KR20150085547A - 감귤 음료 분말의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

감귤 음료 분말의 제조방법이 제공된다. 상세하게는, 감귤 과즙 함유액에 건조보조제를 첨가한 감귤음료액을 준비하는 단계, 및 분무 건조기를 이용하여 상기 감귤음료액을 분무 건조시켜 감귤 음료 분말을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 감귤 음료 분말의 제조방법을 제공한다. 이에, 본 발명에 따른 감귤 음료 분말의 제조방법을 이용하여 최적의 감귤 음료 분말을 간단한 공정으로 제조함으로써 제조 원가를 절감할 수 있다. 또한, 본 발명에 따라 제조된 감귤 음료 분말은 분말의 형태로써 유통 및 저장이 우수할 수 있고, 이에 2차 가공생산의 원료로 다양한 제품에 적용될 수 있다.

Description

감귤 음료 분말의 제조방법{MANUFACTURING METHOD FOR MANDARIN BEVERAGE POWDER}
본 발명은 감귤 음료 분말의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 분무 건조 방법을 이용한 감귤 음료 분말의 제조방법에 관한 것이다.
감귤은 우리나라 과수 생산량의 30%를 차지할 정도로 국내에서 가장 많이 생산되는 과일로서, 과실 그 자체로 식용될 뿐만 아니라 주스, 통조림 등의 가공 제품으로도 20% 이상이 소비되고 있다. 이는, 감귤이 타 과실에 비해 풍부한 과즙, 독특한 향미 및 고유한 색을 가지고 있을 뿐만 아니라 고기능성 성분들의 보고로 잘 알려져 있기 때문이다.
이러한 감귤은 수확 후 오랜 기간 동안 저장하기 어려워 사과, 배 등의 다른 과일에 비해 저장성이 떨어진다. 이에, 감귤은 수확시기에 일시적인 집중 출하로 가격 안정이 힘들어 감귤의 물량 조절 및 비상품 감귤의 시장격리를 위해 감귤의 가공에 대한 수요가 더욱 높아지고 있다.
감귤의 가공 제품 중 감귤 가공 음료로는 천연 과즙, 과립 과즙 음료, 과즙함유 청량음료, 다른 과일 주스와 혼합한 혼합 주스, 비타민 또는 칼슘(Ca) 등을 첨가한 강화주스 등의 완제품들이 시판되고 있다. 이들은 모두 액상 제품으로서 그 무게와 부피가 상당하여 운송료 및 보관비용이 증가하는 단점이 있고, 냉장저장을 필요로 하는 경우에는 더 많은 유지비용이 요구될 수 있다.
또한, 감귤 마멀레이드, 감귤 액상차, 감귤 초콜릿, 감귤 젤리제품, 과자류 등 2차 감귤 가공제품의 생산에 있어서, 감귤 원액을 이용하는 가공과정으로 인해 가공공정에 제약이 따를 수 있다. 이에, 보다 손쉬운 2차 가공 제품의 생산을 위한 방법 및 가공, 유통, 또는 판매의 각 단계에서 감귤 가공 제품의 품질향상을 위한 다양한 개발이 필요한 실정이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 유통 및 저장이 우수한 감귤 음료 분말을 제조하는 데에 있다.
상기 과제를 이루기 위하여 본 발명의 일 측면은, 감귤 원료에 건조보조제를 첨가하여 감귤음료액을 형성하는 단계, 및 분무 건조기를 이용하여 상기 감귤음료액을 분무 건조시켜 감귤 음료 분말을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 감귤 음료 분말의 제조방법을 제공한다.
상기 건조보조제는 말토스(maltose), 말토덱스트린(maltodextrin), 검 아라빅(gum Arabic), 및 글루코스 시럽(glucose syrup)으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 건조보조제는 감귤 과즙 함유액 100 중량부에 대하여, 25 중량부 내지 40 중량부를 포함할 수 있다.
상기 분무 건조기를 이용하여 상기 감귤음료액을 분무 건조시켜 감귤 음료 분말을 형성하는 단계는, 분무 건조 시 건조 온도가 135℃ 내지 165℃일 수 있다.
본 발명에 따른 감귤 음료 분말의 제조방법을 이용하여 최적의 감귤 음료 분말을 간단한 공정으로 제조함으로써 제조 원가를 절감할 수 있다.
또한, 본 발명에 따라 제조된 감귤 음료 분말은 분말의 형태로써 유통 및 저장이 우수할 수 있고, 이에 2차 가공생산의 원료로 다양한 제품에 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 감귤 음료 분말의 제조방법을 나타낸 플로우 챠트이다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명이 여러 가지 수정 및 변형을 허용하면서도, 그 특정 실시 예들이 도면들로 예시되어 나타내어지며, 이하에서 상세히 설명될 것이다. 그러나 본 발명을 개시된 특별한 형태로 한정하려는 의도는 아니며, 오히려 본 발명은 청구 항들에 의해 정의된 본 발명의 사상과 합치되는 모든 수정, 균등 및 대용을 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 감귤 음료 분말의 제조방법을 나타낸 플로우 챠트이다.
감귤 과즙 함유액에 건조보조제를 첨가한 감귤음료액을 준비한다(S10).
상기 감귤 과즙 함유액은 감귤 과일을 세척한 후 착즙하여 과즙을 획득한 감귤 천연 과즙을 함유한 액상의 원료일 수 있다. 또한, 2차 가공의 쓰임에 따라 감귤 과립 주스, 감귤 과즙 함유 주스, 비타민 또는 칼슘(Ca) 등을 첨가한 감귤 강화 주스, 또는 감귤 이외의 다른 과일과 혼합한 감귤 혼합 주스 등을 포함할 수 있으며, 이는 감귤 과즙을 함유하는 액상 형태의 감귤 과즙 함유액이면 포함될 수 있는 것으로 특별히 한정하지 않는다.
상기 건조보조제는 상기 감귤 음료액에 분무 건조 공정 수행 시 분무 건조기를 통해 형성된 감귤음료액으로 이루어진 감귤 음료 방울에 막을 형성하는 역할을 할 수 있다. 즉, 상기 건조보조제에 의해 상기 감귤 음료 방울에 막이 형성됨으로써 감귤 음료 방울의 수분 증발을 도와 건조될 수 있게 하며 고형의 감귤 음료 분말 입자들을 제조할 수 있다.
상기 건조보조제는 말토스(maltose), 말토덱스트린(maltodextrin), 검 아라빅(gum arabic) 및 글루코스 시럽(glucose syrup) 중 선택되는 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다. 상기 말토스(maltose)는 두 개의 포도당이 결합되어 이루어진 이당류이며, 글루코스가 결합함에 따라 덱스트린이 될 수 있다. 상기 말토덱스트린(maltodextrin)은 전분과 분말엿 사이의 기능적 성질을 잇는 전분의 가수분해물로써 단순 당류일 수 있다. 상기 말토덱스트린은 저흡습성 및 우수한 피막형성 효과를 가질 수 있다.
상기 검 아라빅(gum Arabic)은 아프리카, 인도, 오스트리아산의 아카시아 속 나무에서 생성되는 물질을 추출하여 건조시킨 고무질일 수 있다. 상기 글루코스 시럽은 액상포도당으로 전분을 당화, 여과, 농축, 정제하여 얻은 포동당액을 가공한 액상을 말하는 것일 수 있다. 상기 건조보조제는 액체 또는 고체의 형태로 상기 감귤 과즙 함유액에 첨가될 수 있다.
상기 건조보조제는 감귤 과즙 함유액 100 중량부에 대하여, 25 중량부 내지 40 중량부를 포함할 수 있다. 이 때, 상기 건조보조제가 감귤 과즙 함유액 100 중량부에 대하여 25 중량부 미만인 경우 상기 감귤 음료 방울에 막이 형성되지 않을 수 있어, 감귤 음료 분말 입자가 형성되지 않을 수 있다. 또한, 상기 건조보조제가 감귤 과즙 함유액 100 중량부에 대하여 40 중량부 초과인 경우 감귤음료액의 농도가 높아지게 되면서 유동성이 낮아져 감귤 음료 방울 형성이 잘 이루어지지 않아 감귤 음료 분말 제조 수율이 감소할 수 있다.
분무 건조기를 이용하여 상기 감귤음료액을 분무 건조시켜 감귤 음료 분말을 형성한다(S20).
상기 분무 건조기(Spray dryer)는 분무기(Atomizer)를 통해 액상 시료를 분무하여, 상기 액상 시료를 미세한 액상방울(Droplet)의 형태로 만든 후, 고온의 건조 가스를 이용하여 상기 액상방울 내 수분을 증발시켜 분말을 제조할 수 있는 장치일 수 있다. 상기 액상방울은 표면 장력에 의해 구 형상으로 형성된 것으로, 분무 건조 후 생성된 분말의 입자도 구형상이 될 수 있다.
상기 분무 건조기는 일반적인 분무 건조기를 사용할 수 있으며, 건조시간이 수초에서 수십 초로 짧고, 분무 건조 온도 및 액상 시료의 유입량 등을 일정범위에서 조절할 수 있다. 예를 들어, 분말의 입자크기를 조절하는 것은 분무 건조기에 유입되는 액상시료의 유입량을 조절하여 건조속도를 제어함으로써 수행될 수 있다.
분무 건조기를 이용하여 상기 감귤음료액을 분무 건조시켜 감귤 음료 분말을 형성하는 단계는, 상기 분무 건조기에 상기 감귤음료액을 제공하기 전에 교반기를 이용하여 상기 감귤음료액을 6500rpm 내지 24000rpm의 속도로 교반시킬 수 있다. 이는, 분무 건조 수행시에 상기 분무 건조기에 의해 분무되기 전까지 상기 감귤음료액을 이루고 있는 건조보조제와 감귤원료가 분리되는 것을 방지하기 위한 것일 수 있다. 교반기를 이용하여 상기 감귤음료액을 6500rpm 내지 24000rpm의 속도로 교반하여 상기 감귤음료액의 각각의 성분이 균일하게 분포되어 분무 건조기에 제공될 수 있도록 할 수 있다. 필요에 따라 상기 교반기를 이용하여 교반하는 것은 내부의 온도가 60℃ 내지 90℃로 유지될 수 있도록 가열하여 진행될 수 있다.
상기 분무 건조기를 이용하여 상기 감귤음료액으로 이루어진 감귤 음료 방울이 형성될 수 있고, 상기 분무 건조기 내에서 고온의 건조 가스와 접촉하면서 감귤 음료 방울은 열에 균일하게 노출될 수 있다. 상기 감귤 음료 방울에는 건조보조제에 의한 막이 형성되어 있을 수 있으며, 상기 감귤 음료 방울의 내부에 수분이 상기 고온의 건조 가스에 의해 증발될 수 있다.
이에, 상기 감귤 음료 분말 입자가 상기 분무 건조기 아래로 떨어지는 방식으로 감귤 음료 분말을 제조할 수 있다. 상기 감귤 음료 방울의 첨가 보조제에 의해 형성된 막은 감귤음료액을 이루고 있는 감귤 세포벽에 대한 손상없이 감귤의 수분만 증발될 수 있도록 할 수 있다.
분무 건조기를 이용하여 상기 감귤음료액을 분무 건조시켜 감귤 음료 분말을 형성하는 단계에서, 상기 분무 건조기에 상기 감귤음료액이 주입되는 유량은 16ml/min 내지 24ml/min의 속도로 수행할 수 있다. 이는, 상기 분무 건조기에 상기 감귤음료액이 주입되는 유량속도가 16ml/min 미만인 경우 분무 건조 공정 시간이 길어질 수 있고, 상기 분무 건조기에 상기 감귤음료액이 주입되는 유량속도가 24ml/min 초과인 경우 상기 감귤음료액이 건조되어 감귤 음료 분말을 획득하는 시간보다 감귤음료액이 유입되는 속도가 빨라져 감귤 음료 분말을 형성하지 못할 수 있다.
분무 건조기를 이용하여 상기 감귤음료액을 분무 건조시켜 감귤 음료 분말을 형성하는 단계에서, 분무 건조시 건조 온도가 135℃ 내지 165℃일 수 있다. 이는, 상기 분무 건조시 건조온도가 135℃ 미만인 경우 수분이 증발되지 못하여 감귤 음료 분말을 형성하지 못할 수 있으며, 상기 분무 건조시 건조온도가 165℃를 초과하는 경우 획득한 감귤 음료 분말이 열에 의한 갈변현상으로 감귤 음료 분말의 품질에 영향을 줄 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 감귤 음료 분말은 최적의 조건을 설정하여 품질높은 감귤 음료 분말을 제조한 것으로서, 잘 건조된 감귤 음료 분말은 감귤의 효능과 함께 다양한 식품에 첨가 또는 가공되어 더욱 효과적일 수 있다. 감귤은 구연산 및 칼슘과 비타민류를 고루 함유하고 있어 식욕증진 및 피부미용에 효과적일 수 있으며, 감귤은 알칼리성 과실로서 피로를 회복시켜 줄 수 있고, 감귤에만 함유된 비타민 P는 모세혈관을 보호하는 효과를 가져 고혈압을 예방할 수 있어, 감귤 음료 분말은 다양한 식품산업의 제품에 적용될 수 있다.
[ 실시예]
<실시예1>
감귤 천연 과즙을 포함하는 감귤 과즙 함유액에 건조보조제 중 하나인 말토덱스트린(maltodextrin)을 감귤 과즙 함유액 100 중량부에 대하여 25 중량부, 30 중량부, 35 중량부, 및 40 중량부의 각각의 비율로 첨가하여 감귤음료액을 만들었다. 상기 감귤음료액을 분무 건조기를 이용하여 분무 건조시켰으며, 이 때 건조 온도를 135℃, 150℃, 및 165℃의 각각의 온도에서 수행하였다.
상기 실시예1과의 비교를 위해, 건조보조제인 말토덱스트린을 감귤 과즙 함유액 100 중량부에 대하여 15 중량부, 20중량부, 45 중량부로 각각 첨가하고, 건조 온도를 105℃, 120℃, 및 180℃의 각각 나누어 제조한 비교예를 만들었다.
Figure pat00001
표 1은 본 발명에 따른 실시예1에서 건조보조제의 첨가량과 건조 온도를 달리한 각각의 감귤 음료 분말의 수분 함량을 측정한 도표이다.
표 1을 참조하면, 건조보조제가 35 중량부의 비율로 첨가하고 건조 온도가 165℃로 분무 건조한 감귤 음료 분말의 경우가 수분 함량이 가장 낮다는 것을 확인할 수 있다. 이는, 건조보조제의 첨가량이 증가할수록 분무 건조 시 감귤 음료 방울의 표면 상에 막이 잘 형성될 수 있어, 감귤 음료 방울의 수분 증발에 효과적인 영향을 준 것을 알 수 있다. 또한, 건조 온도가 높을수록 분무 건조가 잘 진행될 수 있어, 보다 수분 함량이 적은 감귤 음료 분말을 제조할 수 있다는 것을 알 수 있다.
Figure pat00002
표 2는 본 발명에 따른 실시예1에서 건조보조제의 첨가량과 건조 온도를 리한 각각의 감귤 음료 분말의 수분활성도를 측정한 도표이다.
표 2를 참조하면, 각각의 감귤 음료 분말의 수분활성도는 0.151 내지 0.157의 값으로 매우 낮은 수분활성도를 보이는 것을 확인할 수 있다. 일반적으로 수분활성도가 세균은 0.91, 효모는 0.88, 곰팡이는 0.80의 값일 때 잘 자랄 수 있어, 이에 본 발명의 감귤 음료 불만은 미생물학적으로 안정하다는 것을 알 수 있다.
Figure pat00003
표 3은 본 발명에 따른 실시예1에서 건조보조제의 첨가량과 건조온도를 달리한 각각의 감귤 음료 분말의 색도를 측정한 도표이다.
표 3을 참조하면, 감귤 음료 분말의 색도에서 L*은 명도를 나타내고, a*은 적색도를 나타내며, b*는 황색도를 나타낼 수 있다. 상기 표 3에서와 같이, 분무 건조 수행시 건조 온도가 증가할수록 명도를 나타내는 L*의 값이 감소하고 적색도를 나타내는 a*값이 증가하는 것을 확인할 수 있다. 이는, 건조온도에 의해 감귤 음료 분말의 색이 일부 갈변했다는 것을 의미할 수 있다, 따라서, 상기 건조온도는 앞서 상술한 바와 같이 135℃ 내지 165℃를 유지하여 본 발명의 감귤 음료 분말의 제조가 최적의 품질을 유지할 수 있도록 할 수 있다.
Figure pat00004
Figure pat00005
표 4는 및 표 5는 본 발명에 따른 실시예1에서 건조보조제의 첨가량과 건조온도를 달리한 각각의 감귤 음료 분말의 수분용해지수 및 수분흡수지수를 측정한 도표이다.
표 4에서 각각의 감귤 음료 분말의 수분용해지수는 90.88% 내지 93.42%인 것을 확인할 수 있다. 표 5에서 각각의 감귤 음료 분말의 수분흡수지수는 0.042% 내지 0.058%인 것을 확인할 수 있다. 일반적으로 수분용해지수와 수분흡수지수는 분말의 중요한 가공적성 요인으로서 수분용해지수는 높을수록, 수분흡수지수는 낮을수록 좋은 분말을 뜻할 수 있다. 이에, 본 발명의 감귤 음료 분말 제조방법을 통해 최적의 건조 온도와 적정량의 건조보조제에 의해 품질이 높은 감귤 음료 분말을 제조할 수 있다는 것을 알 수 있다.
Figure pat00006
표 6은 본 발명에 따른 실시예1에서 건조보조제의 첨가량과 건조 온도를 달리한 각각의 감귤 음료 분말의 수율을 측정한 도표이다.
표 6을 참조하면, 105℃의 건조온도에서 제조된 감귤 음료 분말의 수율은 0인 것을 확인할 수 있다. 이는, 건조 온도가 너무 낮은 경우 감귤 음료액이 분말화되지 못하고, 점도있는 카라멜 형식의 제품으로 제조되기 때문일 수 있다. 135℃ 미만의 건조 온도 및 165℃ 초과의 건조 온도에서 제조된 감귤 음료 분말의 수율은 현저히 낮은 것을 확인할 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 감귤 음료 분말의 제조방법은 25 중량부 내지 40 중량부의 건조보조제를 첨가하여 135℃ 내지 165℃의 건조온도에서 평균적으로 50% 이상의 수율을 나타내고 있으므로, 감귤 음료 분말이 상기 건조보조제의 첨가량과 건조온도에서 최적화될 수 있음을 알 수 있다. 이 중에서도 35 중량부의 건조보조제를 첨가한 감귤음료액을 150℃의 건조 온도에서 분무 건조시켜 제조한 경우 감귤 음료 분말 수율이 70%로 가장 높은 것을 확인할 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims (4)

  1. 감귤 과즙 함유액에 건조보조제를 첨가한 감귤음료액을 준비하는 단계;
    분무 건조기를 이용하여 상기 감귤음료액을 분무 건조시켜 감귤 음료 분말을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 감귤 음료 분말의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 건조보조제는 말토스(maltose), 말토덱스트린(maltodextrin), 검 아라빅(gum Arabic), 및 글루코스 시럽(glucose syrup)으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 감귤 음료 분말의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 건조보조제는 감귤 과즙 함유액 100 중량부에 대하여, 25 중량부 내지 40 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 감귤 음료 분말의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 분무 건조기를 이용하여 상기 감귤음료액을 분무 건조시켜 감귤 음료 분말을 형성하는 단계는,
    분무 건조시 건조 온도가 135℃ 내지 165℃인 것을 특징으로 하는 감귤 음료 분말의 제조방법.
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