광유발성 풍미 변화에 내성을 갖는 음료 및 식품, 이들의제조 방법 및 이러한 내성을 부여하기 위한 조성물 document_id A220623042057

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 UV광의 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 조성물은 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 (A280/560)이 200 이상이라는 것으로부터도 입증된다. 색상 강도가 낮은 이러한 카라멜화 탄수화물은 카라멜을 탁색시켜 갈색 성분을 제거하는 한편 A280/560가 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 A280/560))에 기초하여 흔히 특징지어진다. 일반적으로, 이러한 카라멜은 흡광도 비율 A280/560가 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 A280/560가 훨씬 높은 물질을 생산할 수 있게 해준다.