KR101198074B1

KR101198074B1 - 초콜릿 및 제과용 유지 조성물

Info

Publication number: KR101198074B1
Application number: KR1020100057046A
Authority: KR
Inventors: 김미정; 이상범; 김윤식; 강지현; 이윤정; 박승원; 김태준
Original assignee: 씨제이제일제당 (주)
Priority date: 2010-06-16
Filing date: 2010-06-16
Publication date: 2012-11-07
Also published as: WO2011159024A3; EP2583561A4; WO2011159024A2; MY162930A; JP2013528056A; KR20110137052A; EP2583561B1; EP2583561A2; SG186714A1

Abstract

본 발명은 식물성 유지를 지방산 또는 지방산 유도체와 혼합하여 원료 유지를 제조하는 단계; 및 상기 원료 유지를 효소적 에스테르 교환 반응시키는 단계에 의해 제조된, 구성 트리글리세라이드 조성 중 POS/SOS 함량비가 2 내지 12이면서 POS 함량이 30 ~ 55 wt% 인 초콜릿 및 제과용 유지 조성물에 관한 것으로, 본 발명에 따른 유지 조성물은 POS 함량이 높은 코코아 버터의 트리글리세라이드 조성과 유사하여 코코아 버터 특유의 가파른 기울기의 SFC(Solid Fat Content: 고체지 함량) 곡선을 나타내므로 입안에서 상쾌하게 녹으며, 딱딱하지 않고 부드러운 식감의 코코아 버터 동등지로 이용될 수 있다. 또한 본 발명의 유지 조성물은 상용 코코아버터 대체지에 비하여 블룸 내성이 좋은 장점이 있다.

Description

초콜릿 및 제과용 유지 조성물 {Fat composition for use of chocolate and confectionery}

본 발명은 초콜릿 및 제과용 유지 조성물에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 식물성 유지를 지방산 또는 지방산 유도체와 혼합하여 원료 유지를 제조하는 단계; 상기 원료 유지를 효소적 에스테르 교환반응시키는 단계에 의해 제조된, 구성 트리글리세라이드 조성 중 POS/SOS 함량비가 2 내지 12이면서 POS 함량이 30 ~ 55 wt% 인 초콜릿 및 제과용 유지 조성물에 관한 것이다.

1. 코코아 버터

초콜릿의 일반적인 구성은 설탕 50% 이하, 코코아매스가 30~50%, 유지(乳脂)를 포함한 지방분이 약 30% 이다. 초콜릿 지방분 중 코코아 버터가 차지하는 함량은 초콜릿의 종류에 따라 다르나, 통상 60% 정도이다.

코코아 버터(cocoa butter, cacao butter)는 카카오(Theobraoma cacao)의 과실 속의 종자(카카오콩, 유지 48~49% 함유)의 유지 성분이다. 코코아 버터는 트리글리세라이드 98%, 유리지방산 1%, 모노?디글리세라이드 0.5%, 스테롤 0.2%, 토코페롤 150~250ppm 로 구성되어 있다. 코코아 버터의 트리글리세라이드에는 sn-2 위치에 올레인산(Oleic acid)이 위치하고, sn-1,3 위치에 각각 팔미트산(Palmitic acid) 및 스테아린산(Stearic acid)이 위치하는 대칭형 구조가 75% 이상이다. POS 34 ~ 49 %, SOS 23 ~ 30 %, POP 13 ~ 17 %로, 이들이 주요 대칭형 유지로 되어 있다.

코코아 버터의 융점은 32 ~ 35℃ 이며, 실온인 20℃ 부근에서 71 ~ 88 %의 고체지 함량을 갖고, 30 ~ 32℃에서 녹기 시작하여 32 ~ 35℃에서 거의 융해된다. 이러한 30℃ 부근에서의 가파른 용융 특성으로 실온에서 견고하나 입안에서는 빠르게 녹아 상쾌하고 깔끔한 느낌의 구융성을 갖게 된다. 코코아 버터의 이러한 용융 특성은 대칭형 유지에서 기인한다고 알려져 있다.

2. 코코아 버터 대용 유지

코코아 버터는 천연 작물에서 얻기 때문에 기후의 변화에 따라 공급에 변동이 있고, 가격이 높기 때문에 이를 대체하기 위하여 식물성 유지가 초콜릿에 코코아 버터 대용 유지로서 사용되고 있다. 이러한 대용 유지는 팜핵유 및 야자유를 경화한 것이 사용되었는데 코코아 버터와의 상용성이 없었다. 코코아 버터의 대용 유지는 제조 방법 및 구성 성분에 따라 코코아 버터 유사지 (cocoa butter equivalent and extender, CBE), 코코아 버터 대체지 (cocoa butter replacer, CBR), 코코아 버터 대용지 (cocoa butter substitute, CBS)의 세 종류로 분류된다.

코코아 버터 유사지 (CBE)는 코코아 버터와 상용성이 가능하고, 트리글리세라이드 조성이 코코아 버터와 유사하며 템퍼링이 필요한 것을 말한다. 팜 중부유 (Palm middle fraction, PMF), 살지 (Sal fat), 일리페지(Borneo tallow), 코쿰지 (Kokum), 쉬아지 (Shea butter) 및 이들의 분별 유지가 있다. 코코아 버터에 팜 중부유와 SOS 함량이 높은 유지를 혼합하면 코코아 버터와 유사한 유지를 얻을 수 있다고 알려져 있다.

코코아 버터 대체지 (CBR)는 상온에서 액상 및 액상과 고체상이 혼합된 상태의 대두유, 카놀라유, 팜유 등을 경화하여 고체화한 유지로 코코아 버터를 어느 정도는 대체할 수 있고 템퍼링이 필요 없는 유지이다. 융점과 고체지 함량이 증가하여 SFC 곡선의 기울기가 급하고 산화안정성이 높은 장점이 있지만, 제조 방법에 부분 경화가 사용되기 때문에 트랜스산 함량이 높아 영양적 결함이 있어 사용이 어렵다.

코코아 버터 대용지 (CBS)는 일부 식물성 유지를 경화하여 얻은 유지로 코코아 버터와 상용성이 없으며, 라우릭계 지방산 함량이 높고, 템퍼링이 필요없는 유지이다. 제과 분야에서 코팅용으로 주로 사용되고 있으며 일반적으로 팜핵유 및 야자유를 경화 또는 에스테르 교환하여 제조하며 필요에 따라 다른 식물성 경화유를 혼합하여 제조한다. 그러나, 라우린계 지방산 함량이 높은 유지는 수분이 존재할 경우 곰팡이로 인해 가수분해가 일어나고 이상취를 발생시키며 라우린산 자체의 영양적 결함 등의 단점이 있다.

CBR과 CBS의 영양적 결함 및 입에서 빠르게 녹는 등의 식감과 관련한 관능의 저하 등으로 인하여 CBE의 사용이 증가하고 있다. CBE는 효소 에스테르 교환 반응으로 SOS 풍부 지방(rich fat)을 합성하고, 팜유를 분별하여 얻은 팜 중부유(Palm mid-fraction, PMF)를 약 1:1로 혼합하여 사용한 것이 대부분이다. 일반적인 CBE 의 트리글리세라이드 조성은 POP 30 ~ 35 %, POS 10 ~ 15 %, SOS 30 ~ 35 % 이다. 이 수치는 코코아 버터의 트리글리세리이드 조성 (가나산 POP 17 %, POS 43 %, SOS 26 %)에 비하여 높은 POP, SOS 함량, 낮은 POS 함량으로 차이를 확인할 수 있다.

유지의 물성은 각 온도에서의 고체지 함량 (Solid Fat Content, SFC)을 통하여 확인이 가능하다. 20 ~ 25℃ 사이의 고체지 함량은 유지의 견고성 (Hardness)를 의미하며 25 ~ 30℃ 사이의 고체지 함량은 열 내성 (Heat Resistance)을 의미하고, 35℃ 이상의 고체지 함량은 왁시니스 (Waxiness)로 입안에서 빠르게 녹지 않고 남아 있는 정도를 의미한다. 초콜릿에 사용하는 코코아 버터 혹은 코코아 버터 대용지의 경우, 30℃ 이하의 온도에서 높은 고체지 함량을 갖고, 30℃ 이상의 온도에서 급격히 떨어져 35℃ 이상에서는 미량의 고체지 함량을 보이는 것, 즉 고체지 함량 곡선이 가파른 특징을 보이는 것이 품질이 좋다고 여겨진다.

코코아 버터와 CBE의 고체지 함량을 비교하면, SOS 함량이 높은 CBE의 경우, 30℃ 이상의 온도에서 고체지 함량이 코코아 버터의 고체지 함량보다 낮은 반면, 30℃ 이하의 온도에서는 코코아 버터의 고체지 함량 보다 높은 특성을 보여 다소 견고한 느낌을 주며 입안에 남는 정도가 많다. 코코아버터와 CBE의 고체지 함량의 차이, 즉 물성의 차이는 상기에서 서술하였듯이 코코아 버터와 CBE의 트리글리세라이드 조성의 차이에서 기인한다고 볼 수 있다. CBE는 POP와 SOS 함량이 높고 코코아 버터는 POS 함량이 높다. POS, POP의 융점은 35℃ 부근인 반면, SOS의 융점은 41℃로 SOS 함량이 많은 유지는 30℃ 이상의 온도에서 비교적 견고한 특성을 나타낸다고 할 수 있다. (Aleksandra Torbica etc., Eur Food Res Technol, 2006, 222:385-391)

최근 초콜릿의 특성에 있어, 견고하기 보다는 부드러우며 입안에서 빠르게 녹아 남는 느낌 없이 깔끔한 것을 선호하는 경향이 있다. 이에 SOS 함량을 감소시키고 PMF의 함량을 증가시킴으로써 무른 느낌의 연질(soft) CBE가 개발되었다. 연질 CBE는 POP 40 ~ 45%, POS 10 ~ 15%, SOS 30 ~ 35%의 트리글리세라이드 조성을 갖는다. 연질 CBE 는 20 ~ 35℃의 온도 범위에서 전반적으로 낮은 고체지 함량을 보이는데, 이는 부드러운 느낌의 초콜릿을 제공할 수는 있으나 상온에서 결정이 견고하지 못하여 블룸 현상이 발생할 가능성이 높다.

블룸 현상은 유지의 불안정 결정으로 인해 형성되는데, 이는 불충분한 템퍼링, 유통 및 보관 중 온도의 변화 등의 요인에 영향을 받는다.

현재 상용되는 대부분의 CBE는 합성 혹은 분별을 통해 얻은 SOS와 POP 함량이 높은 PMF 의 배합 비율을 조절하여 견고하거나 부드러운 물성을 갖도록 한다. 하지만 천연의 코코아 버터와 같이 가파른 기울기의 고체지 함량 곡선을 나타내지는 못하고 있다.

미국특허 제4,705,692호에서는 코코아 버터 대용지로 SOS, POS 및 POP를 포함하는 유지에서 스테아린산(Stearic acid)과 팔미트산(Palmitic acid)의 비율이 1.5:1 ~ 6.0:1로 SOS 함량이 높은 유지 조성을 제공하였다.

일본 특허공개 제1999-243982호에서는 POS 함량이 높은 트리글리세라이드 조성을 갖는 유지를 에스테르 교환 반응하여 제조한 바 있으며, POS 함량이 18 wt% 이상으로 낮은 수준이었으며, 이에 비하여 POP 함량은 10 ~ 55 wt% 이며 SOS 함량은 10 ~ 50 wt%로 더 높은 수준으로 POS 보다 SOS 합성에 중점을 둔 것이라 볼 수 있다.

일본 특허공개 제2008-154555호에서는 내열성 및 구융성이 양호한 초콜릿의 제조에 SOS 40 ~ 60 wt% 이상, POP 1 ~ 10% 이하, SOS 함량이 POS와 SOA의 합에 대한 함량 대비 1.1 ~ 1.8 배인 유지를 제공하였으며, SOS 함량이 POS 와 SOA 함량을 더한 값보다 많아 이 또한 SOS 함량이 높은 조성임을 확인할 수 있다.

상기 종래의 기술에서는 부드럽고 입안에서 빠르게 녹아 잔여감이 없는 초콜릿 제품을 제조하기 위하여, SOS 함량이 높은 조성의 초콜릿용 유지에 초점을 두고 연구해왔고, 천연 코코아 버터에 많이 함유된 POS에 대하여 중점적으로 논의된 바는 없었다.

이에 본 발명자들은 천연 코코아 버터와 유사한 SFC 곡선을 나타내고 또한 천연 코코아버터와 유사한 녹는 특성이나 식감을 나타내어 개선된 품질을 갖는 동시에 영양적 가치가 우수한 유지 조성물을 개발하기 위해 연구한 결과, 본 발명을 완성하게 되었다.

본 발명의 목적은 종래 CBE의 다소 견고한 느낌과 입안에서 남는 정도가 많은 점과, 종래 연질 CBE의 상온에서 블룸 현상이 생기는 단점을 개선하여, 입안에서 천연 코코아 버터와 같이 상쾌하게 녹으며 딱딱하지 않고 부드러운 식감을 유지할 뿐 아니라 블룸 내성이 개선된 초콜릿 및 제과용 유지 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 천연 코코아버터 대신에 초콜릿 또는 제과에 사용하여도 식감이나 품질, 관능성 또는 보존성이 우수하여 초콜릿의 품질을 개량시키거나 유지시킬 수 있는 코코아버터 대체 유지 조성물을 제공하는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적은 POS/SOS 트리글리세라이드 중량비가 2 내지 12 이면서 조성물 중 트리글리세라이드 총 중량을 기준으로 POS 함량이 30 ~ 55 wt% 인 유지 조성물을 제공함으로써 달성된다.

본 발명에 따른 유지 조성물은,

식물성 유지를 지방산 또는 지방산 유도체와 혼합하여 원료 유지를 제조하는 단계; 및

상기 원료 유지를 효소적 에스테르 교환 반응시키는 단계에 의해 제조될 수 있다.

본 발명은 식물성 유지를 효소적 에스테르 교환반응시켜 POS/SOS 함량비가 조절된 유지 조성물을 제조하고, 상기 유지 조성물의 트리글리세라이드 구조 및 고체지 함량을 분석하여 천연 코코아 버터와 유사한 구성을 갖고 있음을 확인하는 한편, 상기 유지 조성물을 코코아 버터 대신 사용하여 초콜릿을 제조하여 조직감, 식감, 풍미, 전제적 선호도 및 블룸 내성을 조사하고 당해 결과를 천연 코코아버터 및 종래 CBE와 비교하여 평가함으로써 달성되었다.

상기 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 유지 조성물은 POS 함량비가 높은 코코아 버터의 트리글리세라이드 조성과 유사하여 코코아 버터 특유의 가파른 기울기의 SFC 곡선을 나타내므로 입안에서 상쾌하게 녹으며, 딱딱하지 않고 부드러운 식감의 코코아 버터 동등지로 이용될 수 있다. 또한 본 발명의 유지 조성물은 코코아 버터와 유사한 POS 함량의 트리글리세라이드 조성을 가지고 있어 상용 코코아버터 대체지에 비하여 블룸 내성이 좋은 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 유지 조성물의 트리글리세라이드 조성을 나타내는 HPLC 그래프이다.
도 2는 본 발명의 유지 조성물 및 천연 코코아버터, 상용 CBE의 고체지 함량에 대한 그래프이다.

본 발명은 식물성 유지를 지방산 또는 지방산 유도체와 혼합하여 원료 유지를 제조하는 단계; 상기 원료 유지를 효소적 에스테르 교환반응시키는 단계에 의해 제조된, 구성 트리글리세라이드 조성 중 POS/SOS 함량비가 2 내지 12이면서 POS 함량이 30 ~ 55 wt%인 초콜릿 및 제과용 유지 조성물을 제공한다. POS/SOS 함량비는 바람직하게는 2 내지 11이며, POS 함량은 바람직하게는 30 내지 50 wt%이다.

본원에서 사용된 용어 "POP"는 트리글리세라이드 sn-2 위치에 올레인산이 위치하고, sn-1,3 위치에 각각 팔미트산이 위치하는 트리글리세라이드를 뜻한다.

본원에서 사용된 용어 "POS"는 트리글리세라이드 sn-2 위치에 올레인산이 위치하고, sn-1,3 위치에 각각 팔미트산 및 스테아린산; 또는 스테아린산 및 팔미트산이 위치하는 트리글리세라이드를 뜻한다.

본원에서 사용된 용어 "SOS"는 트리글리세라이드 sn-2 위치에 올레인산이 위치하고, sn-1,3 위치에 각각 스테아린산이 위치하는 트리글리세라이드를 뜻한다.

본원에서 사용된 용어 "%" 또는 "비"는 특별한 언급이 없는 한 각각 "중량%" 또는 "중량비"를 의미한다.

본 발명에 있어서, 상기 식물성 유지는 식물성 유지 혹은 그의 분획분을 함유하는 유지로서, 식물성 유지로는 야자유 (coconut oil), 팜핵유 (palm kernel oil), 팜유 (palm oil), 채종유 (canola oil), 해바라기유 (sun flower oil), 대두유 (soy bean oil), 면실유 (cotton seed oil), 미강유, 옥배유, 올리브유, 쉬아지 (shea fat), 망고핵지(mango kernel fat), 일리페지 (Borneo tallow, Shorea stenoptera or Pentadema butyracea), 살지 (sal, Sherea robusta), 코쿰지 (kokum, Garcinia indica) 또는 이의 분별물을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 당업계에서 사용되는 임의의 식물성 유지를 사용할 수 있다. 바람직하게는, 팜핵유 (palm kernel oil), 팜유 (palm oil), 해바라기유 (sun flower oil) 및 이들의 분별물로 이루어진 군으로부터 선택된 1 종 또는 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.

본 발명에 있어서, 식물성 유지의 분획 공정이 식물성 유지 원료에서 포화지방산과 불포화지방산의 함량에 차이가 있는 POP 함유 유지를 얻기 위해 실시될 수 있으며, 식물성 유지 원료의 특징에 따라 건식 분별 (dry fractionation)과 용제 분별 (solvent fractionation)을 선택적으로 이용할 수 있다. 용제 분별의 경우 헥산, 아세톤, 메틸에틸케톤, 에탄올 등 원료 유지를 용해시킬 수 있는 것이면 어느 것이든 사용이 가능하다.

본 발명에 있어서, 상기 지방산 또는 지방산 유도체로는, 팔미트산 (Palmitic acid), 스테아린산 (Stearic acid), 아라키돈산 (Arachidonic acid), 베헤닌산 (Behenic acid), 또는 이들의 지방산 유도체인 팔미트산 에틸 에스테르 (Palmitic acid ethyl ester), 스테아린산 에틸 에스테르 (stearic acid ethyl ester), 아라키돈산 에틸 에스테르 (Arachidonic acid ethyl ester), 베헤닌산 에틸 에스테르 (Behenic acid ethyl ester), 또는 팔미트산 메틸 에스테르 (Palmitic acid methyl ester), 스테아린산 메틸 에스테르 (stearic acid methyl ester), 아라키돈산 메틸 에스테르 (Arachidonic acid methyl ester), 베헤닌산 메틸 에스테르 (Behenic acid methyl ester) 또는 이의 혼합물을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 당업계에서 사용되는 임의의 지방산 또는 지방산 유도체를 사용할 수 있다. 바람직하게는, 스테아린산, 스테아린산 에틸 에스테르, 스테아린산 메틸 에스테르, 팔미트산, 팔미트산 에틸 에스테르, 및 팔미트산 메틸 에스테르로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물일 수 있다.

상기 원료 유지는 식물성 유지와 지방산 또는 지방산 유도체를 1:0.5 내지 1:10의 비율, 바람직하게는 1:1 내지 1:5의 비율로 혼합하여 제조될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 효소적 에스테르 교환반응은 sn-1,3 위치에 포화지방산, sn-2 위치에 불포화지방산을 포함하는 대칭형 트리글리세라이드를 제조하는 데 사용되며, sn-1,3 위치에 특이성을 가지는 효소를 이용하여 30 내지 60 ℃에서 1 내지 30 시간 반응시킨다.

sn-1,3 위치에 특이성을 지닌 효소는 리조푸스 델레마(Rhizopus delemar), 뮤코 미에헤이(Mucor miehei), 아스퍼질러스 미거(Aspergillus miger), 리조푸스 아르히주스(Rhizopus arrhizus), 리조푸스 니베우스(Rhizopus niveus), 뮤코 자바니쿠스(Mucor javanicus), 리조푸스 자베니쿠스(Rhizopus javenicus), 리조푸스 옥시자에(Rhizopus oxyzae), 써모마이세스 라누기노서스(Thermomyces lanuginosus) 등에서 분리한 효소, 바람직하게는, 뮤코 미에헤이(Mucor miehei) 또는 써모마이세스 라누기노서스(Thermomyces lanuginosus)에서 분리한 효소를 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니고, 당업계에서 사용되는 임의의 sn-1,3 위치 특이성 효소를 사용할 수 있다.

상기의 초기 원료 및 공정을 이용하여 제조된 유지 조성물은 POS/SOS 함량비가 2 내지 12이면서 POS 함량이 30 ~ 55 wt%인 트리글리세라이드 조성을 가진다. 효소적 에스테르 교환 반응 시 기질의 비율 및 반응 시간을 조절함에 따라 POS/SOS 비율이 조정 가능하다.

이하, 본 발명을 하기 실시예에 의해 더욱 구체적으로 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 본 발명에 대한 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 어떤 의미로든 본 발명의 범위가 이들에 의해 제한되는 것은 아니다.

실시예 1 : 유지 조성물의 제조 및 트리글리세라이드 구조 분석

본 실시예에서는 아래와 같은 방법으로 유지 조성물을 제조하였다. 원료 유지로 팜 분획물은 용제 분별을 통해 수득하였다. 팜유 1kg를 60℃에서 완전히 용해 후 아세톤(acetone) 10kg와 혼합하여 마개한 후, 교반을 통해 유지가 아세톤에 완전히 용해되도록 하였다. 상기 혼합액은 0℃에서 3시간 동안 30rpm 교반을 수반한 상태에서 결정화하였으며, 이를 감압 여과하여 고체상인 팜스테아린 (Palm stearin)과 액체상인 팜올레인 (Palm olein)으로 분리하였다. 이때 팜올레인의 수율은 60 % 이상이었으며, 요오드가(Iodine value) 60 이하의 특성을 나타내었다.

상기 분별에서 얻어진, 아세톤을 제거하지 않은 팜스테아린을 40℃에서 완전히 용해 후, 추가적으로 아세톤을 첨가하여 30℃에서 30rpm로 교반을 수반한 상태에서 결정화하였으며, 이를 감압 여과하여 결정화된 획분과 팜 중부유(PMF)로 분리하였다. 이때의 팜 중부유의 수율은 30% 이상이었으며, POP 55% 함유, 요오드가 40을 특징으로 하는 팜 분획물을 얻을 수 있었다.

위의 팜 분획물과 스테아린산 에틸 에스테르를 몰비 (molar ratio) 1 : 1, 1.5, 2, 3, 5 로 각각 혼합하여 총 2 kg 이 되게 한 후, 각각 sn-1,3 위치에 특이성을 지닌 효소인 리포자임(Lipozyme) RMIM (immobilized sn-1,3-specific lipase from Rhizomucor miehei)로 16 ~ 20 시간 동안 에스테르 교환 반응시켜 각각의 유지 조성물을 합성하였고, 상기 합성된 유지에 존재하는 에틸 에스터를 증류시켜 제거하여 최종 유지 조성물을 제조하였다.

HPLC를 이용하여 상기의 유지 조성물의 효소 에스테르 교환 반응 전/후의 유지 중 트리글리세라이드의 종류 및 함량을 확인하였다.

HPLC를 이용한 트리글리세라이드 분석 조건을 하기 표 1에 나타내었다. 역상 고분해능 액체크로마토그래피-증기화광산란 검출기 시스템을 이용하여 분별 전후 유지의 트리글리세라이드 구조를 분석하였다. 시료 30㎕와 아세토나이트릴 70 : 다이클로로메탄 30 의 용매 10㎖ 를 넣고 PEFE 시린지 필터(syringe filter)(25㎜, 0.2㎛)를 이용하여 여과시킨 후 2 ㎜ 바이알에 넣어 오토샘플러를 이용하여 시료를 20 ㎕ 주입하였다. 용매는 아세토나이트릴(용매 A), 다이클로로메탄(용매 B)를 사용하였으며, 유속은 0.72㎖/min이었다. 용매의 기울기 용리(A:B, v:v) 진행과정은 25분간 70:30으로 유지하였으며, 이후 기울기 용매 시스템을 사용하였다.

기기명	애질런트(Agilent), 1200 HPLC Chemstation
칼럼	Altima HP C18 HL (3.0 x 150mm)
검출기	알텍(Alltech), ELSD(Evaporative Light Sacttering Detector)
샘플 양	20 ㎕
용매	아세토나이트릴 : 다이클로로메탄 기울기 용매 시스템 사용
검출기 gain	1
검출기 오븐온도	45℃
운반기체	N₂(1.5L/min)

HPLC에 의해 유지 중의 트리글리세라이드 조성을 확인한 결과를 표 2에 나타내었다.

기질비율 (PMF: Stearic acid derivatives)	반응 시간	POS (wt%)	SOS (wt%)	POS/SOS (wt/wt)	유지 조성물
1 : 5	16 H	31.25	15.60	2.00	A
1 : 3	16 H	35.22	11.62	3.03	B
1 : 2	16 H	37.58	6.42	5.85	C
1 : 2	18 H	41.27	5.86	7.04	D
1 : 1.5	20 H	47.69	5.01	9.51	E
1 : 1	20 H	50.18	4.52	11.10	F

상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 유지 조성물 A 내지 F는 POS/SOS 함량비가 2 내지 12 범위이면서 POS 함량이 30 내지 55 wt%이었다. 특히 조성물 A는 POS 함량이 31.25%, SOS 함량이 15.60%로 POS/SOS 비가 2.00이었다. 또한, 조성물 F는 POS/SOS 함량비가 11.10이고, POS 함량이 50.18%이었다.

실험예 2: 핵자기공명(Nuclear Magnetic Resonance:NMR)을 이용한 고체지 함량 분석

상기 실시예 1에서 제조한 유지 조성물 3 종(A, D, F)과 비교예인 천연 코코아 버터, 상용되는 SOS 고함량(40%)의 CBE 에 대해 핵자기공명을 이용하여 고체지 함량(Solid Fat Content, SFC)을 분석하였다. 유지 조성물 A 는 POS/SOS 함량비가 2.00이며 POS 함량이 31.25 % 인 유지 조성물이며, 유지 조성물 D 는 POS/SOS 함량비가 7.04 이며 POS 함량이 41.27 % 인 유지 조성물이며, 유지 조성물 F 는 POS/SOS 함량비가 11.1 이며 POS 함량이 50.18 %인 유지 조성물이다. 고체지 함량 분석을 위한 핵자기공명 분석조건을 하기 표 3에 나타내었다.

핵자기공명을 이용한 고체지함량 분석시험은 병렬식(Parallel Method)으로 하였다. 샘플을 각각 3 mL, 5 개씩 준비하여 실험 전처리 시에 80℃에서 충분히 유지를 녹인 후 60℃에서 10분, 0℃에서 90분을 처리하여 냉각시켰다. 이 후 26℃에서 40시간 동안 결정을 안정화 시킨 후 0℃에서 90분 냉각 시켰다. 10.0℃, 20.0℃, 25.0℃, 30.0℃, 35.0℃로 미리 셋팅해 놓은 셀시우스 배스(Celsius bath) - 메탈 블럭 써모스탯(metal block thermostat)에서 30분씩 방치 후 샘플을 측정하였다. 샘플의 측정시간은 약 6초 가량 소요되었다.

NMR 기기명	브루커 (BRUKER), the minispec
Frequenzy (진동수)	60㎒
샘플 양	3 ㎖
전처리 온도	100metal block thermostat, 0℃
실험 온도	10.0℃, 20.0℃, 25.0℃, 30.0℃, 35.0℃

핵자기공명을 이용하여 고체지함량을 분석한 결과를 도 2에 나타내었다. 도 2에 따르면 본 발명의 유지조성물 A, D, F 는 천연 코코아 버터와 유사한 수준의 가파른 SFC 기울기를 보였으며, 상용되는 SOS 함량이 높은 CBE 는 비교적 덜 가파른 SFC 기울기를 보였다. 또한 35℃ 에서 잔존하는 고체지 함량에 있어, 본 발명의 유지 조성물은 모두 천연 코코아버터와 유사한 수준인 1% 이하를 나타냈으나 상용 CBE는 3% 의 고체지가 남아 있는 것을 알 수 있었다. 즉 본 발명의 유지 조성물은 상용 CBE 와 비교하여 보다 더 천연 코코아버터와 유사하게 입안에서 빠르게 녹는 물성적 특성을 나타낼 수 있음을 알 수 있었다.

실험예 3: 초콜릿의 관능 평가

본 발병의 유지 조성물을 함유한 초콜릿의 특성을 확인하기 위하여 본 발명의 유지 조성물 A, D 및 F를 포함하는 초콜릿, 비교예로 천연 코코아버터 및 상용 CBE를 포함하는 초콜릿을 각각 제조하여 관능평가를 실시하였다.

3-1: 초콜릿의 제조

본 발명의 유지 조성물은 A, D 및 F를 사용하였고, 비교 평가를 위하여 SOS 함량이 POS 함량보다 높은 상용 CBE, 천연 코코아 버터를 함께 제조하였다. 배합비율을 표 4에 나타내었다.

원료	초콜릿1	초콜릿2	초콜릿3	초콜릿4	초콜릿5
설탕(%)	41.40	41.40	41.40	41.40	41.40
전지분유(%)	15.00	15.00	15.00	15.00	15.00
탈지분유(%)	4.00	4.00	4.00	4.00	4.00
코코아버터(%)	19.50	19.50	19.50	19.50	24.50
유지조성물A(%)	5.00	-	-	-	-
유지조성물D(%)	-	5.00	-	-	-
유지조성물F(%)	-	-	5.00	-	-
상용 CBE(%)	-	-	-	5.00	-
코코아 매스(%)	14.50	14.50	14.50	14.50	14.50
레시틴(%)	0.50	0.50	0.50	0.50	0.50
유화제(%)	0.08	0.08	0.08	0.08	0.08
바닐라향(%)	0.02	0.02	0.02	0.02	0.02

표 4의 배합비율에 원료를 섞은 후 볼 밀 (Ball mill)로 60℃, 500 rpm으로 2시간 동안 미립화한 후 50℃로 온도를 낮추어 스테인리스 용기에 담아 템퍼링하였다. 템퍼링된 초콜릿을 틀에 담아 10℃ 냉장고에서 굳혀 초콜릿 제조를 완료하였다.

3-2: 관능평가

상기에서 제조된 5종류의 초콜릿의 관능평가를 실시하였다. 조직감 (Texture), 식감 (Mouth feeling), 풍미 (flaver release), 전체 선호도 (Total feeling)에 대하여 1 내지 10 점으로 나타내었다. 관능평가에 대한 결과를 표 5에 나타내었다.

	조직감	식감	풍미	전체 선호도
초콜릿 1	7.2	8.0	7.8	8.0
초콜릿 2	7.2	8.1	7.9	8.1
초콜릿 3	7.5	8.3	7.8	8.3
초콜릿 4	6.9	7.7	7.7	7.4
초콜릿 5	7.1	8.0	7.9	8.0

관능 평가를 실시한 결과 본 발명의 유지 조성물을 포함한 초콜릿(초콜릿 1, 초콜릿 2, 초콜릿 3)은 조직감, 식감, 풍미에 있어서 상용 CBE를 사용하여 제조된 초콜릿 4 보다 높은 점수를 얻은 것을 확인하였고, 천연 코코아 버터만을 사용하여 제조된 초콜릿 5와 유사한 수준의 점수를 얻어, 고가의 천연 코코아버터를 대체할 수 있음을 확인할 수 있었다.

또한 전체 선호도에 있어서도 본 발명의 유지 조성물이 SOS 함량이 높은 상용 CBE 보다 현저히 높았고, 천연 코코아버터에 비해서는 높거나 동등한 정도의 선호도를 나타내었다. 이로써 POS 함량이 높은 본 발명의 유지 조성물의 품질이 우수함을 확인할 수 있었다.

3-3: 블룸 내성 평가

상기에서 제조된 5종류의 초콜릿의 블룸 내성 평가를 실시하였다. 32℃에서 12시간, 20℃에서 12시간 보관하는 것을 1 cycle로 하여 블룸이 발생할 때까지 반복하여 보관하였다. 처음 블룸 현상이 발생하는 cycle 수를 아래 표 6에 기재하였다.

	블룸 발생cycle 수
초콜릿 1	105
초콜릿 2	96
초콜릿 3	94
초콜릿 4	85
초콜릿 5	98

블룸 내성 평가를 실시한 결과, 본 발명의 유지 조성물을 포함한 초콜릿은 천연 코코아버터의 초콜릿과 유사하거나 더 우수한 블룸 내성의 특성을 나타냈으며 상용 CBE에 비하여는 현격한 차이의 블룸 내성을 나타내어 우수한 열 안정성을 보유하고 있음을 확인할 수 있다.

Claims

팜 분획물과 지방산 또는 지방산 유도체를 혼합하여 원료 유지를 제조하는 단계; 및
상기 원료 유지를 리조뮤코 미에헤이(Rhizomucor miehei) 에서 유래된 효소를 사용하여 효소적 에스테르 교환 반응시키는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조됨을 특징으로 하며, 조성물 중 POS/SOS 트리글리세라이드 중량비가 2 내지 12이면서 조성물 중 트리글리세라이드 총 중량을 기준으로 POS 함량이 30 ~ 55 wt%이고 35℃에서의 고체지 함량(Solid Fat Content)이 1 wt% 이하인 것을 특징으로 하는, 초콜릿 또는 제과용 유지 조성물.
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제1항에 있어서, 상기 지방산 또는 지방산 유도체는, 지방산인 팔미트산 (Palmitic acid), 스테아린산 (Stearic acid), 및 이들의 지방산 유도체인 팔미트산 에틸 에스테르 (Palmitic acid ethyl ester), 스테아린산 에틸 에스테르 (stearic acid ethyl ester), 팔미트산 메틸 에스테르 (Palmitic acid methyl ester) 또는 스테아린산 메틸 에스테르 (stearic acid methyl ester) 로 이루어진 군으로부터 선택된 1 종 또는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 유지 조성물.
제1항 또는 제4항에 따른 유지 조성물을 함유하는 코코아버터 동등지.
제1항 또는 제4항에 따른 유지 조성물을 사용하여 제조된 초콜릿.