KR20220073332A

KR20220073332A - 유산균을 함유한 음료

Info

Publication number: KR20220073332A
Application number: KR1020200161310A
Authority: KR
Inventors: 이승우; 김정민
Original assignee: 더패러다임랩 주식회사
Priority date: 2020-11-26
Filing date: 2020-11-26
Publication date: 2022-06-03

Abstract

본 발명은 본 발명은 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum) 및 비피도박테리움(Bifidobacterium)을 첨가하여 제조하는 유산균을 함유하는 과채음료 조성물을 제공한다. 보다 상세하게는 락토바실러스 플란타룸 0.001 내지 0.1 중량% 및 상기 비피도박테리움 0.001 내지 0.1 중량%, 과채 농축액 7 내지 14 중량%, 설탕 1 내지 4 중량%, 구연산 0.0005 내지 0.1 중량%, 올리고당 0.5 내지 5 중량%, 식이섬유 0.1 내지 5 중량% 및 잔량의 정제수를 포함하는 유산균을 함유하는 과채음료 조성물 및 그 제조방법을 제공한다.

Description

유산균을 함유한 음료{Beverage including Lactobacillus}

본 발명은 유산균을 함유하는 과채음료의 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum) 및 비피도박테리움(Bifidobacterium)을 첨가하여 제조한 과채음료의 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 유산균은 오래 전부터 요쿠르트, 버터, 치즈와 같은 유가공 식품에서 중요한 역할을 담당하고 있으며, 유산균을 이용한 발효 식품은 특유의 풍미와 생성된 유산에 의한 우수한 보존성, 단백질의 부분 분해에 의한 소화 흡수성 향상 등 기호적, 영양적인 우수성을 나타내며 전세계를 통하여 엄청난 시장 규모를 형성하고 있다.

특히, 장내 정상 세균총의 유지, 장내 이상 발효의 개선, 장내 부패균에 의해 생성되는 독성물질의 무독화 작용, 칼슘의 흡수 촉진 등 유산균의 여러가지 기능적 작용과 변비, 고혈압, 피부염, 위장염 등의 증상에 효과가 밝혀짐으로써, 국내에서는 1971년 국내 업체에서 액상 발효유 생산을 시작으로 다양한 제품이 개발 되어 왔다. 특히, 근래에는 다양한 유산균주에 대한 연구가 시작되면서, 유제품 외에 콩이나 야채 등의 식물성 원료를 발효한 유산균 음료가 개발되어 제품화 되고 있다.

한편, 유산균주는 저산성인 과채음료(과즙 또는 야채즙 음료, pH 3.0 ~4.5)에서 생존가능하며, 음용 후 유산균이 위와 십이지장을 통과하여 생존한 상태로 장내에 도달하여야 함으로, 내산성이 강한 균주이어야 한다.

대한민국 등록특허 제 0185250 호에는 유산균이 함유된 천연과채음료의 제조방법에 대하여 개시되어있으나, 상기 발효유와 유산균 음료의 경우, 제조 시 일정한 발효온도(20～45℃)를 유지하면서 20～60시간 이상의 유산균의 발효시간을 필요로 하며, 이에 따른 제조시간의 증가 및 별도의 발효시설설비가 요구된다. 따라서 기존의 유산균을 함유하는 음료를 제조하는 시간을 단축하여, 생산효율을 향상시킨 유산균음료의 개발을 모색할 필요가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 유산균을 포함하는 과채음료 조성물 및 그 제조방법을 제공하는데 있다. 보다 구체적으로는 유산균주가 저산성인 과채음료(pH 3.0 ~ 4.5)에서 생존가능하며, 음용 후 유산균이 위와 십이지장을 통과하여 생존한 상태로 장내에 도달하여야 함으로, 내산성이 강한 유산균을 포함하는 과채음료 조성물 및 그 제조방법을 제공하는데 있다. 또한 발효단계 없이 간편하게 제조하는 과채음료 조성물 및 그 제조방법을 제공하는데 있다. 또한, 제품이 상업화 되었을 경우 국내의 냉장 유통 환경(2 내지 15℃)과 유통기한(2 내지 4주)에서 생존할 수 있는 유산균을 포함하는 과채음료 조성물 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.

상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위하여, 본 발명은 동결건조된 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum) 0.001 내지 0.1 중량% 및 동결건조된 비피도박테리움(Bifidobacterium) 0.001 내지 0.1 중량%, 과채 농축액 7 내지 14 중량%, 설탕 1 내지 4 중량%, 구연산 0.0005 내지 0.1 중량%, 올리고당 0.5 내지 5 중량%, 식이섬유 0.1 내지 5 중량% 및 잔량의 정제수를 포함하는 것을 특징으로 하는 유산균을 함유하는 과채음료 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 유산균을 함유하는 과채음료 제조방법에 관한 것으로,

(a) 과채 농축액 7 내지 14 중량%, 설탕 1 내지 4 중량%, 구연산 0.0005 내지 0.1 중량%, 올리고당 0.5 내지 5 중량%, 식이섬유 0.1 내지 5 중량% 및 정제수 71.7 내지 91.34 중량%를 배합탱크에 투입하여 배합하여 교반한 후, 살균 냉각하여 과채음료를 제조하는 단계;

(b) 상기 냉각된 과채음료에 동결건조된 비피도박테리움(Bifidobacterium) 0.001 내지 0.1중량%와 동결건조된 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum) 0.001 내지 0.1중량%의 유산균을 접종하여 교반하는 유산균 접종 단계; 및

(c) 상기 유산균을 접종한 과채음료를 2 내지 10℃의 온도에서 10 내지 30분간 교반하여 배양하여, 유산균 함유 과채음료를 제조하는 단계;를 포함하는 유산균을 함유하는 과채음료 제조방법을 제공한다.

본 발명은 또한 상기 제조방법으로 제조된 유산균을 함유하는 과채음료를 제공한다.

본 발명의 유산균을 함유하는 과채음료 조성물 및 그 제조방법은 종래의 유산균을 발효시키는 제조 공정을 동결 건조된 유산균을 첨가하는 공정으로 대체하고 발효 공정을 거치지 않는다. 따라서 별도의 발효탱크가 필요하지 않으므로 생산공정을 간소화하였으며, 종래의 5 내지 60시간의 발효시간을 단축하여 생산성을 향상시켰다. 또한, 유산균 관리, 제조에 관련된 안전성 증가 및 유산균 발효시설확충을 위한 비용의 절감을 기대할 수 있다. 또한, 본 발명은 국내 냉장유통 온도조건(2～15℃)에서 3～4주 동안 과채음료에 함유된 유산균이 생존하므로, 본 발명의 과채음료를 음용함으로써 현대인에게 부족하기 쉬운 유산균(유산균 수 10⁶ cell/ml 이상) 및 과채류를 동시에 섭취할 수 있는 장점이 있다.

본 발명은 동결건조된 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum) 0.001 내지 0.1 중량% 및 동결건조된 비피도박테리움(Bifidobacterium) 0.001 내지 0.1 중량%, 과채 농축액 7 내지 14 중량%, 설탕 1 내지 4 중량%, 구연산 0.0005 내지 0.1 중량%, 올리고당 0.5 내지 5 중량%, 식이섬유 0.1 내지 5 중량% 및 잔량의 정제수를 포함하는 것을 특징으로 하는 유산균을 함유하는 과채음료 조성물을 제공한다.

이때, 상기 과채음료는 동결 건조된(FD-DVS: Freezed Dried Direct Vet Set) 락토바실러스 플란타룸 및 동결 건조된 비피도박테리움을 2 내지 10℃의 저온에서 첨가하여 비발효시켜 제조되는 것이 바람직하다.

상기 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum)은 김치에 주로 존재하는 유산균으로서 내산성 및 담즙산내성이 우수하여 저산성 과채음료에 적합한 균주이며, 락토바실러스 속 균주 중에서도 당이용성이 매우 뛰어나기 때문에 식물에 존재하는 미량의 당성분을 이용하여 증식할 수 있으므로, 과일 또는 채소의 발효시 맛과 풍미가 우수하다. 상기 락토바실러스 플란타룸은 조성물 총 중량에 대하여 0.001 내지 0.1 중량%, 보다 바람직하게는 0.005 내지 0.1 중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 이는 유산균 10⁸ ~10¹⁰ Cell/ml 정도로 접종하는 것으로 국내 냉장유통 온도조건(2～15℃)에서 2～4주 후 과채음료에 함유된 유산균 수는 10⁶ cfu/ml 이상으로 용이하게 생존함을 알 수 있다.

상기 비피도박테리움은 강한 내산성을 지니고 있으면서, 소장 내에서 점착성도 다른 프로바이오틱에 비해 월등하여 면역 능력 강화와 변비개선에 등에 효과가 있는 균주이다. 상기 비피도박테리움은 비피도박테리움 아도레스센티스 (B.adolescentis), 비피도박테리움 아니말리스(B.animalis), 비피도박테리움 비피덤(B.bifidum), 비피도박테리움 브레브 (B.breve), 비피도박테리움 인판티스(B.infantis), 비피도박테리움 롱검(B.longum)으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상인 것이 바람직하나, 이에 한정되지는 않는다. 또한, 상기 비피도박테리움은 조성물 총 중량에 대하여 0.001 내지 0.1 중량%, 보다 바람직하게는 0.005 내지 0.1 중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 이는 유산균 10⁸ ~10¹⁰ Cell/ml 정도로 접종하는 것으로 국내 냉장유통 온도조건(2～15℃)에서 2～4주 후 과채음료에 함유된 유산균 수는 10⁶ cfu/ml이상으로 용이하게 생존함을 알 수 있다.

이때, 상기 락토바실러스 플란타룸 및 비피도박테리움은 동결 건조된(FD-DVS: Freezed Dried Direct Vet Set) 것을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 과채 농축액은 과일, 채소의 단독 또는 혼합물의 농축액으로, 예컨대 오렌지, 포도, 사과, 토마토, 당근 및 알로에 베라겔을 함유하는 알로에로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물인 것이 바람직하나, 이에 한정하지 않으며 일반적인 과채즙을 기호에 따라 다양하게 선택될 수 있다.

상기 과채 농축액은 65Brix기준으로 하여 7 내지 14 중량%인 것이 바람직하며, 설탕 1 내지 4 중량%, 구연산 0.0005 내지 0.1 중량%로 포함되었을 때, 본 발명의 조성물의 맛과 풍미가 우수하다. 이때 상기 과채 농축액은 과즙 100 중량%이거나 과즙 50 중량% 이상 100 중량% 미만과 물, 당, 비타민 등의 혼합물을 의미한다.

상기 올리고당은 과채음료에 첨가되어 감미를 높이거나 유산균의 생장촉진을 도울 수 있으며, 예를 들어 프락토올리고당, 갈락토 올리고당, 말토올리고당 및 이들의 혼합물을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 올리고당은 조성물 총 중량에 대하여 0.5 내지 5 중량%인 것이 바람직하며, 상기 범위 내로 포함되었을 때 과채음료 조성물의 감미가 우수하며, 유산균의 생장촉진에 효과적이다.

또한, 상기 식이섬유는 당업계에서 사용되는 것이면 제한 없이 사용가능하나, 치커리 식이섬유, 썬화이버(구아검을 효소분해하여 만든 수용성 식이섬유) 및 이들의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 식이섬유는 조성물 총 중량에 대하여 0.1 내지 5 중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 상기 범위 내로 포함되면, 유산균과 함께 장내에서 정장효과를 높일 수 있다.

또한, 본 발명은 유산균을 함유하는 과채음료 제조방법에 있어서,

(a) 과채 농축액 7 내지 14 중량%, 설탕 1 내지 4 중량%, 구연산 0.0005 내지 0.1 중량%, 올리고당 0.5 내지 5 중량%, 식이섬유 0.1 내지 5 중량% 및 71.7 내지 91.34 중량% 정제수를 배합탱크에 투입하여 배합하여 교반한 후, 살균 냉각하여 과채음료를 제조하는 단계;

(b) 상기 냉각된 과채음료에 동결건조된 비피도박테리움(Bifidobacterium) 0.001 내지 0.1중량%와 동결건조된 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum) 0.001 내지 0.1중량%의 유산균을 접종하여 교반하는 유산균 접종 단계; 및

(c) 상기 유산균을 접종한 과채음료를 2 내지 10℃의 온도에서 10 내지 30분간 교반하여 배양하여 유산균 함유 과채음료를 제조하는 단계;를 포함하는 유산균을 함유하는 과채음료 제조방법을 제공한다.

이때, 상기 (a)단계는, 과채 농축액, 설탕, 구연산, 올리고당, 식이섬유, 정제수 등을 함유하여 당도 10.0 내지 15.0 Brix, pH 3.2 내지 4.1, 산도는 0.5 내지 0.7%의 과채음료를 제조하였다. 상기 제조된 과채음료는 90 ～ 110 ℃에서 30 ～ 90초 살균한 후 10℃이하로 냉각하여 냉장 과채음료를 제조하는 것이 바람직하다.여기서 상기 과채 농축액은 과즙 100 중량%이거나 과즙 50 중량% 이상 100 중량% 미만과 물, 당, 비타민 등의 혼합물을 의미한다.

상기 (b)단계는 동결건조된 비피도박테리움(Bifidobacterium) 및 동결건조된 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum)은 조성물 총 중량에 대하여 각각 0.005 내지 0.1 중량%로 포함되는 것이 보다 바람직하며, 이는 각각 유산균 10⁸ ~10¹⁰ Cell/ml 정도로 접종하는 것으로, 국내 냉장유통 온도조건(2～15℃)에서 2～4주 후 과채음료에 함유된 유산균 수는 10⁶ cfu/ml이상으로 용이하게 생존함을 알 수 있다.

상기 (c)단계는 유산균을 접종한 과채음료를 10℃이하, 바람직하게는 2 내지 10℃의 저온에서 10 내지 30분간, 바람직하게는 20분간 교반하여 제조할 수 있다. 상기 온도가 10℃를 초과할 경우 접종한 유산균수가 감소할 수 있으므로, 10℃이하의 온도로 유지하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 (c)단계 뒤에 제조된 유산균을 함유하는 과채음료를 용기 충전, 포장하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 이때 용기는 플라스틱 용기, 종이재 용기 등을 사용할 수 있다.

이하, 발명을 실시예를 통하여 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로서 본 발명은 하기 실시예에 의해 한정되지 않고 다양하게 수정 및 변경될 수 있다.

실시예 1 및 비교예 1

실시예 1

65Brix의 오렌지 농축액 13.85 중량%(과즙함량으로 100중량%), 백설탕 4중량%, 구연산 0.1중량%, 프락토 올리고당 1.0중량%, 치커리 식이섬유 0.5중량%, 정제수 80.535중량%의 오렌지 주스 조성물을 만든다.

당도계(RX-5000α, ATAGO)를 이용하여 상기에서 얻어진 제품의 당도를 측정한 결과, 당도가 14.3 ～ 14.7 브릭스(Brix)정도로 적절한 것으로 나타났다. pH meter(Thermo Orion model 550A)를 이용하여 상기에서 얻어진 제품의 pH와 산도를 측정한 결과, 산도 0.63 ～0.65%, pH 3.5 ～ 3.7정도로 적절한 산미를 나타내었다.

당도과 산미가 적절한 조성물을 95℃에서 30초간 살균한 후 10℃이하로 냉각하였다. 제조된 오렌지 주스의 조성물에 동결건조 된(FD-DVS: Freezed Dried Direct Vet Set) 비피도박테리움 아니말리스 (Bifidobacterium.animalis) 0.005 중량%와 락토박실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum) 0.01 중량%를 접종 후 10℃이하 온도에서 20분간 교반한 다음 플라스틱 용기에 담아 포장하였다. 제조된 과채음료 조성물에 대해서 10℃ 이하 온도조건에서 4주까지 유산균 생균수를 확인한 결과 1ml 당 10⁷개 이상의 유산균이 생존한 것을 확인함으로써 산업화하기에 적합한 것으로 나타났다.

비교예 1

실시예 1에서 비피도박테리움 아니말리스(Bifidobacterium.animalis) 0.005 중량%와 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum) 0.01 중량% 대신 락토바실러스 파라사실(Lactobacillus paracasei) 0.015 중량%를 첨가하는 것을 제외하고는 동일한 방법으로 실시하였다.

결과적으로, 비교예 1에서 얻어진 제품은 1주 후 유산균 수가 10⁵cfu/ml 이하로 유산균 수의 개체가 급격히 감소하여 유산균 음료로 적절하지 않는 문제점을 보였다.

이상의 결과로부터 과채음료를 배합한 후 살균 과정을 거친 제품에 비피도박테리움 아니말리스(Bifidobacterium.animalis) 0.005 중량% 및 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum) 0.01 중량%를 10℃이하에서 20분간 교반하여 제조된 본 발명의 유산균을 함유한 과채음료 조성물은 별도의 설비 투자없이 기존의 냉장 음료의 생산 설비를 이용함으로써, 제조방법도 간단하며 제조시간을 단축함으로써 생산효율을 향상시킬 수 있는 제품을 제조할 수 있음을 확인할 수 있었다.

Claims

균주로는 동결건조된 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum) 및 동결건조된 비피도박테리움 아니말리스(Bifidobacterium animalis)만을 포함하며,
동결건조된 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum) 0.001 내지 0.1 중량% 및 동결건조된 비피도박테리움 아니말리스(Bifidobacterium animalis) 0.001 내지 0.1 중량%, 과채 농축액 7 내지 14 중량%, 설탕 1 내지 4 중량%, 구연산 0.0005 내지 0.1 중량%, 올리고당 0.5 내지 5 중량%, 식이섬유 0.1 내지 5 중량% 및 잔량의 정제수를 포함하는 과채음료 조성물로서,
상기 과채음료 조성물은 동결건조된 락토바실러스 플란타룸 및 동결건조된 비피도박테리움 아니말리스를 2 내지 10℃의 저온에서 첨가하여 제조된 것을 특징으로 하는 유산균을 함유하는 과채음료 조성물.
청구항 1에 있어서, 상기 올리고당은 프락토올리고당, 갈락토올리고당, 말토올리고당 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 유산균을 함유하는 과채음료 조성물.
청구항 1에 있어서, 상기 식이섬유는 치커리 식이섬유, 썬화이버 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 유산균을 함유하는 과채음료 조성물.
청구항 1에 있어서, 상기 과채 농축액은 오렌지, 포도, 사과, 토마토, 당근 및 알로에 베라겔을 함유하는 알로에로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 유산균을 함유하는 과채음료 조성물.
(a) 과채 농축액 7 내지 14 중량%, 설탕 1 내지 4 중량%, 구연산 0.0005 내지 0.1 중량%, 올리고당 0.5 내지 5 중량%, 식이섬유 0.1 내지 5 중량% 및 정제수 71.7 내지 91.34 중량%를 배합탱크에 투입하여 배합하여 교반한 후, 살균 냉각하여 과채음료를 제조하는 단계;
(b) 상기 냉각된 과채음료에 동결건조된 비피도박테리움(Bifidobacterium) 0.001 내지 0.1중량%와 동결건조된 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum) 0.001 내지 0.1중량%의 유산균을 접종하여 교반하는 유산균 접종 단계; 및
(c) 상기 유산균을 접종한 과채음료를 2 내지 10℃의 온도에서 10 내지 30분간 교반하여 배양하여 유산균 함유 과채음료를 제조하는 단계;를 포함하는 유산균을 함유하는 과채음료 제조방법.
청구항 5의 제조방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 유산균을 함유하는 과채음료.