KR820001413B1 - 복합체의 제조방법 - Google Patents

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내용 없음.

Description

복합체의 제조방법

신규 복합체는 독특한 입도특성을 갖고 있는 미결정성(微結晶性) 셀루로오스, 특수한 분산제 및 분해제를 본질적은 조성성분으로 갖으며, 특정한 양의 관계를 이루고 있는 이들 조성성분의 친수 혼합물이다.

본 발명의 복합체는 수중에서 분산이 용이하고, 광범위한 여러 가지의 영양식품의 제법에 있어서 천연 안정제로서의 여러 가지 우수한 특성을 갖이고 있다. 미결정성 셀루로오스, 분산제 및 분해제를 물 존재하에서 연마(鍊磨)시킨 후, 건조시킴으로서 복합체를 쉽게 제조할 수가 있다. 즉, 미결정성 셀루로오스만을 맨먼저 물 존재하에 연마시키고, 이어서 다른 조성성분들을 주입한 후에 건조시키는 것이다.

본 발명은 미결정성 셀루로오스로 구성되는 복합체의 제조방법에 관한 것이다.

더욱 특별히, 본 발명은 물에 쉽게 분산이 되며, 아이스크림, 빙과류, 소오스, 푸딩, 토핑크림, 어육 패이스트, 고온 살균식품과 같은 영양식품의 제법에 있어서 약의 제한을 받지않고 주입할 수 있으며, 천연안정제로서의 현탁안정력, 유화안정력, 결정화억제력. 거품안정력, 열안정성 등의 유리하고 우수한 특성이 있는 복합체를 제조하는 방법에 관한 것이다.

종래에는 영양식품의 안정제로서 수용성의 합성 및 천연중합체가 사용되어 왔으며, 이들 안정제들은 통상 약 0.2중량%에서 약 2중량% 농도를 갖는 이들의 수용액 형태로서 사용되어 왔다. 이 농도에서 상기 용액은 이 용액의 온도에 따라서 이 용액의 뉴톤의 유동 및 점도는 변화하고, 온도가 증가함에 따라서 용액의 점성은 아주 감소하는 점성을 나타낸다.

소프트 크림류의 제조에 상기와 같은 수가용성 중합안정제는 사용하여, 혼합안정성을 증가시키고, 원추형의 소프트 크림으로 성형하고(똑바로 세울 수 있는 특성), 주위의 높은온도에 노출시킨다 하더라도 녹아내리거나 또는 방울져 떨어져 내리지 않는 소프트 크림의 형태를 유지(성형유지 특성)시키는 데에는 상당량의 안정제를 사용하는 것이 필요하다.

그러나 수가용성 의중합물질의 양을 증가시키면은 사용자들이 좋아하지 않는 미각 및 맛이 떨어지는 결과를 가져온다. 따라서 소프트 크림류에 양호한 성형유지 특성 및 똑바로 세울 수 있는 특성뿐만 아니라 산뜻한 미각 및 맛을 줄 수 있는 안정제의 개발이 이 분야에 진지하게 열망되어 왔다.

종래의 수가용성 중합 안정제의 안정효과는 이들의 점성증가력에 달려 있었다. 따라서 고온 살균공정을 거쳐야만 하는 유화, 현탁 또는 죽같은 영양식품의 제조에 종래의 안정제를 사용하는 경우에 있어서, 살균공정을 거치기 전에 이들의 어떤 안정효과는 얻을 수 있다 하더라도, 고온 살균공정에서의 액상온도의 증가에 의한 점도의 감소 때문에, 오일이 방울져서 떨어져 생기는 응집(凝集), 현탁물질류의 응집 및 침전등의 바람직하지 않는 현상이 통상 발생하였다. 따라서 이 분야에는 양호한 유화안정성 및 또는 현탁안전성 뿐 아니라 양호한 열적안정성을 영양식품에 줄수 있는 안정제가 절실하게 요구되어 왔다.

샐러드 소오스류에 안정제를 사용할때에는 이들 샐러드 소오스류에 양호한 유화 안정성 뿐만이 아니라 그릇으로부터 밖으로 거침없이 따를 수 있는 특성을 줄 수 있는 안정제가 필요하다. 종래의 중합안정제는 이들 소오스류를 죽모양이나 유연하게는 할 수 있었으나 입이 좁은 유리제품의 그릇류로부터 따를 때에는 점도가 높기 때문에 몇가지 어려움이 있었다. 따라서 요변성을 줄 수 있는 안정제가 요구되어 왔다.

즉, 종래의 중합안정제를 사용하여 유화안정성 및 거품안정성류의 만족스런 결과를 얻기 위해서는, 영양식품에 혼합하는 안정제의 양을 크게 하여야 하며, 이 양을 크게해서 사용하는 경우에는 좋지 않는 미각이나 맛등의 바람직하지 않은 결과가 영양식품에 반드시 나타난다. 또 종래의 중합안정제는 영양식품에 주는 열 안정성이 결여된 것이 통례이었다.

그러므로 본 발명의 주요한 목적은 영양식품에 바람직하지 않는 미각이나 맛을 끼치지 않고, 양호한 현탁 안정성, 유화안정성 및 고농도 억제성등의 바람직한 효과를 줄수 있는 복합체 제조방법을 제공하는 것이다.

상기의 목적 및 기타의 목적, 특징 및 장점은 하기에 상술한 명세서 및 첨부된 특허청구의 범위로부터 이 분야에 숙달된 자들에게는 명백해질 것이다.

본 발명에 따르면, 조성성분에 대해 약 2.5중량%에서 18중량%의 물 및 (A)스토크스 평균 입자 직경이 15마이크론 이하가 50중량%에서 95중량%와 1마이크론 이하가 1중량%이상으로된 미결정성 셀루로오스 및 (B) 셀루로오스, 전분과 글리코겐을 제외한 당 콜로이드 및 이의 혼합물에서 선택된 분산제 및 (C) 전화전분, 단당류, 이당류 및 이들의 혼합물에서 선택된 분해제를 본질적인 조성성분으로 갖는 이들조성 성분의 친수혼합물로된 복합체를 제공하는 것이며, 분해제에 분산제의 중량비는 1/9에서 9/1이고, 분산제 및 분해제의 총무게는 조성성분에 대하여 50중량%에서 5중량%이다.

본 발명의 조성성분에 있어서 미 결정성 셀루로오스의 함량은 (A),(B) 및 (C)의 각 성분의 총합에 대해서 50중량%에서 95중량%이고, 바람직하게는 60중량%에서 90중량%이며, 분산제 및 분해제의 총량은 (A),(B) 및 (C)의 각성분의 총합에 대하여 50중량%에서 5중량%이고, 바람직하게는 40중량%에서 10중량%이며, 분해제에 대한 분산제의 중량비율은 1/9에서 9/1이고, 바람직하게는 1/3에서 2/1이다.

즉, 본 발명의 복합체는 제법에 있어서 하기 필요조건을 모두 충족시켜야만 한다.

(A)=50-95중량%

(B)+(C)=50-5중량% 및

(B)/(C)=1/9=9/1(중량비율)

본 발명에 대하여 상세히 서술하면은 다음과 같다.

본 발명에서 서술되는 미 결정성 셀루로오스는 Industrial and Engineering Chemistry, 42,502-507(1950)중에서 오. 에이, 바티쉬타(O.A. Battista)씨가 정의한 셀루로오스이다. 즉, 미 결정성 셀루로오스라는 용어는 셀루로오스를 산 가수분해 또는 알카리 산화제로 분해함으로서 얻어지는 실질적인 중합안정도를 갖이는 미 결정성 셀루로오스 접합체를 가리키고져 한 것이다. 예를 들면, 2.5 노르말 염산 수용액으로 105℃에서 15분덩인 셀루로오스를 가수분해시키면은 중합 안정도를 갖는 산에 불용성의 잔여물이 얻어지는데, 이어서 이 잔여물을 세척 및 여과를 행하면은 미결정성의 셀루로오스가 얻어진다.

본 발명의 복합체가 안정제로서의 여러 가지 우수한 능력을 갖게하기 위해서는, 미 결정성 셀루로오스는 될수 있으면 미세하게 하는 것이 바람직하다. 더욱 상세히 설명하면은, 1마이크론 이하의 스토크스 평균직경을 갖는 입자의 조성함량이 총 입자 무게에 대하여 1중량%이상 갖는 미 결정성 셀루로오스를 사용하는 것이 바람직하다. 상기에 서술한 바의 특성을 갖지 않은 미 결정성셀루로오스를 사용할 경우에는, 하기에 서술하는 반죽 및 연마공정에서 상기 특성을 꾀하는 것이 필요하다. 자유침강 법 혹은 원심침강법으로 상기 입도 분포를 측정할 수 있다. 입도분포를 측정하는 장치의 1 예로는 일본 시마즈 제작소 제품인 원심 입도분석기모델 CP-50이었다. 스토크스 평균 직경이 1 마이크론 이하로된 입자의 함량이 총 입자무게에 대하여 1중량%이하인 미결정성셀루로오스는 콜로이드 분산성이 결여되고, 응집 및 침강이 일어나기 때문에 양호한 결과를 얻을 수가 없다. 미세한 입자를 갖는 미 결정성 셀루로오스를 얻기 위해서는 상기에서 서술한 화학적 분해 처리이후에 기계적인 분쇄처리작업을 행하여야 한다. 분쇄처리 작업법은 습식 및 건식법이 있으며, 냉각제를 사용하여 아주 낮은 온도에서 행할 수가 있다.

본 발명의 조성성분중 분산제로 사용되는 당 콜로이드는 전분, 셀루로오스, 및 글리코겐을 제외한 생콜로이드류중에서 선택된 분산제이다. 상기와 같은 당콜로이드로서는 자연상태 혹은 발효등으로 제조되는 물에 팽윤 및 가용성의 고무이다. 당 콜로이드의 특수한 예로는 구주콩고무(gum), 과라너(guar)고무, 타마린드(tamarind)열매고무 및 크루인스(qruince)열매고무등의 콩에서 추출한 고무 및 아라비아고무, 토라가칸트(toragacanth)고무, 카라야(karaya)고무, 가리(ghatti)고무 및 아라비노가락탄(aradinogalactan)고무등의 수액에서 추출한 고무 및 우무가사리, 알긴산 및 이의 염, 카라기이난(Carageenan), 푸르셀란(furcellan) 및 라미나린(Laminarin)등의 해조류에서 추출한 고무 및 크산탄(Xanthan) 고무, 커드란(Curdlan), 펄류란(pullulan) 및 덱스트란 등의 미생물에 의해 생성되는 고무등이 있다. 이들 고무등은 이들 고무등만으로 또는 혼합하여, 미 결정성 셀루로오스와 결합하여 사용할 수가 있다. 이들 고무들중 구주콩(locust bean)고무, 우무가사리고무, 카라야고무, 카라기이난, 알간산 및 이의 염, 푸르셀란 및 크산탄고무가 바람직하며, 카라야 고무, 카라기이산 및 크산탄고무는 특히 바람직하다. 이들 고무들은 수중에서 고팽윤(高膨潤) 되거나 빨리 용해되며 미 결정성 셀루로오스와의 양호한 상용성(相溶性)을 나타내는 특징을 갖이고 있다. 상기 고무를 정제하던 할수록, 본 발명의 복합체에 있어서 그만큼 더욱 더 양호한 결과가 얻어지며, 일상 식품등급의 고무를 사용하는 경우에는 만족스러운 결과가 얻어진다.

본 발명의 조성성분중 분해제는 덱스트린류(말토덱스트린 및 백백덱스트린)

, 약간 삶은 전분류(thinboiling starch)와 시크로덱스트린류등의 전분류 및 글루코오스와 프폭토오스등의 단당류 및 수크로오스와 락토오스등의 이당류를 효소, 산, 알카리 또는 산화제 및 또는 열처리함으로서 얻어지는 전화 전분류등에서 선택하여 사용한다. 이들 분해제중에서 약간 끓인 전분류는 반죽 및 연마공정 다음에 행하는 건조 공정에서 캐러멜화에 따른 복합체의 황색 및 갈색의 착색정도가 낮기 때문에 바람직하다. 이들 분해제등은 냉수중에서 가용성이기 때문에 점도의 실질적인 증가에는 영향을 미치지 못한다. 약간 끓인 전분류는 덱스트로오스 당량(DE)값이 다른 여러 가지 등급이 있다. 본 발명의 조성성분에 있어서 약간 끓인 전분류로는 값이 높거나 낮거나 어느 것을 사용하여도 무방하다.

일반으로 식품 안정제로 가장 필요로 하는 것은 물에 쉽게 분산될 수 있는 특성을 갖는 것이다. 물에 대한 미 결정성 셀루로오스의 분산은 분해제를 혼합함으로서 촉진될 수 있고, 분산제를 혼합하면은 총 반응물의 점도를 약간 증가시켜서 미 결정성의 셀루로오스의 분산 안정성을 축진시킬 수 있으며, 또한 콜로이드의 보호제로서 작용한다. 또한 분산제의 팽윤력은 미 결정성 셀루로오스의 입자들이 분산하는 것을 도와주며 분산제와 분해제를 결합하여 사용하면은 수중에 미 결정성 셀루로오스의 미세한 결정입자들이 분산하는 것을 가속시키는 효과를 얻을 수 있다.

상기와 같이 분산 안정성 및 고분산력을 얻기 위해서는 분산제 및 분해제 성분의 총량은 본 발명의 조성분에 있어 미 결정성 셀루로오스, 분산제, 분해제 총합에 대하여 5중량%이상으로 하는 것이 필요하다. 분산제 및 분해제의 총량이 5중량% 이하인 경우에는 미 결정성 셀루로오스가 수중에서 쉽게 분산되거나 양호한 분산안정성의 기대할 수가 없다. 또한 복합체중의 분해제에 대한 분산제의 중량비율은 1/9에서 9/1범위내로 하여야 하며, 복합체중 분산제의 양이 적거나 이 중량비율이 1/9미만일 경우에는 콜로이드 보호제로서 분산제의 기능이 떨어져서 염을 주가하거나 pH 값을 낮게함으로서 일어나는 응집현상으로 복합체의 안정성에 대한 효과는 감소되며, 수중에서의 팽윤력 및 분산속도로 낮아진다. 또 한편으로는 상기에 서술한 중량비율이 9/1 이상이거나 분해제의 양이 적을 경우에는 복합체가 수중에서 분산될 때 물에 대한 복합체의 분산속도는 아주 낮고 용해되지 않은 덩어리가 생기기 쉽다.

크산탄고무, 카라기이난등을 제외한 상기에서 예시된 분산제 또는 분해제만으로된 대부분의 수용액은 유동의 형상과 유사한 점성을 갖이나, 상기와 같은 분산제 및 분해제를 미 결정성 셀루로오스와 함께 물에 혼합하여 생기는 분산은 상기와 같은 분산제 또는 분해제만으로된 수용액의 분산이나 미 결정성 셀루로오스만의 분산보다도 훨씬 더 큰 요변성 특성을 나타낸다. 이러한 큰 요변성 특성등은 소프트크림등에 부드럽고 산뜻한 미각 및 맛을 제공하고, 소오스류등에 요구되는 특성 및 똑바로 세울 수 있는 특성등을 개선해 주며, 입이 좁은 그릇으로부터 쉽게 따를 수 있는 특성등을 제공하는 것이다. 이와 같은 효과등을 얻기 위해서는 미 결정성 셀루로오스와 배합하는 분산제 및 분해제의 총량은 미 결정성 셀루로오스, 분산제 및 분해제의 총합에 대하여 5에서 50중량%로 하여야 하며, 바람직하게는 10에서 40중량%로 하여야 한다. 분산제 및 분해제의 양을 너무 많게 하거나 미결정성 셀루로오스의 양을 너무 작게하면은 요변성 특성이 결여된다.

본 발명의 목적은 다음과 같은 공정등을 갖는 복합체의 제조방법을 제공하는 것이다.

(1) 25중량%이상의 수분 존재하에서(습식 %로 환산하여)미 결정성 셀루로오스만을, 또는 셀루로오스전분과 글리코겐을 제외한 당콜로이드류 및 이들의 혼합물들중에서 선택된 분산제와 함께 또는 전화 전분류, 단당류, 이당류 및 이들의 혼합물들중에서 선택된 분해제와 함께 미결정성 셀루로오스의 스트크스 평균 입자 직경이 15마이크론 이하 및 1마이크론 이하의 스토크스 평균입자 직경을 1중량% 이상 함유하도록 연마하는 공정 및 (2) (A) 미결정성 셀루로오스 함량이 조성물에 대하여 50에서 95중량%이고, (c) 분해제에 대한(B) 분산제의 중량비율이 1/9에서 9/1이며, 분산제 및 분해제의 총합이 조성물에 대하여 50에서 5중량%인 미결정성 셀루로오스, 분산제 및 분해제를 상기의 구성비율로 하여 물과 친수 혼합시키는 공정 및 이 조성 성분의 구성비율을 (1) 공정에서 행하는 경우에는 (2)공정을 생략하는 것 및(3) 상기 조성물중 수분함량이 약 2.5중량%에서 18중량%가 되도록 혼합물을 건조시키는 공정.

미결정성 셀루로오스, 분산제 및 분해제를 구성성분으로 하는 복합체는 수분 존재하에서 세가지 성분을 반죽 혼합하고 연마함으로서 생성되는 혼합물을 건조시킴으로서 얻을 수 있다. 세가지 성분의 조성 성분중 미결정성 셀루로오스만을 조성성분의 구성비율로 배합하고 혼합하기에 앞서서 미결정성 셀루로오스만을 서로 교대로 반죽하고 연마할 수 있으며, 또는 조성성분의 구성비율로 배합하고 후에 반죽 및 연마작업을 할 수가 있다. 처음 반응 혼합물중에 존재하는 수분의 함량에 따라서 적당한 반죽기 및 적합한 연마기를 선택하여 사용한다. 예를 들면 반죽혼합 및 연마공정에서 이상(泥狀)을 얻기 위해서는 콜로이드밀, 연속식볼밀, 3중 로울밀 또는 기타 반죽 및 연마기가 사용된다. 처음 반응 혼합물중에 수분의 함량이 아주 낮아서 처음 반응혼합물이 푸석푸석한 부스러기 상태일 경우에는 혼연기, 그라인더 또는 압출기를 사용한다. 처음 반응혼합물의 점도가 높거나 죽같은 상태일 경우에는 혼연기, 3중 로울밀 또는 압출기를 사용한다. 반죽한홉 및 연마공정에서 미결정성 셀루로오스는 미세하게 분리된다. 반죽 혼합 및 연마공정에서 미결정성 셀루로오스의 미세하게 분리된 입자의 표면은 분산제 및 또는 분해제의 피복이 입혀져서 미결정성 셀루로오스의 입자들은 서로 떨어져 분리되기 때문에 균일계(系)가 얻어진다. 이것을 달성하기 위해서는 반죽 혼합 및 연마공정을 행하여야 하는 계에 있어서 수분의 존재는 필수적이다. 즉 반죽혼합 및 연마공정을 행하여야하는 계에 있어서 수분의 함량은 습식%로 환산하여, 즉 수분을 포함하는 계의 총량에 대하여 25중량%이상이 필수적이다.

습식%로 환산하여 개의 수분함량이 25중량%보다 낮을 경우에는 미결정성 셀루로오스 입자의 표면은 분산제 및 되는 분해제의 균일한 피복을 얻을 수가 없다. 또한 미결정성 셀루로오스의 분쇄도가 불충분해짐으로 연마한 생성물을 건조한 다음에 물에 분산시키는 경우에 거친 상태의 입자들의 침강을 발견할 수가 있다. 계에 있어서 극한상태의 수분함량은 그다지 문제가 되지 않으며, 이 수분함량은 사용하는 혼연기, 연마기 및 건조기의 종류에 따라 결정하여야 한다. 예를 들면 호모지나이저(ho

mogenizer)나 콜로이드밀을 사용하는 경우에는 계의 수분함량을 99중량% 이상까지 증가시킬 수 있지만은 계의 수분함량이 너무 높으면 건조공정의 효율이 극히 떨어지는 현상을 초래함으로 경제적인 단점이 된다. 통상 혼합반죽 및 연마공정은 계의 수분함량을 97중량% 이하(고체함량; 3중량% 이상)에서 실시하는 것이 바람직하다. 덧붙여서 말한다면, 미결정성 셀루로오스 또는 미결정성 셀루로오스와 분산제 및 또는 분해제의 혼합물에 퍼니큘러 또는 케필러리(funicular or cappilary) 영역이 나타날 수 있는 정도의 수분을 추가하는 것이 훨씬 바람직하다는 사실에 주목하여야 한다. 상기와 같은 수분을 함유하는 반응혼합물을 반죽 혼합 및 연마공정을 행하는 경우에 연마공정의 고효율이 얻어진다. 더욱 상세하게는 본 발명의 방법에 있어서의 수분의 함량은 퍼니큘러 또는 케필러리 영역을 줄수 있는 범위에 상당하는 약 40중량%에서 약 70중량%의 범위이다. 또한 수분의 함량이 상기에 서술한 범위이내 이면, 건조공정을 비용이 아주 낮게 실시할 수 있으면, 연마공정은 1단계공정 또는 여러단계 공정으로 실시할 수가 있다. 예를 들면 미결정성 셀루로오스, 분산제 및 분해제의 혼합물에 적정량의 물을 주가하여 생성되는 습한 혼합물을 반죽혼합하고 연마공정을 행하는 방법 또는 미결정성 셀루로오스, 분산제 및 물의 혼합물을 먼저 반죽혼합 및 연마공정을 실시한 다음에 분해제를 주가하여 혼합 또는 반죽 및 연마 공정을 실시하는 방법을 채택할 수가 있다. 분해제 미결정성 셀루로오스 및 물의 혼합물을 먼저 서로 교대로 반죽 및 연마 작업을 행한 다음, 이어서 분산제를 추가로 주입하여 혼합 또는 반죽 및 연마공정을 물론 실시할 수도 있다. 그러나 본 발명에 있어서는 세가지의 조성성분을 수분 존재하에 한꺼번에 연마 공정작업을 실시하는 것이 가장 바람직하다. 습한 상태의 미결정성 셀루로오스를 사용하는 경우에는 물론 물은 사용하지 않을 수도 있다. 반죽혼합 및 연마공정 후에 15마이크론 이하의 스토크스 입자직경을 갖는 미결정성 셀루로오스 입자함량이 미결정성 셀루로오스 총입자(스토크스 평균 입자 직경이 15마이크론 또는 이하인것)에 대하여 50중량%이상 포함하며 1마이크론 이하의 스토크스 입자직경을 갖는 미결정성 셀루로오스 입자의 함량이 5중량%이상 포함할 수 있도록 반죽혼합 및 연마공정을 실시해야 할 필요가 있다. 미결정성 셀루로오스의 스토크스 평균 입자직경이 5마이크론 또는 그 이하로 되도록 반죽혼합 및 연마공정을 행하는 것이 바람직하다. 반죽혼합 및 연마작업의 온도는 그다지 중요하지가 않으며, 통상 실온으로 행한다. 반죽혼합 및 연마작업 공정 도중에 때때로 온도가 증가하는 경우가 있으나, 바람직한 연마작업을 얻은데 있어서 해가될 만큼 그렇게 높지는 않다.

연마작업 공정 다음으로 건조공정을 실시하는데, 적절한 건조공정은 수분의 함량 또는 건조할 혼합물의 상태에 따라 채택하여야 한다. 예를 들면, 이상 상태의 연마작업된 혼합물은 스프레이 건조방법이나 진공 냉각 건조방법에 의하여 건조시킬 수가 있다. 연마작업된 혼합물이 이상상태가 아닌 경우에는 건조공정전에 경우에 따라서 물에 희석하여 고체함량이 3중량%에서 20중량%가 되도록 할 수가 있다. 또 연마작업된 혼합물이 페이스트(paste) 상이나 추우잉-검(Chowing-gum)상태인 경우에는 쟁반건조기, 밸트건조기, 유동층건조기(fluidized bed dryer), 온풍분쇄기 또는 진공냉각 건조기로 건조시킬 수가 있다. 건조공정에 있어서는 생성되는 복합체 제품이 특정의 수준이 되도록 수분의 함량을 건조시켜 조절하는 것이 중요한 일이다. 즉 습식%로 환산하여 수분의 함량은 약 2.5에서 18중량%가 되도록 하는 것이 필요하며, 수분의 함량이 약 2.5중량%이하인 경우에는 물에 대한 건조공정된 복합체 제품의 재분산성은 떨어지게 된다. 사용 및 취급시에 요구되는 성질, 경제적인 가치, 시간의 경과에 따른 제품의 안정성 및 기타 고려해야할 여러 가지 요인들로부터 극한 상태의 수분의 함량을 결정해야 한다. 일반으로 습식%로 환산하여 수분의 함량이 18중량% 이하인 경우에 복합체 제품을 분말로 사용하는데 편리하며, 수분의 함량이 4중량%에서 10중량%범위가 바람직하다. 상기와 같은 복합체의 제품을 습한 케이크의 형태로도 사용할 수가 있다. 그러나 수분의 함량이 너무 높은 경우에는 운송비의 증가 및 곰팡이가 스는등 여러 가지 불리한 단점이 발생한다.

건조공정을 쟁반건조기, 유동층건조기등의 수단으로 행하는 경우에는, 상업적가치 및 수분 증발성의 견지에서 건조공정된 복합체의 제품을 적절한 분쇄기를 사용하여 분쇄하거나 분말로 하는 것이 바람직하다. 42메쉬의 체를 통과할 수 있는 정도의 입도를 갖는 분쇄한 복합체 제품은 수종에서 쉽고 빨리 분산될 수가 있다. 분쇄된 복합체 제품의 입자들이 60메쉬의 체를 통과할 수 있게 하는 것이 특히 바람직하다.

본 발명의 복합체 제법에 대한 하나의 실시예를 다음에 서술하겠다.

1㎏의 정제된 린터(Linter)(평군중합도; 1500-1600)를 2.5노르말 염산수용액중에서 105℃, 15분 동안(bath 비율; 15회)산가수 분해하고 이어서 따뜻한 순수로 수세하고 여과하여, 70% 수분의 함량을 갖는 2.3㎏의 습한 케이크를 회수하였다. 소량의 습한 케이크를 샘플로 취하여, 원심 입도분석기 모델 CP-50을 사용하여 입도분포를 측정해 1 마이크론 이하의 스토크스 입자직경을 갖는 입자의 비율이 5중량%인 것을 관찰하고, 2㎏의 습한 케이크, 0.1㎏의 우무가사리 및 0.3㎏의 약간 끓인 전분(DE=10)을 10ℓ용 혼연기에 주입한 다음 반죽 혼합하여 60분 동안 연마작업을 하고나서, 직경 2.5㎜의 압출노즐을 갖는 압출기에서 누들(hoodle)형으로 압출해 내었다. 압출물을 공기로 건조하고, 10분동안 60℃로 가열하여 3.2중량%의 수분 함량을 갖는 건조제품을 얻은 다음, 건조된 제품을 햄머밀(hammermill)로 분쇄하여 42메쉬체를 통과할 수 있는 분말상의 복합체 제품 750g을 얻었다. 상기와 같이하여 얻어진 복합체는 수분 분산성이 양호하고, 불용성 덩어리를 형성하는 일이없이 수중에서 균일하게 분산될 수 있는 것을 관찰할 수 있었다. 회전 점도측정기로 측정한 결과 2%복합체수용액은 요변성을 갖일 수 있음을 알 수 있었다.

본 발명의 복합체는 식품 안정제로서 복합체만으로 또는 기타 중합물질과 결합시켜 사용할 수가 있다. 본 발명의 복합체는 패이트상의 영양식품, 반죽식품, 아이스크림, 빙과류, 빵과류, 음료 및 소오스류등과 같은 일상식품의 제조에 유리하게 사용할 수가 있다. 상기와 같은 용도에 있어서 본 발명의 복합체는 뛰어난 유화안정성, 뛰어난 현탁안정성, 우수한 결정화 억제성, 우수한 거품안정성, 높은 수분 유지성 및 뛰어난 열적안정성을 나타낸다.

본 발명의 복합체를 아이스크림, 아이스밀크, 냉동요구르트나 커피프리머등과 같은 일상식품의 제조에 사용할 경우에는 0.05중량%에서 2중량%의 복합체를 액상이나 분말상으로 혼합 할 수 있으며, 필요에 따라서 혼합후에 균질화할 수 있다.

본 발명의 복합체를 휘핑(whipping)크림, 거품상의 토핑크림, 도포용 치즈, 커스터드크림, 푸딩, 무우스(mousse), 펙틴(pectin) 젤리 또는 밀가루 패이스트 등과 같은 패이스트상의 식품이나 크림상의 식품의 제조에 사용할 경우에는, 0.1중량%에서, 5.0중량%의 복합체를 혼합하여 사용할 수 있고, 기타 다른 성분과 함께 혼합 사용할 수 있으며, 필요에 따라서 혼합후에 균질화할 수가 있다.

본 발명의 복합체를 햄, 소세지, 또는 삶은 생성패이스트, 즉 카마보코(kama

boko)나 치쿠와(Chickuwa)등의 어육 패이스트 식품의 제조에 사용할 경우에는 0.2중량%에서 10중량%의 복합체를 혼합 사용할 수 있으며 다른 성분과 함께 혼합 사용할 수가 있다.

본 발명의 복합체를 아이스케이크(ice-jolly)또는 시어비트(Shcrbet)등의 빙과류의 제조에 사용할 경우에는 0.05중량%에서 2.0중량%의 복합체를 혼합 사용할 수 있으며, 다음에 균질화할 수 있다.

본 발명의 복합체를 카스텔라, 쇼트케이스, 빵, 비스켓트, 쿠키 또는 크랙카등과 같은 곡물류 전분으로된 빵과류 제조에 사용할 경우에는, 0.2중량%에서 5.0중량%의 복합체를 혼합하여 사용할 수 있으며, 상기와 같은 빵과류는 본 발명의 복합체의 특성인 우수한 거품 안정성 및 수분유지성이 양호하여 거품크기 및 거품분포도에 있어 균일한 거품이 얻어지며, 본 발명의 복합체의 특성인 수분유지성이 양호하여 우수한 경화성을 얻을 수가 있다.

본 발명의 복합체를 커리밀크, 초콜릿트밀크, 레몬쥬스, 파인애플쥬스, 사과쥬스, 오렌지쥬스 또는 도마도쥬스등의 음료제조에 사용할 경우에는 0.1중량%에서 2.0중량%의 복합체를 혼합 사용 할수 있으며, 상기와 같은 음료에 본 발명의 복합체는 혼탁제 및 현탁안정제로 작용한다.

본 발명의 복합체를 마요네즈, 블란서소오스, 샐러드소오스등의 소오스제조에 사용할 경우에는 0.2중량%에서 5.0중량%의 복합체를 혼합 사용할수 있으며, 상기와 같은 소오스에 있어서 본 발명의 복합체는 우수한 유화성 및 또는 현탁안정성을 나타내어 요변성에 의한 농화제(濃化劑)로서 작용한다.

상기에 서술한 용도 이외에 본 발명의 복합체는 향기를 그대로 보존하며, 프라이(fry)를 완전히 건조시키는 특성이 있어서 프라이의 코오팅에서도사용할 수도 있다.

다음의 실시예에 따라서 본 발명을 상세히 서술하고, 이들 실시예에 의해서 미결정성 셀루로오스 및 복합체의 특성을 하기와 같이 알수가 있다.

[입도분석]

샘플중의 고체함량의 중량이 1중량비가 되도록 미결정성 셀루로오스나 복합체의 습한 케이크를 샘플로 취하여 여기에 수분의 총량이 99중량 비율이 되는 순수를 주가하였다. 워링 브렌더(waring blender)를 사용하여 r.p.m 8000으로 3분동안 상기 복합체를 수중에 분산시켜 생성된 혼합물을 압력 250㎏/㎠하에서 골린(상표명)호모지나이저 모델 15-M(일본 제기회사 제품)에 1회 통과시켰다.(r.p.m 18000으로 3분동안 위링 브렌더만을 선택하여 사용할 수도 있다). 원심입도 분석기 모델 CP-50(일본 시마즈 제작소 제품)을 사용해 생성물의 분산성을 조사하여 미결정성 셀루로오스의 스토성스 평균입자 직경 및 미결정성 셀루로오스중에 1마이성론 이하의 스토크스 입자 직경을 갖는 입자의 비율을 측정하였다.

[재분산성]

샘플로 취한 복합체중의 고체함량의 중량이 1중량비가 되도록 복합체를 샘플로 취하여 여기에 수분의 총량이 99중량 비율이 되는 순수를 주가 하였다. 워링 브렌더를 사용하여 r.p.m 8000으로 3분동안 상기 복합체를 수중에 분산시켜 생성된 혼합물을 압력 250㎏/㎠하에서 골린 호모지나아저 모델 15-M에 1회 통과시켰다(r.p.m 18000으로 하여 3분동안 워링 브랜더만을 선택하여 사용할 수도 있다). 상기와 같이하여 얻어진 분산물을 100cc의 침강시험관에 옮기고 20시간 방치시켜서 시네레시스(synerosis)나 침강이 발생하는 지의 여부를 관찰하였다.

[점 성]

상기에서 서술한 재분산성 시험에서 제조된 1% 분산물을 시험 용기에 주입하고, 온도조절 수조(水槽)에 함침시켜, 브루크필드(Brookfield) 회전점도 측정기(RVT형)을 사용하여 제2회전자의 r.p.m을 30으로 놓고서, 분산물의 점도를 측정하였다. 상기의 점도측정은 20℃와 80℃온도에서 행하였다.

[요변성]

상기에서 서술한 재분산성 시험에서 서술한 바와 같은 방법으로 하여 2%복합체 분산 수용액을 제조하여 브루크필드 회전점도 측정기를 사용하여 제2회전자의 r.p.m을 12 및 30으로 놓고서 분산물의 점도를 각각 측정하여, 다음식에 의해서 요변성 비율(thixotropy index)을 계산하였다.

여기에서 η₃₀및 η₁₂는 회전자의 회전율이 각각 30 및 12 r.p.m에서 측정한 분산물의 점도를 나타낸다.

[수화속도]

샘플로 취한 복합체를 60메쉬 및 100메쉬 체로 체질하여 100메쉬체상에 남는 하나의 굵은 입자를 스라이드 유리상에 놓고 커버 그라스(cover glass)로 덮는다. 커버그라스 쪽으로부터 한 두방울의 물방울을 이 입자에 주가하여, 현미경(배율; 40:100)을 사용하여 이 입자를 관찰하였다. 이 입자가 수분을 흡수하여 최대 용적으로 팽윤되는데 요하는 시간을 기록하였다. 본 명세서에서 표현하는 메쉬는 타이러(Tyler)메쉬이다.

[실시예 1 및 비교실시예 1]

셀룰로오스 원료로서 정제한 린터(평균중합도; 1500)와 용해성 펄프(평균중합도; 800)를 취하여 표 1에 도시한 바의 조건하에 0.8중량%의 염산수용액으로 가수분해한 다음, 순수로 수세하여 여과하여 미결정성 셀루로오스의 습한 케이크를 얻었다. 상기와 같이하여 얻어진 습한 케이크의 입도분포치는 표 1에 도시한 바와 같다. 미결정성 셀루로오스/분산제/분해제의 중량비율이 7/1/2가 되도록 표 2에 도시한 바의 분산제 및 분해제를 습한 케이크에 가하여 생성되는 혼합물을 연속식 혼연기속을 5회 통과시켜 반죽혼합 및 연마작업을 행하였다. 반죽 및 연마작업 공정에의 수분함량은 모두 50중량%를 유지하도록 조정하였다. 이렇게 하여 얻어지는 습한제품의 덩어리를 작은 파편으로 부수고, 제품의 수분함량이 8중량%로 감소될 때 까지 온풍건조기에서 80℃로 건조를 행하였다.

건조된 제품을 분쇄기로 대강 분쇄시킨 다음 햄머밀을 사용해서 미세하게 분쇄하여 48메쉬체를 통과할 수 있는 분말상의 제품을 얻었다. 미세한 분말상의 수분의 함량은 7.5%중량이었다. 표 2에 도시한 바대로 하여 얻어지는 복합체 제품의 특성을 표 3에 도시하였다.

비교실험(표 3)에 사용된 수용성 중합물질은 높은 수화속도 값을 갖이나 이들이 수중에서는 불용성 덩어리를 생성하기 쉽다. 또, 크산탄 고무외의 중합물질의 경우에는 요변성 특정을 관찰할 수가 없었다.

[표 1]

[참고사항]

1) 모든 복합체의 수분함량 7.5중량%

2) 실시예 1에서 사용한 것과 같은 말토덱스트린.

3) 미결정성 셀루로오스의 스토크스 평균입자 직경.

4) 비교실험

[표 5]

[참고사항]

1) 요변성은 다음과 같이 표시하였다.

× : 요변성비율 ＜ 1

△ : 요변성비율=1에서 2

○ : 요변성비율=3에서 5

◎ : 요변성비율＞6

2) 비교실험

표 5에 도시한 결과로부터 C-4, C-5, C-7, C-8, C-9, C-11, C-12 및 C-13의 수중에서의 분산속도(수화속도가 높다), 시간의 경과에 따른 안정성(재분산성이 양호하다) 및 요변성(요변성 비율이 높다)이 우수하다는 것은 명백한 일이다.

[실시예 3 및 비교실시예 3]

표 6에 도시한 처방에 따라 아이스밀크를 제조하였다. 60℃에서 30분동안 원료를 수중에 용해시킨후 혼합 생성물을 150㎏/㎠압력하에 1회 및 150㎏/㎠압력하에서 1회 호모지나이저를 통과시켜 얻어지는 혼합물을 +5℃로 급냉시킨 다음에 냉동기(일본 미쓰비시 중공업회사 제품 미쓰비시 싸니써브(상표명)에 SF-3A5)냉각시켰다.

냉각된 혼합물을 75%과잉(overrun)으로 하여 꺼내어 컵에 채우고 -40℃로 유지한 냉동기에 하룻밤 저장시켰다. 여기에서 overrun이라는 말은 제품중에 거품의 정도를 의미하며, 다음식으로 정의된다.

여기에서 W는 거품이 생기기 전에 제품의 용적당 중량을 나타내며, Wt는 거품이 생긴후에 제품의 용적당 중량을 나타낸다. 실시예 3 및 비교실시예 3에서 사용한 안정제 및 얻어진 아이스밀크 제품의 특성을 표 7에 도시하였다.

[표 6]

[참고사항]

1) 일본 가오 아틀라스 공업사 제품, Atmos 150(단 글리세리드가 주성분).

[표 7]

[표 2]

[참고사항]

1) 수분 제외함.

2) 미결정성 셀루로오스의 스토크스 평균입자 직경

3) 비교실험

4) 말트린(maltrin)200(미합중국 곡물 자공회사 제품)

5) 카라야고무/우무가사리 고무의 중량비율=1/1

6) 수크로오스/글루코오스의 중량비율=1/1

[표 3]

[참고사항]

1) : 비교실험

비교실험 1 : 0.2% 카라야고무만의 용액.

비교실험 2 : 0.2% 우무가사리 고무만의 용액.

비교실험 3 : 0.2% 크산탄고무만의 용액.

[실시예 2 및 비교실시예 2]

실시예 1에서 서술한 바와 같이 하여 미결정성 셀루로오스 B-5를 다량 제조한 후 이것을 써서 표 4에 도사한 바의 처방을 갖는 혼합물을 얻은 다음, 실시예 1에서 서술한 바와 같은 방법으로 하여 반죽 혼합, 연마, 건조 및 분쇄하여 복합체를 제조하였다. 이들 복합체의 시험결과를 표 5에 도시하였다.

[표 4]

[참고사항]

비교실험 1 : 0.3중량%의 카라야고무만을 사용함.

비교실험 2 : 0.3중량%의 우무가사리 고무만을 사용함.

비교실험 3 : 0.3중량%의 크산탄고무만을 사용함.

비교실험 4 : 0.3중량%의 카라기이난만을 사용함.

비교실험 5 : 시판으로 사용되는 0.3중량%의 안정제를 사용함(싸네이 까가꾸 K.K 제품 SUNVESTNN)

1) : 혼합물을 침강 시험조에 주입하여 5℃에서 48시간 동안 방치한 다음, 혼합물의 안정성을 육안으로 관찰하였다.

2) : 아이스밀크를 실온으로 노출시킨채 45분 동안 방치하여, 이 시간동안 녹아 흘러내리는 양을 측정(중량 %로)한후 다음과 같이 형태 유지율을 조사하였다.

○ : 50중량% 이하 × : 50중량% 또는 초과

3) : 비교 실험

표 7에 도시한 바와 결과로부터 안정제(복합체) G-1, X-1, KG-1, C-4, C-5, C-7 및 C-13의 유화안정성, 거품안정성, 결정화 억제성등이 뛰어나다는 것은 명백한 일이며, 본 발명의 안정제는 수가용성 중합물질(비교실험 1에서 4)만으로 된 종래의 안정제에 비해서 아이스밀크에 사용할 경우에 매끄럽고 평평한 성상도는 부드럽고 산뜻한 맛을 준다.

[실시예 4 및 비교실시예 4]

표 8에 도시한 처방 및 통상의 방법으로 초콜릿트 음료를 제조하였다. 초콜릿트 음료 제조에 있어서 고온살균 공정 이후에 코코아음료의 양호한 현탁안정성을 얻기란 어려운 일이라고 말해 왔었다. 표 9에 도시한 바의 결과들로부터 명백히 알수 있듯이 본 발명의 복합체는 초컬릿트 음료에 있어서 열적안정성 및 현탁안정성을 증진시킬 수 있음이 확인되었다.

[표 8]

[표 9]

[참고사항]

비교실험 1 : 카르복시메칠나트륨(일본 다이셀공업사 제품 CMC-Na #1170)

[실시예 5 및 비교실시예 5]

표 10에 도시한 처방으로 거품상의 토핑크림을 제조하였다. 표 11에 도시한 바의 결과들로부터 명백히 알수가 있듯이 본 발명의 복합체는 거품상의 토핑크림 제조에 있어서 거품안정성과 밀도 및 성상을 증진시킬 수 있음이 확인되었다.

[표 10]

[참고사항]

1) : 스테아린산모노글리세리드

2) : 사용한 안정제는 다음과 같다.

본 발명 : 복합체 C-8 사용

비교실험 : 카라기이난만을 사용

[표 11]

[참고사항]

1) : Vt/Vo, 여기에서 Vo는 처음 용적을 가리키며 Vt는 t분(거품을 일게한 시간) 경과후의 용적을 가리킨다.

2) : 브루크필드 회전 점도 측정기(RVT형), 회전자(T형), 5-8°, r.p.m 20

복합체 C-8을 넣은 크림은 성상이 매끄럽고 가벼운 감촉 및 부드럽고 산뜻한 맛이 있지만은 카라기이난만을 안정제로 넣은 크림은 페이트상의 성상 및 무거운 감촉의 성상 또는 맛을 지닌다. 휘핑크림 혼합물을 150℃에서 3초동안 짧은시간 고온 살균 처리시에는 복합체 C-8을 넣은 혼합물과는 다르게 오일유실(oil-off)을 관찰할 수가 있다.

[실시예 6 및 비교실시예 6]

표 12에 도시한 처방으로 블란서 소오스를 제조하여 특성을 조사해서 표 13에 도시한 바의 결과를 얻었다. 본 발명의 복합체를 넣은 소오소는 크림상 및 양호한 성상이나 맛을 지니고 또 오랫동안 유화안정성이 우수하였다.

[표 12]

[표 13]

[실시예 7 및 비교실시예 7]

표 14에 도시한 처방으로 삶은 어류 패이스트(카마보코)를 제조하였다. 표 14에 도시한 바의 혼합물을 충분히 반죽 혼합하여 판자상에 붙인후에 통상의 방법으로 삶아서 삶은 어류 패이스트를 얻었다. 본 발명의 복합체를 사용한 패이스트는 수분 유지성이 양호하며 향기가 보존되었다. 표 15에는 파넬(Panel)테스트(11Panelers)의 결과를 도시하였다.

[표 14]

[표 15]

본 발명의 복합체를 넣은 삶은 어류 패이스트가 종래의 전분 안정제를 사용하여 만든 삶은 어류 패이스트보다 더 양호하다는 것을 대부분의 파넬러(Paneler)를 통하여 알 수 있다.

[실시예 8]

미결정성 셀루로오스/분산제/분해제의 중량비율이 7/1/2가 되도록 표 16 및 표 17에 도시한 바의 분산제 및 분해제를 실시예 1에서 도시한 바 있는 비결정성 셀루로오스 B-6의 습한 케이크에 가하여 생성되는 혼합물을 연속식 혼연기속을 5회 통과시켜 반죽혼합 및 연마작업을 행하였다. 반죽혼합 및 연마공정에서의 수분함량은 모두 50중량%가 되도록 유지 조정하였다. 이렇게 하여 얻어진 습한 제품의 덩어리를 작은 파편으로 부수고 제품의 수분함량이 7중량%로 감소될때까지 온풍건조기에서 90℃로 건조를 행하였다. 건조된 제품을 분쇄기로 대강 분쇄시킨 다음 햄머밀을 사용해서 미세하게 분쇄하여 48메쉬체를 통과할 수 있는 분말상의 제품을 얻었다. 미세한 분말상의 수분함량은 6.0중량%이었다. 이렇게 하여 얻어지는 복합체 제품의 특성을 조사하여 얻어진 결과를 표 16 및 표 17에 도시하였다.

[표 16]

[참고사항]

매 복합체마다 분해제로서 약간 삶은 전분(DE=15)를 사용하였다.

[표 17]

[실시예 9 및 비교실시예 9]

미결정성 셀루로오스/카라야고무/약간 삶은 전분의 중량비율이 6/1/3이 되도록 카라야고무 및 약간 삶은 전분(DE-5)을 실시예 1에서 도시한 바 있는 미결정성 셀루로오스 B-2의 습한 케이크에 주입하여 혼합하였다. 혼합물의 수분함량이 50중량%가 되도록 물을 가하였다. 생성된 1㎏의 혼합물을 5ℓ용 유성 혼합기(Planetary mixer)(일본 시나가와공업사 K.K 제품)에 주입하여 높은 속도의 교반 조건하에서 반죽 혼합 및 연마작업을 실시하였다. 표 18에 도시한 반죽 및 연마시간에 따라서 미결정성 셀루로오스의 스토크스 평균 입자 직경을 조정하였다. 건조 및 분쇄처리 작업은 실시예 8에서 서술한 방법으로 실시하였다.

[표 18]

[참고사항]

1) : 미결정성 셀루로오스의 스토크스 평균입자 직경

2) : 비교실험

상기와 같이하여 얻어진 복합체(안정제)를 사용하여 실시예 3에서 서술한 바와 같은 처방 및 방법으로 아이스밀크를 제조하였다. 사용한 안정제(복합체) 및 아이스밀크 제품의 특성을 표 19에 도시하였다.

[표 19]

[참고사항]

1) : 실시예 3에서 같은 방법으로 혼합 안정성을 조사함

2) : 비교실험

K-B-2-3, K-B-2-4 및 K-B-2-5의 복합체를 사용하여 만든 아이스밀크의 제품에 성상의 변화는 -20℃±2℃로 유지시킨 냉동 진열장에 6개월 동안 저장시킨후에는 거의 관찰할 수 없었다.

상술한 바와 같이 본 발명의 복합체는 수중에서 전단력(剪斷力)을 받아서 미결정성 셀루로오스의 미세입자는 균일하게 분산되어 안정화되기 때문에 본 복합체는 안정제로서 우수한 작용을 한다.

Claims (1)

1. 다음과 같이 3개 공정으로 구성된 복합체의 제조방법 : 즉 (가) 25중량%이상 바람직하기로는 40 내지 70%의 수분 존재하에서(습식%로 환산하여) 미결정성 셀루로오스만을, 또는 바람직하기로는 셀루로오스, 전분과 글리코겐을 제외한 당콜로이드류 바람직하기로는 카라야검, 카라게난, 크산탄검 및 이들의 혼합물들 중에서 선택된 분산제와 함께 또는 전화전분류, 단당류, 이당류 및 이들의 혼합물들 중에서 선택된 분해제와 함께 미결정성 셀루로오스의 스토크스 평균입자 직경이 15마이크론 이하 및 1마이크론 이하의 스토크스 평균입자 직경을 1중량%이상 함유하도록 연마하는 공정 및 (나) (A) 미결정성 셀루로오스의 함량이 조성물에 대하여 50에서 95중량%이고, (C) 분해제에 대한 (B) 분산제의 중량비율이 1/9에서 9/1이며, 분산제 및 분해제의 총합이 조성물에 대하여 50에서 5중량%인 미결정성 셀루로오스, 분산제 및 분해제를 상기 구성비율로 하여 물과 친수 혼합시키는 공정 및 이 조성성분의 구성비율을 (가)공정에서 행하는 경우에는 (나)공정을 생략하는 것과 (다) 상기 조성물중 수분함량이 약 2.5중량%에서 18중량%가 되도록 혼합물을 건조시키는 것을 특징으로 하는 복합체의 제조방법.