KR101384580B1 - 스트렙토코커스속 유산균 스타터를 이용한 두유발효유 및그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 스트렙토코커스속 유산균(Streptococci)을 이용하여 제조한 두유발효유 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 설명을 하면, 연쇄상구균(Streptococci)인 스트렙토코커스 써모필루스 3(Streptococcus thermophilus 3) 및 스트렙토코커스 써모필루스 Stbody-1(Streptococcus thermophilus Stbody-1) 중에서 선택된 1 종 이상을 함유하는 단종 또는 혼합유산균으로 발효시킨 것을 특징으로 하는 두유발효유 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 두유발효식품을 포함한 대두 이용 제품에서 발생하는 풋(날취, 생콩취)냄새 혹은 콩 비린내(beany flavor) 등의 이취로 인하여 이취에 민감한 사람들에게 거부감을 일으켰다. 본 발명에서는 특정 유산균을 선택적으로 사용하여 두유발효유을 제조함으로써, 두유발효유의 이취를 제거하고 또한 소화율을 높이면서 생리활성 개선에 효과가 있는 비배당체(aglycones)형태 이소플라본의 함유량이 매우 높은 두유발효유를 제공하고자 한다.
스트렙토코커스속 유산균, 배당체, 비배당체, 두유발효유, 이취
Description
본 발명은 스트렙토코커스 유산균을 이용하여 제조한 두유발효유 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 설명을 하면, 연쇄상구균(Streptococci)인 스트렙토코커스 써모필루스 3(Streptococcus thermophilus 3) 및 스트렙토코커스 써모필루스 Stbody-1(Streptococcus thermophilus Stbody-1) 중에서 선택된 1 종 이상을 함유하는 단종 또는 혼합유산균으로 발효시킨 것을 특징으로 하는 두유발효유 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 두유발효식품에 포함한 대두 이용 제품에서 발생하는 풋(날취, 생콩취)냄새 혹은 콩비린내(beany flavor) 등의 이취로 인하여 이취에 민감한 사람들에게 거부감을 일으켜서 두유발효식품을 외면하였다. 본 발명에서는 특정 유산균을 선택적으로 사용하여 두유발효유을 제조함으로써, 두유발효유의 이취를 제거하고 또한 소화율을 높이면서 생리활성 개선에 효과가 있는 비배당체(aglycones)형태 이소플라본의 함유량이 매우 높은 두유발효유를 제공하고자 한 다.
대두는 옛부터 우리민족이 재배하고 섭취해온 우리민족의 식생활에서는 없어서는 안될 중요한 식품의 재료이다. 대두단백은 필수아미노산을 풍부하게 함유하고 있는 식물성 단백으로서 최근에는 동물성단백의 대체식품으로서도 각광 받고 있으며, 생리활성 물질을 함유한 고기능성 식품으로서 간식이나 음료로도 많이 이용되고 있다. 특히 대두의 효능과 밀접한 관련이 있는 이소플라본은 배당체(glycoside)인 제니스틴(genistin), 다이진(daidzin), 글리시틴(glycitin)의 형태로 대두에 존재하고, 비배당체(aglycone)인 제니스테인(genistein), 다아제인(daidzein), 글리시테인(glycitein)을 및 이 밖의 여러 유도체 등으로 구성되어 있는데, 대두발효식품의 배당체는 미생물의 β-글루코시다제(glucosidase)에 의해 당잔기가 가수분해되어 체내에 흡수가 용이한 비배당체(aglycones)의 형태로 전환된다. 비배당체인 제니스테인(genistein)은 뛰어난 항암효과를 보이는데 그 효과 중 전립선암, 유방암의 예방효과가 높은 것으로 알려져 있다. 또한 여성호르몬인 에스트로겐(estrogen)과 유사한 작용 효과가 있기 때문에 폐경기 여성의 골다공증 예방과 진행억제에 그 효과가 크다고 알려져 있다. 그러나 대두에 존재하는 이소플라본은 대부분이 제니스틴(genistin), 다이진(daidzin), 글리시틴(glycitin)인 배당체로 존재하기 때문에 체내 흡수율이 높고, 인체에 유익한 성분인 비배당체의 함유성분이 높은 발효식품을 제공하는데는 그 한계가 있었다.
두유의 경우, 특유의 콩 비린내(beany flavor)를 지니고 있는데, 이러한 두유의 이취를 개선하기 위하여, 유산균을 접종하여 발효시키는 단계를 포함하는 방법들이 개발되어 있다. 예를 들어, 대한민국 공개특허 제 1992-11383 호에 콩 요구르트 및 그의 제조방법이 개시되어 있고, 대한민국 공개특허 제 1999-008908 호에 효소 처리된 두유를 이용한 두유발효유의 제조방법이 개시되어 있으며, 대한민국 공개특허 제 1998-70641 호에는 발효두유 제조방법이 개시되어 있고, 대한민국 공개특허 제 2003-0097264 호에는 비피도박테리움속 유산균(Bifidobacterum)을 이용하여 이소플라본이 완전히 가수분해된 두유발효식품 및 그 제조방법이 개시되어 있고, 또한, 대한민국 등록번호 제 10-0773059 호에는 락토바실러스(Lactobacillus)를 이용한 유제품 등이 공지되어 있다.
그러나, 상기 공지의 두유발효유 특유의 콩 냄새 제거 및 체내에서 소화되지 않고 복부 팽만감을 유발시키는 α-D-갈라토실 올리고당(α-D-galactosyl oligosaccharides)의 분해, 체내 흡수가 용이하도록 비배당체 이소플라본으로의 전환율을 높이는 등의 문제를 개선하기 위하여 발효 등의 방법이 도입되긴 하였으나, 이를 완전히 극복하지 못하는 한계가 있었으며, 또한, 이소플라본의 전환율이 높은 특정 미생물을 사용하여 두유 등의 발효식품에 이용하는 방법이 요구되어오고 있다.
상기 문제점 및 요구를 해결하기 위하여 본 발명자들이 이소플라본 비배당체의 함유율이 높아서 이취가 제거된 그리고 인체에 유익한 성분이 다량 함유된 두유 발효유를 제공하기 위하여 끊임없이 연구한 결과, 스트렙토코커스속 유산균을 이용하여 비배당체의 함유성분이 높은 발효유 및 그 제조방법을 안출하게 되었다.
주 발효미생물로서 기존의 비피도박테리움속 또는 락토바실러스속 유산균이 아닌 스트렙토코커스속 유산균 중에서 이소플라본의 전환율을 높은 미생물을 찾아내어 이를 이용하여 이취가 거의 없고 이소플라본의 비배당체 함유량이 높은 두유발효식품을 제공하고자 한다.
본 발명은 스트렙토코커스속 유산균 스타터를 이용한 두유발효유 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 자세하게 설명을 하면,
이취가 적은 두유발효유 제조용 스트렙토코커스 써모필루스 3(Streptococcus thermophilus 3) 및 스트렙토코커스 써모필루스 Stbody-1(Streptococcus thermophilus Stbody-1) 중에서 선택된 1 종 이상을 함유하는 단종 또는 혼합 유산균 스타터(starter)에 관한 것이며,
또한 본 발명은
스트렙토코커스 써모필루스 3(Streptococcus thermophilus 3) 및 스트렙토코 커스 써모필루스 Stbody-1(Streptococcus thermophilus Stbody-1) 중에서 선택된 1 종 이상의 유산균을 함유하는 단종 또는 혼합 유산균 스타터(starter)로 발효시킨 두유발효유에 그 특징이 있다.
또한, 본 발명은
두유에 스트렙토코커스 써모필루스 3(Streptococcus thermophilus 3) 및 스트렙토코커스 써모필루스 Stbody-1(Streptococcus thermophilus Stbody-1) 중에서 선택된 1 종 이상의 단종 또는 혼합유산균 스타터를 접종시킨 후, 28 ~ 32℃에서 24 시간 동안 발효시킨 것을 특징으로 하는 두유발효유 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 이소플라본의 배당체로부터 비배당체로의 전환율이 높은 스트렙토코구스속 유산균을 취사선택 및 이를 이용하여 두유발효유에 관한 것으로서, 본 발명의 두유발효유는 이취가 거의 없을 뿐만 아니라 나아가 제니스테인(genistein), 다아제인(daidzein), 글리시테인(glycitein)이 풍부하여 암 예방효과가 있다.
최근 웰빙(wellbeing)문화 추세에 따라 식물성 건강식품 중 특히 콩 식품에 대한 수요가 꾸준히 증가하고 있다. 이러한 콩 식품을 섭취하는 방법은 여러 가지가 있으나, 두부, 두유 등의 형태가 가장 대표적이라 할 수 있다. 특히, 두유는 휴대가 간편하고 시음이 편리하기 때문에 그 수요증가가 눈에 띄고 있는데, 이러한 추세에 따라 식품업계에서는 기능성 두유에 대한 연구 및 판매에 대한 노력을 꾸준히 해 오고 있다. 그러나, 두유 자체가 가지고 있는 풋(날취, 생콩취)냄새 및 콩 자체의 냄새로 인해서 그 식음에 거부감을 일으키는 경우가 종종 있는 바, 이러한 이취를 제거하는 방법이 문제시 되며, 또한 두유의 기능성 면을 극대화 시킬 수 있도록 이를 특정 미생물로 발효시킨 두유발효식품에 대한 식품업계 및 수요자의 요구가 증가되고 있는 바, 이러한 상기 문제점과 요구를 해결하고자 본 발명자들이 끊임없이 연구한 결과 아래와 같은 발명을 안출하게 된 것이다.
본 발명은 스트렙토코구스속 유산균을 이용한 두유발효유에 관한 것으로서 이하에서 자세하게 설명을 하겠다.
본 발명은
이취가 적은 두유발효유 제조용 스트렙토코커스 써모필루스 3(Streptococcus thermophilus 3) 및 스트렙토코커스 써모필루스 Stbody-1(Streptococcus thermophilus Stbody-1) 중에서 선택된 1 종 이상을 함유하는 단종 또는 혼합 유산균 스타터(starter)에 관한 것이다.
또한, 본 발명은
스트렙토코커스 써모필루스 3(Streptococcus thermophilus 3) 및 스트렙토코커스 써모필루스 Stbody-1(Streptococcus thermophilus Stbody-1) 중에서 선택된 1 종 이상을 함유하는 단종 또는 혼합유산균 스타터로 발효시킨 두유발효유에 그 특징이 있다.
유산균은 미생물 분류학상으로는 유박테리알레스목(Eubacteriales)에 포함되 며, 이 과는 락토바실레에족(Lactobacilleae)과 스트렙토코카시에족(Streptococcaceae)으로 크게 구분되는데, 전자에서는 락토바실루스속(Lactobacillus)이, 후자에서는 스트렙토코커스속(Streptococcus), 페디오코커스속(Pediococcus), 류코노스톡속(Leuconostoc)이 중요하다. 형태학상으로는 젖산 간균(桿菌:락토바실러스속)과 젖산 구균(球菌:스트렙토코커스속, 페디오코커스속, 류코노스톡속)으로 대별되고, 생리학적으로는 당을 혐기적으로 분해하여 주로 젖산만을 생성하는 호모(homo)발효균과, 젖산 외에 부산물(알코올, 이산화탄소 등)을 생성하는 헤테로(hetero)발효균으로 분류되며, 생성된 젖산의 광회전성 등에 의해서도 나누어진다
스트렙토코커스 써모필루스(Streptococcus thermophilus)는 상기에서 설명한 것과 같이 유산균에 속하는 미생물로서, 발효유 제조 시 발효과정에 중추적인 역할을 한다. 주로 Lactobacillus acidophillus나 Bifidobacteria와 혼합하여 유산균 스타터로 이용하는데 혼합유산균 스타터를 첨가하여 발효 시 대부분 스트렙토코커스 써모필루스(Streptococcus thermophilus) 에 의해 발효가 이루어기 때문에 완제품에서 유산균수 측정 시 스트렙토코커스 써모필루스(Streptococcus thermophilus)가 주로 검출된다.
발효유(fermented milk)는 우유, 염소젖, 말젖 등에 유산균 또는 효모를 배양, 유당(락토오스)을 발효시켜 유산이나 알코올을 생성시켜 특수한 풍미를 가지도록 만든 음료를 말하며, 발효유 중에서도 대표적인 식품인 요구르트(yogurt)는 동물성 우유 등을 이용한 발효유로서 요구르트의 제조에 쓰이는 일반적인 유산균은 불가리아 젖산간균(Lactobacillus bulgaricus), 스트렙토코커스 써모필루스(Streptococcus thermophilus), 호산성 젖산간균(L. acidophillus), 비피더스균(Bifidobacteria) 등을 사용한다.
혼합배양은 단독배양보다 균주간의 상호보완적인 상승작용이 있어서 배양시간단축과 유용한 대사산물의 생성에도 유리하다. 그런 이유로 최근 단독배양보다는 혼합배양이 점점 증가되는 추세이다. 혼합배양에 주로 사용되는 락토바실러스속과 비피도박테리움속은 발효자체에 의미가 있는 것이 아니라 생균제(probiotics)로써 살아있는 미생물 자체가 우리 몸에 유익한 효능을 지니고 있기 때문에 혼합배양 시 스트렙토코커스 써모필루스(Streptococcus thermophilus)와 섞어서 발효에 이용된다. 그러나 락토바실러스속은 배양이 잘 되지 않아 목표로 하는 유산균수를 확보하기 힘들고, 비피도박테리움속은 절대혐기성미생물로서 혐기조건에서만 증식하기 때문에 일반적으로 제조사에서 보유하고 있는 배양탱크로 배양하기 힘들기 때문에 오히려 완제품에 후 첨가해주는 것이 효율적이다. 또한 락토바실러스속 중 몇몇 종은 두유에서 매우 잘 자라는 종도 있지만 제품화 시킬 경우 후산발효(배양종료 후 완제품이 유통되어지는 과정 중에 유산이 증가되어 산미가 발생하는 현상)가 강하여 원하지 않는 신맛을 내기 때문에 제품화시키는데 어려움이 따른다. 그러므로 본 발명은 스트렙토코커스 써모필루스(Streptococcus thermophilus) 단독배양으로 생리활성 및 이취를 저감화시키는 장점을 가지며, 하기 실시예 및 실험예를 통하여 스트렙토코커스 써모필루스 유산균을 이용하여 본 발명을 실시하였다.
본 발명은 두유를 이용한 발효식품으로서, 일반적인 동물성 발효식품과는 달리 식물성 발효식품으로서, 기존에 동물성 발효식품에 사용된 유산균으로 식물성 발효식품을 제조 및 상업화 하기에는 어려운 점이 있었으며, 본 발명자들이 연구 및 실험을 통하여 두유를 발효시키기 위해서는 유산균의 선택이 중요함을 알게 되었고, 스트렙토코커스 중 스트렙토코커스 써모필루스 3(Streptococcus thermophilus 3) 및 스트렙토코커스 써모필루스 Stbody-1(Streptococcus thermophilus Stbody-1) 중에서 선택된 1 종 이상의 단종 또는 혼합유산균을 이용하여 두유를 발효시키는 것이 바람직한데, 이들 스트렙토코커스는 α-갈락토시다제(α-galactosidase) 및 β-글루코시다제(β-glucosidase)의 생성율이 특히 높기 때문에 이소플라본의 배당체로부터 비배당체로의 전환율이 매우 높으며, 대표적인 이취성분인 n-헥사날(n-hexanal), 2-에틸퓨란(2-ethylfuran), 2-펜틸퓨란(2-penthylfuran), 2-헵타논(2-heptanone), 1-옥텐-3-올(1-octen-3-ol), 2-노나논(2-nonanone), 2-운데카논(2-undecanone), 벤즈알데하이드(benzaldehyde) 및 이들의 유도체 등의 두유발효유 내의 함유량을 최소화시킴으로서, 이취를 저감 또는 제거할 수 있기 때문이다. 또한, 높은 비배당체로의 전환율로 인하여, 인체에 유익한 성분인 제니스테인(genistein), 다이제인(daidzein), 글리시테인(glycitein) 등을 많이 함유할 수 있기 때문이다.
본 발명은 두유발효유에 관한 것으로서,
본 발명에 사용되는 두유는 이에 한정되는 것은 아니나, 강낭콩, 쥐눈이콩, 메주콩(백태), 풋콩, 잠두, 녹두, 완두콩, 선흑콩 및 올콩 등 중에서 선택된 1 종 이상으로 제조될 수 있는 것을 그 특징으로 하며, 단종의 콩을 이용하여 제조한 두유를 사용할 수 있고, 또한, 맛 또는 영양을 고려하여 2 종 이상의 콩을 이용하여 제조한 두유를 발효시켜서 두유발효유를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 두유발효유에 사용되는 두유는 상기 콩 이외에 호두, 땅콩, 카라멜, 검은깨 페이스트 및 백설탕 등을 더 포함하여 제조할 수 있다.
이하에서 본 발명의 두유발효유의 제조방법에 대해서 자세하게 설명을 하겠다.
본 발명은 두유에 스트렙토코커스 써모필루스 3(Streptococcus thermophilus 3) 및 스트렙토코커스 써모필루스 Stbody-1(Streptococcus thermophilus Stbody-1) 중에서 선택된 1 종 이상의 단종 또는 혼합 유산균 스타터를 접종시킨 후, 28 ~ 32℃에서 24 시간 정도 발효시킨 두유발효유 제조방법에 관한 것이다.
이를 더욱 상세하게 설명을 하면,
대두건조중량에 대하여 2.8 ~ 3.2배(volume/weight)의 증류수를 가한 후, 92 ~ 96 ℃에서 대두를 30 분 이상 침지 및 대두의 껍질과 씨눈을 제거하는 제 1 단계;
제 1 단계의 상기 대두건조중량에 대하여 3.8 ~ 4.2배(volume/weight)의 증류수를 다시 가한 후, 92 ~ 96 ℃에서 대두를 가온, 분쇄 및 두유를 추출하는 제 2 단계;
제 2 단계의 상기 두유를 140 ~ 160 bar조건의 균질화 공정을 거친 후, 고압 멸균시키는 제 3 단계;
제 3 단계의 고압 멸균된 두유에 스트렙토코커스 써모필루스 3(Streptococcus thermophilus 3) 및 스트렙토코커스 써모필루스 Stbody-1(Streptococcus thermophilus Stbody-1) 중에서 선택된 1 종 이상의 단종 또는 혼합 유산균 스타터를 접종시킨 후, 28 ~ 32℃에서 24 시간 정도 발효시켜서 두유배양액을 제조하는 제 4 단계;
제 4 단계의 발효된 두유배양액을 냉각한 후, 호두, 땅콩, 카라멜, 검은깨 페이스트 및 백설탕 중에서 선택된 1종 이상을 첨가하여 제조한 당액을 일정비율로 혼합한 다음 균질 및 숙성시키는 제 5 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 스트렌토코커스속 유산균 스타터를 이용한 두유발효유 제조방법에 관한 것이다.
여기서, 상기 제 1 단계에 있어서, 2.8 ~ 3.2배(volume/weight)의 증류수를 가하는 이유는 콩을 침지시키면 콩이 물을 콩 자체의 중량에 대하여 2 ~ 2.5배 정도 흡수하기 때문이다.
상기 제 2 단계에 있어서, 상기 대두건조중량에 대하여 3.8 ~ 4.2배(volume/weight)의 증류수를 다시 가하는데, 콩 : 물 중량비가 1 : 7이 되어야 두유의 총고형분(total solid)이 10 %가 되어야 두유의 점도의 물성이 가장 적합하기 때문이다. 4.2 배 초과시 점도가 너무 묽어지는 문제가 발생하며, 3.8 배 미만시 점도가 너무 높은 문제가 발생하기 때문이다.
상기 제 4 단계에 있어서, 28 ~ 32℃ 더욱 바람직하게는 29~30?에서 발효시킬 수 있는데, 이때 28℃ 미만에서 발효시키면 발효온도가 낮아서 발효시간이 지연 되는 문제점이 발생하며, 32℃ 초과시 이취가 발생하는 문제가 발생한다.
이하에서 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 설명하겠다. 그러나, 하기의 실시예가 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니다.
제조예
두유원액의 제조
대두를 불순물을 제거한 후 세척하여 대두건조중량의 3배(v/w) 증류수를 가하여 95℃에서 30분간 침지시킨 후 껍질과 씨눈을 제거하고, 대두건조중량의 4배(v/w) 증류수를 다시 가하여 건조대두와 증류수의 비율이 최종적으로1 : 7이 되도록 조정한 다음 95℃ 수조에서 30분간 가온하여 분쇄기로 3,500rpm, 120 메쉬(mesh)로 2회 반복하여 분쇄하였다.
추출된 두유는 원활한 균질화 공정(150bar)을 거친 후 121℃에서 15분간 고압 멸균하여 4℃에서 냉장 보관하였다. 두유원액 제조 시 수율은 대두건조중량의 5.5배였다.
유산균의 선택 및 배양
하기 표 1에 나타난 상업용 분말균주 28종을 멸균희석수(0.85%)에 녹여 BL agar plate에 도말한 후 혐기배양기에서 37℃에서 48 시간 동안 배양하였다. 그 후, 분리된 컬러니(colony)를 취하여 modified MRS broth에 1% 접종하여 혐기배 양기에서 37℃에서 24시간 동안 증균시킨 후 증균된 스트렙토코커스속 유산균(Streptococci)을 M17 agar plate에 도말하여 37℃에서 48 시간 동안 배양한 후 분리된 컬러니(colony)를 취하여 2 회 계대배양하였다.
실험예
실험예
1
상기 두유원액을 이용하여 유산균주 28종의 생장력 및 산생성능을 측정하였다. 121℃에서 15분간 고압 멸균된 두유를 무균적으로 팔콘튜브(Falcon tube)에 30ml씩 분주하여 활성화된 유산균 189종을 각각 1% 접종한 후 37℃에서 24시간 배양하여 커드(curd)생성유무, pH, 산도를 측정하였으며, 그 결과는 하기 표 1에 나타내었다.
|
구 분 |
제조사 |
Remarks |
||||
| 산도 | pH | 커드발생여부 | ||||
| S-1 | Str . thermophilus ST-B01 | Chr. Hansen | 상업종균 | 0.68 | 4.22 | O |
| S-2 | Str . thermophilus ST-M3 | Chr. Hansen | 상업종균 | 0.65 | 4.25 | O |
| S-3 | Str . thermophilus TH-4 | Chr. Hansen | 상업종균 | 0.65 | 4.23 | O |
| S-4 | Str . thermophilus STAM3 | Danisco(wisby) | 상업종균 | 1.09 | 3.85 | O |
| S-5 | Str . thermophilus TH-3 | Chr. Hansen | 상업종균 | 0.69 | 4.27 | O |
| S-6 | Str . thermophilus ST-36 | Chr. Hansen | 상업종균 | 0.67 | 4.25 | O |
| S-7 | Str . thermophilus St-body-2 | Chr. Hansen | 상업종균 | 1.10 | 3.86 | O |
| S-8 | Str . thermophilus St-body-1 | Chr. Hansen | 상업종균 | 0.72 | 4.21 | O |
| S-9 | Str . thermophilus ST-M6 | Chr. Hansen | 상업종균 | 0.67 | 4.28 | O |
| S-10 | Str . thermophilus ST2 | Culture system | 상업종균 | 0.68 | 4.28 | O |
| S-11 | Str . thermophilus ST-1 | Culture system | 상업종균 | 0.67 | 4.28 | O |
| S-12 | Str . thermophilus 3 | Culture system | 상업종균 | 0.65 | 4.28 | O |
| S-13 | Str . thermophilus ST-5 | Culture system | 상업종균 | 0.68 | 4.26 | O |
| S-14 | Str . thermophilus 십승 | 십승요구르트 | 상업종균 | 0.70 | 4.27 | O |
| S-15 | Str . thermophilus St-body-3 | Chr. Hansen | 상업종균 | 0.69 | 4.28 | O |
| S-16 | Str . thermophilus A | Danisco(wisby) | 상업종균 | 0.61 | 4.36 | O |
| S-17 | Str . thermophilus Choozit 985 | Danisco(wisby) | 상업종균 | 0.60 | 4.38 | O |
| S-18 | Str . thermophilus LBB-36 | LB bulgaricum | 상업종균 | 0.65 | 4.33 | O |
| S-19 | Str . thermophilus LBB-554 | LB bulgaricum | 상업종균 | 0.65 | 4.31 | O |
| S-20 | Str . thermophilus TH-1 | Chr. Hansen (ABT-1) | 상업종균 | 0.58 | 4.46 | O |
| S-21 | Str . thermophilus TH-2 | Chr. Hansen (ABT-2) | 상업종균 | 0.57 | 4.56 | O |
| S-22 | Str . thermophilus TH-5 | Chr. Hansen (ABT-5) | 상업종균 | 0.63 | 4.38 | O |
| S-23 | Str . thermophilus JST-1 | 분리균주 (매일유업보유균주) |
MK-SW-001 | 0.62 | 4.38 | O |
| S-24 | Str . thermophilus JST-2 | 분리균주 (매일유업보유균주) |
MK-SW-002 | 0.68 | 4.22 | O |
| S-25 | Str . thermophilus JST-3 | 분리균주 (매일유업보유균주) |
MK-SW-003 | 0.61 | 4.37 | O |
| S-26 | Str . thermophilus JST-7 | 분리균주 (매일유업보유균주) |
MK-SW-004 | 0.67 | 4.27 | O |
| S-27 | Str . thermophilus JST-8 | 분리균주 (매일유업보유균주) |
MK-SW-005 | 0.71 | 4.20 | O |
| S-28 | Str . thermophilus JST-9 | 분리균주 (매일유업보유균주) |
MK-SW-006 | 0.66 | 4.30 | O |
상기 표 1의 결과를 통하여, 두유에서의 산 생성 정도가 스트렙토코커스균들은 낮은 편이었으며, 28종 모두 커드(curd)를 생성하였다. 상기 표 1의 유산균들 대부분의 산도 및 pH가 유산균으로서 적합하나, 이 중 임의로 S-5, S-8, S-11, S-12, S-16을 선택하였으며, 이를 이용하여 하기 실험예 2의 α-갈락토시다제, β-글루코시다제의 역가측정 및 실험예 3의 휘발성 향미실험, 실험예 4의 이소플라본의 배당체에서 비배당체로의 전환측정실험을 행하였다.
실험예
2
α-
갈락토시다제
및 β-
글루코시다제의
역가측정
상기에서 제조한 두유원액을 121℃에서 15분간 고압 멸균시킨 후, 멸균된 두유원액제조 하였다. 상기 멸균된 두유원액을 여과망을 이용하여 대두를 제거하고, 그 여과액의 염산(HCl)을 이용하여pH 3.5로 조절한 다음 침전된 단백질을 15분간 원심분리기를 이용하여 상층액을 회수한 후 pH를 6.5로 10N 수산화나트륨(NaOH)을 이용하여 조정한 후, 필터종이로 여과시켰다.
조효소액은 modified MRS broth에서 상기 표 4의 유산균들 각각을 2회 계대배양한 후 두유원액에 37℃에서 24시간 배양하여 5분간 원심분리한 후 상등액을 엑스트라셀룰러(extracellular) 조효소액으로 사용하였다. 균체를 회수하여 인산나트륨 버퍼용액(sodium phosphate buffer, pH 6.0)로 2회 세척한 후 1% 리소자임(lysozyme)을 처리하여 37℃, 30분간 정치시킨 후 균체를 얼음상에서 초음파 세포파쇄기를 이용하여 1분간 분해처리시켰다. 그리고 다시 5분간 원심분리하여 상등액을 인트라셀룰러(intracellular) 조효소액으로 사용하였다.
α-갈락토시다제(α-galactosidase) 활성 측정을 위하여 10mM p-니트로페닐- α-D-갈락토피라노사이드(p-nitrophenyl-α-D-galactopyranoside, 이하 "PNPG"로 칭한다. 제조사 : 미국Sigma Chemical Co.)를 함유한 50mM 인산나트륨 버퍼용액(pH 6.0) 50㎕와 β-글루코시다제(β-glucosidase) 활성 측정을 위해 10mM PNPG를 함유한 50mM 인산나트륨 버퍼용액(pH 6.0) 50㎕에 조효소액을 각각 50㎕씩 첨가하여 37℃에서 15분간 반응시킨 후 0.5M Na2CO3 용액 100㎕를 첨가하여 반응을 중지시켰다. α-갈락토시다제와 β-글루코시다제가 PNPG를 분해하면 p-니트로페놀(p-nitrophenol, 이하 "PNP"로 칭한다.)이 분리되면서 노란색을 나타내므로 역가가 높을수록 진한 노란색을 나타낸다.
유리된 PNP의 양을 414nm에서 흡광도를 측정하였고, 효소활성의 단위는 1분 동안에 1 μmole의 PNP를 유리시키는데 필요한 효소량을 1 unit으로 정의하였으며, 역가측정 결과는 하기 표 2에 나타내었으며, 하기 표 2의 측정 결과는 3회 측정한 결과의 평균값이다.
| 구 분 | 균 종 | α-갈락토시다제 | β-글루코시다제 | ||
| Intra | Extra | Intra | Extra | ||
| S-5 | Str . thermophilus TH-3 | ---- | ---- | ---- | ---- |
| S-8 | Str . thermophilus St - body -1 | 0.06 | 0.30 | 0.27 | 0.03 |
| S-11 | Str . thermophilus ST -1 | 0.10 | 0.27 | 0.48 | 0 |
| S-12 | Str . thermophilus 3 | 0.17 | 0.14 | 0.51 | 0 |
| S-16 | Str . thermophilus A | 0.00 | 0 | 0.11 | 0.43 |
실험예
3
휘발성 향미성분 분석실험
두유와 두유배양액의 휘발성향미성분을 추출하기 위해서 SPME(Solid Phase Microextraction)를 이용하였고, Carboxen-Polydimethylsiloxane(Carboxen-PDMS 75㎛) fiber를 사용하였다. 시료는 3℃에서 보관하고 실험을 수행하기 30분전에 상온에 꺼내놓았으며, 시간이 경과한 후 시료를 60㎖-vial에 20㎖을 넣고, 염화나트륨(NaCl) 2.00g과 내부표준물질로 1%의 제라니올(geraniol, 제조사 : 미국Sigma사)을 3.3㎍ 첨가한 뒤 60℃에서 45분 동안 평형상태에서 유지시킨 후 SPME fiber를 넣고 30분 동안 휘발성 향미성분을 흡착하였다. 탈착은 200℃의 GC-인젝터(GC-injector)에 넣고 크라이오-포커싱(Cryo-focusing)으로 5분간 진행하였다.
두유 및 두유배양액에서 분석대상 이취성분으로 8종을 선정하여 분석한 결과를 하기 표 3에 나타내었으며, 표 3의 결과를 살펴보면, 시료들의 관능적인 특성은 전체적으로 비피도박테리움속 유산균 시료들의 이취가 높은 편이었다. 스트렙토코커스속 유산균의 시료들에서는 콩 삶은 냄새 이외의 다른 특징적인 이취는 약하거나 거의 없는 편이었으나, 하기 표 3의 결과로 미루어 보아 2-ethylfuran, 2-pentylfuran, hexanal, 1-octen-3-ol은 두유배양액에서 상대적으로 다른 성분들에 비해 높게 검출되었다. 표 3의 수치 값은 Relative peak area를 의미하는 것으로 각 휘발성 성분의 peak area / Internal standard peak area 에 의해서 구한 값이다.
| 시료 | 2- ethylfuran |
2- pentylfuran |
hexanal |
2- heptanone |
1-octen- 3-ol |
2- nonanone |
2- undecanone |
| S-5 | 49.3 | 26.97 | 30.68 | 0.39 | 37.20 | 5.69 | 5.07 |
| S-8 | 7.43 | 24.12 | 4.83 | 6.77 | 32.78 | 13.65 | 5.11 |
| S-11 | 55.34 | 1.89 | 22.27 | 3.35 | 23.67 | 4.46 | 4.84 |
| S-12 | 8.99 | 16.16 | 2.99 | 4.96 | 23.78 | 6.51 | 4.52 |
| S-16 | 15.41 | 21.80 | 3.77 | 3.05 | 26.28 | 5.95 | 5.14 |
| 표준시료 | x | 37.38 | 5.80 | 0.73 | 31.07 | x | 0.51 |
실험예
4
이소플라본 분석실험
표 2의 유산균을 접종시켜 제조한 두유발효유 시료 1g에 내부표준용액(internal standard solution)를 0.1g을 넣고 아세토나이트릴(acetonitril) 7ml, 3차 증류수 3ml, 0.1N 염산 2ml을 첨가하여 보텍싱(vortexing)한 후 교반기를 사용하여 1시간 동안 교반시켰다. 그리고 5000rpm에서 10 분간 원심분리하여 상층약을 여과지로 거른 후 여액을 1ml 취하여 10 ml 시료병에 넣고 질소를 불어 넣어 용매를 제거했다. 용매가 제거되면 1ml 메탄올을 첨가하여 녹인 후 시린지 필터(Acrodisc, CR PTEE 0.2μm, 25mm syringe filter filtering)로 여과하여 HPLC 분석을 시행한 결과 두유발효유 시료의 이소플라본을 분석한 결과 유산균에 의한 발효과정시 하기 표 4에 이소플라본 분석실험 결과를 나타내었다.
| 구 분 |
비배당체
( aglycones ) |
β-글루코시드 | 아세틸-β-글루코시드( Acetyl -β- glucoside ) | 말로니-β- 글루코시드 ( Malony -β- glucoside ) |
| 표준시약 | 5.28 | 81.96 | 7.46 | 5.30 |
| S-5 | 50.36 | 70.61 | 5.23 | 3.39 |
| S-8 | 82.20 | 7.94 | 5.75 | 4.11 |
| S-11 | 84.02 | 5.07 | 7.67 | 3.23 |
| S-12 | 86.49 | 7.17 | 2.77 | 3.57 |
| S-16 | 4.73 | 89.12 | 2.40 | 3.74 |
상기 표 4의 표준시약은 유산균을 접종하여 배양하지 않은 두유원액을 의미한다. 즉, 최초의 두유원액에는 비배당체가 거의 없으나, S-5, S-8, S-11, S-12, S-16 의 유산균을 배양한 결과 상기 표 4와 같이 배당체가 비배당체로 전환되었음을 의미한다.
두유발효유의 제조
실시예
1 및
실험예
5
상기 제조한 두유발효유에 상기 표 1에 나타난 S-5, S-8, S-11, S-12 및 S-16 유산균 각각을 1% 씩 인큘럼(Inoculum)에 접종시킨 후, 30℃에서 24 시간 동안 두유를 발효시켰다. 그런 다음 발효된 두유 각각을 매일유업 중앙연구소 관능패널 20명을 상대로 9 점법을 적용하여 관능검사를 실시하였고 평균점수를 계산하여 반올림, 반내림하였으며, 그 실험예 5의 결과는 하기 표 5에 나타내었다.
| 시 료(30℃) | 콩비린내 ( hexanal )(9점) | 전체적인 풍미(9점) |
| S-5 | 4 | 7 |
| S-8 | 3 | 7 |
| S-11 | 5 | 7 |
| S-12 | 3 | 8 |
| S-16 | 5 | 6 |
상기 표 5의 실험예 5의 결과 S-8 및 S-12 의 콩비린내가 가장 적게 났으면, 특히 S-12의 경우 전체적인 풍미결과가 가장 좋았는 바, S-8 과 S-12를 선택하여 배양온도를 달리하여 발효시킨 두유 발효유를 제조하여 하기 실험예 6을 다시 실시하였다.
실시예
2 및
실험예
6
상기 S-8 및 S-12 각각을 1% 씩 Inoculum에 접종시킨 후, 30℃, 37℃, 42℃에서 각각 배양한 후, 실험예 5와 동일한 방법으로 관능검사를 실시하였으며 그 결과는 하기 표 6에 나타내었다.
| 시 료 | 콩비린내(hexanal)(9점) | 전체적인 풍미(9점) |
| S-8 (30℃) | 3 | 7 |
| S-8 (37℃) | 6 | 6 |
| S-8 (42℃) | 5 | 5 |
| S-12 (30℃) | 3 | 8 |
| S-12 (37℃) | 5 | 6 |
| S-12 (42℃) | 6 | 5 |
상기 표 6에 나타난 관능검사 결과, 30℃의 배양온도에서 제조한 두유발효유가 37℃ 및 42℃에서 발효시킨 두유발효유보다 콩비린내가 적을 뿐만 아니라, 풍미가 좋다는 것을 확인할 수 있었다. 그 결과, 28 ~ 32℃, 가장 바람직하게는 29 ~ 30℃에서 발효시키는 것이 좋다는 것을 확인할 수 있다.
상기 실험예 및 실험예들을 종합한 결과, S-8인 스트렙토코커스 써모필루스 Stbody-1(Streptococcus thermophilus Stbody-1) 및 S-12인 스트렙토코커스 써모필루스 3(Streptococcus thermophilus 3) 유산균이 이취저감이 높고 및 미감이 풍부할 뿐만 아니라, 비배당체의 전환율이 매우 높기 때문에 건강식품인 두유발효유의 유산균 스타터로서 가장 적합하다는 결론을 얻을 수 있다.
따라서, 스트렙토코커스 써모필루스 Stbody-1(Streptococcus thermophilus Stbody-1) 및 스트렙토코커스 써모필루스 3(Streptococcus thermophilus 3) 유산균을 스타터로 이용하여 두유발효유를 제조함으로써, 차후 상업적 성공이 기대된다.
Claims (4)
- 삭제
- 스트렙토코커스 써모필루스 3(Streptococcus thermophilus 3) 및 스트렙토코커스 써모필루스 Stbody-1(Streptococcus thermophilus Stbody-1) 중에서 선택된 1 종 이상을 함유하는 단종 또는 혼합 유산균 스타터로 발효시킨 것을 특징으로 하는 두유발효유.
- 두유에 스트렙토코커스 써모필루스 3(Streptococcus thermophilus 3) 및 스트렙토코커스 써모필루스 Stbody-1(Streptococcus thermophilus Stbody-1) 중에서 선택된 1 종 이상의 단종 또는 혼합 유산균 스타터를 접종시킨 후, 28 ~ 32℃에서 24 시간 동안 발효시켜 제조된 것을 특징으로 하는 두유발효유 제조방법.
- 제 3 항에 있어서, 상기 두유는대두건조중량에 대하여 2.8 ~ 3.2배(volume/weight)의 증류수를 가한 후, 92 ~ 96℃에서 대두를 30 분간 침지 및 대두의 껍질과 씨눈을 제거하는 제 1 단계;제 1 단계의 상기 대두건조중량에 대하여 3.8 ~ 4.2 배(volume/weight)의 증류수를 다시 가한 후, 92 ~ 96℃에서 대두를 가온, 분쇄 및 두유를 추출하는 제 2 단계; 및제 2 단계의 상기 두유를 140 ~ 160 bar 조건의 균질화 공정을 거친 후, 고압 멸균시키는 제 3 단계;를 포함하여 제조된 것을 특징으로 하는 두유발효유 제조방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020070140066A KR101384580B1 (ko) | 2007-12-28 | 2007-12-28 | 스트렙토코커스속 유산균 스타터를 이용한 두유발효유 및그 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020070140066A KR101384580B1 (ko) | 2007-12-28 | 2007-12-28 | 스트렙토코커스속 유산균 스타터를 이용한 두유발효유 및그 제조방법 |
Publications (2)
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| KR1020070140066A KR101384580B1 (ko) | 2007-12-28 | 2007-12-28 | 스트렙토코커스속 유산균 스타터를 이용한 두유발효유 및그 제조방법 |
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Patent Citations (3)
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| Korean J. Good Sci. Ani. Resour. (제25권, 제1호, 제84-91면, 2005년). * |
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