가하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 토마토 잼의 제조방법에 관한 것이 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 종래의 배경기술 하에서 도출된 것으로서, 보관안정성, 발림성 및 흐름성이 개선된 잼류 및 이의 제조방법을 제공하는데에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 예에 따른 히드록시프로필인산이전분 함유 잼류 조성물은 전체 중량 대비 과육 32.5~65.5 중량%, 감미료 32.5~65.5 중량% 및 히드록시프로필인산이전분 분말을 포함할 수 있다.
또한, 상기 과육은 딸기, 사과, 감, 귤, 배, 오디, 매실, 복숭아, 포도, 복분자, 레몬, 자두, 살구, 토마토, 오렌지, 무화과, 체리, 모과, 키위, 블루베리 및 망고로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 종 이상의 과육일 수 있다.
또한, 상기 감미료는 설탕, 물엿 또는 이들의 혼합물에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
또한, 상기 히드록시프로필인산이전분 분말의 함유량은 0.8~4.5 중량%일 수 있다.
또한, 상기 히드록시프로필인산이전분 함유 잼류 조성물은 유기산을 더 포함하며, 상기 유기산의 함유량은 전체 중량 대비 0.001~5 중량%일 수 있다.
또한, 상기 히드록시프로필인산이전분 함유 잼류 조성물은 펙틴을 더 포함하며, 상기 펙틴의 함유량은 전체 중량 대비 0.01~5 중량%이고, 상기 히드록시프로필인산이전분 분말의 함유량은 전체 중량 대비 0.01~5 중량%일 수 있다.
본 발명의 일 예에 따른 히드록시프로필인산이전분 함유 잼류 조성물의 제조방법은 (a) 전체 중량 대비 과육 32.5~65.5 중량%, 감미료 32.5~65.5 중량% 및 히드록시프로필인산이전분 분말을 포함하는 프리잼 배합물을 형성하는 단계; 및 (b) 상기 프리잼 배합물을 65~80 브릭스(Brix)로 농축하여 히드록시프로필인산이전분 함유 잼류 조성물을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 히드록시프로필인산이전분 분말은 (a1) 전분 농도가 20~50 중량%인 전분 현탁액을 수득하는 단계; (a2) 상기 전분 현탁액의 건조 전분 100 중량부 기준으로, 프로필렌옥사이드(Propylene oxide) 0.1~10 중량부를 상기 전분 현탁액에 투입하고 치환 반응시켜 치환 전분 현탁액을 수득하는 단계; (a3) 상기 전분 현탁액의 건조 전분 100 중량부 기준으로, 소듐트리메타포스페이트(Sodium trimetaphosphate, STMP), 모노소듐포스페이트(Monosodium phosphate, SOP), 소듐트리폴리포스페이트(Sodium tripolyphosphate, STPP), 포스포릴클로라이드(Phosphoryl chloride) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 가교 결합제 0.01~5 중량부를 상기 치환 전분 현탁액에 투입하고 가교 결합 반응시켜 가교 전분 현탁액을 수득하는 단계; (a4) 상기 가교 전분 현탁액을 여과, 수세 및 건조하여 히드록시프로필인산이전분 분말을 수득하는 단계;를 포함하는 히드록시프로필인산이전분 분말의 제조과정으로 제조될 수 있다.
또한, 상기 (a2) 단계의 치환 반응 시간은 6~24hr일 수 있다.
또한, 상기 (a3) 단계의 가교 결합 반응 시간은 1~5hr일 수 있다.
본 발명의 잼류는 종래의 잼에 함유된 펙틴(pectin)에 의해 발생하는 이수현상을 최소화하여 장기 보관에 유리하고, 잼류에 요구되는 기본적인 물성(일정 수준 이상의 경도, 점도 등)을 유지하면서도 발림성과 흐름성이 개선되어 과자나 빵에 특정 형태로 손쉽게 바를 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 비교제조예 1 및 제조예 2 내지 5에서 제조한 잼을 병입하고 상온에서 4주가 지난 후, 이수현상 여부 결과를 나타낸 것이다.
이하에서는 본 발명을 구체적으로 설명한다.
본 발명의 일 예는 과육, 감미료 및 히드록시프로필인산이전분 분말을 포함하는 히드록시프로필인산이전분 함유 잼류 조성물이다.
상기 과육은 상기 과육은 딸기, 사과, 감, 귤, 배, 오디, 매실, 복숭아, 포도, 복분자, 레몬, 자두, 살구, 토마토, 오렌지, 무화과, 체리, 모과, 키위, 블루베리 및 망고로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 종 이상의 과육일 수 있다.
또한, 상기 과육은 생과일을 이용할 수 있으며, 과일 등을 으깨어 만들거나 삶아 걸쭉하게 만든 과일퓨레(fruit puree)로 이용할 수 있다. 상기 과일퓨레는 통상의 방법으로 만들어 질 수 있고 공산품을 구매하여 사용될 수 있다.
또한, 상기 과육의 함유량은 과일 특유의 향과 맛을 고려하면 전체 중량 대비 32.5~65.5 중량%인 것이 바람직하며, 42.5~55 중량%인 것이 더 바람직하다.
상기 감미료는 통상적인 잼류의 제조 시 사용되는 것이라면 그 종류가 크게 제한되지 않으며, 단맛에 대한 기호도를 고려할 때 설탕, 물엿 또는 이들의 혼합물에서 선택되는 어느 하나인 것이 바람직하고, 설탕인 것이 더 바람직하다.
또한, 상기 감미료의 함유량은 잼의 형성 능력 및 단맛에 대한 기호도를 고려하면 전체 중량 대비 32.5~65.5 중량%인 것이 바람직하며, 42.5~55 중량%인 것이 더 바람직하다.
상기 히드록시프로필인산이전분 분말은 히드록시프로필인산이전분을 주성분으로 가지면서 파우더 형태로 존재하는 것을 말한다. 이 중 본 발명에 이용되는 히드록시프로필인산이전분(hydroxypropyl di-starch phosphate)은 식품첨가물로 사용되는 변성전분 중 하나이다. 상기 변성전분(modified Starch) 이란 여러가지 곡물이나 근경에서 유래한 전분을 소량의 화학물질로 처리하여 전분의 히드록시기와 반응 물질 사이의 반응에 의해 화학적으로 변형 또는 이를 호화한 것으로 전분 본래의 물리적 특정을 변형시킨 것으로서, 산화전분, 아세틸아디프산이전분, 옥테닐호박산나트륨전분, 인산이전분, 인산일전분, 인산화인산이전분, 초산전분, 히드록시프로필인산이전분, 히드록시프로필전분 등이 있다.
또한, 상기 히드록시프로필인산이전분 분말의 함유량은 잼의 보존 안정성, 흐름성 및 발림성을 고려하면 전체 중량 대비 0.8~4.5 중량%인 것이 바람직하고, 2.45~3.5 중량%인 것이 더 바람직하다. 히드록시프로필인산이전분 분말의 함유량이 전체 중량 대비 0.8 중량% 미만이면 최종적으로 제조되는 잼류에 이수현상이 발생될 수 있고, 히드록시프로필인산이전분 분말의 함유량이 전체 중량 대비 4.5 중량%를 초과하면 최종적으로 제조되는 잼류의 흐름성과 발림성이 불량해진다.
상기 히드록시프로필인산이전분 함유 잼류 조성물은 잼의 관능적 특성 및 보존적 특성을 강화하기 위해 유기산을 더 포함할 수 있다. 유기산을 더 포함하는지 여부는 사용되는 과육의 종류에 따라 선택적으로 포함될 수 있다. 예를 들어 사과, 나무딸기, 포도, 블루베리, 레몬 등은 유기산을 많이 함유하고 있어서 잼류 제조 시 별도의 유기산이 필요하지 않을 수 있으며, 자두, 살구, 오렌지, 무화과, 복숭아 등은 유기산이 부족하여 잼류 제조 시 별도의 유기산이 첨가되는 것이 바람직하다. 상기 유기산은 통상적인 잼류의 제조 시 사용되는 것이라면 그 종류가 크게 제한되지 않으며, 예를 들어 주석산, 사과산, 구연산 등이 있다.
또한, 상기 유기산의 함유량은 잼의 관능적 특성 및 보존적 특성을 고려하면 전체 중량 대비 0.001~5 중량%인 것이 바람직하고, 0.01~1 중량%인 것이 더 바람직하다.
상기 히드록시프로필인산이전분 함유 잼류 조성물은 잼의 식감 및 점성적 특성을 강화하기 위해 펙틴(pectin)을 더 포함할 수 있다. 펙틴을 더 포함하는지 여부는 사용되는 과육의 종류에 따라 선택적으로 포함될 수 있다. 예를 들어 사과, 나무딸기, 포도, 블루베리, 레몬, 자두, 살구, 오렌지, 무화과 등은 펙틴을 많이 함유하고 있어서 잼 제조 시 별도의 유기산이 필요하지 않을 수 있으며, 복숭아 등은 펙틴이 부족하여 잼류 제조 시 별도의 펙틴을 첨가하는 것이 바람직하다.
상기 펙틴의 함유량은 전체 중량 대비 0.01~5 중량%인 것이 바람직하고, 0.06~2 중량%인 것이 더 바람직하다. 또한, 이 때 상기 상기 히드록시프로필인산이전분 분말의 함유량은 상기 펙틴과 조화를 이루어 보존 안정성, 흐름성 및 발림성을 확보하기 위해 전체 중량 대비 0.01~5 중량%인 것이 바람직하고, 0.06~2 중량%인 것이 더 바람직하다.
본 발명의 다른 일 예는 (a) 프리잼 배합물을 형성하는 단계; 및 (b) 상기 프리잼 배합물을 농축시켜 히드록시프로필인산이전분 함유 잼류 조성물을 형성하는 단계를 포함하는 히드록시프로필인산이전분 함유 잼류 조성물의 제조방법이다.
상기 (a) 프리잼 배합물을 형성하는 단계에서 상기 프리잼 배합물은 상기 본 발명의 일 예인 과육, 감미료 및 히드록시프로필인산이전분 분말을 포함하는 히드록시프로필인산이전분 함유 잼류 조성물일 수 있다.
상기 프리잼 배합물의 과육, 감미료 및 히드록시프로필인산이전분 분말에 관하여 전술한 내용을 인용한다.
상기 프리잼 배합물은 과육, 감미료 및 히드록시프로필인산이전분 분말을 40~80℃로 가열하면서 혼합하여 형성될 수 있다.
상기 프리잼 배합물은 필요에 따라서 유기산 또는 펙틴을 더 포함할 수 있으며, 유기산과 펙틴에 관하여 전술한 내용을 인용한다.
상기 프리잼 배합물 중 히드록시프로필인산이전분 분말은 (a1) 전분 현탁액을 수득하는 단계; (a2) 치환 전분 현탁액을 수득하는 단계; (a3) 가교 전분 현탁액을 수득하는 단계; 및 (a4) 히드록시프로필인산이전분 분말을 수득하는 단계를 포함하는 히드록시프로필인산이전분 분말의 제조과정으로 제조될 수 있다.
구체적으로 상기 히드록시프로필인산이전분 분말의 제조과정은, (a1) 전분 농도가 20~50 중량%인 전분 현탁액을 수득하는 단계; (a2) 상기 전분 현탁액의 건조 전분 100 중량부 기준으로, 프로필렌옥사이드(Propylene oxide) 0.1~10 중량부를 상기 전분 현탁액에 투입하고 치환 반응시켜 치환 전분 현탁액을 수득하는 단계; (a3) 상기 전분 현탁액의 건조 전분 100 중량부 기준으로, 소듐트리메타포스페이트(Sodium trimetaphosphate, STMP), 모노소듐포스페이트(Monosodium phosphate, SOP), 소듐트리폴리포스페이트(Sodium tripolyphosphate, STPP), 포스포릴클로라이드(Phosphoryl chloride) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 가교 결합제 0.01~5 중량부를 상기 치환 전분 현탁액에 투입하고 가교 결합 반응시켜 가교 전분 현탁액을 수득하는 단계; (a4) 상기 가교 전분 현탁액을 여과, 수세 및 건조하여 히드록시프로필인산이전분 분말을 수득하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 (a1) 전분 현탁액을 수득하는 단계에서 전분 현탁액의 전분 농도가 20중량% 미만이면 가교 결합 반응의 효율 및 치환 반응의 효율이 낮아져 상업적으로 히드록시프로필인산이전분을 준비하는데 어려움이 있고, 전분 현탁액의 전분 농도가 50 중량%를 초과하면 전분 현탁액을 균일하게 교반시키기 어려우므로 일관된 품질의 히드록시프로필인산이전분을 준비하는데 어려움이 있으므로, 상기 전분 현탁액의 전분 농도는 20~50 중량%로 제한된다.
상기 (a1) 전분 현탁액을 수득하는 단계에서 사용되는 전분은 그 종류가 제한되지 않으며, 옥수수전분, 찰옥수수전분, 타피오카전분, 감자전분, 고구마전분, 밀전분 및 이들의 혼합전분(2종 이상의 전분을 혼합한 것을 말함)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것일 수 있고, 상업성 및 입수 용이성 측면을 고려하면 찰옥수수 전분인 것이 바람직하다.
상기 (a1) 전분 현탁액을 수득하는 단계는 염화나트륨(sodium chloride) 용액을 제조하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 염화나트륨은 전분의 팽윤을 억제하여 높은 온도 및 높은 알칼리 조건에서도 치환 또는 가교 결합 반응을 안정적으로 진행시키는데 도움을 줄 수 있다. 상기 염화나트륨 용액은 상기 전분 현탁액의 건조 전분 100 중량부 기준으로 염화나트륨 5~25 중량부를 물에 용해시켜 제조될 수 있고, 경제성 측면을 고려할 때 상기 전분 현탁액의 건조 전분 100 중량부 기준으로 염화나트륨 10~20 중량부를 물에 용해시켜 제조하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 전분 현탁액은 상기 염화나트륨 용액에 전분(구체적으로는, 건조 전분)을 첨가하고 교반하여 제조될 수 있다. 이 때, 교반 시간 또는 교반 속도는 전분이 염화나트륨 용액에 균일하게 현탁될 정도면 특별히 제한되는 것은 아니다.
히드록시프로필인산이전분 함유 잼류 조성물은 일반적인 잼류의 특성을 나타내면서 이수현상을 방지하기 위하여, 호화(gelatinization)에 의해 소정의 점도를 발현하고, 뛰어난 노화 안정성, 냉해동 안정성, 저장 안정성, 소정의 발림성 및 흐름성 등을 가지는 것이 바람직하다. 이를 위해, 히드록시프로필인산이전분(hydroxypropyl di-starch phosphate) 분말의 준비단계는 치환 반응을 위한 특정 화합물, 치환 반응을 위한 특정 화합물의 첨가량, 특정 반응 조건에 따른 특정 범위의 치환정도, 특정 가교 결합제, 특정 반응 조건에 따른 특정 범위의 가교정도 및 특정 가교 결합제의 첨가량이 고려된다.
상기 (a2) 치환 전분 현탁액을 수득하는 단계를 통해 히드록시프로필기(hydroxypropyl groups)가 전분에 유도되면, 전분 내부 분자 사이의 수소결합도를 낮춰 전분의 이동 자유도(motional freedom)가 높아지므로 물에 충분히 현탁되기 위해 필요한 에너지가 감소하는데, 이런 성질을 이용하여 펙틴(pectin)만 사용하는 잼류의 물성(예를 들면, 노화 안정성, 냉해동 안정성, 저장 안정성, 소정의 발림성 및 흐름성 등)에 비해 개선된 물성을 가지도록 할 수 있다.
히드록시프로필인산이전분 함유 잼류 조성물에 사용되는 히드록시프로필인산이전분 분말을 수득하기 위해서는, 전분에 있는 히드록시기(hydroxyl Groups)를 상기 히드록시프로필기로 치환 해야하며, 전분의 히드록시기를 히드록시프로필기로 치환하기 위해서는 프로필렌옥사이드(Propylene oxide)를 사용하여 에테르화(etherification)를 통한 치환 반응이 요구된다.
상기 (a2) 치환 전분 현탁액을 수득하는 단계에서는 전분의 에테르화 치환 반응으로 치환 전분 현탁액을 수득하는 단계로서, 상기 치환 반응을 위해 사용되는 화합물인 프로필렌옥사이드(Propylene oxide)의 첨가량은 상기 (a1) 단계에서 전분 현탁액을 제조하기 위해 투입된 건조 전분 100 중량부 기준으로 0.1~10 중량부 일 수 있고, 점도 안정성, 저온 저장 안정성, 노화(retrogradation) 감소를 고려하면 2~6 중량부인 것이 바람직하다.
또한, 상기 (a2) 치환 전분 현탁액을 수득하는 단계에서 상기 치환 반응은 알칼라인 촉매(alkaline catalyst)가 있는 환경에서 최적으로 반응될 수 있으므로 상기 전분 현탁액에 알칼리인 촉매를 첨가시켜 pH를 9~13로 조절하고 치환 반응 효율을 고려하여 30~60℃에서 반응하는 것이 바람직하며, 이후 제조되는 잼류의 형태나 이수현상 방지를 고려하면 pH 11~12 및 40~50℃에서 반응하는 것이 더 바람직하다. 또한, 상기 알칼리인 촉매는 다른 물질에 비공유 전자쌍을 주는 물질에 해당하는 물질이면 특별히 제한되지 않으며, 공정 경제성을 고려하면 물에 용해되어 수산화이온을 발생시키는 물질이 바람직하고, 수산화나트륨을 물에 용해시켜 사용하는 것이 더 바람직하다. 또한, 상기 치환 반응 시간은 프로필렌옥사이드가 적정 수준의 치환 반응을 일으키는데 충분한 시간이면 크게 제한되지 않으며, 6~24hr인 것이 바람직하고, 15~20hr인 것이 더 바람직하다.
본 발명의 히드록시프로필인산이전분 함유 잼류에 사용되는 히드록시프로필인산이전분 분말을 수득하기 위해서는, 히드록시프로필기를 포함한 전분 간 가교 결합 반응이 이루어져야한다.
상기 (a3) 가교 전분 현탁액을 수득하는 단계에서는 가교 결합제를 이용하여 히드록시프로필기로 치환된 전분 간 가교 결합 반응으로 가교 전분 현탁액을 수득하는 단계로서, 상기 가교 결합 반응을 위해 사용되는 가교 결합제는 소듐트리메타포스페이트(Sodium trimetaphosphate, STMP), 모노소듐포스페이트(Monosodium phosphate, SOP), 소듐트리폴리포스페이트(Sodium tripolyphosphate, STPP), 포스포릴클로라이드(Phosphoryl chloride) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나일 수 있다. 또한, 상기 가교 결합제의 첨가량은 상기 (a1) 단계에서 전분 현탁액을 제조하기 위해 투입된 건조 전분 100 중량부 기준으로 0.01~5 중량부 일 수 있고, 최종적으로 제조되는 잼류의 발림성과 흐름성을 고려하면 0.1~3 중량부인 것이 바람직하다.
또한, 상기 (a3) 가교 전분 현탁액을 수득하는 단계에서 상기 가교 결합 반응도 상기 치환 반응과 마찬가지로 알칼라인 촉매(alkaline catalyst)가 있는 환경에서 최적으로 반응될 수 있으므로 상기 전분 현탁액에 알칼리인 촉매를 첨가시켜 pH를 9~13로 조절하고 가교 결합 반응 효율을 고려하여 30~60℃에서 반응하는 것이 바람직하며, 이후 제조되는 잼류의 형태나 이수현상 방지를 고려하면 pH 11~12 및 40~50℃에서 반응하는 것이 더 바람직하다. 또한, 상기 알칼리인 촉매는 다른 물질에 비공유 전자쌍을 주는 물질에 해당하는 물질이면 특별히 제한되지 않으며, 공정 경제성을 고려하면 물에 용해되어 수산화이온을 발생시키는 물질이 바람직하고, 물에 용해되어 수산화이온을 발생시키는 물질 중 수산화나트륨을 물에 용해시켜 사용하는 것이 더 바람직하다. 또한, 상기 가교 결합 반응 시간은 상기 가교 결합제가 적정 수준의 가교 결합 반응을 일으키는데 충분한 시간이면 크게 제한되지 않으며, 1~5hr인 것이 바람직하고, 1.5~3hr인 것이 더 바람직하다.
또한, 상기 (a3) 가교 전분 현탁액을 수득하는 단계에서 수득한 가교 전분 현탁액에 히드록시프로필인산이전분이 포함되어 있다. 상기 (a4) 히드록시프로필인산이전분 분말을 수득하는 단계에서는 상기 가교 전분 현탁액을 후처리 하는 단계로서, 여과, 수세 및 건조 단계를 거쳐 히드록시프로필인산이전분 분말을 수득할 수 있다. 이 때, 상기 (a3) 단계에 따라 수득한 가교 전분 현탁액은 필요한 경우 산성 용액(예를 들면, 염산 용액) 등에 의해 약 5~7의 pH로 중화될 수 있다. 상기 가교 전분 현탁액은 여과포 등에 의해 여과되고, 여과 과정에서 건조 전분의 약 5~20배의 물로 수세될 수 있다. 수세 후 얻은 케이크(cake) 형태의 히드록시프로필인산이전분은 이후 건조 및 분쇄 등의 과정을 거쳐 분말 형태로 제조된다.
상기 (b) 상기 프리잼 배합물을 농축시켜 히드록시프로필인산이전분 함유 잼류 조성물을 형성하는 단계는 상기 (a) 단계에서 형성된 프리잼 배합물을 교반하면서 소정 이상의 고형분 농도로 농축시켜 히드록시프로필인산이전분 함유 잼류 조성물을 형성한다.
또한, 상기 (b) 히드록시프로필인산이전분 함유 잼류 조성물을 형성하는 단계는 상기 프리잼 배합물을 소정 이상의 고형분 농도로 농축하는 과정에서 교반하면서 가열할 수 있다. 이 때, 가열 온도는 제한되지 않으나 히드록시프로필인산이전분을 함유 잼류 조성물에 대한 형성 과정의 경제성 및 잼류 조성물의 품질 측면을 고려할 때 65~95℃인 것이 바람직하고, 75~85℃인 것이 더 바람직하다. 가열 시간은 상기 가열 온도에 의해 결정되며, 히드록시프로필인산이전분 함유 잼류 조성물을 형성하는 단계의 경제성 및 잼류의 품질 측면을 고려할 때 15~50분인 것이 바람직하고, 25~35분 인 것이 더 바람직하다.
또한, 상기 (b) 히드록시프로필인산이전분 함유 잼류 조성물을 형성하는 단계에서 잼류 조성물이 과자나 빵에 특정 형태로 발려질 수 있도록 65~80 브릭스(Brix)로 농축되는 것이 바람직하고, 70~75 브릭스(Brix)로 농축되는 것이 더 바람직하다.
이하, 본 발명을 제조예를 통하여 보다 구체적으로 설명한다. 다만, 하기 제조예는 본 발명을 보다 명확히 설명하는 것 일뿐, 본 발명의 보호범위를 한정하려는 것은 아니다.
1. 히드록시프로필인산이전분의 제조
제조예 1.
찰옥수수 전분 농도가 38 중량%(건조 전분 기준)인 전분 현탁액을 온도 조절이 가능한 반응기에 넣고 여기에 염화나트륨(sodium chloride)을 전분 현탁액의 건조 전분 100 중량부 대비 15 중량부를 첨가하고 교반시켰다. 이후, 상기 전분 현탁액에 프로필렌옥사이드(Propylene oxide, CAS No. 75-56-9)를 전분 현탁액의 건조 전분 100 중량부 대비 4 중량부를 투입시킨 후 전분 현탁액의 온도를 45℃로 승온시켰다. 이후, 5 중량% 수산화나트륨 수용액을 사용하여 전분 현탁액의 pH를 약 11.3~11.5로 조정하고 18시간 동안 반응시켜 상기 찰옥수수 전분의 치환 반응을 유도하여 치환 전분 현탁액을 수득하였다. 이후, 상기 치환 전분 현탁액에 소듐트리메타포스페이트(Sodium trimetaphosphate(STMP), CAS No. 7785-84-4)을 전분 현탁액의 건조 전분 100 중량 대비 1 중량부를 투입시킨 후 치환 전분 현탁액의 온도를 45℃로 승온시켰다. 이후, 5 중량% 수산화나트륨 수용액을 사용하여 전분 현탁액의 pH를 약 11.3~11.5로 조정하고 2시간 동안 반응시켜 상기 치환 전분의 가교 결합 반응을 유도하여 가교 전분 현탁액을 수득하였다. 이후, 15 중량% 농도로 희석된 염산 용액을 첨가하여 pH를 약 5.5로 조정하여 히드록시프로필인산이전분 현탁액을 수득하였다. 이후, 상기 히드록시프로필인산이전분 현탁액을 여과기를 통해 여과 및 탈수하고 열풍 건조하여 히드록시프로필인산이전분 분말을 수득하였다.
2. 히드록시프로필인산이전분을 포함한 과일잼의 제조
비교제조예 1.
냉동딸기(충청남도 논산)을 으깨어 수득한 딸기퓨레 49.7g, 설탕 49.7g, 펙틴(㈜쥬피터 인터내셔널 LM-101 AS) 0.5g 및 구연산 0.1g을 볼(bowl)에 넣고 약 60℃로 가열하면서 혼합하여 프리잼 배합물을 형성한다. 이후, 상기 프리잼 배합물을 교반하면서 약 80℃에서 약 30분간 교반하면서 약 73 브릭스(Brix) 농도의 잼을 제조하였다.
제조예 2.
냉동딸기(충청남도 논산)을 으깨어 수득한 딸기퓨레 49.7g, 설탕 49.7g, 펙틴(㈜쥬피터 인터내셔널 LM-101 AS) 0.25g, 제조예 1에서 제조한 히드록시프로필인산이전분 분말 0.25g 및 구연산 0.1g을 볼(bowl)에 넣고 프리잼 배합물을 형성한 점을 제외하고는 비교제조예 1과 동일한 방법으로 잼을 제조하였다.
제조예 3.
냉동딸기(충청남도 논산)을 으깨어 수득한 딸기퓨레 49.7g, 설탕 49.7g, 제조예 1에서 제조한 히드록시프로필인산이전분 분말 0.5g 및 구연산 0.1g을 볼(bowl)에 넣고 프리잼 배합물을 형성한 점을 제외하고는 비교제조예 1과 동일한 방법으로 잼을 제조하였다.
제조예 4.
냉동딸기(충청남도 논산)을 으깨어 수득한 딸기퓨레 48.45g, 설탕 48.45g, 제조예 1에서 제조한 히드록시프로필인산이전분 분말 3g 및 구연산 0.1g을 볼(bowl)에 넣고 프리잼 배합물을 형성한 점을 제외하고는 비교제조예 1과 동일한 방법으로 잼을 제조하였다.
제조예 5.
냉동딸기(충청남도 논산)을 으깨어 수득한 딸기퓨레 47.45g, 설탕 47.45g, 제조예 1에서 제조한 히드록시프로필인산이전분 분말 5g 및 구연산 0.1g을 볼(bowl)에 넣고 프리잼 배합물을 형성한 점을 제외하고는 비교제조예 1과 동일한 방법으로 잼을 제조하였다.
3. 과일잼의 측정할 물성 및 측정 방법
(1) pH 측정
비교제조예 1 및 제조예 2 내지 5에서 제조한 잼을 10g씩 취하여 비커에 담은 후, 증류수 90g을 비커에 넣고 30분간 교반하여 잼 현탁액을 수득하였고, 수득한 상기 잼 현탁액을 pH측정기를 이용하여 pH를 측정하였다. 잼 현탁액의 pH는 3.2 전후가 우수한 물성에 해당한다.
(2) 경도 및 발림성 측정
비교제조예 1 및 제조예 2 내지 5에서 제조한 잼을 물성분석기를 이용하여 경도와 발림성을 측정하였다. 물성분석기의 분석 조건은 하기 표 1과 같다.
Test mode Compression
probe TTC SPREADABILITY RIG
Test speed 1.0mm/sec
Post-Test speed 1.0mm/sec
Strain 70%
Height 30mmm
구체적으로, 비교제조예 1 및 제조예 2 내지 5에서 제조한 잼을 각 10g을 취하여 측정 용기에 담은 후, 각 잼 표면으로부터 30mm 높이에 위치한 프로브(probe)가 일정 속도로 잼 표면 방향으로 움직여 상기 각 잼 표면에 닿는 순간부터 70% 깊이까지 힘을 가하도록 하였다. 이 때, 프로브(probe)가 상기 각 잼을 누르는 힘의 세기를 경도로 하였으며, 최대 경도에 최대 경도를 달성하는데 걸린 시간을 나누어 발림성을 측정하였다. 잼의 경도는 높을수록 단단한 것을 나타내며, 발림성은 작을수록 물체 표면에 잘 발려지는 것을 나타낸다.
(3) 흐름성 측정
흐름성은 보스트윅 점도계(Bostwick Consistometer, LD-BC-24)를 이용하여 측정하였다. 구체적으로, 비교제조예 1 및 제조예 2 내지 5에서 제조한 각 잼을 20℃ 환경에서 보스트윅 점도계의 시료 용기에 가득 담은 후(75mL), 레버를 올려 상기 시료 용기에 담긴 각 잼이 이동하도록 하여 30초 동안 각 잼의 이동거리를 측정하였다.
(4) 색도 측정
비교제조예 1 및 제조예 2 내지 5에서 제조한 잼의 표면 색을 색도계(모델명: SC-10 휴대용 색도계, 3nh Technology Co., LTD. Taiwan)를 이용하여 CIE 표준표색계에 따른 L*(Lightness), a*(redness), b*(yellowness)를 측정하였다.
(5) 이수현상 여부 확인
비교제조예 1 및 제조예 2 내지 5에서 제조한 잼은 병입한 후, 80℃에서 30분간 중탕시켜 살균처리 하였다. 이후, 상온에서 4주동안 보관하여 1주, 2주, 3주 및 4주차에 따른 이수현상 여부를 확인하였다. 저장기간 중 이수현상이 발생하지 않으면 ×, 이수현상이 발생하면 ○로 표시하였다.
4. 물성 측정 결과
(1) pH, 경도 및 발림성, 흐름성, 색도 측정 결과
비교제조예 1 및 제조예 2 내지 5에서 제조한 잼의 측정된 물성의 값은 아래 표 2와 같다.
구분 비교제조예1 제조예2 제조예3 제조예4 제조예5
pH 3.73 3.7 3.8 3.8 3.7
경도(g) 232.53 210.94 176.77 217.12 431.8
발림성(g/sec) 31.9 28.69 24.14 29.99 50.44
흐름성(cm) 4 4.5 5.3 4.5 1
색도 L* 30.47 26.03 28.75 28.13 24.81
a* 15.44 10.40 12.61 12.34 7.39
b* 8.97 5.73 6.75 7.33 3.67
제조예 2 내지 제조예 4는 비교제조예 1에 비해서 경도와 발림성이 낮고 흐름성이 높아진 것을 볼 수 있다. 즉, 펙틴(pectin)만 넣은 비교제조예 1에 비해서 펙틴(pectin)과 히드록시프로필인산이전분을 혼합한 제조예 2 및 히드록시프로필인산이전분만 넣은 제조예3 및 4가 물체 표면(특히, 토스트용 빵 등)에 더 잘 발릴 것이다.
제조예 5는 히드록시프로필인산이전분 분말을 전체 중량 대비 5 중량%를 첨가한 것으로, 제조예 3 내지 5를 참조하면 히드록시프로필인산이전분 분말의 함유량이 증가할수록 발림성은 증가하지만 흐름성이 낮아지는 것을 알 수 있다.
또한, 펙틴(pectin)만 사용한 비교제조예 1에서 제조한 잼과 대비하여, 히드록시프로필인산이전분을 사용한 제조예 2 내지4에서 제조한 잼의 색도 변화가 크지 않으므로 히드록시프로필인산이전분으로 인한 유의미한 색도의 변화 있다고 볼 수 없다. 그러므로, 잼을 제조할 때 히드록시프로필인산이전분을 펙틴(pectin) 대신 또는 혼합하여 사용하더라도 수요자에게 이질감을 주지 않을 것이다.
(2) 이수현상 여부 확인 결과
병입된 비교제조예 1 및 제조예 2 내지 5에서 제조한 잼이 상온에서 4주동안 보관되어 1주, 2주, 3주 및 4주차에 따른 이수현상 여부는 아래 표 3과 같다.
저장기간 비교제조예1 제조예2 제조예3 제조예4 제조예5
1주차 × × × × ×
2주차 ○ × × × ×
3주차 ○ × ○ × ×
4주차 ○ × ○ × ×
또한, 4 주차 때 병입된 비교제조예 1 및 제조예 2 내지 5에서 제조한 잼의 이수현상 여부 결과를 도 1에 나타내었다. 도 1을 참고하면, 비교제조예 1에서 제조한 잼은 상단에 이수현상이 발생되었음을 알 수 있으며, 제조예 2, 4 및 5에서 제조한 잼은 이수현상이 없음을 알 수 있다.
(3) 소결
제조예 2 및 4를 참조하면 잼을 제조할 때 히드록시프로필인산이전분 분말을 펙틴(pectin)과 일정 성분 비율로 혼합하거나, 전체 중량 대비 일정 범위의 히드록시프로필인산이전분의 함유량을 포함하는 경우 이수현상을 방지하면서 발림성 및 흐름성도 개선할 수 있음을 알 수 있다.
이상에서와 같이 본 발명을 상기의 제조예를 통해 설명하였지만 본 발명이 반드시 여기에만 한정되는 것은 아니며 본 발명의 범주와 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형 실시가 가능함은 물론이다. 또한, 본 발명의 본질적인 범주를 벗어나지 않고서도 많은 변형을 실시하여 특정 상황 및 재료를 본 발명의 교시 내용에 채용할 수 있다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 본 발명을 실시하는데 계획된 최상의 양식으로서 개시된 특정 실시 태양으로 국한되는 것이 아니며, 본 발명에 첨부된 특허청구의 범위에 속하는 모든 실시 태양을 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (10)

  1. 전체 중량 대비 과육 42.5~55 중량%, 감미료 42.5~55 중량%, 히드록시프로필인산이전분 분말 2.45~3.5 중량% 및 유기산 0.01~1 중량%를 포함하고, 펙틴을 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 히드록시프로필인산이전분 함유 잼류 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 과육은 딸기, 사과, 감, 귤, 배, 오디, 매실, 복숭아, 포도, 복분자, 레몬, 자두, 살구, 토마토, 오렌지, 무화과, 체리, 모과, 키위, 블루베리 및 망고로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 종 이상의 과육인 히드록시프로필인산이전분 함유 잼류 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 감미료는 설탕, 물엿 또는 이들의 혼합물에서 선택되는 어느 하나인 히드록시프로필인산이전분 함유 잼류 조성물.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. (a) 전체 중량 대비 과육 42.5~55 중량%, 감미료 42.5~55 중량%, 히드록시프로필인산이전분 분말 2.45~3.5 중량% 및 유기산 0.01~1 중량%를 포함하고, 펙틴을 포함하지 않는 프리잼 배합물을 형성하는 단계; 및 (b) 상기 프리잼 배합물을 65~80 브릭스(Brix)로 농축하여 히드록시프로필인산이전분 함유 잼류 조성물을 형성하는 단계를 포함하는 히드록시프로필인산이전분 함유 잼류 조성물의 제조방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 히드록시프로필인산이전분 분말은,
    (a1) 전분 농도가 20~50 중량%인 전분 현탁액을 수득하는 단계;
    (a2) 상기 전분 현탁액의 건조 전분 100 중량부 기준으로, 프로필렌옥사이드(Propylene oxide) 0.1~10 중량부를 상기 전분 현탁액에 투입하고 치환 반응시켜 치환 전분 현탁액을 수득하는 단계;
    (a3) 상기 전분 현탁액의 건조 전분 100 중량부 기준으로, 소듐트리메타포스페이트(Sodium trimetaphosphate, STMP), 모노소듐포스페이트(Monosodium phosphate, SOP), 소듐트리폴리포스페이트(Sodium tripolyphosphate, STPP), 포스포릴클로라이드(Phosphoryl chloride) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 가교 결합제 0.01~5 중량부를 상기 치환 전분 현탁액에 투입하고 가교 결합 반응시켜 가교 전분 현탁액을 수득하는 단계;
    (a4) 상기 가교 전분 현탁액을 여과, 수세 및 건조하여 히드록시프로필인산이전분 분말을 수득하는 단계;를 포함하는 히드록시프로필인산이전분 분말의 제조과정으로 제조되는 히드록시프로필인산이전분 함유 잼류 조성물의 제조방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 (a2) 단계의 치환 반응 시간은 6~24hr인 히드록시프로필인산이전분 함유 잼류의 제조방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 (a3) 단계의 가교 결합 반응 시간은 1~5hr인 히드록시프로필인산이전분 함유 잼류의 제조방법.
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