KR20230067230A - 카라멜 색의 식용 색소 조성물 및 이의 제조방법 - Google Patents

카라멜 색의 식용 색소 조성물 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 명세서는 종래 IV형 카라멜 색소와 유사한 높은 색상 강도를 나타내면서도 불용성 물질이나 탄화물이 발생하지 않아 용해성이 좋은 카라멜 색의 식용 색소 조성물과 이의 제조방법에 관한 것이다. 본 개시는 산성음료 (pH3.0~4.0)에서도 성분이 불용화 되지 않고 석출현상이 발생하지 않는다. 또한, 반응온도와 시간을 조절하여 다양한 진한 갈색과 연한 갈색 등 색의 농도 조절이 가능하다는 이점이 있다.

Description

카라멜 색의 식용 색소 조성물 및 이의 제조방법{Caramel-colored food coloring composition and method for preparing of the same}
본 명세서는 카라멜 색소를 대체할 수 있는 식용 색소 조성물에 관하여 기술한다.
식품을 이용한 갈색화 반응은 폴리페놀 산화효소에 의한 갈변과 타이로시네이스 효소에 의한 갈변등의 효소에 의한 갈변과 마이야르 반응, 카라멜화 반응, 아스코브산의 산화반응 등의 비효소적인 갈변에 의한 갈색화 반응으로 구분된다. 이중 산업화에 가장 많이 사용 하고 있는 방법은 당류물질을 고온으로 가열하거나 산/알칼리 처리와 함께 가열하여 중합, 축합에 의해 갈색 색소를 생성시키는 카라멜화 반응이다.
카라멜화 반응에 의해 얻어지는 카라멜 색소는 식품에 범용적으로 사용되고 있는 갈색 또는 흑갈색의 착색제로, 소스, 음료, 제과, 육가공품 등 다양한 식품에 식품첨가물로 사용된다. 카라멜 색소는 대한미국 식품의약품안전처의 식품첨가물 공전에 따르면, 제조방법에 따라 카라멜 색소 I 내지 IV의 4가지 형태로 허가되어 있다. 먼저, 카라멜 색소 I은 식용 탄수화물인 전분가수분해물, 당밀 또는 당류를 열처리하거나 또는 암모니아화합물과 아황산화합물을 제거한 산 또는 알칼리를 가해주고 열처리하여 얻어지는 것으로서 아황산화합물 및 암모늄화합물을 사용하지 않은 것이다. 카라멜 색소 II는 식용 탄수화물인 전분가수분해물, 당밀 또는 당류에 아황산화합물을 가해주고, 암모늄화합물을 제거한 산 또는 알칼리를 가해주거나 가해주지 않고 열처리하여 얻어지는 것으로서 암모늄화합물을 사용하지 않은 것이다. 카라멜 색소 III는 식용 탄수화물인 전분가수분해물, 당밀 또는 당류에 암모늄화합물을 가해주고, 아황산화합물을 제거한 산 또는 알칼리를 가해주거나 가해주지 않고 열처리하여 얻어지는 것으로서 아황산화합물을 사용하지 않은 것이다. 카라멜 색소 IV는 식용 탄수화물인 전분가수분해물, 당밀 또는 당류에 아황산화합물과 암모늄화합물을 가해주고, 산 또는 알칼리를 가해주거나 가해주지 않고 열처리하여 얻어지는 것이다. 이중 카라멜 색소 IV가 색이 진하고 생산 효율이 좋아 가격 경쟁력이 뛰어난 이유로 국내외적으로 가장 유통이 많이 되고 있다. 그러나, 상기와 같은 카라멜 색소는 제조방법에 따라 아황산, 암모늄 등의 화합물이 첨가되면서 발암가능물질인 4-메틸이미다졸(4-MI)과 같은 인체에 유해한 성분들이 검출되므로 안정성 문제가 논란이 되고 있다. 4-메틸이미다졸은 암모니아와 당의 가열반응에 의해 미량 생성되는 부산물로 국제 암 연구소(IARC)가 그룹 2B(2등급) 발암물질로 분류된다.
이와 같이 유해성을 갖는 카라멜 색소를 대체하기 위해 마이야르 반응에 의한 갈변 물질이 개발되었지만, 이는 카라멜 색소 IV에 비해 강도가 약하다는 단점이 있다. 색을 진하게 하기 위해 너무 높은 온도를 가열할 경우에는 과잉 반응으로 인해 비가역적 불용성 물질이 생성되거나 탄화물이 발생하므로, 카라멜 색소의 대체 물질로 사용하기 어렵다는 문제가 있다. 다른 방법으로 발암성 문제가 발생할 수 있는 화학첨가물을 첨가하지 않고 당류를 고온(160~170℃)에서 반응하여 얻어지는 카라멜 색소 I이 개발되었지만, 카라멜 색소 IV에 비해 색의 강도가 많이 약하고 점도가 너무 높아 사용이 용이하지 않으며, 유통가격이 상대적으로 너무 높게 형성되어 대체하는데 어려움이 있다.
일 관점에서, 본 개시가 해결하고자 하는 과제는 발암성 논란으로 문제가 되고 있는 암모늄계 카라멜 색소(카라멜 색소 IV)를 대체할 수 있는 강도의 색상을 제공하면서도 생산공정이 용이한 식용 색소 조성물 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
일 측면에서 본 개시는, 글리세린에 당류를 용해시킨 용해물; 아미노산; 및 물을 포함하는, 카라멜 색의 식용 색소 조성물을 제공한다.
다른 일 측면에서 본 개시는 상기 카라멜 색의 식용 색소 조성물을 제조하는 방법으로, 글리세린에 당류를 용해하는 단계; 상기 용해물에 아미노산, 또는 맥아 추출물과 아미노산을 첨가하고, 메일라드 반응시키는 단계; 및 상기 반응물에 물을 첨가하는 단계;를 포함하는 방법을 제공한다.
일 관점에서, 본 개시는 종래 카라멜 색소 IV와 유사한 색상 강도를 나타내면서도 불용성 물질이나 탄화물이 발생하지 않아 인체에 안정한 카라멜 색의 식용 색소 조성물과 이의 제조방법을 제공할 수 있다. 본 개시는 종래 카라멜 색소 IV는 음료에 적용 시 음료의 낮은 pH로 인해 색소가 불용화되어 석출되던 문제를 개선하여, 산성 음료에서도 성분이 불용화되지 않아 석출현상이 발생하지 않는다. 또한, 반응온도와 시간을 조절하여 다양한 진한 갈색과 연한 갈색 등 색의 농도 조절이 가능하고, 다른 색소와 혼합하여 다양 색상의 응용 제품으로 제공할 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시예 따른 실시예 1의 색소 조성물을 촬영한 이미지이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예 따른 실시예 1의 색소 조성물을 왼쪽부터 순차적으로 0.03%, 0.05%, 0.08%, 0.1% 및 0.15%의 농도로 물에 희석한 것을 촬영한 이미지이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예 따른 실시예 1의 색소 조성물을 치자청색소와 혼합하여 진한 갈색 또는 흑색 색소로 제조한 것을 촬영한 이미지이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예 따른 실시예 1의 색소 조성물을 홍국색소와 혼합하여 오렌지색 또는 붉은색 색소로 제조한 것을 촬영한 이미지이다.
도 5는 비교예 1의 색소를 제조하여 촬영한 이미지이다.
도 6은 비교예 2의 색소를 제조한 후 용기에 남아있는 탄화물을 촬영한 이미지이다.
도 7은 비교예 2의 색소를 제조하여 촬영한 이미지이다.
도 8은 비교예 3의 색소를 제조한 후 용기에 남아있는 탄화물을 촬영한 이미지이다.
도 9는 비교예 3의 색소를 제조하여 촬영한 이미지이다.
도 10은 비교예 4의 카라멜 색소 IV 분말을 촬영한 이미지이다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 실시예 1 및 비교예 1 내지 4의 0.1% 희석 용액을 촬영한 이미지를 왼쪽부터 순차적으로 나열한 것이다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른 실시예 1 및 비교예 1 내지 4의 0.1% 희석 용액의 각 흡광도를 측정하여 나타낸 도이다.
이하, 본 개시의 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 본 명세서에 개시된 기술은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 단지, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 출원의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 출원의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 출원의 사상을 다양한 다른 형태로 구현할 수 있을 것이다.
일 실시예에서, 본 개시는, 글리세린에 당류를 용해시킨 용해물; 아미노산; 및 물을 포함하는, 카라멜 색의 식용 색소 조성물을 제공한다.
이때, 본 명세서에서 상기 용어 '카라멜 색'은 당류의 산화반응에 의한 카라멜화, 즉 갈변 또는 갈색화에 의해 나타나는 색을 의미하는 것으로, 갈색, 흑갈색, 회갈색, 담갈색, 적갈색 등 갈색과 유사한 색상이라면 제한되지 않고 모두 본 개시의 카라멜 색에 포함될 수 있다.
일 실시예로서 본 개시는 맥아 추출물을 더 포함할 수 있다. 상기 맥아 추출물은 각각 당업계에 공지된 추출, 농축 방법을 사용하여 맥아로부터 추출, 농축하여 수득한 모든 추출물, 농축물, 그들의 희석액, 또는 건조물을 포함할 수 있다. 일 실시예로서 상기 추출물은 물, 유기용매 또는 이들의 혼합물을 사용하여 추출한 것일 수 있다. 일 실시예로서 상기 맥아 추출물은 맥아로부터 용매에 용해되는 성분을 추출해 낸 것이거나, 맥아의 특정 성분만을 추출하여 얻어진 것일 수 있다. 상기 용매는 예를 들어 물, 에탄올(ethanol)등을 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 일 실시예로서 추출방법으로는 열수추출법, 침지법, 냉침추출법, 환류냉각추출법, 용매추출법, 수증기증류법, 등의 다양한 방법이 사용될 수 있으나 이에 제한되지는 않는다. 일 실시예로서 상기 추출물은 추가적으로 여과, 감압농축, 건조 공정을 통해 분말 상태로 제조될 수도 있다. 구체적으로, 상기 맥아 추출물은 맥아 농축액일 수 있다. 상기 맥아 추출물은 맥아에 포함된 아미노산과 맥아당을 포함하므로 조성물의 갈색화(갈변 또는 카라멜화)를 유도할 수 있다. 일 실시예로서, 상기 맥아 추출물은 조성물 총 중량에 대하여 20 중량%이하로 포함될 수 있다. 구체적으로, 상기 맥아 추출물의 함량은 조성물 총 중량에 대하여 20 중량% 이하, 19 중량% 이하, 18 중량% 이하, 17 중량% 이하, 16 중량% 이하, 15 중량% 이하, 14 중량% 이하, 13 중량% 이하, 12 중량% 이하, 11 중량% 이하, 10 중량% 이하, 9 중량% 이하, 8 중량% 이하, 7 중량% 이하 또는 6 중량% 이하일 수 있다. 맥아 추출물은 조성물 총 중량에 대하여 20 중량%를 초과하면 맥아 추출물의 함량이 너무 적거나 다른 성분들의 함량이 상대적으로 감소하므로 조성물의 갈색화가 잘 이루어지지 않아 카라멜 색상이 효과적으로 나타나지 않을 수 있다.
일 실시예에서, 본 개시는 당류를 글리세린에 용해시킨 용해물을 포함함으로써 반응 매개가 되는 아미노산과 갈색화를 위한 메일라드 반응이 이루어질 때 탄화물을 생성하지 않으며, 이외 불용성 물질의 생성도 방지할 수 있다. 또한, 글리세린은 당류의 용해 속도를 증가시키므로 본 개시에 따른 조성물의 생산 시간과 수율을 모두 개선할 수 있다. 일 실시예로서 상기 당류는 환원당이면 제한되지 않는다. 구체적으로, 상기 당류는 포도당, 과당 및 갈락토스로 이루어진 군에서 선택된 단당류 및 설탕(sucrose), 맥아당 및 유당으로 이루어진 군에서 선택된 이당류, 또는 프락토올리고당, 이소말토올리고당 등 단당류가 3~10개를 포함하는 올리고당 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 당류는 갈색화 반응 효율이 높은 포도당일 수 있다. 상기 포도당은 함수 포도당 또는 정제 포도당일 수 있으며, 보다 구체적으로는 용해성이 상대적으로 높고 가격이 저렴한 함수 포도당일 수 있다.
일 실시예로서 상기 글리세린은 조성물 총 중량에 대하여 10 내지 30 중량%로 포함될 수 있다. 구체적으로 상기 글리세린은 조성물 총 중량에 대하여 10 중량% 이상, 11 중량% 이상, 12 중량% 이상, 13 중량% 이상, 14 중량% 이상, 15 중량% 이상, 16 중량% 이상 또는 17 중량% 이상으로 포함될 수 있고, 30 중량% 이하, 28 중량% 이하, 26 중량% 이하, 24 중량% 이하, 22 중량% 이하, 20 중량% 이하, 19 중량% 이하 또는 18 중량% 이하로 포함될 수 있다. 상기 글리세린의 함량이 10 중량% 이하일 경우, 갈색화를 위한 메일라드 반응 중 불용성 물질이 발생할 가능성이 높아지며, 30 중량%를 초과할 경우 상대적으로 상기 메일라드 반응에 필요한 성분들의 함량이 감소하여 최종 제조되는 색소 조성물의 갈색 강도가 낮게 나타날 수 있다. 일 실시예로서, 상기 당류는 조성물 총 중량에 대하여 20 내지 60 중량%로 포함될 수 있다. 구체적으로, 상기 당류는 조성물 총 중량에 대하여, 20 중량% 이상, 25 중량% 이상, 30 중량% 이상, 35 중량% 이상, 40 중량% 이상, 41 중량% 이상, 42 중량% 이상, 43 중량% 이상, 44 중량% 이상, 45 중량% 이상, 46 중량% 이상, 47 중량% 이상 또는 48 중량% 이상으로 포함될 수 있으며, 60 중량% 이하, 55 중량% 이하, 54 중량% 이하, 53 중량% 이하, 52 중량% 이하, 51 중량% 이하, 50 중량% 이하 또는 49 중량% 이하로 포함될 수 있다. 일 실시예로서, 상기 글리세린과 당류의 중량비는 10 내지 30: 20 내지 60일 수 있다. 구체적으로, 상기 글리세린과 당류의 중량비는 12 내지 25: 30 내지 55일 수 있으며, 보다 구체적으로는 15 내지 20: 40 내지 55일 수 있다. 상기 당류의 함량이 20 중량% 이하일 경우, 메일라드 반응 효율이 감소하여 최종 제조되는 색소 조성물의 갈색 강도가 낮게 나타날 수 있으며, 60 중량%를 초과할 경우 최종 제조되는 색소 조성물의 점도가 너무 높아 생산 효율성이 낮고, 사용성이 저하될 수 있다.
일 실시예로서, 상기 아미노산의 종류는 제한되지 않으며, 예를 들어, 글리신, 세린, 시스테인, 라이신, 알라닌, 글루타민, 발린, 페닐알라닌 등이 포함될 수 있다. 상기 아미노산으로 한 단백질을 산 또는 효소처리하여 가수분해한 단백질 가수분해물을 사용할 경우에는 메일라드 반응 중 불용성 물질이 생성될 가능성이 높아 적합하지 않다. 보다 구체적으로, 본 개시의 일 실시예에 따른 상기 아미노산은 글리신일 수 있다. 상기 글리신은 분자 구조가 가장 단순하여 반응 과정에서 생성되는 물질에 대한 변수가 적다는 장점이 있다. 일 실시예로서, 상기 아미노산은 조성물 총 중량에 대하여 5 내지 20 중량%로 포함될 수 있다. 상기 아미노산은 조성물 총 중량에 대하여 1 중량% 이상, 2 중량% 이상, 3 중량% 이상, 4 중량% 이상, 5 중량% 이상, 6 중량% 이상, 7 중량% 이상, 8 중량% 이상 또는 9 중량% 이상으로 포함될 수 있으며, 20 중량% 이하, 19 중량% 이하, 18 중량% 이하, 17 중량% 이하, 16 중량% 이하, 15 중량% 이하, 14 중량% 이하, 13 중량% 이하, 12 중량% 이하, 11 중량% 이하 또는 10 중량% 이하로 포함될 수 있다. 상기 아미노산이 5 중량% 미만으로 포함될 경우 메일라드 반응 물질의 양이 적으므로 최종 제조되는 색소 조성물의 갈색 강도가 낮게 나타날 수 있으며, 20 중량%를 초과하여 포함될 경우에는 상기 메일라드 반응이 너무 빠르게 진행되어, 반응 중 불용성 물질이 발생한 가능성이 매우 증가된다는 문제가 있다. 또한, 이후 유통과정에서도 메일라드 반응이 계속 진행될 수 있어 품질 안정성이 저하되며, 상기 반응에서 발생하는 이산화탄소로 인해 용기가 팽창할 수 있다.
일 실시예로서, 상기 물은 정제수일 수 있다. 상기 물은 조성물 총 중량에 대하여 10 내지 40 중량%로 포함될 수 있다. 구체적으로, 상기 물은 조성물 총 중량에 대하여 10 중량% 이상, 12 중량% 이상, 14 중량% 이상, 16 중량% 이상, 17중량% 이상, 18 중량% 이상, 19 중량% 이상 또는 20 중량% 이상으로 포함될 수 있고, 40 중량% 이하, 35 중량% 이하, 30 중량% 이하, 28 중량% 이하, 26 중량% 이하, 25 중량% 이하, 24 중량% 이하, 23 중량% 이하, 22 중량% 이하, 21 중량% 이하 또는 20 중량% 이하로 포함될 수 있다. 상기 물이 10 중량% 미만으로 포함될 경우 최종 제조되는 색소 조성물의 점도가 높아 사용성이 저하될 수 있으며 40 중량%를 초과할 경우 메일라드 반응 물질의 함량이 상대적으로 감소되므로 최종 제조되는 색소 조성물의 갈색 강도가 낮게 나타날 수 있다.
구체적으로, 본 개시의 일 실시예는 조성물 100 중량부에 대하여, 상기 맥아 추출물 0 내지 20 중량부; 글리세린에 당류를 용해시킨 용해물 30 내지 85 중량부; 아미노산 5 내지 20 중량부; 및 물 10 내지 40 중량부로 이루어진, 카라멜 색의 식용 색소 조성물을 제공할 수 있다. 보다 구체적으로, 본 개시의 일 실시예는, 조성물 100 중량부에 대하여, 상기 맥아 추출물 0 내지 20 중량부; 글리세린에 당류를 용해시킨 용해물 30 내지 85 중량부; 아미노산 5 내지 20 중량부; 및 물 10 내지 40 중량부로 이루어지며, 상기 글리세린과 당류의 중량비는 10-30: 20-60인, 카라멜 색의 식용 색소 조성물을 제공할 수 있다.
일 실시예로서, 상기 조성물은 당류가공품에 포함될 수 있다. 일 실시예로서 상기 조성물은 치즈, 가공유, 스넥, 면류, 소스, 베이커리, 음료, 주류 등 다양한 가공식품에 첨가제로서 사용될 수 있다. 또한, 본 개시는 일 실시예로서 다른 천연 색소와 혼합하여 다양한 색상을 갖는 색소로서 사용될 수 있다.
다른 일 측면에서 본 개시는 상기 카라멜 색의 식용 색소 조성물을 제조하는 방법으로, 글리세린에 당류를 용해하는 단계; 상기 용해물에 아미노산, 또는 맥아 추출물과 아미노산을 첨가하고, 메일라드 반응시키는 단계; 및 상기 반응물에 물을 첨가하는 단계;를 포함하는 방법을 제공할 수 있다.
일 실시예로서, 본 개시는 상기 글리세린에 당류를 용해하는 단계를 포함함으로써 이후 메일라드 반응을 통하여 종래 카라멜 색소를 대체할 수 있을 정도의 진한 갈색(카라멜) 색상을 발현하면서도 반응 중 탄화물 및 불용성 물질이 생성되지 않아 용해성이 좋은 색소 조성물을 제공할 수 있다. 일 실시예로서 상기 당류 용해 단계의 온도는 120 내지 140℃일 수 있다. 구체적으로, 상기 용해 온도는 125 내지 135℃일 수 있다. 120℃ 미만의 온도에 용해할 경우 냉각 후에 당류가 석출될 수 있다. 140℃를 초과하는 온도로 가열할 경우 이후 아미노산을 첨가 시에 반응이 너무 빠르게 진행되어 거품이 매우 심하게 발생할 수 있어 적절한 색의 농도로 조절하기 어려울 수 있으며, 과잉반응에 의한 불용성 물질이 발생될 가능성이 크다.
일 실시예로서 상기 용해물에 맥아 추출물과 아미노산을 첨가하면 메일라드 반응을 통해 갈색화가 시작되며, 이때 반응 시간은 반응 온도에 따라 조절될 수 있다. 일 실시예로서, 상기 방법은 반응온도와 반응시간을 조절하여 다양한 진한 갈색과 연한 갈색 등 색의 농도 조절이 가능하다. 예를 들어, 상기 메일라드 반응 단계의 반응 온도는 120 내지 130℃, 구체적으로는 122 내지 127℃일 수 있다. 일 실시예로서 상기 메일라드 반응 단계의 반응 시간은 5 내지 15분, 구체적으로는 5 내지 10분일 수 있다. 반응시간이 너무 짧으면 최종 제조되는 색소 조성물의 갈색 강도가 약하게 나타날 수 있으며, 반응온도가 120 내지 130℃인 경우에서 반응 시간이 15분을 초과하면 조성물의 pH가 너무 낮아져서 불용성 물질이 생성될 수 있다.
상기와 같이 본 개시의 일 실시예들에 따른 색소 조성물은 안전성이 문제되고 있는 종래 카라멜 색소 IV와 유사한 강도의 갈색 색상 강도를 유지하면서도 제조과정에서 불용성 물질이나 탄화물이 발생하지 않아, 종래 카라멜 색소 IV를 효과적으로 대체할 수 있다. 종래 카라멜 색소 IV는 음료에 적용시 음료의 낮은 pH로 인해 색소가 불용화되어 석출되는 현상이 발생하는 문제점이 있으나, 본 개시에 따른 색소 조성물은 산성음료(pH 3.0 내지 4.0)에서도 색소가 불용화 되지 않고 탄화물 등이 석출되지 않아 종래 색소의 문제를 해결할 수 있다.
이하, 실시예, 비교예 및 시험예를 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 이들은 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위해 예시적으로 제시한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이 실시예, 비교예 및 시험예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가지는 자에 있어서 자명할 것이다.
[실시예 1]
본 개시의 일 실시예로서 아래 표의 조성으로 카라멜 색의 색소 조성물을 제조하였다. 먼저, 글리세린에 포도당을 130℃로 가열하며 용해하였다. 상기 용해물에 맥아 농축액과 글리신을 첨가한 후 125℃에서 6분간 메일라드 반응을 시켰다. 여기에 정제수를 혼합하여 제조하였다.
배합비율(중량%)
포도당 49.0
글리세린 17.0
글리신 9.0
정제수 20.0
맥아농축액 5.0
합계 100
수율(%) 93
그 결과, 실시예 1은 수율이 93%로 높게 나타났으며, 포도당을 글리세린에 용해시킴으로써 반응 도중 탄화물이 발생하지 않았다. 실시예 1의 색상 강도(도 1)는 아래 비교예 4의 시중에서 판매되는 카라멜 색소 IV (도 10, 도 11)와 유사한 정도로 높게 나타났으며, 도 2에 나타난 바와 같이 실시예 1은 희석 농도에 따라 색상 강도가 용이하게 조절 가능하였다(희석 농도: 왼쪽부터 순차적으로 0.03%, 0.05%, 0.08%, 0.1% 및 0.15%, 용매: 물). 따라서, 본 개시에 따른 색소 조성물은 시중의 카라멜 색소를 효과적으로 대체할 수 있음을 확인하였다.
[실시예 2]
본 개시의 일 실시예로서 상기 실시예 1의 조성물에 다른 천연 색소를 혼합하여 다른 색상의 색소 조성물을 제조하였다.
먼저, 실시예 1의 조성물과 치자청색소(제품명: 치자청색소 GB-14078, 제조사: 제이스에프아이)를 9.5 : 0.5 또는 9 : 1의 중량비로 각각 혼합하여 짙은 갈색 색소(왼쪽)와 흑색 색소(오른쪽)를 제조하였으며, 이를 도 3에 나타내었다.
다른 예로서, 실시예 1의 조성물과 홍국색소(제품명: 홍국색소 JS-17738, 제조사: 제이스에프아이)를 8 : 2 또는 6 : 4의 중량비로 각각 혼합하여 오렌지색 색소(왼쪽)와 붉은색 색소(오른쪽)를 제조하였으며, 이를 도 4에 나타내었다.
[비교예 1]
본 개시의 비교예로서 아래 표의 조성으로 카라멜 색의 색소 조성물을 제조하였다. 먼저, 포도당, 글리신, 정제수 및 맥아농축액을 혼합한 후 115℃에서 10분간 가열하며 반응시켰다.
배합비율(중량%)
포도당 49.0
글리신 9.0
정제수 37.0
맥아농축액 5.0
합계 100
수율(%) 50
그 결과, 비교예 1은 최종 제조된 조성물에서 탄화물은 석출되지 않았으나, 수율이 50%로 매우 낮았다. 또한, 최종 제조된 조성물의 점도가 너무 높아, 흐름성이 없어 제조가 용이하지 않았으며, 도 5에 보이는 바와 같이 색의 강도가 낮아 상용화가 어려움을 확인하였다.
[비교예 2]
본 개시의 비교예로서 아래 표의 조성으로 카라멜 색의 색소 조성물을 제조하였다. 먼저, 정제수 1에 포도당을 125℃로 가열하며 용해하였다. 상기 용해물에 맥아 농축액과 글리신을 첨가한 후 120℃에서 6분간 메일라드 반응을 시켰다. 여기에 정제수2를 혼합하여 제조하였다.
배합비율(중량%)
포도당 49.0
글리신 9.0
정제수1 17.0
정제수2 20.0
맥아농축액 5.0
합계 100
수율(%) 78
그 결과, 비교예 2는 수율이 78%로 낮게 나타났으며, 도 6에 보이는 바와 같이 생산 후 가열 용기의 바닥에 탄화물이 석출되어 남아있었다. 또한, 도 7과 같이 색의 강도가 매우 약하여, 카라멜 색소 대체종으로 적합하지 않아, 상용화가 어려움을 확인하였다.
[비교예 3]
본 개시의 비교예로서 아래 표의 조성으로 카라멜 색의 색소 조성물을 제조하였다. 먼저, 포도당을 130℃로 가열하고, 여기에 맥아 농축액과 글리신을 첨가한 후 120℃에서 5분간 메일라드 반응을 시켰다. 여기에 정제수를 혼합하여 제조하였다.
배합비율(중량%)
포도당 49.0
글리신 9.0
정제수 37.0
맥아농축액 5.0
합계 100
수율(%) 90
그 결과, 비교예 3은 도 8에 보이는 바와 같이 반응 도중 탄화물과 이외 불용성 물질이 다량 발생하였다. 또한, 포도당을 용매없이 가열하여 최종 제조된 조성물의 점도가 매우 높아, 흐름성이 없어 제조가 용이하지 않았다(도 9). 따라서, 비교예 3은 시중의 카라멜 색소 대체소재로서 적합하지 않음을 확인하였다.
[비교예 4]
본 개시의 비교예로서 시중에서 유통되는 카라멜 색소(IV형) (제품명: 카라멜색소 608, 제조사: DD Williams/미국)을 구입하였다.(도 10)
[시험예 1]
본 개시의 일 실시예에 따른 색소 조성물인 실시예 1과 비교예 1 내지 4의 카라멜색(갈색)의 색상 강도를 비교하기 위하여 다음의 실험을 실시하였다.
먼저, 상기 실시예 1과 비교예 1 내지 4를 각각 물에 0.1%의 농도로 희석시킨 용액을 준비하고, 이를 왼쪽부터 순서대로 배열하여 카라멜 색상이 효과적으로 구현되었는지를 육안으로 확인하였다. 그 결과, 도 11에 나타난 바와 같이, 글리세린에 당류를 용해시킨 용해물을 사용하여 색소 조성물을 제조한 실시예 1(도 11의 가장 왼쪽)은 시중 카라멜 색소인 비교예 4(도 11의 가장 오른쪽)과 유사한 짙은 카라멜 색상이 나타나, 종래 안정성이 문제되었던 카라멜 색소를 효과적으로 대체할 수 있음을 확인할 수 있다.
그 다음, 실시예 1과 비교예 1 내지 4의 색상(갈색) 강도를 흡광도의 측정을 통해 비교하고, 도 12에 나타내었다. 이때, 상기 실시예 1과 비교예 1 내지 4의 각 0.1% 희석 용액을 대상으로 흡광도를 UV-VIS Spectrophotometer(Number: 23-1610-01-0253, Spectral Bandwidth: 0.00nm)로 다음의 조건에서 측정, 비교하였다.
-스캔 범위: 350.00-600.00nm
-측정모드: Abs
-간격: 1.00nm
-속도: 빠름
그 결과, 도 12에 도시된 같이, 비교예 1 내지 3과 비교하여, 실시예 1 및 비교예 4(카라멜색소 IV형)의 갈색 강도가 현저히 높게 나타나, 종래 안정성이 문제되었던 카라멜 색소를 효과적으로 대체할 수 있음을 확인할 수 있다.

Claims (11)

  1. 글리세린에 당류를 용해시킨 용해물;
    아미노산; 및
    물을 포함하는, 카라멜 색의 식용 색소 조성물.
  2. 제 1항에 있어서 맥아 추출물을 더 포함하는 색소 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 당류는 포도당인, 카라멜 색의 식용 색소 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 아미노산은 글리신인, 카라멜 색의 식용 색소 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 글리세린과 당류의 중량비는 10-30:20-60인, 카라멜 색의 식용 색소 조성물.
  6. 제2항에 있어서, 조성물 100 중량부에 대하여,
    상기 맥아 추출물 0 내지 20 중량부;
    글리세린에 당류를 용해시킨 용해물 30 내지 85 중량부;
    아미노산 5 내지 20 중량부; 및
    물 10 내지 40 중량부로 이루어진, 카라멜 색의 식용 색소 조성물.
  7. 제6항에 있어서, 조성물 100 중량부에 대하여,
    상기 맥아 추출물 0 내지 20 중량부;
    글리세린에 당류를 용해시킨 용해물 30 내지 85 중량부;
    아미노산 5 내지 20 중량부; 및
    물 10 내지 40 중량부로 이루어지며,
    상기 글리세린과 당류의 중량비는 10-30:20-60인, 카라멜 색의 식용 색소 조성물.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 카라멜 색의 식용 색소 조성물의 제조방법으로, 상기 방법은,
    글리세린에 당류를 용해하는 단계;
    상기 용해물에 아미노산, 또는 맥아 추출물과 아미노산을 첨가하고, 메일라드 반응시키는 단계; 및
    상기 반응물에 물을 첨가하는 단계;
    를 포함하는, 제조방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 당류 용해 단계의 온도는 120 내지 140℃인, 제조방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 메일라드 반응 단계의 반응 온도는 120 내지 130℃인, 제조방법.
  11. 제8항에 있어서, 상기 메일라드 반응 단계의 반응 시간은 5 내지 15분인, 제조방법.
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