KR101185661B1 - 유산균 배발효유를 포함하는 소스조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유산균 배발효유를 함유하는 소스조성물로서, 배 분쇄물에 류코노스톡 메센터로이데스를 접종하고, 상기 유산균을 배 분쇄물 중에 배양하여 얻어지는 배발효유를 함유하는 소스조성물을 제공한다. 본 발명에 의하면 배분쇄물에서 생육이 왕성하며 발효의 진행에 따라 다량의 유기산을 생성하고, 갈변현상이 없이 관능적으로 우수한 배발효유를 함유함으로써 관능적 특성이 매우 우수한 소스조성물을 제공한다.

Description

유산균 배발효유를 포함하는 소스조성물{SAUCE COMPOSITION COMPRISING PEAR FERMENTED MILK USING LACTIC ACID BACTERIA}

본 발명은 유산균 배발효유를 포함하는 소스조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배 분쇄물에서 생육이 왕성하며 발효의 진행에 따라 다량의 유기산을 생성하고, 갈변현상이 없이 관능적으로 우수하며 특히 폴리페놀함량이 높아 항산화활성이 우수한 배 발효유를 함유하는 소스조성물에 관한 것이다.

배는 영양이 많고 인체의 건강을 증진시키는 좋은 과일로 알려져 있다. 배는 품종에 따라 차이가 있지만 100 g 당 수분함량이 85～88% 정도로 매우 높아 갈증해소와 이뇨작용을 도와주며, 당분 함량은 10～13%로 높은 편이고 그 중 솔비톨은 연화능력이 있어 변비해소를 돕는다. 또한 배의 단백질 함량은 0.3% 정도로 그 중에 함유된 아스파라긴산은 간장활동을 촉진시켜 숙취해소 작용을 하며 석세포 등 식이섬유가 많아 변비 및 정장작용에도 효과가 높다. 한편, 마그네슘 및 칼륨 등 알칼리성 무기질이 무기질 함량 중 75% 정도로 함유되어 있는 강알칼리성 식품으로 산성체질을 개선한다.

또한 배에는 소화효소가 들어 있어 소화를 돕고, 다환족 방향성 탄화수소류의 대사산물을 체내에서 신속히 배설시켜 다환족 방향성 탄화수소류 노출에 대한 암 예방 가능성이 있는 것으로 알려져 있다. 한편, 배에 함유된 기능성 물질인 플라보노이드류 중 퀘르세틴은 항암이나 항산화 작용에 탁월하고, 루테올린은 기관지염, 가래, 기침을 다스리는 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 배에 함유된 폴리페놀 화합물들은 항암작용 뿐만 아니라 혈압강하, 통풍예방, 항산화, 미백, 면역기능 증대, 콜레스테롤 저하 등에 효능이 있는 것으로 확인되었다.

이와 같이 배는 영양이 많고 인체의 건강을 증진시키는 좋은 과일로 알려져 있으나 현재 국내에서 제조되고 있는 배 가공품을 보면 과수원에서 발생하는 낙과와 미숙과 등 하품으로도 이용할 수 없는 과실만을 이용하여 건강원이나 과수원에서 보유하고 있는 소형압력솥과 파우치 포장기를 이용하여 파쇄된 배를 여과포에 넣어 중탕압력용기에 넣고 110～120℃의 온도와 2기압의 압력하에서 2시간 이상 가열 착즙 처리한 배즙이 주 가공품으로 활용되고 있으나 처리과정에서 색상이 갈변하고 보관 중 침전과 가열취로 인해 수요가 늘지 않고 있으며 배즙을 이용하여 고추장, 조청, 식혜 등 제조 시에 소량 첨가하는 방법이나 육류의 가공 시 양념(소스)으로 개발되어 사용되기도 하나 그 사용량이 극히 미미한 실정으로 수확량의 30%에 해당하는 낙과, 미숙과, 불량과 등 비상품의 체계적인 처리는 어려운 실정이다.

본 발명은 상기한 바와 같이 종래 기술이 가지는 이러한 과제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 배 분쇄물에서 생육이 왕성하며 발효의 진행에 따라 다량의 유기산을 생성하고, 갈변현상이 없이 관능적으로 우수하며 특히 폴리페놀함량이 높아 항산화활성이 우수한 배 발효유를 함유하는 소스조성물을 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 기술적 과제는 다음과 같은 수단에 의해 달성되어진다.

(1) 유산균 배발효유를 함유하는 소스조성물.

(2) 제 1항에 있어서,

상기 배발효유는 배분쇄물에 류코노스톡 메센터로이데스를 접종하고, 상기 유산균을 배 분쇄물 중에 배양하는 과정을 통해 얻어진 것임을 특징으로 하는 소스조성물.

(3) 제1항에 있어서,

상기 유산균은 류코노스톡 메센터로이데스 58-3 (KACC 91495P)인 것을 특징으로 하는 소스조성물.

본 발명에 의하면, 배 분쇄물에서 생육이 왕성하며 발효의 진행에 따라 다량의 유기산을 생성하고, 갈변현상이 없이 관능적으로 우수하며 특히 폴리페놀함량이 높아 항산화활성이 우수한 배 발효유를 함유하는 소스조성물을 제공한다.

도 1은 김치로부터 산 생성이 우수한 유산균 선별실험결과 사진이다.
도 2는 16S rDNA partial sequencing에 의한 분리균의 동정결과 그림이다.
도 3은 배양시간에 따른 적정산도와 pH의 변화를 측정한 결과이다.
도 4는 배양시간에 따른 환원당 함량과 생균수의 변화를 측정한 결과이다.

이하 본 발명의 내용을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 배 발효물 제조에 사용될 수 있는 미생물은 유산균으로서 류코노스톡 메센터로이데스가 사용된다. 이들 균주 중 바람직하게는 김치로부터 분리된 류코노스톡 메센터로이데스 58-3이 바람직하다. 이들 균주는 배 분쇄물을 주성분으로 하는 배지에 배양할 경우에 발효에 충분한 균총수를 확보하는 것이 가능하고, 갈변현상을 방지하는 특성이 우수하며, 특히 다양한 종류의 유기산을 생성하는 것이 확인되었으며 그중 배의 관능적 특성을 좌우하는 사과산을 기존의 유산균에 비하여 지속적으로 증가시킨다.

상기 류코노스톡 메센터로이데스 58-3은 발효식품인 김치국물로부터 선발한 수십 종의 균주로부터 배 분쇄물을 이용하는 배양배지에 접종하여 일정시간 배양 한 후, 균의 생육과 산 생성정도를 비교하고, 동시에 배양액의 관능특성을 조사하여 우수한 특성을 가지는 균주로 선발된 것이다. 이들 류코노스톡 메센터로이데스 58-3은 경기도 수원시 권선구 서둔동 88-20에 소재하는 농업유전자원센터에 2009.9.30일자로 KACC 91495P로써 수탁되었다.

본 발명에 사용될 수 있는 배의 종류에는 특히 한정됨이 없이 시판되는 어떠한 품종의 배도 적용이 가능하고, 이를 배지의 주성분으로 이용하여 배양할 경우 배 분쇄물의 pH는 유산균의 생육을 보다 좋게 하기 위하여 5.6 이상으로 조정하는 것이 바람직하다.

본 발명에서는 상기 유산균주 이외에 배양배지에 대하여 엔테로쿠스페시움(Enteroccus facium), 락토쿠스 락티스(Lactoccus lactis), 락토쿠스 카세이(Lactoccus casei), 및 균주 락토쿠스 람노수스(Lactoccus rhamnosus)가 각각 15～35중량%로 혼합한 것으로 구성된 혼합균주를 상기 배양배지에 대하여 0.01～0.03 중량% 접종하여 발효시키는 것도 가능하다.

본 발명에 의하면 상기 발효과정은 30～38℃의 온도 범위에서 산도(pH)가 3.5～4.5가 될 때까지 10～20시간 동안 발효하는 것이 바람직하다. 이와 같이 얻어진 배양물은 감미료, 과즙, 물, 향료 등을 적절히 가해 농도와 풍미를 조정한 음료로서도 좋다. 또한, 배양물을 건조하여 유산균을 함유하는 분말상, 정제상 등의 식품 또는 제제로서도 좋다. 이들 배양물 가공수단 및 가공제품의 형태에는 이들이 균을 사멸시키지 않는 한 어떠한 제한도 없다.

고상 발효물의 제조를 위해 상기 과정에 의해 얻어진 액상 발효물을 급속 동결실에서 -35℃～-40℃의 온도로 20～25시간동안 급속 동결시킨 다음 진공 동결 건조기내에서 1～0.1토르(Torr)의 진공상태를 유지하면서 발효물의 초기 품온이 -25℃～-35℃에서부터 최종 품온이 40～50℃에 이를 때까지 30～50시간동안 동결 건조한 다음 일정 크기의 입자로 분쇄하면 최종 제품인 고형의 유산균 발효물을 얻을 수 있다.

상기 과정에 의해 얻어지는 발효유는 갈변현상이 억제되고, 다양한 유기산의 함량이 풍부하며, 특히 배의 관능적인 특성에 큰 영향을 미치는 사과산의 함량이 높다는 점에서 관능적 특성이 우수한 배 발효유를 제공한다.

상기 과정에 의해 얻어진 배발효유는 육류의 조리시 사용되는 각종 소스조성물의 첨가물로서 제공될 수 있다. 따라서, 기존의 각종 소스의 맛과 향이 고기 특유의 잡내를 충분히 제거하지 못하고 획일적이고 밋밋하거나 자극적인 맛으로 인해 특히 외국인이나 어린이들의 기호를 충족시키지 못해 소비가 많지 않았던 것에 대하여 배 발효유 특유의 상큼하고 시원한 맛과 향을 보강하여 줌으로써 고기특유의 잡내를 제거하여 어떠한 계층의 소비자들에게도 선호될 수 있는 소스조성물을 제공할 수 있다.

상기 본 발명에 따른 소스조성물은 유기산이 첨가되어 소스의 pH를 상대적으로 낮게 유지시키므로 미생물의 증식을 억제하여 저장성이 크게 향상될 뿐만 아니라, 특히 배를 유산균으로 발효시킴으로서 폴리페놀 함량이 증가하여 항산화 활성이 높아져 소스의 기능성도 크게 향상된다.

뿐만 아니라, 소스조성물의 제조공정에서 유기산과 유산균에 의하여 살균을 위한 가열온도를 낮게 조절할 수 있으며, 열처리 조건에 따라 유산균이 살아있는 소스를 제조할 수 있어 마치 요구르트처럼 생균을 섭취하는 효과도 기대할 수 있다.

이하 본 발명의 내용을 실시예에 의해 보다 상세하게 설명하기로 한다. 다만 이들 실시예는 본 발명의 내용을 이해하기 위해 제시되는 것일 뿐 본 발명의 권리범위가 이들 실시예에 한정되어지는 것으로 해석되어져서는 아니된다.

<실시예 1> 유산균 선발

배 분쇄물에 사용할 유산균을 발효식품인 김치에서 분리하였다. 시판되는 김치국물을 시료로 1차로 산의 생성이 우수한 균주를 평판에서 선발하였다. CaCO₃을 첨가한 Lactobacilli MRS agar 배지에 희석한 시료를 가하고 30℃에서 36시간 배양한 후 투명환을 크게 형성하는 균주를 약 20주 선발하였다.(도 1)

평판에서 1차로 선별한 균주를 사면배지에 보관하면서 투명환을 크게 형성한 10종의 균주를 종 배양하고 배 분쇄물을 이용하는 본배양 배지에 접종하여 15시간 배양 후 균의 생육과 산 생성정도를 비교하여 2차 선별을 실시하였다. 동시에 배양액의 관능적인 특성도 조사하였다.(표 1) 이때 Ln. mesenteroides ATCC 9135 균주를 대조군으로 활용하였다.

유산균 2차 선별

균주 No.	pH	적정산도(%)	생균수(CFU/g)	관능평가	비고
Ln. mesenteroides ATCC 9135	4.63	0.378	9.8 x 108		산 생성 미약
51-1	3.83	0.882	2.3 x 109	+
51-2	3.80	0.774	1.8 x 109	+
58-1	4.30	0.666	4.6 x 109	+
58-2	3.59	1.062	1.4 x 109	+
58-3	3.80	0.927	1.3 x 10 9	+++	달콤한 향
58-4	4.21	0.612	6.8 x 108	+
511-1	4.33	0.585	5.3 x 109	-	기호도 감소
511-2	3.81	0.819	2.8 x 108	++	갈변발생
511-3	4.24	0.774	2.7 x 109	+

최종적으로 산 생성과 관능적 특성이 우수한 균주로 58-3을 선발하였다. API kit 50CHL과 16S rDNA partial sequencing을 통하여 선발된 균주를 동정하였다. 하기 표 2에 API kit에 의한 동정결과를 나타내었으며, 16S rDNA partial sequencing에 의한 동정결과는 도 2에 제시하였다. 그 결과 선발된 균주는 모두 Leuconostoc mesenteroides로 동정되어 Ln. mesenterodes 58-3으로 명명하고, 경기도 수원시 권선구 서둔동 88-20에 소재하는 농업유전자원센터에 2009.9.23일자로 KACC 91495P로써 기탁되었다.

API kit에 의한 분리균의 동정

Carbohydrate	균주	Carbohydrate	균주
	58-3		58-3
Control	-	Esculine	+
Glycerol	-	Salicine	+
Erythritol	-	Cellobiose	-
D-Arabinose	-	Maltose	+
L-Arabinose	+	Lactose	-
Ribose	+	Melibiose	+
D-Xylose	+	Saccharose	+
L-Xylose	-	Trehalose	+
Adonitol	-	Inuline	-
Methyl-β-xyloside	-	Melezitose	-
D-Galactose	+	D-Raffinose	+
D-Glucose	+	Amidon	-
D-Fructose	+	Glycogene	-
D-Mannose	+	Xylitol	-
L-Sorbose	-	β-Gentiobiose	-
Rhamnose	-	D-Turanose	+
Dulcitol	-	D-Lyxose	-
Inositol	-	D-Tagatose	-
Mannitol	+	D-Fucose	-
Sorbitol	-	L-Fucose	-
Ethyl-α-D-mannoside	-	D-Arabitol	-
Methyl-α-D-glucoside	+	L-Arabitol	-
N-Acetylglucosamine	+	Gluconate	+
Amygdaline	-	2-Keto-gluconate	-
Arbutine	+	5-Keto-gluconate	+

+, positive; -, negative.

<실시예 2> 유산균을 이용한 발효물의 제조

김치에서 분리하여 선발한 유산균 중 관능적으로 우수한 Ln. mesenterodes 58-3 균주를 이용하여 배 분쇄물에서 배양하였다. 종 배양으로 Lactobacilli MRS broth에서 30℃에서 15 시간 진탕배양 후 균체를 회수, 세척한 후 본 배양에 사용하였다. 본 배양은 배 분쇄물을 배지로 이용하여 유산균을 접종하고 경시적으로 성분 변화, 산의 생성, 균의 생육 등을 분석하였다. 발효시간에 따른 배양액의 pH는 3시간 이후 4.48로 급격히 감소한 후 배양 18시간에 3.86으로 완만하게 감소하였다. 적정산도는 배양초기부터 15시간의 1.09%까지 지속적으로 증가하여 평형을 이루었다.(도 3) 또한 환원당의 함량은 7.46%에서 배양 시간에 따라 지속적으로 감소하여 18시간에 6.3%를 나타내었다. 이는 적정산도의 지속적인 증가와 일치하는 경향이었다. 배 분쇄물에서 Ln. mesenterodes 58-3 균주의 생육은 탁월하여 총균수는 접종 후 9시간까지 급격히 증가하였으며 9시간 이후 완만하게 증가하여 배양 18시간에는 2.91x10⁹ CFU/g까지 증가하였다.(도 4) 우리나라에서 유산균 발효물인 요구르트의 성분 규격은 신선한 액상 및 호상 요구르트의 생균수는 각각 10⁷과 10⁸ CFU/ml 이상으로 되어 있어 본 실험 결과를 활용하여 배 유산균 발효물을 제조하는 경우 생균수 측면에서 매우 적합한 것임을 확인하였다. 또한 육안검사에서 발효과정 중 배 분쇄물의 갈변현상은 관찰되지 않았다.

배양시간에 따라 유기산의 농도를 HPLC로 분석한 결과, 젖산과 초산은 배양시간에 따라 지속적으로 증가하였고 유사한 비율로 생성되었다. 유기산 함량의 증가는 환원당 함량의 감소, 적정산도의 증가에서 예상할 수 있는 결과로 18시간 배양액의 유기산 농도는 젖산이 0.213%, 초산이 0.260%, 사과산이 0.217%로 분석되었다.(표 3) 사과산은 배에 함유된 중요한 유기산으로 배양 전 0.189%에서 점차 감소하다가 9시간 이후 증가하는 경향이었다. 이와 같은 유기산이 발효물의 관능적 특성에 긍정적인 영향을 주는 것으로 판단된다.

배양시간에 따른 유기산의 생성

배양시간	실시예 2 (%)			비교예♪ (%)
	사과산	젖산	초산	사과산	젖산	초산
0	0.189	-	-	0.186	-	-
3	0.158	0.0495	0.0529	0.163	0.0487	0.0531
6	0.120	0.0744	0.0722	0.125	0.0652	0.0687
9	0.124	0.0892	0.104	0.124	0.0736	0.0981
12	0.186	0.157	0.183	0.132	0.0823	0.125
15	0.167	0.160	0.202	0.135	0.104	0.176
18	0.217	0.213	0.259	0.146	0.169	0.217

♪: 동일한 조건에서 Ln . mesenteroides ATCC 9135을 사용. 육안관찰에서 갈변현상이 발견됨.

<실시예 3> 배 발효물의 항산화 활성

배 파쇄물에 Ln . mesenteroides KACC 91495P 균주를 9시간 배양하여 얻은 발효액 중 총 폴리페놀 함량과 항산화 활성을 측정하였다. 항산화 활성은 DPPH radical 소거활성방법으로 분석하였다. 그 결과 하기 표 4에서 확인할 수 있듯이, 배 파쇄물의 총 폴리페놀 함량은 134 μg tannic acid/mL였으며 배양 9시간 후 185 μg tannic acid/mL로 약 40% 증가하였다. KACC 91495P 균주를 배양함에 따라 배양액의 점도가 감소하는 점을 고려하면 이와 같은 현상은 고분자 또는 단백질과 결합한 페놀성 화합물이 발효과정에서 저분자 페놀성 화합물로 전환되었기 때문인 것으로 사료된다. 동시에 배 발효액의 DPPH 라디칼 소거활성은 총 폴리페놀 함량의 증가에 비례하여 28%에서 34%로 향상되었다. 이와 같은 결과는 페놀성 화합물은 항산화 작용을 하는 대표적인 성분이므로 폴리페놀 함량과 항산화 활성이 비례한다는 기존의 보고[Zhang 등, 2003; Hwang 등, 2006]와 잘 일치하는 결과이며, Ln. mesenteroides KACC 91495P 유산균의 배양으로 배의 생리활성이 향상됨을 의미한다.

	배 파쇄물	배 발효액
폴리페놀 함량 (μg tannic acid/mL)	134±24	185±11
항산화 활성 (%)	28±3	34±4

이상의 결과로부터 김치에서 분리한 Ln . mesenterodes 58-3 균주는 배 분쇄물에서 효과적으로 생육하여 갈변현상을 억제하면서 다량의 유기산을 생성하는 것으로 나타났다. 또한 그 발효물은 폴리페놀 함량과 항산화 활성이 증가되었으며 관능적으로도 우수하여 이를 이용한 발효제품, 음료, 기타 식품 등의 제조에 원료로 충분히 이용할 수 있을 것으로 사료된다.

<실시예 4> 유산균 배발효유를 함유한 소스의 제조 1

실시예 3에 의해 제조된 유산균 배발효유를 하기 표 5에 나타낸 배합비에 따라 불고기 양념장을 제조하였다.

NO	성분	배합비(%)
1	덕용진간장(0.8)	41.6
2	고과당	27.9
3	MSG	2.3
4	IG	0.1
5	간마늘	5.2
6	생강	0.2
7	참기름	1.5
8	정제수	10.4
9	참깨	0.3
10	정제염	2.3
11	조미고추분	0.01
12	카라멜	0.7
13	구아검	1.3
14	배발효유	6.3
합 계		100.0

<실시예 5> 유산균 배발효유를 함유한 소스의 제조 2

실시예 3에 의해 제조된 유산균 배발효유를 하기 표 6에 나타낸 배합비에 따라 돼지갈비 양념장을 제조하였다.

구분	성분	배합비 (%)
1	덕용진간장	10
2	정백당	10
3	배발효유	8
4	물엿	17
5	정제염	1
6	간마늘	3
7	간양파	8
9	간대파	3
10	초산전분	0.5
11	청양고추가루	0.5
13	MSG	2
14	카라멜	1.2
15	정제수	35.8
합계		100

<실험예 1> 관능검사

실시예 4 및 5에 의해 얻어진 소스조성물과, 배발효유 대신 동량의 배즙을 함유한 소스조성물을 비교예 1 및 2로 하여 불고기와 돼지갈비 각각에 대하여 미각이 발달한 20대 남녀 30명을 대상으로 5점척도법을 이용하여 관능검사를 수행한 결과 하기 표 7과 같은 결과가 얻어졌다.

품질특성^♪

구분	색	맛	향	전반적인 기호도
실시예 4	4.4	4.5	4.5	4.5
실시예 5	4.5	4.4	4.5	4.5
비교예 1	3.8	3.9	3.8	3.8
비교예 2	3.5	3.8	3.3	3.6

♪-1. 아주나쁘다. 2. 나쁘다. 3. 보통이다. 4. 좋다. 5. 아주좋다.

상기 표 6에서 알 수 있듯이, 모든 검사항목에서 실시예의 소스조성물에서 관능적 특성이 비교예에 비해 매우 우수한 것으로 평가되었다. 특히 맛과 향에서 고기 특유의 잡내가 제거되어 전반적인 기호성이 비교예에 비하여 높게 나타났다.

상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

농업생명공학연구원 KACC91495 20090930

Claims (3)

1. 배분쇄물에 류코노스톡 메센터로이데스 58-3 (KACC 91495P)를 접종하고, 상기 유산균을 배 분쇄물 중에 배양하는 과정을 통해 얻어진 유산균 배발효유를 함유하는 소스조성물.
2. 삭제
3. 삭제

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