KR100426562B1 - 자색고구마를 이용한 생리기능성 발효주와 그 제조방법 - Google Patents

자색고구마를 이용한 생리기능성 발효주와 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자색고구마를 이용한 생리기능성 발효주와 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 발효주는, 증자한 멥쌀에 밀가루와 누룩 및 효모를 첨가 배양하여 담금용 주모를 제조하고, 증자한 찹쌀과 멥쌀에 증자자색고구마를 일정량 첨가한 다음, 여기에 누룩, 제조한 담금용 주모와 물을 첨가하여 병행복발효 한 다음 여과하여 제조한다.
본 발명의 자색고구마를 이용한 생리기능성 발효주는, 맛과 향의 기호도가 좋으며, 혈전용해 활성이 높고, 티로시나제(Tyrosinase) 저해능도 큰 생리기능성 을 나타내므로, 고혈압 방지 및 피부미백에도 좋은 효과를 나타낸다.

Description

자색고구마를 이용한 생리기능성 발효주와 그 제조방법{THE PHYSIOFUNCTIONAL FERMENTED LIQUOR WITH PURPLE SWEET POTATO AND THE PRODUCING METHOD OF THEROF}
본 발명은 자색고구마를 이용한 생리기능성 발효주와 그 제조방법에 관한 것이다.
고구마는 섬유질 단백질 및 무기질 등이 풍부한 식품이지만, 고구마 특유의 냄새를 갖고있고, 저장성이 약하기 때문에 가공 식품 개발이 한정되어 있는 실정이다.
특히, 자색고구마는 일반 황색고구마(황미, 율미 등)에 비해 유리당 함량이 1/3 정도로 적어서 찐고구마나 군고구마로 이용할 경우 당도가 낮고 자색 색소의 용출이 많아 간편하게 식용으로 할 수 없는 단점이 있다.
또한, 자색고구마는 전분분해효소에 의해 당화가 잘 되지 않아 다양한 가공식품 개발에 어려움이 있다.
그러나, 자색고구마는 천연색소이며 기능성물질인 안토시아닌 (Anthocyanin) 을 다량 함유하고 있어서 이를 이용한 새로운 식품가공 방법이 요구되고 있다.
본 발명의 출원인이 선출원한 한국특허출원 10-1999-0053047(자색고구마를 이용한 유산 발효식품 제조기술)에는, 자색고구마를 락토바실러스 불가리쿠스 등의 유산균을 이용하여 유산발효시키는 것에 관한 것이 공지되어 있으나, 본 발명은 효모균을 이용하여 알콜 발효를 하여 발효주를 제조하는 것에 관한 것이므로, 목적과 기술구성이 다른 것이다.
한편, 한국특허출원 1994-20343(자색 고구마를 이용한 고구마 홍주 제조방법)에는, 일반 고구마와 자색고구마를 5:5의 비율로 혼합하고 발효하여 홍주를 만드는 내용이 공개되어 있으나, 본 발명과는 주모의 제조방법, 사용 원료, 발효방법 등에서 기술구성이 다르며 생리기능성 효과도 불분명하다.
또한 상기 특허출원에는, 곡물과 자색고구마를 5:5의 비율로 혼합하고 발효하여 홍주를 만드는 내용이 공개되어 있으나, 본 발명과는 주모의 제조방법, 병행 복발효, 재료의 혼합비, 발효조건 등에서 많은 차이가 있고, 생리기능성 효과도 불분명하다.
또한, 일본 특개평6-113810(자색고구마를 원료로 하는 적색주류의 제조법)에는, 자색고구마를 증자한 것에 유기산을 가하여 pH를 조정하고 효모를 첨가 발효하여 적색주류를 만드는 내용이 공개되어 있으나, 본 발명과는 주모의 제조방법, 사용 원료, 발효방법 등에서 기술구성이 다르며 생리기능성 효과도 불분명하다.
본 발명은 저장성이 약하고 당분 분해가 어렵지만, 기능성 색소인 안토시아닌을 다량 함유하고 있는 자색고구마를 이용하여, 향과 맛의 기호가 우수하고 색도와 생리기능성 효과가 높은 자색고구마를 이용한 생리기능성 발효주와 그 제조방법을 제공하는데 있다.
도 1은 본 발명의 담금용 주모의 제조 공정도
도 2는 본 발명의 자색고구마를 이용한 생리기능성 발효주의 제조 공정도
도 3은 본 발명 발효주의 향미 성분 관능검사도
도 4는 본 발명 발효주의 맛 성분 관능검사도.
본 발명은 자색고구마를 이용한 생리기능성 발효주와 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 발효주는, 증자한 멥쌀에 밀가루와 누룩 및 효모를 첨가 배양하여 담금용 주모를 제조하고, 증자한 찹쌀과 멥쌀에 증자자색고구마를 일정량 첨가한 다음, 여기에 누룩, 제조한 담금용 주모와 물을 첨가하여 병행복발효 한 다음 여과하여 제조한다.
본 발명의 자색고구마를 이용한 생리기능성 발효주의 제조방법을 도 1과 도2를 참조하여 설명한다.
(1) 담금용 주모의 제조
분쇄한 멥쌀을 끓는 물 100 ㎖ 당 80 g을 넣고 가열한 다음 냉각시키고, 여기에 멥쌀의 중량대비 누룩 18 ~ 22 중량%, 밀가루 8 ~ 12 중량%를 첨가하고, YEPD 배지로 배양한 효모 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae )를 누룩 100 g 당 배양액 100 ㎖의 비율로 넣고 균일하게 혼합하여, 27 ~ 33 ℃ 에서 2 일간 배양하여 담금용 주모를 만든다.
(2) 자색고구마를 이용한 생리기능성 발효주의 제조
멥쌀과 찹쌀을 1 : 1의 비율로 물에 침지하고 고압 증기솥에서 증자시킨 다음 냉각하여 발효조에 넣고, 자색고구마를 멥쌀과 찹쌀의 총중량대비 5 ~ 15 중량%를 고압 증기솥에서 증자시켜 발효조에 넣고, 여기에 누룩과 주모를 멥쌀과 찹쌀의 총중량대비 누룩 8 ~ 12 중량%, 담금용 주모 8 ~ 12 중량%를 첨가하고, 물을 증자 자색고구마 100 g 당 물 2,400 ㎖의 비율로 넣은 다음, 23 ~ 27 ℃ 의 온도에서 9 ~ 15 일간 병행복발효 시킨 후 여과하여, 본 발명의 자색고구마를 이용한 생리기능성 발효주를 제조한다.
이하 실시예와 비교예 및 실험예를 들어 본 발명을 더욱 자세히 설명하나, 이들이 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.
< 실시예 1 > 담금용 주모의 제조
멥쌀은 충남 서천지방에서 생산된 것을 사용했다.
누룩은 중앙곡자의 제품을 사용하였다.
주모제조용 효모는 통상의 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae)를 사용하였다.
멥쌀을 35 메쉬로 분쇄하였다.
분쇄된 멥쌀 400 g 을 끓는 물 500 ㎖ 에 넣고 가열한 후 냉각시켰다.
여기에, 밀가루 50 g 과 누룩 100 g 을 첨가하였다.
통상의 효모 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae)를YEPD 배지로 30 ℃ 에서 2 일간 배양하여 이 배양액 100 ㎖ 를 첨가하고 균일하게 혼합하였다.
이 혼합물을 30 ℃ 에서 2 일간 배양하여 담금용 주모를 제조하였다.
< 실시예 2 > 자색고구마를 이용한 발효주의 제조
멥쌀과 찹쌀은 충남 서천지방에서 생산된 것을 사용했다.
자색고구마는 충남농업기술원에서 재배한 것을 사용하였으며, 화학적 성분은 총당 23.8 %, 조단백질 1.40 %, 조지방 1.19 %, 회분 1.37 %, 수분 71.34 % 이었다.
누룩은 중앙곡자의 제품을 사용하였다.
멥쌀과 찹쌀을 각각 500 g 씩 을 16 시간 물에 침지한 후 물을 제거하였다.
침지한 멥쌀과 찹쌀을 각각 고압 증기솥에서 100 ℃로 1 시간 증자한 다음 냉각시킨 후 발효조에 넣었다.
자색고구마 100 g 을 고압 증기솥에서 100 ℃ 로 1 시간 증자하였다.
증자시킨 자색고구마 100 g, 누룩 100 g, 실시예 1에서 제조한 담금용 주모 100 g 을 발효조에 넣고, 물 2,400 ㎖ 넣었다.
발효조의 온도를 25 ℃ 로 유지하면서, 20 일간 병행복발효 시켰다.
발효물을 여과하여 본 발명의 자색고구마를 이용한 생리기능성 발효주를 제조하였다.
< 비교예 1 > 자색고구마의 첨가량 및 발효 기간을 다르게 한 발효주의 제조
주모의 제조, 발효 온도 등 다른 조건들은 실시예 1 및 실시예 2와 같이 하되, 증자 자색고구마의 첨가량과 발효 기간을 실시예 2의 조건과는 다르게 하여 발효주를 제조하였다.
증자 자색고구마를 5 중량 % 첨가한 것, 10 중량 %, 15 중량 %, 20 중량 %, 50 중량 %, 70 중량 % 첨가한 것과 첨가하지 않은 발효주를 제조했다.
제조된 각 발효주별로 알콜함량, pH, 색소량 등을 조사하고, 그 결과를 표 1에 정리하였다.
<표 1> 자색고구마 첨가량 및 발효기간에 따른 발효주의 주요 성분 특성
첨가량(%) 발효일수 Ethanol(%) pH 총 산(%) 휘발산(%) 색소량(㎎/㎖)
5 5 13.0 4.11 0.24 0.0047 0.44
10 15.6 4.31 0.25 0.0053 0.54
15 17.0 4.54 0.26 0.0082 0.40
10 5 12.8 4.20 0.25 0.0118 0.83
10 16.8 4.31 0.26 0.0065 0.74
15 17.0 4.53 0.27 0.0082 0.48
20 5 14.0 4.20 0.25 0.0047 1.20
10 16.0 4.42 0.25 0.0091 1.25
15 16.4 4.52 0.27 0.0129 1.10
50 10 15.4 4.21 0.27 0.0083 3.60
70 10 14.6 4.23 0.30 0.0124 4.50
무첨가 10 8.8 3.82 0.26 0 0
에탄올 생성량은 증자 자색고구마 5 중량 % 첨가, 15일 발효시 17.0 % 생성되었고, 10 중량 % 첨가, 10 일 발효시 16.8 %, 15일 발효시 17.0 % 생성되었다.
증자 자색고구마의 첨가량을 20 중량 %, 50 중량 %, 70 중량 %로 증가하여 첨가했을 때, 초기 에탄올 생성농도는 높았으나, 최종 에탄올의 생성량은 큰 변화가 없거나 오히려 낮아졌다.
pH는 4.11 - 4.53 으로 첨가량이 변해도 pH에 미치는 영향은 작았다.
색소량은 증자 자색고구마의 첨가량이 늘어날수록 증가했다.
< 비교실험 1 > 자색고구마를 이용한 발효주의 비교 관능검사
실시예 1 및 비교예 1에서 제조한 자색고구마를 이용한 발효주에 대해 관능검사를 실시했다.
배재대학교 대학원과 한국인삼연초연구원 및 충남농업기술원 의 훈련된 관능 평가원 30 명에 의뢰하여, 정량적 특성묘사시험법(QDA : Quantitative Descriptive Analysis)으로 다음과 같이 실시하였다.
관능 평가원들에게 자색고구마 발효주에서 느낄 수 있는 향과 맛의 특성을 묘사하게 하고, 기호도를 가장 싫다를 1, 가장 좋다를 9로 하여 그 평균값을 내고, 분산분석과 덩컨(Duncan)의 다범위 검정에 의하여 시료간의 유의성을 분석하였다.
그 결과 향에 대한 것을 도3에, 맛에 대한 것을 도4에 나타냈다.
자색고구마의 첨가량이 많을수록 고구마의 향이 강하게 느껴졌다.
자색고구마의 첨가량이 많을수록 감미와, 신맛이 강해졌으며, 상대적으로 쓴맛과 발효주 특유의 누룩냄새가 적었다.
이러한 향과 맛 의 특성이 기호도에 영향을 주어, 전체적인 기호도는 자색고구마 10 중량 % 발효주 가장 높았고, 다음으로 5 중량 % 첨가, 20 중량 % 첨가, 50 중량 % 첨가, 70 중량 % 첨가 발효주의 순이었다.
< 비교실험 2 > 자색고구마 첨가 대비 무첨가 발효주의 색도 비교실험
자색고구마를 첨가하여 제조한 실시예 1 및 비교예 1의 각 발효주와 첨가하지 않고 제조한 발효주의 색도를 비교 실험하고 그 결과를 표 2 에 나타냈다.
색도는 색차계(Color Difference Meter D-25L-9, Hunter Associotes Lab. Inc. USA)로 측정하여 L값(명도), a값(적색도), b값(황색도)으로 표시하였다.
<표 2> 자색고구마 첨가량별 발효주의 색도
첨 가 량(중량 %) L (明度, 밝기) a (적색도) b (황색도)
5 55.39 14.48 6.30
10 48.11 20.92 6.19
20 42.16 22.74 5.63
50 37.31 21.26 5.86
70 15.51 45.26 15.32
무 첨 가 79.59 - 1.86 19.75
표 2와 같이 L값(명도)과 b값(황색도)은 증자 자색고구마의 첨가량이 증가할 수록 낮아졌고, a값(적색도)은 높아졌다.
위와 같은 비교실험 1, 2 의 결과를 종합적으로 분석하면, 멥쌀과 찹쌀 대비 자색고구마 5-15 중량 % 를 첨가한 것을 23 - 27 ℃ 에서 9- 15 일간 발효시켜 제조한 발효주가 기호도와 색상 및 경제성에서 우수하다고 판단된다.
< 실험예 2 > 자색고구마 발효주의 생리 기능성 효과 비교실험.
기호도가 높고, 경제성이 우수하다고 판단되는 실시예 1 의 발효주를 시료로 하고, 시중에서 판매중인 민들레 발효주와 일반 쌀발효주를 대상으로 하여 생리 기능성 효과비교실험을 하였다.
생리기능성 측정용 시약으로는 미국의 시그마(Sigma)사 제품 또는 분석용 특급 시약을 사용하였다.
(1) 혈전용해활성 비교 측정
피브린(fibrin) 용액(0.6 %) 3 ㎖에 실시예 1에서 제조한 발효주 농축액 500 ㎕를 첨가하여 40 ℃ 에서 10 분간 반응시킨 후 0.4 M TCA 용액 3 ㎖ 를 첨가하여 반응을 정지시키고 여과하였다.
이 여과액 중의 티로신tyrosine)량을 1 N 폴린(folin) 시약으로 발색시켜 정량 하였으며 이때 효소 1 Unit는 시료농축액 1㎖ 가 1 분 동안 티로신 (tyrosine) 1 ㎍ 을 생산하는 활성으로 하였다.
같은 방법으로 민들레 발효주와 일반 쌀발효주에 대해서 측정실험하였다.
(2) 티로시나아제(Tyrosinase) 저해 활성의 측정
실시예 1에서 제조한 발효주를 시료로 사용하였다.
시료 농축액 500 ㎕에 5 mM L-DOPA 0.2 ㎖, 0.1 M 소디움 포스페이트 버퍼(sodium phosphate buffer)(pH 6.0)를 혼합한 후, 티로시나아제(tyrosinase) 11 U를 첨가하여 35℃에서 2분간 반응시킨 다음, 475 nm에서 흡광도를 측정하여 시료액 무첨가 대조구의 값과 비교하여 활성을 계산하였다.
같은 방법으로 민들레 발효주와 일반 쌀발효주에 대해서 실험측정하였다.
위와 같이 실험 측정한 결과를 표 3에 정리하여 나타냈다.
<표 3> 발효주의 생리기능성 효과 비교실험 결과
구 분 혈전용해활성(U) Tyrosinase 저해능(%)
자색고구마 발효주 20.0 97.0
민들레 발효주 18.7 96.9
쌀 발효주 5.6 75.5
생리기능성 측정 실험 결과 본 발명의 자색고구마 발효주가 혈전용해 활성에서 20.0 U 를 나타내어 가장 우수하였다.
혈전용해 활성이 높으면 고혈압 방지에 도움을 준다.
티로시나제 억제활성 또한, 본 발명의 자색고구마 발효주의 효과가 97.0 % 로 제일 컸다.
티로시나제 억제효과는 피부 미백에 좋다고 알려져 있다.
본 발명에 의해 자색고구마를 이용한 ,향과 맛의 기호도가 우수하고, 혈전용해 활성이 높고 티로시나제 억제효과가 커서 고혈압 예방과 미백 효과에 좋은 생리기능성 발효주와 그 제조방법이 제공된다.

Claims (3)

  1. 멥쌀을 분쇄하여 끓는 물 100 ㎖ 당 80 g의 비율로 넣고, 가열한 후 냉각시킨 다음,
    여기에 멥쌀의 중량대비 누룩 18 ~ 22 중량%, 밀가루 8 ~ 12 중량%를 첨가하고,
    YEPD 배지로 배양한 효모 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae )를 누룩 100 g 당 배양액 100 ㎖의 비율로 넣고 균일하게 혼합하여, 27 ~ 33 ℃ 에서 2 일간 배양하여 담금용 주모를 제조하고,
    멥쌀과 찹쌀을 1 : 1의 비율로 물에 침지한 후 물을 제거하고, 고압 증기솥에서 100 ℃로 1 시간 동안 증자한 다음 냉각시켜 발효조에 넣고,
    자색고구마를 멥쌀과 찹쌀의 총중량대비 5 ~ 15 중량%를 증자시킨 다음 발효조에 넣고,
    여기에 누룩과 주모를 멥쌀과 찹쌀의 총중량대비 누룩 8 ~ 12 중량%, 담금용 주모 8 ~ 12 중량%를 첨가하고,
    여기에 물을 증자 자색고구마 100 g 당 물 2,400 ㎖의 비율로 넣은 다음,
    23 ~ 27 ℃ 의 온도에서 9 ~ 15 일간 병행복발효 시킨 다음, 여과하여 발효주를 제조하는 것으로 구성된,
    자색고구마를 이용한 생리기능성 발효주의 제조방법.
  2. 제1항의 방법에 의해 제조된, 자색고구마를 이용한 생리기능성 발효주.
  3. 제1항에 있어서, 증자 자색고구마는 100 ℃ 에서 1 시간 증자시킨 것이 특징인, 자색고구마를 이용한 생리기능성 발효주의 제조방법.
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