KR790001822B1 - 비휘이도 생균을 함유하는 발효유 제품의 제조법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

비휘이도 생균을 함유하는 발효유 제품의 제조법

도면은 비휘이도균의 배양중의 생균수와 산도(酸度)의 변화를 표시하는 그래프.

본 발명은 음식물 혹은 음식물 첨가물로서 광범위한 용도를 가지고 있는 비휘이도 생균을 함유하는 유(乳) 배양물의 제조법에 관한 것이다. 비휘이도균은 모유영양아의 장내(腸內) 세균총(叢)의 거의 전부를 차지하는 세균으로서 잘 알려져 있다.

이 균의 생리적 작용에 관하여는 이미 다수의 연구가 있으며

(1) 부패균에 의한 부패의 억제작용

(2) 독성 아민의 생성저지 작용

(3) 포스트 푸로테인 포스파타아제의 작용에 의한 인유(人乳) 카제인의 소화작용.

(4) 유산(乳酸), 초산(酢酸), 의산(蟻酸) 등의 유당기원(乳糖起源) 유기산의 생성에 수반되는 장관(腸管)내 pH의 저하에 의한 병원균의 생육억제작용.

등이 명백하게 되어 있다.

이와 같이 유아에 있어서 유용한 비휘이도균이 인공영양아의 경우에는 대단히 적으며 이것이 모유영양아와 비교하여 장내질환에 걸리기 쉬운 원인의 하나라고 생각되고 있다.

그래서 인공영양아의 장내 세균총을 모유영양아와 동일하게 바꾸는 것을 목적으로 하여 육아용 조제분유의 모유화나 비휘이도균을 함유하는 육아용 분유 등의 유제품을 제조하고 투여하는 것이 시도되어 왔다. 그러나 우유 등을 배지로 하여 배양한 비휘이도균을 투여하려고 하는 후자의 시도는 다음과 같은 문제점에 조우 (遭遇)하여 아직 실용화된 예는 없다.

즉, 비휘이도균은 우유의 가공에 널리 사용되어 있는 유산균과 비교하여 보면 다음과 같은 문제가 있다.

(1) 생육환경으로서 보통 엄격한 혐기(嫌氣) 조건을 필요로 한다.

(2) 영양조건이 복잡하고 또한 엄격하기 때문에 효모엑쓰 등의 생육촉진물질을 함유하지 않는 순수한 우유배지에서는 증식하지 않는다.

(3) 내산성이 낮기 때문에 발효유와 같은 낮은 pH영역에서 장기간 생존시키는 것은 곤란하다는 등의 문제이다.

우유 배지에 비휘이도균의 생육촉진물질을 첨가하면 호기적 조건에서도 배양할 수 있으나 제품의 맛이나 냄새가 악화되는 일이 많으며 또 생육 촉진 물질은 일반적으로 값이 비싸므로 실용적이 못된다.

본 발명자 등은 이상과 같은 비휘이도균 배양상의 문제점을 해결하기 위하여 여러가지 연구를 거듭한 결과 호기적 조건하에서 환원제도 생육 촉진물질도 전혀 함유하지 않은 순수한 우유배지에서 왕성하게 증식한다고 하는 특이한 성질을 가지고 있는 비휘이도균의 존재를 알게 된 것이다. 본 발명은 위와 같은 견해에 따른 것으로써 상기한 새로이 발견된 비휘이도균 변이주를 사용하여서 얻어지는 비휘이도 생균 함유조성물 및 그 제법 나아가서는 상기한 조성물을 사용하는 발효유음료의 제법에 미치는 것이다.

이하 차례로 각 발명에 대하여 설명한다.

최초로 본 발명에 있어서 사용되는 비휘이도균 변이주의 성질과 상태를 대표적인 1예[비휘이도 박테리움 비휘이덤(Bifido bacterium bifidum-4005)]에 대하여 설명한다. 이 균은 건강한 모유영양아의 분변(糞便)에서 분리된 비휘이도균을 낮은 pH의 완충액으로 수회 처리한 것 중에서 분리된 것이다.

(1) 분류학적 성질과 상태

그람 양성(gram 陽性) 무아포간균(無芽胞桿菌)으로서 세포 내부에 메틸렌부루에 친화성을 가지고 있는 과립(顆粒)이 존재한다. 현미경으로 관찰하면 세포의 앞끝이 분기하여 Y자형성, 만곡형상 등 여러가지 형상을 나타낸다.

중층법으로서 형성시킨 코로니(colony)는 원통형상, 볼록형상(convex), 렌즈형상을 표시한다. 12% 환원 탈지유로서 72시간 배양 후의 초산(酢酸)/유산(乳酸)의 생성몰 비는 1.78(1예)이었다.

이어서 시험한 결과는 다음과 같다.

카타라아제 활성(-)

탄산가스 생성(-)

밀크 응고성(+)

제라틴 액화성(-)

초산염(硝酸鹽) 환원성(-)

인돌 생성(-)

유화(硫化) 수소의 생성(-)이다.

당(糖) 발효성은 글루코오스, 후락토오스, 락토오스, 가락토오스의 각 당이 양성, 한편 아라비노오스, 기시로오스, 살리신, 만노오스, 만니톨, 메레지토오스, 세로비오오스, 솔비톨, 이누린, 트레하토오스, 람노오스, 말토오스, 리보오스, 솔보오스의 각종 당에 대해서는 당 발효성이 음성이다.

이상의 성질과 상태에서 본균주는 버지스 매뉴얼(Bergey's manual-1974년)의 분류기준을 참조하여 비휘이도박테리움 비휘이덤인 것으로 동정(同定)하였으나, 후에 상술하는 바와 같은 공지의 비휘이도균에는 없던 특성을 갖추고 있음을 근거로 하여 비휘이덤의 변이주인 것으로 판단하였다.

(2) 증식할 수 있는 조건 : 25-45℃, pH 5-7

지적조건(至適條件) : 36-38℃, pH 6-7

(3) 내산성

본균주와 대조하기 위하여 비휘도 박테리움 비휘이덤 E319(이하 표준주라 한다)를 협기 VL-G액체배지에서 각각 48시간 배양한 후 원침법(遠沈法)에 의하여 무균적으로 집균(集菌), 세정한 현탁액(OD 660mμ=1.5)을 제1표에 표시하는 것과 같은 각 pH의 완충액(pH 6.0 : 1/100M 인산완충액, pH 5.0-4.0 : 1/100M 초산(酢酸) 완충액)에 일정량씩 가하고 5℃로서 보존하여 생균수의 변화를 측정하였다.

같은 표에서 명백한 바와 같이 표준주는 pH의 저하(특히 pH 4.6 이하)에 수반하여 급격하게 균주의 감소가 현저하게 되는 바 본 균주는 pH4.0 부근의 낮은 pH 영역에서도 대단히 안정한 균수를 표시하며 우수한 내산성을 보유하는 것이 판명되었다(표중의 수치는 1㎖당의 생균수이다).

[제 1 표]

※ V : B. 비휘이덤 YIT--4005

S : B. 비휘이덤 E319

동일한 경향은 우유배지 배양물중의 균에 대하여도 인정된다.

제2표는 효모엑쓰 분말 0.3%를 첨가한 10% 환원탈지유 배지로서, 배지 pH가 동표 기재의 값이 될때까지 배양한 것을 급냉하여서 5℃로서 보존한 경우의 생균수의 변화를 표시한다.

[제 2 표]

※ V : B. 비휘이덤 YIT-4005

S : B. 비휘이덤 E319

A : B. 비휘이덤

B : B. 비휘이덤 YIT-4002

C : B. 론감 표준주

D : B. 론감

(4) 호기조건에서의 생육성

환원제나 생육촉진물을 함유하지 않은 12% 환원탈지유배지를 가열 멸균 후 균을 제거한 공기를 흡인시키면서 37℃ 까지 냉각한 것에 종균을 접종하고 같은 온도로서 배양을 계속한 경우의 생균수와 산도(배양액 10㎖를 중화하는데 필요한 0.1N 가성소오다의 ㎖수를 표시함)를 비교예와 함께 제 1 도에 표시한다.

도면중의 기호는 제2표의 균주의 그것과 동일하다.

동일 도면에서 명백한 바와 같이 본 균주는 배양 24시간 이내에 초기 균수 10⁷-10⁸/㎖의 것이 10⁹/㎖이상에 달하는 왕성한 증식을 표시한다. 표준주는 이 조건에서 거의 증식하지 아니한다. 이와 같은 증식경향은 협기조건하에서도 거의 변함이 없다.

이상 상세하게 설명한 본 균주는 공업기술원 미생물공업기술연구소에 기탁 수리번호 제3372호로서 기탁하고 있다. 또 전기한(3) 내산성의 항에서 대조예로서 표시한 B. 비휘이덤(YIT-4002)은 내산성을 가지고 있지 않은 이외는 동일한 성질을 가지고 있는 변이주로서 마찬가지로 기탁수리번호 제3371호로서 기탁하고 있다.

일반적으로 말하면 본 발명에 사용하는 비휘이도균으로서는 전기한 B.비휘이덤(YIT-4005)과 동일한 정도로 호기조건하에서 증식할 수 있는 것이 바람직하다. 내산성은 제품의 용도에 따라서는 꼭 필요한 것은 아니지만 역시 B. 비휘이덤(YIT-4005)과 동일 정도인 것이 바람직하다(적어도 전기한 (3)내산성의 항에서 표시한 완충액 중의 보존시험을 행한 경우에 pH 4.0, 7일간의 보존후에 10⁴/㎖ 이상의 생존균수를 표시하는 것이 바람직하다).

이상의 설명에서 이미 명백하게 된 바와 같이 본 발명에서 사용하는 비휘이도균은

1) 호기 조건하에서 증식하고 있으며 생육촉진물의 첨가도 불필요하므로 특별한 배양법을 채용할 필요가 없으며 배양이 극히 용이하다.

2) 첨가물에 의해 기호성의 저하를 방지하는 것을 가능하게 하고 배양물의 그 후의 조미공정을 용이하게 한다.

3) 배양에 과잉의 첨가물을 필요로 하지 않는 특히 유아용 음식물(또는 그것을 위한 첨가물)로서 호적이다.

4) 균이 본질적으로 내산소성을 갖추고 또한 영양요구성도 단순하므로 배양물(또는 그 가공물)의 보존중의 생균수의 저하가 적으며 또한 생균유지를 위한 조건에 따라서 음식물 등에의 가공이 제한되는 것이 적다(균이 내산균인 경우에는 특히 이점에 있어 우수하다). 그러므로 본 발명에 의하여 종래 공지의 비휘이도균으로서는 불가능하였던 것과 같은 배양법에 의한 배양이 가능하게 되며 또한 새로운 비휘이도 생균함유 음식물의 제조가 가능하게 된 것이다.

본 발명을 실시함에 있어서 보통의 유산균 배양과 동일한 호기배양법을 채용할 수가 있다. 따라서 유산균과의 혼합배양도 가능하다.

종래 비휘이도균의 배양에 있어서 반드시 사용되어온 환원제나 생육촉진 물질이 본 발명의 경우에는 꼭 필요한 것이 아니다. 그러나 배양물의 이용상 장해가 되지 않는 경우(또한 장해가 되지 않는 범위내에서) 생육촉진물질 등을 사용하여 균의 증식을 돕는 것은 하등 지장이 없다.

배양에 사용하는 우유배지로서는 전유, 탈지유, 이들의 분유에서의 환원유, 유장(whey) 등의 유당을 함유하는 유(乳) 성분으로부터 된 것 또는 이것에서 주로 된 것이 사용된다.

보통 배양조건에서는 배양 18-24시간에서 생균수가 최고에 달하며 이것과 병행하여 산이 생성하여 pH가 저하한다. 비휘이도균 특유의 초산(酢酸)의 생성은 배양의 초기에서 시작된다. 따라서 초산/유산의 「몰」비는 배양중 그다지 변하지 않으며 1.7±0.5(초산/유산)이다.

또다시 배양을 계속하면 균수는 감소하기 시작하나 산의 생성은 좀 더 잠시 계속된 후에 포화값에 달한다. 따라서 배양물의 용도와의 관련에 있어서 적당한 단계로서 배양을 종결시킨다.

많은 용도에 있어서 비휘이도 생균 그 자체를 이용하려고 하는한 배양물 1㎖중의 생균수는 10⁷/1㎖ 이상인 것이 바람직하나 본 발명의 배양법에 의한다면 용이하게 10⁹/㎖ 이상의 생균수의 것을 얻을 수가 있다. 생존성이 우수한 비휘이도 생균을 다량으로 함유하고 그외에 유발효 분해물, 특히 특징적인 초산(酢酸)이나 유산 (乳酸) 등으로부터 된 유기산 혼합물을 함유하는 본 발명의 배양들은 그대로라도 새로운 식품으로서 혹은 식품첨가물로서 이용할 수가 있다.

또 감미료 등의 조미료, 과즙, 향료, 물 등을 하나 이상적의 배합하는 것에 따라서 신규한 발효유음료를 제조할 수가 있다. 배양물을 동결 건조하거나 또는 분무건조한 것은 건조조건에 유의하면 또한 건조물 1g당 10⁹정도 혹은 그 이상의 생균을 함유하므로 상기한 배양물의 용도와 동일한 용도에 이용되는 외에 취급이 용이한 분말상인 잇점을 살려서 광범위한 이용이 가능하다.

배양물 및 그 건조물의 용도의 구체예를 들면 pH가 4-7인 식품 및 음료와 함께 조합하여 비휘이도균의 사멸온도 이상으로 가열하지 않는 것, 예컨데 우유, 연유, 생크림, 유산균에 의한 발효유, 아이스크림, 버터, 치이즈, 야채, 쥬우스, 과즙, 두유음료, 두유발효식품, 마요네즈, 드레싱, 케찹, 페이스트, 잼, 어분(魚粉), 기타 이유식품, 미용식품 등의 특수식품에 대하여 조리(調理)과정 또는 12시간쯤 전에 혼합하던가 이들의 음식물의 제조시에 혼합하는 것에 의하여 풍미가 우수한 비휘이도 생균함유식품을 얻을 수가 있다.

또 건조물은 필요에 따라서 효모분말, 클로렐라(chlorela)분말, 당(糖) 기타의 소재와 혼합하며 또한 필요에 따라서 정제(錠劑)화 한 후에 복용하여도 좋다. 소화제와 같은 의약품과 배합하여도 좋다.

이하 실시예에 의하여 본 발명을 설명한다.

또한 실시예중 「변이주」라고 한 것은 전기한 비휘이도 박테리움 비휘이덤 YIT-4005를 지칭한다.

[실시예 1]

가열멸균 후 냉각한 탈지유 10ℓ에 변이주의 스타아더(starter) 10%를 첨가하고 37℃로서 3시간 배양후 렌네트(rennet) 분말(3만 단위) 0.05%를 첨가하여 응유(curd)를 형성시켰다. 응유를 가늘게 절단한 후 유장(whey)의 제거와 수세를 행하고 12%의 크림을 사용하여 지방율이 30%가 되도록 조정한 후 식염, 향신료, 안정제를 첨가 혼합하여 비휘이도균 함유 치이즈를 얻었다. 제조 직후의 비휘이도 생균수는 7.6×10⁷/g이며 보존 10일째에 있어서의 생균수는 2.6×10⁷/g이었다.

[실시예 2]

16% 환원 탈지유를 멸균 후 균을 제거한 공기를 흡인시키면서 교반냉각한 배지에 변이주「스타아터」2%를 접종하고, 37℃로서 48시간 배양하였다.

배양액 525㎖와 설탕 80g을 함유하는「시럽」475㎖를 혼합하고 이어서 향료를 첨가한후 균질화하여 비휘이도생균 함유 발효유를 얻었다. 제조 직후에 있어서의 제품의 pH는 4.30, 생균수는 3.6×10⁹/㎖ 보존 7일째의 있어서의 생균수는 4.9×10⁷/㎖이었다.

[실시예 3]

우유에 탈지분유를 가하여 유고형분 농도가 16%가 되도록 조제한 배지를 멸균후 락토바실루스 애시도 휘루스균의 스타아터 5%, 변이주의 스타아터 1%를 각각 첨가하고 37℃로서 20시간 혼합 배양하였다.

다음에 배양액 525㎖를 과즙(바나나 과즙/밀감 과즙=3/1) 200㎖, 설탕 60g을 함유하는 시럽 475㎖와 혼합하고 향료를 가하여 균질화하였다. 얻어진 비휘이도 생균함유 과즙을 넣은 발효유의 pH는, 4.40, 비휘이도 생균수는 2.6×10⁹/㎖, 애시도휘루스 생균수는 4.8×10⁸/㎖이며 보존 7일째의 비휘이도 생균수는 6.8×10⁷/㎖ 애시도휘루스균의 그것은 2.0×10⁶/㎖이었다.

[실시예 4]

탈지 대두분말 70g, 우유, 유장(why) 분말 30g, 유당 10g에 물을 가하여 1ℓ로 하고 멸균후 변이주의 스타아터 5%를 접종하고 37℃로서 72시간 배양하였다. 다음에 배양의 500㎖와 설탕 60g, 솔비톨 50g을 함유하는 시럽 50㎖을 혼합하여 향료를 가한 후 균질화하여 비휘이도 생균함유 발효두유를 얻었다.

제조직후의 제품 pH는, 4.3, 생균수는 1.6×10⁹/㎖이며, 보존 6일째의 생균수는 3.8×10⁷/㎖이었다.

[실시예 5]

탈지분유 100g을 물 900㎖에 용해한 멸균배지에 변이주 스타아터 2%를 가하고 37℃로 24시간 배양하였다. 배양종료시의 생균수는 2.8×10⁹/㎖ 산도 10.5, 초 (酢)산 유(乳)산의「몰」비는 1.7이었다. 배양액을 꺼내서 그대로 동결시키고 2mmHg 이하의 감압하에서 약 7시간 건조하였다.

건조물 105g이 얻어지고 이중의 비휘이도 생균수는 5.5×10⁹/g이었다.

[실시예 6]

16% 환원유배지 및 여기에 생육촉진물로서 ① 펩톤 ② CSL(corn steep liguor) ③ 효모 엑쓰를 첨가한 배지에 변이주의 스타아터 2%를 접종하고 37℃로서 15시간 배양한 것에서 실시예 2와 동일하게 하여 발효유를 제조하였다. 제품의 특성치는 제3표와 같았다.

이들의 제품에 대하여 관능 검사를 행한 결과를 제4표에 표시한다. 그 표에서 명백한 바와 같이 생육촉진물질 무첨가의 제품의 평가는 현저하게 높으며 다른 것과 유의(有意)한 차(差)가 있었다.

[제 3 표]

[제 4 표]

※ -1 : 약간 맛이 없다. ○ : 어느쪽도 아니다. +1 : 약간 맛이 있다. +2 : 상당히 맛이 있다.

시험 방법

쉬에프(scheffe)의 1대(對) 비교법으로서 4종류의 시료를 각각 2점씩 12종류의 결합을 만들어서 평가하였다. 파넬 수는 36명이었다.

[실시예 7]

효모엑쓰분말 3%, 콘스치프리카 5%, 구연산 0.5%, 황산암모니아 0.5%, 유당(乳糖) 1%, 시스테인염산염 0.3%의 조성을 가지고 있는 pH6.8의 배지를 사용하여 변이주의 스타아터 3%를 접종하고 37℃로서 72시간 배양하였다.

이 배양액을 원침(遠沈)하여 얻어진 균체를 탈지유의 푸로테아제 분해물 5%, 설탕 5%, 비타민 C1%를 함유하는 수 중에 현탁시켜서 동결건조를 행하였다. 얻어진 균체 건조분말을 살균한 우유에 2% 첨가하고 균질화한 후 용기에 충전하여 비휘이도 생균함유 우유를 얻었다. 제조직후에 있어서의 생균수는 4.6×10⁹/㎖ 보존 6일째의 그것은 2.2×10⁶/㎖이었다.

[실시예 8]

지방율 40%의 생크림 7㎏, 가당전지연유 20㎏, 우유 64ℓ, 탈지분유 2㎏, 설탕 6㎏, 안정제 0.3㎏에 물을 가하여 150ℓ로 하고 가열살균 후 균질기에 걸어서 40℃ 이하로 냉각한 후 실시예 (7)에서 제조한 균체건조분말을 1% 첨가 혼합하여 컵에 충전한 후 -20℃로서 경화시키고 비휘이도 생균함유 아이스크림을 얻었다. 생균수는 3.0×10⁹/㎖, 보존 3개월째의 생균수는 2.2×10⁶/㎖이었다.

[실시예 9]

홍당무 130g, 토마토 100g, 세로리 3g, 양배추 100g을 적게 절단하고 물 500㎖를 가하여 냄비에 넣어 비등시키고 믹서(mixer)로서 파쇄한 후 헝겁으로 여과하여 야채즙을 조제하였다. 이 야채즙 100㎖당 클로렐라 분말 10g, 식염 0.5g, 향신료 0.1g 실시예 (7)에서 제조한 균체건조분말 1g을 첨가하여 비휘이도 생균 함유야채즙 제품을 얻었다.

비휘이도 생균수는 2.8×10⁸/㎖, 보존 10일째의 그것은 6.5×10⁷/㎖이었다.

[실시예 10]

전지분유를 사용하여 육아용분유를 조제하고 이 분유 100g당 5g의 균체 건조분말(실시예 7에 의함)을 혼합하여 질소가스 충전을 행하고 비휘이도 생균함유 육아용분유를 얻었다. 생균수는 10×10⁹/g, 3개월 보존 후의 그것은 5.1×10⁷/g이었다.

Claims (1)

1. 우유배지에 비휘이도균 비휘이도 박테리움 비휘이덤(YIT-4005)을 접종배양하여 얻어지는 배양물로서 비휘이도 생균 및 주로 초산(酢酸)과 유산(乳酸)으로부터 이루어지는 유당기원유기산(乳糖起源有機酸)을 함유하고, 초산/유산의 몰비가 1.7±0.5인 생육촉진물을 함유하지 않은 순수우유배지에서 호기적 조건하에 증식 가증한 비휘이도 생균을 함유하는 발효유제품의 제조방법.

Images