KR20170081495A - 우유 유래 분말 형태의 첨가 조성물 및 이의 제조 방법 - Google Patents

우유 유래 분말 형태의 첨가 조성물 및 이의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 우유 유래 분말 형태의 첨가 조성물 및 이의 제조 방법에 관한 것이고, 구체적으로 빙수 또는 커피와 같은 식품의 액상 첨가물을 대신하여 첨가될 수 있는 우유 유래 분말 형태의 첨가 조성물 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. 우유 유래 분말 형태의 첨가 조성물은 정제 우유 분말; 결정 과당; 바닐린; 녹차 추출물; 글리세리드 및 구아검 성분을 포함하고, 수분 함량이 전체 중량의 2 wt% 이하가 되면서 가용성이 되면서 분말 형태로 액상 음식물에 첨가된다.

Description

우유 유래 분말 형태의 첨가 조성물 및 이의 제조 방법{A Powder Type of Additive Compound Containing a Derivative of Milk and a Method for Producing the Same}
본 발명은 우유 유래 분말 형태의 첨가 조성물 및 이의 제조 방법에 관한 것이고, 구체적으로 빙수 또는 커피와 같은 식품의 액상 첨가물을 대신하여 첨가될 수 있는 우유 유래 분말 형태의 첨가 조성물 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
빙수, 커피 또는 음료에 맛 또는 향기를 조절하기 위하여 다양한 형태의 액상물이 첨가될 수 있다. 이와 같은 액상 첨가물은 우유 성분을 포함할 수 있고 일반적으로 우유 성분을 수용하는 포장 용기는 일단 개봉이 되면 밀폐가 될지라도 내용물의 고유 특성이 유지되기 어렵다. 추가로 액상 형태의 첨가물은 분말 형태에 비하여 취급이 불편하다는 단점을 가진다. 그러므로 취급이 간단하면서 개폐된 이후 고유 특성이 유지될 수 있도록 하는 분말 형태의 첨가물이 사용되는 것이 유리하다.
특허공개번호 제10-2001-0070599호는 90 내지 100 ℃의 물 67.5%의 입경 100 내지 150 ㎛의 전분 1.7%를 혼합하여 5 내지 20분 동안 교반시키는 제1 공정; 상기 제1 공정에서 제조된 전분액 69.2%와 커피 또는 우유 15%, 입경 100 내지 150 ㎛의 탈지분유 2.5%, 입경 400 내지 450 ㎛의 과당 13.2%, 소금 0.05%, 향료 0.03%, 색소 0.02%를 혼합하여 30 분 내지 1 시간 이내에 교반 및 혼합한 다음 60 내지 90 ℃에서 원형, 사각 형태의 몰드 형틀에 투입하는 제2 공정, -10 ~ -30 ℃로 서서히 응고시키면서 1 내지 8 시간 동안 냉동하는 제3 공정을 포함하는 눈꽃 모양의 빙수를 제조하는 과정에 대하여 개시한다.
특허등록번호 제10-1345513호는 입고된 팥을 세척하여 팥에 묻어 있는 먼지를 제거하고 돌을 비롯한 이물질을 제거하는 수세 공정과; 세척이 완료된 팥을 솥에 넣고 70 내지 98 ℃의 온도로 1 시간 정도 가열하여 팥을 팽윤시킨 후 50 ℃ 이하로 급랭시키는 수침 공정과; 팽윤시킨 팥을 물에 투입한 후 미세한 돌을 골라냄과 아울러 팥이 완전히 냉각되지 않도록 하는 수중 석발 공정과; 석발이 완료된 팥을 바구니에 담은 후 끓는 물에 바구니 채로 넣어 98 ℃의 온도에서 25 내지 45분 동안 가열하는 증자 공정과; 당침 솥에 당액 당도를 조정한 후 가한 스팀을 공급하고 증자와 완료된 팥을 바구니 채로 당침 솥에 넣어 끓이는 당침 고정과; 용기에 당침 팥과 당액을 1: 1 내지 1.1의 중량 비율로 충진시키는 충진 공정과; 용기의 중량을 확인한 후 용기를 진공 밀봉하는 밀봉 공정과; 용기가 실린 대차를 멸균기에 넣어 121 ℃의 온도로 35 내지 40분 동안 가열하고 40 ℃ 이하로 냉각시키는 멸균 공정을 포함하는 빙수용 팥의 제조 공정에 대하여 개시한다.
선행기술에서 개시된 빙수의 제조 공정은 우유 유래 성분이 액상 형태로 첨가되는 공정을 포함하고, 첨가물에 해당되는 분말 팥은 실질적으로 분쇄 공정에 해당된다. 우유를 포함하는 첨가물이 분말 형태로 제조되면서 이와 동시에 음식물의 온도와 관계없이 쉽게 용해될 수 있는 첨가물 또는 그의 제조방법에 대하여 개시하지 않는다.
본 발명은 선행기술이 가진 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다.
선행기술 1: 특허공개번호 제10-2001-0070599호(신일균, 2001년07월27일 공개) 눈꽃빙수의 제조방법 선행기술 2: 특허등록번호 제10-1345513호(주식회사 굿모닝서울, 2013년12월27일 공고) 빙수용 팥의 제조방법
본 발명의 목적은 빙수 또는 커피와 같은 음료에 첨가되어 쉽게 용해될 수 있는 우유 유래 분말 형태의 첨가 조성물 및 이의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 우유 유래 분말 형태의 첨가 조성물은 정제 우유 분말; 결정 과당; 바닐린; 녹차 추출물; 글리세리드 및 구아검 성분을 포함하고, 수분 함량이 전체 중량의 2 wt% 이하가 되면서 가용성이 되면서 분말 형태로 액상 음식물에 첨가된다.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 피로인산나트륨 및 야자 경화유를 더 포함한다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 우유 유래 분말 형태의 첨가 조성물의 제조 방법은 분말 우유를 준비하는 단계; 결정 분말을 상기 분말 우유에 첨가하는 단계; 녹차 및 향미제를 첨가하여 균질 처리를 하는 단계; 상기 균질 처리 성분을 여과시켜 분말로 성형하는 단계; 바닐린 또는 소금 분말을 첨가하여 분말 혼합물을 성형하는 단계; 및 상기 분말 혼합물을 혼합하면서 가용 처리를 하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 첨가 조성물은 빙수 또는 커피와 같은 음료에 분말 형태로 첨가되는 것에 의하여 취급이 용이하도록 한다. 본 발명에 따른 첨가 조성물은 개봉 이후 재사용 과정에서 고유한 맛이 감소되는 것이 방지되도록 하면서 첨가량이 임의로 조절될 수 있도록 한다. 추가로 본 발명에 따른 첨가 조성물은 사용 온도에 제한이 없이 다양한 환경에서 빙수 또는 커피에 적용될 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 첨가 조성물의 제조 과정의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 첨가 조성물이 다양한 온도에서 용해될 수 있도록 하는 가용화 처리 공정의 실시 예를 도시한 것이다.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 아래의 설명에서 서로 다른 도면에서 동일한 도면 부호를 가지는 구성요소는 유사한 기능을 가지므로 발명의 이해를 위하여 필요하지 않는다면 반복하여 설명이 되지 않으며 공지의 구성요소는 간략하게 설명이 되거나 생략이 되지만 본 발명의 실시 예에서 제외되는 것으로 이해되지 않아야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 첨가 조성물의 제조 과정의 실시 예를 도시한 것이다.
본 발명에 따른 첨가 조성물은 정제 우유 분말; 결정 과당; 바닐린; 녹차 추출물; 글리세리드 및 구아검 성분을 포함하고, 수분 함량이 전체 중량의 2 wt% 이하가 되면서 가용성이 되면서 분말 형태로 액상 음식물에 첨가될 수 있다. 이와 같은 본 발명에 따른 첨가 조성물의 제조방법은 분말 우유를 준비하는 단계(P12); 결정 분말을 상기 분말 우유에 첨가하는 단계(P13); 녹차 및 향미제를 첨가하여 균질 처리를 하는 단계(P14); 상기 균질 처리 성분을 여과시켜 분말로 성형하는 단계(P15, P16); 바닐린 또는 소금 분말을 첨가하여 분말 혼합물을 성형하는 단계(P17); 및 상기 분말 혼합물을 혼합하면서 가용화 처리를 하는 단계(P18)를 포함한다.
본 발명에 따른 첨가 조성물은 기본적으로 우유 성분 또는 우유로부터 추출된 성분을 포함할 수 있고, 우유는 예를 들어 전지분유 또는 탈지분유와 같은 것이 될 수 있다. 구체적으로 본 발명에 따른 첨가 조성물은 전분당, 카제인(casein), 인산칼륨, 레시틴, 메타인산나트륨, 글리세린 또는 지방산에스테르와 같은 성분을 포함할 수 있다. 또한 본 발명에 따른 첨가 조성물은 빙수 또는 커피와 같은 음료의 첨가물이 될 수 있지만 이에 제한되지 않고, 우유 성분이 첨가될 수 있는 다양한 음료 또는 식품에 적용될 수 있다.
본 발명에 따른 첨가 조성물은 분말 형태가 될 수 있고, 분말 형태로 보관, 저장 및 사용될 수 있다. 다만 사용 전 액상 형태로 만들어져 첨가될 수 있다.
우유는 섭취 가능한 이 분야의 다양한 종류가 될 수 있고, 준비된 우유는 정제가 되거나 섭취 가능한 상태로 만들어질 수 있고 액상 형태로 준비될 수 있다(P11). 다만 미리 분말 형태로 만들어져 준비될 수 있다(P11). 액상 우유로부터 분말 우유가 준비되거나 또는 분말 우유가 준비되면(P12), 결정 과당, 메타인산나트륨, 정제염 또는 피로인산나트륨과 같은 결정 분말이 첨가될 수 있다(P13). 결정 과당은 맛을 조절하는 기능을 가질 수 있고, 메타인산나트륨은 분산 기능, 완충 기능 또는 세정 기능을 가질 수 있다. 피로인산나트륨은 산도 조절 기능, 유화제 기능, 안정제 기능 또는 습윤 고정제 기능을 가질 수 있다. 결정 과당은 분말 우유 100 wt%에 대하여 1 내지 10 wt%의 양으로 사용될 수 있다. 메타인산나트륨, 정제염 또는 피로인산나트륨은 분말 우유 100 wt%에 대하여 1 내지 15 wt%의 양으로 사용될 수 있고, 각각 동일하거나 서로 다른 양으로 첨가될 수 있다.
결정 분말이 분말 우유에 첨가되어 혼합되면(P13), 녹차 및 향미제 성분이 첨가될 수 있다(P14). 녹차 성분 및 향미제 성분은 예를 들어 증류수와 같은 용매에 용해되어 첨가될 수 있고, 분말 혼합물이 용매에 투입되어 용해 또는 분산될 수 있다. 구체적으로 녹차가 열수 추출과 같은 방법으로 추출될 수 있고, 추출물이 여과된 후 분말 혼합물 및 향미제 성분이 용매에 첨가될 수 있다. 예를 들어 용매 100 wt%에 대하여 녹차 추출 성분이 0.5 내지 10 wt%, 향미제 성분이 0.5 내지 5 wt%, 그리고 결정성 분말이 20 내지 80 wt%가 되도록 혼합될 수 있다. 향미제는 예를 들어 모노글리세리드, 디글리세리드(diglycerides), 잔탄검(xanthan gum), 구아검(guar gum), 카제인나트륨, 야자 경화유 또는 코코넛 오일과 같은 성분을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 향미제 성분은 맛과 향을 발생시키면서 pH 조절 기능 또는 유화제 기능을 가질 수 있고, 동일하거나 서로 다른 양으로 첨가될 수 있다. 이와 같이 분말 혼합물, 녹차 및 향미제 성분이 혼합되면 균질화(homogenization)가 될 수 있다. 균질화는 분말 혼합물, 녹차 및 향미제가 서로 분산 또는 용해가 되면서 혼합되도록 하고 이와 동시에 큰 입자를 쪼개서 분산시키는 기능을 가질 수 있다. 균질화는 식품 또는 약품 분야에서 사용되는 분산기 또는 균질기에서 이루어질 수 있다. 균질화가 완료되면 여과가 될 수 있고(P15), 여과 성분은 분말로 만들어질 수 있다(P16). 여과는 예를 들어 펄프 여과지에 의하여 이루어질 수 있고, 분말 성형은 분무 건조 방식으로 진행될 수 있다. 예를 들어 여과 성분을 0.5 내지 0.8 bar의 압력 조건으로 설정된 감압 건조실의 내부로 분무시키면서 120 내지 200 ℃의 온도에서 열풍 건조시키는 방법으로 분말이 만들어질 수 있다(P16). 필요에 따라 건조된 분말이 다시 분쇄기에 의하여 분쇄될 수 있지만 반드시 요구되는 것은 아니다. 이와 같은 방법으로 분말이 만들어지면 소금 또는 바닐린이 첨가될 수 있다(P17). 소금 또는 바닐린은 성형 분말 100 wt%에 대하여 각각 0.1 내지 3 wt%로 첨가될 수 있고, 이에 제한되지 않고 적절하게 첨가될 수 있다. 소금 또는 바닐린은 최종적으로 맛을 조절하기 위한 것으로 반드시 첨가되어야 하는 것은 아니다. 정제염이 첨가된 상태이므로 소금의 경우 별도로 첨가될 필요가 없으며 바닐린은 바닐라 향을 위한 것이므로 선택적으로 첨가될 수 있다. 또한 바닐린 및 소금은 가용화 처리 과정에서 첨가될 수 있다.
가용화 처리 및 혼합 공정은 성형 분말이 다양한 상태의 용매에 쉽게 용해 또는 분산되도록 하는 공정을 말한다. 가용화 처리 공정은 아래에서 다시 설명된다. 가용화 처리 공정이 완료되면(P18), 처리 분말은 예를 들어 사이클론 방식으로 집진이 되어 포장될 수 있다(P19). 사이클론 집진은 콘 형상의 집진 유닛의 위쪽에서 블로잉(blowing) 방식으로 가용화 처리 분말을 투입시키면서 집진 유닛의 아래쪽으로부터 공기를 주입시키는 방식으로 진행될 수 있다. 가용화 처리 분말은 나선 형태로 운동하면서 콘 형상의 집진 유닛의 아래쪽에 형성된 출구를 통하여 배출되고, 이후 포장이 될 수 있다.
아래에서 가용화 처리 공정이 실시 예에 대하여 설명된다.
도 2는 본 발명에 따른 첨가 조성물이 다양한 온도에서 용해될 수 있도록 하는 가용화 처리 공정의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, 가용화 처리 공정은 내부에 이송 컨베이어가 배치된 가용화 처리 유닛에서 진행될 수 있다. 도 1의 분말 성형 공정에 의하여 분말 형태로 만들어진 성형 분말은 이송 컨베이어를 통하여 이송될 수 있다(P181). 분말의 이송 과정에서 100 내지 150 ℃의 증기가 투입될 수 있고, 증기의 투입과 함께 위에서 설명된 소금 또는 바닐린이 첨가될 수 있다(P182). 이후 이송 경로에 설치된 1 건조 공간으로 성형 분말이 이송되면 고온 공기가 주입될 수 있다(P183). 1 건조 공간은 위쪽으로 습기의 배출이 가능한 구조로 만들어질 수 있고, 예를 들어 120 내지 180 ℃의 건조 공기가 1 건조 공간의 내부로 주입될 수 있다. 건조는 수분 함량이 전체 중량의 2 wt% 이하가 되도록 이루어질 수 있고, 1 건조 공간에서 1차 건조가 완료되면(P184), 다시 2 건조 공간으로 이송되어 저온 공기가 주입될 수 있다(P185). 저온 공기는 예를 들어 10 내지 20 ℃의 온도를 가질 수 있고, 10 내지 20분 동안 저온 상태로 유지될 수 있다. 이후 다시 50 내지 75 ℃의 온도로 30 내지 80분 동안 2차 건조가 이루어질 수 있다(P186). 이와 같은 1차 건조(P184) 및 2차 건조(P186)에 의하여 수분 함량이 예를 들어 전체 중량의 2 wt% 이하로 조절되면 가용화 처리 공정이 완료될 수 있다. 그리고 이와 같은 가용화 처리에 의하여 임의의 온도에서 첨가 조성물이 음료에 쉽게 분산 또는 용해가 될 수 있다.
다양한 가용화 처리 공정이 본 발명에 따른 제조방법에 적용될 수 있고, 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
아래에서 본 발명에 따른 제조방법에 의하여 제조된 첨가 조성물의 실시 예에 대하여 설명된다.
실시 예
실시 예 1
단계 1: 분말 우유 1000 g이 준비되고, 결정 과당 30 g, 메타인산나트륨 20 g, 정제염 20 g 및 피로인산나트륨 20 g이 첨가되어 분말 혼합물이 만들어졌다.
단계 2: 녹차 잎이 70 내지 95 ℃로 유지되는 증류수에서 침지된 후 추출 성분이 여과되고, 여과 성분 1000 g에 대하여 분말 혼합물 400 g, 디글리세리드 2 g, 구아검 5 g, 코코넛 오일 15 g이 투입되어 균질기에서 균질화가 되고, 이후 여과가 되어 분말 성형물로 만들어졌다.
단계 3: 분말 성형물이 가용화 처리 유닛으로 이송되면서 1차 및 2차 건조가 되어 백색 분말형태의 첨가 조성물이 만들어지고 전체 수분 함유량이 1.2 wt% 이하가 되는 것으로 확인되었다.
실시 예 2
단계 2에서 잔탄검 3 g 및 야자 경화유 10 g이 추가되는 것을 제외하고 실시 예 1과 동일한 방법으로 첨가 조성물이 만들어지고 전체 수분 함유량이 1.2 wt% 이하가 되는 것으로 확인되었다.
실시 예 3
단계 3에서 바닐린이 10 g이 첨가되는 것을 제외하고 실시 예 1과 동일한 방법으로 첨가 조성물이 만들어지고 전체 수분 함유량이 1.2 wt% 이하가 되는 것으로 확인되었다.
비교 예
비교 예 1
단계 3에서 1, 2차 건조 공정이 진행되지 않는 것을 제외하고 실시 예 1과 동일한 방법으로 첨가 조성물이 만들어지고 전체 수분 함유량이 2 wt% 이하가 되도록 열풍 건조하였다.
비교 예 2
단계 3에서 2차 건조 공정이 진행되지 않는 것을 제외하고 실시 예 1과 동일한 방법으로 첨가 조성물이 만들어지고 전체 수분 함유량이 2 wt% 이하가 되도록 건조되었다.
결과
실시 예 및 비교 예를 통하여 제조된 분말 조성물에 대한 효능이 시험되었다. 효능 시험은 실시 예 및 비교 예를 통하여 제조된 분말 조성물은 동일한 성분을 가지는 빙수 및 커피에 첨가하여 관능 시험을 하는 방법으로 진행되었다. 관능 시험은 (i) 맛, (ii) 향, (ii) 가용 수준에 대하여 50 명을 대상으로 시험되고 0 내지 10점을 최하 및 최고점으로 하였고, 각각의 관능 시험에 대하여 평균값이 얻어졌다. 분말 조성물의 시험을 위하여 액상 첨가물이 비교를 위하여 추가로 시험되었고, 액상 첨가물은 실시 예 3과 동일한 성분을 포함하도록 만들어졌다. 빙수는 5 내지 8 ℃의 온도에서, 그리고 커피는 45 내지 50 ℃의 온도에서 첨가 조성물이 혼합되었고, 가용 수준은 빙수 또는 커피와 분말 조성물의 혼합된 정도를 의미한다.
효능 시험 결과는 아래와 같다.
<결과>
가용 수준
빙수 커피 빙수 커피 빙수 커피


1 8.5 8.7 8.6 8.7 9.3 8.7
2 8.8 8.9 8.9 9.2 9.1 8.5
3 9.2 9.3 9.4 9.4 9.2 8.4


1 6.2 6.8 7.1 6.9 5.0 7.1
2 7.0 7.2 7.4 7.6 6.2 7.6
3 7.8 7.8 8.0 8.0 8.5 7.8
- 비교 예 3은 액상 첨가물이 되고, 맛과 향은 섭취 전 및 섭취 후에 평가되었다.
- 0점이 최하점, 그리고 10 점이 최고점이 되고, 측정값에 대하여 최하위와 최하위 5개값이 평균값 산출에서 제외되었다.
본 발명에 따른 첨가 조성물은 빙수 또는 커피와 같은 음료에 분말 형태로 첨가되는 것에 의하여 취급이 용이하도록 한다. 본 발명에 따른 첨가 조성물은 개봉 이후 재사용 과정에서 고유한 맛이 감소되는 것이 방지되도록 하면서 첨가량이 임의로 조절될 수 있도록 한다. 추가로 본 발명에 따른 첨가 조성물은 사용 온도에 제한이 없이 다양한 환경에서 빙수 또는 커피에 적용될 수 있도록 한다.
위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
P11: 우유 준비 단계 P12: 분말 우유 준비 단계
P13: 결정 분말 첨가 단계 P14: 녹차 및 향미제 첨가 단계
P15: 여과 단계 P16: 분말 성형 단계
P17: 바닐라 또는 소금 첨가 단계 P18: 가용화 처리 및 혼합 단계
P19: 포장 단계

Claims (3)

  1. 정제 우유 분말; 결정 과당; 바닐린; 녹차 추출물; 글리세리드 및 구아검 성분을 포함하고, 수분 함량이 전체 중량의 2 wt% 이하가 되면서 가용성이 되면서 분말 형태로 액상 음식물에 첨가되는 우유 유래 분말 형태의 첨가 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서, 피로인산나트륨 및 야자 경화유를 더 포함하는 우유 유래 분말 형태의 첨가 조성물.
  3. 분말 우유를 준비하는 단계;
    결정 분말을 상기 분말 우유에 첨가하는 단계;
    녹차 및 향미제를 첨가하여 균질 처리를 하는 단계;
    상기 균질 처리 성분을 여과시켜 분말로 성형하는 단계;
    바닐린 또는 소금 분말을 첨가하여 분말 혼합물을 성형하는 단계; 및
    상기 분말 혼합물을 혼합하면서 가용 처리를 하는 단계를 포함하는 우유 유래 분말 형태의 첨가 조성물의 제조 방법.
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