KR101784091B1 - 베리류를 함유하는 발효유의 제조방법 및 그로부터 제조된 발효유 - Google Patents

베리류를 함유하는 발효유의 제조방법 및 그로부터 제조된 발효유 Download PDF

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Abstract

본 발명은 우유에 스타터(starter)로서 케피어(Kefir) 종균, 설탕 대신에 올리고당, 자일리톨을 접종시킨 후에, 증점제로서 말토덱스트린을 첨가하여 발효시킨 다음 플레인(plain) 요거트를 만들고 나서 크렌베리(Cran Berry), 스트로베리(Straw Berry), 아로니아(Aronia) 분말을 첨가함으로써 기능성을 강화시킨 베리류를 함유하는 발효유의 제조방법 및 그로부터 제조된 발효유에 관한 것이다.

Description

베리류를 함유하는 발효유의 제조방법 및 그로부터 제조된 발효유{Method for Producing Fermented Milk with Berries and Fermented Milk Thereby}
본 발명은 베리(Berry)류를 함유하는 발효유의 제조방법 및 그로부터 제조된 발효유에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 우유에 스타터(starter)로서 케피어(Kefir) 종균, 설탕 대신에 올리고당, 자일리톨을 접종시킨 후에, 증점제로서 난소화성 말토덱스트린을 첨가하여 발효시킨 다음 플레인(plain) 요거트를 만들고 나서 크렌베리(Cran Berry), 스트로베리(Straw Berry), 아로니아(Aronia) 분말을 첨가함으로써 기능성을 강화시킨 발효유를 제조하는 방법 및 그로부터 제조된 발효유를 제공할 수 있다.
발효유(fermented milk)는 일반적으로 우유, 산양유, 마유 등과 같은 포유 동물류의 젖을 원료로 하여 젖산균이나 효모 또는 이 두 가지 미생물을 스타터(starter)로 하여 발효시킨 것을 말하며, 여기에 향료, 과즙 등을 첨가하여 음용하기에 적합하게 만든 것이다.
현대인의 생활이 육식위주의 서구화된 식단, 채소 등의 식이섬유 섭취 감소, 운동 부족 및 스트레스 증가에 따라 향후 암, 비만 등 늘어나고 있는 성인병의 예방에 초점이 맞추어진 기능성이 다양화된 발효유 제품의 개발이 활발하게 이루어질 것으로 보인다.
그런데 발효유에 기능성을 제고시키기 위하여 첨가되는 식재료로서 여러 가지가 알려져 있다. 그 중에서 베리(berry)는 딸기류(類)의 관목 등의 작은 열매로서, 작은 과일, 씨, 열매를 의미하는데, 보통 단어의 뒤에 붙어(-berry) 식물의 작은 열매를 뜻한다. 베리의 종류로서는 수많은 것이 있는데, 그 중 본 발명에 있어서 발효유를 제조하기 위하여 사용되는 것으로는 다음의 크랜베리(Cranberry), 스트로베리(strawberry), 아로니아(aronia, 또는 초크베리, chokeberry)가 있다.
먼저, “크렌베리(Cranberry)”는 진달래과(철쭉과)의 작은 관목에 열리는 붉은색 열매이다. 그 효능으로서는 크렌베리를 꾸준하게 먹으면 콜레스테롤 수치가 낮아져서 혈액순환 개선에 좋다. 혈관내 콜레스테롤이 없어지면 혈관에 탄력이 생기고 건강해 지며 다이어트에 도움을 주고, 또한 노화방지에 좋다. 크렌베리에 풍부하게 있는 비타민C는 활성산소를 제거해주는 역할을 하여 노화를 늦춰주고, 피부건강에 좋은 영향을 미친다. 크렌베리는 일반적으로 눈에 좋은 영향을 미친다고 하는데, 그 이유는 눈에 좋은 안토시아닌 성분이 풍부하게 들어있기 때문이다. 근간 우리나라에도 가공품을 가끔 볼 수 있으며, 씨를 빼고 말린 크렌베리는 제과, 제빵에 건포도와 같은 용도로의 필링 재료로 각광을 받고 있다. 또한 신장, 잇몸 등의 염증 치료와 예방에 탁월한 효과가 있다고 한다.
“스트로베리(strawberry)”는 딸기, 장미과 다년생 초본 식물로서, 그 열매를 식용한다. 그 효과로서는 비타민C가 많이 함유되어 있어 피로회복과 항산화작용을 한다. 스트로베리에 함유되어 있는 철분은 빈혈을 예방해주고, 빨간색인 안토시안은 눈을 안정시켜주는 효과가 있으며, 라이코펜이 들어있어 동맥경화를 예방해주고 항암효과를 가지고 있다. 또한 스트로베리에 함유되어있는 펙틴성분은 대장활동을 촉진시켜 변비에 도움을 주며 다이어트에 도움을 주는 요소이다. 스트로베리는 과일 자체가 섬유질이 많은 과일이어서 성인병을 예방하는 데 도움을 준다.
“아로니아(aronia)”는 초크베리(chokeberry)라고도 하며, 장미과 다년생 식물로서, 아로니아 나무의 열매를 식용 또는 약용으로 사용하며, 식용 색소의 원료로 쓰이기도 하고, 관상용으로도 역시 재배된다. 그 효능은 지구상에 있는 과일 중 안토시아닌 함유량이 최고라고 하며, 안토시아닌은 강력한 항암 물질로서 체내에 있는 활성산소를 억제하고 항염, 함암작용을 같이 한다. 또한 베리류는 대부분 눈에 이로운 작용을 하는 성분들이 많아서 다량 함유된 안토시아닌이 로돕신이라는 망막색소의 재합성을 촉진시켜 녹내장을 비롯하여 백내장 등 다양한 눈 질환을 예방하는 데 도움을 준다고 알려져 있다. 나아가 현대사회에 스마트폰 중독이 된 어린아이, 청소년, 성인, 노년층 등의 누구나에게 눈 건강을 좋게 해 줄 수 있다는 장점이 있고, 또한 아로니아 속에는 방사능 성분을 중화시키는 성분이 있다고 한다.
베리류를 사용한 발효유와 관련한 종래기술로서, 하기 특허 문헌 0001에는 “딸기 등과 같은 과일을 주원료로 하고 균주로서 락토코쿠스 락티스(Lactococcus lactis)를 접종하여 35∼45℃의 온도 범위에서 산도(pH)가 3.5∼4.5가 될 때까지 15∼25시간동안 발효시키고 상기 발효된 발효물을 급속 동결실에서 -35℃∼-40℃의 온도로 20∼25시간동안 급속 동결시킨 다음 진공 동결 건조기내에서 1∼0.1토르(Torr)의 진공상태를 유지하면서 발효물의 초기 품온이 -25℃∼-35℃에서부터 최종 품온이 40∼50℃에 이를 때까지 30∼50시간 동안 동결 건조한 다음, 일정 크기의 입자로 분쇄하여 최종 제품인 식물류를 이용한 고형의 유산균 발효유의 제조방법”이 개시되어 있다. 그러나 상기 기술은 과일의 고유한 맛과 향을 부여한 고형의 유산균 발효유에 불과할 뿐이고, 딸기 외에 크렌베리, 아로니아를 더 포함하는 발효유와는 전혀 다른 것이다.
또한 하기 특허기술 0002에는 “아로니아, 크랜베리 등으로부터 추출된 안토시아닌 추출물 3~30중량%와 미강, 흑미, 대두 등으로부터 추출된 추출물 70~97중량%를 액상발효장치에 투입한 후 유용미생물을 접종하고 발효하여 효소화한 식품을 제공하는 안토시아닌 효소식품 제조방법”이 개시되어 있다. 그러나 상기 기술은 인체에 항산화효과를 높여 노화방지와 시력개선 및 혈관질환 개선과 예방은 물론 인체에 필수영양소와 간기능 개선, 정력증진 등 소비자의 건강에 크게 기여될 것으로 기대할 뿐이고, 발효유와는 제품의 종류가 전혀 다른 것이다.
따라서 베리류의 강점인 안토시아닌 성분에 초점을 두어 눈 건강에 좋고, 항암, 항염 작용과 성인병 예방에 좋은 기능성 발효유에 관한 기술 개발의 필요성이 절실한 실정이다.
한국 등록특허공보 제10-0574413호(2006. 4. 20. 등록, 식물류로부터 유산균 발효유의 제조방법) 한국 등록특허공보 제10-1443288호(2014. 9. 16. 등록, 안토시아닌 효소식품 제조방법 및 조성물)
본 발명은 베리류의 강점인 안토시아닌 성분에 초점을 두어 눈 건강에 좋고 항암, 항염 작용과 성인병 예방에 좋은 기능성 발효유의 제조방법 및 그로부터 제조된 발효유를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명은 1) 우유를 인큐베이터에 넣어 웜업(warm up)시키는 제 1단계; 2) 상기 제 1단계에서 웜업된 우유에 스타터인 종균과 올리고당을 접종시키는 제 2단계; 3) 상기 제 2단계에서 접종된 우유에 증점제와 자일리톨을 첨가시켜 접종시키는 제 3단계; 4) 제 3단계에서 접종된 우유를 균일하게 섞은 후에 1차 발효시키는 제 4단계; 5) 제 4단계에서 1차 발효된 우유를 인큐베이터에서 2차 발효시켜 플레인(plain) 요거트를 만드는 제 5단계; 6) 제 5단계에서 만들어진 플레인 요거트에 크렌베리(Cran Berry), 스트로베리(Straw Berry), 아로니아(Aronia) 분말을 첨가하여 섞어주는 제 6단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 베리류를 함유하는 발효유의 제조방법을 제공한다.
또한 본 발명을 상기 제조방법에 의하여 제조된 베리류를 함유하는 발효유를 제공한다.
한편, 본 발명에 의한 그 밖의 구체적인 과제의 해결수단은 발명의 상세한 설명에 기재되어 있다.
본 발명에 의한 베리류를 함유하는 발효유의 제조방법은 스트로베리, 아로니아를 사용하여 발효유에 안토시아닌을 함유시킴으로써 체내에 있는 활성산소를 억제시켜 강력한 항암 작용을 한다.
또한 증점제로서 천연식품소재인 난소화성 말토덱스트린을 사용하므로 식이섬유를 보충 및 강화할 수 있고, 설탕 대신 올리고당 및 자일리톨을 사용하므로 저당(低糖) 및 저칼로리화 효과를 기대할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 베리류를 함유하는 발효유의 제조방법을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
본 발명에 따른 베리류를 함유하는 발효유의 제조방법은 1) 우유를 인큐베이터에 넣어 웜업(warm up)시키는 제 1단계; 2) 상기 제 1단계에서 웜업된 우유에 스타터인 종균과 올리고당을 접종시키는 제 2단계; 3) 상기 제 2단계에서 접종된 우유에 증점제와 자일리톨을 첨가시켜 접종시키는 제 3단계; 4) 제 3단계에서 접종된 우유를 균일하게 섞은 후에 1차 발효시키는 제 4단계; 5) 제 4단계에서 1차 발효된 우유를 인큐베이터에서 2차 발효시켜 플레인(plain) 요거트를 만드는 제 5단계; 6) 제 5단계에서 만들어진 플레인 요거트에 크렌베리(Cran Berry), 스트로베리(Straw Berry), 아로니아(Aronia) 분말을 첨가하여 섞어주는 제 6단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
먼저, 본 발명에 의한 베리류를 함유하는 발효유의 제조방법에 있어서 제 1단계는 준비단계로서, 우유를 인큐베이터에 넣어 웜업(warm up)시키는 단계이다. 이때 상기 제 1단계 중 웜업은 인큐베이터의 온도가 30℃에서 이루어지는 것이 바람직하다.
제 2단계는 상기 제 1단계에서 웜업된 우유에 스타터(starter)인 종균과 올리고당을 접종시키는 단계이다. 상기 종균은 케피어(Kefir) 종균으로서 본 발명에서는 카나다 Lyo-san Inc.에서 생산된 제품을 사용할 수 있고, 웜업된 우유에 스타터인 종균과 올리고당을 1000L : 5g : 80g의 비율로 접종시킬 수 있다. 스타터는 우유 성분의 미생물에 의한 변화를 시켜 맛, 조직, 풍미 생성 및 영양성을 개선함으로써 품질을 향상시킨다. 스타터로서 케피어(Kefir) 종균은 락토오스(Lactose : 젖당)를 발효시키는 효모와 젖산균이 함유된 케피어(Kefir) 씨에 유즙을 가하면 알코올·이산화탄소·락트산을 발생하고 특유한 향미를 낸다. 염소젖·양젖·우유 등으로 만드는데, 유사한 것으로 동유럽의 “우르다(Urda)”칠레의 “스쿠타(Skuta)”등이 있으며, 말젖으로 만든 “쿠미스(kumys)”는 알코올 성분이 강하다. 만드는 법은 온수에 녹인 케피어(Kefir) 씨에 일단 가열해서 식힌 우유를 넣고, 20℃에서 1주일 방치해서 술밑을 만들고, 거기에 다시 약 5배의 가열 냉각유를 첨가해서 잘 섞으면 2~3일 후에는 마실 수 있다. 또한 본 발명에서는 발효유의 단 맛을 내기 위하여 설탕 대신에 올리고당을 사용함으로써 저당(低糖) 발효유를 생산할 수 있게 된다.
제 3단계는 상기 제 2단계에서 접종된 우유에 증점제와 자일리톨을 첨가시켜 접종시키는 단계이다. 증점제와 자일리톨은 0.3g : 15g의 비율로 첨가할 수 있다. 이때 증점제는 건강기능식품의 기능성 원료인 난소화성 말토덱스트린을 사용하는데, “배변활동 원활”“식후혈당상승억제”“혈중 중성지질 개선”의 기능성으로 인정되었다. 난소화성 말토덱스트린은 옥수수전분을 가열하여 얻은 배소덱스트린을 α-아밀라아제(amylase) 및 아밀로글루코시다아제(amyloglucosidase)로 효소분해하고 정제한 것 중 난소화성 성분을 분획하여 식용에 적합하도록 한 것을 말한다. 액상이 아닌 분말의 경우에는 식이섬유를 85% 이상 함유하고 있어야 한다. 자일리톨(Xylitol)은 충치의 원인이 되는 산을 형성하지 않는 천연 소재의 새로운 감미료(甘味料)로서 종래 설탕을 사용하던 것을 이것으로 대체할 수 있다.
제 4단계는 제 3단계에서 접종된 우유를 균일하게 섞은 후에 1차 발효시키는 단계이다. 상기 1차 발효는 상온에서 4시간 동안 이루어질 수 있다.
제 5단계는 제 4단계에서 1차 발효된 우유를 인큐베이터에서 2차 발효시켜 플레인(plain) 요거트를 만드는 단계이다. 이때 2차 발효는 30℃에서 24시간 동안 발효시킴으로써 플레인(plain) 요거트를 만들 수 있다.
제 6단계는 제 5단계에서 만들어진 플레인 요거트에 크렌베리(Cran Berry), 스트로베리(Straw Berry), 아로니아(Aronia) 분말을 첨가하여 섞어주는 단계이다. 이때 플레인 요거트에 크렌베리(Cran Berry), 스트로베리(Straw Berry), 아로니아(Aronia) 분말을 100㎖ : 0.3g : 0.5g : 0.3g의 비율로 첨가하하여 발효유를 제조할 수 있다. 또한 크렌베리(Cran Berry), 스트로베리(Straw Berry), 아로니아(Aronia) 분말은 모두 각각이 가지고 있는 성분을 100% 유지할 수 있도록 하기 위하여 동결건조된 제품을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의한 베리류를 함유하는 발효유의 제조방법을 실시예를 통하여 더욱 상세하게 설명하면 아래와 같다.
1) 시중에서 구입한 일반우유 1000L를 인큐베이터의 온도를 30℃로 맞춘 다음 30분간 웜업(warm up)을 시키고 나서, 스타터인 캐피어 종균 5g, 올리고당 80g을 접종시킨 후에 자일리톨 15g, 난소화성 말토덱스트린 0.3g을 균일하게 섞은 다음 상온에서 4시간 동안 1차 발효시키고 나서 인큐베이터의 온도를 30℃로 맞춘 다음 24시간 동안 2차 발효를 시켜 플레인 요거트를 얻었다.
2) 이어서 상기의 플레인 요거트 100ml에 동결건조된 크렌베리(Cran Berry), 스트로베리(Straw Berry), 아로니아(Aronia) 분말을 0.3g : 0.5g : 0.3g의 비율로 첨가하여 발효유를 제조할 수 있었다.
실시예 1과 비교하여 캐피어 종균 5g, 올리고당 80g을 접종시킨 후에 자일리톨 15g, 난소화성 말토덱스트린 0.3g을 균일하게 섞는 대신에 캐피어 종균 4g, 올리고당 85g을 접종시킨 후에 자일리톨 12g, 난소화성 말토덱스트린 0.5g을 균일하게 섞는 점만 다를 뿐 나머지는 동일하게 하여 발효유를 제조하였다.
실시예 1과 비교하여 플레인 요거트 100ml에 동결건조된 크렌베리(Cran Berry), 스트로베리(Straw Berry), 아로니아(Aronia) 분말을 0.3g : 0.5g : 0.3g의 비율로 첨가하는 대신에 크렌베리(Cran Berry), 스트로베리(Straw Berry), 아로니아(Aronia) 분말을 0.4g : 0.4g : 0.4g의 비율로 첨가하는 점만 다를 뿐 나머지는 동일하게 하여 발효유를 제조하였다.
실시예 1과 비교하여 상온에서 4시간 동안 1차 발효시키는 대신에 상온에서5시간 동안 1차 발효시키는 점만 다를 뿐 나머지는 동일하게 하여 발효유를 제조하였다.
실시예 1과 비교하여 인큐베이터의 온도를 30℃로 맞춘 다음 24시간 동안 2차 발효시키는 대신에 상온에서 26시간 동안 2차 발효시키는 점만 다를 뿐 나머지는 동일하게 하여 발효유를 제조하였다.
<비교예>
시중에서 구입한 S사 제품인 유산균 발효유를 사용하였다.
<시험예 1> 유산균수 비교
상기 실시예 1 내지 5 및 비교에 의해 얻어진 발효유에 대한 유산균수를 공인기관에 의뢰하여 측정한 결과를 다음 [표 1]에 나타내었다.
각 예별 유산균수 비교
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 비교예
유산균수
(108마리)		 14.0 13.1 12.5 13.1 13.2 11.1
* 24시간 배양 후 측정한 것임.
<시험예 2> 기능성 시험결과 비교
상기 실시예 1 내지 5 및 비교예에 의해 얻어진 발효유에 대한 열량, 콜레스테롤, 당류, 수분, 회분, 탄수화물, 조단백질, 조지방, 나트륨, 트랜스지방, 포화지방, 비중 등을 다산생명과학원(주)에 의뢰하여 측정한 결과를 다음 [표 2]에 나타내었다.
각 예별 기능성 시험결과 비교
구 분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 비교예
열량(Kcal) 82.00 80.00 81.00 82.00 83.00 139.00
수분 (g/100g) 82.36 82.05 81.22 80.05 79.65 78.64
회분(g/100g) 0.61 0.60 0.59 0.56 0.58 0.58
탄수화물(g/100g) 11.01 11.82 10.80 10.65 10.14 16.00
조단백질(g/100g) 3.20 3.00 3.60 3.86 3.44 5.06
조지방(g/100g) 2.72 2.80 2.64 2.88 2.89 6.30
나트륨(mg/100g) 49.19 48.10 45.64 47.33 46.27 45
트랜스지방(g/100g) 0.10 0.08 0 0 0 0.06
당류(g/100g) 7.31 7.01 6.88 7.11 7.08 14.23
포화지방(g/100g) 1.85 1.98 1.86 1.79 1.83 4.06
콜레스테롤(㎎/100g) 11.90 11.87 12.00 11.78 13.23 12.34
비중 1.05 1.02 1.04 1.00 1.02 1.02
<시험예 3> 관능평가
상기 실시예 1 내지 5 및 비교에 의해 얻어진 발효유에 대한 맛, 향 및 목 넘김 등에 대하여 관능평가를 실시하였다. 관능시험은 식품관련 전문가 및 일반 소비자 50명을 대상으로 실시하고, 점수 및 평가기준은 9점 채점법을 이용하였으며, 아래 [표 3]에 나타내었다. 평가기준은 9점 : 매우 좋음, 7점 : 좋음, 5점 : 보통, 3점 : 나쁨, 1점 : 매우 나쁨.
각 예별 관능평가 비교
구 분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 비교예
맛 8.4 8.3 8.2 8.1 8.0 7.6
향 8.3 8.2 8.2 8.0 8.1 7.7
목 넘김 8.5 8.4 8.3 8.2 8.2 7.9
종합적 선호도 8.4 8.3 8.2 8.1 8.1 7.7
[표 1] 내지 [표 3]으로부터 실시예 1에서 생산된 발효유가 실시예 2 내지 5 및 비교예에서 얻어진 발효유와 비교하여 기능성면에서 매우 우수함을 알 수 있었다.
이상 본 발명은 상기 실시예를 참고로 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 해당될 뿐이며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해해야 할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정해지는 것임은 자명하다 할 것이다.
발효유의 제조 시에 여러 가지의 베리류를 함유시킴으로써 장 기능 등에 효과적인 제품을 제조할 수 있으므로 각종 성인병을 예방하고, 나아가 설탕 대신 자일리톨 및 올리고당을 사용하여 식품의 저당화에 기여하며, 난소화성 말토덱스트린을 사용하여 식품의 저칼로리화에 기여할 수 있게 된다.

Claims (9)

1) 우유를 인큐베이터에 넣어 30℃에서 웜업(warm up)시키는 제 1단계;
2) 상기 제 1단계에서 웜업된 우유 1000L에 스타터인 종균 5g과 올리고당 80g의 비율로 접종시키는 제 2단계;
3) 상기 제 2단계에서 접종된 우유에 증점제인 난소화성 말토덱스트린과 자일리톨을 0.3g : 15g의 비율로 첨가시켜 접종시키는 제 3단계;
4) 제 3단계에서 접종된 우유를 균일하게 섞은 후에 상온에서 4시간 동안 1차 발효시키는 제 4단계;
5) 제 4단계에서 1차 발효된 우유를 인큐베이터에서 30℃에서 24시간 동안 2차 발효시켜 플레인(plain) 요거트를 만드는 제 5단계;
6) 제 5단계에서 만들어진 플레인 요거트에 크렌베리(Cran Berry), 스트로베리(Straw Berry), 아로니아(Aronia) 분말을 100㎖ : 0.3g : 0.5g : 0.3g의 비율로 첨가하여 섞어주는 제 6단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 베리류를 함유하는 발효유의 제조방법.
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제 1항에 의하여 제조된 베리류를 함유하는 발효유.
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