KR20200119817A - 항진균성 특성을 가지는 식품 케이싱 및 이를 제조하는 방법 - Google Patents

항진균성 특성을 가지는 식품 케이싱 및 이를 제조하는 방법 Download PDF

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블랑카 하우레기 알비즈
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비스코판, 쏘시에다드 아노니마
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Abstract

본 발명은 적어도 외부 표면에, 적어도, 필름 형성제, 지질 및 나타마이신(natamycin)을 포함하는 수성-기반 조성물의 적용에 의해 형성된 코팅을 포함하는 항진균성(antifungal)의 특징을 가지는 식품 케이싱에 관한 것이다. 본 발명은 또한 상기 식품 케이싱의 제조 방법뿐만 아니라 상기 식품 케이싱을 육류 또는 반죽 육류로 채워서 제조된 육류 제품에 관한 것이다.

Description

항진균성 특성을 가지는 식품 케이싱 및 이를 제조하는 방법
본 발명은 소시지, 특히 건식 소시지와 같은 육류 제품의 제조를 위한 항진균성 특성을 가지는 식품 케이싱 분야에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 나타마이신을 함유하는 항진균성 특성을 가지는 식품 케이싱에 관한 것이며, 이는 케이싱 표면 상에 나타마이신의 이용가능성을 변형하여 효과가 개선된다. 본 발명은 또한 상기 식품 케이싱의 생산을 위한 방법뿐만 아니라 상기 식품 케이싱을 육류 또는 반죽 육류로 채움으로써 제조된 육류 제품에 관한 것이다.
인공적인 식품 케이싱은 육류 제품의 제조에서 수 십 년간 사용되어 왔다. 섬유성 케이싱으로 알려진, 섬유 강화 케이싱은 재생 셀룰로오스로 덮인 마지(hemp paper) 튜브이다. 이 타입의 케이싱은 일반적으로 이의 수분 투과성 및 직경(caliber) 제어로 인해 건식 및 반건식 소시지에 사용된다.
건식 소시지는 유럽, 특히 동유럽 및 지중해 국가에서 인기 있는 제품이다. 건식 소시지의 생산에는 세 단계가 포함된다; 첫 째, 반죽 육류를 섬유성 케이싱 안에 채우고; 둘 째, 젖산 박테리아의 작용으로 인해 육류를 발효하며; 그리고 마지막으로, 수 주 동안 큐어링(curing) 또는 건조실에서 소시지를 건조시킨다. 이 프로세스는 소시지에 독특한 관능적(organoleptic) 특성을 제공한다.
건조 프로세스 동안, 주변 수분을 상대적으로 높게 유지하여, 소시지가 조기에 건조한 크러스트(crust)를 얻지 않도록 해야 한다. 건조실의 따뜻한 온도와 함께 높은 수분 환경은 진균(fungus)의 성장을 촉진한다.
건조 사이클의 첫 번째 파트 동안, 곰팡이(mold)는 더욱 성장하기 쉽다. 따뜻한 온도(24℃), 및 높은 습도 수준(90-100% HR 사이)은 곰팡이 포자가 케이싱에 붙고 성장하도록 한다.
사이클의 두 번째 파트 동안, 온도는 12℃까지 떨어지고, 그리고 습도는 70-80%HR까지 감소한다. 이러한 컨디션 하에, 효모가 자랄 수 있다.
곰팡이 및 효모는 알레르기 반응 및 호흡기 문제를 야기할 수 있다. 또한, 일부 종은 심각한 질병을 유발할 수 있는 독성 물질인 마이코톡신(mycotoxin)을 생산할 수 있다.
곰팡이 포자는 공기를 통해 부유하고, 건조 챔버에서 쉽게 퍼질 수 있다. 컨디션이 적합할 경우, 이들은 다시 성장 사이클을 시작할 수 있다. 육류 제조업체의 건조실은 일정한 공기 순환, 그리고 온도 및 습도 수준으로 인해 진균이 자라는 것을 방지하기 위한 매우 까다로운 컨디션을 제시한다.
소시지의 표면에서 곰팡이 및/또는 효모가 검출되면 진균 및 이의 독소는 이미 제품에 깊이 침투된 것이다. 이 때, 소시지 표면을 청소하는 것만으로는 제품의 안전을 보장할 수 없다.
이러한 컨디션에서 진균의 성장을 예방하기 위해서는 강력한 항진균제(antifungal) 또는 항진균제의 혼합이 케이싱에 적용되는 것이 필요하다. 국제 식품 규정은 육류 제품과 접촉하는 물질의 수와 그 한계를 제한한다. 물질은 그들의 오리지널 형태뿐만 아니라, pH 변화, 열, 수분, 등에 노출 된 후에도 식품 접촉에 적합해야 한다. 또한, 항진균성 화합물 또는 혼합물은 육류 발효를 일으키는 젖산 박테리아의 성장을 억제해서는 안 된다.
케이싱 제조업체는 수 십 년 동안 항진균성 특성을 사진 케이싱을 개발하려고 노력해 왔다. 여러 제품이 문헌에 설명되어 있다.
US4867204는 항진균성 제제와 함께 즉시 사용 가능한 케이싱을 개시하고 있다. 항진균성 제제는 바람직하게 프로필렌 글리콜 또는 프로피온산, 소르브산 또는 벤조산의 칼슘, 칼륨 또는 나트륨 염이다. 이들 방부제(preservatives)는 수 십 년 동안 철저히 연구되어 왔으며, 항진균성 효과가 매우 제한된 것으로 잘 알려져 있다. 산업용 건조실의 평균 오염을 예방하기 위해서는 매우 높은 농도의 항진균성 제제가 필요하다. 그러나, 필요한 양에 도달하게 되면, 기계의 침전, 케이싱의 외관 불량 등과 같은 다른 기술적 문제가 발생한다.
EP 0378069는 디-n-데실디메틸암모늄 화합물(di-n-decyldimethylammonium compound, DDAC)을 단독 또는 소르브산, 글리세롤 모노라우레이트 또는 이소티아졸론과 같은 기타 항진균제와의 혼합을 포함하는 식품 케이싱에 관한 것이다. 이 솔루션의 문제는 식품 규정에서 육류 제품에 허용하는 DDAC의 현재 제한이 유의한 억제를 제공하기에 충분하지 않다는 것이다. 문서에서 언급된 다른 항진균제와 함께 사용하더라도, 산업 컨디션에서 진균의 성장의 억제가 이루어질 가능성은 낮다. 나아가, DDAC는 물에 매우 잘 녹으며, 이는 DDAC의 농도가 담금조(soaking baths)에서 증가하는 경향이 있기 때문에 채움(stuffing) 전에 물에 담금되는(soaked) 케이싱에 대한 사용에서는 안전하지 않다.
EP 1013173은 다중층 플라스틱 식품 케이싱을 가르치며, 이는 선택적으로 층들 중 하나에 살진균 용액(fungicide solution)이 스프레이 된다. 플라스틱 케이싱의 사용은 수분이 투과할 수 없고, 건조 프로세스를 방해할 수 있기 때문에, 건식 소시지에는 적합하지 않다.
진균 및 박테리아의 성장을 예방하기 위해 N-라우로일알지네이트 에틸 에스터 하이드로클로라이드(N-Lauroylarginate ethyl ester hydrochloride, LAECI)를 포함하는 식품 케이싱에 관한 또 다른 해결책이 EP 2363024에 제공된다. 그러나 유럽 식품 규정에서는 건식 소시지에 LAECI를 사용할 수 없다.
교대로, EP 2859796은 살생물성(biocidal) 특징을 갖는 관형 식품 케이싱을 제조하는 방법에 관한 것이다. 살생물성 혼합물은; a) 살생물성 물질, b) 트리글리세리드 및 c) "미셀화된 가용화물" 형태의 가용화제를 포함하며, 케이싱을 방수 처리한다. 이 솔루션의 문제는 언급된 대부분의 항진균제가 냄새가 강하고 많은 양으로 사용될 때만 효과적이라는 것이다. 이 수준에서, 육류 제품의 관능적 특성은 항진균제에 의해 변형된다. 또한, 이들 중 일부는 휘발성이며 장기간 동안 케이싱에 보관하기가 어렵다. 이러한 화합물의 냄새와 가격은, 다른 기술적 문제와 함께, 이 솔루션이 마케팅에 적합하지 않은 것으로 생각된다. 현재까지, 이 제품은 시장에서 발견되지 않았다.
피리티온(pyrithione)의 염을 포함하는 추가적인 항진균성 식품 케이싱은 EP 2944199에도 개시되어있다. 피리티온 및 그 염은 유럽 규정에 따라 식품용(food grade) 첨가제로 분류되지 않는다. 이런 의미에서, 항진균제가 케이싱으로부터 이동하게 되면 소시지의 식품 안전성이 떨어진다.
나타마이신은 곰팡이 및 효모의 멤브레인의 에르고스테롤(ergosterols)을 표적으로 하여, 결국 미생물의 용해를 일으키는 항진균성 제제이다. 박테리아의 멤브레인에는 에르고스테롤이 없으므로 영향을 받지 않는다. 나타마이신은 강력한 항진균성 효과가 있으며 수 십 년 사용한 후에도 저항이 보고되지 않았다. 이러한 이유로 이는 소시지 및 케이싱의 곰팡이 및 효모 억제를 위한 완벽한 후보로 보인다. 식품에서 나타마이신을 항진균성 제제로 사용하려는 일부 시도가 지금까지 보고되었다.
예를 들어, WO 01/80658은 a) 3-35%의 구형 단백질, b) 5-55%의 설탕, c) 3-20%의 지방, d) 5-15%의 가소제, e) 0-5%의 증점제(thickener), f) 0-20%의 충전제 및 g) 살진균제 0-5%를 포함하며, 여기서 건조 고형분 함량은 20-60%인 식품 및 식품 성분, 특히 치즈에 대한 생물학적 분해성 코팅을 보고한다. 이 문헌에 보고된 살진균제는 바람직하게 나타마이신이다. 이 솔루션의 문제는 이러한 다량의 고체의 존재가 건조 프로세스를 방해하기 때문에 건식 소시지에 이 코팅이 적합하게 만들어지지 않는다는 점이다. 나아가, 대부분의 식품 등급 코팅은 침지에 의해 적용되는 것을 의미하며, 여기서 높은 점도는 일반적으로 식품에 대한 코팅의 부착을 돕는다. 케이싱 산업에서, 고점도 코팅은 현재의 와인딩(winding) 기술을 사용하여 적용하기에는 여러 기술적 어려움이 있다.
나타마이신의 항진균성 특성은 잘 알려져 있지만 놀랍게도 시장에서 나타마이신을 기반으로 하는 항곰팡이 케이싱은 없다. 이것은 나타마이신이 현재까지 해결되지 않은 주요 기술적 단점을 제시하기 때문인 것으로 설명될 수 있다.
진균을 억제하기 위해서, 나타마이신을 용해시켜야 한다. 나타마이신의 고체 형태는 항진균성 특성을 갖지 않는다. 이것은 나타마이신의 항진균성 효과가 용해도와 직접적으로 관련되어 있음을 의미한다.
나아가, 일단 그것이 녹으면, 확산 가능성과 녹은 형태의 안정성이 항진균성 효과를 정의한다.
나타마이신은 물에서 거의 무시할 수 있는 용해도를 가지며 빛, 산소, 열, 극한 pH 및 가수 분해에 의해 분해된다. 또한, 가용성 형태는 그것의 결정보다 훨씬 덜 안정적이다.
이러한 특성은, 일반적으로 곰팡이 및/또는 효모로 많이 오염된 소시지 시설에서 곰팡이 및 효모의 성장을 예방하기에 충분한 양으로 나타마이신을 케이싱에 부착하는 것을 매우 어렵게 만든다.
나타마이신은 첨가제를 케이싱에 포함시키기 위한 일반적인 방법으로는 적용 할 수 없다. 원칙적으로, 나타마이신이 케이싱 벽에 단단히 고정되도록 하는 가장 확실한 좋은 접근법은 나타마이신과 비스코스를 혼합한 다음 튜브를 압출하는 것이다. 불행히도, 이것은 유효한 옵션이 아니다. 튜브가 압출된 직 후, 셀룰로오스의 긴 화학적 재생 프로세스를 거치며, 이는 극단적인 pH 변화와 열을 포함한다. 이 프로세스는 나타마이신을 파괴하고 분해한다.
케이싱 기술의 또 다른 일반적인 접근법은 나타마이신을 외부 코팅으로 적용하는 것이다. 이 경우, 나타마이신을 담고 케이싱 벽에 고정하기 위한 식품용 코팅을 개발해야 한다. 그러나, 나타마이신은 물을 포함한 대부분의 식품용 용매에 매우 불용성이다. 따라서 최소한의 양의 나타마이신만을 케이싱에 넣을 수 있습니다.
한편, 케이싱 산업에서 널리 사용되는 폴리아민-폴리아미드-에피클로로히드린 수지(polyamine-polyamide-epichlorohydrin resins)와 같은 수지를 사용하는 것은 큐어(cure)에 열이 필요하기 때문에 적합한 솔루션이 아니며, 이는 나타마이신을 분해하고, 그 존재로 인해 소시지의 건조 프로세스의 속도가 느려질 수 있다.
나아가, 알맞은 상업적 제품을 획득하기 위해, 항진균성 특성은 제조일로부터 수 개월 동안 다양한 종류의 곰팡이 및 효모에 대한 활성을 유지하여야 한다.
본 발명은 많은 양의 나타마이신을 케이싱에 붙이고, 그리고 외부 요인에 의한 분해로부터 이를 보호하는 새로운 접근법을 제시한다.
도 1: 큐어링 챔버에서 2주 후, 길이의 절단을 106UFC/gr을 함유하는 페니실리둠 칸디둠(Penicilium candidum)의 물 현탁액에 담그는 몇몇 소시지의 양상을 나타낸다. 도면은 (A) 어떠한 나타마이신의 처리가 없는 대조군 케이싱; (B) 2% 하이드록시프로필셀룰로오스(hydroxypropylcelullose) 및 0.3% 나타마이신을 함유하는 수성-기반 조성물(조성물 A)로 처리된 케이싱; (C) 2% 하이드록시프로필셀룰로오스, 0.5% 리놀레산(linoleic acid), 0.3% 나타마이신을 함유하는 수성-기반 조성물(조성물 B)로 처리된 케이싱; 및 4% 카제인, 1% 밀랍, 3% 카나우바 왁스, 0.3% 나타마이신을 함유하는 수성-기반 조성물(조성물 C)로 처리된 케이싱의 양상을 나타낸다. 도 1B 및 C는 본 발명에 따른 케이싱을 나타내고 항진균성 효과를 명확하게 보여준다.
본 발명은 많은 양의 나타마이신을 식품 케이싱에 부착하기 위한 새로운 접근법에 기초하며, 이는 또한 나타마이신의 항진균성 효과를 향상시키는 것으로 입증되었다. 특히, 본 발명은 적어도 a) 필름 형성제, b) 지질 및 c) 나타마이신을 포함하는 수성-기반 조성물의 개발에 기초하며, 이는 소시지의 건조 시간을 증가시키지 않으면서 곰팡이 및 효모의 성장을 예방한다.
놀랍게도, 이 수성-기반 조성물은 나타마이신의 효과를 향상시키며, 제조 후 장기간 동안 항진균성 케이싱의 항진균성 특성을 보존한다는 것이 밝혀졌다.
따라서, 본 발명의 제1 견지는 적어도, 필름 형성제, 지질, 및 나타마이신을 포함하는 수성-기반 조성물로 적어도 이것이 외부 표면에 코팅되는 것을 특징으로 하며, 항진균성 특성을 가지는 식품 케이싱이다.
식품 케이싱은 천연 케이싱, 콜라겐 케이싱, 셀룰로오스 케이싱, 섬유성 케이싱, 또는 폴리머릭 케이싱과 같은 임의의 타입일 수 있다. 그러나, 매우 바람직한 구현예에서, 케이싱은 건식 또는 반건식 소시지의 제조에 적합한 섬유성 케이싱이다.
어떠한 이론에도 구속되기를 원하지는 않으나, 본 발명자는 수성-기반 조성물에서 나타마이신의 함량을 증가시킨 결과, 필름 형성제 및 지질은 현재까지 달성되지 않았던 많은 양의 나타마이신을 케이싱에 고정시킬 뿐만 아니라, 나타마이신의 이용 가능성을 증가시킨다고 믿는다. 본 발명의 항진균성 케이싱은 소지시의 건조 시간을 증가시키지 않는 것으로 나타났다.
케이싱에 적용되는 수성-기반 조성물의 제1 필수 요소는 필름 형성제이다.
필름 형성제는 전체 조성물의 0.01 내지 15중량%, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 8중량%, 그리고 더욱 더 바람직하게는 1 내지 5중량%의 백분율일 수 있다. 필름 형성제의 백분율은 케이싱 상의 나타마이신의 양과 직접적으로 관련이 있다.
필름 형성제의 양은 필름 형성제의 타입 및 각각의 특정 건조 챔버의 오염에 기초하여 확립되어야 한다.
필름 형성제는 다음 중 하나일 수 있다: 단백질 및/또는 유도체; 폴리사카라이드 및/또는 유도체; 천연 또는 합성 수지 및/또는 유도체; 수용성 폴리머, 또는 폴리머 분산액(polymer dispersions) 및/또는 유도체 또는 이의 혼합물.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 필름 형성제는 다음으로부터 선택되는 단백질: 대두 단백질(soy protein), 밀 단백질(whey protein), 콩 단백질(pea protein), 제인(zein), 콜라겐(collagen), 카제인(casein), 젤라틴(gelatin), 글루텐(gluten), 케라틴(keratin), 알부민(albumins), 오브알부민(ovalbumin), 소 혈청 알부민(bovine serum albumin), 유도체 또는 이의 혼합물; 또는 다음으로부터의 폴리사카라이드: 아가(agar), 알지네이트(alginate), 카라기난(carrageenans), 셀룰로오스(cellulose), 카복시메틸셀룰로오스(carboxymethylcelullose), 하이드록시프로필셀룰로오스(hydroxypropylcelullose), 하이드록시프로필메틸셀룰로오스(hydroxyproylmethylcelullose), 키토산(chitosan), 검(gums), 펙틴(pectin), 전분(starch), 덱스트린(dextrins) 또는 유도체 또는 이의 혼합물, 또는 다음으로부터 선택되는 수용성 폴리머: 폴리올레핀(polyolefins), 폴리비닐 알코올(polyvinyl alcohol), 폴리비닐 아세테이트(polyvinyl acetate), 폴리비닐 피롤리돈(polyvinyl pyrrolidone), 유도체 또는 이의 혼합물; 또는 다음으로부터 선택되는 폴리머 분산액: 폴리비닐 알코올에 의해 안정화된 폴리비닐 아세테이트 분산액, 폴리비닐 알코올에 의해 안정화된 폴리비닐 아세테이트 에틸렌 코폴리머, 스티렌 아크릴릭스(styrene acrylics), 비닐 아크릴릭스(vinyl acrylics), 스티렌 부타디엔 라텍스(styrene butadiene latex), 또는 폴리이소프렌(polyisoprene).
수성-기반 조성물의 다른 성분은 지질이다. 지질은 수성-기반 조성물에서, 총 조성물의 0.05 내지 15중량%, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 10중량%, 그리고 더욱 더 바람직하게는 1 내지 6중량%의 백분율로 존재할 수 있다. 필름 형성제의 경우에서와 같이, 지질 백분율은 케이싱 벽에 나타마이신을 고정시키기에 충분해야 한다. 따라서, 지질의 양은 케이싱에서의 나타마이신의 양과 밀접한 관련이 있다. 교대로, 나타마이신 및 기타 항진균성의 양은 케이싱을 보관할 건조실의 오염 수준에 따라 달라진다. 따라서, 보다 까다로운 상황(demanding situation)에서 지질의 양 및/또는 필름 형성제의 양은 사용된 나타마이신의 양과 평행하게 증가시켜야 한다.
지질은 다음 중 하나일 수 있다: 지방, 오일, 지방산, 왁스, 모노글리세리드, 디글리세리드, 트리글리세리드, 유도체 또는 이의 혼합물.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 지질은 천연 또는 합성 왁스, 및/또는 지방산 또는 지방산 유도체이다.
본 발명의 더욱 바람직한 구현예에서, 지방은 다음으로부터 선택되는 왁스 또는 이들의 혼합이다: 밀랍(Beeswax), 백랍(Chinese wax), 라놀린(Lanolin), 쉘락 왁스(Shellac wax), 경랍(Spermaceti)과 같은 동물성 왁스; 베이베리 왁스(Bayberry wax), 칸데릴라 왁스(Candelilla wax), 카르나우바 왁스(Carnauba wax), 캐스터 왁스(Castor wax), 에스파토 왁스(Esparto wax), 제팬 왁스(Japan wax), 오우리큐리 왁스(Ouricury wax), 쌀겨 왁스(Rice bran wax), 대두 왁스(Soy wax), 오구나무 왁스(Tallow tree wax)와 같은 식물성 왁스; 세레신 왁스(Ceresin waxes), 몬탄 왁스(Montan wax), 오조케라이트(Ozocerite), 피트 왁스(Peat waxes)와 같은 미네랄 왁스; 또는 파라핀 왁스(Paraffin wax), 미정질 왁스(Microcrystalline wax) 또는 이의 혼합물과 같은 석유 왁스.
식품 케이싱에 적용되는 수성-기반 조성물의 제3 필수 요소는 나타마이신이다. Brik 등. ["Natamycin" Analytical Profiles of Drug Substances 10, 513-561 (1981)] 에 따르면, 중성 pH 수준의 물에서 나타마이신의 용해도는 30ppm(0.003%)인 반면, 본 발명의 수성-기반 조성물에서 나타마이신의 함량은 50000ppm(5%)까지 증가될 수 있다.
나타마이신은 건조 설비의 곰팡이 및/또는 효모 집단에 따라 수성-기반 조성물에 광범위로 존재할 수 있으나; 그러나 바람직하게는 수성-기반 조성물 중에서 0.001 내지 5중량%의 백분율로 존재한다. Stark 등["Permitted preservatives-Natamycin". Encyclopedia of Food Microbiology (Academic Press, ed. Robinson et. al) 1999 vol. 3:1776-1781]에 따르면, 나타마이신은 10ppm(0.001%) 수준에서 곰팡이 및 효모 종에 대해 효과적이다. 더 높은 한계는 건조 챔버의 포자 오염에 따라 달라진다. 5%의 값은 오염 수준이 높은 산업용 건조 챔버에서 완전히 억제하기에 충분하다고 간주되지만, 경우에 따라 더 높은 농도가 필요할 수도 있다. 본 발명의 바람직한 구현예에서, 나타마이신 양의 범위는 총 조성물의 0.01 내지 1%, 더욱 더 바람직하게는 0.1 내지 0.5%이다.
나아가, 기타 항진균제가 나타마이신과의 조합으로 사용될 수 있다. 수성-기반 조성물은 또한 다음 중 하나 이상을 포함할 수 있다: 소르브산(sorbic acid), 또는 이의 염; 벤조산(benzoic acid) 또는 이의 염; 파라벤(parabens), 프로피오네이트(propionates) 또는 이의 염; 클로버 버드(clove bud), 유칼립투스(eucalyptus), 페퍼민트(peppermint), 로즈마리(rosemary), 레몬그라스(lemongrass), 라벤더(lavender), 캐스터(castor), 님 오일(neem oil)과 같은, 그러나 이에 제한되지 않는 필수 오일 또는 필수 오일 혼합, 또는 시나몬(cinnamon), 오레가노(oregano), 티임(thyme), 케모마일(chamomile), 시트러스 과일(citrus fruits), 프로폴리스(propolis), 캡사이신(capsaicin)으로부터, 그러나 이에 제한되지는 천연 추출물; 유기 포화 단쇄 및 중쇄 산, 및 운데실렌산(undecylenic acid), 9-데산산(9-decenoic acid), 8-노난산(8-nonenoic acid)과 같은, 그러나 이에 제한되지 않는 유기 불포화 단쇄 및 중쇄 산. 수성-기반 조성물에서 이러한 선택적인 항진균제의 농도는 각각의 항진균제 강도에 따라 달라질 수 있지만, 바람직하게는 조성물에서 0-15중량%의 범위 내에 있다.
수성-기반 조성물은 또한 선택적으로 가소제(plasticizer) 및/또는 계면활성제 또는 유화제와 같은 기타 첨가제를 포함할 수 있다.
가소제는 바람직하게 글리세롤, 프로필렌 글리콜, 소르비톨 또는 자일리톨과 같은 폴리올이다. 이들은 수성-기반 조성물 내에 총 조성물의 0 내지 15중량%의 백분율로 존재할 수 있다. 바람직한 구현예에서 사용된 가소제는 글리세롤이다.
천연 또는 인공적인 계면활성제 또는 유화제가 존재할 수 있다. 예를 들어: 지방산 및/또는 지방산 염, 소듐 라우릴 설페이트(sodium lauryl sulphate), 디옥틸 설포숙시네이트(dioctyl sulphosuccinate), 칼슘 클로라이드(calcium chloride), 또는 상업적 브랜드 Tween, Span, Brij, 및 Myrj가 총 조성물에 0 내지 5중량%의 백분율로 존재할 수 있다.
본 발명의 식품 케이싱은 일반 케이싱(regular casing) 또는 레디-투-스터프 케이싱(ready-to-stuff casing)으로 설계될 수 있으며, 후자는 채우기(stuffing) 전에 물에 담그지 않아도 된다는 것을 의미한다. 항진균성 케이싱은 원하는 길이의 스틱으로 셔링(shirred)되거나 릴(reel)에 머무를 수 있다.
레디-투-스터프 케이싱이기 때문에, 본 발명의 식품 케이싱은 바람직하게 일반 케이싱 보다 20-60% 더 많은 물을 함유한다. 수성-기반 조성물의 적용 동안 또는 내부 보습에 의해 원하는 첨가 속도(add-on rate)(케이싱 중량 증가율)가 달성 될 수 있다. 이러한 내부 보습은 바람직하게 케이싱의 내부 표면에서 수중 0.1 내지 5% w/w 산의 약산 희석 용액, 보다 바람직하게는 0.5 내지 3% 시트르산 용액의 적용에 의해 수행된다.
본 발명의 또 다른 견지는 다음을 포함하는 본 발명의 항진균성 특성을 가지는 식품 케이싱의 제조를 위한 방법에 관한 것이다:
a. 케이싱 튜브를 제조하는 단계,
b. 적어도, 필름 형성제, 지방 및 나타마이신을 혼합하여 수성-기반 조성물을 준비하는 단계,
c. 적어도 케이싱의 외부 표면 상에 b)의 수성-기반 조성물을 적용하는 단계.
케이싱의 제조에 사용되는 프로세스(단계 a)는 케이싱의 성질, 즉 케이싱이 콜라겐 케이싱, 셀룰로오스 케이싱, 섬유성 케이싱 또는 폴리머릭 케이싱인지에 따라 달라질 것이다. 그러나, 이러한 타입의 케이싱을 제조하는 프로세스는 일반적으로 당업계에 잘 알려져 있다.
본 발명의 바람직한 구현예는 섬유성 케이싱의 제조를 포함한다. 섬유성 케이싱은 비스코스(viscose) 프로세스를 사용하여 제조된다. 대마 섬유로 만들어진 종이 웹은 튜브로 형성되고, 내부 및 외부에 비스코스가 함침된다. 비스코스 용액은 또한 안료 또는 기타 첨가제를 함유 할 수 있다. 이어서, 튜브를 산성 베쓰(bath)에 도입하여 비스코스를 응고시키고, 화학적으로 비스코스를 셀룰로오스로 전환시킨다. 튜브를 세척하여 부산물을 제거하고 나중에 가소제로 처리한다. 마지막으로, 튜브를 건조하고, 플렛하게 하고(flatted), 릴(reel)에 감는다.
수성-기반 조성물의 제조(단계 b)를 위해, 성분들이 혼합된다.
필름 형성제 및 지방의 선택에 따라, 혼합 절차는 약간 다를 수 있지만 이러한 변형은 당업자의 능력 내에 있다.
우선, 필름 형성제를 물에 혼합한다. 예를 들어, 물에 매우 가용성인 셀룰로오스 유도체의 경우, 예를 들어 고속 혼합기를 사용하여 혼합할 필요가 있다. 단백질의 경우, 당업자의 일반적인 능력 내로 pH를 조정해야 할 가능성이 가장 높다.
이어서, 지질을 수상에 천천히 혼합하는 것이 바람직하다. 지질이 고체인 경우 미리 녹여야 한다. 혼합물은 고속 혼합기를 사용하여 교반할 수 있다. 혼합물이 완성되면, 바람직하게 냉각하여야 한다. 마지막으로, 나타마이신을 혼합물에 천천히 첨가하고 교반하는 것이 바람직하다.
단계 c)에서, 수성-기반 조성물은 이후 a)에서 제조된 케이싱의 적어도 외부 표면에 적용된다. 케이싱의 적어도 외부 표면의 함침은 임의의 적합한 방법, 예를 들어 수성-기반 항진균성 코팅 조성물의 담금(soaking), 스프레잉(spraying) 또는 프린팅(printing)에 의해 수행 될 수 있다.
담금 방법이 바람직하다. 플렛한 케이싱은 수성-기반 조성물을 함유하는 딥 탱크(dip tank)를 통과한다. 본 발명의 바람직한 실시 예에서, 케이싱은 수분 함량이 높은 레디-투-스터프 케이싱이기 때문에, 최종 중량 증가는 제품 요건에 따라, 예를 들어 20-60% 사이에서 달라질 수 있다.
수성-기반 조성물을 적용하는 동안(단계 c), 또는 추가로, 케이싱의 내부 보습의 선행 단계를 포함하여, 원하는 물 첨가(add-on)[케이싱 중량 증가율]를 획득할 수 있다.
단계 c)에 선행하여 케이싱의 내부 표면을 보습하는 선택적인 단계는, 바람직한 구현예에서, 약산 수용액, 또는 가소제가 있는 약산 수용액을 적용하여 수행할 수 있다. 예를 들어, 보습은 수중 0.1 내지 5% w/w의 산의 약산의 희석 용액을 적용하여 달성될 수 있다. 바람직한 구현예에서, 보습 용액은 시트르산의 희석 용액이며, 더욱 더 바람직하게는 0.5 내지 3% 사이의 시트르산 용액이다. 이러한 보습 단계는 케이싱 중량의 증가를 유도할 수 있으며, 이는 제품의 요구에 따라 달라질 수 있고, 통상적으로는 15-40% 사이이다.
적용에 따라, 항진균성 케이싱은 케이싱의 내부 표면에서 수성-기반 조성물, 또는 수성-기반 조성물의 희석으로 추가로 함침될 수 있다.
수성-기반 조성물의 적용 후, 케이싱은 코팅을 고화(consolidate)시키기 위해 몇 시간 동안 놔두고(sit), 선택적으로 수성-기반 조성물로 코팅된 편평한 케이싱은 윤활과 함께 또는 윤활 없이 셔링될 수 있고, 원하는 길이의 스틱으로 전환 될 수 있다.
생성된 항진균성 케이싱은 케이싱의 데시미터(decimeter) 제곱 당 적어도 1 밀리그램의 나타마이신을 보유 할 수 있으며, 다양한 곰팡이 및 효모 종에 대해 매우 효과적이다.
본 발명의 항진균성 케이싱은 제조일 이후 적어도 4개월 동안 활성을 유지하며, 그리고 표준 케이싱 보다 유사한 기간의 시간 동안 소시지를 건조할 수 있게 한다.
최종 목적으로, 본 발명은 또한 육류 또는 반죽 육류로 채워진 앞서 개시된 항진균성 특성을 가지는 식품 케이싱을 포함하는 육류 제품에 관한 것이다. 바람직한 구현예에서, 육류 제품은 소시지이며 그리고 특히 건식 또는 반건식 소시지이다.
본 발명은 다음의 실시예의 방식에 의해 더욱 상세하게 설명될 수 있다. 이하의 설명은 당업자가 본 개시에 기초하여 본 발명을 이용할 수 있도록 본 발명의 일부 구현예 및 실시예를 상세히 개시한다. 다수의 구현예가 당업자에게 명백할 것이기 때문에 구현예의 모든 단계가 상세하게 개시되는 것은 아니다.
실시예
실시예 1: 곰팡이 및 효모에 대한 본 발명의 케이싱의 효과
더블 비스코스 레이어(Double Viscose Layer, DVL) 비스코판 파이브러스 클리어 시큐렉스 코드 4 S 플렛 케이싱(Viscofan Fibrous Clear Securex Code 4 S flat casing)은 다음 수성-기반 조성물 하나를 함유하는 딥 탱크를 통과하여 코팅하였다:
- 조성물 A: 2% 하이드로프로필셀룰로오스, 0.3% 나타마이신
- 조성물 B: 2% 하이드로프로필셀룰로오스, 0.5% 리놀레산, 0.3% 나타마이신
- 조성물 C: 4% 카제인, 1% 밀랍, 3% 카나우바 왁스, 0.3% 나타마이신.
조성물 B 및 C는 본 발명의 일부인 반면, A는 컨트롤이다.
첨가 속도[함침 후 증가되는 케이싱 무게의 백분율]는 40%이다. 항진균성 케이싱은 셔링(shirring) 기계를 통하며, 이는 플렛 케이싱을 원하는 길이의 스틱으로 전환시킨다.
항곰팡이성 케이싱은 원료 소시지 육류로 채워지며 24시간 동안 발효되며, 그리고 이어서 페니실리움 코뮌(Penicillium commune, mold), 클라도스포륨 스페로스퍼뮴(Cladosporium sphaerospermum, mold), 및 디바로이미세스 한세니(Debaromyces hansenii, yeast)으로 자연적으로 오염된 상업용 건조실에서 2.5주 동안 건조된다.
본 발명의 채워진 항진균성 케이싱은 다음과 비교된다:
- 컨트롤 케이싱(컨트롤 01): 어떠한 항진균성 코팅 또는 화합물로 처리되지 않으며 동일한 반죽 육류로 채워진 섬유성 케이싱.
- 처리된 컨트롤 케이싱(컨트롤 02): "컨트롤 01"과 동일한 채워진 섬유성 케이싱, 이는 항진균성 케이싱 및 컨트롤 케이싱 01과 동일한 반죽 육류로 채워진 후, 수중 나타마이신 0.3%의 항진균성 용액에 담가졌다.
결과를 표 1에 요약하였다.
테스트의 마지막에서 곰팡이/효모로오염된 케이싱 표면의 백분율
컨트롤 케이싱 01 90%
처리된 컨트롤 케이싱 02 70%
조성물 A로 코팅된 케이싱 65%
조성물 B로 코팅된 케이싱 15%
조성물 C로 코팅된 케이싱 2%
테스트의 마지막에서, 컨트롤 케이싱(컨트롤 01)의 표면의 90%가 오염되었으며, 주로 D. 한세니였다. 처리된 컨트롤 케이싱(컨트롤 02)는 그것의 표면의 70%가 오염되었다. 조성물 A는 처리된 컨트롤 케이싱(컨트롤 02)와 비교하여 어떠한 유의한 개선을 보여주지 못했다. 조성물 A, B, 및 C 뿐만 아니라 처리된 컨트롤 (02)가 동일한 백분율의 나타마이신(0.3%)로 함침되었다 하더라도, 본 발명에 기초한 조성물들(조성물 B 및 조성물 C)이, 디바로이미세스 한세니(Debaromyces hansenii)의 거의 완벽한 억제, 그리고 페니실리움 코뮌(Penicillium commune), 및 클라도스포륨 스페로스퍼뮴(Cladosporium sphaerospermum)의 완전한 억제를 나타냈다.
실시예 2: 본 발명의 케이싱의 건조 속도
실시예 1에서 설명된 항진균성 케이싱을 페니실리움 칸디듐(Penicilium candidum)에 대해 테스트 하였으며, 항진균성 케이싱의 수분 손실을 모니터링하였고, 그리고 어떠한 항진균성 처리가 없는 동일한 섬유성 케이싱의 컨트롤(컨트롤 01)과 비교하였다.
항진균성 케이싱 및 컨트롤은 원료 소시지 육류로 채워졌다. 각각 채워진 케이싱의 무게(원료 육류+케이싱)을 기록하였다.
각각 채워진 케이싱의 절반만을 106UFC/gr를 함유하는 다니스코(Danisco)로부터의 페니실리움 칸디듐의 물 현탁액에 담갔다.
채워진 케이싱(항진균성 및 컨트롤)을 매주 체크하였으며, 그리고 이들의 무게를 기록하였다. 2주 후, 건조가 끝난 것으로 간주하였다.
도 1에서 보여지는 바와 같이, 본 발명의 항곰팡이성 케이싱의 전체 표면은, 소수의 분리된 작은 콜로니를 제외하고는, 실질적으로 깨끗하였다(도 1B 및 C). 그러나, 곰팡이 배양에 담근 컨트롤 케이싱으로부터의 영역은 페니실리움 칸디듐으로 완전히 오염되었다(도 1A 참조).
표 2의 결과는 또한 본 발명의 항곰팡이성 케이싱 및 컨트롤이 동일한 시간 동안 유사한 양의 물을 잃는 것을 보여준다. 이는 본 발명의 코팅이 소지시의 건조 사이클을 방해하거나 늦추지 않음을 증명한다.
ID 채움(stuffing) 후 무게/Kg 1주 후 무게/g 1주 후 수분 손실% 테스트의 마지막에서의 무게/g 테스트의 마지막에서의 수분 손실% 채워진 케이싱의 바닥 중간 영역 곰팡 범위(mold coverage) 백분율
컨트롤 01 표준 케이싱 1 3115 2545 18.3 2190 29.7 99
2 3100 2535 18.2 2225 28.2 99
3 3005 2520 16.1 2190 27.1 99
4 3100 2525 18.5 NA NA NA
조성물 A 5 2850 2310 18,9 2015 29,3 80
6 2945 2370 19,5 2075 29,5 60
7 2860 2315 19,1 1995 30,2 75
8 2930 2390 18,4 2055 29,9 80
조성물 B 9 2865 2335 18,5 2035 29,0 2
10 2915 2405 17,5 2095 28,1 5
11 2860 2360 17,5 2030 29,0 1
12 2950 2425 17,8 2085 29,3 0
조성물 C 13 2860 2325 18.7 2005 29.9 0.1
14 2935 2430 17.2 2070 29.5 0.1
15 2935 2440 16.9 2075 29.3 0
16 2870 2375 17.2 2025 29.4 0
실시예 3: 케이싱의 항진균성 효과 지속성
조성물 C에 따른 항진균성 케이싱의 저장 수명을 몇 개월 동안 모니터링하였다. 케이싱을 실온에서, 대기 컨디션으로 암실에 보관하였다.
나타마이신은 항진균성 케이싱으로부터 메탄올을 사용하여 추출하였으며, 그리고 UV-Vis 분광 광도계(spectrophometer)로 분석하였다. 나타마이신은 290, 303 및 318nm에서 3개의 피크를 가지는 스펙트럼을 생성한다. 나타마이신의 농도와 흡광도의 연관성을 보여주는 교정 커브(calibration curve)가 사전에 만들어졌다.
Figure pct00001
케이싱 오버타임 시 나타마이신의 농도에서 유의미한 차이는 관찰되지 않았다. 이는 본 발명의 항진균성 케이싱이 적어도 4개월의 저장 수명을 가짐을 확인시켜 준다.

Claims (17)

  1. 적어도, 필름 형성제, 지질 및 나타마이신(natamycin)을 포함하는 수성-기반 조성물로 적어도 이의 외부 표면이 코팅되는 것을 특징으로 하는, 항진균성(antifungal)의 특성을 가지는 식품 케이싱.
  2. 제1항에 있어서, 수성-기반 조성물은 0.01 내지 15중량%의 백분율로 필름 형성제를 포함하는, 식품 케이싱.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 필름 형성제는 단백질 및/또는 유도체; 폴리사카라이드 및/또는 유도체; 천연 또는 합성 수지 및/또는 유도체, 수용성 폴리머 또는 폴리머 분산액(polymer dispersions) 및/또는 유도체 또는 이의 혼합물로부터 선택되는, 식품 케이싱.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 필름 형성제는 대두 단백질(soy protein), 밀 단백질(whey protein), 콩 단백질(pea protein), 제인(zein), 콜라겐(collagen), 카제인(casein), 젤라틴(gelatin), 글루텐(gluten), 케라틴(keratin), 알부민(albumins), 오브알부민(ovalbumin), 소 혈청 알부민(bovine serum albumin), 유도체 또는 이의 혼합물로부터 선택되는 단백질; 또는 아가(agar), 알지네이트(alginate), 카라기난(carrageenans), 셀룰로오스(cellulose), 카복시메틸셀룰로오스(carboxymethylcelullose), 하이드록시프로필셀룰로오스(hydroxypropylcelullose), 하이드록시프로필메틸셀룰로오스(hydroxyproylmethylcelullose), 키토산(chitosan), 검(gums), 펙틴(pectin), 전분(starch), 덱스트린(dextrins) 또는 유도체 또는 이의 혼합물로부터 선택되는 폴리사카라이드; 또는 폴리올레핀(polyolefins), 폴리비닐 알코올(polyvinyl alcohol), 폴리비닐 아세테이트(polyvinyl acetate), 폴리비닐 피롤리돈(polyvinyl pyrrolidone), 유도체 또는 이의 혼합물로부터 선택되는 수용성 폴리머; 또는 폴리비닐 알코올에 의해 안정화된 폴리비닐 아세테이트 분산액, 폴리비닐 알코올에 의해 안정화된 폴리비닐 아세테이트 에틸렌 코폴리머, 스티렌 아크릴릭스(styrene acrylics), 비닐 아크릴릭스(vinyl acrylics), 스티렌 부타디엔 라텍스(styrene butadiene latex), 또는 폴리이소프렌(polyisoprene)으로부터 선택된 폴리머 분산액인, 식품 케이싱.
  5. 제1항에 있어서, 수성-기반 조성물은 0.05 내지 15중량%의 백분율로 지질을 포함하는, 식품 케이싱.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 지질은 지방, 오일, 지방산, 왁스, 모노글리세리드, 디글리세리드, 트리글리세리드 또는 유도체 또는 이의 혼합물로부터 선택되는, 식품 케이싱.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 지질은 밀랍(Beeswax), 백랍(Chinese wax), 라놀린(Lanolin), 쉘락 왁스(Shellac wax), 경랍(Spermaceti), 베이베리 왁스(Bayberry wax), 칸데릴라 왁스(Candelilla wax), 카르나우바 왁스(Carnauba wax), 캐스터 왁스(Castor wax), 에스파토 왁스(Esparto wax), 제팬 왁스(Japan wax), 오우리큐리 왁스(Ouricury wax), 쌀겨 왁스(Rice bran wax), 대두 왁스(Soy wax), 오구나무 왁스(Tallow tree wax), 세레신 왁스(Ceresin waxes), 몬탄 왁스(Montan wax), 오조케라이트(Ozocerite), 피트 왁스(Peat waxes), 파라핀 왁스(Paraffin wax), 미정질 왁스(Microcrystalline wax) 또는 이의 혼합물로부터 선택되는 왁스인, 식품 케이싱.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 수성 기반 조성물은 0.001 내지 5중량%의 백분율로 나타마이신을 포함하는, 식품 케이싱.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 레디-투-스터프 케이싱(ready-to-stuff casing)인, 식품 케이싱.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 섬유성 케이싱(fibrous casing)인, 식품 케이싱.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 수성-기반 조성물은 가소제(plasticizers), 계면활성제(surfactants) 및/또는 유화제(emulsifiers)로부터 선택되는 기타 첨가제를 추가적으로 포함하는, 식품 케이싱.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 추가적인 항진균제(antifungal) 또는 항진균제의 혼합물을 추가적으로 포함하는, 식품 케이싱.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 지방산 및/또는 지방산염을 추가적으로 포함하는, 식품 케이싱.
  14. a. 케이싱 튜브를 제조하는 단계,
    b. 적어도, 필름 형성제, 지질 및 나타마이신을 혼합하여 수성-기반 조성물을 준비하는 단계,
    c. 적어도 케이싱의 외부 표면 상에 b)의 수성-기반 조성물을 적용하는 단계를 포함하는, 제1항에 따른, 식품 케이싱을 제조하는 방법.
  15. 제14항에 있어서, 단계 c)에 선행하여 선택적으로, 케이싱의 내부 표면이, 바람직하게는 약산성의 수용액으로, 습윤(moisturized)된, 식품 케이싱을 제조하는 방법.
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서, 단계 c)의 수성-기반 조성물은 담금(soaking), 스프레잉(spraying) 또는 프린팅(printing)에 의해 적용되는, 식품 케이싱을 제조하는 방법.
  17. 제1항 내지 12항 중 어느 한 항의 식품 케이싱을 포함하며, 육류 또는 반죽 육류(meat emulsion)로 채워진, 식육 가공품.
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