KR20120060545A - 청삼종실밀크 제조방법 및 이를 함유하는 음료 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 청삼종실밀크를 제조하는 방법 및 이를 함유하는 음료의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 청삼종실밀크의 제조는, 청삼종실의 세척 및 수침, 열처리, 마쇄 및 여과처리에 의해 제조된다. 본 발명에서는 수득된 청삼종실밀크의 분산안정화를 위해, 수침 후 마쇄 전에 3분 내지 5분간 열처리를 수행한다. 본 발명의 따라 청삼종실밀크 함유 음료를 제조함에 있어, 청삼종실밀크와 음료에 일반적으로 사용되는 부재료를 혼합한 후 200 내지 400바의 압력으로 균질화 처리를 수행한다.

Description

청삼종실밀크 제조방법 및 이를 함유하는 음료 {METHOD OF PREPARING HEMP SEED MILK AND BEVERAGE COMPRISING THE MILK}
본 발명은 청삼종실밀크를 제조하는 방법 및 이를 함유하는 음료의 제조방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 청삼종실을 마쇄 및 여과하여 입자 분산성이 우수한 청삼종실밀크를 제공하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 상품성을 가지는 상업적 음료 제품이 되기 위해서는 저장성이 확보되어야 하며 유통 중 음료의 품질변화가 적어야 한다. 그러나 단백질, 지질, 탄수화물 등의 함량이 높은 곡류, 두류, 종실류를 원료로 사용하여 제조되는 음료의 경우 과실, 채소음료에 비해 저장, 유통 중 음료의 품질유지가 어려운 것으로 알려져 있다. 특히, 단백질, 지질 함량이 높은 종실류를 사용하는 음료의 경우 내용물의 분산안정화, 품질변화 최소화 및 장기 유통을 위한 유화제, 균질 처리, 적정 레토르트살균 온도 등이 검토되어야 한다. 또한, 식물의 종실류를 음료에 이용하는 경우, 식물 종자내 단백질의 단백질-단백질 상호 작용이 낙농유에서의 카세인 및/또는 유장(whey)의 단백질-단백질 상호작용과 동일하게 반응하지 않는 것으로 밝혀졌다. 따라서, 낙농유 농축 기술을 식물 종실류 음료에 적용하는 것은 안정하거나 식감, 기호도 등에 있어 관능적으로 우수한 고농축 음료를 제공하기 어렵다. 따라서, 인체에 유용한 영양성분이 풍부한 곡류, 두류, 종실류로부터 분산안정성이 우수한 밀크를 제조하고 식감, 기호도 등 관능성이 개선된 음료를 제공하고자 하는 다양한 시도가 있어 왔다.
청삼은 대마의 일종으로 분류되나 환각성분이 함유되어 있지 않아, 환각 작용을 일으키지 않는 것으로 보고되었다. 청삼의 종실에는 단백질, 지방, 및 탄수화물이 다량 함유되어 있고, 감마 리놀렌산(GLA) 등이 함유되어 있어, 피부노화방지 및 신경성 피부염, 심장혈관계 질병, 류머티스 관절염 등의 예방과 치료에 효과가 있는 등, 영양적으로 균형 있는 소재로 알려졌다. 현재까지 청삼종실을 사용하여 밀크 형태의 제품을 제조한 예는 없었다.
이와 같이, 본 발명은 청삼종실로부터 밀크를 제조하는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 청삼종실밀크 함유 음료를 제조하는 방법을 제공한다.
또한 본 발명은 분산안정성 및 관능성이 크게 개선된 청삼종실밀크 함유 음료를 제공한다.
상기 목적들 뿐만 아니라 용이하게 도출될 수 있는 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 청삼종실밀크의 제조방법은, 청삼종실을 선별하고 세척 및 수침 한 후, 열처리(블랜칭), 1차 마쇄, 2차 마쇄, 1차 여과, 가열, 2차 여과하는 것으로 구성된다. 본 발명에서 청삼종실은 대한민국 충청남도 서산 당진에서 수확된 것을 선별하여 사용하였다. 세척은 정제수를 사용하여 2 내지 5회 수세한다. 수세한 청삼종실을 종실 정제수에 실온(25℃)에서 하룻밤 침지시킨다. 침지 후, 100℃ 끓는 물에서 3분 내지 10분간 열처리한다. 1차 마쇄를 위해, 열처리한 청삼종실에 대해 초기 중량을 기준으로 3 내지 5배의 90 내지 95℃의 정제수를 가하여 시판중인 호모믹서를 사용하여 2 내지 5분간 1차 마쇄한 다음, 초기 중량기준으로 90 내지 95℃의 4배수의 정제수를 가한 후 1분 내지 3분간 2차 마쇄 처리한다. 2차 마쇄 처리하여 수득한 결과물을 60메쉬 및 140메쉬로 연속하여 여과 처리한다. 여과 후, 메쉬를 통과하지 못하는 잔존박은 제거하고 여액을 취한 후, 95 내지 100℃에서 1 내지 3분간 가열처리한 다음 다시 140메쉬로 여과한다. 여과 후, 메쉬를 통과하지 못하는 잔존박을 제거하여 음료에 사용될 수 있는 청삼종실밀크를 제조한다. 한편, 본 발명에 따른 청삼종실밀크 제조는, 껍질을 제거하는 과정을 생략하여 가공처리 시간이 단축되고 생산성을 크게 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 청삼종실밀크를 제조함에 있어, 상기 열처리 시간에 비례하여 여과시 잔존박의 양이 감소하고, 여액 밀크내의 조단백, 조지방 및 고형분의 함량이 유의성 있게 증가한다. 따라서, 열처리 시간은 청삼종실밀크의 분산성과 관련된다. 청삼종실밀크의 분산안정성 관점에서, 본 발명에 따른 바람직한 열처리 시간은 4분 내지 6분이며, 이때 밀크 내 입자의 평균 직경은 12 ㎛ 내지 14 ㎛이고, 조단백은 1% 내지 2%, 고형분은 8% 내지 10%를 함유한다. 열처리 시간이 증가함에 따라 여액 밀크의 백색도와 맛을 포함한 기호도는 감소한다.
본 발명에 따른 청삼종실밀크 함유 음료의 제조방법은 일반적으로 음료에 첨가되는 식품부재료 예를 들어, 정제염, 설탕, 검류, 식용오일(예를 들어, 해바라기씨유, 포도씨유 등), 향미료, 비타민, 유화제를 정제수에 용해시킨 후, 상기 방법에 따라 제조된 청삼종실밀크를 혼합하여 교반한 다음, 고압에서 균질화 한 후, 살균 및 냉각하는 것을 특징으로 한다. 보다 구체적으로, 유화제 등 일반적으로 음료에 사용되는 부재료는 60 내지 80℃의 정제수에 완전히 용해시킨 후, 60 내지 80℃의 청삼종실밀크와 충분히 교반시켜 혼합물을 수득한다. 부재료와 청삼종실밀크 혼합물을 균질기에서 200 내지 500바(bar)의 압력으로 1회 이상 균질화시킨다. 균질화 처리된 혼합물을 120 내지 125℃에서 10 내지 25분간 살균 처리한 다음, 냉각시켜 청삼종실밀크 함유 음료를 제조한다.
본 발명에 따른 청삼종심밀크 함유 음료 제조에 있어서, 균질화시 가해지는 압력에 비례하여 밀크내 입자의 입도 분포의 범위가 줄어들어 밀크 안정성이 증가한다. 본 발명에서 바람직한 균질화 압력은 350 내지 450바 이며, 보다 더 바람직하게는 400바이다. 음료의 안정화를 위해 사용되는 유화제로는, 글리세린지방산에스테르 유화제 예를 들어, Almax2700 및 Almax9064 (제조사: 일신, HLB(Hydriphilic Lipophilic Balance) 4.2), SWA -10D(제조사: 미쯔비시화학식품주식회사 ); 자당팔미틴산에스테르 예를 들어, P1570 (제조사: 미쯔비시화학식품주식회사, HLB 15); 자당스테아린산에스테르 예를 들어, S1670 (제조사: 미쯔비시화학식품주식회사, HLB 16) 및 S570 (제조사: 미쯔비시화학식품주식회사 , HLB 5); 및 유기산모노글리세라이드 예를 들어, Step SS (제조사: 남영화학, HLB 3.4) 등이 있다. 이들 유화제 중 1종 이상을 사용할 수 있다. 바람직하게는 자당스테아린산에스테르와 유기산모노글리세라이드 유화제를 혼합하여 사용하며, 바람직한 유화제 총량은 음료조성물의 0.5중량% 내지 1.0중량%이다.
본 발명에 사용한 청삼종실은 충청남도 서산 당진 지역에서 2009년에 수확한 것으로서, 단백질 23.46%, 지방 29.02%, 회분 5.98%, 및 탄수화물 32.66%였다. 무기질은 P가 1,031.04mg%로 가장 함량이 높았고, K(773mg%), Mg(438mg%), Ca(137mg%)의 순으로 함량이 높았다. 총아미노산 함량은 글루타민산(glutamic acid), 아르기닌(arginine), 아스파아스파르트산(aspartic acid), 류신(leucine), 세린(serine)의 순으로 높았으며, 8개의 필수아미노산을 함유하였다. 지방산 조성은 리놀레익산(linoleic acid)이 57.5%로 구성비가 가장 높았다. 그 다음으로 a-리놀렌산(a-linolenia acid)(ω3)가 17.4%. 올레산(oleic acid)가 12.7%로 이들 3개 지방산이 총 지방산의 88%를 차지하였다. 특히, 삼 종실의 경우 혈중 콜레스테롤 저하효과가 있는 것으로 알려진 ω6 지방산인 a-리놀렌산(a-linolenic acid)의 구성비가 1.2%였다.
본 발명에서, %는 특별한 언급이 없는 경우 중량%를 의미한다.
상술한 바와 같이 본 발명에서는 영양학적으로 인체에 유용한 성분을 다량 함유하는 청삼종실로부터 밀크를 제공한다. 본 발명에 따라 제공되는 청삼종실밀크는 분산 안정성이 우수하여, 청실종삼밀크 함유 음료의 제조에 유용하게 활용될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 청삼종실밀크를 제조하는 방법을 제시하는 제조공정을 보여주는 순서도이다.
도 2는 본 발명에 따른 청삼종실밀크 함유 음료를 제조하는 방법을 제시하는 순서도이다.
도 3은 열처리(블랜칭) 시간을 달리한 청삼종실로부터 제조한 청삼종실밀크의 성상을 보여주는 사진이다.
도 4는 열처리 시간을 달리한 청삼종실로부터 제조한 청삼종실밀크의 입자 분포도를 나타내는 그래프이다.
도 5는 균질기의 압력을 달리하여 처리한 청삼종실밀크의 입자 크기 분포를 제시하는 그래프이다.
도 6은 청삼종실밀크 함유 음료의 제조시 유화제 첨가 후 균질처리하고 레토르트살균한 음료의 입자 크기 분포를 나타내는 그래프이다.
도 7은 유화제의 종류와 첨가농도에 따라 레토르트살균 후 음료의 층분리 여부를 확인한 사진이다.
도 8는 유화제를 달리한 음료의 저장 80일 경과 후 성상을 나타낸 사진이다.
이하, 본 발명의 내용을 실시예 및 시험예를 통해 더욱 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 이들 실시예 본 발명의 내용을 이해하기 위해 제시되는 것일 뿐 본 발명의 권리범위가 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
실시예
실시예 1: 청삼종실밀크의 제조 및 성상 분석
열처리 시간을 달리한 청삼종실을 마쇄하여 밀크를 제조하였다(도 1). 껍질과 함께 청삼종실을 물에 하룻밤 수침시킨 다음 끓는 물에 넣어 각각 3, 5, 7 및 9분간 열처리(블랜칭) 하였다. 열처리한 종실에 중량 대비 4배의 정제수를 가하고 호모믹서기(제품명: Ultra Turrax T-25)로 3분간 1차 마쇄한 후 다시 4배의 정제수를 가하고 호모믹서기를 사용하여 2차 마쇄하였다. 2차 마쇄물을 60메쉬 체로 걸러 1차 여과한 다음 여과액을 다시 140메쉬 체로 2차 여과하여 청삼종실밀크를 제조하였다. 140메쉬 체로 2차 여과한 밀크를 100℃에서 3분간 가열 처리한 후, 다시 140메쉬 체로 여과한 결과 도 3에 나타낸 것과 같이, 열처리 시간에 비례하여 침전물의 양이 증가하였다. 또한 수침 후 3분 열처리한 시료의 밀크는 메쉬를 통과하지 못하는 잔존박의 양이 많고 잔존박의 외형이 다른 시료에 비해 더 거칠었다. 140메쉬를 통과하지 못하는 잔존박의 양은 5분 열처리구부터 9분 열처리구로 갈수록 조금씩 줄어들면서 여과가 더 용이하였다.
실시예 2: 열처리 시간에 따른 청삼종실밀크의 품질특성 측정
상기 실시예 1에서와 같은 방법으로 제조한 청삼종실밀크에 대해, 품질특성을 분석하고 그 결과를 아래 표 1에 나타냈다.
열처리 시간에 따른 청삼종실밀크 품질 특성 변화
분석항목 열처리(Blanching) 시간
3분 5분 7분 9분
색도 L 60.65 44.97 42.37 42.87
a 1.02 1.70 2.08 2.06
b 7.79 14.39 15.60 15.40
조단백(%) 0.81 1.82 2.02 2.03
고형분(%) 6.61 8.77 9.38 9.27
수율(%) 50.5 66.8 69.7 75.6
탄닌(mg/L) 88.8±3.8 115.6±5.2 126.7±3.6 135.3±4.3
조지방(%) 2.80±0.04 3.05±0.01 3.35±0.18 3.40±0.14
L: 백색도, a: 적색도, b: 황색도
색도에서 백색도(L)는 열처리 시간이 길어질수록 감소하여 3분 열처리한 청삼종실로 제조한 밀크가 60.65인 반면 9분 열처리한 것이 42.87로 낮은 값을 보였다. 수율의 경우 열처리 시간이 길어질수록 증가하여 3분 처리한 종실 시료의 경우 50.5%였으나 5분 처리한 종실은 66.8%로 약 16%정도 수율이 증가하였다. 그러나 5분 이상 블랜칭 처리한 종실은 수율이 약간씩 증가하나 그 차이가 크지 않았다. 밀크내의 조단백 및 조지방 함량은, 열처리 시간에 비례하여 유의성 있는 증가를 보였다. 고형분 함량은, 7분 블랜칭한 것의 6.61%보다 9분 처리한 것이 9.27%로 더 높았다. 조지방 함량 또한 3분 처리구가 2.80%, 5분 처리구가 3.05%, 7분 처리구가 3.35%, 9분 처리구가 3.40%로 블랜칭 시간이 길어짐에 따라 밀크내의 조지방 함량이 유의적인 증가를 보였다. 탄닌 함량도 3분 처리구가 88.8 mg/L, 5분은 115.6 mg/L, 7분은 126.7 mg/L, 9분 처리구는 135.3 mg/L로 증가하였다. 결과적으로 청삼종실 밀크 제조시 블랜칭 시간이 길어질수록 종실 조직내의 조단백, 고형분, 조지방 함량을 밀크로 더 많이 이행시키는 방법임을 확인할 수 있었다. 그러나 블랜칭 시간이 길어질수록 종실의 껍질에 존재하는 색소물질도 동시에 밀크로 더 많이 이행되어 밀크의 백색도와 맛에 나쁜 영향을 미치는 것으로 나타났다.
실시예 3: 열처리 시간에 따른 청삼종실밀크의 입자 분포도 분석
상기 실시예 1에서와 같은 방법으로 제조한 청삼종실밀크에 대해, 입자 분포패턴을 측정하였다. 그 결과를 도 4에 나타냈다. 모든 밀크 시료가 0.3 ㎛, 2 ㎛, 11~13 ㎛과 32~45 ㎛ 범위에서 피크(peak) 정점을 보이는 4개의 피크를 형성하는 패턴을 나타내었다. 그러나, 입자 크기가 큰 4번째 피크의 경우 3분 처리구는 40~45 ㎛ 범위에서 피크 정점을 보인 반면, 열처리 시간이 길어질수록 입자 크기가 작아지면서 9분 처리구는 30~32 ㎛ 범위에서 피크 정점을 보였다. 또한 이들 피크를 나타내는 입자 분포도의 범위가 줄어들면서 피크 높이는 높아졌다. 3번째 피크는 반대로 열처리 시간이 길수록 피크 정점이 완만해지면서 피크 높이도 감소하는 것으로 나타났다.
실시예 4: 열처리 시간에 따른 청삼종실밀크의 입자 크기 분포 분석
상기 실시예 1에서와 같은 방법으로 제조한 청삼종실밀크에 대해, 밀크내의 입자크기를 5구간으로 나누고 그들의 구성비를 비교하였다. 표 2는 그 결과를 나타낸다.
청삼종실의 열처리 시간에 따른 밀크 내 입자 크기 분포(%)
열처리 시간 입자 크기 범위 (㎛)
<5 5~10 10~30 30~50 50< 평균 직경
(Mean diameter, ㎛)
3분 34.75 16.64 28.03 12.59 7.99 14.53
5분 37.48 16.77 28.09 14.66 2.99 12.85
7분 35.99 14.16 30.51 16.41 2.95 13.77
9분 33.36 12.31 32.46 18.66 3.20 14.95
열처리 시간에 따라, 50 ㎛ 이상의 입자 분획은 3분 처리구의 7.99%에서 5분 처리구는 3%정도로 감소하였다. 반면 30~50 ㎛ 이하, 10~30 ㎛ 이하 범위의 입자 분획은 3분 처리구가 12.59%, 28.03%였으나 열처리 시간이 길어질수록 이들 분획의 볼륨이 증가하여 9분 처리구가 18.66%, 32.46%였다. 그러나 5~10 ㎛ 이하 범위의 분획은 3분 처리구의 16.64%에서 9분 처리구의 12.31%로 열처리 시간이 길어질수록 약간씩 감소하였다.
실시예 5: 열처리 시간에 따른 제조된 청삼종실밀크에 대한 관능검사
상기 실시예 1에서와 같은 방법으로 제조한 청삼종실밀크에 대해, 관능강도와 기호도를 조사하고 그 결과를 아래 표 3에 나타냈다. 관능검사는 훈련된 패널 15인을 대상으로 수행되었다. 통계분석은 SAS프로그램을 이용하여 ANOVA 분석을 하고 듀칸 멀티플 래인지 테스트(Duncan's multiple range test)로 p<0.05에서 시료간의 유의차를 검증하였다. 쓴맛의 강도는 처리구간에 유의적인 차이는 없었으나, 7분, 9분 열처리한 시료가 3분, 5분 시료에 비해 높은 것으로 나타났다. 떫은맛은 처리구간에 유의적인 차이를 보였으며, 5분 처리구가 가장 낮고, 9분 처리구가 가장 높았다. 밀크의 고소한 맛과 진한 정도는 열처리 시간에 비례하여 증가하였으나, 7분 및 9분 처리구는 차이가 없었다. 밀크의 종합적 기호도는 유의적인 차이를 보여, 5분 처리구가 가장 좋았으며, 3분 처리구가 가장 낮은 기호도를 나타내었다. 열처리 시간에 따라 분석한 청삼 종실 밀크의 관능적 특성은, 3분 처리구에서는 콩 비린내와 풋내가 약간 발현되지만 쓴맛은 거의 없었으며, 다른 시료에 비해 농도가 묽은 것으로 나타났다. 5분 처리구는 밀크를 먹고 나면 쓴맛이 입안에 약하게 남으며, 콩 비린내가 약하나 고소한 맛이 있어 전반적으로 먹기에 좋은 특성을 나타내었다. 7분 처리구는 후미에서 쓴맛이 조금 강하게 발현되고 한 컵을 일회에 마시기에는 쓴맛이나 떫은맛이 강한 것으로 판단되었다. 9분 처리구는 7분 시료보다 고형분과 침전물의 양이 많아 입안에서의 텁텁한 정도가 심해지고 쓴맛이 강해져 기호적으로 좋지 않은 결과를 보였다. 관능 특성 조사 결과, 청삼종실 밀크 제조시 열처리는 5분 정도가 적절한 것으로 판단되었다.
청삼종실의 블랜칭 시간을 달리하여 제조한 밀크의 관능강도와 기호도 조사
관능항목 3분 5분 7분 9분
쓴맛 5.00±1.63a 4.86±0.90a 5.43±1.13a 5.57±0.98a
떫은맛 4.86±1.46ab 4.57±0.98b 5.57±0.79ab 5.86±0.90a
고소한 맛 4.29±0.95b 5.14±0.69ab 5.43±1.13a 5.43±0.98a
진한정도 3.71±0.76b 4.71±0.76ab 5.57±0.98a 5.57±1.13a
종합적 기호도 4.00±1.29b 5.86±1.46a 5.71±1.25a 4.86±0.69ab
실시예 6: 청삼종실밀크 함유 음료의 제조에 있어 균질화 공정의 분석
(1)입자 피크 분석
상기 실시예 1에서와 같은 방법으로 제조하되, 5분간 열처리한 청삼종실밀크를 사용하여, 음료 제조시 요구되는 균질화 공정에 있어 적정 압력조건을 분석하였다. 청삼종실밀크를 정제수로 60% 희석하고 이를 각각 200, 300 및 400바의 압력으로 조정한 균질기에 2회 연속 통과시킨 다음 밀크의 품질특성을 조사하였다. 도 5는 균질기의 압력을 달리하여 처리한 밀크의 입자 크기 분포곡선의 변화를 측정한 결과이다. 균질처리하지 않은 대조구의 경우, 2.4 ㎛, 9 ㎛, 30 ㎛에서 피크 정점을 보이는 3개의 피크를 형성하는 입도분포 패턴을 나타내었다. 그러나 균질 처리한 밀크는 0.3 ㎛, 2 ㎛, 10~15 ㎛의 범위에서 3개의 피크를 형성한 반면, 대조구에서 나타난 30 ㎛에서의 피크가 사라지는 것으로 나타났다. 균질처리시 압력이 200바에서 400바로 높아질수록 2번째 피크의 높이는 낮아지면서 3번째 피크의 높이와 면적은 증가하는 것으로 나타났다.
(2)입자 크기 분포 분석
균질 처리 압력에 따른 청삼종실밀크내 입자 크기 분포를 조사하고, 그 결과를 하기 표 4에 나타냈다. 균질처리 하지 않은 대조구는 30 ㎛ 이상의 입자 분획이 15%인 반면, 균질 처리한 밀크는 200바 처리구의 2.66%에서 400바 처리구의 0.68%로 사이즈가 큰 입자의 구성비가 감소하였다. 5 ㎛ 이하의 입자 분획은 반대로 균질압력이 증가할수록 감소하여 대조구가 45.70%로 분획 볼륨이 가장 높고, 400바 처리구가 33.63%로 가장 낮았다. 그러나 5~10 ㎛, 10~30 ㎛ 범위의 입자 분획은 균질압력이 높을수록 증가하였고, 특히 10~30 ㎛ 범위의 분획은 400바 처리시 대조구에 비해 약 2배 정도 구성비가 상승하였다. 청삼종실밀크의 균질처리는 입자들의 분포도에 영향을 미쳐 특정 범위의 크기를 가진 입자 구성비를 높이는 효과가 있는 것으로 나타났다. 결과적으로 균질압력이 높아질수록 밀크내 입자의 입도분포 범위가 줄어들어 밀크의 안정성이 증가할 것으로 예상되었다.
균질압력별 청삼종실밀크(60% 희석액)의 입자크기 구간별 구성비(%)
균질
압력
입자크기 범위(㎛)
<5 5~10 10~30 30~50 50< 평균직경(㎛)
Control 45.70 17.09 22.20 12.96 2.05 11.53
200 Bar 42.77 22.81 31.77 2.66 0.00 8.08
300 Bar 38.21 22.89 38.20 0.70 0.00 8.28
400 Bar 33.63 22.53 43.16 0.68 0.00 9.09
실시예 7: 청삼종실밀크 함유 음료의 제조에 있어 유화제 및 살균처리 분석
(1) 유화제 처리 후 입자 피크 패턴 분석
청삼종실 밀크를 이용한 상업적 음료 제조시 필수적 공정인 조미 및 살균과정 중 밀크의 품질 변화를 검토하였다. 이를 위해, 상기 실시예 1에서와 같은 방법으로 제조하되, 5분간 열처리한 청삼종실밀크 60중량%, 설탕 3.5중량%, 정제염 0.1중량%, 해바라기씨유 1.1중량%, 탄산수소나트륨 0.01중량%, 유화제(almax 2700 0.3%, P1570 0.03%, S5700 0.03%) 0.36%, 정제수 34.93%를 첨가하여 용해시킨 후, 400바의 균질기에서 2회 연속 통과시켜 청삼종실밀크를 함유하는 음료를 제조하였다. 음료를 병에 포장한 다음 레토르트살균기에서 121℃, 20분간 열처리한 후 냉각시켰다. 도 6에서 확인되는 바와 같이, 밀크내 지방입자의 안정성 증대를 위해 유화제를 첨가하고 균질처리한 시료(조미/균질처리구)는 유화제 무첨가구(균질처리구)에 비해 0.3 ㎛에서 형성되는 피크 높이가 높아질 뿐 아니라, 주 피크인 3번째 피크 정점의 입자가 8.5 ㎛으로서 유화제 무첨가구의 15 ㎛보다 입자가 휠씬 적어지며, 입자분포도가 밀집된 형태를 나타내었다.
(2) 유화제 처리 후 입자 크기 분포 변화 분석
유화제 처리에 따른 입자 크기 분포 변화를 조사하고, 이를 표 5에 나타냈다. 유화제를 첨가할 경우 밀크내 입자는 더욱 큰 변화를 보여 유화제 무첨가구와 비교할 때 5 ㎛ 이하, 5~10 ㎛ 범위의 입자분획의 볼륨이 증가하면서 평균입자 크기도 7.07 ㎛으로 작아졌다. 이는 유화제를 첨가함으로써 밀크에 구성된 친수성, 소수성 성분들이 유화작용에 의해 안정적인 상태로 결합을 이루고, 작은 입자들과 큰 입자들의 상호적인 결합 및 분산으로 평균 입자 사이즈도 줄어들고 입자 사이즈가 고르게 분포된 것으로 보인다.
제조공정별 청삼종실밀크와 음료의 입자 크기 구간별 구성비(%)
처리구 입자크기분포 (㎛) 점도
(cp)
<5 5~10 10~
30
30~
50
50< 평균직경(㎛)
Control 45.70 17.09 22.20 12.96 2.05 11.53 1.50±0.05
균질구 33.63 22.53 43.16 0.68 0.00 9.09 1.63±0.12
조미/균질구 38.09 35.14 26.11 0.67 0.00 7.07 3.02±0.07
조미/균질/살균구 30.61 15.53 52.81 1.05 0.00 9.94 3.29±0.06
(3) 레토르트살균처리 후 입자 피크 패턴 분석
유화제 첨가 후 121℃에서 20분간 살균처리한 시료의 경우, 열변성에 의해 입도분포도가 유화제 무첨가구와 비슷한 패턴으로 다시 변화되어 2번째, 3번째 피크의 구분이 명확하게 나타났다.
(4) 레토르트살균 처리 후 입자 크기 분포 변화 분석
유화제 첨가 후 균질처리한 음료를 121℃에서 20분간 레토르트살균처리할 경우, 음료내 입자 분포도는 다시 변화되어 살균 전에 비해 5 ㎛ 이하, 5~10 ㎛ 범위의 입자분획 볼륨은 감소하면서 10~30 ㎛ 범위의 분획 구성비는 52.81%로 크게 증가하고 평균입자 크기도 9.94 ㎛으로 상승하였다.(표 5 참조)
실시예 8: 청삼종실밀크 함유 음료중 입자분산안정성 분석
(1) 음료의 제조
상기 실시예 1에서와 같은 방법으로 제조하되, 5분간 열처리한 청삼종실밀크를 사용하여, 음료중 입자분산안정성을 분석하였다. 청삼종실밀크를 함유하는 음료로서, 아래 표 6과 같은 성분 배합비를 갖는 6개의 샘플을 제조하였다.
유화제 종류에 따른 청삼종실 밀크음료의 제조 배합비(%)
원/부재료 1 2 3 4 5 6
종실 밀크 60 60 60 60 60 60
설탕 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5
정제염 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
해바라기씨유 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1
Almax2700 0.7 0.3 - - - -
Almax9064 - - - - - 0.5
SWA-10D - - - 0.8 - -
Step SS - - - - 0.3 -
P1570 0.1 0.1 - - 0.1
S1670 - - 0.5 - 0.5 -
S570 0.1 0.02 0.3 0.3 - 0.01
탄산수소나트륨 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01
정제수 34.39 34.87 34.49 34.19 34.49 34.68
(2) 레토르트살균 후 성상 분석
레토르트살균 후의 성상을 관찰하였다. 도 7에서 확인되는 바와 같이, 음료 1, 3, 5은 살균 후 층분리가 일어나지 않았으며, 입자들의 분산이 고르게 이루어져 색상도 균일한 반면 음료 2, 4, 6은 살균 후 층분리가 선명하게 일어나 상층부과 침전층의 경계가 뚜렷하였다.
(3) 특성분석
표 7은 이들 음료의 상충부 및 하층부위에서 각각 30 ㎖씩 취하여, 색도, 점도, 고형분 함량을 분석한 결과이다. 백색도(L)의 경우 음료 1, 3, 5는 상/하층부위 차이가 3미만인 반면, 음료 3, 5, 8의 경우 12~17까지 차이가 있었다. 황색도 또한 음료 1, 3, 5은 2미만의 차이를 보인 반면, 그 외의 음료는 2배 이상의 차이가 있었다. 이러한 차이는 점도와 고형분 함량에서도 비슷한 경향을 보였으나 음료 1, 4의 경우 점도는 다른 경향이었다.
유화제 종류와 첨가농도를 달리한 청삼종실 밀크음료의 부위별 품질특성
분석항목 1 2 3 4 5 6
상층 하층 상층 하층 상층 하층 상층 하층 상층 하층 상층 하층
색도 L 48.23 45.64 49.41 37.93 41.67 43.43 50.66 33.33 44.00 43.47 52.45 36.31
a 1.67 2.00 0.59 3.58 2.90 2.54 0.60 5.60 2.32 2.42 0.46 4.13
b 12.79 14.54 9.76 18.92 17.82 16.91 10.33 22.63 17.73 18.04 8.69 19.92
점도(cp) 10.4 24.4 2.23 3.55 14.9 14.7 1.79 3.5 13.0 12.6 1.33 2.77
고형분(%) 9.21 9.87 7.70 9.67 9.27 9.17 8.29 10.69 9.13 9.14 7.84 11.03
유화제 종류와 첨가농도를 달리하여 제조한 청삼종실 밀크음료 중 레토르트살균 후 분산안정성이 확인된 1, 3, 5번 음료의 저장 중 변화를 관찰한 결과 6번 이외의 음료는 시일이 경과함에 따라 발생하였다. 따라서 종실 밀크를 이용한 음료 제조시 Step SS와 S1670 유화제를 혼합첨가한 것이 입자들의 분산안정성에 가장 효과적인 것으로 판단되었다.
실시예 9: 청삼종실밀크를 함유하는 음료의 저장기간 중 품질안정화 특성 분석
아래 표 8의 배합비로 청삼종실 밀크 함유 음료를 제조하고 레토르트살균한 다음, 25℃에서 저장하면서 분산안정성을 확인하였다. 음료 9의 경우 음료내 고형물의 안정적인 분산을 위해 산업적으로 가장 보편적으로 적용되는 젤란검을 첨가하여 비교하였다.
유화제 종류와 첨가농도를 달리한 청삼종실 밀크음료의 제조 배합비 (%)
원/부재료 음료 7 음료 8 음료 9 음료 10 음료 11 음료 12
종실 밀크 60 60 60 60 60 60
설탕 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5
정제염 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
해바라기씨유 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1
Step SS - 0.1 0.2 0.3 0.3 0.3
S1670 0.5 0.5 0.5 0.4 0.5 0.5
S570 0.3 - - - - -
젤란검(LT-100) - - - - - 0.01
젓산칼슘 - - - - - 0.02
구연산나트륨 - - - - - 0.007
탄산수소나트륨 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01
정제수 34.49 34.69 34.59 34.59 34.49 34.453
도 8은 유화제를 달리한 음료의 저장 80일 경과 후 성상을 나타낸 결과이다. S1670, S570을 사용한 7번 음료와 S1670 0.5%에 Step SS 0.1, 0.2% 첨가구인 8번, 9번 음료의 경우 도에서 볼 수 있는 바와 같이 층 분리가 발생하였다. 그러나 10, 11, 12번 음료의 경우 제조 초기와 차이가 없이 분산형태가 유지되는 것을 확인할 수 있었다. 표 9는 유화제를 달리하여 제조한 음료의 저장 중 점도 변화를 측정한 결과이다. 초기 음료의 점도는 S1670, S570 유화제를 혼합첨가한 7번 음료가 22.6 cp로 가장 높고 젤란검을 첨가한 12번 음료가 다음으로 높았으며 10번, 11번 음료가 7.2 cp로 가장 낮았다. 그러나 저장 시일이 경과함에 따라 앞서 확인한 것과 같이 층 분리가 발생하는 7번, 8번 및 9번 음료는 용기 상층부와 하층부 음료간의 점도차이가 커졌다. 특히, 초기 점도가 가장 높은 7번 음료의 경우 저장 80일 경과시 전체 음료의 점도가 다른 것에 비해 크게 감소하는 것으로 나타났다. 그러나 0.01% 젤란검을 유화제와 함께 첨가한 음료 12번은 용기 상?하층부 및 전체 음료에 있어서 저장기간에 따른 점도 차이가 거의 없는 것으로 나타났고 Step SS 0.3%, S1670 0.5%를 혼합첨가한 11번 음료 또한 젤란검이 첨가되지 않았음에도 저장에 따른 음료의 점도 변화가 거의 없어 안정적인 물성을 유지하는 것으로 나타났다.
유화제 종류와 농도를 달리하여 제조한 청삼종실 밀크음료의 저장기간별 상층, 하층부 및 전체 음료의 점도 변화 (25℃, cp)
저장기간 음료 7 음료 8 음료 9 음료 10 음료 11 음료 12
상층 하층 상층 하층 상층 하층 상층 하층 상층 하층 상층 하층
전체 전체 전체 전체 전체 전체
0일 22.6 12.7 11.6 7.1 7.2 19.9
15일 13.0 39.3 10.9 11.6 8.5 12 2.0 22.4 4.0 9.0 20.9 20.0
21 13 11.8 11.2 9.6 20
30일 16.1 41.4 13.0 14.8 7.4 12.5 2.1 11.0 2.8 10.7 25.1 20.0
24.1 12.5 10.1 9.19 8.23 22.1
80일 6.9 40.5 13.2 14.8 7.5 12.5 1.6 14.1 1.4 11.9 26.2 17.4
15.7 11.3 10.4 7.5 7.6 20.3
실시예 10. 청삼종실 밀크 함유 음료의 제조예
청삼종실 밀크를 함유한 기본음료, 바닐라맛 음료, 및 초코맛 음료를 아래 표 10의 배합비로 제조하였다.
청삼종실 밀크음료의 향미개선을 위한 제조 배합비(중량%)
원/부재료 기본 음료 바닐라맛 음료 초코맛 음료
청삼밀크 60 59.90 59.79
설탕 3.5 3.49 3.49
정제염 0.1 0.1 0.1
해바라기씨유 1.1 1.1 1.1
STEP SS 0.3 0.3 0.3
S1670 0.5 0.5 0.5
탄산수소나트륨 0.01 0.01 0.01
정제수 34.49 34.43 34.36
Sweet Flav.(301443) - 0.1 -
Vanilla Flav.(301441) - 0.07 -
Chocolate Flav.(9415201) - - 0.15
Sugar syrup - - 0.2
고과당 - - -
음료 당도(°Brix) 7.0 7.9 7.0
지금까지 예시적인 실시 태양을 참조하여 본 발명을 기술하여 왔지만, 본 발명의 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명의 범주를 벗어나지 않고서도 다양한 변화를 실시할 수 있으며 그의 요소들을 등가물로 대체할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 본질적인 범주를 벗어나지 않고서도 많은 변형을 실시하여 특정 상황 및 재료를 본 발명의 교시내용에 채용할 수 있다. 따라서, 본 발명이 본 발명을 실시하는데 계획된 최상의 양식으로서 개시된 특정 실시 태양으로 국한되는 것이 아니며, 본 발명이 첨부된 특허청구의 범위에 속하는 모든 실시 태양을 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (8)

  1. i) 청삼종실을 선별하고 수침시키는 단계,
    ii) 상기 수침시킨 청삼종실의 껍질을 제거하지 않고 95℃ 내지 100℃의 물에서 3분 내지 10분간 열처리하는 단계,
    iii) 2분 내지 5분간 1차 마쇄한 후 연속하여 1분 내지 3분간 2차 마쇄하는 단계, 및
    iv) 상기 마쇄물의 1차 여과 후 여액을 95℃ 내지 100℃에서 1분 내지 3분간 가열한 후 2차 여과하여 여액을 수득하는 단계를 포함하여, 평균입자직경이 12 ㎛ 내지 14 ㎛인 분산성이 개선된 청삼종실밀크를 제조하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    ii)의 열처리는 4 내지 6분간 수행됨을 특징으로 하는, 분산성이 개선된 청삼종실밀크를 제조하는 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    iv)의 1차 여과는 60메쉬 및 140메쉬 체에서 연속하여 수행하고, 2차 마쇄는 140메쉬로 수행됨을 특징으로 하는, 분산성이 개선된 청삼종실밀크를 제조하는 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    iv)에서 가열 처리 후, 140메쉬 체로 여과처리하는 단계를 추가로 포함함을 특징으로 하는, 분산성이 개선된 청삼종실밀크를 제조하는 방법.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항의 방법에 따라 제조된 분산성이 개선된 청삼종실밀크.
  6. 제 5항의 청삼종실밀크, 유화제 및 음료에 사용되는 식품 부재료를 포함하는 분산성이 개선된 청삼종실밀크 함유 음료조성물.
  7. 제 6항에 있어서,
    유화제는 자당스테아린산에스테르 유화제 및 유기산모노글리세라이드 유화제가 첨가됨을 특징으로 하는, 분산성이 개선된 청삼종실밀크함유 음료조성물.
  8. i) 제 5항의 방법에 따른 청삼종실밀크, 및 음료에 사용되는 식품 부재료를 혼합하여 혼합물을 수득하는 단계,
    ii) 상기 혼합물을 200 내지 400바(bar)의 압력하에서 균질화시키는 단계,
    iii) 120℃ 내지 124℃에서 살균처리한 후 냉각시키는 단계를 포함하여, 평균입자직경이 8 ㎛ 내지 10 ㎛이고 점도가 3 내지 4 cps인 분산성이 개선된 청삼종실밀크 함유 음료조성물을 제조하는 방법.
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