KR101526106B1 - 혼합발효를 통한 점질물 및 gaba가 증진된 밀기울 발효물 제조방법 및 밀기울 발효물을 이용한 쿠키 제조방법 - Google Patents

혼합발효를 통한 점질물 및 gaba가 증진된 밀기울 발효물 제조방법 및 밀기울 발효물을 이용한 쿠키 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 혼합발효를 통한 점질물 및 GABA가 증진된 밀기울 발효물 제조방법 및 밀기울 발효물을 이용한 쿠키 제조방법에 관한 것으로, 상세하게는 바실러스 섭틸리스(Bacillus subtilis) HA 균을 이용한 1차 고초균 발효를 통해 점질물 및 펩타이드(peptide)를 생산하고 락토바실러스 플란타륨(Lactobacillus plantarum) K154 균을 이용한 2차 젖산균 발효를 통해 GABA가 증진된 볶은 밀기울 발효물을 제조하는 방법에 관한 것이다. 식품 부산물로서 대부분 폐기되고 있는 밀기울을 볶은 공정을 이용해 열처리하여 건조시킴으로서 밀기울의 저장성을 증진시키고 풍미를 향상시켜 식품원료로서 활용하고자 하였다. 그 결과, 볶은 밀기울 분말을 이용해 1차 고초균 및 2차 젖산균 혼합발효 하여 점질물, 가바(GABA), 펩타이드(peptide) 및 프로바이오틱스(probiotics) 등의 생리활성물질이 강화된 식품 소재를 개발할 수 있었다.

Description

혼합발효를 통한 점질물 및 GABA가 증진된 밀기울 발효물 제조방법 및 밀기울 발효물을 이용한 쿠키 제조방법{Method for producing fermented material of wheat bran with mucilage and GABA content using mixed fermentation and method for manufacturing cookie using fermented material of wheat bran}
본 발명은 혼합발효를 통한 점질물 및 GABA가 증진된 밀기울 발효물 제조방법 및 밀기울 발효물을 이용한 쿠키 제조방법에 관한 것으로, 상세하게는 바실러스 섭틸리스(Bacillus subtilis) HA 균을 이용한 1차 고초균 발효를 통해 점질물 및 펩타이드(peptide)를 생산하고 락토바실러스 플란타륨(Lactobacillus plantarum) K154 균을 이용한 2차 젖산균 발효를 통해 GABA가 증진된 볶은 밀기울 발효물을 제조하여 이를 쿠키에 적용하는 방법에 대한 것이다.
밀은 옥수수, 쌀과 더불어 세계 3대 작물 중 하나로 생산량이 높으며, 우리나라에서는 쌀 다음으로 중요한 식량원으로 전체 곡류 소비량의 약 30%를 차지하고 주식 또는 간식으로 활용되고 있다. 밀은 세포벽을 구성하는 식이섬유가 다량 함유되어 있어 식이섬유의 중요한 급원으로 이용할 수 있으며 수용성 식이섬유는 체내 혈중 콜레스테롤을 경감시키는 효과가 있다. 밀의 겨층에 함유된 β-글루칸(β-glucan)은 혈중 포도당 농도조절, 암 예방 효과 등과 같은 생리적 기능이 많이 알려져 있다. 밀은 배유(85-80%), 배아(2.5-3.5%), 밀기울(5-6%)로 구성되며 제분과정 중 밀기울은 약 15-20% 정도 생성되어 부산물로 분류된다. 밀기울은 주로 밀의 종피(seed coat), 주심층(nuclear epidermis), 호분층(aleurone layer) 등으로 이루어져 있고, 제분 및 선별과정에서 일부 배유(endosperm) 성분이 포함된다. 밀기울에는 단백질 14-18%, 지방 4-6%, 탄수화물 50-70%, 회분 5-7%, 수분 9-14% 등이 있으며, 특히 약 40-50%의 식이섬유 성분이 포함되어 있는 것으로 알려져 있다. 그러나 밀기울 대부분은 산패 및 미생물 생육 등으로 쉽게 변질되는 이유로 식품소재로 이용되지 않고 폐기되거나 동물의 사료로 쓰이고 있다. 이러한 식품 부산물로서 밀기울의 식품적 가치를 향상시키는 방법으로서 고초균 발효를 통한 점질물, 펩타이드(peptide) 생산 및 젖산균 발효를 통한 GABA 생성으로 영양 및 기능성이 강화된 고부가가치의 식품 소재를 얻고자 하였다.
고초균은 GRAS (Generally Recognized As Safe : 미국 FDA에서 지정한 일반적으로 안전한 물질) 균주로 대표적인 프로바이오틱스(probiotics; 젖산균과 비젖산균을 포함한 장내 건강에 이로운 살아 있는 모든 균) 미생물로 알려져 있다. 고초균 발효를 통해 생성되는 생리활성물질은 멜라노이딘(melanoidin), 단백질 및 탄수화물 가수분해 효소, 혈전분해효소, 기능성 펩타이드(peptide) 및 고분자 점질물 등을 포함한다. 고초균의 발효대사산물인 점질물은 글루탐산(glutamic acid) 및 폴리-γ-글루탐산(poly-γ-glutamic acid; γ-PGA)과 과당의 중합체인 프럭탄(fructan) 형태의 레반(levan)으로 구성되어 있으며, 독특한 점착성의 물성적 특성을 지니고 있다. γ-PGA는 생분해성을 가질 뿐 아니라 인체에 대한 독성이 낮고, 비교적 싼 가격으로 생산할 수 있는 등 고분자로서의 우수한 특성을 가진다. 또한 건강 음식이나 식품안정제, 폐수 처리 시 킬레이팅 제제(chelating agent), 바이오 신소재, 보습제, 화장품, 약물전달체(drug deliverer) 등 다양한 식품, 공업, 환경, 의약분야에서 이용되고 있다. 다당류는 섭취 시에 체내에서 비만예방, 미네랄 흡수촉진 그리고 장내 젖산균 생육 촉진 등을 장점으로 내세우고 있으며, 자연계에서 발견되는 프럭탄(fructan)은 가지가 달린 D-프럭토스(D-fructose)의 단순다당류로서 수용성 다당류인 레반(levan)과 이눌린(inulin)으로 구분된다. 이눌린(Inulin)류와 저분자 레반(levan)류는 많은 식물조직에서 저장탄수화물로 발견되는 반면 고분자 레반(levan)류는 다양한 미생물이 수크로스(sucrose)를 기질로 하여 레반수크로스(levansucrase)에 의해 트랜스프럭토실화(transfructosylation) 하여 형성되며 미생물이 생육할 때 균체의 점질층(barrier slime)의 성분과 저장물질로서 이용된다. 레반(levan)의 일반적 특성은 덱스트란(dextran)과 유사하여 물에 잘 녹으며 알코올(alcohol)에 의해 침전된다. 레반(levan)은 이눌린(inulin)보다 물에 잘 녹는데 이러한 높은 용해도는 β(2-6) 결합의 특성에 기인하고 비환원성이며 효모 인버테이즈(yeast invertase)와 아밀레이즈(amylase)에 의해서는 가수분해되지 않으나 산에 의해 쉽게 가수분해된다.
젖산균은 대표적인 프로바이오틱스(probiotics)로서 당류를 발효해서 젖산을 생성하는 세균으로 발효유, 간장, 된장, 치즈, 김치 및 육제품 등 전통적인 발효식품의 제조에 스타터(starter)로서 이용되고 있다. 또한 젖산균에 의한 젖산발효, 단백질 및 지방분해 작용으로 발효식품의 저장성을 높이며 풍미를 향상시킨다. 최근 젖산균이 건강에 좋다는 인식이 확산되면서 젖산균을 이용한 식품 산업이 다양해지고 이를 이용한 제품개발이 활발해지고 있다.
중추신경계의 신경전달물질인 L-글루탐산(L-glutamic acid)은 신경세포 활성을 유도하는 물질로 알려져 있으며, 글루타메이트 디카르복실레이즈(glutamate decarboxylase) (GAD, EC 4.1.1.15)에 의해 γ-아미노뷰티르산(γ-aminobutyric acid; GABA)으로 전환된다. GABA는 동,식물 등 자연계에 널리 분포하는 비단백질 아미노산의 일종으로 포유류의 중추 신경계에 존재하는 대표적인 억제계의 신경 전달물질로써 아세틸 클로린(acetyl choline)을 증가시키고 뇌의 기능을 촉진시킨다. GABA는 주로 뇌의 기능에 영향을 미치는 것으로써 불면증, 항스트레스, 우울증, 갱년기 장애 개선, 혈압강하 등의 다양한 효능을 지니고 있으며, 이 물질의 극심한 농도 감소는 경련, 발작을 유발하기도 한다.
펩타이드(Peptide)는 단백질이 아미노산으로 분해되는 과정의 중간 산물로서 일반적으로 분자량이 1,000 달톤(dalton) 이하이며 다양한 생리활성을 가진 것으로 알려져 최근 관심이 증가되고 있다. 식품 단백질 유래의 생리활성 펩타이드(peptide)는 구조 및 활성이 다양하고 프로테이즈(protease)류에 의하여 분해되며, 유전자 조작에 의하여 생산 및 개조가 가능하고, 높은 안전성을 기대할 수 있다는 특성으로 인하여 주목받고 있다.
따라서, 본 발명자들은 식품 부산물로서 대부분 폐기되고 있는 밀기울을 볶은 공정을 이용해 열처리하여 건조시킴으로서 밀기울의 저장성을 증진시키고 풍미를 향상시켜 식품원료로서 활용하고자 하였다. 그 결과, 볶은 밀기울 분말을 이용해 1차 고초균 및 2차 젖산균 혼합발효 하여 점질물, 가바(GABA), 펩타이드(peptide) 및 프로바이오틱스(probiotics) 등의 생리활성물질이 강화된 식품 소재를 제조하여 쿠키에 적용함으로써 본 발명을 완성하였다.
한국공개특허 제10-2003-0032982호(2003.04.26 공개)
본 발명의 목적은 바실러스 섭틸리스(Bacillus subtilis) HA 균주 및 락토바실러스 플란타륨(Lactobacillus plantarum) K154 균주를 이용한 혼합발효를 통해 점질물 및 감마-아미노뷰티르산(gamma-aminobutyric acid; GABA)이 증진된 밀기울 발효물 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기의 방법에 의해 제조된 점질물 및 GABA가 증진된 밀기울 발효물을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 밀기울 발효물을 이용하여 쿠키를 제조하는 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명자들은 볶은 밀기울 분말 30 g과 원료 무게에 증류수를 농도별(1.5-3배)로 첨가한 후 MSG와 효모추출물(Yeast extract; YE)을 고형분 대비 농도별(0-5%)로 첨가하고 스킴 밀크(skim milk) 또한 고형분 대비 농도별(0-30%)로 첨가하였다. 이 혼합물에 바실러스 섭틸리스 (B. subtilis) HA 스타터(starter)를 고형분 대비 1% 접종하여 항온발효조에서 42℃, 시간별 (1-3 days)로 발효하였다. 그 다음 1차 발효물 40 g과 멸균된 증류수 40 mL을 첨가하여 섞어준 후 CaCO3를 고형분 대비 0, 1%를 첨가하고 락토바실러스 플란타륨 (L. plantarum) K154 스타터(starter) 또한 고형분 대비 1% 접종하여 30℃ 항온배양기에서 시간별(1-3 days)로 발효하여 분석에 사용하였다(도 1).
본 발명은 (1) 볶은 밀기울 분말과 물을 1: 1.5 - 3의 중량비로 혼합하는 단계; (2) 상기 (1) 단계에서 혼합된 혼합물에 상기 볶은 밀기울 분말 100 중량부에 대하여 모노소듐 글루타메이트(mono sodium glutamate; MSG) 0.1 내지 5 중량부, 효모추출물(yeast extract) 0.1 내지 5 중량부 및 스킴 밀크(skim milk) 0.1 내지 30 중량부를 첨가하여 혼합하는 단계; (3) 상기 (2) 단계에서 혼합된 혼합물에 고초균 스타터(starter)를 접종하고 배양하는 1차 발효 단계; (4) 상기 1차 발효 단계의 발효물과 물을 1:0.5-2의 중량비로 희석하고, 상기 볶은 밀기울 분말 100 중량부에 대하여 CaCO3 0.1 내지 2 중량부를 첨가하여 혼합하는 단계; 및 (5) 상기 (4) 단계에서 혼합된 혼합물에 젖산균 스타터(starter)를 접종하고 배양하는 2차 발효 단계를 포함하는 점질물 및 감마-아미노뷰티르산(gamma-aminobutyric acid; GABA)이 증진된 밀기울 발효물 제조방법을 제공한다.
상세하게는, 상기 고초균은 바실러스 서브틸리스 HA(Bacillus subtilis HA)(KCCM 10775P) 균주인 것을 특징으로 하고, 상기 젖산균은 락토바실러스 플랜타럼(Lactobacillus plantarum) K154(KACC91727P) 균주인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 사용된 바실러스 서브틸리스 HA(Bacillus subtilis HA)(KCCM 10775P) 균주는 전통 청국장에서 분리 및 동정한 균주로서, 한국등록특허 제 10-0864850호(등록일 2008.10.16)에 개시되어 있다.
본 발명에서 사용된 락토바실러스 플랜타럼(Lactobacillus plantarum) K154(KACC91727P)로서 한국식품과학연구원으로부터 분양받아 사용하였다.
상세하게는, 상기 1차 발효 단계는 37 내지 42℃에서, 1 내지 3일 동안 발효하는 것을 특징으로 하고, 상기 2차 발효 단계는 25 내지 30℃에서, 1 내지 3일 동안 발효하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, "스타터(starter)"란 발효물을 제조하는 경우에 사용하는 미생물 배양액을 말한다. 따라서 스타터 미생물의 종류는 그 제품의 특성을 결정하게 되며 제품의 품질에 중요한 영향을 미친다. 미생물 중에서 스타터로 사용되고 있는 것은 박테리아, 곰팡이, 효모 등을 들 수 있으며, 이것을 단독 혹은 혼합하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기의 방법에 의해 제조된 점질물 및 GABA 증진된 밀기울 발효물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 밀기울 발효물을 이용한 쿠키 제조방법을 제공한다. 바람직하게는 (1) 버터 80g, 설탕 50g, 소금 2g, 달걀 40g 및 아몬드 분말 20g을 혼합하는 단계; (2) 볶은 밀기울 분말 35 내지 70g 및 제6항에 따른 밀기울 발효물 1 내지 35g을 상기 (1) 단계에서 혼합된 혼합물에 첨가하여 반죽하는 단계; 및 (3) 상기 (2) 단계의 반죽을 쿠키 모양으로 성형하여 180℃에서 20 내지 25분 동안 굽는 단계를 포함하는 밀기울 발효물을 이용한 쿠키 제조방법일 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다.
또한, 본 발명은 상기 방법에 의해 제조된 밀기울 발효물을 이용한 쿠키를 제공한다.
본 발명은 혼합발효를 통한 점질물 및 GABA가 증진된 밀기울 발효물 제조방법 및 밀기울 발효물을 이용한 쿠키 제조방법에 관한 것으로서, 식품 부산물로서 대부분 폐기되고 있는 밀기울을 볶은 공정을 이용해 열처리하여 건조시킴으로서 밀기울의 저장성을 증진시키고 풍미를 향상시켜 식품원료로서 활용하고자 하였다. 그 결과, 볶은 밀기울 분말을 이용해 1차 고초균 및 2차 젖산균 혼합발효 하여 점질물, 가바(GABA), 펩타이드(peptide) 및 프로바이오틱스(probiotics) 등의 생리활성물질이 강화된 식품 소재를 개발하고자 하였다.
도 1은 볶은 밀기울 발효과정을 도식화한 것이다. *RWBF : 볶은 밀기울 분말, MSG : 모노-소듐-L-글루타메이트(Mono-sodium L-glutamate), YE : 효모추출물(Yeast extract)
도 2는 MSG 농도별 첨가에 따른 1차 고초균 발효물에 잔존하는 MSG 함량을 나타낸다.
도 3은 MSG, YE 및 CaCO3 첨가에 따른 2차 젖산균 발효물의 GABA 생성 확인결과를 나타낸다. (a) CaCO3 첨가, (b) CaCO3 무첨가. R : 볶은 밀기울 발효물(대조군), M : MSG 2% 첨가, Y : 효모추출물(yeast extract) 0.5%, M+Y : MSG 2% 및 효모추출물(yeast extract) 0.5% 첨가
도 4는 스킴 밀크(Skim milk) 농도에 따른 혼합발효물의 GABA 생성 확인 결과를 나타낸다.
도 5는 동결건조 후 Skim milk 농도에 따른 혼합발효물의 GABA 생성 확인 결과를 나타낸다.
도 6은 볶은 밀기울 발효물 첨가에 따른 쿠키 외형을 나타낸다.
이하, 하기 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 다만, 이러한 실시예에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
< 실시예 1 > 1차 고초균 발효에서의 수분 첨가에 따른 효과
고체발효에 의한 발효물의 품질 특성을 결정짓는 중요 요인 중 하나가 발효 시 첨가되는 수분함량 차이이며, 특히 고초균이 잘 생육할 수 있게 하기 위해서는 적절한 수분함량의 첨가가 필요하다. 따라서 (주)유스마일에서 구입한 볶은 밀기울 분말 30 g 대비 수분함량을 1.5-3배(150-300%)까지 첨가하고, 바실러스 섭틸리스(Bacillus subtilis) HA (KCCM 10775P) 균주로 42℃에서 24시간 동안 발효를 수행하였다. 볶은 밀기울 발효물의 점질물 함량, 생균수, 타이로신(tyrosine) 함량 및 프로테이즈(protease) 활성을 측정하였다(표 1).
점질물 함량은 수분을 1.5배 첨가하였을 때 8.5%에서 수분함량이 많아질수록 감소하고 수분을 3배 첨가 시에는 3.7%로 급격하게 감소하는 경향으로 나타났다.
생균수는 수분함량 1.5배 첨가 조건에서 2.47×108 CFU/g으로 나타났으며 수분함량이 증가되면서 생균수도 약간 증가하는 경향을 보였다.
타이로신(Tyrosine) 함량은 볶은 밀기울 분말 대비 수분이 1.5배 첨가되었을 때 195.53 mg%로 가장 높은 수치를 보였고, 수분함량이 많아질수록 감소하는 경향을 나타냈으며, 프로테이즈(protease) 활성 또한 수분 1.5배 조건에서 35.27 unit/g으로 가장 높았고 수분함량이 2배 이후부터 크게 감소하였다.
따라서 볶은 밀기울은 고초균에 의한 고체발효의 배지로서 적합하며 점질물 함량과 타이로신(tyrosine) 함량, 프로테이즈(protease) 활성을 고려할 때, 수분함량은 볶은 밀기울 분말 대비 1.5배가 첨가될 경우 고초균에 의한 고체발효가 가장 잘 이루어져 최적조건이라 생각된다.
수분 함량에 따른 1차 고초균 발효물의 이화학적 성분 분석
수분 함량
(%)		 점질물 함량
(%)		 고초균 생균수
(CFU/g)		 타이로신 함량
(mg%)		 프로테이즈 활성
(unit/g)
150 8.5±0.14a 2.47×108 195.53±1.60a 35.27±0.30a
200 5.6±0.42b 4.25×108 165.48±0.72b 11.64±1.20b
250 5.2±0.00b 4.35×108 150.57±0.70c 8.87±2.28c
300 3.7±0.28c 4.53×108 130.20±0.23d 8.24±0.07c
< 실시예 2 > 1차 고초균 발효에서의 발효 시간에 따른 효과
수분함량 조건 실험에서 확인한 것을 바탕으로 볶은 밀기울 분말 30 g 대비 수분을 1.5배 첨가하여 바실러스 섭틸리스(Bacillus subtilis) HA (KCCM 10775P) 균주로 42℃에서 1일에서 3일까지 발효 시간에 따라 고체발효를 수행하였다. 발효된 볶은 밀기울의 점질물 함량, 생균수, 타이로신(tyrosine) 함량 및 프로테이즈(protease) 활성을 측정하였다(표 2).
볶은 밀기울 발효물의 점질물 함량은 발효 2일까지 8.5%에서 3일에 7.9%로 감소하였고, 고초균의 생균수는 발효 1일에 3.25×108 CFU/g에서 2일째 1.40×109 CFU/g으로 증가하다가 3일째까지 1.14×109 CFU/g으로 비슷하게 유지되었다.
타이로신(Tyrosine) 함량은 발효 1일에 181.25 mg%로 나타났으며, 발효 시간이 길어질수록 증가되어 발효 3일에는 272.67 mg%로 증가하였다. 프로테이즈(protease) 활성은 발효 1일에 36.34 unit/g에서 발효 시간이 길어질수록 21.37 unit/g으로 점점 감소하는 경향을 보였다. 타이로신(Tyrosine) 함량이 계속적으로 증가하는 것은 발효물에 함유되어 있는 프로테이즈(protease) 활성에 의한 것으로 생각된다.
위 실험의 결과를 종합해 볼 때, 고초균에 의한 고체발효가 1일 동안에 거의 충분히 발효가 진행되며, 발효가 지속되면서 생균수와 타이로신(Tyrosine) 함량이 증가하는 경향을 보였다. 그러나 발효물의 점질물 감소, 고유한 풍미 등을 고려할 때 고체발효를 1일 동안 수행하는 것이 발효물의 품질 및 발효 특성에 가장 양호한 것으로 판단된다.
발효 시간에 따른 1차 고초균 발효물의 이화학적 성분 분석
발효 시간
(day)		 점질물 함량
(%)		 고초균 생균수
(CFU/g)		 타이로신 함량
(mg%)		 프로테이즈 활성
(unit/g)
1 8.5±0.14a 3.25×108 181.25±4.95c 36.34±2.01a
2 8.5±0.00a 1.40×109 237.50±2.52b 26.44±3.28b
3 7.9±0.28b 1.14×109 272.67±2.52a 21.37±4.56b
< 실시예 3 > 1차 고초균 발효에서의 MSG 첨가에 따른 효과
생리활성물질의 최적 생성조건 최적화를 위해 고초균을 이용한 고체발효를 수분함량 및 발효 시간에 따른 실험에서 확인된 결과로는 볶은 밀기울 분말 대비 1.5배 수분을 첨가한 후 바실러스 섭틸리스(Bacillus subtilis) HA (KCCM 10775P) 균주로 42℃에서 1일 동안 발효 시 고체 발효가 가장 양호하였다. 따라서 이러한 결과를 바탕으로 점질물을 증진시키기 위하여 질소원 영양성분으로 MSG를 농도별로 첨가하여 고체발효를 수행하였다.
볶은 밀기울 분말 30 g 대비 MSG를 0-5%의 농도로 첨가하여 42℃에서 1일 동안 발효를 수행하였다. 볶은 밀기울 발효물의 점질물 함량은 MSG를 첨가하지 않은 대조군에서 8.0%로 나타났고 MSG 함량이 높아질수록 증가하여 MSG를 5% 첨가 시에 8.8%로 증가하는 경향을 보였다(표 3).
고초균 발효물의 MSG 잔존량을 알아보기 위해 TLC 분석을 하였다. MSG 1% 첨가 조건에서는 MSG가 모두 소진되는 것을 알 수 있었고, 3, 5% 조건에서는 MSG가 잔존하였으나 잔존량이 약 1% 이하인 것으로 나타났다(도 2).
생균수는 모든 조건에서 109 CFU/g 이상을 유지하면서 MSG를 첨가하지 않은 조건에서 비교적 높은 생균수를 나타내었으나 MSG 첨가에 따른 생균수의 변화는 거의 없는 것으로 나타났다(표 3). 타이로신(Tyrosine) 함량은 MSG를 첨가하지 않은 대조군에서 187.21 mg%로 가장 높은 수치를 보였고 MSG 농도가 높을수록 152.01 mg%로 조금 감소하는 경향으로 나타났다(표 4). 프로테이즈(Protease) 활성은 MSG 3% 첨가 조건에서 약 20.84 unit/g, 5% 조건에서 18.77 unit/g으로 약간 감소하였으나 비슷한 수준을 유지하였다(표 4).
따라서 고초균을 이용한 볶은 밀기울 고체발효에서 MSG 영양성분의 첨가는 타이로신(tyrosine) 함량 및 프로테이즈(protease) 활성을 약간 감소시키는 결과를 보이면서 생리활성물질 생산에 영향을 미치지 않는 것으로 확인되었다.
MSG 함량에 따른 1차 고초균 발효물의 점질물 함량 및 생균수
MSG 함량
(%)		 점질물 함량
(%)		 고초균 생균수
(CFU/g)
0 8.0±0.28b 6.60×109
1 8.2±0.00b 4.15×109
3 8.5±0.14a 4.95×109
5 8.8±0.14a 6.00×109
MSG 함량에 따른 1차 고초균 발효물의 타이로신(tyrosine) 함량 및 프로테이즈(protease) 활성
MSG 함량
(%)		 타이로신 함량
(mg%)		 프로테이즈 활성
(unit/g)
0 187.21±8.24a 20.47±3.42a
1 177.64±1.14b 20.80±1.21a
3 162.44±2.81c 21.23±1.41a
5 152.01±0.13d 18.77±0.60a
< 실시예 4 > 1차 고초균 발효에서의 효모추출물( Yeast extract ; YE ) 첨가에 따른 효과
볶은 밀기울 분말 30 g 대비 YE를 0-5%의 농도로 첨가하여 바실러스 섭틸리스(Bacillus subtilis) HA (KCCM 10775P) 균주로 42℃에서 1일 동안 발효를 수행하였다.
발효물의 점질물 함량은 YE를 1% 첨가하였을 때 10.4%로 가장 높은 수치가 나타났고 그 이후 농도에서 조금 감소하였으나 YE를 첨가하지 않은 대조군 조건보다는 전반적으로 높은 경향을 보였다(표 5).
생균수는 1% 조건에서 1.31×109 CFU/g으로 가장 높게 나타났으나 그 이후 농도에서는 조금 낮은 108 CFU/g 수준으로 나타났다(표 5).
타이로신(Tyrosine) 함량은 YE를 첨가하여도 큰 차이를 보이지 않고 비슷하게 유지되었으며, 프로테이즈(protease) 활성 또한 모든 조건에서 큰 차이 없이 모두 비슷하게 유지되는 경향을 나타냈다(표 6). 이러한 결과는 YE의 첨가를 통한 밀기울 배지의 질소원 강화가 고초균에 의한 프로테이즈(protease) 활성 생산에 영향을 미치지 못하고 유지되는 것을 확인하였고 또한 단백질의 가수분해 정도를 측정하는 tyrosine 함량에서도 변화가 없는 것으로 사료된다. 따라서 볶은 밀기울의 고체발효 시에 protease 활성을 높이기 위해서는 YE보다는 기질로서 작용할 수 있는 단백질 원료를 첨가하여 발효시키는 것이 유용할 것으로 사료되며, 다른 단백질 원료의 첨가를 통해 tyro-sine 함량을 높일 수 있을 것으로 판단된다.
YE 함량에 따른 1차 고초균 발효물의 점질물 함량 및 생균수
YE 함량
(%)		 점질물 함량
(%)		 고초균 생균수
(CFU/g)
0 8.0±0.28c 2.00×109
1 10.4±0.14a 1.31×109
3 9.4±0.42b 4.10×108
5 9.2±0.42b 4.25×108
YE 함량에 따른 1차 고초균 발효물의 타이로신(tyrosine) 함량 및 프로테이즈(protease) 활성
YE 함량
(%)		 타이로신 함량
(mg%)		 프로테이즈 활성
(unit/g)
0 187.21±8.24a 20.47±3.42a
1 189.02±7.81a 21.09±1.20a
3 191.13±7.66a 21.46±0.50a
5 196.34±7.45a 20.75±0.4a
< 실시예 5 > 2차 젖산균 발효에서의 MSG , YE 및 CaCO 3 에 따른 효과
1차 고초균 발효가 끝난 후, 발효물에 잔존하고 있는 MSG를 모두 소진시키기 위해 2차 젖산 발효를 수행하였다. 이를 위해 GABA 생성 균주인 락토바실러스 플란타륨(Lactobacillus plantarum) K154(KACC91727P)를 이용하여 잔존하는 MSG를 GABA로 전환시켰다.
볶은 밀기울 분말 30 g 대비 MSG 2%와 YE 0.5%를 첨가하지 않은 조건과 각각 첨가한 조건, MSG 2%와 YE 0.5%를 모두 첨가한 조건, 총 4개의 조건에서 바실러스 섭틸리스(Bacillus subtilis) HA (KCCM 10775P) 균주로 42℃에서 1일 동안 1차 발효를 수행하고, 1차 발효물을 멸균된 증류수로 2배 희석하여 CaCO3를 첨가한 조건과 첨가하지 않은 조건으로 총 8개의 시료에 락토바실러스 플란타륨(Lactobacillus plantarum) K154(KACC91727P)을 접종한 후 30℃에서 3일 동안 2차 발효를 수행하였다.
2차 발효물의 pH 변화를 보면 CaCO3를 첨가하지 않은 조건에서 2차 발효 초기에 약 6.19로 모든 조건에서 비슷한 수치를 보였고, 발효 1일에 약 4.66으로 급격하게 감소하였으며 또한 모든 조건에서 비슷한 수치를 나타냈다. 발효 3일까지 pH는 유지되는 경향을 보였다. 그러나 CaCO3를 첨가한 조건에서는 pH가 2차 발효 1일에 약 5.18로 나타나 감소하는 폭이 작았고 이 또한 3일까지 유지되었다(표 7).
산도는 CaCO3를 첨가하지 않은 조건에서 발효 초기에 약 0.52%였고 발효 1일에 약 1.11%로 증가하였으며 발효 3일까지 약간 증가하는 경향이 있으나 비슷한 수준으로 유지되는 것으로 나타났다. CaCO3를 첨가한 조건에서 산도는 발효 1일에 약 1.03%로 증가하였고 발효가 3일까지 진행될수록 모든 조건에서 산도가 약 1.42%까지 증가하는 경향을 보였다(표 8). 점조도 변화는 CaCO3를 첨가하지 않은 조건에서 2차 발효가 3일 동안 진행되면서 점조도가 감소하는 경향을 보였다(표 9).
혼합 발효물의 생균수는 고초균과 젖산균을 나누어 분석하였다. 먼저 고초균 생균수 결과를 봤을 때, 대부분의 조건에서 CaCO3를 첨가한 조건에서 생균수가 조금 높은 것을 알 수 있었고, 모든 조건에서 발효 3일까지 107 CFU/g을 유지하는 것으로 나타났다(표 10). 젖산균 또한 대부분의 조건에서 CaCO3를 첨가하였을 때 생균수가 조금 높게 나타났고 모든 조건에서 발효 3일까지 107 CFU/g을 유지하였다(표 11).
GABA 함량을 알아보기 위해 TLC 분석하였다. 전반적으로 CaCO3를 첨가한 조건에서 GABA spot이 더 진한 것으로 보아 GABA가 더 많이 생성된 것으로 생각되며, spot의 농도를 확인하였을 때 미미하지만 MSG와 YE를 모두 첨가한 조건에서 3일째 GABA 함량이 약 120 mg%로 가장 높게 나타났다(도 3).
MSG, YE 및 CaCO3 첨가에 따른 2차 젖산균 발효물의 pH 변화
2차 젖산균 발효 시간 (일)
0 1 2 3
CaCO3
첨가		 대조군 6.16±0.01b 5.08±0.17a 5.08±0.18a 5.07±0.13a
MSG 첨가 6.24±0.01a 5.25±0.14a 5.12±0.23a 5.18±0.16a
YE 첨가 6.22±0.01a 5.13±0.11a 5.10±0.17a 5.12±0.16a
MSG+YE 첨가 6.16±0.02b 5.27±0.16a 5.13±0.21a 5.18±0.11a
CaCO3
무첨가		 대조군 6.16±0.01b 4.51±0.18b 4.48±0.18b 4.59±0.09a
MSG 첨가 6.24±0.01a 4.69±0.07ab 4.67±0.05a 4.68±0.09a
YE 첨가 6.22±0.01a 4.68±0.01ab 4.66±0.01ab 4.64±0.09a
MSG+YE 첨가 6.16±0.02b 4.77±0.04a 4.75±0.00a 4.71±0.12a
MSG, YE 및 CaCO3 첨가에 따른 2차 젖산균 발효물의 산도 변화
2차 젖산균 발효 시간 (일)
0 1 2 3
CaCO3
첨가		 대조군 0.52±0.01a 1.07±0.09a 1.29±0.27a 1.38±0.18a
MSG 첨가 0.51±0.01a 0.99±0.08a 1.18±0.11a 1.27±0.13a
YE 첨가 0.54±0.02a 1.11±0.09a 1.25±0.15a 1.54±0.26a
MSG+YE 첨가 0.52±0.01a 0.96±0.06a 1.26±0.15a 1.48±0.10a
CaCO3
무첨가		 대조군 0.52±0.01a 1.20±0.14a 1.27±0.13a 1.15±0.13a
MSG 첨가 0.51±0.01a 1.11±0.02ab 1.22±0.01a 1.22±0.15a
YE 첨가 0.54±0.02a 1.10±0.01ab 1.22±0.03a 1.12±0.19a
MSG+YE 첨가 0.52±0.01a 1.05±0.04b 1.20±0.06a 1.19±0.11a
MSG, YE 및 CaCO3 첨가에 따른 2차 젖산균 발효물의 점조도 변화
2차 젖산균 발효 시간 (일)
0 1 2 3
CaCO3
첨가		 대조군 24.22±5.54a 10.16±0.37a 5.86±0.18d 8.71±0.11b
MSG 첨가 41.32±3.83a 14.00±0.29a 8.56±0.30c 8.04±0.13b
YE 첨가 18.21±2.24b 14.46±5.38a 15.70±0.50a 30.20±0.21a
MSG+YE 첨가 38.16±4.58b 11.66±6.45a 9.46±0.47b 28.56±3.08a
CaCO3
무첨가		 대조군 19.37±1.85c 13.60±1.48d 9.05±1.98b 7.05±0.30c
MSG 첨가 47.07±2.76a 38.36±2.54a 22.00±3.45a 21.01±0.75a
YE 첨가 32.66±6.42b 20.10±1.15c 8.81±0.06b 7.16±0.81c
MSG+YE 첨가 44.66±0.56a 31.63±2.97b 18.72±1.19a 15.54±2.26b
MSG, YE 및 CaCO3 첨가에 따른 2차 젖산균 발효물의 바실러스 섭틸리스 생균수 변화
2차 젖산균 발효 시간 (일)
1 2 3
CaCO3
첨가		 대조군 3.60×107 7.30×107 5.00×107
MSG 첨가 7.50×107 2.00×107 2.75×107
YE 첨가 1.50×107 7.50×107 9.90×107
MSG+YE 첨가 5.60×107 9.20×107 1.03×107
CaCO3
무첨가		 대조군 5.00×107 2.90×107 4.05×107
MSG 첨가 2.75×107 5.50×107 2.45×107
YE 첨가 2.35×107 2.50×107 7.40×107
MSG+YE 첨가 2.25×107 3.65×107 2.80×107
MSG, YE 및 CaCO3 첨가에 따른 2차 젖산균 발효물의 락토바실러스 플란타륨 생균수 변화
2차 젖산균 발효 시간 (일)
1 2 3
CaCO3
첨가		 대조군 3.75×107 2.70×107 5.20×106
MSG 첨가 5.70×107 1.50×107 7.75×106
YE 첨가 9.85×107 2.45×107 6.20×106
MSG+YE 첨가 4.70×107 1.50×107 2.55×106
CaCO3
무첨가		 대조군 1.75×107 3.50×107 1.50×106
MSG 첨가 2.00×107 4.55×107 2.00×106
YE 첨가 5.55×107 5.65×107 1.00×106
MSG+YE 첨가 1.00×107 1.40×107 2.11×106
< 실시예 6 > 2차 젖산균 발효에서의 스킴 밀크 ( skim milk ) 농도에 따른 효과
MSG와 YE, CaCO3 첨가 실험에서 확인한 것을 바탕으로 MSG 2%와 YE 0.5%를 모두 첨가하고 펩타이드(peptide)를 강화시키기 위해 스킴 밀크(skim milk)를 0-30% 첨가하여 바실러스 섭틸리스(Bacillus subtilis) HA (KCCM 10775P) 균주로 42℃에서 1일 동안 1차 발효를 수행하였다. 그 다음 1차 발효물을 증류수로 2배 희석하고 CaCO3를 첨가하여 락토바실러스 플란타륨(Lactobacillus plantarum) K154(KACC91727P)을 접종한 후 30℃에서 1-3일 동안 2차 발효를 수행하였다.
1차 발효물의 점질물 함량과 타이로신(tyrosine) 함량을 측정하였다(표 12). 발효물의 점질물 함량은 스킴 밀크(skim milk) 농도별 첨가에 따른 효과는 보이지 않았다. 발효물의 펩타이드(peptide) 생성정도를 알아보기 위해 타이로신(tyrosine) 함량을 측정한 결과로 스킴 밀크(skim milk) 농도가 0%일 때 194.49 mg%, 10%일 때 218.65 mg%, 20%와 30%는 약 288.40 mg%으로 유지되었다. 스킴 밀크(skim milk) 농도가 높아질수록 타이로신(tyrosine) 함량이 증가하는 경향을 나타내었고 20% 이상의 농도에서는 변화가 없었다. 이는 고초균에 의한 볶은 밀기울 발효에서 단백질원으로 스킴 밀크(skim milk)의 첨가는 최종 발효물에 단백질분해산물인 펩타이드(peptide)를 강화시킬 수 있을 것으로 사료된다.
2차 발효 초기에 pH는 약 6.58로 스킴 밀크(skim milk) 농도와 상관없이 비슷한 경향을 보였고, 1일에는 0%에서 4.96, 10%는 4.37, 20%와 30%는 약 4.20으로 skim milk 농도가 높을수록 pH가 감소하는 폭이 큰 것으로 나타났다. pH는 발효 3일까지 모든 조건에서 조금씩 감소하였다(표 13).
산도는 2차 발효 초기에 약 0.33%로 모든 조건에서 비슷한 수치를 보였고, 발효 1일에 0%는 1.20%, 10%는 1.82%, 20%는 2.26%, 30%는 2.45%로 스킴 밀크(skim milk) 농도가 높을수록 산도가 더 높게 나타났다. 발효가 3일까지 진행될수록 모든 조건에서 산도가 약간 증가했고, 20%와 30% 조건에서 산도는 각각 3.02%와 3.20%로 나타났다(표 14).
점조도 변화를 보았을 때, 발효 초기에 60.74-89.84 Pa·sn의 범위로 나타났고 발효가 3일까지 진행될수록 5.61-10.20 Pa·sn의 범위로 계속 감소하는 경향을 보였다(표 15).
생균수 측정 결과를 보면 거의 대부분의 조건에서 고초균과 젖산균은 108 CFU/g을 유지하는 것을 알 수 있었으나 스킴 밀크(skim milk) 농도에 따른 효과는 볼 수 없었다(표 16).
GABA 함량을 알아보기 위해 TLC 분석을 하였다. 발효가 2일까지 진행되었을 때 GABA spot이 커지고 진해져 GABA가 더 많이 생성되는 것을 알 수 있었고 발효 3일까지 큰 변화가 없는 것으로 나타났다. 스킴 밀크(skim milk)를 첨가한 조건보다 첨가하지 않은 대조군에서 GABA spot이 가장 크게 나타났다(도 4).
스킴 밀크(skim milk) 농도에 따른 1차 고초균 발효물의 점질물 함량 및 타이로신 함량
Skim milk 농도
(%)		 점질물 함량
(%)		 타이로신 함량
(mg%)
0 8.8±0.57a 194.49±3.35c
10 8.6±0.00a 218.65±0.00b
20 8.9±0.42a 288.52±5.02a
30 8.7±0.42a 288.28±2.68a
스킴 밀크(skim milk) 농도에 따른 2차 젖산균 발효물의 pH 변화
2차 젖산균 발효 시간 (일)
0 1 2 3
0 6.65±0.02a 4.96±0.01a 4.81±0.04a 4.86±0.01a
10 6.58±0.06ab 4.37±0.00b 4.40±0.00b 4.43±0.01b
20 6.55±0.02b 4.20±0.01d 4.07±0.01c 4.01±0.04c
30 6.54±0.05b 4.21±0.01c 4.07±0.01c 4.02±0.01c
스킴 밀크(skim milk) 농도에 따른 2차 젖산균 발효물의 산도 변화
2차 젖산균 발효 시간 (일)
0 1 2 3
0 0.23±0.01b 1.21±0.08d 1.42±0.05c 1.44±0.03d
10 0.35±0.09a 1.82±0.03c 1.90±0.04b 1.98±0.03c
20 0.36±0.02a 2.26±0.09b 2.82±0.04a 3.02±0.06b
30 0.41±0.03a 2.45±0.03a 2.87±0.04a 3.20±0.08a
스킴 밀크(skim milk) 농도에 따른 2차 젖산균 발효물의 점조도 변화
2nd 발효 시간 (day)
0 1 2 3
0 60.74±2.35b 23.09±1.77b 13.39±1.60a 10.20±0.06a
10 81.06±10.92a 17.29±0.87b 11.27±0.45ab 5.61±0.53c
20 83.17±12.69a 19.93±5.10b 9.99±0.54b 6.43±0.21b
30 89.84±11.58a 37.60±5.73a 11.40±2.03ab 3.21±0.19d
스킴 밀크(skim milk) 농도에 따른 혼합발효물의 생균수 변화
스킴 밀크 농도
(%)		 2차 젖산균 발효 시간 (일)
1 2 3
B. subtilis HA 0 1.70×108 1.90×108 2.05×108
10 1.05×108 2.40×108 2.65×108
20 1.80×108 3.00×108 4.85×108
30 5.50×108 1.15×108 1.45×108
L. plantarum K154 0 6.50×108 5.15×108 1.08×108
10 3.50×108 1.05×108 1.90×108
20 5.30×108 1.40×108 5.00×108
30 5.80×108 1.00×108 1.00×108
< 실시예 7 > 2차 젖산균 발효에서의 스킴 밀크 ( skim milk ) 농도에 따른 효과(동결건조)
MSG와 YE, CaCO3 첨가 실험에서 확인한 것을 바탕으로 MSG 2%와 YE 0.5%를 모두 첨가한 다음 펩타이드(peptide)를 강화시키기 위해 스킴 밀크(skim milk)를 0-30% 첨가하여 바실러스 섭틸리스(Bacillus subtilis) HA (KCCM 10775P) 균주로 42℃에서 1일 동안 1차 발효를 수행하였다. 그 다음 1차 발효물을 멸균 증류수로 2배 희석하여 1% CaCO3를 첨가하고 락토바실러스 플란타륨(Lactobacillus plantarum) K154(KACC91727P)을 접종한 후 30℃에서 1-3일 동안 2차 발효를 수행하였으며, 이를 소재화 하기 위해 동결건조 하였다. 동결건조 분말의 생균수, GABA 함량, 유리 아미노산 함량을 측정하였다.
생균수를 분석한 결과, 고초균은 발효 3일에 스킴 밀크(skim milk)를 0-30% 농도로 첨가하였을 때 9.70×108, 7.45×108, 9.95×108, 4.40×108 CFU/g 으로 가장 높은 수치를 보였고, 젖산균은 발효 2일에 스킴 밀크(skim milk)를 농도에 따라 6.45×108, 3.00×108, 5.12×108, 4.25×108 CUF/g으로 가장 높은 생균수를 나타내었다(표 17). 고초균과 젖산균이 거의 대부분 조건에서 108 CFU/g 이상으로 나타나 동결 건조 후에도 생균수가 유지되는 것을 알 수 있었다. 이는 고초균과 젖산균이 동결건조 과정에서 일부 사멸되지만 비교적 높은 생균수를 나타냄으로서 프로바이오틱스(probiotics) 함유 분말제품으로 사용이 기대된다.
GABA 함량을 알아보기 위해 TLC와 HPLC 분석을 하였다(도 5). TLC 분석 결과 발효 2일까지는 GABA spot이 커져 함량이 증가하는 것으로 보였으나 그 이후에는 큰 변화가 없었다. 이를 HPLC를 통하여 유리 아미노산 분석을 하였을 때, 스킴 밀크(skim milk)가 첨가되지 않은 대조군에서 발효 2일째 GABA 함량이 약 714.23 mg%로 가장 높게 나타났다(표 18). 따라서 볶은 밀기울을 기본배지로 하여 MSG와 YE를 첨가한 후 고초균 및 젖산균의 혼합발효에 의해 기능성 물질인 GABA를 고농도로 생산할 수 있었으며, 잔존하는 글루탐산(glutamic acid)은 75.75 mg%로 적은 함량을 함유하는 것으로 나타났다. 이는 초기에 전구물질로 첨가된 5% MSG가 고초균의 생육과정에서 점질물 생성과 영양성분으로 이용되었으며, 2차 젖산균 발효에서 GABA로 전환됨으로서 고초균 및 젖산균의 혼합발효과정에서 효과적으로 이용되었음을 의미한다.
이상의 결과로 볶은 밀기울 분말 원료에 MSG, YE, 스킴 밀크(skim milk)를 첨가한 다음 B. subtilis HA 균주를 접종한 후 1차 고초균 발효를 수행하였으며, 1차 고초균 발효물을 멸균 증류수로 2배 희석한 후 CaCO3를 첨가하고 L. plantarum K154 균주를 접종해 2차 젖산균 발효를 수행하였다. 결론적으로 전통발효식품으로부터 분리된 유용 고초균과 젖산균을 단계적으로 고체발효에 스타터로 활용함으로서 균의 정상적인 생육을 통한 생리활성물질을 효과적으로 생성함으로서 점질물, 펩타이드(peptide), GABA 및 프로바이오틱스(probiotics)가 강화된 볶은 밀기울 발효물을 생산할 수 있었다.
동결건조 후 스킴 밀크(Skim milk) 농도에 따른 혼합발효물의 생균수 변화
스킴 밀크 농도
(%)		 2차 젖산균 발효 시간 (일)
1 2 3
B. subtilis HA 0 9.20×108 8.15×108 9.70×108
10 3.10×108 5.70×108 7.45×108
20 4.90×108 8.10×108 9.95×108
30 2.50×108 2.90×108 4.40×108
L. plantarum K154 0 2.50×107 6.45×108 1.32×108
10 1.15×107 3.00×108 1.35×108
20 2.50×108 5.12×108 1.52×108
30 4.15×108 4.25×108 1.75×108
최적 조건에서 동결건조 발효물의 유리 아미노산 분석
Amino acid (mg/100 mL, mg%) (nmol/mL)
Aspartic acid 28.05 2107.55
Glutamic acid 75.75 5148.72
Asparagine 22.41 1696.28
Serine 29.40 2797.97
Glutamine 84.30 5768.43
Glycine 33.07 4405.78
Histidine 74.78 4819.23
Arginine 124.74 7160.60
Threonine 36.68 3079.07
Alanine 115.50 12962.97
GABA 714.23 69275.00
Proline 40.22 3493.82
Tyrosine 90.18 4977.28
Valine 128.63 10980.00
Methionine 47.26 3167.50
Isoleucine 131.43 10018.80
Leucine 265.10 20208.77
Phenylalanine 151.50 9171.32
Tryptophan 65.41 3202.68
Lysine 81.56 5578.85
Total free amino acids 2354.37 190610.15
< 실시예 8 > 볶은 밀기울 발효물의 첨가 비율에 따른 쿠키 제조
쿠키를 제조할 때 밀가루 대신 볶은 밀기울 분말을 이용하였다. 볶은 밀기울 발효물을 첨가한 쿠키의 재료 배합비는 표 19과 같다. 모든 재료를 계량한 후, 버터, 설탕, 소금을 믹싱볼에 넣고 1단에서 3단까지 각 단계별로 1분씩 크림상태가 될 때까지 전기믹서(model H-3841, Hobart, USA)로 혼합하였다. 볶은 밀기울 분말과 발효물을 반죽에 첨가하여 골고루 혼합한 후 버터링 쿠키 모양으로 성형한 다음 180℃에서 20-25분간 굽는다. 구운 쿠키를 실온에서 1시간 식힌 후 지퍼백에 담아 보관하였고, 이를 물성평가와 관능검사에 사용하였으며 완성된 쿠키 사진은 도 6과 같다.
쿠키의 물성을 측정한 결과(표 20), 경도는 볶은 밀기울 발효물을 첨가하지 않은 대조군이 440.11로 가장 높은 수치를 보였다. 발효물을 첨가한 쿠키는 대조군보다 경도가 낮아 더 부드러운 것으로 나타났으며, 발효물을 50% 첨가한 조건에서 32.59로 가장 낮게 나타났다. 깨짐성은 볶은 밀기울 발효물을 30%까지 첨가하였을 때 유의적으로 비슷한 경향을 나타냈고, 50% 첨가한 조건은 37.77로 경도와 마찬가지로 가장 낮은 수치를 보였다.
쿠키에 대한 관능평가를 한 결과는 표 21에 나타냈다. 발효물의 첨가량에 따른 쿠키의 색에 대한 평가에서는 큰 차이가 나지 않았다. 쿠키의 향에 따른 결과에서는 발효물의 첨가량이 많을수록 낮은 것을 알 수 있었다. 2차 젖산 발효 후의 신맛이 쿠키에 영향을 미치는지 알아보기 위해 관능평가에 신맛을 첨부하였고 발효물을 첨가하지 않은 대조군과 비교했을 때 발효물 첨가량에 따른 신맛은 크게 나지 않는 것으로 나타났으며, 단맛 또한 신맛과 비슷한 경향을 보였다. 조직감은 물성측정에서와 같이 발효물 첨가량이 많아질수록 부드러워져 바삭함이 적어 수치가 낮았다. 전반적 기호도를 봤을 때, 발효물을 50% 첨가한 조건은 가장 낮은 점수를 보였고, 10%를 첨가한 조건은 대조군과 비슷하게 나왔다. 물성평가와 관능검사를 종합해보았을 때 쿠키 제조 시 발효물을 10-30% 첨가하면 발효물 냄새도 많이 나지 않고 부드러운 조직감을 가진 기능성 쿠키를 제조할 수 있을 것이라 생각된다.
볶은 밀기울 발효물 첨가에 따른 쿠키 배합 비율
재료 무게 (g)
볶은 밀기울 분말 70 63 49 35
볶은 밀기울 발효물 0 7 21 35
아몬드 분말 20 20 20 20
설탕 50 50 50 50
버터 80 80 80 80
달걀 40 40 40 40
소금 2 2 2 2
볶은 밀기울 발효물 첨가에 따른 쿠키의 물성평가
볶은 밀기울 발효물 첨가량
(%)		 깨짐성 경도
0 183.82±20.83a 440.11±4.81a
10 193.91±11.45a 220.35±25.94b
30 209.18±0.08a 209.18±0.08b
50 37.77±6.56b 32.59±0.76c
볶은 밀기울 발효물 첨가에 따른 쿠키의 관능검사
볶은 밀기울 발효물 첨가량 (%)
0 10 30 50
색 3.63±0.74a 3.38±0.52a 3.38±0.92a 3.38±0.52a
향 3.63±1.06a 2.75±0.89ab 2.75±0.71ab 2.13±0.83b
신맛 3.88±0.83a 3.63±1.06a 3.38±1.19a 2.88±1.46a
단맛 3.63±0.92a 3.13±0.99a 3.25±0.71a 2.75±0.71a
조직감 3.88±1.13a 3.00±1.41ab 2.88±0.64ab 1.88±0.83b
전반적 기호도 3.88±0.64a 3.25±0.89ab 2.88±0.64bc 2.13±0.83c

Claims (8)

  1. (1) 볶은 밀기울 분말과 물을 1: 1.5 - 3의 중량비로 혼합하는 단계;
    (2) 상기 (1) 단계에서 혼합된 혼합물에 상기 볶은 밀기울 분말 100 중량부에 대하여 모노소듐 글루타메이트(mono sodium glutamate; MSG) 0.1 내지 5 중량부, 효모추출물(yeast extract) 0.1 내지 5 중량부 및 스킴 밀크(skim milk) 0.1 내지 30 중량부를 첨가하여 혼합하는 단계;
    (3) 상기 (2) 단계에서 혼합된 혼합물에 고초균 스타터(starter)를 접종하고 배양하는 1차 발효 단계;
    (4) 상기 1차 발효 단계의 발효물과 물을 1:0.5-2의 중량비로 희석하고, 상기 볶은 밀기울 분말 100 중량부에 대하여 CaCO3 0.1 내지 2 중량부를 첨가하여 혼합하는 단계; 및
    (5) 상기 (4) 단계에서 혼합된 혼합물에 젖산균 스타터(starter)를 접종하고 배양하는 2차 발효 단계를 포함하는 점질물 및 감마-아미노뷰티르산(gamma-aminobutyric acid; GABA)이 증진된 밀기울 발효물 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 고초균은 바실러스 서브틸리스 HA(Bacillus subtilis HA)(KCCM 10775P)인 것을 특징으로 하는 밀기울 발효물 제조방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 젖산균은 락토바실러스 플란타륨(Lactobacillus plantarum) K154(KACC91727P)인 것을 특징으로 하는 밀기울 발효물 제조방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 1차 발효 단계는 37 내지 42℃에서, 1 내지 3일 동안 발효하는 것을 특징으로 하는 밀기울 발효물 제조방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 2차 발효 단계는 25 내지 30℃에서, 1 내지 3일 동안 발효하는 것을 특징으로 하는 밀기울 발효물 제조방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 항의 방법에 의해 제조된 점질물 및 GABA 증진된 밀기울 발효물.
  7. (1) 버터 80g, 설탕 50g, 소금 2g, 달걀 40g 및 아몬드 분말 20g을 혼합하는 단계;
    (2) 볶은 밀기울 분말 35 내지 70g 및 제6항에 따른 밀기울 발효물 1 내지 35g을 상기 (1) 단계에서 혼합된 혼합물에 첨가하여 반죽하는 단계; 및
    (3) 상기 (2) 단계의 반죽을 쿠키 모양으로 성형하여 180℃에서 20 내지 25분 동안 굽는 단계를 포함하는 밀기울 발효물을 이용한 쿠키 제조방법.
  8. 제7항의 방법에 의해 제조된 밀기울 발효물을 이용한 쿠키.
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