KR100361647B1 - 저급딸기를 이용한 딸기식초 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 저급딸기를 이용한 딸기식초 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 딸기의 꼭지를 제거하고 세척한 다음, 착즙하여 착즙액에 발효에 이용하기 위하여 보당하거나 주정을 첨가하는 단계; 착즙액을 살균한 후 효모로는 통상의 알콜발효 효모인 사카로마이세스 세레비지애(S.cerevisiae)를,초산균으로는 아세토박터 아세티 KCTC1010(Acetobacter acetiKCTC1010)을 함께 접종하고 발효시켜 알콜발효와 초산발효를 동시에 실시하는 단계로 이루어짐으로써 발효시간과 공정을 단축함과 아울러 크기가 작고 분균일하여 생식용으로 상품성이 없는 저급딸기를 유효하게 이용하여 부가가치가 높은 가공식품으로서 개발할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Description

저급딸기를 이용한 딸기식초 및 이의 제조방법{VINEGAR USING STRAWBERRY OF LOW GRADE AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME}

본 발명은 저급딸기를 이용한 딸기식초 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 딸기에 보당 또는 주정을 첨가하고 효모와 초산균을 함께 접종하여 알콜발효와 초산발효를 동시에 실시함으로써 발효시간과 공정을 단축하고 상품성이 없는 저급딸기를 유효하게 이용할 수 있다.

식초는 전분질과 알콜을 초산발효시켜 생산하는 양조식초와 빙초산, 물, 향신료 및 착색료 등을 사용하여 제조하는 합성식초로 구별된다. 양조식초는 원료에 따라 쌀, 주박, 레몬, 감, 사과, 포도식초 등이 있는데 초산발효에 의해 생성되는초산을 주성분으로 하고 소량의 휘발성 또는 비휘발성의 유기산, 당류, 아미노산 및 에스테르 등을 함유하여 특유한 방향과 신맛을 가진 대표적인 발효식품이다. 이와같이 곡류, 과실 및 알콜을 이용한 양조식초는 최근에는 유해성이 보고되고 있는 합성식초를 대신해서 식생활에 중요 조미료로 소비되고 있고, 식생활의 향상과 더불어 현대인의 기호와 입맛에 맞게 지역특산물을 이용하여 제조한 건강식초들이 다양하게 시판되고 있다.

논산은 딸기의 주산지로 명성이 높으며 딸기의 하우스 농가는 매년 높은 소득을 올리고 있다. 그러나 딸기의 품종과 재배시기에 따라 약간 차이가 있기는 하나 매년 딸기 수확량의 15∼20% 정도는 크기가 작고 미생물의 오염으로 위생적인 품질이 떨어지는 저급딸기가 차지하고 있다. 이러한 저급 딸기는 거의 생식을 위한 제품으로 출하되지 못하며 거의 전량 잼 가공업자가 싼 값에 수거하여 잼가공에 이용되고 있다.

이러한 저급딸기를 적절한 가공을 통하여 저장성이 있고 부가가치가 높은 가공식품으로 개발하는 것은 딸기의 주산지에서는 매우 필요한 일이라고 할 수 있다.

이에 본 발명자들은 이러한 저급딸기를 이용한 가공식품으로서 적합한 품목의 하나가 딸기식초임에 착안하여, 딸기식초의 제조에 필요한 기술을 개발하고자 노력한 결과 적정 균주의 사용 및 발효조건의 수립을 통하여 상품성 있는 딸기식초 및 그 제조방법을 완성하게 되었다.

이에 본 발명은 매년 막대한 양에 이르는 상품성이 낮은 저급딸기를 식초로 가공함으로써 농가소득에 기여할 수 있는 딸기 식초를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한 본 발명은 상품성이 낮은 저급딸기를 가공하여 부가가치가 높은 식초생산을 위한 발효조건을 확립하고 발효시간과 공정을 단축할 수 있는 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 딸기의 꼭지를 제거하고 세척한 다음 착즙하여 착즙액에 발효에 이용하기 위하여 보당하거나 주정을 첨가하는 단계; 배지는 상기 착즙액을 비살균 또는 60∼90℃에서 30분이내로 저온살균한 후 효모로는 통상의 알콜발효 효모인 사카로마이세스 세레비지애(S.cerevisiae)를, 초산균으로는 아세토박터 아세티 KCTC1010(Acetobacter acetiKCTC1010)을 함께 접종하고 15∼35℃에서 2주 내지 6개월간 발효시켜 알콜발효와 초산발효를 동시에 실시하는 단계;

초산발효된 딸기초를 2주 내지 6개월간 숙성시키고 통상의 방법으로 여과, 병입, 살균하여 제품화하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 식초제조에 사용되는 딸기는, 딸기 수확량의 15∼20% 정도를 차지하는 크기가 작고 품질이 떨어지는 저급딸기를 사용한다.상기 알콜발효를 위해 사용하는 효모로는, 공지된 알콜발효 효모인 통상의 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) 일반종을 사용한다.

또한 저급 딸기의 당함량이 다소 낮은 것을 고려하여 상기 딸기 착즙액에 4%의 설탕을 보당하여 12∼16 Brix로 조절하거나, 주정을 2∼6% 보강하여 발효에 이용하게 된다.

이하 본 발명을 실시예 및 시험예를 통하여 더욱 구체적으로 설명하겠는바, 본 실시예가 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.

실시예 1

딸기의 성상분석

본 실시예에서 사용된 딸기는 딸기 농가에서 5월 중순 생산된 여봉종을 구입하여 -70 ℃에서 냉동·저장하면서 실험시마다 필요한 양을 해동하여 꼭지를 제거하고 세척한 다음 실험실용 압착기로 착즙하여 사용하였다.딸기를 압착기로 착즙한 후 당도, 환원당량, 산도, pH, 비타민 C를 구하였다. 환원당량은 소모기법을 이용하여 분석하였고 pH는 pH 미터가 pH 7.6을 나타낼 때까지 0.1 ㎖ NaOH를 적정하여 소요 ㎖로 표시하였다. 분석결과는 다음 표 1에 나타내었다.

당도	환원당량	산도	pH	비타민 C
8.2	6.1%	11.6 ㎖	3.70	46.4 mg%

실시예 2

효모의 선발

고려대학교 식품공학과에서 분양받아 본 실험실에 보관중인 사카로마이세스 세레비지애(S.cerevisiae) 일반종과 생명공학연구소 유전자은행에서 분양받은 사카로마이세스 세레비지애 KCTC1202 (S.ellipsoideusATCC7905) 및 사카로마이세스 세레비지애 KCTC1201(S. ellipsoideusATCC7968)의 알콜생성능과 향기를 평가하였다. 그 결과 알콜생성능은 세 균주에서 별 차이를 보이지 않았으나, 향기는 사카로마이세스 세레비지애(S.cerevisiae)가 가장 뛰어났다.

실시예 3

초산균의 선발

생명공학연구소 유전자은행에서 분양받은 아세토박터 아세티(Acetobacter aceti)KCTC1010과 아세토박터 파스테리아누스(Acetobacter pasteurianus) KCTC1008 균주에 대하여 초산발효능을 조사한 결과 아세토박터 아세티 KCTC1010이 초산생성속도 및 생성량에 있어 우수한 능력을 보였으므로 이후의 초산발효에 이용하였다. 초산균용 배지는 마니톨 배지(Yeast extract 5g, Peptone 3g, mannitol 25g, agar 15g/ℓ)를 사용하였다.

실시예 4

①발효방법

식초생산을 위한 초산발효에는 공정상 1)효모에 의한 에탄올 발효 후에 초산균을 접종하여 초산발효를 시키는 2단계 발효와 2)효모와 초산균을 동시에 접종하여 병행발효 시키는 1단계 발효로 나눌 수 있다. 본 실험에서는 1단계 발효가 발효시간과 공정을 단축시킬 수 있으며 품질상의 차이는 거의 없는 것으로 판명되어 이방법을 이용하였다.

②초산균 종류에 따른 발효속도의 변화

연구에 사용된 2가지 초산균의 초산생성능을 조사하기 위하여 4 %의 설탕을 보당하여 12 Brix로 조정된 배지에 각각의 균을 접종하고 pH 및 산도의 경시적 변화를 보았다. 초산 생성능은 KCTC1010 및 KCTC1008의 순으로 높았다. 두가지 균주별 초산발효 제품의 관능적인 차이는 거의 없는 것으로 보였으며 그런 이유로 초산 발효능이 더 좋은 KCTC1010 초산균을 초산발효에 이용하였다.

발효 초산균종에 따른 초산생성의 경시적 변화

발효일수	초산농도(%)
	대조구	A. acetiKCTC1010	A. pasteurianusKCTC1008
0	0.62	0.62	0.62
5	0.97	1.62	1.21
10	1.0	4.16	1.21
15	2.23	4.50	1.92
20	2.27	4.58	2.00
25	2.22	4.67	2.31

실시예 5

적정 알콜발효 및 초산 발효조건 설정

①발효온도의 설정

아세토박터 아세티 KCTC1010의 최적 초산생성온도를 조사하기 위하여 20∼30 ℃ 사이의 온도별로 배양하면서 초산생성을 관찰하였다. 배지는 딸기즙을 이용하였으며 발효용 효모는 사카로마이세스 세레비지애를 사용하였다. 배양결과 초산생성에 가장 적합한 온도는 25 ℃이었다.

초산균(Acetobacter acetiKCTC1010)의 최적 초산생성 온도

	20 ℃	25 ℃	30 ℃	35 ℃
	pH	초산	pH	초산	pH	초산	pH	초산
발효시간(일)	0	3.70	0.65	3.70	0.65	3.70	0.65	3.70	0.65
	5	3.13	2.58	3.60	0.63	2.97	1.98	2.9	1.07
	10	2.86	2.64	3.01	3.41	2.89	1.53	2.93	1.38
	15	2.84	2.16	3.04	3.20	2.87	1.38	2.90	1.32

②발효과정중의 성분변화

발효진행시 원료딸기의 주요 성분인 비타민 C 및 당함량, 에탄올 변화추이 등을 조사하였다. 발효균으로는 사카로마이세스 세레비지애와 아세토박터 아세티 KCTC1010을 1%씩 접종하였다. 비타민 C는 발효개시 7일 이내에 소멸되었으며 환원당량도 발효개시 1주일 이내에 급격한 감소를 보였다. 에탄올은 생성과 동시에 초산균에 이용됨을 알 수 있다.

초산발효에 따른 원료중의 성분변화와 산생성

발효시간(일)	pH	초산함량(%)	비타민 C(mg%)	환원당(%)	에탄올(%)
0	3.70	0.7	46.4	46.1	0
7	3.15	3.0	0	0.3	0
14	3.0	5.2	0	0.7	0
21	3.0	5.9	0	0.8	0
32	3.1	6.0	0	0	0

③발효과정중의 균수 변화와 초산생성

발효진행중의 산생성과 발효균주와의 관계를 살펴보았다. 배지는 75℃에서 10분간 살균한 것과 비살균한 것을 비교하여 표 6에 나타내었으며 발효균주로는 사카로마이세스 세레비지애와 아세토박터 아세티 KCTC1010을 1%씩 접종하였다. 발효의 경과에 따라 변화하는 효모 및 초산균수를 측정하기 위해 효모는 헤마토미터와평판배양법을, 초산균수는 표준평판배양법으로 구하였다. 발효개시 후 4∼6일 후에 효모수와 초산균수가 최대를 보였으며 이후 점차 감소하는 추세를 나타냈다. 초산생성은 효모와 초산균의 수가 대수적으로 증가한 시기 및 정지기 초기까지 급격한 증가를 보였으며 이후 완만한 증가를 보여 주었다. 이와같은 결과는 살균 및 비살균한 배지 모두에서 같은 양상을 띠었다. 한편 살균한 배지는 비살균한 배지에 비하여 발효초반의 균수증가와 초산생성속도에 대하여 다소 뒤지는 경향이 있으나 전 발효과정에서 고른 발효향상을 보이고 있음을 알 수 있었다. 비살균 배지에서도 알콜의 생성과 낮은 pH로 인하여 잡균의 오염우려는 적으나 살균된 배지에 비하여는 발효진행이 다소 고르지 못하고 발효완성시까지 소요되는 시간이 약간 연장되는 경향을 보였다. 본 발명에서는 상기한 바와 같이 75℃에서 10분간 저온 살균한 배지를 사용하였다.

발효진행중의 균수변화와 산생성(배지살균 및 비살균)

배 지 살 균
발효일수	pH	초산(%)	효모수/㎖	초산균수/㎖
0	3.90	0.72	1.5×108	2.2×107
2	3.79	1.46	1.6×108	5.0×108
4	3.63	2.93	1.9×108	4.8×108
6	3.50	2.95	2.3×109	1.2×109
8	3.38	4.87	1.7×108	6.2×108
10	3.35	5.22	2.0×108	6.6×107
12	3.31	5.57	1.8×108	1.3×107
14	3.31	5.58	1.6×108	1.4×107
16	3.33	5.90	1.9×108	1.0×107
18	3.32	6.02	1.3×108
배 지 비 살 균
0	3.90	0.72	1.5×106	2.2×107
2	3.79	1.47	1.7×108	7.3×108
4	3.57	3.89	1.9×108	1.4×109
6	3.42	4.28	4.2×107	1.2×109
8	3.38	4.20	1.1×108	2.5×107
10	3.38	4.28	1.4×108	4.8×107
12	3.35	4.25	1.0×108	1.7×107
14	3.35	4.37	1.3×108	2.5×107
16	3.38	4.85	1.2×108	3.3×107
18	3.36	4.96	1.4×108	3.8×107

④초산생성을 위한 적정 당농도

저급딸기의 당함량이 다소 낮은 것을 고려하여 원료 딸기즙에 농도를 달리하여 설탕을 가하여 보당을 하고 초산생성능을 조사하여 보았다. 딸기즙량에 대하여 대조(8.2 Brix)를 비롯하여 11, 12, 13, 16 Brix로 설탕을 보당한 시험구에 사카로마이세스 세레비지애와 아세토박터 아세티 KCTC1010을 각각 1%씩 접종하여 초산생성능을 비교하여 표 6에 나타내었다. 초산의 생성량은 보당량이 많을 때 증가하는 경향을 보였으나 초산생성 속도는 12 Brix로 조정된 구에서 가장 빨랐다. 따라서 이후의 초산생성을 위한 당농도는 12 Brix로 조정하였다.

또한 발효에 이용하기 위하여 상기한 당농도의 조절대신에 주정을 딸기즙에 대하여 2, 3, 4, 6% 첨가하여 사용할 때 동등한 효과를 얻을수 있음을 알 수 있었다(표 7).

당농도에 따른 초산생성의 경시적 변화

발효일수	초산농도(%)
	대조구(8.2 Brix)	11 Brix	12 Brix	13 Brix	16 Brix
0	0.62	0.62	0.62	0.62	0.62
5	1.00	1.78	4.17	1.37	1.24
10	1.62	5.26	6.04	4.67	4.21
15	3.97	6.00	6.14	6.43	6.04
20	4.22	5.73	6.26	6.20	5.84
25	4.62	6.60	6.20	6.98	6.91

주정농도에 따른 초산생성의 경시적변화

발효일수	초산농도(%)
	대조구(8.2 Brix)	+주정 2%	+주정 3%	+주정 4%	+주정 6%
0	0.62	0.62	0.62	0.62	0.62
5	1.00	2.52	2.53	1.97	1.90
10	1.62	4.85	5.30	5.20	4.75
15	3.97	4.92	5.21	6.24	5.42
20	4.22	5.23	5.88	6.17	6.48
25	4.62	5.25	6.10	6.52	7.18

⑤종초를 이용한 초산발효

초산발효에 이미 제조된 딸기식초를 사용하여 식초 생산능을 살펴보았다. 종초는 제조후 약 1개월 된 것을 사용하였으며 발효용 딸기즙 배지는 비살균 및 살균한 것 두가지에 대하여 종초의 접종농도 5%와 10%를 비교하여 보았다. 살균한 것과 비살균한 것 모두 종초량 5%인 것보다 10%인 것이 초산생성속도가 빨랐으며(2∼5일) 종초량이 같을 경우에는 살균한 처리구의 초산생성능이 다소 높게 나타났다. 그러나 종초를 접종한 발효는 활성화된 발효균주를 즉시 이용하는 것 보다 훨씬 늦은 초산생성속도를 보이는 것으로 판단되며 종초접종에 의한 초산생성속도는 종초의 접종량 뿐 아니라 종초의 활성에 크게 좌우될 것으로 사료된다.

⑥초산균에 의한 생성초산의 재산화에 대한 안정성

발효 개시일을 시점으로 경시적으로 색, 향 등의 관능적 요소 변화와 산도 및 pH 측정을 실시한 결과 발효후 살균과정 없이 6개월 동안은 거의 변화를 보이지 않으며 안정한 상태를 보였으나 그 이후에는 초산의 재산화에 대한 산도의 감소를 보였다.

시험예 1

관능검사

기호성을 조사하기 위하여 식품공학과 학생 28명을 대상으로 5점 척도법으로 향, 색, 종합적인 향미를 분석하였으며 한편으로는 조미하지 않은 100% 감식초와 비교 선택케 하였다. 시료는 초산농도를 동일하게 1%로 조성한 것을 음용하도록 하였다. 우선 감식초와의 비교에서 61%의 인원이 딸기식초를 선택하여 기호성에서 감식초에 열등하지 않음을 보였다. 5점 척도법의 결과는 표 8에 나타내었다. 향 및 색에 대해서는 각각 3.00과 3.54로 향은 보통수준이며 색은 약간 좋은 쪽에 가까웠다. 종합적인 향미는 3.29로서 보통이다와 약간 좋다 사이로 나타났으며 이러한 결과는 식초에 대한 개인적 기호성의 차이가 뚜렷하고 다른 맛 성분이 개재하지 않은 희석 음용형태로 관능검사를 실시한 것을 고려할 때 기대할 만한 수준으로 사료되며 상품화될 수 있음을 보여주고 있다.

향	색	종합적인 향미
3.00	3.54	3.29
관능평점: 5-대단히 좋다, 4-약간 좋다, 3-좋지도 싫지도 않다2-약간 싫다, 1-대단히 싫다
2점 테스트에 의한 기호성(선택)비교
시험 딸기식초	L사의 100% 감식초
17명(61%)	11명(39%)

상기 실시예 및 시험예의 결과를 통하여 알 수 있듯이 본 발명에서는 저급딸기를 이용하여 식초로 제조될 수 있도록 적정 알콜 발효용 효모의 선발, 우수 초산발효용 초산균의 선발 및 딸기식초 발효조건의 수립을 통하여 향, 색 및 종합적인 향미에서 시판되고 다른 과실식초에 비하여 동등하거나 향상된 결과를 보여줌으로써 다양화되고 있는 현대인의 기호에 맞출 수 있어 저급딸기를 보다 다양하게 활용하여 부가가치가 높은 가공식품으로 개발할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (4)

1. 딸기의 꼭지를 제거하고 세척한 다음 착즙하여 착즙액에 당도를 조절하기 위하여 보당하거나 주정을 첨가하는 단계;

   배지는 상기 착즙액을 비살균 또는 60∼90℃에서 30분이내로 저온살균한 후 효모로는 통상의 알콜발효 효모인 사카로마이세스 세레비지애 (Saccharomyces cerevisiae)를,초산균으로는 아세토박터 아세티 KCTC1010 (Acetobacter acetiKCTC1010)을 함께 접종하고 15∼35℃에서 2주 내지 6개월간 발효시켜 알콜발효와 초산발효를 동시에 실시하는 단계;

   초산발효된 딸기초를 2주 내지 6개월간 숙성시키고 통상의 방법으로 여과, 병입, 살균하여 제품화하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 저급딸기를 이용한 딸기식초의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 보당시는 12∼16 Brix로 조절하는 것을 특징으로 하는 저급 딸기를 이용한 딸기식초의 제조방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 주정을 첨가시에는 착즙액에 대해 2∼6% 보강하는 것을 특징으로 하는 저급 딸기를 이용한 딸기식초의 제조방법.
4. 제 1 항의 제조방법으로 제조된 것을 특징으로 하는 저급딸기를 이용한 딸기식초.