KR100628647B1 - 천연 발효수를 이용한 기능성 음료의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 천연발효수를 이용한 기능성 음료의 제조방법은. (a) 배양조에 발효원수 1ton을 채운 후에 1일 먹이량으로 고추 200g, 구기자 400g, 발효대두 300g, 은행잎 100g을 넣고 혼합배양을 시작하는 단계; (b) 배양조의 온도는 40∼42℃를 유지하고, 산소 브로잉 시간은 120분 동안 호기성 유도를 하고, 10분 동안 혐기성 반복 폭기로 유도하면서, 45일 동안 매일 먹이를 제공하면서 발효시키는 단계; (c) 발효가 완료되면, 먹이량을 주지 않고 42℃를 유지하면서, 산소 브로잉시간은 120분 동안 호기성 유도를 하고, 10분 동안 혐기성 반복 폭기로 유도하여 30일 동안 액상 숙성시켜 유기물을 산화시키는 단계; (d) 발효액을 숙성조로 옮겨 35℃에서 30일 동안 숙성시키는 단계; 및 (e) 숙성이 완료된 발효수를 안정조로 옮겨 10일 동안 안정화시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

천연발효수, 구기자, 고추, 음료

Description

천연 발효수를 이용한 기능성 음료의 제조방법{METHOD OF BEVERAGE USING NATURAL FERMENT WATER}

본 발명은 천연 발효수를 이용한 기능성 음료의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 발효공법을 사용함으로써, 피로회복 효과와 각종 성인병 예방 및 만성질병의 예방 등에 월등히 높은 효과를 갖는 천연 발효수를 이용한 기능성 음료의 제조방법에 관한 것이다.

현대인은 각종 환경오염 및 불가피한 위해 요소의 접촉으로 인한 과도한 정신적, 신체적 스트레스가 지속되어 생활에 위협을 받고 있다. 이에 따라 건강 지향적인 식문화가 형성되어 가고 있으며, 건강을 위한 다양한 기능성 식품을 선호하는 추세이다.

그러나, 일반적인 기능성 음료들은 끊여서 냉각시키거나 다양한 식음 성분들의 혼합에 의해 제조되는 것이 일반적이었으며, 이러한 기존의 음료들로는 건강을 유지하기가 어렵다는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 다양한 기능성 음료들이 공지되어 있 다.

대한민국 공개특허공보 제10-2005-0018761호(2005.02.28)에는 "기능성 발효 음료 제조방법"이 개시되어 있다. 상기 기능성 발효음료 제조방법은 주재료를 분쇄기로 갈아서 분말을 구비하는 단계와; 염도가 2%에 달하도록 상기 주재료 분말에 물과 소금을 혼합하는 단계와; 상기 물과 소금이 혼합된 주재료 분말을 제1부재료인 마늘 1%, 생강 1%와 함께 용기에 넣고 10~15℃의 온도에서 9~11일간 저온 숙성시켜 발효시키는 단계와; 숙성완료된 상태에서 이를 압착하여 엑기스를 걸러내고 이를 키토올리고당 0.015-0.03%, 스크랄로스 0.02%, 배 농축액 3-10%, 구연산 0.015-0.03%이 혼합된 감미료인 제2부재료와 혼합하여 단위포장하는 단계로 이루어지며; 상기 주재료가, 녹차잎, 더덕, 솔잎, 산국화, 들국화, 대추, 매실, 부추, 옻나무, 엄나무, 은행, 뽕잎 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 한다. 상기 특허는 주재료를 분쇄하여서 분말을 만들어 이를 숙성시키기 위해 적절한 소금 및 제 1부재료를 혼합하여 숙성 발효시키는 숙성과정을 거침으로써 주재료에 함유된 영양소와 함께 숙성과정에서 생성된 유산균, 젖산균, 각종 유기산 등의 활성 인자가 더 포함되어 건강을 더욱 증진시킬 수 있는 것이다.

그러나, 상기의 특허는 건강을 위한 기능성 발효음료에서는 본 발명과 유사한 점이 있겠지만, 주재료가 녹차잎, 더덕, 솔잎, 산국화, 들국화, 대추, 매실, 부추, 옻나무, 엄나무, 은행, 뽕잎 중에서 선택되는 것으로, 하기에 설명될 본 발명의 주재료와 상이하며, 그 제조방법에 있어서도 상당한 차이점을 갖고 있다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 고추와 구기자의 천연발효수를 원료로 사용함으로써 본래의 영양소를 보존하면서 오히려 본래의 상태로 섭취할 때보다 더욱 높은 효능을 나타내는 천연 발효수를 이용한 기능성 음료의 제조방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 누구나 쉽게 식음할 수 있고 피로회복 효과와 각종 성인병 예방 및 만성질병의 예방에서 높은 효과를 나타내는 천연발효수를 이용한 기능성 음료의 제조방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 항산화 기능을 가짐으로써 암등의 질환을 예방할 수 있도록 한 기능성 음료의 제조방법을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 천연발효수를 이용한 기능성 음료의 제조방법은, (a) 배양조에 발효원수 1ton을 채운 후에 1일 먹이량으로 고추 200g, 구기자 400g, 발효대두 300g, 은행잎 100g을 넣고 혼합배양을 시작하는 단계; (b) 배양조의 온도는 40∼42℃를 유지하고, 산소 브로잉 시간은 120분 동안 호기성 유도를 하고, 10분 동안 혐기성 반복 폭기로 유도하면서, 45일 동안 매일 먹이를 제공하면서 발효시키는 단계; (c) 발효가 완료되면, 먹이량을 주지 않고 42℃를 유지하면서, 산소 브로잉시간은 120분 동안 호기성 유도를 하고, 10분 동안 혐기성 반복 폭기로 유도하여 30일 동안 액상 숙성시켜 유기물을 산화시키는 단계; (d) 발효액을 숙성조로 옮겨 35℃에서 30일 동안 숙성시키는 단계; 및 (e) 숙성이 완료된 발효수를 안정조로 옮겨 10일 동안 안정화시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

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이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 천연발효수를 이용한 기능성 음료의 제조방법에 대하여 설명한다.

본 발명에서는 미생물을 통한 발효공법을 이용하여 구기자, 고추, 발효대두 및 은행잎으로 천연발효수를 제조한다.

구체적인 설명을 하기 이전에 발효공학에 대하여 간단하게 살펴보겠다. 발효공학의 범주는 유기체(대부분 미생물)를 이용하여 목적하는 유용한 물질을 생산하는 것, 또는 미생물 자체를 배양 생산하는 것이라 할 수 있다.

한국인은 누구나 "발효"와 함께 살아간다고 할 수 있다. 우리의 대표적인 식생활로 들 수 있는 김치와 된장, 젓갈 등이 바로 "발효"를 이용해 만들어진 음식이기 때문이다. 김치와 된장 등의 우수성은 이미 세계적으로도 인정을 받았다.

그 우수성의 배경이 바로 "발효"인 것이다. "발효"라는 과정을 거친 음식은 우리 몸에 이로운 작용을 하는 미생물들로 인하여 이전과는 전혀 다른 존재가 된다.

이러한 발효 식품들과 함께 섭취하는 미생물들은 우리 몸에 들어가서 독소를 분해하고 유익한 부산물들을 만들어 내는 것이다. 그러므로 한국인의 건강과 젊음을 지켜온 일등공신은 바로 생활 속에 스며있는 "발효공학" 이라고 하겠다.

본 발명에서 사용하는 구기자는 쌍떡잎식물 통화식물목 가지과의 낙엽 관목인 구기자나무의 열매로 단백질, 지방, 당질, 칼슘, 인, 철분, 베타인, 루틴, 비타민(A, B 1 , B 2 , C) 등이 들어 있어 흡수가 빠르다. 한방에서는 강장제, 해열제로 쓰고 간기능 보호 작용이 뛰어나 부작용이 별로 없다. 시력을 좋게 하고 당뇨병 등의 성인병을 예방하며 폐와 신장의 기능을 좋게 하고, 들기름과 섞어 숙성해 두었다가 머리에 바르면 흰머리가 생기는 것을 막아 주고 화상에도 효과가 있다. 특 히, 본 발명에서는 청양군에서 생산하는 청양 구기자를 이용하고 있다.

또한, 고추는 고온성 작물로서 발육에 알맞은 온도는 25℃ 정도이다. 비옥하고 물이 잘 빠지는 곳에서 잘 자란다. 말린 고추와 풋고추용의 2가지로 나누며, 사자·라지벨·피멘토 등의 피망 고추가 있다. 열매는 수분이 적은 원뿔 모양 장과로 8∼10월에 익는다. 붉게 익은 열매는 말려서 향신료로 쓰고 관상용·약용(중풍·신경통·동상 등)으로도 쓴다. 잎은 나물로 먹고 풋고추는 조려서 반찬으로 하거나 부각으로 만들어 먹는다. 고추의 매운맛은 캅사이신(C18H27O3N)이라고 하는 염기 성분 때문이며 붉은 색소의 성분은 주로 캅산틴이다. 특히, 본 발명에서는 청양군에서 생산하는 청양 고추를 이용하고 있다.

대두(콩)는 쌍덕잎식물 장미목 콩과의 한해살이풀로서, 전세계에서 경제적으로 매우 중요한 작물이며, 한국사람의 식생활에서 가장 비중이 큰 단백질 공급원으로서 우리 국민의 대표적 먹거리 중 하나이다. 콩 속에는 주성분인 단백질(40%)과 탄수화물(30%), 지질(20%) 이외에 각종 비타민과 칼슘, 인, 철, 칼륨 등의 무기성분이 풍부하게 함유되어 있으며, 이는 소고기 보다 월등히 높은 수준이다. 대두(콩)를 발효하게 되면 100g당 1천억 마리 이상의 양질의 소화효소군이 생겨 소화흡수율이 높아질 뿐 아니라 발효과정을 거치면서 본래 콩이 가지고 있는 좋은 성분과 아울러 기존에 없던 다른 유익한 생리활성물질이 더해진다.

구기자, 고추 및 발효대두의 성분과 효능은 다음과 같다.

[표 1]구기자 성분

품명	총당 (mg/g)	조지방 (%)	조단백 (%)	Ca (%)	베타인 (mg/g)	리놀산 (%)	트레오닌 (%)	비타민C (mg)
구기자	287.68	6.22	1.25	0.10	11	68.36	0.48	26

[표 2]고추 성분

품명	수분 (%)	단백질 (g)	지방 (g)	당질 (g)	Ca (mg)	비타민A (RE)	비타민B1 (mg)	비타민C (mg)
고추	15.5	11	11	28.6	58	4623	0.13	26

[표 3]대두(노란콩) 성분

품명	수분 (%)	단백질 (g)	지방 (g)	당질 (g)	Ca (mg)	K (mg)	비타민B1 (mg)	나이아신 (mg)
대두	9.7	36.2	17.8	25.7	245	1340	0.53	2.2

상기 표에 나타난 바와 같이, 청양고추는 비타민A와 C, 비만해소에 좋은 캡사이신을 다량함유하고 유기산 및 칼슘이 고르게 함유되어 있어 식품활용도가 우수하다.

청양구기자는 정력을 왕성하게 하고 근골을 보강하며 고혈압, 동맥경화, 당뇨병 등 성인병을 예방하며 위장병, 간장병, 심장병, 신장병 등 만성 고질병의 예방과 치료에도 효과가 있다. 또한 시력을 좋게 하고 노안을 방지하는데 효과가 있으며 피를 맑게 하며 피부를 윤택하게 하고 여드름, 종기를 제거하는 등 미용에 효과가 있다.

상기의 천연재료인 구기자와 고추의 천연발효수 및 그를 이용한 기능성 음료를 제조하는 공법은 다음과 같다.
(a) 배양조에 발효원수 1ton을 채운 후에 1일 먹이량으로 고추 200g, 구기자 400g, 발효대두 300g, 은행잎 100g을 넣고 혼합배양을 시작한다.
(b) 매일 먹이량을 주고 적정온도와 적정한 산소 브로잉시간을 유지하면서 45일 동안 발효시킨다. 이때, 배양조의 온도는 40∼42℃를 유지한다. 또한 브로잉 시간은 120분동안 호기성 유도를 하고, 10분 동안 혐기성 반복 폭기로 유도한다.

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(c) 발효가 완료되면, 먹이량을 주지 않고 약 42℃를 유지하면서, 산소 브로잉시간은 120분동안 호기성 유도를 하고, 10분 동안 혐기성 반복 폭기로 유도하여 약 30일 동안 액상 숙성시켜 유기물을 산화시킨다.

(d) 발효액을 숙성조로 옮겨 35℃에서 약 30일 동안 숙성시킨다.

(e) 숙성이 완료된 발효수를 안정조로 옮겨 약 10일 동안 안정화시킨다.
부가적으로, 천연발효수의 음료화를 위해 안정화된 천연발효수에 과일농축액, 시트르산, 수크로스, 사이클로 덱스트린, 실리콘 오일, 향료, 꿀, 당류, 감미제 및 산미제로부터 선택된 적어도 하나 이상의 성분을 혼합할 수도 있다.

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상기 과일농축액은 사과, 포도, 레몬, 오렌지, 배, 살구, 딸기, 복숭아, 멜 론 등 기타 과일의 농축액을 단독 또는 혼합하여 선택적으로 사용할 수 있다.

상기 당류 또는 감미제는 정백당, 과당, 포도당, 올리고당, 아스파탐, 솔비톨, 만니톨 등의 기타 당류를 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다.

상기 산미제로는 구연산, DL-사과산, 호박산을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다.

이하, 본 발명에서 사용되는 고추, 구기자, 발효대두 및 은행잎의 천연발효물(KMB 101)의 항산화 활성 실험에 대하여 설명한다.

리버녹스의 항산화 활성 실험은 각 시료를 멸균증류수에 용해하여 10,000rpm/1min간 원심분리시킨 후 상등액 만을 취하여 실시하였다.

(실험자의 주관적인 육안 관측 시 KMB101은 건조분말의 30%정도가 원심분리시 용해되지 않고 침전된 것으로 사료된다.)

이렇게 제조한 각 농도별 시료 0.6ml를 0.1mM DHHP(α,α-diphenyl-β-picrylhydrazyl) 3ml과 혼합하여 DPPH에 대한 흡광도의 감소를 측정하였다.

측정된 결과치는 아래의 계산식에 의해 계산하였으며, 그 결과 값은 표 1에 나타내었다.

A_bc : Absorbance of DPPH solution without sample at 525nm

A_bs : Absorbance of DPPH solution with sample at 525nm

시료명(농도)	Control O.D. 값 (Abc)	시료의 O.D. 값 (Abs)	항산화% (DPPH radical scavenging activity(%))
KMB 101(1%)	0.300	0.169	43.7%

상기 표 1을 참조하면, 본 발명에 사용하는 고추, 구기자, 발효대두 및 은행잎의 천연발효물(KMB 101)의 항산화율이 43.7%로 나타나고 있다. 그러나, 실험 시에 30%정도가 용해되지 않고 침전되었기 때문에, 실질적으로는 30%가 모두 용해되었다고 가정할 때 약 56.8%의 항산화율을 갖는 것이다.

이러한 항산화율은 당업계에서는 아주 높은 수치로서, 그러한 천연발효물(KMB 101)을 사용하여 제조된 본 발명의 기능성 음료가 항산화 기능을 갖는다는 것을 알 수 있는 것이다.

본 발명에 따라서, 구기자 및 고추의 천연발효수를 원료로 사용한 기능성 음료는 고추와 구기자의 천연발효수를 원료로 사용함으로써 본래의 영양소를 보존하면서 오히려 본래의 상태로 섭취할 때보다 더욱 높은 효능을 나타내고, 아울러 누구나 쉽게 식음할 수 있고 피로회복 효과와 각종 성인병 예방 및 만성질병의 예방에서 높은 효과를 나타낸다.

또한, 본 발명은 항산화 효과를 가짐으로써 암이나 각종 질환을 예방할 수 있는 장점이 있다.

Claims (4)

1. (a) 배양조에 발효원수 1ton을 채운 후에 1일 먹이량으로 고추 200g, 구기자 400g, 발효대두 300g, 은행잎 100g을 넣고 혼합배양을 시작하는 단계;

   (b) 배양조의 온도는 40∼42℃를 유지하고, 산소 브로잉 시간은 120분 동안 호기성 유도를 하고, 10분 동안 혐기성 반복 폭기로 유도하면서, 45일 동안 매일 먹이를 제공하면서 발효시키는 단계;

   (c) 발효가 완료되면, 먹이량을 주지 않고 42℃를 유지하면서, 산소 브로잉시간은 120분 동안 호기성 유도를 하고, 10분 동안 혐기성 반복 폭기로 유도하여 30일 동안 액상 숙성시켜 유기물을 산화시키는 단계;

   (d) 발효액을 숙성조로 옮겨 35℃에서 30일 동안 숙성시키는 단계;

   (e) 숙성이 완료된 발효수를 안정조로 옮겨 10일 동안 안정화시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 천연 발효수를 이용한 기능성 음료의 제조방법.
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