KR20110106680A

KR20110106680A - 자색고구마 함유 요구르트를 제조하는 방법 및 이에 의해 제조된 자색고구마 함유 요구르트

Info

Publication number: KR20110106680A
Application number: KR1020100025870A
Authority: KR
Inventors: 김형국
Original assignee: 농업협동조합중앙회
Priority date: 2010-03-23
Filing date: 2010-03-23
Publication date: 2011-09-29
Also published as: KR101192033B1

Abstract

본 발명은 안토시아닌이 다량 함유되어 영양 및 기능면에서 월등히 향상되고, 고형분 함량이 기존의 요구르트에 비해 감소되어 음용하기에 전혀 부담스럽지 않아 그 기호도가 보다 향상된 자색고구마 함유 요구르트의 제조방법 및 이에 의해 제조된 자색고구마 함유 요구르트에 관한 것으로서, (1) 자색고구마를 분쇄한 후 1차 효소처리를 하여 액화시키고 2차 효소처리를 하여 당화시킨 후 자색고구마 농축액의 당도가 50 내지 75 °Brix가 되도록 농축하여 자색고구마 농축액을 제조하는 제1공정; (2) 자색고구마 농축액에 당류, 식이섬유 및 첨가물을 혼합하여 자색고구마 시럽을 제조하는 제2공정; (3) 원유 또는 환원유에 탈지분유를 용해하고 동결건조 혼합분말 유산균을 접종하여 발효시킨 후 적정산도가 0.75%에 도달하면 냉각시켜 유산균 발효가 완료된 유산균 발효액을 제조하는 제3공정; (4) 상기 제2공정의 자색고구마 시럽과 제3공정의 유산균 발효액을 교반하여 혼합하는 제4공정; 및 (5) 상기 혼합액을 충전 및 포장하는 제5공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 본 발명의 자색고구마 함유 요구르트의 제조방법에 따르면 고형분 함량이 적절히 배합되어 음용하기에 전혀 거부감이 없어져서 요구르트에 대한 기호도가 매우 향상될 뿐만 아니라 자색고구마에 함유된 안토시아닌 성분이 다량 함유되어 시력 개선 기능, 혈액 유동성 개선 기능 및 혈압 저하 기능이 부가되어 장년층의 건강식뿐만 아니라 성장기 어린이의 영양식의 유산균 발효제품으로 널리 사용될 수 있다.

Description

자색고구마 함유 요구르트를 제조하는 방법 및 이에 의해 제조된 자색고구마 함유 요구르트{PROCESS FOR THE PREPARATION OF YOGHURT CONTAINING PURPLE SWEET POTATO AND YOGHURT CONTAINING PURPLE SWEET POTATO PREPARED THEREFROM}

본 발명은 안토시아닌이 다량 함유되어 영양 및 기능면에서 월등히 향상되고, 고형분 함량이 기존의 요구르트에 비해 감소되어 음용하기에 전혀 부담스럽지 않아 그 기호도가 보다 향상된 자색고구마 함유 요구르트의 제조방법 및 이에 의해 제조된 자색고구마 함유 요구르트에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 원유 또는 환원유와 탈지분유를 적정 비율로 섞어 발효 베이스를 만든 후 멸균, 냉각시키고 유산균 종균을 접종하여 일정조건에서 발효시킨 다음, 자색고구마 시럽과 혼합하는 것을 특징으로 하는 자색고구마 함유 요구르트의 제조방법 및 이에 의해 제조된 자색고구마 함유 요구르트에 관한 것이다.

요구르트는 약 4천 년 전부터 인간이 먹어온 것으로 추정하고 있는데, 우유, 양유 또는 그 탈지유를 살균하지 않고 실온에 방치하거나, 또는 이미 만들어진 요구르트의 일부를 약간 첨가하여 자연적으로 젖산 발효시켜 먹는 발효식품이다.

20세기 초 노벨상 수상자인 메치니코프(Metchnikoff)는 요구르트 속에 있는 젖산균(유산균: lactic acid-producing bacteria)이 어떻게 인간의 수명을 연장시키는가에 대한 연구를 시작했고, 이러한 메치니코프의 연구는 유럽과 미국에서 요구르트에 대한 관심을 점진적으로 확대시키는 계기가 되었다.

50년대에 들어서 요구르트는 건강과 영양의 보고로서의 명성과 함께 소비가 크게 증가되었고, 이에 따라 요구르트를 대량으로 제조할 수 있는 방법이 개발되었으며, 오늘날 세계인구의 30% 이상이 규칙적으로 요구르트를 먹는 것으로 추정하고 있다.

이러한 요구르트는 마시는 액상 요구르트, 발효되는 과정에서 유산 때문에 순두부처럼 응고되는 단백질 덩어리인'커드'를 과일 잼과 함께 살짝 저어서 떠먹는 호상 요구르트, 커드에 과즙을 넣어 균질화한 드링크 요구르트, 유산균을 젤라틴이나 지방 등으로 둘러싸 캡슐형태로 만든 캡슐형 요구르트 등이 있으며, 최근에는 디에치에이(DHA)나 충치예방물질인 에이시에프(ACF), 복합비타민 등을 넣은 어린이 전용 요구르트나 설사, 변비 등을 예방하는 기능성 요구르트 등이 등장해 소비자의 선택의 폭이 넓어지고 있다.

그리고 최근 들어 건강에 대한 소비자의 관심이 높아지고 있으며, 요구르트 또한 기호식품뿐만 아니라 장수식품으로 인식됨에 따라 다양한 형태의 요구르트가 개발되고 있다.

유산균 발효식품의 하나인 요구르트는 우리나라에서 가장 보편적인 유제품의 하나이며 소비가 급성장하고 있는데 현재 우유를 이용한 요구르트 제조에 관한 연구는 무수히 진행되어 왔으며 제조기술 역시 잘 정립되어 있으나 곡류를 이용한 유산 발효식품에 관한 연구는 매우 제한적으로 수행되어 유산 발효식품 시장에서는 우유를 주원료로 유산 발효한 식품이 대부분을 차지하는 실정이다.

최근 새로운 천연색소원으로 주목을 받고 있는 자색고구마는 일본 큐슈지방에서 자생하던 산천자(山川紫)라고 알려진 품종으로 국내에 도입하여 재배한 것으로 일반 고구마와는 전혀 다른 특징을 가지고 있어 관심의 대상이 되고 있다. 자색고구마는 표피층뿐만 아니라 육질 전체가 진한 자색을 띠고 있는데, 이는 수용성 색소인 안토시아닌(anthocyanin)을 다량 함유하고 있기 때문이다. 자색고구마의 안토시아닌 색소는 품종에 따라 다소 달라짐을 알 수 있으나, 공통적으로 아로마틱아실기(aromatic acyl group)를 갖고 있기 때문에 안정성이 높은 것으로 알려져 있다. 이러한 자색고구마에 다량 함유되어 있는 안토시아닌은 시력 개선 기능, 혈액 유동성 개선 기능, 혈압 저하 기능 등 매우 다양한 효능을 갖는 것으로 알려져 있다.

특히 고구마의 자색을 띠는 안토시아닌 색소는 세포의 노화를 촉진시켜 각종 성인병의 원인이 되는 활성산소(free radical oxide)를 제거하여 젊음을 유지시켜주고, 발암물질의 작용을 억제하는 항변이원성 작용을 통해 암을 예방해 주며, 고혈압, 동맥경화, 심근경색 등 심혈관계 질환을 일으키는 변환효소의 활동을 억제하고 콜레스테롤(LDL)을 제거해 성인병을 예방해 준다.

최근 농촌진흥청은 자색 고구마에 들어 있는 안토시아닌이 활성산소를 제거해 동맥경화를 예방하는 등 항산화기능을 한다는 것을 실증적으로 밝혀냈는데, 이러한 기능을 하는 자색 고구마의 안토시아닌 함량은 표피 부근에 많으며 고구마 크기에 따라 그 함량이 200 ~ 300 mg /100g 정도 들어있어 일반 고구마 보다 5배 이상 많이 함유하는 것으로 조사되었다.

한편, 고구마를 함유하는 요구르트에 관한 기술로서, 문헌[한국식품과학회지 Vol. 25, No. 6, pp. 666-671, 1993]에는 고구마와 호박을 첨가한 요구르트의 제조에 관한 연구를 기술하고 있으며, 문헌[한국식품영양학회지 Vol. 24, No. 2, pp. 254-260, 1995)에는 감자를 첨가한 요구르트의 제조와 특성이 기술되어 있다.

또한, 특허문헌으로서 대한민국 특허 제 0362965 호에는 자색고구마를 첨가한 요구르트의 제조방법으로서 고형분 증가제로서 탈지분유 대신 자색고구마를 사용하여 요구르트를 제조하는 방법이 기술되어 있으나, 이 방법에 따라 제조된 요구르트는 고형분을 과다하게 함유하고 있어 먹기에 거북스럽고 기호도가 떨어진다는 단점이 있다.

이에 본 발명자들은 자색고구마의 성분과 풍미가 함유되면서 고형분 함량이 적절하게 배합되어 기호도가 향상될 수 있는 자색고구마 함유 요구르트를 제조하기 위해 연구를 계속 진행하던 중, 원유 또는 환원유와 탈지분유를 적정 비율로 섞어 조제액을 만든 후 살균, 냉각시키고 유산균 종균을 접종하여 일정조건에서 발효시킨 유산균 발효베이스를 조제한 다음, 미리 1차 액화처리 및 2차 당화처리를 수행하여 수득된 자색고구마 농축액을 첨가하여 혼합시킴으로써 유산균 수가 감소되지 않고 고형분 함량이 과다하지 않아 음용하기에 부담감이 없어 기호도가 향상된 자색고구마 함유 요구르트를 제조할 수 있게 되어 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 목적은 자색고구마의 안토시아닌 성분이 다량 함유되면서 고형분 함량이 적절하게 배합되어 기능성 및 기호도가 향상된 자색고구마 함유 요구르트의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 방법에 의해 제조된 자색고구마 함유 요구르트를 제공하기 위한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 자색고구마 함유 요구르트의 제조방법에 있어서,

(1) 자색고구마를 분쇄한 후 1차 효소처리를 하여 액화시키고 2차 효소처리를 하여 당화시킨 후 자색고구마 농축액의 당도가 50 내지 75 °Brix가 되도록 농축하여 자색고구마 농축액을 제조하는 제1공정;

(2) 자색고구마 농축액에 당류, 식이섬유 및 첨가물을 혼합하여 자색고구마 시럽을 제조하는 제2공정;

(3) 원유 또는 환원유에 탈지분유를 용해하고 동결건조 혼합분말 유산균을 접종하여 발효시킨 후 적정산도가 0.75%에 도달하면 냉각시켜 유산균 발효가 완료된 유산균 발효베이스를 제조하는 제3공정;

(4) 상기 제2공정의 자색고구마 시럽과 제3공정의 유산균 발효베이스를 교반ㆍ균질하는 제4공정; 및

(5) 상기 혼합액을 충전 및 포장하는 제5공정

을 포함하는 것을 특징으로 하는 자색고구마 함유 요구르트의 제조방법을 제공한다.

본 발명에서는 종래의 자색고구마 함유 요구르트보다 안토시아닌 성분이 다량 함유되면서 고형분 함량이 적절하게 배합되어 기호도가 우수해지도록 하기 위하여 자색고구마 분말을 직접 첨가한 후 유산균을 접종하여 발효시키지 않고 원유 또는 환원유를 사용하여 조제된 유산균 발효액에, 1차 효소처리에 의한 액화 및 2차 효소처리에 의한 당화를 한 후에 농축하고 당류, 식이섬유 및 첨가물을 혼합한 자색고구마 시럽의 형태로 첨가하여 혼합하는 것이 특징이다. 이에 따라, 자색고구마 분말을 직접 첨가한 후 유산균을 접종하여 발효시키는 경우에 과다 발생하는 고형분의 함량을 감소시킴으로써 먹기에 부담스럽지 않게 되어 기호도를 보다 개선시켰다.

본 발명의 자색고구마 함유 요구르트의 제조방법에 있어서, 제1공정은

(1) 분쇄된 자색고구마에 5 내지 10배의 정제수를 가하고 자색고구마의 중량을 기준으로 0.1 내지 1.0 중량%의 α-아밀라아제를 첨가하여 80 내지 90 ℃에서 3 내지 12시간 동안 반응시킴으로써 1차 효소처리하여 액화하는 단계;

(2) 상기 혼합물을 냉각한 후 자색고구마의 중량을 기준으로 글루코아밀라아제 0.01 내지 0.1 중량%, 셀룰라아제 0.1 내지 1.0 중량%, 프로테아제 0.1 내지 1.0 중량% 및 펙틴아제 0.1 내지 1.0 중량%를 첨가하여 50 내지 60 ℃에서 3 내지 12시간 동안 반응시킴으로써 2차 효소처리하여 당화하는 단계;

(3) 상기 당화한 자색고구마를 90℃에서 10분 동안 가열하여 효소를 실활시키는 단계;

(4) 원심분리기를 사용하여 청징하거나 여과망을 통과하여 여과하는 단계;

(5) 진공증발농축기를 사용하여 자색고구마 농축액의 당도가 50 내지 75 °Brix가 되도록 농축하는 단계; 및

(6) 상기 농축한 농축액을 살균 및 냉각시키는 단계를 포함하는 과정에 의해 수행된다. 이때, 자색고구마 농축액의 당도 범위는 미생물 등의 번식으로부터 안전하게 보호하기 위한 저장조건으로서 우수하며 운반비용의 절감을 위함이다.

본 발명의 자색고구마 함유 요구르트의 제조방법에 있어서, 제2공정은

(1) 전체 요구르트 중량을 기준으로 자색고구마 농축액 15 중량%, 식이섬유 1 내지 3 중량%, 올리고당 1 내지 3 중량% 및 향료 0.05 내지 1 중량%를 혼합하여 용해하는 단계; 및

(2) 95℃에서 5분 동안 살균하고 10 내지 20℃에서 냉각시키는 단계를 포함하는 과정에 의해 수행된다. 여기에서, 식이섬유 및 올리고당의 첨가는 변비 개선 등의 기능성을 부여하고 상품가치를 증진시켜 고급 소재화하기 위함이다. 향료는 자색고구마 농축액에 향미를 부여하기 위함이다. 상기 범위 내에서의 첨가는 맛이나 이질감 및 향이 가장 우수하다.

또한, 본 발명의 자색고구마 함유 요구르트 제조방법에 있어서, 제2공정은

(1) 전체 요구르트 중량을 기준으로 자색고구마 농축액 19 내지 19.95 중량 % 및 향료 0.05 내지 1 중량 %를 혼합하여 용해하는 단계; 및

(2) 95℃에서 5분 동안 살균하고 10 내지 20℃에서 냉각시키는 단계를 포함하는 과정에 의해 수행될 수 있다. 여기에서, 향료는 자색고구마 농축액에 향미를 부여하기 위함이다. 상기 범위 내에서의 첨가는 맛이나 이질감 및 향이 가장 우수하다.

본 발명은 상기 자색고구마 함유 요구르트의 제조방법에 있어서, 제3공정은

(1) 원유 또는 환원유로부터 진애물을 제거한 후 4℃로 냉각시켜 저유조에 저장하는 단계;

(2) 전체 요구르트 중량을 기준으로 76 내지 77 중량%의 원유 또는 환원유에 2.989 내지 3.89 중량%의 탈지분유를 용해하고 60 내지 65℃에서 100 내지 150 ㎏/㎠의 압력으로 균질화하는 단계;

(3) 95℃에서 5분 동안 살균하고 36 내지 42 ℃의 온도로 냉각시킨 채 발효탱크로 이송하는 단계;

(4) 0.01 내지 0.1 중량%의 유당분해효소를 첨가하고 0.001 내지 0.01 중량%의 동결건조 혼합분말 유산균을 접종한 후 36 내지 42℃의 온도를 유지하면서 4 내지 12시간 동안 발효시키는 단계; 및

(5) 적정산도가 0.75%에 도달하면 교반하면서 150 내지 200 ㎏/㎠의 압력으로 균질화하고 10 내지 20 ℃로 냉각시키는 단계를 포함하는 과정에 의해 수행된다. 여기에서, 진애물의 제거는 공전시험법에 따라 검사하여 합격된 원유에 대하여 하였다. 유당분해효소의 첨가는 유당소화효소 결핍현상으로서 유아기가 지나면 거의 우유를 먹지 않는 동양인이나 아프리카의 흑인에서 작은창자의 상피세포에서 분비되는 유당분해효소가 후천적으로 퇴화되어 2당류인 젖당을 소화시키지 못하고 장기로 내려가 미생물에 의해 분해 이용됨으로써 가스가 발생하고 설사를 일으키는 현상인 유당불내증을 방지하기 위함이다.

본 발명의 자색고구마 함유 요구르트의 제조방법에 있어서, 동결건조 혼합분말 유산균은 스트렙토코커스 써모필러스(Streptococcus thermophilus), 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) 및 비피도박테리움 인판티스(Bifidobacterium infantis)로 구성되거나; 스트렙토코커스 써모필러스(Streptococcus thermophilus), 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) 및 비피도박테리움 롱검(Bifidobacterium longum)으로 구성되거나; 또는 스트렙토코커스 써모필러스(Streptococcus thermophilus), 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) 및 비피도박테리움 비피둠(Bifidobacterium bifidum)으로 구성되는 것을 사용할 수 있다. 여기에서, 본 발명의 제조방법에서 사용한 동결건조 혼합분말 유산균 종균은 스트렙토코커스 써모필러스, 락토바실러스 애시도필러스, 비피도박테리움 인판티스, 비피도박테리움 롱검 및 비피도박테리 움 비피둠으로 구성된 혼합 유산균 종균이다. 상기 균주 이외의 균주를 사용하는 경우에는 발효시간이 길어지고 전체적인 관능 성능이 열세여서 요구르트의 본래의 기능을 상실하므로, 상기의 혼합 유산균주가 본 발명에서 목적으로 하는 효과를 가지는 요구르트를 제조할 수 있다.

본 발명의 자색고구마 함유 요구르트의 제조방법에 있어서, 제4공정은 상기 자색고구마 시럽 20 중량%와 유산균 발효액 80 중량%를 혼합하고 균질화하여 혼합함으로써 수행된다.

본 발명은 자색고구마에 액화효소, 당화효소 등을 처리하여 제조한 자색고구마 농축액을 유산균 발효액과 혼합하여 자색고구마 성분 함유 요구르트를 제조함으로써 우수한 기호도와 기능성을 갖게 하고 맛과 풍미를 개선하였다. 또한, 기존의 드링크 요구르트의 경우 자색고구마 분말을 직접 첨가한 후 유산균을 접종하여 발효시킴으로써 고형분 함량이 과다하게 되어 음용하기에 부담감이 있던 단점을 해결하고 고형분 함량을 적절하게 조절함으로써 음용하기에 전혀 거부감이 없어져서 기호도가 매우 향상되었다.

본 발명에 따라 제조된 자색고구마 함유 요구르트는 자색고구마가 갖는 효능, 즉, 시력 개선 기능, 혈액 유동성 개선 기능 및 혈압 저하 기능이 부가되어 장년층의 건강식뿐만 아니라 성장기 어린이의 영양식 유산균 발효제품으로 사용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 자색고구마 요구르트를 제조하는 공정을 도시한 개략도이다.
도 2는 자색고구마 농축액을 제조하는 공정을 도시한 개략도이다.
도 3은 자색고구마 시럽을 제조하는 공정을 도시한 개략도이다.
도 4는 유산균 발효액을 제조하는 공정을 도시한 개략도이다.

본 발명의 자색고구마 함유 요구르트 제조방법은 도 1에서 나타낸 바와 같이 공정별로 살펴보면 다음과 같다.

1. 자색고구마 농축액의 제조(제1공정)

자색고구마 농축액의 제조방법은 도 2를 참조하여 설명한다.

(1) 자색고구마의 1차 효소처리(액화)

자색고구마에 5 내지 10 배의 정제수를 첨가하고 자색고구마의 중량을 기준으로 0.1 내지 1.0 %의 전분액화효소(α-amylase)를 첨가하고 80 내지 90 ℃에서 3 내지 12시간 동안 반응시켜 액화한 후 50 ℃ 이하로 냉각시킨다.

(2) 2차 효소처리(당화)

자색고구마의 중량을 기준으로 글루코아밀라아제 0.01 내지 0.1 중량%, 셀룰라아제 0.1 내지 1.0 중량%, 프로테아제 0.1 내지 1.0 중량% 및 펙틴아제 0.1 내지 1.0 중량%를 첨가하여 50 내지 60 ℃에서 3 내지 12시간 반응시켜 당화한다.

(3) 효소 실활

90 ℃에서 10 분 동안 가열하여 효소를 실활시킨다.

(4) 청징 또는 여과

당화시킨 자색고구마를 원심분리기를 사용하여 청징하거나 여과망을 통과하여 여과한다.

(5) 농축

진공증발농축기로 50 내지 75 °Brix되도록 농축한다.

(6) 살균 및 냉각

95℃에서 5분 동안 살균하고 10 내지 20℃에서 냉각시킨다.

2. 자색고구마 시럽의 제조(제2공정)

자색고구마 시럽의 제조방법은 도 3을 참조하여 설명한다.

(1) 자색고구마 농축액

상기 제1공정에서 제조한 자색고구마 농축액을 사용한다.

(2) 당류, 식이섬유 및 첨가물과 혼합

전체 요구르트 중량을 기준으로 자색고구마 농축액 15 중량%, 식이섬유 1 내지 3 중량%, 올리고당 1 내지 3 중량% 및 향료 0.05 내지 1 중량%를 혼합하여 용해한다. 또 다른 방법으로는 자색고구마 농축액 19 내지 19.95 중량% 및 향료 0.05 내지 1 중량%를 혼합하여 용해한다.

(3) 살균 및 냉각

95℃에서 5분 동안 살균하고 10 내지 20℃에서 냉각시켜 혼합 탱크로 이송한다.

3. 유산균 발효액의 제조(제3공정)

유산균 발효액의 제조방법은 도 4를 참조하여 설명한다.

(1) 수유

공전시험법에 따라 검사하여 합격된 원유 또는 환원유로부터 진애물을 제거한 후 4℃로 냉각시켜 저유조에 저장한다.

(2) 조제 및 균질화

원유 또는 환원유에 탈지분유를 용해하고 65℃에서 100 내지 150 ㎏/㎠의 압력으로 균질화한다.

(3) 살균 및 냉각

95 ℃에서 5분 동안 살균하고 36 내지 42 ℃의 온도를 유지한 채 발효탱크로 이송한다.

(4) 발효

유당분해효소 및 동결건조 혼합분말 유산균을 접종하고 36 내지 42℃의 온도를 유지하면서 4 내지 12 시간동안 발효시킨다. 동결건조 혼합분말 유산균은 스트렙토코커스 써모필러스, 락토바실러스 애시도필러스 및 비피도박테리움 인판티스로 구성되거나; 스트렙토코커스 써모필러스, 락토바실러스 애시도필러스 및 비피도박테리움 롱검으로 구성되거나; 또는 스트렙토코커스 써모필러스, 락토바실러스 애시도필러스 및 비피도박테리움 비피둠으로 구성된다.

(5) 균질화 및 냉각

적정산도가 0.75 %에 도달하면 냉각 및 교반시키면서 150 내지 200 ㎏/㎠의 압력으로 균질화하고 10 내지 20 ℃의 온도로 냉각시켜 제품 탱크로 이송한다.

4. 자색고구마 시럽과 유산균 발효액의 혼합(제4공정)

전체 요구르트 구성성분을 기준으로 20 중량 %의 자색고구마 시럽을 80 중량 %의 유산균 발효액에 30 rpm 정도로 교반시키면서 혼합한다.

5. 충전 및 포장(제5공정)

혼합액을 자동충전 포장기를 이용하여 플라스틱 병에 150g, 500g, 1000g 등의 일정 용량별로 충전하고 포장한다. 포장이 완료된 제품은 검사가 완료될 때까지 냉장창고에 보관한다.

이하, 본 발명의 구체적인 방법을 실시예를 들어 상세히 설명하고자 하지만, 본 발명의 권리범위는 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 실시예를 설명하기 전에 본 발명의 요구르트의 물성을 측정하는 방법에 대해 설명한다.

1. 적정산도의 측정

산도는 제조된 요구르트 5 g에 증류수 50 ㎖를 첨가한 후 0.1 % 페놀프탈레인 2∼3 방울 첨가하고 0.1N NaOH 용액으로 적정한 후 소비되는 0.1N NaOH의 ㎖수를 측정하여 다음 식으로 계산하였다.

산도(%) = [(0.1N NaOH 의 ㎖수 x 0.009)/시료의 무게] x 100

2. 당도의 측정

당도측정용 압베 굴절계(Abbe Refractometer)로 당도를 측정하였다.

3. 유산균수의 측정

발효시킨 요구르트의 시료를 적절히 희석한 후 유산균배지(BCP plate count agar, 에이켄 화학, 일본)에 접종한 후 37℃에서 72시간 배양한 후 균수를 계측하였다.

4. 관능검사

8시간 발효한 요구르트를 채취하여 요구르트의 관능성의 차이를 훈련받은 요원 30명을 대상으로 색상, 농후감, 향, 감미도 및 전체적인 맛에 대하여 대단히 좋다(5점), 좋다(4점), 보통이다(3점), 나쁘다(2점), 매우 나쁘다(1점 이하)로 분류하여 평가하였다.

실시예 1

(1) 자색고구마 1kg에 5 내지 10배(5 내지 10kg)의 정제수를 가한 다음 자색고구마를 기준으로 0.1 내지 1.0 중량%의 α-아밀라아제[Termamyl 120L]를 첨가하여 80 내지 90 ℃에서 3 내지 12시간 동안 반응시키는 1차 효소처리를 하여 액화한다. (2) 자색고구마를 기준으로 글루코아밀라아제[AMG 300L] 0.01 내지 0.1 중량%(0.1 내지 1g), 셀룰라아제[Celluclast 1.5L FG] 0.1 내지 1.0 중량%(1 내지 10g), 프로테아제[Protamex] 0.1 내지 1.0 중량% 및 펙틴아제 0.1 내지 1.0 중량%를 상기 액화한 자색고구마에 첨가하여 50 내지 60 ℃에서 3 내지 12시간 동안 반응시키는 2차 효소처리를 하여 당화한다. (3) 상기 당화한 자색고구마를 90℃에서 10분 동안 가열하여 효소를 실활시킨다. (4) 원심분리기를 사용하여 3,000 r/m으로 10분 청징하거나 여과망(270 내지 300 mesh)을 통과하여 여과한다. (5) 진공증발농축기를 사용하여 90℃에서 진공으로 자색고구마 농축액의 당도가 50 내지 75 °Brix되도록 농축한다. (6) 상기 농축액을 살균 및 냉각시킨다. (7) 전체 요구르트 중량을 기준으로 자색고구마 농축액 15 중량%, 식이섬유 1 내지 3 중량%, 올리고당 1 내지 3 중량% 및 향료 0.05 내지 1 중량%를 혼합하여 용해한다. (8) 95℃에서 5분 동안 살균하고 10 내지 20℃에서 냉각시켜 혼합 탱크로 이송한다. (9) 원유 또는 환원유로부터 진애물을 제거한 후 4℃로 냉각시켜 저유조에 저장한다. (10) 전체 요구르트 중량을 기준으로 76 내지 77 중량%의 원유 또는 환원유에 2.989 내지 3.89 중량%의 탈지분유를 용해하고 60 내지 65℃에서 100 내지 150 ㎏/㎠의 압력으로 균질화한다. (11) 95℃에서 5분 동안 살균하고 36 내지 42 ℃의 온도로 냉각시킨 채 발효탱크로 이송한다. (12) 0.01 내지 0.1 중량%의 유당분해효소를 첨가하고 스트렙토코커스 써모필러스, 락토바실러스 애시도필러스 및 비피도박테리움 인판티스의 동결건조 혼합분말 유산균 0.001 내지 0.01 중량%를 접종한 후 36 내지 42℃의 온도를 유지하면서 4 내지 12시간 동안 발효시킨다. (13) 적정산도가 0.75%에 도달하면 150 내지 200 ㎏/㎠의 압력으로 교반시키면서 균질화하고 10 내지 20 ℃로 냉각시켜 제품탱크로 이송한다. (14) 전체 요구르트 중량을 기준으로 20 중량%의 자색고구마 시럽을 80 중량%의 유산균 발효액에 30rpm 정도로 교반시키면서 혼합한다. (15) 혼합액을 자동충전 포장기를 이용하여 플라스틱 병에 150g, 500g, 1000g 등의 일정 용량별로 충전하고 포장한다.

실시예 2

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 하되, (12)에서 동결건조 혼합분말 유산균을 스트렙토코커스 써모필러스, 락토바실러스 애시도필러스 및 비피도박테리움 롱검으로 대체하여 자색고구마 함유 요구르트를 제조하였다.

실시예 3

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 하되, (12)에서 동결건조 혼합분말 유산균을 스트렙토코커스 써모필러스, 락토바실러스 애시도필러스 및 비피도박테리움 비피둠으로 대체하여 자색고구마 함유 요구르트를 제조하였다.

실시예 4

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 하되, (7)에서 자색고구마 시럽의 구성성분을 전체 요구르트 중량을 기준으로 자색고구마 농축액 19 내지 19.95 중량% 및 향료 0.05 내지 1 중량%로 하였다.

실시예 5

상기 실시예 1와 동일한 방법으로 하되, (7)에서 자색고구마 시럽의 구성성분을 전체 요구르트 중량을 기준으로 자색고구마 농축액 19 내지 19.95 중량% 및 향료 0.05 내지 1 중량%로 하였으며, (12)에서 동결건조 혼합분말 유산균을 스트렙토코커스 써모필러스, 락토바실러스 애시도필러스 및 비피도박테리움 롱검으로 대체하여 자색고구마 함유 요구르트를 제조하였다.

실시예 6

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 하되, (7)에서 자색고구마 시럽의 구성성분을 전체 요구르트 중량을 기준으로 자색고구마 농축액 19 내지 19.95 중량% 및 향료 0.05 내지 1 중량%로 하였으며,(12)에서 동결건조 혼합분말 유산균을 스트렙토코커스 써모필러스, 락토바실러스 애시도필러스 및 비피도박테리움 비피둠으로 대체하여 자색고구마 함유 요구르트를 제조하였다.

비교예 1

본 발명의 자색고구마 함유 요구르트의 제조방법과 달리 자색고구마 분말을 원유에 직접 미리 첨가한 혼합물에 유산균을 접종하여 발효시켜 자색고구마 함유 요구르트를 제조하였다.

시험예 1: 자색고구마의 성분 분석

자색고구마와 일반 고구마의 성분을 분석하였다. 총식이섬유, 비타민 B1, 비타민 B2, 니아신 함량은 큰 차이는 없었으나, 비타민 C의 함량은 자색고구마가 63.0 ㎎%, 일반 고구마 46.5㎎% 보다 월등히 높은 것으로 나타났다. 항산화 기능을 하는 자색 고구마의 안토시아닌 함량은 300g 당 700 ~ 900㎎이나 들어있는 것으로 나타났다.

시험예 1: 관능평가

상기 실시예 1 내지 6 및 비교예 1에 의하여 제조한 자색고구마 함유 요구르트에 대해 사전에 관능평가에 관한 내용을 충분히 이해시킨 본 연구원 내 30명을 선정하여 색상, 농후감, 향, 감미도, 전체적인 맛을 5점 평점법으로 평가하여 가장 좋다 5, 가장 나쁘다 1로 점수를 표시하였으며 높은 점수를 얻은 5개의 제품을 선별하여 품질특성을 조사하였다. 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

구분	실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4	실시예 5	실시예 6	비교예 1
색상	4.5±0.2	4.4±0.1	4.5±0.1	4.2±0.2	4.5±0.1	4.5±0.3	3.5±0.1
농후감	4.4±0.1	4.7±0.1	4.8±0.3	4.1±0.1	4.9±0.2	4.8±0.1	3.8±0.3
향	4.0±0.1	4.6±0.2	4.9±0.2	4.5±0.1	4.5±0.1	4.9±0.2	3.9±0.2
감미도	4.8±0.1	4.3±0.2	4.7±0.1	4.5±0.2	4.1±0.1	4.7±0.2	3.7±0.1
전체적인 맛	4.2±0.1	4.7±0.2	4.8±0.1	4.0±0.2	4.3±0.1	4.8±0.2	3.8±0.1

상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 실시예 1 내지 6에 따른 본 발명의 자색고구마 함유 요구르트는 유산균 발효성을 우수하게 유지하면서 자색고구마 특유의 고소한 풍미와 단맛을 느낄 수 있었으며, 고형분이 적절하게 배합되어 있어 음용하기에 전혀 부담감이 없었다. 반면, 비교예 1에서 제조된 자색고구마 함유 요구르트의 경우에는 식감이 거칠며 고형분 함량이 높아 먹기에 거북스러워 관능상 저해요인으로 나타났다.

상기 본 발명의 실시예와 비교예를 통하여 알 수 있듯이, 본 발명의 자색고구마 함유 요구르트는 건강식품을 요구하는 소비자의 기호에 맞게 개발한 것으로서 다양한 효능을 갖는 안토시아닌의 함량이 높아 기능성이 매우 우수할 뿐만 아니라 기존의 자색고구마 함유 요구르트에 비하여 기호도가 절대적으로 우수하다.

이상의 설명은 본 특허의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 특허가 속하는 기술분야의 당업자라면 본 특허의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형을 할 수 있을 것이다.

또한, 본 특허에 개시된 실시예는 본 특허의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 특허의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.

그러므로 본 특허의 보호범위는 하기 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 특허의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

본 발명에 따라 제조한 자색고구마 함유 요구르트는 현대인의 바쁜 생활 속에서 식사대용 간편식으로서 이용될 수 있으며, 자색고구마에 함유된 안토시아닌 성분이 다량 함유되어 시력 개선 기능, 혈액 유동성 개선 기능 및 혈압 저하 기능이 부가되어 장년층의 건강식뿐만 아니라 성장기 어린이의 영양식의 유산균 발효제품으로 사용될 수 있다.

Claims

자색고구마 함유 요구르트의 제조방법에 있어서,
(1) 자색고구마를 분쇄한 후 1차 효소처리를 하여 액화시키고 2차 효소처리를 하여 당화시킨 후 자색고구마 농축액의 당도가 50 내지 75 °Brix가 되도록 농축하여 자색고구마 농축액을 제조하는 제1공정;
(2) 자색고구마 농축액에 당류, 식이섬유 및 첨가물을 혼합하여 자색고구마 시럽을 제조하는 제2공정;
(3) 원유 또는 환원유에 탈지분유를 용해하고 동결건조 혼합분말 유산균을 접종하여 발효시킨 후 적정산도가 0.75%에 도달하면 냉각시켜 유산균 발효가 완료된 유산균 발효베이스를 제조하는 제3공정;
(4) 상기 제2공정의 자색고구마 시럽과 제3공정의 유산균 발효액을 교반하여 혼합하는 제4공정; 및
(5) 상기 혼합액을 충전 및 포장하는 제5공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 자색고구마 함유 요구르트의 제조방법.
제 1 항에 있어서,
제1공정에서 자색고구마 농축액이
(1) 분쇄된 자색고구마에 5 내지 10배의 정제수를 가하고 자색고구마의 중량을 기준으로 0.1 내지 1.0 중량%의 α-아밀라아제를 첨가하여 80 내지 90 ℃에서 3 내지 12시간 동안 반응시킴으로써 1차 효소처리하여 액화하는 단계;
(2) 상기 혼합물을 냉각한 후 자색고구마의 중량을 기준으로 글루코아밀라아제 0.01 내지 0.1 중량%, 셀룰라아제 0.1 내지 1.0 중량%, 프로테아제 0.1 내지 1.0 중량% 및 펙틴아제 0.1 내지 1.0 중량%를 첨가하여 50 내지 60 ℃에서 3 내지 12시간 동안 반응시킴으로써 2차 효소처리하여 당화하는 단계;
(3) 상기 당화한 자색고구마를 90℃에서 10분 동안 가열하여 효소를 실활시키는 단계;
(4) 원심분리기를 사용하여 청징하거나 여과망을 통과하여 여과하는 단계;
(5) 진공증발농축기를 사용하여 자색고구마 농축액의 당도가 50 내지 75 °Brix되도록 농축하는 단계; 및
(6) 상기 농축한 농축액을 살균 및 냉각시키는 단계를 포함하는 과정에 의해 제조된 것임을 특징으로 하는 제조방법.
제 1 항에 있어서,
제2공정에서 자색고구마 시럽이
(1) 전체 요구르트 중량을 기준으로 자색고구마 농축액 15 중량%, 식이섬유 1 내지 3 중량%, 올리고당 1 내지 3 중량% 및 향료 0.05 내지 1 중량%를 혼합하여 용해하는 단계; 및
(2) 95℃에서 5분 동안 살균하고 10 내지 20℃에서 냉각시키는 단계를 포함하는 과정에 의해 제조된 것임을 특징으로 하는 제조방법.
제 1 항에 있어서,
제2공정에서 자색고구마 시럽이
(1) 전체 요구르트 중량을 기준으로 자색고구마 농축액 19 내지 19.95 중량% 및 향료 0.05 내지 1 중량%를 혼합하여 용해하는 단계; 및
(2) 95℃에서 5분 동안 살균하고 10 내지 20℃에서 냉각시키는 단계를 포함하는 과정에 의해 제조된 것임을 특징으로 하는 제조방법.
제 1 항에 있어서,
제3공정에서 유산균 발효액이
(1) 원유 또는 환원유로부터 진애물을 제거한 후 4℃로 냉각시켜 저유조에 저장하는 단계;
(2) 전체 요구르트 중량을 기준으로 76 내지 77 중량%의 원유 또는 환원유에 2.989 내지 3.89 중량%의 탈지분유를 용해하고 60 내지 65℃에서 100 내지 150 ㎏/㎠의 압력으로 균질화하는 단계;
(3) 95℃에서 5분 동안 살균하고 36 내지 42 ℃의 온도로 냉각시킨 채 발효탱크로 이송하는 단계;
(4) 0.01 내지 0.1 중량%의 유당분해효소를 첨가하고 0.001 내지 0.01 중량%의 동결건조 혼합분말 유산균을 접종한 후 36 내지 42℃의 온도를 유지하면서 4 내지 12시간 동안 발효시키는 단계; 및
(5) 적정산도가 0.75%에 도달하면 150 내지 200 ㎏/㎠의 압력으로 교반시키면서 균질화하고 10 내지 20 ℃로 냉각시키는 단계를 포함하는 과정에 의해 제조된 것임을 특징으로 하는 제조방법.
제 5 항에 있어서,
상기 동결건조 혼합분말 유산균이 스트렙토코커스 써모필러스, 락토바실러스 애시도필러스 및 비피도박테리움 인판티스로 구성되거나; 스트렙토코커스 써모필러스, 락토바실러스 애시도필러스 및 비피도박테리움 롱검으로 구성되거나; 또는 스트렙 토코커스 써모필러스, 락토바실러스 애시도필러스 및 비피도박테리움 비피둠으로 구성되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제 1 항에 있어서,
제4공정이 자색고구마 시럽 20 중량%와 유산균 발효액 80 중량%를 혼합하고 균질화하여 혼합하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의하여 제조된 자색고구마 함유 요구르트.