KR19990008182A - 탄수화물/단백질 크림 대용식품 - Google Patents

Abstract

본 발명은 탄수화물 코어와 단백질 쉘로 구성된 실제 엉겨 붙지 않는 거대콜로이드 입자로 구성된 물 분산 거대콜로이드에 있어서, 이때 입자는 회전 타원체 모양을 가지고 입자 크기 분포가 0.1 내지 4 미크론이고 전체 입자 중에 직경이 5 미크론을 초과하는 것이 2% 미만으로 구성되고 입자는 수화된 상태에서 오일/물 유제의 실제 부드러운 기호성 특징을 가지는 거대콜로이드를 만드는데 효과를 가지는 것을 특징으로 하는 물 분산성 거대콜로이드 입자를 제공한다.

Description

탄수화물/단백질 크림 대용식품

Singer et al., 의 미국 특허 4,734,287과 4,961,953에서는 유청 단백질과 다른 단백질이 엉겨 붙지 않은 상태로 포함된 단백질성질의, 물에 분산되는 거대 콜로이드에 대해 상술하고 있다. 이와 같은 입자는 평균 입자 크기 분포가 건조 상태에서 0.1미크론 내지 약 2.0 미크론이고 전체 입자 크기 중에 직경이 3.0 미크론을 넘는 입자분포는 약 2% 미만이 된다. Singer et al., 의 미국 특허 4,828,396에서는 유체 처리공정에서 처리될 유체내의 흐름이 회오리형으로 만드는 장치에 대해 상술하고 있다. 이 장치는 고전단속도에서 요리를 할 수 있고 지방 대용식품으로 사용할 수 있는 거대콜로이드를 만드는데 이용된다.

Singer et al.,의 미국 특허 4,855,156에서는 무지방 및 저 지방 거품을 가진 냉동 디저트에 대해 상술하고 있는데 이때, 일부 또는 전체 지방 또는 유지가 결합된 형태는 변성된 유청 단백질 입자로 구성된 단백질성 거대콜로이드로 대체된다. Singer et al., 미국 특허 4,985,270에서는 무지방 및 저 지방 거품이 인 냉동 디저트 식품에 대해 상술하고 있는데 이때, 일부 지방 또는 전체 지방 또는 유지가 결합된 부분은 변성 유청 단백질 입자 또는 변성된 계란 흰자 단백질 쉘에 둘러싸인 카제인 코어로 구성된 입자로 대체된다. 이 특허에서는 또한 소스, 딥스, 스프레드, 아이싱 및 크림 파이프 충전물에서 지방 대용식품으로써 복합 계란 흰자 단백질/카제인 입자의 이용에 대해 상술하고 있다.

탄수화물계 지방 대용식품은 상대적으로 고가인 단백질계 거대콜로이드 크림 대용식품에 저 비용의 대용물로 제시되어 왔다. Singer et al.,의 미국 특허 4,911,946과 5,153,020(참고문헌으로 제시됨)에서는 물에서 분산되는 거대콜로이드 입자로 구성된 지방 대용식품에 대해 상술하고 있는데 이때, 입자는 회전타원체 모양을 가지고 오일/물 유제의 실제 부드러운 기호성 특징을 부여하는데 효과적인 특정 입자 크기분포를 가지는 탄수화물 물질로 구성된다. 이들 특허에서는 크림 대용식품 성분으로 사용하기에 적합한 0.1 미크론 내지 5 미크론 직경 분포를 가지는 회전 타원체 또는 실제 둥근 모양을 가지는 탄수화물에 대해 상술하고 있다. 이와 같은 크기 분포에서 자연스레 입자를 이루는 전분은 크림 대용식품으로 사용하기에 적합하고 소요의 크기 분포를 벗어나지 않게 하도록 가교 결합제로 처리할 수도 있다. 자연상태에서 둥근 모양을 가지지 않는 탄수화물은 탄수화물 용액을 만들고 이 용액을 겔상태로 전환시켜(일반적으로 고전단력하에서), 좁은 분포의 겔화된 미소콜로이드가 형성된다.

본 발명에서 관심을 끈 것은 알지네이트와 펙틴계 지방 대용식품에 관계되는 Spiers et al., 의 PCT 공고 WO91/19424와 WO91/04674의 상술내용이다. WO91/04674에서는 저온에서 수용성 또는 물 분산성 알지네이트 또는 펙틴, 칼슘 이온 포착기 및 드물게 가용성 칼슘원으로된 수용성 혼합물을 만들어 알지네이트와 펙틴 겔을 만드는 방법에 대해 상술하고 있다. 그 다음 이 혼합물은 가열하여 겔화를 시킨다. WO91/19424 공고에서는 지방 대용식품으로 사용하기 위한 15내지 300㎛ 크기를 가지는 칼슘이온과 같은 포착된 이가 금속이온의 이용에 대해 상술하고 있다. 그러나, 이와 같은 지방 대용식품은 이것이 상대적으로 입자의 크기가 커서 만족할만한 수준은 못된다. 또한 탄수화물계 크림 대용식품은 일반적으로 단백질이 가지는 우수한 기능이 결여되어 있기 때문에 단백질계 크림 대용식품보다 질이 떨어진다. 따라서, 단백질계 크림 대용식품의 기능성 특징을 가지는 개량된 탄수화물을 포함하는 지방 대용식품의 필요성과 이를 만드는 방법의 필요성이 여전히 남아 있다.

발명의 요약

본 발명은 단백질계 크림 대용식품의 기능을 가지는 개량된 탄수화물계 크림 대용식품을 제공한다. 또한 이를 만드는 방법을 제시한다. 특히, 탄수화물 코어와 단백질 쉘로 구성된 회전 타원체 모양을 하는 물 분산성 거대콜로이드를 제공한다. 또한, 본 발명의 거대콜로이드는 탄수화물 코어와 단백질 쉘로 구성된 실제 엉겨 붙지 않는 회전 타원체 모양을 가지고 입자 크기 분포가 0.1 내지 4 미크론이고 전체 입자 중에 직경이 5 미크론을 초과하는 것이 2% 미만이 된다. 입자는 또한 오일/물 유제의 실제 부드러운 기호성 특징을 가지는 거대콜로이드를 만들기 위해 수화된 상태애서 효과를 가진다.

본 발명은 또한 탄수화물과 이를 피복하는 단백질 쉘로 구성된 입자를 만드는 것으로 구성된 개량된 지방 대용식품을 만드는 방법을 제공하는데 이때 생성된 입자는 회전 타원체 모양을 가지고 입자 크기 분포가 0.1 내지 4 미크론이고 전체 입자 중에 직경이 5 미크론을 초과하는 것이 2% 미만이 된다. 한 방법에 따르면, 피복 단계는 단백질과 단백질의 등전점보다 큰 pH값을 가지는 탄수화물을 산으로 처리하여 혼합물의 pH값을 단백질의 등전점아래 낮추고 단 탄수화물의 음 전하는 유지시켜 실행한다. 단백질 분자를 양전하를 가지고 음 전하를 가지는 탄수화물 입자를 끌어당기게 되어 단백질은 탄수화물 코어에 피복을 하게 된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, (1) 검 용액을 만들고; (2) 보호된 이온 적절하게는 포착된 칼슘이온과 용액을 복합시키고; (3) 고전단 조건하에 용액을 두고; 그리고 (4) 이온이 방출되어 고전단 조건하에서 탄수화물 미소입자를 만들고 이는 실제 회전 타원체 모양을 하고 입자 크기 분포가 0.1 내지 4 미크론이고 전체 입자 중에 직경이 5 미크론을 초과하는 것이 2% 미만인 엉겨 붙지 않는 탄수화물 거대콜로이드 입자를 만드는데 선택되고 수화상태에서 입자는 오일/물 유제의 실제 부드러운 기호성 특징을 가지는 거대콜로이드을 만드는데 효과적인 단계로 구성된 검 기초한 크림 대용식품을 만드는 개량된 방법을 제공한다. 적절하게는 검은 알지네이트, 겔란 및 펙틴에서 선택되고 생성된 탄수화물 입자에 단백질을 피복하여 본 발명의 적절한 탄수화물/단백질 크림 대용식품을 만들 수 있다.

본 발명은 완전 지방을 함유하는 기호성 식품의 특성을 가지는 무-지방 및 지방을 줄인 식품에 관계한다.

본 발명은 개량된 탄수화물 크림 대용식품과 이를 만드는 방법을 제공한다. 특히, 본 발명은 크림 대용식품으로 사용될 탄수화물 코어와 단백질 쉘로 구성된 물 분산성 거대콜로이드를 제공한다. 본 발명은 또한 탄수화물계 크림 대용식품을 만드는 개량된 방법을 제공한다. 생성된 크림 대용식품은 특히 본 발명의 코어/쉘 거대콜로이드 입자를 만드는데 유용하다.

본 발명의 거대콜로이드 물질의 특별히 원하는 기호성 특징의 질은 거대콜로이드의 크기와 모양에 따라 달라진다. 특히, 분산 입자의 직경이 약 4미크론 이상인 경우에 바람직하지 않는 분필이 묻은 것과 같은 구강내 느낌을 주게된다. 입자의 모양도 중요하다. 일반적으로 타원체인 것이 더 부드럽고 유제형 기호성 느낌을 많이 주게된다. 거대콜로이드 입자에서 타원체의 비율이 증가할 때 또는 거대콜로이드 입자가 더욱 완전한 타원체 모양일 때 입자에는 다소 큰 4미크론 이상의 직경을 가진 부분이 증가하게 되는데 이때 거대콜로이드 혼합물의 기호성 특징에는 손상이 없다. 입자 크기가 약 0.1 미크론일 때 미끈거리는 촉각을 부여하게되고 이와 같은 느낌을 가지는 것이 목적이다.

본 발명에 따르면, 크림 대용식품은 단백질 쉐에의해 둘러싸인 탄수화물 코어로 구성된 거대콜로이드 입자로 구성된다. 이와 같은 거대콜로이드 입자는 탄수화물 입자를 만들고 연속하여 입자에 단백질 쉘을 입혀서 민들 수 있다.

탄수화물 입자를 만들고 단백질 피복을 하는 방법에 따르면, 적절한 일반적인 회전 타원체의 모양과 적절한 크기를 가지는 탄수화물 입자를 만드는 데 이용되는 다양한 방법이 공지되어 있다. 특히, Singer et al.,의 미국 특허 5,153,020에서는 거대콜로이드 탄수화물 입자를 만드는 다양한 방법에 대해 상술하고 있다. 이와 같은 방법에는 적절한 입자 크기를 가지는 전분을 선택하고 수화 시에 과도한 팽창을 방지하기 위해 이들 입자에 교차 결합시키는 것을 포함한다. 적절한 교차 결합제는 본 기술 분야에 공지되어 있고 인산, 인산 옥시클로라이드와 디카르복실 안하이드리드와 같은 교차 결합제로 처리하는 것을 포함한다.

전분 입자이외에 다른 소스로부터 거대콜로이드 탄수화물 입자를 만드는 방법은 Singer의 미국 특허 5,153,020에 상술되어 있다. 다른 적절한 탄수화물에는 알긴, 펙틴 및 겔란, 교차결합된 덱스트란, 쿠르들란(Curdlan), 콘작(Konjac), 만난(mannan), 치틴(chintin), 쉬조필란(schizophyllan)과 키토산(chitosan)과 같은 검을 포함한다. 천연적으로 둥근 모양을 가지지 않는 탄수화물 겔은 실제 타원체 모양을 가지도록 처리해야 한다. 이는 탄수화물 용액을 만들고 용액을 신속히 겔로 만들고 균일하게 하여(일반적으로 고전단력하에) 전술한 약 0.1 내지 5미크론의 범위 내에 직경을 가지는 겔화된 미소입자분포를 만들면 된다. 장치와 고전단 혼합 방법은 Singer et al.,의 미국 특허 4,828,396에서 상술하고 있고 이는 여기에서 참고문헌으로 첨부하며 이는 본 발명에서 이용할 수 있는 탄수화물 거대콜로이드 입자를 만드는데 특히 유용하다. 한 방법에 따르면, 탄수화물 용액 스트림은 겔화된 미소입자가 생성되는 상당한 와류 반응 지역으로 도입시킨다. 또 다른 방법에 따르면, 알지네이트 나트륨 용액을 만들고 이 용액을 초음파 노즐을 통하여 또는 5 미크론 이하의 직경 방울을 만드는 다른 장치를 통하여 칼슘 이온을 포함하는 용액으로 유도하여 칼슘 알지네이트 거대콜로이드 입자를 만들 수 있다. 또는 알지네이트 나트륨 용액은 Singer의 미국 특허 4,828,396에서 상술하고 있는 유체 처리 장치내로 도입하여 염화 칼슘 용액이 투여되는 동안 전단을 받게되어 칼슘 알지네이트 미소입자를 만들게 된다. 또 다른 실시예에서 겔란은 뜨거운 겔란 용액을 직경이 5 미크론 이하의 방울을 만들 수 있는 수단을 이용하여 냉각 분무하여 미소입자화할 수 있다.

또한 본 발명은 단백질에 둘러싸인 탄수화물로 이용될 수 있는 또는 단독으로 탄수화물 크림 대용식품으로 이용될 수 있는 검-기초한 거대콜로이드 입자를 만드는 개량된 방법을 제공한다. 알지네이트와 펙틴과 같은 검은 용해하여 칼슘이온을 투여하여 처리하여 겔을 만들고 이는 동시에 또는 연속적으로 전단되어 미소입자로 만들어지고 본 발명은 이와 같은 미소입자를 생산하는데 개량된 방법을 제공한다. 특히, 검 기초한 크림 대용식품을 만드는 방법은 (1) 검 용액을 만들고; (2) 보호된 이온과 용액을 복합시키고; (3) 고전단 조건하에 용액을 두고; 그리고 (4) 이온이 방출되어 고전단 조건하에서 응기지 않는 거대콜로이드 검 입자를 만들기 위해 선택된다. 이와 같은 방법에 따르면, 전단 조건은 실제 회전 타원체 모양을 하고 입자 크기 분포가 0.1 내지 4 미크론이고 전체 입자 중에 직경이 5 미크론을 초과하는 것이 2% 미만인 엉겨 붙지 않는 탄수화물 거대콜로이드 입자를 만드는데 선택되고 수화상태에서 입자는 오일/물 유제의 실제 부드러운 기호성 특징을 가지는 거대콜로이드을 만드는데 효과적인 단계로 구성된 검 기초한 크림 대용식품을 만드는 개량된 방법을 제공한다.

본 발명의 방법에 따르면, 검의 유무에 상관없이 수용액은 검 중량의 최대 8%까지 포함되도록 만든다. 적절하게는 검은 알지네이트 나트륨, 펙틴 또는 겔란으로 구성된다. 검 용액은 보호된 이온과 복합되는데 이와 같은 이온으로는 칼슘 또는 나트륨, 칼륨, 마그네슘 등과 같은 적절한 다른 이온을 포함할 수 있으나 이에 한정하지는 않는다. 이온은 적절하게는 포착, 포획 또는 본 기술에 공지된 다른 수단에 의해 보호될 수 있다. 본 발명의 방법에 적절한 이온은 칼슘이온이다. 예로써 칼슘이온은 pH 또는 프레믹스의 온도에서 불용성인(또는 매우 용해도가 낮은) 칼슘 용액을 시용하여, pH, 온도를 변화시켜 포착된 이온을 방출시킬 수 있는 칼슘이온 포착기를 사용하여 또는 본 기술 분야에 공지된 다른 방법을 이용하여 포착할 수 있다. 칼슘이온을 포착하는데 적절한 칼슘염은 모노칼슘 인산염, 디칼슘 인산염, 트리칼슘 인산염, 칼슘 트리포스페이트, 탄산 칼슘 , 칼슘 카제이네이트와 칼슘 시트레이트를 포함한다. 나트륨, 칼륨, 마그네슘 등과 같은 다른 이온도 포착, 포획과 또는 본 기술에 숙지의 지식을 가진 자에게 공지된 여러 방법에 의해 보호될 수 있다.

겔을 만드는데 이용되는 이온의 농도와 특성은 최종 미소입자의 원하는 성질에 따라 다양해질 수 있다. 폴리사카라이드의 원료와 형태에 따라 겔 미소입자는 부드러운 변형 가능한 겔에서 딱딱한 부서지기 쉬운 겔 범위까지 다양할 수 있다. 따라서 최종 생성물의 원하는 성질을 얻기 위해서는 적절한 이온 겔화 감과 겔 형성 이온을 선택해야 한다.

검과 포착된 이온을 포함하는 용액은 Singer의 미국 특허 4,828,396에서 상술하는 것과 같이 유체 처리 장치에 위치시킨다. 용액이 전단을 겪는 동안 겔에서 이온은 방출되고 산성화, 열 또는 다른 적절한 수단에 의해 미소입자형 겔화된 검이 만들어진다. 불용성 포착된 이온은 탄수화물 미소입자를 형성하는데 핵으로 작용한다.

일단 탄수화물 거대콜로이드 입자가 형성되면, 이들은 더 이상 엉겨 붙지 않고 적절하게는 이 상태로 유지되어야 한다.

생성된 미소입자화된 크림 대용식품은 단독으로 크림 대용식품으로 이용되거나 또는 본 발명에 따라 단백질로 처리되어 탄수화물 코어/단백질 쉘 크림 대용식품을 만든다. 크림 대용식품은 또한 동결건조, 분무 건조, 드럼 건조 또는 다른 적절한 수단을 이용하여 건조될 수 있다. 생성된 건조 물질은 통상적인 혼합 장비를 이용하여 용이하게 재구성할 수 있고 이의 기능성을 보유할 수 있다.

본 발명은 본 발명의 탄수화물 코어/단백질 쉘 거대콜로이드 입자를 만들기 위해 미립자화된 이온성 폴리사카라이드 물질 예로써 알지네이트, 펙틴, 겔란 등을 유청, 카제인, 알부민 및 다른 가용성 단백질과 복합시키는 방법을 제공한다. 혼합물은 단백질 성분의 등전점 pH 또는 그이하의 pH가 되도록 산으로 적정하고 단, 이는 여전히 탄수화물 성분의 등전점 pH보다는 높다. 이로써 단백질의 네트 전하가 음성에서 양성으로 전환되고 탄수화물 성분은 영향을 받지 않고 네트 전하는 음전하로 유지된다. pH를 낮추면 단백질의 이온이 미립자화된 탄수화물을 끌어당겨 탄수화물 코어/단백질 쉘로 구성된 혼합물을 만들게 된다. 이 단계에 이어서 pH는 복합체를 파괴하지 않고 선택적으로 조정할 수 있다. 생성된 거대콜로이드 입자는 본 발명에 따라 다양한 분야에서 크림 대용식품으로 이용될 수 있다.

본 발명의 거대콜로이드은 일반적으로 지방 또는 오일로 구성된 식품에서 지방 또는 오일의 일부 또는 전부에 대체될 수 있다. 특히, 본 발명은 지방 또는 크림을 포함하는 식품에 개선점을 제공하는데 개선점으로는 지방 또는 크림의 일부 또는 전부를 대체하고, 물 분산성 거대콜로이드는 실제 엉기지 않는 거대콜로이드 입자로 구성되고 이때 입자는 탄수화물 코어와 단백질 쉘로 구성되고 입자는 실제 회전 타원체 모양을 하고 있으며 평균 입자 크기는 약 0.1미크론 내지 4미크론으로 직경이 5미크론 이상이 되는 입자는 전체 입자의 약 2% 미만이 되고 수화된 상태에서 입자는 오일/물 유제의 실제 부드러운 기호성 특징을 가지는데 효과가 있다. 본 발명의 거대콜로이드 크림 대용식품은 특정 탄수화물의 물 결합 능력에 따라 탄수화물 중량의 약 1 내지 약 20%를 포함한다. 아이스크림, 요구르트, 마시거나 떠 먹을 수 있는 샐러드 드레싱, 마요네즈, 크림, 크림 치즈, 천연 치즈, 다른 종류의 치즈, 발효 크림, 소스, 딥스, 아이싱, 거품이 인 토핑, 냉동 당제, 우유, 커피 화이트너 및 스프레드와 같은 식료품은 바람직한 크림 성을 유지하면서 지방의 일부 또는 전부를 수화된 거대콜로이드로 대체하여 지방이 감소된 식품으로 만들 수 있다.

실시예 1

본 실시예에서는 본 발명의 개선된 방법에 따라 알지네이트 크림 대용식품을 만든다. 특히, 알지네이트 나트륨(Kelgin LV, Kelco Division of Merck, San Diego CA)을 중량의 2% 포함하는 수용액을 만들고 무수 이칼슘 인산염(stauffer Chemical Co., Westport, CT)를 알지네이트 용액과 혼합하여 최종 농도가 0.15M이 되게 한다. 중성 또는 그 이상의 pH에서 이칼슘 인산염은 물에 불용성이기 때문에 분산을 이루고 알지네이트 나트륨과 선호작용을 하지 않는다. pH 8.0에서 혼합물은 Singer의 미국 특허 4,828,396에서 상술하고 있는 유체 처리장치에 두고 이때, 이장치는 저장기내에 주사기로 유체를 주입할 수 있도록 변형된 것이다. 처리장치는 5200rpm에서 용액을 전단하고 용액의 pH를 4,7로 더욱 낮추기 위해 1N 염산을 첨가한다. 이로써 이칼슘 인산염은 용해되고 알지네이트 나트륨과 반응하여 알지네이트 칼슘 미립자화된 겔을 만들 수 있다. 이때, 염화 칼슘 농축 용액(예로써 6mol/ℓ)을 혼합물에 선택적으로 첨가하고 여전히 고전단 조건하에서 일단 형성된 입자의 조직을 다시 조정한다. 염화 칼슘의 주사 후에 최종 칼슘 농도는 0.045M 이 된다. 최종 생성물에서 과량의 이칼슘 인산염을 용액을 pH 4.5 용액으로 처리하여 이칼슘 인산염을 용해시키고 그다음 22,100×G(Beckman Model J2-21 Centrifuge, Beckman Instruments, Inc. Palo Alto, CA)의 고속 원심분리기를 사용하여 액상을 제거한다. 본 공정에 의해 생성된 입자들은 직경이 0.1 내지 3 미크론인 타원체이고 변형가능하며 흐름측정 장치를 이용하여 측정한 결과 입자간 상호작용이 거의 없거나 약하게 나타났다. 생성물은 부드럽고 분필이나 으드득거리는 느낌 없는 크림이 된다. 이와 같은 입자들은 단독으로 탄수화물 크림 대용식품으로 사용되거나 또는 본 발명의 탄수화물 코어/단백질 쉘 거대콜로이드를 만드는 공정을 거치게 될 수 있다.

실시예 2

본 실시예에서는 본 발명의 개량된 방법에 따라 알지네이트 크림 대용식품을 만든다. 특히, 염화 칼슘 용액을 삼인산 나트륨과 혼합하고 각 성분의 농도는 0.3M로 한다. 삼인산 나트륨은 칼슘이온의 포착자로 작용한다. 혼합물에서 최종 알제네이트의 농도가 2중량%가 되도록 알지네이트 나트륨을 첨가한다(Protanal LF 40, Pronova Inc., Portsmouth, New Hampshire). 혼합물은 그 다음에 Singer et al., 미국 특허 4,828,396에서 언급한 것과 같은 유체 처리 장치에 두고 상기 실시예 1 에서와 같이 변형시킨다. 처리장치로 유체를 5200rpm에서 전단하는 동안에 pH를 5.7로 낮추기 위해 12N HCl를 첨가하고 포착자는 칼슘이온을 방출하고 알지네이트 칼슘 미소입자 겔을 만들기 시작한다. 남아있는 포착자와 다른 저 분자량 성분들은 100,000 분자량 차단 폴리설폰 막(DDS Mini-Lab 10, DDS Filtration, Nakshov, Denmark)이 장치된 한외여과 유닛을 이용하여 여과한다. 이 공정에서 생성된 입자는 직경이 0.1 내지 3 미크론인 타원체이고 변형가능하며 흐름측정 장치를 이용하여 측정한 결과 입자간 상호작용이 거의 없거나 약하게 나타났다. 기호학적으로 이와 같은 생성물은 부드럽고 혀로 입자가 있음을 느낄 수 없는 크림성질을 가진다. 이와 같은 입자들은 단독으로 탄수화물 크림 대용식품으로 사용되거나 또는 본 발명의 탄수화물 코어/단백질 쉘 거대콜로이드를 만드는 공정을 거치게 될 수 있다.

실시예 3

본 실시예에서는 본 발명의 개량된 방법에 따라 알지네이트 크림 대용식품을 만든다. 특히, 염화 칼슘 용액을 탄산나트륨에 혼합하고 각 성분의 농도는 0.21M으로 한다. 혼합물에서 최종 알제네이트의 농도가 5중량%가 되도록 알지네이트 나트륨을 첨가한다(Protanal LF 5/40, RB, Pronova Inc., Portsmouth, New Hampshire). 혼합물은 그 다음에 Singer et al., 미국 특허 4,828,396에서 언급한 것과 같은 유체 처리 장치에 두고 상기 실시예 1 에서와 같이 변형시킨다. 처리장치로 유체를 5200rpm에서 전단하는 동안에 pH를 6.1로 낮추기 위해 6N HCl를 첨가하고 포착자는 칼슘이온을 방출하고 알지네이트 칼슘 미소입자 겔을 만들기 시작한다. 남아있는 포착자와 다른 저 분자량 성분들은 100,000 분자량 차단 폴리설폰 막(DDS Mini-Lab 10, DDS Filtration, Nakshov, Denmark)이 장치된 한외여과 유닛을 이용하여 여과한다. 최종 입자는 직경이 0.2 내지 2.5 미크론의 개별 알지네이트 칼슘 입자로 평균 입자 크기는 0.8 미크론이다. 이와 같은 물질은 건조시키고 연속하여 재수화시킨 다음 건조전의 동일 입자 크기 분포와 가능을 나타낸다. 이와 같은 입자들은 단독으로 탄수화물 크림 대용식품으로 사용되거나 또는 본 발명의 탄수화물 코어/단백질 쉘 거대콜로이드를 만드는 공정을 거치게 될 수 있다.

실시예 4

본 실시예에서는 본 발명의 개량된 방법에 따라 펙틴 크림 대용식품을 만든다. 특히, 염화 칼슘 용액을 탄산나트륨에 혼합하고 각 성분의 농도는 0.21M로 한다. 삼인산 나트륨은 칼슘이온의 포착자로 작용한다. 혼합물에서 최종 알제네이트의 농도가 2중량%가 되도록 펙틴을 첨가한다(OM-601 Herstreith Fox, Neuenburg/Wurtt, Germany). 혼합물은 그 다음에 Singer et al., 미국 특허 4,828,396에서 언급한 것과 같은 유체 처리 장치에 두고 상기 실시예 1 에서와 같이 변형시킨다. 처리장치로 유체를 5200rpm에서 전단하는 동안에 pH를 6.1로 낮추기 위해 6N HCl를 첨가하고 포착자는 칼슘이온을 방출하고 알지네이트 칼슘 미소입자 겔을 만들기 시작한다. 남아있는 포착자와 다른 저 분자량 성분들은 100,000 분자량 차단 폴리설폰 막(DDS Mini-Lab 10, DDS Filtration, Nakshov, Denmark)이 장치된 한외여과 유닛을 이용하여 여과한다. 평균 입자는 직경이 1.2 미크론이다. 이와 같은 생성물은 부드럽고, 어떠한 알갱이나 입자가 느껴지지 않는 크림 미각을 가진다. 이와 같은 입자들은 단독으로 탄수화물 크림 대용식품으로 사용되거나 또는 본 발명의 탄수화물 코어/단백질 쉘 거대콜로이드를 만드는 공정을 거치게 될 수 있다.

실시예 5

본 실시예에서는, 미소입자화된 칼슘 알지네이트에 유청 단백질을 피복하여 본 발명에 따른 탄수화물 코어/단백질 쉘 거대콜로이드을 만든다. 특히, 9.5㎏ 액체 유청 단백질 농축물(42% 고형;53% 단백질, 건조비)을 22.2㎏ 미소입자화된 알지네이트 칼슘에 첨가하여 실시예 3 에 따라 만들어진 미소입자화된 알지네이트 칼슘대 유체 유청 단백질 농도의 비를 7:3으로 한다. 혼합시에 pH는 6.33인 혼합물은 1N HCl로 처리하여 이의 pH를 유청 단백질의 등전점 pH인 4.23으로 낮춘다. pH를 낮추는 것은 유청 단백질의 네트 전하를 음전하에서 양전하로 바꾸어 유청 단백질이 음전하를 가지는 알지네이트 칼슘 입자를 끌어당기고 따라서 이들 입자에 단백질로 피복하게된다. 그 다음 혼합물은 1N 수산화나트륨으로 처리하여 pH를 6.53으로 올리고 그 다음 혼합물은 95℃로 가열하여 유청 단백질 쉘을 변성시킨다. 최종 생성물은 미각이 좋고 향은 유청 단백질 지방 대용식품이 상술된 Simplesse의 미국 특허 4,734,287과 4,961,953의 것과 유사하다. 전자 현미경을 사용한 결과 입자 크기가 1 미크론 이하인 탄수화물과 단백질로 구성된 미소입자의 존재를 확인하였고 이는 단백질만으로 구성된 미소입자는 존재하지 않는다는 것을 나타낸다. 입자 표면을 프로브시킨 제타 포텐셜 측정(Zeta potential measurements)에 의하면 탄수화물 코어가 단백질 쉘에 에워싸여있는 것으로 나타났다. 이와 같은 물질을 건조시키고 연속하여 다시 재수화시키고 이는 건조하기전과 같은 입자 크기분포와 기능을 가진다.

현재 제시된 실시예의 설명을 고려할 때 본 발명의 입자에 대해 다양한 수정과 변형이 있을 수 있음을 본 기술에 숙지의 지식을 가진 자는 인지할 것이다. 따라소, 첨부된 특허청구범위에 대해서만 본원발명을 국한시킨다.

Claims (16)

1. 탄수화물 코어와 단백질 쉘로 구성된 실제 엉겨 붙지 않는 거대콜로이드 입자로 구성된 물 분산 거대콜로이드에 있어서, 이때 입자는 회전 타원체 모양을 가지고 입자 크기 분포가 0.1 내지 4 미크론이고 전체 입자 중에 직경이 5미크론을 초과하는 것이 2% 미만으로 구성되고 입자는 수화된 상태에서 오일/물 유제의 실제 부드러운 기호성 특징을 가지는 거대콜로이드를 만드는데 효과를 가지는 것을 특징으로 하는 물 분산성 거대콜로이드 입자.
2. 제 1 항에 있어서, 탄수화물은 알지네이트, 펙틴 및 겔란에서 선택되는 것을 특징으로 하는 거대콜로이드 입자.
3. 제 1 항에 있어서, 단백질은 유청, 카제인, 콩, 알부민 및 다른 가용성 단백질에서 선택되는 것을 특징으로 하는 거대콜로이드 입자.
4. 제 1 항에 있어서, 거대콜로이드는 입자 크기 분포와 기능을 그대로 유지하면서 건조되고 재수화되는 것을 특징으로 하는 거대콜로이드 입자.
5. 지방 또는 크림을 보통 포함하는 개선된 식료품 있어서, 개선점은 지방 또는 크림의 일부 또는 전부를 물 분산성 거대콜로이드입자로 대체하는데 이때 입자는 탄수화물 코어와 단백질 쉘로 구성된 실제 엉겨 붙지 않는 회전 타원체 모양을 가지고 입자 크기 분포가 0.1 내지 4 미크론이고 전체 입자 중에 직경이 5 미크론을 초과하는 것이 2% 미만으로 구성되고 입자는 수화된 상태에서 오일/물 유제의 실제 부드러운 기호성 특징을 가지는 거대콜로이드를 만드는데 효과를 가지는 것을 특징으로 하는 개량된 지방 또는 크림을 포함하는 식료품.
6. 탄수화물 코어와 단백질 쉘로 구성된 실제 엉겨 붙지 않는 거대콜로이드 입자로 구성된 물 분산 거대콜로이드를 만드는 방법에 있어서, 이때 입자는 회전 타원체 모양을 가지고 입자 크기 분포가 0.1 내지 4 미크론이고 전체 입자 중에 직경이 5미크론을 초과하는 것이 2% 미만으로 구성되고 입자는 수화된 상태에서 오일/물 유제의 실제 부드러운 기호성 특징을 가지는 거대콜로이드를 만드는데 효과를 가지는 것으로 방법은

   (가) 탄수화물 미소입자를 만들고; 그리고

   (나) 탄수화물 미소입자에 단백질로 구성된 쉘을 피복하는 것으로 구성된 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제 6 항에 있어서, 피복 단계는 단백질과 단백질의 등전점보다 큰 pH값을 가지는 탄수화물을 산으로 처리하여 혼합물의 pH값을 단백질의 등전점 아래로 그리고 탄수화물의 등전점 pH 이상으로 유지시켜 실행하여 단백질이 탄수화물 코어에 피복을 하게 되는 것을 특징으로 하는 방법.
8. 제 6 항에 있어서, 탄수화물은 알지네이트, 펙틴 및 겔란에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
9. 제 6 항에 있어서, 단백질은 유청, 카제인, 콩, 알부민 및 다른 가용성 단백질에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
10. 검 기초된 크림 대용식품을 만드는 개량된 방법에 있어서, 단계는 (1) 검 용액을 만들고; (2) 보호된 이온 적절하게는 포착된 칼슘이온과 용액을 복합시키고; (3) 고전단 조건하에 용액을 두고; 그리고 (4) 이온이 방출되어 고전단 조건하에서 탄수화물 미소입자를 만들고 이는 실제 회전 타원체 모양을 하고 입자 크기 분포가 0.1 내지 4 미크론이고 전체 입자 중에 직경이 5 미크론을 초과하는 것이 2% 미만인 엉겨 붙지 않는 탄수화물 거대콜로이드 입자를 만드는데 선택되고 수화상태에서 입자는 오일/물 유제의 실제 부드러운 기호성 특징을 가지는 거대콜로이드을 만드는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 개량된 방법.
11. 제 10 항에 있어서, 생성물은 입자 크기 분포와 기능을 그대로 유지하면서 건조되고 재수화차리되는 것을 특징으로 하는 방법.
12. 제 10 항에 있어서, 검은 알지네이트, 펙틴 및 겔란에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
13. 제 10 항에 있어서, 이온은 검 용액의 산화 또는 가열에 의해 포착자로부터 방출되는 것을 특징으로 하는 방법.
14. 제 10 항에 있어서, 이온은 칼슘이온인 것을 특징으로 하는 방법.
15. 제 14 항에 있어서, 칼슘이온은 화학적으로 포착되는 것을 특징으로 하는 방법.
16. 제 15 항에 있어서, 포착된 칼슘 이온은 모노칼슘 인산염, 디칼슘 인산염, 트리칼슘 인산염, 칼슘 트리포스페이트, 탄산칼슘 , 칼슘 카제이네이트와 칼슘 시트레이트에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.