KR20120049212A - 발효 낙농제품의 제조방법 - Google Patents

발효 낙농제품의 제조방법 Download PDF

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브뤼노 르까뉘
마리-끌로드 브젱제르
로랭스 뻬이로
아씨나 아잇 압데라임
쟝-마리 오디노
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시에이치알. 한센 에이/에스
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Abstract

본 발명은 발효 낙농제품, 특히 교반 유제품의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명은 스타터로서 약한 후-산성화 유산균 배양물을 사용함으로써 발효를 중지시키기 위한 냉각 단계 없이 발효 낙농제품을 제조하는 방법에 관한 것이다.

Description

발효 낙농제품의 제조방법{PROCESS FOR MANUFACTURING OF A FERMENTED DAIRY PRODUCT}
본 발명은 발효 낙농제품, 특히 교반(stirred) 유제품의 제조방법에 관한 것이다.
교반 유제품의 제조방법에는 통상적으로 대형의 교반 발효 또는 배양 탱크에서 접종된 유 재료(milk base)의 발효 단계, 최종 응고물의 냉각 단계, 그 후 최종 낙농제품의 저장 및 포장 단계가 포함된다.
발효 후의 냉각 단계는 상기 방법에서 중요한 단계이다. 이러한 단계는 접종된 유산균의 발효 활성을 중지시키고 제품의 최종 산도를 설정하는데 필요하다. 상기 냉각 단계는, 냉각기로 이동되는 동안 탱크 내 발효된 덩어리의 연속 교반, 펌핑 및 파이프 이동, 그 후 정전식 필터, 스무딩 밸브 또는 로터 스테이터 기기를 사용하는 스무딩 단계를 수반한다. 상기 냉각 작용은 일반적으로 열 교환기(예컨대, 플레이트, 튜브 또는 폐(scrapped) 표면 열 교환기)를 사용하여 수행되며, 그 후 포장하기 전에 탱크 내 저장 단계가 수행된다.
상기 단계는 탱크 교반(agitation), 스무딩(smoothing), 펌핑(pumping), 파이프 이동 및 냉각 동안 적용되는 전단 응력에 기인하여 높은 점도의 손실을 야기한다.
따라서, 냉각 온도 설정 포인트는 최종 생성물의 산도와 점도 사이의 절충점으로서 결정된다.
최종 생성물의 점도를 증가시키기 위하여, 일부 제조자들은 발효 이전에 증점제를 유 재료에 첨가한다. 그럼에도 불구하고, 이러한 보완물은 추가 비용을 수반한다. 또다른 가능성은 단지 소량의 낙농제품만을 진행시키는 것이다. 최종 산도를 조절하기 위하여, 일부 제조자들은 또한 발효 매질상에서 한정된 양의 글루코스 및 락토바실러스의 락토스 음성 돌연변이를 사용한다.
따라서, 저장 및 포장 동안 높은 질감의 보존 및 지속가능한 산도의 조절을 조합시킨 발효유를 제조하기 위한 비용효율적인 대안 방법이 필요하다.
본 발명의 요약
본 발명의 목적은 발효 낙농제품의 새로운 비용효율적인 제조방법을 제공하는 것이다. 본 발명자들은 약한 후-산성화 스타터 배양균(starter culture)의 사용이 특히 포장 단계 전에 냉각 단계를 억제할 수 있게 한다는 점을 입증하였다.
이에 기초하여, 본 발명은 스타터로서 약한 후-산성화 유산균 배양균에 의해 유 재료를 발효시키는 단계를 포함하는 발효 낙농제품의 새로운 제조방법을 제공하고, 상기 스타터는 원하는 pH 값으로 낮아지는 pH 감소의 초기 기간, 그 후 원하는 pH 값이 실질적으로 변동되지 않는 30 시간 이상의 기간을 포함하는 산성화의 프로파일을 발효 온도에서 제공하며, 상기 방법에는 발효를 중지시키기 위한 냉각 단계 또는 열처리가 포함되지 않는다. 특정 구현예에서, 본 발명은 하기 단계를 포함하는 요구르트와 같은 발효 낙농제품의 제조방법을 제공한다: (a) 4.0 및 5.0 범위의 원하는 pH 값에 도달할 때까지, 약한 후-산성화 균 배양물로 이루어진 스타터에 의해 유 재료를 발효시키는 단계; (b) 상기 원하는 pH에 도달한 이후에 30 시간 이상의 기간 동안 발효 온도에서 발효 낙농제품을 유지시키는 단계; 및 (c) 상기 발효 낙농제품을 포장하는 단계, 여기서 상기 약한 후-산성화 균 배양물은, pH 값이 4.0을 초과하는 값으로 낮아지는 S자 모양의 pH 감소가 8 내지 24 시간 지속되는 초기의 기간, 그 후 pH 값이 0.3 단위를 초과하여 변동되지 않는 30 시간 이상의 기간을 포함하는, 38℃에서 3.5%(w/w) 지방, 3.72%(w/w) 단백질, 5.68%(w/w) 락토스, 0.89%(w/w) 회분 및 13.79%(w/w) 총고형분(total solid)을 포함하는 유 재료에서, 시간의 함수로서 pH의 연속 기록에 의해 결정되는, 2상의 산성화 프로파일을 갖는 것이다.
또다른 특정 구현예에서, 본 발명은 하기 단계를 포함하는 요구르트와 같은 발효 낙농제품의 제조방법을 제공한다: (a) 4.0 및 5.0 범위의 원하는 pH 값에 도달할 때까지, 스타터에 의해 유 재료를 발효시키는 단계, 여기서, 상기 스타터는 2006년 2월 8일에 기탁된 DSM 17959, 2006년 3월 30일에 기탁된 DSM 18144 및 2007년 4월 3일에 기탁된 DSM 19252로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 락토바실러스 델브루에키 아종(subsp.) 불가리쿠스 균주 및 하나 이상의 스트렙토코쿠스 써모필루스 균주를 포함함; (b) 상기 원하는 pH에 도달한 이후에 30 시간 이상의 기간 동안 발효 온도에서 요구르트를 유지시키는 단계; 및 (c) 상기 요구르트를 포장하는 단계.
본 발명의 상세한 설명
본 발명의 발명자들은 스크리닝 및 연구를 통해, 특정 균 배양이 약한 후-산성화 균 배양을 위한 스크리닝에서 선택될 수 있으며, 이는 발효 낙농제품의 제조에 스타터로서 사용될 때 높은 질감(texture)의 보존과 관련하여 원하는 성질을 갖는다는 점을 발견하였다.
본 발명은 포장 단계 이전에 발효 및 산성화를 조절하는 냉각 단계가 필요하지 않은 발효 낙농제품의 새로운 제조방법을 제공한다. 또한, 선행기술의 방법에 비해 본 발명에 따른 방법이 갖는 이점은 발효 온도에서 포장 이전에 장시간의 저장 기간, 물과 에너지 소비의 감소, 및 초기 비용 투자의 감소이다.
본 발명의 방법에는, 유통기한 동안, 특히 상기 제품을 포장하기 전에 산도의 발달이 낮은 발효 낙농제품을 수득하기 위하여 특정 스타터 균으로 접종된 유 재료의 발효가 수반된다.
정의
본원에서 "유 재료(milk base)"라는 용어에는, 전유, 탈지유, 무지방유, 저지방유, 전지유, 무-락토스 또는 락토스-감소 유(락타아제 효소에 의해 락토스를 글루코스 및 갈락토스로 가수분해함으로써 제조되거나, 또는 나노여과, 전기투석, 이온교환 크로마토그래피 및 원심분리 기법과 같은 다른 방법들에 의해 제조됨), 농축유 또는 분유가 포함된다. 무지방유는 비지방 또는 탈지유 제품이다. 저지방유는 통상적으로 약 1% 내지 약 2%의 지방을 함유하는 유로서 정의된다. 전지유는 대부분 2% 이상의 지방을 함유한다. "유(milk)"라는 용어는 포유류 및 식물을 원으로 하는 유를 포함하는 것으로 여겨진다. 바람직하게는, 상기 유는 포유류를 원으로 한다. 유의 포유류 원에는 소, 양, 염소, 버팔로, 낙타, 라마, 말 및 사슴이 포함되지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 일구현예에서, 상기 유는 소, 양, 염소, 버팔로, 낙타, 라마, 말 및 사슴, 및 이의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 포유류에서 유래된다. 유의 식물 원에는 대두, 완두콩, 땅콩, 보리, 쌀, 귀리, 퀴노아, 아몬드, 캐슈, 코코넛, 헤이즐넛, 삼, 참깨 및 해바라끼씨로부터 추출된 유가 포함되지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 대두 유가 바람직하다. 또한, "유"라는 용어는 전유를 나타낼 뿐만 아니라, 탈지유 또는 이로부터 유래된 임의의 액체 성분을 나타낸다.
본 발명에 따른 방법은 다양한 유형의 발효 낙농제품을 제조하는데 사용될 수 있다. 본원에서, "발효 낙농제품(fermented dairy product)" 또는 "산성화 낙농제품(acidified dairy product)"이라는 용어는 유 응고물을 야기하는 유 재료 내 유산균의 증식에 의해 수득되는 생성물을 나타내는 것으로 여겨진다. 발효를 위한 원재료로서 사용되는 유 제제는 탈지유 또는 비-탈지유일 수 있으며, 선택적으로 농축된 형태 또는 분말의 형태를 가질 수 있다. 또한, 상기 유 제제는 적어도 저온살균 만큼 효과적인 열 가공 처리를 받게 될 수 있다. 다양한 발효 낙농제품들의 특정 성질들은 다양한 인자들, 예컨대 유 재료의 조성, 배양 온도, 유산 플로라(flora) 및/또는 비-유산 플로라에 의존한다. 따라서, 본원에서 제조되는 발효 낙농제품에는 예를 들어 다양한 유형의 표준 요구르트, 저지방 요구르트, 무지방 요구르트, 케피어, 이머, 버터유, 버터지방, 사워크림 및 사워 거품 크림 뿐만 아니라 프레쉬 치즈가 포함된다.
본원에서, "요구르트"라는 용어는 스트렙토코쿠스 써모필루스 및 락토바실러스 델브루에키 아종(subsp.) 불가리쿠스와 같은 유산균, 및 선택적으로는 락토바실러스 델브루에키 아종(subsp.) 락티스, 비피도박테리움 아니말리스 아종(subsp.) 락티스, 락토코쿠스 락티스, 락토바실러스 아시도필루스 및 락토바실러스 카세이와 같은 다른 미생물들, 또는 이로부터 유래된 임의의 미생물을 포함하는 제품을 나타낸다. 스트렙토코쿠스 써모필루스 및 락토바실러스 델브루에키 아종(subsp.) 불가리쿠스 외의 유산균주들이 갖는 목적은 플로라의 평형을 촉진하는 성질과 같이 다양한 성질들을 최종 제품에 부여하는 것이다. 본원에서, "요구르트"라는 용어에는 세트 요구르트, 교반 요구르트, 음료 요구르트, 쁘띠 스위스(Petit Suisse), 열처리된 요구르트 및 요구르트-유사 제품이 포함된다. 바람직하게는, 상기 요구르트는 교반 요구르트 또는 음료 요구르트이다. 더 바람직하게는, 상기 요구르트는 교반 요구르트이다.
상기 "요구르트"라는 용어에는 프랑스 및 유럽 규제(French and European regulation)에 따라 규정된 요구르트, 예컨대 동시 배양되고 1000만 CFU(콜로니형성단위(colony-forming unit))/g 이상의 양으로 최종 제품 내에서 생존하는 것으로 발견되는 특이적 호열성 유산균(즉, 락토바실러스 델브루에키 아종(subsp.) 불가리쿠스 및 스트렙토코쿠스 써모필루스)만에 의한 유산 발효를 통해 수득되는 응고된 낙농제품이 포함되지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 바람직하게는, 상기 요구르트는 발효 이후에 열처리되지 않은 것이다. 요구르트에는 선택적으로 부가된 낙농 원재료(예컨대, 크림) 또는 다른 성분들, 예컨대 당류 또는 감미제, 하나 이상의 향미제(들), 과일, 시리얼, 또는 영양 물질, 특히 비타민, 미네랄 및 섬유질이 포함될 수 있다. 유리하게는, 상기 요구르트는 AFNOR NF 04-600 기준 및/또는 코덱스(codex) StanA-lla-1975 기준의 발효 유 및 요구르트에 대한 규격을 충족시킨다. AFNOR NF 04-600 기준을 충족시키기 위해, 상기 제품은 발효 이후에 가열되지 않아야 하며, 낙농 원재료는 최종 제품의 70%(m/m)의 최소값을 나타내야 한다.
본원에서, "프레쉬 치즈", "미발효 치즈", "커드(curd) 치즈" 및 "커드-스타일 치즈"라는 용어들은 본원에서 상호교환적으로 사용되며, 이는 단백질/카세인의 비율이 유의 비율을 초과하지 않는 임의 종류의 치즈, 예컨대 자연 치즈, 모조 치즈 및 가공 치즈를 나타낸다.
발효 낙농제품의 제조방법의 발효 단계는 멸균된 유 재료에 스타터를 첨가하는 것을 필요로 한다. 본원에서 "스타터" 또는 "스타터 배양균"이라는 단어는 하나 이상의 식품등급(food-grade) 미생물, 특히 유산균의 배양균을 나타내며, 이는 유 재료의 산성화의 원인이 된다. 스타터 배양균은 신선한 것(fresh), 동결 또는 동결건조일 수 있다. 동결건조된 배양균은 사용하기 전에 재생될 필요가 있다. 발효 낙농제품을 제조하기 위해, 상기 스타터는 일반적으로 유 재료의 총 중량의 0.01 내지 3 중량%, 바람직하게는 0.01 내지 0.02 중량%의 양으로 첨가된다.
본원에서 "유산균(LAB)" 또는 "유산균"이라는 용어는 탄수화물 발효의 주요 대사 최종산물로서 유산을 생성하는 식품등급 균을 나타낸다. 상기 균은 그의 공통된 대사적 및 생리학적 특징들에 의해 관련되며, 이는 일반적으로 그람양성, 저-GC, 내산성, 비-포자형성, 비-호흡성, 간상(rod-shaped)의 간균(bacilli) 또는 구균(cocci)이다. 발효 단계 동안, 상기 균에 의한 락토스의 소비는 유산의 형성, pH의 감소를 야기하고, 단백질 응고물의 형성을 유발한다. 따라서, 상기 균은 유의 산성화 및 낙농제품의 질감의 원인이 된다. 본원에서 "유산균(LAB)" 또는 "유산균"이라는 용어에는 락토바실러스 델브루에키 아종(subsp.) 불가리쿠스, 스트렙토코쿠스 써모필루스, 락토바실러스 락티스, 비피도박테리움 아니말리스, 락토코쿠스 락티스, 락토바실러스 카세이, 락토바실러스 플란타룸, 락토바실러스 헬베티쿠스, 락토바실러스 아시도필루스 및 비피도박테리움 브레베와 같이 락토바실러스 종(spp.), 비피도박테리움 종(spp.), 스트렙토코쿠스 종(spp.), 락토코쿠스 종(spp.)의 속(genus)에 속하는 균이 포함되지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
본원에서 "냉각 단계" 또는 "발효를 중지하기 위한 냉각 단계"라는 용어는 발효 과정을 중지시키거나 속도를 극적으로 낮추기 위해 발효된 생성물의 온도를 저하시키는 것을 의미한다. 상기 냉각 단계는 일반적으로 1분 미만, 바람직하게는 약 10 내지 20초간 지속된다. 일구현예에서, 냉각 단계 동안, 발효된 생성물의 온도는 적어도 10℃, 바람직하게는 적어도 15℃, 더 바람직하게는 적어도 20℃ 낮아진다. 바람직한 구현예에서, 냉각 단계 동안, 발효된 생성물의 온도는 적어도 25℃ 낮아진다. 특정 구현예에서, 냉각 단계 후의 발효된 생성물의 온도는 5℃ 내지 30℃, 바람직하게는 10℃ 내지 25℃, 더 바람직하게는 10℃ 내지 20℃, 더욱더 바람직하게는 10℃ 내지 15℃이다.
"약한 후-산성화(weakly post-acidifying)" 또는 "낮은 후-산성화(low post-acidifying)"라는 용어는 본 발명에서 유용한 균 또는 균들 배양물의 산성화 프로파일을 나타낸다. 후-산성화는 발효의 말기 이후에 발생하는 유산의 생성이다. 이러한 현상은 일반적으로 발효 이후에 생성물을 냉각시킴으로써 제어된다. 실제로, 상기 냉각 단계는 균의 대사를 중지시키거나 속도를 늦추고, 이에 따라 유산의 생성을 감소시킨다. 본 발명의 방법에서, 상기 냉각 단계는 스타터로서 약한 후-산성화 성질을 갖는 균 배양물을 사용함으로써 억제되었다. 상기 배양균은, 발효 단계의 말기 이후에 발효 온도에서 유산의 약한 생성, 및 이에 따른 실질적으로 변함없는 pH 값의 제공을 특징으로 갖는다.
약한 후-산성화 균 배양물은 통상의 기술자가 임의의 공지된 방법을 사용함으로써 최종 발효된 유 재료의 pH의 추적(follow-up)에 의해 선택될 수 있다. 일례로서, CINAC 시스템(CINEtic 산성화)이 사용될 수 있다. 상기 시스템에서, pH 미터는 컴퓨터 기록기에 연결되고, pH가 시간의 함수로서 연속적으로 기록되어 산도를 나타내는 S자 모양의 곡선을 수득하게 된다. pH를 추적하는(follow-up) 동안, 유는 열제어 배쓰에서 발효 온도에서 유지된다. 상기 방법은 실시예 부분에서 예시된다.
특정 구현예에서, 상기 약한 후-산성화 배양균은, pH 값이 4.0을 초과하는 값으로 낮아지는 S자 모양의 pH 감소가 8 내지 24 시간 지속되는 초기의 기간, 그 후 pH 값이 0.3 단위를 초과하여 변동되지 않는 30 시간 이상의 기간을 포함하는, 시간의 함수로서 pH의 연속 기록에 의해 결정된 바와 같이, 38℃에서 3.5%(w/w) 지방, 3.72%(w/w) 단백질, 5.68%(w/w) 락토스, 0.89%(w/w) 회분 및 13.79%(w/w) 총고형분(total solid)을 포함하는 유 재료에서, 2상의 산성화 프로파일을 갖는 배양균이다. 따라서, 본 발명에 따르면 상기 약한 후-산성화 배양균은, 약한 후-산성화 배양균에 의해 접종된 38℃에서 3.5%(w/w) 지방, 3.72%(w/w) 단백질, 5.68%(w/w) 락토스, 0.89%(w/w) 회분 및 13.79%(w/w) 총고형분을 포함하는 유 재료에서 pH의 연속 측정 단계를 수반하는 스크리닝 방법에서 상기 언급된 2상의 산성화 프로파일을 갖는 것으로서 선택될 수 있으며, 이는 하기의 실시예에서 예시된다.
본원에서, "엑소폴리사카라이드-생성 균주(exopolysaccharide-producing strain)" 또는 "EPS-생성 균주"라는 용어는 배양배지에서 폴리사카라이드, 즉 엑소폴리사카라이드(EPS)를 생성할 수 있는 균을 나타낸다. EPS-생성 균주는 발효 낙농제품에게 점착(ropy) 특성 및/또는 부드럽고 크림같은 질감을 제공할 수 있기 때문에, EPS-생성 균주는 특히 낙농제품의 제조에 있어서 흥미롭다. 생성되는 폴리사카라이드는 2개의 군, 즉 호모폴리사카라이드 및 헤테로폴리사카라이드로 나누어질 수 있다. 호모폴리사카라이드는 단일 당류의 반복 조립체로 이루어지며, 이는 4개의 군, 즉 알파-D-글루칸, 베타-D-글루칸, 베타-D-프룩탄, 및 폴리갈락탄의 유사체로 나누어질 수 있다. 헤테로폴리사카라이드는 대부분의 경우에 D-글루코스, D-갈락토스 및 L-람노스의 조합을 포함하고, 일부의 경우에 푸코스, 노노닌산(nononic acid, 리보스, 아세틸화 아미노당 및 글루쿠론산, 뿐만 아니라 비-탄수화물 치환체, 예컨대 포스페이트, 아세틸 및 글리세롤을 포함하는 반복단위를 형성하는 수개의 다양한 당류의 조합물로 이루어진다.
낙농제품의 제조
본 발명은 스타터로서 약한 후-산성화 유산균 배양균에 의해 유 재료를 발효시키는 단계를 포함하는 발효 낙농제품의 제조방법을 제공하며, 상기 스타터는 발효 온도에서 산성화의 특정 프로파일을 제공하고 이는 발효를 중지시키기 위한 통상의 냉각 단계를 억제하도록 한다. 유 재료에 접종된 스타터의 산성화 프로파일은 발효 온도에서 pH 값을 측정함으로써 모니터링되며, 이는 시간의 함수로서 발효유의 pH 값의 감소에 대응한다. 이러한 산성화는 스타터 균에 의한 유산 발효에 기인하며, 이에 따라 락토스와 같은 당류가 세포 에너지 및 대사 폐기물 유산으로 전환된다.
본 발명에서 사용되는 스타터 균의 산성화 프로파일은 시간의 함수로서 pH의 연속 기록에 의해 결정되는 바와 같이 2개의 구별가능한 상을 포함한다: 원하는 pH 값, 바람직하게는 4.0을 초과하는 값으로 낮아지는 S자 모양의 pH 감소가 8 내지 24 시간 지속되는 초기의 기간, 그 후 원하는 pH 값이 변동되지 않거나 실질적으로 변동되지 않는, 바람직하게는 0.3 단위를 초과하여 변동되지 않는 30 시간 이상의 기간.
본원에서 "초기의 기간"이라고도 불리우는 상기 제1상은 스타터 배양균에 의한 유 재료의 접종으로부터 시작하여 발효 단계의 말기까지이다. 본원에서 "발효 단계의 말기"는 유 응고물이 원하는 pH 값에 도달할 때의 시간인 것으로 여겨진다. 상기 원하는 pH 값은 제조하려는 낙농제품의 유형에 의존한다. 상기 pH 값은 균 배양, 발효 온도 및 유 재료의 제형에 의존하며, 특히 유 재료의 완충능력에 의존한다. 통상의 기술자라면 하나 또는 수개의 상기 파라미터들을 변화시킴으로써 원하는 pH를 얻을 수 있다. 일례로서, 통상의 기술자가 얻어진 pH 값을 감소시키를 원한다면, 예를 들어 (i) 스타터 배양균에서 락토바실러스 델브루에키 아종(subsp.) 불가리쿠스의 비율을 증가시키거나, (ii) 유 재료의 제형에서 단백질 분말의 양을 증가시켜 상기 재료의 완충능력을 증가시키거나, 및/또는 (iii) 발효 온도를 증가시킨다.
일구현예에서, 상기 원하는 pH 값은 4.0 내지 5, 바람직하게는 4.0 내지 4.7, 더 바람직하게는 4.3 내지 4.5, 더욱더 바람직하게는 4.35 내지 4.45의 범위이다.
초기 기간의 지속시간, 즉 발효 단계의 지속시간은 사용되는 스타터 배양균 및 발효 온도에 본질적으로 의존한다. 일구현예에서, 초기 기간의 지속시간은 8 내지 24 시간, 바람직하게는 10 내지 20 시간의 범위이다.
발효 온도 및 발효 시간은 생성물의 생산율에 영향을 미칠 뿐만 아니라 생성물의 향미와 품질에도 큰 영향을 미친다. 따라서, 발효 온도는 낙농제품의 원하는 성질들에 따라 당업자가 적절하게 설정하여야 한다. 예를 들어, 생성물에 대해 순한 향미를 부여하기 위하여, 발효 온도는 더 낮은 온도로 설정되고 이는 결과적으로 더 긴 발효 시간을 수반한다. 일구현예에서, 본 발명의 방법에서 사용되는 발효 온도는 32℃ 내지 44℃, 바람직하게는 36℃ 내지 42℃, 더 바람직하게는 37℃ 내지 39℃의 범위이다.
상기 산성화 프로파일의 제2상은 발효 단계의 말기에서 얻어진 원하는 pH 값이 실질적으로 변동되지 않는 30 시간 이상의 기간이다. 바람직하게는, 상기 제2상은 48 시간 이상의 기간이다. 이러한 pH 안정성은 낙농제품의 관능적 특성(organoleptic property), 특히 산도를 변함없이 유지시켜준다. 특정 구현예에서, 원하는 pH 값은 0.3 단위를 초과하여 변동되지 않으며, 바람직하게는 0.2 단위를 초과하여 변동되지 않는다. 특정 구현예에서, 상기 제2상 동안, 발효 낙농제품은 30 시간 이상의 기간 동안, 바람직하게는 48 시간 이상의 기간 동안 발효 온도에서 유지된다. 바람직하게는, 상기 기간 동안, 원하는 pH 값은 0.3 단위를 초과하여 변동되지 않으며, 바람직하게는 0.2 단위를 초과하여 변동되지 않는다.
본 발명의 방법에서 사용되는 상기 약한 후-산성화 스타터 배양균에는, 바람직하게는 락토바실러스 종(spp.), 비피도박테리움 종(spp.), 스트렙토코쿠스 종(spp.) 또는 락토코쿠스 종(spp.)의 속(genus)에 속하는 하나 이상의 균, 바람직하게는 락토바실러스 델브루에키 아종(subsp.) 불가리쿠스, 스트렙토코쿠스 써모필루스, 락토바실러스 델브루에키 아종(subsp.) 락티스, 비피도박테리움 아니말리스, 락토코쿠스 락티스 아종(subsp.) 락티스, 락토바실러스 카세이, 락토바실러스 플란타룸, 락토바실러스 헬베티쿠스, 락토바실러스 아시도필루스 및 비피도박테리움 브레베로 이루어진 군으로부터 선택되는 균이 포함된다.
특정 구현예에서, 상기 스타터 배양균은 단일의 균주를 포함한다.
또다른 구현예에서, 상기 스타터 배양균은 둘 이상의 균주의 조합을 포함한다.
추가적인 구현예에서, 상기 스타터 배양균에는 하나 이상의 락토바실러스 균주가 포함되며, 바람직하게는 [Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH(DSMZ), Inhoffenstr. 7B, D-38124 Braunschweig, Germany]에 대해 2006년 2월 8일에 Chr. Hansen에 의해 기탁된 DSM 17959, 2006년 3월 30일에 Chr. Hansen에 의해 기탁된 DSM 18144, 및 2007년 4월 3일에 Chr. Hansen에 의해 기탁된 DSM 19252로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 락토바실러스 델브루에키 아종(subsp.) 불가리쿠스가 포함된다.
특정 구현예에서, 상기 스타터 배양균에는 하나 이상의 락토바실러스 균주 및 하나 이상의 스트렙토코쿠스 균주가 포함된다. 바람직한 구현예에서, 상기 스타터에는 하나 이상의 락토바실러스 델브루에키 아종(subsp.) 불가리쿠스 및 하나 이상의 스트렙토코쿠스 써모필루스가 포함된다. 바람직하게는, 락토바실러스 델브루에키 아종(subsp.) 불가리쿠스 균주는 [Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH(DSM)]에 대해 2006년 2월 8일에 Chr. Hansen에 의해 기탁된 DSM 17959, 2006년 3월 30일에 Chr. Hansen에 의해 기탁된 DSM 18144, 및 2007년 4월 3일에 Chr. Hansen에 의해 기탁된 DSM 19252로 이루어진 군으로부터 선택된다. 특정 구현예에서, 상기 스타터 배양균에는 [Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH]에 대해 2007년 4월 3일에 기탁된 락토바실러스 델브루에키 아종(subsp.) 불가리쿠스 균주 DSM 19252가 포함된다. 또다른 특정 구현예에서, 상기 스타터 배양균에는 하나 이상의 스트렙토코쿠스 써모필루스 균주와 2006년 2월 8일에 기탁된 DSM 17959, 2006년 3월 30일에 기탁된 DSM 18144 및 2007년 4월 3일에 기탁된 DSM 19252로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 락토바실러스 델브루에키 아종(subsp.) 불가리쿠스 균주가 포함된다.
임의 유형의 낙농제품이 본 발명의 방법에 따라 제조될 수 있다.
바람직한 구현예에서, 본 발명의 방법에 따라 제조되는 발효 낙농제품은 요구르트 또는 프레쉬 치즈이다. 특정 구현예에서, 본 발명의 방법에 따라 제조되는 발효 낙농제품은 요구르트, 바람직하게는 교반 요구르트 또는 음료 요구르트이다.
증점제 또는 질감 부여제(texturing agent)를 첨가하거나 출발물질의 양을 증가시킬 필요 없이, 최종 제품의 점도가 충족된다.
교반 요구르트 또는 교반 발효유제품은 일반적으로 스무딩 단계, 즉 발효유 커드(curd)를 분해하고, 섭취시에 모래가 든 것 같은 질감을 제거하고, 생성물의 외관에서 거친 정도를 제거하는 단계를 포함하는 방법을 통해 제조된다. 액체 형태의 음료 요구르트 또는 발효 유제품은 균질기를 사용하여 커드 입자를 추가적으로 분쇄하여 수득할 수 있다.
일구현예에서, 추가적인 식품등급(food-grade) 균이 스타터 배양균에 첨가되어, 유 응고물에게 부가적인 성질들, 예를 들어 프로바이오틱(probiotic) 성질, 질감 및/또는 향미 개선을 제공한다. 이러한 추가적인 균은 유산균 또는 식품등급 비-유산균일 수 있으며, 이는 본 발명에서 사용되는 스타터 배양균의 산성화 프로파일을 방해하지 않아야 한다. 바람직하게는, 추가적인 식품등급 균은 프로바이오틱 성질을 제공하며, 이는 비피도박테리움 종, 락토박테리움 아시도필루스, 락토박테리움 플란타룸 또는 락토박테리움 카세이로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
또다른 구현예에서, 상기 유 재료는 하나 이상의 EPS-생성 균주에 의해 접종된다. 상기 균주는 유산균주 또는 식품등급 비-유산균주일 수 있다. 이러한 EPS-생성 균주는 스타터 배양균 내에 포함될 수 있거나, 또는 스타터 배양균에 첨가될 수 있다. 바람직하게는, EPS-생성 균주는 스트렙토코쿠스 써모필루스, 락토바실러스 불가리쿠스 및 락토코쿠스 종(spp.)으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
특정 구현예에서, 본 발명의 방법에는 발효와 포장 사이에 냉각 단계나 열처리를 하지 않고 발효 낙농제품을 보관처리(packing)하는 단계가 추가적으로 포함된다. 보관처리하기 전에 냉각 단계의 억제는 점도의 손실을 최소화시키고, 물과 에너지의 소비를 감소시키고, 상기 방법의 비용효율을 증가시킨다. 바람직한 구현예에서, 발효 낙농제품의 포장은 산성화 프로파일의 제2상 이후에 즉시 수행되며, 환언하면 발효 단계의 말기에서 얻어진 원하는 pH 값이 실질적으로 변동되지 않는, 바람직하게는 0.3 단위를 초과하여 변동되지 않는, 더 바람직하게는 0.2 단위를 초과하여 변동되지 않는, 30 시간 이상의 기간 이후에 즉시 수행된다. 특정 구현예에서, 상기 산성화 프로파일의 제2상은 48 시간 이상의 기간이다. 이 경우, 발효 낙농제품의 포장은 상기 48 시간 이상의 기간 이후에 즉시 수행된다. 선택적으로, 발효 낙농제품의 포장은 약 발효 온도에서 수행된다. 본원에서 상기 "약"은 특정 값의 ±10% 값, 바람직하게는 특정 값의 ±5% 값의 범위를 나타낸다.
본 발명의 일구현예에 따르면, c) 단계의 포장은 발효 낙농제품이 30 시간 이상 동안 발효 온도에서 유지되는 b) 단계 이후에 직접적으로 따라온다.
본 발명의 제조방법 동안, 미생물 뿐만 아니라 하나 이상의 임의 성분들이 유 재료에 첨가될 수 있으며, 이는 예컨대 비타민(예를 들어, 비타민 A 및/또는 비타민 D), 부가 낙농제품(예를 들어, 크림유(cream milk), 부분탈지유, 탈지유, 또는 이들의 조합), 및 식품의 무지방 고형분의 함량을 증가시킬 수 있는 다른 성분들(예컨대, 농축된 탈지유, 무지방 분유, 버터유, 유청, 락토스, 락트알부민, 락토글로불린, 또는 락토스 및/또는 미네랄의 부분 제거 또는 완전 제거에 의해 변형된 유청), 영양 탄수화물 감미제(예컨대, 당류, 전화당, 황설탕, 정제 시럽, 당밀, 액상과당(high fructose corn syrup), 프룩토스, 프룩토스 시럽, 말토스, 말토스 시럽, 건조된 말토스 시럽, 맥아 추출물, 건조된 맥아 추출물, 맥아 시럽, 건조된 맥아 시럽, 꿀, 단풍당 등), 향미제 성분, 색상 첨가제, 질감 부여제, 증점제 및/또는 안정화제, 예컨대 젤라틴, 전분, 변성전분, 고-메톡실(HM) 및 저-메톡실(LM) 펙틴, 하이드로콜로이드 및 검(예컨대, 캐럽, 아라비아, 크산탄, 구아)이다. 이러한 임의 성분들은 제조방법의 임의 단계에서 첨가될 수 있다. 그러나, 본 발명의 방법의 발효는 유 재료에 첨가되는 영양소 또는 성분들의 함량에 의해 조절되지 않는다. 이는 스타터 배양균에 의한 유 재료의 발효가 유 재료에 첨가되는 영양소의 소진에 의해 중지되지 않는다는 것을 의미한다.
상기 개시내용에 기초하여, 본 발명은 바람직한 구현예에서 하기를 포함하는 요구르트의 제조방법을 제공한다: (a) 4.0 내지 5.0의 원하는 pH 값에 도달할 때까지, 스타터에 의해 유 재료를 발효시키는 단계, 여기서, 상기 스타터는 2006년 2월 8일에 기탁된 DSM 17959, 2006년 3월 30일에 기탁된 DSM 18144 및 2007년 4월 3일에 기탁된 DSM 19252로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 락토바실러스 델브루에키 아종(subsp.) 불가리쿠스 균주 및 하나 이상의 스트렙토코쿠스 써모필루스 균주를 포함함; (b) 상기 원하는 pH에 도달한 이후에 30 시간 이상의 기간 동안 발효 온도에서 요구르트를 유지시키는 단계, 여기서 원하는 pH 값은 상기 기간 동안 0.3 단위를 초과하여 변동되지 않음; 및 (c) 상기 요구르트를 포장하는 단계.
도 1은 배양균 Y-051054에 의해 유가 발효되는 동안 pH의 변화를 보여준다.
도 2는 배양균 M1B에 의해 유가 발효되는 동안 pH의 변화를 보여준다.
하기의 실시예는 설명의 목적으로서 주어지는 것이며 본 발명을 제한하려는 것이 아니다.
실시예 1
교반 요구르트의 제조
유 재료는 적절한 농도의 지방 및 단백질 함량, 즉 3.5%(w/w) 지방, 3.72%(w/w) 단백질, 5.68%(w/w) 락토스, 0.89%(w/w) 회분 및 13.79%(w/w) 총고형분을 함유하도록 제조되었다(Becker, T. and Puhan, Z. (1989) Milchwissenschaft 44,. 626-629).
특정 양의 유(milk)가 4℃에서 적량의 탈지유 분말 및 크림과 혼합되었다.
상기 재료(base)는 30분 동안 혼합되었다. 상기 유 재료는 250 바(bar)에서 6.5분 동안 92℃에서 가열되었으며, 그 후 38℃로 냉각되었으며, 발효 온도에서 온도가 유지되는 발효 탱크 내에 놓아졌다. 유 재료의 0.02 중량%의 양으로 배양균 Y-051054(Chr. Hansen에서 시판됨)가 상기 유 재료에 접종되었다. 상기 배양균은 스트렙토코쿠스 써모필루스의 3개의 균주와 락토바실러스 델브루에키 아종(subsp.) 불가리쿠스의 1개의 균주로 구성된다.
pH가 4.45에 도달할 때까지 38℃에서 배양된다. 그 후, 발효된 유는 교반되었으며, 냉각되지 않았다.
CINetic 산성화의 결정
CINAC 시스템(CINetic 산성화)에 의해, 발효하는 동안 유의 pH가 측정될 수 있다. pH 미터는 컴퓨터 기록기에 연결되고, pH가 시간의 함수로서 연속적으로 기록되어 산성화를 나타내는 S자 모양의 곡선을 수득하게 된다. 상기 유는 열제어 배쓰에서 발효 온도에서 유지된다.
결과
도 1은 Y-051054에 의한 발효 동안 pH의 변화를 보여준다. 발효 온도에서, pH는 초기에 4.45까지 감소되었다. 그 후, 발효된 유는 교반되었으며, pH는 50 시간 이상 동안 4.3에서 안정되었다.
이러한 결과는 본 발명의 방법에 의해 발효를 중지하기 위한 냉각 단계가 억제될 수 있다는 점을 입증한다.
실시예 2
교반 요구르트의 제조
유 재료의 0.02 중량%의 양으로 M1B 배양균(Chr. Hansen에서 시판됨)이 상기 유 재료에 접종되었다는 점을 제외하고는, 프로토콜은 실시예 1과 완전히 동일하였다. 상기 배양균은 스트렙토코쿠스 써모필루스의 균주 및 [Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH]에 2007년 4월 3일에 기탁된 락토바실러스 델브루에키 아종(subsp.) 불가리쿠스 균주 DSM 19252로 구성된다.
CINetic 산성화의 결정
CINAC 시스템(CINetic 산성화)이 실시예 1에서와 같이 사용되어 산성화가 평가되었다.
결과
도 2는 M1B에 의한 발효 동안 pH의 변화를 보여준다. 발효 온도에서, pH는 초기에 4.45까지 감소되었다. 그 후, 발효된 유는 교반되었으며, 60 시간까지 발효 온도로 유지되었다. 36 시간에서, pH 값은 단지 0.12 단위만 변동된다.
따라서, 이러한 결과는 본 발명의 방법에 의해 발효된 유를 포장하기 전에 발효를 중지하기 위한 냉각 단계가 억제될 수 있다는 점을 입증한다.
DSMZ-DEUTSCHE SAMMLUNG VON MIKROORGANISMEN UND ZELLKULTUREN GmbH DSM17959 20060208 DSMZ-DEUTSCHE SAMMLUNG VON MIKROORGANISMEN UND ZELLKULTUREN GmbH DSM18144 20060330 DSMZ-DEUTSCHE SAMMLUNG VON MIKROORGANISMEN UND ZELLKULTUREN GmbH DSM19252 20070403

Claims (15)

  1. 하기를 포함하는 발효 낙농제품의 제조방법:
    (a) 4.0 내지 5.0의 원하는 pH 값에 도달할 때까지, 약한 후-산성화 배양균(weakly post-acidifying bacterial culture)으로 이루어진 스타터(starter)에 의해 유 재료를 발효시키는 단계;
    (b) 상기 원하는 pH에 도달한 이후에 30 시간 이상의 기간 동안 발효 온도에서 발효 낙농제품을 유지시키는 단계; 및
    (c) 상기 발효 낙농제품을 포장하는 단계,
    여기서, 상기 약한 후-산성화 배양균은, 38℃에서 3.5%(w/w) 지방, 3.72%(w/w) 단백질, 5.68%(w/w) 락토스, 0.89%(w/w) 회분 및 13.79%(w/w) 총고형분을 포함하는 유 재료(milk base)에서, 시간의 함수로서 pH의 연속 기록에 의해 결정되는, 2상의 산성화 프로파일을 갖는 것으로서 정의되며,
    상기 2상의 산성화 프로파일은, pH 값이 4.0을 초과하는 값으로 낮아지는 S자 모양의 pH 감소가 8 내지 24 시간 지속되는 초기의 기간, 그 후 pH 값이 0.3 단위를 초과하여 변동되지 않는 30 시간 이상의 기간을 포함함.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 발효 낙농제품이 요구르트인 것을 특징으로 하는 제조방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 스타터가 2006년 2월 8일에 기탁된 DSM 17959, 2006년 3월 30일에 기탁된 DSM 18144 및 2007년 4월 3일에 기탁된 DSM 19252로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 락토바실러스 델브루에키 아종(subsp.) 불가리쿠스 균주를 포함하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 스타터가 하나 이상의 스트렙토코쿠스 써모필루스 균주를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스타터가 2006년 2월 8일에 기탁된 DSM 17959, 2006년 3월 30일에 기탁된 DSM 18144 및 2007년 4월 3일에 기탁된 DSM 19252로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 락토바실러스 델브루에키 아종(subsp.) 불가리쿠스 균주 및 하나 이상의 스트렙토코쿠스 써모필루스 균주를 포함하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스타터가 엑소폴리사카라이드(exopolysaccharide)-생성 균주를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발효 낙농제품이 48 시간 이상의 기간 동안 발효 온도에서 유지되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 원하는 pH 값이 상기 기간 동안 0.3 단위를 초과하여 변동되지 않는, 바람직하게는 0.2 단위를 초과하여 변동되지 않는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발효 온도가 32℃ 내지 44℃, 바람직하게는 37℃ 내지 39℃인 것을 특징으로 하는 제조방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 원하는 pH 값이 4.0 내지 4.7, 바람직하게는 4.3 내지 4.5인 것을 특징으로 하는 제조방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발효가 유 재료에 첨가되는 영양소의 소진에 의해 중지되지 않는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유가 소, 양, 염소, 버팔로, 낙타, 라마, 말, 사슴 및 이의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 포유류에서 유래된 것을 특징으로 하는 제조방법.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발효 낙농제품이 교반(stirred) 요구르트 또는 음료 요구르트인 것을 특징으로 하는 제조방법.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발효 낙농제품이 발효 이후에 열처리되지 않는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 c) 단계가 상기 b) 단계 이후에 직접 이어지는 것을 특징으로 하는 제조방법.
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