KR20150103245A - 식품 및 음료 제품을 위한 안정화제 조성물 - Google Patents

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롤란트 아덴
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다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨
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Abstract

본 발명은,
(a) 메틸셀룰로즈 15 내지 85중량%,
(b) 카복시메틸 셀룰로즈 10 내지 80중량%, 및
(c) 카라기난 5 내지 20중량%
를 포함하는 식품 및 음료 제품을 위한 안정화제 조성물에 관한 것이며, 모든 백분율은 (a), (b) 및 (c)의 총 중량을 기준으로 한다. 본 발명은 또한 양호한 오버런 및 양호한 관능 특성들을 갖는 이러한 안정화제 조성물을 포함하는 식품 및 음료 제품에 관한 것이다.

Description

식품 및 음료 제품을 위한 안정화제 조성물{STABILIZER COMPOSITION FOR FOOD AND BEVERAGE PRODUCTS}
본 발명은 식품 및 음료 제품을 위한 안정화제 조성물뿐만 아니라 안정화제 조성물의 성분들을 포함하는 식품 및 음료 제품에 관한 것이다.
도입
다수의 인스턴트 및 바로 먹을 수 있는/바로 마실 수 있는(ready-to-eat/drink) 식품 및 음료 제품들은 저장시 식품 및 음료 제품들의 개별 성분들의 분리를 방지하기 위한, 예를 들면, 현탁액으로부터 고체 성분들의 침강에 의해 유발되는 고체/액체 분리를 방지하거나 액체 성분들의 친수성 또는 소수성에서의 차이에 의해 유발되는 액체/액체 분리를 방지하기 위한 안정화제를 포함한다.
안정화제는 관능 특성들에 부정적인 방식으로 영향을 주지 않아야 한다. 소비자들은 일반적으로 풍미된 음료, 예를 들면, 커피, 핫 초콜릿, 차, 크림 같은 주스 드링크, 또는 밀크 쉐이크, 또는 액체 또는 반액체 식품 제품, 예를 들면, 마요네즈, 샐러드 드레싱, 소스, 그레비, 푸딩 및 무스에서 크림 같은 구강-촉감의 풍부함 및 달콤함을 원한다. 이런 속성은 보통 상업적으로 제조된 크리머(creamer), 하이드로콜로이드, 펙틴 및/또는 전분에 의해 산출된다. 대안적으로, 식품 또는 음료 제품은 높은 고형분 함량을 함유하도록 제형화될 수 있다. 식품 조성물, 예를 들면 아이스크림과 같은 발효 유제품(cultured dairy product)에서의 메틸셀룰로즈의 사용은 유럽 특허 제EP 1 171 471호에 개시되며 선행 기술은 본원에 인용된다. 불행히도, 일부 냉동 식품 제품에서는 메틸셀룰로즈가 충분한 동결-융해 안정성을 제공하지 못하는 것으로 밝혀졌다.
미국 특허 제6,673,384호는 수-불용성 성분 및 수-가용성 성분을 포함하는 식품 및 음료 제품을 위한 크림 같은 구강촉감제(mouth-feel agent)를 개시한다. 수-불용성 성분은 크림 같은 구강촉감제의 총 고형분 중 적어도 60%를 차지한다. 수-불용성 성분은 (a) 마이크로미립자 성분 5 내지 70%, 바람직하게는 10 내지 50%; (b) 지방/오일 성분 0 내지 60%, 바람직하게는 20 내지 40%; (c) 유화제 성분 0 내지 5%, 바람직하게는 0.5 내지 3%; (d) 미세결정성 셀룰로즈 성분 0 내지 5%, 바람직하게는 0 내지 3%를 포함한다. 수-가용성 성분은 (a) 증점제 0.05 내지 40%, 바람직하게는 0.05 내지 20%, (b) 카제인나트륨 0 내지 10%, 바람직하게는 0 내지 8%; (c) 유고형분 0 내지 40%, 바람직하게는 0 내지 20%; 및 (d) 가공 조제 0 내지 4%, 바람직하게는 0 내지 2%를 포함한다. 증점제는 로커스트 빈 검, 구아 검, 젤란 검, 크산탄 검, 가티검, 개질된 가티검, 트라가칸트 검, 카라기난, 카복시메틸셀룰로즈, 나트륨 카복시메틸셀룰로즈, 옥수수 전분, 밀 전분, 타피오카 전분, 예비젤라틴화된 고 아밀로즈-함량 전분, 예비젤라틴화된 가수분해된 전분, 말토덱스트린, 옥수수 시럽 고형분, 화학적으로 개질된 전분, 및 이들의 혼합물로부터 선택된다.
국제 특허 출원 제WO2012/152908호는 a) 우유, b) 크림, c) 폴리올, d) 유화제, e) 임의로 겔화제 및/또는 증점제, 및 f) 임의로 맛 첨가제, 예를 들면 냉동 조성물을 제조하기 위한 당을 포함하는 유제품 조성물의 용도를 개시한다. 겔화제 및/또는 증점제는 예를 들면 젤라틴, 카라기난, 로커스트 빈 검, 알기네이트, 펙틴, 크산탄 검 또는 이들의 혼합물 또는 회합물일 수 있다. 제WO2012/152908호는, 이러한 유제품 조성물이, 냉동될 때, 매우 양호한 스쿱핑(scooping) 능력 및/또는 낮은 결정화도를 포함하는 양호한 사용 특성, 뿐만 아니라 신선 온도에서 저장할 때 안정성을 포함하는 양호한 특성을 부여함을 개시한다.
로커스트 빈 검, 구아, 및 카라기난의 배합물 또는 나트륨 카복시메틸 셀룰로즈(CMC), 구아, 및 카라기난의 배합물이 아이스크림에서 안정화제로서 통상적으로 사용된다(참조: Arbuckle, W.S. "Ice Cream" 4th edition, 1986, chapter 6, pp 84-92). 이들 증점제들은 미국 특허 제6,673,384호 및 제WO2012/152908호에서 개별적으로 또는 배합하여 권고된다. 불행히도, 이러한 안정화제 조성물은, 연행 공기(entrained air)를 포함하는 식품 및 음료 제품, 예를 들면 무스, 또는 아이스크림과 같은 냉동 식품에 도입될 때 충분히 높은 오버런(overrun)을 제공하지 못한다. 오버런은 공기가 식품 및 음료 제품에 도입되는 양의 척도이다. 연행 공기를 포함하는 식품 및 음료 제품에서는 높은 오버런이 소비자에 의해 선호된다.
따라서, 본 발명의 하나의 목적은 식품 및 음료 제품을 위한 신규한 안정화제를 제공하는 것이다. 특히, 공지된 안정화제 또는 안정화제 조성물보다 더 높은 오버런 및/또는 더 높은 동결-융해 안정성을 갖는 식품 및 음료 제품의 생산을 가능케 하는 신규한 안정화제를 제공하는 것이 특히 바람직할 것이다.
더욱이, 식품 및 음료 제품의 관능 특성에 중대한 부정적 영향을 제공하지 않는 신규한 안정화제를 제공하는 것이 특히 바람직할 것이다.
요약
놀랍게도, 높은 오버런 및 높은 동결-융해 안정성을 갖는 식품 및 음료 제품의 생성을 가능케 하고 식품 및 음료 제품의 관능 특성에 중대한 부정적 영향을 제공하지 않는, 식품 및 음료 제품을 위한 신규한 안정화제 조성물이 밝혀졌다.
본 발명의 한 측면은 (a) 메틸셀룰로즈 15 내지 85중량%, (b) 카복시메틸 셀룰로즈 10 내지 80중량%, 및 (c) 카라기난 5 내지 20중량%를 포함하는 식품 및 음료 제품을 위한 안정화제 조성물이며, 모든 백분율은 (a), (b) 및 (c)의 총 중량을 기준으로 한다.
본 발명의 또 다른 측면은 (a) 메틸셀룰로즈 0.02 내지 0.30중량%, (b) 카복시메틸 셀룰로즈 0.03 내지 0.30중량%, 및 (c) 카라기난 0.01 내지 0.1중량%를 포함하는 식품 또는 음료 제품이며, 모든 백분율은 식품 또는 음료 제품의 총 중량을 기준으로 한다.
양태들의 설명
본 발명의 안정화제 조성물은 (a) 메틸셀룰로즈 15 내지 85중량%, 바람직하게는 20 내지 70중량%, 더 바람직하게는 30 내지 60중량%, 더욱 더 바람직하게는 40 내지 50중량%, 가장 바람직하게는 약 45중량%, (b) 카복시메틸 셀룰로즈 10 내지 80중량%, 바람직하게는 20 내지 70중량%, 더 바람직하게는 30 내지 60중량%, 더욱 더 바람직하게는 40 내지 50중량%, 가장 바람직하게는 약 45중량%, 및 (c) 카라기난 5 내지 20중량%, 바람직하게는 6 내지 15중량%, 더 바람직하게는 7 내지 12중량%, 가장 바람직하게는 약 10중량%를 포함하며, 모든 백분율은 (a), (b) 및 (c)의 총 중량을 기준으로 한다. 성분들 (a), (b) 및 (c)의 중량들의 합계는 바람직하게는 안정화제 조성물의 총 중량 중 적어도 60%, 더 바람직하게는 적어도 70%, 가장 바람직하게는 적어도 80%에 달한다. 성분들 (a), (b) 및 (c)의 중량들의 합계는 안정화제 조성물의 총 중량 중 100% 이하, 통상적으로는 95% 이하에 달한다.
본 발명의 안정화제 조성물에서 성분 (a) 및 성분 (b)간의 중량비, w(a)/w(b)는 바람직하게는 적어도 0.35/1.0, 더 바람직하게는 적어도 0.6/1.0, 더욱 더 바람직하게는 적어도 0.7/1.0, 가장 바람직하게는 적어도 0.8/1.0이다. 상기 중량비 w(a)/w(b)는 바람직하게는 5.0/1.0 이하, 더 바람직하게는 2.0/1.0 이하, 더욱 더 바람직하게는 1.5/1.0 이하, 가장 바람직하게는 1.2/1.0 이하이다.
본 발명에서, 메틸셀룰로즈는 안정화제 조성물의 필수 성분 (a)이다. 메틸셀룰로즈는 셀룰로즈의 유도체이다. 셀룰로즈는 1 내지 4개의 결합으로 연결된 무수 글루코즈 단위로 구성된다. 각각의 무수 글루코즈 단위는 2, 3, 및 6 위치에서 하이드록실 그룹들을 함유한다. 이들 하이드록실 그룹들의 부분 또는 완전 치환은 셀룰로즈 유도체를 생성한다. 예를 들면, 셀룰로즈 섬유의 가성 용액(caustic solution), 이어서 메틸화제로의 처리는 하나 이상의 메톡실 그룹들로 치환된 셀룰로즈 에테르를 산출한다. 다른 그룹들로 추가로 치환되지 않는 경우, 이 셀룰로즈 유도체는 메틸셀룰로즈로 공지된다. 메틸셀룰로즈는 바람직하게는 1.50 내지 2.25, 더 바람직하게는 1.55 내지 2.20, 가장 바람직하게는 1.60 내지 2.10의 DS(메틸)를 갖는다. 메틸셀룰로즈의 메톡실 치환도, DS(메톡실)는, 무수 글루코즈 단위당 메톡실 그룹으로 치환된 OH 그룹의 평균 수이다. 메틸셀룰로즈에서 % 메톡실의 결정은 미국 약전 (USP 34)에 따라서 수행된다. 수득된 값은 % 메톡실이다. 이것은 이후에 메톡실 치환체에 대한 치환도(DS)로 전환된다.
메틸셀룰로즈는 바람직하게는, ASTM D 446-07에 명시된 바와 같은 우베로데(Ubbelohde) 모세관 점도계를 사용하여 ASTM D 445-03에 따라서 20℃의 2중량% 수용액에서 측정될 때, 20 내지 100,000mPa·s, 더 바람직하게는 150 내지 80,000mPa·s, 더욱 더 바람직하게는 500 내지 60,000mPa·s, 특히 바람직하게는 700 내지 25,000mPa·s, 가장 바람직하게는 1000 내지 10,000mPa·s의 점도를 갖는다. 카복시메틸 셀룰로즈는 본 발명의 안정화제 조성물의 필수 성분 (b)이다. 본원에서 사용된 용어 "카복시메틸 셀룰로즈" 또는 "CMC"는 화학식 -CH2CO2A의 그룹들로 치환된 셀룰로즈를 포함하며, 여기서 A는 수소 또는 1가 양이온, 예를 들면 K+ 또는 바람직하게는 Na+이다. 바람직하게는 카복시메틸 셀룰로즈는 이의 나트륨 염 형태이며, 즉, A는 Na+이다. CMC의 바람직한 타입은 0.2 내지 1.4, 더 바람직하게는 0.4 내지 1.2, 가장 바람직하게는 0.60 내지 1.0의 DS카복시 메톡실을 갖는다. 용어 "DS카 복시 메톡 실"은 무수 글루코즈 단위당 카복시메톡실 치환도를 나타내며, 무수 글루코즈 단위당 카복시메톡실 그룹으로 치환된 OH 그룹의 평균 수를 의미한다. DS카복시 메톡실은 ASTM D 1439-03 "나트륨 카복시메틸-셀룰로즈를 위한 표준 시험 방법; 에테르화도, 시험 방법 B: 비수성 적정(Nonaqueous Titration)"에 따라서 측정된다. CMC는 본 발명에서 다양한 형태로, 예를 들면, 분말 형태 또는 응집물 형태로 이용될 수 있다. CMC를 응집물 형태로 생산하는 방법은 국제 특허 공보 제WO2010/117781호에 기재되어 있다.
CMC는 일반적으로, 써모 일렉트론(Thermo Electron), 독일로부터 시판되는, 2.55 s-1에서 실린더 시스템, cup MV를 갖는 하케(Haake) 점도측정기 VT550을 사용하여 20℃의 2중량% 수용액으로서 측정될 때, 60,000mPa·s 이하, 바람직하게는 50,000mPa·s 이하, 더 바람직하게는 40,000mPa·s 이하, 가장 바람직하게는 35,000mPa·s 이하의 점도를 갖는다.
CMC의 점도는 일반적으로, 상기 지시된 바와 같이 측정될 때, 2000mPa·s 이상, 바람직하게는 3000mPa·s 이상, 더 바람직하게는 5000mPa·s 이상, 가장 바람직하게는 8000mPa·s 이상이다. 본 발명에 유용한 시판되는 CMC의 예는, 더 다우 케미칼 컴파니(The Dow Chemical Company)로부터 입수되는, 왈로셀(Walocel) CRT 10000 PA, CRT 20000 PA 및 CRT 30000 PA를 포함한다(DS카복시메톡실 = 0.82 내지 0.95; 2중량% 점도 = 각각, 10,000mPa·s, 20,000mPa·s 및 30,000mPa·s).
카라기난은 본 발명의 안정화제 조성물의 필수 성분 (c)이다. 3가지의 주요 상업적 부류의 카라기난이 존재한다: 카파 카라기난, 이오타 카라기난, 및 람다 카라기난. 카파 카라기난은 칼륨 이온의 존재 하에 견고하고 딱딱한 겔을 형성하고; 이는 유제품 단백질과 반응한다. 카파 카라기난은, 본 발명이 이의 용도에 제한되지 않더라도, 바람직하다. 카라기난을 회수하기 위한 3가지 타입의 산업적 공정이 존재한다: 반-정제된, 정제된 및 혼합된 공정. 이들 공정들 중 어느 것에 의해 회수된 카라기난은 본 발명에 유용하다.
본 발명의 안정화제 조성물은 임의의 첨가제(d), 예를 들면, 염화칼륨, 염화나트륨 또는 황산칼슘과 같은 염; 글루코즈, 또는 물을 포함할 수 있다. 이러한 임의의 첨가제의 양은 바람직하게는, 본 발명의 안정화제 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 1 내지 40중량%, 더 바람직하게는 3 내지 30중량%, 가장 바람직하게는 3 내지 20중량%이다.
본 발명의 또 다른 측면은, (a) 메틸셀룰로즈 0.02 내지 0.30중량%, 바람직하게는 0.04 내지 0.26중량%, 가장 바람직하게는 0.06 내지 0.23중량%, (b) 카복시메틸 셀룰로즈 0.03 내지 0.30중량%, 바람직하게는 0.04 내지 0.28중량%, 가장 바람직하게는 0.06 내지 0.26중량%, 및 (c) 카라기난 0.01 내지 0.1중량%, 바람직하게는 0.02 내지 0.07중량%, 가장 바람직하게는 0.02 내지 0.05중량%를 포함하는 식품 또는 음료 제품이며, 상기 백분율은 상기 식품 또는 음료 제품의 총 중량을 기준으로 한다. 상기 성분 (a), (b), 및 (c)는 상기에 더 상세히 기재된다.
본 발명의 식품 또는 음료 제품은 바람직하게는, 본 발명의 식품 또는 음료 제품의 총 중량을 기준으로 하여, 본 발명의 안정화제 조성물 0.02 내지 2중량%, 더 바람직하게는 0.05 내지 1중량%, 가장 바람직하게는 0.1 내지 0.6중량%를 포함한다.
한 양태에서, 본 발명의 식품 또는 음료 제품은, 본 발명의 식품 또는 음료 제품의 총 중량을 기준으로 하여, 하나 이상의 모노사카라이드, 디사카라이드 및/또는 올리고사카라이드 5 내지 50중량%, 바람직하게는 7 내지 40중량%, 더 바람직하게는 10 내지 35중량%를 포함한다. 유용한 모노사카라이드는 기본적인 화학식 C x H2 x O x 를 가지며, 여기서 x는 적어도 3, 바람직하게는 3 내지 7, 더 바람직하게는 4, 5 또는 6, 가장 바람직하게는 6이다. 바람직한 모노사카라이드는 글루코즈 및 프럭토즈이다. 유용한 디사카라이드는, 예를 들면, 락토즈, 말토즈 및 수크로즈이다. 보통 사카로즈로도 지칭되는 수크로즈가 바람직하다. 올리고사카라이드는 글리코시드 결합에 의해 연결된 모노사카라이드 단위를 3 내지 10개, 바람직하게는 3 내지 7개 갖는다. 올리고사카라이드의 예는 프럭토-올리고사카라이드, 예를 들면, 프럭탄, 또는 갈락토-올리고사카라이드, 또는 만노-올리고사카라이드, 또는 갈락토만노-올리고사카라이드, 또는 글루코-올리고사카라이드, 예를 들면 말토덱스트린 또는 사이클로덱스트린 또는 셀로덱스트린이다. 본 발명의 식품 또는 음료 제품은 모노사카라이드, 디사카라이드 및/또는 올리고사카라이드 중 하나 초과의 타입을 포함할 수 있다. 상기 언급된 중량 범위는 모노사카라이드, 디사카라이드 및/또는 디사카라이드의 총 중량과 관련된다. 바람직한 모노사카라이드, 디사카라이드 및/또는 올리고사카라이드의 예는 유럽 공동체 공식 관보 L 10/53, 12.1.2002에 발행된, 인간 소비를 위해 의도된 특정 당에 관한 2001년 12월 20일자의 유럽 규범 위원회 지침(the Council Directive) 2001/111/EC에 기재되어 있으며, 예를 들면, 세미-화이트 당, (백색) 당, 글루코즈 건조 시럽, 덱스트로즈, 덱스트로즈 일수화물, 무수 덱스트로즈 또는 프럭토즈이다. 이들 당은 고체 또는 액체 형태일 수 있다. 유럽 규범 위원회 지침 2001/111/EC는 당액, 전화당액, 전화당 시럽 또는 글루코즈 시럽을 기재한다. 당액, 전화당액 및 전화당 시럽은 62중량% 이상의 무수 물질을 특징으로 한다.
한 양태에서, 본 발명의 식품 또는 음료 제품은, 본 발명의 식품 또는 음료 제품의 총 중량을 기준으로 하여, 하나 이상의 단백질 1 내지 20중량%, 바람직하게는 2 내지 15중량%, 더 바람직하게는 3 내지 10중량%를 포함한다. 본 발명에 사용될 수 있는 단백질을 위한 바람직한 공급원은 유제품 단백질 공급원, 예를 들면, 전유, 탈지유, 연유, 무당 연유, 탈지 유고형분, 및 이들의 혼합물; 분리 유청 단백질 및 농축 유청 단백질, 카세인, 및 이들의 혼합물; 식물성 단백질 및 식물성 단백질 공급원, 예를 들면, 대두, 밀, 쌀, 카놀라, 감자, 옥수수, 완두콩 및 이들의 혼합물; 및 젤라틴 또는 계란 단백질을 포함하는 단백질의 동물성 공급원을 포함한다. 상기 단백질은 분리 단백질, 단백질 농축물 또는 단백질 가수분해물로서 존재할 수 있다.
한 양태에서, 본 발명의 식품 또는 음료 제품은, 본 발명의 식품 또는 음료 제품의 총 중량을 기준으로 하여, 하나 이상의 탈지 유고형분 1 내지 25중량%, 바람직하게는 2 내지 20중량%, 더 바람직하게는 3 내지 15중량%를 포함한다. 용어 "탈지 유고형분"은 버터지방 및 물 이외의 우유 속 물질에 관한 것이며; MSNF로 약칭된다. 이들은 카세인, 락토즈, 비타민 및 미네랄을 포함한다. 탈지 유고형분은 통상적으로 동물성 우유, 통상적으로 소 우유로부터 유래하지만, 이는 대안적인 동물 우유, 예를 들면, 양 우유 또는 염소 우유를 사용할 수 있다. 완전 우유, 부분 또는 완전히 탈지된 우유, 탈지 분유와 같은 임의의 타입의 동물성 우유가 사용될 수 있다. 우유가 조성물에 존재하는 경우, 이는 완전히 또는 부분적으로 우유 분말 형태로 도입될 수 있다. 식물성 우유, 예를 들면, 두유, 오트 밀크, 라이스 밀크, 아몬드 밀크, 또는 이들의 혼합물로도 지칭되는 우유 대용품이 또한 사용될 수 있다.
본 발명의 식품 또는 음료 제품은 일반적으로, 본 발명의 식품 또는 음료 제품의 총 중량을 기준으로 하여, 하나 이상의 지방 0 내지 30, 바람직하게는 0 내지 20중량%, 더 바람직하게는 0 내지 15중량%, 가장 바람직하게는 0.5 내지 6중량%를 포함한다. 본원에서 사용된 용어 "지방"은 하나의 지방 타입 뿐만 아니라 상이한 지방 타입들의 혼합물을 포함한다. 지방은 실온(23℃)에서 고체 또는 액체일 수 있으며, 즉, 본원에 사용된 용어 지방은 실온에서 액체인 지방(통상적으로 소비자에 의해 "오일"로 지칭됨) 및 실온에서 고체인 지방(통상적으로 소비자에 의해 "지방"으로 지칭됨)을 포함한다. 본 발명의 의미 내의 지방은 천연 기원의 식용 지방산 트리글리세라이드 뿐만 아니라 식용 합성 지방산 트리글리세라이드이며, 천원 기원의 지방산 트리글리세라이드가 바람직하다. 식물성 지방 뿐만 아니라 동물성 지방, 예를 들면 유지방이 사용될 수 있다.
한 양태에서, 본 발명의 식품 또는 음료 제품은, 본 발명의 식품 또는 음료 제품의 총 중량을 기준으로 하여, 유화제 0.05 내지 0.7중량%, 더 바람직하게는 0.1 내지 0.5중량%, 가장 바람직하게는 0.2 내지 0.4중량%를 포함한다. 본원에 사용된 용어 "유화제"는 하나의 유화제 타입 뿐만 아니라 상이한 유화제 타입들의 혼합물을 포함한다. 본 발명에 사용하기 위한 예시적인 유화제는 레시틴; 하이드록실화된 레시틴; 나트륨 스테아로일 락틸레이트(SSL); 지방산의 모노글리세라이드, 디글리세라이드, 또는 폴리글리세라이드, 예를 들면, 글리세릴 모노스테아레이트 및 디스테아레이트(GMS) 및 지방산의 폴리글리세롤 에스테르(PGE), 예를 들면, 트리글리세롤 모노스테아레이트(TGMS); 다가 알코올의 지방 에스테르의 폴리옥시에틸렌 에테르, 예를 들면 소르비탄 모노스테아레이트의 폴리옥시틸렌 에테르(Tween 60) 또는 소르비탄 디스테아레이트의 폴리옥시에틸렌 에테르; 다가 알코올의 지방 에스테르, 예를 들면, 소르비탄 모노스테아레이트; 글리콜의 모노에스테르 및 디에스테르, 예를 들면, 프로필렌 글리콜 모노스테아레이트 및 프로필렌 글리콜 모노팔미테이트; 수크로즈 에스테르; 및 카복실산의 에스테르, 예를 들면, 지방산의 모노글리세라이드 및 디글리세라이드를 갖는 락트산, 시트르산, 및 타르타르산, 예를 들면, 글리세롤 락토 팔미테이트 및 글리세롤 락토 스테아레이트; 및 이들의 혼합물을 포함한다.
한 양태에서, 본 발명의 식품 또는 음료 제품은 2 이상의 상기-언급된 성분들 모노사카라이드, 디사카라이드 및/또는 올리고사카라이드, 단백질, 탈지 유고형분, 지방 및 유화제를, 바람직하게는 상기 열거된 이들의 바람직한 범위로 배합하여 포함한다.
통상적으로 본 발명의 식품 또는 음료 제품은, 본 발명의 식품 또는 음료 제품의 총 중량을 기준으로 하여, 물 30 내지 90중량%, 더 통상적으로는 40 내지 80중량%, 가장 통상적으로는 45 내지 70중량%를 포함한다.
본 발명의 식품 또는 음료 제품은 임의의 첨가제, 예를 들면, 착색제, 보존제, 비타민 또는 맛 첨가제, 예를 들면, 풍미제, 방향제, 과일 또는 과일 추출물, 너트, 모노사카라이드, 디사카라이드 및/또는 올리고사카라이드와 상이한 감미제, 또는 산 조절제를 포함할 수 있다. 이러한 임의의 첨가제 및 유용한 양은 당해분야에 공지되어 있다.
본 발명의 식품 또는 음료 제품의 바람직한 예는 풍미된 음료 또는 액체, 반-액체 또는 고체 식품 제품, 바람직하게는 유제품 또는 비-유제품, 예를 들면 핫 초콜렛, 크림 같은 주스 드링크, 또는 밀크쉐이크, 푸딩, 무스, 마요네즈, 샐러드 드레싱 또는 소스이다. 더 바람직하게는, 본 발명의 식품 또는 음료 제품은 냉동 섭취 또는 냉동 또는 반-냉동 식품, 더 바람직하게는 냉동 또는 반-냉동 디저트, 예를 들면 셔벗, 저지방 아이스크림, 대두 아이스크림, 루핀 아이스크림, 및 크림 아이스크림을 포함하는 다양한 타입의 아이스크림을 위해 고안된 식품이다.
본 발명의 일부 양태들은 이제 하기 실시예에서 상세하게 기재될 것이다.
실시예
달리 언급되지 않는 한, 모든 부 및 백분율은 중량기준이다. 본 실시예에서는 하기 시험 절차 및 성분들을 사용한다.
카복시메틸 셀룰로즈( CMC )
이용된 CMC(카복시메틸 셀룰로즈의 나트륨염)는 ASTM D 1439-03 "나트륨 카복시메틸셀룰로즈에 대한 표준 시험 방법; 에테르화도, 시험 방법 B: 비수성 적정"에 따라서 측정되는 경우, 약 0.9의 무수 글루코즈 단위당 카복시메톡실 치환도(DS)를 갖고, 써모 일렉트론, 독일로부터 시판되는, 2.55 s-1에서 실린더 시스템, cup MV를 갖는 하케 점도측정기 VT550을 사용하여 20℃의 2중량% 수용액으로서 측정될 때, 약 20,000mPa·s의 점도를 가졌다.
CMC는 더 다우 케미칼 컴파니 또는 다우 볼프 셀룰로식스(Dow Wolff Cellulosics), 독일로부터 왈로셀(WalocelTM) CRT 20,000 GA로서 시판된다.
메틸셀룰로즈( MC )
하기 표 1에 열거된 바와 같은 식품 등급(FG) 메틸셀룰로즈를 사용했다. 메틸셀룰로즈는 더 다우 케미칼 컴파니로부터 시판된다.
Figure pct00001
아이스크림 혼합물을 표 2에 열거된 성분들로부터 생성했다. 안정화제 조성물의 성분들을 제외하고는, 아이스크림 혼합물의 조성을 하기 표 3에 열거한다. 안정화제 조성물의 성분들은 하기 실시예 1 내지 6 및 비교 실시예 A 내지 E에 개별적으로 추가로 개시된다.
Figure pct00002
Figure pct00003
아이스크림의 생산
상기 표 2에 열거된 성분들을 표 3의 레시피에 따라서 칭량하여 1600g의 총량의 최종 아이스크림 제형을 수득했다. 물, 건조 분유, 및 유화제를 혼합한 후 조리 기기(써모믹스(Thermomix) TM 31, 포르베르크(Vorwerk), 독일로부터 시판됨)의 볼에 첨가했다. 상기 혼합물을 스피드 2에서 2분 동안 교반시켰다. 이후, 상기 혼합물을 스피드 3.5에서 약 5분 동안 80℃ 이하로 가열했다. 상기 가열은 유화제 및 카라기난의 적절한 용해가 확보되도록 행해졌다. 수크로즈 및 안정화제 조성물을 블렌딩하고 덩어리가 생기는 것을 피하기 위해 교반시켰다. 써모믹스 TM 31 조리 기기의 원하는 온도가 도달되자마자, 분말 성분들을 첨가했다. 최종적으로, 액체 성분들(크림, 옥수수 시럽, 바닐라 아로마)을 상기 혼합물에 첨가했다. 전체 혼합물을 교반시키고 80℃에서 5분 동안 유지시켰다. 그 후, 상기 혼합물을 70℃에서 보관하고, 각각 1600g인 제형 2개를 더 상기 기재된 바와 같이 제조했다. 모든 혼합물을 합하여 약 4800g을 산출했다.
이후 액체 아이스크림 혼합물을, 170bar의 압력을 가하면서 계속 뜨겁게(70℃) 유지시키면서 균질화시켰다(균질화기 니로 소아비(Niro Soavi) S.p.A., GEA). 그 후, 아이스크림 혼합물을 아이스크림 기기(CRM 텔메(Telme), 이탈리아)에서 85℃에서 10분 동안 바로 저온살균했다. 이후 아이스크림 기기를, 상기 혼합물이 4℃에 도달할 때까지 냉각시켰다. 이어서, 상기 아이스크림 혼합물을 상기 기기에서 꺼내고 16시간 동안 숙성을 위해 냉장고(4℃)에 보관하며, 이때 이것은 아이스크림 혼합물의 휘핑 품질을 향상시킨다. 그 후, 상기 아이스크림 혼합물을 아이스크림 기기에서 12분 동안 냉동시켰다. 이후, 아이스크림을 병에 채우고 경화를 위해 즉시 -18℃의 냉동고에 두었다. 이를 분석 개시 전 적어도 3일 동안 냉동고에 방치했다.
실시예 1 및 비교 실시예 A
0.3중량%의 안정화제 조성물을 포함하는 아이스크림 혼합물을 상기 기재된 바와 같이 제조했다.
실시예 1에서는, 안정화제 조성물은 72중량%의 메토셀 A4C FG 메틸셀룰로즈, 18중량% 왈로셀 CRT 20,000 GA 카복시메틸 셀룰로즈, 및 10중량%의 k-카라기난 검으로 구성되었다. 상기 혼합물을 4℃에서 16시간 동안 정치시켰다. 상기 혼합물은 균질하게 유지되었다. 상 분리는 관찰되지 않았다.
비교 실시예 A에서는, 안정화제 조성물은 80중량%의 메토셀 A4C FG 메틸셀룰로즈 및 20중량% 왈로셀 CRT 20,000 GA 카복시메틸 셀룰로즈로 구성되었다. 상기 혼합물을 4℃에서 16시간 동안 정치시켰고, 상 분리가 관찰되었다.
실시예 2 내지 5 및 비교 실시예 B 내지 E
하기 표 4에 열거된 0.3중량%의 안정화제 조성물을 포함하는 아이스크림 혼합물을 상기 기재된 바와 같이 제조했다. 안정화제를 포함하지 않는 대조군 혼합물을 또한 제조했다. 비교 실시예 E는, 아이스크림에서 안정화제 조성물로서 통상적으로 사용되는 로커스트 빈 검, 구아, 및 k-카라기난의 배합물을 예시한다. 비교 실시예 D는 비교 실시예 E에서 이용된 로커스트 빈 검 대신에 CMC를 이용한다. 비교 실시예 D도 또한 아이스크림에 통상적으로 사용되는 안정화제 조성물을 예시한다. 비교 실시예 D 및 E에서 이용된 안정화제 조성물의 성분들은 상기 추가로 논의된 선행 기술에서 개별적으로 또는 배합하여 권고된다.
안정화제 조성물의 조성 뿐만 아니라 상기 혼합물로부터 제조된 아이스크림의 % 오버런 및 멜트-백(melt-back)은 하기 표 4에 열거된다.
아이스크림의 오버런
오버런은 상기 기재된 바와 같이 제조된 냉동 아이스크림에서 연행 공기의 양을 기재한다. 오버런은 하기와 같이 계산될 수 있다:
% 오버런 = 100 x (냉동 아이스크림의 용적 - 냉동 아이스크림을 제조하는데 사용된 아이스크림 혼합물의 용적)/상기 아이스크림을 제조하는데 사용된 아이스크림 혼합물의 용적).
아이스크림의 멜트 -백 시험
시험을 22±2℃의 일정 온도 및 55±5%의 습도에 있는 인공기상실(climate room)에서 수행했다. 약 80mm의 직경 및 약 -19.2℃±1.3℃의 온도의 원통형 아이스크림 블록 350g±5g을 10mm 직경의 원형 오프닝을 포함하는 플라스틱 그리드 위에 두었고, 원형의 중심은 서로로부터 20mm 떨어져 위치했다. 상기 그리드를 측정 전에 -18℃에서 보관했다. 모든 시험에서, 아이스크림 블록은 동일한 온도 및 동일한 치수를 가졌다.
그리드 아래에서, 떨어지는 유장을 페트리 접시에 수집하고 전체 180분 동안 매 10분마다 칭량했다. 고형물 중량(drained weight)은, 소위 멜트-백 수준이 주어진 경과 시간에서 퍼센트로서 표시되기 때문에, 샘플의 출발 질량을 기준으로 한다.
Figure pct00004
Figure pct00005
표 4의 결과는, 실시예 2 내지 5 및 비교 실시예 A 내지 C 및 E의 모든 아이스크림의 측정된 모든 멜트-백 특성이 유사하며 소비자의 요구를 충족시킴을 설명한다.
실시예 2 내지 5의 아이스크림 조성물은 비교 실시예 D 및 E의 아이스크림 조성물보다 실질적으로 더 높은 오버런을 갖는다. 비교 실시예 B 및 C의 아이스크림 조성물은 실시예 2 내지 5의 아이스크림 조성물과 유사한 오버런을 갖지만; 하기 추가로 나타낸 바와 같이, 비교 실시예 B 및 C의 아이스크림 조성물은 실시예 2 내지 5의 아이스크림 조성물보다 관능 특성이 열등하다.
아이스크림의 동결-융해 안정성
동결-융해 안정성은 소비자에 대한 중대한 변수이다. 아이스크림이 융점 바로 약간 아래의 온도에서 융해되어 다시 냉동된 경우, 얼음 결정의 성장이 촉진된다. 거대 얼음 결정은 바람직하지 않은 모래 같은 거친 구강-촉감을 야기한다. 동결-융해 안정성 시험에서, 아이스크림을 연이어 4회 다시 융해시키고 냉동시킨다(22℃에서 15분 그리고 -18℃에서 45분).
구강-촉감은 ISO 4120:2004에 따르는 삼점 검사법(triangle test)을 사용하여 훈련된 패널에 의해 조사되었다. 이 방법은 두 샘플들 A 및 B 사이에 지각할 수 있는 차이가 일어나거나 (차이에 대한 시험) 지각할 수 있는 차이가 일어나지 않는지를 (유사성에 대한 시험) 결정하는데 효과적이다. 평가자는 3개 한 세트의 샘플(즉, 트라이어드(triad))을 받았고 샘플들 중 2개는 동일하고 하나는 상이하다(이상한 샘플로 지정됨)고 알려준다. 평가자는, 선택이 오직 추측에 기반한 것이라고 하더라도 이들이 상이한 것으로 믿는 샘플을 보고한다(강제-선택-시험). 상기 시험은, "차이 없음"이라는 보고가 이 시험에서 허용되지 않음을 의미한다. 최소 6명의 평가자가 차이를 위한 시험에 필요하다. 충분한 수의 총 평가를 산출할 필요가 있는 경우, 반복 평가를 사용할 수 있다.
동등한 수의 두 샘플들 A 및 B의 6개의 가능한 순서가 사용된다:
ABB AAB ABA BAA BBA BAB
샘플들은 3-자리-무작위 수로 코드화되었고, 평가자들 중에서 6 그룹들에 무작위로 분배되었다. 각각의 순서는 첫 번째 그룹의 6명의 평가자들 사이에서 1회 사용된 후, 다음 그룹 등에서 1회 사용되었다. 트라이어드는 평가자들에게 동시에 제공되었다. 이들은 반복 평가하는 것이 허용되었다. 각 샘플 약 30g을 제공했다. -18℃의 온도를 나타내는 차가운 아이스크림을, 이를 차갑게 유지시키기 위해 아이스 팩이 든 스티로폼(Styrofoam™) 폼으로 만들어진 상자에 보관했다. 시식이 개시되자마자, 아이스크림을 잔에 붓고 검사원에게 바로 주었다. 물과 담백한 빵(밀 전분 및 물로만으로 이루어짐)을 미각 중화제로서 제공했다. 시험 룸을 독일 표준 DIN 10962:1997의 요건에 따라서 설치했다. 각각의 독일 표준(DIN 10961:1996-08, DIN 10959: 1998-07)에 따라서 평가자를 선택하고, 훈련시키고, 모니터링했다.
상기 기재된 동결-융해 안정성 시험에서, 동결-융해 사이클 후 현저하게 더 많은 얼음 결정을 포함했던 비교 실시예 B의 아이스크림 조성물은 실시예 3의 아이스크림 조성물보다 더 모래 같은 구강-촉감인 것으로 통지되었다. 7명의 훈련된 평가자들 중에서, 6명이 비교 실시예 B의 아이스크림 조성물 및 실시예 3의 아이스크림 조성물 사이의 차이를 통지했다. 이들 샘플들 간의 차이는 통계적으로 유의미했다.
한편, 8명의 훈련된 평가자들 중에서, 단지 4명만이 실시예 2의 아이스크림 조성물 및 실시예 3의 아이스크림 조성물 사이의 차이를 통지했으며, 반면 4명의 훈련된 평가자는 차이를 통지하지 않았다. 실시예 2 및 3의 아이스크림 조성물들간의 차이는 통계적으로 유의미하지 않았다.
상기 기재된 동결-융해 안정성 시험에서, 비교 실시예 C의 아이스크림 조성물은 실시예 4의 아이스크림 조성물보다 동결-융해 사이클 후 더 많은 얼음 결정들을 포함했다. 7명의 훈련된 평가자들 중에서, 5명이 비교 실시예 C 및 실시예 4의 아이스크림 조성물들 사이의 차이를 통지했다. 이들 샘플들 간의 차이는 통계적으로 유의미했다. 비교 실시예 C 및 실시예 4 사이의 차이를 식별했던 평가자들 중 대부분은, 실시예 4의 아이스크림 조성물보다 비교 실시예 C의 아이스크림 조성물의 더 모래 같은 구강-촉감으로서의 차이를 통지했다.
8명의 훈련된 평가자들 중에서, 4명은 실시예 4 및 실시예 5의 아이스크림 조성물들 사이의 차이를 통지했고, 반면 4명의 훈련된 평가자들은 차이를 통지하지 않았다.
Figure pct00006
아이스크림의 크림성 ( creaminess ) 및 축축함( wateriness )
적어도 6명의 훈련된 평가자들은 독일 표준 DIN10967-1:1999-10에 따르는 아이스크림 샘플의 관능 특성, 그 중에서도 크림성 및 축축함을 평가하기 위한 시험에 참여했다. 3-자릿수 코드로 코드화된 아이스크림 샘플을 무작위 순서로 이들에게 제공했다. 각 샘플 약 30g을 제공했다. 검사원은 동시에 상이한 아이스크림 샘플들을 시식하여 직접적인 비교가 가능하게 했다. -18℃의 온도를 나타내는 차가운 아이스크림을, 이를 차갑게 유지시키기 위해 아이스 팩이 든 스티로폼 폼으로 만들어진 상자에 보관했다. 시식이 개시되자마자, 아이스크림을 잔에 붓고 검사원에게 바로 주었다. 검사원은, 샘플이 평가 도중에 이미 녹은 경우, 새로운 아이스크림으로 재주문할 수 있었다. 물과 담백한 빵(밀 전분 및 물로만으로 이루어짐)을 미각 중화제로서 제공했다. 시험 룸을 독일 표준 DIN 10962:1997의 요건에 따라서 설치했다. 각각의 독일 표준(DIN 10961:1996-08, DIN 10959: 1998-07)에 따라서 평가자를 선택하고, 훈련시키고, 모니터링했다. 크림성 및 축축함의 스코어를 하기 표 6에 열거한다.
Figure pct00007
비교 실시예 E는 최고의 관능 특성의 참조 샘플을 가졌다(참조 샘플은 비교 실시예 E, 비교 실시예 D 및 안정화제가 없는 대조군 혼합물을 포함했다). 비교 실시예 D 및 E, 뿐만 아니라 안정화제가 없는 대조군 혼합물의 특성은 하기 표 7에 제공된다. 비교 실시예 E의 크림성은 스코어 3으로 정의되었고; 비교 실시예 E의 축축함은 스코어 0으로 정의되었다.
그 다음 시험에서, 평가자는 결과들의 비교가능성을 확보하기 위해 비교 실시예 E에 대하여 실시예 2 내지 5 및 비교 실시예 B 및 C의 샘플들을 시험하고 등급화했다. 이들 결과들도 또한 하기 표 7에 열거되어 있다.
Figure pct00008
실시예 2 및 3의 비교 실시예 B와의 비교, 및 실시예 4 및 5의 비교 실시예 C와의 비교는, 안정화제 조성물로서 단지 메틸셀룰로즈 및 카라기난의 배합물 대신에 메틸셀룰로즈, CMC 및 카라기난이 배합하여 사용될 때, 아이스크림 조성물의 원하는 크림성이 증가하고/하거나 아이스크림 조성물의 원하지 않는 축축함이 감소됨을 설명한다.
실시예 6
아이스크림을 표 9에 열거된 안정화제 조성물을 사용하여 상기 추가로 기재된 바와 같이 제조한다. 실시예 6의 아이스크림은, 실시예 2 및 3 및 비교 실시예 E와 함께, 하기 기재된 기호 미각 시험(hedonic taste test)에서 시험된다.
기호 미각 시험
기호 시험은 훈련되지 않은 참여자에 의한 주관적 시험이다. 적어도 30명의 참여자는 아이스크림 샘플(약 50g)을 맹검으로 시식하고 이들의 샘플 호감에 대한 익명의 질문지를 작성하도록 요청되었다.
참여자들은, 하기 표 8에서 나타난 바와 같이, 자신의 애호를 1에서 9까지 척도로 등급화시키도록 요청되었다. 애호 척도는 "좋아함" 영역(스코어 9 내지 6), "중립" 대답(스코어 5), 및 스코어 4 내지 1의 "싫어함" 영역으로 구분될 수 있다. 각각의 지원자는 단지 1회 참여할 수 있었다. 그 결과는 하기 표 9에 열거된다.
Figure pct00009
Figure pct00010
표 9의 결과는, 본 발명의 안정화제 조성물을 포함하는 아이스크림이 소비자에게 더 호의적이고, 아이스크림에 통상적으로 사용되는 안정화제 조성물을 포함하는 비교 실시예 E의 필적하는 아이스크림보다 더 많은 소비자들에게 호의적임을 설명한다.

Claims (15)

  1. (a) 메틸셀룰로즈 15 내지 85중량%,
    (b) 카복시메틸 셀룰로즈 10 내지 80중량%, 및
    (c) 카라기난 5 내지 20중량%
    를 포함하는 식품 및 음료 제품을 위한 안정화제 조성물로서, 모든 백분율은 상기 (a), (b) 및 (c)의 총 중량을 기준으로 하는, 안정화제 조성물.
  2. 제1항에 있어서, (a) 메틸셀룰로즈 20 내지 70중량%, (b) 카복시메틸 셀룰로즈 20 내지 70중량%, 및 (c) 카라기난 6 내지 15중량%를 포함하는, 안정화제 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 (a), (b) 및 (c)의 중량의 합이 상기 안정화제 조성물의 총 중량의 적어도 60%에 달하는, 안정화제 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 메틸셀룰로즈 (a) 및 상기 카복시메틸 셀룰로즈 (b)간의 중량비, w(a)/w(b)가 (0.7 내지 1.5)/1.0인, 안정화제 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 메틸셀룰로즈 (a)가, 우베로데(Ubbelohde) 모세관 점도계를 사용하여 20℃의 2중량% 수용액에서 측정될 때, 500 내지 60,000mPa·s의 점도를 갖는, 안정화제 조성물.
  6. 제5항에 있어서, 상기 메틸셀룰로즈 (a)가 700 내지 25,000mPa·s의 점도를 갖는, 안정화제 조성물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 메틸셀룰로즈가 1.50 내지 2.25의 메톡실 치환도, DS(메톡실)를 갖는, 안정화제 조성물.
  8. (a) 메틸셀룰로즈 0.02 내지 0.30중량%,
    (b) 카복시메틸 셀룰로즈 0.03 내지 0.30중량%, 및
    (c) 카라기난 0.01 내지 0.1중량%
    를 포함하는 식품 또는 음료 제품으로서, 모든 백분율은 상기 식품 또는 음료 제품의 총 중량을 기준으로 하는, 식품 또는 음료 제품.
  9. 제8항에 있어서, 상기 식품 또는 음료 제품의 총 중량을 기준으로 하여, 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 안정화제 조성물 0.02 내지 2중량%를 포함하는, 식품 또는 음료 제품.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 식품 또는 음료 제품의 총 중량을 기준으로 하여, 하나 이상의 모노사카라이드, 디사카라이드 및/또는 올리고사카라이드 5 내지 50중량%를 포함하는, 식품 또는 음료 제품.
  11. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 식품 또는 음료 제품의 총 중량을 기준으로 하여, 하나 이상의 단백질 1 내지 20중량%를 포함하는, 식품 또는 음료 제품.
  12. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 식품 또는 음료 제품의 총 중량을 기준으로 하여, 하나 이상의 탈지 유고형분 1 내지 25중량%를 포함하는, 식품 또는 음료 제품.
  13. 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 식품 또는 음료 제품의 총 중량을 기준으로 하여, 하나 이상의 지방 0 내지 30을 포함하는, 식품 또는 음료 제품.
  14. 제8항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 식품 또는 음료 제품의 총 중량을 기준으로 하여, 물 30 내지 90중량%를 포함하는, 식품 또는 음료 제품.
  15. 냉동 섭취 또는 냉동 또는 반-냉동 식품 제품을 위해 고안된 식품 제품인, 제8항 내지 제14항 중 어느 한 항의 식품 제품.
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