KR102416803B1 - 배치식 살균과 후살균 공정을 이용한 상온유통 스파우트 파우치 포장 식물성 발효 유산균 음료 개발 - Google Patents
배치식 살균과 후살균 공정을 이용한 상온유통 스파우트 파우치 포장 식물성 발효 유산균 음료 개발 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 (1) 자소엽을 증숙한 후, 유산균을 접종하여 발효한 후 건조하고 분쇄하여 자소엽 분말을 제조하는 단계; (2) 상기 (1)단계의 제조한 자소엽 분말과 코코넛크림, 설탕, 프락토올리고당, 변성전분, 파바빈프로테인, 펙틴, 유산균, 유산균 사균체 및 물의 음료 재료를 준비하는 단계; (3) 상기 (2)단계의 준비한 자소엽 분말, 코코넛크림, 설탕, 프락토올리고당, 변성전분, 파바빈프로테인, 펙틴, 유산균 사균체 및 물을 혼합한 혼합물을 살균하는 단계: (4) 상기 (3)단계의 살균한 혼합물에 상기 (2)단계의 준비한 유산균을 접종한 후 배양하여 유산균 발효 음료를 제조하는 단계; 및 (5) 상기 (4)단계의 제조한 유산균 발효 음료를 후살균하는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 상온유통용 식물성 발효 유산균 음료의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 상온유통용 식물성 발효 유산균 음료에 관한 것이다.
Description
본 발명은 배치식(Batch type) 살균시스템으로 살균한 혼합물에 식물성 유산균을 접종한 후 배양한 유산균 발효 음료를 후살균하는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 상온유통용 식물성 발효 유산균 음료의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 상온유통용 식물성 발효 유산균 음료에 관한 것이다.
발효유(fermented milk)는 일반적으로 원유를 원료로 하고 유산균을 스타터로 하여 발효시킨 유제품을 말하며, 여기에 과즙이나 향료를 첨가하여 산미와 향미를 강화시켜 음용하기에 적합하도록 만든 것을 의미한다. 주원료인 원유 성분 이외에 유산균의 작용에 의한 유산, 펩톤, 펩타이드와 유산균체 성분이 함유되어 있어 영양학적 가치가 매우 우수한 식품이다. 유산균은 β-갈락토시다아제(β-galactosidase) 생성에 의해 포도당이나 유당과 같은 탄수화물을 분해하여 유산을 만드는 박테리아로서 인간이 이용할 수 있는 가장 유익한 미생물의 한 종류로 크게 락토바실러스 속, 락토코커스 속, 스트렙토코커스 속, 류코노스톡 속, 페디오코커스 속으로 구분할 수 있다. 유산균은 식품 보존성의 향상, 각종 대사산물에 의한 향미 증진 등을 목적으로 광범위하게 이용되고 있다.
발효유의 음용 효과로는 식품의 영양가치의 향상, 유산균의 장내 증식에 의한 정장효과, 혈중 콜레스테롤 저하, 면역 증진, 항암 등의 다양한 건강 증진 효과를 갖는 것으로 보고되어 있다. 이러한 건강 증진효과 때문에 발효유는 현대인의 건강과 밀접한 관련성을 가진 대표적인 건강 음료로 인식되면서 전 세계적으로 기호성이 높은 식품으로 발전하고 있다. 발효유의 유용성에 대한 과학적 규명 이후, 발효유의 소비량은 급격히 증가되었고, 최근에는 건강기능성 식품에 대한 세계적인 관심의 증대와 더불어 그 기능성은 기존의 장 건강뿐만 아니라, 위장이나 간장과 같은 주요 장기와 관련된 당뇨, 고지혈증 등 대사성 질환의 예방 및 치료제로서의 역할까지로 확대되고 있다. 특히 건강식품으로서 관심을 끌게 되면서 세계적으로 그 수요가 크게 증가하고 있으며, 국내에서도 수년 전부터 유고형분 함량과 젖산균 수가 많은 호상 요구르트의 수요가 계속 증가하고 있는 실정이다. 업계에 따르면 발효유 시장은 액상 및 드링크 제품이 감소한 반면, 호상 제품은 20% 이상 늘어나면서 전체적으로 1조 1000억 원 규모를 형성했으며, 발효유 전체 시장은 1조 3000억 원까지 확대될 것으로 예상하고 있다. 또한, 발효유 제품은 발효 기질이 되는 우유가 영양학적으로 우수한 식품이고, 다양한 부재료의 첨가가 가능하므로 기능성 강화에 도움이 되는 부재료를 첨가하여 생리활성이 더 우수한 요구르트를 제조하기 위한 연구들이 진행되어 있다. 항산화 효과가 있는 녹차, 항암 및 혈전 예방 효과가 있는 마늘, 백년초, 삼백초 등을 첨가한 발효유의 기능성과 발효특성에 관한 연구가 보고되었고, 쌀, 보리, 율무, 메밀 등과 같은 곡류를 당화시켜 첨가한 발효유의 발효특성을 연구한 결과도 보고되어 있다.
한국공개특허 제2021-0027107호에는 그릭 요거트의 제조방법이 개시되어 있고, 한국등록특허 제1703264호에는 저장 안정성이 증강된 저칼로리 유산균 발효유 음료의 제조방법이 개시되어 있으나, 본 발명의 상온유통용 식물성 발효 유산균 음료의 제조방법과는 상이하다.
본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 도출된 것으로서, 본 발명의 목적은 상온유통이 가능한 식물성 발효 유산균 음료를 제조하기 위해, 부재료 선정, 배합비, 살균 및 포장조건을 최적화하여, 보관 및 유통이 용이하면서 풍미 및 맛이 개선된 식물성 발효 유산균 음료의 제조방법을 제공하는 데 있다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 (1) 자소엽을 증숙한 후, 유산균을 접종하여 발효한 후 건조하고 분쇄하여 자소엽 분말을 제조하는 단계; (2) 상기 (1)단계의 제조한 자소엽 분말과 코코넛크림, 설탕, 프락토올리고당, 변성전분, 파바빈프로테인, 펙틴, 유산균, 유산균 사균체 및 물의 음료 재료를 준비하는 단계; (3) 상기 (2)단계의 준비한 자소엽 분말, 코코넛크림, 설탕, 프락토올리고당, 변성전분, 파바빈프로테인, 펙틴, 유산균 사균체 및 물을 혼합한 혼합물을 살균하는 단계: (4) 상기 (3)단계의 살균한 혼합물에 상기 (2)단계의 준비한 유산균을 접종한 후 배양하여 유산균 발효 음료를 제조하는 단계; 및 (5) 상기 (4)단계의 제조한 유산균 발효 음료를 후살균하는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 상온유통용 식물성 발효 유산균 음료의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 방법으로 제조된 상온유통용 식물성 발효 유산균 음료를 제공한다.
종래의 발효 유산균 음료의 경우 상온유통을 위해 살균할 경우 높은 온도에서 단시간 동안 살균하여 포장하게 되는데, 이러한 경우, 유산균 음료 특유의 맛과 향이 변질되어 맛과 풍미가 떨어지게 된다. 그러나, 본 발명의 발효 유산균 음료 살균조건은 상온유통을 위해 살균처리하여도 갈변과 같은 변색을 방지하고, 맛 및 풍미를 더욱 개선시킬 수 있다. 또한, 종래의 발효유 및 요거트 제품에 비해 소비자들의 영양적 요구뿐만 아니라 기호도가 증진된 발효 유산균 음료를 제공할 수 있으며, 또한, 상온유통 및 상온보관이 가능하여 유통비가 절감되고, 소비자가 외출 시 간편하게 챙겨나갈 수 있고 오랫동안 신선하게 섭취가 가능한 이점이 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은
(1) 자소엽을 증숙한 후, 유산균을 접종하여 발효한 후 건조하고 분쇄하여 자소엽 분말을 제조하는 단계;
(2) 상기 (1)단계의 제조한 자소엽 분말과 코코넛크림, 설탕, 프락토올리고당, 변성전분, 파바빈프로테인, 펙틴, 유산균, 유산균 사균체 및 물의 음료 재료를 준비하는 단계;
(3) 상기 (2)단계의 준비한 자소엽 분말, 코코넛크림, 설탕, 프락토올리고당, 변성전분, 파바빈프로테인, 펙틴, 유산균 사균체 및 물을 혼합한 혼합물을 살균하는 단계:
(4) 상기 (3)단계의 살균한 혼합물에 상기 (2)단계의 준비한 유산균을 접종한 후 배양하여 유산균 발효 음료를 제조하는 단계; 및
(5) 상기 (4)단계의 제조한 유산균 발효 음료를 후살균하는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 상온유통용 식물성 발효 유산균 음료의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 식물성 발효 유산균 음료의 제조방법에서, 상기 (1)단계의 자소엽 분말은 바람직하게는 자소엽을 90~110℃에서 5~15분 동안 증숙한 후, 유산균을 접종하여 35~40℃에서 30~40시간 동안 발효한 후 50~60℃에서 20~28시간 동안 건조하고 분쇄하여 제조할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 자소엽을 100℃에서 10분 동안 증숙한 후, 유산균을 접종하여 37℃에서 36시간 동안 발효한 후 55℃에서 24시간 동안 건조하고 분쇄하여 제조할 수 있다. 상기와 같은 조건으로 자소엽 분말을 제조하는 것이 유산균 음료 제조 시 잘 어우러지면서 풋내 및 이취는 나지 않은 자소엽 분말로 제조할 수 있었다.
또한, 본 발명의 식물성 발효 유산균 음료의 제조방법에서, 상기 (2)단계의 음료 재료는 바람직하게는 음료 재료 총 중량 기준으로, 자소엽 분말 0.08~0.12 중량%, 코코넛크림 26~30 중량%, 설탕 5~8 중량%, 프락토올리고당 4~6 중량%, 변성전분 0.4~0.6 중량%, 파바빈프로테인 2~2.4 중량%, 펙틴 0.3~0.5 중량%, 유산균 0.002~0.003 중량%, 유산균 사균체 0.004~0.006 중량% 및 물 55~59 중량%의 음료 재료를 준비할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 음료 재료 총 중량 기준으로, 자소엽 분말 0.1 중량%, 코코넛크림 28 중량%, 설탕 6.6 중량%, 프락토올리고당 5 중량%, 변성전분 0.5 중량%, 파바빈프로테인 2.2 중량%, 펙틴 0.4 중량%, 유산균 0.0025 중량%, 유산균 사균체 0.005 중량% 및 물 57.1925 중량%의 음료 재료를 준비할 수 있다. 상기와 같은 재료 및 배합비로 음료 재료를 준비하는 것이 재료들이 맛과 향이 잘 어우러져 기호도가 높으면서 자극적이지 않고 깔끔한 맛을 지니는 유산균 음료로 제조할 수 있었다.
또한, 본 발명의 식물성 발효 유산균 음료의 제조방법에서, 상기 (3)단계는 바람직하게는 자소엽 분말, 코코넛크림, 설탕, 프락토올리고당, 변성전분, 파바빈프로테인, 펙틴, 유산균 사균체 및 물을 혼합한 혼합물을 80~90℃에서 25~30분 동안 살균할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 자소엽 분말, 코코넛크림, 설탕, 프락토올리고당, 변성전분, 파바빈프로테인, 펙틴, 유산균 사균체 및 물을 혼합한 혼합물을 85℃에서 25~30분 동안 살균할 수 있다. 먼저 1차적으로 상기 재료들을 배합한 후 상기와 같은 조건으로 살균하는 것이 상대적으로 낮은 온도에서 살균하여 이후 공정인 유산균 발효 전 재료들의 풍미를 해치지 않으면서 상온유통에 적합하도록 충분히 살균시킬 수 있었다.
또한, 본 발명의 식물성 발효 유산균 음료의 제조방법에서, 상기 (4)단계는 바람직하게는 살균한 혼합물에 식물성 유산균을 접종한 후 35~40℃에서 30~40시간 동안 배양하여 유산균 발효 음료를 제조할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 살균한 혼합물에 식물성 유산균을 접종한 후 37℃에서 36시간 동안 배양하여 유산균 발효 음료를 제조할 수 있다. 상기와 같은 조건으로 발효시키는 것이 발효 유산균 음료의 품질에 적합한 유산균 수와 pH 및 산도를 지니도록 발효시킬 수 있었으나, 상기 발효시간을 초과할 경우 지나치게 산도가 높아져 유산균 수가 감소하는 문제점이 있다.
또한, 본 발명의 식물성 발효 유산균 음료의 제조방법에서, 상기 (5)단계는 바람직하게는 유산균 발효 음료를 85~90℃에서 8~12분 동안 후살균할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 유산균 발효 음료를 85~90℃에서 10분 동안 후살균할 수 있다. 상기와 같은 조건으로 후살균하여 음료의 갈변을 방지하면서 충분히 살균시킬 수 있었고, 맛과 풍미가 개선된 음료로 제조할 수 있었다.
본 발명의 상온유통용 식물성 발효 유산균 음료의 제조방법은, 보다 구체적으로는
(1) 자소엽을 90~110℃에서 5~15분 동안 증숙한 후, 유산균을 접종하여 35~40℃에서 30~40시간 동안 발효한 후 50~60℃에서 20~28시간 동안 건조하고 분쇄하여 자소엽 분말을 제조하는 단계;
(2) 음료 재료 총 중량 기준으로, 상기 (1)단계의 제조한 자소엽 분말 0.08~0.12 중량%와 코코넛크림 26~30 중량%, 설탕 5~8 중량%, 프락토올리고당 4~6 중량%, 변성전분 0.4~0.6 중량%, 파바빈프로테인 2~2.4 중량%, 펙틴 0.3~0.5 중량%, 유산균 0.002~0.003 중량%, 유산균 사균체 0.004~0.006 중량% 및 물 55~59 중량%의 음료 재료를 준비하는 단계;
(3) 상기 (2)단계의 준비한 자소엽 분말, 코코넛크림, 설탕, 프락토올리고당, 변성전분, 파바빈프로테인, 펙틴, 유산균 사균체 및 물을 혼합한 혼합물을 80~90℃에서 25~30분 동안 살균하는 단계:
(4) 상기 (3)단계의 살균한 혼합물에 상기 (2)단계의 준비한 유산균을 접종한 후 35~40℃에서 30~40시간 동안 배양하여 유산균 발효 음료를 제조하는 단계; 및
(5) 상기 (4)단계의 제조한 유산균 발효 음료를 85~90℃에서 8~12분 동안 후살균하는 단계를 포함할 수 있으며,
더욱 구체적으로는
(1) 자소엽을 100℃에서 10분 동안 증숙한 후, 유산균을 접종하여 37℃에서 36시간 동안 발효한 후 55℃에서 24시간 동안 건조하고 분쇄하여 자소엽 분말을 제조하는 단계;
(2) 음료 재료 총 중량 기준으로, 상기 (1)단계의 제조한 자소엽 분말 0.1 중량%와 코코넛크림 28 중량%, 설탕 6.6 중량%, 프락토올리고당 5 중량%, 변성전분 0.5 중량%, 파바빈프로테인 2.2 중량%, 펙틴 0.4 중량%, 유산균 0.0025 중량%, 유산균 사균체 0.005 중량% 및 물 57.1925 중량%의 음료 재료를 준비하는 단계;
(3) 상기 (2)단계의 준비한 자소엽 분말, 코코넛크림, 설탕, 프락토올리고당, 변성전분, 파바빈프로테인, 펙틴, 유산균 사균체 및 물을 혼합한 혼합물을 85℃에서 25~30분 동안 살균하는 단계:
(4) 상기 (3)단계의 살균한 혼합물에 상기 (2)단계의 준비한 유산균을 접종한 후 37℃에서 36시간 동안 배양하여 유산균 발효 음료를 제조하는 단계; 및
(5) 상기 (4)단계의 제조한 유산균 발효 음료를 85~90℃에서 10분 동안 후살균하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 상온유통용 식물성 발효 유산균 음료의 제조방법에서, 상기 (2)단계의 음료 재료 준비 시 발효유의 영양성분과 기호도를 더욱 증진시키기 위해, 사차인치 분말 및 눈개승마 분말을 추가로 준비할 수 있는데, 보다 구체적으로는
(1) 자소엽을 90~110℃에서 5~15분 동안 증숙한 후, 유산균을 접종하여 35~40℃에서 30~40시간 동안 발효한 후 50~60℃에서 20~28시간 동안 건조하고 분쇄하여 자소엽 분말을 제조하는 단계;
(2) 음료 재료 총 중량 기준으로, 상기 (1)단계의 제조한 자소엽 분말 0.08~0.12 중량%와 사차인치 분말 0.08~0.12 중량%, 눈개승마 분말 0.08~0.12 중량%, 코코넛크림 26~30 중량%, 설탕 5~8 중량%, 프락토올리고당 4~6 중량%, 변성전분 0.4~0.6 중량%, 파바빈프로테인 2~2.4 중량%, 펙틴 0.3~0.5 중량%, 유산균 0.002~0.003 중량%, 유산균 사균체 0.004~0.006 중량% 및 물 55~59 중량%의 음료 재료를 준비하는 단계;
(3) 상기 (2)단계의 준비한 자소엽 분말, 사차인치 분말, 눈개승마 분말, 코코넛크림, 설탕, 프락토올리고당, 변성전분, 파바빈프로테인, 펙틴, 유산균 사균체 및 물을 혼합한 혼합물을 80~90℃에서 25~30분 동안 살균하는 단계:
(4) 상기 (3)단계의 살균한 혼합물에 상기 (2)단계의 준비한 식물성 유산균을 접종한 후 35~40℃에서 30~40시간 동안 배양하여 유산균 발효 음료를 제조하는 단계; 및
(5) 상기 (4)단계의 제조한 유산균 발효 음료를 85~90℃에서 8~12분 동안 후살균하는 단계를 포함할 수 있으며,
더욱 구체적으로는
(1) 자소엽을 100℃에서 10분 동안 증숙한 후, 유산균을 접종하여 37℃에서 36시간 동안 발효한 후 55℃에서 24시간 동안 건조하고 분쇄하여 자소엽 분말을 제조하는 단계;
(2) 음료 재료 총 중량 기준으로, 상기 (1)단계의 제조한 자소엽 분말 0.1 중량%와 사차인치 분말 0.1 중량%, 눈개승마 분말 0.1 중량%, 코코넛크림 28 중량%, 설탕 6.6 중량%, 프락토올리고당 5 중량%, 변성전분 0.5 중량%, 파바빈프로테인 2.2 중량%, 펙틴 0.4 중량%, 유산균 0.0025 중량%, 유산균 사균체 0.005 중량% 및 물 56.9925 중량%의 음료 재료를 준비하는 단계;
(3) 상기 (2)단계의 준비한 자소엽 분말, 사차인치 분말, 눈개승마 분말, 코코넛크림, 설탕, 프락토올리고당, 변성전분, 파바빈프로테인, 펙틴, 유산균 사균체 및 물을 혼합한 혼합물을 85℃에서 25~30분 동안 살균하는 단계:
(4) 상기 (3)단계의 살균한 혼합물에 상기 (2)단계의 준비한 식물성 유산균을 접종한 후 37℃에서 36시간 동안 배양하여 유산균 발효 음료를 제조하는 단계; 및
(5) 상기 (4)단계의 제조한 유산균 발효 음료를 85~90℃에서 10분 동안 후살균하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 식물성 발효 유산균 음료의 제조방법에서, 상기 (2)단계의 사차인치 분말은 바람직하게는 사차인치를 180~200℃에서 8~12분 동안 볶은 후 분쇄하여 제조할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 사차인치를 190℃에서 10분 동안 볶은 후 분쇄하여 제조할 수 있다. 또한, 상기 눈개승마 분말은 눈개승마 잎을 50~60℃에서 10~14시간 동안 원적외선 건조하고 분쇄하여 제조할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 눈개승마 잎을 55℃에서 12시간 동안 원적외선 건조하고 분쇄하여 제조할 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 방법으로 제조된 상온유통용 식물성 발효 유산균 음료를 제공한다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
제조예 1. 상온유통용 식물성 유산균 발효 음료
(1) 자소엽을 100℃에서 10분 동안 증숙한 후, 식물성 유산균(Streptococcus thermophilus 및 Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus 혼합 균주)을 접종하여 37℃에서 36시간 동안 발효한 후 55℃에서 24시간 동안 건조하고 분쇄하여 자소엽 분말을 제조하였다.
(2) 음료 재료 총 중량 기준으로, 상기 (1)단계의 제조한 자소엽 분말 0.1 중량%와 코코넛크림 28 중량%, 백설탕 6.6 중량%, 프락토올리고당 5 중량%, 변성전분 0.5 중량%, 파바빈프로테인 2.2 중량%, 펙틴 0.4 중량%, 식물성 유산균(Streptococcus thermophilus 및 Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus 혼합 균주) 0.0025 중량%, 유산균 사균체(Lactobacillus paracasei DKGF1) 0.005 중량% 및 정제수 57.1925 중량%의 음료 재료를 준비하였다.
(3) 상기 (2)단계의 준비한 자소엽 분말, 코코넛크림, 백설탕, 프락토올리고당, 변성전분, 파바빈프로테인, 펙틴, 유산균 사균체(L. paracasei) 및 정제수를 혼합한 혼합물을 배치식(Batch type) 살균시스템으로 85℃에서 25~30분 동안 살균하고 40℃ 이하로 냉각하였다.
(4) 상기 (3)단계의 냉각한 혼합물에 상기 (2)단계의 준비한 식물성 유산균을 접종한 후 37℃에서 36시간 동안 배양하여 유산균 발효 음료를 제조하였다.
(5) 상기 (4)단계의 제조한 유산균 발효 음료를 온수 컨베이어 시스템(hot water conveyor system)으로 85~90℃에서 10분 동안 후살균하고, PE 재질의 스파우트 파우치(spout pouch)로 포장하였다.
제조예 2. 상온유통용 식물성 유산균 발효 음료
(1) 자소엽을 100℃에서 10분 동안 증숙한 후, 식물성 유산균(Streptococcus thermophilus 및 Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus 혼합 균주)을 접종하여 37℃에서 36시간 동안 발효한 후 55℃에서 24시간 동안 건조하고 분쇄하여 자소엽 분말을 제조하였다.
(2) 사차인치를 190℃에서 10분 동안 볶은 후 분쇄하여 사차인치 분말을 제조하였다.
(3) 눈개승마 잎을 55℃에서 12시간 동안 원적외선 건조하고 분쇄하여 눈개승마 분말을 제조하였다.
(4) 음료 재료 총 중량 기준으로, 상기 (1)단계의 제조한 자소엽 분말 0.1 중량%, 상기 (2)단계의 제조한 사차인치 분말 0.1 중량%, 상기 (3)단계의 제조한 눈개승마 분말 0.1 중량%와 코코넛크림 28 중량%, 백설탕 6.6 중량%, 프락토올리고당 5 중량%, 변성전분 0.5 중량%, 파바빈프로테인 2.2 중량%, 펙틴 0.4 중량%, 식물성 유산균(Streptococcus thermophilus 및 Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus 혼합 균주) 0.0025 중량%, 유산균 사균체(L. paracasei) 0.005 중량% 및 정제수 56.9925 중량%의 음료 재료를 준비하였다.
(5) 상기 (4)단계의 준비한 자소엽 분말, 사차인치 분말, 눈개승마 분말, 코코넛크림, 백설탕, 프락토올리고당, 변성전분, 파바빈프로테인, 펙틴, 유산균 사균체(L. paracasei) 및 정제수를 혼합한 혼합물을 배치식(Batch type) 살균시스템으로 85℃에서 25~30분 동안 살균하고 40℃ 이하로 냉각하였다.
(6) 상기 (5)단계의 냉각한 혼합물에 상기 (2)단계의 준비한 식물성 유산균을 접종한 후 37℃에서 36시간 동안 배양하여 유산균 발효 음료를 제조하였다.
(7) 상기 (6)단계의 제조한 유산균 발효 음료를 온수 컨베이어 시스템(hot water conveyor system)으로 85~90℃에서 10분 동안 후살균하고, PE 재질의 스파우트 파우치(spout pouch)로 포장하였다.
비교예 1. 상온유통용 식물성 유산균 발효 음료
(1) 자소엽을 100℃에서 10분 동안 증숙한 후, 식물성 유산균(Streptococcus thermophilus 및 Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus 혼합 균주)을 접종하여 37℃에서 36시간 동안 발효한 후 55℃에서 24시간 동안 건조하고 분쇄하여 자소엽 분말을 제조하였다.
(2) 음료 재료 총 중량 기준으로, 상기 (1)단계의 제조한 자소엽 분말 0.1 중량%와 코코넛크림 28 중량%, 백설탕 6.6 중량%, 프락토올리고당 5 중량%, 변성전분 0.5 중량%, 파바빈프로테인 2.2 중량%, 펙틴 0.4 중량%, 식물성 유산균(Streptococcus thermophilus 및 Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus 혼합 균주) 0.0025 중량%, 유산균 사균체(L. paracasei) 0.005 중량% 및 정제수 57.1925 중량%의 음료 재료를 준비하였다.
(3) 상기 (2)단계의 준비한 자소엽 분말, 코코넛크림, 백설탕, 프락토올리고당, 변성전분, 파바빈프로테인, 펙틴, 유산균 사균체(L. paracasei) 및 정제수를 혼합한 혼합물을 플레이트(plate) 살균기로 95~98℃에서 30초 동안 살균하고 40℃ 이하로 냉각하였다.
(4) 상기 (3)단계의 냉각한 혼합물에 상기 (2)단계의 준비한 식물성 유산균을 접종한 후 37℃에서 36시간 동안 배양하여 유산균 발효 음료를 제조하였다.
(5) 상기 (4)단계의 제조한 유산균 발효 음료를 레토르트 살균장치로 121℃에서 15분 동안 살균하고, PP 재질의 스파우트 파우치(spout pouch)로 포장하였다.
비교예 2. 냉장유통용 식물성 유산균 발효 음료
(1) 자소엽을 100℃에서 10분 동안 증숙한 후, 식물성 유산균(김치 유래 락토바실러스 플란타룸 균주)을 접종하여 37℃에서 36시간 동안 발효한 후 55℃에서 24시간 동안 건조하고 분쇄하여 자소엽 분말을 제조하였다.
(2) 음료 재료 총 중량 기준으로, 상기 (1)단계의 제조한 자소엽 분말 0.1 중량%와 코코넛크림 28 중량%, 백설탕 6.6 중량%, 프락토올리고당 5 중량%, 변성전분 0.5 중량%, 파바빈프로테인 2.2 중량%, 펙틴 0.4 중량%, 식물성 유산균(Streptococcus thermophilus 및 Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus 혼합 균주) 0.0025 중량%, 유산균 사균체(L. paracasei) 0.005 중량% 및 정제수 57.1925 중량%의 음료 재료를 준비하였다.
(3) 상기 (2)단계의 준비한 자소엽 분말, 코코넛크림, 백설탕, 프락토올리고당, 변성전분, 파바빈프로테인, 펙틴, 유산균 사균체(L. paracasei) 및 정제수를 혼합한 혼합물을 플레이트(plate) 살균기로 95~98℃에서 30초 동안 살균하고 40℃ 이하로 냉각하였다.
(4) 상기 (3)단계의 냉각한 혼합물에 상기 (2)단계의 준비한 식물성 유산균을 접종한 후 37℃에서 36시간 동안 배양하고 PET 병에 포장하였다.
비교예 3. 상온유통용 식물성 유산균 발효 음료
(1) 자소엽을 55℃에서 24시간 동안 열풍건조하고 분쇄하여 자소엽 분말을 제조하였다.
(2) 상기 (1)단계의 제조한 자소엽 분말을 이용하여 제조예 1의 (2) 내지 (5)단계와 동일한 방법으로 식물성 유산균 발효 음료를 제조하였다.
비교예 4. 상온유통용 식물성 유산균 발효 음료
(1) 자소엽을 55℃에서 24시간 동안 열풍건조하고 분쇄하여 자소엽 분말을 제조하였다.
(2) 사차인치를 55℃에서 24시간 동안 열풍건조하고 분쇄하여 사차인치 분말을 제조하였다.
(3) 눈개승마 잎을 55℃에서 24시간 동안 열풍건조하고 분쇄하여 눈개승마 분말을 제조하였다.
(4) 상기 (1)단계의 제조한 자소엽 분말, 상기 (2)단계의 제조한 사차인치 분말, 상기 (3)단계의 제조한 눈개승마 분말을 이용하여 제조예 2의 (4) 내지 (7)단계와 동일한 방법으로 식물성 유산균 발효 음료를 제조하였다.
실시예 1. 식물성 유산균 발효 음료의 저장기간에 따른 품질 검사
제조예 1의 상온유통 식물성 유산균 발효 음료 제품의 품질을 보장할 수 있도록 유통기한을 설정하고자 120일간 상온 저장하면서, 이화학적(pH) 검사, 성상(관능)검사, 미생물 검사를 실시하였다.
(1) pH 변화
16주 동안 보관하면서 pH 변화를 분석한 결과, 냉장 보관은 변화가 없었고, 상온 및 미온에서 보관할 경우, pH가 낮아지긴 했지만 한계규격인 4.5±0.2 범위를 만족하였다.
| 보관기간 (주) |
pH | 결과 | ||
| 냉장 (5℃) |
상온 (15~25℃) |
미온 (35℃) |
||
| 0 | 4.45 | 4.45 | 4.45 | 적합 |
| 1 | 4.45 | 4.45 | 4.45 | 적합 |
| 2 | 4.45 | 4.45 | 4.44 | 적합 |
| 3 | 4.45 | 4.45 | 4.44 | 적합 |
| 4 | 4.45 | 4.45 | 4.44 | 적합 |
| 5 | 4.45 | 4.45 | 4.43 | 적합 |
| 6 | 4.45 | 4.45 | 4.43 | 적합 |
| 7 | 4.45 | 4.45 | 4.43 | 적합 |
| 8 | 4.45 | 4.45 | 4.40 | 적합 |
| 9 | 4.45 | 4.45 | 4.40 | 적합 |
| 10 | 4.45 | 4.43 | 4.38 | 적합 |
| 11 | 4.45 | 4.40 | 4.36 | 적합 |
| 12 | 4.45 | 4.40 | 4.33 | 적합 |
| 13 | 4.45 | 4.38 | 4.33 | 적합 |
| 14 | 4.45 | 4.35 | 4.33 | 적합 |
| 15 | 4.45 | 4.33 | 4.30 | 적합 |
| 16 | 4.45 | 4.33 | 4.30 | 적합 |
(2) 관능변화
품질지표는 한도견본과 비교 관능을 실시하였고, 한도견본 수준을 5점으로 하고 3점을 상품수준 한계치로 설정하였다. 그 결과, 보관 16주 동안 한계규격인 3 이상의 점수를 보였다.
| 보관기간 (주) |
관능검사(5점척도) | 결과 | ||
| 냉장 (5℃) |
상온 (15~25℃) |
미온 (35℃) |
||
| 0 | 3.6 | 3.6 | 3.6 | 적합 |
| 1 | 3.7 | 3.7 | 3.4 | 적합 |
| 2 | 3.7 | 3.6 | 3.4 | 적합 |
| 3 | 3.7 | 3.7 | 3.4 | 적합 |
| 4 | 3.8 | 3.6 | 3.3 | 적합 |
| 5 | 3.7 | 3.6 | 3.4 | 적합 |
| 6 | 3.6 | 3.5 | 3.2 | 적합 |
| 7 | 3.4 | 3.4 | 3.2 | 적합 |
| 8 | 3.5 | 3.5 | 3.2 | 적합 |
| 9 | 3.5 | 3.3 | 3.2 | 적합 |
| 10 | 3.5 | 3.3 | 3.3 | 적합 |
| 11 | 3.6 | 3.3 | 3.2 | 적합 |
| 12 | 3.5 | 3.3 | 3.1 | 적합 |
| 13 | 3.5 | 3.2 | 3.1 | 적합 |
| 14 | 3.5 | 3.2 | 3.0 | 적합 |
| 15 | 3.5 | 3.2 | 3.0 | 적합 |
| 16 | 3.5 | 3.3 | 3.0 | 적합 |
(3) 미생물 수 변화
미생물 수 변화로 세균수, 대장균군, 유산균수를 측정하였다. 한계규격은 세균수의 경우 n(검사 시료수) = 5, c(최대 허용 시료수) = 1, m(미생물 최소 허용 기준) = 100, M(미생물 한계 허용 기준) = 10000으로 설정하였고, 유산균수 및 대장균수는 음성으로 설정하였다. 그 결과, 16주 동안 세균, 유산균 및 대장균은 검출되지 않았다.
| 보관기간 (월) |
세균수(cfu/mL) | 유산균수,대장균군(cfu/mL) | 결과 | ||||
| 냉장 (5℃) |
상온 (15~25℃) |
미온 (35℃) |
냉장 (5℃) |
상온 (15~25℃) |
미온 (35℃) |
||
| 0 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 적합 |
| 1 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 적합 |
| 2 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 적합 |
| 3 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 적합 |
| 4 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 적합 |
| 5 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 적합 |
| 6 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 적합 |
| 7 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 적합 |
| 8 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 적합 |
| 9 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 적합 |
| 10 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 적합 |
| 11 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 적합 |
| 12 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 적합 |
| 13 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 적합 |
| 14 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 적합 |
| 15 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,1,0 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 적합 |
| 16 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,1,1 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 0,0,0,0,0 | 적합 |
이에, 실험 항목에 대하여 유통기한을 예측할 수 있는 품질지표를 설정하고 그 한계점을 확인한 결과, 이화학적 검사, 관능검사, 미생물검사 등 모든 측면에서 120일간의 안정성이 확인되었다.
그러나, 특수한 기온 이상현상(폭염, 혹한 등), 유통현실, 포장재질(PE) 제품임을 고려, 안전율을 80%로 산정하여, 본제품 상온유통 식물성 유산균 발효유 제품의 유통기한을 실온(1~35℃) 조건에서 제조일로부터 3개월(90일)로 설정하였다.
실시예 2. 살균방식에 따른 식물성 유산균 발효 음료의 관능검사
관능검사 요원 50명(남: 21명, 여: 29명)을 대상으로 제조예 1 및 2와 비교예 1 및 2의 식물성 유산균 발효 음료를 대상으로 실시하였다. 단맛은 5점: 매우 달다, 3점: 적당하다, 1점: 밍밍하다로 3점에 가까울수록 좋은 것으로 평가하였다. 이미,이취는 5점: 매우 많다, 3점: 보통이다, 1점: 거의 없다로 점수가 낮을수록 좋은 것이며, 풍미와 선호도는 5점: 매우 좋다, 3점 보통이다, 1점 매우 좋지않다로 5점에 가까울수록 선호도가 높은 것을 의미한다.
| 종류 | 단맛 | 풍미 | 이미, 이취 | 선호도 |
| 제조예 1 | 2.8 | 4.0 | 1.4 | 4.2 |
| 제조예 2 | 2.8 | 4.5 | 1.0 | 4.6 |
| 비교예 1 | 2.6 | 3.0 | 3.4 | 2.8 |
| 비교예 2 | 2.7 | 3.6 | 2.6 | 3.7 |
그 결과, 고온 레토르트 살균처리한 비교예 1의 상온유통 식물성 유산균 발효 음료가 풍미 및 선호도에서 가장 낮은 점수를 나타내었고, 이미 및 이취에서 높은 점수를 나타내었다. 또한, 냉장유통 식물성 유산균 발효 음료인 비교예 2에 비해 상온유통 식물성 유산균 발효 음료인 제조예 1 및 2가 더 높은 선호도를 나타내었다.
실시예 3. 부재료 전처리 방법에 따른 식물성 유산균 발효 음료의 관능검사
제조예 1 및 2와 비교예 3 및 4의 방법으로 제조한 식물성 유산균 발효 음료를 가지고 실시예 2와 동일한 방법으로 관능검사를 실시하였다.
| 종류 | 단맛 | 풍미 | 이미, 이취 | 선호도 |
| 제조예 1 | 2.8 | 4.0 | 1.4 | 4.2 |
| 제조예 2 | 2.8 | 4.5 | 1.0 | 4.6 |
| 비교예 3 | 2.7 | 3.7 | 1.8 | 3.9 |
| 비교예 4 | 2.8 | 3.8 | 1.2 | 4.0 |
그 결과, 비교예 3의 식물성 유산균 발효 음료가 가장 낮은 풍미와 선호도를 나타내었고, 이미 및 이취에서는 다른 발효 음료에 비해 조금 높은 것으로 나타내었다. 또한, 제조예 2가 가장 높은 선호도를 나타내었고, 그 다음으로 제조예 1이 높게 나타났다.
실시예 4. 재료 배합비에 따른 식물성 유산균 발효 음료의 관능검사
제조예 1의 방법으로 제조된 식물성 유산균 발효 음료와 제조예 1의 방법으로 제조하되, (2)단계의 음료 재료 배합비를 달리하여 제조한 식물성 유산균 발효 음료(비교예 5 내지 6)를 가지고 실시예 2와 동일한 방법으로 관능검사를 실시하였다.
| 재료 종류 | 제조예 1 | 비교예 5 | 비교예 6 |
| 자소엽 분말 | 0.1 | - | 0.5 |
| 코코넛크림 | 28 | 32 | 24 |
| 백설탕 | 6.6 | 3 | 10 |
| 프락토올리고당 | 5 | 10 | 2 |
| 변성전분 | 0.5 | 0.2 | 0.9 |
| 파바빈프로테인 | 2.2 | 3 | 1 |
| 펙틴 | 0.4 | 0.1 | 0.7 |
| 식물성 유산균 | 0.0025 | 0.0025 | 0.0025 |
| 유산균 사균체 | 0.005 | 0.005 | 0.005 |
| 정제수 | 57.1925 | 51.6925 | 60.8925 |
| 종류 | 단맛 | 풍미 | 이미, 이취 | 선호도 |
| 제조예 1 | 2.8 | 4.0 | 1.4 | 4.2 |
| 비교예 5 | 2.4 | 3.3 | 2.0 | 3.4 |
| 비교예 6 | 2.3 | 3.5 | 1.8 | 3.6 |
그 결과, 제조예 1이 이미 및 이취는 거의 없으면서 풍미 및 선호도에 대한 기호도에서 가장 높은 점수를 나타내었다. 비교예들 중에서는 비교예 5의 식물성 유산균 발효 음료가 가장 낮은 선호도를 나타내었다.
Claims (7)
- (1) 자소엽을 90~110℃에서 5~15분 동안 증숙한 후, 스트렙토코커스 써모필러스(Streptococcus thermophilus) 및 락토바실러스 델브루엑키 아종 불가리쿠스(Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus)의 혼합 균주를 접종하여 35~40℃에서 30~40시간 동안 발효한 후 50~60℃에서 20~28시간 동안 건조하고 분쇄하여 자소엽 분말을 제조하는 단계;
(2) 음료 재료 총 중량 기준으로, 상기 (1)단계의 제조한 자소엽 분말 0.08~0.12 중량%와 코코넛크림 26~30 중량%, 설탕 5~8 중량%, 프락토올리고당 4~6 중량%, 변성전분 0.4~0.6 중량%, 파바빈프로테인 2~2.4 중량%, 펙틴 0.3~0.5 중량%, 스트렙토코커스 써모필러스(Streptococcus thermophilus) 및 락토바실러스 델브루엑키 아종 불가리쿠스(Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus)의 혼합 균주 0.002~0.003 중량%, 락토바실러스 파라카제이(Lactobacillus paracasei) 균주 0.004~0.006 중량% 및 물 55~59 중량%의 음료 재료를 준비하는 단계;
(3) 상기 (2)단계의 준비한 자소엽 분말, 코코넛크림, 설탕, 프락토올리고당, 변성전분, 파바빈프로테인, 펙틴, 락토바실러스 파라카제이(Lactobacillus paracasei) 균주 및 물을 혼합한 혼합물을 80~90℃에서 25~30분 동안 살균하는 단계:
(4) 상기 (3)단계의 살균한 혼합물에 상기 (2)단계의 준비한 스트렙토코커스 써모필러스(Streptococcus thermophilus) 및 락토바실러스 델브루엑키 아종 불가리쿠스(Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus)의 혼합 균주를 접종한 후 35~40℃에서 30~40시간 동안 배양하여 유산균 발효 음료를 제조하는 단계; 및
(5) 상기 (4)단계의 제조한 유산균 발효 음료를 85~90℃에서 8~12분 동안 후살균하는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 상온유통용 식물성 발효 유산균 음료의 제조방법. - 제1항에 있어서, 상기 (2)단계의 음료 재료 준비 시 사차인치 분말 및 눈개승마 분말을 추가로 준비하는 것을 특징으로 하는 상온유통용 식물성 발효 유산균 음료의 제조방법.
- 삭제
- 삭제
- 제2항에 있어서, 상기 음료 재료는 음료 재료 총 중량 기준으로, 자소엽 분말 0.08~0.12 중량%, 사차인치 분말 0.08~0.12 중량%, 눈개승마 분말 0.08~0.12 중량%, 코코넛크림 26~30 중량%, 설탕 5~8 중량%, 프락토올리고당 4~6 중량%, 변성전분 0.4~0.6 중량%, 파바빈프로테인 2~2.4 중량%, 펙틴 0.3~0.5 중량%, 스트렙토코커스 써모필러스(Streptococcus thermophilus) 및 락토바실러스 델브루엑키 아종 불가리쿠스(Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus)의 혼합 균주 0.002~0.003 중량%, 락토바실러스 파라카제이(Lactobacillus paracasei) 균주 0.004~0.006 중량% 및 물 55~59 중량%의 음료 재료를 준비하는 것을 특징으로 하는 상온유통용 식물성 발효 유산균 음료의 제조방법.
- 제5항에 있어서,
(1) 자소엽을 90~110℃에서 5~15분 동안 증숙한 후, 스트렙토코커스 써모필러스(Streptococcus thermophilus) 및 락토바실러스 델브루엑키 아종 불가리쿠스(Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus)의 혼합 균주를 접종하여 35~40℃에서 30~40시간 동안 발효한 후 50~60℃에서 20~28시간 동안 건조하고 분쇄하여 자소엽 분말을 제조하는 단계;
(2) 음료 재료 총 중량 기준으로, 상기 (1)단계의 제조한 자소엽 분말 0.08~0.12 중량%와 사차인치 분말 0.08~0.12 중량%, 눈개승마 분말 0.08~0.12 중량%, 코코넛크림 26~30 중량%, 설탕 5~8 중량%, 프락토올리고당 4~6 중량%, 변성전분 0.4~0.6 중량%, 파바빈프로테인 2~2.4 중량%, 펙틴 0.3~0.5 중량%, 스트렙토코커스 써모필러스(Streptococcus thermophilus) 및 락토바실러스 델브루엑키 아종 불가리쿠스(Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus)의 혼합 균주 0.002~0.003 중량%, 락토바실러스 파라카제이(Lactobacillus paracasei) 균주 0.004~0.006 중량% 및 물 55~59 중량%의 음료 재료를 준비하는 단계;
(3) 상기 (2)단계의 준비한 자소엽 분말, 사차인치 분말, 눈개승마 분말, 코코넛크림, 설탕, 프락토올리고당, 변성전분, 파바빈프로테인, 펙틴, 락토바실러스 파라카제이(Lactobacillus paracasei) 균주 및 물을 혼합한 혼합물을 80~90℃에서 25~30분 동안 살균하는 단계:
(4) 상기 (3)단계의 살균한 혼합물에 상기 (2)단계의 준비한 스트렙토코커스 써모필러스(Streptococcus thermophilus) 및 락토바실러스 델브루엑키 아종 불가리쿠스(Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus)의 혼합 균주를 접종한 후 35~40℃에서 30~40시간 동안 배양하여 유산균 발효 음료를 제조하는 단계; 및
(5) 상기 (4)단계의 제조한 유산균 발효 음료를 85~90℃에서 8~12분 동안 후살균하는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 상온유통용 식물성 발효 유산균 음료의 제조방법. - 제1항, 제2항, 제5항, 제6항 중 어느 한 항의 방법으로 제조된 상온유통용 식물성 발효 유산균 음료.
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2021
- 2021-12-21 KR KR1020210183410A patent/KR102416803B1/ko active Active
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