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KR101795207B1 - 녹차·브로콜리를 함유하는 발효유의 제조방법 및 그로부터 제조된 발효유 - Google Patents

녹차·브로콜리를 함유하는 발효유의 제조방법 및 그로부터 제조된 발효유 Download PDF

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KR101795207B1
KR101795207B1 KR1020160011180A KR20160011180A KR101795207B1 KR 101795207 B1 KR101795207 B1 KR 101795207B1 KR 1020160011180 A KR1020160011180 A KR 1020160011180A KR 20160011180 A KR20160011180 A KR 20160011180A KR 101795207 B1 KR101795207 B1 KR 101795207B1
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김규현
이정상
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전주대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 우유에 스타터(starter)로서 케피어(Kefir) 종균, 설탕 대신에 올리고당, 자일리톨을 접종시킨 후에, 증점제로서 말토덱스트린을 첨가하여 발효시킨 다음 플레인(plain) 요거트를 만들고 나서 브로콜리(Broccoli), 사과, 케일(Kale), 녹차 분말을 첨가함으로써 기능성을 강화시킨 녹차·브로콜리를 함유하는 발효유를 제조하는 방법 및 그로부터 제조된 발효유에 관한 것이다.

Description

녹차·브로콜리를 함유하는 발효유의 제조방법 및 그로부터 제조된 발효유{Method for Producing Fermented Milk with Green Tea·Broccoli and Fermented Milk Thereby}
본 발명은 녹차·브로콜리를를 함유하는 발효유의 제조방법 및 그로부터 제조된 발효유에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 우유에 스타터(starter)로서 케피어(Kefir) 종균, 설탕 대신에 올리고당, 자일리톨을 접종시킨 후에, 증점제로서 난소화성 말토덱스트린을 첨가하여 발효시킨 다음 플레인(plain) 요거트를 만들고 나서 브로콜리(Broccoli), 사과, 케일(Kale) 및 녹차(Green tea) 분말을 첨가함으로써 기능성을 강화시킨 발효유를 제조하는 방법 및 그로부터 제조된 발효유를 제공할 수 있다.
발효유(fermented milk)는 일반적으로 우유, 산양유, 마유 등과 같은 포유 동물류의 젖을 원료로 하여 젖산균이나 효모 또는 이 두 가지 미생물을 스타터(starter)로 하여 발효시킨 것을 말하며, 여기에 향료, 과즙 등을 첨가하여 음용하기에 적합하게 만든 것이다.
현대인의 생활이 육식위주의 서구화된 식단, 채소 등의 식이섬유 섭취 감소, 운동 부족 및 스트레스 증가에 따라 향후 암, 비만 등 늘어나고 있는 성인병의 예방에 초점이 맞추어진 기능성이 다양화된 발효유 제품의 개발이 활발하게 이루어질 것으로 보인다.
그런데 발효유에 기능성을 제고시키기 위하여 첨가되는 식재료로서 여러 가지가 알려져 있는데, 그 중에서“브로콜리(Broccoli)”는 겨자과에 속하는 짙은 녹색채소로 '녹색 꽃양배추'라고도 불리며, 샐러드, 수프, 스튜 등 서양음식에 가장 많이 사용하는 채소 중 하나다. 그 효능에는 항암효과에 뛰어난 셀레늄이라는 성분이 들어있어 암 예방에 좋은 식품이다. 특히 갑상선관련 질병에는 효능이 더욱이 좋으며, 갑상선치료제를 평생 복용해야하는 환자들에게도 브로콜리는 좋은 식품이라고 알려져 있다.
“사과(apple)"는 쌍떡잎식물 장미목 장미과 낙엽교목 식물인 사과나무의 열매로서, 그의 성분 중 가장 중요한 것은 당분, 유기산, 펙틴이다. 당분은 10~15%가량인데, 대부분이 과당과 포도당으로 흡수가 잘된다. 유기산은 0.5% 가량 들어 있는 사과산이 구체이고, 구연산, 주석산 등도 포함된다. 펙틴은 1~1.5% 가량인데, 장의 규칙성을 주어 장카다르(腸炎)나 변비에 효과적이다. 사과는 잼이나 젤리 제조 시에 잘 엉겨 조직을 부여하는데, 생식하거나 과실 샐러드의 재료로 쓰이거나 사과주, 사과초, 사과주스, 사과잼 등의 가공품으로 이용된다.
“녹차(green tea)”는 발효시키지 않은 찻잎[茶葉]을 사용해서 만든 차로서, 녹색 음식의 대표이다. 녹차의 대표적인 효능은 항산화 작용과 콜레스테롤과 혈당을 낮추는 효과이다. 항산화 작용을 하여 우리 신체기관의 노화를 방지해주며 콜레스테롤과 혈당을 낮추어 비만이나 다이어트에 효과적이며 당뇨병에도 도움을 주는 식품이다.
"케일(Kale)은 녹황색 채소 중 베타카로틴의 함량이 가장 높은 식품이다. 주성분은 엽록소, 칼슘 407㎎, 인 49㎎, 철 5.8㎎, 비타민 A 4,500 IU, 섬유질, 칼슘, 비타민B1, 비타민B2, 비타민 C, E, K 등이 함유되어 있고, 생리적 효능은 항암작용, 피를 만들어 주는 조혈작용, 빈혈에 좋다. 또한 청혈작용하고 장을 청소, 신진대사 촉진-새세포 생성에 효과가 있다.
이들 식재료를 사용한 발효유와 관련한 종래기술로서, 하기 특허 문헌 0001에는 “브로콜리, 사과 등 야채/과일 중 두 가지 이상을 선택하여 세절하고 혼합하는 단계; 상기 혼합된 야채/과일을 가열하여 살균한 후 냉각시킨 다음, 상기 냉각된 야채/과일에 유산균주를 접종하고 숙성시켜 야채/과일 발효액을 제조하는 단계; 원유를 90℃로 10분 동안 살균하는 단계와; 상기 살균된 원유에 상기 야채/과일 발효액을 첨가하는 단계와; 상기 야채/과일 발효액이 첨가된 원유에 스타터를 접종한 다음 43℃로 4~6시간 동안 발효시킨 다음 15℃로 10분 동안 냉각시키는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 야채/과일 발효액이 첨가된 발효유의 제조방법”이 개시되어 있다. 그러나 상기 기술은 발효유에 사용되는 스타터 유산균의 증식 및 장내 유익균 증식에 도움을 주는 발효유에 관한 것일 뿐이고, 성인병 예방 및 다이어트에 도움을 주는 발효유와는 전혀 다른 것이다.
또한 하기 특허기술 0002에는 “브로콜리, 사과 등과 같은 야채나 과일을 주원료로 하고, 균주로서 락토코쿠스 락티스(Lactococcus lactis)를 접종하여 35∼45℃의 온도 범위에서 산도(pH)가 3.5∼4.5가 될 때까지 15∼25시간동안 발효시키고 상기 발효된 발효물을 급속 동결실에서 -35℃∼-40℃의 온도로 20∼25시간동안 급속 동결시킨 다음, 진공 동결 건조기내에서 1∼0.1토르(Torr)의 진공상태를 유지하면서 발효물의 초기 품온이 -25℃∼-35℃에서부터 최종 품온이 40∼50℃에 이를 때까지 30∼50시간 동안 동결 건조한 다음, 일정 크기의 입자로 분쇄하여 최종 제품인 식물류를 이용한 고형의 유산균 발효유의 제조방법”이 개시되어 있다. 그러나 상기 기술은 과일의 고유한 맛과 향을 부여한 고형의 유산균 발효유에 불과할 뿐이고, 성인병 예방 및 다이어트에 도움을 주는 발효유와는 전혀 다른 것이다.
따라서 성인병 예방 및 다이어트에 도움을 주는 발효유에 관한 기술 개발의 필요성이 절실한 실정이다.
한국 공개특허공보 제10-2015-0099631호, 2015. 9. 01. 공개) 한국 등록특허공보 제10-0574413호(2006. 4. 20. 등록, 식물류로부터 유산균 발효유의 제조방법)
본 발명은 성인병 예방 및 다이어트에 도움을 주는 녹차·브로콜리를 함유하는 발효유의 제조방법 및 그로부터 제조된 발효유를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명은 1) 우유를 인큐베이터에 넣어 웜업(warm up)시키는 제 1단계; 2) 상기 제 1단계에서 웜업된 우유에 스타터인 종균과 올리고당을 접종시키는 제 2단계; 3) 상기 제 2단계에서 접종된 우유에 증점제와 자일리톨을 첨가시켜 접종시키는 제 3단계; 4) 제 3단계에서 접종된 우유를 균일하게 섞은 후에 1차 발효시키는 제 4단계; 5) 제 4단계에서 1차 발효된 우유를 인큐베이터에서 2차 발효시켜 플레인(plain) 요거트를 만드는 제 5단계; 6) 제 5단계에서 만들어진 플레인 요거트에 브로콜리(Broccoli), 사과, 케일(Kale), 녹차 분말을 첨가하여 섞어주는 제 6단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 녹차·브로콜리를 함유하는 발효유의 제조방법을 제공한다.
또한 본 발명을 상기 제조방법에 의하여 제조된 녹차·브로콜리를 함유하는 발효유를 제공한다. 한편, 본 발명에 의한 그 밖의 구체적인 과제의 해결수단은 발명의 상세한 설명에 기재되어 있다.
본 발명에 의한 녹차·브로콜리를 함유하는 발효유의 제조방법은 브로콜리, 케일, 녹차 분말을 사용하여 플레인 요거트에 함유시킴으로써 성인병 예방 및 다이어트에 도움을 주는 녹차·브로콜리를 함유하는 발효유를 제조할 수 있는 장점이 있다.
또한 증점제로서 천연식품소재인 난소화성 말토덱스트린을 사용하므로 식이섬유를 보충 및 강화할 수 있고, 설탕 대신 올리고당 및 자일리톨을 사용하므로 저당(低糖) 및 저칼로리화 효과를 기대할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 녹차·브로콜리를 함유하는 발효유의 제조방법을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
본 발명에 따른 녹차·브로콜리를 함유하는 발효유의 제조방법은 1) 우유를 인큐베이터에 넣어 웜업(warm up)시키는 제 1단계; 2) 상기 제 1단계에서 웜업된 우유에 스타터인 종균과 올리고당을 접종시키는 제 2단계; 3) 상기 제 2단계에서 접종된 우유에 증점제와 자일리톨을 첨가시켜 접종시키는 제 3단계; 4) 제 3단계에서 접종된 우유를 균일하게 섞은 후에 1차 발효시키는 제 4단계; 5) 제 4단계에서 1차 발효된 우유를 인큐베이터에서 2차 발효시켜 플레인(plain) 요거트를 만드는 제 5단계; 6) 제 5단계에서 만들어진 플레인 요거트에 브로콜리(Broccoli), 사과, 케일(Kale), 녹차 분말을 첨가하여 섞어주는 제 6단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
먼저, 본 발명에 의한 녹차·브로콜리를 함유하는 발효유의 제조방법에 있어서 제 1단계는 준비단계로서, 우유를 인큐베이터에 넣어 웜업(warm up)시키는 단계이다. 이 때 상기 제 1단계 중 웜업은 인큐베이터의 온도가 30℃에서 이루어지는 것이 바람직하다.
제 2단계는 상기 제 1단계에서 웜업된 우유에 스타터(starter)인 종균과 올리고당을 접종시키는 단계이다. 상기 종균은 케피어(Kefir) 종균으로서 본 발명에서는 카나다 Lyo-san Inc.에서 생산된 제품을 사용할 수 있고, 웜업된 우유에 스타터인 종균과 올리고당을 1000L : 5g : 80g의 비율로 접종시킬 수 있다. 스타터는 우유 성분의 미생물에 의한 변화를 시켜 맛, 조직, 풍미 생성 및 영양성을 개선함으로써 품질을 향상시킨다. 스타터로서 케피어(Kefir) 종균은 락토오스(Lactose : 젖당)를 발효시키는 효모와 젖산균이 함유된 케피어(Kefir) 씨에 유즙을 가하면 알코올·이산화탄소·락트산을 발생하고 특유한 향미를 낸다. 염소젖·양젖·우유 등으로 만드는데, 유사한 것으로 동유럽의 “우르다(Urda)”칠레의 “스쿠타(Skuta)”등이 있으며, 말젖으로 만든 “쿠미스(kumys)”는 알코올 성분이 강하다. 만드는 법은 온수에 녹인 케피어(Kefir) 씨에 일단 가열해서 식힌 우유를 넣고, 20℃에서 1주일 방치해서 술밑을 만들고, 거기에 다시 약 5배의 가열 냉각유를 첨가해서 잘 섞으면 2~3일 후에는 마실 수 있다. 또한 본 발명에서는 발효유의 단 맛을 내기 위하여 설탕 대신에 올리고당을 사용함으로써 저당(低糖) 발효유를 생산할 수 있게 된다.
제 3단계는 상기 제 2단계에서 접종된 우유에 증점제와 자일리톨을 첨가시켜 접종시키는 단계이다. 증점제와 자일리톨은 0.3g : 15g의 비율로 첨가할 수 있다. 이때 증점제는 건강기능식품의 기능성 원료인 난소화성 말토덱스트린을 사용하는데, “배변활동 원활”“식후혈당상승억제”“혈중 중성지질 개선”의 기능성으로 인정되었다. 난소화성 말토덱스트린은 옥수수전분을 가열하여 얻은 배소덱스트린을 α-아밀라아제(amylase) 및 아밀로글루코시다아제(amyloglucosidase)로 효소분해하고 정제한 것 중 난소화성 성분을 분획하여 식용에 적합하도록 한 것을 말한다. 액상이 아닌 분말의 경우에는 식이섬유를 85% 이상 함유하고 있어야 한다. 또한 자일리톨(Xylitol)은 충치의 원인이 되는 산을 형성하지 않는 천연 소재의 새로운 감미료(甘味料)로서 종래 설탕을 사용하던 것을 이것으로 대체할 수 있다.
제 4단계는 제 3단계에서 접종된 우유를 균일하게 섞은 후에 1차 발효시키는 단계이다. 상기 1차 발효는 상온에서 4시간 동안 이루어질 수 있다.
제 5단계는 제 4단계에서 1차 발효된 우유를 인큐베이터에서 2차 발효시켜 플레인(plain) 요거트를 만드는 단계이다. 이때 2차 발효는 30℃에서 24시간 동안 발효시킴으로써 플레인(plain) 요거트를 만들 수 있다.
제 6단계는 제 5단계에서 만들어진 플레인 요거트에 브로콜리(Broccoli), 사과, 케일(Kale), 녹차 분말을 첨가하여 섞어주는 단계이다. 이때 플레인 요거트에 브로콜리(Broccoli), 사과, 케일(Kale), 녹차 분말을 100㎖ : 0.1g : 0.5g : 0.001g : 0.3g의 비율로 첨가하여 발효유를 제조할 수 있다. 또한 브로콜리(Broccoli), 사과, 케일(Kale), 녹차 분말은 모두 각각이 가지고 있는 성분을 100% 유지할 수 있도록 하기 위하여 동결건조된 제품을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의한 베리를 함유하는 발효유의 제조방법을 실시예를 통하여 더욱 상세하게 설명하면 아래와 같다.
1) 시중에서 구입한 일반우유 1000L를 인큐베이터의 온도를 30℃로 맞춘 다음 30분간 웜업(warm up)을 시키고 나서, 스타터인 캐피어 종균 5g, 올리고당 80g을 접종시킨 후에 자일리톨 15g, 난소화성 말토덱스트린 0.3g을 균일하게 섞은 다음 상온에서 4시간 동안 1차 발효시키고 나서 인큐베이터의 온도를 30℃로 맞춘 다음 24시간 동안 2차 발효를 시켜 플레인 요거트를 얻었다.
2) 이어서 상기의 플레인 요거트 100ml에 동결건조된 브로콜리(Broccoli), 사과, 케일(Kale), 녹차 분말을 0.1g : 0.5g : 0.001g : 0.3g의 비율로 첨가하여 발효유를 제조할 수 있었다.
실시예 1과 비교하여 캐피어 종균 5g, 올리고당 80g을 접종시킨 후에 자일리톨 15g, 난소화성 말토덱스트린 0.3g을 균일하게 섞는 대신에 캐피어 종균 4g, 올리고당 85g을 접종시킨 후에 자일리톨 12g, 난소화성 말토덱스트린 0.5g을 균일하게 섞는 점만 다를 뿐 나머지는 동일하게 하여 발효유를 제조하였다.
실시예 1과 비교하여 플레인 요거트 100ml에 브로콜리(Broccoli), 사과, 케일(Kale), 녹차 분말을 0.1g : 0.5g : 0.001g : 0.3g의 비율로 첨가하는 대신에 분말을 0.2g : 0.4g : 0.002g : 0.4g의 비율로 첨가하는 점만 다를 뿐 나머지는 동일하게 하여 발효유를 제조하였다.
실시예 1과 비교하여 상온에서 4시간 동안 1차 발효시키는 대신에 상온에서54시간 동안 1차 발효시키는 점만 다를 뿐 나머지는 동일하게 하여 발효유를 제조하였다.
실시예 1과 비교하여 인큐베이터의 온도를 30℃로 맞춘 다음 24시간 동안 2차 발효시키는 대신에 상온에서 26시간 동안 2차 발효시키는 점만 다를 뿐 나머지는 동일하게 하여 발효유를 제조하였다.
<비교예>
시중에서 구입한 S사 제품인 유산균 발효유를 사용하였다.
<시험예 1> 유산균수 비교
상기 실시예 1 내지 5 및 비교에 의해 얻어진 발효유에 대한 유산균수를 공인된 분석기관에서 측정한 결과를 다음 [표 1]에 나타내었다.
각 예별 유산균수 비교
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 비교예
유산균수
(108마리)		 14.0 13.1 12.5 13.1 13.2 11.1
* 24시간 배양 후 측정한 결과임.
<시험예 2> 기능성 시험결과 비교
상기 실시예 1 내지 5 및 비교에 의해 얻어진 발효유에 대한 열량, 콜레스테롤, 당류, 수분, 회분, 탄수화물, 조단백질, 조지방, 나트륨, 트랜스지방, 포화지방, 비중 등을 공인 다산생명과학원(주)에 의뢰하여 측정한 결과를 다음 [표 2]에 나타내었다.
각 예별 기능성 시험결과 비교
구 분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 비교예
열량(Kcal) 86.10 80.00 81.00 82.00 83.00 120.00
수분 (g/100g) 82.02 82.05 81.22 80.05 79.65 78.64
회분(g/100g) 0.61 0.60 0.59 0.56 0.58 0.58
탄수화물(g/100g) 11.19 11.82 10.80 10.65 10.14 15.00
조단백질(g/100g) 2.97 3.00 3.60 3.86 3.44 4.06
조지방(g/100g) 3.22 2.80 2.64 2.88 2.89 5.30
나트륨(mg/100g) 50.83 48.10 45.64 47.33 46.27 55
트랜스지방(g/100g) 0.12 0.08 0 0 0 0.06
당류(g/100g) 6.66 7.01 6.88 7.11 7.08 14.20
포화지방(g/100g) 2.20 1.98 1.86 1.79 1.83 4.06
콜레스테롤(㎎/100g) 11.51 11.87 12.00 11.78 13.23 14.34
비중 1.06 1.02 1.04 1.00 1.02 1.05
<시험예 3> 관능평가
상기 실시예 1 내지 5 및 비교에 의해 얻어진 발효유에 대한 맛, 향 및 목 넘김 등에 대하여 관능평가를 실시하였다. 관능시험은 식품관련 전문가 및 일반 소비자 50명을 대상으로 실시하고, 점수 및 평가기준은 9점 채점법을 이용하였으며, 아래 [표 3]에 나타내었다. 평가기준은 9점 : 매우 좋음, 7점 : 좋음, 5점 : 보통, 3점 : 나쁨, 1점 : 매우 나쁨.
각 예별 관능평가 비교
구 분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 비교예
맛 8.4 8.3 8.2 8.1 8.0 7.6
향 8.3 8.2 8.1 8.0 8.1 7.7
목 넘김 8.5 8.4 8.3 8.2 8.2 7.9
종합적 선호도 8.4 8.3 8.2 8.1 8.1 7.7
[표 1] 내지 [표 3]으로부터 실시예 1에서 생산된 발효유가 실시예 2 내지 5 및 비교예에서 얻어진 발효유와 비교하여 기능성 면에서 매우 우수함을 알 수 있었다.
이상 본 발명은 상기 실시예를 참고로 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 해당될 뿐이며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해해야 할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정해지는 것임은 자명하다 할 것이다.
발효유의 제조 시에 녹차·브로콜리를 함유시켜 발효유를 제조할 수 있으므로 각종 성인병을 예방하고, 나아가 설탕 대신 자일리톨 및 올리고당을 사용하여 식품의 저당화에 기여하며, 난소화성
말토덱스트린을 사용하여 식품의 저칼로리화에 기여할 수 있게 된다.

Claims (9)

1) 우유를 인큐베이터에 넣어 30℃에서 웜업(warm up)시키는 제 1단계;
2) 상기 제 1단계에서 웜업된 우유 1000L에 스타터인 종균 5g과 올리고당 80g의 비율로 접종시키는 제 2단계;
3) 상기 제 2단계에서 접종된 우유에 증점제인 난소화성 말토덱스트린과 자일리톨을 0.3g : 15g의 비율로 첨가시켜 접종시키는 제 3단계;
4) 제 3단계에서 접종된 우유를 균일하게 섞은 후에 상온에서 4시간 동안 1차 발효시키는 제 4단계;
5) 제 4단계에서 1차 발효된 우유를 인큐베이터에서 30℃에서 24시간 동안 2차 발효시켜 플레인(plain) 요거트를 만드는 제 5단계;
6) 제 5단계에서 만들어진 플레인 요거트에 브로콜리(Broccoli), 사과, 케일(Kale), 녹차 분말을 100㎖ : 0.3g : 0.5g : 0.3g의 비율로 첨가하여 섞어주는 제 6단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 녹차·브로콜리를 함유하는 발효유의 제조방법.
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제 1항에 의하여 제조된 녹차·브로콜리를 함유하는 발효유.
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