KR100578495B1 - 청국장을 이용한 발효 두유의 제조방법 - Google Patents

청국장을 이용한 발효 두유의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 대두를 청국균으로 발효시킨 청국장을 마쇄한 청국장액이나 청국장액을 한번 더 발효시킨 청국장 발효액을 두유에 적당량 첨가하여 빠른 시간 내에 발효시킨 청국장 두유원액과 그의 제조방법에 관한 것이다. 발효시 발효취를 내지 않는 납두균 Bacillus subtilis CHO99(기탁번호 KCTC-18052P호)를 이용하여 발효시켜 청국장을 제조한 후, 이를 마쇄시킨 청국장액이나 청국장액을 한번 더 발효시킨 청국장 발효액을 두유에 첨가하여 빠른 시간 내에 발효시킴으로써 두유취가 제거되어 기호성이 높고 일반 두유보다 아미노산이나 식이 섬유 등 영양소가 뛰어난 청국장 두유원액을 대량으로 수득할 수 있다.
청국장, 두유원액, 납두균, 발효, 두유, 아미노산, 식이 섬유

Description

청국장을 이용한 발효 두유의 제조방법{Process for preparing fermented soybean milk using chungkookjang}
본 발명은 본 발명에서 제조된 청국장 두유원액 50∼90 중량%에 설탕, 올리고당, 호료와 물을 첨가하여 만든 시럽 10∼50 중량%를 혼합하여 65∼85℃에서 살균하거나 120∼150℃에서 멸균하여 제조된 청국장 발효 두유에 관한 것이다.
본 발명은 대두를 청국균으로 발효시킨 청국장을 마쇄한 청국장액이나 청국장액을 한번 더 발효시킨 청국장 발효액을 두유에 적당량 첨가하여 빠른 시간 내에 발효시킨 청국장두유 원액과 그의 제조방법에 관한 것이다.
더욱 상세하게는, 발효시 발효취를 내지 않는 납두균 Bacillus subtilis CHO99(기탁번호 KCTC-18052P호)를 이용하여 발효시켜 청국장을 제조한 후, 이를 마쇄시켜 만든 청국장액이나 청국장액을 한번 더 발효시킨 청국장 발효액을 두유에 첨가하여 빠른 시간 내에 발효시킴으로써 두유취를 제거하여 기호성을 높이고 일반 두유보다 아미노산이나 식이 섬유 등 영양소가 뛰어난 청국장 발효 두유를 제공하는 것이다.
본 발명은 두유를 청국장액을 이용하여 빠른 시간 내에 발효시킴으로써 유리아미노산의 함량을 높여 소화 흡수력과 영양성분이 우수한 기능성 발효 두유를 저비용으로 대량생산하는 방법에 관한 것이다.
대두에는 많은 영양소가 있으나 대두 특유의 청취와 인체에 해로운 효소, 그리고 다당류인 불용성 식이 섬유의 꺼칠꺼칠한 감촉으로 기호성이 떨어져 대두의 수용성성분만을 이용하여 두유를 제조하고 있어 영양학적으로 완전하지 못하다.
즉, 대두유는 우유와 유사한 단백질이 풍부하고 영양적으로 우수한 식품임은 잘 알려져 있으나, 생두유에 존재하는 소인(soyin)과 같은 안티트립신으로 소화의 장해를 일으키는 일이 많아서 문제점이 있으며, 대두의 청취(콩 비린내)는 헥사놀(hexanol)을 위시한 수많은 물질로 이루어져 있어서 그 탈취가 어려워 보통 120℃의 고온으로 장시간 살균하여 이들 유해물질을 제거시켜 두유를 제조하고 있었다. 이와 같은 두유에 기호성과 같은 기능을 부여하기 위하여 유산균을 이용하여 두유를 발효시켜 소위 소이 요구르트(soy yogurt)를 만들어 상품화했으나 대두유의 특유한 기호를 상실하여 만족한 결과가 되지 못하였다.
한편, 콩 발효 식품인 청국장은 영양학적으로나 기능적인 면에서도 완벽한 식품이나 냄새와 끈적거림 때문에 먹기가 불편하며 청국장을 마쇄하여 청국장 음료를 만들 때는 청국장을 만드는데 많은 시설비와 시간이 소요되어 공정을 자동화하여 대량 생산하기 어려운 단점이 있다.
또한 바실러스 균주를 두유에 첨가하여 발효시켜 만드는 발효 두유의 제조방법이 대한민국 특허등록 제242,830호로 개시되어 있으나, 바실러스 접종 후 두유액을 40∼48시간 배양하게 되어 있어 대량 생산 시 많은 시설비를 필요로 하게 될 뿐 아니라 콩에서 비지를 제거하여 만드는 두유에는 인체에 유익한 콩의 불용 성분이 함유되어 있지 않아 영양학적으로 완전하지 못하다.
따라서 본 발명은 상기한 바와 같이 두유의 영양학적 불균형을 해소하고 청국장 음료의 비생산성을 해결하기 위해 두유에 발효콩을 첨가시켜 두유를 발효시킨 영양학적으로 우수하고 두유 특유의 청취를 제거하여 기호성을 높인 새로운 발효 두유를 개발하고자 하는 것이다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 두유에 부족한 영양성분을 보완하 고 두유에 함유된 단백질을 유리 아미노산으로 분해시켜 체내 이용률을 높이기 위해 청국장을 마쇄한 청국장액이나 청국장액을 납두균으로 2차 발효시킨 액상의 청국장 발효액을 두유에 넣어 3∼10시간 발효시킴으로써 유리 아미노산 함유량이 높아져 소화 흡수율이 높고 두유 음료 특유의 냄새를 제거한 기호성 있는 청국장 두유원액을 대량 생산하고자 하는 것이다.
본 발명은 농후 두유액 (고형분 8∼12%)에 청국장에 물을 가하여 갈아 미세하게 균질화된 액을 첨가하여 발효시켜 제조된 청국장 두유원액(A)에 있어서, 상기 청국장 두유원액(A)은 농후 두유액에 청국장에 2∼5배의 물을 가하여 희석 마쇄시킨 청국액(Bacillus subtilis CHO99 균농도: 107∼1012 cell/ml) 5∼70%를 첨가하여 30∼45℃에서 3∼10시간 발효시킨 고형분 함량 9∼20%의 청국장 두유원액임을 특징으로 하는 청국장 두유원액을 제공하는 것이다.
한편, 본 발명은 청국장을 미세하게 갈아 납두균으로 2차 발효시켜 만든 액상청국장을 농후 두유액에 첨가하여 발효시켜 제조된 청국장 두유원액(B)에 있어서, 상기 청국장 두유원액(B)은 농후 두유액에 청국장에 2∼5배의 물에 희석 마쇄시킨 청국액에 1∼5%의 납두균을 첨가하여 Bacillus subtilis CHO99 균농도 107∼ 1012 cell/ml로 증식시킨 2차 발효 청국액을 5∼70%를 첨가하여, 30∼45℃에서 3∼10시간 발효시킨 고형분 함량 9∼20%의 청국장 두유원액임을 특징으로 하는 청국장 두유원액을 제공한다.
또한 본 발명은 비지를 분리하지 않은 슬러리 상태의 농후 두유를 120∼130℃에서 30∼60분 증자하여 균질화시키고, 30∼45℃로 냉각한 슬러리 함유 두유액에 납두균(Bacillus subtilis CHO99)(기탁번호 KCTC-18052P호)이나, 청국장에 물을 가하여 갈아 미세하게 균질화시킨 청국장액, 또는 청국장을 미세하게 갈아 납두균(Bacillus subtilis CHO99)(기탁번호 KCTC-18052P호)으로 2차 발효시켜 만든 액상 청국장을 첨가하여 발효시켜 제조된 청국장 두유원액(C)을 제공한다.
한편, 상기 청국장 두유원액(A),(B),(C)는 청국장 발효액 5∼70 중량부를 고형분 8∼12%의 농후 두유액 100 중량부에 첨가하여 30∼45℃에서 3∼10시간 발효시킨 고형분 9∼20%의 청국장 두유원액임을 특징으로 한다.
또한 상기 2차 발효 청국액은 삶은콩에 납두균을 접종하여 얻은 무취 청국장에 2∼5배의 물을 가하여 갈아 미세하게 균질화시킨 청국액에 1∼5%의 납두균을 첨가하여 30∼45℃에서 3∼10시간 발효시켜 제조된 고형분 함량 8∼20%, 균농도 107∼1012 cell/ml의 2차 발효 청국액임을 특징으로 한다.
마지막으로, 상기 청국장 두유원액 50∼90 중량%에 설탕, 올리고당, 호료와 물을 첨가하여 만든 시럽 10∼50 중량%를 혼합하여 65∼85℃에서 살균하거나 120∼150℃에서 멸균하여 제조된 청국장 발효 두유를 제공한다.
이하 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
청국장제조에 사용된 균주는 단백분해효소인 프로테아제를 대량 생산하며 혈전용해능이 강한 납두균 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis CHO99)(기탁번호 KCTC-18052P호)를 사용하였다.
농후 두유액(고형분 8∼12%)은 대두를 건조하여 탈피하고 효소 실활기에서 85∼95℃, 5∼10분 경과된 대두를 열수(80∼90℃)를 가해 마쇄하고 원심분리기를 이용하여 비지를 분리한 다음 120℃에서 20∼40분 멸균 처리하여 사용하였으며, 이하 '농후 두유액'이라 칭한다.
본 발명은 하기 구성을 요지로 한다.
농후 두유액 (고형분 8∼12%)에 청국장에 물을 가하여 갈아 미세하게 균질된 액을 첨가하여 발효시킨 청국장 두유원액(A)을 제조하는 공정.
청국장을 미세하게 갈아 납두균으로 2차 발효시켜 만든 액상청국장을 농후 두유액에 첨가하여 발효시킨 청국장 두유원액(B)을 제조하는 공정.
농후 대두를 만드는 과정에서 비지를 분리하지 않은 슬러리 상태의 것을 120∼130℃에서 30∼60분 증자하여 균질화시키고, 30∼45℃로 냉각한 슬러리 함유 두유액에 납두균이나 청국장에 물을 가하여 갈아 미세하게 균질된 액, 또는 청국장을 미세하게 갈아 납두균으로 2차 발효시켜 만든 액상 청국장을 첨가하여 발효시킨 청국장 두유원액(C)을 제조하는 공정.
상기 청국장 두유원액(A)은 농후 두유액에 청국장에 2∼5배의 물을 가하여 희석 마쇄시킨 청국액(균농도 107∼1012 cell/ml) 5∼70%를 첨가하여 30∼45℃에서 3∼10시간 발효시킨 고형분 함량 9∼20%의 청국장 두유원액임을 특징으로 한다.
상기 청국장 두유원액(B)은 농후 두유액에 청국장에 2∼5배의 물에 희석 마쇄시킨 청국액에 1∼5%의 납두균을 첨가하여 균농도 107∼1012 cell/ml로 증식시킨 2차 발효 청국액을 5∼70%를 첨가하여, 30∼50℃에서 3∼10시간 발효시킨 고형분 함량 9∼20% 2차 청국장 두유원액임을 특징으로 한다.
상기 청국장 두유원액(A),(B),(C)는 또다른 실시태양에서 청국장 발효액 5∼70 중량부를 고형분 8∼12%의 농후 두유액 100 중량부에 첨가하여 30∼50℃에서 3∼10시간 발효시킨 고형분 9∼20%의 청국장 두유원액임을 특징으로 한다.
상기 청국장 두유원액(A), (B) 및 (C) 50∼80 중량%에 설탕, 올리고당, 호료와 물을 첨가하여 만든 시럽 20∼50 중량%를 혼합하여 65∼85℃에서 살균하거나 120∼150℃에서 멸균하여 본 발명의 청국장 발효 두유를 제조한다.
이하 본 발명을 실시 예를 통하여 더욱 상세히 설명한다. 그러나 이러한 실시 예들로 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
(실시예 1) 농후 두유액의 제조
대두를 78∼92℃의 열풍건조기에서 5∼15분 건조시켜 탈피후, 효소 실활기에서 85∼95℃, 5∼10분 경과된 대두를 대두량의 3∼5배량의 열수(80∼90℃)을 가해 마쇄하고 원심분리기를 이용하여 비지를 분리한 다음 얻은 대두 고형분 8∼12%의 농후 두유액을 120℃에서 20∼40분 멸균 처리하여 농후 두유액을 제조한다.
(실시예 2) 청국장 두유원액(A)의 제조
납두균(Bacillus subtilis CHO99)(기탁번호 KCTC-18052P호)으로 18∼24시간 발효시킨 무취청국장을 2∼5배 량의 온수(70℃)에 용해시켜 미세하게 균질화 시킨 청국액을 실시예 1에서 제조된 농후 두유액 100 중량부에 대해 5∼70 중량부 첨가하여 30∼45℃에서 3∼10시간 발효시킨 뒤 고형분 9∼20%의 청국장 두유원액(A)을 만들어 85∼120℃에서 15∼30분 살균 후 5℃ 이하로 냉각하여 보관한다.
(실시예 3) 청국장 두유원액(B)의 제조
납두균(Bacillus subtilis CHO99)(기탁번호 KCTC-18052P호)으로 18∼24시간 발효시킨 무취청국장을 2∼5배량의 온수(70℃)에 용해시켜 미세하게 균질화 시킨 청국액에 1∼3 중량%의 납두균(Bacillus subtilis CHO99)(기탁번호 KCTC-18052P호)을 접종하여 30∼45℃에서 3∼10시간 발효시킨 뒤 60∼80℃에서 15∼30분 살균 후 5℃ 이하로 냉각한 청국장 발효액을 실시예 1에서 제조된 농후 두유액 100 중량부에 5∼70 중량부 첨가하여 30∼50℃에서 3∼10시간 발효시킨 뒤 고형분 9∼20%의 청국장 두유원액(B)을 만들어 85∼120℃에서 15∼40분 살균 후 5℃ 이하로 냉각하여 보관한다.
(실시예 4) 청국장 두유원액(C)의 제조
실시예 1에서 비지만 분리하지 않고 나머지는 동일하게 처리한 슬러리 함유 두유액을 균질하고 40℃로 냉각한 슬러리 함유 두유액 100 중량부에 납두균(Bacillus subtilis CHO99)(기탁번호 KCTC-18052P호)이나 청국장에 물을 가하여 갈아 미세하게 균질화된 액, 또는 청국장을 미세하게 갈아 납두균(Bacillus subtilis CHO99)(기탁번호 KCTC-18052P호)으로 2차 발효시켜 만든 액상청국장을 첨가하여 발효시킨 청국액을 5∼70 중량부를 첨가하여 30∼45℃에서 6∼20시간 발효시킨 뒤 고형분 9∼20%의 청국장 두유원액(C)을 만들어 85∼120℃에서 15∼40분 살균 후 5℃ 이하로 냉각하여 보관한다.
(실시예 5) 본 발명의 청국장 발효 두유의 제조
실시예 2에서 제조된 청국장 두유원액(A) 또는 실시예 3에서 제조된 청국장 두유원액(B)이나 실시예 4에서 제조된 청국장 두유원액(C) 50∼90 중량%를 시럽 용액 10∼50 중량%와 혼합하여 본 발명의 청국장을 이용한 발효 두유를 제조한다. 이때, 시럽 용액은 설탕 1∼3 중량%, 올리고당 2∼5 중량%, 글리세린지방산에스테르 0.1∼0.3 중량%, 카라키난 0.02∼0.05 중량% 등 식품첨가물을 물에 녹여 90∼100℃에서 15∼30분 살균한 것이다. 마지막으로 청국장 두유를 65∼85℃에서 살균하거나 120∼150℃에서 멸균하여 5∼10℃로 냉각 보관한다.
(실시예 6) 본 발명의 청국장 발효 두유의 아미노산 조성 및 유리 아미노산 함량 분석
청국장 발효 두유의 아미노산 조성을 분석한 결과를 보면 청국장 두유는 납두균에 의해 콩단백질이 분해되어 인체에 필요한 아미노산을 고루 함유하고 있으며 두유 액보다 필수아미노산의 함유율이 고루 높아지며 특히 성장기 어린이들에게 필요한 아미노산 함량이 높은 것으로 분석되었다.
표 1은 본 발명의 청국장 발효 두유의 아미노산 조성을 나타낸 것이다.
아미노산 청국장 발효 두유 (mg%) 일반두유 (mg%) 비 고
아스파르트산 40.78 184.06
트레오닌 85.02 78.99 필수아미노산
세린 165.29 101.16
글루타민산 161.97 201.31
프롤린 2.03 134.56
글리세린 122.67 171.14
알라닌 36.56 69.60
시스테인 152.92 112.83 필수아미노산
발린 27.31 15.99 필수아미노산
메티오닌 9.62 1.58 필수아미노산
이소류신 128.30 94.63 필수아미노산
류신 145.12 143.33 필수아미노산
티로신 6.53 1.11
페닐알라닌 87.71 100.35 필수아미노산
히스티딘 314.88 148.05 성장기필수아미노산
라이신 220.10 174.90 필수아미노산
아르기닌 182.93 156.13 성장기필수아미노산
합계 1889.74 1889.72
본 발명의 발효 두유는 콩 단백질을 납두균에 의해 잘게 분해 시켜 인체에 필요한 필수아미노산을 유리 아미노산 상태로 만드는 량이 두유액보다 무려 18배나 되는 것으로 나타났다. 이때, 유리 아미노산은 인체 내 흡수율이 빨라 단백질 분해 능력이 떨어지는 노약자들에게 필요한 아미노산이다.
표 2는 본 발명의 청국장 발효 두유의 유리 아미노산 구성을 나타낸 것이다.
아미노산 일반두유 (mg%) 청국장 발효 두유 (mg%) 비고
아스파르트산 검출불가 검출불가
트레오닌 검출불가 검출불가 필수아미노산
세린 검출불가 검출불가
글루타민산 검출불가 검출불가
프롤린 검출불가 202.24
글리세린 검출불가 검출불가
알라닌 검출불가 검출불가
시스테인 검출불가 33.03 준필수아미노산
발린 6.63 34.35 필수아미노산
메티오닌 1.43 21.60 필수아미노산
이소류신 검출불가 20.83 필수아미노산
류신 검출불가 38.36 필수아미노산
티로신 검출불가 32.39
페닐알라닌 검출불가 40.84 필수아미노산
히스티딘 20.16 129.70 성장기필수아미노산
트립토판 검출불가 18.24 필수아미노산
라이신 검출불가 17.91 필수아미노산
아르기닌 5.51 1.31 성장기필수아미노산
합계 33.73 590.80
시스테인, 히스티딘, 페닐알라닌, 트립토판과 같은 필수아미노산은 호르몬, 효소, 그리고 질병에 대해 면역력을 높이는 항체를 형성하는 단백질을 만드는 주요 아미노산이다.
본 발명의 효과는 청국장 발효 두유는 아미노산의 조성이 좋은 유리 아미노산의 함량이 높아져 두유보다 영양분의 함량과 소화흡수율이 높아지는 것이 확실하며 청국장 두유원액의 발효시간이 3∼10시간으로 단축되어 단축된 공정으로 적은 시설 장치로도 청국장 발효 두유의 대량생산을 가능하게 하였다.

Claims (6)

  1. 농후 두유액 (고형분 8∼12%)에 청국장에 물을 가하여 갈아 미세하게 균질화된 액을 첨가하여 발효시켜 제조된 청국장 두유원액(A)에 있어서, 상기 청국장 두유원액(A)은 농후 두유액에 청국장에 2∼5배의 물을 가하여 희석 마쇄시킨 청국액(Bacillus subtilis CHO99 균농도: 107∼1012 cell/ml) 5∼70%를 첨가하여 30∼45℃에서 3∼10시간 발효시킨 고형분 함량 9∼20%의 청국장 두유원액임을 특징으로 하는 청국장 두유원액
  2. 청국장을 미세하게 갈아 납두균으로 2차 발효시켜 만든 액상청국장을 농후 두유액에 첨가하여 발효시켜 제조된 청국장 두유원액(B)에 있어서, 상기 청국장 두유원액(B)은 농후 두유액에 청국장에 2∼5배의 물에 희석 마쇄시킨 청국액에 1∼5%의 납두균을 첨가하여 Bacillus subtilis CHO99 균농도 107∼1012 cell/ml로 증식시킨 2차 발효 청국액을 5∼70%를 첨가하여, 30∼45℃에서 3∼10시간 발효시킨 고형분 함량 9∼20%의 청국장 두유원액임을 특징으로 하는 청국장 두유원액
  3. 비지를 분리하지 않은 슬러리 상태의 농후 두유를 120∼130℃에서 30∼60분 증자하여 균질화시키고, 30∼45℃로 냉각한 슬러리 함유 두유액에 납두균(Bacillus subtilis CHO99)(기탁번호 KCTC-18052P호)이나, 청국장에 물을 가하여 갈아 미세하게 균질화시킨 청국장액 또는 청국장을 미세하게 갈아 납두균(Bacillus subtilis CHO99)(기탁번호 KCTC-18052P호)으로 2차 발효시켜 만든 액상 청국장을 첨가하여 발효시켜 제조된 청국장 두유원액(C)
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 청국장 두유원액(A),(B),(C)는 청국장 발효액 5∼70 중량부를 고형분 8∼12%의 농후 두유액 100 중량부에 첨가하여 30∼45℃에서 3∼10시간 발효시킨 고형분 9∼20%의 청국장 두유원액임을 특징으로 하는 청국장 두유원액
  5. 제 2항에 있어서, 상기 2차 발효 청국액은 삶은콩에 납두균을 접종하여 얻은 무취 청국장에 2∼5배의 물을 가하여 갈아 미세하게 균질화시킨 청국액에 1∼5%의 납두균을 첨가하여 30∼45℃에서 3∼10시간 발효시켜 제조된 고형분 함량 8∼20%, 균농도 107∼1012 cell/ml의 2차 발효 청국액임을 특징으로 하는 청국장 두유원액
  6. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항의 청국장 두유원액 50∼90 중량%에 설탕, 올리고당, 호료와 물을 첨가하여 만든 시럽 10∼50 중량%를 혼합하여 65∼85℃에서 살균하거나 120∼150℃에서 멸균하여 제조된 청국장 발효 두유
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