KR102492930B1

KR102492930B1 - 두날리엘라 살리나 균주를 이용한 천연발효종 및 이로부터 제조되는 빵

Info

Publication number: KR102492930B1
Application number: KR1020220027731A
Authority: KR
Inventors: 김성민; 김기철
Original assignee: 빵쌤 주식회사; 김기철
Priority date: 2022-03-03
Filing date: 2022-03-03
Publication date: 2023-01-31

Abstract

두날리엘라 살리나 균주를 이용한 천연발효종 및 이를 이용한 천연발효 빵의 제조방법이 개시된다. 실시예에 따른 천연발효종은 두날리엘라에 의해 생성된 풍부한 영양소 함량을 가지며, 소화를 돕는 알라닌 성분을 포함한다. 상기 천연발효종에 의해 제조된 천연발효 빵은 볼륨감, 식감, 풍미, 및 산미가 뛰어나다.

Description

두날리엘라 살리나 균주를 이용한 천연발효종 및 이로부터 제조되는 빵 {Naturally fermented species using Dunaliella salina strain and bread prepared therefrom }

아래 실시예들은 천연발효종 및 이를 이용한 천연발효 빵의 제조방법에 관한 것이다.

식빵의 발효에는 효모에 의한 알코올 발효와 젖산균에 의한 젖산발효가 동시에 관여하며 이들에 의한 발효산물은 빵에 풍미를 부여하고 기호성을 향상시키는데, 효모와 젖산균은 식빵이 발효하는 동안에 이산화탄소를 발생하여 반죽을 부풀리며 생성된 부산물에 의하여 반죽을 산성화시키고 효소의 작용에 의하여 반죽의 물리적 성질과 단백질의 생물가(Biological Value)를 개선시킨다.

또한, 젖산이나 초산 등의 유기산을 생성하여 제품의 보존기간을 늘려주고 병원성 세균의 성장을 억제하며 질병 예방에 기여하기도 하며, 최근에는 소비자들의 생활수준 향상과 더불어 건강한 중시하는 웰빙 트랜드가 확산됨에 의해 소비자들의 식품에 대한 구매 경향이 인체에 유해한 화학물질을 함유한 제품보다는 천연성분으로 이루어진 제품을 선호하고 있다.

최근에 웰빙 트랜드를 고려하여 화학물질의 사용을 지양하고 식빵의 품질과 기능성을 향상시키기 위해 천연물질에서 유래한 제빵개량제나 기능성 재료 및 쌀을 발효하는 등의 바이오프로세싱(bio-processing: 응용 생물학적 제법)을 통해 재가공된 원료를 제빵에 투입하는 방법 등이 다각적으로 연구되고 있다.

그러나, 식빵의 제조에 있어서 제품의 품질을 결정하는 가장 중요한 요소의 하나인 효모에 대한 연구개발은 아직 제조기술의 단순 개선 단계에 머물러 있어 대부분이 세계의 특정지역 및 몇몇 기업에서 독점적으로 공급하는 상업용 효모(yeast)를 사용하고 있는 실정이다.

종래와 같이 반죽 시에 인위적으로 상업용 효모를 첨가하여 이를 스타터로 이용하는 방법을 이용하면 특정 균주를 분리 및 배향하여 대량증식 후 제조하는 특성상 이를 단독으로 사용한 발효 식빵은 발효시간이 짧고, 기타 미생물이 함유되어 있지 않아 미생물에 의한 대사산물이 충분하게 생성되지 못하기 때문에 품질이 저하되며, 저장성과 식감이 낮을 뿐만 아니라, 보존성이 저하되어 쉽게 변질되는 문제점이 있었다.

반면, 시판 효모를 사용 없이 수제 천연발효종을 제조하는 경우 품질 제어가 어려워 대량으로 제조하기 불리하며 저장성이 낮은 천연발효종을 생산할 수밖에 없는 문제가 있다.

본 발명자들은 베타카로틴을 생성하는 것으로 알려진 두날리에라 살리나시판을 이용하며 동시에 추가 천연재료들을 활용함에 따라 대량생산에 적합한 수준의 품질 제어가 가능한 천연발효종을 개발하였고, 소화력 개선에 도움이 되며 볼륨, 식감, 풍미, 산미가 우수하게 개선되는 것을 확인하여 본 발명을 완성하였다.

대한민국 공개특허 10-2008-0063456　 대한민국 공개특허 10-2008-0043896

실시예들은 소화가 잘되며 높은 영양을 가지며 나아가 볼륨감, 식감, 풍미, 및 산미가 뛰어난 빵의 제조를 위한 천연발효종을 제조하기 위한 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 하나의 양태로서 본 발명은 두날리엘라 살리나 균주를 배양하는 단계; 물, 소금, 및 상기 배양액을 교반한 후, 호밀과 혼합하여 호밀반죽을 제공하는 단계; 누룩 및 물을 혼합하여 누룩 반죽을 제공하는 단계; 상기 누룩 반죽을 구형의 덩어리로 성형한 후, 호밀 반죽으로 상기 구형의 덩어리를 감싸는 단계; 상기 감싸진 덩어리를 발효시켜 발효물을 수득하는 단계를 포함하는, 천연발효종의 제조방법을 제공한다.

일 실시예에 따르면, 상기 호밀반죽은 물 25 내지 30 중량부, 소금 0.5 내지 1.5 중량부, 상기 배양액 0.5 내지 1.5 중량부, 호밀 40 내지 50 중량부를 혼합 및 반죽하여 제공되는 것일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 누룩반죽은 누룩 15 내지 25 중량부 및 물 3 내지 7 중량부를 혼합 및 반죽하여 제공되는 것일 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 두날리엘라 살리나 균주는 0.7 내지 1.3M의 NaCl을 포함하는 배지에서 5일 내지 8일간 배양되는 것일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 균주는KCTC10654BP일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 두날리엘라 살리나 균주는 30 내지 50mM 트리스(Tris-HCl), 2 내지 4mM KNO₃, 5 내지 7 mM MgSO₄, 0.3 내지 0.5 mM, CaCl₂, 0.3 내지 0.7 mM KH₂PO₄, 2 내지 4 μM FeCl₃, 70 내지 90 μM EDTA, 0.5 내지 1.5M NaCl, 1.0 내지 2.0% 한천이 첨가된 배지에서 5 내지 8일간 배양되는 것일 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 누룩반죽 덩어리는 200 내지 300 g이며, 감싸진 덩어리는 800 내지 1,200g인 것일 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 감싸진 덩어리는 36 내지 38℃ 및 상대습도 50 내지 60%에서 5 내지 10일간 발효되는 것일 수 있다.

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실시예에 따른 천연발효종은 두날리엘라에 의해 생성된 소화를 돕는 알라닌 성분을 함유하며 β-카로틴, α-카로틴, 루테인, 제아크산틴, 크립토산틴, 및 오메가 3 등의 높은 영양소의 함량을 갖는다. 호밀과 천연 재료를 사용함에 따라 천연 균주 배양이 가능하며 유익한 대사산물들이 활용될 수 있다. 관능평가 결과에 따라 볼륨감, 식감, 풍미, 및 산미가 뛰어남이 확인되었다.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.

실시예들에 대한 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 예시를 위한 목적으로 개시된 것으로서, 다양한 형태로 변경되어 실시될 수 있다. 따라서, 실시예들은 특정한 개시형태로 한정되는 것이 아니며, 본 명세서의 범위는 기술적 사상에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.

제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이런 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 해석되어야 한다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 발명의 실시예들에서, 별도로 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 실시예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.

구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 크기 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.

이하, 구체적인 실시예와 비교예를 통하여 본 발명의 구성 및 그에 따른 효과를 보다 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1. 두날리엘라를 이용한 천연발효종의 준비

두날리엘라 살리나 균주(KCTC10654BP)를 생명공학연구원 생물자원센터로부터 입수하여 40mM 트리스(Tris-HCl(pH 7.5)), 3mM KNO₃, 6 mM MgSO₄, 0.4 mM, CaCl₂, 0.5 mM KH₂PO₄, 3 μM FeCl₃, 80 μM EDTA, 1M NaCl, 1.5% 한천이 첨가된 배지에서 상온에서 1주일간 배양하여 10⁶cells/mL 이상의 밀도의 배양액을 수득하였다.

물 28 중량부에 1 중량부의 염전 염을 혼합하고 교반하였으며, 상기 배양액 1중량부를 첨가하여 교반하였다. 이를 국산 호밀(서현생약영농조합) 45 중량부와 혼합하고 반죽하였다(호밀반죽). 시판된 누룩(진주곡자) 20 중량부 및 물 5 중량부를 혼합하여 반죽을 제조하였다(누룩반죽). 상기 누룩반죽을 구형의 덩어리로 250g으로 성형한 후, 호밀 반죽으로 누룩반죽을 감싸 1kg의 덩어리를 제조하였다. 상기 덩어리를 36 내지 38℃, 상대습도 50 내지 60%에서 1주일간 발효시켜 발효물을 수득하였다.

비교예 1.

국산 호밀(서현생약영농조합) 45 중량부에 물 28 중량부, 및 소금 2 중량부를 혼합하고 반죽하였다(호밀반죽). 시판된 누룩(진주곡자) 20 중량부 및 물 5 중량부를 혼합하여 반죽을 제조하였다(누룩반죽). 상기 누룩반죽을 구형의 덩어리로 250g으로 성형한 후, 호밀 반죽으로 누룩반죽을 감싸 1kg의 덩어리를 제조하였다. 상기 덩어리를 36 내지 38℃, 상대습도 50 내지 60%에서 1주일간 발효시켜 발효물을 수득하였다.

실험예 1. 실시예 1 및 비교예 1의 성분 분석

실시예 1 및 비교예 1을 각각 동결건조하고 시료를 분쇄한 후 칭량하여 유리아미노산 총함량, 알라닌 및 β-카로틴의 함량을 분석하여 표 1에 나타내었다.

	실시예 1(ug/g)	비교예 1 (ug/g)
유리아미노산	356.34	146.35
Alanine	32.46	12.54
β-카로틴	5.36	0

상기와 같이 실시예 1의 발효물에서 유리아미노산의 함량 및 알라닌의 함량이 현저히 높았으며, β-카로틴은 비교예1에서 전혀 검출되지 않음을 알 수 있었다.

실험예 2. 산도 및 가스발생력 측정

실시예1 및 비교예 1에 의해 제조된 천연발효종의 계대배양에 따른 pH, 총산도(TTA) 및　가스발생력(발효율)을 측정하였다.

여기서, pH는 250ml 비이커에 시료 20g과 증류수 100ml를 넣어 균일하게 섞고 pH meter로 측정하였고, 가스발생력은 각 시료 50g을 가스발생력측정기(Fermometer)에 넣고 온도 27℃에서 10시간 동안의 측정값을 나타내었다. 그 결과는 아래의 표 2에 나타내었다.

구분	pH	가스발생력(mL)
실시예 1	4.2	468.2
비교예 1	4.5	401.5

이와 같이, 실시예 1에서 더 산도를 나타내며 가스 발생력이 우수함을 알 수 있었다.

제조예 1. 식빵의 제조

유기농 밀가루 30 중량부, 호밀가루 20 중량부, 실시예 1 및 비교예 1의 천연발효종 10 중량부, 설탕 2 중량부, 천일염 1 중량부, 우유버터 2 중량부, 및 정제수 35 중량부를 믹서를 이용하여 반죽하고, 27℃ 및 상대습도 80%의 조건에서 3시간 동안 발효시켰다.

상기 발효가 끝난 반죽 300g을 27±1℃상대습도 75% 조건에서 30분간 중간발효를 시켰다. 중간 발효가 끝난 후 밀대를 사용하여 가스빼기를 하고 반죽을 성형하여 빵틀에 넣어 팬닝한 다음 38±1℃상대습도 80~85%의 발효기에 넣어 120분 동안 추가로 발효시켰다.

이후 반죽을 윗불190℃아랫불 220℃의 테크오븐에서 45분간 구운 후, 구워진 빵은 빵틀에서 꺼내어 실온에서 내부온도가 32℃로 될 때까지 냉각시켰다.

제조예 2. 바게뜨빵의 제조

상기 발효가 끝난 반죽 150g을 27±1℃상대습도 75% 조건에서 30분간 중간발효를 시켰다. 중간 발효가 끝난 후 반죽을 바게뜨 형태로 성형하여 캔버스 천에 놓고 38±1℃상대습도 80~85%의 발효기에 넣어 60분 동안 추가로 발효시켰다.

이후 반죽을 실페이퍼에 놓고 윗불240℃아랫불 220℃의 데크오븐에서 3~4초간 스팀을 공급하고 18분간 구운 후, 구워진 빵은 실온에서 내부온도가 32℃로 될 때까지 냉각시켰다.

실험예 3. 관능 평가 실시

제조예 1 및 2에 따른 식빵 및 바게뜨빵에 대한 관능평가를 실시하였다. 성인 20명을 대상으로 볼륨, 식감, 풍미, 산미, 소화력 및 수분 함량에 대해 평가하였다. 1 점 내지 10점으로 평가하였다. 시식하는 순서는 한 개의 시료를 먹고 그 시료에 대한 평가를 적은 다음 반드시 생수로 입안을 깨끗이 헹구고 수초 후에 다른 시료를 시식하고 평가하도록 하였다.

	볼륨	식감	풍미	산미	소화력	수분함량 (%)
실시예 1 - 식빵	9.7	9.1	9.7	9.5	9.6	45.0
비교예 1 - 식빵	7.5	8.4	6.4	8.2	6.7	43.2
실시예 1 - 바게뜨빵	9.8	9.3	9.4	9.9	9.5	32.1
비교예 1 - 바게뜨빵	8.5	8.2	9.4	9.2	7.6	29.4

상기와 같이 실시예 1을 이용한 식빵 및 바게뜨 빵에서 비교예 1을 이용한 것과 비교하여 높은 볼륨감, 식감, 풍미, 및 산미를 나타낼 뿐만 아니라 소화에 도움이 되는 것을 알 수 있었다.

Claims

두날리엘라 살리나 균주를 0.7 내지 1.3M의 NaCl을 포함하는 배지에서 5일 내지 8일간 배양하여 배양액을 제공하는 단계;
물 25 내지 30 중량부, 소금 0.5 내지 1.5 중량부, 상기 배양액 0.5 내지 1.5 중량부, 호밀 40 내지 50 중량부를 혼합 및 반죽하여 호밀반죽을 제공하는 단계;
누룩 15 내지 25 중량부 및 물 3 내지 7 중량부를 혼합 및 반죽하여 누룩 반죽을 제공하는 단계;
상기 누룩 반죽을 구형의 덩어리로 200 내지 300g 성형한 후, 호밀 반죽 800 내지 1,200g으로 상기 구형의 덩어리를 감싸는 단계;
상기 감싸진 덩어리를 36 내지 38℃ 및 상대습도 50 내지 60%에서 5 내지 10일간 발효되는 발효시켜 발효물을 수득하는 단계를 포함하는, 천연발효종의 제조방법.
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