KR101703263B1 - 저장 안정성 증강된 호상 요구르트 및 이의 제조방법 - Google Patents

저장 안정성 증강된 호상 요구르트 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 사이코스를 포함하는 저장 안정성 증강된 호상 요구르트, 이의 제조방법 및 사이코스를 이용하여 유산균과 우유-함유 원료를 이용한 호상 요구르트의 저장 안정성을 증강시키는 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 호상 요구르트는 저장기간 동안 적정범위의 산도, pH, 및 점도를 유지할 수 있다.

Description

저장 안정성 증강된 호상 요구르트 및 이의 제조방법{The semisolid yoghurt with an enhanced storage stability and method for preparing the same}
본 발명은 사이코스를 포함하는 저장 안정성 증강된 호상 요구르트, 이의 제조방법 및 사이코스를 이용하여 유산균과 우유-함유 원료를 이용한 호상 요구르트의 저장 안정성을 증강시키는 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 호상 요구르트는 저장기간 동안 적정범위의 산도, pH, 점도, 경도를 유지하는 효과가 있다.
최근 건강에 대한 관심이 증가하면서, 인체 내에서 여러 가지 유용한 생리 활성 물질을 분비하는 것으로 알려진 유산균을 첨가한 식품에 대한 연구가 이루어지고 있다. 유산균은 젖산 발효를 함으로써 식품의 부패를 방지하고, 박테리오신과 같은 항균 물질을 분비하여 식중독균을 억제하며, 사람의 장내 수소이온농도(pH)를 낮추어 장내 부패 세균의 증식을 억제하는 등 인체에 유익한 균으로 작용한다.
유산균 발효 유제품으로는 치즈, 버터밀크, 요구르트 등이 있으며, 최근에는 이들 중 다양한 기능성 요구르트가 널리 시판되고 있는데, 류코노스톡 속, 락토바실러스 속, 락토코커스 속의 유산균을 단독 또는 혼합 스타터로 접종하여 우유를 발효시킴으로써 기능성이 높은 유산균 발효 유제품이 출시되고 있다.
또한, 농후발효유는 원유나 유가공품에 유산균을 넣어 발효시킨 유제품으로, 무지유고형분으로서의 유가공품이 8% 이상 들어가 있는 제품을 말한다. 특히, 호상 요구르트는 농후발효유의 한 종류로 우유나 산양유를 액체 상태에서 발효시킬 때 순두부 형태로 응고되는 단백질 덩어리인 커드를 과일 잼과 함께 넣은 것을 말한다.
그러나, 호상 요구르트는 독특한 발효취를 제거하고 미감을 개선할 필요가 있으며, 특히 pH 및 산도는 이러한 미감에 영향을 주는 요소로써, 호상 요구르트의 저장 시간이 경과함에 따라 pH가 감소, 산도 증가, 점도 변화, 및 처음 제조했을 때와 맛이 변할 수 있는 문제점 등이 있다. 또한, 유산균이 생균 형태로 포함되는 것이 일반적이므로, 저장 또는 유통기간 동안 제품의 변질이 쉽다는 문제점이 있다.
따라서, 호상 요구르트는 저장기간 동안 다양한 물성(pH, 산도 등), 맛, 형상 및 유산균 수를 일정하게 유지하는 것이 매우 중요하여, 냉장 또는 냉동 상태로 유통 및 저장되게 된다. 그럼에도 불구하고 실제 호상요구루트 제품은 저장기간이 길어 질수록 pH가 낮아지고 산도가 높아져 상품성이 낮아지는바, 유통 가능한 기간이 매우 짧다.
이에, 호상 요구르트의 다양한 물성(pH, 산도, 점도 등), 맛, 형상, 및 생균 수 등을 유통 및 저장기간 내에 일정범위로 제어함으로써, 저장안정성이 높으며 유통기간이 긴 호상 요구르트에 대한 필요가 여전히 있다.
본 발명의 일 예는 사이코스를 포함하는 저장 안정성 증강된 호상 요구르트를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 예는 사이코스를 이용하여 유산균과 우유-함유 원료를 이용한 호상 요구르트의 저장 안정성을 증가시키는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 예는 사이코스를 포함하는 저장 안정성 증강된 호상 요구르트 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 사이코스를 포함하는 저장 안정성 증강된 호상 요구르트, 이의 제조방법 및 사이코스를 이용하여 유산균과 우유-함유 원료를 이용한 호상 요구르트의 저장 안정성을 증강시키는 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 호상 요구르트는 저장기간 동안 적정범위의 산도, pH, 점도, 경도를 유지하는 효과가 있다.
이하 본 발명을 더욱 자세히 설명하고자 한다.
본 발명은 사이코스를 포함하는 저장 안정성 증강된 호상 요구르트에 관한 것이다. 상기 사이코스는 호상 요구르트의 제조를 위한 원료 또는 상기 호상 요구르트에 첨가하여 사용하는 것일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
우유 함유 원료에 유산균을 접종하여 배양한 것 또는 이를 이용한 가공물을 통상 요구르트, 요거트 또는 발효유라 하며, 요구르트는 제품의 물리적 성상에 따라 액상(liquid) 또는 호상(viscous)요구르트, 반고형 또는 고형상태(soft or hard yoghurt), 분말요구르트(dry yoghurt) 등으로 구분된다. 또한 유산균 수를 고려하여, 발효유는 액상 발효유(유산균 1000만 마리 이상/mL)와 농후 발효유(1억/mL)로 구분하고, 농후 발효유는 드링크 요구르트와 호상 요구르트 (떠먹는 요구르트)로 세분된다. 호상 요구르트는 우유-함유 원료에 유산균을 첨가하여 배양한 플레인 요구르트와, 과즙, 향료, 감미료 등 각종 첨가물을 첨가하여 제조한 것이 포함될 수 있다.
본 발명에 따른 호상 요구르트의 저장 안정성은 저장기간 중 pH, 산도, 및 점도의 범위조건을 유지하는 것일 수 있다. 본 발명에 따른 호상 요구르트는 저장 안정성이 우수하며, 상기 저장 안정성의 일 예로서 초기 점도를 기준으로 저장기간 중 점도 증가율이 40% 이하, 30% 이하, 20% 이하 또는 17%이하일 수 있다.
상기 저장기간 중 pH는 pH4.8 이하인 것일 수 있으며, 예를 들어, pH 3.5 내지 4.8, pH 3.7 내지 4.8, pH 3.9 내지 4.8, 또는 pH 4.0 내지 4.8일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 저장기간 중 산도는 0.93 이하인 것일 수 있으며, 예를 들어, 0.7 내지 1.2, 0.7 내지 1.1, 0.7 내지 1.0, 0.8 내지 1.2, 0.8 내지 1.1, 또는 0.8 내지 1.0일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 저장기간 중 점도는 5,000 내지 65,000 cp범위일 수 있다.
상기 저장기간 중 pH, 산도, 및 점도의 범위조건이 유지되는 기간의 저장 온도는 4 내지 10℃ 범위에서, 5 내지 25일, 10 내지 25일, 15 내지 25일, 또는 20 내지 25일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에 따른 호상 요구르트는 유산균 배양물과 당류 시럽액을 포함하며, 사이코스는 유산균 배양을 위한 원료에 사이코스를 첨가하거나, 유산균 배양물 및/또는 시럽액에 사이코스를 첨가하여 제조할 수 있다.
상기 유산균 배양물과 당류 시럽액은 6:4 내지 9:1의 중량비의 혼합비로 포함된 것일 수 있으며, 예를 들어, 60:40, 65:35, 70:30, 75:25, 80:20, 85:15 또는 90:10의 비율일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
일반적으로 사이코스(psicose)는 과당(D-fructose)의 에피머로 과당과 비교할 때 감미의 강도와 종류에 있어서 거의 유사하다. 그러나 과당과 달리 체내 흡수 시 거의 대사되지 않으며, 포도당의 흡수를 억제하여 혈당 억제 작용을 하는 기능이 있어 당뇨병 환자용 음식품 또는 수신용 음식품 등에 사용할 수 있으며, 간에서의 지질합성에 관여하는 효소 활성을 억제는 기능이 있어 복부 지방 축적 억제를 할 수 있으므로 건강식품 등 여러 기능성 식품 등에 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 호상 요구르트 저장 안정성 증강용 조성물에 포함되는 사이코스는 순도 100% 사이코스를 분말 또는 다양한 농도로 제조한 용액(액상)일 수 있다.
사이코스는 사이코스를 포함하는 혼합당일 수 있으며 혼합당의 예는 사이코스를 함유하고, 추가적으로 과당, 포도당, 및 올리고당으로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상을 추가로 포함할 수 있다. 상기 사이코스 함유 혼합당의 구체적인 예는 혼합당의 전체 고형분 합량 100중량부를 기준으로, 사이코스 2 내지 55 중량부, 과당 30 내지 80중량부 및 포도당 2 내지 60중량부, 및 올리고당 0 내지 15중량부를 포함하는 것일 수 있으며, 올리고당은 포함하지 않을 수도 있다. 상기 사이코스, 과당 및 포도당은 바람직하게는 모두 D형-이성질체인 것이다.
사이코스는 화학적 합성, 또는 사이코스 에피머화 효소를 이용한 생물학적 방법으로 수행할 수 있으며, 바람직하게는 생물학적 방법으로 수행할 수 있다. 이에, 상기 사이코스는 사이코스 에피머화 효소, 상기 효소를 생산하는 균주의 균체, 상기 균주의 배양물, 상기 균주의 파쇄물, 및 상기 파쇄물 또는 배양물의 추출물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 사이코스 생산용 조성물을, 과당-함유 원료와 반응하여 제조된 것일 수 있다.
본 발명의 일 예에서, 생물학적 방법에 따라 사이코스를 제조하는 방법으로는 사이코스 에피머화 효소를 생산하는 균주 또는 사이코스 에피머화 효소를 암호화하는 유전자가 도입된 재조합 균주를 배양하고, 이로부터 얻어진 사이코스 에피머화 효소를 과당-함유 원료와 반응하여 생산할 수 있다. 상기 사이코스 에피머화 효소는 액상 반응 또는 고정화 효소를 이용한 고상 반응으로 수행될 수 있다.
또는, 사이코스 에피머화 효소를 생산하는 균주 또는 사이코스 에피머화 효소를 암호화하는 유전자가 도입된 재조합 균주를 얻고, 균주의 균체, 상기 균주의 배양물, 상기 균주의 파쇄물, 및 상기 파쇄물 또는 배양물의 추출물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 사이코스 생산용 조성물을, 과당-함유 원료와 반응하여 제조될 수 있다. 사이코스 에피머화 효소를 생산하는 균주의 균체를 이용하여 사이코스를 제조하는 경우 액상 반응 또는 고정화 균체를 이용한 고상 반응으로 수행될 수 있다.
본 발명의 구체적 일 예에서, 사이코스 에피머화 효소를 생산하는 균주로는 높은 안정성을 가지면서도 고수율로 사이코스 에피머화 효소를 생산할 수 있는 균주일 수 있으며. 상기 재조합 균주는 다양한 숙주세포, 예컨대 대장균, 바실러스 속 균주, 살모넬라 속 균주 및 코리네박테리움 속 균주 등을 사용할 수 있으나, 바람직하게는 GRAS 균주인 코레네박테리움 속 균주일 수 있으며, 코레네박테리움 글루타리쿰일 수 있다.
재조합 균주를 이용한 경우 사이코스 에피머화 효소는 다양한 균주에서 유래된 효소의 암호화 유전자를 사용할 수 있으며, 예를 들면 한국특허공개 2014-0021974에 기재된 트리포네마 프리미티아 유래 효소, 한국특허공개 2014-0080282에 기재된 루미노코코스 토르크 유래 효소 및 한국등록특허 10-1318422호에 기재된 클로스티리디움 신댄스 유래 효소일 수 있으며, 또한 엔시퍼 아드해렌스 유래 효소일 수 있다. 구체적인 일예에서, 본 발명에 따른 사이코스 에피머화 효소는 클로스티리디움 신댄스 유래 효소일 수 있으며, 예를 들면 서열번호 7의 아미노산 서열을 가지며, 서열번호 8 또는 서열번호 9 핵산서열을 포함한다. 서열번호 8의 핵산서열은 대장균 최적화 핵산서열이고, 서열번호 9은 코리네박테리움에 적합하게 변형된 핵산서열이다.
본 발명의 일예에 따른 재조합 균주의 제조에 있어서, 상기 사이코스 에피머화 효소를 암호화하는 핵산서열의 상부에 위치하는 조절 서열을 사용하여 효소의 발현을 조절할 수 있으며, 조절서열은 전사 프로모터를 필수적으로 포함하며, 추가로 리보솜 결합 영역 및/또는 스페이서 서열 등을 포함할 수 있다. 상기 조절 서열을 구성하는 요소들은 직접 연결되거나 1개 내지 100개의 염기, 예를 들면 5개 내지 80 염기를 가지는 핵산서열의 링커를 하나 이상 포함하여 연결될 수 있다.
일구체예에서, 상기 전사 프로모터는 코리네박테리움속 균주에서 사이코스 에피머화 효소를 암호화하는 핵산서열을 발현하는 핵산분자일 수 있으나, tac1, tac2, trc, sod 프로모터일 수 있다. sod 프로모터는 코리네박테리움 글루타리쿰에서 유래된 것이며, 바람직하게는 서열번호 1의 핵산서열을 코어영역으로 포함한다. trc 프로모터는 대장균 유래 프로모터로서 trp 프로모터과 lac UV5 프로모터의 조합으로 제조된 것이다. Tac1 프로모터는 대장균 유래 프로모터로서, trp 프로모터과 lac UV5 프로모터의 조합으로 제조된 것이다. Tac2 프로모터는 대장균 유래 프로모터로서, trp 프로모터과 lac UV5 프로모터의 조합으로 제조된 것으로서 상기 Tac1 프로모터의 서열을 변형하여 최적화한 형태이다.
상기 리보좀 결합 영역과 스페이서는 화학적으로 직접 연결되거나 그 중간에 링커 핵산서열을 개재하여 간접적으로 연결될 수 있다. 본 발명의 일예에서 리보좀 결합 영역(ribosome binding region) 및 스페이서 서열은 5'부터 3'순으로 순차적으로 연결된 하나의 올리고뉴클레오타이드를 포함할 수 있다. 본 발명의 일예에 따른 프로모터 서열, 리보좀 결합 영역(ribosome binding region) 및 스페이서 서열의 핵산서열을 하기 표 1에 나타낸다. 표 1에서 박스로 표시된 부분은 조절서열중, 리보솜 결합 영역, 스페이서 서열, 링커 서열 등을 나타낸다.
서열
번호		 서열(5' -> 3') 명명
1 aagcgcc tcatcagcgg taaccatca cgggttcgggt gcgaaaaacc atgccataac aggaatgttc ctttcgaaaa ttgaggaagc cttatgccct tcaaccctac ttagctgcca attattccgg gcttgtgacc cgctacccgataaataggtc ggctgaaaaa tttcgttgca atatcaacaa aaaggcctat cattgggaggtgtcgcacca agtacttttg cgaagcgcca tctgacggat tttcaaaaga tgtatatgct cggtgcggaa acctac
gaaagga ttttttaccc atggctg tatacgaact cccagaactc gactacgcat acgac
gaaagga ttacaaa 		Sod promoter
2 tgacaattaatcatcggctcgtatattgt gtggaattgtgagcggataacaatttcacacaggaaacagaattcccggg gaaagga ttacaaa tac1 promoter
3 Tgacaattaatcatccggctcgtataatgt taacaatttgtggaattgtgagcggacacacaggaaacagaccatggaattcgagctcggtacccggg gaaagga ttacaaa Tac2 promoter
4 Tgacaattaatcatcggcctcgtataatgt trc promoter
5 Gaaagga Ribosome binding region
6 Ttacaaa Spacer sequence
본 발명에 따른 사이코스 에피머화 효소는 효소활성 및 열안정성이 우수한 것이 바람직하고, 이에 본 발명의 구체예에서, 전사 프로모터 또는 조절서열은 사이코스 에피머화 효소를 코딩하는 유전자와의 조합이 중요하며, 본 발명에 사용된 사이코스 에피머화 효소와는 tac1, tac2, trc, sod 프로모터 모두 적정 이상의 단백질 발현을 제공할 수 있으며, sod 프로모터를 사용한 경우에는 단백질의 폴딩(folding)이 견고하여 열안정성이 높게 나타나는 결과를 얻을 수 있어 더욱 바람직하다.
재조합 균주를 이용한 사이코스 생산방법 등은 한국특허공개 2014-0021974, 한국특허공개 2014-0080282 및 한국등록특허 10-1318422호에 기재된 방법에 따라 수행될 수 있으나 특별히 한정되지 않는다. 상기 사이코스 생산 방법에 있어서, 효율적인 사이코스 생산을 위하여, 기질로서 사용되는 과당의 농도는 전체 반응물 기준으로 40 내지 75%(w/v), 예컨대, 50 내지 75%(w/v)일 수 있다. 과당의 농도가 상기 범위보다 낮으면 경제성이 낮아지고, 상기 범위보다 높으면 과당이 잘 용해되지 않으므로, 과당의 농도는 상기 범위로 하는 것이 좋다. 상기 과당은 완충용액 또는 물(예컨대 증류수)에 용해된 용액 상태로 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 저장 안정성 증강용 조성물은, 유산균 배양액 또는 이를 포함하는 다양한 발효 유제품과 같은 우유-함유 원료를 이용하여 제조된 제품에 적용할 수 있다.
본 발명에 따른 호상 요구르트에 포함된 유산균 배양물은 우유-함유 원료에 유산균을 접종하여 배양하거나 (사이코스 무첨가), 우유-함유 원료에 사이코스를 첨가하여 유산균을 배양하여 제조하거나, 또는 우유-함유 원료에 유산균을 접종하여 배양한 후에 사이코스를 첨가할 수 있다.
본 발명에 따른 유산균 배양액을 제조하기 위한 유산균은 특별히 제한하지 않으며, 락토바실러스속 균주, 비피도박테리움속 균주, 스트렙토코커스속 유산균 등 다양한 종류의 유산균을 사용할 수 있으며, 이들 유산균은 단독 또는 2종 이상의 혼합물로 사용될 수 있다. 본 발명의 일예에 따른 유산균은 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus), 스트렙토코커스 써모필러스(Streptococcus thermophilus) 및 비피도박테리움 비피덤(Bifidobacterium bifidum)로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상의 유산균일 수 있다.
유산균 배양액 또는 발효물을 얻기 위해, 우유-함유 원료에 유산균을 접종하고, 배양하는 공정을 수행할 수 있으며, 각 공정의 구체적 조건은 사용하는 유산균 종류, 목적하는 발효 유제품 등 다양한 요소에 의해서 결정될 수 있으나, 특별히 한정하는 것은 아니다.
상기 우유-함유 원료는 생유, 저지방우유, 무지방우유, 환원유, 환원저지방우유 및 탈지분유로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상을 포함 할 수 있으며 유산균 배양이 적절히 수행되어 배양물을 얻을 수 있다면 특별히 한정하지 않는다.
본 발명의 일 예에서, 상기 유산균 배양물의 저장 안정성 증강용 조성물과, 우유-함유 원료에 유산균을 배양하여 제조된 유산균 배양물을 포함하는 발효 유제품을 제공한다. 발효 유제품에는, 대표적으로 호상 요구르트, 발효된 우유, 요구르트, 신선한 치즈 제품, 모짜렐라 치즈를 비롯한 치즈, 또는 버터밀크(buttermilk)와 같은 유제품이 포함되나 특별히 제한되는 의도는 아니다.
일 예에서, 상기 발효 유제품은 변성 전분을 사용하여 식감을 더욱 개선할 수 있다. 본 발명에 사용 가능한 변성전분은 산화전분(Oxidized Starch), 아세틸아디핀산이전분 (Acetylated Distarch Adipate), 아세틸인산이전분(Acetylated Distarch Phosphate), 옥테닐호박산나트륨전분(Starch Sodium Octenyl Succinate), 인산이전분(Distarch Phosphate), 인산일전분(Monostarch Phosphate), 인산화인산이전분(Phosphated Distarch Phosphate), 초산전분(Starch Acetate), 히드록시프로필인산이전분(Hydroxypropyl Distarch Phosphate) 및 히드록시프로필전분(Hydroxypropyl Starch) 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
본 발명의 구체적 일 예에 따라, 유산균 배양액의 제조공정을 설명하고자 한다. 먼저, 혼합액을 제조하는 공정으로서, 우유-함유 원료, 정제수 등을 혼합하여 제조한다.
상기 우유-함유 원료는 생유, 저지방우유, 무지방우유, 환원유, 환원저지방우유 및 탈지분유로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상을 포함 할 수 있으며 유산균 배양이 적절히 수행되어 배양물을 얻을 수 있다면 특별히 한정하지 않는다.
상기 얻어진 혼합액을 원료의 완전 용해를 목적으로 60 내지 65℃에서 5 내지 10분간 예비살균하고, 상기 예비 살균된 배양액을 균질기(NIRO SOAVI(이탈리아)를 이용하여 200 Kg/cm2(BAR)의 압력을 가하여 균질액을 제조한다. 그 다음 상기 균질액을 132 내지 135℃에서 2 내지 3초간 UHT(Ultra High Temperature heating method) 살균하고, 살균한 원료액을 38 내지 43℃로 냉각한다. 이는 유산균을 발효시킬 때 원활하게 발효시키기 위함이고, 살균 및 냉각액이 낮을 경우 유산균이 원활하게 발효되지 않아 배양하는 시간이 오래 걸릴 수 있으며 살균 및 냉각액의 냉각온도가 40℃ 초과할 경우 발효시간은 단축시킬 수 있으나 본 실험의 최종생산물인 유산균배양액의 풍미가 저하되거나 식감이 변하게 된다
상기 살균 및 냉각을 거친 혼합액 각각에, 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus), 스트렙토코커스 써모필러스(Streptococcus thermophilus) 및 비피도박테리움 비피덤(Bifidobacterium bifidum)이 혼합된 Chr.-Hansen사(덴마크)의 ABT-5를 접종한다. 유산균을 접종한 후 37℃ 내지 40℃의 발효기에서, pH가 4.0 내지 4.6으로 감소할 때까지 배양시켜, 유산균 배양액을 15 내지 20℃로 냉각한다. 배양액의 pH 4.0 미만일 경우 지나친 발효로 인해 유산균배양액의 점도와 젖산이 일정하지 못하며 식감 및 풍미를 저하시키고, pH4.6을 초과할 경우 유산균이 충분히 발효되지 못해 유산균배양액의 점도와 젖산이 일정하지 못하여 식감이 저하된다.
배양액을 냉각하는 공정으로 냉각공정은 배양액을 15 내지 20℃로 냉각할 수 있다. 또한, 배양액을 냉각한 후 균질기에서 150 내지 300kg/cm2(BAR)의 압력을 가하는 균질액을 제조할 수 있다. 균질액은 150 내지 300kg/cm2(BAR)의 압력으로 균질하는 것은 본 실험의 최종생산물인 유산균 배양액에서 유지방이 분리되어 크림층이 형성하는 것을 방지하기 위함과 풍미 향상을 위함이며, 균질을 하지 않는 경우 발효유에서 유지방이 분리되어 크림층이 형성 및 풍미가 저하되고, 균질의 압력이 너무 높을 경우 본 실험의 최종생산물인 유산균배양액의 유청(whey protein)이 분리되어 풍미가 저하된다.
균질기를 통한 본 실험의 최종생산물인 유산균 배양액을 충진하여 냉장 보관하여 발효 유제품을 제조한다. 통상의 발효 유제품을 제조하는 방법, 희석 및 다양한 추가 성분의 첨가 등을 수행할 수 있다.
본 발명의 구체적 일 예에 따라, 호상 요구르트의 제조공정을 설명하고자 한다. 먼저, 당류 시럽액을 제조하는 공정으로서, 물에 변성전분과 사이코스 시럽 또는 분말을 혼합하여 제조하며, 추가적으로 다양한 당류를 혼합할 수 있다.
상기 변성전분은 호상 요구르트의 이수현상 및 상분리를 방지하는 기능을 있으며, 전분을 화학적으로 변형시킨 것을 의미하며, 상기 다양한 곡물이나 근경에서 유래한 전분의 산화 전분, 아세틸 전분, 에스테르 전분, 에테르 전분, 효소처리 전분, 산처리 전분, 가교 전분, 가교 에스테르 전분 또는 가교 에테르 전분 일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 당류는 설탕, 과당, 물엿, 희소당 및 고감미도 감미료로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상의 당류일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 희소당은 알로스, 타가토스, 알로스, 알트로오스 등과 같은 다양한 희소당 등을 포함할 수 있으며, 상기 고감미도 감미료는 상기 고감미도 감미료는 아스파탐, 아세설팜 K, 사이클라민산 나트륨, 사카린 나트륨, 수크랄로스, 스테비아 감미료(스테비올 배당체, 효소처리 스테비아), 둘신, 타우마틴, 토마틴, 네오탐, 리바우디오사이드 A 및 모넬린으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다. 상기 효소처리 스테비아는 효소처리 스테비아는 스테비아 추출물에 α-Glucosyltransferase(α-글루코실 전이효소) 등을 작용하여 생성하는 α-글루코실스테비오시드, α-글루코실리바우디오시드 A를 정제하여 얻은 것으로서 감미의 주성분은 α-글루코실스테비오시드이다.
유산균 배양물과 당류 시럽액을 6:4 내지 9:1의 중량비의 혼합비, 예를 들어, 60:40, 65:35, 70:30, 75:25, 80:20, 85:15 또는 90:10의 비율로 호상 요구르트 원료 혼합액을 제조할 수 있다. 상기 얻어진 호상 요구르트 원료 혼합액의 원료를 완전 용해시킨 후, 98℃에서 60초간 살균하고, 살균한 원료액을 15 내지 20℃로 냉각한다.
본 발명에 따른 사이코스 함유 호상 요구르트 저장 안정성 증강용 조성물은 호상 요구르트의 물성, 맛, 성상 및 생균 수 등을 저장기간 동안 일정 범위로 유지할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 본 발명에 따른 호상 요구르트에 변성전분 및 펙틴으로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상이 첨가제를 추가로 포함할 수도 있다. 상기 변성전분의 첨가는 호상 요구르트의 부드러운 식감을 부여하는 효과도 있다. 종래에 호상 요구르트에서 층분리 또는 이수현상의 방지를 위해 사용하던 펙틴은 용해성이 떨어지는 단점이 있어, 본원 발명에 따른 사이코스 함유 호상요구르트 저장 안정성 증강용 조성물을 단독 또는 펙틴과 함께 사용하여 저장 안정성을 더욱 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 D-사이코스가 함유된 호상 요구르트의 제조방법을 보여주는 공정도이다.
도 2는 본 발명에 사용되는 사이코스 시럽 제조를 위한 발현 재조합 벡터(pCES_sodCDPE)의 일예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 호상 요구르트의 저장기간에 따른 pH 변화를 보여주는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 호상 요구르트의 저장기간에 따른 산도 변화를 보여주는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 호상 요구르트의 저장기간에 따른 점도 변화를 보여주는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 호상 요구르트의 저장기간에 따른 흐름성 변화를 보여주는 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따르 호상 요구르트의 저장기간에 따른 경도 변화를 보여주는 그래프이다.
이하, 본 발명을 하기의 실시예에 의하여 더욱 상세히 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
제조예 1: 사이코스 생산 균주 및 사이코스 시럽의 제조
제조예 1-1: 사이코스 생산 균주의 제조
크로스트리디움 신댄스(Clostridiuim scindens ATCC 35704)로부터 유래된 사이코스 에피머화 효소의 암호화 유전자(DPE gene; Gene bank: EDS06411.1)를, 대장균에 최적화하여 변형한 형태의 폴리뉴클리오티드로 합성하고 CDPE라 명명하였다. 대장균에 최적화된 폴리뉴클리오티드(서열번호 2)와 pET21a 벡터로부터 확보한 sod 프로모터와 T7 터미네이터를 피씨알을 통해 각각의 주형으로 확보하였고, 이를 오버랩 피씨알(PCR) 법으로 하나의 주형으로 연결하여 T-vector cloning을 통해 pGEM T-easy vector에 클로닝하여, sod 프로모터(서열번호 1), 서열번호 8의 최적화 CDPE 서열 및 T7-터미네이터를 포함하는 폴리뉴클레오티드의 서열을 확인하였다.
상기 확인된 전체 폴리뉴클레오티드를 제한효소 NotI과 XbaI(NEB)을 사용하여 발현벡터인 pCES208(J. Microbiol. Biotechnol., 18:639-647, 2008)의 동일한 제한효소 부위에 삽입하여 재조합 벡터 pCES208/사이코스 에피머화 효소(pCES_sodCDPE)를 제조하였다. 상기 제조된 재조합 벡터(pCES_sodCDPE)의 개열지도를 도 2에 개시하였다.
상기 제조된 재조합 벡터(pCES_sodCDPE) 플라스미드를 전기천공법(electroporation)을 사용하여 코리네박테리움 글루타리쿰을 형질전환시켰다. 콜로니를 picking하여 카나마이신(Kanamycin)을 최종농도 15ug/ml로 첨가한 LB 배지(트립톤 10g/L, NaCl 10g/L, 효모 추출물 5g/L) 4ml에 접종한 후, 배양조건 30℃ 및 250rpm에서 약 16시간 동안 배양하였다. 그리고 나서 상기 배양액 중 1ml을 수득하여 15ug/ml의 카나마이신을 포함하고 있는 100ml LB 배지에 접종하여 본 배양을 16시간 이상 진행하였다. Beadbeater를 이용하여 배양한 세포를 용해(lysis)시킨 후 상등액만 취득하여 샘플버퍼와 1 : 1로 혼합 후 100℃에서 5분간 가열한다. 준비한 샘플은 12% SDS-PAGE gel (조성: running gel - 3.3 ml H2O, 4.0 ml 30% acrylamide, 2.5 ml 1.5M Tris buffer(pH 8.8), 100 ㎕ 10% SDS, 100 ㎕, 10% APS, 4 ㎕ TEMED / stacking gel - 1.4 ml H2O, 0.33 ml 30% acrylamide, 0.25 ml 1.0M Tris buffer(pH 6.8), 20 ㎕ 10% SDS, 20 ㎕ 10% APS, 2 ㎕ TEMED)에 180V로 약 50 분 동안 전기영동하여 단백질 발현을 확인하였다. CDPE의 발현을 SDS-PAGE gel상에서 확인 후 정확한 발현량의 측정을 위해 Ni-NTA resin을 이용한 His-tag정제 진행하여, 계산식(발현율(%) = (Purified protein(mg) / Total soluble protein(mg)) * 100)을 이용하여 발현율 계산하였다. 상기 제조된 형질전환 코리네박테리움 글루타리쿰은 전체 수용성 단백질을 16.62mg 및 정제된 효소 단백질 1.74 mg을 생산하였다.
1-2: 사이코스 시럽의 제조
제조예 1-1에서 얻어진 사이코스 에피머화 효소를 생산하는 재조합 균주를 이용하여 과당으로부터 사이코스를 제조하고자, 균주 배양에서 원심분리로 세포를 회수하였다.
그런 후에 상기 세포 현탁액에 최종 부피에 유화제(M-1695)를 0.05% (w/v) 처리하여 35℃(±5℃)에서 60 분간 처리하였다. 반응이 완료된 균체는 다시 원심분리기를 이용하여 유화제가 포함된 상등액은 제거한 뒤 균체를 회수하였다.
고정화 비드 제조를 위하여, 상기 회수된 균체는 D.W.와 혼합하여 최종 균체 농도 5% (w/v)로 맞추고, 물에 용해된 4% (w/v) 알긴산과 회수된 균체 5%(w/v)를 1:1로 혼합하고, 혼합시 생성된 기포를 제거하기 위해 4℃에서 냉장 보관하였다. 상기 냉장 보관된 혼합액은 Neddle (내경 0.20~0.30mm)을 통해 혼합액이 사출되어 방울 형태로 형성되며 무게에 의해 낙하하게 되며, 낙하 된 혼합액은 미리 제조된 100mM 염화칼슘 (CaCl2) 용액으로 떨어뜨려 경화시켜 구형 또는 타원형의 비드를(지름 2.0~2.2mm) 형성하였다. 상기 형성된 비드들은 100mM 염화칼슘 용액에 담그어 교반기에 의해 골고루 섞어지면서 더욱 경화되도록 하였다.
상기 혼합액이 모두 사출된 후에, 4~6시간 냉장 보관하면서 비드를 더욱 경화시킨 뒤에 새로운 100mM 염화칼슘 용액과 교체하여 냉장 상태에서 약 6시간 정도 경화를 시켰다. 경화가 완료된 비드는 걷어내 물기를 완전히 제거한 후, 비드 부피 대비 3배 부피의 물을 투입한 후 10분간 교반하고, 이러한 과정을 3회 처리하여 염화칼슘 용액을 제거하였다. 세척된 비드들은 망간 소킹을 위하여 물기를 완전 제거한 후, 10mM 망간이 포함된 40 brix (%) 반응 기질을 비드 부피 대비 3 배 부피로 투입한 후 10분간 교반하고, 이러한 처리를 3회 이상 처리하여 10mM 망간이 포함된 반응 기질로 교체하였다. 반응 기질은 pH 6.8~7.2로 3N NaOH에 의해 조절되며, 생산물의 종류에 따라 액상 과당 또는 결정 과당이 반응 기질이 될 수 있다. 10mM 망간이 포함된 반응 기질로 교체된 비드들은 반응조로 옮겨진 뒤, 반응 온도 50℃에서 약 30~60분간 반응하여 망간 및 과당으로 비드의 소킹 작업을 완료하였다. 소킹이 완료된 비드는 지름이 약 1.6~1.8mm로 줄어들며 강도 또한 증가하게 된다. 소킹이 완료된 비드들의 기질을 제거 후 고정화 반응 컬럼에 충진 후 사이코스 시럽 생산에 이용하였다.
<고정화 컬럼 반응조건>
반응 온도: 컬럼 자켓 내부 온도 50℃
기질 유속: 0.5 SV (space velocity L. h-1)
반응 기질: 결정 과당 40brix, pH 6.8~7.2,
비드 제조: 2.5%(w/w) 균체, 2%(w/w) 알긴산 혼합 및 10mM Mn2 + soaking
상기 고정화 반응 컬럼에, 원료 용액이 75 %의 고형분을 포함하고, 전체 고형분 함량이 100 중량부일 때, 과당의 함량이 92 중량부로 포함하는 원료를 제공하여 두 가지 조성의 혼합당인 사이코스 시럽을 제조하였다. 즉, 상기 반응액으로부터 포도당:과당:사이코스:올리고당의 중량비로 포도당:과당:사이코스:올리고당=6:67:25:2인 25(w/w)% 사이코스 시럽을 수득하여 하기 실시예에 사용하였다.
1-3: 사이코스 분말의 제조
제조예 1-2에서 얻어진 사이코스 시럽을 유색 및 이온 성분 등의 불순물을 제거하기 위해 양이온 교환수지, 음이온 교환수지 및 양이온과 음이온교환수지가 6혼합된 수지로 충진된 상온의 컬럼에 시간 당 이온교환수지 2배부피의 속도로 통액 시켜 탈염시킨 후, 칼슘(Ca2 +) 타입의 이온교환수지로 충진된 크로마토그래피를 이용하여 고순도의 사이코스 용액으로 분리 수득하였다. 상기 고순도 사이코스 시럽을 82Bx 농도로 농축시키고, 과포화 상태가 되는 온도 35℃에서 서서히 온도 10℃까지 냉각시켜 결정을 생성시켰다. 상기 결정화 단계에서 수득된 사이코스 결정은 원심 탈수에 의해 모액을 제거하고 결정을 냉각수로 세척한 후, 건조하여 회수하였다.
실시예 1. 사이코스 시럽을 이용한 호상 요구르트의 제조
1-1: 유산균 배양액의 제조
원유 90 중량%, 탈지분유 5 중량%, 정제수 5 중량%의 혼합액을 제조하였다. 상기 얻어진 원료 혼합액을 원료의 완전 용해를 목적으로 60 내지 65℃에서 5 내지 10분간 예비살균하고, 상기 예비 살균된 배양액을 균질기(NIRO SOAVI(이탈리아)를 이용하여 200 Kg/cm2(BAR)의 압력을 가하여 균질액을 제조하였다. 그 다음 상기 균질액을 132 내지 135℃에서 2 내지 3초간 UHT(Ultra High Temperature heating method) 살균하고, 살균한 원료액을 38 내지 43℃로 냉각하였다.
상기 살균 및 냉각을 거친 혼합액 각각에, 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus), 스트렙토코커스 써모필러스(Streptococcus thermophilus) 및 비피도박테리움 비피덤(Bifidobacterium bifidum)이 혼합된 Chr.-Hansen사(덴마크)의 ABT-5를 접종하였다. 유산균을 접종한 후 37℃ 내지 40℃의 발효기에서, pH가 4.0 내지 4.6으로 감소할 때까지 배양시켜, 유산균 배양액을 15 내지 20℃로 냉각하였다.
1-2: 시럽액 제조
변성전분(아세틸아디핀산이전분 (Acetylated Distarch Adipate))에, 당류 또는 사이코스 시럽을 혼합하여 하기 표 2의 실시예 1에 기재된 원료 혼합액(사이코스 시럽 50 중량%)을 제조하였다. 하기 표 2에서, 사이코스 시럽 및 변성 전분은 ㈜삼양제넥스 제품이다. 상기 사이코스 시럽은 제조예 1-2에서 제조한 25% 사이코스 시럽이다.
1-3: 호상 요구르트 제조
요구르트의 총 중량을 기준으로, 제조예 2의 유산균 배양액 80 중량%와, 실시예 1-1에서 제조한 시럽액 20 중량%를 혼합하여 호상 요구르트를 제조하였다. 상기 얻어진 원료 혼합액을 98℃에서 60초간 살균하고, 살균한 원료액을 15 내지 20℃로 냉각하였다.
실시예 2: 사이코스 분말을 이용한 호상 요구르트의 제조
2-1: 시럽액 제조
변성전분(아세틸아디핀산이전분 (Acetylated Distarch Adipate))에, 당류 또는 사이코스 분말을 혼합하여 하기 표 2 의 실시예 2에 기재된 원료 혼합액(사이코스 분말 37.5 중량%)에 기재된 원료 혼합액을 제조하였다. 하기 표 2에서, 사이코스 분말 및 변성 전분은 ㈜삼양제넥스 제품이다. 상기 사이코스 분말은 제조예 1-3에서 제조한 것이다.
2-2: 호상 요구르트 제조
전체 요구르트 구성성분을 기준으로 1-1에서 제조한 유산균 배양액 80 중량%와, 상기 실시예 2-1에서 제조한 시럽액 20 중량%를 혼합하여 호상 요구르트를 제조하였다. 상기 얻어진 원료 혼합액을 원료가 완전 용해시킨 후 98℃에서 60초간 살균하고, 살균한 원료액을 15 내지 20℃로 냉각하였다.
비교예 1. 백설탕을 이용한 호상 요구르트의 제조
실시예 1과 실질적으로 동일한 방법으로 원료 혼합액을 제조하였으나, 다만 실시예 1의 사이코스 시럽 50 중량% 대신에, 비교예 1은 백설탕 37.5 중량%를 사용하였다. 비교예 1의 원료 조성은 하기 표 2에 기재되어 있다.
전체 요구르트 구성성분을 기준으로 실시예 1-1에서 제조한 유산균 배양액 80 중량%와, 상기 제조한 시럽액 20 중량%를 혼합하여 호상 요구르트를 제조하였다. 상기 얻어진 원료 혼합액을 원료가 완전 용해시킨 후 98℃에서 60초간 살균하고, 살균한 원료액을 15 내지 20℃로 냉각하였다.
원재료명 비교예1 실시예1 실시예2
백설탕(wt%) 37.5 0 0
사이코스25% 시럽 (wt%) 0　 50 0　
사이코스 분말 (wt%) 0 0　 37.5
변성전분 (wt%) 4 4 4
효소처리
스테비아 (wt%)		 0　 0　 0.075
정제수 (wt%) 58.5 46 58.425
합 계 (wt%) 100.000 100.000 100.000
시험예 1. 호상 요구르트의 관능 평가
유산균에 의해서 생성되는 풍미성분은 diactyl, acetoin, volatile acids, carbon dioxide, acetaldehyde, ethanol 등이며 이는 유산균 배양액의 풍미를 저해하는 요인이 된다. 따라서 실시예 1 및 2에서 얻어진 2종의 호상 요구르트의 풍미성분으로 발생되는 정도를 관능평가를 통해 확인하였다.
관능평가 패널수는 12명으로 하였으며, 관능평가 방법은 10점 척도법으로 하기 7개 항목에 대해서 1점부터 10점까지 부여하게 하였다.
[평가항목]
신맛의 정도(신맛이 전혀 없다(1점)-신맛이 매우 강하다(10점)),
단맛의 정도(단맛이 전혀 없다(1점)-단맛이 매우 강하다(10점)),
발효취(디아세틸취, 알데히드취 등) 정도(매우 발효취 많다(1점)-발효취 전혀 없다(10점)),
부드러운 정도(전혀 텁텁하지 않다(1점)-매우 텁텁하다(10점)),
전체 발란스(발란스가 나쁘다(1점)-발란스가 좋다(10점))
전체 기호도(매우 나쁘다(1점)-매우 좋다(10점))
상기 관능평가의 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
평가항목 비교예1 실시예1 실시예2
신맛의 정도 3.50 3.48 3.50
단맛의 정도 5.90 6.10 5.85
발효취 발생 정도 4.48 4.21 3.95
부드러운 정도 5.20 5.30 5.20
발란스 5.60 5.80 5.60
전체기호도 5.20 5.90 5.45
표 3의 결과에 나타낸 바와 같이, 비교예 1 및 실시예 1-2에 따른 호상 요구르트는 신맛의 정도의 경우 거의 차이가 없었다. 단맛의 정도, 부드러운 정도, 및 발란스는 사이코스 시럽 첨가 시(실시예 1) 가장 높았으며, 발효취 발생 정도는 사이코스 분말(실시예 2), 사이코스 시럽(실시예 1), 백설탕(비교예 1)의 순서로 발생이 많아짐을 확인하였다. 전체적인 기호도는 역시 사이코스시럽 첨가 시(실시예 1) 기호성이 향상됨을 확인하였다.
시험예 2. 저장 기간에 따른 유산균 수 변화 측정
비교예 1 및 실시예 1-2에서 얻어진 3종의 얻어진 호상 요구르트에 대해서, 25일 동안 냉장보관(4 내지 10℃)하면서, 저장 개시시점기준으로 1일, 5일, 10일, 15일, 20일, 25일째에 6회에 걸쳐 유산균배양액의 유산균 수를 측정하였다. 유산균 수는 시료 25g을 무균적으로 채취한 후 멸균된 0.85% NaCl에 희석한 샘플 1 mL을 MRS한천배지에 접종하여 25℃에서 48-96시간 배양한 후 나타나는 콜로니수를 측정하고, 그 결과를 유산균수 (log CFU/mL)로 표 4에 나타내었다.
저장기간 비교예1 실시예1 실시예2
1일 9.21 9.65 9.59
5일 10.43 11.02 10.65
10일 11.78 10.48 11.83
15일 10.75 10.23 10.29
20일 10.26 10.34 10.41
25일 10.60 10.70 10.67
표 4에 나타낸 바와 같이, 호상 요구르트의 저장기간 중 유산균 수는 비교예1, 실시예1, 및 실시예 2 모두 차이가 없음을 확인하였다.
시험예 3. 저장 기간에 따른 대장균 측정
실시예 3에 비교예 1 및 실시예 1-2에서 얻어진 3종의 호상 요구르트에 대해서, 25일 동안 냉장보관(4 내지 10℃)하면서, 저장 개시시점기준으로 1일, 5일, 10일, 15일, 20일, 25일째에 6회에 걸쳐 대장균 증식 여부를 측정하였다.
대장균은 유당배지법을 이용하여 정성시험을 통해 확인하였다. 유당배지를 이용한 대장균의 정성시험은 추정시험, 확정시험, 완전시험의 3단계로 나눠 측정하고, 그 결과를 (log CFU/mL)로 표 5에 나타내었다.
구체적으로, 1단계는 추정시험으로　시험용액을 접종한 유당배지를 35-37℃에서 24±2시간 배양한 후 발효관내에 가스가 발생하면 추정시험 양성으로 판단하였다. 또한, 24±2시간 내에 가스가 발생하지 아니하였을 때에 배양을 계속하여 48±3시간까지 관찰하였다. 이 때까지 가스가 발생하지 않았을 때에는 추정시험 음성이고 가스발생이 있을 때에는 추정시험 양성이며 다음의 확정시험을 실시하였다.
2단계는 확정시험으로 추정시험에서 가스 발생한 유당배지 발효관으로부터 BGLB 배지에 접종하여 35-37℃에서 24±2시간 동안 배양한 후 가스발생 여부를 확인하고, 가스가 발생하지 아니하였을 때에는 배양을 계속하여 48±3시간까지 관찰하였다.
가스발생을 보인 BGLB 배지로부터 Endo 한천배지 또는 EMB 한천배지에 분리 배양하였다. 35-37℃에서 24±2시간 배양 후 전형적인 집락이 발생되면 확정시험 양성으로 판단하였다. BGLB배지에서 35-37℃로 48±3시간 동안 배양하였을 때 배지의 색이 갈색으로 되었을 때에는 하기의 완전시험을 실시하였다.
3단계는 완전시험으로 대장균의 존재를 완전히 증명하기 위하여 위의 평판상의 집락이 그람음성, 무아포성의 간균임을 확인하고, 유당을 분해하여 가스의 발생 여부를 재확인하였다. 확정시험의 Endo 한천배지나 EMB한천배지에서 전형적인 집락 1개 또는 비전형적인 집락 2개 이상을 각각 유당배지 발효관과 보통한천배지에 접종하여 35~37℃에서 48±3시간동안 배양하였다. 이때 가스를 발생한 발효관에 해당되는 한천배지의 집락에 대하여 그람음성, 무아포성 간균이 증명되면 완전시험은 양성이며 대장균 양성으로 판정하였다.
저장기간 비교예1 실시예1 실시예2
1일 음성 음성 음성
5일 음성 음성 음성
10일 음성 음성 음성
15일 음성 음성 음성
20일 음성 음성 음성
25일 음성 음성 음성
표 5에서 볼 수 있듯이, 비교예 1 및 실시예 1-2에서 얻어진 호상 요구르트는 저장기간 중 대장균은 모두 음성으로 측정되었다.
시험예 4. 저장 기간에 따른 이수현상 측정
비교예 1 및 실시예 1-2에서 얻어진 3종의 호상 요구르트에 대해서, 25일 동안 냉장보관(4 내지 10℃)하면서, 저장 개시시점기준으로 1일, 5일, 10일, 15일, 20일, 25일째에 6회에 걸쳐 이수현상 발생유무를 확인하였다.
통상 이수현상은 pH가 낮아지면서 등전점(우유의 등전점 pH4.6정도임)이 양이온 또는 음이온의 전하가 변화되면서 발생되는 현상이며, 호상 요구르트의 품질저하를 초래하는 대표적인 현상이다. 이수현상 발생 여부는 유청의 분리여부를 기준으로 측정하고, 그 결과를 하기 표 6에 나타내었다.
저장기간 비교예1 실시예1 실시예2
1일 없음 없음 없음
5일 없음 없음 없음
10일 없음 없음 없음
15일 없음 없음 없음
20일 없음 없음 없음
25일 없음 없음 없음
표 6에서 확인할 수 있듯이, 비교예 1, 실시예 1 및 실시예 2에 따른 모든 호상 요구르트에서 이수현상이 나타나지 않음을 확인하였다. 이수현상의 방지에는 첨가된 변성전분도 기여하는 것으로 해석된다.
시험예 5. 저장 기간에 따른 호상 요구르트의 물성변화 측정
비교예 1 및 실시예 1-2에서 얻어진 3종의 호상 요구르트에 대해서, 25일 동안 냉장보관(4 내지 10℃)하면서, 저장 개시시점기준으로 1일, 5일, 10일, 15일, 20일, 25일째에 6회에 걸쳐 pH, 산도, 점도, 경도, 및 흐름성을 측정하였으며, 각 물성의 측정방법은 다음과 같으며 그 결과를 표 7 내지 표 9에 나타냈다.
(1)pH 측정
pH 미터 (Methrom 780 pH meter, Switzerland)를 이용하여 호상 요구르트의 저장 기간에 따른 pH 변화를 측정하였고 그 결과를 표 7 및 도 3에 나타냈다.
저장기간 비교예1 실시예1 실시예2
1일 4.298 4.285 4.299
5일 4.281 4.271 4.294
10일 4.203 4.256 4.274
15일 4.128 4.216 4.26
20일 4.104 4.205 4.225
25일 4.057 4.155 4.2
표 7에서 확인 할 수 있듯이, 저장기간에 따른 호상 요구르트의 pH 변화는 실시예 1 및 2의 pH 감소 속도가 비교예 1에 비해 늦음을 확인하였다. 이는 저장 중 산미 발생이 적어 비교예 1에 비해 유통기한이 증가시킬 수 있을 의미하며, pH하한 수치가 4.1일 경우 실시예 1 및 2는 약 25일까지 연장할 수 있음을 확인하였다.
(2) 산도 측정
시료를 10mL에 배양 후 산도는 시료를 10㎖씩 취하여 CO2를 제거한 증류수 10㎖를 가하여 0.1N NaOH로 pH가 8.5가 될 때까지 적정하여 다음 수학식 1에 의하여 젖산의 산도로 환산하였다.
[수학식 1]
Figure 112015050849411-pat00001
저장일수 비교예1 실시예1 실시예2
1일 0.900 0.900 0.878
5일 0.878 0.866 0.878
10일 0.923 0.900 0.889
15일 0.934 0.923 0.923
20일 0.953 0.911 0.911
25일 0.985 0.923 0.923
표 8에서 확인할 수 있듯이, 저장기간에 따른 호상 요구르트의 산도 변화를살펴보면, 비교예 1에 비해 실시예 1 및 2가 산도 증가 속도가 늦음을 확인하였다. 이러한 실시예의 산도 증가속도 지연은 저장기간 중 산미 발생이 적어 비교예 1에 비해 유통기한이 증가시킬 수 있음을 의미하며, 산도의 하한 수치를 0.93로 하는 경우 실시예 1 및 2는 25일까지 유통기한이 연장될 수 있음을 확인하였다.
(3) 점도 측정
Programmable Rheometer(BROOKFIELD DV-Ⅲ ULTRA, U.S.A)를 이용하여 T-Bar Spindle을 이용하여 점도를 4 ℃에서 측정하고 하기 수학식에 따라 1일 차 점도를 기준으로 계산된 점도 증가율 표 9에 나타내었다.
[수학식 2]
점도 증가율(%) = {(해당 저장일자의 점도-1일차 점도)/1일차 점도} * 100
저장기간 비교예1 실시예1 실시예2
점도(cp) 증가율(%) 점도(cp) 증가율(%) 점도(cp) 증가율(%)
1일 34,211 0 44,990 0 53,145 0
5일 61,206 78.9 58,302 29.6 58,019 9.2
10일 67,954 98.6 57,175 27.1 59,050 11.1
15일 52,179 52.5 59,800 32.9 61,674 16.0
20일 58,019 69.6 62,612 39.2 59,894 12.7
25일 53,520 56.4 59,144 31.5 59,700 12.3
표 9에서 확인할 수 있듯이, 비교예 1(백설탕)은 저장 10일에 최고의 점도로 증가되며 그 후로는 낮아지나, 실시예 1(사이코스 시럽) 및 2(사이코스 분말)는 점도의 변화가 저장 5일차 이후 변화가 거의 없음을 확인하였다. 저장 1일차 점도를 기준으로 점도 증가율을 살펴보면, 비교예 1의 경우 설탕을 사용한 비교예 1의 경우 최대 98.6%까지 점도가 증가하였으나, 실시예 1 및 2의 사이코스를 포함하는 호상 요구르트의 경우 40% 이하로, 점도 증가율이 낮아 저장기간 중 점도 변화가 크지 않음을 알 수 있다.
이는 사이코스(시럽, 분말) 첨가 시 호상 요구르트의 점도를 일정하게 유지시켜 주는 효과가 있는 것으로, 제조 직후와 일정기간 경과 후에도 유사한 조직감에 도움이 된다.
(4) 흐름성 측정
Consistometer를 이용하여 100g을 계량하고 30초 지난 후 이동한 거리로 흐름성을 하고, 이동한 거리는 cm로 나타내었고 그 결과를 표 10에 나타내었다.
　저장기간 비교예1 실시예1 실시예2
1일 2.0 1.7 1.5
5일 1.8 1.3 1.1
10일 1.7 1.2 1.1
15일 1.7 1.2 1.2
20일 1.7 1.3 1.2
25일 1.7 1.3 1.2
표 10에서 확인 할 수 있듯이, 비교예 1(백설탕)에 비해 실시예 1(사이코스 시럽) 및 2(사이코스 분말)는 흐름성이 적은 것으로 나타났다. 이는 사이코스 함유 시 원료간 결합력이 더욱 강화되는 것으로 판단된다. 다만, 비교예 1, 실시예 1 및 2 모두 저장기간 중 흐름성의 변화는 관찰되지 않았다.
(5) 경도 측정
텍스쳐 어날라이저로 아래의 표 11의 조건에서 경도를 측정하였다.
본 실험 속도
(Test Speed)		 1.0mm/s
후 실험 속도
(Post Speed)		 1.0mm/s
거리
(Distance)		 20.0%
시험 시작점
(Trig.Force)		 5g
탐침
(Probe)		 P36R 36mm DIA RADIUS ALUMINIUM AACC
그 결과로서, 단위 면적당 가해지는 힘을 g로 나타내어 하기의 표 12에 기재하였다.
　 비교예1 실시예1 실시예2
1일 75.415 94.584 96.487
5일 94.295 106.738 109.667
10일 102.266 111.064 110.015
15일 106.288 114.195 117.935
20일 106.754 116.41 115.656
25일 109.065 113.553 113.207
표 12에 나타낸 바와 같이, 비교예 1(백설탕)에 비해 실시예 1(사이코스 시럽) 및 2(사이코스 분말)는 경도가 더욱 높으며, 이는 사이코스 함유 시 원료가 네트워크가 더욱 강하게 결합되어 있는 것으로 판단된다. 또한, 저장기간 중 비교예 1에 비해 실시예 1 및 2가 더욱 안정한 경도를 지니는 것으로 확인되어, 유통기간 중 일정한 조직감에 도움이 될 것으로 판단된다.
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Arg Leu Phe Glu Val Met 85 90 95 Ala Gly Leu Asp Ile His Leu Ile Gly Gly Ala Leu Tyr Ser Tyr Trp 100 105 110 Pro Val Asp Phe Ala Thr Ala Asn Lys Glu Glu Asp Trp Lys His Ser 115 120 125 Val Glu Gly Met Gln Ile Leu Ala Pro Ile Ala Ser Gln Tyr Gly Ile 130 135 140 Asn Leu Gly Met Glu Val Leu Asn Arg Phe Glu Ser His Ile Leu Asn 145 150 155 160 Thr Ser Glu Glu Gly Val Lys Phe Val Thr Glu Val Gly Met Asp Asn 165 170 175 Val Lys Val Met Leu Asp Thr Phe His Met Asn Ile Glu Glu Ser Ser 180 185 190 Ile Gly Asp Ala Ile Arg His Ala Gly Lys Leu Leu Gly His Phe His 195 200 205 Thr Gly Glu Cys Asn Arg Met Val Pro Gly Lys Gly Arg Thr Pro Trp 210 215 220 Arg Glu Ile Gly Asp Ala Leu Arg Glu Ile Glu Tyr Asp Gly Thr Val 225 230 235 240 Val Met Glu Pro Phe Val Arg Met Gly Gly Gln Val Gly Ser Asp Ile 245 250 255 Lys Val Trp Arg Asp Ile Ser Lys Gly Ala Gly Glu Asp Arg Leu Asp 260 265 270 Glu Asp Ala Arg Arg Ala Val Glu Phe Gln Arg Tyr Met Leu Glu Trp 275 280 285 Lys <210> 8 <211> 870 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> modified nucleic acid sequence (1) of the enzyme protein of SEQ ID NO: 7 <400> 8 atgaaacacg gtatctacta cgcgtactgg gaacaggaat gggcggcgga ctacaaacgt 60 tacgttgaaa aagcggcgaa actgggtttc gacatcctgg aagttggtgc ggcgccgctg 120 ccggactact ctgcgcagga agttaaagaa ctgaaaaaat gcgcggacga caacggtatc 180 cagctgaccg cgggttacgg tccggcgttc aaccacaaca tgggttcttc tgacccgaaa 240 atccgtgaag aagcgctgca gtggtacaaa cgtctgttcg aagttatggc gggtctggac 300 atccacctga tcggtggtgc gctgtactct tactggccgg ttgacttcgc gaccgcgaac 360 aaagaagaag actggaaaca ctctgttgaa ggtatgcaga tcctggcgcc gatcgcgtct 420 cagtacggta tcaacctggg tatggaagtt ctgaaccgtt tcgaatctca catcctgaac 480 acctctgaag aaggtgttaa attcgttacc gaagttggta tggacaacgt taaagttatg 540 ctggacacct tccacatgaa catcgaagaa tcttctatcg gtgacgcgat ccgtcacgcg 600 ggtaaactgc tgggtcactt ccacaccggt gaatgcaacc gtatggttcc gggtaaaggt 660 cgtaccccgt ggcgtgaaat cggtgacgcg ctgcgtgaaa tcgaatacga cggtaccgtt 720 gttatggaac cgttcgttcg tatgggtggt caggttggtt ctgacatcaa agtttggcgt 780 gacatctcta aaggtgcggg tgaagaccgt ctggacgaag acgcgcgtcg tgcggttgaa 840 ttccagcgtt acatgctgga atggaaataa 870 <210> 9 <211> 870 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> modified nucleic acid sequence(2) of the enzyme protein of SEQ ID NO:7 <400> 9 atgaagcacg gcatctacta cgcatactgg gagcaggagt gggcagcaga ctacaagcgc 60 tacgttgaga aggcagcaaa gctgggcttc gacatcctgg aggttggcgc agcaccactg 120 ccagactact ccgcacagga ggttaaggag ctgaagaagt gcgcagacga caacggcatc 180 cagctgaccg caggctacgg cccagcattc aaccacaaca tgggctcctc cgacccaaag 240 atccgcgagg aggcactgca gtggtacaag cgcctgttcg aggttatggc aggcctggac 300 atccacctga tcggcggcgc actgtactcc tactggccag ttgacttcgc aaccgcaaac 360 aaggaggagg actggaagca ctccgttgag ggcatgcaga tcctggcacc aatcgcatcc 420 cagtacggca tcaacctggg catggaggtt ctgaaccgct tcgagtccca catcctgaac 480 acctccgagg agggcgttaa gttcgttacc gaggttggca tggacaacgt taaggttatg 540 ctggacacct tccacatgaa catcgaggag tcctccatcg gcgacgcaat ccgccacgca 600 ggcaagctgc tgggccactt ccacaccggc gagtgcaacc gcatggttcc aggcaagggc 660 cgcaccccat ggcgcgagat cggcgacgca ctgcgcgaga tcgagtacga cggcaccgtt 720 gttatggagc cattcgttcg catgggcggc caggttggct ccgacatcaa ggtttggcgc 780 gacatctcca agggcgcagg cgaggaccgc ctggacgagg acgcacgccg cgcagttgag 840 ttccagcgct acatgctgga gtggaagtaa 870

Claims (19)

  1. 사이코스를 포함하는 저장 안정성 증강된 호상 요구르트로서,
    상기 사이코스는 생물학적 방법으로 제조된 사이코스 혼합당 시럽, 또는 상기 혼합당 시럽으로부터 제조되는 분말이며, 상기 혼합당 시럽은 생물학적 방법으로 제조된 혼합당 시럽의 고형분 함량 100 중량부 기준으로 사이코스 2 내지 55 중량부, 과당 30 내지 80 중량부 및 포도당 2 내지 60 중량부로 포함하는 것이며,
    상기 호상 요구르트의 저장기간 중 점도 증가율은 초기 점도를 기준으로 40% 이하이며,
    pH 3.5 내지 4.8이고 산도는 0.7 내지 1.2인 것인, 호상 요구르트.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 호상 요구르트는 4 내지 10℃에서 5일 내지 25일간 보관시 점도가 초기 점도를 기준으로 저장기간 중 점도 증가율은 40% 이하인 호상 요구르트.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 호상 요구르트는 저장기간 중 pH, 산도, 및 점도의 범위가 유지되는 기간은 5 내지 25일인 것인, 호상 요구르트.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 사이코스를 포함하는 저장 안정성 증강된 호상 요구르트는 유산균 배양물 및 당류 시럽액을 포함하는 호상 요구르트.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 호상 요구르트는 유산균 배양물과 당류 시럽액이 6:4 내지 9:1의 중량비로 포함된 것인, 호상 요구르트.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 사이코스는 유산균 배양물, 당류 시럽액 또는 이들의 혼합물에 포함되는 것인, 호상 요구르트.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제8항에 있어서, 상기 당류 시럽액은 사이코스 및 변성 전분을 포함하는 것인 호상 요구르트.
  13. 제6항에 있어서, 상기 당류 시럽액은 설탕, 과당, 물엿, 희소당 및 고감미도 감미료로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상의 당류를 추가로 포함하는 것인 호상 요구르트.
  14. 제6항에 있어서, 상기 유산균 배양물은 우유-함유 원료에 유산균을 배양하여 제조된 것인, 호상 요구르트.
  15. 사이코스를 이용하여 호상 요구르트의 저장 안정성을 증가시키는 방법으로서,
    상기 사이코스는 생물학적 방법으로 제조된 사이코스 혼합당 시럽, 또는 상기 혼합당 시럽으로부터 제조되는 분말이며, 상기 혼합당 시럽은 생물학적 방법으로 제조된 혼합당 시럽의 고형분 함량 100 중량부 기준으로 사이코스 2 내지 55 중량부, 과당 30 내지 80 중량부 및 포도당 2 내지 60 중량부로 포함하며,
    상기 호상 요구르트의 저장기간 중 점도 증가율은 초기 점도를 기준으로 40% 이하이며,
    pH 3.5 내지 4.8이고 산도는 0.7 내지 1.2인 것인,
    호상 요구르트의 저장 안정성을 증가시키는 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 사이코스는 유산균 배양물, 당류 시럽액 또는 이들의 혼합물로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상에 포함되는 것인, 방법.
  17. 삭제
  18. 제15항에 있어서, 상기 사이코스는 전체 조성물 100 중량% 기준으로 사이코스 2 내지 55 중량%로 포함하는 것인, 방법.
  19. 삭제
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