KR20190116503A - 팽화 탈수 식품 제품을 제조하는 방법 - Google Patents
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Abstract
팽화 탈수 식품 제품의 제조방법은 반죽을 형성하기 위해 고-아밀로펙틴 전분과 선택된 식품 성분을 혼합하는 단계; 반죽을 조각으로 형성하는 단계; 및 반죽 조각을 대기압보다 낮은 압력에서 팽화하도록 마이크로파 복사에 노출시키고 반죽 조각을 건조하여 팽화 탈수 식품 제품을 생산하는 단계를 포함한다. 이 성분들은 토마토 페이스트, 요거트, 과일 또는 과일 주스 농축액, 과일 퓨레, 야채 퓨레, 야채 퓨레 농축액, 커피 및 농축 수프를 포함할 수 있다. 반죽은 전분 가수분해물의 부재 하에서 형성될 수 있다. 이 방법은 팽화되고 바삭바삭한 구조를 갖는 매트릭스에서 다양한 식품 성분을 포함하는 탈수 식품 제품을 생산한다.
Description
본 발명은 마이크로파 진공-건조동안 팽화되고 건조되어 다공성 구조가 되는 반죽을 사용하여 팽화 (puffed) 탈수 (dehydrated) 식품 제품을 제조하는 방법에 관한 것이다.
식품 가공 분야에서 마이크로파 진공-탈수에 의해 탈수된 식품 제품을 제조하는 것은 알려져 있다. 예로는 탈수된 치즈 조각의 생산을 개시하는 WO 2014/085897 (Durance et al.)과 탈수되고 팽화된 베리의 생산을 개시하는 US 6,313,745 (Durance et al.)가 있다. 그러나, 다양한 영양이 있는 또는 맛있는 식품 성분을 팽화된 바삭바삭한 구조를 갖는 매트릭스에 포함하는 탈수 식품 제품을 생산하는 것이 바람직할 것이다. 따라서, 본 발명은 팽화되고 탈수된 식품 제품을 위한 공정 및 제품 제형의 개선에 관한 것이다.
본 발명은 진공 마이크로파 건조 조건 하에서 팽창하는 능력을 갖는 탄성이 있거나 유연한 매트릭스를 형성함으로써 식품 제품을 제조하는 방법을 제공한다. 고-아밀로펙틴 전분을 다른 식품 성분들과 함께 배합하여 반죽을 형성한다. 반죽을 적당한 크기의 조각으로 형성하거나 동결하여 얇은 칩으로 절단한 다음 진공 하에서 복사 에너지에 노출시켜 물을 제거하고 팽창된 구조를 고정시킨다. 만일 전호화된 것이 아닌 천연 전분이 사용된다면, 반죽을 복사 에너지에 노출시키기 이전에 전분을 호화시키기 위한 조리 단계가 필요하다.
상기 방법은 열에 민감하거나 또는 열에 불안정한 생물학적 성분, 예컨대 요거트의 유산균 배양물이나 과일의 비타민 C의 건조를 허용한다. 진공은 물의 끓는 점을 낮추고 압력 구배를 생성하여 증기가 매트릭스를 붕괴하지 않고 증가된 부피를 유지하게 하여 개방되고 덜 밀집된 구조로 확장할 수 있도록 한다. 마이크로파는 제품에 침투하여 제품의 중심 안에서 생성된 증기에 의해 팽창이 증가될 수 있다. 수분은 팽창되고, 단단하며, 상온 보관이 가능하고, 바삭바삭한/크런키한 스낵이 남을 때까지 증발을 통해 제거된다.
상기 방법은 매우 고 수분 함량의 과일 또는 야채 성분을 갖는 바삭바삭하거나 (crisp) 크런키한 (crunchy) 스낵을 생산하는 것을 허용하는데, 이는 식품에 많은 과일과 야채를 포함하기를 원하는 소비자들에게 바람직한 특성이다.
본 발명의 한 측면에 따르면, (a) 고-아밀로펙틴 전분과 선택된 식품 성분을 포함하는 성분들을 혼합하여 반죽을 형성하는 단계; 및 (b) 반죽을 대기압보다 낮은 압력에서 마이크로파에 노출시켜 팽화시키고 건조시켜 팽화 탈수 식품 제품을 생산하는 단계를 포함하는 팽화 탈수 식품 제품을 제조하는 방법이 제공된다. 바람직하게는, 상기 반죽은 임의의 전분 가수분해물의 첨가 없이 제조된다.
본 발명의 추가의 측면에 따르면, 고-아밀로펙틴 전분과 선택된 식품 성분, 및 선택적으로 지방을 포함하는 반죽으로부터 형성된 팽화 탈수 식품 제품이 제공된다. 바람직하게는 전분 가수분해물은 상기 제품에 존재하지 않는다.
본 발명의 추가 측면 및 본 발명의 구체적인 실시예의 특징이 아래에 설명된다.
상기 방법의 첫 번째 단계는 식품 성분들을 혼합하여 반죽을 형성하는 것이다. 상기 성분은 전분의 특정 형태로, 아래와 같이 설명된 것으로, 하나 이상의 다른 식품 성분을 포함한다. 형성된 반죽은 탄성과 끈기가 있다. 탄성은 그러한 변화에 영향을 미치는 힘에 직접 반응하여 모양, 차원 또는 부피를 변경하는 물질의 특성이며, 힘을 제거하면 원래의 형태로 회복하는 경향이다. 탄력있는 반죽은 늘어나고 마이크로파-진공 장치에서 팽창 및 건조되는 동안 기체 방울을 그 안에 가두어 놓는 특성이 있어 팽창, 또는 "팽화된 (puffed)" 구조를 형성한다. 탄력있는 반죽이 충분히 건조되면, 단단해지고 증가된 부피를 유지한다. 이러한 탄성의 특성은 혼합물의 적절한 전분 성분에 의해 반죽에 부여된다. 몇몇 구체예에서, 하기 실시예 6과 같이, 전분이 찰옥수수 전분일 때, 반죽은 탄성보다 끈기가 있다.
전분은 곡물, 감자, 타피오카 및 다른 중요한 인간 식품 공급원을 포함하는 식물에 의한 에너지 저장소로 사용되는 다당류 계열이다. 전분은 주로 아밀로오스라 불리는 직쇄 다당류 분자와 아밀로펙틴이라 불리는 분지쇄 분자로 구성되어 있다. 본 발명에서 요구되는 전분은 적어도 80 중량%의 아밀로펙틴을 포함한다. 이러한 전분은 여기서 "고-아밀로펙틴 (high amylopectin)" 전분으로 지칭된다. 예로는 83 중량%의 아밀로펙틴을 포함하는 타피오카 전분이다. 80% 미만의 아밀로펙틴을 포함하는 전분은 본 발명에서 유용하지 않다. 적합한 전분은 전호화되거나 천연 고-아밀로펙틴 전분이고, 반죽을 형성하기 위해 다른 성분들과 혼합된 후 가공되는 동안 호화되는 전분이다. 적합한 고-아밀로펙틴 전분의 예는 전호화된 찹쌀 전분 (pre-gelatinized waxy rice starch), 전호화된 찰옥수수 전분 (pre-gelatinized waxy corn starch) 및 전호화된 찰타피오카 전분 (pre-gelatinized waxy tapioca starch)을 포함한다.
주로 아밀로펙틴을 포함하는 전분은 일반적으로 문헌에서 "찰 (waxy)" 전분으로 지칭되지만, 상기 용어는 특정 비율의 아밀로펙틴을 나타내기 위해 일관되게 사용되지 않는다. 본 명세서에서, 용어 "찰"은 고-아밀로펙틴 전분, 즉 적어도 80 중량%의 아밀로펙틴을 포함하는 것으로 제한된다.
반죽을 마이크로파 진공 건조시키기 전에 전분을 호화시키기 위해 반죽을 조리하는 경우, 천연 고-아밀로펙틴 전분은 전호화된 전분 대신 사용될 수 있다. 조리는 습한 조건에서 가열하는 단계를 포함한다. 적합한 천연 전분의 예는 찹쌀 전분, 찰옥수수 전분 및 찰타피오카 전분을 포함한다.
전분은 쌀가루 (이하 실시예 5에서와 같이) 또는 타피오카 가루와 같이 분리된 전분보다, 가루 형태의 제형으로 공급될 수 있다.
전분 가수분해물의 존재는 반죽 조성물에서 피하게 된다. 전분 가수분해물은 주로 다양한 단쇄 포도당 중합체를 갖는 포도당을 포함한다. 건조될 때, 식품 제품에서 바람직하지 않은 유리 모양 (glassy structure)의 구조를 생성한다. 높은 최종 수분 수준에서, 전분 가수분해물은 최종 생성물에 바람직하지 않은 끈적끈적한 표면을 갖게 한다. 이것은 제품의 핸들링 (handling)을 제한하고, 조각들끼리 달라 붙게 하는 원인이 된다.
포도당과 같은 전분 가수분해물은 붕괴되고 질긴 질감 (과일 껍질 (fruit leather) 또는 과일 젤리와 유사한)을 초래할 수 있다. 시판되는 주스 농축액 (포도당/과당이 매우 높은)을 사용하는 종래의 제형은 충분한 양의 찰 전분이 존재함에도 불구하고 충분히 팽화되지 않는 것으로 밝혀졌다. 또한, 이러한 제형의 당 농도는 매우 높아서 영하 20 ℃에서 조차 동결이 불가능하고, 제품은 그 온도에서 유연하게 남아 있었다.
최종적으로, 고농도의 전분 가수분해물은 진공 마이크로파 건조 동안 높은 제품 온도를 나타낸다. 한 가지 이유는 잘 알려진 클라우지우스-클라페롱 방정식 (Calusius-Clapeyron equation)과 라울의 법칙 (Raoult's law)에 따라 반죽 내 물의 끓는 점을 높이기 때문이다. 또 다른 이유는 전분 가수분해물이 결국 반죽의 유전 손실 계수를 증가시키는 고농도의 저분자량 극성 분자를 제공하기 때문이다. 증가된 손실 계수는 마이크로파 장 (microwave field)에서 이러한 성분들의 가열 속도와 최종 온도를 증가시킨다. 높은 온도는 영양분, 비타민, 항산화제 및 요거트 배양물과 같은 유익한 살아있는 배양물의 원치 않는 파괴를 유발할 수 있다. 전분 가수분해물과 같은 고농도의 단당은 국부적인 연소(localized burning)를 일으킨다. 따라서, 혼합물은 임의의 전분 가수분해물의 첨가 없이 형성된다.
지방은 반죽에서 선택적인 성분이다. 상기 지방은 오일, 예를 들면 올리브 오일, 해바라기 오일, 카놀라 오일 및 코코넛 오일일 수 있다. 다른 적합한 지방으로는 버터와 휘핑 크림의 버터 지방을 포함한다. 적합한 중량 범위는, 습량 기준으로, 0 중량% 내지 12 중량%, 바람직하게는 5 중량% 이상이다. 지방은 윤활을 돕고 사용되는 양은 시료에 따라 다르다.
반죽 혼합물은 최종 제품의 지배적인 풍미 및 특성을 부여하는 다른 식품 성분을 포함한다. 적합한 식품 성분으로는 토마토 페이스트, 요거트, 과일 또는 과일 주스 농축액, 과일 퓨레, 야채 퓨레, 야채 퓨레 농축액, 커피 및 농축 수프를 포함한다. 상기 선택된 식품 성분은 반죽의 50 중량% 이상, 대안적으로 60 중량% 이상, 또는 보다 대안적으로 80 중량% 이상을 포함한다.
또한 반죽 혼합물의 다른 성분들은 특정 풍미, 영양성 및 제품성을 부여하기 위해 첨가될 수 있다. 예를 들어 설탕, 유청 단백질 분리물, 식물성 또는 동물성 단백질, 요거트 박테리아, 프로바이오틱 박테리아, 비타민, 항산화제 및 향신료가 있다.
상기 성분들의 혼합에 의해 생산된 반죽은 물-기반 조성물이다. 반죽의 몇몇 제형에서, 충분한 물은 식품 성분들 자체에, 예를 들어 과일 또는 야채 퓨레, 요거트 등에 존재한다. 이러한 성분들이 충분한 물을 제공하지 않는 경우, 물은 별도의 성분으로서 첨가된다.
재료들은, 예를 들어 푸드 블렌더 (food blender)를 사용하여 완전히 혼합시켜서 늘리고 모양을 만들고 조각으로 잘라낼 수 있는 반죽이 된다. 반죽은 건조되고 팽화된 최종 제품의 의도된 형태에 따라 한입 크기 조각으로 나뉜다. 예를 들어, 반죽은 공 또는 방울 모양으로 성형될 수 있고; 또는 시트로 말아서 정사각형 또는 슬라이스로 절단될 수 있으며; 또는 원통형 모양으로 늘리고 치대어 절단될 수 있을 정도로 부드럽지만 슬라이스 모양을 유지할 수 있을 정도로 충분히 동결된, 반-동결된 후 칩으로 슬라이스될 수 있다.
상기 방법의 몇몇 구체예에서, 반죽 조각은 마이크로파 진공 처리를 하기 전에 동결되어 동결된 조각이 처리 대상이 된다. 다른 구체예에서, 반죽은 동결되지 않는다. 동결은 동결된 반죽 내에 거의 순수한 얼음 결정을 형성시킨다. 결정이 녹거나 증발할 때, 미리 형성된 기공을 재료에 남겨두는데, 이 기공은 마이크로파 가열의 영향 하에 물이 가열되고 증발하면서 증기 방울을 형성하는 핵심 역할을 할 수 있다. 따라서, 동결은 최종 건조 제품에서 동결하지 않은 것보다 더 팽화되거나 팽창된 구조를 가져올 수 있다. 몇몇 구체예에서, 반죽 조각을 성형하는 방법은 반-동결된 반죽을 절단하는 것과 같이 반죽을 동결시키는 것이 필요하다.
선택적으로, 상기 반죽은 마이크로파-진공 건조 이전에 수분 함량을 감소시키기 위해 예비 건조될 수 있다. 예를 들면, 반죽의 수분 함량이 높은 제형에서, 이는 더 낮은 수준으로, 예를 들어 마이크로파-진공 처리 전에 공기 건조에 의해 11 내지 20 중량%의 범위로 감소될 수 있다.
사용된다면, 동결 또는 공기 건조하는 선택적인 단계에 뒤이어, 다음으로, 반죽 또는 반죽 조각들은 마이크로파 진공-탈수기에서 마이크로파 복사와 감압에 의해 건조 및 팽화를 수행한다. 식품 제품의 마이크로파 진공-건조를 위한 방법 및 장치는 당업계에 잘 알려져 있다.
식품 조각의 건조에 적합한 마이크로파 진공-탈수기의 예는 WO 2009/049409 (Durance et al.)에 나타나있고, 상표 nutraREV로 캐나다 밴쿠버의 EnWave Corperation에 의해 시판된다. 이러한 유형의 장치를 사용하여, 반죽 조각을 건조하기 위해 마이크로파 복사가 통과할 수 있고 수분이 빠져나갈 수 있는 구멍 (opening)이 있는 원통형 바구니에 배치하였다. 적재된 바구니를 세로 축이 대체로 수평으로 맞춰진 상태로 진공 챔버에 배치한다. 챔버 내 압력은 감소된다. 약 0.1 내지 100 mm의 수은주, 대안적으로 1 내지 100 mm의 수은주, 대안적으로는 10 내지 100 mm의 수은주, 대안적으로는 3 내지 30 mm의 수은주의 범위에서 절대 압력은 사용될 수 있다. 마이크로파 발생기는 진공 챔버 내 마이크로파를 복사하도록 작동된다. 바구니는 진공 챔버 내에서 일반적으로 수평 축을 중심으로 회전하여 반죽 조각을 천천히 그리고 부드럽게 회전시킨다. 바구니의 회전은, 예를 들어 바구니가 지지되는 롤러에 의해, 또는 바구니가 배치되는 회전 가능한 케이지 (cage)에 의해, 또는 다른 수단에 의해 영향을 받을 수 있다.
건조 단계를 수행하기에 적합한 마이크로파 진공-탈수기의 다른 예는 WO 2011/085467 (Durance et al.)에 나타나있고, 상표 quantaREV로 EnWave Corporation에 의해 시판된다. 이러한 유형의 장치를 사용하여, 반죽 조각을 진공 챔버로 공급하고 낮은 압력과 마이크로파 복사에 의해 건조되는 동안 컨베이어 벨트 상의 마이크로파 투명창을 가로질러 운반된다. 진공 챔버 내 압력은 앞서 기술한 범위 내에 있다. 이러한 유형의 장치를 사용하면, 반죽 조각은 컨베이어 벨트에 놓인 상태에서 건조되며 회전시키지 않는다.
마이크로파 진공-건조 단계 동안, 반죽은 수증기가 증발 또는 승화됨에 따라 건조되고 팽창되며, 제품의 팽창된 구조가 고정된다. 충분히 건조되면, 예를 들어 수분 수준이 8 중량% 보다 낮아지면, 복사를 멈추고, 진공 챔버 내 압력을 대기압과 동일하게 하며, 마이크로파-진공 탈수기에서 건조 팽화 식품 제품을 제거한다. "건조 (drying)"는 수분 수준이 반드시 0이 아닌, 원하는 수준으로 감소됨을 의미하는 것으로 이해될 것이다.
마이크로파 진공-건조 단계는 건조 환경과 제품의 품질을 최적화하기 위해 다른 조건을 갖는 2 단계로 수행될 수 있다. 예를 들어, 제 1 단계에서, 마이크로파 전력 수준은 제 2 단계에서보다 높을 수 있고, 또는 그 정반대; 또는 압력, 건조 시간 또는 바구니의 회전 속도가 다를 수 있다 (회전 바구니를 사용하는 경우). 마찬가지로, 둘 이상의 건조 단계가 사용될 수 있다.
실시예
실시예 1: 토마토 페이스트 퍼프 (Tomato paste puffs)
토마토 페이스트 18% 고형분 (72 중량%), 정제된 올리브 오일 (8 중량%), 및 전호화된 찹쌀 전분 (20 중량%)을 푸드 프로세서 (food processor)를 사용하여 함께 혼합하였다. 생성된 덩어리는 원통형 용기에서 늘리고 치댈 수 있는 끈기가 있는 반죽 (56% wb (습량 기준)의 초기 수분)이다. 매트릭스가 반-동결됐을 때 (절단하기에 충분히 부드럽지만 슬라이스 모양을 유지하기에 충분한), 원통형 반죽을 동결하고 슬라이스하였다. 슬라이스는 영하 20 ℃에서 밤새 동결시켰다. 건조는 진행파 연구실 규모 (laboratory scale) EnWave quantaREV 마이크로파 진공-건조기를 사용하여 수행하였다. 신선한 시료 무게는 약 180g이었다. 유지된 절대 압력은 3.5-8 mm Hg의 범위였고, 또한 시료를 20 mm Hg에서 건조시켰다. 마이크로파 전력은 10분동안 1.2 kW이었고, 이어 시료가 습량 기준으로 최종 7% 수분 및 0.33의 수분 활성도에 도달할 때까지 3.5 kW였다. 팽화된 시료는 이들의 팽창된 부피를 유지하였고, 폴리에틸렌 백에 포장되었다. 수분과 수분 활성도는 진공 오븐 및 Aqua lab 수분 활성도 측정기 (모델 시리즈 3, Decagon Inc. Washington USA) 를 사용하여 저장 24시간 (평형을 허용) 후에 측정되었다. 또한, 토마토 페이스트를 76 중량%로 증가시키고 전분을 16 중량%로 감소시켰으나 전호화 타피오카 전분을 사용하여 유사한 제형을 제조하였다. 이 매트릭스는 62% wb의 수분에서 시작해서 7-8% 수분 및 0.39-0.49의 수분 활성도로 떨어졌다. 두 제형 모두 칩이 팽화되고 바삭바삭하며 강한 토마토 풍미를 가졌다. 최종 색상은 진한 빨간색이었다.
유사한 방법으로, 토마토 페이스트 18% 고형분 (81% w/w), 정제된 해바라기 오일 (2% w/w), 및 전호화 찹쌀 전분 (17% w/w)을 믹서기를 사용하여 함께 혼합하였다. 혼합물 (총 300g)을 작은 방울/공 (약 1cm의 직경) 모양으로 성형하고 건조기에서 45 ℃에서 11시간 동안, 최종 수분이 17%에 이를 때까지 배치하였다. 그 다음, 생성된 공기-건조 펠렛은 EnWave NutraREV 건조기 (임의의 가공 보조제 첨가 없이)에 배치하고, 8 rpm으로 회전시켰다. 이어서, 20 mm Hg의 챔버 압력 하에 120초동안 300 W, 300초동안 500 W, 200초 동안 800 W, 그리고 360초동안 300 W에 노출시켰다. IR 센서로 관찰한 최대 온도는 67 ℃였다. 생성된 제품은 3-4%의 수분, 구형/타원형, 밝은 적색, 바삭바삭한 질감 및 강한 토마토 풍미를 가졌다.
실시예 2: 요거트 퍼프 (Yogurt puffs)
0%의 mf가 포함된 그릭 요거트 (73 중량%), 설탕 (6 중량%), 버터 (5 중량%), 해바라기 오일 (4 중량%) 및 전호화 찹쌀 전분 (13 중량%)을 푸드 프로세서를 사용하여 혼합하였다. 생성된 덩어리는 페이스트리 백을 사용하여 성형할 수 있는 부드러운 반죽 (초기 수분 60% wb)이었다. 백을 사용하여 작은 방울 (직경 약 0.5 cm)을 만들고, 영하 20 ℃에서 밤새 동결하였다. 건조는 진행파 연구실 규모 EnWave quantaREV 마이크로파 진공-건조기를 사용하여 수행하였다. 신선한 시료 무게는 약 180g이었다. 유지되는 절대 압력은 3.5-8 mm Hg의 범위였고, 마이크로파 전력은 10분동안 1.2 kW이었으며, 이어 습윤 기준으로 시료가 6%의 수분과 0.46의 수분 활성도에 이를 때까지 3.5 kW였다. 팽화된 시료는 이들의 팽창된 부피를 유지하고 폴리에틸렌 백에 포장되었다. 방울은 흰색을 가지며, 매우 바삭바삭하고 독특한 발효 유제품 풍미를 가졌다. 수분과 수분 활성도는 진공 오븐 및 Aqua lab 수분 활성도 측정기를 사용하여 저장 24시간 (평형을 허용) 후에 측정되었다.
실시예 3: 커피 퍼프 (Coffee puffs)
유청 단백질 분리물 90% 단백질 (10 중량%), 설탕 (5 중량%), 다크 로스트 인스턴트 커피 (4 중량%), 물 (21 중량%), 휘핑 크림 (22 중량%) 및 전호화 찹쌀 전분 (38 중량%)를 푸드 프로세서를 사용하여 혼합하였다. 생성된 덩어리는 원통형 모양으로 늘리고 치댈 수 있는 끈적끈적한 반죽 (초기 수분 38% wb)이었다. 매트릭스가 반-동결됐을 때 (절단하기에 충분히 부드럽지만 슬라이스 모양을 유지하기에 충분히 동결된), 원통형 반죽은 동결되고 슬라이스되었다. 슬라이스는 영하 20 ℃에서 밤새 동결하였다. 건조는 진행파 연구실 규모 EnWave quantaREV 마이크로파-진공 건조기를 사용하여 수행하였다. 신선한 시료 무게는 약 180g이었다. 유지되는 절대 압력은 3.5-8 mm Hg의 범위였고, 마이크로파 전력은 10분동안 1.2 kW이었으며, 이어 시료가 습윤 기준으로 7%의 수분과 0.34의 최종 수분 활성도에 이를 때까지 3.5 kW였다. 시료는 진한 갈색이고 매우 팽화되고 바삭바삭했고, 강한 커피 풍미를 가졌다. 수분과 수분 활성도는 진공 오븐 및 Aqua lab 수분 활성도 측정기를 사용하여 저장 24시간 (평형을 허용) 후에 측정되었다.
실시예 4: 사과 퓨레 퍼프 (Apple puree puffs)
36 Brix의 사과 퓨레 (81 중량%), 코코넛 오일 (2 중량%), 및 전호화 타피오카 전분 (17 중량%)을 푸드 프로세서를 이용해 혼합하였다. 생성된 덩어리는 끈적끈적한 반죽으로 2개로 나누었다. 절반은 작은 조각 (0.5 cm x 0.5 cm)으로 나누고, 마이크로파- 진공 건조하였다. 다른 절반은 원통형 모양으로 늘리고 치댔다. 매트릭스가 반-동결됐을 때 (원통형 용기는 절단하기에 충분히 부드럽지만 슬라이스 모양을 유지하기에 충분한), 원통형 반죽을 동결하고 슬라이스하였다. 반죽의 작은 부분은 두 유산지 사이에 롤링 핀이 있는 시트 (0.5 cm 두께)로 편평화시켰다. 일단 동결되면 유산지는 제거하기 쉬웠고, 시트는 정사각형 칩으로 절단하였다. 슬라이스와 정사각형 칩은 영하 20 ℃에서 밤새 동결시켰다. 건조는 진행파 연구실 규모 EnWave quantaREV 마이크로파 진공-건조기를 사용하여 수행하였다. 유지되는 절대 압력은 3.5-8 mm Hg의 범위와 20 mm Hg였고, 마이크로파 전력은 10분동안 1.2 kW였으며, 이어 습윤 기준으로 시료가 4%의 수분과 0.28의 수분 활성도에 이를 때까지 3.5 kW였다. 팽화된 시료는 이들의 팽화된 부피를 유지하고 폴리에틸렌 백에 포장되었다. 두 칩과 바이트는 바삭바삭하고 강한 사과 맛과 연한 황갈색를 가졌다. 수분과 수분 활성도는 진공 오븐 및 Aqua lab 수분 활성도 측정기를 사용하여 저장 24시간 (평형을 허용) 후에 측정되었다.
이 제형은 비슷하지만 처음 깨물었을 때 약간 부드러운 질감을 가진 타피오카 대신에 전호화 찹쌀 전분과 전호화 찰옥수수 전분을 사용하여 두 번 더 재생산되었다. 쌀과 옥수수 제형은 0.2 중량%의 아스코르브산을 첨가하여 재생산하였다. 아스코르브산 손실은 마이크로파 진공-건조 후 무시할 수 있는 수준으로, 2,6-디클로로페놀린도페놀 분광법에 의해 측정된대로 첨가된 94-100%의 아스코르브산을 유지하였다.
쌀과 옥수수 전분 제형에 대해 수행한 것과 같이, 락토바실러스 살리바리우스(Lactobacillus salivarius) (신선한 시료의 7.8 x 108 cfu/ g)로 접종하였다. 유산균의 계수 (enumeration)는 마이크로파-진공 건조 전과 후에 시료에 대해 수행하였다. 수는 마이크로파 진공-건조에서 0.95 로그 감소만을 나타냈으며, 이 방법은 유산균 생존능을 보존할 수 있음을 입증했다.
실시예 5: 쌀가루가 들어간 토마토 퍼프 (Tomato Puffs with Rice Flour)
Hunt's (상표) 토마토 페이스트: 620g (62%), 해바라기 오일: 80g (8%) 및 쌀가루 300g (30%)를 푸드 블렌더로 잘 혼합하였다. 반죽을 소시지 형태로 만들고, 식품용 필름으로 감싸고, 60분동안 증기로 조리한 후, 4℃에서 밤새 냉각시켰다. 달라붙지 않는 롤러로 반죽을 얇은 시트로 밀었다. 이 시트들을 14.32 중량%의 수분 함량이 되도록 75 ℃에서 3시간 동안 공기 건조시켰다. 그 다음, 이 시트들을 EnWave nutraREV 건조기에서 마이크로파 진공-건조시켰다. 초기 시료 중량은 590g이었다. 진공 챔버 내 절대 압력은 25 mm Hg로 유지되었고, 마이크로파 전력은 930 초 동안 1 kW 이었다. 최대로 도달한 온도는 87 ℃였다. 최종 시료 중량은 515g이었다. 최종 수분 함량은 3-5%의 범위였다. 제품은 매력적인 색과 풍미를 갖는 약간 팽화되고 바삭바삭한 칩이었다.
실시예 6: 사과 전분 퍼프 칩 (Apple Starch Puffs chips)
SunRype (상표) 사과 농축액 (36.0 Brix), 1300g (65% w/w); Tender-Jel (상표) 전호화 찰옥수수 전분, 500g (25% w/w); 천연 타피오카 전분, 100g (5% w/w); 및 카놀라 오일, 100g (5% w/w)은 균일한 반죽을 형성하기 위해 20분간 푸드 블렌더로 잘 혼합하였다. 반죽은 50g씩 나누었다. 반죽을 2mm 두께, 14-15 cm 직경의 둥근 층 (layer)으로 형성하기 위해 옥수수 압착기로 두 장의 양피지 사이에 반죽을 압착하였다. 이 얇은 반죽 층을 공기-건조 트레이로 옮기고 75 ℃에서 2시간 동안, 또는 65 ℃에서 2시간 동안 수분 함량이 15-20 중량%에 도달하도록 건조시켰다. 공기 건조 후, 반죽 층을 1 cm x 1 cm의 정사각형으로 절단하였다. 가공 보조제로서 2%의 타피오카 전분을 첨가하였다. 정사각형을 EnWave NutraREV 건조기에서 마이크로파 진공-건조시켰다. 초기 시료 중량 (16 중량%의 수분을 갖는)은 500 g이었다. 진공 챔버 내 절대 압력은 25 mm Hg로 유지되었고, 마이크로파 전력은 600 초 동안 1000 W이었다. 건조 바구니의 회전 속도는 8-10 rpm이었다. 최대로 도달한 온도는 70 ℃이었다. 최종 시료 중량은 430 g이었다. 최종 수분 함량은 3-5%의 범위였다. 제품은 매우 공기가 잘 통하고, 밝은 색과 부드러운 질감을 갖는 팽화된 칩이었다.
전술한 개시 내용에 비추어 당업자에게 명백한 것과 같이, 본 발명의 범위 내에서 많은 변경과 수정이 가능하다. 본 발명의 범위는 다음의 청구범위에 따라 해석되어야 한다.
Claims (41)
- 팽화 탈수 식품 제품의 제조 방법으로서,
(a) 고-아밀로펙틴 전분과 선택된 식품 성분을 포함하는 성분들을 혼합하여 반죽을 형성하는 단계;
(b) 반죽을 조각 내는 단계; 및
(c) 대기압보다 낮은 압력에서 마이크로파 복사에 반죽 조각을 노출시켜 팽화 및 건조시켜서 팽화 탈수 식품 제품을 생산하는 단계를 포함하는, 팽화 탈수 식품 제품의 제조 방법. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 반죽은 임의의 전분 가수분해물의 첨가 없이 형성되는 방법. - 제1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 반죽은 전분 가수분해물의 부재 하에 형성되는 방법. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 고-아밀로펙틴 전분은 전호화 전분인 방법. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 고-아밀로펙틴 전분은 전호화 찹쌀 전분, 전호화 옥수수 전분 및 전호화 찰타피오카 전분으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 방법. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 고-아밀로펙틴 전분은 천연 전분이고,
상기 방법은 단계 (c) 전에 전분을 호화하기 위한 혼합 성분을 조리하는 단계를 추가로 포함하는 방법. - 제6항에 있어서,
상기 천연 전분은 찹쌀 전분, 찰옥수수 전분 및 찰타피오카 전분으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 방법. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 고-아밀로펙틴 전분은 호화 전분인 방법. - 제1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 고-아밀로펙틴 전분은 적어도 83 중량%의 아밀로펙틴을 포함하는 방법. - 제1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 고-아밀로펙틴 전분은 고-아밀로펙틴 전분을 포함하는 가루(flour) 형태로 공급되는 방법. - 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 성분은 지방을 추가로 포함하는 방법. - 제 11항에 있어서,
상기 지방은 올리브 오일, 해바라기 오일, 카놀라 오일, 버터, 휘핑 크림 및 코코넛 오일 중 하나인 방법. - 제12항에 있어서,
상기 지방은 반죽의 5 중량% 이상으로 포함하는 방법. - 제1항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 물은 단계 (a)에서 성분에 첨가되는 방법. - 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 선택된 식품 성분은 토마토 페이스트, 과일 농축액, 과일 주스 농축액, 과일 퓨레, 야채 퓨레, 야채 퓨레 농축액 및 농축 수프로 이루어진 군으로부터 선택되는 방법. - 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 선택된 식품 성분은 요거트를 포함하는 방법. - 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 선택된 식품 성분은 커피를 포함하는 방법. - 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 선택된 식품 성분은 열에 민감하거나 또는 열에 불안정한 조성물을 포함하는 방법. - 제18항에 있어서,
상기 열에 민감하거나 또는 열에 불안정한 조성물은 유산균 배양물을 포함하는 방법. - 제18항에 있어서,
상기 열에 민감하거나 또는 열에 불안정한 조성물은 비타민 C를 포함하는 방법. - 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
단계 (c) 이전에 반죽을 동결시키는 단계를 추가로 포함하는 방법. - 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
단계 (c) 이전에 반죽의 수분 함량을 감소시키는 단계를 추가로 포함하는 방법. - 제22항에 있어서,
상기 수분 함량을 감소시키는 단계는 공기 건조에 의해 수행되는 방법. - 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 단계 (a)에서 생산된 반죽은 초기 수분 함량이 35 중량% 이상인 방법. - 제1항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 대기압보다 낮은 압력은 0.1 내지 100 mm 의 수은주 범위인 방법. - 제1항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 대기압보다 낮은 압력은 3 내지 30 mm의 수은주 범위인 방법. - 제1항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 단계 (c)는 수분 함량이 10 중량% 미만이 되도록 반죽을 건조하는 방법. - 제1항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 단계 (c)는 적어도 2 단계로 수행되고, 각 단계에서 마이크로파 전력 수준은 다른 방법. - 제1항 내지 제28항 중 어느 한 항의 방법에 따라 제조된 팽화 탈수 식품 제품.
- 고-아밀로펙틴 전분과 선택된 식품 성분을 포함하고, 전분 가수분해물을 포함하지 않는 반죽으로부터 형성된 팽화 탈수 식품 제품.
- 제30항에 있어서,
상기 고-아밀로펙틴 전분은 전호화 전분인 식품 제품. - 제30항에 있어서,
상기 고-아밀로펙틴 전분은 전호화 찹쌀 전분, 전호화 옥수수 전분 및 전호화 타피오카 전분으로 이루어진 군으로부터 선택되는 식품 제품. - 제30항에 있어서,
상기 고-아밀로펙틴 전분은 천연 전분인 식품 제품. - 제33항에 있어서,
상기 천연 전분은 찹쌀 전분, 찰옥수수 전분 및 찰타피오카 전분으로 이루어진 군으로부터 선택되는 식품 제품. - 제30항에 있어서,
상기 고-아밀로펙틴 전분은 호화 전분인 식품 제품. - 제30항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서,
지방을 추가로 포함하는 식품 제품. - 제36항에 있어서,
상기 지방은 올리브 오일, 해바라기 오일, 카놀라 오일, 버터, 휘핑 크림 및 코코넛 오일 중 하나인 식품 제품. - 제30항 내지 제37항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 선택된 식품 제품은 토마토 페이스트, 과일 농축액, 과일 주스 농축액, 과일 퓨레, 야채 퓨레, 야채 퓨레 농축액 및 농축 수프로 이루어진 군으로부터 선택되는 식품 제품. - 제30항 내지 제37항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 선택된 식품 제품은 요거트를 포함하는 식품 제품. - 제30항 내지 제37항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 선택된 식품 제품은 커피를 포함하는 식품 제품. - 제30항 내지 제40항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 선택된 식품 제품은 탄력있는 반죽의 50 중량% 이상, 또는 60 중량% 이상, 또는 80 중량% 이상 포함하는 식품 제품.
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