KR101221146B1 - 발효유의 제조법 및 발효유 - Google Patents

Abstract

발효 촉진 물질 등을 이용하지 않고 발효가 촉진되는 발효유 제조법; 및 선행 기술의 제품으로는 나타나지 않는 치밀함 및 순함을 갖는, 상기 방법으로 제조된 신규한 발효유는 유통 단계에서 조직이 붕괴되지 않는 단단한 조직을 갖는다. 연구 결과, 불활성 기체로 그를 대체하여 발효 개시시 발효유 원료의 용존 산소를 감소시킴으로써 발효 효율이 상승될 수 있다는 것을 발견했다. 추가로, 일반적인 온도에서 상기 상태에서의 발효는 발효 시간을 단축시키는 발효유 제조법을 제공하여 생산성 증가를 실현한다는 것을 발견했으며, 일반적인 것보다 더 낮은 온도에서의 발효는 일반적인 발효 시간에서의 선행 기술의 저온 장시간 발효에서 수득되는 것보다 월등한, 치밀하며 순한 풍미를 가진, 유통 단계에서 붕괴되지 않는 단단한 조직을 갖는 신규한 발효유를 수득할 수 있으며, 상기 방법으로 그러한 발효유가 제공된다는 것을 발견했다. 상기 발견을 근거로 해당 방법 및 발효유가 완성되었다.

Description

발효유의 제조법 및 발효유{METHOD FOR PRODUCING FERMENTED MILK AND FERMENTED MILK}

본 발명은, 발효 촉진 물질 등을 이용하지 않고 발효가 촉진되는 신규한 발효유의 제조법 및, 상기 제조법으로 수득되는 신규 발효유에 관한 것이다.

발효유는 유 (乳) 또는 이와 동등한 수준 이상의 무지유 고형분을 포함한 유제품 등을 유산균 또는 효모로 발효시켜 수득되는 호상 또는 액상품, 또는 그의 냉동품으로, 두가지 타입으로 크게 나눌 수 있다. 하나는 전발효 타입, 나머지 하나는 후발효 타입이다. 전자는 용기에 채우기 전 탱크 내에서 발효 및 냉각을 완료시킨 후 발효유를 파쇄해 유통용 개식 용기에 충전해 제조된다. 후자는 일정량의 개시제를 첨가한 발효유 원료 믹스 (이하 믹스) 를 종이 용기 등의 유통용 개식 용기에 충전한 후, 발효실에서 소정의 유산 산도에 도달할 때까지 발효시켜 푸딩 상태로 고체화시킨 후 냉각시킴으로써 제조된다. 전발효는 과육을 넣은 과일요거트, 마시는 요거트 등의 제조에 많이 이용되며, 후발효는 소위 하드 타입 및 플레인 타입의 요거트 등의 제조에 많이 이용된다.

어느 쪽의 발효 타입의 경우이든, 발효 공정에서 살균한 믹스에 개시제를 소정의 온도로 첨가해 소정의 산도가 될 때까지 발효를 실시한다. 이어서, 수득 한 생성물을 냉각시켜 발효를 중단해 최종품을 제조한다. 이 단계의 발효 온도 및 발효 시간은 제품의 생산 효율에 영향을 줄 뿐 아니라, 그 풍미나 품질에도 큰 영향을 주기 때문에, 그들의 영향을 고려하면서 발효 온도, 발효 시간을 적절하게 설정할 필요가 있다. 예를 들어, 제품에 순한 풍미를 주고 싶은 경우는, 발효 온도를 더 낮게 설정한다.

여기서 문제가 되는 것은, 제품에 순한 풍미를 주기 위해서 발효 온도를 더 낮게 설정할 경우, 예를 들어, 소정의 산도에 이를 때까지의 발효 시간이 일반 방법에서보다 훨씬 연장되며, 또한 조직의 경도가 유통 과정에 있어서 붕괴할 만큼 낮은 것과 같이, 생산 효율 또는 제품 품질에 문제가 발생한다는 점이다. 따라서, 현 상황에서 발효 시간을 연장하지 않고도, 순한 풍미를 갖고, 또한 유통 과정에서 붕괴되지 않는 경도의 조직을 갖는 발효유를 수득하는 것은 어렵다.

이러한 현 상황을 개선할 직접적인 방법은 지금까지 보고된 바 없다. 그러나, 적용 가능한 방법으로서 통상적으로 다음과 같은 접근법이 수행되어 왔다. 첫번째 접근법은 발효 공정의 효율을 향상시켜 발효 시간을 단축할 수 있는 조건을 조정하는 방법이다. 상기 접근법은 생산 효율 향상의 목적 달성에 더하여 통상보다 더 낮은 발효 온도에서의 발효를 가능하게 할 것으로 여겨진다. 두번째 접근법은 순한 풍미를 제공하는 물질을 생산하는 유산균을 선택하는 방법이다. 세번째 접근법은 발효 공정의 고안을 포함하지 않고, 풍미를 개선하는 첨가물을 제품에 첨가함으로써 순함과 같은 필요로 하는 재질감을 부여하는 방법이다.

발효를 촉진시키는 첫번째 방법으로서는, 유단백질 농축물을 첨가하는 방법 (JP-A-11-028056호), 버터 밀크 첨가 방법 (JP-A-09-201164 호) 등이 제안된 바 있다. 그러나 이들 선행기술은 저온 발효를 상정하고 있지 않고, 저온으로 발효가 촉진되는지 여부에 대해는 언급하고 있지 않다.

제 2 의 방법으로서는, L-유산이 총 유산의 85% 이상이 되도록 선택한 유산균으로 발효시켜 신선하고 순한 풍미를 발효유에 제공하는 방법 (JP-A-06-327401호) 이 제안된 바 있다.

제３ 방법으로서는, 수득한 발효유에 특정 조성의 아미노산을 더해 풍미를 개선하는 방법 (예를 들어, JP-A-10-327751호) 이 제안된 바 있다.

이들 방법은 어느 방법에서도 어떠한 물질을 발효유에 첨가하거나, 또는 성분 조성의 변화를 수반하는 것이다. 따라서, 첨가물 등이 제품의 풍미나 품질 등에 주는 영향을 고려한 후 제품 설계를 실시해야 하는 것은 피할 수가 없다. 즉, 첨가물 등을 사용하지 않고 원래의 제품의 제품 특성을 유지한 상태로 생산 효율을 향상시키거나 원래의 제품의 생산 효율 또는 제품 특성을 유지한 상태로 제품에 "순한 풍미" 를 부가할 수는 없다.

발효유 수송 등의 동안 조직이 붕괴하지 않는 경도를 발효유에 부여하는 방법으로서는, 퍼옥시다아제를 첨가하여 발효유를 제조하는 경우에 조직이 부드러워지기 때문에, 용존 산소 농도를 저하시켜 조직이 연화되는 것을 방지할 수 있다는 것을 기재한 보고가 있다 (JP-A-10-099019 호).

이 경우, 일반적으로 저온으로 발효를 실시하는 경우를 포함한 발효 온도에 관한 기재는 인정되지만, 용존 산소를 저하시켰을 경우에 발효 시간이 단축되는 것 이나, 또는 용존 산소 농도를 저하시키지 않는 경우에 비해 더 짧은 시간에 더 낮은 발효 온도에서 단시간에 발효를 실시하면 조직이 매끄러워 선행기술에는 없던 풍미의 발효유를 수득할 수 있다는 것에 관한 제안이 존재하지 않는다. 물론, 이 경우의 발명은 퍼옥시다아제를 첨가한 발효유의 개량법에 관한 것이며, 본 발명 방법의 하드 요거트를 수득하는 경우와 같이 조직 (texture) 에 영향을 주는 첨가제가 포함되지 않는 발효유에 관한 것은 아니다.

발명의 개시

본 발명의 목적은, 어떠한 발효 촉진 물질 등을 첨가하지 않고도 발효를 촉진해 발효 시간이 단축되어 생산성이 개선된 발효유의 제조법을 제공하는 것이다. 추가로, 본 발명의 또다른 목적은 발효 시간을 거의 연장시키지 않고 선행기술보다 더 낮은 온도로 발효를 실시할 수가 있어 그 결과, 선행기술에서 수득할 수 없던 신규 발효유 제품을 수득하는 것을 가능하게 하는 발효유의 제조법 및 그 제조법으로 수득할 수 있는 신규한 발효유를 제공하는 것이며, 본 발명이 달성되었다.

본 발명자들은, 상기 목적을 달성하기 위하여 예의검토를 실시했다. 그 결과, 발효유 제조 공정에 있어서, 발효 개시시에 믹스의 용존 산소 농도를 저감시킨 상태로 발효시켰는데, 발효 촉진 물질 등의 어떠한 첨가물을 이용하지 않음에도 불구하고, 발효에 의한 유산 산도 상승 속도가 빨라져, 발효 종료를 위한 유산 산도까지의 도달시간이 대폭 단축되는 것을 발견했다. 이로써, 제 1 의 목적을 달성했다.

추가로, 믹스의 용존 산소 농도를 저감시킨 상태로, 통상보다 낮은 발효 온도로 발효를 실시하는 경우 통상의 발효 온도로 수행한 경우와 거의 동등한 발효 시간 내에 발효 종료 산도에 이를 수 있음을 발견했다.

추가로, 본 발명자들은 상기 방식으로 수득된 발효유는 선행 기술의 저온 및 장시간 발효를 통해 제조되는 발효유가 제공하는 순한 풍미를 뛰어넘는 풍부하고 순한 풍미를 갖고 있음에도 불구하고, 선행 기술의 저온 및 장시간 발효로 제조한 제품에서는 실현된 바 없는, 유통 과정 동안 붕괴되지 않는 경도의 조직을 갖는 신규 발효유임을 발견했다. 따라서, 제 2 의 목적을 달성했다.

즉, 본 발명은, 발효유의 제조 공정에 있어서 발효 개시시의 믹스의 용존 산소 농도를 저감시킴으로써 발효 효율이 개선된다는 것을 발견하여, 그 특성이 발효 시간의 단축 또는 통상 온도보다 더 낮은 발효 온도를 지향할 수 있고, 그 결과 선행 기술에는 없는 신규 발효유를 제공하는 것을 가능케 했다.

즉, 믹스의 용존 산소 농도를 낮춘 상태로 통상 온도에서 발효를 실시하는 것은, 발효 시간이 단축되어 생산성의 향상을 가져오는 발효유의 제조법에 관한 발명을 유도하며, 믹스의 용존 산소 농도를 저감시킨 상태로 통상보다 더 낮은 온도에서의 발효는 선행 기술의 제조법에서는 달성될 수 없었던 진하고 순한 풍미를 가지면서 유통 과정을 견딜 수 있는 단단한 조직을 갖는 발효유를 수득하는 것을 가능케 한 발효유의 제조법 및 상기 제조법을 이용하여 수득한 신규 발효유에 관한 발명을 유도한다.

상기 기재된 바와 같이, 본 발명의 발효유 제조법은 발효 온도가 통상의 온도 범위인 경우는 발효 촉진 물질 등의 어떠한 첨가물을 이용하지 않고, 발효 시간을 단축해 생산성 향상을 제공하는 효과를 가지며, 발효 온도를 일반적인 온도보다 더 내렸을 경우는 통상 발효 시간과 거의 동등한 발효 시간 이내에 필요한 산도에 도달할 수 있다. 상기 방식으로 수득된 발효유는 선행 기술의 저온 및 장시간 발효에 의해 수득된 제품을 능가하여 보다 조밀하고 순한 풍미를 가져, 선행 기술의 제품에는 없는 조직의 경도를 유지한 신규한 발효유가 되어, 본 발명은 새로운 가치를 지닌 발효유를 제공하는 효과를 갖는다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

본 발명에 있어서의 발효유란, 유 및 유제품에 대해 Ministerial Ordinances concerning Composition Standards 등에 따라 정의되는 요거트 및 "발효유" 를 의미한다.

본 발명은, 발효 개시시점에서의 믹스 중의 용존 산소 농도를 저감시켜 달성된다. 용존 산소의 저감 방법으로서는, 막처리 또는 가스 치환과 같은 방법이 적절하게 사용된다. 막처리로서는, 예를 들어, 한계외 여과 (UF) 막처리, 역삼투 (RO) 막처리, 두 처리법의 중간적인 분획성을 갖는 나노여과 (NF) 막 (느슨한 RO 막이라고도 함) 처리가 단독으로 또는 2 종 이상 병용되어 이용된다. 가스 치환으로서는, 용존 산소를 질소 가스 등의 불활성 가스로 치환하는 방법이 예시되지만, 이하, 본 명세서에 있어서는, 상기 불활성 가스로 치환하는 방법을 대표예로 해 본 발명을 설명한다. 발효 개시시점에서의 용존 산소 농도를 저감시키기 위해 불활성 가스에 의한 치환 처리를, 믹스 조제 후, 또는 믹스 살균 후에 하거나 또는 믹스에 유산균 개시제를 첨가한 직후 실시한다.

믹스는, 우유, 탈지유, 탈지분유, 또는 크림 등의 원료유, 설탕, 당류, 풍미제, 물 등, 발효유의 제조에 상용되는 원료를 가열 및 용해시켜 수득될 수 있다. 안정화제를 사용하는 경우, 미리 가열및 용해한 젤라틴액, 한천액, 펙틴, 퍼옥시다아제 등을 첨가하고 혼합함으로써 수득할 수 있다. 본 발명의 경우, 발효 시간을 단지 단축하는 경우에는 젤라틴과 같은 안정화제를 첨가해도 문제는 없지만, 상기 언급된 안정화제는 순한 풍미에 큰 영향을 주므로 순한 풍미를 추구하는 경우에는 첨가하지 않는 것이 좋다. 이어서, 수득한 믹스를 균질화해, 살균 후, 소정 온도 (발효 온도) 까지 냉각시킨다. 이어서, 유산균 개시제를 접종해 교반하고, 전발효의 경우는 탱크내에 충전해 발효를 개시하며, 후발효의 경우는 유통용 개식 용기에 충전해 발효를 개시한다. 추가로, 발효 종료후 이들 믹스에 당액 등을 첨가할 수 있다.

불활성 가스에 의한 치환 처리는 원료 믹스를 블렌딩할 단계부터 유산균 개시제를 접종 후, 발효를 개시할 때까지 실시하면, 그 제조 공정에 있어서의 치환 시기는 임의적이다. 그러나, 발효 개시시에 용존 산소 농도가 저감된 상태가 유지되고 있는 것이 중요하므로, 불활성 가스 치환은 유산균 개시제를 접종하기 직전부터 접종 직후 사이에 실시하는 것이 바람직할 수 있다.

추가로, 발효 개시시의 믹스의 용존 산소 농도로서, 그 농도가 낮을수록 양호한 결과를 얻을 수 있지만, 실용적인 결과를 제공하는 농도는, 30℃ 내지 40℃ 의 믹스 온도에서 5 ppm 이하, 바람직하게는 3 ppm 이하이다. 이 경우, 믹스의 온도가 상기 언급된 범위를 벗어나면, 상기 언급된 조건에 믹스를 두었을 경우의 용존 산소 농도로 환산해 평가할 수 있다.

본 발명에 사용된 불활성 가스의 예시에는, 질소 가스, 아르곤 가스, 및 헬륨 가스를 언급할 수 있다. 질소 가스는 식품에 통상 이용되고 있는 불활성 가스로서 보다 바람직하게 이용할 수가 있다. 믹스의 용존 산소를 감소시키려면 , 이들 불활성 가스를 믹스에 직접 버블링 하는 방법이나, 스태틱 믹서 (static mixer) 를 이용하는 방법, 불활성 가스를 믹스와 함께 믹서에 넣어 교반하는 등의 공지의 방법을 이용할 수 있다.

믹스에 접종하는 유산균 개시제에 대해는, 락토바실러스 불가리쿠스 (L. bulgaricus), 스트렙토코쿠스 테르모필러스 (S. thermophilus) 및 락토바실러스 락티스 (L. lactis), 및 발효유의 제조에 일반적으로 사용되는 기타 유산균 및 효모 중에서 1종 또는 2종 이상을 선택한 것을 이용하는 것이 가능하다. 본 발명에 있어서는, 코덱스 규격으로 요거트 개시제로서 규정된 락토바실러스 불가리쿠스 (L. bulgaricus) 와 스트렙토코쿠스 테르모필러스 (S. thermophilus) 의 혼합 개시제를 베이스로 하는 개시제를 바람직하게 이용할 수가 있다. 추가로, 수득하려는 발효유에 따라, 락토바실러스 갓세리 (L. gasseri) 또는 비피도박테리움 (Bifidobacterium) 속 균과 같은 다른 유산균을 베이스로서 상기 요거트 개시제를 이용해 첨가할 수 있다.

추가로, 발효 온도 등은 생산 효율을 중시하는 경우는 각각의 유산균의 최적조건을 고려해 적절하게 결정하면 좋다. 예를 들어 상기 언급된 혼합 개시제를 이용하는 경우의 최적 온도는 40℃ 내지 44℃ 이지만, 40℃ 에서는 많은 경우 발효 시간이 연장되므로, 바람직하게는 43℃ 내지 44℃ 이다. 이 경우, 본 발명의 방법을 이용하면 발효 시간을 통상의 경우의 약 80% 에서 70% 정도로 단축하는 것이 가능해진다. 이 효과는 "전발효" 및 "후발효" 의 발효 타입의 여부에 상관없이 관측될 수 있다. 즉, 이와 같이 제조함으로써, 모든 발효 타입에 있어서 선행 기술의 유산균 개시제를 선행 기술의 첨가량으로 첨가시, 유산균생육 촉진 물질을 첨가하지 않고도, 발효유의 발효 시간의 단축이 가능하다. 따라서, 생산성이 큰폭으로 향상했음에도, 선행 기술의 제조법으로 수득되는 제품과 동일한 제품을 수득할 수 있다.

한편, 제품에 통상 제품보다 순한 풍미를 부여하고 싶은 경우에는 발효 온도로서 30℃ 내지 40℃, 바람직하게는 32℃ 내지 39℃, 보다 바람직하게는 36℃ 내지 39℃ 의 저온 조건을 선택하면 좋다. 41℃ 이상으로 발효 온도를 상승시켰을 경우에는 순한 풍미를 제품에 부여하는 것은 어렵고, 통상 제품과 동일한 재질감을 가진 제품이 제조된다.

발효 시간은, 발효 개시시의 용존 산소 농도 또는 발효 온도에 따라 변동하지만, 본 발명의 방법의 경우, 발효 개시시의 용존 산소 농도가 3 ppm 이하인 때에는 34℃ 에서 35℃ 하에서 선행 기술의 발효법으로 표준 발효 온도에서 발효가 실시되는 경우와 동등한 발효 시간에 목표로 하는 산도에 이르는 것이 가능하다. 30℃ 까지 발효 온도를 내렸을 경우에는, 통상의 발명보다 발효 시간이 연장하지만, 이 경우에도 본 발명의 방법을 실시하지 않는 경우와 비교하면 약 60% 정도의 시간에 발효를 종료할 수가 있다. 따라서, 본 발명의 방법에 따르는 효과는 분명하다.

상기 기재된 바와 같은 본 발명의 저온 발효 조건으로 수득된 발효유는 특히 후발효타입으로 제조된 것에 있어서 선행 기술의 방법으로 수득된 제품에 비해 뛰어난 특성을 가질 수 있다. 즉, 통상의 발효 온도로 제조된 발효유에 비해 순한 풍미를 가질 수 있다. 더욱이, 선행 기술의 저온 및 장시간 발효시킨 발효유와 비교한 경우에도, 더욱 조밀하고 순한 풍미를 갖는 발효유를 수득할 수 있다. 게다가, 본 발명의 저온으로 발효시킨 발효유는 선행 기술의 저온 및 장시간 발효시킨 발효유에서는 실현할 수 없었던 유통단계에서의 조직의 붕괴가 없는 단단한 조직을 갖는다. 따라서, 본 발명의 발효유는 유례없는 순한 풍미를 갖는, 단단한 조직을 가진 신규한 유용한 발효유이다.

한편, 전발효 타입에 본 발명의 방법을 적용했을 경우, 전발효에서 수득한 커드 (curd) 를 파쇄해 충전하는 공정이 있기 때문에, 최종 발효유는 단단한 조직을 갖지는 않는다. 그러나, 생성된 커드 등의 파쇄를 거칠게 실시하여 선행 기술의 저온으로 장시간의 발효를 실시한 제품에 비해 관능 평가에서 더욱 조밀하고 순한 풍미를 갖는 발효유를 수득하는 것은 가능하다. 추가로, 전발효 타입에서도 발효 온도가 표준 온도인 경우, 발효 시간 단축의 본 발명의 효과를 수득할 수 있다는 것은 말할 필요도 없다.

추가로, 탈산소저온 발효의 경우에는, 선행 기술 제품의 것과 상이한 커드의 형성 패턴으로 인해, 더 적은 이수 발생과 같은 선행 기술과는 상이한 물성에 의한 부가가치를 부여할 수 있다.

본 발명의 순함과 조직의 단단함을 겸비하는 발효유의 순함과 조직의 단단함은, 네오 커드 미터 M302 (I. Techno Engineering: 구 Iio electrics Co., Ltd.) 의 측정 매뉴얼에 따라 측정한 다음의 값으로 그 물성치를 나타낼 수가 있다. 즉, 본 발명의 방법에 있어서 발효유의 "순함" 은 5℃ 에서 10℃ 에서 10O g 의 중량이 있을 때 커드 나이프의 침입 각도를 측정함으로써 평가할 수 있다. 구체적으로는 도 1 에 나타내는 굵은 선으로 나타낸 측정 곡선을 기준으로, 파단점을 향한 접선 (접선 1) 과 파단점을 통해 요거트 나이프의 침입 방향에 따른 접선 (접선 2) 을 그려, 2 개의 접선의 교점을 기점으로 한 각도 (각도 A) 를 측정해, 이것을 침입 각도로 한다. 이 각도가 90°에 가까우면, 거친 조직을 가진 발효유로 평가할 수 있고, 각도가 작을수록 매끈한 조직을 가진 발효유로 평가할 수 있다.

본 발명의 방법에 있어서의 "경도" 란 도 1 의 접선 1 과 접선 2 의 교점과 기록지 대각선을 연결한 직선의 길이 B 로 정한다.

이하에, 시험예를 나타내면서 본 발명의 방법의 유용성의 내용을 자세하게 설명한다.

우선, 믹스에 포함되는 용존 산소 농도가 유산 산도의 상승에게 주는 영향(발효 시간에게 주는 영향) 을 검토한 시험예를 나타낸다.

시험예 1: 발효 개시시의 믹스 중의 용존 산소 농도와 유산 산도 상승의 상관관계

우유 78.2 kg, 탈지분유 2.6 kg, 물 17.2 kg 를 혼합한 믹스를 제조했다. 95℃ 에서 5분간의 가열살균한 후, 40℃ 전후까지 냉각했다. 후속적으로, 유산균 개시제 (락토바실러스 불가리쿠스 (L. bulgaricus JCM 1002T) 과 스트렙토코쿠스·테르모필러스 (S. thermophilus ATCC 19258) 의 혼합 배양물) 를 2 중량% 의 수준으로 접종했다. 이 믹스에 파이프를 통해 질소 가스를 혼합 분산시켜, 용존 산소 농도를 7, 6, 5, 4, 3, 2 ppm 으로 조정했다.

이어서, 각각의 용존 산소 농도를 갖도록 제조한 각 믹스를 100 ml 용기에 충전해, 40℃ 전후의 발효실에서 정치 발효시켰다. 유산 산도가 0.7% 전후에 도달한 시점에서 10℃ 이하의 냉장고에 넣어 냉각 및 발효 정지시켰다. 비교를 위해, 용존 산소 농도를 조정하지 않고 발효시킨 것을 이용했다. 그 경우, 유산균 개시제를 접종한 단계에서의 믹스의 용존 산소 농도는 8 ppm 였다.

상기 시험예 1 에 있어서의 발효중의 유산 산도 변화 결과를 도 2에 나타낸다. 이 결과로부터 분명한 바와 같이, 발효전 믹스의 용존 산소 농도가 낮을수록 발효 시간은 단축된다. 상기 단축 효과는 용존 산소 농도가 5 ppm 이하일 때 현저하게 나타나며, 용존 산소 농도가 3 ppm 이하가 되면 선행 기술 (8 ppm) 과의 차이가 보다 명확해진다. 따라서, 발효 시간 단축에 효과가 있는 발효시 믹스 용존 산소 농도는 5 ppm 이하, 바람직하게는 3 ppm 이하인 것으로 결론지을 수 있다.

이어서, 본 발명에 있어 발효 온도를 통상보다 저하시켰을 경우의 발효 시간에 대한 영향과 그 때 얻을 수 있는 생성물의 특징에 대해 검토한 시험예를 나타낸다.

시험예 2: 본 발명에 있어서의 발효 온도와 발효 시간, 수득한 발효유 성질의 상관관계

우유 78.2 kg, 탈지분유 2.6 kg, 물 17.2 kg를 혼합한 믹스를 제조했다. 95℃ 에서 5분간의 가열살균한 후, 30, 35, 37, 43℃ 전후까지 냉각했다. 후속적으로, 유산균 개시제 (락토바실러스 불가리쿠스 (L. bulgaricus JCM 1002T) 과 스트렙토코쿠스 테르모필러스 (S. thermophilus ATCC19258) 의 혼합 배양물) 2 중량% 의 접종을 실시했다. 이 믹스에 파이프를 통해 질소 가스를 혼합 분산시켜, 용존 산소 농도를 3 ppm 이하로 조정했다. 비교예로서, 각 온도에 대해 질소 가스 치환을 실시하지 않은 것도 준비했다. 이어서, 이들을 100 ml 용기에 충전해, 30, 35, 37, 39, 40 및 43℃ 의 발효실에서 정치 발효시켰다. 유산 산도가 0.7% 전후에 도달한 시점에서 10 ℃이하의 냉장고에 넣어 냉각시켜 발효를 정지시킴으로써, 발효유를 제조했다. 동시에, 유산 산도는, 0.1 N NaOH 를 이용해 페놀프탈레인을 지시약으로서 적정해, 산출했다 (39 및 40℃ 에 있어서의 데이터는 추가로 취득).

수득한 결과를 표 1에 나타낸다.

표 1 의 결과로부터 분명한 바와 같이, 본 발명의 방법에 따르면, 유산 산도 0.7%전후에 이를 때까지의 발효 시간이 선행 기술의 방법에 비해 현저히 단축된다. 추가로, 본 발명의 방법으로 수득되는 플레인 요거트는, 40℃ 이하의 발효 온도로, 그 물성 측정치로부터 유통시에 충격에 충분히 견딜 만하는 경도 (높은 경도) 를 가지고 있으면서, 매끈함 (요거트 나이프의 침입 각도가 작다) 도 겸비하고 있다.

추가로, 37℃ 에서의 본 발명의 저온 발효로 수득되는 발효유와 선행 기술의 방법으로 수득되는 발효유에 있어 전문 패널을 이용한 2 점 강도 테스트를 이용한 관능적 평가의 결과를 표 2에 나타낸다.

관능 평가의 결과, 본 발명의 것은 "혀에서의 부드러운 조직", "순한 풍미", "진한 풍미" 에 있어서 선행 기술의 저온 및 장시간의 발효를 실시해 얻어진 발효유보다 우수한 것으로 발견되었다. 추가로, 본 발명의 생성물은 거의 동일한 정도의 산성이면서 신맛를 느끼기 더 어려운 순한 풍미를 가진다는 것이 분명해졌다.

또, 커드의 형성이 각 제조법에서 어떻게 진행되는지 관찰하기 위해, 발효, 전발효의 두 타입 모두에 대해, 표준 발효 (43℃), 표준 저온 발효 (37℃), 본 발명의 용존 산소 저감 하에서의 저온 발효 (37℃) 에 있어서의 커드의 형성 과정을 비교했다. 그 결과, 후발효, 전발효 모두 거의 동일한 결과를 나타냈다. 도 3 에 후발효의 경우의 결과를 나타낸다.

커드의 형성은 유산 산도가 약 0.4% 에 이른 후 개시되므로, 0.4% 로부터 목표 산도인 0.7%에 이를 때까지 커드의 형성 시간으로 가정한다. 도 3 으로부터 본 발명의 방법의 경우는 통상의 저온 발효와 비교해 전체적으로 발효 시간이 단축되었음에도 불구하고, 커드의 형성 개시가 더 빨랐다. 이에 따라, 커드의 형성에 필요한 시간은 검토한 3 가지 중 가장 긴 시간이 소비되고 있는 것을 알 수 있다. 이것이, 제품에 진하고 순한 풍미를 주는 원인의 하나가 되고 있는 것이라고 생각된다.

시험예 3: 시판 제품의 순함과 경도의 측정

시판되는 플레인 요거트 4종의 커드 나이프 침입 각도와 경도를 측정해, 본 발명의 탈산소 조건 하의 37℃ 에서의 3 시간 동안의 발효 생성물과 비교를 실시했다. 수득한 결과를 표 3 에 나타낸다.

동시에, 요거트의 물성 측정은, 네오 커드 미터 M302 (I. Techno Engineering: 구 Iio electrics Co., Ltd.) 를 사용해, 100 g 의 중량 하에 요거트 나이프의 침입 각도를 측정했다. 수득된 침입 각도 곡선의 파단에 이를 때까지의 탄성을 경도 (g) 로 정하고, 상기 각도를 매끈함의 기준으로 했다 (각도는 90°까지이며, 값이 작을수록 조직은 더 매끈한 것으로 판단할 수 있다). 또한, 상기 측정 기기로 측정한 요거트의 경도가 40 g 이상인 경우, 수송 중의 충격 등으로 붕괴되지 않는 안정한 조직이라고 할 수 있다.

시판되어 입수가능한 제품의 순함 및 경도의 관계
시판되어 입수가능한 제품 (플레인 요거트)	(순함) 커드 나이프의 침입각도 (°)	(경도) 커드 텐션 (g)
A	83	80
B	70	64
C	62	51
D	69	75
본 발명의 생성물 (37℃에서 수득된 제품)	31	55

시판 제품에는 본 발명의 생성물과 같은 "순함" 과 "경도" 를 양립시킨 것은 없었다.

이상의 시험예의 결과로부터, 본 발명의 방법이 선행 기술의 제조법보다 뛰어난 특징을 갖는 것임이 명확해졌다.

이하에, 본 발명의 방법을 실시예를 바탕으로 한층 더 자세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.

실시예 1: 저온 발효에 의한 전발효 요거트의 제조

우유 80.0 kg, 탈지분유 3.1 kg, 무염 버터 1.1 kg, 물 13.8 kg 를 혼합한 믹스를 제조했다. 95℃ 에서 5 분간의 가열살균 후, 35℃ 전후까지 냉각했다. 후속하여, 유산균 개시제 (락토바실러스 불가리쿠스 (L. bulgaricus JCM 1002T) 와 스트렙토코쿠스 테르모필러스 (S. thermophilus ATCC19258) 의 혼합 배양물) 2 중량%의 접종을 실시했다. 이 믹스에 파이프를 통해 질소 가스를 혼합 분산시켜, 용존 산소 농도를 3 ppm 이하로 조정했다. 동시에, 질소 치환을 실시하지 않는 믹스도 제조했다. 상기 각 샘플의 용존 산소량은, DO 미터 (Toa DKK Co., Ltd. 제) 를 이용하고 전극을 각각의 샘플에 삽입해 측정했다.

유산 산도가 0.7% 전후에 도달할 때까지 이들을 35℃ 전후의 탱크에서 발효시켰다. 이어서, 생성된 커드를 파쇄해 1O℃ 이하까지 냉각해, 발효 정지시켜 발효유를 제조했다. 유산 산도 측정은, 0.1 N NaOH 를 이용해 페놀프탈레인을 지시약으로 적정해, 산출하여 수행했다. 그 결과, 본 발명의 질소 치환 저온 발효법에서는 발효 시간 3 시간 내에 산도 0.7% 에 이르렀지만, 선행 기술의 저온 장시간 발효법에서는 4 시간 반의 발효 시간을 필요로 했다.

실시예 2: 저온 발효에 의한 후발효 요거트의 제조

우유 78.2 kg, 탈지분유 2.6 kg, 물 17.2 kg 를 혼합한 믹스를 제조했다. 95℃ 에서 5 분간의 가열살균 후, 37℃ 전후까지 냉각했다. 유산균 개시제 (락토바실러스 불가리쿠스 (L. bulgaricus JCM 1002T) 와 스트렙토코쿠스 테르모필러스 (S. thermophilus ATCC 19258) 의 혼합 배양물) 2 중량% 의 접종을 실시했다. 상기 믹스에 파이프를 통해 질소 가스를 혼합 분산시켜, 용존 산소 농도를 3 ppm 이하로 조정했다. 대조군으로서, 질소 가스 치환을 실시하지 않은 믹스도 제조했다. 이어서, 믹스들을 100 ml 용기에 각각 충전해, 37℃ 의 발효실에서 정치 발효시켰다. 유산 산도가 0.7% 전후에 도달한 시점에서 수득한 생성물을 10℃ 이하의 냉장고에 넣어 냉각시키고, 발효 정지시켜 발효유를 제조했다.

동시에, 유산 산도는, 0.1 N NaOH 를 이용해 페놀프탈레인을 지시약으로서 적정해, 산출하여 수행했다.

추가적인 요거트의 물성에 대해서는, 네오 커드 미터 M302 (I. Techno Engineering: 구 Iio electrics Co., Ltd.) 를 사용해, 100 g 의 중량 하에 요거트 나이프의 침입 각도를 측정했다. 수득한 침입 각도 곡선의 파단에 이를 때까지의 탄력성을 경도 (g) 로 하고, 상기 각도를 매끈함의 기준으로 했다 (각도는 90°까지이며, 값이 작을수록 조직은 더 매끈한 것으로 판단할 수 있다). 또한, 본 측정 기기로 측정한 요거트의 경도가 40 g 이상인 경우, 수송 중의 충격 등으로 붕괴되지 않는 안정된 조직이라고 할 수 있다.

그 결과, 본 발명의 방법의 경우의 경도는 55 g, 침입 각도는 30°가 되어, 선행 기술의 방법에 따르는 것의 경도는 35 g, 침입 각도는 50°가 된다. 이에 따라, 본 발명의 방법에 의해 제조된 발효유가 물성의 관점에서, 보다 매끈해, 유통 단계에서 조직을 유지할 수 있는 경도를 갖는다는 것이 확인되었다. 추가로, 실제의 풍미에 있어서도 선행 기술의 것에 비해 본 발명의 제품이 더욱 조밀하고 더욱 매끈한 풍미가 있다는 것이 확인되었다.

도면의 간단한 설명

도 1 은 커드 미터를 이용해 측정한 차트지로부터 침입 각도 및 경도를 판독하는 방법을 나타낸 그래프이다.

도 2 는 발효유 원료 믹스 중의 용존 산소가 발효 시간에 주는 영향을 보여주는 결과를 나타내는 그래프이다.

도 3 은 저온 발효에 있어서의, 선행 기술의 방법과 본 발명의 방법 및 표준 온도에서의 발효에 있어서의 커드의 형성 과정을 비교한 그래프이다.

Claims (9)

1. 재질감에 영향을 주는 첨가제를 포함하지 않고, 발효 개시시 발효유 원료 믹스 중의 용존 산소 농도를 5 ppm 이하로 저감시키며, 38 내지 40℃ 의 발효 온도에서 발효를 실시하는 것을 특징으로 하는 발효유의 제조법.
2. 재질감에 영향을 주는 첨가제를 포함하지 않고, 발효 개시시 발효유 원료 믹스 중의 용존 산소 농도를 불활성 가스로의 치환에 의해 5 ppm 이하로 저감시키며, 38 내지 40℃ 의 발효 온도에서 발효를 실시하는 것을 특징으로 하는 발효유의 제조법.
3. 재질감에 영향을 주는 첨가제를 포함하지 않고, 발효 개시시 발효유 원료 믹스 중의 용존 산소 농도를 불활성 가스로의 치환에 의해 5 ppm 이하로 저감시키며, 38 내지 40℃ 의 발효 온도에서 발효를 실시하고, 산도를 지표로서 이용해 용존 산소 농도를 저감시키지 않는 경우보다 발효 시간을 단축시키는 것을 특징으로 하는 발효유의 제조법.
4. 삭제
5. 삭제
6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항의 제조법으로 수득되는, 재질감에 영향을 주는 첨가제를 포함하지 않고, 측정 온도 5 ~ 10℃ 에 있어서의 100 g 하중의 커드 미터에 의해 측정되는 경도가 40 g 이상이며, 요거트 나이프의 침입 각도가 40°이하인 것을 특징으로 하는 발효유.
7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 발효유 믹스에 접종하는 개시제로서 락토바실러스 불가리쿠스 (L. bulgaricus) 및 스트렙토코쿠스 테르모필러스 (S. thermophilus) 의 혼합 개시제를 사용하는 것을 특징으로 하는 발효유의 제조법.
8. 삭제
9. 제 6 항에 있어서, 발효유 믹스에 접종하는 개시제로서 락토바실러스 불가리쿠스 (L.bulgaricus) 및 스트렙토코쿠스 테르모필러스 (S. thermophilus) 의 혼합 개시제를 사용하는 것을 특징으로 하는 발효유.

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