KR20170062607A - 기호성 및 생리활성이 증대된 유산균 발효 전두유 및 그 제조방법 - Google Patents

기호성 및 생리활성이 증대된 유산균 발효 전두유 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기호성 및 생리활성이 증대된 유산균 발효 전두유 및 그 제조방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 콩 미세분말을 이용한 전두유를 제조하고 상기 전두유에 과채류를 첨가한 다음 유산균을 접종 배양하여 유산균 발효 전두유를 제조하고 상기 각 전두유의 유산균수, 항산화 활성, 관능검사를 비교 평가한 결과콩 미세분말을 이용하여 제조한 전두유에 과채류를 첨가하고 유산균 발효하여 영양학적, 기능적, 품질 및 기호도 측면에서 두유의 가치를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 남녀노소 거부감 없이 섭취할 수 있고 제조된 전두유를 두부, 마요네즈, 치즈, 요구르트, 아이스크림 등으로도 활용할 수 있는 뛰어난 효과가 있다.

Description

기호성 및 생리활성이 증대된 유산균 발효 전두유 및 그 제조방법{Soymilk having improved tasty and physiological activities by lactic acid fermentation and manufacturing method thereof}
본 발명은 기호성 및 생리활성이 증대된 유산균 발효 전두유 및 그 제조방법에 관한 것이다.
유산균(lactic acid bacteria)은 사람이나 동물의 장(腸)과 발효식품 등에서도 쉽게 발견되는 안전한 미생물로(Orrhge, K. et al., 2000, Bifidobacteria and lactobacilli in human health, Drugs Exptl. Clin. Res., 26, 95-111) 장내 상피세포에 부착하여 기생하게 되어 장내 균총의 성질을 개선시켜 장내 균총의 안정화, 유해세균의 정착 억제에 따른 부패산물 생성 감소 및 질병예방, 면역 활성화 작용, 항암작용, 콜레스테롤 저하 등 인체에 많은 도움을 준다. 유산균이 여러 부패성 미생물 및 병원성 미생물에 대하여 생육억제 작용을 갖는 것은 몇 가지 대사적인 특성 때문인데 유산균은 대사산물로서 항균활성 인자인 organic acid, hydrogen peroxide, reuterin, diacetyl, acetaldehyde, bacteriocin 등을 생산하기 때문이다(Fuller, K., 1989, Probiotics in man and animals, J. Appl. Bacteriol., 66, 365-378). 또 유산균 배양액에는 유산균의 발효 과정 중 생성된 대사산물로서 감마 아미노뷰티르산(GABA), 아미노산, 펩타이드, 비타민 및 유기산, GABA 등 다양한 생리활성 물질이 함유되어있다(Hur, H.J. et al., In vitro immunopotentiating activities of cellular fractions of lactic acid bacteria isolated from kimchi and bifidobacteria, J. Microbiol. Biotechnol, 16, 661-666, 2006).
과일(fruits) 및 채소(vegetables)는 비타민과 무기질이 풍부하게 함유되어 있는 알칼리성 식품으로 포도당, 과당 등에 의한 단맛과 아스코르브산, 구연산 등의 유기산에 의한 상쾌한 맛이 나며 anthocyanin, anthoxanthin, carotenoid 등의 색소를 함유하고 있어 다양한 기능성과 시각적 관능성 우수하다(Ryu I. H. et al., Enzymological evaluation of bowel inflammation inhibitory activity and intestinal microbial flora improvement by enzymatic hydrolysate of Schizandrae fructus, Kor. J. Pharmacogn, 38, 363-371, 2007). 또한 활성산소에 대해 보호작용이 있는 폴리페놀 성분이 풍부하게 함유되어 있어 심혈관질환, 암, 뇌졸중, 세포노화억제 및 항산화 효과가 있으며 다량의 식이섬유에 의한 장관계 질환 예방, 세포노화억제 효과 등을 나타내는 것으로 알려져 있다(Kwon H. J. et al., Biological activities of extracts from Omija (Schizadra chinensis Baillon), Kor. J. Food Preserv., 15, 587-592, 2008).
콩은 몸에 좋은 단백질 및 지방과 각종 기능성 성분을 함유하고 있어, 영양학적으로 매우 우수한 이상적인 식품으로 식생활에 있어 매우 중요하며 필수적인 식품이다. 이와 더불어, 최근에는 항암 특성 및 면역성 강화 등 새로운 생리적 기능이 더욱 알려지면서 기능성 식품으로서 콩의 식품 영양학적 가치는 날로 증대되고 있다. 콩의 원산지인 우리나라는 오래전부터 조리 및 가공 기술의 발달로 다양한 종류의 콩 가공식품을 이용해 왔다. 콩을 적당히 가공하면 소화율과 영양가 향상을 기대할 수 있다. 우리나라의 대표적인 콩 가공식품에는 두유, 두부, 간장, 된장, 청국장 등이 있는데, 이들 가공품은 콩에 비하여 소화흡수율은 매우 높으나 간장, 된장, 청국장과 같은 발효제품의 경우 염분함량이 높은 단점이 있고, 특별히 청소년이나 어린이와 같이 연령대가 낮을수록 콩 제품에 대한 선호도가 낮아 건강에 매우 유익한 콩의 섭취에 어려움이 있다.
콩의 가공식품 중 하나인 두유(soy milk)는 콩으로부터 고형분과 단백질을 추출한 것으로 필수아미노산과 필수지방산이 풍부하며 체내의 콜레스테롤 함량을 낮추는 생리활성물질이 다량 함유되어 있어 기능성 영양 음료로서 인식이 더욱 확대되고 있다(Shin H, C, et al., The industrial development and health benefits of the soymilk, Korean Soybean Digest, 21, 15-27, 2004). 두유 중에서 전두유는 대두를 통째로 갈아 제조되어 일반 두유보다 기능성이 풍부하나 대두의 생리활성물질들은 보관하는 동안 변질의 가능성이 있으며, 특히 베타-글루코시다제에 의해 배당체가 분해되면서 생성되는 당 또는 아글리콘(aglycone)이 주변에 존재하는 부패균의 영양원으로 작용하여 두유의 부패 가능성을 높이는 문제가 있다.
두유에 관한 선행 연구기술을 살펴보면 유산균이나 Bacillus 등을 이용하여 발효특성을 연구(Yang H. et al., Changes in some components of soymilk during fermentation with the basidiomycete Ganoderma lucidum, Food Chem., 112, 1-5, 2009)하거나 발효를 위해 사용한 미생물의 생육 증식을 위해 lactulose, D-glucose, L-cysteine, lactose 등을 첨가한 연구가(Kim R. U., Identification and characterization of soy yogurt-forming lactic acid bacteria, MS Thesis. Pusan National University, Busan, Korea, 2010) 보고되어있으며, 고초균과 산수유를 이용한 관능성과 지질저하능이 개선된 발효두유의 제조방법 및 이로부터 얻어진 동맥경화 예방용 발효두유가 대한민국 등록특허 제10-1097838호에 개시된 바 있다. 또한 생대두 미세분말을 이용한 무첨가 무조정 두유의 제조 방법 및 이에 의해 제조되는 무첨가 두유가 대한민국 등록특허 제10-1457333호에 개시되어 있으며 대두 미세분말을 이용한 무첨가 분말 두유의 제조 방법 및 이에 의해 제조되는 무첨가 분말 두유가 대한민국 등록특허 제10-1440609호에 개시된 바 있다. 그러나 상기문헌 어디에도 기호성 및 생리활성이 증대된 유산균 과채발효 전두유 및 그 제조방법에 관하여는 개시된 바 없다.
따라서 본 발명의 목적은 기호성 및 생리활성이 증대된 유산균 발효 전두유를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 기호성 및 생리활성이 증대된 유산균 발효 전두유의 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 상기 목적은 콩 미세분말을 이용한 전두유를 제조하는 단계와; 상기 단계에서 얻은 전두유에 과채류를 첨가하여 콩 미세분말을 이용한 과채류 함유 전두유를 제조하는 단계와; 상기 단계에서 얻은 콩 미세분말을 이용한 전두유 및 미세분말을 이용한 과채류 함유 전두유에 유산균을 접종 배양하여 유산균 발효 전두유를 제조하는 단계로 이루어지고 상기 전두유에 유산균수, 항산화 활성, 관능검사를 비교 평가하는 단계를 통하여 달성하였다.
본 발명은 기호성 및 생리활성이 증대된 유산균 발효 전두유 및 그 제조방법을 제공하는 효과가 있으며 콩 미세분말을 이용하여 제조한 전두유에 과채류를 첨가하고 유산균 발효하여 영양학적, 기능적, 품질 및 기호도 측면에서 두유의 가치를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 남녀노소 거부감 없이 섭취할 수 있고 제조된 전두유를 두부, 마요네즈, 치즈, 요구르트, 아이스크림 등으로도 활용할 수 있는 뛰어난 효과가 있다.
본 발명에 있어서, 콩류는 백태, 서리태, 흑태, 황태, 약콩, 강낭콩, 완도콩, 적두, 거두, 녹두, 렌즈콩, 작두콩 및 팥으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것이 바람직하다. 과일류는 사과, 배, 복숭아, 포도, 바나나, 오디, 크랜베리, 블루베리, 감으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상인 것이 바람직하며 채소류는 호박, 고구마, 토마토, 당근, 딸기, 수박, 오이, 아로니아, 메론, 참외, 상추, 배추, 샐러리, 파슬리, 양상추, 생강, 울금으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것이 바람직하나 이에 한정되지 않는다.
본 발명에서 전두유 제조시 콩류 분말 함량이 7중량% 이하에서는 두유의 맛이 미미하여 바람직하지 못하였으며 12중량% 이상에서는 식감이 걸죽하여 바람직하지 못하였으며 본 발명에서 100~120℃, 15~30분간 가열하는 이유는 두유류의 경우 식품공전 상 품질저해인자가 불활성화 되도록 충분히 가열해야하기 때문이다.
또한, 콩류 분말을 미세분쇄하여 입자크기가 작아질수록 침전물이 적어 이물감이 감소하고 식감이 상승하였으므로 기호도가 증가하였다.
본 발명을 실시예에 따라 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것에 불과하므로 본 발명의 권리범위를 한정하는 것으로 의도되지는 않는다.
< 실시예 1> 본 발명 전두유 제조
(1) 콩 미세분말을 이용한 전두유 제조
본 발명에서 사용한 콩류 중 진양콩(황태)은 대한민국 품종보호권 등록번호 제4279호로 등록된 원료를 사용하였으며 개척1호콩(서리태)은 대한민국 품종보호권 등록번호 제2831호로 등록된 원료를 사용하였다. 또한 상기 각 콩은 씨드웰에서 구입하여 사용하였다.
수세한 콩류를 수분함량이 3~7% 될 때까지 감압건조기(야히로산업주식회사, 일본)로 감압건조하고 분쇄기(미니미산업주식회사, 일본)를 이용해 20~100㎛로 미세분쇄하였다. 상기 미세분쇄한 콩류 분말과 정제수를 88~93 : 7~12(w/w) 비율로 혼합하여 100~120℃, 15~30분간 가열하고 50~70℃, 5~60분간 살균한 다음 10℃ 이하에서 냉각하여 본 발명 콩 미세분말을 이용한 전두유를 제조하였다.
(2) 콩 미세분말을 이용한 과채류 함유 전두유의 제조
상기 실시예 1-(1)에서 제조한 전두유에 동결건조 과채류와 기타 첨가원료는 [표 1]에 나타낸 배합비로 혼합한 다음 100~120℃, 15~30분간 가열하고 50~70℃, 5~60분간 살균한 다음 10℃ 이하에서 냉각하여 본 발명 콩 미세분말을 이용한 과채류 함유 전두유를 제조하였다.
상기 기타 첨가원료는 천일염, 조청, 꿀, 올리고당, 설탕으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것이 바람직하나 이에 한정되지 않는다.
콩 미세분말을 이용한 과채류 함유 전두유의 배합비
배합비
본 발명 전두유액 과채류 기타 첨가원료
99.8중량%(진양콩) - 천일염 0.2중량%
99.8중량%(개척1호콩) - 천일염 0.2중량%
89중량%(진양콩) 딸기착즙액 5중량% + 오디착즙액 1중량% 올리고당 1중량%+설탕 4중량%
89중량%(진양콩) 오디착즙액 6중량% 올리고당 1중량%+설탕 4중량%
94중량%(진양콩) 단호박분말 2중량% 올리고당 1%+설탕 2.8중량% + 천일염 0.2중량%
93중량%(진양콩) 생강농축액 2중량% 올리고당 1중량%+설탕 4중량%
[주] 전두유액 : 대두고형분 7~ 12중량% 이상
< 실시예 2> 본 발명 유산균 발효 전두유 제조
유산균(Lactobacillus kefiri , KCTC 3611)을 pH 6.2~6.5의 MRS 배지에서 30℃, 72±3시간 전배양 시킨 후 상기 실시예 1에서 제조한 전두유(고형분함량: 11% 이상)에 상기 유산균 전배양액을 멸균수로 세척하여 배지는 제거하고 4중량%(CFU = 107~108) 접종시켜 25℃에서 8시간 발효하여 본 발명 유산균 발효 전두유 제조하였다.
< 실험예 1> 본 발명 유산균 발효 전두유의 유산균수 측정
유산균 발효 전두유액을 멸균 생리식염수로 CFU가 105~107이 되도록 희석하여 시험용액으로 사용하였다. 배지는 BCP 첨가 평판측정용 배지를 사용하여 35~37℃에서 72±3시간 배양한 후 발생한 황색의 집락을 유산균의 집락으로 계산하였다.
실험결과, [표 2]에 나타낸 바와 같이 평균적으로 유산균 CFU가 108을 나타내었으며 pH가 감소하여 인공첨가물이 첨가되지 않은 W사의 유통기한이 10일(냉장보관) 점에 비하여 본 발명 유산균 발효 전두유는 유통기한이 14일(냉장보관) 내외임을 확인하였다.
본 발명 유산균 발효 전두유의 유산균수
종류 유산균수(CFU/g)
발효 후
유산균 발효 전두유(진양콩) 1.43×108
유산균 발효 전두유(개척1호콩) 1.99×108
유산균 발효 베리류 첨가 전두유(진양콩) 1.33×108
유산균 발효 오디 첨가 전두유(진양콩) 1.27×108
유산균 발효 단호박 첨가 전두유(진양콩) 8.30×107
유산균 발효 생강 첨가 전두유(진양콩) 6.40×107
< 실험예 2> 본 발명 유산균 발효 전두유의 항산화 활성 측정
(1) 플라보노이드 함량 측정
본 발명 전두유 시료 500 ㎕와 diethlene glycol(DAEJUNG, KOREA) 5 ㎖, 1N NaOH((DUKAN, KOREA) 1 ㎖을 첨가하여 37℃에서 1시간 반응한 후 microplate reader(VERSAmax, Molecular Device, CA, USA)를 이용하여 420 nm에서 흡광도를 측정하였다. 대조군으로 Naringin (Sigma, USA)를 사용하였다.
실험결과, [표 3]에 나타낸 바와 같이 발효 전 전두유보다 발효 후 전두유의 플라보노이드 함량이 높은 것으로 확인하였으며 진양콩 전두유에 비하여 개척1호콩 전두유의 플라보노이드 함량이 높았고, 발효 후 플라보노이드 함량도 발효 전에 비하여 약 1.5배 높은 함량을 나타냈다.
본 발명 전두유의 플라보노이드 함량
종류 플라보노이드 함량(mg/g)
유산균 발효 전 유산균 발효 후
유산균 발효 전두유(진양콩) 8.30 11.16
유산균 발효 전두유(개척1호콩) 17.25 19.27
유산균 발효 베리류 첨가 전두유(진양콩) 12.67 13.76
유산균 발효 오디 첨가 전두유(진양콩) 12.41 13.57
유산균 발효 단호박 첨가 전두유(진양콩) 12.05 15.29
유산균 발효 생강 첨가 전두유(진양콩) 9.41 12.50
(2) DPPH radical 소거능 측정
메탄올에 0.4 mM의 농도로 용해한 DPPH 용액 160 ㎕와 본 발명 전두유 시료 40 ㎕를 첨가하여 암소에서 30분간 방치한 다음 microplate reader(VERSAmax, Molecular Device, CA, USA)를 이용하여 515 nm에서 흡광도를 측정하였다. 대조군으로 ascorbic acid (Sigma, USA)를 사용하였다.
실험결과, [표 4]에 나타낸 바와 같이 발효 전 전두유보다 발효 후 전두유의 항산화 활성이 높은 것을 확인하였다. 전두유의 경우 발효전에 비하여 발효 후 전두유의 항산화 활성이 약 1.5~2배정도 높은 기능성을 나타냈으며 베리류가 첨가된 전두유에서 가장 높은 항산화 활성을 확인하였다.
본 발명 전두유의 항산화 활성
종류 항산화 활성(%)
유산균 발효 전 유산균 발효 후
유산균 발효 전두유(진양콩) 8.14 15.98
유산균 발효 전두유(개척1호콩) 23.11 33.83
유산균 발효 베리류 첨가 전두유(진양콩) 54.16 54.73
유산균 발효 오디 첨가 전두유(진양콩) 48.11 48.68
유산균 발효 단호박 첨가 전두유(진양콩) 17.89 20.47
유산균 발효 생강 첨가 전두유(진양콩) 10.14 16.01
< 실험예 3> 본 발명 유산균 발효 전두유의 관능평가
본 발명 유산균 발효 전두유를 완성한 후 시판되는 A사 일반 두유와 비교하여 관능검사를 실시하였다. 관능검사는 15인의 패널을 구성하여 퍼핑스낵의 외관, 맛, 향, 질감, 전체적인 기호도에 대하여 5점 평정법으로 평가하여 '매우 나쁘다' 1점, '매우 좋다' 5점으로 1 ~ 5점의 범위에서 점수를 부여하여 선호도가 높을수록 높은 점수를 주도록 하였다.
실험결과, [표 5]에 나타낸 바와 같이, 시판 두유에 비해 본 발명 전두유의 기호도가 상승하였으며 그 중에서도 특히 유산균 발효 전두유가 가장 우수한 기호성을 나타내었다.
본 발명 유산균 발효 전두유와 시판 두유의 관능평가 결과
외관 맛 향 질감 전체적 기호도
시판 A사 두유 4.0 3.0 2.0 4.0 2.5
전두유(진양콩) 4.5 4.0 3.0 4.0 4.0
유산균 발효 전두유(진양콩) 4.0 5.0 4.5 4.5 4.5
유산균 발효 전두유(개척1호콩) 4.5 5.0 4.5 5.0 5.0
유산균 발효 베리류첨가 전두유(진양콩) 5.0 4.5 5.0 5.0 4.3
유산균 발효 오디첨가 전두유(진양콩) 4.7 4.5 5.0 4.0 4.5
유산균 발효 단호박첨가 전두유(진양콩) 5.0 4.5 5.0 5.0 4.5
유산균 발효 생강첨가 전두유(진양콩) 4.4 4.0 4.0 4.0 4.0
본 발명은 콩 미세분말을 이용하여 전두유를 제조하고 유산균 발효하여 영양학적, 기능적, 품질 및 기호성이 증대된 전두유를 제공하는 뛰어난 효과가 있으므로 식품 산업상 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (6)

  1. 20~100 ㎛로 분쇄한 콩류 미쇄분말과 정제수를 88~93 : 7~12(w/w) 비율로 혼합하는 단계와; 상기 단계에서 얻은 혼합물을 가열, 살균 및 냉각하여 수득한 전두유 총중량대비 과채류 1~7중량%, 기타 첨가원료 0.2~6중량%를 더 첨가하여 다시 가열, 살균 및 냉각하여 제조되는 것이 특징인 과채류가 함유된 전두유의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 콩류는 백태, 서리태, 흑태, 황태, 약콩, 강낭콩, 완도콩, 적두, 거두, 녹두, 렌즈콩, 작두콩 및 팥 중에서 선택되는 어느 하나 이상인 것이 특징인 전두유의 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 기타 첨가원료로는 천일염, 조청, 꿀, 올리고당, 설탕 중에서 선택되는 어느 하나 이상인 것이 특징인 전두유의 제조방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 과채류는 사과, 배, 복숭아, 포도, 바나나, 크랜베리, 오디, 아로니아, 블루베리, 감, 호박, 고구마, 토마토, 당근, 딸기, 수박, 오이, 메론, 참외, 상추, 배추, 샐러리, 파슬리, 양상추, 생강, 울금 중에서 선택되는 어느 하나 이상인 것이 특징인 전두유의 제조방법.
  5. 제 1항 내지 4항 중 어느 하나의 방법으로 제조된 전두유에 유산균을 접종시켜 발효한 것이 특징인 과채류가 함유된 유산균 발효 전두유의 제조방법.
  6. 제 1항 내지 5항 중 어느 하나의 방법에 따라 제조된 전두유.
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