KR20190045811A

KR20190045811A - 호화 곡물 또는 호화 곡물 분말을 이용한 구슬형 감미료의 제조방법 및 이를 이용한 조성물

Info

Publication number: KR20190045811A
Application number: KR1020180058108A
Authority: KR
Inventors: 박보람; 이은별; 이경; 정예영; 유선미; 한귀정; 김하윤; 윤영
Original assignee: 대한민국(농촌진흥청장)
Priority date: 2017-10-24
Filing date: 2018-05-23
Publication date: 2019-05-03
Also published as: KR102054124B1

Abstract

본 발명은 호화 곡물 분말을 이용한 구슬형 이소말토올리고당의 제조방법 및 이를 이용한 조성물에 관한 것으로, 본 발명에 의한 호화 곡물 분말을 이용한 구슬형 이소말토올리고당의 제조방법은 이소말토올리고당의 제조를 더 편리하게 하며, 구슬형으로 제작되어 종래 형상에 비해 사용상의 편의성을 제공한다.

Description

호화 곡물 또는 호화 곡물 분말을 이용한 구슬형 감미료의 제조방법 및 이를 이용한 조성물{METHOD OF MANUFACTURING BEAD TYPE SWEETENER BY USING GELATINIZED GRAIN OR GRAIN POWDER, AND COMPOSITION USING THE SAME}

본 발명은 호화 곡물 또는 호화 곡물 분말을 이용한 구슬형 감미료의 제조방법 및 이를 이용한 조성물에 관한 것이다.

단맛을 내는 물질인 당류는 당분자의 갯수에 따라 단당류, 이당류, 다당류로 나뉜다. 포도당(glucose)과 과당(fructose)은 분자가 하나로 된 단당류이고, 설탕(sucrose sugar)은 분자가 2개인 이당류, 올리고당(oligosaccharide)은 3개 이상의 분자가 뭉쳐진 다당류에 속한다. 당류는 대부분의 과일, 유제품, 곡류 등에 함유되어 있기 때문에 식품을 통하여 섭취될 수 있으며 에너지를 공급하고, 정신적인 만족감을 주는 기능을 한다. 입자가 작은 단당류일수록 소화와 섭취가 빠르나, 올리고당과 같은 다당류는 소화와 섭취가 어려워 설탕의 3분의 1 수준으로 칼로리가 낮은데다 장내에 공생하는 또는 유리한 미생물의 성장을 자극시켜 개인에 생물학적 효과를 발휘하는 프리바이오틱스로 불리우기도 하며, 체내에서 수용성 식이섬유와 같은 작용을 한다고 알려져 있다.

당류 중 많은 양을 차지하는 설탕과 과당의 과잉 섭취는 열량을 높여 비만을 유발하거나, 혈중 중성 지방을 높여 심혈관질환 등 성인병 발생 위험성을 증가시킬 수 있고, 어린이의 경우에는 충치, 과잉행동장애와 같은 질병 발생 위험과 관련이 있는 것으로 보고되고 있는등 유해성 논란이 계속되면서, 건강을 위해 단맛을 내기 위한 설탕의 대체제로 올리고당을 사용하는 소비자가 늘어나고 있다. 국내에서 쉽게 접할 수 있는 올리고당의 예로는 프락토올리고당과 이소말토올리고당이 있다.

이소말토올리고당(Isomalto-oligosaccharide; IMO)은 포도당이 α-(1,4)- 및/또는 α-(1,6)-글루코시드 결합 형태의 분지결합으로 중합도(DP) 2~9를 형성하는 당류를 말하는 것으로 이소말토오스, 파노오스, 이소말토트리오스, 이소말토테트라오스, 이소파노오스, 및 프럭토올리고사카라이드, 갈락토올리고사카라이드, 자일로올리고사카라이드, 및 겐티오올리고사카라이드와 같은 기타 고급 분지형 올리고사카라이드를 포함한다. 전분함량이 높은 원료, 주로 옥수수 분말을 이용하여 액화, 당화, 전이효소 반응을 포함하는 복합 효소 공정을 통하여 제조하나 그외에도 타피오카, 쌀 등 다양한 원료가 사용될 수 있다. 올리고당 제조 반응 첫 번째 단계에서 투입하는 액화효소는 전분과 물 혼합액을 호화개시 온도 이상(주로 90℃)정도로 가열하여 주면 전분 입자가 물과 열을 흡수함에 따라 팽윤되어 미셸구조가 깨지며 아밀로오스, 아밀로펙틴이 용출되고 급격히 점도가 올라가는 호화 현상이 발생하는데, 이때 가공공정에서 이러한 호화 전분액의 점도를 낮추기 위해 투입한다. 따라서 고온에서도 활성을 잃지 않는 고온용 액화효소(미생물 유래)를 사용하게 되며, 이로 인해 전분의 α-1,4 결합이 무작위적으로 쪼개져 덱스트린 형태가 되며 점도를 잃게 된다. 그 다음 단계는 아밀로펙틴의 분지결합(α-1,6)을 절단하는 당화효소(glucoamylase)를 투입하는 단계로 이 효소의 작용으로 인해 덱스트린 단위의 전분이 더 작은 단위로 쪼개지며 환원당 DE(dextrose equivalent)값이 증가하게 되며 이 반응의 온도범위는 60℃ 정도이다. 마지막으로 이러한 당화액(주로 포도당, 말토오스 단위)에 분지결합을 옮겨줌으로써 α-1,6 결합이 생성되는 전이과정을 통해 이소말토올리고당이 생성된다. 올리고당은 이와 같이 복잡한 단계를 거쳐 만들어지는 탓에 대한민국 공개특허 제 2012-0019391호와 같이 이의 단순화를 위한 방법들이 모색되고 있다.

또한, 시중에 유통되는 이소말토올리고당 시럽은 점착성이 있는 투명하거나 혹은 연갈색 빛을 띄는 약간의 흐름성을 지닌 끈적한 형태로, 이용시 필요량만큼 덜은 뒤 뚜껑을 덮어 사용하는데, 이때 원하는 만큼 정량을 계량하기가 힘들고 손이나 입구에 묻으면 보관시 잔여물이 흘러 바닥 및 용기의 뚜껑을 끈적하게 만드는 등 불편한 점이 있다.

이에, 본 발명자들은 기존의 3단계 반응을 좀 더 간소화하고 고열처리 없이 용이하게 제조하기 위하여 팽화미를 이용해 중온(60~65℃) 조건에서 one step 효소처리를 통해 이소말토올리고당을 제조한 후, 이를 구슬형태로 제조하기 위해서 역상-구체화(reverse-spherification)기법을 이용함으로써 사용시 편의성을 구비한 구슬형 이소말토올리고당을 제조하여, 본 발명을 완성하였다.

대한민국 공개특허 제 2012-0019391호

본 발명은 호화 곡물 또는 호화 곡물 분말을 이용한 구슬형 이소말토올리고당의 제조방법 및 이를 이용한 조성물을 제공한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 호화 곡물 또는 호화 곡물 분말, 및 물의 혼합물에 액화·당화·전이효소 조합물을 반응시키는 단계를 포함하는, 이소말토올리고당의 원스텝 제조 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 감미료에 금속이온을 첨가한 뒤 알긴산수용액에서 반응시키는 단계로 구성된, 구슬형 감미료의 제조 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 원스텝 제조 방법에 의한 이소말토올리고당 또는 상기 구슬형 감미료 제조방법으로 제조된 구슬형 감미료를 포함하는 식품 첨가물을 제공한다.

본 발명에 의한 호화 곡물 분말을 이용한 구슬형 이소말토올리고당의 제조방법은 이소말토올리고당의 제조를 더 편리하게 하며, 구슬형으로 제작되어 종래 형상에 비해 사용상의 편의성을 제공한다.

도 1은 호화미를 이용한 1 step 이소말토올리고당 제조공정의 모식도이다.
도 2는 팽화미분을 이용한 이소말토올리고당 제조조건별 환원당 함량을 비교한 그래프이다.
도 3은 팽화미분을 이용한 이소말토올리고당 제조조건별 가용성 고형분을 비교한 그래프이다.
도 4는 팽화미분을 이용한 이소말토올리고당 제조조건별 구성당을 나타낸 결과이다.
도 5는 팽화미분을 이용한 이소말토올리고당 제조시간별 각 구성당의 함량 변화를 나타낸 그래프이다.
도 6은 구슬형 이소말토올리고당 제조공정의 모식도이다.
도 7은 시판 이소말토올리고당을 대상으로 칼슘 종류 및 올리고당과 물의 배합비에 따른 구슬형 이소말토올리고당의 제조 결과이다.
도 8은 알긴산나트륨 농도별 이소말토올리고당 구슬의 경도를 비교한 그래프이다.
도 9는 구슬형 올리고당을 제조된 크기별로 비교한 결과이다.
도 10은 팽화미분을 이용하여 구슬형 이소말토올리고당을 제조한 결과이다.
도 11은 다양한 감미료 재료를 이용하여 구슬형 감미료를 제조한 결과이다.

이하, 본 발명에서 사용되는 용어를 설명한다.

"호화"는 녹말에 물을 가하여 가열하면, 녹말이 팽윤(膨潤)되고 점성이 증가하여 전체가 반투명하고, 거의 균일한 콜로이드 물질이 되는 현상이다. 생녹말에서는 녹말분자가 밀착되어 있고, 물분자도 들어갈 수 없는 치밀한 묶음으로 되어 있는데, 이것을 미셀(micelle)이라고 한다. 물을 가하여 가열하면 이 미셀 구조가 녹아서 사이가 넓어져 틈이 생기는데 이것을 팽윤이라고 하며, 이와 같이 미셀이 바깥쪽부터 차례로 무너져가는 현상이 호화로 이와 같이 호화된 전분을 α전분이라 한다. 호화시키는 방법은 열 또는 효소를 이용하는 방법 등이 사용될 수 있으며, 호화된 쌀은 방법에 따라 팽화미, 알파미 등의 명칭으로 불리우고 있으며 본 발명의 실시예에서는 팽화미 분말(팽화미분)을 이용하였다.

"팽화미"는 압력이 걸려 있는 용기에 쌀을 넣고 밀폐시킨 상태에서 가열하여 용기 속의 압력이 올라가게 한 후, 갑자기 개방해 압력을 급히 떨어뜨려 쌀알이 수 배로 부풀게 한 것으로 튀긴 쌀 또는 팽화미(膨化米)라 한다. 이러한 조작에 의하여 쌀알은 다공질(多孔質)이 되고 녹말은 덱스트린으로 변하므로 그대로 먹어도 소화가 잘 된다. 여기에 조미료나 감미료를 가하여 정형하거나 또는 분말로 만들어 식용하기도 한다.

"알파미"는 쌀에 물과 열을 가하여 쌀 내부에 함유된 생전분(β-전분)을 알파화(α化)한 후, 쌀을 건조 또는 감압시켜 수분을 8％ 이하까지 제거한 것으로 알파화미(米)라고도 한다. 밥을 열건조시켜 수분함유량 8％ 이하로 낮추면 녹말의 노화가 예방되어 장기간 보전할 수 있으므로 장기 보존용 건조밥으로도 이용된다. 종래에는 열풍으로 건조시켜 알파미를 만들었으나, 최근에는 밥을 지은 뒤 알코올로 급속 탈수하여 만든 알파미가 주조용으로 이용되고 있다. 알코올로 탈수된 알파미의 경우는 유리지방산 등 술을 빚는 데 지장이 되는 물질이 알코올 성분에 의해 제거되는 이점이 있고, 세미(洗米)나 증미(拯米)를 위한 설비가 불필요하고 폐수의 감소 등 주조설비의 합리화를 꾀할 수 있어서 관심을 얻고 있다.

"구체화(spherification)"는 알긴산나트륨이 칼슘이온 화합물과 만나 치환 반응을 통해 얇은 막이 형성되는 것으로, 알긴산나트륨이 혼합된 내용물을 칼슘이온 화합물에 접촉시켜 구슬형태의 얇은 막이 형성되게 한다. 이는 현재 식품 분야에서 인기있는 분자요리(molecular gastronomy)에 많이 쓰이며, 독특한 식감을 가진 식품을 만드는데 이용되고 있다.

"역상-구체화(reverse-spherification)"는 알긴산나트륨이 칼슘이온 화합물과 만나 치환 반응을 통해 얇은 막이 형성되는 것으로, 상기 구체화 반응과 반대로, 칼슘이온 화합물이 혼합된 내용물을 알긴산나트륨 수용액에서 반응시키는 것이다. 상기 역상 구체화 방법은, 종래의 구체화 방법에서 구형 내부에 알긴산-칼슘 막이 형성됨으로써 공기에 노출될 시에는 표면이 경화되는 문제로 장기보관이 어려운 문제점 및 구슬 내부에 넣는 내용물의 pH가 낮은 경우 안정적인 막 형성이 어렵다는 문제점 등의 단점을 보완해주는 방법이다.

기본적 구체화 방법에서는 알긴산나트륨과 액체나 반고형물의 액체를 혼합한 후 칼슘원 수용액에 떨어뜨려 밖에서 안으로 겔화가 일어나지만 사용하는 알긴산과 섞어주는 내용물의 pH 범위가 4.5~10 정도로 산성인 음식인 경우 구체화 반응이 어렵다는 단점이 있으나, 제한적 범위의 내용물을 구슬화 하기 위해 일반적으로 널리사용 되는 피막형성 제조 법이다. 그러나 역구체화(Reverse spherification)의 경우 칼슘 수용액과 내용물을 혼합한 후 알긴산염 수용액에 떨어뜨려 피막을 형성하므로 기본적으로 구체화 방법과는 반대로 안에서 밖으로 겔화가 진행된다. 따라서 내용물과 알긴산염 혼합액을 사용하지 않으므로 pH 사용범위에 제한적이지 않으며 표면이 경화되는 문제도 감소된다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명은 호화 곡물 또는 호화 곡물 분말, 및 물의 혼합물에 액화·당화·전이효소 조합물을 반응시키는 단계를 포함하는, 이소말토올리고당의 원스텝 제조 방법을 제공한다.

상기 호화 곡물 분말은 백미, 현미, 흑미, 옥수수, 감자, 고구마, 밀, 보리, 귀리 및 이들의 혼합물을 포함하는 곡물 중 1종 이상을 선택한 후 압출성형 또는 호화 팽화하여 분쇄한 것일 수 있으나, 전분질 원료로 널리 사용되는 것이라면 상기 곡물에 한정되지 않고 이용될 수 있다.

상기 호화 곡물은 백미, 현미, 흑미, 옥수수, 감자, 고구마, 밀, 보리, 귀리 및 이들의 혼합물을 포함하는 곡물 중 1종 이상을 선택한 후 압출성형 또는 호화 팽화시킨 낟알인 것일 수 있으나, 이에 한정되지 않고 이용될 수 있다.

상기 액화·당화·전이효소 조합물은 알파 아밀라아제(α-amylase), 말토제닉 아밀라아제(maltogenic amylase), 누룩, 누룩균 또는 이의 혼합물; 플룰라나아제(pullulanase), 글루코아밀라아제(glucoamylase), 베타아밀라아제(β-amylase), 베타아밀라아제의 역할을 하는 엿기름 또는 이의 혼합물 및; 트랜스글루코시다아제(transglucosidase), 시클로 클루코트랜스퍼레이즈(cyclo glucotransferase) 또는 이의 혼합물로 구성된 것일 수 있다.

상기 알파 아밀라아제, 말토제닉 아밀라아제, 누룩, 누룩균 또는 이의 혼합물; 플룰라나아제, 글루코아밀라아제, 베타아밀라아제, 베타아밀라아제의 역할을 하는 엿기름 또는 이의 혼합물 및; 트랜스글루코시다아제, 시클로 클루코트랜스퍼레이즈 또는 이의 혼합물 각각은 호화 곡물 분말 및 물의 혼합물에 대하여 0.05 내지 5%로 첨가되는 것일 수 있다.

상기 혼합물은 호화 곡물 또는 호화 곡물 분말, 및 물이 1:1 내지 1:20의 비율(w/w)로 혼합된 것일 수 있으며, 구체적으로 1:3 내지 1:10의 비율(w/w)로 혼합된 것일 수 있다. 호화 곡물 분말의 비율이 1:3보다 낮으면 기질이 물과 균일하게 슬러리 상태로 혼합되기 어려워 효소(가수분해효소)의 작용이 원활치 못하며, 1:10보다 높으면 기질이 분해되어 생성되는 산물의 농도가 낮아 회분 공정당 생산수율이 낮고 경제성이 떨어지게 된다.

상기 반응은 20 내지 95℃의 온도에서 수행되는 것일 수 있으며, 구체적으로는 50 내지 80℃의 온도에서 수행되는 것일 수 있으며, 바람직하게는 55 내지 70℃, 보다 바람직하게는 60 내지 65℃일 수 있다. 효소 반응온도가 40℃보다 낮으면 효소의 최적온도보다 낮으므로 액화, 당화, 전이효소의 작용이 활발하게 일어나지 못하여 전분이 분해되거나 올리고당 합성속도가 현저히 낮을 수 있으며, 80℃보다 높을 경우 효소가 변성될 수 있으므로 원하는 생성물을 얻을 수 없게 된다.

상기 반응은 1 내지 48 시간 동안 수행되는 것일 수 있으며, 바람직하게는 1 내지 36시간일 수 있으며, 보다 바람직하게는 1 내지 24시간일 수 있다. 효소의 반응시간이 1시간보다 짧으면 이소말토올리고당의 합성이 충분히 일어나지 않으며, 72시간보다 길어질 경우 효소반응이 더 이상 활발히 진행되지 않으므로 계속적으로 투입하는 에너지로 인해 경제성이 떨어지게된다.

상기 이소말토올리고당은 니게로스(nigerose), 코지비오스(kojibiose), 이소말토오스(isomaltose), 판노오스(panose), 이소말토트리오스(isomaltotriose), 이소말토테트라오스(isomaltotetraose), 이소말토펜타오스(isomaltopentaose), 이소말토헥사오스(isomaltohexaose), 이소말토헵타오스(isomaltoheptaose), 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

본 발명의 구체적인 실시예에서, 본 발명자들은 호화 곡물 분말을 이용한 원스텝 이소말토올리고당 제조(도 1)를 위해 다양한 조건에서 환원당 함량(도 2), 가용성 고형분(도 3), 구성당(도 4) 및 제조시간별 구성당 함량을 측정하여(도 5) 최종적으로 호화 곡물 분말 이용 구슬형 이소말토올리고당을 제조하였다. 본 발명에 의한 호화 곡물 분말을 이용한 이소말토올리고당의 원스텝 제조방법은 이소말토올리고당의 제조에 있어 편의성을 제공한다.

상기 감미료는 이소말토올리고당, 꿀, 조청, 물엿, 프락토올리고당, 설탕, 시럽, 매실청, 식초와 같은 각종 감미료 또는 조미료일 수 있고, 점도가 있는 액상 또는 퓨레상의 유동성 물질에 해당하는 식품 첨가물로 사용될 수 있는 감미료라면 어떤 것이든 사용할 수 있다.

상기 금속이온은 2가 이상의 금속이온일 수 있고, 구체적으로는 칼슘이온, 바륨이온 또는 알루미늄이온일 수 있으며, 더욱 구체적으로는 칼슘이온일 수 있다.

상기 금속이온은 염화칼슘, 젖산칼슘, 염화바륨, 황산알루미늄 또는 황염화칼슘의 금속이온 화합물일 수 있다.

상기 금속이온 화합물은 이소말토올리고당의 0.3 내지 2.0%의 농도일 수 있으며, 바람직하게는 0.5 내지 1.5%의 농도일 수 있다. 금속이온 화합물의 농도가 0.3%보다 낮을 경우 막의 형성 및 형태유지가 곤란하며, 2.0% 이상일 경우 이소말토올리고당 및 용매에 잘 용해되지 않고 결정이 남아있을 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 1.0% 수용액을 이용하였다.

상기 알긴산 수용액은 알긴산에 양이온을 결합시켜 수용성을 증가시킨 것으로, 구체적으로는 알긴산, 알긴산나트륨, 알긴산암모늄, 알긴산칼슘, 알긴산카륨 또는 알긴산 나트륨염과 같은 알긴산염류일 수 있고, 바람직하게는 알긴산 나트륨일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

상기 알긴산 수용액은 수용액에서 알긴산 결정체의 농도가 0.1 내지 5.0%일 수 있고, 구체적으로는 0.1 내지 2.0%일 수 있으며, 바람직하게는 0.1 내지 1.0%일 수 있다. 알긴산 수용액의 양이 0.1%보다 낮을 경우 막의 경도가 떨어져 형태의 유지가 곤란하며, 2.0%보다 높을 경우 막의 경도가 필요 이상으로 높아져 사용시 이소말토올리고당이 막 밖으로 충분히 배출되지 못할 수 있고, 막의 재료가 필요이상 소모되는 것이므로 경제성이 떨어지게 된다.

상기 알긴산 수용액에서의 반응이란 금속이온이 첨가된 감미료를 알긴산 수용액 수조에 점적하는 것일 수 있고, 구체적으로는 금속이온이 첨가된 감미료를 일정량 스푼으로 떠서 알긴산 수조에 천천히 떨어뜨리거나 스포이드와 같은 도구를 이용하는 것일 수 있으며, 구슬형태로 제조하기 위한 방법이라면 어떠한 도구를 이용할 수 있다.

알긴산 수용액에 반응시키기 전에 상기 금속이온이 첨가된 감미료를 냉동시키는 단계를 추가적으로 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

또한, 본 발명은 냉동된 감미료를 금속이온 수용액으로 코팅한 뒤 알긴산수용액에서 반응시키는 단계로 구성된, 구슬형 감미료의 제조 방법을 제공한다.

상기 수용액 내 금속이온은 1 내지 20%의 농도일 수 있고, 구체적으로는 5 내지 15%의 농도일 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 10% 농도의 수용액을 이용하였다.

상기 본원발명의 역구체화 방법을 이용하지 않더라도 일반적으로 알려진 구체화 방법을 이용할 수 있다. 즉, 감미료에 알긴산나트륨을 혼합하거나 코팅한 뒤 칼슘이온과 같은 금속이온 수용액에서 반응시키는 방법을 이용할 수 있다.

본 발명의 구체적인 실시예에서, 본 발명자들은 이소말토올리고당의 사용 편의성을 개선하기 위한 구슬형 이소말토올리고당 제조(도 6)를 위한 다양한 조건을 시험하여(도 7 내지 9) 최종적으로 팽화미 이용 구슬형 이소말토올리고당을 제조하였다(도 10). 또한, 꿀, 조청, 물엿, 프락토올리고당 또는 식초와 같은 감미료의 재료를 이용하여 구슬형 감미료를 제조하였다(도 11). 본 발명에 의한 구슬형 이소말토올리고당의 제조방법은 이소말토올리고당과 같은 감미료의 제조를 더 편리하게 하며, 구슬형으로 제작되어 종래 형상에 비해 사용상의 편의성을 제공한다.

아울러, 본 발명은 원스텝 제조 방법으로 제조된 이소말토올리고당, 감미료에 금속이온을 첨가한 뒤 알긴산수용액에서 반응시키는 단계로 제조된 구슬형 감미료, 감미료를 금속이온 수용액으로 코팅한 뒤 알긴산수용액에서 반응시키는 단계로 제조된 구슬형 감미료, 또는 냉동된 감미료에 알긴산나트륨을 첨가한 뒤 금속이온 수용액에서 반응시키는 단계로 제조된 구슬형 감미료를 유효성분으로 함유하는 식품 첨가용 조성물을 제공한다.

이하, 하기 실시예에 의해서 본 발명을 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일뿐, 본 발명이 이들에 의해 제한되는 것은 아니다.

팽화미분 이용 이소말토올리고당의 제조

실시예 1-1. 팽화미분과 백미분의 비교

팽화미분의 일반성분 구성을 확인하여 위하여 수분, 조단백, 조지방, 회분 및 탄수화물 함량을 분석하였고, 시중 유통되는 백미가루의 일반성분 값과 비교를 위해 표 1에 나타내었다. 팽화미분의 수분함량은 시료 1g을 취하고, 105℃에서 건조하여 상압가열건조법으로, 단백질은 semi micro-Kjeldhl법으로, 지방은 Soxhlet 추출법, 회분은 550℃ 회화법, 탄수화물은 100-(수분+단백질+지방+회분)의 계산치를 통해 값을 구하는 방법으로 분석하였으며, 백미가루의 성분 값은 2011년에 농촌진흥청에서 출간한 표준식품성분표 제 8개정판을 참조하였다.

	수분	단백질	지방	회분	탄수화물
팽화미분	6.01±0.18	6.37±0.91	0.58±0.04	0.26±0.00	86.76±0.28
백미분	14.0	6.2	0.9	0.4	78.5

표 1과 같이 팽화미분의 수분함량은 6.01%로 백미의 14.0%에 비해 낮은 것으로 나타났고, 탄수화물의 함량은 팽화미분이 86.76%, 백미가루가 78.5%로 팽화미분이 높은 것으로 나타났으며 그 외의 성분 함량은 비슷한 것으로 나타났다. 이는 백미를 고압·가열 후 대기압으로 순간적으로 변환시키는 팽화처리 과정에서 전분의 호화와 동시에 수분함량이 크게 감소한 결과이며 상대적으로 탄수화물의 함량이 증가하였기 때문인 것으로 보인다.

실시예 1-2. 팽화미분 배합 및 조건별 이소말토올리고당 제조

상기 실시예 1-1에서 전분이 호화된 것으로 나타난 팽화미를 이용하여 하기 표 2와 같이 이소말토올리고당의 제조를 위한 배합비 및 반응 온도를 나타내었다.

재료		PR15-60	PR20-60	PR15-65	PR20-65
팽화미분 (전체 100% 중)		15	20	15	20
물 (전체 100% 중)		85	80	85	80
반응온도(℃)		60	60	65	65
효소	말토게닉 효소	0.5%	0.5%	0.5%	0.5%
	풀룰라나아제	0.5%	0.5%	0.5%	0.5%
	트랜스글루코시다아제	0.5%	0.5%	0.5%	0.5%
라임즙		0.1%	0.1%	0.1%	0.1%

구체적으로, 도 1과 같이 팽화미를 가정용 분쇄기를 이용하여 곱게 분말화한 후, 50 mesh 표준체를 이용하여 팽화미분을 얻었고, 기질과 물의 배합비와 처리온도를 달리하여 팽화미분과 물의 배합비(15:85, 20:80), 효소 반응온도(60, 65℃)를 각 조건별로 두 가지씩 설정하여 표 1과 같이 PR15-60(15:85, 60℃) PR20-60(20:80, 60℃), PR15-65(15:85, 65℃), PR20-65(20:80, 65℃)의 4가지 실험군을 설정하였다. 처리효소로는 상업적으로 이용되는 효소인 maltogenic α-amylase(Maltogenase L, Novozyme), pullulanase(Promozyme D2, Novozyme), transglucosidase(Transglucosidase L "Amano", Amano Enzyme Inc.)를 각각 기질의 0.5%(v/w) 를 사용하였으며, pH를 낮추어 효소반응이 잘 일어나도록 라임즙을 0.1%(v/w) 첨가한 뒤 시간별로 이소말토올리고당 생성 정도를 확인하기 위하여 반응시간(0, 1, 6, 24, 48 시간)별로 제조했다.

팽화미분 이용 이소말토올리고당의 비교

상기 실시예 1을 통해 만들어진 팽화미분 이용 이소말토올리고당의 제조 조건별 품질 특성의 차이를 확인하기 위해 도 1의 제조공정에 따라 각기 다른 조건으로 만들어진 시료를 분석하였으며 분석항목으로 환원당, 당도, 아밀로오스 함량 및 구성당의 함량 변화를 선택하였다.

실시예 2-1. 팽화미분을 이용한 이소말토올리고당의 환원당 비교

팽화미분을 이용하여 이소말토올리고당을 제조한 뒤 기질과 물의 배합비 및 반응온도, 반응시간에 따른 효소처리 가수분해물의 환원당 함량을 분석하였다.

구체적으로는, 환원당의 정량법인 DNS(Dinitrosalicylic acid)법을 이용하였다. 10.6 g의 3,5-Dinitrosalicylic acid와 19.8 g의 sodium hydroxide (NaOH)를 1,416 ml의 DW에 천천히 녹인 후, 306 g의 Rochelle염(sodium potassium tartrate)을 천천히 녹이고, 7.6 ml의 페놀과 8.3 g의 sodium metabisulfite(Na₂S₂O₅)를 천천히 녹여 DNS 시약을 준비하였다. 시료 1 mL에 DNS 시약 3 mL를 가하여 100℃의 끓는 물에서 10분간 가열하고 냉각시켜 반응을 정지시킨 후 570 nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질로 포도당(glucose)를 이용하여 동일하게 수행하여 얻은 표준 검량선에 의하여 시료의 총당 및 환원당 함량을 산출하였다. 하기 계산식 1을 통해 얻어진 환원당 함량 분석 결과를 도 2에 나타내었다.

[계산식 1]

환원당(%) ＝ A ×D × 1/S ×100/1000

* A : 표준곡선으로부터 구한 시료용액 중의 환원당의 양(㎎)

* D : 희석배수

* S : 시료채취량(g)

도 2와 같이 반응 0시간째 실험군별 환원당의 함량은 5.76~7.77%로 기질과 물의 배합비 및 반응온도별 모두 유의적인 차이를 보였고, 기질과 물의 배합비가 15:85인 PR15-60, PR15-65 실험군의 환원당 함량보다 PR20-60, PR20-65 실험군의 환원당 함량이 높은 경향을 나타내었다. 이러한 경향은 반응 24시간째까지 유지되었으며 PR20-60, PR20-65 실험군에 포함된 기질의 양이 PR15-60,65 실험군에 비해 많고 기질대비 분해에 필요한 효소의 양도 충분하기 때문인 것으로 판단되었다. 반응시간이 경과함에 따라 환원당 함량은, 반응 1시간째에 7.40 내지 10.62%, 6시간째에 11.05 내지 15.64%, 24시간째에 13.89 내지 21.21%로 지속적으로 증가하였으나, 반응 48시간째에 PR20-60 실험군은 오히려 14.29%로 환원당 함량이 감소되는 것이 관찰되었다. 이를 통해 호화미분과 물 혼합액에 함께 넣어준 효소들의 작용에 의해 전분에서 포도당으로 가수분해 작용이 활발이 일어났으며, 반응 48시간째에 PR20-60 실험군의 환원당 함량이 감소는 전이효소의 작용에 의해 올리고당이 합성된 결과로 판단되었다.

실시예 2-2. 팽화미분을 이용한 이소말토올리고당의 당도 비교

팽화미분을 이용하여 이소말토올리고당을 제조한 뒤 기질의 함량 및 반응온도, 반응시간에 따른 효소처리 가수분해물의 가용성 고형분, 본 발명에 있어서 당도를 분석하였다.

구체적으로는, 굴절당도계(PAL-1, Atago Co., Ltd.)를 이용하여 효소처리물의 당도를 비교해 도 3에 나타내었다. 모두 3회 반복하여 값을 측정하였다.

도 3과 같이 반응 0시간째 실험군별 당도는 12.33 ~ 15.80 °Brix로 기질과 물의 배합비에 따라 유의적인 차이를 보였고, 기질 함량 같은 비율에서 반응온도가 다른 실험군간 유의적 차이가 없었으며 기질의 함량이 높은 PR15-60, PR15-65의 당도가 더 높았다. 반응 초기 기질의 함량이 같은 실험군의 유의적 차이가 없었으나 반응 6시간째 PR20-60, PR20-65 실험군을 제외하면 반응 1시간부터는 모든 실험군별 당도의 유의적인 차이가 나타났다. 반응시간이 증가함에 따라 실험군들의 당도가 증가하는 경향을 보였으며, 반응 48시간째 당도는 14.33 ~ 19.70 °Brix로 PR20-65 실험군이 가장 높았고, 다음으로 PR20-60, PR15-65, PR15-60 순으로 나타났다.

실시예 2-3. 팽화미분을 이용한 이소말토올리고당의 구성당 비교

팽화미분을 이용하여 이소말토올리고당을 제조한 뒤 기질의 함량 및 반응온도, 반응시간에 따른 포도당(Glucose), 맥아당(Maltose) 이상의 중합도를 가진 당이 생성되었는지를 확인하기 위해 TLC(thin layer chromatography)를 통해 가수분해물을 분리하였다.

구체적으로는, 실시예 1-2와 같이 팽화미분을 이용하여 이소말토올리고당을 제조한 뒤 Silica gel TLC plate(HPTLC silica gel 60 F254, 10×10 cm, Whatman K5F, 150Å, Whatman)에 비교를 위해 과당(Fructose), 포도당, 자당(Sucrose), 맥아당을 표준품으로 사용하였으며, 각각의 TLC plate에 반응시간별 실험군 각각의 가수분해물을 0.2um syringe filter를 이용하여 여과한 후 100배 희석하여 1cm 간격으로 각각 0.05M 농도를 1 ㎕씩 로딩하고, 2차 전개법으로 분리했다. 전개용매는 mjethane:1-prophanol:H₂O (2:5:1.5)를 사용하였으며, 전개 후에는 발색시약으로 10% sulfuric acid 용액을 전개되어진 TLC plate에 분무하고 드라이어를 이용하여 완전히 말린 후 105℃ oven에 20분간 가열 건조하여 밴드를 확인하여 추출물 중의 당을 확인한 결과를 도 4에 나타내었다.

도 4와 같이 각 실험군 사진의 제일 왼쪽의 표준열에서 0.1% 농도의 표준용액을 통해 표시된 포도당, 과당, 자당, 맥아당의 위치를 확인했고, 0시간부터 48시간까지 반응액을 표시된 순서와 같이 점적하여 생성된 당이 분리된 결과, 반응시간별 포도당 위치의 점의 크기가 크고 진해지는 것을 통해 반응시간이 경과함에 따라 포도당이 많이 생성된 것을 확인하였다. 모든 실험군이 반응 6시간째부터 표준물질의 분자량보다 중합도가 큰 생성물이 진하게 표시되어 나타나는 것을 확인하였고, 기질의 함량이 높은 PR20-60, PR20-65 실험군이 PR15-60, PR15-65 실험군 보다 상대적으로 더 진하게 나타났다. 반응온도별로는 반응온도가 높은 PR15-65, PR20-65 실험군에서 더 spot이 진하게 확인되는 것으로 보아 포도당 및 올리고당의 함량이 더 높은 것으로 판단되며, 이는 실시예 2-1 및 2-2에서 확인한 환원당 및 가용성 고형분 함량의 결과와 일치하는 것으로 확인되었다.

실시예 2-4. 팽화미분을 이용한 이소말토올리고당의 함량 비교

상기 실시예 2-3에서 팽화미분과 물의 배합시 효소처리 반응의 편이성 등을 고려한다면, 기질과 물의 배합비가 낮은 PR15-60, PR15-65 실험군이 작업에 용이하나, 환원당 함량과 당도가 높고 생성물이 진하게 표시된 PR20-65 실험군이 이소말토올리고당 제조에 더 적합한 것으로 보고, 상기 실험군 PR20-65 실험군 반응 생성물의 정확한 구성당명과 함량을 분석하기 위해 HPLC-ELSD(high performance liquid chromatography with evaporative light-scattering detector) 정량, 정석 분석을 실시하였다.

구체적으로는, 이소말토올리고당 정량 분석 조건을 설정하기 위하여 HPLC system(Agilent Technologies 1260 infinity, Palo Alto)과 검출기는 ELSD(Palo Alto)를 사용하여 분석을 실시하였으며 ELSD의 기기조건은 튜브의 온도는 45℃, Gain값은 10으로 설정하였다. 사용되어진 컬럼은 당 분석전용 컬럼(Prevail carbohydrate ES 5 ㎛, Alltech)이며, 시료주입량은 10 ㎕, 컬럼의 온도는 30℃, 이동상 유속은 1.0 mL이고, 총 분석시간은 80분으로 분석하였다. 사용된 최적 조건의 이동상 용매는 H₂0와 acetonitrile을 사용하였으며 acetonitrile 함량이 0분에서 75분까지 87%에서 60%로 감소되고, 75분에서 75.1분까지 60%에서 87%, post time으로 75.1분에서 80분까지 87%로 기울기 용리 조건으로 분석하였으며, 이를 하기 도 5 및 표 3에 나타내었다.

정량 분석에 사용된 단당류, 이당류 그리고 올리고당류의 18종의 표준물질 중 과당(fructose), 포도당(glucose), 자당(sucrose), 니게로스(nigerose), 맥아당(maltose), 코지비오스(kojibiose), 이소말토오스(isomaltose), 말토트리오스(maltotriose), 판노오스(panose), 이소말토트리오스(isomaltotriose)는 Sigma-Aldrich CO., 말토테트라오스(Maltotetraose), 이소말토테트라오스(Isomaltotetraose), 말토펜타오스(Maltopentaose), 이소말토펜타오스(Isomaltopentaose), 말토헥사오스(Maltohexaose), 말토펜타오스(Maltoheptaose)는 TRC사에서 구입하였다. 모든 표준품으로 사용된 시약은 분석용 등급이상을 사용하였으며, 제조사 매뉴얼에 따라 냉장 또는 냉동 보관 하였다.

각각의 표준물질 20 mg을 vial에 담아 1 mL의 증류수에 용해시켜 stock standard solution이 20,000 ug/ml가 되게 하였다. 시험에 사용된 표준용액은 시험용액의 농도를 고려하여 500, 1000, 2000 ug/ml이 되도록 증류수로 희석하여 검량선을 작성한 후 정량 분석하였다. 각 품종별 쌀의 액화, 당화, 전이 효소 처리된 시료를 5000 ×g으로 20분간 원심분리하고, 0.2 ㎛ nylon syringe filter (whatman, GE healthcare)를 통과시켜 1 mL씩 정밀히 취하였다. 간섭물질의 제거를 위해 Oasis HLB plus LP extraction cartridge(Waters)를 적용한 정제과정을 거쳐 Nylon syringe filter 0.2 ㎛를 이용하여 필터링 한 후 시험용액을 조제하여 사용하였다.

구성당 (ug/ml)	반응시간(hr)
구성당 (ug/ml)	0	1	6	24	48
F	Tr	Tr	Tr	Tr	Tr
G	23.32	31.96	38.19	43.57	38.48
N*	Tr	Tr	12.14	18.07	11.67
M	42.06	37.73	22.89	20.00	13.82
K*	Tr	Tr	11.58	13.81	9.60
IM2*	5.02	28.95	71.18	73.56	61.35
M3	8.33	3.77	8.58	5.72	2.70
P*	6.31	34.75	24.46	11.30	6.69
IM3*	Tr	4.18	20.54	14.83	9.91
M4	4.07	9.89	11.20	2.69	2.45
IM4*	Tr	Tr	5.55	13.06	Tr
M5	5.84	3.09	7.45	5.94	4.46
IM5*	Tr	Tr	Tr	Tr	Tr
M6*	4.70	6.84	6.74	4.34	Tr
M7*	8.02	Tr	Tr	Tr	Tr
total	107.67	161.17	240.51	226.90	161.14
total IMO	11.33	67.88	145.46	144.64	99.22
*함량비(%)	7.37	34.65	48.37	47.14	45.59

(F: 과당, G: 포도당, N: 니게로스, M2: 맥아당, K: 코지비오스, IM2: 이소말토오스, M3: 말토트리오스, P: 판노오스, IM3: 이소말토트리오스, M4: 말토테트라오스, IM4: 이소말토테트라오스, M5: 말토펜타오스, IM5: 이소말토펜타오스, M6: 말토헥사오스, M7: 말토펜타오스, *이소말토올리고당(Isomalfooligosaccharide; IMO))

도 5 및 표 3과 같이 팽화미분과 물의 배합 농도를 20%(w/v)로 하여 65℃에서 효소반응시켜 제조한 실험군의 구성당 및 함량을 분석한 결과, 반응시간이 증가함에 따라 포도당 함량은 증가하는 양상을 보였고, 말토오스 함량은 감소하는 것으로 나타났으며, 동시에 이소말토오스는 증가하였다. 총 구성당은 반응 6시간째 시료에 240.51mg/ml 로 가장 많이 함유된 것으로 분석되었으며, 총 이소말토올리고당류의 함량 또한 반응 6시간차에 145.46mg/ml (48.37%)로 가장 높았다. 이 시료의 이소말토올리고당 구성이 이소말토오스(isomaltose) > 파노스(panose) > 이소말오트리오스(isomaltotriose) > 니게로스(nigerose) > 코지비오스(kojibiose) > 이소말토펜타오스(isomaltopentaose) 순서였다.

팽화미분 이용 이소말토올리고당의 구슬형 제형 제조 및 비교

상기 실시예 2를 통해 제조 조건이 선택된 팽화미분 이용 이소말토올리고당의 사용시 끈적임에 의한 불편을 개선하기 위해 일정량만큼의 이소말토올리고당을 얇은 막을 이용하여 in pocket 형태로 중간 포장하여 구슬 모양으로 제작하였다.

실시예 3-1. 구슬형 이소말토올리고당 제조

팽화미분을 이용하여 제조한 이소말토올리고당을 구슬형태로 제조하기 위해서 역상-구체화(reverse-spherification)기법을 이용하였으며, 역상-구체화반응이 잘 일어나는 제조조건을 설정하고자 하기 표 4와 같이 칼슘원, 제조된 구슬의 크기, 반응 수조(bath)의 알긴산나트륨 농도별로 다르게 하였으며, 도 6과 같은 방법으로 역상 구체화시켜 구슬형 이소말토올리고당을 제조하여 품질특성을 확인하였다.

재료		필요량 및 농도
이소말토올리고당		100 g
칼슘이온 화합물	젖산칼슘	1.0 (%, w/w)
	염화칼슘	1.0 (%, w/w)
알긴산나트륨(bath)		0.5 (%, w/w)
		1.0 (%, w/w)
		1.5 (%, w/w)
구슬 제조크기		1cm, 3cm, 5cm

구체적으로는, 도 6 및 표 4와 같이 상기 실시예 2에서 확인된 이소말토올리고당 또는 상업적으로 판매중인 이소말토올리고당 기준액을 100g으로 하여, 중량대비 1% 농도의 칼슘이온 화합물(젖산칼슘 또는 염화칼슘)을 각 1.0%씩 첨가하여 혼합 후, 알긴산나트륨이 포함된 반응 수조에 상기 이소말토올리고당과 칼슘이온 화합물의 혼합물을 점적하여 30분간 반응시켰다. 각각 3회 반복하여 값을 측정하였다.

실시예 3-2. 역상-구체화 조건에 따른 구슬형 이소말토올리고당의 비교

역상-구체화반응에 필요한 재료중 하나인 칼슘이온 화합물의 종류에 따른 차이의 비교를 하였다.

구체적으로는, 상기 실시예 3-1에서와 같은 방법으로 역상-구체화 반응을 일으켰다. 이때 표 5의 조건과 같이 시판되는 이소말토올리고당에 총 사용 중량 대비 각 10%, 5% 부피의 물에 젖산칼슘 또는 염화칼슘을 녹인 후 상기 올리고당액과 혼합하여 1% 칼슘이온 화합물(젖산칼슘 또는 염화칼슘)이 포함된 올리고당액을 제조하였고, 완성된 구슬의 형태를 확인하여 적절한 칼슘원을 선택하였다.

그 결과 도 7과 같이 젖산칼슘은 올리고당액에 잘 녹지 않아 흰색 분말 결정이 눈에 띄며, 안정한 구(sphere) 형태를 이루는 구체화 반응이 잘 일어나지 않았다. 이에 비해 염화칼슘은 10%, 5% 부피의 물에 잘 용해되어 1% 알긴산나트륨 bath에서 떨어뜨린 후 30분 뒤 비즈를 꺼내 관찰한 결과 역상 구체화반응이 잘 일어나는 것으로 확인되었다.

이로써, 수용액에 첨가하는 2가 이상의 금속이온 화합물은 염화칼슘 외에 염화바륨, 황산알루미늄, 황염화칼슘이 적합하며, 녹이는 조건은 금속이온에 따라 다양할 것이다.

	시판이소말토올리고당:물의 비율
	90:10	95:5
칼슘이온 화합물의 종류	1% 젖산칼슘	1% 젖산칼슘
	1% 염화칼슘	1% 염화칼슘

또한, 역상-구체화반응에 필요한 재료중 하나인 알긴산 나트륨 농도에 따른 차이의 비교를 하였다.

구체적으로는, 상기 실시예 3-1에서와 같은 방법으로 역상-구체화 반응을 일으켰다. 이때 0.5%, 1.0%, 1.5%의 알긴산나트륨 수조를 이용하여 제조된 구슬형 이소말토올리고당의 경도를 측정하였다. 이때, 측정조건은 Pre-Test Speed 1.00 mm/sec, Test Speed 1.00 mm/sec, Strain 80%, Trigger Force 0.049 N, Probe P50 으로 하여 측정하다.

그 결과, 도 8과 같이 알긴산 나트륨의 농도가 증가함에 따라 구슬형 이소말토올리고당 표면 막의 경도가 유의적으로 증가함을 확인할 수 있었고, 0.5% 농도의 알긴산나트륨 수조(bath)에서도 작은 힘에도 터지지 않는 안정한 막이 형성되므로 0.5% 알긴산나트륨 농도가 사용에 적절한 것으로 확인되었다.

이로써, 알긴산, 알긴산암모늄, 알긴산칼슘, 알긴산카륨 및 알긴산나트륨염과 같은 알긴산염류를 0.1 내지 5%의 수용액으로 제조하여 위와 같이 제조할 수 있을 것으로 판단된다.

상기 결과를 바탕으로 1% 염화칼슘을 녹인 올리고당액을 0.5% 농도의 알긴산나트륨 수조에 떨어뜨려 각기 다른 크기의 구슬을 제조하였다.

도 9와 같이 반응 수조에 각 다른 중량의 이소말토올리고당액을 떨어트리면 표면에서부터 알긴산의 나트륨과 칼슘이온 화합물의 치환반응이 시작되어 원하는 사이즈의 구슬을 제조할 수 있음을 확인하였고, 도 10과 같이 실시예 2의 팽화미를 이용하여 제조한 이소말토올리고당액 또한 역상-구체화 반응이 잘 일어남을 확인하였다.

실시예 3-3. 다양한 재료를 이용한 구슬형 감미료의 제조

시판되는 이소말토올리고당 또는 상기 실시예 2의 팽화미를 이용하여 제조한 이소말토올리고당 이외에, 꿀, 조청, 물엿, 프락토올리고당 또는 식초와 같은 감미료의 재료를 이용하여 구체화 반응을 통해 구슬형 감미료를 제조하였다.

구체적으로, 상기 실시예 3-1 및 3-2에서 수행한 바와 같이 감미료의 재료가 되는 꿀, 조청, 물엿, 프락토올리고당 또는 식초에 염화칼슘의 최종 농도가 1%가 되도록 첨가한 뒤, 구슬모양을 잘 유지할 수 있도록 냉동실에서 고체화하여 0.5% 농도의 알긴산나트륨 수조에서 구체화 반응을 유도시켜 구슬형 감미료를 제조하였다.

상기와 다른 방법으로써, 냉동을 통해 고체화 시킨 꿀, 조청, 물엿, 프락토올리고당 또는 식초를 10% 염화칼슘 수용액이 포함된 수조에 담그어 표면을 코팅한 후 곧바로 상온~99℃의 1% 알긴산 용액에 점적하여 제조하는 방법을 이용하였다. 이러한 방법으로 제조한 구슬형의 감미료인 구슬형 조청, 구슬형 꿀, 구슬형 프락토올리고당과 간장, 그리고 구슬형 식초를 제조하였으며, 이를 도 11에 나타내었다.

Claims

호화 곡물 또는 호화 곡물 분말, 및 물의 혼합물에 액화·당화·전이효소 조합물을 반응시키는 단계를 포함하는, 이소말토올리고당의 원스텝 제조 방법.
제 1항에 있어서, 상기 호화 곡물 분말은 백미, 현미, 흑미, 옥수수, 감자, 고구마, 밀, 보리, 귀리 및 이들의 혼합물을 포함하는 곡물 중 1종 이상을 선택한 후 압출성형 또는 호화 팽화시켜 분쇄한 것인, 이소말토올리고당의 원스텝 제조 방법.
제 1항에 있어서, 상기 호화곡물은 백미, 현미, 흑미, 옥수수, 감자, 고구마, 밀, 보리, 귀리 및 이들의 혼합물을 포함하는 곡물 중 1종 이상을 선택한 후 압출성형 또는 호화 팽화시킨 낟알인, 이소말토올리고당의 원스텝 제조 방법.
제 1항에 있어서, 상기 액화·당화·전이효소 조합물은
a) 알파 아밀라아제(α-amylase), 말토제닉 아밀라아제(maltogenic amylase), 누룩, 누룩균 또는 이의 혼합물;
b) 플룰라나아제(pullulanase), 글루코아밀라아제(glucoamylase), 베타아밀라아제(β-amylase), 베타아밀라아제의 역할을 하는 엿기름 또는 이의 혼합물; 및
c) 트랜스글루코시다아제(transglucosidase), 시클로 클루코트랜스퍼레이즈(cyclo glucotransferase) 또는 이의 혼합물;
로 구성된 것인, 이소말토올리고당의 원스텝 제조 방법.
제 4항에 있어서, 상기 알파 아밀라아제, 말토제닉 아밀라아제, 누룩, 누룩균 또는 이의 혼합물; 플룰라나아제, 글루코아밀라아제, 베타아밀라아제, 베타아밀라아제의 역할을 하는 엿기름 또는 이의 혼합물 및; 트랜스글루코시다아제, 시클로 클루코트랜스퍼레이즈 또는 이의 혼합물 각각은 호화 곡물 분말 및 물의 혼합물에 대하여 0.01 내지 5%로 첨가되는, 이소말토올리고당의 원스텝 제조 방법.
제 1항에 있어서, 상기 혼합물은 호화 곡물 또는 호화 곡물 분말, 및 물이 1:1 내지 1:20의 비율로 혼합된 것인, 이소말토올리고당의 원스텝 제조 방법.
제 1항에 있어서, 상기 반응은 20 내지 95℃의 온도에서 수행되는 것인, 이소말토올리고당의 원스텝 제조 방법.
제 1항에 있어서, 상기 반응은 1 내지 48시간 동안 수행되는 것인, 이소말토올리고당의 원스텝 제조 방법.
제 1항에 있어서, 상기 이소말토올리고당은 니게로스(nigerose), 코지비오스(kojibiose), 이소말토오스(isomaltose), 판노오스(panose), 이소말토트리오스(isomaltotriose), 이소말토테트라오스(isomaltotetraose), 이소말토펜타오스(isomaltopentaose), 이소말토헥사오스(isomaltohexaose), 이소말토헵타오스(isomaltoheptaose), 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인, 이소말토올리고당의 원스텝 제조 방법.
감미료에 금속이온을 첨가한 뒤 알긴산수용액에서 반응시키는 단계로 구성된, 구슬형 감미료의 제조 방법.
제 10항에 있어서, 감미료에 금속이온을 첨가한 뒤 냉동시키는 단계를 추가적으로 포함하는, 구슬형 감미료의 제조 방법.
냉동된 감미료를 금속이온 수용액으로 코팅한 뒤 알긴산수용액에서 반응시키는 단계로 구성된, 구슬형 감미료의 제조 방법.
제 10항 또는 제 12항에 있어서, 상기 감미료는 이소말토올리고당, 꿀, 조청, 물엿, 프락토올리고당, 설탕, 시럽, 매실청 또는 식초인, 구슬형 감미료의 제조 방법.
제 10항 또는 제 12항에 있어서, 상기 금속이온은 칼슘이온, 바륨이온 또는 알루미늄이온인, 구슬형 감미료의 제조 방법.
제 10항 또는 제 12항에 있어서, 상기 금속이온은 염화칼슘, 젖산칼슘, 염화바륨, 황산알루미늄 또는 황염화칼슘의 금속이온 화합물인, 구슬형 감미료의 제조 방법.
제 10항에 있어서, 상기 금속이온은 이소말토올리고당의 0.5 내지 1.5%의 농도인, 구슬형 감미료의 제조 방법.
제 12항에 있어서, 상기 수용액 내 금속이온은 5 내지 15%의 농도인, 구슬형 감미료의 제조 방법.
제 10항 또는 제 12항에 있어서, 상기 알긴산 수용액은 알긴산, 알긴산나트륨, 알긴산암모늄, 알긴산칼슘, 알긴산카륨 또는 알긴산 나트륨염인, 구슬형 감미료의 제조 방법.
제 10항 또는 제 12항에 있어서, 상기 알긴산 수용액은 0.1 내지 5.0%의 농도인, 구슬형 감미료의 제조 방법.
제 1항의 방법으로 제조된 이소말토올리고당, 제 10항 또는 제 12항의 방법으로 제조된 구슬형 감미료를 유효성분으로 함유하는 식품 첨가용 조성물.