KR102534836B1

KR102534836B1 - 분말화된 음료용 전분-기반 혼탁제

Info

Publication number: KR102534836B1
Application number: KR1020177017729A
Authority: KR
Inventors: 스테이시 앤 허트; 앤드루 이. 맥퍼슨; 존 비. 토핀카; 마리아 델 파일러 코보스
Original assignee: 크래프트 푸즈 그룹 브랜즈 엘엘씨
Priority date: 2014-12-22
Filing date: 2015-12-15
Publication date: 2023-05-19
Anticipated expiration: 2035-12-15
Also published as: CA3168581A1; CN107427037B; KR20170095905A; BR112017013106B1; CA3168581C; US20170000165A1; BR112017013106A2; CN107427037A; WO2016106018A3; US20160174598A1; CA2969243C; US10881120B2; CA2969243A1; AU2015369972A1; US11134706B2; WO2016106018A2; AU2015369972B2; MX2017008130A; AR103235A1; NZ732537A

Abstract

건조 음료 혼합물용 전분-기반 분말화된 혼탁제 및 상기 분말화된 혼탁제를 포함하는 음료 혼합물이 개시된다. 상기 전분-기반 분말화된 혼탁제는 노화 말토덱스트린으로 필수적으로 구성될 수 있으며, 실질적으로 이산화티타늄을 포함하지 않는다. 상기 분말화된 혼탁제를 포함하는 음료 혼합물을 제조하는 방법이 개시된다. 상기 분말화된 혼탁제는 물에 첨가되어 혼탁 용액을 형성하거나 또는 건조 음료 혼합물에 첨가되어 물로 재구성되는 경우 비교되는 천연 음료와 실질적으로 동일한 불투명도를 갖는 음료를 형성할 수 있다.

Description

분말화된 음료용 전분-기반 혼탁제{Starch-based clouding agent for powdered beverages}

본 분야는 혼탁제(clouding agents)에 관한 것이고, 보다 구체적으로는, 건조 분말 음료용 전분-기반 혼탁제 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.

과일 주스 음료 믹스와 같은 건조 음료 조성물은, 통상적으로 건조 믹스가 물 중에서 재구성될 때 천연 주스의 구강촉감(mouthfeel), 불투명도(opacity), 색상 및 향미 특성을 가깝게 모방하도록 제형화된다. 혼탁제는 천연 구강촉감을 제공하는 음료 믹스를 제공하는 동시에, 재구성되는 경우에 천연 주스의 불투명도와 유사한 원하는 불투명도를 제공하기 위해서 건조 분말 음료 조성물 중에서 일반적으로 사용된다.

이산화티타늄을 검(gum)과 같은 현탁제(suspending agent) 및 말토 덱스트린과 같은 이형제(spacing agent)와 조합하여 혼탁제를 제조하는 것이 공지되어 있다. 예를 들어, 미국 특허 제4,187,326호는 잔탄 검, 말토 덱스트린 및 이산화티탄을 함유하는 건조 혼합 음료용 혼탁제를 개시하고 있다. 이산화티타늄(T1O₂)은 미국 특허 제4,187,326호에서 혼탁제의 불투명도를 제공하기 위한 중요한 성분으로 고려된다.

이산화티타늄은 착색제 또는 혼탁제로서 식품 및 음료에 일반적으로 사용되는 백색 안료이다. 이산화티타늄은 미국 식품의약청(FDA)에 의해서 장시간 안전하게 섭취할 수 있는 것으로 열거된 바 있지만, 소비자들은 종종 "덜 자연스러운" 것으로 인식되는 성분보다 더 "자연스러운" 것으로 인식되는 성분을 선호한다. 이산화티타늄에 기반한 혼탁제는 경우에 따라 "덜 자연스러운" 것으로 인식될 수 있다.

미국 특허 제4,817,326호에 기재된 바와 같은 혼탁제의 제조 방법에서, 먼저 검 및 말토덱스트린이 물에 첨가되고, 고전단 혼합(high shear mixing)이 수행된 후, 검 및 말토덱스트린이 초기 고전단 혼합에 의해서 분산된 다음 이산화티타늄이 첨가되고, 혼합물에 대해서 다시 추가적인 고전단 혼합을 수행한다. 이어서, 결과물인 슬러리는, 통상적으로 분무 건조에 의해서 건조된다. 이후, 결과물인 건조된 혼탁제는 건조 음료 혼합물, 바람직하게는 과일향 건조 음료 혼합물 중에 포함될 수 있다. 그러나, 이러한 종래의 방법 및 조성물에서, 이산화티타늄은 혼탁제의 기능성에 필수적인 것으로 여겨지며, 이산화티타늄 없이는 그러한 방법 및 조성물이 의도된대로 기능할 것으로 기대되지 않는다.

노화(retrograded) 말토덱스트린을 포함하거나 또는 일부 경우에는 필수적으로 그로 이루어지며, 실질적으로 이산화티타늄을 포함하지 않는 분말화된 전분-기반 혼탁제, 상기 전분-기반 혼탁제를 포함하는 분말화된 음료 혼합물, 및 상기 전분-기반 혼탁제 및 음료 혼합물의 제조방법이 개시된다.

일 형태에서, 분말화된 음료 혼합물은 전분-기반 혼탁제를 포함하고, 하나 이상의 분말화된 음료 성분 및, 약 1 내지 약 15의 덱스트로스 당량(dextrose equivalent: DE)을 갖는 아밀로스-함유 노화 말토덱스트린을 포함하거나 또는 일부 경우에는 필수적으로 그로 이루어지고 실질적으로 이산화티타늄을 포함하지 않는 분말화된 전분-기반 혼탁제를 포함한다.

상기 아밀로스-함유 노화 말토덱스트린은 약 0.1 미크론 내지 약 50 미크론의 평균 입자 크기를 갖고, 온전한 전분 과립(intact starch granules)을 포함하지 않을 수 있다.

일 접근법에서, 상기 아밀로스-함유 노화 말토덱스트린은 약 10 내지 40 중량%의 함량으로 물 중에 존재하는 아밀로스-함유 노화 말토덱스트린을 적어도 약 24 시간 동안 노화시킴(retrogradation)으로써 형성된다.

상기 아밀로스-함유 노화 말토덱스트린은 약 4 내지 약 11의 덱스트로스 당량을 가질 수 있다.

일 접근법에 의해서, 상기 분말화된 음료 혼합물은 상기 아밀로스-함유 노화 말토덱스트린을 약 0.1 내지 약 4.0 중량% 더 포함한다.

상기 노화 마치종 옥수수(dent corn) 말토덱스트린은 약 15% 내지 약 26% 아밀로스 및 약 85% 내지 약 74% 아밀로펙틴을 포함할 수 있다.

일 형태에서, 전분-기반 혼탁제를 포함하는 분말화된 음료 혼합물은 하나 이상의 분말화된 음료 성분 및 약 1 내지 약 4의 덱스트로스 당량(DE)을 갖는 노화 왁스성(waxy) 말토덱스트린을 포함하거나 또는 일부 경우에는 필수적으로 그로 이루어지고 실질적으로 이산화티타늄을 포함하지 않는 분말화된 전분-기반 혼탁제를 포함한다.

상기 노화 왁스성 말토덱스트린은 약 0.1 미크론 내지 약 50 미크론의 평균 입자 크기를 갖고, 온전한 전분 과립을 포함하지 않을 수 있다.

일 접근법에서, 상기 노화 왁스성 말토덱스트린은 약 20 내지 40 중량%의 함량으로 물 중에 존재하는 왁스성 말토덱스트린을 적어도 약 24 시간 동안 노화시킴으로써 형성된다.

상기 노화 왁스성 말토덱스트린은 약 1 내지 약 3의 덱스트로스 당량을 가질 수 있다.

일 접근법에서, 상기 분말화된 음료 혼합물은 약 0.1% 내지 약 4%의 노화 왁스성 말토덱스트린을 포함할 수 있다.

상기 노화 왁스성 말토덱스트린은 약 1%까지의 아밀로스 및 약 99% 내지 약 100% 아밀로펙틴을 포함할 수 있다.

일 접근법에서, 건조 음료 혼합 조성물용 분말화된 전분-기반 혼탁제를 제조하는 방법은: 물에 약 10 중량% 내지 약 40 중량%의 말토덱스트린을 첨가하여 말토덱스트린이 물 중에 용해된 제1 말토덱스트린 용액을 형성하는 단계; 약 125 ℉ 내지 약 175 ℉의 온도에서 상기 제1 말토덱스트린 용액을 가열하여 가열된 제1 용액을 형성하는 단계; 적어도 약 12 시간 동안 상기 가열된 제1 용액을 보관하여 제2 용액을 제공하는 단계; 및 상기 제2 용액을 건조하여 상기 분말화된 전분-기반 혼탁제를 제조하는 단계를 포함한다.

일 접근법에서, 상기 방법은 약 1 내지 약 15의 덱스트로스 당량을 갖는 아밀로스-함유 말토덱스트린를 약 25 중량% 내지 약 35 중량%의 함량으로 상기 물에 첨가하는 단계를 더 포함한다.

상기 아밀로스-함유 말토덱스트린을 물에 첨가하는 단계는 약 1 내지 약 4의 덱스트로스 당량을 갖는 왁스성 말토덱스트린을 약 25 중량% 내지 약 35 중량%의 함량으로 상기 물에 첨가하는 단계를 포함할 수도 있다.

상기 제1 용액을 가열하는 단계는 상기 제1 용액을 상기 가열 동안 교반하는 단계를 더 포함할 수도 있다.

일 접근법에서, 상기 전분-기반 분말화된 혼탁제는 아밀로스-함유 노화 옥수수 말토덱스트린으로 필수적으로 구성되고, 실질적으로 이산화티타늄 및 검을 포함하지 않는다.

또 다른 접근법에서, 상기 분말화된 전분-기반 혼탁제는 노화 왁스성 말토덱스트린으로 필수적으로 구성되고, 실질적으로 이산화티타늄을 포함하지 않는다.

일 접근법에서, 상기 가열된 제1 용액은 약 35 ℉ 내지 약 45 ℉의 온도에서 보관될 수 있다.

다른 접근법에서, 상기 제1 용액은 약 65 ℉ 내지 약 75 ℉의 온도에서 보관 될 수 있다.

상기 제2 용액은 약 155 ℉ 내지 약 175 ℉의 온도에서 분무-건조될 수 있다.

상기 방법은 총 중량에 대해서 약 0.005% 내지 약 0.1%의 함량으로 물에 상기 전분-기반 분말화된 혼탁제를 첨가하여 불투명한 수용액을 제공하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 방법은 상기 전분-기반 분말화된 혼탁제를 건조 음료 혼합 조성물의 총 중량에 대해서 약 0.1% 내지 약 4%의 함량으로 건조 음료 혼합 조성물에 첨가하는 단계를 포함 할 수 있다.

일 형태에서, 상기 방법은 총 중량에 대해서 약 0.005 % 내지 약 0.10%의 함량으로 상기 건조 음료 혼합 조성물을 물에 첨가하여 불투명한 가음 음료를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

본원에 개시된 제품 및 방법은 물과 재구성될 때 천연, 액체 음료 대응물과 부합하는 불투명도를 갖는 가음 음료를 형성하는 분말화된 음료 혼합 조성물로서, 상기 분말화된 음료 혼합물은 실질적으로 이산화티타늄을 포함하지 않는 것에 관한 것이다. 상기 분말 음료 혼합물은 하나 이상의 분말화된 음료 성분 및, 노화 말토덱스트린을 포함하거나 또는 일부 경우에는 필수적으로 그로 이루어지고, 실질적으로 이산화티타늄을 포함하지 않는 분말화된 전분-기반 혼탁제를 포함할 수 있다.

일 접근법에서, 상기 전분-기반 혼탁제 중의 노화 말토덱스트린은 약 1 내지 약 15의 덱스트로스 당량(DE)을 갖는 노화 아밀로스-함유 말토덱스트린이다. 다른 접근법에서, 상기 전분-기반 혼탁제 중의 노화 말토덱스트린은 약 1 내지 약 10의 덱스트로스 당량(DE)을 갖는 노화 마치종 옥수수 말토덱스트린이다. 또 다른 접근법에서, 상기 전분-기반 혼탁제 중의 노화 말토덱스트린은 약 1 내지 약 5의 덱스트로스 당량(DE)을 갖는 노화 왁스성 옥수수 말토덱스트린이다. 이러한 DE 범위 및 전분 유형을 벗어나는 전분-기반 혼탁제는 분말화된 음료 혼합물이 액체로 재구성되는 경우 및 실질적으로 이산화티타늄이 사용되지 않는 경우에 최종 음료에 충분한 불투명도를 제공하지 않는다.

전술한 바와 같이, 물로 재구성한 후에 가음 음료의 원하는 불투명도를 제공하기 위해서, 분말 음료 혼합물에 대한 혼탁제로서 이산화티타늄을 사용하는 것이 공지되어 있다. 크산탄 검 및 말토덱스트린 스페이싱제(spacing agent)와 같은 다른 성분과 조합된 이산화티타늄을 포함하는 통상적인 혼탁제에서, 이산화티타늄은 재구성된 음료의 불투명도를 야기하는 주요 물질로 간주된다. 본 발명자들은 놀랍게도, 변형된 말토덱스트린, 보다 구체적으로는 본원에 서술된 바와 같은 특정 노화된 말토덱스트린이, 이산화티타늄을 실질적으로 포함하지 않고, 액체로 재구성되는 경우에, 유사한 천연 주스의 불투명도를 모방하는 원하는 불투명도를 음료 혼합물이 제공할 수 있도록 하기 위해서, 분말화된 음료 혼합물에 첨가될 수 있는 혼탁제를 유리하게 제공한다는 사실을 발견하였다.

말토덱스트린은 주로 글리코 시드 (1 → 4) 결합에 의해 결합된 α-D-글루코스의 가수분해된 전분 단위이다. 전분의 가수분해 생성물로서, 말토덱스트린은 당류, 주로 D-글루코오스, 말토즈 및 일련의 올리고당 및 다당류의 혼합물로 이루어질 수 있다. 상업적으로, 말토덱스트린은 전형적으로 부분 가수분해, 정제 및 분무-건조를 통해서 천연 전분으로부터 제조된다. 이러한 물리적 및 효소적 처리는 전형적으로 천연 전분의 과립 구조를 상실하게 한다. 천연 전분과 달리, 상업적으로 입수할 수 있는 말토덱스트린은 일반적으로 물에 녹으며 전형적으로 질감 변형제(texture modifiers), 겔화제, 지방 대체제, 부피 증강제, 및 제품의 유효 기간을 연장하기 위한 캡슐화 매트릭스로 식품 업계에서 사용된다; 그러나, 이러한 종래의 용도는 전분이 분말화된 음료 혼합물 중에서 효과적인 혼탁제 또는 불투명화제(opacifying agent)가 되도록 하는 형태 또는 함량으로 사용하지 않는 것이었다.

말토덱스트린은 대개 20까지의 덱스트로스 당량 값에 의해 분류된다. 덱스트로스 당량(DE)은 동일한 농도에서 순수 글루코스에 대한 환원 말단 알데히드기의 수를 나타내므로, 높은 DE 말토 덱스트린은 높은 가수분해 전환율 및 낮은 평균 분자량을 나타낸다. 전형적으로, 말토덱스트린의 DE 값이 낮을수록, 말토덱스트린의 사슬 길이가 길어지고, 말토덱스트린의 DE 값이 높을수록 말토덱스트린의 사슬 길이가 짧아진다. 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, (DE 값에 반영된 바와 같은) 사슬 길이의 차이는 상이한 DE 값을 갖는 노화 말토덱스트린을 포함하는 재구성된 음료의 불투명도에 있어서 차이를 설명할 수 있다는 것이 발견되었다. 또한, 원하는 불투명도를 제공하는데 필요한 노화 전분의 사슬 길이가 혼탁제로서 사용되는 전분의 유형에 따라 예기치 않게 달라져서 전분 유형 및 DE 값의 선택이 원하는 불투명도를 달성하는 데 중요하다는 것이 밝혀졌다. 또한, 하기에서 더욱 상세히 설명하는 바와 같이, 전분(예를 들어, 옥수수, 카사바(manioc), 쌀 또는 감자)의 기원이 말토덱스트린의 분자 세그먼트 분포에도 영향을 미치며, (임의의 이론에 의해서 구속되는 것을 의도함 없이) 다른 DE 값을 갖는 노화 말토덱스트린에 의해서 제공되는 재구성된 음료의 불투명도에 있어서의 차이도 설명할 수 있다.

선형 아밀로스 쇄와 아밀로펙틴의 분지-쇄의 분자 사이의 비율은 전분의 종류 및 성질에 따라 다르다. 일반적인 전분은 약 15 % 내지 약 35 %의 아밀로즈 및 약 65 % 내지 약 85 %의 아밀로펙틴을 함유한다. 마치종 옥수수 전분은 약 20 % 내지 약 30 %의 아밀로스 (경우에 따라 약 26 %의 아밀로즈) 및 약 70 % 내지 약 80 %의 아밀로펙틴 (경우에 따라 약 74 %의 아밀로펙틴)을 함유할 수 있다. 왁스성 옥수수 전분은 약 0 % 내지 약 1 %의 아밀로즈 (경우에 따라 아밀로스 없음) 및 약 99 % 내지 약 100 % 아밀로펙틴 (경우에 따라 100 % 아밀로펙틴)을 함유할 수 있다. 마치종 옥수수 전분과 왁스성 옥수수 전분 사이의 아밀로스와 아밀로펙틴의 상대적인 함량의 변화는 노화 마치종 옥수수 및 왁스성 옥수수 말토덱스트린을 포함하는 음료 혼합물로부터 재구성된 음료의 불투명도에 있어서 가시적으로 관찰가능한 차이를 설명할 수 있다.

전술한 바와 같이, 말토덱스트린은 전형적으로 천연 전분, 예컨대 옥수수 전분, 감자 전분 등의 가수분해에 의해 제조된다. 천연 옥수수 전분은 약 30 미크론의 평균 크기를 갖는 과립으로 형성된다. 말토덱스트린 분말의 전형적 생산 도중 천연 전분의 상업적 가공은 온전한 전분 과립을 갖지 않고 약 75 내지 약 200 미크론의 분무 건조 후 평균 입자 크기를 갖는 말토덱스트린 제품을 제공할 수 있다. 이러한 상업적으로 이용가능한 말토덱스트린 제품의 한 예는 약 5의 덱스트로스 당량(DE) 값을 갖는 마치종 옥수수 기반의 말토덱스트린인 아이오와, Muscatine의 Grain Processing Corporation으로부터 입수할 수 있는 MALTRIN® M040이다.

전분-기반의 혼탁제는 분말화된 혼합 조성물 중에서 실질적으로 이산화티타늄이 존재하지 않는 혼탁제로서 기능하기 위해서는 일반적으로 노화될 필요가 있음이 밝혀졌다. 이러한 혼탁제에 적합한 노화 말토덱스트린은 본원에서 서술된 전분 유형 및 DE 범위에 대해 구체적으로 요구되는 상업적으로 입수가능한 분말화된 말토덱스트린을 수성 용액 중에 용해시키고 상기 용액을 원하는 크기의 말토덱스트린 입자 및 용액의 불투명도가 얻어질 때까지 보관함으로써 형성될 수 있다. 본원에서 사용된 용어 "노화 말토덱스트린"은 용해되어 상기 용해된 형태로 순수한 물보다 가시적으로 더욱 불투명한 용액을 제공하기에 충분한 시간 동안 보관된 말토덱스트린을 의미한다.

일 접근법에 따른 혼탁제의 제조의 예시적 공정에 대한 세부사항을 살펴보면, 건조 음료 혼합 조성물용으로 이산화티타늄이 실질적으로 존재하지 않는 전분-기반 혼탁제로서 사용되기에 적합한 노화 말토덱스트린은 하기와 같이 제조될 수 있다:

먼저, 말토덱스트린 분말을 물에 첨가할 수 있다. 상기 물은 탈이온화될 수 있고, 상기 말토덱스트린의 노화용으로 물 이외의 적합한 용매가 사용될 수 있다는 점을 인지할 수 있을 것이다. 단지 예로서, 설탕 용액, 염 용액, 과일 주스, 야채 주스 등이 적합한 용매로서 사용될 수 있다.

적합한 말토덱스트린 분말은 상업적으로 입수가능한 말토덱스트린 또는, 일부 접근법에서는, 선택된 말토덱스트린 유형에 대해서 본원에 서술된 특정 DE 범위를 갖는 특정하게 제조된 말토덱스트린 분말일 수 있다. 말토덱스트린 분말은 마치종 옥수수 기반의 말토덱스트린과 같은 아밀로스-함유 전분, 왁스성 옥수수 기반의 말토덱스트린과 같은 아밀로스를 거의 또는 전혀 함유하지 않는 전분, 또는 그들이 원하는 혼탁제를 형성하는 이상, 옥수수 이외의 다른 전분 기원(예를 들어, 감자, 쌀 등)으로부터 입수가능한 임의의 다른 적당한 말토덱스트린으로부터 선택될 수 있다. 마치종 옥수수 기반의 말토덱스트린 뿐만 아니라 실질적으로 이산화티타늄을 포함하지 않는 분말화된 전분-기반 혼탁제를 형성하는데 사용될 수 있는 아밀로스 -함유 전분으로부터 제조된 다른 말토덱스트린은 약 1 내지 약 15, 다른 접근법에서는, 약 5 내지 약 10, 또 다른 접근법에서는 약 1 내지 5의 덱스트로스 당량을 가질 수 있다. 왁스성 옥수수 기반 말토덱스트린 뿐만 아니라 실질적으로 이산화티타늄이 없는 분말화된 전분-기반 혼탁제를 형성하는데 사용될 수 있는 아밀로스를 거의 내지 전혀 함유하지 않는 전분으로부터 제조된 다른 말토덱스트린은 약 1 내지 약 5, 다른 접근법에서는 약 1 내지 2의 덱스트로스 당량을 가질 수 있다. 일부 적합한 마치종 옥수수 기반 말토덱스트린은, 예를 들어, Grain Processing Corporation, Muscatine, Iowa로부터 입수 가능한 MALTRIN® M040 (DE 5), 및 Tate & Lyle, Hoffman Estates, Illinois로부터 입수 가능한 STARDRI® 100 (DE 10)을 포함한다. 부가적으로, Paselli SA2와 같은 일반 감자 기반 말토덱스트린은 Avebe, Netherlands로부터 입수 가능하다. 적합한 왁스성 옥수수 기반 말토덱스트린은, 예를 들어, Tate & Lyle, Hoffman Estates, Illinois로부터 입수 가능한 STARDRI® 1을 포함한다. 모든 경우에 있어서, 전분은 적절한 혼탁제로서 기능하기 전에 본원의 공정들에 따라서 노화될 필요가 있다.

일 접근법에 의해서, 혼탁제로서 적합한 노화 전분을 형성하기 위해, 말토덱스트린 제품, 예를 들면 분말화된 마치종 옥수수 기반 말토덱스트린 또는 분말화된 왁스성 옥수수 기반 말토덱스트린이, 약 2 중량% 내지 약 40 중량%, 다른 접근법에서는 약 20 중량% 내지 약 40 중량%, 또 다른 접근법에서는 약 25 중량% 내지 약 35 중량%의 함량으로 물에 첨가될 수 있다. 상기 말토덱스트린을 상기 물에 첨가한 후, 상기 분말화된 말토덱스트린이 상기 물 중에 분산되어 용액을 형성할 때까지, 상기 물-말토덱스트린 혼합물을 교반할 수 있다. 사용되는 말토덱스트린의 기원(예를 들어, 마치종 옥수수 말토덱스트린, 왁스성 옥수수 말토덱스트린, 감자 말토덱스트린 등) 및 덱스트로스 당량 값에 따라서, 상기 수용액은 순수한 물에 비해서 증가된 흡광도를 가질 수 있다. 단지 예로서, 450 nm에서 약 0.0000의 흡광도 값을 갖는 탈이온수에 비해서, 마치종 옥수수 기반 MALTR1N® M040 (DE 5)를 탈이온수에 30% w/w로 첨가하고 주변 온도에서 교반하는 경우, MALTRIN® M040이 분산된 수용액은 450 nm에서 약 0.201 ± 0.012의 흡광도 값을 가질 수 있다. 마치종 옥수수 기반 STAR-DRI® 100 (DE 10)을 30% w/w로 탈이온수에 첨가하는 경우, 분산된 STARDRI® 100을 포함하는 수용액은 450 nm에서 약 0.043 ± 0.043의 흡광도 값을 가질 수 있다. 왁스성 옥수수 기반 STARDRI® 1 (DE 1)을 30% w/w로 탈이온수에 첨가하고 분산시키는 경우, 분산된 STARDRI® 1을 포함하는 수용액은 450 nm에서 약 1.640 ± 0.036의 흡광도 값을 가질 수 있다.

하나의 접근법에서, 분말화된 말토덱스트린을 물에 완전히 용해시키기 위해, 분산된 말토 덱스트린을 포함하는 수용액을, 일 접근법에서는 약 100 ℉ 내지 약 212 ℉의 온도에서, 다른 접근법에서는 약 155 ℉ 내지 175 ℉의 온도에서, 흡광도가 원하는 값에 도달하기에 충분한 시간 동안 가열할 수 있다. 말토덱스트린 생산의 공지된 공정에서는, 초기 말토덱스트린 제조 공정 중 원하는 DE 값이 도달한 후에는, 결과물인 말토덱스트린 용액을 미리 정해진 시간 동안 보관하고 노화시킬 수 있다. 유리하게는, 본원에 서술된 방법이 건조된 말토덱스트린으로 개시될 필요는 없다. 가열 후 물 및 말토덱스트린의 용액은 가열 이전과 비교해서 흡광도에서 감소할 수 있다. 이론에 제한됨이 없이, 가열의 결과로서 이러한 용액의 흡광도 감소는, 건조된 말토덱스트린 폴리머의 완전한 용해 및 흡광도 값에서 그 감소로부터 입증되는 바와 같이 광을 흡수하는 능력이 감소되는 것에 기인한다.

예를 들어, 30% w/w로 용해된 마치종 옥수수 기반 MALTRIN M040 (DE 5)를 포함하는 수용액을 가열한 후에, 상기 용액은 가열 직후 450 nm에서 약 0.118 ± 0.004의 흡광도 값을 가질 수 있다. 30% w/w로 용해된 마치종 옥수수 기반 STARDRI® 100 (DE 10)을 포함하는 수용액을 가열한 후에, 상기 용액은 450 nm에서 약 0.032 ± 0.022의 흡광도 값을 가질 수 있다. 30% w/w로 용해된 왁스성 옥수수 기반 STARDRI® 1 (DE 1)을 포함하는 수용액을 가열한 후에, 상기 용액은 450 nm에서 약 1.479 + 0.0742의 흡광도 값을 가질 수 있다. 말토 덱스트린이 수용액에서 노화함에 따라서, 개별 분자는 약한 겔로 재배열되며, 이는 반결정질 복합체로 더욱 패킹(pack)된다. 이러한 복합체는 가시광선을 반사하고 용액/현탁액 상태에 있을 때 백색으로 보인다. 대부분의 결정질 및 반결정질 재료와 마찬가지로, 이들은 정해진 용융/해리 특성을 갖는다. 일단 이러한 복합체가 해리되면, 그들은 가시광선을 반사하는 능력을 상실하고, 더 이상 불투명하지 않게 된다.

일 접근법에 의해서, 상기 용해된 말토덱스트린을 포함하는 수용액을 전술한 바와 같이 가열한 다음에는, 말토덱스트린의 노화의 원하는 수준을 달성하고, 이어서 결과물인 수용액의 원하는 불투명도를 달성하기 위해서, 미리 정해진 시간 동안 상기 수용액을 보관할 수 있다. 상기 용해된 말토덱스트린을 포함하는 수용액은 주위 온도(예를 들어, 약 65 ℉ 내지 75 ℉) 또는 냉장 온도 (예를 들어, 약 35 ℉ 내지 약 45 ℉)로 보관될 수 있지만, 말토덱스트린의 노화는 냉장에 의해 제공되는 더 낮은 온도에 의해 촉진되는 것으로 믿어진다. 달리 말하면, 원하는 수준의 말토 덱스트린 노화는 주위 온도 대신에 냉장 온도에서 상기 용액을 보관함으로써 더욱 빨리 달성될 수 있다. 일 접근법에 의해서, 용해된 말토덱스트린을 포함하는 수용액은 적어도 약 12 시간 동안, 또한 다른 접근법에서는 약 24 내지 약 48 시간 동안 보관된다. 주위 온도에서 용액을 노화시킬 때, pH 조절 또는 항균 성분 첨가와 같은 항균 전략이 필요하다.

수용액 중 노화는 가열 단계 이전 및 이후의 흡광도와 비교할 때 수용액의 UV-Vis 흡광도 증가를 야기할 수 있다. 예를 들어, 약 35 ℉ 내지 약 45 ℉, 바람직하게는 40 ℉의 냉장 온도에서 30% w/w로 탈이온수 중에서 약 24 시간 동안 노화된 마치종 옥수수 기반의 MALTRIN® M040 (DE 5)은 450 nm에서 약 0.753 ± 0.082 (15% 고형분에서 얻어진 흡광도 값)의 흡광도 값을 가질 수 있다. 약 65 ℉ 내지 약 75 ℉의 주위 온도에서 30% w/w로 탈이온수 중에서 약 24 시간 동안 노화된 마치종 옥수수 기반의 MALTRIN® M040 (DE 5)은 450 nm에서 약 0.771 ± 0.033 (15% 고형분에서 얻어진 흡광도 값)의 흡광도 값을 가질 수 있다. 약 35 ℉ 내지 약 45 ℉의 냉장 온도에서 30% w/w로 탈이온수 중에서 약 24 시간 동안 노화된 마치종 옥수수 기반의 STARDRI® 100 (DE 10)은 450 nm에서 약 0.670 ± 0.079 (15% 고형분에서 얻어진 흡광도 값)의 흡광도 값을 가질 수 있다. 약 35 ℉ 내지 약 45 ℉의 냉장 온도에서 30% w/w로 탈이온수 중에서 약 24 시간 동안 노화된 왁스성 옥수수 기반의 STARDRI® 1 (DE 1)은 450 nm에서 약 1.887 ± 0.067 (15% 고형분에서 얻어진 흡광도 값)의 흡광도 값을 가질 수 있다.

말토덱스트린은 원하는 정도의 말토덱스트린 노화 및 결과물인 수용액의 불투명도, 이어서 결과물인 혼탁제의 원하는 불투명-유도 잠재력을 제공하기 위해서 24 시간 미만의 시간 동안 물에서 노화되도록 할 수 있다. 일 접근법에서, 30% 고형물 농도에서 10의 DE 값을 갖는 말토덱스트린은 건조 음료 혼합물(예를 들어, 과일 주스) 중에서 혼탁제로 사용하기에 충분한 불투명도를 달성하기 위해서 약 12-24 시간 동안 노화될 수 있다. 다른 접근법에서, 30% 고형물 농도에서 5의 DE 값을 갖는 말토덱스트린은 건조 음료 혼합물(예를 들어, 과일 주스) 중에서 혼탁제로서 사용하기에 충분한 불투명도를 달성하기 위해 약 12-18 시간 동안 노화될 수 있다.

음료 혼합물용 분말화된 혼탁제를 제조하는 예시적인 방법에 대해서 다시 언급하면, 말토덱스트린이 냉장 또는 주위 온도에서 적어도 약 12 시간 내지 약 24 시간 동안 수용액 중에서 노화되도록 한 후에, 이어서 수용액을 건조시켜서 노화 말토덱스트린 분말을 형성할 수 있다. 일 접근법에 의해서, 입구 온도가 약 160 ℉ 내지 약 195 ℉ 인 분무 건조가 사용될 수 있다. 건조된 노화 말토덱스트린 분말은, 수용액과 함께 재구성되는 경우에, 어떠한 이산화티타늄을 사용하지 않고도 놀랍게도 그 자체로 불투명화 효과를 제공한다. 더욱 구체적으로, 전분의 타입에 기초하여 원하는 DE 범위에서 상기 노화 말토덱스트린 분말은 상당 수준의 이산화티타늄 없이도 단독으로 물에 첨가되는 경우 및 분말화된 음료 혼합물(예를 들어, 레모네이드 음료 혼합물, 주스 음료 혼합물 등)의 일부로서 첨가되는 경우에, 놀랍게도 원하는 불투명도 수준을 제공하는 것으로 밝혀졌다. 일부 접근법에서, 제조된 바와 같은 상기 분말화된 음료 혼합물에 약 0.06 내지 약 0.1 퍼센트의 전분-기반 혼탁제가 첨가된다.

노화된 말토 덱스트린으로부터 형성된 분말 형태의 혼탁제는 이산화티타늄 없이 사용되는 경우에도 원하는 불투명도 수준을 제공 할 수 있지만, 일 구현예에 따른 혼탁제는 소량의 이산화티타늄을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 상기 혼탁제는 통상적인 혼탁제 중 존재하는 이산화티타늄의 양보다 훨씬 더 낮은 함량으로 이산화티타늄을 포함할 수 있다. 일 접근법에 의해서, 일 구현예에 따른 상기 혼탁제는 약 0.001 % w/w의 이산화티타늄 내지 약 0.005 % w/w의 이산화티타늄을 포함할 수 있다. 이러한 실시예에서, 노화 말토덱스트린에 의해서 제공된 불투명도는 유리하게는 통상적인 혼탁제 중에서 전형적으로 사용되는 함량보다 훨씬 더 낮은 이산화티타늄의 함량을 가능케 한다. 다른 접근법에서, 성분(예를 들어, 이산화티타늄)을 실질적으로 포함하지 않는 것, 포함하지 않는 것, 필수적으로 포함하지 않는 것 및 상당한 수준으로 포함하지 않는다는 것은 약 0.005% 미만, 다른 접근법에서는 약 0.001% 미만, 또한 또 다른 접근법에서는 그러한 성분을 전혀 포함하지 않는 것을 의미한다.

일 접근법에 의해서, 분말화된 혼탁제는 약 2% 내지 약 6%의 수분을 포함하고, 물로 재구성하는 경우, 450nm에서 약 0.268 ± 0.011의 흡광도 값을 갖는 전분 계 혼탁제를 0.02% 함유하는 수용액을 제공할 수 있다. 일 형태에서, 본원에 서술된 분말화된 혼탁제는 재구성되기 이전에 음료 혼합물의 총 중량을 기준으로 약 0.01% 내지 약 3.0%, 다른 접근법에서는 약 0.1%의 혼탁제 함량으로 농축된 분말화된 음료 혼합물(예를 들어, 레모네이드 또는 과일 주스 유사물) 내로 통합됨으로써, 약 7 내지 약 8 g의 분말화된 음료 혼합물이 약 100 ml의 물과 함께 재구성되는 경우, 450 nm에서 약 0.085 내지 약 1.457의 흡광도 값을 갖는 음료를 제공할 수 있다.

침전 속도(settling rate) 및 반-분리 시간(half-separation times)은 혼탁제가 수용액으로부터 침전되고 가라앉는 경향을 나타내며, 물과 재구성된 이후 혼탁제의 안정성을 결정하는데 사용될 수 있다. 물과 재구성된 이후, 노화 전분-기반 혼탁제는 중량 기준으로 동일한 함량으로 제공되는 통상적인 이산화티타늄 혼탁제보다 더욱 빠른 침전 속도를 가질 수 있다. 예를 들어, 노화 전분-기반 혼탁제는 물 중에서 약 3 내지 약 4 시간 (일부 경우에는, 약 3.5 시간)의 반-분리 시간을, 통상적인 레모네이드 또는 주스 분말화된 혼합물로부터 재구성된 음료를 모방하기 위해서 고안된 7% 자당/과당 모델 음료 시스템 중에서 약 9 내지 약 12 시간 (일부 경우에는, 약 10 시간)의 반-분리 시간을 가질 수 있다. 비교하면, 통상적인 이산화티타늄 기반 혼탁제는 물 중에서 약 21 시간의 반-분리 시간을, 7% 자당/과당 모델 음료 시스템 중에서 약 35 시간의 반-분리 시간을 가질 수 있다. 노화 전분-기반 혼탁제의 농도를 증가시키게 되면 반-분리 시간을 증가시킬 수 있다. 건조 조건은 전분-기반 혼탁제 시스템의 입자 크기에 영향을 주고, 이는 다시 반-분리 시간에 영향을 줄 수 있다는 점을 이해할 것이다. 부가적으로, 수용액의 점도에 대한 변화는 반-분리 시간에도 영향을 줄 수 있다는 점을 이해할 것이다.

이론에 구속되는 것을 의도하지 않고, 전분-기반 말토덱스트린이 물 중에서 가열 및 용해되는 경우, 전분-기반 말토덱스트린 중 아밀로스 및 아밀로펙틴 분자의 결정 구조는 초기에 상실되고 상기 전분-기반 말토덱스트린이 수화되어 약간 더 점성을 갖는 용액을 형성하는 것으로 믿어진다. 이론에 제한되는 것을 의도하지 않고, 이러한 점성 용액이 약 24 시간 이상의 기간 동안 냉각되는 경우, 아밀로스의 선형 분자 및 아밀로펙틴 분자의 선형 부분이 노화되고, 다시 더욱 결정성 구조로 자체 재배열된다. 이는 약 24 시간 동안 보관 후 점성 및 용액 흡광도의 증가를 제공할 수 있다.

본 발명자들은 상이한 기원으로부터의 노화 전분-기반 말토덱스트린이 동일한 덱스트로스 당량 값을 가질 때조차도 상이한 정도의 불투명도를 제공한다는 것을 발견했다. 예를 들어, 이론에 제한되는 것을 의도하지 않고, 덱스트로스 당량 5를 갖는 마치종 옥수수 기반 노화 말토덱스트린 대 덱스트로스 당량 5를 갖는 왁스성 옥수수 기반 노화 말토덱스트린으로부터 얻어진 결과의 차이는, 이러한 전분-기반 말토덱스트린들 중에 존재하는 아밀로스(선형 성분)의 함량 차이에 기인하는 것으로 믿어진다. 구체적으로는, 마치종 옥수수 기반 말토 덱스트린은 일반적으로 약 20% 내지 약 30%의 아밀로스 함량 (일부 경우에는, 약 26%) 및 약 70% 내지 약 80%의 아밀로펙틴 함량 (일부 경우에는, 약 74%)을 갖는 반면에, 왁스성 옥수수 기반 말토덱스트린은 약 0% 내지 약 1%의 아밀로스 함량 (일부 경우에는, 아밀로스 없음) 및 약 99% 내지 약 100%의 아밀로펙틴 함량 (일부 경우에는, 약 100%)을 갖는다. 따라서, 마치종 옥수수 기반 말토덱스트린은 아밀로스와 같은 선형 단위를 현저하게 많이 갖고 아밀로펙틴과 같은 분지된 단위를 현저하게 적게 갖는 반면에, 왁스성 옥수수 기반 말토덱스트린은 아밀로스와 같은 선형 단위를 현저하게 적게 갖고 아밀로펙틴과 같은 분지된 단위를 현저하게 많이 갖는다. 결과적으로, 마치종 옥수수 기반 말토덱스트린은 왁스성 옥수수 기반 말토덱스트린보다 현저하게 많은 선형 구조를 가지며, 왁스성 옥수수 기반 말토덱스트린은 마치종 옥수수 기반 말토덱스트린보다 현저하게 많은 분지된 구조를 갖는다. 이론에 제한되는 것을 의도하지 않고, 마치종 옥수수와 왁스성 옥수수의 이러한 구조적 차이가, 더욱 선형인 마치종 옥수수 기반 말토덱스트린이, 동일한 DE 값을 갖는 더욱 분지된 왁스성 옥수수 기반 말토덱스트린보다, 노화에 더욱 민감하며, 액체 중에서 재구성되는 경우에 불투명한 용액을 제공하기에 더욱 좋다는 사실을 설명해주는 것으로 믿어진다.

이론에 제한되는 것을 의도하지 않고, 전분-기반 말토덱스트린의 사슬 길이가 왁스성 옥수수 기반 말토덱스트린이 가시적인 불투명도를 제공하는 능력을 설명해주는 것으로 믿어진다. 특히, 노화시, 5 미만의 DE 값을 갖는 왁스성 옥수수 말토덱스트린의 더 긴 사슬 길이로 인해서 이러한 말토덱스트린이 불투명도-제공 구조를 형성하는 것이 가능한 반면, 10, 15, 및 18의 DE 값을 갖는 왁스성 옥수수 기반 말토덱스트린은 1의 DE 값을 갖는 왁스성 옥수수 기반 말토덱스트린보다 더 짧은 사슬을 갖고, 24 시간 보관 후에 수용액에 가시적인 불투명도를 부여하기에 충분한 구조적 매트릭스를 형성하지 않는다. 10 내지 18의 DE 값을 갖는 왁스성 옥수수 말토덱스트린을 24 시간보다 길게, 예를 들어 48 시간, 72 시간, 또는 그 이상 동안 노화시키는 것이, 1의 DE 값을 갖는 왁스성 옥수수 말토덱스트린을 24 시간 동안 노화시킴으로써 제공되는 불투명도와 유사한 불투명도를 갖는 액체 용액을 제공하는 것이 가능할 수도 있다. 부가적으로, 5의 DE 값을 갖는 왁스성 옥수수 말토덱스트린의 사슬 길이보다 더 긴 사슬 길이를 갖는 왁스성 옥수수 기반 말토덱스트린, 예를 들어 4, 3, 및/또는 2의 DE 값을 갖는 왁스성 옥수수 기반 말토덱스트린이, 상업적으로 입수가능한 경우에는, 비록 1의 DE 값을 갖는 왁스성 옥수수 말토덱스트린의 24 시간 노화에 의해서 형성되는 용액보다는 덜 불투명할지라도, 약 24 시간 동안 노화시킨 후에 가시적으로 불투명한 용액을 제공할 수 있다.

예를 들어, 하기에서 더욱 상세하게 논의된 표 1에 도시된 바와 같이, MALRTIN® M040 (DE5) 및 STARDRI® 100 (DE 10)과 같은 마치종 옥수수 기반 말토덱스트린의 더 긴 사슬 길이가 이러한 노화 말토덱스트린 제품에 의해서 제공되는 결과적인 현저하게 더 높은 가시적으로 관찰가능한 불투명도를 설명해주는 것으로 믿어지는 반면에, STARDRI® 150 (DE 15) 및 STARDRI® 180 (DE 18)과 같은 마치종 옥수수 기반 말토덱스트린은 MALRTIN® M040 (DE5) 및 STARDRI® 100 (DE 10)과 비교해서 이러한 제품들에 의해서 제공되는 결과적인 가시적인 불투명도의 부재 (심지어 노화되는 경우에도)를 설명해주는 것으로 믿어진다. 다시 말하면, STARDRI® 150 및 STARDRI® 180을 약 24 시간 이상, 예를 들어 48 시간, 72 시간 또는 그 이상 동안 노화시킴으로써, MALRTIN® M040 및 STARDRI® 100에 의해서 24 시간 노화 이후 제공되는 불투명도와 유사한 불투명도를 갖는 액체 용액을 제공할 수 있다.

전술한 바와 같은 노화 말토덱스트린에 의해서 제공되는 혼탁제는 유리하게는 물에서 단독으로 또는 음료 혼합물의 일부로서, 비록 이는 재구성에 요구되는 물의 함량에 의존하지만, 분말화된 음료 혼합물 중 약 0.1% 내지 약 1.0%의 함량으로 첨가될 때, 음용가능한 음료에 천연 주스의 및/또는 이와 유사한 불투명도를 제공한다. 부가적으로, 전술한 바와 같은 노화 말토덱스트린으로부터 형성된 혼탁제는 유리하게는 이산화티타늄을 포함하지 않으며, 소비자에 의해서는 말토덱스트린보다 "덜 천연적"인 것으로 인식될 수 있는 이산화티타늄을 포함하는 음료 혼합물을 피할 수 있는, 소비자에게 보다 바람직한 분말화된 음료 혼합물을 제공할 수 있다.

따라서, 본원에 기재된 덱스트로스 당량 값을 갖는 노화 전분-기반 말토덱스트린 분말은 놀랍게도, 노화 말토덱스트린 분말을 상당량의 이산화티타늄과 조합할 필요없이, 천연 음료의 불투명도를 모방하는 원하는 불투명도를 유리하게 달성하는 혼탁제를 제공한다. 따라서, 본 발명자들은 상당량의 이산화티타늄을 사용하지 않고도 건조 음료 혼합물용 혼탁제로서 놀랍게 효과적이고, 유리하게는 상당량의 이산화티타늄 사용을 회피할 수 있으며, 이산화티타늄은 말토덱스트린보다 "덜 천연적"인 성분일 수 있다는 소비자들에 의한 가능한 인식으로 인해서, 혼탁제로서 이산화티타늄을 함유하는 음료 혼합물 제품 사용을 회피할 수 있는, 소비자들에게 더욱 매력적인 음료 혼합물을 제조하는 전분-기반 제제를 발견하였다.

특정 DE 범위를 가지며 본원에 기재된 이산화티타늄을 실질적으로 포함하지 않는 노화 말토덱스트린으로 필수적으로 구성된 분말 혼탁제의 이점 및 구현예들을 하기 실시예에 의해서 추가로 설명한다; 그러나, 이러한 실시예들에 인용된 특정 조건, 처리 방법, 재료 및 함량 뿐만 아니라 다른 조건 및 세부 사항은 이러한 방법을 과도하게 제한하는 것으로 해석되어서는 아니된다. 모든 백분율, 비율 및 부는 달리 명시되지 않는 한 중량 기준이다.

실시예

실시예 1-3에서 얻어진 흡광도 값을 하기 표 1에 나타내었다. 하기 표 1에 나타낸 불투명도 값은 로그 눈금 수치이며, 이는 미가공 수치 값에 기반하여 나타낼 수 있는 것보다 시각적으로 관찰가능한 혼탁 효과에서 더 큰 차이를 제공한다는 것이 이해될 것이다.

냉장 온도에서 24 시간 동안 노화된 말토덱스트린을 포함하는 용액들의 흡광도 값

실시예 1

5의 덱스트로스 당량 (DE)을 갖는 마치종 옥수수 기반 MALTRIN® M040을 30% w/w로 물에 교반하면서 분산시켜 용액을 형성시켰으며, 용액은 450 nm에서 약 0.201 ± 0.013의 흡광도 값을 갖는 투명한 비점성으로 관찰되었다. 이어서, 용액을 약 160 ℉의 온도에서 약 10 분 동안 가열하였다. 결과물인 용액은 투명한 비점성이고 450 nm에서 약 0.118 ± 0.004의 흡광도 값을 가졌다. 상기 용액의 분취를 제거하여 밀봉된 50 ml 바이알에 넣고 약 40 ℉에서 약 24 시간 동안 보관하였다.

24 시간 후에 검사한 결과, 노화 MALTRIN® M040은 점성의 불투명한 백색 액체 용액을 제공하였다. 이어서, 상기 용액을 1.0 amps 및 약 160 ℉ 유입 온도에서 아토마이저(atomizer)로 분무-건조시킴으로써, 백색 유동성 분말을 제조하였다. 이어서, 상기 분말을 약 65 ℉의 온도에서 0.1 % w/w로 수돗물로 재수화시켰으며, 이는 약 0.268 ± 0.011의 흡광도 값으로 그 불투명한 특성을 유지하는 것으로 밝혀졌다. 유사하게, 분말화된 혼탁제는, 모델 건조 레모네이드 조제에 통합되는 경우, 레모네이드 건조 음료 혼합물 제품에 허용가능한 불투명도를 야기하였다. 색상 첨가제의 첨가는 450 nm에서 흡광도 값에 영향을 미쳤다.

	황색 미첨가	0.008% 황색 염료
첨가된 혼탁제 없음	0.043 ± 0.001	0.089 ± 0.002
말토덱스트린-기반 혼탁제 첨가 (분무 건조된 노화 Maltrin M040, 0.103%)	0.116 ± 0.001	0.183 ± 0.002
이산화티타늄 기반 혼탁제 첨가 0.103%	0.202 ± 0.001	0.422 ± 0.010

분말화된 레모네이드 혼합물에 대해서 0.1% w/w로 제공되는 노화 MALRTIN® M040-기반 혼탁제는, 물로 재구성하는 경우, 450 nm에서 약 0.183 ± 0.002의 흡광도 값을 갖는 음용 가능한 레모네이드 음료를 야기하였다. 동일한 분말화된 레모네이드 혼합물에 대해서 0.1% w/w로 제공된, 통상적인 상업적으로 입수가능한 Kronos, Inc. (Cranbury, NJ)로부터의 이산화티타늄-기반 혼탁제는, 물로 재구성하는 경우, 450 nm에서 약 0.422 ± 0.010의 흡광도 값을 갖는 음용 가능한 레모네이드 음료를 야기하였다. 물 중 0.02% 용액에서, 통상적인 이산화티타늄 기반 혼탁제는 450 nm에서 약 0.775 ± 0.012의 흡광도 값을 갖는 반면, 분무 건조된 노화 MALRTIN® M040-기반 혼탁제는 0.268 ± 0.011의 평균 흡광도를 가졌다. 노화 MALRTIN® M040-기반 혼탁제의 농도를 약 0.070% w/w로 증가시키게 되면, 앞서 언급한 통상적인 상업적으로 입수가능한 이산화티타늄 기반 샘플과 유사한 0.780 ± 0.003의 불투명도 값을 나타내는 것으로 밝혀졌다.

실시예 2(비교예)

5의 덱스트로스 당량(DE)을 갖는 왁스성 옥수수 기반 STARDRI® 5 (Tate & Lyle, Hoffman Estates, Illinois로부터 입수)를 30% w/w로 교반하면서 물 중에 용해시켜서, 450 nm에서 약 0.048 ± 0.014의 흡광도 값을 갖는 투명하고 비점성으로 관찰되는 용액을 형성하였다. 이어서, 상기 용액을 약 160 ℉의 온도에서 약 10 분 동안 가열하였다. 결과물인 용액은 투명한 비점성으로 관찰되었고, 450 nm에서 약 0.048 ± 0.032의 흡광도 값을 가졌다. 상기 용액의 분취액을 제거하고 밀봉된 50ml 바이알에 넣고 40 ℉에서 약 24 시간 동안 보관하였다.

24 시간 후의 시험 결과, 노화 STARDRI® 5가 약간 점성을 갖지만 투명한 액체 용액을 제공함이 밝혀졌다. 노화 용액은 15 % w/w에서 약 0.109 ± 0.005의 결과 흡광도를 가졌다.

실시예 3

실시예 1 및 2에 서술된 것과 동일한 방법을 사용하여 다양한 말토덱스트린으로부터 혼탁제들을 제조하였다. 특히, 하기 상업적으로 입수가능한 말토덱스트린들을 물 중에 30% w/w로 노화시키는 경우 혼탁제를 제공함에 있어서 적합한지 테스트하였다: STARDRI® 1, DE 값 1인 왁스 옥수수 기반 말토덱스트린(Tate & Lyle, Hoffman Estates, Illinois로부터 입수); STARDRI® 15, DE 값 15인 왁스성 옥수수 기반 말토덱스트린(Tate & Lyle, Hoffman Estates, Illinois로부터 입수); STARDRI® 18, DE 값 18인 왁스성 옥수수 기반 말토덱스트린(Tate & Lyle, Hoffman Estates, Illinois로부터 입수); STARDRI® 100, DE 값 10인 마치종 옥수수 기반 말토덱스트린(Tate & Lyle, Hoffman Estates, Illinois로부터 입수); STARDRI® 150, DE 값 15인 마치종 옥수수 기반 말토덱스트린(Tate & Lyle, Hoffman Estates, Illinois로부터 입수); STARDRI® 180, DE 값이 18인 마치종 옥수수 기반 말토덱스트린(Tate & Lyle, Hoffman Estates, Illinois로부터 입수); 및 PASELLI® SA2, DE 값이 2인 감자 전분-기반 말토덱스트린(Avebe, Veendam, Netherlands로부터 구입). 약 24 시간 동안 보관한 후, Perkin Elmer Lambda 45 분광 광도계 (Waltham, Massachusetts)를 사용하여 각 용액 (15 % w/w로 추가 희석)의 흡광도를 측정하였다.

상기 표 1에서 볼 수 있는 바와 같이, STARDRI® 1 및 PASELLI® SA2는 사용 된 다른 말토덱스트린과 비교하여 가장 높은 불투명도 값을 제공하였다. 그러나, PASELLI® SA2는 24 시간 보관 후 완전하게 고체였고, 혼탁제로는 적합하지 않았다. 예를 들어, 가음성 음료를 만들기 위해 물로 재구성한 후에 분말화된 음료 혼합물을 냉장 온도에 보관하는 것은 드문 일이 아니므로, 30% w/w의 PASELLI® SA2는 분말화된 음료 혼합물용 혼탁제를 제조하기 위한 공급원으로는 적당한 것으로 보이지 않는데, 이는 적어도 PASELLI® SA2가 매우 빠르게 용액에서 침전되어 나오는 것으로 관찰되었기 때문이다. 30% w/w 미만의 농도로 사용되는 경우, PASELLI® SA2는 혼탁제로서 적합할 수 있다는 점을 이해할 것이다.

특히, STARDRI® 1 (DE1)은 시각적으로 관찰 가능한 불투명도를 제공하는, 시험된 것들 중 유일한 왁스성 옥수수 기반 말토덱스트린이었다. 역으로, STARDRI® 1보다 짧은 선형 사슬 구조를 갖는 왁스성 옥수수 기반의 말토 덱스트린, 구체적으로, STARDRI® 5 (DE 5), STARDRI® 15 (DE 15) 및 STARDRI® 18 (DE 18)은 24 시간 보관 이후에 투명한 것으로 나타났다.

상기 표 1에서 볼 수 있는 바와 같이, MALTRIN® M040 (DE 5)과 같은 마치종 옥수수 기반 말토덱스트린의 노화는 냉장 온도 및 주위 온도 모두에서 가시적인 불투명도를 제공하였다. 냉장 보관된 샘플의 불투명도와 주위 온도에서 보관된 샘플의 불투명도는 비슷했는데, 이는 더 차가운 온도가 말토덱스트린의 노화를 용이하게 한다고 여겨지기 때문에 놀라운 것이다. 역으로, STARDRI® 150 (DE 15) 및 STARDRI® 180과 같은 마치종 옥수수 기반의 말토덱스트린은 24 시간 보관 후에도 투명하게 나타났다.

실시예 4

아밀로스-함유 및 왁스성 말토덱스트린 양자 모두의 노화가 오일과 같은 소수성 물질의 존재 하에서 발생될 수 있는 것으로 밝혀졌다. 네오비(neobee), 대두 및 레몬 오일과 같은 향 오일(flavor oils)을 포함하는 다양한 오일이 시스템에 도입되었을 때 노화 및 결과적인 불투명도 증가가 발생하였다.

실시예 5

아밀로스-함유 말토덱스트린 및 왁스성 말토덱스트린 양자 모두의 용액에 용질을 첨가해도 노화를 방해하지 않는 것으로 밝혀졌다. 자당 및 시트르산과 같은 가용성 당의 존재 하에서 노화가 발생될 수 있었다. 희석된 염 용액 중에서도 노화가 발생될 것으로 예상된다.

실시예 6

열을 첨가하여 혼탁제로서 작용하는 건조, 노화 말토덱스트린을 포함하는 용액에서 불투명도의 손실이 발생한다는 것이 밝혀졌다. 115 ℉의 온도에서, 0.5 % 용액의 경우 불투명도가 눈에 띄게 감소하기 시작하였다. 155 ℉ 이상의 온도에서, 450 nm에서의 흡광도 값은 0.027 ± 0.012로 떨어졌으며, 이는 불투명 효과가 거의 없음을 의미한다.

방법 및 결과 농축물의 성질을 설명하기 위해 본원에 기술되고 예시된 과정, 제제 및 그의 성분에 대한 세부 사항, 물질 및 배열에 있어서 다양한 변화가, 첨부된 특허청구범위에 표현된 바와 같은 구현된 방법의 원리 및 범위 내에서, 당업자에 의해서 이루어질 수 있다는 점을 이해할 것이다.

Claims

물로 재구성 시 음료를 형성하는 분말화된 음료 혼합물로서,
하나 이상의 분말화된 음료 성분; 및
1 내지 15의 덱스트로스 당량(dextrose equivalent: DE)을 갖는, 아밀로스-함유 노화 말토덱스트린으로 구성된 분말화된 전분-기반 혼탁제를 상기 분말화된 음료 혼합물의 총 중량에 대해 0.1% 내지 4%의 양으로 포함하고;
상기 혼탁제는 이산화티타늄을 포함하지 않고; 및
상기 분말화된 음료 혼합물은 이산화티타늄을 포함하지 않는 것인, 분말화된 음료 혼합물.
청구항 1에 있어서, 상기 노화 말토덱스트린은 0.1 미크론 내지 50 미크론의 평균 입자 크기를 갖고, 온전한 전분 과립(intact starch granules)을 포함하지 않는 것인 분말화된 음료 혼합물.
청구항 1에 있어서, 상기 노화 말토덱스트린은 10 내지 40 중량%의 함량으로 물 중에 존재하는 말토덱스트린을 적어도 24 시간 동안 노화시킴으로써 형성되는 것인 분말화된 음료 혼합물.
청구항 1에 있어서, 상기 노화 말토덱스트린은 4 내지 11의 덱스트로스 당량을 갖는 것인 분말화된 음료 혼합물.
청구항 1에 있어서, 상기 노화 말토덱스트린은 15% 내지 26% 아밀로스 및 85% 내지 74% 아밀로펙틴을 포함하는 것인 분말화된 음료 혼합물.
물로 재구성 시 음료를 형성하는 분말화된 음료 혼합물로서,
하나 이상의 분말화된 음료 성분; 및
1 내지 4의 덱스트로스 당량(DE)을 갖는 노화 왁스성(waxy) 말토덱스트린으로 구성된 분말화된 전분-기반 혼탁제를 상기 분말화된 음료 혼합물의 총 중량에 대해 0.1% 내지 4%의 양으로 포함하고;
상기 혼탁제는 이산화티타늄을 포함하지 않고; 및
상기 분말화된 음료 혼합물은 이산화티타늄을 포함하지 않는 것인, 분말화된 음료 혼합물.
청구항 6에 있어서, 상기 노화 왁스성 말토덱스트린은 0.1 미크론 내지 50 미크론의 평균 입자 크기를 갖고, 온전한 전분 과립을 포함하지 않는 것인 분말화된 음료 혼합물.
청구항 6에 있어서, 상기 노화 왁스성 말토덱스트린은 20 내지 40 중량%의 함량으로 물 중에 존재하는 말토덱스트린을 적어도 24 시간 동안 노화시킴으로써 형성되는 것인 분말화된 음료 혼합물.
청구항 6에 있어서, 상기 노화 왁스성 말토덱스트린은 1 내지 3의 덱스트로스 당량을 갖는 것인 분말화된 음료 혼합물.
청구항 6에 있어서, 상기 노화 왁스성 말토덱스트린은 1%까지의 아밀로스 및 99% 내지 100% 아밀로펙틴을 포함하는 것인 분말화된 음료 혼합물.
이산화티타늄을 포함하지 않는, 건조 음료 혼합 조성물용 분말화된 전분-기반 혼탁제를 제조하는 방법으로서,
물에 10 중량% 내지 40 중량%의 말토덱스트린을 첨가하여 말토덱스트린이 물 중에 용해된 제1 말토덱스트린 용액을 형성하는 단계로서, 상기 제1 말토덱스트린 용액은 말토덱스트린 및 물로 구성된 것인, 단계;
125 ℉ 내지 175 ℉의 온도에서 상기 제1 말토덱스트린 용액을 가열하여, 말토덱스트린 및 물로 구성되고 시각적으로 투명한 가열된 제1 용액을 형성하는 단계;
상기 가열하는 단계 이후에, 적어도 12 시간 동안 상기 말토덱스트린 및 물로 구성된 가열된 제1 용액을 보관하여, 시각적으로 불투명하고 노화 말토덱스트린으로 구성된 제2 용액을 제공하는 단계; 및
상기 제2 용액을 건조하여 노화 말토덱스트린으로 구성된 상기 분말화된 전분-기반 혼탁제를 형성하는 단계를 포함하는 것인 방법.
청구항 11에 있어서, 상기 말토덱스트린을 물에 첨가하는 단계는 1 내지 15의 덱스트로스 당량을 갖는 아밀로스-함유 말토덱스트린를 25 중량% 내지 35 중량%의 함량으로 상기 물에 첨가하는 단계를 포함하는 것인 방법.
청구항 11에 있어서, 상기 말토덱스트린를 물에 첨가하는 단계는 1 내지 4의 덱스트로스 당량을 갖는 왁스성 말토덱스트린을 25 중량% 내지 35 중량%의 함량으로 상기 물에 첨가하는 단계를 포함하는 것인 방법.
청구항 11에 있어서, 상기 제1 말토덱스트린 용액을 가열하는 단계는 상기 제1 말토덱스트린 용액을 상기 가열 동안 교반하는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
청구항 11에 있어서, 상기 노화 말토덱스트린은 노화 옥수수 말토덱스트린이고, 상기 분말화된 전분-기반 혼탁제는 상기 노화 옥수수 말토덱스트린으로 구성되고, 검을 포함하지 않는 것인 방법.
청구항 11에 있어서, 상기 노화 말토덱스트린은 노화 왁스성 말토덱스트린이고, 상기 분말화된 전분-기반 혼탁제는 상기 노화 왁스성 말토덱스트린으로 구성되는 것인 방법.
청구항 11에 있어서, 상기 보관은 상기 가열된 제1 용액을 35 ℉ 내지 45 ℉의 온도에서 보관하는 단계를 포함하는 것인 방법.
청구항 11에 있어서, 상기 보관은 상기 가열된 제1 용액을 65 ℉ 내지 75 ℉의 온도에서 보관하는 단계를 포함하는 것인 방법.
청구항 11에 있어서, 상기 건조는 상기 제2 용액을 155 ℉ 내지 175 ℉의 온도에서 분무-건조시키는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
청구항 11에 있어서, 총 중량에 대해서 0.005% 내지 0.1%의 함량으로 물에 상기 분말화된 전분-기반 혼탁제를 첨가하여 불투명한 수용액을 제공하는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
청구항 11에 있어서, 상기 분말화된 전분-기반 혼탁제를 건조 음료 혼합 조성물의 총 중량에 대해서 0.1% 내지 4%의 함량으로 상기 건조 음료 혼합 조성물에 첨가하는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
청구항 21에 있어서, 총 중량에 대해서 0.005 % 내지 0.10%의 함량으로 상기 건조 음료 혼합 조성물을 물에 첨가하여 불투명한 가음 음료를 형성하는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
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