KR20110029445A - 나노키토산이 함유된 요구르트와 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본원발명은 100 ~ 1000 nm 크기의 나노키토산이 함유된 요구르트에 관한 것이다. 또한 본원발명은 나노키토산이 함유된 요구르트의 제조방법에 관한 것으로서, 콜레스테롤을 제거한 우유에 탈지분유와 펙틴을 첨가하여 균질화하여 균질화된 우유를 얻는 단계, 상기 균질화된 우유를 살균 및 냉각한 후, 스타터 컬쳐를 넣고 발효시켜서 요구르트를 얻는 단계 및 상기 요구르트에 나노키토산을 첨가하는 단계를 포함한다.
본원발명의 나노키토산이 함유된 요구르트는 나노키토산의 항균 효과 및 항효모 효과로 인해, 신선하게 장기간 보관할 수 있는 장점이 있다.
나노키토산, 요구르트, 항균 효과
Description
본원발명은 나노키토산이 함유된 요구르트와 그 제조방법에 관한 것이다.
요구르트는 우유를 락토바실러스(Lactobacillus)나 비피도박테리움(Bifidobacterium)과 같은 젖산균으로 발효시킨 것이다. 또한, 요구르트는 주원료인 우유에 젖산균 대사 산물인 각종 유기산, 펩톤(peptone), 펩타이드(peptide) 및 기타 미량의 활성물질과 젖산 균체, 그리고 젖산균의 장내증식에 의한 정장작용 등으로 인해 식품영양학적으로 매우 우수한 식품이다. 이러한 특성 때문에 수년 전부터 유고형분 함량과 유산균수가 많은 호상 요구르트의 수요가 매년 증가하고 있으며, 특히, 유고형분 함량과 젖산균수가 많은 커드상의 호상 요구르트 및 이와 유사한 제품의 수요가 꾸준히 증가되고 있다.
최근에는 건강 지향적인 식품에 대한 관심이 높아지면서 국내에서도 우유에 발효기질의 일부로 쑥, 알로에, 단감, 밤, 구기자, 인삼, 삼백초, 매실, 다시마, 클로렐라, 땅콩, 고구마, 현미, 감자, 쌀, 호박 등의 천연 소재를 첨가하여 기존의 요구르트의 기능성 뿐만 아니라 새로운 생리활성이 강화된 요구르트를 제조하려는 연구가 활발하게 진행되고 있다.
반면, 기능성 요구르트에 대한 연구는 활발하게 진행되고 있으나 장기간 신선하게 보관할 수 있는 요구르트에 대한 연구는 미비한 실정이다.
본원발명은, 신선하게 장기간 보관할 수 있는 요구르트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본원발명은 100 ~ 1000 nm 크기의 나노키토산이 함유된 요구르트를 제공한다.
본원발명의 나노키토산이 함유된 요구르트는 나노키토산의 항균 효과 및 항효모 효과로 인해, 신선하게 장기간 보관할 수 있는 장점이 있다.
본원발명은 100 ~ 1000 nm 크기의 나노키토산이 함유된 요구르트에 관한 것이다.
상기 나노키토산은 요구르트의 총 중량 대비 0.1 ~ 10 중량% 함유되는 것이 바람직하다.
또한 본원발명은 나노키토산이 함유된 요구르트의 제조방법에 관한 것으로서, 콜레스테롤을 제거한 우유에 탈지분유와 펙틴을 첨가하여 균질화하여 균질화된 우유를 얻는 단계, 상기 균질화된 우유를 살균 및 냉각한 후, 스타터 컬쳐(starter culture)를 넣고 발효시켜서 요구르트를 얻는 단계 및 상기 요구르트에 나노키토산을 첨가하는 단계를 포함한다.
상기 나노키토산은 100 ~ 1000 nm 크기이며, 요구르트의 총 중량 대비 0.3 ~ 10 중량%가 함유되는 것이 바람직하다.
상기 탈지분유는 콜레스테롤을 제거한 우유의 총 중량 대비 3.0 ~ 4.0 중량%로 첨가되는 것이 바람직하며, 상기 펙틴은 콜레스테롤을 제거한 우유의 총 중량 대비 0.1 ~ 0.3 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다.
상기 발효는 40 ~ 50 ℃에서 5 ~ 7 시간동안 실행하는 것이 바람직하다.
또한, 본원발명은 상기의 방법에 의해 제조된 나노키토산이 함유된 요구르트에 관한 것이다.
이하에서, 본원발명의 바람직한 제조예, 비교예를 참조하여 상세히 설명한다. 아래의 제조예, 비교예는 본원발명의 내용을 이해하기 위해 제시된 것일 뿐이며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본원발명의 기술적 사상 내에서 많은 변형이 가능할 것이다. 따라서 본원발명의 권리범위가 이러한 제조예, 비교예에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다.
<제조예 1> : 나노키토산
㈜ 삼성키토피아로부터 구입한 일반 키토산 분말을 분쇄하여, 나노크기의 입자가 되도록 하였다. 그 결과 본원발명의 나노키토산(Nanopowdered chitosan)을 얻었다. 상기 일반 키토산 분말과 본원발명의 나노키토산 분말의 입자크기를 비교하기 위하여 SEM 사진을 찍어서 각각 도 1 및 도 2에 나타냈다. 도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 일반 키토산 분말의 직경은 평균 150 μm이었다. 또한, 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 본원발명의 나노키토산 분말의 직경은 100 ~ 1000 nm 범위에서 다양한 크기로 존재하였다.
<제조예 2> : 나노키토산이 함유된 요구르트
(1) 가교화된 β-시클로덱스트린의 준비
β-시클로덱스트린(β-cyclodextrin) 분말 100 g을 증류수 80 mL에 현탁시켜서 실온에서 2시간동안 교반하고 수세하여 β-시클로덱스트린 수용액을 준비하였다. 상기 β-시클로덱스트린 수용액에 아디프산(adipic acid) 2 g을 첨가한 후, 1M NaOH 용액을 가하여 β-시클로덱스트린 수용액의 산도가 pH 10 이 되도록 하였다. 그 후, 실온에서 16시간 동안 교반하면서 가교반응을 진행한 후, 아세트산(acetic acid)을 첨가하여 상기 β-시클로덱스트린 수용액의 산도를 pH 5로 만들어서 가교반응을 종결하였다. 가교반응이 종결된 상기 β-시클로덱스트린 수용액은 여과지(Whatman No.2)로 여과한 후, 150 mL의 증류수로 각각 3번 수세하여 여과하였다. 그 결과 가교화된 β-시클로덱스트린을 얻었다. 상기 가교화된 β-시클로덱스트린을 60 ℃의 dry oven 에서 약 17시간 동안 건조한 후, 100 mesh 체를 통과시켜서 이하의 실험에 사용하였다.
(2) 우유의 콜레스테롤 제거
우유의 총 중량 대비 1 중량%의 가교화된 β-시클로덱스트린을 우유에 첨가한 후, 10 ℃에서 800 rpm 속도로 10분간 교반하였다. 그 결과 상기 가교화된 β-시클로덱스트린은 우유의 콜레스테롤에 흡착되었고, 1500 rpm에서 10분간 원심분리한 결과, 우유의 콜레스테롤을 약 92.7 ~ 93.5 %를 제거할 수 있었다.
(3) 나노키토산이 함유된 요구르트의 제조
상기 콜레스테롤이 제거된 우유의 온도를 40 ℃로 맞춘 후, 상기 콜레스테롤이 제거된 우유의 총 중량 대비 3.7 중량%의 탈지유 분말, 상기 콜레스테롤이 제거된 우유의 총 중량 대비 0.2 중량%의 펙틴(pectin)을 첨가하였다. 그 후, 상기 탈지분유, 펙틴이 첨가된 우유를 50 ℃, 1000 psi 의 조건에서 균질화(homogenization)하였다. 상기 균질화된 우유를 90 ℃에서 10분 동안 살균한 후, 상기 균질화된 우유의 총중량 대비 0.04 중량%의 스타터 컬쳐(starter culture)를 첨가하고, 인큐베이터에 넣어서 43 ℃에서 6시간 동안 발효시켜서 요구르트를 제조하였다. 상기 요구르트에 상기 제조예 1의 나노키토산을 첨가한 후, 10 ℃에서 24시간동안 안정화시켜서, 본원발명의 나노키토산이 함유된 요구르트를 완성하였다. 상기 나노키토산이 함유된 요구르트는 4 ℃에서 저장하였다.
<비교예 1> : 나노키토산의 항균(antimicrobial) 효과
(1) Staphylococcus aureus에 대한 항균 효과
세균(Staphylococcus aureus)에 대한 제조예 1의 나노키토산의 항균 효과를 확인하는 실험을 하였다.
먼저, 37 ℃에서 48시간 동안 Staphylococcus aureus(S. aureus)를 배양하고, 3회 이상 계대배양 하였다. 상기 계대배양된 S. aureus의 콜로니(colony) 수가 mL당 108 정도가 되도록 증류수에 희석하여 희석액 1 mL를 준비하였다. 상기 희석액의 산도가 pH 5.5가 되도록 나노키토산을 혼합한 후 37 ℃에서 진탕하면서, 4시간마다 시료(본원발명)를 취하여 poured plate method에 의하여 생존 균수를 측정하였다.
대조군 1은, 상기 계대배양된 S. aureus의 콜로니(colony) 수가 mL당 108 정도가 되도록 증류수에 희석하여 희석액 1 mL를 준비하고, 4시간마다 시료(대조군 1)를 취하여 poured plate method에 의하여 생존 균수를 측정하였다.
대조군 2는, 상기 계대배양된 S. aureus의 콜로니(colony) 수가 mL당 108 정도가 되도록 증류수에 희석하여 희석액 1mL를 준비하고, 산도가 pH 5.5가 되도록 일반 키토산을 혼합한 후 37 ℃에서 진탕하면서, 4시간마다 시료(대조군 2)를 취하여 poured plate method에 의하여 생존 균수를 측정하였다.
대조군 1, 대조군 2, 본원발명의 S. aureus의 생존 균수(Viable cell count)는 도 3에 나타냈다.
도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 대조군 1의 경우에는 24시간이 경과한 후에 도 S. aureus의 생존 균수가 상당히 유지 되었음에도 불구하고, 대조군 2 및 본원발명의 S. aureus의 생존 균수는 상당히 감소하였다. 또한, 본원발명은 대조군 2에 비해 S. aureus의 생존 균수의 감소폭이 더 컸다. 이러한 결과로부터, 본원발명의 나노키토산의 항균 효과는 탁월하다는 것을 알 수 있다.
(2) Escherichia coli O157:H7에 대한 항균 효과
세균(Escherichia coli O157:H7)에 대한 제조예 1의 나노키토산의 항균 효과를 확인하는 실험을 하였다.
먼저, 37 ℃에서 48시간 동안 Escherichia coli O157:H7(E. coli O157:H7)를 배양하고, 3회 이상 계대배양 하였다. 상기 계대배양된 E. coli O157:H7의 콜로니(colony) 수가 mL당 108 정도가 되도록 증류수에 희석하여 희석액 1 mL를 준비하였다. 상기 희석액의 산도가 pH 5.5가 되도록 나노키토산을 혼합한 후 37 ℃에서 진탕하면서, 4시간마다 시료(본원발명)를 취하여 poured plate method에 의하여 생존 균수를 측정하였다.
대조군 1은, 상기 계대배양된 E. coli O157:H7의 콜로니(colony) 수가 mL당 108 정도가 되도록 증류수에 희석하여 희석액 1 mL를 준비하고, 4시간마다 시료(대조군 1)를 취하여 poured plate method에 의하여 생존 균수를 측정하였다.
대조군 2는, 상기 계대배양된 E. coli O157:H7의 콜로니(colony) 수가 mL당 108 정도가 되도록 증류수에 희석하여 희석액 1 mL를 준비하고, 산도가 pH 5.5가 되 도록 일반 키토산을 혼합한 후 37 ℃에서 진탕하면서, 4시간마다 시료(대조군 2)를 취하여 poured plate method에 의하여 생존 균수를 측정하였다.
대조군 1, 대조군 2, 본원발명의 E. coli O157:H7의 생존 균수(Viable cell count)는 도 4에 나타냈다.
도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 시간이 경과함에 따라 대조군 1, 대조군 2 및 본원발명의 E. coli O157:H7의 생존 균수는 점차적으로 감소하였다. 특히, 본원발명은 대조군 1 및 대조군 2에 비해 E. coli O157:H7의 생존 균수의 감소폭이 더 컸다. 이러한 결과로부터, 본원발명의 나노키토산의 항균 효과는 탁월하다는 것을 알 수 있다.
(3) Bacillus subtilis 에 대한 항균 효과
세균(Bacillus subtilis)에 대한 제조예 1의 나노키토산의 항균 효과를 확인하는 실험을 하였다.
먼저, 37 ℃에서 48시간 동안 Bacillus subtilis(B. subtilis)를 배양하고, 3회 이상 계대배양 하였다. 상기 계대배양된 B. subtilis의 콜로니(colony) 수가 mL당 108 정도가 되도록 증류수에 희석하여 희석액 1 mL를 준비하였다. 상기 희석액의 산도가 pH 5.5가 되도록 나노키토산을 혼합한 후 37 ℃에서 진탕하면서, 4시간마다 시료(본원발명)를 취하여 poured plate method에 의하여 생존 균수를 측정하였다.
대조군 1은, 상기 계대배양된 B. subtilis의 콜로니(colony) 수가 mL당 108 정도가 되도록 증류수에 희석하여 희석액 1 mL를 준비하고, 4시간마다 시료(대조군 1)를 취하여 poured plate method에 의하여 생존 균수를 측정하였다.
대조군 2는, 상기 계대배양된 B. subtilis의 콜로니(colony) 수가 mL당 108 정도가 되도록 증류수에 희석하여 희석액 1 mL를 준비하고, 산도가 pH 5.5가 되도록 일반 키토산을 혼합한 후 37 ℃에서 진탕하면서, 4시간마다 시료(대조군 2)를 취하여 poured plate method에 의하여 생존 균수를 측정하였다.
대조군 1, 대조군 2, 본원발명의 B. subtilis의 생존 균수(Viable cell count)는 도 5에 나타냈다.
도 5에서 볼 수 있는 바와 같이, 대조군 1의 경우에는 24시간이 경과한 후에도 B. subtilis의 생존 균수는 상당히 유지 되었음에도 불구하고, 대조군 2 및 본원발명의 B. subtilis의 생존 균수는 상당히 감소하였다. 또한, 본원발명은 대조군 2에 비해 B. subtilis의 생존 균수의 감소폭이 더 컸다. 이러한 결과로부터, 본원발명의 나노키토산의 항균 효과는 탁월하다는 것을 알 수 있다.
(4) Lactobacillus bulgaricus에 대한 항균 효과
세균(Lactobacillus bulgaricus)에 대한 제조예 1의 나노키토산의 항균 효과를 확인하는 실험을 하였다.
먼저, 37 ℃에서 48시간 동안 Lactobacillus bulgaricus(L. bulgaricus)를 배양하고, 3회 이상 계대배양 하였다. 상기 계대배양된 L. bulgaricus의 콜로니(colony) 수가 mL당 108 정도가 되도록 증류수에 희석하여 희석액 1 mL를 준비하였다. 상기 희석액의 산도가 pH 5.5가 되도록 나노키토산을 혼합한 후 37 ℃에서 진탕하면서, 4시간마다 시료(본원발명)를 취하여 poured plate method에 의하여 생존 균수를 측정하였다.
대조군 1은, 상기 계대배양된 L. bulgaricus의 콜로니(colony) 수가 mL당 108 정도가 되도록 증류수에 희석하여 희석액 1 mL를 준비하고, 4시간마다 시료(대조군 1)를 취하여 poured plate method에 의하여 생존 균수를 측정하였다.
대조군 2는, 상기 계대배양된 L. bulgaricus의 콜로니(colony) 수가 mL당 108 정도가 되도록 증류수에 희석하여 희석액 1 mL를 준비하고, 산도가 pH 5.5가 되도록 일반 키토산을 혼합한 후 37 ℃에서 진탕하면서, 4시간마다 시료(대조군 2)를 취하여 poured plate method에 의하여 생존 균수를 측정하였다.
대조군 1, 대조군 2, 본원발명의 L. bulgaricus의 생존 균수(Viable cell count)는 도 6에 나타냈다.
도 6에서 볼 수 있는 바와 같이, 시간이 경과함에 따라 대조군 1, 대조군 2 및 본원발명의 L. bulgaricus의 생존 균수는 점차적으로 감소하였다. 특히, 본원발명은 대조군 1 및 대조군 2에 비해 L. bulgaricus의 생존 균수의 감소폭이 더 컸다. 이러한 결과로부터, 본원발명의 나노키토산의 항균 효과는 탁월하다는 것을 알 수 있다.
<비교예 2> : 나노키토산의 항효모(anti-yeast) 효과
(1) Candida albicans에 대한 항효모 효과
효모(Candida albicans)에 대한 제조예 1의 나노키토산의 항효모 효과를 확인하는 실험을 하였다.
먼저, 25 ℃에서 48시간 동안 Candida albicans(C. albicans)를 배양하고, 3회 이상 계대배양 하였다. 상기 계대배양된 C. albicans의 콜로니(colony) 수가 mL당 108 정도가 되도록 증류수에 희석하여 희석액 1 mL를 준비하였다. 상기 희석액의 산도가 pH 5.5가 되도록 나노키토산을 혼합한 후 37 ℃에서 진탕하면서, 4시간마다 시료(본원발명)를 취하여 poured plate method에 의하여 생존 효모수를 측정하였다.
대조군 1은, 상기 계대배양된 C. albicans의 콜로니(colony) 수가 mL당 108 정도가 되도록 증류수에 희석하여 희석액 1 mL를 준비하고, 4시간마다 시료(대조군 1)를 취하여 poured plate method에 의하여 생존 효모수를 측정하였다.
대조군 2는, 상기 계대배양된 C. albicans의 콜로니(colony) 수가 mL당 108 정도가 되도록 증류수에 희석하여 희석액 1 mL를 준비하고, 산도가 pH 5.5가 되도록 일반 키토산을 혼합한 후 37 ℃에서 진탕하면서, 4시간마다 시료(대조군 2)를 취하여 poured plate method에 의하여 생존 효모수를 측정하였다.
대조군 1, 대조군 2, 본원발명의 C. albicans의 생존 효모수(Viable cell count)는 도 7에 나타냈다.
도 7에서 볼 수 있는 바와 같이, 시간이 경과함에 따라 대조군 1의 C. albicans의 생존 효모수는 점차적으로 감소하였으며, 대조군 2 및 본원발명의 albicans의 생존 효모수는 일정한 간격으로 감소하였다. 특히, 본원발명은 대조군 1 및 대조군 2에 비해 C. albicans의 생존 효모수의 감소폭이 더 컸다. 이러한 결과로부터, 본원발명의 나노키토산의 항효모 효과는 탁월하다는 것을 알 수 있다.
(2) Saccharomyces cerevisiae에 대한 항효모 효과
효모(Saccharomyces cerevisiae)에 대한 제조예 1의 나노키토산의 항효모 효과를 확인하는 실험을 하였다.
먼저, 25 ℃에서 48시간 동안 Saccharomyces cerevisiae(S. cerevisiae)를 배양하고, 3회 이상 계대배양 하였다. 상기 계대배양된 S. cerevisiae의 콜로니(colony) 수가 mL당 108 정도가 되도록 증류수에 희석하여 희석액 1 mL를 준비하였다. 상기 희석액의 산도가 pH 5.5가 되도록 나노키토산을 혼합한 후 37 ℃에서 진탕하면서, 4시간마다 시료(본원발명)를 취하여 poured plate method에 의하여 생존 효모수를 측정하였다.
대조군 1은, 상기 계대배양된 S. cerevisiae의 콜로니(colony) 수가 mL당 108 정도가 되도록 증류수에 희석하여 희석액 1 mL를 준비하고, 4시간마다 시료(대조군 1)를 취하여 poured plate method에 의하여 생존 효모수를 측정하였다.
대조군 2는, 상기 계대배양된 S. cerevisiae의 콜로니(colony) 수가 mL당 108 정도가 되도록 증류수에 희석하여 희석액 1 mL를 준비하고, 산도가 pH 5.5가 되도록 일반 키토산을 혼합한 후 37 ℃에서 진탕하면서, 4시간마다 시료(대조군 2)를 취하여 poured plate method에 의하여 생존 효모수를 측정하였다.
대조군 1, 대조군 2, 본원발명의 S. cerevisiae의 생존 효모수(Viable cell count)는 도 8에 나타냈다.
도 8에서 볼 수 있는 바와 같이, 시간이 경과함에 따라 대조군 1, 대조군 2 및 본원발명의 S. cerevisiae의 생존 효모수는 점차적으로 감소하였다. 특히, 본원발명은 대조군 1 및 대조군 2에 비해 S. cerevisiae의 생존 효모수의 감소폭이 더 컸다. 이러한 결과로부터, 본원발명의 나노키토산의 항균 효과는 탁월하다는 것을 알 수 있다.
<비교예 3> : 요구르트의 pH 변화
일반적으로 요구르트는 바람직한 pH는 4.0 ~ 4.5 범위에 있다는 것이 업계의 보고이다. 이에 따라 상기 제조예 2의 나노키토산이 함유된 요구르트(이하 “본원발명”이라 함)의 pH 변화를 살펴보기 위하여 20일 동안 4 ℃에서 저장하면서 pH를 측정하였다. 이때, 나노키토산은 요구르트 총 중량 대비 0.1 중량%, 0.3 중량%, 0.5 중량%, 0.7 중량%의 양만큼 첨가하여 나노키토산이 함유된 요구르트를 제조하고, 각각 본원발명 1, 본원발명 2, 본원발명 3, 본원발명 4로 설정하였다.
본원발명과 비교하기 위하여 상기의 제조예 2에 따라 요구르트를 제조하되, 나노키토산을 첨가하지 않고 제조한 요구르트는 대조군 1로 설정하였다.
또한, 상기의 제조예 2에 따라 요구르트를 제조하되, 나노키토산 대신 일반 키토산을 첨가하여 제조한 요구르트는 대조군 1로 설정하였다. 이때, 일반 키토산은 요구르트 총 중량 대비 0.1 중량%, 0.3 중량%, 0.5 중량%, 0.7 중량%의 양만큼 첨가하여 일반 키토산이 함유된 요구르트를 제조하고, 각각 대조군 2, 대조군 3, 대조군 4, 대조군 5로 설정하였다.
본원발명 1 내지 본원발명 4, 대조군 1 내지 대조군 5의 요구르트를 4 ℃에서 20일 동안 저장하면서 pH를 측정하여 도 9에 나타냈다.
도 9에서 볼 수 있는 바와 같이, 일반 키토산 또는 나노키토산의 함량이 높아질수록 요구르트의 pH도 높아졌으며, 대조군 1의 요구르트를 제외한 나머지 요구르트는 모두 20일 동안 pH 4.0 ~ 4.5 범위에 있었다. 상기의 pH의 변화로부터, 일반 키토산이 함유된 요구르트(대조군 2 내지 대조군 5)와 나노키토산이 함유된 요구르트(본원발명 1 내지 본원발명 4)는 영양학적 가치와 소화율을 유지하면서 20일 동안 품질의 저하가 없었음을 알 수 있다.
<비교예 4> : 요구르트의 적정산도(titratable acidity) 변화
요구르트의 품질을 평가하는 기준의 하나로 적정산도(Titratable acidity)를 들 수 있다. 상기의 적정산도를 도출하기 위하여 다음과 같은 실험을 하되, 상기 비교예 3의 대조군 1 내지 대조군 5, 본원발명 1 내지 본원발명 4의 요구르트를 사 용하였다.
먼저, 각각의 요구르트 9 g과 증류수 9 mL를 잘 혼합한 후, 페놀프탈레인 용액 0.5 mL를 첨가한 후, 0.1N NaOH로 중화적정하였다. 상기 NaOH 적정량(mL)을 측정하여 이하의 식 1에 대입함으로써 적정산도(%)를 계산할 수 있으며, 계산 결과는 도 10 에 나타냈다.
<식 1>
도 10 에서 볼 수 있는 바와 같이, 일반 키토산 또는 나노키토산의 함량이 높아질수록 요구르트의 적정산도(%)는 낮아졌으며, 대조군 1의 요구르트를 제외한 나머지 요구르트는 모두 20일 동안 1.0 ~ 1.3 %의 범위에 있었다. 또한 20일 동안 적정산도(%)가 점차 증가되는 경향을 보였는데, 이는 요구르트의 젖산균의 대사활동으로 인해 생성되는 젖산 또는 암모니아에 기인한 것으로 볼 수 있다. 이러한 결과로부터, 일반 키토산이 함유된 요구르트(대조군 2 내지 대조군 5)와 나노키토산이 함유된 요구르트(본원발명 1 내지 본원발명 4)는 영양학적 가치와 소화율을 유지하면서 20일 동안 품질의 저하가 없었음을 알 수 있다.
<비교예 5> : 요구르트의 유산균 수
상기 비교예 3의 대조군 1 내지 대조군 5, 본원발명 1 내지 본원발명 4의 요구르트를 20일간 보관하면서 유산균의 수(단위 : CFU/mL)를 측정하여 하기의 표 1 에 나타냈다.
<표 1>
| 구분 |
days | ||||
| 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | |
| 대조군 1 | 9.15×1010 | 1.45×1010 | 4.40×109 | 1.68×109 | 1.70×109 |
| 대조군 2 | 6.34×1010 | 5.25×1010 | 1.38×109 | 1.19×109 | 9.00×108 |
| 대조군 3 | 2.25×1010 | 2.08×109 | 1.31×109 | 8.05×108 | 7.45×108 |
| 대조군 4 | 1.18×1010 | 7.40×108 | 8.75×108 | 5.25×108 | 4.05×108 |
| 대조군 5 | 1.08×1010 | 6.50×108 | 3.00×108 | 1.35×108 | 2.50×108 |
| 본원발명 1 | 7.00×1010 | 2.45×109 | 1.29×109 | 1.02×109 | 9.90×108 |
| 본원발명 2 | 2.49×1010 | 2.16×109 | 1.85×109 | 9.75×108 | 9.70×108 |
| 본원발명 3 | 2.45×1010 | 1.90×109 | 1.09×109 | 6.95×108 | 6.25×108 |
| 본원발명 4 | 1.85×1010 | 1.50×109 | 9.20×108 | 4.85×108 | 4.75×108 |
우리나라 요구르트의 성분 규격은, 신선한 액상 요구르트의 생균수는 107 CFU/mL이며, 호상 요구르트의 생균수는 108 CFU/mL 이상으로 정하고 있다. 상기의 표 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 본원발명 1 내지 본원발명 4는 우리나라 요구르트의 성분 규격을 충분히 만족하고 있다.
또한, 상기 표 1의 유산균의 수를 살펴보면 일반 키토산 또는 나노키토산의 함량이 높아질수록, 요구르트의 저장기간이 길어질수록, 요구르트의 유산균의 수는 감소하였음을 알 수 있다. 이러한 결과는 키토산 또는 나노키토산이 갖고 있는 항균력으로 인한 것이며, 이러한 항균력을 이용하여 요구르트를 신선하게 오래 보관할 수 있게 된다.
특히, 본원발명 2의 요구르트(0.3 중량%의 나노키토산 함유)는 대조군 3의 요구르트(0.3 중량%의 일반 키토산 함유)보다 유산균의 수가 더 많았고, 본원발명 3의 요구르트(0.5 중량%의 나노키토산 함유)는 대조군 4의 요구르트(0.5 중량%의 일반 키토산 함유)보다 유산균의 수가 더 많았다. 또한, 본원발명 4의 요구르트(0.7 중량%의 나노키토산 함유)는 대조군 5의 요구르트(0.7 중량%의 일반 키토산 함유)보다 유산균의 수가 더 많았다. 이러한 결과로부터, 일반 키토산 보다 나노키토산을 함유(0.3 중량% 이상 함유)한 요구르트의 경우에 더 많은 유산균의 수를 갖는다는 것을 알 수 있다.
이상 본 발명의 구체적 실시형태와 관련하여 본 발명을 설명하였으나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 당업자는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 설명된 실시형태를 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 범위에 속한다. 또한, 본 명세서에서 설명한 각 구성요소의 물질은 당업자가 공지된 다양한 물질로부터 용이하게 선택하여 대체할 수 있다. 또한 당업자는 본 명세서에서 설명된 구성요소 중 일부를 성능의 열화 없이 생략하거나 성능을 개선하기 위해 구성요소를 추가할 수 있다. 뿐만 아니라, 당업자는 공정 환경이나 장비에 따라 본 명세서에서 설명한 방법 단계의 순서를 변경할 수도 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시형태가 아니라 특허청구범위 및 그 균등물에 의해 결정되어야 한다.
도 1은 제조예 1의 키토산 분말의 SEM 사진이다.
도 2는 제조예 1의 나노키토산 분말의 SEM 사진이다.
도 3은 비교예 1의 대조군 1, 대조군 2, 본원발명의 S. aureus의 생존 균수(Viable cell count)를 24시간 동안 관찰한 결과를 보여주는 그래프이다.
도 4는 비교예 1의 대조군 1, 대조군 2, 본원발명의 E. coli O157:H7의 생존 균수(Viable cell count)를 24시간 동안 관찰한 결과를 보여주는 그래프이다.
도 5는 비교예 1의 대조군 1, 대조군 2, 본원발명의 B. subtilis의 생존 균수(Viable cell count)를 24시간 동안 관찰한 결과를 보여주는 그래프이다.
도 6은 비교예 1의 대조군 1, 대조군 2, 본원발명의 L. bulgaricus의 생존 균수(Viable cell count)를 24시간 동안 관찰한 결과를 보여주는 그래프이다.
도 7은 비교예 2의 대조군 1, 대조군 2, 본원발명의 C. albicans의 생존 효모수(Viable cell count)를 24시간 동안 관찰한 결과를 보여주는 그래프이다.
도 8은 비교예 2의 대조군 1, 대조군 2, 본원발명의 S. cerevisiae의 생존 효모수(Viable cell count)를 24시간 동안 관찰한 결과를 보여주는 그래프이다.
도 9는 비교예 3의 대조군 1 내지 대조군 5, 본원발명 1 내지 본원발명 4의 요구르트의 20일 동안의 pH 변화를 보여주는 그래프이다.
도 10은 비교예 4의 대조군 1 내지 대조군 5, 본원발명 1 내지 본원발명 4의 요구르트의 20일 동안의 적정산도(Titratable acidity) 변화를 보여주는 그래프이다.
Claims (7)
100 ~ 1000 nm 크기의 나노키토산이 함유된 요구르트.
제 1 항에 있어서,
상기 나노키토산은 요구르트의 총 중량 대비 0.3 ~ 10 중량% 함유된 것을 특징으로 하는 나노키토산이 함유된 요구르트.
콜레스테롤을 제거한 우유에 탈지분유와 펙틴을 첨가하여 균질화하여 균질화된 우유를 얻는 단계;
상기 균질화된 우유를 살균 및 냉각한 후, 스타터 컬쳐를 넣고 발효시켜서 요구르트를 얻는 단계; 및
상기 요구르트에 나노키토산을 첨가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노키토산이 함유된 요구르트의 제조방법.
제 3 항에 있어서,
상기 나노키토산은 100 ~ 1000 nm 크기이며, 요구르트의 총 중량 대비 0.1 ~ 10 중량%가 함유되는 것을 특징으로 하는 나노키토산이 함유된 요구르트의 제조방법.
제 3 항에 있어서,
상기 탈지분유는 콜레스테롤을 제거한 우유의 총 중량 대비 3.0 ~ 4.0 중량%로 첨가되는 것을 특징으로 하며,
상기 펙틴은 콜레스테롤을 제거한 우유의 총 중량 대비 0.1 ~ 0.3 중량%로 첨가되는 것을 특징으로 하는 나노키토산이 함유된 요구르트의 제조방법.
제 3 항에 있어서,
상기 발효는 40 ~ 50 ℃에서 5 ~ 7 시간동안 실행하는 것을 특징으로 하는 나노키토산이 함유된 요구르트의 제조방법.
제 3 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항의 방법에 의해 제조된 나노키토산이 함유된 요구르트.
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|---|---|---|---|---|
| CN102742646A (zh) * | 2012-07-13 | 2012-10-24 | 山西古城乳业集团有限公司 | 一种原味乐酸乳的生产方法 |
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| KR20000063528A (ko) * | 2000-07-20 | 2000-11-06 | 조석형 | 저분자 키토산을 함유한 주류 및 음료 |
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