KR102567601B1 - 음료용 분말 식물 엑기스와 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
풍미 유지 효과 및 용해성이 우수한 음료용 분말 식물 엑기스를 제공하는 것을 과제로 하고, 음용 식물 엑기스와 하기 (A) 내지 (C)의 특성을 가지는 분기 α-글루칸 혼합물을 고형물 환산에 의한 질량비가 1:0.1∼1:20의 비율로 포함하는 음료용 분말 식물 엑기스를 제공함으로써 상기 과제를 해결한다; (A) 글루코스를 구성당으로 하고, (B) α-1,4 결합을 통해 연결된 글루코스 중합도 3 이상의 직쇄상 글루칸의 일단에 위치하는 비환원 말단 글루코스 잔기에 α-1,4 결합 이외의 결합을 통해 연결된 글루코스 중합도 1 이상의 분기 구조를 가지며, (C) 이소말토 덱스트라나아제 소화에 의해 이소말토스를 소화물의 고형물당 5질량% 이상 생성한다.
Description
본 발명은 음료용 분말 식물 엑기스에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용해성이 우수하고, 용해되면 통상적인 식물 엑기스 음료(녹차, 홍차, 커피 등)와 동등한 향기, 풍미를 부여하는 음료용 분말 식물 엑기스와 그의 제조방법에 관한 것이다.
분말 녹차 등으로 대표되는, 식물에서 추출한 엑기스(음용 식물 엑기스)를 분말화한 음료용 분말 식물 엑기스는 분말 형태인 점에서 보존이 비교적 용이하고, 또한 찻잔 등의 용기에 넣어 뜨거운 물 등을 붓는 것만으로 간편하게 식물 엑기스 음료를 조제할 수 있으므로 유용하다.
그러나, 이러한 음료용 분말 식물 엑기스는 그 제조시 및 보존시에, 음용 식물 엑기스에서 유래하는 풍미가 변질되거나 휘산되어 상실된다는 문제가 있었다. 식물 엑기스 유래의 풍미를 유지하기 위해서 각종 분말화 기재(基材)를 사용하는 다양한 방법이 제안되었으나, 풍미 유지라는 점에서는 아직 충분히 만족할 만한 것이 제안되지 않았다. 게다가, 분말화 기재를 사용함으로 인해, 물이나 온수에 대한 용해성이 저하되는 사태가 생겼다.
예를 들면 특허문헌 1에는, 차류 엑기스와 DE 10∼25의 덱스트린을 용해, 함유하여 이루어진 수용액을 탄산 가스 용존하에서 분무 건조함으로써, 우수한 풍미와 용해성을 가지는 인스턴트 차류를 제조하는 방법이 개시되어 있다. 그러나, 덱스트린을 첨가하고 있어, 덱스트린 유래의 풀 냄새나 점성 때문에 차 본래의 풍미가 손상된다는 과제가 있었다.
특허문헌 2에는, 특정한 중합도를 가지는 말토올리고당을 배합함으로써 얻어지는, 차잎이 가지는 풍미를 유지하며, 보존 안정성이 우수한 즉석 차가 개시되어 있다. 그러나, 말토테트라오스, 말토펜타오스, 말토헥사오스 등의 말토올리고당을 많이 사용한다는 점에서, 이들 말토올리고당에서 유래하는 단맛 때문에 차 본래의 풍미가 손상되는 경우가 있었다.
특허문헌 3에는, 시클로덱스트린을 사용함으로써, 장기 보존하여도 향기 성분 등의 변질이 없고, 통상적인 차법으로 얻어지는 찻물과 거의 같은 풍미를 가지며 보존 안정성이 우수한 인스턴트 차를 제조하는 방법이 개시되어 있다. 그러나, 이 방법은, 시클로덱스트린을 함유시키기 때문에 차 엑기스의 독특한 쓴 맛이 마스킹되어, 결과적으로 차 본래의 풍미가 손상될 우려가 있었다.
특허문헌 4에는, 난소화성 덱스트린을 분말화 기재로 사용하여, 차 엑기스와 난소화성 덱스트린을 함유하는 용액에 탄산 가스를 용해시켜 분무 건조함으로써, 용해되었을 때의 향기가 양호하고 기호성이 우수한 인스턴트 차를 제조하는 방법이 개시되어 있다. 그러나, 이 방법은, 단순히 난소화성 덱스트린을 차 엑기스에 혼합하여 인스턴트 차로 만드는 것만으로는, 물이나 온수에 대한 용해성이 나빠, 난소화성 덱스트린을 첨가, 용해시킨 차 엑기스에 탄산 가스를 추가로 용해시켜 분무 건조하는 공정이 필수적이라는 점에서 수고가 든다는 단점을 가지고 있다.
출원인이 알고 있는 한, 조정 공정이 간단하고 충분히 만족할 수 있는 용해성을 가지면서, 음용 식물 엑기스 본래의 풍미를 유지하는 음료용 분말 식물 엑기스는 아직 제공된 것이 없다. 이와 같은 상황하에 당업계에서는 음용 식물 엑기스 본래의 풍미, 향기 등을 손상하지 않고, 용해성이 우수한 음료용 분말 식물 엑기스와 그의 제조방법이 요구되었다.
본 발명은 상기 종래 기술의 현상에 비추어 이루어진 것으로, 음용 식물 엑기스 본래의 풍미 및 향기를 유지하고, 게다가 용해성이 우수한 음료용 분말 식물 엑기스 및 그의 제조방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해 예의 연구를 하는 과정에서, 본 출원인이 국제공개 WO2008/136331호 팸플릿에 개시한 분기 α-글루칸 혼합물을 음용 식물 엑기스에 대해 일정한 질량비가 되도록 배합하여 분말화한 음료용 분말 식물 엑기스가, 의외로, 종래의 음료용 분말 식물 엑기스에 비해 음용 식물 엑기스 본래의 풍미, 향기가 우수할 뿐만 아니라, 물에 대하여 높은 용해성을 가지는 것을 발견함과 동시에, 그의 제조방법도 확립하여 본 발명을 완성하였다.
즉, 본 발명은 음용 식물 엑기스와 하기 (A) 내지 (C)의 특징을 가지는 분기 α-글루칸 혼합물을 포함하는 음료용 분말 식물 엑기스이며, 해당 음료용 분말 식물 엑기스에 포함되는 음용 식물 엑기스와 분기 α-글루칸 혼합물의 고형물 환산에 의한 질량비가 1:0.1∼1:20인 음료용 분말 식물 엑기스를 제공함으로써 상기 과제를 해결하는 것이다.
(A) 글루코스를 구성당으로 하고,
(B) α-1,4 결합을 통해 연결된 글루코스 중합도 3 이상의 직쇄상 글루칸의 일단에 위치하는 비환원 말단 글루코스 잔기에 α-1,4 결합 이외의 결합을 통해 연결된 글루코스 중합도 1 이상의 분기 구조를 가지며,
(C) 이소말토 덱스트라나아제 소화에 의해 이소말토스를 소화물의 고형물당 5질량% 이상 생성한다.
또한, 본 발명은 수성 용매의 공존하에서 음용 식물 엑기스에 대해 하기 (A) 내지 (C)의 특징을 가지는 분기 α-글루칸 혼합물을 음용 식물 엑기스와 분기 α-글루칸 혼합물의 고형물 환산에 의한 질량비가 1:0.1∼1:20이 되도록 혼합하여, 혼합 용액을 얻는 공정, 얻어진 혼합 용액을 분말화하는 공정을 포함하는 음료용 분말 식물 엑기스의 제조방법을 제공함으로써 상기 과제를 해결하는 것이다.
본 발명의 음료용 분말 식물 엑기스는, 음용 식물 엑기스 본래의 풍미, 향기를 손상시키지 않고 물 등의 액체에 용해시켰을 때에, 종래의 음료용 분말 식물 엑기스에 비해 우수한 용해성을 나타낸다. 또한, 본 발명의 제조방법에 따르면, 섞어서 분말화하는 간단한 공정만으로 상기 음료용 분말 식물 엑기스를 조제할 수 있으므로, 상기 음료용 분말 식물 엑기스를 공업적으로 용이하게, 또한 대량으로, 저가로 안정적으로 제조할 수 있다.
본 발명은 음용 식물 엑기스와 하기 (A) 내지 (C)의 특징을 가지는 분기 α-글루칸 혼합물을 포함하는 음료용 분말 식물 엑기스이며, 상기 음료용 분말 식물 엑기스에 포함되는 음용 식물 엑기스와 분기 α-글루칸 혼합물의 고형물 환산에 의한 질량비가 1:0.1∼1:20인, 상기 음료용 분말 식물 엑기스와 그의 제조방법에 관한 발명이다.
(A) 글루코스를 구성당으로 하고,
(B) α-1,4 결합을 통해 연결된 글루코스 중합도 3 이상의 직쇄상 글루칸의 일단에 위치하는 비환원 말단 글루코스 잔기에 α-1,4 결합 이외의 결합을 통해 연결된 글루코스 중합도 1 이상의 분기 구조를 가지며,
(C) 이소말토 덱스트라나아제 소화에 의해 이소말토스를 소화물의 고형물당 5질량% 이상 생성한다.
본 명세서에서 말하는 음료용 분말 식물 엑기스란, 식물에서 수성 용매에 의해 추출한 음용 식물 엑기스를 건조시켜 분말화한 것을 의미한다. 여기서 식물로는, 구체적으로 차나무(카멜리아 시넨시스), 아삼 등의 차나무류; 카모마일, 하이비스커스, 라벤더, 민트, 로즈 힙, 페퍼민트, 레몬그라스, 삼백초, 김네마, 바나바, 은행나무, 모로헤이야, 앨팰퍼, 쑥, 마테, 가바론, 두충, 루이보스, 알로에, 체리잎, 자소 등의 약초(허브)류; 보리, 율무, 벼, 대두, 메밀 등의 곡물류; 고려인삼, 우엉 등의 근채류; 커피나무 등을 들 수 있다.
본 명세서에서 말하는 음용 식물 엑기스는, 상기 식물의 잎, 줄기, 꽃, 꽃받침, 뿌리, 종자 등에서 선택되는 1종 이상의 부위를 필요에 따라 건조, 배전, 발효 등의 가공을 하고 추출해서 만들어지는 것을 의미한다. 이러한 음용 식물 엑기스의 구체예로는 녹차, 우롱차, 홍차, 호지차, 반차, 허브티, 두충차, 루이보스차, 삼백초차, 보리차, 율무, 현미차, 메밀차, 우엉차, 커피 생두차 등을 들 수 있다.
본 명세서에서 말하는 분기 α-글루칸 혼합물이란, 예를 들면 본원과 동일한 출원인이 국제공개 제WO2008/136331호 팸플릿 등에서 개시한 분기 α-글루칸 혼합물(이하, 단순히 "분기 α-글루칸 혼합물"이라고 한다.)을 의미한다. 상기 분기 α-글루칸 혼합물은 전분을 원료로 하고, 이것에 각종 효소를 작용시켜서 얻어지며, 통상적으로 다양한 분기 구조와 글루코스 중합도를 가지는 복수종의 분기 α-글루칸을 주체로 하는 혼합물의 형태이다. 상기 분기 α-글루칸 혼합물의 제조방법으로는, 상기 국제공개 WO2008/136331호 팸플릿에 개시되어 있는 α-글루코실 전이 효소를 전분질에 작용시키거나, 상기 α-글루코실 전이 효소에 더해, 말토테트라오스 생성 아밀라아제(EC 3.2.1.60) 등의 아밀라아제, 풀루라나아제(EC 3.2.1.41), 이소아밀라아제(EC 3.2.1.68) 등의 전분 가지절단효소, 또한, 시클로말토덱스트린 글루카노트랜스퍼레이즈(EC 2.4.1.19), 전분 가지치기효소(EC 2.4.1.18), 혹은 일본 특허공개공보 2014-54221호 등에 개시되어 있는 중합도 2 이상의 α-1,4 글루칸을 전분질 내부의 글루코스 잔기에 α-1,6 전이하는 활성을 가지는 효소 등의 하나 또는 복수를 병용하여 전분질에 작용시키는 방법을 예시할 수 있다. 현행의 기술에서는, 본 발명에서 사용하는 분기 α-글루칸 혼합물을 구성하는 개개의 분기 α-글루칸 분자에까지 분리하여 정량하거나, 그 구조, 즉, 그 구성 단위인 글루코스 잔기의 결합 양식 및 결합 순서를 결정하는 것은 불가능 내지는 지극히 곤란하지만, 상기 분기 α-글루칸 혼합물은 당업계에서 일반적으로 이용되고 있는 다양한 물리적 수법, 화학적 수법, 또는 효소적 수법에 의해 혼합물 전체적으로 특징지을 수 있다.
즉, 본 발명에서 사용하는 분기 α-글루칸 혼합물의 구조는 혼합물 전체적으로, 상기 (A) 내지 (C)의 특징에 의해 특징지을 수 있다. 본 분기 α-글루칸 혼합물은, 글루코스를 구성당으로 하는 글루칸(특징 (A))이며, α-1,4 결합을 통해 연결된 글루코스 중합도 3 이상의 직쇄상 글루칸의 일단에 위치하는 비환원 말단 글루코스 잔기에 α-1,4 결합 이외의 결합을 통해 연결된 글루코스 중합도 1 이상의 분기 구조를 가지고 있다(특징 (B)). 한편, 특징 (B)에서 말하는 "비환원 말단 글루코스 잔기"란, α-1,4 결합을 통해 연결된 글루칸 사슬 중, 환원성을 나타내지 않는 말단에 위치하는 글루코스 잔기를 의미하고, "α-1,4 결합 이외의 결합"이란, 문자 그대로 "α-1,4 결합 이외의 결합"이며, α-1,2 결합, α-1,3 결합, α-1,6 결합 등의 α-1,4 결합 이외의 결합을 의미한다.
또한, 본 발명에서 사용하는 분기 α-글루칸 혼합물은, 이소말토 덱스트라나아제 소화에 의해 이소말토스를 소화물의 고형물당 5질량% 이상 생성하는 특징(특징 (C))을 갖추고 있다.
이와 같이, 본 발명에서 사용하는 분기 α-글루칸 혼합물은, 상기 특징 (A) 내지 (C) 에 의해 특징지을 수 있는 글루칸 혼합물이다. 이들 특징 중, 특징 (C)에 대해서 보충하면 이하에 기술하는 바와 같다.
본 발명에서 사용하는 분기 α-글루칸 혼합물을 특징짓는 상기 특징 (C)에 관하여, 이소말토 덱스트라나아제 소화란, 해당 분기 α-글루칸 혼합물에 이소말토 덱스트라나아제를 작용시켜 가수분해하는 것을 의미한다. 이소말토 덱스트라나아제는, 효소 번호 (EC)3.2.1.94가 부여되는 효소이며, α-글루칸에서의 이소말토스 구조의 환원 말단 측에 인접하는 α-1,2, α-1,3, α-1,4 및 α-1,6 결합 중 어느 결합양식이어도 가수분해하는 특징을 가지는 효소이다. 이소말토 덱스트라나아제 소화에는, 바람직하게는 아스로박터 글로비포미스 유래의 이소말토 덱스트라나아제(예를 들면, 사와이(Sawai)들, 애그리컬처럴 앤드 바이올로지컬 케미스트리(Agricultural and Biological Chemistry), 제52권, 제2호, 495페이지-501페이지(1988) 참조)를 사용할 수 있다.
상기 이소말토 덱스트라나아제 소화에 의해 생성하는 소화물의 고형물당 이소말토스의 비율은, 분기 α-글루칸 혼합물을 구성하는 분기 α-글루칸의 구조에 있어서의 이소말토 덱스트라나아제로 가수분해될 수 있는 이소말토스 구조의 비율을 나타내는 것으로, 특징 (C)에 의해, 본 분기 α-글루칸 혼합물의 구조를 혼합물 전체로 하여 효소적 수법에 의해 특징지을 수 있다.
본 발명에서 사용하는 분기 α-글루칸 혼합물은, 이소말토 덱스트라나아제 소화에 의해 이소말토스를 소화물의 고형물당, 통상 5질량% 이상, 바람직하게는 10질량% 이상, 보다 바람직하게는 15질량% 이상, 더욱 바람직하게는 20질량% 이상 70질량% 이하, 보다 더욱 바람직하게는 20질량% 이상 60질량% 이하 생성하는 것이, 이것을 사용하여 음용 식물 엑기스를 분말화했을 때의 식물 엑기스 본래의 풍미 유지 효과가 강하고, 본 발명을 실시함에 있어 보다 바람직하게 이용할 수 있다.
즉, 후술하는 바와 같이, 본 발명의 음료용 분말 식물 엑기스의 용해시 풍미 유지에는 분기 α-글루칸 혼합물을 구성하는 개개의 α-글루칸 분자 중 이소말토스 구조가 깊이 관여하고 있다고 생각된다. 이소말토 덱스트라나아제 소화에 있어서 이소말토스 생성량이 5질량% 미만인 분기 α-글루칸 혼합물은 분기 구조가 적은 말토덱스트린에 가까운 구조를 가지는 것이 되고, 음료용 분말 식물 엑기스의 용해시 풍미 유지에 관여한다고 생각되는 구조적 특징이 약해지므로 바람직하지 않으며, 이소말토 덱스트라나아제 소화에 의한 이소말토스의 양에는 바람직한 범위가 존재한다.
또한, 본 발명에서 사용하는 분기 α-글루칸 혼합물의 보다 바람직한 일 양태로는, 고속 액체 크로마토그래프(효소-HPLC법)에 의해 구한 수용성 식물 섬유 함량이 40질량% 이상이라는 특징 (D)를 가지고 있는 것을 들 수 있다.
본 발명에서 사용하는 분기 α-글루칸 혼합물을 특징짓는 상기 특징 (D)에 대하여 수용성 식물 섬유 함량을 구하는 "고속 액체 크로마토그래프법(효소-HPLC법)"(이하, 단순히 "효소-HPLC법"이라 한다.)이란, 1996년 5월 일본 후생성 고시 제146호의 영양표시 기준, "영양 성분 등의 분석 방법 등(영양 표시 기준 별표 제1의 제3란에 게재한 방법)"에 있어서 제8항, "식물섬유"에 기재되어 있는 방법이며, 그 개략을 설명하면 이하와 같다. 즉, 시료를 열안정α-아밀라아제, 프로테아제 및 글루코아밀라아제에 의한 일련의 효소 처리에 의해 분해 처리하고, 이온교환 수지에 의해 처리액으로부터 단백질, 유기산, 무기염류를 제거함으로써 겔 여과 크로마토그래피용 시료 용액을 조제한다. 이어서, 겔 여과 크로마토그래피에 제공하여, 크로마토그램에 있어서의 비소화 글루칸과 글루코스의 피크 면적을 구하고, 각각의 피크 면적과, 별도 통상적 방법에 의해 글루코스옥시데이스법에 의해 구해 둔 시료 용액 중 글루코스량을 이용하여, 시료의 수용성 식물 섬유 함량을 산출한다. 한편, 본 명세서에서 "수용성 식물 섬유 함량"이란, 특별히 설명이 없는 한 상기 "효소-HPLC법"으로 구한 수용성 식물 섬유 함량을 의미한다.
수용성 식물 섬유 함량은 α-아밀라아제 및 글루코아밀라아제에 의해 분해되지 않는 α-글루칸의 함량을 나타내는 것이며, 특징 (D)는, 본 분기 α-글루칸 혼합물의 구조를 혼합물 전체적으로 효소적 수법에 의해 특징짓는 지표 중 하나이다.
상기 특징 (A)∼(C)를 가지는 동시에, 수용성 식물 섬유 함량이 40질량% 이상 100질량% 미만, 바람직하게는 50질량% 이상 95질량% 미만, 보다 바람직하게는 60질량% 이상 90질량% 미만, 더욱 바람직하게는 70질량% 이상 85질량% 미만인 분기 α-글루칸 혼합물은, 음료용 분말 식물 엑기스를 물 등에 용해시켰을 때의 풍미 유지 효과가 강하고, 본 발명을 실시함에 있어 보다 바람직하게 사용된다.
또한, 본 분기 α-글루칸 혼합물의 보다 바람직한 일 양태로는, 하기 특징 (E) 및 (F)를 가지는 것을 들 수 있고, 해당 특징은 메틸화 분석에 의해 구할 수 있다.
(E) α-1,4 결합한 글루코스 잔기와 α-1,6 결합한 글루코스 잔기의 비가 1:0.6 내지 1:4의 범위에 있고,
(F) α-1,4 결합한 글루코스 잔기와 α-1,6 결합한 글루코스 잔기의 합계가 전체 글루코스 잔기의 55% 이상을 차지한다.
메틸화 분석이란, 주지하는 바와 같이, 다당 또는 올리고당에 있어서, 이를 구성하는 단당의 결합 양식을 결정하는 방법으로서 일반적으로 범용되고 있는 방법이다(Ciucanu 외, 카르보하이드레이트 리서치(Carbohydrate Research), 제131권, 제2호, 제209-217페이지(1984)). 메틸화 분석을 글루칸에서의 글루코스의 결합양식 분석에 적용할 경우, 먼저, 글루칸을 구성하는 글루코스 잔기에서의 모든 유리(遊離) 수산기를 메틸화하고, 이어서, 완전 메틸화한 글루칸을 가수분해한다. 이어서, 가수분해에 의해 얻어진 메틸화 글루코스를 환원하여 아노머형을 소거한 메틸화 글루시톨로 하고, 추가로 이 메틸화 글루시톨에서의 유리 수산기를 아세틸화함으로써 부분 메틸화 글루시톨아세테이트(한편, "부분 메틸화 글루시톨아세테이트"를 단순히 "부분 메틸화물"로 총칭하는 경우가 있다.)를 얻는다. 얻어지는 부분 메틸화물을 가스 크로마토그래피로 분석함으로서, 글루칸에 있어 결합양식이 각각 다른 글루코스 잔기에서 유래하는 각종 부분 메틸화물은 가스 크로마토그램에 서의 모든 부분 메틸화물의 피크 면적에서 차지하는 피크 면적의 백분률(%)로 나타낼 수 있다. 그리고, 이 피크 면적%로부터 상기 글루칸에서의 결합양식이 다른 글루코스 잔기의 존재비, 즉, 각 글루코시드 결합의 존재 비율을 결정할 수 있다. 부분 메틸화물에 대한 "비"는 메틸화 분석의 가스 크로마토그램에서의 피크 면적의 "비"를 의미하고, 부분 메틸화물에 관한 "%"는 메틸화 분석의 가스 크로마토그램에 서의 "면적%"를 의미하는 것으로 한다.
상기 (E) 및 (F) 에서의 "α-1,4 결합한 글루코스 잔기"란, 1위치 및 4위치의 탄소 원자에 결합한 수산기만을 통해 다른 글루코스 잔기에 결합한 글루코스 잔기이며, 메틸화 분석에 있어서, 2,3,6-트리메틸-1,4,5-트리아세틸글루시톨로서 검출된다. 또한, 상기 (E) 및 (F) 에서의 "α-1,6 결합한 글루코스 잔기"란, 1위치 및 6위치의 탄소 원자에 결합한 수산기만을 통해 다른 글루코스 잔기에 결합한 글루코스 잔기이며, 메틸화 분석에 있어서, 2,3,4-트리메틸-1,5,6-트리아세틸글루시톨로서 검출된다.
메틸화 분석에 의해 얻어지는, α-1,4 결합한 글루코스 잔기와 α-1,6 결합한 글루코스 잔기의 비율, 및 α-1,4 결합한 글루코스 잔기와 α-1,6 결합한 글루코스 잔기의 전체 글루코스 잔기에 대한 비율은, 본 분기 α-글루칸 혼합물의 구조를 혼합물 전체적으로 화학적 수법에 의해 특징짓는 지표 중 하나로 이용할 수 있다.
상기 (E)의 "α-1,4 결합한 글루코스 잔기와 α-1,6 결합한 글루코스 잔기의 비가 1:0.6 내지 1:4의 범위에 있다"라는 특징은, 본 분기 α-글루칸 혼합물을 메틸화 분석에 제공했을 때, 검출되는 2,3,6-트리메틸-1,4,5-트리아세틸글루시톨과 2,3,4-트리메틸-1,5,6-트리아세틸글루시톨의 비가 1:0.6 내지 1:4의 범위에 있는 것을 의미한다. 또한, 상기 (F)의 "α-1,4 결합한 글루코스 잔기와 α-1,6 결합한 글루코스 잔기의 합계가 전체 글루코스 잔기의 55% 이상을 차지한다"라는 특징은, 본 분기 α-글루칸 혼합물이 메틸화 분석에 있어서, 2,3,6-트리메틸-1,4,5-트리아세틸글루시톨과 2,3,4-트리메틸-1,5,6-트리아세틸글루시톨의 합계가 부분 메틸화 글루시톨아세테이트의 55% 이상을 차지하는 것을 의미한다. 통상적으로, 전분은 1위치와 6위치에서만 결합한 글루코스 잔기를 가지고 있지 않고, 또한 α-1,4 결합한 글루코스 잔기가 전체 글루코스 잔기 중 대부분을 차지한다는 점에서, 상기 (E) 및 (F)의 요건은 본 분기 α-글루칸 혼합물이 전분과는 전혀 다른 구조를 가지는 것을 의미하는 것이다.
상기 (E) 및 (F)의 특징으로 규정되는 바와 같이, 본 분기 α-글루칸 혼합물은 바람직한 일 양태에 있어서, 통상적으로, 전분에는 존재하지 않는 "α-1,6 결합한 글루코스 잔기"를 상당한 정도로 가지는 것이나, 높은 풍미 유지 효과를 필요로 하는 경우에는, 보다 복잡한 분기 구조를 가지는 것이 보다 높은 효과를 기대할 수 있으므로, α-1,4 결합 및 α-1,6 결합에 더해 α-1,3 결합 및 α-1,3,6 결합을 가지는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 예를 들면, α-1,3 결합한 글루코스 잔기가 전체 글루코스 잔기의 0.5% 이상 10% 미만인 것이 바람직하고, α-1,3,6 결합한 글루코스 잔기가 전체 글루코스 잔기의 0.5% 이상인 것이 바람직하다. 여기서, "α-1,3,6 결합"이란, "1위치, 3위치 및 6위치의 수산기 3곳에서 다른 글루코스와 결합한(α-1,3,6 결합한) 글루코스 잔기"를 의미한다.
상기 "α-1,3 결합한 글루코스 잔기가 전체 글루코스 잔기의 0.5% 이상 10% 미만인" 것은, 본 분기 α-글루칸 혼합물을 메틸화 분석에 제공했을 때, 2,4,6-트리메틸-1,3,5-트리아세틸글루시톨이 부분 메틸화 글루시톨아세테이트의 0.5% 이상 10% 미만 존재하는 것에 의해 확인할 수 있다. 또한, 상기 "α-1,3,6 결합한 글루코스 잔기가 전체 글루코스 잔기의 0.5% 이상인" 것은, 본 분기 α-글루칸 혼합물이, 메틸화 분석에 있어서 2,4-디메틸-1,3,5,6-테트라아세틸글루시톨이 부분 메틸화 글루시톨아세테이트의 0.5% 이상 10% 미만 존재하는 것에 의해 확인할 수 있다.
본 분기 α-글루칸 혼합물은, 중량 평균 분자량(Mw) 및 중량 평균 분자량(Mw)을 수 평균 분자량(Mn)으로 나눈 값(Mw/Mn)에 의해서도 특징지을 수 있다. 중량 평균 분자량(Mw) 및 수 평균 분자량(Mn)은, 예를 들면 사이즈 배제 크로마토그래피 등을 이용해서 구할 수 있다. 또한, 중량 평균 분자량(Mw)에 기초하여 본 분기 α-글루칸 혼합물을 구성하는 분기 α-글루칸의 평균 글루코스 중합도를 산출할 수 있으므로, 본 분기 α-글루칸 혼합물은 평균 글루코스 중합도로 특징지을 수도 있다. 평균 글루코스 중합도는, 중량 평균 분자량(Mw)으로부터 18을 감하고, 그 분자량을 글루코스 잔기량인 162로 나누어서 구할 수 있다. 음료용 분말 식물 엑기스에 사용되는 본 분기 α-글루칸 혼합물은, 그 평균 글루코스 중합도가 통상적으로 8 내지 500, 바람직하게는 15 내지 400, 보다 바람직하게는 20 내지 300인 것이 바람직하다. 한편, 분기 α-글루칸 혼합물은, 평균 글루코스 중합도가 클수록 점도가 늘어나고, 평균 글루코스 중합도가 작을수록 점도가 작아진다는 점에서 통상의 글루칸과 동일한 성질을 나타낸다. 이로 인해, 본 발명의 음료용 분말 식물 엑기스의 실시 양태에 따라, 음료로서 요구되는 점도에 적합한 평균 글루코스 중합도를 가지는 본 분기 α-글루칸 혼합물을 적당히 선택해서 사용할 수 있다.
중량 평균 분자량(Mw)을 수 평균 분자량(Mn)으로 나눈 값인 Mw/Mn은, 1에 가까운 것 일수록 구성하는 분기 α-글루칸 혼합물을 구성하는 분기 α-글루칸 분자의 글루코스 중합도의 편차가 작은 것을 의미한다. 음용 식물 엑기스에 사용되는 본 분기 α-글루칸 혼합물은, Mw/Mn이 통상 20 이하인 것이면 문제 없이 사용할 수 있지만, 바람직하게는 10 이하, 보다 바람직하게는 5 이하의 것이 바람직하다.
본 발명에서 사용하는 분기 α-글루칸 혼합물은, 이상에 서술한 바와 같은 것이나, 본 발명의 실시에 있어서는 상술한 국제공개 WO2008/136331호 팸플릿에 개시된 각종 분기 α-글루칸 혼합물을 사용할 수 있다. 그 중에서도 바실러스 서큐란스 PP710(FERM BP-10771) 유래 및/또는 아스로박터 글로비포미스 PP349(FERM BP-10770) 유래의 α-글루코실 전이효소 단독, 또는, 해당 α-글루코실 전이효소와 풀루라나아제(EC 3.2.1.41), 이소아밀라아제(EC 3.2.1.68) 등의 전분 가지절단효소 및/또는 시클로말토덱스트린 글루카노트랜스퍼레이즈(EC 2.4.1.19(CGTase)를 조합하여 전분 원료에 작용시켜서 얻어지는 분기 α-글루칸 혼합물이 보다 바람직하게 사용될 수 있다. 또한, 본 출원인인 주식회사 하야시바라에서 이소말토덱스트린(등록상표 "Fibryxa")으로 판매되고 있는 분기 α-글루칸 혼합물이 특히 바람직하게 사용될 수 있다.
본 발명의 음료용 분말 식물 엑기스에 함유되는 분기 α-글루칸 혼합물의 양은, 음용 식물 엑기스에 대해 고형물 환산에 의한 질량비가 1:0.1 내지 1:20이며, 바람직하게는 1:0.33 내지 1:5의 비율로 함유된다. 분기 α-글루칸 혼합물을 상기 수치범위로 포함하는 음료용 분말 식물 엑기스는, 용해성이 우수하고 용해시에 식물 엑기스 음료(녹차, 홍차, 커피 등)과 동등한 풍미, 향기를 유지한 음료용 분말 식물 엑기스이다. 한편, 해당 질량비가 0.1 미만의 경우에서는 분기 α-글루칸 혼합물에 의한 상술한 효과가 충분히 발휘될 수 없게 되므로 바람직하지 않다. 또한, 반대로 상기 질량비가 20을 초과한 경우에 다량의 분기 α-글루칸 혼합물에 의해 풍미, 용해성 등의 특성이 악화되는 경향이 있다. 한편, 본 발명의 음료용 분말 식물 엑기스에 함유되는 α-글루칸 혼합물은, 통상적으로 분말 형태로 식물 엑기스에 대해 첨가되지만, 필요에 따라 적절히 물 등에 용해시킨 용액 형태로도 첨가할 수 있고, 시럽 형태인 것으로도 첨가할 수 있다.
본 발명이 대상으로 하는 음료용 분말 식물 엑기스는, 분기 α-글루칸 혼합물을 함유함으로써, 음료용 분말 식물 엑기스를 물 등의 액체에 용해시켰을 때에, 식물 엑기스 음료 본래의 풍미, 향기가 잘 유지되고 있는 것을 특징으로 하고 있다. 분기 α-글루칸 혼합물을 함유함으로써 음료용 분말 식물 엑기스의 풍미 및 향기가 효과적으로 유지되는 메커니즘은 명확하지 않으나, 상기 (A) 내지 (C)의 특징을 가지는 본 분기 α-글루칸 혼합물이 식물 엑기스 음료(특히 차류)의 주된 풍미 및 향기 성분인 테르펜류, 알데히드류, 피라진류, 피롤류, 퓨란류와 어떠한 상호작용을 하여 풍미를 유지하고 있는 것이 아닌가 추정된다.
이와 같이, 본 발명의 음료용 분말 식물 엑기스는 소정량의 분기 α-글루칸 혼합물을 함유함으로써, 풍미가 효과적으로 유지되고, 나아가 용해성이 우수한 것이 된다. 한편, 본 발명의 음료용 분말 식물 엑기스에는 분기 α-글루칸 혼합물 이외의 다른 성분을 필요에 따라 적량 배합하는 것도 임의이다. 다른 성분으로는, 예를 들면 보존제, 착색제, 부형제, 결합제, 교미제, 산화 방지제, pH 조정제, 감미료, 향료, 산미료, 조미료 등을 예시할 수 있고, 이들 중 1종 또는 2종 이상의 적량을 적당히 조합해서 사용할 수 있다. 상기 다른 성분의 배합량은 그 종류 및 그것을 배합하는 음료용 분말 식물 엑기스의 종류에 따라 적절히 설정할 수 있으나, 통상적으로 각 성분에 대해 고형물 환산으로 음료용 분말 식물 엑기스에 대해 0.0001질량% 이상, 바람직하게는 0.001 내지 30질량%, 보다 바람직하게는 0.01 내지 20질량%, 더욱 바람직하게는 0.01 내지 10질량%의 범위에서 선택되는 양을 예시할 수 있다. 또한, 상기 다른 성분은 본 발명의 음료용 분말 식물 엑기스가 완성될 때까지의 하나 또는 복수의 공정으로 그 필요량을 적절히 배합하면 된다.
상기 보존제로는, 예를 들면 초산, 구연산, 말산, 푸말산, 락트산 등의 가식성 유기산류; 에틸알코올, 프로필렌글리콜, 글리세린 등의 알코올류; 글리신, 알라닌 등의 아미노산류, 식염, 초산염, 구연산염, 탄산나트륨, 탄산칼륨, 산화칼슘, 수산화칼슘, 탄산칼슘, 인산2나트륨, 인산3칼륨 등의 염류 등을 예시할 수 있다.
상기 착색제로는, 예를 들면 붉은 누룩, 게껍질 분말, 아스타크산틴, 야채색소, 홍국적색소, 농축 파피아 색소유, 치자옐로우, 말차색소, 코치닐색소, 치자황색소, 치자청색소, 플라보노이드색소, 카라멜색소, β카로틴, 카로테노이드계 색소, 목탄 등의 천연 색소; 및 적색 2호, 적색 3호, 적색 104호, 적색 105호, 적색 106호, 황색 4호, 황색 5호, 청색 1호, 이산화 티탄 등의 합성 착색료를 예시할 수 있다.
상기 감미료로는, 예를 들면 설탕, 포도당, 과당, 이성화 액당, 글리시리진, 스테비아, 아스파르테임, 프락토올리고당 등을 예시할 수 있다.
본 발명의 음료용 분말 식물 엑기스는, 물, 온수, 우유 등에 녹여서 마시는 것 외에 쿠키, 크래커, 비스킷 등의 비스킷류나, 젤리, 무스, 바바로아, 푸딩, 아이스크림, 고사리 떡, 경단, 찜빵, 파운드케이크, 시폰 케이크, 수플레 등에 배합할 수 있다. 또한, 정제, 과립 등의 서플리먼트에도 배합할 수 있다. 본 발명의 음료용 분말 식물 엑기스를 배합하는 것에 의해 식물 엑기스 본래의 풍미를 각종 음식품, 정제, 과립 등에 부여할 수 있다. 이들 식품 중 음료용 분말 식물 엑기스의 함유량은 식품의 종류에 따라서도 다르지만, 일반적으로 1∼100질량%, 특히 5∼80질량%가 바람직하다.
<본 발명에 관한 음료용 분말 식물 엑기스의 제조방법>
본 발명은 수성 용매의 공존하에서 음용 식물 엑기스에 대해 상술한 (A) 내지 (C)의 특징을 가지는 분기 α-글루칸 혼합물을 음용 식물 엑기스와 분기 α-글루칸 혼합물의 고형물 환산에 의한 질량비가 1:0.1∼1:20이 되도록 혼합하여 혼합 용액을 얻는 공정 및 얻어진 혼합 용액을 분말화하는 공정을 포함하는 음료용 분말 식물 엑기스의 제조방법에 관한 발명이다.
상기 음료용 분말 식물 엑기스의 제조방법에 대해서, 그 개요를 구체적으로 기술하면, 식물 원료에 수성 용매를 첨가하여 추출하고, 조(粗)분리하여 추출액을 얻고(추출 공정), 상기 추출액(식물 엑기스)에 분기 α-글루칸 혼합물을 첨가 혼합하여 용해시키고, 추가로 추출액을 농축하며(농축 공정), 그 후에 농축액을 건조시킴(건조 공정)으로써, 수성 용매를 제거하고, 얻어진 분말 조성물을 필요에 따라 분쇄, 분급하여 음료용 분말 식물 엑기스를 제조하는 방법이다. 추출액(식물 엑기스)에 분기 α-글루칸 혼합물을 배합하는 방법은, 미리 수성 용매 중에 첨가하는 방법, 추출액에 첨가하는 방법, 및 추출액의 농축액에 첨가하는 방법 중 어느 방법이든 유리하게 실시할 수 있다. 또한, 이들 복수의 방법에 의해 첨가할 수도 있다.
추출 공정이란, 식물 원료에 수성 용매를 첨가하여 침지, 교반 혹은 가열하고 추출을 수행하여 추출액을 얻는 공정이다. 수성 용매로는 수돗물, 탈이온수, 증류수, 탈산소수 등의 물이나 에탄올 및 그들의 혼합용매를 사용할 수 있다. 수성 용매에는 산화 방지제, 유화제, pH 조정제 등의 첨가제를 단독 혹은 병용해서 배합할 수도 있다. 또한, 수성 용매를 사용하지 않고, 식물 원료를 압착하여 얻어지는 착즙액을 추출액 대신 사용할 수도 있다. 추출 온도는, 특별히 한정되는 것이 아니지만, 15℃ 이상 100℃ 이하가 바람직하다. 추출 온도가 15℃ 미만에서는 추출효율이 현저하게 저하되고, 또한, 100℃를 초과한 온도에서는 불필요한 성분이 과잉 추출되면서 향기 성분의 변성이 일어나기 쉬워진다.
농축 공정이란, 식물 추출액으로부터 선택적으로 수성 용매를 제외하여 추출액의 농도를 높이는 공정이다. 농축 공정 자체는 필수적인 공정이 아니지만, 추출액을 미리 농축함으로써 건조 공정에서 효율적으로 건조할 수 있다. 농축은 감압 농축, 동결 농축, 역침투막 농축 등의 공지의 방법에 의해 수행할 수 있다. 그 중에서도 식물 추출액 유래의 향기 성분의 휘산, 변성이 적은 역침투막 농축, 동결 농축이 바람직하다.
건조 공정이란, 분기 α-글루칸 혼합물을 배합한 추출액(혹은 농축액)의 액 중 수성 용매를 증발시켜서 건조 분말화를 수행하는 공정이다. 건조 분말화는 열풍건조, 진공 건조, 분무 건조, 동결 진공 건조, 드럼 건조, 압출 제립, 유동 제립 등의 적당한 방법에 의해 수행할 수 있다. 그 중에서도, 건조 중 식물 추출액 유래의 풍미 성분의 로스가 적은 동결 진공 건조나 분무 건조가 바람직하다.
이하, 실험에 기초하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
<실험 1: 분말화 기재가 식물 엑기스 음료의 풍미에 미치는 영향>
(1) 개요
음용 식물 엑기스에 분기 α-글루칸 혼합물 또는 난소화 덱스트린을 분말화 기재로 하여 배합함으로써, 음료용 분말 식물 엑기스를 조제하고, 분말화 기재의 차이가 각각을 온수에 용해시켰을 때의 식물 엑기스 음료의 풍미에 미치는 영향을 조사하였다.
(2) 실험 방법
(가) 피험시료의 조제
우롱차 엑기스(상품명 "우롱차 엑기스 M수성", 우롱차 추출물 고형물 10질량% 함유 용액, 마루젠 제약 주식회사 판매) 50g(고형물 5g)에 후술하는 실시예 1에서 사용한 것과 같은 분기 α-글루칸 혼합물(이하, "분기 α-글루칸 혼합물"이라 한다.)의 분말을 0.5, 1.65, 2.5, 5.0, 25.0, 50.0, 100.0, 200.0g을 첨가, 혼합하고, 필요에 따라 적당히 물을 추가하여 분기 α-글루칸 혼합물의 배합 비율이 다른 8종의 우롱차 엑기스를 얻었다. 그 후, 얻어진 분기 α-글루칸 혼합물 배합 우롱차 엑기스의 각각을 동결 건조하여, 음료용 분말 식물 엑기스(분말 우롱차)로 하였다 (피험시료 1 내지 8). 비교 대상으로 분기 α-글루칸 혼합물 대신 시판되고 있는 난소화성 덱스트린(상품명 "화이버솔 2", 마쯔다니 화학공업 주식회사 판매)을 배합한 것 이외에는 상기와 동일한 방법으로 분말 우롱차를 조제하였다(피험시료 9 내지 16). 한편, 얻어진 피험시료 1 내지 8 및 9 내지 16은, 우롱차 엑기스 고형물 1질량부에 대해 분기 α-글루칸 혼합물 혹은 난소화성 덱스트린을 각각, 0.1, 0.33, 0.5, 1, 5, 10, 20 또는 40질량부 함유하는 것이다.
(나) 관능시험
상술한 방법으로 얻어진 분말 우롱차의 피험시료 1 내지 16 및, 원료인 우롱차 엑기스(대조)에 대해서, 우롱차 엑기스 유래의 고형물이 각각 0.33g이 되도록 찻잔에 넣고, 70℃의 온수 100㎖로 용해시키고, 그 풍미에 대해서 5명의 패널리스트에 의해, 표 1에 나타낸 평가 기준을 기초로 관능평가를 하였다. 평가 패널리스트 수가 가장 많았던 점수를 평가 점수로 하였다. 평가인 수가 동수인 경우에는 그 평가의 중간점을 평가 점수로 채용하였다. 대조 및 피험시료 1 내지 16의 각각의 조성 및 관능평가의 결과를 표 2에 나타낸다.
| 평점 | 향기 강도 | 쓰고떫은 맛의 질 | 분말화 기재 유래의 맛 | 종합평가 |
| 5 | 매우 강함 | 매우 양호 | 전혀 느낄 수 없음 | 매우 우수 |
| 4 | 강함 | 양호 | 기재의 단맛, 이취가 약간 느껴지나 좋음 | 우수 |
| 3 | 조금 강함 | 조금 양호 | 기재의 단맛, 이취가 느껴지나 허용범위 내 | 조금 우수 |
| 2 | 조금 약함 | 조금 불량 | 기재의 단맛, 이취가 느껴지고 바람직하지 않음 | 조금 나쁨 |
| 1 | 약함 | 불량 | 기재의 단맛, 이취가 현저히 느껴지며 매우 바람직하지 않음 | 나쁨 |
| 우롱차 엑기스 고형물 1 질량부에 대한 비율(질량부) | 평가방법 | |||||
| 분기α-글루칸 | 난소화성 덱스트린 | 향 강도 | 쓰고떫은 맛의 질 | 기재의 맛 | 종합평가 | |
| 피험시료1 | 0.1 | 5 | 3 | 5 | 4 | |
| 피험시료2 | 0.33 | 5 | 4 | 5 | 5 | |
| 피험시료3 | 0.5 | 5 | 5 | 5 | 5 | |
| 피험시료4 | 1 | 5 | 5 | 5 | 5 | |
| 피험시료5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | |
| 피험시료6 | 10 | 4 | 4 | 4 | 4 | |
| 피험시료7 | 20 | 4 | 4 | 4 | 4 | |
| 피험시료8 | 40 | 2 | 2 | 2 | 2 | |
| 피험시료9 | 0.1 | 3 | 2 | 5 | 3 | |
| 피험시료10 | 0.33 | 3 | 2 | 4 | 3 | |
| 피험시료11 | 0.5 | 3 | 2 | 3 | 2 | |
| 피험시료12 | 1 | 2 | 2 | 2 | 2 | |
| 피험시료13 | 5 | 2 | 2 | 2 | 2 | |
| 피험시료14 | 10 | 1 | 1 | 2 | 1 | |
| 피험시료15 | 20 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
| 피험시료16 | 40 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
| 대조 | - | - | 5 | 5 | 5 | 5 |
표 2에 나타낸 바와 같이, 분기 α-글루칸 혼합물을 분말화 기재로 사용하여 우롱차 엑기스 중 고형물 1질량부에 대해 0.1 내지 20질량부 첨가하여 조제한 분말 우롱차(피험시료 1 내지 7)를 온수에 용해하여 얻은 우롱차는 대조의 우롱차와 마찬가지로 향기나 풍미가 우수하고, 0.33 내지 5질량부 첨가하여 조제한 분말 우롱차(피험시료 2 내지 5)는 특히 우수하다는 것이 판명되었다. 여기서, 분기 α-글루칸 혼합물을 40질량부 첨가한 분말 우롱차(피험시료 8)에서는 용해하여 얻은 우롱차에 분기 α-글루칸 혼합물에서 유래하는 단맛이나 이취가 느껴지고, 우롱차 본래의 풍미나 향기가 손상되는 것이 판명되었다. 한편, 난소화성 덱스트린을 분말화 기재로 사용하여 조제한 분말 우롱차(피험시료 9 내지 16)를 온수에 용해하여 얻은 우롱차에서는 모든 피험시료에서 대조의 우롱차 경우에 비해 향기나 풍미 등이 손상되었고, 해당 영향은 난소화성 덱스트린의 첨가량이 증가함에 따라 현저해지는 것이 판명되었다.
<실험 2: 분말화 기재 종류의 차이가 음료용 분말 식물 엑기스의 냉수 용해성에 미치는 영향>
(1) 개요
음용 식물 엑기스에 분기 α-글루칸 혼합물, 난소화 덱스트린 또는 덱스트린을 분말화 기재로 첨가, 배합하여 분말화 기재 종류의 차이가 음료용 분말 식물 엑기스의 용해성에 미치는 영향에 대해서 조사하였다. 냉수에서의 식물 엑기스 음료의 이용을 상정하고, 비교적 용해하기 어려운 저온 조건하에서 실험하였다.
(2) 실험 방법
(가) 피험시료의 조제
분기 α-글루칸 혼합물 또는 난소화성 덱스트린 대신 일반적인 덱스트린(상품명 "PINE-DEX#1", DE7.5의 전분 분해물, 마쯔다니 화학공업 주식회사 판매)을 우롱차 엑기스 고형물 1질량부에 대해 고형물 환산으로, 5질량부가 되도록 배합한 것 이외에는 실험 1과 동일한 방법으로 덱스트린 배합 분말 우롱차를 얻었다.
(나) 용해성 시험
상기 (가)에서 얻은 덱스트린 배합 분말 우롱차, 실험 1에서 얻은 피험시료 5 및 13(우롱차 엑기스 유래 고형물 1질량부에 대해 5질량부의 분기 α-글루칸 혼합물 또는 난소화성 덱스트린을 포함하는 분말 우롱차)을 각각 0.5g씩, 5℃의 냉수 50㎖에 첨가하여, 각각 회전수 200rpm으로 교반하고, 육안에 의해 완전히 용해될 때까지의 시간을 측정하였다. 실험은 2회 수행하고, 2회의 평균 시간을 기초로 하여 용해성을 4단계로 평가한 결과를 표 3에 나타낸다. 한편, 5분 이상 10분 미만으로 용해한 것을 "4", 10분 이상 15분 미만으로 용해한 것을 "3", 15분 이상 20분 미만으로 용해한 것을 "2", 20분 이상으로 용해한 것을 "1"로 평가하였다.
| 분말화 기재 | 용해될 때까지의 시간 | 용해성 |
| 분기α-글루칸 혼합물 | 5분 이상 10분 미만 | 4 |
| 난소화성 덱스트린 | 10분 이상 15분 미만 | 3 |
| 덱스트린 | 20분 이상 | 1 |
표 3에 나타낸 바와 같이, 분기 α-글루칸 혼합물을 분말화 기재로 한 본원발명의 분말 우롱차는 가장 용해성이 우수하고, 5분 이상 10분 미만에서 완전히 용해되었다. 이에 반해, 난소화성 덱스트린을 분말화 기재로 한 분말 우롱차는 용해에 10분 이상 15분 미만을 필요로 하고, 다소 용해성이 떨어지는 것이 확인되었다. 또한, 덱스트린을 분말화 기재로 한 분말 우롱차는 냉수에 첨가했을 때, 덩어리가 되어 완전 용해될 때까지 20분 이상을 필요로 하고, 용해성이 현저하게 낮았다.
이상 서술한 실험 1 및 2의 결과로부터, 본 발명의 분기 α-글루칸 혼합물은 분말 우롱차의 용해성 및 뜨거운 물에 용해시켰을 때의 향기나 풍미의 유지 작용이 종래의 분말 우롱차에 사용되어 온 덱스트린이나, 수용성 식물 섬유로서 현재 시판되고 있는 난소화성 덱스트린과 비교하여 우수하다는 것이 판명되었다. 이러한 분기 α-글루칸 혼합물에 의한 높은 용해성 및 용해시의 풍미 유지 효과는 우롱차뿐만 아니라, 동일하게 차나무를 가공, 추출해서 만들진 차류를 비롯하여, 향기나 풍미를 가지고 있는 식물 엑기스 음료 전반에 있어서도 마찬가지로 발휘되는 것으로 생각된다.
본 분기 α-글루칸 혼합물이 종래 공지의 분말화 기재보다도 효과적으로, 음용 식물 엑기스 유래의 풍미를 유지하는 자세한 이유는 불분명하다. 그러나, 상기 (A) 내지 (C)라는 구조적 특징을 가지는 것, 특히, 난소화성 덱스트린이나 덱스트린과 비교하여 이소말토 덱스트라나아제 소화에 의해 이소말토스를 소화물의 고형물당 5질량% 이상 생성하는 구조적 특징을 가지는 것이, 그 기능을 발휘함에 있어필요하다고 생각되며, 본 분기 α-글루칸 혼합물의 상기 구조적 특징이 식물 엑기스의 풍미 및 향기 성분에 작용하고 있는 것으로 추정된다.
이하, 실시예에 의해 본원 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이에 의해 한정되는 것이 아니다.
실시예 1
<분말 녹차>
80℃의 온수 10kg에 녹차잎 0.5kg을 더하여 80℃에서 15분간 추출하였다. 찌꺼기를 분리하여 브릭스 2.5도의 차추출액 8kg을 얻었다. 얻어진 추출액을 원심분리기로 청징화한 후, 막농축으로 제공하였다. 얻어진 농축액에 국제공개 WO2008/136331호 팸플릿의 실시예 5에 개시된 방법에 준하여 얻은 하기 (가) 내지 (차)의 특성을 가지는 분기 α-글루칸 혼합물의 분말 150g을 첨가, 용해하고, 상기 용액을 동결 건조하여 분말 녹차를 얻었다. 차추출물과 분기 α-글루칸 혼합물의 고형물 환산에 의한 질량비는 1:0.75이었다. 얻어진 분말 녹차를 70℃의 온수에 용해시킨 결과, 신속하게 용해되어, 녹차 본래의 산뜻한 향기 및 풍미를 느낄 수 있었다.
<분기 α-글루칸 혼합물의 특성>
(가) 글루코스를 구성당으로 한다.
(나) α-1,4 결합을 통해 연결된 글루코스 중합도 3 이상의 직쇄상 글루칸의 일단에 위치하는 비환원 말단 글루코스 잔기에 α-1,4 결합 이외의 결합을 통해 연결된 글루코스 중합도 1 이상의 분기 구조를 가진다.
(다) 이소말토 덱스트라나아제 소화에 의해 이소말토스를 소화물의 고형물당 38.0질량% 생성한다.
(라) 고속 액체 크로마토그래프법(효소-HPLC법)에 의해 구한 수용성 식물 섬유 함량이 81.2질량%이다.
(마) α-1,4 결합한 글루코스 잔기와 α-1,6 결합한 글루코스 잔기의 비가 1:2.6이다.
(바) α-1,4 결합한 글루코스 잔기와 α-1,6 결합한 글루코스 잔기의 합계가 전체 글루코스 잔기의 70.3%를 차지한다.
(사) α-1,3 결합한 글루코스 잔기가 전체 글루코스 잔기의 2.8%이다.
(아) α-1,3,6 결합한 글루코스 잔기가 전체 글루코스 잔기의 7.2%이다.
(자) 중량 평균 분자량이 4,600이다.
(차) Mw/Mn이 2.3이다.
실시예 2
<분말 홍차>
80℃의 온수 10kg에 홍차잎 0.75kg을 더하여 80℃에서 15분간 추출하였다. 찌꺼기를 분리하여 브릭스 3.8도의 추출액 8kg을 얻었다. 얻어진 추출액을 원심분리기로 청징화한 후, 막농축으로 제공하였다. 얻어진 농축액에 국제공개 WO2008/136331호 팸플릿의 실시예 3에 개시된 방법에 준하여 얻은 하기 (가) 내지 (차)의 특성을 가지는 분기 α-글루칸 혼합물의 분말 300g을 첨가하고 상기 용액을 동결 건조하여 분말 홍차를 얻었다. 홍차 추출액과 분기 α-글루칸 혼합물의 고형물 환산에 의한 질량비는 1:1.5이었다. 얻어진 분말 홍차는 70℃의 온수에 용해시킨 결과, 신속하게 용해되고 홍차 본래의 향기 및 풍미를 느낄 수 있었다.
<분기 α-글루칸 혼합물의 특성>
(가) 글루코스를 구성당으로 한다.
(나) α-1,4 결합을 통해 연결된 글루코스 중합도 3 이상의 직쇄상 글루칸의 일단에 위치하는 비환원 말단 글루코스 잔기에 α-1,4 결합 이외의 결합을 통해 연결된 글루코스 중합도 1 이상의 분기 구조를 가진다.
(다) 이소말토 덱스트라나아제 소화에 의해 이소말토스를 소화물의 고형물당 36.4질량% 생성한다.
(라) 고속 액체 크로마토그래프법(효소-HPLC법)에 의해 구한 수용성 식물 섬유 함량이 75.2질량%이다.
(마) α-1,4 결합한 글루코스 잔기와 α-1,6 결합한 글루코스 잔기의 비가 1:1.5이다.
(바) α-1,4 결합한 글루코스 잔기와 α-1,6 결합한 글루코스 잔기의 합계가 전체 글루코스 잔기의 68.0%를 차지한다.
(사) α-1,3 결합한 글루코스 잔기가 전체 글루코스 잔기의 3.5%이다.
(아) α-1,3,6 결합한 글루코스 잔기가 전체 글루코스 잔기의 4.5%이다.
(자) 중량 평균 분자량이 6,300이다.
(차) Mw/Mn이 2.2이다.
실시예 3
<분말 카모마일 차>
80℃의 온수 10kg에 카모마일 차잎 1.5kg을 첨가하여 80℃에서 15분간 추출하였다. 찌꺼기를 분리하여 브릭스 1.6도의 추출액 16kg을 얻었다. 얻어진 추출액을 원심분리기로 청징화한 후, 막농축으로 제공하였다. 얻어진 농축액에 국제공개 제WO2008/136331호 팸플릿의 실시예 4에 개시된 방법에 준하여 얻은 하기 (가) 내지 (차)의 특성을 가지는 분기 α-글루칸 혼합물의 분말 300g을 첨가하고, 상기 용액을 동결 건조하여 분말 카모마일 차를 얻었다. 카모마일 차 추출액과 분기 α-글루칸 혼합물의 고형물 환산에 의한 질량비는 1:0.8이었다. 얻어진 분말 카모마일 차는 70℃의 온수에 용해시킨 결과, 신속하게 용해되어 카모마일 차 본래의 산뜻한 향기 및 풍미를 느낄 수 있었다.
<분기 α-글루칸 혼합물의 특성>
(가) 글루코스를 구성당으로 한다.
(나) α-1,4 결합을 통해 연결된 글루코스 중합도 3 이상의 직쇄상 글루칸의 일단에 위치하는 비환원 말단 글루코스 잔기에 α-1,4 결합 이외의 결합을 통해 연결된 글루코스 중합도 1 이상의 분기 구조를 가진다.
(다) 이소말토 덱스트라나아제 소화에 의해 이소말토스를 소화물의 고형물당 41.8질량% 생성한다.
(라) 고속 액체 크로마토그래프법(효소-HPLC법)에 의해 구한 수용성 식물 섬유 함량이 68.5질량%이다.
(마) α-1,4 결합한 글루코스 잔기와 α-1,6 결합한 글루코스 잔기의 비가 1:1.9이다.
(바) α-1,4 결합한 글루코스 잔기와 α-1,6 결합한 글루코스 잔기의 합계가 전체 글루코스 잔기의 78.9%를 차지한다.
(사) α-1,3 결합한 글루코스 잔기가 전체 글루코스 잔기의 1.7%이다.
(아) α-1,3,6 결합한 글루코스 잔기가 전체 글루코스 잔기의 2.2%이다.
(자) 중량 평균 분자량이 10,000이다.
(차) Mw/Mn이 2.7이다.
실시예 4
<분말 삼백초 차>
90℃의 온수 10kg에 삼백초 차잎 0.5kg을 첨가하여 90℃에서 15분간 추출하였다. 찌꺼기를 분리하여 브릭스 1.9도의 추출액 8kg을 얻었다. 얻어진 추출액을 원심분리기로 청징화한 후, 막농축으로 제공하였다. 얻어진 농축액에 국제공개 WO2008/136331호 팸플릿의 실시예 6에 개시된 방법에 준하여 얻은 하기 (가) 내지 (차)의 특성을 가지는 분기 α-글루칸 혼합물의 분말 250g을 첨가하고, 상기 용액을 동결 건조하여 분말 삼백초 차를 얻었다. 삼백초 차 추출액과 분기 α-글루칸 혼합물의 고형물 환산에 의한 질량비는 1:1.2이었다. 얻어진 분말 삼백초 차는 70℃의 온수에 용해시킨 결과, 신속하게 용해되어 삼백초 차 본래의 향기 및 풍미를 느낄 수 있었다.
<분기 α-글루칸 혼합물의 특성>
(가) 글루코스를 구성당으로 한다.
(나) α-1,4 결합을 통해 연결된 글루코스 중합도 3 이상의 직쇄상 글루칸의 일단에 위치하는 비환원 말단 글루코스 잔기에 α-1,4 결합 이외의 결합을 통해 연결된 글루코스 중합도 1 이상의 분기 구조를 가진다.
(다) 이소말토 덱스트라나아제 소화에 의해 이소말토스를 소화물의 고형물당 40.1질량% 생성한다.
(라) 고속 액체 크로마토그래프법(효소-HPLC법)에 의해 구한 수용성 식물 섬유 함량이 83.8질량%이다.
(마) α-1,4 결합한 글루코스 잔기와 α-1,6 결합한 글루코스 잔기의 비가 1:3.8이다.
(바) α-1,4 결합한 글루코스 잔기와 α-1,6 결합한 글루코스 잔기의 합계가 전체 글루코스 잔기의 66.6%를 차지한다.
(사) α-1,3 결합한 글루코스 잔기가 전체 글루코스 잔기의 2.6%이다.
(아) α-1,3,6 결합한 글루코스 잔기가 전체 글루코스 잔기의 5.6%이다.
(자) 중량 평균 분자량이 3,200이다.
(차) Mw/Mn이 2.1이다.
참고예
<음료용 분말 식물 엑기스>
실시예 1에서 사용한 분기 α-글루칸 혼합물 대신 일반적인 덱스트린인 DE25의 덱스트린(상품명 "PINE-DEX#3", 마쯔다니 화학공업 주식회사 판매), DE20의 덱스트린(상품명 "LDX35-20", 쇼와산업 주식회사 판매), DE15의 덱스트린(상품명 "그리스타", 마쯔다니 화학공업 주식회사 판매), DE14의 덱스트린(상품명 "액상 덱스트린", 마쯔다니 화학공업 주식회사 판매), DE11의 덱스트린(상품명 "PINE-DEX#2", 마쯔다니 화학공업 주식회사 판매), 또는 DE4의 덱스트린(상품명 "PINE-DEX#100", 마쯔다니 화학공업 주식회사 판매)을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 6종류의 분말 녹차를 조제하였다.
본 예에서 얻어진 6종류의 음료용 분말 식물 엑기스(분말녹차)와, 실시예 1에서 얻은 본 발명의 음료용 분말 식물 엑기스(분말녹차)를 녹차 추출액 유래의 고형물이 각각 0.33g이 되도록 찻잔에 넣고, 70℃의 뜨거운 물 100㎖로 용해시키고 이들에 대해서 풍미를 비교한 결과, 본 예에서 얻어진 6종류의 음료용 분말 식물 엑기스 모두, 실시예 1에서 얻은 본 발명의 음료용 분말 식물 엑기스에 비해 풍미, 향기, 녹차 특유의 쓴 맛, 기재(基材) 유래의 맛 등의 점에서 분명히 떨어졌다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 종래의 음료용 분말 식물 엑기스와 비교하여 풍미 및 용해성이 개선된 음료용 분말 식물 엑기스와 그의 제조방법을 제공하는 것이다. 본 발명이 당업계에 미치는 영향은 이처럼 심대하므로, 본 발명의 산업상 이용 가능성은 지극히 크다.
Claims (12)
- 음용 식물 엑기스와 하기 (A) 내지 (C)의 특징을 가지는 분기 α-글루칸 혼합물을 포함하는 음료용 분말 식물 엑기스로서,
상기 음료용 분말 식물 엑기스에 포함되는 음용 식물 엑기스와 분기 α-글루칸 혼합물의 고형물 환산에 의한 질량비가 1:0.33∼1:5인, 음료용 분말 식물 엑기스;
(A) 글루코스를 구성당으로 하고,
(B) α-1,4 결합을 통해 연결된 글루코스 중합도 3 이상의 직쇄상 글루칸의 일단에 위치하는 비환원 말단 글루코스 잔기에 α-1,4 결합 이외의 결합을 통해 연결된 글루코스 중합도 1 이상의 분기 구조를 가지며,
(C) 이소말토 덱스트라나아제 소화에 의해 이소말토스를 소화물의 고형물당 5질량% 이상 생성한다. - 제1항에 있어서,
상기 분기 α-글루칸 혼합물이, 하기 (D)의 특징을 가지는 분기 α-글루칸 혼합물인 음료용 분말 식물 엑기스:
(D) 고속 액체 크로마토그래프법(효소-HPLC법)에 의해 구한 수용성 식물 섬유 함량이 40질량% 이상이다. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 분기 α-글루칸 혼합물이, 하기 (E) 및 (F)의 특성을 가지는 분기 α-글루칸 혼합물인 것을 특징으로 하는 음료용 분말 식물 엑기스;
(E) α-1,4 결합한 글루코스 잔기와 α-1,6 결합한 글루코스 잔기의 비가 1:0.6 내지 1:4의 범위에 있다; 및
(F) α-1,4 결합한 글루코스 잔기와 α-1,6 결합한 글루코스 잔기의 합계가 전체 글루코스 잔기의 55% 이상을 차지한다. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 분기 α-글루칸 혼합물의 평균 글루코스 중합도가 8 내지 500인 것을 특징으로 하는 음료용 분말 식물 엑기스. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 음용 식물 엑기스의 식물이, 차나무, 카모마일, 하이비스커스, 라벤더, 민트, 로즈 힙, 페퍼민트, 레몬그라스, 삼백초, 김네마, 바나바, 은행나무, 모로헤이야, 앨팰퍼, 쑥, 마테, 가바론, 두충, 루이보스, 알로에, 체리잎, 자소, 보리, 율무, 벼, 대두, 메밀, 고려인삼, 우엉, 커피나무에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 음료용 분말 식물 엑기스. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 음용 식물 엑기스가 녹차, 우롱차, 또는 홍차인 것을 특징으로 하는 음료용 분말 식물 엑기스. - 제3항에 있어서,
상기 분기 α-글루칸 혼합물의 평균 글루코스 중합도가 8 내지 500인 것을 특징으로 하는 음료용 분말 식물 엑기스. - 제3항에 있어서,
상기 음용 식물 엑기스의 식물이, 차나무, 카모마일, 하이비스커스, 라벤더, 민트, 로즈 힙, 페퍼민트, 레몬그라스, 삼백초, 김네마, 바나바, 은행나무, 모로헤이야, 앨팰퍼, 쑥, 마테, 가바론, 두충, 루이보스, 알로에, 체리잎, 자소, 보리, 율무, 벼, 대두, 메밀, 고려인삼, 우엉, 커피나무에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 음료용 분말 식물 엑기스. - 제3항에 있어서,
상기 음용 식물 엑기스가 녹차, 우롱차, 또는 홍차인 것을 특징으로 하는 음료용 분말 식물 엑기스. - 수성 용매의 공존하에서, 음용 식물 엑기스에 대해, 하기 (A) 내지 (C)의 특징을 가지는 분기 α-글루칸 혼합물을 음용 식물 엑기스와 분기 α-글루칸 혼합물의 고형물 환산에 의한 질량비가 1:0.33∼1:5가 되도록 혼합하여 혼합 용액을 얻는 공정, 얻어진 혼합 용액을 분말화하는 공정을 포함하는 음료용 분말 식물 엑기스의 제조방법:
(A) 글루코스를 구성당으로 하고,
(B) α-1,4 결합을 통해 연결된 글루코스 중합도 3 이상의 직쇄상 글루칸의 일단에 위치하는 비환원 말단 글루코스 잔기에 α-1,4 결합 이외의 결합을 통해 연결된 글루코스 중합도 1 이상의 분기 구조를 가지며,
(C) 이소말토 덱스트라나아제 소화에 의해 이소말토스를 소화물의 고형물당 5질량% 이상 생성한다. - 삭제
- 삭제
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