5장. 증점안정제(增粘安定剤, Thickening and Stabilizing Agents)

식품 제조에 있어 증점(增粘, thickening), 겔화(ゲル化, gelation), 안정화(安定化, stabilization) 등 다양한 목적으로 사용되는 다당류(多糖類, polysaccharide)이지만, 그동안 음료에서의 활용은 드링크요구르트(drink yogurt)나 캔 코코아 등으로 한정되어 있었다. 최근에는 젤리드링크, 각종 음료의 현탁안정(懸濁安定, suspension stability), 밀크커피, 고감미도 감미료 병용 시의 농후감(こく, body감) 부여 등으로 다당류의 활용 범위가 넓어지고 있다.

본 장에서는 음료에 사용되는 다당류의 기능을 개관한다.

5-1. 다당류란

5-1-1. 다당류의 기능과 기원

다당류의 주요 기능은 증점, 겔화, 안정의 세 가지로 크게 구분된다. 식품 분야에서는 다당류의 다양한 기능이 복합적으로 작용하는 경우가 많다(표5-1). 대표적인 다당류의 기원을 표5-2에 정리하였다. 식품 분야에서 사용되는 다당류 대부분은 천연물 유래이다.

표5-1. 다당류의 기능

기능	적용 식품 예
증점	소스, 스프, 절임류(漬物)
겔화	푸딩(プリン), 젤리, 잼
유화안정(乳化安定)	드레싱
현탁안정(懸濁安定)	코코아, 고형물 함유 드레싱
농후감 부여(こく付け)	음료
기포안정(泡沫安定)	아이스크림
유단백안정(乳蛋白安定)	드링크요구르트
이수방지(離水防止)	젤리, 치즈
보습(保湿)	스펀지케이크
식감개량(食感改良)	면류
지방대체(脂肪代替)	아이스크림, 드레싱

표5-2. 주요 다당류의 종류와 기원

기원	대표 다당류
전분(澱粉)	옥수수, 밀, 감자(포테이토), 왁시콘(ワキシー), 타피오카
식물 종자	구아(グアー), 타마린드, 차전자피(サイリウム), 대두
식물	셀룰로스, 펙틴, 곤약만난(コンニャクマンナン)
수액 추출물(樹液抽出物)	아라비아검, 카라야검, 트라가칸트검
해조(海草)	한천(寒天), 알긴(アルギン), 카라기난
미생물	잔탄(キサンタン), 젤란(ジェラン), 풀루란(プルラン), 카드란(カードラン)
분해물	구아검 분해물
합성	카르복시메틸셀룰로스(CMC), 메틸셀룰로스

5-1-2. 다당류의 사용 방법

다당류 사용에 있어 핵심은 기능을 충분히 발휘시키기 위해 다당류를 어떻게 용해(수화·용해, hydration)시키느냐에 있다. 용해 방법의 포인트는 다음 세 가지로 정리된다.

① 용해 온도: 가열이 필요한 타입과 냉수 용해 타입으로 크게 나뉜다. 각각 용해에 필요한 온도에서 필요한 시간만큼 가열한다.

② 강하게 교반: 덩어리(다마, ままこ)가 생기지 않도록 다당류를 분산시킨다. 설탕, 액당, 알코올 등과 미리 혼합한 뒤 첨가하고, 고속으로 교반하여 용해시킨다.

③ 충분한 물 사용: 병용하는 성분(당류, 전분, 식염, 칼슘 등)은 다당류의 용해를 저해하는 경우가 많으므로, 가능한 한 다당류를 먼저 용해한 후에 첨가한다.

5-2. 다당류의 기본적 기능

5-2-1. 증점(增粘)

증점이란 그 명칭대로 점도를 부여하는 가장 기본적인 기능이다. 다당류 종류에 따라 증점 특성에 차이가 있다.

① 점도값(粘度値)

② 점성 거동·유동성: 틱소트로피성(チキソトロピー, thixotropy — 힘을 가하면 흐르기 쉽고, 힘을 제거하면 잘 흐르지 않는 성질)과 뉴턴성(ニュートン性, Newtonian — 매끄러운 유동성)

③ 점도 안정성: 내열성, 내산성, 내효소성, 기계적 내성

④ 텍스처(texture): 자연스러운 식감(타마린드)과 사상성(糸曳き性, stringiness — 구아검)

5-2-2. 겔화(ゲル化)

겔(gel)이란 3차원 망상구조(網目構造)가 액체를 포함한 상태를 말한다. 겔화제 선택의 포인트는 다음과 같다.

① 식감, 텍스처

② 열, 산에 대한 안정성

③ 당, pH, 이온, 단백질 등 식품 성분 조건

④ 수계(水系)인지 밀크계인지 여부

⑤ 제조 공정상의 제약(용해 조건, 겔화 조건)

5-2-3. 안정(安定)

현탁안정 기능에 의해 음료 속의 고체 성분, 미세 입자를 장기간 안정적으로 유지하여 침전을 방지할 수 있다. 제조 공정 중 계(系)를 균일하게 유지하는 데에도 중요한 기능이다.

유화안정 기능은 유화제의 안정을 도와 밀크의 분리를 방지하고, 유화향료(乳化香料)를 안정화한다. 산성 우유의 안정화(응집 방지)에도 다당류가 기여하고 있다.

5-2-4. 생리기능(生理機能)

다당류는 식이섬유(食物繊維, dietary fiber)로서의 기능을 갖는다. 다당류는 콜레스테롤이나 중성지방 등 지질의 대사 개선 효과를 가지며, 체지방 저하 효과는 비만 방지에도 유효하다. 다당류는 인슐린 분비를 억제한다. 고GI(글리세믹지수, Glycemic Index) 식품에서는 혈당치·인슐린치가 급격히 상승하며, 인슐린은 지방 합성을 촉진한다. 다당류는 이러한 상승을 완만하게 만들어 주므로, 고GI 식품 섭취 시 다당류를 함께 섭취하면 다이어트 효과가 있다. 그 외에도 배변 개선 기능, 정장(整腸) 기능, 면역 관련 기능도 보고되고 있다.