KR101540220B1

KR101540220B1 - 식품용 증점제 조성물

Info

Publication number: KR101540220B1
Application number: KR1020097010750A
Authority: KR
Inventors: 피터 후버
Original assignee: 루브리졸 어드밴스드 머티어리얼스, 인코포레이티드
Priority date: 2006-10-27
Filing date: 2007-10-25
Publication date: 2015-07-29
Anticipated expiration: 2027-10-25
Also published as: DE602007012129D1; EP2081446B1; CN101528058A; BRPI0718175B1; ATE495678T1; US20080268128A1; JP5220756B2; KR20090085072A; BRPI0718175A2; EP2081446A1; WO2008057772A1; JP2010508026A; CN101528058B; DK2081446T3

Abstract

본 발명은 종자의 배유로부터 얻은 갈락토만난 히드로콜로이드를 포함하는 개선된 증점제 조성물 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. 증점제 조성물은 카시아 히드로콜로이드와 고도로 에스테르화된 펙틴의 조합물을 포함하며, 식품 및 사료 제품을 증점시키는 데 사용될 수 있다. 카시아 히드로콜로이드와 고도로 에스테르화된 펙틴의 조합물은 식품, 특히 낙농 제품, 예컨대 열처리된 요거트에서의 상승적 유동 효과 및 안정화 효과를 나타낸다.

Description

식품용 증점제 조성물 {IMPROVED THICKENER COMPOSITION FOR FOOD PRODUCTS}

본 발명은 종자의 배유(endosperm)로부터 얻은 히드로콜로이드(hydrocolloid)를 포함하는 개선된 증점제 조성물에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 카시아(cassia) 히드로콜로이드와 고도로 에스테르화된 펙틴(pectin)의 상승적 조합을 포함하는 증점제 조성물 및 이의 식품 및 사료에서의 증점제로서의 용도에 관한 것이다. 상승적 조합은 카시아 히드로콜로이드 또는 펙틴 단독의 레올로지 및 안정화 효과에 비해 개선된 레올로지 및 안정화 효과를 나타낸다.

히드로콜로이드는 콩과 식물, 관목, 및 교목의 종자의 배유로부터 추출될 수 있는 다당류로부터 유도된다. 타마린드 나무(tamarind tree)인, 타마린두스 인디카 엘.(Tamarindus indica L.)(타마린드 검(tamarind gum)); 그릭 헤이(Greek hay), 트리고넬라 포에눔-그라에쿰 엘.(Trigonella foenum-graecum L.)(페누그릭 검(fenugreek gum)); 야생 세나 및 시클포드 식물(wild senna and sicklepod plant)인, 카시아 토라(Cassia tora) 및 카시아 옵투시폴리아(Cassia obtusifolia)(카시아 검(cassia gum)); 카로브 나무(carob tree)인, 세라토니아 실리쿠아 엘(Ceratonia siliqua L.)(로쿠스트 빈 검(locust bean gum); LBG); 타라 부시 카에살피니아 스피노사 엘.(tara bush Caesalpinia spinosa L.)(타라 검(tara gum)), 및 구아 식물인 시아몹시스 테트라고놀로바 엘(Cyamopsis tetragonoloba L.)(구아 검(guar gum))의 종자가 배유 물질의 일반적인 공급원이다. 이러한 종자로부터 얻어진 다당류는 수성계에서 증점화제 및 겔화제로서 작용하는 것으로 공지되어 있다. 페누그릭 검, 카시아 검, 로쿠스트 빈 검, 타라 검 및 구아 검은 폴리갈락토만난(polygalactomannan)으로서 공지되어 있다. 폴리갈락토만난은 골격에 탄소수 6의 만노피라노스 잔기로부터 분지되는 반복되는 1→6-결합된 α-D-갈락토실 사이드기(side group)와 함께 1→4-결합된 β-D-만노피라노실 단위로 구성된다. 상이한 콩과 종의 갈락토만난 중합체는 폴리만노피라노스 골격으로부터 분지되는 갈락토실 사이드 단위의 발생 회수가 서로 상이하다. 페누그릭 검에 함유된 폴리갈락토만난의 D-만노실 대 D-갈락토실 단위의 평균 비는 대략 1:1이고, 구아 검에 대해서는 대략 2:1이고, 타라 검에 대해서는 대략 3:1이고, 로쿠스트 빈 검에 대해서는 대략 4:1이고, 카시아 검에 대해서는 대략 5:1이다. 예시적 목적으로, 카시아 검으로부터 수득된 폴리갈락토만난은 하기 구조식으로 개략적으로 표현된다:

상기 식에서, n은 갈락토만난 중합체의 반복 단위의 수를 나타낸다. 일 특징에서, n은 약 10 내지 약 50의 정수를 나타낸다. 또 다른 특징에서, n은 약 15 내지 35의 정수를 나타내고, 또 다른 특징에서, n은 약 20 내지 약 30을 나타낸다. 또 다른 특징에서, 폴리갈락토만난은 수평균 분자량이 100,000이상이다. 또 다른 특징에서, 수평균 분자량은 약 150,000 내지 약 500,000이고, 또 다른 특징에서는, 약 200,000 내지 약 300,000이다(폴리스티렌 표준물질을 사용한 GPC 방법에 의해 특정된 분자량). 추가의 특징에서, 수평균 분자량은 500,000 내지 1,000,000의 초과의 범위일 수 있다.

일반적으로, 카시아, 로쿠스트 빈, 타라 및 구아의 종자로부터 추출된 배유는 3 내지 12%의 물, 2% 이하의 지방, 7% 이하의 고유(raw) 단백질, 4% 이하의 고유 섬유, 2% 이하의 애쉬(ash), 및 나머지로 75% 이상의 다당류를 함유한다. 예를 들어, 인간 및 동물 소비를 위한 식품 및 사료 제품과 같은 광범위한 용도에 대해 개선된 특성을 지닌 보다 순수한 갈락토만난을 제조하기 위한 방법들이 공지되어 있다. 예를 들어, 공지된 공정에서, 카시아 배유는 카시아 토라(Cassia tora)의 종자로부터 또는 카시아 옵터시폴리아(Cassia obtusifolia)로부터 여문 종자를 가열한 후, 이를 크러싱(crushing) 또는 그라인딩(grinding)과 같은 기계적 응력으로 처리함으로써 추출된다. 이러한 처리는 검 및 배유 외피를 분쇄시킨다. 손상되지 않은 종자 배유가 시딩(seeding)으로부터 분리되고, 외피 단편이 체질(sifting)로부터 분리된 후, 미국 특허 제2,891,050호에 기술된 것과 같은 분쇄 공정으로 처리된다. 이러한 방식으로 제조된 카시아 배유 분말은 바람직한 겔화 특성을 지니지만 특이한 과일맛 및 약간 쓴 맛을 보유한다. 또한, 상기 분말은 황색 내지 약간 갈색이고, 이는 미학상 좋지 않다.

미국 특허 제4,826,700호에는, 카시아 갈락토만난과 카라기난(carrageenan), 아가 및/또는 크산탄의 혼합물을 기재로 하는 겔화제 및 증점화제가 기술되어 있다.

미국 특허 제4,840,811호에는, 카시아 토라의 배유로부터 카시아 배유 분말을 생산하는 방법이 기술되어 있다. 수득된 생성물은 무색, 무취 및 무미이다. 기술된 방법에서, 배유는 안트라퀴논의 유도체와 같은 불순물을 제거하기 위해 1회 이상 용매 추출된다. 추출 용매는 물 및 알칸올 및/또는 아세톤의 혼합물을 포함한다. 건조 후, 배유는 요망되는 분말도(degree of fineness)로 전환된다.

겔화제는 젤라틴과 같은 조도(consistency)를 지닌 식품을 제공해야 하지만 맛, 냄새 및 색상 특성에 있어서는 제품에 영향을 미치지 않아야 한다는 사실과는 별개로, 이러한 종래 공정으로부터 유래되는 최종 히드로콜로이드는 여전히 피토케미컬(phytochemical), 특히 안트라퀴논의 유도체를 함유한다. 이러한 부류의 화합물은 인간 건강에 잠재적으로 유해한 것으로 확인되었다[참조: S.O. Mueller, et al., "Food and Chemical Toxicology" 37(1999), p 481-491].

바람직하지 않는 건강상 결과를 초래하는 것으로 의심되는 일반적인 안트라퀴논 유도체는 하기 화학식의 1,8-히드록시 안트라퀴논, 예컨대, 피시온(physcion), 크리소판올(chrysophanol), 알로에-에모딘(aloe-emodin), 및 레인(rhein)이다:

피시온 R¹ = OCH₃ R² = CH₃

알로에-에몬딘 R¹ = H R² = CH₂OH

레인 R¹ = H R² = COOH

크리소판올 R¹ = H R² = CH₃

상기 논의된 바와 같이, 미국 특허 제4,840,811호는 이러한 화합물에 의해 발생하는 유독한 냄새, 색상, 및 맛 효과를 감소시키기 위한 노력으로 카시아 검에서 안트라퀴논의 수준을 감소시키는 방법에 관한 것이다. 상기 특허 제4,840,811호는 검 안트라퀴논의 존재시 내재되는 독성 문제를 인식하지 못하였다. 그러나, 식품, 사료, 약제학적 및 퍼스널 케어(personal care) 용도로 안전하게 사용될 수 있는 카시아 히드로콜로이드를 제공하기 위해서는 히드로콜로이드에 잠재적으로 유해한 안트라퀴논이 실질적으로 함유되지 않는 것이 필수적이다.

미국 특허 제2,891,050호에는 얻어진 배아를 30 내지 60% 물의 수분 함량으로 템퍼링(tempering)시키는 단계 및 수분화된 배아를 롤러 사이를 통과시켜 평탄화시키는 단계를 포함하여, 구아, 타라 및 로쿠스트 빈과 같은 콩과 식물 종자로부 터 점액질 물질(mucilaginous material)을 생산하는 공정이 기술되어 있다. 이후 단계로, 평탄화된 배아는 건조되고, 그라인딩된다. 이러한 공정은 "플레이킹/그라인딩(flaking/grinding)" 공정으로서 당해 공지되어 있다. 이러한 공정에 따라 제조된 갈락토만난은 페이퍼, 샐러드 드레싱, 아이스 크림, 제과 제품 및 그 밖의 식료품의 제조시 첨가제로서 사용된다.

독일 공개 특허 출원 DE 10047278에는, 카시아 종자의 배유 분말이, 종자를 간단한 밀링 공정으로 처리하여 배유를 껍질에서 분리시킨 후, 배유를 그라인딩하여 요망되는 입도가 되게 함으로써 얻어질 수 있는 것으로 기술되어 있다. 카시아 갈락토만난의 히드로콜로이드는 식품 응용에 대해 적합한 것으로 기술되어 있다.

국제 공개 특허 출원 WO 2004/113390에는 실질적으로 무색, 무취 및 무미이고, 안트라퀴논을 거의 함유하지 않으며, 탁월한 겔화 특성을 유지하는, 카시아 분말과 같은 갈락토만난 분말을 생산하는 방법이 기술되어 있다. 기술된 방법은 타마린드 나무인, 타마린두스 인디카 엘.(타마린드 검); 그릭 헤이, 트리고넬라 포에눔-그라에쿰 엘.(페누그릭 검); 야생 세나 및 시클포드 식물인, 카시아 토라 및 카시아 옵투시폴리아(카시아 검); 카로브 나무인, 세라토니아 실리쿠아 엘(로쿠스트 빈 검); 타라 부시 카에살피니아 스피노사 엘.(타라 검), 및 구아 식물인 시아몹시스 테트라고놀로바 엘(구아 검)의 종자로부터 분리된 배유로부터와 같이 통상적인 배유 물질로부터 식품 등급의 히드로콜로이드의 생산에 적합하다. 분리된 히드로콜로이드는 고순도의 감각적으로 세련된 식품을 위한 첨가제로서 사용될 수 있다. 상기 WO 2004/113390의 내용은 완전히 본원에 참조로 통합된다.

펙틴은 수용성 식이섬유(soluble fiber)로서 분류된다. 대부분의 식물 중에서 발견되지만, 감귤류 과일(예컨대, 오렌지, 레몬, 그레이프후르츠(grapefruits)) 및 사과에 매우 농축되어 있다. 펙틴은 약한 산성 조건 하에서 감귤류 껍질 및 사과 껍질의 수성 추출에 의해 얻어진다. 감귤류 껍질로부터 수득된 펙틴은 감귤류 펙틴으로서 언급된다. 펙틴은 식품, 주로 잼 및 젤리와 같은 과일 베이스 식품에 젤화된 질감을 부여하기 위해 겔화제로서 식품 산업에서 널리 사용된다. 화학적으로, 펙틴은 약 300 내지 약 1,000개의 단당류 단위를 함유하는 다당류이다. D-갈락투론산이 펙틴의 기본이 되는 단당류 단위이다. 펙틴의 구조는 복잡하다. 펙틴 분자는 1→4-결합된 α-D-갈락투론산 단위 및 이의 메틸 에스테르로 구성된 선형 골격을 갖는다. 갈락투론산 단위는 펙틴에 음이온성 특성을 제공하는 염 형태(갈락투로네이트)로 존재할 수 있다. 이러한 구조의 대부분은 단일중합체의 부분적으로 메틸화된 폴리-α-(1→4)-D-갈락투론산 잔기로 이루어지나, 주로 L-아라비노스 및 D-갈락토스로 된 대체로 중성인 측쇄(1 내지 20개의 잔기)를 지닌 분지점을 함유하는 α-(1→2)-L-람노실-α-(1→4)-D-갈락투로노실 부분을 교대로 함유할 수 있다(람노갈락투로난(rhamnogalacturonan) I). 또한, 펙틴은 폴리-α-(1→4)-D-갈락투론산 부분에 결합되는 D-크실로스, L-푸코스, D-글루쿠론산, D-아피오스, 3-데옥시-D-만노-2-옥툴로손산(Kdo) 및 3-데옥시-D-릭소-2-헵툴로손산(Dha)과 같은 그 밖의 잔기를 함유하는 측쇄를 함유할 수 있다. 펙틴의 분자량은 50,000 내지 25,000달톤의 범위이다. 펙틴 중의 갈락투론산 잔기는 메틸기로 에스테르화될 수 있다. 에스테르화도(degree of esterification: DE)는 통상적인 펙틴의 다수의 작용기 특 성에 대한 주 결정인자이다. 펙틴은 DE 값을 기준으로 하여 분류될 수 있다. 갈락투론산 잔기의 50% 이상이 에스테르화되어 있는 펙틴은 고도로 에스테르화된 펙틴, 예컨대 고 메톡실(high methoxyl) 또는 HM 펙틴으로 불리운다. 갈락투론산 잔기의 50% 미만이 에스테르화되어 있는 펙틴은 저 에스테르화(LE) 펙틴, 예컨대 저 메톡시(LM) 또는 LM 펙틴으로 불리운다. 예시적 목적으로, 펙틴은 골격에 하기 선형 구조 단위를 포함한다.

상기 예시적 구조도에는 보여지지 않지만, 카르복실산기는 메틸화되고/되거나 카르복실레이트 염(예를 들어, 암모늄, 칼륨, 및 나트륨)의 형태로 존재할 수 있다.

하기는 펙틴의 카르복실산기가 에스테르화되어 있는(예를 들어, 메틸화되어 있는) 선형 구조 단위를 나타낸 것이다:

예시적 목적으로, 상기 반복 단위 구조는 완전히 에스테르화된 것으로 도시되어 있다. 유리 카르복실산기 및/또는 카르복실레이트 염(예를 들어, 암모늄, 칼 륨 및 나트륨)이 중합체의 골격을 따라 존재할 수 있는 것으로 인지되어야 한다.

상기 대표적인 펙틴 구조식에서, n은 중합체 골격 중의 반복 단위의 수를 나타낸다. 일 특징에서, n은 약 20 내지 약 250의 정수를 나타낸다. 또 다른 특징에서, n은 약 30 내지 약 200의 정수를 나타내고, 또 다른 특징에서는 약 35 내지 약 150의 정수를 나타낸다.

펙틴은 주로 겔화제로서 사용되지만, 증점제 및 수결합제(water binder)로서도 사용될 수 있다. 저 메톡실 펙틴(<50% DE)은 칼슘 이온의 존재시 및 낮은 pH(예를 들어, 3-4.5)에서 열-가역 겔(thermo-reversible gel)을 형성하는 반면, 고 메톡실 펙틴(≥50% DE)은 수크로스와 같은 충분량(예를 들어, 65중량%)의 당의 존재시 및 낮은 pH(예를 들어, < 3.5)에서 열-비가역 겔을 신속하게 형성하므로; 메톡실 함량이 낮을 수록 경화가 느려진다. 에스테르화도는 Ca²⁺ 이온의 존재시에 보다 높은 점도 및 보다 단단한 겔화를 유도하는, 통상적인 펙틴 메틸에스테라제를 사용하여 감소될 수 있다. 사탕무로부터의 고도로(2-0- 및/또는 3-O-갈락투론산 골격) 아세틸화된 펙틴은 겔화가 불량하나, 보다 높는 소수성으로 인해 상당한 에멀젼화 능력을 지니는 것으로 보고되어 있으며, 이는 결합된 펙틴 불순물에 기인될 수 있다. 따라서, 원 공급원 및 추출 방법에 따라 펙틴은 광범위하게 다양한 특성을 나타낼 수 있다.

정제된 식품 등급 갈락토만난 히드로콜로이드를 수득하고 사용하는 방법이 개시되어 있기는 하지만, 카시아 히드로콜로이드와 고도로 에스테르화된 펙틴의 조 합물이 특히 최소량의 첨가제를 요하는 식품 및 사료 분야에서 개선된 유동학적 특성(예를 들어, 점도 형성) 및 안정화 특성을 상승적으로 유도할 수 있음이 인지되어 있는 문헌의 교시는 존재하지 않는다.

도 1은 상이한 폴리갈락토만난 증점제 첨가제를 함유하고 상이한 조건 하에서 저장된, 열처리된 요거트(3.9% 지방; 3.6% 단백질; 증점제 농도: 0.5%)의 브룩필드 점도(20rpm, 7℃에서 측정됨)를 나타내는 그래프이다.

도 2는 상이한 폴리갈락토만난 증점제 첨가제를 함유하고 상이한 조건 하에서 저장된, 열처리된 요거트(3.9% 지방; 3.6% 단백질; 증점제 농도: 0.5%)의 브룩필드 점도(100rpm, 7℃에서 측정됨)를 나타내는 그래프이다.

도 3은 상이한 비의 카시아 히드로콜로이드 및 고도로 메틸화된 펙틴을 함유하는, 열처리된 요거트(3.5% 지방; 3.6% 단백질; 증점제 농도: 0.5%)의 브룩필드 점도(20rpm, 7℃에서 측정됨)를 나타내는 그래프이며, 요거트 샘플은 상이한 조건 하에서 저장된 것이다.

본 발명에 따른 예시적인 구체예가 기술될 것이다. 본원에 기술되는 이러한 예시적 구체예의 다양한 변경, 적용 또는 변형은 기술되는 바와 같이 당업자들에게 자명할 수 있다. 당해 기술을 진보시키는 본 발명의 교시에 의존하는 이러한 모든 변경, 적용 또는 변형은 본 발명의 범위 및 사상에 포함되는 것으로 이해되어야 할 것이다.

일 예시적 구체예는 카시아 히드로콜로이드(검) 및 고도로 에스테르화된 펙틴을 포함하는 증점제 조성물에 관한 것이다.

또 다른 예시적 구체예는 카시아 검 및 고도로 에스테르화된 펙틴을 포함하는 식품 조성물에 관한 것이다.

추가의 예시적 구체예는 카시아 검과 고도로 에스테르화된 펙틴의 조합물을 함유하는 유제품(예를 들어, 요거트 및 열처리된 요거트)와 같은 낙농 식품(dairy food) 조성물에 관한 것이다.

추가의 예시적 구체예는 카시아 검과 고도로 에스테르화된 펙틴의 조합물을 사용함으로써 식품 및 사료 조성물의 유동성 및 안정성을 개선시키는 방법에 관한 것이다.

추가의 예시적 구체예는 본 발명의 증점제 조성물(즉, 카시아 히드로콜로이드와 상기(외인성) 고도로 에스테르화된 펙틴)을 포함하는 식품 조성물에 관한 것이다.

추가의 예시적 구체예는 낙농 식품과 같은 식품의 유동성 및 안정성을 개선시키는 방법에 관한 것이다.

카시아 히드로콜로이드

카시아 히드로콜로이드는 이것이 식품 및 사료 분야에 사용되는 것이 적합한 경우라면 특별하게 제한되지 않는다. 순도 수준이 식품 분야에 사용되도록 허용되는 한 어떠한 카시아 검도 사용될 수 있다. 가장 중요하게는, 안트라퀴논과 같은 바람직하지 않은 화합물이 사용하려는 카시아 히드로클로라이드로부터 실질적으로 존재하지 않아야 한다. "실질적으로 존재하지 않는"은 카시아 히드로콜로이드 건조 고형물을 기준으로 하여 카시아 히드로콜로이드 중의 피시온, 크리소판올, 에모딘, 알로에-에모딘 및 레인과 같은 안트라퀴논의 총량이 일 특징에서 약 10ppm 이하, 또 다른 특징에서 2ppm 미만, 추가의 특징에서 1ppm 미만, 추가의 특징에서 0.7ppm 미만인 것을 의미한다.

일 예시적인 구체예에서, 적합한 카시아 히드로콜로이드는 WO 2004/113390의 기재에 따라 제조될 수 있다. 예를 들어, 카시아 히드로클로라이드는

(i) 카시아 스플릿(split)을 물로 팽윤시켜 팽윤된 스플릿 조성물을 형성시킨 후, 임의로 팽윤된 스플릿 조성물을 물/유기 용매 혼합물 중에 분산시키는 단계; 및

(ii) 하나 이상의, 단계(i)에서 수득된 조성물을 습식-민싱(mincing)시키는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조될 수 있다.

임의로, 상기 방법은

(iii) 단계(ii)에서 얻어진 민싱되고, 팽윤된 스플릿 조성물을 물과 유기 용매의 혼합물에 첨가하는 단계 및

(iv) 민싱된 스플릿 조성물로부터 물/유기 용매 혼합물을 분리시켜 갈락토만난 히드로클로이드를 수득하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.

일반적으로, 단계(i)에서 팽윤된 스플릿은 물, 또는 물/유기 용매 혼합물에 분산되어 있는(현탁되어 있는) 입자 형태로 존재한다. 일 대안적인 구체예에서, 팽윤 단계(i)는 단계(i) 하에서 언급되는 임의의 분산 단계에 대해 하기 기술되는 물/유기 용매 혼합물 중에서 수행될 수 있다.

일 구체예에서, 단계(i)에서 스플릿을 팽윤시키는 데 사용되는 물은 임의의 유도체화제를 포함하지 않는다.

상기와 관련된 임의의 구체예에서, 단계(i)의 상기 물/유기 용매 혼합물 중의 유기 용매의 양은 약 30중량% 이상이다.

상기 기술된 방법의 대안적인 구체예에서, 두개 이상의 상이한 배유 스플릿, 예를 들어, 카시아 및 구아의 스플릿이 배유 공급원으로서 사용될 수 있다.

WO 2004/113390에 기술된 방법에 따르면, 히드로콜로이드, 즉 카시아 히드로콜로이드 중의 불순물의 양은 현저히 감소된다. 팽윤된 입자에 대해 증가되는 양으로 유기 용매를 첨가함으로써, 예를 들어, 지방, 단백질, 섬유질, 애쉬(ash) 및 피토케미컬과 같은 갈락토만난 히드로콜로이드 중에 원치않는 화합물(예를 들어, 안트라퀴논 및 이의 유도체)이 물과 함께 히드로콜로이드로부터 제거된다. 물에 대한 유기 용매의 비의 증가는 갈락토만난 히드로콜로이드로부터 물 및 원치않는 화합물의 제거를 용이하게 한다. WO 2004/113390의 방법에 의해 수득될 수 있는 카시아 히드로콜로이드는 무색, 무취 및 무미이다. 일반적으로, 갈락토만난 히드로콜로이드 중의 지방, 단백질 및 애쉬의 총량은 약 15중량% 미만, 또 다른 특징에서는 약 12중량% 미만이다. 그러나, 가장 중요하게는, 안트라퀴논과 같은 원치않는 화합물이 상기 기술된 바와 같은 수득된 카시아 히드로콜로이드로부터 실질적으로 존재하지 않는다. 히드로콜로이드 중의 안트라퀴논의 존재 및 양은 HPLC 또는 GC/MS와 같은 종래의 분석 방법에 의해 측정될 수 있다. 자세하게는, 그 내용이 본원에 참조로 통합되는 문헌(S.O. Mueller et al., Food and Chemical Toxicology, 37(1999), p 481-491)을 참조한다.

WO 2004/113390에 기술된 바와 같이, 개선된 미학적 특성(예를 들어, 투명성, 낮은 혼탁성, 냄새 적음, 무미 및 무색), 및 개선된 물리적 특성(예를 들어, 점도, 파괴 강도(외부 겔 강도라고도 함), 겔 강도(흔히 내부 겔 강도라고함) 및 순도를 갖는 히드로콜로이드 조성물이 얻어진다. 이러한 특성은 이러한 개시된 방법에 의해 생성된 히드로콜로이드를 식품 및 사료 적용에 특히 적합하도록 한다.

본원 명세서 전반에 사용되는 용어 "스플릿"은 어떠한 추가 처리도 이루어지지 않는 카시아, 로쿠스트 빈(LBG), 타라 또는 구아의 미정제(고유(raw) 또는 미가공) 배유 분말을 지칭한다. 당해 알려져 있는 바와 같이, 용어 스플릿은 종종 용어 "배유"와 교환가능하게 사용된다. 카시아, 로쿠스트 빈, 타라 및 구아의 스플릿은 구입가능하다. 일반적으로, 카시아는 카시아 토라, 카시아 옵투시폴리아, 또는 이들의 조합물로부터 얻어진다. 사실상, 카시아 토라 및 카시아 옵투시폴리아는 동일한 경작지에서 공존하며, 일반적으로 공동 수확된다.

본원 명세서 전반에 사용되는 용어 "갈락토만난"은 용어 "폴리갈락토만난"과 교환가능하게 사용된다.

배유를 팽윤시키는데 사용되는 물은 알칼리성 공급원, 예컨대, 수산화나트륨, 수산화칼륨; 산성 공급원, 예컨대, 시트르산, 아세트산 및 아스코르브산; 완충제 및 완충 시스템; 효소, 예컨대, 프로테아제, 뉴트라제, 알칼라제, 펩신; 알칼리 금속 염, 예컨대, 염화나트륨 또는 염화칼륨; 또는 알칼리 토금속 염, 예컨대 염화칼슘으로 이루어진 군으로부터 선택된 첨가제, 또는 상기 첨가제의 조합물을 함유할 수 있다.

물 대 분말(스플릿)의 중량비는 적어도 약 1.5 대 1이며, 다른 구체예에서는 적어도 약 2:1이다. 물 대 분말의 중량비는 일 구체예에서 약 5:1을 초과하지 않아야 하며, 다른 구체예에서 약 4:1을 초과하지 않아야 한다(이러한 기재에서 사용되는 중량비는 물 대 건조 분말의 중량비를 나타낸다).

팽윤 단계에서 수성 상의 pH는 일 특징에서 약 5 내지 약 13 범위일 수 있으며, 또 다른 특징에서 약 6 내지 약 8의 범위일 수 있다.

팽윤 단계는 본 발명의 일 특징에서 약 5 내지 120분이 소요되며, 또 다른 특징에서는 약 10 내지 80분이 소요된다. 본 발명의 또 다른 특징에서, 팽윤 단계는 약 20 내지 60분 범위이다. 스플릿을 팽윤시키는 데 사용되는 물의 온도는 일 특징에서 약 15℃ 내지 100℃ 범위이고, 또 다른 특징에서는 약 50℃ 이하이고, 또 다른 특징에서는 약 20℃ 내지 4O℃ 범위이다. 상기 물질은 팽윤시키는 동안에 교반될 수 있으며, 스플릿을 팽윤시키는 데 사용되는 물은 단계의 개시시에 전체로 첨가되거나, 교반되면서 계량되어 첨가될 수 있다. 이상적으로는, 물은 팽윤화가 더 이상 일어나지 않을 때까지 첨가된다.

WO 2004/113390에 기술된 일 구체예에 따르면, 단계(i)에서 수득된 팽윤된 배유는 건조되지 않고, 그 자체로 습식-민싱 단계(ii)로 처리된다. 대안적인 구체예에서, 팽윤된 배유는 물/유기 용매 혼합물 중에 분산되어 분산물을 형성한다. 상기 물/유기 용매 혼합물 중의 유기 용매의 양은 본 발명의 특징에서 순서대로 적어도 약 30, 35, 40, 45, 50, 55, 또는 60중량%이다. 또 다른 특징에서, 물/유기 용매 혼합물 중의 유기 용매의 양은 물/유기 용매 혼합물을 기준으로 하여 약 70 내지 약 95중량% 범위일 수 있고, 추가의 특징에서 80중량% 이상일 수 있다.

팽윤된 배유(스플릿) 대 물/유기 용매 혼합물의 중량비는 일 특징에서 약 1:3 내지 약 1:10이고, 또 다른 특징에서 약 1:5 내지 약 1:8이다.

임의의 분산 단계(iii)에 사용되는 물/유기 용매 혼합물에 존재하는 유기 용매는, 물과 혼화될 수 있고 건강 및 안전에 해롭지 않는 용매 그룹으로부터 선택된다. 식품 및 사료 적용을 위해, 본 발명의 일 특징에서 메탄올, 에탄올, n-프로판올, 이소-프로판올, 및 이들의 혼합물이 용매로서 사용된다. 물 대 알코올, 예컨대 이소프판올의 적합한 비는 본 발명의 일 특징에서, 약 15:85 내지 약 85:15이고, 또 다른 특징에서 약 25:75 내지 약 50:50이다(모든 비는 중량 대 중량 기준이다). 추가의 특징에서, 물 대 이소프로판올의 비는 약 30:70(wt./wt.)일 수 있다.

본원 명세서 전반에 사용되는 용어 "팽윤된 스플릿"은 팽윤된 스플릿 그 자체 또는 본 발명의 대안적인 구체예에서 기술되는 바와 같이 물/유기 용매 혼합물에 분산되어 있는 팽윤된 스플릿을 포함하는 것을 의미한다.

팽윤된 배유, 또는 다르게는 물/유기 용매 혼합물 중에서의 팽윤된 배유의 분산물을 습식 민싱하기 위해서, 고무질 또는 점착성 물질을 민싱하는 데 적합한 임의의 민싱 장치가 사용될 수 있다. 예시적인 민싱 장치는 다짐기(mincer) 또는 분쇄기(masticator), 및 커팅 밀(cutting mill)이다. 이러한 장치는 정육 가공 산업에 널리 공지되어 있다. 일 구체예에서, 주피터 모델 885 육류 다짐기(Jupiter Model 885 meat mincer(Jupiter Kuechenmaschinenfabrik GmbH + Co., Germany))가 팽윤된 스플릿을 민싱하는 데 사용된다. 가공되어야 하는 제품에 대한 이러한 기기에 의한 영향은 이러한 장치에 의해 형성되는 저 전단(low shear)으로 인해 적다. 일반적으로, 민싱에 의해 처리되는 생성물의 온도는 크게 상승하지 않으며, 일반적으로 약 5℃ 이하로 상승한다. 이것이 육류 다짐기를, 가공되는 생성물에 대해 고압 및 높은 전단을 나타내어, 가공되는 생성물의 온도를 크게 상승시키는 종래의 압출기와 차별되게 한다. 따라서, "민싱"은 가장 단순한 형태로, 육류 다짐기로 대표될 수 있는 민싱 장치에 의해 상기 기술된 민싱 조건 하에서 수행되는 행위를 나타낸다. 유사하게는, 상기 기술된 민싱 조건을 제공하는 임의의 크기 및 용량의 유사한 타입의 장치가 적합하다.

"그라인딩" 또는 "분쇄"가 아닌 용어 "민싱"이 사용된다. 용어 "그라인딩"은 배유 분말에 대한 강제적인 인렬 작용을 지칭하는 것으로 WO 2004/112290에 정의되어 있다. 따라서, 본원 및 사전(예를 들어, The American Heritage Dictionary(1985, Houghton Mifflin Company))에서 일반적으로 인정되는 정의에 의해, "민싱"은 매우 작은 조작으로 커팅 또는 잘게 써는 행위를 지칭하는 것으로 정의된다. 이는 WO 2004/113390의 우선일 이전의 종래의 방법과 관련하여 사용되는 "그라인딩" 또는 "분쇄"의 방법과 크게 대조적이다. 그라인딩은 마찰력에 의해, 특히 두 경질 표면을 문지름으로써 으깸, 분쇄 또는 분말화하는 행위를 지칭한다. 나아가, "민싱"은 또한 예를 들어, 곡물을 분말 또는 밀(meal)로 그라인딩하는 행위를 지칭하는 "밀링"과도 구분된다. 따라서, 팽윤된 스플릿에 대해 밀링 및 그라인딩 단계를 포함하는 방법은 WO 2004/113390에 기술된 방법의 범위로부터 특히 배제된다.

그러나, 가장 중요하게는, WO에 기술되어 있는 방법은 고순도라는 것 이외에, 통상적인 방식으로 제조된 갈락토만난과 비교하여 점도, 및 겔화, 예컨대 겔 강도 및 파괴 강도, 및 열 안정성에 있어서 개선된 특성을 지니는 갈락토만난 히드로콜로이드, 특히 카시아 히드로콜로이드를 유도한다.

본원 명세서 전반에 사용되는 용어 "검"은 용어 "히드로콜로이드"와 교환가능하게 사용된다. 이는, 예를 들어 상기 기술된 바와 같이 처리함으로써 각각의 스플릿으로부터 얻어진 갈락토만난 히드로콜로이드를 지칭한다.

겔화제 및 증점화제는 목적하는 조도 또는 점도를 달성하기 위해 예를 들어, 생산 및 가공 단계 동안에 물 또는 수성 처리액에, 또는 고체 또는 액체 식품 또는 사료에 첨가되는 물질인 것으로 이해된다. 특히 식품 분야에서, 관련 배유로부터 얻어진 히드로콜로이드는 다른 히드로콜로이드와의 겔화 상호작용에 의해, 고효율도에 의해, 그리고 요구되는 특히 낮은 농도에 의해 특징된다.

일반적으로, WO 2004/113390에 기술되어 있는 카시아 히드로콜로이드와 같은 히드로콜로이드는 단일 히드로콜로이드로서 또는 본원에 참조로 통합되는 문헌(FDA Food Categories, Code of Federal Regulations 21 C.F.R. §170.3)에 상세히 기술되어 있는 다양한 식품 적용에서의 그 밖의 히드로콜로이드와 함께 안정화제, 텍스쳐라이저(texturizer), 수용성 식이섬유 공급원, 유화제, 캐리어, 향 제어 방출제(controlled active release for flavor)로서, 그리고 수분 보존제로서 사용될 수 있다.

고도로 에스테르화된 펙틴

일반적으로, 일 구체예에서, 본 발명의 증점제 조성물에 존재하는 고도로 에스테르화된 펙틴("HE 펙틴")은 분자량이 약 50,000달톤 내지 약 250,000달톤이고, 다른 구체예에서는 약 50,000 내지 약 200,000달톤 또는 약 50,000 내지 약 150,000달톤이다. "고도로 에스테르화된"은 일 특징에서, 펙틴 분자 중 모든 카르복실산 기의 약 50% 이상, 다른 특징에서는 약 60% 이상, 또 다른 특징에서는 약 65% 이상, 또 다른 특징에서는 약 68% 이상이 에스테르화된 것을 의미한다. 일 구체예에서, 상기 카르복실산기는 메틸기에 의해 에스테르화된다. 일 예시적 구체예에서, 펙틴은 감귤류 펙틴의 그룹, 예컨대 오렌지, 레몬, 라임 또는 그레이프후르츠로부터 유래되는 것들로부터 선택된다. 또 다른 구체예에서, 증점제 조합물은 카르복실기 에스테르화 수준이 일 특징에서 약 60% 이상, 또 다른 특징에서 약 65% 이상, 추가의 특징에서 약 68% 이상인 감귤류 펙틴을 포함하며, 펙틴 분자 중에 함유되는 카르복실기는 메틸기로 에스테르화된다. 고도로 메틸화된 펙틴("HM 펙틴")은 예를 들어, 허브슈트라이쓰 & 폭스(Herbstreith & Fox, Germany)사로부터 구입가능하다.

증점제 조성물

본 발명의 증점제 조성물은 카시아 히드로콜로이드 성분 및 고도로 에스테르화된 펙틴 성분을 포함한다. 증점제 조성물은 물 및 물을 함유하는 임의의 조성물을 효과적으로 증점시킨다(즉, 이러한 조성물은 소량으로 사용되는 경우에도 수성 시스템의 점도를 상당히 증가시킨다). 증점된 수성 조성물은 조성물의 중량을 기준으로 하여, 일반적으로 일 특징에서 약 0.1중량% 내지 약 10중량%, 또 다른 특징에서 약 0.2중량% 내지 약 7중량%, 추가의 특징에서 약 0.2중량% 내지 약 5중량%의 본 발명의 증점제 조성물을 포함한다.

다르게는, 증점제 조성물을 구성하는 개별 증점제 성분(즉, 카시아 히드로콜로이드 및 고도로 에스테르화된 펙틴)의 양은 증점된 조성물의 중량을 기준으로 하여 개별적으로 일 특징에서 약 0.1 중량% 내지 약 8중량%, 또 다른 특징에서 약 0.2중량% 내지 약 5중량%, 추가의 특징에서 약 0.2중량% 내지 약 3중량%이나, 단 카시아 히드로콜로이드와 고도로 에스테르화된 펙틴의 총량은 증점제 조성물에 대해 상기 언급된 양을 초과하지 않아야 한다(즉, 일 특징에서 총량의 약 10중량% 이하, 다른 특징에서 약 7% 이하, 추가의 특징에서 약 5중량% 이하임).

일반적으로, 본 발명의 증점제 조성물은 카시아 히드로콜로이드 및 고도로 에스테르화된 펙틴을, 일 특징에서 약 90:10 내지 약 10:90, 또 다른 특징에서 약 80:20 내지 약 20:80, 추가의 특징에서 약 70:30 내지 약 30:70, 또 다른 추가의 특징에서 50:50의 중량 대 중량비로 포함한다. 식품 및 사료 조성물에 있어서, 목적하는 점도 수준은 증점제 조성물 중의 카시아 히드로콜로이드 대 고도로 에스테르화된 펙틴의 중량비가, 일 특징에서 약 80:20 내지 약 20:80, 다른 특징에서 약 70:30 내지 약 30:70, 또 다른 특징에서 약 50:50인 경우에 달성될 수 있다.

증점제 조성물(카시아 및 고도로 에스테르화된 펙틴)은 사전 배합된 혼합물로서 식품 또는 사료 조성물에 첨가되거나, 다르게는 증점제 조성물의 개별 성분(즉, 카시아 히드로콜로이드 및 고도로 에스테르화된 펙틴)이 증점되어야 하는 식품 또는 사료 생성물에 상기 명시된 양으로 독립적으로 첨가될 수 있다. 필요하다면, 카시아 히드로콜로이드 성분 및 펙틴 성분은, 개별적으로 또는 사전 배합된 혼합물로, 증점되어야 하는 식품 또는 사료 생성물에 첨가되기 전에 물에 용해될 수 있다. 카시아 히드로콜로이드 및 펙틴 성분이 독립적으로 첨가되는 경우, 앞서 언급된 개별 성분의 총량 및 비는 이에 따라 적용된다.

식품 적용

카시아 히드로콜로이드 및 고도로 에스테르화된 펙틴, 예를 들어 고도로 메틸화된 감귤류 펙틴을 포함하는 본 발명의 증점제 조성물은 단독으로 사용되거나, 광범위한 식품 제품, 애완동물 먹이, 예컨대 젖은 애완동물 먹이에서의 로쿠스트 빈 검, 카라기난, 크산탄 또는 타라 검과 같은 그 밖의 검, 전분 또는 젤라틴과 함께 사용될 수 있다. 조성물은 일가-, 이가- 또는 삼가 양이온의 식용 허용되는 염, 보존제, 예컨대, 나트륨 벤조에이트, 시트르산 또는 소르브산, 또는 이온 봉쇄제(ion sequestering agent), 예컨대, 시트르산, 타르타르산 또는 오르쏘인산(orthopbosphoric acid)을 사용할 수 있다. 생성물이 건조되고, 저장된 후, 냉수 또는 온수 시스템에서의 수화에 의해 겔 또는 졸 형태로 전환되는 경우, 이에 따라 형성된 틱소트로프(thixotropic) 점성 콜로이드 분산물은 식품 조성물에 직접 사용될 수 있다. 형성된 점도는 낮은 농도에서 다소 전단 민감성이고, 온도, 농도, pH, 이온 세기 및 도입된 교반에 의존한다. 점도는 낮은 농도에서는 회전형 전단 타입 점도계인 모세관 점도계로, 그리고 높은 농도에서는 압출 레오미터(rheomter)로 측정될 수 있다. 일반적으로, 점도는 점도에 따라 스핀들(spindle) 3, 4, 또는 5를 사용하여 20rpm 또는 100rpm에서 브룩필드 RVT 점도계(Brookfield Engineering Laboratories, Stoughton, Massachusetts)로 측정된다.

본 발명의 증점제 조성물은 서빙(serving) 전에 준비를 요하는 모든 바로 먹거나 바로 베이킹하는 제품, 분말 및 혼합물을 포함하는 베이킹되는 제품 및 베이킹 믹스; 맥아 음료, 와인, 증류주, 및 칵테일 믹스를 포함하는 알코올 음료; 스페셜 또는 스파이스 티(spiced tea), 소프트 드링크(soft drink), 커피 대용물, 및 과일 및 야채맛이 가미된 젤라틴 드링크를 포함하는 무알코올 음료 및 음료 베이스; 즉석, 및 인스턴트를 포함하는 브랙퍼스트 씨리얼(breakfast cereal) 및 레귤라 핫 씨리얼(regular hot cereal); 숙성되지 않거나 처리되지 않은 치즈, 크림 치즈, 천연 치즈, 그레이팅(grating) 치즈, 가공 치즈, 스프레드(spread) 치즈, 딥(dip) 치즈, 및 기타 치즈를 포함하는 치즈; 모든 형태를 포함하는 츄잉 검(chewing gum); 레귤라, 디카페인, 및 인스턴트 타입을 포함하는 커피 및 티; 플레인 시즈닝 소스(plain seasoning sauce) 및 스프레드를 포함하는 조미료 및 항미료, 올리브, 피클, 및 스파이스 또는 허브는 아닌 향미료; 캔디 및 가미된 프로스팅을 포함하는 당제(confection) 및 프로스팅(frosting), 머시맬로(marshmallow) 및 베이킹 초콜릿(baking chocolate), 황설탕, 각설탕, 빙당(rock sugar), 메이플당, 분말화된 당 및 미가공 당; 우유 비함유 밀크, 냉동 또는 액체 크리머, 커피 화이트너(offee whitener), 토핑류 및 그 밖의 우유 비함유 제품을 포함하는 유가공 유사품; 액체 상태, 동결되거나 건조된 계란, 이로부터 제조된 계란 요리, 즉, 에그 롤(egg roll), 에그 푸 영(egg foo young), 에그 샐러드(egg salad) 및 동결된 멀티-코스 에그 밀(frozen multi-course egg meals)를 포함하나 생달걀은 포함하지 않는 계란 제품; 마가린, 샐러드용 드레싱, 버터, 샐러드 오일, 쇼트닝 및 조리용 오일을 포함하는 지방 및 오일; 모든 준비된 주요리, 샐러드, 애피타이져, 냉동된 멀티-코스 식사, 및 어류, 갑각류 및 그 밖의 수생 동물을 포함한 생선 날것은 포함하지 않는 스프레드를 포함하는 어류 제품; 껍질이 있는 생달걀으로만 제조된 조리된 달걀 및 달걀 요리를 포함하는 생달걀; 생선 및 냉동 생선, 갑각류 및 그 밖의 수행동물 만을 포함하는 생선; 생과일, 감귤류, 멜론, 및 베리만을 포함하는 생과일, 과일 젤리 및 과일 쥬스, 및 가정에서 제조된 "아데스(ades)" 및 이로부터 제조된 펀치; 생쇠고기 가정에서 냉동된 쇠고기 또는 송아지 고기, 돼지고기, 어린 양고기 또는 다자란 양고기만을 포함하는 생고기 및 이로부터 제조된 가정에서 요리되는 생고기 함유 요리, 샐러드, 애피타어져, 또는 샌드위치 스프레드; 생고기이거나 가정에서 냉동된 가금 및 엽조(game-bird) 만을 포함하는 생 가금고기 및 이로부터 제조된 가정에서 요리되는 생 가금고기 함유 요리, 샐러드, 애피타어져, 또는 샌드위치 스프레드; 생야채 및 가정에서 준비되는 야채를 포함하는 생야채, 토마토, 및 감자; 아이스크림, 아이스 밀크, 샤벳 및 그 밖의 냉동된 우유함유 디저트 및 스페셜티를 포함하는, 냉동 우유함유 디저트 및 믹스; 모든 냉동 과일 및 빙수를 포함하는 과일 및 빙수; 가미된 젤라틴 디저트, 푸딩, 카스타드, 파르페, 파이 필링(filling) 및 젤라틴 베이스 샐러드를 포함하는 젤라틴, 푸딩 및 필링; 마카로니 및 국수 제품, 쌀요리 및 냉동된 멀티-코스 식사를 포함하는 곡물 제품 및 파스타; 모든 육류 소스 및 그레이비(gravie), 및 토마토, 밀크, 버터 및 스페셜티 소스를 포함하는 그레이비 및 소스; 모든 단단한 타입의 사탕을 포함하는 단단한 사탕 및 진해정(cough drop); 허브, 종자, 스파이스, 시즈닝, 블렌드(blend), 추출물, 및 모든 천연 및 인공 스파이스, 블렌드 및 가미제를 포함하는 향미제; 가정에서 만들어진 잼, 젤리, 후르츠 버터, 보존제 및 감미 스프레드를 포함하는 가정에서 만들어진 잼 및 젤리; 케익용 토핑; 상업적으로 가공된 잼, 젤리, 푸르츠 버터, 보존제 및 감미 스프레드만을 포함하는 시판되는 잼 및 젤리; 모든 육류 및 육류 함유 요리, 샐러드, 애피타이져, 냉동된 멀티-코스 육류 식사, 및 통상적으로 가공하거나 가정에서 만들면서 통상적으로 가공된 육류를 사용함으로써 제조된 샌드위치 성분을 포함하는 육류 제품; 전유, 저지방 우유, 탈지유를 포함하는 전유 및 탈지유; 가미된 우유 및 우유 드링크, 건조 우유, 토핑, 스낵 딥(snack dip), 스프레드, 체중 조절 우유 베이스 음료 및 그 밖의 우유 기원 제품을 포함하는 유제품; 통견과류 또는 껍질이 있는 견과, 땅콩, 코코넛, 및 견과 및 땅콩 스프레드를 포함하는 견과류 및 견과 제품; 내셔널 아카데미 오브 사이언시스/내셔널 리서치 카운실(National Academy of Sciences/National Research Council)의 "재구성된 식물성 단백질" 부류, 및 육류, 가금류 및 어류 대용물, 유사물, 및 식물성 단백질로부터 제조된 대체 제품(extender product)을 포함하는 식물성 단백질 제품; 모든 가금류 및 가금류 함유 요리, 샐러드, 애피타이져, 냉동된 멀티-코스 가금류 식사, 및 통상적으로 가공하거나 가정에서 만들면서 통상적으로 가공된 가금류를 사용함으로써 제조된 샌드위치 성분을 포함하는 가금류 제품; 모든 상업적으로 가공된 과일, 감귤류, 멜론, 베리 및 이들의 혼합물을 포함하는 가공된 과일 및 과일 쥬스; 샐러드, 쥬스 및 쥬스 펀치, 농축물, 희석물, "아데스", 및 이로부터 제조된 드링크 대용물; 모든 상업적으로 가공된 야채, 야채 요리, 냉동된 멀티-코스 야채 식사, 및 야채 쥬스 및 블렌드를 포함하는 가공된 야채 및 야채 쥬스; 칩, 프레즐(pretzel) 및 그 밖의 새로운 스낵을 포함하는 스낵 식품; 캔디 바, 쵸콜릿, 퍼지(fudge), 민트 및 그 밖의 츄이(chewy) 또는 누가 캔디를 포함하는 소프트 캔디; 육류, 어류, 가금류, 야채, 및 가정에서 만들어진 컴비네이션(combination) 스프를 포함하는 가정에서 만들어진 스프; 상업적으로 제조된 육류, 어류, 가금류, 야채 및 컴비네이션 스프 및 스프 믹스를 포함하는 스프 및 스프 믹스; 과립 당, 액당, 및 정제당 대용물을 포함하는 슈가(sugar); 초콜릿, 베리, 과일, 콘 시럽 및 메이플 감미 소스 및 토핑을 포함하는 감미 소스, 토핑 및 시럽으로 이루어진 군으로부터 선택된 식품을 증점하는데 사용될 수 있다. 상기 언급된 바와 같이, 본 발명에 따른 증점제 조성물은 맛과 입맛에 나쁜 영향을 미치지 않으면서 소시지, 및 예를 들어 육류 제품 및 햄버거 패티용 고기젤리(aspic)를 제조하는 것과 같이 육류 및 그라인딩된 육류에 첨가될 수 있다.

상기 논의된 바와 같이, 본 발명은 또한 본 발명의 증점제 조성물을 포함하는 식품 및 사료 조성물에 관한 것이다. 식품/사료 조성물 중의 증점제 조성물의 양은 일반적으로 식품/사료의 타입에 의존한다.

추가의 특징에서, 예시적인 구체예는 본 발명의 증점제 조성물에 의해 증점되는 요거트 및 열처리된 요거트와 같은 낙농 및 유제품에 관한 것이다. 용어 "우유(milk)"는 전유, 탈지유, 저지방 우유 및 탈지 액상 우유; 가미된 우유 및 우유 드링크, 분유를 포함하는 유제품을 포함하는 것을 의미한다. 전형적인 유제품은 저지방 요거트 및 보다 높은 지방 함량의 요거트 둘 모두이다. 우유 및 요거트의 지방 함량은 일 특징에서 약 0중량% 또는 약 0.1중량% 내지 약 4.2중량%, 또 다른 특징에서 약 0.2중량% 내지 약 3.9중량%, 추가의 특징에서 약 0.3중량% 내지 약 3.8중량% 범위일 수 있다. 전형적인 우유 및 요거트는 지방 함량이 약 3.8% 또는 3.9중량% 이하이다. 또한, 본 발명의 증점제 조성물을 사용하여 유사하게 증점될 수 있는 전체 지방 함량이 0%인 무지방 요거트도 있다. 우유 및 요거트의 타입 각각에 의존하여 우유의 전형적인 단백질 함량은 약 3중량% 내지 약 4중량%이고, 요거트의 단백질 함량은 약 3% 내지 6중량%이다.

일 특징에서, 본 발명의 예시적인 구체예는 상기 기술된 양의 상승적 증점제 조성물을 포함하는 열처리된 요거트 조성물에 관한 것이다. 이러한 열처리된 요거트는 일반적으로 혼합(40초 동안 10,000rpm으로 울트라 터랙스(Ultra Turrax)^® 믹서로)하면서 증점제 조성물을 요거트 조성물에 분산시킴으로써 제조된다. 카시아 히드로콜로이드 및 고도로 에스테르화된 펙틴은 사전 배합(pre-blended)되고, 이어서 요거트 조성물에 혼합물로서 첨가될 수 있다. 대안적으로, 카시아 히드로콜로이드 및 고도로 에스테르화된 펙틴은 독립된 성분으로서 요거트에 순차적으로 첨가될 수 있다. 첨가 순서는 중요하지 않다. 카시아 히드로콜로이드 및 고도로 에스테르화된 펙틴(예를 들어, 고도로 메틸화된 펙틴)은 요거트 조성물에 첨가되기 전에 물에 용해되거나 물에 혼합물로 분산되거나 물에 독립적으로 분산될 수 있다. 저온, 예컨대 일 특징에서 약 5 내지 약 15℃, 또 다른 특징에서 약 7℃ 내지 약 12℃에서 약 1 내지 약 25시간의 팽윤 시간 후, 요거트 조성물은 예를 들어 수조에서 일 특징에서 약 70℃ 내지 약 9O℃의 온도로, 또 다른 특징에서 약 83℃ 내지 약 90℃의 온도로, 추가의 특징에서 약 86℃의 온도로 가열될 수 있다. 이후, 수조는 약 70℃로 냉각된다. 이후, 요거트 조성물은 예를 들어, 약 60초 동안 약 10,000 rpm(울트라 터랙스 믹서)에서 격렬하게 교반된다. 이후, 요거트 조성물은 약 20℃의 온도로 냉각되고, 약 4℃ 내지 8℃의 온도에서 저장된다. 약 7℃의 온도에서 저장되는 샘플에 대해 생산 후 5일 및 12일에 점도 측정이 수행된다. 또 다른 점도 측정은 저장 유효기간이 끝날 무렵(최소 10주)에 요거트의 품질을 시뮬레이팅하기 위해 2O℃의 온도에서 21일 동안 저장된 샘플에 대해 수행한다.

이에 따라 형성된 증점되고 열처리된 요거트는 일반적으로 요거트 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 일 특징에서 약 0.1중량% 내지 약 10중량%, 또 다른 특징에서 약 0.2중량% 내지 약 5중량%, 추가의 특징에서 약 0.2중량% 내지 약 3중량%의 증점제 조성물을 포함하거나, 다르게는 조성물의 개별 성분의 양을 상기 언급된 바와 같은 농도로 포함한다. 본 발명의 모든 구체예에서, 상기 열처리된 요거트는 스푼으로 뜰 수 있는 겔과 같은 조도에서 음용가능한 액상 조도로 다양한 조도를 가질 수 있다.

상기 열처리된 요거트의 지방 함량은 요거트의 중량을 기준으로 하여 일 특징에서 약 0.1% 내지 4.2중량%, 또 다른 특징에서 약 0.2중량% 내지 약 3.9중량%, 추가의 특징에서 약 0.3% 내지 3.8중량%의 범위일 수 있다. 전형적인 요거트는 요거트의 중량을 기준으로 하여 지방 함량이 약 3.8% 또는 3.9중량% 이하이다. 그러나, 지방 함량이 10중량% 이하인 고지방 함량 요거트도 존재한다.

일반적으로, 요거트는 또한 요거트 조성물의 중량을 기준으로 하여, 일 특징에서 약 3중량% 내지 약 6중량%, 또 다른 특징에서 약 3.2중량% 내지 4.8중량%, 추가의 특징에서 약 3.2중량% 내지 약 3.8중량%의 양으로 단백질을 함유한다. 지방 함량은 요거트의 타입에 따라 달라질 것이다. 전형적으로, 특정 타입의 요거트의 pH는 일 특징에서 약 4.0 내지 4.5, 또 다른 특징에서 약 4.2 내지 약 4.4이다.

고도로 에스테르화된 펙틴의 양은 낙농 제품, 예를 들어, 열처리된 요거트와 같은 요거트 중의 단백질의 양을 기준으로 하여 일 특징에서 약 5중량% 내지 20중량%, 또 다른 특징에서 약 5중량% 내지 15중량%, 추가의 특징에서 약 7중량% 내지 약 13중량%를 나타내도록 선택될 수 있다.

또 다른 예시적 구체예는 카시아 히드로콜로이드 및 펙틴 분자 중의 전체 카르복실기의 65% 이상이 C₁ 내지 C₅ 알킬기에 의해 에스테르화된 펙틴을 포함하는 본 발명의 상승적 증점제 조성물을 요거트 조성물의 약 0.2중량% 내지 약 1.0중량%로 포함하는 열처리된 요거트에 관한 것이다. 예시적인 알킬기는 메틸이다. 또 다른 특징에서 펙틴은 펙틴 분자 중의 카르복실기의 65% 이상이 C₁ 내지 C₅ 알킬기에 의해 에스테르화된 감귤류 펙틴이다. 예시적인 알킬기는 메틸이다. 추가의 예시적인 구체예에서, 상기 요거트 조성물은 요거트 조성물의 중량을 기준으로 하여 약 0.1 내지 약 4.2중량%의 지방 및 약 3.0중량% 내지 약 4.0중량%의 단백질을 포함한다.

음용가능한 열처리된 요거트 조성물은 일반적으로 펙틴에 대한 카시아 히드로클로이드의 중량비가 1 또는 그 미만인 증점제 조성물로 증점된다. 또 다른 특징에서 카시아 히드로콜로이드 대 펙틴의 중량 대 중량비는 약 20:80 내지 약 50:50이다.

증점제 및 요거트의 전형적인 성분 이외에, 요거트는 또한 요거트 조성물의 약 2중량% 내지 4중량%의 양으로 당(수크로스)을 함유할 수 있다.

요거트는 칼슘 및 나트륨 기재 보존제, 예컨대 칼륨 소르베이트, 및 가향제, 예컨대 바닐라향, 쵸콜릿향, 및/또는 과일향을 통상적인 양으로 추가로 함유할 수 있다.

일 특징에서, 낙농 제품과 관련된 상기 기재 전부는 열처리된 요거트에 적용되며, 추가의 특징에서 상기 기술된 고도로 메틸화된 감귤류 펙틴을 포함하는 증점제 조성물을 함유하는 요거트에 적용된다.

놀랍게도, 카시아 히드로콜로이드와 고도로 에스테르화된 펙틴, 예컨대 고도로 메틸화된 감귤류 펙틴의 조합물이, 다른 폴리갈락토만난, 예컨대 로쿠스트 빈 검, 구아 검 및 타라 검과 각각의 고도로 에스테르화된 펙틴의 조합물과 비교한 경우, 개선된 증점 효과, 개선된 입맛 특성(예를 들어, 덜 껄끄러움), 및 시간에 따른 개선된 침강 저항성을 야기시키는 것으로 나타났다. 카시아 히드로콜로이드와 고도로 에스테르화된 펙틴의 조합물은 상기 언급된 다른 폴리갈락토만난과 비교하여 훨씬 우수한 수분 보존력을 나타내는 것으로 발견되었다. 또한, 본 발명에 따른 증점제 조성물은 높은 점도 뿐만 아니라 장기간 저장 조건 하에 심지어 높은 저장 온도에서도 점도 특성을 유지하는 것으로 나타났다. 이러한 조성물은 장기간 동안 조도 및 맛을 유지해야 하는 식품 및 사료 조성물의 저장 유효기간(self-life)을 연장시킨다.

저장 유효기간 안정성에서의 낙농 제품의 짧은 특성으로 인해, 본 발명의 증점제 조성물은 유제품 및 요거트 적용에 특히 유용하다. 일 예시적 구체예에서, 미가공 요거트는, 본 발명의 증점제 조성물을 첨가하고, 이어서 요거트를 일 특징에서 약 70℃ 내지 약 90℃로, 또 다른 특징에서 약 83℃ 내지 약 90℃로 가열한 후에, 보다 우수한 증점 및 안정성 효과를 나타내며, 상기 온도 범위는 카시아 히드로콜로이드와 같은 폴리갈락토만난을 완전히 수화시키는 데 요구되는 온도에 해당한다. 그러므로, 하기 실시예는 일반적으로 식품 적용에 대표적인 것으로서 요거트 적용에 촛점을 맞춘 것이다.

하기 실시예는 예시 목적인 것이며, 어떠한 식으로든 본 발명을 제한하지 않아야 한다. 본 발명은 상이한 설비 및 장치로 수행될 수 있으며, 청구되는 본 발명의 실질적인 사상 및 범위에서 벗어나지 않으면서 출발 물질, 장비의 세부사항 및 작동 절차에 대해 다양한 변경이 이루어질 수 있는 것으로 이해해야 한다.

물질 및 방법

출발 물질(다르게 명시되지 않는 경우):

(a) 카시아: 상표명 레오랑거(RheoRanger)™ SR로 노베온 인코포레이티드(Noveon Inc.)로부터 구입가능한 카시아 토라/옵투시폴리아 검

(b) 로쿠스트 빈: 상표명 L147로 다니스코(Danisco, Denmark)로부터 구입가능한 로쿠스트 빈 검

(c) 타라: 글로베(Globe, India)로부터 구입가능한 타라 스플릿 검

(d) 구아: 상표명 비도검(Vidogum) GH 200으로 유니펙틴(Unipektin, Switzerland)으로부터 구입가능한 구아 스플릿 검

(e) 고도로 에스테르화된 펙틴: 상표명 클래식(Classic) CM 203으로 허브스트레이쓰 & 폭스(Herbstreith & Fox, Germany)로부터 구입가능한 에스테르화도가 68%인 메틸화된 감귤류 펙틴

(f) 요거트: 구입가능한 요거트. 지방 함량 및 단백질 함량은 각 실시예에 명시되어 있다. 사용된 모든 요거트는 상기 히드로콜로이드를 분산시키기 위해 약 4중량%의 당 및 보존제로서 약 0.33중량%의 칼륨 소르베이트를 함유한다. 요거트의 pH 값은 약 4.2 내지 4.4이다.

점도 측정 방법:

각 실시예와 관련하여 명시되어 있는 바와 같이 갈락토만난 히드로콜로이드 및 고도로 에스테르화된 펙틴의 양을 수중에 사전 분산시킨 후, 요거트에 첨가한다. 요거트 조성물을 IKA로부터의 울트라 터랙스(Ultra Turrax)^® T25를 사용하여 10,000rpm에서 40초 동안 철저히 혼합한다. 9℃에서 19시간의 팽윤화 시간 후, 요 거트 조성물을 수조에서 86℃의 온도로 가열한다. 이후, 수조를 약 70℃로 냉각시킨다. 이후, 요거트 조성물을 60초 동안 10,000rpm(울트라 터렉스 T25)에서 격렬하게 교반한다. 끝으로, 요거트 조성물을 약 20℃의 온도로 냉각시키고, 명시된 시간 동안 7℃ 또는 2O℃의 온도로 저장한다. 점도 측정은 7℃에서 제조 저장 후, 5일 및 12일에 수행한다. 다른 샘플에 대해서는, 저장 유효기간 사이클의 종료시에(최소 10주) 요거트의 품질을 시뮬레이팅하기 위해 20℃에서 21일 저장한 후에 측정한다. 이후, 점도는 RVT 브룩필드 스핀들(생성물의 점도 수준에 의존하여 20rpm: 스핀들 크기 3 또는 4; 100rpm: 스핀들 크기 3, 4 또는 5)을 사용하여 20rpm 또는 100rpm(실시예 참조) 속도로 브룩필드 RVT 디지털 점도계(Brookfield RVT Digital Viscometer)를 사용함으로써 측정한다. 시간 및 온도는 각 실시예와 관련하여 명시되는 바와 같다.

일반적인 절차

고도로 메틸화된 펙틴의 10% 용액을 제조하고, 9O℃로 가열하고, 이어서 실온(20℃)으로 냉각시킨다. 이후, 계산된 양의 히드로콜로이드를 상기 용액에 첨가한다. 갈락토만난 히드로클로라이드 및 펙틴의 양은 각 실시예와 관련하여 명시된다. 형성된 사전-배합물을 아직은 열처리되지 않는(미가공) 요거트에 첨가한다. 요거트 조성물을 울트라 터랙스(Ultra Turrax)^® T25을 사용하여 10,000rpm에서 40초 동안 철저히 혼합한다. 9℃에서 19시간의 팽윤 시간 후, 요거트 조성물을 수조에서 86℃의 온도로 가열한다. 이후, 수조를 약 70℃로 냉각시킨다. 이후, 요거 트 조성물을 60초 동안 10,000rpm(울트라 터렉스 T25)에서 격렬하게 교반한다. 끝으로, 요거트 조성물을 약 20℃의 온도로 냉각시키고, 7℃ 또는 2O℃의 온도에서 저장한다. 점도 측정은 각 실시예와 관련하여 명시되어 있는 시간 후, 명시되어 있는 온도에서 수행한다. 샘플 크기는 대략 180g이다. 실험 및 얻어진 결과가 하기 표 및 해당 도면에 요약된다.

결과

표 1

열처리된 요거트(3.9% 지방: 3.6% 단백질)의 점도

갈락토만난 (중량%)	펙틴 (중량%)	점도¹ 5일/7℃ (mPa.s)	점도¹ 12일/7℃ (mPa.s)	점도¹ 21일/20℃ (mPa.s)
카시아; 0.2	0.3	1765	2700	3800
LBG; 0.2	0.3	1270	1350	1000
구아; 0.2	0.3	925	965	988
타라; 0.2	0.3	750	770	1130

¹브룩필드 점도, 7℃, 20 rpm, 스핀들 3 및 4로 측정됨

열처리된 요거트 중의 고도로 에스테르화된 감귤류 펙틴과 함께 사용된 카시아 히드로콜로이드는 동일 농도로 사용된 LBG/펙틴, 구아/펙틴, 또는 타라/펙틴 시스템보다 상당히 높게 점도를 증가시켰다. 도 1은 상기 표 1에서 기재된 결과를 도시한 도표이다.

표 2

열처리된 요거트(3.9% 지방: 3.6% 단백질)의 점도

갈락토만난 (중량%)	펙틴 (중량%)	점도¹ 5일/7℃ (mPa.s)	점도¹ 12일/7℃ (mPa.s)	점도¹ 21일/20℃ (mPa.s)
카시아; 0.2	0.3	860	1060	1216
LBG; 0.2	0.3	760	780	1000
구아; 0.2	0.3	588	610	640
타라; 0.2	0.3	515	510	740

¹브룩필드 점도, 7℃, 100rpm, 스핀들 3, 4 및 5로 측정됨

100rpm의 전단 속도는 특정 요거트의 촉감(구강 느낌)을 시뮬레이팅한 것이며, "크림같음", "진함/연함"의 용어와 관련하여 샘플 간의 우수한 감각적 차이를 나타낸다. 도 2는 상기 표 2에서 기재된 결과를 도시한 도표이다.

표 3

열처리된 요거트(3.5% 지방: 3.6% 단백질)의 점도

카시아 (중량%)	펙틴 (중량%)	점도¹ 5일/7℃ (mPa.s)	점도¹ 14일/20℃ (mPa.s)
0.20	0.30	406	880
0.25	0.25	690	1440
0.30	0.20	870	2200
0.20	0.20	314	920

¹브룩필드 점도, 7℃, 20 rpm, 스핀들 3 및 4로 측정됨

상기 결과는 카시아 히드로콜로이드와 고도로 에스테르화된 펙틴 간의 비를 변화시킨 후의 텍스쳐라이징(texturizing)에 대해 보다 유효성을 지님을 나타낼 뿐만 아니라 0.5에서 0.4%로의 전체 배합물의 농도 감소에 의한 비용 절감에 대한 예를 나타내지만, 겉보기 최적의 비인 60% 카시아 히드로콜로이드: 40% 펙틴이 사용되지는 않았다. 도 3은 상기 표 3에서 기재된 결과를 도시한 도표이다.

Claims

a) 카시아(cassia) 히드로콜로이드 및

b) 고도로 에스테르화된 펙틴을 포함하는 증점제 조성물(thickener composition)로서, 카시아 히드로콜로이드 대 고도로 에스테르화된 펙틴의 중량비가 90:10 내지 10:90인 증점제 조성물.
제 1항에 있어서, 카시아 히드로콜로이드 대 고도로 에스테르화된 펙틴의 중량비가 80:20 내지 40:60인 증점제 조성물.
제 1항에 있어서, 카시아 히드로콜로이드가 카시아 토라(Cassia tora), 카시아 옵투시폴리아(Cassia obtusifolia) 및 이들의 조합물로부터 얻어지는 증점제 조성물.
제 1항에 있어서, 펙틴 분자 중의 전체 카르복실산기의 60% 이상이 에스테르화되는 증점제 조성물.
제 4항에 있어서, 카르복실산기가 메틸기로 에스테르화되는 증점제 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 펙틴이 감귤류(citrus) 펙틴인 증점제 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 펙틴의 분자량이 50,000달톤 내지 250,000달톤인 증점제 조성물.
제 1항 내지 제 7항 중의 어느 한 항에 따른 증점제 조성물을 포함하는 식품 조성물.
제 8항에 있어서, 지방 및 단백질을 추가로 포함하는 식품 조성물.
제 9항에 있어서, 우유, 전유(whole milk), 탈지유(skim milk), 저지방 우유, 탈지 액상 우유, 요거트 및 열처리된 요거트로부터 선택된 낙농 성분을 포함하는 식품 조성물.
제 10항에 있어서, 상기 낙농 성분이 조성물 중의 낙농 제품의 총 중량을 기준으로 하여, 0.1중량% 내지 4.2중량%의 지방을 포함하는 식품 조성물.
제 11항에 있어서, 상기 낙농 성분이 요거트로부터 선택되는 식품 조성물.
제 12항에 있어서, 상기 펙틴이 감귤류 펙틴이고, 이러한 펙틴 분자의 모든 카르복실기의 65% 이상이 메틸기에 의해 에스테르화되는 식품 조성물.
제 13항에 있어서, 상기 요거트가 요거트의 중량을 기준으로 하여 0.1 내지 4.2중량%의 지방 및 3.0중량% 내지 4.0중량%의 단백질을 포함하는 식품 조성물.
제 14항에 있어서, 상기 식품 조성물이 열처리된 요거트로서, 카시아 히드로콜로이드 대 메틸화된 감귤류 펙틴의 중량비가 카시아 히드로콜로이드와 메틸화된 감귤류 펙틴의 양을 기준으로 하여 65:35 내지 55:45이고, 상기 증점제 조성물이 전체 조성물의 중량을 기준으로 하여 0.1 내지 10중량%의 양으로 존재하는 식품 조성물.
제 1항 내지 제 7항 중의 어느 한 항에 따른 증점제 조성물을 첨가하는 것을 포함하여 식품 또는 사료 조성물을 증점시키는 방법.
제 2항에 있어서, 카시아 히드로콜로이드 대 고도로 에스테르화된 펙틴의 중량비가 70:30 내지 50:50인 증점제 조성물.
제 11항에 있어서, 상기 낙농 성분이 조성물 중의 낙농 제품의 총 중량을 기준으로 하여, 3.0중량% 내지 4.0중량%의 단백질을 포함하는 식품 조성물.
제 12항에 있어서, 상기 요거트가 열처리되는 식품 조성물.
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제