KR910006919B1 - 난용성 젤라틴화제의 품질개량법 - Google Patents
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Abstract
내용 없음.
Description
본 발명은 수-난용성 젤라틴화제(gelatinizer)의 용해도를 증진시키는 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 수-난용성 젤라틴화제를 쉽게 용해되는 수용성 젤라틴화제로 전환시키는 방법에 관한 것이다.
젤라틴과 한천은 일반적으로 난용성 젤라틴화제로 공지되어 있다. 젤라틴을 물에 용해시키기 위하여, 먼저 젤라틴 분말이나 플래이트(plate)를 물로 팽윤시킨 다음, 이 젤라틴 및 물 혼합물을 가열해 주어야 한다. 한천을 물에 용해시키기 위해서는, 먼저 이것을 더운 물에 넣고 가열한 다음 80℃ 이상의 온도에서 장시간 동안 방치하여 두어야 한다.
이러한 조건하에서, 젤라틴의 용해도를 증진시키기 위한 몇가지 방법이 제시 및/또는 개발되었으며 그 결과가 문헌에 기록되었다.
예를 들면, 일본국 특허공부 제 31911/1973호 및 미합중국 특허 제 3,362,830호에 젤라틴 분말을 동량 또는 동량 이상의 설탕과 함께 물에 용해시킨 다음, 이 용액을 분무 건조법과 같은 방법으로 건조시켜 주는 단계로 이루어진 방법이 기술되어 있다. 또한 일본국 공개특허공보 162949/1980호에는 물-함유 젤라틴을 마이크로파로 가열하여 재빨리 용융시켜서 건조시킨 후, 이 건조된 젤라틴을 냉동시킨 다음, 냉동조건하에서 분쇄시키는 방법이 기술되어 있다. 그러나, 전자의 방법을 이용할 경우에, 품질 개선제로서 많은 양의 설탕을 사용하여야만 하므로 이렇게 하여 제조된 젤라틴 분말은 젤라틴과 설탕 분말을 혼합한 것이 된다. 그러므로 이 방법은 젤라틴 자체의 품질을 개선시키는 방법으로는 간주할 수 없다. 반면에, 후자의 방법은 물-함유 젤라틴을 제조하기 위한 물 첨가 단계, 이미 첨가한 물을 제거하기 위한 건조단계 및 건조된 젤라틴을 냉동조건하에서 분쇄하는 단계 등이 필요하기 때문에 매우 복잡하다.
한편으로, 한천의 용해도를 증진시키는 방법이 아직까지도 제시 또는 개발되지 않았다.
이러한 상황에서, 본 발명자는 설탕과 같은 개질제를 첨가 또는 사용하지 않는 아주 간단한 방법으로, 젤라틴 및 한천 등의 난용성 젤라틴화제의 용해성을 증진시키는 새로운 방법을 개발하기 위한 연구를 하였다. 이 결과로, 본 발명자는 비-평형 플라스마(non-equilibrium plasma)를 사용하는 것이 젤라틴화제의 용해성을 증진시키는데 효과적이라는 것을 발견하였다.
본 발명의 주 목적은 젤라틴 및 한천과 같은 젤라틴화제의 품질을 증진시키기 위한 신규한 방법, 즉 수-난용성 젤라틴화제를 쉽게 용해되는 수용성 젤라틴화제로 전환시켜 주는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 쉽게 용해되는 수용성 젤라틴화제를 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 목적 및 그 외의 목적들은 젤라틴화제를 비-평형 플라스마와 접촉시키므로써 이루어질 수 있다.
본 발명에 의한 방법은 고주파로 저압력의 기체 대기에 투사하여 비-평형 플라스마를 발생시키고, 이 플라스마를 젤라틴화제와 접촉시켜주는 것으로 이루어진다.
일반적으로, "플라스마(plasma)"라는 용어는 물질이 아주 높은 에너지를 흡수할 때 물질이 하전된 입자로 해리됨으로써 생성된 이온화된 기체 상태로 정의된다. 플라스마는 보통 두 종류 즉, 평형 플라스마와 비-평형 플라스마로 구분된다. 평형 플라스마는 일반적으로 비교적 고 기체압하에서 아아크 방출과 같은 방출에 의하여 형성될 수 있는 반면, 비-평형 플라스마는 보통 "저온 플라스마"로서 설명되며 보통 저 기체압의 조건하에서 형성될 수 있다. 그러므로 이것의 온도는 평형 플라스마의 온도보다 낮다. 본 발명에서는 후자 즉, 비-평형 플라스마가 사용된다.
비-평형 플라스마를 발생하는 기체의 예로서 공기와 산호를 들 수 있다. 그러나, 이러한 기체의 종류를 제한할 필요는 없으므로 이산화탄소, 질소 등과 같은 기체를 식품위생에 관한 문제를 야기시키지 않는한 사용할 수도 있다.
본 발명에 있어서, 기체와 같은 비-평형 플라스마를 발생시키기 위하여, 예를들어 공지된 저온 플라스마 발생기를 사용할 수도 있다.
수-난용성 젤라틴화제(이후로는 "젤라틴화제"로 간단히 표기함)를 비-평형 플라스마 처리법으로 처리하기 위해서는, 먼저 젤라틴화제를 저온 플라스마 발생기에 넣는다. 이러한 경우, 젤라틴화제를 트레이상에 균일한 박층이 형성되도록 펼쳐 이 형태로 발생기에 넣거나 또는 교반기를 사용하여 교반하면서 발생기에 충전시킨다. 그러므로 젤라틴화제와 비-평형 플라스마를 효과적으로 접촉시킬 수 있다. 또한 젤라틴화제와 비-평형 플라스마를 접촉시켜 주기 위한 그 외의 방법을 본 발명에 사용할 수도 있다는 것을 인지할 것이다.
젤라틴화제를 저온의 플라스마 발생기에 넣은 후, 발생기의 압력을 바람직한 정도로 감소시킨 다음, 발생기내에 있는 저압기체에 고주파를 투사한다. 또한 고주파 투사는 적절한 기체를 주입 및 방출시키면서 실시할 수도 있다.
발생기내의 압력은 최대값이 약 100토르(torr) 정도이며 20토르까지가 바람직하다.
플라스마의 형성은 플라스마의 발생에 의하여 수반되는 발광에 의하여 확인할 수 있다.
접촉시간이 고주파의 배출력, 사용한 기체의 종류, 압력감소 정도 및 처리될 젤라틴화제의 종류와 양 등과 같은 요인들에 의해 좌우된다 할지라도, 젤라틴화제를 비-평형 플라스마와 최대한 약 180분, 바람직하게는 5 내지 60분 동안 충분히 접촉시켜 준다.
본 발명의 방법에 의하여, 젤라틴화제 자체의 용해성을 간단하고 쉽게 증진시켜 줄 수 있으며, 이러한 방법으로 처리된 젤라틴화제는 비-처리된 젤라틴화제와 비교하여 볼 때 실질적으로 증진된 수-용해도를 지니고 있다는 사실을 발견하였다.
비교 테스트와 함께 하기에 기술한 비제한적 실시예에서 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다.
[비교 테스트]
한천, 젤라틴 및 카라게난(carrageenan) 분말을 박층 형태로 발생기에 첨가한 다음, 저온 플라스마 발생기내의 압력을 0.5토르로 감소시킨다. 이 발생기 압력을 진공펌프를 이용하여 0.5토르로 유지시키면서 발생기의 내부에 13.56MHz(300W의 배출력)의 고주파를 투사하는 동시에 50ml/분의 유속으로 산소 기체를 발생기 내에 공급하여, 발생기내에서 비-평형 플라스마를 발생시킨다. 이러한 조건하에서, 시료들을 각각 5,15,30,45,60 및 180분 동안 처리한다.
가온 수용성의 정도를 측정하기 위하여, 6종류의 시료와 대조용으로서 비-처리된 한천, 젤라틴 및 카라게난을 더운 물에 용해시킨 후, 냉각시켜서 수득한 겔의 강도를 하기에서 기술한 방법에 따라 측정한다.
젤라틴과 같은 젤라틴화제는 통상적으로 물에 팽윤시키고, 가온하여 뜨거운 물에 용해시킨 후 냉각시킬 경우, 겔을 형성한다. 즉, 젤라틴화제는 이들을 물에 용해시킨 후에만 겔을 형성하며, 용해된 양이 많을수록 형성된 겔의 강도가 강해진다. 이는 본 발명에서 젤라틴화제의 용해도를 확인하기 위해서 겔의 강도를 측정하여야 하는 이유이다.
(i) 젤라틴화제의 용해방법 :
a) 한천
0.5g의 시료와 4.5g의 설탕분말과의 혼합물을 100ml 비이커에 충전시킨 후, 50ml의 끓는 물을 비이커에 첨가하고 이 혼합물을 10초동안 교반시킨다. 이 혼합물을 실온에서 15분동안 방치한 후 10℃로 냉각시킨다. 60분 후 겔 강도를 측정한다.
b) 젤라틴
1g의 시료와 4g의 설탕분말을 사용하고 끓는 물 대신에 30℃의 물을 사용하는 것을 제외하고는 한천의 경우에 대해 기술한 바와 똑같은 방법을 실시한다.
c) 카라게난
1g의 시료와 4g의 설탕분말을 사용하고, 끓는 물을 첨가한후 30초동안 교반하여 주는 것을 제외하고는 한천의 경우에서 기술한 바와 똑같은 방법을 실시한다.
(ii) 겔강도를 측정하기 위한 방법.
직경이 10mm인 플런저(plunger)를 6cm/분의 속도로 겔물질에 삽입하고 겔붕괴시 하중량(g)을 측정한다.
상기에서 기술한 방법에 따라 수득한 결과를 하기 표 1에 기술하였다.
[표 1]
"겔강도"에 대해 기술한 여러가지 수치로부터 본 발명의 방법에 따라 처리한 한천 및 젤라틴이 처리되지 않은 것보다 약 2.5배 내지 3배 정도 겔강도가 더 크며, 카라게난의 경우에 겔강도는 처리하지 않은 것보다 약 7 내지 18배 더 크다는 것을 알았다. 이것은 본 발명에 따라 처리된 한천, 젤라틴 및 카라게난이 처리되지 않은 것보다 겔강도의 증가에 상응하는 정도로 물에 더 잘 용해된다는 것을 의미한다.
이러한 현상은 또한 육안으로 관찰하므로써 확인된다. 상기 비교테스트에서 얻은 각 시료 용액을 육안으로 관찰하여 보면, 처리되지 않은 시료 용액에는 많은 양의 침전물이 관찰되는 반면에 본 발명에 따라 처리한 시료용액에는 극히 소량의 침전물만이 관찰되었다. 특히, 15분이상 처리된 젤라틴 용액과 30분 이상 처리된 한천 및 카라게난 용액에서는 침전물이 거의 관찰되지 않았다.
그러므로, 본 발명에 의하여, 개질제를 사용하거나 첨가하지 않고 젤라틴화제를 단지 비-평형 플라스마와 접촉시켜주는 단순한 방법에 의하여 난용성 젤라틴화제를 쉽게 용해되는 젤라틴화제로 전환시킬 수 있다.
[실시예 1]
100g의 한천분말을 저온 플라스마 발생기의 트레이상에 박층 형태로 충전시킨 후 발생기의 압력을 0.2토르로 감소시킨다. 진공펌프를 사용하여 발생기의 압력을 0.2토르로 유지시키면서 이 발생기에 마이크로파(2450MHz, 1KW의 배출력)를 투사하는 동시에 200ml/분의 유속으로 공기를 공급하여 비-평형 플라스마를 발생시킨다. 한천분말을 상기 조건하에서 발생시킨 비-평형플라스마와 발생기내에서 15분동안 접촉시킨다. 그런후 마이크로파 투사, 공기 공급 및 펌프를 중지시키고 발생기내의 압력을 상압으로 전환시킨 다음 비-평형 플라스마로 처리된 한천분말을 회수한다.
이 결과, 더운물에서의 한천분말 용해도가 증가된 것으로 나타났다.
[실시예 2]
100g의 젤라틴 분말을 저온 플라스마 발생기의 트레이내에 박층 형태로 넣은 다음 발생기내의 압력을 5토르로 감소시킨다. 그 다음, 진공펌프를 사용하여 발생기내의 압렬을 5토르로 유지시켜주면서 마이크로파(2450MHz, 1kw의 배출력)를 투사하는 동시에 공기를 200ml/분의 유속으로 공급하여 발생기내에서 비-평형 플라스마를 발생시킨다. 젤라틴 분말을 발생된 플라스마와 10분간 접촉시킨 다음, 마이크로파 투사, 공기 공급 및 진공펌프의 작동을 중지시키고 저온 플라스마 발생기 내의 압력을 상압으로 전환시킨 다음 비-평형 플라스마에 의해 처리된 젤라틴 분말을 회수한다. 이렇게 하여 수득한 5g의 젤라틴 분말에 45g의 설탕과 적절한 양의 착색제, 향미제 및 발효제(sour agent)를 첨가한 후, 여기에 200ml의 물(30℃)을 첨가하여 만든 혼합물을 교반한다. 완전히 교반한 후에 상기 혼합물을 젤리컵에 붓고 5℃에서 30분 동안 냉각시켜 젤리를 수득한다.
[실시예 3]
100g의 카라게난 분말을 박층 형태로 저온 플라스마 발생기의 트레이상에 충전시키고 발생기내의 압력을 0.5토르로 감소시킨다. 그 다음, 진공펌프를 사용하여 발생기 내의 압력을 0.5토르로 유지시키면서 10분간 접촉시킨 다음, 마이크로파 투사, 공기 공급 및 진공펌프의 작동을 중지시키고 저온 플라스마 발생기내의 압력을 상압으로 전환시킨 다음 비-평형 플라스마에 의해 처리된 젤라틴 분말을 회수한다. 이렇게 하여 수득한 5g의 젤라틴 분말에 45g의 설탕과 적절한 양의 착색제, 향미제 및 발효제(sour agent)를 첨가한 후, 여기에 200ml의 물(30℃)을 첨가하여 만든 혼합물을 교반한다. 완전히 교반한 후에 상기 혼합물을 젤리컵에 붓고 5℃에서 30분동안 냉각시켜 젤리를 수득한다.
[실시예 4]
100g의 카라게난 분말을 박층 형태로 저온 플라스마 발생기의 트레이상에 충전시키고 발생기내의 온도를 0.5토르로 감소시킨다. 그다음, 진공펌프를 사용하여 발생기내의 압력을 0.5토르로 유지시키면서 마이크로파(2450MHz, 1KW의 배출력)를 투사하는 동시에 공기를 250ml/분의 유속으로 발생기에 공급하여 비-평형 플라스마를 발생시킨다. 이렇게하여 발생되는 비-평형 플라스마와 카라게난 분말을 15분동안 접촉시킨 후, 마이크로파 투사, 공기 공급 및 진공펌프의 작동을 중지시키고 발생기내의 압력을 상압으로 전환시킨 다음 처리된 카라게난 분말을 회수한다. 이렇게 하여 처리된 3g의 카라게난 분말에 47g의 설탕 및 적당량의 착색물질, 향미제 및 발효제를 가하여 혼합한 다음 끓는 물 100ml를 가하여 교반한 후 100ml의 냉수를 가하여 더 교반시킨다. 그다음, 이 혼합물을 젤리컵에 붓고 5℃에서 30분동안 냉각시켜 젤리를 수득한다.
[실시예 5]
100g의 한천분말을 박층 형태로 발생기 내의 트레이상에 충전시킨 후, 저온 플라스마 발생기의 압력을 5토르로 감소시킨다. 진공펌프를 사용하여 발생기의 압력을 5토르로 유지시키면서 산소기체를 50ml/분의 유속으로 발생기에 공급한다. 마이크로파(2450MHz, 1KW의 배출력)를 투사하여 비-평형 플라스마를 발생시킨다. 이 한천분말을 상기 조건하에서 발생되는 비-평형 플라스마와 120분동안 접촉시킨다. 마이크로파 투사, 산소기체 공급 및 펌프의 동작을 중지시키고 발생기내의 압력을 상압으로 전환시킨 다음 비-평형 플라스마로 처리된 한천분말을 회수한다. 생성된 한천분말은 끓는 물에서 용해도가 증가된 것으로 나타났다.
Claims (4)
- 수-난용성 젤라틴화제를, 100토르 미만의 감압하, 공기, 질소기체, 산소기체 및 이산화탄소 기체 중에서 선택된 기체 중에서 고주파를 투사함으로써 발생시킨 비-평형 플라스마와 180분 미만 동안 접촉시킴을 특징으로 하여, 수-난용성 젤라틴화제의 용해도를 증진시키는 방법.
- 제1항에 있어서, 젤라틴화제가 한천, 젤라틴 및 카라게난으로 이루어진 그룹중에서 선택되는 방법.
- 제1항에 있어서, 압력이 20토르 미만인 방법.
- 제1항에 있어서, 접촉시간이 5 내지 60분인 방법.
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