KR100804391B1

KR100804391B1 - 대두분말 발효 베이스와 그 제조방법 및 상기 대두분말발효 베이스를 이용한 콩아이스크림 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR100804391B1
Application number: KR1020060057835A
Authority: KR
Inventors: 최영선; 박인경; 허보영
Original assignee: 대구대학교 산학협력단
Priority date: 2006-06-27
Filing date: 2006-06-27
Publication date: 2008-02-15
Also published as: KR20080000223A

Abstract

본 발명은 대두분말 발효 베이스와 그 제조방법 및 이를 이용한 콩아이스크림과 그 제조방법에 관한 것으로, 혼합 유산균 종균의 성장을 촉진시키고 콩비린 냄새를 제거하며 텁텁한 식감을 제거하기위해 불린 콩을 열처리하여 냉동 건조시켜 분말화한 것에 올리고당과 과즙을 첨가하고 혼합 유산균 종균을 배양시켜 대두분말 발효 베이스를 제조하고 이를 이용하여 항당뇨 효과 및 기호성이 높은 새로운 형태의 올리고당 첨가 콩아이스크림을 제조한 것이다.

콩, 아이스크림, 베이스, 올리고당, 당뇨병

Description

대두분말 발효 베이스와 그 제조방법 및 상기 대두분말 발효 베이스를 이용한 콩아이스크림 및 그 제조방법{soy-ice cream and manufacturing method of soy-ice cream}

본 발명은 대두분말 발효 베이스와 그 제조방법 및 이를 이용한 콩아이스크림과 그 제조방법에 관한 것으로, 데친 콩을 동결 건조하여 제조한 대두분말에 과즙 및 올리고당을 첨가하고 락토바실러스 아시도필러스와 락토바실러스 불가리쿠스의 혼합 균주로 발효시킨 베이스를 이용하여 아이스크림을 제조하여, 콩 특유의 비린내를 제거하고 기포성과 풍미가 향상되도록 함과 아울러 당뇨병환자에게 적합하도록 한 대두분말 발효 베이스와 그 제조방법 및 이를 이용한 콩 아이스크림과 그 제조방법에 관한 것이다.

최근 아이스크림은 여름뿐만이 아니라 계절에 상관없이 애용되는 기호식품으로서, 더우기 건강을 중시하는 웰빙의 영향으로 새로운 영양식품으로서 개발이 요청되고 있다. 이에 따라, 아이스크림에 기능성을 갖는 성분들을 첨가하는 예가 증가하고 있는데, 그 예로서는 뽕잎(김현복, 정운영, 류강선. 뽕잎 아이스크림의 관능적 특성 및 혈당상승 억제 효과. 한국잠사학회지. 41(3): 129-134, 1999), 고구 마, 쑥 및 미숫가루 등을 첨가한 제품과 분리대두 단백(구선희, 이숙영. 당알콜과 효소의 종류가 대두아이스크림의 품질 특성에 미치는 영향. 한국조리과학학회지. 16(2): 151-159, 2000)을 이용한 제품들이 다양하게 개발되고 있다.

그러나 아이스크림의 주재료 성분은 유지방과 설탕으로, 혈당이나 혈청지질 조절에 바람직하지 못하여 당뇨병 환자에게는 섭취가 제한적일 뿐 아니라(김인주. 당뇨병관리. 임상내과. 3(1), 43-48, 2005), 일반인에게도 과다한 섭취는 비만의 원인이 되고 있으며, 특히 성장기 아동의 비만과 아동 당뇨 등을 유발하는 문제점들을 야기하고 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 설탕을 대체하는 대체감미료들이 개발되고 있는데, 예컨대 자일리톨은 설탕과 유사한 단맛을 내면서 충치예방 효과까지 있어서 최근 각종 기호식품에 많이 적용되고 있고 또한, 올리고당은 기존당류가 가지고 있는 비만, 충치, 혈당 상승, 콜레스테롤과 중성지방 수준의 상승을 억제할 수 있는 기능성 당류임이 보고 된 바 있다.(구선희, 이숙영. 당알콜과 효소의 종류가 대두아이스크림의 품질 특성에 미치는 영향. 한국조리과학학회지. 16(2): 151-159, 2000)

또한, 본원의 발명자들의 연구에 의하여도 올리고당은 혈당과 혈액 내 중성지방과 콜레스테롤을 감소시켜, 당뇨병 환자를 위한 유익한 성분임이 밝혀졌다(허보영, 성혜영, 최영선. 당뇨환자를 위한 올리고당 첨가 콩아이스크림: 품질특성과 당뇨 흰쥐에서의 혈당 및 지질개선에 미치는 효과. 한국영양학회지. 38(8): 663-671, 2002).

한편, 각종 기능성 식품 중 분리 대두 단백의 경우, 대두가 양질의 식물성 단백질 식품으로서 우수한 영양적 가치뿐만 아니라 식이섬유, 이소플라본, 피토스테롤, 사포닌 및 레시틴 등의 다양한 생리활성물질을 함유한 건강기능성 식품으로 많은 경우에 동물성단백에 대한 효율적인 대체식품으로 알려져 있으며(이균희, 정형근, 한재흠, 손헌수. 콩이소플라본의 이용현황과 생산. 한국콩연구회지, 20(2): 28-36, 2003), 대두 단백에 풍부한 아르기닌(arginine)과 글리신(glycine)은 혈청 인슐린 수준을 낮추며, 간에서의 콜레스테롤 합성을 낮추는 것으로 알려져 있다(신미경, 한성희. 검정콩추출물 음용이 흰쥐의 혈청지질성분에 미치는 효과. 한국콩학회지, 19(1): 48-54, 2002).

또한, 콩은 항산화효과를 나타내는 물질을 다량함유하고 있는데, 그 중에서 제니스테인(genistein), 다이제인(daidzein) 등의 폴리페놀릭 이소플라본(polyphenolic isoflavone) 등이 대표적인 항산화물질(Pratt DE, Birac PM. Source of antioxidant activity of soybean and soy products. J Food Sci 44: 1720-1722, 1979)이며, 이외에도 사포닌(saponine), 클로로겐산(chlorogenic acid), 카페인산(caffeic acid) 등도 상당한 항산화효과를 나타내는 것으로 알려져, 콩이 산화스트레스에 의한 당뇨발병과 당뇨합병증에 효과가 있다는 보고(Hayes RE, Bookwalter & Bagley EB. Antioxidant activity of soybean flour and derivatives-A review. J Food Sci 42: 1527, 1977)도 있다.

그러나, 이와 같은 우수한 특성에도 불구하고 대두 단백을 이용한 아이스크림이 기호식품으로서 개발되기 어려운 이유는, 콩이 가지고 있는 특유의 비린 냄새 와, 트립신의 소화 작용을 방해하는 안티트립신 등에 의한 낮은 소화성, 또한 식감의 기호도가 떨어지는 단점 때문이다.

이러한 문제점에 착안하여, 분리대두에 효소처리와 발효에 의하여 콩비린내를 감소시키고 기능성을 향상시킨 단백질음료, 아이스크림 등이 개발(김지영, 이숙영. 효소처리시간과 칼슘의 종류를 달리한 칼슘강화 콩아이스크림의 품질 특성. 한국조리과학회지, 19(2): 216-223, 2002, 구선희, 이숙영. 당알콜과 효소의 종류가 대두아이스크림의 품질 특성에 미치는 영향. 한국조리과학회지, 16(2): 151-159, 2000)되어왔으나 여전히 콩 특유의 냄새 및 식감이 떨어지는 등의 기호도가 낮은 문제점을 해결할 수 없었다.

또한, 상기 공동연구자의 한 사람이 출원한 국내공개특허 10-2004-0001449호(산업용 단백분해효소로 처리된 진품콩 또는 분리대두단백을 이용한 콩 아이스)에는 비린내가 나지 않는 콩으로 개발된 진품콩을 사용하거나, 비린내를 해소하기 위하여 효소 처리한 분리대두단백 혹은 두유를 사용하고 있으나, 비린내가 나지 않도록 제조된 콩의 경우에는 충분한 량을 구할 수 없을 뿐 아니라 가격이 높아서 일반대중이 섭취할 기호식품으로의 대량생산 개발이 불가능하였고, 효소 처리한 분리 대두 단백 혹은 두유를 사용하는 경우에는 콩에 포함된 다수의 유효한 성분 중 단백질만을 사용하므로 다른 유효한 성분의 효과를 얻을 수 없는 문제점이 있었다.

아울러, 상기한 국내공개특허 10-2004-0001449호에는 설탕 대신 자일리톨, 말티톨 등을 사용하고 있으나, 자일리톨과 함께 사용되어야 할 감미료는 입 안에서 충치 균에 의해 발효되지 않고, 산이 발생 되지 않는 감미료(솔비톨,말티톨,만니톨 등)만 가능하므로, 설탕, 포도당, 과당처럼 산 생성이 가능한 발효성 당질 및 산을 포함하는 비타민C는 자일리톨과 함께 사용할 수 없으므로, 당의 선택에 큰 제한이 따를 뿐 아니라, 기호식품으로서 각종 과일성분 등이 첨가되는 아이스크림에서는 어울리지 않는다는 문제점이 있다.

상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 영양적 가치와 생리활성물질을 다양하게 함유하고 있는 식물성 대두분말 발효 베이스(base)로 제조한 올리고당 첨가 콩아이스크림과 그 제조방법에 관한 것으로서, 특히 혼합 유산균 종균의 성장을 촉진시키고 콩비린 냄새를 제거하며 텁텁한 식감을 제거하기 위해 불린 콩을 열처리하여 냉동 건조시켜 분말화한 것에 올리고당과 과즙을 첨가하고 혼합 유산균 종균을 배양시켜 대두분말 발효 베이스를 제조하고, 이를 이용하여 항당뇨 효과 및 기호성이 높은 새로운 형태의 올리고당 첨가 콩아이스크림을 제조하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 첫번째 특징은 불려서 데친 후 동결건조하여 80mesh이하로 제조된 대두분말 5-10중량%와, 올리고당 5-20중량%, 물 40-60중량%, 과즙 1-5중량%, 우유 20-30중량%에 젖산균 1-2중량% 첨가하여 발효한 대두분말 발효 베이스에 있다.

그리고, 본 발명의 두번째 특징은 불려서 데친 후 동결 건조하여 80mesh이하로 제조된 대두분말5-10중량%와, 올리고당 5-20중량%, 물 40-60중량%, 과즙 1-5중량%, 우유 20-30중량%의 혼합물을 가압 멸균한 후 냉각시켜, 젖산균을 대두분말 중량에 대하여 1 내지 2중량% 첨가하여 30-40℃ 배양기에서 20-30시간 동안 발효시켜 pH 4-5가 되도록 발효한 대두분말 발효 베이스 제조방법에 있다.

상기한 구성에서 젖산균은 락토바실러스 아시도필러스와 락토바실러스 불가리쿠스 중에서 택일하거나 둘의 혼합균을 사용한다.

그리고, 본 발명에 따른 세번째 특징은 상기한 대두분말 발효 베이스 80-89중량%, 콩기름 5-10중량%, 젤라틴 0.5-0.8중량%, 유화제 0.2-0.5중량% 및 설탕 혹은 당 5-10중량%, 물0-5중량%로 구성되는 아이스크림에 있다.

본 발명의 네번째 특징은 상기한 발효 베이스 80-89중량%, 콩기름 5-10중량%, 유화제 0.2-0.5중량% 및 설탕 혹은 당 5-10중량% 및 젤라틴 0.5-0.8중량%, 물0-5중량%를 첨가하여 통상의 아이스크림 제조방법으로 아이스크림을 제조하는 콩아이스크림 제조방법에 있다.

상기한 본 발명에서 락토바실러스 아시도필러스(Lactobacillus acidophilus)와 락토바실러스 불가리쿠스(Lactobacillus bulgalicus)는 요구르트제조 시에 사용되는 고온성 스타터이다.

락토바실러스 아시도필러스(Lactobacillus acidophilus)는 위산, 담즙산 등에 저항성이 있고, 다른 유산균에 비하여 내산성이 강하여 장내 조립의 가능성이 크며, 또한 이 균은 애시도필린(acidophilin)(Shahani KM, Vakil JR, & Chandan RC. Antibiotics acidophilin and process of preparing the same. U.S. patent No. 3: 640-689, 1972, Shahani KM, Vakil A, & Kilara A. Natural antibioic of Lactobacillus acidophilus and Lactobacillus bulgalicus. Ⅱ. Isolation of acidophilin from Lactobacillus acidophilus. Cult. Daily Prod. J. 12(20): 8-11, 1977), 애시도린(acidolin)(Mikolajcik EM, Hamdan IY. Lactobacillus acidophilus. 2. Antimicrobial agents. Cultuerd Daily Prod. J. 10: 18-19, 1975), lactacin B(Barefoot SF, Klaenhammer TR. Detection and activity o Lactacin B, a bacteriocin produced by Lactobacillus acidophilus. Appl. Environ. Microbiol. 45(6): 1808-1815, 1983), lactacin F(Muriana PM, and Klaenhammer TR. Purification and partial characterization of Lactacin F, a bacteriocin produced by Lactobacillus acidophilus 11088. Appl. Environ. Microbiol. 57(1): 114-121, 1991)등과 같은 항균물질을 생산하여 각종 부패균 및 병원성 균을 억제하고, 장내 정상 미생물의 균총을 이루게 할 뿐만 아니라 혈청 콜레스테롤 수준을 감소시키는 것으로 알려져 있다(Buck LS. and Gilliland SE. Comparison of freshly isolated strains of Lactobacillus acidophilus of human intestinal origin for ability to assimilated cholesterol during growth. J. Dairy Sci 77: 2925-2933, 1994. 박소영, 고영태, 정후길, 양진오, 정현서, 김영배, 지근억. 유산균들의 콜레스테롤 저하성, 내산성, 내담즙성, 항생제 내성 비교. 산업미생물학회지. 24(3): 304-310, 1996). 그 밖에도 동부유럽에서는 락토바실러스 아시도필러스 균의 장내 조립이 우수한 특성을 이용한 아시도필러스 우유(acidophilus milk)와 같은 치료식품을 만들기도 한다(김동신. 식품발효미생물학. 유한문화사. 광화문 서울 한국. p.121-122. 1988).

락토바실러스 불가리쿠스(Lactobacillus bulgalicus)는 요구르트를 만들 때 필수적인 균이며, 치즈생산에도 이용된다. 성장요소로서 비타민과 아미노산을 요구하며. 혼합균주로서 사용될 때 과도한 산 생성을 억제하는 것으로 보고된다(배형철, 백승희, 남명수. 유산균주의 종류에 따른 쌀 첨가 요구르트의 발효 특성. J Anim Sci & Technol ( kor .) 46(4): 677-686, 2004).

상기한 바와 같은 특징을 갖는 본 발명의 실시예를 하기에서 보다 상세하게 살펴보며, 본 발명의 실시예에서는 데쳐서 제조한 대두분말의 특성을 확인하기 위하여 볶아서 제조한 대두분말을 비교예로서 사용한다.

본 발명에 따른 콩아이스크림용 베이스의 pH, 산도, 생균수, 점도 및 관능검사를 실시하였고, 상기한 베이스를 이용하여 제조한 올리고당 첨가 콩아이스크림의 오브런(overrun), 녹아내리는 정도(melt-down), 냉동에 의한 생균수 변화 그리고 관능적 특성을 평가하였다.

1. 대두분말 발효 베이스의 제조

< 대두의 열처리 과정>

대두는 경북 고령산 백태를 사용한다.

볶은 콩가루를 제조하기 위해서 콩을 3회 세척하여 물기를 제거한 후 자동 볶음 솥 온도 160℃에서 비린 냄새가 나지 않는 것을 기준으로 하여 13분간 볶아서 볼 밀러(ball miller)로 분쇄하여 80mesh 이하의 분말을 제조한다.

그리고, 삶은 콩가루를 제조하기 위해서 콩을 3회 세척하고 16시간 침지한 후 콩부피에 1.5배가량의 물을 넣고 95∼97℃에서 10분간 데치기 한다. 물기를 제거하고 -70℃에서 급속 냉동하여 동결 건조한 후 볼 밀러(ball miller)로 분쇄하여 80mesh분말로 제조한다.

<대두분말 발효 베이스 제조 과정>

상기의 볶은 대두분말, 삶은 대두분말, 프락토 올리고당(백설올리고당, CJ), 원유(서울우유), 2차 증류수, 사과과즙(선업), 균주는 락토바실러스 아시도필러스와 락토바실러스 불가리쿠스(한국종균협회, 한국, 2006)를 사용하며, 표 1에서는 대두분말 발효 베이스의 배합비를 나타내며 단위는 g(%)이다.

시료	콩가루	물	원유	과즙	프락토올리고당	젖산균
볶은 대두분말발효 베이스	7.6	47.7	28.8	2	12.9	1
삶은 대두분말발효 베이스	7.6	47.7	28.8	2	12.9	1

열처리한 각각의 대두분말 7.6%에 물 47.7%, 원유 28.8%. 과즙 2%, 프락토올리고당 12.9%를 혼합하여 각각의 대두분말 혼합액을 제조하였다. 그 후 121℃에서 15분간 가압멸균한 후 35℃로 냉각한 다음 락토바실러스 아시도필러스와 락토바실러스 불가리쿠스를 각각 0.5%(v/v)로 혼합한 균주(1%)를 접종하고 30-40℃에서 24시간 정도 발효시켜 pH 4.3에서 배양을 중단한다.

상기와 같은 배합비는 먼저 젖산균의 배양과 아이스크림 베이스로서 양호한 조건으로 하기 위해 총 수분함량을 70-90%로 하여 실험한 결과, 대두분말 혼합액의 총 수분함량이 80%인 경우에는 콩아이스크림의 입자가 부드러워 식감이 양호하게 나타났으나 90% 경우는 콩아이스크림의 입자가 거칠어 식감이 나쁘게 나타났다. 따라서 이와 같은 결과를 이용한 예비실험으로 상기의 배합비를 구성하였다.

2. 대두분말 발효 베이스의 품질평가

측정항목 및 방법을 살펴본다.

(1) pH 및 산도

각 시료의 pH는 pH meter(Metrohm 635)를 사용하여 측정하였으며, 산도는 0.1N NaOH를 사용하여 pH 8.2까지 적정하여 이때 소비된 0.1N NaOH의 mL수를 젖산 %로 환산하였다.

(2) 점도

점도는 발효가 끝난 대두 발효 베이스를 4℃에서 24시간 숙성시킨 후 brookfield viscometer(LVDVE230, Brookfield, USA)를 사용하여 시료 30 mL를 spindle SC4-31에 취하여 회전속도 30 rpm에서 2초 간격으로 20초간 측정하였다.

(3) 생균수

배양이 완료된 직후 1mL의 시료를 무균적으로 취하여 멸균 pepton수로 10 배수로 희석하여 젖산균 MRS배지에 접종하여 혐기적 조건 37℃에서 48시간 배양한 후 colony수가 25-300개가 나타나는 평판을 선택하여 생균수로 산출하였다.

(4) 관능검사

관능검사를 위한 시료는 대두분말 발효 베이스의 배양이 끝난 후 4℃에서 2시간 숙성시킨 다음 사용하였고, 관능검사요원은 대구대학교 식품영양학과 대학원생, 영양학 교실 연구원 및 학부생 25명으로 구성하였다. 이들 관능검사요원에게 실험목적을 설명하고 본 실험에서 실시되는 관능평가방법에 익숙해지도록 교육시킨 다음 콩비린 냄새, 콩비린 맛, 단맛, 신맛, 상큼한 맛, 입안의 질감, 종합적인 기호도에 대하여 5점 평점법으로 관능검사를 실시하였다.

(5) 통계처리

모든 실험은 3회 반복 실험하여 평균치로 나타내었으며, 실험결과는 SAS Package를 사용하여 분산분석한 후 유의차가 있는 항목에 대해서는 던칸 검정법(Duncan's multiple range test)로 시료 간의 유의차를 검증하였다.

결과를 살펴본다.

(1) pH 및 산도

볶은 대두분말 배양액(발효 base)의 pH 4.21, 산도 0.83%, 삶은 대두분말 배양액 pH 4.35 산도 0.97%로 삶은 대두분말 배양액에서 락토바실러스 아시도필러스와 락토바실러스 불가리쿠스 혼합 균주의 생육이 우세한 것으로 나타났다.

(2) 점도

점도는 볶은 대두분말 배양액은 1726.4±20.1cp, 삶은 대두분말 배양액은 1458.6±10.2 cp로 삶은 콩가루 배양액의 점도가 낮았다.

(3) 생균수

시료의 생균수는 볶은 대두분말 배양액은 6.12x10⁷CFU/mL, 삶은 대두분말 배양액의 경우는 8.01x10⁷ CFU/mL 로 삶은 대두분말 배양액에서 균주의 생육이 양호한 것으로 나타났다.

(4) 관능검사

콩 비린 맛과 콩 비린 냄새는 시료 간에 유의적인 차이를 나타내어 볶은 대두분말 배양액의 경우 콩 비린 맛은 3.15, 콩 비린 냄새는 3.84로 보통 이상의 비린 맛과 냄새가 있는 것으로 나타난 반면에 삶은 대두분말 배양액은 콩 비린 맛(2.09)과 냄새(1.11)가 약하거나 거의 없는 것으로 나타났다.

단맛의 경우는 시료 간에 유의적인 차이는 없었으나 삶은 대두분말 배양액에서 단맛이 다소 높은 경향을 나타내었다.

신맛과 상큼한 맛의 경우는 볶은 대두분말 배양액과 삶은 대두분말 배양액이 유의적인 차이를 나타내어 삶은 대두분말 배양액이 신맛과 상큼한 맛이 많았으며, 입안의 질감도 볶은 대두분말 배양액의 경우 텁텁한 느낌이 다소 있었으나 삶은 대두분말 배양액은 텁텁한 느낌은 없이 부드러운 맛이 있어 평점 4.51로 유의적인 차이를 나타내었다.

배양액의 종합적인 기호도는 삶은 대두분말 배양액이 콩 특유의 맛과 냄새가 약하면서 특유의 상큼한 풍미가 많고 입안의 질감이 부드러워서 4.12로 평가되어 삶은 대두분말 배양액의 관능적인 품질이 양호한 것으로 나타났다.

표 2는 상기한 관능검사의 결과를 나타낸다.

시 료	콩 비린 맛	콩 비린 냄새	단 맛	신 맛	상큼한 맛	입안의 질감	종합적인 기호도
볶은 대두분말 발효 베이스	3.15 ±0.49a	3.84 ±0.53a	2.81±0.54a	3.41±0.23b	2.63 ±0.75b	2.53±0.55b	2.55 ±0.53b
삶은 대두분말 발효 베이스	2.09 ±0.22b	1.11 ±0.14b	3.72±0.46a	4.17±0.42a	3.90 ±0.17a	4.51±0.49a	4.12 ±0.17a

상기 표 2에서 a,b는 군 간의 차이가 통계학적 유의성(p<0.05)이 있음을 나타낸다.

3. 콩아이스크림 제조

상기한 대두분말 발효 베이스에다 안정제로 젤라틴(Gelatin)((주)웅천상사), 유화제로 SP((주)삼립유지), 콩기름은 백설식용유((주)CJ) 및 올리고당(Fructo-oligosaccharide)은 백설올리고당((주)CJ)을 첨가하여 올리고당 첨가 콩아이스크림을 제조하였다. 콩아이스크림의 배합비는 아래의 표 3과 같다.

재료 / 아이스크림	설탕첨가 우유 아이스크림	올리고당첨가 우유 아이스크림	설탕첨가 볶은대두분말베이스 아이스크림	올리고당첨가 볶은대두분말베이스 아이스크림	설탕첨가 삶은대두분말베이스 아이스크림	올리고당첨가 삶은대두분말베이스 아이스크림
우유	42.0	42.0	-	-	-	-
볶은 대두분말 베이스	-	-	82.4	82.4	-	-
삶은 대두분말 베이스	-	-	-	-	82.4	82.4
콩기름	-	-	8.2	8.2	8.2	8.2
설탕	14.0	-	6.4	-	6.4	-
올리고당	-	18.7	(12.9)²⁾	8.5(12.9)	(12.9)	8.5(12.9)
물	9.8	5.1	2.1	-	2.1	-
생크림	33.3	33.3	-	-	-	-
젤라틴	0.6	0.6	0.6	0.6	0.6	0.6
유화제	0.3	0.3	0.3	0.3	0.3	0.3
계	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0

상기한 표 3에서 프락토 올리고당의 시럽구성은 물 25% 그리고 나머지는 포도당, 과당 등의 당으로 구성되고, ²⁾즉, 괄호안에 기재된 숫자는 발효 대두 분말 베이스에 포함된 올리고당을 나타낸다.

4. 콩아이스크림의 품질 평가

측정항목 및 방법을 살펴본다.

(1) 오브런 (overrun)

오브런은 Ioanna 등(Ioanna S, Martinou V, Gregori KZ. Effect of some stabilizers on textural and sensory characteristics of yogurt ice cream from sheep's milk. J Food Sci 55(3): 703-707, 1990)의 방법을 수정 보완하여 측정하였다. 아이스크림 제조기를 40분 동안 작동하면서 10분 간격으로 제조기로부터 아이스크림을 꺼내 메스실린더를 채우고 무게를 재어 아래의 식에 따라 오브런을 계산하였다.

Overrun(%) = ((20mL의 믹스무게(g) - 20mL의 아이스크림의 무게)/20mL의 아이스크림의 무게) x 100

(2) 녹아내리는 정도(melt-down)

녹아내리는 정도는 Shin과 Yoon(Shin WS, Yoon S. Effect of stabilizers on the texture of frozen yourt. J Kor Soc Food Sci 12(1): 20-26. 1996)의 방법에 따라 실험하였다. 즉, 철망위에 시료를 올려놓고 실온에서 15분 간격으로 90분 동안 녹아떨어지는 양을 무게로 측정하여 백분율로 표시하였다.

(3) 냉동에 의한 생균수 변화

제조하여 -18℃에서 24시간 숙성시킨 아이스크림 시료 1mL를 무균적으로 취하여 멸균 펩톤(pepton)수로 10 배수로 희석한 다음 젖산균 MRS배지에 접종하여 혐기적 조건 37℃에서 48시간 배양하였다. colony수가 25-300개가 나타나는 평판을 선택하여 초기 생균수로 산출하였으며, 이 아이스크림을 -18℃에서 5일간 저장 한 후의 생균수를 측정하여 초기 생균수와 비교하였다.

(4) 관능검사

관능검사를 위한 시료는 제조된 올리고당 첨가 콩아이스크림을 -18℃에서 24시간 숙성시킨 후 사용하였고, 관능검사요원은 대구대학교 식품영양학과 대학원생, 영양학 교실 연구원 및 학부생 25명으로 구성하였다. 이들 관능검사요원에게 실험목적을 설명하고 본 실험에서 실시되는 관능평가방법에 익숙해지도록 교육시킨 다음 콩비린 냄새, 콩비린 맛, 단맛, 신맛, 상큼한 맛, 입안의 질감, 종합적인 기호도에 대하여 5점 평점법으로 관능검사를 실시하였다.

(5) 통계처리

모든 실험은 3회 반복 실험하여 평균치로 나타내었으며, 실험결과는 SAS Package를 사용하여 분산분석한 후 유의차가 있는 항목에 대해서는 던칸검정법(Duncan's multiple range test)으로 시료 간의 유의차를 검증하였다.

결과를 살펴본다.

(1) 오브런 (overrun)

아이스크림의 overrun(%)은 표 4에 나타내는 바와 같이 아이스크림 제조기 작동시간이 30분일 때 수치가 최대에 달하였다. 이때 대조군인 설탕 첨가 우유 아이스크림의 오브런 수치가 가장 높았으나 올리고당 첨가 우유 아이스크림과는 유의적인 차이가 없었다. 다음으로는 설탕 첨가 삶은 대두분말 베이스 아이스크림이 높았으며, 올리고당 첨가 삶은 분말 베이스 아이스크림과 유의적인 차이를 보이지 않았다. 볶은 대두분말 베이스 아이스크림군의 오브런 수치는 가장 낮아서 삶은 대두분말 베이스 아이스크림과 유의적인 차이를 나타내었다.

시료구분	아이스크림 기계의 작동시간(분)
시료구분	10	20	30	40
설탕첨가 우유아이스크림	21.22±0.32a	37.38±0.56a	41.05±0.49a	31.22±0.76a
올리고당첨가 우유아이스크림	16.54±0.39b	35.62±0.83a	38.86±0.54a	30.01±0.59a
설탕첨가 볶은 대두분말 베이스 아이스크림	14.27±0.64c	20.90±0.78c	23.41±0.42c	14.25±0.43c
올리고당첨가 볶은 대두분말 베이스 아이스크림	14.05±0.28c	18.61±0.57c	21.26±0.27c	13.11±0.36c
설탕첨가 삶은 대두분말 베이스 아이스크림	18.61±0.29b	29.17±0.33b	33.89±0.21b	25.43±0.54b
올리고당 첨가 삶은 대두분말 베이스 아이스크림	17.64±0.77b	28.53±0.41b	32.09±0.36b	24.87±0.32b

상기 표 4에서 a-d는 군 간의 차이가 통계학적 유의성(p<0.05)이 있음을 나타낸다.

(2) 녹아내리는 정도(melt-down)

녹아내리는 정도는 표 5에서 나타내는 바와 같이 90분경과 시에 대조군인 설탕 첨가 우유 아이스크림 20.17%, 올리고당 첨가 우유아이스크림이 21.68%로 올리고당 첨가 우유 아이스크림의 녹아내리는 정도가 높았으나 두 시료 간의 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 그 다음으로 삶은 대두분말 베이스 아이스크림군(15.85-15.19%)의 녹아내리는 정도가 크고, 볶은 대두분말 베이스 아이스크림의 녹아내리는 정도(13.28-11.74%)가 가장 낮았다. 표 5에서 단위는 %이다.

시료구분	시간(분)
시료구분	30	45	60	75	90
설탕첨가 우유아이스크림	0.96±0.02a	6.01±0.06b	12.71±0.39b	15.84±0.15a	20.17±0.22a
올리고당첨가 우유아이스크림	0.98±0.09a	7.18±0.13a	14.24±0.24a	17.48±0.23b	21.68±0.39a
설탕첨가 볶은 대두분말 베이스 아이스크림	0.46±0.11c	1.42±0.08e	4.18±0.04e	7.17±0.43d	11.74±0.41c
올리고당첨가 볶은 대두분말 베이스 아이스크림	0.51±0.08c	2.58±0.21d	5.27±0.17d	8.09±0.38d	13.28±0.86c
설탕첨가 삶은 대두분말 베이스 아이스크림	0.61±0.05b	3.25±0.19c	6.14±0.81c	10.12±0.52c	15.19±0.27b
올리고당첨가 삶은 대두분말 베이스 아이스크림	0.67±0.06b	3.96±0.21c	7.09±0.36c	11.37±0.13c	15.85±0.13b

상기 표 5에서 a-e는 군 간의 차이가 통계학적 유의성(p<0.05)이 있음을 나타낸다.

(3) 냉동에 의한 생균수변화

시료의 초기 생균수는 표 6에서와 같이 설탕첨가 볶은 콩가루 베이스 아이스크림은 8.26x10⁷CFU/mL, 올리고당 첨가 볶은 콩가루 베이스 아이스크림의 경우 8.07x10⁷CFU/mL, 설탕 첨가 삶은 콩가루 베이스 아이스크림의 경우는 9.07x10⁷ CFU/mL, 올리고당 첨가 삶은 콩가루 베이스 아이스크림의 경우는 9.12x10⁷ CFU/mL로 볶은 콩가루군과 삶은 콩가루군의 아이스크림 간에는 균수에 유의적인 차이가 있었으나, 같은 처리군에 있어서 설탕첨가구와 올리고당 첨가구 사이에 있어서는 균수에 유의적인 차이가 없었다. -18℃에서 5일간 저장한 후의 균수는 설탕첨가 볶은 콩가루 베이스 아이스크림이 7.65x10⁷ CFU/mL, 올리고당첨가 볶은 콩가루 베이스 아이스크림 7.01x10⁷ CFU/mL, 설탕 첨가 삶은 콩가루 베이스 아이스크림의 경우는 8.12x10⁷ CFU/mL, 올리고당 첨가 삶은 콩가루 베이스 아이스크림 8.11x10⁷ CFU/mL로 볶은 콩가루군과 삶은 콩가루군의 아이스크림의 냉동 저장 후의 균수는 초기균수와 마찬가지로 삶은 콩가루군이 유의적인 차이를 보이면서 높은 경향을 나타내었으며, 삶은 콩가루군에 있어서는 설탕 첨가구와 올리고당 첨가구 사이에 냉동저장 후의 균수는 유의적인 차이가 없었다. 표 6에서 단위는 log CFU/mL이다.

항목	시료
항목	설탕첨가 볶은 대두분말 베이스 아이스크림	올리고당첨가 볶은 대두분말 베이스 아이스크림	설탕첨가 삶은 대두분말 베이스 아이스크림	올리고당첨가 삶은 대두분말 베이스 아이스크림
초기균수	8.26x10^7Ba	8.07x10^7Ba	9.07x10^7Aa	9.12x10^7Aa
5일간 냉동후 균수	7.65x10^7Bb	7.01x10^7Ba	8.12x10^7Aa	8.11x10^7Aa

상기 표 6에서 A, B는 같은 열에서 다른 알파벳으로 표시된 군간의 평균이 p<0.05 수준에서 다름을 나타내며, a, b는 같은 행에서 다른 알파벳으로 표시된 군간의 평균이 p<0.05 수준에서 유의하게 다름을 나타낸다.

(4) 관능검사

관능적 특성은 표 7에서 우유 아이스크림군은 단맛이 강하면서 입안의 질감이 부드러워서 종합적인 기호도가 3.59-3.99로 삶은 대두분말 베이스 아이스크림보다는 낮게 평가되었으나 유의적인 차이는 없었다. 대두분말 베이스 아이스크림군에 있어서는 볶은 대두분말 베이스 아이스크림은 콩비린 냄새와 콩비린 맛이 보통 이상으로 많은 것으로 평가되고 입안의 질감이 나빠서 종합적인 기호도(2.87-2.95)가 낮게 평가되었다. 반면에 삶은 대두분말 베이스 아이스크림군은 콩비린 냄새와 콩비린 맛은 거의 없었으며, 단맛과 신맛이 보통 이상으로 평가되었다. 상큼한 맛과 입안의 질감도 양호하게 평가되어 종합적인 기호도(4.03-4.19)가 높게 평가되었으며, 그중 올리고당 첨가 삶은 대두분말 베이스 아이스크림(4.19)이 종합적인 기호도가 가장 양호한 것으로 평가되었다.

시료구분	평가 항목
시료구분	콩비린 냄새	콩비린 맛	단맛	신맛	상큼한 맛	입안의 질감	종합적인 기호도
설탕첨가 우유아이스크림	1.01±0.02c	1.00±0.00c	4.17±0.08a	1.02±0.01c	2.35±0.23b	4.68±0.18a	3.59±0.13a
올리고당첨가 우유아이스크림	1.01±0.01c	1.00±0.00c	3.87±0.15a	1.01±0.02c	2.13±0.72b	4.73±0.03a	3.99±0.07a
설탕첨가 볶은 대두분말 베이스 아이스크림	3.76±0.07a	3.04±0.03a	3.21±0.14ab	3.75±0.13b	1.99±0.11c	2.91±0.26b	2.87±0.69b
올리고당첨가 볶은 대두분말 베이스 아이스크림	3.71±0.03a	2.70±0.53a	2.81±0.17b	3.41±0.43b	1.85±0.75c	2.95±0.72b	2.95±0.41b
설탕첨가 삶은 대두분말 베이스 아이스크림	1.79±0.05b	1.37±0.05b	3.85±0.14a	3.99±0.39a	3.21±0.18a	3.53±0.06a	4.03±0.37a
올리고당 첨가 삶은 대두분말 베이스 아이스크림	1.45±0.04b	1.59±0.05b	3.27±0.16a	3.87±0.42a	3.85±0.07a	3.85±0.49a	4.19±0.28a

표 7에서 a-f는 군 간의 차이가 통계학적 유의성(p<0.05)이 있음을 나타낸다.

본 발명에 의해 제조된 삶은 콩 대두분말 발효 베이스(base)와 콩아이스크림은 콩 특유의 비린 냄새와 맛이 없으며, 텁텁한 식감이 개선되고 입안의 질감도 부드럽고 또한 발효에 의한 풍미도 나타나서 관능적인 특성 및 기호성이 향상되는 효과가 있다.

그리고, 건강 기능성의 면에 있어서도 유단백이 식물성 콩단백으로 대체되어 혈당과 혈중 콜레스테롤의 수준을 개선할 수 있는 효과와, 콩이 가지는 여러 가지 생리활성효과 및 혼합균주 발효에 의한 각종의 유기산 등의 유익한 대사산물이 건강에 유익한 영향을 줄 수 있으며, 올리고당은 혈당과 혈중 지질농도를 개선시키는 효과가 있어서, 콩 단백의 생리적인 특성과 젖산발효산물 및 설탕 대신에 첨가된 올리고당이 가지는 혈당조절의 기능성으로 해서 당뇨환자에게 적합하여, 항당뇨, 항고지혈증 및 항산화기능성을 갖는다.

한편, 상기한 바와 같은 대두분말 발효 베이스는 콩을 데치고, 동결 건조 후 80 mesh 정도의 분말화는 비교적 간단한 공정을 거치므로 대량생산을 위한 공정 및 설비가 간단하여 생산을 위한 초기비용이 많이 들지 않을 뿐 아니라 유지가 용이한 효과가 있다.

Claims

불려서 데친 후 동결건조하여 80mesh이하로 제조된 대두분말5-10중량%와, 올리고당 5-20중량%, 물 40-60중량%, 우유 20-30중량%에 젖산균 1-2중량% 첨가하여 발효된 것을 특징으로 하는 대두분말 발효 베이스.
제 1항에 있어서, 상기한 젖산균은 락토바실러스 아시도필러스와 락토바실러스 불가리쿠스 중에서 택일하거나 둘의 혼합균인 것을 특징으로 하는 대두분말 발효 베이스.
제 1항에 있어서, 대두분발 발효 베이스 제조과정에서 과즙 1-5중량%가 더 첨가되는 것을 특징으로 하는 대두분말 발효 베이스.
불려서 데친 후 동결건조하여 80mesh이하로 제조된 대두분말을 준비하는 대두분말 제조 과정과,

상기 대두분말5-10중량%와, 올리고당 5-20중량%, 물 40-60중량%, 우유 20-30중량%의 혼합물을 가압 멸균한 후 냉각시키는 살균과정과,

살균과정을 거친 후 젖산균을 1 내지 2중량% 첨가하여 30-40℃ 배양기에서 20-30시간 동안 발효시켜 pH 4-5가 되도록 발효하는 발효과정으로 구성되는 것을 특징으로 하는 대두분말 발효 베이스 제조방법.
제 4항에 있어서, 상기한 젖산균은 락토바실러스 아시도필러스와 락토바실러스 불가리쿠스 중에서 택일하거나 둘의 혼합균인 것을 특징으로 하는 대두분말 발효 베이스 제조방법.
제 4항에 있어서, 대두분발 발효 베이스 제조과정에서 과즙 1-5중량%가 더 첨가되는 것을 특징으로 하는 대두분말 발효 베이스 제조방법.
제 1항 내지 제 3항의 어느 하나의 항에 따른 대두분말 발효 베이스 80-89중량%, 콩기름 5-10중량%, 젤라틴 0.5-0.8중량%, 유화제 0.2-0.5중량% 및 설탕 혹은 당 5-10중량%, 물0-5중량%로 구성되는 것을 특징으로 하는 콩아이스크림.
제 4항 내지 제 6항의 어느 하나의 항에 따른 방법으로 제조된 대두분말 발효 베이스 80-89중량%, 콩기름 5-10중량%, 유화제 0.2-0.5중량% 및 설탕 혹은 올리고당 5-10중량% 및 젤라틴 0.5-0.8중량%, 물0-5중량%를 첨가하여 아이스크림을 제조하는 것을 특징으로 하는 콩아이스크림 제조방법.