KR20160098749A - 단일공정 발효유의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유산균 스타터를 포함한 원유, 탈지분유, 시럽 등의 제조 공정상 첨가되는 모든 원료를 통합적으로 혼합 및 발효시키는 단일공정 발효유의 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 발효유에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 높은 점도로 맛과 식감이 개선되고, 유산균 함유량을 높여 음용자의 건강을 향상시킬 수 있는 발효유를 제조할 수 있다.

Description

단일공정 발효유의 제조방법 {Manufacturing method of single process fermented milk}

본 발명은 단일공정 발효유의 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로 유산균 스타터를 포함한 원유, 탈지분유, 시럽 등의 각종 원료를 단일공정으로 혼합, 발효하여 점도가 우수하고 맛과 식감이 개선되었으며 유산균 함유량을 향상시킨 발효유의 제조방법에 관한 것이다.

최근의 연구결과에 의하면 장내 균총의 조성은 영양소 흡수와 에너지 대사에 관여하여 비만과 어떤 관련성이 있을 수 있으며, 장내 미생물의 전체적인 분석을 통하여 비만과 정상인 동물과 사람에서 장내 균총의 조성에 차이가 있음이 밝혀졌다 (Ley et al., 2005; Ley et al., 2006). 이러한 연구 결과를 토대로 사람의 장내 미생물 생태학에 더 많은 관심을 갖게 되었으며, 장내 균총의 인위적인 변화를 유도하여 에너지 밸런스를 조절함으로써 과체중 또는 비만인 사람의 체중 감소가 가능한지에 대한 연구들이 진행되고 있는 상황이다. 또한, kalliomaki 등(2008)은 정상과 비만인 어린이의 영유아기 분변 미생물 분석을 통하여 비만인 어린이는 정상인 경우보다 영유아기에 장내 비피더스 균의 수가 현저히 낮았음을 확인하고, 이러한 영유아기의 장내 균총의 차이를 과체중 예방이나 치료를 위한 중요한 정보로 사용할 수 있을 것이라고 보고하였다.

종래의 마시는 타입 요구르트 제조 공정은 크게 2 단계 공정으로 이루어진다. 첫 번째 단계는 발효액을 제조 후 냉각하고, 두 번째 단계는 시럽액을 제조해서 상기 발효액과 혼합하거나, 외부 탱크에서 제조한 시럽액을 라인 믹스 방식을 통해 상기에서 언급한 발효액과 혼합 후 충진한다.

상기에서 언급한 발효액에 첨가되는 원료는 주로 가온 한 원유, 탈지분유, 포도당 등으로서 혼합 믹서기를 통해 혼합 및 열처리 후 발효탱크로 이송한 뒤 유산균 스타터를 접종하여 적정한 산도에 도달할 때까지 배양시킨다. 발효 완료된 배양액을 냉각 후 조합탱크로 이송한다.

상기에서 언급한 시럽액에 첨가되는 원료는 주로 가온 한 정제수, 농축과즙, 올리고당, 향로, 펙틴 등으로 혼합 믹서기를 통해 혼합 후 살균, 냉각 공정을 통해 조합탱크로 이송한다. 최종적으로 상기 발효액과 시럽액을 적정한 비율로 혼합한 뒤 충분히 교반하여 균질 후 써지 탱크로 이송 후 완제품 형태로 적정한 용기에 충진하는데, 이와 같이 발효액과 과즙 및 향료 등의 시럽액을 별도로 제조한 후 혼합 및 균질하여 제조할 경우, 완제품 내 인공적이고 자극적인 맛이 강한 편이다. 이와 같이 발효액과 시럽액을 이원화하여 제조하는 방법은 한국공개특허 2010-0013168에 기재되어 있다.

그러나 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 발효액과 시럽액을 통합하여 제조할 경우, 발효가 진행되기 전 전처리 과정에서 주원료인 우유와 탈지분유 등은 pH 6.5~7.0의 중성인 반면, 농축과즙은 강산성을 나타내고 맛을 형성하는 향료들은 강알콜 성분이어서, 이들을 혼합하면 엉김 현상이 발생하게 되어 정상적인 살균 열처리 공정이 이뤄지기 어려웠다.

이에 본 발명자들은 상기와 같은 문제점이 나타나지 않으면서 원유, 탈지분유, 유산균 스타터, 시럽 등의 각종 원료를 단일공정으로 혼합, 발효하여 점도가 우수하고 맛과 식감이 개선된 단일공정 발효유의 제조방법을 개발하였다.

공개특허공보 제10-2010-0013168

따라서, 본 발명의 목적은 제조 공정상 첨가되는 모든 원료를 통합적으로 혼합 및 발효시켜 제품의 높은 점성으로 음용 시 맛과 식감이 개선되고, 제조 과정에서 엉김 현상이 발생하지 않음과 동시에 내산소성이 우수한 균주를 이용하여 유산균 함유량을 높여 음용자의 건강을 향상시킬 수 있는 발효유의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 발효유를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 a) 60-65℃로 가온한 원유에 과즙시럽액을 첨가하는 단계; b) 상기 과즙이 첨가된 원유에 탈지분유, 당류, 펙틴 및 착향료를 첨가하여 혼합하는 단계; c) 상기 혼합물을 85-100℃에서 살균하고 35-45℃로 냉각시키는 단계; 및 d) 상기 냉각한 혼합물을 발효탱크에 이송시키고 유당분해효소 첨가 및 유산균 스타터 접종하여 발효시키는 단계를 포함하는 단일공정 발효유의 제조방법을 제공한다.

본 발명에 사용된 용어, ‘단일공정’이란 원유 발효공정과 과즙시럽액의 제조공정이 하나의 탱크에서 수행되는 것을 의미한다. 즉 원유, 탈지분유, 포도당 등의 발효액 제조에 첨가되는 원료와 정제수, 농축과즙, 올리고당, 향료, 펙틴 등 시럽액 제조에 첨가되는 원료를 동시에 혼합하여 열처리 후 발효시키는 것을 말한다. 이러한 단일공정으로 제조된 발효유는 점도와 식감을 개선시켜 소비자로 하여금 선호도를 높일 수 있다 (표 1 내지 3 참조).

본 발명에서, 상기 과즙시럽액은 통상적인 발효유에 첨가되는 과일 농축액 또는 그 희석액을 포함하는 것으로, 상기 과즙은 사과, 포도, 블루베리 등 다양한 과일의 농축액일 수 있으며, 본 발명의 기술적 특징이 발효유와 과즙시럽액이 단일공정으로 이루어지는데 있으므로, 사용되는 과즙(과일)의 종류는 특별히 제한되지는 않는다. 상기 과즙시럽액은 과일시럽에 안정제로서 펙틴, 변성전분 및 산탄검을 첨가한 것을 사용할 수 있으며, 이때 펙틴은 과일시럽 중량 대비 0.35-0.45％, 변성전분은 과일시럽 중량 대비 2.5-3.5％, 산탄검은 과일시럽 중량 대비 0.1-0.2％ 첨가한 것을 사용할 수 있다.

또한, 상기 과즙시럽액은 과일을 건조한 다음 파쇄하고 착즙기를 이용하여 얻은 것을 사용할 수 있다. 과일을 수세하여 이물질을 제거한 다음 과일을 건조시켜 100∼200 mesh로 파쇄한 다음, 과일 파쇄물을 착즙기에 넣고 착즙하여 과일 착즙액을 얻을 수 있다. 이때 과일 건조 시 과일의 영양성분이 최대한 보존되도록 상온 또는 0∼5℃의 저온에서 자연 건조시키거나, 착즙액을 보다 많이 얻기 위해 -10℃ ∼ -30℃의 온도에서 동결건조를 실시할 수 있다.

예들 들어, 상기 과일시럽액은 pH 4.0-4.5, 65-75 brix의 과즙농축액 또는 과즙착즙액 5-15중량％, 당류 20-40중량％, 구연산 0.01-0.1중량％, 구연산나트륨 0.005-0.05중량％, 색소 0.5-1.5중량％ 및 정제수로 이루어진 것을 사용할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 단일공정은 원유 발효공정과 과즙 시럽액 제조공정이 하나의 탱크에서 수행될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 a) 단계의 과즙시럽액은 사과, 포도 또는 블루베리로부터 착즙된 과즙 또는 농축과즙일 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 a) 단계의 과즙은 농축과즙을 70-75℃로 가온한 정제수로 희석한 것일 수 있다.

본 발명에서, 상기 b) 단계의 착향료는 사과향, 포도향, 블루베리향, 커피향, 쵸코향 및 캬라멜향, 검은콩향등의 에센스를 선택하여 사용할 수 있다.

본 발명에서, 상기 c) 단계의 살균은 유산균 발효유 제조에 사용되는 통상적인 살균 공정이 적용될 수 있으며, 그 조건은 적절히 선택될 수 있으나, 바람직하게는 85-100℃에서 10-20분간 처리할 수 있다.

발명의 일실시예에 있어서, 상기 d) 단계의 유산균 스타터는 당업계에서 유제품 발효에 이용되는 공지의 유산균으로서 특별히 제한되지 않으나, Lactobacillus acidophilus, Bifidobacterium longum, 및 Streptococcus thermophilus 일 수 있다.

상기 d) 단계의 유산균 스타터는 일반적인 상업용 복합균주와 상업용 단일균주인 ABTC1(L.acidophilus, B. longum , S thermophilus) 및 CSLA(L.acidophilus)등을 사용할 수 있다.

상기 혼합 유산균은 혼합액 대비 0.003 내지 0.005 중량%로 첨가하여 수행되는 것이 좋다. 이 대 유산균의 혼합비율을 적절히 조절하여 풍미를 개선하는 것이 중요하다.

또한, 본 발명은 상기 방법으로 제조된 기호성과 점성이 향상된 발효유를 제공한다.

본 발명의 단일공정으로 제조된 발효유에는 유산균 함량이 mL 당 1×10⁹ 내지 10¹¹ 세포로 포함된다. 이러한 단일공정으로 제조된 발효유는 타사 제품에 비하여 점도가 우수하고 음용자의 선호도 또한 우수한 관능을 나타냄을 확인하였다.

본 발명에 따르면, 본 발명의 단일공정으로 제조된 발효유는 제조 과정에서 엉김 현상이 발생하지 않으면서, 제조 공정상 첨가되는 모든 원료를 통합적으로 혼합 및 발효하여 제품의 점성을 높이는 데 효과가 있으며, 이로 인해 음용 시 맛과 식감이 개선되어 음용자의 기호도를 향상시킬 수 있다. 또한 내산소성이 우수한 균주를 이용하여 유산균 함유량을 높여 음용자의 건강을 개선시킬 수 있다. 상기와 같이 식감이 부드럽고 유산균 함량이 높은 본 발명의 발효유는 기능성 발효유로서 상품성이 매우 높다고 할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 단일공정 발효유의 제조방법을 도식화한 것이다.
도 2는 일반적인 발효유 제조방법을 도식화한 것이다.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명하기로 한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

< 실시예 1> 단일공정 발효유의 제조

60-65℃로 가온한 원유 4,680 Kg에 농축과즙을 70-75℃로 가온한 정제수로 희석한 과즙시럽액 130 Kg을 첨가하고, 이후 탈지분유 139.75 Kg, 당류 422.5 Kg, 펙틴 2.6 Kg 및 착향료 5.915 Kg을 순서대로 첨가하여 혼합하였다. 상기 혼합물을 85-100℃에서 10-20분간 살균하고 35-45℃로 냉각시킨 후 발효탱크에 이송시켰다. 즉, 이후 유당분해효소(MAXILACT LS 5000) 1.04 Kg을 첨가하고 유산균 스타터로서 ABTC1(Culture System, USA) 및 CSLA(Culture System, USA)를 접종하여 발효시켰다. 상기 유산균 스타터를 접종한 혼합물은 적정산도(Titratable Acidity)가 0.60-0.70%가 될 때까지 수행하고, 발효 완료된 배양액은 냉각 후 균질기를 거쳐 써지탱크로 이송하였다 (도 1 참조).

< 실시예 2> 발효유의 점도 비교

상기 실시예 1에서 제조된 단일공정 발효유와 현재 시판되고 있는 발효유 제품을 일부 수거하여 점도를 비교하였다. 회전형 점도계(BROOKFIELD DVⅡ+, Speendle No. S61, Speed 2.5RPM)를 이용하였고, 측정한 모든 제품은 15℃로 보정하여 30초간 측정하였다.

비교 제품으로서 불가리스 요구르트(N사), 퓨어 요구르트(M사), 쾌변 요구르트(P사), 닥터캡슐 요구르트(B사), 바이오플레인 요구르트(B사), 비피더스 요구르트(P사)의 제품(사과농축과즙, 포도농축과즙 함유 제품)을 사용하였고, 퓨어 요구르트(M사), 쾌변 요구르트(P사), 비피더스 요구르트(P사)의 제품(블루베리농축과즙 함유 제품)을 사용하였다.

상기 표 1과 같이, 본 발명의 단일공정으로 제조된 발효유의 점성은 14,700 CPS로 타사 제품들과 비교하여 가장 높았다.

< 실시예 3> 관능검사 실시

관능검사는 연구소의 연구원들로 구성된 13명의 패널들을 대상으로, 본 발명의 단일공정에 따라 제조된 발효유와 현재 시판매되고 있는 타사 제품들을 음용하게 한 후, 하기와 같은 평가 기준을 제시하였다. 타사의 비교 제품으로서 불가리스 요구르트(N사), 퓨어 요구르트(M사), 쾌변 요구르트(P사), 닥터캡슐 요구르트(B사), 바이오플레인 요구르트(B사), 비피더스 요구르트(P사)의 사과농축과즙, 포도농축과즙 150mL 제품을 사용하였고, 퓨어 요구르트(M사), 쾌변 요구르트(P사), 비피더스 요구르트(P사)의 블루베리농축과즙 150mL 제품을 사용하였다. 음용 비교 결과는 평균점수로 산출하여 또는 합산하여 점도 평가를 하기 표 2에, 관능 평가를 하기 표 3에 각각 나타내었다.

(1) 점도에 대한 평가

7점 : 점도가 매우 강하다

6점 : 강하다

5점 : 약간 강하다

4점 : 점도가 보통이다

3점 : 약간 약하다

2점 : 약하다

1점 : 점도가 매우 약하다

(2) 선호도에 대한 평가

1점 : 매우 맛이 있다

2점 : 맛이 있다

3점 : 약간 맛이 있다

4점 : 보통이다

5점 : 약간 맛이 없다

6점 : 맛이 없다

7점 : 매우 맛이 없다

상기 표 2와 같이, 본 발명의 단일공정으로 제조된 발효유의 음용 시 점도가 평균 3.8점으로 N사의 불가리스 사과 제품과 동일하게 가장 높은 것으로 평가되었다.

또한, 하기 표 3은 패널들이 직접 제품을 음용하면서 선호도에 대한 관능검사를 실시한 결과이다. 1점은 매우 맛있고, 7점은 매우 맛이 없는 것으로 13명의 패널 들이 평가한 점수를 합산하여 나타내었다. 점수의 합이 낮을수록 제품의 맛이 좋다는 것을 의미한다.

상기 표 3과 같이, 본 발명의 단일공정으로 제조된 발효유의 음용 시 선호도에 대한 점수는 37점으로 P사의 비피더스 사과제품의 31점과 N사의 불가리스 사과 제품의 33점에 이어 세 번째로 높은 것으로 평가되었다.

상기 점도 및 관능평가 결과를 종합하면, 패널들은 본 발명의 단일공정에 따라 제조된 발효유가 현재 판매되고 있는 타사 제품과 비교했을 때, 점도가 우수하고 음용 시 선호도 또한 높은 것으로 판단할 수 있다. 따라서 본 발명의 단일공정으로 제조한 발효유 제품의 경우 제조 공정이 상대적으로 간편하여 경제적인 이점이 있을 뿐만 아니라, 그 특성 및 기호도에 있어서도 기존 제품들과 유사하거나 더 높게 평가되었으므로, 본 발명은 발효유 제품의 제조에 매우 유용한 기술임을 알 수 있다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예 들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예 들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (7)

1. 하기 단계를 포함하는, 단일공정 발효유의 제조방법:
   a) 60-65℃로 가온한 원유에 과즙시럽액을 첨가하는 단계;
   b) 상기 과즙이 첨가된 원유에 탈지분유, 당류, 펙틴 및 착향료를 첨가하여 혼합하는 단계;
   c) 상기 혼합물을 85-100℃에서 살균하고 35-45℃로 냉각시키는 단계; 및
   d) 상기 냉각한 혼합물을 발효탱크에 이송시키고 유당분해효소 첨가 및 유산균 스타터를 접종하여 발효시키는 단계.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 단일공정은 원유 발효공정과 과즙 시럽액 제조공정이 하나의 탱크에서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
   
3. 제1항에 있어서, 상기 a) 단계의 과즙시럽액은 사과, 포도 또는 블루베리로부터 착즙된 과즙 또는 농축과즙인 것을 특징으로 하는 방법.
   
4. 제1항에 있어서, 상기 a) 단계의 과즙은 농축과즙을 70-75℃로 가온한 정제수로 희석한 것을 특징으로 하는 방법.
   
5. 제1항에 있어서, 상기 c) 단계의 살균은 85-100℃에서 10-20분간 처리하는 것을 특징으로 하는 방법.
   
6. 제1항에 있어서, 상기 d) 단계의 유산균 스타터는 락토바실러스 아시도필루스(Lactobacillus acidophilus), 비피도박테리움 롱검(Bifidobacterium longum) 및 스트렙토코커스 써모필러스(Streptococcus thermophilus)인 것을 특징으로 하는 방법인 것을 특징으로 하는 방법.
   
7. 제1항에 따른 방법으로 제조된 발효유.

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