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문제 정의
- 이제까지 대두를 이용한 요구르트 제품에 대한 많은 연구(13—21)가 시도되었음에도 불구하고 실제로 상품화는 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구는 대두에 작두 콩을 첨가하여 대두 단백질의 제한된 기능성과 관능성 을 개선하고자 작두콩 첨가 비율에 따른 발효시간별 요구르트의 화학성 변화 양상을 분석하고, 적정발효 후 사과 및 딸기시럽 침가량이 요구르트의 품질에 미치는 영향 등 제품의 특성을 구명하였기에 그 결과를 보고 하고자 한다.
- 진품콩에 작두콩의 종실을 첨가하여 맛과 영양이 우수한 요구르트를 제조하기 위하여 진품콩에 작두콩의 혼합 비율별로 두유를 착즙하고 유산발효시킨 제품의 가공특성을 검토하였다.
제안 방법
- pH는 발효된 요구르트를 4시간 간격으로 채취하여 동량의 증류수로 희석한 후 pH meter(710A, Orion, U.S.A)를 이용하여 측정하였으며, 유기산 함량은 발효된 요구르트 30 g 을 채취하여 증류수를 30M 첨가하고 0.1 N NaOH 용액으로 pH 8.1이 되는 점을 중화점으로 한 적정치를 구하여 latic acid(%)로 환산하였다<23).
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두유착즙 및 유산발효 조건
건조한 진품콩과 작두콩을 충실한 것만 골라 진품콩에 작두콩을 0, 5, 10%로 배합한 후 60°C에서 3시간 침지한 후 습식분쇄기로 5분간 마쇄하여 200 mesh체로 두유를 분리한 후 고형물 농도를 9-10- Brix 되도록 조절하였다. 여기에 정제 포도당 3%(w/w)를 넣고 교반한 후 가압 살균기내에서 120ºC에 20분 동안 살균한 후 냉각하고 여기에 미리 멸균증류수에 1%로 희석된 ABT-L(Lactobacillus Acidophilus, Bifidobacterium Longum, Streptococcus thermophilus)균수를 접종한 후 37±1 °C 에 서 24시간 동안 발효시켰다.
- 생균수는 균주 접종 후 4시간 간격으로 배양액을 1ml 취하여 멸균 생리식염수로 10배 희석한 후 MRS Broth 한천배지에 도말하고 37±ºC에서 2일간 배양하여 나타난 colony수를 조사하여 colony forming uint(CFU/mn로 표시하였다(24).
- 건조한 진품콩과 작두콩을 충실한 것만 골라 진품콩에 작두콩을 0, 5, 10%로 배합한 후 60°C에서 3시간 침지한 후 습식분쇄기로 5분간 마쇄하여 200 mesh체로 두유를 분리한 후 고형물 농도를 9-10- Brix 되도록 조절하였다. 여기에 정제 포도당 3%(w/w)를 넣고 교반한 후 가압 살균기내에서 120ºC에 20분 동안 살균한 후 냉각하고 여기에 미리 멸균증류수에 1%로 희석된 ABT-L(Lactobacillus Acidophilus, Bifidobacterium Longum, Streptococcus thermophilus)균수를 접종한 후 37±1 °C 에 서 24시간 동안 발효시켰다.
- 제품의 관능 검사는 37 ± TC 에서 20시간 배양한 요구르트중 기호도가 높았던 진품콩 95%와 작두콩 5%의 혼합 커드(cuid)상의 요구르트에 동량의 정제수를 가하고 각각 사과시럽과 딸기시럽 10%와 자당 7〜8%를 첨가하여 혼합한 것을 시료로 사용하였다. 평가원으로는 훈련된 패널요원 10명을 선발하여 산미, 색, 맛, 상품성, 비린맛에 대하여 9점 평점법(25)으로 관능검사를 3회 실시하였다.
- C 방법(22)에 따라 수분은 10 5 °C 상압 가열건조법으로, 조단백질은 micro Kjeldahl 법으로, 조지방은 Soxhlet 추출법으로, 조회분은 55CTC에서 회화하여 측정하였다. 탄수화물은 위에서 계산된 일반성분의 합과 KX)과의 차이값을 탄수화물 함량으로 하였다.
- 제품의 관능 검사는 37 ± TC 에서 20시간 배양한 요구르트중 기호도가 높았던 진품콩 95%와 작두콩 5%의 혼합 커드(cuid)상의 요구르트에 동량의 정제수를 가하고 각각 사과시럽과 딸기시럽 10%와 자당 7〜8%를 첨가하여 혼합한 것을 시료로 사용하였다. 평가원으로는 훈련된 패널요원 10명을 선발하여 산미, 색, 맛, 상품성, 비린맛에 대하여 9점 평점법(25)으로 관능검사를 3회 실시하였다.
대상 데이터
- 본 실험에 사용한 진품콩은 2000년 10월에 충북농업 기술원 시험포장에서 재배한 것을 수확하여 이용하였고, 작두콩은 충북 진천군 초평면 마두작목반 K농가에 서 '99년도에 생산한 흰색 종실을 사용하였다.
이론/모형
- 콩의 일반성분은 A.O.A.C 방법(22)에 따라 수분은 10 5 °C 상압 가열건조법으로, 조단백질은 micro Kjeldahl 법으로, 조지방은 Soxhlet 추출법으로, 조회분은 55CTC에서 회화하여 측정하였다. 탄수화물은 위에서 계산된 일반성분의 합과 KX)과의 차이값을 탄수화물 함량으로 하였다.
성능/효과
- 진품콩 95%와 작두콩 5% 혼합 요구르트의 발효중 생균수는 20시간까지 증가하였으나 이후에는 현저히 감소하여 진품콩 100%와 유사한 경향이었다. 20시간 발효후 요구르트의 색도는 진품콩 95%와 작두콩 5% 혼함 처리구가 진품콩 20%와 유사한 값을 보였으 나, 진품콩 90%와 작두콩 10% 혼합 요구르트는 발효전과 후의 색도 변화가 거의 없었다. 관능검사 결과 진품 콩 95%와 작두콩 5% 혼합 요구르트에 사과시럽보다 딸기시럽을 첨가한 것이 기호도가 더 높았다.
- 최근연구결과에 의하면 종실과 꼬투리 잎줄기 뿌리 등에 다양한 영양소와 높은 항균활성이 있다고 보고 되고 있어(7, 8) 전통 발효식품, 기능성 식품 개발에 따른 가공원료로 이용가치가 매우 높다. 그러나, 대두에는 특유의 비린내(beany Ravor)가 있어 콩가공 이용의 제한 요소로(9) 작용하고 있고 이것을 제거하기 위한 방법으로 가열처리에 의한 효소실활방법(10)이 효과가 있는 깃으로 알려져 있으며, 최근에는 콩의 육종적 해결 방안의 일환으로 콩비린내의 주원인이 되는 lipoxygenase 결핍 콩의 개발과 이화학적 특성에 대한 연구보고가 있어 식품학적 이용가치가 매우 높다(11, 12).
- 20시간 발효후 요구르트의 색도는 진품콩 95%와 작두콩 5% 혼함 처리구가 진품콩 20%와 유사한 값을 보였으 나, 진품콩 90%와 작두콩 10% 혼합 요구르트는 발효전과 후의 색도 변화가 거의 없었다. 관능검사 결과 진품 콩 95%와 작두콩 5% 혼합 요구르트에 사과시럽보다 딸기시럽을 첨가한 것이 기호도가 더 높았다.
- 문 등 (13)은 대두 젖산균음료의 관능성은 접종된 젖산균이 두유에서의 생육과 산생성 능력이 늪은 상관관계가 있으며, 두유에서의 생육과 산 생성이 우수한 젖산균은 두유의 콩 비린내 성분가운데 일부를 감소시키고 향미 성분을 생성하여 관능성 향상에 기여한다고 보고하였다. 본 시험은 두유를 37±ºC에서 20시간 발효하여 유산균 함량이 가장 높고, 풍미가 우수한 진품콩 95%와 작두콩 5%를 배합하여 제조한 커드(curd)상의 요구르트에 동량의 정제수를 첨가하고 사과시럽과 딸기시럽을 각각 10%와 자당 7~8%을 혼합하여 교반한 후 제품의 관능검사 결과, 산미를 제외한 비린맛, 색, 맛, 상품성등 은 1X0.05에서 유의성이 없었고, 딸기시럽을 첨가한 요구르트가 사과시럽을 첨가한 요구르트보다 기호도가 좋았다.
- 요구르트 발효시간별 pH 변화는 Table 2와 같이 작두콩의 첨가량이 증가할수록 접종 후 4시간까지는 변화 폭이 컸던 반면, 12시간 이후에는 처리별 공히 완만히 저하하였다 20시간 발효 후 진품콩 100% 요구르트의 pH는 3.96이었는데, 진품콩 95%와 작두콩 5% 혼합 요구르트의 pH는 3.93으로 비슷한 경향이었으나 진품콩 90%와 작두콩 10% 혼합 요구르트의 pH는 4.28로 현저히 높았다. 이는 작두콩의 첨가량이 증가할수록 유기산 생성이 억제되었기 때문으로 추측되며 조 등(8)은 한국산 작두콩 추출물의 용매별 항균활성 연구결과 종자의 경우 용매별 항균활성은 메탄올 층에서 그람 양성 및 음성균 모두 항균활성이 높게 나타났다고 보고하였다.
- 요구르트의 색도는 Table 6과 같이 발효시간이 경과하면서 명도인 L값과 황색도인 b값이 현저히 낮아졌으나, 작두콩의 첨가량이 증가할수록 20시간 발효시 L값 인 명도는 진품콩 100%에서 Z80에 비하여 진품콩 90%와 작두콩 10% 혼합 처리는 15.41로 약 2배 이상 높은 값을 나타냈다.
- 원료콩의 단백질 함량은 진품콩이 38.0%로 작두콩 27.5%보다 높았다. 유산발효 중 pH와 당도는 발효개시 후 4시간까지는 급격히 저하했다가 8시간 이후에는 완만하게 감소하였으며 유기산 함량과 유산균 수는 증가하였고, 20시간 발효시 진품콩 1()0%에 비하여 진품콩 95%와 작두콩 5% 혼합 요구르트 특성은 유사한 경향을 보였다.
- 원료콩의 일반성분을 측정한 결과 Table 1과 같이 수 분함량은 9.3〜12.0%로 건조상태가 양호하였으며, 조지방 함량은 진품콩이 작두콩에 비하여 12.2%, 조단백질은 10.5%, 조회분 함량은 1.5%정도 높은 반면, 탄수화물 함량은 26.9% 정도 낮았다.
- 유기산 함량의 변화는 Table 4와 같이 배양초기에는 산 생성이 낮았으나 배양시간이 경과할수록 증가하는 경향이었고, 접종 후 20시간 발효 후 진품콩 95%와 작두콩 5% 혼합처리에서 유기산 함량이 1.87%로 가장 높았으나, 진품콩 90%와 작두콩10% 혼합처리는 0.85%로 현저히 낮았다. 이는 작두콩의 첨가량이 증가할수록 유기산 생성이 저조하였기 때문으로 생각된다.
- 5%보다 높았다. 유산발효 중 pH와 당도는 발효개시 후 4시간까지는 급격히 저하했다가 8시간 이후에는 완만하게 감소하였으며 유기산 함량과 유산균 수는 증가하였고, 20시간 발효시 진품콩 1()0%에 비하여 진품콩 95%와 작두콩 5% 혼합 요구르트 특성은 유사한 경향을 보였다. 진품콩 95%와 작두콩 5% 혼합 요구르트의 발효중 생균수는 20시간까지 증가하였으나 이후에는 현저히 감소하여 진품콩 100%와 유사한 경향이었다.
후속연구
- 문 등(13)은 농축 대두 단백에 포도당을 첨가하여 두유를 만들고 여기에 Lactobacillus acidophilus 등 5종균을 접종하여 젖산균의 생육과 산 생성을 조사한 결과 Lactobacillus acidophilus 등 3종은 산 생성이 우수한 반면 Streptococcus 등 2종은 산 생성이 저조했다고 보고하였는데, 본 시험은 혼합균주(ABT-L ; Lactobacillus acidophilus, Bifidobacterium longum, Streptococcus thermophilus) 를 사용하여 균주에 대한 뚜렷한 차이는 볼 수 없었다. 따라서 작두콩내의 단백질구조 및 발효에 적합한 균주 선발 등 지속적인 연구를 수행하여야 할 것으로 생각된다.
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