KR20020010528A - 풍미유용 증량제 및 이와 함께 제조되는 농축 음료 및 음료 - Google Patents

풍미유용 증량제 및 이와 함께 제조되는 농축 음료 및 음료 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 수크로스 아세테이트 이소부티레이트(SAIB) 및 하나 이상의 점도-감소제를 포함하는, 취급성 및 유용성이 개선된 풍미유용 증량제 및 상기 증량제를 포함하는 농축 음료 및 음료의 제조에 관한 것이다.

Description

풍미유용 증량제 및 이와 함께 제조되는 농축 음료 및 음료{Weighting agent for flavoring oils and drinks concentrates and drinks produced therewith}
본 발명은 풍미유용 증량제 및 이와 함께 제조되는 농축 음료 및 음료에 관한 것이다. 과즙 이외의 비알콜성 음료 및 특히 콜라 음료 중에서, 과즙 음료 및 레모네이드는 최종 소비 시장에서 두드러지는 위치를 차지하고 있다. 특히, 레모네이드는 과즙 내용물을 함유하지 않으며, 이 때문에 음료가 때때로 투명한 감귤류 음료로서 매우 빈번하게 생산된다. 그러나, 통상적으로 소비자는 투명한 제품보다 혼탁 음료를 선호하는데, 이는 소비자가 혼탁 음료가 보다 영양이 풍부하고 보다 소화하기 쉽다고 생각하기 때문이다. 따라서, 혼탁 음료에 대한 요구가 증가되고 있다.
감귤류 풍미제를 함유하는 혼탁 음료는 과즙 또는 과즙 농축액, 기타 풍미 성분, 감미제, 산미료 및 기타 성분, 예를 들어 색소, 혼탁 안정화제(cloud stabilizer), 비타민 및 기타 영양제를 포함할 수 있으며, 탄산 음료의 경우에는 이산화탄소도 또한 포함할 수 있다. 이들 음료에서, 혼탁은 주스로부터의 혼탁 성분에 의해 야기된다.
통상적으로, 감귤류 풍미를 갖는 음료는 음료의 향과 풍미에 상당히 영향을 미칠 수 있는 풍미유를 포함한다. 이들 음료에서, 혼탁은 심지어 주스 첨가물 없이도 풍미유를 유화시킴으로써 달성할 수 있다. 상기 유형의 혼탁은, 이산화탄소가 개봉후에 보다 균일하게 방출되기 때문에 탄산 음료에 대해서는 그리 중요하지 않지만, 과즙에 의한 혼탁이 단일 과즙 음료에서보다 안정화시키기 어려운 무탄산 제품, 예를 들어 건강 음료 또는 스포츠 음료에 대해서는 또한 중요하다.
그러나, 실제적으로는, 음료의 풍미유 및 수 층은 밀도에 있어서 현저하게 상이하기 때문에 풍미유를 유화시킴으로써 저장에 안정한 음료만을 생산하는 것은 불가능하다. 저비중 때문에, 풍미유는 심지어 매우 균일하게 분포되는 경우에도 액체의 표면에 크림을 생성하고 침전하는 경향이 있으며, 이로 인해 심지어 병목에 환형의 침전물인 오일 환을 형성할 수 있다. 이러한 침전물은 음료를 외관상 좋지 않게 만들뿐 아니라 음료에 있어 풍미를 변화시킬 수도 있다.
이러한 침전물을 피하기 위해, 유화액을 안정화시켜야 한다. 이를 위해, 첫번째로, 수용성 안정화제, 예를 들어 개질된 전분 또는 아라비아 고무를 사용하며 때때로 수중유 유화제를 부가적으로 사용한다. 두번째로, 증량제로 명명되는 것을사용한다. 이들 증량제는 수용성이 아니라 지용성이며, 풍미유와 가능한 최대 범위로 혼화되어야한다. 본 발명자들은 오일 방울을 음료의 수 층과 동일한 비중이 되게하기 위해 노력하였다. 이는 음료의 수성상에서 보다 밀도가 낮은 오일 방울의 크림형성을 방지하며 따라서, 보다 장 기간의 저장 수명을 갖는 안정한 소비제품을 달성할 수 있다.
증량제는 풍미유와 가능한 최대 범위로 혼합되는 것 이외에, 음료의 수성상보다 현저하게 높은 밀도를 가짐으로써 요구되는 유화액-안정화 효과가 달성되도록 하여야 한다. 통상적으로, 풍미유의 밀도는 0.9g/㎖ 이하의 범위인 한편, 청량 음료의 수성상은 1.04g/㎖ 이상의 밀도를 가질 수 있다.
또한, 증량제는 무색, 무취 및 무미이며, 풍미유 성분과 혼화될 수 있고 당해 음료의 조건, 즉 통상적으로 현저하게 산성인 pH 및 빛이 비치는 곳에서의 저장에 안정해야 한다. 단지 소수의 물질만이 상기 전제조건을 크게 충족시키며, 건강의 측면에서 음료 중의 증량제로서 사용하기에 또한 적합하다. 상기 물질은 다마르 수지 및 뿌리 수지의 글리세롤 에스테르를 포함한다. 고밀도 때문에 증량제로서 특히 산업적으로 적합한 브롬화된 식용유는 건강의 측면에서 매우 적합하게 평가되지 않으며 단지 소수의 국가에서만이 식품에 사용하는 것이 허가되어 있다. 합성에 의해 제조할 수 있으므로 광범위하게 즉시 활용할 수 있는 증량제는 수크로스 아세테이트 이소부티레이트(SAIB), 즉 대략 2:6의 비율의 아세트산 및 이소부티르산을 사용하여 에스테르화시킨 수크로스이다. SAIB는 기타의 제품과 비교시, SAIB가 무색, 무미라는 잇점을 가지며, 임의 변화, 예를 들어 지방산 산화 또는 기타 산화 반응 또는 기타 방해 반응을 쉽게 겪지 않아 수많은 국가에서 식품에 사용하는 것이 허가되어 있다[참조 문헌: 음료 적용용 EASTMAN SAIB-SG, 공보 ZM-90C(1995년 7월) 및 EASTMAN Chemical Company, Vol.2 No. 4, November 1994 'Food for Thought']
그러나, 실온에서 SAIB가 20000Pa.s의 매우 고점도이기 때문에, 순수한 형태의 SAIB를 실제적으로 사용하는 것은 어렵다. 따라서, SAIB는 실온에서 점도가 높으며, 이로 인해 더이상 액체로서 계량할 수 없다. 보다 고온에서, 이의 점도는 급격하게 떨어진다. SAIB가 제조 동안에 60℃ 보다 현저하게 높은 온도로 가열되는 경우, 펌핑 가능하고 계량 가능한 액체가 수득된다. 그러나, 이러한 가열은 생성물이 과열되지 않으며 원치 않는 변화를 겪지 않도록 잠시 동안만 요구된다. 상기 유형의 가열은 어려울 뿐 아니라 음료 생산 동안 통상의 제조 순서에만 적용할 수 있어 비경제적이다.
사용에 있어서의 어려움을 해소하기 위해, 기타 물질과 혼합함으로써 SAIB의 점도를 감소시키려는 시도가 있었다. 이를 위해 사용되는 물질은 특히 에탄올(예: Eastman SAIB-ET10) 및 감귤류 오일(예: Eastman SAIB-CO)이다[참조: 음료 적용용 Eastman SAIB-SG, 공보 ZM-90C(1995년 7월)].
에탄올(예: Eastman SAIB-ET10) 약 10용량%를 첨가하는 것은 약 1000mPa.s까지 점도를 감소시킬 수 있다. 그러나, 에탄올의 사용은 불리하다. 에탄올은 제조된 음료에서 유화액 안정성에 악영향을 미친다. 이는 수성상의 표면 장력을 감소시키며, 아라비아 고무를 사용하는 경우에 당해 안정화제를 변성시킬 수 있다. 또한, 에탄올은 근동의 많은 국가, 특히 아랍 국가에서 음료에 첨가되지 않아야 한다. 그러나, 무알콜 음료의 1인당 소비는 이들 나라에서 매우 높다. 따라서, SAIB-에탄올 용액에 기초한 음료는 최적 유화액 안정성을 나타내지 않을 뿐 아니라, 대다수의 국가에서 생산되고 판매될 수 없다.
대안으로서, 테르펜 오일(예: Eastman SAIB-CO)에 기초한 제형이 사용된다. 상기 경우에, 탁월한 감귤류 풍미를 갖는 테르펜 오일이 사용된다. 그러나, 이들 테르펜 오일이 제조된 음료의 향에 부여하는 강렬한 향은 실제적으로 필요하지 않다. 산화제에 대한 테르펜 오일의 민감성 및 SAIB 제형중의 테르펜 오일의 향기 값을 규격화하는 어려움은, 비록 SAIB 제형이 액체로서 계량될 수 있다해도 실제적으로 이들 SAIB 제형의 사용을 어렵게 만든다. 또한, 이들 제형은 감귤류 향 이외의 향을 갖는 제품에 대하여 사용할 수 없다는 단점이 있다.
비록 SAIB 및 상기에서 기술한 테르펜 오일 및 알콜계 SAIB 제형이 실제적으로 사용되더라도, 전술한 이들 제형에서 사용되는 성분의 불이익, 특히 제조된 음료의 품질 및 시장성에 대한 가능한 불리한 결과는 SAIB를 사용하는 과정에서 광범위하게 나타난다. 당해 목표는 기술한 불이익이 없는, 단순 계량성의 SAIB 제형을 제공하는 것이다.
도 1은 트리글리세라이드 농도에 대한 SAIB-트리글리세라이드 혼합물의 점도 의존도를 나타낸 그래프이다.
SAIB는 글리세롤 및 1,2-프로판디올 및 식품 성분을 제형화하기 위한 통상의 용매와 혼화될 수 없다. 놀랍게도, 본 발명에 이르러 SAIB는 실온에서 액체인(즉, 1000Pa.s 이하의 점도를 갖는) 하기 화학식 1의 화합물과 즉시 혼화될 수 있으나, 놀랍게도 혼합물의 점도는 심지어 상기 물질의 낮은 함유량에서도 매우 크게 감소되므로 매우 유동적이어서 액체로서 계량 가능한 생성물을 수득할 수 있다는 것이 밝혀졌다.
상기 화학식 1에서,
R1, R2및 R3은 바람직하게는 홀수의 C1-C17-알킬 및 C3-C17-알케닐 또는 C5-C17-알카디에닐로 이루어진 그룹으로부터 선택되고,
R4는 H 또는 OH이며,
Y는 -0-C(O)- 또는 -C(O)-O-이다.
R1=R2=R3이 에틸이고 R4가 OH이며 Y가 -C(O)-O- (트리에틸시트레이트)인 화학식 1의 화합물, R1=R2=R3이 메틸이고 R4가 H이며 Y가 -C(O)- (트리아세틴)인 화학식 1의 화합물 및 R1=R2=R3이 바람직하게는 C7- 및 C9-알킬로 이루어진 그룹으로부터 선택되고 R4가 H이며 Y가 -O-C(O)- (트리글리세라이드)인 화학식 1의 화합물이 바람직하다.
또한, 화학식 1의 화합물은 풍미제를 잘 용해시킨다. 특히, 트리아세틴 및 트리에틸 시트레이트는 SAIB의 크기 순서에 따르는 비중을 갖는 것 이외에 단지 제한된 범위까지만 수용성이므로 SAIB의 증량 효과를 감소시키지 않는다.
화학식 1의 화합물은 상업적으로 이용가능하나 화학식 1화합물은 예를 들어, 글리세롤을 상응하는 카복실산(Y가 -O-C(O)-인 경우) 또는 이의 C1-C3-알킬 에스테르 또는 할로겐화물, 특히 염화물과 반응시킴으로써 또한 이용가능하다. Y가 -O-C(O)-인 화학식 1의 화합물은 예를 들어, 시트르산과 상응하는 포화 또는 불포화 알콜을 반응시킴으로써 제조할 수 있다.
SAIB는 또한 시판가능하다. 이는 수크로스를 아세트산 무수물 및 이소부티르산 무수물과 반응시킴으로써 수득할 수 있다.
SAIB와 화학식 1의 화합물과의 우수한 혼화성 때문에, 원칙적으로 혼합비율을 광범위하게 확립할 수 있다. 바람직한 증량 효과를 달성하기 위해, 지방이 사용되는 경우에(Y가 -O-C(O)-이고 R4가 H인 화학식 1의 화합물이 사용되는 경우에), 이의 함량은 약 30 중량%의 최대치로 제한된다. 그러나, 점도는 심지어 소량의 화학식 1의 화합물을 첨가하는 경우(도 1 참조)에도 급격하게 떨어져 실제적으로 적은 중량%를 첨가하는 경우에도 액체상으로서 계량이 가능하다. 화학식 1의 점도-감소 물질은 본 발명에 따르는 음료중의 풍미유에 대한 증량제에 대해 (증량제의중량을 기준으로 하여) 1 내지 50중량%, 바람직하게는 3 내지 30중량%, 특히 바람직하게는 5 내지 20중량%의 양으로 사용된다.
수득되는 자유 유동성 SAIB 용액은, 또한 음료에 있어서 통상적으로 언급되는 최단 저장 수명 이상에 상응하는 비교적 장기간의 저장 시간 후에도 중성 관능성을 나타낸다. 이의 중성 풍미로 인해, 상기 SAIB 용액은 감귤류 풍미 이외의 풍미를 위해 또한 사용될 수 있다.
놀랍게도, 본 발명의 제형을 사용하는 경우, 보다 높은 최적 밀도 및 이에 따른 보다 짙은 혼탁한 인상은 통상적으로 사용되는 SAIB 용액 또는 순수한 SAIB를 사용하여 달성될 수 있다.
본 발명의 증량제는 풍미유와 함께 음료를 생산하는데 직접 사용될 수 있다. 풍미유와 함께 집중적으로 혼합하고, 바람직하게는 균질화시킨 후에, 풍미유 및 증량제가 수성상의 밀도에 일치하는 경우, 저장에 안정한 유화액이 수득된다. 또한, 이는, 특히 수성상에 수중유 유화액 또는 비유화성의 유화액-안정화제용 식품 유화제, 예를 들어, 아라비아 고무, 개질된 전분, 캐러브 콩 밀, 구아 고무 또는 트라가칸트를 오일상에 존재하는 증량제와 동일한 양으로 수성상에 첨가하는 경우에 적용된다. 밀도를 일치시키는 방법은 문헌(참조; The Pearson Square Method)에 공지되어 있다.
게다가, 증량제는 기타 성분과 함께 농축 음료에 혼입될 수 있다. 이러한 농축액은 풍미유 및 증량제 이외에, 음료에 사용되는 산, 예를 들어, 시트르산, 말산, 락트산, 타르타르산, 푸마르산 또는 인산, 유화액-안정화제, 방부제, 예를 들어, 소르빈산 또는 벤조산 및 이의 염을 포함하며, 바람직하게는 물 및 착색제를 포함한다. 이들 농축액을 기타 음료 성분 및 물과 혼합하고 집중적으로 혼합 후, 바람직하게는 균질화시킨 후, 저장에 안정한 유화액을 수득한다.
하기 실시예는 본 발명을 기술한다:
실시예 1
트리글리세라이드를 함유하는 증량제 제형의 제조:
순수한 SAIB를 가열한다. 이어서, 액체 트리글리세라이드(제품명: Miglyol 812R, Condea, Witten, Germany; R1, R2및 R3이 바람직하게는 C7- 및 C9-알킬로부터 선택되고, R4가 H이며, Y가 -O-C(O)-인 화학식 1의 화합물)를 (증량제 제형의 중량을 기준으로 하여) 2, 5, 10, 20 및 50중량%의 양으로 첨가하고 집중적으로 혼합한다. 점도가 트리글리세라이드의 농도를 증가시킴에 따라서, 크게 감소하는 균질 액체를 수득한다.
도 1에 나타낸 점도는 혼합 비율의 작용에 따른다.
실시예 2
트리아세틴을 함유하는 증량제 제형의 제조
순수한 SAIB를 가열한다. 순수한 트리아세틴(R1=R2=R3이 메틸이고, R4가 H이며, Y가 -O-C(O)-인 화학식 1의 화합물)을 (증량제 제형의 중량을 기준으로 하여)2, 5, 10, 20 및 50중량%의 양으로 첨가하고 집중적으로 혼합한다. 균질 액체를 수득한다. 트리아세틴 농도를 증가시킴에 따라서, 점도는 실시예 1의 트리글리세라이드를 사용한 경우와 비교시 급격한 방식으로 감소한다.
실시예 3
트리에틸 시트레이트를 함유하는 증량제 제형의 제조
순수한 SAIB를 가열한다. 순수한 트리에틸 시트레이트(R1=R2=R3이 에틸이고, R4가 OH이며, Y가 -C(O)-O-인 화학식 1의 화합물)을 (증량제 제형의 중량을 기준으로 하여) 2, 5, 10, 20 및 50중량%의 양으로 첨가하고 집중적으로 혼합한다. 균질 액체를 수득한다. 트리에틸 시트레이트의 농도를 증가시킴에 따라서, 점도는 실시예 1의 트리글리세라이드를 사용한 경우와 비교시 급격한 방식으로 감소한다.
실시예 4
증량제의 사용
감귤류 풍미유 5중량부와 SAIB 9중량부 및 트리글리세라이드(Myglyol 812) 1중량부로 이루어진 증량제 10중량부를 혼합하고 제조된 음료를 혼합하는 동안 200mg/ℓ의 양으로 첨가하며, 강렬히 혼합함으로써 균일하게 분산시키고 바람직하게는 균질화시킨다. 충분한 감귤류 향을 갖는 두드러지게 혼탁 음료를 수득한다.
실시예 5
풍미 농축액의 제조
풍미유(오렌지 테르펜 MC 규격 제2000.0769호, MCI Miritz, 감귤류 성분, 제조원: Kirchgandern, Germany) 50중량부와 SAIB 90중량부 및 트리글리세라이드(Myglyol 812) 10중량부로 이루어진 증량제 100중량부를 혼합한다. 물 700중량부의 수성층은, 아라비아 고무 150중량부를 유화액-안정화제로서 용해시키고, 시트르산 1중량부를 용해시키며, 소르빈산칼륨 1중량부를 방부제로서 용해시키는 것을 병행하여 제조한다. 2개의 상을 강렬히 혼합하여 균질화시킨다.
실시예 6
풍미 농축액으로부터 혼탁 음료의 제조
실시예 5에 따르는 풍미 농축액 1중량부를 감자당(cane sugar) 64중량부, 시트르산 1중량부 및 물 34중량부와 혼합한다. 상기 용액 1중량부 및 물 7중량부로부터 제조된 용액을 혼합한다.
실시예 7(비교 실시예)
실시예 4에 상응하나 가열에 의해 액상화된 순수한 SAIB를 증량제와 동일한 양으로 함유하는 음료를 제조한다.
실시예 4에 따르는 음료를 상기 음료와 가시적으로 비교한다. 실시예 4에 따르는 음료는 두드러지게 짙은 혼탁한 인상을 보인다.
본 발명에 의해서, 수크로스 아세테이트 이소부티레이트(SAIB) 및 하나 이상의 점도-감소제를 포함하는, 취급성 및 유용성이 개선된 풍미유용 증량제 및 이를 포함하는 농축 음료 및 음료가 제공된다.

Claims (13)

  1. 수크로스 아세테이트 이소부티레이트(SAIB) 및 실온에서 액체인 하나 이상의 하기 화학식 1의 화합물을 포함하는, 식품 및 음료에서의 유탁액용 증량제.
    화학식 1
    상기 화학식 1에서,
    R1, R2및 R3은 홀수의 C1-C17-알킬, C3-C17-알케닐 또는 C5-C17-알카디에닐로 이루어진 그룹으로부터 선택되고,
    R4는 H 또는 OH이며,
    Y는 -0-C(O)- 또는 -C(O)-O-이다.
  2. 제1항에 있어서, R1=R2=R3이 에틸이고 R4가 OH이며 Y가 -C(O)-O- (트리에틸시트레이트)이거나, R1=R2=R3이 메틸이고 R4가 H이며 Y가 0-C(O)- (트리아세틴)인 화학식 1의 화합물을 포함하는 증량제.
  3. 제1항에 있어서, R1, R2및 R3이 C7- 및 C9-알킬로 이루어진 그룹으로 부터 선택되고 R4가 H이며 Y가 -O-C(O)-인 화학식 1의 화합물을 포함하는 증량제.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 화학식 1의 화합물을 증량제의 중량을 기준으로 하여, 1 내지 50중량%, 바람직하게는 3 내지 30중량%의 양으로 포함하는 증량제.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 화학식 1의 화합물을 증량제의 중량을 기준으로 하여, 5 내지 20중량%의 양으로 포함하는 증량제.
  6. 제1항 내지 제5항 중의 어느 한 항을 따르는 증량제 및 하나 이상의 풍미유 및/또는 풍미 농축액을 포함하는 풍미 제제.
  7. 제6항에 있어서, 풍미유 및/또는 풍미 농축액을 풍미 제제의 중량을 기준으로 하여, 40중량% 이상의 양으로 포함하는 풍미 제제.
  8. 제7항에 있어서, 풍미유 및/또는 풍미 농축액을 풍미 제제의 중량을 기준으로 하여, 40 내지 90중량%의 양으로 포함하는 풍미 제제.
  9. 제1항 내지 제5항 중의 어느 한 항에 따르는 증량제를 포함하는 농축 음료.
  10. 알콜성 및 비알콜성 음료를 제조하기 위한 제1항에 따르는 증량제의 용도.
  11. 농축 음료를 제조하기 위한 제1항에 따르는 증량제의 용도.
  12. 농축 음료와 알콜성 및 비알콜성 음료를 제조하기 위한 제6항에 따르는 풍미 제제의 용도.
  13. 알콜성 및 비알콜성 음료를 제조하기 위한 제9항에 따르는 농축 음료의 용도.
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