KR102380281B1 - 갈변 억제용 조성물, 이를 이용한 갈변 억제 방법 및 이로 코팅된 과일류 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 피틴산, 염화칼슘 및 젖산칼슘을 포함하는 갈변 억제용 조성물, 이를 이용한 갈변 억제 코팅 방법 및 이로 코팅된 과일류에 관한 것이다. 본 발명에 따른 갈변 억제용 조성물은 과일류의 갈변을 억제할 수 있으며, 생산성 측면에서 상용화가 가능하다는 장점이 있다.
Description
본 발명은 갈변 억제용 조성물, 이를 이용한 갈변 억제 방법 및 이로 코팅된 과일류에 관한 것이다.
최근 신선 편의 식품의 시장규모가 확대되어 그 종류가 다양해지면서 소비가 급격히 증가하고 있다. 이러한 신선 편의 식품의 구매 성향은 독거노인, 1인 가족 및 핵가족 등의 소비자가 2인 이상 다인 가구에 비해 증가하였고, 이에 따라 신선 편의 식품의 간편화 및 소형화 추세가 뚜렷해진 실정이다.
이러한 추세로 인해 과일류는 그 껍질을 제거한 후 소량으로 먹기 좋은 크기로 절단하여 컵 또는 파우치 등에 담아 신선 편의 형태로 공급되고 있다. 그러나, 절단된 과일류는 절단되기 전 상태에 비해 신선함을 잃을 수 있으며, 고유한 빛깔이 퇴색되거나 변색을 일으켜 갈색 내지 암갈색으로 변하는 갈변 반응(Browning reaction)이 일어나는 문제가 있다.
이러한 과일류의 갈변 반응은 맛, 색깔, 향, 영양 등이 손상되어 소비자의 기호성에 큰 영향을 미치므로 갈변현상을 억제하는 방법이 다방면으로 연구되고 있으며, 그 필요성이 매우 중요하게 여겨지는 실정이다.
대표적인 갈변 억제용 조성물을 구성하는 재료로 항산화성을 가지는 아스코르빈산(ascorbic acid) 및 그 유도체와 피틴산 등이 널리 사용되고 있으며, 아스코르빈산의 경우 그 자체로 산화효소에 의한 갈변현상을 발생시킬 수 있어 첨가량 및 함께 첨가되는 물질을 선정하는 것이 매우 까다로우며, 아스코르빈산 특유의 맛이 과일류의 맛의 변화를 일으킬 수 있고, 판매가격이 매우 높아 경제적인 측면에서 국내외 신선 편의 식품에 적용하기에 어려움이 있었다.
상기와 같은 문제를 해결하기 위해서, 갈변 억제력이 우수하면서도, 가격 경쟁력 및 생산성 측면에서 상용화가 가능한 갈변 억제제 및 이를 이용한 갈변 억제 코팅 방법을 개발하는 것이 요구되고 있다.
이에 대한 유사 선행문헌으로는 대한민국 공개특허 제2005-0065009호 및 대한민국 공개특허 제2017-0011331호가 제시되어 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 갈변 억제 효능이 우수하면서도 과일류의 고유 맛을 보존할 수 있는 갈변 억제용 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 제조공정이 간단하고, 가격 경쟁력이 높으며, 생산성 측면에서 상용화가 가능한 갈변 억제용 조성물을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양태는 피틴산, 염화칼슘 및 젖산칼슘을 포함하는 갈변 억제용 조성물에 관한 것이다.
상기 일 양태에 있어, 상기 갈변 억제용 조성물은 조성물 전체 중량 중 피틴산 0.001 내지 10 중량%, 염화칼슘 0.001 내지 10 중량% 및 젖산칼슘 0.01 내지 20 중량%를 포함하는 것일 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 피틴산 : 염화칼슘의 중량비는 1 : 0.05 내지 10일 수 있으며, 상기 피틴산 : 젖산칼슘의 중량비는 1 : 1 내지 100일 수 있다.
상기 일 양태에 있어, 상기 갈변 억제용 조성물은 아스코르빈산계 화합물 및 산도조절제로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 보조제를 더 포함하는 것일 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 아스코르빈산계 화합물은 아스코르빈산, 소듐아스코르빌포스페이트, 마그네슘아스코르빌포스페이트, 칼슘아스코르빌포스페이트, 아스코르브산폴리펩티트, 아스코르빌 디팔미테이트, 아스코르빌팔미테이트, 아스코르빌글루코사이드, 에틸아스코르빌에테르, 아스코르빌스테아레이트, 아스코르빌에틸실라놀펙티네이트, 에틸아스코르빌에테르, 아스코르빌테트라아소팔미테이트 및 아스코르빌 디팔미테이트 등으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 둘 이상일 수 있으며, 상기 산도조절제는 유기산, 유기산나트륨, 인산염, 탄산칼륨, 탄산나트륨, 탄산수소나트륨, 수산화나트륨, 구연산나트륨 및 수산화칼슘 등으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상일 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 양태는 상기 갈변 억제용 조성물로 과일류를 코팅하는 단계를 포함하는, 과일류 갈변 억제 코팅 방법에 관한 것이다.
상기 다른 일 양태에 있어, 상기 코팅 단계는 상기 갈변 억제용 조성물로 과일류를 침지 또는 분사하는 것일 수 있다.
상기 다른 일 양태에 있어, 상기 처리 단계는 원형 또는 조각된 과일류에 적용되는 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 일 양태는 상기 갈변 억제용 조성물로 코팅된 과일류에 관한 것이다.
본 발명에 따른 갈변 억제용 조성물은 피틴산, 염화칼슘 및 젖산칼슘을 혼합 사용함으로써 과일류의 표면에 효과적으로 코팅되어 얇은 박막 코팅층을 형성할 수 있다. 이로 인하여 과일류의 갈변을 효과적으로 억제할 수 있으며, 상온 및 냉온 조건에서 장시간 방치된 후에도 갈변 억제 효과가 뛰어나다는 장점이 있다.
아울러, 본 발명에 따른 갈변 억제용 조성물을 과일류에 코팅하더라도 과일류 고유의 맛과 향, 색깔을 보존할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 상기 갈변 억제용 조성물은 제조공정이 간단하고, 가격 경쟁력이 높으며, 생산성 측면에서 상용화가 가능하다는 장점이 있다.
이하 본 발명에 따른 갈변 억제용 조성물, 이를 이용한 갈변 억제 방법 및 이로 코팅된 과일류 에 대하여 상세히 설명한다.
이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다.
본 발명의 일 예에 있어, 본 발명의 용어인 ‘과일류’란 식물의 열매를 의미하는 것으로, 나무의 열매인 과실과 줄기의 열매인 열매채소 등을 모두 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 예에 있어, 본 발명의 용어인 "원형" 이란 과일류의 껍질이 보존된 원형의 상태를 의미하며, "조각된" 이란 과일류가 도구를 이용해 조각되어, 껍질이 벗겨져 내부가 드러난 상태를 의미하는 것일 수 있다.
대표적인 갈변 억제용 조성물을 구성하는 재료로 항산화성을 가지는 아스코르빈산(ascorbic acid) 및 그 유도체와 피틴산 등이 널리 사용되고 있으며, 아스코르빈산의 경우 그 자체로 산화효소에 의한 갈변현상을 발생시킬 수 있어 첨가량 및 함께 첨가되는 물질을 선정하는 것이 매우 까다로우며, 아스코르빈산 특유의 맛이 과일 및 과채류의 맛의 변화를 일으킬 수 있고, 판매가격이 매우 높아 경제적인 측면에서 국내외 신선 편의 식품에 적용하기에 어려움이 있다.
이에 본 발명자들은 물질 선정 및 취급이 까다롭지 않으면서도 갈변 억제 효능이 우수한 갈변 억제용 조성물에 대하여 거듭 연구한 결과, 피틴산, 염화칼슘 및 젖산칼슘을 함께 혼합 사용할 경우 과일류의 표면에 갈변 억제용 조성물이 효과적으로 코팅되어 과일류의 갈변을 효과적으로 억제하면서도 공정이 손쉬워 생산성을 향상시킬 수 있음을 발견하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
구체적으로, 본 발명은 피틴산, 염화칼슘 및 젖산칼슘을 포함하는 갈변 억제용 조성물에 관한 것이다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 갈변 억제용 조성물은 피틴산, 염화칼슘 및 젖산칼슘을 혼합 사용함으로써 과일류의 표면에 효과적으로 코팅되어 얇은 박막 코팅층을 형성할 수 있다. 이로 인하여 과일류의 갈변을 효과적으로 억제할 수 있으며, 상온 및 냉온 조건에서 장시간 방치된 후에도 갈변 억제 효과가 뛰어나다는 장점이 있다. 아울러, 본 발명에 따른 갈변 억제용 조성물을 과일류에 코팅하더라도 과일류 고유의 맛과 향, 색깔을 보존할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 상기 갈변 억제용 조성물은 제조공정이 간단하고, 가격 경쟁력이 높으며, 생산성 측면에서 상용화가 가능하다는 장점이 있다.
본 발명의 일 예에 따른 피틴산은 도정되지 않은 통곡물의 외피에서 얻을 수 있는 성분이다. 보다 구체적으로는 씨앗 및 씨눈에 주로 얻을 수 있으나, 통상적으로 피틴산을 추출할 수 있는 물질이라면 이에 한정하지 않고 사용될 수 있다.
한편, 상기 피틴산, 염화칼슘 및 젖산칼슘을 적당량 혼합하는 것이 우수한 갈변 억제 효과를 실현함에 있어 바람직하다. 구체적인 일 예로, 상기 갈변 억제용 조성물은 조성물 전체 중량 중 피틴산 0.001 내지 10 중량%, 염화칼슘 0.001 내지 10 중량% 및 젖산칼슘 0.01 내지 20 중량%를 포함하는 것일 수 있으며, 보다 좋게는 상기 갈변 억제용 조성물은 조성물 전체 중량 중 피틴산 0.01 내지 5 중량%, 염화칼슘 0.01 내지 5 중량% 및 젖산칼슘 0.1 내지 10 중량%를 포함하는 것일 수 있으며, 더욱 좋게는 상기 갈변 억제용 조성물은 조성물 전체 중량 중 피틴산 0.05 내지 1 중량%, 염화칼슘 0.1 내지 1 중량% 및 젖산칼슘 0.5 내지 6 중량%를 포함하는 것일 수 있다. 이와 같은 범위에서 갈변 억제 효과가 뛰어나면서도, 이를 과일류에 코팅하더라도 과일류 고유의 맛과 향, 색깔을 보존할 수 있다는 장점이 있다.
더욱 좋게는, 피틴산과 염화칼슘, 젖산칼슘의 중량비를 적정 비율로 조절하여줌으로써 갈변 억제 효과를 크게 향상시킬 수 있다. 구체적인 일 예로, 피틴산 : 염화칼슘의 중량비는 1 : 0.05 내지 10일 수 있으며, 보다 좋게는 피틴산 : 염화칼슘의 중량비는 1 : 0.1 내지 5, 더욱 좋게는 피틴산 : 염화칼슘의 중량비는 1 : 0.5 내지 3일 수 있다. 아울러, 피틴산 : 젖산칼슘의 중량비는 1 : 1 내지 100일 수 있으며, 보다 좋게는 피틴산 : 젖산칼슘의 중량비는 1 : 3 내지 50, 더욱 좋게는 피틴산 : 젖산칼슘의 중량비는 1 : 5 내지 30일 수 있다. 이와 같은 범위에서 갈변 억제 효과가 특히 뛰어나면서도 상온 및 냉온 조건에서 장시간 방치된 후에도 갈변 억제 효과가 뛰어나다는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 일 예에 따른 갈변 억제 조성물은 용매를 더 포함할 수 있고, 일 예로 상기 용매는 물 및 지방족 알코올로 이루어진 군에서 하나 또는 둘 이상의 조합일 수 있으며, 바람직하게 물일 수 있다. 이때, 상기 갈변 억제 조성물 중 용매는 특별히 그 함량을 한정하지 않으며, 갈변 억제용 조성물은 조성물 전체 중량 중 각 성분의 중량%를 제외한 잔량이 용매일 수 있다. 즉, 각 성분의 중량%의 총 합이 50 중량%인 경우, 용매의 함량은 50 중량%일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 예에 따른 갈변 억제 조성물은 아스코르빈산계 화합물 및 산도조절제로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 보조제를 더 포함할 수 있으며, 이들을 더 포함함으로써 더욱 우수한 항산화력 및 갈변 억제력을 부여할 수 있다.
본 발명의 일 예에 있어, 상기 아스코르빈산계 화합물은 더욱 우수한 항산화력을 확보하기 위한 것으로, 본 발명의 목적을 해치지 않는 범위 안에서 그 함량을 달리 조절할 수 있으며, 구체적인 일 예시로, 조성물 전체 중량 중 0.1 내지 15 중량%로 포함될 수 있으며, 보다 좋게는 0.3 내지 10 중량%, 더욱 좋게는 0.5 내지 5 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서 과일류의 맛을 변화시키지 않고 갈변 현상을 억제할 수 있어 좋다. 특히 좋게는 피틴산의 함량에 따라 아스코르빈산계 화합물의 첨가량을 달리 조절하는 것이 좋으며, 구체적인 일 예시로, 피틴산 : 아스코르빈산계 화합물의 중량비는 1 : 1 내지 100일 수 있으며, 보다 좋게는 피틴산 : 아스코르빈산계 화합물의 중량비는 1 : 3 내지 50, 더욱 좋게는 피틴산 : 아스코르빈산계 화합물의 중량비는 1 : 5 내지 30일 수 있다. 이와 같은 범위에서 피틴산과 아스코르빈산계 화합물의 항산화력이 효과적으로 나타날 수 있어 좋다.
보다 구체적인 일 예시로, 상기 아스코르빈산계 화합물은 아스코르빈산, 소듐아스코르빌포스페이트, 마그네슘아스코르빌포스페이트, 칼슘아스코르빌포스페이트, 아스코르브산폴리펩티트, 아스코르빌 디팔미테이트, 아스코르빌팔미테이트, 아스코르빌글루코사이드, 에틸아스코르빌에테르, 아스코르빌스테아레이트, 아스코르빌에틸실라놀펙티네이트, 에틸아스코르빌에테르, 아스코르빌테트라아소팔미테이트 및 아스코르빌 디팔미테이트 등으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 둘 이상일 수 있으며, 특히 아스코르빈산은 그 유도체에 비해 우수한 항산화 특성을 가지며, 상기 갈변 억제용 조성물에 포함됨으로써 우수한 항산화력 및 갈변 억제력을 부여할 수 있으며, 과일류의 갈변현상을 방지 및 억제할 수 있다는 점에서 보다 바람직할 수 있다.
본 발명의 일 예에 있어, 상기 산도조절제는 갈변 억제용 조성물의 pH를 조절하기 위한 것으로, 처리하고자 하는 과일류의 종류에 따라 그 pH를 달리 조절하는 것이 갈변 억제 효능을 향상시킴에 있어 바람직하다.
상기 pH는 산도조절제의 종류 및 함량을 달리함으로써 조절될 수 있으며, 구체적인 일 예시로, 상기 산도조절제는 유기산, 유기산나트륨, 인산염, 탄산칼륨, 탄산나트륨, 탄산수소나트륨, 수산화나트륨, 구연산나트륨 및 수산화칼슘 등으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상일 수 있으나, 통상적으로 당업계에서 사용되는 산도조절제라면 특별히 한정하지 않고 사용할 수 있으며, 바람직하게는 구연산나트륨일 수 있다.
이때, 상기 유기산은 구연산, 푸마르산, 사과산, 호박산, 주석산 및 젖산 등으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상일 수 있으며, 유기산나트륨은 상기 유기산의 나트륨염 형태일 수 있다. 상기 인산염은 제1인산칼륨, 제2인산칼륨, 제3인산칼륨, 인산수소칼슘, 인산이수소칼슘, 인산삼칼슘, 제1인산나트륨, 제2인산나트륨 및 제3인산나트륨 등으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상일 수 있다.
전술한 바와 같이, 산도조절제의 함량은 달성하고자 하는 갈변 억제용 조성물의 pH 및 첨가하는 산도조절제의 종류에 따라 달라질 수 있음에 따라 특별히 그 함량을 한정하진 않으며, 구체적이나 비 한정적인 일 예시로, 산도조절제의 함량은 조성물 전체 중량 중 0.001 내지 50 중량%일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 처리하고자 하는 과일류의 종류에 따라 그 pH를 달리 조절하는 것이 갈변 억제 효능을 향상시킴에 있어 바람직하며, 보다 구체적인 일 예시로 바나나 및 아보카도의 경우 pH 5 내지 10으로 갈변 억제용 조성물의 pH를 조절하는 것이 좋으며, 사과는 pH 2 내지 11로, 복숭아는 pH 3 내지 5로 갈변 억제용 조성물의 pH를 조절하는 것이 갈변 억제 효과가 우수할 수 있어 좋다.
또한, 본 발명의 다른 일 양태는 상기 갈변 억제용 조성물로 과일류를 코팅하는 단계를 포함하는, 과일류 갈변 억제 코팅 방법에 관한 것으로, 구체적으로, 피틴산, 염화칼슘 및 젖산칼슘을 포함하는 갈변 억제용 조성물로 과일류를 코팅하는 단계를 포함하는, 과일류 갈변 억제 코팅 방법에 관한 것일 수 있다. 이때, 상기 피틴산, 염화칼슘 및 젖산칼슘의 구체적인 함량 등은 갈변 억제용 조성물에서 기술한 바 중복 설명은 생략하며, 상기 기술한 내용과 동일할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따라 피틴산, 염화칼슘 및 젖산칼슘을 모두 포함하는 갈변 억제용 조성물로 과일류를 코팅할 시 과일류의 표면에 갈변 억제용 조성물이 효과적으로 코팅되어 얇은 박막 코팅층을 형성할 수 있다. 이로 인하여 과일류의 산화반응을 효과적으로 억제할 수 있으며, 상온 및 냉온 조건에서 장시간 방치된 후에도 갈변 억제 효과가 뛰어나다는 장점이 있다. 아울러, 본 발명에 따른 갈변 억제용 조성물을 과일류에 코팅하더라도 과일류 고유의 맛과 향, 색깔을 보존할 수 있다는 장점이 있다.
본 발명의 일 예에 있어, 상기 코팅 단계는 상기 갈변 억제용 조성물로 과일류를 침지 또는 분사하는 것을 포함할 수 있으나, 이에 제한되진 않는다. 보다 구체적으로 상기 침지 또는 분사는 10초 내지 20분 동안 수행되는 것일 수 있으며, 보다 좋게는 20초 내지 10분, 더욱 좋게는 30초 내지 5분 동안 수행되는 것일 수 있다. 상기 범위에서 코팅 효과 및 갈변 억제 효과가 우수하나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 예에 있어, 상기 코팅 단계는 원형 또는 조각된 과일류에 적용되는 것일 수 있으며, 이는 일 예일 뿐 그 형태는 한정되지 않는다. 이때, 본 발명의 용어인 "원형" 이란 과일류의 껍질이 보존된 원형의 상태를 의미하며, "조각된" 이란 과일류가 도구를 이용해 조각되어, 껍질이 벗겨져 내부가 드러난 상태를 의미하는 것일 수 있다.
구체적인 일 예로, 상기 코팅 단계는 상기 갈변 억제용 조성물에 원형 또는 조각된 과일류를 침지하는 양태일 수 있으며, 원형 또는 조각된 과일류 표면에 상기 갈변 억제용 조성물이 균일하게 코팅되는 것을 의미한다.
이때 침지 온도는 온화한 조건에서 수행될 수 있으며 일 예로 5 내지 40℃ 일 수 있으나, 과일류에 손상을 입히지 않는 범위라면 상기 온도 범위에 제한받지 않는다.
아울러, 상기 침지 단계는 대기 조건 또는 감압 조건에서 수행될 수 있다. 상기 대기 조건은 갈변 억제용 조성물에 과일류를 상압의 온화한 조건에서 침지시키는 것일 수 있으며, 상기 감압 상태는 감압 챔버 내 설치된 갈변 억제용 조성물 담긴 수조에 과일류를 침지시키는 것일 수 있다. 보다 상세하게, 상기 감압 상태는 진공도 100 내지 500 ㎜Hg의 감압하에서 침지하는 것일 수 있으며, 상기 갈변 억제 조성물이 과일류 표면에 균일하게 코팅되도록 할 수 있으나 이는 일 예일 뿐 이에 제한받지 않는다.
상기 침지 단계는 1회 이상 반복 수행될 수도 있으며, 상기 반복 횟수는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어 과일류의 표면에 상기 갈변 억제용 조성물을 침지한 후, 다시 동일한 과정을 반복하여 수행될 수 있다.
다른 구체적인 일 예로, 상기 코팅 단계는 상기 갈변 억제용 조성물을 원형 또는 조각된 과일류에 분사하는 양태일 수 있으며, 상기 분사 단계는 상기 갈변 억제용 조성물을 노즐을 통해 분사하여 원형 또는 조각된 과일류에 분사하는 것을 포함한다. 보다 구체적으로는 원형 또는 조각된 과일류의 표면에 상기 갈변 억제용 조성물이 액상의 미세입자로 분사되어 균일하게 코팅되는 것을 의미한다. 상기 분사 단계는 상압의 온화한 조건에서 수행될 수 있으며, 과일류에 손상을 입히지 않는 범위라면 제한받지 않는다.
한편, 상기 갈변 억제용 조성물은 a) 피틴산 및 염화칼슘을 포함하는 제1용액을 혼합하는 단계; 및 b) 상기 제1용액에 젖산칼슘을 첨가하는 단계;를 포함하는 갈변 억제용 조성물의 제조 방법에 의해 제조된 것일 수 있다.
이처럼, 피틴산과 염화칼슘을 먼저 혼합한 후 젖산칼슘을 추가적으로 첨가하여 혼합함으로써 갈변 억제용 조성물이 과일류의 표면에 효과적으로 코팅되도록 할 수 있으며, 이로 인하여 얇은 박막 코팅층을 형성하도록 할 수 있다.
이하, 보다 구체적인 갈변 억제용 조성물의 제조 방법에 대하여 설명한다.
먼저, a) 피틴산 및 염화칼슘을 포함하는 제1용액을 혼합하는 단계를 수행할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 a)단계의 제1용액은 피틴산, 염화칼슘 및 용매를 포함하는 것일 수 있으며, 상기 용매는 피틴산 및 염화칼슘이 용해되는 것이라면 특별히 한정하지 않고 사용할 수 있으며, 바람직하게는 물 등일 수 있다. 용매의 함량은 특별히 한정하진 않으나, 각 유효성분의 목표하는 중량%에 따라 용매의 양을 달리 조절할 수 있다.
본 발명의 일 예에 따른 a)단계에 있어, 피틴산 및 염화칼슘을 포함하는 제1용액을 혼합하는 단계의 혼합 방법은 특별히 한정하지 않으며, 통상적인 방법을 이용하여 제1용액을 혼합할 수 있다. 바람직한 일 예시로, 10분 내지 6시간 동안 제1용액을 혼합할 수 있으며, 더욱 좋게는 30분 내지 3시간 동안 제1용액을 혼합할 수 있다. 충분한 시간 동안 상기 제1용액을 혼합함으로써 피틴산과 염화칼슘이 반응하여 형성된 피틴산-칼슘 복합체를 제조할 수 있으며, 차후 추가 성분인 젖산칼슘을 첨가함으로써 갈변 방지용 조성물이 과일류의 표면에 효과적으로 코팅되어 매우 얇은 박막 코팅층을 잘 형성할 수 있다. 이때, 온도 조건은 20 내지 35℃의 상온일 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
다음으로, b) 상기 제1용액에 젖산칼슘을 첨가하는 단계를 수행할 수 있다.
언급한 바와 같이, 피틴산과 염화칼슘을 먼저 충분히 혼합한 후 젖산칼슘을 추가적으로 첨가함으로써 갈변 억제용 조성물이 과일류의 표면에 효과적으로 코팅되도록 할 수 있으며, 이로 인하여 얇은 박막 코팅층을 잘 형성하도록 할 수 있다.
본 발명의 일 예에 따른 b)단계에 있어, 상기 젖산칼슘의 첨가 및 혼합 방법은 특별히 한정하지 않으며, 통상적인 방법을 이용하여 젖산칼슘을 첨가 및 혼합할 수 있다. 바람직한 일 예시로, 젖산칼슘을 첨가한 후 10분 내지 6시간 동안 조성물을 혼합할 수 있으며, 더욱 좋게는 30분 내지 3시간 동안 조성물을 혼합할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 이처럼 충분한 시간 동안 조성물을 혼합함으로써 균질한 상태의 갈변 방지용 조성물을 제조할 수 있다. 이때, 온도 조건은 20 내지 35℃의 상온일 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 본 발명의 일 예에 따른 갈변 억제 조성물은 c) 아스코르빈산계 화합물 및 산도조절제로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 보조제를 첨가하는 단계;를 더 포함할 수 있으며, 이들을 더 첨가함으로써 더욱 우수한 항산화력 및 갈변 억제력을 부여할 수 있다. 이때, 상기 아스코르빈산계 화합물 및 산도조절제의 구체적인 물질 및 함량은 갈변 억제용 조성물에서 기술한 바 중복 설명은 생략하며, 기술한 내용과 동일할 수 있다.
이처럼, 상기 피틴산 및 염화칼슘을 포함하는 제1용액에 젖산칼슘을 혼합한 후, 이어서 보조제를 혼합함으로써 균질한 용액의 갈변 억제용 조성물을 제조할 수 있으나, 이는 하나의 예시일 뿐 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 또 다른 일 양태는 상기 갈변 억제용 조성물로 코팅된 과일류에 관한 것으로, 구체적으로, 피틴산, 염화칼슘 및 젖산칼슘을 포함하는 갈변 억제용 조성물로 코팅된 과일류에 관한 것일 수 있다. 이때, 상기 피틴산, 염화칼슘 및 젖산칼슘의 구체적인 함량 등은 갈변 억제용 조성물에서 기술한 바 중복 설명은 생략하며, 상기 기술한 내용과 동일할 수 있다.
이때, 본 발명의 용어인 ‘과일류’란 식물의 열매를 의미하는 것으로, 나무의 열매인 과실과 줄기의 열매인 열매채소 등을 모두 포함하는 것일 수 있다.
이하, 실시예를 통해 본 발명에 따른 갈변 억제용 조성물, 이를 이용한 갈변 억제 방법 및 이로 코팅된 과일류에 대하여 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 실시예는 본 발명을 상세히 설명하기 위한 하나의 참조일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 여러 형태로 구현될 수 있다.
또한 달리 정의되지 않은 한, 모든 기술적 용어 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 당업자 중 하나에 의해 일반적으로 이해되는 의미와 동일한 의미를 갖는다. 본원에서 설명에 사용되는 용어는 단지 특정 실시예를 효과적으로 기술하기 위함이고 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 또한 명세서에서 특별히 기재하지 않은 첨가물의 단위는 중량%일 수 있다.
[실시예 1]
먼저, 피틴산 수용액(50% (w/w) in H2O, phytic acid solution, Sigma Aldrich) 0.2 g에 50 ㎖의 물을 더 첨가한 후, 염화칼슘 0.15 g을 첨가하여 30℃에서 1시간 동안 교반하였다.
다음으로, 젖산칼슘 1.5 g을 첨가하여 30℃에서 1시간 동안 교반하였다.
끝으로, 아스코르빈산 1.5 g 및 구연산나트륨(sodium citrate) 4 g을 첨가하고, 조성물의 총 무게가 100 g이 되도록 잔량의 물을 첨가한 후 30℃에서 1시간 동안 교반하여 갈변 억제용 조성물 1을 제조하였다.
[실시예 2]
아스코르빈산을 미첨가한 것 외, 모든 공정을 실시예 1과 동일하게 진행하여 갈변 억제용 조성물 2를 제조하였다.
[실시예 3]
구연산나트륨을 미첨가한 것 외, 모든 공정을 실시예 1과 동일하게 진행하여 갈변 억제용 조성물 3을 제조하였다.
[실시예 4]
피틴산 수용액 0.02 g, 염화칼슘 0.015 g 및 젖산칼슘 0.15 g으로 첨가량을 달리한 것을 제외하고, 모든 공정을 실시예 1과 동일하게 진행하여 갈변 억제용 조성물 4를 제조하였다.
[실시예 5]
피틴산 수용액 1.5 g, 염화칼슘 2 g 및 젖산칼슘 10 g으로 첨가량을 달리한 것을 제외하고, 모든 공정을 실시예 1과 동일하게 진행하여 갈변 억제용 조성물 5를 제조하였다.
[실시예 6]
피틴산 수용액 0.2 g, 염화칼슘 0.01 g 및 젖산칼슘 0.1 g으로 첨가량을 달리한 것을 제외하고, 모든 공정을 실시예 1과 동일하게 진행하여 갈변 억제용 조성물 7을 제조하였다.
[실시예 7]
피틴산 수용액 0.2 g, 염화칼슘 0.5 g 및 젖산칼슘 5 g으로 첨가량을 달리한 것을 제외하고, 모든 공정을 실시예 1과 동일하게 진행하여 갈변 억제용 조성물 7을 제조하였다.
[비교예 1]
젖산칼슘을 미첨가한 것을 제외하고, 모든 공정을 실시예 1과 동일하게 진행하여 비교 조성물 1을 제조하였다.
[비교예 2]
염화칼슘을 미첨가한 것을 제외하고, 모든 공정을 실시예 1과 동일하게 진행하여 비교 조성물 2를 제조하였다.
[실험예 1 내지 7, 및 비교실험예 1 및 2]
갈변 반응을 정량적으로 분석하기 위해, 실시예 1 내지 7, 및 비교예 1 내지 2의 조성물 각각에 조각 사과를 30℃에서 1분 동안 침지하여 조각 사과의 표면을 코팅하였다.
각각의 조성물로 표면이 코팅된 각각의 조각 사과를 코팅 직후 상온(25℃) 및 냉온(4℃) 조건에서 각각 48시간 동안 방치한 후 갈변 지수(browning indexes, BI)를 측정하였다.
하기 식 1에 따라 갈변 지수를 계산하였으며, 하기 식 2에 따라 갈변 지수 변화율(ΔBI)을 계산하여, 그 값을 표 1에 표기하였다.
[식 1]
BI = [100(X-0.31)]/0.172
상기 식 1에서, X는 (a + 1.75×L)/(5.645×L + a - 3.012×b)이며, 이때 L은 명도(Lightness), a는 적색도(red), b는 황색도(yellow)의 측정 값이다. 이때, L, a 및 b는 색도계(colorimeter, UltraScan XE,HunterLab, USA)를 이용하여 ASTM E313-73에 따라 색도 변화를 측정하였으며, 표준백판이 L=99.26, a=-0.16, b=-0.13으로 보정된 표면색을 사용하였고, 조각 사과 절단면의 중심 부위를 3번 반복하여 각 값을 측정하였다.
[식 2]
ΔBI = (BIt-BI0h)/BI0h × 100%
(상기 식 2에서, BIt는 코팅 이후 t시간(시간) 방치된 후 측정된 갈변 지수를 의미하며, BI0h는 코팅 직후(0시간 방치) 측정된 초기 갈변 지수를 의미한다.)
상온(25℃) 조건 | 냉온(4℃) 조건 | |||||||
코팅 후 방치 시간 (시간) | 코팅 후 방치 시간 (시간) | |||||||
0 | 6 | 24 | 48 | 0 | 6 | 24 | 48 | |
실시예 1 | - | 0.64 | 2.96 | 4.68 | - | 2.91 | 3.14 | 4.71 |
실시예 2 | - | 0.92 | 3.41 | 4.91 | - | 4.75 | 4.60 | 9.79 |
실시예 3 | - | 1.10 | 3.06 | 6.71 | - | 4.07 | 8.94 | 9.96 |
실시예 4 | - | 0.76 | 1.54 | 7.17 | - | 5.11 | 6.07 | 6.51 |
실시예 5 | - | 2.56 | 6.78 | 10.12 | - | 3.30 | 7.32 | 11.03 |
실시예 6 | - | 3.58 | 5.10 | 9.28 | - | 2.83 | 3.16 | 7.29 |
실시예 7 | - | 2.78 | 5.99 | 7.22 | - | 6.06 | 7.11 | 7.45 |
비교예 1 | - | 5.03 | 5.34 | 15.79 | - | 1.63 | 6.56 | 13.23 |
비교예 2 | - | 3.96 | 5.11 | 9.68 | - | 7.69 | 8.93 | 12.14 |
상기 표 1에 기재된 바와 같이, 피틴산과 염화칼슘 및 젖산칼슘을 함께 사용한 실시예 1 내지 7이 비교예 1 및 2 대비 우수한 갈변 지수를 보이는 것을 확인할 수 있었다.
특히, 피틴산과 염화칼슘 및 젖산칼슘을 모두 적정 함량 범위로 사용한 실시예 1 내지 3의 경우, 실시예 4 내지 7보다 뛰어난 갈변 지수를 보였으며, 이에 따라 피틴산과 염화칼슘 및 젖산칼슘을 모두 함께 사용하는 것과 함께, 각 성분의 함량을 적정 범위로 조절함으로써 특히 우수한 갈변 억제 효과를 확보할 수 있음을 확인할 수 있었다.
특히, 실시예 1의 경우, 피틴산, 염화칼슘 및 젖산칼슘과 함께 아스코르빈산과 구연산나트륨을 사용함으로써 상온 조건 및 냉온 조건 모두에서 갈변 억제 효과가 매우 우수한 것을 확인 할 수 있었다.
반면, 실시예 2의 경우, 피틴산, 염화칼슘 및 젖산칼슘과 함께 구연산나트륨을 사용한 것으로, 상온 조건에서 방치할 경우에는 실시예 1에 버금가는 갈변 억제 효과를 보였으나, 냉온 조건에서 방치할 경우에는 그 효과가 다소 떨어지는 것을 확인할 수 있었다.
실시예 3의 경우, 피틴산, 염화칼슘 및 젖산칼슘과 함께 아스코르빈산을 사용한 것으로, 실시예 1 대비 상온 및 냉온 조건 모두에서 갈변 지수 변화율이 조금 높은 것을 확인할 수 있었다.
한편, 실시예 1과 달리 피틴산, 염화칼슘 및 젖산칼슘의 농도가 너무 낮거나 높은 실시예 4 및 5의 경우, 실시예 1 대비 갈변 지수 변화율이 보다 높게 측정됨에 따라 피틴산, 염화칼슘 및 젖산칼슘 각각을 적정 함량 범위로 조절하는 것이 갈변 억제 효과에 큰 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다.
아울러, 실시예 1과 달리 피틴산 대비 염화칼슘 및 젖산칼슘의 함량이 너무 낮거나 높은 실시예 6 및 7의 경우에도 실시예 1 대비 갈변 지수 변화율이 매우 높게 측정됨에 따라 피틴산, 염화칼슘 및 젖산칼슘 각각을 적정 중량비 범위로 조절하는 것 역시 갈변 억제 효과에 큰 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다.
반면, 피틴산, 염화칼슘 및 젖산칼슘으로 구성되는 필수 성분 중 하나의 성분이 미첨가된 비교예 1 및 2의 경우, 실시예 1 내지 7 대비 갈변 지수 변화율이 매우 높게 측정되었으며, 특히 비교예 2의 경우, 상온 조건에서 방치했을 경우 실시예 6과 유사한 갈변 억제 효과를 보였으나, 냉온 조건에서 방치했을 경우, 즉 냉장고 등에서 보관할 시에는 갈변 억제 효과가 크게 떨어지는 것을 확인할 수 있었다.
이상과 같이 특정된 사항들과 한정된 실시예를 통해 본 발명이 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
Claims (11)
- 피틴산, 염화칼슘 및 젖산칼슘을 포함하는 갈변 억제용 조성물로서,
상기 피틴산 : 염화칼슘의 중량비는 1 : 0.1 내지 5이고,
상기 피틴산 : 젖산칼슘의 중량비는 1 : 1 내지 100인, 갈변 억제용 조성물. - 제 1항에 있어서,
상기 갈변 억제용 조성물은 조성물 전체 중량 중 피틴산 0.001 내지 10 중량%, 염화칼슘 0.001 내지 10 중량% 및 젖산칼슘 0.01 내지 20 중량%를 포함하는 것인, 갈변 억제용 조성물. - 삭제
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 갈변 억제용 조성물은 아스코르빈산계 화합물 및 산도조절제로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 보조제를 더 포함하는 것인, 갈변 억제용 조성물. - 제 5항에 있어서,
상기 아스코르빈산계 화합물은 아스코르빈산, 소듐아스코르빌포스페이트, 마그네슘아스코르빌포스페이트, 칼슘아스코르빌포스페이트, 아스코르브산폴리펩티트, 아스코르빌 디팔미테이트, 아스코르빌팔미테이트, 아스코르빌글루코사이드, 에틸아스코르빌에테르, 아스코르빌스테아레이트, 아스코르빌에틸실라놀펙티네이트, 에틸아스코르빌에테르, 아스코르빌테트라아소팔미테이트 및 아스코르빌 디팔미테이트로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 둘 이상인, 갈변 억제용 조성물. - 제 5항에 있어서,
상기 산도조절제는 유기산, 유기산나트륨, 인산염, 탄산칼륨, 탄산나트륨, 탄산수소나트륨, 수산화나트륨, 구연산나트륨 및 수산화칼슘으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상인, 갈변 억제용 조성물. - 제 1항 내지 제 2항 및 제 5항 내지 제 7항에서 선택되는 어느 한 항의 갈변 억제용 조성물로 과일류를 코팅하는 단계를 포함하는, 과일류 갈변 억제 코팅 방법.
- 제 8항에 있어서,
상기 코팅 단계는 상기 갈변 억제용 조성물로 과일류를 침지 또는 분사하는 것인, 과일류 갈변 억제 코팅 방법. - 제 8항에 있어서,
상기 코팅 단계는 원형 또는 조각된 과일류에 적용되는 것인, 과일류 갈변 억제 코팅 방법. - 제 1항 내지 제 2항 및 제 5항 내지 제 7항에서 선택되는 어느 한 항의 갈변 억제용 조성물로 코팅된 과일류.
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