KR20190134721A - 다공성 건조 식품의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
다공성의 바삭 바삭한 탈수된, 야채, 고기 또는 해산물 스낵 제품의 제조 방법. 감자, 고구마, 당근, 비트 또는 파스닙과 같은 야채 조각, 또는 고기 또는 해산물 조각은 냉동되어 음식 조각 내에 얼음 결정을 형성한다.
상기 냉동된 음식 조각을 물의 비점이 0 ℃ 보다 높은 진공 압력으로 마이크로파-진공 탈수기에서 마이크로파 방사선에 노출시켜, 냉동된 음식 조각을 해동시키고 해동된 음식 조각으로부터 물을 증발시킨다. 상기 증발은 음식 조각 내의 얼음 결정에 의해 형성된 기공을 남기고, 다공성의 바삭 바삭한 탈수 스낵 제품을 제조한다.
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Description
본 발명은 냉동 및 마이크로파 진공-건조를 사용하여 야채, 고기 또는 해산물에 기초한 다공성 구조 및 바삭 바삭한 질감을 갖는 건조 식품을 제조하는 방법에 관한 것이다.
식품 가공 분야에서 마이크로파 진공-탈수 방법으로 탈수 식품을 만드는 것이 알려져 있다. 특허 문헌의 예로는 탈수된 치즈 조각의 제조를 개시하는 WO 2014/085897 (Durance 외) 및 탈수된 베리류의 제로를 개시하는 미국 특허 제6,313,745호 (Durance 외)이다.
건조 야채, 고기 또는 해산물 제품을 스낵 음식으로 만드는 경우, 다공성 구조 및 바삭 바삭한 질감을 갖는 것이 바람직하다. 본 발명은 이러한 식품을 제조하는 방법에 관한 것이다.
발명의 요약
본 발명은 마이크로파-진공 탈수기로 특정 조건 하에서 냉동 및 탈수를 사용하여 상온에서 오래 상하지 않는(shelf-stable) 식품을 제조하는 방법을 제공한다.
본 발명의 하나의 양태는 다공성의, 바삭 바삭한 탈수된 야채-, 고기- 또는 해산물-기반 식품의 제조 방법을 제공한다. 야채, 고기 또는 해산물로 구성된 식품 조각을 냉동시키고 마이크로파 진공 탈수기에서 대기 보다 낮고 물의 비점이 0 ℃ 보다 높은 압력에서 마이크로파 방사를 노출시킨다. 이로 인해 냉동된 음식 조각이 빠르게 해동되고 해동된 음식 조각에서 물이 증발되어 바삭 바삭하고 건조된 식품이 생성된다. 냉동은 얼음 결정이 제거될 때 기공(cavities)을 남기고 음식 조각 내에 얼음 결정을 형성하게 한다. 선택된 조건 하에서 마이크로파-진공 건조는 기공을 손상시키지 않고 매우 다공성인 구조로 만든다. 본 발명의 또 다른 양태는 본 발명의 방법에 의해 제조된 다공성, 바삭 바삭한, 탈수된 야채, 고기 또는 해산물을 제공한다.
본 발명의 추가의 양태 및 본 발명의 특정 구현예의 특징을 하기에 기술한다.
본 발명의 방법은 야채, 고기 또는 해산물로 시작하여 상온에서 오래 상하지 않는(shelf-stable) 스낵 식품으로 만든 다공성의 건조되고 바삭 바삭한 식품을 제조한다. 적절한 야채의 예로 감자, 고구마, 당근, 비트, 파스닙(parsnip)이 있다. 적절한 고기의 예로 쇠고기 및 소시지가 있으며, 적합한 해산물의 예로는 새우 및 홍합이 포함된다. 식품은 또한 예를 들어 설탕, 소금, 전분 및 다양한 조미료와 같은 성분으로 혼합된 채 썬 야채, 고기 또는 해산물을 포함하는 복합 식품 조각일 수 있다. 복합 식품의 예로는 테이터 탓즈(tater tots, 감자튀김 일종) 및 군만두(pot stickers)가 있다.
상기 방법의 일부 구현예에서, 생 야채 또는 고기 또는 해산물 조각을 먼저 슬라이스한다. 데치기는 야채의 선택적 단계로서 일부 제품의 최종 맛, 질감 및/또는 색상을 향상시킨다. 그런 다음 상기 슬라이스를 요리하고 냉각시킨다. 선택적으로, 조리된 슬라이스의 수분 함량은 추가 처리 전에 예를 들어 공기 건조에 의해 감소될 수 있다. 그러나 조리된 조각의 잔류 수분 함량은 음식 조각에 충분한 얼음 결정을 형성하여 제품의 적절한 다공성을 초래하기 위해 적어도 45 중량%이어야 한다.
상기 방법의 다른 실시예에서, 음식 조각은 예를 들어 음식이 덤플링 또는 다른 복합 식품 조각인 경우 또는 상대적으로 큰 제품이 바람직한 경우에 요리하기 전에 슬라이스되지 않는다.
조리된 음식 조각은 다음에 냉동된다. 이는 저온 냉동고를 사용하여, 예를 들어 음식 조각이 완전히 냉동될 때까지 마이너스 5 내지 마이너스 80 ℃ 범위, 바람직하게는 -20 ℃ 미만의 냉동 온도에서 수행된다. 냉동은 음식 조각 내에서 얼음 결정을 형성하며 이러한 결정은 기공을 형성한다.
냉동 음식 조각은 마이크로파-진공 탈수기로 마이크로파 방사선 및 감압에 의해 건조된다. 중요하게는, 냉동 음식 조각은 마이크로파-진공 처리 전에 해동될 수 없다. 진공 챔버 내의 감압은 물의 비점이 0 ℃를 초과하는 압력, 예를 들어 5 내지 100 Torr, 대안적으로 20 내지 40 Torr의 절대 압력으로 설정된다. 이 압력에서 물의 비점은 5 Torr에서 1 ℃, 20 Torr에서 22 ℃, 40 Torr에서 34 ℃, 100 Torr에서 51 ℃이다. 음식 조각은 마이크로파-진공 처리 하에 탈수기로 빠르게 녹고 물의 증발로 인해 얼음 결정에 의해 형성된 기공에 증기압이 생성되어 기공이 붕괴되는 것을 방지한다. 따라서 건조 식품은 매우 다공성이다. 냉동되지 않거나 처리하기 전에 해동된 음식 조각의 마이크로파 진공 처리로 제조된 제품 보다 우수한 질감을 가지고 있다.
건조 단계는 제품의 건조 조건 및 품질을 최적화하기 위해 상이한 조건을 갖는 2 단계로 수행될 수 있다. 예를 들어, 제 1 단계에서, 마이크로파 전력 레벨은 제 2 단계에서 보다 높을 수 있다. 제 1 단계에서는 더 빠른 건조를 위해 더 높은 출력이 사용된다. 부하의 건조 부분에서 과도 건조 및 과도한 온도를 피하기 위해 제 2 단계에서 더 낮은 전력이 사용되어 어두운 부분 또는 타는 부분으로 이어질 수 있다. 또는, 상이한 단계에서, 제품 바스켓의 건조 시간 또는 회전 속도 (회전하는 바스켓이 건조 동안 제품을 텀블시키기 위해 사용되는 경우)는 상이할 수 있다. 마찬가지로, 2개 이상의 건조 단계가 사용될 수 있다.
음식 조각은 원하는 수분 수준, 예를 들어 채소를 5 중량% 미만, 대안적으로 3 중량% 미만으로 또는 고기 및 해산물은 10 중량% 미만, 대안적으로 7 중량% 미만으로 건조시킨다. 그 다음에 방사선이 중단되고, 진공 챔버 내 압력이 대기와 동일해지고, 다공성의 바삭 바삭한 탈수 식품이 마이크로파-진공 탈수기에서 제거된다. "건조"는 수분 수준이 반드시 0이 아닌 원하는 수준으로 감소됨을 의미하는 것으로 이해될 것이다.
본 발명에서 냉동 음식 조각을 건조시키기에 적합한 마이크로파-진공 탈수기의 예는 WO 2009/049409 (Durance et al.)에 나타낸 바와 같은 상표명 NutraREV로 캐나다 밴쿠버의 EnWave Corporation에서 상업적으로 입수 가능한 공진형(resonant cavity-type) 마이크로파 장치이다. 이러한 유형의 장치를 사용하여, 냉동 식품 조각은 마이크로파 방사에 대해 투명하고 수분이 빠져 나갈 수 있도록 개구부를 갖는 원통형 바스켓에서 건조되도록 배치된다. 적재된 바스켓은 길이 방향 축이 수평으로 배향된 상태로 진공 챔버에 배치된다. 챔버 내의 압력이 감소된다. 마이크로파 발생기는 진공 챔버에서 마이크로파를 방출하도록 작동되고 바스켓은 음식 조각을 천천히 그리고 부드럽게 회전시키기 위해 진공 챔버 내에서 수평 축을 중심으로 회전된다. 바스켓의 회전은, 예를 들어 바스켓이 지지되는 롤러 또는 바스켓이 배치되는 회전 가능한 케이지에 의해 수행될 수 있다.
건조 단계를 수행하기에 적합한 마이크로파-진공 탈수기의 다른 예는 WO 2011/085467 (Durance et al.)에 나타낸 바와 같은 상표명 quantaREV로 EnWave Corporation으로부터 상업적으로 입수 가능한 진행파형(travelling wave-type) 장치이다. 냉동 음식 조각은 진공 챔버로 공급되어 저압 및 마이크로파 방사에 의해 건조되는 동안 컨베이어 벨트상의 마이크로파-투명 창을 가로 질러 운반된다. 이러한 유형의 장치를 사용하면, 음식 조각은 트레이 또는 컨베이어 벨트 상에 놓여있는 동안 건조되며, 텀블링되지 않는다.
실시예
실시예 1 : 감자 칩 제품
붉은 감자를 물로 헹구고, 껍질을 벗기고, 7mm 조각으로 슬라이스하고, 10분 동안 증기로 조리한 다음 냉각시켰다. 조리된 슬라이스를 -80 ℃에서 1시간 동안 냉동 한 다음 -20 ℃ 냉동고로 옮겼다. 고체로 냉동된 슬라이스를 1 중량% 식물성 오일과 혼합하여 제품 자체 또는 건조 바스켓 벽에 제품이 달라 붙지 않도록 하였다. 915g의 냉동된 슬라이스를 천공된 폴리프로필렌 건조 바스켓에 넣었다. 바스켓을 EnWave Corporation에 의해 제조된 nutraREV 마이크로파-진공 탈수기에 넣었다. 탈수기에는 바스켓의 회전을 위한 한 쌍의 이격된 수평 롤러가 있다. 건조 공정 동안 바스켓을 길이 방향 수평 축으로 5 rpm 회전시켰다. 건조는 24 내지 26 Torr 범위의 절대 압력으로 2 단계, 즉 1647 초의 공정 시간 동안 2000W 전력에서 제 1 단계,이어서 564 초 동안 750W 전력에서 제 2 단계로 수행되었다. 건조되고 다공성의 바삭 바삭한 감자 조각의 최종 중량은 170 그램 (18.5 중량% 수율)이고 최종 수분 수준은 5 중량%였다.
실시예 2 : 고구마 칩 제품
아시안 옐로우 고구마 (Ipomoea 속)를 물로 헹구고, 껍질을 벗기고, 5mm 조각으로 슬라이스하고, 10분 동안 스팀으로 조리한 후 냉각시켰다. 조리된 고구마의 수분 함량은 약 77 중량%였다. 조리된 슬라이스를 -20 ℃ 냉동고에서 냉동시켰다. 고형의 냉동된 슬라이스를 1 중량% 식물성 오일과 혼합하였다. 920 그램의 냉동된 슬라이스를 천공된 폴리프로필렌 건조 바스켓에 넣었다. 바스켓을 nutraREV 마이크로파-진공 탈수기에 넣었다. 건조 공정 동안 바스켓을 길이 방향 수평 축으로 5 rpm 회전시켰다. 건조는 24 내지 26 Torr 범위의 절대 압력으로 2 단계, 즉 1660 초의 공정 시간 동안 2000W 전력에서 제 1 단계에 이어서 740 초 동안 750W 전력에서 제 2 단계로 수행되었다. 건조되고 다공성의 바삭 바삭한 고구마 조각의 최종 중량은 210 그램 (22.8 중량% 수율)이고 최종 수분 수준은 5 중량%였다.
실시예 3 : 바삭 바삭한 쇠고기 칩
쇠고기 조각 (홍두깨살)을 1 시간 동안 냉동한 다음 두께가 6 mm로 얇게 썬다. 지방을 잘라 냈다. 쇠고기 육포 양념을 첨가하여, 쇠고기 kg당 0.062 kg의 양념과 0.032 kg의 물을 포함한다.
쇠고기를 양념에 잘 섞어 4 ℃에서 1 시간 동안 절였다. 쇠고기 슬라이스를 트레이의 한 층에 놓고 -20 ℃에서 48 시간 동안 냉동시켰다. 냉동 후의 초기 수분은 71 중량%였다. 냉동된 조각 1000g을 천공된 폴리프로필렌 건조 바스켓에 넣었다. 바스켓을 nutraREV 마이크로파-진공 탈수기에 넣었다. 건조 공정 동안 바스켓을 길이 방향의 수평 축으로 8 rpm 회전시켰다. 건조는 24 내지 26 Torr 범위의 절대 압력으로 2 단계, 즉 1000 초의 공정 시간 동안 2000W 전력에서 제 1 단계, 이어서 1700 초 동안 600W 전력에서 제 2 단계로 수행되었다. 마이크로파-진공 탈수기에서 도달된 최대 온도는 80 ℃였다. 이어서, 건조된 슬라이스를 85 ℃에서 600 초 동안 대기 건조시켰다.
실시예 4 : 발효 엑스트라 린 살라미 소시지
소시지를 두께 3 mm로 슬라이스하고 슬라이스를 -20 ℃에서 48 시간 동안 냉동시켰다. 냉동 후의 초기 수분 함량은 45.5 중량%였다. 냉동된 슬라이스 1080 그램을 천공된 폴리프로필렌 건조 바스켓에 넣었다. 바스켓을 nutraREV 마이크로파-진공 탈수기에 넣었다. 건조 공정 동안 바스켓을 길이 방향의 수평 축으로 8 rpm 회전시켰다. 건조는 24 내지 26 Torr 범위의 절대 압력으로 2 단계, 즉 1000 초의 공정 시간 동안 2000W 전력에서 제 1 단계, 이어서 1080 초 동안 750W 전력에서 제 2 단계로 수행되었다. 건조되고 다공성의 바삭 바삭한 조각의 무게는 630 그램이었다. 최종 수분 함량은 6.42 중량%였다. 이 제품은 매우 부드럽지만 바삭 바삭한 식감으로 냉동되지 않은 소시지 조각을 사용하여 만든 대조 제품과는 완전히 다르고 뛰어나다.
실시예 5 : 냉동 조리된 껍질을 벗긴 새우
냉동 조리된 새우는 식료품 점에서 구입했으며 1720 그램을 천공된 폴리프로필렌 nutraREV 건조 바구니에 냉동 보관하였다. 초기 수분은 85 중량%였다. 바스켓을 nutraREV 마이크로파-진공 탈수기에 넣었다. 건조 공정 동안 바스켓을 길이 방향의 수평 축으로 8 rpm 회전시켰다. 건조는 23 ~ 27 Torr 범위의 절대 압력으로 2 단계, 즉 2700 초의 공정 시간 동안 2000W 전력에서 제 1 단계, 이어서 720 초 동안 750W의 전력에서 제 2 단계로 수행되었다. 최종 온도는 48 ℃였다. 건조하고 다공성의 바삭 바삭한 새우의 무게는 267 그램이었다. 최종 수분 함량은 6.0 중량%였다.
실시예 6: 냉동 고구마 테이터 토트 퍼프
고구마 덩이로 잘게 조각내고, 사전-블렌딩, 성형 및 냉동된 리폼된 고구마 한입 조각은 식료품 점에서 구입하였다. 1175 그램의 일부를 천공된 폴리프로필렌 nutraREV 건조 바스켓에 고정시켰다. 초기 수분은 59.9 중량%였다. 바스켓을 nutraREV 마이크로파-진공 탈수기에 넣었다. 건조 공정 동안 바스켓을 길이 방향의 수평 축으로 8 rpm 회전시켰다. 건조는 23 ~ 27 Torr 범위의 절대 압력으로 2 단계, 즉 1500 초의 공정 시간 동안 2000W 전력에서 제 1 단계, 이어서 1600 초 동안 750W 전력에서 제 2 단계로 수행되었다. 최종 온도는 77 ℃였다. 건조되고 다공성의 바삭 바삭한 새우의 무게는 475 그램이었다. 최종 수분 함량은 5.0 중량%였다.
실시예 7: 냄비 스티커
군만두(파스타 또는 누들 래퍼에 다진 야채와 닭고기를 포함한 아시아 만두)를 준비하였다. 군만두는 -20 ℃ 냉동고에서 냉동되었다. 냉동 군만두의 수분 함량은 약 61 중량%였다. 완전히 냉동된 군만두를 1 중량% 식물성 오일과 혼합하였다. 냉동 군만두 1735g을 천공된 폴리프로필렌 건조 바스켓에 넣고 이를 nutraREV 마이크로파-진공 탈수기에 넣었다. 건조 공정 동안 바스켓을 길이 방향의 수평 축으로 8 rpm 회전시켰다. 건조는 24 내지 26 Torr의 범위로 절대 압력으로 2 단계, 즉 2300 초의 공정 시간 동안 2000W의 전력에서 제 1 단계로 수행된 후, 903 초 동안 750W의 전력에서 제 2 단계로 수행되었다. 최종 제품 온도는 약 102 ℃였다. 건조되고 다공성 군만두의 중량은 695 그램이고 수분 함량은 3.5 중량%였다.
전술한 개시 내용에 비추어 당업자에게 명백한 바와 같이, 본 발명의 범위 내에서 많은 변경 및 수정이 가능하다. 본 발명의 범위는 다음의 청구 범위에 따라 해석되어야 한다.
Claims (29)
- (a) 음식 조각을 냉동시키는 단계;
(b) 냉동된 음식 조각을 대기 보다 낮고 물의 비점이 0 ℃ 보다 높은 압력으로 마이크로파-진공 탈수기에서 마이크로파 방사선에 노출시켜, 냉동된 음식 조각을 해동시키고 해동된 음식 조각으로부터 물을 증발시켜 다공성의 바삭 바삭한 탈수 식품을 제조하는 단계;
를 포함하는 다공성의 바삭 바삭한 탈수 식품의 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 음식은 야채, 고기 또는 해산물을 포함하는 방법.
- 제 2 항에 있어서,
상기 음식은 야채를 포함하는 방법.
- 제 3 항에 있어서,
상기 야채는 감자, 고구마, 당근, 비트 및 파스닙으로 이루어진 군에서 선택된 방법.
- 제 2 항에 있어서,
상기 음식은 고기를 포함하는 방법.
- 제 2 항에 있어서,
상기 음식은 해산물을 포함하는 방법.
- 제 6 항에 있어서,
상기 해산물은 새우 또는 홍합을 포함하는 방법.
- 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 단계 (a)는 음식 조각 내에 얼음 결정을 형성하고, 상기 단계 (b)는 음식 조각 내에 얼음 결정에 의해 형성된 기공을 남기는 방법.
- 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 단계 (a) 전에 음식 조각을 조리하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
- 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 단계 (a) 전에 음식 조각의 수분 함량을 감소시키는 단계를 추가로 포함하는 방법.
- 제 5 항에 있어서,
상기 수분 함량이 45 중량% 이상으로 감소되는 방법.
- 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 단계 (a)는 -80 ℃ 내지 -5 ℃ 범위의 온도에서 수행되는 방법.
- 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 단계 (a)는 -20 ℃ 이하의 온도에서 수행되는 방법.
- 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 단계 (b)는 5 내지 100 Torr 범위의 절대 압력에서 수행되는 방법.
- 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 단계 (b)는 20 내지 40 Torr 범위의 압력에서 수행되는 방법.
- 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 음식 조각은 야채, 고기 또는 해산물 및 하나 이상의 당, 염, 전분 및 조미료를 포함하는 복합 식품인 방법.
- 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 다공성의 바삭 바삭한 탈수 식품은 5 중량% 미만의 수분 함량을 갖는 방법.
- 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 다공성의 바삭 바삭한 탈수 식품은 3 중량% 미만의 수분 함량을 갖는 방법.
- 제 5 항, 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
상기 다공성의 바삭 바삭한 탈수 식품은 10 중량% 미만의 수분 함량을 갖는 방법.
- 제 5 항, 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
상기 다공성의 바삭 바삭한 탈수 식품은 7 중량% 미만의 수분 함량을 갖는 방법.
- 제 1 항에 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 단계 (b) 동안, 마이크로파-진공 탈수기에서 음식 조각을 텀블링하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
- 제 1 항에 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 단계 (b)는 적어도 2 단계로 수행되고, 상기 마이크로파-진공 탈수기의 마이크로파 전력 레벨은 제 2 단계 보다 제 1 단계에서 더 높은 방법.
- 제 1 항에 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 단계 (b)는 상기 기공 내 증기가 형성되어 상기 기공의 붕괴를 방지하는 방법.
- 제 1 항에 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 탈수기는 공진형(resonant cavity) 마이크로파 탈수기인 방법.
- 제 1 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 탈수기는 진행파(travelling wave) 마이크로파 탈수기인 방법.
- 제 1 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항의 방법으로 제조된 바삭 바삭한 건조식품.
- 내부에 기공이 있고 5 중량% 미만의 수분 함량을 갖는 바삭 바삭한 감자를 포함하는 식품.
- 내부에 기공이 있고 5 중량% 미만의 수분 함량을 갖는 바삭 바삭한 고구마를 포함하는 식품.
- 내부에 기공이 있고 10 중량% 미만의 수분 함량을 갖는 바삭 바삭한 고기 또는 해산물을 포함하는 식품.
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