[식품가공학실험] 요거트 제조

 

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목차
1. 실험 제목
2. 실험 목적
3. 이론 및 원리
4. 실험 재료 및 기구(시약)
5. 실험 방법
6. 참고 문헌

 

1. 실험 제목 요거트

2. 실험 목적

요거트의 특성을 알고 제조 원리를 이해한다.

3. 이론 및 원리
1) 요거트
요거트는 불가리아 지방에서 오래전부터 이용해 온 음료로서 젖산발효를 주체로 한 것이다. 원료유로는 우유 외에 염소젖 ·면양유(緬羊乳)가 쓰이는데, 소화가 잘되고 정장효과가 있다.

 

요거트 제조 시 일반적으로 탈지유를 1/2 정도로 농축하고 설탕 8%를 섞어 80℃로 30분간 살균한다. 다음 25~30℃로 냉각하여 2% 발효제(starter)를 넣어 30~37℃로 발효시켜 만든다. 발효제는 Bacterium bulgaricus 또는 Streptococcus thermophilus가 쓰이며, 발효 시간은 대체로 12~24시간이다. 젖산 함량은 0.80%, 알코올은 0.02% 정도인 것이 표준이다. 요구르트를 마시면 젖산균이 장내에서 독소를 생성하는 유해균을 억압하고, 이 때문에 부패성분의 발생 ·흡수를 억제한다고 하여 제조와 음용이 전 세계적으로 보급되었다.

 

 

 

 

2) 젖산균
락트산균 또는 유산균이라고도 한다. 젖산발효에 의해 생성되는 젖산에 의해서 병원균과 유해 세균의 생육이 저지되는 성질을 유제품 · 김치류 · 양조식품(청주 ·된장 ·간장 등) 등의 식품 제조에 이용한다. 또, 포유류의 장내에 서식하여 잡균에 의한 이상발효를 방지하여 정장제(整腸劑)로도 이용되는 중요한 세균이다. 그람양성균이며, 통성혐기성 또는 혐기성이다. 운동성은 없고 대부분이 카탈라아제 음성이고, 생육에는 각종 비타민, 아미노산, 어떤 종류의 펩타이드 등을 요구한다.

미생물 분류학상으로는 유박테리알레스목(Eubacteriales)에 포함된다. 이 과는 락토바실레아에족(Lactobacilleae)과 스트렙토코카세아에족(Streptococcaceae)으로 구분되는데, 전자에서는 락토바실루스속(Lactobacillus)이, 후자에서는 스트렙토코쿠스속(Streptococcus) ·페디오코쿠스속(Pediococcus) ·류코노스톡속(Leuconostoc)이 중요하다.

 ① 락토바실루스속 : L. bulgarcus는 불가리아젖산균이며 가장 오래전부터 알려져 있다. 요구르트의 제조에 사용되며 생육 최적온도는 40℃이다. 이 종은 순수배양한 균을 치즈나 발효 버터 제조 시의 스타터로도 사용한다. L. acidophilus는 호기성 젖산균으로 사람 및 모든 포유류와 그 밖의 동물의 장에 존재하며, 버터나 우유의 제조, 장내 자가중독의 치료에 사용된다. L. delbriickii는 녹말질인 당화액이나 당밀을 원료로 하는 젖산의 공업적 생산에 사용된다. 생육 최적온도는 45℃이다. L. casei는 치즈 제조 및 우유나 유청(乳淸)을 원료로 하는 젖산 제조에 사용된다. 생육 최적온도는 30℃이다. L. lactis는 DL-젖산을 생성한다. 이것은 항상 우유 속에 존재하여 버터 ·치즈 제조에 사용되며 낙농용 젖산균으로서 가장 중요한 균종이다.

② 스트렙토코쿠스속 : S. lactis는 치즈 제조의 스타터로 사용된다.

③ 페디오코쿠스속 : 4연구균(四連球菌)이다. P. soyae는 간장 ·된장의 양조 과정에서 발견되며 식염 20% 이상에서 생육할 수 있는 초염성 젖산균이다. P. pentosaceus는 김치에서 발견된다.

④ 류코노스톡속 : 쌍구균이다. L. mesenteroides는 당질에서 다량의 점질물을 생성하므로 의료용 인공혈장으로서 덱스트란 제조에 이용된다. 이 밖에 젖산균에는 영양 요구성에 따라 비타민이나 아미노산의 검정과 정량에 도움이 되는 것도 있다.

 

3) 발효유
발효유는 일반적으로 우유, 산양유 및 마유 등과 같은 포유동물의 젖을 원료로 하여 젖산균이나 효모 또는 이 두 종류의 미생물을 종균으로 하여 발효시킨 제품을 말하며, 여기에 향료와 과즙 등을 첨가하여 음용하기에 적합하게 만든 것을 의미한다.

 

 

4) 발효유의 종류
오늘날 제조되고 있는 발효유는 그 형태, 원료, 고형분의 함량 미생물의 종류, 생산지역 등에 따라 매우 다양하나, 발효의 근본이 되는 최종 발효산물의 종류에 따라 분류하면 크게 두 가지로 나눌 수 있다. 즉 순수하게 젖산균에 의해서만 발효되어 만들어지는 젖산 발효유와 젖산균과 효모에 의해 부분적으로 알코올 발효를 일으켜 만들어지는 젖산-알코올 발효유로 구분할 수 있다.

 

이들 중 젖산-알코올 발효유는 동유럽 지역에서 아직도 고전적인 형태로 소비되고 있으나, 젖산 발효유는 전 세계적으로 소비가 증가하면서 액상 발효유, 과일 요거트, 냉동 과일 요거트, 드링크 요거트, 저지방 요거트, 무균 요거트 등 제품이 다양하게 생산 판매되고 있다.

또 이들 젖산 발효유를 제조공정이나 성분 및 성상에 따라서 분류해 보면, 유지방 함량에 따라 고지방 요거트(유지방 3.0% 이상), 저지방 요거트(유지방 1.5% 이상), 제조방법에 따라 세트타입 요거트, 스터드 타입 요거트 및 드링크 타입 요거트, 과일의 첨가 여부에 따라 일반 요거트, 과일 요거트 및 풍미 요거트 가공 방법에 따라 살균 요거트, 동결 요거트, 건조 요거트 및 농축 요거트, 제품의 물리적 성상에 따라 액상 요거트와 호상 요거트 등으로 분류되기도 한다. 이들 중에 가장 대표적인 것은 스터드 타입 요거트로서 우리나라의 호상 요거트와 비슷한 제품이다.

① 액상발효유
액상발효유는 무지 고형분 3.0%이상, 젖산균수 1천만/ml 이상으로 주로 탈지유와 탈지분유를 원료로 하여 제조된다. 

② 호상 요거트
호상 요거트는 서양의 요거트에 해당하는 것으로 무지고형분이 8.0% 이상이고, 젖산균수가 1억/ml 이상 존재하며, 과육이나 과일잼을 첨가하여 떠먹을 수 있도록 만든 요거트이다. 

일반적으로 제조방법에 따라서 스터드 타입과 세트타입 요거트로 구분된다. 스터드 타입은 원료유를 살균 후 배양 탱크에서 접종, 배양한 후 냉각시켜 용기네 충전, 포장하는 방식이지만, 세트타입은 원료유를 살균하고 종균을 접종한 후 포장용기에 충전 및 포장하여 포장 상태로 배양한 후 냉각시키는 제조방식을 말한다. 국내의 호상 요구르트의 생산방식은 스터드 타입이다.

③ 발효 버터유
발효 버터유는 버터유 또는 탈지유를 무지 고형분으로써 8.0%이상 성분 배합하여 발효시킨 것으로, 이상취와 저장성 등의 문제점을 극복하기 위하여 제조되고 있다. 발효 버터유는 원래 버터 제조 시에 부산물로 얻어지는 버터밀크를 산 생성 젖산균과 풍미 생성 젖산균을 스타터로 하여 21~24℃에서 발효시킨 후 응고된 커드를 분쇄하여 액상화한 것이다. 이들 제품은 풍미 물질의 생성으로 기호성이 좋고, 영양가가 높아 각종 요리에 사용된다.

 

 

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5) 발효유가 인체에 미치는 긍정적인 효과
① 영양 측면에서 양질의 단백질, 지방, 젖당 등이 젖산균에 의하여 일부 분해되어 소화 흡수가 좋아지며 특히 젖당에 대하여 소화장애가 있는 사람의 어려움을 덜어준다.
② 젖산균의 자체의 효능이 우수하다는 것이다. 발효유 중에서는 수십억 마리의 젖산균이 있고 이들이 분비하는 대사 신물이나 균체 자체도 항암효과가 인정되고 있다
③ 발효 유제품의 위장장애, 설사, 변비 등 개선 효과가 인정되고 있으며 장운동을 촉진하는 기능이 있다. 특히 여러 작용에 의한 정장 작용은 발효 유제품의 기능 중 뛰어난 것으로 장수설을 뒷받침하고 있다.
④ 철 콜레스테롤을 저하시켜 고혈압, 심장병 그리고 뇌졸중 발생 빈도를 낮출 수 있고 혈압강하에 관여한다.
⑤ 발효유에는 많은 수의 젖산균들이 존재하고 이들이 항암, 항종양에 관여하고 우유의 단백질인 카제인 성분도 암 발생 억제와 관계가 있다고 보고되고 있다.

 

6) 젖산 발효
락트산 발효·유산발효라고도 한다. 알코올발효와 함께 생물의 2대 발효 중 하나로, 동물조직에서 볼 수 있는 해당작용도 여기에 해당한다. 미생물 중에서 젖산발효를 영위하는 대표적인 것이 젖산균이다. 당이 젖산으로 변환하는 것은 예전부터 알려진 사실로, 1857년 파스퇴르는 이것이 젖산균의 작용에 기인한다는 것을 지적하였다. 동물의 조직에서는 특수한 장기를 제외하고 대부분이 젖산발효를 영위한다.

해당작용에 포함되는 여러 반응은 근육추출액을 이용해서 밝혀졌다. 젖산균의 종류에 따라 L·D·DL-젖산 중 하나가 생성된다. 또, 젖산만을 생성하는 정상 발효(호모발효)와 동시에 다른 물질(알코올·이산화탄소·아세트산 등)을 생성하는 혼합 발효(헤테로발효)의 두 형식으로 나뉜다. 이들은 산유(酸乳)·된장·김치 등의 제조에 중요한 구실을 한다.

 

 

4. 실험 재료 및 기구(시약)
우유, 요거트 스타터, 플라스틱 용기, 항온수조

 

5. 실험 방법
1. 우유 500ml를 준비한 용기에 붓는다
2. 우유가 든 용기를 항온수조에 넣어 37도로 맞춘다.
3. 요거트 스타터 적정량을 투입 후 나무나 플라스틱 수저로 골고루 섞어준다.
4. 37~40도의 발효기 또는 항온수조에서 12시간 정도 발효시킨다

 

6. 참고문헌
우유와 유제품/윤여창/유한문화사/2004/p107~117
식품가공학 실험/강윤한 외 3명/북스힐/2003/p156
식품가공학/정강현 외3인/문운당/2007/p288
축산식품이용학/양철영,고명수/형설출판사/2006/p148~158
현대식품가공실험/안용근 외 8명/효일문화사/2000/p102
식품분석학/강국희 외 3명/성균관대학교 출판부/1998/p387
우유 및 유제품 과학/문지웅/유한문화사/2003/107p