KR20050083739A - 부패를 감소시키기 위한 식품의 압력 처리 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 발효균을 함유하는 식품의 압력 처리 방법을 광범위하게 기재하고 있으며, 처리 압력은 부패 미생물총의 성장이 감소, 지연, 방해 및 제거되는 반면에 발효균은 생존하는 조건하에서 실행된다. 본 발명에 따라 처리된 식품은 발효 낙농 식품(예컨대 요구르트), 과일 쥬스, 채소 쥬스 및 기타 낙농 식품(예컨대 치즈)을 포함한다.

Description

부패를 감소시키기 위한 식품의 압력 처리 방법{PRESSURE TREATING FOOD TO REDUCE SPOILAGE}
본 발명은 식품의 부패(spoilage)를 감소시키기 위해 식품을 압력 처리하는 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 목적하는 발효균(culture)이 생육가능하도록 유지하면서, 식품내 미생물 부패를 감소시키고/시키거나 식품을 소비하는 중에 안전하게하는데 사용되는 고압 처리의 용도에 관한 것이다.
많은 식품들은 효모 및 곰팡이와 같은 원치않는 오염균의 존재로 인해 비교적 짧은 저장 수명을 갖는다. 상기 효모 및 곰팡이들은 원치않는 부패를 야기하며, 종종 식품을 먹을 수 없게 한다.
여러 방법들(이중 대부분은 가열법임)에 의해 식품 중의 원치않는 미생물들을 불활성화시키는 것이 공지되어 있다. 열 처리법은 식품의 품질 보존성과 안전성을 모두 크게 개선시킬 수 있다. 특히, 식품의 저장 수명이 연장될 수 있다.
그러나, 일부 식품들의 맛, 질감 및 영양적 품질과 같은 특성들이 열 처리법에 의해 손상될 수 있다. 예를 들어, 열 처리된 육류는 바람직하지 않은 가열향(cooked flavour)을 가질 수 있다. 요구르트와 같은 열 처리 발효 낙농 제품은 열 처리에 의해 발효균이 불활성화되기 때문에, 생 세균성 발효균을 함유하지 않는다.
20세기 초에, 요구르트와 같은 식품을 발효시키는데 사용된 세균이 살아 있는 상태로 섭취된다면 사람 건강에 유익하다는 사실을 발견하였다. 이제, 생 미생물[프로바이오틱(probiotic)이라고도 정의함]의 특정 배양액이 특정 횟수로 섭취시에 기본적 영양분 외에 건강에 유익하다는 사실을 인식하였다(Holzapfel 외 다수). 상기 프로바이오틱 세균을 섭취에 의해 송달하기 위해 식품에 첨가하는 것이 공지되어 있다(Lee 및 Salaminen). 그러나, 이후에 열-처리되는 식품에 상기 세균을 충분한 수로 송달하기가 곤란하다.
본 발명의 목적은 식품을 처리하는 개선된 또는 대안적인 방법을 제공하며/하거나, 당 분야에서 직면한 문제점들을 극복하는 몇가지 또는 전체 방법을 제공하는 것이다.
발명의 요약
제1 측면에서, 본 발명은 하기의 단계들을 포함하는 식품 처리 방법을 포함한다:
- 1개 이상의 발효 균주(여기서, 상기 균주는 예정된 압력 및 pH에서의 압력 처리 후 생존가능한 균주임)를 포함하는 식품을 선택하는 단계; 및
- 예정된 압력에서 또는 예정된 압력 이하에서 상기 식품을 압력 처리(여기서, 상기 압력 처리는 부패 미생물총(microflora)의 성장을 감소, 지연, 방해 또는 제거함)하는 단계.
본 발명에 따라 사용가능한 처리 압력은 350 ㎫, 360 ㎫, 370 ㎫, 380 ㎫, 390 ㎫, 400 ㎫, 410 ㎫, 420 ㎫, 430 ㎫, 440 ㎫, 450 ㎫, 460 ㎫, 470 ㎫, 480 ㎫, 490 ㎫, 500 ㎫, 510 ㎫, 520 ㎫, 530 ㎫, 540 ㎫, 550 ㎫, 560 ㎫, 570 ㎫, 580 ㎫, 590 ㎫, 600 ㎫, 610 ㎫, 620 ㎫, 630 ㎫, 640 ㎫ 및 650 ㎫로 구성된 그룹에서 선택된다.
바람직하게, 식품은 350 ㎫ 이상의 압력으로 처리된다.
보다 바람직하게, 식품은 400 ㎫ 이상의 압력으로 처리된다.
본 발명이 3.0, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5, 3.6, 3.7, 3.8, 3.9, 4.0, 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5, 4.6, 4.7, 4.8, 4.9, 5.0, 5.1, 5.2, 5.3, 5.4, 5.5, 5.6, 5.7, 5.8, 5.9, 6.0, 6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.5, 6.6, 6.7, 6.8, 6.9, 7.0, 7.1, 7.2, 7.3, 7.4, 7.5, 7.6, 7.7, 7.8, 7.9 및 8.0으로 구성된 그룹에서 선택되는 pH 수준에서 수행된다는 사실도 고려한다.
바람직한 실시 양태에서, 식품의 pH는 처리 압력에 적용되었을 때 3.0 내지 8.0이다.
바람직하게, pH는 3.6 내지 4.8이다.
가장 바람직하게, pH는 4.0 내지 4.6이다.
본 발명이 수행될 수 있는 바람직한 온도(℃)는: 0, 4, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35 및 40이다.
바람직하게는, 식품은 0 ℃ 내지 40 ℃ 범위의 온도에서 압력 처리된다.
가장 바람직하게, 식품은 0 ℃ 내지 20 ℃ 범위의 온도에서 압력 처리된다.
바람직한 실시 양태에서, 식품은 포장 후에 압력 처리된다.
본 발명의 제1 측면에 따른 바람직한 식품은 발효 낙농 제품이다.
본 발명에서 사용된 바람직한 발효 낙농 제품은 요구르트이다.
본 발명에서 사용된 선택적인 발효 낙농 제품은 요구르트 드링크, 낙농 디저트(dairy desserts), 카테지 치즈(cottage cheese), 크림 치즈 및 발효 음료로 구성된 그룹에서 선택된다.
본 발명의 제1 측면에 사용된 바람직한 발효 균주는 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HN017[AGAL 기탁 번호 NM97/09515(1997.8.18)], 비피도박테리움 락티스(Bifidobacterium lactis) HN019[AGAL 기탁 번호 NM97/09513(1997.8.18)], 스트렙토코커스 써모필러스(Streptococcus thermophilus) St10, 스트렙토코커스 써모필러스 St49, 락토바실러스 헬베티쿠스(Lactobacillus helveticus) Lh1, 락토바실러스 헬베티쿠스 Lh5001, 락토바실러스 델브루케이 아종 불가리쿠스(Lactobacillus delbrukeii subsp bulgaricus) Lb1, 로디아(Rhodia) MY900(Rhodia제 상표명 "MY900"으로 시판됨), 로디아 MY105, 로디아 MYE95, 로디아 MYBio6, 로디아 TA060, 로디아 LH100, Chr.Hansen ABT4, Chr.Hansen YC-X11, Chr.Hansen ABT3, 다니스코(Danisco) V1, 다니스코 요 믹스(Danisco Yo Mix) VW, 다니스코 MSK Mix ABN1-45, 비피도박테리움 락티스 Bb12(Nestle제 상표명 "Bb12"으로 시판됨), 비피도박테리움 락티스 위스비(Wisby) 420(Wisby제 상표명 "420"으로 시판됨) 및 이들의 배합물들로 구성된 그룹에서 선택된다. St10, St49, Lh1, Lh5001 및 Lb1으로 확인된 균주들은 폰테라 리서치 센터 리미티드(뉴질랜드 팔머스톤 노쓰)에서 시판된다.
제2 측면에서, 본 발명은 하기 단계들을 포함하는 식품 처리 방법을 포함한다:
- 1개 이상의 발효 균주(여기서, 상기 균주는 예정된 압력 및 pH에서 압력 처리 후 생존가능한 프로바이오틱 균주임)를 함유하는 식품을 선택하는 단계; 및
- 예정된 압력에서 또는 예정된 압력 이하에서 상기 식품을 압력 처리(여기서, 상기 압력 처리는 부패 미생물총을 감소, 지연, 방해 또는 제거함)하는 단계.
프로바이오틱은 식품을 발효시키기 위해 사용되거나, 또는 식품에 직접 첨가될 수 있다는 것이 일반적이다.
본 발명에 사용되는 프로바이오틱 균주들은 비피도박테리움, 바람직하게는 비피도박테리움 락티스의 균주들로 구성된 그룹에서 선택된다.
본 발명에 사용되는 바람직한 프로바이오틱 균주들은 비피도박테리움 락티스 HN019[AGAL 기탁 번호 NM97/09513(1997.8.18)], 및 상표명 Bb12(Nestle) 및 위스비 420으로 시판되는 비피도박테리움으로 구성된 그룹에서 선택된다.
본 발명에 사용되는 다른 바람직한 프로바이오틱 균주들은 락토바실러스, 바람직하게는 락토바실러스 애시도필러스의 균주들로 구성된 그룹에서 선택된다.
가장 바람직하게는, 본 발명에 사용되는 프로바이오틱 균주는 락토바실러스 애시도필러스 HN017[AGAL 기탁 번호 NM97/09515(1997.8.18)]이다.
본 발명에 따른 사용가능한 처리 압력들은 350 ㎫, 360 ㎫, 370 ㎫, 380 ㎫, 390 ㎫, 400 ㎫, 410 ㎫, 420 ㎫, 430 ㎫, 440 ㎫, 450 ㎫, 460 ㎫, 470 ㎫, 480 ㎫, 490 ㎫, 500 ㎫, 510 ㎫, 520 ㎫, 530 ㎫, 540 ㎫, 550 ㎫, 560 ㎫, 570 ㎫, 580 ㎫, 590 ㎫, 600 ㎫, 610 ㎫, 620 ㎫, 630 ㎫, 640 ㎫ 및 650 ㎫로 구성된 그룹에서 선택된다.
보다 바람직하게, 압력은 350 ㎫ 이상이다.
보다 더 바람직하게, 압력은 400 ㎫ 이상이다.
선택적으로, 압력은 500 ㎫ 이상이다.
본 발명이 3.0, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5, 3.6, 3.7, 3.8, 3.9, 4.0, 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5 및 4.6으로 구성된 그룹에서 선택되는 pH 수준에서 수행된다는 사실도 고려한다.
바람직한 실시 양태에서, 식품의 pH는 처리 압력에 적용되었을 때 3.0 내지 4.6이다.
바람직한 온도 조건은 본 발명의 제1 측면에 대한 설명에서 언급되어 있다.
제3 측면에서, 본 발명은 하기 단계들을 포함하는 식품 처리 방법을 포함한다:
- 1개 이상의 방어 발효(protective culture) 균주(여기서, 상기 균주는 예정된 압력 및 pH에서의 압력 처리 후 생존가능한 균주임)를 함유하는 식품을 선택하는 단계; 및
- 예정된 압력에서 또는 예정된 압력 이하에서 식품을 압력 처리(여기서, 상기 압력 처리는 부패 미생물총을 감소, 지연, 방해 또는 제거함)하는 단계.
바람직하게, 방어 발효균은 발효 낙농 제품, 발효 식품, 가열육(cooked meats), 야채, 샐러드, 조리-냉장된 식품(cook-chilled food), 즉석 식품(ready-to-eat food)에 사용되는 발효균으로 구성된 그룹에서 선택된다. 상기 방어 발효균으로는 프로바이오틱, 박테리오신(bacteriocin) 및 산 생성 균(acid producing bacteria)이 있으며, 이에 제한되지는 않는다.
바람직한 pH 및 온도 조건들은 본 발명의 제1 측면에서 설명된 바와 같다.
제4 측면에서, 본 발명은 세균성 균주가 생존하는 동안 원치 않는 세균총들이 불활성화되도록 하는 선정 압력에서 식품을 압력 처리하는데 1개 이상의 세균 균주를 사용하는 것을 포함하며; 상기 세균 균주는 락토바실러스 애시도필러스, 비피도박테리움 락티스, 락토바실러스 애시도필러스 HN017[AGAL 기탁 번호 NM97/09515(1997.8.18)], 비피도박테리움 락티스 HN019[AGAL 기탁 번호 NM97/09513(1997.8.18)], 스트렙토코커스 써모필러스 St10, 스트렙토코커스 써모필러스 St49, 락토바실러스 헬베티쿠스 Lh1, 락토바실러스 헬베티쿠스 Lh5001, 락토바실러스 델브루케이 아종 불가리쿠스 Lb1, 로디아 MY900, 로디아 MY105, 로디아 MYE95, 로디아 MYBio6, 로디아 TA060, 로디아 LH100, Chr.Hansen ABT4, Chr.Hansen YC-X11, Chr.Hansen ABT3, 다니스코 V1, 다니스코 요 믹스 VW, 다니스코 MSK Mix ABN1-45, 비피도박테리움 라티스(상표명 Bb12(Nestle) 및 위스비 420(Wisby)으로 구성된 그룹에서 선택된다.
본 발명의 측면들에 따라, 식품들은 약 1 초 내지 약 10 분동안 압력 처리한다. 바람직한 시간은 1 초, 5 초, 10 초, 20 초, 30 초, 60 초, 90 초, 2 분, 3 분, 4 분, 5 분, 6 분, 7 분, 8 분, 9 분 또는 10 분으로 구성된 그룹에서 선택된다.
본 발명은 또한, 상기 방법들에 의해 처리된 식품을 포함한다.
본 발명은 또한, 이하의 실시예들에 설명되거나 개시된 특성들의 선택적인 조합예들을 포함할 수도 있다. 상기 특성들의 공지된 균등물들은 개시되어 있지 않아도 포함되는 것으로 간주된다.
도 1(1a 및 1b)은 페니실리움 곰팡이(Penicillium mould) 및 요구르트 스타터(starter)(Rhodia제 MY900) 상에 변화하는 압력 처리가 미치는 효과를 도시한 그래프이다.
도 2는 4 ℃에서 95 일간 저장한 후 생육가능한 발효균과 부패 생물체의 수준에 변화하는 압력 처리가 미치는 효과를 도시한다.
도 3은 20 ℃에서 15 일간 저장한 후 생육가능한 발효균과 부패 생물체의 수준에 변화하는 압력 처리가 미치는 효과를 도시한다.
도 4는 상이한 pH 수준에서 수행되는 압력 처리의 효과를 도시한다.
본 명세서에 언급된 것과 같이, 초 고압 처리(ultra high-pressure treatment)를 의미하는 "압력 처리(pressure treatment)" 또는 "UHP 처리(UHP treatment)"가 언급되어 있다. 상기 처리는 통상적으로 100 ㎫ 이상의 압력을 사용하는 압력 처리로서 이해한다. 상기는 또한 "고압(high pressure)", "고 정수압(high hydrostatic pressure)"(HPP) 또는 "고압 처리(high pressure processing)"(HHP)로서 당분야에 공지되어 있다.
압력 처리는 하기의 단계를 포함하는 것으로 이해한다:
- 챔버에 식품을 넣고 챔버를 밀봉하는 단계;
- 챔버의 압력을 올림으로써, 식품을 예정된 압력에 노출시키는 단계;
- 예정된 시간 동안 상기 압력에서 식품을 보유하는 단계(처리 시간, 거주 시간 또는 보유 시간이라고 함); 및
- 챔버에서 압력을 방출시키고 식품을 제거하는 단계.
사용하는 고압 장비의 특성은 본 발명을 성공적으로 실행시키기 위해 요구되는 조건에 영향을 미칠 수 있다. 특히, 처리 압력을 달성하는데 걸리는 시간과, 식품으로부터 처리 압력을 방출시키는데 걸리는 시간, 및 처리 압력이 운반 및 조절되는 정확성을 특히 적당한 시간 동안 처리 압력에서 보유시킨 식품용으로 필수적이지 않은 조건에서 결과에 영향을 줄 수 있다.
압력 처리 방법의 특성으로 처리 중에 처리 식품에 온도가 변동된다. 상기와 같이, 압력 처리 중의 바람직한 온도는 압력을 올리기 전에 식품 또는 음료의 온도를 나타낸다.
본 명세서에 언급된 것과 같이, 예를 들어 요구르트, 요구르트 드링크, 케피어(kefir), 치즈, 우유, 낙농 제품, 낙농 디저트, 과일 쥬스, 음료, 스포츠 드링크 등을 포함하는 "식품(food)" 또는 "식료품(foodstuffs)"이 언급되어 있다.
본 명세서에 언급된 것과 같이, 효모 및 곰팡이, 식품-독성화 세균, 병원균, 자연에 존재하는 세균 및 작동을 멈춘 스타터균과 같은 오염균을 나타내는 "부패 미생물총(spoilage microflora)"이 언급되어 있다. 식품 또는 식료품에 상기 균들의 존재를 나타내는 "부패(spoilage)"가 언급되어 있으며, 상기 존재는 식품의 다양한 특성(예를 들어, 저장 기간, 맛 또는 조직감)에 영향을 준다.
부패 미생물총의 감소, 지연, 방해 및 제거가 언급되어 있다. 상기는 존재하는 부패 미생물총이 불활성화되는 상태를 포함하여 언급되며, 특히 상기 불활성은 식품 안전 레이블링(safety labelling) 또는 규제적 요건을 만족시킬 것이 요구된다.
본 명세서에 언급된 것과 같이, 항미생물 활성(antimicrobial activity)을 나타내는 대사물질(metabolite)을 생성하는 생 발효균(live culture)을 나타내는 "보호 발효균(protective culture)"이 언급되어 있다.
본 명세서에 언급된 것과 같이, 건강 증진 및 면역-강화 특성을 갖는 균주를 나타내는 "프로바이오틱(probiotics)"이 언급되어 있다. 상기 균주는 장 및 소화기관에서 군락을 이루고, 생존할 수 있는 능력을 가지며, 당업에 잘 공지되어 있다.
본 명세서에 언급된 것과 같이, 균주가 유용한 수로 생존하는 것을 나타내는 압력 처리에서의 "생존(surviving)"이 언급되어 있다. 예를 들어, 요구르트에서, 압력 처리에서의 "생존"은 압력 처리 후 완전하게 생육가능한 스타터 균의 총수[1 g 당 100,000 CFU(colony forming units) 이상이 통상적임]가 동일함, 생성물 규정 및 조절의 기준을 만족하는 것임을 의미한다. 프로바이오틱을 참조하면, "생존"은 다량의 식품을 섭취하는 경우 1회 섭취량으로 요구되는 완전한 프로바이오틱 균의 총수(1 g 당 100,000 CFU 이상이 통상적임)를 나타낼 수 있다.
UHP 처리의 바람직한 특성은 이것의 비-침해 특성(non-invasive nature)이다. 적당한 장비를 가지고, 식료품 등은 소비자들에게 제공되는 동일한 콘테이너에서 처리될 수 있다. 예를 들어, 설정 또는 교반되는 요구르트는 포틀내에서 처리될 수 있으며, 발효 낙농 제품은 이들의 병에서 처리될 수 있다. 압력 처리는 또한 과일, 건과류 또는 과일 퓨레를 함유하는 요구르트와 같은 비-균질성 식품에도 적용시킬 수 있을 것이다.
소비자 및/또는 규제 요건에 의해서 "경계선(borderline)"이라고 사료되는 적당한 수의 부패 미생물총을 이미 함유하는 경우에 본 발명에 따라 식품을 처리할 수 있다는 것을 또한 예상할 수 있다.
바람직한 미생물(예를 들어, 요구르트 배양균 및/또는 프로바이오틱)과 바람직하지 않은 미생물 예컨대 오염균이 동일하게 밀봉된 콘테이너에 있는 경우에, 선택적 불활성화 방법이 규명되었다.
부패 미생물총 또는 기타 원하지 않는 미생물을 불활성화시키고, 바람직한 세균은 처리후에 유용한 수로 생존시키는 UHP 처리를 식품에 적용시킬 수 있다는 것이 현재 규명되었다. 상기 바람직한 세균은 오염 미생물을 억제시킬 수 있는 생 보호 배양균을 섭취하는 경우에 건강상의 이점을 제공하는 통상적인 요구르트 또는 프로바이오틱 배양균일 수 있다.
본 발명은 큰 상업적 가치가 있는 생 발효균을 함유하는 식품의 질을 보존할 수 있는 능력을 제공한다. 특히, 본 발명자들은 부패 미생물총, 예컨대 효모 및 곰팡이에 의한 부패를 감소시킬 수 있기 때문에 연장된 저장 기간을 가지는 발효 낙농 제품(예컨대, 살아있는 많은 발효균을 함유하는 요구르트)을 생산할 수 있다는 것을 발견하였다.
본 발명은 또한 미생물 오염 또는 부패를 감소시킴으로써, 개선된 보존성(keeping quality)을 갖는, 살아있는 많은 프로바이오틱 발효균을 함유하는 식품을 생산하는데 사용할 수도 있다.
또한 부패 미생물총을 불활성화할 수 있는 살아있는 보호 발효균을 함유하는 식품의 처리 방법도 규명하였다. 상기 방법은 특정 식품의 안전성 및 보존성을 개선시키기 위해 사용될 수 있다.
본 발명에 사용하기 위한 적당한 발효균을 규명하는 1개의 방법은 식품에 균주를 접종시킨 후 바람직하지 않은 미생물을 조절하기에 적당한 압력에서, 예를 들어 350 ㎫에서 5 분, 또는 450 ㎫에서 1 분, 또는 460 ㎫에서 1 초 또는 600 ㎫에서 1 초 동안 식품을 처리하는 것이다. 시험 압력 처리 후 유용한 수로 생존하는 균주는 본 발명에 따라 유용할 수 있는 균주로서 규명한다.
요구르트의 경우에, "유용한 수(useful numbers)"는 동일성, 제품 규정 또는 규정의 기준에 의해 특성화된 생육가능한 스타터(또는 특이 미생물)의 총수를 의미한다(1 g 당 100,000 CFU 이상이 통상적임). 생육가능한 프로바이오틱 세균을 함유하는 식품의 경우에, 유용한 수는 특별한 양의 식품을 충분한 양으로 섭취할 때 요구되는 생육가능한 세균의 수(1 g 당 100,000 CFU 이상이 통상적임)를 의미할 수 있다.
적당한 내성 발효 균주가 규명되면, 식품은 발효 균주를 함유하여 제조될 수 있다. 대안적으로, 압력 내성 세균을 함유하는 것으로 공지되어 있는 식품이 규명될 수 있다. 그 다음에 식품은 부패 미생물총을 불활성화시키지만, 선택된 발효 균주를 생존시키는 것으로 공지되어 있는 조건하에서 압력 처리할 수 있다.
선택적 불활성화 방법은 pH 4.4에서 요구르트내 바람직한 세균(시판되는 스타터 로디아 MY900) 및 부패 미생물총(의도적으로 첨가시킨 페니실린 곰팡이)의 레벨을 비교한 도 1a 및 도 1b를 참조하여 이해할 수 있다. 도 1a에서, 요구르트는 1 초의 시간 동안 다양하게 처리 압력에 적용시켰다. 약 460 ㎫의 압력 처리 후, 생육가능한 스타터 세균의 총 수는 1 g 당 100,000,000 CFU 이상이며, 곰팡이는 검출 한계 이하의 수준으로 불활성화되었다. 약 430 ㎫의 압력 처리 후, 생육가능한 스타터 세균의 총 수는 1 g 당 100,000,000 CFU 이상이며, 곰팡이는 2.4 로그 사이클(log cycles) 이상으로 감소하였다[상기는 1 g의 곰팡이 당 100 CFU 이하의 전처리 품질시방(quality specification)으로 요구르트내 부패를 방지시키기 위해 효과적일 수 있음]. 410 ㎫ 이하의 압력 처리 후, 곰팡이 존재가 증가하였다. 도 1b에서, 요구르트는 5 분의 시간 동안 다양하게 압력 처리하였다. 약 400 ㎫의 압력 처리 후, 생육가능한 스타터 세균의 총 수는 1 g 당 100,000,000 CFU 이상이다. 약 350 ㎫의 압력 처리 후, 곰팡이 수는 1 로그 사이클 이상으로 감소하였고, 약 400 ㎫의 압력 처리 후에 곰팡이 수는 검출 한계 이하의 수준으로 감소하였다. 그러나, 450 ㎫ 이상의 압력에서, 곰팡이 수가 검출 한계 이하의 수준으로 감소하였으나, 생육가능한 스타터 세균의 총 수도 500 ㎫에서는 1 g 당 약 1,000,000 CFU에서 600 ㎫에서는 1 g 당 약 10으로 상당하게 감소하였다. 압력 처리 조건은 요구되는 생육가능한 바람직한 세균 수 뿐만 아니라 요구되는 곰팡이 부패에 대한 보호 레벨 및 처리 전에 오염 레벨과 같은 것을 고려하여 선택될 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 바람직한 미생물[로디아(Rhodia) MY900 요구르트 스타터-개방형 기호]은 유용한 수로 남아있는 반면에 바람직하지 않은 미생물(상기의 경우에, 페니실린 곰팡이는 그래프에서 색칠된 기호로 나타냄)을 불활성화시키기 위해 사용될 수 있는 다양한 압력 처리 방법을 보여준다. 중간 하이라이트 부분은 바람직한 미생물의 생존가능성과 바람직하지 않은 오염균 불활성화의 경쟁 요건들이 만족될 수 있는 범위내에서 처리 창(treatment window)을 설명한다.
몇몇 발효균은 특정 미생물에 대항하는 특이 방어를 갖는 항-미생물성 대사물질[예컨대 박테리오신(bacteriocin)]을 생성할 수 있다(Holzapfel et al, Caplice & Fitzgerald). 상기 방어 발효균은 생육가능한 스타터 균 또는 스타터 보조 균(starter adjunct organism)으로서 식품에 직접 첨가하여, 식품의 미생물성 안전성을 개선시키고, 특히 분배 및 저장 중에 당하는 온도에 대항할 수 있다. 상기 발효균을 사용하는 대안적인 방법은 첫째로 바람직한 대사물질을 생성하기 위한 적당한 물질을 발효시킨 후 판매용의 발효균을 불활성화 시킨 후 식품에 혼입하는 것이다.
프로바이오틱 세균은 장내 잔류 세균총에 이들의 효능에 의해서 방어 발효균의 예로서 생각할 수 있다(Holzapfel et al Lee & Salamin).
방어 발효균은 발효유 식품, 발효 식품, 조리된 육류, 채소, 샐러드, 조리-냉장 식품 및 인스턴트 식에 사용될 수 있다.
본 발명의 방법을 사용하여, 현재 부패 균과 같은 부패 미생물총을 불활성화시키면서 식품내의 생육가능한 방어 발효균을 남김으로써 기타 바람직하지 않은 미생물총, 예컨대 세균 또는 세균 포자의 성장을 방어하여 몇몇 식품의 부패 레벨을 감소시키고 및/또는 저장 기간을 연장시킬 수 있다.
본 발명은 상기 설명 부분들을 포함하며, 또한 하기의 실시예들도 포함한다.
하기의 실시예들 중 일부 실시예에서, 전형적인 오염물질들을 식품에 신중하게 첨가하였다. 그후, 식품들을 본 발명의 방법에 따라 처리하였다.
하기의 실시예들에서 세균을 열거하기 위해 사용한 방법들은 표 5에 요약되어 있다("cfu" = 군집 형성 유닛). 모든 발효균들은 예외가 없는한, 폰테라 리서치 센터 컬쳐 콜렉션("FRCCC")(뉴질랜드 팔머스톤 노스)에서 입수하였다. 실시예에서 사용한 오염물질 발효균들 및 이들의 각 기원들은 표 6에 요약되어 있다.
압력 처리는 스텐스테드 플루이드 파워 푸드랩 래보러터리(Stansted Fluid Power FoodLab laboratory)(30 ㎖) 및 파일롯(pilot)(675 ㎖) 용기들 상에서 실시하였다[실시예 10 및 11은 제외, 플로우 오토클레이브 시스템(Flow Autoclave Systems) 2L 유닛 상에서 실시함].
처리 온도가 주어진 실시예에서, 온도는 압력이 높아지기 전 챔버 내용물들의 온도이다.
실시예 1: 생육가능한 발효균을 함유하는 발효 낙농 제품
10 % 환원 탈지유(reconstituted skim milk, RSM) 기질에 스트렙토코커스 써모필러스 St-10(FRCCC)의 발효균 1 %를 접종하고, 37 ℃에서 한 밤 동안 발효시켰다. 락트산을 첨가하여, 발효 탈지유의 pH를 4.4로 조정하고, 야로위아 리포리티카(Yarrowia lipolytica) 효모(표 6)에 의해 1.8 ×106 cfu/g(표 5)로 스파이킹(spiking)하여 의도적으로 오염시켰다. 그후, 10 ℃에서 5 분간 상기 제조된 오염된 발효유에 400 ㎫의 압력을 가하여 처리하였다. 상기 공정에 의해, 3.3 ×107 cfu/g(M17 한천, 표 5)의 스타터 발효 균수(starter culture count)를 유지하면서, 검출가능한 오염 효모(> 5-log 불활성화)가 없는 생성물을 제조하였다.
실시예 2: 생육가능한 발효균을 함유하는 발효 낙농 제품
10 % RSM 기질에 락토바실러스 헬베티쿠스 Lh-5001(FRCCC)의 발효균 1 %를 접종하고, 37 ℃에서 한 밤동안 발효시켰다. 발효된 탈지유의 pH를 4.4로 조정하고, 페니실린 곰팡이(표 6)에 의해 3.1 ×106 cfu/g(표 5)로 스파이킹하여 의도적으로 오염시켰다. 그후, 10 ℃에서 5 분간 상기 제조된 오염 발효유에 400 ㎫의 압력을 가하여 처리하였다. 상기 공정에 의해, 1.3 ×108 cfu/g(MRS 한천, 표 5)의 스타터 발효 균수를 유지하면서, 검출가능한 오염 곰팡이가 없는 생성물을 제조하였다.
실시예 3: 생육가능한 발효균을 함유하는 발효 낙농 제품
10 % RSM 기질에 락토바실러스 델브루케이 아종 불가리쿠스 Lb-1(FRCCC)의 발효균 1 %를 접종하고, 37 ℃에서 한 밤동안 발효시켰다. 발효된 탈지유의 pH를 4.4로 조정하고, 데브로마이세스 한세이(Debromyces hanseii) 효모(표 6)에 의해 9.3 ×107 cfu/g(표 5)로 스파이킹하여 의도적으로 오염시켰다. 그후, 10 ℃에서 5 분간 상기 제조된 오염된 발효유에 350 ㎫의 압력을 가하여 처리하였다. 상기 공정에 의해, 7.6 ×107 cfu/g(MRS 한천, 표 5)의 스타터 발효 균수를 유지하면서, 검출가능한 오염 효모가 없는 생성물을 제조하였다.
실시예 4: 생육가능한 발효균이 살아있지 않은 발효 낙농 제품[대조 실시예]
10 % RSM 기질에 스트렙토코커스 써모필러스 St-1(FRCCC)의 발효균 1 %를 접종하고, 37 ℃에서 한 밤동안 발효시켰다. 락트산을 첨가하여, 발효된 탈지유의 pH를 4.4로 조정하고, 핑크(pink) 효모(표 6)에 의해 3.5 ×106 cfu/g(표 5)로 스파이킹하여 의도적으로 오염시켰다. 그후, 10 ℃에서 5 분간 상기 제조된 오염된 발효 우유에 400 ㎫의 압력을 가하여 처리하였다. 상기 공정에 의해, 검출가능한 오염 효모가 없는 생성물을 제조하였다(> 5-log 불활성화). 그러나, 스타터 발효균은 압력 처리에 의해 4.4 ×107 cfu/g에서 6.8 ×102 cfu/g(> 4-log 불활성화)로 감소되었다.
실시예 5: 생육가능한 발효균을 함유하는 요구르트
7.0 % 탈지 분유(SMP) 및 7.5 % 전지 분유(WMP)로 이루어진 요구르트 우유를 55 ℃로 가열하고, 150/50 바아(bar)로 균질화시켰다. 그후, 증기-가열식 수조에서 상기 균질화된 우유를 90 ℃로 가열하고, 이 온도에서 10 분간 방치하였다. 42 ℃로 급속 냉각한 후, 우유에 스트렙토코커스 써모필러스 St-10과 락토바실러스 델브루케이 아종 불가리쿠스 균주 Lb-5033(FRCCC)의 1 % 발효균을 접종하고, 42 ℃에서 4.4의 pH로 발효시키고, 그 결과 4 ℃로 냉각되었다. 수득된 요구르트를 페니실린 곰팡이와 핑크 효모에 의해 4.4 ×106 cfu/g로 스파이킹하여 의도적으로 오염시켰다. 그후, 15 ℃에서 약 1 분 동안 상기 오염된 요구르트에 450 ㎫의 압력을 가하여 처리하였다. 상기 방법에 의해, 3.0 ×108 cfu/g(M17 한천, 표 5) 및 1.4 ×108 cfu/g(MRS 한천, 표 5)의 스타터 발효 균수를 유지하면서, 검출가능한 오염 효모 또는 곰팡이가 없는(> 5-log 불활성화) 생성물이 수득되었다.
실시예 6: 생육가능한 발효균을 함유하는 과일 요구르트
실시예 5에서와 같이 제조된 요구르트에 7 % 멸균 과일 퓨레(sterile fruit puree)를 첨가하였다. 수득된 요구르트를 페니실린 곰팡이와 핑크 효모에 의해 5.4 ×106 cfu/g로 스파이킹하여 의도적으로 오염시켰다. 그후, 15 ℃에서 약 1 분 동안 상기 오염된 요구르트에 450 ㎫의 압력을 가하여 처리하였다. 상기 방법에 의해, 6.6 ×108 cfu/g(M17 한천, 표 5)의 스타터 발효 균수를 유지하면서, 검출가능한 오염 효모 또는 곰팡이가 없는(> 5-log 불활성화) 생성물이 수득되었다.
실시예 7: 생육가능한 발효균을 함유하는 요구르트 드링크
실시예 5에서 제조된 요구르트를 8 % 당, 1 % 단백질 및 0.4 % 카르복시메틸셀룰로스의 최종 제제를 만들었다. 그후, 시트르산/락트산 용액을 첨가하여 요구르트의 pH를 4.0으로 조정하고, 200 바아로 균질화하였다. 수득된 요구르트 드링크를 페니실린 곰팡이와 핑크 효모에 의해 7.9 ×106 cfu/㎖로 스파이킹하여 의도적으로 오염시켰다. 그후, 15 ℃에서 약 1 분 동안 상기 오염된 요구르트 드링크에 450 ㎫의 압력을 가하여 처리하였다. 상기 방법에 의해, 2.1 ×108 cfu/㎖(M17 한천, 표 5)의 스타터 발효군 계수를 유지하면서, 검출가능한 오염 효모가 없는(> 5-log 불활성화) 생성물이 수득되었다.
실시예 8: 생육가능한 발효균을 함유하는 요구르트
7.0 % SMP 및 7.5 % WMP로 이루어진 요구르트 우유를 55 ℃로 가열하고, 150/50 바아로 균질화하였다. 그후, 균질화된 우유를 증기-가열식 수조에서 90 ℃로 가열하고, 이 온도에서 10 분간 방치하였다. 42 ℃로 급속 냉각한 후, 요구르트 우유에 스트렙토코커스 써모필러스 St-10과 락토바실러스 델브루케이 아종 불가리쿠스 균주 Lb-1 각각의 1 % 발효균을 접종하고, 42 ℃에서 4.0의 pH로 발효시키고, 그 결과 4 ℃로 냉각되었다. 수득된 요구르트를 페니실린 곰팡이와 핑크 효모에 의해 3.0 ×106 cfu/g로 스파이킹하여 오염시킨 후, 15 ℃에서 약 1 분간 450 ㎫의 압력을 가하여 처리하였다. 상기 방법에 의해, 1.8 ×108 cfu/g(M17 한천, 표 5) 및 4.1 ×107 cfu/g(MRS 한천, 표 5)의 스타터 발효 균수를 유지하면서, 검출가능한 오염물이 없는(> 5-log 불활성화) 생성물이 수득되었다.
실시예 9: 낮은 최종 pH에서 처리한 후 생육가능한 발효균이 없는 요구르트
7.0 % SMP 및 7.5 % WMP로 이루어진 요구르트 우유를 55 ℃로 가열하고, 150/50 바아로 균질화하였다. 그후, 균질화된 우유를 증기-가열식 수조에서 90 ℃로 가열하고, 이 온도에서 10 분간 방치하였다. 42 ℃로 급속 냉각한 후, 요구르트 우유에 스트렙토코커스 써모필러스 St-10과 락토바실러스 델브루케이 아종 불가리쿠스 균주 Lb-1 각각의 1 % 발효균을 접종하고, 42 ℃에서 3.6의 pH로 발효시키고, 그 결과 4 ℃로 냉각되었다. 수득된 요구르트를 페니실린 곰팡이와 핑크 효모에 의해 3.0 ×106 cfu/g로 스파이킹하여 의도적으로 오염시킨 후, 15 ℃에서 약 1 분간 450 ㎫의 압력을 가하여 처리하였다. 상기 방법에 의해, 검출가능한 오염물이 없는(> 5-log 불활성화) 생성물이 수득되었다. 그러나, 스타터 발효 균수는 3.2 ×108 cfu/g(M17 한천, 표 5)에서 1.3 ×104 cfu/g으로 감소하였다.
실시예 10: 생육가능한 프로바이오틱 발효균을 함유하는 요구르트
7.0 % SMP 및 7.5 % WMP로 이루어진 요구르트 우유를 55 ℃로 가열하고, 150/50 바아로 균질화하였다. 그후, 균질화된 우유를 증기-가열식 수조에서 90 ℃로 가열하고, 이 온도에서 10 분간 방치하였다. 42 ℃로 급속 냉각한 후, 요구르트 우유에 1 % 비피도박테리움 락티스 HN019, 0.25 % ST10 및 0.25 % Lb TH(락토바실러스 델브루케이 아종 불가리쿠스 TH, FRCCC)를 접종하였다. 상기 요구르트 우유를 38 ℃에서 4.0의 pH로 한 밤동안 배양시키고, 배양기에서 제거하여 약 25 ℃로 냉각시켰다. 그후, 0 바아에서 균질화기를 통과시켜서 평활화시키고, 375 g PET 병에 채워서 5 ℃에서 저장하였다. 375 ㎫에서 5 분간 요구르트를 압력 처리했다.
미처리된 요구르트 시료는 대조군으로 보관하였다.
4 ℃에서 4주 저장한 후, 요구르트는 1.3 ×107 cfu/g(RBA 한천, 표 5)의 생육가능한 프로바이오틱 발효균(비피도박테리움 락티스 HN019)을 함유하였으며, 오염 효모와 곰팡이가 없었다.
대조적으로, 미처리된 대조군 시료는 2.0 ×107 cfu/g의 생육가능한 프로바이오틱 발효균을 함유하였으며, 4 ℃에서 4 주후에 1.2 ×103 cfu/g의 효모 및 곰팡이에 의해 오염되었다.
실시예 11: 생육가능한 프로바이오틱 발효균을 함유하는 요구르트
7.0 % SMP, 7.5 % WMP, 0.1 % 펙틴 및 0.4 % 전분으로 배합된 요구르트를 실시예 10에서와 같이 제조하였다. 요구르트를 375 ㎫에서 5 분간 압력-처리하고, 미처리된 요구르트를 대조군으로 보관하였다. 처리된 요구르트를 4 ℃에서 4 주간 저장한 후, 요구르트는 5.6 ×107 cfu/㎖(RBA 한천, 표 5)의 생 프로바이오틱 발효균을 함유하였으며, 오염 효모와 곰팡이가 없었다. 대조적으로, 미처리된 대조군 시료가 6.2 ×107 cfu/㎖의 생육가능한 프로바이오틱 발효균을 함유하였지만(4 ℃에서 4 주후), 3.2 ×102 cfu/㎖의 효모와 곰팡이에 의해 오염되었다.
실시예 12: 생 프로바이오틱 발효균을 함유하는 직접적 산성화(direct acidified) 우유 드링크
카르복시메틸셀룰로스(CMC)를 당과 혼합한 후, 1.5 L 온수(55 ℃)에 분산시켜서 직접적 산성화 우유 드링크를 제조하였다. WMP를 1.5 L 온수(55 ℃)에 별도로 분산시킨 후, CMC-당 용액과 혼합하였다. 당을 추가로 첨가해서 8 % 당, 3.2 % WMP 및 0.4 % CMC의 최종 제제를 제공하였다. 그후, 시트르산/락트산 용액을 첨가하여 우유 드링크의 pH를 4.0으로 조정하고, 200 바아로 균질화하고, 증기 수조내 85 ℃에서 5 분간 멸균시켰다. 그후, 드링크를 냉각시키고, 5.7 ×107 cfu/㎖(RCA 한천, 표 5)의 비피도박테리움(위스비 균주 420)을 접종하였다. 그후, 제조된 프로바이오틱 음료에 실온에서 5 분간 350 ㎫의 압력 처리를 가하여 처리하였다. 4.7 ×107 cfu/㎖(RCA 한천, 표 5)의 수준으로 생 프로바이오틱 비피도박테리움을 함유하는 드링크가 제조되었다.
실시예 13: 생 프로바이오틱 발효균을 함유하지 않은 직접적 산성화 우유 드링크[대조 실시예]
실시예 12에서와 같이 제조된 직접적-산성화 우유 드링크에 4.9 ×107 cfu/㎖(MRS 한천, 표 5)의 락토바실러스 카제이 야쿨트 시로타(Yakult Shirota) 균주를 접종하였다. 시료를 15 ℃에서 5 분간 350 ㎫의 압력으로 처리하였다. 압력 처리후, 상기 방법에 의해 240 cfu/㎖(5.3-log 감소)의 락토바실러스 카제이 프로바이오틱 발효 균수만 갖는 생성물을 제조하였다.
실시예 14: 생 프로바이오틱 발효균을 함유하는 오렌지 쥬스
오스트리아산 네이블 오렌지의 즙을 짜서 pH 3.48의 오렌지 쥬스를 제조하고, 10.6 % 비피도박테리움 락티스 균주 HN019의 전체 고형분을 1.1 ×108 cfu/㎖(RCA 한천, 표 5)로 쥬스에 접종하고, 핑크 효모에 의해 2.2 ×107 cfu/㎖로 스파이킹하여 쥬스를 의도적으로 오염시켰다. 오염된 프로바이오틱 오렌지 쥬스를 15 ℃에서 5 분간 350 ㎫의 압력으로 처리하였다. 상기 방법에 의해, 1.1 ×108 cfu/㎖(RCA 한천, 표 5)의 프로바이오틱 발효 균수를 유지하면서, 검출가능한 오염 핑크 효모가 없는(> 6-log 불활성화) 생성물을 제조하였다.
실시예 15: 생 프로바이오틱 발효균 및 바람직하지 않은 생물체를 함유하는 오렌지 쥬스
실시예 14에서와 같이 제조된 오염된 오렌지 쥬스를 15 ℃에서 5 분간 300 ㎫의 압력으로 처리하였다. 생성물이 1.1 ×108 cfu/㎖(RCA 한천, 표 5)의 프로바이오틱 발효 균수를 유지하였지만, 3.8 ×103 cfu/㎖의 핑크 효모에 의해 오염되었다.
실시예 16: 생 프로바이오틱 발효균을 함유하는 오렌지 쥬스
실시예 14에서와 같이 제조된 오염된 오렌지 쥬스를 15 ℃에서 5 분간 600 ㎫의 압력으로 처리하였다. 상기 방법에 의해, 4.1 ×106 cfu/㎖(RCA 한천, 표 5)의 프로바이오틱 발효 균수를 유지하면서, 검출가능한 오염 핑크 효모가 없는(> 6-log 불활성화) 생성물을 제조하였다.
실시예 17: 균주 선별 방법
압력-처리된 직접적-산성화 우유 드링크를 제조하는데 있어서의 적합성에 대해, 가능한 프로바이오틱 균주들을 하기와 같이 선별하였다. 시판되는 다수의 프로바이오틱 균주들을 우유 드링크에 접종한 후, 효모 및 곰팡이에 의한 오염을 조절하기에 적당한 압력, 특히 350 ㎫에서 5 분간 처리하였다. 선택 방법의 결과는 표 1에 개시되어 있다. 평가한 락토바실러스 균주들은 어느 것도 충분한 횟수의 압력 처리에서 생존하지 않았다. 그러나, 상표명 "Bb12"(Nestle)와 "위스비 420"(Wisby)으로 시판되는 2개의 비피도박테리움 균주들은 시험-압력 처리에 의해 적당하게 불활성화되지 않았다.
실시예 18: 균주 선별 방법
압력-처리된 프로바이오틱 오렌지 쥬스를 제조하는데 있어서의 적합성에 대해, 가능한 프로바이오틱 균주들을 하기와 같이 선별하였다. 시판되는 2개의 프로바이오틱 균주들을 쥬스(pH 4.0)에 접종한 후, 부패 세균에 의한 오염을 조절하기에 적당한 압력, 특히 600 ㎫에서 5 분간 처리하였다. 선택 방법의 결과는 표 2에 개시되어 있다. 상기 조건들하에, 2개의 비피도박테리움 균주들은 압력 처리된 오렌지 쥬스 중에서 송달하는 중에 충분한 횟수의 압력 처리에서 생존하였다.
실시예 19: 생 프로바이오틱 발효균을 갖는 저 pH 스포츠 드링크
3.4의 pH를 갖는 분리 유청 단백질 스포츠 음료(4.8 % 분리 유청 단백질, 0 % 지방 및 10 % 탄수화물)에 9.2 ×107 cfu/㎖(RCA 한천, 표 5)의 비피도박테리움 락티스 균주 HN019를 접종하고, 핑크 효모에 의해 4.5 ×105 cfu/㎖로 스파이킹하여 의도적으로 오염시켰다. 오염된 프로바이오틱 저 pH 스포츠 드링크를 15 ℃에서 5 분간 400 ㎫의 압력으로 처리하였다. 상기 방법에 의해, 2.7 ×107 cfu/㎖(RCA 한천, 표 5)의 프로바이오틱 발효 균수를 유지하면서, 검출가능한 오염 핑크 효모가 없는(> 4.6-log 불활성화) 저 pH 스포츠 음료를 제조하였다.
실시예 20: 생 프로바이오틱 발효균을 갖는 영양 셰이크(nutrition shake)
EAS제(USA) 마이오플렉스(Myoplex) 프렌치 바닐라 영양 셰이크[한 잔(330 ㎖)당 단백질 20 g(분리 유청 단백질 및 정제 대두 단백질), 지방 4.6 g 및 탄수화물 20 g]에 5.5 ×107 cfu/㎖의 비피도박테리움 락티스 균주 HN019를 접종하고, 핑크 효모에 의해 5.4 ×105 cfu/㎖로 스파이킹하여 의도적으로 오염시켰다. 오염된 프로바이오틱 중성 pH 스포츠 음료를 15 ℃에서 5 분간 500 ㎫의 압력으로 처리하였다. 상기 방법에 의해, 4.8 ×107 cfu/㎖의 프로바이오틱 발효 균수를 유지하면서, 검출가능한 오염 핑크 효모가 없는(> 4.7-log 불활성화) 중성 pH 스포츠 음료를 제조하였다.
실시예 21: 생육가능한 발효균을 함유하는 요구르트
7.0 % SMP 및 7.5 % WMP로 이루어진 요구르트 우유를 55 ℃로 가열하고, 150/50 바아로 균질화하였다. 그후, 균질화된 우유를 증기-가열식 수조에서 90 ℃로 가열하고, 이 온도에서 10 분간 방치하였다. 42 ℃로 급속 냉각한 후, 요구르트 우유에 Rhodia제 상표명 "MY900"으로 시판되는 1 %의 스타터 발효균을 접종하고, 42 ℃에서 4.1의 pH로 발효시키고, 그리고 4 ℃로 냉각하였다. 수득된 요구르트를 400 ㎫으로 5 분간 압력-처리하였다(처리법은 상기 실시예에서와 같이, 오염 효모 및 곰팡이의 불활성화에 기초하여 선택함). 처리한 요구르트는 7.9 ×107 cfu/g(M17 한천, 표 6)의 생육가능한 발효균을 가졌다.
실시예 22: 생육가능한 발효균을 함유하는 요구르트
12.0 % 전지 분유(WMP) 및 1.7 %의 유청 단백질 농축물로 이루어진 요구르트 우유를 증기-가열식 수조에서 90 ℃로 가열하고, 이 온도에서 10 분간 방치하였다. 42 ℃로 냉각한 후, 요구르트 우유에 Rhodia제 상표명 "MY900"(시판용 발효균)으로 시판되는 스타터 발효균을 접종하고, 42 ℃에서 6 시간 동안 발효시켜서 4.4의 pH로 하고, 그리고 4 ℃로 냉각시켰다. 오염된 요구르트를 15 ℃에서 450 ㎫으로 약 5 분간 압력-처리하였다. 상기 실시예들에 기초하여, 본 처리법은 전형적인 낙농 효모 및 곰팡이를 불활성화시키기에 충분하다. 상기 방법에 의해 3.0 ×107 cfu/㎖(M17 한천, 표 5)의 스타터 발효 균수를 갖는 생성물을 제조하였다.
실시예 23: 생육가능한 발효균을 갖는 요구르트
탈지 분유 7.0 % 및 전지 분유 7.5 %로 구성된 요구르트 우유를 55 ℃로 가열하고, 150/50 바아로 균질화하였다. 그 다음 균질화 우유를 90 ℃로 가열하고, 10 분 동안 유지시킨 후 신속하게 42 ℃로 냉각하였다. 그 다음에 우유에 로디아 MY900 발효균을 접종하고, 42 ℃에서 pH 4.5로 발효시키고, 4 ℃로 냉각하였다. 수득된 요구르트 중 2개의 샘플을 1 분 동안 350 ㎫와 450 ㎫로 압력 처리하고, 냉장하였다. 4 ℃에서 95 일 동안 저장한 후, 생 발효균과 오염된 곰팜이 균수를 미처리된 대조군 샘플과 비교하였다. 결과는 도 2에 나타내었다. 미처리된 샘플과 350 ㎫ 처리된 샘플은 1 g 당 공팡이 1,000,000 CFU 이상으로 오염되었지만, 450 ㎫ 처리된 샘플은 검출된 곰팡이가 없었다. 상기 3개의 경우에, 생 발효 균수는 95 일에 1 g 당 10,000,000 CFU를 초과하였다.
실시예 24: 생육가능한 발효균을 함유하는 압력 처리된 요구르트
요구르트는 실시예 24에서와 같이 제조하였으며, 약 1 초 동안 430 ㎫로 압력 처리하였다. 20 ℃에서의 15 일 저장 후, 생 발효균과 오염된 곰팡이의 레벨을 미처리된 대조군 샘플과 비교하였다. 도 3에 나타낸 결과로 저장 후, 미처리된 대조군은 >104 cfu/㎖의 곰팡이가 오염되었지만, 압력 처리된 요구르트는 검출가능한 곰팡이가 없었다. 상기 2개의 경우에, 생 발효균은 15 일에 107 cfu/㎖를 초과하였다.
실시예 25: 생육가능한 발효균을 함유하는 압력 처리된 요구르트
요구르트는 실시예 24에서와 같이 제조하였으며, >105 cfu/g의 페니실린 곰팡이로 의도적으로 스파이킹시키고, 약 1 초 동안 360 ㎫, 400 ㎫, 430 ㎫, 460 ㎫, 480 ㎫ 및 500 ㎫의 압력으로 압력 처리하였다. 생 발효균, 곰팡이 균수 및 곰팡이 log-감소율은 비교를 위해 미처리된 대조군 요구르트와 함께 표 3에 나타내었다. 모든 압력 처리에서 >9 ×108 cfu/g의 생 발효균을 갖는 요구르트가 생성되었다. 360 ㎫와 400 ㎫에서의 압력 처리는 곰팡이 오염 레벨을 현저하게 감소시키지 않았다. 430 ㎫ 처리는 곰팡이 균수에서 2.4-log 사이클 감소율을 나타내었으며, 반면에 460 ㎫, 480 ㎫ 및 500 ㎫ 처리에서는 검출가능한 곰팡이가 없는 요구르트(>4.8 log-사이클 감소율)가 생성되었다.
실시예 26: 생 프로바이오틱 발효균을 함유하는 발효 음료
물내 10 % 환원 탈지유는 비피도박테리움 락티스로 발효시키고, 슈크로스, 카르복시메틸셀룰로스 혼합물와 혼합하고, 인산으로 pH를 4.0으로 조정하고, 200 바아에서 균질화하여 3% 우유 고형물, 8 % 당 및 0.4 % 카르복시메틸셀룰로스의 프로바이오틱-함유 음료를 생성하였다. 상기 음료는 1 초 동안 600 ㎫에서 압력 처리하고, 미생물 오염 레벨을 미처리된 대조군 음료와 비교하였다. 압력-처리 및 대조군-미처리 음료 둘다는 >108 cfu/g의 생 발효균을 함유하지만, 미처리된 음료는 또한 30 cfu/g의 호기성 평판 균수와 20 cfu/g의 효모/곰팡이 균수를 가진다. 압력-처리 음료는 상기 두개의 방법으로 검출되는 오염물은 없었다.
실시예 27: 3개의 상이한 pH 값으로 제조된 요구르트
3개의 요구르트는 스트렙토코커스 써모필러스(St10)와 락토바실러스 불가리쿠스(Lb1)의 배양균으로 물내에 환원된 탈지 분유 7.0 %와 전지 분유 7.5 %를 발효시켜, 3개의 다른 최종 pH 값, 4.3, 4.1 및 3.9로 제조하였다. 그 다음에 3개의 요구르트는 5 분 동안 350 ㎫와 450 ㎫에서 압력 처리하고, 각 경우에 M17 한천에서 생존 발효균의 수를 확인하고, 도 4에 나타내었다. pH가 가장 높은 요구르트(pH=4.3)는 두개의 처리 후 생 발효 균수는 >107 cfu/㎖이었다.
중간 pH의 요구르트(pH=4.1)는 350 ㎫ 처리 후 생 발효 균수가 >107 cfu/㎖이나, 450 ㎫ 처리 후에는 상기 균수가 아니다.
pH가 가장 낮은 요구르트(pH=3.9)는 두개의 처리 후 생 발효 균수가 <107 cfu/㎖이었다.
실시예 28: 3개의 상이한 처리 시간 동안 압력 처리한 요구르트
10 % 환원 탈지 분유에 Lb-5033과 St-10을 접종하고, 37 ℃에서 pH 4.4로 발효시켰다. 그 다음에 수득된 발효유는 핑크 효모와 페니실린 곰팡이 혼합물로 실험하고, 5 분, 10 분 또는 15 분 동안 350 ㎫로 압력 처리하였다. 5 분 동안 처리한 발효유의 생 발효 균수는 2.8 ×107 cfu/g(M17 한천에서)이며, 오염화 효모 및 곰팡이는 4.1 log-사이클 감소율을 나타내었다. 10 분 동안 처리된 발효유는 생 발효 균수가 5.7 ×105 cfu/g(M17 한천)이며, 검출가능한 오염화 효모 및 곰팡이는 없었다. 15 분 동안 처리된 발효유의 생 발효 균수는 단지 1.9 ×105 cfu/g(M17 한천)이며, 검출가능한 오염화 효모 및 곰팡이는 없었다.
실시예 29: 시판되는 요구르트 발효균의 압력 처리
요구르트 우유는 10 % 고형물에서 SMP를 환원시킴으로써 제조하였다. 상기 우유를 55 ℃로 가열하고, 150/50 바아로 균질화 한 후 10 분 동안 90 ℃로 가열한고 냉각하였다. 그 다음에 상기 우유는 동일하게 나누어 분리시키고, 각각 분리하여 표 4에서 나열한 시판되는 스타터를 접종하였다. 상기 우유를 40 ℃ 또는 38 ℃에서 16 시간 동안 배양하였다. 배양 후, 요구르트를 얼음탕(icebath)에서 냉각시키고, pH를 측정하고, 필수적으로 4.4로 조정하였다. 요구르트는 각각 5 분 동안 400 ㎫의 압력으로 처리하고, 발효 균수는 >107 cfu/g(M17 한천에서)이다.
발효 균수 측정
샘플의 적당한 양을 희석액에 첨가하여 10-1 희석액을 제조하였다. 그 다음에, 이 후 희석액은 각각의 샘플에 있어서 10-1에서 10-7의 범위로 일렬로 평판 배양하여 제조하였다. 그 다음에 희석액을 각 종들에 대해서 적당한 한천상에 도말하였다(표 5). 한천은 시험 종류의 효율적인 회수를 위해 선택하고, 제조 회사의 지시에 따라서 제조하였다. 사용한 종과 상응하는 방법은 표 5에 요약하였다.
실시예에서 사용된 효모와 곰팡이 오염물의 요약
균주 기원 공급원 설명
야로이아 리포리티카(Yarrowia lipolytica) 낙농 제품으로부터 분리한 효모 FRC* 스타터 그룹 컬쳐 콜렉션 낙농 제품으로부터의 오염물
알려지지 않음 낙농 제품으로부터 분리한 '핑크 효모' FRC 스타터 그룹 컬쳐 콜렉션 낙농 제품으로부터의 오염물
캔디다 파마타(Candida famata) 낙농 제품으로부터 분리한 효모 FRC 스타터 그룹 컬쳐 콜렉션 낙농 제품으로부터의 오염물
캔디다 파랍실로시스(Candida parapsilosis) 낙농 제품으로부터 분리한 효모 FRC 스타터 그룹 컬쳐 콜렉션 낙농 제품으로부터의 오염물
데브라마이세스 한세이(Debramyces Hanseii) 낙농 제품으로부터 분리한 효모 FRC 스타터 그룹 컬쳐 콜렉션 낙농 제품으로부터의 오염물
제오트리첨 캔디듐(Geotrichum candidum) 낙농 제품으로부터 분리한 곰팡이 FRC 스타터 그룹 컬쳐 콜렉션 낙농 제품으로부터의 오염물
클라도스포리움(Cladosporium) 낙농 제품으로부터 분리한 곰팡이 FRC 스타터 그룹 컬쳐 콜렉션 낙농 제품으로부터의 오염물
페니실린 낙농 제품으로부터 분리한 곰팡이 FRC 스타터 그룹 컬쳐 콜렉션 낙농 제품으로부터의 오염물
* 폰테라 리서치 센터(뉴질랜드 팔머스톤 노스).
상기는 본 발명의 몇몇 바람직한 실시양태를 기재하고 있으며, 몇가지의 가능한 변형을 지시하지만, 본 발명의 범주를 벗어나지 않고 기타 변형이 만들어질 수 있다는 것이 당업에 통상의 지식을 가진 자에게 인정될 것이다.
참고문헌

Claims (49)

  1. - 1개 이상의 발효 균주(여기서, 균주는 예정된 압력 및 pH에서 압력 처리 후 생존 가능한 균주임)를 포함하는 식품을 선택하는 단계, 및
    - 예정된 압력에서 또는 예정된 압력 이하에서 상기 식품을 압력 처리[여기서, 처리 압력은 부패 미생물총(spoilage microflora)의 성장을 감소, 지연, 방해 또는 제거함]하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 식품 처리 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    처리 압력은 350 ㎫ 이상인 것을 특징으로 하는 식품 처리 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    처리 압력은 400 ㎫ 이상인 것을 특징으로 하는 식품 처리 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    식품을 압력 처리하는 경우 3.0 내지 8.0의 pH에서 실행하는 것을 특징으로 하는 식품 처리 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 pH는 3.6 내지 4.8인 것을 특징으로 하는 식품 처리 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 pH는 4.0 내지 4.6인 것을 특징으로 하는 식품 처리 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    식품은 발효 낙농 제품(cultured dairy product)인 것을 특징으로 하는 식품 처리 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    발효 낙농 제품은 요구르트인 것을 특징으로 하는 식품 처리 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    식품은 요구르트 드링트, 낙농 디저트, 카테지 치즈(cattage cheese), 크림 치즈 및 발효 음료로 이루어진 군으로부터 선택하는 것을 특징으로 하는 식품 처리 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    발효 균주는 하기로 이루어진 군으로부터 선택하는 것을 특징으로 하는 식품 처리 방법:
    - ⅰ) 락토바실러스 애시도필러스;
    - ⅱ) 비피도박테리움 락티스;
    - ⅲ) 스트렙토코커스 써모필러스;
    - ⅳ) 락토바실러스 헬베티쿠스;
    - ⅴ) 락토바실러스 델브루케이 아종 불가리쿠스; 및
    및 이들의 배합물.
  11. - 1개 이상의 발효 균주[여기서, 균주는 예정된 압력 및 pH에서 압력 처리 후 생존 가능한 프로바이오틱 균주(probiotic strain)임]를 포함하는 식품을 선택하는 단계, 및
    - 예정된 압력에서 또는 예정된 압력 이하에서 상기 식품을 압력 처리(여기서, 처리 압력은 부패 미생물총의 성장을 감소, 지연, 방해 또는 제거함)하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 식품 처리 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    프로바이오틱 균주는 비피도박테리움인 것을 특징으로 하는 식품 처리 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    프로바이오틱 균주는 비피도박테리움 락티스인 것을 특징으로 하는 식품 처리 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    프로바이오틱 균주는 비피도박테리움 락티스 HN019 AGAL(1997년 8월 18일자 기탁 번호 NM 97/09513)인 것을 특징으로 하는 식품 처리 방법.
  15. 제 11 항에 있어서,
    프로바이오틱 균주는 락토바실러스인 것을 특징으로 하는 식품 처리 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    프로바이오틱 균주는 락토바실러스 애시도필러스인 것을 특징으로 하는 식품 처리 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    프로바이오틱 균주는 락토바실러스 애시도필러스 HN017 AGAL(1997년 8월 18일자 기탁 번호 NM 97/09515)인 것을 특징으로 하는 식품 처리 방법.
  18. 제 11 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    처리 압력은 350 ㎫ 이상인 것을 특징으로 하는 식품 처리 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    처리 압력은 400 ㎫ 이상인 것을 특징으로 하는 식품 처리 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    처리 압력은 500 ㎫ 이상인 것을 특징으로 하는 식품 처리 방법.
  21. 제 11 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    식품을 압력 처리하는 경우의 pH는 3.0 내지 4.6인 것을 특징으로 하는 식품 처리 방법.
  22. 제 11 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
    식품은 요구르트, 발효 낙농 제품, 음료, 과일 쥬스 및 채소 쥬스로 이루어진 군으로부터 선택하는 것을 특징으로 하는 식품 처리 방법.
  23. - 1개 이상의 보호 발효 균주(여기서, 상기 균주는 예정된 압력 및 pH에서 압력 처리 후 생존 가능한 균주임)를 포함하는 식품을 선택하는 단계, 및
    - 예정된 압력에서 또는 예정된 압력 이하에서 상기 식품을 압력 처리(여기서, 처리 압력은 부패 미생물총의 성장을 감소, 지연, 방해 또는 제거함)하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 식품 처리 방법.
  24. 예정된 압력에서 압력 처리될 식품에 1개 이상의 세균성 균주를 사용하는 방법으로서,
    상기 처리 압력은 부패 미생물총의 성장을 감소, 지연, 방해 또는 제거하며, 상기 세균성 균주는 생존하고, 상기 세균성 균주는 하기로 이루어진 군으로부터 선택하는 것을 특징으로 하는 방법:
    - ⅰ) 락토바실러스 애시도필러스 HN017 AGAL(1997년 8월 18일자 기탁 번호 NM 97/09515);
    - ⅱ) 비피도박테리움 락티스 HN019 AGAL(1997년 8월 18일자 기탁 번호 NM 97/09513);
    - ⅲ) 스트렙토코커스 써모필러스;
    - ⅳ) 락토바실러스 헬베티쿠스;
    - ⅴ) 락토바실러스 델브루에케이 아종 불가리쿠스;
    - ⅵ) 락토바실러스 애시도필러스;
    - ⅶ) 비피도박테리움 락티스; 및
    이들의 배합물.
  25. - 락토바실러스 애시도필러스 HN017 AGAL(1997년 8월 18일자 기탁 번호 NM 97/09515)를 포함하는 식품을 선택하는 단계; 및
    - 약 3.0 내지 약 8.0의 pH 및 350 ㎫ 내지 600 ㎫의 처리 압력에 상기 식품을 적용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 식품 처리 방법.
  26. - 비피도박테리움 락티스 HN019 AGAL(1997년 8월 18일자 기탁 번호 NM 97/09513)를 포함하는 식품을 선택하는 단계; 및
    - 약 3.0 내지 약 8.0의 pH 및 350 ㎫ 내지 600 ㎫의 처리 압력에 상기 식품을 적용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 식품 처리 방법.
  27. 제 1 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서,
    식품은 10 분 이하의 기간 동안 압력 처리하는 것을 특징으로 하는 식품 처리 방법.
  28. 제 27 항에 있어서,
    식품은 약 5 분의 기간 동안 압력 처리하는 것을 특징으로 하는 식품 처리 방법.
  29. 제 27 항에 있어서,
    식품은 5 분 이하의 기간 동안 압력 처리하는 것을 특징으로 하는 식품 처리 방법.
  30. 제 29 항에 있어서,
    식품은 약 1 분의 기간 동안 압력 처리하는 것을 특징으로 하는 식품 처리 방법.
  31. 제 29 항에 있어서,
    식품은 1 분 이하의 기간 동안 압력 처리하는 것을 특징으로 하는 식품 처리 방법.
  32. 제 31 항에 있어서,
    식품은 30 초 이하의 기간 동안 압력 처리하는 것을 특징으로 하는 식품 처리 방법.
  33. 제 32 항에 있어서,
    식품은 5 초 이하의 기간 동안 압력 처리하는 것을 특징으로 하는 식품 처리 방법.
  34. 제 33 항에 있어서,
    식품은 약 1 초의 기간 동안 압력 처리하는 것을 특징으로 하는 식품 처리 방법.
  35. 제 1 항 내지 제 34 항 중 어느 한 항에 있어서,
    식품을 약 0 ℃ 내지 약 40 ℃의 섭씨 온도에서 압력 처리하는 것을 특징으로 하는 식품 처리 방법.
  36. 제 35 항에 있어서,
    식품을 약 0 ℃ 내지 약 20 ℃의 섭씨 온도에서 압력 처리하는 것을 특징으로 하는 식품 처리 방법.
  37. 제 1 항 내지 제 36 항 중 어느 한 항에 따른 방법으로 제조하는 것을 특징으로 하는 식품.
  38. 제 37 항에 있어서,
    식품은 요구르트, 발효 낙농 제품, 음료, 과일 쥬스 및 채소 쥬스로 이루어진 군으로부터 선택하는 것을 특징으로 하는 식품.
  39. 400 ㎫ 이상으로 압력 처리한 이후 생육가능한 발효균(viable culture)은 1 g 당 1,000,000 CFU(집락 형성 단위, colony-forming unit) 이상이며, pH는 4.0 이상인 것을 특징으로 하는 발효 낙농 제품.
  40. 450 ㎫ 이상으로 압력 처리한 이후 생육가능한 발효균은 1 g 당 1,000,000 CFU 이상이며, pH는 4.0 이상인 것을 특징으로 하는 발효 낙농 제품.
  41. 500 ㎫ 이상으로 압력 처리한 이후 생육가능한 발효균은 1 g 당 1,000,000 CFU 이상이며, pH는 4.0 이상인 것을 특징으로 하는 발효 낙농 제품.
  42. 600 ㎫ 이상으로 압력 처리한 이후 생육가능한 발효균은 1 g 당 1,000,000 CFU 이상이며, pH는 4.0 이상인 것을 특징으로 하는 요구르트 또는 요구르트 드링크.
  43. 10 분 이하 동안 400 ㎫ 이상으로 압력 처리한 이후 생육가능한 발효균은 1 g의 프로바이오틱 세균성 균주 1개 이상 당 1,000,000 CFU 이상인 것을 특징으로 하는 식품 또는 음료.
  44. 10 분 이하 동안 450 ㎫ 이상으로 압력 처리한 이후 생육가능한 발효균은 1 g의 프로바이오틱 세균성 균주 1개 이상 당 1,000,000 CFU 이상인 것을 특징으로 하는 식품 또는 음료.
  45. 제 1 항 내지 제 36 항 중 어느 한 항에 있어서,
    식품은 압력 처리하기 전에 포장하는 것을 특징으로 하는 식품 처리 방법.
  46. 부패균은 저장 중에 연장된 일정 기간 동안 억제되며, 상기 연장된 일정 기간은 발효 균주를 포함하는 미처리 식품에 의해 수득되는 기간보다 더 긴 것을 특징으로 하는, 제 1 항 내지 제 36 항 중 어느 한 항에 따른 방법으로 제조된 식품.
  47. 제 46 항에 있어서,
    약 4 ℃의 섭씨 온도에서 50 일 이상의 기간 동안 저장되는 것을 특징으로 하는 식품.
  48. 제 46 항에 있어서,
    약 4 ℃의 섭씨 온도에서 90 일 이상의 기간 동안 저장되는 것을 특징으로 하는 식품.
  49. 제 46 항에 있어서,
    약 20 ℃의 섭씨 온도에서 15 일 이상의 기간 동안 저장되는 것을 특징으로 하는 식품.
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