KR20060001656A

KR20060001656A - 콩 발효음료의 제조방법

Info

Publication number: KR20060001656A
Application number: KR1020040050809A
Authority: KR
Inventors: 박종식; 허문행; 조경환; 손헌수
Original assignee: <주>정식품
Priority date: 2004-06-30
Filing date: 2004-06-30
Publication date: 2006-01-06
Also published as: KR100563206B1

Abstract

본 발명은 비지와 두유에 각각 유산균을 접종하여 배양하고, 이를 혼합하는 공정을 포함하는 콩 발효음료의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 콩 발효음료 제조방법은 (ⅰ) 대두를 정선하여 열처리하고, 열수를 첨가하여 열수마쇄하는 공정; (ⅱ) 전기 대두 마쇄물을 열처리하여 추출한 다음, 이를 여과하여 두유와 비지를 각각 수득하는 공정; (ⅲ) 전기 수득한 비지에 단백질 가수분해효소를 처리하고, 당원을 첨가한 다음, 유산균주를 접종하여 배양하는 공정; (ⅳ) 전기 수득한 두유를 냉각시킨 다음, 전기 냉각된 두유에 유산균주 및 당원을 첨가하여 배양하는 공정; 및, (ⅴ) 전기 비지배양물과 두유배양물을 혼합하고, 냉각시킨 다음, 당, 과즙 또는 시럽 및 향료를 첨가하는 공정을 포함한다. 본 발명의 콩 발효음료는 두유의 영양성분 뿐만 아니라, 비지에 잔류하는 식이성 섬유소 및 영양소를 동시에 이용하여, 혈중 콜레스테롤의 농도를 저하시키는 효과를 나타내므로, 기능성이 추가된 새로운 발효음료 제품으로서 상용화될 수 있을 것이다.

두유, 비지, 콩 발효음료

Description

콩 발효음료의 제조방법{Process for Preparing Soybean-fermented Drink}

본 발명은 콩 발효음료의 제조방법에 관한 것이다. 좀 더 구체적으로, 본 발명은 비지와 두유에 각각 유산균을 접종하여 배양하고, 이를 혼합하는 공정을 포함하는 콩 발효음료의 제조방법에 관한 것이다.

최근 콩의 식물성 단백질은 건강의 관점에서 널리 주목을 받고 있다. 특히, 콩을 주원료로 제조되는 두유는 양질의 단백질을 함유하고 있으며, 일반 우유에 비해 지방 함량이 낮고, 불포화 지방산을 다량 함유하고 있으며, 콜레스테롤을 함유하고 있지 않아, 건강식품으로 많은 사람들의 관심의 대상이 되어 왔다.

그러나, 일반 두유의 경우 콩 특유의 비린 맛과 이취를 가지고 있으며, 일반적으로 맛이 없고, 콩에서 유래하는 몇 가지 사포닌 등의 부수성분으로 인해 자극성을 가진 풍미를 갖게 된다. 이러한 두유의 나쁜 풍미를 개선하기 위하여, 유산균을 접종하여 두유를 발효시키는 단계를 포함하는 방법이 개발되어 있다. 예를 들어, 대한민국 특허공개 제 1992-11383호에는 콩요구르트 및 그의 제조방법이 개 시되어 있고, 대한민국 특허공개 제 1993-22956호에는 대두 요구르트의 제조방법 이 개시되어 있으며, 대한민국 특허 제 106072호에는 분리 대두단백질 및 탄수화물 혼합물을 사용한 콩발효유의 신속한 제조방법이 개시되어 있고, 대한민국 특허공개 제 1998-70641호에는 발효두유 제조방법이 개시되어 있으며, 대한민국 특허 제 214224호에는 단백분해효소로 전처리된 두유를 이용한 두유발효유의 제조방법이 개시되어 있고, 대한민국 특허공개 제 2003-97264호에는 이소플라본이 완전히 가수분해된 두유발효유가 개시되어 있다.

한편, 두유를 제조할 때 발생하는 비지는 대부분 폐기처분되며 극히 일부분만이 분리대두단백을 추출하는데 사용되거나, 동물의 사료를 만드는데 활용된다(참조: Woo et al., Korean J. Food & Nutr., 14(6):562-567, 2001). 그러나, 비지에는 대두 못지 않게 양질의 단백질 및 탄수화물이 함유되어 있으며, 특히 탄수화물에는 장활동에 좋은 식이섬유가 포함되어 있는 것으로 알려져 있다. 따라서, 비지를 활용하기 위한 기술들도 연구되고 있는 실정이다. 상기 기술과 관련하여, 대한민국 특허공개 제 2003-85330호에는 콩비지를 단백질 가수분해효소로 분해하여, 액상의 단백질용액과 호상의 식이섬유소 혼합물로 분리한 다음, 각각에 시유, 탈지분유 또는 대두분리단백용액을 첨가하고 상용유산균을 접종하여 30℃에서 발효시키는 것을 특징으로 하는 콩비지를 이용한 요구르트의 제조방법이 개시되어 있는데, 상기 선행기술은 콩비지를 활용한 발효유를 제공한다는 장점은 있으나, 콩비지를 발효시키기 위한 균주의 최적화나 기타 배양조건의 최적화가 되어 있지 않으며, 호상의 요구르트의 경우 질감이 거칠어서 그리 추천할 만한 방법이 되지 못한다.

따라서, 두유 생산과정에서 발생하는 비지를 효과적으로 활용할 수 있는 발효음료의 제조방법을 개발하여야 할 필요성이 끊임없이 대두되었다.

이에, 본 발명자들은 두유 생산과정에서 발생하는 비지를 효과적으로 활용할 수 있는 발효음료의 제조방법을 개발하고자 예의 연구노력한 결과, 두유의 생산과정에서 생성되는 두유와 비지를 별도로 발효시키고, 각각의 발효액을 혼합하여 제조된 콩 발효음료가 섭취자의 혈중 콜레스테롤의 농도를 저하시키는 효과를 나타냄을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다.

결국, 본 발명의 목적은 비지성분을 활용한 콩 발효음료의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 콩 발효음료 제조방법은 (ⅰ) 대두를 정선하여 열처리하고 대두 중량의 8 내지 10배의 열수를 첨가하여 열수마쇄하는 공정; (ⅱ) 전기 대두 마쇄물을 열처리하여 추출한 다음, 이를 여과하여 두유와 비지를 각각 수득하는 공정; (ⅲ) 전기 수득한 비지에 단백질 가수분해효소를 처리하고, 당원을 첨가한 다음, 유산균주를 접종하여 배양하는 공정; (ⅳ) 전기 수득한 두유를 냉각시킨 다음, 전기 냉각된 두유에 유산균주 및 당원을 첨가하여 배양하는 공정; 및, (ⅴ) 전기 (ⅲ)공정에서 배양된 비지배양물과 전기 (ⅳ)공정에서 배양된 두유배양물을 1:2 내지 1:8(v/v)의 비율로 혼합하고, 9 내지 15%(w/v)의 당, 2 내지 5%(v/v)의 과즙 또는 시럽 및 0.06 내지 1.0%(w/v)의 향료를 첨가하는 공정을 포함한다.

이하, 본 발명의 콩 발효음료의 제조방법을 공정별로 나누어 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

제 1공정: 대두의 열수마쇄

대두를 정선하여 열처리하고 대두 중량의 8 내지 10배의 열수를 첨가하여 열수마쇄한다: 이때, 열처리공정은 마쇄된 대두에서 발생되는 콩 비린내의 원인물질인 트립신 억제제(trypsin inhibitor), 적혈구 응집소(hemagglutinin) 및 리폭시게나제(lipoxigenase)의 불활성화를 위하여 수행하였다.

제 2공정: 두유와 비지의 수득

전기 대두 마쇄물을 열처리하여 추출한 다음, 이를 여과하여 두유와 비지를 각각 수득한다: 이때, 열처리조건은 특별히 이에 제한되지는 않으나, 95 내지 100℃의 온도에서 pH 7 내지 8의 조건으로 15 내지 20분간 처리함이 바람직하고, 보다 바람직하게는 100 내지 300rpm의 속도로 교반하여 추출한다.

제 3공정: 비지의 발효

전기 제 2공정에서 수득한 비지에 단백질 가수분해효소를 처리하고, 당원을 첨가한 다음, 유산균주를 접종하여 배양한다: 이때, 단백질 가수분해효소는 특별히 이에 제한되지는 않으나, 파파인, 펩신, 트립신 등을 사용함이 바람직하고, 단백질 가수분해효소의 처리양은 특별히 이에 제한되지는 않으나, 0.1 내지 1.0%(w/v)의 농도로 처리함이 바람직하며, 당원은 특별히 이에 제한되지는 않으나, 액상과당 또는 포도당을 사용함이 바람직하고, 당원의 첨가량은 특별히 이에 제한되지는 않으나, 2 내지 5%(w/v)의 농도로 첨가함이 바람직하다. 또한, 접종하는 유산균주는 특별히 이에 제한되지는 않으나, 락토바실러스 불가리쿠스(Lactobacillus bulgaricus)를 사용함이 바람직하고, 배양조건은 특별히 이에 제한되지는 않으나, 40 내지 50℃의 온도에서 5 내지 20시간동안 배양함이 바람직하다.

제 4공정: 두유의 발효

전기 제 2공정에서 수득한 두유를 냉각시킨 다음, 전기 냉각된 두유에 유산균주 및 당원을 첨가하여 배양한다: 이때, 유산균주는 특별히 이에 제한되는 것은 아니나, 상용 복합유산균스타터 ABT-5(Lactobacillus acidophilus La-5, Bifidobacterium BB-12 and Streptococcus thermophilus, Chr. Hansen, Denmark)를 단독으로 사용하거나, 또는 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei 01, Chr. Hansen, Denmark) 균주와 혼합하여 사용하는 것이 바람직하고, 당원은 특별히 이에 제한되지는 않으나, 포도당, 액상과당, 플락토올리고당, 말토올리고당을 사용하는 것이 바람직하며, 당원의 첨가량은 특별히 이에 제한되지는 않으나, 1 내지 5%(w/v)의 농도로 첨가함이 바람직하고, 배양조건은 특별히 이에 제한되지는 않으나, 20 내지 50℃의 온도에서 5 내지 20시간동안 배양함이 바람직하다.

제 5공정: 혼합 및 제품화

전기 제 3공정에서 배양된 비지배양물과 전기 제 4공정에서 배양된 두유배양물을 1:2 내지 1:8(v/v)의 비율로 혼합하고, 9 내지 15%(w/v)의 당, 2 내지 5%(v/v)의 과즙 또는 시럽 및 0.06 내지 1.0%(w/v)의 향료를 첨가하여, 콩 발효음료를 제조한다.

본 발명의 콩 발효음료는 두유의 영양성분 뿐만 아니라, 비지에 잔류하는 식이성 섬유소 및 영양소를 동시에 이용하여, 섭취자의 혈중 콜레스테롤의 농도를 저하시키는 효과를 나타내므로, 기능성이 추가된 새로운 발효음료 제품으로서 상용화될 수 있을 것이다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다. 하기의 실시예는 본 발명을 오로지 예시하여 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의하여 제한되지 않는다는 것은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.

실시예 1: 두유의 제조 및 발효

실시예 1-1: 대두의 두유 및 비지의 분리수득

대두는 일반적인 황색 대두를 사용하였으며, 양질의 대두를 선벽하여 정선공정을 거쳐 이물질을 제거하고 외피를 제거하였다. 전기 이물질 및 외피가 제거된 대두를 105℃에서 5분간 열처리하고 반할한 다음, 전기 반할된 대두에 대두 중량의 10배의 끓는 물(100℃)을 가하여 100℃의 조건으로 3시간 동안 마쇄하였다.

전기 대두 마쇄물을 pH 7.5, 98℃의 조건하에, 200rpm으로 20분간 교반추출하고, 이를 1㎛ 필터로 여과하여, 두유와 비지를 각각 수득하였다.

실시예 1-2: 비지의 발효

전기 수득한 비지에 동일한 부피의 물을 가하고, 단백질 가수분해 효소인 파 파인(Biochem Europe, France)을 1.0%(w/v)을 첨가한 다음, 60℃에서 4시간동안 반응시켰으며, 전기 단백질 가수분해된 비지에 5%(w/v)의 포도당을 당원으로 첨가하고, 유산균주(Lactobacillus bulgaricus, Probiotic Cultures Inc., USA)를 1 ×10⁵cfu/ml의 농도로접종한 다음, 45℃에서 10시간동안 배양하여, 비지배양물을 수득하였다.

실시예 1-3: 두유의 발효

전기 실시예 1-2에서 수득한 두유를 40℃로 냉각하고, 액상과당 10%(v/v)를 첨가한 다음, 상용 복합유산균스타터 ABT-5(Lactobacillus acidophilus La-5, Bifidobacterium BB-12 and Streptococcus thermophilus, Chr. Hansen, Denmark) 및 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei 10)를 각각 1 ×10⁸cfu/ml의 농도로 접종하고, 45℃에서 10시간동안 배양하여 두유배양물을 수득하였다.

실시예 1-4: 제품의 제조

전기 실시예 1-2에서 수득한 비지배양물과 전기 실시예 1-3에서 수득한 두유배양물을 1:4(v/v)로 혼합하고, 4℃로 냉각시킨 다음, 액상과당 6%(v/v), 프락토올리고당 4%(w/v) 및 말토올리고당 3%(w/v)를 첨가하였으며, 조직의 안정화를 위하여 펙틴 0.3%(w/v)을 첨가하고, 기호성을 향상시키기 위하여 6%(v/v)의 과즙과 0.08%(w/v)의 향료를 첨가하여 콩 발효음료를 제조하였다.

실시예 2: 비지발효액과 두유발효액의 혼합비율 결정

비지발효액과 두유발효액의 최적의 혼합비율을 결정하기 위하여, 비지발효액과 두유발효액을 다양한 비율로 혼합하여, 각각의 콩 발효음료를 제조하고, 이들을 쥐에 섭식시킨 후, 콩 발효음료에 함유된 유산균의 균체수 및 쥐의 혈중 콜레스테롤의 농도를 측정하여, 비교하였다.

실시예 2-1: 각각의 콩 발효음료의 제조

전기 실시예 1-2에서 수득한 비지배양물과 전기 실시예 1-3에서 수득한 두유배양물을 10:1, 9:1, 8:1, 7:1, 6:1, 5:1, 4:1, 3:1, 2:1, 1:1, 1:2, 1:3, 1:4, 1:5, 1:6, 1:7, 1:8, 1:9 또는 1:10(v/v)으로 혼합하고, 전기 실시예 1-4에 개시된 방법을 이용하여 각각의 콩 발효음료를 제조하였다.

실시예 2-2: 콩 발효음료에 함유된 유산균 균체수의 측정

전기 실시예 2-1에서 제조된 각각의 콩 발효음료에 함유된 유산균의 균체수 를 혈구계수반을 이용하여 측정하고, 이를 비교하였다(참조: 표 1).

각각의 콩 발효음료에 함유된 유산균 균체수(단위: 10⁸cfu/ml)

혼합비(비지:두유, v/v)	유산균 균체수(10⁸cfu/ml)
10:1 9:1 8:1 7:1 6:1 5:1 4:1 3:1 2:1 1:1 1:2 1:3 1:4 1:5 1:6 1:7 1:8 1:9 1:10	2.2 2.4 2.6 2.6 2.7 2.7 2.8 2.8 2.9 3.0 3.8 4.7 5.6 6.8 7.4 8.0 8.2 8.2 8.2

상기 표 1에서 보듯이, 비지배양물의 함량이 높은 경우에는 유산균 균체수가 적었으나, 두유배양물의 함량이 증가할 수록 유산균 균체수가 증가함을 알 수 있었다. 즉, 비지배양물과 두유배양물의 혼합비가 10:1 내지 1:1(v/v)인 경우에는 유산균의 균체수가 특별히 크게 증가되지 않았으나, 비지배양물과 두유배양물의 혼합비가 1:1 내지 1:7(v/v)인 경우에는 유산균의 균체수가 급격히 증가하였으며, 비지배양물과 두유배양물의 혼합비가 1:8 내지 1:10(v/v)인 경우에는 유산균 균체수가 증가되지 않음을 알 수 있었다.

실시예 2-3: 혈중 콜레스테롤 농도의 측정

전기 실시예 2-1에서 제조된 각각의 콩 발효음료를 하루에 200g씩 1개월 동안 웅성 랫트에 섭식시킨 후, 채혈하여, 이로부터 혈액내의 콜레스테롤 농도를 지질자동분석기(RA-XT, Technicon, USA)를 사용하여 측정하고, 이를 비교하였다(참조: 표 2): 이때, 대조군으로는 콩 발효음료를 섭식시키지 않은 웅성 랫트를 사용하였다.

각각의 콩 발효음료에 의한 혈중 콜레스테롤 농도의 변화

혼합비(비지:두유, v/v)	혈중 콜레스테롤의 농도(mg,%)
대조군 10:1 9:1 8:1 7:1 6:1 5:1 4:1 3:1 2:1 1:1 1:2 1:3 1:4 1:5 1:6 1:7 1:8 1:9 1:10	61.9 59.1 59.1 59.2 59.4 59.7 60.0 60.4 60.6 60.8 61.2 61.5 61.9 62.3 62.7 63.1 63.5 64.1 75.4 78.2

상기 표 2에서 보듯이, 비지배양물의 함량이 높은 경우에는 혈중 콜레스테롤의 농도가 매우 낮았으나, 비지배양물의 함량이 감소함에 따라 혈중 콜레스테롤의 농도가 증가하는 양상을 나타내었다. 특히, 비지배양물과 두유배양물의 혼합비가 1:9(v/v) 이상인 경우에는 혈중 콜레스테롤의 농도가 급격히 증가함을 알 수 있었다.

따라서, 전기 실시예 2-2 및 2-3의 결과를 종합하면, 비지배양물과 두유배양물이 1:2 내지 1:8(v/v)로 혼합되어 제조된 콩 발효음료가 효과적임을 알 수 있었다.

실시예 3: 관능검사

전기 실시예 1-2에서 수득한 비지배양물과 전기 실시예 1-3에서 수득한 두유배양물을 10:1, 5:1, 1:1, 1:2, 1:5, 1:8 또는 1:10(v/v)으로 혼합하고, 전기 실시예 1-4에 개시된 방법을 이용하여 각각의 콩 발효음료를 제조하였다.

이어, 관능검사원 15명을 선발하고, 전기 제조된 콩 발효음료에 대하여, 맛과 향에 대한 점수를 종합하여 5점으로 평가하였다(참조: 표 3).

각각의 콩 발효음료의 관능검사 결과

혼합비(비지:두유, v/v)	맛	향
10:1 5:1 1:1 1:2 1:5 1:8 1:10	1.4 2.6 3.2 3.8 4.1 4.4 4.3	4.2 4.3 4.1 3.9 3.7 3.8 2.3

상기 표 3에서 보듯이, 두유배양물의 함량이 증가할 수록 맛이 향상됨을 알 수 있었는데, 이는 비지배양물에 과량으로 함유된 식이성 고형분이 맛에 좋지 않은 영향을 미치기 때문인 것으로 분석되었다. 아울러, 두유배양물의 함량이 증가할 수록 향이 저하됨을 알 수 있었는데, 이는 두유배양물에서 유래된 콩비린내로 인한 것으로 분석되었다.

전체적으로, 비지배양물과 두유배양물이 1:2 내지 1:8(v/v)로 혼합되어 제조된 콩 발효음료는 맛과 향에서 고른 점수를 획득하였는 바, 본 발명의 콩 발효음료는 관능적인 특성이 비교적 우수함을 알 수 있었다.

이상에서 상세히 설명하고 입증하였듯이, 본 발명은 비지와 두유에 각각 유산균을 접종하여 배양하고, 이를 혼합하는 공정을 포함하는 콩 발효음료의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 콩 발효음료는 두유의 영양성분 뿐만 아니라, 비지에 잔류하는 식이성 섬유소 및 영양소를 동시에 이용하여, 섭취자의 혈중 콜레스테 롤의 농도를 저하시키는 효과를 나타내므로, 기능성이 추가된 새로운 발효음료 제품으로서 상용화될 수 있을 것이다.

Claims

(ⅰ) 대두를 정선하여 열처리하고 대두 중량의 8 내지 10배의 열수를 첨가하여 열수마쇄하는 공정;

(ⅱ) 전기 대두 마쇄물을 열처리하여 추출한 다음, 이를 여과하여 두유와 비지를 각각 수득하는 공정;

(ⅲ) 전기 수득한 비지에 단백질 가수분해효소를 처리하고, 당원을 첨가한 다음, 유산균주를 접종하여 배양하는 공정;

(ⅳ) 전기 수득한 두유를 냉각시킨 다음, 전기 냉각된 두유에 유산균주 및 당원을 첨가하여 배양하는 공정; 및,

(ⅴ) 전기 (ⅲ)공정에서 배양된 비지배양물과 전기 (ⅳ)공정에서 배양된 두유배양물을 1:2 내지 1:8(v/v)의 비율로 혼합하고, 9 내지 15%(w/v)의 당, 2 내지 5%(v/v)의 과즙 또는 시럽 및 0.06 내지 1.0%(w/v)의 향료를 첨가하는 공정을 포함하는, 콩 발효음료의 제조방법.
제 1항에 있어서,

(ⅱ) 공정의 열처리는 95 내지 100℃의 온도에서 pH 7 내지 8의 조건으로 15 내지 20분간 수행하는 것을 특징으로 하는

콩 발효음료의 제조방법.
제 1항에 있어서,

(ⅲ) 공정의 단백질 가수분해효소는 파파인, 펩신, 트립신 또는 이들의 혼합물을 0.1 내지 1.0%(w/v)의 농도로 처리하는 것을 특징으로 하는

콩 발효음료의 제조방법.
제 1항에 있어서,

(ⅲ) 공정의 당원은 액상과당 또는 포도당을 2 내지 5%(w/v)의 농도로 첨가하는 것을 특징으로 하는

콩 발효음료의 제조방법.
제 1항에 있어서,

(ⅲ) 공정의 유산균주는 락토바실러스 불가리쿠스(Lactobacillus bulgaricus)인 것을 특징으로 하는

콩 발효음료의 제조방법.
제 1항에 있어서,

(ⅲ) 공정의 배양은 40 내지 50℃의 온도에서 5 내지 10시간동안 수행하는 것을 특징으로 하는

콩 발효음료의 제조방법.
제 1항에 있어서,

(ⅳ) 공정의 유산균주는 상용 유산균 스타터 ABT-5(Lactobacillus acidophilus La-5, Bifidobacterium BB-12 and Streptococcus thermophilus) 및 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei 10)의 혼합물인 것을 특징으로 하는

콩 발효음료의 제조방법.
제 1항에 있어서,

(ⅳ) 공정의 당원은 액상과당, 플락토올리고당, 말토올리고당 또는 포도당을 1 내지 5%(w/v)의 농도로 첨가하는 것을 특징으로 하는

콩 발효음료의 제조방법.
제 1항에 있어서,

(ⅳ) 공정의 배양은 20 내지 50℃의 온도에서 5 내지 20시간동안 수행하는 것을 특징으로 하는

콩 발효음료의 제조방법.