KR950010401B1

KR950010401B1 - 동결발효유의 제조방법

Info

Publication number: KR950010401B1
Application number: KR1019930003460A
Authority: KR
Inventors: 오천금
Original assignee: 오천금; 김경자; 박정순; 신선미
Priority date: 1993-03-08
Filing date: 1993-03-08
Publication date: 1995-09-16
Also published as: KR940020919A

Abstract

내용 없음.

Description

동결발효유의 제조방법

제1도는 본 발명에 따른 발효믹스의 제조공정도.

제2도는 본 발명에 따른 혼합믹스의 제조공정도.

제3도는 본 발명에 따른 동결발효유 제조를 위한 믹스의 숙성 및 성형공정도이다.

[발명의 분야]

본 발명은 동결하에서 장기간 보존할 수 있는 동결발효유의 제조방법에 관한 것으로서, 특히 발효유의 영양적 특성과 아이스크림의 기호적 특성을 동시에 만족시킬 수 있는 동결발효유의 제조방법에 관한 것이다.

[발명의 배경]

최근 생활수준의 향상으로 인하여 발효유제품이 건강지향적인 기호식품으로서 널리 응용되고 있다. 그러나 발효유제품의 특성상 유통과정에서 변질, 변패가 일어나기 쉽고 유산균의 활성이 저하되거나 사멸되는 등의 문제때문에 소비자의 다양한 욕구를 충족시키는 것이 매우 곤란하다. 최근에는 이를 개선하기 위한 연구가 활발하게 이루어져 분말발효유나 동결발효유의 새로운 제품형태가 등장하고 있다.

그러나 분말발효유는 발효액을 동결 건조시켜 만들어지는 제품형태로서, 보관이 용이하다는 장점이 있으나 제조비용이 많이 들고 유산균의 종류에 따라 제조공정상의 제약을 많이 받는다는 단점이 있다.

또한, 동결발효유는 발효믹스를 이용하고 있기 때문에 고급아이스크림과 같은 부드러운 조직과 맛을 낼 수가 없었으며, 또한 영양적 측면에서도 그 가치가 떨어지는 것이었다. 그 이유는 첫째, 발효믹스는 아이스크림 믹스와 달리 독특한 발효취가 있고, 둘째, 유기산이 다량 함유되어 있어 신맛이 강하고 냉동상태에서는 더욱 차고 시게 느껴지며, 셋째, 아이스크림 믹스중의 유단백질은 본래의 물성을 그대로 지니고 있으나 발효믹스중의 유단백질은 발효중 변성되기 때문에 조직이 거칠고 동결, 해동중 수분이 심하게 분리되며, 넷째, 발효믹스중의 유산균은 일반적인 동결과정이나 해동과정에서 심한 손상을 입게 되어 활성이 급격이 저하되거나 사멸되기 때문에 제품의 품질이 떨어지는 것이다.

[발명의 목적]

본 발명은 전술한 종래 동결발효유의 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 발효유제품의 보전성과 유산균의 활성을 극대화한 동결발효유의 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 하고 있다.

[발명의 요약]

본 발명의 제조방법은 상기 목적을 달성하기 위하여, 발효유의 영양적 특성을 갖는 발효믹스와 아이스크림의 기호적 특성을 갖는 혼합믹스를 각각 별도로 제조하는 공정과, 제조된 발효믹스와 혼합믹스를 일정비율로 혼합하여 숙성, 성형하는 숙성 및 성형공정으로 이루어져 있으며 ; 상기 발효믹스제조공정에서 발효중 생성되는 유기산을 중화시킬 목적으로 발효전 또는 발효중에 각종 중화제를 첨가하고, 연속적으로 교반하면서 발효시키며 ; 제품의 제조 또는 유통중에 일어나는 동결이나 해동으로 인한 유산균사멸을 억제하고 활성보존을 극대화시키기 위하여 발효믹스중에 유화안정제를 첨가하는 것을 특징으로 한다.

[발명의 구체적 실시예에 대한 설명]

이하 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 동결발효유제조방법은 발효유의 영양적 특성을 갖는 발효믹스의 제조공정, 아이스크림의 기호적 특성을 갖는 혼합믹스의 제조공정, 그리고 발효믹스와 혼합믹스를 혼합하여 숙성 및 성형시키는 숙성 및 성형공정으로 이루어져 있다.

발효믹스제조공정은 제1도에 도시되어 있는 바와 같이, 유화안정제, 불용성 중화제, 및 발효믹스 원료를 혼합하는 원료혼합공정, 혼합된 원료를 150kg/cm²의 압력으로 균질화하는 공정, 균질화된 원료를 95℃에서 10분간 살균하는 공정, 살균된 원료를 40℃로 냉각하는 1차냉각공정, 냉각된 원료에 유산균을 접종하는 공정, 유산균이 접종된 원료를 40℃에서 10~30rpm으로 교반하면서 발효시키되, 발효중 생성되는 유기산을 중화시키기 위해서 수용성 중화제를 교반중에 간헐적으로 소량씩 첨가하여 PH를 조절하면서 발효시키는 발효공정, 그리고 5℃이하로 냉각시키는 2차냉각공정으로 이루어져 있다.

유산균의 안전성을 높이기 위하여 원료혼합공정중에 첨가되는 유화안정제는 클리세린 지방산 에스텔, 자당지방산 에스텔 등과 같은 유화제와 구아검, 카라기난, 알긴산나트륨, 로커스트빈검, 젤라틴, 잔탄검 등과 같은 안정제를 혼합하여 제조하는데, 이를 원료혼합공정에서 0.2~2wt%첨가한다. 예를들면, 젤라틴(gelatin) 0.2~0.5wt%, 구아검(guar gum) 0.1~0.3wt%, 잔탄검(xanthan gum) 0.05~0.15wt%, 자당지방산에스텔(sugar fattyacid ester) 0.1~0.2wt%를 첨가할 수 있다.

원료혼합공정에서 첨가시키는 불용성 중화제로서는 표 1에 나타난 바와 같이 탄산 칼슘(CaCO₃), 탄산마그네슘(MgCO₃), 제이인산칼슘(CaHPO₄·0~2H₂O), 제3인산칼슘(Ca₃CPO₄)₂)등이 이용될 수 있는데, 이들은 각각 0.1~10wt%의 비율로 첨가된다.

발효공정중에 간헐적으로 첨가되는 수용성 중화제로서는 탄산수소나트륨(NaHCO₃), 탄산나트륨(Na₂CO₃), 제이인산나트륨(Na₂HPO₄), 제3인산나트륨(Na₃PO₄), 제3인산칼륨(K₃PO₄), 제이인산암모늄((NH₄)₂HPO₄), 피로인산나트륨(Na₄P₂O₇), 피로인산칼륨(K₄P₂O), 폴리인산나트륨, 폴리인산칼륨, 가성소다(NaOH), 제이인산칼륨(K₂HPO₄)등이 이용될 수 있다. 상기 수용성 중화제중 탄산수소나트륨, 피로인산나트륨, 피로인산칼륨, 폴리인산나트륨, 폴리인산칼륨, 제이인산칼륨은 0.01~10wt%의 배율로 탄산나트륨, 제이인산나트륨, 제3인산나트륨, 제3인산칼륨, 제이인산암모늄은 각각 0.01~5wt%의 배율로, 그리고 가성소다는 0.01~2wt%의 배율로 첨가된다.

전술한 불용성 중화제와 수용성 중화제들은 작업여건 및 제품특성에 따라서 단독 또는 복합적으로 첨가된다.

[표 1]

발효의 종료시점(발효시간)은 원하는 제품형태 및 기호도, 유산균수 등의 조건에 따라 조정할 수 있다.

혼합믹스는 다양한 동결발효유제품을 제조하기 위하여 종래의 아이스크림류제조법에 따라 제품의 조직, 맛 등을 고려하여 제조되는데, 제2도에 도시되어 있는 바와 같이, 혼합믹스원료 및 특징적인 유화안정제를 배합 및 혼합하는 원료혼합공정, 혼합된 원료를 150kg/cm²의 압력으로 균질화하는 공정, 혼합된 원료를 살균하는 공정, 그리고 살균된 원료를 5℃이하로 냉각하는 공정에 의하여 제조된다.

전술한 유화안정제는 클리세린지방산에스텔, 자당지방산에스텔 등과같은 유화제와 구아검, 카라기난, 알긴산 나트륨, 로커스트빈검, 젤라틴, 잔탄검 등과 같은 안정제를 혼합하여 제조하고, 이를 원효혼합공정에서 0.2~2wt% 첨가한다.

전술한 발효믹스와 혼합믹스는 각각 5℃이하로 냉각된 상태에서 보존되는데, 본 발명의 동결발효유는 상기 발효믹스를 혼합하여 숙성 및 성형공정을 거쳐 최종제품이 된다.

숙성 및 성형공정은 제3도에 도시되어 있는 바와 같이 발효믹스와 혼합믹스를 1 : 1로 배합하는 공정, 배합된 발효믹스와 혼합믹스를 0~5℃의 냉각상태에서 균일하게 교반혼합시키면서 4시간 이상 숙성시키는 숙성공정, 숙성완료된 동결발효믹스를 동결, 충진하는 공정으로 이루어져 있다.

숙성완료된 동결발효유믹스를 동결, 충진하는 공정에서는 종래 아이스크림류제조법에 따라 원하는 형태의 동결발효유제품을 만들며, 완성된 동결발효유제품은 영하 20℃이하에서 저장한다.

[실시예]

1) 발효믹스제조

원유 94.4wt%, 전지분유 1wt%, 탈지분유 1wt%, 올리고당 2wt%, 아스파탐 0.1wt%, 탄산칼슘 1wt%, 젤라틴(100B이하) 0.2wt%, 구아검 0.1wt%, 잔탄검 0.1wt%, 자당지방산에스텔 0.2wt%를 잘 혼합하여 균질(150kg/cm²), 살균(95℃에서 10분), 냉각(40℃)시키고 유산균을 접종하여 교반발효시킨다. PH5.0까지 발효되면 발효된 믹스를 5℃이하로 냉각시켜 보관한다.

2) 혼합믹스제조

생크림 21wt%, 전지분유 5wt%, 탈지분유 6wt%, 물엿 12wt%, 과당 14wt%, 글리세린지방산에스텔 0.35wt%, 구아검 0.175wt%, 로커스트빈검(locust bean gum) 0.07wt%, 젤라틴(150B이하) 0.035wt%, 잔탄검 0.035wt%, 카라기난 0.035wt%, 물 41.3wt%를 잘 혼합하여 균질(150kg/cm²), 살균(H. T. S. T), 냉각(5℃이하)시켜 보관한다.

3) 숙성 및 성형

냉각된 발효믹스와 혼합믹스를 1 : 1비율로 배합하여 5℃이하에서 4시간 이상 교반시킨 다음 충분히 숙성된 믹스를 동결기를 통하여 동결, 충진하여 제품을 성형하고 영하 20℃이하로 냉각시켜 보관한다.

다음은 본 발명에 따른 제조공정 및 냉동보존중에 있어서 유산균수의 변화에 대하여 설명한다.

유산균수는 발효유제품의 품질을 결정하는 중요한 지표로써 제조공정 및 보존중 유산균수의 변화는 표 2와 같다. 보존온도는 영하 10℃에서 영하 20℃까지의 온도편차를 인정하고 제품을 1년간 보존하였으며, 유산균수의 검사방법은 식품공전의 방법에 준하였다.

[표 2]

여기서, 사용유산균은 락토바실러스 엑시도필러스(Lactobacillus acidophilus), 비피도박테리움 롱움(Bifidobacterium longum), 또는 스트렙토코커스 써모필러스(Streptococcus thermophilus)이고, 기호 "1"은 정체 1ml당 총유산균수, 기호 "2"는 발효 종료후 5(℃)이하로 냉각된 발효믹스, 기호 "3"은 발효믹스와 혼합믹스를 1 : 1비율로 배합하여 4시간 이상 숙성시킨 원액, 기호 "4"는 동결기를 통과하여 80~100%의 오버런(overrun)이 주입된 동결 원액을 의미한다.

본 발명의 동결발효유의 제조방법은 다음과 같은 장점이 있다.

첫째, 발효믹스제조공정에서 식품에 사용되고 있는 탄산칼슘이나 탄산나트륨등의 중화제를 이용하여 발효중 유산균의 생육최적조건(PH 5.0~6.0)을 유지시키기 때문에, 발효중 생성되는 유기산에 의한 발효믹스의 산성화를 방지하여 유산균의 활성을 극대화시킨다.

둘째, 발효믹스제조공정에서 종래에는 발효가 정치발효에 의해서 이루어졌으나 본 발명에서는 교반발효에 의한 발효공정을 채택하고 있으므로 발효믹스의 안정성이 향상되고 PH조절이 용이하다.

셋째, 제품에 젤라틴, 잔탄검, 구아검, 로커스트빈검, 자당지방산에스텔 등의 복합안정제가 첨가되어 있기 때문에 동결이나 해동과정에서 유사균 사멸이 최대한 억제되고 제품의 조직이 부드럽다. 또한 동결발효유는 발효믹스와 혼합믹스로 나누어 제조되고 혼합믹스에도 역시 복합안정제가 첨가되어 있기 때문에 제품의 조직의 안정성과 맛이 극대화된다.

넷째, 동결발효유제조시 비피더스(bifidus) 유산균과 같은 절대혐기성균을 포함한 모든 인체에 유용한 유산균의 사용이 가능하다. 그 이유는 일반 발효조건에서는 발효가 힘들지만 본 발명에 의한 발효공정에서는 탄산염(탄산칼슘이나 탄산나트륨 등)으로 PH조절을 할 경우 발효중 탄산개스((CO₂)가 발생되어 혐기적(嫌氣的)발효조건이 용이하게 얻어지기 때문이다.

상기와 같이 본 발명의 제조방법에 따르면 발효유의 영향적 특성과 아이스크림의 기호적 특성을 동시에 만족시키며, 또한 유통과정에서 변질, 변패가 일어나지 않으며, 유산균의 활성이 저하되거나 사멸되지 않는 동결발효유가 제공된다.

Claims

발효믹스원료, 클리세린지방산에스텔, 자당지방산에스텔 등과 같은 유화제와 구아검, 카라기난, 알긴산나트륨, 로커스트빈검, 젤라틴, 잔탄검 등과 같은 안정제를 혼합하여 만든 유화안정제, 및 불용성중화제를 혼합하는 원료혼합공정, 균질공정, 살균공정, 1차냉각공정, 종균접종공정, 발효공정 및 2차 냉각공정으로 이루어진 발효믹스제조공정 ; 혼합믹스원료와, 클리세린지방산에스텔, 자당지방산에스텔등과 같은 유화제와 구아검, 카라기난, 알킨산나트륨, 로커스트빈검, 젤라틴, 잔탄검 등과 같은 안정제를 혼합하여 만든 유화안정제를 배합 및 혼합하는 원료혼합공정, 균질공정, 살균공정, 냉각공정으로 이루어진 혼합믹스제조공정 ; 그리고 상기 발효믹스제조공정에서 제조된 발효믹스와 혼합믹스제조공정에서 제조된 혼합믹스를 일정 비율로 배합하는 공정, 혼합된 발효믹스와 혼합믹스를 0~5℃의 냉각상태에서 균일하게 교반 혼합시키면서 4시간이상 숙성시키는 숙성공정, 숙성완료된 발효믹스를 동결, 충진하는 공정으로 이루어진 숙성 및 성형공정으로 이루어져 있으며 ; 상기 발효믹스제조공정에서 생성되는 유기산을 중화시킬 목적으로 원료혼합공정에서 불용성 중화제를 0.1~10wt% 첨가하고, 발효공정에서 수용성 중화제를 소량씩 간헐적으로 0.01~10wt% 첨가하여 PH를 조절하면서 발효시키고 또한 연속적으로 교반하면서 발효시키며 ; 발효믹스제조공정 및 혼합믹스제조공정의 원료혼합공정에서 유화안정제를 0.2~2wt% 첨가하는 것을 특징으로 하는 동결발효유제조방법.
제1항에 있어서, 상기 숙성 및 성형공정에서 발효믹스와 혼합믹스를 배합하는 비율이 1 : 1인 것을 특징으로 하는 동결발효유제조방법.
제1항에 있어서, 상기 발효믹스제조공정 및 혼합믹스제조공정의 원효혼합공정에서 각각 유화안정제로써 젤라틴 0.2~0.5wt%, 구아검 0.1~0.3wt%, 잔탄검 0.05~0.15wt%, 자당지방산에스텔 0.1~0.2wt%를 복합적으로 첨가하는 것을 특징으로 하는 동결발효유제조방법.
발효믹스원료와 ; 클리세린지방산에스텔, 자당지방산에스텔 등과 같은 유화제와 구아검, 카라기난, 알긴산나트륨, 로커스트빈검, 젤라틴, 잔탄검 등과 같은 안정제를 혼합하여 만든 유화안정제를 혼합하는 원료혼합공정, 균질공정, 살균공정, 1차 냉각공정, 종균접종공정, 발효공정, 및 2차냉각공정으로 이루어진 발효믹스제조방법에 있어서, 원료혼합공정에서 유화안정제를 0.2~2wt% 첨가하고, 불용성 중화제를 0.1~10wt% 첨가하고, 발효공정에서 수용성 중화제를 소량씩 간헐적으로 0.01~10wt% 첨가하여 PH를 조절하면서 발효시키고 또한 연속적으로 교반하면서 발효시키는 것을 특징으로 하는 발효믹스제조방법.
제4항에 있어서, 원료혼합공정에서 유화안정제로써 제라틴 0.2~0.5wt%, 구아검 0.1~0.3wt%, 잔탄검 0.05~0.15wt%, 자당지방산에스텔 0.1~0.2wt%를 복합적으로 첨가하는 것을 특징으로 하는 발효믹스제조방법.