KR920009517B1 - 온수분산성 옥수수 전분의 제법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

온수분산성 옥수수 전분의 제법

본 발명은 온수 분산성 옥수수전분과 그의 제법에 관한 것이다.

전분은 원래 미세한 입자형태로 존재한다. 전분입자 현탁액을 그의 젤라틴화 온도 이상으로 수중에서 가열해주면, 입자가 수화를 거쳐 젤라틴화 되어 점조한 분산액이나 페이스트를 형성한다. 이런 성질에 의해 전분이 특허 식품에 농조화제로 사용되어 왔다.

만일, 단지 전분이나 또는 전분을 함유하는 혼합물을 끓는 물에 첨가해줄 경우, 전분이, 맹렬히 오래 교반해도 분산되지 않는 그런 덩어리(lump)를 금방 형성함을 알 수 있다. 덩어리는 전분 입자집락(cluster)이 뜨거운 물과 접촉될때 형성된다. 전분입자 집락의 바깥부분이 바로 즉시 젤라틴화되어, 이 젤라틴화된 전분의 피막이 집락내로 물이 침투되는 것을 막는 차단층을 형성한다.

덩어리 문제를 해결하는 한가지 방법은 전분을 찬물에 완전히 분산시킨 다음, 혼합물을 가열하고 젤라틴화하는 것이다. 이 방법은 시간을 소모하며, 많은 예에서는 뜨거운 액체에 농조화제를 첨가하는 것이 필요하거나, 바람직하다.

전분은 계면활성제와 복합해주면, 뜨거운 물에 좀더 쉽게 분산될 수 있다. 이 방법은 천연 전분, 물 및 계면활성제를, 전분에 바라는 성질을 부여하기에 충분한 시간 동안 적당한 온도에서 전분 입자의 실질적인 젤라틴화없이 혼합해주는 것이 포함된다. 이 방법은, 라피오카 및 감자같은 뿌리 및 괴경의 전분을 개질시키는 데 만족스런 것으로 나타난 반면, 옥수수 전분에 적용했을 때는 덜 만족스런 것으로 나타났다. 만일 옥수수전분- 계면활성제 복합체를 끓는 물에서 교반하는 경우, 페이스트는 상당히 높은 점도를 갖게 되지만, 덩어리지는 경향이 있다.

전분을 또한 그 성질을 개질시키기 위해 마이크로파 조사와 같은 UHF(초고주파) 조사로 처리하여 왔다. 이 방법은 천연 전분 보다 뜨거운 물에서 좀더 잘 분산될 수 있는 전분을 만들어 주나, 이들 전분은 뜨거운 물에 완전히 분산되지도 않으면서 또 그 분산액은 농조화제로서 필요한 점도를 주지 못한다.

이제금 뜨거운 물에 거의 완전히 분산될 수 있는 개질 옥수수 전분을 얻는 방법을 발견하게 되었다. 또한 이 온수분산액은 높은 점도를 가지고 있어 식품이나 기타 용도에 농조화제로서 사용하기 적합하게 된다.

본 발명에 따라, 옥수수전분 입자와, 지방산 부분을 함유하는 적어도 하나의 계면활성제로 구성된 계면활성제 성분을 혼합물의 약 40 - 50중량%에 해당하는 물과 함께 혼합해주는 단계들로 구성된 옥수수 전분을 처리하는 방법이 제공된다. 이 물중 일부는 전분내 본래 있는 수분 성분으로 존재한다. 균일한 혼합물을 약 50 - 85℃온도, 밀폐용기내에서 적어도 1시간 동안 가열해준 후 결과 생성된 생성물에 혼합물중 물의 양이 약 15중량%이하로 감소될때까지 개방된 용기내에서 마이크로파를 조사했다. 이 방법에 의해 실질적으로 완전한 온수 분산성을 가진 전분 생성물이 얻어진다. 또한, 전분 생성물의 비등수중 5% 분산액은 70℃에서 측정시 적어도 약 2000센티포아스(cps)의 점도를 갖는다.

곡물 전분 및 특히 옥수수 전분은, 과거부터 육류 국물이나 소스용 농조화제로 사용되어 왔다. 앞서 지적 한 바와 같이, 이런 전분은 이들을 젤라틴화 온도 이상으로 가열하기 전에 냉수에 완전히 분산시켜야 한다. 덩어리나 응집물 없이 일정하고 균일한 페이스트를 제공해줄 수 있는 온수 또는 비등수 분산성 전분이 편의상 바람직하다. 이런 전분 생성물은 가정에서 제조되는 식품에 특히 사용하기 바람직하다. 소비자는 소스 및 육수 국물을 함유하는 식품과 연관되어 포함된 제조 과정을 따를 필요는 없다.

이제, 놀라웁게도, 옥수수 전분- 계면활성제 혼합물을 마이크로파 처리하여, 뜨거운 또는 비등 수용액에 완전히 분산되며 높은 점도를 가진 분산액을 제공하는 전분 생성물을 얻을 수 있음을 발견하게 되었다. 또 한 앞서 곡물 전분을 뜨거운 물에 분산시킬때 필요로 했던 것보다 훨씬 낮은 온도에서 옥수수 전분이 계면 활성제와 혼합됨을 발견하게 되었다. 따라서 전분은 낮은 압력하에 가공 처리될 수 있으며 뱃치 법보다는 연속법이 훨씬 더 적합하다. 또한 마이크로파 처리는 전분을 건조시키는데 사용될 수 있기 때문에, 본 발명의 실시에서 사용되는 마이크로파 조사는 처리된 전분을 최종 수분 함량으로 만들어 주는데 단독으로 또는 종래의 건조법과 함께 사용된다.

본 발명의 첫단계는 옥수수 전분 입자, 계면활성제 성분 및 물을 혼합해 주는 것을 포함한다. 혼합물은 약 40 - 50중량%의 물을 함유한다. 이것은 전분에 본래 수분 성분으로 존재하는 물을 포함한 것이다. 계면 활성제 성분은 혼합물의 약 0.2 - 3중량%를 구성한다.

계면활성제 성분은 지방산 부분을 함유하는 계면활성제를 적어도 하나 포함한다. 적당한 계면활성제에는 예컨대 글리세롤 모노스테아레이트, 솔비톨 모노스테아레이트, 프로필렌 옥사이드 모노스테아레이트, 헥사 메틸렌 글리콜 디스테아레이트 및 나트륨 스테아레이트가 포함된다. 만일 전분이 식용으로 사용되는 경우, 이런 용도에 사용하기 적합한 식용 계면활성제가 사용된다.

전분, 계면활성제 및 물의 균일한 혼합물을, 계면활성제 성분과 전분 사이의 결합을 촉진시키기 위해 약 50-85℃의 밀폐용기내에서 가열해준다. 혼합물은 적어도 1시간 이상 가열해주며 약 10시간 정도까지 장시간 가열할 수도 있다. 바람직한 방법에서 혼합물은 65℃에서 약 5시간 가열한다.

전분, 계면활성제 및 물의 혼합물을 밀폐용기내에서 가열한 다음, 개방용기내에서 마이크로파 처리한다. 바람직하게는 혼합물은, 마이크로파 조사전에 덩어리가 있는 경우 분쇄되도록 밀내에서 갈아준다.

여기서 사용되는 것과 같은 마이크로파 처리에는 약 300MHZ-30,000MHZ의 전사선의 사용이 포함된다. 이 범위내에서 오직 어떤 특징 밴드만이 보통 공업용으로 허용된다. 대부분의 나라에서, 이들에는 915및 2450MHZ의 주파수가 포함된다.

바라는 특성을 얻는데 필요한 전분의 마이크로파처리시간은 다양하다. 처리시간은, 마이크로파 장치의 동력, 처리될 전분의 중량 및 성상 및 전분이 처리될 수 있는 온도에 따라 달라진다. 보통 UHF 조사에 노출되는 시간은 2-15이며, 4-6분이 바람직하다. UHF의 실지 처리 시간은 또한 전분의 수분 함량에도 의존하며, 여기서 마이크로파 처리는 또한 전분 건조 역할도 한다.

사용되는 장치의 종류는 중요하지 않으며 구입 가능한 마이크로파 오븐이 본 실시예에서 사용되었다. 이 기계는 주기적으로 순환하므로 연속된 한 기간 동안 전분이 조사를 받을 필요는 없다. 통상적인 공정은 방사선의 주파수를 결정해 줄 수 있는 칫수를 가진 UHF방사선의 도파관을 형성하는 공동을 가진 터널을 포함할 수 있다.

이런 장치는 인더스트리 마이크로온데스 인터내셔날로부터 상품명 지가트론 (GIGATRON)하에 통상 이용 될 수 있다.

마이크로파 처리는 전분을 건조시키는데 사용될 수 있기 때문에, 전분물질은 마이크로파 터널을 통해 큰 베어벨트에 의해 옮겨져 직접 포장될 수 있다.

하기 실시예는 본 발명을 좀더 잘 설명해주는 역할을 한다.

[실시예 1]

건량 500g(90.1% d.s)인 천연옥수수 전분 555g을 호바트(Hobart)혼합기에 넣고, 글리세롤 모노스테아 레이트 5g의 물 359g중 현탁액을 분무했다. 이어 결과 생성된 혼합물을 밀폐된 1쿼트병에 놓고 65℃오븐에서 7-1/2시간 가열했다.

이 처리에 이어, 전분 100g을 유리접시에 놓고, 마이크로파 오븐에서 4분간 건조시켰다. 이 실험에서 사용된 마이크로파 오븐은 650왓트 및 주파수 2450MHz에서 작동되는 샤프 카루셀(Sharp Carousel), 모델번호 R7710이다. 이어 판을 육안으로 감사한 후, 덩어리를 분쇄하고 마이크로파 처리를 2분 더 계속하여, 약 60g의 최종중량을 얻었다. 건조 생성물을 분쇄하고 사별하여 20-60메쉬크기의 전분물질 약 50g을 얻었다.

이 방법으로 얻은 전분물질에 대해 온수 분산성을 시험한 결과 덩어리를 형성하지 않고 완전히 분산되었다. 70℃에서 측정된 점도는 약 3500cps였다.

온수 분산성을 측정하기 위해, 물 100ml를 200ml 비이커내에 넣고 비등시켰다. 이어 전분 5g을 손으로 교반해주면서 첨가했다. 때때로 교반해주면서 2분간 가열했다. 육안으로 덩어리의 생성을 관찰했다. 뜨거운 분산액의 점도는 이것이 정확히 물 100g을 함유하도록 조절하고, 70℃로 냉각한 다음 측정했다. 점도는 10rpm에서 No.3스핀들을 사용하여 브룩휠드(Brook field) RVT점도계를 사용하여 측정했다.

[실시예 2]

각종 백분율의 물을 함유하는 글리세롤모노스테아레이트와 전분의 혼합물을 사용하여 실시예 1의 일반과정을 따랐다. 혼합물을 65℃에서 5시간 가열한 후, 마이크로파 오븐에서 건조했다. 표 I에서 얻어진 결과를 보면, 출발 혼합물이 40-50%(바람직하게는 43-50%)의 물을 함유할 때 본 발명의 방법에 의해 온-수분산성생성물이 얻어짐을 나타내고 있다. 더우기 온수 분산액은 높은 점도를 가진다.

[표 1]

[실시예 3]

실시예 1의 일반과정에 따라, 글리세롤모노스테아레이트의 수중 현탁액을 옥수수전분과 혼합하여 전분 55부, 물45부 글리세롤모노스테아레이트 1부를 함유하는 혼합물을 형성시켰다. 이들 혼합물을 65℃ 밀폐용기에서 다양한 시간 동안 가열해준 후 마이크로파 오븐내에서 건조하고 분쇄한 후 사별하고 실시예 1의 샘플과 같은 식으로 시험했다.

그 결과를 표 I2에 나타냈으며, 이 표에 보면 높은 점도를 가진 온수분산액을 형성할 수 있는 생성물을 얻기 위해선, 전분, 물 및 계면활성제의 혼합물을 마이크로파 오븐내에서 건조시키기 전에 가온해 줄 필요가 있는 것으로 나타났다.

[표 2]

[실시예 4]

실시예 1의 일반과정에 따라, 글리세롤모노스테아레이트의 수중 현탁액을 옥수수전분과 혼합하여 전분 55부, 물 45부 및 글리세롤모노스테아레이트 1부를 함유하는 혼합물을 생성시켰다. 이어 혼합물을 65℃ 밀폐용기에서 5시간 가열한 다음 세부분으로 나누었다. 첫번째 부분은 6분동안 완전한 동력으로 마이크로파 오분에서 가열했으며 ; 두번째 부분은 실온에서 밤새 공기건조하고 ; 세번째 부분은 140℃오븐에서 1시간 건조했다.

각 전분 샘플 5g에 비등수(100ml)를 부었다. 교반시, 세 전분 모두가 덩어리가 생기지 않고 분산되었으나, 분산액의 점도는 70℃에서 단지 50-100cps였다.

전분을 통상적인 분산시험에서 비등수에 첨가했을때, 오직 마이크로파 처리된 전분만이 부드러운 분산액을 생성했다. 이들은 70℃에서 3600cps점도를 가졌다. 비교시험을 목적으로 마이크로파 처리를 하지 않고 건조시킨 전분은 아주 덩어리가 많은 분산액으로 되었으며, 70℃에서의 그의 점도는 2200-2600cps였다.

[비교시험]

전분-물 혼합물을 마이크로파 오븐에서 건조하기 전에 65℃에서 가열하지 않으며 계면활성제를 첨가하지 않는 것을 제외하곤 실시예 1의 과정을 따랐다. 그 결과를 표 3에 나타냈으며, 그 결과는, 충분한 물이 존재할 경우엔 마이크로파 처리만 해도 온수분산성 생성물을 얻을 수 있으나, 이 온수분산액은 높은 점도를 갖지 않는 것으로 나타났다.

[표 3]

계면활성제를 첨가하지 않은 것 외엔 실시예 1의 일반과정에 따라 또 다른 비교시험을 했다. 혼합물을 65℃의 밀폐용기에서 5시간 가열한 다음 마이크로파 오븐에서 건조했다. 표 4에 나타난 결과를 보면, 전분-물 혼합물을 밀폐 용기중에서 가열한 후 이어 마이크로파 건조하면, 계면활성제가 존재하지 않은 경우 그 온수분산액이 아주 낮은 점도밖에 나타내지 못하는 그런 생성물이 얻어지는 것으로 나타났다.

[표 4]

본 발명의 그밖의 특징, 이점 및 특수구체예들은 앞서 명세서를 읽은 이 분야 숙련자라면 쉽게 알 수 있을 거시다. 이들 특수 구체예는 따로 언급이 없는 한 청구범위내에 있다. 본 발명의 특수구체예를 상당히 상세히 설명하였으나 명시되고 청구된 본 발명의 범주에 벗어나지 않는 한 이들 구체예를 변경 수정할 수 있다.

Claims (5)

1. a) i) 옥수수전분입자로 구성된 전분성분, ii)지방산부분을 함유하는 하나 이상의 계면활성제로 구성된 계면활성제 성분, 및 iii) 합한 혼합물의 약 40-50중량% 양에 해당하며, 그중 일부가 상기한 전분 성분의 본래 수분 성분으로서 존재할 수 있는 물을 혼합하여 균일한 혼합물을 생성시킨 다음; b) 단계 a)의 혼합물을, 약 50-85℃, 밀폐용기에서 1시간 이상 동안 가열하고; c) 단계 b) 의 생성물에, 혼합물의 수분함량이 약 15중량%이하로 떨어질때까지 개방용기내에서 마이크로파 조사하여 ; 비등수에 첨가했을때 5%분산액을 형성할 수 있는 실질적으로 완전한 온수분산성을 가진 전분생성물을 생성시키는 단계들로 구성되며, 이때 분산액의 점도가 70℃에서 측정시 약 2000cps 이상인, 옥수수전분을 처리하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 출발혼합물이 계면활성제를 약 0.2-3중량% 함유하는 방법.
3. 제1항에 있어서, 마이크로파 건조시간이 약 2-15분인 방법.
4. 제1항에 있어서, 계면활성제가 글리세롤모노스테아레이트, 솔비톨 모노스테아레이트, 프로필렌옥사이드모노스테아레이트, 헥사메틸렌글리콜디스테아레이트 및 나트륨 스테아레이트로 구성된 군으로부터 선택되는 방법.
5. 제1항에 있어서, 단계 a) 혼합물의 수분함량이 혼합물의 약 45-50중량%인 방법.