KR20180095835A - 오카라와 셀룰로오스 유도체의 블렌드 - Google Patents
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Abstract
(a) 조성물의 중량을 기준으로, 0.5 중량% 내지 15 중량%의, 오카라, 대두 원료 또는 이들의 혼합물, 및 (b) 0.1 중량% 내지 1.4 중량%의, 1종 이상의 메틸 셀룰로오스, 1종 이상의 하이드록시프로필메틸 셀룰로오스, 및 이들의 혼합물로부터 선택된 1종 이상의 셀룰로오스 유도체를 포함하는 조성물을 제공한다.
Description
특정 제형에 있어서, 기계적으로 튼튼한 구조를 고안하는 것이 요망된다. 또한, 종종 그러한 제형에서 일부 또는 모든 성분이 영양적으로 유익한 것이 요망된다. 예를 들어, 야채 패티는 식물성 단백질, 식물성 오일, 농축제 및 풍미제를 포함하는 성분으로부터 만들어진다. 야채 패티에서 요망되는 특징은 그것의 형태를 특히 요리가 끝난 후에 잘 유지하는 것이다.
US 20100112187에는 대두 단백질, 오카라(Okara), 및 1.5 중량%의 METHOCELTM A4M 을 함유하는 고기 유사 패티가 기재되어 있다. 제형, 예를 들어 야채 패티에 양호한 구조를 제공할 수 있는 조성물을 제공하는 것이 요망된다. 또한 상대적으로 낮은 양의 셀룰로오스 유도체를 갖는 조성물을 제공하는 것이 요망된다. 셀룰로오스 유도체의 양을 줄이고 싶은 하나의 이유는 셀룰로오스 유도체가 다른 전형적인 성분 보다 더 비싸기 때문이다. 셀룰로오스 유도체의 양을 줄이고 싶은 또 다른 이유는 일부 소비자가 일부 식품에서 다량의 셀룰로오스 유도체를 사용한 경우 그 결과가 입 안에서 바람직하지 않은 느낌일 수 있음을 찾아내기 때문이다.
발명의 개요는 하기와 같다.
본발명의 제1 측면은 하기를 포함한다:
(a) 조성물의 중량을 기준으로, 오카라, 대두 원료(whole soy) 또는 이들의 혼합물 0.5 중량% 내지 15 중량%, 및
(b) 하나 이상의 메틸 셀룰로오스, 하나 이상의 하이드록시프로필메틸 셀룰로오스, 및 이들의 혼합물로부터 선택된 하나 이상의 셀룰로오스 유도체 0.1 중량% 내지 1.4 중량%.
발명의 상세한 설명은 하기와 같다.
본명세서에서 사용된 바와 같이, 문맥상 달리 명확하게 나타내지 않는 한, 하기와 같은 용어들은 지정된 정의를 갖는다.
오카라는 대두를 가공하는 동안 생산된다. 오카라는 종종 두부 및/또는 두유의 생산에서 나오는 부산물로 간주된다. 대두를 가공하는 전형적인 과정에서, 대두는 퓨레로 만들어지거나, 세절되거나, 가루가 되거나, 또는 달리 크기를 줄이고; 그 다음 대두는 물과 혼합되고, 25℃ 이상의 온도로 가열되고; 그 다음 수득한 혼합물은 여과되어 액상부 및 고형부를 형성한다. 이러한 전형적인 가공 방식에서, 액상부는 두유이고, 고형부는 오카라이다. 건조 오카라는 30 내지 70 중량%의 식이섬유, 10 내지 40 중량%의 단백질, 5 내지 20 중량%의 지질, 및 5 내지 30 중량%의 기타 화합물을 함유한다.
대두 원료는 대두를 갈아 만든 산물이다. 대두 원료는 보통 분말 형태로 공급된다.
셀룰로오스는 연결된 D-글루코스 단위의 선형 사슬로 구성된 자연 발생 유기 폴리머이다. 셀룰로오스는 종종 하나 이상의 다양한 시약과 반응하여 다양한 유도체를 생성한다. 이러한 2개의 유도체는 메틸 셀룰로오스 폴리머 및 하이드록시프로필메틸 셀룰로오스 폴리머이다.
메틸 셀룰로오스 폴리머 (MC)는 하기 구조 I의 반복단위를 갖는 화합물이다:
구조 I에서, 반복단위는 괄호 안에 나타낸다. 지수 n은 구조 I이 폴리머일 만큼 충분히 크다; 즉, n은 본화합물의 "2% 용액점도" (아래에 정의된 바와 같음)가 2 mPa*s 이상일 만큼 충분히 크다. MC에 있어서, -Ra, -Rb 및 -Rc는 각각 -H 및 -CH3 로부터 독립적으로 선택된다. -Ra, -Rb 및 -Rc 의 선택은 각각의 반복단위에서 동일할 수 있거나, 또는 상이한 반복단위는 -Ra, -Rb 및 -Rc 의 상이한 선택을 가질 수 있다.
메틸 셀룰로오스 폴리머는 메톡실기의 중량 퍼센트에 의해 특징지어진다. 상기 중량 퍼센트는 메틸 셀룰로오스 폴리머의 총 중량을 기준으로 한다. 관례적으로, 중량 퍼센트는 모든 치환체를 포함한 셀룰로오스 반복단위의 총 중량을 기준으로 한 평균 중량 퍼센트이다. 메톡실기의 함량은 메톡실기 (즉, ―OCH3)의 질량을 기준으로 보고된다. 메틸 셀룰로오스 (MC) 폴리머 중의 %메톡실의 결정은 미국 약전 (USP 37, "메틸 셀룰로오스", 3776-3778 페이지)에 따라 수행된다.
메틸 셀룰로오스 폴리머는 또한 20℃에서 물 중 2 wt% 용액의 점도에 의해 특징지어진다. 물 중 2 중량% 메틸 셀룰로오스 폴리머 용액은 미국 약전 (USP 37, "메틸 셀룰로오스", 3776-3778 페이지)에 따라 조제되고 시험된다. 미국 약전에 기재된 바와 같이, 600 mPa*s 미만의 점도는 우벨로데 점도 측정에 의해 결정되고, 600 mPa*s 이상의 점도는 브룩필드 점도계를 이용하여 결정된다. MC의 2 wt% 용액이 만들어지고, 정확한 점도계가 선택되어, 점도가 측정된 경우, 결과적으로 측정된 점도는 "2% 용액 점도" 로서 본명세서에 공지된다.
메틸 셀룰로오스 폴리머는 또한 안하이드로글루코스 단위에 대한 메틸 치환의 정도, DS(메틸) (또한, DS(메톡실)로도 지정됨) 로 특징지어지는데, 이는 메틸기로 치환된 최초 셀룰로오스 분자에 존재했던 OH기의 평균 개수이다.
메틸 셀룰로오스 폴리머에 대한 또 다른 유용한 특성 규명은 지수 s23/s26이다. 숫자 2, 3 및 6은 구조 IA 로서 정의된 안하이드로글루코스 단위 상의 탄소원자를 지칭한다.
파라미터 s23은 안하이드로글루코스 단위의 몰 분획으로서, 안하이드로글루코스 단위의 2- 및 3-위치에서 단지 2개의 하이드록시기만이 메틸기로 치환된 것이고, 파라미터 s26은 안하이드로글루코스 단위의 몰 분획으로서, 안하이드로글루코스 단위의 2- 및 6-위치에서 단지 2개의 하이드록시기만이 메틸기로 치환된 것이다. s23의 결정에 있어서, "안하이드로글루코스 단위의 몰 분획으로서, 안하이드로글루코스 단위의 2- 및 3-위치에서의 단지 2개의 하이드록시기만이 메틸기로 치환된 것" 은 2- 및 3-위치에서의 2개의 하이드록시기가 메틸기로 치환되고, 6-위치는 비치환된 하이드록시기인 것을 의미한다. s26의 결정에 있어서, "안하이드로글루코스 단위의 몰 분획으로서, 안하이드로글루코스 단위의 2- 및 6-위치에서의 단지 2개의 하이드록시기만이 메틸기로 치환된 것" 은 2- 및 6-위치에서의 2개의 하이드록시기가 메틸기로 치환되고, 3-위치는 비치환된 하이드록시기인 것을 의미한다. 지수 s23/s26은 s23을 s26로 나누어 결정한다.
하이드록시프로필메틸 셀룰로오스 폴리머 (HPMC)는 구조 I 를 가지며, 여기서, -Ra, -Rb 및 -Rc 는 각각 -H, -CH3 및 하기 구조 II로부터 독립적으로 선택된다.
-Ra, -Rb 및 -Rc 의 선택은 각각의 반복단위에서 동일할 수 있거나, 또는 상이한 반복단위는 -Ra, -Rb 및 -Rc 의 상이한 선택을 가질 수 있다. 기호 x는 1 이상의 정수이다. -Ra, -Rb 및 -Rc 중 하나 이상은 하나 이상의 반복단위에 구조 II를 갖는다.
하이드록시프로필메틸 셀룰로오스 폴리머 (HPMC)는 메톡실기의 중량 퍼센트에 의해 특징지어진다. 상기 중량 퍼센트는 하이드록시프로필메틸 셀룰로오스 폴리머의 총 중량을 기준으로 한다. 관례적으로, 중량 퍼센트는 모든 치환체를 포함한 셀룰로오스 반복단위의 총 중량을 기준으로 한 평균 중량 퍼센트이다. 메톡실기의 함량은 메톡실기 (즉, ―OCH3)의 질량을 기준으로 보고된다. 하이드록시프로필메틸 셀룰로오스 폴리머 중의 %메톡실의 결정은 미국 약전 (USP 37, "하이프로멜로스", 3296-3298 페이지)에 따라 수행된다.
하이드록시프로필메틸 셀룰로오스 폴리머는 하이드록시프로필기의 중량 퍼센트에 의해 특징지어진다. 상기 중량 퍼센트는 하이드록시프로필메틸 셀룰로오스 폴리머의 총 중량을 기준으로 한다. 하이드록시프로폭실기의 함량은 하이드록시프로폭실기 (즉, -O-C3H6OH)의 질량을 기준으로 보고된다. 하이드록시프로필메틸 셀룰로오스 폴리머 중의 %하이드록시프로폭실의 결정은 미국 약전 (USP 37, "하이프로멜로스", 3296-3298 페이지)에 따라 수행된다.
하이드록시프로필메틸 셀룰로오스 폴리머는 또한 20℃에서 물 중 2 wt% 용액의 점도에 의해 특징지어진다. 물 중 2중량% 하이드록시프로필메틸 셀룰로오스 폴리머 용액은 미국 약전 (USP 37, "하이프로멜로스", 3296-3298 페이지)에 따라 조제되고 시험된다. 미국 약전에 기재된 바와 같이, 600 mPa*s 미만의 점도는 우벨로데 점도 측정에 의해 결정되고, 600 mPa*s 이상의 점도는 브룩필드 점도계를 이용하여 결정된다. HPM의 2 wt% 용액이 만들어지고, 정확한 점도계 선택되어, 점도가 측정된 경우, 결과적으로 측정된 점도는 "2% 용액 점도" 로서 본명세서에 공지된다.
하나 이상의 MC, 하나 이상의 HPMC, 또는 이들의 혼합물로부터 선택된 셀룰로오스 유도체는 본명세서에서 성분 (b)로서 지칭된다.
물에 용해된 성분 (b)의 용액이 만들어진 후, 상기 용액은 겔화 온도를 나타낼 수 있다. 즉, 많은 성분 (b) 화합물에 대해, 상기 용액이 만들어져 25℃까지 된 후, 그러고는 온도가 상승된다면, 용액은 겔을 형성할 것이다. 성분 (b)로 사용하기에 적합한 일부 화합물은 물에 용해되도록 하기 위하여 25℃ 이하의 온도로 냉각시키는 것이 필요하다.
겔의 형성은 하기와 같이 평가된다. 성분 (b) 수용액은 회전 유량계에서 1℃/분으로 10℃에서 90℃까지 가온하면서 작은-진폭 진동 전단 흐름 (주파수 = 1 rad/초, 및 선형 점탄성 반응을 유지하기에 충분히 낮은 변형율 진폭(strain amplitude))을 거친다. 전단 저장 탄성률 G' 및 전단 손실 탄성률 G" 는 온도의 함수로서 진동 측정으로부터 수득된다. 복합 전단 탄성률의 크기 성분은 하기와 같다:
최저 온도에서, 액체-유사 시스템의 특징으로 G' 는 G" 보다 작다. 온도가 상승함에 따라, 전형적으로 G'는 천천히 감소하여 최소에 이르고, 그 다음 시스템 겔이 되면서 빠르게 상승한다. 온도가 계속 상승함에 따라, G' 는 G" 와 같아지고, 그 다음 더 높은 온도에서는 고체-유사 시스템의 특징으로 G' 가 G" 보다 더 크다. G'=G" 에서의 교차 온도는 본명세서에서 겔화 온도 (Tgel)로서 지칭된다. 파라미터 Tgel 은, 본명세서에서 Tgel 이 물 중 1 중량%의 셀룰로오스 유도체 용액에서 1 rad/초의 주파수로 측정될 때 해당 셀룰로오스 유도체의 특징으로 간주된다.
단백질은 아미노산 잔기의 사슬을 함유하는 분자이다. 단백질은 30 이상의 아미노산 잔기를 함유한다. 식물로부터 분리된 단백질은 식물성 단백질로서 공지된다.
본명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "당" 은 다단당류 및 이당류를 지칭한다.
식물성 오일은 식물로부터 분리된 화합물이다. 식물성 오일은 글리세롤과 카복실산의 트리에스테르 구조를 갖는 트리글리세라이드이다. 식물성 오일에서, 카복실산의 각각의 잔기는 12 이상의 탄소원자를 갖는다.
본발명의 조성물은 그 조성물의 중량을 기준으로 0.5 중량% 내지 15 중량%의 오카라 또는 대두 원료 또는 이들의 혼합물을 함유한다. 바람직한 것은 오카라이다. 바람직하게는 오카라의 양은 조성물의 중량을 기준으로 1 중량% 이상; 더 바람직하게는 2 중량% 이상이다. 바람직하게는 오카라의 양은 조성물의 중량을 기준으로 12 중량% 이하; 더 바람직하게는 9 중량% 이하; 더 바람직하게는 6 중량% 이하이다.
본발명의 조성물은 하나 이상의 MC, 하나 이상의 HPMC 또는 이들의 혼합물으로부터 선택되는 하나 이상의 성분 (b)를 함유한다. 바람직하게는, 성분 (b)는 하나 이상의 MC를 함유한다.
바람직하게는, 성분 (b)는 18% 이상, 더 바람직하게는 25% 이상의 %메톡실을 갖는다. 바람직하게는, 성분 (b)는 50% 이하; 더 바람직하게는 40% 이하; 더 바람직하게는 35% 이하의 %메톡실을 갖는다.
바람직하게는, 성분 (b)는 1,000 mPa*s 이상; 더 바람직하게는 2,500 mPa*s 이상; 더 바람직하게는 5,000 mPa*s 이상의 2% 용액 점도를 갖는다. 바람직하게는, 성분 (b)는 70,000 mPa*s 이하; 더 바람직하게는 50,000 mPa*s 이하의 2% 용액점도를 갖는다.
바람직하게는, 성분 (b)는 30℃ 이상; 더 바람직하게는 33℃ 이상; 더 바람직하게는 36℃ 이상의 겔 온도를 갖는다. 바람직하게는, 성분 (b)는 95℃ 이하; 더 바람직하게는 75℃ 이하; 더 바람직하게는 49℃ 이하; 더 바람직하게는 47℃ 이하의 겔 온도를 갖는다.
메틸 셀룰로오스 폴리머 중에서, 지수 s23/s26 은 바람직하게는 0.36 이하, 바람직하게는 0.33 이하, 더 바람직하게는 0.30 이하, 가장 바람직하게는 0.27 이하, 또는 0.26 이하, 및 특히 0.24 이하 또는 0.22 이하이다. 바람직하게는 지수 s23/s26 는 0.08 이상, 0.10 이상, 0.12 이상, 0.14 이상, 또는 0.16 이상이다.
메틸 셀룰로오스 폴리머 중에서, DS(메틸)는 바람직하게는 1.55 이상; 더 바람직하게는 1.65 이상; 더 바람직하게는 1.70 이상이다. 메틸 셀룰로오스 폴리머 중에서, DS(메틸)는 바람직하게는 2.25 이하; 더 바람직하게는 2.20 이하; 더 바람직하게는 2.10 이하이다.
성분 (b)의 양은 조성물의 중량을 기준으로, 0.1 중량% 내지 1.4 중량%이다. 바람직하게는, 성분 (b)의 양은 중량의 조성물의 중량을 기준으로, 0.2 중량% 이상; 더 바람직하게는 0.4 중량% 이상이다. 바람직하게는, 성분 (b)의 양은 중량의 조성물의 중량을 기준으로, 1.3 중량% 이하; 더 바람직하게는 1.2 중량% 이하; 더 바람직하게는 1.1 중량% 이하이다.
바람직하게는, 본발명의 조성물은 물을 포함한다. 바람직하게는, 물의 양은 조성물의 중량을 기준으로 20 중량% 이상; 더 바람직하게는 30 중량% 이상; 더 바람직하게는 40 중량% 이상; 더 바람직하게는 50 중량% 이상이다. 바람직하게는, 물의 양은 조성물의 중량을 기준으로 80 중량% 이하; 더 바람직하게는 70 중량% 이하이다.
바람직하게는, 본발명의 조성물은 하나 이상의 단백질, 염화나트륨, 하나 이상의 당 및 이들의 혼합물로부터 선택된 성분을, 조성물의 중량을 기준으로 20 중량% 내지 80중량% 함유한다.
바람직하게는, 본발명의 조성물은 오카라, 대두 원료 또는 이들의 혼합물에 더하여 하나 이상의 단백질을 함유한다. 바람직한 단백질은 식물성 단백질이고; 더 바람직한 것은 대두에서 얻은 단백질, 밀에서 얻은 단백질 및 이들의 혼합물이다. 바람직하게는 단백질의 양은, 조성물의 중량을 기준으로 5 중량% 이상; 더 바람직하게는 10 중량% 이상; 더 바람직하게는 15 중량% 이상이다. 바람직하게는 단백질의 양은, 조성물의 중량을 기준으로 30 중량% 이하; 더 바람직하게는 25중량% 이하이다.
바람직하게는, 본발명의 조성물 중의 대두 단백질의 양은, 조성물의 중량을 기준으로, 5 중량% 이상; 더 바람직하게는 10 중량% 이상; 더 바람직하게는 15 중량% 이상이다. 바람직하게는 단백질의 양은, 조성물의 중량을 기준으로 30 중량% 이하; 더 바람직하게는 25 중량% 이하이다.
바람직하게는, 본발명의 조성물은 하나 이상의 당을 함유한다. 바람직한 당류는 수크로오스, 푸룩토오스, 글루코스 (덱스트로오스로도 공지됨), 및 이들의 혼합물이다. 바람직하게는 당의 양은, 조성물의 중량을 기준으로 0.1 중량% 이상; 더 바람직하게는 0.2 중량% 이상; 더 바람직하게는 0.3 중량% 이상이다. 바람직하게는 당의 양은, 조성물의 중량을 기준으로 5 중량% 이하; 더 바람직하게는 3 중량% 이하; 더 바람직하게는 1 중량% 이하이다.
바람직하게는, 본발명의 조성물은 염화나트륨을 함유한다. 바람직하게는, 염화나트륨의 양은, 조성물의 중량을 기준으로 0.05 중량% 이상; 더 바람직하게는 0.1 중량% 이상; 더 바람직하게는 0.2 중량% 이상이다. 바람직하게는, 염화나트륨의 양은, 조성물의 중량을 기준으로 5 중량% 이하; 더 바람직하게는 2 중량% 이하; 더 바람직하게는 1 중량% 이하; 더 바람직하게는 0.5 중량% 이하이다.
바람직하게는, 본발명의 조성물은 하나 이상의 식물성 오일을 함유한다. 바람직하게는, 식물성 오일의 양은, 조성물의 중량을 기준으로 5 중량% 이상; 더 바람직하게는 10 중량% 이상; 더 바람직하게는 20 중량% 이상이다. 바람직하게는, 식물성 오일의 양은, 조성물의 중량을 기준으로 50 중량% 이하; 더 바람직하게는 40 중량% 이하; 더 바람직하게는 30 중량% 이하이다.
바람직하게는, 본발명의 조성물은 고기를 포함하지 않거나, 그렇지 않고 고기가 존재하는 경우, 조성물의 중량을 기준으로 0.1 중량% 이하의 고기의 양으로 포함한다.
본발명의 조성물의 바람직한 용도는 패티의 형성이다. 패티는 50그램 내지 500그램 무게의 고체 물체이다. 바람직한 패티는 최소 치수가 3 cm 이하; 더 바람직하게는 2 cm 이하이다. 바람직한 패티는 최소 치수로 정의된 축을 중심으로 원형, 육각형 또는 정사각형 대칭을 가지고, 더 바람직한 것은 원형 대칭이다.
바람직하게는, 패티는 15℃ 내지 30℃ 사이의 온도에서 발생하는 공정에 의해 형성된다. 바람직하게는, 패티를 형성하는 공정은 본발명의 구성 성분들이 서로 접촉하도록 가져오고, 그 다음 기계적으로 혼합하여 성분들을 블렌드하는 것을 포함한다. 바람직하게는, 수득한 혼합물의 일부는 패티로 형성된다.
바람직하게는, 패티는 형성 후 또는 요리 전에 평평한 표면 상에 25℃에서 10분 동안 두었을 때 그의 형태를 유지한다.
바람직하게는, 패티는 형성 후에 요리된다. 요리는 패티의 내부 온도를 60℃ 이상으로 올리기에 충분한 고온으로 패티를 노출시키는 임의의 방법으로 수행될 수 있다. 바람직하게는, 패티는 요리 과정이 완료된 후, 평평한 표면 상에 25℃에서 10분 동안 두었을 때 그의 형태를 다시 유지한다.
본발명의 조성물은 제형의 유동 특성 및/또는 고형 제형의 경도를 포함하는 제형의 레올로지를 개선하기 위해 유용한 것으로 고려된다. 또한, 본발명의 조성물은 식용 제형의 레올로지를 개선하기 위해 유용한 것으로 고려된다.
하기는 본발명의 실시예이다.
성분들은 다음와 같다:
Soy 1 = Dupont Corporation 사제의 ResponseTM 4401 대두 단백질.
Soy 2 = Dupont Corporation 사제의 ResponseTM 4320 대두 단백질.
Glu = MPG 성분으로부터 밀 글루텐으로 변형된 FPTM 600.
오일 = 식물성 오일
Flav = 소고기 풍미제
MCG = MethocelTM SGA16M, Dow Chemical Company 사제의 메틸 셀룰로오스:
2% 점도: 16,000 MPa*s
% 메톡실: 27.5% 내지 31.5%
MCA = MethocelTM A4M, Dow Chemical Company 사제
2% 점도: 2,600 내지 5,000 MPa*s
% 메톡실: 27.5% 내지 31.5%
HPMC = MethocelTM K4M, Dow Chemical Company 사제의 하이드록시프로필메틸 셀룰로오스
2% 점도: 2,600 내지 5,000 MPa*s
% 메톡실: 19% 내지 24%
% 하이드록시프로필: 7% 내지 12%
당 = ADM Corporation 사제의 ClintoseTM 덱스트로오스
실시예 1: 레올로지
용액 및 분산물은 하기와 같이 만들어졌다.
메토셀TM (MethocelTM) 만을 함유하는 용액이 하기와 같이 조제되었다. 사용 전에, 메토셀TM 분말을 80℃의 오븐 (진공 하)에서 밤새 건조하였다. 사전-칭량된 양의 물 (샘플 조성물을 기준으로)을 깨끗한 유리 바이알에 도입하였다. 바이알을 물 온도가 약 85℃에 도달할 때까지 핫플레이트 상에서 교반하면서 (프로펠러 유형 자석 교반기) 가온하였다. 그 다음, 사전-칭량된 양 (샘플 조성물을 기준으로, 전형적으로 1% w/w)의 메토셀TM 분말을 열수 용액 내에 교반하면서 도입하였다. 메토셀TM 분말/열수 슬러리를 추가로 20분 동안 (가열을 끄고) 교반하였다. 그 후 바이알을 캡핑하고, 평판 진탕기 (실온, 대략 23℃에서)로 2시간 동안 이동시켰다. 마지막으로, 임의의 레올로지성 측정 전에 바이알을 4℃ (또는 24시간)로 설정하고 밤새 냉장고에 저장하였다. 총 샘플 중량은 대략 60g 이었다.
오카라만을 함유하는 용액/분산물은 하기와 같이 만들어졌다.
오카라 분말은 샘플 준비 전에 어떤 건조도 하지 않고 받아 사용하였다. 사전-칭량된 양의 물 (샘플 조성물을 기준으로, 2.5% 또는 5%, w/w)을 깨끗한 유리 바이알에 도입하였다. 바이알을 물 온도가 약 85℃에 도달할 때까지 핫플레이트 상에서 교반하면서 (프로펠러 유형 자석 교반기) 가온하였다. 그 다음, 사전-칭량된 양 (샘플 조성물을 기준으로, 전형적으로 1% w/w)의 오카라 분말을 열수 용액 내에 교반하면서 도입하였다. 오카라 분말/열수 슬러리를 추가로 20분 동안 (가열을 끄고) 교반하였다. 그 후 바이알을 캡핑하고, 평판 진탕기 (실온, 대략 23℃에서)로 2시간 동안 이동시켰다. 마지막으로, 임의의 레올로지성 측정 전에 바이알을 4℃ (또는 24시간)로 설정하고 밤새 냉장고에 저장하였다. 총 샘플 중량은 대략 60g 이었다.
오카라 및 메토셀TM 둘 모두를 함유하는 용액/분산물은 하기와 같이 만들어졌다. 사용 전에, 메토셀TM 분말을 80℃의 오븐 (진공 하)에서 밤새 건조하였다. 오카라 분말은 샘플 준비 전에 어떤 건조도 하지 않고 받아 사용하였다. 메토셀TM 및 오카라 분말은 샘플 조성물에 따라 칭량하고, 스팻툴라를 사용하여 혼합하였다. 물을 깨끗한 유리 바이알에 도입하였다. 바이알을 물 온도가 약 85℃에 도달할 때까지 핫플레이트 상에서 교반하면서 (프로펠러 유형 자석 교반기) 가온하였다. 그 다음, 사전-칭량된 분말 혼합물을 열수 용액 내에 교반하면서 도입하였다. 분말/열수 슬러리를 추가로 20분 동안 (가열을 끄고) 교반하였다. 그 후 바이알을 캡핑하고, 평판 진탕기 (실온, 대략 23℃에서)로 2시간 동안 이동시켰다. 마지막으로, 임의의 레올로지성 측정 전에 바이알을 4℃ (또는 24시간)로 설정하고 밤새 냉장고에 저장하였다.
용액/분산물의 레올로지 측정은 하기와 같이 수행되었다. 레올로지는 쿠에트 (컵 및 보브) 픽스쳐 (Couette fixture)를 이용하여 변형율이 제어된 ARESTM RFSIII 유량계 (TA 기기)에서 측정되었다. 쿠에트 픽스쳐 주요 치수는 다음과 같았다: 컵에 대하여 내경 34 mm, 및 외경 32 mm 및 보브 치수에 대해 높이 33.33 mm. 보브는 볼록한 원뿔형 바닥을 가지며, 내부에서 제작되었다. 선형 점탄성 (LVE) 계수를 결정하기 위하여, 변형율-진폭 스윕(strain-amplitude sweeps)을 수행하였고, 여기서, 방출된 응력은 적용된 변형율 진폭에 비례한다. 동적 주파수 스윕(dynamic frequency sweep)는 400 내지 0.01 rad/s 의 주파수 범위, 및 LVE 계수에서의 변형율 진폭을 이용하여 20℃에서 작은-진폭 진동 전단 하에 수행되었다. 이 경우, 전단 저장 탄성률 (G') 및 손실 탄성률 (G")이 주파수 (ω)의 함수로서 모니터링되었다. 추가로, (복합) 점도(|η*|)가 하기 관계식을 이용하여 계산될 수 있다:
고정된 대표적인 주파수 (1.0 rad/s)에서의 복합 점도 (|η*|)의 크기가 보고되고 비교된다. 안정된 전단 속도 스윕(shear rate sweep)이 0.03 내지 500/s 의 변형 속도 범위에 대해 수행되었다. 이 경우, 안정된 전단 점도 (η)는 전단 변형율 속도의 기능으로서 모니터링된다. 고정된 대표적인 전단 속도 (0.3/s)에서의 안정된 전단 점도 (η)가 보고되고 비교된다.
모든 샘플에 대하여, 겔 온도는 동일한 유량계 및 상기 기재된 쿠에트 픽스쳐를 이용하여 작은-진폭 진동 전단 흐름 조건 (LVE 계수에서의 변형률 진폭 및 1.0 rad/s 주파수) 하에 온도 스윕 (10 내지 90 내지 10℃, 1℃/분의 가온/냉각속도)을 이용하여 측정되었다. 약 2 내지 3 mL의 저밀도수-불혼화성 폴리디메틸실록산 오일 (5 cSt 점도, 0.918 g/mL의 밀도, 770 g/mol의 분자량)을 용액 수준이 보브의 최상부 위로 올라간 후 일회용 피펫으로 수용액 위에 층을 이루게/떠있게 하여, 고온에서의 용매 증발을 최소화하였다. 저장 (G') 및 손실 (G") 탄성률이 온도의 함수로서 모니터링되었다. 가온 사이클에 있어서 G'=G"에서의 교차 온도는 Tgel 을 나타내는 척도로 간주된다. 다른 보고된 척도는 25℃ 에서 전단 저장 탄성률 (G') 및 복합 전단 탄성률의 크기 성분인 |G*| 이다.
비교 실시예의 결과는 하기와 같다. "Ex." 는 실시예를 의미하고, "C" 로 끝나는 숫자를 갖는 실시예는 비교 실시예이다. "n.d." 는 검출되지 않음을 의미한다.
표 1A: 비교 실시예에서의 레올로지 결과. 퍼센트는 실시예의 총 중량을 기준으로 한 중량%를 나타냄
표 1B: 실시예에서의 레올로지 결과. 퍼센트는 실시예의 총 중량을 기준으로 한 중량%를 나타냄
2.5% 오카라를 함유하는 실시예에서, 안정된 전단 점도 η 의 결과는 오카라 및 셀룰로오스 유도체 둘 모두를 갖는 샘플이 오카라 및 셀룰로오스 유도체의 별도의 기여를 더하여 예상되는 것보다 훨씬 높은 점도를 갖는다는 것을 보여준다. 예를 들어, 실시예 1C, 4C, 및 6 이 시험될 수 있다. 실시예 6의 안정된 전단 점도는 실시예 1C 및 4C의 시험으로부터 기대된 것보다 훨씬 더 높은 2.85 Pa*s 이다. 동일한 효과가 파라미터 G' 및 |G*| 의 시험으로부터 분명히 나타난다: 실시예 6에서의 G' 및 |G*| 값은 실시예 1C 및 4C의 시험으로부터 기대된 것보다 훨씬 더 높다. 유사하게, 실시예 8의 η, G', 및 G* 값은 모두 실시예 3C 및 4C의 시험으로부터 기대된 것보다 매우 더 높다.
이러한 동일 효과는 5% 오카라를 함유하는 실시예에서 더욱 더 분명하다.
레올로지성 결과가 입증하는 것으로부터, 셀룰로오스 유도체와 오카라의 혼합물이 점도의 독특한 증가를 제공하고, 그것이 다양한 제형에서 유용할 수 있음이 고려된다. 또한, 점도의 증가가 특유의 물리적 구조에 의해 생성되고, 그것이 이러한 제형으로 만들어진 고형 물품을 견고하게 할 수 있음이 고려된다.
실시예 2: 패티
패티를 만드는데 사용된 성분 배합은 하기와 같다.
표 2A: 패티 제형. 양은 제형의 중량을 기준으로 한 중량%를 나타냄
표 2A (연속): 패티 제형. 양은 제형의 중량을 기준으로 한 중량%를 나타냄
성분들을 하기와 같이 혼합하였다. 글루텐, 오카라 (존재하면) 및 MCG (존재하면)을 건조 분말로서 혼합기에서 혼합하였다. 5℃의 물을 첨가하고, 혼합물을 균일한 슬러리가 형성될 때까지 중속으로 반죽날(whip attachment)을 이용하여 휘저었다. 풍미제, 당 및 NaCl 을 첨가하고, 고속으로 1 분 동안 계속 휘저었다. 그 다음, Soy 1을 첨가하고, 제형을 5 분 동안 혼합하면서 용기의 측면의 혼합물을 계속 밀어 넣었다. 그 다음, Soy 2를 첨가하고, 제형을 5 분 동안 혼합하면서 용기의 측면의 혼합물을 계속 밀어 넣었다. 그 다음, 오일을 첨가하고, 제형을 5 분 동안 혼합하면서 용기의 측면의 혼합물을 계속 밀어 넣었다. 상기 혼합물을 5℃에서 2시간 동안 냉장고에 보관하였다.
각각의 패티를 형성하기 위하여, 80 g의 혼합물을 원통형 몰드에 넣어두었다. 몰드 치수는 높이가 1 cm 및 직경이 9 cm 였다. 그 다음, 패티를 냉동될 때까지 -15 내지 -20℃의 냉동고에 보관하고, 그 다음 각각의 패티를 개별적으로 랩핑하고 시험할 때까지 냉동고에 재보관하였다.
패티를 냉동고에서 꺼내어 다음과 같이 요리하였다. 냉동된 패티를 약간의 기름칠 (PAMTM 조리용 스프레이)을 한 25.4 cm (10인치) 직경 후라이팬에 중불에서 각면을 4 분 동안 올려두었다. 한번에 하나의 패티를 가열하고, 70℃ 내지 75℃의 내부 패티 온도를 시험하기 위하여 텍스처 분석기에 즉시 전달하였다.
요리 후, 패티가 관측되었다 ("Obs."). 형태가 유지된 패티는 "OK" 로 등급되었고, 부서지거나 가루가 된 패티는 "불량" 으로 등급되었다. 패티가 그의 형태를 유지하는 경우, 경도가 시험되었다. 패티 경도는 2.5cm 직경 아크릴 원통형 탐침을 사용하여 텍스처 분석기 (모델 TA.XTPlus, Texture Technologies 사제, Corp, NY, USA)로 측정되었다. 패티의 대략 중간 지점을 패티 경도 측정용 탐침을 이용하여 압축하였다. 이러한 특성 규명 기술의 결과로서, 측정된 힘 대 시간 압축의 플롯이 수득되었다. 최대 힘은 뉴튼의 패티 경도 힘으로 간주된다. 그 결과는 하기와 같다. "nt" 는 시험되지 않음을 의미한다.
표 2B: 요리 후 결과
MCG가 없는 패티 (21C, 22C 및 23C)는 그의 형태가 유지되지 않거나, 그렇지 않으면 요리 도중 부서졌다. MCG 만을 갖는 패티는 형태가 유지되지 않거나 (30C), 그렇지 않으면 동일한 양의 MCG 및 추가로 오카라가 함유된 패티와 비교하여 상대적으로 낮은 경도를 나타내었다 (24C 및 27C). 비교 샘플 27C 의 경도는 너무 낮아서 허용될 수 없는 패티였다. MCG 및 오카라 둘 모두를 갖는 패티는 양호한 경도를 나타내었다.
Claims (7)
- 조성물로서,
(a) 상기 조성물의 중량을 기준으로, 0.5 중량% 내지 15 중량%의, 오카라(Okara), 대두 원료(whole soy) 또는 이들의 혼합물, 및
(b) 0.1 중량% 내지 1.4 중량%의, 1종 이상의 메틸 셀룰로오스, 1종 이상의 하이드록시프로필메틸 셀룰로오스, 및 이들의 혼합물로부터 선택된 1종 이상의 셀룰로오스 유도체를 포함하는, 조성물. - 제1항에 있어서, 상기 조성물이 0.5 중량% 내지 15 중량%의 오카라를 포함하는, 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 조성물의 중량을 기준으로 20 중량% 내지 80 중량%의 물을 추가로 포함하는, 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 조성물의 중량을 기준으로 20 중량% 내지 80중량%의, 1종 이상의 단백질, 염화나트륨, 1종 이상의 당 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 건조 성분을 추가로 포함하는, 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 조성물의 중량을 기준으로 5 중량% 내지 40 중량%의 식물성 단백질을 추가로 포함하는, 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 셀룰로오스 유도체가 20℃에서 물 중 2 wt% 용액의 점도를 5,000 mPa*s 이상으로 갖는, 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 셀룰로오스 유도체가 45℃ 이하의 겔 형성 온도를 갖는, 조성물.
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