KR20100027639A - 두유와 우유를 복합 유산균으로 발효한 동·식물성 영양 밸런스 요구르트 및 그 제조방법 - Google Patents
두유와 우유를 복합 유산균으로 발효한 동·식물성 영양 밸런스 요구르트 및 그 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 두유와 우유를 혼합하고 멸균하여 발효원액을 준비하는 단계; 상기 멸균된 발효원액에 복합 김치유산균을 접종하여 발효하는 1차 발효단계; 및 상기 1차 발효에 의해 생성된 1차 발효액에 복합 우유유산균을 접종하여 발효하는 2차 발효단계를 포함하는 콩과 우유를 복합 유산균으로 발효한 동·식물성 요구르트의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 동·식물성 영양 밸런스 요구르트는 두유를 발효한 요구르트나 우유를 발효한 요구르트에 비하여 맛과 향이 개선되고 동물성과 식물성 영양이 고르게 함유되어 있으며, 비타민 등의 발효영양이 풍부하다. 또한 두유와 우유를 각각 별도로 발효하여 적당비율로 혼합하여 만드는 경우보다 공정의 간편성과 제조비용의 절감을 기할 수 있다.
두유, 우유, 김치유산균, 우유유산균, 밸런스 요구르트
Description
본 발명은 두유와 우유를 복합 유산균으로 발효한 동·식물성 영양 밸런스 요구르트 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 두유와 우유를 혼합하고 멸균하여 발효원액을 준비하는 단계; 상기 멸균된 발효원액에 복합 김치유산균을 접종하여 발효하는 1차 발효단계; 및 상기 1차 발효에 의해 생성된 1차 발효액에 복합 우유유산균을 접종하여 발효하는 2차 발효단계를 포함하는 콩과 우유를 복합 유산균으로 발효한 동·식물성 요구르트의 제조방법 및 이에 따라 제조된 동·식물성 영양 밸런스 요구르트에 관한 것이다.
현대인은 운동량은 부족하고 식물성 식품보다는 동물성 지방과 단백질을 많이 섭취한다. 그 결과 비만과 당뇨가 많아지게 되었다. 뿐만 아니라 혈중 저밀도 지방과 콜레스테롤의 농도가 높아져 동맥경화 등의 성인병이 많아졌다. 이에 요즘은 식물성 식품의 요구가 높아지고 있다. 식물성 식품에 많이 들어 있는 식이섬유가 체지방을 줄여 주고 식물성 활성물질들이 항산화작용을 하여 세포의 노화를 지연시켜 주며 식물성 식품에 많이 들어 있는 불포화지방이 동물성 포화지방으로 가득 찬 현대인의 몸에 지방의 균형을 잡아준다. 그런데 식물성 식품만을 섭취하는 것도 건강에 좋은 것은 아니다. 예를 들어 식물성인 두유와 동물성인 우유를 적절히 배합한 조성물을 동물에 먹인 경우가 두유나 우유 한가지만을 먹인 경우보다 동물의 성장발육에 효과적이었다(대한민국 특허 제 10-93635호). 두유와 우유를 함께 섭취하면 영양적으로 아주 훌륭한 식품이 된다. 우유에 많은 칼슘은 두유에 있는 비타민 D의 도움으로 체내 흡수가 잘 될 것이다. 우유에 있는 과도한 포화지방은 두유에 많은 불포화지방이 더해져 지방의 적절한 비율이 만들어진다. 두유와 우유의 아미노산의 조성도 상호 차이가 있기 때문에 함께 섭취하면 상호 보완이 된다.
단순히 두유와 우유를 합쳐서 섭취하는 것도 좋지만 두유와 우유의 혼합액을 발효하여 섭취하면 그 영양적 가치는 더욱 높아질 것이다. 예를 들면 단백질이 몸속의 필요 영양소로 이용되려면 단백질이 아미노산으로 분해되어 장에서 흡수되어야 하는데 발효 중에 단백질은 유산균에 의해 아미노산으로 분해된다. 또한 발효 중에 만들어지는 활성물질, 예를 들면 발효유기산, 발효식이섬유, 항균물질, 가바, 활성이소플라본, 특히 비타민 등은 식품의 영양적 가치를 더욱 높여 준다. 그리고 유산균이 많이 함유 되어 장 기능을 개선하는 프로바이오틱의 역할을 하게 된다. 그리고 두유나 우유에 있는 난소화성 탄수화물, 예를 들면 섭취했을 때 가스를 발 생하여 복통의 원인이 되는 두유의 스타키오즈, 라피노오즈 등과 유당불내증이 있는 사람에게 장 트러블을 일으키는 우유의 유당을 분해하여 소화흡수를 용이하게 해 준다.
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 개선하고 콩 단백질의 흡수율을 높이기 위해 유산균을 접종하여 두유를 발효시키는 단계를 포함하는 방법이 개발되어 있다. 예를 들어 대한민국 특허공개 제 1992-11383호에는 콩 요구르트 및 그의 제조방법이 개시되어 있고, 대한민국 특허공개 제 1993-22956호에는 대두 요구르트의 제조방법이 개시되어 있으며, 대한민국 특허 제 1998-70641호에는 발효두유 제조방법이 개시되어 있다. 이 기술의 대부분은 두유의 발효에, 전통적으로 우유 요구르트의 제조에 사용하던 동물성 우유유산균을 적용한 기술이다. 식물성 재료를 발효하는데 있어서 동물성 재료를 발효하던 유산균을 그대로 적용함에 따라 맛이나 향이 좋지 않아 제조 판매하여도 소비자의 큰 호응을 얻지 못하는 상황이다.
한편 우유에 함유되어 있는 유당은 유당불내증이 있는 사람들에게 장 트러블을 유발하여 우유의 소비를 억제하는 요인이 되고 있다. 발효를 하면 우유에 함유되어 있는 유당이 분해되어 섭취하여도 속이 편안하다. 그런데 우유 요구르트는 콜레스테롤를 함유하고 있으며 불포화지방보다 포화지방을 두 배 더 함유하고 있다. 우유요구르트를 만들 때 탈지분유를 이용하여 발효하는 경우가 많은데 이때에는 콜레스테롤과 포화지방이 거의 없지만 동시에 불포화지방도 배제되는 단점이 있다. 따라서 우유요구르트는 원유로 발효거나 탈지분유로 발효한 경우 모두 영양적인 문제를 안고 있다.
두유요구르트와 우유요구르트의 각각의 단점을 보완하기 위하여 두유와 우유를 함유한 요구르트를 만드는 것은 상업적으로나 영양학적으로 아주 유의미한 일이다. 그러나 두유와 우유를 혼합한 후 식감 있게 발효하는 것은 어려운 일이었다. 그 이유는 식물성 소재인 두유는 김치유산균과 같은 식물성유산균을 이용하여 발효하여야 그 맛과 영양성이 좋아지고, 동물성소재인 우유는 동물성 유산균을 이용하여 발효하여야 그 맛과 영양성이 좋아지는데, 지금까지 두유요구르트나 우유요구르트 모두 동물성 우유유산균만을 발효에 적용하여 왔기 때문이다.
이에, 본 발명자들은 상기 종래기술들의 문제점들을 극복하기 위하여 예의 연구 노력한 결과, 두유와 우유를 혼합 한 후 여기에 식물성 유산균인 김치유산균의 복합균주와 동물성 유산균인 우유유산균의 복합균주를 적용하여 두유와 우유의 혼합액을 발효하여 요구르트를 만들었다. 본 발명의 발효방식은 기존의 발효방식과 다르게 하였다. 예를 들면 기존의 단일 접종방식을 따르지 않고 김치유산균과 우유유산균을 시간차를 두고 접종하였으며 김치유산균과 우유유산균을 다른 온도 조건에서 발효하였다. 그리하여 기존의 두유를 발효한 요구르트나 우유를 발효한 요구르트에 비하여 맛과 향이 개선되고 비타민 등의 발효영양이 풍부한 콩·우유 영양 밸런스 요구르트를 제조할 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다.
따라서, 본 발명의 주된 목적은 두유와 우유를 혼합하여 김치유산균과 우유유산균의 복합균주를 이용하여 발효함으로써 단순히 두유나 우유 한 가지를 발효한 경우, 또는 김치유산균이나 우유유산균만을 이용한 경우보다 풍미가 좋고 영양이 풍부한 요구르트의 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 요구르트의 제조방법을 이용한 요구르트를 제공하는데 있다.
본 발명의 한 양태에 따르면, 본 발명은 두유와 우유를 혼합하여 멸균하는 발효원액의 멸균단계, 상기 멸균된 발효원액에 복합 김치유산균을 접종하여 발효하는 1차 발효단계, 및 상기 1차 발효에 의해 생성된 1차 발효액에 복합 우유유산균을 접종하여 발효하는 2차 발효단계를 포함하는 콩과 우유를 복합 유산균으로 발효한 동·식물성 요구르트의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 김치유산균이라 함은 김치에서 발견되어 동정되고, 발효 중에 젖산을 생성하는 유산균을 일컫는다. 김치유산균의 대부분은 류코노스톡 속, 락토바실러스 속, 바이쎌라 속에 속하는 유산균들이다. 그리고 상기 우유유산균이라 함은 전통적으로 우유를 발효하여 요구르트를 생산하는데 사용해 온 유산균을 일컫는데, 예를 들면 락토바실러스 엑시도필루스(Lactobacillus acidophilus), 스트렙토코커스 써머필러스(Streptococcus thermophilus) 및 락토바실러스 불가리 쿠스(Lactobacillus bulgaricus), 비피도박테리움 론굼(Bifidobacterium longum)등이 있다. 또한, 본 발명에 따른 상기 김치유산균과 우유유산균은 당 업계에 공지된 통상적인 물리화학적 돌연변이 방법 등에 의해 이와 동등한 활성을 가지거나 또는 이보다 우수한 활성을 가지도록 개선 또는 개량된 균주도 본 발명의 김치유산균과 우유유산균에 포함된다.
본 발명에서 상기 발효액의 멸균단계에서는 두유, 우유 이외에 통상 요구르트의 제조에 첨가되는 포도당, 설탕, 과당 등의 당류 또는 식이섬유를 더 첨가할 수 있고, 우유 대신에 탈지분유를 첨가할 수도 있다.
본 발명의 동·식물성 요구르트의 제조방법에서, 상기 발효원액 중에서 상기 두유는 바람직하게는 고형분 10% 기준으로 하여 40 내지 90 중량%를 사용하고 우유는 고형분 10% 기준으로 하여 10 내지 60 중량%를 사용하는 것이 좋고, 더 바람직하게 두유는 고형분 10% 기준으로 60 내지 80 중량%, 우유는 고형분 10% 기준으로 20 내지 40 중량%로 혼합하여 제조된 혼합액을 발효원액으로 사용하는 것이 좋다. 두유와 우유의 첨가 비율은 요구르트의 식감에 미치는 영향이 큰데 본 발명의 제조방법에서는 상기와 같이 두유의 함량이 우유의 함량보다 많은 경우 제조된 요구르트의 풍미가 좋다. 또한 우유보다는 두유 함량을 많이 하는 경우 발효되어 생성된 요구르트의 영양성분도 개선된다.
본 발명에서 상기 두유는 물에 불린 콩을 갈아서 제조한 두유 뿐 아니라 대두 분리단백을 물에 녹여 만든 두유도 포함하며, 상기 우유는 원유뿐 아니라 탈지분유 또는 전지분유를 물에 녹인 우유를 포함한다.
본 발명의 동·식물성 요구르트의 제조방법에서, 상기 두유와 우유를 혼합하여 제조한 발효원료에 유산균의 생육을 촉진하기 위해 포도당, 설탕, 과당, 식이섬유 등을 더 첨가할 수 있는데, 각각 0.1 내지 3.0%의 농도로 사용하는 것이 바람직하다. 0.1% 이하의 농도로 첨가하면 유산균 발육촉진의 효과가 미미하고 3.0% 이상의 농도로 첨가하면 유산균에 의한 산 생성이 너무 많아져서 제품의 풍미가 떨어지는 단점이 있다.
두유와 우유를 발효하여 먹는 방법은 두유와 우유를 각각 발효하여 두유요구르트와 우유요구르트를 만든 후 적당하게 혼합하여 섭취하는 방법과 혼합한 두유와 우유를 한 번에 발효하여 섭취하는 방법이 있다. 두유와 우유를 각각 발효하여 혼합하는 방법은 산업적으로 두 번의 발효와 한 번의 혼합 공정을 거쳐서 제품을 생산하기 때문에 두유와 우유를 하나의 발효기에 넣고 한 번의 발효를 하는 것보다 생산비용이 많아 경제적이지 못하다. 또한 각각 발효한 두유요구르트와 우유요구르트는 발효 중에 유산균과 배지의 상호 안정된 조화를 이루는데 두 가지를 혼합하면 그 조화가 깨지고 맛과 영양의 변화가 심하게 나타나서 상품적 가치가 떨어진다. 예를 들면 우유요구르트와 두유요구르트를 섞으면 가스가 발생하고 맛이 시큼해지는 부작용이 있다. 그렇지만 우유와 두유를 혼합하여 함께 발효를 하면 발효 중에 배지성분과 유산균들의 상호작용이 충분히 일어나 안정된 품질의 제품이 만들어진다. 본 발명자들은 우유와 두유를 혼합하여 발효원액을 제조하였고, 발효원액의 발효를 최적화하기 위해 다양한 조합의 복합균주를 사용하여 발효실험을 수행한 결과 1차 복합 김치유산균과 2차 복합 우유유산균으로 두유와 우유의 혼합액으로 이루어 진 발효원액을 발효시켜, 유산균들의 상호작용에 의해 상기 언급한 부작용이 없이 맛과 향이 개선되고, 비타민 등의 함량이 월등히 증가된 요구르트를 제조할 수 있었다.
본 발명의 동·식물성 요구르트의 제조방법에서, 상기 김치유산균은 콩과 우유의 혼합배지인 발효원액에 접종하여 요구르트를 생성할 수 있는 어떠한 김치유산균도 될 수 있으나, 바람직하게는 락토바실러스 플랜타룸(Lactobacillus plantarum), 류코노스톡 김치아이(Leuconostoc kimchii), 및 류코노스톡 시트레움(Leuconostoc citreum)으로 이루어진 군에서 선택된 김치유산균의 복합균주인 것이 좋다. 또한 상기 복합 김치유산균은 류코노스톡 메센테로이드스(Leuconostoc mesenteroides), 류코노스톡 가시코미타툼(Leuconostoc gasicomitatum), 류코노스톡 락티스(Leuconostoc lactis), 락토바실러스 사케이(Lactobacillus sakei) 및 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 김치유산균을 더 포함하는 복합균주인 것이 김치유산균들 상호간의 성장을 촉진하고, 발효원액의 발효에 의하여 인체에 유익한 비타민, 유리 아미노산 등을 대량으로 생산할 수 있으므로 좋다.
본 발명의 동·식물성 요구르트의 제조방법에서, 상기 우유유산균은 콩과 우유의 혼합배지인 발효원액에 접종하여 요구르트를 생성할 수 있는 어떠한 우유유산균도 될 수 있으나, 바람직하게는 락토바실러스 엑시도필루스(Lactobacillus acidophilus), 스트렙토코커스 써머필러스(Streptococcus thermophilus)로 이루어진 군에서 선택된 우유유산균의 복합균주인 것이 바람직하다. 또한 상기 우유유산 균 복합균주는 비피도박테리움 론굼(Bifidobacterium longum)과 락토바실러스 불가리쿠스(Lactobacillus bulgaricus) 중 하나 이상의 우유유산균을 더 포함하는 복합균주인 것이 우유유산균들 상호간의 성장을 촉진하고, 발효원액의 발효에 의하여 인체에 유익한 비타민, 유리 아미노산 등을 대량으로 생산할 수 있으므로 좋다.
본 발명에서 상기 김치 유산균의 단일 균주 또는 우유 유산균의 단일 균주를 각각 접종하지 않고 복합균주를 접종하는 경우, 접종된 유산균 각각이 분비하는 대사산물이 본 발명의 요구르트의 발효 숙성에 시너지효과를 일으키므로 상기 복합균주를 접종하여 발효시키는 것이 바람직하다. 본 발명의 실시예에서는 상기 균주들의 종균 배양액을 무작위로 조합하여 본 발명의 요구르트를 제조한 결과 제조된 요구르트의 맛과 영양분에 약간의 차이가 있으나, 각각의 김치유산균과 우유유산균 복합균주를 순차적으로 접종시켜 발효하여 제조된 요구르트 모두가 단일 김치유산균과 단일 우유유산균을 이용하여 발효한 요구르트에 비하여 맛과 향이 좋고, 함유 영양성분의 질과 양이 개선됨을 확인하였다. 특히 본 발명의 균주 모두를 접종하여 제조한 요구르트의 경우에는 모든 측정치에서 가장 우수한 효과를 보였다.
본 발명의 동·식물성 요구르트의 제조방법에서, 상기 1차 발효단계는 20 ~ 35℃ 에서 10 ~ 30 시간 동안 수행되는 것이 바람직하다. 본 발명에서 20 ℃ 이하에서 발효시키는 경우 김치유산균에 의한 발효의 속도가 느린 문제점이 있으며, 35℃ 이상에서는 김치유산균들의 생육이 억제되어 발효가 제대로 일어나지 않는다. 또한 10 시간보다 적게 발효시키면 발효가 충분히 일어나지 않고, 30 시간이 넘게 발효시키는 경우 김치유산균의 발효산물, 특히 유기산이 많이 만들어져 식감이 떨 어진다.
본 발명의 동·식물성 요구르트의 제조방법에서, 상기 2차 발효단계는 30 내지 45℃ 온도에서 10 내지 15 시간 동안 발효하는 것이 바람직하다. 본 발명에서 30 ℃ 이하에서 발효시키는 경우 우유유산균에 의한 발효 속도가 느린 문제점이 있으며, 45℃ 이상에서는 우유유산균의 생육이 억제되어 발효가 제대로 일어나지 않는다. 또한 10 시간보다 적게 발효시키면 발효가 충분히 일어나지 않고, 15 시간이 넘게 발효시키는 경우 우유유산균의 발효산물, 특히 유기산이 많이 만들어져 식감이 떨어진다. 이와 같이 각각 복합 김치유산균과 복합 우유유산균들을 순차적으로 접종하여 각각의 온도 및 시간 조건에서 두유와 우유의 혼합발효원료를 발효시킴으로써 본 발명자들은 맛이 좋고 영양성분이 풍부한 요구르트를 생산할 수 있게 되었다.
상기 본 발명의 요구르트의 발효가 끝나 생산이 완료되면, 15℃ 이하의 온도에서 보관하여 본 발명의 요구르트의 맛과 영양성분의 함량을 유지시킬 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 상기 본 발명의 콩과 우유를 주원료로 하여 김치유산균과 우유유산균의 복합균주로 발효하여 만드는 요구르트의 생산 방법에 따른 요구르트를 제공한다.
이하, 본 발명의 요구르트의 제조방법을 단계별로 보다 구체적으로 설명한다. 이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의 미를 가진다. 또한, 종래와 동일한 기술적 구성 및 작용에 대한 반복되는 설명은 생략하기로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 두유와 우유 그리고 발효보조 원료를 혼합하고 멸균하는 단계; 상기 멸균된 혼합물에 별도로 배양한 락토바실러스 플랜타룸(Lactobacillus plantarum), 류코노스톡 김치아이(Leuconostoc kimchii), 류코노스톡 시트레움(Leuconostoc citreum)을 기본적으로 포함하는 김치유산균 복합균주를 접종하여 발효하는 1차 발효 단계; 및 별도로 배양한 락토바실러스 엑시도필루스(Lactobacillus acidophilus), 스트렙토코커스 써머필러스(Streptococcus thermophilus)를 기본적으로 포함하는 우유유산균 복합 균주를 접종하여 발효하는 2차 발효단계를 수행한다.
본 발명에 사용될 수 있는 유산균은 김치의 숙성과정에서 발견되는 락토바실러스 플랜타룸(Lactobacillus plantarum), 류코노스톡 김치아이(Leuconostoc kimchii), 류코노스톡 시트레움(Leuconostoc citreum), 류코노스톡 메센테로이드스(Leuconostoc mesenteroides), 류코노스톡 가시코미타툼(Leuconostoc gasicomitatum), 류코노스톡 락티스(Leuconostoc lactis), 락토바실러스 사케이(Lactobacillus sakei) 및 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) 등의 김치유산균과 전통적으로 우유를 발효할 때 사용해 온 락토바실러스 엑시도필루스(Lactobacillus acidophilus), 스트렙토코커스 써머필러스(Streptococcus thermophilus) 및 락토바실러스 불가리쿠스(Lactobacillus bulgaricus) 및 비피도박테리움 론굼(Bifidobacterium longum) 등의 우유유산균이다.
그리고 김치의 숙성과정에 여러 종의 김치유산균이 작용하듯이 요구르트의 발효에도 한 가지 유산균보다는 복합균주를 적용시킬 때 그 숙성효과(맛, 향, 함유 영양성분 등)가 높아진다. 종균의 배양은 MRS 배지를 쓰는 것이 바람직하지만 설탕, 효모추출물 등을 함유하는 별도의 배지를 제작하여 사용할 수 있다. 또한 기존에 통상적으로 사용하는 유산균용 혼합배지인 MRS, LB, 탈지 우유, 토마토주스액 등을 상기 종균의 배양에 사용할 수도 있다. 그리고 두유와 우유의 혼합액에 통상적인 요구르트의 제조 시 첨가하는 성분들 즉 포도당, 설탕, 과당, 식이섬유 등을 첨가할 수 있고, 요구르트의 제조에 사용되는 두유나 우유 대신 대두분리단백과 탈지분유를 물에 녹여 사용할 수도 있다.
이하 제조 단계를 설명하면 다음과 같다.
발효배지의
멸균단계
콩물을 100 ℃에서 1~2시간 가열하여 멸균하고, 20~45 ℃로 식혀 만든 두유와 우유를 발효원액으로 사용하되 여기에 포도당, 설탕, 과당, 식이섬유를 더 혼합할 수 있다. 사용되는 두유는 고형분 10% 기준으로 하여 40 내지 90 중량%를 사용하고, 우유는 고형분 10% 기준으로 하여 10 내지 60 중량%를 사용하는 것이 바람직하다. 더 바람직하게는 두유는 고형분 10% 기준으로 60 내지 80중량%, 우유는 고형분 10% 기준으로 20 내지 40중량%를 사용하는 것이 좋다. 두유와 우유의 첨가 비율은 요구르트의 식감에 미치는 영향이 큰데 본 발명의 발효방식에서는 상기와 같이 두유의 함량이 우유의 함량보다 많게 하여 제조한 요구르트의 풍미가 그렇지 않은 것에 비해 좋다. 이렇게 우유보다는 두유 함량을 많게 하여 발효원료를 선택하는 것은 영양학적으로도 의미가 있다. 즉 대한민국 특허 제 10-93635호에 개시된 내용을 보면 우유와 두유의 비율이 1 : 2 인 것을 동물에 사료로 주었을 때 동물의 성장발육이 가장 좋았다. 두유 대신에 대두 분리단백을 사용하는 경우에는 대두분리단백을 고형분 10%가 되게 물에 녹여 사용할 수 있다. 그리고 우유 대신에 탈지분유를 사용할 수도 있는데 탈지분유는 고형분 10%가 되게 물에 녹여 사용한다. 여기서 배합비율은 상기 두유와 우유의 경우와 같게 할 수 있다. 대두분리단백과 탈지분유를 동시에 사용하는 것보다 두유와 우유 중에서 어느 하나를 포함하여 발효원료로 사용하는 것이 좋은데, 이는 대두분리단백이 두유보다 유산균 생장에 좋지 않고, 탈지분유가 우유보다 유산균의 생장에 좋지 않기 때문이다. 두유와 우유 이외에 포도당, 설탕, 과당, 치커리식이섬유 등을 각각 0.1 내지 3.0중량%의 비율로 더 첨가할 수 있는데, 바람직하게는 0.5 내지 2.0중량%의 범위에서 첨가하는 것이 좋다. 이렇게 혼합된 발효배지는 100℃에서 30분 이상 가열 멸균한다.
복합
김치유산균에
의한 1차 발효단계
김치유산균을 별도로 배양하여 종균액을 제조하고, 각각의 김치유산균 종균액을 혼합하여 복합 김치유산균 종균액을 제조한다. 제조된 복합 김치유산균 종균액을 상기 멸균한 발효배지에 접종하여 1차 발효를 한다. 종균액을 만들기 위한 발효배지는 멸균하여 사용하는데 배지의 멸균은 121℃에서 15분 이상 처리하는 것이 바람직하다. 종균의 배양은 MRS 배지를 쓰는 것이 바람직하지만 설탕, 효모추출물 등을 함유하는 별도의 배지를 제작하여 사용할 수도 있다. 또한 기존에 통상적으로 사용하는 유산균용 혼합배지인 MRS, LB, 탈지 우유, 토마토주스액 등을 사용할 수 있다. 별도로 멸균된 배지에 락토바실러스 플랜타룸(Lactobacillus plantarum), 류코노스톡 김치아이(Leuconostoc kimchii), 류코노스톡 시트레움(Leuconostoc citreum), 류코노스톡 메센테로이드스(Leuconostoc mesenteroides), 류코노스톡 가시코미타툼(Leuconostoc gasicomitatum), 류코노스톡 락티스(Leuconostoc lactis), 락토바실러스 사케이(Lactobacillus sakei) 및 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis)을 각각 한 균주씩 접종하여 접종액을 만든다. 접종액을 만들기 위한 발효는 상기 김치유산균을 각각 1× 104 cfu/ml 이상 되게 접종하여 별도로 정치 배양한다. 접종액 발효 온도는 20 ~ 35 ℃가 적당한데 이 범위를 벗어나면 유산균의 생장이 현저히 줄어들기 때문이다. 그리고 발효시간은 10 ~ 30 시간을 수행한다. 10 시간보다 짧게 발효하면 유산균의 생육이 불충분하고, 30시간을 지나면 유산균의 생장이 멈추고 도리어 그 수가 감소하기 때문이다. 배양된 김치유산균 접종액을 상기 멸균단계에서 멸균된 발효배지에 1 내지 3%(v/v)되게 접종하여 1차 발효를 한다. 접종되는 복합유산균의 종균액은 각각의 배양된 개별 유산균 종균액을 같은 부피 비율로 섞어 만든다. 복합유산균은 상기 김치유산균 중에 락토바실러스 플랜타룸(Lactobacillus plantarum), 류코노스톡 김치아이(Leuconostoc kimchii), 류코노스톡 시트레움(Leuconostoc citreum)으로 이루어진 군에서 선택된 복합유산균인 것이 좋고, 상기 김치유산균 모두를 포함하는 복합유산균인 것이 더 욱 좋다. 그리고 여기에 추가로 류코노스톡 메센테로이드스(Leuconostoc mesenteroides), 류코노스톡 가시코미타툼(Leuconostoc gasicomitatum), 류코노스톡 락티스(Leuconostoc lactis), 락토바실러스 사케이(Lactobacillus sakei) 및 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 유산균이 더 포함될 수도 있다. 1차 발효 온도는 20 내지 35℃의 온도에서 발효하고, 15 내지 20시간 발효한다.
복합우유유산균에
의한 2차 발효 단계
우유유산균을 별도로 배양하여 종균액을 만들고 각각의 우유유산균 종균액을 혼합하여 복합우유유산균 종균액을 만든다. 이것을 상기 1차 발효 단계를 거친 발효액에 접종하여 2차 발효를 하게 된다. 2차 종균액의 제조는 상기 1차 종균액과 동일하게 할 수 있는데 단지 발효 온도는 30 내지 45℃가 바람직하다. 접종할 복합우유유산균으로는 락토바실러스 엑시도필루스(Lactobacillus acidophilus), 스트렙토코커스 써머필러스(Streptococcus thermophilus), 락토바실러스 불가리쿠스(Lactobacillus bulgaricus) 및 비피도박테리움 론굼(Bifidobacterium longum)으로 이루어진 군에서 선택된 복합유산균 등이 있다. 상기 복합 우유유산균의 종균액은 락토바실러스 엑시도필루스(Lactobacillus acidophilus) 및 스트렙토코커스 써머필러스(Streptococcus thermophilus)를 필수적으로 포함한다. 그리고 여기에 추가로 락토바실러스 불가리쿠스(Lactobacillus bulgaricus)나 비피도박테리움 론굼(Bifidobacterium longum)을 더 포함시킬 수 있다. 2차 발효를 위한 접종은 복합 우유유산균 종균액을 1 내지 3%(v/v) 접종한다. 2차 발효 온도는 30 내지 45℃의 온도에서 발효하고, 10 내지 15시간 발효한다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이므로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는다.
실시예 1. 발효배지의 멸균
고형분 10%인 두유 60 중량%, 고형분 10%인 우유 35 중량%, 포도당 1 중량%, 설탕 1 중량%, 과당 1 중량%, 식이섬유 2 중량%를 혼합한다. 이렇게 혼합된 배지를 100℃에서 1 시간 가열 멸균하였다.
실시예 2. 종균액의 제조
MRS 배지를 121℃에서 15분 멸균하고 30℃로 식힌 후 락토바실러스 플랜타룸(Lactobacillus plantarum, KCTC 10123), 류코노스톡 김치아이(Leuconostoc kimchii, KCTC0651), 류코노스톡 시트레움(Leuconostoc citreum, KCTC 3526), 류코노스톡 메센테로이드스(Leuconostoc mesenteroides, IMSNU 10146), 류코노스톡 가시코미타툼(Leuconostoc gasicomitatum, KCTC 3753), 류코노스톡 락티스(Leuconostoc lactis, KCTC 3528), 락토바실러스 사케이(Lactobacillus sakei, IMSNU 10130), 및 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis, OPK-3)를 각각 한 균주씩 별도로 1× 104 cfu/ml 되게 각각의 멸균된 MRS 배지에 접종한 후 20시간 배양하여 각각 8종의 김치유산균 종균액을 제조하였다.
MRS 배지를 121℃에서 15분 멸균하고 30℃로 식힌 후 락토바실러스 엑시도필루스(Lactobacillus acidophilus, KCTC3145), 스트렙토코커스 써머필러스(Streptococcus thermophilus, KCTC 3658), 락토바실러스 불가리쿠스(Lactobacillus bulgaricus, IMSNU 13005) 및 비피도박테리움 론굼(Bifidobacterium longum, KCTC 3421)을 각각 한 균주씩 별도로 각각 멸균된 MRS 배지에 1× 104 cfu/ml되게 접종한 후 20시간 배양하여 각각 4종의 우유유산균 종균액을 제조하였다.
실시예
3. 밸런스 요구르트의 제조
실시예 1에서 멸균한 발효배지에 실시예 2에서 제조한 종균액을 하기 표 1과 같이 무작위로 선별하여 접종하고, 1차 발효와 2차 발효를 수행하여 요구르트를 제조하였다.
[표 1]
선별된 각각의 종균액은 동일한 양으로 혼합하여 종균액 총량을 발효배지에 2%(v/v)가 되게 접종하였다. 1차 발효는 김치유산균을 접종하여 30℃에서 15시간 발효하였고, 2차 발효는 우유유산균을 접종하여 40℃에서 10시간 발효하였다.
실시예 4. 김치유산균 또는 우유유산균만을 이용한 요구르트의 제조
1차 발효와 2차 발효의 구분 없이 김치유산균만을 이용하여 실시예 3과 같은 방법으로 30℃에서 25시간 발효하여 요구르트를 제조하였다(실시예 4-1). 또한 우유유산균만을 이용하여 실시예3과 같은 방법으로 40℃에서 25시간 발효하여 요구르트 제조하였다(실시예 4-2). 김치유산균 발효 요구르트의 제조에는 상기 실시예 2의 8종의 김치유산균 전체를 종균액으로 사용하였고, 우유유산균 발효 요구르트의 제조에는 상기 실시예 2의 4종의 우유유산균 전체를 종균액으로 사용하였다(표 1).
실시예 5. 두유 요구르트와 우유 요구르트의 제조
실시예3에서와 같은 조건으로 발효를 하되 발효원료로서 두유와 우유의 혼합액을 사용하지 않고 두유와 우유 중 한가지만을 사용하여 요구르트를 제조하였다(표 1).
이때 두유 요구르트를 제조하는데 사용한 발효배지는 고형분 10%인 두유 95 중량%, 포도당 1 중량%, 설탕 1 중량%, 과당 1 중량%, 식이섬유 2 중량%를 혼합하여 사용하였고, 우유 요구르트를 제조하는데 사용한 발효배지는 고형분 10%인 우유 95 중량%, 포도당 1 중량%, 설탕 1 중량%, 과당 1 중량%, 식이섬유 2 중량%를 혼합 하여 사용하였다.
실험예 1. 관능검사
상기 실시예 3 내지 실시예 5에서 제조한 요구르트의 맛과 향을 비교하였다.
관능검사원 20 명을 선발하여 맛과 향, 그리고 섭취후의 마음의 편안한 느낌에 대한 점수를 종합하여 10 점으로 평가하였다. 그 결과 1차 발효에 이용한 김치유산균은 락토바실러스 플랜타룸(Lactobacillus plantarum, KCTC 10123), 류코노스톡 김치아이(Leuconostoc kimchii, KCTC0651), 류코노스톡 시트레움(Leuconostoc citreum, KCTC 3526)을 포함하고, 2차 발효에 이용한 우유유산균은 락토바실러스 엑시도필루스(Lactobacillus acidophilus, KCTC3145), 스트렙토코커스 써머필러스(Streptococcus thermophilus, KCTC 3658)를 포함하는 조합(실시예 3-20)의 발효에서 맛과 향에서 좋은 평을 받았다. 상기 좋은 평을 받은 조합에 추가로 다른 김치유산균과 우유유산균이 더 추가한 조합의 경우에는 맛과 향에서 유사한 평가를 받던지 더 좋은 평가를 받았고, 김치유산균 8 종과 우유유산균 4 종을 모두 사용한 경우에 가장 좋은 평을 받았다. 그리고 상기 언급한 김치유산균 3가지와 우유유산균 2가지를 포함한 조합의 발효는 실시예 4의 김치유산균만 이용한 경우(실시예 4-1)와 우유유산균만을 이용한 발효(실시예 4-2)보다 뚜렷하게 맛과 향이 좋았고, 또한 실시예 5에서 제조한 두유요구르트(실시예 5-1)와 우유요구르트(실시예 5-2) 보다도 맛과 향에서 뚜렷하게 좋은 평을 받았다(표 2).
[표 2]
실험예
2. 요구르트의 비타민 분석
상기 실시예 3 내지 실시예 5에서 제조한 요구르트의 비타민을 분석하였다(표 3).
[표 3]. 비타민 함량 (100g 당 함량)
그 결과 1차 발효에 이용한 김치유산균은 락토바실러스 플랜타룸(Lactobacillus plantarum, KCTC 10123), 류코노스톡 김치아이(Leuconostoc kimchii, KCTC0651), 류코노스톡 시트레움(Leuconostoc citreum, KCTC 3526)을 포함하고, 2차 발효에 이용한 우유유산균은 락토바실러스 엑시도필루스( Lactobacillus acidophilus, KCTC3145), 스트렙토코커스 써머필러스(Streptococcus thermophilus, KCTC 3658)를 포함하는 조합(실시예3-20 내지 실시예3-24))의 발효에서 비타민의 함량이 높았다. 특히 상기 유산균의 조합으로 발효한 요구르트에서 비타민 D, 비타민 E, 엽산의 함량이 뚜렷하게 증가하는 것을 알 수 있었다. 비타민 D는 칼슘의 체내 흡수를 도와주는 역할을 하는 데 본 발명의 요구르트는 칼슘을 많이 함유한 우유성분을 발효원료로 사용하므로 발효에 의해 증가된 비타민 D를 다량 포함한 본 발명의 요구르트는 일반 우유나 우유요구르트보다 뼈의 건강에 기여하는 바가 클 것이다. 그리고 상기 언급한 김치유산균 3가지와 우유유산균 2가지를 포함한 조합의 발효는 실시예 4의 김치유산균만 이용한 경우와 우유유산균만을 이용한 발효보다 뚜렷하게 비타민의 함량에서 차이가 있었고, 실시예 5에서 제조한 두유요구르트와 우유요구르트보다도 비타민의 농도가 높았다.
실험예 3. 요구르트의 영양성분 분석
상기 실시예 3 내지 실시예 5에서 제조한 요구르트의 영양성분을 분석하였다.
김치유산균만을 이용하여 발효한 요구르트(실시예 4-1)와 우유유산균만을 이용하여 발효한 요구르트(실시예 4-2), 그리고 본 발명의 방식 즉 김치유산균과 우유유산균의 단계적 접종을 통해 발효한 요구르트(실시예 3-20, 3-24), 그리고 본 발명의 방식으로 발효하되 두유만 발효한 요구르트(실시예 5-1)과 우유만 발효한 요구르트(실시예 5-2)를 각각 60:40 으로 단순하게 혼합하여 제조한 요구르트의 영양 성분을 비교 하였다.
[표 4]. 영양성분 함량(100g 당 함량)
분석결과 유리 아미노산은 복합 김치유산균과 복합 우유유산균을 접종하여 순차적으로 발효함으로써 생산한 요구르트가 복합 김치유산균 또는 복합 우유유산균만을 이용하여 발효한 요구르트에 비하여 월등히 많았고, 복합 김치유산균과 복합 우유유산균을 순차적으로 접종하여 발효하되 두유와 우유를 별도로 발효원료로 사용하여 제조한 요구르트를 혼합한 것보다도 많았다. 유리 아미노산뿐만 아니라 가바, 활성이소플라본, 식이섬유의 함량에서도 본 발명의 복합 김치유산균과 복합 우유유산균을 순차적으로 접종하여 발효한 요구르트에서 그 함량이 높아 영양적 가치가 높음을 확인할 수 있었다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 두유와 우유의 혼합액을 발효원료로 사용하여 1차 복합 김치유산균과 2차 복합 우유유산균의 복합균주로 단계적 접종을 하여 발효한, 본 발명의 동·식물성 영양 밸런스 요구르트는 우유만으로 제조된 요구르트나 두유만으로 제조된 요구르트보다 맛과 향이 개선되고 비타민 등의 영양성분이 월등히 증가됨을 확인 할 수 있다.
따라서 단일한 공정에서 제조된, 본 발명의 두유와 우유를 복합 유산균으로 발효한 동·식물성 영양 밸런스 요구르트는 각각 제조된 우유요구르트와 두유요구르트를 단순히 혼합한 것에 비해 제조비용도 줄일 뿐만 아니라 발효 효율도 높아져 영양 좋은 요구르트를 저렴한 가격으로 제조할 수 있다.
Claims (9)
- 두유와 우유를 혼합하고 멸균하여 발효원액을 준비하는 단계;상기 멸균된 발효원액에 복합 김치유산균을 접종하여 발효하는 1차 발효단계; 및상기 1차 발효에 의해 생성된 1차 발효액에 복합 우유유산균을 접종하여 발효하는 2차 발효단계를 포함하는 콩과 우유를 복합 유산균으로 발효한 동·식물성 요구르트의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 발효원액은 60 내지 80 중량%의 두유와 20 내지 40 중량%의 우유가 혼합된 발효원액인 것을 특징으로 하는 콩과 우유를 복합 유산균으로 발효한 동·식물성 요구르트의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 복합 김치유산균은 락토바실러스 플랜타룸(Lactobacillus plantarum), 류코노스톡 김치아이(Leuconostoc kimchii), 및 류코노스톡 시트레움(Leuconostoc citreum)에서 선택된 복합 김치유산균인 것을 특징으로 하는 콩과 우유를 복합 유산균으로 발효한 동·식물성 요구르트의 제조방법.
- 제3항에 있어서, 상기 복합 김치유산균은 류코노스톡 메센테로이드스(Leuconostoc mesenteroides), 류코노스톡 가시코미타툼(Leuconostoc gasicomitatum), 류코노스톡 락티스(Leuconostoc lactis), 락토바실러스 사케이(Lactobacillus sakei) 및 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 균주를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 콩과 우유를 복합 유산균으로 발효한 동·식물성 요구르트의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 복합 우유유산균은 락토바실러스 엑시도필루스(Lactobacillus acidophilus) 및 스트렙토코커스 써머필러스(Streptococcus thermophilus)로 이루어진 군에서 선택된 복합 우유유산균인 것을 특징으로 하는 콩과 우유를 복합 유산균으로 발효한 동·식물성 요구르트의 제조방법.
- 제5항에 있어서, 상기 복합 우유유산균은 비피도박테리움 론굼(Bifidobacterium longum)과 락토바실러스 불가리쿠스(Lactobacillus bulgaricus)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 우유유산균을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 콩과 우유를 복합 유산균으로 발효한 동·식물성 요구르트의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 1차 발효단계는 20 ~ 35℃ 에서 10 ~ 30 시간 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 콩과 우유를 복합 유산균으로 발효한 동·식물성 요구르트의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 2차 발효단계는 30 내지 45℃ 온도에서 10 내지 15 시간 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 콩과 우유를 복합 유산균으로 발효한 동·식물성 요구르트의 제조방법.
- 제1항 내지 제8항의 방법에 따른 콩과 우유를 복합 유산균으로 발효한 동·식물성 요구르트.
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