KR20130049763A - 저지방 마요네즈 조성물 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 셀룰로오스 에테르를 적용한 저지방 마요네즈 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이고, 본 발명에 따른 저지방 마요네즈 조성물은 조성물 총중량을 기준으로 유제를 50중량% 이하로 감소시키면서, 지방대체물질로서 셀룰로오스 에테르와 부형제를 포함하며 이로 인하여 알레르기를 유발하고 콜레스테롤의 주 공급원인 계란을 사용하지 않으면서, 유지 함량을 1/2 이하인 동시에 다양한 온도에서 상안정성을 지닌 식물성 원료만으로서 저지방 마요네즈를 제조할 수 있다.

Description

저지방 마요네즈 조성물 및 이의 제조방법{Low-Fat Mayonnaise Composition and Method Manufacturing thereof}
본 발명은 저지방 마요네즈 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 계란의 사용을 지양하면서, 지방대체물질로서 셀룰로오스 에테르 및 부형제를 활용하여 유지 함량을 1/2 이하로 줄이면서 다양한 온도에서 안정성을 지닌 저지방 마요네즈 조성물과 이의 제조방법에 관한 것이다.
마요네즈는 지방 함량이 80% 이상인 대표적인 고지방식품 중 하나로서 계란 혹은 난황 성분인 레시틴(lecithin) 및 리포단백질(lipoprotein)이 유화력을 지니고 있어서 지방 성분을 감싸 물에 잘 분산될 수 있도록 도와주는 O/W형　에멀젼 형태의 식품이다.
최근 경제생활의 윤택과 더불어 나타난 식생활의 변화로 인하여 지방섭취의 증가는 비만, 고혈압, 심장질환 등 각종 성인병의 이환율을 증가시켰으며 이와 관련하여 소비자의 건강과 영양에 대한 관심의 증가는 자연히 지방섭취 저감 및 저열량, 저지방 식품을 요구하게 되었다. 따라서 기존의 식품에서 지방 성분을 대체할 수 있는 소재를 활용하여 효율적으로 열량을 감소시키는 연구가 이루어지고 있다.
천 등 (Korean J. Food Sci. Tech., V27, pp839-844)은 변성전분을 지방 대체 소재로 첨가하여 기존 마요네즈 대비 유지 함량 약 50%, 열량을 20% 감소시킨 저열량 마요네즈 등을 보고하였다. 그러나 이와 같이 저열량을 위해 지방 대신 많은 양의 전분을 첨가할 경우 제품 전체의 유화력이 낮아지기 때문에 유지 성분과 수용액 층이 쉽게 분리되는 문제점이 있고 이로 인한 품질 저하 등의 우려가 있다. 또한 기존 마요네즈 수준의 보형성 확보 부분에 관한 연구가 미흡하였다.
한편 계란은 일반적으로 우유와 더불어 모든 영양분을 갖춘 완전식품으로 알려져 있으며 마요네즈 제조시에는 유화제로 사용된다. 완전식품으로 알려져 있는 계란의 난황에는 평균 210mg의 콜레스테롤을 함유하고 있어 WHO에서의 200mg/2,000kcal 콜레스테롤의 섭취 권고보다 높음을 알 수 있다. 또한 난백의 단백질 중 난백알부민(ovalbumin), 오보뮤코이드(ovomucoid)는 알레르기 유발 물질인 알러젠으로 보고되고 있다. 따라서 최근에는 계란 중의 난황으로부터 콜레스테롤을 제거하거나 계란을 사용하지 않고 마요네즈를 제조하는 방법과 더불어 내열성 혹은 내한성 확보를 위한 다양한 시도가 보고되고 있다.
국내등록특허 제288012호에는 난황의 콜레스테롤 저감을 위하여 β-시클로덱스트린을 활용한 동결액란을 이용하고 있다. 하지만 이 방법으로는 난황의 콜레스테롤을 완전히 제거할 수 없을 뿐만 아니라 계란에 포함된 알러젠 등도 제거할 수 없다.
국내등록특허 제217199호에는 총 중량을 기준으로 1 내지 10wt%의 식용유, 1 내지 20wt%의 난백, 0.25 내지 5wt%의 미정질(microcrystalline) 셀룰로오스 및 1 내지 15wt%의 폴리덱스트로즈(polydextrose)를　40 내지 90wt%의 물과 혼합하여 마요네즈를 제조하는 방법이 공개되었다. 그러나 난백만으로는 유화안정도가 떨어지며 시간이 경과하면서 유분리　등의 문제점이 발생되어 나타나고 있다.
국내공개특허 제1995-0016982호에서는 사용하는 유지를 변경하는 동시에 진공유화 등의 공정을 통해 지방구의 크기를 조절하여 내한성을 연장한 마요네즈 조성물 및 그 제조법이 공개되었다. 하지만 이 조성물의 경우 계란 성분으로부터 자유롭지 못하며 칼로리 및 유지 함량도 기존 마요네즈와 큰 차이가 없어 효과를 기대하기는 어렵다.
이러한 기존의 방법들은 마요네즈의 유지함량을 낮추면서 계란 사용을 배제하는 동시에 보형성을 확보하는 등 저지방 마요네즈의 구현을 실현하지는 못하고 있다.
본 발명자들은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고, 마요네즈의 보형성 유지 및 유지함량 저감 그리고 식물성 원료로서의 구현 가능성을 연구하던 중, 셀룰로오스 에테르 및 부형제를 이용함으로써 상기 컨셉의 마요네즈 제품을 이루어낼 수 있다는 것을 발견하고 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
이에 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 계란의 사용을 지양하면서, 유지 함량을 1/2 이하로 줄이고, 다양한 온도에서 안정성을 지닌 저지방 마요네즈 조성물을 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 계란의 사용을 지양하면서, 유지 함량을 1/2 이하로 줄이고, 다양한 온도에서 안정성을 지닌 저지방 마요네즈의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 첫 번째 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 저지방 마요네즈 조성물에 있어서, 조성물 총중량을 기준으로 식물성 기름으로 이루어진 유제를 50중량% 이하로 감소시키면서, 지방대체물질로서 셀룰로오스 에테르 및 부형제를 포함하는 저지방 마요네즈 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 마요네즈 조성물에서, 상기 셀룰로오스 에테르는 마요네즈 조성물 총중량에 대해 1 내지 3중량%의 범위 내에서 포함되는 것이 바람직하며, 상기 부형제는 마요네즈 조성물 총중량에 대해 1 내지 20중량%의 범위 내에서 포함되는 것이 바람직하다.
상기 셀룰로오스 에테르는 히드록시프로필메틸 셀룰로오스가 바람직하며, 이는 셀룰로오스 주사슬에 메톡실기 19 내지 30%와 히드록시프로필기 4 내지 20%이 치환되어 있는 구조를 갖는 것이 바람직하다.
상기 부형제는 대두분리단백. 탈지분유 또는 전분에서 선택되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 저지방 마요네즈 조성물은 안정제를 더 포함할 수 있다.
상기 안정제는 마요네즈 조성물 전체 중량에 대해 0.05 내지 1중량%의 범위 내에서 포함되는 것이 바람직하고, 상기 안정제로서 산탄검, 카라기난(carrageenana), 로커스콩검(locust bean gum), 구아검(guar gum), 알긴산(alginic acid) 및 한천(agar)으로 이루어진 군에서 일종 이상 선택되는 것이 바람직하다.
본 발명의 두 번째 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 셀룰로오스 에테르 및 부형제를 수화시키는 단계; 상기 수화물에 식물성 기름으로 이루어진 유제를 혼합하여 일차 교반하는 단계; 상기 일차 교반된 혼합물에 설탕, 식염 또는 식초를 혼합하는 단계; 상기 혼합물을 이차 교반하는 단계를 포함하는 저지방 마요네즈 조성물의 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명에 따른 저지방 마요네즈 조성물의 제조방법에 있어서, 상기 셀룰로오스 에테르, 부형제의 종류와 함량은 전술한 바와 같다.
상기 셀룰로오스 에테르에 부형제를 넣어 수화시키는 단계에서, 상기 셀룰로오스 에테르와 부형제가 미리혼합된 후 수화되거나, 또는 셀룰로오스 에테르가 수화된 다음에 부형제를 혼합하여 수화시킬 수 있다.
상기 각 단계에서 안정제를 더 추가하는 단계가 포함될 수 있으며, 특히, 상기 설탕 및 식염을 혼합하는 단계에서 안정제를 더 추가하는 것이 더 바람직하다.
또한, 최종 제품의 pH는 4.5 내지 5.5의 범위 내인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 저지방 마요네즈 조성물에서 지방대체물질로서 사용된 셀룰로오스 에테르, 예를 들면 히드록시프로필메틸 셀룰로오스는 체내에서 소화되지 않기 때문에 열량이 없어 다이어트 효과가 뛰어나며, 또한 지방질의 과다한 섭취로 인한 뇌졸증, 동맥경화증 등의 순환기계질환, 당뇨병 및 암 등 각종 성인병을 예방할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 저지방 마요네즈 조성물은 계란의 사용을 지양함으로써, 콜레스테롤를 최소화 할 수 있는 마요네즈를 제공할 수 있음에 따라 콜레스테롤에 대하여 거부감을 갖고 있거나, 콜레스테롤 섭취를 금하여야 하는 성인병 환자들의 마요네즈에 대한 수요를 불러 일으키고, 알레르기성 환자들도 식용이 가능하여 마요네즈 소비를 증가시킬 수 있다.
　또한, 본 발명에 따른 저지방 마요네즈 조성물에서 사용된 셀룰로오스 에테르, 예를 들면 히드록시프로필메틸 셀룰로오스는 지방대체물질로의 역할뿐 아니라 안정적 유화기능을 가지므로 액상식품에서 지방을 대체하여 강한 유화액의 물성을 구현하고 부드러운 식감을 부여할 수 있어 마요네즈 외에 본 발명에 따른 마요네즈를 적용한 유화안정성이 개선된 소스류, 다이어트 음료, 아이스크림과 동결 디저트류, 유제품류에 적용 시 저칼로리/저지방 식품으로 개발될 수 있다.
또한, 지방대체물질로서 셀룰로오스 에테르를 사용하여 제조한 마요네즈는 순수한 식물성기름 100%를 넣어 제조한 마요네즈보다 고온 혹은 저온에서의 안정성이 뛰어나기 때문에 베이커리, 냉동식품 등 다양한 식품 개발에 이용될 수 있다.
특히, 본 발명에 따른 저지방 마요네즈 조성물에서 부형제로서 사용된 분리대두단백은 대두단백을 함유하고 있으며, 대두는 콜레스테롤의 저하 및 심혈관질환 예방에 도움을 주는 대표적인 식품이기 때문에 지방 및 콜레스테롤이 다량 함유된 마요네즈가 주는 건강상 부정적인 이미지를 낮출 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 셀룰로오스 에테르 및 부형제를 활용한 저지방 마요네즈의 제조방법을 나타낸 흐름도이다.
도 2는 주요 콩단백질인 7S(β-conglycinin)과 11S(Glycinin)의 pH에 따른 탁도(turbidity)를 나타내는 그래프이며, 흡광도가 높을수록 단백질의 응집(precipitation)이 높음을 뜻한다.
도 3은 본 발명에 따른 지방대체물질로서 사용된 HPMC의 온도 변화에 따른 점도 변화를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 실시예 및 비교예에서 제조된 마요네즈의 75℃에서 60분 경과 후 유분리 및 보형성의 변화를 나타낸 사진이다.
도 5는 본 발명에 따른 실시예 및 비교예에서 제조된 마요네즈의 저장탄성률(G')를 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명에 따른 실시예 및 비교예에서 제조된 마요네즈의 손실탄성률(G")를 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 7는 본 발명에 따른 실시예 및 비교예에서 제조된 마요네즈의 복합점도(complex viscosity)를 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
이하, 본 발명의 일 구현예에 따른 셀룰로오스 에테르 및 부형제를 포함하는 저지방 마요네즈 조성물 및 이의 제조방법에 대해 보다 상세히 설명한다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 저지방 마요네즈 조성물은 조성물 총중량을 기준으로 식물성 기름으로 이루어진 유제를 50중량% 이하로 감소시키면서, 지방대체물질로서 셀룰로오스 에테르 및 부형제를 포함한다.
상기 유제는 식물성 기름으로 이루어지며, 예를 들면 대두유 등이 사용될 수 있으며, 상기 유제는 조성물 총중량을 기준으로 50중량% 이하로 포함되어 저지방을 실현할 수 있으며, 바람직하게는 20 내지 50중량%의 범위 내에서 포함된다.
상기 셀룰로오스 에테르는 증점성, 동결/해동 안정성, 윤활성, 보습성 및 수분 방출성, 점조성, 형태유지성, 유화성, 결합성, 현탁성 및 겔화성과 같은 물리적 성질을 제공하기 위해 식품 조성물 및 제조공정에 사용되고 있는 물질이다.
본 발명에서 사용하는 바람직한 셀룰로오스 에테르는 히드록시프로필메틸 셀룰로오스(hydroxypropylmethyl cellulose)이며, 이는 셀룰로오스 계열의 식이섬유로서, 그의 화학적 구조는 셀룰로오스 주사슬에 메톡실기와 히드록시프로필기가 치환되어 있고, 이러한 치환기 특성에 의해 수용성의 특성을 갖는다. 특히 메톡실기는 중량 기준으로 19 내지 30% 및 히드록시프로필은 4 내지 12%가 치환되어 있는 구조가 바람직하다. 또한, 물에 팽윤되어 투명한 점액성 현탁액을 생성하는 것으로 냄새 및 맛이 없어,　유화제, 증점제, 안정제 등의 기능을 가지는 식품첨가물로 사용된다.
상기 셀룰로오스 에테르는 저지방 마요네즈 조성물의 총 중량을 기준으로 1 내지 3중량%의 범위 내에서 포함될 수 있다. 상기 셀룰로오스 에테르의 함량이 총 중량을 기준으로　1중량% 미만이면 이 조성물로 제조된 마요네즈는 점도가 낮고 마요네즈의 상안정성이 떨어질 수 있으며, 3중량%를 초과하면 기존 마요네즈가 가지는 물성 및 촉감을 잃게 될 수 있다.
상기 셀룰로오스 에테르는, 식물성 저지방 마요네즈를 제조하기 위하여, 먼저 수화 과정이 필요하며 이때 필요한 용액의 점도는 상온에서 200　내지 450×102cps 인 것이 바람직하다.
상기 부형제는 다양한 온도에서 마요네즈의 보형성 및 안정성을 향상시키기 위하여 포함되며, 바람직한 부형제로는 대두분리단백, 탈지분유 또는 전분 등이 포함될 수 있다.
상기 탈지분유는 우유에서 지방을 분리, 제거하여 건조시켜 분말로 만든 것으로 산화안정성이 높아 장기 보존이 가능하고 저지방, 고단백, 고칼슘 제품으로 다이어트용 식품이나 영양강화제 뿐만 아니라, 증점력, 결착력, 유화력을 이용하여 식품에 이용되고 있다.
특히, 부형제로서 분리대두단백을 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 분리대두단백은 대두로부터 분리된 단백질을 의미한다. 단백질은 20여종의 아미노산의 집합체로서, 이중 일부의 아미노산은 그 작용기의 종류에 따라 전하를 띄며 산 또는 염기로 작용한다. 따라서 이들의 집합체인 단백질은 일정한 값의 양전하 혹은 음전하를 띄고 있으며 이를 총전하(net charge)라고 한다. 일반적으로 전하값이 클수록 친수성(hydrophilic)을 띈다고 할 수 있다. 또한 주변 pH에 따라 단백질은 H+를 얻거나 잃을 수 있으며 이로 인해 총전하값이 증가하거나 감소할 수 있으며 이 총전하값이 0에 가까워질수록 단백질의 용해도는 낮아지고 응집(precipitation)되는 경향이 있으며 단백질의 총전하가 0이 되는 pH를 등전점(Isoelectric point, pI)이라고 한다.
식품에서의 일반적인 단백질 분리는 우유, 대두 단백질을 포함하여 pH 조정을 통한 등전점 원리를 이용하여 분리되어진다.
대두단백질의 일예인 7S의 경우 pH 4.0 내지 5.6에서, 11S의 경우 pH 4.4 내지 6.8에서 침전이 일어나며(도 3 참조, KeShun Liu의 저서 [Soybeans, Chemistry, Technology, and Utilization, An Aspen Publication, 1999, p41]), 상업적으로 생산되는 분리대두단백의 경우 pH 4.5 수준에서 얻어지는 단백질 침전물을 중성화 및 분말화한 것이다. 일반적으로 분리대두단백은 용해도에 따라 음료, 육가공, 빵류, 제과류 등 다양한 종류의 식품에 사용되며 유화력이 뛰어나며 젤형성능, 수화력(Water binding and holding capacity)을 지니고 있다.
분리대두단백은 상기와 같은 특성을 지니고 있기 때문에 본 발명에서 지방 성분의 효과적인 유화에 도움을 줄 수 있다. 또한 일반적으로 마요네즈는 산성 식품이기 때문에 제품의 pH가 분리대두단백의 등전점에 가까워지면 단백질의 뭉침 및 침전 현상에 따라 점도가 상승하여 얻고자 하는 제품의 최종 물성에 긍정적인 효과를 미칠 수 있다.
본 발명에 따른 마요네즈 조성물에 사용되는 분리대두단백으로는 대두로부터 분리된 단백질을 말하며, 실험적으로 7S 및 11S로 분리되지만 실제로는 단백질 함량이 90% 이상의 분말 제품으로 사용된다.
상기 부형제는 마요네즈 조성물 전체 중량에 기초하여 1 내지 20중량%의 범위 내에서 포함될 수 있으며, 1 중량% 미만으로 사용되는 경우 보형성이 떨어지며 흐름성이 커져서 원하는 물성을 구현하기 어려우며, 20 중량% 초과하는 사용되는 경우 점도가 지나치게 상승하여 마요네즈의 일반적인 물성과는 차이가 많은 문제가 발생될 수 있다.
본 구현예에 따른 저지방 마요네즈를 제조하기 위하여, 이 분야에 일반적인 첨가 성분인 설탕, 식염 또는 식초가 포함된다.
본 발명에 따른 저지방 마요네즈 조성물은 조성물 총 중량을 기준으로 식물성 기름　 20 내지 50중량%, 설탕　1 내지 2중량%, 식염 1 내지 2중량%, 식초　3 내지 10중량%, 셀룰로오스 에테르 1 내지 3중량%, 분리대두단백 5 내지 10중량%, 및 나머지 물을 함유하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 저지방 마요네즈 조성물은 필요에 따라 안정제를 더 포함할 수 있다.
상기 안정제는 마요네즈의 물성 및 촉감을 향상시키기 위하여 더 포함될 수 있으며, 바람직한 안정제로는 산탄검 (xanthan gum), 카라기난(carrageenana), 로커스콩검(locust bean gum), 구아검(guar gum), 알기닌산(alginic acid) 또는 한천(agar) 등이 포함될 수 있다. 특히 산탄검은 점도를 증가시키고 유화안정성을 증진시키는 식품첨가물로 점증제, 안정제, 유화제, 성형제 등으로 사용된다. 엷은 노란색 가루로서 물에 잘 녹으며 수용액은 중성으로 물에 녹으며 에탄올에 녹지 않는다. 냉수에 분산되고 열수에 용해되는데 용해 온도에 따라 점도의 차이가 거의 없고 pH에 의한 점도 저하가 없으며 우수한 내열성을 가진다.
상기 안정제의 함량은 조성물의 총 중량을 기준으로 0.05 내지 1중량%의 범위 내에서 포함될 수 있으나 기준으로 1중량%를 초과하면 점도가 지나치게 높아 작업효율이 떨어지고 기존 마요네즈가 가지는 질감을 잃게 될 수 있기 때문에 1중량% 이하로 사용되는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명을 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 하나의 구현예에 따른 저지방 마요네즈의 제조방법을 나타낸 흐름도이다.
도 1를 참조하면, 본 구현예에 따른 셀룰로오스 에테르 및 부형제를 수화시키는 단계(S11); 상기 수화물에 식물성 기름으로 이루어진 유제를 혼합하여 일차 교반하는 단계(S12); 상기 일차 교반된 혼합물에 설탕, 식염 또는 식초를 혼합하는 단계(S13); 상기 혼합물을 이차 교반하는 단계(S14)를 포함한다.
상기 셀룰로오스 에테르 및 부형제를 수화시키는 단계(S11)는 셀룰로오스 에테르와 부형제 내부에 수분을 함유시켜 지방과 유사한 물성을 나타내게 하는 것이다. 이때 셀룰로오스 에테르는 마요네즈 조성물 총 중량을 기준으로 1 내지 3중량%의 범위 내에서 포함되는 것이 바람직하다. 이 경우, 지방대체물질로 첨가되는 수화된 셀룰로오스 에테르의 점도는 상온에서 200　내지 450×102cps 인 것이 바람직하다. 또한, 부형제는 마요네즈 조성물 총 중량을 기준으로 1 내지 20중량%의 범위 내에서 포함되는 것이 바람직하다.
셀룰로오스 에테르 및 부형제를 수화시키는 단계에서, 상기 수화된 셀룰로오스 에테르에 부형제를 혼합하여 수화시킬 수 있으며, 또는 셀룰로오스 에테르를 수화시키기 전에 셀룰로오스 에테르과 부형제를 미리 혼합한 후 물에 넣고 수화시킬 수 있다.
상기 수화는 5,000 내지 10,000 rpm으로 3분 내지 5분 정도 교반하는 것이 바람직하다.
그 후 식물성 기름으로 이루어진 유제를 혼합하여 일차 교반하는 단계(S12)가 진행된다. 이 경우, 5,000 내지 10,000 rpm으로 3 내지 8분 정도 교반하는 것이 바람직하다. 상기 식물성 기름으로 이루어진 유제는 마요네즈 조성물 총 중량을 기준으로 50중량% 이하, 바람직하게는 20 내지 50중량%의 범위 내에서 사용되는 것이 바람직하다.
이어서, 일차 교반된 혼합물에 설탕, 식염 또는 식초를 혼합하는 단계(S13)가 진행된다. 이 단계에서는 감미료로서 설탕과 식염을 혼합하는 것이며, 이 경우 설탕과 식염은 이 분야의 일반적으로 사용되는 범위 내에서 포함될 수 있으며, 바람직하게는 마요네즈 조성물 총 중량을 기준으로 설탕　1 내지 2중량% 및 식염 1 내지 2중량%이다. 식초는 이 분야의 일반적으로 사용되는 범위 내에서 포함될 수 있으며, 바람직하게는 마요네즈 조성물 총 중량을 기준으로 3 내지 10중량%의 범위에서 포함되는 것이 바람직하다. 마찬가지로 혼합을 위한 교반이 요구될 수 있으며, 5000 내지 10000의 rpm에서 30초 내지 5분간 교반하는 것이 바람직하다.
또한 이 단계에서 안정제가 선택적으로 혼합될 수 있다. 한편, 상기 단계 S13에서도 혼합을 위한 교반이 요구될 수 있으며, 이때 교반은 5,000 내지 10,000의 rpm에서 3분 내외인 것이 바람직하다.
마지막으로 상기 혼합물들을 이차 교반하는 단계(S14)가 진행되며, 이 경우, 교반은 5,000 내지 10,000rpm에서 1 내지 2분간 교반하여 마요네즈를 완성한다.
이하, 본 발명을 실시예를 들어 더욱 상세히 설명하지만, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명이 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 기술 범위 내에 여러 가지 변경 및 변형이 가능하다.
실험예 1 : 셀룰로오스 에테르의 온도변화에 따른 점도 변화
본 발명에서 지방대체물질로 사용되고 있는 HPMC의 온도 변화에 따른 점도 변화를 알아보기 위하여, HPMC를 10%수용액으로 제조한 후, 이를 컵-콘 타입 레오미터(Cup-cone type Rheometer)(shear rate : 5/s)를 통해 각각 분당 0.5℃, 분당 2℃, 분당 3.33℃ 및 분당 5℃로 승온시켜 온도 변화에 따른 HPMC 용액의 점도 변화를 측정하여, 그 결과를 도 3에 나타내었다.
도 3에서 보는 바와 같이 50℃ 수준까지는 일반적인 히드로콜로이드(hydrocolloid) 또는 증점제들과 같이 온도가 높아짐에 따라 점도가 낮아지지만 50℃~60℃ 이상에서는 점도가 급속히 상승하는 겔화점(gelling point)이 존재함을 확인할 수 있었다. 이러한 셀룰로오스 에테르의 특성으로 인하여 고온에서의 보형성을 지닌 마요네즈의 구현이 가능할 수 있다.
실시예 1 내지 10
하기의 표　1에 나타낸 성분들과 함량으로 히드록시프로필메틸 셀룰로오스 (HPMC)가 첨가된 마요네즈를 다음과 같은 방법으로 제조하였다.
히드록시프로필메틸 셀룰로오스(HPMC)를 정제수에 혼합하여 8000rpm에서 5분간 교반하여 먼저 히드록시프로필메틸 셀룰로오스 5% 용액으로 수화시키고, 여기에 분리대두단백을 넣어 8,000rpm 에서 5분간 교반하여 완전히 원료를 수화시켰다. 다음으로 식물성 기름(대두유)를 천천히 첨가하면서 8,000rpm에서 3분간 교반하였다. 이어서, 설탕, 소금 또는 안정제(산탄검)를 넣고 같은 속도로 1분간 혼합하고, 식초를 첨가하여 30초간 혼합하였다. 유화가 끝난 후에 8,000rpm에서 1분간 교반하여 마요네즈를 완성하였다. 본 실시예에서 사용된 히드록시프로필메틸 셀룰로오스는 국내공개특허 제20100118800호의 방법으로 제조된 삼성정밀화학주식회사의 HPMC를 사용하였다.
비교예 1
하기의 표 1에 나타낸 성분들과 함량으로 난황이 첨가된 마요네즈를 다음과 같은 방법으로 제조하였다.
난황 난백 및 식물성 기름(대두유)를 넣고 8,000rpm에 8분간 교반한 후, 소금, 설탕을 첨가하고 같은 속도에서 1분간 혼합하였다. 이어서, 식초를 첨가하고 30초간 혼합시키고, 유화가 끝난 후에 1분간 8000rpm에서 교반하여 마요네즈를 제조하였다.
비교예 2
하기의 표 1에 나타낸 성분들과 함량으로 실시예 4와 같은 방법으로 마요네즈를 제조하였다.
재료 비교예
1		 비교예
2		 실시예
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
계란 14
HPMC
(5% 수용액)		 54 53.5 20 20 20 20 20 20 22 26
탈지분유 10 10
분리대두단백 8 8 8 8 8 8 8 7 9
대두유 80 40 30 30 40 40 40 40 40 40 40 35
산탄검 0.5
식초 3 3 3 3 2 3 4 5 6 7 6.2 7
소금 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
설탕 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
정제수 46 27 26 25 24 23 22 21.8 20
합계 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
실험예 2 : 마요네즈의 점도 측정
상기 실시예 2, 3, 7, 8 및 비교예에서 제조한 마요네즈에 대한 점도를 점도계(Digital Viscometer Brookfield DV-Ⅱ, USA)를 이용하여 측정하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
　 비교예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 7 실시예 8
점도(cP) 1.27x105 4.72x05 7.57x05 6.12x05 7.20x105
상기 결과로부터 HPMC를 첨가한 마요네즈의 경우 점도가 1.28×105cP으로 시중에 판매되는 마요네즈의 점도인 1.27×105cP와 유의적인 차이가 나타나지 않았다(p>0.05). 반면에, HPMC를 첨가한 마요네즈에 부형제가 첨가된 경우 시중에 판매되는 마요네즈와 비교하여 점도가 약 1.5 내지 6배 점도가 상승하였다.
실험예 3 : 마요네즈의 내열성, 내한성 및 유화안정성 측정
내열성 : 상기 실시예 6 내지 10 및 비교예 1에서 제조된 마요네즈의 내열성을 마요네즈용 튜브를 이용하여 측량 접시(weighing dish)에 3g 수준 특유의 형상을 유지하도록 하며 덜어낸 후 75℃에서 1시간, 100℃에서 40분간 10분 단위로 보형성 및 유분리 정도를 측정하여, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다. 아울러, 또한, 75℃에서의 60분 경과후 비교예 1 및 실시예 7에서 제조된 마요네즈의 유분리 및 보형성에 대한 변화를 사진으로 찍어 이를 도 4에 나타내었다.
구분 보관
온도		 75℃ 100℃
시간 10분 20분 30분 40분 50분 60분 10분 20분 30분 40분
비교예 1 보형성 ◎ ◎ ○ ○ △ △ △ X X X
유분리 - + + ++ +++ +++ ++++ +++++ +++++ +++++
실시예
6		 보형성 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
유분리 - - - - - - - - - -
실시예
7		 보형성 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
유분리 - - - - - - - - - -
실시예
8		 보형성 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
유분리 - - - - - - - - - -
실시예
9		 보형성 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
유분리 - - - - - - - - - -
실시예
10		 보형성 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
유분리 - - - - - - - - - -
보형성 ◎: 처음 상태 그대로 유지, ○: 표면 유분리 관찰됨, △: 표면 유분리 확연함, 흘러내리지 않음, X : 조직이 완전히 녹아내림
유분리 : - 안일어남, + (마요네즈 주변부에 유분리 관찰됨), +++++ (기름이 완전히 분리되어 흥건함), 5점척도화함
상기 결과에서 보는 바와 같이 비교예 1의 경우 75℃에서는 50분 이상에서, 100℃에서는 10분 이상에서부터 심각한 유분리 및 보형성이 급감하였다. 하지만 실시예 6 내지 10은 모든 구간 및 온도에서 초기의 형태를 유지하는 동시에 유분리 현상도 관찰되지 않았다. 이는 HPMC의 특성상 겔 포인트(gel point) 및 응집 포인트(flocculation point) 이상의 온도에서는 매트릭스의 형태를 유지하는 동시에 보수력, 보습력을 유지하여 제품의 상태를 유지하기 때문이다.
내한성: 상기 실시예 6 내지 10 및 비교예 1에서 제조된 각각의 마요네즈를 50㎖ 원심분리관에 30g(F0)씩 칭량하고, -20℃에서 120시간 동안 저장한 후 해동하여 성상 및 유분리 정도를 관찰하였으며, 유화안정성은 상기 마요네즈를 원심분리기로 1시간 동안 3,000rpm 원심분리하여 분리된 상층의 지방을 제거한 후 하층 침전물의 무게(F1)를 칭량하여 분리되는 비율을 다음 식으로 계산하였다. 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
유화안정성(Emulsion stability)(%) = F1/F0　× 100
　 비교예 1 실시예 6 실시예7 실시예8 실시예9 실시예 10
내한성 유분리뚜렷 안정함 안정함 안정함 안정함 안정함
유화안정성(%) 94.79 100 100 100 100 100
상기 결과로부터 HPMC 및 분리대두단백을 첨가한 마요네즈(실시예)는 내한성을 지닌 동시에 유화안정성 면에서도 유분리가 전혀 관찰되지 않음을 확인할 수 있었다.
실험예 7 : 마요네즈의 복합 점도, G', G" 모니터링측정
상기 실시예 6 내지 10 및 비교예 1에서 제조한 마요네즈에 대한 점도를 포함한 G', G" 값을 레오미터(Anton paar社, 모델 : MCR 301(온도 : 20℃, Spindle : PP25-SN8402; [d=1 mm], Amplitude gamma = 1 %, Frequency f = 1 Hz, 측정 시간 : 5분간 0.1초 간격으로 측정)를 이용하여 측정하였다. 이 측정값을 기준으로 저장탄성률(G'), 손실탄성률(G"), 복합점도(complex viscosity)를 도 5 내지 도 7에 나타내었다.
실시예 6 내지 10의 경우 저장탄성률, 손실탄성률, 복합점도 그리고 점도 모두 비슷한 경향을 보였다. 실시예 5종 모두 관능 결과 비슷한 물성(탄성도, 점도)을 나타내었다. 상온 20℃에서의 유변학적 특성을 보면 G', G" 값이 비교예 보다 실시예가 높음을 볼 수 있었다. 또한, 실시예의 G" 값은 비교예보다 매우 크게 증가를 하였으나 점도에 미치는 영향은 작은듯하지만, 점도의 변화에 의해 흐름성인 G" 값이 증가하였음을 볼 수 있었다. 이 결과를 통해 실온에서의 보형성은 G"보다는 G'의 변화에 의해 영향을 더 받는다는 것을 알 수 있었다. 또한 실시예 6 내지 10 모두 상온에서 뛰어난 보형성을 나타내었으며 이는 저장탄성률, 복합점도의 측정치가 비교예 수준 혹은 그 이상의 수준이기에 가능하다고 할 수 있다.
실험예 8 :　마요네즈의 열량
마요네즈의 열량은 애트워터 인덱스(Atwater index)를 사용하여 계산하였다. 이때 열량 영양소는 칼로리미터(Calorymeter)에서 연소할 때와 인체 내에서 연소할 때의 발열량이 다르다. 칼로리미터 내에서는 1g당 탄수화물 4.1kcal, 지방 9.45kcal, 단백질 5.65kcal가 발생된다. 하지만 흡수과정에서 탄수화물은 평균 98%, 지방 95%, 단백질 92% 만이 흡수되므로 실제 영양소를 섭취했을 때 발생하는 열량은 1g당 탄수화물 4kcal, 지방 9kcal, 단백질 4kcal이다. 하기 표 5은 난황, 난백 및 분리대두단백 100g당 일반적 영양조성이다.
　 난황 난백 분리대두단백
탄수화물 1.8g 1.8g 0.0g
지방 29.8g 0.0g 4.0g
단백질 15.3g 9.8g 90.0g
상기 실시예 6 내지 10 및 비교예 1에서 제조된 마요네즈에 대하여 계산된 열량은 하기 표 6에 나타내었다.
100g당 함량
　 비교예 1 실시예 6 실시예7 실시예8 실시예9 실시예 10
열량(kcal) 749 400 400 359 400 396
탄수화물(%) 2.3 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0
지방(%) 82.4 40.0 40.0 35.0 40.0 40.0
단백질(%) 1.6 7.2 7.2 8.1 7.2 6.3
상기 표 6를 통해 알 수 있는 바와 같이, 분리대두단백과 HPMC로 이루어지는 지방대체물질을 이용하여 제조한 식물성 저지방 마요네즈의 경우, 식물성 기름의 사용량이 50중량% 이하로 감소하여 시중에 판매되는 마요네즈의 열량 749kcal/100g보다 현저히 낮은 400kcal/100g 혹은 그 이하의 열량을 나타내었다. 특히, 단백질의 함량이 기존 대비 4.6배 이상 강화되어 건강한 음식으로서의 마요네즈의 기능성을 부여할 수 있었다.

Claims (12)

  1. 마요네즈 조성물에 있어서, 셀룰로오스 에테르 및 부형제를 포함하는 저지방 마요네즈 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    안정제가 더 포함되는 저지방 마요네즈 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 셀룰로오스 에테르는 마요네즈 조성물 총중량에 대해 1 내지 3중량%의 범위 내에서 포함되는 저지방 마요네즈 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 부형제는 마요네즈 조성물 총중량을 기초하여 1 내지 20중량%의 범위 내에서 포함되는 저지방 마요네즈 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 셀룰로오스 에테르는 히드록시프로필메틸 셀룰로오스인 저지방 마요네즈 조성물.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 히드록시프로필메틸 셀룰로오스는 셀룰로오스 주사슬에 메톡실기 19 내지 30%와 히드록시프로필기 4 내지 20%가 치환되어 있는 구조를 갖는 것인 저지방 마요네즈 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 부형제는 분리대두단백, 탈지분유 또는 전분에서 선택되는 저지방 마요네즈 조성물.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 안정제는 산탄검, 카라기난(carrageenana), 로커스콩검(locust bean gum), 구아검(guar gum), 알긴산(alginic acid) 및 한천으로 이루어진 군에서 일종 이상 선택되며, 마요네즈 조성물 전체 중량에 대해 0.05 내지 1중량%의 범위 내에서 포함되어지는 것인 저지방 마요네즈 조성물.
  9. 셀룰로오스 에테르 및 부형제를 수화시키는 단계;
    상기 수화물에 식물성 기름으로 이루어진 유제를 혼합하여 일차 교반하는 단계;
    상기 일차 교반된 혼합물에 설탕, 식염 또는 식초를 혼합하는 단계; 및
    상기 혼합물들을 이차 교반하는 단계를 포함하는 저지방 마요네즈 조성물의 제조방법
  10. 제9항에 있어서,
    상기 설탕, 식염 또는 식초를 혼합하는 단계에서 안정제를 더 포함하여 혼합하는 것인 저지방 마요네즈 조성물의 제조방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 셀룰로오스 에테르 및 부형제를 수화시키는 단계는 상기 셀룰로오스 에테르를 수화시킨 후, 부형제를 혼합하여 수화시키는 것인 저지방 마요네즈 조성물의 제조방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 셀룰로오스 에테르 및 부형제를 수화시키는 단계는 상기 셀룰로오스 에테르 및 부형제를 미리 혼합한 후 수화시키는 것인 저지방 마요네즈 조성물의 제조방법.
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