KR101703264B1

KR101703264B1 - 저장 안정성이 증강된 저칼로리 유산균 발효유 음료 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR101703264B1
Application number: KR1020150080188A
Authority: KR
Inventors: 한태철; 김봉찬; 서일; 임혜진; 전세희; 정일헌
Original assignee: 주식회사 삼양사
Priority date: 2015-06-05
Filing date: 2015-06-05
Publication date: 2017-02-06
Also published as: KR20160143444A

Abstract

본 발명은 유산균 발효유와 사이코스를 포함하며 저장 안정성이 증강된 저칼로리 유산균 발효유 음료 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 저칼로리 유산균 발효유 음료는 기존의 유산균 발효유 음료에 비해 저칼로리이며, 우유 단백질의 응집이나 침전을 일으키지 않는 우수한 품질 안정성을 가지고, 칼로리 감소를 목적으로 사용하는 고감미도 감미료의 후미의 풍미를 개선시킬 수 있다.

Description

저장 안정성이 증강된 저칼로리 유산균 발효유 음료 및 이의 제조방법{The low calorie lactic-acid fermented milk with an enhanced storage stability and method for preparing the same}

본 발명은 유산균 발효유와 사이코스를 포함하며 저장 안정성이 증강된 저칼로리 유산균 발효유 음료 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명에 따른 저칼로리 유산균 발효유 음료는 기존의 유산균 발효유 음료에 비해 저칼로리이며, 우유 단백질의 응집이나 침전을 일으키지 않는 우수한 품질 안정성을 가지고, 칼로리 감소를 목적으로 사용하는 고감미도 감미료의 후미의 풍미를 개선시킬 수 있다.

최근 건강에 대한 관심이 증가하면서, 인체 내에서 여러 가지 유용한 생리 활성 물질을 분비하는 것으로 알려진 유산균을 첨가한 식품에 대한 연구가 이루어지고 있다. 유산균은 젖산 발효를 함으로써 식품의 부패를 방지하고, 박테리오신과 같은 항균 물질을 분비하여 식중독균을 억제하며, 사람의 장내 수소 이온농도(pH)를 낮추어 장내 부패 세균의 증식을 억제하는 등 인체에 유익한 균으로 작용한다.

유산균 발효 유제품으로는 치즈, 버터밀크, 요구르트 등이 있으며, 최근에는 이들 중 다양한 기능성 요구르트가 널리 시판되고 있는데, 류코노스톡 속, 락토바실러스 속, 락토코커스 속의 유산균을 단독 또는 혼합 스타터로 접종하여 우유를 발효시킴으로써 기능성이 높은 유산균 발효 유제품이 출시되고 있다.

또한, 요구르트음료는 발효유의 일종으로, 우유를 젖산균으로 발효시켜 산미와 향미를 강화시킨 유제품으로 주원료인 우유 성분 이외에 젖산균의 작용에 의해 생성된 젖산, 펩톤, 펩타이드, 미량 활성물질 등의 유효성분과 살아있는 젖산균 균체가 함유되어 있어 면역증강, 항암, 변비예방 등의 생리적 기능을 가지고 있는 우수한 식품이다.

그러나, 요구르트음료는 독특한 발효취를 제거하고 미감을 개선할 필요가 있으며, 특히 요구르트음료의 저장 시간이 경과함에 따라 이수현상 및 단백질 침전현상이 발생하여 제조했을 때와 맛이 변할 수 있는 문제점 등이 있다. 또한, 유산균이 생균 형태로 포함되는 것이 일반적이므로, 저장 또는 유통기간 동안 제품의 변질이 쉽다는 문제점이 있다.

본 발명의 일 예는 유산균 발효유와 사이코스를 포함하며 저장 안정성이 증강된 저칼로리 유산균 발효유 음료를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 예는 사이코스를 이용하여 유산균 발효유 음료의 저장 안정성을 증강시키는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 유산균 발효유와 사이코스를 포함하며 저장 안정성이 증강된 저칼로리 유산균 발효유 음료 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

이하 본 발명을 더욱 자세히 설명하고자 한다.

본 발명은 유산균 발효유와 사이코스를 포함하며 저장 안정성이 증강된 저칼로리 유산균 발효유 음료에 관한 것이다.

유산균 발효유란 함은 우유를 함유하고 있는 원료에 유산균을 접종하여 배양한 것 또는 이를 이용한 가공물을 의미하며, 발효유는 제품의 물리적 성상에 따라 액상(liquid)요구르트 또는 호상(viscous)요구르트, 반고형 또는 고형상태(soft or hard yoghurt), 분말 요구르트(dry yoghurt) 등으로 구분된다.

액상 발효유는 액체 상태로 되어 마실 수 있게 된 발효유의 하나이다. 우유, 염소젖, 말젖 등에 젖산균이나 효모를 배양하여 젖당(락토오스)을 발효시킨 뒤 젖산이나 알코올을 생성해 풍미를 느끼게 한 음료이다. 우리나라 식품공전상의 발효유의 성분규격은 원유 또는 유가공품(무지유고형분으로서) 3% 이상인 것을 말하며, 유산균 생균수가 1mℓ내에 1000만 개 이상 있어야 한다 (축산물의 가공기준 및 성분규격).

유산균 음료는 우유나 탈지유에 유산균을 섞어 유산 발효를 시켜 만든, 독특한 풍미와 새콤한 맛이 나는 음료이다. 유산균 또는 유산균과 효모를 배양하여 유산 발효시킨 것에 살균수를 가해서 희석하고 당분·향료 등을 가한 다음 용기에 충전(일부 제품은 가열 살균한 다음 충전)한다. 발효 후에 살균공정을 거치지 않은 제품은 생유산균이 함유되어 있으므로, 음용 후 장(腸) 안에서 정장작용이 되며, 살균한 후에 충전한 제품도 함유되어 있는 유산의 효과를 기대할 수 있다. 과즙과 혼합한 제품도 나오는데, 산성 기호 음료로서 보급된다. 우리나라 식품공전상의 유산균 음료의 성분규격은 원유 또는 유가공품(무지유고형분으로서) 3% 미만인 것을 말하며, 유산균 생균수가 1mℓ내에 100만 개 이상 있어야 한다 (식품공전).

본 발명에 따른 저칼로리 유산균 발효유 음료는 저장기간 중 전체 유산균 배양물의 부피당 발생된 이수액의 부피를 백분율로 표시한 이수율이 5 (v/v)% 미만인 것일 수 있다.

본 발명에 따른 저칼로리 유산균 발효유 음료는, 과당(fructose), 포도당(glucose), 자당(sucrose), 맥아당(maltose), 및 젖당(lactose)으로 이루어지는 군에서 선택된 1종의 당류가 음료 100 중량부당 7.5 중량부 이하로 포함된 것인 일 수 있다.

본 명세서에서 용어 "당류"는 특별한 언급이 없는 한, 과잉섭취 시 비만, 당뇨, 심혈관계 질환, 기타 각종 성인병의 발생 위험을 높이는 것으로 알려진 과당, 포도당, 자당, 맥아당, 젖당 등과 같은 단당류 및 이당류를 의미하며, 이때 상기 "당류"에는 사이코스 등의 희소당은 포함되지 않는다.

본 발명에 따른 저칼로리 유산균 발효유 음료는, 사이코스를 함유하는 시럽액과 유산균 배양액이 99:1 내지 50:50의 중량비(시럽액:유산균 배양액)로 포함된 것일 수 있으며, 예를 들어, 99:1, 93.5:6.5, 90:10, 80:20, 75:25, 70:30, 60:40 또는 50:50의 중량비로 포함된 것일 수 있다.

본 발명에 따른 저칼로리 유산균 발효유 음료는 프락토올리고당, 말토올리고당, 갈락토올리고당, 겐티오올리고당, 자일로올리고당 및, 이소말토올리고당으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 올리고당을 추가로 포함하는 것일 수 있다.

상기 올리고당은 고형분 함량 100 중량부 기준으로 0.1 내지 20, 0.1 내지 15, 0.1 내지 10, 0.1 내지 5, 0.1 내지 4, 1 내지 20, 1 내지 15, 1 내지 10, 1 내지 5, 1 내지 4, 3 내지 20, 3 내지 15, 3 내지 10, 3 내지 10, 3 내지 5, 또는 3 내지 4 중량부 포함된 것일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 이소말토올리고당은 단당류, 수크로스 및 말토오스 등의 2당류, DP4 (4당류) 이상의 직쇄당, 및 DP8 (8당류) 이상의 성분을 제외한, 2당류 이상의 분기당 혼합물로서, 이소말토오스(Isomaltose; 2당류), 코지비오스(Kojibiose; 2당류), 니게로오스(Nigerose; 2당류), 파노오스(Panose; 3당류), 이소말토트리오스(Isomaltotriose; 3당류), 이소말토테트라오스(Isomaltotetraose; 4당류), 이소말토펜타오스(Isomaltopentaose; 5당류), 이소말토헥사오스(Isomaltohexaose; 6탄당), 및 이소말토헵타오스(Isomaltoheptaose; 7당류) 등의 분기당으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것일 수 있다.

이소말토올리고당은 다른 올리고당에 비해 당류 함량이 낮고 점도가 매우 높은 특성 때문에 음료, 발효유 등의 제품에 첨가되었을 때 물성개선(body감 부여)을 개선하는 효과를 가진다.

본 발명에 따른 저칼로리 유산균 발효유 음료는 고감미도 감미료를 추가로 포함하는 것일 수 있다. 고감미도 감미료는 천연감미료나 합성감미료일 수가 있으며, 예를 들어, 아스파탐, 아세설팜 K, 사이클라민산 나트륨, 사카린 나트륨, 수크랄로스, 스테비아 감미료, 둘신, 타우마틴, 토마틴, 네오탐, 리바우디오사이드 A 및 모넬린으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 따른 저칼로리 유산균 발효유 음료는 산미료를 추가로 포함하는 것일 수 있으며, 예를 들어, 시트르산, 타르타르산, 글루콘산, 글루코노델타락톤, 사과산, 푸마르산, 락트산, 아디핀산, 아세트산 등 일수 있다. 산미료는 가공식품에서 신맛을 내기 위해 가하는 첨가물로써 주로 유기산이다. 첨가되는 유기산은 pH 조정, 보존, 항산화작용도 동시에 갖는다.

본 발명에 따른 저칼로리 유산균 발효유 음료는 증점안정제를 추가로 포함하는 것일 수 있으며, 예를 들어, 잔탄검, 젤란검, 로커스트빈검, 타마린드검, 펙틴, 구아검, 대두다당류, 아라비아검, 셀루로오스검, 한천, 카라기난, CMS (Carboxymethyl cellulose) 등 일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 증점안정제는 점착과 점도를 필요로 하는 식품에 첨가하는 것으로 식품 성분간의 결착을 요구하는 것과 점도만을 증가시켜 식품에 안정성을 주는 효과가 있다. 증점안정제의 특성은 안정제 자신의 맛이 없어야 하고, 풍미를 마스킹하지 않아야 하며, 풀과 같은 느낌이 없어야 한다. 일반적으로 산이나 2가 이상의 금속염이 존재하면 점도를 잃게 되고 침전되는 경향이 있다. 따라서 산성식품이나 금속이온(Fe이온, Ca이온)을 함유한 식품에 첨가할 때는 주의하여야 한다.

CMS는 Carboxymethyl cellulose의 약칭이며 알칼리에 용해된 셀룰로오스에 모노클로르아세트산 나트륨을 반응시켜 만드는 물질이다. 셀룰로오스 중 히드록시기의 40% 이상을 카르복시메틸화한 것은 냉수에도 잘 용해되고, 점도가 높은 안정적인 콜로이드용액이 된다. 아이스크림이나 잼 등에 점도를 높이는 제제 또는 유화안정제로 이용되며, 사람의 소화기관으로부터 소화 및 흡수되지 않는 특성을 가진다.

일반적으로 사이코스(psicose)는 과당(D-fructose)의 에피머로 과당과 비교할 때 감미의 강도와 종류에 있어서 거의 유사하다. 그러나 과당과 달리 체내 흡수 시 거의 대사되지 않으며, 포도당의 흡수를 억제하여 혈당 억제 작용을 하는 기능이 있어 당뇨병 환자용 음식품 또는 수신용 음식품 등에 사용할 수 있으며, 간에서의 지질합성에 관여하는 효소 활성을 억제는 기능이 있어 복부 지방 축적 억제를 할 수 있으므로 건강식품 등 여러 기능성 식품 등에 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 저칼로리 유산균 발효유 음료에 포함되는 사이코스는 순도 100% 사이코스를 분말 또는 다양한 농도로 제조한 용액(액상)일 수 있다.

사이코스는 사이코스를 포함하는 혼합당일 수 있으며, 혼합당의 예는 사이코스를 함유하고, 추가적으로 과당, 포도당, 및 올리고당으로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상을 추가로 포함할 수 있다. 상기 사이코스 함유 혼합당의 구체적인 예는 혼합당의 전체 고형분 합량 100중량부를 기준으로, 사이코스 2 내지 55 중량부, 과당 30 내지 80중량부 및 포도당 2 내지 60중량부, 및 올리고당 0 내지 15중량부를 포함하는 것일 수 있으며, 올리고당은 포함하지 않을 수도 있다. 상기 사이코스, 과당 및 포도당은 바람직하게는 모두 D형-이성질체인 것이다.

사이코스는 화학적 합성, 또는 사이코스 에피머화 효소를 이용한 생물학적 방법으로 수행할 수 있으며, 바람직하게는 생물학적 방법으로 수행할 수 있다. 이에, 상기 사이코스는 사이코스 에피머화 효소, 상기 효소를 생산하는 균주의 균체, 상기 균주의 배양물, 상기 균주의 파쇄물, 및 상기 파쇄물 또는 배양물의 추출물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 사이코스 생산용 조성물을, 과당-함유 원료와 반응하여 제조된 것일 수 있다.

본 발명의 일 예에서, 생물학적 방법에 따라 사이코스를 제조하는 방법으로는 사이코스 에피머화 효소를 생산하는 균주 또는 사이코스 에피머화 효소를 암호화하는 유전자가 도입된 재조합 균주를 배양하고, 이로부터 얻어진 사이코스 에피머화 효소를 과당-함유 원료와 반응하여 생산할 수 있다. 상기 사이코스 에피머화 효소는 액상 반응 또는 고정화 효소를 이용한 고상 반응으로 수행될 수 있다.

또는, 사이코스 에피머화 효소를 생산하는 균주 또는 사이코스 에피머화 효소를 암호화하는 유전자가 도입된 재조합 균주를 얻고, 균주의 균체, 상기 균주의 배양물, 상기 균주의 파쇄물, 및 상기 파쇄물 또는 배양물의 추출물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 사이코스 생산용 조성물을, 과당-함유 원료와 반응하여 제조될 수 있다. 사이코스 에피머화 효소를 생산하는 균주의 균체를 이용하여 사이코스를 제조하는 경우 액상 반응 또는 고정화 균체를 이용한 고상 반응으로 수행될 수 있다.

본 발명의 구체적 일 예에서, 사이코스 에피머화 효소를 생산하는 균주로는 높은 안정성을 가지면서도 고수율로 사이코스 에피머화 효소를 생산할 수 있는 균주일 수 있으며. 상기 재조합 균주는 다양한 숙주세포, 예컨대 대장균, 바실러스 속 균주, 살모넬라 속 균주 및 코리네박테리움 속 균주 등을 사용할 수 있으나, 바람직하게는 GRAS 균주인 코레네박테리움 속 균주일 수 있으며, 코레네박테리움 글루타리쿰일 수 있다.

재조합 균주를 이용한 경우 사이코스 에피머화 효소는 다양한 균주에서 유래된 효소의 암호화 유전자를 사용할 수 있으며, 예를 들면 한국특허공개 2014-0021974에 기재된 트리포네마 프리미티아 유래 효소, 한국특허공개 2014-0080282에 기재된 루미노코코스 토르크 유래 효소 및 한국등록특허 10-1318422호에 기재된 클로스티리디움 신댄스 유래 효소일 수 있으며, 또한 엔시퍼 아드해렌스 유래 효소일 수 있다. 구체적인 일예에서, 본 발명에 따른 사이코스 에피머화 효소는 클로스티리디움 신댄스 유래 효소일 수 있으며, 예를 들면 서열번호 7의 아미노산 서열을 가지며, 서열번호 8 또는 서열번호 9 핵산서열을 포함한다. 서열번호 8의 핵산서열은 대장균 최적화 핵산서열이고, 서열번호 9은 코리네박테리움에 적합하게 변형된 핵산서열이다.

본 발명의 일예에 따른 재조합 균주의 제조에 있어서, 상기 사이코스 에피머화 효소를 암호화하는 핵산서열의 상부에 위치하는 조절 서열을 사용하여 효소의 발현을 조절할 수 있으며, 조절서열은 전사 프로모터를 필수적으로 포함하며, 추가로 리보솜 결합 영역 및/또는 스페이서 서열 등을 포함할 수 있다. 상기 조절 서열을 구성하는 요소들은 직접 연결되거나 1개 내지 100개의 염기, 예를 들면 5개 내지 80 염기를 가지는 핵산서열의 링커를 하나 이상 포함하여 연결될 수 있다.

일구체예에서, 상기 전사 프로모터는 코리네박테리움속 균주에서 사이코스 에피머화 효소를 암호화하는 핵산서열을 발현하는 핵산분자일 수 있으나, tac1, tac2, trc, sod 프로모터일 수 있다. sod 프로모터는 코리네박테리움 글루타리쿰에서 유래된 것이며, 바람직하게는 서열번호 1의 핵산서열을 코어영역으로 포함한다. trc 프로모터는 대장균 유래 프로모터로서 trp 프로모터과 lac UV5 프로모터의 조합으로 제조된 것이다. Tac1 프로모터는 대장균 유래 프로모터로서, trp 프로모터과 lac UV5 프로모터의 조합으로 제조된 것이다. Tac2 프로모터는 대장균 유래 프로모터로서, trp 프로모터과 lac UV5 프로모터의 조합으로 제조된 것으로서 상기 Tac1 프로모터의 서열을 변형하여 최적화한 형태이다.

상기 리보좀 결합 영역과 스페이서는 화학적으로 직접 연결되거나 그 중간에 링커 핵산서열을 개재하여 간접적으로 연결될 수 있다. 본 발명의 일예에서 리보좀 결합 영역(ribosome binding region) 및 스페이서 서열은 5'부터 3'순으로 순차적으로 연결된 하나의 올리고뉴클레오타이드를 포함할 수 있다. 본 발명의 일예에 따른 프로모터 서열, 리보좀 결합 영역(ribosome binding region) 및 스페이서 서열의 핵산서열을 하기 표 1에 나타낸다. 표 1에서 박스로 표시된 부분은 조절서열 중, 리보솜 결합 영역, 스페이서 서열, 링커 서열 등을 나타낸다.

서열 번호	서열(5'->3')	명명
1	aagcgcc tcatcagcgg taaccatca cgggttcgggt gcgaaaaacc atgccataac aggaatgttc ctttcgaaaa ttgaggaagc cttatgccct tcaaccctac ttagctgcca attattccgg gcttgtgacc cgctacccgataaataggtc ggctgaaaaa tttcgttgca atatcaacaa aaaggcctat cattgggaggtgtcgcacca agtacttttg cgaagcgcca tctgacggat tttcaaaaga tgtatatgct cggtgcggaa acctac gaaagga ttttttaccc atggctg tatacgaact cccagaactc gactacgcat acgac gaaagga ttacaaa	Sod promoter
2	tgacaattaatcatcggctcgtatattgt gtggaattgtgagcggataacaatttcacacaggaaacagaattcccggg gaaagga ttacaaa	tac1 promoter
3	Tgacaattaatcatccggctcgtataatgt taacaatttgtggaattgtgagcggacacacaggaaacagaccatggaattcgagctcggtacccggg gaaagga ttacaaa	Tac2 promoter
4	Tgacaattaatcatcggcctcgtataatgt	trc promoter
5	Gaaagga	Ribosome binding region
6	Ttacaaa	Spacer sequence

본 발명에 따른 사이코스에피머화 효소는 효소활성 및 열안정성이 우수한 것이 바람직하고, 이에 본 발명의 구체예에서, 전사 프로모터 또는 조절서열은 사이코스에피머화 효소를 코딩하는 유전자와의 조합이 중요하며, 본 발명에 사용된 사이코스에피머화 효소와는 tac1, tac2, trc, sod 프로모터 모두 적정 이상의 단백질 발현을 제공할 수 있으며, sod 프로모터를 사용한 경우에는 단백질의 폴딩(folding)이 견고하여 열안정성이 높게 나타나는 결과를 얻을 수 있어 더욱 바람직하다.

재조합 균주를 이용한 사이코스 생산방법 등은 한국특허공개 2014-0021974, 한국특허공개 2014-0080282 및 한국등록특허 10-1318422호에 기재된 방법에 따라 수행될 수 있으나 특별히 한정되지 않는다. 상기 사이코스 생산 방법에 있어서, 효율적인 사이코스 생산을 위하여, 기질로서 사용되는 과당의 농도는 전체 반응물 기준으로 40 내지 75%(w/v), 예컨대, 50 내지 75%(w/v)일 수 있다. 과당의 농도가 상기 범위보다 낮으면 경제성이 낮아지고, 상기 범위보다 높으면 과당이 잘 용해되지 않으므로, 과당의 농도는 상기 범위로 하는 것이 좋다. 상기 과당은 완충용액 또는 물(예컨대 증류수)에 용해된 용액 상태로 사용될 수 있다.

본 발명의 구체적 일 예에 따라, 유산균 배양액의 제조공정을 설명하고자 한다. 먼저, 원료 혼합액을 제조하는 공정으로서, 우유-함유 원료, 정제수 등을 혼합하여 제조한다.

상기 우유-함유 원료는 생유, 저지방우유, 무지방우유, 환원유, 환원저지방우유, 탈지유 및 탈지분유로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상을 포함 할 수 있으며 유산균 배양이 적절히 수행되어 배양물을 얻을 수 있다면 특별히 한정되지 않는다.

상기 얻어진 원료 혼합액을 원료의 완전 용해를 목적으로 60 내지 65℃에서 5 내지 10분간 예비살균하고, 상기 예비 살균된 배양액을 균질기(NIRO SOAVI(이탈리아)를 이용하여 200 Kg/cm²(BAR)의 압력을 가하여 균질액을 제조한다. 그 다음 상기 균질액을 100 내지 105℃에서 60 내지 120분간 살균하고, 살균한 원료액을 30 내지 35℃로 냉각한다. 이는 유산균을 발효시킬 때 원활하게 발효시키기 위함이고, 살균 및 냉각액이 낮을 경우 유산균이 원활하게 발효되지 않아 배양하는 시간이 오래 걸릴 수 있으며 살균 및 냉각액의 냉각온도가 40℃를 초과할 경우 발효시간은 단축시킬 수 있으나 본 실험의 최종생산물인 유산균배양액의 풍미가 저하되거나 식감이 변하게 된다.

상기 살균 및 냉각을 거친 혼합액 각각에, 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei)를 접종한다. 유산균을 접종한 후 37℃ 내지 40℃의 발효기에서, pH가 3.2 내지 3.8로 감소할 때까지 배양시켜, 유산균 배양액을 15 내지 20℃로 냉각한다.

배양액의 pH 3.2 미만일 경우 지나친 발효로 인해 유산균배양액의 점도와 젖산이 일정하지 못하며 식감 및 풍미를 저하시키고, pH3.8을 초과할 경우 유산균이 충분히 발효되지 못해 유산균배양액의 점도와 젖산이 일정하지 못하여 식감이 저하된다.

상기 유산균 배양액 제조에 이용되는 미생물로서는 식품 제조에 사용되는 유산균이면 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei), 락토바실러스 악시도필러스(Lactobacillus acidophilus), 락토바실러스 헬베티쿠스(Lactobacillus hellveticus), 락토바실러스 가세리(Lactobacillus gasseri), 락토바실러스 퍼멘텀(Lactobacillus fermenturm), 락토바실러스 살리바리우스(Lactobacillus salivalius), 락토바실러스 주굴티(Lactobacillus jugulti), 락토바실러스 델브뤽키 섭스피시스. 불가리쿠우스(Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus), 락토바실러스 존소니(Lactobacillus Johnsonii) 등의 락토바실러스속 세균, 스트렙토코쿠스 써모필러스(Streptococcus thermophilus) 등의 스트렙토코쿠스속 세균, 락토코쿠스 락티스 섭스피시스. 락티스(Lactococcus lactis subsp. lactis), 락토코쿠스 락티스 섭스피시스. 크레모리스(Lactococcus lactis subsp. cremoris), 락토코쿠스 플란타룸(Lactobacillus plantarum), 락토코쿠스 라피노락티스(Lactococcus raffinolactis) 등의 락토코쿠스속 세균, 엔테로코쿠스 패칼리스(Enterococcus faecalis), 엔테로코쿠스 페시움(Enterococcus faecium) 등의 엔테로코쿠스속 세균, 비피도박테리움 브레베(Bifidobacterium breve), 비피도박테리움 론검(Bifidobacterium longum), 비피도박테리움 인판티스(Bifidobacterium infantis), 비피도박테리움 아돌레스센티스(Bifidobacterium adolescentis), 비피도박테리움 비피덤(Bifidobacterium bifidum), 비피도박테리움 카테누라탐(Bifidobacterium catenulatum), 비피도박테리움 슈도카테누라탐(Bifidobacterium pseudocatenulatum), 비피도박테리움 안굴라툼(Bifidobacterium angulatum), 비피도박테리움 락티스(Bifidobacterium lactis), 비피도박테리움 아니말리스(Bifidobacterium animalis) 등의 비피도박테리움 속 세균을 들 수 있다. 또한 이들 유산균은 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.

본 발명의 구체적 일 예에 따라, 저칼로리 유산균 발효유 음료의 제조공정을 설명하고자 한다. 먼저, 시럽액을 제조하는 공정으로서, 물에 변성전분과 사이코스 시럽 또는 분말을 혼합하여 제조하며, 추가적으로 다양한 당류를 혼합할 수 있다.

상기 변성전분은 호상 요구르트의 이수현상 및 상분리를 방지하는 기능을 있으며, 전분을 화학적으로 변형시킨 것을 의미하며, 상기 다양한 곡물이나 근경에서 유래한 전분의 산화 전분, 아세틸 전분, 에스테르 전분, 에테르 전분, 효소처리 전분, 산처리 전분, 가교 전분, 가교 에스테르 전분 또는 가교 에테르 전분 일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 당류는 설탕, 과당, 물엿, 희소당 및 고감미도 감미료로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상의 당류일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 상기 희소당은 알로스, 타가토스, 알로스, 알트로오스 등과 같은 다양한 희소당 등을 포함할 수 있으며, 상기 고감미도 감미료는 아스파탐, 아세설팜 K, 사이클라민산 나트륨, 사카린 나트륨, 수크랄로스, 스테비아 감미료(스테비올배당체, 효소처리 스테비아), 둘신, 타우마틴, 토마틴, 네오탐, 리바우디오사이드 A 및 모넬린으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.

상기 효소처리 스테비아는 효소처리 스테비아는 스테비아 추출물에 α-Glucosyltransferase(α-글루코실 전이효소) 등을 작용하여 생성하는 α-글루코실스테비오시드, α-글루코실리바우디오시드 A를 정제하여 얻은 것으로서 감미의 주성분은 α-글루코실스테비오시드이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 D-사이코스가 함유된 요구르트 음료의 제조방법을 보여주는 공정도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 유산균 음료의 칼로리 측정결과를 보여주는 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 유산균 음료의 당류함량 측정결과를 보여주는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 액상 발효유의 칼로리 측정결과를 보여주는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 액상 발효유의 당류함량 측정결과를 보여주는 그래프이다.

이하, 본 발명을 하기의 실시예에 의하여 더욱 상세히 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.

제조예 1: 사이코스 생산 균주 및 사이코스 시럽의 제조

제조예 1-1: 사이코스 생산 균주의 제조

크로스트리디움 신댄스(Clostridiuim scindens ATCC 35704)로부터 유래된 사이코스 에피머화 효소의 암호화 유전자(DPE gene; Gene bank: EDS06411.1)를, 대장균에 최적화하여 변형한 형태의 폴리뉴클리오티드로 합성하고 CDPE라 명명하였다. 대장균에 최적화된 폴리뉴클리오티드(서열번호 2)와 pET21a 벡터로부터 확보한 sod 프로모터와 T7 터미네이터를 피씨알을 통해 각각의 주형으로 확보하였고, 이를 오버랩 피씨알(PCR) 법으로 하나의 주형으로 연결하여 T-vector cloning을 통해 pGEM T-easy vector에 클로닝하여, sod 프로모터(서열번호 1), 서열번호 8의 최적화 CDPE 서열 및 T7-터미네이터를 포함하는 폴리뉴클레오티드의 서열을 확인하였다.

상기 확인된 전체 폴리뉴클레오티드를 제한효소 NotI과 XbaI(NEB)을 사용하여 발현벡터인 pCES208(J. Microbiol. Biotechnol., 18:639-647, 2008)의 동일한 제한효소 부위에 삽입하여 재조합 벡터 pCES208/사이코스 에피머화 효소(pCES_sodCDPE)를 제조하였다. 상기 제조된 재조합 벡터(pCES_sodCDPE)의 개열지도를 도 2에 개시하였다.

상기 제조된 재조합 벡터(pCES_sodCDPE) 플라스미드를 전기천공법(electroporation)을 사용하여 코리네박테리움 글루타리쿰을 형질전환시켰다. 콜로니를 picking하여 카나마이신(Kanamycin)을 최종농도 15ug/ml로 첨가한 LB 배지(트립톤 10g/L, NaCl 10g/L, 효모 추출물 5g/L) 4ml에 접종한 후, 배양조건 30℃ 및 250rpm에서 약 16시간 동안 배양하였다. 그리고 나서 상기 배양액 중 1ml을 수득하여 15ug/ml의 카나마이신을 포함하고 있는 100ml LB 배지에 접종하여 본 배양을 16시간 이상 진행하였다. Beadbeater를 이용하여 배양한 세포를 용해(lysis)시킨 후 상등액만 취득하여 샘플버퍼와 1 : 1로 혼합 후 100℃에서 5분간 가열한다. 준비한 샘플은 12% SDS-PAGE gel (조성: running gel - 3.3 ml H2O, 4.0 ml 30% acrylamide, 2.5 ml 1.5M Tris buffer(pH 8.8), 100 ㎕ 10% SDS, 100 ㎕, 10% APS, 4 ㎕ TEMED / stacking gel - 1.4 ml H2O, 0.33 ml 30% acrylamide, 0.25 ml 1.0M Tris buffer(pH 6.8), 20 ㎕ 10% SDS, 20 ㎕ 10% APS, 2 ㎕ TEMED)에 180V로 약 50 분 동안 전기영동하여 단백질 발현을 확인하였다. CDPE의 발현을 SDS-PAGE gel상에서 확인 후 정확한 발현량의 측정을 위해 Ni-NTA resin을 이용한 His-tag정제 진행하여, 계산식(발현율(%) = (Purified protein(mg) / Total soluble protein(mg)) * 100)을 이용하여 발현율 계산하였다. 상기 제조된 형질전환 코리네박테리움 글루타리쿰은 전체 수용성 단백질을 16.62mg 및 정제된 효소 단백질 1.74 mg을 생산하였다.

1-2: 사이코스 시럽의 제조

제조예 1-1에서 얻어진 사이코스 에피머화 효소를 생산하는 재조합 균주를 이용하여 과당으로부터 사이코스를 제조하고자, 균주 배양에서 원심분리로 세포를 회수하였다.

그런 후에 상기 세포 현탁액에 최종 부피에 유화제(M-1695)를 0.05% (w/v) 처리하여 35℃(±5℃)에서 60 분간 처리하였다. 반응이 완료된 균체는 다시 원심분리기를 이용하여 유화제가 포함된 상등액은 제거한 뒤 균체를 회수하였다.

고정화 비드 제조를 위하여, 상기 회수된 균체는 D.W.와 혼합하여 최종 균체 농도 5% (w/v)로 맞추고, 물에 용해된 4% (w/v) 알긴산과 회수된 균체 5%(w/v)를 1:1로 혼합하고, 혼합시 생성된 기포를 제거하기 위해 4℃에서 냉장 보관하였다. 상기 냉장 보관된 혼합액은 Neddle (내경 0.20~0.30mm)을 통해 혼합액이 사출되어 방울 형태로 형성되며 무게에 의해 낙하하게 되며, 낙하 된 혼합액은 미리 제조된 100mM 염화칼슘 (CaCl₂) 용액으로 떨어뜨려 경화시켜 구형 또는 타원형의 비드를(지름 2.0~2.2mm) 형성하였다. 상기 형성된 비드들은 100mM 염화칼슘 용액에 담그어 교반기에 의해 골고루 섞어지면서 더욱 경화되도록 하였다.

상기 혼합액이 모두 사출된 후에, 4~6시간 냉장 보관하면서 비드를 더욱 경화시킨 뒤에 새로운 100mM 염화칼슘 용액과 교체하여 냉장 상태에서 약 6시간 정도 경화를 시켰다. 경화가 완료된 비드는 걷어내 물기를 완전히 제거한 후, 비드 부피 대비 3배 부피의 물을 투입한 후 10분간 교반하고, 이러한 과정을 3회 처리하여 염화칼슘 용액을 제거하였다. 세척된 비드들은 망간 소킹을 위하여 물기를 완전 제거한 후, 10mM 망간이 포함된 40 brix (%) 반응 기질을 비드 부피 대비 3 배 부피로 투입한 후 10분간 교반하고, 이러한 처리를 3회 이상 처리하여 10mM 망간이 포함된 반응 기질로 교체하였다. 반응 기질은 pH 6.8~7.2로 3N NaOH에 의해 조절되며, 생산물의 종류에 따라 액상 과당 또는 결정 과당이 반응 기질이 될 수 있다. 10mM 망간이 포함된 반응 기질로 교체된 비드들은 반응조로 옮겨진 뒤, 반응 온도 50℃에서 약 30~60분간 반응하여 망간 및 과당으로 비드의 소킹 작업을 완료하였다. 소킹이 완료된 비드는 지름이 약 1.6~1.8mm로 줄어들며 강도 또한 증가하게 된다. 소킹이 완료된 비드들의 기질을 제거 후 고정화 반응 컬럼에 충진 후 사이코스 시럽 생산에 이용하였다.

<고정화 컬럼 반응조건>

반응 온도: 컬럼 자켓 내부 온도 50℃

기질 유속: 0.5 SV (space velocity L. h^-1)

반응 기질: 결정 과당 40brix, pH 6.8~7.2,

비드 제조: 2.5%(w/w) 균체, 2%(w/w) 알긴산 혼합 및 10mM Mn² ⁺ soaking

상기 고정화 반응 컬럼에, 원료 용액이 75 %의 고형분을 포함하고, 전체 고형분 함량이 100 중량부일 때, 과당의 함량이 92 중량부로 포함하는 원료를 제공하여 두 가지 조성의 혼합당인 사이코스 시럽을 제조하였다. 즉, 상기 반응액으로부터 포도당:과당:사이코스:올리고당의 중량비로 포도당:과당:사이코스:올리고당=6:67:25:2인 25(w/w)% 사이코스 시럽을 수득하여 하기 실시예에 사용하였다.

1-3: 사이코스 분말의 제조

제조예 1-2에서 얻어진 사이코스 시럽을 유색 및 이온 성분 등의 불순물을 제거하기 위해 양이온 교환수지, 음이온 교환수지 및 양이온과 음이온교환수지가 6혼합된 수지로 충진된 상온의 컬럼에 시간당 이온교환수지 2배 부피의 속도로 통액 시켜 탈염시킨 후, 칼슘(Ca² ⁺) 타입의 이온교환수지로 충진된 크로마토그래피를 이용하여 고순도의 사이코스 용액으로 분리 수득하였다. 상기 고순도 사이코스 시럽을 82Bx 농도로 농축시키고, 과포화 상태가 되는 온도 35℃에서 서서히 온도 10℃까지 냉각시켜 결정을 생성시켰다. 상기 결정화 단계에서 수득된 사이코스 결정은 원심 탈수에 의해 모액을 제거하고 결정을 냉각수로 세척한 후, 건조하여 회수하였다.

실시예 1. 유산균 음료의 제조

1-1: 유산균 배양액의 제조

탈지유 62.4 중량%, 탈지분유 8.6 중량%, 포도당 4 중량%, 정제수 25 중량%를 혼합하여 원료 혼합액을 제조하였다. 상기 얻어진 원료 혼합액을 원료의 완전 용해를 목적으로 60 내지 65℃에서 5 내지 10분간 예비살균하고, 상기 예비 살균된 배양액을 균질기(NIRO SOAVI(이탈리아)를 이용하여 200 Kg/cm²(BAR)의 압력을 가하여 균질액을 제조하였다. 그 다음 상기 균질액을 100 내지 105℃에서 60 내지 120분 살균하고, 살균한 원료액을 30 내지 35℃로 냉각하였다.

상기 살균 및 냉각을 거친 혼합액 각각에, 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei)를 접종하였다. 유산균을 접종한 후 37℃ 내지 40℃의 발효기에서, pH가 3.2 내지 3.8로 감소할 때까지 배양시키고, 유산균 배양액을 15 내지 20℃로 냉각하였다.

1-2: 시럽액 제조

표 2에 기재된 바와 같이 원료를 혼합하여 시럽액을 제조하였다. 하기 표 2에서, 액상과당, 사이코스 분말, 사이코스 시럽 및 이소말토올리고당은 ㈜삼양제넥스 제품이다. 사이코스 시럽은 제조예 1-2에서 제조한 25% 사이코스 시럽이고, 사이코스 분말은 제조예 1-3에서 제조한 사이코스 분말이다.

원료명	비교예1	실시예1	실시예2
액상과당	13.369	-	-
사이코스분말	-	-	-
사이코스(25%)시럽	-	13.369	8.021
이소말토올리고당	-	0.000	4.492
무수구연산	0.107	0.107	0.107
사과산	0.086	0.086	0.086
구연산삼나트륨	0.021	0.021	0.021
비타민C	0.021	0.021	0.021
CMC (카르복시메틸셀룰로스)	0.128	0.128	0.000
효소처리스테비아	0.016	0.016	0.018
정제수	잔량	잔량	잔량
합계	100.000	100.000	100.000

1-3: 유산균 음료의 제조

전체 유산균 음료 구성성분을 기준으로 실시예 1-1에서 제조한 유산균 배양액 6.5 중량%과 실시예 1-2에서 제조한 시럽액 93.5 중량%을 혼합하여 유산균 음료 제조를 위한 원료 혼합액을 제조하였다. 상기 원료를 완전히 용해시킨 후 98℃에서 60초간 살균하고, 15 내지 20℃로 냉각하였다.

실시예 2. 유산균 음료의 제조

실시예 1-2와 실질적으로 동일한 방법으로 시럽액을 제조하였다. 상기 얻어진 시럽액 93.5 중량%과 실시예 1-1의 유산균 배양액 6.5 중량%을 혼합하여 유산균 음료 제조를 위한 원료 혼합액을 제조하였다. 상기 원료를 완전히 용해시킨 후 98℃에서 60초간 살균하고, 15 내지 20℃로 냉각하였다.

비교예 1: 액상 과당을 이용한 유산균 음료의 제조

실시예 1과 실질적으로 동일한 방법으로 시럽액을 제조하되, 실시예 1의 사이코스 대신에 액상 과당을 사용하여 제조하였다.

상기 얻어진 시럽액 93.5 중량%과 실시예 1-1의 유산균 배양액 6.5 중량%을 혼합하여 유산균 음료 제조를 위한 원료 혼합액을 제조하였다. 상기 원료를 완전히 용해시킨 후 98℃에서 60초간 살균하고, 15 내지 20℃로 냉각하였다.

시험예 1. 유산균 음료의 관능 평가

실시예 1 내지 2 및 비교예 1에서 얻어진 3종의 유산균 음료에 대해서, 관능평가패널 수는 14명으로 하여, 관능평가 방법은 5점 척도법으로 하기 7개 항목에 대해서 1점부터 5점까지 부여하게 하였다.

[평가항목]

단맛의 정도(단맛이 전혀 없다(1점) - 단맛이 매우 강하다(5점)),

신맛의 정도(신맛이 전혀 없다(1점) - 신맛이 매우 강하다(5점)),

후미의 쓴맛의 정도(쓴맛이 전혀 없다(1점) - 쓴맛이 매우 강하다(5점)),

바디감의 정도(바디감이 전혀 없다(1점) - 바디감이 매우 강하다(5점)),

상기 관능평가의 결과를 하기 표 3에 나타내었다.

평가항목	단맛	신맛	후미의 쓴맛	바디감
비교예1	3.65	3.82	1.6	3.3
실시예1	3.71	3.79	1.3	3.4
실시예2	3.68	3.81	1	4.2

상기 표 3의 결과에 나타낸 바와 같이, 단맛과 신맛의 정도의 경우는 사이코스를 첨가한 경우에도 거의 차이 없이 유지됨을 확인하였으며, 후미의 쓴맛은 사이코스를 첨가하지 않은 경우에 가장 높았으며 (비교예 1), 사이코스를 첨가한 경우 후미의 쓴맛이 적어짐을 확인하였다 (실시예 1 내지 2). 또한, 바디감의 경우는 사이코스를 첨가한 경우에 약간 향상되며 (실시예 1), 이소말토올리고당을 추가로 첨가하는 경우 현저히 향상됨을 확인하였다 (실시예 2).

시험예 2. 유산균 음료의 이수현상 측정

실시예 1 내지 2 및 비교예 1에서 얻어진 3종의 유산균 음료에 대해서, 각각 100mL씩 메스실린더에 눈금을 정확히 맞춘 후, 5℃에서 10일간 보관 후 이수액 발생정도(이수정도)를 측정하였다. 이수현상은 배양액 내의 등전점이 변해서 발생하는 현상으로서, 이수 정도는 하기의 계산식을 통하여 계산하였으며, 실험결과 수치는 v/v%로 하여 하기 표 5에 나타내었다.

[계산식]

이수정도(%) = 이수액 발생 부피 / 전체부피 X 100

	이수정도 (v/v%)
비교예1	15%
실시예1	5%
실시예2	0%

상기 표 4에서 확인할 수 있듯이, 유산균 음료의 이수현상은 액상과당만을 사용하고 사이코스를 적용하지 않은 비교예 1에서는 15v/v% 발생하였으며, 이수 정도 또한 매우 심하게 나타났다. 그러나, 사이코스 적용 시에는 이수현상이 현저하게 감소함을 확인하였다 (실시예 1 내지 2). 결과적으로 사이코스 적용 시 액상과당을 적용하였을 때 발생하는 이수현상을 현저히 개선할 수 있음을 확인할 수 있었다.

시험예 3. 유산균 음료의 우유단백질 침전물 측정

실시예 1 내지 2 및 비교예 1에서 얻어진 3종의 유산균 음료에 대해서, 각각 100mL씩 메스실린더에 눈금을 정확히 맞춘 후, 5℃에서 10일간 보관 후 메스실린더 아래 침전된 응집 또는 침전물 정도를 측정하였다. 측정된 침전물이 2mL 이상인 경우 '3', 침전물이 1 내지 2mL인 경우 '2', 침전물이 1mL 이하인 경우 '1', 및 침전물이 없는 경우를 '0'으로 하여 하기 표 5에 나타내었다.

	침전물 정도
비교예1	1
실시예1	0
실시예2	0

상기 표 5에서 확인할 수 있듯이, 유산균 음료의 우유 단백질 침전물 정도는 액상 과당만을 사용하고 사이코스를 적용하지 않은 비교예 1에서는 침전물이 1mL 이하인 1로 측정되었으나, 사이코스 적용 시에는 침전물이 전혀 발생하지 않는 0으로 측정되었다 (실시예 1 내지 2). 결과적으로 사이코스 적용 시 액상과당을 적용하였을 때 발생하는 우유단백질 침전을 현저히 개선할 수 있음을 확인할 수 있었다.

실시예 3 내지 4. 액상 발효유의 제조

표 6에 기재된 바와 같이 원료를 혼합하여 시럽액을 제조하였다. 하기 표 6에서, 백설탕은 ㈜삼양사 제품이고, 이소말토올리고당은 ㈜삼양제넥스 제품이다. 사이코스 시럽은 제조예 1-2에서 제조한 25% 사이코스 시럽이고, 사이코스 분말은 제조예 1-3에서 제조한 사이코스 분말이다.

원재료명	비교예2	실시예3	실시예4
백설탕	5.333
액상과당	3.333
사이코스분말
사이코스(25%)시럽		10.400	6.933
이소말토올리고당			3.333
효소처리스테비아	0.047	0.047	0.060
정제수	잔량	잔량	잔량
합계	100.000	100.000	100.000

상기 얻어진 시럽액 75 중량%을 실시예 1-1에서 제조한 유산균 배양액 25 중량%와 혼합하여 액상 발효유 제조를 위한 원료 혼합액을 제조하였다. 상기 얻어진 원료 혼합액에 포함된 원료를 완전히 용해시킨 후 98℃에서 60초간 살균하고, 살균한 원료 혼합액을 15 내지 20℃로 냉각하였다.

비교예 2. 액상 발효유 제조

실시예 3의 시럽액과 실질적으로 동일한 방법으로 제조하되, 사이코스 대신에 비교예 2는 액상 과당을 사용하였다.

상기 얻어진 시럽액 75 중량%과 실시예 1-1의 유산균 배양액 25 중량%을 혼합하여 액상 발효유 제조를 위한 원료 혼합액을 제조하였다. 상기 원료를 완전히 용해시킨 후 98℃에서 60초간 살균하고, 15 내지 20℃로 냉각하였다.

시험예 4. 액상 발효유의 관능 평가

실시예 3-4 및 비교예 2에서 얻어진 3종의 유산균 음료에 대해서, 관능평가패널 수는 14명으로 하고, 관능평가 방법은 5점 척도법으로 하기 7개 항목에 대해서 1점부터 5점까지 부여하게 하였다.

[평가항목]

상기 관능평가의 결과를 하기 표 7에 나타내었다.

평가항목	단맛	신맛	후미의 쓴맛	Body감
비교예2	4.18	3.86	2.45	2.18
실시예3	4.24	3.85	1.8	2.38
실시예4	4.25	3.82	1.24	3.79

상기 표 7의 결과에 나타낸 바와 같이, 단맛과 신맛의 정도의 경우는 사이코스를 첨가한 경우에도 거의 차이 없이 유지됨을 확인하였으며, 후미의 쓴맛은 사이코스를 첨가하지 않은 경우에 가장 높았으며 (비교예 2), 사이코스를 첨가한 경우 후미의 쓴맛이 적어짐을 확인하였다 (실시예 3 내지 4). 또한, 바디감의 경우는 사이코스를 첨가한 경우에 약간 향상되며 (실시예 3), 이소말토올리고당을 추가로 첨가하는 경우 현저히 향상됨을 확인하였다 (실시예 4).

시험예 5. 액상 발효유의 이수현상 측정

실시예 3-4 및 비교예 2에서 3종의 액상 발효유에 대해서, 각각 100mL씩 메스실린더에 눈금을 정확히 맞춘 후, 5℃에서 10일간 보관 후 이수액 발생정도(이수정도)를 측정하였다. 이수현상은 배양액내의 등전점이 변해서 발생하는 현상으로서, 이수 정도는 하기의 계산식을 통하여 계산하였으며, 실험결과 수치는 v/v%로 하여 하기 표 8에 나타내었다.

[계산식]

이수정도(%) = 이수액 발생 부피/유산균배양액의 전체 부피 X 10

	이수정도 (v/v%)
비교예2	5%
실시예3	0%
실시예4	0%

상기 표 8에서 확인할 수 있듯이, 액상 발효유의 이수현상은 액상과당만을 사용하고 사이코스를 적용하지 않은 비교예 2에서는 5v/v% 발생하였으며, 이수 정도 또한 매우 심하게 나타났다. 그러나, 사이코스 적용 시에는 이수현상이 감소함을 확인하였다 (실시예 3 내지 4). 결과적으로 사이코스 적용 시 액상과당을 적용하였을 때 발생하는 이수현상을 현저히 개선할 수 있음을 확인할 수 있었다.

시험예 6. 액상 발효유의 우유단백질 침전물 측정

실시예 3-4 및 비교예 2에서 3종의 액상 발효유에 대해서, 각각 100mL씩 메스실린더에 눈금을 정확히 맞춘 후, 5℃에서 10일간 보관 후 메스실린더 아래 침전된 응집 또는 침전물 정도를 측정하였다. 측정된 침전물이 2mL 이상인 경우 '3', 침전물이 1 내지 2mL인 경우 '2', 침전물이 1mL 이하인 경우 '1', 및 침전물이 없는 경우를 '0'으로 하여 하기 표 9에 나타내었다.

	침전정도
비교예2	2
실시예3	0
실시예4	0

상기 표 9에서 확인할 수 있듯이, 액상 발효유의 우유단백질 침전물 정도는 액상과당만을 사용하고 사이코스를 적용하지 않은 비교예 2에서는 침전물이 1 내지 2mL인 경우인 2로 측정되었으나, 사이코스 적용 시에는 침전물이 전혀 발생하지 않는 0으로 측정되었다 (실시예 3 내지 4). 결과적으로 사이코스 적용 시 액상과당을 적용하였을 때 발생하는 우유단백질 침전을 현저히 개선할 수 있음을 확인할 수 있었다.

<110> SAMYANG GENEX CORPORATION <120> The low calorie lactic-acid fermented milk with an enhanced storage stability and method for preparing the same <130> DPP20152336KR <160> 9 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 356 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> sod promoter (6) <400> 1 aagcgcctca tcagcggtaa ccatcacggg ttcgggtgcg aaaaaccatg ccataacagg 60 aatgttcctt tcgaaaattg aggaagcctt atgcccttca accctactta gctgccaatt 120 attccgggct tgtgacccgc tacccgataa ataggtcggc tgaaaaattt cgttgcaata 180 tcaacaaaaa ggcctatcat tgggaggtgt cgcaccaagt acttttgcga agcgccatct 240 gacggatttt caaaagatgt atatgctcgg tgcggaaacc tacgaaagga ttttttaccc 300 atggctgtat acgaactccc agaactcgac tacgcatacg acgaaaggat tacaaa 356 <210> 2 <211> 93 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Tac1 promoter (4) <400> 2 tgacaattaa tcatcggctc gtatattgtg tggaattgtg agcggataac aatttcacac 60 aggaaacaga attcccgggg aaaggattac aaa 93 <210> 3 <211> 112 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Tac2 promoter (4) <400> 3 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Ala Leu Gln Trp Tyr Lys Arg Leu Phe Glu Val Met 85 90 95 Ala Gly Leu Asp Ile His Leu Ile Gly Gly Ala Leu Tyr Ser Tyr Trp 100 105 110 Pro Val Asp Phe Ala Thr Ala Asn Lys Glu Glu Asp Trp Lys His Ser 115 120 125 Val Glu Gly Met Gln Ile Leu Ala Pro Ile Ala Ser Gln Tyr Gly Ile 130 135 140 Asn Leu Gly Met Glu Val Leu Asn Arg Phe Glu Ser His Ile Leu Asn 145 150 155 160 Thr Ser Glu Glu Gly Val Lys Phe Val Thr Glu Val Gly Met Asp Asn 165 170 175 Val Lys Val Met Leu Asp Thr Phe His Met Asn Ile Glu Glu Ser Ser 180 185 190 Ile Gly Asp Ala Ile Arg His Ala Gly Lys Leu Leu Gly His Phe His 195 200 205 Thr Gly Glu Cys Asn Arg Met Val Pro Gly Lys Gly Arg Thr Pro Trp 210 215 220 Arg Glu Ile Gly Asp Ala Leu Arg Glu Ile Glu Tyr Asp Gly Thr Val 225 230 235 240 Val Met Glu Pro Phe Val Arg Met Gly Gly Gln Val Gly Ser Asp Ile 245 250 255 Lys Val Trp Arg Asp Ile Ser Lys Gly Ala Gly Glu Asp Arg Leu Asp 260 265 270 Glu Asp Ala Arg Arg Ala Val Glu Phe Gln Arg Tyr Met Leu Glu Trp 275 280 285 Lys <210> 8 <211> 870 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> modified nucleic acid sequence (1) of the enzyme protein of SEQ ID NO: 7 <400> 8 atgaaacacg gtatctacta cgcgtactgg gaacaggaat gggcggcgga ctacaaacgt 60 tacgttgaaa aagcggcgaa actgggtttc gacatcctgg aagttggtgc ggcgccgctg 120 ccggactact ctgcgcagga agttaaagaa ctgaaaaaat gcgcggacga caacggtatc 180 cagctgaccg cgggttacgg tccggcgttc aaccacaaca tgggttcttc tgacccgaaa 240 atccgtgaag aagcgctgca gtggtacaaa cgtctgttcg aagttatggc gggtctggac 300 atccacctga tcggtggtgc gctgtactct tactggccgg ttgacttcgc gaccgcgaac 360 aaagaagaag actggaaaca ctctgttgaa ggtatgcaga tcctggcgcc gatcgcgtct 420 cagtacggta tcaacctggg tatggaagtt ctgaaccgtt tcgaatctca catcctgaac 480 acctctgaag aaggtgttaa attcgttacc gaagttggta tggacaacgt taaagttatg 540 ctggacacct tccacatgaa catcgaagaa tcttctatcg gtgacgcgat ccgtcacgcg 600 ggtaaactgc tgggtcactt ccacaccggt gaatgcaacc gtatggttcc gggtaaaggt 660 cgtaccccgt ggcgtgaaat cggtgacgcg ctgcgtgaaa tcgaatacga cggtaccgtt 720 gttatggaac cgttcgttcg tatgggtggt 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Claims

유산균 배양물과 사이코스를 포함하며, 저장기간 중 전체 유산균 배양물의 부피당 발생된 이수액의 부피를 백분율로 표시한 이수율이 5 (v/v)% 미만인 저장 안정성이 증강된 저칼로리 유산균 발효유 음료로서,
상기 사이코스는, 생물학적 방법으로 제조된 사이코스 혼합당 시럽 또는 상기 혼합당 시럽으로부터 제조되는 분말로 제공되며,
상기 사이코스 혼합당 시럽은, 사이코스 에피머화 효소, 상기 효소를 생산하는 균주의 균체, 상기 균주의 배양물, 상기 균주의 파쇄물, 및 상기 파쇄물 또는 배양물의 추출물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 사이코스 생산용 조성물을, 과당-함유 원료와 반응하여 생물학적 방법으로 제조되며, 상기 사이코스 혼합당 시럽은 사이코스 혼합당 시럽의 고형분 함량 100 중량부 기준으로 사이코스 2 내지 55 중량부, 과당 30 내지 80 중량부 및 포도당 2 내지 60 중량부로 포함하는,
유산균 발효유 음료.
삭제
제1항에 있어서, 상기 유산균 발효유 음료는, 과당(fructose), 포도당(glucose), 자당(sucrose), 맥아당(maltose), 및 젖당(lactose)으로 이루어지는 군에서 선택된 1종의 당류가 음료 100 중량부당 7.5 중량부 이하로 포함된 것인, 유산균 발효유 음료.
제1항에 있어서, 상기 유산균 발효유 음료는, 사이코스를 함유하는 시럽액과 유산균 배양액이 99:1 내지 50:50의 중량비로 포함된 것인, 유산균 발효유 음료.
제1항에 있어서, 프락토올리고당, 말토올리고당, 갈락토올리고당, 겐티오올리고당, 자일로올리고당 및, 이소말토올리고당으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 올리고당을 상기 유산균 발효유 음료에 추가로 첨가하는 것인, 유산균 발효유 음료.
제5항에 있어서, 상기 올리고당은 고형분 함량 100 중량부 기준으로 0.1 내지 20 중량부 포함된 것인, 유산균 발효유 음료.
제1항에 있어서, 상기 유산균 발효유 음료는, 아스파탐, 아세설팜 K, 사이클라민산 나트륨, 사카린 나트륨, 수크랄로스, 스테비아 감미료, 둘신, 타우마틴, 토마틴, 네오탐, 리바우디오사이드 A 및 모넬린으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 고감미도 감미료를 추가로 포함하는 것인, 유산균 발효유 음료.
삭제
제1항에 있어서, 상기 사이코스는 전체 조성물 100 중량% 기준으로 사이코스 2 내지 55 중량%로 포함하는 것인, 유산균 발효유 음료.
삭제
제1항에 있어서, 상기 유산균 발효유 음료는 고형분 함량 100 중량부 기준으로 무지유고형분 함량이 3% 미만이고, 유산균 생균수가 10,000,000 개/ml 이상인 유산균 음료인 것인, 유산균 발효유 음료.
제1항에 있어서, 상기 음료는 고형분 함량 100 중량부 기준으로 무지유고형분 함량이 3% 이상이고, 유산균 생균수가 1,000,000 개/ml 이상인 액상 발효유인 것인, 유산균 발효유 음료.
사이코스를 이용하여 저장기간 중 전체 유산균 배양물의 부피당 발생된 이수액의 부피를 백분율로 표시한 이수율이 5 (v/v)% 미만이 되도록 하여, 유산균 발효유 음료의 저장 안정성을 증가시키는 방법으로서,
상기 사이코스는, 생물학적 방법으로 제조된 사이코스 혼합당 시럽 또는 상기 혼합당 시럽으로부터 제조되는 분말로 제공되며,
상기 사이코스 혼합당 시럽은 사이코스 에피머화 효소, 상기 효소를 생산하는 균주의 균체, 상기 균주의 배양물, 상기 균주의 파쇄물, 및 상기 파쇄물 또는 배양물의 추출물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 사이코스 생산용 조성물을, 과당-함유 원료와 반응하여 생물학적 방법으로 제조되며, 상기 사이코스 혼합당 시럽은 사이코스 혼합당 시럽의 고형분 함량 100 중량부 기준으로 사이코스 2 내지 55 중량부, 과당 30 내지 80 중량부 및 포도당 2 내지 60 중량부로 포함하는,
유산균 발효유 음료의 저장 안정성을 증가시키는 방법.
제13항에 있어서, 상기 유산균 발효유 음료는 당류 함량이 유산균 발효유 음료 100g 당 7.5g 이하로 포함되어 있는 것인, 방법.
제14항에 있어서, 상기 당류는 과당(fructose), 포도당(glucose), 자당(sucrose), 맥아당(maltose), 및 젖당(lactose)으로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상인 것인, 방법.
제13항에 있어서, 상기 유산균 발효유 음료는 유산균 배양물과 시럽액이 1:99 내지 50:50의 중량비로 포함된 것인, 방법.
제13항에 있어서, 프락토올리고당, 말토올리고당, 갈락토올리고당, 겐티오올리고당, 자일로올리고당 및, 이소말토올리고당으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 올리고당을 상기 유산균 발효유 음료에 추가로 첨가하는 것인, 방법.
제17항에 있어서, 상기 올리고당은 고형분 함량 100 중량부 기준으로 0.1 내지 20중량부 포함된 것인, 방법.
제13항에 있어서, 상기 사이코스는 유산균 배양물, 시럽액 또는 이들의 혼합물로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상에 포함되는 것인, 방법.
삭제
제13항에 있어서, 상기 사이코스는 전체 조성물 100 중량% 기준으로 사이코스 2 내지 55 중량%로 포함하는 것인, 방법.
삭제
제13항에 있어서, 상기 유산균 발효유 음료는 고형분 함량 100 중량부 기준으로 무지유고형분 함량이 3% 미만이고, 유산균 생균수가 10,000,000 개/ml 이상인 유산균 음료인 것인, 방법.
제13항에 있어서, 상기 음료는 고형분 함량 100 중량부 기준으로 무지유고형분 함량이 3% 이상이고, 유산균 생균수가 1,000,000 개/ml 이상인 액상 발효유인 것인, 방법.