KR20200063132A - 높은 가공 내성을 갖는 사전젤라틴화 전분 및 그의 제조 및 사용방법 - Google Patents

높은 가공 내성을 갖는 사전젤라틴화 전분 및 그의 제조 및 사용방법 Download PDF

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Abstract

본 개시는 높은 가공 내성을 갖는 사전젤라틴화 전분 및 그의 제조 및 사용 방법에 관한 것이다. 일 양태에서, 본 개시는 15 중량% 이하의 가용분 및 20 mL/g 내지 45 mL/g 범위의 침강 용적을 갖는 사전젤라틴화 전분으로서, 상기 사전젤라틴화 전분은 전분 입자를 포함하는 응집체의 형태이고, 상기 사전젤라틴화 전분은 실질적으로 평면 형태인 사전젤라틴화 전분을 제공한다. 또 다른 양태에서, 본 개시는 15 중량% 이하의 가용분, 및 20 mL/g 내지 45 mL/g 범위의 침강 용적을 갖는 사전젤라틴화 전분으로서, 상기 사전젤라틴화 전분은 전분 입자를 포함하는 응집체의 형태인 사전젤라틴화 전분을 제공한다. 특정의 실시형태에서, 전분은 드럼 건조된다. 특정의 실시형태에서, 본 발명의 사전젤라틴화 전분은 10 이하의 황색도 지수를 갖는다.

Description

높은 가공 내성을 갖는 사전젤라틴화 전분 및 그의 제조 및 사용방법
관련 출원에 대한 상호참조
본 출원은 2017년 6월 26일에 출원된 미국 가특허출원 제62/525085호에 대한 우선권의 이익을 주장하며, 그 전체 내용이 참조로 본 명세서에 포함된다.
본 개시의 분야
본 개시는 일반적으로 전분에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 본 개시는 높은 가공 내성을 갖는 사전젤라틴화 전분 및 그의 제조 및 사용 방법에 관한 것이다.
기술배경
식품 등급 전분은 일반적으로 다양한 식품에 바람직한 품질을 제공하는데 사용된다. 예를 들어, 가교결합 및 안정화된 개질 식품 전분은 식품의 텍스처화를 위해 널리 사용된다. 안정화는 전분에 동결-융해 안정성을 부여하는 반편, 가교결합은 가공 내성을 부여한다. 안정화는 전분 하이드록실기를 하이드록시 프로필 에테르 또는 아세틸 에스테르 등의 기로 치환함으로써 제공될 수 있다. 가공 내성은 인산염 (예를 들어, 옥시염화인 전분의 처리를 통해) 또는 아디페이트 (예를 들어, 아세트산-아디프산 혼합 무수물로의 처리를 통해) 등의 기로 가교결합시킴으로써 얻을 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 본 발명의 전분과 관련하여 "가공 내성의"(process tolerant) 또는 "가공 내성"(process tolerance)이라는 용어는 조리할 때 전분의 개개의 과립이 물 속에서 대개는 부서지나, 그 물질은 팽윤하되 가공 전체에 걸쳐 미립자 성상의 상당 부분을 유지할 수 있다는 것을 의미한다. 그러므로, 가공 내성 전분은 작은 단편으로 분해되는 것에 저항할 수 있고, 가공시 용해되는 것에 저항할 수 있다. 이러한 거동에 의해 전분이 바람직하지 않은 겔화, 응집성 또는 점질성(stringiness)을 생기게 하지 않으면서 식품을 약간 걸쭉하게 할 수 있게 한다. 따라서, 가공 내성의 전분은 그레이비, 소스 및 드레싱과 같은 식품뿐만 아니라 특정 과일 충전물 및 유제품에 사용하기에 매우 바람직하다. 그러나, 이러한 가공 내성 전분은 전분의 화학적 개질의 이용이 요구된다. 그러나 화학적 개질은 추가적인 공정 단계와 비용을 필요로 하며, 추정컨대 더 중요하게는, 소비자에 의해 바람직하지 않은 것으로 여겨진다. 천연 전분은 "화학적으로 개질"되지 않지만, 필요한 가공 내성이 결여되어 있고, 그래서 바람직하지 않게 높은 수준의 가용분을 생성시킨다. 그리고, 가공 내성 텍스쳐화 전분인, "클린 라벨"에 대한 현재의 옵션은, 최종 식품(예를 들어, 유제품)으로 바람직하지 않게 전달될 수 있는, 현저한 색상과 향미에 시달리고 있다.
많은 용도에서, 소정의 식품에 원하는 텍스처 거동을 제공하기 위해, 종종 100℃에 근접하는 비교적 높은 온도에서 전분을 조리할 필요가 있다. 그러나, 전분을 사전 조리하거나 "사전 젤라틴화"하는 것으로 알려진 다양한 기술이 있으며; 이러한 사전젤라틴화 전분을 사용하여 식품을 이러한 고온에서 가열하는 것을 필요로 하지 않고 식품에서 원하는 점도를 제공할 수 있다. 이러한 사전젤라틴화 방법에는 스프레이 조리, 드럼 건조 및 수성 알코올에서의 예비 팽윤이 포함된다. 드럼 건조는 축축한 전분 재료를 뜨거운 회전 드럼 상에 통과시키고 이를 드럼과 다른 표면 (예를 들어, 다른 회전 드럼) 사이에 형성된 좁은 개구부를 통해 압착시키는 것을 포함한다. 이러한 가공은 전분을 사전젤라틴화 할 뿐만 아니라 그로부터 수분의 대부분을 건조하기에 충분한 온도에서 수행되어, 원하는 플레이크 또는 입자 크기로 가공될 수 있는 건조된 시트 또는 플레이크 형태로 전분을 제공한다. 드럼 건조는 이들 기술 중에서 가장 저렴하지만, 본 발명자들이 결정한 바와 같이 (그리고 이하에서 더욱 상세히 설명하는 바와 같이) 드럼 건조는 전분 과립의 완전성에 부정적인 영향을 미치며, 응집성 및 점질성과 같은 바람직하지 않은 텍스처를 식품에 제공하는 전분 재료를 제공할 수 있다. 드럼 건조 전분은 일반적으로 동등한 가공 내성에서 제조할 때 스프레이 조리 및 알코올 가공 전분보다 점도가 낮은 분산액을 제공한다. 그리고 이들은 높은 수준의 가용분을 가질 수 있으며, 이는 응집성을 초래할 수 있어 바람직하지 않다. 드럼 건조는 가공 내성을 크게 감소시킬 수 있다.
일 양태에서, 본 개시는 15 중량% 이하의 가용분, 및 20 mL/g 내지 45 mL/g 범위의 침강 용적을 갖는 사전젤라틴화 전분으로서, 상기 사전젤라틴화 전분은 전분 입자를 포함하는 응집체의 형태이고, 상기 사전젤라틴화 전분은 실질적으로 평면 형태인 사전젤라틴화 전분을 제공한다. 특정의 실시형태에서, 전분은 드럼 건조된다. 특정의 바람직한 실시형태에서, 사전젤라틴화 전분은 10 이하의 황색도 지수를 갖는다.
또 다른 양태에서, 본 개시는 15 중량% 이하의 가용분, 및 20 mL/g 내지 45 mL/g 범위의 침강 용적을 갖는 사전젤라틴화 전분으로서, 상기 사전젤라틴화 전분은 전분 입자를 포함하는 응집체의 형태인 사전젤라틴화 전분을 제공한다. 특정의 바람직한 실시형태에서, 사전젤라틴화 전분은 10 이하의 황색도 지수를 갖는다. 특정의 실시형태에서, 전분은 드럼 건조된다.
또 다른 양태에서, 본 개시는 본 명세서에 기재된 바와 같은 사전젤라틴화 전분을 제조하는 방법으로서, 수성 매체로 촉촉하게 한 비젤라틴화 전분을 제공하는 단계; 및 상기 전분을 사전젤라틴화 하기에 충분한 조건 하에서 촉촉해진 비젤라틴화 전분을 드럼 건조시키는 단계를 포함하는 방법을 제공한다.
또 다른 양태에서, 본 개시는 본 명세서에 기재된 사전젤라틴화 전분을 포함하는 식품을 제공한다.
본 개시는 이하의 도면을 참조하여 보다 완전하게 이해될 수 있다:
도 1은 본 명세서에 기재된 RVA 조건 하에서 물에 분산된 통상적인 비-사전젤라틴화 하이드록시프로필화 개질 전분의 현미경 사진이다.
도 2는 본 명세서에 기재된 RVA 조건 하에서 물에 분산되고 스프레이 조리에 의해 사전젤라틴화된, 통상적인 하이드록시프로필화 개질 전분의 현미경 사진이다.
도 3은 본 명세서에 기재된 RVA 조건 하에서 물에 분산되고 드럼 건조에 의해 사전젤라틴화된, 통상적인 하이드록시프로필화 개질 전분의 현미경 사진이다.
도 4는 조리되기 전의 천연 찰전분의 현미경 사진이다.
도 5는 RVA 조건으로 처리된 후 도 4의 천연 찰전분의 현미경 사진이다.
도 6은 조리되기 전의 본 개시의 전분의 현미경 사진이다.
도 7은 RVA 조건으로 처리된 후 도 6의 전분의 현미경 사진이다.
도 8은 드럼 건조 전분의 일 실시예의 현미경 사진이다.
도 9는 탄력성(springiness) 평가에 사용된 일련의 사진이다.
도 10은 침강 속도를 결정하는데 사용된 일련의 사진이다.
도 11은 응집도를 결정하는데 사용된 일련의 그림이다.
도 12 및 도 13은 실시예 1의 샘플에 대한 RVA 플롯(plot) 및 수화 RVA 플롯이다.
도 14는 실시예 1의 샘플의 분산 특성에 대한 데이터를 제공한다.
도 15 및 16은 실시예 2의 샘플에 대한 RVA 플롯 및 수화 RVA 플롯이다.
도 17은 실시예 2의 샘플의 분산 특성에 대한 데이터를 제공한다.
도 18은 실시예 3의 바바로아 크림에 대한 텍스처 데이터를 제공한다.
도 19는 실시예 3의 스푼을 이용할 수 있는 샐러드 드레싱에 대한 텍스처 데이터를 제공한다.
도 20은 실시예 3의 과일 충전물에 대한 텍스처 데이터를 제공한다.
드럼 건조는 상술한 바와 같이 사전 젤라틴화를 위한 비용 효율적인 방법이지만, 전분 성능에 바람직하지 않은 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 도 1은 후술하는 RVA 조건 하에서 물에 분산된 통상적인 비-사전젤라틴화 하이드록시 프로필화 개질 전분의 현미경 사진이다. 명백한 바와 같이, 전분의 개개의 입자는 실질적으로 손상되지 않은 상태로 유지된다. 이 전분을 스프레이 조리에 의해 사전젤라틴화한 후, 후술하는 RVA 조건 하에서 물에 분산시키는 경우에는, 도 2에 나타낸 바와 같이 팽윤하지만 실질적으로 단편화 또는 붕괴되지 않는 입자를 초래한다. 대조적으로, 도 1의 전분이 드럼 건조에 의해 사전젤라틴화 되는 경우, 생성된 평면 시트형 또는 플레이크형 응집체는 물에 재도입되면 분해되어, 도 3에 나타낸 바와 같이 단편인 것으로 명확하게 보이는 입자가 대부분 생성된다. 이들 단편은 도 1 및 도 2의 무손상 단편화 되어 있지 않은 입자와 시각적으로 구별된다. 따라서 전분의 이러한 드럼 건조는 가공 내성의 손실 및 가용성 전분의 량의 증가를 초래하며, 이는 전분에 바람직하지 않은 텍스처 품질을 제공할 수 있다.
놀랍게도, 본 발명자들은 드럼 건조를 사용하여 가공 내성 및 매우 바람직한 텍스쳐화 특성을 모두 제공할 수 있는 사전젤라틴화 전분 재료를 제공할 수 있었다. 따라서, 본 개시의 일 양태는 15 중량% 미만의 가용분 및 20 mL/g 내지 45 mL/g 범위의 침강 용적(및 특정의 실시형태에서는, 10 이하의 황색도 지수)을 갖는 사전젤라틴화 전분이다. 사전젤라틴화 전분은 전분 입자를 포함하는 응집체 형태일 수 있고; 특정의 바람직한 실시형태에 있어서, 전분 입자의 적어도 50%가 팽윤하지만 물에서 처리할 때 실질적으로 파편화되지 않는다. 본 개시의 이러한 양태의 사전젤라틴화 전분은 예를 들어, 드럼 건조 전분일 수 있다.
또한, 본 개시의 사전젤라틴화 전분은 실질적으로 평면 형태로 제공될 수 있다. 따라서, 본 개시의 다른 양태는 15 중량% 미만의 가용분 및 20 mL/g 내지 45 mL/g 범위의 침강 용적(및 특정의 실시형태에서는, 10 이하의 황색도 지수)을 갖는 사전젤라틴화 전분이다. 사전젤라틴화 전분은 전분 입자를 포함하는 응집체 형태일 수 있고; 바람직한 실시형태에 있어서, 전분 과립의 적어도 50%가 팽윤하지만 95℃ 물에서 처리할 때 실질적으로 파편화되지 않는다. 본 개시의 이와 같은 양태에 따라서, 상기 사전젤라틴화 전분은 실질적으로 평면 형태이다. 본 명세서에서 사용되는 "실질적으로 평면 " 형태는 중량 기준으로 재료의 적어도 50%, 적어도 75%, 또는 심지어 적어도 90%는, 각각 입자의 길이 및 폭 각각의 1/2 이하 (예를 들어, 본 명세서에서 달리 기재된 특정의 실시형태에서는, 1/3 이하 또는 1/4 이하)인 두께를 갖는 개개의 시트형 또는 플레이크형 재료 입자의 형태이다. 두께는 가장 짧은 치수를 따라 평균 두께로 측정되며, 한편 길이는 두께에 수직인 가장 긴 치수로 측정되며, 폭은 두께와 길이에 수직인 가장 긴 치수로 측정된다. 본 명세서에 달리 기재된 특정의 실시 형태에 있어서, 본 개시의 이러한 양태의 사전젤라틴화 전분은 드럼 건조 전분이다.
당업자가 이해하는 바와 같이, 침강 용적은 가공 내성의 척도로서 사용될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는, 침강 용적은 가염 완충 용액 100g(즉, 전분을 포함하는, 전체) 중 1g의 조리된 전분(건조 기준)에 의해 점유되는 부피이다. 이 값은 당업계에서는 "팽윤 용적"으로도 알려져 있다. 본 명세서에서 사용되는, "가염 완충 용액"은 하기 단계에 따라 제조된 용액을 지칭한다:
탑 로더 저울을 사용하여, 20 그램의 염화나트륨을 교반 막대가 들어 있는 2 리터 용량 플라스크에 넣고 칭량함;
여기에 RVA pH 6.5 완충액(리카 케미칼 컴퍼니 사에서 구입함)을 첨가하여 플라스크를 적어도 절반 채움;
염화나트륨이 용해될 때까지 교반함;
추가의 RVA pH 6.5 완충액을 첨가하여 최종 부피를 2 리터로 함.
본 명세서에 기재된 침강 용적은 먼저 슬러리를 함유한 용기를 95℃ 수욕 내에 부유시키고 유리 막대 또는 금속 주걱으로 6분 동안 교반한 다음, 용기를 덮고, 페이스트를 95℃에서 20분 동안 유지되게 함으로써, 전분을 가염 완충 용액 중의 5% 고형분에서 조리하여 측정한다. 용기를 욕조에서 꺼내어 벤치에서 냉각시킨다. 생성된 페이스트는, 물을 첨가하고(즉, 임의의 증발된 물을 대체하기 위해) 잘 혼합하여 초기 중량이 되도록 한다. 페이스트(전분 1.0 g을 포함) 20.0g을 가염 완충 용액을 함유하는 100 mL 메스 실린더 내로 가중하고, 실린더 내의 혼합물의 총 중량을 완충액을 이용하여100 g이 되게 한다. 실린더를 24시간 동안 실온에서(약 23℃) 방치한다. 전분 침강물이 차지하는 용적(즉, 실린더에서 판독됨)은 전분 1 g에 대한 침강 용적, 즉 mL/g 단위이다.
침강 용적이 비교적 적은 전분 (예를 들면, 20 mL/g 내지 30 mL/g 범위)은 가공 내성이 우수하다. 본 명세서에 달리 기재된 특정의 실시형태에 있어서, 사전젤라틴화 전분은 20 mL/g 내지 37 mL/g, 또는 20 mL/g 또는 32 mL/g, 또는 20 mL/g 내지 27 mL/g, 또는 20 mL/g 내지 24 mL/g, 또는 24 mL/g 내지 45 mL/g, 또는 24 mL/g 내지 37 mL/g, 또는 24 mL/g 또는 32 mL/g, 또는 24 mL/g 내지 30 mL/g, 또는 24 mL/g 내지 27 mL/g, 또는 27 mL/g 내지 45 mL/g, 27 mL/g 내지 37 mL/g, 또는 27 mL/g 내지 30 mL/g 범위의 침강 용적을 갖는다. 본 명세서에 달리 기재된 특정의 특별한 실시형태에서, 사전젤라틴화 전분은 20 mL/g 내지 25 mL/g 범위의 침강 용적을 갖는다.
위에서 기재한 침강 용적 검사에서, 과립상 침강물 위의 상청액은 가용성 전분, 즉 침강물의 억제된 과립에 의해 보유되지 않은 전분의 일부분을 함유한다. 가용성 전분의 양은 상청액의 일부분을 회수하고 산 또는 효소를 이용하여 전분을 덱스트로오스로 정량적으로 가수분해한 다음, 예를 들면 YSI 인코포레이티드(YSI Incorporated)로부터 입수가능한 글루코오스 분석기 등의 기기 분석기를 이용하여 덱스트로오스의 농도를 측정하여 정량된다. 상청액 중의 덱스트로오스의 농도를 전분의 가용분 백분율(즉, 중량%)으로 대수적으로 전환시킬 수 있다.
전분이 식품 가공시 그의 과립에서 높은 수준의 재료를 방출하면 식품에 어느 정도의 응집성 또는 점질성을 제공할 수 있다. 이것은 일부 식품에서는 바람직하지만 다른 식품에서는 매우 바람직하지 않다. 따라서, 드레싱, 소스 및 그레이비 및 특정 과일 충전물 및 유제품과 같은 특정 용도의 경우, 소량의 가용물을 갖는 사전젤라틴화 전분이 바람직하다. 통상적인 드럼 건조 전분은 가용분이 높은 경향이 있다. 대조적으로, 본 발명의 사전젤라틴화 전분은 15% 이하의 가용분을 갖는다. 따라서, 본 발명의 사전젤라틴화 전분은 바람직하지 않은 양의 응집성 또는 점질성 없이 원하는 텍스쳐화 특성을 제공할 수 있다. 본 명세서에 달리 기재된 특정의 실시형태에 있어서, 사전젤라틴화 전분은 10% 이하의 가용분을 갖는다. 본 명세서에 달리 기재된 특정의 실시형태에 있어서, 사전젤라틴화 전분은 5% 이하의 가용분, 예를 들어 4% 이하의 가용분 또는 2% 이하의 가용분을 갖는다.
본 개시의 사전젤라틴화 전분은 다수의 개별 전분 입자, 즉 액체로의 전분의 분산시에 생성되는 개별 입자를 포함한다. 건조된 전분의 개개의 응집체는 당업자에게 명백한 바와 같이 이러한 많은 입자를 함유할 것이다. 입자는, 예를 들어, 무손상 과립 또는 과립의 단편일 수 있다. 입자 크기는 전분의 식물 공급원뿐 아니라, 가공 도중에 천연 전분 과립이 물리적으로 단편화되는 정도에 좌우될 것이다.
특히, 본 개시의 사전젤라틴화 전분에서, 전분 입자는 팽윤하지만 95℃ 물에서 처리할 때 실질적으로 단편화되지 않는다. 본 명세서에서 사용되는 "95℃ 물에서 처리"라 함은 RVA (Rapid Visco Analyzer) 실험의 조건을 의미하며: 점도는 1% NaCl에서 pH 6.5 인산염 완충액 중의 5% 고형분에서 RVA에 의해 측정된다. 사전젤라틴화 전분을 35℃의 물에 첨가하고, 700 rpm으로 1분 동안 및 160 rpm으로 14 분 동안 35℃에서 교반하고; 160 rpm에서 교반은 측정 전반에 걸쳐 계속한다. 온도는 7분에 걸쳐 95℃까지 직선적으로 상승하며, 이어서 95℃에서 10분 동안 유지시키고, 이어서 6분에 걸쳐 35℃까지 직선적으로 하강하며, 마지막으로 35℃에서 10 분간 유지시킨다. 이때 점도를 측정할 수 있고, 얻어진 전분 분산액을 요오드로 염색하고 현미경으로 관찰하여 단편화의 정도를 판단할 수 있다. 염색은 다음과 같이 수행된다: 유리 바이알에서 1 g의 전분 페이스트를 4 g의 탈이온수로 희석시킨다. 완전히 혼합한 후, 5 마이크로리터의 샘플을 현미경 슬라이드에서 5 마이크로리터의 0.1 N 요오드 용액으로 희석하고, 잘 혼합한다. 샘플을 커버 슬립으로 덮고 200배로 확대촬영한다. 단편화의 정도는 단편화 되지 않은 입자와 입자 단편에 의해 촬영된 시야에서의 총 면적의 일부로서 단편화 되지 않은 입자에 의해 촬영된 현미경의 시야에서의 면적을 비교함으로써 결정될 수 있다. 예를 들어, 특정의 실시형태에서, 본 명세서에서 달리 기재된 사전젤라틴화 전분은 50% 이하의 단편화도를 가지며, 즉, 단편화 되지 않은 입자와 입자 단편의 면적의 합계로 나눈 단편화 되지 않은 입자의 면적은 50% 이하이다. 다른 실시형태에서, 본 명세서에 달리 기재된 사전젤라틴화 전분은 30% 이하, 또는 심지어 10% 이하의 단편화도를 갖는다.
도 4는 전술한 것과 같이 이미지화된, 천연 찰전분의 조리하기 전의 현미경 사진이고, 도 5는 전술한 RVA 조건으로 처리한 후의 동일한 전분의 현미경 사진이다. 도 6은 조리하기 전의 본 개시의 전분의 현미경 사진이고, 도 7은 전술한 RVA 조건으로 처리한 후의 본 개시의 전분의 현미경 사진이다.
본 명세서에 달리 기재된 사전젤라틴화 전분의 특정 실시형태에 있어서, 전분 입자의 적어도 75%가 팽윤하지만 95℃ 물에서 처리할 때 실질적으로 붕괴되지 않는다. 본 명세서에 달리 기재된 사전젤라틴화 전분의 특정의 특별한 실시형태에 있어서, 전분 입자의 적어도 90%가 팽윤하지만 95℃ 물에서 처리할 때 실질적으로 붕괴되지 않는다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 전분은 사전젤라틴화 된다. 당업자가 이해하는 바와 같이, 사전젤라틴화 공정은 천연 전분 과립의 반결정질 구조를 분해하고, 따라서 고온에서 처리할 필요가 없이 이후에 식품에 점도를 제공할 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 "사전젤라틴화" 전분은 편광 현미경으로 보았을 때에 그의 입자의 25% 이하가 입자를 통해 복굴절, 즉 고소광, 소위 "몰타" 크로스(Maltese cross)를 나타낸다. 예를 들어, 특정 실시형태에 있어서, 사전젤라틴화 전분 입자의 10% 이하, 5% 이하, 또는 심지어 2% 이하는 복굴절을 나타낸다.
특히, 본 개시의 특정 양태에 있어서, 본 명세서에 달리 기재된 사전젤라틴화 전분은 드럼 건조 전분이다. 드럼 건조는 경제적으로 매력적인 사전젤라틴화 방법이지만, 전분 재료에 바람직하지 않은 손상을 일으킬 수 있다. 예를 들어, 종래의 드럼 건조 전분은 높은 응집성 및 점질성과 같은 바람직하지 않은 특성을 겪을 수 있으며, 그 결과 전분 과립이 붕괴되어 다량의 가용성 재료가 생긴다. 대조적으로, 본 개시의 이들 양태의 사전젤라틴화 전분은 드럼 건조되어 있음에도 불구하고 적은 양의 가용성 및 우수한 가공성을 갖는다. 종래의 드럼 건조 장치 및 공정을 사용하여 본 개시의 드럼 건조 전분을 제공할 수 있다. 당업자가 이해하는 바와 같이, 전형적인 드럼 건조기는, 하나 또는 두개의 실린더의 표면에 액체, 슬러리 또는 퓌레의 얇은 층을 적용하도록 구성된 공급 시스템을 구비한, 수평으로 장착된 하나 또는 두 개의 중공 실린더 (들)를 포함한다. 건조 작업에서는 드럼이 가열되어 건조하고, 온도에 따라 액체, 슬러리 또는 퓌레의 재료를 조리하여 재료의 얇은 고체 층을 형성하고, 스크레이퍼로 드럼으로부터 꺼내어 원하는 크기로 분쇄하거나 밀링(milled)할 수 있다. 드럼 건조기는 J. Tang et al., Drum Drying, pages 211-14 in Encyclopedia of Agricultural, Food, and Biological Engineering, Marcel Dekker, 2003에 더 상세하게 설명되어 있으며, 이의 전문은 본 명세서에 참조로 포함된다. 특정의 드럼 건조 장치 및 공정은 이하에 설명하며; 당업자는 다양한 드럼 건조 및 롤 건조 장치 및 조건을 사용하여 본 명세서에 기재된 "드럼 건조" 재료를 제공할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 당업자는 드럼 건조 전분 재료가 스프레이-조리 또는 알코올-처리 전분과는 상이한 건조 외관을 갖는다는 것을 이해할 것이다. 드럼 건조 전분의 일 예의 현미경 사진을 도 8에 나타낸다. 예를 들어, 드럼 건조는 시트형 또는 플레이크형 응집체 외관, 및/또는 이하에 보다 상세히 설명되고 도 8에 나타낸 바와 같은 크레이터 외관을 갖는 건조 전분 재료를 제공할 수 있다.
본 명세서에 달리 기재된 특정의 실시형태에 있어서, 사전젤라틴화 전분의 응집체 (예를 들어, 그의 적어도 50 중량%, 적어도 75 중량% 또는 적어도 90 중량%)는 실질적으로 둥글지 않는 형상 (예를 들어, 들쭉날쭉한 형상)을 갖는다. 이러한 응집체는 예를 들어 상기한 바와 같이 드럼 건조에 의해 제조될 수 있으며; 개개의 응집체는 건조한 재료의 시트를 파괴 또는 분쇄함으로써 형성될 수 있다. 이러한 재료의 실질적으로 둥글지 않은 형태는 스프레이 조리 또는 알코올 처리에 의해 만들어진 둥근 응집체와 대조적이다.
본 명세서에서 달리 기재된 특정의 실시형태에 있어서, 상기 사전젤라틴화 전분의 응집체(예를 들면, 그의 적어도 50 중량%, 적어도 75 중량% 또는 적어도 90 중량%)가 크레이터 표면(cratered surface)을 갖는다. 이러한 표면의 일 실시예는 도 8에 나타낸다. 이러한 응집체는 예를 들어 상술한 바와 같이 드럼 건조에 의해; 특히 실질적인 사전젤라틴화를 제공하기에 바람직한 더 높은 건조 온도에서 만들 수 있으며, 드럼 건조는 증기 형태로 건조 재료로부터 회피하는 물로부터 생기는 크레이터 표면을 갖는 전분 응집체를 제공할 수 있다.
본 명세서에 달리 기재된 특정의 실시형태에 있어서, 사전젤라틴화 전분의 적어도 75 중량% (예를 들어, 그의 적어도 90 중량%)는 각각 응집체의 길이 및 폭 각각의 1/2 이하인 두께를 갖는 개개의 시트형 또는 플레이크형 재료 응집체 형태이다. 이러한 응집체는, 예를 들어, 응집체 크기를 제공하기 위해 선택적인 밀링 또는 분쇄 단계로 상술한 바와 같은 드럼 건조에 의해 제조될 수 있다.
본 명세서에 달리 기재된 특정의 실시형태에 있어서, 사전젤라틴화 전분의 적어도 50 중량% (예를 들어, 그의 적어도 75 중량% 또는 적어도 90 중량%)는 각각 응집체의 길이 및 폭 각각의 1/3 이하인 두께를 갖는 개개의 시트형 또는 플레이크형 재료 응집체 형태이다. 본 명세서에 달리 기재된 특정의 특별한 실시형태에 있어서, 사전젤라틴화 전분의 적어도 50 중량% (예를 들어, 그의 적어도 75 중량% 또는 적어도 90 중량%)는 각각 응집체의 길이 및 폭 각각의 1/4 이하인 두께를 갖는 개개의 시트형 또는 플레이크형 재료 응집체 형태이다. 이러한 응집체는, 예를 들어, 원하는 응집체 크기를 제공하기 위해 선택적인 밀링 또는 분쇄 단계로 상술한 바와 같은 드럼 건조에 의해 제조될 수 있다. 유리하게는, 드럼 건조 공정에서, 응집체 크기는 스프레이-조리 및/또는 응집체에 전형적인 것보다 넓은 범위에 걸쳐 조작될 수 있다. 건조 전분은 우선 비교적 큰 시트로서 제조되기 때문에, 응집체 크기는 큰 플레이크에서 원하는 미분쇄하는 것까지 다양할 수 있다. 예를 들어, 드럼-건조 시트는 주요 치수에서 수백 미크론 (예를 들어, 750 미크론)의 응집체로 분쇄되어 식품에 펄프한 텍스처를 제공하는 전분을 제공하며, 식품에 부드러운 텍스처를 제공하는 전분의 경우 5 내지 10 미크론 정도까지 분쇄할 수 있다.
당업자가 이해하는 바와 같이, 본 명세서에 기재된 사전젤라틴화 전분은 다양한 응집체 크기 (즉, 실질적으로 건조한 형태)로 제공될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에 달리 기재된 특정의 실시형태에 있어서, 사전젤라틴화 전분의 적어도 50 중량% (예를 들어, 그의 적어도 75 중량% 또는 적어도 90 중량%)은 각각 20 미크론 내지 250 미크론 범위의 두께를 갖는 개개의 시트형 또는 플레이크형 재료 응집체 형태이다. 예를 들면, 본 명세서에 달리 기재된 다양한 실시형태에 있어서, 상기 사전젤라틴화 전분의 적어도 50 중량% (예를 들면, 그의 적어도 75 중량% 또는 적어도 90 중량%)는 각각 20 미크론 내지 200 미크론, 또는 20 미크론 내지 150 미크론, 또는 20 미크론 내지 125 미크론, 또는 20 미크론 내지 100 미크론, 또는 20 미크론 내지 75 미크론, 또는 30 미크론 내지 250 미크론, 또는 30 미크론 내지 200 미크론, 또는 30 미크론 내지 150 미크론, 또는 30 미크론 내지 125 미크론, 또는 30 미크론 내지 100 미크론, 또는 50 미크론 내지 250 미크론, 또는 50 미크론 내지 200 미크론, 또는 50 미크론 내지 150 미크론, 또는 50 미크론 내지 125 미크론, 또는 75 미크론 내지 250 미크론, 또는 75 미크론 내지 200 미크론, 또는 75 미크론 내지 150 미크론, 또는 75 미크론 내지 125 미크론, 또는 100 미크론 내지 250 미크론, 또는 100 미크론 내지 200 미크론 범위의 두께를 갖는 개개의 시트형 또는 플레이크형 재료 응집체 형태이다. 본 명세서에 달리 기재된 특정의 실시형태에 있어서, 상기 사전젤라틴화 전분의 적어도 50 중량% (예를 들면, 그의 적어도 75 중량% 또는 적어도 90 중량%), 즉 상술한 두께를 갖는 응집체는 각각 적어도 50 미크론, 또는 적어도 100 미크론, 또는 적어도 200 미크론, 예를 들면, 적어도 300 미크론 또는 적어도 400 미크론, 또는 50 미크론 내지 1000 미크론, 또는 50 미크론 내지 800 미크론, 또는 50 미크론 내지 500 미크론, 또는 50 미크론 내지 250 미크론, 또는 100 미크론 내지 1000 미크론, 또는 100 미크론 내지 800 미크론, 또는 100 미크론 내지 500 미크론, 또는 100 미크론 내지 250 미크론, 200 미크론 내지 1000 미크론, 또는 200 미크론 내지 800 미크론, 또는 200 미크론 내지 500 미크론, 또는 300 미크론 내지 1000 미크론, 또는 300 미크론 내지 800 미크론, 또는 300 미크론 내지 500 미크론, 또는 400 미크론 내지 1000 미크론, 또는 400 미크론 내지 800 미크론 범위의 길이를 갖는 개개의 시트형 또는 플레이크형 재료 응집체 형태이다. 유사하게, 본 명세서에 달리 기재된 특정의 실시형태에 있어서, 사전젤라틴화 전분의 적어도 50 중량% (예를 들어, 그의 적어도 75 중량% 또는 적어도 90 중량%), 즉 상술한 두께 및 길이를 갖는 응집체는 적어도 50 미크론, 또는 적어도 100 미크론, 또는 적어도 200 미크론, 예를 들면, 적어도 300 미크론 또는 적어도 400 미크론, 또는 50 미크론 내지 1000 미크론, 또는 50 미크론 내지 800 미크론, 또는 50 미크론 내지 500 미크론, 또는 50 미크론 내지 250 미크론, 또는 100 미크론 내지 1000 미크론, 또는 100 미크론 내지 800 미크론, 또는 100 미크론 내지 500 미크론, 또는 100 미크론 내지 250 미크론, 또는 200 미크론 내지 1000 미크론, 또는 200 미크론 내지 800 미크론, 또는 200 미크론 내지 500 미크론, 또는 300 미크론 내지 1000 미크론, 또는 300 미크론 내지 800 미크론, 또는 300 미크론 내지 500 미크론, 또는 400 미크론 내지 1000 미크론, 또는 400 미크론 내지 800 미크론 범위의 폭을 갖는 개개의 시트형 또는 플레이크형 재료 응집체의 형태이다. 상술한 평면 응집체는 예를 들어 1 내지 20 미크론 (예를 들어, 5 내지 10 미크론)의 범위까지 응집체 크기를 제공하기 위해 더 작게 분쇄될 수도 있다.
예를 들어, 본 명세서에서 달리 기재된 특정의 실시형태에 있어서, 사전젤라틴화 전분의 적어도 50 중량% (예를 들어, 그의 적어도 75 중량% 또는 적어도 90 중량%)는 각각 20 미크론 내지 250 미크론 범위의 두께; 적어도 50 미크론의 길이; 및 적어도 50 미크론의 폭을 갖는 개개의 시트형 또는 플레이크형 재료 응집체 형태이다. 본 명세서에서 달리 기재된 다른 실시형태에 있어서, 사전젤라틴화 전분의 적어도 50 중량% (예를 들어, 그의 적어도 75 중량% 또는 적어도 90 중량%)는 각각 20 미크론 내지 250 미크론 범위의 두께; 적어도 100 미크론의 길이; 및 적어도 100 미크론의 폭을 갖는 개개의 시트형 또는 플레이크형 재료 응집체 형태이다. 본 명세서에서 달리 기재된 다른 실시형태에 있어서, 사전젤라틴화 전분의 적어도 50 중량% (예를 들어, 그의 적어도 75 중량% 또는 적어도 90 중량%)는 각각 20 미크론 내지 250 미크론 범위의 두께; 200 미크론 내지 1000 미크론 범위의 길이; 및 200 미크론 내지 1000 미크론 범위의 폭을 갖는 개개의 시트형 또는 플레이크형 재료 응집체 형태이다. 본 명세서에서 달리 기재된 다른 실시형태에 있어서, 사전젤라틴화 전분의 적어도 50 중량% (예를 들어, 그의 적어도 75 중량% 또는 적어도 90 중량%)는 각각 50 미크론 내지 250 미크론 범위의 두께; 100 미크론 내지 1000 미크론 범위의 길이; 및 100 미크론 내지 1000 미크론 범위의 폭을 갖는 개개의 시트형 또는 플레이크형 재료 응집체 형태이다. 당업자는 다양한 다른 실시형태에서, 사전젤라틴화 전분의 적어도 50 중량% (예를 들어, 그의 적어도 75 중량% 또는 적어도 90 중량%)은 각각 (예를 들어, 시트형 또는 플레이크형 응집체가 형성되도록) 상술한 바와 같은 두께, 길이 및 폭의 임의의 조합을 각각 갖는 개개의 시트형 또는 플레이크형 재료 응집체의 형태라는 것을 이해할 것이다.
전분원의 블렌드를 포함한 다양한 상이한 전분원을 사용하여 본 개시의 전분을 제공할 수 있다. 당업자는, 상이한 공급원으로부터의 상이한 유형의 전분은 상이한 텍스쳐 및 유변학적 특성을 가질 수 있고, 그에 따라 상이한 식품 용도에서의 사용에 바람직할 수 있음을 이해할 것이다. 당업자는 종래의 현미경 법 및 분석 기술을 사용하여 전분의 유형을 구별할 수 있을 것이다. 예를 들면, 본 명세서에서 달리 기재된 특정의 실시형태에 있어서, 상기 사전젤라틴화 전분은 옥수수 전분이다. 본 명세서에서 달리 기재된 다른 실시형태에 있어서, 상기 사전젤라틴화 전분은 타피오카 또는 카사바 전분이다. 본 명세서에서 달리 기재된 다른 실시형태에 있어서, 상기 사전젤라틴화 전분은 감자 전분이다. 본 명세서에서 달리 기재된 다른 실시형태에 있어서, 상기 사전젤라틴화 전분은 쌀 전분 또는 밀 전분이다. 본 명세서에서 달리 기재된 또 다른 실시형태에 있어서, 상기 사전젤라틴화 전분은 도토리, 애로루트, 아라카차, 바나나, 보리, 빵나무 열매, 메밀, 칸나, 콜라 시아, 카타쿠리, 쿠즈, 말랑가, 기장, 귀리, 오카(oca), 폴리네시안 애로루트, 사고(sago), 수수, 고구마, 호밀, 타로, 밤, 물 밤, 참마, 또는 예를 들면 파바콩(favas), 렌틸 콩, 녹두, 완두콩 또는 병아리 콩 등의 콩류로부터 유래된다. 전분은 왁스상 또는 비왁스상일 수 있다. 본 개시의 재료 및 방법은, 천연 전분 공급원을 포함하여, 사실상 어떠한 전분 공급원에 대해서도 실시될 수 있다.
당업자가 알 수 있는 바와 같이, 전분 공급원료는, 예를 들어 전분 고유의 것이거나 그 밖에 존재하는 바람직하지 않은 향미, 냄새 또는 색상을 감소시키기 위해 예를 들어 종래의 방법에 의해 정제할 수 있다. 예를 들어, 세척(예를 들면, 알칼리 세척), 증기 스트립, 이온 교환 공정, 투석, 여과, 예컨대 아염소산염 등에 의한 표백, 효소 개질(예를 들어, 단백질을 제거하기 위해) 및/또는 원심분리 등의 방법을 사용하여 불순물을 감소시킬 수 있다. 당업자는 이러한 정제 작업이 공정 중 다양한 적절한 시점에 실시될 수 있음을 알 수 있을 것이다. 전분을 당업계에 공지된 기술을 사용하여 세척하여 단당류 및 이당류 및/또는 올리고당과 같은, 가용성 저분자량 분획을 제거할 수 있다.
본 명세서에 기재된 사전젤라틴화 전분은 다양한 텍스처 이점을 제공할 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에 달리 기재된 특정의 실시형태에 있어서, 사전젤라틴화 전분은 수성 매체에서 (예를 들어, 점질성에 의해 측정시) 낮은 정도의 응집성을 제공할 수 있다. 이러한 사전젤라틴화 전분은 그레이비, 소스 또는 드레싱과 같은 식품에 바람직하게 낮은 응집성을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 점질성은 도 9의 사진(3, 6 및 9의 점질성 값, 위에서 아래로)과 비교하여 식품 성분의 관능 특성을 결정하도록 훈련된 테스터 패널 등의 감각 패널에 의해 결정할 수 있다. 점질성 평가를 위해 전분 샘플을 제조하기 위해, 전분이 젖게 될 때까지 플라스틱 주걱을 사용하여 1: 1 비율로 프로필렌 글리콜과 전분을 혼합한다. 전분/프로필렌 글리콜 혼합물을 825 RPM으로 설정된 Caframo 믹서에 둔다. 믹서가 활성화되고 전분 혼합물이 들어있는 용기에 1% (w/w) 염수를 붓는다. 주걱을 사용하여 전분이 염수에 완전히 노출되도록 한다. 전분 혼합물의 총량은 2500 그램이고 전분 농도는 6.5% (건조 고체 기준)이다. 혼합물을 825 RPM에서 10 분 동안 블렌딩한다. 전분 페이스트는 10 등분하고 8온스의 커버링 병 (covered jar)에 넣는다. 각 병에는 약 250 그램의 제품이 들어있다. 전분은 평가 전에 1 시간 동안 수화를 계속한다. 점질성을 결정하기 위해, 샘플을 잘 교반하고, 그 후 1스푼의 재료를 병에서 꺼내 용기에 천천히 떨어뜨린다. 전분이 스푼을 떠날 때의 꼬리의 길이를 관찰하고, 도 9의 사진과 비교하여 점질성 값을 결정한다. 특정의 실시형태에 있어서, 본명세서에 달리 기재된 전분은 5 이하, 또는 4 이하, 또는 1 내지 5, 1 내지 4, 또는 2 내지 5 또는 2 내지 4범위의 점질성 값을 갖는다.
수성 매체 중 사전젤라틴화 전분의 분산성은 250 mL 비이커 내의 5 그램의 전분 (그대로)을 95 그램의 1% (w/w) 염수에 덤핑함으로써 평가할 수 있다. 패널리스트는 10초 시간 프레임에 걸쳐 전분 응집체의 침강 속도를 관찰하고, 도 10의 사진과 비교하여 침강 속도 값을 결정한다. 침강 속도는, 예를 들어, 적어도 1, 적어도 5, 또는 1 내지 15 또는 5 내지 15 범위일 수 있다. 다음에 패널리스트는 미니 포립기(whisk)를 사용하여 1분 동안 중간 정도의 속도로 전분 용액을 교반하고, 초기 농후함, 부유 수, 부유 면적, 침강물 (바닥에 침강 응집체의 양), 덩어리 (용액 중에 분산되지 않은 큰 응집체), 입상성(graininess), 상 분리 및 3분 후의 농후함을 평가한다. 교반 후, 미용해 응집체의 양을 도 11의 사진과 비교하여, 예를 들어 0 내지 15의 응집 값을 결정할 수 있다.
본 명세서에 기재된 사전젤라틴화 전분은 다양한 수화 속도를 가질 수 있다. 빠른 수화는 사전젤라틴화 전분이 수성 매체에 직접 분산될 때 응집을 야기시킬 수 있지만, 전분을 다른 성분, 예를 들어, 오일 또는 설탕에 사전 분산시켜 덩어리 형성을 최소화할 수도 있다. 대조적으로, 더욱 느린 수화 속도에 의해 사전젤라틴화 전분이 수성 매체에 직접 분산될 때에 응집의 최소화가 가능하게 된다. 당업자는, 예를 들어, 재료의 입자 크기를 제어함으로써 (예를 들어, 드럼 건조 후 분쇄함으로써) 재료의 분산성에 영향을 줄 수 있다.
본 명세서에 달리 기재된 특정의 실시형태에 있어서, 사전젤라틴화 전분은 전단 내성이 있다. 전단 내성은 전단 가공 전과 후의 전분의 침강 용적과 가용분 값을 비교하여 측정할 수 있다. 본 명세서에 달리 기재된 특정의 바람직한 실시형태에 있어서, 전단 가공시 침강 용적은 25% 이하 또는 심지어 10% 이하까지 증가한다. 특정의 바람직한 실시형태에 있어서, 가용분의 양은 전단 가공시 25% 이하 또는 심지어 10% 이하까지 증가한다. 본 명세서에 달리 기재된 특정의 실시형태에 있어서, 전분은 전단 가공 후 50% 이하, 30% 이하, 또는 심지어 10%이하의 단편화 정도를 갖는다. 이러한 특정의 실시형태에 있어서, "전단 가공"은 30V에서 40초 동안 전단함으로써 와링 블렌더 (Waring blender, 모델 51BL32)에 의한 처리이다. 전분은 전단 가공 전에 임의로 (예를 들어, RVA 조건에 의해) 조리할 수 있다.
본 명세서에서 기재되는 사전젤라틴화 전분은 비교적 적은 색상으로 제조할 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에서 특히 기재되는 사전젤라틴화 전분의 특정의 실시형태는 10 이하, 예를 들면 3 내지 10 또는 5 내지 10 범위의 황색도 지수를 갖는다. 특정의 바람직한 실시형태에서, 황색도 지수는 8 미만(예를 들어, 3 내지 8 또는 5 내지 8)이다. 황색도 지수는 ASTM E313을 통해 측정된다. 나아가, 본 명세서에서 기재되는 사전젤라틴화 전분은 고도의 광택을 지니도록 제조할 수 있다. 광택도는 표준 인화지(광택도 3: Kodak 인화지 바코드 04177174332; 광택도 7: Kodak 울트라 프리미엄 인화지 바코드 04177183398; 광택도 11: 상부에 적층 시트를 지니는 Kodak 프리미엄 인화지. Kodak 프리미엄 인화지 바코드 04177103438)와 비교하여 확인할 수 있다.
더욱이, 본 명세서에 기술된 사전젤라틴화 전분은, 이들이 투입되는 식품의 향미에 현저하게 영향을 미치지 않도록 저 향미로 제조될 수 있다.
특히, 특정 실시형태에서, 본 명세서에 기재된 사전젤라틴화 전분은 화학적으로 개질되지 않는다. 예를 들어, 특정의 실시형태에서 본 명세서에 기재된 사전젤라틴화 전분은 종래의 개질 전분 및/또는 억제 전분을 제조하는 데 사용되는 많은 종래의 화학적 개질제 없이 제조할 수 있다. 따라서, 특정의 바람직한 실시형태에서, 본 명세서에서 특히 기재되는 사전젤라틴화 전분은 소위 "클린 라벨" 전분으로서 표시할 수 있다. 예를 들어, 특정의 실시형태에서, 본 명세서에서 특히 기재되는 사전젤라틴화 전분은 하이드록시프로필화되지 않는다. 특정의 실시형태에서, 본 명세서에서 특히 기재되는 사전젤라틴화 전분은 아세틸화되지 않는다. 특정의 실시형태에서, 본 명세서에서 특히 기재되는 사전젤라틴화 전분은 카르복시메틸화되지 않는다. 특정의 실시형태에서, 본 명세서에서 특히 기재되는 사전젤라틴화 전분은 하이드록시에틸화되지 않는다. 특정의 실시형태에서, 본 명세서에서 특히 기재되는 사전젤라틴화 전분은 인산화되지 않는다. 특정의 실시형태에서, 본 명세서에서 특히 기재되는 사전젤라틴화 전분은 석신산화되지 않는다(예를 들어, 옥테닐석신산화되지 않는다). 특정의 실시형태에서, 본 명세서에서 특히 기재되는 사전젤라틴화 전분은 양이온성 또는 양쪽성이온성이 아니다.
마찬가지로, 특정의 실시형태에서 본 명세서에 기재된 사전젤라틴화 전분은 전분의 억제에서 일반적으로 사용되는 가교결합 화학 개질제를 사용하지 않고 제조할 수 있다. 예를 들어, 특정의 실시형태에서, 본 명세서에서 특히 기재되는 사전젤라틴화 전분은 인산염(예를 들면, 옥시염화인 또는 메타인산염을 이용하여)과 가교결합되지 않는다. 특정의 실시형태에서, 본 명세서에서 특히 기재되는 사전젤라틴화 전분은 아디페이트와 가교결합되지 않는다. 특정의 실시형태에서, 본 명세서에서 특히 기재되는 사전젤라틴화 전분은 에피클로로히드린과 가교결합되지 않는다. 특정의 실시형태에서, 본 명세서에서 특히 기재되는 사전젤라틴화 전분은 아크롤레인과 가교결합되지 않는다.
또한, 본 발명의 사전젤라틴화 전분(예를 들어, 상술한 황색값을 지님)은 특정의 실시형태에서, 당업계에서 일반적인 다른 가혹한 화학적 처리를 사용하지 않고 제조할 수 있다. 예를 들어, 특정의 실시형태에서 사전젤라틴화 전분은 과산화수소 또는 차아염소산염으로 표백 또는 산화하지 않는다. 당연히, 다른 실시형태에서, 과산화수소 또는 차아염소산염은 본원에 기재되는 사전젤라틴화 전분에 더욱 양호한 발색을 제공하기 위해 사용될 수 있다.
특정의 실시형태에서, 본 발명의 사전젤라틴화 전분은 덱스트린화 없이 제조할 수 있으며, 이와 같이 덱스트린의 전형적인 상당한 양의 재중합된 분지쇄를 함유하지 않는다. 따라서, 이러한 실시형태에서, 본 명세서에 특히 기재되는 사전젤라틴화 전분은 실질적으로 1,2- 및 1,3- 분지화(예를 들어, 각각 1% 미만)가 없다. 이러한 분지화는 당업자에게 알려진 핵 자기 공명 기술을 이용하여 판정할 수 있다.
본 발명의 사전젤라틴화 전분은 래피드 비스코 분석기(Rapid Visco Analyzer)에 의해 측정되는 것과 같은 다양한 점도를 가질 수 있다. 예를 들어, 특정의 실시형태에서 본 명세서에서 특히 기재되는 사전젤라틴화 전분은 RVA에 의해 측정되는 점도가 50 내지 1500cP의 범위 내에 있을 수 있다. 이러한 특정의 실시형태에서, RVA에 의해 측정되는 점도는 50 내지 1000 cP, 50 내지 850 cP, 50 내지 700 cP, 50 내지 500 cP, 50 내지 400 cP, 50 내지 300 cP, 50 내지 200 cP, 100 내지 1100 cP, 100 내지 1000 cP, 100 내지 850 cP, 100 내지 700 cP, 100 내지 500 cP, 100 내지 400 cP, 100 내지 300 cP, 200 내지 1100 cP, 200 내지 1000 cP, 200 내지 850 cP, 200 내지 700 cP, 200 내지 500 cP, 400 내지 1100 cP, 400 내지 1000 cP, 400 내지 850 cP, 400 내지 700 cP, 600 내지 1100 cP 또는 600 내지 850 cP, 700 내지 1500 Cp 또는 700 내지 1300 cP의 범위 내에 있다. 점도는 1% NaCl의 pH 6.5 인산염 완충액 중에서 5% 고형분에서 160rpm의 교반 속도에서 RVA에 의해 측정한다. 분석의 초기 온도는 50℃이다; 온도를 3분에 걸쳐 90℃까지 선형으로 상승시킨 다음, 95℃에서 20분 동안 유지시키고 이어서 3분에 걸쳐 50℃까지 선형으로 저하시키고 이어서 50℃에서 9분 동안 유지시키고, 이후 점도를 측정한다. 특히, 페이스트화(pasting) 피크가 약 2 내지 5분의 시간에서 표시되는 경우, 측정된 최종 점도는 페이스트화 피크 점도보다 높다. 페이스트화 피크가 존재하지 않는 경우, 95℃ 유지 중의 점도는 평탄하거나 증가한다. 특정 실시형태에서, 전분은 점도 측정 실험의 95 ℃ 유지 시간에 걸쳐 3% 미만, 2% 미만, 또는 1% 미만의 점도 붕괴를 나타낸다.
특정 실시형태에서, 본 개시의 사전젤라틴화 전분은 조리시 무손상 입자를 실질적으로 보존한다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 손상되지 않은 입자의 정도는 슬러리를 함유하는 용기를 95℃ 수욕 내에 부유시키고 유리 막대 또는 금속 주걱으로 6분 동안 교반한 다음, 용기를 덮고 페이스트를 95℃에서 추가로 20분간 동안 유지되게 하고 이어서 페이스트를 실온으로 냉각시킴으로써, 전분을 가염 완충 용액 중의 5% 고형분에서 조리하여 측정한다. 이렇게 조리한 후, 팽윤되었지만 완전한 입자를 현미경으로 관찰할 수 있다. 당업자는 미립자 성질에 의한 작은 편차가 허용된다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 본 명세서에서 특히 기재되는 사전젤라틴화 전분의 특정의 실시형태에서, 전분 입자의 30% 이하가 조리시에 (즉, 위에서 설명한 바와 같이) 손상된다. 이러한 특정의 실시형태에서, 전분 입자의 20% 이하 또는 심지어 10% 이하가 조리시에 (즉, 위에서 설명한 바와 같이) 손상된다. 당업자는, 당업계에서 통상적인 바와 같이 전분 입자를 현미경(예를 들어, 염색된) 하에 관찰하여 전분 입자가 온전한 상태를 유지하는지 여부를 판정할 수 있다. RVA 조리 직전 및 직후에 버퍼에 분산된 물질 간에 비교를 수행하여 입자의 어떤 부분이 실질적으로 무손상으로 유지되는지를 결정할 수 있다. 본 명세서에 기재된 사전젤라틴화 전분의 특정의 바람직한 실시형태는 실질적으로 소화 가능하다. 예를 들어, 본 명세서에서 특히 기재되는 사전젤라틴화 전분의 특정의 실시형태에서, 섬유의 양은 AOAC 2001.03에 의해 결정되는 바에 따르면 10% 미만이다. 이러한 특정의 실시형태에서는 섬유의 양은 5% 미만 또는 심지어 2% 미만이다.
따라서, 본 개시의 사전젤라틴화 전분은 비용 효과적인 방식으로 가공 내성을 갖도록 제조될 수 있고, 색상이 낮고 "개질된" 또는 "E-넘버"(즉, 개질을 의미)로 표시될 필요가 없는 비-응집성 순간 증점을 제공할 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태는 본 명세서에 기재된 사전젤라틴화 전분의 제조 방법이다. 방법은 수성 매체로 촉촉하게 한 억제 비젤라틴화 전분을 제공하는 단계; 및 예를 들면, 본 개시의 사전젤라틴화 전분에 대하여 상술한 정도까지, 상기 전분을 사전젤라틴화 하기에 충분한 조건 하에서 상기 촉촉해진 억제 비젤라틴화 전분을 드럼 건조시키는 단계를 포함한다. 이러한 특정의 실시형태에 있어서, 억제 비젤라틴화 전분은 예를 들어 본 개시의 사전젤라틴화 전분에 대해 상기 기재된 바와 같이 예를 들면 아세틸화 또는 하이드록시프로필화에 의해 안정화되지 않는다. 그리고 이러한 특정의 실시형태에서 있어서, 억제 비젤라틴화 전분은 본 개시의 사전젤라틴화 전분에 대해 상기 기재된 바와 같이, 예를 들어 포스페이트 또는 아디페이트에 의해 가교결합 되지 않는다. 억제 비젤라틴화 전분은 상기 기재된 바와 같은 임의의 전분 유형일 수 있다. 당업자라면 본 명세서에 기재된 전분을 제공하기 위해 통상적인 드럼 건조 기술을 사용할 수 있다.
본 개시의 사전젤라틴화 전분이 제조되는 억제된 비젤라틴화된 전분은 다양한 방법론을 사용하여 제공될 수 있다. 각종 전분 공급원료(예를 들어, 옥수수 전분, 밀 전분, 쌀 전분, 타피오카 전분, 또는 본 명세서에 기재된 그밖의 임의의 전분)을 사용할 수 있다. 전분 공급원료는 예를 들면 당업계에서 통상적인 바와 같이 전분 중에 존재하는 지질 및/또는 단백질의 양을 감소시키기 위해 전처리할 수 있다.
특정의 실시형태에서, 억제 비젤라틴화 전분은 그 전문이 본 명세서에서 참조로 인용되는 국제 특허출원 공개 제2013/173161호에 기재된 방법을 사용하여 제조한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 전분의 제조 방법은
a) 비-사전젤라틴화 전분 공급원료를 알코올 매체 중에서 염기의 존재 하에 적어도 35℃의 온도에서 가열하는 단계;
b) 상기 염기를 산을 이용하여 중화하는 단계;
c) 억제 비젤라틴화 전분을 알코올 매체로부터 분리하는 단계; 및
d) 예를 들면 가열 또는 증기에 의해, 억제 비젤라틴화 전분으로부터 알코올 용매를 제거하는 단계를 포함한다.
알코올 매체는 일반적으로 적어도 1종의 알코올, 특히 메탄올, 에탄올, n- 프로판올, 이소프로판올, n-부탄올, t-부틸 알코올 등의 C1-C4 모노 알코올을 포함한다. 하나 이상의 다른 물질이 비알코올성 유기 용매 (특히, 알코올과 혼화성인 것들) 등의 알코올 매체 및/또는 물 중에 존재할 수 있다. 그러나, 상기 방법의 한 실시형태에서, 알코올 매체는 알코올 이외의 임의의 용매 및 물을 함유하지 않는다. 예를 들어, 유리하게 하기 위해 수성 알코올을 사용할 수 있다. 알코올 매체는, 예를 들면 30중량% 내지 100중량%의 알코올(예: 에탄올) 및 0중량% 내지 70중량%의 물을 포함할 수 있다. 한 실시형태에서, 알코올 매체는 80중량% 내지 96중량%의 알코올(예: 에탄올) 및 4중량% 내지 20중량%의 물을 포함하고, 알코올과 물의 총량은 100%와 동일하다. 다른 실시형태에서, 알코올 매체는 90중량% 내지 100중량%의 알코올(예: 에탄올) 및 0중량% 내지 10중량%의 물을 포함하고, 알코올과 물의 총량은 100%와 동일하다. 다른 실시형태에서, 10중량% 이하 또는 15중량% 이하의 물이 알코올 매체 중에 존재한다. 전분에 상대적인 알코올 매체의 양은 매우 중요한 것으로 간주되지 않지만, 일반적으로 편의와 가공의 용이함을 위해, 교반 가능한 및/또는 펌핑 가능한 슬러리를 제공하기에 충분한 알코올 매체가 존재한다. 예를 들어, 전분: 알코올 매체의 중량비는 약 1: 2 내지 약 1: 6 일 수 있다.
특정의 방법에서, 비젤라틴화 전분 공급원료가 알코올 매체 중에서 가열될 때 적어도 어느 정도 양의 처리제(염기 및/또는 염)가 존재한다. 그러나, 이전에 알려진 전분 개질 공정과는 대조적으로, 전분의 효과적인 억제를 달성하기 위해 다량의 처리제(전분에 대해)를 사용할 필요가 없는 것이 유리하다. 이는 억제된 전분의 후속 가공을 단순화하고 잠재적인 생산 비용을 감소시킨다. 일반적으로, (사용되는 전분의 건조 중량을 기준으로) 적어도 0.5중량%의 처리제가 사용되지만, 다른 실시형태에서는 적어도 1중량% 이상 2중량%, 적어도 3중량%, 적어도 4중량%, 또는 적어도 5중량%의 처리제가 존재한다. 경제적 이유로, 일반적으로 10중량% 또는 15중량% 이하의 처리제가 존재한다.
일반적으로, 전분, 알코올 매체와 처리제의 혼합물은 슬러리의 형태이다. 특정의 실시형태에서, 슬러리의 pH를 특정 값으로 조정하는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 슬러리의 pH를 측정하는 것은 알코올의 존재 때문에 어려울 수 있다. 염기를 첨가하여 슬러리를 염기성으로 만드는 한 실시형태에서, 슬러리가 단독의 탈이온수 중의 전분 슬러리인 것처럼 적합한 양의 염기를 결정하고, 이어서 염기와 전분의 동일한 비율을 유지하면서 실제 양으로 스케일 업(scale up)할 수 있다.
슬러리는 예를 들어, 중성 (pH6 내지 8) 또는 염기성 (pH 8 초과)일 수 있다. 한 실시형태에서, 슬러리의 pH는 적어도 6이다. 다른 실시형태에서, 슬러리의 pH는 적어도 7이다. 다른 실시형태에서, 슬러리의 pH는 12 이하이다. 다른 실시형태에서, 슬러리의 pH는 6 내지 10, 7.5 내지 10.5 또는 8 내지 10이다. 또 다른 실시형태에서, 슬러리의 pH는 5 내지 8 또는 6 내지 7이다.
전분의 알코올 처리제 처리는 먼저 전분을 알코올 매체에 넣고 이어서 처리제(예를 들면, 염기 및/또는 염)를 첨가하여 수행할 수 있다. 대안적으로, 처리제를 먼저 알코올 매체와 배합한 다음, 전분과 접촉시킬 수 있다. 처리제는 반응하여 처리제로서 기능하는 염을 형성하는 염기와 산을 별도로 첨가하는 등에 의해 원 위치(in situ)에서 형성시킬 수 있다.
상기 공정에서 사용하기에 적합한 염기는, 이로만 국한되는 것은 아니나, 수산화 칼륨, 수산화 칼슘 및 수산화 나트륨과 같은, 알칼리 금속 및 알칼리 토금속 수산화물을 포함한다.
이들 방법에서 사용하기에 적합한 염은 수용액에서 이온화하여 실질적으로 중성 용액(즉, pH가 6 내지 8인 용액)을 제공하는 수용성 물질을 포함한다. 유기산, 예를들어 이타콘산, 말론산, 락트산, 타르타르산, 시트르산, 옥살산, 푸마르산, 아코니트산, 석신산, 옥살로석신산, 글루타르산, 케토글루타르산, 말산, 지방산 및 이들의 조합의 염(예를 들면, 나트륨 염 또는 칼륨 염)과 마찬가지로 알칼리 금속 함유 염이 특히 유용하다.
상이한 처리제들의 혼합물을 사용할 수 있다. 예를 들어, 전분은 적어도 하나의 염기와 적어도 하나의 염 둘 다의 존재 하에 알코올 매체 중에서 가열할 수 있다.
전분, 알코올 매체 및 처리제는 전분을 원하는 정도까지 억제하는데 효과적인 시간과 온도로 가열된다. 일반적으로, 실온 이상의 온도(즉, 35℃ 이상)가 필요할 것이다. 동시에, 매우 높은 온도를 피해야 한다. 가열 온도는 예를 들면 35℃ 내지 200℃일 수 있다. 일반적으로, 100°C 내지 190°C, 120°C 내지 180°C, 또는 130°C 내지 160°C, 또는 140°C 내지 150°C의 온도가 충분할 것이다. 가열 시간은 일반적으로 적어도 5분이지만, 20시간 이하이며 일반적으로 40분 내지 2시간이다. 일반적으로 원하는 수준의 전분 억제는 가열 온도가 상승하면 더 빨리 달성될 수 있다.
처리 시간, 처리 온도, 및 전분, 알코올 매체와 처리제의 혼합물의 성분 비율의 구체적 조건은 일반적으로 전분이 상당한 정도까지 젤라틴화되지 않도록 선택된다. 즉, 전분은 위에서 설명한 바와 같이 비-사전젤라틴화된 상태를 유지한다.
가열 단계를 위해 선택된 온도가 알코올 매체의 하나 이상의 성분의 비등점을 초과할 경우, 가압될 수 있는 용기 또는 다른 장치에서 가열 단계를 수행하는 것이 유리할 것이다. 알코올 매체를 액체 상태로 유지하기 위해 처리를 제한된 영역에서 실시할 수 있다. 추가적인 양압을 사용할 수 있지만, 일반적으로는 필요하지 않다. 전분은 상승된 온도 및 압력의 조건 하에 처리제와 함께 알코올 매체 중에서 슬러화하고 전분의 점도 특성을 변화시키기에 충분한 시간 동안 처리할 수 있다. 다른 적절한 가공 기술이 당업자에게 명백할 수 있지만, 이러한 처리는 배치(batch)식 교반 탱크 반응기 또는 연속식 관형 반응기에서 실시할 수 있다. 다른 실시형태에서, 전분은 관형 반응기 내의 베드(bed)의 형태 일 수 있으며, 알코올 매체와 처리제의 혼합물은 이러한 베드를 통과하고(임의로, 연속적으로) 베드는 원하는 온도에서 유지되어 전분의 억제가 초래된다.
염기가 처리제로서 이용되는 실시형태에서, 전분, 알코올 매체 및 염기의 혼합물은, 일단 가열 단계가 완료되면, 염기를 중화시킬 목적으로 하나 이상의 산과 배합할 수 있다. 이러한 중화 단계에 사용하기에 적합한 산에는 유기 카르복실산, 예를들어 이타콘산, 말론산, 락트산, 타르타르산, 시트르산, 옥살산, 푸마르산, 아코니트산, 석신산, 옥살로석신산, 글루타르산, 케토글루타르산, 말산, 시트르산, 지방산 및 이들의 조합 및 요산 등의 다른 유형의 산이 포함되지만, 이들로 한정되지는 않는다. 억제된 전분이 식품 성분으로서의 사용이 의도된 경우, 산은 일반적으로 적용되는 규정 하에 이러한 사용이 허용되는 것이 되도록 선택되어야 한다. 일반적으로, 혼합물의 pH를 약 중성 내지 약산성, 예를 들어 약 5 내지 약 7 또는 약 6 내지 약 6.5의 pH로 저하시키기에 충분한 산을 첨가한다.
산에 의한 중화는 임의의 적합한 온도에서 수행할 수 있다. 한 실시형태에서, 전분, 염기 및 알코올 매체의 슬러리를, 중화에 사용되는 산과 배합하기 전에, 사용되는 가열 온도로부터 거의 실온(예를 들면, 약 15℃ 내지 30℃)까지 냉각시킨다. 이후, 중화된 혼합물을 이하 기재하는 바와 같이 추가 가공하여 억제된 전분을 알코올 매체로부터 분리할 수 있다. 그러나, 다른 실시형태에서 염기의 중화에 이어서 전분 슬러리를 추가 가열한다. 이러한 추가 가열은 염기의 중화 후에 가열되지 않은 유사하게 제조된 전분의 점도 특성과 비교해, 획득된 억제 전분의 레올로지 특성을 변형시킬 수 있는 것으로 밝혀졌다.
일반적으로, 이러한 추가 가열 단계는 상온 이상의 온도(즉, 35℃ 이상)에서 실시하는 것이 유리하다. 동시에, 매우 높은 온도를 피해야 한다. 가열 온도는 예를 들면 35℃ 내지 200℃일 수 있다. 일반적으로, 100°C 내지 190°C, 120°C 내지 180°C, 또는 130°C 내지 160°C, 또는 140°C 내지 150°C의 온도가 충분할 것이다. 가열 시간은 일반적으로 적어도 5분이지만, 20시간 이하이며 일반적으로 40분 내지 2시간이다.
전분과 알코올 매체의 혼합물은 전분을 알코올 매체로부터 분리하도록 가공할 수 있다. 여과, 경사분리, 침강 또는 원심분리 등의 액체로부터 고체를 회수하기 위한 종래의 방법이 이러한 목적에 적합할 수 있다. 임의의 바람직하지 않은 수용성 불순물을 제거하기 위해 분리된 전분을 추가적인 알코올 매체 및/또는 알코올 및/또는 물로 세척할 수 있다. 한 실시형태에서, 잔류 염기의 중화는 회수된 전분을 산성화된 액체 매체로 세척함으로써 달성된다. 분리된 전분의 건조는 본 발명에 따른 억제된 비-사전젤라틴화 과립 전분을 제공할 것이다. 예를 들어, 오븐 또는 유동층 반응기 또는 건조기 또는 믹서 등의 적합한 장치 내에서 비교적 높은 온도(예를 들면, 30℃ 내지 60℃)에서 수행할 수 있다. 전분으로부터 휘발성 물질(예를 들면, 물, 알코올)의 제거를 용이하게 하기 위해, 진공 및/또는 가스 퍼지(예를 들면, 질소 스위프(nitrogen sweep)를 적용할 수 있다. 획득된 건조된 억제 비-사전젤라틴화 전분은 파쇄, 분쇄, 밀링, 스크리닝 또는 체질할 수 있거나 특정한 원하는 응집체 크기를 달성하는 임의의 이러한 다른 기술에 적용할 수 있다. 한 실시형태에서, 억제 전분은 자유 유동성 응집체의 형태이다.
그러나, 한 실시형태에서는 전분은 현저하게 높은 온도(예를 들면, 80℃ 초과 또는 100℃ 초과 또는 120℃ 초과)에서 탈용매화 단계에 적용된다. 그러나, 과도하게 높은 온도는 전분의 변성 또는 변색을 야기할 수 있으므로 피해야 한다. 이러한 단계는 생성물 중 잔류 용매(알코올)의 양을 감소시킬 뿐만 아니라 전분에 의해 나타나는 억제 정도를 증진시킨다는 예상치 못한 추가 이득을 제공한다. 탈용매화 온도는 예를 들면 약 100℃ 내지 약 200℃ 일 수 있다. 일반적으로 온도는 120°C 내지 180°C 또는 150°C 내지 170°C이다. 탈용매화는 증기의 존재 또는 부재하에 수행할 수 있다. 증기 처리는 이러한 고온에서 일어날 수 있는 전분의 변색 정도를 최소화하는 데 도움이 된다는 점에서 유리한 것으로 밝혀졌다. 한 실시형태에서, 증기는 옥수수, 밀, 또는 타피오카에 기반한 억제 찰전분의 베드 또는 케이크를 통과한다. 모든 목적상 그 전문이 본 명세서에 참조로 인용되는 미국 특허 제3,578,498호의 전분 탈용매화 방법이 사용에 적합할 수 있다. 증기 처리 후, 옥수수, 밀, 또는 타피오카에 기반한 억제 찰전분을 (예를 들면, 약 30℃ 내지 70℃의 온도의 오븐에서 또는 유동층 반응기에서 가열하여) 건조시켜 잔류 수분 함량을 감소시킬 수 있다.
한 실시형태에서, 알코올 매체로부터 회수된 처리된 전분을 먼저 약 35중량% 이하 또는 약 15중량% 이하의 총 휘발성 물질 함량이 되게 한다. 이것은, 예를 들어, 회수된 전분을 먼저 적당한 온도(예를 들면, 20℃ 내지 70℃)에서 원하는 초기 휘발성 물질 함량까지 공기 건조 또는 오븐 건조시킴으로써 달성할 수 있다. 이어서, 생 증기를 건조된 전분에 통과시키고 시스템을 증기의 응축점보다 높은 온도에서 유지시킨다. 이러한 증기 탈용매화 단계를 실시하기 위해 유동층 장치를 사용할 수 있다.
일반적으로, 억제 비사전젤라틴화 전분 중의 잔류 알코올 함량이 1중량% 미만 또는 0.5중량% 미만 또는 0.1중량% 미만이 되는데 효과적인 조건 하에 탈용매화를 실시하는 것이 바람직할 것이다.
탈용매화된 후, 억제 비사전젤라틴화 전분을 물로 세척한 다음, 재건조하여 색상 및/또는 향미를 더욱 향상시키고 및/또는 수분 함량을 감소시킬 수 있다.
당연히, 당업자라면 억제 비사전젤라틴화 전분에 도달하기 위해 다른 방법론을 사용할 수 있다. 전분 공급원료는 예를 들어 pH 조정되고 가열될 수 있다. pH 조정은 pH 조정제를 전분과 접촉시켜 수행할 수 있다; pH 조정제의 예에는 포름산, 프로피온산, 부티르산, 옥살산, 락트산, 말산, 시트르산, 푸마르산, 석신산, 글루타르산, 말론산, 타르타르산, 이타콘산, 아코니트산, 옥살로석신산, 케토글루타르산, 지방산 및 탄산뿐만 아니라 그들의 염(예를 들어, 산성 중화에 의해 원 위치에서 생성될 수 있는, 칼륨 및/또는 나트륨 염)이 포함된다. pH 조정제는 임의의 편리한 방식으로, 예를 들면 액체(예를 들면, 물, 수성 에탄올 등의 수성 알코올을 포함하는 알코올(예를 들어, 에탄올 또는 이소프로판올을 포함하는 위에서 설명한 바와 같은) 또는 다른 용매) 중의 슬러리로서; 건조 형태; 축축한 형태(예를 들면, 용매(예컨대, 물, 수성 에탄올 또는 다른 용매) 중의 미스트); 또는 전분의 축축한 도우 형태(예를 들어, 물, 수성 에탄올 또는 다른 용매에 의해)의 전분 공급원료와 접촉될 수 있다. 또한 산의 알칼리 금속 염을 사용할 경우, 예를 들어 산 및 알칼리 금속 수산화물 또는 탄산염을 별도의 단계로 첨가하여 그것을 원 위치에서 형성시킬 수 있다.
pH 조정을 실시하여 다양한 pH 값을 산출할 수 있다. 예를 들어, 특정의 실시형태에서 그리고 국제 공개 제2013/173161호에 기재되어 있는 바와 같이, pH 조정을 실시하여 7 내지 10 범위의 pH를 산출할 수 있다. 다른 대안적인 실시형태에서, pH 조정을 수행하여 3 내지 7의 범위, 예를 들어 3 내지 6, 또는 3 내지 5, 또는 3 내지 4, 또는 4 내지 7, 또는 4 내지 6, 또는 4.5 내지 7, 또는 4.5 내지 6, 또는 5 내지 7, 또는 5 내지 6, 또는 약 3, 또는 약 3.5, 또는 약 4, 또는 약 4.5, 또는 약 5, 또는 약 5.5, 또는 약 6, 또는 약 6.5, 또는 약 7의 범위의 pH를 산출할 수 있다. pH 조정이 슬러리에서 수행되는 경우, 슬러리의 pH는 관련 pH이다. pH 조정이 실질적으로 비-액체 형태(예를 들면, 도우 또는 축축한 고체)로 수행되는 경우, 수중의 38%의 고체 물질의 pH는 관련 pH이다. 전분에 상대적인 pH 조정제의 양은, 예를 들면 건조 고체를 기준으로 0.05 내지 30중량%, 예를 들어 0.05 내지 20중량%, 0.05 내지 10중량%, 0.05 내지 5중량% 0.05 내지 2중량%, 0.05 내지 1중량%, 0.05 내지 0.5중량%, 0.2 내지 30중량%, 0.2 내지 20중량%, 0.2 내지 10중량%, 0.2 내지 5중량%, 0.2 내지 2중량%, 0.2 내지 1중량%, 1 내지 30중량%, 1 내지 20중량%, 1 내지 10중량%, 1 내지 5중량%, 5 내지 30중량%, 또는 5 내지 20중량%로 달라질 수 있다. 바람직하게는, pH 조정제는 전분 공급원료와 완전히 혼합된다. 이것은 pH 조정이 수행되는 형태에 따라 상이한 공정 조건을 필요로 할 것이다. pH 조정이 슬러리에서 수행되는 경우, 단순히 슬러리를 수 분 동안 교반하는 것만으로 충분할 수 있다. pH 조정이 더 건조한 형태(예를 들어, 축축한 고체 또는 도우)에서 수행되는 경우, 보다 실질적인 접촉 절차가 바람직할 수 있다. 예를 들어, pH 조정제 용액을 건조 전분 공급원료에 분무하는 경우, 약 30분 동안 혼합한 다음, 적어도 수 시간 동안 저장하는 것이 바람직할 수 있다. 균일한 억제를 제공하기 위해, 전분 전체에 걸쳐, 즉 과립 수준에서, 균일한 pH조정제 분포를 제공하는 것이 바람직할 수 있다.
pH 조절제를 전분과 접촉시킨 후, 전분을 가열할 수 있다(즉, 여전히 pH 조정제와 접촉시킨 상태에서). 전분은 다양한 형태로 가열할 수 있다. 예를 들어, 전분은 알코올 또는 비수성 용매 슬러리 중에서(예를 들어, 용매의 비등점이 가열 온도보다 충분히 높지 않은 경우에는 가압 하에); (예를 들면, 국제 공개 제2013/173161호에 개시되어 있는 바와 같이) 과립 팽윤을 억제하기 위한 전분, 물 및 비수 용매의 도우로서 또는 건조 상태로(용매는 예를 들어 WO 2013/173161에 대해 위에서 설명한 바와 같은 여과, 원심분리 및/또는 열-건조 등의 종래의 기술을 사용하여 제거할 수 있다) 가열할 수 있다. 전분은, 예를 들어, 추가 가열 전에 5% 미만의 수분 수준으로 건조될 수 있다. 이러한 건조를 위해 상대적으로 저온, 예를 들어, 40 내지 80℃ 또는 40 내지 60℃ 또는 약 50℃가 사용될 수 있다. 진공이 또한 건조 공정에서 사용될 수 있다. 전분은 가열 공정(하기 참조)의 결과로서 건조될 수 있다; 별도의 건조 단계가 필요하지 않다.
건조 전분은 100 내지 200℃ 범위의 온도에서 가열될 수 있다. 예를 들어, 특정 방법에서, 가열 온도는 120 내지 160℃이다. 다른 다양한 방법에서, 가열 온도는 120 내지 180℃, 또는 120 내지 160℃, 또는 120 내지 140℃, 또는 140 내지 200℃, 또는 140 내지 180℃, 또는 140 내지 160℃, 또는 160 내지 200℃, 또는 160 내지 180℃, 또는 180 내지 200℃이다. 전분은 수 회 가열할 수 있다. 전분은, 예를 들어, 20초 내지 20시간 범위에서 소정 시간 동안 가열될 수 있다. 일반적인 가열 시간은 10분 내지 2시간 범위이다. 더 긴 가열 시간 및 /또는 더 높은 열처리 온도를 사용하여 더 많은 억제를 제공할 수 있다. 재료는 바람직하게는 균일하게 가열된다. 전분은 원하는 수분 함량을 유지하기 위해 가압 하에서 가열될 수 있거나, 매스 플로우 빈(mass flow bin) 또는 유사한 장치에서 가열될 수 있다.
본 명세서에 기재된 특정 방법은, 예를 들어, pH 조정과의 상기 접촉을 위해 액체 매체에서 알코올을 사용하지 않고 실시될 수 있다. 특히 바람직한 특정 방법에서, 물이 pH 조정을 위한 매체로서 사용된다. 따라서, 특정 바람직한 실시형태에서, 옥수수, 밀, 또는 타피오카에 기반한 억제 찰전분은 500 ppm 미만의 알코올 용매, 예를 들어, 500 ppm 미만의 에탄올을 포함한다. 예를 들어, 다양한 실시형태에서, 옥수수, 밀, 또는 타피오카에 기반한 억제 찰전분은 100 ppm 미만, 50 ppm 미만, 10 ppm 미만, 5 ppm 미만, 또는 1 ppm 미만의 알코올 용매, 예를 들어, 100ppm 미만, 50ppm 미만, 10ppm 미만, 5ppm 미만, 또는 1ppm 미만의 에탄올을 포함한다.
가열된 전분을 냉각시킨 다음 그대로 사용하거나, 당해 기술 분야에서 관용적인 방법으로 추가로 처리할 수 있다. 예를 들어, 전분을 세척하여 훨씬 더 하얀 색과 보다 기분좋은 향미를 제공할 수 있다. 비수성 용매가 사용되는 경우, 가능한 한 많은 용매를 제거하는 것이 바람직할 수 있다. 그러나 상대적으로 낮은 수준의 pH 조정제가 사용된다면, 최종 생성물은 추가 세척없이 적당한 pH 및 회분 목표를 충족시킬 수 있다.
본 개시의 다른 양태는 본 명세서에 기재된 바와 같은 방법에 의해 제조된 사전젤라틴화 전분이다.
본 발명의 다른 양태는 식품에 본 명세서에 기재된 사전젤라틴화 전분을 분산시키는 것을 포함하는, 식품의 제조 방법이다. 분산은 다양한 온도에서 수행될 수 있다. 특히, 전분이 사전젤라틴화되기 때문에, 분산은 고온에서 수행할 필요는 없다. 따라서, 특정의 실시형태에 있어서, 사전젤라틴화 전분은 95℃ 이하, 예를 들어 90℃ 이하, 70℃ 이하, 또는 심지어 50℃ 이하의 온도에서 식품에 분산된다. 본 명세서에 달리 기재된 방법의 특정의 실시 형태에 있어서, 사전젤라틴화 전분은 15 내지 95℃, 예를 들면, 15 내지 90℃, 15 내지 70℃, 15 내지 50℃, 15 내지 30℃, 20 내지 95℃, 20 내지 90℃, 20 내지 70℃, 또는 20 내지 50℃ 범위의 온도에서 식품에 분산된다. 물론, 사전젤라틴화 전분은 상이한 온도, 예를 들어 본 명세서에 기재된 온도보다 높은 온도에서 식품에 분산될 수 있다. 예를 들어, 경우에 따라서는, 사전젤라틴화 전분을 요리 온도가 매우 높은 고당질 식품에 사용할 수 있다. 사전젤라틴화 전분은 당의 존재 하에 수화를 제공하는데 도움이 될 수 있으며, 그렇지 않으면 식품에서 비젤라틴화 전분이 조리되는 것을 방지할 수 있다.
사전젤라틴화 전분의 분산은 전분 과립이 식품에서 실질적으로 붕괴되지 않고 남도록 수행될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에 달리 기재된 방법의 특정 실시형태에서, 전분 과립의 적어도 50% (예를 들어, 적어도 75%, 또는 심지어 적어도 90%)이 팽윤하지만 식품에 분산될 때 실질적으로 붕괴되지 않는다
본 발명의 다른 양태는 그 안에 분산된 본 명세서에 기재된 전분을 포함하는 식품이다. 바람직하게는, 사전젤라틴화 전분의 전분 과립은 식품에서 실질적으로 붕괴되지 않는다. 예를 들어, 본 명세서에 달리 기재된 방법의 특정 실시형태에 있어서, 전분 과립의 적어도 50% (예를 들어, 적어도 75%, 또는 심지어 적어도 90%)은 팽윤하지만 식품에서 실질적으로 붕괴되지 않는다.
본 개시의 사전젤라틴화 전분은 다양한 식품에 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에 달리 기재된 방법 및 식품의 특정 실시형태에 있어서, 식품은 액체이다. 본 명세서에 달리 기재된 방법 및 식품의 특정 실시형태에 있어서, 식품은 오일-함유 식품이다. 본 명세서에 달리 기재된 방법 및 식품의 특정 실시형태에 있어서, 식품은 수프, 그레이비, 소스, 마요네즈, 드레싱 (예를 들어, 부을 수 있거나 스푼을 이용할 수 있는 샐러드 드레싱), 충전물(예를 들어, 고당도 과일 충전물과 같은 과일 충전물), 크림(예를 들어, 바바로아 크림), 또는 유제품 (예를 들어, 요구르트 또는 쿼크)이다. 예를 들어, 본 개시의 사전젤라틴화 전분은 다양한 실시형태에서 샐러드 드레싱, 마요네즈, 및 치즈 소스 등의 다양한 다른 오일 /물 에멀젼뿐만 아니라 파이 충전물 등의 고당질 충전물에 사용될 수 있다. 본 명세서에 기재된 전분은 또한 제과제빵류에도 포함될 수 있다.
본 명세서에 기재된 전분은 또한 건조 믹스, 예를 들어, 스프, 소스 및 구운 과자와 같은 식품을 위한, 인스턴트 건조 믹스로 유리하게 사용될 수 있다. 따라서, 본 개시의 다른 양상은 하나 이상의 건조 성분 및 본 명세서에 기재된 사전젤라틴화 전분(즉, 건조 형태)을 포함하는 건조 믹스이다.
본 개시의 사전젤라틴화 전분은 예를 들어 계란에 의해 달리 제공되는 특성을 제공하기 위해 계란을 함유하지 않는 식품에 유용할 수 있으며; 따라서, 본 명세서에 달리 기재된 방법 및 식품의 특정 실시형태에 있어서, 식품은 계란을 함유하지 않는다.
본 명세서에 기재된 전분은 매우 다양한 다른 식품에서 사용할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 전분 및 방법의 특정의 실시형태에서, 전분은 베이킹된 음식, 아침용 시리얼, 무수 코팅(예를 들어, 아이스크림 복합 코팅, 초콜릿), 유제품, 과자, 잼 및 젤리, 음료, 필링, 압출형 및 시트형 스낵, 젤라틴 디저트, 스낵바, 치즈 및 치즈 소스, 식용 및 수용성 필름, 수프, 시럽, 소스, 드레싱, 크리머, 아이싱, 프로스팅, 글레이즈, 애완동물 사료, 또띠아, 육류 및 생선, 건과, 영유아 식품 및 반죽과 튀김옷으로부터 선택된 음식에서 사용된다. 본 명세서에 기재된 전분은 다양한 의료용 식품에서 사용될 수 있다. 본 명세서에 기재된 전분은 애완동물 사료에서 사용될 수 있다.
가공된 식품 조제물에 기반하여, 당업자는 완성된 식품에서 필수적인 식감 및 점도를 제공하기 위해 필요한 본 발명의 전분의 양 및 종류를 용이하게 선택할 수 있다. 일반적으로, 전분은 완성된 식품의 0.1 내지 35 중량%, 예를 들면 0.1 내지 10 중량%, 0.1 내지 5 중량%, 1 내지 20 중량%, 1 내지 10 중량%, 또는 2 내지 6 중량%의 양으로 사용된다. 본 명세서에 기재된 전분은 예를 들어 0.1 내지 95%, 예를 들면 0.1 내지 80%, 0.1 내지 50%, 0.1 내지 30%, 0.1 내지 15%, 0.1 내지 10%, 0.1 내지 5%, 1 내지 95%, 1 내지 80%, 1 내지 50%, 1 내지 30%, 1 내지 15%, 1 내지 10%, 5 내지 95%, 5 내지 80%, 5 내지 50%, 5 내지 30%, 20 내지 95%, 20 내지 80%, 또는 20 내지 50% 범위의 양으로 프리 블렌드 및 건조 믹스에도 사용될 수 있다.
본 개시의 전분은 일부 특정 식품에서 놀랍게도 높은 안정성을 가질 수 있다. 예를 들어, 특정 실시형태에서, 본 개시의 전분이 설탕과 함께 식품에 존재할 때, 그것은 향상된 안정성을 제공할 수 있다. 다른 실시형태에서, 본 개시의 전분이 지방산 또는 이의 유도체(예를 들어, 스테아린산염)와 함께 식품에 존재할 때, 그것은 향상된 안정성을 제공할 수 있다.
실시예 1
제조예에서, 본 명세서에 기재된 바와 같이 제조된 26 mL/g의 침강 용적 및 600 내지 700 cP의 RVA 점도를 갖는 억제된 전분은, 3회의 서로다른 시행에서 125 psig 증기압 및 8 rpm의 드럼 속도로 Gouda 단일 드럼 건조기(모델 E5/5) (500 mmX500 mm) 상에서 37% 고형물로 드럼 건조되었다 (11개월에 걸쳐 수행되었고, 샘플 2 및 3은, 샘플 1보다, 각각 9개월 및 10개월 후에 제조되었음). 샘플 2는 출발 물질로 614 cP의 RVA 점도 및 26 mL/g의 침강 용적을 갖는 전분을 사용했다. 샘플 3은 출발 물질로 704 cP의 RVA 점도 및 26mL/g의 침강 용적을 갖는 전분을 사용했다. 샘플 1은 상기 재료들의 블렌드를 사용했다. 피츠(Fitz) 나이프로 재료를 밀링했다. 이렇게 생산된 사전젤라틴화 전분에 대해 측정한 데이터는 아래 표에 제공되어 있으며, 도 12및 도13은 각각 3개의 샘플에 대한 RVA 플롯 및 수화 RVA 플롯을 제공한다.
Figure pct00001
샘플 1 및 2를 제출하여 이들의 분산 및 텍스처 특성에 대해 관능 평가하였다. 도 14는 이들 두 재료에 대한 분산 거동을 나타낸다. 앞서 제조된 배치(1)는 보다 새로이 제조된 배치보다 약간 더 침전되고 부유물이 약간 더 많지만, 그 차이는 유의미하지 않다.
실시예 2
다른 제조예에서, 본 명세서에 기재된 바와 같이 제조된 각각, 243 및 405 cP의 RVA 점도 그리고 24 및 23 ml의 침강 용적을 갖는 억제된 전분은, 3회의 서로다른 시행에서 125 psig 증기압 및 8 rpm의 드럼 속도로 Gouda 단일 드럼 건조기(모델 E5/5) (500 mmX500 mm) 상에서 37% 고형물로 드럼 건조되었다(11개월에 걸쳐 수행되었고, 샘플 5 및 6은, 샘플 4보다, 각각 9개월 및 10개월 후에 제조되었음). 샘플 5는 출발 물질로서 243 cP의 RVA 점도 및 24 mL/g의 침강 용적을 갖는 전분을 사용하였다. 샘플 3은 출발 물질로서 405 cP의 RVA 점도 및 23 mL/g의 침강 용적을 갖는 전분을 사용하였다. 샘플 4는 상기 재료들의 블렌드를 사용했다. 피츠 나이프로 재료를 밀링했다. 이렇게 제조된 사전젤라틴화 전분에 대한 측정 데이터는 하기 표에 제공되며, 도 15 및 도 16은 각각 3 개의 샘플에 대한 RVA 플롯 및 수화 RVA 플롯을 제공한다.
Figure pct00002
샘플 4 및 5를 제출하여 이들의 분산 및 텍스처 특성에 대해 관능 평가하였다. 도 17은 이들 두 재료에 대한 분산 거동을 나타낸다. 앞서 제조된 배치(4)는 보다 새로이 제조된 배치보다 약간 더 침전되고 부유물이 약간 더 많지만, 그 차이는 유의미하지 않다.
실시예 3
본 개시의 전분 및 통상적으로 개질된 식품 전분을 각각 바바로아 크림으로 제조하였다. 배치 조제법은 하기에 제공된다:
Figure pct00003
오일을 2분 동안 속도 2로 거품기를 사용하여 호바트(Hobart) 믹서 내의 수크로스에 코팅하였다. 나머지 건조 성분을 사전-블렌딩하여 오일코팅된(oiled) 수크로스에 첨가하고, 2분 동안 속도 2로 블렌딩하였다. 속도 1로 총 1분 동안 혼합하면서 열수를 천천히 첨가하였다. 속도 2에서 4분 동안 혼합을 계속한 후, 크림을 냉장 보관하였다. 조직 분석 결과는 도 18에 제시되어 있다. 본 개시의 전분은 개질된 식품 전분과 비교하여, 우수한 증점력, 우수한 광택 및 낮은 입자성을 나타냈다. 더욱이, 색상이 매우 낮았는데, 종래의 "클린 라벨" 전분으로 제조된 바바로아 크림보다 훨씬 더 낮았고, 이는 본 개시의 전분의 낮은 황색도 지수를 나타낸다.
본 개시의 전분(샘플 6) 및 통상의 개질된 식품 전분은 각각 스푼을 이용할 수 있는 샐러드 드레싱으로 제조되었다. 배치 조제법은 하기에 제공된다:
Figure pct00004
드레싱을 준비하기 위해, Isosweet® 100 및 물을 호바트 믹싱 볼에 담았다. 건식-블렌딩된 STAR-DRI® 42C, 염 및 소르빈산 칼륨을 상기 볼에 첨가하여 혼합하고 분산시켰다. 잔탄 검을 소량의 오일에 분산시키고 볼에 첨가하여, 5분 동안 수화되도록 두었다. 이어서 식초를 첨가하였다. 전분을 소량의 오일에 분산시키고 용기에 첨가하였다; 교반을 계속하여 5분 동안 재료를 수화시켰다. 계란 노른자를 첨가하였다. 나머지 오일을 천천히 첨가하여 프리-에멀젼을 생성시켰다. 콜로이드 밀을 통해 재료를 통과시켜 최종 에멀젼을 생성시켰다. 조직 분석 결과는 도 19에 제시되어 있다. 본 개시의 전분은 개질된 식품 전분과 비교하여, 우수한 증점력, 우수한 광택 및 낮은 입자성을 나타냈다.
본 개시의 전분(샘플 3) 및 통상의 개질된 식품 전분을 각각 고-고형분 과일 충전물로 제조하였다. 배치 조제법은 하기와 같았다:
Figure pct00005
충전물을 준비하기 위해, Isosweet® 5500을 호바트 믹싱 볼에 담았다. 전분이 완전히 분산될 때까지(2 내지 4분) 속도 1로 혼합하면서 전분을 천천히 첨가하였다. 향료, 착색제 및 물을 첨가하고, 혼합물을 속도 1로 1분 동안 블렌딩하였다. 혼합물이 걸쭉해질 때까지 휴지시켰다. 프리블렌딩된 KRYSTAR® 300 및 산미료를 첨가하고, 혼합물을 균일해질 때까지 블렌딩하였다. 조직 분석 결과는 도 20에 제시되어 있다. 본 개시의 전분은 개질된 식품 전분과 비교하여, 우수한 증점력, 우수한 광택 및 낮은 입자성을 나타냈다.
본 명세서에 나타낸 자세한 내용은 예시이며, 본 발명의 재료 및 방법의 다양일 양태 및 실시형태의 예증하는 고찰의 목적을 위한 것이고, 본 발명의 원리 및 개념적 양태의 가장 유용하고 용이하게 이해되는 기술이라고 생각되는 것을 제공하기 위해 제시된다. 이 점에서, 본 발명의 기초적인 이해에 필요한 것 이상으로 자세하게 본 명세서에 기재된 전분 및 방법의 상세한 내용을 나타내려는 의도가 아니라, 설명은 본 발명의 다양한 형태가 실제로 어떻게 구체화될 수 있는가가 당업자에게 명백해지도록 하는 도면 및/또는 실시예와 함께 나타내었다. 따라서, 개시된 재료 및 방법을 설명하기 전에, 본 명세서에 기재된 실시형태가 특정한 실시형태, 장치 또는 구성으로 한정되지 않고, 당연히 다양할 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 본 명세서에서 사용되는 용어는 특정 양태를 설명하려는 목적을 위한 것일 뿐이며, 본 명세서에서 특별히 정의하지 않는 한, 한정하려는 의도가 아니라는 것이 이해되어야 한다.
본 명세서에 개시된 재료 및 방법을 설명하는 맥락에서(특히, 첨부된 청구범위의 맥락에서) 사용되는 용어 "하나(a, an)", "상기(the)" 및 유사한 지시대상은 본 명세서에서 별도로 지적되지 않는 한 또는 문맥에 의해 명확하게 부정되지 않는 한 단수 및 복수 대상 둘 다를 포함하는 것으로 해석되어야 한다. 본 명세서에서 값 범위의 열거는 단순히 그 범위에 포함되는 각각의 개별 값을 개별적으로 언급하는 단축 방법으로서 기능하는 것으로 의도된다. 본 명세서에서 별도로 지적되지 않는 한, 각각의 개별 값은 마치 본 명세서에서 개별적으로 열거되어 있는 것처럼 본 명세서에 통합된다. 범위는 본 명세서에서 하나의 특정 값으로부터 및/또는 다른 특정 값까지로서 표현될 수 있다. 이러한 범위가 표현되는 경우, 다른 양태는 한 특정 값으로부터 및/또는 다른 특정 값까지를 포함한다. 마찬가지로, 값이 접두사 "약"을 사용하여 근사치로서 표현되는 경우, 특정 값은 또 다른 양태를 형성하는 것으로 이해될 것이다. 각 범위의 종점은 다른 종점과 관련해서도 유의미하고 다른 종점과 독립적으로도 유의미하다는 것이 또한 이해될 것이다.
본 명세서에 기재된 모든 방법은 본 명세서에서 별도로 지적되지 않는 한 또는 문맥에 의해 명백히 부정되지 않는 한 임의의 적절한 단계의 순서로 실시할 수 있다. 본 명세서에서 제공되는 임의의 및 모든 예 또는 예시적인 언어(예를 들어, "~등의")의 사용은 본 발명의 재료 및 방법을 더욱 명확하게 하기 위한 것만을 의도하고 달리 개시된 재료 및 방법의 범위에 대해 제한을 제기하지 않는다. 본 명세서의 어떠한 언어라도 본 발명의 실시에 필수적인 임의의 청구되지 않은 요소들을 나타내는 것으로 해석되지 않아야 한다.
문맥이 명백히 별도로 요구하지 않는 한, 상세한 설명 및 청구범위 전반에 걸쳐 "포함하다", "포함하는" 등의 용어는 배타적 또는 철저한 의미가 아니라 포괄적 의미로 해석될 것이다; 즉, "을 포함하나 이에 한정되지 않는"의 의미이다. 단수 또는 복수를 사용하는 용어는 각각 복수와 단수를 포함한다. 또한 "본 명세서에서", "위" 및 "아래"라는 용어 및 유사한 용어는 본 출원에서 사용되는 경우, 본 출원 전체를 가리키는 것이지 본 출원의 임의의 특정 부분을 가리키는 것이 아니다.
당업자가 이해할 수 있는 바와 같이, 본 명세서에 개시된 각각의 실시형태는 그의 특정의 기술된 요소, 단계, 성분 또는 구성요소를 포함할 수 있거나 이들로 본질적으로 이루어질 수 있거나 이들로 이루어질 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 경우, 전이부 용어 "포함하다(comprise" 또는 "포함하다(comprises)"는 이들로 한정되지 않지만, 포함하는(includes)을 의미하며, 또한 과반량이라도, 명시되지 않는 요소, 단계, 성분 또는 구성요소의 포함을 허용한다. 전이부 문구 "로 이루어진"은 명시되지 않은 임의의 요소, 단계, 성분 또는 구성 요소를 제외한다. 전이부 문구 "로 본질적으로 이루어진"은 실시형태의 범위를 명시되어 있는 요소, 단계, 성분 또는 구성요소, 및 실시형태에 실질적으로 영향을 미치지 않는 것으로 한정한다.
별도의 지시가 없는 한, 재료의 량, 본 명세서 및 청구항에 사용되는 분자량, 반응 조건 등의 특성을 나타내는 모든 수치는 "약"이라는 말로 모든 실례에서 수식된다고 이해된다. 따라서, 그것과 반대의 지시가 없는 한, 본 명세서 및 첨부된 특허청구범위에 기재된 수자에 의한 파라미터는 본 발명의 재료 및 방법에서 얻고자 하는 원하는 특성에 따라 변화할 수 있는 근사치이다. 최저라도, 또한 특허청구범위와 균등의 원칙의 적용을 한정하려는 의도가 아니라, 각각의 수자에 의한 파라미터는 적어도 보고된 유효 자릿수의 수자를 비추어보아 통상의 근사 기법을 적용함으로써 해석되어야 한다.
광범위하게 미치는 본 발명을 설명하고 있는 수치 범위 및 파라미터가 근사치임에도 불구하고, 특정의 실시예에서 기술하고 있는 수치는 가능한 한 정확하게 보고된다. 그러나, 임의의 수치는 이들 각각의 시험 측정에서 발견되는 표준편차로부터 필연적으로 생기는 특정의 오차를 본질적으로 포함한다.
본 명세서에 개시되어 있는 재료 및 방법의 대체적 요소 또는 실시형태의 분류는 한정으로서는 해석되지 않는다. 각각의 군의 멤버는 개개로 또는 군의 다른 멤버 또는 본 명세서에서 발견된 다른 요소와의 임의의 조합으로 언급 및 청구될 수 있다. 하나 또는 복수의 군의 멤버는 편의성 및/또는 특허성의 이유로 군에 포함될 수 있거나 또는 군에서 제거될 수 있다는 것이 예상된다. 임의의 이러한 포함 또는 제거가 발생한 경우, 본 명세서는 수정된 것으로 그의 군을 포함하는 것으로 간주된다.
방법 및 재료의 일부 실시형태는 본 명세서에 기술된다. 당연히, 이들 기술된 실시형태의 변형 형태는 전술한 설명을 읽으면 당업자에게 명백하게 될 것이다. 본 발명자들은 당업자가 필요에 따라 이러한 변형 형태를 채용하는 것을 기대하고, 또한 발명의 재료 및 방법이 본 명세서에 구체적으로 기술된 것 이외의 방법으로 실시되는 것을 의도한다. 따라서, 본 발명에는 본 명세서에 첨부된 특허청구범위에 열거되는 준거법에 의해 허가되는 것과 같은 주제의 모든 변형 형태 및 균등의 것이 포함된다. 또한, 그들의 모든 가능한 변형 형태에서의 상기 요소의 임의의 조합은, 본 명세서에 별도의 지시가 없는 한, 또는 문맥에 의해 명백히 부정되지 않는 한, 본 발명에 의해 포함된다.
또한, 많은 참조가 본 명세서 전체를 통하여 특허 및 간행물에 대하여 이루어지고 있다. 상기 인용된 참조 및 간행물의 각각은 이들 전체가 개별적으로 참조로 본 명세서에 포함된다.
마지막으로, 본 명세서에 개시된 방법 및 재료의 실시형태는 본 발명의 원리를 예시하는 것임이 이해되어야 한다. 채용될 수 있는 다른 변형 형태는 본 발명의 범위 내에 있다. 따라서, 예로서, 이에 한정되지 않지만, 본 발명의 재료 및 방법의 대체 구성은 본 명세서에서의 교시에 따라 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 나타내고 기술된 바와 같이 정확히는 한정되지는 않는다.

Claims (67)

15 중량% 이하의 가용분, 10 이하의 황색도 지수, 및 20 mL/g 내지 45 mL/g 범위의 침강 용적을 갖는 사전젤라틴화 전분으로서, 상기 사전젤라틴화 전분은 전분 입자를 포함하는 응집체의 형태이고, 상기 사전젤라틴화 전분은 실질적으로 평면 형태인, 사전젤라틴화 전분.
제1항에 있어서, 상기 사전젤라틴화 전분이 드럼 건조 전분인, 사전젤라틴화 전분.
15 중량% 이하의 가용분, 10 이하의 황색도 지수, 및 20 mL/g 내지 45 mL/g 범위의 침강 용적을 갖는 사전젤라틴화 전분으로서, 상기 사전젤라틴화 전분은 전분 입자를 포함하는 응집체의 형태인, 사전젤라틴화 전분.
제3항에 있어서, 상기 사전젤라틴화 전분이 드럼 건조 전분인, 사전젤라틴화 전분.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전분 입자의 적어도 50%가 팽윤하지만 95℃ 물에서 처리될 때 실질적으로 붕괴되지 않는, 사전젤라틴화 전분.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전분이 20 mL/g 내지 30 mL/g 범위의 침강 용적을 갖는, 사전젤라틴화 전분.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 사전젤라틴화 전분은 20 mL/g 내지 37 mL/g, 또는 20 mL/g 또는 32 mL/g, 또는 20 mL/g 내지 27 mL/g, 또는 20 mL/g 내지 24 mL/g, 또는 24 mL/g 내지 45 mL/g, 또는 24 mL/g 내지 37 mL/g, 또는 24 mL/g 또는 32 mL/g, 또는 24 mL/g 내지 30 mL/g, 또는 24 mL/g 내지 27 mL/g, 또는 27 mL/g 내지 45 mL/g, 27 mL/g 내지 37 mL/g, 또는 27 mL/g 내지 30 mL/g 범위의 침강 용적을 갖는, 사전젤라틴화 전분.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 10% 이하의 가용분을 갖는, 사전젤라틴화 전분.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 5% 이하의 가용분 (예를 들면, 4% 이하의 가용분, 또는 2% 이하의 가용분)을 갖는, 사전젤라틴화 전분.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, RVA 검사에서 50 내지 1500 cP의 범위의 점도를 갖는, 사전젤라틴화 전분.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 사전젤라틴화 전분이 RVA 검사에서 50 내지 1000 cP, 50 내지 850 cP, 50 내지 700 cP, 50 내지 500 cP, 50 내지 400 cP, 50 내지 300 cP, 50 내지 200 cP, 100 내지 1100 cP, 100 내지 1000 cP, 100 내지 850 cP, 100 내지 700 cP, 100 내지 500 cP, 100 내지 400 cP, 100 내지 300 cP, 200 내지 1100 cP, 200 내지 1000 cP, 200 내지 850 cP, 200 내지 700 cP, 200 내지 500 cP, 400 내지 1100 cP, 400 내지 1000 cP, 400 내지 850 cP, 400 내지 700 cP, 600 내지 1100 cP, 600 내지 850 cP, 700 내지 1500 cP 또는 700 내지 1300 cP의 범위의 점도를 갖는, 사전젤라틴화 전분.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 사전젤라틴화 전분의 응집체의 적어도 50% (예를 들면, 적어도 75% 또는 적어도 90%)가 실질적으로 둥글지 않은 형상을 갖는, 사전젤라틴화 전분.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 사전젤라틴화 전분의 응집체의 적어도 50 중량% (예를 들면, 적어도 75 중량% 또는 적어도 90 중량%)가 크레이터 표면을 갖는, 사전젤라틴화 전분.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 사전젤라틴화 전분의 적어도 75 중량% (예를 들면, 그의 적어도 75 중량% 또는 적어도 90 중량%)는 각각 응집체의 길이 및 폭 각각의 1/2 이하인 두께를 갖는 개개의 시트형 또는 플레이크형 재료 응집체의 형태인, 사전젤라틴화 전분.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 사전젤라틴화 전분의 적어도 50 중량% (예를 들면, 그의 적어도 75 중량% 또는 적어도 90 중량%)는 각각 응집체의 길이 및 폭 각각의 1/3 이하 (예를 들면, 1/4 이하)인 두께를 갖는 개개의 시트형 또는 플레이크형 재료 응집체의 형태인, 사전젤라틴화 전분.
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 사전젤라틴화 전분의 적어도 50 중량% (예를 들면, 그의 적어도 75 중량% 또는 적어도 90 중량%)는 각각 20미크론 내지 250 미크론 범위의 두께를 갖는 개개의 시트형 또는 플레이크형 재료 응집체 형태인, 사전젤라틴화 전분.
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 사전젤라틴화 전분의 적어도 50 중량% (예를 들면, 그의 적어도 75 중량% 또는 적어도 90 중량%)는 각각 20 미크론 내지 200 미크론, 또는 20 미크론 내지 150 미크론, 또는 20 미크론 내지 125 미크론, 또는 20 미크론 내지 100 미크론, 또는 20 미크론 내지 75 미크론, 또는 30 미크론 내지 250 미크론, 또는 30 미크론 내지 200 미크론, 또는 30 미크론 내지 150 미크론, 또는 30 미크론 내지 125 미크론, 또는 30 미크론 내지 100 미크론, 또는 50 미크론 내지 250 미크론, 또는 50 미크론 내지 200 미크론, 또는 50 미크론 내지 150 미크론, 또는 50 미크론 내지 125 미크론, 또는 75 미크론 내지 250 미크론, 또는 75 미크론 내지 200 미크론, 또는 75 미크론 내지 150 미크론, 또는 75 미크론 내지 125 미크론, 또는 100 미크론 내지 250 미크론, 또는 100 미크론 내지 200 미크론 범위의 두께를 갖는 개개의 시트형 또는 플레이크형 재료 응집체의 형태인, 사전젤라틴화 전분.
제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 사전젤라틴화 전분의 적어도 50 중량% (예를 들면, 그의 적어도 75 중량% 또는 적어도 90 중량%)는 각각 적어도 50 미크론, 또는 적어도 100 미크론, 또는 적어도 200 미크론, 예를 들면, 적어도 300 미크론 또는 적어도 400 미크론, 또는 50 미크론 내지 1000 미크론, 또는 50 미크론 내지 800 미크론, 또는 50 미크론 내지 500 미크론, 또는 50 미크론 내지 250 미크론, 또는 100 미크론 내지 1000 미크론, 또는 100 미크론 내지 800 미크론, 또는 100 미크론 내지 500 미크론, 또는 100 미크론 내지 250 미크론, 200 미크론 내지 1000 미크론, 또는 200 미크론 내지 800 미크론, 또는 200 미크론 내지 500 미크론, 또는 300 미크론 내지 1000 미크론, 또는 300 미크론 내지 800 미크론, 또는 300 미크론 내지 500 미크론, 또는 400 미크론 내지 1000 미크론, 또는 400 미크론 내지 800 미크론 범위의 길이를 갖는 개개의 시트형 또는 플레이크형 재료 응집체의 형태인, 사전젤라틴화 전분.
제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 사전젤라틴화 전분의 적어도 50 중량% (예를 들면, 그의 적어도 75 중량% 또는 적어도 90 중량%)는 각각 적어도 50 미크론, 또는 적어도 100 미크론, 또는 적어도 200 미크론, 예를 들면, 적어도 300 미크론 또는 적어도 400 미크론, 또는 50 미크론 내지 1000 미크론, 또는 50 미크론 내지 800 미크론, 또는 50 미크론 내지 500 미크론, 또는 50 미크론 내지 250 미크론, 또는 100 미크론 내지 1000 미크론, 또는 100 미크론 내지 800 미크론, 또는 100 미크론 내지 500 미크론, 또는 100 미크론 내지 250 미크론, 200 미크론 내지 1000 미크론, 또는 200 미크론 내지 800 미크론, 또는 200 미크론 내지 500 미크론, 또는 300 미크론 내지 1000 미크론, 또는 300 미크론 내지 800 미크론, 또는 300 미크론 내지 500 미크론, 또는 400 미크론 내지 1000 미크론, 또는 400 미크론 내지 800 미크론 범위의 폭을 갖는 개개의 시트형 또는 플레이크형 재료 응집체의 형태인, 사전젤라틴화 전분.
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 사전젤라틴화 전분의 적어도 50 중량% (예를 들면, 그의 적어도 75 중량% 또는 적어도 90 중량%)는 각각 20 미크론 내지 250 미크론 범위의 두께; 적어도 50 미크론의 길이; 및 적어도 50 미크론의 폭을 갖는 개개의 시트형 또는 플레이크형 재료 응집체 형태인, 사전젤라틴화 전분.
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 사전젤라틴화 전분의 적어도 50 중량% (예를 들면, 그의 적어도 75 중량% 또는 적어도 90 중량%)는 각각 20 미크론 내지 250 미크론 범위의 두께; 200 미크론 내지 1000 미크론 범위의 길이; 및 200 미크론 내지 1000 미크론 범위의 폭을 갖는 개개의 시트형 또는 플레이크형 재료 응집체 형태인, 사전젤라틴화 전분.
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 사전젤라틴화 전분의 적어도 50 중량% (예를 들면, 그의 적어도 75 중량% 또는 적어도 90 중량%)는 각각 50 미크론 내지 250 미크론 범위의 두께; 100 미크론 내지 1000 미크론 범위의 길이; 및 100 미크론 내지 1000 미크론 범위의 폭을 갖는 개개의 시트형 또는 플레이크형 재료 응집체 형태인, 사전젤라틴화 전분.
제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 사전젤라틴화 전분이 화학적으로 개질되지 않는, 사전젤라틴화 전분.
제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 사전젤라틴화 전분이 하이드록시프로필화되지 않는, 사전젤라틴화 전분.
제1항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 사전젤라틴화 전분이 아세틸화되지 않는, 사전젤라틴화 전분.
제1항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 사전젤라틴화 전분이 카르복시메틸화되지 않는, 사전젤라틴화 전분.
제1항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 사전젤라틴화 전분이 하이드록시에틸화되지 않는, 사전젤라틴화 전분.
제1항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 사전젤라틴화 전분이 인산화되지 않는, 사전젤라틴화 전분.
제1항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 사전젤라틴화 전분이 석신산화되지 않는(예를 들어, 옥테닐석신산화되지 않는), 사전젤라틴화 전분.
제1항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 사전젤라틴화 전분이 양이온성 또는 양쪽성이온성이 아닌, 사전젤라틴화 전분.
제1항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 사전젤라틴화 전분이 인산염과 가교결합되지 않는, 사전젤라틴화 전분.
제1항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 사전젤라틴화 전분이 아디페이트와 가교결합되지 않는, 사전젤라틴화 전분.
제1항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 사전젤라틴화 전분이 에피클로로히드린과 가교결합되지 않는, 사전젤라틴화 전분.
제1항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 사전젤라틴화 전분이 아크롤레인과 가교결합되지 않는, 사전젤라틴화 전분.
제1항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 사전젤라틴화 전분이 과산화수소 또는 차아염소산염으로 표백 또는 산화되지 않는, 사전젤라틴화 전분.
제1항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 사전젤라틴화 전분이 덱스트린화되지 않는, 사전젤라틴화 전분.
제1항 내지 제36항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 사전젤라틴화 전분이 실질적으로 1,2- 및 1,3- 분지가 없는, 사전젤라틴화 전분.
제1항 내지 제37항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 사전젤라틴화 전분이 10% 미만의 섬유를 갖는, 사전젤라틴화 전분.
제1항 내지 제39항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전분이 옥수수 전분인, 사전젤라틴화 전분.
제1항 내지 제39항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전분이 타피오카 또는 카사바 전분인, 사전젤라틴화 전분.
제1항 내지 제39항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전분이 감자 전분인, 사전젤라틴화 전분.
제1항 내지 제39항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전분이 쌀 전분 또는 밀 전분인, 사전젤라틴화 전분.
제1항 내지 제39항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전분이 도토리, 애로루트, 아라카차, 바나나, 보리, 빵나무 열매, 메밀, 칸나, 콜라 시아, 카타쿠리, 쿠즈, 말랑가, 기장, 귀리, 오카(oca), 폴리네시안 애로루트, 사고(sago), 수수, 고구마, 호밀, 타로, 밤, 물 밤, 참마, 또는 예를 들면 파바콩(favas), 렌틸 콩, 녹두, 완두콩 또는 병아리 콩 등의 콩류로부터 유래되는, 사전젤라틴화 전분.
제1항 내지 제43항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 사전젤라틴화 전분은 낮은 점질성 (예를 들면, 5 이하, 예를 들면, 4 이하, 또는 1 내지 5, 또는 1 내지 4, 또는 2 내지 5, 또는 2 내지 4 범위의 점질성 값)을 갖는, 사전젤라틴화 전분.
제1항 내지 제44항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 사전젤라틴화 전분은 전단 내성이 있는, 사전젤라틴화 전분.
제1항 내지 제45항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 사전젤라틴화 전분은 전단 가공시에 침강 용적의 25% 이하 (예를 들면, 10% 이하)의 증가를 나타내는, 사전젤라틴화 전분.
제1항 내지 제45항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 사전젤라틴화 전분은 전단 가공 시에 가용분의 25% 이하 (예를 들면, 10% 이하)의 증가를 나타내는, 사전젤라틴화 전분.
제1항 내지 제47항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 사전젤라틴화 전분은 전단 가공 후에 50% 이하, 예를 들면, 30% 이하, 또는 심지어 10% 이하의 단편화 정도를 갖는, 사전젤라틴화 전분.
제46항 내지 제48항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전단 가공은 30V에서 40초간 워링 블렌더(Waring blender)에 의한 처리인, 사전젤라틴화 전분.
제49항에 있어서, 상기 전분이 전단 가공 전에 (예를 들면, RVA 조건에 의해) 조리되는, 사전젤라틴화 전분.
제1항 내지 제52항 중 어느 항에 따른 사전젤라틴화 전분을 제조하는 방법으로서, 수성 매체로 촉촉하게 한 비젤라틴화 전분을 제공하는 단계; 및 상기 전분을 사전젤라틴화 하기에 충분한 조건 하에서 상기 촉촉해진 비젤라틴화 전분을 드럼 건조시키는 단계를 포함하는 방법.
제51항에 따른 방법에 의해 제조된 사전젤라틴화 전분.
제1항 내지 제50항 또는 제52항 중 어느 한 항에 따른 사전젤라틴화 전분을 식품에 분산시키는 단계를 포함하는 식품의 제조 방법.
제53항에 있어서, 상기 사전젤라틴화 전분이 95℃ 이하, 예를 들어 90℃ 이하, 70℃ 이하, 또는 심지어 50℃ 이하의 온도에서 식품에 분산되는 방법.
제53항에 있어서, 상기 사전젤라틴화 전분이 15 내지 95℃, 예를 들면, 15 내지 90℃, 15 내지 70℃, 15 내지 50℃, 15 내지 30℃, 20 내지 95℃, 20 내지 90℃, 20 내지 70℃, 또는 20 내지 50℃ 범위의 온도에서 식품에 분산되는 방법.
제53항 내지 제55항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전분 과립의 적어도 50% (예를 들면, 적어도 75% 또는 적어도 90%)가 팽윤하지만 식품에 분산될 때 실질적으로 붕괴되지 않는 방법.
제53항 내지 제56항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 식품이 액체인 방법.
제53항 내지 제56항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 식품이 수프, 그레이비, 소스, 드레싱 (예를 들어, 샐러드 드레싱), 충전물 (예를 들어, 과일 충전물), 크림(예를 들어, 바바로아 크림), 또는 유제품 (예를 들어, 요구르트 또는 쿼크)인 방법.
제53항 내지 제56항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 식품이 냉동 식품인 방법.
제54항 내지 제59항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 식품이 계란을 함유하지 않는 방법.
제54항 내지 제60항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 식품이 내부에 전분이 분산된 고전단 조건에 적용시키는 방법.
내부에 분산된 제1항 내지 제51항 또는 제53항 중 어느 한 항에 따른 전분을 포함하는 식품.
제62항에 있어서, 전분 과립의 적어도 50% (예를 들어, 적어도 75%, 또는 심지어 적어도 90%)가 팽윤되지만 실질적으로 식품에서 붕괴되지 않는 식품.
제62항 또는 제63항에 있어서, 상기 식품이 액체인 식품.
제62항 또는 제63항에 있어서, 상기 식품이 수프, 그레이비, 소스 (예를 들어, 마요네즈), 드레싱 (예를 들어, 샐러드 드레싱), 충전물 (예를 들어, 과일 충전물), 크림(예를 들어, 바바로아 크림), 유제품 (예를 들어, 요구르트 또는 쿼크), 또는 제과제빵류인 식품.
제62항 내지 제65항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 식품이 계란을 함유하지 않는 식품.
제1항 내지 제50항 또는 제52항 중 어느 한 항에 따른 사전젤라틴화 전분 및 하나 이상의 건조 성분을 포함하는 건조 믹스.
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