[논문]고압처리 원유로 제조한 발효유의 저장 중 유산균 수 변화와 이화학적 특성

안성일; 정인애; 정운시; 주진우; 김거유; 전정태

doi:10.3746/jkfn.2016.45.6.889

고압처리 원유로 제조한 발효유의 저장 중 유산균 수 변화와 이화학적 특성
Changes in Lactic Acid Bacteria and Physicochemical Properties of Yogurt Made with High Pressure Processing Treated Milk 원문보기

한국식품영양과학회지 = Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition, v.45 no.6, 2016년, pp.889 - 893

안성일 (강원대학교 동물생명과학대학 동물응용과학부 축산식품과학전공) , 정인애 (삼양식품(주) 통합 R&D팀) , 정운시 (삼양식품(주) 통합 R&D팀) , 주진우 (강원대학교 동물생명과학대학 동물응용과학부 축산식품과학전공) , 김거유 (강원대학교 동물생명과학대학 동물응용과학부 축산식품과학전공) , 전정태 (삼양식품(주) 통합 R&D팀)

초록
AI-Helper

본 연구에서는 고압처리(high pressure processing) 한 원유를 이용하여 발효유를 제조하고, 발효특성 및 저장 기간 물리 화학적 특성의 변화를 살펴보았다. 고압처리 한 원유를 이용하여 발효유 제조 시 발효 초반에 유산균이 급격히 증식 됨을 확인하였으나, 발효 완료 후 총 유산균 수는 대조군과 크게 차이가 나지 않았다. 저장 기간 중 실험군과 대조군 모두 유산균 수가 서서히 감소하는 경향을 나타내었다. 또한 산도 및 pH는 각 군 모두 정상적인 발효유의 범위를 나타내었다. 각 군의 점도를 대조해 본 결과 대조군이 실험군보다 점도가 높게 나타났으나, syneresis는 450 MPa 처리군이 대조군보다 유의적으로 적게 발생한 것으로 나타났다(P<0.05). 따라서 적절한 압력을 이용한 원유의 고압처리는 발효유의 물성을 개선하는 데 효과가 있다고 할 수 있으며, 이 분야에 관한 연구가 좀 더 이루어져야 할 필요가 있다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study was carried out to investigate the physicochemical and fermentation properties of yogurt made from high pressure processing (HPP) treated milk. Raw milk and commercial yogurt starter were used to make yogurt. Raw milk was HPP treated at 350 or 450 MPa (HPP 350 or 450) for 15 min or heat treated at $80^{\circ}C$ for 10 min. The numbers of lactic acid bacteria of the HPP treated group (HPP yogurt) rapidly increased during 2~4 h, whereas there was not significant difference from control (P<0.05). Titratable acidity of all samples increased, and pH decreased during storage from 0.99 to 1.24%, as well as from 4.59 to 4.20, respectively. It is confirmed that these values are in general ranges for yogurt. Control showed higher viscosity than HPP 350. Syneresis was significantly lower than that of the control (P<0.05). Based on the data obtained from the present study, HPP treatment was effective to enhance the quality of yogurt.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

그동안 HPP 처리를 한 우유가 일반적인 저온살균 처리한 시유에 비해 관능적 특성이 우수하다(8)고 보고되는 등 그 우수성이 입증되고 있으나, HPP 처리한 유제품에 관한 연구는 HPP를 이용한 원유의 살균처리 및 단백질의 변화(9-11) 또는 치즈 제조(12-15) 등에 국한되어 왔고, HPP 처리 원유를 이용한 발효유에 관한 연구는 상대적으로 미미한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 HPP 처리한 원유를 이용하여 발효유를 제조하고, 이것의 발효특성과 저장 기간 이화학적 특성을 살펴보고자 한다.

제안 방법

유산균 배양 중 발효유의 발효특성을 알아보기 위하여 실험군과 대조군 모두 starter를 접종한 후, 발효 8시간 동안 2시간 간격으로 유산균 수를 측정하였다. 또한, 발효가 완료된 발효유를 4°C의 항온기에 보관하면서 저장 기간에 따른 유산균 수, pH, 적정산도 및 색도의 변화를 4일 간격으로 15일까지 측정하였다.
6이 될 때까지 약 8시간 배양하였다. 실험군은 대조군과 동일하게 원료배합 후 HPP(NC Hiperbaric 420, Hiperbaric Co., Burgos, Spain) 처리를 각각 350, 450 MPa로 15분간 실시하였다. 이것을 40°C로 예열 후 동일하게 starter를 접종하여 8시간 배양하였다.
유산균 배양 중 발효유의 발효특성을 알아보기 위하여 실험군과 대조군 모두 starter를 접종한 후, 발효 8시간 동안 2시간 간격으로 유산균 수를 측정하였다. 또한, 발효가 완료된 발효유를 4°C의 항온기에 보관하면서 저장 기간에 따른 유산균 수, pH, 적정산도 및 색도의 변화를 4일 간격으로 15일까지 측정하였다.

대상 데이터

실험에 사용된 원유는 (주)삼양식품(Seoul, Korea)에서 제공받아 사용하였다. 발효유 제조에 이용한 균주는 Streptococcus thermophilus, Lactobacillus fermentum과 Lactobacillus delbrueckii sub sp. bulgaricus가 혼합된 상업용 균주(FD-DVS Yo-Flex Harmony 1.0, Chr. Hansen, Hoersholm, Denmark)를 사용하였다. 이 균주는 점성이 높고 후발효가 거의 일어나지 않아 stirred type 발효유에 적합하며 동결 건조된 direct-in-vat-set 타입으로 특별한 전 처리 없이 바로 투입하여 사용할 수 있다.
실험에 사용된 원유는 (주)삼양식품(Seoul, Korea)에서 제공받아 사용하였다. 발효유 제조에 이용한 균주는 Streptococcus thermophilus, Lactobacillus fermentum과 Lactobacillus delbrueckii sub sp.

데이터처리

, Cary, NC, USA)를 사용하였다. 각 실험군 간의 유의성을 검증하기 위하여 ANOVA 분석을 하였으며, 사후검증으로 Duncan's multiple range test에 의해 5% 유의수준에서 검증하였다.

이론/모형

Keogh와 O'Kennedy(16)의 방법에 따라 요구르트 30 g 을 50 mL conical tube에 취하고 4°C에서 0, 5, 15일 보관 후 1,500 rpm, 10분간 원심분리 하여 분리된 상등액 무게로 syneresis(%)를 계산하였다.

성능/효과

da Cruz 등(2)은 원유의 HPP 처리는 발효 유제품 제조 시 probiotic bacteria의 생육을 증진한다고 보고하였다. 본 실험에서는 고압처리군에서 발효 초반에 유산균이 급격히 증가하였으나, 발효 완료 시점인 배양 8시간에서의 유산균 수는 대조군과 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 이는 da Cruz 등(2)의 보고와는 다소 차이가 있으며, 원유의 HPP 처리가 발효유 제조 시 유산균 생육에 크게 영향을 미치지 않음을 알 수 있었다.
Fig. 5에서 보는 바와 같이 저장 기간 중 발효유의 점도를 관찰한 결과, 대조군이 실험군보다 점도가 높게 나타났으며 실험군 내에서도 450 MPa 처리한 군의 점도가 더 높게 나타났다. 이는 Udabage 등(22)의 보고와 일치하였다.
저장 기간 중 발효유의 syneresis를 측정한 결과는 Table 2와 같다. 대체로 시간이 지남에 따라 350 MPa 처리군을 제외한 대부분의 군에서 syneresis가 줄어드는 경향을 보였으며, 450 MPa 처리군에서 대조군보다 syneresis가 유의적으로 적게 나타나는 것을 확인할 수 있었다(P<0.05). 발효유에서 syneresis는 제품의 물성 및 외관에 영향을 주기 때문에 중요한 품질 특성으로 볼 수 있다.
2와 같다. 실험군과 대조군 모두 저장 기간 유산균 수가 감소하는 경향을 나타내었으나, 저장 15일차에서 군별 유산균 수에서는 큰 차이가 나타나지 않았다. Patrignani 등(17)은 고압처리 한 원유를 이용하여 발효유를 제조하고, 4°C에서 저장하는 동안 유산균 수의 변화를 관찰하였다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	발효유 제품의 장점은?	최근 들어 많은 소비자가 건강에 관한 관심이 높아지면서 영양적으로 우수하고 다양한 기능성을 겸비한 식품들을 찾고 있다. 발효유 제품은 probiotic bacteria를 섭취함으로써 얻을 수 있는 체내 콜레스테롤 저하, 유당불내증의 완화, 면역 시스템의 개선 등과 같은 여러 효과 때문에 오래전부터 기능성이 있는 것으로 인식되어 왔다(1). 그중 발효유는 probiotics 제품 중에서 가장 대중적이고 세계에서 가장 많이 소비되고 있는 유제품이다(2).
	식품의 비가열처리 방법에는 무엇이 있는가?	이에 따라 여러 종류의 비가열처리 기술들이 연구, 개발되고 있다. 현재 식품의 비가열처리 방법에는 고압처리(HPP), 고전압 펄스 전기장, 진동 자기장, 방사선 조사법 등이 있다(5). 이들 중 HPP는 Hite(6)에 의해 처음 소개되었으며, 열처리의 장점을 유지하면서도 Maillard reaction, 비타민의 파괴, 맛의 손실, 물리화학적 변화 등과 같은 열처리 시 발생하는 단점을 최소화할 수 있는 장점이 있으며, Horie 등(7)이 과일 잼을 만들어 본 결과, 과일 특유의 색과 향을 보존할 수 있다는 연구 이후로 최근 주목을 받고 있다(4).
	식품의 보존성을 향상하기 위한 냉동, 건조.식품보존제 방법의 한계점은?	식품의 보존성을 향상하기 위해서 전통적으로 가열, 냉장, 건조, 식품보존제 첨가와 같은 방법을 사용해왔다. 그러나 냉동, 건조 방법은 품질과 소비자의 기호도를 감소시킬 우려가 있으며, 식품보존제의 사용 또한 점차 소비자들이 피하고 있다. 널리 쓰이고 있는 가열공정은 열에 의한 영양성분의 파괴 및 변성, 향기 성분 손실 등의 품질저하를 초래한다(4).

참고문헌 (25)

Hekmat S, Reid G. 2006. Sensory properties of probiotic yogurt is comparable to standard yogurt. Nutr Res 26: 163-166.

상세보기
da Cruz AG, Faria JSF, Saad SMI, Bolini HMA, Sant'Ana AS, Cristianini M. 2010. High pressure processing and pulsed electric fields: potential use in probiotic dairy foods processing. Trends Food Sci Technol 21: 483-493.

상세보기
Lee JL, Huh CS, Baek YJ. 1999. Utilization of fermented milk and it's health promotion. Korean J Dairy Sci Technol 17: 58-71.
Park J, Na S, Lee Y. 2010. Present and future of non-thermal food processing technology. Food Science and Industry 43(1): 2-20.
Smelt JPPM. 1998. Recent advances in the microbiology of high pressure processing. Trends Food Sci Technol 9: 152-158.

상세보기
Hite BH. 1899. The effect of pressure in the preservation of milk. Bull West Virg Univ Agric Exp Stat 58: 15-35.
Horie Y, Kimura K, Ida M, Yosida Y, Ohki K. 1991. Jam preparation by pressurization. Nippon Nogeikagaku Kaishi 65: 975-980.

상세보기
Lim CM, Joo TW, Hong SH, Park SY, Park JH, Jeon GY, Jung WS, Kim JT, Kim GY, Jhoo JW. 2015. Effect of high pressure processing on quality characteristics of grass-fed cow's milk. Ann Anim Resour Sci 26: 29-41.

상세보기
Goyal A, Sharma V, Upadhyay N, Sihag M, Kaushik R. 2013. High pressure processing and its impact on milk proteins: a review. Res Rev J Dairy Sci Technol 2: 12-20.
Gola S, Mutti P, Manganelli E, Squarcina N, Rovere P. 2000. Behaviour of E. coli O157:H7 strains in model system and in raw meat by HPP: microbial and technological aspects. High Pressure Res 19: 91-97.

상세보기
Gao YL, Wang YX, Jiang HH. 2005. Effect of high pressure and mild heat on Staphylococcus aureus in milk using response surface methodology. Process Biochem 40: 1849-1854.

상세보기
Saldo J, Sendra E, Guamis B. 2000. High hydrostatic pressure for accelerating ripening of goat's milk cheese: proteolysis and texture. J Food Sci 65: 636-640.

상세보기
Malone AS, Wick C, Shellhammer TH, Courtney PD. 2003. High pressure effects on proteolytic and glycolytic enzymes involved in cheese manufacturing. J Dairy Sci 86: 1139-1146.

상세보기
Okpala COR, Piggott JR, Schaschke CJ. 2010. Influence of high-pressure processing (HPP) on physico-chemical properties of fresh cheese. Innovative Food Sci Emerging Technol 11: 61-67.

상세보기
Sandra S, Stanford MA, Goddik LM. 2004. The use of high-pressure processing in the production of Queso Fresco cheese. J Food Sci 69: FEP153-FEP158.

상세보기
Keogh MK, O'Kennedy BT. 1998. Rheology of stirred yogurt as affected by added milk fat, protein and hydrocolloids. J Food Sci 63: 108-112.

상세보기
Patrignani F, Burns P, Serrazanetti D, Vinderola G, Reinheimer J, Lanciotti R, Guerzoni ME. 2009. Suitability of high pressure-homogenized milk for the production of probiotic fermented milk containing Lactobacillus paracasei and Lactobacillus acidophilus. J Dairy Res 76: 74-82.

상세보기
Davis JG. 1970. Laboratory control of yogurt. Dairy Ind 35: 139-144.
Kroger M, Weaver JC. 1973. Confusion about yogurt-compositional and otherwise. J Milk Food Technol 36: 388-391.

상세보기
Chambers JV. 1979. Culture and processing techniques important to the manufacture of good quality yoghurt. Cult Dairy Prod J 14: 28-33.
Duitschaever CL, Arnott DR, Bullock DH. 1972. Quality evaluation of yogurt produced commercially in Ontario. J Milk Food Technol 35: 173-175.

상세보기
Udabage P, Augustin MA, Versteeg C, Puvanenthiran A, Yoo JA, Allen N, McKinnon I, Smiddy M, Kelly AL. 2010. Properties of low-fat stirred yoghurts made from high-pressure-processed skim milk. Innov Food Sci Emerg Technol 11: 32-38.

상세보기
Johnston DE, Murphy RJ, Birksl AW. 1994. Stirred-style yoghurt-type product prepared from pressure treated skimmilk. High Pressure Res 12: 215-219.

상세보기
Lim YS, Lee SK. 2009. Characteristics of exopolysaccharide produced in goat milk yogurt cultured with Streptococcus thermophilus LFG isolated from Kefir. Korean J Food Sci Ani Resour 29: 143-150.

원문보기 상세보기
Loveday SM, Sarkar A, Singh H. 2013. Innovative yoghurts: novel processing technologies for improving acid milk gel texture. Trends Food Sci Technol 33: 5-20.

상세보기

저자의 다른 논문 :

LOADING...

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증