KR890002268B1 - 축냉제 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

축냉제

본 발명은 주로 가정내에서 아이스크림이나 샤벳(sherbet)등의 얼음과자의 제조나, 가공식품 또는 냉동식품등의 보냉수송 및 레저 등에 사용되는 쿠울러 박스에 사용되는 축냉제에 관한 것으로, 특히 축냉제가 봉함되는 금속용기에 대한 부식방지 효과를 가지는 축냉제에 관한 것이다.

종래, 예를들면 가정내에서 아이스크림 등의 얼음과자를 제조하는 경우에는 외부용기 내에 식염을 섞은 얼음을 넣고, 이 외부용기내에 아이스크림 재료를 담은 내부용기를 침지하여 냉각해서 만들고 있었으나, 얼음과 내부용기와의 접촉면적이 적어 냉각능력이 작기 때문에 아이스크림 등의 냉과의 제조에 장시간이 필요했었다.

이로인해 소정 조성의 액상의 축냉재를 미리 외부용기내에 밀봉한 2중 용기를 사용해서 아이스크림을 제조하는 제안이 실행되고 있었다. 이러한 축냉제는 종래에 있어서는 예를들면 일본 특허공개 공보 소화59-13,697호에 기재된 발명으로, 즉 농도 16 내지 18%의 탄산수소칼륨 수용액에 에틸알콜이 2 내지 10%혼합된 것이 사용되고 있다.

그러나 종래의 축냉제는 에틸알콜 첨가량을 증가해도 빙결점이 -8.5℃ 이하가 되기 힘드는 동시에 용해 탄산수소칼륨이 약간 불안정하게 되기 쉽고, 가열하면 분해하는 일이 있고, 또 탄산수소칼륨과 에틸알콜을 혼합했을때 거품이 일어나는 현상이 생기고, 밀폐용기내에 밀봉했을때, 그 밀봉용기를 변형시키는 일이 있고, 또 밀폐용기가 금속제의 경우에는 장기간 사용하면 금속용기에 대한 부식성이 충분하지 않는 문제가 있었다.

본 발명의 목적은 빙결점을 -8.5℃ 이하로 내리고 탄산칼륨의 안정성을 향상시키고, 또한 발포현상을 방지하는 축냉제를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 금속제 용기에 대하여 우수한 부식방지 효과를 가지는 축냉제를 제공하는 것이다.

본 발명에 의하면 축냉제는 탄산수소칼륨 수용액에 다가알콜 및 필요에 따라 당류를 1.0중량% 내지 20중량% 혼합한 것으로, 부식방지를 위해서는 상기한 혼합물에 다시 0.01 내지 0.5중량%의 규산의 알칼리 금속염, 메타규산의 알칼리금속염 및 폴리인산의 알칼리금속염중 적어도 1종류로 구성되는 부식방지제를 함유해서 구성된다.

본 발명의 축냉제에서는 (1) 빙결점이 -8.5℃ 이하로 하강이 가능하므로 아이스크림원료의 당분이 많을 경우에도 아이스크림의 생성능력을 향상시킬 수 있다. (2) 탄산수소칼륨의 본래 지니고 있는 공정점(共晶點)이 유지되고 있으므로 빙결점을 -10℃ 이하로는 내리지 않게하는 것에 의해 아이스크림의 2중용기의 내부용기의 내벽에 대하여 얼어붙는 것을 억제할 수 있음과 동시에 이 벽면에 아이스크림을 긁어내는 것이 용이해진다. (3) 에틸알콜 대신에 보다 값이싼 프로필렌글리콜 등을 사용하기 때문에 전반적으로 원가가 저감된다. (4) 탄산수소칼륨의 안정성이 향상되는 동시에 종래와 같은 발포가 없고 밀봉했을때 2중용기의 외부용기가 부푸는 것을 적게할 수 있다. (5) 이 축냉제는 알루미늄 또는 알루미늄 함금소재에 대하여 부식성이 없기 때문에 밀봉했을때 알루미늄 등으로 형성한 2중용기가 부식되는 일이 없다. 그러나 바람직하기로는 0.01~0.5중량%의 규산의 알칼리금속염, 메타규산의 알칼리금속염 및 폴리인산의 알칼리 금속염 중 적어도 1종류로 구성되는 부식방지제를 첨가하므로써 부식효과는 더욱 개선된다.

이하 본 발명을 설명한다.

우선, 탄산수소칼륨은 시판의것을 정제해도 좋으나, 정제하지 않고 그대로 사용하는 편이 제조공정이나 가격면에서 좋다. 이 탄산수소칼륨은 수도물 또는 증류수 등의 물에 중량농도로 16 내지 18%용해되어, 수용액의 상태로 사용되고, 보다 좋기로는 중량농도 16.95%의 수용액이 사용된다.

상기와 같이 얻은 탄산수소칼륨 수용액에 1.0중량% 내지 20.0중량%의 프로필렌글리콜 또는 글리세린 등의 다가(多價)의 알콜류, 또는 이 다가알콜류에 다시 설탕 또는 과당 등의 당류를 합계해서 1.0중량% 내지 20.0중량%가 되도록 혼합하여 본 발명의 축냉제를 준비한다.

상기한 다가의 알콜류, 또는 다가의 알콜류와 당류와의 합계가 1.0중량% 미만이 되면 첨가한 효과가 발휘되지 않고, 또 20.0중량%를 초과하면 적당한 빙결점을 얻을 수 없다.

또, 부식방지제로서 사용되는 규산, 메타규산 및 폴리인산의 알칼리 금속염으로서는 예를들면 규산나트륨, 규산칼륨, 규산칼슘등의 규산알칼리, 메타규산나트륨, 메타규산칼륨, 메타규산칼슘등의 메타규알칼리 및 폴리인산나트륨, 폴리인산칼륨 등의 폴리인산 알칼리를 들수 있고, 바람직하기로는 규산나트륨, 메타규산나트륨 및 폴리인산나트륨을 들수 있다. 이들은 1종류만을 단독으로 사용할 수 있는 이외에 2종류 이상의 혼합물로서 사용할 수도 있다. 이 부식방지제로서, 특히 바람직한 것은 규산나트륨 및 메타규산나트륨과 폴리인산나트륨의 혼합물이다. 또 이 부식방지제는 금속용기의 종류나 축냉제의 종류에 따라 사용되는 종래의 공지의 부식방지제, 예를들면 인산칼륨등과 같이 병용해도 좋다.

상기한 축냉제애 대한 상기 부식방지제의 배합비율에 대해서는 축냉제의 종류나 용도 등에따라 적절히 정할 수 있으나, 바람직하기로는 축냉제 중에 0.01 내지 0.5중량%의 범위내로 배합한다. 0.01중량%보다 적으면, 축냉제의 종류에 따라서는 부식방지제를 첨가한 효과가 발휘되지 않고, 또 0.5중량%보다 많으면 축냉제의 종류에 따라 그 냉동곡선에 악영향을 주는 이외에, 농도가 0.5중량%를 초과하면 잘못 마셨을때 인체에 해를 주는 염려가 있다.

본 발명의 축냉제를 밀봉하기 위하여 사용되는 금속용기로서는 특히 한정되는 것은 아니나, 특별히 적절한 것으로 알루미늄계 용기를 들수 있다. 이 알루미늄계 용기에 대해서는 그 표면처리를 하지아니한 소재로도 되고, 또 그 표면에 예를들면 양극산화 피막의 보호막을 형성하는 이른바 아르마이트 처리 등의 표면처리를 한것도 좋다.

이하 본 발명을 실시예에 의해 구체적으로 설명한다.

[실시예 1]

중량농도 17%의 탄산수소칼륨 수용액 1kg에 대하여 프로필렌글리콜 100g을 첨가혼합하여 축냉제를 제조하고, 이것을 2중용기의 외부용기내에 밀봉하여 약 -20℃의 분위기 온도의 가정용 냉동고에서 냉각했다. 이 경우에 축냉제는 약 -9℃에서 전체가 균일하게 빙결되었다. 이 냉각후의 2중 용기를 냉동고로 부터 꺼내서 생우유 200cc, 날계란 2개(약30g), 설탕 45g을 혼합한 아이스크림 재료를 10℃로 내부용기내에 충전하고, 아이스크림을 제조했다.

[실시예 2]

중량농도 17%의 탄산수소칼륨 수용액 1kg에 대하여 글리세린 125g을 첨가혼합하여 축냉제를 제조했다. 이 축냉제를 실시예 1과 동일하게 2중용기의 외부용기내에 밀봉하여 동일한 조건으로 냉각했다. 빙결온도는 약 -9℃이고, 균일하게 빙결이 되고 있었다. 다음에 실시예 1과 동일한 아이스크림 재료를 내부용기 내에 충전하여 아이스크림을 제조했다.

[실시예 3]

중량농도 17%의 탄산수소칼륨 수용액 1kg에 대하여 설탕 50g 및 글리세린 105g을 각각 첨가 혼합하여 축냉제를 제조했다. 이 축냉제를 실시예 1과 동일하게 2중용기의 외부용기내에 밀봉해서 동일한 조건으로 냉각했다. 빙결온도는 약 -9℃이고, 균일한 빙결을 나타냈다. 다음에 실시예 1과 동일한 아이스크림 재료를 내부용기내에 충전하여 아이스크림을 제조했다.

[실시예 4]

중량농도 17%의 탄산수소칼륨 수용액 1kg에 대하여 만니트(mannit) 50g 및 프로필렌글리콜 70g를 각각 첨가 혼합해서 축냉제를 제조했다. 이 축냉제를 실시예 1과 동일하게 2중용기의 외부용기내에 밀봉하여 동일한 조건으로 냉각했다. 빙결 온도는 약 -9℃이고 균일한 빙결을 나타냈다. 다음에 실시예 1과 동일한 아이스크림재료를 내부용기내에 충전하여 아이스크림을 제조했다.

이상에 설명한 실시예 1 내지 4에 있어서 어느 경우도 약 20분후에 온도 약 -4.0℃의 양호한 아이스크림을 얻을 수 있었고, 또 2중용기의 외부용기의 외측저부의 부풀음도 적었다.

[비교예 1(종래품)]

중량농도 17%의 탄산수소칼륨 수용액 1kg에 대하여 에틸알콜 55g을 첨가 혼합하여 축냉제를 제조했다. 이 축냉제를 실시예 1과 동일하게 2중용기의 외부용기내에 밀봉하여 동일한 조건으로 냉각했다. 빙결온도는 약 -8℃이고, 균일한 빙결을 나타냈다. 다음에 실시예 1과 동일한 아이스크림재료를 내부용기내에서 충전하여 아이스크림을 제조했다.

이 경우에는 일반적으로 양호한 아이스크림 생성능력을 나타냈지만, 설탕첨가가 많은 경우에는 완성품이 바람직하지 못할 정도로 부드러웠다. 또 2중용기의 외부용기의 저부가 약간 부풀었다.

[비교예 2]

중량농도 17%의 탄산수소칼륨 수용액을 축냉제로서 사용하여 이 축냉제를 실시예 1과 동일하게 2중용기의 외부용기내에 밀봉하여 동일한 조건으로 냉각했다. 빙결온도는 약 -6℃이고, 균일한 빙결을 나타냈다. 다음에 실시예 1과 동일한 아이스크림재료를 내부용기내에 충전하여 아이스크림을 제조했다. 이 경우에는 일반적으로 아이스크림의 완성품이 부드러웠다.

[실시예 5 내지 8]

(1) 실시예 5 내지 8의 비이커 테스트

축냉제로서 상기 실시예 1에 표시한 성분의 것을 주한제(寒劑)로서 사용하여 이것에 제1표에 표시하는 부식방지제, 즉 실시예 5에서는 규산나트륨을, 실시예 6에서는 메타규산나트륨과 폴리인산나트륨을 중량비 1 : 1의 비율로 혼합한 혼합물, 실시예 7에서는 폴리인산나트륨을 각각 그 농도가 0.5wt%가 되도록 첨가하고, 얻어진 축냉제(실시예 5 내지 8)를 비이커에 채취하여 그속에 알루미늄 합금 A-3004 및 A-1050의 나재(裸材) 시험편 및 6μ의 양극산화피막을 가지는 알루마이트처리시험편을 투입하여 40℃로 4주간 방치하여 알루미늄의 융출량(Al 용출량, mg/l)과 축냉제의 외관을 조사하여, 외관에 대해서는 0 : 양호, △ : 일부변색, 및 × : 전면변색의 3단계법으로 판정했다. 또 비교예로서 상기의 축냉제에 부식방지제로서 인산에스테르를 사용했을 경우(비교예 3)와 17중량%의 탄산수소칼륨만을 함유하는 수용액에 부식방지제를 첨가하지 않았을 경우 (비교예 4)에 대하여 상기 각 실시예와 동일한 시험을 실시하고, 각 실시예의 경우와 비교했다. 결과를 제1표에 표시한다.

(2) 실시예 5 내지 8의 실지캔 테스트

내부용기와 외부용기를 알루미늄합금 A-3004의 나재(裸材)로 형성하고, 또 이들 내부용기와 외부용기와의 사이를 연결하는 휜을 알루미늄 합금 A-1050의 나재로 형성한 실지캔를 사용하여 이 실지캔 내에 상기 실시예 5 내지 8 및 비교예 3과 4의 축냉제를 밀봉하고, 40℃에서 4주일의 보존시험(시험법 A) 및 40℃에서 7시간 후 -20℃에서 17시간 보존을 1사이클로 하는 냉열사이클을 4주간 실시하는 냉열사이클 테스트(시험법 B)의 보존시험을 실시하고, 각 시험법 A 및 B의 경우에 대하여 Al용출량을 측정했다.

결과를 제1표에 표시한다.

[제 1 표]

* : 제1표중 SS는 규산나트륨을 표시하고, SMS는 메타규산난트륨, SPP는 폴리인산나트륨, PE는 인산에스테르를 표시한다.

** : 단위면적당의 축냉제의 양 3.3ml/cm²

(3) 부식방지제의 농도범위 확인테스트

축냉제로서 상기 실시예 5 내지 8에서 사용한 탄산수소칼륨 축냉제를 사용하고, 또 부식방지제로서 상기 실시예 4 내지 8에서 사용한 규산나트륨, 메타규산나트륨과 폴리인산나트륨의 혼합물, 메타규산나트륨, 또는 폴리인산나트륨을 사용하여, 각 부식방지제의 농도를 변경해서 40℃에서 2주간의 비이커 테스트를 실시하고, Al용출량의 측정과 축냉제의 외관의 관찰을 실시하고, 부식방지제의 적정한 농도범위를 조사했다. 결과는 0.01내지 0.5중량%의 범위내이고, 0.01중량%보다 적으면 Al용출량이 허용량을 넘고, 또 0.5중량%보다 많으면 축냉제의 pH가 그 허용치를 넘어 축냉효과의 향상이 없고, 또 잘못해서 마셨을때나 이이스크리머 등으로 사용도중에 식품속에 혼입했을 경우 인체에 해를주는 염려가 있어 좋지않다.

Claims (10)

1. 탄산수소칼륨 수용액에 1.0중량% 내지 20.0중량%의 다가알콜류를 혼합해서 구성되는 축냉제.
2. 제1항에 있어서, 탄산수소칼륨 수용액에 다가알콜류와 당류를 합계해서 1.0중량% 내지 20.0중량% 혼합하는 축냉제.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 혼합물에 다시 0.01 내지 0.5중량%의 부식방지제를 첨가해서 구성되는 축냉제.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 탄산칼륨 수용액 중의 탄산수소칼륨의 중량농도는 16 내지 18%인 것을 특징으로 하는 축냉제.
5. 제1항에 있어서, 다가 알콜은 프로필렌글리콜 또는 글리세린인 것을 특징으로 하는 축냉제.
6. 제1항에 있어서, 당류는 설탕 또는 과당인 것을 특징으로 하는 축냉제.
7. 제3항에 있어서, 부식방지제는 규산의 알칼리 금속염, 메타규산의 알칼리 금속염 및 폴리인산의 알칼리금속염으로 구성되는 군에서 선택된 적어도 1종류인 것을 특징으로 하는 축냉제.
8. 제7항에 있어서, 규산의 알칼리금속염은 규소나트륨인 것을 특징으로 하는 축냉제.
9. 제7항에 있어서, 메타규산의 알칼리금속염은 메타규산나트륨인 것을 특징으로 하는 축냉제.
10. 제7항에 있어서, 폴리인산의 알칼리금속염은 폴리인산나트륨인 것을 특징으로 하는 축냉제.