KR100972660B1 - A spirulina yogurt having antioxidant activity and preparation method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 항산화활성을 갖는 스피루리나 함유 요구르트 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 최적의 유산균 종류 및 스피루리나 첨가량을 조사하고, 관능평가에 의하여 배합비를 결정함으로써, 스피루리나를 함유한 기능성 요구르트의 제조방법을 제공한다. 상기 발명은 스피루리나의 질병 예방 및 면역능 증진 효과를 요구르트의 기능성과 접목하여 시너지작용을 제공하는 뛰어난 효과가 있다. 또한 스피루리나 첨가에 따른 생육이 우수한 유산균을 밝히고, 적절한 스피루리나 첨가량을 탐색하여, 시중 판매 제품보다 항산화활성 및 관능적 특성이 우수하여 구매욕구를 증진시킨 기능성 요구르트의 제조방법을 제공하므로 식품산업 분야에 매우 뛰어난 발명이라 할 것이다.The present invention relates to a spirulina-containing yogurt having an antioxidant activity and a method for producing the same, and to provide a method for producing a functional yogurt containing spirulina by investigating the optimal lactic acid bacteria type and the amount of spirulina added and determining the blending ratio by sensory evaluation. . The present invention has an excellent effect of providing synergistic effect by combining the disease prevention and immune function enhancement effect of spirulina with the functionality of yogurt. In addition, it revealed a lactic acid bacterium with excellent growth by adding spirulina, and explored the appropriate amount of spirulina, and it has excellent antioxidant activity and sensory characteristics than commercial products, and provides a manufacturing method of functional yoghurt which has enhanced purchase needs. It will be called an invention.
스피루리나, spirulina, 요구르트, 항산화 Spirulina, spirulina, yogurt, antioxidant
Description
본 발명은 항산화활성을 갖는 스피루리나 함유 요구르트 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스피루리나를 전처리하고 유원료를 사용한 유원료 베이스를 제조하며, 상기 유원료 베이스를 살균한 후 냉각하여 스타터를 접종하고 배양하여 요구르트 베이스를 제조하고, 상기 요구르트 베이스에 기호성을 높이기 위한 첨가제 및 생리적활성 및 기능성이 뛰어난 스피루리나를 첨가함을 특징으로 하는 제조방법에 관한 것이다. 또한 스피루리나 첨가가 유산균에 미치는 효과 및 스피루리나 첨가량에 따른 스피루리나 함유 요구르트의 이화학적, 미생물학적, 관능적 평가에 의하여 항산화활성 및 관능적 특성이 뛰어난 스피루리나 함유 요구르트 조성물에 관한 것이다. The present invention relates to a spirulina-containing yogurt having an antioxidant activity and a method for preparing the same, and more particularly, to prepare a milk raw material base using pre-treated spirulina and using dairy ingredients, and sterilizing the milk raw material base and cooling to inoculate the starter. And culturing to prepare a yoghurt base, and to the yogurt base, an additive for increasing palatability and spirulina having excellent physiological activity and functionality are added. The present invention also relates to a spirulina-containing yogurt composition having excellent antioxidant activity and organoleptic properties by the physicochemical, microbiological and organoleptic evaluation of spirulina-containing yogurt according to the effect of spirulina addition on lactic acid bacteria and the amount of spirulina added.
스피루리나(Spirulina)라는 이름은 ‘나선형의(Spiral) 모양을 하고 있는 생물’이라는 어원에서 유래되었고, 색은 청록색을 띄고 있으며 모양은 가늘고 긴 나선형 사상체의 길이 3 내지 5 mm, 폭 0.04 내지 0.06 mm인 분화되지 않은 다세포성 독립영양생물이다. 원핵세포 생물인 시아노박테리아(cyanobacteria)의 한 종류로 분류되고 있는 스피루리나는 사해와 같은 바닷물보다 6 내지 7배나 더 짠 염호, pH 9 내지 11의 강알칼리성 호수, 40 내지 50℃의 열수 등 다른 생물들이 살기 어려운 환경에서 살아갈 수 있는 강한 생명력을 지닌 독특한 생명체이다.The name Spirulina comes from the etymology of 'spiral-shaped creature', whose color is turquoise, the shape is 3 to 5 mm long and thin, spiral shaped filaments with a length of 0.04 to 0.06 mm. Undifferentiated multicellular autotrophs. Spirulina, classified as a type of prokaryotic cyanobacteria, is 6-7 times more salty than salt waters such as the Dead Sea, strong alkaline lakes with a pH of 9-11, and hot water at 40-50 ° C. It is a unique creature with a strong life force that can live in a difficult environment.
스피루리나는 에티오피아 원산이며 클로렐라 등과 함께 미래의 단백질원으로 주목되고 있다. 스피루리나의 영양성분은 60 내지 70%가 양질의 단백질로 되어 있으며, 지질이 6 내지 9%, 탄수화물이 15 내지 20% 포함되어 있으며, 다량의 비타민, 무기질, 섬유질, 식용색소를 함유하고 있다. 스피루리나는 단백질 함량이 높을 뿐만 아니라 질도 우수하여 많은 필수아미노산을 함유하고 있으며, 탄수화물로는 포도당, 람노스(rhamnose), 만노스(mannose), 자일로스(xylose) 등을 함유하고 있으며, 지질성분 중에는 고도불포화 필수지방산인 리놀렌산(linoleic acid), 감마리놀렌산(γ-linolennic acid)이 풍부하고, n-3지방산인 리놀레익산(linoleic acid)도 다량 함유하고 있다. 또한 다량의 비타민과 무기질을 함유하고 있는데 특히 비타민 B12와 항산화제 역할을 하는 β-카로틴, 페놀산, 토코페롤을 다량 함유하고 있다. 색소 성분으로는 녹색의 클로로필, 등황색의 카로티노이드, 청색의 피코시아닌 등을 갖고 있으며, 이 중 피코시아닌(phycocyanin)은 남조류에만 함유된 색소로 광합성을 담당하며 영양소의 공급 및 색소로서 중요한 작용할 뿐만 아니라 항산화능 증진, 항염증 작용, 지방의 소화를 돕는 작용을 한다. 또한 세포벽은 셀룰로오스가 적고 부드러운 점액다당(mucopolysaccharide)으로 구성되어 있고 매우 얇기 때문에 소화 흡수율이 높으며, 프로스타글란딘은 혈소판의 응집을 막아주고, 혈액순환을 향상시키는 역할을 한다. Spirulina is native to Ethiopia and has been noted as a future protein source along with chlorella. Spirulina is composed of 60 to 70% of high quality protein, 6 to 9% of lipids and 15 to 20% of carbohydrates, and contains a large amount of vitamins, minerals, fiber and food coloring. Spirulina is not only high in protein but also high in quality and contains many essential amino acids. Carbohydrates contain glucose, rhamnose, mannose, xylose, and other lipids. It is rich in linoleic acid and gammalinolenic acid, which are polyunsaturated essential fatty acids, and also contains large amounts of linoleic acid, n-3 fatty acids. It also contains a large amount of vitamins and minerals, especially vitamin B12 and a large amount of β-carotene, phenolic acid and tocopherol, which act as antioxidants. The pigment component contains green chlorophyll, orange yellow carotenoid, and blue phycocyanin. Among these, phycocyanin is a pigment contained only in cyanobacteria, which is responsible for photosynthesis and plays an important role as a supply of nutrients and a pigment. It is also effective in promoting antioxidant activity, anti-inflammatory action, and digestion of fat. In addition, the cell wall is low in cellulose and composed of a soft mucopolysaccharide (mucopolysaccharide), because it is very thin, high digestion absorption rate, prostaglandin prevents the aggregation of platelets, improves blood circulation.
생명유지시스템(CELSS)과 면역기능이 우수하고 방사능 치료에 효과가 있어 NASA(미국항공우주국)와 일본 과학기술청, 국제 항공우주기술연구소가 우주식품으로 개발하고 있다. 또 FDA, WHO, UNICEFF, FAO 등 UN 산하 국제기구들이 안정성을 인정하였다. 러시아에서는 방사능 치료약으로 특허를 받기도 하였다. 최근 건강보조식품으로 이용되고 있다.Because of its excellent life support system (CELSS) and immune function and effective radiation therapy, NASA, NASA, Japan Science and Technology Agency, and International Aerospace Technology Research Institute are developing into space food. In addition, international organizations under the UN, such as FDA, WHO, UNICEFF, and FAO, recognized stability. In Russia, it was patented as a radiopharmaceutical. Recently, it is used as a health supplement.
스피루리나의 효과에 관하여는, 경증의 고지혈증 혹은 고혈압 대상자에게 4.2g의 스피루리나를 8주간 복용시켰을 때 혈청콜레스테롤이 감소하였으며 동맥경화 지수도 낮아져 스피루리나가 콜레스테롤 저하 효과가 나타낸다고 알려졌으며, 또한 스피루리나를 비만 환자에게 하루 2.8g씩 3회 4주간 복용시킨 결과 체중 감소 효과가 있었다는 조사 결과도 있었다. 또한, 스피루리나 플라텐시스의 균체 및 무세포 배양여액을 화학적으로 분석하여 본 결과, 스피루리나가 질소를 소비하고 엑소다당류 및 기타 성분을 분비하여 유산균 성장 촉진 작용에 관여한다고 밝혀졌다.Spirulina has been shown to reduce cholesterol and decrease the arteriosclerosis index by lowering the arteriosclerosis index after 8 weeks of taking 4.2g of spirulina in mild hyperlipidemia or hypertension. There were also studies that showed weight loss after taking 2.8g three times for four weeks. In addition, chemical analysis of cell culture and cell-free filtrate of spirulina platensis revealed that spirulina was involved in lactic acid bacteria growth promoting action by consuming nitrogen and secreting exopolysaccharides and other components.
국내에서도 스피루리나의 기능에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있는데, 스피루리나가 즉각형 알레르기 반응을 억제하는 항알레르기 작용이 있으며, 알레르기 반응을 억제할 수 있는 물질을 함유하고 있음이 밝혀졌다. 또한 동물 실험을 통해 스피루리나 단백질의 우수한 소화율, 콜레스테롤 저하효과, 혈중 지질 농도의 정상화, 항산화능 및 면역능에서 뛰어난 효과를 나타내었다. 이와 같이 최근 스피루리나의 질병 예방 및 면역능 증진에 대한 국내외 연구가 활발히 진행되었다.Spirulina has been actively studied in Korea, and it has been found that spirulina has an anti-allergic effect that suppresses an immediate allergic reaction and contains a substance that can suppress an allergic reaction. In addition, animal experiments showed excellent effects on spirulina protein digestibility, cholesterol lowering effect, normalization of blood lipid concentration, antioxidant activity and immunity. As such, recent studies at home and abroad on spirulina disease prevention and immune function enhancement have been actively conducted.
요구르트(yoghurt)로 통칭되는 발효유는 원유 또는 유가공품을 유산균, 효모 로 발효시킨 것으로 정의되고 있으며, 유형은 무지유고형분 함량에 따라 발효유와 농후발효유 등으로 분류하고, 액상발효유는 우유 또는 환원유를 발효시킨 후 당류, 향신료, 안정제 및 물을 첨가하여 희석시켜 제조되며, 농후발효유는 우유 또는 환원유를 사용하여 배양한 다음 과일잼이나 과즙 등을 첨가시켜 제조된다. 또한 유산균을 이용하여 만든 요구르트는 단백질, 칼슘, 비타민 B2, B12 등의 함량이 높은 우유의 영양 성분 이외에 유산균의 작용에 의한 젖산, 펩톤, 펩타이드, 미량의 생리활성물질과 유산균체가 포함되어 있어 유산균의 건강 기능성을 동시에 가지고 있는 우수한 식품이다. Fermented milk, commonly referred to as yoghurt, is defined as fermented crude milk or dairy products as lactic acid bacteria and yeast, and types are classified into fermented milk and rich fermented milk according to the non-fat solid content, and liquid fermented milk fermented milk or reduced oil. It is prepared by diluting by adding sugars, spices, stabilizers and water, and concentrated fermented milk is prepared by culturing with milk or reducing oil and then adding fruit jam or juice. In addition, yogurt made with lactic acid bacteria contains lactic acid, peptone, peptides, trace bioactive substances and lactic acid bacteria by the action of lactic acid bacteria in addition to the nutritional ingredients of milk with high content of protein, calcium, vitamin B 2 , B 12, etc. It is an excellent food that has the health functionality of lactic acid bacteria at the same time.
최근에는 요구르트의 영양적 가치와 소화흡수 촉진에 의한 효과보다는 요구르트에 의해서 공급되는 유산균에 의한 건강증진 효과에 관한 과학적인 연구가 진행되고 있다. 유아의 장내에는 유산균의 일종인 비피도균을 중심으로 하는 장내 미생물이 균총을 이루고 있어서 유해미생물의 정착과 증식을 억제하여 장내 건강을 유지한다. 그 외에도 유산균이 성장하면서 생산하는 젖산에 의한 장 내용물의 pH 저하, 항생물질의 생산과 독소의 중화 효과로 얻게 되는 항균작용, 항암작용, 면역증진 작용 등이 있다고 한다.Recently, scientific research has been conducted on the health promotion effect of lactic acid bacteria supplied by yogurt rather than the nutritional value of yogurt and the effect of promoting digestive absorption. Intestinal microorganisms in the intestine of the infants, including the Lactobacillus Bifidobacterium, form a flora, and maintain the health of the intestine by inhibiting the settlement and proliferation of harmful microorganisms. In addition, the lactic acid bacteria as the growth of lactic acid produced by the intestinal contents lowered the pH, the production of antibiotics and toxin neutralization effect obtained by antibacterial, anti-cancer, immune boosting effect.
이러한 요구르트는 우유의 영양과 소화율이 향상된 유제품으로 독특한 풍미와 다양한 생리적인 기능성으로 인해 세계적으로 수요가 꾸준히 증가하고 있으며, 우리나라에서도 발효유 및 유산균에 대한 보급이 점차 확대되어 식이섬유, 올리고당, 비타민, 무기질 등을 강화시켜 기능성 식품 소재를 보강하였을 뿐만 아니라 변 비, 위, 간 기능 개선 등의 건강적인 측면을 강조하는 제품을 개발하여 발효유 시장이 더욱 활기를 띠고 있다. Such yogurt is a dairy product with improved nutrition and digestibility of milk. Due to its unique flavor and various physiological functions, the demand is steadily increasing worldwide. In Korea, the spread of fermented milk and lactic acid bacteria is gradually increasing, and thus, dietary fiber, oligosaccharides, vitamins and minerals. The fermented milk market is becoming more vibrant by developing products that emphasize health aspects such as constipation, stomach and liver function improvement as well as reinforcing functional food materials.
요구르트 제조 시 발효 기질의 일부로 보리, 옥수수, 쌀 등의 곡류, 감자, 고구마, 호박을 첨가한 연구가 이루어 졌고, 최근에는 오디 추출물, 가루녹차, 클로렐라, 쌀, 구기자, 비파 착즙액, 매실착즙액 첨가에 따른 요구르트 균주의 증식에 미치는 영향에 관한 연구가 이루어졌다. 또한 율무, 복분자즙, 염장 죽순, 알로에, 클로렐라, 배양인삼, 구기자 추출액, 쌀분말, 쑥, 단감 분말, 매실, 삼백초, 녹차와 쑥차, 자색고구마, 마늘분말 등을 첨가한 요구르트에 관한 연구를 활발히 진행하여 건강 기능성을 지닌 발효유 제품 개발이 이루어지고 있다. In the production of yogurt, research was conducted to add grains such as barley, corn, rice, potatoes, sweet potatoes, and pumpkin as part of the fermentation substrate, and recently, mulberry extract, powdered green tea, chlorella, rice, wolfberry, loquat juice, plum juice The effect of the addition on the growth of yogurt strains was studied. In addition, the research on yogurt containing yulmu, bokbunja juice, salted bamboo shoots, aloe, chlorella, cultured ginseng, wolfberry extract, rice powder, mugwort, sweet persimmon powder, plum, triticale, green tea and mugwort tea, purple sweet potato, garlic powder, etc. The development of fermented milk products with health functionalities is underway.
기능성 요구르트에 관한 종래 특허기술을 살펴보면 비만방지용 요구르트(대한민국 특허등록 제 10-0127504호), 디에이치에이 첨가 요구르트의 제조방법(대한민국 특허등록 제 10-0191121호), 알로에 첨가 요구르트의 제조방법(대한민국 특허등록 제 10-0191122호), 유산균캡슐제 요구르트 및 그 제조방법(대한민국 특허등록 제 10-0263822호), 자색고구마를 첨가한 요구르트의 제조방법(대한민국 특허등록 제 10-0362965호), 항스트레스성 국화요구르트의 제조방법(대한민국 특허등록 제 10-0379904호), 버섯을 이용한 기능성 요구르트 및 그 제조방법(대한민국 특허등록 제 10-0378154호), 항스트레스성 장미요구르트의 제조방법(대한민국 특허등록 제 10-0379901호), 효소처리한 분리대두단백질을 이용한 대두요구르트 및 그 제조방법(대한민국 특허등록 제 10-0355264호), 콩비지를 이용한 요구르트의 제조방법(대한민국 특허등록 제 10-0462424호), 인삼의 유산균발효물, 그를 함유하는 인삼 요 구르트(대한민국 특허등록 제 10-0497895호), 허브 요구르트의 제조방법(대한민국 특허등록 제 10-0641274호), 신선초 요구르트 및 그 제조방법(대한민국 특허등록 제 10-0583837호), 기능성 쌀 및 구기자를 첨가한 기능성 요구르트의 제조방법(대한민국 특허등록 제 10-0560988호), 삼백초를 함유한 요구르트의 제조방법(대한민국 특허등록 제 10-0482309호) 등이 있다.Looking at the conventional patent technology related to functional yogurt, the anti-obesity yogurt (Korean Patent Registration No. 10-0127504), the manufacturing method of HI-added yogurt (Korea Patent Registration No. 10-0191121), the manufacturing method of aloe added yogurt (Korea Patent Registration No. 10-0191122), Yogurt Lactobacillus Capsules and Manufacturing Method Thereof (Korean Patent Registration No. 10-0263822), Manufacturing Method of Yogurt Added with Purple Sweet Potato (Korea Patent Registration No. 10-0362965), Antistress Manufacturing method of sexual chrysanthemum yogurt (Korean patent registration No. 10-0379904), functional yogurt using mushrooms and manufacturing method thereof (Korean patent registration No. 10-0378154), manufacturing method of anti-stress rose yogurt (Korean patent registration no. 10-0379901), soybean yoghurt using enzyme-treated soy protein and its manufacturing method (Korean Patent Registration No. 10-0355264), soybean curd Method of manufacturing yogurt (Korean Patent Registration No. 10-0462424), Lactic acid bacteria fermentation product of Ginseng, Ginseng yogurt containing it (Korea Patent Registration No. 10-0497895), Method of manufacturing herbal yogurt (Korea Patent Registration No. 10-0641274), Sinseoncho yogurt and its manufacturing method (Korean Patent Registration No. 10-0583837), manufacturing method of functional yoghurt added functional rice and wolfberry (Korean Patent Registration No. 10-0560988), containing three hundred Yogurt production method (Korean Patent Registration No. 10-0482309).
스피루리나를 이용하여 특허 등록된 종래 기술을 살펴보면 화장재료(대한민국 특허등록 제 10-0613554), 소화기능 및 항산화기능이 강화된 생식조성물(대한민국 특허등록 제 10-0541719), 스피루리나를 포함하는 면의 제조방법(대한민국 특허등록 제10-0538431호), 변성 스피루리나 및 그 제조방법(대한민국 특허등록 제 10-0449209호), 세포막이 용해된 수용성 스피루리나 및 그의 제조방법(대한민국 특허등록 제 10-0493506호), 스피루리나의 성장 최적화 및 최대 수확을 위한 배지조성물(대한민국 특허등록 제 10-0622025), 심층수를 이용한 스피루리나의 배양 방법 및 그 배양방법으로 배양된 스피루리나 추출물(대한민국 특허등록 제 10-0697610), 스피루리나 속 조류의 생산방법(대한민국 특허등록 제 10-0704436) 등이 있으나 대부분 스피루리나의 제조방법에 관한 것으로, 스피루리나를 직접 제품에 적용한 예는 드물고, 특히 요구르트에 적용한 예는 없는 실정이다.Looking at the patented prior art using spirulina, the preparation of a cosmetic material (Korean Patent Registration No. 10-0613554), a reproductive composition with enhanced digestive and antioxidant functions (Korean Patent Registration No. 10-0541719), and a cotton comprising spirulina Method (Korean Patent Registration No. 10-0538431), Denatured Spirulina and Manufacturing Method Thereof (Korean Patent Registration No. 10-0449209), Water Soluble Spirulina Dissolved Cell Membrane and Manufacturing Method thereof (Korean Patent Registration No. 10-0493506), Medium composition for optimal growth and maximum harvest of spirulina (Korean Patent Registration No. 10-0622025), spirulina cultivation method using deep water and spirulina extract cultivated by the culture method (Korean Patent Registration No. 10-0697610), spirulina genus algae Production method (Korean Patent Registration No. 10-0704436), but most of the manufacturing method of spirulina For me, Ruri is applied directly to the product is rare, the situation is not particularly example of applying the yogurt.
스피루리나는 영양성이 풍부하고 기능성이 뛰어나지만 그동안 섭취가 불편하여 소비대상이 한정되어 있었고, 요구르트로 제조시 37±2℃에서 배양하여야 하므로 이때 유산균이 아닌 스피루리나에 포함된 유해균이 생육할 가능성이 있어 쉽게 제품화되기 어려운 문제점이 있었다. 또한 스피루리나 고유의 색과 냄새로 많은 양 의 첨가시 관능적인 품질이 저하되는 문제점이 있었다.Spirulina is rich in nutrition and excellent functionality, but the consumption is limited because of inconvenient intake, and since it should be cultured at 37 ± 2 ℃ when making yogurt, it is easy to grow harmful bacteria contained in spirulina, not lactic acid bacteria. There was a problem that is difficult to commercialize. In addition, the spirulina had a problem in that the sensory quality is degraded when a large amount is added with its own color and smell.
이에 본 발명자들은 상기 문제점들을 해결하여 보다 많은 사람들이 손쉽게 완전식품을 접할 수 있도록 하고자 스피루리나 요구르트로 제조하는 본 발명에 이르게 되었다. The present inventors have come to the present invention to manufacture the spirulina or yogurt in order to solve the above problems so that more people can easily access the complete food.
따라서, 본 발명의 목적은 생리적 활성 및 기능성이 우수한 스피루리나를 요구르트에 효과적으로 첨가하여, 건강 증진 효과가 향상되고 항산화활성 및 관능특성이 우수한 기능성 요구르트 제조방법을 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to effectively add spirulina excellent in physiological activity and functionality to yogurt, thereby providing a functional yoghurt manufacturing method with improved health promoting effect and excellent antioxidant activity and sensory properties.
본 발명의 상기 목적은 청구항 1 에 기재한 방법을 통해 스피루리나 요구르트를 제조하고, 스피루리나 첨가가 유산균에 미치는 영향 및 스피루리나 첨가량에 따른 요구르트의 이화학적, 미생물학적, 관능적 특성을 분석하여 스피루리나 첨가 요구르트가 항산화활성 및 관능특성이 우수함을 확인함으로써 달성하였다.The object of the present invention is to prepare spirulina yogurt through the method described in claim 1, and to analyze the physicochemical, microbiological and organoleptic properties of yogurt according to the amount of spirulina addition and the amount of spirulina added, Achieved by confirming excellent activity and sensory properties.
본 발명의 제조방법은 스피루리나를 가열하여 전처리하는 단계, 유원료를 사용한 유원료 베이스를 제조하고 살균하는 단계, 상기 유원료 베이스를 냉각 후 스타터 균주를 접종하고 배양하여 요구르트 베이스를 제조하는 단계, 기호성 증진을 위한 식품 첨가제 및 전처리한 스피루리나를 혼합하여 스피루리나 요구르트를 완성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. The manufacturing method of the present invention comprises the steps of pretreatment by heating the spirulina, preparing and sterilizing the milk raw material base using milk raw materials, preparing the yogurt base by inoculating and incubating the starter strain after cooling the milk raw material base, palatability Mixing food additives for promotion and pretreated spirulina is characterized in that it comprises the step of completing the spirulina yogurt.
본 발명에서 ‘유(乳)원료’ 라 함은 우유를 기본으로 하여 가공공정을 거쳐 생산한 우유 유래 제품을 말하는 것으로, 우유, 농축우유, 탈지우유, 강화우유, 환원우유, 가당연유, 무당연유, 탈지분유, 전지분유, 유청류, 생크림, 버터 등을 포함한 그룹으로 정의된다.In the present invention, "milk raw material" refers to a milk-derived product produced through a processing process on the basis of milk, milk, concentrated milk, skim milk, fortified milk, reduced milk, sweetened condensed milk, sugarless condensed milk. , Skim milk powder, whole milk powder, whey powder, fresh cream, butter, etc.
본 발명에서 ‘유원료 베이스(dairy ingredient base)’ 라 함은 상기 유원 료를 혼합하여 발효시키기 전 단계의 단독 또는 혼합물을 말한다.In the present invention, the term 'dairy ingredient base' refers to a single or mixture of the above-mentioned steps before fermentation by mixing the dairy ingredients.
본 발명에서 ‘요구르트 베이스(yogurt base)’ 라 함은 상기 유원료 베이스에 요구르트 스타터 균주를 접종하여 발효시킨 것을 말한다.In the present invention, 'yogurt base' refers to the fermented by inoculating the yogurt starter strain on the milk raw material base.
본 발명에서 ‘요구르트 스타터(starter)’ 라 함은 유원료베이스를 발효시키기 위한 유산균주를 말하는 것으로, 락토바실러스, 스트렙토코커스, 락토코커스, 비피도박테리움 등을 포함하는 그룹으로 통상 1 내지 3종의 균주를 사용한다.In the present invention, 'yogurt starter' refers to a lactic acid strain for fermenting milk raw material bases, usually 1 to 3 species, including Lactobacillus, Streptococcus, Lactococcus, Bifidobacterium, etc. Strain is used.
본 발명의 제조방법 중 스피루리나 전처리 단계는 120℃ 내지 200℃에서 10-30분간 스피루리나를 멸균하는 방법으로 수행하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 120℃에서 20분간 수행할 수 있다. 유원료를 사용하여 유원료 베이스를 제조하는 단계 중 유원료는 통상의 제조방법으로 사용되는 원유 또는 요구르트의 특성에 따라 농축우유, 비타민 등의 강화우유, 환원우유, 가당연유, 무당연유 등을 사용할 수 있다. 또한 발효유, 농후발효유, 크림발효유, 농후크림발효유 또는 발효버터유로 나뉘어지는 요구르트의 종류에 따라서 탈지분유, 전지분유, 유청류, 생크림, 버터 등의 다양한 유원료를 첨가할 수 있다. 바람직하게는 우유 70-80%중량 또는 탈지분유 1-5%를 사용하여 제조할 수 있다.The spirulina pretreatment step of the preparation method of the present invention is preferably performed by sterilizing spirulina at 120 ° C. to 200 ° C. for 10-30 minutes, and more preferably at 120 ° C. for 20 minutes. During the manufacturing of milk raw material base using milk raw materials, milk raw materials may be enriched milk, reduced milk, sweetened condensed milk, sugar-free condensed milk, etc. according to the characteristics of raw milk or yogurt, which are used in the conventional manufacturing method. Can be. In addition, depending on the type of yogurt is divided into fermented milk, rich fermented milk, cream fermented milk, rich cream fermented milk or fermented butter oil, various milk ingredients such as skim milk powder, whole milk powder, whey, fresh cream, butter and the like may be added. Preferably it can be prepared using 70-80% milk or 1-5% skim milk powder.
상기 요구르트 베이스의 살균은 호상요구르트의 경우 90 내지 100℃에서 10 내지 20분간 수행하는 것이 바람직하며, 액상(드링크)요구르트의 경우에는 저온단시간살균(LTLT; 62 내지 65℃에서 30분간 살균), 고온단시간살균(HTST; 72 내지 75℃에서 15 내지 16초 살균) 또는 초고온살균(UHT; 135℃에서 1초이상) 중 어느 하나를 선택하여 살균함이 바람직하다. Sterilization of the yogurt base is preferably carried out for 10 to 20 minutes at 90 to 100 ℃ in the case of staple yogurt, low-temperature short-time sterilization (LTLT; 30 minutes at 62 to 65 ℃), high temperature in the case of liquid (yogurt) yogurt It is preferable to sterilize by selecting either short time sterilization (HTST; 15 to 16 seconds sterilization at 72 to 75 ° C.) or ultra high temperature sterilization (UHT; 1 second or more at 135 ° C.).
본 발명의 스타터 균주는 통상적인 요구르트에 사용되는 균주 중 어느 하나 또는 그 이상을 선택하여 사용할 수 있다. 그 대표적인 것으로 락토바실러스 불가리쿠스(Lactobacillus bulgaricus), 락토바실러스 카세이(Lactobacillus casei), 락토바실러스 액시도필러스(Lactobacillus acidophilus), 스트렙토코서스 써모필러스(Streptococcus thermophilus), 카노박테리움 펀디쿰(Carnobacterium fundicum), 카노박테리움 알터펀티쿰(Carnobacterium alterfundicum), 아토포비움 리마에(Atopobium rimae), 아토포비움 파르불루스(Atopobium parvulus), 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis), 락토코커스 크레모리스(Lactococcus cremoris), 페디오코커스 세레비시아에(Pediococcus cereviciae), 테트라제노코커스 할로필러스(Tetragenococcus halopilus), 류코노스톡 메젠테로이데스(Leuconostoc mesenteroides), 류코노스톡 시트로보룸(Leuconostc citrovorum), 비피도박테리움(Bifidobacterium) 등을 들 수 있다. 바람직하게는 스트렙토코커스 써모필러스, 락토바실러스 액시도필러스, 락토바실러스 불가리쿠스 균주 중 어느 하나 이상을 함유하는 스타터를 사용할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 스트렙토코서스 써모필러스 및 락토바실러스 액시도필러스를 혼합하여 사용할 수 있다. Starter strain of the present invention can be used to select any one or more of the strains used in conventional yogurt. The representative one is Lactobacillus bulgaricus ), Lactobacillus casei ), Lactobacillus acidophilus ), Streptococcus thermophilus ), Carnobacterium fundicum ), Carnobacterium the alterfundicum), Ato Po Away Lima (Atopobium rimae ), Atopobium parbulus parvulus ), Lactococcus lactis ), Lactococcus the cremoris), Lactococcus Peddie Oh Celebi Asia (Pediococcus cereviciae ), Tetragenococcus halopilus ), Leuconostoc mesenteroides , Leuconostc citrovorum ), Bifidobacterium , and the like. Preferably, a starter containing any one or more of Streptococcus thermophilus, Lactobacillus axidophilus, and Lactobacillus vulgaris strains may be used, and more preferably, Streptococcus thermophilus and Lactobacillus axidophiles Can be used in combination.
본 발명의 제조방법 중 스피루리나 첨가량은 기능성에 따라 0.01 중량% 내지 5 중량%를 첨가할 수 있으며, 바람직하게는 0.25 중량% 내지 1 중량%를 첨가할 수 있으며, 더 나은 제품을 얻기 위하여 더욱 바람직하게는 0.25%를 첨가할 수 있다. In the preparation method of the present invention, the amount of spirulina added may be added in an amount of 0.01% by weight to 5% by weight, preferably 0.25% by weight to 1% by weight, and more preferably in order to obtain a better product. 0.25% may be added.
또한 기호성을 높이기 위한 첨가제로 딸기, 사과, 배 등의 과일퓨레 또는 시럽류 또는 각종 조미성분 등을 가할 수 있으며, 요구르트의 안정성을 높이기 위한 펙틴, 구아검, 카라기난, 젤라틴, 잔탄검, 로커스트콩검, 메틸셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스, 전분 등의 통상적으로 사용되는 천연 및 합성 안정제를 부가하여 첨가할 수 있다. 또한 풍미를 증진시키기 위한 향미제 등을 첨가할 수 있고, 감미도를 높이기 위한 설탕, 올리고당, 물엿, 과당 등의 통상적인 당류 또는 시트르산과 같은 산미제를 부가적으로 첨가하여 제조할 수 있다.In addition, it is possible to add fruit puree or syrups or various seasoning ingredients such as strawberries, apples, and pears as an additive to enhance palatability, and to increase the stability of yogurt, pectin, guar gum, carrageenan, gelatin, xanthan gum, locust bean gum, methyl Commonly used natural and synthetic stabilizers such as cellulose, carboxymethyl cellulose, starch and the like may be added and added. In addition, a flavoring agent may be added to enhance the flavor, and a conventional sugar such as sugar, oligosaccharide, starch syrup, fructose or the like may be prepared by additionally adding an acidulant such as citric acid.
또한 본 발명은 상기의 방법에 의하여 제조된 항산화활성을 갖는 유산균 함유 스피루리나 요구르트 조성물을 제공함을 특징으로 한다.In another aspect, the present invention is characterized by providing a lactic acid bacteria-containing spirulina yogurt composition having an antioxidant activity prepared by the above method.
본 발명은 상기의 방법으로 제조된 요구르트를 산업적으로 즉각 이용가능하고, 기존 시중 판매 제품들보다 월등히 개선된 세부화된 기능성 스피루리나 요구르트의 제조 방법을 제시함을 특징으로 한다.The present invention is characterized by a method for producing a detailed functional spirulina yogurt, which is an industrially available yogurt prepared by the above method, and is much improved over existing commercial products.
이는 스피루리나 첨가가 유산균의 증식 및 산 생성에 미치는 영향을 조사하여 스피루리나에 적합한 유산균주 및 배양방법을 결정하고, 이화학적, 미생물학적, 관능적 특성 분석을 통하여 최적의 조건을 제시함으로써 달성하였다. This was accomplished by investigating the effect of spirulina addition on the proliferation and acid production of lactic acid bacteria, determining the suitable lactic acid strains and culture methods, and suggesting optimal conditions through physicochemical, microbiological and organoleptic characterization.
본 발명은 항산화활성을 갖는 스피루리나 함유 요구르트 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 종래 스피루리나의 고유 풍미로 인한 제품 적용의 어려움을 스피루리나의 가열처리에 의하여 개선하고, 스피루리나의 질병 예방 및 면역능 증진 효과를 요구르트의 기능성과 접목하여 시너지작용을 제공하는 뛰어난 효과가 있다. 또한 스피루리나 첨가에 따른 생육이 우수한 유산균을 밝히고, 적절한 스피루리나 첨가량을 탐색하여, 시중 판매 제품보다 이화학적, 미생물학적, 관능적 특성이 뛰어난 산업적으로 응용가능한 기능성 요구르트의 제조방법을 제공하므로 식품산업 분야에서 매우 뛰어난 발명이라 할 것이다.The present invention relates to a spirulina-containing yogurt having an antioxidant activity and a method for manufacturing the same, which improves the difficulty of applying a product due to the inherent flavor of the conventional spirulina by heat treatment of spirulina, and improves the effect of preventing spirulina disease and improving immunity of the yogurt. In combination with functionality, there is an excellent effect of providing synergy. In addition, by identifying the lactic acid bacteria excellent in growth by adding spirulina and searching for the appropriate amount of spirulina, it provides a method of producing functionally applicable functional yoghurt with superior physicochemical, microbiological and organoleptic properties than commercial products. It is an excellent invention.
이하 본 발명이 구체적인 방법을 실시예를 들어 상세히 설명하고자 하지만 본 발명의 권리범위는 이들 실시예에만 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples, but the scope of the present invention is not limited only to these examples.
실시예Example 1 : 원료, 균주의 준비 1: preparation of raw materials, strains
본 발명에 사용한 스피루리나는 (주)이에스바이오텍에서 공급받아 사용하였으며, 스피루리나의 영양성분은 표 1에 나타내었다. Spirulina used in the present invention was supplied from ES Biotech Co., Ltd., and the nutritional components of spirulina are shown in Table 1.
또한 원유 및 각종 첨가제 등은 통상적으로 판매되는 제품을 사용하였다. 또한 본 발명의 요구르트 스타터로는 락토바실러스 불가리쿠스(Lactobacillus bulgaricus), 락토바실러스 카세이(Lactobacillus casei), 락토바실러스 액시도필러스(Lactobacillus acidophilus), 스트렙토코서스 써모필러스(Streptococcus thermophilus), 카노박테리움 펀디쿰(Carnobacterium fundicum), 카노박테리움 알터펀티쿰(Carnobacterium alterfundicum), 아토포비움 리마에(Atopobium rimae), 아토포비움 파르불루스(Atopobium parvulus), 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis), 락토코커스 크레모리스(Lactococcus cremoris), 페디오코커스 세fp비시아에(Pediococcus cereviciae), 테트라제노코커스 할로필러스(Tetragenococcus halopilus), 류코노스톡 메젠테로이데스(Leuconostoc mesenteroides), 류코노스톡 시트로보룸(Leuconostc citrovorum), 비피도박테리움(Bifidobacterium)을 사용하였 으며, 이 중 실험을 통하여 유산균 생육 특성이 우수한 3종인 스트렙토코커스 써모필러스(Streptococcus thermophilus), 락토바실러스 액시도필러스(Lactobacillus acidophilus ) 및 락토바실러스 불가리쿠스(Lactobacillus bulgaricus)를 선택하였다. 본 발명에서의 실시예에 나타낸 3종 외에 특정 유산균을 사용하여도 당업자라면 용이하게 스피루리나 요구르트를 제조할 수 있다.In addition, crude oil and various additives, etc. used a commonly sold product. In addition, the yogurt starter of the present invention is Lactobacillus vulgaris (Lactobacillus bulgaricus), Lactobacillus casei (Lactobacillus casei), Lactobacillus axidophilus (Lactobacillus acidophilus), Streptococcus thermophilus (Streptococcus thermophilus), Canobacterium pundicum (Carnobacterium fundicum), Canobacterium alterfunctum (Carnobacterium alterfundicum), Atopovium LimaAtopobium rimae), Atopovium parbulus (Atopobium parvulus), Lactococcus lactis (Lactococcus lactis), Lactococcus Cremoris (Lactococcus cremoris), Pediocaucus cefpsia (Pediococcus cereviciae), Tetragenococcus halophilus (Tetragenococcus halopilus), Leukonostock megeneteroides (Leuconostoc mesenteroides), Ryukono Stock Citroborum (Leuconostc citrovorum), Bifidobacterium (Bifidobacterium), And among them, three kinds of Streptococcus thermophilus (L. pylori) having excellent growth characteristicsStreptococcus thermophilus),Lactobacillus axidophilus (Lactobacillus acidophilus ) And Lactobacillus vulgaris (Lactobacillus bulgaricus)Was selected. Spirulina and yogurt can be easily produced by those skilled in the art by using specific lactic acid bacteria in addition to the three kinds shown in the examples in the present invention.
유산균은 한국생명공학연구원 생물자원센터로부터 분양받아 사용하였으며 그 중 상기 대표적 유산균은 표 2에 나타내었다. 유산균주는 121℃에서 15분간 고압멸균된 MRS 브로쓰(Difco 0881, USA) 배지에서 37℃에서 18시간 가량 2회 계대 배양한 후 121℃에서 15분간 고압멸균된 10%(w/v) 탈지우유(Difco, USA) 배지에 접종하여 사용하였다. 이하 실시예 3에서의 요구르트의 제조에는 유산균주를 동결건조하여 사용하였다. Lactic acid bacteria were distributed from the Korea Institute of Bioscience and Biotechnology, and used. Among the representative lactic acid bacteria are shown in Table 2. The lactic acid bacteria were subcultured twice at 37 ° C. for 18 hours in autoclaved MRS broth (Difco 0881, USA) medium at 121 ° C. for 15 minutes and then autoclaved 10% (w / v) skim milk at 121 ° C. for 15 minutes. (Difco, USA) was used to inoculate the medium. In the preparation of the yoghurt in Example 3 below, the lactic acid strain was used by lyophilization.
실시예Example 2 : 스타터 유산균 및 2: starter lactic acid bacteria and 스피루리나Spirulina 첨가량 결정 Determine amount of addition
최적의 스피루리나 요구르트를 제조하기 위하여 스타터 유산균을 결정하고 스피루리나의 첨가량을 판단하고자 하였다.In order to prepare an optimal spirulina yogurt, starter lactic acid bacteria were determined and the amount of spirulina added was determined.
스타터 유산균의 결정Starter Lactobacillus Crystals
스타터로 사용할 최적의 유산균주를 결정하기 위하여 하기의 방법으로 실험을 수행하였다. 스피루리나 첨가가 유산균의 생육에 대하여 미치는 효과를 살펴보고자, 멸균된 10%(w/v) 탈지우유 배지에 스피루리나 무첨가군(Control)과 첨가군(SP 1%)으로 농도를 달리한 후 계대 배양한 유산균주를 단독균주 또는 혼합균주로 접종하였다. 단독균주인 경우에는 각각 2%(v/v)씩 접종하였고, 혼합균주인 경우에는 각 균주를 1:1의 비율로 2%(v/v) 접종하여 37℃에서 15시간 배양하면서 시간별(0, 3, 6, 9, 12, 15시간)로 pH, 적정산도 및 유산균수를 측정하였다. In order to determine the optimal lactic acid strain to be used as a starter was carried out by the following method. To examine the effect of spirulina on the growth of lactic acid bacteria, subcultured in sterile 10% (w / v) skim milk medium with spirulina-free (Control) and added (SP 1%) Lactic acid strains were inoculated with single strains or mixed strains. In case of single strain, 2% (v / v) was inoculated respectively, and in case of mixed strain, 2% (v / v) of each strain was inoculated at a ratio of 1: 1 and incubated at 37 ℃ for 15 hours. , 3, 6, 9, 12, 15 hours), pH, titratable acidity and the number of lactic acid bacteria was measured.
가) pH 및 적정산도 결과A) pH and titratable acidity results
스피루리나 원말을 탈지우유 배지에 첨가하여 배양하면서 대조구와 비교 관찰한 결과 대조구(◇) 및 첨가구(■) 각각의 pH 변화는 도 2a 내지 2c 및 3a 내지 3b에, 적정산도의 변화는 도 4a 내지 4c 및 5a 내지 5b에 나타내었다.As a result of observing the spirulina powder in skim milk medium and culturing it, the pH change of the control (◇) and the addition (■) was respectively in FIGS. 2A to 2C and 3A to 3B, and the change in titratable acidity was shown in FIGS. 4c and 5a to 5b.
도 2 내지 5에 나타낸 바와 같이, 단독균주의 경우, 스트렙토코커스 써모필러스는 배양 6시간 후에 대조구는 pH 6.50, 스피루리나 첨가구는 pH 5.77로 약간 낮게 나타났고, 적정산도는 대조구 0.29%, 첨가구 0.62%로 높은 결과를 보였으며, 락토바실러스 불가리쿠스는 배양 9시간부터 스피루리나 첨가구와 대조구의 pH가 각각 5.95, 5.43이고, 적정산도는 0.32%, 0.95%로 비슷한 경향을 보여 스피루리나가 유산균 발효 과정에서 산 생성을 촉진하는 것을 알 수 있었다. 락토바실러스 액시도필러스는 배양 12시간 이후에 대조구와 첨가구의 pH와 적정산도가 차이가 나타난 것으로 보아 스피루리나 첨가에 의한 증식 효과가 미비하게 나타난 것으로 보여진다.As shown in Fig. 2 to 5, after 6 hours of culture, Streptococcus thermophilus showed a slightly lower pH of 6.50 and spirulina added pH 5.77, and titratable acidity 0.29%, 0.62% added, respectively. Lactobacillus vulgaris showed a similar tendency with pH of 5.95 and 5.43, and titratable acidity of 0.32% and 0.95%, respectively, from 9 hours of culture. It was found to promote. Lactobacillus axidophilus showed a difference in pH and titratable acidity of the control and the addition after 12 hours of incubation.
혼합균주의 경우, 스트렙토코커스 써모필러스 + 락토바실러스 불가리쿠스는 배양 6시간 후 대조구의 pH 6.07보다 낮은 5.35를 보였고, 적정산도는 대조구(0.44%)보다 높은 0.77%를 나타내어 단독 및 혼합 균주 중에서 젖산의 생성 속도가 가장 빠른 것으로 나타났다. 스트렙토코커스 써모필러스 + 락토바실러스 액시도필러스는 배양 6시간 후 대조구와 첨가구의 pH가 각각 6.46, 5.81로 첨가구의 pH가 낮게 나타났고, 산도는 각각 0.31%, 0.54%로 나타났으나 스트렙토코커스 써모필러스 + 락토바실러스 불가리쿠스 복합균주 보다는 젖산의 생성 속도가 빠르게 진행되지 않았다. For the mixed strains, Streptococcus thermophilus + Lactobacillus vulgaris showed 5.35 lower than pH 6.07 of the control after 6 hours of incubation, and titratable acidity was 0.77% higher than the control (0.44%). It was found that the rate of generation was the fastest. After 6 hours of incubation, Streptococcus thermophilus + Lactobacillus axidophilus had a low pH of the control and the control group with 6.46 and 5.81, respectively, and the acidity was 0.31% and 0.54%, respectively. The production rate of lactic acid did not proceed faster than that of the Philus + Lactobacillus vulgaris complex strain.
본 발명의 실시 결과, 단독배양 할 때보다 혼합배양을 하는 경우에 젖산의 생성이 빠르게 진행되는 것을 알 수 있었고, 특히, 스트렙토코커스 써모필러스와 락토바실러스 액시도필러스를 함께 배양하면 두 젖산균 간에 공생효과가 있어 산 생성이 촉진된다는 것을 밝혀내었다. As a result of the present invention, it was found that lactic acid production proceeded more rapidly in the mixed culture than in the single culture. In particular, when the Streptococcus thermophilus and Lactobacillus axidophyllus were cultured together, symbiosis between the two lactic acid bacteria was achieved. It has been found to be effective in promoting acid production.
이는 혼합배양으로 균주간의 상호보완적인 상승작용이 있어서 유산균의 성장 및 젖산의 생성 등을 증진시켜 배양시간이 단축될 뿐만 아니라 유용한 대사산물의 생성에도 유리하게 작용하기 때문에 요구르트의 품질 향상 효과가 나타나는 것으로 보인다.This is a mixed culture, complementary synergism between strains to promote the growth of lactic acid bacteria and lactic acid production, not only shorten the incubation time, but also beneficial to the production of useful metabolites appear to improve the quality of yogurt see.
나) 유산균수 결과B) Lactobacillus count result
스피루리나 첨가에 의한 스트렙토코커스 써모필러스, 락토바실러스 불가리쿠스, 락토바실러스 액시도필러스 등의 유산균 증식에 미치는 영향을 조사한 결과는 표 3 내지 7에 나타내었다.The effects of spirulina addition on the growth of lactic acid bacteria such as Streptococcus thermophilus, Lactobacillus bulgaricus, and Lactobacillus axidophilus were shown in Tables 3 to 7.
단독 균주의 경우, 스트렙토코커스 써모필러스는 표 3에서와 같이 배양 6시간 후 대조구(1.5×107 CFU/mL)에 비하여 스피루리나 첨가구(2.2×107 CFU/mL)에서는 다소 빠른 성장을 보였다.In the case of a single strain, Streptococcus thermophilus showed a rather rapid growth in the spirulina added group (2.2 × 10 7 CFU / mL) compared to the control (1.5 × 10 7 CFU / mL) after 6 hours of culture as shown in Table 3.
락토바실러스 불가리쿠스는 표 4에서와 같이 스피루리나 첨가구는 배양 6시간까지 대조구(1.4×108 CFU/mL) 보다 약간 낮은 균수(9.3×107 CFU/mL)를 나타내었으나 배양 9시간에는 대조구(6.3×108 CFU/mL) 보다 첨가구(1.1×109 CFU/mL)가 높은 균수를 나타내고 배양 15시간까지도 대조구(8.9×108 CFU/mL)에 비해 첨가구(3.4×109 CFU/mL)의 균수가 높게 나타났다.As shown in Table 4, Lactobacillus vulgaris showed a slightly lower bacterial count (9.3 × 10 7 CFU / mL) than the control (1.4 × 10 8 CFU / mL) until 6 hours of cultivation, but the control (6.3) The number of additions (1.1 × 10 9 CFU / mL) was higher than that of × 10 8 CFU / mL, and even up to 15 hours of culture, the additions (3.4 × 10 9 CFU / mL) were compared to the control (8.9 × 10 8 CFU / mL). ) Showed a high bacterial count.
표 5에 나타낸 락토바실러스 액시도필러스는 스트렙토코커스 써모필러스와 비슷한 균수 증식 속도를 보였으며 배양 3시간까지는 대조구(1.2×106 내지 1.6×106 CFU/mL)와 첨가구(1.6×106 내지 2.0×106 CFU/mL) 모두 균수의 변화가 거의 나타나지 않고 배양 6시간부터 대조구(2.1×107 CFU/mL)에 비해 첨가구(4.2×107 CFU/mL)가 약간 높게 나타났다.Lactobacillus axidophilus shown in Table 5 showed a similar bacterial growth rate to Streptococcus thermophilus, and the control (1.2 × 10 6 to 1.6 × 10 6 CFU / mL) and the addition (1.6 × 10 6 to) were cultured up to 3 hours. 2.0 x 10 6 CFU / mL showed little change in the number of bacteria, and the addition (4.2 × 10 7 CFU / mL) was slightly higher than the control (2.1 × 10 7 CFU / mL) from 6 hours of incubation.
혼합 균주의 경우, 스트렙토코커스 써모필러스 + 락토바실러스 불가리쿠스는 표 6에서와 같이 배양 6시간까지는 대조구(1.0×106 내지 4.0×106 CFU/mL)와 첨가구(1.0×106 내지 2.5×106 CFU/mL)의 균수 차이가 나타나지 않았으나 배양 9시간에 대조구(4.1×107 CFU/mL)에 비하여 스피루리나 첨가구(1.1×108 CFU/mL)에서 급격하게 균수가 증식되고 유산균주 중에서 가장 빠른 생육 속도를 나타내었고 배양 15시간까지 대조구 9.0×108 CFU/mL, 첨가구 2.3×109 CFU/mL로 유산균주 중에서 가장 높은 균수를 보였다.For the mixed strains, Streptococcus thermophilus + Lactobacillus vulgaris is a control (1.0 × 10 6 to 6 hours until
또한 스트렙토코커스 써모필러스 + 락토바실러스 액시도필러스는 배양 3시간까지 대조구와 스피루리나 첨가구의 차이가 나타나지 않았으며 배양 6시간부터 최종 배양까지 대조구(2.3×107 내지 6.3×108 CFU/mL)에 비해 첨가구(5.5×107 내지 1.2×109 CFU/mL)의 생균수가 비교적 높은 경향을 보여 증식 속도가 빠른 것으로 나타났다.Also, Streptococcus thermophilus + Lactobacillus axidophilus did not show any difference between the control and spirulina supplements until 3 hours of culture and the control (2.3 × 10 7 to 6.3 × 10 8 CFU / mL) from 6 hours to the final culture. Compared to the addition group (5.5 × 10 7 to 1.2 × 10 9 CFU / mL) showed a relatively high number of viable cells showed a rapid growth rate.
본 발명의 실시 결과, 스피루리나의 첨가에 의해 유산균 단독 또는 혼합 균주의 증식이 촉진되었으며, 스트렙토코커스 써모필러스와 락토바실러스 불가리쿠스 혼합균주의 유산균 증식 효과가 가장 좋다는 것을 밝혀내었다.As a result of the present invention, the growth of lactic acid bacteria alone or mixed strains was promoted by the addition of spirulina, and it was found that the lactic acid bacteria growth effect of the Streptococcus thermophilus and Lactobacillus bulgaricus mixed strains was the best.
본 실험을 통하여 스트렙토코커스 써모필러스와 락토바실러스 액시도필러스 혼합균주를 스타터 균주로 결정하였고 이하 실시예에 적용하였다.Through this experiment, Streptococcus thermophilus and Lactobacillus axidophyllus mixed strains were determined as starter strains and applied to the following examples.
스피루리나Spirulina 첨가량 결정 Determine amount of addition
스피루리나 첨가량에 따른 유산균 생육에 미치는 효과를 살펴보기 위하여 스피루리나를 농도별(0%, 1%, 2%, 3%)로 멸균된 10%(w/v) 탈지우유배지에 첨가한 후 계대 배양한 유산균주 스트렙토코커스 써모필러스와 락토바실러스 불가리쿠스를 1:1의 비율로 2%(v/v) 접종하여 37℃에서 15시간 배양하면서 시간별(0, 3, 6, 9, 12, 15시간)로 pH, 적정산도 및 유산균수를 측정하였다.To investigate the effect of spirulina on the growth of lactic acid bacteria in different amounts of spirulina, spirulina was added to sterilized 10% (w / v) skimmed milk medium at different concentrations (0%, 1%, 2%, 3%), followed by subculture. Lactobacillus Streptococcus Thermophilus and Lactobacillus Bulgaricus were inoculated at a ratio of 2% (v / v) at a ratio of 1: 1 and incubated at 37 ° C for 15 hours (0, 3, 6, 9, 12, 15 hours) pH, titratable acidity and the number of lactic acid bacteria were measured.
가) pH 및 산도PH and pH
스피루리나 원말을 각각 1%, 2%, 3% 첨가하여 스트렙토코커스 써모필러스와 락토바실러스 불가리쿠스 혼합균주를 접종하여 37℃에서 15시간 배양하면서 pH와 적정산도의 변화는 도 6과 도 7에 나타내었다. ◆는 대조구를, □ 는 SP 1%를, ▲는 SP 2%를, ×는 SP 3%를 나타낸다.1%, 2%, and 3% of spirulina was inoculated to inoculate Streptococcus thermophilus and Lactobacillus vulgaris mixed strains and incubated at 37 ° C. for 15 hours to show changes in pH and titratable acidity. . ◆ indicates control, □ indicates SP 1%, ▲ indicates
도 6 및 7에서 나타낸 바와 같이, 배양 0시간에는 대조구와 스피루리나 1%, 2%, 3%의 pH가 각각 6.31, 6.34, 6.44, 6.49로 나타났으며, 배양 초기 대조군의 pH가 더 높은것은 스피루리나가 알칼리성 식품이기 때문에 스피루리나 첨가 농도가 높아질수록 pH가 높게 나타난 것으로 사료된다. 하지만 유산균 성장에 따라, 배양 3시간에는 스피루리나 1% 첨가구의 pH가 가장 많이 낮아졌으나, 배양 9시간부터 15시간까지 대조구 pH가 4.84에서 4.50으로 하락한데 비하여 스피루리나 첨가구의 pH는 4.35 내지 4.72 범위로 대조구보다 낮은 pH를 나타내었다.As shown in FIGS. 6 and 7, the pH of the control and spirulina 1%, 2%, and 3% was 6.31, 6.34, 6.44, and 6.49, respectively, and the higher pH of the initial control group was found to be spirulina at 0 hours of culture. Is an alkaline food, so the higher the spirulina concentration, the higher the pH. However, according to the growth of lactic acid bacteria, the pH of the spirulina 1% added group was the lowest at 3 hours of cultivation, but the control pH decreased from 4.84 to 4.50 from 9 hours to 15 hours of cultivation, whereas the pH of the spirulina added group was 4.35 to 4.72. Lower pH was shown.
또한 적정산도는 배양 3시간까지는 대조구(0.18%)와 스피루리나 첨가구(0.19 내지 0.22%) 사이에 큰 차이를 보이지 않았으나 배양 9시간에 스피루리나 3% 첨가구의 적정산도가 0.78%로 가장 높게 나타났고 배양 시간이 경과함에 따라 스피루리나 첨가 농도가 높아질수록 적정산도가 높아져 산 생성이 촉진되는 것을 알 수 있었다.The titratable acidity was not significantly different between control (0.18%) and spirulina added (0.19 to 0.22%) until 3 hours of cultivation, but the titratable acidity of
나) 유산균수B) Lactic acid bacteria count
스피루리나 원말의 첨가 농도(1%, 2%, 3%)에 의한 스트렙토코커스 써모필러스와 락토바실러스 불가리쿠스 혼합균주의 유산균 증식에 미치는 영향을 조사한 결과는 표 8에 나타내었다.The results of investigating the effect of spirulina powder on lactic acid bacteria growth of Streptococcus thermophilus and Lactobacillus vulgaris mixed strains by the concentrations of 1%, 2% and 3% are shown in Table 8.
배양 3시간에는 대조구(2.4×106 CFU/mL)보다 스피루리나 첨가구(3.2×106 내지 3.9×106 CFU/mL)가 약간 높은 균수를 나타냈으나 첨가구 사이에는 큰 차이가 보이지 않았다. 대조구에 비해 스피루리나 첨가구가 균수 증식을 빠르게 나타내어 스피루리나 1%와 2% 첨가구는 배양 12시간 후 각각 6.4×108 CFU/mL, 1.5×109 CFU/mL로 최대 균수를 보였으며, 3% 첨가구는 배양 15시간 후 1.3×109 CFU/mL로 최대 균수를 나타냈다. 15시간 배양 후에는 균수가 약간씩 감소하는 경향을 나타내는 것으로 보아 배양 시간이 15시간 경과한 후에는 유산균주의 증식이 활발히 이루어지지 않으므로 적정 발효 시간은 12시간 전후가 적당한 것으로 보인다.At 3 hours of incubation, the spirulina addition group (3.2 × 10 6 to 3) was higher than the control (2.4 × 10 6 CFU / mL). 3.9 × 10 6 CFU / mL) showed a slightly higher bacterial count, but there was no significant difference between the groups. The spirulina added group showed faster bacterial growth than the control group, and the spirulina 1% and 2% added cells showed the maximum bacterial counts of 6.4 × 10 8 CFU / mL and 1.5 × 10 9 CFU / mL, respectively, after 12 hours of incubation. The spheres showed a maximum bacterial count of 1.3 × 10 9 CFU / mL after 15 hours of culture. After 15 hours of incubation, the number of bacteria showed a tendency to decrease slightly. Therefore, after 15 hours of incubation, the growth of lactic acid strains was not actively performed.
본 발명의 실시 결과, 스피루리나는 스트렙토코커스 써모필러스와 락토바실러스 불가리쿠스 혼합균주의 배양 초기에 유산균의 생육에 영향을 미쳐 생육이 촉진되어 산 생성과 생균수를 증가시키는 것을 알 수 있었다. 이것은 유산균은 제한된 생합성 능력을 지니고 있어 아미노산, 비타민, 퓨린, 피리미신(pyrimicine) 등의 복합 영양소를 필요로 하는데, 스피루리나 원말에는 양질의 단백질과 다양한 아미노산, 비타민 및 무기질이 함유되어 있기 때문에 스피루리나 첨가에 의해 유산균의 초기 생육이 촉진되었던 것으로 보인다.As a result of the present invention, it was found that spirulina affects the growth of lactic acid bacteria in the early stage of culture of the Streptococcus thermophilus and Lactobacillus bulgaricus strains, thereby promoting acid growth and increasing the number of live cells. This is because lactic acid bacteria have limited biosynthetic capacity and require complex nutrients such as amino acids, vitamins, purines, and pyrimicine. Spirulina or raw material contains high-quality protein and various amino acids, vitamins and minerals. It seems that the early growth of lactic acid bacteria was promoted.
본 실험의 결과 스피루리나 첨가량이 높을수록 유산균의 생육이 촉진되는 긍정적 영향을 가진다는 것을 확인하였다. 다만 첨가량이 높아질수록 관능적 특성이 떨어질 우려가 있는바 관능 평가를 통하여 최적의 스피루리나 함량을 결정하기로 하였다.As a result of this experiment, it was confirmed that the higher the amount of spirulina added has a positive effect of promoting the growth of lactic acid bacteria. However, the higher the amount of addition, there is a risk of deterioration of the sensory properties bar through the sensory evaluation was to determine the optimal spirulina content.
실시예Example 3 : 3: 스피루리나Spirulina 첨가 요구르트의 제조 Preparation of Added Yogurt
스피루리나 첨가 요구르트를 다음과 같은 단계로 제조하였다. : 스피루리나를 전처리하는 단계, 유원료 베이스를 제조하는 단계, 상기 유원료 베이스에 스타터 균을 접종하고 배양하여 요구르트 베이스를 제조하는 단계, 상기 요구르트 베이스에 기호성 및 품질 향상을 위한 첨가제 및 전처리한 스피루리나를 혼합하여 스피루리나 요구르트를 완성하는 단계. Spirulina added yogurt was prepared in the following steps. : Pretreatment of spirulina, preparing a milk raw material base, inoculating and culturing the starter bacteria in the milk raw material base to prepare a yogurt base, additives for improving palatability and quality in the yogurt base and pretreated spirulina Mix to complete spirulina or yogurt.
상기 제조방법 중 요구르트 스타터 균주는 실시예 2에서 선택된 스트렙토코커스 써모필러스 및 락토바실러스 불가리쿠스를 혼합하여 사용하였으며, 스피루리나 첨가 요구르트의 품질특성 및 기능성을 평가하기 위하여 스피루리나 첨가량을 0.25, 0.5 및 1%로 조정하여 각각 요구르트를 제조하였다. 제조방법은 도 1에 간략하게 도식하였고 이를 상세히 설명하면 하기와 같다. The yogurt starter strain in the preparation method was used by mixing the Streptococcus thermophilus and Lactobacillus vulgaris selected in Example 2, the amount of spirulina added 0.25, 0.5 and 1% to evaluate the quality characteristics and functionality of spirulina added yogurt Each yogurt was prepared by adjusting with. The manufacturing method is briefly illustrated in FIG. 1 and described in detail as follows.
스피루리나Spirulina 전처리 단계 Pretreatment stage
요구르트 제조에 앞서 스피루리나 분말을 120℃에서 20분간 멸균하였다. 이 과정을 통하여 요구르트로의 유해균의 도입을 방지하고 스피루리나 고유의 불쾌한 맛과 향을 감소시키며, 또한 유산균이 쉽게 스피루리나 영양성분을 이용할 수 있도록 도와주는 효과를 기대할 수 있다.Prior to yogurt preparation, spirulina powder was sterilized at 120 ° C. for 20 minutes. Through this process, it is possible to prevent the introduction of harmful bacteria into yogurt, reduce the inherent unpleasant taste and aroma of spirulina, and also to help the lactic acid bacteria to easily use spirulina or nutritional ingredients.
유원료Milk raw materials 베이스 제조 단계 Base manufacturing step
표 9에 나타난 바와 같이, 탈지우유분말 3.24%와 우유 76.76, 76.51, 76.26 및 75.76%를 각각 혼합하여 유원료 베이스를 제조하였다. 당업자라면 요구르트의 특성을 고려하여 원유 및 탈지분유를 대체하거나 부가하여 농축우유, 비타민 등의 강화우유, 환원우유, 가당연유 또는 무당연유 등을 사용하여 제조할 수 있고, 그 외에도 전지분유, 유청류, 생크림, 버터 등의 다양한 유원료를 사용하여 상기 유원료 베이스를 제조할 수 있다. As shown in Table 9, 3.24% skim milk powder and milk 76.76, 76.51, 76.26 and 75.76% were mixed to prepare a milk raw material base. Those skilled in the art may substitute for or add crude milk and skim milk powder in consideration of the characteristics of yogurt, and may use concentrated milk, fortified milk such as vitamins, reduced milk, sweetened condensed milk, or sugar-free condensed milk, etc. In addition, whole milk powder, whey products Various dairy ingredients, such as fresh cream and butter, may be used to prepare the dairy material base.
상기 유원료 베이스를 100℃에서 20분간 살균처리하였다. 당업자라면 요구르트 베이스의 살균은 호상요구르트의 경우 90 내지 100℃에서 10 내지 20분간 수행할 수 있으며, 액상(드링크)요구르트의 경우에는 저온단시간살균(LTLT; 62 내지 65℃에서 30분간 살균), 고온단시간살균(HTST; 72 내지 75℃에서 15 내지 16초 살균) 또는 초고온살균(UHT; 135℃에서 1초이상) 중 어느 하나를 선택하여 동일한 살균효과를 얻을 수 있다. 스타터 균주 접종을 위하여 상기 유원료 베이스를 38 내지 42℃로 냉각하였다. The dairy base was sterilized at 100 ° C. for 20 minutes. Those skilled in the art can sterilize the yogurt base for 10 to 20 minutes at 90 to 100 ℃ in the case of staple yogurt, low temperature short-time sterilization (LTLT; 30 minutes at 62 to 65 ℃), high temperature in the case of liquid (yogurt) yogurt The same sterilization effect can be obtained by selecting either short time sterilization (HTST; 15 to 16 seconds sterilization at 72 to 75 ° C.) or ultra high temperature sterilization (UHT; more than 1 second at 135 ° C.). The dairy base was cooled to 38-42 ° C. for starter strain inoculation.
요구르트 베이스의 제조 : 스타터 균주 접종 및 배양Preparation of Yogurt Base: Starter Strain Inoculation and Culture
상기 유원료 베이스에 동결건조된 스타터균주를 각각 1% 씩 접종하고 38 내지 42℃에서 배양하였다. 배양 시간은 실시예 2에 의한 결과에 의해 12시간동안 수행하였다. 12시간 후 제조된 요구르트 베이스의 유산균수를 측정하여 식품공전상의 발효유의 규격에 적합한지 확인하였다.Lyophilized starter strains were inoculated at 1% for each of the dairy material bases and incubated at 38 to 42 ° C. Incubation time was carried out for 12 hours as a result of Example 2. After 12 hours, the amount of lactic acid bacteria of the prepared yogurt was measured to determine whether the foods were suitable for the specification of fermented milk in the food industry.
기타 식품 첨가제의 혼합Mixing Of Other Food Additives
상기 발효유에 기호성을 높이기 위하여 조미성분으로 키위퓨레 18% 및 당류 중 올리고당 2%를 첨가하였다.In order to improve palatability in the fermented milk, 18% of kiwi puree and 2% of oligosaccharides in saccharides were added as seasoning ingredients.
기호에 따라 상기 첨가제를 대체 또는 부가하여 딸기, 사과, 배 등의 과일퓨레, 시럽류 또는 설탕, 물엿, 과당 등의 당류나 딸기향, 사과향, 배향 등의 향미제 또는 펙틴, 구아검, 카라기난, 젤라틴, 잔탄검, 로커스트콩검, 메틸셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스, 전분 등의 통상적으로 사용되는 안정제를 첨가할 수 있다. 또한 pH를 조절하고 기호성을 높이기 위한 시트르산 등의 식품용 산 또는 기타 타우린, 젖산칼슘 등의 기능성 물질을 부가로 첨가할 수 있다. 상기 첨가물들은 사용 첨가물의 종류 또는 공정에 따라 냉장 후에 첨가할 수 있다.By replacing or adding the additive according to the taste, fruit puree such as strawberry, apple and pear, syrups or sugars, syrup, fructose and other sugars, strawberry flavor, apple flavor, or other flavoring agents such as pectin, guar gum, carrageenan and gelatin , Stabilizers commonly used such as xanthan gum, locust bean gum, methyl cellulose, carboxymethyl cellulose, and starch can be added. In addition, food acids such as citric acid or other functional substances such as taurine and calcium lactate may be additionally added to adjust pH and increase palatability. The additives may be added after refrigeration depending on the type or process of the additive used.
냉장 및 Refrigerated and 스피루리나Spirulina 첨가 adding
4℃로 온도를 낮춘 후 스피루리나를 0.25, 0.5 및 1%를 첨가하여 요구르트를 완성 하였다. 스피루리나를 첨가하지 않은 대조구를 포함하여, 스피루리나 0.25%, 0.5%, 1% 첨가 요구르트의 최종 배합비는 표 9에 나타내었다.After the temperature was lowered to 4 ° C., spirulina was added to 0.25, 0.5 and 1% to complete the yogurt. The final blending ratio of spirulina 0.25%, 0.5%, 1% added yogurt, including the control without adding spirulina, is shown in Table 9.
* 1) SP는 스피루리나 분말(spirulina powder)을 의미한다.* 1) SP means spirulina powder.
제조된 시료를 12일간 4℃에서 저장하면서 영양성분(일반성분, 무기질), 이화학적 특성(pH, 적정산도, 당도, 점도, 색도), 미생물학적 특성(유산균수, 대장균군) 및 관능적 특성을 분석하였다.The prepared samples were stored at 4 ° C. for 12 days to preserve nutritional ingredients (general ingredients, minerals), physicochemical properties (pH, titratable acidity, sugar content, viscosity, chromaticity), microbiological properties (lactic acid bacteria, coliform group) and organoleptic properties. Analyzed.
실험예Experimental Example 1 : 요구르트의 영양성분 분석 1: Nutritional Analysis of Yogurt
시료의 일반성분 분석은 AOAC법에 따라 행하였다. 즉, 수분은 상압 가열 건조법, 조단백질은 켈달(Kjeldahl)법, 조지방은 삭슬렛(Soxhlet) 추출법, 회분은 직접 회화법으로 각각 측정하였고, 탄수화물은 100에서 수분, 조단백질, 조지방, 회분을 뺀 값으로 결정하였다.General component analysis of the samples was carried out according to the AOAC method. In other words, moisture was measured by atmospheric heating and drying, crude protein by Kjeldahl method, crude fat by Soxhlet extraction method, and ash by direct incineration method, and carbohydrates were 100 minus water, crude protein, crude fat, and ash. Decided.
1) 회분1) ash content
시료 3g을 전기로(550℃)에서 회화시킨 후 잔사가 항량에 도달한 후에 함량을 계산하였다.(AOAC method 923.03, 1990). After 3 g of the sample was incinerated in an electric furnace (550 ° C.), the content was calculated after the residue had reached a constant weight (AOAC method 923.03, 1990).
2) 탄수화물 : 탄수화물은 다음의 식으로부터 계산에 의해 산출하였다.(USDA Agricultural Handbook No. 8, 1975).2) Carbohydrates: Carbohydrates were calculated by the following formula (USDA Agricultural Handbook No. 8, 1975).
% 탄수화물 = 100% - (% 단백질 + % 지방 + % 회분 + % 수분)% Carbohydrates = 100%-(% Protein +% Fat +% Ash +% Moisture)
3) 조섬유 : 조섬유는 1.25% 황산과 1.25% 수산화나트륨 용액을 차례로 가하여 응축기 장착하에 온화하게 가열하면서 분해되지 않고 남아있는 잔사를 회화시킬 때 소실된 부분으로 측정하였다.(AOAC method 7.066-7.070, 1984).3) Crude fiber: Crude fiber was measured as the part lost when sintering the remaining undecomposed residues under mild heating under condenser by adding 1.25% sulfuric acid and 1.25% sodium hydroxide solution in turn. (AOAC method 7.066-7.070, 1984 ).
4) 조지방 : 조지방은 에테르를 사용하여 삭슬렛(soxhlet) 추출기를 사용하여 추출하고 수분을 제거한 후 무게를 측정하였다.(AOAC methods 920.39C). 4) Crude fat: Crude fat was extracted using a soxhlet extractor using ether, dehydrated and weighed (AOAC methods 920.39C).
5) 수분 : 시료를 상압하에서 건조오븐에 넣어 수분을 날려 보내면서 항량에 도달할 때까지 무게를 측정하여 구하였다.(AOAC method 44-15A, 1987).5) Moisture: The sample was placed in a drying oven under normal pressure to blow moisture and weighed until reaching the constant weight. (AOAC method 44-15A, 1987)
6) 조단백 : 조단백질 함량은 켈달법으로 분석하였다. 즉, 시료를 황산과 촉매(potassium sulfate/titanium dioxide/cupric sulfate catalyst mixture)를 넣어 유기물을 가열 분해시키고 유기 질소는 황산암모늄으로 전환시켜 알카리하에서 암모니아로 증류 응축시킨 후 산으로 적정하였다. 단백질양은 얻어진 질소함량에 질소계수(6.25)를 곱하여 얻었다(AOAC method 988.05, 1990).6) Crude protein: Crude protein content was analyzed by Kjeldahl method. That is, the sample was heated with sulfuric acid (potassium sulfate / titanium dioxide / cupric sulfate catalyst mixture) to decompose the organic material, and the organic nitrogen was converted to ammonium sulfate, distilled and condensed with ammonia under alkali, and titrated with acid. The protein amount was obtained by multiplying the obtained nitrogen content by the nitrogen coefficient (6.25) (AOAC method 988.05, 1990).
7) 무기질 : 무기질분석은 ICP-AES 장치를 이용하여 수행하였다. 동결건조된 시료를 분쇄하여 체(60mesh)로 쳐서 사용하였다. 시료 0.2g에 질산(EP Grade) 2mL, 황산 1mL을 첨가하였다. 시료용액을 마이크로웨이브 소화 시스템(Microwave Digestion System; MNS1200 MEGA, Milestone)으로 분해하였다.(250w 5min → 500w 5min → 250w 5min). 분해한 시료를 50mL 로 정용하여 사용하였다. 상기 시료를 표 10에 나타낸 조건으로 ICP-AES 장치에 주입하여 분석하였다.7) Minerals: Mineral analysis was performed using ICP-AES apparatus. The lyophilized sample was ground and used as a sieve (60 mesh). 2 mL of nitric acid (EP Grade) and 1 mL of sulfuric acid were added to 0.2 g of the sample. Sample solutions were digested with a Microwave Digestion System (MNS1200 MEGA, Milestone) (250w 5min → 500w 5min → 250w 5min). The digested sample was used as 50 mL. The samples were injected into an ICP-AES apparatus and analyzed under the conditions shown in Table 10.
가) 일반성분 분석 결과A) Results of general ingredient analysis
대조구와 스피루리나 0.25% 첨가구의 일반성분 분석 결과는 표 11에 나타내었다. The results of the analysis of the general components of the control and the spirulina 0.25% added group are shown in Table 11.
((
kcalkcal
))
(g)(g)
(g)(g)
(g)(g)
(g)(g)
(g)(g)
(g)(g)
대조구에 비해 스피루리나 첨가구는 열량, 탄수화물, 수분, 조회분, 조단백질량이 유의적으로 높아졌으며 조지방과 조섬유량도 증가하였으나 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 이는 스피루리나가 양질의 단백질로 되어있어 많은 필수아미노산을 함유하고 있으며, 포도당, 람노스, 만노스, 자일로스 등의 탄수화물을 포함하며, 고도불포화 지방산인 리놀렌산과 감마리놀렌산이 풍부하기 때문인 것으로 사료된다.Compared to the control, spirulina supplements significantly increased calories, carbohydrates, moisture, crude ash, and crude protein mass. Crude fat and crude fiber also increased, but there was no significant difference. This is because spirulina is a high quality protein and contains many essential amino acids. It contains carbohydrates such as glucose, rhamnose, mannose, and xylose, and is considered to be rich in polyunsaturated fatty acids linolenic acid and gamma linolenic acid.
나) 무기질 분석 결과B) mineral analysis
대조구와 스피루리나 0.25% 첨가구의 무기질 분석 결과는 표 12에 나타내었다. The results of mineral analysis of the control and spirulina 0.25% added group are shown in Table 12.
대조구에 비해 스피루리나 첨가구는 나트륨, 칼륨, 인, 철, 마스네슘, 구리, 아연, 알루미늄이 유의적으로 높아졌으며 칼슘, 몰리브덴, 셀레늄도 높아졌으나 유의적인 차이는 나타나지 않았고 망간, 게르마늄, 코발트, 카드뮴, 납, 수은, 비소는 함유되지 않은 것으로 나타났다. 이는 스피루리나가 미량 원소를 비롯한 거의 모든 종류의 무기질을 함유하여 비타민과 함께 체내 대사 조절 작용에 중요한 영향을 미치며, 스피루리나에 함유된 청색 색소인 피코시아닌이 철분 및 다른 무기질과 수용성 복합체를 형성하여 철분의 생체 이용률을 높여주고, 칼슘, 아연, 셀레늄 등을 함유하여 여러 가지 체내 대사에서 중요한 역할을 하므로 스피루리나의 첨가가 무기질 함량을 높여 주는 것으로 사료된다.Compared to the control group, spirulina added group significantly increased sodium, potassium, phosphorus, iron, magnesium, copper, zinc, and aluminum, and also increased calcium, molybdenum, and selenium, but there was no significant difference. Manganese, germanium, cobalt, cadmium, Lead, mercury and arsenic were found to be absent. Spirulina contains almost all kinds of minerals, including trace elements, which have a significant effect on the metabolic control of the body, along with vitamins, and phycocyanin, a blue pigment contained in spirulina, forms water-soluble complexes with iron and other minerals It is believed that the addition of spirulina increases the mineral content because it increases the bioavailability of and plays an important role in various metabolisms by containing calcium, zinc and selenium.
실험예Experimental Example 2 : 요구르트의 이화학적 특성 분석 2: Analysis of Physicochemical Properties of Yogurt
가) pH A) pH
pH는 AOAC method(1990)를 적용하여 시료 5g에 증류수 45mL과 함께 섞이도록 백믹서(Bag mixer 400, window door/porte fenetre)로 균질화(speed 7, 1min)한 후, 상층액을 10mL 취해서 pH미터(Orion 420A, Orion Research Inc., USA)를 이용하여 3회 반복 측정하였다.pH was homogenized (back 7, 1min) with a back mixer (Bag mixer 400, window door / porte fenetre) to mix 5 g of the sample with 45 mL of distilled water by applying the AOAC method (1990). (Orion 420A, Orion Research Inc., USA) was repeated three times.
측정 결과 스피루리나 첨가 요구르트의 pH는 표 13에 나타내었다. As a result of measurement, the pH of spirulina-added yogurt is shown in Table 13.
스피루리나 첨가에 따른 pH 변화를 살펴보면 대조구가 4.6, 스피루리나 0.25%, 0.50%, 1% 첨가구가 각각 4.28, 4.05, 4.05로 스피루리나 첨가량이 많을수록 pH가 유의적으로 높아졌다. 또한 저장일에 따른 pH 변화는 대조구와 첨가구 모두 저장 9일째까지 서서히 감소하였으나 저장 12일째는 유의적으로 증가하였으며, 대조구와 첨가구 모두 유사한 경향을 보이는 것으로 보아 저장 12일째는 pH가 아미노화합물의 생성으로 인해 알칼리성으로 변화되는 것으로 사료된다.The pH change of spirulina was 4.4.6, 4.05, and 4.05 spirulina 0.25%, 0.50%, and 1%, respectively. In addition, the pH change according to the storage days decreased slowly until the 9th day of storage in both the control and the addition, but significantly increased on the 12th day of storage. It is believed to change to alkaline due to formation.
나) 산도B) acidity
산도는 AOAC method(1990)를 적용하여 시료 용액 10mL를 취하여 pH미터 전극을 담그고 0.1N 수산화나트륨로 pH가 8.3이 될 때까지 적정하여 중화시키는데 소요된 수산화나트륨량(mL)을 아세트산 함량(%)으로 환산하여 총산함량을 표시하였다.The acidity was determined by taking 10 mL of the sample solution using the AOAC method (1990), immersing the pH meter electrode, and titrating with 0.1 N sodium hydroxide until the pH reached 8.3. Converted to the total acid content was displayed.
측정 결과, 스피루리나 첨가 요구르트의 적정산도는 표 14에 나타내었다. As a result of the measurement, the titratable acidity of spirulina-added yogurt is shown in Table 14.
적정산도는 유의적으로 감소하였다. 스피루리나 첨가량에 따른 산도의 변화는 대조구가 0.66%, 스피루리나 0.25%, 0,5%, 1%가 각각 0.86%, 1,00%, 1.10%로 나타나 스피루리나 첨가 농도가 높아질수록 유의적으로 높아지는 것으로 보아 스피루리나 첨가가 유산균 증식에 효과가 있어 산도가 높게 나타나는 것을 알 수 있었다. 저장일에 따른 산도의 변화를 살펴보면, 저장 12일까지 대조구와 첨가구 모두 비슷한 수준의 적정산도를 유지하는 것으로 보아 저정 12일까지는 요구르트에 함유된 유기산이 제조 당시의 수준을 그대로 유지하는 것으로 보였다.Titra acidity decreased significantly. The change of acidity according to the amount of spirulina added was 0.66%, spirulina 0.25%, 0,5%, and 1% of 0.86%, 1,00%, and 1.10%, respectively. It was found that the addition of spirulina has an effect on the growth of lactic acid bacteria, resulting in high acidity. The changes in acidity according to storage days showed that the control and added groups maintained similar levels of titratable acidity until 12 days of storage, so that the organic acids in yogurt remained at the time of manufacture until 12 days of storage.
요구르트의 산도는 0.8 내지 1.0%가 적당하며, 신 등은 호상 요구르트의 적정 산도가 1.0 내지 1.1%일 때 가장 좋은 품질을 나타낸다고 하였는데, 스피루리나 0.25%, 0.5% 첨가구의 산도 범위가 일치하며 대조구와 스피루리나 1% 첨가구도 유효범위 안팎에 속하는 것을 알 수 있었다. Yogurt acidity of 0.8-1.0% is appropriate, and sour, etc., showed the best quality when the titratable acidity of staple yogurt is 1.0-1.1%, and the range of acidity of spirulina, 0.25%, and 0.5% added is the same, and the control and spirulina It was found that the addition of 1% falls within the effective range.
다) 당도C) sugar content
당도는 요구르트 시료 5g에 증류수 5mL을 균질화 한 후 원심분리(3000 rpm, 20min)하여 상층액을 취하여 당도계(N-1E Brix 0～32%, Atago, Japan)를 사용하여 측정하였다.The sugar content was measured by homogenizing 5 mL of distilled water to 5 g of yoghurt sample, centrifuging (3000 rpm, 20 min), taking the supernatant, and using a sugar meter (N-1E Brix 0-32%, Atago, Japan).
측정결과, 스피루리나 첨가 요구르트의 당도는 표 15에 나타내었다. As a result, the sugar content of spirulina-added yogurt is shown in Table 15.
스피루리나 첨가량에 따른 당도의 변화는 대조구와 스피루리나 첨가구 모두 18.00 내지 18.40 brix 사이로 나타나 대조구와 첨가구는 사이에 유의적인 차이가 나타나지 않았다. 저장일에 따른 변화를 살펴보면 대조구와 첨가구 모두 저장 9일째까지 당도의 변화가 나타나지 않았으나 저장 12일째에 유의적으로 감소하는 것으로 보아 요구르트를 저장하면서 요구르트에 함유된 당이 분해되어 당도가 감소하는 것으로 사료된다.The changes in sugar content according to the amount of added spirulina were found to be between 18.00 and 18.40 brix in both the control and spirulina added groups, and there was no significant difference between the control and added groups. The changes in storage date showed no change in sugar until 9 days of storage, but significantly decreased on
시판 요구르트 제품의 당도를 측정해 본 결과 당도는 14 내지 24 brix 범위로 약 18 brix의 수준인 것으로 나타났으므로 시판 제품과 비교하여 같은 수준의 당도를 나타내는 것을 알 수 있었다.As a result of measuring the sugar content of commercial yogurt products, it was found that the sugar content was about 18 brix in the range of 14 to 24 brix.
라) 점도D) viscosity
점도는 시료 50mL을 비커에 담아 브룩필드 DV-II +점도계(Brookfield DV-Ⅱ+ Viscometer; Brookfield Engineering Laboratories, Inc., Middleboro, MA, USA)의 4번 축을 사용하여 10rpm에서 1분 간격으로 점도를 측정하였다.Viscosity was obtained by placing a 50 mL sample in a beaker and using a Brookfield DV-II + Viscometer (Brookfield Engineering Laboratories, Inc., Middleboro, Mass., USA) on axis 4 at 1 minute intervals at 10 rpm. Measured.
측정결과, 스피루리나 첨가 요구르트의 점도는 도 8에 나타내었다. ◆는 대조구를, □는 SP 0.25%를, ▲ 는 SP 0.5%를, × 는 SP 1%를 나타낸다. 스피루리나 첨가에 따른 점도의 변화는 스피루리나 첨가 농도가 높아질수록 유산균 생성이 촉진되어 요구르트 제조시간이 단축되므로 점도도 유의적으로 높아지는 것으로 나타났다. 저장일에 따른 점도의 변화를 살펴보면, 저장 6일까지 대조구는 제조 당시의 점도가 유지되었고, 스피루리나 첨가구도 이와 비슷하게 점도가 약간 증가하는 경향을 보이지만 저장 9일부터는 대조구와 첨가구 모두 점도가 서서히 감소하여 저장 12일째에 가장 낮은 것으로 나타났다.As a result of the measurement, the viscosity of spirulina-added yogurt is shown in FIG. 8. ◆ indicates control, □ indicates SP 0.25%, ▲ indicates SP 0.5%, and × indicates SP 1%. Viscosity changes according to the addition of spirulina were significantly increased since the production of lactic acid bacteria was accelerated as the concentration of spirulina was increased and the yogurt production time was shortened. As a result, the viscosity of the control was maintained until the 6th day of storage, and the spirulina and the addition showed a similar tendency to increase slightly, but from the 9th storage, the viscosity gradually decreased. It was found to be the lowest on
요구르트 혼합액의 총 고형분 함량, 단백질 가수분해 정도, 사용 균주의 점액 생산 능력과 산 생성력 등이 요구르트의 점도에 영향을 주는 요인으로 생각된다.The total solids content of the yoghurt mixture, the degree of protein hydrolysis, the mucus production capacity and the acid production capacity of the strains used are thought to be factors influencing the viscosity of the yogurt.
마) 색도E) Chromaticity
색도는 시료 10g을 페트리디쉬(50 × 12 ㎜)에 담아 색차계 (Digital color measuring/differece caculation meter, Model ND-1001 DP, Nippon Denshoku Co. LTD., Japan)를 사용하여 명도(Hunter L value), 적색도(a value), 황색도(b value) 및 색차지수(△E value)를 측정하였다. 이 때 표준색은 명도 90.45, 적색도 0.15, 황색도 3.36인 교정판을 표준으로 사용하였다.For chromaticity, put 10 g of sample in a petri dish (50 × 12 mm) and use a color scale (Hunter L value) using a digital color measuring / differece caculation meter, Model ND-1001 DP, Nippon Denshoku Co. LTD., Japan. , Redness (a value), yellowness (b value) and color difference index (ΔE value) were measured. At this time, a calibration plate having brightness of 90.45, red of 0.15, and yellow of 3.36 was used as a standard.
스피루리나 첨가 요구르트의 색도는 도 9a 내지 9c에 나타내었다. ◆는 대조구를, □는 SP 0.25%를, ▲ 는 SP 0.5%를, × 는 SP 1%를 나타낸다. 스피루리나 첨가량이 증가함에 따라 명도는 유의적으로 증가하였고 녹색도와 황색도는 대조구와 스피루리나 첨가구 사이에는 유의적인 차이가 있으나 첨가구간에는 차이가 나타나지 않았다. 이는 스피루리나는 청록색의 클로로필, 카로티노이드의 등황색, 스피루리나 특유의 색소인 피코시아닌의 청색이 합쳐져서 생기는 것이므로 이러한 색소의 영향인 것으로 생각된다. 또한 저장일이 경과함에 따라 명도는 저장 12일까지 대조구와 스피루리나 첨가구 모두 서서히 증가하여 제조 당일의 명도 차이가 유지되었으나, 녹색도는 저장 9일까지 대조구가 스피루리나 첨가구에 비해 높은 수치를 나타내었으나 저장 12일에 스피루리나 1% 첨가구의 녹색도가 가장 높은 것으로 나타나 저장일이 경과함에 따라 스피루리나 첨가량이 많을수록 녹색도가 높게 유지되었다. 또한 황색도는 저장 6일까지 대조구가 스피루리나 첨가구보다 높게 측정되었으나 저장 9일에 대조구의 황색도가 급격히 감소하는 반면에 스피루리나 첨가량이 많아질수록 황색도의 변화가 적은 것으로 나타났다. 이와 같이 스피루리나 첨가 농도가 높아질수록 저장일에 따른 색상 변화가 적게 나타나 제조 당시의 특유의 색을 유지하는 것을 알 수 있었다.The chromaticity of spirulina-added yogurt is shown in FIGS. 9A to 9C. ◆ indicates control, □ indicates SP 0.25%, ▲ indicates SP 0.5%, and × indicates SP 1%. As the amount of spirulina added increased, the brightness increased significantly, and greenness and yellowness were significantly different between the control and spirulina, but there was no difference between the groups. Spirulina is thought to be an effect of these pigments because it is caused by the combination of cyan chlorophyll, orange yellow of carotenoids, and blue of phycocyanin, a spirulina-specific pigment. In addition, as the storage date elapsed, the lightness of both control and spirulina added slowly increased until the 12th day of storage, and the difference in brightness of the day of manufacture was maintained.However, the greenness of the control showed higher values than the spirulina added until 9th. On the 12th day of storage, the greenness of the spirulina 1% addition group was found to be the highest, and as the storage days elapsed, the more spirulina was added, the higher the greenness was maintained. The yellowness of the control was higher than that of spirulina added until 6 days of storage, but the yellowness of the control decreased sharply on the 9th day of storage, while the change of yellowness was less as the amount of spirulina added. As such, the higher the spirulina addition concentration, the less the color change according to the storage date was found to maintain the unique color at the time of manufacture.
실험예Experimental Example 3 : 요구르트의 미생물학적 특성 분석 3: Microbiological Characterization of Yogurt
유산균수와 대장균군을 측정하였다. The number of lactic acid bacteria and coliform bacteria were measured.
유산균수는 요구르트 1g을 멸균수 9mL에 넣고 균질화(Bagmixer 400, Timer 1min, Speed 7)한 후 멸균생리식염수(0.85% NaCl)로 희석하여 각각의 배지에 시료를 분주하여 표준평판배양법에 따라 시험하였다. 유산균 측정을 위한 배지는 MRS 브로쓰(Difco, Sparks, MD 21152, USA)와 아가분말(Daejung Chemicals & Metals Co., Korea)을 혼합하여 만든 배지를 사용하였고, 35 내지 37 ℃ 배양기에서 48시간 배양한 다음 집락수가 30 내지 300개 사이의 평판을 선택하여 산출하였으며, 유산균은 황색의 집락으로 계측하고 미생물수는 시료 1g당 집락형성단위(CFU)로 나타내었다.The lactic acid bacteria was homogenized (Bagmixer 400, Timer 1min, Speed 7) in 1g of yogurt in 9ml of sterile water, diluted with sterile physiological saline (0.85% NaCl), and the samples were dispensed into each medium and tested according to the standard plate culture method. . As a medium for measuring lactic acid bacteria, a medium prepared by mixing MRS broth (Difco, Sparks, MD 21152, USA) and agar powder (Daejung Chemicals & Metals Co., Korea) was used, and cultured for 48 hours in a 35 to 37 ° C. incubator. Then, the number of colonies was calculated by selecting a plate between 30 and 300, lactic acid bacteria were measured as yellow colonies and the number of microorganisms was expressed as colony forming units (CFU) per 1g of sample.
유산균수 측정 결과 스피루리나 첨가 요구르트의 유산균수는 표 16에 나타내었다. As a result of measuring the number of lactic acid bacteria, the number of lactic acid bacteria of spirulina-added yogurt is shown in Table 16.
스피루리나 첨가량이 많을수록 유산균수도 증가하는 경향을 보여 스피루리나가 유산균의 생육을 증진시키는 것을 확인할 수 있었으며, 저장일에 따른 유산균수의 변화는 대조구와 스피루리나 0.25% 첨가구가 각각 저장 12일에 최대 균수인 5.2×108 CFU/mL, 4.5×109 CFU/mL를 나타내고, 스피루리나 0.5%와 1% 첨가구는 저장 9일에 각각 3.6×109 CFU/mL, 7.4×109 CFU/mL로 최대 균수를 나타냈으며, 대조구와 첨가구 모두 초기 유산균수를 저장 12일까지 유지하는 것으로 보아 큰 변화가 없었다.As the amount of spirulina added increased, the number of lactobacillus also increased, indicating that spirulina increased the growth of lactic acid bacteria, and the change in the number of lactobacillus by storage day was the control and the spirulina 0.25% added, respectively. × 10 8 CFU / mL, 4.5 × 10 9 CFU / mL, and spirulina 0.5% and 1% added groups showed the maximum bacterial counts at 3.6 × 10 9 CFU / mL and 7.4 × 10 9 CFU / mL, respectively, on
이는 스피루리나가 발효 중 유산균의 생육을 활성화시키는 것으로 스피루리나에 함유된 단백질, 무기질, 비타민 등이 젖산균 생육을 촉진 시킨 것으로 생각된다. It is believed that spirulina activates the growth of lactic acid bacteria during fermentation. It is thought that proteins, minerals and vitamins contained in spirulina promoted the growth of lactic acid bacteria.
또한 대한민국 식품공전에 의하면 신선한 액상 및 호상 요구르트의 생균수는 각각 107, 108 CFU/ml 이상으로 규정하고 있는데, 본 연구의 결과도 대조구와 스피루리나 첨가구 모두 적정치 범위 이상의 생균이 존재하여 성분 규격에 적합한 것을 알 수 있었다. In addition, according to the Korean Food Code, the number of viable bacteria in fresh liquid and staple yogurt is 10 7 , 10 8 CFU / ml or more, respectively. It was found that the specification was suitable.
이와 같은 결과는 요구르트에 첨가된 스피루리나가 유산균의 산 생성을 촉진시켜 스피루리나 첨가 요구르트 섭취시 장내 균총 개선 효과도 기대해 볼 수 있을 것으로 사료된다.These results suggest that the spirulina added to yogurt promotes acid production of lactic acid bacteria, and thus, the intestinal flora can be expected to be improved upon ingestion of spirulina added yogurt.
대장균군은 EMB 아가(Difco, Sparks, MD, USA) 배지를 사용하였고 요구르트 원액을 분주하여 35 내지 37℃ 배양기에서 48시간 배양한 다음 나타난 집락 중 흑녹색의 집락을 계수하였다. 또한 미생물 수는 시료 1g 당 집락형성단위(CFU)로 나타내었다.E. coli group was used for EMB agar (Difco, Sparks, MD, USA) medium and the stock solution of the yogurt was incubated for 48 hours in a 35-37 ℃ incubator, and then counted the black green colonies among the colonies. The number of microorganisms is also expressed in colony forming units (CFU) per gram of sample.
측정결과, 스피루리나 첨가 요구르트의 유산균수는 표 17에 나타내었다. As a result of the measurement, the number of lactic acid bacteria of spirulina-added yogurt is shown in Table 17.
대조구와 스피루리나 첨가구 모두 대장균군은 검출되지 않아 대한민국 식품공전의 대장균군 성분규격에 적합하였으며, 시료 제조시 살균이 적절하고 모든 실험 과정이 무균적으로 수행되었음을 알 수 있었다.E. coli group was not detected in both control and spirulina added group, which was suitable for the standard specification of E. coli group in Korea Food Code.
실험예Experimental Example 4 : 요구르트의 4: of yogurt 항산화력Antioxidant power 측정 Measure
가) DPPH 라디칼 소거능A) DPPH radical scavenging activity
시료 0.3 g에 메탄올 10 mL을 넣은 후 5분간 잘 교반한 후 3,000 rpm으로 4℃에서 10분간 원심 분리하여 얻어진 상등액을 증발기로 용매를 휘발하여 추출물만 얻었다. 추출물 50mg 당 1mL 메탄올을 첨가하여 50mg/mL 농도의 추출물 용액을 제조하여 시료 용액으로 사용하였다. 시료용액 50μL에 1.5×10-4mM DPPH(1,1-diphenyl-2-picryl hydrazyl) 용액 150μL을 가한 후 30분 후에 분광광도계를 이용하여 517nm에서 흡광도를 측정하였으며 래디컬 소거능(%)을 다음의 식으로 계산한 후 각 농도별 래디컬 소거능에 대한 검량선에서 라디컬 소거능이 50%가 되는 농도인 IC50을 구하였다.After adding 10 mL of methanol to 0.3 g of the sample, the mixture was stirred well for 5 minutes, and the supernatant obtained by centrifugation at 3,000 rpm for 10 minutes at 4 ° C. was evaporated with a solvent to obtain only an extract. An extract solution of 50 mg / mL concentration was prepared by adding 1 mL methanol per 50 mg of extract, and used as a sample solution. After 1.5 μl of 1.5 × 10-4 mM DPPH (1,1-diphenyl-2-picryl hydrazyl) solution was added to 50 μL of the sample solution, the absorbance was measured at 517 nm using a spectrophotometer after 30 minutes. After the calculation, the IC 50 which is the concentration at which the radical scavenging ability becomes 50% was calculated from the calibration curve for the radical scavenging ability according to each concentration.
흡광도DFFH - 흡광도sample Absorbance DFFH -Absorbance sample
자유라디칼 소거 효과(%) = ---------------------- × 100Free radical scavenging effect (%) = ---------------------- × 100
흡광도DFFH Absorbance DFFH
측정결과, 스피루리나 첨가에 따른 요구르트의 기능성을 검토하기 위하여 상징액의 항산화 활성을 DPPH법으로 측정한 결과는 도 10에 나타내었다. ◆는 대조구를, □는 SP 0.25%를, ▲ 는 SP 0.5%를, × 는 SP 1%를 나타낸다.As a result, in order to examine the functionality of yogurt according to the addition of spirulina, the antioxidant activity of the supernatant was measured by the DPPH method. ◆ indicates control, □ indicates SP 0.25%, ▲ indicates SP 0.5%, and × indicates SP 1%.
DPPH 라디칼 소거능의 IC50(DPPH 라디칼을 50% 소거시키는데 필요한 농도)값은 대조구가 130.91mg/mL, 스피루리나 0.25% 첨가구가 111.63mg/mL, 스피루리나 0.5% 첨가구가 93.43mg/mL, 그리고 스피루리나 1% 첨가구가 71.05mg/mL으로 스피루리나 첨가 농도가 높아질수록 DPPH 라디칼 소거능의 IC50 값이 낮아지는 경향을 나타내어 스피루리나 첨가로 요구르트의 항산화력이 높아지는 것을 확인하였다. 또한 저장일에 따른 변화를 살펴보면, 대조구는 저장일이 경과함에 따라 DPPH 라디칼 소거능의 IC50 값이 급격히 증가하여 항산화력이 급격히 떨어졌으나 스피루리나 1% 첨가구는 저장 12일에도 DPPH 라디칼 소거능의 IC50이 제조 당시와 비슷한 수준인 105.40mg/mL로 항산화력이 유지되는 것을 알 수 있었다. 상기 결과는 스피루리나에 항산화 작용을 하는 베타카로틴이 다른 채소보다 월등히 함유되어 있고 비타민 E와 항산화효소가 함유되어 있기 때문에 항산화 작용이 뛰어난 것으로 보인다.The IC 50 value for DPPH radical scavenging activity (concentration required for 50% elimination of DPPH radicals) was 130.91 mg / mL for the control, 111.63 mg / mL for the 0.25% spirulina, 93.43 mg / mL for the 0.5% spirulina, and spirulina As the concentration of spirulina was increased to 71.05 mg / mL, the IC 50 value of DPPH radical scavenging activity was lowered. As a result, the antioxidant activity of yogurt was increased by the addition of spirulina. In addition, when looking at the change according to the storage day, the control group IC 50 of the DPPH radical scavenging ability as the storage day elapsed Antioxidant activity dropped sharply due to the rapid increase in value, but the spirulina 1% added group showed that the antioxidative activity was maintained at 105.40 mg / mL, the IC 50 of DPPH radical scavenging ability, similar to the time of manufacture. The results indicate that beta-carotene, which acts as an antioxidant on spirulina, is superior to other vegetables and contains excellent vitamin E and antioxidant enzymes.
나) 하이드록실 라디칼 소거(Hydroxyl radical scavenging) 활성도B) Hydroxyl radical scavenging activity
시료 0.3g에 메탄올 10mL을 넣은 후 5분간 잘 교반한 후 3,000 rpm으로 4℃에서 10분간 원심 분리하여 얻어진 상등액을 증발기로 용매를 휘발하여 추출물만 얻었다. 추출물 50mg 당 1mL 20mM 인산버퍼(pH 7.4)를 첨가하여 50mg/mL 농도의 추출물 용액을 제조하여 시료 용액으로 사용하였다. 시료용액 0.15mL에 buffer 0.35mL, 3mM 디옥시리보오스용액 0.1mL, 0.1mM 아스코빈산 용액 0.1mL, 0.1mM EDTA용액, 0.1 mM 염화철용액, 1 mM 과산화수소용액 0.1mL을 넣어 잘 교반 한 후 37℃에서 1시간 동안 반응시켰다. 반응이 끝난 후 2% TCA용액과 1% TBA 용액을 잘 섞은 후 100℃에서 20분간 반응한 후 실온으로 냉각한 후 원심 분리하였다. 상등액을 분광광도계를 이용하여 532nm에서 흡광도를 측정하였으며 라디컬 소거능(%)을 다음의 식으로 계산한 후 각 농도별 래디컬 소거능에 대한 검량선에서 라디컬 소거능이 50%가 되는 농도인 IC50을 구하였다.After adding 10 mL of methanol to 0.3 g of the sample, the mixture was stirred well for 5 minutes, and the supernatant obtained by centrifuging at 3,000 rpm for 10 minutes at 4 ° C. was evaporated with a solvent to obtain only an extract. 1 mL 20 mM phosphate buffer (pH 7.4) was added per 50 mg of extract to prepare an extract solution of 50 mg / mL concentration, and used as a sample solution. 0.15 mL of sample solution was added with 0.35 mL of buffer, 0.1 mL of 3 mM deoxyribose solution, 0.1 mL of 0.1 mM ascorbic acid solution, 0.1 mM EDTA solution, 0.1 mM iron chloride solution, and 0.1 mL of 1 mM hydrogen peroxide solution. The reaction was carried out for a time. After the reaction, the 2% TCA solution and the 1% TBA solution were mixed well and reacted at 100 ° C. for 20 minutes, cooled to room temperature, and centrifuged. Was the supernatant was measured at 532nm using a spectrophotometer after calculating the radical scavenging activity (%) by the following expression obtain the radical scavenging concentration of IC 50 is 50% from the standard curve for each concentration radical scavenging It was.
흡광도DFFH - 흡광도sample Absorbance DFFH -Absorbance sample
자유라디칼 소거 효과(%) = ---------------------- × 100Free radical scavenging effect (%) = ---------------------- × 100
흡광도Hydrcxyl radical Absorbance Hydrcxyl radical
측정한 결과는 도 11에 나타내었다. 스피루리나 첨가 농도에 따른 Hydroxyl radical 소거능의 IC50값을 살펴보면, 대조구(68.10 mg/mL)에 비해 스피루리나 0.25% 첨가구는 53.68mg/mL, 스피루리나 0.5% 첨가구는 49.51mg/mL, 스피루리나 1% 첨가구는 42.98mg/mL으로 하이드록실 라디칼 소거능의 IC50 값이 낮아져 스피루리나 첨가가 요구르트의 항산화력을 높이는 것을 알 수 있었다. 또한 저장일에 따른 항산화력 변화는 DPPH 라디칼 소거능의 변화와 유사하게 나타나 스피루리나 첨가 농도가 높아질수록 항산화력 감소폭이 적은 것을 알 수 있었다.The measured result is shown in FIG. The IC 50 value of hydroxy radical scavenging ability according to the concentration of spirulina was 53.68 mg / mL for spirulina 0.25%, 49.51 mg / mL for 0.5% spirulina, and 42.98 for spirulina compared to the control (68.10 mg / mL). It was found that the IC 50 value of the hydroxyl radical scavenging ability was lowered to mg / mL, and the addition of spirulina increased the antioxidant power of yogurt. In addition, the change in antioxidant capacity according to the storage day was similar to the change in DPPH radical scavenging ability. As the concentration of spirulina increased, the decrease in antioxidant capacity decreased.
실험예Experimental Example 5 : 요구르트의 관능적 특성 분석 5: sensory characterization of yogurt
스피루리나를 첨가한 요구르트의 관능적 특성을 평가하기 위해 관능평가요원 25명을 관능검사 패널로 선정하여 실험 목적을 설명하고 각 측정치에 대해 교육시킨 뒤 7점 척도법을 사용하여 특성차이검사, 기호도 검사와 소비자 수요도 조사에 관한 관능검사를 수행하였다. 평가항목으로는 스피루리나 냄새와 맛에 대하여 특성차이검사를 실시하였고, 외관, 냄새, 맛, 전체적인 수용도(overall acceptability)에 대한 기호도 검사를 실시하였다. 또한 구입의향을 묻는 소비자 수요도 조사를 실시하였으며, 기존 시판 요구르트 제품 9가지와 요구르트 시료 4가지를 비교하기 위한 순위법 검사를 실시하였다.To evaluate the sensory characteristics of spirulina-containing yogurt, 25 sensory evaluation members were selected as the sensory test panel to explain the purpose of the experiment, and the training for each measurement was performed. Sensory tests on demand surveys were conducted. As for the evaluation items, the difference in odor and taste of spirulina was tested, and the palatability test for appearance, smell, taste, and overall acceptability was conducted. We also conducted a survey of consumer demand for purchase intentions, and a ranking test to compare nine commercial yogurt products with four yogurt samples.
스피루리나 첨가 요구르트의 실험 결과는 Windows SPSS 12.0(Statistical Package for Social Sciences. SPSS Inc., Chicago IL, USA) 소프트웨어 패키지 프로그램 중에서 분산분석(ANOVA)을 실시하였고 유의성이 있는 경우에 던칸의 다중범위검정(Duncan's multiple range test)으로 시료간의 유의차를 검증하였다. 또한 일반계와 다수계간의 차이는 t-test를 통해 평균값에 대한 유의차를 평가하였다. Experimental results of spirulina-added yogurt were analyzed by ANOVA in Windows SPSS 12.0 (Statistical Package for Social Sciences.SPSS Inc., Chicago IL, USA) software package program and Duncan's multi-range test (Duncan's) when significant. Multiple range test) was used to verify significant differences between samples. In addition, the difference between the general system and the majority system was evaluated by the t-test for the difference of the mean value.
스피루리나 첨가 요구르트의 외관 사진은 도 12에 나타냈으며, 관능검사 결과는 표 18에 나타내었고, 시판제품과 스피루리나 첨가 요구르트의 기호도를 비교하기 위하여 시판제품의 이화학적 특성을 측정하여 기호도가 높은 순서로 표 19에 나타내었다. The appearance photos of spirulina-added yogurt are shown in FIG. 12, and the sensory test results are shown in Table 18. In order to compare the preference of commercial products and spirulina-added yogurt, the physicochemical properties of the commercially available products were measured and the tables were ordered in order of preference. It is shown in 19.
수요consumer
demand
일0
Work
0.25%SP
0.25%
0.5%SP
0.5%
1%SP
One%
일6
Work
0.25%SP
0.25%
0.5%SP
0.5%
1%SP
One%
(%)Acidity
(%)
(brix)Equivalent
(brix)
(cP)Viscosity
(cP)
관능검사 결과 스피루리나 첨가 요구르트는 대조구에 비하여 스피루리나 1% 첨가구만 스피루리나 특유의 냄새와 맛을 관능적으로 감지할 수 있는 것으로 나타나 스피루리나 0.5% 첨가까지는 스피루리나의 이취와 이미를 느낄 수 없으므로 기호도에 영향을 주지 않는 것을 알 수 있었다. 또한 기호도 검사 항목 중 외관은 대조구가 5.0점, 스피루리나 0.25%, 0.5%, 1% 첨가구가 각각 5.2, 3.8, 3.2점으로 스피루리나 0.25% 첨가구에서 가장 좋게 나타났고, 냄새는 스피루리나 0.5%까지는 유의적인 차이가 나타나지 않아 기호도에서 비슷한 점수를 받았으며, 맛과 기호도는 스피루리나 0.25% 첨가구가 5.2점으로 가장 높게 나타나 전체적인 기호도가 가장 높은 것으로 나타났다. 또한 소비자의 수요를 예측할 수 있는 구입의향에 관한 항목에서도 대조구가 5.8점인데 비하여 스피루리나 0.25%, 0.5%, 1% 첨가구가 각각 6.0, 4.5, 4.1점으로 스피루리나 0.25% 첨가구가 가장 높은 구입의향을 나타냈다. 또한 저장 6일에 실시한 관능검사에서도 저장 0일의 결과와 유사한 경향을 보여 저장 6일까지 관능적인 특성의 변화가 나타나지 않는 것으로 보였다.As a result of sensory evaluation, spirulina added yogurt can sense sensory smell and taste of spirulina only by 1% added spirulina compared to the control. I could see that. In addition, the appearance of the preference test items was 5.0, Spirulina 0.25%, 0.5%, and 1% added to 5.2, 3.8, and 3.2, respectively. There was no difference in scores, and the scores were similar. The taste and preference scores were highest in the spirulina and 0.25% supplemented groups, with 5.2 points. Also, in terms of purchase intention to predict consumer demand, the control group scored 5.8 points, while the spirulina 0.25%, 0.5%, and 1% added groups were 6.0, 4.5, and 4.1 points, respectively. Indicated. In addition, sensory evaluation on the 6th day of storage showed similar tendency to the result of
시판제품과 비교해 보기 위한 순위법 검사 결과 총 13가지 종류의 요구르트 중 스피루리나 0.25% 첨가 요구르트가 3위, 대조구가 4위, 스피루리나 0.5%가 7위로 비교적 높은 순위를 보였으며, 이는 스피루리나 함유 요구르트가 실제 식품산업에 적용 가능함을 보여주었다. As a result of ranking method to compare with the commercial products, spirulina 0.25% yogurt with 3rd place, control 4th place, spirulina 0.5% with 7th place among the 13 kinds of yogurt, which is relatively high. It has been shown to be applicable to the food industry.
도 1은 스피루리나를 첨가한 요구르트의 제조단계를 도시한 것이다.1 illustrates a step of preparing yogurt with spirulina.
도 2a 내지 2c는 탈지우유 배지에서의 단일 배양시 pH에 대한 스피루리나의 효과를 도시한 것이다. 2A-2C show the effect of spirulina on pH in single culture in skim milk media.
도 3a 내지 3b은 탈지우유 배지에서의 혼합 배양시 pH에 대한 스피루리나의 효과를 도시한 것이다. 3a to 3b show the effect of spirulina on pH in mixed culture in skim milk medium.
도 4a 내지 4c는 탈지우유 배지에서의 단일 배양시 적정산도에 대한 스피루리나의 효과를 도시한 것이다. 4A-4C show the effect of spirulina on titratable acidity in single culture in skim milk medium.
도 5a 내지 5b는 탈지우유 배지에서의 혼합 배양시 적정산도에 대한 스피루리나의 효과를 도시한 것이다. 5a to 5b show the effect of spirulina on titratable acidity in mixed culture in skim milk medium.
도 6은 탈지우유 배지에서의 스피루리나 첨가시 pH 변화를 도시한 것이다. Figure 6 shows the pH change upon addition of spirulina in skim milk medium.
도 7은 탈지우유 배지에서의 스피루리나 첨가시 적정산도 변화를 도시한 것이다. Figure 7 shows the titratable acidity change upon addition of spirulina in skim milk medium.
도 8은 스피루리나 첨가 요구르트의 저장 중 점도변화를 도시한 것이다. Figure 8 shows the viscosity change during storage of spirulina added yogurt.
도 9a 내지 9c는 스피루리나 첨가 요구르트의 저장 중 색 변화를 도시한 것이다. 9A-9C show the color change during storage of spirulina-added yogurt.
도 10은 스피루리나 첨가 요구르트의 DPPH에 의한 항산화활성을 도시한 것이다. Figure 10 shows the antioxidant activity of spirulina added yogurt by DPPH.
도 11은 스피루리나 첨가 요구르트의 하이드록실 라디칼 소거능을 도시한 것이다.11 shows the hydroxyl radical scavenging ability of spirulina-added yogurt.
도 12는 다른 농도의 스피루리나를 첨가한 요구르트의 사진을 나타낸 것이다.12 shows a photograph of yogurt added with different concentrations of spirulina.
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