KR100430040B1

KR100430040B1 - 물엿 전처리 효모를 이용한 빵의 제조방법

Info

Publication number: KR100430040B1
Application number: KR10-2001-0040742A
Authority: KR
Inventors: 이기평; 윤강섭; 강원진
Original assignee: 이기평
Priority date: 2001-07-09
Filing date: 2001-07-09
Publication date: 2004-05-04
Also published as: KR20030005452A

Abstract

본 발명은 물엿 전처리 효모를 이용한 빵의 제조방법에 관한 것이다.

제빵용으로 사용하고 있는 통상의 효모(Saccharomyces cerevisiae)를 순수 맥아당 또는 물엿으로 만든 2 ~ 5 % 맥아당 MYP 배지에서 1 ~ 2 시간 처리하여 맥아당 발효에 관여하는 효소 유전자의 발현을 사전에 유도한 다음, 이 효모를 빵 제조용 반죽에 첨가하여 발효 효율을 높이고 품질이 좋은 빵을 제조하는 방법이 제공된다.

Description

물엿 전처리 효모를 이용한 빵의 제조방법{THE MANUFACTURING METHOD OF BREAD USING SACCHAROMYCES CEREVISIAE PREVIOUSLY TREATED WITH STARCH SYRUP }

빵의 제조과정 중에서 효모의 반죽 내 당분 발효 활성은 제품의 품질을 결정하는 가장 중요한 요소 가운데 하나이다.

효모 세포의 당분 발효대사에 관여하는 효소계 및 관련 유전자발현 조절계의 생화학적인 특성상, 밀가루 반죽 속의 조건에서는 일정 기간 당분 발효작용이 진행된 후, 잔존하는 포도당 분자에 의해 주된 탄소원인 맥아당의 발효가 억제되며, 이로인해 생성되는 탄산가스의 양이 제한되어 성형화 된 반죽 내에서의 충분한 팽창이 이루어질 수 없다.

이러한 효모의 발효특성은 발효 빵의 품질을 고급화하며 동시에 빵의 제조원가를 낮추고자하는 노력에 결정적인 걸림돌이 되고 있다.

한편, 한국특허출원 10-1999-0002680 (엿기름 추출액의 용도)에서는 제빵 또는 제과 공정에서 엿기름 추출액을 사용하여 맥아 특유의 향취와 발아시에 생성되는 알파-아밀레이즈, 베타-아밀레이즈, 글루코아밀레이즈 등의 효소활성을 이용하여 제품의 식감 개선과 , 향취 증진, 녹말의 노화 억제 등의 효과를 위해서 첨가제로 사용한 것이 있으나, 이것은 엿기름을 첨가제로 사용한 것으로 본 발명과는 그 목적과 기술구성이 다른 것이다.

또한, 한국특허출원 10-1999-0050363(엿밥을 이용한 효모의 배양)에는, 가축사료 첨가용 효모 배양물을 엿밥을 기본 배양배지로 하여 효모를 배양하는 방법이 공지되어 있으나, 본원 발명과는 그 목적과 기술 구성이 본원 발명과는 다른 것이다.

현재까지 물엿으로 전처리한 효모를 이용한 빵의 제조방법에 대해서는 알려진 것이 없다.

본 발명은 제빵용 효모를 본 반죽에 첨가하기 전에, 순수 맥아당 또는 물엿으로 만든 MYP배지에서 효모를 전처리함으로써 고농도의 맥아당 분자에 미리 노출시켜, 맥아당 발효에 관여하는 효소 유전자의 발현을 충분히 유도하여, 제빵시 밀가루 반죽 속에 있는 맥아당의 발효를 촉진하여 고품질의 빵을 제조하고, 또한 가격이 저렴한 물엿을 이용함으로써 제조원가를 절감하는데 있다.

본 발명은 물엿으로 전처리한 효모를 이용하여 빵을 제조하는 방법에 관한것이다.

본 발명은 고농도의 맥아당 분자에 효모를 미리 노출시키는 전처리를 하여, 맥아당 발효에 관여하는 효소 유전자의 발현을 사전에 충분히 유도 합성하여 상대적으로 포도당에 의한 억제작용을 약화시켜 발효 효율을 높임으로써 품질이 좋은 빵을 제조하는 방법에 관한 것이다.

본 발명에 의한 빵의 제조과정은 제빵용으로 사용되고 있는 통상의 효모(Saccahromyces cerevisiae)를 순수 맥아당 또는 물엿으로 만든 맥아당 2~5 % MYP( 2 ~ 5 % maltose, 0.5 % yeast extract, 1 % peptone, 0.3 % KH₂PO₄)배지에서 1.5 ~ 2.5 시간 전처리한 후, 1차 반죽에 첨가하여 발효시키고, 여기에 2 차 반죽을 별도로 만들어 1차 발효된 것에 추가하여 2 차 발효시킨 다음 , 굽는 과정으로 수행된다.

이하 실시예에 의하여 본 발명을 상세히 설명한다.

단, 하기 실시예들은 본 발명을 예시하는 것으로, 본 발명의 내용이 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1> 맥아당 전처리에 의한 효모의 발효 활성 최적조건 조사

제빵에 통상적으로 이용되고 있는 효모(Saccharomyces cerevisiae)를 사용하여 실험을 하였다.

효모의 단일 균주 분리 및 증식 배양에는 2% GYP(2% glucose, 0.5% yeastextract, 1% peptone, 0.3% KH₂PO₄) 배지를 사용하였다.

고체배지 제조에는 2% agar를 첨가하였다.

맥아당 전처리 과정에는 0∼5% MYP(0∼5% maltose, 0.5% yeast extract, 1% peptone, 0.3% KH₂PO₄) 배지를 사용하였다.

전처리에 대한 대조실험을 위해서는 GlyEtYP(3% glycerol, 2% ethanol, 0.5% yeast extract, 1% peptone, 0.3% KH₂PO₄) 배지를 사용하였다.

효모의 발효 활성 측정에는 빵의 반죽과 유사한 당 성분의 조성을 가진 FMGYP(0.33% fructose, 4.3% maltose, 0.38% glucose, 0.5% yeast extract, 1% peptone, 0.28% KH₂PO₄) 배지를 사용하였다.

모든 배양 및 전처리 온도는 30℃를 이용하였다.

발효 활성의 측정은, 맥아당(maltose)농도가 0∼5%로 첨가된 MYP(Maltose-Yeast extract-Peptone) 배지에서 1∼3시간 동안 30℃로 전처리 한 효모를 사용하였다.

이때, 빵의 반죽과 유사한 당 성분의 조성을 가진 30℃의 FMGYP(Fructose-Maltose-Glucose-Yeast extract-Peptone) 발효배지에서, 효모량이 1∼5%(w/v) 범위의 동일한 양의 효모가 포함된 10ml 배양용액에 대해 발효활성을 0∼3시간 동안 CO₂기체 발생량을 이용하여 측정하였다.

효모 5 %(w/v) 사용한 결과를 표1에 효모 1 %(w/v)를 사용한 결과를 표2에 나타냈다.

<표 1> 맥아당 전처리 조건에 따른 효모(5%)의 CO₂발생량.

"-"는 0.1 이하, 단위는 ml

전처리 시간	1시간	2시간	3시간
전처리 발효 배지시간(분)	3%MYP	5%MYP	GlyEtYP	3%MYP	5%MYP	GlyEtYP	3%MYP	5%MYP	GlyEtYP
3	-	-	-	-	-	-	-	-	-
6	-	-	-	-	0.4	-	-	-	-
9	-	-	-	-	0.5	-	-	-	-
12	-	-	-	-	0.9	-	-	-	-
15	0.2	0.3	-	0.3	1.3	-	0.2	-	-
18	0.2	0.5	-	0.4	1.9	-	0.2	-	-
21	0.3	0.7	-	0.7	2.4	-	0.3	0.3	0.3
24	0.4	1.1	-	1.2	3.3	-	0.4	0.4	0.3
27	0.7	1.5	-	1.6	4.5	0.4	0.5	0.7	0.4
30	1.0	2.0	-	2.0	5.9	0.5	0.7	1.0	0.5

<표 2> 맥아당 전처리 조건에 따른 효모(1%)의 CO₂발생량.

"-"는 0.1 이하, 단위는 ml

전처리 시간	1시간	2시간	3시간
전처리 발효 배지 시간(분)	3%MYP	5%MYP	GlyEtYP	3%MYP	5%MYP	GlyEtYP	3%MYP	5%MYP	GlyEtYP
20	-	-	-	-	-	-	-	-	-
40	-	0.4	-	0.4	-	-	0.4	0.4	-
60	-	0.4	0.3	1.0	0.4	0.3	0.8	0.9	0.3
75	-	0.4	0.3	1.6	0.7	0.4	1.4	1.6	0.4
90	0.3	0.4	0.5	2.6	1.4	0.7	2.0	2.5	0.7
105	0.4	0.7	0.8	3.5	2.1	1.1	2.7	3.1	1.1
120	0.8	1.0	1.4	4.8	2.9	1.6	3.5	4.0	1.6
135	1.4	1.5	2.0	6.4	3.7	2.2	4.4	4.9	2.2
150	2.0	2.1	2.7	8.1	4.7	2.8	5.3	5.6	2.8

표1의 5%(w/v) 효모 농도가 발효실험에 사용된 경우에서 뚜렷한 발효율의 차이가 나타나는 0∼30분 동안의 측정결과를 볼 때, 전처리에 사용된 맥아당의 농도가 높을수록 발효율이 높았으며 농도에 관계없이 2시간의 전처리에서 가장 좋은 결과를 보였다.

표2의 1%(w/v) 효모 농도가 사용된 경우에서도 발효시간이 진행됨에 따라 비슷한 결과가 관찰됨으로써 맥아당 전처리가 효모의 발효율을 명확히 증가시키는 것으로 확인되었다.

그 조건은 효모 농도를 비롯한 여러 요인에 따라 변화는 있지만 3-5% 의 맥아당 조건에서 2시간 정도가 적정한 것으로 나타났다.

<실시예 2> 물엿 전처리에 의한 효모의 발효 활성 최적조건 조사

정제된 맥아당 대신 실제 빵 생산에 이용이 가능한 저렴한 물엿을 사용하여 맥아당에서와 같이 효모의 발효 활성 증가 효과가 나타내는지를 조사하였다.

기본적으로 효모의 배양, 전처리 및 발효활성 측정 등은 실시예1에서 사용한 실험 방법과 동일하나, 시약용으로 정제된 맥아당을 효모의 전처리에 사용하는 대신 시중에서 판매되고 있는 식용 물엿(맥아당 55% 함유)을 구매하여 맥아당 원료로 사용하였다.

고가의 정제된 맥아당 대신에 실제 발효빵 제품 생산에 이용되고 있으며 원료 수급이 용이한 물엿(맥아당 55% 함유)을 사용하여도 정제된 맥아당에서와 같이 효모의 발효 활성 증가 효과가 나타나는지를 조사하였다.

효모를 물엿 YMP 배지로 1.5 시간 전처리 한 다음의 효모 3 %(w/v)의 1 시간 발효에 따른 CO₂발생량을 표 3에 나타냈다.

<표 3> 물엿 전처리(1.5시간) 후 효모(3%)의 1시간 발효에 따른 CO₂발생량. 단위는 ml

실험차수	1차	2차	3차
전처리배지	3%MYP	물엿(3%맥아당)	GlyEtYP	3%MYP	물엿(3%맥아당)	GlyEtYP	3%MYP	물엿(3%맥아당)	GlyEtYP
CO₂발생량	3.5	5.7	2.2	3.8	8.2	2.6	3.8	7.0	2.5

표3에서 볼 수 있듯이 정제된 맥아당보다 더 큰 활성 증가 효과를 보임으로써 정제된 맥아당보다 경제성이 높은 물엿을 효모의 전처리에 효과적으로 사용할 수 있음을 확인하였다.

<실시예 3> 실제 반죽 조건에서 물엿 전처리 효모의 발효활성

물엿(맥아당 55%함유) 전처리에 의한 효모의 발효활성 변화가 실제 빵 생산을 위한 반죽조건에서는 어떻게 나타나는지를 분석하기 위하여 빵 제조의 전 과정을 거치며 그 발효활성을 분석하였다.

물엿 전처리 실험군과 대조군의 두 시료 효모에 대한 발효활성의 비교는 반죽 발효과정에 가스제거 단계가 포함되기 때문에 CO₂기체 발생량으로는 비교가 어려우므로, 이와 비례적으로 나타나는 결과로 볼 수 있는 굽기 과정을 거쳐 완성된 빵의 부피 변화를 측정함으로써 발효활성을 평가하였다.

빵의 제조과정은 효모의 물엿 전처리 → 1차 반죽 → 1차 발효 → 2차 반죽→ 2차 발효 → 굽기 단계로 수행되었으며 각 단계의 실험조건은 다음과 같았다.

(1) 효모의 물엿 전처리

효모 전처리 과정은 실제 생산공정의 물리적인 효율을 감안하여 최종적으로 2% 맥아당의 농도가 되도록 하였고 전처리 조건은 실시예1에서 확인된 조건과 동일하게 30℃에서 1.5∼2.5 시간 처리방법을 이용하였다.

실험 대조군으로는 4℃에 보관된 효모를 그대로 사용하였으며 이와 조건을 맞추기 위해 전처리 된 효모 역시 반죽에 투입되기 전에 2시간 이상 4℃로 유지시킨 후 사용하였다.

(2) 1차 반죽 및 발효

표 4에 나타낸 대로 1차 반죽 재료를 모두 섞은 후 온도를 26℃로 유지하며 저속으로 3분, 고속으로 2분 혼합하여 반죽을 제조하였다. 1차 발효는 27℃, 77% 습도로 유지시킨 발효기에서 2시간 동안 발효시켰다.

(3) 2차 반죽 및 발효

표 4에 나타낸 대로 2차 반죽 재료를 발효된 1차 반죽에 모두 추가한 후 온도를 28℃로 유지하며 저속으로 3분, 고속으로 7분 혼합하여 반죽을 완료하고, 20분 동안 상온에 방치한 다음 밀대를 이용하여 가스를 제거해 준 후 알루미늄 용기에 옮겨 성형하였다.

2차 발효는 39℃, 80% 습도로 유지시킨 발효기에서 40분 동안 발효시켰다.

(4) 굽기

알루미늄 용기에 성형된 채로 2차 발효가 끝난 반죽을 190℃ 오븐에서 20분 동안 구워낸 후 상온에서 냉각시켜 빵 제조를 완료하였다.

<표 4> 반죽 재료의 조성비.

재료반죽	강력분	설탕	Yeast	YeastFood	유지	물엿	소금	물
1차 반죽	660	150	30	1.32	-	-	-	440
2차 반죽	220	26	-	-	114.4	4.4	11.44	44

반죽공정을 완료한 후 굽기 과정을 거쳐 완성된 빵의 부피를 측정하는 방법은 상당히 재현성이 있는 결과를 제시하는 것으로 나타났다.

그 결과를 표5에 나타냈다.

<표 5> 물엿 전처리에 따른 완성된 빵의 부피 변화

실험차수	1차	2차	3차
시료번호	1	2	3	평균	1	2	3	평균	1	2	3	평균
물엿 전처리군(a) 시료 부피(ml)	425	430	445	433	375	375	415	388	380	400	410	397
대조군(b)시료 부피(ml)	370	405	390	388	340	355	355	350	350	360	370	360
부피 증가율(a/b)				112%				111%				110%

표 5에서 볼 수 있듯이 3중 실험으로 3회에 걸쳐 수행한 부피 측정의 결과는 물엿으로 전처리한 효모의 발효에 의해 11% 정도의 부피 증가가 일정하게 나타나는 것을 확인할 수 있었다.

이 같은 결과는 시중에서 저렴하게 판매되고 있는 물엿으로 효모를 전처리하여 빵 반죽의 발효를 향상시키는 것을 보여준다.

또한, 물엿으로 전처리한 효모는 수 일 동안은 저장하여 사용하는 것이 가능하므로 기존의 제품 생산 체제에서와 같이 효모의 사전 비축 및 적기 공급에 문제가 없다.

통상의 효모를 고농도 맥아당 배지에서 전처리하여 맥아당 발효 효소의 유전자 발현을 향상시키고, 이 효모를 사용하여 빵을 만들므로써, 발효율을 향상시키고, 좋은 품질의 빵을 만들며, 물엿을 이용한 배지로 처리시 원가를 절감하는 효과도 가져다 준다.

Claims

빵을 제조하는 방법에 있어서,

제빵용으로 사용하고 있는 통상의 효모(Saccharomyces cerevisiae)를 2 ~ 5 % 맥아당 MYP ( 2~5 % maltose, 0.5 % yeast extract, 1 % peptone, 0.3 % KH2PO4) 배지에서 1.5 ~ 2.5 시간 처리하여, 맥아당 발효에 관여하는 효소 유전자의 발현을 사전에 유도한 다음, 이 전처리 효모를 빵 제조용 반죽에 첨가하여 빵을 제조하는 방법.
제1항에 있어서, 2 ~ 5 % 맥아당 MYP 배지는 물엿으로 만든 것이 특징인 빵을 제조하는 방법.