KR20110116329A - 고구마 유산균 발효물을 주재로 하는 식품조성물 및 이의 제조방법 - Google Patents

고구마 유산균 발효물을 주재로 하는 식품조성물 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 발효식품화가 용이하지 않은 것으로 알려진 고구마를 발효식품소재로 하여, 유산균 발효에 의해 고구마가 가지는 기능성을 보다 증진하면서 관능성을 크게 개선시킨 고구마 유산균 발효물을 주재로 하는 식품조성물 및 이의 제조방법을 제공한다.

Description

고구마 유산균 발효물을 주재로 하는 식품조성물 및 이의 제조방법{FOOD COMPOSITION COMPRISING LACTIC ACID BACTERIA FERMENTED SWEET POTATO AND PREPARATION METHOD THEREOF}
본 발명은 고구마 유산균 발효물을 주재로 하는 식품조성물 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 발효식품화가 용이하지 않은 것으로 알려진 고구마를 발효식품소재로 하여, 유산균 발효에 의해 고구마가 가지는 기능성을 보다 증진하면서 관능성을 크게 개선시킨 발효식품조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
고구마(학명: Ipomoea batatas)는 메꽃과의 한해살이 뿌리 채소로, 주로 전분이 많고 단 맛이 나는 혹뿌리를 가진 재배용 작물이다.
고구마에는 탄수화물, 단백질, 비타민을 포함한 무기질 등의 영양소가 있으며, 주 성분은 녹말이다. 또 고구마는 소화에 도움을 주는 섬유질이 다량 함유되어 있기 때문에 위장 및 변비 해소에도 좋은 것으로 알려져 있다. 잘 알려지지는 않았지만 고구마에는 비타민C 또한 함유되어 있기 때문에 몸이 열을 내는 데 도움을 준다. 그 외에도 칼륨, 칼슘 등을 포함한 무기질은 인체에 이롭게 작용하는 것으로 알려져 있다.
고구마는 특유의 단 맛 때문에 요리에 자주 사용되어 왔다. 단순히 삶는 것 뿐만 아니라 고구마죽, 그라탱, 고구마 튀김, 고구마 샐러드, 고구마 밥, 그리고 비교적 최근에 만들어진 고구마 케이크도 있다.
이와 같이, 아직까지 고구마를 이용한 식품의 조리방법은 고구마를 삶거나, 튀기거나 찐 상태의 것을 그대로 식용하거나 다른 식재료와 혼합하여 고구마 맛을 첨가하는 용도로서 제한적으로 이용되어 왔다.
따라서, 고구마 소비를 촉진하여 대량의 새로운 수요 창출을 위해서는 국내산 고구마의 품종별 품질특성과 가공적성을 이용한 다양한 고구마 가공제품이나 중간소재 및 기능성 식품소재를 개발하여 상품화하는 기술의 개발이 요구되어진다.
본 발명은 상기한 바와 같이 종래기술이 가지는 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 발효식품화가 용이하지 않은 것으로 알려진 고구마를 발효식품소재로 하여, 유산균 발효에 의해 고구마가 가지는 기능성을 보다 증진하면서 관능성을 크게 개선시킨 고구마 유산균 발효물을 주재로 하는 식품조성물 및 이의 제조방법을 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 기술적 과제는 다음과 같은 수단에 의해 달성되어진다.
(1) 고구마 마쇄물의 유산균 발효물을 함유하는 식품조성물.
(2) 제 1항에 있어서,
고구마는 밤고구마, 호박고구마, 또는 자색고구마인 것을 특징으로 하는 식품조성물.
(3) 제 1항에 있어서,
고구마는 생고구마, 찐고구마, 또는 구운 고구마인 것을 특징으로 하는 식품조성물.
(4) 제 1항에 있어서,
유산균은 락토바실러스 플라타룸, 락토바실러스 파라카제이, 및 스트렙토코커스 써모필루스인 것을 특징으로 하는 식품조성물.
(5) 제 1항에 있어서,
상기 식품조성물은 요구르트이며, 요구르트의 제조공정 중 고구마 분쇄물을 첨가하여 유산균 발효시킨 것을 특징으로 하는 식품조성물.
(6) 유산균발효식품의 제조방법에 있어서, 고구마 마쇄물에 유산균을 작용시켜 유산균 발효물을 얻는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고구마 유산균 발효식품의 제조방법.
(7) 제 6항에 있어서,
유산균은 락토바실러스 플라타룸, 락토바실러스 파라카제이, 및 스트렙토코커스 써모필루스인 것을 특징으로 하는 고구마 유산균 발효식품의 제조방법.
(8) 제 6항에 있어서,
고구마 마쇄물은 중량비로 45 내지 55% 고구마가 물에 함유된 것을 특징으로 하는 고구마 유산균 발효식품의 제조방법.
(9) 제 6항에 있어서, 고구마 유산균 발효물에 폴리덱스트로스, 곤약분말, 및 비타민 A, B2, B12, C, E를 혼합하고, 성형하는 단계; 및
50 내지 60 ℃에서 24시간 내지 48시간 열풍건조하는 단계를 포함하여 타블렛 또는 과립으로 제형화하는 단계를 포함하는 고구마 유산균 발효식품의 제조방법.
(10) 제 9항에 있어서, 폴리덱스트로스의 첨가량은 고구마 유산균 발효물 100중량부에 대하여 200 내지 250중량부, 곤약분말은 10 내지 20 중량부 첨가되는 것을 특징으로 하는 고구마 유산균 발효식품의 제조방법.
본 발명에 의하면, 발효식품화가 용이하지 않은 것으로 알려진 고구마를 발효식품소재로 하여, 유산균 발효에 의해 고구마가 가지는 기능성을 보다 증진하면서 관능성을 크게 개선시킨 발효식품조성물을 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 고구마 유산균 발효물의 전체 제조공정도의 일 실시예를 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따라 제조된 고구마 유산균 발효물의 동결건조분말을 나타낸다.
도 3은 본 발명에 따라 제조된 고구마 품종별, 처리방법별 유산균 발효물을 나타낸다.
도 4는 본 발명에 따라 제조된 고구마 품종별, 처리방법별 유산균 발효물의 동결건조물을 나타낸다.
도 5는 본 발명에 따라 제조된 고구마 유산균 발효물을 이용하여 제형화한 한 타블렛을 나타낸다.
본 발명은 고구마 마쇄물의 유산균 발효물을 함유하는 식품조성물을 포함한다.
또한 본 발명은 유산균발효식품의 제조방법에 있어서, 고구마 마쇄물에 유산균을 작용시켜 유산균 발효물을 얻는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고구마 유산균 발효식품의 제조방법을 제공한다.
이하 본 발명의 내용을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 사용되는 고구마의 마쇄물은 생고구마, 찐고구마, 또는 구운 고구마를 일반적인 믹서기(예를 들어, 핸드믹서기) 등을 이용하여 마쇄한 것이다. 고구마 품종은 특별히 한정되는 것은 아니나 관능성을 고려하여 바람직하게는 밤고구마, 호박고구마, 또는 자색고구마를 사용한다.
보다 구체적으로는 원료로 선정된 고구마를 세척한 후 껍질을 제거하고, 용기에 적당히 잘라 넣고 시수를 혼합한 후 핸드믹서 등으로 쵸핑작업을 수행한다. 이때 입자의 입경은 바람직하게는 2 내지 3mm 정도로 하는 것이 좋다. 이때 바람직하게는 상기 고구마 마쇄물은 중량비로 45 내지 55% 고구마가 물에 함유된 형태의 것이 관능적 특성의 측면에서 가장 바람직하다. 쵸핑된 고구마는 100 내지 110 ℃에서 20 내지 40 분간 살균하고, 여기에 고구마 발효에 사용할 유산균을 접종한다.
또한 본 발명은 제거한 고구마의 껍질만을 건조하여 분말화하고 이를 유산균 발효시 기질로 첨가하는 것도 가능하다. 고구마 껍질에는 안토시아닌이 풍부하여 세포의 노화와 항암활성을 제공한다는 점에서 본 발명의 유산균 발효기질로 첨가하는 것이 바람직하다. 고구마 껍질의 분말을 첨가할 경우 첨가량은 전체 유산균 발효의 기질 100 중량부에 대하여 0.1 내지 1 중량부의 범위에서 첨가하면 좋고, 이 범위를 벗어날 경우 첨가에 따른 효과를 기대하기 곤란하거나 오히려 관능적인 특성을 저해할 우려가 있어 바람직하지 않다.
본 발명에 사용되는 유산균은 고구마가 가지는 기능성을 해치지 않으면서 최종 제품의 물성을 좋게 하면서 기호성을 크게 개선할 수 있도록 고구마를 발효시키기에 적합한 미생물에서 선택되어진다. 다양한 미생물 조합을 통해 고구마 발효에 적합한 유산균을 선정한 결과 본 발명에서는 락토바실러스 플라타룸, 락토바실러스 파라카제이, 및 스트렙토코커스 써모필루스를 포함하는 미생물 복합제를 고구마 발효용 유산균주로서 최종 선정하였다. 상기 각 미생물의 배합비는 특히 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 각각 20 내지 40 중량%의 비율로 조성되어질 수 있다. 이러한 미생물제제는 MRS 한천배지(Difco, Maryland, USA) 등에 고구마 시료를 첨가하여 35 내지 37℃에서 배양하면서 생균수가 1.0×108cfu/ml 이상인 배양액을 1 내지 3 중량% 접종하고, 35 내지 37℃에서 24시간 내지 48시간 동안 발효시킨다. 상기와 같이 발효된 고구마 마쇄물의 발효식품은 요구르트 형태의 액상 또는 호상의 형태로서 제공되어질 수 있다.
본 발명에 따라 얻어지는 상기 고구마 유산균 발효물은 동결건조하여 분말화한 후, 분말 그 자체로 상품화하거나, 타블렛 또는 과립 형태로 제조되어질 수도 있다.
고구마 유산균 발효물로 타블렛 또는 과립으로 제형화할 때, 바람직하게는 수용성 식이섬유인 폴리덱스트로스, 곤약분말, 및 비타민 A, B2, B12, C, E를 혼합하여 최적 배합비로 배합하고 성형한 후 50 내지 60 ℃에서 24시간 내지 48시간 정도 열풍건조하여 제조되어질 수 있다. 상기와 같은 온도범위와 시간을 벗어날 경우 타블렛 또는 과립으로 제형화하는 것이 곤란하여 바람직하지 않다. 또 이 경우 폴리덱스트로스의 첨가량은 고구마 유산균 발효물 100중량부에 대하여 200 내지 250중량부, 곤약분말은 10 내지 20 중량부 첨가되는 것이 관능성을 해치지 않으면서 성형성을 좋게 하는 측면에서 바람직하다. 그리고 비타민 A, B2, B12, C, E는 일일 섭취량을 고려하여 적정한 수준으로 첨가하는 것으로 충분하다.
이하, 본 발명의 내용을 실시예를 통해 보다 구체적으로 설명하기로 한다. 다만 이들 실시예는 본 발명의 내용을 이해하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리범위가 이에 의해 제한되는 것은 아니다.
[실험예 1] 고구마 전처리별 품질특성의 분석
본 실험에 사용한 고구마는 해남산 밤고구마, 호박고구마, 자색고구마를 현지에서 구입하여 시료로 사용하였다. 본 실험에서는 상기 3가지 품종 고구마의 일반성분을 분석하고 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 실험결과 수분함량은 68.5~70.4%의 범위를 나타내었으며, 조단백은 0.71~0.78%, 조지방은 모두 0.14~0.18%, 회분은0.93~0.98%, 탄수화물이 25.3~29.59%의 범위를 나타내었다.
품종별 고구마의 일반성분 (%)
성분 밤고구마 호박고구마 자색고구마
수분 68.5 70.4 69.5
조단백질 0.78 0.71 0.75
조지방 0.18 0.15 0.14
회분 0.95 0.98 0.93
탄수화물 29.59 25.3 25.7
[실험예 2] 밤고구마 전처리에 따른 품질특성
밤고구마를 대상으로 생 것, 찐 것, 구운 것의 열처리 방법에 따른 품질특성을 조사한 결과는 하기 표 2와 같다. 실험결과 수분함량은 45.9~68.5%의 범위를 나타내었으며, 조단백은 0.76~1.35%, 조지방은 모두 0.15~0.20%, 회분은 0.94~1.21%, 탄수화물이 29.59~52.34%의 범위를 나타내었다.
고구마의 열처리 방법에 따라 성분의 함량변화가 있었으며 특히 수분의 차이가 구운 고구마에서 크게 줄어들면서 상대적으로 다른 성분들이 증가하였다. 열처리에 따른 향미의 기호도는 구운 고구마가 가장 양호하였다.
밤고구마 전처리 방법별 일반성분 (%)
성분 밤고구마(생 것) 찐 것 구운 것
수분 68.5 68.1 45.9
조단백질 0.78 0.76 1.35
조지방 0.18 0.15 0.20
회분 0.95 0.94 1.21
탄수화물 29.59 30.05 52.34
[실험예 3] 유산균주의 선발
본 실험에서 고구마의 유산균 발효를 위하여 사용된 유산균주는 (주)메디오젠에서 보관중인 27종의 유산균 (표 3 참조)을 사용하였으며 균주는 MRS 한천배지 (Difco, Marylabnd, USA)에 배양하여 4 ℃에서 냉장 보관하면서 3주마다 계대하면서 사용하였다. 또한 균주는 멸균된 20% 글리세롤(Shinyo chem. Japan)에 배양액을 현탁하여 -70 ℃ (Operon-128c, Korea)에서 장기보관하였다.
고구마 유산균 발효 선발시험에 사용한 유산균주
Lactobacillus spp. Lactobacillus spp. Streptococcus/
Enterococcus
spp. 		Leuconostoc/
Lactococcus
spp. 		Bifidobacterium spp.
L.brevis
(MG19)		 L.reuteri
(MG505A)		 S.faecalis
(MG511)		 Leu.citreum
(MG210)		 B.longum
(MG723)
L.reuteri
(MG505C)		 L.reuteri
(MG505B)		 E.faecium
(MG89)		 Lac.lactis (MG530) B.longum
(MG723A)
L.plantarum
(MG208)		 L.bulgaricus
(MG515)		 E.faecium
(MG89A)		 B.thermophilus
(MG731)
L.casei
(MG311)		 L.sporogenes
(MG520)		 S.thermophilus
(MG510)
L.rhamnosus
(MG315)		 L.gasseri
(MG560)
L.acidophilus
(MG501)		 L.gohnsonii
(MG570)
L.acidophilus
(MG501A)		 L.fermentum
(MG590)
L.acidophilus
(MG501B)		 L.fermentum
(MG590-A)
L.acidophilus
(MG501C)		 L.salivarius
(MG580)
상기 표 3의 27 종의 유산균을 이용하여 전 처리된 고구마 시료를 첨가한 배지에서 배양한 결과 생균수가 1.0 × 108 cfu/ml 이상인 균주로서 고구마 마쇄물을 잘 이용할 수 있는 우수 유산균주로서 선발한 결과는 하기 표 4와 같다.
고구마 첨가 배지에서 선발된 유산균 3종
Lactobacillus spp. Streptococcus spp.
L.plantarum S.thermophilus
L.paracasei
[실시예 1] 선발된 유산균주에 의한 고구마 유산균 발효물의 제조
고구마 마쇄물의 발효과정은 도 1에 도시된 과정에 따라 진행하였다. 먼저, 원료인 고구마를 세척한 후 껍질을 제거하였다. 그런 다음 전용용기에 적당히 잘라 넣고 시수를 혼합하여 핸드믹서로 쵸핑(입자직경 2~3mm)을 실시하였다. 이후 105 ℃에서 30분 살균한 후, 세 균주 중간배양액을 각각 2%씩 접종하여 37℃에서 24시간 발효시켰다. 상기 고구마 유산균 발효물을 대상으로 검경, pH, 산도, 생균수측정을 포함하는 1차 분석을 시행하고, 추가적으로 37℃에서 24시간 동안 2차 발효를 실시하였다. 이후 최종 제품의 발효특성을 분석하기 위해 2차 분석을 수행하였다. 또 상기 고구마 유산균 발효물을 -70 ℃에서 급속 동결건조하여 동결건조분말을 제조하였다.
[실험예 4] 고구마 유산균 발효물의 pH, 총산도 및 생균수
시료의 pH는 pH 미터를 이용하여 측정하였고, 총산도는 식품공전 방법에 준하여 측정하였다. 즉, 균질화된 시료 9g에 동량의 증류수를 가하여 1% 페노프탈레인 알콜 0.5ml를 가한 후 0.1N NaOH용액으로 적정하여 엷은 홍색이 30초 유지되는 시점에서의 소비량을 측정하고, {총 활성 = 0.1N NaOH(ml) × 0.1N NaOH의 factor × 0.9/시료의 중량}으로 환산하였다. 또한 총균수 측정은 시료 1ml를 멸균 생리식염수 9 ml에 희석하고 잘 혼합한 후 단계희석 한 다음 1ml을 취하여 Lactobacillus속 및 Enterococcus속은 포도당 함량을 1%로 높인 BCP plate count agar에 접종하여 잘 혼합하고 Bifidobacterium 속은 BL 한천배지에 접종하여 도말 한 후 혐기성 상자 (BBL Gas Pak Anaerobic System)에 넣고 37 ℃에서 48시간 배양 후 생성된 집락수를 계측하고 그 평균집락수에 희석배수를 곱하여 배양액 ml당 생균수를 산출하였다.
(1) 고구마 첨가가 유산균의 생육에 미치는 영향
고구마 발효 유산균 선발실험을 통해 결정한 상기 3종의 혼합 유산균주를 이용하여 고구마 첨가 배지에서 발효했을 때 유산균의 생균수는 접종 후 6시간까지 급격한 증가를 보이며 12시간에는 정상기에 도달하여 그 이후에는 완만한 증가를 보였다. 시험구 간에는 고구마 첨가량이 증가할수록 발효초기의 생균수 증가가 빨랐다. 이는 고구마 단백질이 Bifidobacterium나 일부 Lactobacillus의 생육촉진 효과가 있다고 보고하여, 고구마의 첨가는 요구르트 제조 시 젖산균의 생육을 촉진시키는 것으로 사료된다.
(2) 고구마 첨가가 유산균 발효액의 pH에 미치는 영향
젖산균을 40℃에서 배양하면서 pH의 변화를 경시적으로 측정하였다. pH변화는 모든 처리군에서 접종 후 6시간 까지 급격히 떨어지다가 12시간 이후에는 완만히 저하하였으며, 모든 처리구에서 pH 4.5 미만의 산성을 나타내었다. 고구마를 첨가하지 않은 대조군에 비해 고구마의 첨가는 발효 후 배양액의 pH를 다소 높았으나 유의적인 차이는 없었다. pH 는 유산균 발효로 인해 생성된 여러 가지 유기산의 영향으로 급격히 감소한 것으로 생각되며 유산균 종류, 고구마 첨가 여부 및 첨가 농도에 의해 크게 영향을 받지 않았다.
(3) 고구마 첨가가 유산균 발효액의 pH, 산도 및 생균수에 미치는 영향
하기 표 5, 6, 7은 고구마 첨가가 유산균 발효액의 pH, 산도 및 생균수에 미치는 영향을 나타내었다.
고구마 함량별 살균 및 접종 후 초기 pH
분쇄원액 보정 살균 접종
고구마 20% (pH)


 6.50 - 6.30 5.35
고구마 30% 6.53 - 6.27 5.42
고구마 40% 6.43 - 5.95 5.26
고구마 50% 6.50 - 5.98 5.43
상기 표 5에서 고구마 함량별 분쇄원액의 pH는 6.43∼6.53의 범위를 나타내었으며 살균 후에는 5.95∼6.30의 범위로 고구마 함량이 높아질수록 낮아지는 경향을 보여주었다. 또한 접종 후에는 유산균의 증식에 의해서 5.26∼5.43의 범위를 나타내었으며 고구마 함량별 차이는 나타나지 않았다.
고구마 함량별 발효 시 pH, 산도 및 생균수의 변화
0hr 24hr 48hr
고구마 20% pH 5.35 3.38 3.22
산도 0.17 0.43 0.74
생균수(cfu/ml) n.t 1.2 ×109 1.3 ×109
고구마 30% pH 5.42 3.69 3.31
산도 0.20 1.50 2.80
생균수(cfu/ml) n.t 2.2 ×109 2.1 ×109
고구마 40% pH 5.26 3.46 3.35
산도 0.27 2.40 2.90
생균수(cfu/ml) n.t 2.7 ×109 2.7 ×109
고구마 50% pH 5.43 3.53 3.40
산도 0.26 2.80 3.00
생균수(cfu/ml) n.t 3.5 ×109 2.6 ×109
상기 표 6에서 고구마 함량별 pH의 변화는 5.26∼5.43의 범위로 크게 차이가 나타나지 않았으며 발효시작 24시간 후에는 pH가 3.38∼3.69의 범위로 전체적으로 크게 저하되어 유산균 발효가 급속하게 진행되는 것으로 나타났으며 발효 48시간 후에는 pH가 3.22∼3.40의 범위로 약간 더 낮게 나타나 24시간 이후부터는 발효가 서서히 진행되는 것으로 나타났다. 산도도 마찬가지로 0.17∼0.26%의 범위에서 발효 24 후에 크게 높아져 떨어져 0.43∼2.80, 48시간 후에는 0.74∼3.00의 범위로 나타났다. 이것은 유산균 발효에 의한 젖산을 비롯한 유기산의 증가에 기인한다고 본다. 생균수는 발효 24시간 후에 1.2 ×109∼3.5 ×109cfu/ml로 크게 증가하는 것으로 나타나 발효가 순조롭게 진행되는 것으로 나타났으며 48시간 후에는 1.3×109∼2.7 ×109cfu/ml의 범위로 크게 증가하지 않아 발효시간은 24시간이 적당한 것으로 판단되었다.
고구마 함량별 유산균 발효물의 동결건조 후 미생물
발효액(l) 동결건조물(g) 생균수(cfu/g) 일반세균(cfu/g)
고구마 20% 1 65.5 1.5 ×109 5.8 ×104
고구마 30% 1 110.0 4.2 ×109 8.4 ×104
고구마 40% 2 245.0 4.7 ×109 2.0 ×103
고구마 50% 2 310.0 2.9 ×109 6.4 ×105
상기 표 7에서 고구마 함량별 유산균 발효 후 동결건조물의 생균수는 1.5 ×109∼4.7 ×109cfu/g의 범위로 40%의 처리구가 가장 높게 나타났다.
(4) 고구마 품종별, 처리방법별 유산균 발효액의 pH, 산도 및 일반세균수
고구마 중 밤고구마, 호박고구마, 자색고구마의 3품종을 각각 생 것, 찐 것, 구운 것으로 처리하여 고구마 50%의 함량으로 분쇄, 발효한 후 유산균 발효액(도 3)의 pH, 산도, 일반세균수를 측정하여 하기 표 8, 9에 나타내었다.
고구마 품종별, 처리방법별 살균 및 접종 후 초기 pH, 산도
분쇄원액 살균 접종
밤고구마 생것 pH 5.51 5.30 5.01
산도 0.18 0.17 0.23
찐것 pH 5.62 5.42 5.15
산도 0.13 0.15 0.20
구운것 pH 5.68 5.48 5.28
산도 0.12 0.18 0.23
호박고구마 생것 pH 5.56 5.49 5.16
산도 0.25 0.25 0.27
찐것 pH 5.46 5.44 5.24
산도 0.20 0.20 0.22
구운것 pH 5.53 5.48 5.37
산도 0.32 0.36 0.35
자색고구마 생것 pH 5.59 5.50 5.23
산도 0.16 0.17 0.20
찐것 pH 5.43 5.32 5.00
산도 0.17 0.20 0.25
구운것 pH 5.53 5.55 5.25
산도 0.26 0.24 0.29
상기 표 8에서 고구마 품종별, 처리방법별 pH의 차이는 크게 나타나지 않았으며 전반적으로 pH 5~5.5 내외의 값을 나타내었다. 또한 분쇄원액보다 살균 후의 pH가 전반적으로 더 낮았으며 살균 후 보다 접종 후의 pH가 전반적으로 더 낮았다. 산도는 이와 반대로 살균, 접종 과정을 거치면서 전반적으로 증가하는 경향을 나타내었다.
고구마 품종별, 처리방법별 발효 시 pH, 산도 및 일반세균의 변화
0hr 24hr 48hr
밤고구마 생것 pH 5.01 3.79 3.59
산도 0.23 0.84 1.07
일반세균(cfu/g) n.t 2.2×106 1.1×108
찐것 pH 5.15 4.01 3.81
산도 0.20 0.78 0.96
일반세균(cfu/g) n.t 1.3×105 2.0×106
구운것 pH 5.28 3.91 3.73
산도 0.23 0.90 1.16
일반세균(cfu/g) n.t 1.0×107 5.5×107
호박고구마 생것 pH 5.16 3.88 3.70
산도 0.27 1.16 1.46
일반세균(cfu/g) n.t 8.5×105 3.0×106
찐것 pH 5.24 3.89 3.78
산도 0.22 0.96 1.19
일반세균(cfu/g) n.t 6.0×105 1.5×108
구운것 pH 5.37 4.05 3.88
산도 0.35 1.36 1.63
일반세균(cfu/g) n.t 1.6×105 2.4×107
자색고구마 생것 pH 5.23 3.76 3.63
산도 0.20 0.96 1.21
일반세균(cfu/g) n.t 4.3×105 5.7×107
찐것 pH 5.00 3.88 3.71
산도 0.25 0.77 0.94
일반세균(cfu/g) n.t 2.3×105 1.5×107
구운것 pH 5.25 3.94 3.78
산도 0.29 1.09 1.37
일반세균(cfu/g) n.t 7.5×106 1.1×107
상기 표 9에서 확인할 수 있듯이 발효시간이 지남에 따라 전반적으로 pH의 감소 경향과 산도의 증가경향을 나타내었다. 일반세균의 경우 발효 48시간째의 측정 결과 106~108 cfu/g 범위를 나타내어 발효 24시간째보다 약간씩 증가한 결과를 보여주었다.
또 고구마 품종별, 처리방법별 발효물의 동결건조물(도 4)을 대상으로 미생물수를 측정한 결과는 하기 표 10과 같다.
고구마 품종별, 처리방법별 발효물의 동결건조 후 미생물
동결건조 수율(%) 일반세균(cfu/g)
밤고구마 생것 18.8 1.2×105
찐것 17.3 2.0×104
구운것 23.4 8.1×103
호박고구마 생것 16.1 7.7×104
찐것 13.9 3.0×104
구운것 23.5 4.5×103
자색고구마 생것 16.8 1.3×105
찐것 18.1 4.1×103
구운것 21.9 1.6×103
상기 표 10에서 동결건조 수율은 16~23%의 결과를 보였고 구운 것의 경우 가장 높은 수율을 나타내었다. 일반세균의 경우 전반적으로 103~105 내외의 결과를 보여 동결건조 전보다 다소 감소한 경향을 나타내었다.
[실험예 5] 관능평가
제조된 고구마 유산균음료에 대하여 색깔, 맛, 향 및 종합적기호도의 관능특성을 9점 기호척도법으로 평가하고 그 결과를 하기 표 11에 나타내었다.
고구마 유산균 발효물의 관능평가
관능특성 찐고구마 군고구마
색깔 6.6±0.5 7.6±0.3,
맛 7.1±0.4 7.3±0.5
향 6.4±0.4 7.5±0.5
종합적 기호도 6.8±0.5 7.4±0.4
상기 표 11의 고구마 유산균 발효음료의 9점 기호척도법 관능평가 결과 찐고구마 유산균 음료는 색깔 6.6±0.5, 맛 7.1±0.4, 향 6.4±0.4, 종합적 기호도 6.8±0.5으로 비교적 좋게 평가되었으며, 군고구마 처리구는 색깔 7.6±0.3, 맛 7.3±0.5, 향 7.5±0.5, 종합적 기호도 7.4±0.4으로 아주 좋게 평가되어 상품화 가능성을 보여 주었다.
[실시예 2] 고구마 유산균 발효물 분말의 제형화
50% 고구마 발효물의 동결건조물을 이용하여 수용성 식이섬유인 폴리덱스트로스, 곤약분말 그리고 비타민 A, B2, B12, C, E를 혼합하여 각각 타블렛 형태와 과립 형태로 제조하여 건강 기능성 제품으로 개발하고자 하였다. 각 제품별 재료배합비는 하기 표 12, 13에 각각 나타내었다.
고구마 유산균 발효물 타블렛 형태 제품 재료 배합비(1정(0.8g) 기준)
재료명 첨가량
50% 고구마 발효 동결건조 분말 0.6g
물 0.15g
폴리덱스트로스 0.11g
곤약분말 0.05g
비타민 A 225μg
비타민 B2 0.6mg
비타민 B12 1μg
비타민 C 40mg
비타민 E 4mg
상기 표 12와 같이 각 성분을 배합하여 타블렛 제조기로 성형한 후 50℃에서 24시간 열풍건조하여 타블렛을 제조하였다(도 5). 이때 타블렛 1정의 섭취 시 비타민의 경우 1일 권장량의 40~60%를 충족할 수 있도록 하였다.
고구마 유산균 발효물 과립 형태 제품 재료 배합비(10g 기준)
재료명 첨가량
50% 고구마 발효 동결건조 분말 7.8g
물 0.66g
폴리덱스트로스 1.39g
곤약분말 0.73g
비타민 A 225μg
비타민 B2 0.6mg
비타민 B12 1μg
비타민 C 40mg
비타민 E 4mg
상기 표 13과 같은 배합비로 각 성분을 배합하고 믹서기로 균질화한 후 과립형태로 성형하여 50℃에서 24시간 열풍건조하여 과립을 제조하였다. 이때 과립 10g 기준시 비타민 1일 권장량의 40~60%를 충족할 수 있도록 하였다.
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.

Claims (10)

  1. 고구마 마쇄물의 유산균 발효물을 함유하는 식품조성물.
  2. 제 1항에 있어서,
    고구마는 밤고구마, 호박고구마, 또는 자색고구마인 것을 특징으로 하는 식품조성물.
  3. 제 1항에 있어서,
    고구마는 구운 고구마인 것을 특징으로 하는 식품조성물.
  4. 제 1항에 있어서,
    유산균은 락토바실러스 플라타룸, 락토바실러스 파라카제이, 및 스트렙토코커스 써모필루스인 것을 특징으로 하는 식품조성물.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 식품조성물은 요구르트이며, 요구르트의 제조공정 중 고구마 분쇄물을 첨가하여 유산균 발효시킨 것을 특징으로 하는 식품조성물.
  6. 유산균발효식품의 제조방법에 있어서, 고구마 마쇄물에 유산균을 작용시켜 유산균 발효물을 얻는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고구마 유산균 발효식품의 제조방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    유산균은 락토바실러스 플라타룸, 락토바실러스 파라카제이, 및 스트렙토코커스 써모필루스인 것을 특징으로 하는 고구마 유산균 발효식품의 제조방법.
  8. 제 6항에 있어서,
    고구마 마쇄물은 중량비로 45 내지 55% 고구마가 물에 함유된 것을 특징으로 하는 고구마 유산균 발효식품의 제조방법.
  9. 제 6항에 있어서, 고구마 유산균 발효물에 폴리덱스트로스, 곤약분말, 및 비타민 A, B2, B12, C, E를 혼합하고, 성형하는 단계; 및
    50 내지 60 ℃에서 24시간 내지 48시간 열풍건조하는 단계를 포함하여 타블렛 또는 과립으로 제형화하는 단계를 포함하는 고구마 유산균 발효식품의 제조방법.
  10. 제 9항에 있어서, 폴리덱스트로스의 첨가량은 고구마 유산균 발효물 100중량부에 대하여 200 내지 250중량부, 곤약분말은 10 내지 20 중량부 첨가되는 것을 특징으로 하는 고구마 유산균 발효식품의 제조방법.


















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