KR20120022891A - 저농도-나트륨 염 생성물의 제조 방법, 그 방법으로 얻을 수 있는 생성물 및 그의 용도 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 염화나트륨(NaCl) 및 하나 이상의 첨가제를 함유하는 염 생성물의 제조 방법으로서, 상기 염 생성물은 50㎛?10mm의 입자 크기를 가지며, a) 선택적으로, 염화나트륨-함유 물질을 최종적 염 생성물의 크기보다 1,000배 내지 3배 더 작은 입자 크기로 분쇄하는 단계; b) 선택적으로, 상기 하나 이상의 첨가제 출발 물질을 단계 a)에서 얻어진 상기 염화나트륨-함유 물질 입자 크기의 0.5?2배의 입자 크기로 분쇄하는 단계; c) 계속해서, 상기 최종적 염 생성물의 크기보다 1,000배 내지 3배 더 작은 입자 크기를 가진 상기 염화나트륨-함유 물질 입자와, 상기 염화나트륨-함유 물질 입자 크기의 0.5?2.0배의 입자 크기를 가진 상기 첨가제 입자를 혼합하는 단계; d) 계속해서, 단계 c)로부터 얻어지는 입자 혼합물을 40?400MPa의 압력을 사용하여 컴팩팅하는 단계; e) 계속해서, 상기 컴팩팅된 염 생성물을 분쇄하여 50㎛?10mm의 얻고자 하는 입자 크기를 가진 입자를 얻는 단계를 포함하고, 상기 단계들은 실질적으로 건조 조건 하에서 수행되는, 염 생성물의 제조 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 방법에 의해 얻어지는 저농도-나트륨 염 생성물, 및 사람이나 동물 소비용인 그것의 용도를 제공한다.
Description
본 발명은 저농도-나트륨 염 생성물의 제조 방법, 그 방법으로 얻을 수 있는 생성물 및 그의 용도에 관한 것이다.
많은 이유 중에서, 염화나트륨은 그것이 가지는 특별한 맛과 맛-증강 성질 때문에 식품에 사용된다. 지나치게 많은 나트륨의 섭취는 여러 가지 건강상 문제에 관련되는 것으로 생각되기 때문에, 사람의 나트륨 섭취를 감소시킬 필요가 있다. 따라서, 몇 가지 염 생성물에 있어서 염화나트륨 부분은 염화칼륨과 같은 다른 무기염으로 대체되고 있다. 그러나, 염화칼륨은 염화나트륨보다 더 강한 금속성 맛과 더 쓴 맛을 특징으로 하므로, 사람들이 소비하는 데 덜 선호하게 된다. 대안적으로, 실제 나트륨 섭취는, 때로는 부분적으로 염화나트륨을 기재로 하는, 강한 염의 미각을 일으키는 생성물을 통해 저감될 수 있으므로, 유사한 맛과 맛-증강 효과를 위해 소비되어야 하는 생성물의 양을 확실히 적게 한다. 이러한 예는 특허 문헌 WO 2004/075663에 개시되어 있다.
요오드 또는 불화물과 같은 기능성 첨가제 및/또는 영양소를 염 생성물에 첨가하는 것은 통상적 관행이다. 또한, 그러한 염화나트륨-대체 물질을 함유하는 저농도-나트륨 염 생성물에 이른바 마스킹제인 추가적 첨가제를 첨가함으로써 염화칼륨과 같은 염화나트륨-대체 물질의 불쾌한 맛을 마스크하는 방법이 알려져 있다. 마지막으로, 염화나트륨 맛 효과를 높이기 위해 염화나트륨계 염 생성물에 맛 증강제를 첨가하는 방법이 알려져 있다.
염화나트륨계 생성물에 첨가되는 첨가제는 원료 물질인 염화나트륨 및 염화칼륨보다 작은 입자 크기를 가질 수 있고, 특히 그것들이 유기 첨가제에 관한 것일 때 그러하다. 예를 들면, 이스트계 첨가제는 100㎛보다 현저히 작은 입자 크기를 가지는 반면, 공업적으로 입수가능한 염화나트륨 및 염화칼륨은 일반적으로 수백 ㎛의 입자 크기를 가진다. 이들 두 물질이 혼합되면, 수송 및 저장시 분리(demixing)가 일어나게 된다. 응집이 그러한 분리를 피하는 한 가지 방법이다. 그러나, 컴팩팅(compacting) 및 원하는 입자 크기로의 분쇄 후, 상대적으로 작은 입자는 입자의 외측 표면 상에 모이게 되어, 첨가제의 손실을 초래한다.
그밖에도, 많은 첨가제들이 염화나트륨 및 염화칼륨과 같은 염화나트륨-대체 물질과 다른 성질을 가지기 때문에, 가공 관점에서 볼 때, 최종 생성물의 외측 표면 상에 대부분이 위치하는 것을 피하는 것이 낫다. 예를 들면, 몇 가지 첨가제는 염화나트륨 및 염화칼륨보다 흡습성이 크며, 첨가제 입자가 염 생성물을 통해 트랩핑되고 균질하게 혼합될 때보다 더 외측 표면에 위치할 때, 더 많은 흡습성 거동을 나타내는 염 생성물을 초래한다.
저농도-나트륨 염 생성물을 제조하는 방법은 특허 문헌 WO 2003/068006으로부터 공지되어 있다. 이 문헌은 염화나트륨 및 염화칼륨, 염화칼슘 또는 염화마그네슘과 같은 다른 무기염, 및 선택적으로 추가적 첨가제의 과립화 염 생성물을 개시한다. 상기 염 생성물의 제조 방법은 200㎛ 미만의 크기를 가진 염 미립자를 선택적 성분들과 혼합하는 단계, 5?15중량%의 물을 첨가하는 단계, 및 예를 들면 압출 또는 컴팩팅에 의해 혼합물을 과립화하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 생성물을 건조하고, 150?2,000㎛의 입자 크기로 분쇄하는 선택적 단계에 의해 완결될 수 있다.
이 방법은 물을 첨가하는 단계 및 추후에 입자상 형태로 염 생성물을 얻기 위해 물을 제거하는 단계를 포함하기 때문에 불리하다. 또한, 기재된 상기 방법은 일반적으로 마모되기 쉬운 입자를 생성한다.
특허 문헌 US 2009/0104330은 식품 중 염화나트륨을 감소시키기 위한 감소된 나트륨 짠 맛 조성물을 개시한다. 상기 조성물은 염화나트륨, 하나 이상의 식품 산과 식품 산의 염, 하나 이상의 아미노산과 아미모산의 염을 함유하고, 염화칼륨, 이스트 추출물, 감미료 및 향미료를 추가로 함유할 수 있다. 상기 조성물은 감소된 금속성/쓴 맛을 가지고, 짠 특성을 높이며, 짠 맛의 강도를 증가시키는 것으로 기재되어 있다. 상기 조성물은, 더 크거나 더 작은 입자를 얻고자 할 경우 그것을 제조하는 많은 기술이 열거되어 있지만, 성분들의 직접적인 블렌딩에 의해 제조될 수 있는 것으로 이해될 수 있다. US 2009/0104330에 있어서 염화나트륨계 생성물에 첨가되는 식품 산, 아미노산, 이스트 추출물, 감미료 및 향미료 첨가제는 사실상 일반적으로 염화나트륨 및 염화칼륨보다 훨씬 작은 입자 크기를 가지기 때문에, US 2009/0104330에서 제조된 조성물은 전술한 바와 같이 용이하게 분리될 것이고(예를 들면 수송 및 저장시), 그러한 분리는 의도한 것과는 상이한 조성을 가진 생성물을 초래하고, 조성물의 기능성에 영향을 줄 것으로 예상된다.
본 발명의 목적은 보다 효율적이고, 전술한 문제점을 갖지 않는 균질한 저농도-나트륨 염 생성물을 제조할 수 있는 개선된 방법을 제공하는 것이다.
본 발명자들은 보다 (에너지) 효율적인 개선된 방법으로서, 첨가제들이 염화나트륨, 및 선택적으로 염화나트륨-대체 물질과 균질하게 혼합되고, 개별적 그레인에 내포되어 있는, 향상된 맛을 가진 저농도-나트륨 염 생성물을 제조할 수 있는 방법을 발견했다.
본 발명은, 염화나트륨(NaCl) 및 하나 이상의 첨가제를 함유하는 (저농도-나트륨) 염 생성물의 제조 방법으로서, 상기 염 생성물은 50㎛?10mm의 입자 크기를 가지며,
a. 선택적으로, 염화나트륨-함유 물질을 최종적 염 생성물의 크기보다 1,000배 내지 3배 더 작은 입자 크기로 분쇄하는 단계;
b. 선택적으로, 상기 하나 이상의 첨가제 출발 물질을 단계 a)의 상기 염화나트륨-함유 물질 입자 크기의 0.5?2배의 입자 크기로 분쇄하는 단계;
c. 계속해서, 상기 최종적 염 생성물의 크기보다 1,000배 내지 3배 더 작은 입자 크기를 가진 상기 염화나트륨-함유 물질 입자, 및 상기 염화나트륨-함유 물질 입자 크기의 0.5?2.0배의 입자 크기를 가진 상기 첨가제 입자와 혼합하는 단계;
d. 계속해서, 단계 c)로부터 얻어지는 입자 혼합물을 40?400MPa의 압력을 사용하여 컴팩팅(compacting)하는 단계;
e. 계속해서, 상기 컴팩팅된 염 생성물을 분쇄하여 50㎛?10mm의 얻고자 하는 입자 크기를 가진 입자를 얻는 단계
를 포함하고, 상기 단계들은 실질적으로 건조 조건 하에서 수행되는,
염 생성물의 제조 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 본 발명의 방법에 의해 제조될 수 있는 저농도-나트륨 염 생성물 및 사람과 동물의 소비용으로서의 그것의 용도를 제공한다.
특허 문헌 GB 1 058 826에는 염화나트륨과 다른 나트륨염의 혼합물을 후속적으로 컴팩팅하고 분쇄함으로써 얻어질 수 있는 알칼리성의 완전히 나트륨계 염 생성물이 개시되어 있음을 알아야 한다. 얻어지는 염 생성물은 고기 절임(meat curing)에 사용되는 알칼리성 염 생성물이다. 특허 문헌 GB 1 058 826은 사람이 소비하기에 적합한 첨가제를 함유하는 염 생성물에 관한 것도 아니고, 나트륨 함량이 감소된 염 생성물에 관한 것도 아니다. 또한, 이 문헌에 개시되어 있는 염 생성물은 유기물이거나, 맛의 증강 기능을 가진 첨가제를 전혀 함유하고 있지 않다.
또한, 특허 문헌 JP 2006-169264에는 산과 당 성분 및 염화칼륨과 같은 전해질을 함유하는 투석(dialysis) 염 생성물의 제조 방법으로서, 염화나트륨과 전해질 코팅층을 함유하는 제1 조성물 및 동일하거나 또 다른 당 성분과 산을 포함하는 코팅층으로 피복되어 있는 당 성분을 함유하는 핵 입자를 포함하는 제2 조성물을 혼합함으로써 제조되는 염 생성물의 제조 방법이 개시되어 있음을 알아야 한다. JP 2006-169264는 투석 염을 제조하기 위한 이 방법을 몇 가지 다른 방법과 비교하고 있는데, 그중 하나는 비교예 2에 개시되어 있는 것으로, 염화나트륨, 염화칼륨 및 글루코스를 함유하는 혼합물을 평균 입경 50㎛까지 미분하는 단계, 이어서 롤러 컴팩터로 상기 혼합물을 과립화하여 평균 입경 500㎛의 과립을 형성하는 과립화단계를 포함하고, 결론적으로 상기 방법은 안정적인 함량을 가진 수성 투석 염 생성물의 제조에는 덜 바람직하다. 이 문헌은 상기 비교 단계에 후속되는 분쇄 단계를 개시하고 있지 않다. 그외에도, 상기 문헌은 예를 들면 소량의 건조 염 입자의 균질성이 문제가 아니고, 다량의 염 수용액의 균질성(homogeneity)이 과제인 투석 염의 제조에 관한 것이며; 사실상 이 문헌은 분쇄와 컴팩팅이 실질적으로 건조 조건 하에서 일어나는 본 발명에 따른 방법과는 전혀 다른 방법을 교시한다.
상기 방법에 의해 얻을 수 있는 생성물은 실제로 염화나트륨-함유 입자에 첨가제를 균질하게 혼합하는 것을 특징으로 하고, 그밖에도 양호한 분리(segregation) 및 내마모성을 특징으로 한다. 사실상, 첨가제가 염 생성물에 초래할 수 있는 임의의 바람직하지 않은 부작용은 첨가제가 염 생성물 내에 (적어도 부분적으로) 포획되기 때문에 감소된다.
본 명세서에서, 저농도-나트륨 염 생성물이란, 염화나트륨의 일부가 다른 무기염, 여기서는 염화칼륨과 같이 염화나트륨-대체 물질로도 지칭되는 염으로 대체되어 있고(이 구현예에서, 염화나트륨 및 염화나트륨-대체 물질(들)을 함유하는 물질은 "나트륨-염화물 함유 물질"로 지칭됨), 하나 이상의 첨가제(맛 증강제, 마스킹제, 영양소 또는 임의의 다른 첨가제)를 함유하는 생성물과, 소위 맛 증강제로서 기능하는 첨가제의 첨가에 의해 강한 염 미각을 발생시킴으로서, 동일한 맛 효과가 적은 양의 염화나트륨으로도 경험하게 되는 염화나트륨계 생성물, 그리고 상기 두 생성물의 조합을 포함하는 것으로 정의된다.
특정 입자 크기를 가진 것으로 규정되는 물질은 동일한 입자 크기를 가진 입자만으로 구성되기는 드물다는 것을 이해해야 한다. 이과 관련하여, 본 명세서에서 (염) 생성물 또는 임의의 다른 물질이 특정한 입자 크기를 가지는 것으로 규정되는 경우, 입자 크기에 있어서 ISO 13320:2009에 따른 생성물의 평균 입자 크기 즉 d50을 의미하는 것으로 당업자에게 일반적으로 받아들여진다.
본 발명의 방법을 이용하여 염 생성물에 첨가될 수 있는 첨가제는, 본 발명의 방법을 이용하여 염 생성물에 첨가되었을 때 염 생성물 및 중간 염화나트륨-함유 물질이 더이상 실질적으로 건조 형태를 형성하지 않도록 하는, 사람이나 동물의 소비에 적합한 임의의 물질 또는 식품- 또는 사료-등급 첨가제일 수 있다. 상기 첨가제는 염화나트륨이 아니고, 또한 염화나트륨-대체 물질과 동일한 물질도 아니다. 사람이나 동물이 소비하기에 적합한 물질은, 일 구현예에서, 사람의 식품 및 동물 사료 제품에 첨가될 수 있는 것으로 관련 당국에 의해 허가되는 물질이다. 바람직하게는, 상기 첨가제는 유기 첨가제이다.
본 명세서에서 실질적으로 건조하다는 것은, 유리(free) 수분 함량이 (총) 고체 기준으로, 3중량% 미만, 바람직하게는 1중량% 미만인 것을 의미한다. 유리 수분이란 100℃에서 (입자로부터) 증발될 수 있는 임의의 수분을 의미한다.
일 구현예에서, (유기) 첨가제는, 본 발명의 염 생성물이 사용될 수 있는 염 생성물 또는 식품 생성물의 맛 및/또는 향을 억제하거나, 증강시키거나, 영향을 주거나, 변화시키는 물질, 또는 케이크 형성 성질, 자유 유동성, 색, 질감, 미생물 안정성, 냄새 또는 영양소 값에 영향을 주는 물질로 이루어지는 군으로부터 선택된다. 유기질이라 함은 상기 첨가제가 탄화수소계 물질 또는 그의 유도체임을 의미하고, 그것이 바람직하게는 천연 소스로부터 유래하는 것임을 의미한다.
보다 바람직한 구현예에 있어서, 첨가제는 맛/향 증강제, 맛/향 마스킹제(예를 들면, 염화나트륨-대체 물질의 불쾌한 (쓰거나 금속성인) 맛을 마스킹하기 위한), 케이크 형성 방지제 또는 유동 첨가제이다. 가장 바람직한 구현예에서, 첨가제는 맛/향 증강제 또는 맛/향 마스킹제이다. 맛-증강제 및 맛-마스킹제의 두 그룹은 종종 중복되기 때문에, 본 명세서에서는 그것들을 총체적으로 단순히 "맛 증강제"라 지칭한다.
맛 증강제는 당업자에게 공지되어 있는 물질들로부터 선택될 수 있다. 맛 증강제로서 적합한 물질의 예는, 예를 들면 WO 2004/075663에서 찾아볼 수 있다.
일 구현예에서, 상기 마스킹제 및 맛-향상제는 숙신산 및 시트르산과 같은 산류; 글루타메이트와 같은 아미노산과 그의 유도체; 이스트; 이스트 추출물; 이스트 추출물과 같은 소스로부터의 가수분해된 단백질; 펩티드; 가수분해된 식물성 단백질; 가수분해된 지방; 리보뉴클레오티드; 플라보노이드; 아미노산과 디카르복시산의 아미드; 트레할로오스; 글루코네이트 및 기타 향미료 및 향-조절 물질, 또는 이것들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택될 수 있다. 그밖의 예는, 락트산, 말산과 같은 유기산; 유기산의 염; 리보뉴클레오티드의 염; Maillard 반응으로부터의 생성물 및 간장, 생선 소스, 안초비 및 치즈와 같은 발효 식품을 포함한다.
향미료는 당업자에게 알려져 있고, 예를 들면 S. Arctander, Perfume and Flavor Chemicals (Aroma Chemicals), Vols. 1 and 2, 1969에서 찾아볼 수 있다. 향미료라는 용어는 올스파이스(allspice), 바질(basil), 고추(capsicum), 계피(cinnamon), 정향(cloves), 쿠민(cumin), 딜(dill), 마늘, 마죠람(marjoram), 너트맥(nutmeg), 파프리카, 후추, 로즈마리, 및 울금(tumeric) 중 어느 하나로부터 유도된 향신료 올레오레진 및 오일; 아니스유(anise oil), 캐러웨이유(caraway oil), 정향유, 유칼리유(eucalyptus oil), 회향유(fennel oil), 마늘 기름, 생강유, 박하유, 양파 기름, 후추유, 로즈마리 기름 및 스페어민트 기름을 포함하는 필수 기름; 유렌지유와 같은 감귤유, 레몬유, 광귤유 및 탄제린유; 마늘, 리크(leek), 골파(chive) 및 양파를 포함하는 파속(alliaceous) 향미료; 아르니카화(arnica flower) 추출물, 카밀레화(chamomile flower) 추출물, 홉(hops) 추출물, 마리골드(marigold) 추출물을 포함하는 식물 추출물; 블랙베리, 치커리 뿌리, 코토아, 커피, 콜라(kola), 감초 뿌리, 장미 열매, 사사파릴라(sassaparilla) 뿌리, 사사프라스(sassafras) 껍질, 타마린드(tamarind), 감초, 바닐라 추출물을 포함하는 식물 향신료 추출물; 가수분해된 식물성 단백질(HVP), 고기 단백질 가수분해물, 우유 단백질 가수분해물을 포함하는 단백질 가수분해물, S. Heath, Source Book of Flavors, Avi Publishing Co. Westport, Conn., pp. 149-277, 1981(이 문헌의 내용은 원용에 의해 본 명세서에 포함됨)에 개시되어 있는 것을 포함하는 천연 및 인공의 컴파운딩된 향신료; 및 환원성 당과 아미노산을 포함하는 단백질-유도된 성분간의 Maillard형 반응을 통해 제조된 가공된 (반응) 향미료를 포함한다.
대표적인 개별적 향미료는 벤즈알데히드, 디아세틸(2,2-부탄디온), 바닐린, 에틸 바닐린 및 시트랄(3,7-디메틸-2,6-옥타디에날)을 포함한다.
본 발명의 방법에 따른 염 생성물은 바람직하게는 자유-유동형 입자로 구성된다.
일 구현예에서, 본 발명의 저농도-나트륨 염 생성물은 사람 또는 동물의 소비용 생성물, 바람직하게는 사람의 소비용 생성물이다.
바람직한 구현예에서, 본 발명의 저농도-나트륨 염 생성물은 투석 염이 아니고, 특허 문헌 JP2006-169264의 비교예 2에 개시된 바와 같은, NaCl 3,000g, KCl 73.3g, MgCl2ㆍ6H2O 49.9g, CaCl2ㆍ2H2O 90.3g, 아세트산나트륨 221.6g, 및 500㎛의 입경을 가진 글루코스 491.2g의 조합으로 만들어진다. 더 바람직하게는, 본 발명의 나트륨염 생성물은 전혀 투석 염이 아니다.
바람직한 구현예에서, 염화나트륨-함유 물질은 염화나트륨-대체 물질을 추가로 함유한다. 염화나트륨-대체 물질은 일 구현예에서, 염화나트륨을 함유하지 않는 무기 물질이고, 바람직하게는 나트륨을 함유하지 않는다.
보다 더 바람직한 구현예에서, 염화나트륨-대체 물질은 염화칼륨, 염화마그네슘, 염화칼슘, 염화콜린, 염화암모늄, 및 황산마그네슘으로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 생성물의 맛 및/또는 맛-증강 성질을 향상시키거나 또는 염화나트륨-대체 물질의 불쾌한 맛을 마스킹하기 위해 하나 이상의 (유기) 첨가제가 첨가된다.
더욱 바람직한 구현예에서, 염화나트륨-대체 물질은 염화칼륨이고, 가장 바람직하게는 염 생성물이 80:20 내지 20:80, 가장 바람직하게는 75:25 내지 30:70의 Na:K의 중량비를 가진다.
바람직한 구현예에서, 단계 c)에서의 염화나트륨-함유 물질의 입자 크기는 최종적 염 생성물의 크기보다 500배 내지 4배 더 작고, 보다 바람직하게는 최종적 염 생성물의 크기보다 100배 내지 5배 더 작다.
물질의 재활용이 이루어지는 몇몇 구현예에 있어서, 입자 크기가 단계 c)에서 요구되는 최종적 염 생성물의 입자 크기보다 1,000배 내지 3배 작은 범위를 다소 벗어나는 입자를 사용하여 본 발명의 방법을 시작할 수 있다는 것은 주목할만하다. 그러한 구현예에서, 상기 방법은 물질이 여러 개의 공정 단계를 통해 평균 1회 이상 재활용되도록 실행되며, 성분들은 여러 번의 컴팩팅과 분쇄 단계를 거치게 됨으로써, 성분들의 입자 크기가 감소된 후에 최종적 염 생성물에서 공정으로부터 인출된다. 따라서, 모든 성분들의 평균 1회 이상의 재활용으로 인해, 단계 c)에서의 성분들의 평균 입자 크기가 실제로 단계 c)의 범위 내이고 그에 따라 본 발명의 방법의 범위 내이기 때문에, 상기 방법은 최종적 염 생성물의 입자 크기보다 3배 내지 2배 더 작은 입자 크기를 가지는 입자를 사용하여 실행될 수도 있다.
또 다른 바람직한 구현예에서, 단계 c)에서 염화나트륨-함유 물질 및 첨가제의 입자 크기는 바람직하게는 10?100㎛이다. 최종적 (저농도-나트륨) 염 생성물은 바람직하게는 100?1,000㎛의 입자 크기를 가진다.
바람직한 구현예에 있어서, 단계 c)에서 첨가제 입자는 염화나트륨-함유 물질 입자의 입자 크기의 0.8?1.2배의 입자 크기를 가진다.
단계 a), b) 및 e)에 기재된 분쇄 단계는 입자의 크기를 감소시키는 임의의 방법을 포함하며, 파쇄, 분쇄 또는 밀링과 같은 방법을 포함하는 것으로 의도된다.
상기 성분들은 2개 이상의 성분을 하나의 단계에 합쳐서 분쇄되거나 분리된 분쇄 단계에 의해 분쇄될 수 있음을 알아야 한다. 염화나트륨-대체 물질이 상기 방법에 사용될 경우, 그 물질은 염화나트륨과 함께, 또는 별도로 분쇄될 수 있다.
공정의 효율성을 감안할 때, 가능한 한 많은 성분들을 하나의 분쇄 단계에서 분쇄되는 것이 바람직하고, 합리적으로 타당할 경우에는 모든 성분들을 단일 분쇄 단계에서 분쇄하는 것이 더욱 바람직하다. 이러한 보다 바람직한 구현예에 있어서, 본 발명의 방법의 단계 a) 및 b)는 하나의 단계로 합쳐질 수 있고, 합쳐진 분쇄시 성분들은 (종종 본질적으로) 혼합되기 때문에, 실제로 본 발명의 방법의 단계 c)와 동시에 수행된다.
단계 d)에서 입자 혼합물을 컴팩팅하는 데 사용되는 압력은 정제(tablet)의 단축 컴팩션(uniaxial compaction)에 적용되는 압력이다(컴팩팅된 입자 혼합물의 특정 밀도를 형성함). 그러나, 컴팩팅은 롤 컴팩터와 같은 다른 컴팩터에 의해 적절히 실행될 수 있다. 그 경우에, 사용할 압력은 단축 컴팩션에서와 동일한 컴팩트의 밀도를 형성하는 압력이다.
단계 d)에 기재된 컴팩팅 단계는, 예를 들면 40?400MPa, 바람직하게는 40?200MPa, 보다 바람직하게는 50?120MPa, 가장 바람직하게는 75?100MPa의 압력 하에 입자를 정제화(tabletting) 또는 응집시키는 것과 같이, 외력을 가함으로써 입자를 응집시키는 임의의 방법을 포함하는 것을 의미한다.
염화나트륨-함유 물질은 그 근원이 바다 소금, 암염, 정제된 (진공) 염, 또는 합성염과 같은 여러 가지 상이한 것에 유래할 수 있다.
본 발명의 방법은 일 구현예에 있어서, 상기 물질을 체질하여 얻고자 하는 조성의 입자를 분리하거나, 과도하게 미세한 입자와 과도하게 굵은 입자로부터 얻고자 하는 입자 크기 범위(들)를 가진 입자를 분리하는, 후속 단계를 포함할 수 있다. 그러한 구현예에서, 예를 들면 단계 e) 후에, 상기 물질을 체질하여 염 생성물(들)로부터 과도하게 미세한 입자 및/또는 과도하게 굵은 입자를 제거하고, 선택적으로 이러한 과도한 크기의 입자를 각각 단계 c) 및 e)에서 공정으로 재순환시킨다.
상기 방법의 또 다른 구현예에서, 부산물로서 형성될 수 있는, 종종 분진 입자로 지칭되는 임의의 초미세 입자가 필터에 포집되고, 바람직하게는 상기 방법의 단계 c) 또는 d)에서 공정에 반송된다.
일 구현예에 있어서, (a) 추가적 첨가제(들)가 염 생성물에 첨가될 수 있다. 바람직한 구현예에서, 그러한 추가적 첨가제(들)는 비타민, 산, 이스트, 아미노산, 기능성 첨가제 또는 영양소, 예컨대 플루오라이드, 요오다이드, 요오데이트, 미네랄, 니트라이트, 니트레이트, 향미료, 방향제, 당류, (천연) 향료, 향신료, 허브로 이루어지는 군으로부터 선택될 수 있다.
바람직한 구현예에 있어서, 본 발명의 방법에서, 선택적으로는 단계 e)의 생성물이 체로 걸러진 후, 단계 c) 또는 e)에서 얻어진 염 혼합물, 보다 바람직하게는 단계 e)의 생성물 상에 추가적 첨가제가 분무된다. 이 구현예는 실질적으로 건조 형태로 분리하기 어렵거나 불가능한 염 생성물, 또는 액체(또는 용해된) 형태로 훨씬 더 용이하게 가공되거나 분배되는 염 생성물에 추가적 첨가제를 첨가하고자 할 때 특히 유용하다. 이 추가적 첨가제를 첨가하는 추가 단계에 이어서, 필요할 경우에 건조 단계가 실행될 수 있다.
또 다른 바람직한 구현예에 있어서, 본 발명의 방법에서, 선택적으로는 단계 e)의 생성물이 체로 걸러진 후, 단계 c) 또는 e)에서 얻어진 염 혼합물, 보다 바람직하게는 단계 e)의 생성물에 추가적 첨가제가 혼합된다. 이 추가적 첨가제는 액체의 존재 하에 첨가될 수 있고, 그 액체는 상기 첨가제를 염 생성물에 부착시킬 수 있다. 이 추가적 첨가제를 첨가하는 추가 단계에 이어서, 필요할 경우에 건조 단계가 실행될 수 있다.
본 발명에 의하면, 보다 효율적이고, 종래 기술의 문제점을 갖지 않는 균질한 저농도-나트륨 염 생성물의 제조 방법이 제공된다.
도 1은 본 발명의 그레인의 SEM-EDX 사진이다.
도 2는 단면으로 나타낸 본 발명의 그레인의 SEM-EDX 사진이다.
도 3은, Na, K, Cl 원소 및 유기 물질 분포를 판정하기 위한 SEM-EDX 분석을 이용한, 비교예 4의 200?710㎛ 분획의 사진이다.
도 2는 단면으로 나타낸 본 발명의 그레인의 SEM-EDX 사진이다.
도 3은, Na, K, Cl 원소 및 유기 물질 분포를 판정하기 위한 SEM-EDX 분석을 이용한, 비교예 4의 200?710㎛ 분획의 사진이다.
실시예
실시예
1:
상업적으로 입수가능한 (정제된 품질의) NaCl, KCl 및 숙신산을 막자 사발에서 분쇄하고, 90㎛ 체로 걸렀다. 체를 통과한 분획으로부터, NaCl 550g(d50이 59㎛임), KCl 479.5g(d50이 36㎛임), 및 숙신산 9.9g(d50이 58㎛임)을 채취하고, 이스트 추출물인, DSM Food Specialties BV사 제품인 Maxarite™ Delite(d50이 59㎛임) 60.5g과 균일하게 혼합했다. 이 혼합물로부터 1.0t/㎠의 압력(100MPa의 압력에 해당)을 사용하여 Herzog 정제 프레스에서 50g 정제(직경 40mm, 높이 약 20mm)를 만들었다. 얻어진 정제를 정반대 방향으로 파쇄하고, Frewitt sieving mill에서 6mm, 3mm, 및 최종적으로 1mm 스크린을 사용하여 미분했다. Frewitt sieving mill로부터 얻어진 생성물을 710㎛, 500㎛, 280㎛ 및 90㎛ 스크린을 사용하여 체질하여 분획을 얻었다. 280?710㎛의 분획(즉, 두 분획을 합침) 추가로 분석하여 d50이 396㎛인 것을 확인했다.
실시예
2:
이 실시예의 제조물은 NaCl 70중량%, KCl 26중량%, 및 이스트 추출물 Maxarite™ Delite 4중량%를 함유한다. 상기 NaCl과 KCl은 Alpine 160 UPZ 핀 밀(pin mill)을 5,700rpm으로 가동하여 미분했다. 미분된 NaCl(d50=69㎛) 및 KCl(d50=58㎛)을 미분되지 않은 Maxarite™ Delite(d50=58㎛)와 함께 1.5kg 배치(batch)로 2리터 Nautamixer에 투입하고, 19rpm으로 10분 이상 혼합했다. 혼합된 분말을 통에 담고, 이 통로부터 Herzog 정제 프레스에 50g씩 수작업으로 공급했다. 인가된 압력은 0.5t/㎠ 내지 1.0t/㎠ 범위였다(50?100MPa에 해당). 정제의 대부분을 1.0t/㎠ 압력에서 컴팩팅했다. 정제의 대부분의 치수는 40mm의 직경과 약 20mm의 높이였다. 얻어진 정제를 정반대 방향으로 파쇄했다.
예비 파쇄 후, 정제의 추가적 분쇄를 3 단계로 실행했다.
1. 직경 200mm, 롤 간격 8.0mm, 롤 속도 295rpm(양 롤)인 Merz 치차형(피라미드) 롤러 분쇄기.
2. 직경 200mm, 롤 간격 3.0mm, 롤 속도 195rpm 및 300rpm인 Merz 평탄형 롤러 분쇄기. 이것은 분쇄기가 마찰에 의해 작동되는 것을 의미한다.
3. 직경 200mm, 롤 간격 1.0mm, 롤 속도 195rpm 및 300rpm인 Merz 평탄형 롤러 분쇄기.
최종 분쇄 단계 후의 오버사이즈 분획이 많은 것으로 나타났다. 따라서, 생성물을 Merz 평탄형 롤러 분쇄기로, 롤 간격 0.8mm에서 한 번 더 분쇄했다. 분쇄된 생성물을 Mogensen Piccolo에서 200㎛와 710㎛ 스크린을 장착하여 체질했다.
200?710㎛ 분획을 추가로 분석하여 d50이 455㎛인 것을 확인했다.
도 1 및 2에는 이 분획의 사진이 나타나 있는데, 도 2는 단면을 나타낸다. 사진은 Na, K, Cl 원소 및 유기 물질의 분포를 판정하기 위해 SEM-EDX 분석(즉, X선의 주사 전자 현미경 에너지 분산형 분석)을 이용하여 촬영되었다. 입자의 내측 표면은 입자를 수지에 삽입하고 입자의 상층을 주의깊게 제거함으로써 분석되었다. 도 1 및 2에서 알 수 있는 바와 같이, 실시예 2의 생성물은 각각 개별적 성분들이 존재하는 입자로 구성된다. 입자 내에 미분된 출발 물질을 식별할 수 있으며, 성분들이 입자 내에 고르게 분포되어 있는 것이 명백하고, 이는 이스트 첨가제가 표면에 우선적으로 존재하는 하기 비교예 4의 샘플과는 대조적이다.
비교예
3:
정제된 품질의 NaCl(500g, d50이 375㎛임), KCl(436g, d50이 296㎛임), 숙신산(9g, d50이 464㎛임), 및 이스트 추출물 Maxarite™ Delite(55g, d50이 58㎛임)을 채취하고 균일하게 혼합했다. 이 혼합물로부터 Herzog 정제 프레스에서 50g 정제(직경 40mm, 높이 약 20mm)를 만들었다. 인가된 압력은 1.0t/㎠(100MPa의 압력에 해당)였다. 얻어진 정제를 정반대 방향으로 파쇄하고, Frewitt sieving mill에서 6mm, 3mm, 및 최종적으로 1mm 스크린을 사용하여 미분했다. Frewitt sieving mill로부터 얻어진 생성물을 710㎛, 500㎛, 280㎛ 및 90㎛ 스크린을 사용하여 체질하여 분획을 얻었다. 90㎛ 미만, 90?280㎛(d50이 231㎛임), 280?500㎛(d50이 381㎛임), 500?710㎛(d50이 587㎛임), 및 710㎛보다 큰 분획을 검사했다.
상기 분획들은 매우 상이한 맛과 용해도 성질을 나타냈다. 280?500㎛ 분획의 화학 분석 결과, 사용된 출발 물질의 양을 기준으로, NaCl의 함량이 예상치보다 8% 더 높았고, KCl의 함량이 예상치보다 3% 낮았으며, 숙신산의 함량이 예상치보다 10% 낮았고, Maxarite™ Delite의 함량이 예상치보다 43% 낮은 것으로 나타났으므로, 의도된 조성으로부터 현저히 벗어난 것으로 나타났다. 그밖에도, 컴팩팅용으로 사용된 혼합물은 분리되는 경향을 나타냄으로써, 공업적 컴팩션 공정에서 적절한 취급을 방해하는 것으로 나타났다.
비교예
4:
이 실시예의 제조물은 NaCl 69중량%, KCl 26중량%, 및 이스트 추출물 5중량%를 함유한다. 상업적으로 입수가능한 NaCl(d50=375㎛) 및 KCl(d50=296㎛)를 사용하여 제조물을 만들었다. 이들 성분을 d50이 86㎛인 미분되지 않은 이스트 추출물과 함께 투입하고, 혼합했다. 이 혼합물로부터 1.0t/㎠의 압력(100MPa의 압력에 해당)을 사용하여 Herzog 정제 프레스에서 50g 정제(직경 40mm, 높이 약 20mm)를 만들었다. 얻어진 정제를 정반대 방향으로 파쇄하고, Frewitt sieving mill에서 6mm, 3mm, 및 최종적으로 1mm 스크린을 사용하여 미분했다. 분획 90?200㎛ 및 200?710㎛의 입자의 성분 분포를 분석했다.
도 3에는, Na, K, Cl 원소 및 유기 물질 분포를 판정하기 위한 SEM-EDX 분석, 즉 X선의 주사 전자 현미경 에너지 분산형 분석을 이용한, 이 비교예 4의 200?710㎛ 분획의 사진이 나타나 있다. 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 이스트 입자는 염화나트륨 및 염화칼륨의 외측 표면 상에 주로 존재하는 것으로 보인다. 또한, 이 비교에에서 제조된 입자는 매우 큰 비율이 출발 물질로서 사용된 주된 입자로 구성되어 있음을 알 수 있다. 즉, 분쇄가 주로 본래의 입자 표면을 통해 이루어졌으며, 그 결과 본래의 개별적 성분들, 즉 NaCl, KCl 및 이스트 추출물의 입자가 해방되었다. 이러한 최종적 관찰에 비추어, 이스트 추출물 입자는 오로지 본래의 NaCl 및 KCl 출발 물질 입자의 표면 상에 위치하고, 이 비교예 4의 방법은 실시예 2에서와 같이 모든 성분들을 함유하는 균질한 입자를 형성하지 못하고, 이스트 추출물의 덩어리를 표면 상에 함유하는 분리된 NaCl 및 KCl 입자를 주로 형성하는 것으로 생각된다.
Claims (13)
- 염화나트륨(NaCl) 및 하나 이상의 첨가제를 함유하는 염 생성물(salt product)의 제조 방법으로서,
상기 염 생성물은 50㎛?10mm의 입자 크기를 가지며,
c. 상기 최종적 염 생성물의 크기보다 1,000배 내지 3배 더 작은 입자 크기를 가진 상기 염화나트륨-함유 물질 입자, 및 상기 염화나트륨-함유 물질 입자 크기의 0.5?2.0배의 입자 크기를 가진 상기 첨가제 입자와 혼합하는 단계;
d. 계속해서, 단계 c)로부터 얻어지는 입자 혼합물을 40?400MPa의 압력을 사용하여 컴팩팅(compacting)하는 단계;
e. 계속해서, 상기 컴팩팅된 염 생성물을 분쇄하여 50㎛?10mm의 얻고자 하는 입자 크기를 가진 입자를 얻는 단계
를 포함하고, 상기 단계들은 실질적으로 건조 조건 하에서 수행되는,
염 생성물의 제조 방법. - 제1항에 있어서,
a. 염화나트륨-함유 물질을 최종적 염 생성물의 크기보다 1,000배 내지 3배 더 작은 입자 크기로 분쇄하는 단계; 및
b. 상기 하나 이상의 첨가제 출발 물질을 단계 a)로부터 얻어지는 상기 염화나트륨-함유 물질 입자 크기의 0.5?2배의 입자 크기로 분쇄하는 단계
중 하나 이상의 단계를 추가로 포함하고,
단계 a) 및/또는 b)가 제1항의 단계 c)보다 앞서서 또는 동시에 수행되는,
염 생성물의 제조 방법. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 염화나트륨-함유 물질이 염화나트륨-대체 물질을 추가로 함유하는, 염 생성물의 제조 방법. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하나 이상의 첨가제가 유기 첨가제인, 염 생성물의 제조 방법. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하나 이상의 첨가제가 맛 증강제(taste enhancer)인, 염 생성물의 제조 방법. - 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 염화나트륨-대체 물질이 염화칼륨, 염화마그네슘, 염화칼슘, 염화콜린, 염화암모늄, 및 황산마그네슘으로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 생성물의 맛 및/또는 맛-증강 성질을 향상시키거나 또는 염화나트륨-대체 물질의 불쾌한 맛을 마스킹하기 위해 하나 이상의 첨가제가 첨가되는, 염 생성물의 제조 방법. - 제6항에 있어서,
상기 염화나트륨-대체 물질이 염화칼륨이고, 상기 염 생성물이 80:20 내지 20:80의 Na:K의 중량비를 가지는, 염 생성물의 제조 방법. - 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하나 이상의 첨가제가 실질적인 건조 형태로 분리될 수 있는, 사람이나 동물의 소비용으로 적합한 첨가제인, 염 생성물의 제조 방법. - 제8항에 있어서,
상기 하나 이상의 첨가제가, 숙신산 및 시트르산과 같은 산류; 글루타메이트와 같은 아미노산과 그의 유도체; 이스트, 이스트 추출물; 이스트 추출물과 같은 소스로부터의 가수분해된 단백질; 펩티드; 가수분해된 식물성 단백질; 가수분해된 지방; 리보뉴클레오티드; 플라보노이드; 아미노산과 디카르복시산의 아미드; 트레할로오스; 글루코네이트 및 기타 향미료 및 향-조절 물질, 또는 이것들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택되는, 염 생성물의 제조 방법. - 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
단계 e) 후에, 상기 물질을 체질하여 상기 염 생성물로부터 과도하게 미세한 입자 및/또는 과도하게 굵은 입자를 제거하고, 선택적으로 이러한 과도하게 미세한 입자 및/또는 과도하게 굵은 입자를 각각 단계 c) 및 e)에서 공정으로 재순환시키는, 염 생성물의 제조 방법. - 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
추가적 첨가제가 상기 생성물에 분무되거나, 단계 c) 또는 e)의 염 혼합물 내에 혼합되는, 염 생성물의 제조 방법. - 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 얻어지는, 저농도-나트륨 염 생성물.
- 사람이나 동물의 소비용, 또는 사람의 식품이나 동물의 사료 제품에 대한 첨가제로서 사용되는, 제12항의 저농도-나트륨 염 생성물의 용도.
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