KR20060133548A - 말티톨을 함유하는 아이스크림 및 아이스크림 배합물 - Google Patents

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KR20060133548A
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에스피아이 폴리올즈 인코포레이티드
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Abstract

본 발명은 말티톨을 함유하는 아이스크림 배합물 및 이로부터 제조된 아이스크림에 관한 것이다.

Description

말티톨을 함유하는 아이스크림 및 아이스크림 배합물{ICE CREAM AND ICE CREAM FORMULATIONS CONTAINING MALTITOL}
연관된 특허출원에 대한 전후 참조
본 발명은 2004년 1월 13일자로 출원된 미국 가출원 제60/536,062 호를 우선권으로 주장한다. 미국 가출원 제60/536,062호의 완전한 개시 내용은 본원에 참고로 인용되어 있다.
본 발명은 말티톨을 함유하는 아이스크림 배합물 및 이로부터 제조된 아이스크림에 관한 것이다.
말티톨은 고 말토즈 옥수수 시럽의 촉매적 수소화에 의해 제조된 폴리올이다. 말티톨은 설탕의 약 90%의 당도를 갖고, 일반적으로 약 2.1kcal/g의 칼로리값을 갖는 것으로 인식된다. 말티톨을 이용하여 감미된 제품은 FDA의 "무가당" 정의를 만족한다. 이들 성질로 인해 말티톨은 미국에서 저-칼로리 감미료로서 이용될 수 있다. 말티톨은 인간의 소화계에 의해 비교적 느리게 흡수되지만, 소르비톨의 약 2배의 변통(便通) 역치를 갖는다. 말티톨은 또한 슈크로즈에 필적하는 용해열을 가져, 대중적인 무가당 대체 감미료가 되었다. 말티톨은 캔디, 츄잉검, 쵸콜렛, 잼 및 젤리와 냉동 디저트에 흔히 사용된다.
말티톨은 기분좋은 단 맛을 갖고, 말티톨이 90의 상대적인 단맛 값을 가지므로, 대부분의 용도에서 단맛을 조절할 필요가 없다. 소르비톨과는 다르게, 말티톨은 강한 냉각 효과를 나타내지 않는다. 말티톨은 또한 매우 우수한 열 안정성을 갖고, 이는 분해되거나 색을 형성하지 않고 고온에서 취급될 수 있음을 의미한다. 말티톨의 성질과 환원당이 본질적으로 없다는 사실에 기인하여, 말티톨은 원하지 않게 변색되거나 갈변 반응을 일으키지 않고 매우 높은 무수 물질 수준으로 농축될 수 있다. 말티톨은 또한 이의 흡습 성질로 인해 우수한 습윤능을 갖는다.
수소화된 모노-, 다이-, 올리고- 및 폴리-사카라이드는 수소화 후의 중합도(DP)를 특징으로 한다. 수소화된 모노사카라이드는 1의 DP를 갖는다. 수소화된 다이사카라이드는 2의 DP를 갖는다. 수소화된 트라이-, 콰트-, 펜타-, 헥사-, 헵타-, 옥타-, 노나- 및 데카-사카라이드는 각각 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 및 10의 DP를 갖는다. 수소화된 운데카- 및 그 이상의 사카라이드는 11 이상의 DP를 갖는다. DP는 통상적인 HPLC 분석에 의해 결정될 수 있다.
일반적으로, 용어 수소화된 전분 가수화물은 정확하게는 전분 가수분해의 사카라이드 생성물의 수소화에 의해 생성된 임의의 폴리올에 적용될 수 있다. 그러나, 실제로, 일부 폴리올, 예를 들면 소르비톨, 만니톨 및 말티톨은 이들의 흔한 화학명으로 언급된다. "수소화된 전분 가수분해물"은 보다 흔하게는 임의의 단량 체 또는 이량체 폴리올(각각 소르비톨/만니톨 또는 말티톨)에 추가하여 상당양의 수소화된 올리고- 및 폴리사카라이드를 함유하는 넓은 범위의 폴리올을 기술하는데 이용된다.
본원에 참고로 인용된 세펠로니(Serpelloni) 등의 미국 특허 제4,675,200호는 마무리처리된 제품중의 건조 물질에 대해 3 이상의 DP의 폴리올을 2중량% 이상, 15중량% 미만의 함량으로 함유하는 무가당 아이스크림에 개해 개시하고 있다. 이들 아이스크림 배합물의 일부는 폴리올 성분으로서 8 내지 80중량%, 20 내지 75중량% 또는 35 내지 80중량%의 양의 말티톨을 함유하는 HSH를 함유한다.
발명의 요약
본 발명의 한 양태는 a) 6 내지 15중량%의 양의 지방, b) 6 내지 12중량%의 양의 비-지방 우유 고형물 및 c) 10 내지 25중량%의 양의 말티톨(여기서, 상기 모든 중량%는 아이스크림 배합물의 총 중량에 근거한다)을 포함하는 아이스크림 배합물이다.
본 발명의 다른 양태는 a) 8 내지 12중량%의 양의 지방, b) 7 내지 12중량%의 양의 비-지방 우유 고형물 및 c) 10 내지 20중량%의 양의 말티톨(여기서 상기 중량%는 모두 아이스크림 배합물의 총 중량에 근거한다)을 포함하는 아이스크림 배합물이다.
본 발명의 다른 양태는 a) 8 내지 10중량%의 양의 지방, b) 8 내지 10중량%의 양의 비-지방 우유 고형물, 및 c) 12 내지 18중량%의 양의 말티톨(상기 중량% 모두는 아이스크림 배합물의 총 중량에 근거한다)을 포함하는 아이스크림 배합물이다.
본 발명의 아이스크림 배합물은 또한 안정화제, 향료 및 상업적인 아이스크림에서 발견되는 다른 전형적인 성분을 포함할 수 있다.
안정화제가 본 발명의 아이스크림 배합물에 존재하는 경우, 이는 일반적으로 아이스크림에 존재하는 고형물의 중량을 기준으로 0.1 내지 0.5중량%의 양으로 존재한다.
건조 고형물 기준으로, 본 발명의 아이스크림 배합물은 약 25중량% 내지 약 45중량%의 말티톨, 또는 약 28중량% 내지 약 40중량%의 말티톨, 또는 약 30중량% 내지 약 38중량%의 말티톨을 함유한다.
본 발명의 한 양태에서, 아이스크림 배합물은 추가의 슈크로즈를 함유하지 않는다. 본 발명의 다른 양태에서, 아이스크림 배합물은 0.01 내지 2%의 추가된 슈크로즈를 함유한다.
본 발명은 또한 전형적으로 아이스크림 배합물을 저온살균, 균질화 및 냉동(공기 혼화하면서)시킴으로써 전술된 배합물로부터 제조된 아이스크림에 관한 것이다.
도 1은 아이스크림 배합물 1 내지 7중의 감미료로 사용된 고형물의 평균 분자량의 그래프이다.
도 2는 공기 혼화되고 냉동되는 시간(분)동안 아이스크림 배합물 1 내지 7의 오버런(overrun) %를 보여주는 그래프이다.
도 3은 냉동되는 시간(분)동안 여러 아이스크림 배합물의 온도를 보여주는 그래프이다.
도 4는 냉동 및 공기 혼화 전에 여러 아이스크림 배합물의 밀도를 보여주는 그래프이다.
본 발명의 아이스크림 배합물은 하기 개시된 방법에 의해 제조될 수 있다. 하기 개시된 방법이 본 발명의 아이스크림 배합물을 제조하는 바람직한 방법이지만, 유일한 방법은 아닐 수 있다. 따라서, 본 발명의 방법은 예시이지, 제한하고자함이 아닌 것으로 간주되어야 한다. 또한 본 발명의 예로서 하기 개시된 배합물은 본 발명을 더 잘 이해할 수 있도록 제공된 것이지 본 발명의 범위를 한정하고자 함이 아니다.
40%의 우유 크림(뻑뻑한 휘핑 크림), 말티톨 시럽(말티스위트(상표명; Maltisweet) IC - 약 65중량%의 말티톨을 함유하는 약 75% 고형물) 및 물의 습윤 성분들을 먼저 혼합한 후, 이 습윤 성분에 건조 성분들을 혼합하면서 서서히 첨가하여 12중량% 지방의 아이스크림 배합물을 제조하였다. 무수 성분은 비-지방 우유 고형물 및 안정화제(미세결정성 셀룰로즈 - FMC의 xp-3548)였다. 무수 성분을 첨가한 후, 배합물을 고속 혼합기를 이용하여 20분간 혼합하여 배합물이 균질화되도록 보증하였다. 혼합 단계 후에, 배합물을 약 160℉에서 20분동안 이중 보일러에서 저온살균하였다. 배합물로부터 증발한 임의의 물을 대체할 수 있도록 저온살균 단계 전에 배합물의 중량을 기록하였다. 저온살균 단계 후, 및 임의의 증발된 물을 대체한 후에, 배합물을 제 1 단에서 1500psi 및 제 2 단에서 500psi를 이용하여 2-단계 균질화기(가울린(Gaulin))에서 균질화시켰다. 그런 다음, 균질화된 아이스크림 배합물을 혼합물의 온도를 약 160℉에서 약 40℉로 감소시키는 열 전달판(냉각판)상에서 신속하게 냉각시켰다. 그런 다음, 아이스크림 배합물을 뚜껑이 있는 유리 항아리에서 수집한다. 아이스크림 배합물이 먹어서 소비되는 경우, 향료(예를 들면 바닐라)를 배합물에 첨가한 후, 배합물을 냉동시킬 수 있다. 아이스크림 배합물을 시험하고자 하는 경우, 유리 항아리를 40℉ 미만의 온도에서 하룻밤동안 냉동기에 두고, 그 다음날(약 12 내지 24 시간 후), 40℉에서 배합물의 분리 여부, 점도 및 중량(밀도 및 오버런을 측정하기 위해)을 확인하였다. 그런 다음 아이스크림 배합물을 유리 항아리에서 2.5갤런들이 테일러(Taylor) 냉동기의 공간에 붓는다. 그런 다음, 온도계를 23℉로 설정하고 테일러 냉동기를 켠다. 아이스크림 배합물이 진탕(공기 혼화)되고, 테일러 냉동기에서 냉동되는 동안, 오버런을 측정할 수 있도록 아이스크림 배합물의 중량과 온도를 2분 간격으로 측정하여 기록한다. 테일러 냉동기의 온도 빛이 꺼진 후 다시 켜질 때까지(즉, 1회 온도 사이클동안) 이들을 측정하였다. 테일러 냉동기의 빛이 다시 켜지면, 테일러 냉동기중의 배합 물로부터 시료를 취해서 뚜껑이 있는 플라스틱 용기에 둔다. 플라스틱 용기와 이들 내용물을 7일동안 -18℉에서 둔 후, 생성된 아이스크림의 경도를 측정하고, 시네레시스(syneresis) 정도를 측정한다.
표 1에 도시된 배합물을 상기 개시된 방법에 의해 제조하였다.
배합물 1(대조군)에는 말티톨 시럽 대신 설탕(무수 성분으로서)을 첨가하였다.
배합물 2에는 대조군에 사용된 설탕 대신 본 발명에 따른 말티톨 시럽을 이용한다.
배합물 3, 4, 5, 6 및 7에 사용된 폴리올(즉, 말티톨 대체물)은 하기 개시된 바와 같다.
배합물 3 - 폴리덱스트로즈(고체), 소르비톨(고체).
배합물 4- 폴리덱스트로즈(고체), 락티톨(고체).
배합물 5- 폴리덱스트로즈(고체), 에리트리톨(고체).
배합물 6 - 폴리덱스트로즈(고체), 이소몰트(고체).
배합물 7 - 폴리덱스트로즈(고체), 말티톨(고체).
Figure 112006049741566-PCT00001
하기 아이스크림 배합물 A 내지 E를 상기 개시된 방법과 유사한 방법에 의해 제조할 수 있다(모든 배치는 12% 지방을 갖는다).
Figure 112006049741566-PCT00002
Figure 112006049741566-PCT00003
표 2는 본원에 언급된 말티톨 시럽의 일부 성분의 분해를 보여준다.
Figure 112006049741566-PCT00004
본 발명의 바람직한 양태에서, 사용된 말티톨 시럽의 고체 부분의 평균 분자량은 500 내지 600g/몰이다. 본 발명의 다른 바람직한 양태는 510 내지 580g/몰, 515 내지 570g/몰, 520 내지 560g/몰 또는 530 내지 550g/몰의 평균 분자량(고체 부분)을 갖는 말티톨 시럽을 이용한다.
본 발명의 바람직한 양태에서, 사용된 말티톨 시럽은 말티스위트(상표명; Maltisweet) IC(델라웨어주 뉴캐슬 소재의 SPI 폴리올 인코포레이티드 제품)이다. 이 시럽은 약 540 내지 545g/몰, 일반적으로 542 내지 544g/몰(시럽의 정확한 조성에 따라)의 평균 분자량(고체 부분)을 갖는다.
도 1에 나타난 바와 같이, 배합물 1 내지 7을 제조하는데 이용된 7개의 감미제중에서, 말티스위트 IC는 슈크로즈인 대조군과 가장 유사한 평균 분자량을 갖는다. 말티스위트 IC와 슈크로즈의 평균 분자량이 이렇게 유사하기 때문에, 적어도 부분적으로, 본 발명의 배합물로 만들어진 아이스크림이 부분적으로 또는 완전히 슈크로즈에 근거한 감미 조성물을 함유하는 상업적인 아이스크림의 감미 및 입에 닿는 느낌과 유사함을 포함하는 본 발명의 아이스크림 배합물에서 입증되는 우수한 성질이 나타나는 것으로 생각된다.
도 2는 시간(즉, 아이스크림 배합물이 공기 혼화되는 시간)이 경과함에 따라 전개되는, 상기 개시된 바와 같은 아이스크림 배합물 1 내지 7의 오버런을 보여준다. 오버런은 아이스크림으로 혼입되는 공기의 양이고, 일반적으로 "오버런 %"로서 표현된다. 오버런 %는 공기혼화 단계에 의해 야기되는 최종 아이스크림 배합물의 부피 증가에 의해 측정된다. 혼합물의 부피 증가(공기 혼화 후의 혼합물의 최종 부피 - 공기 혼화 전의 혼합물의 초기 부피)를 혼합물의 초기 부피로 나눈 다음, 100을 곱하면 %가 얻어진다. 도 2에 나타난 바와 같이, 말티스위트 IC로 제조된 아이스크림 배합물은 시험된 임의의 아이스크림 배합물중 가장 큰 오버런을 가질 뿐만 아니라, 임의의 다른 배합물보다 더 빨리 100% 오버런에 도달한다. 이는 본 배합물에 근거한 아이스크림의 상업적 제조에 있어 시간과 에너지를 상당히 절약시킨다. 이런 성질은, 적어도 부분적으로는, (대조군인 슈크로즈와 유사한) 말티스위트 IC의 평균 분자량에 기인하는 것으로 생각된다.
도 3은 냉동되는 시간동안 아이스크림 혼합물 또는 배합물(즉, 상기 개시된 바와 같은 배합물 1 내지 7)의 온도를 보여준다.
도 4는 상기 개시된 아이스크림 혼합물 또는 배합물(즉, 배합물 1 내지 7)의 밀도를 보여준다. 밀도는 냉동 및 공기 혼화 전에 측정되었다. 배합물의 밀도 차이는 배합물의 냉동이나 오버런에 상당한 영향을 미치지는 않는 것으로 보였다.
본 발명은 이의 바람직한 양태를 참고하여 구체적으로 도시되고 예시되지만, 당 분야의 숙련자들이 본 발명의 진의 및 범위를 벗어나지 않고 그 형태와 세부사항을 다양하게 변형시킬 수 있음을 이해할 것이다.

Claims (20)

  1. 아이스크림 배합물의 총 중량을 기준으로,
    a) 6 내지 15중량%의 양의 지방;
    b) 6 내지 12중량%의 양의 비-지방 우유 고형물; 및
    c) 10 내지 25중량%의 양의 말티톨을 포함하는 아이스크림 배합물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    지방이 8 내지 12중량%의 양으로 존재하고, 비-지방 우유 고형물이 7 내지 12중량%의 양으로 존재하고, 말티톨이 10 내지 20중량%의 양으로 존재하는 아이스크림 배합물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    지방이 8 내지 10중량%의 양으로 존재하고, 비-지방 우유 고형물이 8 내지 10중량%의 양으로 존재하고, 말티톨이 12 내지 18중량%의 양으로 존재하는 아이스크림 배합물.
  4. 제 1 항에 있어서,
    하나 이상의 안정화제 및 향료를 추가로 포함하는 아이스크림 배합물.
  5. 제 1 항에 있어서,
    0.1 내지 0.5중량%의 하나 이상의 안정화제를 추가로 포함하고, 여기서, 상기 하나 이상의 안정화제의 중량%가 아이스크림 배합물에 존재하는 고형물의 중량에 근거한, 아이스크림 배합물.
  6. 제 1 항에 있어서,
    아이스크림 배합물이 추가의 슈크로즈를 함유하지 않는 아이스크림 배합물.
  7. 제 1 항에 있어서,
    아이스크림 배합물이 0.01 내지 2%의 추가의 슈크로즈를 함유하는 아이스크림 배합물.
  8. 제 1 항에 있어서,
    아이스크림 배합물이 무수 고형물 기준으로 약 25중량% 내지 약 45중량%의 말티톨을 함유하는 아이스크림 배합물.
  9. 제 1 항에 있어서,
    아이스크림 배합물이 무수 고형물 기준으로 약 28중량% 내지 약 40중량%의 말티톨을 함유하는 아이스크림 배합물.
  10. 제 1 항에 있어서,
    아이스크림 배합물이 무수 고형물 기준으로 약 30중량% 내지 약 38중량%의 말티톨을 함유하는 아이스크림 배합물.
  11. 아이스크림의 총 중량을 기준으로,
    a) 6 내지 15중량%의 양의 지방;
    b) 6 내지 12중량%의 양의 비-지방 우유 고형물; 및
    c) 10 내지 25중량%의 양의 말티톨을 포함하는 아이스크림.
  12. 제 11 항에 있어서,
    지방이 8 내지 12중량%의 양으로 존재하고, 비-지방 우유 고형물이 7 내지 12중량%의 양으로 존재하고, 말티톨이 10 내지 20중량%의 양으로 존재하는 아이스크림.
  13. 제 11 항에 있어서,
    지방이 8 내지 10중량%의 양으로 존재하고, 비-지방 우유 고형물이 8 내지 10중량%의 양으로 존재하고, 말티톨이 12 내지 18중량%의 양으로 존재하는 아이스크림.
  14. 제 11 항에 있어서,
    하나 이상의 안정화제 및 향료를 추가로 포함하는 아이스크림.
  15. 제 11 항에 있어서,
    0.1 내지 0.5중량%의 하나 이상의 안정화제를 추가로 포함하고, 여기서, 상기 하나 이상의 안정화제의 중량%가 아이스크림에 존재하는 고형물의 중량에 근거한, 아이스크림.
  16. 제 11 항에 있어서,
    아이스크림이 추가의 슈크로즈를 함유하지 않는 아이스크림.
  17. 제 11 항에 있어서,
    아이스크림이 0.01 내지 2%의 추가의 슈크로즈를 함유하는 아이스크림.
  18. 제 11 항에 있어서,
    아이스크림이 무수 고형물 기준으로 약 25중량% 내지 약 45중량%의 말티톨을 함유하는 아이스크림.
  19. 제 11 항에 있어서,
    아이스크림이 무수 고형물 기준으로 약 28중량% 내지 약 40중량%의 말티톨을 함유하는 아이스크림.
  20. 제 11 항에 있어서,
    아이스크림이 무수 고형물 기준으로 약 30중량% 내지 약 38중량%의 말티톨을 함유하는 아이스크림.
KR1020067014005A 2004-01-13 2005-01-12 말티톨을 함유하는 아이스크림 및 아이스크림 배합물 KR20060133548A (ko)

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