KR101614120B1

KR101614120B1 - 콩가루와 유청단백질에 의해 단백질이 강화된 발효유의 제조방법

Info

Publication number: KR101614120B1
Application number: KR1020140075633A
Authority: KR
Inventors: 허창기; 최유진; 양희선; 조준희; 박종혁; 최희영; 오전희; 문준성; 서경순; 진성우; 최봉석; 박태영
Original assignee: 재단법인 임실치즈과학연구소; 임실군
Priority date: 2014-06-20
Filing date: 2014-06-20
Publication date: 2016-04-20
Also published as: KR20150145983A

Abstract

본 발명은 원유와, 볶음콩가루 및 설탕을 혼합하는 단계와; 상기 원유를 살균한 후 냉각하는 단계와; 상기 냉각된 원유에 상업균주 배양액을 접종한 후 발효하는 발효유 형성단계; 및 상기 발효유에 유청단백질을 혼합한 다음 냉장보관하여 숙성시키는 단계;를 포함하여 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 콩가루와 유청단백질에의해 단백질이 강화된 발효유의 제조방법을 개시한다.

Description

콩가루와 유청단백질에 의해 단백질이 강화된 발효유의 제조방법{MANUFACTURING METHOD FOR FERNENTED MILK INTENSIFEID PROTEIN}

본 발명은 콩가루와 유청단백질에 의해 단백질이 강화된 발효유의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 원유와, 볶음콩가루 및 설탕을 혼합하는 단계와; 상기 원유를 살균한 후 냉각하는 단계와; 상기 냉각된 원유에 상업균주 배양액을 접종한 후 발효하는 발효유 형성단계; 및 상기 발효유에 유청단백질을 혼합한 다음 냉장보관하여 숙성시키는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 콩가루와 유청단백질에의해 단백질이 강화된 발효유의 제조방법에 관한 것이다.

우리나라에서도 우유, 치즈, 요구르트와 같은 유제품의 소비량이 많아졌으며, 특히 유제품 중 발효유는 장 기능향상에 도움이 되어 기능성 유제품으로서 그 수요가 증가하고 있다.

또한, 최근에는 경제수준의 향상과 건강에 대한 관심증대로 인하여, 기능성을 갖춘 천연 재료를 함유한 식품이 각광받고 있다.

이에 따라 국내에서도 발효유가 개발되고 있으나, 맛과 기능성 및 가격경쟁력을 갖춘 발효유의 개발이 절실하게 요구되고 있다.

이에 따라 본 발명은 기능성 및 기호성이 있는 발효유를 개발하여 유제품 관련산업의 발전을 도모하고 최근 증가하고 있는 성인병을 예방할 수 있는 발효유를 개발하고자 하였다.

요구르트란 우유나 양유(羊乳)등의 포유류의 젖에 유산균이나 효모가 증식하여, 이때 생산된 산 등에 의해서 유단백질이 응고되어 형성된 발효유를 말한다. 현재 국내에서는 식품법상 무지유고형분 함량을 기준으로 하여 발효유를 액상발효유(3%이상)와 호상발효유(8%이상)로 구분하며, 호상발효유의 경우 제품의 형태에 따라 떠먹는 형태의 스터드타입(Stirred type)과 액상형태의 드링크 타입(Drink type)으로 구분한다.

유산균이 성장하면서 생산하는 산에 의해 우유내의 단백질은 안정성을 상실하고 침전되며, 침전된 단백질분자끼리 엉겨서 커드(curd)라는 순두부 형태의 응고물을 형성하게 되는데, 이때 침전되는 단백질을 카제인(casein)이라고 한다. 유단백질은 크기와 성질에 따라 크게 카제인(casein)과 유청단백질로 구분되는데, 지방이 제거된 탈지유를 pH 4.6으로 하였을 때 침전하는 불균일한 인단백질을 카제인이라고 하며, 상층액에 남아있는 단백질을 유청단백질이라고 한다.

대부분의 경우 우유는 발효과정을 거치면서 유동상의 안정한 액체상태로부터 단백질이 침전하면서 반고형상으로 되는데, 이때 카제인이 엉기면서 형성된 커드는 외부의 약한 충격에 의해서도 외부로 수분이 유출되게 된다. 이때의 수용액을 유청이라고 하며, 이러한 현상을 유청분리라고 하는데, 유청분리는 무지유고형분 함량이 높은 호상발효유 제품에서 주로 발생한다. 이러한 유청분리는 발효유에서 나타날 수 있는 가장 흔한 제품결점으로서 제품의 표면에 미색의 액체가 존재하게 되는데, 제품의 영양에는 문제가 없으나 외관상 식감이 떨어지게 된다는 문제점이 있다.

따라서 대부분의 발효유는 이러한 결점을 보완하고 제품의 조직이나 점도를 향상시킬 목적으로 안정제를 사용하게 되는데, 이때 사용하는 안정제는 원료에 따라서 시트러스펙틴(citrus pectin), 애플펙틴(applepectin), 검류(gums), 스타치(starch) 등으로 구분된다. 국내에서 생산되는 발효유의 경우 안정제로서 대부분 시트러스계열의 펙틴을 주로 사용하고 있으나, 펙틴의 특성상 저온에서의 분산이 어렵고, 다량 사용할 때 제품에 이미(異味)나 이취(異臭)가 발생하게 된다는 문제점이 있다.

등록특허공보 제 10-0106072호 (분리 대두 단백질 및 탄수화물 혼합물을 사용한 콩발효유의 신속한 제조방법) 공개특허공보 제 10-19990041424호 (변성유청단백질을 첨가하여 안정성을 향상시킨 발효유 및 그 제조방법)

본 발명은 펙틴 같은 안정제를 대신해 유청단백질을 발효유에 첨가함으로써, 발휴의 맛에는 영향을 미치지 않으면서 발효유의 물성과 안정성을 향상시킬 수 있으며, 콩가루의 고소함이 발효유 고유의 향미와 잘 어우러져 단백질강화발효유의 관능적 품질을 향상시킬 수 있는 발효유를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 위하여 본 발명은 원유 85~93중량%와, 볶음콩가루 2~10중량% 및 설탕 4~7중량%를 혼합하는 단계와; 상기 원유를 살균한 후 냉각하는 단계와; 상기 냉각된 원유에 상업균주 배양액을 접종한 후 발효하는 발효유 형성단계; 및 상기 발효유 100중량부에 대하여, 유청단백질 3~7중량부를 혼합한 다음 냉장보관하여 숙성시키는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

삭제

또한, 본 발명에서 상기 발효유 형성단계는 상업균주 배양액이 접종된 혼합유를 42℃로 pH가 4.6에 도달할 때까지 4~6시간 동안 발효시키는 것을 특징으로 한다.

삭제

상기와 같이 이루어지는 본 발명에 따르면, 펙틴 같은 안정제를 대신해 유청단백질을 발효유에 첨가함으로써, 발효유의 맛에는 영향을 미치지 않으면서 발효유의 물성과 안정성을 향상시킬 수 있으며, 콩가루의 고소함이 발효유 고유의 향미와 잘 어우러져 단백질강화발효유의 관능적 품질을 향상시킬 수 있는 발효유를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 치즈생산 후의 부산물로 발생하여 이용성이 낮았던 유청단백질의 이용성을 높일 수 있는 장점이 있다.

도 1은 단백질 강화 발효유 제조공정.
도 2는 볶음콩가루 배합 시점 별 선호도.
도 3은 스타터 발효 특성에 따른 선호도.
도 4는 향료 첨가에 따른 기호도 순위.
도 5는 볶음콩가루 첨가량에 따른 단백질 강화 발효유의 저장기간별 pH 변화.
도 6은 볶음콩가루 첨가량에 따른 단백질 강화 발효유의 저장기간별 적정산도 변화.
도 7은 볶음콩가루 첨가량에 따른 단백질 강화 발효유의 저장기간별 유산균수 변화.
도 8은 볶음콩가루 첨가량에 따른 단백질 강화 발효유의 저장기간별 총균수 변화.

□ 재료 및 방법

1. Gold care 단백질 강화용 의·영양식품 개발.

가. 단백질 강화 발효유 개발.

(1) 재료.

제품군 검색을 통해 일반적으로 단백질이 풍부하며 건강 기능성 소재로 널리 알려져 있고 발효유와 어울릴 수 있는 소재로 콩(대두)을 선정하였으며 식품영양성분데이터베이스(식품의약품안전처)를 분석하여 생콩이나 삶은 콩 보다는 단위당 수분함량이 낮아 단백질 함량이 상대적으로 높고 첨가물의 형태로 쉽게 이용할 수 있는 볶음콩가루(삼진식품)를 선정하였다. 또한 다양한 종류의 유청단백질 중 순수단백질 비율이 높으면서 제품의 단백질 함량을 관능적 변화 없이 용이하게 조절하기 위해 무색, 무미, 무취인 분리유청단백질(WPI, Hilmar)을 선정하였다. 원유는 홀스타인 프리지안(Holstein-Friesian)종에서 생산된 산도가 0.14~0.15% 이고, pH가 6.6~6.8 범위인 신선한 원유를 사용하였으며, 스타터는 개발품의 관능적 차이를 고려하여 호상타입의 프로바이오틱스 균주 1종(Lactobacillus sp YH KCCM 10887P)과 액상타입의 상업균주(ABT-4, CHR HANSEN) 1종을 각각 선택하여 사용하였다.

(2) 방법.

(가) 볶음콩가루와 유청단백질의 제조공정 중 배합 시점 결정

발효유 제조과정 중 볶음콩가루와 유청단백질의 배합 시점에 따른 관능 및 조직감의 특성을 알아보기 위해 발효 전과 발효 후로 나누어 첨가했다. 발효 전 콩가루 배합시료는 원유를 살균하기 전 5%의 볶음콩가루를 첨가하여 잘 섞고 90℃에서 10분간 살균 후 스타터를 접종하고 42℃에서 pH가 4.6에 도달할 때까지 발효하였고 발효 후 콩가루 배합시료는 위와 같은 방법으로 콩가루 첨가 없이 발효시킨 후 5%의 볶음콩가루를 첨가하고 잘 섞은 후 즉시 4℃ 냉장 보관하였다. 관능평가는 훈련된 15명의 패널에게 2종의 시료 중 더 선호하는 것을 선택하게 하는 2점 기호도 검사를 실시하였고 관능적 특성이 없는 유청단백질은 1%, 3%, 5%의 비율로 발효 전과 발효 후에 각각 첨가하여 조직감의 변화를 관찰하였다.

(나) 기호적 만족도에 따른 스타터와 향료의 결정

볶음 콩가루와 유청단백질이 첨가된 강화발효유의 관능적 특성을 개선하기 위해 호상타입의 프로바이오틱스 균주(Lactobacillus sp YH KCCM 10887P) 1종과 액상타입의 상업균주(ABT-4, CHR HANSEN) 1종을 각각 사용하여 발효유를 제조한 후 15명의 패널에게 2점 기호도 검사를 실시하였고, 향 무첨가군과 피넛향, 땅콩향을 각각 0.5% 첨가한 시료 총 3종의 관능적 만족도를 비교하기위해 가장 좋아하는 것부터 가장 좋아하지 않는 시료를 순서대로 정하는 순위 기호도 검사를 통하여 향료의 첨가를 결정하였다.

(다) 단백질 강화 발효유 제조

단백질 강화용 소재를 첨가한 단백질 강화 발효유의 제조공정은 도 1과 같다. 원유에 볶음콩가루와 설탕을 첨가하고 충분히 섞이도록 혼합한 후 90℃에서 10분간 살균하고 43℃까지 냉각하였다. 이 후 액상 타입의 상업균주(ABT-4) 배양액을 2% 접종하여 42℃에서 pH가 4.6에 도달할 때까지 4~6시간 동안 발효시켰다. pH 4.6에서 발효를 중지시킨 후 즉시 유청단백질을 첨가하여 완전히 섞이도록 하였다. 모든 제조공정과 배합이 완료된 발효유는 4℃에서 냉장보관하면서 숙성시킨 후 성분분석 및 저장성 실험 그리고 관능평가를 실시하였다.

(라) 배합비율

원유의 살균 전 첨가한 설탕, 볶음콩가루 그리고 발효 후 유청단백질을 첨가한 배합비는 표 1과 같다. 시료군은 설탕과 유청단백질의 첨가량은 고정하고 볶음콩가루를 첨가하지 않은 대조구 그리고 콩가루를 각각 2%, 3%, 5%, 10%의 비율로 첨가한 비교구로 구성하였다.

표 1은 단백질 강화 발효유 배합비율

원료명	시료군¹⁾
원료명	대조구	발효유-1	발효유-2	발효유-3	발효유-4
백설탕(g)	50	50	50	50	50
볶음콩가루(g)	0	20	30	50	100
유청단백질(g)	50	50	50	50	50
원유(㎖)	950	930	920	900	850

¹⁾대조구 : 볶음콩가루 - 0%

발효유-1 : 볶음콩가루 - 2.0%

발효유-2 : 볶음콩가루 - 3.0%

발효유-3 : 볶음콩가루 - 5.0%

발효유-4 : 볶음콩가루 - 10.0%

(마) 단백질 강화 발효유의 영양성분 분석 및 기준규격검사.

단백질 강화 발효유의 영양성분 분석 및 기준규격 검사는 축산물전문위생검사기관인 다산생명과학원(주)에 의뢰하여 분석하였다.

(바) 유리아미노산 분석.

단백질 강화 발효유의 유리아미노산 분석은 식품전문분석기관인 부경바이오센터에 의뢰하여 분석하였다. 콩가루와 유청단백질이 첨가되지 않은 일반발효유를 대조군으로 선정하였고 유산균 발효에 따른 콩 단백질의 분해정도를 알아보기 위하여 발효 전 콩가루 첨가군과 발효 후 콩가루 첨가군을 비교구로 하였다.

(사) 저장기간에 따른 단백질강화 발효유의 품질 특성.

제조가 완료된 단백질 강화 발효유를 4℃에서 냉장보관하면서 1주일 간격으로 4주 동안 pH, 적정산도(TA), 총 균수 및 유산균수의 변화를 측정하였다.

(아) 관능평가.

단백질 강화 발효유의 관능검사는 9점 기호 척도 법을 이용하여 대단히 좋아함 9점, 아주 좋아함 8점, 보통 좋아함 7점, 약간 좋아함 6점, 좋지도 싫지도 않음 5점, 약간 싫어함 4점, 보통 싫어함 3점, 아주 싫어함 2점, 대단히 싫어함 1점으로 검사하였다. 관능검사패널은 연구소의 훈련된 연구원들 중 흥미와 참여의사를 가진 10명을 선정하여 이들에게 실험목적 및 평가항목들에 대해 설명한 다음 제조 후 3일간 냉장 보관된 볶음 콩가루 첨가량별 단백질 강화 발효유 4종을 투명한 컵에 담았고 임의로 3자리 숫자를 선택하여 표시하였으며 시료는 동시에 제공하였으나 한 개의 시료평가가 끝나면 생수로 입안을 헹구게 하였다. 평가 내용은 색깔(color), 향(flavor), 신맛(sourness), 떫은맛(astringent taste), 질감(texture) 및 전체적인 평가(overall eating-quality)인 6가지 항목이었다.

(자) 통계처리.

모든 결과의 통계처리는 SPSS(Statistical Package for Social Science, cersion. 12.0) 프로그램을 이용하였으며 모든 측정값은 평균±표준편차로 표시하였다.

나. 시제품 네이밍 및 포장디자인 개발.

디자인 전문 업체 디자인엔비에 의뢰하여 2014년 5월 25일부터 6월 25일까지(1개월) 유청을 이용한 막걸리 2종과 단백질 강화 발효유 1종에 대한 브랜드 네임 및 포장 디자인 개발을 수행하였다.

□ 결과 및 고찰

(1). 단백질 강화 발효유 개발.

(가) 볶음콩가루의 배합시점.

콩가루의 배합시점에 따른 관능적 차이와 만족도를 알아보기 위해 배합시점을 발효 전과 발효 후로 나누어 콩가루를 첨가하였다. 2종의 시료에 대한 2점 기호도 검사 결과는 도 2와 같다. 총 15명의 패널 중 13명(87%)이 발효 전 콩가루 배합시료를 선호하였으며 2명(13%)은 발효 후 콩가루 배합시료를 선호하는 것으로 조사되었다. 볶음 콩가루를 발효 전에 첨가하는 경우, 원유와의 고온 살균과정과 발효과정을 거치면서 볶음콩가루 특유의 텁텁함이 개선되어 상대적으로 높은 만족도를 나타낸 것으로 판단된다. 따라서 볶음콩가루는 발효 전 원유의 살균과정 전에 첨가하는 것이 관능적 품질 향상에 도움이 될 것으로 사료된다.

(나) 유청단백질의 배합시점.

유청단백질의 배합 시점에 따른 조직감의 특성과 변화를 알아보기 위해 발효 전과 발효 후로 나누어 첨가했다. 발효 전 1%, 3%, 5% 유청단백질을 첨가한 시료군의 경우 발효가 끝나는 시점인 pH 4.6에 도달 했을 때 모든 3종의 시료에서 발효유의 겔화(gelation)가 관찰되었으며 발효 후 1%, 2%, 5% 유청단백질을 첨가한 시료군의 경우, 4℃ 냉장보관 하여 2주가 경과한 후에도 겔화현상은 나타나지 않았다.

발효과정 전에의 유청단백질 첨가는 비록 적은 양이라 할지라도 겔화를 유발하여 발효유의 고유한 특성을 잃게 하므로 발효가 끝난 시점에서 유청단백질을 첨가하는 것이 액상 발효유의 물성을 유지하기 위해 필요할 것으로 판단된다.

표 2는 배합 시점에 따른 유청단백질 첨가에 의한 겔화(gelation)현상.

배합시점	유청단백질 첨가량 (%)
배합시점	대조구(무첨가)	1	3	5
발효 전 첨가	겔화현상 없음	겔화 (gelation)	겔화 (gelation)	겔화 (gelation)
발효 후 첨가	겔화현상 없음	겔화현상 없음	겔화현상 없음	겔화현상 없음

(다) 기호 만족도에 따른 스타터의 사용.

볶음 콩가루와 유청단백질의 첨가로 고형분 함량이 높을 것으로 예상되는 단백질 강화 발효유의 관능적 품질 향상을 위해 호상과 액상타입인 2종의 스타터를 사용하였다. 2가지 타입의 스타터에 대한 2점 기호도 검사 결과는 도 3과 같다 총 15명의 패널 중 11(73%)명이 액상타입의 스타터(ABT-4, CHR HANSEN)를 선호하였으며 4명(27%)은 호상타입의 스타터(Lactobacillus sp YH KCCM 10887P)를 선호하는 것으로 조사되었다. 호상타입의 스타터에 비해 액상타입의 스타터를 사용하는 경우 높아진 고형분 함량과 콩가루 첨가로 인한 텁텁한 식감을 상대적으로 부드럽게 해주어 높은 기호성이 나타나는 것으로 사료된다.

(라) 향료의 첨가.

콩이 발효될 때 발생하는 이취로 인한 기호도를 개선하기 위하여 피넛향과 땅콩향을 각 0.5%씩 첨가한 시료와 향료를 첨가하지 않은 시료를 대조군으로 하여 실시한 순위 기호도 검사 결과 도 4와 같이 가장 좋아하는 시료로는 총 15명의 패널 중 8명(53%)이 향 무첨가군을 선택했고 6명(40%)이 피넛향을, 1명(7%)이 땅콩향을 선택한 것으로 조사되었다. 반면에 가장 좋아하지 않는 시료로는 12명(80%)이 땅콩향을 선택했고 2명(13%)이 향 무첨가군을, 1명(7%)이 피넛향을 선택한 것으로 조사되었다. 결과적으로 향료 첨가군보다 향이 첨가되지 않은 시료군을 더 선호하는 것으로 나타났고 이러한 경향에 따라 합성향료를 사용하지 않는 것이 의·영양식의 개발목적에 더욱 부합할 것으로 사료된다.

(마) 단백질 강화 발효유의 일반성분 및 영양성분 분석

① 조단백질 함량.

단백질은 생물의 몸을 구성하며 수많은 기능을 수행하는 생체고분자물질이다. 나이가 들어감에 따라 체내 단백질(근육)의 양이 감소하기 때문에 단백질의 섭취는 중요하다. 특히 노인에게서 체중이 빠지는 이유는 근육량이 줄기 때문이고 근육량이 줄면 운동 능력도 함께 저하돼 기력이 떨어지기 쉽다. 근육량이 감소해 생기는 문제는 체중 감소뿐만이 아니며 골다공증, 대사증후군, 당뇨병, 심장질환 등의 발병 위험도 크게 높아질 수 있다고 보고되었다.

단백질 강화 발효유의 조단백질 함량을 분석한 결과는 표 3와 같다. 단백질 강화 소재가 첨가되지 않은 일반 농후발효유의 조단백질 함량은 2.49 g이고 단백질 강화 발효유의 조단백질 함량은 8.77 g으로 대조구에 비해 약 3.5배 높은 단백질 함량을 나타내었고 1일 영양소 기준치에 대한 비율은 대조구는 4.5%, 단백질 강화발효유는 15.9%로 분석되었다. 현재 식품위생법에 근거한 일반 가공식품의 영양소함량 강조표시기준은 단백질에 있어서 식품 100 ㎖당 1일 영양소 기준치의 10%인 5.5 g 이상 혹은 1회제공량당 일일 영양소 기준치의 20%인 11 g 이상일 때 허용되므로 단백질 강화 발효유의 1회제공량을 200 ㎖로 설정 하였을 경우 앞서 제시한 두 가지 기준을 모두 상회하여 최종제품의 단백질함량 강조 표시기준에 부합할 것으로 사료된다.

표 3은 단백질 강화 발효유의 조단백질 함량.

성분	농후발효유(대조구)	단백질 강화 발효유
조단백질 함량(g/100㎖)	2.49	8.77
1일 영양소 기준치에 대한 비율 (%)	4.5	15.9

② 조지방 함량.

단백질 강화 발효유의 조지방 함량은 결과 표 4와 같이 대조구의 3.92 g 보다 약간 높은 4.21 g으로 측정되었다. 1일 영양소 기준치에 대한 비율은 일반 농후발효유는 7.7%, 단백질 강화 발효유는 8.3%로 분석되었다. 이와 같은 증가는 발효유에 콩가루 배합비율이 높아짐으로 인해 원유에 비해 높은 콩의 지방함량이 성분변화를 가져온 것으로 판단된다.

표 4는 단백질 강화 발효유의 조지방 함량.

성분	농후발효유(대조구)	단백질 강화 발효유
조지방 함량 (g/100g)	3.92	4.21
1일 영양소 기준치에 대한 비율 (%)	7.7	8.3

③ 포화지방 함량.

단백질 강화 발효유의 포화지방 함량은 결과 표 5와 같이 대조구의 2.7240 g 보다 낮은 2.4086 g으로 측정되었다. 이와 같은 결과는 콩가루와 유청단백질의 첨가가 원유의 배합 량을 감소시켜 동물성 포화지방의 함량이 낮아진 것으로 판단된다. 1일 영양소 기준치에 대한 포화지방 성분비율은 일반 농후발효유는 18.2%, 단백질 강화 발효유는 16.1%로 분석되었다. 추후에 콩가루의 첨가에 대한 식물성 불포화지방 함량 분석이 필요할 것으로 사료된다.

표 5는 단백질 강화 발효유의 포화지방 함량.

성분	농후발효유(대조구)	단백질 강화 발효유
포화지방 함량 (g/100g)	2.7240	2.4086
1일 영양소 기준치에 대한 비율 (%)	18.2	16.1

④ 트랜스지방 함량.

두 대조군의 트랜스지방 함량은 표 6와 같다. 단백질 강화발효유는 대조구인 일반 농후발효유의 0.2096 g에 비해 약 1.25배 낮은 0.1677로 측정되었다. 트랜스지방이 혈관에 쌓이면 각종 심혈관계 질환의 발병율이 높아지는 것으로 보고되며 보다 낮은 트랜스지방 함량은 건강의 측면에 있어서 이점으로 작용할 것으로 사료된다.

표 6은 단백질 강화 발효유의 트랜스지방 함량.

성분	농후발효유(대조구)	단백질 강화 발효유
트랜스지방 함량 (g/100g)	0.2096	0.1677

⑤ 탄수화물 함량.

탄수화물은 지질·단백질과 함께 생물체에서 중요한 비중을 차지하며 생물체의 구성성분인 것과 동시에 생체 내에서 에너지원으로 쓰이는 필수 영양성분이다. 단백질 강화 발효유의 탄수화물 함량은 결과 표 7와 같이 10.72 g으로 대조구의 9.28 g보다 약간 높게 측정 되었다. 1일 영양소 기준치에 대한 비율은 농후발효유는 2.8%, 단백질 강화 발효유는 3.2%로 분석되었다.

표 7은 단백질 강화 발효유의 탄수화물 함량.

성분	농후발효유(대조구)	단백질 강화 발효유
탄수화물 함량 (g/100g)	9.28	10.72
1일 영양소 기준치에 대한 비율 (%)	2.8	3.2

⑥ 식이섬유 함량.

식이섬유는 프리바이오틱스로서 장내 유익한 박테리아의 생장을 돕는 난소화성 성분이며 변비를 예방하고 음식물의 장내 통과 속도를 정상화하는 것을 비롯하여 혈청 콜레스테롤 농도를 저하시키고 대장암을 예방하는 등의 다양한 기능이 보고되었다.

단백질 강화 발효유의 식이섬유 함량을 조사한 결과는 표 8와 같다. 대조구인 일반 농후발효유의 식이섬유 함량인 0.62 g 보다 단백질 강화 발효유의 식이섬유 함량은 1.67 g으로 2.7배 높게 측정되었다. 1일 영양소 기준치에 대한 비율은 대조구는 2.5%, 단백질 강화발효유는 6.7%로 분석되었다. 일반 발효유와 비교하였을 때 상대적으로 높은 식이섬유 함유량은 섭취 후 장내에서 작용하여 보다 유익한 역할을 할 것으로 사료된다.

표 8은 단백질 강화 발효유의 식이섬유 함량.

성분	농후발효유(대조구)	단백질 강화 발효유
식이섬유 함량 (g/100g)	0.62	1.67
1일 영양소 기준치에 대한 비율 (%)	2.5	6.7

⑦ 콜레스테롤 함량 .

표 9와 같이 두 시료의 콜레스테롤 함량은 대조군의 9.4028 mg 보다 단백질 강화 발효유가 10.1197 mg으로 약간 높게 측정되었다. 1일 영양소 기준치에 대한 비율은 농후발효유가 3.1%, 단백질 강화 발효유는 3.4%로 각각 분석되었다.

표 9는 단백질 강화 발효유의 콜레스테롤 함량.

성분	농후발효유(대조구)	단백질 강화 발효유
콜레스테롤 함량 (mg/100g)	9.4028	10.1197
1일 영양소 기준치에 대한 비율 (%)	3.1	3.4

⑧ 나트륨 함량.

나트륨 함량은 일반 농후발효유는 39.9877 mg로 측정되었고 단백질 강화 발효유에서는 71.3531 mg으로 비교적 높은 함량을 나타냈다. 하지만 1일 영양소 기준치에 대한 비율은 각각 2.0%와 3.6%로 상당히 낮은 수준으로 분석되어 영양적 측면에 있어서는 큰 차이가 없을 것으로 사료된다.

표 10은 단백질 강화 발효유의 나트륨 함량.

성분	농후발효유(대조구)	단백질 강화 발효유
나트륨 함량 (mg/100g)	39.9877	71.3531
1일 영양소 기준치에 대한 비율 (%)	2.0	3.6

⑨ 당류 함량

표 11와 같이 두 시료의 당류 함량은 대조군의 8.6310 g보다 단백질 강화 발효유가 7.6491 g으로 낮게 측정되었다.

표 11은 단백질 강화 발효유의 당류 함량.

성분	농후발효유(대조구)	단백질 강화 발효유
당류 함량 (g/100g)	8.6310	7.6491

⑩ 일반 성분 분석.

영양성분 분석을 바탕으로 열량은 농후발효유에서 81 ㎉, 단백질 강화 발효유에서는 113 ㎉로 측정되었고 수분은 각각 83.72 g과 75.44 g으로 단백질 강화발효유에서 낮게 측정되었지만 회분 함량은 각각 0.58 g과 0.86 g으로 강화발효유에서 높게 측정되었다. 비중은 대조구의 1.036에 비해 강화발효유가 1.061로 약간 높게 측정되었다.

표 12는 단백질 강화 발효유의 일반성분 분석.

성분	농후발효유(대조구)	단백질 강화 발효유
열량(㎉/100g)	81	113
수분(g/100g)	83.72	75.44
회분(g/100g)	0.58	0.86
비중	1.036	1.061

(바) 저장 기간에 따른 품질 변화.

① pH 변화.

볶음콩가루 첨가량에 따른 단백질 강화 발효유의 저장기간별 pH 변화를 측정한 결과는 도 5와 같다. pH 변화는 전반적으로 저장기간에 따라 지속적으로 감소하였으나 발효 완료 후부터 저장 2주차 까지 완만하게 감소하다가 2주차 이후부터 4주차까지는 감소폭이 높아지는 경향을 나타냈다. 볶음콩가루 5%첨가 발효유의 경우 발효 완료 후 pH가 4.67에서 2주간 4.56로 감소하여 가장 높은 감소폭을 나타냈고 볶음콩가루 3%첨가 발효유의 저장기간 2주 후의 pH가 4.69에서 4주차에 4.66로 감소하여 가장 높은 감소폭을 나타냈다.

② 적정산도 변화.

볶음콩가루 첨가량에 따른 단백질 강화 발효유의 저장기간별 적정산도 변화를 측정한 결과는 도 6과 같다. pH의 변화와 마찬가지로 산도의 변화는 전반적으로 저장기간에 따라 지속적으로 증가하였으며 발효 완료 후부터 저장 2주차 까지 완만하게 증가하다가 2주차 이후부터 4주차까지는 증가폭이 높아지는 경향을 나타냈다. 발효 완료 후 TA가 0.69~0.74에서 2주간 0.73~0.77로 증가하였고 3주차에는 0.80~0.84까지 증가하였으며 4주차에서는 0.91~0.94까지 증가하였다.

③ 유산균수 변화.

볶음콩가루 첨가량에 따른 단백질 강화 발효유의 저장기간별 유산균수 변화를 측정한 결과는 도 7과 같다. 3종의 시료 모두 log/cfu 값이 발효완료 후부터 2주동안 8.65~8.78에서 8.64~8.71로 약간 감소하는 경향을 보였지만 저장 2주 후부터 4주까지는 8.64~8.71에서 8.03~8.33으로 감소폭이 높아지는 것이 관찰되었다. 2주후부터 4주까지의 기간 동안 콩가루 무첨가 발효유의 경우는 콩가루 첨가군보다 균수의 감소폭이 0.37로 같은 기간의 3%콩가루 첨가군의 0.60과 5%콩가루 첨가군의 0.59보다 상대적으로 낮았다. 이러한 결과를 통해 콩가루의 첨가는 저장기간 중 유산균의 생존력을 약간 감소시키는 것으로 판단된다.

④ 총균수 변화.

볶음콩가루 첨가량에 따른 단백질 강화 발효유의 저장기간별 총균수 변화를 측정한 결과는 도 8과 같다. 3종의 시료 모두 log/cfu 값이 저장 2주차에서 3.79~3.84로 지속적으로 증가하다가 3주차에서 3.99~4.26으로 가장 높은 균수를 나타내었으나 그 후 4주차에서는 3.90~4.06으로 다소 감소하는 경향을 나타내었다. 4주차 까지 유산균수가 가장 높았던 콩가루 무첨가 발효유의 경우 4주차에서 총균수가 3.90으로 가장 낮았던 반면에 비교적 유산균수가 낮았던 콩가루 첨가군의 경우 총균수가 4주차에서 4.02와 4.06으로 다소 높은 것으로 측정되었다.

(사) 관능평가.

앞의 결과에서 선호도가 높았던 스타터를 이용하고 콩가루와 유청단백질의 적합한 배합시점에 따라 제조된 발효유에 볶음콩가루 첨가량을 달리하여 관능평가를 실시한 결과는 표 13과 같다. 색깔은 볶음 콩가루의 첨가량이 높아짐에 따라 선호도가 증가했지만 10%콩가루 첨가시료에서는 대조구보다 낮은 선호도를 나타내는 것으로 나타났다. 향과 신맛에서도 마찬가지로 콩가루 첨가량에 따라 5%첨가 발효유까지 선호도가 증가했으며 10%첨가구에서는 감소하는 경향이 나타났다. 이 결과는 10% 콩가루 첨가는 콩이 발효될 때 생기는 특유의 향미성분이 높아져 발효유의 품질을 방해하며 3%와 5%콩가루를 첨가하여 발효한 시료에서는 고소한 향미의 증가로 관능적 품질 향상에 도움이 됨을 알 수 있었다. 신맛의 경우 콩가루 첨가비율에 따른 신맛의 감소로 5%첨가구까지 선호도가 증가하다가 10%첨가구에서는 콩가루의 텁텁함과 걸죽함이 발효유 고유의 향미를 방해하여 선호도에 영향을 주었을 것으로 생각된다. 떫은맛과 질감에 있어서는 3%첨가구가 가장 높은 선호도를 나타냈으며 3%이상의 콩가루 첨가시에는 선호도의 감소가 현저하였다. 전반적으로 콩가루를 첨가하여 발효시킨 시료구의 경우 대조구보다는 낮은 기호성을 나타냈지만 3%와 5%콩가루 첨가구에서는 콩가루의 고소함이 발효유 고유의 향미와 잘 어우러져 단백질강화발효유의 관능적 품질 향상에 도움이 됨을 알 수 있었다. 결과적으로 5%콩가루 첨가는 색도의 향상, 고소한 향미의 증가 그리고 신맛을 적절하게 감소시키는 효과가 있어 5% 볶음콩가루를 첨가하여 단백질 강화 발효유를 제조하는 것이 강화발효유의 기능성과 품질에 있어서 유익할 것으로 사료된다.

표 13은 볶음콩가루 첨가량에 따른 단백질 강화 발효유의 관능평가.

시료¹⁾	평가항목
시료¹⁾	색깔	향	신맛	떫은맛	질감	전체기호도
대조구	6.4±0.22²⁾	7.6±0.25	5.1±0.29	8.0±0.20	5.3±0.34	7.8±0.37
발효유-1	5.6±0.57	6.8±0.41	5.5±0.36	6.2±0.23	6.4±0.44	6.3±0.42
발효유-2	7.0±0.46	7.2±0.45	6.2±0.73	6.7±0.75	7.0±0.65	7.1±0.29
발효유-3	7.5±0.78	7.3±0.56	7.8±0.52	6.0±0.67	6.8±0.25	7.3±0.33
발효유-4	5.8±0.55	5.1±0.30	6.0±0.37	3.4±0.80	4.1±0.44	4.4±0.31

¹⁾대조구 : 볶음콩가루 - 0%

발효유-1 : 볶음콩가루 - 2.0%

발효유-2 : 볶음콩가루 - 3.0%

발효유-3 : 볶음콩가루 - 5.0%

발효유-4 : 볶음콩가루 - 10.0%

²⁾표준편차

<실시예>

원유 900ml와, 볶음콩가루 50g 및 설탕 50g을 혼합한 다음, 90℃로 10분간 살균한 다음 43℃로 냉각시켰다.

다음으로, 상기 원유 100중량부에 대하여 액상타입의 상업균주(ABT-4, CHR HANSEN) 배양액을 2% 접종한 다음 42℃에서 pH가 4.6에 도달할 때까지 6시간 동안 발효시켜 발효유를 형성하였다.

이후, 상기 발효유 100중량부에 대하여 분리유청단백질(WPI, Hilmar) 5중량부를 첨가한 후 혼합하고 4℃에서 냉장보관하여 본 발명에 따른 콩가루와 유청단백질에의해 단백질이 강화된 발효유를 조성하였다.

Claims

원유 85~93중량%와, 볶음콩가루 2~10중량% 및 설탕 4~7중량%를 혼합하는 단계와;
상기 원유를 살균한 후 냉각하는 단계와;
상기 냉각된 원유에 상업균주 배양액을 접종한 후 발효하는 발효유 형성단계; 및
상기 발효유 100중량부에 대하여, 유청단백질 3~7중량부를 혼합한 다음 냉장보관하여 숙성시키는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 콩가루와 유청단백질에 의해 단백질이 강화된 발효유의 제조방법.
삭제
제1항에 있어서, 상기 발효유 형성단계는 상업균주 배양액이 접종된 혼합유를 42℃로 pH가 4.6에 도달할 때까지 4~6시간 동안 발효시키는 것을 특징으로 하는 콩가루와 유청단백질에 의해 단백질이 강화된 발효유의 제조방법.
삭제