KR101509356B1 - 식감이 개선된 사과다이스를 함유하는 발효유의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 식감이 개선되고 갈변이 방지된 사과다이스를 포함하는 시럽액과 우유 발효액을 혼합하여 기호성이 높아지도록 제조한 발효유의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 발효유에 첨가되는 과육 제조 시 갈변을 방지하고 식감을 개선하기 위해 사과다이스 제조 시 특정 조건으로 처리하는 경우 전체적인 기호도가 향상된 사과다이스 함유 발효유를 제조할 수 있다.

Description

식감이 개선된 사과다이스를 함유하는 발효유의 제조방법 {Manufacturing methods of fermented milk comprising diced apple}

본 발명은 사과다이스를 함유하는 발효유의 제조방법에 관한 것으로, 상세하게는 사과다이스를 포함하는 시럽액 제조 시 종래 살균 처리 공정에 앞서 특정 조건에서 예비 살균 처리한 후 원유 발효액과 혼합하여 갈변방지와 식감 개선 효과를 나타내는 기호성이 향상된 발효유의 제조방법에 관한 것이다.

사과는 세계적으로 가장 많이 섭취되는 과일 중의 하나로 원산지는 중앙아시아의 초원지대로 알려져 있고 우리나라에서는 1906년 뚝섬에 원예모범장을 설치하고 각국에서 각종 과수의 개량품종을 도입할 때 사과도 함께 도입된 것으로 알려져 있다. 사과의 성분 중 가장 중요한 것은 당분과 펙틴, 유기산이며 당분은 10~15% 가량인데, 대부분이 과당과 포도당으로 인체에 흡수가 잘 되는 당류로 구성되어 있다. 장 운동에 규칙성을 주어 장염이나 변비에 효과적인 펙틴은 1~1.5% 가량 함유되어 있고, 이는 잼이나 젤리 등을 제조할 때 엉겨 붙는 성질을 부여해 특유의 조직감을 형성한다. 유기산은 약 0.5% 가량 들어있고, 사과산이 대부분을 차지하며 구연산, 주석산도 소량 포함되어 있다.

과일의 갈변(browning)은 과일이 절단 등의 외적요인, 가공공정 중 또는 저장이나 운송중 갈색으로 변하는 현상을 말한다. 갈변은 효소적 갈변과 비효소적 갈변으로 구분되는데 신선한 과일에서는 효소적 갈변이 주로 일어난다. 효소적 갈변에서는 과일의 갈변에 관계되는 주요 효소로서 폴리페놀 산화효소(polyphenol oxidase)가 있고 클로로겐산(chlorogenic acid)을 비롯하여 여러 가지 페놀류 또는 폴리페놀류에 작용하고, 그 화합물이 퀴논(quinone)으로 변화한다. 퀴논으로 변한 이 물질은 중합 또는 아미노 화합물과 반응하고 그 반응생성물이 중합하여 갈색의 착색물질을 생성, 갈색화한다.

과일에 함유된 효소반응에 의한 갈변을 방지하기 위해서는 페놀류의 산화효소를 불활성화시켜야만 하는데 이를 위한 방법은 두 가지가 있다. 데치기 등의 가열 처리하는 방법과 산화효소 저해물, 식염, 산, 아스코브산, 시스테인, 아황산염 등을 첨가하는 첨가물법이 있으며, 갈변방지에 가장 효과가 좋은 데치기나 박피 등의 가열처리는 과일의 조직, 향기, 맛 등에 악영향을 주는 경우도 있어 가열 온도, 시간 등의 조건에 관한 많은 변수들을 고려해야 한다. 또한 아스코브산은 갈변방지, 항산화제로서 널리 이용되고 있지만, 아스코브산 자체가 산화효소에 의한 갈변의 원인이 되기 때문에 첨가량이나 주위에 공존하는 물질을 고려하지 않으면 안된다.

이에 본 발명자들은 사과의 갈변 방지에 있어서 중요한 역할을 하는 온도 및 시간을 연구함으로써 갈변방지 사과다이스를 첨가한 기호성을 높인 발효유를 제조하는 기술에 대하여 거듭 연구한 끝에, 발효유 속에서도 갈변이 되지 않고 사과 고유의 맛과 발효유의 맛을 그대로 유지할 수 있는 새로운 발효유의 제조방법을 개발하였다.

본 발명의 하나의 목적은 영양학적으로 우수함이 입증된 발효유와 과학적 데이터로 알려진 사과의 효능을 유지하면서도 사과의 식감이 향상된 사과다이스를 함유하는 기존의 발효유보다 기호성을 높인 사과다이스 함유 발효유의 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 사과다이스를 함유하는 발효유를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 a) 사과다이스를 아스코브산 용액에 넣고 60-100℃에서 5-30분간 가열한 후 진공 냉동시키는 단계; b) 상기 냉동된 사과다이스를 당류, 향료, 정제수와 혼합시킨 후 63-67℃에서 5-15분 동안 1차 살균하는 단계; c) 상기 1차 살균 후 83-87℃에서 30-40분 동안 2차 살균하여 사과다이스 함유 시럽액을 만드는 단계; d) 가열된 원유에 탈지분유, 포도당을 첨가한 혼합액을 균질화한 후 유산균을 접종 및 배양하여 원유 발효액을 만드는 단계; e) 상기 사과다이스 함유 시럽액과 상기 원유 발효액을 혼합하는 단계를 포함하는 사과다이스 함유 발효유의 제조방법을 제공한다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 a) 단계의 사과다이스는 사과를 세척한 후 다이스 커터(dice cutter)를 이용하여 제조될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 a) 단계는 사과 과육의 조직을 이완시키고 갈변을 억제하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 b) 단계의 1차 살균 처리는 사과다이스의 갈변 방지와 식감 개선 효과를 나타내는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 c) 단계의 시럽액은 비타민 혼합제제, 분말 식이섬유, 액상 식이섬유, 올리고당 등을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 d) 단계의 균질화는 100-200 kg/cm3의 압력에서 수행될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 d) 단계의 유산균은 원유를 발효시키는데 통상적으로 사용되는 유산균일 수 있으며, 바람직하게는 CHR hansen사의 ABY-3 또는 BB-12 균주를 각각 또는 혼합하여 사용할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 d) 단계 후 원유 발효액을 15-20℃로 냉각시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 e) 단계의 혼합은 시럽액 내 포함된 사과다이스가 뭉치지 않도록 10-15 rpm에서 지속적으로 교반하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 방법으로 제조된 사과다이스 함유 발효유를 제공한다.

본 발명에 따르면, 발효유에 첨가되는 과육에 대하여 갈변을 방지하고 식감을 개선하기 위해 사과다이스 시럽액의 제조 시 종래 살균 처리 공정에 앞서 특정 조건으로 예비 살균 처리를 추가함으로써 전체적인 기호도가 향상된 사과다이스 함유 발효유를 제조할 수 있다. 이와 같이 제조된 발효유는 발효유 속에서도 갈변이 되지 않아 사과 고유의 맛이 그대로 유지되므로 기능성 발효유 제품의 품질 향상에 도움이 될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 식감이 개선된 사과다이스를 함유하는 발효유의 제조방법을 모식화한 도면이다.

본 발명은 사과 과육에 대하여 식감 개선 및 갈변방지 공정을 거친 사과다이스를 함유하는 발효유의 제조방법을 개발한 후, 기존의 발효유 보다 맛, 식감 및 기호도 면에서 우수한 관능평가 결과를 확인하고 본 발명을 완성하게 되었다.

따라서 본 발명은 하기 단계를 포함하는 사과다이스 함유 발효유의 제조 방법을 제공한다:

a) 사과다이스를 아스코브산 용액에 넣고 60-100℃에서 5-30분간 가열한 후 진공 냉동시키는 단계;

b) 상기 냉동된 사과다이스를 당류, 향료, 정제수와 혼합시킨 후 63-67℃에서 5-15분 동안 1차 살균하는 단계;

c) 상기 1차 살균 후 83-87℃에서 30-40분 동안 2차 살균하여 사과다이스 함유 시럽액을 만드는 단계;

d) 가열된 원유에 탈지분유, 포도당을 첨가한 혼합액을 균질화한 후 유산균을 접종 및 배양하여 원유 발효액을 만드는 단계; 및

e) 상기 사과다이스 함유 시럽액과 상기 원유 발효액을 혼합하는 단계.

본 발명에서, 상기 a) 단계의 사과다이스는 껍질을 벗긴 사과를 소정의 크기로 일정하게 잘라낸 것을 의미하는데, 그 잘라낸 형태는 특별히 한정되지는 않으나, 일반적으로 소비자 기호도가 높은 형태인 정사각형으로 제조될 수 있다. 예들 들어, 사과를 세척한 후 다이스 커터(dice cutter)를 이용하여 특정 형태로 제조될 수 있으며, 제품 섭취 시 식감을 고려하여 4 mm 내외의 크기로 자르는 것이 바람직하다.

본 발명에서 ‘갈변’ 또는 ‘갈변반응’은 효소적 갈변 및 비효소적 갈변을 모두 포함한다. 특히 효소적 갈변은 식물 중의 페놀류, 카테콜 산화효소 및 락카아제(laccase)라고 하는 효소의 작용에 의해, 반응성이 높은 퀴논류가 생성된다. 생성된 퀴논류는 그 자체로 중합하거나 아미노화합물과 반응하여 생성된 물질끼리 중합하여 착색중합물질인 멜라노이딘이 되는 것을 의미한다.

본 발명에서, 상기 a) 단계에서 진공 냉동은 진공치환 공정을 포함하는데 상기 진공치환 공정은 아스코브산을 함유한 용액과 사과다이스를 같이 넣은 상태에서 용기에 진공을 걸어 사과 과육에 잘 침투하도록 하는 공정을 의미한다.

본 발명의 방법에서, 상기 a) 단계는 사과 과육의 조직을 이완시키고 갈변을 억제하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 방법에서, 상기 b) 단계의 1차 살균 처리는 종래 사과 과육을 함유하는 시럼 제조 시 수행되는 85℃ 전후의 살균 공정에 앞서 추가적으로 수행되는 살균 처리로서, 이러한 조건의 살균 처리 공정을 추가함으로써 최종 발효유에서 사과다이스의 갈변을 방지하고 식감을 개선하는 효과를 나타낸다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 공정으로 처리된 사과다이스 시럽액을 이용하여 제조된 발효유는 사과다이스의 식감이 향상되고 갈변 방지로 인한 기호도에서 우수한 관능을 나타냄을 확인하였다 (표 1 참조).

본 발명의 방법에서, 상기 c) 단계의 시럽액은 비타민 혼합제제, 예들 들어 비타민 A, D, E, B1 내지 B6으로 구성된 군에서 선택된 하나 이상을 혼합한 제제, 또는 분말 식이섬유, 액상 식이섬유, 올리고당 등을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 방법에서, 상기 d) 단계의 균질화는 원유 속 불규칙한 크기를 가진 유지방 덩어리를 균일한 크기로 만드는 공정이며, 상기 균질압은 본 발명자들이 발효유 물성에 최적화시킨 압력이다. 바람직하게는 상기 균질화는 100-200 kg/cm³의 압력에서 수행될 수 있다.

본 발명의 방법에서, 상기 d) 단계의 유산균은 CHR hansen사의 ABY-3 또는 프로바이오틱스 균주로서 CHR hansen사의 BB-12 균주를 각각 또는 혼합하여 사용할 수 있다.

본 발명의 방법에서, 상기 d) 단계 후 원유 발효액을 15-20℃로 냉각시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 이러한 냉각 단계를 포함함으로써 온도에 따라 발효액의 최종 물성이 최적화된다.

본 발명의 방법에서, 상기 e) 단계의 혼합은 시럽액 내 포함된 사과다이스가 뭉치지 않도록 10-15 rpm에서 지속적으로 교반하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 상기 방법으로 제조된 사과다이스 함유 발효유를 제공한다.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명하기로 한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1. 갈변방지 사과다이스 제조

사과를 물로 깨끗이 씻은 다음 에어스프레이를 이용하여 물기를 제거한 후 칼로 반을 잘랐다. 그 다음 씨방칼을 이용하여 석세포를 제거하게 되는데 여기서 석세포란 배, 사과나 매실 따위의 과육 속에 들어있는 까슬까슬한 세포로 유조직 세포와 비슷하나 더 크고 둥글며 두꺼운 세포벽이 딱딱하게 굳어서 생긴 세포를 말한다. 사과 꼭지와 그 주위를 다듬고, 가식성(edible) 이물과 기존에 갈변이 이루어진 부분을 제거하였다. 이물을 제거한 사과를 다이스 커터에 넣어 약 4 mm로 자른 후 즉시 진공치환을 실시하였다. 이 때 진공치환은 물에 아스코브산 0.11%를 녹이고 이 용액에 다이스된 사과를 넣고 80℃로 20분간 가열하는 공정으로 사과과육의 조직을 이완시켜 아스코브산과 같은 용질을 침투하기 용이하게 하여 갈변을 억제하고 사과다이스의 식감을 개선시키는 공정이다. 진공치환공정을 거친 사과다이스를 20℃ 미만으로 냉각시킨 후 비닐포장지를 이용하여 진공상태로 포장한 다음 영하 40℃로 급속 냉동시켜 산화 및 갈변방지 사과다이스를 만들고 사용할 때까지 영하 18℃ 이하로 보관하였다.

실시예 2. 갈변방지 사과다이스를 이용한 시럽액 제조

냉동된 사과다이스를 진공포장이 손상되지 않은 상태로 해동한 다음 완전히 해동된 사과다이스를 시럽액 제조 탱크에 넣었다. 상기 탱크에 설탕, 올리고당, 향료, 정제수 등 시럽의 성분이 되는 재료들을 넣고 혼합 교반시켰다. 이때 교반속도는 20 rpm을 넘지 않도록 했고, 탱크 온도를 올려 시럽액을 살균하였다. 시럽액 살균시 사과다이스의 갈변 방지와 사과다이스 고유의 식감을 유지하기 위해 65±2℃로 온도를 유지한 상태에서 약 10분간 홀딩타임을 준 후 다시 승온시켜 85±2℃의 온도로 35분간 배치살균 후 10℃ 이하로 냉각시켰다. 냉각 중에도 교반기로 계속 시럽액을 교반하였다(15 rpm 이하).

실시예 3. 원유 발효액 제조예

배합비율에 따른 원유를 혼합탱크에 넣고 65±2℃로 가열하였다. 가열한 원유에 탈지분유, 포도당 등의 발효액 재료들을 넣고 60 rpm 이상으로 교반하여 20분 이상 혼합 및 용해시켜 혼합액을 만들었다. 상기 혼합액을 균질 및 살균처리 하였고, 상기 균질공정은 균질압 150 kg/cm³(1차 115 kg/cm³, 2차 35 kg/cm³)으로 균질하고, 살균공정은 살균온도 95±2℃에서 1분간 살균시킨 후 살균된 혼합액을 배양탱크로 이송시켰다. 배양탱크로 이송된 혼합액을 40±1℃로 냉각시킨 후 ABY-3와 BB-12 균주(CHR hansen, Denmark)의 유산균 희석액을 500 U/ml로 투입하여 접종하고 약 6시간 동안 발효시켰다. 발효액의 pH가 4.5가 되었을 때 발효를 종료시켰다. 종료공정은 발효 탱크 내 교반기를 작동시켜 발효액 커드(curd)를 깬 후 냉각기를 통해 17±1℃로 냉각시킨 후 시럽액과 혼합할 혼합탱크로 이송시켰다.

실시예 4. 발효유 제조예

발효유를 제조하기 위해, 상기 실시예 2에서 제조한 시럽액과 상기 실시예 3에서 제조한 발효액을 섞는 과정을 실시하였다. 시럽액을 발효액 탱크로 옮겨 섞어줄 때 시럽액 속 사과다이스가 뭉치지 않도록 지속적으로 시럽액을 10-15 rpm으로 교반해 주어야 하며 발효액과 완전히 섞인 후에도 완성된 발효유를 계속적으로 교반(12 rpm)시켜 주었다.

비교예 1. 기존 발효유 제조

상기 실시예 1 내지 4와 동일하게 발효유를 제조하되, 실시예 2의 시럽 제조 시 10분간 홀딩타임이 없이 수행된 경우 및 실시예 3에서 발효액을 10±1℃로 냉각시키는 공정으로 수행된 경우를 비교예로서 사용하였다.

실시예 4. 관능검사

관능검사는 남녀 각각 20명으로 구성된 40명의 전문 패널 요원으로 하여, 상기 실시예와 비교예에서 얻어진 발효유를 음용하게 한 후, 하기와 같은 평가기준을 제시하였다. 그 결과는 평균점수로서 산출하여 하기 표 1에 나타내었다. 표 1은 제조된 맛, 식감 및 전반적인 발효유 기호도에 대한 관능평가 결과이다.

(1) 맛에 대한 평가

5점: 매우 맛이 있다

4점: 맛이 있다

3점: 보통이다

2점: 맛이 없다

1점: 매우 맛이 없다

(2) 사과다이스 식감(씹힘정도)에 대한 평가

5점: 매우 아삭하다

4점: 아삭하다

3점: 보통이다

2점: 무르다

1점: 매우 무르다

(3) 전반적인 발효유 기호도에 대한 평가

5점: 매우 높다

4점: 높다

3점: 보통이다

2점: 낮다

1점: 매우 낮다

구분	평가1(5점)	평가2(5점)	평가3(5점)	총 점
실시예 발효유	4.8	4.9	4.6	14.3
비교예 발효유	3.2	2.8	3.1	9.1

상기 표 1에서 볼 수 있듯이, 본 발명에 따라 제조된 발효유가 비교예에 의해 제조된 발효유보다 전반적인 기호도에서 우수한 것을 확인할 수 있었다. 항목별로 살펴보면 맛에 대한 평가(평가1)는 1.6점, 사과다이스 식감(씹힘정도)에 대한 평가(평가2)는 2.1점, 전반적인 발효유 기호도에 대한 평가(평가3)는 1.4점 높게 나타났다. 총점에서도 6.1점이라는 확연한 차이를 보이며 실시예에 의해 제조된 발효유가 모든 면에서 기호도가 향상된 것을 알 수 있었다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

1. 하기 단계를 포함하는 식감이 개선된 사과다이스를 함유하는 발효유의 제조방법:
   a) 사과다이스를 아스코브산 용액에 넣고 60-100℃에서 5-30분간 가열한 후 진공 냉동시키는 단계;
   b) 상기 냉동된 사과다이스를 당류, 향료, 정제수와 혼합시킨 후 63-67℃에서 5-15분 동안 1차 살균하는 단계;
   c) 상기 1차 살균 후 83-87℃에서 30-40분 동안 2차 살균하여 사과다이스 함유 시럽액을 만드는 단계;
   d) 가열된 원유에 탈지분유, 포도당을 첨가한 혼합액을 균질화한 후 유산균을 접종 및 배양하여 원유 발효액을 만드는 단계; 및
   e) 상기 사과다이스 함유 시럽액과 상기 원유 발효액을 혼합하는 단계.
   
2. 제 1항에 있어서, 상기 a) 단계의 사과다이스는 사과를 세척한 후 다이스 커터(dice cutter)를 이용하여 제조된 것을 특징으로 하는 방법.
   
3. 제 1항에 있어서, 상기 a) 단계는 사과 과육의 조직을 이완시키고 갈변을 억제하는 것을 특징으로 하는 방법.
   
4. 제 1항에 있어서, 상기 b) 단계의 1차 살균 처리는 사과다이스의 갈변 방지와 식감 개선 효과를 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
   
5. 제 1항에 있어서, 상기 c) 단계의 시럽액은 비타민 혼합제제, 분말 식이섬유, 액상 식이섬유 및 올리고당으로 구성된 군에서 선택된 하나 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
   
6. 제 1항에 있어서, 상기 d) 단계의 균질화는 100-200 kg/cm3의 압력에서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
   
7. 제 1항에 있어서, 상기 d) 단계의 유산균은 ABY-3, BB-12(CHR hansen, Denmark) 또는 이들의 혼합 균주인 것을 특징으로 하는 방법.
   
8. 제 1항에 있어서, 상기 d) 단계 후 원유 발효액을 15-20℃로 냉각시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
   
9. 제 1항에 있어서, 상기 e) 단계의 혼합은 시럽액 내 포함된 사과다이스가 뭉치지 않도록 10-15 rpm에서 지속적으로 교반하는 것을 특징으로 하는 방법.
   
10. 제 1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 방법으로 제조된 사과다이스 함유 발효유.

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