KR20050034663A - 고압을 이용한 과채즙 젖산발효액 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 과채즙 젖산발효액을 제조하여 포장한 후, 약 2,000∼4,000 기압의 고압을 가하는 고압을 이용한 과채즙 젖산발효액 및 그 제조방법에 관한 것이다.

본 발명에 의하면, 과채즙을 젖산발효시킨 후, 약 0~70℃의 온도에서 5∼60분 동안 2000∼4000 기압의 고압을 가함으로써, 최종 제품의 맛과 풍미를 가장 좋은 상태로 유지하면서 상온 상태에서 유통이 가능하고, 과채의 영양 성분의 손실 없이 저장성과 품질향상을 도모할 수 있다. 또한, 우유에 함유된 알부민 등에 알러지 반응을 나타내어 유제품을 통한 유산균 공급을 받을 수 없었던 사람들에게도 유산균 공급을 받을 기회를 제공할 수 있다. 또한, 이상의 방법에 의해 제조된 과채즙 젖산발효액은 각종 유산균 등 인체에 유익한 균을 비롯하여 과일 자체 함유된 유기산 및 발효에 의해 생성된 젖산, 그리고 식이섬유, 각종 비타민, 칼슘, 철분 등 성인병 예방이나 현대인들의 건강유지를 위하여 필수적인 유익성분을 다량 함유하고 있다. 또한 본 발명품은 pH가 약 4 정도로 매우 낮아 잡균의 번식을 억제하여 장기능을 보호함으로써 소화흡수율을 증진시키는 효과도 있다.

Description

고압을 이용한 과채즙 젖산발효액 및 그 제조방법{Lactic acid fermented fruits and vesetable juice and its producing method by using ultra high pressure}

종래의 우유로부터 만들어진 젖산발효제품 및 요구르트는 동물성 지방 및 콜레스테롤, 칼로리 함량 등이 높기 때문에 다이어트식이나 성인건강식으로 이용하기에 많은 부담을 안고 있다. 또한 지금까지 요구르트 등 유산균음료의 대부분은 우유를 원료로 만들어져 있었으므로, 우유에 함유된 알부민 등에 알러지 반응을 나타내는 사람들은 유음료를 마시면 설사 등의 부작용 때문에 유제품을 통한 유산균 공급을 받을 기회가 거의 없었다. 또한, 천연식물성 재료를 선호하는 소비자들의 기호에 맞추어 최근 과채즙이나 유기산 등을 첨가한 몇몇가지의 유음료가 시판되고 있으나 단순한 과채즙 엑기스 혹은 유기산 식품 첨가물을 첨가한 음료에 불과하다. 또한, 비열처리 과채 음료는 이론적으로는 가능하나, 실제 대량생산공정에서는 기술면, 장치면 및 경제면에서 여러 가지 문제점 및 제약을 받고 있다. 비열처리 식품인 식물성 발효 음료의 상품화를 위해서는 일정 기간의 발효 과정 거친 후 풍미의 변화를 방지하기 위해 특정한 미생물만을 선택적으로 불활성화하여야 하나, 일반적인 식품에 이용되는 가열 살균 처리법 또는 염, 당, 보존료 등을 첨가하는 방법으로는 유용미생물만을 선택적으로 불활성화시키기 어렵다. 따라서, 현대인들의 건강 지향적인 의식에 적합한 기능성 물질 혹은 유용미생물만을 선택적으로 섭취 할 수 있는 식품은 가정에서 제조하거나 소량으로 제조되어 짧은 기간에 유통되고 있는 실정이다.

한국 공보 특 1998-041052

본 발명은 상기의 사정을 고려하여 안출된 것으로서, 기존의 젖당을 이용하여 만든 요구르트와 비교할 경우, 획기적으로 차별화된 원료 및 제조방법을 가지고 있다. 따라서 본 발명의 목적은 위·장내 소화 흡수율을 더욱 향상시키고 소화기 내 유해균 증식을 억제함으로써 설사 및 변비 예방 등 각종 성인병 예방에 도움을 줄뿐만 아니라, 우유에 함유된 알부민 등에 민감한 사람도 알러지 반응을 유발하지 않고 안정적으로 유산균을 공급받을 수 있는 신개념의 과채즙 젖산발효액 및 그 제조방법을 제공하고자 함이다.

또한, 본 발명은 과채즙을 젖산발효하여 포장한 후, 약 0~70℃의 온도에서 5∼60분 동안 2000∼4000 기압의 고압을 가함으로써, 풍미 및 저장에 영향을 미치는 미생물을 불활성화시켜, 최종 제품을 맛과 풍미가 가장 좋은 상태를 유지하면서 상온 상태에서 유통이 가능하고, 과채의 영양 성분의 손실 없이 저장성과 품질향상을 도모하는데 있다. 또한, 이상의 방법에 의해 제조된 과채즙 젖산발효액은 각종 유산균 등 인체에 유익한 균을 비롯하여 과일 자체 함유된 유기산 및 발효에 의해 생성된 젖산, 그리고 식이섬유, 각종 비타민, 칼슘, 철분 등 성인병 예방이나 현대인들의 건강유지를 위하여 필수적인 유익성분을 다량 함유하고 있다. 또한 본 발명품은 pH가 약 4 이하로 매우 낮아 잡균의 번식을 억제하여 장기능을 보호함으로써 소화흡수율을 증진시키는 효과를 제공하는데 있다.

본 발명에 의한 과채즙 젖산발효액의 주원료는 과일과 채소이며, 특히 과채의 특유한 향기는 과채 속에 들어 있는 당분, 유기산, 아미노산, 무기질, 비타민 등의 여러 성분이 복잡하게 얽혀서 생기는 것이고 과일에 많이 들어 있는 펙틴(식이섬유)은 혈중 콜레스테롤치를 낮추는 역할을 한다.

또한, 발효유를 꾸준히 섭취하면 장내에 인체에 해로운 병원성세균 식품부패균등의 증식을 억제하고, 이로운 세균의 생육을 촉진시켜 장을 튼튼하게 하는 효능이 있다. 그리고 장의 연동운동을 원활하게 하여 소화흡수를 촉진시키고, 변비와 설사를 예방하며, 면역기능을 증강시키고, 콜레스테롤의 흡수를 억제하여 성인병 예방에 도움을 준다.

본 발명에 의한 과채즙 젖산발효액을 제조함에 있어서, 발효기간을 단축시키고 발효액의 균질화를 유지하기 위하여 본 과채 젖산발효액의 조제에는 본 과채즙 젖산발효액 개발과정에서 분리된 유산균 및 효모균을 조합한 특수균을 MRS, YM 등의 영양배지에 배양하여 일정량 종균으로서 접종을 한다.

발효중에는 발효조를 질소가스로 충진시켜 산소를 제거시킴으로써 최적의 혐기발효조건을 만들어주며 온도조절 및 원활한 균체증식을 위해 간헐적으로 교반한다. 발효액을 압축여과함에 있어서는 증식한 유산균이나 효모균, 그리고 각종 식이섬유소 등이 충분히 빠져나올 수 있는 정도의 입경을 가진 압축여과기에 의해 여과한다.

여과된 발효액을 음용 가능한 미네랄수로 희석하여 각각 포장용기에 담은 후, 밀봉하여 고압 처리 용기에 주입하여 0~70℃의 온도에서 5∼60분 동안 2000∼4000 기압의 고압을 처리한다.

이상의 방법으로 제조한 과채즙 젖산발효액은 제조후 일정기간이 경과하여도 방금 제조한 것과 비교하여 맛, 외관상의 차이를 느낄 수 없었다. 또한 고압처리를 함으로써, 제품에 영향을 미치는 미생물을 억제 또는 사멸되므로 상온에서 장기간 보존하여도 제품의 물리·화학적 변화가 일어나지 않음을 확인할 수 있었다.

다음의 실시예로 본 발명을 예시한다. 그러나, 본 발명을 다음의 실시예로 한정하는 것으로 이해되어서는 안된다.

(실시예 1)

과채즙 젖산발효액의 제조방법을 오렌지를 이용하여 설명하면 다음과 같다.

오렌지는 수확기에 미리 대량으로 구입하여 선도를 유지할 수 있는 저온 보관고에 보관하면서 사용함으로써 제품의 질을 유지하도록 한다. 효율적인 발효를 위하여 손질 및 가공하는 방법을 상세히 설명한다.

1) 세척

오렌지에 묻어 있는 잔류농약성분이나 불순물 등을 완전히 제거하기 위하여 세척기구에서 주방용 세척제를 이용하여 깨끗이 세척한 다음, 깨끗한 물로 여러번 헹구어 물기를 제거한다.

2) 원재료 측량

발효통 부피를 기준으로 오렌지를 껍질째로 중량한다. 경험적으로 오렌지 약 3Kg에서 100% 오렌지즙 약 1리터를 얻는다.

3) 살균·소독 및 파쇄

일정량으로 측량하여 담아둔 오렌지는 80% 식용알코올로 살균·소독하여 잡균의 번식을 억제하고. 파쇄에 사용하는 도구 및 장치들도 같은 방법으로 소독한다. 파쇄할 때는 (1)기계분쇄방법 (2)절단기규격 파쇄방법 (3)수동식파쇄방법 등을 이용한다. 그 방법을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

(1) 기계적 분쇄방법은 회전칼이 부착된 기기의 규격과 관계없이 일괄적으로 제조물의 100중량%를 조절하여 완전 분쇄하는 방법을 말한다. 일반적인 회전칼날, 수직반복 칼날, 좌우왕복 칼날 등을 선택할 수 있다. 기계적 분쇄방법으로 분쇄(파쇄)한 원료는 발효시간을 단축하고 발효 후 정밀한 여과를 하는 데 도움이 된다.

(2) 절단기 규격 파쇄방법은 일정한 규격으로 절단/파쇄하는 방법으로서, 이 방법은 과일의 특성과 구조를 구분하여 분쇄(파쇄)하는 기계적 분쇄방법과는 달리 일정규격으로 절단·파쇄하여 과일, 야채 등이 지니고 있는 구조적 특성을 최대한 유지시킬 수 있어 섬유질 등의 과다 파쇄를 방지하고 비타민, 무기염류 등의 유실을 최소화 할 수 있어 발효 후 다량의 섬유질과 비타민, 무기질 등을 얻을 수 있는 장점을 가지고 있는 방법이기도 하다.

(3) 수동식 파쇄방법은 일반적인 과도나 칼을 이용하여 파쇄하는 방법이다.

4) 혼합 및 발효

상기의 방법으로 파쇄된 오렌지를 발효조의 9/10 선까지 채우고 미리 배양해 둔 효모 및 유산균 종균을 0.1%∼1%(V/V) 접종한다. 발효조를 닫고 교반시키면서 질소가스를 불어넣어 공기를 완전히 제거 한 후, 20℃∼37℃ 정도로 온도를 유지하면서 완속으로 간헐 교반시킨다. 상기와 같은 혐기적 젖산발효과정에서 유산균의 증식이 왕성해지고 유기산 등이 다량으로 생성된다. 2∼5일 정도 발효시킨 발효액은 무균적으로 압축 여과장치를 이용하여 여과 한 후, 음용 가능한 미네랄수로 희석하여 각각 포장용기에 담는다.

5) 초고압처리

오렌지즙 젖산발효액을 담은 포장용기를 밀봉하여 고압처리용기에 주입하여 5∼60분 동안 약 2000 ∼ 4000 기압의 고압에서 처리한다.

(실시예 2)

농축 오렌지쥬스를 원료로 하여 오렌지즙 젖산발효액을 제조하는 방법을 설명하면 다음과 같다. 농축 오렌지쥬스는 공기와의 접촉에 의한 비타민 파괴를 방지하고 효소 반응을 최소화하기 위하여 적어도 -20℃이하에서 보존하면서 사용한다.

1) 희석

무균적으로 농축 오렌지쥬스를 발효조에 넣고 농축배수만큼 무균적으로 멸균수를 이용하여 100% 오렌지쥬스가 되도록 희석한다.

2) 혼합 및 발효

희석한 100% 오렌지쥬스가 들어있는 발효조에 미리 배양해 둔 효모 및 유산균 종균을 0.1%∼1%(V/V) 접종한다. 발효조를 닫고 교반시키면서 질소가스를 불어넣어 공기를 완전히 제거 한 후, 20℃∼37℃ 정도로 온도를 유지하면서 완속으로 간헐 교반시킨다. 상기와 같은 혐기적 젖산발효과정에서 유산균의 증식이 왕성해지고 유기산 등이 다량으로 생성된다. 2∼5일 정도 발효시킨 발효액은 무균적으로 압축 여과장치를 이용하여 여과 한 후, 음용 가능한 미네랄수로 희석하여 각각 포장용기에 담는다.

3) 초고압처리

오렌지즙 젖산발효액을 담은 포장용기를 밀봉하여 고압처리용기에 주입하여 5∼60분 동안 약 2000 ∼ 4000 기압의 고압에서 처리한다.

[표] 고압처리 전후 과채즙 젖산발효액의 성분변화

분석항목	발효전	발효후	고압처리직후	고압처리 후일개월	고압처리 후3개월
pH	4.6	3.7	3.7	3.7	3.6
유산균수	8x103	3x1010	3x1010	4.2x1010	2x1011
구연산	111.80mg	110.82mg	100.86mg	100.80mg	100.76mg
젓산	41.22mg	131.54mg	132.94mg	134.54mg	136.28mg
사과산	15.84mg	17.61mg	19.90mg	19.35mg	19.86mg
숙신산	145.66mg	127.01mg	126.89mg	120.90mg	118.50mg
아스코르빈산	2.11mg	2.00mg	1.92mg	1.92mg	1.92mg

유기산 분석조건

분석기 : HPLC(SHIMAZU, model LC­10AD)

칼럼 : Shim-pack SC-102H (0.8mm I.D. x 300mmL)x2

전개buffer : 5mM HClO₃

유속 : 1ml/min

검출온도 : 25℃

검출기 : SPA-6A(210nm)shimazu

본 발명의 방법에 의해 제조된 과채즙 젖산발효액은 제조후 일정기간이 경과하여도 방금 제조한 것과 비교하여 맛, 외관상의 차이를 느낄 수 없으며, 고압처리 기술의 적용으로 제품에 영향을 미치는 미생물을 억제 또는 사멸시켜 물리·화학적 변화가 일어나지 않고 최종 제품을 맛과 풍미가 가장 좋은 상태를 유지하면서 상온 상태에서 유통이 가능하고, 과채의 영양 성분의 손실 없이 저장성과 품질향상을 도모하는데 있다. 또한, 이상의 방법에 의해 제조된 과채즙 젖산발효액은 각종 유산균 등 인체에 유익한 균을 비롯하여 과일 자체 함유된 유기산 및 발효에 의해 생성된 젖산, 그리고 식이섬유, 각종 비타민, 칼슘, 철분 등 성인병 예방이나 현대인들의 건강유지를 위한 필수적인 유익성분을 공급하는데 있다. 또한 본 발명품은 우유에 함유된 알부민 등에 알러지 반응을 나타내어 요구르트 등 유산균음료를 마실 수 없었던 사람들에게도 안심하고 유산균을 섭취할 수 음료를 제공하는데 있다. 또한 본 발명품은 pH가 약 4 이하로 매우 낮아 잡균의 번식을 억제하여 장기능을 보호함으로써 소화흡수율을 증진시키는 효과를 제공하는데 있다.

본 발명품은 과채류가 가진 당을 이용하여 젖산발효를 함으로써 요구르트의 주성분인 유산 혹은 유산균을 풍부하게 함유하고 있다. 뿐만이 아니라, 위장 내, 위산분비에 의해 기존의 유산균이 생육저해 및 숫적 감소를 보인 반면 본 발명에 이용된 유산균은 pH 4 이하의 낮은 pH 에서도 생장이 활발하여 위뿐만이 아니라 장까지도 안전하게 유산균이 전달되어 소화흡수 기능을 돕게 한다. 한편, 본 발명의 과채즙 젖산발효액은 기존 요구르트에 비해 지방 및 칼로리 함량이 낮을 뿐만이 아니라 식물성 식이섬유소(펙틴)를 다량으로 함유하여 다이어트 및 변비예방에도 탁월하다. 또한 본 발명품은 우유에 함유된 알부민 등에 알러지 반응을 나타내어 요구르트 등 유산균음료를 마실 수 없었던 사람들에게도 안심하고 유산균을 섭취할 수 있다. 그리고 비열처리를 하여 영양분이 전혀 파괴되지 않았으므로, 과채에 포함된 각종 비타민, 칼슘, 철분, 유기산 등과 인체에 유익한 성분을 다량 함유하고 있어 피로회복이나 체질개선으로 인한 알러지·질병예방, 및 항암효과 등을 기대할 수 있다. 따라서 중장년층의 성인병 예방 및 여성용 건강보조식 등으로 사용될 수 있다.

Claims (4)

1. 과채 혹은 농축 과채쥬스 젖산발효하여 얻어진 발효액을 고압처리 하여 만든 과채즙 젓산발효액 및 그 제조방법
2. 제 1항에 있어서 압력을 2000기압 이상으로하여 1회이상 처리하는 방법
3. 제 1항에 있어서 고압처리 압력을 2000 에서 4000기압, 온도를 0에서 70℃, 시간을 5에서 60분으로 조절하는 방법
4. 제 1항에 있어서 과채원료가 오렌지, 감귤, 유자, 그레이프후르츠, 포도, 사과, 배, 키위, 메론, 망고, 파인애플, 시바크손(중국명:사극)석류등 모든 과일류와 딸기, 토마토, 보리순, 당근, 케일, 신선초, 치커리, 알로에, 샐러리, 파셀리, 마늘, 대파, 오이, 양파, 호박, 고구마 등의 야채류