KR100465653B1 - 개선된 청주의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 청주의 제조방법에 관한 것으로서, 청주의 제조에 있어서, 쌀에 효소를 가해 전분질을 단당류로 당화시키는 당화 단계; 상기 당화 단계에서 얻어진 당화액에 제올라이트를 첨가하는 첨가 단계; 및 상기 당화액을 발효시키는 발효 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 청주의 제조방법을 이용하면, 당화를 위한 국의 사용을 줄임으로써 향미를 개선시킬 수 있고, 제올라이트를 사용함으로써 발효 속도를 높이면서 에탄올에 의해 효모가 손상되는 것을 방지하며, 당화액으로부터 고형분을 제거함으로써 청주박의 배출을 줄일 수 있으며, 발효시 사용된 효모를 재사용할 수 있게 되어 효모의 배양에 소요되던 시간 및 비용을 절감할 수 있다. 따라서, 종래 청주의 제조에 드는 시간과 비용을 현저히 절감시키면서도 종래 청주의 향미를 그대로 유지하거나 더욱 개선시킬 수 있는 현저한 효과가 있다.

Description

개선된 청주의 제조방법{Improved Method for Producing Rice Wine}

본 발명은 청주의 제조방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 청주의 제조에 있어서, 쌀에 효소를 가해 전분질을 단당류로 당화시키는 당화 단계; 상기 당화 단계에서 얻어진 당화액에 제올라이트를 첨가하는 첨가 단계; 및 상기 당화액을 발효시키는 발효 단계를 포함하는 방법에 관한 것이다.

청주의 제조방법은 크게 병행복발효법과 단행복발효법으로 나눌 수 있는데,이는 당화와 발효의 시점을 어떻게 설정하느냐 하는 것에 따른 분류이다. 병행복발효법은 전분질의 쌀 또는 기타 곡류를 국(麴)과 함께 넣고 당화시키는 동시에 발효시키는 방법으로 전분질의 당화와 효모에 의한 발효가 동시에 병행적으로 수행되는 방법이다. 이는 청주의 제조에서 일반적으로 행해지는 방법이다. 반면에, 단행복발효법은 발효시키기 전에 전분질을 당화시키는 것으로 당화가 먼저 수행되고 그 이후에 발효가 수행되는 방법이다. 이는 맥주 또는 주정의 발효공정에 일반적으로 이용되는 방법이다.

그러나, 청주의 제조에 일반적으로 이용되고 있는 병행복발효법에 따라 제조된 청주는, 향미가 좋지 않고 제조 원가가 높으며 청주박의 처리가 어렵다는 문제점이 있다. 그 이유는 다음과 같다. 일반적인 병행복발효법은, 발효 온도를 조절함으로써 효모의 생육과 국유래의 효소 활성을 적절히 유지시키고, 3번에 걸쳐 발효원료를 투입함으로써 영양원의 생성과 자화의 평형을 맞추어 고농도의 에탄올을 생성해 내야 한다. 그런데, 이는 발효 초기에 배양액 중의 고두밥이 물을 흡수하여 반고체 상태가 되므로 실제 생산현장에서는 정확한 온도의 조절이 힘들고 수율 계산이나 이상발효 방지, 자동화 제어에 어려움이 있다. 또한, 발효시 전분질의 당화를 위하여 국 사용량이 많아야 하므로 국향이 많이 발생하게 되어 최근 담백한 맛을 추구하는 소비자들의 요구에 부응하지 못하게 된다. 뿐만 아니라, 발효 기간이 지나치게 길어 제조 원가가 높으며, 고형분을 포함한 채로 발효를 진행하게 되어, 부산물로서 에탄올이 포함된 청주박이 다량 배출되어 폐기물의 처리가 힘들다.

상기와 같은 병행복발효법의 문제점을 해결하기 위하여, 고온성 α-아밀라아제와 함께 쌀을 고온으로 가열하여 쌀을 호화시킨 후 국을 첨가하여 발효함으로써 기존의 복잡한 발효과정을 단순화하는 방법이 제시되었다. 이와 같은 방법으로 발효를 진행시키면 국의 글루코아밀라아제에 의해 계속적으로 당화가 일어나는 동시에 효모에 의한 발효도 일어나게 된다. 즉, 이 방법은 단행복발효법과 병행복발효법의 절충법이라 할 수 있다. 이와 같은 액화 담금에 의한 청주의 제조기술은 이미 상용화되어 몇몇 제품들이 시장에 출시되어 있다. 그러나, 이러한 방법의 사용시에는 고온으로 원료를 가열해야 하므로 제품에서 열화취가 발생하는 문제점이 있으며 발효원료를 2 내지 3번에 나누어 투입해야 하므로 공정 개선의 효과가 그다지 크지 않았다.

상기와 같은 문제점들을 극복하기 위하여 청주의 제조공정에 단행복발효법을 적용하여 원료를 미리 당화시킨 후 발효를 수행하려는 시도가 많이 행해졌다. 그러나, 기존의 청주의 제조에 이용되는 기존 국의 액화 및 당화효소의 역가가 미약하여 이것만으로는 효소력이 부족하므로 이를 보충하기 위하여 상업용 효소제의 이용이 불가피하게 된다. 이를 위해 상업용 효소제 중 내열성 α-아밀라아제를 이용한 당화법을 사용하여 쌀 전분의 호화온도 이상으로 원료를 증자하고 당화시키는 방법이 연구되었다. 그러나, 이러한 단행복발효법은 원래 주정 제조 공정에서의 당화방법을 응용한 것이어서, 청주의 제조에 이용하는 것은 문제가 많았다. 구체적으로, 100℃이상의 고온으로 액화를 실시하여 그 맛이 청주 본연의 맛과는 거리가 멀고, 발효기간도 길어지며, 최종 에탄올 농도가 본래 청주의 농도인 17 내지 21%(v/v)보다 현저히 낮은 12%(v/v) 정도로 생산되는 문제점이 있었다. 또한, 25%(w/v) 이상의 고농도 당화액을 사용함에 따라 고농도 에탄올에 의한 효모의 삼투압 쇼크에 더불어 고농도의 당에 의한 쇼크를 발생시키게 되는 문제점이 있었다.

상기 문제점을 극복하기 위한 한 방법으로서, 팽화전분을 이용하는 방법이 제안되었다. 팽화전분은 전분질 원료에 수분을 공급한 후 고온 및 고압에서 순간적으로 팽화시킴으로써 전분질 원료의 표면적을 넓게 하여 당화시 효소의 작용을 받기 쉽도록 할 수 있다. 이러한 장점으로 인해 팽화전분이 주류제조에 다양하게 사용되고 있다. 이에 대한 특허로는 국내특허 제95303호가 있다. 그러나, 이 방법은 당화 후 여과액의 당농도는 높이지 못하는 문제점이 있었고, 높은 당농도와 에탄올 농도로 인해 효모가 저해를 받아 11 내지 15%의 에탄올을 생성하는 데에 그쳤으며, 다음번 발효에서 효모를 주모배양부터 다시 배양해야 하므로 맥주의 발효공정에서와 같이 한 번 사용된 효모를 다시 사용할 수가 없으므로 역시 종래 청주 제조공정의 문제점을 해결하지 못하는 단점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은, 당화를 위한 국의 사용을 줄임으로써 향미를 개선시키고, 발효 속도를 높이면서 에탄올에 의해 효모가 손상되는 것을 방지하며, 청주박의 배출을 줄여 에탄올 함유 폐기물 처리 문제를 해결하며, 효모의 전배양에 소요되는 시간 및 비용을 절감하는 것이다. 즉, 종래 청주의 제조에 드는 시간과 비용을 현저히 절감시키면서도 종래 청주의 향미를 그대로 유지하거나 더욱 개선시키는 것이다.

도1은 본 발명에 의한 청주의 제조방법에 따라 당화액으로부터 고형분을 제거한 경우와 제거하지 않은 경우의 효모균수의 변화를 나타내는 그래프이다.

도2는 제올라이트의 발효속도 증진효과를 나타내는 그래프이다.

도3은 제올라이트가 효모 생육에 미치는 효과를 나타내는 그래프이다.

도4는 에탄올에 의한 효모의 손상에 제올라이트가 미치는 효과를 나타내는 그래프이다.

도5 및 도6은 본 발명에 의한 청주의 제조방법을 개략적으로 도시한 도면들이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 청주의 제조방법은, 청주의 제조에 있어서, 쌀에 효소를 가해 전분질을 단당류로 당화시키는 당화 단계; 상기 당화 단계에서 얻어진 당화액에 제올라이트를 첨가하는 첨가 단계; 및 상기 당화액을 발효시키는 발효 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 본 발명에 의한 청주의 제조방법에 있어서, 상기 발효단계는, 상기 당화액을 발효시키되, 발효 도중에 여분의 당을 더 첨가하는 유가배양법에 따라 발효시키는 것을 특징으로 한다.

상기 본 발명에 의한 청주의 제조방법은, 상기 당화 단계 이후에, 상기 당화액으로부터 고형분을 제거하는 여과 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 본 발명에 의한 청주의 제조방법은, 상기 단계들을 거쳐 발효가 종료된 발효액으로부터 회수된 효모를 재이용하여 상기 발효 단계를 수행함으로써 청주를 제조하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 대해 더욱 구체적으로 살펴본다.

본 발명에 의한 청주의 제조방법은, 코지로서 아스퍼질러스 시로우사미(Aspergillus shirousamii) 계열의 국균을 사용하여 제조하는 것이 바람직하다. 이는 아스퍼질러스 오리재(Aspergillus oryzae) 계열의 국균을 사용하여 제조한 코지를 사용하는 경우보다 당화액의 당화수율이 높을 뿐만 아니라 당화액의 유리 아미노질소의 양이 높아 효소의 성장 및 발효에 적합한 조건을 부여할 수 있다.

본 발명에 의한 청주의 제조방법은, 초기 당화액의 농도를 15 내지 30%, 더욱 바람직하게는 15 내지 25%로 한다. 본 발명자들은 실험을 통해, 초기 당화액의 당농도가 효모의 활성에 영향을 미쳐 발효속도가 크게 달라진다는 것과 발효종료 후 발효액의 향기성분의 조성에서도 큰 차이를 유발한다는 것을 알아내었다. 그러나, 초기 당농도가 낮아 최종 알코올 농도가 너무 낮게 생성되는 경우, 발효중에 발효원료인 당을 2 내지 3회 첨가하는 유가배양방법을 도입함으로써 기존의 청주와 유사한 맛을 낼 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 청주의 제조방법에서는, 효모의 재사용을 위해서 당화 후 당화액으로부터 고형분을 분리한 후 발효를 실시하는 것이 바람직하다. 또한, 고형분이 많으면 발효온도조절이 어렵기 때문에 고형분을 제거하는 것이 발효관리측면에서도 효과적이다. 고형분의 분리는 예컨대, 55,000rpm으로 원심분리함으로써 가능하다. 그러나, 고형분을 제거하여 발효하면, 발효속도가 현저히 떨어지고 사세포가 많이 발생하는 문제점이 있다. 이를 해결하기 위한 방법으로서 제올라이트의 첨가와 유가배양방법을 들 수 있다. 이로써 발효속도를 빠르게 할뿐만 아니라, 방향성이 좋은 이소아밀알코올 성분이 다량 생성되므로, 청주의 음용시 향미를 향상시킬 수도 있다. 또한, 기존의 청주와는 달리 발효액에 청주박이 존재하지 않으므로 효모를 재사용할 수가 있다. 청주박이란 발효액에 발효되지 않고 남은 고형성분을 말하는 것이다. 발효액에 존재하는 효모의 생존율이 90% 이상이 되어야만 효모의 활성이 유지되며 효모로부터 유래되는 이취를 방지할 수 있으므로, 효모를 재사용하기 위해서는 발효액에 존재하는 효모의 생존율이 90%이상이 되어야 한다. 그런데, 본 발명을 이용하면 효모의 생존율이 90%이상 유지되어 효모를 약 4회까지 재사용할 수 있다. 효모를 재사용하면 제조 원가가 낮아질 뿐만 아니라, 시간 단축, 품질 향상 등의 효과도 기대할 수 있는데, 이에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

일반적으로 청주 제조시 매 발효마다 주모(酒母, Moto)라고 불리우는 전배양을 한다. 전배양은 발효 효모를 준비하는 과정으로서, 본 단계인 청주 제조시와 거의 같은 원료 조건 하에서 효모를 증식시킴으로써 이루어지며, 배양기간은 약 10일 정도가 소요되며, 이는 전체 청주 발효 기간의 무려 1/3을 차지한다. 이러한 약 10일간의 전배양은 효모의 확대배양이 주목적이지만, 효모를 청주제조와 거의 같은 조건하에서 선택적인 조건을 주어 적응 반응 (adaptive response)을 유도하는 효과가 있다. 이러한 일반적인 청주 제조공정과는 달리, 맥주 제조 공정에서는 효모를 매번 확대배양하지 않고 발효종류 후 효모를 회수하여 재사용한다. 효모를 재사용하게 되면, 발효기간의 단축, 설비의 효율적인 이용 등의 장점 이외에도, 발효를 거치는 과정에서 에탄올 내성을 보유한 효모균주들이 자연스럽게 선별되게 되므로 고농도의 알코올에 의해 효모의 생육이 저해되지 않아 주모배양을 거친 효모와 거의 같은 정도로 발효력을 유지할 수 있다.

한편, 일반적인 청주의 발효의 경우 국 제조 단계에서 상당수의 세균이 오염되며 이 오염균들이 효모균과 함께 증식되며 발효가 종료된 후에는 발효액에 당화되지 않은 청주박이 대량 존재하게 되어 효모의 재사용은 거의 불가능하다. 그러나 본 발명과 같이 당화후 고형분을 제거하고 제올라이트를 첨가하여 발효시키는 방법에서는, 최고 62℃에서 당화공정이 진행되므로 국 또는 미분으로부터의 오염균이사멸하게 되어 발효시 순수배양이 가능하며, 재사용시 미량의 제올라이트만이 함께 투입될 뿐이므로, 발효가 끝난 후 효모를 회수하여 재사용하더라도 특별한 오염없이 연속적인 발효가 가능하다. 실재로 맥주 제조 공정에서는 효모의 재사용이 지극히 일반적이며, 5 내지 20회 이상 재사용 하는 것으로 알려져 있다. 상기와 같은 이유로 인해, 본원 발명을 이용하여 효모를 재사용하게 되면 공정의 단순화, 품질 균일화, 시간 단축 그리고 제조 비용 절감 등의 효과를 볼 수 있다.

실제로 본원 발명자들은 본 발명을 이용하여 청주를 제조한 결과 기존 청주 제조 공정에 일반적으로 소요되는 약 30일간의 발효기간을 무려 40%나 단축시킬 수 있었으며, 국의 사용량을 50% 이하로 줄일 수 있었다.

본 발명자들은 본 발명의 효과를 입증하기 위하여, 하기와 같은 실험을 수행하였다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 보다 더 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 다음의 실시예들은 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위해 제공되는 것일 뿐이며 본 발명에 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

〈실시예1〉

당화액을 제조하기 위해서, 국으로서는 아스퍼질러스 시로우사미(Aspergillus shirousamii) 계열의 코지만을 사용하고 여기에 2종의 상업용 효소제를 첨가하여 당화를 수행하였다. 구체적으로, 아스퍼질러스 시로우사미(Aspergillus shirousamii)로 제조한 코지 187g, 팽화미분 1062g, 물 3750g, α-아밀라아제 및 글루코아밀라아제 중 어느 하나 이상을 0.5 내지 2.5%의농도로 당화용기에 투입하였는데, 여기서 당화용기로는 교반기가 부착되어 있으면서 온도조절이 가능한 5L 크기의 것을 사용하였다. 상기 재료를 투입한 후 30 내지 85℃의 온도에서 교반하면서 4 내지 8시간동안 당화를 실시하였다. 그 후 발효에 요구되는 당농도로 조절하기 위해서 당화 결과에 따라 분말 포도당을 첨가하여 당화액의 당농도를 조절하였다.

〈실험예1〉

본 발명자들은 발효에 있어서 초기 당농도의 차이가 발효속도 및 발효 후의 향기 성분의 변화에 어떠한 영향을 미치는 지 알아보기 위하여, 초기 당농도가 각기 달리 조절된 당화액에서 발효를 실시한 후 잔당을 측정한 결과 및 발효가 완성되는데 소요되는 시간을 하기 표1에 나타내었고, 발효를 실시한 후 발효액 성분을 분석한 결과를 하기 표2에 나타내었다.

상기 표 1에 나타난 바와 같이, 초기 당농도가 24% 이하인 경우에는 발효속도가 빠른 것을 알 수 있었다.

상기 표 2에 나타난 바와 같이, 초기 당농도가 27% 이상인 경우에는 총 알코올량이 높아 퓨젤유 성분을 지나치게 많이 함유한 것이 확인되었고, 또한 총 에스테르량도 높은 것이 확인되었다. 이로써, 초기 당농도가 27% 이상인 경우에는 좋은 주질의 청주가 제조될 수 없다는 것을 알 수 있었다. 상기와 같은 실험을 통해 본 발명자들은 초기 당농도가 15 내지 25%인 것이 바람직하다는 것을 발견하였다.

〈실시예2〉

상기 실시예1과 같이 하여 초기 당농도 24%의 당화액을 얻은 후 여기에 사카로마이세스 균주를 2×10⁶셀/ml의 농도로 접종하여 15℃의 온도에서 발효를 수행하였다. 당농도가 5 내지 10%로 떨어진 발효액에 포도당 시럽을 첨가하여 당농도를 10%로 유지하도록 효모에 영양원을 공급하였다. 이와 같은 방법을 2 내지 3회 반복하여 실시하여 최종 알콜 농도가 18 내지 20%의 청주를 제조하였다.

상기와 같이 하여 제조된 청주의 성분 분석 결과를 하기 표3에 나타내었다. 이와 비교하기 위하여, 초기 당도를 30%로 하여 발효시킨 대조예1과 종래 일반적인청주의 성분 분석 결과(대조예2)도 함께 나타내었다.

상기 표 3에 나타난 바와 같이, 초기 당도를 25%로 조절한 실시예2에 의해 제조된 청주는 아세트알데히드, 총 알코올량 및 총 에스테르량 모두에 있어 종래 청주(대조예2)와 유사한 결과를 보였다. 따라서 초기 당도를 약 25%로 조절하면 종래 청주의 향미를 그대로 살릴 수 있다는 것을 알 수 있었다. 그러나, 초기 당도를 30%로 조절한 대조예1은 알코올 성분 및 아세트알데히드 성분의 농도가 지나치게 높아 향미와 음용감이 떨어져서 주질이 나쁜 청주가 제조되었다.

〈실시예3〉

본 발명자들은 발효시 고형분의 존재 여부에 따른 발효속도의 차이를 알아보기 위하여 하기와 같이 실험하였다.

실시예1과 같이 하여 초기 당농도를 30%(w/v)로 조정한 당화액을, 그 당화액에서 고형분을 제거하기 위하여 원심분리하여 얻어진 상등액과, 원심분리하지 않고 고형분을 그대로 포함하고 있는 당화액 각각에서 발효를 수행하였다. 그 결과 고형분을 제거하지 아니한 경우에는 발효 10일째에 당성분이 거의 소모되었으나, 원심 분리하여 고형분을 제거한 경우에는 24일이 되어도 8.3%(w/v)의 환원당이 잔존해있는 것으로 나타났다. 즉, 고형분을 제거한 후 발효시킨 경우에는 그렇지 않은 경우보다 발효 속도가 현저히 떨어지는 것을 알 수 있었다. 뿐만 아니라, 고형분을 제거하지 않은 상태에서 발효한 경우에는 제거한 경우보다 발효동안의 균수가 3배이상 현저히 높은 것으로 확인되었다. 도1에 도시된 바와 같이, 고형분을 그대로 포함한 상태로 발효시킨 경우가 그렇지 않은 경우보다 발효동안의 균수가 현저히 많은 것을 알 수 있다.

〈실시예4〉

본 발명자들은 제올라이트가 고농도 알콜에서의 효모의 생존력 및 발효력에 미치는 영향을 알아보기 위하여 하기와 같이 실험하였다.

상기 실시예1과 같이 하여 당농도가 28%(w/v)로 조절된 당화액을 원심분리하여 고형분을 제거한 후 여기에 제올라이트를 첨가하여 발효시켰다. 대조예로서 제올라이트 첨가만을 제외하고 모든 조건을 동일하게 한 후 발효시켰다. 발효 결과는 도2 내지 도4에 도시하였다.

먼저 발효속도를 알아보기 위하여 발효 진행에 따른 잔존 환원당 농도를 측정하였다. 그 결과는 도2에 나타내었다. 도2에 나타낸 바와 같이, 제올라이트를 첨가한 경우에 발효속도가 현저히 빨라진 것을 알 수 있었다. 특히, 당화액의 당농도가 28% 정도의 고농도인 경우에는 제올라이트가 발효속도를 더 빠르게 하는 것을 알 수 있었다.

또한, 제올라이트가 효모의 증식에 미치는 영향을 알아보기 위하여, 발효의 진행에 따른 효모균수를 측정하였다. 그 결과는 도3에 나타내었다. 도3에 나타낸바와 같이, 제올라이트의 첨가시 효모의 생육이 대조예에 비해 현저히 높음을 알 수 있었다. 특히 제올라이트가 최대 5 내지 6배 정도로 효모의 생육능력을 높이는 것으로 나타났다. 이는 제올라이트가 효모의 생육에 나쁜 영향을 미치는 인자들로부터 효모를 보호해주기 때문인 것으로 생각된다.

또한, 제올라이트가 효모의 돌연변이 발생율에 미치는 영향을 알아보기 위하여, 효모의 호흡결손 변이주인 RD 뮤턴트(RD mutant)의 발생빈도를 측정하였다. 그 결과는 도4에 나타내었다. 도4에 나타낸 바와 같이, 제올라이트 첨가시 돌연변이 발생율이 낮아지는 것을 알 수 있었다. RD 뮤턴트는 발효가 진행되어 에탄올의 농도가 증가함에 따라 효모의 미토콘드리아 세포막에 손상을 입혀, 호흡 관련 대사 경로가 손상을 받게 됨으로써 생성되는 것으로 알려져 왔으며, 에탄올 내성이 강한 효모일수록 RD 뮤턴트 발생 빈도가 낮게 나타난다는 보고가 있다. 따라서, 제올라이트가 에탄올에 의한 효모의 손상 및 기능의 저해로부터 보호해준다는 것이 입증되었다.

〈실시예5〉

본 발명자들은 유가배양법이 본 발명에 의한 청주의 제조에 어떠한 영향을 미치는 지 알아보기 위하여 다음과 같이 실험하였다.

상기 실시예1과 같이 하여 당농도가 20%(w/v)로 조절된 당화액을 원심분리하여 고형분을 제거한 후 여기에 제올라이트 0.5%를 첨가한 상태로 당화액의 유가배양을 실시하였다. 제올라이트는 발효 초기에 첨가하였으며 유가배양을 위한 포도당 시럽을 발효 6일차와 8일차에 첨가하여 발효시켰다(2회투입). 또한, 상기 2회투입한 경우와 비교하기 위해 11일차에 1회 더 투입하여 유가배양하였다(3회투입). 그 후 상기 2회투입의 경우와 3회투입의 경우의 발효액 성분을 분석하여 그 결과를 하기 표4에 나타내었다.

상기 표4에 나타난 바와 같이, 3회 투입의 경우 최종 에탄올 농도는 발효 18일차에 21.0%(v/v)로 기존의 청주 발효와 비슷하거나 약간 높게 생성되었으며, 발효기간도 기존 청주와 같은 것으로 나타났다. 한편, 아미노산도가 0.28%(w/v)로 높은 것은, 효모의 자가분해로 인해 발생된 것으로 보인다. 실제로 발효 11일차에 9.8%였던 사세포율이 발효 14일차에는 38.3%로 급격히 증가하는 것을 알 수 있었다. 발효기간이 길수록 효모의 생존에 불리하여 사세포가 많이 생성되며, 이러한 사세포의 생성은 효모의 자가분해로 인해 주질이 나빠지며, 효모의 재사용시 발효가 제대로 진행되지 않게 된다. 전통적인 청주의 제조공정에서도 18%(v/v)까지의 에탄올 농도에서는 효모의 사세포율이 10% 이내로 유지되어지는 반면, 그 이상의 에탄올 농도로 발효시키면 사세포가 급격히 증가하게 되고 자가분해로 인해 아미노산이 과다하게 청주로 용출되어 주질을 해치게 된다. 그러므로 청주공정을 단순화하고 개선할 목적을 위해서는, 에탄올 농도를 높게 하는 것보다 공정을 보다 쉽게 하여 발효일수를 줄이는 것이 유리하다.

상기 2회 투입의 경우, 발효일수를 12일로 하고 당성분의 첨가를 2회 실시한 결과 17.4%(v/v)의 에탄올을 함유하는 청주를 생산할 수 있었다. 이렇게 생산된 청주의 향기성분을 분석한 결과는 다음 표5와 같다.

상기 표5에 나타난 바와 같이, 본 발명에 의해 제조된 청주는 기존 청주에 비해 퓨젤유 성분은 큰 차이를 보이지 않았으나, 에스테르 성분, 특히 에틸 아세테이트는 2배 이상, 이소아밀 아세테이트는 4배 이상, 페닐에틸 아세테이트는 3배 이상의 량이 생성되어 방향성이 뛰어난 것으로 확인되었다.

〈실시예6〉

상기 실시예1과 같이 하여 당농도가 20%(w/v)로 조절된 당화액을 원심분리하여 고형분을 제거한 후 여기에 제올라이트를 0.5% 첨가한 상태로 당화액의 유가배양을 실시하였다. 배양기간에 따라 효모의 활성이 다르다는 점에 착안하여, 유가배양시 당 첨가 시점이 발효 속도에 어떠한 영향을 미치는 가를 알아보기 위하여 발효 4일째와 6일째에 당을 첨가하여 발효시킨 경우와 발효 5일째와 8일째에 당을 첨가하여 발효시킨 경우의 발효 속도를 측정하였다. 그 결과는 다음과 같다.

상기 표6에 나타난 바와 같이, 4일째와 6일째에 당을 첨가한 경우가 5일째와 8일째에 당을 첨가한 경우보다, 발효 속도가 더 빠를 뿐만 아니라 효모 생존율도 높은 것을 알 수 있었다. 따라서 유가배양시 당을 첨가하는 시기는 효모활성이 높은 발효 4일째와 6일째인 것이 바람직한 것으로 확인되었다.

〈실시예7〉

본 발명자들은 본 발명에 의해 발효가 종료된 발효액으로부터 회수한 효모의 재사용 가능성 여부에 대해 알아보기 위하여 다음과 같이 실험하였다.

상기 실시예1과 같이 하여 당농도가 20%(w/v)로 조절된 당화액을 원심분리하여 고형분을 제거한 당화액에 제올라이트를 0.5% 첨가한 상태로 당화액의 유가배양을 실시한 후 발효를 종료시켰다. 발효가 종료된 발효액으로부터 효모를 0℃의 증류수로 1회 세척하여 무균적으로 회수한 후 당화액에 재접종하고 발효력을 측정하였다. 그 결과는 다음 표7과 같다.

상기 표7에 나타난 바와 같이, 초기에는 약간의 잠재기를 보였으나, 곧 효모가 증식하여 발효가 정상적으로 진행되었다. 이러한 회수 과정을 수회 반복한 결과, 4회까지는 발효력 및 에탄올 생성 능력이 유지되었으나, 5회부터는 잠재기가 약간씩 길어지며 사균수도 점점 증가하는 경향을 보였다. 따라서, 본 발명은 효모의 재사용이 가능한 것으로 확인되었으므로, 본 발명을 이용하면 공정의 단순화, 품질 균일화, 시간 및 비용의 단축 등의 효과를 얻을 수 있을 것으로 추측된다.

〈실험예2〉

본 발명자들은 본 발명의 제조방법에 따라 제조된 청주의 향미를 시판용 일반 제품과 비교하기 위하여 하기와 같이 실험하였다.

상기 실시예2 및 실시예5와 같이 하여 제조된 본 발명의 청주를 에탄올 14%(v/v)로 희석한 시료와 시판용 일반 제품의 제조공정에 따라 조합하여 제조된에탄올 14%(v/v)의 시료를 대상으로 관능검사를 실시하였다. 패널에게 맛과 향의 항목에 대해 최고 선호되는 시료에 5점을 주도록 하는 방식으로 점수를 매겼다. 그 결과는 하기 표8과 같다.

상기 표8에 나타난 바와 같이, 통계적으로는 유의차가 없었으나, 청주의 맛을 평가할 때 가장 선호도가 높은 시료는 고형분을 제거한 여과 당화액에 제올라이트를 첨가 혼합한 청주였으며, 고형분을 제거하지 않고 발효한 청주 역시 기존 청주와 유사한 평가를 받았다. 전체적인 관능성에 있어서는 기존 제품이 가장 선호도가 높았으나, 이는 시료의 제조상 기존의 제품과 동일한 설비와 과정을 따르지 못했기 때문에 절대적인 비교치로 채택하기에는 무리가 있다. 그럼에도 불구하고, 적어도 상기 본 발명에 따른 청주의 경우 기존 청주와 크게 구분될 정도의 품질의 차이가 없는 것으로 판명된 것이므로, 현장 생산 공정에 적용할 수 있는 가능성이 충분히 있는 것으로 확인되었다.

본 발명에 의한 청주의 제조방법을 이용하면, 당화를 위한 국의 사용을 줄임으로써 향미를 개선시킬 수 있고, 제올라이트를 사용함으로써 발효 속도를 높이면서 에탄올에 의해 효모가 손상되는 것을 방지하며, 당화액으로부터 고형분을 제거함으로써 청주박의 배출을 줄일 수 있으며, 발효시 사용된 효모를 재사용할 수 있게 되어 효모의 배양에 소요되던 시간 및 비용을 절감할 수 있다. 따라서, 종래 청주의 제조에 드는 시간과 비용을 현저히 절감시키면서도 종래 청주의 향미를 그대로 유지하거나 더욱 개선시킬 수 있는 현저한 효과가 있다.

Claims (8)

1. 청주의 제조에 있어서,

   쌀에 효소를 가해 전분질을 단당류로 당화시키는 당화 단계;

   상기 당화 단계에서 얻어진 당화액에 제올라이트를 첨가하는 첨가 단계; 및

   상기 당화액을 상기 제올라이트의 존재하에 발효시키는 발효 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 청주의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 발효 단계는,

   상기 당화액을 발효시키되, 발효 도중에 여분의 당을 더 첨가하는 유가배양법에 따라 발효시키는 것을 특징으로 하는 청주의 제조방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 당화 단계 이후에,

   상기 당화액으로부터 고형분을 제거하는 여과 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 청주의 제조방법.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 단계들을 거쳐 발효가 종료된 발효액으로부터 회수된 효모를 재이용하여 상기 발효 단계를 수행함으로써 청주를 제조하는 것을 특징으로 하는 청주의 제조방법.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 당화 단계를 통해 제조된 초기 당화액의 당농도는 15 내지 25%인 것을 특징으로 하는 청주의 제조방법.
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 제조방법은,

   코지로서 아스퍼질러스 시로우사미(Aspergillus shirousamii) 계열의 코지만을 사용하는 것을 특징으로 하는 청주의 제조방법.
7. 제 3 항에 있어서,

   상기 발효 단계의 유가배양은,

   발효 도중에 당을 2회 첨가해주는 것을 특징으로 하는 청주의 제조방법.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 당의 첨가는 발효 4일차 및 6일차에 행해지는 것을 특징으로 하는 청주의 제조방법.