KR20140137496A - 프로바이오틱스 유산균과 버섯자실체 추출물을 이용한 항산화 효과가 있는 발효유의 제조방법 - Google Patents

프로바이오틱스 유산균과 버섯자실체 추출물을 이용한 항산화 효과가 있는 발효유의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 프로바이오틱스 유산균과 버섯자실체 추출물을 이용한 기능성 발효유의 제조방법에 관한 것으로, 원유 및 버섯자실체 추출물을 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; 상기 혼합물을 살균하는 단계; 상기 살균된 혼합물을 냉각하는 단계; 상기 냉각된 혼합물에 스타터로 프로바이오틱스 유산균을 접종하는 단계; 상기 스타터가 접종된 혼합물을 배양하는 단계; 상기 배양된 혼합물을 냉각하는 단계; 및 상기 유산균이 배양되어 냉각된 혼합물을 냉장저장하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것이다.

Description

프로바이오틱스 유산균과 버섯자실체 추출물을 이용한 기능성 발효유의 제조방법{YOGURT FOR ELDERLIE ADDED PROBIOTICS LACTIC ACID BACTERIAL AND MUSHROOMS EXTRACT AND MANUFACTURING METOND THEREOF}
본 발명은 프로바이오틱스 유산균과 버섯자실체 추출물을 이용한 기능성 발효유의 제조방법에 관한 것으로, 원유 및 버섯자실체 추출물을 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; 상기 혼합물을 살균하는 단계; 상기 살균된 혼합물을 냉각하는 단계; 상기 냉각된 혼합물에 스타터로 프로바이오틱스 유산균을 접종하는 단계; 상기 스타터가 접종된 혼합물을 배양하는 단계; 상기 배양된 혼합물을 냉각하는 단계; 및 상기 유산균이 배양되어 냉각된 혼합물을 냉장저장하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것이다.
경제의 급속한 발달로 풍족한 식생활을 영위하면서 평균수명도 날로 증가하고 있으나, 환경의 오염, 생활의 스트레스, 운동량 부족, 식습관의 변화로 인한 영양 불균형 등의 이유로 생활 습관병을 포함한 각종 만성질환이 급속히 늘어나고 있다. 또한 생활 및 의료수준의 향상에 따라 고령화 사회로 진입하면서 식료품 섭취를 포함한 생활환경을 조절함으로써 노화를 지연시키고, 질병을 예방하려는 국민 개개인의 요구 수준은 점점 높아져 가고 있는 실정이다.
특히 소비자들의 다양한 요구에 따라 식품이 가지는 기능성에 관심을 가지게 되면서 건강 증진을 위한 생리활성 물질 탐색에 관한 연구가 여러 방향에서 활발하게 진행되고 있는데, 우리가 일상적으로 섭취하고 있는 식품 재료 중에서도 항산화 효과가 있는 천연성분이 다수 보고되면서 식용 및 약용으로 널리 이용되고 있는 버섯류도 항산화 물질로서 큰 관심을 끌고 있다.
버섯은 식품으로서 영양학적 가치와 독특한 향기, 물성, 맛, 무기질 및 비타민을 함유하고 있으며, 버섯에 함유되어있는 대표적인 다당류성분인 베타글루칸(β-glucan)은 인체의 면역력을 증가시켜서 항암능력을 향상시킨다. 또한 혈당조절, 면역기능강화, 항 종양 또는 항암 활성작용, 콜레스테롤 저하, 고혈압, 간 보호 등 순환계 작용과 항산화, 항염증, 항알러지 등 다양한 기능이 밝혀지고 있어 향후 산업적으로 고부가가치를 올릴 수 있는 잠재력이 있는 소재이기도 하다. 그러나 버섯 고유의 색과 냄새로 많은 양의 첨가시 관능적인 품질이 저하되는 문제점을 가지고 있다.
대표적인 장수식품인 발효유는 원유 또는 유가공품을 유산균, 효모로 발효시킨 것으로 정의되고 있으며 우유의 영양성분 이외에 프로바이오틱스 유산균의 작용에 의해 생성된 유기산, 아미노산, 펩티드, 미량의 생리활성물질과 유산균체가 포함되어 있어 식품으로서의 영양뿐만 아니라, 장내 유해 세균의 억제와 장의 기능성 향상, 장내균총의 균형유지와 정장작용, 면역계의 자극에 의한 항암 효과, 혈중 콜레스테롤의 저하 효과 등 현대인의 성인병 예방과 건강 증진에 탁월한 기능을 나타내는 것으로 보고되고 있다.
최근 고령화 사회와 로하스(Lohas) 시대를 맞이하여 다양한 발효유가 세계 각국에서 생산되고 있으며, 우리나라에서도 기능성 물질이 첨가된 여러 형태의 발효유 제품 개발이 이루어지고 있는데 인삼, 홍삼추출액, 녹차와 쑥차, 구기자, 복분자즙, 알로에, 클로렐라, 매실, 삼백초 등을 첨가하여 발효유의 기능성뿐만 아니라 식품으로서의 기호도 증진과 새로운 생리활성이 강화된 발효유에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.
이와 관련하여 다양한 기술이 개시되어 있는 특허기술 중 등록특허 제10-0378153호에는 버섯을 이용한 기능성 발효유에 관한 종래 특허기술을 살펴보면 버섯을 이용한 기능성 요구르트 및 그 제조방법이 개시되어 있으며, 등록특허 제10-0476302호에는 성인병 예방용 발효유 및 그의 제조방법이 개시되어 있으며, 공개특허 제10-2004-0051218호에는 티벳버섯 발효유가 개시되어 있으며, 등록특허 제10-0615039호에는 기능성 한방 요구르트의 제조방법이 개시되어 있으며, 공개특허 제10-2006-0052760호에는 버섯 균사체를 활용한 발효우유 및 그 제조방법이 개시되어 있다.
상기와 같은 다양한 방법의 발효유에 대한 기술들이 개발되고 있으며, 각각이 인체에 매우 유익한 건강식품인 버섯과 유산균이 별개로 작용할 때보다, 상호작용하여 얻어지는 시너지 효과를 이용한다면 이제까지 알려진 버섯 또는 유산균을 이용한 가공식품보다 우수한 새로운 건강식품이 얻어질 수 있을 것이다.
본 발명의 목적은 프로바이오틱스 유산균의 항산화효과를 측정하고, 이를 이용하여 유산균 발효유 제조 시 생리적 활성 및 기능성이 우수한 버섯자실체 추출물을 발효유에 효과적으로 첨가하여, 건강 증진 효과가 향상되고 항산화활성 및 관능특성이 우수한 기능성 발효유 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 프로바이오틱스 유산균과 버섯자실체 추출물을 이용한 기능성 발효유의 제조방법에 관한 것으로, 원유 및 버섯자실체 추출물을 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; 상기 혼합물을 살균하는 단계; 상기 살균된 혼합물을 냉각하는 단계; 상기 냉각된 혼합물에 스타터로 프로바이오틱스 유산균을 접종하는 단계; 상기 스타터가 접종된 혼합물을 배양하는 단계; 상기 배양된 혼합물을 냉각하는 단계; 및 상기 유산균이 배양되어 냉각된 혼합물을 냉장저장하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것이다.
또한, 상기 버섯자실체 추출물은 상황버섯자실체(Phellinus baumii), 영지버섯자실체(Ganoderma lucidum) 또는 표고버섯자실체 (Lentimus edodes)를 정제수 100중량부에 대하여 버섯자실체 25중량부를 혼합한 후, 80℃에서 열수추출하여 제조하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 버섯자실체 추출물은 상황버섯자실체(Phellinus baumii) 추출물, 영지버섯자실체(Ganoderma lucidum) 추출물 및 표고버섯자실체 (Lentimus edodes)에 설탕을 첨가하여 당도를 5브릭스로 보정한 후 사용하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 버섯자실체 추출물은 원유 100중량부에 대하여 버섯자실체 추출물 0.5중량부 내지 1중량부를 첨가하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 프로바이오틱스 유산균은 비피도박테리움 비피덤(Bifidobacterium bifidum), 비피도박테리움 브레브 (Bifidobacterium breve), 비피도박테리움 롱검 (Bifidobacterium longum), 락토바실러스 액시도필러스 (Lactobacillus acidophillus), 락토바실러스 카세이 (Lactobacillus casei), 락토바실러스 델브루에키 아종 불가리쿠스 (Lactobacillus delbruekii subsp. bulgaricus), 락토바실러스 헬베티커스 (Lactobacillus helveticus), 락토바실러스 플란타룸 (Lactobacillus plantarum), 락토바실러스 람노서스 (Lactobacillus rhamnosus), 류코노스톡 락티스 (Leuconostoc lactis), 스트렙토코커스 써모필러스 (Streptococcus thermophilus)으로 이루어진 군 중에서 어느 하나 이상인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 배양하는 37℃에서 12~18시간 동안 수행되며, 상기 혼합물의 pH가 4.5~4.6이 되는 지점을 발효 종점으로 할 수 있는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 특징이 있는 본 발명은 프로바이오틱스 유산균을 활용하여 항산화효과가 우수한 발효유를 제공할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 항산화력이 우수한 버섯을 발효유에 적용함으로써 발효유의 영양학적 가치 및 기능성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 가공 분야의 저변 확대를 도모하고, 소규모 목장형 유가공 업체의 등의 관련 산업을 지속적으로 발전시킬 수 있다는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 현대인의 로하스적인 건강 기능성 발효유를 이용하여 편리하고 부담 없는 소비로 면역력 증진을 기대할 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 프로바이오틱스 유산균과 버섯자실체 추출물을 첨가한 발효유의 제조공정도
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 프로바이오틱스 유산균의 DPPH에 의한 항산화활성 결과를 나타낸 그래프.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 프로바이오틱스 유산균의 ABTS에 의한 항산화활성 결과를 나타낸 그래프.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 버섯자실체 추출물 첨가 발효유의 DPPH에 의한 항산화활성 결과를 나타낸 그래프.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 버섯자실체 추출물 첨가 발효유의 ABTS에 의한 항산화활성 결과를 나타낸 그래프.
본 발명은 프로바이오틱스 유산균과 버섯자실체 추출물을 이용한 항산화 기능성 발효유 및 그 제조방법에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 원유에 프로바이오틱스 유산균과 상황버섯자실체(Phellinus baumii) 추출물, 영지버섯자실체(Ganoderma lucidum) 추출물 또는 표고버섯자실체(Lentimus edodes) 추출물을 첨가하여 발효시켜 제조되는 발효유 제조방법에 관한 것이다.
이하 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다.
이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 권리범위는 이들 실시예에만 한정되는 것은 아니다.
실시예 1 : 스타터 유산균의 결정
최적의 버섯추출물 첨가 발효유를 제조하기 위하여 프로바이오틱스 유산균의 항산화효과 비교를 통해 스타터 유산균을 결정하였다. 프로바이오틱스 유산균은 한국미생물보존센터로부터 분양받아 사용하였으며, 항산화력을 측정한 프로바이오틱스 유산균은 표 1에 나타내었다.
시료구 프로바이오틱스 유산균 숫자코드 배양배지
1 비피도박테리움 비피덤(Bifidobacterium bifidum) KCCM 12096 MRS
2 비피도박테리움 브레브(Bifidobacterium breve) KCCM 11208 MRS
3 비피도박테리움 롱검 (Bifidobacterium longum) KCCM 11953 MRS
4 락토바실러스 액시도필러스
(Lactobacillus acidophillus)		 KCCM 40265 MRS
5 락토바실러스 카세이 (Lactobacillus casei) KCCM 12452 MRS
6 락토바실러스 델브루에키 아종 불가리쿠스
(Lactobacillus delbruekii subsp. bulgaricus)		 KCCM 35463 MRS
7 락토바실러스 헬베티커스 (Lactobacillus helveticus) KCCM 11223 MRS
8 락토바실러스 플란타룸 (Lactobacillus plantarum) KCCM 12116 MRS
9 락토바실러스 람노서스 (Lactobacillus rhamnosus) KCCM 40069 MRS
10 류코노스톡 락티스 (Leuconostoc lactis) KCCM 40707 MRS
11 스트렙토코커스 써모필러스
(Streptococcus thermophilus)		 KCCM 35496 MRS
프로바이오틱스 유산균의 배양액 조제는 5 mL MRS 액체 배지에 접종하여 37℃에서 24시간 동안 정치하면서 전배양하였다. 100 mL MRS 액체 배지에 1%의 전배양액을 접종하고 37℃에서 24시간 동안 본배양한 후 배양액을 4℃에서 원심분리(9,500×g, 15 min)하여 얻은 상등액을 0.45μm 멤브레인필터(membrane filter, Advantec MFS, Inc., Japan)로 제균한 후 상등액을 동결 건조하였다. 동결건조 후 4℃에 보관하며 필요시 덜어 활성 측정용으로 사용하였다.
나) DPPH 라디칼 소거능 측정
상기 표 1에 나타낸 각 시료구에 대하여, 시료용액 50μL에 1.5×10-4mM DPPH(1,1-diphenyl-2-picryl hydrazyl) 용액 150μL을 가한 후 30분 후에 분광광도계를 이용하여 517nm에서 흡광도를 측정하였으며, 아래와 같은 식에 의하여 라디칼 소거능을 구하였다.
DPPH 라디칼 소거능(%) = (1-시료의 흡광도/대조구 흡광도) × 100
프로바이오틱스 유산균의 기능성을 검토하기 위하여 상징액의 항산화 활성을 DPPH법으로 측정한 결과는 도 2에 나타내었다.
DPPH 라디칼 소거능의 값은 각각의 프로바이오틱스 유산균의 첨가 농도가 높아질수록 증가하였으며, 모든 프로바이오틱스 유산균 첨가구에서 항산화 표준물질인 아스코르브산(ascorbic acid)과 비슷한 항산화력을 나타내었다.
특히 시료구 1번의 비피도박테리움 비피덤(Bifidobacterium bifidum ), 시료구 4번의 락토바실러스 액시도필러스(Lactobacillus acidophillus ) 및 시료구 10번의 류코노스톡 락티스(Leuconostoc lactis )의 항산화력이 높게 나타났다.
다) ABTS 라디칼 소거능 측정
7 mM ABTS와 2.4 mM potassium persulfate 용액을 혼합하여 실온인 암소에서 16시간 동안 방치하고 ABTS+를 형성시킨 후 700nm에서 흡광도 값이 0.70±0.02가 되도록 50%의 에탄올로 희석하였다. 희석된 용액 100μL에 시료 100μL를 넣고 실온인 암소에서 10분 동안 방치한 다음 분광광도계를 이용하여 630nm에서 흡광도를 측정하였으며 아래와 같은 식에 의하여 라디칼 소거능을 구하였다.
ABTS 라디칼 소거능(%) = (1-시료의 흡광도/대조구 흡광도) × 100
상기와 같이 프로바이오틱스 유산균의 ABTS 라디칼 소거능을 측정한 결과는 도 3에 나타내었다.
ABTS 라디칼 소거능의 값은 각각의 프로바이오틱스 유산균의 첨가 농도가 높아질수록 증가하였으며, 모든 프로바이오틱스 유산균 첨가구에서 항산화 표준물질인 아스크로브산(ascorbic acid)과 비슷한 항산화력을 나타내었다.
특히 시료구 8번 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum ), 시료구 10번 류코노스톡 락티스(Leuconostoc lactis ), 시료구 11번 스트렙토코커스 써모필러스(Streptococcus thermophilus)의 항산화력이 높게 나타났다.
본 발명의 실시 결과, 11종의 프로바이오틱스 유산균 중에서 5종의 비피도박테리움 비피덤( Bifidobacterium bifidum ), 락토바실러스 액시도필러스( Lactobacillus acidophillus ), 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum ), 류코노스톡 락티스(Leuconostoc lactis ), 스트렙토코커스 써모필러스(Streptococcus thermophilus ) 균이 항산화효과가 좋다는 것을 밝혀내었다. 또한 선별된 5종의 프로바이오틱스 유산균 중에서 10% 멸균탈지분유에서 24시간 내에 pH 4.6에 도달하여 커드를 형성하는 락토바실러스 액시도필러스( Lactobacillus acidophillus)를 스타터 균으로 결정하여 이하 실시예에 적용하였다.
실시예 2 : 버섯자실체 추출물 첨가 발효유의 제조
가. 원유의 준비 및 버섯추출물 첨가
본 발명에 따른 발효유 제조를 위해 홀스타인 프리지안(Holstein-Friesian)종에서 생산된 산도가 0.14 ~ 0.15%이고, pH가 6.6 ~ 6.8 범위인 신선한 원유를 사용하였다.
버섯자실체추출물들은 (재)장흥군버섯산업연구원에서 상황버섯, 영지버섯 및 표고버섯 3종의 버섯자실체를 각각 정제수 100중량부에 대하여 버섯자실체 25중량부를 혼합한 후, 80℃에서 열수추출하여 상황버섯자실체(Phellinus baumii) 추출물, 영지버섯자실체(Ganoderma lucidum) 추출물 및 표고버섯자실체 (Lentimus edodes) 추출물의 3가지 버섯 추출물을 제조하였다.
상기 3종의 버섯자실체 추출물은 각각 설탕을 첨가하여 버섯자실체 추출물의 당도를 5브릭스(Brix)로 보정한 후 사용하였다.
상기 버섯자실체 추출물은 원유 100중량부에 대하여 버섯자실체 추출물 0.5중량부 내지 1중량부를 첨가하는 것이 바람직하며, 설탕은 원유 100중량부에 대하여 5중량부를 첨가하는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에서는 상기 버섯자실체 추출물은 원유 100중량부에 대하여 각각의 상황버섯자실체 1 중량부, 영지버섯자실체 0.5 중량부, 표고버섯자실체 1 중량부에 설탕 5 중량부를 각각 첨가하여 혼합한 후 90℃에서 10분간 살균하고, 42℃에서 냉각하여 준비하였다.
나. 스타터 균의 접종
이후, 스타터 균의 접종 단계로서 항산화효과가 우수한 락토바실러스 액시도필러스를 10%의 멸균탈지분유에 2회 종균 배양하여 원유 100중량부에 대하여 락토바실러스 액시도필러스 2 중량부를 접종하고, 최종 pH가 4.6이 될 때까지 배양하였다.
다. 혼합물의 발효 및 냉각
원유에 버섯추출물을 첨가하고 스타터 균을 접종한 상기 혼합물을 37℃에서 pH가 4.6이 될 때까지 18시간 동안 발효시켰다. 발효시킨 발효유는 이후 15℃까지 냉각하고 4℃에서 냉장보관하면서 숙성시켰다.
본 발명에 따른 버섯자실체 추출물과 락토바실러스 액시도필러스를 첨가한 발효유 제조공정은 도 1에 나타내었다.
실험예 1 : 발효유 제조과정 중 품질특성
상기 실시예 2의 방법으로 제조하여 숙성된 3종의 버섯발효유와 버섯 무첨가 발효유를 대조구로 배양 중 pH, 적정산도 및 유산균수의 변화를 측정하였다.
가) pH 및 적정산도
pH 측정은 pH meter를 이용하였으며, 적정산도는 발효유 10 g에 증류수 10 mL를 혼합하여 현탁액을 만든 후 이 현탁액을 NaOH를 첨가하여 pH 8.3까지 적정하고 사용된 NaOH의 적정량을 0.05 mL까지 정밀하게 기록하여 적정 산도 측정법(산업자원부 기술표준원)의 계산식에 의한 방법으로 NaOH의 소비량에 유산의 환산계수인 0.9를 곱한 후 검체의 무게(g)를 나누어 나타낸 값을 적정 산도(%)로 하였다.
실험결과 표 2에 나타낸 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 버섯자실체 추출물을 첨가한 발효유는 각각 배양시간이 경과할수록 대조구에 비하여 pH가 낮아졌다. 특히 대조구는 발효 18시간에 발효 종말점인 4.6 근처에 도달하였으나, 상황버섯자실체 추출물 1 중량부는 발효 16시간, 영지버섯자실체 추출물 0.5중량부 발효 14시간, 표고버섯자실체 추출물 1중량부는 발효 12시간 만에 발효 종말점인 4.6 근처에 도달하였다. 또한 pH 변화와 마찬가지로 배양시간이 경과할수록 대조구보다 버섯자실체 추출물 첨가구에서 적정산도 값도 증가함을 확인할 수 있었다.
따라서 본 발명에 따른 버섯추출물 첨가는 유산균의 성장 및 유산의 생성 등을 증진시켜 배양시간이 단축될 뿐만 아니라 유용한 대사산물의 생성에도 유리하게 작용하기 때문에 발효유의 품질향상에 기여할 수 있을 것이다.
실험군
 pH/산도배양시간(hr)
0 3 6 9 12 15 18
대조구
(무첨가)		 6.38/0.22 6.01/0.34 5.67/0.43 5.47/0.56 5.10/0.62 4.84/0.74 4.55/0.88
상황버섯자실체추출물 1중량부 6.36/0.22 6.04/0.33 5.71/0.42 5.50/0.55 5.17/0.60 4.73/0.79 4.41/0.92
영지버섯자실체추출물 0.5중량부 6.35/0.23 5.95/0.36 5.56/0.49 5.34/0.63 4.93/0.72 4.50/0.88 4.17/1.18
표고버섯자실추출물 1중량부 6.25/0.27 5.98/0.37 5.46/0.53 5.27/0.67 4.58/0.81 4.15/1.02 3.96/1.37
나) 유산균수
유산균수 측정은 발효유 전후 시료를 십진 희석법으로 희석하여 평판배양법으로 BCP 한천배지(Difco, U.S.A.)에 1 mL씩 분주하고 37℃에서 48시간 동안 배양하여 노랑색 콜로니를 계수하여 유산균수로 표시하였다.
실험결과 표 3에 나타낸 바와 같이 대조구에 비하여 본 발명 버섯자실체 추출물 첨가구가 균수 증식을 빠르게 나타내어 상황버섯 자실체 추출물 1중량부와 영지버섯 자실체 추출물 0.5 중량부 첨가구는 배양 18시간 후 각각 3.4×108 CFU/mL, 3.8×108 CFU/mL로 최대균수를 보였으며, 표고버섯 자실체 추출물 1 중량부 첨가구는 배양 15시간 후 1.3×109 CFU/mL로 최대 균수를 나타냈다. 이러한 결과는 버섯추출물에 함유된 양질의 단백질과 다양한 아미노산, 당류, 비타민 및 무기질이 유산균의 생육을 촉진시킨 것으로 사료된다.
실험군
 pH/산도배양시간(hr)
0 3 6 9 12 15 18
대조구
(무첨가)		 3.7×106 7.5×106 1.1×107 2.5×107 6.1×107 9.4×107 1.3×108
상황버섯자실체추출물 중량부 5.2×106 9.8×106 3.5×107 6.5×107 6.5×107 2.2×108 3.4×108
영지버섯자실체추출물 0.5중량부 5.5×106 1.4×107 5.3×107 9.2×107 2.0×108 3.7×108 3.8×108
표고버섯자실추출물 1중량부 5.6×106 1.5×107 7.3×107 3.9×108 1.2×109 1.3×109 1.3×109
실험예 2 : 버섯추출물 첨가 발효유의 영양성분분석 및 품질기준규격 검사
가) 영양성분분석
발효유의 영양성분은 식품공전에 준하는 분석법에 의해 열량을 포함한 10대 영양성분 및 비타민을 분석하였다.
본 발명에 따른 버섯추출물 첨가 발효유의 영양성분을 측정한 결과는 표 4와 같다. 대조구에 비해 버섯추출물 첨가구에서 노화방지 기능을 가지는 비타민A의 함량이 유의적으로 높았으며, 탄수화물, 조단백질, 나트륨, 당류, 콜레스테롤도 약간 증가하였으나 유의적인 차이는 나타나지 않았다.
검사항목 대조구
(무첨가)		 상황버섯자실체 추출물 1중량부 영지버섯자실체 추출물 0.5중량부 표고버섯자실체 추출물 1중량부
열량(Kcal/100g) 75 76 76 75
수분(g/100g) 84.58 84.31 84.42 84.52
회분(g/100g) 0.57 0.58 0.57 0.57
탄수화물
(g/100g)		 8.85 8.96 8.86 8.86
조단백질
(g/100g)		 2.83 2.97 2.98 2.99
조지방(g/100g) 3.17 3.18 3.17 3.06
나트륨(mg/100g) 41.9480 43.0145 43.4771 42.5615
트랜스지방
(g/100g)		 0.0954 0.0953 0.0919 0.0948
당류(g/100g) 7.5342 7.5046 7.9161 7.8836
포화지방
(g/100g)		 2.2933 2.2937 2.3045 2.2133
콜레스테롤
(mg/100g)		 13.7458 13.7467 14.7220 14.2921
비중 1.039 1.048 1.024 1.044
비타민A
(㎍RE/100g)		 22.2184 23.417 25.5736 25.0555
비타민B1
(mg/100g)		 0.0260 0.0142 0.0215 0.0203
비타민B2
(mg/100g)		 0.0772 0.0772 0.0719 0.0732
나) 무기질분석
발효유의 무기질은 식품공전에 준하는 분석법에 의해 분석하였다. 본 발명에 따른 버섯추출물 첨가 발효유의 무기질을 분석한 결과는 표 5와 같다. 대조구에 비해 버섯추출물 첨가구에서 니켈, 철, 아연이 유의적으로 높아졌으며 망간, 칼륨, 구리, 칼슘도 약간 증가하였으나 유의적인 차이는 나타나지 않았다.
검사항목 대조구
(무첨가)		 상황버섯자실체 추출물 1중량부 영지버섯자실체 추출물 0.5중량부 표고버섯자실체 추출물 1중량부
니켈(mg/100g) 0.0391 0.0745 0.0368 0.0814
망간(mg/100g) 0.0226 0.0251 0.0548 0.0332
크롬(mg/100g) 0.0718 0.0528 0.0169 0.1807
칼륨(mg/100g) 135.2479 134.1398 136.9955 136.5430
인(mg/100g) 16.8658 13.7232 15.8653 13.2619
철(mg/100g) 0.4024 0.3315 0.6212 0.7800
마그네슘(mg/100g) 10.7726 9.5026 10.9695 10.5437
구리(mg/100g) 0.0152 0.0210 0.0241 0.0239
아연(mg/100g) 0.3994 0.4558 0.5013 0.4296
칼슘(mg/100g) 104.3457 107.1498 107.1148 107.1743
다) 기준규격 검사
발효유의 기준규격 검사는 식품공전 및 축산물 위생 시험법에 준하는 분석법에 의해 무지유고형분, 보존료, 살모넬라, 리스테리아 모노사이토제네스, 대장균에 대한 기준규격 검사를 실시하였다. 모든 검사는 식품공전 및 축산물 위생 시험법에 준하는 분석법에 의해 분석하였다. 본 발명에 따른 버섯추출물 첨가 발효유의 기준규격을 측정한 결과는 표 6과 같다.
무지유고형분은 공전규격상 3.0%보다 3배%가량 많았으며, 유산균수 역시 모든 샘플이 기준규격인 107 이상이었다. 또한 살모넬라, 리스테리아 모노사이토제네스 및 대장균에서도 음성으로 나타나 발효유 제품에 대한 기준규격을 만족하였다. 이러한 결과를 볼 때 버섯추출물을 첨가하여 제조한 발효유는 제품화함에 적합하다고 판단된다.
검사항목 공전규격 대조구
(무첨가)		 상황버섯자실체 추출물 1중량부 영지버섯자실체 추출물 0.5중량부 표고버섯자실체 추출물 1중량부
무지유고형분(%) 3.0이상 8.49 8.59 8.93 8.69
유산균수 1㎖당 107 이상 1.3×108 3.4×108 3.7×108 1.2×109
대장균수 n=5, c-=2, m=0, M=10 0 0 0 0
살모넬라균 음성 음성 음성 음성 음성
리스테리아모노사이토제네스 음성 음성 음성 음성 음성
실험예 3 : 버섯자실체 추출물 첨가 발효유의 항산화력 측정
가) DPPH 라디칼 소거능 측정
시료 0.3 g에 메탄올 10 mL을 넣은 후 5분간 잘 교반한 후 3,000 rpm으로 4℃에서 10분간 원심 분리하여 얻어진 상등액을 증발기로 용매를 휘발하여 추출물만 얻었다. 추출물 50mg 당 1mL 메탄올을 첨가하여 50mg/mL 농도의 추출물 용액을 제조하여 시료 용액으로 사용하여, DPPH 라디칼 소거능을 측정하였다.
버섯자실체 추출물 첨가 발효유의 항산화 활성을 DPPH법으로 측정한 결과는 도 4에 나타내었다. 발효 18시간이 지난 후 DPPH 라디칼 소거능의 값은 3종류의 버섯자실체 추출물 첨가 발효유 모두에서 대조구보다 약 3배 정도 높은 항산화력을 나타내었다. 특히 영지버섯자실체 추출물 0.5% 첨가구에서 항산화력이 가장 높게 측정되었다.
나) ABTS 라디칼 소거능 측정
시료 0.3 g에 메탄올 10 mL을 넣은 후 5분간 잘 교반한 후 3,000 rpm으로 4℃에서 10분간 원심 분리하여 얻어진 상등액을 증발기로 용매를 휘발하여 추출물만 얻었다. 추출물 50mg 당 1mL 메탄올을 첨가하여 50mg/mL 농도의 추출물 용액을 제조하여 시료 용액으로 사용하여 ABTS 라디칼 소거능을 측정하였다.
버섯자실체 추출물 첨가 발효유의 ABTS 라디칼 소거능을 측정한 결과는 도 5에 나타내었다. 전체적으로 발효 전후의 항산화력은 크게 차이가 나지 않았지만 발효 18시간이 지난 후 ABTS 라디칼 소거능의 값은 영지버섯자실체 추출물 0.5중량부 첨가구에서 가장 높게 측정되었다. 그러나 상황버섯자실체 추출물 1중량부 첨가구와 표고버섯자실체 추출물 1중량부 첨가구는 대조구와 비슷한 항산화력을 나타내었다.
본 실험의 실시 결과, 3종의 버섯자실체 추출물이 첨가된 발효유 모두에서 대조구보다 높은 항산화력을 타나내었으며, 특히 영지버섯자실체 추출물 0.5중량부가 첨가된 발효유의 항산화 효과가 가장 우수하였다.
실험예 4 : 버섯자실체 추출물 첨가 발효유의 관능적 특성 분석
버섯추출물을 첨가한 발효유의 관능적 특성을 평가하기 위해 연구소의 숙련된 관능평가요원 10명을 관능평가 패널로 선정하여 실험목적을 설명하고 각 측정치에 대해 교육시킨 뒤 9점 척도 법을 사용하며 색, 향, 맛, 조직감 및 전체기호도에 대한 검사를 하였다. 모든 결과의 통계처리는 Statistical Package for Social Science (SPSS, version. 12.0) 프로그램을 이용하였으며 모든 측정값은 평균±표준편차로 표시하였다. 본 발명에 따른 버섯추출물 첨가 발효유의 관능평가를 실시한 결과는 표 7과 같다.
관능검사 결과 상황버섯자실체 추출물을 1 중량부 첨가한 시료구의 경우 색, 향, 조직감 항목에서 가장 낮은 기호도를 보였다. 또한 영지버섯자실체 추출물을 0.5 중량부 첨가한 시료구의 경우는 다른 버섯추출물 첨가 시료구와 비교하여 첨가량을 절반으로 줄였음에도 불구하고 영지버섯 특유의 쓴맛이 강해서 맛과 전체기호도에서 가장 낮은 결과를 나타냈다. 그러나 표고버섯자실체 추출물을 1 중량부 첨가한 시료구의 경우 색, 향, 맛, 조직감, 전체기호도의 모든 항목에서 가장 높은 기호도를 보였다. 이러한 프로바이오틱스 유산균과 버섯자실체 추출물의 시너지효과를 통해 항산화활성 및 관능적 특성이 우수한 기능성 발효유를 상품화할 수 있을 것이다.
시료
 관능평가
색 향 맛 조직감 전반적인 기호도
대조구 6.7±1.16 5.6±1.17 5.1±1.29 4.8±1.75 5.3±0.95
상황버섯자실체추출물 1중량부 4.7±1.57 5.0±1.05 4.7±1.70 4.3±0.95 5.2±1.23
영지버섯자실체추출물 0. 5 중량부 5.8±1.87 5.1±1.20 4.1±1.37 4.6±0.97 4.1±1.60
표고버섯자실체추출물 1 중량부 7.0±1.25 6.1±1.52 6.1±1.52 5.5±0.97 5.9±1.66

Claims (6)

  1. 발효유 제조방법에 있어서,
    원유, 설탕 및 버섯자실체 추출물을 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계;
    상기 혼합물을 살균하는 단계;
    상기 살균된 혼합물을 냉각하는 단계;
    상기 냉각된 혼합물에 스타터로 프로바이오틱스 유산균을 접종하는 단계;
    상기 스타터가 접종된 혼합물을 배양하는 단계;
    상기 배양된 혼합물을 냉각하는 단계;
    상기 유산균이 배양되어 냉각된 혼합물을 냉장저장하는 단계;
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 프로바이오틱스 유산균과 버섯자실체 추출물을 이용한 기능성 발효유의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 버섯자실체 추출물은 상황버섯자실체(Phellinus baumii), 영지버섯자실체(Ganoderma lucidum) 또는 표고버섯자실체 (Lentimus edodes)를 정제수 100중량부에 대하여 버섯자실체 25중량부를 혼합한 후, 80℃에서 열수추출하여 제조하는 것을 특징으로 하는 프로바이오틱스 유산균과 버섯자실체 추출물을 이용한 기능성 발효유의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 버섯자실체 추출물은 상황버섯자실체(Phellinus baumii) 추출물, 영지버섯자실체(Ganoderma lucidum) 추출물 및 표고버섯자실체 (Lentimus edodes)에 설탕을 첨가하여 당도를 5브릭스로 보정한 후 사용하는 것을 특징으로 하는 프로바이오틱스 유산균과 버섯자실체 추출물을 이용한 기능성 발효유의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 버섯자실체 추출물은 원유 100중량부에 대하여 버섯자실체 추출물 0.5중량부 내지 1중량부를 첨가하는 것을 특징으로 하는 프로바이오틱스 유산균과 버섯자실체 추출물을 이용한 기능성 발효유의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 프로바이오틱스 유산균은 비피도박테리움 비피덤(Bifidobacterium bifidum), 비피도박테리움 브레브 (Bifidobacterium breve), 비피도박테리움 롱검 (Bifidobacterium longum), 락토바실러스 액시도필러스 (Lactobacillus acidophillus), 락토바실러스 카세이 (Lactobacillus casei), 락토바실러스 델브루에키 아종 불가리쿠스 (Lactobacillus delbruekii subsp. bulgaricus), 락토바실러스 헬베티커스 (Lactobacillus helveticus), 락토바실러스 플란타룸 (Lactobacillus plantarum), 락토바실러스 람노서스 (Lactobacillus rhamnosus), 류코노스톡 락티스 (Leuconostoc lactis), 스트렙토코커스 써모필러스 (Streptococcus thermophilus)으로 이루어진 군 중에서 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 프로바이오틱스 유산균과 버섯자실체 추출물을 이용한 기능성 발효유의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 배양하는 37℃에서 12~18시간 동안 수행되며, 상기 혼합물의 pH가 4.5~4.6이 되는 지점을 발효 종점으로 할 수 있는 것을 특징으로 하는 프로바이오틱스 유산균과 버섯자실체 추출물을 이용한 항산화 기능성 발효유의 제조방법.




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