발효유 제품 제조 방법{A METHOD FOR PRODUCING A FERMENTED MILK PRODUCT}
본 발명은 겔의 강성 (stiffness)이 강화된 발효유의 제조 방법에 관한 것이다.
젖산 박테리아는 발효 식품 제조에 광범위하게 사용되고, 이들 제품의 향미, 질감 및 전체적인 특성에 크게 기여한다. 오래되고 잘 알려진 예는 아마도 중동에서 기원된 요거트이고, 여전히 발효유 제품의 절반 이상 - 또는 2008년에는 대략 1천 9백만 톤 (제공: 유로모니터)을 이루고 있다. 예컨대, 요거트와 같은 발효유는 건강한 이미지 및 높은 감각 특성 덕분에 인기가 있다. 세계 각지에서, 저지방 발효유 제품에 대한 관심이 증가되고 있다. 관능성 품질을 저하시키지 않고 저지방 발효유 제품을 제조하는 것이 어렵기 때문에 이것은 젖산 박테리아 배양뿐만 아니라 제조 공정에 있어서도 중대한 도전이다. 요거트는 지방 및 단백질 함량에 관하여 표준화되고, 균질화 및 열 처리된 우유로부터 제조된다. 이하, 우유는 스트렙토코쿠스 써모필러스 ( Streptococcus thermophilus ) 및 락토바실러스 델브루엑키이 ( Lactobacillus delbrueckii ) 아종 불가리쿠스 ( bulgaricus )의 배양체로 접종한 이후 pH 약 4.5로 발효시키게 된다. 전통적인 요거트 배양체 외에, 추가로 건강상 이점을 더하기 위하여 예컨대 비피도박테리움과 같은 프로바이오틱 배양체가 응용될 수도 있다. 발효유에 있어서 질감은 매우 중요한 품질 변수이다. 입 안에서의 감촉 및 입 안을 감싸는 코팅도가 높은 매끄러운 점조도가 소비자들에 의하여 요구되고 있다. 심지어 저지방 발효유 제품에 있어서도 입안 감촉 (점성도) 및 구강 코팅도의 향상이 요청되고 있는 경향이다. 발효유 제품에 있어서 높은 점성도는 세포외다당류 (exopolysaccharide)를 생산하는 젖산 박테리아 배양체를 이용함으로써 얻을 수 있다. 또한, 동시에 겔 강성 (gel stiffness) 수준이 높은 제품이 요구된다. 고수준의 겔 강성은 취식 전 휘저을 때 제품에 걸쭉한 제형과 스푼에 대한 저항을 부여하고, 이것은 다수의 소비자들이 선호하는 것이다. 발효유 제품에 있어서 겔 강성은 우유의 산성화 도중 형성되는 단백질 네트워크의 강도/밀도에 의하여 주로 결정된다. 세포외다당류와 단백질 네트워크는 양자 모두 보관 중 일반적인 결함인 이수 현상 (syneresis, 제품 상부에 유청 분리)을 방지할 수 있는 것으로 알려져 있다. 그러나, 세포외다당류가 존재하면 단백질의 촘촘한 네트워크 형성이 물리적으로 억제되기 때문에 요거트 (무첨가 요거트)에서 고점성도 (세포외다당류)와 겔의 높은 견고도 (firmness)를 조합적으로 함께 얻기는 힘들다. 아로마 향을 함유하는 연한 향미 (후산 발효도 (post acidification)가 낮음)가 가장 선호되는 향미 프로필인 것이 다수 지역의 경향이다. 그러나, 세계 요거트 제조의 많은 부분에 있어서, 향미료 및/또는 과일 조제물들이 첨가된다. 이러한 목표를 이루기 위하여, 요거트 제조용으로 종래 이용되지 않던 종들의 사용 및/또는 박테리아 종들간의 상호 작용과 같은 새로운 배양 배합 기법들이 흥미롭다. 따라서, 이러한 제품들을 제조하기 위한 개선된 발효유 제품 및 젖산 박테리아 배양체에 대한 요구가 있다.
발명의 요약 본 발명의 발명자들은 놀랍게도 특정 그룹의 젖산 박테리아가 우유를 발효시키는 능력이 있고, 또한 그 결과 종래 요거트와 비교할 때 고점성도, 높은 겔 강성, 높은 구강 코팅도, 좋은 향미를 가지고 후산 발효도가 낮은 발효유 제품을 제조할 수 있다는 것을 알게 되었다. 그러므로, 중요한 관점에서 본 발명은 '요거트' 배양체 중의 락토바실러스 델브루엑키이 아종 불가리쿠스 균주를 (전적으로 또는 부분적으로) 대체하여 발효유 제품에서 겔 강성 및 구강 코팅도는 강화시키면서도 고점성도를 유지하거나 강화하는, 락토바실러스 퍼멘툼 ( Lactobacillus fermentum ) 종의 다당류 생산 균주의 용도에 관한 것이다. 또 하나의 관점에 있어서, 본 발명은 젖산 박테리아를 함유하는 스타터 배양체 (starter culture)에 관한 것이고, 본 발명의 스타터 배양체로 우유를 발효시켜 제조된 발효유 제품에 관한 것이다. 상세한 설명 제1 관점에 있어서, 본 발명은 다당류 및/또는 글리코실 전달효소를 생산할 수 있는 락토바실러스 종에 속하는 균주 및/또는 락토바실러스 퍼멘툼 종에 속하는 균주로 우유 기질을 발효시키는 것을 포함하는 발효유 제품의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명의 맥락에서 양호한 글리코실 전달효소는 프럭토실 전달효소 및 글루코실 전달효소이다. 상기 전달효소들은 효소 분류계의 EC 2.4 그룹에 속한다. 본 발명의 맥락에서 양호한 다당류는 세포외다당류, 호모다당류 및 헤테로다당류이다. 본 발명의 방법은 다당류 생산 균주인 스트렙토코쿠스 써모필러스 ( Streptococcus thermophilus ) 종에 속하는 균주, 및/또는 DSM22592, DSM22585, DSM18111, DSM21408, DSM22587, DSM22884, CNCM I-3617 (WO2008/040734), DSM18344 (WO2007/144770) 및 CNCM I-2980 (US2006/0240539)과 이들 중 임의의 것의 돌연변이 및 변이주로 이루어지는 군으로부터 선택되는 균주로 우유 기질을 발효시키는 것을 더 포함할 수 있다. 우유 기질을 락토바실러스 종에 속하는 균주로 발효시키기 전, 도중 또는 후에 스트렙토코쿠스 써모필러스 종에 속하는 균주로 발효시킬 수 있다. 다당류를 생산하는 락토바실러스 종에 속하는 균주로 발효시키는 동안 스트렙토코쿠스 써모필러스 종에 속하는 균주로 우유 기질을 발효시키는 것이 본 발명에서 양호하다. 흥미로운 실시 상태에 있어서, 본 발명의 방법은 발효 전, 도중 및/또는 후에 효소, 예컨대 단백질들을 가교 결합시킬 수 있는 효소, 트랜스글루타미네이즈, 아스파르트산 단백질 분해효소, 키모신 (chymosin) 및 레넷 (rennet)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 효소를 우유 기질에 첨가하는 것을 포함할 수 있다. 락토바실러스 종은 락토바실러스 퍼멘툼인 것이 본 발명에서 양호하다. 가장 양호한 것은 락토바실러스 퍼멘툼 DSM22584 균주와, 이 균주의 돌연변이 및 변이체들이다. 또 하나의 관점에 있어서, 본 발명은, 예컨대 글리코실 전달효소 (예컨대, 프럭토실 전달효소 또는 글루코실 전달효소)를 인코딩하는 뉴클레오티드 서열을 포함하는 균주, 및/또는 글리코실 전달효소 (예컨대, 프럭토실 전달효소 또는 글루코실 전달효소)를 생산하는 균주와 같은 다당류 (예컨대, 호모다당류 또는 헤테로다당류)를 생산하는 락토바실러스 종에 속하는 균주에 관한 것이고, 글리코실 전달효소 (예컨대, 프럭토실 전달효소 또는 글루코실 전달효소)를 인코딩하는 뉴클레오티드 서열을 포함하는 균주, 및/또는 글리코실 전달효소 (예컨대, 프럭토실 전달효소 또는 글루코실 전달효소)를 생산하는 균주와 같은 다당류 (예컨대, 호모다당류 또는 헤테로다당류)를 생산하는 락토바실러스 종에 속하는 균주에 관한 것이다. 중요한 실시 상태에 있어서, 상기 박테리아 균주는 락토바실러스 퍼멘툼 DSM22584와, 이 균주의 돌연변이 및 변이체들이다. 또 다른 관점에 있어서, 본 발명은 DSM22592, DSM22585, DSM18111, 및 DSM21408, DSM22587, DSM22884와 이들 균주 중 임의의 것의 돌연변이 및 변이체로 이루어진 군으로부터 선택되는 스트렙토코쿠스 써모필러스 종에 속하는 박테리아 균주에 관한 것이다. 또 하나의 다른 관점에 있어서, 본 발명은 혼합물로서 또는 키트의 일부로서 - 다당류 (호모다당류 또는 헤테로다당류 등) 및/또는 글리코실 전달효소 (예컨대, 프럭토실 전달효소 또는 글루코실 전달효소)를 생산하는 락토바실러스 종들과, - 스트렙토코쿠스 써모필러스 (다당류를 생산하는 균주) 종 에 속하는 균주를 포함하는 조성물에 관한 것이다. 중요한 한 가지 실시 상태에 있어서, 본 발명의 상기 조성물은 다당류 및/또는 글리코실 전달효소를 생산하는 락토바실러스 종에 속하는 균주 10exp7 CFU (cell forming units) 이상을 함유하고, 스트렙토코쿠스 써모필러스 종에 속하는 균주 10exp8 CFU 이상을 함유한다. 본 발명의 조성물은 스타터 배양체로서 유용할 수 있고, 동결, 동결 건조 또는 액상형일 수 있다. 본 발명의 양호한 실시 상태는 락토바실러스 종에 속하는 균주가 락토바실러스 퍼멘툼 DSM22584와 이 균주의 돌연변이 또는 변이체로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 스트렙토코쿠스 써모필러스 종에 속하는 균주가 DSM22592, DSM22585, DSM18111, DSM21408, DSM22587, DSM22884, CNCM I-3617 (WO2008/040734), DSM18344 (WO2007/144770), CNCM I-2980 (US2006/0240539)과 이들 균주 중 임의의 것의 돌연변이 및 변이체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것인 본 발명의 조성물이다. 최종 관점에 있어서, 본 발명은 본 발명의 방법에 의하여 얻어지는 발효유 제품에 관한 것이다. 한 가지 흥미로운 실시 상태에 있어서, 본 발명의 발효유 제품은 과일 농축액, 시럽, 프로바이오틱 박테리아 배양체 (예컨대, 비피도박테리움, BB-12® 등의 배양체), 프리바이오틱 제제, 색소, 농후제, 향미제 및 보존제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 성분을 함유한다. 본 발명의 발효유 제품은 스터드 타입 (stirred type) 제품, 세트 타입 (set type) 제품, 또는 마실 수 있는 제품의 형태일 수 있다. 본 발명의 발효유는 치즈, 예컨대 프로마주 프레 (fromage frais) 형일 수 있다. 정의 본 발명의 맥락에 있어서, "우유 기질"이라는 용어는 본 발명의 방법에 따른 발효를 거칠 수 있는 임의의 원유 및/또는 가공유일 수 있다. 그러므로, 유용한 우유 기질은 단백질을 함유하는 임의의 우유 또는 유사 우유 제품의 용액/현탁액, 예컨대 전지 또는 저지방 우유, 무지방 우유, 버터우유, 재구성 분유, 연유, 분유, 유청, 유청 막투과액 (whey permeate), 젖당, 젖당 결정화 모액 ( mother liquid from crystallization of lactose), 유청 단백질 농축액 또는 크림을 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 명백히, 상기 우유 기질은 임의의 포유 동물에서 기원한 것, 예컨대 실질적으로 순수한 포유류 젖 또는 재구성된 분유일 수 있다. 좋기로는, 우유 기질 중 단백질의 일부 이상은 우유에 자연적으로 존재하는 단백질, 예컨대 카세인 또는 유청 단백질이다. 그러나, 일부 단백질은 우유에 자연적으로 존재하는 단백질이 아닐 수도 있다. "우유"라는 용어는 임의의, 예컨대 소, 양, 염소, 버팔로 또는 낙타와 같은 포유 동물을 착유하여 얻는 젖 분비액으로 이해되어야 한다. 양호한 실시 상태에 있어서, 상기 우유는 소의 젖이다. 발효 전에, 상기 우유 기질은 이 기술 분야에 알려진 방법에 따라 균질화되고 살균될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 용어 "균질화"는 격렬하게 혼합하여 용해성 현탁액 또는 에멀전을 얻는 것을 의미한다. 발효 전에 균질화가 수행되면, 이것은 우유 지방을 작은 크기로 분쇄하여 더 이상 우유로부터 분리되지 않도록 하기 위하여 수행될 수 있다. 이는 작은 오리피스 (orifice)를 통하여 고압으로 우유에 힘을 가함으로써 달성될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 "살균"이라는 용어는 우유 기질을 처리하여 살아있는 생물체, 예컨대 미생물의 존재를 저감시키거나 제거하는 것을 의미한다. 살균은 아마도 특정 시간 동안 특정 온도를 유지함으로서 이루어진다. 특정 온도는 보통 가열로 이루어진다. 상기 온도와 시간은 특정한 박테리아, 예컨대 유해 박테리아를 죽이거나 불활성화시키기 위하여 선택될 수 있다. 급속 냉각 과정이 뒤따를 수 있다. 본 발명의 방법에 있어서 "발효"는 미생물 (예컨대, 젖산 박테리움, 락토바실러스 종 및 스트렙토코쿠스 써모필러스 종 등)의 작용을 통하여 탄수화물을 알코올 또는 산으로 전환시키는 것을 의미한다. 본 발명에 방법에 있어서 발효는 아마도 젖당의 젖산으로의 전환을 포함한다. 낙농 산업 분야에서는, 일반적으로 락토바실러스 종 및 스트렙토코쿠스 써모필러스 종들의 박테리아를 비롯한 젖산 박테리아가 벌크 스타터 증식을 위한 동결 또는 동결 건조 배양체로서 또는 소위 "Direct Vat Set" (DVS) 배양체로서 낙농 제품, 예컨대 발효유 제품의 제조를 위한 발효관 또는 발효통으로 직접 접종된다. 이러한 배양체들은 일반적으로 "스타터 배양체" 또는 "스타터"로 불리운다. 본 발명의 문맥상, "발효유 제품" 또는 "발효유"는 락토바실러스 종 (특히 락토바실러스 퍼멘툼)의 박테리아로, 필요에 따라 스트렙토코쿠스 써모필러스종의 박테리아와 함께 발효를 거친 우유 기질로 이해되어야 한다. 임의로, 상기 발효유 (제품)은 열 처리하여 박테리아의 불활성화를 거칠 수도 있다. 발효유 제품 제조에 이용되는 발효 공정은 잘 알려져 있고, 이 기술 분야의 숙련자라면 온도, 산소, 탄수화물의 첨가 및 미생물의 양과 특성 및 공정 시간 등의 적절한 공정 조건을 선택하는 방법을 알고 있을 것이다. 명백히, 발효 조건은 본 발명의 목적, 즉 발효유 제품을 얻기 위한 목적을 뒷받침하기 위하여 선택된다. "스터드 타입 제품"이라는 용어는 특히 발효 후 기계적인 처리를 거친 결과, 발효 단계에서 형성된 응고물의 해체 및 액화가 이루어진 발효유 제품을 말한다. 기계적 처리는 통상적으로 겔을 휘젓기, 펌핑, 여과 또는 균질화하거나, 다른 성분들과 함께 혼합함으로써 얻어지나 이에 국한되는 것은 아니다. 스터드 타입 제품은 통상적으로 무지 유고형분 함량 (milk solid non-fat content)이 9 내지 15%이지만 이에 국한되는 것은 아니다. "세트 타입 제품"이라는 용어는, 예컨대 스타터 배양체를 접종하는 접종 단계 후 패키징된 다음, 그 후 패키지 내에서 발효된 우유에 기초한 제품을 포함한다. "마실 수 있는 제품"이라는 용어는 "마시는 요거트" 및 유사한 것 등의 음료를 포함한다. "마시는 요거트"라는 용어는 통상적으로 락토바실러스 종 및 스트렙토코쿠스 써모필러스의 조합으로 발효 제조된 유제품을 포함한다. 마시는 요거트의 무지 유고형분 함량은 8% 또는 그 이상인 것이 통상적이다. 게다가, 마시는 요거트의 생 배양체 수는 통상적으로 ml당 10E6 세포 형성 단위 (CFU) 이상이다. 본 발명의 문맥상, "돌연변이"라는 용어는, 예컨대 유전 공학, 방사선 및/또는 화학적 처리의 방법으로 본 발명의 균주로부터 유래한 균주로 이해되어야 한다. 상기 돌연변이는 모균주와 기능적으로 균등한 돌연변이, 예컨대 실질적으로 동일하거나, 개선된 성질 (예컨대, 점성도, 겔 강성, 구강 코팅도, 향미 및/또는 후산 발효도에 관하여)을 가지는 돌연변이인 것이 좋다. 이러한 돌연변이는 본 발명의 일부이다. 특히, "돌연변이"라는 용어는 본 발명의 균주를 종래 이용되는 임의의 돌연변이화 처리, 예컨대 에탄 메탄 술포네이트 (EMS) 또는 N-메틸-N'-니트로-N-니트로구아니딘 (NTG) 등의 화학적 뮤타젠, 자외선 처리를 거치게 하여 얻는 균주 또는 자생적인 돌연변이를 말한다. 본 발명의 문맥상, "변이체"라는 용어는 본 발명의 균주와 기능적으로 균등한 균주, 예컨대 실질적으로 동일하거나, 개선된 성질 (예컨대, 점성도, 겔 강성, 구강 코팅도, 향미 및/또는 후산 발효도에 관하여)을 가지는 균주로 이해되어야 한다. 적절한 스크리닝 기법을 이용하여 동정될 수 있는 이러한 변이체들은 본 발명의 일부이다.
실시예 1: 스트렙토코쿠스 써모필러스 + 락토바실러스 종 퍼멘툼으로 제조된 발효유와, 스트렙토코쿠스 써모필러스 + 락토바실러스 델브루엑키이 아종 불가리쿠스로 제조된 종래 요거트와의 비교. 스트렙토코쿠스 써모필러스 균주 (이하, ST-균주로 명명)의 선택과 관계없이 락토바실러스의 일반적인 성질을 검증하기 위하여, 스트렙토코쿠스 써모필러스의 상이한 네 가지 균주를 실험하였다 (하나씩). 200 ml 규모로 두개씩 12개의 발효유가 제조되었다. 락토바실러스 균주 퍼멘툼 (n=1) 및 델브루엑키이 아종 불가리쿠스 (n=2)를 4 가지 상이한 ST-균주들 각각과 조합하여 하나씩 시험하였다. 충분한 산성화율을 보장하기 위하여 각 배양체에 ST-균주 CHCC7018 (DSM21408) 5%를 첨가하였다. 우유 베이스는 2% 무지방 분유 및 5% 자당이 첨가된, 지방 함량이 1.5%인 우유로 구성되었다. 우유 베이스를 90℃에서 20분 열처리하고 발효 온도인 40℃로 냉각시켰다. 이후 0.02% 젖산 박테리아 배양체 (F-DVS = Frozen Direct Vat Set culture)로 접종시켰다. 배양체 조성물은 표 1에 나타나 있다. pH 4.55로 발효시킨 후, 요거트를 표준화된 방법으로 휘저어 물 중탕기에서 25℃까지 냉각하고 각각 제1일 및 제7일에 분석을 수행하기까지 8℃에 보관하였다. 표 1. 실시예 연구용으로 사용된 배양체 조성. * 시에이치알. 한센 에이/에스로부터 얻을 수 있는 시판품 ST-BODY-4
각각 1일 및 7일간 저장 후에 pH를 측정하였다. 모든 산물을 동일한 종말 pH (4.55)로 발효시켰기 때문에, 저장 이후의 pH는 저장 중 일어난 후산 발효의 수준을 반영한다. 레올로지카 인스트루먼츠 (Rheologica Instruments, Lund, Sweden)의 스트레스테크 레오미터 (StressTech rheometer)를 이용하여 유동학적 분석을 수행하였다. 상기 분석은 13℃에서 수행되었다. 초기에, 겔 강성을 반영하는 G * 를 주파수 1 Hz에서의 진동으로 측정하였다. 그 후, 0 1/s 에서 300 1/s를 거쳐 0 1/s (상하 진동 (sweep))의 전단률의 함수로서 전단 응력을 측정하는 유동 곡선을 기록하였다. 상하 곡선 사이의 이력 (hysteresis) 루프 면적을 측정하고 이를 상위의 곡선하면적으로 나누어 상대적인 루프 면적을 제공하였다. 전단률 300 1/s에서 측정된 전단 응력이 시료의 겉보기 점성도를 나타내는 것으로 선택되었다 (표 2에 결과 기록). 유동 곡선의 실시예는 도 1을 참고한다. 우유 중 박테리아 배양체의 발효로부터 발생되는 휘발성 화합물 (VOC)을 불꽃 이온화 검출기와 피팅시킨 오토시스템 XL GC (Autosystem XL GC)를 이용하여 스태틱 헤드 스페이스 크로마토그래피 (Static Head Space Gas Chromatography, HSGC)로 분석하였다 (Perkin Elmer, Waltham, US). 발효시킨 우유 시료를 고체 NaCl, NaF로 보존하고 인산 완충액 (pH 7)로 안정화시켰다. 헤드 스페이스 부분을 (50 μl) GC에 넣고, 화학적 특성 및 끓는점에 따라 휘발성 화합물을 분리하였다. 피크 사이즈 (높이 및 면적)는 주입된 시료 부피 중 화합물의 농도와 직접 비례한다. 표준 (공지의 농도) 분석으로 응답 계수 (피크 사이즈당 응답)를 측정하고 응답 계수를 이용하여 분석된 시료들로부터 얻은 피크 사이즈를 ppm으로 전환시켰다.
표 2. 실시예 연구의 결과. 모든 데이터는 2개씩 제조한 락토바실러스 균주 (4 가지 상이한 ST-균주들)의 4 가지 산물의 평균이다.
Lb. 델브루엑키이 아종 불가리쿠스의 산물과 비교하여 락토바실러스 종 퍼멘툼으로 발효시킨 우유의 저장 1일 및 7일 후 pH 값이 더 높았다. 이것은 Lb. 델브루엑키이 아종 불가리쿠스 (Lb. 불가리쿠스라고도 한다)로 발효시킨 고전적인 요거트와 비교하여 이들 발효유에서 저수준의 후산 발효가 일어났음을 의미한다. 낮은 수준의 후산 발효는 이것이 대부분의 소비자들에 의하여 요청되는 연한 발효유 제품 제조를 가능하게 하기 때문에 매우 가치있는 특성이다. Lb. 불가리쿠스와 비교하여 Lb. 퍼멘툼으로 제조된 발효유에서 높은 점성도 (전단 응력)를 얻었다. 도 1은 모두 동일한 환경 (CHCC6008 및 CHCC7018과 조합)에서 Lb. 퍼멘툼과 2 가지 상이한 불가리쿠스 균주들로 제조한 발효유의 유동 곡선을 보여준다. 겉보기 점성도 (전단 응력 수준)은 불가리쿠스의 2 가지 산물과 비교하여 퍼멘툼 산물에서 확실히 높았다. 이는 50 1/s 및 300 1/s까지 모든 전단률에 대하여 적용된다. 매우 흥미롭게도, Lb. 퍼멘툼 산물에서 Lb. 불가리쿠스의 2 가지 산물에서보다 높은 겔 강성 수준을 얻었다. 젖산 박테리아 배양체로부터 결과되는 이러한 조합 효과 (고점성도 및 높은 겔 강성)는 흔치 않은 것이다. 종종, 점성도가 개선되면 겔 강성을 저감시키는 결과는 있다. 그러나, 고점성도와 높은 겔 강성의 조합은 배경기술 부분에 기재한 바와 같이 상업적으로 매우 매력적인 것이다. 마지막 유동학적 변수인 '루프 면적'은 락토바실러스 종의 선택에 의하여 영향을 받지 않는 것으로 보인다. 결론적으로, 본 연구는 동일한 배양 환경 (4 가지 상이한 환경의 배양체들을 시험하였다)에서 락토바실러스 종 퍼멘툼을 응용하는 것이 Lb. 불가리쿠스로 제조된 산물과 비교하여 더 연하고 (낮은 후산 발효도) 고점성도 및 높은 겔 강성을 가지는 발효유 제품의 제조를 가능하게 한다는 것을 보여준다. 스트렙토코쿠스 써모필러스 균주 및 본 발명의 락토바실러스 균주를 사용하여 제조된 발효유 산물을 휘발성 화합물에 관하여 분석하였고, 표준 요거트와 비교하였다 (표 3 참조). 다른 발효유 산물들과 비교하여 Lb. 퍼멘툼으로 제조된 발효유에서는 휘발성 화합물에 있어서 큰 차이점이 밝혀졌다. 흥미롭게도, Lb. 퍼멘툼을 함유하는 발효유 산물에서는 현저히 높은 에탄올 수준이 관찰되었다. 게다가, Lb. 퍼멘툼으로 제조된 발효유에서는 아세트알데히드 및 아세톤의 수준이 낮았다. 휘발성 화합물에 있어서 이러한 차이점은 '요거트'의 향미와 구강 촉감에 기여하는 것으로 추측된다.
표 3. 실시예 연구의 결과. 모든 데이터는 2개씩 제조한 락토바실러스 균주 (4 가지 상이한 ST-균주들)의 4 가지 산물의 평균이다.
실시예 2: 저지방 요거트에서 락토바실러스 퍼멘툼 DSM 22584의 효과 3 L 규모로 2개의 발효유가 제조되었다. 락토바실러스 델브루엑키이 아종 불가리쿠스 균주 DSM 19252의 존재하에서 락토바실러스 퍼멘툼 DSM 22584를 2 가지 상이한 스트렙토코쿠스 써모필러스 균주들 (DSM22587 및 DSM 22884)과 조합하여 시험하였다. 대조군 배양체는 오로지 상기와 동일한 2 가지 균주들과 락토바실러스 델브루엑키이 아종 불가리쿠스 DSM 19252만을 함유하였다 (표 4 참조). 우유 베이스는 2% 무지방 분유가 첨가된 무지방 우유로 구성되었다. 우유 베이스를 95℃에서 6분 열처리하고 발효 온도인 42℃로 냉각시켰다. 이후 0.018% 젖산 박테리아 배양체 (F-DVS = Frozen Direct Vat Set culture)로 접종시켰다. 배양체 조성물은 표 3에 나타나 있다. pH 4.55로 발효시킨 후, 1분간 기계적 후처리 (43℃/ 2 bar/ flow 45 l/시간)하고, 요거트를 5℃로 냉각하고 각각 제4일 및 제35일에 분석을 수행하기까지 5℃에 보관하였다.
표 4. 상기 실시예 연구용으로 사용된 배양체 조성.
pH를 저장 제35일에 측정하였다. 모든 산물을 동일한 pH 종말점 (4.55)로 발효시켰기 때문에, 저장 이후의 pH는 저장 중 일어난 후산 발효의 수준을 반영한다. 제조 후 제4일에 5명의 전문가에 의하여 정량적 관능 검사가 이루어졌다. 유동학적 분석을 실시예 1에서와 같이 수행하였다.
표 5. 실시예 연구 2의 결과.
요거트에 락토바실러스 종 퍼멘툼을 사용하면 후산 발효도를 증가시키지 않았다. 겉보기 점성도 (전단 응력 수준)는 대조군에 비하여 퍼멘툼 산물에서 다소 높다. '루프 면적'은 배양체 선택에 의하여 영향이 없었다. 놀랍게도, Lb. 퍼멘툼 산물의 겔 강성 수준이 단독 락토바실러스 종으로서 Lb. 불가리쿠스로 발효시킨 대조군 산물에서보다 현저히 높았다. 젖산 박테리아 배양체로부터 결과되는 이러한 조합 효과 (고점성도 및 높은 겔 강성)는 흔치 않은 것이다. 종종, 점성도가 개선되면 겔 강성을 저감시키는 결과는 있다. 그러나, 고점성도와 높은 겔 강성의 조합은 배경기술 부분에 기재한 바와 같이 상업적으로 매우 매력적인 것이다. 겔 강성에 대한 Lb. 퍼멘툼의 효과는 관능 분석 평가자들에 의하여 명확히 밝혀졌다. 결론적으로, 본 연구는 락토바실러스 종 퍼멘툼을 응용하는 것이, 동일한 스트렙토코쿠스 써모필러스 균주와 조합하여 단독 락토바실러스 종으로서 Lb. 불가리쿠스로 제조된 산물과 비교하여 연하고 (낮은 후산 발효도) 고점성도 및 동시에 현저히 높은 겔 강성을 나타내는 발효유 제품의 제조를 가능하게 한다는 것을 보여준다. 본 발명을 수행한 발명자들에게 알려진 베스트 모드를 포함하여, 본 발명의 양호한 실시 상태들을 본 명세서에 기재하고 있다. 전술한 명세서를 읽음에 있어서, 양호한 실시 상태들에 대한 변경이 이 기술 분야의 숙련자에게 명백할 것이다. 본 발명의 발명자들은 숙련된 기술자들에게 이러한 변경을 적절히 채용할 것을 기대하고, 본 발명이 본 명세서에 특정하게 기재된 것 외에 달리 실시되기를 기대한다. 따라서, 본 발명은 현행법에 의하여 허용되는 한 이하 첨부되는 청구 범위에서 기재하는 대상에 대한 모든 수정 및 균등 범위를 포함한다. 또한, 이들의 모든 가능한 변경에 있어서, 본 명세서에서 달리 명시하지 않거나 문맥상 명확히 모순되지 않는 한 상기 기재된 요소들의 임의의 조합이 본 발명에 의하여 포함된다. 도면 도 1은 발효유 시료 104 (Lb. 퍼멘툼 CHCC2008 + ST (CHCC6008 + CHCC7018), 116 (Lb. 불가리쿠스 CHCC7159 + ST (CHCC6008 + CHCC7018) 및 120 (Lb. 불가리쿠스 CHCC4351 + ST (CHCC6008 + CHCC7018)에 대한, 전단률의 함수로서 전단 응력을 측정한 발효유의 유동 곡선을 나타낸다. 기탁 및 전문가용 참조 사항 본원의 출원인은 이하 언급되는 기탁된 미생물 시료가 본원인에 의하여 승인된 전문가에게만 이용 가능할 것을 요구한다. 기탁은 특허 절차상의 미생물기탁의 국제적 승인에 관한 부다페스트조약에 따라 이루어졌다. 락토바실러스 및 스트렙토코쿠스 균주들은 Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH, Inhoffenstr. 7B, D-38124 Braunschweig (DSMZ)에 2009년 5월 19일에 기탁되었고, 수탁 번호는 다음과 같다: Lb. 퍼멘툼 CHCC2008: DSM22584 Lb. 델브루엑키이 아종 불가리쿠스 CHCC4351: DSM22586 스트렙토코쿠스 써모필러스 CHCC10655: DSM22592 스트렙토코쿠스 써모필러스 CHCC4239: DSM22585 그 외 DSMZ에 기탁된 미생물들: Lb. 불가리쿠스 CHCC7159: DSM17959 (기탁일: 2006년 2월 8일) 스트렙토코쿠스 써모필러스 CHCC6008: DSM18111 (기탁일: 2006년 3월 23일) 스트렙토코쿠스 써모필러스 CHCC7018: DSM21408 (기탁일: 2008년 4월 23일) 스트렙토코쿠스 써모필러스 CHCC5086: DSM22587 (기탁일: 2009년 5월 19일) 스트렙토코쿠스 써모필러스 CHCC11379: DSM22884 (기탁일: 2009년 8월 26일) Lb. 델브루엑키이 아종 불가리쿠스 CHCC10019: DSM19252 (기탁일: 2007년 4월 3일) 참조 WO2008/040734, WO2007/144770, US2006/0240539, WO2007/147890, WO2010/023290. 본 특허 문헌에 기재된 모든 참고 문헌들은 그 전부가 참조로서 본 발명에 포함된다.
Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH DSM22584 20090519
Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH DSM22586 20090519
Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH DSM22592 20090519
Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH DSM17959 20060208
Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH DSM18111 20060323
Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH DSM22587 20090519
Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH DSM22884 20090826
Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH DSM19252 20070403
Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH DSM22585 20090519
Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH DSM21408 20080423 |
