Physicochemical Properties of a Low Calorie Sweetener, Tagatose

저열량 감미료 Tagatose의 이화학적 특성

The physicochemical properties of tagatose, a low calorie sweetener, was investigated. Rheological property of tagatose solution was found to be Bingham fluid. As the concentration of tagatose increased from 10 to 50% at $25^{\circ}C$, the viscosity increased from 1.65 to 5.14 cp. When the temperature of 40% tagatose solution increased from 15 to $55^{\circ}C$, the viscosity decreased from 4.59 to 2.33cp. The melting onset temperature and endothermic enthalpy of tagatose were $130.4^{\circ}C$ and -202.3 J/g, respectively, which were obtained from the analysis of differential scanning calorimetry. Tagatose showed higher water absorption than sucrose under $85{\sim}100%$ of relative humidity. Tagatose was less soluble than sucrose at $20{\sim}70^{\circ}C$. Water activity of tagatose in 60% concentration was 0.892, which was lower than 0.957 of sucrose solution. Tagatose solution adjusted from pH 2 to pH 12 was stable after 3 days. Amount of tagatose was not changed after heat treatment at $154^{\circ}C$ for 4 hours. But a browning reaction was found and absorbance of a tagatose solution increased with heat treatment.

새로운 저열량 감미료인 tagatose를 식품에 적용하기 위해 여러 가지 이화학적 특성을 조사하였다. Tagatose 용액은 Bingham 유체의 점성 특성을 보여주었고 용액의 농도가 $25^{\circ}C$에서 10%에서 50%로 증가할수록 점도가 1.65 cp에서 5.14 cp로 증가하여 비교적 저 점도를 보여주었다. 또한, 온도가 $15^{\circ}C$에서 $55^{\circ}C$로 증가함에 따라 점도가 4.59 cp에서 2.33 cp로 감소함을 보여주었다. Differential scanning calorimetry에 의하여 용융 특성을 조사한 결과 tagatose의 용융 개시 온도는 $130.4^{\circ}C$, 흡열 엔탈피는 -202.3 J/g이었다. 수분활성도는 60% 농도에서 tagatose는 0.892, sucrose는 0.957로 tagatose가 더 낮은 수분활성도를 보여주었다. 흡습성은 상대습도 85%에서 100%까지 tagatose가 sucrose보다 높았다. $20^{\circ}C$에서 $70^{\circ}C$까지의 온도 변화에 따른 용해도를 보았을 때는 tagatose가 sucrose보다 낮았다. pH 2에서 pH 12까지 조정한 용액을 3일 후 관찰하였는데 pH에 대하여 안정하였다. 또한 $154^{\circ}C$까지 4시간 열처리하였을 때 거의 변성이 되지 않았다. 그러나 높은 온도에서 열처리를 한 경우 육안으로 보이는 갈변화에 의하여 흡광도가 증가하는 것으로 나타났다.