KR20150132834A - 과립 형태의 미세조류 가루를 포함하는 쿠킹 제품 및 이의 제조방법 - Google Patents

과립 형태의 미세조류 가루를 포함하는 쿠킹 제품 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 달걀 또는 달걀 제품, 유젖 또는 유젖 유도체 및 동물 및/또는 식물 기원의 지방 물질로부터 선택된 세가지 성분들 중 적어도 하나는 미세조류 가루로 완전하게 또는 부분적으로 대체되는 것을 특징으로 하는 신규한 조리 제품에 관한 것이다. 신규한 조리 제품은 일부 경우에 있어서 알레르기가 있는 개인 및/또는 채식주의 개인에 의하여 소비될 수 있다. 본 발명은 상기 조리 제품의 제조 방법에 관한 것이기도 하다.

Description

과립 형태의 미세조류 가루를 포함하는 쿠킹 제품 및 이의 제조방법{COOKING PRODUCT COMPRISING MICROALGAL FLOUR IN THE FORM OF GRANULES AND PRODUCTION METHOD}
본 발명은 미세조류 가루를 포함하는 신규한 구워진(baked) 제품에 관한 것이다. 그러므로, 신규한 구워진 제품은 특정한 경우에 있어서 알레르기가 있는 개인 및/또는 채식주의자 개인에 의하여 소비될 수 있다. 본 발명은 상기 미세조류 가루를 제조하는 프로세스에 관한 것이기도 하다. 최종적으로, 본 발명은 상기 구워진 제품을 제조하는 프로세스에 관한 것이기도 하다.
빵 및 더 일반적으로 제빵 제품은 기계 및 열 에너지의 제어된 입력 작용 하에서 제빵 곡물, 물, 소금 및 효모 및 때때로 다른 성분들(아스코르브산, 다른 기원의 가루, 외인성 효소, 유화제 등)로부터 유래하는 가루 혼합물 내에서 일어나는 매우 복잡한 물리적 변형, 화학 반응 및 생물학적 활성의 결과이다.
제형은 빵의 유형에 따라 상이하다. 전통적인 빵은 설탕, 유젖 및 지방이 없다. 비엔나 빵은 전통 빵에서 발견되는 성분들 이외에 설탕, 지방 및 유젖 분말을 함유하지만, 달걀은 함유하지 않는다. 샌드위치 빵에 대해 살펴보면, 샌드위치 빵은 비엔나 빵과 동일한 성분들을 함유하지만, 상이한 비율로 유젖 분말이 선택적으로 존재한다. 스위트 번(sweet buns) 및 브리오슈(brioche) 빵은 또한, 추가로 달걀의 존재와 더불어 상기 언급된 성분들을 모두 함유하지만, 비율은 상이하다.
따라서, 더 복잡한 제빵 제품은 전통적인 성분들에 더하여 달걀, 밀크 및 버터를 함유할 수 있다.
이 성분들 중 일부는 알레르기를 일으키는 것으로 알려져 있으며, 일상 생활에 있어서 매우 성가시거나 심지어 위험한 반응을 유발할 수 있다. 식품 알레르기는 계속 증가하고 있다. 식품 알레르기는 1970년에는 인구의 1%에서 현재는 인구의 6 내지 8%가 되었다. 이런 유형의 알레르기는 아동에게서 더 쉽게 발생하는 반면에(따라서 7% 내지 8%가 발생함) 성인의 백분율은 3 내지 4%에 달한다. 또한, 중증 알레르기 사례의 숫자도 증가하는 추세이다. 따라서, 알레르기 유발 식제품의 소비와 직접 연관된 아나필락시스성 쇼크(anaphylactic shocks)의 증가 수치는 17 년 동안에 700% 증가하였다.
낙농 제품 알레르기는 가장 널리 퍼진 알레르기 반응들 중 하나이다. 연구에 따르면 식품 알레르기를 앓고 있는 개인들 중 65%가 유젖에 알레르기가 있는 것을 보여주고 있다. 본원에서 "낙농 제품 알레르기"로 지칭된 유젖 알레르기의 성인 형태는 원치않는 식품과 싸우기 위하여 항체를 생성하는 면역계의 반응이다. 이 알레르기는 신생아와 유아에 영향을 미치는, CMPA라고도 하는, 우유 단백질(소 단백질) 알레르기와는 상이하다. 이 알레르기의 발현 양상은 주로 위장(사례의 50 내지 80%) 및 또한 피부(사례의 10 내지 39%) 및 호흡기(사례의 19%)이다. 이 알레르기는 아동에서 나타나는 최초 식품 알레르기이며, 1 세 미만의 유아에서 가장 흔하게 시작한다. CMPA는 두드러기, 습진, 심각한 사례에서 얼굴, 입술, 혀, 연구개, 후두 및 성대에 영향을 줄 수도 있는 혈관부종, 변비, 설사, 고장(flatulence), 오심, 편두통, 감염, 복부 경련, 비충혈 및 심지어 중증 천식 발작과 같은 다양한 증세를 유발한다. CMPA는 아나필락시스성 쇼크를 통해서, 그리고 "돌연사 직전(near-miss sudden death)"이라는 명칭의 증후근을 통해서도 스스로 발현할 수도 있으며, 심지어 우유 아나필락시스와 관련된 신생아의 돌연사를 관찰한 사례가 보고되고 있다.
알레르기가 있는 개인은 자신의 식단으로부터 유젖, 낙농 제품 및 이들의 유도체를 완전히 제거하여야 한다. 또한, 다른 동물종으로부터 얻은 유젖은 CMPA의 경우에 금기되어 있다. 하기 용어들은 제품의 성분들에서 우유 또는 이의 유도체의 존재의 지표이다: 버터밀크, 칼슘 카제네이트, 나트륨 카제네이트, 카제인, 카제네이트, 가수분해된 카제네이트, 건조 유젖 고체, 락트알부민, 락토글루불린, 저지방 유젖, 유젖 분말, 연유 및 유장.
그러나, 유젖은 인간 영양소에서 핵심 식품이 되었다. 유젖은 높은 생물학적 품질의, 미미하지 않은 단백질 원천을 함유하는 식품이다. 단백질은 탄수화물 및 지질 다음으로 우리의 식단에서 3 번째 중요 에너지원에 해당한다. 단백질은 우리의 생존에 필수적이며, 동물 기원의 제품(육류, 생선, 달걀, 낙농 제품) 및 식물 제품(곡물, 콩과 식물 등) 양쪽 모두에 의하여 제공된다. 동물 단백질은 모든 필수 아미노산을 적절한 비율로 함유하고 있기 때문에, 이의 우수한 영양소 품질 측면에서 엄청나게 성공적인 것으로 오랜 기간 동안 입증되었다. 반면에, 식물성 단백질의 다양한 원천 중 어느 것도 혼자서는 아미노산 수요 모두를 감당할 수 없다: 하나 이상의 필수 아미노산이 종종 부족하다.
다른 널리 퍼진 식품 알레르기들 중에서, 달걀 알레르기 또한 현저한 문제이기도 하다. 주요한 달걀 알레르기 유발물질은 알부민(열에 의해 파괴되는 열불안정 단백질) 및 오보뮤코이드(열에 내성인 열불안정 단백질)이다. 후자의 경우, 달걀을 요리하는 것으로는 알레르기를 방지하지 못한다.
달걀 알레르기는 달걀이 최초로 아기의 식단에 첨가되는 경우 생애 첫 해 동안에 주로 발생한다. 달걀 알레르기는 일반적으로 5 세 또는 7 세 경에 사라진다고 하지만, 일부의 경우 평생 존재한다. 달걀 알레르기의 위험을 제거하는 동시에 달걀 알레르기와 함께 생존하는 법을 배우는 것이 필수적이다. 달걀 알레르기는 아동에 있어서 식품 알레르기의 30%를 차지한다.
달걀 알레르기는 달걀 단백질의 소화에 대한 면역계의 반응에 의하여 유발된다. 식품 알레르기가 일어나기 위해서는, 2 가지 인자들, 즉, 유전적 소인 및 식품과의 접촉이 존재하여야 한다. 알레르기 반응의 심각성은 개인 및 소비된 달걀의 양에 따라, 양성일 수 있거나, 이에 의해 영향받는 개인의 생명을 위태롭게 할 수 있다. 또한, 달걀 흰자위는 달걀 노른자위보다 더 심각한 반응을 유발시키지만, 알레르기가 있는 개인은 달걀 전체를 회피하여야 한다. 달걀 흰자위로부터 달걀 노른자위를 완전히 분리하는 것은 사실상 불가능하다. 또한, 아주 소량의 알레르기를 일으키는 단백질은 상당한 알레르기 반응을 유발시키는데 충분하다.
달걀을 섭취한 후 몇 분 만에 증세가 일반적으로 나타난다. 그러나, 반응은 소화 후 2 내지 4 시간에 일어날 수도 있다. 가장 흔한 증세는 오심, 구토, 경련, 설사, 구강 내에서 얼얼한 느낌, 피부 발진 및 홍조, 가려움증, 두드러기, 습진, 콧물, 재채기, 호흡 곤란, 기침, 쌕쌕거림 및 안구 염증 및 눈물 흘름이다. 아나필락시스성 쇼크는 매우 희귀한 사례에서 볼 수 있다.
달걀은 가장 건강에 좋은 식품 중에 속한다. 달걀은 양질의 단백질을 함유하며, 엽산, 비타민 B12, 아연, 철 및 인을 포함하는 필수 비타민 및 미네랄도 함유한다. 식단에서 달걀을 제거하면 식사 선택의 가능성을 상당히 감소시키며, 달걀이 제공하는 수많은 식이적 이점을 취득하는 것을 막게 된다.
따라서, 유젖 단백질 및/또는 달걀에 식품 알레르기를 겪는 개인은 이러한 알레르기를 유발하는 물질을 완전히 제거한 제품을 찾고 있다.
또한, 채식주의자 및 절대 채식주의자(vegans)도 동물-유래 제품을 소비하는 것을 거부하여, 이를 함유하는 모든 식제품을 보이콧한다.
최종적으로, 자신의 몸매와 건강에 관심이 있는 일부 개인들은 지방과 콜레스테롤이 낮고 칼로리 함유량이 낮은 제품을 소비하기를 원한다.
절대 채식주의자 및/또는 채식주의자 및 자신의 몸매와 건강에 관심이 있는 개인에 의하여 소비될 수도 있는 알레르기를 일으키지 않는 제빵 제품을 제형하기 위한 다소간 복잡한 해결책을 제안하기 위하여 수많은 조사 연구가 수행되어 왔다.
몸에 좋은 것이고, 기본 레시피에 존재하는 달걀 및/또는 버터에 대한 완전하거나 부분적인 대체물로서 미세조류를 함유하는 제빵 제품을 제공하는 미국 출원 번호 제2010/0297296호가 특히 알려져 있다. 반면에, 이 문서는 낙농 제품을 대체하는 레시피를 전혀 제공하지 않는다.
또한, 국제 출원 WO 2013/049337호는 가루, 발효소, 고체 또는 반고체 지방 화합물 및 클럽 소다(club soda), 스파클링 워터(sparkling water), 탄산수, 인공 감미료가 있는 음료 및 가당 음료로부터 선택된 탄산 액체를 포함하는 구워진 제빵 제품을 제조하는 조제품을 개시한다. 반면에, 그럼에도 불구하고, 상기 문서에 개시된 조제품은 여전히 달걀 또는 달걀 제품 및/또는 유젖 또는 유젖-유래 제품을 함유한다.
반면에, 선행 기술의 알려진 해결책에 의해 매우 흔하게는 특히 질감 및 맛의 측면에서 최종 품질이 더 뒤떨어지는 제품이 나오게 된다.
그러므로, 알레르기가 있는 개인, 채식주의자 및 절대 채식주의자 개인 및 자신의 몸매, 자신의 운동 및 자신의 건강에 관심이 있는 모든 사람들에 의하여 제빵 제품이 소비되도록, 제빵 제품에 알레르기를 일으키는 성분 및/또는 동물 기원의 지방을 대체하는데 대한 진정한 요구가 있다. 제안된 해결책은 "종래" 제품과 동일한 관능적(organoleptic) 특성을 갖는 제품을 나오게 하여야 한다. 또한, 제안된 해결책은 레시피에 극적인 변화 없이 및 대규모로 당업자에 의하여 이용될 수 있어야 한다.
이 관찰을 숙지하고, 수많은 연구를 수행한 이후에, 출원인 회사는 명예롭게도 필요한 모든 요구사항을 충족시켰으며, 제빵 제품이 소비되기 전에 구워지게 될 제빵 제품에 있어서 성분으로 미세조류 가루가 이용되는 한 그러한 목적이 달성될 수 있다는 것을 알게 되었다. 그러므로, 선행 기술의 필요 조건과 비교했을 때 놀랍게도 그리고 예상외로, 출원인은 미세조류 가루가 제빵 제품에서 달걀 또는 달걀 제품, 유젖 또는 유젖 유래 제품 및 동물 및/또는 식물 기원의 지방을 유리하게 대체하며, 동시에 이들 성분을 함유하는 종래의 구워진 제품에 비해 적어도 동등한, 혹은 심지어 우월한 관능적 품질, 특히, 미각적, 후각적, 시각적, 및 촉각적 특성을 유지했다는 것을 명예롭게도 알게 되었다.
해결해야 할 다른 기술적 문제점은 미세조류 가루의 지질 함유량이었다. 실제, 이 함유량은 건조 분말 중량으로 적어도 10%, 25% 또는 심지어 50%이기 때문에, 점성이 있으면서 유동이 곤란한 건조 분말의 제조는 일반적으로 불만족스럽다. 이후 (실리카-유래 생성물을 포함하는) 다양한 유동화제가 첨가되어야 한다. 더 빈약한 습윤성을 갖는 건조된 바이오매스 가루의 수-분산성의 문제에도 직면할 수 있다.
그러므로, 맛과 영양을 유지해야 하는 식제품으로 지질 및/또는 단백질이 풍부한 미세조류 가루의 신규한 안정화된 형태를 용이하게 대규모로 혼입하도록 하기 위하여, 지질 및/또는 단백질이 풍부한 미세조류 가루의 신규한 안정화된 형태에 대한 충족되지 않은 요구가 여전히 존재한다.
그러므로, 출원인 회사는 특정한 입자 크기 분포 및 현저한 유동 및 습윤성을 갖는 미세조류 가루 과립을 제공함으로써 이 요구가 충족될 수 있다는 것을 알게 되었다. 따라서, 본 발명의 일 주제는 구워진 제품의 성분에 하기 특징들 중 하나 이상을 갖는 과립 형태의 미세조류 가루를 첨가함으로써 얻어지는 것을 특징으로 하는 구워진 제품이다:
- 5 내지 15 ㎛ 사이의 입자 직경(D 모드)에 집중된 Coulter® LS 레이저 입자 크기 분석기 상에서 측정된 2 내지 400 ㎛의 모노모달 입자 크기 분포,
- 시험 A에 따라 측정된, 2,000 ㎛인 오버사이즈(oversize)에 대한 0.5 중량% 내지 60 중량%, 1,400 ㎛인 오버사이즈에 대한 0.5 중량% 내지 60 중량%, 및 800 ㎛인 오버사이즈에 대한 0.5 중량% 내지 95 중량%인 흐름 등급, 및
- 시험 B에 따라 비이커에 옮겨진 제품의, 0에서 4 ㎝, 바람직하게는 0에서 2 ㎝ 및 더 바람직하게는 0에서 0.5 ㎝의 높이로 표현되는 습윤도.
바람직하게는, 과립은 세가지 특성들을 갖는다.
바람직하게는, 구워진 제품의 미세조류 가루 함유량은 상기 제품을 제조하는 레시피에 사용된 성분들의 총 중량의 0.1% 내지 40%, 더 바람직하게는 0.5% 내지 25% 및 더 바람직하게는 1% 내지 10%이다.
바람직한 제1 실시형태에 있어서, 구워진 제품은 달걀 또는 달걀 제품, 유젖 또는 유젖 유도체 및 동물 및/또는 식물 기원의 지방으로부터 선택된 세가지 성분들 중 적어도 하나는 미세조류 가루로 부분적으로 또는 완전하게 대체되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 제2 모드에 있어서, 구워진 제품은 달걀 또는 달걀 제품, 유젖 또는 유젖 유도체 및 동물 및/또는 식물 기원의 지방으로부터 선택된 세가지 성분들 중 적어도 두가지는 미세조류 가루로 부분적으로 또는 완전하게 대체되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 제3 실시형태에 있어서, 구워진 제품은 달걀 또는 달걀 제품, 유젖 또는 유젖 유도체 및 동물 및/또는 식물 기원의 지방으로부터 선택된 모든 성분들은 미세조류 가루로 부분적으로 또는 완전하게 대체되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 구워진 제품은 달걀 또는 달걀 제품, 유젖 또는 유젖 유도체 및 동물 및/또는 식물 기원의 지방의 대체가 완전한 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 있어서, 상기 구워진 제품은 글루텐을 함유하지 않는다.
본 발명에 따르면, 미세조류 가루는 미세조류가 클로렐라(Chlorella) 속 및 더 상세하게는 클로렐라 프로테코이데스(Chlorella protothecoides) 종인 가루인 것이 바람직하다.
바람직하게는, 미세조류 바이오매스는 지질을 건조 중량으로 적어도 12%, 적어도 25%, 적어도 50% 또는 적어도 75% 및/또는 단백질을 건조 중량으로 적어도 30%, 단백질을 건조 중량으로 적어도 40% 또는 적어도 45%를 함유한다.
본 발명의 제1 실시형태에 있어서, 미세조류 가루는 용해되지 않은 세포의 형태이다.
본 발명의 제2 실시형태에 있어서, 미세 조류는 부분적으로 용해된 세포의 형태이며, 용해된 세포를 25% 내지 75% 함유한다.
본 발명의 최종 실시형태에 있어서, 미세 조류 가루는 강력히 용해된 세포의 형태이며, 용해된 세포를 85% 이상, 바람직하게는 90% 이상 함유한다.
바람직하게는, 구워진 제품은 제빵 제품, 특히, 브리오슈이다.
본 발명은 본 문서에 정의된 바와 같이, 과립 형태의 미세조류 가루를 구워진 제품, 바람직하게는 제빵 제품을 제조하는데 사용하는 용도에 관한 것이기도 하다. 특히, 이 용도의 맥락에서, 미세조류 가루는 달걀 또는 달걀 제품, 유젖 또는 유젖 유도체 및 동물 및/또는 식물 기원의 지방으로부터 선택된 세가지 성분들 중 적어도 하나, 둘 또는 세가지를 완전하게 또는 부분적으로 대체한다.
본 발명은 하기 단계들을 포함하는 것을 특징으로 하는, 본 문서에 정의된 구워진 제품을 제조하는 프로세스에 관한 것이기도 하다:
- 다양한 성분들을 도우(dough)가 얻어질 때까지 혼합하는 단계, 및
- 상기 도우를 굽는 단계.
바람직하게는, 프로세스는 달걀 또는 달걀 제품, 유젖 또는 유젖 유도체 및 동물 및/또는 식물 기원의 지방으로부터 선택된 세가지 성분들 중 적어도 하나, 둘 또는 세가지는 본 문서에 정의된 바와 같이, 과립 형태의 미세조류 가루로 완전하게 또는 부분적으로 대체되는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명은 달걀 또는 달걀 제품, 유젖 또는 유젖 유도체 및 동물 및/또는 식물 기원의 지방으로부터 선택된 세가지 성분들 중 적어도 하나, 둘 또는 세가지의 함유량을 감소시키는 동시에 구워진 제품, 특히, 제빵 제품의 관능적 품질을 보존하거나 개선시키기 위해 의도된 프로세스에 있어서, 본 문서에서 정의된 바와 같이, 이를(이들을) 과립 형태의 미세조류 가루로 완전하게 또는 부분적으로 대체하는 것으로 이루어진 프로세스에 관한 것이다.
본 발명은 또한 하기 단계들을 포함하는, 상기 구워진 제품에 사용되는 미세조류 가루 과립을 제조하는 프로세스에 관한 것이기도 하다:
1) 건조 중량으로 15% 내지 40% 사이의 고체 함유량을 갖는 미세조류 가루의 유탁액을 제조하는 단계,
2) 이 유탁액을 고압 균질기에 도입하는 단계,
3) 하기 사항을 제어하는 동시에, 수직 스프레이-건조기의 기부에 이동 벨트가 장착되고 이의 상부에 고압 노즐이 장착된 수직 스프레이-건조기에 스프레이하는 단계:
a) 스프레이 노즐의 레벨로 가해진, 100 bar 초과, 바람직하게는 100 내지 200 bar 사이, 더 바람직하게는 160 내지 170 bar의 수치의 압력,
b) 150℃ 내지 250℃ 사이, 바람직하게는 180℃ 내지 200℃ 사이의 입구 온도, 및
c) 이 스프레이-건조존에서 60℃ 내지 120℃ 사이, 바람직하게는 60℃ 내지 110℃ 사이 및 더 바람직하게는 60℃ 내지 80℃ 사이의 출구 온도,
4) 이동 벨트 상에서 40℃ 내지 90℃ 사이, 바람직하게는 60℃ 내지 90℃ 사이의 건조존의 입구 온도 및 40℃ 내지 80℃의 출구 온도를 제어하는 단계, 및 냉각존의 입구 온도를 10℃ 내지 40℃ 사이, 바람직하게는 10℃ 내지 25℃ 사이의 입구 온도 및 20℃ 내지 80℃ 사이, 바람직하게는 20℃ 내지 60℃ 사이의 출구 온도를 제어하는 단계,
5) 그렇게 얻어진 미세조류 가루 과립을 수집하는 단계.
본 발명의 일 주제는 본 문서에 정의된 바와 같이, 구워진 제품의 성분에 과립 형태의 미세조류 가루를 첨가함으로써 얻어지는 것을 특징으로 하는 구워진 제품이다.
본 발명의 하나의 장점은 본 문서에 정의된 바와 같이, 구워진 제품의 관능적 품질을 보존하는 동시에 심지어 이를 개선하면서, 달걀 또는 달걀 제품, 유젖 또는 유젖 유도체 및 동물 및/또는 식물 기원의 지방을 완전하게 또는 부분적으로 대체하는 과립 형태의 미세조류 가루의 능력이다. 또한, 구워진 제품 제조에 대한 레시피를 최소한으로라도 실질적으로 바꾸지 않으면서 이 대체를 수행할 수 있다.
따라서, 본 발명의 바람직한 제1 모드에 있어서, 구워진 제품은 달걀 또는 달걀 제품, 유젖 또는 유젖 유도체 및 동물 및/또는 식물 기원의 지방으로부터 선택된 세가지 성분들 중 적어도 하나는 미세조류 가루로 부분적으로 또는 완전하게 대체되는 것을 특징으로 한다. 특정한 일 실시형태에 있어서, 유젖 또는 유젖 유도체는 부분적으로 또는 완전하게 대체된다. 특정한 일 실시형태에 있어서, 유젖 또는 유젖 유도체는 부분적으로 또는 완전하게 대체된다. 추가적인 특정한 실시형태에 있어서, 동물 및/또는 식물 기원의 지방은 부분적으로 또는 완전하게 대체된다.
"완전하게" 라는 용어는 구워진 제품은 대체된 성분들을 바람직하게는 극미량이라도 포함하지 않는 것을 의미하는 의도이다. "부분적으로"라는 용어는 사용된 레시피와 비교하여, 대체된 경로(route) 성분의 함유량은 중량으로 적어도 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80% 또는 90%만큼, 예를 들면, 중량으로 대략 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80% 또는 90%만큼 감소된다는 것을 의미하는 것이다.
"대략"이라는 용어는 이의 ±10%, 바람직하게는 이의 ±5%의 수치를 의미하는 것이다. 예를 들면, "대략 100"은 90 내지 110, 바람직하게는 95 내지 105 사이를 의미한다.
본 발명의 바람직한 제2 모드에 있어서, 구워진 제품은 달걀 또는 달걀 제품, 유젖 또는 유젖 유도체 및 동물 및/또는 식물 기원의 지방으로부터 선택된 세가지 성분들 중 적어도 두가지는 미세조류 가루로 부분적으로 또는 완전하게 대체되는 것을 특징으로 한다. 특정한 일 실시형태에 있어서, 유젖 또는 유젖 유도체와 달걀 또는 달걀 제품 또는 동물 및/또는 식물 기원의 지방 중 어느 하나는 부분적으로 또는 완전하게 대체된다. 특정한 다른 실시형태에 있어서, 달걀 또는 달걀 제품과 유젖 또는 유젖 유도체 또는 동물 및/또는 식물 기원의 지방 중 어느 하나는 부분적으로 또는 완전하게 대체된다. 추가적인 특정한 실시형태에 있어서, 동물 및/또는 식물 기원의 지방과 유젖 또는 유젖 유도체 또는 달걀 또는 달걀 제품 중 어느 하나는 부분적으로 또는 완전하게 대체된다.
본 발명의 바람직한 제3 실시형태에 있어서, 구워진 제품은 달걀 또는 달걀 제품, 유젖 또는 유젖 유도체 및 동물 및/또는 식물 기원의 지방으로부터 선택된 모든 성분들은 미세조류 가루로 부분적으로 또는 완전하게 대체되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 유리한 일 실시형태에 있어서, 구워진 제품은 달걀 또는 달걀 제품 및/또는 유젖 또는 유젖 유도체 및/또는 동물 및/또는 식물 기원의 지방의 대체가 완전한 것을 특징으로 한다. 바로 특정한 일 실시형태에 있어서, 구워진 제품은 달걀 또는 달걀 제품, 유젖 또는 유젖 유도체 및 동물 및/또는 식물 기원의 지방의 대체가 완전한 것을 특징으로 한다.
따라서, 특정한 실시형태들에 있어서, 구워진 제품은 이제 달걀 또는 달걀 제품, 유젖 또는 유젖 유도체 및/또는 동물 및/또는 식물 기원의 지방으로부터 선택된 알레르기를 일으키는 성분을 전혀 함유하지 않으며, 그러므로 이 성분들에 알레르기가 있는 개인, 채식주의자, 절대 채식주의자 및 자신의 몸매, 자신의 운동 및 자신의 건강에 대하여 관심이 있는 모든 사람들에 의하여 소비될 수 있다.
본 발명에 있어서, "구워진 제품" 및 "제빵 제품"이라는 용어 및 또한 "베이커리 트레이드"라는 용어는 일반적으로는 전분계의 발효된 도우들을 이용하여 오븐에서 구워진 제품의 제조 분야 및 또한 베이커리 트레이드 및 비엔나 페이스트리 제조의 분야를 지칭하는 것으로 광의로 해석되어야 한다.
바람직한 일 모드에 있어서, 본 발명은 달걀 또는 달걀 제품, 및/또는 유젖 또는 유젖 유도체 및/또는 동물 및/또는 식물 기원의 지방을 전통적으로 함유하는 구워진 제품에 관한 것이다. 이들은 더 상세하게는 브리오슈, 스위트 번 또는 파네토네(panettones)와 같은 제품일 수 있다.
대체의 결과로서, 본 발명에 따른 구워진 제품은 전통적인 구워진 제품의 칼로리 함유량보다 더 낮은 칼로리 함유량을 가지고/갖거나 대체된 성분들 중 하나 이상에 식품 알레르기를 앓는 개인 또는 채식주의자와 절대 채식주의자 개인 및 자신의 몸매, 자신의 운동 및 자신의 체중에 관심을 갖는 모든 사람들에 의하여 소비되는 것에 적합하다.
본 발명에 있어서, 상기 구워진 제품의 제조에 사용되는 가루는 곡물을 분쇄하고 제분함으로써 얻어지는 분말의 형태이다. 각각은 일반적으로 밀가루, 즉, 정맥분에서 통밀분까지 제분 업계의 종래 가루를 나타낸다.
본 발명의 바람직한 일 모드에 있어서, 가루는 글루텐을 함유하지 않으며, 특히, 쌀가루, 밤가루, 루핀콩(Lupin)가루, 병아리콩(chickpea)가루, 메밀가루, 옥수수가루, 키노아(quinoa)가루, 코코넛가루, 타이거 너트(tiger nut)가루, 포도씨가루, 수수가루, 대마가루 및 이들의 임의의 혼합물로부터 선택될 수 있는 가루이다.
다른 실시형태에 있어서, 가루는 일반적으로 글루텐을 함유하지만, 당업자에게 주지된 특별한 처리에 의하여 "무 글루텐(gluten-free)"이 되는 원료로부터 얻어질 수 있다. 예를 들면, 글루텐은 전분을 세척함으로써 글루텐을 천연적으로 함유하는 가루로부터 추출될 수 있다. 얻어진 도우는 헹굼수가 맑아지고 전분이 없어질 때까지 헹궈지고 반죽된다. 따라서, 가루는 글루텐을 제거하는 특정한 프로세스를 거치는 한, 글루텐을 함유하는 임의의 식물학적(botanical) 기원일 수도 있다. 따라서, 밀 (또는 연질밀 또는 스펠트밀)로부터, 보리로부터, 호밀로부터 또는 라이밀(triticale)(밀 + 호밀)로부터 유래한 가루는 추출 프로세스를 수행한 이후에 가루가 글루텐이 전혀 없는(무-글루텐)이기만 하면, 이 가루를 사용할 수도 있다.
따라서, 본 발명의 특히 유리한 일 실시형태에 있어서, 구워진 제품은 글루텐을 함유하지 않는다.
글루텐은 대분분의 곡물의 내배유에서 전분과 조합된 단백질 혼합물이다. 글루텐은 밀에 함유된 단백질의 대략 80%를 구성한다. 글루텐은 두가지 그룹으로 구분된다: 소아 지방변증 및 악성 탄수화물 불내성(very pernicious intolerance)의 원인이 되는 프롤라민(밀에 있어서 글리아딘) 및 글루테닌.
본 발명에 있어서, "달걀 또는 달걀 제품"이라는 용어는 최광의 해석으로 이해되어야 하며, 예를 들면, 백색 또는 갈색 껍질을 가지고 임의의 동물 기원인 달걀 및 달걀 유도체를 포함하는 전란, 및 예를 들면, 그리고 한정 없이 달걀 흰자위(알부민) 및 달걀 노른자위를 포함하며, 농축, 냉동, 분말화, 액체, 스프레이-건조 등과 같은 다양한 형태일 수 있는 달걀 유도체를 마찬가지로 포함하는 달걀 대체물을 비한정적인 방식으로 나타내는 것으로 이해되어야 한다.
제빵 및 베이커리 트레이드에 있어서, 달걀은 제품의 맛과 색상을 개선하는데 사용한다. 달걀은 특히 달걀이 함유하는 레시틴에 의하여 도우를 연화시키기도 한다. 달걀은 풍미의 측면에서 수화 역할을 가지기도 하며, 도우의 발효에 요구되는 수분을 생성한다. 최종적으로, 달걀은 최종 제품의 부피 증가를 가능하게 한다. 부피가 확장된 브리오슈가 얻어지는 것은 달걀 때문이다.
본 발명에 있어서, "유젖 또는 유젖 유도체"라는 용어는 최광의 해석으로 이해되어야 하며, 예를 들면, 식품 첨가제 및 유젖의 처리에 기능적으로 필요한 다른 성분들을 함유할 수 있는, 유젖의 임의의 처리를 따름으로써 얻어지는 임의의 제품을 비한정적인 방식으로 나타내는 것으로 이해되어야 한다(코덱스 국제식품 규격(Codex Alimentarius)에서의 정의). 이들은 예를 들면, 근본적인 유젖 성분들, 예를 들면, 탈지 또는 전지 분유, 카제인 및 카제네이트, 유장-생성물 제품, 예를 들면, 달콤하거나 산성인 유장, 혈청 단백질 또는 투과물(permeates)일 수 있다.
법률 용어로, 1909년경에 동물 기원의 유젖을 정의하는 유일한 명백한 정의가 존재한다. "유젖은 혹사되지 않은 건강한 영양상태가 좋은 착유(milking) 암컷의 완벽하고 연속적인(uninterrupted) 착유의 완전한 제품이다. 유젖은 청결하게 수집되어야 하고 초유를 함유하지 않는다." 그 기원에 있어서 동물 종의 표시가 없는 "유젖"이라는 용어는 프랑스 법률의 측면에서는 우유에 부여된다. 암소 이외의 착유 암컷으로부터 유래하는 임의의 유젖은 유젖이 유래하는 동물종의 표시가 선행하는 "젖" 이라는 명칭으로, 예를 들면, "염소젖", "암양젖", "당나귀젖", "들소젖" 등으로 표기되어야 한다. 그러나, 본 발명의 목적을 위하여는, 유젖 및 유젖 제품은 임의의 동물종으로부터 유래할 수 있다.
제빵 및 베이커리 트레이드에 있어서, 유젖은 도우에 유익한 작용을 가지며 제품 제조의 몇 가지 양상에 긍정적인 영향을 갖는다. 유젖은 도우의 구조 및 수화를 개선하고, 발효를 촉진하고 조절하며, 도우의 베이킹과 풍미를 개선하며 베이킹 시에 제품의 색상도 개선한다. 유젖은 빵가루를 촉촉하게 하며, 최종 제품의 저장 수명을 연장시킨다. 유젖은 제빵업자가 사용하는 두번째로 흔한 액체 구성요소이다.
유젖은 풍미제(gustative agent)인 것으로도 알려져 있다. 유젖은 도우를 약간 감미롭게 하고 맛을 부드럽게 하며, 풍미를 고정시키는 것을 가능하게도 한다. 유젖은 매우 양호한 조직화제(texturing agent)이다. 유젖은 도우를 유연하게 한다.
본 발명에 있어서, "동물 및/또는 식물 기원의 지방"이라는 용어는 최광의 해석으로 이해되어야 하며, 예를 들면, 버터, 마가린 또는 오일로부터 선택된 임의의 제품을 비한정적인 방식으로 나타내는 것으로 이해되어야 한다.
1988년 12월 30일의 시행령 1조에 따르면, "버터"라는 명칭은 물리적 프로세스에 의하여 얻어지고 이의 구성성분들이 낙농 기원인, 지방중 수(water-in-fat) 유탁액 타입의 낙농 제품에 부여된다. 버터는 최종 제품 100 g에 대하여 적어도 82 g의 부티르 지방, 최대 2 g의 비지방 고체 및 최대 16 g의 물을 나타내어야 한다. 버터는 우유 크림을 숙성시킨 이후에 우유 크림을 교반하여 제조되는 것이다. 본 발명에 따른 버터는 건조 또는 지방 버터일 수 있다. 건조 버터는 높은 녹는점을 갖는 지방산을 함유하는 트리글리세리드로 필수적으로 구성된다. 지방 버터는 낮은 녹는점을 갖는 지방산을 함유하는 트리글리세리드로 필수적으로 구성된다. 본 발명에 따르면 버터는 분할될 수도 있다. 계절에 따른 버터의 가소성에 있어서 차이점을 보충하기 위하여, 제조자들은 지방산 결정화를 분할함으로써 버터를 개선시킨다. 전문가에 대한 이점은 명백하다. 전문가는 품질 측면에서 일정할 뿐만 아니라 이의 제조에 특별히 적합한 원료 물질을 1년 내내 이용할 수 있다. 제조자에 의하여 수행되는 다른 변형은 농도이다. 모든 물은 버터로부터 제거된다(신선한 버터에서 16%). 매우 잘 저장된 평균 99%의 지방을 함유하는 농축된 버터가 얻어진다. 분할될 수 있거나 분할될 수 없는 이 농축된 버터는 농축된 버터를 그 자체가 농축되지 않은 신선한 버터와 구별하기 위하여 생산되자 마자 항상 여기에 첨가된 트레이서(tracer)를 갖는다. 최종적으로, 버터는 분말화될 수도 있다.
1988년 12월 30일의 시행령에 따르면, "마가린"이라는 명칭은 지방 및 물 또는 유젖 또는 유젖 유도체를 혼합함으로써 얻어지는, 적어도 82%의 지방을 함유하고, 이의 최대 10%는 낙농 기원인 유탁액의 형태인 제품에 부여된다. 마가린은 콩 레시틴 타입의 보조제로 보충된 수중유 현탁액인 것이 가장 흔하다.
본 발명에 따르면, 식물 기원의 지방은 오일을 나타내기도 한다. 주로 유성(oleaginous) 식물로부터 생성된 식물성유는 전세계에 걸쳐서 소비되는 주된 지방 물질이다. 2 가지 유형의 오일이 구별된다: 15℃에서 남아있는 액체의 독특함을 갖는 올리브, 낙화생, 해바라기, 대두, 평지씨 및 밀싹으로부터 주로 추출된 유체 오일; 및 반면에 15℃에서 응고되고 고체인 야자, 야자핵 및 코프라(코코넛)으로부터 추출된 고체 오일.
본 발명의 바람직한 일 모드에 있어서, 동물 및/또는 식물 기원의 지방은 버터를 나타낸다.
제빵 및 베이커리 트레이드에 있어서, 동물 및/또는 식물 기원의 지방은 중요한 역할을 갖는다. 이는 도우의 형상화 및 연성화를 용이하게 한다. 지방은 버터 발효 기간(rising)에 대한 가스-보유 능력을 개선한다. 지방은 지방의 양호한 열적 전도성에 의하여 베이킹을 용이하게 한다. 지방은 빵가루 및 빵껍질의 색상화에 관여하다. 지방은 더 얇은 빵껍질과 더 부드러운(fondant) 빵가루를 얻는 것이 가능하도록 한다. 지방은 맛에 영향을 주기도 하고, 최종적으로는 최종 제품의 저장을 개선한다.
본 발명에 따르면, 사용된 미세조류 가루는 구워진 제품에서 달걀 또는 달걀 제품 및 유젖 및 유젖 유도체 및/또는 동물 및/또는 식물 기원의 지방을 부분적으로 또는 완전하게 대체하게 된다.
본 발명의 바람직한 일 모드에 따르면, 대체는 완전한 것이다.
출원인은 아주 놀랍게도 본 발명에 따른 미세조류 가루는 이 세가지 성분들을 함유하는 종래 구워진 제품과 모든 면에서 동일한 최종적인 관능적 특성을 갖는 제품을 얻는 것이 가능한 동시에 구워진 제품에서 달걀, 유젖 및 버터와는 상이한 성분들을 부분적으로 또는 완전하게 대체하는 것을 가능하게 한다는 것을 사실상 알게 되었다. 본 발명에 따른 구워진 제품의 기능적, 감각적 및 관능적 성질을 중대하게 변형시키지 않았다는 것을 유의하여야 한다.
대체된 각각의 성분의 상이한 역할을 인지하면, 본 발명의 기교 및 기술적 능력을 완전하게 인식하게 된다. 또한, 관련된 구워진 제품은 통상의 제조 조건 하에서 제조될 수 있다.
제빵업자 및/또는 베이커리 제품 제조업자를 위한 주요한 이점을 구성하는, 제조 프로세스의 변형을 필요로 하지 않는다.
조류는 지구 상에 나타난 최초의 유기체들 중에 속하며, 뿌리, 줄기 및 잎이 없지만, 산소-생성 광합성에 있어서 엽록소 및 또한 다른 2차 안료들을 갖는 진핵 유기체로 정의된다. 안료들은 청색, 적색, 황색, 황금색 및 갈색 또는 그 밖에 녹색이다. 안료들은 40,000 내지 45,000 종으로서, 해양 식물이 90%를 초과하고, 식물계가 18%를 초과하는 것을 나타낸다. 조류는 그 크기 및 그 형상의 측면 및 그 세포 구조의 측면에서 극히 다양한 유기체이다. 조류는 수중 또는 매우 습한 매체에 서식한다. 조류는 수많은 비타민 및 미량 원소들을 함유하며, 건강과 미를 자극하고 이에 유익한 활성 작용제의 진정한 농축물이다. 조류는 항자극성, 습윤, 연화, 재생, 강화 및 항노화 성질을 갖는다. 조류는 식제품에 질감을 부여할 수 있는 "기술적인" 특성도 갖는다. 진실로, 유명한 첨가제인 E400 내지 E407은 사실은 조류로부터 추출된 유일한 화합물로서, 이의 증점, 겔화, 유화 및 안정화 성질이 이용된다.
조류 중에서, 거대조류 및 미세조류, 특히, 바이오연료 또는 식품 부문에서 이의 응용을 위해 배양되는, 특히, 광합성 또는 비광합성이며, 해양 또는 비해양 기원의 단세포의 미세한 조류를 구별할 수 있다. 예를 들면, 스피루리나(아트로스피라 플라텐시스(Arthrospira platensis)는 식품 보충제로서의 용도를 위하거나 제과 제품 또는 음료수에 소량(일반적으로 0.5% w/w 미만)으로 포함되는 (광영양 조건 하에서) 개방된 늪(lagoon)에서 배양된다. 클로렐라(Chlorella)의 특정한 종을 포함하는 다른 지질이 풍부한 미세조류는 식품 보충제로서 아시아 국가들에서 매우 인기가 높기도 하다(크립테코디니움(Crypthecodinium) 또는 스키조키트리움(Schizochytrium) 속의 미세조류를 언급할 수 있다). 미세조류 가루의 제조 및 사용은 WO 2010/120923 및 WO 2010/045368 출원에 기재되어 있다.
본 발명의 목적을 위하여, "미세조류 가루"라는 용어는 최광의 해석으로 이해되어야 되며, 예를 들면, 미세조류 바이오매스의 복수개의 입자들을 포함하는 조성물을 나타내는 것으로 이해되어야 한다. 미세조류 바이오매스는 완전하거나 깨질 수 있는 미세조류 세포 또는 완전한 세포 및 깨진 세포의 혼합물로부터 유도된다.
따라서, 본 발명은 영양소, 특히, 지질 및/또는 단백질이 풍부한, 인간 소비에 적합한 미세조류 바이오매스에 관한 것이다.
본 발명은 미세조류 가루의 지질 및/또는 단백질 함유량이 종래 식제품에 존재하는 오일 및/또는 지방 및/또는 단백질을 완전하게 또는 부분적으로 대체할 수 있는 식제품에 포함될 수 있는 미세조류 가루에 관한 것이다.
따라서, 단불포화유로 필수적으로 구성될 수 있는 미세조류 가루의 지질 분획은 종래 식제품에서 종종 발견되는 포화유, 경화유 및 다불포화유와 비교하여 영양 및 건강상의 이점을 제공한다.
그러므로, 인간 및 동물 복지에 필수적인 수많은 아미노산들을 함유하는 미세조류 가루의 단백질 분획은 유리하고 미미하지 않은 영양 및 건강 이점들을 제공하기도 한다.
본 발명의 목적을 위하여, 고려 대상인 미세조류는 적당한 오일 및/또는 지질 및/또는 단백질을 생성하는 종이다.
본 발명에 따르면, 미세조류 바이오매스는 지질을 건조 중량으로 적어도 10%, 지질을 건조 중량으로 바람직하게는 적어도 12% 및 더 바람직하게는 25% 내지 35% 이상을 포함한다.
따라서, 본 발명에 따라면, "지질이 풍부한"이라는 표현은 지질을 건조 중량으로 적어도 10%, 바람직하게는 지질을 건조 중량으로 적어도 12% 및 더 바람직하게는 지질을 건조 중량으로 적어도 25% 내지 35% 이상의 함유량을 지칭하는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명의 바람직한 일 모드에 따르면, 미세조류 바이오매스는 지질을 건조 중량으로 적어도 12%, 적어도 25%, 적어도 50% 또는 적어도 75% 함유한다.
본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 미세조류 바이오매스는 단백질을 건조 중량으로 적어도 30%, 단백질을 건조 중량으로 적어도 40% 또는 적어도 45% 함유한다.
따라서, 대체되는 성분에 따라, 그리고 성분의 종류에 따라서, 특히, 성분이 원래 단백질 또는 그 대신에 원래 지방이냐의 여부에 따라, 제빵업자는 그 대신에 고함유량의 지질을 갖는 미세조류 가루 또는 그 대신에 고함유량의 단백질을 갖는 미세조류 가루, 고지질 및 고단백질 함유량 양쪽 모두를 갖는 미세조류 가루 또는 이 두가지 유형의 미세조류 가루의 혼합물을 자신의 구워진 제품 레시피에 포함할 것을 선택할 수 있을 것이다.
본 발명의 바람직한 다른 모드에 따르면, 미세조류는 클로렐라 속에 속한다.
클로렐라 (또는 클로렐라)는 클로로파이트(Chlorophyte) 분지(branch)에 속하는, 3 백만년도 더 전에 지구 상에 나타났던 담수 미세 녹색 단세포 조류 또는 미세조류이다. 클로렐라는 모든 식물들 중에서 최대 농도의 클로렐라를 소유하며, 상당한 광합성 능력을 갖는다. 이를 발견한 이후로, 클로렐라는 전세계에 걸쳐서 상당한 흥미를 계속 불러 일으켰으며, 오늘날 식품 및 영양 보충물에서 사용을 위해 대규모로 생산된다. 진실로, 클로렐라는 인간 및 동물 복지에 필수적인 수많은 아미노산들을 함유하는 단백질을 60% 초과하여 함유한다. 클로렐라는 수많은 비타민(A, 베타-카로틴, B1: 티아민, B2: 리보플라빈, B3: 니아신, B5: 판토텐산, B6: 피리독신, B9: 엽산, B12: 코발라민, 비타민 C: 아스코르브산, 비타민 E: 토코페롤, 비타민 K: 필로퀴논), 루테인(카로테노이드족, 강력한 항산화제) 및 칼슘, 철, 인, 망간, 칼륨, 구리 및 아연을 포함하는 미네랄을 함유하기도 한다. 또한, 클로렐라는 양호한 심장 및 뇌 기능에 필수적이고 암, 당뇨병 또는 비만과 같은 수많은 질병의 예방에 필수적인 특정한 오메가-타입의 다불포화 지방산을 함유한다.
클로렐라의 소비에 관련된 유익한 점은 매우 많다. 클로렐라는 일본에서는 매일 4백만명의 사람들이 이용하는 식품 보충제이다. 클로렐라는 일본 정부가 클로렐라를 "국가적 관심 식품"으로 분류할 정도로 이용된다.
선택적으로, 이용된 미세조류는 클로렐라 프로테코이데스, 클로렐라 케슬러리(Chlorella kessleri), 클로렐라 미뉴티시마(Chlorella minutissima), 클로렐라 속(Chlorella sp .), 클로렐라 소로키니아마(Chlorella sorokiniama), 클로렐라 루테오비리디스(Chlorella luteoviridis), 클로렐라 불가리스(Chlorella vulgaris), 클로렐라 레이시글리이(Chlorella reisiglii), 클로렐라 엘립소이디아(Chlorella ellipsoidea), 클로렐라 사카로필라(Chlorella saccarophila), 파라클로렐라 케슬러리(Parachlorella kessleri), 파라클로렐라 베이저링키(Parachlorella beijerinkii), 프로토테카 스타그노라(Prototheca stagnora) 및 프로토테카 모리포르미스(Prototheca moriformis)로부터 다양하게 선택될 수 있다. 바람직하게는, 본 발명에 따라 사용된 미세조류는 클로렐라 프로테코이데스 종에 속한다. 본 발명의 맥락에서, 클로렐라 프로테코이데스는 자신의 높은 지질 조성으로 인하여 선택된다. 제2 실시형태에 있어서, 클로렐라 프로테코이데스는 자신의 높은 단백질 조성으로 인하여 선택되기도 한다.
미세조류 가루에 있어서, 미세조류의 세포벽 및/또는 미세조류의 세포 파편은 적어도 미세조류 가루를 함유하는 식제품이 구워질 때까지 선택적으로 지질을 캡슐화하여, 지질의 수명을 증가시킬 수 있다.
미세조류 가루는 미세영양소, 식이 섬유(가용성 및 불용성 탄수화물), 인지질, 당단백질, 식물스테롤, 토코페롤, 토코트리에놀 및 셀레늄과 같은 다른 유익한 점들을 제공하기도 한다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 미세조류는 안료 생성을 감소시키거나 심지어 이를 전적으로 억제하도록 변성될 수 있다. 예를 들면, 클로렐라 프로테코이데스는 감소된 안료 함유량을 갖거나 안료가 없도록 UV-돌연 변이 유발 및/또는 화학적 돌연 변이 유발에 의하여 변성될 수 있다.
사실은 미세조류 가루가 이용되는 구워진 제품에서 다소간 현저한 녹색을 얻는 것을 회피하도록 안료가 없는 미세조류를 갖는 것이 특히 유리할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시형태에 따라, 미세조류는 식품 제형을 위해 의도된 밀가루의 제조를 위해 의도되었기 때문에, 미세조류는 어떠한 유전자 변성, 예를 들면, 돌연 변이 유발, 형질 전환, 유전자 공학 및/또는 화학 공학을 거치지 않는다. 따라서, 미세조류는 어떠한 분자 생물학 기법에 의하여 이 게놈의 변성을 거치지 않는다.
이 바람직한 모드에 따르면, 미세조류 가루의 제조를 위해 의도된 조류는 GRAS 지위를 갖는다. 1958 년에 식품의약국(Food and Drug Administration: FDA)에 의하여 창제된 GRAS(일반적으로 안전하다고 인정되는) 개념은 식품에 첨가되고 전문가 패널에 의하여 무해한 것으로 여겨지는 물질 또는 추출물의 규제를 허용한다.
사용되는 적절한 배양 조건은 특히, Ikuro Shihira-Ishikawa and Eiji Hase에 의한 논문 "Nutritional Control of Cell Pigmentation in Chlorella protothecoides with special reference to the degeneration of chloroplast induced by glucose", Plant and Cell Physiology, 5, 1964에 기재되어 있다.
이 논문은 특히, 모든 색상 등급들은 질소원 및 탄소원과 비율을 변화시킴으로써 클로렐라 프로테코이데스(무색, 황색, 연두색 및 녹색)에 의하여 생성될 수 있다는 것을 시사한다. 특히, "물빠진(washed-out)" 및 "무색" 세포는 글루코오스가 풍부하고 질소가 부족한 배양 배지를 이용하여 얻어진다. 이 논문에서 무색 세포 및 황색 세포 사이에 구별이 지워져 있다. 또한, 여분의 글루코오스 및 제한된 질소에서 배양된 물빠진 세포는 높은 성장 속도를 갖는다. 또한, 이 세포는 지질을 다량 함유한다.
Han Xu, Xiaoling Miao, Qingyu Wu에 의한 논문 "High quality biodiesel production from a microalga Chlorella protothecoides by heterotrophic growth in fermenters", Journal of Biotechnology, 126, (2006), 499-507과 같은 다른 논문들은 유기 영양 배양 조건, 즉, 빛이 부재한 조건은 미세조류 세포에 있어서 지질 함유량이 높은 증가된 바이오매스를 얻는 것이 가능하게 한다는 것을 시사한다.
고체 및 액체 성장 배지는 일반적으로 문헌에서 이용 가능하며, 다양한 품종의 유기체 균주들에 적합한 특정 배지를 제조하는 권고사항은 예를 들면, 유기체의 조류 배양 수집을 위해 텍사스 대학교 오스틴(UTEX)에 의하여 유지되는 웹사이트인 www.utex.org/에서 온라인으로 찾을 수 있다.
이 일반적인 지식 및 상기 언급된 선행 기술을 고려하여, 미세조류 세포 배양을 담당하는 당업자는 단백질 및/또는 지질이 풍부하고 엽록소 안료가 전혀 없거나 함유량이 감소된 대형 바이오매스를 얻기 위하여 배양 조건을 완전히 조절할 수 있을 것이다.
본 발명에 따르면, 미세조류는 바이오매스를 그 자체로 생성하기 위하여 액체 배지에서 배양된다.
본 발명에 따르면, 미세조류는 빛의 존재 하 또는 빛의 부재 하에서 탄소원 및 질소원을 함유하는 배지에서 배양된다.
본 발명의 바람직한 일 모드에 따르면, 미세조류는 빛의 부재 하에서 탄소원 및 질소원을 함유하는 배지(유기 영양 조건)에서 배양된다.
바이오매스의 제조는 발효기(또는 바이오반응기)내에서 수행된다. 증식의 바이오반응기, 배양 조건 및 유기 영양 성장 및 방법의 구체적인 예는 미생물 성장 및 지질의 효율 및/또는 단백질 제조의 효율을 개선하기 위하여 임의의 적절한 방식으로 조합될 수 있다.
식품 조성물에 사용하기 위한 바이오매스를 제조하기 위하여, 발효의 말미에 얻어지는 바이오매스는 발효 배지로부터 농축되거나 수확된다. 발효 배지로부터 미생물 바이오매스를 수확시에, 바이오매스는 수용성 배양 배지에서 대부분 현탁액에 있는 온전한 세포를 포함한다.
바이오매스를 농축하기 위하여, 고체-액체 분리 단계는 이후 여과, 원심분리 또는 나아가 당업자에게 알려진 임의의 수단에 의하여 수행된다.
농축한 이후에, 미세조류 바이오매스는 진공 포장 케이크, 조류 플레이크, 조류 호모게네이트(homogenates), 조류 분말, 조류 밀가루 또는 조류 오일을 제조하기 위하여 처리될 수 있다.
미세조류 바이오매스는 이후 처리를 용이하게 하기 위하여 또는 바이오매스의 다양한 응용, 특히, 식품 응용에 있어서 바이오매스의 사용을 위하여 건조되기도 한다.
다양한 질감 및 풍미는 조류 바이오매스가 건조되느냐의 여부에 따라, 그리고 그러하다면, 사용된 건조 방법에 따라 식제품에 부여될 수 있다. 예를 들면, US 6 607 900 및 US 6 372 460 특허를 참조할 수 있다.
본 발명에 따르면, 미세조류 가루는 기계적으로 용해되고 균질화된 농축 미세조류 바이오매스로부터 제조될 수 있고, 이후 호모게네이트는 스프레이-건조 또는 플래쉬-건조(flash-dried)될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 미세조류 가루의 제조에 이용되는 세포는 이의 오일 또는 지질을 방출하기 위하여 용해된다. 세포벽 및 세포간 성분은 예를 들면, 균질기를 이용하여 응집되지 않은(non-agglomerated) 세포 입자 또는 파편으로 잘게 갈리거나 세포입자 또는 파편이 된다. 본 발명의 바람직한 일 모드에 따르면, 얻어진 입자는 500 ㎛ 미만, 100 ㎛ 또는 심지어 10 ㎛ 이하의 평균 크기를 갖는다.
본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 용해된 세포는 건조될 수도 있다.
예를 들면, 압력 파쇄기(disruptor)는 세포를 용해시키도록 제동 오리피스(restricted orifice)를 통해 세포를 함유하는 현탁액을 펌핑하는데 이용될 수 있다. 고압(최대 1,500 bar)이 가해지며, 이후 노즐을 통해 순간적으로 확대된다. 세포는 3 가지 상이한 기제에 의하여 파괴될 수 있다: 밸브로의 진입(running into), 오리피스 내에서 액체의 높은 전단력 및 출구에서 압력의 갑작스러운 하강으로 인하여 세포가 폭발하게 된다.
방법을 이용하면 세포간 분자들을 방출시킨다.
나노 균질기(GEA Niro Soavi) (또는 임의의 다른 고압 균질기)는 세포를 파괴하는데 이용될 수 있다.
고압(대략 1,500 bar) 하에서 조류 바이오매스의 이 처리는 일반적으로 세포를 90% 초과하여 용해시키며, 입자 크기를 5 미크론 미만이 되게 한다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 가해진 압력은 900 bar 내지 1,200 bar이다. 바람직하게는, 가해진 압력은 1,100 bar이다.
다른 실시형태에 따르면, 그리고 용해된 세포의 백분율을 증가시키기 위하여, 미세조류 바이오매스는 고압 이중 처리 또는 심지어 (삼중 처리 등)을 거칠 수 있다.
바람직한 일 모드에 따르면, 이중 균질화는 용해된 세포의 백분율을 50% 초과, 75% 초과 또는 90% 초과로 증가시키기 위하여 이용된다. 대략 95%의 용해된 세포의 백분율은 이 이중 처리에 의하여 관찰되어 왔다.
미세조류 세포의 용해는 선택적이지만, 지질이 풍부한(예컨대, 10% 초과) 밀가루가 요구되는 경우 바람직하다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 미세조류 가루는 용해되지 않은 세포의 형태이다.
본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 부분적 용해가 요구된다, 즉, 미세조류 가루는 부분적으로 용해된 세포의 형태이며 25% 내지 75%의 용해된 세포를 함유한다. 본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 최대 또는 심지어 완전한 용해가 요구된다, 즉, 미세조류 가루는 강력히 또는 심지어 완전히 용해된 세포의 형태이며, 85% 이상, 바람직하게는 90% 이상의 용해된 세포를 함유한다. 따라서, 본 발명에 있어서, 미세조류 가루는 분쇄되지 않은 형태 내지 95% 초과하는 도정도를 갖는 최대 극도로 분쇄된 형태일 수 있다. 구체적인 예는 50%, 85% 또는 95%의 세포 용해, 바람직하게는 85% 또는 95%의 도정도를 갖는 미세조류 가루에 관한 것이다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 단백질이 풍부한 미세조류 가루가 제조된다. 이 단백질이 풍부한 미세조류 가루는 용해되지 않은 세포(용해되지 않고 분쇄되지 않은 온전한 세포)의 형태일 수 있다.
대안적으로, 볼밀이 대신에 이용된다. 이 유형의 밀에 있어서, 세포는 작은 연마 입자를 갖는 현탁액에서 교반된다. 세포는 전단력, 비드 사이의 밀링 및 비드와의 충돌에 의하여 파괴된다. 사실은, 이 비드들은 이들로부터 세포 함유물을 방출하도록 세포를 파괴한다. 적절한 볼밀에 관한 기재는 예를 들면, US 5 330 913 특허에 주어져 있다.
입자들, 선택적으로는 기원 세포(cells of origin)보다 더 작은 크기의 입자의 현탁액은 "수중유(oil-in-water)" 유탁액의 형태로 얻어진다. 이후, 이 유탁액은 스프레이-건조될 수 있으며, 물은 제거되어 세포 파편 및 지질을 함유하는 건조 분말을 남기게 된다. 건조시킨 이후에, 분말의 물 함유량 또는 수분 함유량은 일반적으로 중량으로 10% 미만, 바람직하게는 5% 미만 및 더 바람직하게는 3% 미만이다.
그러나, 점성이 있고 유동이 곤란한 건조 분말의 제조는 건조 분말의 중량으로 10%, 25% 또는 심지어 50%의 함유량으로 오일을 함유하기 때문에, 불만족스럽다. 이후 (실리카-유래 제품을 포함하는) 다양한 유동화제가 첨가되어야 한다. 더 빈약한 습윤성을 갖는 건조된 바이오매스 가루의 수-분산성의 문제도 직면할 수 있다.
출원인 회사는 특정한 입자 크기 분포 및 현저한 유동 및 습윤성을 갖는 미세조류 가루 과립을 개발하였다. 특히, 이 과립은 미세조류 가루를 안정화시키는 것이 가능하고, 맛과 영양을 유지해야 하는 식제품으로 과립이 용이하게, 대규모로 혼입하도록 하는 것이 가능하다.
따라서, 본 발명에 따른 미세조류 가루 과립은 하기 특성들 중 하나 이상을 갖는 것을 특징으로 한다:
- 5 내지 15 ㎛ 사이의 입자 직경(D 모드)에 집중된 Coulter® LS 레이저 입자 크기 분석기 상에서 측정된 2 내지 400 ㎛의 모노모달 입자 크기 분포,
- 시험 A에 따라 측정된, 2,000 ㎛인 오버사이즈(oversize)에 대한 0.5 중량% 내지 60 중량%, 1,400 ㎛인 오버사이즈에 대한 0.5 중량% 내지 60 중량%, 및 800 ㎛인 오버사이즈에 대한 0.5 중량% 내지 95 중량%인 흐름 등급, 및
- 시험 B에 따라 비이커에 옮겨진 제품의, 0에서 4 ㎝, 바람직하게는 0에서 2 ㎝ 및 더 바람직하게는 0에서 0.5 ㎝의 높이로 표현되는 습윤도.
바람직하게는, 미세조류 가루 과립은 이 특성들 중 2 가지 및 더욱 더 바람직하게는 3 가지 특성들을 갖는다. 본 발명의 유리한 일 실시형태에 따르면, 미세조류 가루 과립은 상기 언급된 3 가지 특성들을 적어도 갖는 것으로 특징된다.
본 발명에 따른 미세조류 가루 과립은 과립의 입자 크기 분포에 의하여 그리고 특히 과립의 입자 직경을 기초로 우선 특징될 수 있다. 이 측정은 ("소 체적 모듈 운용 지침(Small Volume Module Operating instructions)"에서) 시공업체의 시방서에 따라 입자의 소 체적 분산 모듈 또는 SVM(125 ㎖)를 장착한 Coulter® LS 레이저 입자 크기 분석기 상에서 수행된다.
미세조류 가루 입자들은 이를 제조하는 동안에 응집된다. 이 응집에도 불구하고, 본 발명에 따른 미세조류 가루 과립은 시험 A에 따라 전적으로 만족스러운 유동 성질을 갖기도 한다.
이 유동 성질은 미세조류 가루를 이용하는 식제품의 제조에 수많은 이점들을 부여한다. 예를 들면, 식제품을 제조하는 동안에, 밀가루 양의 정밀 측정을 많이 수행하여야 하며, 밀가루 분획은 종종 자동으로 제조된다. 그러므로, 가루 및 더 상세하게는 미세조류 가루는 산업적인 자동 시스템에서 케이크가 되지 않도록, 양호한 유동성을 갖는 것이 필수적이다.
시험 A는 본 발명에 따른 미세조류 가루 과립의 결합도(degree of cohesion)을 측정하는데 있다.
시험 A는 무엇보다도 800 ㎛의 메쉬 개구부를 갖는 체 상에서 본 발명에 따른 미세조류 가루 과립을 체질하는데 있다. 이후, 800 ㎛ 미만의 크기를 갖는 가루 과립이 회수되고 폐쇄된 용기 내에 놓이며, 터뷸라(Turbula) 실험 혼합기, 타입 T2C를 이용하여 에피사이클로이드(epicycloidal) 운동에 의한 혼합을 거치게 된다. 이 혼합에 의하여, 과립 자신의 특성에 따르면, 본 발명에 따른 미세조류 가루 과립은 과립의 성향을 표현하여 서로 응집하게 하거나 서로 밀어내게 된다.
이후, 그렇게 혼합된 과립들은 더 체질하기 위하여 3-시브 칼럼(sieve column)(2,000 ㎛; 1,400 ㎛; 800 ㎛) 상에 침전된다.
일단 체질이 완료되면, 각각의 체 상의 오버사이즈는 정량화되며, 그 결과는 미세조류 가루 과립들의 "응집" or "점성" 성질의 예시를 부여한다.
따라서, 자유-유동하여, 따라서 그다지 응집성이 아닌 과립 분말은 거대한-개구부 체에 의하여 실질적으로 저지되지 않을 것이지만, 상기 체의 메쉬가 더 촘촘하면 할수록 저지되는 것이 더 증가될 것이다.
시험 A에 따라 입자 크기를 측정하는 프로토콜은 다음과 같다:
- 800 ㎛ 미만의 크기를 갖는 생성물 50 g을 회수하기 위하여 800 ㎛ 체 상에서 필요한 양의 생성물을 체질함,
- 800 ㎛ 미만의 크기를 갖는 가루 과립 50 g을 1 리터의 부피를 갖는 유리 항아리(참조. BVBL Verrerie Villeurbannaise-Villeurbanne France) 내에서 놓고 두껑을 폐쇄함,
- 이 항아리를 42 rpm의 속도로 조절된 터뷸라 혼합기, 모델 T2C(Willy A. Bachofen Sarl-Sausheim-France) 내에 놓고, 5 분 동안 혼합함,
- Fritsch 체, 모델 Pulverisette 타입 00.502 상에 놓을 놓일 (Saulas 브랜드 - 직경 200 ㎜; Paisy Cosdon - France의) 3-체 칼럼; 이 조립체의 상세사항은 바닥부터 시작하여 상단으로 간다: 시버(siever), 체 바닥, 800 ㎛ 체, 1,400 ㎛ 체, 2,000 ㎛ 체, 시버 두껑,
- 혼합으로 얻어진 분말을 칼럼(2,000 ㎛ 체)의 상단 상에 침전시키고, 시버 두껑으로 폐쇄하며, 영구 위치에서 5 의 크기로 Fritsch 시버 상에서 5 분 동안 체질함,
- 각각의 체 상에서 오버사이즈를 칭량함.
이후, 본 발명에 따른 미세조류 가루 과립은 하기 사항을 보인다:
- 2,000 ㎛의 오버사이즈에 대하여 0.5 중량% 내지 60 중량% 사이,
- 1,400 ㎛의 오버사이즈에 대하여 0.5 중량% 내지 60 중량% 사이,
- 800 ㎛의 오버사이즈에 대하여 0.5 중량% 내지 95 중량% 사이,
대비해 보면, 종래 건조 기법(단일-효과 스프레이-건조)에 의하여 제조된 건조 기법에 의하여 제조된 미세조류 가루 분말은 분말 부분에 대하여 시험 A에 따른 거동을 보이게 되는 낮은 유동성의 점성 양상을 갖는다:
- 2,000 ㎛의 오버사이즈를 50 중량% 내지 90 중량%
- 1,400 ㎛의 오버사이즈를 0.5 중량% 내지 30 중량%,
- 800 ㎛의 오버사이즈를 5 중량% 내지 40 중량%.
다시 말해서, 대부분의 미세조류 가루 분말(분말 50% 초과)은 800 ㎛ 상에 최초로 체질되었음에도 불구하고, 2,000 ㎛의 역치를 넘어서지는 못한다.
이 결과는 종래 건조 기법에 의하면 (겨우 5 분의 체질 시간으로) 기계적 에너지를 거의 이용하지 않으면서 혼합한 이후에, 800 ㎛ 미만의 입자들은 그럼에도 불구하고 2.5 배 더 큰 개구부를 갖는 2,000 ㎛ 체를 통과하지는 않는다는 것을 보여주고 있다.
그러한 거동을 보이는 종래 분말은 성분들의 균일한 분포가 추천되는 제조에서 이용하지 쉽지 않는다는 것을 이로부터 용이하게 추론된다.
이에 반하여, 본 발명에 따른 미세조류 가루는 점성이 더 낮기 때문에 이용하기가 더 쉽다. 이 더 낮은 점성은 과립의 작은 크기, 높은 습윤성 및 개선된 유동을 포함하여 수많은 측정을 고려하면 명백한 것이다.
본 발명에 따른 미세조류 가루 과립은 미세 입자 크기의 과립들의 무리에 대하여 2,000 ㎛ 상의 낮은 오버사이즈(50% 미만) 및 거친 입자 크기의 과립들의 무리에 대하여 실제적으로 오버사이즈가 없는(5%) 것을 보여주고 있다. 그러므로, 본 발명에서 기재된 방법에 따라 제조된 미세조류 가루 입자는 선행 기술에 기재된 종래 방법에 따라 제조된 미세조류 입자보다 점성이 더 낮다는 것을 보여주고 있다.
본 발명에 따른 미세조류 가루 과립은 최종적으로 시험 B에 따르면, 현저한 습윤도로 특징된다.
습윤성은 예를 들면, 낙농 업계에서 물에 재현탁된 분말을 특징으로 매우 흔히 사용되는 기술적인 성질이다.
이는 물의 표면에 침전된 이후에 분말이 가라앉게되는 성질을 반영하여(Haugaard Sorensen et al. "Methodes d'analyse des produits laitiers deshydrates" ["Methods for analyzing dehydrated milk products"], Niro A/S (발행인), 코펜하겐, 덴마크, 1978), 표면에서 물을 흡수하는 분말의 능력을 반영한다(Cayot P. and Lorient D., "Structures et technofonctions des proteines du lait" ["Structures and technofunctions of milk proteins"]. Paris: Airlait Recherches: Tec and Doc, Lavoisier, 1998).
이 지수의 측정은 종래에는 특정한 양의 분말이 정지된 자유 표면을 통해 물로 침투하는데 필요한 시간을 측정하는데 있다. Haugaard Sorensen et al. (1978)에 따르면, 분말은 분말의 IM(습윤성의 지수)이 20 초 미만이라면 "습윤성"이라고 한다.
분말의 팽창 능력은 습윤성과 연관되어야 하기도 한다. 이는 분말이 물을 흡수하는 경우, 분말이 점진적으로 팽창하기 때문이다. 이후, 분말의 구조는 다양한 구성성분들이 가용화되거나 분산되는 경우 사라진다.
습윤성에 영향을 주는 인자들 중에는 큰 일차 입자들의 존재, 미립자의 재도입, 분말의 밀도, 분말 입자들의 다공도 및 모세관 현상 및 공기의 존재, 분말 입자들의 표면에서 지방의 존재 및 재구성(reconstitution) 조건이 있다.
출원인 회사에 의하여 개발된 시험 B는 여기서는 물과 접촉되는 경우 특정한 접촉 시간 이후에, 물의 표면에 놓이는 경우, 옮겨진 분말의 높이를 측정함으로써 더 상세하게는 미세조류 가루 분말의 거동을 고려하는데 있다.
이 시험에 대한 프로토콜은 다음과 같다:
- 20℃의 탈염수 500 ㎖는 600 ㎖의 낮은-형태(low-form)의 비이커(Fischerbrand FB 33114 비이커)에 놓인다,
- 미세조류 가루 분말 25 g은 혼합하지 않고 물의 표면에 균일하게 놓인다,
- 분말의 거동은 접촉 3 시간 이후에 관찰된다,
- 물의 표면을 침투하고 비이커의 바닥으로 옮겨진 제품의 높이가 측정된다.
낮은 습윤성의 매우 응집성이 있는 점성이 있는 분말은 점성이 낮은, 습윤성이 더 양호한 분말은 더 쉽게 따라지는 반면에 액체의 표면에 머무르게 된다.
이후, 본 발명에 따른 미세조류과립은 비이커에 옮겨진 제품의 높이로서 이 시험 B에 따라 표시된, 0에서 4 ㎝, 바람직하게는 0에서 2 ㎝ 및 더 바람직하게는 0에서 0.5 ㎝의 높이로 표현되는 습윤도를 갖는다.
대비해 보면, 단일-효과 스프레이-건조에 의하여 종래 건조된 미세조류의 가루는 물의 표면에 체류하며, 비이커의 바닥까지 충분히 따뤄질 수 있을 만큼 수화하지 않는다.
본 발명에 따른 미세조류 가루 과립은 하기에 의하여 특징되기도 한다:
- 과립의 겉보기 밀도,
- 과립의 비표면적, 및
- 물에서의 분산성 이후에 과립의 거동.
겉보기 밀도는 겉보기 밀도를 측정하는 종래 방법, 즉, 알려진 체적을 갖는 빈 용기의 중량(그램)을 측정한 이후에, 시험 생성물로 채워진 동일한 용기의 중량을 측정함으로써 결정된다.
채워진 용기의 중량 및 빈 용기의 중량 사이의 차이를 용기의 부피(㎖)로 나누면 겉보기 밀도의 수치를 얻게 된다.
이 시험을 위하여, 겉보기 밀도를 측정하기 위한 "운용 지침"에 추천된 방법을 적용하여, 100 ㎖의 부피를 갖는 용기와 호소카와(Hosokawa) 회사에 의하여 Powder 시험기 타입 PTE 브랜드명 하에 판매되는 스크레이퍼 및 측정 장치가 사용되었다.
이 조건 하에서, 본 발명에 따른 미세조류 가루 과립은 0.30 내지 0.50 g/㎖ 사이의 겉보기 밀도를 갖는다.
이 겉보기 밀도 수치는 본 발명에 따른 미세조류 가루 과립은 종래 건조된 미세조류의 밀가루보다 더 높은 밀도를 갖기 때문에 훨씬 더 현저하다. 진실로, 생성물이 스프레이-건조에 의하여 과립되면 생성물의 밀도는 훨씬 더 낮아질 것이며, 예를 들면, 0.30 g/㎖일 것으로 받아들여 진다.
그러나, 과립화 됨에도 불구하고, 본 발명에 따른 생성물은 예상된 겉보기 밀도보다 더 높은 밀도를 갖는다.
본 발명에 따른 미세조류 가루 과립은 과립의 비표면적에 의하여 특징될 수도 있다.
비표면적은 S. Brunauer et al.에 의한 BET Surface Area by Nitrogen Absorption 논문(Journal of American Chemical Society, 60, 309, 1938)에 기재된 기법에 따라, Beckmann Coulter 사의 SA3100 장치 상에서 수행된 분석을 거친 생성물의 표면 상에 질소의 흡수에 대한 시험을 기반으로, Quantachrome 비표면적 분석기를 이용하여 미세조류 가루 과립의 입자 크기 분포의 전체에 관하여 결정된다.
이후, 진공 하의 30℃에서 30 분 동안 탈기한 이후에, 본 발명에 따른 미세조류 가루 과립은 0.10 내지 0.70 ㎡/g 사이의 비표면적을 갖는다.
대비해 보면, 종래 스프레이-건조에 의하여 건조된 미세조류의 가루는 BET에 따라 0.65 ㎡/g의 비표면적을 갖는다.
그러므로, 종래 미세조류 가루보더 더 밀도가 높은 미세조류 가루 과립은 과립의 크기가 크기 때문에 훨씬 더 적은 비표면적을 가진다는 것에 유의하는 것은 놀라운 것이다.
출원인 회사의 지식에 따르면, 미세조류 가루 과립의 특정 성질이 기재되지 않았다. 그러므로, 본 발명의 미세조류 가루 과립은 단순 스프레이-건조에 의하여 얻어지는 미세조류 가루와 쉽게 구별된다.
본 발명에 따른 미세조류 가루 과립은 평행-흐름 타워의 바닥에 위치된 이동 벨트에 입자들을 안내하는 타워 내에서 고압 스프레이 노즐들을 이용하는 특정한 스프레이-건조 프로세스에 의하여 얻어질 수 있다. 이후, 물질은 벨트의 선단에서 분쇄하는 케이크의 구조와 같이, 물질에 바삭바삭한(crunchy) 구조를 부여하는, 후기-건조 및 냉각존을 통과하는 다공성 층으로서 수송된다. 이후, 물질은 가공되어 원하는 입자 크기를 얻게 된다. 이 스프레이-건조 원리에 따라, 조류 밀가루의 과립화를 수행하기 위하여, 예를 들면, GEA Niro 회사에 의하여 판매되는 Filtermat™ 스프레이-건조기 또는 Tetra Pak 회사에 의하여 판매되는 Tetra Magna Prolac Dryer™ 건조 시스템이 이용될 수 있다.
따라서, 출원인 회사는 예를 들면, 이 Filtermat™ 프로세스를 구현함으로써 미세조류 가루의 과립화는 입자 크기 분포 및 이의 유동성의 측면에서 높은 수율을 갖는 본 발명에 따른 생성물을 제조하는 것이 가능할 뿐만 아니라, (과립화 바인더 또는 케이킹 방지제가 선택적으로 사용될 수 있다고 하더라도) 과립화 바인더 또는 케이킹 방지제를 사용할 필요없이 생성물에 예상치 못한 습윤성을 부여할 수 있게 된다는 것에 유의하게 되었다는 것은 놀랍기도 하고 예상치 못한 것이다. 진실로, (단일-효과 스프레이-건조와 같은) 이전에 기재된 프로세스는 소기의 특성들을 모두 얻는 것을 가능하게 하는 것은 아니다.
본 발명의 바람직한 일 실시형태에 따르면, 이후 본 발명에 따른 미세조류 가루 과립을 제조하는 프로세스는 하기의 단계들을 포함한다:
1) 건조 중량으로 15% 내지 40% 사이의 고체 함유량을 갖는 미세조류 가루의 유탁액을 제조하는 단계,
2) 이 유탁액을 고압 균질기에 도입하는 단계,
3) 하기 사항을 동시에 제어하면서, 수직 스프레이-건조기의 기부에 이동 벨트가 장착되고 이의 상부에 고압 노즐이 장착된 수직 스프레이-건조기에 스프레이하는 단계:
a) 스프레이 노즐의 레벨에 가해진, 100 bar 초과, 바람직하게는 100 내지 200 bar 사이, 더 바람직하게는 160 내지 170 bar의 수치의 압력,
b) 150℃ 내지 250℃ 사이, 바람직하게는 180℃ 내지 200℃ 사이의 입구 온도, 및
c) 이 스프레이-건조존에서 60℃ 내지 120℃ 사이, 바람직하게는 60℃ 내지 110℃ 사이 및 더 바람직하게는 60℃ 내지 80℃ 사이의 출구 온도,
4) 이동 벨트 상에서 40℃ 내지 90℃ 사이, 바람직하게는 60℃ 내지 90℃ 사이의 건조존의 입구 온도 및 40℃ 내지 80℃의 출구 온도를 제어하는 단계, 및 냉각존의 입구 온도를 10℃ 내지 40℃ 사이, 바람직하게는 10℃ 내지 25℃ 사이의 입구 온도 및 20℃ 내지 80℃ 사이, 바람직하게는 20℃ 내지 60℃ 사이의 출구 온도를 제어하는 단계,
5) 그렇게 얻어진 미세조류 가루 과립을 수집하는 단계.
본 발명의 프로세스의 제1 단계는 건조 중량으로 15% 내지 40%의 고체 함유량을 갖는 물에서 미세조류 가루, 바람직하게는 지질이 풍부한 미세조류 가루(예를 들면, 건조 중량으로 30% 내지 70%, 바람직하게는 40% 내지 60%의 지질)의 현탁액을 제조하는데 있다.
본 발명에 따른 미세조류 가루를 제조하는 프로세스의 바람직한 일 실시형태에 따르면, 건조 중량으로 대략 50%의 지질 함유량, 건조 중량으로 10% 내지 50%의 섬유 함유량, 건조 중량으로 2% 내지 15%의 단백질 함유량 및 10 중량% 미만의 당 함유량을 갖는 130 g/l 내지 250 g/l의 농도일 수 있는 바이오매스는 발효의 말미에 얻어진다.
본 발명에 따른 미세조류 가루를 제조하는 프로세스의 다른 실시형태에 따르면, 건조 중량으로 대략 50%의 단백질 함유량, 건조 중량으로 10% 내지 50%의 섬유 함유량, 건조 중량으로 10% 내지 20%의 지질 함유량 및 10 중량% 미만의 당 함유량을 갖는 130 g/l 내지 250 g/l의 농도일 수 있는 바이오매스는 발효의 말미에 얻어진다.
본 발명에 따르면, 이후, 당업자에게 알려진 임의의 수단에 의하여 발효 배지로부터 추출된 바이오매스는:
- (예를 들면, 원심 분리에 의하여) 농축되고,
- 선택적으로 표준 방부제(예를 들면, 벤조산 나트륨 및 소르빈산 칼륨)를 첨가함으로써 보존되며,
- 세포적으로 분쇄된다.
이후, 유탁액은 균질화될 수 있다. 유탁액의 고압 균질화는 제1 스테이지에서 100 내지 250 bar 및 제2 스테이지에서 10 내지 60 bar의 압력으로 2-스테이지 장치, 예를 들면, APV 회사에 의하여 판매되는 가울린(Gaulin) 균질기에서 달성될 수 있다.
이후, 그렇게 균질화된 밀가루의 현탁액은 수직 스프레이-건조기의 기부에 이동 벨트가 장착되고 이의 상부에 고압 노즐이 장착된 수직 스프레이-건조기 내에 스프레이된다. 스프레이 노즐의 레벨에 가해진 압력은 100 bar 초과, 바람직하게는 100 내지 200 bar 사이, 더 바람직하게는 160 내지 170 bar의 수치에서 제어되고, 입구 온도는 150℃ 내지 250℃ 사이, 바람직하게는 180℃ 내지 200℃ 사이에 있도록 제어되며, 이 스프레이-건조존에서 출구 온도는 60℃ 내지 120℃ 사이, 바람직하게는 60℃ 내지 110℃ 사이 및 더 바람직하게는 60℃ 내지 80℃사이에 있도록 제어된다.
이동 벨트는 물질을 후-건조 및 냉각존을 통해 이동시키는 것을 가능하게 한다. 이동 벨트 상의 건조존의 입구 온도는 40℃ 내지 90℃ 사이, 바람직하게는 60℃ 내지 90℃사이에서 제어되고, 건조존의 출구 온도는 40℃ 내지 80℃ 사이에서 제어되고, 냉각존의 입구 온도는 바람직하게는 10℃ 내지 40℃ 사이, 10℃ 내지 25℃ 사이에서 제어되며, 냉각존의 출구 온도는 20℃ 내지 80℃ 사이, 바람직하게는 20℃에서 60℃ 사이에서 제어된다.
가해진 압력과 건조존의 입구 온도는 이동 벨트 상에서 케이크의 질감을 결정하는데 중요한 매개변수이므로, 입자 크기 분포에 영향을 갖는다.
본 발명에 따른 프로세스의 선행 단계의 조건들에 따른 미세조류 가루 과립은 2% 내지 4% 사이의 잔류 수분 함유량을 갖는 이동 벨트 상에 떨어진다.
미세조류 가루 과립의 수분의 정도를 4% 미만 및 더 바람직하게는 2% 미만의 소기의 수치로 가져가기 위하여, 출원인 회사는 이 건조- 및 냉각-존 온도 스케일에 고수할 필요가 있다는 것을 알게 되었다.
선택적으로, (부틸히드록시아니솔(BHA) 또는 부틸히드록시톨루엔(BHT) 유형 또는 식품 용도를 위해 알려진 다른 것들의) 항산화제는 신선함 및 보존성을 유지하기 위하여 건조 단계 이전에 첨가될 수 있다.
본 발명에 따른 프로세스의 최종 단계는 최종적으로는 그렇게 얻어진 미세조류 가루 과립을 수집하는데 있다.
따라서, 본 발명은 본 발명에서 정의된 바와 같거나 본 발명에 기재된 프로세스를 구체화함으로써 얻어진 바와 같은 미세조류 가루 과립에 관한 것이기도 하다.
본 발명의 바람직한 일 모드에 따르면, 미세조류 가루 과립은 지질을 건조 중량으로 적어도 10%, 지질을 건조 중량으로 바람직하게는 적어도 12% 및 더 바람직하게는 25% 내지 35% 이상을 함유한다.
본 발명의 특정한 일 모드에 있어서, 미세조류 가루 과립은 건조 중량으로 표시된 지질을 적어도 25% 또는 지질을 적어도 55% 함유한다.
상기 기재된 프로세스에 따라 얻어진 미세조류 가루 과립은 온전한 미세조류 세포, 온전한 미세조류 세포와 분쇄된 세포의 혼합물 또는 주로 분쇄된 미세조류 세포를 함유할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 비확장적인(non-extensive) 용해가 요구된다, 즉, 미세조류 가루 과립에 함유된 온전한 세포의 백분율은 25% 내지 75% 사이이다.
본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 부분적인 용해, 즉, 미세조류 가루 내에 존재하는 용해된 세포의 25% 내지 75%의 부분적인 용해가 요구된다.
본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 완전한 용해가 요구되는데, 즉, 미세조류 가루는 용해된 세포를 85% 이상, 바람직하게는 90% 이상 함유한다.
따라서, 원하는 출원에 따라서, 다소간의 함유량의 용해된 세포를 갖는 미세조류 가루가 선택될 것이다.
이전에 기재된 바와 같고 본 발명의 바람직한 바람직한 일 모드에 따르면, 미세조류 가루는 미세조류 가루 과립의 형태이다. 상기 과립은 상기 기재된 바와 같이 프로세스에 따라 제조된다.
따라서, 본 발명의 미세조류 가루는 제빵 제품이 소비되기 전에 구워지는 제빵 제품에 있어서 성분으로서 이용될 수 있다. 그러므로, 선행 기술의 필요 조건과 비교했을 때 놀랍게도 그리고 예상외로, 출원인은 본 문서에서 정의된 바와 같이 과립의 형태인 미세조류 가루가 제빵 제품에서 달걀 또는 달걀 제품, 유젖 또는 유전 유래 제품 및 동물 및/또는 식물 기원의 지방을 유리하게 대체하며, 동시에 이들 성분을 함유하는 종래의 구워진 제품에 비해 적어도 동등한, 혹은 심지어 우월한 관능적 품질, 특히, 미각적, 후각적, 시각적, 및 촉각적 특성을 유지했다는 것을 명예롭게도 알게 되었다.
그러므로, 본 발명의 일 실시형태는 달걀 또는 달걀 제품, 유젖 또는 유젖 유도체 및 동물 및/또는 식물 기원의 지방으로부터 선택된 세가지 성분들 중 적어도 하나는 과립 형태의 미세조류 가루로 부분적으로 또는 완전하게 대체되는 것을 특징으로 하는 구워진 제품에 관한 것이다.
본 발명은 본 문서에 정의된 바와 같이, 과립 형태의 미세조류 가루를 구운 제품, 바람직하게는 제빵 제품을 제조하는데 사용하는 용도에 관한 것이다. 선택적으로는, 과립 형태의 미세조류 가루는 구워진 제품, 바람직하게는, 제빵 제품에서 상기 구워진 제품을 제조하는 레시피에 사용된 성분들의 총 중량의 0.1% 내지 40%, 더 바람직하게는 0.5% 내지 25% 및 더 바람직하게는 1% 내지 10%의 함유량으로 사용된다. 바람직하게는, 미세조류 가루는 달걀 또는 달걀 제품, 유젖 또는 유젖 유도체 및 동물 및/또는 식물 기원의 지방으로부터 선택된 세가지 성분들 중 적어도 하나, 둘 또는 세가지를 완전하게 또는 부분적으로 대체한다.
본 발명은 구워진 제품의 성분들에 본 문서에 기재된 바와 같이 과립 형태의 미세조류 가루를 첨가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 구워진 제품을 제조하는 프로세스에 관한 것이기도 하다. 바람직하게는, 본 발명은 달걀 또는 달걀 제품, 유젖 또는 유젖 유도체 및 동물 및/또는 식물 기원의 지방으로부터 선택된 세가지 성분들 중 적어도 하나, 바람직하게는 성분들 중 두가지 및 선택적으로는 세가지에 대한 부분적 또는 완전한 대체로서 과립 형태의 미세조류 가루를 함유한다.
상기 프로세스는 하기 사항을 포함하는 것으로 특징된다:
- 다양한 성분들을 도우(dough)가 얻어질 때까지 혼합하는 단계, 및
- 상기 도우를 굽는 단계.
최종적으로, 본 발명은 달걀 또는 달걀 제품, 유젖 또는 유젖 유도체 및 동물 및/또는 식물 기원의 지방으로부터 선택된 세가지 성분들 중 적어도 하나, 둘 또는 세가지의 함유량을 감소시키는 동시에 구워진 제품, 특히, 제빵 제품의 관능적 품질을 보존하거나 개선하기 위해 의도된 프로세스에 있어서, 본 문서에서 정의된 바와 같이, 이를(이들을) 과립 형태의 미세조류 가루로 완전하게 또는 부분적으로 대체하는 것으로 이루어진 프로세스에 관한 것이다.
본 발명은 본 발명에 따른 특정한 실시형태들의 특정한 유익한 성질만 참조하면서 예시적이며 비한정적인 의도인 이하 실시예들을 숙독 시에 더 명백히 이해될 것이다.
(실시예)
미세조류 가루의 제조
클로렐라 프로테코이데스(참조 UTEX250)의 균주는 엽록소 안료를 생성하지 않도록 하는 방식으로 발효기 내에서 당업자에게 알려진 기법에 배양된다. 이후, 얻어진 바이오매스는 150 g/l의 미세조류 세포의 최종 농도를 얻도록 농축된다.
세포는 HTST 존을 통해 85℃에서 1 분 동안 가열 처리에 의하여 선택적으로 비활성화된다.
나머지 조작을 위해서, 온도는 8 내지 10℃ 미만에서 유지될 수 있다.
이후, 세척된 바이오매스는 비드 밀 유형일 수 있는 볼 밀을 이용하여 분쇄되며, 몇가지 정도의 분쇄, 특히, 용해의 정도가 추구된다: 50% 분쇄 및 85% 분쇄.
실시형태들의 하나에 있어서, 분쇄가 적용되지 않으며, 따라서 도정도는 0이다.
이후, 이와 같이 발생되고 선택적으로 분쇄된 바이오매스는 HTST 존 상에서(70 내지 80℃에서 1 분) 살균처리되고, pH를 수산화 칼륨으로 7로 조절한 이후에 2-스테이지 Gauvin 균질기(1번째 스테이지에서 250 bar/2번째에서 50 bar)에서 압력 하에 균질될 수 있다.
따라서, 미세조류 가루의 4 가지 배치들(batches)이 얻어진다:
- 0% 배치: 분쇄가 적용되지 않음;
- 50% 배치: 분쇄 후 세포 용해도는 50%이다;
- 85% 배치: 분쇄 후 세포 용해도는 85%이다;
- 95% 배치: 분쇄 후 세포 용해도는 95%이다;
적용된 배양 조건에 따라, 미세조류 바이오매스의 지질 함유량은 35%를 초과하며, 단백질 함유량은 20% 미만이다.
미세조류 가루의 균질화된 " 수중유 " 유탁액의 건조
실시예 1에서 얻어진 바이오매스의 3 개 배치들은 본 발명에 따른 미세조류 가루 과립을 얻을 수 있도록 필터맷(Filtermat) 장치에서 건조된다.
본 발명에 따른 스프레이-건조 프로세스는 하기 조건 하에서 델라반(Delavan) 유형의 고압 주입 노즐이 구비된 GEA/Niro 회사에서 판매중인 필터맷 타입의 장치에서 고압에서 균질화된 현탁액을 스프레이 하는 것으로 구성된다:
- 압력은 160 내지 170 bar에서 제어된다,
- 스프레이-건조 입구 온도: 180℃ 내지 200℃,
- 출구 온도: 60℃ to 80℃,
- 건조존 입구 온도: 60℃ 내지 90℃,
- 출구 온도: 65℃,
- 냉각존 입구 온도: 10℃ 내지 20℃.
이후, 분말은 2% 내지 4%의 잔류 수분 함유량으로 벨트에 도달한다.
벨트 출구에서: 미세조류 가루 과립은 1% 내지 3% 사이, 약 2%의 잔여 수분 함유량을 갖는다.
브리오슈 응용에 있어서 미세조류 가루의 도정도가 미치는 영향
실시예 2에 따라 제조된 미세조류 가루의 3회분을 최종 제품에 미치는 제분의 영향을 측정하도록 브리오슈 응용에서 시험하였다.
다양한 도정도에서 미세조류 가루를 용해가 거의 완전한, 95%를 초과하였던 가루와 비교하였다.
레시피는 하기 표 1에 주어져 있다. 레시피에 변형은 없었다(동일한 레벨의 혼입 및 도우의 동일한 수화). "필적할 만한" 도우를 형성하기 위하여 다양한 제품에 대하여 반죽 시간만 조절하였다.
브리오슈 조성
미세조류 가루
0% 제분		 미세조류 가루
50% 제분		 미세조류 가루
85% 제분		 미세조류 가루
95% 제분
g % g % g % g %
밀가루 970.0 47.6% 970.0 47.6% 970.0 47.6% 970.0 47.6%
밀 글루텐 30.0 1.5% 30.0 1.5% 30.0 1.5% 30.0 1.5%
미세조류 가루 150.0 7.4% 150.0 7.4% 150.0 7.4% 150.0 7.4%
수크로오스 100.0 4.9% 100.0 4.9% 100.0 4.9% 100.0 4.9%
Prefera SSL 600 5.0 0.2% 5.0 0.2% 5.0 0.2% 5.0 0.2%
Lametop 300 3.0 0.1% 3.0 0.1% 3.0 0.1% 3.0 0.1%
아스코르브산 0.1 0.0% 0.1 0.0% 0.1 0.0% 0.1 0.0%
Nutrisoft 55 0.1 0.0% 0.1 0.0% 0.1 0.0% 0.1 0.0%
소금 20.0 1.0% 20.0 1.0% 20.0 1.0% 20.0 1.0%
글루시덱스 2 말토덱스트린 34.0 1.7% 34.0 1.7% 34.0 1.7% 34.0 1.7%
건조 효모 15.0 0.7% 15.0 0.7% 15.0 0.7% 15.0 0.7%
탈지 분유 20.0 1.0% 20.0 1.0% 20.0 1.0% 20.0 1.0%
Flolys E7081S 글루코오스 시럽 70.0 3.4% 70.0 3.4% 70.0 3.4% 70.0 3.4%
4℃의 물 620.0 30.4% 620.0 30.4% 620.0 30.4% 620.0 30.4%
2037.2 100% 2037.2 100% 2037.2 100% 2037.2 100%
사용된 개선제:
Prefera SSL6000: 스테아릴 젖산 나트륨 유형의 유화제
Nutrisoft 55: 모노글리세리드 유형의 유화제
Lametop 300: 모노글리세리드 및 디글리세리드의 DATEM(디아세틸 타르타르산 에스테르)
이 세가지 개선제는 독일 부르크베른하임 소재 BASF Chemtrade GmbH 사가 판매한다.
글루시덱스 2 말토덱스트린 및 Flolys E7081S 글루코오스 시럽은 출원인 회사가 제조 판매한다.
브리오슈 제조 프로토콜
- 다양한 성분들의 반죽 기계로의 도입
- 속도 1로 2 분 동안 반죽한 후에 속도 2로 12 분 내지 19 분 동안 반죽. 속도 2에서의 반죽량을 반죽기의 출구에서 필적할 만한 도우를 얻도록 조절한다. 따라서, 제분되지 않은 미세조류 가루에 대하여, 12 분; 50%로 제분된 미세조류 가루에 대하여, 13 분; 85%로 제분된 미세조류 가루에 대하여, 15 분; 및 95%로 제분된 미세조류 가루에 대하여 17 분이다.
- 20 분 동안 1차 발효.
- 재단, 칭량(500 g의 도우 조각) 및 형상화
- 도우 조각을 20 분 동안 풀어지게 함.
- 도우 조각을 형성함.
- 28℃, 80% RH의 오븐에서 2 시간 30 분 동안 부풀림.
- 180℃의 난로 오븐에서 30 분 동안 구움.
최종 제품의 분석
미세조류 가루
0% 제분		 미세조류 가루
50% 제분		 미세조류 가루
85% 제분		 미세조류 가루
95% 제분
높이(㎝) 10.5 11.2 13.3 13.5
중량(g) 447.9 441.0 431.4 430.3
굽는 동안 소실된 물(%) 10.4% 11.8% 13.7% 13.9%
밀도(g)(직경 50 ㎜ 3 조각) 12.5 11.5 8.8 8.0
계산된 부피(㎤) 2101 2156 2888 2965
연성 D+1(N) 3.5 2.4 1.2 1.1
연성 D+3(N) 4.3 2.8 1.3 1.1
연성 D+7(N) 6.2 4.2 2.4 1.3
aw D+1 0.94 0.95 0.95 0.95
aw D+3 0.94 0.95 0.94 0.94
aw D+7 0.94 0.94 0.95 0.94
%H2O J+1 37.5 37.5 37.2 37.6
%H2O J+3 36.8 36.1 34.3 35.3
%H2O J+7 35.3 36.8 36.1 34.3
이 시험은 상이한 도정도로 본 발명에 따른 미세조류 가루를 이용하여 브리오슈 레시피를 수행하는 것이 전적으로 가능하다는 것을 입증한다.
특정한 매개변수는 도정도에 의존한다. 실제, 도정도가 증가하면서:
- 부피도 증가하는데, 이는 브리오슈가 더 잘 부풀어 올랐음을 나타낸다. 그럼에도 불구하고, 미세조류 세포가 분쇄되지 않거나 미세조류 세포가 50% 만 분쇄되는 경우에도 전체적으로 만족할 만한 부피를 얻는다.
- 구울 때에 물의 소실이 증가하는데, 이는 분쇄되지 않은 미세조류 세포는 분쇄된 미세조류 세포보다 더 큰 수분-보유 능력을 갖는다는 것을 의미한다.
- 밀도는 도정도에 따라 감소하는데, 이는 밀도가 비리오슈의 유연함 및 연성과 상관하기 때문에 타당한 것이다. 도정도가 높으면 높을수록, 브리오슈는 더 팽창하므로 더 부드럽다. 연성은 뉴튼으로 측정된 경도에 반비례하며 연성의 명칭 하에 상기 표에 표시되어 있다.
다른 결과는 도정도와 상관된 것으로 보이지 않는다. 따라서, 최종 제품의 물 함유량의 변화는 어떠한 논리도 따르지 않는다. 시간 변화에 대한 브리오슈의 물 활성은 거의 변하지 않는다.
최종 제품의 감각적 분석:
다양한 도정도의 미세조류 가루로 제조된 브리오슈의 감각적 평가에 8 명의 개인이 참여하였다.
미세조류 가루가 85% 및 95%에서 제분되는 두 시험은 연성의 측면에서 최상인 것으로 판정되었음에도 불구하고, 4 개의 브리오슈는 양호한 것으로 판정되었다. 이 두가지 도정도로 제조된 두가지 브리오슈 사이에는 현저한 차이점이 없다는 것에 유의하여야 한다.
결론적으로, 도정도는 브리오슈의 질감에 영향을 주는 것으로 보인다. 도정도가 높으면 높을수록, 브리오슈는 연성이 더 높고 기체가 더 많이 채워진다.
그렇다고 하더라도, 그러한 시험은 미세조류 가루가 제분되지 않은 브리오슈를 제조하는 것이 전적으로 가능하다는 것을 보여준다.
최종 제품의 마케팅 포지셔닝에 따라, 미세조류 가루를 제조하는 프로세스에 있어서 비용이 많이 드는 단계인 제분 단계를 수행하지 않는 것은 경제적인 관점에서 유리할 수 있다.
브리오슈의 밀도를 제분되지 않은 미세조류 가루로 보정하기 위하여, 도우를 부드럽게 하기 위해 도우의 탈수를 보정하고 구워진 최종 제품에 연성을 부여하는 것이 아마도 필요하다. 이는 하기 실시예 4에서 수행되었다.
브리오슈 응용에 있어서 미세조류 가루의 도정도가 미치는 영향 - 도정도 0%와 85% 사이의 비교
실시예 3에서, 미세조류 가루를 함유하는 브리오슈는 수화가 부족한 것으로 보이는 약간은 단단한 도우를 부여하므로, 이로 인해 연성이 덜한 구워진 최종 제품을 생성하였다.
그러므로, 출원인은 도우의 수화가 보정되는 시험을 더 수행하였다. 제분되지 않은 조류 가루의 도우에 대하여 몇 가지 정도의 수화를 수행하였으며, 최선의 결과는 78%의 수화도에 대하여 얻어진 결과이다.
브리오슈 조성
미세조류 가루
85% 제분 		미세조류 가루
0% 제분
g % g %
밀가루 970.0 47.6% 970.0 44.1%
밀 글루텐 30.0 1.5% 30.0 1.4%
미세조류 가루 150.0 7.4% 150.0 6.8%
수크로오스 100.0 4.9% 100.0 4.6%
Prefera SSL 600 5.0 0.2% 5.0 0.2%
Lametop 300 3.0 0.1% 3.0 0.1%
아스코르브산 0.1 0.0% 0.1 0.0%
Nutrisoft 55 0.1 0.0% 0.1 0.0%
소금 20.0 1.0% 20.0 0.9%
글루시덱스 2 말토덱스트린 34.0 1.7% 34.0 1.5%
건조 효모 15.0 0.7% 15.0 0.7%
탈지 분유 20.0 1.0% 20.0 0.9%
Flolys E70815S 글루코오스 시럽 70.0 3.4% 70.0 3.2%
4℃의 물 620.0 30.4% 780.0 35.5%
2037.2 100% 2197.2 100%
제조 프로토콜은 실시예 3에 기재된 것과 동일하다. 속도 1로 2 분 동안 반죽을 수행한 이후에, 85%로 제분된 미세조류 가루 세포에 대하여 속도 2로 15 분 동안 반죽하며, 제분되지 않은 미세가루에 대하여 12 분 동안 반죽을 수행한다.
구워진 제품에 관한 결과는 전적으로 만족스럽고, 수화도가 증가되었다는 사실은 85%로 제분된 미세조류 가루로 제조된 브리오슈의 질감과 유사한 허용 가능한 질감을 갖는 도우를 얻는 것을 가능하게 한다.
이러한 수화의 매우 높은 증가는 85%로 제분된 미세조류 가루로 제조된 도우에 (도우의 강도 및 도우의 유연함의 측면에서) 근접한 질감을 갖는 도우를 얻는 것을 가능하게 한다.
이 예는 도우의 수화도가 조절되면, 전적으로 만족스러운 연성 및 유연함을 갖는 브리오슈가 얻어진다는 것을 보여준다.
본원에 제시되지 않은 다른 예는 수화도 및 글루텐의 양이 조절되면, 브리오슈의 품질이 더 개선되며, 더 상세하게는 제분되지 않은 미세조류 가루를 함유하는 브리오슈에 관하여 브리오슈의 품질이 더 개선되었다는 것을 보여주고 있다 따라서, 약간 제분된 가루(50%) 또는 전혀 제분되지 않은 가루(0%)를 함유하는 브리오슈에 있어서, 0.5% 및 1%의 글루텐이 각각 첨가되면, 도우의 유연함과 최종 연화제가 더 증가되었다.
브리오슈에서 알레르기를 일으키는 성분 및/또는 고- 칼로리 성분을 미세조류 가루로 교체
일련의 최초 시험은 이 알레르기를 일으키는 성분을 제형으로부터 제거하기 위하여 탈지 분유를 미세조류 가루에 유리하게 브리오슈로부터 제거하는 것으로 이루어졌다.
사용된 가루는 85%의 도정도의 실시예 2에서 제조된 가루이다.
분유는 함유하고 미세조류 가루는 함유하지 않은 대조군 브리오슈를 제조한다.
이후, 분유 및 미세조류 가루를 함유하는 브리오슈 제형을 제조한다. 이는 시험 1이다. 제3 제형(시험 2)는 제거된 분유 부분은 밀가루로 교체되는, 유젖은 없고 미세조류 가루는 있는 브리오슈로 구성된다. 탈지유의 이러한 치환 및 밀가루로의 대체 이외에는 시험 1과 시험 2 사이에는 레시피에 있어서 다른 변형은 없었다.
브리오슈 조성
대조군 시험 1 시험 2
유젖은 있고 미세조류 가루는 없는 대조군 브리오슈 미세조류 가루와 유젖이 있는 브리오슈 미세조류 가루는 있고 유젖은 없는 브리오슈
밀가루 1120 55.9 970.0 48.3% 990.0 49.3%
밀 글루텐 30 1.5% 30.0 1.5% 30.0 1.5%
미세조류 가루 0 0 150.0 7.5% 150.0 7.5%
수크로오스 100 5.0% 100.0 5.0% 100.0 5.0%
Flolys E7081S 글루코오스 시럽 70 3.5% 70.0 3.5% 70.0 3.5%
소금 20 1.0% 20.0 1.0% 20.0 1.0%
글루시덱스 2 말토덱스트린 30 1.5% 30.0 1.5% 30.0 1.5%
건조 효모 15 0.7% 15.0 0.7% 15.0 0.7%
Lametop 300 3 0.1% 3.0 0.1% 3.0 0.1%
Prefera SSL 600 5 0.2% 5.0 0.2% 5.0 0.2%
탈지 분유 20 1.0% 20.0 1.0% 0.0 0.0%
4℃의 물 595 29.6% 595.0 29.6% 595.0 29.6%
2008 100% 2008 100% 2008 100%
브리오슈 제조 프로토콜
- 다양한 성분들의 반죽 기계로의 도입
- 속도 1로 2 분 동안 반죽한 이후에, 속도 2로 15 분간 반죽함.
- 20 분 동안 1차 발효.
- 재단, 칭량(500 g의 도우 조각) 및 형상화
- 도우 조각을 20 분 동안 풀어지게 함.
- 도우 조각을 형성함.
- 28℃, 80% RH의 오븐에서 2 시간 동안 부풀림.
- 215℃의 난로 오븐에서 23 분 동안 구움.
반죽의 측면에서, 시험 1에 대하여는 도우를 종래적으로 형성한다. 도우가 가요성이 있으며 취급하기 용이하다. 시험 2에 대하여, 어떠한 차이점도 주목되지 않는다. 도우는 정말로 가용성이 있으며, 정말로 취급이 용이하다.
최종 제품의 분석
유젖은 있고 미세조류 가루는 없는 대조군 브리오슈 미세조류 가루와 유젖이 있는 브리오슈 미세조류 가루는 있고 유젖은 없는 브리오슈
Aw (D+1) 0.938 0.934 0.931
%H2O 36.8% 38% 34.7%
높이(㎝) 10.11 9.23 10.27
중량(g) 446.8 448.9 444.6
굽는 동안 소실된 물(%) 10.6% 10.2% 11%
계산된 부피(㎤) 1854.25 1766.6 1973.3
질감 질감에는 차이가 없음
미세조류 가루를 함유하는 두가지 제형은 유젖을 함유하지만 미세조류 가루는 함유하지 않는 대조군 제형에 매우 유사하다.
시험 1과 시험 2를 비교하면, 현저한 차이가 관찰되지 않음을 알 수 있다. 그럼에도 불구하고, 유젖이 없는 브리오슈에 대하여 측정된평균 부피는 (대략 10%) 더 크다. 최종 제품에 있어서 굽는 동안의 물의 손실, 물의 부피 및 백분율은 유젖이 없는 브리오슈의 부피에 있어서 약간 증가하는 것과 상관하는 것으로 보이며, 굽는 동안에 더 많은 증발로 설명될 수 있다. 관찰된 상이점은 최소한이며, 대표적이지 않다.
본 발명에 따른 유젖에 대한 대체물로서 미세조류 가루를 이용하여 상기 레시피에 따라 얻어진 세가지 브리오슈도 감정인들의 패널이 시식하였고, 상기 브리오슈의 맛은 매우 만족스럽고 유쾌한 것으로 판정되었다. 질감은 가요성이 있고 유연한 것으로 알게 되었다.
그러므로, 제조 또는 최종 관능적 품질에 영향을 갖지 않으면서 알레르기 유발 물질을 브리오슈 제형으로부터 확실히 제거하는 것을 상정하는 것이 전적으로 가능하다.
케이크 제형에서 칼로리 함유량의 감소를 위해 지방의 부분적인 대체
실시예 2에 따라 제조된, 0%, 50% 및 85% 도정도에서의 미세조류 가루의 세가지 회분을 지방 함유량의 감소 및 칼로리 함유량의 감소를 위하여 케이크 응용에서 시험하였다. 사용된 지방은 식물 유형 및 평지씨 (또는 카놀라)유이다.
95%의 도정도를 갖는 미세조류 가루로 제4 시험도 수행하였다.
레시피는 하기 표 6에 주어져 있다. 레시피는 사용된 미세조류 가루의 도정도에 상관없이 동일하였다.
케이크 조성
대조군 미세조류 가루
g % g %
밀가루 250.0 25.0% 250.0 25.0%
미세조류 가루 0.0 0.0% 15.0 1.5%
수크로오스 160.0 16.0% 160.0 16.0%
A 탈지 분유 36.0 3.6% 36.0 3.6%
전지 분유 25.0 2.5% 25.0 2.5%
Spongolit 283 유화제 8.0 0.8% 8.0 0.8%
볼케이노(Volcano) 화학 효모 6.0 0.6% 6.0 0.6%
소금 3.0 0.3% 3.0 0.3%
Flolys E7081S 글루코오스 시럽 160.0 16.0% 160.0 16.0%
액체 전란 160.0 16.0% 160.0 16.0%
B 물 52.0 5.2% 77.0 7.7%
바닐라 추출물 10.0 1.0% 10.0 1.0%
글리세롤 50.0 5.0% 50.0 5.0%
카놀라(평지씨)유 80.0 8.0% 40.0 4.0%
1000.0 100% 1000.0 100%
볼케이노 화학 효모는 벨기에 industrialaan 25, 1702 Groot-Bijgaarden 소재 Puratos 사가 판매한다.
Spongolit 283 케이크 유화제는 독일 부르크베른하임 소재 BASF Chemtrade GmbH 사가 판매한다.
브리오슈 제조 프로토콜
- 그룹 A의 다양한 분말들을 혼합하라.
- 혼합기의 주발에 그룹 B의 성분들을 넣고 이들을 그룹 A의 분말들의 혼합물에 첨가하라.
- 이 모두를 속도 1로 30 초 동안, 이후 속도 2로 3 분 동안, 및 최종적으로 속도 3에서 30 초 동안 혼합하라.
- 믹스를 그리스를 칠한 알루미늄 금형에 놓아라(235 g).
- 170℃의 오븐에서 27 분 동안 구워라.
최종 제품의 분석
대조군 미세조류 가루
칼로리(kCal/kJ) 397 kCal / 1659 kJ 371 kCal / 1553 kJ
단백질 7.4 7.6
지방 11.9 8.3
탄수화물 56.3 57.7
DP1,2의 사항 31.9 32.7
섬유 0.5 0.8
비가용성 섬유 0.5 0.8
가용성 섬유 0.0 0.0
글리세롤 5.5 5.6
지방 감소 30.6%
칼로리 감소 6.5%
따라서, 도정도에 상관 없이 미세조류 가루를 함유하는 케이크 레시피는 최종 제품에서 지방이 30% 감소할 수 있게 한다.
또한, 2 가지 유형의 케이크들을 감정인들의 패널이 블라인드 테스트하였으며, 상기 케이크들의 맛은 매우 만족스럽고 유쾌한 것으로 판정되었다. 질감, 수분 또는 맛의 측면에서 아무런 차이를 보이지 않았다.
동일한 스타일의 교체를 머핀 레시피에서 시험하였고, 동일한 결과를 산출하였다. 맛이 있는 머핀은 30%의 지방 교체로 제조되었다.
브리오슈 레시피에 있어서 달걀 또는 달걀 제품, 유젖 또는 유젖 유도체 및 동물 및/또는 식물 기원의 지방의 완전한 대체
이 마지막 실시예에서, 브리오슈 레시피에 있어서 달걀 또는 달걀 제품, 유젖 또는 유젖 유도체 및 동물 및/또는 식물 기원의 지방 유형의 모든 성분들은 본 발명에 따른 미세조류 가루로 완전히 대체되었다.
이 시험을 위하여, 미세조류 가루는 85%로 제분된다.
브리오슈 조성
대조군 미세조류 가루
g % g %
밀가루 970.0 47.9% 970.0 47.9%
밀 글루텐 30.0 1.5% 30.0 1.5%
미세조류 가루 0 0.0% 490 24.2%
수크로오스 100.0 4.9% 100.0 4.9%
Flolys E7081S 글루코오스 시럽 70.0 3.5% 70.0 3.5%
소금 20.0 1.0% 20.0 1.0%
글루시덱스 2 말토덱스트린 30.0 1.5% 30.0 1.5%
건조 효모 15.0 0.7% 15.0 0.7%
탈지 분유 20.0 1.0% 0 0.0%
Nutrilife AM17 0.2 0.0% 0.2 0.0%
아스코르브산 0.2 0.0% 0.2 0.0%
Lametop 300 3.0 0.1% 3.0 0.1%
Prefera SSL 6000 5.0 0.2% 5.0 0.2%
바닐라 추출물 15.0 0.7% 15.0 0.7%
82% 지방을 함유하는 버터 270.0 13.3% 0 0.0%
4℃의 물 230.0 11.4% 275.0 13.7%
전란 245.0 12.1% 0 0.0%
2023.4g 100% 2023.4g 100%
브리오슈 제조 프로토콜
- 다양한 성분들의 반죽 기계로의 도입
- 속도 1로 2 분 동안 반죽한 후에 속도 2로 12 분 내지 19 분 동안 반죽. 속도 2에서의 반죽량을 반죽기의 출구에서 필적할 만한 도우를 얻도록 조절한다. 따라서, 대조군에서는 12 분이고, 시험에서는 15 분이다.
- 20 분 동안 1차 발효.
- 재단, 칭량(500 g의 도우 조각) 및 형상화
- 도우 조각을 20 분 동안 풀어지게 함.
- 도우 조각을 형성함.
- 28℃, 80% RH의 오븐에서 2 시간 30 분 동안 부풀림.
- 180℃의 난로 오븐에서 30 분 동안 구움.
도우의 두개 회분은 동일한 방식으로 거동한다.
최종 제품의 분석
상기 레시피들, 즉, 대조군 레시피 및 본 발명에 따른 달걀 또는 달걀 제품, 유젖 또는 유젖 유도체 및 동물 및/또는 식물 기원의 지방에 대한 대체물로서 미세조류 가루를 이용하는 레시피에 따라 얻어진 두가지 브리오슈를 감정인들의 패널이 시식하였고, 상기 브리오슈들의 맛은 매우 만족스럽고 유쾌한 것으로 판정되었다. 질감은 가요성이 있고 유연한 것으로 알게 되었다.
제조 또는 최종 관능적 성질에 영향을 갖지 않으면서 달걀 또는 달걀 제품, 유젖 또는 유젖 유도체 및 동물 및/또는 식물 기원의 지방을 브리오슈 제형으로부터 확실히 제거하는 것을 상정하는 것이 전적으로 가능하다.
본 발명의 장점은 상기 수많은 실시예들에 의하여 입증된다.

Claims (19)

  1. 구워진 제품에 있어서, 상기 구워진 제품의 성분에 하기 특징들 중 하나 이상, 바람직하게는 세가지 모두를 갖는 과립 형태의 미세조류 가루를 첨가함으로써 얻어지는 것을 특징으로 하는 구워진 제품:
    - 5 내지 15 ㎛ 사이의 입자 직경(D 모드)에 집중된 Coulter® LS 레이저 입자 크기 분석기 상에서 측정된 2 내지 400 ㎛의 모노모달 입자 크기 분포,
    - 시험 A에 따라 측정된, 2,000 ㎛인 오버사이즈(oversize)에 대한 0.5 중량% 내지 60 중량%, 1,400 ㎛인 오버사이즈에 대한 0.5 중량% 내지 60 중량%, 및 800 ㎛인 오버사이즈에 대한 0.5 중량% 내지 95 중량%인 흐름 등급, 및
    - 시험 B에 따라 비이커에 옮겨진 제품의, 0에서 4 ㎝, 바람직하게는 0에서 2 ㎝ 및 더 바람직하게는 0에서 0.5 ㎝의 높이로 표현되는 습윤도.
  2. 제1항에 있어서,
    미세조류 가루 함유량은 상기 제품을 제조하는 레시피에 사용된 성분들의 총 중량의 0.1% 내지 40%, 더 바람직하게는 0.5% 내지 25% 및 더 바람직하게는 1% 내지 10%인 것을 특징으로 하는 구워진 제품.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    달걀 또는 달걀 제품, 유젖 또는 유젖 유도체 및 동물 및/또는 식물 기원의 지방으로부터 선택된 세가지 성분들 중 적어도 하나는 미세조류 가루로 부분적으로 또는 완전하게 대체되는 것을 특징으로 하는 구워진 제품.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    달걀 또는 달걀 제품, 유젖 또는 유젖 유도체 및 동물 및/또는 식물 기원의 지방으로부터 선택된 세가지 성분들 중 적어도 두가지는 미세조류 가루로 부분적으로 또는 완전하게 대체되는 것을 특징으로 하는 구워진 제품.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    달걀 또는 달걀 제품, 유젖 또는 유젖 유도체 및 동물 및/또는 식물 기원의 지방으로부터 선택된 모든 성분들은 미세조류 가루로 부분적으로 또는 완전하게 대체되는 것을 특징으로 하는 구워진 제품.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    달걀 또는 달걀 제품, 유젖 또는 유젖 유도체 및/또는 동물 및/또는 식물 기원의 지방의 대체는 완전한 것을 특징으로 하는 구워진 제품.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    글루텐을 함유하지 않는 것을 특징으로 하는 구워진 제품.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 미세조류 가루는 미세조류가 클로렐라(Chlorella) 속 및 더 상세하게는 클로렐라 프로테코이데스(Chlorella protothecoides) 종인 밀가루인 것을 특징으로 하는 구워진 제품.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 미세조류 바이오매스는 지질을 건조 중량으로 적어도 12%, 적어도 25%, 적어도 50% 또는 적어도 75% 함유하는 것을 특징으로 하는 구워진 제품.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 미세조류 바이오매스는 단백질을 건조 중량으로 적어도 30%, 단백질을 건조 중량으로 적어도 40% 또는 적어도 45% 함유하는 것을 특징으로 하는 구워진 제품.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 미세조류 가루는 용해되지 않은 세포의 형태인 것을 특징으로 하는 구워진 제품.
  12. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 미세조류 가루는 부분적으로 용해된 세포의 형태이며, 용해된 세포를 25% 내지 75% 함유하는 것을 특징으로 하는 구워진 제품.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 미세 조류 가루는 강력히 용해된 세포의 형태이며, 용해된 세포를 85% 이상, 바람직하게는 90% 이상 함유하는 것을 특징으로 하는 구워진 제품.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구워진 제품은 제빵 제품, 바람직하게는 브리오슈인 것을 특징으로 하는 구워진 제품.
  15. 제1항 및 제8항 내지 제13항 중 어느 한 항에 정의된 바와 같이,
    과립 형태의 미세조류 가루를 구워진 제품, 바람직하게는 제빵 제품을 제조하는데 사용하는 용도.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 미세조류 가루는 달걀 또는 달걀 제품, 유젖 또는 유젖 유도체 및 동물 및/또는 식물 기원의 지방으로부터 선택된 세가지 성분들 중 적어도 하나, 둘 또는 세가지를 완전하게 또는 부분적으로 대체하는 것인 용도.
  17. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항의 구워진 제품을 제조하는 프로세스에 있어서, 하기 단계들을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로세스:
    - 다양한 성분들을 도우(dough)가 얻어질 때까지 혼합하는 단계, 및
    - 상기 도우를 굽는 단계.
  18. 제17항에 있어서,
    달걀 또는 달걀 제품, 유젖 또는 유젖 유도체 및 동물 및/또는 식물 기원의 지방으로부터 선택된 세가지 성분들 중 적어도 하나, 둘 또는 세가지는 제1항 및 제8항 내지 제13항 중 어느 한 항에 정의된 바와 같이, 과립 형태의 미세조류 가루로 완전하게 또는 부분적으로 대체되는 것을 특징으로 하는 구워진 제품을 제조하는 프로세스.
  19. 달걀 또는 달걀 제품, 유젖 또는 유젖 유도체 및 동물 및/또는 식물 기원의 지방으로부터 선택된 세가지 성분들 중 적어도 하나, 둘 또는 세가지의 함유량을 감소시키는 동시에 구운 제품, 특히, 제빵 제품의 관능적 품질을 보존하거나 개선하기 위해 의도된 프로세스에 있어서, 제1항 및 제8항 내지 제13항 중 어느 한 항에 정의된 바와 같이, 이를(이들을) 과립 형태의 미세조류 가루로 완전하게 또는 부분적으로 대체하는 단계로 이루어진 프로세스.
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