WO2017155345A1 - 올리고당의 내산성이 증가된 감미료, 이를 포함하는 식품 및 올리고당의 내산성을 증가시키는 방법 - Google Patents

올리고당의 내산성이 증가된 감미료, 이를 포함하는 식품 및 올리고당의 내산성을 증가시키는 방법 Download PDF

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박정규
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Definitions

  • the present application relates to sweeteners having increased acid resistance of oligosaccharides, foods comprising the same, and methods of increasing acid resistance of oligosaccharides.
  • Sugar is the oldest sweetener used, providing the easiest and most inexpensive sweetness that humans instinctively attract. However, as the use of sugar increases and the consumer's economic level rises, so does the claim that sugar is harmful to the body. In particular, as it is pointed out that excessive intake of sugar causes metabolic syndrome such as obesity, there is an increasing demand for low calorie sugar flavor-like substitutes.
  • Oligosaccharides are small sugars in which 2 to 10 sugar molecules are combined. They show beneficial effects on intestinal health, such as promoting the selective growth of intestinal bifidus bacteria and providing a relatively natural taste and sweetness. Recently used as a sugar substitute has been popularized. However, (1) the sweetness of oligosaccharides is as low as about 20-40% of sugar, and (2) is easily hydrolyzed by acid or heat (Kim Jeong-Ryeol et al., 1995, KOREAN J FOOD SCI TECHNOL, VOL. 27, NO.2, pp. 170 ⁇ 175), (3) hydrolysis results in the loss of all the health functionalities and impart calories to the body as general sugars.
  • the inventors have found that the application of allulose to oligosaccharides increases the acid resistance and heat resistance of the oligosaccharides of the sweetener, and at the same time improves the sweetness of the sweetener, and also adds the oligosaccharides or allulose to the food when the sweetener is added to food.
  • the application was completed by confirming that the taste of food was significantly improved compared to the case of adding each.
  • Another object of the present application is to provide a method of increasing the acid resistance of oligosaccharides of an oligosaccharide-containing sweetener comprising applying allulose to oligosaccharides.
  • Another object of the present application is to provide a food composition comprising the sweetener of the present application.
  • the present application is a sweetener comprising allulose and oligosaccharide, the sweetener provides a sweetener with increased acid resistance of oligosaccharides.
  • allulose in the present application is a kind of ketohexose in the monosaccharide (C6), and means the C-3 isomer of fructose (epimer).
  • oligosaccharide in the present application generally refers to a sugar polymer comprising 2 to 10 monosaccharides, such as fructooligosaccharide, isomaltooligosaccharide, galactooligosaccharide, xyligosaccharide, maltooligosaccharide, and genthiooligosaccharide. It may be included, but is not limited thereto. Specifically, the oligosaccharide of the present application may be fructooligosaccharide or isomaltooligosaccharide, and more specifically, fructooligosaccharide.
  • an oligosaccharide means a stability that can be maintained without losing its inherent properties with respect to an acid.
  • the sweetener of the present application may have acid resistance at pH 1 to 6 conditions, and more specifically, may have acid resistance at pH 2 to 6 conditions.
  • the oligosaccharide weight in the sweetener of the present application may be 90% by weight or more based on the weight of the oligosaccharide at 0 hours storage under the above conditions, specifically, 90% by weight to 99 Weight percent, 90 weight percent to 95 weight percent, or 90.3 weight percent to 92.8 weight percent.
  • the weight of the oligosaccharide in the sweetener of the present application may be 80% by weight or more based on the weight of the oligosaccharide at 0 hours storage under the above conditions, specifically, 80% by weight To 99%, 80% to 95%, 80% to 90%, or 82.9% to 86.2% by weight.
  • the sweetener of the present application may be a sweetener in which the heat resistance of the oligosaccharide is further increased.
  • the term “heat resistance” in the present application means stability to heat, and specifically in this application, oligosaccharide means stability that can be maintained without losing its inherent properties with respect to heat.
  • the sweetener of the present application may have heat resistance at 20 ° C to 90 ° C. Specifically, the sweetener of the present application is 20 °C to 85 °C conditions, 25 °C to 90 °C conditions, 25 °C to 85 °C conditions, 50 °C to 90 °C conditions, 50 °C to 85 °C conditions, 80 °C to 90 °C conditions or It may have heat resistance at 80 °C to 85 °C conditions, or 85 °C conditions.
  • the oligosaccharide weight in the sweetener of the present application may be at least 30% by weight based on the weight of the oligosaccharide at 0 hours storage, Specifically, at least 50 wt%, at least 60 wt%, 30 wt% to 95 wt%, 30 wt% to 90 wt%, 30 wt% to 85 wt%, 50 wt% to 95 wt%, 50 wt% to 90 Weight percent, 50 weight percent to 85 weight percent, 60 weight percent to 95 weight percent, 60 weight percent to 90 weight percent, 60 weight percent to 85 weight percent, or 62.8 weight percent to 81.2 weight percent.
  • the oligosaccharide weight in the sweetener of the present application may be at least 10% by weight based on the weight of the oligosaccharide at 0 hours storage under the above conditions Specifically, at least 30 wt%, at least 50 wt%, 10 wt% to 95 wt%, 10 wt% to 90 wt%, 10 wt% to 80 wt%, 10 wt% to 70 wt%, 30 wt% To 95% by weight, 30 to 90% by weight, 30 to 80% by weight, 30 to 70% by weight, 50 to 95% by weight, 50 to 90% by weight, 50 to 80% by weight Weight percent, 50 weight percent to 70 weight percent, or 51.2 weight percent to 66.6 weight percent.
  • the allulose of the present application may be included in 20 to 1000 parts by weight based on 100 parts by weight of the oligosaccharide of the present application, specifically, the allulose of the present application to 100 parts by weight of the oligosaccharide of the present application 30 parts by weight to 1000 parts by weight, 40 parts by weight to 1000 parts by weight, 45 parts by weight to 1000 parts by weight, 30 parts by weight to 900 parts by weight, 40 parts by weight to 900 parts by weight, 45 parts by weight to 900 parts by weight, 30 parts by weight.
  • parts by weight to 800 parts by weight 40 parts by weight to 800 parts by weight, 45 parts by weight to 800 parts by weight, 30 parts by weight to 750 parts by weight, 40 parts by weight to 750 parts by weight or 45 parts by weight to 750 parts by weight.
  • Sweeteners of the present application may be further improved in taste.
  • the taste improvement of the present application may be an increase in sweetness.
  • Sweeteners of the present application may additionally include salts.
  • Salts of the present application can be citrate, lactate, carbonate, phosphate or combinations thereof.
  • the salts of the present application are calcium citrate, potassium citrate, sodium citrate, potassium lactate, calcium lactate, sodium lactate, calcium carbonate, potassium carbonate, potassium hydrogen carbonate, sodium carbonate, sodium bicarbonate, potassium monophosphate, diphosphate Potassium, potassium triphosphate, calcium hydrogen phosphate, calcium dihydrogen phosphate, tricalcium phosphate, sodium monophosphate, dibasic sodium phosphate, sodium triphosphate, or a combination thereof, more specifically sodium citrate, sodium lactate, Sodium bicarbonate or trisodium phosphate.
  • Salt of the present application may be included in 0.05 to 0.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the sweetener. Specifically, the salt of the present application may be included in 0.1 to 0.5 parts by weight or 0.1 to 0.3 parts by weight based on 100 parts by weight of the sweetener.
  • the sweetener of the present application is not particularly limited in form, but may be liquid, powder, or granules, and specifically, may be liquid.
  • Sweeteners of the present application may further include oligosaccharides and other sweeteners other than sweeteners, synthetic preservatives, natural preservatives or combinations thereof.
  • the oligosaccharides and other sweeteners other than sweeteners are, for example, glucose, fructose, lactose, maltose, sugar, malt, syrup, oligosaccharide, tagatose, xylose, honey, high sweeteners (eg, steviol glycosides, sucralose, Aspartame, acesulfame potassium and sodium saccharin), dietary fiber and dextrin, and the like.
  • the synthetic preservatives may include, but are not limited to, potassium sorbate, calcium sorbate, sorbic acid, sodium benzoate, benzoic acid, potassium benzoate, calcium benzoate, methyl paraoxybenzoate and ethyl paraoxybenzoate.
  • the natural preservative may include, for example, grapefruit seed extract, citrus extract, complex golden extract, lactic acid complex powder and polylysine, but is not limited thereto.
  • the present application provides a method of increasing the acid resistance of oligosaccharides of an oligosaccharide-containing sweetener comprising applying allulose to oligosaccharides.
  • application includes, but is not limited to, for example, the implementation of mixing, addition, coating and spraying and the like. In particular, the application of the present application may be mixing or addition.
  • the increase in acid resistance of the present application is that the oligosaccharide weight at 24 hours or 48 hours standing at pH 2 conditions after allulose is applied to oligosaccharides is compared to the oligosaccharide weight at the same time under the same conditions without applying allulose to oligosaccharides.
  • 5%, 7%, 10% or 13% or more By 5%, 7%, 10% or 13% or more.
  • the method of increasing the acid resistance of the oligosaccharide of the present application may further increase the heat resistance of the oligosaccharide.
  • the acid resistance and heat resistance increase, the weight of the oligosaccharide when stored for 2 hours or 4 hours at pH 2 and 85 °C after applying allulose to the oligosaccharide, It may be more than 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, or 90% increase compared to the oligosaccharide weight at the same time without applying allulose. have.
  • the allulose of the present application may be applied in an amount of 20 parts by weight to 1000 parts by weight based on 100 parts by weight of the oligosaccharide of the present application.
  • the allulose of the present application is 30 parts by weight to 1000 parts by weight, 40 parts by weight to 1000 parts by weight, 45 parts by weight to 1000 parts by weight, 30 parts by weight to 900 parts by weight based on 100 parts by weight of oligosaccharide in the sweetener of the present application Parts, 40 parts by weight to 900 parts by weight, 45 parts by weight to 900 parts by weight, 30 parts by weight to 800 parts by weight, 40 parts by weight to 800 parts by weight, 45 parts by weight to 800 parts by weight, 30 parts by weight to 750 parts by weight, 40 parts by weight to 750 parts by weight or 45 parts by weight to 750 parts by weight may be applied.
  • the method of increasing the acid resistance of oligosaccharides of the present application may further comprise applying a salt before, after, or simultaneously with applying the allulose of the present application.
  • the method of increasing the acid resistance of the oligosaccharide of the present application may further include applying a salt after applying allulose.
  • the salt of the present application may be applied at 0.05 to 0.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the sweetener of the present application, more specifically, based on 100 parts by weight of the sweetener of the present application 0.1 to 0.5 parts by weight or 0.1 to 0.3 parts by weight may be applied.
  • the method of increasing the acid and heat resistance of the oligosaccharides of the present application may further improve the microcrystalline quality of the oligosaccharides of the present application.
  • the present application provides a food composition comprising a sweetener with increased acid resistance of the oligosaccharide of the present application.
  • Food compositions of the present application include, but are not limited to, general food, health food and medical (or patient) food composition.
  • the food composition of the present application is a beverage (eg, dietary fiber drink, carbonated water, rice flour, etc.), bakery, sauce (eg, pork cutlet sauce, etc.), dairy products (eg, fermented milk, etc.), stewed (eg, quail eggs) , Simmered mackerel, stewed yam, simmered black beans, saury soy sauce, etc., beef bowl, stir-fry (eg fried fish paste, eggplant stir-fry, anchovy stir-fry, squid stir-fry, delicacy stir-fry, vegetable stir-fry and beef stir-fry) For example, raw radish, roasted leg, marinated cucumber, and herbs, etc., grilled (e.g.
  • grilled squid roasted LA ribs, grilled rice cake, etc.
  • syrup dressing
  • tteokbokki beef bulgogi
  • steamed red pepper paste kiwi soup
  • ssamjang It may be a processed food.
  • the sweetener of the present application When the sweetener of the present application is used in a food composition, the sweetener of the present application may be added as it is, or may be used together with other food ingredients, and may be appropriately used according to a conventional method.
  • the food composition of the present application may contain various flavors or natural carbohydrates and the like as additional ingredients.
  • the above-mentioned natural carbohydrates are sugars such as monosaccharides such as glucose and fructose, disaccharides such as maltose and sucrose, polysaccharides such as dextrin and cyclodextrin, xylitol, sorbitol and erythritol.
  • natural sweeteners such as tautin and stevia extract, synthetic sweeteners such as saccharin and aspartame, and the like can be used.
  • the food composition of the present application includes various nutrients, vitamins, electrolytes, flavors, coloring agents, pectic acid and salts thereof, alginic acid and salts thereof, organic acids, protective colloidal thickeners, pH adjusting agents, stabilizers, preservatives, glycerin, alcohols. And carbonation agents used in carbonated beverages.
  • the food composition of the present application may contain flesh for preparing natural fruit juice, fruit juice beverage and vegetable beverage. These components can be used independently or in combination. The ratio of such additives may be selected in the range of 0.01 to 0.20 parts by weight per 100 parts by weight of food of the present application.
  • the food composition of the present application includes a sweetener having increased acid resistance of the oligosaccharide, which is one embodiment of the present application, descriptions of common matters are omitted to avoid duplication.
  • a method for improving taste of a food comprising adding a sweetener comprising allulose and oligosaccharide to a food.
  • the sweetener may be a sweetener having increased acid resistance and / or heat resistance of oligosaccharide.
  • the sweetener of the present application is 20 to 1000 parts by weight, 25 to 1000 parts by weight, 45 to 1000 parts by weight, 100 to 1000 parts by weight, 20 to 100 parts by weight of oligosaccharides To 750 parts by weight, 45 to 750 parts by weight, 100 to 750 parts by weight, 20 to 500 parts by weight, 45 to 500 parts by weight, 100 to 500 parts by weight, 20 to 300 parts by weight, 45 to 300 parts by weight, 100 to 300 parts by weight. It can be included in parts by weight, 20 to 231 parts by weight, 45 to 231 parts by weight, or 100 to 231 parts by weight.
  • the improvement of taste may be an increase in sweetness.
  • Food quality improvement method of the food of the present application is common to the food composition and the food of the present application described above, description of these common matters are omitted in order to avoid duplication.
  • the sweetener of the present application improves the acid resistance, heat resistance and taste of the oligosaccharide in the sweetener, and when the sweetener is added to the food, the taste of the food is remarkably improved.
  • Sweeteners (Experimental Example 1-1, 1-2, 1-3) were prepared as shown in Table 1 below. Specifically, after dissolving crystalline allulose (99% by weight of allulose in solid content, CJ CheilJedang Co., Ltd.) in purified water so that the solid content is 75% by weight, oligosaccharides (Snow White Fructooligosaccharide, 75% by weight of solid content, It was added to the lacto oligosaccharide content 55% by weight, CJ CheilJedang Co., Ltd. and prepared by thoroughly stirring at 300 RPM using a blender (EYELA, MAZELA Z) at room temperature.
  • oligosaccharides Snow White Fructooligosaccharide, 75% by weight of solid content
  • Comparative Example 1 used oligosaccharides (Snow White fructooligosaccharide, 75 wt% solids content, 55 wt% fructooligosaccharide in solids, CJ CheilJedang Co., Ltd.).
  • Acid resistance was confirmed by adding 30 weight% citric acid aqueous solution to Comparative Example 1, Experimental Examples 1-1, 1-2, and 1-3 to adjust pH to 2 and store at room temperature. pH was measured using a pH meter (METTLER TOLEDO, SEVEN COMPACT) and a high viscosity sensor (METTLER TOLEDO, InLab® Viscous Pro-ISM).
  • Acid and heat resistance ie complex stability against acid and heat were confirmed by storage at pH 2 and 85 ° C. conditions.
  • oligosaccharides over time was measured using High Performance Liquid Chromatography (HPLC). Specifically, 1 g of each of the samples of Comparative Example 1 and Experimental Examples 1-1, 2-1, and 3-1 was taken in a 50 ml flask, dissolved in distilled water, and then dissolved in 50 ml volume (20 g / L), followed by 0.2 ⁇ m. It filtered and used as the test solution.
  • HPLC High Performance Liquid Chromatography
  • Fructooligosaccharide set (Wako, 295-73401) was used as a standard solution, and 1-Kestose (GF2), Nystose (GF3), and 1-Fructofuranosylnystose (GF4), which are standard products, were weighed in a 50 ml standard flask. After dissolving in distilled water, it was continuously diluted to a concentration range of 0.3125 ⁇ 20 g / L and filtered by 0.2 ⁇ m was used as a standard solution.
  • GF2 1-Kestose
  • GF3 Nystose
  • GF4 1-Fructofuranosylnystose
  • the prepared test solution and standard solution were analyzed using HPLC system (Alliance, Waters, e2695 Separation Modules, USA / Waters column Heater Module / RI detector Water 2414 / Empower TM Software) under the conditions of Table 2 below.
  • the content of the oligosaccharides contained in the samples of Comparative Example 1 and Experimental Examples 1-1 to 3-1 was calculated using the following formula 1, and the stability of the oligosaccharide was compared by converting the oligosaccharide residual ratio according to the following formula 2.
  • the retention rate of oligosaccharides when stored at acidic conditions (at room temperature) of pH 2 is 0 hour storage time under the above conditions of oligosaccharides (Comparative Example 1) (ie, storage start time at acidic conditions and room temperature). 82.3% after storage for 24 hours and 75.6% after 48 hours.
  • sweeteners in which allulose was applied to oligosaccharides were 90.3% to 92.8% after 24 hours of storage and 82.9% after 48 hours of storage, based on the weight of oligosaccharides at 0 hours of storage. It showed an oligosaccharide residual rate of from 86.2%, showing a degradation reduction effect of about 10-15% than the sweetener to which no allulose was applied. It was confirmed that the acid resistance of the oligosaccharide was increased by the addition of allulose.
  • a sweetener was added to the sweetener of Example 1 was added to the salt.
  • sweeteners to which allulose was applied to oligosaccharides were prepared in the same manner as in Example 1, and then salts were added to prepare the mixture at 300 RPM using a blender (EYELA, MAZELA Z) at room temperature.
  • Oligosaccharides and allulose were used in the same manner as in Example 1, and salts were commercially available in powder form of sodium citrate (Jungbunzlauer), sodium lactate (Musashino Chemical Lab., Ltd.), sodium bicarbonate and trisodium phosphate (Seodo). Bio Natural Ingredients) were used respectively.
  • the sweetener to which additional salt was added when stored at acidic condition (room temperature) of pH 2 is in the sweetener with an oligosaccharide residual ratio of 90% or more after 48 hours of storage under the conditions, compared to the weight of oligosaccharide at 0 hours of storage under the conditions. It was confirmed that the oligosaccharide degradation rate was lowered to 10% or less.
  • Example 1 the oligosaccharide (Comparative Example 1) had a residual ratio of 75.6% when stored for the same time under the same conditions, and the sweetener to which allulose was added (Experimental Example 1-1, 1-2) And 1-3) also, the residual rate did not exceed 90%.
  • a sweetener was prepared in the same manner as in the sweetener manufacturing method of Example 2, but a sweetener was prepared by varying the amount of salt added as shown in Table 8 below.
  • Experimental Example B, C, D group was found to have an average oligosaccharide residual ratio of 92.3%, 92.2% and 91.1%, respectively, when the salt addition amount is more than 0.10% by weight relative to the total weight of the sweetener in the sweetener of Example 1 It was confirmed that the acid resistance was significantly increased even in comparison with Comparative Example 3, which had the best acid resistance.
  • Experimental group A (3-1-A, 3-2-A, 3-3-A and 3-4-) in which the amount of each salt added was 0.05% by weight based on the total weight of the sweetener.
  • A) shows an average oligosaccharide residual ratio of 86.9% after 4 hours of storage under pH 2 and 85 ° C, compared to 66.6% of the oligosaccharide residual ratio of Comparative Example 3 (Experimental Example 2-1) under the same conditions and storage for the same time. It was confirmed that 20% or more of degradation of oligosaccharides was suppressed.
  • the salt when the salt is added at 0.05% by weight or more relative to the total weight of the sweetener, the acid resistance and heat resistance are significantly increased, and when the salt is added at 0.10% by weight or more, the oligosaccharide decomposition rate is reduced to 2% to less than 13%, which is more stable to acid and heat. It can be seen that it can be prepared.
  • the sweetener sensory evaluation was carried out by diluting by adding an integer so that the concentration of each sample was 12 Brix%, and then prepared so that the temperature was 20 ° C to evaluate the items of 15 trained men and women in their twenties to fifties.
  • the prepared samples (Comparative Examples 4-1 to 4-2, Experimental Examples 1-1 to 1-3, Experimental Examples 4-1 to 4-3) are numbered by random numbers, and then randomly selected one by one. To each panel.
  • fructooligosaccharide Comparative Example 1
  • allulose Comparative Example 4-2
  • sweeteners to which allulose was applied to fructooligosaccharide Experimental Examples 1-1 to 1) -3
  • the sensory evaluation was carried out, and then sweeteners in which allulose was applied to isomaltooligosaccharide (Comparative Example 4-1), allulose (Comparative Example 4-2), and isomaltooligosaccharide (Experimental Example) 4-1 to 4-3) was used as another set for sensory evaluation.
  • Each panel expressed the sweetness preference and overall preference degree which are felt after drinking the provided sample by the 9-point scale method.
  • the scores for each attribute quantified are again shown in Table 12 in terms of a 5-point scale (strength; 1 point-very weak to 5 points-very strong, preference; 1 point-very poor to 5 points-very good). .
  • a cake sheet (sponge cake) was prepared according to the formulation of Table 13 below, and the results of sensory evaluation were shown in Table 14 below.
  • the content in the food described in each table of the present Example 5 is a content by weight. That is, each raw material was mix
  • each prepared cake sheet was left at room temperature for one day, numbered with a random number, and evaluated for each item of 15 trained men and women in their 20s and 50s.
  • Sensory evaluation was performed by expressing sweetness intensity and palatability felt after ingesting a sample (cake sheet) provided by each panel by a five-point scale method.
  • a dietary fiber beverage was prepared according to the formulation of Table 15 below, and the results of sensory evaluation were shown in Table 16 below.
  • Sensory evaluation is to store the prepared dietary fiber beverages in refrigerated conditions for one day, number them with random numbers, and then evaluate the items by 15 trained men and women in their 20s and 50s. It carried out in the same manner as in Example 5-1.
  • Tonkatsu sauce was prepared according to the combination of Table 17 below, the sensory evaluation results are shown in Table 18 below.
  • each of the prepared pork cutlet sauce was left at room temperature for one day, numbered with a random number, and then itemized for 15 trained men and women in their 20s and 50s, and cooked on the market. It was provided together. Interference prevention between samples was performed in the same manner as in Example 5-1.
  • the drink fermented milk was prepared according to the formulation of Table 19 below, and the results of the sensory evaluation for it are shown in Table 20 below.
  • the sensory evaluation was carried out by storing each of the prepared fermented milk in refrigerated conditions for one day, numbered by a random number, and then itemized by 15 trained men and women in their 20s and 50s.
  • fructooligosaccharide (Comparative Example 5-10) and allulose (Comparative Example 5-12) and compositions composed thereof (Experimental Examples 5-21, 5) -22, 5-23) was applied to prepare a set of drink fermented milk, respectively, the specific composition of each drink fermented milk is shown in the table below.
  • another set of isomaltoligosaccharides (Comparative Examples 5-11) and allulose (Comparative Examples 5-12) and compositions composed thereof (Experimental Examples 5-24, 5-25, 5-26) were applied, respectively.
  • each sensory evaluation was conducted. In performing the sensory evaluation, each panel expressed the sweetness intensity and palatability felt after ingesting the provided sample (drink fermented milk) by a five-point scale method.
  • Example 5-27 In the case of using isomaltooligosaccharide: Experimental Example 5-28), the results of the sensory evaluation after using it for home cooking purposes are shown in Table 21 below.
  • Fructooligosaccharide (Comparative Example 1), Allulose (Comparative Example 3) and Experimental Example 5-27 were provided to 15 general housewives in their 30s and 40s, and each panel was compared in general cooking at home. After use, the sensory evaluation was conducted. Each of the three sweeteners provided was placed in a clear plastic container, numbered with a random number without a separate label, and provided with a sensory questionnaire.
  • Each panel was prepared to cook in the home, the composition of all ingredients are the same but only added sweeteners, and the taste quality and preference after eating with the family was evaluated by a five-point scale method.
  • at least two dishes were performed to confirm the universality of use. The dishes used are as follows:
  • sweeteners containing allulose to which the oligosaccharide of the present application is applied are added to foods, and the sweetness strength and consumer palatability of the foods are significantly increased.
  • the sweetness intensity is an increased sugar substitute, indicating that the potential and effectiveness of food application is sufficient.

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Abstract

본 출원은 올리고당의 내산성이 증가된 감미료, 본 출원의 감미료를 포함하는 식품 조성물 및 올리고당에 알룰로스를 적용하는 단계를 포함하는 올리고당 함유 감미료에서 올리고당의 내산성을 증가시키는 방법에 관한 것이다.

Description

올리고당의 내산성이 증가된 감미료, 이를 포함하는 식품 및 올리고당의 내산성을 증가시키는 방법
본 출원은 올리고당의 내산성이 증가된 감미료, 이를 포함하는 식품, 및 올리고당의 내산성을 증가시키는 방법에 관한 것이다.
설탕(Sucrose, 자당)은 그 사용이 가장 오래된 감미료로써, 인간이 본능적으로 끌리는 단맛을 가장 쉽고 저렴하게 제공해준다. 하지만 설탕의 사용이 증가하고 소비자의 경제수준이 높아짐에 따라 설탕이 몸에 해롭다는 주장도 함께 늘어나고 있다. 특히, 설탕의 과잉섭취가 비만 등 대사증후군의 원인이 되는 것으로 지적됨에 따라, 저칼로리의 설탕 맛과 유사한 대체제에 대한 소비자 요구가 증가하고 있다.
올리고당(Oligosaccharides)은 당(糖)분자가 2~10개정도 결합한 소당류로, 장내 비피더스 균의 선택적 증식을 촉진하는 등의 장 건강에 유익한 효과를 나타내며 비교적 자연스러운 미질과 단맛을 부여할 수 있는 유익한 소재인바 최근 설탕 대체제로서의 사용이 대중화되고 있다. 그러나, (1) 올리고당의 단맛은 설탕의 약 20~40% 정도로 낮고, (2) 산 또는 열에 의해 쉽게 가수분해되고(김정렬 외, 1995, KOREAN J FOOD SCI TECHNOL, VOL.27, NO.2, pp. 170~175), (3) 가수분해되면 그 건강기능성을 모두 소실하고 일반 당류로써 체내 열량을 부여하는 등 결점이 있다.
종래 올리고당의 저장성을 향상시키기 위하여 올리고당 가수분해에 미치는 요인에 대한 연구가 진행된 바 있으나(인만진 외, 2006, J KOREAN SOC APPL BIOL CHEM, VOL.49(1), pp. 86~89), 당질을 혼합함으로써 올리고당의 안정성을 증진하는 방법에 대한 보고는 전무한 상태이다.
이러한 배경 하, 본 발명자들은 올리고당에 알룰로스를 적용하는 경우 감미료의 올리고당의 내산성 및 내열성이 증가되고, 이와 동시에 감미료의 미질도 개선됨을 확인하고, 더불어 상기 감미료를 식품에 첨가하는 경우 올리고당 또는 알룰로스를 각각 첨가하는 경우와 비교하여 식품의 미질이 현저하게 개선됨을 확인함으로써, 본 출원을 완성하였다.
본 출원의 목적은 올리고당의 내산성이 증가된 감미료를 제공하는 것이다.
본 출원의 다른 목적은 올리고당에 알룰로스를 적용하는 단계를 포함하는 올리고당 함유 감미료의 올리고당의 내산성을 증가시키는 방법을 제공하는 것이다.
본 출원의 또 다른 목적은 본 출원의 감미료를 포함하는 식품 조성물을 제공하는 것이다.
이하, 본 출원 내용에 대하여 보다 상세히 설명한다. 본 명세서에 기재되지 않은 내용은 본 출원의 기술 분야 또는 유사 분야에서 숙련된 자이면 충분히 인식하고 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략한다.
본 출원의 목적을 달성하기 위한 본 출원의 일 양태로서, 본 출원은 알룰로스 및 올리고당을 포함하는 감미료에 있어, 상기 감미료는 올리고당의 내산성이 증가된 감미료를 제공한다.
본 출원의 용어 “알룰로스”는 단당류(C6) 중 케토헥소오스의 일종으로, 과당의 C-3 이성질체(에피머)를 의미한다.
본 출원의 용어 “올리고당”은, 일반적으로 2 내지 10개의 단당류를 포함하는 당중합체를 의미하며, 예컨대 프락토올리고당, 이소말토올리고당, 갈락토올리고당, 자일로올리고당, 말토올리고당, 및 겐티오올리고당이 포함될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 구체적으로는, 본 출원의 올리고당은 프락토올리고당 또는 이소말토올리고당일 수 있고, 보다 구체적으로는 프락토올리고당일 수 있다.
본 출원의 용어 “내산성”은 산에 대한 안정성을 의미하며, 구체적으로 본 출원에서는 올리고당이 산에 대하여 고유의 특성을 잃지 않고 유지할 수 있는 안정성을 의미한다. 본 출원의 감미료는 pH 1 내지 6 조건에서의 내산성을 가질 수 있으며, 보다 구체적으로 pH 2 내지 6 조건에서의 내산성을 가질 수 있다.
본 출원의 감미료를 pH 2 조건에서 24시간 보관 시, 본 출원의 감미료 내의 올리고당 중량이 상기 조건 하 보관 0 시간에서의 올리고당 중량을 기준으로 90 중량% 이상일 수 있으며, 구체적으로, 90 중량% 내지 99 중량%, 90 중량% 내지 95 중량% 또는 90.3 중량% 내지 92.8 중량%일 수 있다.
또한, 본 출원의 감미료를 pH 2 조건에서 48시간 보관 시, 본 출원의 감미료 내의 올리고당 중량이 상기 조건 하 보관 0 시간에서의 올리고당 중량을 기준으로 80 중량% 이상일 수 있으며, 구체적으로, 80 중량% 내지 99 중량%, 80 중량% 내지 95 중량%, 80 중량% 내지 90 중량%, 또는 82.9 중량% 내지 86.2 중량%일 수 있다.
본 출원의 감미료는 올리고당의 내열성이 추가적으로 증가된 감미료일 수 있다.
본 출원의 용어 “내열성”은 열에 대한 안정성을 의미하며, 구체적으로 본 출원에서는 올리고당이 열에 대하여 고유의 특성을 잃지 않고 유지할 수 있는 안정성을 의미한다. 본 출원의 감미료는 20℃ 내지 90℃ 조건에서의 내열성을 가질 수 있다. 구체적으로, 본 출원의 감미료는 20℃ 내지 85℃ 조건, 25℃ 내지 90℃ 조건, 25℃ 내지 85℃ 조건, 50℃ 내지 90℃ 조건, 50℃ 내지 85℃ 조건, 80℃ 내지 90℃ 조건 또는 80℃ 내지 85℃ 조건, 또는 85 ℃ 조건에서의 내열성을 가질 수 있다.
본 출원의 감미료는 본 출원의 감미료를 pH 2 및 85℃ 조건에서 2시간 보관 시, 본 출원의 감미료 내의 올리고당 중량이 상기 조건 하 보관 0 시간에서의 올리고당 중량을 기준으로 30 중량% 이상일 수 있으며, 구체적으로, 50 중량% 이상, 60 중량% 이상, 30 중량% 내지 95 중량%, 30 중량% 내지 90 중량%, 30 중량% 내지 85 중량%, 50 중량% 내지 95 중량%, 50 중량% 내지 90 중량%, 50 중량% 내지 85 중량%, 60 중량% 내지 95 중량%, 60 중량% 내지 90 중량%, 60 중량% 내지 85 중량%, 또는 62.8 중량% 내지 81.2 중량%일 수 있다.
또한, 본 출원의 감미료는 본 출원의 감미료를 pH 2 및 85℃ 조건에서 4시간 보관 시, 본 출원의 감미료 내의 올리고당 중량이 상기 조건 하 보관 0 시간에서의 올리고당 중량을 기준으로 10 중량% 이상일 수 있으며, 구체적으로, 30 중량% 이상, 50 중량% 이상, 10 중량% 내지 95 중량%, 10 중량% 내지 90 중량%, 10 중량% 내지 80 중량%, 10 중량% 내지 70 중량%, 30 중량% 내지 95 중량%, 30 중량% 내지 90 중량%, 30 중량% 내지 80 중량%, 30 중량% 내지 70 중량%, 50 중량% 내지 95 중량%, 50 중량% 내지 90 중량%, 50 중량% 내지 80 중량%, 50 중량% 내지 70 중량%, 또는 51.2 중량% 내지 66.6 중량%일 수 있다.
본 출원의 감미료에 있어서, 본 출원의 알룰로스는 본 출원의 올리고당 100 중량부에 대하여 20 중량부 내지 1000 중량부로 포함될 수 있고, 구체적으로, 본 출원의 알룰로스는 본 출원의 올리고당 100 중량부에 대하여 30 중량부 내지 1000 중량부, 40 중량부 내지 1000 중량부, 45 중량부 내지 1000 중량부, 30 중량부 내지 900 중량부, 40 중량부 내지 900 중량부, 45 중량부 내지 900 중량부, 30 중량부 내지 800 중량부, 40 중량부 내지 800 중량부, 45 중량부 내지 800 중량부, 30 중량부 내지 750 중량부, 40 중량부 내지 750 중량부 또는 45 중량부 내지 750 중량부로 포함될 수 있다.
본 출원의 감미료는 미질이 추가적으로 개선될 수 있다. 구체적으로, 본 출원의 미질 개선은 단맛 증가일 수 있다.
본 출원의 감미료는 염을 추가적으로 포함할 수 있다. 본 출원의 염은 구연산염, 젖산염, 탄산염, 인산염 또는 이의 조합일 수 있다. 구체적으로, 본 출원의 염은 구연산칼슘, 구연산칼륨, 구연산나트륨, 젖산칼륨, 젖산칼슘, 젖산나트륨, 탄산칼슘, 탄산칼륨, 탄산수소칼륨, 탄산나트륨, 탄산수소나트륨, 제1인산칼륨, 제2인산칼륨, 제3인산칼륨, 인산수소칼슘, 인산이수소칼슘, 인산삼칼슘, 제1인산나트륨, 제2인산나트륨, 제3인산나트륨 또는 이의 조합일 수 있고, 보다 구체적으로 구연산나트륨, 젖산나트륨, 탄산수소나트륨 또는 제3인산나트륨일 수 있다.
본 출원의 염은 상기 감미료 100 중량부를 기준으로 0.05 내지 0.5 중량부로 포함될 수 있다. 구체적으로, 본 출원의 염은 상기 감미료 100 중량부를 기준으로 0.1 내지 0.5 중량부 또는 0.1 내지 0.3 중량부로 포함될 수 있다.
본 출원의 감미료는 그 형태가 특별히 한정되지 않으나, 액상, 분말, 또는 과립일 수 있으며, 구체적으로 액상일 수 있다.
본 출원의 감미료는 올리고당 및 알룰로스 외 다른 감미료, 합성보존료, 천연보존료 또는 이의 조합을 추가적으로 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 올리고당 및 알룰로스 외 다른 감미료는 예컨대, 포도당, 과당, 유당, 맥아당, 설탕, 엿, 당시럽, 올리고당, 타가토스, 자일로스, 꿀, 고감미료(예컨대, 스테비올배당체, 수크랄로스, 아스파탐, 아세설팜칼륨 및 사카린나트륨 등), 식이섬유 및 덱스트린 등을 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 상기 합성보존료는 소브산칼륨, 소브산칼슘, 소브산, 안식향산나트륨, 안식향산, 안식향산칼륨, 안식향산칼슘, 파라옥시안식향산메틸 및 파라옥시안식향산에틸이 포함될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 상기 천연보존료는 예컨대, 자몽종자추출물, 감귤추출물, 복합황금추출물, 유산균복합분말 및 폴리리신을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 출원의 다른 양태로서, 본 출원은 올리고당에 알룰로스를 적용하는 단계를 포함하는 올리고당 함유 감미료의 올리고당의 내산성을 증가시키는 방법을 제공한다. 본 출원의 용어 “적용”은 예컨대, 혼합, 첨가, 코팅 및 분무 등의 실시를 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 구체적으로, 본 출원의 적용은 혼합 또는 첨가일 수 있다.
본 출원의 내산성 증가는, 올리고당에 알룰로스를 적용한 후 pH 2 조건에서 24시간 또는 48시간 정치 시의 올리고당 중량이, 올리고당에 알룰로스를 적용하지 않고 동일 조건에서 동일 시간 정치 시의 올리고당 중량과 비교하여 5%, 7%, 10% 또는 13% 이상 증가하는 것일 수 있다.
본 출원의 올리고당의 내산성을 증가시키는 방법은 올리고당의 내열성을 추가적으로 증가시킬 수 있다.
본 출원의 올리고당의 내산성 및 내열성을 증가시키는 방법에 있어서, 상기 내산성 및 내열성 증가는, 올리고당에 알룰로스를 적용한 후 pH 2 및 85 ℃ 조건에서 2시간 또는 4시간 보관 시의 올리고당 중량이, 올리고당에 알룰로스를 적용하지 않고 동일 조건에서 동일 시간 보관 시의 올리고당 중량과 비교하여 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80% 또는 90% 이상 증가하는 것일 수 있다.
본 출원의 방법에 있어서, 본 출원의 알룰로스는 본 출원의 올리고당 100 중량부에 대하여 20 중량부 내지 1000 중량부로 적용할 수 있다. 구체적으로, 본 출원의 알룰로스는 본 출원의 감미료 내의 올리고당 100 중량부에 대하여 30 중량부 내지 1000 중량부, 40 중량부 내지 1000 중량부, 45 중량부 내지 1000 중량부, 30 중량부 내지 900 중량부, 40 중량부 내지 900 중량부, 45 중량부 내지 900 중량부, 30 중량부 내지 800 중량부, 40 중량부 내지 800 중량부, 45 중량부 내지 800 중량부, 30 중량부 내지 750 중량부, 40 중량부 내지 750 중량부 또는 45 중량부 내지 750 중량부로 적용할 수 있다.
본 출원의 올리고당의 내산성을 증가시키는 방법은 본 출원의 알룰로스를 적용하는 단계 이전, 이후, 또는 동시에 염을 적용하는 단계를 추가적으로 포함할 수 있다. 구체적으로, 본 출원의 올리고당의 내산성을 증가시키는 방법은 알룰로스를 적용하는 단계 이후에 염을 적용하는 단계를 추가적으로 포함할 수 있다.
본 출원의 올리고당의 내산성을 증가시키는 방법에 있어서, 본 출원의 염은 본 출원의 감미료 100 중량부를 기준으로 0.05 내지 0.5 중량부로 적용할 수 있으며, 보다 구체적으로, 본 출원의 감미료 100 중량부를 기준으로 0.1 내지 0.5 중량부 또는 0.1 내지 0.3 중량부로 적용할 수 있다.
본 출원의 올리고당의 내산성 및 내열성을 증가시키는 방법은 본 출원의 올리고당의 미질을 추가적으로 개선시킬 수 있다.
본 출원의 또 다른 양태로서, 본 출원은 본 출원의 올리고당의 내산성이 증가된 감미료를 포함하는 식품 조성물을 제공한다. 본 출원의 식품 조성물은 일반식품, 건강식품 및 의료용(또는, 환자용) 식품 조성물을 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 구체적으로, 본 출원의 식품 조성물은 음료(예컨대, 식이섬유 음료, 탄산수, 미숫가루 등), 베이커리, 소스(예컨대, 돈까스 소스 등), 유가공품(예컨대, 발효유 등), 조림(예컨대, 메추리알조림, 고등어조림, 알감자조림, 검은콩조림, 꽁치간장조림 등), 소고기덮밥, 볶음(예컨대, 어묵볶음, 가지볶음, 멸치볶음, 오징어볶음, 진미채볶음, 야채볶음 및 소고기볶음 등), 무침(예컨대, 생채무침, 노각무침, 오이지무침 및 나물무침 등), 구이(예컨대, 오징어구이, LA갈비구이, 떡구이 등), 시럽, 드레싱, 떡볶이, 소불고기, 꽈리고추찜, 키위청, 쌈장 또는 가공식품일 수 있다.
본 출원의 감미료를 식품 조성물에 사용할 경우, 본 출원의 감미료를 그대로 첨가하거나 다른 식품 성분과 함께 사용할 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용할 수 있다. 본 출원의 식품 조성물은 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 상술한 천연 탄수화물은 포도당 및 과당과 같은 모노사카라이드, 말토오스 및 수크로오스와 같은 디사카라이드, 덱스트린 및 시클로덱스트린과 같은 폴리사카라이드, 자일리톨, 소르비톨 및 에리트리톨 등의 당알콜이다. 감미제로서는 타우마틴 및 스테비아 추출물과 같은 천연 감미제나, 사카린 및 아스파르탐과 같은 합성 감미제 등을 사용할 수 있다.
상기 외에 본 출원의 식품 조성물은 여러 가지 영양제, 비타민, 전해질, 풍미제, 착색제, 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알콜, 탄산 음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그 밖에 본 출원의 식품 조성물은 천연 과일쥬스, 과일쥬스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 이러한 첨가제의 비율은 본 출원의 식품 100 중량부 당 0.01~0.20 중량부의 범위에서 선택될 수 있다.
본 출원의 식품 조성물은 상술한 본 출원의 일 양태인 올리고당의 내산성이 증가된 감미료를 포함하는바, 공통된 사항에 대한 기재는 중복을 피하기 위해 생략하도록 한다.
본 출원의 또 다른 양태로서, 알룰로스 및 올리고당을 포함하는 감미료를 식품에 첨가하는 단계를 포함하는 식품의 미질 개선 방법에 관한 것이다.
본 출원의 미질 개선 방법에 있어서, 상기 감미료는 올리고당의 내산성 및/또는 내열성이 증가된 감미료일 수 있다.
본 출원의 식품의 미질 개선 방법에 있어서, 본 출원의 감미료는 올리고당 100 중량부에 대하여 알룰로스를 20 내지 1000 중량부, 25 내지 1000 중량부, 45 내지 1000 중량부, 100 내지 1000 중량부, 20 내지 750 중량부, 45 내지 750 중량부, 100 내지 750 중량부, 20 내지 500 중량부, 45 내지 500 중량부, 100 내지 500 중량부, 20 내지 300 중량부, 45 내지 300 중량부, 100 내지 300 중량부, 20 내지 231 중량부, 45 내지 231 중량부, 또는 100 내지 231 중량부로 포함할 수 있다.
본 출원의 식품의 미질 개선 방법에 있어서, 상기 미질 개선은 단맛 증가일 수 있다.
본 출원의 식품의 미질 개선 방법은 상술한 본 출원의 식품 조성물과 식품을 공통으로 하며, 이러한 공통된 사항에 대한 기재는 중복을 피하기 위해 생략한다.
본 출원의 감미료는 상기 감미료 내 올리고당의 내산성, 내열성 및 미질을 개선시키며, 이러한 감미료를 식품에 첨가하는 경우 식품의 미질이 현저하게 개선되는 효과가 있다.
이를 통해, 올리고당의 부족한 내열성, 내산성 및 미질 특성을 개선함과 동시에 식품에 적용 시의 미질 역시 개선함으로써, 올리고당 본연이 지니는 건강기능성(장 건강 등)을 보존하고, 보관/유통 중 품질안정성을 개선시키며, 열량 증가를 가져오지 않으면서 미질은 개선되고, 식품 적용 가능성을 증가시킬 수 있는 이점이 있다.
이하, 실시예 및 비교예를 기술함으로써 본원 발명을 보다 상세히 설명한다. 다만, 하기의 실시예 및 비교예는 본원 발명의 일 예시에 불과하며, 본원 발명의 내용이 이에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.
실시예 1. 감미료 제조 및 내산성과 내열성 확인
1-1. 감미료 제조
하기 표 1과 같이 감미료(실험예 1-1, 1-2, 1-3)를 제조하였다. 구체적으로, 결정 알룰로스(고형분 내 알룰로스 함량 99 중량%, CJ제일제당㈜)를 고형분 함량이 75 중량%가 되도록 정수에 용해한 후 올리고당(백설 프락토올리고당, 고형분 함량 75 중량%, 고형분 내 프락토올리고당 함량 55 중량%, CJ제일제당㈜)에 첨가하고 상온에서 블렌더(EYELA, MAZELA Z)를 이용하여 300 RPM으로 충분히 교반하여 제조하였다.
비교예 1은 올리고당(백설 프락토올리고당, 고형분 함량 75 중량%, 고형분 내 프락토올리고당 55 중량%, CJ제일제당㈜)을 사용하였다.
Figure PCTKR2017002601-appb-T000001
1-2. 실험방법
내산성은 비교예 1, 실험예 1-1, 1-2 및 1-3에 30 중량% 구연산 수용액을 첨가하여 pH를 2로 조정하고 실온 보관하여 확인하였다. pH는 pH meter(METTLER TOLEDO, SEVEN COMPACT)와 고점도용 센서(METTLER TOLEDO, InLab® Viscous Pro-ISM)를 이용하여 측정하였다.
내산성 및 내열성(즉, 산 및 열에 대한 복합 안정성)은 pH 2 및 85℃ 조건에 보관하여 확인하였다.
시간에 따른 올리고당의 함량은 고속액체크로마토그래피(HPLC, High Performance Liquid Chromatography)를 활용하여 측정하였다. 구체적으로, 비교예 1과 실험예 1-1, 2-1 및 3-1의 시료 각 1 g을 50 ㎖ 정용 플라스크에 취한 후 증류수로 녹여 50 ㎖ 정용(20 g/L)한 후, 0.2 ㎛ 필터로 여과하여 시험용액으로 하였다. 표준용액은 프락토올리고당 세트(Wako, 295-73401)를 사용하였으며, 표준품인 1-Kestose(GF2), Nystose(GF3), 1-Fructofuranosylnystose(GF4)를 각 1 g씩 50 ㎖ 정용 플라스크에 계량하고 증류수에 녹인 후, 이를 0.3125 ~ 20 g/L의 농도범위가 되도록 연속 희석하고 0.2 ㎛ 필터 여과하여 표준용액으로 사용하였다. 조제한 시험용액과 표준용액을 HPLC 시스템(Alliance, Waters, e2695 Separation Modules, USA/ Waters column Heater Module/ RI detector Water 2414/ Empower™ Software)을 사용하여 아래 표 2의 조건으로 분석하였다.
Figure PCTKR2017002601-appb-T000002
비교예 1과 실험예 1-1 내지 3-1의 시료에 들어있는 올리고당의 함량은 하기 식 1을 사용하여 계산하였으며, 하기 식 2에 따라 올리고당 잔존률을 환산하여 올리고당의 안정성을 비교하였다.
[식 1]
Figure PCTKR2017002601-appb-I000001
[식 2]
Figure PCTKR2017002601-appb-I000002
이하 모든 비교예 및 실험예의 올리고당 함량 및 안정성 분석은 이와 동일한 방법으로 진행하였다.
1-3. 실험결과
내산성
하기 표 3에서 볼 수 있는 바와 같이, pH 2의 산 조건(상온)에서 보관 시 올리고당 잔존률은 올리고당(비교예 1)의 상기 조건 하 보관 0 시간 시(즉, 산 조건 및 상온에서 보관 시작 시점)의 올리고당 중량 대비 보관 24시간 경과 후 82.3%, 48시간 경과 후는 75.6%였다.
반면, 올리고당에 알룰로스를 적용한 감미료(실험예 1-1, 2-1 및 3-1)는 보관 0 시간시의 올리고당 중량 대비 보관 24시간 경과 후 90.3% 내지 92.8%, 48시간 경과 후 82.9% 내지 86.2%의 올리고당 잔존률을 보여, 알룰로스를 적용하지 않은 감미료보다 약 10-15%의 분해 감소 효과를 보인 바, 알룰로스 첨가에 의하여 올리고당의 내산성이 증가됨을 확인하였다.
Figure PCTKR2017002601-appb-T000003
내산성 및 내열성
하기 표 4에서 볼 수 있는 바와 같이, pH 2 및 85℃ 조건에서 보관 시 비교예 1의 보관 0시간 시로부터 4시간 경과 후 올리고당 잔존률이 5% 미만으로 감소한 반면, 실험예 1-1, 2-1 및 3-1에서는 51.2% 내지 66.6%의 잔존률을 나타내어 내산성 및 내열성이 1000% 이상 향상됨을 확인할 수 있었다.
Figure PCTKR2017002601-appb-T000004
실시예 2. 올리고당의 내산성이 증가된 감미료에 염을 추가로 첨가 시, 감미료의 내산성 및 내열성 확인
2-1. 염이 추가로 첨가된 감미료 제조
하기 표 5와 같이, 실시예 1의 감미료에 염을 추가적으로 첨가한 감미료를 제조하였다. 구체적으로, 올리고당에 알룰로스를 적용한 감미료를 실시예 1과 동일한 방법으로 제조한 후, 염을 첨가하여 상온에서 블렌더(EYELA, MAZELA Z)를 이용하여 300 RPM으로 충분히 교반하여 제조하였다.
올리고당 및 알룰로스는 실시예 1과 동일한 것을 사용하였으며, 염은 분말 형태의 시중품인 구연산나트륨(Jungbunzlauer), 젖산나트륨(Musashino Chemical Lab., Ltd.), 탄산수소나트륨 및 제3인산나트륨(Seodo Bio Natural Ingredients)을 각각 사용하였다.
Figure PCTKR2017002601-appb-T000005
Figure PCTKR2017002601-appb-I000003
2-2. 실험방법
내산성 및 내열성, 그리고 시간에 따른 올리고당의 함량 및 잔존률 측정은 실시예 1과 동일한 방법으로 확인하였다.
2-3. 실험결과
내산성
하기 표 6에서 볼 수 있는 바와 같이, pH 2의 산 조건(상온)에서 보관 시 염을 추가로 첨가한 감미료(실험예 2-1-1 내지 2-1-4, 2-2-1 내지 2-2-4, 및 2-3-1 내지 2-3-4)는 상기 조건 하 보관 0 시간시의 올리고당 중량 대비, 상기 조건 하 보관 48시간 경과 후에도 올리고당 잔존률이 90% 이상으로 상기 감미료 내 올리고당 분해율이 10% 이하로 낮아짐을 확인하였다.
반면, 상기 실시예 1에서 볼 수 있는 바와 같이 올리고당(비교예 1)은 동일 조건 하 동일 시간 보관 시 잔존률이 75.6%였고, 이에 알룰로스를 첨가한 감미료(실험예 1-1, 1-2 및 1-3) 역시 잔존률이 90%를 넘지는 못하였다.
따라서 염을 추가로 첨가하는 경우, 올리고당에 알룰로스를 첨가한 경우 보다 내산성을 더욱 증가시킬 수 있음을 확인할 수 있었다.
Figure PCTKR2017002601-appb-T000006
내산성 및 내열성
하기 표 7에서 볼 수 있는 바와 같이, pH 2 및 85℃ 조건에서 보관 시 실험예 1-2 내지 1-5, 2-2 내지 2-5, 3-2 내지 3-5의 올리고당 잔존률은 상기 조건 하 보관 0 시간의 올리고당 중량 대비, 보관 4시간 경과 후 75.6 중량% 내지 95.5 중량%임을 확인하였다. 이는, 상기 실시예 1에서 확인한 비교예 1의 올리고당 잔존률과 비교하여 1575% 내지 1990%의 수치이며, 실험예 1-1, 1-2 및 1-3과 비교하여도 14% 내지 86%가 증가한 수치임을 알 수 있다.
따라서 염을 추가로 첨가하는 경우, 올리고당에 알룰로스를 첨가한 경우 보다 내산성 및 내열성을 더욱 증가시킬 수 있음을 확인할 수 있었다.
Figure PCTKR2017002601-appb-T000007
실시예 3. 염 첨가량에 따른 내산성 및 내열성 확인
3-1. 감미료 제조 및 실험방법
실시예 2의 감미료 제조방법과 동일하게 감미료를 제조하되, 하기 표 8와 같이 염 첨가량을 달리하여 감미료를 제조하였다.
Figure PCTKR2017002601-appb-T000008
비교예 3으로는 상기 실시예 1 및 2를 바탕으로 내산성 및 내열성이 가장 우수하였던 실험예 2-1을 선정하였다.
3-2. 실험결과
내산성
하기 표 9에서 볼 수 있는 바와 같이, 각 염(구연산나트륨, 젖산나트륨, 탄산수소나트륨 및 제3인산나트륨)의 첨가량이 감미료 전체 중량에 대하여 0.05 중량%인 실험예 A군(3-1-A, 3-2-A, 3-3-A 및 3-4-A)은 pH 2(상온) 조건에서 보관 48시간 경과 후 평균 올리고당 잔존률이 86.7%로 비교예 3(실험예 2-1)의 올리고당 잔존률인 85.8 중량%와 비교하여 약간의 내산성 증가 효과를 확인하였다. 나아가, 실험예 B, C, D군은 각각 92.3%, 92.2% 및 91.1%의 평균 올리고당 잔존률을 나타냄을 확인하여 염 첨가량이 감미료 전체 중량에 대하여 0.10 중량% 이상인 경우 상기 실시예 1의 감미료 중 내산성이 가장 우수하였던 비교예 3과 비교하여서도 내산성이 월등히 증가됨을 확인하였다.
Figure PCTKR2017002601-appb-T000009
내산성 및 내열성
하기 표 10에서 볼 수 있는 바와 같이, 각 염의 첨가량이 감미료 전체 중량에 대하여 0.05 중량%인 실험예 A군(3-1-A, 3-2-A, 3-3-A 및 3-4-A)은 pH 2 및 85℃ 조건 하 보관 4시간 경과 후 평균 올리고당 잔존률이 86.9%로, 동일 조건 및 동일 시간 보관 시 비교예 3(실험예 2-1)의 올리고당 잔존률인 66.6%와 비교하여 올리고당의 분해가 20% 이상 억제된 것을 확인하였다. 나아가, 각 염의 첨가량이 감미료 전체 중량에 대하여 0.10 중량% 이상인 실험예 B, C, D군은 각각 91.0%, 93.4% 및 95.4%의 올리고당 잔존률을 나타내어 10% 미만의 올리고당 분해율을 보임을 확인하였다.
따라서 염을 감미료 전체 중량에 대하여 0.05 중량% 이상으로 첨가하는 경우 내산성 및 내열성을 현저히 증가시키며, 나아가 0.10 중량% 이상으로 첨가하는 경우 올리고당 분해율을 2% 내지 13% 미만으로 감소시켜 산과 열에 더욱 안정한 감미료를 제조할 수 있음을 알 수 있었다.
Figure PCTKR2017002601-appb-T000010
실시예 4. 내산성이 증가된 감미료의 관능 품질 확인
올리고당에 알룰로스를 적용하여 내산성이 증가된 감미료가 관능 품질 역시 개선되는지 확인하기 위하여 관능 검사를 실시하였다.
하기 표 11과 같이, 실험예 1-1 내지 1-3 및 올리고당을 이소말토올리고당(백설 이소말토올리고당, 고형분 함량 75 중량%, 고형분 내 이소말토올리고당 55 중량%)으로 치환한 실시예 4-1 내지 4-3을 제조하여 관능평가를 진행하였다. 프락토올리고당(비교예 1), 이소말토올리고당(비교예 4-1) 및 알룰로스(비교예 4-2)를 비교예로 사용하고 상기 프락토올리고당 및 알룰로스는 실시예 1과 동일한 제품을 사용하였다.
Figure PCTKR2017002601-appb-T000011
감미료 관능 평가는, 각 시료의 농도가 12 Brix%가 되도록 정수를 더하여 희석한 후, 온도가 20℃가 되도록 준비하여 20대~50대의 훈련된 남녀 패널 15명을 대상으로 항목별 평가하도록 하였다. 구체적으로는, 준비된 시료(비교예 4-1 내지 4-2, 실험예 1-1 내지 1-3, 실험예 4-1 내지 4-3)에 난수표로 번호를 매긴 후, 무작위로 1종씩 선택하여 각 패널에게 제공하였다. 시료의 종류에 따른 간섭효과를 방지하기 위해, 먼저 프락토올리고당(비교예 1), 알룰로스(비교예 4-2), 그리고 프락토올리고당에 알룰로스를 적용한 감미료(실험예 1-1 내지 1-3)를 한 세트로 하여 관능평가를 진행하고, 다음으로 이소말토올리고당(비교예 4-1), 알룰로스(비교예 4-2), 그리고 이소말토올리고당에 알룰로스를 적용한 감미료(실험예 4-1 내지 4-3)를 또 다른 세트로 하여 관능평가를 진행하였다.
각 패널은 제공된 시료를 음용한 후 느껴지는 단맛 기호도 및 전반 기호도를 9점 척도법으로 표현하였다. 정량화된 각 속성별 점수는 다시 5점 척도(강도; 1점-매우 약함 내지 5점-매우 강함, 기호도; 1점-매우 안좋음 내지 5점-매우 좋음)로 환산하여 아래의 표 12에 기재하였다.
각 속성에 대한 점수는 실험예 1-1 내지 1-3은 비교예 1과, 실험예 4-1 내지 4-3은 비교예 4-1과 각각 비교하여 통계적 유의차를 분석(p<0.05)하였으며, 통계분석도 각 실험예별 해당하는 비교예와의 T-test에 준하여 분석하였다.
Figure PCTKR2017002601-appb-T000012
상기 표에서 * 표시는 통계학적으로 유의함을 의미한다.
관능평가 결과, 올리고당에 알룰로스를 적용한 감미료의 단맛에 대한 기호성이 증가되고, 전반 기호도가 월등히 상승함을 확인하였다.
실시예 5. 감미료의 식품 적용 및 관능 품질 확인
5-1. 베이커리
아래의 표 13의 배합에 따라 케잌시트(스폰지케잌)를 제조하고, 이에 대한 관능평가를 행한 결과를 아래의 표 14에 나타냈다. 본 실시예 5의 각 표에 기재된 식품에서의 함량은 중량 기준 함량이다. 즉, 각 원재료는 전체 100g을 기준으로 g단위(중량%)로 배합하였다.
관능평가는, 각 제조된 케잌 시트를 실온에 하루 방치한 후 난수표로 번호를 매긴 후, 20~50대의 훈련된 남녀 패널 15명을 대상으로 항목별로 평가하도록 하였다. 시료의 종류에 따른 간섭효과를 방지하기 위해, 먼저 프락토올리고당(비교예 5-1), 알룰로스(비교예 5-3), 그리고 프락토올리고당에알룰로스를 적용한 감미료(실험예 5-1, 5-2, 5-3, 5-4)를 각각 이용하여 한 세트의 케잌 시트를 제조하였으며, 각 케잌 시트의 구체적인 조성비율은 아래 표 13에 나타내었다. 다음으로 이소말토올리고당(비교예 5-2), 알룰로스(비교예 5-3) 및 이소말토올리고당에 알룰로스를 적용한 감미료(실험예 5-5, 5-6, 5-7, 5-8)를 각각 이용하여 또 다른 세트의 케잌 시트를 제조한 후 각각 관능평가를 진행하였다.
관능평가는, 각 패널이 제공된 시료(케잌시트)를 섭취한 후 느껴지는 단맛 강도 및 기호도를 5점 척도법으로 표현하여 실시하였다.
Figure PCTKR2017002601-appb-T000013
Figure PCTKR2017002601-appb-T000014
관능평가 결과, 올리고당 또는 알룰로스 단독 감미료에 비하여 올리고당에 알룰로스를 적용한 감미료를 이용한 경우 식품의 단맛의 강도, 단맛 기호도 및 전반 기호성이 증가하는 것을 확인하였으며, 더불어 후미 기호도 및 입촉감 기호도 역시 상승함을 확인할 수 있었다.
5-2. 음료
아래의 표 15의 배합에 따라 식이섬유음료를 제조하고, 이에 대한 관능평가를 행한 결과를 아래의 표 16에 나타냈다.
관능평가는, 제조된 식이섬유음료를 냉장조건에 하루 보관한 후 난수표로 번호를 매긴 후, 20~50대의 훈련된 남녀 패널 15명을 대상으로 항목별 평가하도록 하으며, 시료간 간섭 방지는 상기 실시예 5-1과 같은 방법으로 실시하였다.
Figure PCTKR2017002601-appb-T000015
Figure PCTKR2017002601-appb-T000016
상기 표에서 * 표시는 통계학적으로 유의함을 의미한다.
관능평가 결과, 올리고당 또는 알룰로스 단독 감미료에 비하여 올리고당에 알룰로스를 적용한 감미료를 식품에 이용한 경우 식품의 단맛 강도, 단맛 기호도 및 전반 기호성이 증가하는 것을 확인하였다. 더불어 후미 기호도도 증가함을 확인하였다.
5-3. 소스
아래의 표 17의 배합에 따라 돈까스 소스를 제조하였고, 이에 대한 관능평가를 행한 결과를 아래의 표 18에 나타낸다.
관능평가는, 각 제조된 돈까스 소스를 실온에 하루 방치한 후 난수표로 번호를 매긴 후, 20~50대의 훈련된 남녀 패널 15명을 대상으로 항목별 평가하도록 하였으며, 시중에서 판매되는 냉동 돈까스를 조리하여 함께 제공하였다. 시료간 간섭 방지는 상기 실시예 5-1과 같은 방법으로 실시하였다.
Figure PCTKR2017002601-appb-T000017
Figure PCTKR2017002601-appb-T000018
상기 표에서 * 표시는 통계학적으로 유의함을 의미한다.
관능평가 결과, 올리고당 또는 알룰로스 단독 감미료에 비하여 올리고당에 알룰로스를 적용한 감미료를 이용한 경우 식품의 단맛 강도, 단맛 기호도, 단맛 지속성과 전반 기호성이 증가하는 것을 확인하였다. 육류(돈까스)는 제품의 특성상 맛과 함께 어우러짐이 중요한데, 올리고당에 알룰로스를 적용한 감미료는 식품의 초기 단맛을 지속해준다는 점에서 전반 기호성에 높은 점수가 부여된 것으로 판단된다.
5-4. 발효유
전술한 배합으로 얻어진 실험예 중 선택된 일부와 이에 상응하는 비교예를 이용하여, 아래의 표 19의 배합에 따라 드링크 발효유를 제조하였고, 이에 대한 관능평가를 행한 결과를 아래의 표 20에 나타낸다.
수행된 관능평가는, 각 제조된 드링크발효유를 냉장조건에 하루 보관한 후 난수표로 번호를 매긴 후, 20~50대의 훈련된 남녀 패널 15명을 대상으로 항목별 평가하도록 하였다.
구체적으로는, 시료의 종류에 따른 간섭효과를 방지하기 위해, 먼저 프락토올리고당(비교예 5-10) 및 알룰로스(비교예 5-12)와 이들로 구성된 조성물(실험예 5-21, 5-22, 5-23)을 각각 적용하여 한 세트의 드링크 발효유를 제조하였으며, 각 드링크 발효유의 구체적인 조성비율은 아래 표에 나타내었다. 다음으로 이소말토올리고당(비교예 5-11) 및 알룰로스(비교예 5-12)와 이들로 구성된 조성물(실험예 5-24, 5-25, 5-26)을 각각 적용하여 또 다른 세트의 드링크 발효유를 제조한 후 각각 관능평가를 진행하였다. 상기 관능평가를 수행함에 있어서, 각 패널은 제공된 시료(드링크 발효유)를 섭취한 후 느껴지는 단맛 강도 및 기호도를 5점 척도법으로 표현하였다.
Figure PCTKR2017002601-appb-T000019
Figure PCTKR2017002601-appb-T000020
상기 표에서 * 표시는 통계학적으로 유의함을 의미한다.
관능평가 결과, 올리고당에 알룰로스를 적용한 감미료를 이용한 경우, 식품의 단맛 강도 및 단맛 기호도가 월등히 상승하고, 이와 함께 신맛과 후미의 기호성이 증진되어 식품의 전반적인 기호성이 월등히 개선되는 효과를 끌어낼 수 있음을 확인하였다.
5-5. 기타 식품
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 올리고당에 알룰로스를 적용한 감미료를 제조하되, 올리고당 중량에 대하여 알룰로스의 중량이 4.24가 되도록 제조한 후(올리고당으로 프락토올리고당을 사용한 경우: 실험예 5-27, 이소말토올리고당을 사용한 경우: 실험예 5-28), 가정 내 요리용도로 사용하고 이에 대한 관능평가를 행한 결과를 아래의 표 21에 나타냈다.
구체적으로는, 프락토올리고당(비교예 1), 알룰로스(비교예 3) 및 상기 실험예 5-27을 30~40대 일반 주부 패널 15명에게 제공하였으며, 각 패널은 가정내 일반 요리시 비교사용 후 이에 대한 관능평가를 진행토록 하였다. 제공된 3개의 감미료를 각각 투명한 플라스틱 용기에 담아, 별도의 표지 없이 난수표로 번호를 매긴 후 관능 설문지와 함께 제공하였다.
또한, 이소말토올리고당(비교예 2), 알룰로스(비교예 3) 및 실험예 5-28 역시 동일한 주부 패널 15명에게 제공하였으며, 동일한 과정을 거쳐 조리적용 후 관능평가를 실시하도록 하였다.
각 패널은 가정 내 일반적으로 행하는 요리에 있어서, 모든 식재료의 구성이 동일하되 첨가되는 감미료만 달리하여 조리하도록 하였으며, 가족과 함께 취식 후 그 맛품질과 기호도에 대하여 5점 척도법으로 평가하도록 하였다. 또한, 사용의 범용성을 확인하기 위하여 최소 2종의 요리를 시행토록 하였다. 사용된 요리는 하기와 같다:
감자조림, 메추리알조림, 소고기덮밥, 고등어조림, 알감자조림, 어묵볶음, 생채무침, 오징어구이, 떡볶이, 소불고기, 가지볶음, 멸치볶음, 오징어볶음, 꽈리고추찜, 오이지무침, 야채볶음, 떡구이(드레싱), 탄산수(시럽), 검은콩조림, 키위청, 미숫가루(시럽), LA갈비구이, 꽁치간장조림, 노각무침, 쌈장, 소고기볶음, 팥빙수(시럽), 진미채볶음, 샐러드(드레싱), 나물무침.
Figure PCTKR2017002601-appb-T000021
상기 표에서 * 표시는 통계학적으로 유의함을 의미한다.
관능평가 결과, 올리고당의 종류와 무관하게 올리고당에 알룰로스를 적용한 감미료(실험예 5-27 및 5-28)를 첨가한 식품의 단맛 기호도, 전반 기호도 및 후미 기호도가 유의적으로 높게 나타났다(p<0.05).
따라서 현재 가정 내 설탕을 대신하여 사용 중인 올리고당과 비교하여, 본 출원의 올리고당을 적용한 알룰로스를 포함하는 감미료를 식품에 첨가 시 식품의 단맛 강도 및 소비자 기호성이 유의적으로 높아지는바, 열량이 낮으면서 단맛 강도는 증가된 설탕 대체제로써 식품 적용의 잠재성과 사용 효과가 충분함을 알 수 있다.

Claims (23)

  1. 알룰로스 및 올리고당을 포함하는 감미료에 있어, 상기 감미료는 올리고당의 내산성이 증가된 감미료.
  2. 제1항에 있어서, 상기 감미료는 pH 1 내지 6 조건에서의 내산성을 가지는, 감미료.
  3. 제1항에 있어서, 상기 감미료는 상기 감미료를 pH 2 조건에서 24시간 보관 시, 상기 감미료 내의 올리고당 중량이 상기 조건 하 보관 0 시간에서의 올리고당 중량을 기준으로 90 중량% 이상인, 감미료.
  4. 제1항에 있어서, 상기 감미료는 상기 감미료를 pH 2 조건에서 48시간 보관 시, 상기 감미료 내의 올리고당 중량이 상기 조건 하 보관 0 시간에서의 올리고당 중량을 기준으로 80 중량% 이상인, 감미료.
  5. 제1항에 있어서, 상기 감미료는 올리고당의 내열성이 추가적으로 증가된, 감미료.
  6. 제5항에 있어서, 상기 감미료는 20℃ 내지 90℃ 조건에서의 내열성을 가지는, 감미료.
  7. 제5항에 있어서, 상기 감미료를 상기 감미료를 pH 2 및 85℃ 조건에서 2시간 보관 시, 상기 감미료 내의 올리고당 중량이 상기 조건 하 보관 0 시간에서의 올리고당 중량을 기준으로 30 중량% 이상인, 감미료.
  8. 제5항에 있어서, 상기 감미료는 상기 감미료를 pH 2 및 85℃ 조건에서 4시간 보관 시, 상기 감미료 내의 올리고당 중량이 상기 조건 하 보관 0 시간에서의 올리고당 중량을 기준으로 10 중량% 이상인, 감미료.
  9. 제1항에 있어서, 상기 알룰로스는 상기 올리고당 100 중량부에 대하여 20 중량부 내지 1000 중량부로 포함되는, 감미료.
  10. 제1항에 있어서, 상기 올리고당은 프락토올리고당인, 감미료.
  11. 제1항에 있어서, 상기 감미료는 미질이 추가적으로 개선된, 감미료.
  12. 제11항에 있어서, 상기 미질 개선은 단맛 증가인, 감미료.
  13. 제1항에 있어서, 상기 감미료는 염을 추가적으로 포함하는, 감미료.
  14. 제13항에 있어서, 상기 염은 구연산염, 젖산염, 탄산염, 인산염 또는 이의 조합인, 감미료.
  15. 제13항에 있어서, 상기 염은 구연산나트륨, 젖산나트륨, 탄산수소나트륨 또는 제3인산나트륨인, 감미료.
  16. 제13항에 있어서, 상기 염은 상기 감미료 100 중량부를 기준으로 0.05 내지 0.5 중량부로 포함되는, 감미료.
  17. 올리고당에 알룰로스를 적용하는 단계를 포함하는, 올리고당 함유 감미료의 올리고당의 내산성을 증가시키는 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 방법은 올리고당의 내열성을 추가적으로 증가시키는, 방법.
  19. 제17항에 있어서, 상기 알룰로스는 상기 올리고당 100 중량부에 대하여 20 중량부 내지 1000 중량부로 적용하는, 방법.
  20. 제17항에 있어서, 상기 방법은 알룰로스를 적용하는 단계 이전, 이후 또는 동시에 염을 적용하는 단계를 추가적으로 포함하는, 방법.
  21. 제20항에 있어서, 상기 염은 상기 감미료 100 중량부를 기준으로 0.05 내지 0.5 중량부로 적용하는, 방법.
  22. 제18항에 있어서, 상기 방법은 감미료의 미질을 추가적으로 개선시키는, 방법.
  23. 제1항 내지 제16항 중 어느 하나의 항의 감미료를 포함하는 식품 조성물.
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