비피더스균 발효유 및 그의 제조법

비피더스균 발효유 및 그의 제조법{BIFIDOBACTERIUM-FERMENTED MILK AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME}

비피더스균은 사람의 장내에서 생육하는 유용한 세균으로써, 유기산의 생산에 따른 장내 pH 저하에 의한 병원균의 생육 억제작용 등을 갖는 것으로 알려져 있다.

그러나, 일반적으로 비피더스균은 아래와 같은 성질을 갖기 때문에, 비피더스균 발효유의 제조 및 발효유 중의 생균수의 유지상에 문제로 된다.

1. 영양 요구성이 복잡하고 엄격하여, 효모엑기스 등의 생육 촉진물질을 함유하지 않는 순수한 우유배지에서는 증식하지 않는다. 또한 생육 촉진물질은 일반적으로 고가이면서도, 그 첨가는 배양물의 풍미를 손상시킨다.

2. 절대 혐기성 균(obligate anaerobe)이기 때문에, 산소의 존재하에서는 생육하지 않고, 사멸되기 쉽다.

3. 통상의 유업용 유산균에 비해서 내산성이 현저히 낮고, 발효유와 같은 낮은 pH 영역에서 장기간 생육시키는 것은 곤란하다.

이 때문에 비피더스균의 생존성을 향상시키기 위하여 각종 연구가 행하여져 왔으며, 예를 들면, 일본국 특개소54-14584호공보에는 비피도박테리움균과 락토바실러스·애시도필러스, 락토바실러스·살리바리우스 등의 지산성 유산균(slow-acid-producing lactic acid)을 혼합 배양함으로서, 호기적 조건하에서도 비피더스균 및 유산균의 증식성과 생균수가 향상하는 것이 기재되어 있다.

또한, 일본국 특개소63-94938호공보에는, 비피더스균과 스트렙토콕커스·디아세틸락티스를 혼합 배양함으로서 비피더스균의 생존성이 개선되는 것이 기재되어 있다. 동 공보에서는, 스트렙토콕커스·디아세틸락티스는 유사한 스트렙토콕커스·크레모리스나 스트렙토콕커스·락티스와 달리, 탈탄산반응에 의해 발효기질 중의 시트르산으로부터 디아세틸 및 아세토인을 생성하는 것을 특징으로 하고, 이 반응에 의해 생성된 이산화탄소가 발효유 중의 혐기도를 증가시켜 비피더스균의 보호에 효과가 있다고 하고 있다.

그러나, 이 스트렙콕거스·디아세틸락티스는 생성되는 디아세틸 및 아세토인이 비피더스균 발효유로서 바람직하지 않은 풍미를 부여하기 때문에 사용하기 어려운 문제가 있다.

따라서, 본 발명은 생육촉진물질을 사용하지 않고, 또한 디아세틸 및 아세토인을 생성하지 않고 비피더스균의 생존성을 개선한 비피더스균 발효유 및 그의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

[발명의 개시]

이와 같은 실정에서, 본 발명자들은 상기 과제를 해결하고자 예의 연구한 결과, 의외로, 일본국 특개소63-94938호공보에서 비피더스균 생존성 향상 효과가 전혀 없다고 되어 있으며, 일본국 특개소54-14585호공보에서도 배양초기에 비피도박테리움균을 사멸시켜 사용할 수 없는 것으로 되어있는 특정의 유산균을 특정의 비피더스균과 함께 혼합 배양하면 생육촉진 물질을 첨가하지 않은 순수한 우유배지에서도 통상의 배양방법에 의해 극히 높은 비피더스균 생균수가 얻어지고, 또한 발효유 보존시의 비피더스균 생존성도 현저히 개선되는 것을 발견하고, 본 발명을 완성하였다.

즉, 본 발명은 우유를 주성분으로 하는 배지에서 비피도박테리움·브레베, 또한 디아세틸 및 아세토인을 생성하지 않는 락토콕커스·락티스·서브스피시스·락티스를 혼합 배양하는 것을 특징으로 하는 비피더스균 발효유의 제조법, 이에 의해 얻어지는 비피더스균 발효유, 및 신규 균주인 락토콕커스·락티스·서브스피시스·락티스 YIT2027(FERM BP-6224)를 제공하는 것이다.

[발명을 실시하기 위한 최선의 형태]

락토콕커스·락티스·서브스피시스·락티스는 종래 치즈 등의 제조에 사용되고 있는 것이지만, 본 발명에서 사용하는 것은 디아세틸 및 아세토인을 생성하지 않는 것을 특징으로 하고, 그의 구체적인 예로서는 YIT2027주(FERM BP-6224), YIT2008주(ATCC 19435) 등을 들 수 있고, 특히 YIT2027주가 바람직하다. 또, 신분류의 「락토콕커스·락티스·서브스피시스·락티스」에는, 상기의 일본국 특개소63-94938호공보에서 사용하고 있는 구분류에서 말하는 「락토콕커스·락티스·서브스피시스·디아세틸락티스」도 포함되나, 이 균주는 디아세틸 및 아세토인을 생성하는 점에서 본 발명에서 사용하는 균주와 현저히 상이하다. 본 발명에서 사용하는 유산균은 상기 공보 중에서 디아세틸 및 아세토인을 생성하는 능력이 없는 비피더스균의 생존성 향상 효과가 전혀 없다고 되어있는 구분류에서 언급한 「락토콕커스·락티스·서브스피시스·락티스」에 해당한다. 또한, 본 발명에서 사용하는 유산균은 호기적 조건하에서 단균(monocyte)을 배양한 경우에 48시간 후의 배양물의 산도가 10이상으로 되는 것이기 때문에, 일본국 특개소 54-14585호 공보에 언급된 지산성 유산균에 포함되지 않고, 이 공보중에서 배양 초기에 비피도박테리움균을 사멸시켜 사용할 수 없는 것에 상당하는 것이다.

이들 디아세틸 및 아세토인을 생성하지 않는 락토콕커스·락티스·서브스피시스·락티스 중, YIT2027주의 생화학적 성상에 대해 표 1 및 표 2에 나타낸다.

a) : 버기스(Bergery's) 매뉴얼 Vol. 2 기재 데이터

b) : 미생물, Vol. 6, No. 1(1990) 기재 데이터

+ : 양성, - : 음성, d : 11∼89%가 양성

a) : 버기스(Bergery's) 매뉴얼 Vol. 2 기재 데이터

b) : 미생물, Vol. 6, No. 1(1990) 기재 데이터

+ : 양성, - : 음성, d : 11∼89%가 양성

표 1 및 표 2로부터 명백한 바와 같이, 본 균주는 공지의 락토콕커스·락티스·서브스피시스·락티스의 성상과 일치하는 점이 많으나, 에스쿠린, 히푸레이트의 가수분해, 크실로오즈, 수크로오즈, 덱스트린에 의한 당발효성에 있어서 다르다. 그러므로, 본 출원인은 이것이 신균주임을 동정하고, 일본국 통상산업성 공업기술원 생명공학공업기술연구소(305-0046 일본국 이바라키현 츠쿠바시 히가시 1-1-3)에 부다페스트 조약에 의해 FERM BP-6224로서 기탁했다(원기탁일: 1997년 2월 10일).

본 발명에서 사용하는 비피더스박테리움·브레베로서는 YIT4065주[FERM BP-6223, 기탁기관: 일본국 통상산업성 공업기술원 생명공학공업기술연구소(305-0046 일본국 이바라키현 츠쿠바시 히가시 1-1-3), 기탁일: 1996년 2월 29일], YIT4014주(ATCC15700) 등을 들 수 있고, 특히 YIT4065주가 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기의 비피더스균과 유산균을 혼합 배양할 때 사용하는 배지로서는 우유를 주성분으로 하는 것이면 좋고, 특히 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 통상 유산균 배지로 제공되는 우유고형분 농도 8∼20 중량% 정도의 우유(전유, 탈지유, 이들 분유로부터의 환원유 등)는 모두 사용 가능하다. 또, 종래 비피더스균 또는 유산균용의 배지에 대하여 때때로 첨가되어진 효모 엑기스, 펩톤 등의 생육 촉진물질이나, L-아스코르빈산, L-시스테인 등의 환원제는 본 발명에 있어서는 특별히 사용할 필요는 없으나, 제품의 풍미에 대한 영향이 허용하는 범위에서, 또는 제품이 성질상 장해가 되지 않는 경우에는 사용할 수 있다.

비피더스균과 유산균의 스타터의 배지에의 접종비율은 10,000:1∼1:1, 특히 100:1∼10:1이 바람직하고, 접종량은 0.5∼10 중량%(이하, 간단히 "%"라 한다), 특히 1∼2%가 바람직하다.

배양온도는 비피더스균 및 유산균 쌍방이 생육하는 온도, 구체적으로는 35∼39℃, 특히 36∼38℃가 바람직하고, 배양은 비피더스균 및 유산균이 정상 증식기에 도달하기까지 행하면 좋고, pH가 4.2∼4.6, 특히 4.3∼4.5에 도달하기까지 행하는 것이 바람직하다.

얻어진 배양물은 그대로 비피더스균 및 유산균을 함유하는 식품으로서 식용으로 제공되어도 좋고, 또한 감미료, 과즙, 물, 향료 등을 적절히 가해 농도와 풍미를 조정한 음료로서도 좋다. 또한, 배양물을 건조하여 비피더스균 및 유산균을 함유하는 분말상, 정제상 등의 식품 또는 제제로서도 좋다. 이들 배양물 가공수단 및 가공제품의 형태에는 이들이 균을 사멸시키지 않는 한 어떠한 제한도 없다.

이상과 같이, 비피도박테리움·브레베는 디아세틸 및 아세토인을 생성하지 않는 락토콕커스·서브스피시스·락티스와 함께 배양한 경우에는, 증식 촉진효과와 생존성 개선효과 양쪽이 인정된다. 락토바실러스·애시도필러스와 락토바실러스·불가리스 등의 일부 지산성 유산균에도 비피더스균에 대한 증식 촉진효과가 인정되지만, 이들에서는 동시에 현저한 생존성 개선 효과는 얻어지지 않는다. 이것은, 락토콕커스·락티스·서브스피시스·락티스는 비피도박테리움·브레베와 배양의 최적온도가 다르기 때문에, 온도를 제어함으로서 비피더스균에 의해 유리한 조건에서 배양할 수 있는 것과, 그외 비피도박테리움·브레베의 영양요구성이나 내산소성을 개선하는 공생관계가 양자간에 성립하는 것이 큰 이유라고 생각된다.

본 발명은 비피더스균 발효유 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

이하, 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

유산균과 혼합배양에 의한 비피더스균 증식 촉진효과 및 생존성 개선효과의 확인

10% 환원 탈지유 배지를 95℃에서 30분간 가열 살균하고, 37℃까지 냉각한 것을 발효기질로 하고, 여기에 비피도박테리움·브레베 YIT4065주(FERM BP-6223)의 스타터 1%를 공통으로 접종하였다. 다시, 스트렙토콕커스·써모필러스, 락토바실러스·불가리스 또는 락토콕커스·락티스·서브스피시스·락티스 YIT2027주(FERM BP-6224)를 각각 0.01% 접종한 것 및 컨트롤로서 상기 비피더스균 이외 어떤 것도 접종하지 않은 것을 각각 37℃에서 pH 4.3이 될 때까지 배양하고, 배양 후의 비피더스균 균수를 측정하였다. 이 배양후의 균액을 유리 용기에 충진하고, 10℃에서 2주간 혐기 보존한 후, 비피더스균 균수를 확인하였다. 이 결과를 표 3에 나타낸다.

* : pH 5.0에서 배양정지했기 때문에 보존시험은 실시되지 못하였다.

표 3으로부터 명백한 바와 같이, 비피도박테리움·브레베를 YIT 2027주와 함께 배양한 것은 컨트롤뿐만 아니라 다른 유산균과 함께 배양한 것에 비해서도 배양후의 비피더스균의 균수가 많고, 현저한 비피더스균 증식 촉진효과가 인정된다. 또한, 균액보존 후에도 낮은 pH에도 불구하고, 높은 비피더스균수를 유지하고 있으며, 현저한 생존성 개선효과도 보여주었다.

실시예 2

무지유 고형분 8% 제품에서 비피더스균 생존성의 확인(혐기보존)

20% 환원 탈지유 배지에 비피도박테리움·브레베 YIT4065주(FERM BP-6223)의 스타터 1% 및 락토콕커스·락티스·서브스피시스·락티스 YIT2027주 (FERM BP-6224)의 시타터 0.01%를 접종하고, 37℃에서 pH가 4.4가 될 때까지 배양하였다. 이것을 통상의 방법으로 균질화하고, 풍미조정을 위해 별도로 스트렙토콕커스·써모필러스을 사용하여 배양한 균액과, 감미료 및 안정제로서 HM 펙틴을 함유하는 시럽 및 향료와 혼합하여 최종적으로 무지유 고형분 8%의 발효유 제품을 얻었다. 또한, 비교예로서 종래에 일반적으로 사용되었던 0.05% 효모 엑기스를 함유하는 10% 환원 탈지유 배지에서 비피도박테리움·브레베 YIT4065주를 배양하고, 동일하게 무지유 고형분 8%의 발효유 제품으로 하였다. 이들 제품을 유리 용기에 충진하고, 10℃에서 2주간 혐기 보존하고, 보존 전후의 비피더수균의 균수를 확인하였다. 이 결과를 표 4에 나타낸다.

표 4로부터 명백한 바와 같이, 일반적인 발효유 음료의 제조에 본 발명을 적용함으로써, 높은 비피더스균의 균수가 얻어지고, 현저한 생존 개선효과에 의해 생존 촉진물질을 사용한 종래법과 비교해, 보존후에도 10배 이상의 균수가 유지될 수 있는 것이 확인되었다.

실시예 3

무지유 고형분 4% 제품에서 비피더스균 생존성의 확인(호기보존)

20% 환원 탈지유 배지에 비피도박테리움·브레베 YIT4065주(FERM BP-6223)의 스타터 1% 및 락토콕커스·락티스·서브스피시스·락티스 YIT2027주 (FERM BP-6224)의 스타터 0.01%를 접종하고, 37℃에서 pH 4.4가 될 때까지 배양하였다. 이것을 통상의 방법으로 균질화하고, 풍미 조정을 위해 별도로 스트렙토콕커스·써모필러스를 사용하여 배양한 균액과, 감미료 및 안정제로서 HM 펙틴을 함유하는 시럽 및 향료와 혼합한 최종적으로 무지유 고형분 4%의 발효유 제품을 얻었다. 비교예로서, 종래 일반적으로 사용되어온 0.05% 효모엑기스를 함유하는 10% 환원 탈지유 배지에서 비피도박테리움·브레베 YIT4065주를 배양하고, 같은 방법으로 무지유 고형분 4%의 발효유 제품으로 하였다. 이 제품들을 폴리스티렌 용기에 충진하고, 10℃에서 2주간 보존하고, 보존 전후의 비피더스균의 균수를 확인하였다. 이 결과를 표 5에 나타낸다.

표 5로부터 명백한 바와 같이, 무지유 고형분이 낮은 제품, 또한 제품화후 호기적 보전조건에 있어서도 현저한 생존성 개선효과가 인정되므로 본 발명의 범용성이 높은 것을 확인되었다.

이상과 같이, 본 발명에 의하면 생육 촉진물질을 첨가하지 않고, 매우 높은 비피더스균 생균수가 얻어지고, 또한 발효유의 보존시의 비피더스균 생존성도 현저히 개선된다. 또한 발효유 중에는 디아세틸이나 아세토인이 포함되지 않기 때문에, 풍미가 양호한 비피더스균 발효유를 얻을 수 있다.