KR20020033566A - 식료품 발효제의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 말토텍스트린, 가지달린 말토덱스트린, 수용성 전분 및 올리고당류, 그들의 자체 또는 혼합물로 구성된 군에서 선택된 최소한 하나의 발효 활성당을 포함하는 배양 배지 내에서 유산균박테리아(lactic bacteria)의 발효로 이루어진 식품 발효제를 제조하는 방법에 관한 것이다.
또한, 그의 주제는 말토텍스트린, 가지달린 말토덱스트린, 수용성 전분 및 올리고당류, 그들의 자체 또는 혼합물로 구성된 군에서 선택된 최소한 하나의 발효 활성당(activation saccharide)을 이용하는 식품 발효제를 보존하기 위한 방법이다.
Description
본 발명은 발효 활성제로서 특정 당을 포함하고 있는 배양 배지내에서 유산균박테리아(lactic bacteria)를 발효시켜 식료품 발효제를 제조하는 방법에 관한 것이다. 또한 본 발명은 상기 특정 당을 이용하는 식료품 발효제를 보존하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 식료품 발효제는 과량의 젖산 생산으로 특징되는 상기 유산균박테리아(lactic bacteria) 및 상기 유산균박테리아(lactic bacteria)와 유사한 비피더스 박테리아에서 발견되는 것 중에서 그람-양성 박테리아이며, 혼합된 젖산 및 초산 발효를 특징으로 한다.
유산균박테리아(lactic bacteria)는 다음의 종(genus), 락토바실러스(Lactobacillus), 락토코커스(Lactococcus), 스트렙토코커스(Streptococcus), 엔테로코커스(Enterococcus), 루코노스톡(Leuconostoc), 및 페디오코커스(Pediococcus)이고, 비피더스 박테리아는 비피도박테리움(Bifidobacterium) 종으로 대표된다.
일반적으로, 상기의 박테리아는 발효 우유(치즈, 요구르트), 발효육(소시지, 햄), 과실 알코올 음료(와인, 사이다, 맥주), 발효 과실 및 야채(소금에 절인 양배추, 올리브, 초에 담근 오이), 발효 곡류(다양한 빵류) 및 발효사료(사일리지)등의자연으로 발효된 수많은 동식물성 산물 내 기타 미생물과 결합된 것이 발견되고 있다.
총괄적으로 "식료품 발효제" 로 알려진 상기 박테리아는 영양학적인 관점에서 최대의 만족을 주는 박테리아 군 중에 하나로 간주되고 있다 (La technique laitiere No. 979, 1983- pp. 41-47).
유산균박테리아(lactic bacteria)는 우유, 고기, 생선, 야채 및 과일 등의 음식 보전에 오랫동안 통용되어 왔다. 발효제의 제조방법 분야에서 가장 두그러진 개혁은 얼린 형태 그리고 신속히 더 진행되어 냉동 건조된 형태에 농축된 발효제를 유입하는 것이다. 상기 농축된 발효제는 보다 일치하는 생성물을 위해 사용자의 직무 및 호의에 따라 크게 단순화된다.
상기 배양 배지의 특징은 최종 산물의 활성을 상당히 지배하는 젖산 발효제를 공업적 생산에 의도하고 있다. 유산균박테리아(lactic bacteria)의 절실한 영양학적인 필요성으로, 상기 배양 배지는 농축된 생물 총량으로부터 우수한 생성물의 수득으로 얻어지게 해야 한다. 영양학적인 요구는 하나 또는 이상의질소원(nitrogenous sources), 탄소원(a source containing carbon), 비타민, 무기질, 및 지방산, 질소함유 염기 및 유기산의 특정 경우를 포함하는 미생물을 제공함으로써 만족된다. 일반적으로, 사용된 탄소를 포함하는 기질은 발효제에 의해 의도된 배양 배지 내에 포함하고 있는 것과 동일하기를 권장한다. 경우에 따라 발효제의 우수한 최종 활성을 얻기 위해 락토오스, 자당(설탕) 또는 맥아당 등의 이당류를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명자는 상기의 질문에 관심을 가지고 연구하는 동안, 식료품 발효제를 생산하기 위한 방법에 특정 당류의 사용은 발효제의 성장과 결론적으로 성장 매개체의 산성화 속도에 놀랍고 예상치 못한 촉진적인 효과를 발견하였다. 특히, 락토오스 같은 저분자량의 탄소원(carbon source)가 유산균박테리아(lactic bacteria)에 의해 우선적으로 대사된다고 알려져 있기 때문에 더욱 놀라운 결과이다.
그러므로, 본 발명은 말토텍스트린, 가지달린 말토덱스트린, 수용성 전분 및 올리고당류, 그들의 자체 또는 혼합물로 구성된 군에서 선택된 최소한 하나의 발효 활성당(activator saccharide)을 포함하는 배양 배지 내 유산균박테리아(lactic bacteria)를 발효하는 단계를 포함하는 식료품 발효제 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 방법의 바람직한 변형에 따라, 상기 발효 활성당은 가지달린 말토덱스트린, 수용성 전분 및 올리고당류, 그들의 자체 또는 혼합물로 구성된 군에서 선택되는 것이다. 본 발명의 방법의 또 다른 바람직한 변형에 따르면, 상기 발효 활성당은 수용성 전분 및 가지 달린 말토텍스트린으로 구성된 군에서 선택되는 것이다.
발효 방법은 생체외 및 생체내에 동일하게 잘 적용될 수 있으므로, 본 발명의 당 발효 활성제는 생체조건 내의 인간 또는 동물의 유산 세균군(flora)의 성장에 우호적이다.
"말토덱스트린"은 전분의 산 및/또는 효소적 가수분해로 인한 전통적인 방법으로 얻어지고 20 이하의 덱스트로스 동량(또는 D.E.)의 환원력을 특징으로 하는 표준 말토덱스트린을 의미한다.
"가지달린 말토덱스트린"은 본 출원인 소유의 특허 출원 FR-A-2,786,725에 기술된 말토덱스트린을 의미한다. 상기의 말토덱스트린은 1 →6 글루코오스 결합의 함량이 표준 말토덱스트린의 함량보다 큰 것이 특징이다. 15 ∼ 35% 범위의 1 →6 글루코오스적인 결합, 20% 이하의 환원당의 함량, 5 이하의 다중분자성 지표, 및 4,500 g/mole 이하의 수 평균 분자량(Mn)을 갖는다. 또한, 상기 가지달린 말토덱스트린은 수소화될 수 있다.
"수용성 전분"은 어떠한 근원의 전분, 물리적으로 또는 화학적으로 변형된전분을 포함하며, 상온도에서 물에 녹을 수 있는 능력을 가진 전분을 의미한다.
"올리고당"은 특별히, 프룩토-올리고당, 이소말토-올리고당, 말토-올리고당, 갈락토-올리고당, 자이로-올리고당, 팔라티노스 올리고시드(oligosides), 락투로오스, 라피노스, 및 락토슈크로오스를 의미한다.
바람직하게는 발효제의 제조과정에서 보인 촉진적인 효과를 얻기 위해서, 본 발명의 방법은 상기 활성당이 최소 0.1%의 농도로 배양 배지 내에 존재하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 방법 상 바람직한 변형에 따르면, 발효는 락토바실러스 델브룩키 에스피. 불가리커스 (Lactobacillus debrueckii sp. Bulgaricus), 스트렙토코커스 써머필러스(Streptococcus thermophilus)종의 중에서 선택된 유산균박테리아(lactic bacteria)를 이용하여 수행된다.
이롭게는, 본 발명의 방법에 사용된 상기 배양 배지는 말토텍스트린, 가지달린 말토덱스트린, 수용성 전분 및 이당류, 그들의 자체 또는 혼합물로 구성된 군에서 선택된 최소한 하나의 발효 활성당을 0.1 ∼ 30 중량% 포함하며, 바람직하게는 0.1 ∼ 25 중량%이고, 더욱 바람직하게는 0.5 ∼ 15 중량%을 포함한다.
발효제로 완벽하게 대사되지 않는 상기 활성당은 최종 산물에 유리한 유동학적 및 영양학적인 성질을 부여할 수 있기 때문에, 본 발명의 방법은 발효로 인한 식료품의 전환 및 특히, 발효우유 및 기타 생필품 제조에 잘 응용될 수 있다. 실제로, 발명자는 본 발명의 방법이 일상 유제품의 제조에 적용될 때, 발효의 속도를 증가할 뿐만 아니라 그들의 최종 조직을 향상시키는 것을 발견하였다. 또한, 활성당이 수용성 섬유를 포함하는 올리고당 중에서 선택되면 나중에 최종 산물에 비피도(bifidogenic) 성질을 유리하게 부여할 수 있고, 수용성 섬유 공급을 이룰 수 있다.
본 발명의 방법은 동물의 영양 특히 사일러지 같은 동물의 사료용 조성물 제조에도 동일하게 잘 적용될 수 있다.
또한 본 발명은 상기 이유로부터, 본 발명의 식품 제조방법을 이용하는 것을 최소한 하나의 단계로 포함하는 것을 특징으로 하는 발효된 식품 조성물을 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 말토텍스트린, 가지달린 말토덱스트린, 수용성 전분 및 올리고당류, 그들의 자체 또는 혼합물로 구성된 군에서 선택된 최소한 하나의 발효 활성당을 이용하는 것을 특징으로 하는 식품 발효제를 보존하기 위한 방법에 관한 것이다. 실제로, 발명자들은 상기 활성당이 박테리아가 저장 기간동안 만족스런 생존력을 유지하도록 함으로써, 상기 활성당은 발효제의 건조, 살포, 동결, 및 냉동 건조로 보존가능하도록 바람직하게 사용될 수 있다. 상기 발효제를 용액에 다시 넣으면, 발효제의 일부를 발효 활성당으로서 전 방법에서 다시 사용할 수 있다.
다음의 실시예를 통하여 분명히 할 것이며, 본 발명의 다른 장점을 기술할 뿐 한정하지 않는다.
<실시예 1> 발효우유의 적용
발효우유는 고전적인 유산 발효제 (락토바실러스 델브룩키 에스피. 불가리커스 (Lactobacillus debrueckii sp. Bulgaricus) 및 스트렙토코커스 써머필러스(Streptococcus thermophilus))를 이용하여 준비되고 발효는 배양 기간(BACTOMETERⓡ, BIOMERIEUX) 동안에 매개체의 임피던스의 변화 측정과 흐름 세포계수(CHEMFLOWⓡ, CHEMNEX)에 의한 미생물 군집의 정량 및 정성적인 결정에 의해 이루어진다. BACTOMETERⓡ시스템은 신속하고, 신뢰성 있고, 민감한 미생물 검출 시스템이고, 임피던스에 의한 미생물학적인 원리를 바탕으로 전과정이 자동화되었다. 또한, 성장하는 미생물의 대사활성에 따른 임피던스 변화를 검출하도록 고안되었다. 검출시간은 성장 속도, 잠복기간 및 주어진 샘플 내 미생물의 농도와 동시적인 역할을 하며, 결과는 DT(검출시간)으로 표현된다. 유산 발효제의 성장에 있어서, 다양한 당의 효과는 연구중이다.
성장 매개체는 9%의 우유, 10% 자당(슈크로오스) 및/또는 연구될 당의 10%로 구성된 1 ㎖ 부피를 가진다. 상기 우유는 우유 분말을 살균수에서 재수화하여 제조되고, 저온 살균은 하지 않았다. 연구될 당은 여과법에 의해 살균된다.
유산 발효제의 현탁액은 우유 매개체의 2 ×106CFU/㎖의 초기 군집을 얻기 위해 살균수에서 제조된다 (CFU = 콜로니 형성 단위colony-forming units). 배양은 44 ℃에서 24시간 동안 이루어진다. 매개체의 임피던스의 변화는 연속적으로 측정되어 %로 전환된다.
상기의 결과를 하기 표에 기재하였다.
| 당 | 농도(%) | 검출시간(시) |
| 무첨가 | 4.6 | |
| 자당(슈크로오스) | 10 | 4.6 |
| 글루코오스 | 10 | 14.8 |
| GLUCIDEXⓡ47 | 10 | 4.2 |
| GLUCIDEXⓡ21 | 10 | 3.8 |
| GLUCIDEXⓡ6 | 10 | 3.3 |
| 수용성 전분* | 10 | 3.4 |
| 갈락토-올리고당 ** | 10 | 4.1 |
| 이소말토-올리고당*** | 10 | 4.1 |
| 프룩토-올리고당**** | 10 | 3.8 |
| 가지달린 말토덱스트린 | 10 | 4.1 |
| GLUCIDEXⓡ은 발명자에 의해 시장에 출고된 표준 말토덱스트린*수용성 전분은 산처리로 가수분해되고 참고 1.01252에 따른 MERCK사에 의해 출고된 전분이다.**갈락토-올리고당은: 컵(Cup) 올리고 Pⓡ-니씬 세이토(Nisshin Seito)***이소말토-올리고당: 이소말트ⓡ900P-쇼와 산교(Showa Sangyo)****프룩토-올리고당:Actilightⓡ950P-베진-메이지(Beghin-Meiji)가지달린 말토덱스트린: 1 →6 글루코오스적인 결합의 15 ∼ 35% 범위에서 환원당의 함량이 2 ∼ 5%이고, Mn이 2000 ∼ 3000 g/mole 사용된 말토덱스트린. |
상기 결과는 우유 락토오스과 당이 첨가되지 않은 대조군과 검출 시간이 동일하기 때문에, 본 발명에 따른 활성당이 삼투압의 감소에 무관한 효과를 보이고 있다.
잠복 시간의 감소에 따른 검출 시간의 감소는 자당(슈크로오스)이 구체적으로 말토덱스트린(GLUCIDEXⓡ), 수용성 전분, 가지달린 말토덱스트린 및 프룩토-올리고당으로 대체된 실험에서 관찰된다.
<실시예 2> 박테리아 농도의 결정
유산 발효제는 우유 9% 및 자당(슈크로오스) 10%, 또는 활성당 10%로 구성된 상기 실시예에서 서술한 매개체에 사용되었다.
배양은 2 ℓ반응용기에서 44 ℃로 실시되었고 산성화의 속도가 측정되었다. 샘플은 CHEMFLOW 분석기를 이용하여 총 박테리아의 농도 및 상기 군의 생존력을 결정하기 위하여 발효도중에 채취되었다.
발효는 pH가 4.4에 이르자마자 중단되었다.
하기 표는 전체 셀의 농도 및 살아있는 셀의 농도, 셀의 생존력을 제공하는 두 값간의 비율을 보이고 있다. 발효 종료에 해당되는 최종 샘플의 분석은 요거트를 교반 후에 실시되었고, 발효 매개체의 ㎖당 셀을 세어 값으로 표현하였다.
| 시간(시) | 자당(슈크로오스) | GLUCIDEXⓡ6 | 프룩토-올리고당 | 가지달린 말토덱스트린 |
| 전체 셀/살아있는 셀 | ||||
| 0 | 1.89 ×10 8 1.46 ×108 | 1.92 ×10 8 1.51 ×108 | 1 ×10 8 0.8 ×108 | 1.67 ×10 8 1.33 ×108 |
| 1 | 3.28 ×10 8 2.61 ×108 | 5.67 ×10 8 4.49 ×108 | 1.75 ×10 8 1.42 ×108 | 3.64 ×10 8 2.98 ×108 |
| 2 | 3.14 ×10 8 2.54 ×108 | 7.27 ×10 8 5.68 ×108 | 2.49 ×10 8 2.01 ×108 | 6.24×10 8 4.88 ×108 |
| 3 | 5.81 ×10 8 4.17 ×108 | 9.86 ×10 8 8.4 ×108 | 4.32 ×10 8 2.89 ×108 | 12.9 ×10 8 10.5 ×108 |
| 4 | 7.8 ×10 8 6.3 ×108 | 22.4 ×10 8 15.4 ×108 | 8.41 ×10 8 6.57 ×108 | 33.8 ×10 8 23.3 ×108 |
| 4.25 | - | 37.4 ×10 8 25.8 ×10867% | - | 34.1 ×10 8 22.2 ×10865% |
| 4.33 | - | - | 8.58 ×10 8 7.5 ×108 | - |
| 4.5 | - | - | 14 ×10 8 11.5 ×10882% | - |
| 5 | 10.5×10 8 7.2 ×10868% | - | - | - |
각 매개체의 생존력은 %로 표현된 살아있는 셀과 전체셀 간에 비율로 계산된다. 각각의 생존력은 68, 67, 82, 및 65% 이다. 사용된 활성당에 따라, 살아 있는 셀의 농도는 자당(슈크로오스) 대조군보다 1.6 ∼ 3.6 배 높은 농도를 보이고, GLUCIDEXⓡ6과 가지달린 말토덱스트린은 가장 강한 성장 활성제이다. 실제로, pH 4.4를 얻기 위해 필요한 시간은 자당(슈크로오스)이 사용될 때 5 시간이 필요한 반면, GLUCIDEXⓡ6 및 가지달린 말토덱스트린은 4.25 시간이고, 프룩토-올리고당은 4.5 시간이 필요하므로 현저히 짧아진다.
<실시예 3>
실험은 GLUCIDEXⓡ6의 농도를 변화시키고 자당(슈크로오스)없이 강한 감미료를 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1의 조건으로 실시되었다.
결과는 다음의 표에 기재하였다.
| 당 | 농도(%) | 검출시간(시) |
| 자당(슈크로오스) | 10 | 3.9 |
| GLUCIDEXⓡ6 | 0 | 3.9 |
| 2 | 3.4 | |
| 4 | 3.1 | |
| 6 | 2.9 | |
| 8 | 2.7 | |
| 10 | 2.7 | |
| GLUCIDEXⓡ6 + 감미료 | 10 | 2.7 |
잠복 시간의 30% 감소는 GLUCIDEXⓡ6의 농도의 8%이상 커진 것이 관찰된다. 강한 감미료의 첨가는 결과에 변화가 없었다.
GLUCIDEXⓡ6 및 자당(슈크로오스)의 농도가 10%의 전체 농도로 변화될 때, 다음과 같은 결과를 얻었다.
| 자당(슈크로오스) | GLUCIDEXⓡ6 | 검출시간(시) |
| 10 | 0 | 3.9 |
| 8 | 2 | 3.7 |
| 6 | 4 | 3.3 |
| 4 | 6 | 2.9 |
| 2 | 8 | 2.6 |
| 0 | 10 | 2.4 |
발효 배지 내에 본 발명에 따른 활성당의 사용은 박테리아 성장의 잠복 기간의 감소, pH 4.4에 도달하기에 필요한 발효시간을 절약하기 위한 보다 빠른 산성화, 수적으로 2 ∼ 4 배 더욱 증가되고 증가된 생존력을 가진 박테리아 군을 얻는다.
Claims (10)
- 배양 배지는 말토텍스트린, 가지달린 말토덱스트린, 수용성 전분 및 올리고당류, 그들의 자체 또는 혼합물로 구성된 군에서 선택된 최소한 하나의 발효 활성당(acivator saccharide)을 포함하는 배양 배지 내에서 유산균박테리아(lactic bacteria)를 발효시키는 단계를 포함하는 식품 발효제의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 활성당이 최소 0.1 중량%의 농도로 배양 배지 내에 존재하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
- 제 1 항 내지 제 2 항 중 어느 한 항에 있어서, 유산균박테리아는 락토바실러스 델브룩키 에스피. 불가리커스 (Lactobacillus debrueckii sp. Bulgaricus) 및 스트렙토코커스 써머필러스(Streptococcus thermophilus)종 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
- 제 1 항 내지 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 배양 배지는 말토텍스트린, 가지달린 말토덱스트린, 수용성 전분 및 이당류, 그들의 자체 또는 혼합물로 구성된군에서 선택된 최소한 하나의 발효 활성당을 0.1 ∼ 30 중량% 포함하며, 바람직하게는 0.1 ∼ 25 중량%이고, 더욱 바람직하게는 0.5 ∼ 15 중량%을 포함하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
- 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항의 방법을 이용하는 것으로 구성된 최소 하나의 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 발효된 식품 조성물의 제조방법.
- 제 5 항의 방법에 따라 얻을 수 있는 식품 조성물.
- 제 6 항에 있어서, 상기 식품 조성물이 발효우유인 것을 특징으로 하는 식품 조성물.
- 말토텍스트린, 가지달린 말토덱스트린, 수용성 전분 및 올리고당류, 그들의 자체 또는 혼합물로 구성된 군에서 선택된 최소한 하나의 발효 활성당을 이용하는 것을 특징으로 하는 식품 발효제의 보존 방법.
- 제 8 항에 있어서, 상기 보존방법이 냉동 건조인 것을 특징으로 하는 보존 방법.
- 배양 배지가 가지달린 말토덱스트린, 수용성 전분 및 올리고당류, 그들의 자체 또는 혼합물로 구성된 군에서 선택된 최소한 하나의 발효 활성당을 포함하는 배양 배지내에서 유산균박테리아(lactic bacteria) 발효시키는 단계를 포함하는 식품 발효제의 제조방법.
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