KR20130130181A - 탈색 및 탈취된 정제 무수유지방 제조방법 및 이를 포함한 튀김용 유지 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 탈색 및 탈취된 정제 무수유지방 제조방법 및 이를 포함한 튀김용 유지 조성물을 개시한다. 본 발명의 탈색 및 탈취된 정제 무수유지방 제조방법은 우유로부터 무수유지방을 제조하는 단계, 상기 무수유지방을 탈색흡착제로 탈색하는 단계 및 탈색된 상기 무수유지방을 수증기로 탈취하는 단계를 포함한다.

Description

탈색 및 탈취된 정제 무수유지방 제조방법 및 이를 포함한 튀김용 유지 조성물{Method For Producing Bleached and Deodorized Refined Anhydrous Milk Fat, and Frying Oil Composition Thereof}

본 발명은 탈색 및 탈취된 정제 무수유지방 제조방법 및 이를 포함한 튀김용 유지 조성물에 관한 것이다.

유지방(Milk Fat)이라 함은 우유에 함유된 지방질로, 우유지방질(Milk lipid) 혹은 버터 지방(Butter fat)이라고도 불리며 우유 중에 약 3.0~5.0% 함유되어 있다.

조성은 트리글리세리드 98~99%, 인지질 0.1~0.2%, 스테롤 0.25~0.40%과 그 밖에 비타민 A, 카노티노이드, 비타민 D, 비타민 E 등으로 구성되어 있으며 특유의 고소한 풍미로 인해 주로 생크림(Fresh cream, 유지방 함량 18~45%), 버터(Butter, 유지방 함량 80% 이상) 및 아이스크림(Ice cream, 유지방 6% 이상)과 같은 낙농제품과 마가린(Margarine) 등의 가공식품 원료로 사용되고 있다. 하지만 우유에 소량 함유되어 있는 유지방을 산업적으로 사용하기 위해서는 고농도의 유지방 함량과 저장성 향상이 필요하였고 이러한 요구가 반영되어 무수유지방(Anhydrous Milk Fat)이 개발되었다.

무수유지방은 우유를 원료로 하는 유크림(Milk cream) 및 버터에서 지방을 농축하여 유지방의 함량을 95% 이상으로 제조한 제품으로 유지방 외의 성분은 대부분이 수분으로 구성되어 있으며 우유 및 유크림을 대체하여 버터, 아이스크림, 마가린 등과 같이 유지방 특유의 연노랑의 색상과 고소한 풍미를 제품 부여하는 목적으로 사용되고 있고 공개특허 10-2011-0086271(특허문헌1)과 같이 무수유지방을 이용한 버터의 제조방법이 제안되었다.

무수유지방의 제조방법이 도 1에서 도시된다. 무수유지방의 제조 공정은 도 1에서와 같이 크게 두 가지 방법으로 나눌 수 있으나 이와 유사한 다른 방법으로도 제조된다.

하지만 무수유지방은 상술한 바와 같이 고소한 풍미를 제품에 부여하는 장점에도 불구하고 튀김유(Frying oil)로는 사용되지 않고 있다. 대신에, 튀김유로는 대두유나 카놀라유, 포도씨유 등의 발연점이 비교적 높은 액체유가 주로 사용되고 있는데, 이는 튀김 온도가 170 내지 180 ℃에 이르기 때문이다.

무수유지방은 발연점이 낮아 고온에서 조리 시 쉽게 연기가 발생하고, 특유한 연노랑의 색상으로 인해 튀김용으로 사용 시 색상변화가 빠르게 일어나는 단점이 있어, 고소하고 유순한 버터 풍미에 대한 대중적인 선호도가 높음에도 튀김유로 사용되기 어려운 문제점이 있었던 것이다.

특허문헌1: 공개특허 10-2011-0086271

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 튀김용 유지로 사용하기 어려운 유지방의 종래의 단점을 극복하여, 연기 발생과 색상 변화가 적고 산화안정성이 높아 튀김용 유지에 사용될 수 있는 정제 무수유지방의 제조방법과 이를 포함한 튀김용 유지 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 무수유지방을 탈색흡착제로 탈색하는 단계 및 탈색된 상기 무수유지방을 수증기로 스트리핑(stripping)하여 탈취하는 단계를 포함하는 탈색 및 탈취된 정제 무수유지방의 제조방법을 제공한다.

상기 정제 무수유지방의 산가는 0.02 내지 0.2 mg-KOH /g인 것을 특징으로 한다.

상기 탈색흡착제는 산성 백토, 활성탄 및 실리카를 포함하는 군에서 선택된다.

상기 탈색흡착제를 이용한 탈색 단계는 0.01 내지 50 Torr의 진공 하에서, 0.1 내지 10 중량 %의 탈색흡착제를 투입하여 70 내지 150 ℃ 온도를 유지하며 교반시키는 것을 포함한다.

상기 수증기를 이용한 탈취 단계는 0.01 내지 50 Torr의 진공 하에서, 150 내지 300 ℃ 온도를 유지하며 수증기로 스트리핑하는 것을 포함한다.

본 발명은 산가 0.02 내지 0.2 mg-KOH /g이고 색상 값 0.1/1 내지 4/40인 탈색 및 탈취된 정제 무수유지방을 제공한다.

본 발명은 또한 탈색 및 탈취된 정제 무수유지방과 식용유지를 포함하는 튀김용 유지 조성물을 제공한다.

본 발명의 튀김용 유지 조성물은 튀김용 유지 조성물의 총 중량을 기준으로 상기 탈색 및 탈취된 정제 무수유지방의 함량이 1 내지 90중량 %이고, 식용유지의 함량이 10 내지 99 중량 %이다.

본 발명에 따라 탈색 및 탈취된 정제 무수유지방은 발연점이 높고 산화안정성이 우수해 튀김과 같은 고온 조리에 사용이 가능하다.

본 발명의 탈색 및 탈취된 정제 무수유지방을 포함하는 튀김용 유지 조성물은 이를 사용하여 조리되는 튀김에 바삭함과 고소한 풍미를 부여하는 효과가 있다.

도 1은 우유로부터 무수유지방을 제조하는 종래 기술의 공정의 일 예를 도시한다.
도 2는 본 발명의 탈색 및 탈취된 정제 무수유지방의 제조 공정을 간략히 도시한다.
도 3은 일반 무수유지방과 본 발명의 탈색 및 탈취된 정제 무수유지방의 가열시간에 따른 색상 값의 변화를 도시하는 그래프이다.

본 발명의 탈색 및 탈취된 정제 무수유지방의 제조방법은 우유로부터 제조된 무수유지방을 탈색흡착제로 탈색하는 단계 및 탈색된 상기 무수유지방을 수증기로 스트리핑하여 탈취하는 단계를 포함한다.

본 발명은 도 1에 도시된 방법 등으로 제조된 무수유지방을 원료로 이용하는 데, 일반적으로 무수유지방은 95 중량% 이상, 바람직하게는 99.8 중량% 이상으로 농축되어 있다. 이를 탈색, 탈취 공정의 원료로 사용할 때 농축된 유지방 함량은 95 중량% 이상, 바람직하게는 99.8 중량% 이상, 가장 바람직하게는 99.9 중량% 이상으로 제조된 제품을 사용하는 것이 좋다. 도 1에 도시된 공정은 본 발명의 제조공정에 사용될 수 있는 무수유지방을 제조하는 일 예이며, 본 발명에 사용되는 무수유지방이 도 1에 도시된 제조 공정에 따른 것에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 제조공정에 사용되는 무수유지방의 산가(Acid Value)는 0.3 내지 2 mg-KOH /g이고, 탈색 및 탈취된 정제 무수유지방의 산가는 0.2 mg-KOH /g이하이다.

산가란 유지의 품질을 판정하는 척도의 하나로서, 유지 1g 중에 함유되고 있는 유리지방산을 중화하는데 소요되는 수산화칼륨(KOH)의 mg수를 말한다

무수유지방의 산가는 최종 제품의 산가를 고려하여 산가 0.3 내지 0.7 mg-KOH /g인 것이 바람직하다. 최종 제품이 튀김용 유지로 사용됨을 감안할 때 산가 0.7 mg-KOH /g이상의 무수유지방의 경우, 유리지방산을 제거하기 위해 범위 내 산가를 가지는 무수유지방 제품보다 높은 탈취 온도와 및 긴 탈취 시간을 필요로 하며, 이 경우 최종 제품인 정제 무수유지방의 산화안정성에 영향을 줄 수 있으므로 전술한 범위 내의 무수유지방을 사용하는 것이 바람직하다.

탈색 단계에서 탈색흡착제는 산성 백토, 활성탄 및 실리카를 포함하는 군에서 선택된다.

탈색 단계는 일반적인 무수유지방 제조공정을 거쳐 얻어진 무수유지방 중에 존재하는 카로틴, 클로로필 등의 색소 성분과 미량원소 등을 산성백토, 활성탄 및 실리카 등의 탈색 흡착제를 이용하여 물리적 흡착 제거하는 단계이다.

본 발명에서 탈색흡착제를 이용한 탈색 단계는 0.01 내지 50 Torr의 진공 하에서, 0.1 내지 10 중량%의 탈색흡착제를 투입하여 70 내지 150 ℃ 온도를 유지하며 교반시키는 것을 포함하는데, 바람직하게는 1 내지 5 Torr의 진공 하에서 100 내지 110℃ 온도를 유지하며 1 내지 3 중량% 정도의 탈색흡착제를 투입하여 10 내지 20분간 200 내지 300 rpm으로 교반하여 수행되며, 본 발명에서는 ULVAC社의 진공펌프, IKA社 교반기 및 Pyrex 재질의 유리초자를 이용하였다.

탈색흡착제의 양이 1% 미만인 경우 탈색 능력이 떨어지며, 3% 이상인 경우 추가 투입량 대비 탈색능력 상승 효과를 기대하기 어렵다.

탈색단계에 이어 수행되는 탈취 단계는 무수유지방 특유의 향미 성분과 유리지방산 및 휘발성 불순물을 제거하는 공정이다.

본 발명에서 수증기를 이용한 탈취 단계는 0.01 내지 50 Torr의 진공 하에서, 150 내지 300 ℃ 온도를 유지하며 수증기로 스트리핑하는 것을 포함하는데, 바람직하게는 1 내지 5 Torr의 진공 하에서 220 내지 260℃의 온도를 유지하며 50 내지 90분간 수증기로 스트리핑하여 진행된다. 탈취단계를 거치면서, 탈색 단계에서 충분히 제거되지 않은 일부 색소 물질의 파괴도 이루어지며 본 발명에서는 ULVAC社의 진공펌프 및 Pyrex 재질의 유리초자를 이용하였다.

본 발명은 탈색단계 및 탈취단계를 통해서 산가 약 0.02 내지 약 0.2 mg-KOH /g, 바람직하게는 산가 0.02 내지 0.05 mg-KOH /g이고, 색상 값 0.1/1 내지 4/40, 바람직하게는 색상 값 0.1/1 내지 0.2/20인 탈색 및 탈취된 정제 무수유지방을 제공한다.

본 발명에서 색상 값은 lovibond 비색계(tintometer)에 의해 5.25 인치 cell을 이용하여 측정한 값으로서, Red값과 Yellow값으로 표시된다.

lovibond 비색계에 의한 색상 값은 유지의 색상 측정에 사용되는 표준 방법으로, 133.4mm(5.25인치)셀로 측정할 때 검체의 색과 가장 가까운 표준 색의 수치를 검체의 색상 값으로 읽게 된다.

색상 값이 작아질수록 탈색효과가 우수한 것으로서, 무색에 가까워진다.

나아가, 본 발명은 필요한 경우 탈산 공정을 추가할 수 있다. 예를 들어, 탈색 및 탈취 공정을 수행하기 전에, 탈산 공정을 수행하여 1차적으로 무수유지방의 산가를 감소시킬 수 있다.

본 발명은 또한 탈색 및 탈취된 정제 무수유지방과 식용유지를 포함하는 튀김용 유지 조성물을 제공한다.

본 발명을 이용한 튀김용 유지 조성물의 제조방법은 특별히 한정되지 않으며, 본 발명의 정제 무수유지방에 채종유(카놀라유), 대두유, 팜올레인유 등의 식용유지를 혼합한 후 교반하여 제조될 수 있다.

본 발명의 튀김용 유지 조성물은 튀김용 유지 조성물의 총 중량을 기준으로 상기 탈색 및 탈취된 정제 무수유지방의 함량이 1 내지 90중량 %이고, 식용유지의 함량이 10 내지 99 중량 %이다. 탈색 및 탈취된 정제 무수유지방의 함량은 바람직하게는 10 내지 40 중량%이다.

다음은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 구체적인 실시예를 기술하며, 다만 본 발명이 하기의 실시예로 제한되는 것은 아니다.

하기 실시예들은 Sunshine Dairy社의 무수유지방을 사용하여 수행되었다.

<실시예1>

탈색 공정에서의 탈색 흡착제 사용량에 따른 색상 값을 측정하였다. 탈색 흡착제는 산성백토(대일화학)와 활성탄(대일화학)을 95 대 5의 비율로 혼합하여 사용하였다. 탈색 공정은 ULVAC社의 진공펌프, IKA社 교반기 및 Pyrex 재질의 유리초자를 사용하여 수행하였으며, 4Torr의 진공 하에서 110℃로 온도로 250rpm으로 교반하며 15분간 반응시킨 후 탈색 흡착제는 여과하여 제거하였다. 기름의 색상은 lovibond 비색계(tintometer)에 의해 5.25 인치 cell을 이용하여 측정하였고, Red값과 Yellow값으로 표시하였다.

표 1은 탈색 흡착제 사용량에 따른 색상 값(Red값 / Yellow값)을 나타낸다.

탈색재 양	탈색 전	0.5%	1%	2%	3%
색상 값	6.5/60.0	1.2/12.0	0.6/6.4	0.2/3.4	0.2/2.1

표1에서와 같이 무수유지방의 색상 값이 탈색 공정 후 크게 낮아지는 결과를 보이고 있다.

<실시예2>

무수유지방과 본 발명의 일 구현예에 따른 정제 무수유지방에 대하여 하기 가열 시험을 행하였다. 스테인레스 용기에 600g 유지를 채워 넣고, 핫플레이트(Hot plate)로 200℃를 유지하며 40시간 동안 가열하였다. 가열 개시로부터 8, 16, 24, 32 및 40 시간 후에 유지를 샘플링하여 유지의 색상을 측정하였다. 유지의 색상은 Lovibond 비색계(tintometer)에 의해, 5.25 인치 cell을 이용하여 측정하였다. 가열시간에 따른 색상 값을 (10×Red값)+Yellow값으로 계산하여 다음의 표 2에 나타냈다.

가열시간		0	8시간	16시간	24시간	32시간	40시간
기름의 색상	정제 무수유지방	4	15.4	48	84	122	154
	무수유지방	121	40	89	151	203	250

표 2 및 도 3에서 알 수 있듯이, 일반 무수유지방은 초기 가열에는 자체에 함유된 색소 성분이 파괴됨으로써 색상 값이 일시적으로 감소하지만 이후 급격히 증가하는 결과를 보이는 반면, 본 발명의 일 구현예에 따른 정제 무수유지방은 완만히 증가하는 결과를 보였다. 두 가지 시료 간의 색상 값의 차이는 시간이 경과할수록 커진다는 사실을 알 수 있다.

<실시예3>

탈취 공정에서 탈취 온도 변화에 따른 산가, 색가 및 발연점의 변화를 측정하였다. 탈취 공정은 ULVAC社의 진공펌프 및 Pyrex 재질의 유리초자를 사용하여 수행하였으며, 3Torr의 진공 하에서 60분간 수증기를 스트리핑하며 진행하였고 온도 조건만 변화시켰다. 탈취 공정 후 기름의 색상은 lovibond비색계(tintometer)에 의해 5.25 인치 cell을 이용하여 측정하였고, Red값과 Yellow값으로 표시하였으며 발염점은 각각의 시료를 가열하며 연기가 나는 시점의 온도를 측정하였다.

표 3은 탈취 온도 변화에 따른 산가, 색상 및 발연점 비교한 결과를 나타낸다.

구분	무수 유지방	230℃탈취	240℃ 탈취	250℃ 탈취	260℃ 탈취
산가	0.37	0.17	0.14	0.09	0.04
색상 ( Red / Yellow )	6.5/60.0	0.3/2.4	0.2/1.7	0.2/2.0	0.2/1.4
발연점	178℃	190℃	198℃	207℃	210℃

무수유지방과 탈취 후 정제 무수유지방의 산가, 색상 및 발연점을 비교해 보면 정제 무수유지방의 산가는 낮아지고 색상은 무색에 가까워졌으며 발연점은 높아지는 결과를 보였다.

<실시예4>

본 발명을 이용한 정제 무수유지방과 튀김용으로 많이 사용되는 카놀라유, 해바라기유 및 팜올레인유를 이용하여 각각 스낵을 제조한 후 5점 기호도 관능평가를 실시하였다.

표 4는 스낵 관능평가 결과(5점 기호도 평가)를 나타낸다.

구분	외관	바삭거림	고소한 풍미	전반적인 맛
정제 무수유지방	3.6	4.0	4.2	4.3
카놀라유	3.5	3.5	3.2	3.4
해바라기유	3.4	3.5	3.1	3.3
팜올레인유	3.6	4.2	3.3	3.6

스낵 제품에 대한 관능평가 결과 정제 무수유지방을 사용한 제품이 고소한 풍미와 전반적인 맛을 크게 향상시키는 결과를 보이고 있다.

카놀라유와 정제 무수유지방을 이용하며, 각각 5 중량%, 10 중량%, 20 중량%, 40 중량%, 60 중량%, 80 중량%의 정제 무수유지방을 카놀라유에 혼합한 제품을 사용하여 스낵을 제조한 후 5점 기호도로 관능평가를 실시하였다.

표 5는 카놀라유와 정제 무수유지방 혼합에 따른 스낵 관능평가 결과(5점 기호도 평가)를 나타낸다.

혼합비(%)		외관	바삭거림	고소한 풍미	전반적인 맛
카놀라유	정제 무수유지방
100	-	3.5	3.3	3.2	3.3
95	5	3.5	3.3	3.3	3.4
90	10	3.5	3.6	3.7	3.7
80	20	3.6	3.6	4.0	3.8
60	40	3.5	3.8	4.2	4.0
40	60	3.6	3.8	4.0	3.8
20	80	3.6	4.0	4.0	3.8

정제 무수유지방 혼합 비율에 따른 스낵 관능평가 결과 무첨가 제품에 비해 정제 무수유지방을 혼합한 제품은 스낵 제품의 관능을 크게 향상시키는 결과를 보이고 있다.

이와 같은 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형될 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

Claims (10)

1. (a) 무수유지방을 탈색흡착제로 탈색하는 단계; 및
   (b) 탈색된 상기 무수유지방을 수증기로 탈취하는 단계를 포함하는 탈색 및 탈취된 정제 무수유지방의 제조방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 정제 무수유지방의 산가는 0.02 내지 0.2 mg-KOH /g인 것을 특징으로 하는 탈색 및 탈취된 정제 무수유지방의 제조방법.
3. 제 1항에 있어서, 상기 탈색흡착제는 산성 백토, 활성탄 및 실리카를 포함하는 군에서 선택되는 탈색 및 탈취된 정제 무수유지방의 제조방법.
4. 제 1항에 있어서, 상기 탈색흡착제를 이용한 탈색 단계는 0.01 내지 50 Torr의 진공 하에서, 0.1 내지 10 중량 %의 탈색흡착제를 투입하여 70 내지 150 ℃ 온도를 유지하며 교반시키는 것을 포함하는 탈색 및 탈취된 정제 무수유지방의 제조방법.
5. 제 1항에 있어서, 상기 수증기를 이용한 탈취 단계는 0.01 내지 50 Torr의 진공 하에서, 150 내지 300 ℃ 온도를 유지하며 수증기로 스트리핑하는 것을 포함하는 탈색 및 탈취된 정제 무수유지방의 제조방법.
6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 제조되는, 산가 0.02 내지 0.2 mg-KOH /g이고 색상 값 0.1/1 내지 4/40 이하인 탈색 및 탈취된 정제 무수유지방.
7. 제 6항에 따른 탈색 및 탈취된 정제 무수유지방과 식용유지를 포함하는 튀김용 유지 조성물.
8. 제 7항에 있어서, 튀김용 유지 조성물의 총 중량을 기준으로 상기 탈색 및 탈취된 정제 무수유지방의 함량이 1 내지 90중량 %이고, 식용유지의 함량이 10 내지 99 중량 %인 튀김용 유지 조성물.
9. 산가 0.02 내지 0.2 mg-KOH /g이고 색상 값 0.1/1 내지 4/40인 튀김용 정제 무수유지방.
10. 제 9항에 있어서, 상기 튀김용 정제 무수유지방은 탈색 단계 및 탈취 단계를 포함하는 제조방법으로 제조되는 것임을 특징으로 하는 튀김용 정제 무수유지방.

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