KR20140052955A - 변형된 이나트륨 이수소 다이포스페이트 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 지연-반응 변형된 이나트륨 이수소 다이포스페이트(SAPP), 그의 제조 및 제과류의 생산을 위한 팽창산으로서 그의 용도에 관한 것이다. 지연된 반죽 반응 속도(ROR) 및 최저로 가능한 알루미늄 함량을 갖는 변형된 이나트륨 이수소 다이포스페이트(SAPP)를 제공하기 위해서,
a) 생성물 이나트륨 이수소 다이포스페이트를 기준으로 20 내지 5,000 ppm의 마그네슘, 0 내지 5,000 ppm의 칼슘, 0 내지 5,000 ppm의 칼륨 및 0 내지 400 ppm의 알루미늄에 상응하는 양으로 용해된 마그네슘, 칼슘, 칼륨 및/또는 알루미늄의 화합물을 포함하는 수성 인산을 제공하고, 상기 마그네슘 + 칼슘 + 칼륨 + 알루미늄의 총량은 300 ppm 이상이며,
b) 수산화 나트륨 또는 탄산 나트륨의 수용액을 교반하면서 가하고,
c) 상기 수득된 용액을 190 내지 250 ℃ 범위의 온도에서, <5.0 중량%의, P2O5로서 측정된 오쏘포스페이트 함량으로 탈수시키는
변형된 이나트륨 이수소 다이포스페이트(SAPP)의 제조 방법을 제안한다.
a) 생성물 이나트륨 이수소 다이포스페이트를 기준으로 20 내지 5,000 ppm의 마그네슘, 0 내지 5,000 ppm의 칼슘, 0 내지 5,000 ppm의 칼륨 및 0 내지 400 ppm의 알루미늄에 상응하는 양으로 용해된 마그네슘, 칼슘, 칼륨 및/또는 알루미늄의 화합물을 포함하는 수성 인산을 제공하고, 상기 마그네슘 + 칼슘 + 칼륨 + 알루미늄의 총량은 300 ppm 이상이며,
b) 수산화 나트륨 또는 탄산 나트륨의 수용액을 교반하면서 가하고,
c) 상기 수득된 용액을 190 내지 250 ℃ 범위의 온도에서, <5.0 중량%의, P2O5로서 측정된 오쏘포스페이트 함량으로 탈수시키는
변형된 이나트륨 이수소 다이포스페이트(SAPP)의 제조 방법을 제안한다.
Description
본 발명은 지연-반응 변형된 이나트륨 이수소 다이포스페이트(SAPP), 그의 제조 및 제과류의 생산을 위한 팽창산으로서 그의 용도에 관한 것이다.
제과류의 생산에서, 상기 생산 중 기체, 대체로 이산화 탄소를 방출하는 팽창제를 혼합물 또는 반죽에 첨가한다. 상기 이산화 탄소는 상기 제과류를 느슨하게 한다.
효모는 발효 중 이산화 탄소를 방출시키고 따라서 반죽을 느슨하게 하기 위한 팽창제로서 사용된다. 2-성분 팽창제가 효모의 대용물로서 19 세기 초에 개발되었다. 소다(중탄산 나트륨, 탄산 수소 나트륨)를 먼저 반죽에 가하고 상기 중에 결합된 이산화 탄소가 나중에 첨가된 염산에 의해 방출되었다. 염산은 취급하기가 용이하지 않으므로, 타타르(칼륨 수소 타르트레이트)를 염산 대신에 산 담체로서 나중에 첨가하였다. 방출제로서 소다, 타타르 및 전분의 베이킹 파우더를 이미 19 세기 중반에 수득할 수 있었다. 이를 기초로, 아우구스트 오에트커(August Oetker) 박사는 1900 년경에 산업적으로 최초로 생산된 그의 베이킹 파우더 "백킨(Backin)"을 시장에 내놓았다.
타타르 대신에 모노칼슘 포스페이트(Ca(H2PO4)2 H2O)를 포함하고 "분말화된 인산"이라 지칭되는 베이킹 파우더가 마찬가지로 19 세기 중반에 개발되었다. 무수 형태의 모노칼슘 포스페이트가 나중에 사용되었다.
반죽 또는 혼합물 중에서 이산화 탄소의 지연된 방출을 성취하기 위해, 반응 상대들의 분말 입자를 약간 수용성인 층으로 코팅하였다, 예를 들어 소다를 왁스형 지방으로 또는 산 포스페이트를 약간 용해성인 칼슘 포스페이트로 코팅하였다. 1901년 나트륨 산 피로포스페이트(이나트륨 이수소 다이포스페이트, SAPP, Na2H2P2O7)의 베이킹 파우더의 생산에의 도입은 획기적인 약진이었다. 상기 포스페이트는 산 담체로서 작용하며 베이킹 오븐에서, 즉 반죽 또는 혼합물을 가열할 때("후-팽창") 먼저 이산화 탄소 담체로부터 이산화 탄소의 대부분이 방출되게 한다. 따라서 반죽 및 혼합물을 중간 보관 후(편의상 냉장 또는 동결) 구울 가능성이 있었다. 산 담체와 이산화 탄소 담체와의 반응을 기본으로 하는 작용을 갖는 이러한 베이킹 파우더 외에, 탄산 암모늄과 칼리의 1-성분 베이킹 파우더가 존재하였다.
반죽 또는 혼합물을 제조하는 동안 굽기 전, 또는 베이킹 오븐에서 가열 중 먼저의 기체의 방출 시점에 따라, 전-팽창 또는 후-팽창(오븐 팽창)이라 말한다. 팽창제의 전-팽창과 후-팽창 간의 비를 사용하여, 개별적인 제과류에 대한 베이킹된 생성물의 부피 및 기공 구조의 발생에 영향을 미칠 수 있다.
이산화 탄소 담체
요즈음 거의 독점적으로 소다(탄산 수소 나트륨, 중탄산 나트륨, NaHCO3)가 이산화 탄소 담체로서 사용된다. 탄산 수소 칼륨, 탄산 나트륨, 칼리(탄산 칼륨) 및 비결정성 탄산 칼슘을 사용하는 것이 또한 가능하다.
소다를 예를 들어 빠른 반응을 피하기 위해서 경지(hard fat)로 코팅하는 경우에, 미세한 그레인 크기(≤15 ㎛)를 사용해야 하며, 응집체가 형성되지 않도록 해야 한다. 거친 코팅된 그레인 및 응집체는 상기 혼합물 중에 완전히 용해되지 않으며 국소적으로 한정된 pH 증가로 인해 부스러기 중에 바람직하지 못한 점모양 변색이 발생한다.
산 담체
여기에서 다수의 물질들이 존재한다. 전-팽창(반죽 또는 혼합물의 제조 중) 및 후-팽창(베이킹 오븐에서) 사이의 목적하는 비에 따라, 상기 물질들을 "단순" 베이킹 파우더용으로 개별적으로, 또는 "이중" 베이킹 파우더용으로 상이한 비의 양으로 함께 사용한다. 사용되는 산 담체의 예는 무수 시트르산, 타타르산, 타타르, 나트륨 산 피로포스페이트(SAPP), 모노칼슘 포스페이트 모노하이드레이트, 무수 모노칼슘 포스페이트, 나트륨 알루미늄 포스페이트, 글루코노-델타-락톤 등이다.
탄산 수소 나트륨이 또한, 산 담체와 함께보다는 적은 정도지만, 산의 첨가 없이 베이킹 동안 이산화 탄소를 방출한다. 더욱이 이들 베이킹된 생성물은 가벼운 비누향이 기록된다.
단순화된 형태로, 산 담체 및 탄산 수소 나트륨과 함께 2-성분 베이킹 파우더로부터 기상 이산화 탄소의 형성은 하기 식에 따라 진행한다
NaHCO3 + 산 → CO2 + 상기 산의 Na 염 + H2O
실제로 오직 무수의 제과류 중에서만 반응 생성물이 염으로서 존재하며, 다른 경우에 이들은 주로 나트륨 양이온과 산 음이온으로 해리된다. 주어진 pH에 따라, 상기 다중염기성 산의 음이온은 하나 이상의 음 전하를 갖는다. 삼투 환경 및 존재하는 효소의 성질 및 양이 마찬가지로 상기 생성되는 생성물의 성질에 영향을 미친다. 다이포스페이트 이온은 2 개의 모노포스페이트 이온으로 절단될 수 있고(예를 들어 포스파타제의 영향 하에서); 모노포스페이트는 올리고포스페이트로 축합을 겪을 수 있다. 정제된 분석을 사용하는 경우라 하더라도, 포스페이트의 경우에, 인공물의 피할 수 없는 형성으로 인해 상기 제과류 중에 실제로 존재하는 화합물이 무엇인지 분명히 하는 것은 불가능하다.
산 담체의 반죽 반응 속도(ROR) - 표준 시험
반죽 반응 속도(또한 ROR이라 지칭됨)는 상기 산 담체가 이미 혼합물 중에 기체의 발포를 수행한 정도, 즉 "전-팽창"을 가리킨다. 상기 ROR은 표준 반죽 중에서 측정된다. 이를 위해서, 밀가루(타입 550; 171 g), 식물성 지방(부분 경화된 것; 18 g) 및 염화 나트륨(3 g)을 27 ℃의 온도에 도달할 때까지 온도-조절된 실험용 혼련기에서 혼합한다. 그 후에, 탄산 수소 나트륨(2.265 g) 및 산 담체를 가하고 상기 반죽을 다시 3 분간 혼련한다. 나트륨 산 피로포스페이트(SAPP)의 경우에, 3.171 g의 상기 산 담체를 사용한다. 상기 장치를 확실히 기밀 밀폐시킨 후에, 27 ℃로 예열된 증류수(120 g) 및 1% 농도의 염화 칼슘 용액(3.5 ㎖)을 저장 용기에 도입하고 상기 혼련기에서 예비혼합물에 흘러 들어가게 한다. 상기 저장 용기의 주둥이를 바로 닫고, 상기 혼련기를 켜고 시간 기록을 시작한다. 상기 혼련 시간은 다시 3 분이다. 상기 혼련기를 끔과 동시에 기체의 방출을 추가로 5 분간 관찰한다. 상기 방출된 이산화 탄소를 기체 뷰렛에 모으고, 8 분 후에 부피를 측정한다. 이러한 조건 하에서 방출된 이산화 탄소의 백분율(상기 탄산 수소 나트륨 중 총 100% 이산화 탄소 중에서)이 상기 산 담체의 ROR이다. 여기에 개시된 표준 시험은 또한 본 발명에 따른 반죽 반응 속도(ROR)의 측정을 위한 기초이다.
고속-반응 유기산, 예를 들어 시트르산, 타타르산 및 또한 타타르의 ROR은 60 내지 70이다. 다른 한편으로 다양한 유형의 나트륨 산 피로포스페이트(SAPP) 및 예를 들어 또한 나트륨 알루미늄 포스페이트는 20 내지 40의 ROR 값을 갖는다. GDL(글루코노-델타-락톤)은 중간 위치를 차지한다. 기체의 방출이 약간의 지연 후에 시작되고 8 분 후에 존재하는 이산화 탄소의 약 30%가 방출된다(ROR = 30). 다른 산 담체의 경우 구워지지 않은 혼합물 또는 구워지지 않은 반죽 중 기체의 방출은 확실히 정지되는 반면, 본 발명에서 기체의 방출은 효모 발효의 경우에서와 같이 계속해서 진행한다. 락톤 절단(비-산 반응 락톤으로부터 글루콘산을 형성한다)의 동역학이 이의 이유이다.
나트륨 산 피로포스페이트(SAPP)는 수산화 나트륨 또는 탄산 나트륨의 수용액과 인산이 반응하여 모노나트륨 포스페이트 용액을 제공하고 후속으로 탈수시킴으로써 수득된다. 순수한 SAPP는 상기 언급한 표준화된 측정 방법에 따라 약 40 정도의 반죽 반응 속도(ROR)를 갖는다. 더 낮은 ROR을 갖는 SAPP를 또한 지연-작용 SAPP 또는 지연된 SAPP라 칭한다. 성취된 ROR에 따라, SAPP 변체, 예를 들어 SAPP 40, SAPP 36, SAPP 28, SAPP 20, SAPP 15 및 SAPP 10이라 칭한다.
상기 ROR을 감소시키기 위해서, 즉 더 높은 후-팽창을 위해 전-팽창을 감소시키기 위해서, 금속 이온의 첨가에 의해, 특히 비교적 다량의 알루미늄 이온의 첨가에 의해서 SAPP를 변형시키는 것이 공지되어 있다. 그러나 건강상 알루미늄의 영향에 대한 우려 및 식품을 통한 알루미늄의 섭취에 대해 발생하는 법적 제한으로 인해, 일반적으로 식료품 중 알루미늄 함량을 상당히 감소시키고자 노력하고 있다.
지연된 반죽 반응 속도를 갖는 SAPP의 제조를 위해서, US-A-2 844 437은 SAPP로의 전환을 위해, 최종 생성물을 기준으로 0.05 내지 0.30 중량%의 산화 칼슘(CaO) 및 0.05 내지 0.30 중량%의 산화 알루미늄(Al2O3)의 양을 상기 수산화 나트륨 또는 탄산 나트륨과의 반응 전에 인산에 가하고 후속으로 225 내지 240 ℃의 온도로 상기 수득된 모노나트륨 포스페이트 용액을 가열함을 제안한다. 상기 수득된 SAPP의 반죽 반응 속도는 2 분 후에 20 내지 25%라고 하며, 이는 상기 반죽 반응 속도의 측정을 위한 표준 시험에서 통상적으로 8 분의 반응 시간을 기준으로 약 28의 ROR을 갖는 SAPP에 상응한다. 순수한 SAPP에 비해 상기 ROR을 감소시키기 위해 필요한 알루미늄의 높은 함량은 여기에서 특히 불리하다.
지연된 반죽 반응 속도를 갖는 SAPP의 제조를 위해서, US-A-2 408 258은 모노나트륨 오쏘포스페이트 용액에, NaH2PO4를 기준으로 0.10 내지 0.20 중량%의 K2O 및 0.25 내지 0.075 중량%의 Al2O3의 양에 상응하는 칼리(탄산 칼륨, K2CO3) 및 산화 알루미늄(Al2O3)을 가하고, 상기 용액을 12 초 안에 건조시키고, 건조한 모노나트륨 오쏘포스페이트를 4 내지 6 시간의 기간 동안 225 내지 235 ℃의 온도에서 증기 분위기에서 SAPP로 전환시킴을 제안한다. 상기 새로 제조된 SAPP의 반죽 반응 속도는 약 28%라고 하며, 상기 SAPP를 6 개월간 보관 후에는 심지어 30 내지 31%라고 한다. 순수한 SAPP에 비해 상기 ROR을 감소시키기 위해 필요한 알루미늄의 높은 함량은 여기에서 특히 불리하다.
지연된 반죽 반응 속도를 갖는 SAPP의 제조를 위해서, US-A-4 804 553은 SAPP를 칼슘 또는 마그네슘의 옥사이드 또는 하이드록사이드와 함께 1:10 내지 1:1,000의 비로 분쇄시키고 후속으로 0.25 내지 2 시간의 기간 동안 200 내지 250 ℃의 온도에서 열 처리함을 제안한다. 상기 반죽 반응 속도의 감소가 상기 방법에 의해 성취된다고 한다. 그러나, 실시예의 설명은 상기 SAPP의 제조를 위한 출발 물질로서 사용된 모노나트륨 포스페이트가 이미 0.14 중량%의 알루미늄, 0.24 중량%의 칼슘 및 0.11 중량%의 칼륨을 포함하였음을 지적한다. 따라서 최종 생성물은 마찬가지로 고 함량의 알루미늄을 포함하고, 이는 공지된 바와 같이, 순수한 SAPP에 비해 상기 ROR을 감소시키는데 상당한 기여를 하게 만든다. 상기 분쇄에 의해 도입된 칼슘 또는 마그네슘의 옥사이드 또는 하이드록사이드는 마찬가지로 최종 생성물 중에 상기 옥사이드 또는 하이드록사이드의 형태로 적어도 우세한 비율로 존재하는 것으로 추정된다. 1:20의 SAPP 대 수산화 마그네슘의 비에 상응하는, 5 중량%의 수산화 마그네슘을 갖는 상응하게 제조된 SAPP에 대한 측정이 이를 입증하였다. 더욱 또한, 실험들은 상기 반죽 반응 속도의 현저한 감소가 오직 상기 SAPP를 수산화 마그네슘과 함께 분쇄하고 후속으로 열 처리하는 조합에 의해서만 성취되고, 특정한 개별적인 수단 단독으로는 성취되지 않음을 입증하였다.
본 발명의 목적은 가능한 가장 낮은 알루미늄 함량과 함께 지연된 반죽 반응 속도(ROR)를 갖는 변형된 이나트륨 이수소 다이포스페이트(SAPP)를 제공하는 것이었다.
상기 목적은 변형된 이나트륨 이수소 다이포스페이트(SAPP)의 제조 방법에 의해 성취되며, 여기에서
a) 생성물 이나트륨 이수소 다이포스페이트를 기준으로 20 내지 5,000 ppm의 마그네슘, 0 내지 5,000 ppm의 칼슘, 0 내지 5,000 ppm의 칼륨 및 0 내지 400 ppm의 알루미늄에 상응하는 양으로 용해된 마그네슘, 칼슘, 칼륨 및/또는 알루미늄의 화합물을 포함하는 수성 인산을 제공하고, 상기 마그네슘 + 칼슘 + 칼륨 + 알루미늄의 총량은 300 ppm 이상이며,
b) 수산화 나트륨 또는 탄산 나트륨의 수용액을 교반하면서 가하고,
c) 상기 수득된 용액을 190 내지 250 ℃ 범위의 온도에서, <5.0 중량%의, P2O5로서 측정된 오쏘포스페이트 함량으로 탈수시킨다.
본 발명은 지연-반응 변형된 이나트륨 이수소 다이포스페이트(SAPP), 그의 제조 및 제과류의 생산을 위한 팽창산으로서 그의 용도에 관한 것이다. 지연된 반죽 반응 속도(ROR) 및 최저로 가능한 알루미늄 함량을 갖는 변형된 이나트륨 이수소 다이포스페이트(SAPP)를 제공한다.
본 발명과 관련하여, 지연된 반죽 반응 속도(ROR)를 갖는 이나트륨 이수소 다이포스페이트(나트륨산 피로포스페이트, SAPP)는 순수한 이나트륨 이수소 다이포스페이트에 비해 표준 시험에서 지연된, 즉 더 낮은 반죽 반응 속도(ROR)를 갖는 이나트륨 이수소 다이포스페이트를 가리킨다. 본 발명에서 순수한 이나트륨 이수소 다이포스페이트(SAPP)를 지칭할 때, 상기는 안정화 첨가제가 없는 생성물을 가리킨다. 그러나, 본 발명과 관련하여 순수한 이나트륨 이수소 다이포스페이트의 경우와 지연된 반죽 반응 속도(ROR)를 갖는 이나트륨 이수소 다이포스페이트의 경우 모두에서, 상기 제조로 인한 소량의 불순물 및/또는 상기 제조로 인한 작은 함량의 오쏘포스페이트 또는 보다 많은 축합 생성물을 제외할 수 없으며 상기 정의 안에 포함시켜야 한다.
본 발명에 따른 변형된 이나트륨 이수소 다이포스페이트를 유리하게는, 상기 제조된 용액을 가열된 회전 관상 오븐에 분무하고 상기 반응을 수행하고 상기 회전 관상 오븐에서 탈수시킴으로써 대규모로 제조할 수 있다. 상기 탈수 중에, 필수적으로 오직 증기만이 상기 회전 관상 오븐으로부터 새어 나간다. 상기 제조 설비에서, 인산과 수산화 나트륨 또는 탄산 나트륨과의 필수적으로 완전한 반응이 추정된다. 상기 제조된 용액의 조성 및 반응 조건, 특히 적용된 온도를 근거로, 나트륨 이외에, 특히 마그네슘, 칼슘, 알루미늄 및/또는 칼륨을 포함하는 상기 제조된 용액에 의해 도입되는 금속 이온이 순수하거나 혼합된 포스페이트의 형태로 최종 생성물 중에 존재하는 것으로 추정되며, 상기 추정은 본 발명의 보호 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.
본 발명에서 마그네슘, 칼슘, 칼륨 및/또는 알루미늄의 양을 기본으로 하는 "생성물 이나트륨 이수소 다이포스페이트"는 출발 물질의 완전한 반응을 추정할 때, 상기 제조 방법의 최종 생성물로서 수득된 변형된 이나트륨 이수소 다이포스페이트를 가리킨다.
마그네슘, 칼슘, 칼륨 및 알루미늄에 관해 "ppm"으로 서술된 양은 사용된 출발 화합물이 아니라 특정한 원소 또는 이온을 기준으로 한다.
본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시태양에서, 상기 인산 중에 용해된 마그네슘, 칼슘, 칼륨 및/또는 알루미늄의 화합물의 양은 상기 수득된 변형된 이나트륨 이수소 다이포스페이트(SAPP)가 표준 시험에서 8 분 후 CO2의 8 내지 30%의 반죽 반응 속도(ROR)를 갖도록 선택된다. 종래 기술에 따라 감소된 반죽 반응 속도(ROR)를 갖는 SAPP에 비해 상당히 더 낮은 알루미늄의 함량은 본 발명에 따라 제조된 SAPP의 필수적인 이점이다.
본 발명에 따른 방법의 추가의 바람직한 실시태양에서, 상기 인산 중에 용해된 마그네슘, 칼슘, 칼륨 및/또는 알루미늄의 화합물의 양은 상기 변형된 이나트륨 이수소 다이포스페이트(SAPP)가 표준 시험에서 8 분 후 CO2의 8 내지 22%, 바람직하게는 CO2의 10 내지 20%의 반죽 반응 속도(ROR)를 갖도록 선택된다. 상기와 같은 심하게 지연된-작용 SAPP는 특히, 오직 비교적 긴 보관 후에 구워야 하는 제과류, 예를 들어 오직 반죽 제조 후 늦게 구워지는 냉장되거나 동결된 상태로 보관된 반죽의 생산에 특히 유리하다. 더욱 또한, 이산화 탄소의 늦은 방출은 용도에 따른 제과류의 부피 발생 및 기공 구조에 유리한 영향을 미친다.
본 발명에 따른 방법의 또 다른 바람직한 실시태양에서, 상기 인산 중에 용해된 마그네슘, 칼슘, 칼륨 및/또는 알루미늄의 화합물의 양은 상기 수득된 변형된 이나트륨 이수소 다이포스페이트(SAPP)가 표준 시험에서 8 분 후 CO2의 22 내지 30%, 바람직하게는 CO2의 22 내지 26%의 반죽 반응 속도(ROR)를 갖도록 선택된다. 일부 용도의 경우 상기 언급한 범위 내의 지연된 반죽 반응 속도(ROR)가 적합하고 유리하다. 상기와 같은 SAPP는 상기 반죽 반응 속도(ROR)를 낮추는 첨가제가 덜 필요하고 또한 보다 심하게 지연된-작용 SAPP보다 제조 비용이 덜 든다.
본 발명에 따라,
a) 상기 인산 중에 용해되는 마그네슘의 화합물을 산화 마그네슘, 수산화 마그네슘, 탄산 마그네슘, 인산 마그네슘 및 이들의 혼합물 중에서 선택하고/하거나
b) 상기 인산 중에 용해되는 칼슘의 화합물을 산화 칼슘, 수산화 칼슘, 탄산 칼슘, 인산 칼슘 및 이들의 혼합물 중에서 선택하고/하거나
c) 상기 인산 중에 용해되는 칼륨의 화합물을 수산화 칼륨, 탄산 칼륨, 인산 칼륨 및 이들의 혼합물 중에서 선택하고/하거나
d) 상기 인산 중에 용해되는 알루미늄의 화합물을 수산화 알루미늄, 인산 알루미늄, 산화 알루미늄 및 이들의 혼합물 중에서 선택하는 것이
바람직하다. 본 발명에 따른 변형된 SAPP의 제조에서 상기 언급한 화합물의 사용은 상기 화합물이 출발 물질로서 사용되는 인산 중에 쉽게 용해되고 생성물에 바람직하지 못한 음이온을 도입시키지 않는다는 이점을 갖는다.
본 발명에 따른 방법에서, 상기 인산은 바람직하게는 생성물 이나트륨 이수소 다이포스페이트를 기준으로 500 내지 4,000 ppm, 바람직하게는 1,000 내지 3,000 ppm의 마그네슘에 상응하는 양으로 용해된 마그네슘의 화합물을 포함한다.
상기 인산은 바람직하게는 생성물 이나트륨 이수소 다이포스페이트를 기준으로 500 내지 5,000 ppm, 바람직하게는 1,000 내지 4,000 ppm의 칼슘에 상응하는 양으로 용해된 칼슘의 화합물을 포함한다.
상기 인산은 바람직하게는 생성물 이나트륨 이수소 다이포스페이트를 기준으로 50 내지 4,000 ppm, 바람직하게는 100 내지 3,000 ppm, 특히 바람직하게는 500 내지 2,000 ppm의 칼륨에 상응하는 양으로 용해된 칼륨의 화합물을 포함한다. 또 다른 바람직한 실시태양에서, 상기 인산에 칼륨 화합물을 첨가하지 않는다. 그러나, 상기 실시태양은 불순물로서 소량의 칼륨을 또한 포함할 수 있다.
상기 인산은 바람직하게는 생성물 이나트륨 이수소 다이포스페이트를 기준으로 0 내지 300 ppm, 바람직하게는 0 내지 200 ppm, 특히 바람직하게는 0 내지 100 ppm의 알루미늄, 매우 특히 바람직하게는 0 내지 50 ppm에 상응하는 양으로 용해된 알루미늄의 화합물을 포함한다. 알루미늄을 본 발명에 따른 방법에 상기 반죽 반응 속도(ROR)를 조절하기 위한 첨가제로서 소량으로 사용할 수 있지만, 알루미늄을 첨가하지 않는 것이 바람직하다. 그러나, 여분으로서 첨가하지 않는다 하더라도, 알루미늄이 불순물로서 소량으로 또한 존재할 수 있다.
본 발명에 따른 방법에서, 상기 수성 인산 중에 함유된 마그네슘 + 칼슘 + 칼륨 + 알루미늄의 총량은 생성물 이나트륨 이수소 다이포스페이트를 기준으로 300 ppm 이상이다. 이들 변형 금속 이온의 최소 함량은 본 발명에 따라 목적하는 반죽 반응 속도(ROR)의 범위에 도달하기 위해서 필요하다. 바람직한 실시태양에서, 상기 인산은 생성물 이나트륨 이수소 다이포스페이트를 기준으로 1,000 ppm 이상, 특히 바람직하게는 2,000 ppm 이상의 마그네슘 + 칼슘 + 칼륨 + 알루미늄의 총량에 상응하는 양으로 용해된 마그네슘, 칼슘, 칼륨 및/또는 알루미늄의 화합물을 포함한다.
본 발명에 따른 방법의 추가의 바람직한 실시태양에서, 상기 수산화 나트륨 또는 탄산 나트륨의 수용액을 상기 인산에 알칼리 대 인(Alk/P)의 몰 비를 기준으로 0.900 내지 1.100, 바람직하게는 0.990 내지 1.040의 염기도에 달하는 양으로 가한다. 상기 염기도는 탈수 전에 제조된 용액의 알칼리 역-적정에 의해 측정된다.
본 발명에 따른 방법의 추가의 바람직한 실시태양에서, 상기 수득된 용액의 탈수를 <3.0 중량%, 바람직하게는 <2.0 중량%의, P2O5로서 서술된 오쏘포스페이트 함량으로 수행한다.
본 발명은 또한
i) 20 내지 5,000 ppm의 마그네슘, 0 내지 5,000 ppm의 칼슘, 0 내지 5,000 ppm의 칼륨 및 0 내지 400 ppm의 알루미늄을 포함하고, 상기 마그네슘 + 칼슘 + 칼륨 + 알루미늄의 총량은 300 ppm 이상이며,
ii) <5.0 중량%, 바람직하게는 <3.0 중량%, 특히 바람직하게는 <2.0 중량%의, P2O5로서 서술된 오쏘포스페이트 함량을 갖고,
iii) 표준 시험에서 8 분 후 CO2의 8 내지 30%의 반죽 반응 속도(ROR)를 갖는
변형된 이나트륨 이수소 다이포스페이트(SAPP)를 포함한다.
상기 서술된 바와 같이, 본 발명에 따른 변형된 이나트륨 이수소 다이포스페이트(SAPP)는
a) 표준 시험에서 8 분 후 CO2의 8 내지 22%, 바람직하게는 CO2의 10 내지 20%의 반죽 반응 속도(ROR), 또는
b) 표준 시험에서 8 분 후 CO2의 22 내지 30%, 바람직하게는 22 내지 26%의 CO2의 반죽 반응 속도(ROR)
를 갖는다.
바람직하게는, 본 발명에 따라, 본 발명에 따른 변형된 이나트륨 이수소 다이포스페이트(SAPP)는
i) 500 내지 4,000 ppm, 바람직하게는 1,000 내지 3,000 ppm의 마그네슘 및/또는
ii) 500 내지 5,000 ppm, 바람직하게는 1,000 내지 4,000 ppm의 칼슘 및/또는
iii) 50 내지 4,000 ppm, 바람직하게는 100 내지 3,000 ppm, 특히 바람직하게는 500 내지 2,000 ppm의 칼륨 및/또는
iv) 0 내지 300 ppm, 바람직하게는 0 내지 200 ppm, 특히 바람직하게는 0 내지 100 ppm의 알루미늄, 매우 특히 바람직하게는 0 내지 50 ppm의 알루미늄
을 포함한다.
바람직한 실시태양에서 상기 마그네슘 + 칼슘 + 칼륨 + 알루미늄의 총량은 1,000 ppm 이상, 특히 바람직하게는 2,000 ppm 이상이다.
더욱 또한 바람직하게는 본 발명에 따라, 본 발명에 따른 변형된 이나트륨 이수소 다이포스페이트(SAPP)는 <3.0 중량%, 바람직하게는 <2.0 중량%의, P2O5로서 서술된 오쏘포스페이트 함량을 갖는다.
본 발명은 또한 본 발명에 개시된 방법에 의해 제조되거나 제조될 수 있는 변형된 이나트륨 이수소 다이포스페이트(SAPP)를 포함한다.
본 발명은 더욱 또한 제과류의 생산을 위한 팽창산으로서 본 발명에 개시된 변형된 이나트륨 이수소 다이포스페이트(SAPP)의 용도를 포함한다.
실시예
235.5 g의 인산(75%)을 먼저 1 ℓ 3-목 플라스크에 도입하고 표 1에 서술된 칼슘, 마그네슘, 알루미늄 및/또는 칼륨 화합물의 양을 가한다. 90 ℃에서 대략 30 분의 교반 시간 후 및 실온으로 냉각 후에, 143.4 g의 NaOH 용액(50%)을 적가한다. 이어서 형성된 모노나트륨 포스페이트 용액을 210 ℃에서 건조 캐비넷에서 도자기 접시에서 밤새 건조시키고 이나트륨 이수소 다이포스페이트로 전환시킨다. 상기 샘플을 실험용 밀로 분쇄하고 체질한다(75 ㎛). 상기 수득된 SAPP 생성물을 분석하고 반죽 반응 속도(ROR)를 표준 시험에서 측정하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.
| 실험(Experiment) | |
| a) | 1.00 g of Ca(OH)2 |
| b) | 0.96 g of Mg(OH)2 |
| c) | 1.15 g of Al(OH)3 |
| d) | 0.96 g of Mg(OH)2+1.15gofAl(OH)3 |
| e) | 1.00 g of Ca(OH)2+0.96gofMg(OH)2 |
| f) | 1.00 g of Ca(OH)2+0.96gofMg(OH)2+1.15gofKH2PO4 |
| g) | 1.15 g of Ca(OH)2+0.96gofMg(OH)2+0.05gofAl(OH)3 |
| h) | 1.00 g of Ca(OH)2+0.96gofMg(OH)2+0.10gofAl(OH)3 |
| I)비교(Comparison) | --- |
| 실험(Experi-ment) | P2O5 (%) |
Na2O (%) |
Mg (ppm) |
Ca (ppm) |
K (ppm) |
Al (ppm) |
ROR (% CO2; 8 min) |
| a) | 65.1 | 27.6 | < 50 | 3450 | < 100 | < 10 | 15.9 |
| b) | 63.8 | 28.0 | 2900 | < 10 | < 100 | < 10 | 24.6 |
| c) | 64.0 | 27.0 | < 50 | < 10 | < 100 | 2200 | 22.3 |
| d) | 64.5 | 28.0 | 2850 | < 10 | < 100 | 2150 | 18.6 |
| e) | 63.7 | 29.1 | 2900 | 3900 | < 100 | < 10 | 21.3 |
| f) | 64.4 | 28.4 | 2900 | 3500 | 1800 | < 10 | 12.5 |
| g) | 64.1 | 28.7 | 2900 | 3850 | < 100 | 100 | 15.1 |
| h) | 64.0 | 28.5 | 2850 | 3400 | < 100 | 190 | 12.8 |
| i)비교 (Comp.) |
63.4 | 27.6 | < 50 | < 10 | < 100 | < 10 | 41.8 |
Claims (17)
- 변형된 이나트륨 이수소 다이포스페이트(SAPP)의 제조 방법으로,
a) 생성물 이나트륨 이수소 다이포스페이트를 기준으로 20 내지 5,000 ppm의 마그네슘, 0 내지 5,000 ppm의 칼슘, 0 내지 5,000 ppm의 칼륨 및 0 내지 400 ppm의 알루미늄에 상응하는 양으로 용해된 마그네슘, 칼슘, 칼륨 및/또는 알루미늄의 화합물을 포함하는 수성 인산을 제공하고, 상기 마그네슘 + 칼슘 + 칼륨 + 알루미늄의 총량이 300 ppm 이상이며,
b) 수산화 나트륨 또는 탄산 나트륨의 수용액을 교반하면서 가하고,
c) 상기 수득된 용액을 190 내지 250 ℃ 범위의 온도에서, <5.0 중량%의, P2O5로서 측정된 오쏘포스페이트 함량으로 탈수시키는
방법. - 제 1 항에 있어서,
인산 중에 용해된 마그네슘, 칼슘, 칼륨 및/또는 알루미늄의 화합물의 양을, 변형된 이나트륨 이수소 다이포스페이트(SAPP)가 표준 시험에서 8 분 후 CO2의 8 내지 30%의 반죽 반응 속도(ROR)를 갖도록 선택함을 특징으로 하는 방법. - 제 2 항에 있어서,
인산에 용해된 마그네슘, 칼슘, 칼륨 및/또는 알루미늄의 화합물의 양을, 변형된 이나트륨 이수소 다이포스페이트(SAPP)가
a) 표준 시험에서 8 분 후 CO2의 8 내지 22%, 바람직하게는 CO2의 10 내지 20%의 반죽 반응 속도(ROR), 또는
b) 표준 시험에서 8 분 후 CO2의 22 내지 30%, 바람직하게는 CO2의 22 내지 26%의 반죽 반응 속도(ROR)
를 갖도록 선택함을 특징으로 하는 방법. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
a) 인산 중에 용해되는 마그네슘의 화합물을 산화 마그네슘, 수산화 마그네슘, 탄산 마그네슘, 인산 마그네슘 및 이들의 혼합물 중에서 선택하고/하거나
b) 인산 중에 용해되는 칼슘의 화합물을 산화 칼슘, 수산화 칼슘, 탄산 칼슘, 인산 칼슘 및 이들의 혼합물 중에서 선택하고/하거나
c) 인산 중에 용해되는 칼륨의 화합물을 수산화 칼륨, 탄산 칼륨, 인산 칼륨 및 이들의 혼합물 중에서 선택하고/하거나
d) 인산 중에 용해되는 알루미늄의 화합물을 수산화 알루미늄, 인산 알루미늄, 산화 알루미늄 및 이들의 혼합물 중에서 선택함
을 특징으로 하는 방법. - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
인산이, 생성물 이나트륨 이수소 다이포스페이트를 기준으로 500 내지 4,000 ppm, 바람직하게는 1,000 내지 3,000 ppm의 마그네슘에 상응하는 양으로 용해된 마그네슘의 화합물을 포함함을 특징으로 하는 방법. - 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
인산이, 생성물 이나트륨 이수소 다이포스페이트를 기준으로 500 내지 5,000 ppm, 바람직하게는 1,000 내지 4,000 ppm의 칼슘에 상응하는 양으로 용해된 칼슘의 화합물을 포함함을 특징으로 하는 방법. - 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
인산이, 생성물 이나트륨 이수소 다이포스페이트를 기준으로 50 내지 4,000 ppm, 바람직하게는 100 내지 3,000 ppm, 특히 바람직하게는 500 내지 2,000 ppm의 칼륨에 상응하는 양으로 용해된 칼륨의 화합물을 포함함을 특징으로 하는 방법. - 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
인산이, 생성물 이나트륨 이수소 다이포스페이트를 기준으로 0 내지 300 ppm, 바람직하게는 0 내지 200 ppm, 특히 바람직하게는 0 내지 100 ppm의 알루미늄, 매우 특히 바람직하게는 0 내지 50 ppm의 알루미늄에 상응하는 양으로 용해된 알루미늄의 화합물을 포함함을 특징으로 하는 방법. - 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
인산이, 생성물 이나트륨 이수소 다이포스페이트를 기준으로 1,000 ppm 이상, 특히 바람직하게는 2,000 ppm 이상의 마그네슘 + 칼슘 + 칼륨 + 알루미늄의 총량에 상응하는 양으로 용해된 마그네슘, 칼슘, 칼륨 및/또는 알루미늄의 화합물을 포함함을 특징으로 하는 방법. - 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
수산화 나트륨 또는 탄산 나트륨의 수용액을 인산에 알칼리 대 인(Alk/P)의 몰 비를 기준으로 0.900 내지 1.100, 바람직하게는 0.990 내지 1.040의 염기도에 달하는 양으로 첨가함을 특징으로 하는 방법. - 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
수득된 용액의 탈수를 <3.0 중량%, 바람직하게는 <2.0 중량%의, P2O5로서 서술된 오쏘포스페이트 함량으로 수행함을 특징으로 하는 방법. - i) 20 내지 5,000 ppm의 마그네슘, 0 내지 5,000 ppm의 칼슘, 0 내지 5,000 ppm의 칼륨 및 0 내지 400 ppm의 알루미늄을 포함하고, 상기 마그네슘 + 칼슘 + 칼륨 + 알루미늄의 총량이 300 ppm 이상이며,
ii) <5.0 중량%, 바람직하게는 <3.0 중량%, 특히 바람직하게는 <2.0 중량%의, P2O5로서 서술된 오쏘포스페이트 함량을 갖고,
iii) 표준 시험에서 8 분 후 CO2의 8 내지 30%의 반죽 반응 속도(ROR)를 가짐
을 특징으로 하는 변형된 이나트륨 이수소 다이포스페이트(SAPP). - 제 12 항에 있어서,
a) 표준 시험에서 8 분 후 CO2의 8 내지 22%, 바람직하게는 CO2의 10 내지 20%의 반죽 반응 속도(ROR), 또는
b) 표준 시험에서 8 분 후 CO2의 22 내지 30%, 바람직하게는 CO2의 22 내지 26%의 반죽 반응 속도(ROR)
를 가짐을 특징으로 하는 변형된 이나트륨 이수소 다이포스페이트(SAPP). - 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
i) 500 내지 4,000 ppm, 바람직하게는 1,000 내지 3,000 ppm의 마그네슘 및/또는
ii) 500 내지 5,000 ppm, 바람직하게는 1,000 내지 4,000 ppm의 칼슘 및/또는
iii) 50 내지 4,000 ppm, 바람직하게는 100 내지 3,000 ppm, 특히 바람직하게는 500 내지 2,000 ppm의 칼륨 및/또는
iv) 0 내지 300 ppm, 바람직하게는 0 내지 200 ppm, 특히 바람직하게는 0 내지 100 ppm의 알루미늄, 매우 특히 바람직하게는 0 내지 50 ppm의 알루미늄
을 포함하고, 상기 마그네슘 + 칼슘 + 칼륨 + 알루미늄의 총량이 바람직하게는 1,000 ppm 이상, 특히 바람직하게는 2,000 ppm 이상임을 특징으로 하는 변형된 이나트륨 이수소 다이포스페이트(SAPP). - 제 12 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
<3.0 중량%, 바람직하게는 <2.0 중량%의, P2O5로서 서술된 오쏘포스페이트 함량을 가짐을 특징으로 하는 변형된 이나트륨 이수소 다이포스페이트(SAPP). - 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따라 제조되거나 제조될 수 있는 변형된 이나트륨 이수소 다이포스페이트(SAPP).
- 제과류의 생산을 위한 팽창산으로서 제 12 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 따른 변형된 이나트륨 이수소 다이포스페이트(SAPP)의 용도.
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