KR20010103171A - 저점성 고강도 겔의 단백질-전분 조성물, 이 조성물을포함하는 육류 에멀션 및 이들의 제조방법 - Google Patents

Abstract

저점성과 고강도 겔의 단백질-전분 조성물을 제공한다. 단백질-전분 조성물은 단백질 원료과 전분 원료를 포함하며, 전분 원료가 실질적으로 비-젤라틴화 상태에서 함께 혼합된다. 단백질-전분 조성물은 요리전에 점성이 낮으나, 요리후에는 높은 겔 강도를 갖는다. 또한 육류 원료과 단백질-전분 조성물을 포함하는 육류 에멀션을 제공한다. 단백질 원료의 수성 슬러리를 제조하고, 단백질을 변성시키기에 충분한 온도로 슬러리를 가열하여 슬러리의 단백질을 변성시키고, 전분 원료를 젤라틴화하지 않고 단백질 원료과 전분 원료를 혼합할 수 있는 조건하에서 전분과 단백질 원료의 슬러리가 분무 건조되어 단백질-전분 조성물을 제조하는 방법을 제공한다. 단백질-전분 조성물에서 전분 원료를 젤라틴화하기에 불충분한 조건하에서 육류 원료과 단백질-전분 조성물을 함께 혼합하여 단백질-전분 조성물로 육류-에멀션을 제조하는 방법을 제공한다.

Description

저점성 고강도 겔의 단백질-전분 조성물, 이 조성물을 포함하는 육류 에멀션 및 이들의 제조방법{LOW VISCOSITY HIGH GEL STRENGTH PROTEIN-STARCH COMPOSITION AND A MEAT EMULSION CONTAINING THE SAME, AND PROCESS FOR PRODUCING}

발명의 배경기술

발명의 분야

본 발명은 저점성, 고강도 겔의 단백질-전분 조성물, 이것을 함유한 육류 에멀션(meat emulsion), 및 단백질-전분의 조성물과 육류 에멀션을 제조하는 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 단백질 원료와 전분의 복합체를 포함하는 단백질-전분 조성물과 이를 함유한 육류 에멀션에 관한 것인데, 여기서 전분은 실질적으로 고유의 비젤라틴화 형태를 갖는다.

관련 기술에 대한 설명

육류는 상대적으로 풍부한 단백질 원료보다 전세계적으로 더 부족하고 더 값비싸기 때문에, 단백질 원료가 육류 제품을 보충하는데 널리 사용된다. 예를 들면, 콩 분리체 및 콩 농축액과 같은 콩 단백질 원료가 육류 대체물이나 육류 증량제로 흔하게 사용된다. 단백질 원료는 육류 제품의 다양한 형태에 사용될 수 있다. 예를 들면, 단백질 원료를 갈은 고기와 혼합하여 햄버거, 고기 덩어리, 또는 기타 저민 고기 등에 사용되는 고기 패티(patty)를 만들거나, 또는 단백질 원료를 고기와 혼합하여 껍질 속에 채워 프랑크푸프르트 소세지, 소세지 또는 이와 유사한 제품을 만들 수 있다.

단백질 원료는 식물 성분과 조합하여, 단백질 원료에서 육류 에멀션을 제조하는 비용을 줄일 수 있고, 개선된 육류 유사 특성을 갖는 육류 에멀션을 제공할 수 있다. 예를 들면, 밀가루를 콩 단백질 분리체와 같은 야채 단백질 원료와 함께 건조시켜서, 애완동물 사료 에멀션에서 육류 증량 성분으로서 유용한 조성물을 형성할 수 있는데, 이는 저온 살균시 에멀션에 겔강도를 제공한다.

단백질 원료와 이러한 단백질 원료를 함유한는 육류 에멀션에 원하는 특성을 주기 위해 식물 원료의 탄수화물이 통상 단백질 원료와 함께 사용된다. 전분은 보완성 단백질 원료와 함께 형성되는 육류 에멀션의 질감과 맛을 향상시킬 수 있고 또한 풍부하므로, 전분은 단백질 원료와 결합하여 사용하는데 특히 유용한 탄수화물이다.

전분과 혼합된 단백질 원료를 함유하는 육류 에멀션은 수분과 지방 흡수 성질이 향상되어, 육류 에멀션을 요리하는 경우 맛과 유연함을 증가시키게 된다. 콩 단백질의 수분 보유 용량과 냉-혼합된 콩 단백질과 전분으로 형성된 충전 원료의수분 보유 용량의 비교 연구에서, 충전 원료가 더 높은 수분 보유 용량을 가진것으로 밝혀져서, 육류 에멀션을 제조하기 위한 바람직한 원료로 결정되었다. [문헌: I.Rogov & V. Dianova,Study of Hygroscopic Properties of Meat and Meat Products, Myasnaya Industriya SSSR, No.12,pp. 29-31(1978)]

건조-혼합된 또는 냉-혼합된 단백질과 전분은, 육류 에멀션에서 원하는 수분과 지방 흡수 성질을 제공하는 반면, 에멀션이 요리된 후에도, 육류 에멀션에 상대적으로 낮은 겔 강도와 에멀션 안정성을 제공한다. 겔 강도와 에멀션 안정성이 육류 에멀션에서 바람직하면 육류 에멀션은 안정한 단백질과 수분 레벨을 가진 단단한 육류같은 질감을 갖게 된다.

향상된 겔 강도와 에멀션 안정성을 가진 전분-단백질 복합체가 허만손(Hermansson)의 미국 특허 제4,159,982호에 개시되었다. 전분-단백질 복합체는 전분의 젤라틴화 온도 이상의 온도에서 카세인을 수성 분산하면서 전분을 가열하여 형성된다. 카세인 단백질은 젤라틴화 전분 과립과 복합체를 형성한다. 복합체의 겔 강도의 크기는 카세인 자체의 강도보다 더 크고, 단백질의 에멀션 안정성은 향상된다.

단백질-전분 복합체를 형성하기 위한 단백질 존재시 전분의 겔라틴화는, 단백질의 겔 강도와 에멀션 안정성을 향상시키는 반면, 단백질과 전분의 건조-혼합에 비해 복합체의 점성을 과도하게 증가시킬 뿐 아니라, 단백질과 전분의 건조 또는 냉-혼합된 혼합물을 함유하는 육류 에멀션에 비해 복합체를 함유하는 육류 에멀션 원료의 점성을 과도하게 증가시킨다. 고 점성의 단백질-전분 복합체를 육류 에멀션으로 가공하는 것과 고 점성의 육류 에멀션 원료를 가공하는 것은, 고 점성 원료가 쉽게 유동하지 않기 때문에 상업적으로 값비싸고 어렵다. 따라서, 요리시 고강도의 겔과 에멀션 안정성을 갖는 저 점성의 단백질-전분 조성물과 이 조성물을 함유하는 육류 에멀션을 제조하는 방법이 요구된다.

발명의 요약

본 발명은 물에서 점성이 낮고 요리시 단단한 겔을 형성할 수 있는 단백질-전분 조성물이다. 단백질-전분 조성물은 단백질 원료과 전분 원료를 포함한다. 단백질 원료과 전분 원료는 복합체화되지만, 전분 원료는 실질적으로 비-젤라틴화 상태에 있다.

본 발명의 한 구체예에서, 단백질-전분 조성물의 적어도 일부의 전분 원료가 부분적으로 단백질 원료 안에 둘러싸여 있다.

또 다른 측면에서, 본 발명은 단백질-전분 조성물과 육류 원료가 함께 혼합된 육류 에멀션이다. 상기 단백질-전분 조성물은 단백질 원료와 전분 원료로 형성되고, 단백질 원료와 전분 원료는 복합체화되고 전분 원료는 실질적으로 비-젤라틴화 상태에 있다.

또 다른 측면에서, 본 발명은 요리되었을 때 고 강도 겔과 에멀션 안정성을 갖는 저 점성 단백질-전분 조성물을 제조하는 방법이다. 단백질 원료의 수성 슬러리(slurry)가 형성된다. 단백질 원료의 슬러리는 단백질 원료를 변성시키는데 유효한 시간 동안 그리고 유효한 온도에서 처리된다. 전분 원료의 젤라틴화 온도 이하의 슬러리 온도에서 비-젤라틴화된 전분 원료를 변성된 단백질 원료의 슬러리에 첨가한다. 전분 원료를 실질적으로 젤라틴화는 불충분하지만, 전분 원료와 단백질 원료를 실질적으로 결합시키기에는 충분한 조건하에서 변성된 단백질 원료와 전분 원료의 슬러리를 분무 건조시켜서 단백질-전분 조성물을 형성한다.

또 다른 측면에서, 본 발명은 요리시 고강도 겔과 에멀션 안정성을 가진 저점성 육류 에멀션을 제조하는 방법이다. 실질적으로 고유의 비-젤라틴화 형태인 전분 원료와 여기에 결합된 단백질 원료를 포함하는 단백질-전분 조성물이 제공된다. 단백질-전분 조성물에서 수성 슬러리가 형성되고 슬러리는 육류 원료과 혼합되어 육류 에멀션을 형성한다.

본 발명의 단백질-전분 조성물은 육류 에멀션의 상업적 대량 생산에 이용하기에 적합하게 점성이 낮으나, 일단 조성물이 요리되면 젤라틴화 전분-단백질 복합체에 비교할만한 겔 강도와 에멀션 안정성을 갖는다. 본 발명의 단백질-전분 조성물, 또는 이 조성물을 함유한 육류 에멀션을 요리하기 전에, 단백질-전분 조성물은 실질적으로 고유의 비-젤라틴화 상태에서 단백질에 결합되어 있다. 젤라틴화 전분이 비-젤라틴화 전분보다 점성이 훨씬 더 크므로, 이것은 젤라틴화 전분-단백질 복합체에 비해 단백질-전분 조성물의 점성을 실질적으로 감소시킨다. 단백질-전분 조성물 또는 단백질-전분 조성물을 함유한 육류 에멀션의 요리시, 가깝게 결합된 단백질과 전분은 요리 온도에 의해 전분이 젤라틴화될때 더욱 복합체화되며, 이로써 건조 또는 냉-혼합된 단백질과 전분의 혼합물에 비해 높은 겔 강도와 에멀션 안정성을 나타내게 된다.

도1은 단백질 원료 내에 둘러싸여 있는 비-젤라틴화 원료를 나타내는 본 발명 단백질-전분 조성물의 사진이다.

바람직한 구체예의 설명

본 명세서에서 사용되는 젤라틴화 전분이란 용어는 고유 전분의 구조를 파괴하는데 충분한 압력, 온도, 또는 기계적 전단으로 처리한 결과로서 고유의 상태에 비해 수화되고 팽창된 전분으로 정의된다. 팽창된 젤라틴화 전분 과립은 마찰에 의하여 상호작용을 하고 팽창된 전분 과립 일부가 터져 아밀로즈를 방출하여, 쉽게 수소결합하여 겔을 형성하기 때문에, 젤라틴화 전분은 고유의 비-젤라틴화 전분보다 물에서 더욱 점성이 크다. 여기서 비-젤라틴화 전분은 젤라틴화되지 않은 고유 상태의 전분으로 정의된다.

단백질 원료와 육류 원료를 수성 혼합물에서 함께 혼합한 경우, 단백질-전분 조성물 제조를 위한 본 발명 방법에 사용된 단백질 원료는 갈은 고기나 저민 고기와 같은 육류 원료와 에멀션을 형성할 수 있어야 한다. 따라서, 단백질 원료는 중성 pH 조건하에서 물에 과도하게 용해되어서는 않된다. 단백질 원료가 중성 pH 조건하에서 과도하게 용해되지 않도록 하기위해, 바람직하게는 단백질 원료에서의 단백질이 평균 회합 분자량(associated molecular weight)이 30,000달톤 이상이고, 더 바람직하게는 100,000달톤이상, 가장 바람직하게는 약 100,000과 360,000달톤 사이이다.

단백질-전분 조성물을 형성하는 본 발명 방법에 사용되는 단백질 원료는 동물 단백질 원료나 야채 단백질 원료일 수 있다. 본 발명의 한 구체예에서 카세인은 단백질 원료로 사용될 수 있다. 카세인은 탈지 우유에서 응유(curd)를 응고시켜 제조한다. 카세인은 산응고, 천연 사워(souring), 레닛(rennet) 응고에 의해 응고된다. 카세인을 산 응고시키기 위해, 적합한 산, 바람직하게는 염산을 우유에 첨가하여, 카세인의 등전점 정도로 우유의 pH를 낮추는데, 이 때 약 4 내지 약 5의 pH가 바람직하고, 약 4.6내지 약 4.8의 pH가 가장 바람직하다. 천연 사워에 의해 우유를 응고시키기 위해, 우유를 큰통에서 발효시켜 젖산이 형성되게 한다. 형성된 젖산이 우유 카세인의 상당 부분을 응고시킬 수 있도록 충분한 시간동안 우유를 발효시킨다. 레닛으로 카세인을 응고시키기 위해, 충분한 레닛을 우유에 첨가하여 우유에서 카세인의 상당 부분을 침전시킨다. 산응고, 천연사워 및 레닛 침전된 카세인은 많은 제조 또는 공급자로부터 시판된다.

야채 단백질 원료는 저렴하고, 풍부하고, 단백질-전분 조성물을 형성하는데 적합하므로, 단백질 원료는 야채 단백질이 바람직하다. 단백질-전분 조성물이 또한 완두콩, 밀, 평지씨와 같은 기타의 야채 및 식물 단백질원에서 제조될 수 있으나, 콩 단백질 분리체, 콩 농축액 또는 콩가루가 단백질-전분 조성물의 제조 방법에 사용되는 바람직한 야채 단백질 원료이다.

본 명세서에서 사용되는 용어로서, 콩가루는 지방을 뺀 대두 원료의 분쇄된 형태로서, 입자가 넘버 100 메쉬(미국 표준) 망사필터를 통해 통과할 수 있는 크기의 입자로 형성되고, 1% 미만의 오일을 함유하는 것이 바람직하다. 대두 원료는 콩케익, 칩스, 굵은 가루, 또는 이 물질의 복합물일 수 있고, 전통적인 콩 분쇄 방법을 사용하여 콩가루로 분쇄된다. 콩가루는 약 40% 내지 약 60%의 콩단백질 함량을 갖는다.

본 명세서에 사용되는 용어로서, 콩 농축액은 약 60% 내지 약 80%의 콩 단백질을 함유하는 콩 단백질 원료를 의미한다. 콩농축액은 기름이 용매 추출에 의해 제거된 시판되는 지방을 뺀 콩 플레이크에서 형성되는 것이 바람직하다. 콩 농축액은 콩단백질의 등전점 정도의 pH를 갖는 수성 용매, 바람직하게는 약 4 내지 약 5, 가장 바람직하게는 약 4.4 내지 약 4.6의 pH를 갖는 수성 용매로 콩플레이크 원료를 세척함으로서 제조된다. 등전 세척(isoelectric wash)은 많은 양의 수용성 탄수화물과 플레이크의 기타 수용성 성분을 제거하지만, 단백질은 거의 제거하지 않고, 등전 세척 후에 건조된 콩 농축액이 형성된다.

본 명세서에 사용되는 용어로서, 콩 단백질 분리체는 약 80% 또는 그 이상의 단백질 함량, 바람직하게는 약 90% 또는 그 이상의 단백질 함량, 가장 바람직하게는 약 95% 또는 그 이상의 단백질 함량을 함유하는 콩 단백질 원료를 의미한다. 본 발명의 가장 바람직한 구체예에서는, 콩 단백질 분리체의 높은 단백질 함량때문에 본 발명 방법에 사용되는 단백질 원료가 콩 단백질 분리체이다.

콩 단백질 분리체는 기름이 용매 추출에 의해 제거된 시판되는 지방을 뺀 콩 플레이크 원료에서 형성되는 것이 바람직하다. 콩 플레이크 원료는 pH가 약 6 내지 약 10인 알칼리 수용액, 전형적으로는 수산화칼슘 또는 수산화나트륨 용액으로 추출되어, 불용성 섬유와 플레이크의 셀룰로스 원료로부터 분리된 콩 플레이크 원료의 수용성 성분과 단백질을 함유하는 추출물을 형성하게 된다. 그 다음 추출물을 산으로 처리하여 추출물의 pH를 단백질의 등전점 정도, 바람직하게는 약 4내지 약 5, 가장 바람직하게는 pH가 약 4.4 내지 약 4.6으로 낮추어, 단백질을 침전시킨다.그 다음 종래의 분리 및 건조방법을 사용하여 단백질을 추출물에서 분리하고 건조시켜 콩단백질 분리체를 만든다.

단백질 원료는 개질된 단백질 원료일 수 있으며, 여기서 단백질 원료는 육류 에멀션에 사용하기 위한 단백질 원료의 적합성을 향상시키기 위해 공지된 방법에 의해 개질된다. 예를 들면, 바람직한 단백질 원료는 본 명세서에서 참고로 인용된 미국 특허 제4,309,344호에서 개시되었듯이 백색(whiteness)이 증진된 개질된 콩 단백질 분리체이다. 백색이 향상된 개질된 콩 단백질 분리체는 약 115℉ 내지 약 145℉의 온도에서, 약 1 내지 300초 동안 용액의 약 20 중량% 내지 약 30 중량%으로 존재하는 침전된 콩 단백질 분리체의 수용액을 가열하고, 약 44% 이상의 고체 레벨까지 침전된 단백질을 농축시켜서 제조한다.

본 발명 방법에 유용한 콩 단백질 분리체와 개질된 콩 단백질 분리체가 시판되고 있다. 본 발명에 사용될 수 있는 시판되는 콩 단백질 분리체는 개질된 콩 단백질 분리체인 "서프로500E(Supro500E)"와 "서프로515"를 포함하며, 모두 미국 미주리주 세이트루이스의 체커보드 스퀘어의 프로우틴 테크놀로지스 인터내쇼날 (Protein Technologies International)에서 시판한다. 이후부터, 본 발명의 단백질-전분 조성물의 형성 방법은 콩 단백질 분리체의 관점에 대해서 설명할 것이지만, 기타의 다른 원료도 유사한 방식으로 사용될 수 있다.

수성 슬러리는 콩 단백질 분리체 원료에서 형성된다. 수성 슬러리는 바람직하게는 약 2중량% 내지 약 30중량%의 콩 단백질 분리체를 포함하고, 가장 바람직하게는 약 15중량% 내지 약 20중량%의 콩 단백질 분리체를 포함한다. 단백질 슬러리를 혼합할 수 있는 교반, 동요, 블렌딩의 전형적 방법으로, 슬러리를 교반, 동요, 블렌딩시켜서 슬러리를 혼합하기에 충분한 시간동안 슬러리에서 콩 단백질 분리체를 완전히 혼합한다. 바람직하게는 슬러리를 약 15분 내지 약 1시간동안, 가장 바람직하게는 약 30분 내지 약 45분동안 주위 온도에서 혼합한다.

콩 단백질 원료의 슬러리는 단백질 원료를 변성시키도록 처리된다. 단백질 원료를 변성시켜서 단백질-전분 복합체가 형성될 수 있도록 단백질 원료의 폴딩(folding) 상태를 풀어서, 단백질 원료의 겔 및 에멀션 형성 성질을 강화시킨다. 콩 단백질 원료를 변성시키는데 충분한 시간동안 충분한 온도에서 단백질 원료를 처리하여 열변성시킬 수 있다. 예를 들면, 약 2초 내지 약 2시간 동안 약 75℃내지 약 160℃의 온도에서 슬러리를 처리하여 단백질 원료를 변성시킬 수 있다.

콩 단백질 원료를 변성시키는 바람직한 방법은, 가압된 스팀을 슬러리로 주입하여 주위 온도 이상으로 상승된 온도에서, 실질적으로 단백질 원료를 변성시키기에 충분한 시간동안 단백질 원료 슬러리를 처리하는 것이며, 이후부터 이것을 '제트-쿠킹(jet-cooking)'으로 정의한다. 단백질 원료를 변성시키기 위한 단백질 원료의 제트-쿠킹 슬러리는 당해 기술 분야에서 공지되었고 전형적이다. 다음의 설명은 콩 단백질 원료 슬러리를 제트-쿠킹하는 바람직한 방법이다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명된 방법에 제한되지 않으며 단백질 슬러리를 제트 쿠킹하는 임의의 공지된 방법을 포함한다.

슬러리를 흔들어주는 믹서가 구비된, 콩단백질 원료가 현탁액으로 유지되는 제트-쿠커 피드 탱크(jet-cooker feed tank) 안으로 단백질 원료 슬러리를 주입한다. 단백질 원료 슬러리가 피드 탱크에서 반응기 튜브를 통해 슬러리에 힘을 가하는 펌프로 향한다. 슬러리가 반응기 튜브에 들어가면 곧 원하는 온도로 슬러리를 가열하여, 압력하에서 스팀을 콩단백질 원료 슬러리에 주입한다. 주입된 스팀의 압력을 조정하여 온도가 제어되는데, 약 85℃ 내지 약 155℃가 바람직하고, 약 150℃가 가장 바람직하다. 슬러리를 약 5초 내지 약 15초 동안 상승된 온도에서 처리하고, 더 낮은 온도에서는 더 오래 처리하며, 이때 처리 시간은 반응기 튜브를 통한 슬러리 유속에 의해 제어된다. 바람직하게는 유속은 약 18.5 lbs/분이고, 처리 시간은 약 9초이다.

슬러리에서 단백질 원료를 가열하여 변성시킨 후, 슬러리를 단백질 원료가 결합될 수 있는 전분의 젤라틴화 온도 이하의 온도로 냉각시킨다. 냉각은 슬러리가 냉각될 때까지 슬러리를 주위 온도에 방치하거나, 슬러리를 냉장고에 두거나, 또는 얼음 배쓰(bath)에 놓아두는 것과 같은 전형적 방법에 의해 행해질 수 있다.

바람직한 구체예에서는, 제트-쿠킹된 후, 슬러리를 순간 냉각하기 위해 단백질 원료 슬러리가 제트-쿠커의 반응기 튜브에서 진공화 챔버로 이전된다. 슬러리의 압력은 곧 진공화 챔버의 압력으로 떨어지고, 이것은 약 25 내지 약 30mmHg가 바람직하다. 압력하강은 곧 슬러리를 약 30℃ 내지 약60℃의 온도로 냉각시키게 되고, 슬러리가 제트-쿠킹 공정에서 약 150℃의 온도에서 처리될 때에는 약 55℃로 냉각시키게 된다.

콩단백질 원료 슬러리가 변성되어 냉각된 후, 전분 원료가 단백질 원료 슬러리에 결합되고 혼합된다. 전분 원료가 전분을 너무 이르게 젤라틴화시키는 온도에적용되지 않도록 단백질 원료 슬러리의 온도가 전분 원료의 젤라틴화 온도 이하가 된 후에, 전분 원료를 단백질 원료 슬러리에 첨가하는 것이 중요하다. 단백질 원료 슬러리의 온도가 약 25℃ 내지 약 45℃ 일때, 전분 원료를 단백질 원료 슬러리에 첨가하는 것이 바람직하다.

단백질-전분 조성물을 제조하는데 사용되는 전분 원료는 천연에 존재하는 전분이다. 전분 원료는 공지된 전형적인 방법에 의해 옥수수, 밀, 감자, 쌀, 칡가루 및 카사바(cassava)와 같은 다양한 식물에서 분리될 수 있다. 단백질-전분 조성물을 제조하는데 유용한 전분 원료는 다음의 시판되는 전분을 포함한다: 옥수수, 밀, 감자, 쌀, 고 아밀로스 옥수수, 매끈매끈한 메이즈(maize), 칡가루, 및 타피오카. 전분은 분자구조가 다양하지만, 유사한 일반적인 기능성 성질, 특히 단백질 원료와 공-분무 건조될때 단백질 원료와 결합하는 능력, 젤라틴화를 유도하기에 충분한 압력, 온도, 전단력에 노출되었을때 젤라틴화 가능한 능력을 갖는다.

단백질-전분 조성물을 제조하는데 사용되는 전분 원료는 옥수수 전분 또는 밀 전분이 바람직하고, 덴트 옥수수 전분이 가장 바람직하다. 바람직한 덴트 옥수수 전분은 에이.이. 스탈리 매뉴팩춰링 컴파니(A.E. Staley Mfg., Co.)에서 시판하는 덴트 콘 스타치 타입Ⅳ, 펄(Dent Corn Starch, TypeⅣ,Pearl)이다.

전분 원료는 개질되지 않은 것이 바람직하다. 여기서 개질된 전분이란 화학적으로 또는 다른 방식으로 전분 유도체를 형성하도록 처리된 고유 전분으로 정의된다. 개질된 전분은 종종 감소된 젤라틴화 강도 또는 증가된 젤라틴화 온도와 같이 본 발명의 단백질-전분 조성물에서 바람직하지 않은 성질이 변형되었다. 개질된전분이 일반적으로 본 발명의 사용에 바람직하지는 않으나, 개질이 단백질-전분 조성물의 제조나 그것의 점성, 또는 단백질-전분 조성물을 함유하는 요리된 육류 에멀션의 젤라틴화 및 에멀션의 안정성에 역으로 영향을 주지 않는다면, 개질된 전분이 사용될 수 있다.

단백질 원료 슬러리에 첨가하는 전분 원료의 양은 전분 원료 대 단백질 원료의 원하는 비율을 제공하도록 선택된다. 슬러리에서 전분 원료 대 단백질 원료의 비율은 슬러리에서 형성된 단백질-전분 조성물의 겔 강도의 한 요소이다. 전분 레벨이 더 높으면 단백질-전분 조성물의 겔 강도를 증가시킬 수 있다. 바람직한 구체예에서는, 슬러리에서 단백질 원료 대 전분 원료의 비율이 건조 중량으로 약 45:60 내지 80:20이 되도록 전분을 단백질 원료 슬러리에 첨가하며, 하고, 약 50:50 내지 약 70:30이 가장 바람직하다.

단백질 원료 슬러리 건조물에 전분 원료를 첨가하거나, 또는 전분 원료의 수성 슬러리를 형성하여 단백질 원료 슬러리에 첨가할 수도 있다. 바람직하게는, 수성 슬러리는 전분 원료에서 형성된다. 전분 슬러리는 약 20중량% 내지 약 40중량%의 전분 원료 중량를 포함하는 것이 바람직하고, 약 30중량% 내지 약 35중량%의 전분 원료를 포함하는 것이 가장 바람직하다.

슬러리가 전분 원료에서 형성된다면, 전분 원료가 젤라틴화되는 것을 막기위해서는 전분 원료 슬러리의 온도가 전분 원료의 젤라틴화 온도 이하에서 유지되어야 하며, 이 온도는 전형적으로 약 50℃ 내지 약 70℃이다. 전분 원료를 냉수에 넣고 슬러리를 주위 온도에서 유지하는 것이 바람직하다.

슬러리를 교반, 동요, 또는 블렌딩하는 통상적 방법으로 슬러리에서 전분 원료를 완전히 혼합하기에 충분한 시간 동안 전분 원료 슬러리 내에서 전분 원료를 혼합한다. 슬러리를 혼합한 후에 전분 원료가 침전되는 것을 막기위해 계속해서 부드럽게 흔들어주어야 한다. 전분 원료가 과도한 기계적 전단력에 적용되지 않아서 전분 물질이 젤라틴화되지 않도록 전분 원료 슬러리를 혼합하고 흔드는데 주의를 기울여야 한다.

슬러리로부터 형성된 단백질-전분 조성물에 원하는 특성을 부가하기 위해, 결합된 단백질 원료와 전분 원료 슬러리에 기타의 물질을 첨가할 수 있다. 예를 들면, 구아르 검과 같은 검, 트리소디움 포스페이트, 소디움 트리폴리포스페이트, 또는 나트륨산 피로포스페이트와 같은 기타 화합물이 단백질-전분 조성물의 유동 특성을 개질시키기 위해 첨가될 수 있다.

단백질 원료와 전분 원료를 포함하는 슬러리를 상당한 양의 현탁된 고체를 포함하는 슬러리를 혼합, 블렌딩, 교반하는 임의의 통상적 방법에 의해 혼합할 수 있다. 단백질 원료와 전분 원료를 동요 탱크(agitating tank)에서 혼합하는 것이 바람직하다. 슬러리가 단백질 원료와 전분 원료의 균일한 혼합물이 될때까지 슬러리를 충분히 혼합해야 한다. 조합된 슬러리내의 현탁된 고체의 레벨을 분무 건조 기구에서 쉽게 취급될 수 있는 레벨로 조정하기 위해서 결합된 슬러리에 물을 첨가할 수 있다. 조합된 슬러리내의 현탁된 고체의 레벨은 약 5중량% 내지 약 25중량%가 바람직하고, 약 14중량% 내지 약 17중량%이 더 바람직하다.

전분 원료와 단백질 원료가 조합된 슬러리는 분무 건조되어 단백질-전분 조성물을 형성한다. 단백질 원료와 전분 원료가 서로 결합하여 전분물질이 실질적으로 고유의 비-젤라틴화 상태로 존재하는 복합체를 형성하게 하는 조건하에서 슬러리를 분무-건조한다. 도1에서 도시되어 있는바와 같이, 단백질 원료와 전분 원료가 함께 분무 건조될때 몇몇 전분 원료는 적어도 부분적으로 단백질내에 둘러싸여 있다. 전분 원료의 대부분이 단백질 원료내에 둘러싸여 있는 것이 바람직하고, 실질적으로 모든 전분 원료가 단백질 원료내에 둘러싸여 있는 것이 가장 바람직하다.

분무-건조 조건은 전분의 젤라틴화를 피하기 위해서 온화해야 하며, 따라서 재수화될때 얻어지는 단백질-전분 조성물은 낮은 점성을 가질 것이다. 분무-건조기는, 세분기(atomizer)를 통해 압력하에서 건조기로 주입되어 세분되는, 뜨거운 유입구 공기와 단백질-전분 슬러리가 공-기류(co-current flow)에서 건조기를 통해 지나가는 공-기류 건조기(co-current flow dryer)인 것이 바람직하다. 전분과 단백질 원료에서 물의 증발은 그것이 건조되면서 원료를 냉각시키므로, 공-기류 건조기에서 슬러리를 분무-건조하여 형성된 단백질-전분 조성물은 열 분해 또는 전분 젤라틴화에 노출되지 않는다.

바람직한 구체예에서는, 단백질과 전분 원료의 슬러리가 노즐 세분기(nozzle atomizer)를 통해 건조기로 주입된다. 노즐 세분기가 바람직하나, 회전식 세분기같은 기타의 분무-건조기 세분기도 이용될 수 있다. 슬러리를 분쇄하는데 충분한 압력하에서 슬러리가 건조기내로 주입된다. 슬러리는 약 3000psig 내지 약 4000psig의 압력하에서 분쇄되는 것이 바람직하고 약 3500psig에서 분쇄되는 것이 가장 바람직하다.

건조기로 들어간 뜨거운 공기가 세분기에서 분무된 세분된 단백질-전분 혼합물과 같은 흐름으로 유동되도록 뜨거운 공기 유입구를 통해서 뜨거운 공기가 건조기내로 주입된다. 뜨거운 공기는 약 550℉ 내지 약 600℉의 온도를 가지며, 약 555℉ 내지 약 570℉의 온도를 갖는 것이 바람직하다.

단백질-전분 조성물은 분무 건조기로부터 수거된다. 싸이클론, 백필터, 정전기적 침전 및 중력 수거를 포함하는 분무-건조된 원료를 수거하는 통상적인 방법과 수단이 단백질-전분 조성물을 수거하는데 사용될 수 있다.

수거된 단백질-전분 조성물은 단백질-전분 조성물과 육류 원료를 포함하는 육류 에멀션을 제조하는데 사용될 수 있다. 단백질과 육류 원료를 혼합하는 통상적인 방법에 따라 단백질-전분 조성물과 육류 원료의 수성 혼합물을 형성하고, 단백질-전분 조성물과 육류 원료를 함께 저미거나 갈아서 육류 에멀션을 제조한다.

육류 원료는 육류 원료로 속을 채워서 만들어지는 소세지, 프랑크푸르트 소세지, 또는 기타 육류 제품을 만드는데 유용한 육류일 수 있거나, 또는 햄버거, 고기 덩어리, 저민 육류 제품과 같이 갈은 육류 제품에 유용한 돼지고기, 닭고기, 소고기와 같은 육류일 수 있다. 특히, 유용한 육류 원료는 닭고기, 소고기 및 돼지고기에서 기계적으로 뼈를 제거한 육류, 돼지고기 다듬은 것, 소고기 다듬은 것, 돼지고기 등지방(backfat)을 포함한다.

슬러리에서 육류 원료와 단백질-전분 조성물의 비율은 육류와 유사한 성질을 갖는 육류 에멀션을 제공하기 위해 선택된다. 단백질-전분 조성물은 육류 에멀션에서 총 단백질의 약 10중량% 내지 약 20중량%를 제공하는 것이 바람직하고, 약 10중량% 내지 약 15중량%를 제공하는 것이 가장 바람직하고, 물을 함유한 육류 에멀션의 약 2중량% 내지 약 7중량%를 포함하는 것이 바람직하다. 육류 원료는 육류 에멀션의 약 40중량% 내지 약 60중량%을 포함하고, 물은 육류 에멀션의 약 30중량% 내지 약 40중량%을 포함하는 것이 바람직하다.

육류 에멀션 제조를 위해서는 단백질-전분 조성물과 육류 원료의 슬러리를 완전히 혼합한다. 균일한 육류 에멀션을 제조하기에 충분한 시간동안 교반, 동요, 혼합에 의해 슬러리를 혼합한다. 슬러리를 혼합하는 동안 단백질-전분 조성물이 젤라틴화되지 않도록 단백질-전분 조성물에서 전분의 과도한 전단력과 젤라틴화 온도 이상의 온도를 피해야 한다.

슬러리를 교반, 동요, 또는 혼합하는 통상적인 수단을 사용하여 혼합시킬 수 있다. 육류 에멀션을 혼합하는 바람직한 수단은 슬러리의 원료를 칼로 저미는 커터 보울(cutter bowl), 슬러리의 원료를 가는 믹서/유화기이다. 바람직한 커터 보울은 1725 rpm 축 속도의 호바트 푸드 커터 모델 넘버 84142(Hobart Food Cutter Model No.84142)이다.

단백질-전분 조성물을 함유하는 육류 에멀션을 형성하기 위해 슬러리를 섞은 후, 육류 제품을 제조하기 위해 육류 에멀션을 사용할 수 있다. 육류 에멀션을 사용하여 소세지, 프랑크푸르트 소세지, 및 이들과 유사한 제품을 만들기 위해 껍질에 육류를 가득 채울 수 있다. 육류 에멀션은 또한 햄버거, 고기 덩어리 및 기타 저민 육류 제픔과 같은 갈은 육류 제품을 만드는데 사용될 수 있다.

단백질-전분 조성물을 함유하는 수성 혼합물은 특히 점성이 있지 않으므로,단백질-전분 조성물을 함유하는 육류 에멀션은 점성이 상대적으로 낮다. 단백질-전분 조성물의 약 10% 내지 약 20%를 함유하는, 전분이 옥수수 전분인 단백질-전분 조성물의 수성 슬러리는, 약 25℃에서 약 500 센티푸아즈 내지 약 11,000 센티푸아즈, 약 60℃에서 약 80 센티푸아즈 내지 약 6000 센티푸아즈의 브룩필드(Brookfield) 점성을 가질 수 있다. 단백질-전분 조성물의 약 10% 내지 약 20%를 함유하는, 전분이 밀 전분인 단백질-전분 조성물의 수성 슬러리는, 약 25℃에서 약 200 센티푸아즈 내지 약 4,000 센티푸아즈, 약 60℃에서 약 50 센티푸아즈 내지 약 700 센티푸아즈의 브룩필드(Brookfield) 점성을 가질 수 있다.

또한 단백질-전분 조성물과 육류 원료로 형성된 육류 에멀션은 요리되면 상대적으로 높은 겔 강도를 가지므로, 바람직한 단단한 질감을 갖는 요리된 육류 에멀션을 제공한다.

본 발명은 단백질 원료로서 콩단백질 분리체를 사용한 다음의 실시예에 의해 더 자세히 설명된다. 실시예는 단지 설명을 위한 것이며, 어떤 방식으로든 본 발명의 범위를 한정하고 제한하는 것으로 해석되어서는 않된다.

실시예 1

본 발명의 방법에 따라 단백질-전분 조성물을 옥수수 전분으로 제조한다. 프로우틴 테크놀로지스 인터내쇼날에서 시판하는 60 lbs 콩 단백질 분리체 "서프로 500E"를 70℉ 물의 333파운드에 현탁시켜서 14.5%의 총 고체함량을 가진 단백질 원료 슬러리를 제조한다. 285℉±5℉에서 9초±1초 동안 압력하에서 196 lbs의 슬러리를 처리하여 단백질을 변성시키고, 약 25Hg 진공률의 진공화 챔버 안으로 배출함으로써 슬러리를 순간 냉각시킨다. A.E. 스탈리 매뉴팩춰링 컴파니에서 시판하는 덴트 콘 스타치, 유형Ⅳ, 펄 20 lbs을 첨가하여 냉수 31 lbs에 전분 슬러리를 제조한다. 슬러리가 균일해질때까지 교반 탱크에서 슬러리를 흔들어준다.

단백질과 전분 슬러리가 균일해질 때까지 약 40 lbs의 변성된 단백질 슬러리와 약 13 lbs의 콘 스타치 슬러리를 함께 혼합한다. 주입 온도 최대 130℉, 배출 공기 온도 최대 200℉, 30SDX 노즐을 통한 세분기 압력 3500psig의 공-기류 유형 분무 건조기에서 단백질-전분 슬러리를 분무 건조한다. 단백질:전분의 비율이 약 55:45인 본 발명 방법에 따라 제조된 분무 건조된 단백질-전분 조성물을 분무 건조기에서 수거한다.

실시예 2

본 발명에 따라 제조된 단백질-전분 조성물을 함유하는 프랑크푸르트 소세지, 육류 에멀션을 제조한다. 단백질-전분 조성물이 실시예 1의 단백질-전분 조성물과 유사한 방법으로 제조되나, 단백질:전분의 비율이 약 52:48이다. 육류 다듬은 것, 돼지고기 등지방, 돼지고기 다듬은 것, 물, 개질된 식품용 전분, 소량의 오일, 양념 및 방부제 및 단백질-전분 조성물을 절단기 보울(chopper bowl)안에 집어 넣는다. 성분들은 다음의 중량 퍼센트로 존재한다: 단백질-전분 조성물 2%, 소고기 다듬은 것 22.9%, 돼지고기 다듬은 것 21%, 돼지고기 등지방 5%, 물 36.4%, 개질된 식품용 전분 7%, 오일 및 양념 5.7%. 혼합물을 절단기 보울에서 육류 에멀션을 제조하기에 충분한 정도로 잘게 다진다. 육류 에멀션을 프랑크푸르트 소세지를 제조하기에 적합한 껍질안에 속을 채우고 속이 채워진 껍질을 요리하여 프랑크푸르트소세지를 제조한다.

실시예 3

본 발명에 따라 밀 전분으로 단백질-전분 조성물을 제조한다. 프로우틴 테크놀로지스 인터내쇼날에서 시판하는 콩단백질 분리체 "서프로 500E" 88 lbs 를 70℉의 물 488 lbs에 현탁시켜서 약 14.5%의 총 고체 함량을 가진 단백질 원료 슬러리를 제조한다. 슬러리를 압력하에서 305℉±5℉ 온도에서, 9초±1초동안 처리하여 단백질을 변성시키고, 약 25Hg의 진공률의 진공화 챔버안으로 배출하여 슬러리를 순간 냉각시킨다.

총 고체의 약 32%의 전분 슬러리를 형성하기 위해 59 lbs의 밀 전분을 찬 물에 첨가하여 밀 전분 슬러리를 제조한다. 전분 슬러리가 균일하게 될 때까지 혼합한다.

변성된 단백질 슬러리의 약 44 lbs를 전분 슬러리에 첨가하고, 슬러리의 단백질과 전분이 균일하게 혼합될 때까지 조합된 슬러리를 혼합한다. 공-기류 유형 분부 건조기에서 30SDX 노즐을 통해 3500psig의 세분화 압력, 최대 130℉의 주입 온도, 최대 200℉의 배출 온도에서 단백질-전분 슬러리를 분무 건조한다. 본 발명에 따라 제조된 분무-건조된 단백질-전분 조성물을 분부-건조기에서 수거한다.

실시예 4

실시예 1 및 실시예 3에서 제조된 단백질-전분 조성물의 점성을 측정한다. 브룩필드 LVT 점성측정계를 사용하여 25℃와 60℃에서 각 조성물의 10%, 12.5%, 15%, 20% 수성 슬러리에 있어서 각 조성물의 점성을 측정한다. 결과는 표1에 나타나 있다.

점성(cps)

샘플	10%슬러리	12.5%슬러리	15%슬러리	20%슬러리
단백질-옥수수 전분 25℃	547	877	2517	10716
단백질-옥수수 전분 60℃	80	218	522	5733
단백질-밀 전분 25℃	204	498	450	3716
단백질-밀 전분 60℃	53	123	230	670

실시예 5

실시예 1 및 실시예 3에서 제조된 단백질-전분 조성물의 겔 강도를 측정한다. 2700g의 총 중량에서 물 6중량부에 대한 조성물 1중량부의 비율로 각 조성물을 물과 혼합한다. 저온살균 조건과 레토르트 조건하에서 요리되는 경우, 염을 첨가한 것과 염을 첨가하지 않은 각 조성물의 겔 강도를 측정한다. 측정된 겔 강도가 표 2에 나타나 있다.

겔 강도(g)

샘플	저온 살균, 무염	저온 살균, 염	레토르트, 무염	레토르트, 염
단백질-옥수수 전분	877	1021	289	976
단백질-밀전분	715	1191	465	1276

실시예 6

본 발명에 따라 제조된 단백질-전분 조성물에서 다른 단백질:전분 비율을 가진 단백질-전분 조성물의 점성과 겔 강도를 비교한다.

프로우틴 테크놀로지스 인터내쇼날에서 시판되는 "서프로 500E" 콩단백질 분리체의 132 lbs를 약 85℉ 온도의 물 704 lbs에 첨가하여 콩단백질 분리체의 수성 슬러리를 제조한다. 단백질 슬러리를 45분동안 완전히 혼합한 후, 단백질을 변성시키기 위해 압력하에서 약 305℉의 온도에서, 약 9초동안 처리한다. 슬러리를 약 26mmHg의 압력의 진공화 챔버로 슬러리를 배출하여 슬러리를 약 130℉의 온도에서 순간 냉각시킨다.

본 발명에 따라 제조된 단백질-전분 조성물의 겔 강도와 점성에 대한 다양한 단백질:전분 비율의 영향을 비교하기 위해, 요리된 단백질 슬러리를 단백질:전분 비는 75:25, 70:30, 42:58로 감소시킨 단백질-전분 조성물이 각각 단백질 슬러리의 Ⅰ-Ⅲ부분으로부터 형성되는 3부분("Ⅰ","Ⅱ","Ⅲ")으로 나눈다.

Ⅰ부분은, 150 lbs의 단백질 슬러리를 분리하고, 7.2 lbs의 콘 덴트 스타치를 첨가하고, 획득한 단백질-전분 슬러리를 20분간 혼합하여 형성한다. Ⅱ부분은, 단백질 슬러리의 125 lbs를 분리하고, 단백질 슬러리에 26 lbs의 물과 12.6 lbs의 콘 덴트 스타치에서 제조된 콘 덴트 스타치의 슬러리를 첨가하고, 획득한 단백질-전분 슬러리를 20분 동안 혼합하여 형성된다. Ⅲ부분은, 약 100 lbs의 단백질 슬러리를 분리하고, 단백질 슬러리에 60 lbs의 물과 19.4 lbs의 전분에서 형성된 콘 덴트 스타치의 슬러리를 첨가하고, 얻은 단백질-전분 슬러리를 약 20분동안 혼합하여 형성된다.

슬러리 Ⅰ-Ⅲ은 공-기류 유형 분무 건조기에서 분리하여 분무 건조된다. 각 슬러리가 약 3500psig의 압력에서 세분기 노즐을 통해 주입되고 분무 건조기내로 세분된다. 분무 건조기의 공기 유입구를 통해 불어온 건조한 공기가 약 550℉의 온도로 설정되고, 이것은 전분의 실질적 젤라틴화를 야기하지 않으면서, 슬러리 Ⅰ-Ⅲ에서 단백질과 전분이 단백질-전분 조성물 Ⅰ-Ⅲ을 형성하는 상호작용을 야기하는데 충분하다. 각각의 슬러리Ⅰ-Ⅲ은 분무 건조기에서 수분 함량 약 5%로 건조된다. 분무-건조된 원료의 약 5 lbs 내지 약 10 lbs가 각 슬러리에서 회수된다.

단백질-전분 조성물Ⅰ-Ⅲ에 대한 점성과 겔 강도 특성을 측정한다. 단백질 조성물Ⅰ-Ⅲ의 점성을 측정하기 위해, 10% 수용액을 각각 제조하고, 각 점성을 브룩필드 점성측정계를 사용하여 25℃에서 측정한다.

단백질 조성물Ⅰ-Ⅲ의 점성과 겔 강도 측정 결과는 아래 표 3에 나타나 있다.

분석	샘플I72;25단백질/전분	샘플II70:30단백질/전분	샘플III42:58단백질/전분
점성(센티푸아제)	900	580	160
인스트론 겔 강도-저온살균,무염(g)	640	760	880
인스트론 겔 상도-저온 살균,염(g)	880	930	1960

실시예 7

본 발명에 따라 제조된 단백질-옥수수 전분 조성물과 실질적으로 젤라틴화된 전분을 함유하는 단백질-옥수수 전분 조성물의 상대적 점성을 비교한다. 상기의 실시예1에서 설명되었듯이 본 발명에 따라 제조된 비-젤라틴화 단백질-전분 조성물이 제조된다. 또 다른 단백질-전분 조성물이, 285℉±5℉에서 9초±1초동안 압력하에서 단백질 원료 슬러리를 처리하기 전에 전분 슬러리가 단백질 원료 슬러리와 혼합되는 것을 제외하고, 실질적으로 유사한 방식으로 제조되어, 가열하는 동안 전분은 젤라틴화되고 단백질과 복합체를 형성할 것이다.

10%, 12.5% 및 15% 수용액이 비-젤라틴화 단백질-전분 조성물 및 젤라틴화 단백질-전분 조성물에서 형성된다. 각 용액의 브룩필드 점성을 25℃와 60℃에서 측정한다. 결과는 표4에 나타나 있다.

점성(cps)

샘플	10%용액	12.5%용액	15%용액
비-젤라틴화(25℃)	547	877	2517
젤라틴화(25℃)	650	2175	10100
비-젤라틴화(60℃)	80	218	522
젤라틴화(60℃)	1900	6350	17700

본 발명 단백질-전분 조성물이 실질적으로 젤라틴화 단백질-전분 복합체보다 점성이 적다. 점성이 덜한 단백질-전분 조성물이 점성있는 젤라틴화 원료보다 공정과정에서 더 쉽게 취급된다.

실시예 8

본 발명에 따라 제조된 단백질-밀 전분 조성물과 단백질-밀 전분의 건조-혼합물의 상대적인 겔 강도를 비교한다. 상기의 실시예3(단백질-전분 조성물)에서 설명되었듯이 본 발명에 따라 제조된 단백질-전분 조성물을 제조하고, 결과 생성물은 건조 주성분에 대하여 56% 중량 단백질을 함유한다. 콩 단백질 분리체와 밀 전분을 건조-혼합하여 콩 단백질 분리체의 건조-혼합물과 밀 전분을 제조하고(건조 혼합물), 결과 생성물은 건조 주성분에 대하여 57.6% 중량 단백질을 함유한다. 단백질-전분 조성물과 건조 혼합물의 겔 강도를 측정한다. 결과는 표5에 나타낸다.

겔 강도(g)

샘플	저온살균, 무염	저온 살균, 염	레토르트, 무염	레토르트,염
단백질-전분	715	1192	465	1276
건조 블렌드	403	965	0-(측정불가)	838

측정된 모든 유형의 요리방법으로 요리한 후, 본 발명 단백질-전분 조성물은 단백질 원료과 전분의 건조 혼합물보다 더 높은 겔 강도를 갖는다. 따라서, 단백질-전분 원료는 단백질과 전분의 건조 혼합물보다 요리한 경우 육류 에멀션에 더 강한 질감을 제공할 수 있다.

실시예 9

콩 단백질 분리체, 본 발명에 따라 제조된 공-건조된 밀가루와 콩 단백질 조성물, 공-건조된 밀 전분과 콩 단백질 원료의 점성과 겔 강도를 비교한다.

프로우틴 테크놀로지스 인터내쇼날에서 시판되는 84 lbs의 콩단백질 분리체 "서프로500E"가 약 14.4%의 총 고체함량을 가진 단백질 원료 슬러리를 형성하기 위해 70℉ 물의 492 lbs에서 현탁된다. 슬러리는 287℉ 온도, 9초동안 압력하에서 처리되어 단백질을 변성시키고, 슬러리를 약 26Hg 진공률의 진공화 챔버로 배출시켜 순간 냉각한다.

30.7% 밀 전분을 함유하는 수성 밀 전분 슬러리는 44 lbs의 물에 13.5 lbs의 밀 전분을 첨가하고 물에 밀 전분을 완전히 혼합하여 제조한다. 31.9% 밀가루를 함유하는 분리된 수성 밀가루 슬러리는 또한 45.1 lbs물에 14.4lbs 밀가루를 첨가하고 완전히 혼합하여 제조한다.

변성된 콩 단백질 슬러리를 3부분으로 나눈다. 제1부분은 수성 밀 전분 슬러리와 혼합하고, 제2부분은 수성 밀가루 슬러리와 혼합하고, 제3부분은 변성된 콩 단백질 분리체로 유지한다. 21 lbs의 콩 단백질 분리체 고체를 포함하는 140 lbs의 변성된 콩 단백질 분리체 슬러리는 밀 전분 슬러리와 혼합되고, 19 lbs의 콩 단백질 분리체 고체를 포함하는 변성된 콩 단백질 분리체 슬러리의 126 lbs이 밀 가루 슬러리와 혼합된다.

밀 전분/콩단백질 분리체 슬러리, 밀가루/콩 단백질 분리체 슬러리 및 변성된 콩 단백질 분리체 슬러리가 공-기류 유형 분무 건조기에서 분무건조된다. 각 슬러리는 3500psig의 세분화 압력, 유입온도 114℉ 내지 125℉, 유입기온도 503℉내지 511℉, 최대 배출 온도 200℉에서 분무건조된다. 30lbs의 공-건조 밀 전분/단백질 원료가 수거되고, 27lbs의 공-건조 밀가루/단백질 원료가 수거되고, 7.5lbs의 분무 건조된 콩단백질 분리체가 수거된다.

밀전분/단백질 원료, 밀가루/단백질 원료, 및 콩단백질 분리체 샘플의 점성을 25℃와 60℃에서 10%,12.5%, 15% 및 20%의 각 샘플의 수성 슬러리의 부룩필드 LVT 점성측정계를 사용하여 비교한다. 결과는 표 6에서 나타낸다.

점성(cps)

샘플	밀전분/단백질	밀가루/단백질	단백질
25℃
10%슬러리	204	400	1450
12.5%슬러리	498	843	6350
15%슬러리	451	1803	13100
20%슬러리	3717	5300	50000
60℃
10%슬러리	53	40	553
12.5%슬러리	123	87	1933
15%슬러리	230	431	27000
20%슬러리	670	7266	50000

샘플의 점성을 비교하여 알 수 있듯이, 공-건조된 밀전분/단백질 원료는 일관되게 점성이 낮고, 특히 고체를 더 많이 함유한 슬러리에서, 공-건조된 밀가루/단백질 원료보다 점성이 낮다. 공-건조된 밀 전분/단백질과 공-건조된 밀가루/단백질 원료 모두 분무 건조된 단백질 원료의 슬러리보다 상당히 점성이 낮다.

공-건조된 전분/단백질 원료, 공-건조된 밀가루/단백질 원료 및 건조된 단백질 원료 샘플의 겔 강도를 모두 비교하였다. 각 샘플은 총 2700g에서 물 6중량부 대 샘플 원료 1중량부의 비율로 물과 혼합된다. 저온살균 조건하 및 레토르트 조건하에서 요리된 경우 염이 첨가된 샘플 및 염이 첨가되지 않은 샘플의 겔 강도를 각각 측정한다. 측정된 겔 강도는 표 7에서 나타낸다.

겔 강도(g)

샘플	밀전분/단백질	밀가루/단백질	단백질
저온살균
염첨가	1192	772	972
무염	715	442	567
레트로트
염첨가	1277	829	1055
무염	465	454	460

샘플의 겔강도를 비교하여 알 수 있듯이, 공-건조된 밀전분/단백질 원료는 공-건조된 밀가루/단백질과 분무 건조된 단백질 원료보다 모든 조건하에서 요리시 겔의 강도가 더 좋아졌다. 공-건조된 밀전분/단백질 원료의 겔 강도는 대부분의 요리 조건하에서 기타 샘플의 겔 강도보다 상당히 컸다.

상기의 실시예에서, 상기의 각 단백질-전분 조성물의 점성을 브룩필드 LVT 점성측정계(미국 메사추세츠, 스타우톤의 브룩필드 엔지니어링 라보러토리스에서 시판)를 사용하여 측정한다.

상기의 실시예에서 겔 강도는 다음의 방식으로 측정된다. 먼저 1:6의 비율로 건조 조성물과 물을 혼합한 조성물에서 겔을 제조하고 총무게 2700g이 바람직하며, 결과 혼합물을 약 10분간 절단기 보울에서, 바람직하게는 1725 rpm 샤프트 속도로 호바트 푸드 커터 모델 넘버 84142로 완전히 저민다. 측정될 겔강도가 염이 첨가된 겔강도라면 약 5분간 저민 후 겔에 염을 첨가할 수 있다. 약 28g의 염을 겔 1400g마다 첨가한다. 겔을 캔에, 바람직하게는 3-조각 307mm×113mm 알루미늄 캔에 넣고 캔을 봉인한다.

제조된 캔의 젤은 저온살균되거나 레토르트되어 요리된다. 겔을 저온 살균하기 위해, 겔의 캔을 약 30분동안 끓는 물에 넣는다. 캔을 꺼내서 30분동안 찬 수돗물 하에서 냉각한 후 16 내지 24 시간동안 냉장고에 넣어 둔다. 겔을 레토르트하기 위해, 겔의 캔을 230℉에서 약 70분 동안 레토르트한 후, 꺼내서 찬 수돗물에서 약30분간 냉각한다. 약 16시간 내지 24시간동안 냉장고에 넣어둔다.

냉장고에 넣은 후, 저온살균하거나 레토르트한 겔의 캔을 25℃-30℃ 물 배쓰에 2 내지 3 시간동안 열평형에 도달하도록 넣어둔다. 캔에서 겔을 꺼내 캔의 뚜껑 바닥에 놓고 겔강도 측정을 위해 겔을 준비한다.

겔 강도를 인스트론 유니버설 테스팅 인스트루먼트(Instron Universal Testing Instrument), 모델 번호 1122를 사용하여 36mm 프로브(probe)로 측정한다. 프로브를 겔이 파괴될 때까지 각 겔 안으로 주입하며, 이것은 기록계에서 피크에 의해 표시된다. 겔을 파괴하는데 필요한 힘의 양은 겔 파괴 전에 프로브가 겔안으로 주입되는 거리에 의해 측정된다. 겔강도는 다음의 식에 따라 겔을 파괴하는데 필요한 힘으로부터 결정된다: 겔 강도(g)=(F/100)(G)(454), 여기서 F=도표 단위에서 겔 파괴점;100=도표 단위의 총수;G="×10"의 전체 눈금 적재 표시판 판독시 파운드당 전체 눈금 적재; 및 454=파운드당 g수. 도표 단위(F)에서 겔 파괴점은 도표에서 피크의 윗부분에, 기울기에 평행하게 접선을 그려서 결정한다.

본 발명의 핵심에서 벗어나지 않는한, 개시된 본 발명의 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것을 당업자에 의해 인정될 수 있다. 본 발명은 예시의 목적으로 개시된 구체예로 한정되지는 않지만, 첨부된 청구범위와 그것의 균등 범위에 의해서만 한정될 수 있다.

본 발명 저점성 고강도 겔의 단백질-전분 조성물은 요리전에는 점성이 낮으나, 요리후에는 높은 겔 강도를 갖으므로 전분과 혼합된 단백질 원료를 함유하는 육류 에멀션은 수분과 지방 흡수 성질이 향상되어, 육류 에멀션을 요리하는 경우 맛과 유연함을 증가시키게 된다. 즉 단백질 원료는 식물 성분과 조합하여 단백질 원료에서 육류 에멀션을 제조하는 비용을 줄일 수 있고 개선된 육류 유사 특성을 갖는 육류 에멀션을 제공할 수 있다.

Claims (50)

1. 단백질 원료과 전분 원료를 함유하는, 물에서 낮은 점성을 갖고 요리시 단단한 겔을 형성할 수 있는 단백질-전분 조성물로서, 상기 단백질 원료와 상기 전분 원료는 복합체화되어 있고, 상기 전분 원료는 실질적으로 비-젤라틴화 상태인 단백질-전분 조성물.
2. 제1항에 있어서,

   상기 전분 원료의 적어도 일부가 부분적으로 상기 단백질 원료에 둘러싸여 있는 단백질-전분 조성물.
3. 제1항에 있어서,

   상기 전분 원료의 적어도 대부분이 상기 단백질 원료에 둘러싸여 있는 단백질-전분 조성물.
4. 제1항에 있어서,

   실질적으로 모든 전분 원료가 상기 단백질 원료에 둘러싸여 있는 단백질-전분 조성물.
5. 제1항에 있어서,

   구아르검, 트리소디움 포스페이트, 나트륨 트리폴리포스페이트, 및 나트륨 산 피로포스페이트의 1 또는 그 이상에서 선택되는 원료를 추가로 함유하는 단백질-전분 조성물.
6. 제1항에 있어서,

   상기 단백질 원료가 단백질 원료 대 전분 원료의 건조 중량 비율 약 45:65 내지 약 80:20으로 조성물 내에서 존재하는 단백질-전분 조성물.
7. 제6항에 있어서,

   상기 단백질 원료가 단백질 원료 대 전분 원료의 건조 중량 비율 약 50:50 내지 약 70:30으로 조성물 내에서 존재하는 단백질-전분 조성물.
8. 제1항에 있어서,

   상기 전분이 옥수수 전분, 감자 전분, 밀전분, 쌀전분, 칡가루전분, 타피오카전분 및 이것의 혼합물로 구성된 군의 1 또는 그 이상에서 선택된 단백질-전분 조성물.
9. 제8항에 있어서,

   전분이 옥수수 전분인 단백질-전분 조성물.
10. 제8항에 있어서,

    전분이 밀전분인 단백질-전분 조성물.
11. 제1항에 있어서,

    상기 단백질 원료가 중성 pH조건에서 물에 과도하게 용해되지 않는 단백질-전분 조성물.
12. 제11항에 있어서,

    상기 단백질 원료에서 단백질이 30,000달톤 이상의 평균 회합 분자량(associated molecular weight)을 갖는 단백질-전분 조성물.
13. 제12항에 있어서,

    상기 단백질 원료에서 단백질이 100,000 달톤 이상의 평균 회합 분자량을 갖는 단백질-전분 조성물.
14. 제13항에 있어서,

    상기 단백질 원료에서 단백질이 약 100,000과 약 360,000 달톤 사이의 평균 회합 분자량을 갖는 단백질-전분 조성물.
15. 제1항에 있어서,

    상기 단백질 원료가 동물 단백질, 야채 단백질, 및 이것의 혼합물의 1 또는 그 이상에서 선택되는 단백질-전분 조성물.
16. 제15항에 있어서,

    상기 단백질 원료가 카세인인 단백질-전분 조성물.
17. 제15항에 있어서,

    상기 단백질 원료가 완두콩, 밀, 또는 평지씨(rapeseed)의 1 또는 그 이상에서 유래된 야채 단백질 원료인 단백질-전분 조성물.
18. 제15항에 있어서,

    상기 단백질 원료가 콩 단백질 원료인 단백질-전분 조성물.
19. 제18항에 있어서,

    상기 콩단백질 원료는 콩 단백질 분리체, 콩 단백질 농축액, 또는 콩가루의 1 이상에서 선택된 단백질-전분 조성물.
20. 단백질 원료와 전분 원료로 형성된 단백질-전분 조성물로서 상기 단백질 원료와 상기 전분 원료가 복합체화되어 있고 상기 전분 원료는 실질적으로 비-젤라틴화 상태인 조성물 및 단백질-전분 조성물과 혼합된 육류 원료를 포함하는 육류 에멀션.
21. 제20항에 있어서,

    상기 단백질-전분 조성물에서 상기 전분 원료의 적어도 일부는 상기 단백질 원료에 적어도 부분적으로 둘러싸여 있는 육류 에멀션.
22. 제21항에 있어서,

    상기 단백질-전분 조성물에서 상기 전분 원료의 적어도 대부분은 상기 단백질 원료에 둘러싸여 있는 육류 에멸션.
23. 제20항에 있어서,

    상기 단백질-전분 조성물은 구아르검, 트리소디움 포스페이트, 나트륨 트리폴리포스페이트 및 나트륨 산 피로포스페이트의 1 또는 그 이상에서 선택된 원료를 포함하는 육류 에멀션.
24. 제20항에 있어서,

    상기 단백질 원료는 단백질 원료 대 전분 원료의 건조 중량 비율 약 45:65 내지 약 80:20인 단백질-전분 조성물 내에 존재하는 육류 에멀션.
25. 제20항에 있어서,

    상기 단백질-전분 조성물에서 상기 전분은 옥수수 전분, 감자 전분, 밀 전분, 쌀 전분, 칡가루 전분, 타피오카 전분 및 이것의 혼합물로 구성된 군의 1 또는 그 이상에서 선택된 육류 에멀션.
26. 제20항에 있어서,

    상기 단백질-전분 조성물의 상기 단백질 원료가 중성 pH 조건에서 물에 과도하게 용해될 수 없는 육류 에멀션.
27. 제20항에 있어서,

    상기 단백질-전분 조성물의 상기 단백질 원료는 카세인, 콩 단백질 원료 또는 완두콩, 밀, 평지씨에서 유래된 야채 또는 식물 단백질 원료의 1 이상에서 선택되는 육류 에멀션.
28. 제27항에 있어서,

    상기 단백질-전분 조성물의 상기 단백질 원료가 콩단백질 분리체나 콩단백질 농축액인 육류 에멀션.
29. 제20항에 있어서,

    상기 육류 원료는 기계적으로 뼈를 제거한 닭, 기계적으로 뼈를 제거한 소고기, 기계적으로 뼈를 제거한 돼지고기, 돼지고기 다듬은 것, 소고기 다듬은 것 또는 돼지고기 등지방의 1 이상에서 선택되는 육류 에멀션.
30. 제20항에 있어서,

    상기 단백질-전분 조성물은 상기 육류 에멀션의 약 2중량% 내지 약 7중량%을 구성하는 육류 에멀션.
31. 제20항에 있어서,

    상기 단백질-전분 조성물은 상기 육류 에멀션에서 총단백질의 약 10% 내지 약 20%를 제공하는 육류 에멀션.
32. 제20항에 있어서,

    상기 육류 원료는 상기 육류 에멀션의 약 40중량% 내지 약 60중량%를 구성하는 육류 에멀션.
33. 단백질 원료의 수성 슬러리를 형성하는 단계;

    단백질 원료를 변성하는데 충분한 시간동안 그리고 충분한 온도에서 상기 슬러리를 처리하는 단계;

    전분 원료의 젤라틴화 온도 이하의 슬러리 온도에서 변성된 단백질 원료의 슬러리에 비-젤라틴화 전분 원료를 첨가하는 단계;

    단백질 원료와 전분 원료를 실질적으로 복합체화하기에는 충분하지만, 전분원료를 실질적으로 젤라틴화하기에는 불충분한 조건하에서 변성된 단백질 원료와 전분 원료의 슬러리를 분무-건조하는 단계를 포함하는 단백질-전분 조성물을 제조하는 방법.
34. 제33항에 있어서,

    단백질 원료의 슬러리가 약 2중량% 내지 약 30중량%의 단백질 원료를 포함하도록 제조되는 방법.
35. 제33항에 있어서,

    단백질 원료가 카세인 또는 콩단백질 원료인 방법.
36. 제33항에 있어서,

    슬러리가 약 85℃ 내지 약 155℃의 온도에서 약 5초 내지 약 15초동안 단백질 원료를 변성시키기 위해 처리되는 방법.
37. 제33항에 있어서,

    슬러리가 약 121℃ 이상의 온도에서 5초 이상 동안 단백질 원료를 변성시키기 위해 처리되는 방법.
38. 제33항에 있어서,

    변성된 단백질 원료의 슬러리에 첨가된 비-젤라틴화 전분 원료가 비-젤라틴화 전분 원료의 약 20중량% 내지 약 40중량%를 포함하는 비-젤라틴화 전분의 수성 슬러리인 방법.
39. 제33항에 있어서,

    상기 전분 원료를 상기 슬러리에 첨가하여, 상기 단백질 원료와 상기 전분 원료가 상기 슬러리에서 단백질 원료 대 전분 원료의 건조 중량 비율 약 45:65 내지 약 80:20으로 존재하는 방법.
40. 제39항에 있어서,

    상기 전분 원료를 상기 슬러리에 첨가하여, 상기 단백질 원료와 상기 전분 원료가 상기 슬러리에서 단백질 원료 대 전분 원료의 건조 중량 비율 약 50:50 내지 약 70:30으로 존재하는 방법.
41. 제33항에 있어서,

    상기 전분이 옥수수 전분, 감자 전분, 밀 전분, 칡가루, 타피오카 전분 및 이것의 혼합물로 구성된 군에서 선택되는 방법.
42. 요리시 높은 겔 강도와 에멀션 안정성을 갖는 저점성 육류 에멀션을 형성하는 방법으로서, 고유의 비-젤라틴화 형태인 전분 원료와 단백질 원료가 복합체화되어 있는 단백질-전분 조성물을 제조하는 단계;

    상기 단백질-전분 조성물과 육류 원료를 함유하는 수성 혼합물를 형성하는 단계;

    상기 단백질-전분 조성물의 전분 원료를 젤라틴화하는데 불충분한 조건하에서 단백질-전분 조성물과 육류 원료의 혼합물을 혼합하여 육류 에멀션을 형성하는 단계로 이루어진 방법.
43. 제42항에 있어서,

    상기 단백질-전분 조성물에서 단백질 원료가 카세인이나 야채 단백질 원료인 방법.
44. 제43항에 있어서,

    상기 야채 단백질 원료가 콩 단백질 원료인 방법.
45. 제42항에 있어서,

    상기 단백질-전분 조성물에서 전분 원료가 옥수수 전분, 감자 전분, 쌀 전분, 밀 전분, 칡가루, 타피코아 및 이것의 혼합물로 구성된 군에서 선택되는 방법.
46. 제42항에 있어서,

    상기 단백질-전분 조성물의 단백질 원료와 전분 원료가 상기 단백질-전분 조성물에서 단백질 원료 대 전분 원료의 건조 중량 비율 약 45:65 내지 약 80:20으로 존재하는 방법.
47. 제46항에 있어서,

    상기 단백질-전분 조성물의 단백질 원료와 전분 원료가 상기 단백질-전분 조성물에서 단백질 원료 대 전분 원료의 건조 중량 비율 약 50:50 내지 약 70:30으로 존재하는 방법.
48. 제42항에 있어서,

    상기 단백질-전분 조성물과 육류 원료의 수성 혼합물이 약 2중량% 내지 약 7중량%의 상기 단백질-전분 조성물을 포함하는 방법.
49. 제42항에 있어서,

    상기 육류 원료가 갈은 육류 또는 경화된 육류인 방법.
50. 제42항에 있어서,

    상기 육류 에멀션으로 껍질의 속을 채우는 단계를 추가로 포함하는 방법.