KR20220092010A - 노화 지연용 당시럽 조성물 및 이의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 식품의 노화 지연용 당시럽 조성물에 관한 것이다.
Description
본 발명은 노화 지연용 당시럽 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
생활 양식의 급속한 변화와 더불어 제과 제빵 등에서 다양한 가공식품이 상품화되어 나오고 있지만, 전분 및 밀가루가 주 성분인 이들 식품은 시간의 경과에 따라 노화 현상이 일어나 식품의 질감이나 맛을 떨어뜨리는 문제점이 있다. 제과, 제빵, 빙과 등의 제조에 사용되는 당류로는 물엿, 설탕, 액상과당 등이 있으며 이 중 물엿은 감미 부여의 목적 이외에 바디감 부여, 결정 석출 억제, 등의 목적으로 사용되고 있다. 이에, 기존 물엿의 감미는 유사하면서 식품의 노화를 지연시켜 부드러운 식감을 유지할 수 있는 신규 소재가 필요하다.
본 발명의 일 예는 상기에서 언급한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 단당류와 이당류 함량, 덱스트로오스 당량은 유지하면서 식품의 노화 억제 효과가 있는 신규한 당시럽 조성물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 일 예는 종래의 물엿을 대체할 수 있는 당시럽 조성물의 식품의 노화 지연 용도를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 일 예는 본 발명에 따른 당시럽 조성물을 포함하는 식품을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 일 예는 본 발명에 따른 당시럽 조성물을 식품에 첨가하는 단계를 포함하는 식품의 노화 지연 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 일 예는 식품의 노화 지연용 당시럽 조성물의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 일 예는 식품의 노화를 지연하는 당시럽 제조용 조성물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 일 예는 당시럽 조성물의 점도 저감 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 일 예는 당시럽의 점도 저감용 조성물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 예는 노화 지연용 당시럽 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 일 예는 본 발명에 따른 노화 지연용 당시럽 조성물을 포함하는 식품에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 일 예는 본 발명에 따른 당시럽 조성물을 식품에 첨가하는 단계를 포함하는, 식품의 노화 지연 방법에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 일 예는 식품의 노화 지연용 당시럽 조성물의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 일 예는 식품의 노화 지연용 당시럽 조성물의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 일 예는 식품의 노화를 지연하기 위한 당시럽 제조용 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 일 예는 당시럽 조성물의 점도 저감 방법에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 일 예는 당시럽의 점도 저감용 조성물에 관한 것이다.
이하, 본 발명을 더욱 자세히 설명하고자 한다.
본 발명의 일 예는 식품의 노화 지연용 당시럽 조성물에 관한 것이다.
상기 당시럽 조성물은 식품의 노화를 지연하는 것일 수 있다. 본 발명에서 상기 노화는 예를 들면 식품이 굳어지거나 딱딱해지는 현상, 즉 경화(硬化)인 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 노화는 시간 경과에 따른 노화일 수 있으며, 즉 상기 조성물은 상기 식품의 노화 속도, 예를 들면 식품의 경화 속도를 지연시키는 것일 수 있다.
예를 들어, 본 발명에 따른 당시럽 조성물은 식품의 수분이 증발되면서 딱딱해지는 노화 현상을 지연할 수 있으며, 본 발명에 따른 당시럽 조성물을 포함하는 식품은 제조 직후의 수분 함량이 12% 이상인 것일 수 있다.
예를 들어, 상기 당시럽 조성물은 식품의 경도 증가량 (g), 또는 경도 증가율 (%)을 억제하는 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 당시럽 조성물은 식품의 노화를, 예를 들어 식품의 경도 증가율(%)을 대조군 대비 90% 이하, 85% 이하, 80% 이하, 또는 75% 이하로 지연시키는 것일 수 있다. 상기 대조군은 본 발명에 따른 당시럽 조성물을 포함하지 않는 대조군 식품인 것일 수 있다. 일 예로, 상기 대조군은 본 발명에 따른 당시럽 조성물을 대체하여 종래의 이온물엿을 포함하는 대조군 식품인 것일 수 있다. 구체적으로, 본 발명에 따른 당시럽 조성물을 첨가하여 제조된 식품은, 본 발명에 따른 당시럽 조성물을 첨가하지 않고 제조된 대조군 식품과 비교하여, 실온에서 일주일 보관 후의 경도 증가율 (%)을 90% 이하, 85% 이하, 80% 이하, 또는 75% 이하로 저감시키는 것일 수 있다.
상기 경도 증가율 (%)은 하기 [수학식 1]로 계산되는 것일 수 있다.
[수학식 1]
경도 증가율 (%) = [{보관 후 경도 (g)} - {보관 전 경도 (g)}] / {보관 전 경도 (g)} X 100(%)
본 발명에서 "실온"은 식품, 예를 들어 본 발명에 따른 당시럽 조성물을 포함하는 식품, 일 예로 전분 함유 식품을 통상적으로 보관하는 온도를 포괄하는 의미로 사용되며, 예를 들어 10 내지 30℃, 15 내지 30℃, 20 내지 30℃, 25 내지 30℃, 10 내지 28℃, 15 내지 28℃, 20 내지 28℃, 25 내지 28℃, 10 내지 25℃, 15 내지 25℃, 20 내지 25℃, 일 예로 15℃, 16℃, 17℃, 18℃, 19℃, 20℃, 21℃, 22℃, 23℃, 24℃, 25℃, 26℃, 27℃, 28℃, 29℃, 또는 30℃ 온도일 수 있다. 또한, 상기 "실온"에는 습도 조건이 함께 포함될 수 있으며, 식품, 예를 들어 전분 함유 식품을 통상적으로 보관하는 습도를 포괄하는 의미로 사용되며, 예를 들어 30 내지 60%, 30 내지 50%, 35 내지 60%, 35 내지 50%, 또는 40 내지 50%의 상대습도일 수 있다.
이에, 본 발명의 또 다른 일 예는 본 발명에 따른 당시럽 조성물을 포함하는 식품, 또는, 본 발명에 따른 당시럽 조성물을 식품에 첨가하는 단계를 포함하는 식품의 노화 지연 방법에 관한 것이다.
상기 식품은 전분 함유 식품일 수 있다. 예를 들어, 상기 식품은 제과 또는 제빵 식품, 구체적으로 과자, 쿠키, 비스킷, 웨이퍼, 크래커, 빵, 도넛, 케이크, 파이, 머핀, 또는 떡일 수 있다. 일 예로, 상기 식품은 샌드 비스킷 (sand biscuit), 샌드 쿠키, 또는 샌드 파이인 것일 수 있다.
상기 당시럽 조성물은 종래의 당시럽 대비 점도가 감소된 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 당시럽 조성물은 종래의 당시럽 조성물과 당 조성, 또는 덱스트로오스 당량 (DE) 등은 유사하나, 점도가 저감된 것일 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 일 예에 따른 당시럽 조성물은 동일한 조건에서 측정된 점도가 대조군 대비 100% 미만, 99% 이하, 98% 이하, 97% 이하, 96% 이하, 95% 이하, 94% 이하, 93% 이하, 92% 이하, 91% 이하, 90% 이하, 85% 이하, 또는 80% 이하인 것일 수 있다. 상기 동일한 조건은 예를 들어 82 Brix 및 40℃ 온도 조건, 또는 74 Brix 및 25℃ 온도 조건 일 수 있다. 상기 대조군은 분지 효소를 사용하지 않고 당화 효소만을 사용하여 제조된 당시럽 조성물, 당화 효소를 분지 효소와 동량 이하로 처리하여 제조된 당시럽 조성물, 또는 당화 효소 및 분지 효소를 1:0.1 내지 1:0.9의 중량비가 아닌 다른 비율로 처리하여 제조된 당시럽 조성물, 일 예로 당화 효소 및 분지 효소를 1:1 또는 1:2의 중량비로 처리하여 제조된 당시럽 조성물인 것일 수 있다.
일 예로, 상기 동일한 조건이 82 Brix 및 40℃ 온도 조건일 때, 본 발명의 일 예에 따른 당시럽 조성물은 동일한 조건에서 측정된 대조군의 점도 대비 100% 미만, 99% 이하, 98% 이하, 97% 이하, 96% 이하, 95% 이하, 94% 이하, 93% 이하, 92% 이하, 91% 이하, 90% 이하, 85% 이하, 또는 80% 이하인 것일 수 있다. 상기 대조군은 분지 효소를 사용하지 않고 당화 효소만을 사용하여 제조한 당시럽 조성물인 것일 수 있다.
일 예로, 상기 동일한 조건이 74 Brix 및 25℃ 온도 조건일 때, 본 발명의 일 예에 따른 당시럽 조성물은 동일한 조건에서 측정된 대조군의 점도 대비 100% 미만, 99% 이하, 98% 이하, 97% 이하, 96% 이하, 95% 이하, 94% 이하, 93% 이하, 또는 92% 이하인 것일 수 있다. 상기 대조군은 당화 효소를 분지 효소와 동량 이하로 처리하여 제조된 당시럽 조성물, 또는 당화 효소 및 분지 효소를 1:0.1 내지 1:0.9의 중량비가 아닌 다른 비율로 처리하여 제조된 당시럽 조성물, 일 예로 당화 효소 및 분지 효소를 1:1 또는 1:2의 중량비로 처리하여 제조된 당시럽 조성물인 것일 수 있다.
예를 들어, 상기 당시럽 조성물은 82 Brix 및 40℃에서 측정된 점도가 7,000 내지 9,500cP, 7,000 내지 9000cP, 7,000 내지 8500cP, 7,000 내지 8000cP, 7,500 내지 9,500cP, 7,500 내지 9000cP, 7,500 내지 8500cP, 또는 7,500 내지 8000cP 인 것일 수 있다.
예를 들어, 상기 당시럽 조성물은 74 Brix 및 25℃에서 측정된 점도가 4,000 내지 5,000 cP 미만, 4,000 내지 4,900 cP, 4,000 내지 4,800 cP, 4,000 내지 4,700 cP, 4,300 내지 5,000 cP 미만, 4,300 내지 4,900 cP, 4,300 내지 4,800 cP, 또는 4,300 내지 4,700 cP 인 것일 수 있다.
상기 당시럽 조성물의 점도는 본 발명에 따른 당시럽 조성물에 포함되는 당류에 의해 달성 가능한 점도이고, 점도를 조절하기 위한 당류 이외의 물질, 예를 들어 점도 조절제, 구체적으로 점도를 낮추기 위한 당류 이외의 물질을 추가로 포함하여 달성되는 것은 아니다. 이에, 본 발명의 일 예에 따른 당시럽 조성물은 점도 조절제, 구체적으로 점도 저감제, 더욱 구체적으로 당류가 아닌 점도 조절제 또는 점도 저감제를 포함하지 않는 것일 수 있다.
상기 당시럽 조성물의 당조성은 종래의 당시럽과 유사하나, 점도가 저감된 것일 수 있다. 예를 들어, 상기 당시럽 조성물은 당시럽 조성물의 당류 전체 중량을 기준으로 단당류 20 내지 30중량%, 이당류 15 내지 25중량%, 삼당류 15 내지 25중량%, 및 중합도 4 이상인 다당류를 잔량으로 포함하는 것일 수 있다.
구체적으로, 상기 당시럽 조성물은 당류 전체 100중량%를 기준으로 단당류를 20 내지 30중량%, 20 내지 28중량, 22 내지 30중량%, 22 내지 28중량%, 24 내지 30중량%, 24 내지 28중량%, 25 내지 30중량%, 또는 25 내지 28중량% 포함하는 것일 수 있다.
구체적으로, 상기 당시럽 조성물은 당류 전체 100중량%를 기준으로 이당류를 15 내지 25중량%, 15 내지 22중량%, 15 내지 20중량%, 17 내지 25중량%, 17 내지 22중량%, 또는 17 내지 20중량% 포함하는 것일 수 있다.
구체적으로, 상기 당시럽 조성물은 당류 전체 100중량%를 기준으로 삼당류를 15 내지 25중량%, 15 내지 22중량%, 15 내지 21중량%, 15 내지 20중량%, 15 내지 19중량%, 16 내지 25중량%, 16 내지 22중량%, 16 내지 21중량%, 16 내지 20중량%, 16 내지 19중량%, 17 내지 25중량%, 17 내지 22중량%, 17 내지 21중량%, 17 내지 20중량%, 또는 17 내지 19중량% 포함하는 것일 수 있다.
상기 당시럽 조성물의 덱스트로오스 당량은 종래의 당시럽과 유사하나, 점도가 저감된 것일 수 있다. 예를 들어, 상기 당시럽 조성물은 덱스트로오스 당량 (Dextrose Equivalent)이 30 내지 50, 30 내지 47, 30 내지 46, 30 내지 45, 40 내지 50, 40 내지 47, 40 내지 46, 40 내지 45, 42 내지 50, 42 내지 47, 42 내지 46, 또는 42 내지 45인 것일 수 있다.
본 발명의 일 예에 따른 당시럽 조성물은 덱스트로오스 당량(Dextrose equivalent, DE)이 30 내지 50, 예를 들어 40 내지 47이고, 당류 100 중량부 당 포도당(DP1) 함유 당류 23 내지 28 중량부 및 말토오스(DP2) 함유 당류 15 내지 23 또는 17 내지 20 중량부를 포함하는 당류 조성물인 것일 수 있다. 본 발명의 일 예에 따른 당시럽 조성물은 당류 전체를 기준으로 단당류와 이당류를 합한 함량이 60중량% 미만, 55중량% 미만, 또는 50 중량% 미만인 것일 수 있다. 본 발명의 일 예에 따른 당시럽 조성물은 당류 전체를 기준으로 DP3 함량이 15 내지 21 중량% 인 것인, 물엿 대체용 당시럽 조성물일 수 있다.
본 발명에 따른 신규 당시럽 조성물은 종래 물엿에 비하여 하여 단당류와 이당류의 함량, 즉 감미 특성은 유사하지만 점성이 감소되었으며, 이에 제과 및 제빵 등의 가공식품 등에서 부드러운 식감, 우수한 입 녹음성 등을 구현할 수 있는, 물엿을 대체할 수 있는 유용한 소재이다. 더욱 구체적으로, 본 발명의 일 예에 따른 당시럽 조성물은 옥수수 전분의 효소 분해물인 물엿인 것일 수 있다.
본 발명의 일 예에 따른 당시럽 조성물은 당화 효소를 이용한 전분의 효소 분해물인 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 조성물은 액화 전분에 당화 효소를 이용한 당화 공정을 통해 얻어진 전분의 효소 분해물인 것일 수 있다. 상기 액화 전분은 전분에 알파-아밀라제 (액화 효소)를 이용한 액화 공정을 통해 얻어진 것일 수 있다.
상기 당화 공정은 당화 효소(glucoamylase) 및 선택적으로 분지효소(branching enzyme)을 이용하여, 예를 들면 당화 효소와 분지 효소를 각각, 또는 함께 처리하여 수행할 수 있다. 상기 당화 공정을 수행하는 당화 효소와 분지 효소를 병용 처리할 경우에 따르면, 당화 효소를 분지 효소보다 많은 양으로 처리하여 얻어진 전분의 효소 분해물은 목적하는 점도를 달성할 수 있었다. 이에, 본 발명의 일 예에 따른 조성물은 분지 당류를 포함하는 것일 수 있다.
상기 당화 효소(Glycosylase; EC 3.2)는 전분 입자의 바깥부분을 가수분해함으로써 전분을 당으로 전환시키는 효소를 의미하며, α-1,4-글리코시드 결합 또는 α-1,6-글리코시드 결합을 분해하는 기능을 가지는 효소이다. 예컨대, 상기 당화 효소는 풀루라나아제(pullulanase), 및 알파-아밀로글루코시다아제 (alpha-amyloglucosidase) 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것일 수 있다. 예를 들면, 상기 당화효소는 아밀로글루코시다아제 및 풀루라나아제를 포함할 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 당화 효소는 글루코아밀라아제(glucoamylase) 및 플루라네이즈를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 아밀로글루코시다제는 글루코아밀라제라로도 불리우며 전분의 α-1,4 및 1,6-glucoside 결합을 비환원성 말단부터 glucose단위로 절단하는 효소이다. 상기 글루코아밀라아제의 예는 바실러스 서브틸리스 (Bacillus subtilis) 유래 글루코아밀라아제인 것일 수 있다.
상기 풀루라나아제(pullulanase; EC 3.2.1.41)는 α-1,6-글리코시딕 결합을 선택적으로 가수분해하여 액화전분에 잔재하는 긴 전분 체인을 끊어주는 기능을 가지는 효소 이다. 상기 플루라네이즈의 예는 아스페르길루스 니게르(Aspergillus niger) 유래 플루라나제(pullulanase)일 수 있다.
상기 “분지 효소 (branching enzyme)”는 글리코실 전이효소(glucosyltransferase)의 한 종류로, α-1,4-글리코시드 결합을 분해하여 α-1,6-글리코시드 결합 분지를 형성하는 기능을 가지는 효소이다.
본 발명의 또 다른 일 예는 전분에 알파-아밀라제(α-amylase)를 처리하여 덱스트로오스 당량 (Dextrose Equivalent, DE) 15 내지 25인 액화 전분을 얻는 단계; 및 상기 액화 전분에 분지 효소 (branching enzyme)를 처리하여 덱스트로오스 당량 30 내지 50까지 반응하는 단계를 포함하는, 식품의 노화 지연용 당시럽 조성물의 제조방법에 관한 것이다. 상기 반응하는 단계는 당화 효소 및 분지 효소를 처리하여 반응하는 것일 수 있다. 예를 들어, 상기 반응하는 단계는 당화 효소 및 분지 효소를 병용 처리하여 반응하는 것일 수 있다.
상기 당화 효소 및 상기 분지 효소의 병용 처리는, 목적하는 점도를 달성하기 위해 당화 효소 및 분지 효소를 특정 중량비로 처리하는 것일 수 있으며, 구체적으로 상기 당화 효소를 상기 분지 효소보다 많은 양을 처리하는 것일 수 있으며, 즉 상기 당화 효소는 상기 분지 효소의 1배 초과로 처리되는 것일 수 있다.
예를 들어, 상기 당화 효소 및 상기 분지 효소는 1:0.1 내지 1:0.9, 1:0.1 내지 1:0.8, 1:0.1 내지 1:0.7, 1:0.2 내지 1:0.9, 1:0.2 내지 1:0.8, 1:0.2 내지 1:0.7, 1:0.3 내지 1:0.9, 1:0.3 내지 1:0.8, 1:0.3 내지 1:0.7, 1:0.4 내지 1:0.9, 1:0.4 내지 1:0.8, 1:0.4 내지 1:0.7, 1:0.5 내지 1:0.9, 1:0.5 내지 1:0.8, 1:0.5 내지 1:0.7, 1:0.6 내지 1:0.9, 1:0.6 내지 1:0.8, 또는 1:0.6 내지 1:0.7의 중량비로 처리되는 것일 수 있다. 상기 당시럽 조성물, 상기 식품 등은 전술한 바와 같다.
상기 반응하는 단계는, 상기 분지 효소 및/또는 상기 당화 효소 처리에 의해 DP10 이상의 분자에 분지 (branching)가 형성되는 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 분지 효소 및/또는 상기 당화 효소 처리에 의해 DP10 이상의 분자에 분지를 형성하여 점도가 감소되는 것일 수 있다. 더욱 구체적으로, 당화 효소 및 분지 효소의 특정 비율에 의해 분지가 형성되어, 분자량은 유지하면서도 점도가 감소되는 것일 수 있다. 상기 DP10 이상의 당류는 머무름시간 38 내지 34분 사이에서 용출되는 분자량 범위를 가지는 당류인 것일 수 있으며, 분지가 형성된 당류는 젤 투과 크로마토그래피에서 머무름 시간 34 내지 38분, 34 내지 38분 미만, 34 내지 37분, 34 내지 36분, 34 내지 35분, 34.5 내지 38분, 34.5 내지 38분 미만, 34.5 내지 37분, 34.5 내지 36분, 또는 34.5 내지 35분에서 용출되는 분자량 범위를 가지는 당류인 것일 수 있다. 상기 분지가 형성된 당류는 젤 투과 크로마토그래피에서 머무름시간 35 내지 38.6분, 35 내지 38.5분, 35 내지 38.4분, 35 내지 38.3분, 35 내지 38.2분, 35 내지 38.1분, 35.5 내지 38.6분, 35.5 내지 38.5분, 35.5 내지 38.4분, 35.5 내지 38.3분, 35.5 내지 38.2분, 35.5 내지 38.1분, 36 내지 38.6분, 36 내지 38.5분, 36 내지 38.4분, 36 내지 38.3분, 36 내지 38.2분, 36 내지 38.1분, 37 내지 38.6분, 37 내지 38.5분, 37 내지 38.4분, 37 내지 38.3분, 37 내지 38.2분, 37 내지 38.1분, 38 내지 38.6분, 38 내지 38.5분, 38 내지 38.4분, 38 내지 38.3분, 38 내지 38.2분, 또는 38 내지 38.1분에서 용출되는 분자량 범위를 가지는 당류가 분해되어 상기 분지가 형성된 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 예는 전분에 액화 효소를 처리하여 고온 액화 반응으로 액화 전분을 얻는 단계; 및 상기 액화 전분에 당화 효소 및 분지 효소를 처리하는 단계를 포함하는, 식품의 노화 지연용 당시럽 조성물의 제조방법에 관한 것이다. 상기 당화 효소 및 분지 효소를 처리하는 단계에 의해 당시럽 조성물의 점도가 감소되는 것일 수 있다. 상기 당시럽 조성물, 상기 식품 등은 전술한 바와 같다.
본 발명의 또 다른 일 예는 당화 효소를 분지 효소보다 과량 포함하는, 예를 들어 당화 효소 및 분지 효소를 1: 0.1 내지 1:0.9의 중량비로 포함하는, 식품의 노화를 지연하기 위한 당시럽 제조용 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 일 예는 전분에 액화 효소를 처리하여 고온 액화 반응으로 액화 전분을 얻는 단계; 및 상기 액화 전분에 당화 효소 및/또는 분지 효소를 처리하는 단계를 포함하는, 당시럽 조성물의 점도 저감 방법에 관한 것이다. 상기 당화 효소 및/또는 분지 효소를 처리하는 단계에 의해 당시럽 조성물의 점도가 감소되는 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 예는 당화 효소를 분지 효소보다 과량 포함하는, 예를 들어 당화 효소 및 분지 효소를 1: 0.1 내지 1:0.9의 중량비로 포함하는, 당시럽의 점도 저감용 조성물에 관한 것이다. 상기 당화 효소 및 상기 분지 효소는 전술한 바와 같다.
본 발명의 일 예에 따른 당시럽 조성물은 식품의 노화를 지연하고, 감미 특성은 유사하면서도 점성이 감소되어 부드러운 식감을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 예에 따른 당시럽 조성물의 점도 측정 결과를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 예에 따른 당시럽 조성물을 사용하여 제조된 쿠키의 모습을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 예에 따른 당시럽 조성물의 젤 투과 크로마토그래피 분석 결과를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 예에 따른 당시럽 조성물을 사용하여 제조된 쿠키의 모습을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 예에 따른 당시럽 조성물의 젤 투과 크로마토그래피 분석 결과를 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명을 하기의 실시예에 의하여 더욱 상세히 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
비교예 1: 이온물엿
비교예로 종래의 이온물엿 (삼양사, DE 42)을 제조하였다. 옥수수 전분 1000g을 물 2500g와 섞은 후, 하이드로히터를 통해 110 ℃ 고온액화반응 후 다시 하이드로히터를 통해 130℃ ~ 140℃로 통과시켜 액화효소(a-amylose, 노보자임사)를 실활하였다.
이후 열교환기를 거쳐 온도를 61℃로 낮춘 후, 당화효소인 글루코아밀라아제(glucoamylase)와 플루라나제(pullulanase)를 이용하여 DE 40 ~ 45까지 반응하여 활성탄을 고형분 대비 0.1 내지 0.8 중량%를 투입하여 30분 이상 교반시켰다. 이후 필터프래스를 거쳐 활성탄을 제거 후 이온정제, 농축을 거쳐서 이온물엿을 얻었다.
실시예 1: 노화 지연 물엿의 제조
옥수수 전분 분산액(전분 고형분 농도 약 33 중량%)을 알파-아밀라제(α-amylase, NOVOZYME)를 사용하여 드로히터를 통해 110 ℃ 고온액화반응 후 다시 하이드로히터를 통해 130℃ ~ 140℃ 온도로 통과시켜 액화효소를 실활하여, 19-21 덱스트로오스 당량(Dextrose equivalent, DE) 범위를 가지는 액화 전분을 수득하였다.
이후 열교환기를 거쳐 온도를 61℃로 낮춘 후, 당화효소 (dextrozyme® DX 1.5X, Novozymes) 및 분지효소 (Branchzyme®, Novozyme)를 3:2의 중량비로 투입하여 60℃ 및 pH 3.7-4.3 조건에서 DE 40 ~ 45까지 반응하였다. 활성탄을 고형분 대비 0.1 내지 0.8 중량%를 투입하여 30분 이상 교반 시켰다. 이후 필터프래스를 거쳐 활성탄을 제거 후 이온정제, 농축을 거쳐서 물엿을 얻었다.
실시예 2: 물엿의 DE 분석
실시예 1 및 비교예 1에서 제조한 물엿을 10bx로 희석하여 cryoscope로 빙점을 측정한 후, 빙점을 DE 값으로 환산하였다. 그 결과를 표 1에 나타내었다.
비교예 1에서 제조한 물엿을 10bx로 희석하여 cryoscope로 빙점을 측정한 후, 빙점을 DE 값으로 환산하였다. 그 결과를 표 1에 나타내었다. 표 1에 나타난 바와 같이, 비교예 1과 각 시료의 DE값은 유사하게 나타났다.
| 구분 | Brix | DE | 포도당 (중합도1) |
중합도2 | 중합도3 | 중합도4 이상 | 점도 (82Brix, 40℃) |
| 실시예 1 | 82.6 | 43.6 | 26.0 | 18.2 | 18.0 | 37.8 | 7800 cP |
| 비교예 1 | 82.5 | 43.1 | 25.0 | 18.6 | 19.2 | 36.9 | 9774 cP |
실시예 3: 물엿의 당 조성 분석
실시예 1 에서 제조한 물엿의 당 조성을 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC)로 측정하여 표 1에 나타내었다. 이때 사용된 HPLC 시스템 및 측정 조건은 다음과 같다:
기기: HPLC(Agilent Technologies사),
컬럼: HPX Aminex 87C Carbohydrate Column(Bio-Rad),
분석기: 굴절률 디텍터(RID),
컬럼 온도: 80℃,
이동상: 증류수,
유속: 0.6㎖/min.
표 1은 실시예 1 에서 제조한 당류 조성물의 당 조성을 당류 전체를 기준으로 분석한 결과이다. 이온물엿(삼양사, 비교예 1)를 대조군으로 사용하였다. 표 1에 나타난 바와 같이, 당 조성은 비교예 1 및 각 시료에서 유사하게 나타났다.
실시예 4: 물엿의 물성 분석
물엿의 점성을 확인하기 위해 점도를 측정하였다. 82bx로 정확히 농도를 맞춘 시료 25g을 40℃에서 30분 이상 반응 하여 시료의 내부 온도가 40℃가 되게 하였다. RVA로 10분동안 40℃에서 측정하였다. 측정 결과를 도 1 및 표 1에 나타내었다. 도 1 및 표 1에 나타난 바와 같이, 실시예 1의 당류 조성물의 점도는 약 7800 센티포이즈(CPs)이고, 비교예 1의 이온물엿의 점도는 약 9774 센티포이즈(CPs)로, 당 조성이 거의 동일함에도 불구하고 실시예 1의 물엿의 점성이 비교예 1의 물엿 대비 약 8% 이상 감소되었다. 이는 물엿 제조과정에서 분지 (branching)가 형성되어 종래의 물엿과 동일 또는 유사한 중합도 (Degree of polymerization, DP) 값을 가지면서도 분자의 부피가 감소하고, 이에 따라 분자 간 간격이 증가하고 유체역학적 반경 (hydrodynamic radius)이 감소하여 점도가 감소한 것으로 추론되었으나, 본 발명의 기술적 효과가 이러한 이론적 추론에 한정되는 것은 아니다.
실시예 5: 노화 지연 물엿 적용 식품의 노화 평가
(1) 쿠키 제조
실시예 1 또는 비교예 1의 물엿을 각각 제빵 원료로 사용하여 표 2에 따른 원료 및 배합량으로 쿠키를 제조하였다. 구체적으로, 비교예 1의 이온물엿 또는 실시예 1의 물엿을 각각 사용하여 쿠키를 제조하였으며, 물엿, 전란액, 박력분을 제외한 나머지 원료를 배합비대로 계량한 후, 1단 1분, 2단 2분으로 믹싱하여 잘 섞었다. 잘 풀어진 전란액 및 잘 믹싱된 물엿을 첨가한 뒤 1단 1분, 2단 3분으로 믹싱하였다. 박력분을 추가하고 1단 2분 믹싱하였다. 잘 혼합된 반죽을 로터리 성형 후 상 205℃, 하 180℃로 오븐을 세팅한 후 베이킹 하였다. 제조된 쿠키의 사이즈, 수분함량, 수분 활성도, TPA 등을 측정하였다.
| 원재료명 | 비교예 1 쿠키 (wt%) | 실시예 1 쿠키 (wt%) |
| 분당 | 20 | 20 |
| 쇼트닝 | 11.76 | 11.76 |
| 비교예 1 | 2.7 | - |
| 실시예 1 | - | 2.7 |
| 솔비톨 | 4 | 4 |
| 과당 | 0.9 | 0.9 |
| 정제염 | 0.3 | 0.3 |
| 잔탄검 | 0.01 | 0.01 |
| 물 | 17.9 | 17.9 |
| 탄산수소암모늄 | 0.23 | 0.23 |
| 중조 | 0.3 | 0.3 |
| 제일인산칼슘 | 0.1 | 0.1 |
| 전란액 | 1.8 | 1.8 |
| 박력분 | 40 | 40 |
| 합계 | 100(%) | 100(%) |
(2) 외관 및 사이즈 관찰
실시예 1 또는 비교예 1의 물엿을 각각 사용하여 제조된 쿠키의 외관을 도 2에 나타내었다. 또한, 쿠키의 지름 및 두께를 측정하여 표 3에 나타내었다.
| 구분 | 지름 (M/M) | 두께 (M/M) |
| 비교예 1 | 60.77 | 9.04 |
| 실시예 1 | 58.28 | 10.10 |
| 변화량 | -2.49 | 1.06 |
실시예 1의 물엿을 사용할 경우 쿠키의 크기는 약 2mm 작아지고, 두께는 1mm 높았다. 따라서, 실시예 1의 물엿은 이온물엿 대비 퍼짐성이 낮은 것을 알 수 있었다.
(3) 수분 및 수분활성도 관찰
상기 제조된 쿠키의 수분함량 (%)은 수분 분석기 (Infrared Moisture Analyzer, Sartorius)를 이용하여 온도 105℃, 시간은 15분 설정하여 수분 함량을 측정하였다. 수분 활성도 (aw)는 METER 사의 AquaLab Pre 수분활성도 측정기를 이용하여 측정하였다. 표 4에 나타난 바와 같이, 수분함량은 실시예 1의 물엿으로 제조한 쿠키가 높았으며, 실시예 1의 물엿으로 제조된 쿠키의 경우 수분이 증발되면서 딱딱해지는 노화 현상이 지연되는 것을 확인하였다.
| 구분 | 수분(%) | 수분활성도(aw) |
| 비교예 1 | 11.90 | 0.627 |
| 실시예 1 | 12.45 | 0.636 |
(4) 노화 속도 평가
실시예 1 및 비교예 1의 물엿을 사용한 쿠키의 노화되는 정도를 TA(Texture analyzer)로 시간 경과에 따른 단단함 (경도)을 측정하여 평가하였다. 구체적으로, 각 쿠키 제조 직후의 경도를 측정하고, 실온에 일주일 정도 노출 시킨 후의 경도를 각각 측정하여, 경도 변화량을 표 5에 나타냈다. 경도 측정 조건은 다음과 같았다.
- Texture Analyzer 기기명, 제조사: stable micro systems ta-xt2 texture analyser
- Probe 면적: 36mm
- Distance: 10.00 mm
- Test speed (post): 5.00 mm/sec
- Trigger force: 5.0 g
70% strain 강도로 각각의 샘플(쿠키)에 힘을 강하여 얻어지는 값을 산출하였고, 표 5에 나타난 바와 같이 실시예 1의 물엿을 사용한 쿠키는 비교예 1의 물엿을 사용한 쿠키보다 노화 정도가 약 80% 이하 수준으로 지연됨을 확인할 수 있었다.
| 구분 | 실시예 1 쿠키 | 비교예 1 쿠키 |
| 초기 경도 (g) | 1050 | 1050 |
| 일주일 후 경도 (g) | 1330 | 1430 |
| 경도 증가율 (%) | 26.67(%) | 36.19(%) |
실시예 6: 젤 투과 크로마토그래피 분석
비교예 1에서 제조된 물엿 시료 (시료명: 비교예 1)와, 실시예 1의 제조방법에 따라 제조된 시료 2종 (시료명: 실시예 1-1 및 실시예 1-2)을 아래 조건에서 젤 투과 크로마토그래피를 이용해 분석하였다:
- 컬럼: TSKGgel-G3000/ 4000
- 용매: 증류수
- 컬럼온도: 80도
- 유속: 0.5ml/min
GPC 분석 결과를 도 3 및 표 6에 나타냈다. 도 3에 나타난 바와 같이, 실시예 1의 물엿은 비교예 1 물엿과 피크가 상이하게 나타났으며, 이는 실시예 1의 물엿은 고유한 분지 구조를 가지는 것을 의미한다. 구체적으로, 38 내지 34분 사이의 고분자 분자량의 구조가 변이되었으며, 동일한 분자량 peak에서 (Retention Time 34.9) 실시예 1 물엿의 AREA % 함량이 2배 이상 높게 나타났다. 실시예 1의 물엿은 Branchzyme에 의해 38분대의 분자량 구조 일부가 변이되었고, RT 34분의 분자량을 가진 분지형 구조가 형성된 것을 확인하였다. 따라서, Branching enzyme을 사용 시, DP10 이상에서 분지형 구조가 형성되어 부피가 감소하고, 분자 간 간격이 증가하여 점성이 낮아지는 것을 알 수 있었다.
| 분자량 (Mw, X103) | - | - | - | 5.9 | 11.8 | 22.8 | 47.3 | 112 | 212 | 404 | 788 |
| RT (분) | 38.7 | 38.1 | 34.9 | 33.9 | 32.5 | 31.0 | 28.8 | 26.6 | 24.9 | 23.4 | 22.4 |
| 비교예 1 AREA% | 43.6 | 48.1 | 8.1 | - | - | - | - | - | - | - | - |
| 실시예 1-1 AREA% | 45.1 | 38.3 | 16.3 | - | - | - | - | - | - | - | - |
| 실시예 1-2 AREA% | 44.5 | 39.4 | 16.1 | - | - | - | - | - | - | - | - |
실시예 7: 노화 지연 물엿의 제조
실시예 1과 동일한 방법으로 제조하되, 당화 효소 및 분지효소의 첨가 비율 (중량비)을 표 7에 따라 다양하게 변경하여 물엿을 제조하고, 실시예 2 및 실시예 3과 동일한 방법으로 DE값과 당 조성을 분석하고, 74 Brix 및 25℃ 온도에서 점도를 측정하여 표 8에 나타냈다.
표 8에 나타난 바와 같이, 당화 효소의 첨가량이 분지 효소의 첨가량을 초과할 때 당 조성이 유사함에도 불구하고 점도가 약 5% 이상 감소하여, 목적하는 점도값을 달성할 수 있었다.
| 구분 | 당화효소 (saccharogenic amylase) |
분지효소 (branching enzyme) |
| 샘플구 1 | 3 | 2 |
| 샘플구 2 | 3 | 3 |
| 샘플구 3 | 3 | 6 |
| 구분 | Brix | DE | 포도당 (중합도1) |
중합도2 | 중합도3 | 중합도4 이상 | 점도 (cP) |
| 샘플구 1 | 74 | 45.0 | 27.7 | 19.30 | 17.07 | 35.10 | 4600 |
| 샘플구2 | 74 | 44.7 | 27.20 | 19.10 | 17.20 | 35.90 | 5000 |
| 샘플구 3 | 74 | 44.5 | 27.20 | 18.82 | 16.97 | 35.90 | 5100 |
Claims (19)
- 당시럽 조성물의 당류 전체 중량을 기준으로 단당류 20 내지 30중량%, 이당류 15 내지 25중량%, 삼당류 15 내지 25중량%, 및 중합도 4 이상인 다당류를 잔량으로 포함하는 당시럽 조성물로서,
상기 당시럽 조성물은, 덱스트로오스 당량 (Dextrose Equivalent)이 30 내지 50이며,
74 Brix 및 25℃ 온도에서의 점도가 4,000 내지 4,900 cP, 또는 82 Brix 및 40℃에서 측정된 점도가 7,000 내지 9,500cP인,
전분 함유 식품의 노화 지연용 당시럽 조성물. - 제1항에 있어서, 상기 조성물은 분지 당류를 포함하는 것인 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 조성물은 분지 효소 (branching enzyme)를 이용한 전분의 효소 분해물, 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 조성물은 당화효소 및 분지효소를 1: 0.1 내지 1:0.9의 중량비로 포함하는 효소를 이용한 전분의 효소 분해물인, 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 당시럽 조성물은, 옥수수 전분의 효소 분해물인 물엿인, 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 조성물은, 상기 조성물을 포함하지 않는 대조군 대비, 상기 전분 함유 식품의 노화 속도를 90% 이하로 지연시키는 것인, 조성물.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 당시럽 조성물을 포함하는, 전분 함유 식품.
- 제7항에 있어서, 상기 식품은 제조 직후 경도를 기준으로 제조 7일 후 경도 증가율이 35% 이하인, 식품.
- 제7항에 있어서, 상기 식품은 제조 직후 수분함량이 12% 이상인, 식품.
- 제7항에 있어서, 상기 식품은 과자, 쿠키, 비스킷, 웨이퍼, 크래커, 빵, 도넛, 케이크, 파이, 머핀, 또는 떡인, 식품.
- 제7항에 있어서, 상기 식품은 샌드 비스킷, 샌드 쿠키, 또는 샌드 파이인, 식품.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 당시럽 조성물을 식품에 첨가하는 단계를 포함하는, 식품의 노화 지연 방법.
- 전분에 알파-아밀라제(α-amylase)를 처리하여 덱스트로오스 당량 (Dextrose Equivalent, DE) 15 내지 25인 액화 전분을 얻는 단계; 및
상기 액화 전분에 분지 효소 (branching enzyme)를 처리하여 덱스트로오스 당량 30 내지 50까지 반응하는 단계를 포함하는,
식품의 노화 지연용 당시럽 조성물의 제조방법. - 제13항 있어서, 상기 조성물은 82 Brix 및 40℃ 온도에서 점도가 7,000 내지 9,500cP, 또는 74 Brix 및 25℃ 온도에서의 점도가 4,000 내지 4,900 cP인, 제조방법.
- 제13항에 있어서, 상기 반응하는 단계는, 당화 효소를 추가로 처리하여 반응하는 것인, 제조방법.
- 제13항에 있어서, 상기 반응하는 단계는, 분지 효소 동량 초과의 당화 효소를 처리하여 반응하는 것인, 제조방법.
- 제16항에 있어서, 상기 조성물은 대조군 대비 점도가 저감된 것이며, 상기 대조군은 상기 반응하는 단계에서 분지 효소와 동량 이하의 당화 효소를 처리하여 제조된 것인, 제조방법.
- 당화 효소 및 분지 효소를 1:0.1 내지 1:0.9의 중량비로 포함하는, 전분 함유 식품의 노화를 지연하는 당시럽 제조용 조성물.
- 당화 효소 및 분지 효소를 1:0.1 내지 1:0.9의 중량비로 포함하는, 당시럽의 점도 저감용 조성물.
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