광유발성 풍미 변화에 내성을 갖는 음료 및 식품, 이들의제조 방법 및 이러한 내성을 부여하기 위한 조성물

광유발성 풍미 변화에 내성을 갖는 음료 및 식품, 이들의 제조 방법 및 이러한 내성을 부여하기 위한 조성물{BEVERAGES AND FOODSTUFFS RESISTANT TO LIGHT INDUCED FLAVOUR CHANGES, PROCESSES FOR MAKING THE SAME, AND COMPOSITIONS FOR IMPARTING SUCH RESISTANCE}

본 발명은 광유발성 풍미 변화에 대한 내성이 증가된 음료 및 식품, 및 광유발성 풍미 변화를 예방 또는 감소시키기 위하여 이러한 음식물에 첨가제로서 유리하게 사용될 수 있는 조성물에 관한 것이다. 본 발명에 따른 제품과 조성물은 색상 강도가 낮은 카라멜화 탄수화물을 함유한다. 본 발명은 특히 광노출 결과 이취(off-flavour)를 일으키기 쉬운 음료나 식품에 사용되는데 적합하며, 포장에 의하여서는 빛에 의한 해로운 영향으로부터 적절히 보호되지 못하는 음료나 식품에 사용되는데 특히 적합하다.

본 발명은 또한 이러한 조성물을 이용한 상기 음료와 식품의 제조 방법도 포함한다.

광유발성 이취 형성은 음료와 식품 산업에 있어서 잘 알려진 문제이다. 광노출에 의해 개시되거나 가속되는 다양한 이취 발생 반응이 여러 과학 문헌에 설명되어 있다. 이러한 이취 발생 반응 진행 속도는 대개 500 nm 미만의 파장, 특히 UV광 의 빛에 노출될 때 극적으로 증가된다.

음료와 식품에 있어서의 감광성 풍미 변화는 이취 발생 반응을 촉진하는 파주파수의 빛을 투과시키지 않는 재질로 이들 음료나 식품을 포장함으로써 효과적으로 억제할 수 있다. 그러나, 여러가지 이유로 인하여, 때로는 이러한 광차단 특성을 나타내지 않는 재료로 포장할 필요가 있는 경우도 있다. 이러한 경우, 음료나 식품 조성물은 광유발성 풍미 변화에 대한 안정성을 충분하게 확보할 수 있도록 최적화될 필요가 있다. 이러한 음료나 식품의 통상적인 조성으로는 전술한 요구사항이 달성되지 못할 경우에는 특수한 광안정화 첨가제가 사용될 수 있다.

광유발성 이취 형성에 대한 음료 및 식품의 안정화를 위한 첨가제들은 기술 분야에 굉장히 많이 알려져 있다. 이들 첨가제 중 다수는 이취 발생 반응을 억제하는 능력에 의하여, 예컨대 1종 이상의 반응물 및/또는 핵심 중간체를 제거(scavenging)함으로써 작용한다. 또한, 이취를 일으키는 반응 산물을 제거하거나 (예컨대 비휘발성 복합체를 형성함으로써) 또는 이러한 반응 산물질을 냄새가 덜 나는 산물로 분해하는 반응을 촉진하는 첨가제들도 제안된 바 있다.

전술한 바와 같이 광유발성 이취 발생 반응의 효과를 최소화하는 대신, 전술한 빛, 특히 상기 빛의 자외선 성분의 바람직하지 못한 영향을 무력화시키는 첨가제를 도입함으로써 이러한 반응이 일어나는 것을 방지할 수도 있다. 미국특허 제5,948,458호는 불포화 지방을 함유하는 액상 식품에 트리칼슘 포스페이트의 자외선 흡수 유효량을 첨가함으로써, 상기 식품이 자외선에 노출될 때 일어나는 부패, 산패 또는 퇴색을 방지하는 방법을 설명하고 있다.

미국특허 제4,389,421호는 1,8-시네올과 같은 1,8-에폭시기를 함유하는 유기 화합물을 첨가하여 맥아 음료 중의 광미 발생을 방지 또는 현저히 감소시키는 방법을 설명하고 있다. 이 문헌에서는 맥아 음료에 1,8-에폭시 화합물을 첨가하면, 그렇지 않을 경우 설프히드릴기와 반응하여 이소-펜테닐 머캅탄 (메틸 부테닐 머캅탄)을 형성할 5탄 단편 (이소-펜틸 사슬)이 이소-α-산의 이소-헥세노일 측쇄로부터 절단되는 것이 방지됨으로 해서 메틸 부테닐 머캅탄의 형성이 방지된다고 가정되어 있다. 1,8-에폭시 화합물은 이소-펜테닐 단편과능 반응에 의하여, 또는 이소-헥세노일 측쇄가 분해되는 것을 방지하거나 또는 이소-펜테닐 단편과의 반응으로부터 설프히드릴기를 차단함으로써 메틸 부테닐 머캅탄의 형성을 방지할 수 있다고 설명되어 있다.

광유발성 이취 형성에 대한 음료나 식품을 안정화시키기 위해 제안된 많은 식품 첨가물들은 제품 포장 상에 화학품이나 인공물로서 표기되어야만 한다. 소비자 선호도 관점에서 볼 때, 식음료 제품의 제조업자들은 일반적으로 이러한 화학 첨가물을 사용하는 것을 좋아하지 않고, 대신 가능한 한 보다 매력적으로 성분을 표시(소비자에게 호감을 주는 표시) 할 수 있으면서 유사한 기능을 부여하는 첨가물을 사용하기를 원한다.

발명의 요약

본 발명자들은 색상 강도가 낮은 카라멜화 탄수화물을 함유하는 조성물을 첨가함으로써, 음료와 식품에 광유발성 풍미 변화에 대한 내성을 증가시킬 수 있음을 발견하였다. 카라멜과 같은 카라멜화 탄수화물을 사용함으로 해서, 본 발명 조성물 은 제품 포장지의 성분 목록에 소비자에게 호감을 주는 용어, 예컨대 "카라멜", "카라멜 색상", "카라멜 추출물" 또는 "카라멜 분리물"과 같은 용어로 표시될 수 있다는 장점이 있다.

본 발명자들은 카라멜화, 즉, 탄수화물이 가열될 때 일어나는 반응이, 특히 탄수화물이 질소원 존재 하에 카라멜화될 경우, 바람직하지 못한 이취 발생 물질로 분해됨이 없이, 자외선을 흡수할 수 있는 능력을 나타내는 반응 산물을 생산한다는 것을 예기치 않게 발견하였다. 보다 중요하게는, 본 발명자들은 이들 UV 흡수 물질이 카라멜화 물질의 다른 고유 성분들과 달리 기본적으로 무색이라는 것을 발견하였다. 따라서, 이러한 지식에 기초하여, 본 발명자들은 색상 변화를 실질적으로 유발함이 없이 광유발성 풍미 변화에 대해 음료나 식품을 안정화시키는데 사용될 수 있는 조성물을 개발하였다. 비록 본 발명자들은 본 발명 조성물의 유리한 특성들이 주로 UV 흡수 특성과 연관된 것이라고 믿고 있으나, 본 발명 조성물의 이러한 보호 특성이 부분적으로 다른 특성에 기인할 수도 있을 것이다.

본 발명 제품 및 광안정화 조성물은 색상 강도가 낮은 카라멜화 탄수화물을 함유하며 특히 250 내지 400 nm 범위 파장의 UV 광선은 비교적 고도로 흡수하는 반면, 가시광선은 비교적 적게 흡수한다. 이것은 280 nm 파장에서의 광흡수와 560 nm 파장에서의 흡광도 비율 (A _280/560 )이 200 이상이라는 것으로부터도 입증된다. 색상 강도가 낮은 이러한 카라멜화 탄수화물은 카라멜을 탁색시켜 갈색 성분을 제거하는 한편 A _280/560 가 적어도 100% 증가한 것으로부터 입증되는 바와 같이, UV 흡수 성분은 유지시킴으로써 적절하게 제조한다. 또는, 카라멜화 탄수화물은 색상 부여 성분 (예컨대, 멜라노이딘) 보다 UV 흡수 성분 (예컨대, 피라진)을 더 잘 형성시키는 반응 조건을 선택함으로써 제조할 수도 있다.

질소원 존재 하에서 카라멜화시킴으로써 생산되는 시판 카라멜은 이하에서 "분류/흡수 비율(Classification/Absorbance ratio)"로 설명되는 방법에 의해 결정되는 소위 소거율 (흡광도 비율 A _280/560 ))에 기초하여 흔히 특징지어진다. 일반적으로, 이러한 카라멜은 흡광도 비율 A _280/560 가 120 미만이다. 본 발명에 따른 카라멜의 탈색은 560 nm 부근에서 빛을 흡수하는 유색 성분은 제거하는 동시에 N-헤테로시클릭 물질에 기여하는 UV 흡수 특성은 유지시켜 준다. 따라서, 본 발명에 따른 카라멜의 탈색 방법은 질소원 존재 하에 카라멜화시킴으로서 생산된 기존의 카라멜 (특히 암모니아 카라멜 및 설파이트 암모니아 카라멜) 보다 흡광도 비율 A _280/560 가 훨씬 높은 물질을 생산할 수 있게 해준다.

따라서, 본 발명의 한가지 태양은 카라멜화 탄수화물을 함유하는 조성물에 관한 것으로 이 조성물은 0.1 중량%의 건조 고체 함량으로 물에 용해될 경우 다음의 특성을 나타내는 것이다:

i. 280 nm에서의 흡광도 (A ₂₈₀ )가 0.01를 초과, 바람직하게는 0.05를 초과, 더욱 바람직하게는 0.1을 초과, 가장 바람직하게는 0.3을 초과한다;

ii. 흡광도 비율 A _280/560 가 적어도 200, 바람직하게는 적어도 250이다.

본 발명의 카라멜화 탄수화물은 색상 성분, 특히 갈색 생상 성분 함량이 기존의 카라멜에 비하여 현저히 적다는 차이점이 있다. 이러한 낮은 색상 성분 함량은 560 nm 에서의 흡광도 (A ₅₆₀ )가 비교적 낮다는 것으로부터도 자명하다. 동시에, 본 발명의 카라멜화 탄수화물은 본 조성물의 A ₂₈₀ 에 의해 입증되는 바와 같이 강한 UV 흡수능을 나타낸다. 따라서, 본 발명의 카라멜화 탄수화물과 본 발명의 조성물은 비교적 높은 흡광도 비율 A _280/560 을 가짐을 특징으로 한다. 본 발명의 조성물은 일반적으로 건조 고체 중량 기준으로, 카라멜화 탄수화물을 적어도 10%, 바람직하게는 적어도 20%, 더욱 바람직하게는 적어도 30%, 더욱 바람직하게는 적어도 40%, 가장 바람직하게는 적어도 50% 함유한다.

A ₂₈₀ 은 610 nm 대신 280 nm에서 흡광도를 측정하는 것을 제외하고, 후술되는 "색상 강도"란에 설명된 바와 같이, % 고체에 대하여 상대적으로 측정된다.

본 명세서에서 "파장"이라 함은 달리 언급하지 않는 한 빛의 파장을 가리키는 것이다. 본 명세서에서 "흡수 또는 흡광"이라 함은 달리 언급하지 않는 한 빛의 흡수를 가리키는 것이다.

카라멜화는 일반적으로 당의 열분해에 의하여 휘발성(카라멜 향)의 갈색 산물(카라멜 색상)이 형성되는 것으로 정의된다. 이 과정은 산 또는 염기에 의해 촉매되며 일반적으로 3 내지 9의 pH 범위에서 120℃ 보다 높은 온도를 요구한다. 열에 의해 유발되는 카라멜화에 있어서 향과 색상이 발생하기 위해서는 먼저 당, 일반적으로는 단당류가 분자내 재배치를 수행할 필요가 있다. 대개, 이 반응은 H ⁺ 를 방출시킨다. 따라서, 카라멜화가 일어나는 용액의 pH는 시간이 지날수록 저하된다.

카라멜화가 일어나는 반응 순서는 복잡하다. 그 중에서도 초기 에놀화 반응은 특히 중요한데 이는 이 반응이 일련의 연쇄 반응들의 시발점이기 때문이다. 이 반응들은 당분해 산물을 발생시키고 이것은 더욱 반응하여 알코올 축합을 통해 산소 헤테로시클릭 화합물 및 카보시클릭 화합물을 생산한다. 열 카라멜화의 핵심 중간체는 오술로스(osuloses)이다. 이들은 3-데옥시헥소술로스와 같은 α-디카르보닐 화합물이다. 이 물질들은 카라멜 색상을 형성할 뿐만 아니라 카라멜 향에 전형적인 중요한 휘발성 산물을 발생시키기도 한다.

본 발명자들은 카라멜화 탄수화물, 특히 질소원 존재 하에서 카라멜화되어 얻어진 카라멜들이 본 발명에서 사용되는데 특히 적합하다는 것을 발견하였다. 이렇게 얻어진 카라멜들에는 피라진 유도체와 같은 고리형 질소 함유 화합물이 꽤 많은 양으로 존재한다는 특징이 있다. 본 발명자들은 광 유발성 풍미 변화에 대하여 음료와 식품을 안정화시키는 본 발명의 조성물의 효능과 그의 N-헤테로시클릭 물질의 함량 간에 강한 상관 관계가 있음을 관찰하였다. 바람직한 구체예에서, 본 발명의 조성물은 건조물 기준으로 N-헤테로시클릭 물질을 적어도 0.5%, 바람직하게는 적어도 1.0%, 더욱 바람직하게는 적어도 3.0% 함유한다. 고리에 질소 원자가 2개 이상 함유된 N-헤테로시클릭 물질은 특히 우수한 광안정화 특성을 나타낸다. 특히 질소 원자를 2개 함유하는 방향족 N-헤테로시클릭 물질은 특히 바람직하다. 바람직하게는, N-헤테로시클릭 물질이 피라진, 피리미딘, 피리다진, 및 이들의 조합 중에서 선택되는 것이 좋다.

본 발명에 따른 N-헤테로시클릭 물질은 물에 대한 용해도가 적어도 10 mg/kg, 더욱 바람직하게는 적어도 100 mg/kg이다. 상기 물질의 분자량은 일반적으로 500 이하이고, 바람직하게는 400 이하, 더욱 바람직하게는 350 이하이다.

본 발명자들은 카라멜화 탄수화물이 피라진 유도체, 특히 탄수화물 유도형 치환기를 구성하는 피라진 유도체를 꽤 많은 양으로 함유할 경우 본 발명 조성물이 특히 우수한 결과를 나타낸다는 것을 발견하였다. 따라서, 특히 바람직한 구체예에서, 본 발명 조성물은 다음 화학식 (1)에 따른 피라진 유도체를 건조물 기준으로 적어도 0.5 중량%, 바람직하게는 적어도 1.0 중량%, 더욱 바람직하게는 적어도 3.0 중량%의 양으로 함유한다.

식 중, R ₁ -R ₄ 는 독립적으로 수소; 히드록시히드로카르빌 잔기; 히드록시히드로카르빌 잔기의 에스테르; 또는 히드록시히드로카르빌 잔기의 에테르를 나타내고; R ₁ -R ₄ 중 적어도 하나는 히드록시히드로카르빌 잔기이거나 그의 에스테르 또는 에테 르이다. 바람직하게는, R ₁ -R ₄ 중 적어도 하나는 히드록시히드로카르빌 잔기 또는 그의 에스테르인 것이 좋고, 더욱 바람직하게는 히드록시히드로카르빌 잔기를 나타내는 것이 좋다.

본 발명은 본 명세서에 제시된 화학식으로 나타내어질 수 있는 모든 입체이성질체를 포괄한다. 따라서, 본 발명은 라세미 혼합물 뿐만 아니라 상기 본 발명의 N-헤테로시클릭 물질의 기본적으로 순수한 에난티오머 뿐만 아니라 상기 물질들의 라세미 혼합물도 사용할 수 있다.

특히 바람직한 구체예에서는, R ₁ -R ₄ 중 적어도 두가지가 히드록시히드로카르빌 잔기 또는 그의 에스테르 또는 에테르이다. 피라진 유도체가 히드록시히드로카르빌 잔기를 2개 함유하는 경우, 이들 잔기들은 파라 또는 메타 위치로 존재하는 것이 좋다. 가장 바람직하게는, 본 발명의 피라진 유도체에서 R ₁ -R ₄ 중 두가지가 히드록시히드로카르빌 잔기이거나 그의 에스테르 또는 에테르인 것이 좋다.

본 명세서에서 "히드록시히드로카르빌"이라는 용어는 히드록실 치환된 히드로카르빌을 가리킨다. "히드로카르빌"이라 함은 불포화 탄소-탄소 결합, 즉 탄소-탄소 이중 결합 및 탄소-탄소 삼중 결합을 하나 이상 임의로 함유할 수도 있는 분지쇄 또는 직쇄 탄화수소쇄를 가리키는 것으로 상기 탄화수소 원자는 1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하다. 히드록시히드로카르빌의 전형적인 예로는 측쇄를 갖거나 갖지 않는 히드록시알킬 및 히드록시알케닐을 들 수 있다. 히드록실 치환기에 더해서, 히드록시카르빌 잔기는 카르보닐, 카르복실, 아실, 아미노, 아실 아미노, 알콕시, 히드록시아미노, 알콕시아미노, 티올, 디설파이드, 에테르, 에스테르, 알킬티오 및 아미드기와 같은 다른 치환기들을 함유할 수도 있다. 바람직하게는, 후자의 치환기들은 탄소 원자를 10개 이하, 더욱 바람직하개는 5개 이하로 함유하는 것이 좋다. 가장 바람직하게는, 히드로카르빌 잔기가 1개 이상의 히드록실기 이외에는 다른 치환기를 함유하지 않는 것이 좋다.

일반적으로, 히드록시히드로카르빌 잔기는 탄소 원자를 1 내지 10개, 바람직하게는 2 내지 4개, 더욱 바람직하게는 3개 또는 4개 함유한다. 특히 바람직한 구체예에서는, 피라진 유도체 중에 존재하는 탄소 원자의 총 갯수가 5 내지 12개이고, 더욱 바람직하게는 9 내지 12개 범위인 것이 좋다.

적어도 하나의 히드록시히드로카르빌 잔기는 바람직하게는 적어도 2개의 히드록실기를 함유한다. 더욱 바람직하게는, 상기 잔기는 3개 또는 4개의 히드록실기를 함유하는 것이 좋다.

본 발명의 광안정화 조성물 중의 피라진 유도체는 일반적으로 이치환형(di-substituted) 피라진을 높은 분율로 함유한다. 따라서, 바람직한 구체예에서, 본 발명 조성물은 화학식 (1)에 따른 피라진 유도체를 건조물 기준으로 적어도 0.5 중량%의 양으로 함유하며, 상기 화학식 (1)에서 R ₁ -R ₄ 중 적어도 두개는 독립적으로 히드록시히드로카르빌 잔기 또는 그의 에스테르 또는 에테르를 나타내는 것이다.

본 발명 조성물에 특히 풍부한 이치환형 피라진 유도체의 예로는 프럭토사진류, 바람직하게는, 2,5- 및 2,6-치환형 프럭토사진을 들 수 있다. 따라서, 바람직 한 구체예에서, 본 발명 조성물은 2,5-데옥시프럭토사진 (1-[5-(2,3,4-트리히드록시부틸)-피라진-2-일]-부탄-1,2,3,4-테트라올), 2,6-데옥시프럭토사진 (1-[6-(2,3,4-트리히드록시부틸)-피라진-2-일]-부탄-1,2,3,4-테트라올), 2,5-프럭토사진 (1-[5-(1,2,3,4-테트라히드록시부틸)-피라진-2-일]-부탄-1,2,3,4-테트라올), 2,6-프럭토사진 (1-[6-(1,2,3,4-테트라히드록시부틸)-피라진-2-일]-부탄-1,2,3,4-테트라올) 및 이들의 조합물 중에서 선택된 프럭토사진을 건조물 기준으로 적어도 0.1 중량%, 보다 바람직하게는 적어도 0.3 중량%, 더욱 바람직하게는 적어도 0.5 중량%, 가장 바람직하게는 적어도 1.0 중량%의 양으로 함유한다. 특히 바람직한 구체예에서, 프럭토사진은 2,5-데옥시프럭토사진, 2,6-데옥시프럭토사진 및 이들의 조합물 중에서 선택된다. 가장 바람직하게는, 프럭토사진이 1-[6-(2,3,4-트리히드록시부틸)-피라진-2-일]-부탄-1,2,3,4-테트라올, 1-[5-(2,3,4-트리히드록시부틸)-피라진-2-일]-부탄-1,2,3,4-테트라올 및 이들의 조합물 중에서 선택되는 것이 좋다. 후자의 데옥시프럭토사진은 다음 화학식들로 표시된다:

1-[6-(2,3,4-트리히드록시부틸)-피라진-2-일]-부탄-1,2,3,4-테트라올(2,6-데옥시프럭토사진)

1-[5-(2,3,4-트리히드록시부틸)-피라진-2-일]-부탄-1,2,3,4-테트라올(2,5-데옥시프럭토사진)

본 발명은 음료나 식품에 있어서 합성(인공) 피라진 유도체와 천연 피라진 유도체 두가지 모두의 사용을 포괄한다. 특히 천연 피라진 유도체가 가장 바람직하다. 본 명세서에서 "천연"이라 함은 이러한 피라진 유도체가 석유화학물질 [(페트로)화학물질]의 반응에 의해 얻어지는 것이 아니라 천연원으로부터 얻은 것임을 가리킨다.

본 발명 조성물은, 질소원의 존재 하에 당을 카라멜화시킴으로써 얻어질 경우, 대개 글루코사민과 프럭토사민과 같은 아미노당을 상당히 많은 양으로 함유할 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명 조성물은 특히 단당류나 이당류 잔기를 함유하는 아미노당, 더욱 특정적으로는, 단당류 잔기를 함유하는 아미노당을 대개 적어도 0.001%, 바람직하게는 적어도 0.01%, 더욱 바람직하게는 적어도 0.03%, 가장 바람직하게는 적어도 0.05%의 양으로 함유할 것이다. 상기 백분율은 조성물의 건조물에 대한 중량%로서 환산된 것이다.

본 발명 조성물은 광범위한 음료와 식품을 광유발성 풍미 변화로부터 안정화시키는데 적합하다. 그러나 최상의 결과는 물을 함유하는 식품, 특히 물-지속성(water-continuous) 식품에서 얻어진다. 이들 식료품에서 본 발명 조성물을 사용할 경우 침전이 생기는 것을 방지하기 위하여, 본 발명의 안정화 조성물은 기본적으로 물에 완전히 용해되는 것인 것이 좋다. 바람직하게는, 본 발명 조성물은 기본적으로 적어도 0.01 중량%의 건조 고체 함량까지, 더욱 바람직하게는 적어도 0.05 중량%, 가장 바람직하게는 적어도 0.1 중량%의 건조 고체 함량까지 완전히 수용성인 것이 좋다.

본 발명의 광안정화 조성물은 카라멜화 물질의 갈색 색상에 주원인이 되는 멜라노이딘을 소량 함유한다. 멜라노이딘은 카라멜화 반응 종결 후, 여과 또는 분자량, 크기, 소수성 또는 전하에 기초한 분리를 가능하게 해주는 다른 분리 기술 수단에 의해 적절히 분리될 수 있는 비교적 큰 분자이다. 얻어진 조성물은 일반적으로 분자량이 30 kDa를 초과하는 성분을 건조물 중량 기준으로 30% 미만, 바람직하게는 20% 미만, 더욱 바람직하게는 15% 미만, 더욱 바람직하게는 10%, 가장 바람직하게는 5% 미만의 양으로 함유한다. 더욱 구체적으로, 전술한 양은 분자량이 10 kDa를 초과하는 성분, 보다 구체적으로는 5 kDa를 초과하는 성분, 가장 구체적으로는 1 kDa를 초과하는 성분에 관한 것이다. 본 발명 조성물에 함유된 분자량이 30 kDa를 초과하는 성분의 양은 상기 조성물의 수용액을 Millipore

멜라노이딘과 다른 색상 부여 물질의 함량이 감소되었다는 것은 특히 600 nm 부근의 파장에서의 색상 강도가 낮다는 것으로부터도 명백하다. 본 발명의 특히 바람직한 구체예에서, 본 발명의 광안정화 조성물은 610 nm에서의 색상 강도가 전술한 방법으로 산출할 경우 0.024 이하, 바람직하게는 0.01 이하이다. 보다 바람직하게는, 상기 색상 강도가 전술한 산출 방식에 의할 경우 0.003 미만인 경우이다. 610 nm에서의 색상 강도를 측정하는 적절한 방법을 이하에 설명한다.

본 발명 조성물은 예컨대 고체 함량이 10 중량% 이상인 비교적 농축된 형태로 제공되는 것이 유리하다. 보다 바람직하게는, 이 고체 함량이 20 중량% 이상, 가장 바람직하게는 30 중량% 이상인 것이 좋다. 본 발명 조성물은 액체, 시럽, 페이스트, 분말, 과립 또는 정제형일 수 있다. 바람직하게는, 본 발명 조성물은 물을 80 중량% 미만, 더욱 바람직하게는 70 중량% 미만의 양으로 함유하는 것이 좋다.

전술한 바와 같이 본 발명 조성물은 질소 물질을 적절하게 함유한다. 그러나, 바람직하게는 본 발명 조성물 중의 질소 물질의 양은 제한되는 것이 좋다. 결론적으로, 바람직한 구체예에서, 본 발명 조성물 중 총 질소 함량은 질소 측정법 (킬달법), 방법 II (FNP 5)로 측정할 경우 건조물의 20 중량% 미만, 보다 바람직하게는 15 중량% 미만, 가장 바람직하게는 10 중량% 미만인 것이 좋다. 또 다른 바람직한 구체예에서, 상기 질소 함량은 건조물의 적어도 0.1 중량%, 더욱 바람직하게는 적어도 0.2 중량%이다.

본 발명에 따른 광안정화 조성물은 항산화제, 유화제 및 담체 물질과 같은 첨가제를 적절히 포함할 수 있다. 그러나, 바람직하게는, 본 발명 조성물은 "천연"의 것으로 여겨지지 않는 성분, 즉, "인공", "합성", 또는 "화학"등으로 표시될 필요가 있는 성분들은 함유하지 않는 것이 좋다. 특히 바람직한 구체예로서, 본 발명의 모든 조성물은 "카라멜", "카라멜 색상", "카라멜 분리물", "카라멜 추출물" 등으로 표시될 수 있다.

본 발명의 또 다른 태양은 음료나 식품에 있어서 광유발성 풍미 변화를 예방 또는 감소시키기 위한 첨가제로서 본 발명의 광안정화 조성물을 사용하는 것과 연관되어 있다. 일반적으로, 본 발명 조성물은 도입되는 건조물의 양을 기준으로 산출할 경우, 0.01 중량% 이상, 바람직하게는 0.02 중량% 이상, 더욱 바람직하게는 0.03 중량% 이상의 양으로 도입된다. 일반적으로 도입량은 도입되는 건조물의 양에 기초하여 산출할 때, 1 중량% 이하, 바람직하게는 0.5 중량% 이하, 더욱 바람직하게는 0.3 중량% 이하일 것이다.

본 발명은 광개시제로서 작용할 수 있는 물질인 리보플라빈을 꽤 많은 양으로 함유하는 음료와 식품에서의 광유발성 풍미 변화를 에방하는데 특히 적합하다. 본 발명 조성물은 리보플라빈을 10 ㎍/kg (ppb) 이상, 더욱 바람직하게는 리보플라빈을 50 ㎍/kg 이상, 가장 바람직하게는 리보플라빈을 100 ㎍/kg 이상 함유하는 음료와 식품에 사용될 경우 특히 유리하다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 광안정화 조성물은 피라진 유도체를 실질적인 양으로 유리하게 함유한다. 일반적으로, 본 발명 조성물은 최종 제품이 상기 정의한 바와 같은 피라진 유도체를 0.5 mg/kg 이상, 바람직하게는 1 mg/kg 이상, 더욱 바람직하게는 3 mg/kg 이상, 가장 바람직하게는 10 mg/kg 이상의 양으로 함유하도록 하는 양으로 음료나 식품 중에 도입된다. 보다 바람직한 구체예에서, 맥아 음료는 2,5-데옥시프럭토사진, 2,6-데옥시프럭토사진, 2,5-프럭토사진, 2,6-프럭토사진 및 이들의 조합물 중에서 선택된 프럭토사진을 0.5 mg/kg 이상, 바람직하게는 1 mg/kg 이상의 양으로 함유한다.

본 발명의 광안정화 조성물의 여러가지 장점들은 병입(bottled) 음료에 사용될 경우 특히 현저하다. "병입 음료"라는 용어는 유리 용기 (예컨대, 병, 단지 등)에 들어있는 음료 뿐만 아니라 광투과성 플라스틱, 예컨대 폴리에틸렌 (예컨대, 폴리에틸렌(PE), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 및/또는 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN)); 폴리카보네이트; PVC; 및/또는 폴리프로필렌을 기재로 한 플라스틱 중에 들어있는 음료들도 포괄한다. 특히 바람직한 구체예에서, 본 발명의 광안정화 조성물은 녹색 유리, 투명 유리(예컨대, 플린트 유리), 또는 청색 유리에 병입된 음료에 광안정화용 첨가제로서 첨가되는 것이 좋다. 가장 바람직하게는, 녹색 또는 투명 유리에 병입된 음료에 첨가제로서 사용되는 것이 좋다.

본 발명은 맥주, 소프트 드링크, 술, 쥬스, 유제품 음료 등과 같은 광범위한 음료에 있어서의 광안정화 조성물의 용도도 포괄한다. 특히 바람직한 구체예에서, 본 발명 조성물은 맥주, 에일(ale), 맥아 주류, 포터(porter), 쉔디(shandy) 및 맥아 발효 추출물을 함유하거나 이로부터 만들어진 음료와 같은 맥아 음료에 있어서 광유발성 풍미 변화를 예방 또는 감소시키는데 유용하게 사용된다. 본 발명의 광안 정화 조성물은 맥주, 보다 바람직하게는 비교적 연한 맥주, 예컨대 EBC 색지수가 25 미만인 맥주, 더욱 바람직하게는 15 미만인 맥주, 가장 바람직하게는 12 미만인 맥주의 광안정성을 향상시키는데 유리하게 이용된다. EBC 색지수를 결정하는 적절한 방법을 후술한다.

양조 산업 분야에서는 라거, 에일, 포터, 스타우트 등과 같은 양조 음료 (본 명세서에서는 일반적으로 "맥주"라 칭함)가 태양광이나 인공광선에 노출될 경우 이들 음료의 감각(sensory) 특성에 해로운 영향이 끼쳐진다는 것이 잘 알려져 있다. 보다 정확하게는, 광노출은 소위 "태양광 충격(sunstruck)" 또는 "광충격(light struck)" 풍미로도 칭해지는, 소위 "스컹크(skunky)" 풍미를 일으키는 것으로 알려져 있다. 일반적으로, 맥주에서 태양광 충격 풍미의 형성은 250-550 nm 파장의 빛에 의해 특히 강하게 촉진된다. 일반적으로 파장이 짧을수록 태양광 충격 풍미의 형성 속도는 더 빠르다.

휘발성 함황 화합물은 태양광 충격 풍미의 원인인 것으로 믿어지고 있다. 이러한 함황 화합물들은 적어도 부분적으로는 음료 중의 광화학적으로 분해되는 호프 성분과 기타 함황 화합물들과의 반응에 의하여 형성되는 것으로 여겨지고 있다. 이들 함황 화합물들은 극소량만으로도 음료에 태양광 충격 풍미를 일으키는데 충분하기 때문에 소비자가 덜 선호하게 된다 (참고. 예컨대, Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, 제4판, 4권, 22-63 페이지, 1992, 및 미국특허출원 2002/0106422호).

리보플라빈은 태양광 충격 풍미를 일으키는 함황 물질을 발생시키는 광화학 반응을 돕는 것으로 믿어진다. 리보플라빈은 음료 중 광개시제로서 작용할 수 있고 맥주 중에 꽤 많은 양으로 존재한다. 맥주 중의 리보플라빈은 거기에 사용된 주로 맥아로부터 유래한다. 그 보다 정도는 덜하지만 발효중 효모의 작용과 호프 역시 맥주의 리보플라빈 함량에 일조한다 (참고. 예컨대, Tamer 외 "Kinetics of Ribovlavin Production by Brewers Yeast", 754-756 페이지, Enzyme Microb. Technology, 1988, 제10권, December).

태양광 충격 문제를 해결하기 위하여, 맥주 중의 리보플라빈 함량을 저감시키는 것이 제안된 바 있다 (Sakuma 외, "Sunstruck Flzvour Formation in Beer", ASBC Journal). 리보플라빈은 예컨대 화학선(化學線) 조사를 이용한 분해에 의해 제거할 수 있다 (미국특허 3,787,587호, 5,582,857호, 및 5,811,144호). 맥주 중에 존재하는 리보플라빈의 양은 맥주를 흡수성 점토로 처리하거나 (미국특허 US 6,207,208호), 효소와 류코노스톡 메센테로이드( Leuconostoc mesenteroides )의 조합체와 공동발효시킴으로써 (미국특허 6,514,542호) 저감시킬 수 있다. 고정형 리보플라빈 결합 단백질을 이용하여 리보플라빈을 제거하거나 또는 상기 단백질을 음료에 첨가하여 리보플라빈을 불활성화시키는 방안도 제안된 바 있다 (EP-A 0 879 878). 본 발명의 광안정화 조성물은 맥주, 특히 광투과성 용기, 그 중에서도 330-360 nm 파장의 광선을 투과시키는 용기, 보다 광범위하게는 320-400 nm의 파장 범위의 광선을 투과시키는 용기에 보관된 맥주의 태양광 충격 풍미의 발생을 방지하는데 특히 효과적이다.

맥주에 있어서 태양광 충격 풍미의 주요 소스는 3-메틸-2-부텐-1-티올(3- MBT)이다. 물 중 이 물질의 감각 역치는 겨우 수 ng/kg(ppt)에 불과하다. 3-MBT는 광선에 의해 여기된 리보플라빈(주로 몰트 성분에서 유래함)과 맥주 중 쓴맛 성분, 즉 주로 호프에서 유래하는 이소-α-산과의 반응에 의해 형성되는 것으로 믿어지고 있다. 본 발명의 광안정화 조성물을 광유발성 풍미 변화를 억제하는데 효과적인 양으로 사용하면 3-MBT 형성률이 30% 이상, 바람직하게는 50% 이상, 더욱 바람직하게는 60% 이상, 더욱 바람직하게는 70% 이상, 가장 바람직하게는 80% 이상 명백히 감소된다. MBT 형성의 감소를 측정하는 적절한 방법을 실시예란에서 설명한다.

본 발명의 또 다른 태양은 광유발성 풍미 변화에 대한 음료나 식품의 안정성을 향상시키기 위한 첨가제로서 적절하게 사용될 수 있는 조성물의 제조 방법에 관한 것으로서, 상기 방법은:

- 카라멜화된 공급원료(feedstock)을 제공하는 공정;

- 상기 공급원료를 탈색시켜 그의 A _280/560 을 100% 이상 증가시키는 공정

을 포함하여 이루어진다.

카라멜화된 공급원료의 탈색은 상기 공급원료로부터 전술한 바와 같이 정의된 광안정화 조성물을 선택적으로 분리시킬 수 있는 공지 기술, 또는 예컨대 표백(bleaching)과 같이 카라멜화된 공급원료 중에 존재하는 색소 물질을 선택적으로 제거할 수 있는 여하한 공지 기술에 의해 수행 가능하다. 적절한 분리 기술의 예로는: 흡착성 물질(예컨대 역상 흡수제)을 이용한 처리, 여과 및 크로마토그래피를 들 수 있다. 본 발명 방법의 일례에서는 30 kDa 이하, 바람직하게는 10 kDa 이하, 더욱 바람직하게는 5 kDa, 가장 바람직하게는 1 kDa의 컷 오프(cut-off) 값을 갖는 필터를 1개 이상 이용하여 여과시킴으로써 탈색을 수행한다. 또 다른 구체예에서는, 액체 크로마토그래피 수단, 바람직하게는 역상 또는 양이온 교환 크로마토그래피에 의해 탈색시킨다.

카라멜화 후, 카라멜화된 공급원료는 수성계에서 거의 용해되지 않는 고분자 산물을 함유할 수 있다. 본래 반투명한 음료나 식품에서 상기 원료를 그대로 사용할 경우, 바람직하지 못한 흐릿함이나 백탁이 야기될 수 있다. 따라서, 바람직한 구체예에서, 본 발명의 방법은 기본적으로 완전히 수용성인 조성물을 생성시키며, 이는, 상기 방법이 상기한 수용성을 달성하는데 필요하다면 불용성 물질을 제거 및/또는 가용화시키기 위한 부가적인 공정을 포함함을 의미한다. 불용성 물질은 예컨대 초음파 처리 또는 용매 첨가에 의해 적절히 가용화시킬 수 있다.

본 발명의 방법에서, 불용성 물질의 선택적 제거 또는 가용화는 탈색 공정 전에 수행하는 것이 바람직하다. 본 발명은 또한 탈색 및 불용물질의 제거를 예컨대 여과에 의해 단일 공정으로 수행하는 방법도 포괄한다.

본 발명은 또한 공급원료가 카라멜을 예컨대 맥아, 맥아 보리(malted barley), 시럽과 같은 1종 이상의 기타 양조용 첨가물과 병합하여 함유하는 경우의 방법도 포괄한다. 본 발명 방법에 특히 적합한 카라멜은 European Union Directive 95/45; Purity Criteria concerning Colours for use in Foodstuffs 및 UF Food CHemical Codex IV에 정의된 바와 같은 카라멜이다. 따라서, 매우 바람직한 구체예에서, 카라멜화된 공급원료는 건조물 기준 5 중량% 이상의 카라멜을 포함하여 양조용 첨가물을 건조물 기준 50 중량% 이상 함유한다. 더욱 바람직하게는, 공급 원료는, 카라멜을 건조물 기준으로 10 중량% 이상, 더욱 바람직하게는 30 중량% 이상, 가장 바람직하게는 50 중량% 이상 함유한다.

카라멜은 여러 화합물들의 복잡한 혼합물로서, 이들 화합물들 중 일부는 콜로이드상 응집체 형상이다. 카라멜은 탈수화물을 단독으로 또는 식품 등극의 산, 염기, 및/또는 염의 존재 하에 가열함으로써 제조한다. 카라멜은 대개 설탕이 탄 냄새를 내면서 다소 쓴 맛을 내는 암갈색 내지 흑색의 액체 또는 고체이다. 카라멜은 프럭토스, 덱스트로스(글루코스), 전화당, 수크로스, 락토스, 당밀 및/또는 전분 가수분해물 및 그의 분획을 비롯한 시판되는 식품 등급의 영양 감미료로부터 제조한다. 이용가능한 산은 식품 등급의 황산, 아황산, 인산, 아세트산 및 시트르산이며 적절한 염기는 암모늄, 소듐, 포타슘 및 칼슘 히드록사이드이다. 이용가능한 염에는 암모늄, 소듐 및 포타슘 카보네이트, 바이카보네이트, 포스페이트(일염기 및 이염기 포함), 설페이트, 및 설파이트가 포함된다. 카라멜은 물에 용해된다.

카라멜은 제조에 사용되는 반응물질과 특정의 동정 데스트(European Union Directive 95/45 Purity Criteria concerning Colours for use in Foodstuffs 및 US Food Chemical Codex IV)에 의해 서로 다른 네가지로 클래스로 분류된다:

- 클래스 I: 플레인 카라멜, 가성(caustic) 카라멜; E 150a, 클래스 I 카라멜은 산, 염기 또는 염기의 존재 또는 부재 하에, 그러나 암모늄 또는 설파이트 화합물의 부재하에 탄수화물을 가열시켜 제조한다.

- 클래스 II: 가성 설파이트 카라멜; E 150 b. 클래스 II 카라멜은 산 또는 염기의 존재 또는 부재 하에 그리고 설파이트 화합물의 존재 하에, 그러나 암모늄 화합물의 부재 하에 탄수화물을 가열시켜 제조한다.

- 클래스 III: 암모니아 카라멜; E 150 c. 클래스 III 카라멜은 산 또는 염기의 존재 또는 부재 하에 그리고 암모늄 화합물의 존재 하에, 그러나 설파이트 화합물의 부재 하에 탄수화물을 가열시켜 제조한다.

- 클래스 IV: 설파이트 암모니아 카라멜; E 150 d. 클래스 IV 카라멜은 산 또느 ㄴ염기의 존재 또는 부재 하에 그리고 설파이트 및 암모니아 화합물 두가지 모두의 존재 하에 탄수화물을 가열시켜 제조한다.

클래스 III 및 IV 카라멜에 사용되는 암모늄 화합물에는 암모늄 히드록사이드, 암모늄 카보네이트, 암모늄 히드로겐 카보네이트, 암모늄 포스페이트, 암모늄 설페이트, 암모늄 설파이트 및 암모늄 히드로겐 설파이트가 포함된다. 설파이트 화합물은 예컨대 아황산, 포타슘, 소듐 및 암모늄 설파이트 및 포타슘, 소듐, 암모님 히드로겐 설파이트이다. 제조 공정 중, 식품 등급의 소포제를 공정 촉진조제로서 사용할 수 있다.

전술한 네가지 클래스의 카라멜 중, 암모니아 카라멜과 암모니아 설파이트 카라멜은 본 발명 방법에서 특히 적합한 출발 물질이다. 특히 암모니아 카라멜 (클래스 III)은 본 발명에 따른 광안정화 조성물 제조시 매우 우수한 출발 물질이 된다.

본 발명의 방법에서 채용되는 탈색 공정은 태양광 충격 형성을 저해하는 물질을 유의적으로 제거하거나 소거하는 결과를 초래하지 않으며, 단지 가시광선 대 역을 흡수하는 물질을 제거 또는 소거한다. 따라서, 상기 탈색 공정은 광유발성 이취 형성과 연관된 파장들에서서의 상기 탈색된 물질의 흡수 특성을 대체로 보존시킨다. 대부분의 UV 광선 차단 화합물의 이러한 보존은 280/560 비율 (A _280/560 )에 의해 가장 잘 표현된다. 이 비율은 유럽 카라멜 순도 지침서 (95/45EU)에서 사용되고 있고 흡광 비율(extinction ratio)로서 표시된다. 암모늄 설파이트 카라멜의 A _280/560 은 50 미만인 것으로 명시된다. 비록, 암모니아 카라멜에 대해서는 이러한 명시가 없지만, 그의 A _280/560 은 일반적으로 120 미만이 될 것이다. 본 발명 방법으로 얻은 조성물을 함유하는 탈색된 카라멜화 탄수화물의 A _280/560 은 일반적으로 200을 초과하며, 바람직하게는 250 초과, 더욱 바람직하게는 350 초과, 더욱 바람직하게는 400 초과, 더더욱 바람직하게는 500을 초과하고 가장 바람직하게는 1000을 초과한다.

전술한 EU 규정에 따르면 카라멜은 610 nm에서의 색상 강도가 0.01-0.6 이어야 한다. 암모니아 카라멜의 경우에는 색상 강도가 0.08-0.36이어야 한다. 색상 강도의 측정 방법에 대한 설명을 이하에서 제공한다. 본 발명 방법에서 사용되는 카라멜 함유 공급원료의 색상 강도는 건조물 기준으로 0.01을 초과하는 것이 바람직하고, 0.024를 초과하면 더욱 바람직하다. 본 발명 방법에서, 공급원료의 색상 강도는 탈색의 결과, 적어도 5 배수, 더욱 바람직하게는 적어도 10 배수 및 가장 바람직하게는 적어도 20 배수만큼 감소되는 것이 좋다.

본 발명의 방법은 대개 본 발명의 광안정화 조성물을 상당히 높은 수율로 생산한다. 일반적으로, 본 발명 방법의 수율은 5-90%, 특히 10-80% 범위이다. 특히 바람직한 구체예에서, 본 발명의 방법은 본 발명에 따른 광안정화 조성물을 20% 이상의 수율로 생산한다.

본 발명의 또 다른 태양은 광유발성 풍미 변화에 대한 개선된 안정성을 나타내는 음료 또는 식품에 관한 것으로, 상기 음료나 식품은 본 발명의 광안정화 조성물을 도입하는 공정을 포함하는 제조 방법에 의해 얻어진 것이거나 얻을 수 있는 음료나 식품이다. 특히, 본 발명은 상기 정의된 바와 같은 피라진 유도체를 적어도 0.5 mg/kg, 바람직하게는 적어도 1 mg/kg, 더욱 바람직하게는 적어도 3 mg/kg 및 가장 바람직하게는 적어도 10 mg/kg의 양으로 함유하는 음료나 식품에 관한 것이다. 보다 바람직한 구체예에서, 본 발명의 방법으로 얻을 수 있는 음료나 식품은 2,5-데옥시프럭토사진, 2,6-데옥시프럭토사진, 2,5-프럭토사진, 2,6-프럭토사진 및 이들의 조합물 중에서 선택된 프럭토사진을 적어도 0.5 mg/kg, 바람직하게는 적어도 1 mg/kg의 양으로 함유하는 것이다.

본 발명의 또 다른 태양은 광유발성 풍미 변화에 내성이 있는 호프 함유 음료에 관한 것으로, 여기서 상기 호프 함유 음료는 EBC 색지수가 25 미만, 바람직하게는 15 미만, 더욱 바람직하게는 12 미만이고 전술한 바와 같은 피라진 유도체의 함량은 mg/kg으로 표시될 경우, 0.1 x EBC 색지수를 초과, 더욱 바람직하게는 1 x EBC 색지수를 초과하는 것이다. 더욱 바람직하게는 상기 함량이 5 x EBC 색지수를 초과, 가장 바람직하게는 10 x EBC 색지수를 초과하는 것이다.

바람직하게는, 호프 함유 음료는 발효곡물을 베이스로 한 음료인 것이 좋다. 더욱 바람직하게는, 호프 함유 음료는 맥주, 맥아 주류, 포터, 쉔디 또는 호프 추 출물로부터 만들어지거나 호프 추출물을 함유하는 기타 음료인 것이 좋다. 더욱 바람직하게는, 음료가 맥주인 것이 좋고, 가장 바람직하게는 라거 맥주인 것이 좋다. 특히 바람직한 구체예에서, 호프 함유 음료는 황색 또는 황색을 띠는 것으로서, 즉, 착색 카라멜을 유의적인 양으로 사용하는 것과 관련한 갈색 색상은 나타내지 않는 것이다.

본 발명 조성물의 광안정화량을 부가한 결과, 호프 함유 음료는 전술한 바와 같은 피라진 유도체를 적어도 0.5 mg/kg, 바람직하게는 적어도 1 mg/kg, 더욱 바람직하게는 적어도 3 mg/kg, 가장 바람직하게는 적어도 10 mg/kg의 양으로 함유할 것이다. 보다 바람직한 구체예에서, 호프 함유 음료는 2,5-데옥시프럭토사진, 2,6-데옥시프럭토사진, 2,5-프럭토사진, 2,6-프럭토사진 및 이들의 조합물 중에서 선택된 프럭토사진을 적어도 적어도 0.5 mg/kg, 바람직하게는 적어도 1 mg/kg의 양으로 함유한다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 광안정화 조성물의 장점은 파장이 500 nm 미만, 특히 400 nm 미만인 광선을 투과시키는 용기, 예컨대, 녹색, 투명 및 청색 유리로 만들어진 용기 중에 포장된 감광성 제품에서 특히 두드러질 것이다. 결론적으로, 바람직한 구체예에서, 본 발명의 호프 함유 음료는 녹색, 투명 또는 청색 유리, 특히 청색 또는 녹색 유리에 병입된 것이다.

방법

고체 함량

어떤 물질의 고체 함량은 No. 60 체(sieve)가 아니라 No. 40 체를 통과하는 것으로서 염산으로 분해시켜, 산이 없도록 세정한 다음 건조 및 연소시켜 제조한 순수한 석영모래로 구성된 캐리어 상에서 시료를 건조시킴으로써 측정한다. 정확히 칭량된 30.0 g의 준비된 모래를 정확히 칭량된 1.5-2.0 g의 재료와 혼합하고 50 mm Hg (6.7 kPa)의 감압 하에서 60℃에서 일정 중량이 될 때까지 건조시킨다. 모래 플러스 카라멜 또는 탈색된 카라멜의 최종 중량을 기록한다. % 고체 함량을 다음과 같이 산출한다:

식 중,

w _F = 모래 플러스 카라멜의 최종 중량

w _s = 모래의 중량

w _c = 초기에 첨가된 카라멜의 중량

색상 강도

이 명세서의 목적상, 특정 재료의 색상 강도는 610 nm에서의 1 cm 석영 셀에 들어 있는 물 중 0.1% (w/v) 고체 용액의 흡광도로서 정의된다. 필요하다면, 용액의 pH를 4 내지 7로 조정한다.

방법

고체 100 mg에 해당하는 물질량을 100 mL 용량의 플라스크에 넣고, 물로 희석 및 혼합하고 용액이 탁할 경우 원심분리한다. 1 cm 석영 셀 중 투명 용액의 610 nm에서의 흡광도를, 물을 레퍼런스로 사용하여 미리 표준화시킨 적절한 분광광도계를 이용하여 측정한다. 재료의 색상 강도 계산은 다음과 같이 수행한다:

고체 함량 란에서 설명된 바와 같이 % 고체를 측정한다.

분류/흡광도 비율

본 명세서의 목적 상, 재료의 흡광도 비율은 280 nm에서의 물 중 0.1% (w/v) 고체 용액의 흡광도를 560 nm에서의 동일 용액의 흡광도로 나눈 값으로 정의된다. 필요한 경우, 용액의 pH를 4 내지 7로 조정한다.

방법

고체 100 mg에 해당하는 물질량을 100 mL 용량의 플라스크에 넣고, 물로 희석 및 혼합하고 용액이 탁할 경우 원심분리한다. 상기 투명한 용액의 5.0 mL 부분을 100 mL 용량의 플라스크에 피펫을 이용하여 옮기고, 물로 희석한 다음 혼합한다. 1 cm 석영 셀 중 560 nm에서의 흡광도와 280 nm에서의 1:20(v/v) 희석 용액의 흡광도를, 물을 레퍼런스로 사용하여 미리 표준화시킨 적절한 분광광도계를 이용하여 측정한다. (적절한 분광광도계라 함은 단색발광기가 장착되어 있어 2 nm 이하의 밴드폭과 스트레이(stray)-광선 특성이 0.5% 이하가 되는 품질을 제공하는 것을 말한다). 먼저 280 nm에서의 흡광도 유닛에 20(희석배수)을 곱한 다음 상기 결과를 560 nm에서의 흡광도 곱의 결과로 나누어서 흡광도 비율을 구한다.

EBC 색상

EBC가 추천한 방법으로서 (Euroopean Brewery Convention, Analytica , 1987), 물을 레퍼런스로 해서 흡광도를 1 cm 석영 큐벳 중 430 nm에서 측정한다. 측정된 흡광도 값에 실험적으로 유도된 배수인 25를 곱하여 EBC 색상 유닛이라는 표현으로 색지수를 얻는다. EBC = A ₄₃₀ x 25.

실시예 1

본 발명에 따른 광안정화 조성물을 다음과 같이 카라멜 (타입 D35 ex Devolder SA-NV)로부터 제조하였다: 액상 카라멜 (60-80% 건조 중량. 고체) 20 그램을 증류수 200 mL에 용해시키고 Millipore

여과액 150 mL를 수집하고, 50% (v/v) 에탄올/물로 컨디셔닝시킨 70 g, 5 x 6.5 cm C18-RP SPE층 (Supelco

실시예 2

LC-PDA 분석을 수행하여 실시예 1에 설명된 광안정화 조성물에 특징적인 UV 흡광도 특성에 주로 책임이 있는 물질들을 동정하였다.

방법론:

- Waters

- Alltech사(cat no. 35101)로부터의 Prevail

- 등용매(isocratic), 런타임 40분, 유속 0.5 ml/분

- 용매: 75% 아세토니트릴 (Sigma-Aldrich, cat no.: 34998), 25% (v/v) 포름산 수용액 (포름산(98-100%)에 의해 pH 3으로 조정된 Milli-Q plus water, ACS 시약 ex Riedel de Haen)

- 시료 온도: 5℃

- 컬럼 온도: 25℃

- 탈기(degassing): 연속식

- 아세토니트릴을 이용하여 1:1(v/v) 희석한 다음 분석 전 여과하여 제조된 시료 (PVDF0.45 μM 시린지 필터)

성분 1 및 2의 정확한 질량을 측정하기 위하여, 아미노 베이스 분석 컬럼을 이용하여 LC-일렉트로스프레이-ToF-MS (포지티브 모드) 상에 탈색된 카라멜을 주입하였다. 메탄올 중 70 mg/L 폴리알라닌 용액을 록매스(lockmass: 내부 칼리브런트)로서 사용하였다. 두가지 화합물 모두의 원소 조성은 C ₁₂ H ₂₁ N ₂ O ₇ (=(M+H) ⁺ )인 것으로 밝혀졌다.

데이터 2,6-데옥시프럭토사진 1-[6-(2,3,4-트리히드록시-부틸)-피라진-2-일]-부탄-1,2,3,4-테트라올:

질량 실측치: 305.1353

질량 계산치: 305.1349

Δ질량: 1.3 ppm

데이터 2,5-데옥시프럭토사진 1-[5-(2,3,4-트리히드록시-부틸)-피라진-2-일]-부탄-1,2,3,4-테트라올:

질량 실측치: 305.1346

질량 계산치: 305.1349

Δ질량: -0.8 ppm

실시예 3

본 발명에 따른 카라멜 유도형 조성물의 광안정화 특성은 Heineken

상기한 양으로 광안정화 조성물을 함유하는 병 뿐만 아니라 대조군 시료가 들어있는 병도 제논 램프(Atlas material Testing Technology)에 의해 시뮬레이트된 태양광에 노출시켰다. 조사광량은 60분간 2700 KJ/m 이었다. 또한, 안정화 조성물 1.0 g/L를 함유하는 샘플을 2,8 및 심지어 24시간 동안 동일한 조건 하에서 조사시켰다.

시료 중 MBT의 농도를 Hughes 등이 설명한 방법에 의해 적절히 측정할 수 있다 (Hughes, PS, Burke S. 및 Meacham AE (1997) "Aspects of the lightstruck character of beer." nstitute of Brewing, Proceedings of the 6th Central and South Africa Section, pp. 123-128).

전술한 시료를 분석한 결과 광안정화 조성물을 함유하는 시료 중의 MBT 농도는 대조군 시료에서 발견된 MBT 농도에 비해 현저히 낮았다.

전술한 그래프는 본 발명의 광안정화 조성물의 효과가 광노출이 증가될 수록 같이 증가됨을 보여준다 (광노출 시간에 대한 함수로서 1.0 g/L 시료의 % 감소를 보라).

실시예 1에 따른 광안정화 조성물의 전술한 맥주 시료의 색상에 대한 효과는 전술한 방법에 따라 EBC 색지수와 A _280/560 흡광도 비율을 측정함으로써 결정하였다. 또한, 동일한 변수들을 처리된(탈색) 카라멜 대신 실시예 1의 출발 물질 (최초 카라멜)을 함유한 맥주 시료에 대해 분석하였다. 다음 결과를 얻었다:

EBC 색상 (430 nm)

* 비투입 맥주 간의 차이는 뱃치 간의 차이에 기인한다.

A _280/560 흡광도 비율

카라멜 A: 카라멜 색상 No. 300 ex DD Williamson

카라멜 B: 카라멜 색상 No. 310 ex DD Williamson

카라멜 C: 타입 D35 ex Devolder SA-NV

실시예 5

실시예 1에 설명된 광안정화 조성물의 흡광도 특성을 상기 조성물의 280 nm 부근에서의 UV-흡수 특성에 대부분의 책임이 있는 것으로 여겨진 2가지 성분 (2,5- 및 2,6-데옥시프럭토사진)의 것들과 비교하였다 (실시예 2 참조).

시료는 다음과 같이 제조하였다: 고체 100 mg에 해당하는 물질량을 100 mL 용량의 플라스크에 넣고, 물로 희석 및 혼합하고 용액이 탁할 경우 원심분리한다. 이어서, 상기 투명 용액 5.0 mL 부분을 피펫팅에 의해 100 mL 용량의 플라스크로 옮기고 물로 희석한 다음 교반한다.

이렇게 얻어진 시료들의 흡광도를, 물을 레퍼런스로 사용하여 미리 표준화시킨 적절한 분광광도계를 이용하여 280 nm에서 1 cm 석영 셀에서 측정한다. 적절한 분광광도계는 단색발광기가 장착되어 있어 2 nm 이하의 밴드폭과 스트레이(stray)-광선 특성이 0.5% 이하가 되는 품질을 제공하는 것을 말한다.

2,6-데옥시프럭토사진, 2,5-데옥시프럭토사진 및 탈색 카라멜 시료의 흡광도 곡선은 다음과 같이 결정하였다. 스펙트럼들을 250-300 nm 대역에서의 최고 흡광도에 대해 노말화시켰다 (그림 참조). 실시예 2에서 얻어진 결과 및 UV 흡광도 데이터로부터 전술한 데옥시프럭토사진은 이 특정 탈색 카라멜의 경우 280 nm에서의 UV 흡광도의 약 40%를 점하는 것으로 계산될 수 있다.

실시예 6

우유는 광선, 특히 태양광에 노출될 경우 불쾌한 풍미 변화를 일으키는 것으로 알려져 있다. 이러한 노출 결과 펜탄알 및 헥산알과 같은 우유의 지질 산화 산물, 및 디메틸설파이드가 형성된다. 본 발명에 따른 광안정화 조성물의 효과를 측정하기 위한 실험을 우유에 있어서의 광유발성 이취 발생에 대하여 수행하였다.

14 mL 우유 시료 3가지를, 이산화탄소 분위기 하에 글로브 박스 중 20 mL SPME (고상 마이크로추출: solid phase micro-extraction) 바이알 (PTFE 지지된 실리콘 마개 (cat. no. 27199 및 27300) Supelco

시료 A 및 C: 조성물 첨가되지 않은 우유

시료 B: 실시예 1에 설명된 광안정화 조성물 1 g/L를 함유하는 우유.

시료 A를 알루미늄 호일로 싸서 다른 시료와 함께 선박스 안에 넣고 실시예 3에서 사용된 바와 같은 제논 램프로 30분간 조사하였다. 광조사량은 1350 kJ/m ² 였다. 조사 후, 시료를 SPME-GC-MS로 분석하였다.

이렇게 얻어진 결과는 모든 우유 시료들이 디메틸설파이드를 함유하고 있음을 보여준다. 시료 B와 시료 C에서 디메틸설파이드 농도는 시료 A에 비해 조사 후 감소되었고 디메틸디설파이드 농도는 크게 증가된 것으로 관찰되었다. 시료 C의 디메틸디설파이드 함량의 관찰된 증가 정도는 시료 B의 경우보다 훨씬 높았다. 디메틸디설파이드는 냄새 강도가 극히 높은 특히 악취가 나는 물질이다.

실시예 7

맥주 중 프럭토사진의 광안정화 특성을 측정하기 위해 실험을 수행하였다.

합성 2,5-데옥시프럭토사진에 의한 MBT 감소

글루코사민으로부터 합성한 2,5-데옥시프럭토사진을 Heineken

분리된 2,6- 및 2,5-데옥시프럭토사진에 의한 MBT 감소

210-400 nm를 스캐닝하는 Waters

컬럼 상세: Alltech

발효된 탈색 카라멜을 아세토니트릴을 이용하여 1:1 (v/v) 희석한 다음 분석에 앞서 여과(PVDF 0.45 μM 시린지 필터)함으로써 시료를 준비하였다. 수집된 분획을 용매 증발 (회전 증발기) 및 동결 건조시켜, 2,6-데옥시프럭토사진을 함유하는 7,5% 분획과 2,5-데옥시프럭토사진을 함유하는 4% 분획을 제조하였다. 얻어진 분획은 오염물질을 매우 적은 농도로 함유하였다.

두가지 분리물을 모두 투명 유리 바이알 중 250 mg/L의 농도로 Heineken

합성 2,5-프럭토사진에 의한 MBT 감소

2,5-프럭토사진 ex Sigma-Aldrich를 Heineken

실시예 8

양이온 교환 재료 (Sigma-Aldrich, Dowex

⁺ 형태로 하고 세척액이 중성이 될 때까지 증류수로 철저히 세척하였다. 실시예 1에 따라 제조된, 동결건조된 탈색 카라멜 5 g을 함유하는 10 ml 용액에, 0, 0.5, 1.0, 2.0 alc 4 그램의 양이온 교환 물질을 첨가하였다. 이들 혼합물들을 밤새 진탕시킨 다음 여과하였다. 여과액을 동결건조하고 건조된 고체 물질을 Heineken 녹색병에 담긴 Heineken 맥주 300 g에 1 g/L의 농도로 첨가하고 60분간 조사하였다. 이들 맥주 샘플의 EBC 색지수를 측정하고, 실시예 3에 설명된 MBT 분석법을 이용하여, MBT 함량의 감소를 대조군 시료의 경우와 비교하였다.

얻어진 결과를 다음의 그래프에 나타내었다.

이러한 결과는 양이온 교환 물질은 카라멜을 (추가로) 탈색하는데 이용될 수 있는 한편 UV 흡수능은 대부분 유지시킨다는 것을 보여준다.