KR101238067B1

KR101238067B1 - 유산균을 배양시킨 배 과육 파쇄물을 이용한 배 잼 조성물 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR101238067B1
Application number: KR1020100101894A
Authority: KR
Inventors: 이성철; 박근형; 김소영; 인만진; 채희정
Original assignee: 내추럴초이스 (주)
Priority date: 2010-10-19
Filing date: 2010-10-19
Publication date: 2013-03-28
Also published as: KR20120040458A

Abstract

본 발명은 배 과육 파쇄물을 유산균 발효하여 잼을 제조하는 것을 특징으로 하는 잼 조성물 및 이의 제조방법을 제공한다. 상기 본 발명의 구성에 의하면, 잼으로 제조하기 위해 필요한 유기산 및 펙틴을 인위적으로 첨가하는 과정을 생략하고 잼의 제조에 필요한 제반 물성과 관능적 특성을 갖도록 배 과육 파쇄물을 유산균 발효하여 얻어진 배 과육 발효물로부터 제조되어지는 잼을 제공한다.

Description

유산균을 배양시킨 배 과육 파쇄물을 이용한 배 잼 조성물 및 이의 제조방법{PEAR JAM COMPOSITION COMPRISING FERMENTED MATERIALS USING LACTIC ACID BACTERIA, AND THE PREPARATION METHOD THEREOF}

본 발명은 유산균 발효액을 함유한 배 잼 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배 과육 파쇄물을 이용한 잼의 제조를 위해 구연산 및 펙틴을 첨가하는 과정이 없이 배 과육 파쇄물에서 유산균 발효를 통해서 관능적 특성과 잼에서 요구되어지는 제반 물성이 우수한 배 잼 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

현대인의 생활수준이 향상됨에 따라 아침식사 대용으로 빵과 같은 편의식품의 소비가 점차 증가하고 있으며 빵에 발라 먹는 잼들의 소비도 동시에 증가하여 그 종류도 다양화되고 있다. 일반적인 잼은 과육질에 당, 구연산, 펙틴 등을 첨가하여 가열 농축하는 방법으로 제조되고 있고 대부분의 과일은 유기산과 펙틴 물질을 함유하고 있기 때문에 설탕을 첨가하여 가열하면 젤을 형성할 수 있어 젤리나 잼을 만들기에 적합하다.

통상적으로 잼을 제조함에 있어서 기본 제법은 간단하다. 즉, 과일과 설탕을 넣고 가열하면 된다. 대량 생산하는 데에는 분말 펙틴이나 각종 유기산을 사용하고 있다. 천연과일에는 펙틴이라는 물질이 함유되어 있어 잼을 결합시키는 중요한 역할을 한다. 펙틴은 일정한 산, 설탕, 물이 있어야 젤(gel)화되어 젤리상태로 응고하게 하는 성질이 있다. 펙틴을 물에 용해시키면 점도가 큰 음전하의 콜로이드 용액을 형성하는데 여기에 설탕을 첨가하면 설탕이 용해되면서 펙틴 콜로이드를 탈수시켜, 펙틴과 물의 평형이 파괴되어 펙틴은 수화된 상태로 침전되면서 망상구조를 형성한다. 이때 산에서 제공되는 수소이온은 펙틴의 음전하는 감소시켜 펙틴의 침전을 촉진시키며 펙틴분자간의 수소결합 형성을 촉진하여 젤화를 촉진한다.

그러므로 잼의 제조에 있어서는 일반적으로 3가지 요소가 중요하다. 우선 과일의 섬유 성분중 하나인 펙틴으로 잼에서 젤을 형성할 때 매우 중요한 역할을 한다. 일반적으로 펙틴질은 식물 세포벽 또는 세포와 세포사이에 존재하여 세포들을 결착시켜주는 다당류이며, 프로토펙틴(protopectin), 펙틴(pectin), 펙트산(pectic acid), 펙틴산(pectinic acid)이 있다. 미숙과에 많은 프로토펙틴은 과일이 익어감에 따라 또는 인위적인 가열에 의하여 수용성의 펙틴 또는 펙틴산으로 전환된다. 젤리화에 이용되는 펙틴질은 프로토펙틴과 펙틴이며, 펙트산은 젤리를 형성하는 능력이 없다. 따라서 지나치게 과숙한 과일은 잼의 원료로 적합하지 못하다. 펙틴의 함량은 1.0% 내외가 적당하며 부족하면 펙틴을 첨가하여야 한다. 두 번째로 산도이다. 젤화에 필요한 산은 총산이 아니라 pH인데 젤 형성이 가능한 pH 범위는 2.9~3.5이다. 산이 너무 많으면 잼의 수분이 분리되고 조직이 너무 단단해져 품질이 나빠진다. 또한 맛에서도 산미를 좌우하는 pH 조절이 중요하다. 세 번째로 당도이다. 기본적으로 잼의 당도는 65% 정도가 되어야 한다. 펙틴과 산의 양을 가함에 따라 조금씩 조절이 가능하나 잼이 본래 보존성을 향상시키기 위해서 당을 많이 사용하는 것은 바람직하다. 실온에서 곰팡이, 세균, 효모의 번식을 억제하기 위한 당도로서 65%가 권장이 된다. 이상의 세 가지 성분이 각각 일정한 농도와 비율로 들어 있을 때 응고가 일어난다. 이들 세 가지 성분은 각기 일정하게 정해진 것은 아니며 이들 성분간에는 상호관계가 있다. 즉, 펙틴의 함량이 일정할 때 산이 많으면 당이 적어도 되고, 산이 적으면 당이 많아야 젤화가 이루어진다. 또 산이 일정할 경우 펙틴이 많으면 당이 적어도 젤의 형성이 용이하지만 펙틴이 적으면 당의 사용량을 높여야 한다. 표준 젤리의 성분비율은 펙틴 1.0~1.5%, 산 0.3%(pH 3.4) 내외, 당 65% 내외이다. 통상 천연재료의 함량만으로 잼을 대량생산하기는 곤란하며 시중에 유통이 되는 대부분 잼의 경우에는 당산비의 조절을 위해 구연산, 비타민C, 과당, 설탕 및 올리고당을 사용하고 있으며 점성을 좋게 하기 위해서 한천, 펙틴을 사용하고 있으며 자몽종자추출물을 사용하여 보존성을 향상시기키도 한다.

배는 사과, 포도와 더불어 국내에서 생산되는 주요 과실류 중의 하나로 칼륨(K), 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg), 철(Fe) 등 무기물과 비타민 B1, B2, C, E 등의 중요한 공급원이며, 시원하고 달콤한 맛과 은은한 향을 갖는 기호식품으로서의 효용성을 갖고 있다. 배에 함유되어 있는 솔비톨은 당알코올의 일종으로서 다른 당에 비하여 감미도는 50~60% 정도로 낮지만, 당뇨병 환자의 대체 감미료로서 활용되고 있다. 배의 과육 중 유기산은 0.2% 내외로 사과보다 적은 편이다. 이 유기산은 우리 몸 안에 쌓인 피로 물질을 제거하는 역할을 해준다. 배에는 아미노산이 100g당 150mg 내외로 과실류의 중간 정도이다. 수분과 아스파긴산 함량이 많은 배를 섭취하면 간장 활동이 촉진되어 체내의 알코올 성분을 빨리 해독시키므로 주독이 풀어지고 갈증이 줄어든다. 식이섬유 함량도 100g당 1~2g정도로 과실류 중에서는 함량이 높은 편이다. 이것은 과육 내에 석세포가 있기 때문이며 식이섬유는 대변의 용적을 증대시켜 배변횟수를 많게 하고 발암성 물질이 대장 내에 머무르는 시간을 단축하여 대장암을 예방하는 효과가 있다. 또한 배에는 플라보노이드류인 쿼세틴, 루테올린 등이 있으며 폴리페놀류로는 클로로제닌산, 카테친, 에피카테친, 알부틴 등이 함유되어 있어 체내에서 자외선 등에 손상된 DNA의 회복작용을 촉진한다. 또한 이런한 성분들은 생체내 면역기능을 강화하여 암세포의 증식을 억제하는 작용을 하며, 소화기관 내에서 콜레스테롤의 흡수를 억제하여 혈중 콜레스테롤의 농도를 감소시켜 동맥경화를 예방하기도 한다. 이처럼 배는 다양한 생리작용이 알려진 과실류이다.

그럼에도 불구하고 다양한 가공제품의 개발 및 상품화에 관한 연구가 진행이 되지 않은 상황이다. 배를 이용한 가공제품의 경우 주로 '갈아 만든 배' 등의 일부 주스제품, 배 넥타, 배술 등이 대부분이며 배를 잼으로 가공한 상품은 찾아보기 어렵다. 따라서 가공제품의 다양화를 통한 배의 새로운 수요 창출이 절실히 요구되고 있다. 배를 이용한 잼은 배의 과육의 특성 때문에 다른 과일 잼과 같이 용이하게 제조하기 어렵다. 즉 배에는 당 함량이 높은 대신 유기산 함량이 낮아(약 0.2%) 당산비의 조절이 쉽지가 않고, 또한 펙틴의 함량도 다소 낮아(약 0.06%) 잼의 젤화조건을 충족시키지 못하기 때문이다.

본 발명은 상기한 바와 같이 종래기술이 갖는 문제를 해결하기 위해 제안된 것으로, 그 목적은 배 과육 파쇄물을 이용한 배 잼의 제조에 펙틴 및 유기산을 첨가하지 않고도 유산균 발효하여 얻어진 발효액을 이용하여 관능적 특성 및 물성이 우수한 배 잼 조성물을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 배 과육 파쇄물을 이용한 잼의 제조에 펙틴 및 유기산을 첨가하지 않고도 관능적 특성 및 물성이 우수한 배 잼의 제조방법을 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 기술적 과제는 다음과 같은 수단에 의해 달성되어진다.

(1) 배 과육 파쇄물을 유산균 발효하여 얻은 배 과육 발효액을 포함하는 배 잼 조성물.

(2) 배 과육 파쇄물을 유산균 발효하여 배 과육 발효액을 얻는 단계; 및 상기 배 과육 발효액에 당을 첨가하는 단계를 포함하는 배 잼의 제조방법.

(3) 제 2항에 있어서,

유산균은 식물성 유산균인 락토바실러스(Lactobacillus), 류코노스톡(Leuconostoc), 엔테로코쿠스(Enterococcus), 비피도박테리움(Bifidobacterium) 및 스트렙토코커스(Streptococcus) 종에서 선택되어지는 적어도 1종인 것을 특징으로 하는 배 잼의 제조방법.

본 발명에 의한 배 잼의 제조방법에 의하면 배를 잼으로 제조하기 위해서는 첨가물인 유기산과 펙틴이 필요한 반면 첨가물을 넣지 않고도 잼을 제조할 수가 있으며 배를 발효하여 기호성이 증진된 배 잼을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배 과육 발효액의 제조에 사용될 배의 전처리 과정 및 유산균 발효 배 잼의 제조과정을 나타내는 공정흐름도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 배 과육 발효액을 이용한 배 잼 조성물 및 이의 제조방법을 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유산균 발효 배잼의 제조방법이다.

상기 배 과육 발효액의 제조에 사용할 원료로 우선 배를 선별하여 흠집부분을 제거한다. 이때 선별된 배를 흐르는 정제수에 수세하면서 배 과피에 묻어 있는 이물질을 제거하는 것이 바람직하다. 이후 수세된 배를 껍질을 박피한 후 제핵하는 것이 바람직하다.

이후 상기 과정을 통해 준비된 배 과육을 분쇄기를 이용하여 파쇄한다. 파쇄된 배 과육 파쇄물을 NaOH 등을 이용하여 pH 약 6.5가 되도록 맞추어준다. pH를 맞추어줌으로써 유산균의 생육에 적절한 환경을 조성하여 발효가 잘 이루어질 수 있게 한다. pH가 맞추어진 배 과육 파쇄물을 90~100℃에서 5~15 분간 살균하여 준다. 이와 같이 열처리를 함으로써 배 과육 파쇄물을 부드럽게 하며 배 과육 파쇄물 속에 있을지 모르는 세균을 살균할 수 있다. 살균된 배 과육 파쇄물에 유산균을 접종한다.

이하 상기와 같이 얻어진 배 과육 파쇄물을 이용하여 유산균 배약액을 얻어 잼을 제조하는 일련의 과정을 설명하고자 한다. 바람직하게는 잼의 제조에 있어서 설탕만을 첨가하여 제조하는 기존의 방법보다 올리고당을 첨가하여 제조하는 것으로 한다. 이때 사용되는 올리고당은 프락토올리고당, 이소말토올리고당, 갈락토올리고당, 말토올리고당 등 국내외에서 시판 중인 제품을 사용하는 것이 가능하지만 특히 프락토올리고당은 낮은 pH조건에서 열안정성이 다소 열악하므로 사용에 주의하여야한다.

유산균 접종

pH 6.5로 조정되고 살균된 배 과육 파쇄물을 준비한다. 배 과육 파쇄물의 발효를 위해 유산균으로 바람직하게는 락토바실러스종(Lactobacillus), 류코노스톡(Leuconostoc), 엔테로코쿠스(Enterococcus), 비피도박테리움(Bifidobacterium) 및 스트렙토코커스(Streptococcus)종에서 선택되어지는 적어도 1종이 사용되어진다. 본 발명의 배 잼의 제조과정에서 유산균에 의한 발효과정을 도입함으로써 풍부한 미각적 특성 특히 신맛이 가미되어 유기산을 첨가하지 않더라도 잼에 요구되어지는 물성인 산도부분을 충족시켜준다. 유산균은 배 과육 파쇄물에 대하여 약 1~5%(v/v) 접종하여 준다. 배양온도는 30~37℃에서 배양하며 사용된 유산균에 따라 결정되어지는 임계 pH, 관능적으로 우수한 pH에 도달하면 배양을 멈춘다. 본 발명 실시예에 의하면 pH 3.7~4.0이 되면 배양을 멈추어 주는 것이 좋다. 이때 배양시간은 약 10 ~ 15시간이 소요된다. 이 이상 발효를 하게 되면 오히려 배 과육 발효액의 맛을 저해할 우려가 있다.

잼 제조

이후 제조된 배 과육 배양액 100중량부에 대하여 설탕 10 내지 20 중량부, 올리고당 20 내지 30 중량부, 물 30 내지 40 중량부 첨가되어진다. 잼의 제조를 위하여 온도는 중온인 60~80℃에서 잼을 제조하는 것이 바람직하다. 잼의 적정 당도는 60~65 Brix, 바람직하게는 65 Brix로 한다. 이는 상기 당도가 실온에서 곰팡이나 세균의 생육을 저해하는 농도이기 때문이다.

본 발명에 의한 배 잼의 제조방법은 또한 기존 잼에 제조하는데 필요한 첨가물(구연산, 펙틴)을 사용하지 않아도 되며 유산균에 의해 유기산을 생성하여 관능적으로 배에 신맛을 부여할 뿐만 아니라 산도를 낮추어 겔화를 촉진 시킬 수 있다.

이하 본 발명의 내용을 구체적인 실시예를 참조하여 설명하고자 하나, 이들 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위해 제시되는 것일 뿐 이에 의해 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1] 배 과육을 유산균 발효 후 잼 제조

먼저 배를 선별하고 흐르는 정제수에 수세하여 사과의 과피에 묻어 있는 이물질을 제거하였다. 그리고 수세한 배를 박피 및 씨를 제거하고 분쇄기를 이용하여 과육을 분쇄하였다. 준비된 배를 NaOH를 이용하여 pH를 6.5까지 맞춘 후 90~100℃에서 5~15분간 살균을 하였다. 살균된 배 과육 파쇄물에 5%(v/v)의 유산균(Leuconostoc mesenteroides)을 접종한 후 배양기를 이용하여 30℃의 온도에서 150rpm 으로 배양하여 최종적으로 pH가 4.0으로 떨어지면 발효를 중지하였다. 일정 pH까지 발효시킨 배 과육 발효액을 설탕과 올리고당 물을 각각 10:1:2:4의 비율로 혼합 후 중온에서 가열하여 최종적으로 65 Brix가 되도록 잼을 제조하였다.

[실시예 2] 올리고당 첨가 배 잼 제조

실시예 1과 같이 배 과육 발효액을 준비하고 잼의 제조에서 배 과육 발효액과 올리고당 및 물을 10:3:4의 비율로 혼합한 후 중온에서 졸여주어 배 잼을 제조하였다.

[실시예 3]

유산균으로 락토바실러스 플렌타룸(Lactobacillus plantarum)을 사용하여 실시예 1과 동일한 과정에 의해 배 잼을 제조하였다.

[실시예 4]

유산균으로 엔테로코커스 패슘(Enterococcus faecium)을 사용하여 실시예 1과 동일한 과정에 의해 배 잼을 제조하였다.

[실시예 5]

유산균으로 비피도박테리움 롱검(Bifidobacterium longum)을 사용하여 실시예 1과 동일한 과정에 의해 배 잼을 제조하였다.

[실시예 6]

유산균으로 스트렙토코커스 써모필루스(Streptococcus thermophilus)을 사용하여 실시예 1과 동일한 과정에 의해 배 잼을 제조하였다.

[비교예]

배 과육 파쇄물을 분쇄하고 설탕, 올리고당 및 물의 비율을 10:1:2:4로 하여 혼합 후 중온에서 가열하여 농축하여 최종적으로 65 brix의 배 잼을 제조하였다.

[실험예 1] 배 발효액 물성 측정

발효 전 후 배 과육 발효액의 기본물성을 측정하기 위해 상기 실시예 및 비교예에 따라 제조된 배 과육 파쇄물을 준비하여 아래 방법에 따라 가용성 고형분, pH, 색도를 측정하였다.

(1) 가용성 고형분

가용성 고형분은 발효액 1㎖ 채취하여 측정부위에 떨어트린 후 brix 눈금선을 이용하여 측정하였다.

(2) pH

pH 측정은 25℃에서 수행하였으며 측정하기 전에 유리전극은 미리 염기성 완충액이나 증류수에 담그어 두고 pH 미터는 전원에 연결하여 10분 이상 두었다가 사용하였다. 검출부는 증류수로 잘 씻어 가볍게 닦아 낸 다음 사용하였다.

(3) 색도

색도측정의 경우 색차계를 사용하여 수행하였으며 △E값

으로 나타내었다. 기기 측정경에 표준색판(calibration plate CR-A43)의 L, a 및 b 값은 각각 82.29, 83.83 및 97.33의 수치를 나타내는 것을 사용하였다.

다음의 표 1에 나타낸 바와 같이 일반적인 배 과육 파쇄물과 실시예 1과 실시예 3~6에 따라 제조된 발효액을 측정하였다. 배 과육 파쇄물의 초기 brix는 12 brix였지만 유산균을 이용하여 pH가 4가 될 때까지 발효하였을 경우에는 5.5~6 brix까지 감소하였다. 이것은 유산균이 증식하면서 배 과육 파쇄물 중의 당이 소비되어 나타난 것으로 판단된다. 유산균 발효를 통하여 적절히 조절된 당산비나 pH는 겔화를 촉진시켜 배 잼의 제조를 가능하게 하는 것이다. pH의 경우에는 초기 배 과육 파쇄물의 pH를 6.5로 조절한 후 유산균 발효 결과 각각의 균마다 다소 차이는 있었지만 잼의 제조에 있어서 영향을 주지는 않았다. 색도의 경우에도 발효 전보다는 갈색도가 진행되었으며 이것은 발효에 의해서 갈색도가 높아진 것이 아니라 발효하기 위해서 살균하는 과정에서 갈변화가 진행된 것으로 판단된다.

배 과육 발효액의 물성검사

샘플	Brix(%)		pH		색도(△E)
샘플	발효전	발효후	발효전	발효후	발효전	발효후
배 파쇄물	12		4.5		0.07
실시예1	12	6	6.5	4.0	0.07	13.52
실시예3	12	5.8	6.5	3.8	0.07	14.25
실시예4	12	5.8	6.5	3.8	0.07	13.59
실시예5	12	5.5	6.5	3.8	0.07	13.88
실시예6	12	5.7	6.5	3.9	0.07	14.12

[실험예 2] 배 잼 제조방법에 따른 관능평가

배 잼의 제조방법에 따라 관능적인 맛의 차이를 확인하기 위해 관능평가를 실시하였다. 사용한 시료는 총 3가지로 배 과육 파쇄물을 분쇄 후 설탕과 올리고당을 첨가하여 제조한 배 잼(비교예)을 대조군으로 하고, 유산균 발효한 배 과육 발효액에 설탕과 올리고당을 첨가한 배 잼(실시예 1) 및 올리고당만을 첨가한 배 잼(실시예 2)에 대하여 관능평가를 실시하였다. 관능평가 방법은 5점 척도법을 이용하여 실시하였으며, 평가항목에는 색, 향, 맛, 전체적인 맛으로 하였다. 평가는 대학생 20명을 상대로 실시하였으며, 결과는 SPSS 12.0(SPSS Inc., Chicago, IL, USA) 프로그램을 이용하여 일원배치 분산분석으로 Duncan의 다중비교 사후 분석으로 통계 처리하였다(p<0.05).

관능평가결과를 다음의 표 2에 나타내었다. 배 과육 파쇄물을 유산균 발효하여 설탕과 올리고당을 첨가하여 제조한 배 잼(실시예 1)에서 발효를 하지 않고 제조한 배 잼(비교예)보다 색, 향, 맛, 전체적인 맛에서 관능적으로 기호도가 높은 것으로 나타났다. 배 잼의 제조에 있어서 올리고당만을 첨가하여 제조한 것보다 설탕과 올리고당을 첨가한 배 잼이 보다 높은 기호도를 보였다. 배를 발효한 뒤 올리고당과 설탕의 적절한 첨가에 따라서도 관능적인 차이를 보였다. 올리고당만을 첨가하여 제조한 배 잼(실시예 2)의 경우에는 실시예 1과 같은 당도를 보였지만 맛에서 유의적으로 차이를 나타냈으며 이로 인해서 관능적으로 기호도가 낮았다. 올리고당을 첨가하여 만든 잼은 대조군의 배 잼 보다는 높은 점수를 보였지만 유의적으로는 차이를 나타내지 못했다. 잼의 제조에 있어서 배 파쇄물의 발효 여부에 따라서 관능적으로 차이를 보였으며 또한 잼의 제조에 있어서 사용되는 당의 적절한 혼합의 비율에 따라서도 관능적으로 차이를 보였다.

배 과육 발효액의 관능평가

	색	향	맛	전체적인 맛
비교예	1.50±1.36^c	2.25±1.77^b	2.00±1.26^b	1.87±1.62^b
실시예 1	4.50±1.36^a	4.25±1.23^a	4.25±1.43^a	4.25±1.0^a
실시예 2	3.04±1.67^b	2.50±1.36^b	3.00±1.65^b	2.75±1.43^b

Claims

배 과육 파쇄물을 유산균 발효하여 얻은 배 과육 발효액을 포함하는 잼 조성물.
배 과육 파쇄물을 유산균 발효하여 배 과육 발효액을 얻는 단계; 및 상기 배 과육 발효액에 당을 첨가하는 단계를 포함하는 잼의 제조방법.
제 2항에 있어서,
유산균은 식물성 유산균인 락토바실러스(Lactobacillus), 류코노스톡(Leuconostoc), 엔테로코쿠스(Enterococcus), 비피도박테리움(Bifidobacterium) 및 스트렙토코커스(Streptococcus) 종에서 선택되어지는 적어도 1종인 것을 특징으로 하는 배 잼의 제조방법.