KR20190045729A - 전복 가수분해물을 포함하는 치즈 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전복 가수분해물이 포함된 치즈 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 상기 치즈는 W1/O/W2형 이중 에멀젼의 내부상(W1) 또는 외부상(W2)에 전복 가수분해물이 함유된 식염 대체제가 소금 대신에 사용되므로 소금에 함유된 나트륨의 함량에 비하여 나트륨 함량을 감소시키면서도 소금과 동일한 정도의 짠맛을 나타내어 맛과 영양학적으로 우수한 치즈이다.
Description
본 발명은 전복 가수분해물을 포함하는 치즈 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 구체적으로는 염미 증강 효과를 나타내는 전복 가수분해물이 W1/O/W2형 이중 에멀젼의 내부상 또는 외부상에 함유되어 식염 대체제로서 포함되는 치즈 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
우유는 인간이 지구상에 출현한 선사시대부터 오늘날까지 이용되고 있는 천연 식품으로서 특히 단백질, 칼슘, 비타민을 공급하는 완벽에 가까운 영양 식품이다. 우리나라에 유가공산업이 본격적으로 출발한 것은 50년의 역사에 불과하지만 그동안 비약적 성장을 이룩하여 한국인의 식탁을 지키는 주요 식품이 되었다. 최근 들어 웰빙(Well-being)과 로하스(Lifestyle of health and sustainability, LOHAS) 시대 진입에 따른 식품의 안전성과 건강기능성을 선호하게 되었고 그에 맞게 계속적인 신제품 출시를 원하고 있는 추세이다.
치즈는 유산과 우유 응유효소 작용에 의해 단백질과 지방을 응고시켜 커드 형태로 만든 것으로 단백질과 지방이 우유에 비해 약 10배 정도로 농축된 발효 유제품이며 치즈 내에는 칼슘, 비타민 A, 비타민 B2, 비타민 B12, 필수아미노산 등의 영양소가 풍부하다. 또한 치즈 속에는 우유와 달리 유당이 없기 때문에 유당 불내증을 지닌 사람들도 부담 없이 먹을 수 있는 좋은 식품이다.
최근 건강 관련단체들은 체내의 염분량을 줄이는 것을 권장하고 있으며, 국내 치즈 시장에서는 이를 타개하기 위해 건강, 안정성 확보와 고품질의 기능성 치즈 개발의 필요성이 대두되고 있다.
소금(염화나트륨을 주성분으로 함유하는 식염, 재제염, 정제염, 천일염 등을 포함)은 체내의 생리조절을 위해 필수적으로 섭취해야 하는 물질로서 체액의 삼투압과 산, 알칼리 평형을 유지시켜주는 기능을 한다. 이처럼 소금은 생명 활동에 필수 성분일 뿐만 아니라, 음식의 짠맛을 나타내는 주요한 성분이기도 하다. 하지만 소금을 과잉 섭취할 경우, 고혈압이나 뇌졸중, 심혈관계 질환, 골다공증, 위암과 같은 소화기계 질환을 유발하거나 악화시킬 수 있으며, 이러한 질환을 예방하기 위해 소금의 섭취량을 줄이려는 노력이 선진국을 비롯한 세계보건기구(WHO) 등에서 이루어지고 있다.
식품 중의 식염 함유량을 저감하는 가장 간편한 방법은, 단순히 식품 중의 식염 첨가량을 줄이거나, 혹은 식염을 첨가하지 않는 방법이 있다. 그러나 일반적으로 저염 식품은 맛이 떨어지며, 신맛이나 매운맛과 같은 다른 맛이나 냄새 등의 풍미를 강하게 하는 방법 등도 있지만 본래의 맛이나 풍미가 손상되는 단점이 있다.
이처럼 나트륨 섭취량 감소를 위해 다양한 방법이 시도되고 있다. 그 중 하나의 방법으로는 미네랄 성분을 강화한 천연소금과, 나트륨 대신 염화칼륨, 염화칼슘, 염화마그네슘 등을 첨가한 저나트륨 소금이 있다. 또한, 일본 공개특허 제2011-62172호에는 식염, 염화칼륨, 알칼리성 아미노산, 동물 단백질의 효소 분해물 및 식물 단백질의 효소 분해물을 포함하는 식염 대체 조미료에 대해 개시하고 있으며, 대한민국 공개특허 제10-2014-0112762호에는 소금을 대체할 수 있는 염미를 증진시키는 펩타이드에 대해 개시하고 있다.
그러나 저나트륨 소금은 짠맛이 덜하여 기존보다 많이 사용하게 되므로 결과적으로 많은 나트륨을 섭취하며, 칼륨, 칼슘 등이 첨가된 소금을 신장병 환자가 섭취할 경우 호흡곤란, 흉통, 심장마비 등을 유발하는 문제점이 있다. 또한, 염화칼륨에 의한 염화나트륨 대체는 염화칼륨 특유의 쓴맛으로 인해 염화나트륨과 같은 짠맛을 기대하기 어려우며, 펩타이드류의 사용은 모든 종류의 음식이나 식품에 효과적으로 어울리는 짠맛을 내기가 어려운 단점이 있다.
또 다른 방법으로는, 식품에 짠맛 증진제를 이용하여 동일한 염 농도를 유지하면서 짠맛을 증진시키는 물질이 개발되고 있다. 짠맛 증진제와 대체염은 품질을 떨어뜨리지 않고 음식의 소금 함량을 줄이기 위해 사용된다. 글루탐산일나트륨 (MSG), 아미노산 및 효모 추출물과 같은 짠맛 증진제는 짭짤하고 풍미있는 음식 맛을 향상시킨다. 대체염은 구연산나트륨 및 칼슘아스코베이트를 포함한다.
이에 본 발명자들은 나트륨 섭취량을 감소시키는 방법에 대한 연구를 하던 중 W1/O/W2의 이중 에멀젼에 전복 가수분해물이 포함될 경우 염 농도는 동일하게 유지하면서 짠맛 증진효과를 일으킬 수 있음을 밝혀내고, 그로부터 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명의 하나의 목적은 염미 증강 효과를 나타내는 전복 가수분해물이 이중 에멀젼의 형태로 포함된 식염 대체제를 포함하는 치즈를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 하나의 목적은 염미 증강 효과를 나타내는 전복 가수분해물을 이용하여 소금 자체의 염미를 강화함으로써 동일한 짠맛을 내지만 종래 사용된 소금에 함유된 나트륨의 함량에 비하여 나트륨 함량이 낮은 치즈를 제공하는데 있다.
하나의 양태로서, 본 발명은 염미 증강 효과를 나타내는 전복 가수분해물이 식염 대체제로 포함된 치즈를 제공한다.
하나의 구체적 양태로서, 본 발명은 W1/O/W2형 이중 에멀젼의 내부상 또는 외부상에 전복 가수분해물이 함유된 식염 대체제를 포함하는 치즈를 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 전복(abalone)은 복족류에 속하며, 한자어로 복(鰒) 또는 포(鮑)라고도 한다. “자산어보”에 복어(鰒魚)라 하였고, “본초강목”에는 석결명(石決明)이라 하였으며, 일명 구공라(九孔螺)라고도 쓰고 있다. 수분함량이 많고 단백질, 지방의 함량은 적은 편으로 영양이 체내에서 잘 흡수되어 회복기의 환자나 노약자를 위한 건강식으로 많이 쓰인다. 전복의 주요 가식 부위인 육질에는 생리활성 물질인 타우린이 다량 함유되어 있으며, 아미노산과 단백질 및 기능성 불포화지방산을 함유하고 있다. 다시마, 미역 등 해조류를 주로 섭취하는 전복은 해조류에 포함된 천연 다당류 및 단백질 등을 분해시키는 다양한 효소들을 함유하고 있다. 이러한 전복을 지금까지 본 발명자를 제외하고 식염 대체제 및 염미 증진제로 사용한 예가 없다.
본 발명에 있어서, 상기 전복 가수분해물은 전복의 육 및/또는 내장을 가수분해한 것을 말한다. 상기 전복 가수분해물은 전복의 육 및/또는 내장을 통상의 가수분해법인 효소적 가수분해법, 산 가수분해법, 감마선 가수분해법 등으로 제조할 수 있다. 하나의 구체적 예로 효소적 가수분해법을 이용한 전복 가수분해물의 제조는 이물질이 제거된 전복의 껍질과 육, 내장을 분리하여 육분쇄기를 이용하여 전복 분쇄물을 제조하고, 전복 분쇄물에 물과 함께 단백질분해효소를 첨가하여 전복의 가수분해물을 제조할 수 있다.
본 발명자들은 특허출원 제10-2016-0138659호로 전복 가수분해물을 포함하는 식염 대체제를 출원하였는데, 전복 가수분해물은 식염 대체제로 식품의 조리 또는 가공 시에 사용되는 소금의 사용량을 감소시키더라도 소금 자체의 염미가 강화됨으로써 동일한 짠맛을 내어 나트륨의 섭취를 감소시킬 수 있는 효과가 있다. 따라서 본 발명에 있어서 상기 특허출원은 하나의 양태로서 포함된다.
특히 본 발명에 따른 치즈는 W1/O/W2형 이중 에멀젼의 내부상(W1) 또는 외부상(W2)에 전복 가수분해물이 함유된 경우에 식염 대체제로 사용 가능하며, 이에 따라 소금의 사용량을 감소시키면서도 염미를 강화시켜 감소 전 사용된 소금의 양에 의한 짠맛을 나타내는 효과를 얻을 수 있다. 보다 구체적으로, 본 발명에 따른 식염 대체제는 치즈의 제조 또는 치즈를 이용한 음식의 조리 시 사용하는 소금의 양을 본래 사용하고자 하는 소금의 양보다 1% 이상, 2% 이상, 3% 이상, 4% 이상, 또는 5% 내지 50% 감소된 양으로 사용하더라도 본래 사용하고자 하는 소금의 양과 동일하거나 그 이상의 짠맛을 나타낸다. 따라서, 본 발명의 식염 대체제는 소금의 사용량을 1% 이상, 2% 이상, 3% 이상, 4% 이상, 또는 5% 내지 50% 감소시키는 효과가 있다.
본 발명의 치즈에 사용되는 식염 대체제는 바람직하게 다음의 이중 에멀젼 중의 어느 하나 이상이다.
i) 전복 가수분해물(W1), 중쇄 중성지방(O), 및 소금물(W2)로 이루어진 W1/O/W2형 이중 에멀젼, 또는
ii) 물(W1), 중쇄 중성지방(O), 및 전복 가수분해물이 포함된 소금물(W2)이 W1/O/W2형 이중 에멀젼.
본 발명에 있어서, 상기 용어 ‘에멀젼(emulsion)’은 서로 녹지 않는 두 가지 액체의 한편이 다른 쪽에 작은 입자 상태로 분산된 상태를 말한다. 본 발명에서는 W1/O/W2형 이중 에멀젼 형태로 이루어진 식염 대체제를 제공한다. 특히, 본 발명에서 상기 에멀젼 형태로 이루어진 식염 대체제는 섭취 시 에멀젼 구조의 파괴로 인하여 내부상(W1) 또는 외부상(W2)에 함유된 전복 가수분해물이 배출되고 그로 인해 식염 대체제의 소금 농도가 감소됨으로써 섭취하는 소금의 양을 감소시키는 효과도 얻을 수 있는 장점이 있다.
상기 W1/O/W2형 이중 에멀젼에서, 내부상(W1)의 전복 가수분해물 및 물은 치즈 제조 목적을 위하여 유청 단백질(Whey protein isolate; WPI)이 수화된 상태인 것이 바람직하다. 상기 유청 단백질은 상기 내부상(W1)의 전복 가수분해물 또는 물의 전체 중량 대비 0.015 내지 0.025 중량비로 사용하는 것이 바람직하다. 상기 함량 범위로 사용할 경우 W1/O/W2형 이중 에멀젼의 형성이 용이한 장점이 있다.
상기 W1/O/W2형 이중 에멀젼에서, 상기 중쇄 중성지방(Medium Chain Triglyceride; O)은 포화지방의 일종으로 코코넛 오일, 팜 커넬유(palm kernel oil), 버터 등에 많이 들어있으며, 탄소수 8 내지 12인 지방산을 포함하는 식물성 지방을 말한다. 상기 지방산은 분자 내에 1개의 카복시기(-COOH)를 가지는 탄소수 8 내지 12인 탄화수소 사슬의 카복실산으로, 헥사노익산, 옥탄산, 노난산, 데칸산, 도데칸산, 및 이들의 구조 이성질체 등으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함한다.
또한, 상기 중쇄 중성지방(O)은 식품유화제와 혼합된 혼합물인 것이 바람직하다. 상기 식품유화제는 반드시 이로 제한되는 것은 아니지만, 글리세린지방산에스터, 자당지방산에스터, 소비탄지방산에스터, 프로필렌글리콜지방산에스터, 대두인지질, 스테아릴젖산칼슘 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 사용한다. 바람직하게는 글리세린지방산에스터의 한 종류인 폴리글리세린지방산에스터 및 폴리글리세롤 폴리리시놀레이트를 사용하며, 보다 바람직하게는 폴리글리세롤 폴리리시놀레이트를 사용한다. 상기 식품 유화제는 상기 중쇄 중성지방의 전체 중량 대비 6 내지 10%, 바람직하게는 7 내지 9%, 보다 바람직하게는 7.5 내지 8.5%의 함량으로 사용하는 것이 바람직하다. 상기 함량 범위로 사용할 경우 W1/O/W2형 이중 에멀젼의 형성이 용이한 장점이 있다.
본 발명에 있어서, 상기 중쇄 중성지방(Medium Chain Triglyceride)과 식품유화제는 내부상(W1)의 전복 가수분해물 또는 물의 전체 중량에 대하여 3 내지 5배, 바람직하게는 3.5 내지 4.5배, 보다 바람직하게는 3.8 내지 4.2배를 혼합하여 사용한다. 상기 중쇄 중성지방과 식품유화제를 상기 범위 외로 사용할 경우, 목표하고자 하는 본 발명의 W1/O/W2형 이중 에멀젼의 제조가 어려우며 제조가 되더라도 안정성이 확보되지 않은 문제가 있다.
상기 W1/O/W2형 이중 에멀젼에서, 외부상(W2)의 소금물 또는 전복 가수분해물이 포함된 소금물은 식품 유화제와 혼합된 것을 특징으로 한다. 상기 식품 유화제는 상술한 바와 같으며, 그 사용 함량은 외부상(W2)의 소금물 또는 전복 가수분해물이 포함된 소금물(W2)의 중량 대비 0.02 내지 0.04배의 중량, 바람직하게는 0.025 내지 0.35배의 중량, 보다 바람직하게는 0.3배의 중량이다. 하나의 구체적 실시예에서, 상기 전복 가수분해물은 κ-카라기난 및 트윈 80에 용해시켜 사용하였다.
상기의 식품 유화제와 혼합된 외부상(W2)의 소금물 또는 전복 가수분해물이 포함된 소금물은 상술한 내부상(W1)의 전복 가수분해물과 중쇄 중성지방(O)의 전체 중량 또는 내부상(W1)의 물과 중쇄 중성지방(O)의 전체 중량 대비 3 내지 5배, 바람직하게는 3.5 내지 4.5배, 보다 바람직하게는 3.8 내지 4.2배를 혼합하여 사용한다. 상기 중쇄 중성지방과 식품유화제를 상기 범위 외로 사용할 경우, 목표하고자 하는 본 발명의 W1/O/W2형 이중 에멀젼의 제조가 어려우며 제조가 되더라도 안정성이 확보되지 않은 문제가 있다.
상기 W1/O/W2형 이중 에멀젼에서, 외부상(W2)의 소금물은 정제염, 암염, 천일염, 가공염, 재제염, 또는 용융염이 물에 용해된 상태이거나 염화나트륨, 염화칼륨 등의 염이온이 물에 용해된 상태를 포함한다. 상기 소금물의 염 농도는 본 발명에 따른 치즈에 적합한 농도이며, 그 예로 1%의 염 농도이다.
또한, 상기 W1/O/W2형 이중 에멀젼에서, 상기 외부상(W2)의 전복 가수분해물이 포함된 소금물은 물에 용해되는 소금 100 중량부에 대하여 전복 가수분해물이 100 내지 200 중량부로 포함되는 것을 특징으로 한다. 전복 가수분해물 함량이 상기 하한치 미만인 경우에는 염미가 향상되지 않을 수 있으며, 상기 상한치 초과인 경우에는 식염 대체제 조성물의 나트륨 함량이 높고 맛이 저하될 수 있다.
상술한 W1/O/W2형 이중 에멀젼은 내부상(W1)의 전복 가수분해물 또는 물과 중쇄 중성지방(O)을 혼합한 후 균질하여 W1/O 에멀젼을 제조한 다음 W1/O 에멀젼과 외부상(W2)의 소금물 또는 전복 가수분해물이 포함된 소금물을 혼합한 후 균질화하여 제조할 수 있다.
상기 이중 에멀젼의 제조에서, 내부상(W1)의 전복 가수분해물 또는 물과 중쇄 중성지방(O)은 1: 3 내지 5의 중량비, 바람직하게는 1: 3.5 내지 4.5의 중량비, 보다 바람직하게는 1: 3.8 내지 4.2의 중량비, 가장 바람직하게는 1: 4의 중량비로 혼합한다. W1/O 에멀젼과 외부상(W2)의 소금물 또는 전복 가수분해물이 포함된 소금물은 1: 3 내지 5의 중량비, 바람직하게는 1: 3.5 내지 4.5의 중량비, 보다 바람직하게는 1: 3.8 내지 4.2의 중량비, 가장 바람직하게는 1: 4의 중량비로 혼합한다. 상기한 중량비로 제조하여야만 내부 수상에 수많은 미세 크기의 액적(droplet)이 형성되고 그 외부 수상에 상기 미세 크기의 액적(droplet)을 둘러싸는 보다 큰 크기의 액적(droplet)이 형성되어 이중 에멀젼의 바람직한 구조를 형성한다.
상기 이중 에멀젼의 제조에서, 균질화는 당해 기술 분야에서 알려진 방법으로 이루어질 수 있는데, 그 예로는 균질기법, 고압 균질기법, 고속교반법, 초음파 유화법, 막 유화법 등이 있으며, 필요한 경우에는 열이 가해질 수 있다.
다른 하나의 양태로서, 본 발명은 염미 증강 효과를 나타내는 전복 가수분해물이 식염 대체제로 포함된 치즈를 제조하는 방법을 제공한다.
하나의 구체적 양태로서, 본 발명은 W1/O/W2형 이중 에멀젼의 내부상(W1) 또는 외부상(W2)에 전복 가수분해물이 함유된 식염 대체제를 포함하는 치즈를 제조하는 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 치즈의 구체적인 제조 방법은 멸균된 우유를 응고시킨 후 본 발명의 상기 W1/O/W2형 이중 에멀젼의 내부상(W1) 또는 외부상(W2)에 전복 가수분해물이 함유된 식염 대체제를 첨가하고 커드 형성 및 유청을 제거하고 성형을 하는 것을 특징으로 한다.
상기 우유의 멸균은 당해 기술 분야에서 공지된 방법에 의해 수행될 수 있다. 하나의 구체적 예로, 35 내지 37℃에서 가열하여 멸균할 수 있다.
상기 우유의 응고는 산응고법 또는 레닛(rennet)응고법에 의하여 이루어 질 수 있다. 하나의 구체적 실시예로서, 식용 시트르산, 염화칼슘 용액 및 액체 레닛을 첨가하여 응고하였다. 이 때 20 ~ 40℃ 온도로 가열하는 것이 필요하다.
상기 식염 대체제는 상술한 바와 같으며, 상기 식염 대체제가 치즈 제조 시 첨가되는 식염을 대체하여 치즈의 제조가 가능하게 하면서도 종래 치즈에 비하여 짠맛은 동일하거나 유사한 수준이면서도 나트륨의 섭취를 감소시킨다.
상기 커드(curd)는 치즈의 제조과정 중에서 형성되는 중간 생성물로, 응고반응을 거쳐 응고된 물질을 커드라고 하고, 커드로부터 분리된 액체는 유청(whey)이다. 본 발명에 따른 상기 커드(curd)는 상술한 식염 대체제가 포함되어 있기 때문에 짠맛은 종래 치즈와 동일하거나 유사하면서도 나트륨의 섭취를 감소시킬 수 있다.
본 발명에 따른 치즈는 전복 가수분해물이 포함된 식염 대체제가 소금 대신에 사용됨으로써 소금과 동일하거나 유사한 정도의 짠맛을 나타내면서도 나트륨의 함량이 적어 나트륨의 섭취를 감소시키므로 맛과 영양학적인 측면에서 모두 우수한 치즈를 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따라 제조된 W1/O/W2형 에멀젼을 광학 현미경를 이용하여 400배 배율로 관찰한 사진이다. 사진의 (A), (B), (C), 및 (D)는 표 1의 이중 에멀젼을 의미한다.
도 2A는 본 발명에 따라 제조된 이중 에멀젼을 사용하여 준비한 커드의 염 용출 속도를 나타낸 그래프이며, 도 2B는 도 2A의 그래프에서 입안에서 음식물을 씹는 구간(0초에서 60초 사이)을 확대한 그래프이다.
도 2A는 본 발명에 따라 제조된 이중 에멀젼을 사용하여 준비한 커드의 염 용출 속도를 나타낸 그래프이며, 도 2B는 도 2A의 그래프에서 입안에서 음식물을 씹는 구간(0초에서 60초 사이)을 확대한 그래프이다.
이하, 제조예 및 실험예 등을 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 제조예 및 실험예 등은 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 제조예 및 실험예 등에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.
실험 재료 준비
상업용 저온 살균 우유는 서울우유협동조합(Korea)에서 구입하였다. 치즈 커드 제조에 사용되는 동물성 액체 레닛(liquid animal rennet), 식용 구연산 및 염화칼슘은 각각 치즈메이킹서플라이 사(Cheesemaking Supply Co., USA), 융분츠라우어 사(Jungbunzlauer, Switzerland) 및 대정화학(Daejung Chemical Co., Korea)에서 구입하였다. 이중 에멀젼(double emulsion)을 제조하기 위한 유청 단백질(Whey protein isolate; Milk Specialties Global, USA), 식용 중쇄중성지방(MCT oil; Bolak Co., Ltd., Korea), 폴리글리세롤 폴리리시놀레이트(PGPR; Il-sin Co., Ltd., Korea), κ-카라기난(κ-carrageenan; MSC Co., Ltd., Korea), 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노올레이트(Tween® 80) (Shamchun Pure Chemical Co., Ltd., Korea), 전복 가수 분해물 (Woosung F&B Co., Ltd, Korea), 소금(Chungjungone, Deasang Co., Korea)을 준비하였다. 이중 에멀젼을 관찰하기 위해 염료로 메틸렌블루 3수화물 (Chungjungone, Deasang Co. (Korea)과 오일 레드 O(Sigma-Aldrich, USA)를 준비하였다.
제조예 1: W
1
/O/W
2
이중 에멀젼 제조
이중 에멀젼은 Gu 등(Gu, Y. S., Decker, E. A., and McClements, D. J. (2005)Influence of pH and carrageenan type on properties of β-lactoglobulin stabilized oil-in-water emulsions. Food Hydrocolloids. 19, 83-91)의 방법을 변형하여 제조하였다.
구체적으로, 표 1은 본 발명에 따른 치즈 생산에 사용된 이중 에멀젼의 성분을 보여준다. 내부 수상 (W1)은 WPI 0.12g (2% w/v)를 물 또는 전복 가수분해물 6 ㎖에 수화시킴으로써 제조하였다. 오일상(O)은 W1/O 에멀젼을 위한 계면 활성제로서 PGPR 1.92g (8% w/v)을 MCT 오일 24 ㎖에 용해하여 사용하였다. 외부 수상 (W2)은 전복 가수분해물이 없거나 있는 1% NaCl 용액 120 ㎖에 k-카라기난 1.2 g(1% w/v)와 Tween 80 (폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노올레이트) 2.4 g(2% w/v)를 용해시켜 제조하였다. 상기 외부 수상 (W2)에서 전복 가수분해물이 있는 경우 전복 가수분해물과 1% NaCl이 1: 1의 중량비로 혼합된 혼합물 120 ㎖에 k-카라기난과 Tween 80을 위와 동일한 양으로 사용하여 제조하였다. 대조군은 1% NaCl 용액을 사용하였다.
W1/O 에멀젼은 내부 수상(W1)과 오일상(O)을 1:4의 중량비로 혼합한 후, 초고속 균질기(IKAT25, Digital ULTRA-TURRAX®, Germany)를 사용하여 10,000 rpm에서 2분간 균질화하여 제조하였다. 그 후, W1/O 에멀젼을 외부 수상(W2)에 1:4의 중량비로 분산시키고, 혼합물을 초고속균질기를 사용하여 5,000 rpm에서 2분 동안 균질화하여 W1/O/W2 이중 에멀젼을 생성하였다.
제조예 2: 치즈의 제조
치즈는 로바토-칼레로스 등의 방법(Lobato-Calleros, C., Reyes-Hernandez, J., Beristain, C. I., Hornelas-Uribe, Y., Sanchez-Garcia, J. E., and Vernon-Carter, E. J. (2007) Microstructure and texture of white fresh cheese made with canola oil and whey protein concentrate in partial or total replacement of milk fat. Food Res. Int. 40, 529-537.; Lobato-Calleros, C., Sosa-Perez, A., Rodriguez-Tafoya, J., Sandoval-Castilla, O., Perez-Alonso, C., and Vernon-Carter, E. J. (2008) Structural and textural characteristics of reduced-fat cheese-like products made from W1/O/W2 emulsions and skim milk. LWT-Food Sci. Tech. 41, 1847-1856.)을 변형하여 제조하였다.
구체적으로, 우유는 사용하기 전까지 5°C에서 보관하였다. 상기 표 1의 이중 에멀젼 등과 혼합하기 전, 우유 500g을 37°C 진탕 항온수조(Shaking Water Bath; BF-30SB, Biofree, Korea)에서 60rpm으로 30분 동안 가열하였다. 가열된 우유에 식용 시트르산 2.4 g (0.4%, v/w), 40% 염화칼슘 용액 0.6 ㎖ (0.1%, v/w), 및 치즈 커드 생산용 동물성 액체 레닛 0.6 ㎖ (0.1 %, v/w)를 첨가하였다. 치즈 커드 생성을 위해 수조 온도를 50℃로 올리고 40분 동안 가열하였다. 그 후, 1% NaCl 용액(대조군) 6 ㎖ 또는 상기 표 1의 전복 가수분해물 또는 3가지 이중 에멀젼 (W1/O/W2) 중 하나를 6 ㎖ 첨가하였다. 약 10분 동안 응고시킨 후, 커드를 1cm3 큐브형태로 절단한 다음, 유청의 약 80%를 제거하였다. 이후 커드를 체에 있는 면직물로 옮기고, 실온에서 2시간 동안 저장하고 유청을 제거하였다. 그 다음, 커드를 플라스틱 통에 넣고 냉장고 (4°C)에 밤새 보관하였다.
실시예 1: 이중 에멀젼 액적(droplet)의 현미경 관찰
CCD 카메라 (3.0 M, Olympus, Japan)와 결합된 광학 현미경 (CX31, Olympus, Japan)으로 상기 제조예 1에서 제조된 이중 에멀젼을 400x 배율로 관찰하였다. 오일 액적(droplet) 내의 내부 수상을 구별하기 위해, W1/O/W2의 이중 에멀젼 내의 물(W1)을 증류수로 수화된 0.5% 메틸렌 블루 용액으로 염색하거나, MCT 오일을 오일 레드 O로 염색하였다. 0.5% 메틸렌 블루 용액을 1% 내부 수상층 용량에 첨가하였고 오일 레드 O를 1%의 MCT 오일 용량에 첨가하였다. 이중 에멀젼의 형태를 구별하기 위해 메틸렌 블루 및 레드 오일 O를 균질화하기 전에 각각 내부 물 및 오일 상을 염색하는데 사용하였다. 이에 대한 결과를 도 1에 나타내었다.
도 1을 보면 알 수 있는 바와 같이, 표 1의 모든 시료에서 내부 수상이 오일 액적에 포집되어 있음을 확인할 수 있었다. 즉, 관찰된 이미지로부터 외부 수상(W2)에 분산된 큰 오일 액적의 내부 수상(W1)에 대한 미세한 분산을 명확하게 확인할 수 있었으므로 이중 에멀젼이 형성되었음을 알 수 있었다.
이중 에멀젼은 내부 수상 액적(droplet)의 크기와 수에 따라 세 가지 유형으로 분류할 수 있다. 유형 I의 이중 에멀젼은 오일상 액적 내에 오로지 하나의 큰 내부 방울을 포함한다. 유형 II의 이중 에멀젼의 경우, 내부 수상은 몇 개의 작은 액적으로 구성된다. 나머지 유형 III의 이중 에멀젼은 다수의 미세한 내부 액적을 갖는다. 본 발명에 따라 관찰된 에멀젼에서는 유형 III가 지배적이었고, 수많은 작은 액적은 상대적으로 큰 액적으로 캡슐화 되어 있었다. 이는 에멀젼이 큰 액적에 특징이 있다는 것을 의미한다. 유형 III는 유형 I 또는 II보다 활성 물질의 느린 방출을 나타낸다. (표 1의 A, B, C와 구별하기 위하여 유형 I, II, III으로 수정하여 표기하였습니다.)
실험예
2: 치즈의
커드
생산 수율
커드 생산의 수득량을 결정하기 위해, 치즈 제조에 사용된 우유의 무게와 모든 유청이 제거된 최종 치즈의 무게를 측정하였다. 수율은 다음 식과 같이 백분율로 표시하였다.
[수학식 1]
커드 생산 수율(%) = 커드 중량(g) / 우유 중량(g) × 100
하기 표 2는 다양한 이중 에멀젼을 사용하여 제조된 치즈의 커드 수율을 나타낸다. 커드 수득량은 모든 표본에서 25% 미만이었다. 표 1의 시료 C 및 D의 커드 수율은 시료 A 및 B의 커드 수율보다 높았으며, 전복 가수분해물을 함유하는 이중 에멀젼의 첨가가 다른 이중 에멀젼보다 높은 커드 수율을 생성한다는 것을 확인할 수 있었다.
| 수율 (%) | pH | 수분함량 (%) | |
| 대조군 | 24.10 | 5.04 ± 0.07a | 57.47 ± 1.06a |
| A | 20.00 | 5.07 ± 0.07a | 56.31 ± 1.34a |
| B | 20.90 | 5.16 ± 0.11a | 56.19 ± 1.51a |
| C | 23.00 | 5.02 ± 0.05a | 56.22 ± 1.16a |
| D | 22.50 | 5.02 ± 0.05a | 57.58 ± 1.93a |
a 위첨자는 각 열에서 유의적인 차이가 없는 경우를 의미한다 (p>0.05).
실험예 3: 치즈의 pH 값
상기 제조예 2의 치즈 3g과 증류수 27mL를 1분 동안 가정용 블렌더 (CNHR 26, Bosch, Slovenia)에서 분쇄하였다. 이후 pH meter (Orion 3-STAR, Thermo Scientific, USA)를 사용하여 pH를 측정하였다.
그에 따른 pH 값을 상기 표 2에 나타내었다. 치즈의 pH는 에멀젼의 유형에 따라 크게 변하지 않았다. 모든 표본의 pH 값은 5.02에서 5.16 사이이며, 염 강화제(표 1의 A 그룹) 또는 이중 에멀젼(표 1의 C 및 D 그룹)으로 처리한 표본의 pH는 대조군과 비교하여 유의적인 차이가 없었다 (p> 0.05). 동일한 양의 시트르산이 pH 조절을 위한 모든 표본에 첨가되었기 때문에, pH 값은 이중 에멀젼 유형과 크게 다르지 않았다.
실험예
4: 치즈의 수분 함량
커드를 가열 건조시켜 수분을 추출하였다. 구체적으로, 2g의 커드표본을 저울에 넣고 24시간 동안 오븐 (WOF-105, Daihan Scientific, Korea)에서 건조시켰다. 시료들의 무게 변화가 없을 때까지 건조를 계속하였다. 수분 함량은 건조 전후의 표본 중량을 비교함으로써 결정되었다.
그에 대한 결과를 상기 표 2에 나타내었다. 치즈의 수분 함량은 56.19%에서 57.58% 범위이며 표본 간에는 유의적인 차이가 없었다 (p> 0.05).
실험예 5: 치즈의 색
제조예 2의 치즈 표본을 3cm 페트리 접시에 넣고 관찰하였다. 색깔은 흰색 표준 플레이트(L* = 94.51, a* = -0.66, b*= 3.31)로 보정한 컬러 판독기(CR-10, Konica Minolta Sensing Inc., Japan)에 의해 결정되었다. CIE L*, a* 및 b* 값은 각각 밝기, 적색 및 황색의 지표로 지정되어 있다. 총 색차 (ΔE)는 다음 식을 사용하여 대조군과 처리된 표본의 색을 비교하여 수치적으로 계산하였다.
[수학식 2]
ΔE = √((L1*-L2*)2+(a1*-a2*)2+(b1*-b2*)2)
L1*, a1*, b1*=대조군의 밝기, 적색 및 황색
L2*, a2*, b2*=처리군의 밝기, 적색 및 황색
치즈의 평균적인 L*, a* 및 b* 값 및 ΔE 값을 표 3에 나타내었다. 대조군의 경우, L*, a* 및 b*의 평균값은 각각 88.31, -1.84, 6.71로 나타났다. 시료 A는 진한 갈색인 전복 가수분해물의 첨가로 인해 처리 그룹과 대조 그룹 간에 유의적인 차이가 있었다 (p <0.05). 시료 B의 b* 값은 이중 에멀젼에서 전복 가수분해물이 없기 때문에 다른 것보다 낮았다.
| L * | a * | b * | |
| 대조군 | 88.01 ± 0.33a | -1.84 ± 0.03a | 6.71 ± 0.21ab |
| A | 87.78 ± 0.10a | -1.86 ± 0.08a | 6.57 ± 0.08b |
| B | 87.74 ± 1.03a | -1.86 ± 0.09a | 7.07 ± 0.41a |
| C | 87.87 ± 0.12a | -1.87 ± 0.02a | 6.64 ± 0.05ab |
| D | 87.27 ± 0.22a | -1.82 ± 0.04a | 6.72 ± 0.04ab |
a-b 위첨자는 각 열에서 유의적인 차이가 있는 경우를 의미한다(p<0.05).
실험예
5: 치즈의 조직감(texture) 분석
조직감 분석은 TA39 probe와 TA-RT-KI 비품이 장착된 물성 분석기 (CT3, Brookfield Engineering Labs Inc., USA)를 사용하여 수행되었다. 측정하기 전에 시료 20g을 원통형 유리병 (22×50mm; 폭×높이)에 넣었다. 시료를 2 mm/s의 테스트 속도와 5g의 트리거로드로 원래 높이의 50%까지 침투시켰다. 분석은 적어도 6회 수행되었다. 경도(gf), 접착력(mJ), 응집력, 탄력(mm) 및 씹힘성(mJ)에 대한 값을 결정하였다.
이에 대한 결과를 표 4에 나타내었다. 대조군은 동일한 염 농도 (p <0.05)를 가지고 있음에도 불구하고 이중 에멀젼으로 처리한 치즈보다 높은 경도와 접착력을 나타내었다. 이중 에멀젼의 MCT 오일이 치즈의 부드러움을 증가시키는 것으로 확인할 수 있었다. 또한, 응집력의 유의적인 차이가 대조군과 다른 치즈 사이에서 관찰되었다 (p <0.05).
| 경도(g) | 접착력(mJ) | 응집력 | 탄력(mm) | 씹힘성(mJ) | |
| control | 77.33 ± 8.30a | 3.01 ± 0.84a | 0.68 ± 0.07ab | 12.75 ± 0.64a | 5.72 ± 0.76a |
| A | 54.10 ± 4.21b | 2.17 ± 0.36b | 0.63 ± 0.08b | 12.85 ± 0.67a | 4.07 ± 0.78b |
| B | 50.50 ± 4.92b | 2.33 ± 0.25b | 0.71 ± 0.05a | 13.15 ± 0.32a | 4.31 ± 0.43b |
| C | 56.56 ± 4.88b | 2.27 ± 0.59b | 0.69 ± 0.07a | 13.09 ± 0.23a | 4.68 ± 1.18b |
| D | 56.57 ± 6.00b | 2.05 ± 0.51b | 0.58 ± 0.06c | 12.58 ± 0.76a | 3.88 ± 0.79b |
a-c 위첨자는 각 열에서 유의적인 차이가 있는 경우를 의미한다(p<0.05).
실험예
6: 염 방출 속도
제조예 2에서 제조된 치즈의 염 함량은 마그네틱 교반기 (MSH-20D, Daihan Scientific, Korea)를 사용하여 300 rpm으로 600초 동안 증류수 100mL에 균질화 된 2g의 시료를 사용하여 측정되었다. 염 함량은 염도계 (8603, Mettler Toledo GmbH, Switzerland)로 측정 하였다.
염 농도는 시간에 따라서 측정되었으며, 도 2는 검출된 염 농도를 시간에 따른 염 방출 속도를 나타냈다. 도 2A는 염 방출값이 600초 후에 일정해지는 것을 나타내며, 이를 통해 방출이 종료되는 지점을 알 수 있었다. 도 2B는 도 2A에서 일반적으로 입안에서 음식 씹는 구간(0초에서 60초 사이)을 확대하여 나타낸 것이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 다른 시료의 값과 비교하여 내부 또는 외부상에 전복 가수분해물을 함유하는 이중 에멀젼으로 제조된 치즈(시료 C 및 D) 또는 전복 가수분해물 없이 소금을 함유하는 이중 에멀젼으로 제조된 치즈(시료 B)의 염 농도는 초기에 가장 높았으며, 높은 염 방출 속도를 나타내었다. 이는 염을 함유한 외부 수상이 외부상 내의 염의 국지화로 인하여 교반 중에 신속하게 방출 될 수 있음을 의미한다.
염 방출 속도는 이중 에멀젼 없이 제조된 치즈가 이중 에멀젼이 있는 치즈보다 비교적 느렸다. 30초에서 시료 D와 대조군의 염 농도는 각각 0.62%와 0.34%였다 (도 2B). 이는 감각 검사 (표 5)의 짠맛 순위 결과에 따라 시료 D가 다른 처리보다 더 맛이 더 좋음을 나타낸다.
교반 중에 가해지는 전단력은 치즈를 분해 할 수 있으며 또한 이중 에멀젼에서 염이 외부 수상으로 방출 될 수 있게 하였다. 약 10분 동안, 시료 B를 제외하고는 염 농도는 1.0 %로 일정하게 유지되었다. 내부 수상을 함유하는 이중 에멀젼으로 제조된 시료에서, 분산상의 염 농도는 대조군와 비교하여 시간에 따라 감소하지 않았다.
| 짠맛 강도 | 유질 | 전반적인 선호도 | |
| Control | 2.13 ± 1.64b | 3.80 ± 1.64b | 2.33 ± 1.23c |
| A | 2.25 ± 1.28b | 1.80 ± 1.30b | 2.53 ± 1.36bc |
| B | 3.38 ± 1.30a | 2.80 ± 0.84ab | 3.07 ± 1.49a |
| C | 3.38 ± 1.19a | 3.40 ± 1.52ab | 3.27 ± 1.33ab |
| D | 3.88 ± 1.13a | 3.20 ± 1.48a | 3.80 ± 1.37a |
a-c 위첨자는 각 열에서 유의적인 차이가 있는 경우를 의미한다(p<0.05).
실험예
7: 본 발명에 따른 치즈의 관능 평가
냉장고에서 밤새 보관 한 후 (4°C), 4개 치즈 각각에서 1g의 표본을 잘라 냈다. 시료들은 짠맛, 유성 및 전체 선호도를 테스트하기 위해 훈련된 8명의 전문 패널들에게 무작위로 할당되었다. 각 치즈에 대한 패널의 선호도는 다음과 같다. (5점 = 아주 좋아함, 4점 = 약간 좋아함, 3점 = 보통, 2점 = 약간 싫어함, 1점 = 아주 싫어함)
관능 검사의 결과를 표 5에 나타내었다. 대조군의 염 강도, 유성 및 전체 선호도의 평균값은 각각 2.13, 3.80 및 2.33 이었다. 시료 A를 제외하고는 염 농도, 유성 및 전체 선호도의 평균값은 각각 3.88, 2.80-3.20 및 3.07-3.80 이었다. 이중 에멀젼으로 제조된 치즈의 염도 및 전반적인 선호도는 대조군 또는 시료 B의 경우보다 유의하게 높았다 (p <0.05). 특히, 시료 D는 염도 및 전체 선호도에서 가장 높은 점수를 보였다.
전복 가수분해물은 다른 시료들과 달리 치즈의 이중 에멀젼의 W2층에서 짠맛 증진제 역할을 할 수 있으므로 전체 선호도의 가치에 영향을 미친 것으로 간주되었다. 더욱이, 염이 치즈의 외부상으로부터 신속하게 방출되었기 때문에, 전문 패널들이 치즈 조각을 씹을 때 치즈의 염도를 입안에서 신속하게 느낄수 있었다(도 2).
유분 값의 경우, 에멀젼의 MCT 오일 때문에 이중 에멀젼으로 제조된 치즈는 에멀젼 없이 제조된 치즈와 유분값이 현저히 달랐다. 이는 표 4에 제시된 질감과 관련 있음을 알 수 있다.
Claims (7)
- W1/O/W2형 이중 에멀젼의 내부상(W1) 또는 외부상(W2)에 전복 가수분해물이 함유된 식염 대체제를 포함하는 치즈.
- 제1항에 있어서, 상기 W1/O/W2형 이중 에멀젼은 전복 가수분해물(W1), 중쇄 중성지방(O), 및 소금물(W2)으로 이루어진 이중 에멀젼; 또는 물(W1), 중쇄 중성지방(O), 및 전복 가수분해물이 포함된 소금물(W2)으로 이루어진 이중 에멀젼; 중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 치즈.
- 제2항에 있어서, 상기 전복 가수분해물(W1) 또는 물(W1)은 유청 단백질(Whey protein isolate; WPI)이 수화된 상태인 것을 특징으로 하는 치즈.
- 제2항에 있어서, 상기 중쇄 중성지방(O)은 식품 유화제와 혼합된 혼합물인 것을 특징으로 하는 치즈.
- 제2항에 있어서, 상기 소금물(W2) 또는 전복 가수분해물이 포함된 소금물(W2)은 식품 유화제와 혼합된 것을 특징으로 하는 치즈.
- 제1항에 있어서, 상기 W1/O/W2형 이중 에멀젼은 내부상(W1)의 전복 가수분해물 또는 물과 중쇄 중성지방(O)을 1: 3 내지 5의 중량비로 혼합한 후 균질하여 W1/O 에멀젼을 제조한 다음 W1/O 에멀젼과 외부상(W2)의 소금물 또는 전복 가수분해물이 포함된 소금물을 1: 3 내지 5의 중량비로 혼합한 후 균질화하여 제조된 것을 특징으로 하는 치즈.
- 제2항에 있어서, 상기 전복 가수분해물이 포함된 소금물(W2)은 물에 용해되는 소금 100 중량부에 대하여 전복 가수분해물이 100 내지 200 중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 치즈.
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| KR20130073006A (ko) * | 2011-12-22 | 2013-07-02 | 전라남도 | 전복과 김의 효소적 가수분해물을 이용한 소스의 제조 방법 |
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