KR20010062489A - 저 칼로리 너트 버터 및 이의 생성방법 - Google Patents

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KR20010062489A
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세쿨라버나드찰스
고울바이오우스키쟈센티더불유.
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마조리 에이. 어펠
베스트푸즈
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    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L25/00—Food consisting mainly of nutmeat or seeds; Preparation or treatment thereof
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Abstract

감소된 칼로리 및 감소된 지방 너트 버터 조성물, 특히 땅콩 버터. 지방산-에스테르화된 프로폭실화 글리세린 조성물이 이용되고 이는 로우스팅 매질로서 또는 다른 방식으로 너트 버터 조성물에 주입됨. 지방산-에스테르화된 프로폭실화 글리세린 조성물은 약 10 이하의 요오드가 및 프로폭실화 수당 지방산 아실 그룹 탄소의 평균 수를 약 7 내지 약 15 가짐. 너트 버터 조성물은 위장 과민 또는 항문 누출과 같은 원치 않는 부작용을 나타내지 않고 안정제를 요구하지 않음.

Description

저 칼로리 너트 버터 및 이의 생성방법{LOW CALORIE NUT BUTTERS AND PROCESSES FOR THEIR PRODUCTION}
기술분야
본 발명은 감소된 칼로리의 너트 버터 조성물에 관한 것이다. 좀더 구체적으로는, 본 발명은 로우스팅 매질로서 특정 지방산-에스테르화된 프로폭실화 글리세린 조성물을 이용하거나 다른 방식으로 제조되는 땅콩 스프레드에 관한 것이다. 본 발명의 조성물은 완전-칼로리 너트 버터 산물의 향미, 질감 및 관능성을 가진다. 조성물은 과민성 및 항문 괄약근을 통한 수동 누출과 같은 원치 않는 위장 부작용을 나타내지 않는다. 부가적으로, 너트 버터 산물은 통상적인 땅콩 버터, 및 업계에 알려진 감소된 칼로리 너트 버터 조성물에 필요한 안정제를 필요치 않는다.
배경기술
땅콩 버터는 고단백 영양식품이지만 이의 소비는 칼로리 섭취를 줄이고자 하는 일부 대중에 의해 제한되는 것으로 여겨진다. 소비자에게는 감소된 칼로리를 지닌 땅콩 스프레드가 원해지지만 제형자로서는 완전-칼로리 너트 버터 산물의 향미, 질감 및 관능성을 유지하기가 어렵다.
유럽 특허 출원 89 201590.0은 적어도 10 중량% 땅콩 오일을 중간쇄 트리글리세라이드로 대체시켜 제조된 감소된 칼로리 땅콩 버터에 관해 기재하고 있다. 질감과 점도면에서 완전 지방 땅콩 버터와 대등하다고 말해질 수 있지만, 중간쇄 트리글리세라이드는 땅콩 오일 트리글리세라이드 칼로리의 약 90%(8-9 칼로리/그램)를 함유하기 때문에 지방 또는 칼로리면에서 감소가 거의 없다.
감소된 칼로리 너트 버터 페이스트가 미국 특허 5,258,197에 기재된 것과 같이 부분적으로 지방이 제거된 너트 가루를 저 칼로리 트리글리세라이드와 배합시키는 미국 특허 5,268,192에 따라 제조된다. 이러한 산물의 질감은 완전 지방 그라운드 너트 페이스트에 대등하다고 할 수 있지만 이것이 완전 지방 땅콩 버터를 대표하지는 않는다. 지방산의 폴리글리세롤 에스테르를 지닌 식물성 오일과 같은 안정제가 이러한 너트 버터 산물에 존재할 수 있다. 이러한 너트 버터 산물로 얻어진 칼로리 감소는 최소인데 이는 대체된 유일한 성분이 9 칼로리/그램 땅콩 오일이고 대체제로 사용된 트리글리세라이드 오일이 5 칼로리/그램을 가지기 때문이다. 이에 따라, 본 발명의 이로운 칼로리 감소는 미국 특허 5,268,192에 따라 제조된 감소된 칼로리 너트 버터 페이스트에서는 설명되지 않고 있다.
장쇄 지방산의 수크로스 폴리에스테르, 지방산의 폴리올 폴리에스테르 및 중간쇄 및 장쇄 포화 및/또는 불포화 지방산으로부터 제조된 혼합된 트리글리세라이드와 같은 낮은 칼로리 오일과 0 칼로리 오일을 오일 성분으로서 포함하는 너트 버터 산물이 미국 특허 5,230,919에 기재되어 있다. 이들 너트 버터 조성물은 일반적으로 안정제 및/또는 결정 변형제를 요구한다.
통상적인 너트 버터 및, 업계에 알려진 기타 너트 버터 조성물은 일반적으로 안정제를 요구하며, 이는 보통은 실온에서 고체인 트리글리세라이드이다. 땅콩 버터와 통상적으로 이용되는 안정제의 예는 수소화된 평지씨 오일, 또는 고 비율의 C20및 C22지방산을 지닌 기타 수소화된 트리글리세라이드이다. 안정제는 특정 결정 상태로 너트 버터를 고형화시켜 조성물로부터 오일이 분리되지 않게 해준다. 조성물로부터 오일이 분리되면 너트 버터의 관능성에 영향을 미치고 너트 버터 조성물의 시장성에 악영향을 준다. 이에 따라, 통상적인 너트 버터 및 기타 알려진 너트 버터 조성물에서, 안정제는 필요하지만, 안정제의 요구는 조성물, 부가적인 공정 단계 및 너트 버터 조성물의 부가적인 칼로리 함량을 만드는데 비용을 더할 수 있다.
지방형 관능 성분을 함유한 감소된 칼로리의 식품 조성물이 알려져 있으며 에스테르화된 에폭시드-연장된 폴리올이 식물성 오일 및 지방에 대한 완전 또는 부분 대체제로 이용된다. 이러한 유형의 지방 대용물이 White 등의 미국 특허 4,861,613(본원에선 "White"로 언급하고 이는 본원에서 참고됨)에 기재되어 있다. 그러나, 이러한 유형의 적당한 물질 및 이를 이용한 방법은 너트 버터 조성물에서의 이용이 이전에는 확인되지 않았다.
식료품내 통상적인 지방의 지방산-에스테르화된 프로폭실화 글리세린 조성물로의 대체와 관련된 본 발명의 양수인의 출원이 현재 계류중이다. 이들 출원은 유제품(Reduced Calorie Reconstituted Milk and Milk Products, Serial No.08/572,277, 1995년 12월 13일자 출원) 및 스푸너블 드레싱(Freezable Low-Calorie Spoonable Dressings and Method for Their Production, Serial No. 09/262,221, 1999년 3월 4일자 출원)에서 지방산 에스테르화된 프로폭실화 글리세린 조성물의 사용과 관련된다.
출원인은 특정 지방산-에스테르화된 프로폭실화 글리세린 조성물을 찾아내어 이를 로우스팅 매질로서 이용하거나 다른 방식으로 감소된 칼로리, 우수한 향미, 질감 및 관능성을 지니면서 고 단백질 및 영양분을 제공하는 너트 버터를 제조하는 수단을 밝혀내었다. 부가적으로, 이들 너트 버터는 지방산-에스테르화된 프로폭실화 글리세린 조성물의 선택으로 인한 성질로 인해 제형에서 안정제가 필요없는 원하는 특성을 보유한다. 이들 조성물의 지방 성분은 분리되지 않아, 안정제가 필요없으며, 추가로 칼로리를 감소시킨다. 조성물내에 안정제의 부재로 인한 감소된 칼로리 함량 이외에도 지방산-에스테르화된 프로폭실화 글리세린 조성물의 사용을 통해 달성된 상당한 칼로리 감소가 있다.
본 상세한 설명이 너트 버터, 특히 땅콩 및 땅콩 스프레드를 기준으로 진술되지만, 본 발명의 본질은 땅콩 이외의 너트 및 씨, 예를 들면 캐슈, 아몬드, 호두, 개암, 마카다미아 너트, 브라질 너트, 피칸, 해바리기 씨, 참깨 씨 등에 적용되는 것으로 해석한다. 본원에 제시된 모든 퍼센티지 및 비율은 달리 명시된 바가 없으면 중량/중량을 기준으로 한다.
발명의 요약
통상적인 너트 버터 조성물과 비교해 약 40%에 이르는 감소된 칼로리 함량을 지닌 감소된 칼로리 너트 버터, 특히 땅콩 스프레드는 지방산-에스테르화된 프로폭실화 글리세린 조성물에 지방이 제거되거나 부분적으로 지방이 제거된 너트 및/또는 너트 가루를 이용하여 제조된다. 감소된 칼로리 너트 버터에서 지방 산-에스테르화된 프로폭실화 글리세린 조성물의 함량은 총 조성물의 약 30%, 이상적으로는 약 15% 내지 약 30%에 이른다. 칼로리 감소는 대략적으로는 지방산-에스테르화된 프로폭실화 글리세린에 의해 대체되는 통상적인 너트 버터에 사용된 지방 함량 1 그램당 9 칼로리에 해당된다. 너트 버터는 또한 천연 및/또는 인공 감미제, 탄수화물 고형물, 염, 향미제 및 너트 덩어리 및 향기나는 캔디와 비트와 같은 기타 첨가제를 포함한다. 그러나, 너트 버터는 안정제를 요구하지도 함유하지도 않는다.
발명의 상세한 설명
지방산-에스테르화된 프로폭실화 글리세린 조성물(종종 단수 형태의 "EPG" 및 복수 형태의 "EPGs"로 언급)은 프로필렌 옥사이드(종종 "옥시프로필렌" 또는 "PO"로 언급) 그룹을 White에 기재된 전형적인 트리글리세라이드에 주입시켜 제조된다. 트리글리세라이드에 주입된 PO 그룹의 평균 수는 프로폭실화 수로 불린다. 조성물의 용해점 및 기타 특성은 옥시프로필렌 그룹의 수, 지방산 탄소 쇄의 길이 및 불포화 수준을 달리하여 변형될 수 있다.
약 10 이하의 요오드가 및, PO 그룹 수당 지방산 아실 그룹 탄소의 평균 수(본원에선 "FACN:PO 비"로 언급됨) 약 7 내지 약 15, 좀더 바람직하게는 약 9 내지 약 13, 가장 바람직하게는 약 10 내지 약 12를 지닌 EPO 조성물이 너트 버터의 오일 대체 조성물로서 이용될 수 있음이 밝혀졌다. 너트 버터 조성물에서 약 30%에 이르는 통상적인 너트 오일을 대체할 수 있는 EPGs를 포함하는 너트 버터는 안정제를 요구하지 않고 원치 않는 위장 부작용없이 허용 관능성을 가진다. 이러한 EPG 조성물은 주위 온도에서 고체 물질로의 쇼트닝 경도를 가질 것이다. 본 발명의 특히 바람직한 양태는 약 90% 수소화된 평지씨 및 요오드가 약 4("EPG-05 9HR/1LS (IV=4)")를 지닌 약 10% 액체 대두 지방산, 및 프로폭실화 수 5("FHEPG-05")를 지닌 완전히 수소화된(FH) 대두 지방산-에스테르화된 프로폭실화 글리세린 조성물을 이용하여 합성된 약 5의 프로폭실화 수를 지닌 EPGs를 이용한다.
너트 버터에 유용한 EPG 조성물은 일반적으로 주위 온도에서 고체 물질로의 쇼트닝 경도를 보유하고 소위 고체 EPGs로 불릴 수 있다. 고체 지방 지수 범위는 이들 EPG 조성물과 관련되고, 하기에 논의되어 있듯이, 요오드가와 FACN:PO 비의 범위가 본 발명에 특히 적당한 EPG 조성물과 관련된다.
본 출원인은 EPG 종류 및/또는 블렌드의 주의깊은 선택이 산물에서 오일 분리를 막는 안정제(포화 트리글리세라이드) 첨가의 필요성을 없애줄 수 있다는 사실을 발견했다. 너트 오일 대용물로서 순수한 액체 EPG의 사용은 이러한 유리한 효과를 낳지 않는데, 이는 너트 버터 조성물에서 순수한 액체 EPG의 사용이 오일 분리를 막는 안정제의 사용을 요구하기 때문이다. 그러나 너트 버터 조성물에서 오일대용물로서 순수한 액체 EPGs의 사용은 그램당 약 9 칼로리의 칼로리 감소를 달성한다.
전형적인 땅콩 버터 제조 공정은 특정 EPG를 사용하여 너트 버터 제조시 로우스팅 또는 다른 방식으로 사용된 오일을 대체하는 것을 제외하고는 본 발명의 감소된 칼로리 땅콩 버터 스프레드를 생성하는데 사용된다. 너트 버터 조성물의 총 중량을 기준으로, EPG 함량은 약 30% 이하, 바람직하게는 약 15% 내지 약 30%일 수 있다.
EPG를 포함하는 너트 버터는 보통 너트 버터에서 고유 오일 변화와 결합된 우수한 땅콩 향미를 가진다. 통상적으로, 땅콩 버터 조성물에서 땅콩 오일을 여러 식물성 또는 너트 오일로 대체함은 향미 또는 여러 향미를 지닌 너트 버터의 손실을 최소한도로 야기할 것으로 예상된다. 뜻밖에도, 오일에 대한 대체제로서 특정 고체 EPG 조성물의 사용은 너트 버터의 고유 땅콩 향미를 변화시키지 않는다. 이에 따라, 고체 EPG 조성물은 땅콩 버터에서 오일에 대한 완전 또는 부분 대체제로 이용될 수 있고, 특히 향미의 손실 또는 변화없이 로우스팅 매질로서 또는 다른 방식으로 이용될 수 있다. 또한, 약 10 이하의 IV 및 약 7 내지 약 15의 FACN:PO비를 지닌 EPG를 사용하면, 너트 버터 산물에서 오일 분리를 막기위해 안정제가 필요없고 허용 관능성이 달성됨을 발견했다.
본 발명의 성분은 완전-지방 땅콩을 제형의 약 0% 내지 약 70%, 바람직하게는 약 40% 내지 약 70%, 가장 바람직하게는 약 40% 내지 약 60%의 양으로 포함한다. 약 0% 내지 약 15%의 지방 함량을 지닌 지방제거된 땅콩 가루도 땅콩 고형물원으로 이용되고 이들은 각종 형태로 이용될 수 있다. 예를 들어, 약 0.5% 내지 약 5%, 바람직하게는 약 0.5% 내지 약 1% 지방을 지닌 땅콩 가루가 이용되거나, 약 10% 내지 15%, 바람직하게는 약 10% 내지 약 12% 지방을 지닌 땅콩 가루(부분적으로 지방이 제거됨)가 이용되거나, 둘의 배합물이 이용될 수 있다. 땅콩 가루 또는 부분적으로 지방이 제거된 너트 가루는 제형의 약 10% 내지 약 30%, 바람직하게는 약 10% 내지 약 25%, 가장 바람직하게는 약 15% 내지 약 25%의 양으로 이용된다. 부분적으로 지방이 제거된 땅콩은 제형의 약 0% 내지 약 10%, 바람직하게는 약 0% 내지 약 5%, 가장 바람직하게는 약 3% 내지 약 5%의 양으로 이용된다. 적당한 부분 지방 제거된 땅콩 가루는 Pert Laboratories(Seabrook Enterprises의 지사, 미국 노쓰캐롤라이나 27932 에덴톤 피넛 드라이브 피.오.박스 267) 또는 Golden Peanut Company(Universal Blanchers의 자회사, 미국 조지아 30342 애틀란타 스윗 900 1100 죤슨 페리 로드)에서 입수 가능하다.
본 발명의 지방산-에스테르화된 프로폭실화 글리세린 조성물은 글리세릴 잔기, 옥시프로필렌 단위, 및 지방산 아실그룹을 함유한다. 전형적으로, 조성물은 프로폭실화 정도 및 아실 그룹 조성에서 서로 상이할 수 있는 개개 지방산-에스테르화된 프로폭실화 글리세린 화합물의 혼합물이다. 글리세릴 잔기는 일반식를 가질 수 있고 글리세린또는 글리세린 등가물에서 유도된다. 옥시프로필렌 단위는 일반적으로 글리세릴 잔기와 아실 그룹 사이에 분포되고 구조를 가진다. 전형적으로, 1 이상의 옥시프로필렌 단위가 개개 글리세릴 잔기의 산소 및 아실 그룹 사이에 존재하여 폴리옥시프로필렌 단위가 만들어진다. 그러나, 지방산-에스테르화된 프로폭실화 글리세린의 단일 "측쇄" 또는 "아암"은 오직 하나의 옥시프로필렌 단위를 함유할 수 있다. 글리세릴 잔기당 평균적으로 적어도 약 3 옥시프로필렌이 전체 조성물에 존재해야 하지만 아실 그룹은 옥시프로필렌 단위를 개입시키지 않고 글리세릴 잔기에 직접 부착될 수 있다. 지방산-에스테르화된 프로폭실화 글리세린 조성물에서 옥시프로필렌 단위의 평균 수는 약 3 내지 약 12, 좀더 바람직하게는 약 3 내지 약 8이다. 옥시프로필렌 단위의 존재는 조성물의 용해점을 변화시켜 미감과 용해 프로필과 같은 원하는 제품성, 및 칼로리 밀도와 같은 생리적 특성을 달성하도록 유연성을 제공한다. 너트 버터 조성물에서 고체 EPGs 사용의 부가적인 이점은 이것이 위장 과민 및 항문 괄약근을 통한 수동 오일 누출과 같은 원치 않는 부작용이 없는 조성물을 생성한다는 점이다. 또한, 고체 EPGs의 사용은 너트 버터 산물에서 안정제의 요구를 없애준다.
췌장 리파제 효소-촉매된 가수분해에 대한 지방산-에스테르화된 프로폭실화 글리세린 조성물의 내성을 최대화하기 위해, 아실 그룹에 이웃한 옥시프로피렌 단위는 1차 에스테르 결합보다 2차 결합이 이루어지도록 배향되어야 한다. 즉, 메틸 그룹은 하기와 같이 에스테르 결합의 일부를 형성하는 산소 원자에 부착된 탄소 원자상에 위치되어야 한다:. 바람직하게는, 총 조성물에서 에스테르 결합의 적어도 80%가 2차이다. 가장 바람직하게는, 에스테르 결합의 적어도 약 95%가 2차이다. 그러나, 2차 에스테르 함량은 본 발명의 EPGs의 성질에 악영향을 미침이 없이 약 80% 이하일 수 있다.
지방산-에스테르화된 프로폭실화 글리세린 조성물이 실질적으로 에스테르화되어 이것이 글리세린 당량당 평균 적어도 약 2.5 (좀더 바람직하게는, 적어도 약 2.9)의 지방산 아실 그룹을 가지는 것이 바람직하다. 에스테르화 정도는 히드록실 수와 같은 통상적인 분석 방법에 의해 쉽게 측정될 수 있다.
조성물의 구조는 바람직하게는 조성물이 표준 올리브 오일과 비교해 약 10% 이하의 돼지 췌장 리파제 가수분해 속도를 가지도록 한다. 바람직하게는, 상대적인 가수분해 속도는 올리브 오일 속도의 약 1% 이하이다. 돼지 췌장 리파제 가수분해 속도를 측정하는 방법이 White에 기재되어있다.
EPG에서 옥시프로필렌 단위의 평균 수는 고 비율의 아실 그룹이 글리세릴 잔기에 직접 부착될 정도로 낮지 않아야 하는데 이는 이러한 직접 부착된 아실 그룹이 통상적인 완전 소화성 트리글리세라이드에서 아실 그룹과 효소 절단에 거의 동일하게 민감할 것이어서, 저 칼로리 지방 대용물로서 조성물의 유용성을 감소시키기 때문이다. 동시에 옥시프로필렌 단위의 평균 수는 약 12를 초과해서는 안된다.
주어진 EPG에 대한 용해점은 조성물에 존재하는 글리세린당 옥시프로필렌 단위의 평균 수(프로폭실화 수)를 달리하여 필요에 따라 조절될 수 있다. 일정한 지방산 아실 그룹 함량에서(즉, 존재하는 여러 아실 그룹의 상대적인 비율이 고정된다면), 특정 온도에서 고체 지방 지수는 프로폭실화 수의 감소에 따라 증가할 것이고 프로폭실화 수의 증가에 따라 감소될 것이다. 글리세린 당량당 지방산 아실 그룹 탄소의 평균 수가 감소하거나 조성물의 요오드가가 증가할수록(불포화 지방산 아실 그룹의 비율의 증가로 인해), 글리세린당 옥시프로필렌 단위의 평균 수는 주어진 온도에서 고체 지방 지수를 정해진 목표 값 이상으로 유지하기위해 감소될 필요가 있을 것이다. 특정 지방산-에스테르화된 프로폭실화 글리세린 조성물이 주어진 온도에서 원하지 않게도 높은 고체 지방 지수를 가진다면 지수는 프로폭실화 수를 증가시켜 정해진 목표 값 이하로 만들 수 있다. 글리세린 당량당 옥시프로필렌 단위의 평균 수를 조절함으로써, 각 EPG의 용해점이 조절될 수 있다.
적당한 EPGs는 지방산 또는, 지방산 에스테르, 지방산 할라이드, 또는 지방산 무수물과 같은 지방산 유도체를 이용하여 제조될 수 있다. 일반적으로 말하면, C12-C24포화 또는 불포화 선형 지방산 및 이의 유도체가 고체 화합물을 제조하기 위한 출발 물질로 이용될 수 있으며, 단 (조성물에서 불포화 지방산 아실 그룹의 비율을 반영하는) 요오드가는 그램당 약 30 이하, 좀더 바람직하게는 약 20 이하, 가장 바람직하게는 약 10센티그램 I2이하여야 한다. 그러나, 조성물이 과도하게 좁은 범위에 걸쳐 용해되지 않도록 하기위해 비교적 소량의 불포화 지방산 아실 그룹이 유리할 수 있다. (요오드가로도 불리는) 요오드 수는 AOCS법 Cd 1-25로 측정될 수 있다.
C12-C24포화 지방산은 직쇄(즉, 측쇄화되지 않음)이고 바람직하게는 오직 하나의 카복실산 작용기를 함유한다. 아실 그룹은 일반식(여기서 n은 10 내지 22의 정수임) 에 대응될 수 있다. n 값은 가장 편리하게는 짝수(예, 10, 12, 14, 16, 18, 20 또는 22)인데 이는 대응되는 지방산이 식용 오일과 같은 천연 원료로부터 낮은 비용으로 쉽게 입수가능하기 때문이다. 지방산-에스테르화된 프로폭실화 글리세린 조성물의 성분으로 이용하기 적당한 특정 구체적인 지방산은 라우르산, 미리스트산, 스테아르산, 팔미트산, 에이코사노산(아라키드산), 헨에이코사노산, 도코사노(비헨)산, 트리코사노산, 및 테트라코사노(리그노세르)산을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 이들 C12-C24포화 직쇄 지방산의 혼합물도 앞서 기재된 이점에 이용될 수 있다.
지방산-에스테르화된 프로폭실화 글리세린 조성물에서 모든 아실 그룹이 C12-C24포화 직쇄 지방산에서 유도될 수 있지만, 조성물은 기타 C8-C24지방산에서 유도된 소량의 아실 그룹을 함유할 수 있다. 바람직하게는, 이러한 기타 아실 그룹의 비율은 40% 이하이다. 일반적으로 말해, 길이가 비교적 짧은(C8-C18), 불포화 및/또는 측쇄인 아실 그룹의 도입은 생성된 EPG의 용해점을 감소시키는 경향을 보일 것이다.
임의로는 요구된 C12-C24포화 직쇄 지방산과 조합되어 이용될 수 있는 지방산은 카프릴산, 펠라르곤산, 카프르산, 올레산, 세톨레산, 팔미톨레산, 가돌레산,에루스산, 리시놀레산, 리놀레산, 리놀렌산, 미리스톨레산, 엘레오스테아르산, 아라키돈산, 또는 이들 산의 혼합물과 같은 공지된 지방산 중 하나일 수 있다. 바람직하게는, 0 내지 5개 이중 결합을 함유한 직쇄 모노카복실산이 이용된다. 글리세린 당량당 평균 지방산 아실 그룹 탄소 수의 비율의 증가는 EPG의 용해점을 보다 높은 평균 온도로 이동시킬 것이지만 비율의 감소는 용해점을 보다 낮은 평균 온도로 이동시킬 것이다.
본 발명의 지방산-에스테르화된 프로폭실화 글리세린 조성물에서 글리세린 당량당 지방산 아실 그룹 탄소의 평균 수는 지방산 아실 그룹 함량(즉, 조성물을 제조하는데 사용된 지방산의 화학적 구조 및 상대적인 비율)을 알면 쉽게 계산될 수 있다. 하기 제형을 이용하여 지방산 A와 B로 제조된 에스테르화된 프로폭실화 글리세린 조성물의 평균 수(Na)를 계산할 수 있다:
예를 들어, 1.5몰의 스테아르산(C18지방산)과 1.5몰의 에이코사노산(C20지방산)의 혼합물과 글리세린당 평균 7 옥시프로필렌 단위를 함유한 1 몰의 프로폭실화 글리세린을 반응시켜 제조된 조성물은 글리세린 당량당 평균 57 지방산 아실 탄소를 가질 것이다.
본 발명의 지방산-에스테르화된 프로폭실화 글리세린 너트 오일 대체제의 유효 칼로리 함량을 최소화하기 위해, 수 평균 분자량이 적어도 약 800이게끔 화학조성물이 선택되어야 한다. 좀더 바람직하게는, 최소 분자량은 약 1000이다. 지방산-에스테르화된 프로폭실화 글리세린 조성물이 너트 오일에 대한 적당한 대체제로서 작용하기 위해, 수 평균 분자량이 약 2200을 초과하지 않음이 바람직하다. 바람직하게는, 분자량은 약 2000 이하이다.
본 발명의 너트 버터 산물에서 땅콩 오일 대체 조성물로는 약 10 이하의 IV 및 약 7 내지 약 15의 FACN:PO 비를 지닌 EPG 조성물이 바람직하다. 이들 조성물은 주위 온도에서 고체 물질로의 쇼트닝 경도를 가진다. 이러한 EPG 조성물의 이용은 안정제의 첨가에 대한 요구를 없애주고, 허용 관능성을 가지면서 소비시 위장 과민 및 수동 오일 누출의 원치 않는 부작용이 없는 산물을 생성한다.
EPG 화합물의 요오드가(IV)는 너트 버터 조성물의 산물 성능에 중요한 것으로 밝혀졌다. 요오드가가 너무 높으면, 즉 분자상에 불포화 지방산이 큰 비율로 존재하면, EPG는 AOCS Cd 10-57로 측정시 낮은 용해 온도를 가지게 되어 너무 무른 산물이 생산되고, 안정제를 요구하며 수동 누출을 야기할 수 있다. 약 10 이하의 IV를 지닌 EPG 조성물은 이들 특성을 완화시키기 위해 적절한 양의 불포화 지방산을 가지는 것으로 밝혀졌다. 또한, 이들 값내의 IV를 지닌 EPG의 사용은 안정제를 요구하지 않고 원치 않은 위장 부작용이 없는 산물을 만들 것이다.
이에따라, 너트 버터 산물에 유용한 EPG 화합물은 높은 수준의 포화 지방산을 가지는 성향을 보이고, 100% 포화 지방산에 이를 수 있다. 그러나, 약간의 불포화 지방산이 필요한데, 이는 불포화 지방산이 없는 화합물은 용해점이 너무 크고 화합물은 용해점에 이르기에 너무 느려서, 너트 버터 산물의 관능성에 악영향을 미친다.
본원에 기재된 너트 버터에 유용한 EPG 조성물과 관련된 약 10 이하의 비교적 낮은 IV는 너트 버터의 칼로리 밀도를 최소화한다. 약간의 EPG 조성물이 생체내에서 가수분해되면, 화합물내의 포화 지방산은 결정화 성향을 보여 소화 과정동안 EPG 조성물의 흡수율을 감소시킨다.
지방산 탄소 수와 용해점이 직접 상관관계를 가지지만, EPG 화합물의 프로폭실화 수와 화합물의 용해점 관계는 역 상관관계이다. 이에 따라, FACN:PO비의 적절한 조절은 원치 않는 위장 과민과 항문 누출이 없고 안정제의 사용을 필요치 않는 관능 허용성 산물을 제공하는 적절한 성질을 지닌 EPG를 얻는데 필요하다. 이러한 비율이 너무 높으면 생성된 산물은 상당히 견고할 것이고, 왁스 질감을 가지며 불량한 분산성을 가진다. 이러한 비율이 너무 낮으면, 생성된 산물은 안정제의 사용을 요구할 것이고 수동 항문 오일 누출을 야기할 수 있다. 4 내지 6의 FACN:PO비는 너무 낮고, 30 이상의 비는 너무 높은 것으로 밝혀졌다. FACN:PO비는 허용가능한 너트 버터 산물을 얻기위해 약 7 내지 약 15, 좀더 바람직하게는 약 9 내지 약 13, 가장 바람직하게는 약 10 내지 약 12이어야 한다.
따라서, EPG 조성물은 약 10 이하의 IV 및, 약 7 내지 약 15, 좀더 바람직하게는 약 9 내지 약 13, 가장 바람직하게는 약 10 내지 약 12의 FACN:PO비를 가져야 한다. 이들 EPG 조성물은 80℉에서 약 50 이상의 고체 지방 지수를 가질 것이다. 오일이 이들 EPG 조성물로 대체되는 너트 버터는 안정제의 사용을 요구하지 않고, 위장 과민 및 항문 누출과 같은 원치 않는 특성을 최소화하거나 없애주며 허용 관능성을 가질 것이다.
앞서 논의했듯이, 약 90% 수소화된 평지씨 및 약 10% 액체 대두 지방산을 이용하여 합성된 EPG-05 9HR/1LS(IV=4), 및 완전히 수소화된 대두 지방산으로 제조된 FHEPG-05 소이에이트가 본원에 기재된 너트 버터 산물로 특히 적당하다. 스테아르산 지방산, 및 약 4 내지 약 5의 프로폭실화 수를 이용하여 합성된 EPG 조성물도 본 발명에 적당하다. 약 25% 내지 약 75% 베헨산과 약 75% 내지 약 25% 스테아르산을 이용하여 합성된 약 8의 프로폭실화 수를 지닌 EPG 조성물이 적당하다. 베헨산과 스테아르산 원이 익히 알려져 있다. 기타 유용한 EPG 조성물은 약 8의 프로폭실화 수를 가지고 약 50% 내지 약 75% 베헨산 및 대두에서 나온 약 50% 내지 약 25% 지방산을 이용하여 합성된 것; 약 8의 프로폭실화 수를 가지고 약 50% 내지 약 75% 베헨산과 코코아 오일에서 나온 약 50% 내지 약 25% 지방산을 이용하여 합성된 것; 약 5의 프로폭실화 수를 가지고 약 33% 내지 약 85% 수소화된 평지씨 지방산과 약 67% 내지 약 15% 스테아르산을 이용하여 합성된 것; 및 약 5 내지 약 8의 프로폭실화 수를 가지고 수소화된 평지씨 오일에서 나온 산으로부터 합성된 것이다. 이들 EPG 조성물은 약 10 이하의 IV 및 약 7 내지 약 15의 FACN:PO 비를 가지도록 제형될 때 적당하다.
본 발명의 지방산-에스테르화된 프로폭실화 글리세린 너트 오일 대체 조성물은 적당한 방법을 이용하여 제조될 수 있다. 일반적으로, 기타 지방산-에스테르화된 프로폭실화 글리세린 조성물을 합성하기 위해 업계에 알려진 과정을 사용함이적절할 것이지만 단, 에스테르화 단계에서 필요한 C12-C24포화 직쇄 지방산 또는 지방산 유도체가 이용된다. 이러한 과정은 예를 들면 미국 특허 4,861,613(White 특허, 앞서 참고) 및 4,983,329 및 유럽 특허 공개 353,928에 기재되어 있으며, 이들 모두 본원에서 참고된다. 앞서 언급된 공개에서 좀더 상세히 설명되기 때문에, 지방산 또는, 지방산 에스테르, 지방산 할라이드 또는 지방산 무수물과 같은 지방산 등가물이 에스테르화에 실제로 이용될 수 있다. C12-C24포화 직쇄 지방산 아실 그룹도 에스테르화 단계에서 C12-C24불포화 지방산을 이용한 다음 C12-C24포화 직쇄 지방산 아실 그룹의 비율을 원하는 수준으로 증가시키기 위해 에스테르화된 프로폭실화 글리세린 조성물을 수소화시켜 도입될 수 있다. 에스테르화 이후 조성물에 남은 잔류 유리 지방산은 바람직하게는 제거되거나 불쾌한 향미, 불쾌한 냄새, 또는 저장 안정성의 문제점을 최소화할 정도로 감소되어야 한다.
본 발명의 지방산-에스테르화된 프로폭실화 글리세린 조성물은 땅콩 버터와 같은 너트 버터를 제조하는데 통상적으로 사용되는 형태의 땅콩 오일과 같은 너트 오일의 대체제로서 사용하는데 특히 적당하다. EPG 조성물은 너트 버터 조성물 제형시 로우스팅 매질로서 통상적인 지방을 대체하는데 이용되거나, 다른 방식으로, 예를 들면 데우기 이전 또는 이후에 기타 너트 버터 성분과 직접 블렌딩 또는 혼합할 수 있다.
지방산-에스테르화된 프로폭실화 글리세린 조성물로 이루어진 지방 성분 이외에, 본 발명의 공정 및 산물은 1 이상의 기타 통상적인 성분들을 추가로 포함할수 있다. 통상적인 성분은 완전 지방 너트, 부분적으로 지방 제거된 너트, 너트 가루, 천연 및/또는 인공 감미제, 탄수화물 고형물, 염, 향미제 및 기타 첨가제 예를 들면 너트 덩어리 및 향기나는 캔디 및 비트 등을 포함하지만 이에 한정되지 않는다.
추가 칼로리 감소는 그램당 약 0-1.5 칼로리를 내는 저 칼로리 벌킹제의 사용을 통해 제형에서 얻어질 수 있다. Cultor Food Science의 폴리덱스트로스 LITESSER, Rhone Poulenc(Food Ingredients의 지사, 미국 펜실베니아 15301 워싱턴 이스트 메이덴 스트리트 1130)의 이눌린 RAFTILINER, 또는 Imperial Suiker Unie, One Imperial Square의 FRUTAFITR(미국 텍사스 77487 수거랜드 피.오.박스 9) 및 FMC Corp의 미세결정질 셀롤로스 AVICELR또는 INDULGETM(Food Ingredients의 지사, 미국 펜실베니아 19103 필라델피아 1735 마켓 스트리트)과 같은 벌킹제를 포함할 수 있다. 말토덱스트린도 저 칼로리 벌킹제로 이용될 수 있다.
감미제 및 기타 탄수화물 고형물 예를 들면 당, 옥수수 시럽 고형물 또는 고 효능 감미제가 단독 또는 제형의 약 0% 내지 약 5%로 배합되어 이용될 수 있다. 예를 들어 감미제가 당이면, 이는 약 2% 내지 약 5%, 바람직하게는 약 2% 내지 약 3%의 양으로 첨가된다. 기타 통상적인 천연 감미제 예를 들어 벌꿀과 덱스트로스가 이용될 수 있고, 기타 탄수화물 고형물 예를 들어 말토덱스트린과 전분이 이용될 수 있다. ASPARTAMER과 같은 인공 감미제도 추가 칼로리 감소에 이용될 수 있다. 이용되는 천연 및/또는 인공 감미제의 양은 원하는 감미제에 따라 달라질 것이다.
감소된 칼로리 땅콩 버터는 염도 함유할 수 있다. 염은 약 1% 내지 약 2%의 양으로 이용된다.
혼합 및 입자 크기 감소 단계 후 땅콩 버터의 분산성은 X선 투과기(ASTM 그리스 콘 D-217 및 150 g 플런저 로딩을 이용한 정밀 전칭 모델)를 이용하여 측정시 약 70℉에서 약 21 내지 약 27 밀리미터이다. 땅콩 버터의 밀도는 최대 약 1.2 그램/cc이고, 목표 밀도는 약 1.1 내지 약 1.2 그램/cc이다. 이러한 기준으로 인해 32 그램 중량은 30 ml(2 테블스푼)를 제공하고 서빙 크기의 용적 신고가 의무적인 라벨 클레임에서 50% 칼로리 감소를 가능케한다.
EPG를 포함하는 너트 버터 조성물은 통상적인 너트 버터를 제조하는 업계에 공지된 기술에 의해 제조될 수 있다. 그러나 EPG를 포함하는 감소된 칼로리 땅콩 버터는 하기 과정에 의해 제조될 수 있다. 땅콩 슬러리는 완전 지방 또는 부분 지방 제거된 땅콩을 분쇄시켜 얻어진다. 슬러리는 밀을 1 또는 수회 통과시켜 얻어질 수 있다. 지방제거된 땅콩 가루, 염, 감미제 및 기타 첨가제가 땅콩 슬러리와 혼합되어 혼합물을 얻을 수 있고, 이 혼합물은 분쇄되어 부드러움 또는 덩어리와 같은 원하는 질감을 얻을 수 있다. 슬러리, 또는 앞서 언급된 첨가제가 혼합된 혼합물은 적어도 약 160℉의 온도로 가열된다. 믹서에서 일정하게 교반하면서 가열시킬 수 있다. 가열 과정동안 EPG를 땅콩 슬러리 또는 땅콩 슬러리 혼합물에 첨가하고, EPG를 포함하는 땅콩 슬러리 또는 땅콩 슬러리 혼합물은 생 너트 버터 산물을 형성하는 온도에서 추가로 혼합된다. 생 너트 버터 산물은 최종 너트 버터 산물이 얻어지도록 가열된 생 너트 버터 산물에 진공을 가하여 공기를 제거시켜 추가 프로세싱될 수 있다. 최종 너트 버터 산물은 냉각된 다음 항아리에 두는 것과 같이 포장될 수 있다.
실시예
실시예에 이용된 EPGs는 EPG-05 9HR/1LS(IV=4)이고, 수소화된 평지씨(90%) 및 액체 대두(10%) 지방산을 이용하여 합성된다. 생성된 물질을 물리적으로 정제하고, 포화되게끔 수소화하며, 표백한 다음 향을 없앴다. 향을 없앤 산물을 50% Covi-ox T70과 50% Covitol F1300(Henkel Corp.에서 입수, 미국 일리노이 라 그란쥬)의 혼합된 토코페롤 블렌드를 약 0.16% 이하의 수준으로 보강했다. 최종 산물을 산업에 일반적으로 이용된 분석 방법을 이용하여 오일과 지방을 평가하여 특징분석했다. 이들 방법은 요오드가(AOCS Cd 1-25), Mettler 낙하점(AOCS Cc 18-80(93)) 및 고체 지방 지수(AOCS Cd 10-57)를 포함한다. 실시예의 너트 버터에 사용된 EPGs는 요오드가 약 4 및 FACN:PO비 약 12, Mettler 낙하점 약 109℉ 및 고체 지방 지수 50℉에서 약 73, 80℉에서 약 58, 92℉에서 약 42 및 104℉에서 약 1.5를 가졌다.
비교 실시예(대조)
안정제를 포함한 통상적인 땅콩 버터 조성물을 전통적인 분쇄법으로 제조했다. 조성물을 표 1과 2에서 대조로서 표시했다. 통상적인 땅콩 버터는 표 2에서 설명했듯이 32 그램 서빙 및 17 그램 지방당 205 칼로리를 가졌다.
실시예 1-7
실시예 1-7 각각에서 이중 분쇄된 땅콩 슬러리를 통상적인 분쇄법으로 얻었다. 땅콩 슬러리를 지방제거된 땅콩 가루, 수크로스(당) 및 염과 혼합한 다음 롤러 밀을 이용하여 분쇄시켜 원하는 질감을 얻었다. 분쇄된 혼합물을 용기에 두고 일정하게 교반하면서 약 160℉의 온도로 가열했다. 약 160℉의 온도가 달성되면, EPG를 교반하면서 용기에 첨가하고 대략 추가 15 내지 20분간 계속 교반했다. 약 15 내지 20분간 용기 내용물에 진공을 가해 너트 버터로부터 공기를 제거했다. 산물의 표면에 더이상의 공기 버블이 관찰되지 않을 때 진공을 중단했다. 이후, 산물을 약 75℉로 냉각하고 항아리에 두었다.
표 1은 각 실시예의 너트 버터의 조성을 설명한다. 실시예 1-7의 제형은 약 15% 내지 약 30%의 EPG 함량을 가진다. 표 1은 또한 대조 및 실시예 1-7의 경우 서빙 32그램당 너트 버터의 성분 중량 및 칼로리 분포를 설명한다.
표 2에서 설명되듯이, 약 15% 내지 약 30% EPG를 포함하는 땅콩 버터는 서빙 32 그램당 약 120 내지 약 160 칼로리를 가지는 반면, EPG가 없는 대조 땅콩 버터의 경우는 205 칼로리이다. 이에 따라, EPG를 포함하는 너트 버터가 완전 지방 및 최대 칼로리 산물에 비해 20% 내지 40% 칼로리 감소를 가진다. 또한, EPG 너트 버터 산물은 통상적인 너트 버터에 비해 약 25% 내지 약 60% 적은 지방을 가진다.
대조 및 실시예 1, 3, 4, 6 및 7에서는 오일 분리, 향미 및 질감을 관찰했다. 안정제를 포함하는 대조는 아는바와 같이 오일 분리가 없었다. 안정제없이 EPG를 포함하는 너트 버터는 뜻밖에도 오일 분리가 없거나 단지 약간 있었다. EPG 너트 버터는 통상적인 너트 버터(대조)와 마찬가지로 우수한 향미를 가진다. 모든 너트 버터는 허용 질감을 가지지만, 약 26.5% 내지 30% EPG를 가진 것들은 왁스 질감을 가지는 것으로 관찰되었다. 이에 따라, 좀더 관능적으로 허용가능한 산물은 약 15 중량% 내지 약 25 중량%의 EPG 함량을 가질 수 있다.
실시예 제형(중량%) 성분 중량 및 칼로리 분포/서빙(32g)
땅콩슬러리 지방제거된 땅콩 가루 EPG 당 염 지방 단백질 탄수화물
중량(g) 칼로리(Kcal) 중량(g) 칼로리(Kcal) 중량(g) 칼로리(Kcal)
대조 90.5 0 0 6.5 1.2 17.0 150.8 7.0 28.0 7.0 28.0
1 69.3 11.8 15.1 2.5 1.3 12.5 112.3 8.5 34.1 3.6 14.6
2 58.5 20.0 18.0 2.5 1.0 11.0 99.1 8.9 35.5 4.8 19.0
3 53.5 25.0 18.0 2.5 1.0 10.4 93.2 9.2 36.8 4.9 19.6
4 58.5 18.0 20.0 2.5 1.0 11.0 98.7 8.6 34.2 4.6 18.4
5 56.5 20.0 20.0 2.5 1.0 10.7 96.4 8.7 34.7 4.7 18.7
6 39.0 31.0 26.5 2.5 1.0 8.3 74.5 8.8 35.2 4.7 18.9
7 40.8 26.0 30.0 2.5 0.8 6.9 63.8 9.4 37.6 4.7 18.8
최종 산물 영양 정보 관찰
총 칼로리 총 지방(g) 칼로리감소 지방감소 오일 분리 향미 질감
대조 205.0 17.0 - - 없음 우수 부드러움
1 161.0 12.5 21.4 26.6 약간 우수 약간 부드러움
2 153.6 11.0 25.3 33.8
3 149.6 10.4 27.2 37.8 없음 우수 질김
4 151.3 11.0 26.4 34.1 약간 우수 부드러움
5 149.7 10.7 27.1 35.6
6 128.5 8.3 37.5 50.2 없음 우수 왁스성
7 120.2 6.9 41.4 59.5 없음 우수 왁스성
너트 버터 조성물은 위장 과민 또는 항문 누출과 같은 원치 않는 부작용을 나타내지 않고 안정제를 요구하지 않음.

Claims (2)

  1. a) 약 70% 이하의 완전 지방 너트,
    b) 약 0.5% 내지 약 15% 지방 함량을 지닌 약 10% 내지 약 30%의 지방 제거되거나 부분 지방 제거된 너트 가루, 및
    c) 약 10 이하의 IV 및 약 7 내지 약 15의 FACN:PO비를 지닌 약 15% 내지 약 30% EPG를 포함하는 감소된 칼로리 및 감소된 지방 너트 버터 조성물.
  2. a) 분쇄되고, 데워진, 완전 또는 부분 지방 제거된 지방 너트를 포함한 슬러리를 제조하고, 임의로 슬러리를 분쇄하며,
    b) 교반하에 적어도 약 160℉의 온도로 슬러리를 가열하면서 슬러리를 약 10 이하의 IV 및 약 7 내지 약 15의 FACN:PO비를 가진 EPG와 혼합한 다음,
    c) 단계 b의 혼합물에서 공기를 제거하고 이를 냉각하는 단계를 포함하는, 감소된 지방 및 감소된 칼로리 너트 버터 조성물의 제조방법.
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