KR20190048464A - 유화 안정성이 향상된 아이스크림 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 (a) 유화용액을 제조하는 단계, (b) 원재료로서, 유제품을 준비하는 단계 및 (c) 상기 (b)단계의 원재료에 상기 (a)단계에서 제조된 유화용액 및 첨가제를 투입하여 교반하는 단계를 포함하고, 상기 유화용액은 유화제를 포함하며, 상기 유화제는 글리세린지방산에스테르 0.05~0.5중량% 및 소르비탄지방산에스테르 0.01~0.3중량%를 포함하는 구성을 마련한다.
상기와 같은 제조 방법에 의해 제조된 아이스크림은 잦은 온도 변화에도 불구하고 시간이 경과해도 처음과 동일한 풍미를 유지할 수 있다.
상기와 같은 제조 방법에 의해 제조된 아이스크림은 잦은 온도 변화에도 불구하고 시간이 경과해도 처음과 동일한 풍미를 유지할 수 있다.
Description
본 발명은 유화 안정성이 향상된 아이스크림 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 10% 이상 유지방을 포함하는 소프트믹스를 소프트 기계에 투입 후 프리징 공정으로 인한 냉동상태에서 대셔와 믹스 간의 마찰 및 자동살균으로 인한 고온 노출이 반복적으로 일어남에도 불구하고 유화 안정성이 증진되어 5일 이상 균일한 품질 유지가 가능한 유화 안정성이 향상된 아이스크림 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
소프트 아이스크림은 편의점, 놀이동산에서 판매되는 고급아이스크림으로 충분히 동결되지 않아 비교적 부드러운 풍미를 갖는다.
이러한 소프트아이스크림은 일정한 냉동상태로 보관되는 일반 아이스크림과는 달리 소프트믹스를 기계에 투입하여 제조하므로 대셔와 믹스 간의 마찰과 자동 살균으로 인한 반복되는 고온 노출로 유화 안정성이 파괴되는 문제점이 있다.
따라서, 잦은 온도 변화에도 아이스크림의 유화 안정성을 높일 수 있는 제조방법에 대한 기술이 개발되고 있다.
이러한 기술의 일 예가 하기 특허문헌 1에 개시되어 있다.
즉, 하기 특허문헌 1은 블루베리를 활용한 고점성 수제아이스크림 제조방법에 관한 것으로, 블루베리 냉동 생과, 바나나 냉동 생과, 유산균 발효유, 전분 또는 젤라틴을 포함하는 수중유형의 유제 및 당류를 혼합하여 분쇄하는 단계, 및 상기 혼합물을 냉동하는 단계로 이루어짐에 대해 개시한다.
그러나, 상술한 바와 같은 특허문헌 1은 높은 온도에서도 쉽게 녹지 않도록 전분과 젤라틴 등을 포함한 고점성의 수중유형의 에멀젼을 첨가함에 대해 개시하고 있기는 하나, 유지방의 함량을 줄여 풍미 및 부드러움이 감소하는 문제점이 있다.
본 발명은 유화 안정성이 향상된 아이스크림 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않는다. 본 발명의 목적은 이하의 설명으로 보다 분명해 질 것이며, 특허청구범위에 기재된 수단 및 그 조합으로 실현될 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 아이스크림의 제조 방법은 (a) 유화용액을 제조하는 단계, (b) 원재료로서, 유제품을 준비하는 단계 및 (c) 상기 (b)단계의 원재료에 상기 (a)단계에서 제조된 유화용액 및 첨가제를 투입하여 교반하는 단계를 포함하고, 상기 유화용액은 유화제를 포함하며, 상기 유화제는 글리세린지방산에스테르 0.05~0.5중량% 및 소르비탄지방산에스테르 0.01~0.3중량%를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 (a)단계에서 유화용액은 식물성 유지에 유화제를 용해하여 제조하되, 상기 식물성 유지와 유화제는 2:1~2의 중량비로 배합될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 식물성 유지는 팜유, 야자유, 대두유, 해바라기유, 현미유, 미강유, 올리브유, 포도씨유, 호도유, 살구씨유, 버진 코코넛오일, 아보카도 오일, 헴프씨드 오일, 아마씨 오일, 아몬드 오일, 달맞이꽃 오일, 카놀라유, 면실유, 호마유 및 이들의 조합으로부터 선택될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 (a)단계는 80~90℃의 온도 하에서 중탕으로 실시될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 (b)단계에서 유제품은 60~80℃의 온도로 준비될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 유제품은 우유, 유크림, 탈지분유, 탈지농축유, 유청분말, 연유, 버터 및 이들의 조합으로부터 선택될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 첨가제는 안정제를 포함하고, 상기 안정제는 로커스트빈 검, 잔탄검, 젤라검, 구아검, 산탄검, 펙틴, 알긴산, 알긴산나트륨, 대두다당류검, 아라비아검, 셀룰러오스류, CMC(카르복시메틸셀룰로오스), 전분, 키틴류, 난황, 레시틴, 카제인나트륨, 알부민, 인산염, 구연산염, 한천, 카라기난 및 이들의 조합으로부터 선택될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 안정제는 카제인나트륨 0.2~1.0중량%를 포함하고, 상기 첨가제는 감미료를 더 포함하되, 상기 감미료는 포도당, 과당, 설탕, 말토스, 유당, 올리고사카라이드, 전분시럽, 에리스리톨, 솔리톨, 마니톨, 자일리톨, 말티톨, 락티톨, 이소말트, 스테비아사이드, 리코리스, 아스파탐, 사카린, 아세설판K, 수크랄로스 및 이들의 조합으로부터 선택될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 (c)단계에서 교반은 1000~2000rpm의 속도로 실시될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 아이스크림은 유제품, 유화제 및 첨가제를 포함하고, 상기 유화제는 글리세린지방산에스테르 0.05~0.5중량% 및 소르비탄지방산에스테르 0.01~0.3중량%를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 유제품은 상기 유제품은 고형분 또는 유지방을 포함하고, 상기 유지방은 5~15중량%으로 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 첨가제는 카제인나트륨 0.2~1.0중량%를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 유화 안정성이 향상되어 잦은 온도 변화에도 불구하고 시간이 경과해도 처음과 동일한 풍미가 유지되는 아이스크림을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기한 아이스크림을 제조하는 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 아이스크림의 제조 방법을 설명하기 위한 공정도이다.
도 2는 자동살균 이후, 냉장상태에서 채취된 실시예 1 및 비교예 1의 아이스크림의 입자 지름을 측정한 그래프이다.
도 3은 250um의 메쉬에 실시예 1 및 비교예 1의 아이스크림을 각각 5℃의 흐르는 물로 녹인 후, 부유물을 찍은 사진이다.
도 2는 자동살균 이후, 냉장상태에서 채취된 실시예 1 및 비교예 1의 아이스크림의 입자 지름을 측정한 그래프이다.
도 3은 250um의 메쉬에 실시예 1 및 비교예 1의 아이스크림을 각각 5℃의 흐르는 물로 녹인 후, 부유물을 찍은 사진이다.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "하부에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
달리 명시되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 성분, 반응 조건, 폴리머 조성물 및 배합물의 양을 표현하는 모든 숫자, 값 및/또는 표현은, 이러한 숫자들이 본질적으로 다른 것들 중에서 이러한 값을 얻는 데 발생하는 측정의 다양한 불확실성이 반영된 근사치들이므로, 모든 경우 "약"이라는 용어에 의해 수식되는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 기재에서 수치범위가 개시되는 경우, 이러한 범위는 연속적이며, 달리 지적되지 않는 한 이러한 범 위의 최소값으로부터 최대값이 포함된 상기 최대값까지의 모든 값을 포함한다. 더 나아가, 이러한 범위가 정수를 지칭하는 경우, 달리 지적되지 않는 한 최소값으로부터 최대값이 포함된 상기 최대값까지를 포함하는 모든 정수가 포함된다.
본 명세서에 있어서, 범위가 변수에 대해 기재되는 경우, 상기 변수는 상기 범위의 기재된 종료점들을 포함하는 기재된 범위 내의 모든 값들을 포함하는 것으로 이해될 것이다. 예를 들면, "5 내지 10"의 범위는 5, 6, 7, 8, 9, 및 10의 값들뿐만 아니라 6 내지 10, 7 내지 10, 6 내지 9, 7 내지 9 등의 임의의 하위 범위를 포함하고, 5.5, 6.5, 7.5, 5.5 내지 8.5 및 6.5 내지 9 등과 같은 기재된 범위의 범주에 타당한 정수들 사이의 임의의 값도 포함하는 것으로 이해될 것이다. 또한 예를 들면, "10% 내지 30%"의 범위는 10%, 11%, 12%, 13% 등의 값들과 30%까지를 포함하는 모든 정수들뿐만 아니라 10% 내지 15%, 12% 내지 18%, 20% 내지 30% 등의 임의의 하위 범위를 포함하고, 10.5%, 15.5%, 25.5% 등과 같이 기재된 범위의 범주 내의 타당한 정수들 사이의 임의의 값도 포함하는 것으로 이해될 것이다.
이하, 본 발명에 따른 아이스크림의 성분 및 각 성분의 제한사유를 설명한다.
본 발명의 아이스크림은 유제품, 유화제 및 첨가제를 포함한다.
유제품은 유고형분, 무지유고형분, 유지방으로 분류되고, 우유, 생크림, 탈지분유, 탈지농축유, 유청분말, 연유 또는 버터 등을 포함한다. 상세하게는 유지방의 원료로는 유크림(생크림), 버터 등이 있고, 무지유고형분의 원료로는 탈지분유, 농축탈지유 등이 있으며, 유지방 및 무지유고형분을 모두 포함하는 원료로는 우유, 가당연유, 전지분유 등이 있다.
여기서, 유고형분은 유지방과 무지방을 합한 것을 총칭하며, 전체 중량%에 대하여, 25~40중량%, 바람직하게는 30~35중량% 포함된다. 상기 유고형분이 25중량%미만이면, 식감이 거칠어질 수 있고, 40중량%를 초과하면, 청량감이 떨어질 수 있다.
무지유고형분은 우유에서 지방을 제외한 모든 고형분으로써 단백질, 유당, 미네랄 및 미량의 인지질, 비타민, 유기산으로 구성되고, 전체 중량%에 대하여, 5~15중량%, 바람직하게는 8~12중량%, 더욱 바람직하게는 9중량% 포함된다. 상기 무지유고형분이 5중량%미만이면, 제조과정에서 교반 등의 조작으로 거품이 일어 공정 상 지장을 줄 수 있고, 15중량%를 초과하면, 염농도가 높아짐에 따라 염미가 너무 강해져 맛과 조직의 손상이 일어날 수 있으며 보존 중 유당이 결정형태로 석출되어 식감이 거칠어질 수 있다.
유지방은 풍미가 우수하며 향성분의 수반 역할을 수행함과 동시에 아이스크림의 보형성을 향상시키는 성분으로, 전체 중량%에 대하여, 5~15중량%, 바람직하게는 8~12중량%, 더욱 바람직하게는 10중량% 포함된다. 상기 유지방이 5중량% 미만이면, 기포성 억제 효과가 저조할 수 있고, 15중량%를 초과하면, 아이스크림의 표면 조직이 과도하게 부드러워져 형상 유지가 어려울 수 있다.
유화제는 아이스크림에 있어서 유지방의 균일함을 돕는 역할을 하는 것으로써 글리세린지방산에스테르, 모노글리세리드, 모노글리세리드 유도체, 난황, 난황 레시틴, 우유 단백질, 대두 단백질, 자당지방산에스테르, 소르비탄지방산에스테르, 프로필렌글리콜지방산에스테르, 스테아릴 젖산 칼슘, 식물 레시틴, 자당 지방산 에스테르, 글리세린초산-지방산에스테르, 글리세린젖산-지방산에스테르, 글리세린 구연산-지방산에스테르, 글리세린숙신산-지방산에스테르, 글리세린아세틸 타르타르산-지방산에스테르, 폴리글리세린지방산에스테르, 프로필렌글리콜지방산 에스테르, 폴리소르베이트, 레시틴 및 이들의 조합으로부터 선택될 수 있으며, 바람직하게는 글리세린지방산에스테르, 소르비탄지방산에스테르일 수 있다.
여기서, 글리세린지방산에스테르는 지방산과 글리세린 또는 폴리글리세린의 에스테르 및 유도체로, 무색 또는 갈색의 분말, 얇은 조각, 입자, 덩어리, 반유동체 또는 액체일 수 있으며, 냄새가 없거나 특이한 냄새가 있다. 모노글리세이드의 합성법으로는 글리세린과 지방산을 반응시키는 방법 또는 유지와 글리세린을 반응시키는 방법을 이용하고, 상술한 방법에서 모노글리세리드 50중량%, 디글리세리드 25중량%, 트리글리세리드 3중량% 이외에 글리세린 22중량%의 혼합물이 수득되고, 이 혼합물에서 글리세린만 제거된 모노글리세리드의 함량이 40~60중량%인 것을 반응 글리세리드 또는 모노글리세라이드라고 부른다. 그리고, 분자증류법(1/100mmHg의 진공상태로 증류)에 의해 증류한 90% 이상의 수득물을 모노글리세리드라고 부른다.
본 발명에서는 아이스크림은 아이스밀크, 셔벗, 저지방 아이스크림, 비유지방 아이스크림 뿐만 아이스크림 콘, 막대 아이스크림, 소프트 아이스크림, 아이스크림 케이크, 아이스크림 샌드위치 등의 모든 종류를 포함한다. 예를 들면, 막대아이스크림은 소프트아이스크림과 유사하게 유제품을 포함하고, 설탕, 혼합안정제, 유지, 향료, 물 등을 추가하여 제조하나, 액상의 믹스 상태에서 에이징 후 프리징을 통해 동결된 상태로 성형되면 그 이후 냉동 보관된 상태로 유지되어 유화 안정이 파괴될 확률이 적다. 또한, 유화를 파괴해서 지방의 응집을 촉진하여 응집된 기름방울이 아이스크림의 골격구조를 만드는 구조로 막대아이스크림은 소프트아이스크림보다 모노글리세리드 함량이 상대적으로 낮은 50~55중량%의 모노글리세리드를 포함하는 글리세린지방산에스테르 0.15~0.25중량%를 사용함으로써 생산 시 효율성을 높일 수 있다. 반면, 소프트아이스크림은 기계에 투입된 후 프리징 공정으로 인한 냉동상태에서 대셔와 믹스 간의 마찰, 자동살균으로 인한 고온 노출이 반복적으로 일어나므로 유화 안정성이 파괴될 수 있다. 따라서, 본 발명의 아이스크림은 반복되는 고온 노출에도 유화 안정성이 유지되어 소프트아이스크림에 적용 가능하도록 90%이상, 바람직하게는 95% 이상의 모노글리세리드를 포함하는 글리세린지방산에스테르 0.05~0.5중량%, 바람직하게는 0.1~0.4중량%, 더욱 바람직하게는 0.2~0.3중량%로 포함한다.
상기 글리세린지방산에스테르가 0.05중량% 미만이면, 아이스크림 성분들이 균일하게 분산되기 어려울 수 있을 뿐만 아니라 시간이 경과함에 따라 유화가 파괴되어 유지방구의 응집 등 물성이 불안정해질 수 있고, 0.5중량%를 초과하면, 유화력은 강해지나 기계에 투입 후 아이스크림 토출 시 단속력이 떨어지고 과도한 공기 함유(오버런)로 취식 시 식감이 떨어지며 맛이 저하될 수 있다.
소르비탄지방산에스테르는 글리세린지방산에스테르의 보조적인 역할을 하는 유화제로 HLB는 3~4인데, 이는 HLB가 높은 유화제를 사용하면 유단백질과의 결합이 약하기 때문에 유화피막이 파괴되기 쉬울 뿐만 아니라 해유화를 일으키기 쉽다. 따라서, 지방구의 분리를 막으면서 튼튼한 피막을 형성하여 지방구의 보호가 가능하도록 HLB가 3~4정도의 낮은 유화제를 병용해서 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 소르비탄지방산에스테르는 전체 중량%에 대하여, 0.01~0.3중량%, 바람직하게는 0.05~0.25중량%, 더욱 바람직하게는 0.1~0.2중량% 포함될 수 있다.
상기 소르비탄지방산에스테르가 0.01중량% 미만이면, 아이스크림 성분들의 교반 시 거품이 발생하여 조작에 지장을 줄 수 있고, 0.3중량%를 초과하면, 아이스크림의 부드러운 풍미가 저하될 수 있다.
그러므로 유화제는 95% 이상의 모노글리세리드를 포함하는 글리세린지방산에스테르 0.05~0.5중량% 및 소르비탄지방산에스테르는 0.01~0.3중량%를 사용하는 것이 바람직하다. 이에 모노글리세리드가 내측에 배열되고 소르비탄에스테르가 외측에 배열되어 현격히 다른 2단 구조를 취하게 되므로 유화력이 더욱 강해질 수 있다.
또한, 일반적으로 O/W(Oil in Water)형에서는 HLB가 6-10인 유화제를 사용하는 것이 좋다고 알려져 있으나, 상술한 바와 같이 본 발명의 유화제는 HLB가 3~4로 비교적 낮은 성분을 사용한다. 이는 하기 후술할 카제인나트륨 등의 단백질 존재 하에서는 HLB가 3~4인 유화제가 유화에 더 유리하기 때문이다.
상기 첨가제로 안정제, 유지, 감미료, 산미료, 착향료, 소포제, 정미료, 보존료, 산화방지제, 비타민, 색소, 물 또는 효소제제를 포함한다.
또한, 상기 상술한 조성 성분을 제외하고, 나머지는 실질적으로 첨가제로 이루어지며, 본 발명의 작용효과를 방해하지 않는 범위 하에서 그 함량에 크게 제한을 두지 않는다.
안정제는 화학적 물리적 변화를 방지할 목적으로 첨가하는 물질로, 로커스트빈 검, 잔탄검, 젤라검, 구아검, 산탄검, 펙틴, 알긴산, 알긴산나트륨, 대두다당류검, 아라비아검, 셀룰러오스류, CMC(카르복시메틸셀룰로오스), 전분, 키틴류, 난황, 레시틴, 카제인나트륨, 알부민, 인산염, 구연산염, 한천, 카라기난 및 이들의 조합으로부터 선택될 수 있으며, 바람직하게는 카제인나트륨일 수 있다.
카제인나트륨은 카제인나트륨의 친유성부분이 유화제 피막의 지방산기 사이에 들어가 전체적으로 복합체를 만들어 우유와 같은 안정한 구조의 유화물을 만드는 역할을 한다. 아이스크림 성분 중에서 이러한 역할을 할 수 있는 것은 카제인나트륨 외에 탈지분유가 있으나, 탈지분유의 단백질 함량은 약34%로, 단백질 함량이 약93%인 카제인나트륨보다 적은 바, 총고형분이 당류, 유지, 기타 첨가제들로 인해 충분한 경우, 유화력을 높이기 위해 카제인나트륨을 사용하는 것이 바람직하다. 하지만, 아이스크림의 총고형분이 부족한 경우에는 탈지분유 또는 혼합분유의 사용을 고려해볼 수 있는데, 이때, 탈지분유 또는 혼합분유는 전체 중량%에 대하여, 2~4중량% 포함될 수 있다.
상기 카제인나트륨은 전체 중량%에 대하여, 0.2~1.0중량%, 바람직하게는 0.4~0.8중량%, 더욱 바람직하게는 0.5~0.7중량%로 포함될 수 있다. 이는 카제인나트륨이 0.2중량% 미만이면, 유화력이 저조할 수 있고, 1.0중량% 초과하면, 안정한 유화는 가능할 수 있으나 계면장력이 향상되고 입안에서 잘 녹지 않아 식감에 악영향을 미칠 수 있다. 따라서, 카제인나트륨은 안정한 유화 및 계면장력을 저하시킬 수 있도록 0.2~1.0중량%로 포함되는 것이 바람직하다.
유지는 식물성 유지 및 동물성 유지를 포함하고, 여기서, 식물성 유지로는 팜유, 야자유(코코넛오일), 대두유, 해바라기유, 현미유, 미강유, 올리브유, 포도씨유, 호도유, 살구씨 유, 버진 코코넛오일, 아보카도 오일, 헴프씨드 오일, 아마씨 오일, 아몬드 오일, 달맞이꽃 오일, 카놀라유, 면실유, 호마유 및 이들의 조합으로부터 선택될 수 있으며, 바람직하게는 야자유일 수 있다. 그리고 동물성 유지로는 소기름, 돼지기름, 양기름, 어유, 버터 및 이들의 조합으로부터 선택하여 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 유화제와 용해 가능한 것이면 어느 것이든지 제한이 없다.
감미료는 당알콜류, 당류, 고감미료를 지칭하며, 포도당, 과당, 설탕, 말토스, 유당, 올리고사카라이드, 전분시럽, 에리스리톨, 솔리톨, 마니톨, 자일리톨, 말티톨, 락티톨, 이소말트, 스테비아사이드, 리코리스, 아스파탐, 사카린, 아세설판K, 수크랄로스 또는 염 등을 포함한다.
산미료는 신맛을 부여하는 것을 목적으로 사용하는 식품첨가물을 총칭하며, 구연산 함수, 구연산 무수, 구연산나트륨, 젖산, 젖산나트륨, 젖산칼륨, 프로미트플러스, 사과산, L-주석산류, 호박산류 또는 글루코산류 등을 포함한다.
착향료는 좋지 않은 냄새를 없애고 냄새 변화, 냄새 강화를 위한 목적으로 첨가하고, 천연착향료, 미생물의 발효에 의한 착향료, 합성착향료 또는 조합착향료 등을 포함한다.
이하, 상술한 바와 같은 아이스크림 조성 성분을 이용한 본 발명의 아이스크림의 제조 방법을 도면에 따라 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 아이스크림의 제조 방법을 설명하기 위한 공정도이다.
도 1을 참조하면, 우선, 유화용액을 제조한다(S10).
유지에 유화제로 글리세린지방산에스테르 및 소르비탄지방산에스테르를 투입한 후, 50~100℃, 바람직하게는 80~90℃, 더욱 바람직하게는 83~87℃의 온도 하에서 1~5시간, 바람직하게는 2~4시간 동안 중탕으로 용해한다.
상기 온도가 50℃ 미만이면, 75℃의 융점을 갖는 글리세린지방산에스테르와 50℃의 융점을 갖는 소르비탄지방산에스테르보다 낮은 온도이므로 유지에 유화제가 용해되지 못하고, 온도가 100℃를 초과하면, 높은 온도로 인해 유화제의 물성이 변할 수 있다.
상기 용해 시간이 1시간 미만이면, 유화제가 유지에 완전히 용해되지 않을 수 있고, 용해 시간이 5시간을 초과하면, 제조시간이 길어져 생산성의 저하를 초래할 수 있다.
그러므로 유화제가 유지에 완전히 용해되어 유화력이 상승할 수 있도록 용해는 50~100℃의 온도 하에서 1~5시간 동안 실시하는 것이 바람직하다.
상기 유지는 식물성 유지 및 동물성 유지를 포함하고, 여기서, 식물성 유지로는 팜유, 야자유(코코넛오일), 대두유, 해바라기유, 현미유, 미강유, 올리브유, 포도씨유, 호도유, 살구씨 유, 버진 코코넛오일, 아보카도 오일, 헴프씨드 오일, 아마씨 오일, 아몬드 오일, 달맞이꽃 오일, 카놀라유, 면실유, 호마유 및 이들의 조합으로부터 선택하여 사용할 수 있다. 그리고 동물성 유지로는 소기름, 돼지기름, 양기름, 어유, 버터 및 이들의 조합으로부터 선택하여 사용할 수 있다.
아이스크림 조성 중 총지방이 유지방으로만 구성되면 식물성 유지를 의도적으로 사용하여 유화제를 사전에 용해시킬 필요가 있는데 이때, 식물성 유지와 유화제는 2:1~2의 비율로 배합될 수 있다. 예를 들어, 유지로 유크림 또는 버터를 선택하여 유화제를 용해시키면 원료들에는 지방뿐만 아니라 단백질, 당류 등이 함유되어 있기 때문에 이들이 유화제와 반응하여 겔화가 진행되어 용해 효율이 낮아질 수 있다. 따라서, 융점이 24~28℃로 고온에서 용해가 빠르고, 유화제가 고체에서 액체로 변화하는 동안 관능적으로 안정할 수 있는 야자유를 유지로 선택하여 사용하는 것이 바람직하다.
상기 유화제로 명시된 글리세린지방산에스테르(90%이상의 모노에스테르르 포함) 및 소리비탄지방산에스테르는 물에 용해가 어렵다. 따라서 하기 후술할 60%이상의 수분을 함유하고 있는 유제품과 교반 시 유화제를 그냥 투입하게 되면 용해되지 않고 겔화되어 물에 분산되지 않을 수 있다. 이에 유화력이 상승되도록 유지에 고체 상태의 유화제가 충분히 용해된 액체 상태의 유화용액을 준비하여 사용하는 것이 바람직하다.
유화제는 글리세린지방산에스테르 0.05~0.5중량% 및 소르비탄지방산에스테르 0.01~0.3중량%을 포함하는데, 이러한 글리세린지방산에스테르 및 소르비탄지방산에스테르의 함량 제한 사유에 대해서는 이미 상기에서 상술하였으므로 생략한다.
다음에 원재료로서, 유제품을 준비한다(S20).
유제품 40~50중량%, 바람직하게는 45중량%를 30~50℃, 바람직하게는 40℃의 온도로 1차 가열한다. 그 후, 20~40중량%, 바람직하게는 30중량%의 유제품을 추가 투입하여 교반한 후, 60~80℃, 바람직하게는 75℃의 온도로 2차 가열한다.
상기의 2차 가열온도가 60℃ 미만이면, 글리세린지방산에스테르의 융점이 75℃이기 때문에 하기 후술할 유화제와 교반하는 단계에서 원재료인 유제품과 유화제가 균일하게 혼합되기 어려울 수 있고, 2차 가열온도가 80℃를 초과하면, 유제품의 영양소 파괴 및 가열취가 발생될 수 있다. 그러므로 유화제의 유화력이 상승될 수 있도록 유제품을 60~80℃의 온도로 2차 가열하는 것이 바람직하다.
상기 유제품은 우유, 유크림, 탈지분유, 탈지농축유, 유청분말, 연유, 버터 및 이들의 조합으로부터 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
그 후, 유제품 및 유화용액을 교반한다(S30).
S20단계의 유제품에 상기 S10단계에서 제조된 유화용액을 투입하고, 70~80℃의 온도 하에서 1000~2000rpm, 바람직하게는 1200~1800rpm의 속도로 기계적 교반을 실시할 수 있다. 또한, 이때, 첨가제 및 유제품을 추가하여 혼합 및 교반할 수 있다.
상기 교반 속도가 1000rpm 미만이면, 유화제의 재결정이 나타나거나 중탕 하에서 용해가 균일하게 이루어지지 못해 소프트기계에 투입 후 지방의 뭉침 현상이 발생할 수 있고, 교반 속도가 2000rpm을 초과하면, 온도가 상승할 수 있다. 그러므로 용해의 효율을 높일 수 있도록 교반 속도를 1000~2000rpm으로 유지하는 것이 바람직하다.
예를 들어, 유지로 야자유를 선택하여 제조된 유화용액과 원재료를 혼합하는 경우, 호모믹서 또는 교반하는 공정을 생략하여도 무방하다.
상기 첨가제는 안정제, 유지, 감미료, 산미료, 착향료, 소포제, 정미료, 보존료, 산화방지제, 비타민, 색소, 물, 효소제제 및 이들의 조합으로부터 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에서는 첨가제로 카제인나트륨을 전체 중량%에 대하여, 0.2~1.0중량% 투입하여 수상배합한다. 이때, 카제인나트륨과 설탕을 함께 투입하여 배합한다. 이는 카제인나트륨을 단독으로 투입하게 되면 점도가 급격히 상승하고 카제인나트륨 간의 결합으로 뭉침 현상이 발생하여 균일하게 혼합될 수 없다. 따라서 수상배합 시 카제인나트륨이 보다 용이하게 용해될 수 있도록 물에 용해성이 뛰어난 설탕과 혼합하여 투입하는 것이 바람직하다.
첨가제의 배합이 완료되면, 유제품으로 유크림을 선택하여 전체 중량%에 대하여, 20~30중량% 추가하고 50~70℃의 온도 하에서 20~60분 동안 교반할 수 있다.
마지막으로, 첨가제까지 모두 배합된 전체 완배합 원료들을 멸균, 균질, 포장, 및 숙성하는 단계를 순차적으로 실시할 수 있다.
상술한 바와 같은 단계가 완료되면, 아이스크림(S40)이 수득된다. 상기 제조 방법에 의해 제조된 아이스크림은 소프트 기계에 투입 후 프리징 공정으로 인한 냉동상태에서 대셔와 믹스 간의 마찰 및 자동살균으로 인한 고온 노출이 반복적으로 일어남에도 불구하고 유화 안정성이 증진되어 5일 이상 균일한 품질 유지가 가능하다.
실시예 1. 소프트믹스의 제조
야자유 0.5중량%에 글리세린지방산에스테르 0.25중량%, 및 소르비탄지방산에스테르 0.1중량%를 투입한 후 85℃의 온도 하에서 중탕으로 용해하여 유화용액을 준비하였다. 우유 45중량%를 40℃의 온도로 가온 한 후, 혼합분유 4중량%를 투입 및 교반한 후, 75℃의 온도로 승온한 다음 유화용액을 첨가하여 1750rpm으로 교반하였다. 그 후, 설탕 10중량%, 올리고당가공품 2.5중량%, 유화안정제 0.3중량%, 정제소금 0.055중량%, 및 카제인나트륨 0.6 중량%를 투입하여 교반한 후, 유크림 25 중량%를 추가 투입하고, 65℃의 온도 하에서 30분 동안 교반하였다. 다음에 145℃의 온도로 설정된 멸균기에서 4초 동안 멸균을 실시하고, 200kgf/㎠의 압력으로 균질하며, 5~7℃의 온도 하에서 무균 포장하였다. 그 후에 12시간 이상 냉장 보관하여 숙성된 소프트믹스를 제조하였다.
실시예 2. 소프트믹스의 제조
글리세린지방산에스테르의 함량을 0.2중량%으로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1의 제조방법과 동일한 방법으로 소프트믹스를 제조하였다.
실시예 3. 소프트믹스의 제조
글리세린지방산에스테르의 함량을 0.3중량%으로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1의 제조방법과 동일한 방법으로 소프트믹스를 제조하였다.
실시예 4. 소프트믹스의 제조
카제인나트륨의 함량을 0.3중량%으로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1의 제조방법과 동일한 방법으로 소프트믹스를 제조하였다.
비교예 1. 소프트믹스의 제조
야자유에 용해하지 않고, 글리세린지방산에스테르 0.25중량% 및 소르비탄지방산에스테르 0.1중량%를 투입한 것을 제외하고는 실시예 1의 제조방법과 동일한 방법으로 소프트믹스를 제조하였다.
실험예 1. 관능평가
상기 실시예 1~4에서 수득된 본 발명의 스프트믹스로 관능평가를 실시하였다.
아이스크림은 실시예 1~4, 및 비교예 1에서 수득된 소프트믹스를 소프트기계에 투입한 후 6일이 지난 시점에 토출하여 사용하였다.
그리고, 관능평가는 60인의 패널을 구성하여 아이스크림의 맛, 조직감, 종합기호도에 대해 9점 평점법(1점: 매우 나쁘다, 9점: 매우 좋다)으로 평가하였다.
하기 표 1은 관능평가의 결과를 나타낸 표이다.
그 결과, 표 1을 참고하면, 실시예 1~4의 종합기호도가 비교예 1 보다 더 우수함을 확인할 수 있었으며, 특히 실시예 1이 맛, 조직감 및 종합기호도 전반에 걸쳐 가장 우수한 평가를 얻었다.
| 구분 | 맛 | 조직감 | 종합기호도 |
| 실시예 1 | 6.8 | 6.7 | 6.3 |
| 실시예 2 | 6.6 | 4.8 | 5.2 |
| 실시예 3 | 5.3 | 6.4 | 5.0 |
| 실시예 4 | 5.8 | 5.1 | 4.9 |
| 비교예 1 | 4.2 | 4.3 | 3.9 |
따라서, 비교예 1은 취식 시 아이스크림 내 유지방 및 단백질 등이 뭉쳐 이물감이 느껴지는 반면, 실시예 1~4는 시간이 경과해도 동일한 조직감 및 풍미의 구현이 가능함을 알 수 있었다.
실험예 2. 유화 안정성 평가
상기 실시예 1에서 수득된 본 발명의 소프트믹스의 시간 경과에 따른 유화 안정성을 확인하기 위하여 하기와 같이 실험을 실시하였다.
실시예 1, 및 비교예 1에서 수득된 소프트믹스를 각각 소프트기계(ICETRO사, ISIL-271THI)에 투입한 후 소프트기계를 6일 동안 가동시켰다. 소프트기계는 1회/일 67~68℃의 온도로 30~40분 동안 자동살균을 진행하고, 자동살균 이후, 냉장상태에서 영하 4~8℃의 온도로 프리징을 진행하였다.
1일차 및 6일차에 자동살균 이후, 실시예 1 및 비교예 1의 냉장상태의 아이스크림을 각각 채취하여 입자의 지름을 측정하였다.
그리고, 1일차 및 6일차에 실시예 1 및 비교예 1의 아이스크림을 1시간마다 200g씩 토출한 후, 250um의 메쉬에 아이스크림을 5℃의 흐르는 물로 녹여 부유물을 확인하였다.
도 2는 자동살균 이후, 냉장상태에서 채취된 실시예 1 및 비교예 1의 아이스크림의 입자 지름을 측정한 그래프이다.
도 2를 참조하면, 실시예 1에 비해 비교예 1의 입자 지름이 크고, 실시예 1의 입자 지름은 시간이 지나도 큰 차이가 없는 반면 비교예 1의 입자 지름은 시간이 지남에 따라 커지는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 비교예 1의 입자 지름은 아이스크림에서 권장하는 2um인 입자 지름 범위를 벗어나는 것을 확인할 수 있었다.
도 3은 250um의 메쉬에 실시예 1 및 비교예 1의 아이스크림을 각각 5℃의 흐르는 물로 녹인 후, 부유물을 찍은 사진이다.
도 3을 참조하면, 실시예 1에서는 부유물이 발견되지 않은 반면, 비교예 1에서는 250um보다 큰 사이즈의 많은 부유물이 발견된 것을 확인할 수 있었다.
따라서, 실시예 1의 물성 및 조직감이 시간이 지나도 변함없이 유지되는 것을 알 수 있었다. 그리고, 실시예 1은 유화 안정성이 향상되어 믹스 내 부유하는 지방 간 결합 또는 지방 및 단백질 당유 간 결합하는 현상이 감소되었음을 미루어 짐작할 수 있었다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
Claims (12)
- (a) 유화용액을 제조하는 단계;
(b) 원재료로서, 유제품을 준비하는 단계; 및
(c) 상기 (b)단계의 원재료에 상기 (a)단계에서 제조된 유화용액 및 첨가제를 투입하여 교반하는 단계를 포함하고,
상기 유화용액은 유화제를 포함하며, 상기 유화제는 글리세린지방산에스테르 0.05~0.5중량% 및 소르비탄지방산에스테르 0.01~0.3중량%를 포함하는 아이스크림의 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 (a)단계에서 유화용액은 식물성 유지에 유화제를 용해하여 제조하되,
상기 식물성 유지와 유화제는 2:1~2의 중량비로 배합되는 아이스크림의 제조방법.
- 제2항에 있어서,
상기 식물성 유지는 팜유, 야자유, 대두유, 해바라기유, 현미유, 미강유, 올리브유, 포도씨유, 호도유, 살구씨유, 버진 코코넛오일, 아보카도 오일, 헴프씨드 오일, 아마씨 오일, 아몬드 오일, 달맞이꽃 오일, 카놀라유, 면실유, 호마유 및 이들의 조합으로부터 선택되는 아이스크림의 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 (a)단계는 80~90℃의 온도 하에서 중탕으로 실시되는 아이스크림의 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 (b)단계에서 유제품은 60~80℃의 온도로 준비되는 아이스크림의 제조방법.
- 제5항에 있어서,
상기 유제품은 우유, 유크림, 탈지분유, 탈지농축유, 유청분말, 연유, 버터 및 이들의 조합으로부터 선택되는 아이스크림의 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 첨가제는 안정제를 포함하고,
상기 안정제는 로커스트빈 검, 잔탄검, 젤라검, 구아검, 산탄검, 펙틴, 알긴산, 알긴산나트륨, 대두다당류검, 아라비아검, 셀룰러오스류, CMC(카르복시메틸셀룰로오스), 전분, 키틴류, 난황, 레시틴, 카제인나트륨, 알부민, 인산염, 구연산염, 한천, 카라기난 및 이들의 조합으로부터 선택되는 아이스크림의 제조방법.
- 제7항에 있어서,
상기 안정제는 카제인나트륨 0.2~1.0중량%를 포함하고,
상기 첨가제는 감미료를 더 포함하되,
상기 감미료는 포도당, 과당, 설탕, 말토스, 유당, 올리고사카라이드, 전분시럽, 에리스리톨, 솔리톨, 마니톨, 자일리톨, 말티톨, 락티톨, 이소말트, 스테비아사이드, 리코리스, 아스파탐, 사카린, 아세설판K, 수크랄로스 및 이들의 조합으로부터 선택되는 아이스크림의 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 (c)단계에서 교반은 1000~2000rpm의 속도로 실시되는 아이스크림의 제조 방법.
- 유제품, 유화제 및 첨가제를 포함하고,
상기 유화제는 글리세린지방산에스테르 0.05~0.5중량% 및 소르비탄지방산에스테르 0.01~0.3중량%를 포함하는 아이스크림.
- 제10항에 있어서,
상기 유제품은 고형분 또는 유지방을 포함하고,
상기 유지방은 5~15중량%으로 포함되는 아이스크림.
- 제10항에 있어서,
상기 첨가제는 카제인나트륨 0.2~1.0중량%를 포함하는 아이스크림.
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