KR20120086988A

KR20120086988A - 쿼세틴이 함유된 발효유 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20120086988A
Application number: KR1020110008393A
Authority: KR
Inventors: 김형곤
Original assignee: (재)전북도시경영연구원; 임실군
Priority date: 2011-01-27
Filing date: 2011-01-27
Publication date: 2012-08-06
Also published as: KR101334926B1

Abstract

본 발명은 쿼세틴이 함유된 발효유 및 그 제조방법에 관한 것으로, 쿼세틴(Quercetin)이 함유되어 있는 발효유는 탈지분유, 설탕, 프락토 올리고당, Quercetin, 정제수를 혼합한 혼합물을 50~60℃로 가온하여 교반하는 단계; 상기 가온하여 교반한 혼합물을 살균하는 단계; 상기 살균된 혼합물을 상온에서 냉각하는 단계; 상기 냉각한 혼합물에 호상균주 starter(3%, v/v)을 접종하는 단계; 상기 호상균주 starter를 접종한 혼합물을 발효시키는 단계; 상기 발효된 혼합물에 Quercetin 분말을 첨가하여 혼합하는 단계; 상기 Quercetin 분말이 혼합된 혼합물을 포장하는 단계를 포함하여 제조되는 것이다.

Description

쿼세틴이 함유된 발효유 및 그 제조방법{YOGURT CONTAINING QUERCETIN AND METHOD THEREOF}

발효유는 우유, 산양유, 마유 등과 같은 포유동물의 젖을 원료로 하여 젖산균과 효모를 이용해 유당을 유산으로 발효시켜 단백질의 커드를 형성시키고, 감미료, 향신료, 과일, 과즙, 과일잼, 복합안정제 등을 첨가하여 음용하기에 적합하게 만든 제품이다.

발효유 제품은 발효 기질이 되는 우유가 영양학적으로 우수한 식품이고, 액상 및 호상으로 제조 가능한 특성이 있으며, 다양한 부재료의 첨가가 가능하므로 기능성 강화에 도움이 되는 부재료를 첨가하여 생리활성이 더 우수한 요구르트를 제조하기 위한 연구들이 진행되어 있다.

진해, 거담, 구토, 호흡 진정, 갈증 등에 효능이 있는 비파 착즙액을 첨가한 요구르트, 비타민, 식이섬유의 함량이 높고 항산화 항암 효과가 있는 유자를 첨가한 요구르트, 전통 약재로 이용되고 있는 삼백초를 첨가한 요구르트, 영양학적으로 우수하고 여러 생리활성을 지니고 있어 건강보조식품으로 널리 이용되고 있는 클로렐라를 첨가한 요구르트, 고시형 건강기능식품으로 등록되어 있는 스피루리나를 첨가한 요구르트와 관련한 연구 결과를 보고한 바 있다. 이외에도 함초, 쌀, 보리, 옥수수 등의 곡류, 대두분, 고구마 및 호박, 홍삼, 감자, 다시마 및 가루 녹차를 첨가한 요구르트의 제조와 품질특성에 관한 연구가 진행되어 있고, 버섯으로부터 추출된 생리활성 물질을 활용한 혈당강하용 요구르트 개발에 대한 보고도 있다.

기능성물질인 플라보노이드(flavonoid)게 성분인 쿼세틴은 양파에 함유되어 있다고 보고되어 있으며, 특히 양파의 껍질에 다량 함유되어 있다고 보고되어 있다.

양파는 예로부터 이뇨제, 거담제로 애용되어 왔으며, 위염을 일으키는 미생물인 헬리코박터파이로리(Helicobacter pylori)의 성장을 억제함으로써 위장을 보호하고,알리인(alliin)계 휘발성분이 위와 장의 점막을 자극해 소화분비를 촉진시키며 상관의 작용을 활성화시켜 장 무력증에 좋은 효능을 나타낸다. 또한 대장균이나 식중독을 일으키는 살모넬라균을 죽이는 항균효과를 비롯하여 간장의 해독작용을 강화시키는 글루타티온(glutathione) 성분에 의한 중금속의 해독작용과 알레르기에 대한 저항력 증진, 콜레스테롤의 감소를 통한 당뇨병의 예방, 잔틴옥시다아제(xanthine oxidase) 저해작용, 타이로시나아제(tyrosinase) 저해작용 등이 보고되어 있다.

양파는 flavonoids의 풍부한 자원으로 식물계에 광범위하게 분포되며, 수확시기는 물론 환경적 요인 및 가공과 저장에 따라 함량 및 서분에 차이가 있다.

양파의 flavonol의 농도는 양파의 안쪽보다 바깥쪽으로 갈수록 더 높아져서 쿼세틴(Quercetin)을 포함한 flavonol의 농도는 양파 가식부에 비해 양파 껍질에서 60배 이상 높다고 보고되어 있다.

양파에 함유되어 있는 flavonoids는 quercetin-4-glucoside, quercetin-4,7-diglucoside, qiercetin-3,7-diglucoside, quercetin-3,4-diglucoside, quercetin aglycon, isorhamnetin monoglucoside, kaempferol monoglucoside 등으로, 이 중 80%가 quercetin-3,4-diglucoside, quercetin4-monoglucoside, quercetin aglycondmfh 구성되어 있다.

양파에 함유된 quercetins 관련물질은 유익한 기능성을 가지는 생리활성물질로서 주목받고 있다.

UV노출에 의한 세포손상방지, 항균?항염증 및 항바이러스작용, 혈관확장작용 등의 약리 작용을 나타내며, 심장혈관 및 신경질화, 암과 다른 산화적 스트레스에 의한 기능장애와 같은 여러 가지 퇴행성 병리에 대하여 보호효과가 있는 것으로 보고되었다.

최근 식생활이 서구화되어감에 따라 고혈압, 당뇨병, 고지혈증 등 각종 성인병이 증가 되어 이에 대한 예방과 치료를 위해 건강기능성 식품 및 생약재로 제조된 건강식품의 소비가 증가하고 있다. 특히 식품으로부터 유래하는 생리활성을 나타내는 "식품의 기능성"에 대한 관심이 높아지고 있다.

한편 현재 국내에서 양파의 이용방법은 생 양파를 구입하여 생으로 섭취하거나 가열 등의 방법으로 조리하여 식용하고 있으며, 양파의 향과 독특한 매운맛을 이용하기 위하여 향신료로써 음식에 첨가하여 식용하는 것이 대부분이다.

본 발명은 양파껍질의 유효성분인 쿼세틴(Quercetin)이 함유되어 있는 발효유를 제조하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 쿼세틴이 함유된 발효유 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 발효유에 있어서, 발효유 조성내 쿼세틴이 함유되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 탈지분유, 설탕, 프락토 올리고당, 쿼세틴, 정제수를 혼합한 혼합물을 50~60℃로 가온하여 교반하는 단계; 상기 가온하여 교반한 혼합물을 살균하는 단계; 상기 살균된 혼합물을 상온에서 냉각하는 단계; 상기 냉각한 혼합물에 호상균주 starter(3%, v/v)을 접종하는 단계; 상기 호상균주 starter를 접종한 혼합물을 발효시키는 단계; 상기 발효된 혼합물에 Quercetin 분말을 첨가하여 혼합하는 단계; 상기 Quercetin 분말이 혼합된 혼합물을 포장하는 단계;를 포함하여 제조되는 것을 특징으로 한다.

또한, 혼합물을 가온하여 교반하는 단계에서의 혼합율은 탈지분유 7~10중량%, 설탕 7~10중량%, 프락토올리고당 3~7중량%, 정제수 75~80중량%, 쿼세틴 0.05~0.1중량%를 혼합하는 것을 특징으로 한다.

또한, 발효된 혼합물에 쿼세틴 분말을 첨가하는 단계에서 발효된 혼합물 100중량부에 대하여 Quercetin 분말 0.05~0.1중량부를 첨가하여 혼합하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 본 발명은 양파의 유효성분인 쿼세틴을 첨가하여 발효유를 제조함으로써 기능성이 강화된 발효유를 제공하는 효과가 있다.

상기와 같이 본 발명의 발효유의 기능성 및 기호도를 향상시키기 위하여 양파의 유효성분이 퀘세린을 첨가하여 발효유를 제공함으로써 구매자의 기호도를 충족시키며 건강증진시킬 수 있다는 효과가 있다.

또한, 기능성을 고려하여 많은 양의 쿼세틴을 첨가하지 않고 적정량을 첨가함으로써 기호도를 향상시키며, 남녀노소 누구나 즐길 수 있는 발효유를 제조할 수 있다는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 쿼세틴이 함유되어 있는 발효유의 개략적인 제조 공정도
도 2는 Quercetin 관련물질이 함유된 발효유의 저장기간에 따른 pH의 변화그래프
도 3은 Quercetin 관련물질이 함유된 발효유의 저장기간에 따른 적정산도의 변화그래프
도 4는 Quercetin 관련물질이 함유된 발효유의 당도 결과그래프
도 5는 Quercetin 첨가 발효유의 저장 중 젖산균수의 변화 그래프
도 6은 Quercetin 첨가 요구르트의 점도 변화 그래프
도 7은 각각의 첨가량별로 Quercetin을 첨가하여 제조한 발효유의 사진

이하, 본 발명에 따른 쿼세틴(Quercetin)이 함유되어 있는 발표유 및 그 제조방법에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 Quercetin이 함유되어 있는 발효유의 개략적인 제조 공정도가 도시된 것이다.

본 발명에 따른 Quercetin이 함유되어 있는 발효유는 탈지분유, 설탕, 프락토 올리고당, Quercetin, 정제수를 혼합한 혼합물을 50~60℃로 가온하여 교반하는 단계; 상기 가온하여 교반한 혼합물을 살균하는 단계; 상기 살균된 혼합물을 상온에서 냉각하는 단계; 상기 냉각한 혼합물에 호상균주 starter(3%, v/v)을 접종하는 단계; 상기 호상균주 starter를 접종한 혼합물을 발효시키는 단계; 상기 발효된 혼합물에 Quercetin 분말을 첨가하여 혼합하는 단계; 상기 Quercetin 분말이 혼합된 혼합물을 포장하는 단계를 포함하여 제조된다.

먼저 탈지분유, 설탕, 프락토 올리고당, 쿼세틴(Quercetin), 정제수를 혼합한 혼합물을 50~60℃로 가온하여 교반한다.

상기 쿼세틴은 분말형태로 이루어진 것으로서,

바람직한 혼합율은 탈지분유 7~10중량%, 설탕 7~10중량%, 프락토올리고당 3~7중량%, 정제수 75~80중량%, Quercetin 0.05~0.1중량%를 혼합하는 것이 바람직하며, 쿼세틴(Quercetin)은 분말형태로 이루어진 것으로서, Quercetin의 혼합율이 높을 경우 특유의 향과 쓴맛으로 인하여 발효유의 풍미를 저해시킬 수 있으며, 혼합율이 낮을 경우 발효유의 기능성이 저하되므로 상기의 혼합율을 준수하는 것이 바람직하다.

또한, 발효유 특유의 풍미를 돋구며 양질의 발효유를 제조하기 위하여 상기의 혼합율을 준수하는 것이 바람직하다.

상기 가온하여 교반한 혼합물을 95℃ 수욕조에서 5분간 살균한다.

상기 살균한 혼합물을 상온에서 냉각한 후 호상균주 starter(3%, v/v)을 접종한다. 상기 호상균주 starter를 접종한 혼합물을 37℃에서 12시간 동안 발효시킨다.

상기 발효시킨 혼합물 100중량부에 대하여 Quercetin 0.05~0.1중량부를 더 첨가함으로써 발효유의 기능성을 향상시키도록 한다.

상기 Quercetin을 첨가한 발효유를 소정의 규격으로 포장함으로써 Quercetin이 함유된 발효유를 제조한다.

이하, 본 발명에 따른 Quercetin이 함유된 발효유를 실시예 및 시험예를 통하여 상세히 설명한다.

실험예. 발효유 제조

1. 재료 준비

본 실험에 사용한 탈지분유는 서울탈지분유((주)서울우유) 제품을 사용하였고, 쿼세틴은 양파껍질에서 추출?농축하여 얻어진 Quercetin 분말을 사용하였다. 설탕은 큐원하얀설탕(삼양사) 제품을 사용하였으며, 프락토올리고당은 백설 올리고당(씨제이제일제당(주)) 제품을 사용하였다.

좀 더 상세히는 Quercetin의 첨가량을 0, 0.05%, 0.10%, 0.20%씩 달리하여 각각에 탈지분유 9.5g, 설탕 8.75g, 프락토올리고당 5g, 정제수 76.75g을 혼합하여 발효유를 제조하도록 한다.

2. 사용균주 및 배지

호상균주는 동원 D&F에서 분양받아 냉동보관 하면서 사용하였고, 90℃에서 살균한 탈지분유에 3%(w/v) 접종하여 37℃ 배양기에서 배양하여 curd가 형성된 것을 starter로 사용하였다. 실험에 사용한 lactobacilli MRS Agar는 Difco사 제품을 사용하였다.

3. Starter와 Quercetin 첨가 발효유 제조

Starter를 제조하기 위해 균주를 접종하여 배양기에서 37℃배양하면서 1시간 간격으로 pH와 적정산도를 측정하였다. pH는 4.5이하, 적정산도는 1.0% 이상인 시간을 starter와 Quercetin 첨가 발효유의 제조시간으로 설정하였으며, 도 1에 도시한 바와 같이 95℃ 수욕조에서 5분간 살균된 발효기질을 상온에서 냉각한 후 starter를 접종하여 37℃ 배양기에서 12시간 발효시켜 사용하였다. 발효가 끝난 발효유에 각각의 첨가량별로 Quercetin 분말을 0, 0.05%, 0.1%, 0.2%씩 첨가하여 혼합한다.

시험예 1. pH 및 적정산도측정

시료 10g을 칭취하고 증류수를 가하여 50mL로 정용하여 전량 사용하였으며, pH는 pH meter(Sartorius, DE/PP-15)를 이용하였고, 적정산도는 0.1N NaOH로 pH 8.3까지 중화시키는데 소비된 0.1N NaOH의 소비 mL를 젖산으로 환산하였다.

적정산도(%) = V×F×A×1/S×100

V : 0.1N NaOH 용액의 적정치 소비량(mL)

F : 0.1N NaOH 용액의 역가

A : 0.1N NaOH 용액 1mL에 상당하는 유기산의 양(0.009)

S : 시료의 채취량 (g)

Quercetin 관련물질이 함유된 발효유의 starter및 발효유의 발효시간을 설정하기 위하여 1시간 간격으로 pH와 적정산도를 측정하여 표 1에 나타내었다.

발효시간	pH	적정산도(%)
0	6.85	0.15
1	6.58	0.18
2	6.18	0.25
3	5.95	0.30
4	5.50	0.34
5	5.75	0.35
7	5.39	0.42
12	5.12	0.76
24	4.55	0.97

표 1에 도시된 바와 같이, 발효시간이 길어지면서 pH는 6.85에서 4.55로 감소하였으며, 적정산도는 0.15(%)에서 0.97(%)로 증가하였다.

표 1과 같이 발효시간은 12시간이 바람직한데, 그 이유는 한국산업규격의 발효유 품질기준인 산도 0.5%이상 및 식품공전에 명시되어 있는 유산균수 1mL당 10,000,000 이상 등을 고려하여야 하므로 이를 준수하는 것이 바람직하다.

시험예 2. Quercetin 관련물질이 함유된 발효유의 저장기간에 따른 품질특성

Quercetin 관련물질이 함유된 발효유의 저장기간에 따른 pH의 변화를 도 2의 그래프에 도시하였다. 저장기간이 증가함에 따라 pH는 다소 차이는 있지만 큰 변화 없었다. 첨가량을 달리한 처리구간의 pH도 큰 차이가 없는 것으로 나타났다.

도 3에 도시한 Quercetin 관련물질이 함유된 발효유의 저장기간에 따른 적정산도의 변화 또한 저장기간이 길어짐에 따라 약간씩 증가하거나 감소하기는 하지만 큰 차이의 변화를 보이지는 않았다.

도 4는 Quercetin 관련물질이 함유된 발효유의 당도 결과를 도시한 것으로, 저장기간이 경과함에 따라 뚜렷한 경향을 보이지 않으며 증감하기는 하지만 큰 차이 없음을 볼 수 있었다.

시험예 3. 젖산균수 측정

Quercetin 첨가 발효유의 저장 중 젖산균수의 변화는 10배 희석법으로 희석한 뒤 1mL을 0.005% BCP가 첨가된 MRS Agar배지에 분주하여 37℃에서 72시간 배양하여 나타난 황색 colony를 계수하여 log CFU/mL로 나타내었으며, 그 결과를 도 5에 도시하였다.

시험예 4. 점도 측정

Quercetin 첨가 요구르트의 점도는 회전점도계(viscometer VT 550, Haake Instruments Inc., Karlsruhe, Germany,)와 PQ1(plate to plate type)을 이용하여 측정하였으며 측정조건은 전단속도(50^-1/s)의 동일한 속도로 60초간 25℃에서 측정하였으며, 그 결과를 도 6의 그래프에 도시하였다.

도 6에 도시된 바와 같이, 발효유의 점도는 저장기간이 경과함에 따른 차이는 경미하였으며, 첨가량을 달리한 처리구간의 차이만 있었다. 첨가량이 증가할수록 점도가 증가하는 경향을 볼 수 있는데, 이것은 분말형태의 Quercetin을 첨가함에 따라 점도가 증가한 것으로 보여진다.

시험예 5. 색도 측정

Quercetin 첨가 발효유의 색도는 색차계(TOKYO, DENSHOKU CO., SP-80)로 측정하였으며, Hunter system에 의하여 명도(L, Lightness), 적색도(a, Redness), 황색도(b, Yellowness) 값으로 나타내었다. 표준판은 백색판을 사용하였고, 이 백색판이 나타내는 L, a, b는 각각 92.50, 0.06, 1.92이었다.

	Quercetin첨가량 (%)	저장기간(DAY)
	Quercetin첨가량 (%)	0	3	6	9	12	15
L	0.00	70.95	70.81	70.86	70.78	70.84	70.87
	0.05	64.32	64.52	64.41	64.69	64.55	64.71
	0.10	61.44	61.33	61.27	61.35	61.37	61.42
	0.20	56.87	56.92	57.00	56.97	56.75	56.86
a	0.00	-3.67	-3.90	-3.70	-3.65	-3.67	-3.74
	0.05	0.19	0.10	0.15	0.07	0.16	0.14
	0.10	1.44	1.32	1.57	1.51	1.48	1.55
	0.20	3.12	3.04	3.31	3.16	3.24	3.18
b	0.00	4.71	5.44	5.48	5.28	5.38	5.49
	0.05	8.31	8.59	8.55	8.52	8.57	8.52
	0.10	10.09	10.16	10.19	10.16	10.18	10.16
	0.20	12.06	12.10	12.11	12.09	12.17	12.08

발효유의 색도는 저장기간이 경과함에 따라 증가하거나 감소하지만, 큰 차이의 변화는 없었다. Quercetin의 첨가량을 달리한 각 처리구간의 색도는 다소 차이를 보였다.

명도를 나타내는 L값은 0일인 대조구는 70.95인데 비해 0.20% 첨가구는 56.87을 나타냈다. 적색도를 나타내는 a값과 황색도를 나타내는 b값 역시 Quercetin의 첨가량을 증가시킬수록 증가하는 경향을 보였다.

시험예 6. 관능검사

훈련된 관능검사요원 10명을 선발하여 색, 맛, 향기 그리고 전반적 기호도에 대하여 9점 척도법으로 평가하였다.

Quercetin첨가량(%)	색	향	맛	전반적 기호도
0	7.16±0.48	6.98±1.39	7.20±1.79	7.20±0.87
0.05	7.84±0.44	7.65±1.22	7.38±0.32	7.34±1.58
0.10	8.14±0.70	7.36±1.27	7.45±1.37	7.54±0.25
0.20	7.33±0.59	6.52±0.51	6.57±0.34	6.93±1.77

표 3에 나타낸 바와 같이, 색과 맛은 0.10% 첨가구에서 가장 높은 평가를 얻었으며, 향은 0.05%에서 높은 평가를 얻을 수 있었다.

전반적인 기호도는 0.10%에서 높은 평가를 얻을 수 있었다. 이를 통해 0.10%의 quercetin 첨가구가 가장 선호도가 높음을 유추할 수 있었다.

도 7은 각각의 첨가량별로 Quercetin을 첨가하여 제조한 발효유의 사진이다.

도 7에 도시된 바와 같이, Quercetin의 첨가량이 증가할수록 발효유의 색이 적색을 나타냄을 알 수 있다.

상기와 같이 본 발명의 발효유의 기능성 및 기호도를 향상시키기 위하여 양파의 유효성분이 퀘세린을 첨가하여 발효유를 제공함으로써 구매자의 기호도를 충족시키며 건강증진시킬 수 있다.

또한, 기능성을 고려하여 많은 양의 쿼세틴을 첨가하지 않고 적정량을 첨가함으로써 발효유의 기호도를 향상시키며, 남녀노소 누구나 즐길 수 있는 발효유를 제조할 수 있다.

본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 변형 및 변경이 가능할 것이다.

Claims

발효유에 있어서,
발효유 조성내 쿼세틴이 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 쿼세틴이 함유되어 있는 발효유.
탈지분유, 설탕, 프락토 올리고당, 쿼세틴, 정제수를 혼합한 혼합물을 50~60℃로 가온하여 교반하는 단계;
상기 가온하여 교반한 혼합물을 살균하는 단계;
상기 살균된 혼합물을 상온에서 냉각하는 단계;
상기 냉각한 혼합물에 호상균주 starter(3%, v/v)을 접종하는 단계;
상기 호상균주 starter를 접종한 혼합물을 발효시키는 단계;
상기 발효된 혼합물에 Quercetin 분말을 첨가하여 혼합하는 단계;
상기 Quercetin 분말이 혼합된 혼합물을 포장하는 단계;
를 포함하여 제조되는 것을 특징으로 하는 쿼세틴이 함유된 발효유의 제조방법.
제2항 있어서, 혼합물을 가온하여 교반하는 단계에서의 혼합율은 탈지분유 7~10중량%, 설탕 7~10중량%, 프락토올리고당 3~7중량%, 정제수 75~80중량%, 쿼세틴 0.05~0.1중량%를 혼합하는 것을 특징으로 하는 쿼세틴이 함유된 발효유의 제조방법.
제2항에 있어서, 발효된 혼합물에 쿼세틴 분말을 첨가하는 단계에서 발효된 혼합물 100중량부에 대하여 Quercetin 분말 0.05~0.1중량부를 첨가하여 혼합하는 것을 특징으로 하는 쿼세틴이 함유된 발효유의 제조방법.