KR820000329B1 - 전분당(澱粉糖) 조성물의 제조방법 - Google Patents

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내용 없음.

Description

전분당(澱粉糖) 조성물의 제조방법

본 발명은 점도,

및 흡습성이 저하되어도 저감미성(低甘味性)이 있으며, 또 보존중에 결정화가 어렵기 때문에 식품, 식료, 제과 및 제빵 등 식료가공분야에 극히 유효하게 이용될 수 있는 전분분해당 조성물의 제조방법에 관한 것이다.

최근 소비자의 감미에 대한 기호의 변화에 따라 감미를 적당하게 조절한 과자 및 식품의 출현이 요구되어 종래의 관념에서 취할 수 없는 새로운 형태의 과자 및 식품의 개발이 실시되고 있다.

이와 관련하여 이들의 새로운 제품의 목적에 부합되는 당초성물의 생성이 불가결하게 되었다.

종래에는 이들의 과자 및 식품류에 사용되는 물엿이 일반적으로 고점도이므로 용도도 사용량도 한정되었다.

또 최근 주목되고 있는 이성화당(異性化糖)은 점도가 낮으나 액상에서 결정되기 쉽고 취급이 불편함과 동시에 갈변성이 강한 결점이 있으며, 과자 및 식품 가공분야에서 스스로 일정한 제한이 가하여졌다.

이상과 같은 식품분야에서의 요청에 의해 본 발명자들은 감미의 질이 온화하고 설탕액에 가까운 점도를 가지며 설탕 또는 이성화당 시럽의 결정석출을 억제할 목적에서 설탕 또는 이성화당을 여러가지의 혼합비율로 자유롭게 혼합 사용할 수 있고, 갈변성이 극히 약하며, 또 액상에 있어서 결정이 석출되지 않는 등 여러가지의 장점 중 일부 또는 전부를 보유하는 당질 소재를 개발하여 연구한 결과 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 전분 분해당 조성물(이하 간단하게 전분당이라 함)은 그 제조시에 있어서 조건선정에 의해 다소의 변화가 나타나나 종합적으로는 다음의 성분조성을 갖고 있다.

글루코오스 10중량%이하

말토오스 및 말토트리오오스의 합계량 72중량%이하

말토오스 70중량%이하

말토테트라오오스 이상의 오리고당 및 덱스트린의 합계량 20중량%이하

여기서 말하는 말토 테트라오오스 이상의 오리고당은 말토테트라오오스, 말토펜타오오스, 말토헥사오오스, 말토헵타오스 및 말토옥타오오스 또는 이들의 혼합물을 지칭하며, 덱스트린은 말토노나오오스 이상의 말토오리고당 및 덱스트린 또는 이들의 혼합물을 표시한다.

또 위 말토데트라오오스 이상의 오리고당의 함량은 3－15중량%이며, 말토데트라오오스 이상의 오리고당 및 덱스트린의 함계량에 대한 말토테트라오오스 이상의 오리고당의 합계량의 백분율은 30% 이상이었다.

당조성 분석은 글루코오스, 말토트리오오스에 대하여 각각 무수물을 표준물질로 하며, 또 설탕을 내부표준으로 한 가스크로마토그라피법으로 정량하고, 또, 말토테트라오오스 이상의 오리고당분석은 글루코오스의 내부표준물질로 하여 고속액체 크로마토그라피를 사용한 면적 비율법으로 정량하였다.

본 발명의 위 조성의 전분분해당 조성물은 유리한 여러가지의 성질을 구비함과 동시에 말토오스, 말토트리오오스를 주체로 하기 때문에 감미가 낮으며 온화하다.

그러므로 본 전분당 조성물의 최대의 특징은 그 수용액의 점도가 극히 맞으며, 설탕액과 유사한 점도치를 갖게 된다.

즉, 그 점도(75중량% 농도)를 측정한 경우, 말토테트라오오스 이상의 오리고당 및 덱스트린의 합계량이 20% 이하인 요건을 만족하는 한 25℃에서의 점도는 2000cps 이하이며, 특히 위 오리고당 및 덱스트린의 합계량이 4－12중량%범위에 있을 때에는 1100－1500cps로 된다.

이것은 동일농도, 동일온도에서 측정한 때의 설탕수용액의 점도 1300cps에 극히 유사한 점도치를 갖고 있음을 표시한 것이다.

다음으로 종래에 알려져 있는 전분분해당 조성물과 비교하여 본 발명의 전분분해 당조성물의 장점에 대해서 다음에 기술한다.

일반적으로 저분분해당 조성물의 점도는 그중 덱스트린 함유량의 증가에 의해 상승하기 때문에 덱스트린 함유량이 높고, 종래의 물엿은 5,000－10,000cps의 높은 점도를 갖고 있다.

또 비교적 점도가 낮은 전분 분해당 조성물로는 예컨데 전분과 글루코아밀라아제 단독 또는 글루코아밀라아제와 맥아 아밀라아제와의 병용으로 당화시킴으로써 제조되는 덱스트린이 적은 전분당이다.

그러나 이 경우에도 제조된 전분당의 글루코오스 함량이 30－50중량%나 높아 그 결과 갈변성, 흡습성이 높은 결점을 갖고 있다.

한편, 글루코오스 함유량이 낮고, 말토오스, 말토트리오오스를 주성분으로 하여 글루코오스, 말토오스의 합계량이 70% 이상을 점유하는 점에서 본 발명의 전분당과 유사한 β－아밀라아제, 푸루라나아제, α－아밀라아제의 3종 병용, 혹은 β－아밀라아제, 푸루라나아제의 2종 병용으로 병용 당화법에 의해 제조되는 것은 공지이다.

이와 같은 공지의 방법으로 제조된 전분당의 조성과 본 발명의 전분당의 1에의 조성을 비교하여 제 1 표에 표시한다.

[제 1 도]

제 1 표에 표시한 바와 같이 β－아밀라아제와 푸루라나아제의 병용당화로 제조된 전분당(이하 종래의 전분당이라 칭함)의 점도는 고형분 농도 75중량% 및 온도 25℃에서 측정하면 7200cps인데 반하여 본 발명의 전분당 점도는 1700cps이다.

위와 같이 전분당의 점도는 G₄(글루코오스 4개) 이상의 오리고당 및 덱스트린의 합계량에 의해 결정되므로 이 함량이 거의 같은 양자의 점도는 거의 동일하나 이에도 불구하고 이와 같은 점도에 현저한 차이를 발생하는 원인은 제 1 표에서 명백한 바와 같이 말토테트라오오스 이상의 오리고당의 함량이 현저한 차이에 기인된다.

즉, 종래의 전분당은 말토테라오오스 이상의 오리고당이 거의 함유되어 있지 아니한데 반하여, 본 발명의 전분당에는 9.0% 함유되어 있다.

따라서, 종래의 저분당은 덱스트린이 14.3% 함유되어 있으나 본 발명의 전분당은 덱스트린이 6% 함유되어 있는데 불과하다.

즉, 종래의 전분당은 글루코오스, 말토오스, 말토트리오오스와 거대분자(巨大分子)의 덱스트린으로 구성되어 있고, 말토테트라오오스 이상의 오리고당이 적으나 본 발명의 전분당은 글루코오스, 말토오스, 말토헵타오오스, 말토옥타오오스가 주성분이며, 점도의 증대원인이 되는 덱스트린함량이 미량이다.

이와 같이 종래의 전분당과 본 발명의 전분당은 그 조성이 근본적으로 달라 이 때문에 설탕에 유사한 저점성을 가진 신규의 전분당 조성물이 생성될 수 있다.

또, 말토오스 함량이 고형분 중 70중량% 이하이므로 결정화성이 없는 특징을 본 조성물이 갖고 있다.

이와 같은 특징적 구조성과 식품류의 새로운 식료가공 분야의 개발을 가능하게 하는 본 발명의 새로운 당조성물은 β－아밀라이제와 푸루라나아제의 병용당화법 등 기지방법에서 없는 특정의 전처리를 한 전분원료(전분처리액)에 대하여 방선균이 생산하는 특정의 효소(이하 방사균 아밀라아제라 칭함)를 작용시켜 선정된 조건하에서 가수분해함으로써 제조되는 것이다.

본 발명의 전분분해당 조성물을 제조하는 방법에 대하여 다음에 설명한다.

본 발명의 전분당화공정을 실시하는데 있어 우선 당화를 받을 수 있는 전분 처리액을 조제하기 위해 전분을 액화한다.

전분 원료로서는 콘스타치, 감자전분, 고구마전분, 타피오카(Tapioka)전분 등 전분질 원료 전부를 사용할 수 있다.

액화법으로는 가열을 수반한 기계액화법, 산에 의한 산화법, α－아밀라아제에 의한 효소액화법, 또는 본 발명에 사용되는 방선균 아밀라아제를 사용한 액화법 등을 채용할 수 있다.

이 단계에 있어서 전분액화액의 DE가 20이하이면 목적을 달성할 수 있다.

본 발명에서 사용되는 방선균 아밀라아제는 일본국 특공소 49－ 1871호 및 특공소 51－20575호 공보에 기재된 바와 같이 스트렙토미세스ㆍ더 사이엔시스(FERM－P 601호, ATCC 21723),스트렙토미세스ㆍ오레오파시엔스(FERM－606호), 스트렙토미세스ㆍ프라바스(FERM 605호), 스트렙토미스세스ㆍ하이글로스고비가스 SF－－1084(FERM－P 602호, ATCC 21722), 스트렙토미세스ㆍ비리도클로모게네스 SF－－1087(FERM－P 603호, ATCC 21714) 등 스트렙트미세스속의 미생물이 산생하는 아밀라아제이며, 본 효소는 최적작용의 pH가 4.5－5.0, 분해한도 말토오스 환산 75% 이상, 글루코오스 대 말토오스의 생성비 0.06이하의 효소활성을 나타낸다.

또 그 물리화학적 성상은 다음과 같다.

원소분석 : C 44.87%, H 6.84%, N 13.84%

분자량 : 약 35000(겔 여과법)

자외부흡수:

280mμ(pH=6.8)

등전점(等電點) : 약 pH 4.3 60(초점(焦點) 전기 영동)

본 발명의 방법에 있어서는 위 성상의 방선균 아밀라아제를 함유하는 배양액 혹은 그 처리액, 또는 이들의 배양액에서 수출한 효소를 사용하여 이것을 위와 같이 처리한 전분처리액에 다음의 조건하에서 작용시켜 당화공정을 실시할 수 있다.

즉, 당화온도 60－65℃, 당화시의 pH 50－7.0의 범위에서 당화할 경우에는 얻어진 전분 분해당 조성물의 고형분중의 말토오스 함량은 70중량% 이하에서 억제되며, 여기에 주로 기인되어 본 조성물은 난결정성을 나타낸다.

그러나 그 전분당의 당조성 및 점도는 사용 효소량, 사용농도, 당화시간에 의해 약간 상이한 값으로 되나 효소사용량 200－2000단위/g 전분, 바람직하게는 1000－2000단위/g 전분, 당화시간6－72시간, 사용농도 20－40% 범위에서 조건을 조합시킴으로써 소요의 조성 및 점도를 가진 본 발명의 전분당 조성물을 얻을 수 있다.

또, 위의 조건은 방선균 아밀라아제만을 사용하여 당화한 경우이나 방선균 아밀라아제와 β－아밀라아제, 맥아아밀라아제, 푸루라나아제 등을 적당량 조합시켜 당화함으로서 본 발명에 규정한 조성과 점도를 가진 전분당 조성물이 제조될 수 있다는 것은 물론이다.

이에 또, 위에서 언급한 아밀라아제의 단위는 다음과 같이 정의된다.

2% 가용성 전분 2ml, pH 5.5, 매킬반 완충액 2ml 및 아밀라아제 효소액 1ml의 반응조성으로 40℃에서 3분간 반응 후 반용액 1ml를 소모기 적정법으로 생성환원당을 정량하여 반응혼액 5ml 중에 생성된 환원당을 말토오스로 하여 환산, 산출한다.

당화활성은 60분간에 반응혼액 5ml 중 1ml의 말토오스를 생성하는 효소량을 1단위로 정한다.

위의 당화공정이 종료한 후, 상법에 따라 활성탄으로 탈색하고 이온교환수지에 의한 탈염공정을 한 다음 적당한 공지의 수단으로 탈수하여 고형분 농도가 60－95중량%, 수분농도 40－5중량%가 될때까지 농축함으로서 본 발명의 전분당 조성물을 제조할 수 있다.

이와 같이 하여 얻어진 본 발명의 전분당 조성물은 위와 같이 저점성, 온화한 저감미성, 저흡습성, 저착색효과 등 우수한 장점을 갖고 있으므로 이 장점을 살려 기존과자 식품류의 성질개량, 제조공정 개선은 물론 신규 제품의 개발이 가능하게 된다.

예컨데, 경질의 캔디류의 제조에 응용할 경우, 본 발명의 전분당 조성물을 고온으로 끓여넣어 저장한 후 엿생지의 저점성을 이용하면 12중량% 이상의 유지를 함유하며, 또 성형용기에 일정한 형상으로 주입하는것이 가능하며, 이것에 의해 높은 유지를 함유한 경질 캔디의 제조도 가능하다.

또, 본 발명의 전분당 조성물을 사용함으로서 갈변성(착색)이 적고 또 흡습성이 낮은 경질캔디를 제조하는 것도 가능하다.

또한, 본 발명의 전분당을 고온으로 끓여 저장한 후 엿생지(生地)의 저점성에 의해 엿생지의 취급이 용이하고 수율향상등 제조공정상 여러가지의 잇점이 있음은 물론이다.

또 과자류(생과자 등)에 사용하면 온화한 감미를 가짐과 동시에 본품이 가진 적절한 보습성 및 결정 억제작용에 의해 시간이 길어지며, 건조, 결정석출 등이 억제된 제품을 제조할 수 있다.

또, 잼, 마아말레이드(marmalade), 과실통조림 등에 사용하면 원료의 풍미를 내는 맛이 좋은 제품을 제조할 수도 있으며, 냉과에 응용하면, 보드러운 식감(食感)을 준다.

또 본 발명의 전분당 조성물은 설탕, 포도당, 유당 등의 결정 석출을 억제할 수 있으므로 설탕액당, 이성화당액당(異性化糖液糖)에 적당한 비율로 혼합함으로서 제품의 점도를 크게 증가시키지 않고 설탕, 포도당의 결정석출을 억제할 수 있고, 그 효과를 과자, 식품류에 발생한 신규제품을 개발하는 것도 가능하다.

그리고, 본 발명의 당 조성물이 설탕에 비교하여 염가이며, 설탕과 근사한 점도, 보디(body) 등의 물성을 가지며, 설탕과 자유롭게 혼합할 수 있다는 것을 이용하여 종래에 설탕을 사용하는 식품, 과자분야에서 본품을 설탕의 대체 감미료로서 사용하는 것도 가능하다.

실시예에 따라 본 발명은 설명하나 이것에 의해 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

[실시예 1]

감자전분 280kg을 수도물 300ℓ에 분산하여 pH를 6.0으로 한 다음, 세균액화형 아밀라아제(상품명, 스피타아제,

를 0.07% 첨가하고 이것과는 별도로 준비한 230ℓ의 열수중에서 온도 70－71℃로 투입하여 액화를 실시하였다.

액화종료 후 120℃, 15분 가열하여 스피타아제를 무활성화(無活性化)하였다.

그 다음 60℃로 냉각하여 방선균 아밀라아제를 1000u/g 전분량으로 가하여 62℃에서 24시간 당화하였다.

이때의 pH는 6.0이었다.

당화 종료 후 100℃, 15분 가열하여 방선균 아밀라아제를 무활성화한 다음 여과를 하는 상법으로 활설탄에 의해 탈색하고 이온교환수지에 탈염한 다음 75중량%의 고형농도까지 농축하여 당액 280kg을 얻었다.

당액의 조성 및 점도는 다음과 같다.

당조성(고형물에 대한 중량%로 표시함)

글루코오스 : 3.7%

말토오스 및 말토트리오오스의 합계 : 84.4%(그 안의 말토오스 61.1%)

말토테트라오오스 이상의 오리고 당 7.2%

덱스트린 : 4.7%

점도 : 1580CPS(75중량% 농도, 25℃)

[실시예 2]

실시예 1에서 당화시간을 48시간 시행하여, 동일하게 당액 270kg을 얻었다.

이 당액의 조성, 점도는 다음과 같다.

글루코오스 : 5.6%

말토오스 및 말토리오오의 합계 86.0%(그 안의 말토오스 66.5%)

말토테트라오오스 이상의 오리고 당 6.3%

덱스트린 : 2.1%

점도 : 1280CPS(75중량% 농도, 25)

[실시예 3]

본 발명의 전분당 조성물을 액당의 결정화 방지에 이용하였다.

즉 본 발명의 전분당 조성물(75중량% 농도)를 설탕액(75중량% 농도)에 혼합하여 설탕의 결정화상태를 40일간 관찰할때 제 2 표에서 같이 설탕액 100부에 대하여 전분당액 60부 이상을 혼합함으로써 75% 농도액으로 설탕의 결정화를 억제하였다.

또 전분당액을 혼합함으로써 점도의 증가는 근소하였다.

[제 2 표]

보존 온도 : 20℃

표시는 －가 결정되지 않은 상태, ±는 결정이수개 발생한 상태, ＋∼＋＋＋＋는 결정화가 일어남을 표시하나 결정화의 세기의 단계를 차례로 ＋∼＋＋＋＋로 표시한다.

또, 본 발명의 전분당액(75중량% 농도)를 이성화당액(75중량% 농도)에 혼합하여 포도당의 결정화 상태를 40일간 관찰할때 제 3 도에서 표시한 바와 같이 이성화당액 100부에 대하여 본 발명의 전분당액 25부 이상을 혼합함으로써 결정화를 억제할 수 있다.

또 이 경우의 점도 증가도 근소하였다.

[제 3 표]

보존온도 : 20℃

표시는 －가 결정되지 않은 상태, ±가 미량으로 결정되어 있는 상태, ＋∼＋＋＋는 결정화가 일어남을 표시하나 그 세기의 순서를 ＋∼＋＋＋로 표시한다.

[실시예 4]

본 발명의 전분당을 사용하여 휴지를 함유한 경질캔디를 제조한 예를 나타낸다.

즉, 본 발명의 전분당액(75중량% 농도) 75부, 그래뉴레이팃설탕(granvlated suga) 42부, 버터 23부(유지분으로서 20부), 물 15부를 가해 혼합한 다음 150℃로 끓여 140℃ 이상의 온도에서 금속 성형용기에 주입하여 상온까지 냉각한 다음 성형용기에서 취출하여 목적으로 하는 일정한 형상의 경질캔디를 얻었다.

이 캔디는 다량의 유지분을 함유하고 있기 때문에 식감이 보드러우며 또, 씹는 촉감이 바삭바삭한 미각을 가진 캔디이다.

유지를 포함한 경질캔디 제조시 배합중의 유지분을 증가시키면 여기에 수반하여 끓인 후 캔디의 점도(140℃ 이상의 점도)도 증가하기 때문에 특히 성형용기에 주입하는 방법으로 제조하는 경질캔디의 경우 배합중의 유지분에는 일정한 한계가 있다.

덱스트린 함유량이 많은 종래의 물엿(75중량% 농도)을 사용하며, 유지를 함유한 경질캔디의 경우, 성형용기중에 일정한 형상으로 주입할 수 있는 유지분 함유량의 상한은 12－13중량%이었다.

이것에 대해서 본 발명의 전분당을 사용하여 유지를 함유한 경질캔디의 경우 유지분 함유량 20－21중량%까지 성형용기중에 일정한 형상으로 주입하는 것이 가능하였다.

제 4 표에 140℃ 및 150℃에서의 각 캔디의 점도를 표시한다.

또, 캔디 배합에 있어서의 그래뉴레이팃 설탕과 전분당액(물엿)의 비율은 어느 것이나 42 : 35이다.

[제 4 도]

당도는 어느 것이나 블룩크필드 점도계로 측정하였다.

[실시예 5]

본 발명의 전분당을 사용하여 경질 캔디(프루우츠 드롭프스)를 제조한 예를 나타낸다.

즉 본 발명의 전분당액(75중량% 농도) 44부, 그래뉴레이팃 설탕 55부에 물 15부를 가해 혼합한 다음 150℃로 끓여 넣어 저장한 액에 구연산 0.9부, 프루우츠 향료 0.1부, 착색료 약간을 가해 혼합하고 80－90℃까지 냉각할 때 형틀(meld)에서 꺼낸 다음 상온까지 냉각하여 목적으로 하는 프루우츠 드롭프스를 얻었다.

이 캔디는 시판의 물엿(산당화엿 75중량% 농도)를 사용한 것과 비교하여 엿생지의 갈색화가 우수하지 않기 때문에 착색원료에 의한 효과적이며 색체가 선명하고 또 감미가 적은 상쾌한 품미를 갖는 캔디이다.

또 본 캔디는 시판의 물엿을 사용한 것과 비교하여 흡습성이 적고 보존성이 양호하였다.

본예의 캔디를 폴리프로필렌 래미네이트, 플라스틱필름에 포장하여 30℃, 상대습도 80%의 공기중에 30일간 보존할 때 흡습량은 20일에 0.75%, 30일에 1.05%이었다.

이에 대해서 시판물엿 사용품의 흡습량은 동일한 시험조건에서 20일에 1.05%, 30일에 1.75%이었다.

[참고예 1]

본 발명의 전분당을 사용하여 오렌지 마아말레이드(orange marmalade)를 제조한 예를 예시한 것이다.

3% 식염수에 하루밤에 걸쳐 쓴맛을 제거하고 수세하여 염분을 제거한 다음 20분 정도 더운 물로 조직을 유염하게 한 오렌지 껍질(皮) 84g에 첨가물 210g을 가하고 여기에 물 370ml를 가한 다음, 본 발명의 전분당액(75중량% 농도) 313g을 서서히 첨가하면서 30분 정도 끓였다.

온도가 103－104℃로 된 싯점에서 완료한 것으로 하였다.

이때의 당도는 65%이었다.

이와 같이 하여 만들어진 오렌지 마아말레이드는 동일한 방법으로 사탕을 사용하여 만든 것과 비교하여 오렌지의 상쾌한 산미(酸味)가 나며, 풍미가 좋은 오렌지 마아말레이드가 되었다.

[참고예 2]

본 발명의 전분당을 사용하여 양감(compressed bean jelly)을 제조한 예를 예시한다.

한천 12g을 2시간 물에 침지한 다음 물을 제거하고, 이것을 세절한 후 물 260ml를 가해 충분히 끓여 용해시키면서 본 발명의 전분당액(75중량% 농도) 960g을 가해 한천이 용해되면서 뜨거울 때 여과한다.

이 한천을 가열하고 익지 않은 빈잼(beanjam) 480g을 가해 충분히 혼합하여 당도 70－71정도까지 끓여 농축한 다음 형틀에 유입, 굳쳐 양감을 만들었다.

본품은 동일하게 하여 사탕으로 시작(試作)한 양감과 비교하여 감미가 낮으며 장기간 설탕의 결정도 발생하지 않고, 양호하였다.

Claims (1)

1. 스트렙토 미세스 속의 미생물에 의해 산생되는 아밀라아제 효소로 전분계 기질에 작용시킬 때 최적작용 pH 4.5－5.0, 분해한도(分解限度)말토오스 환산(換算) 75% 이상, 글루코오스 대 말토오스의 생성비 0.06이하의 성상을 표시하는 아밀라아제 효소를 사용하고 전분처리액으로 처리하여 당화시킴을 특징으로 하는 전분분해당 조성물의 제조방법.