KR100763280B1 - 복분자 발효액의 제조방법 및 그 발효액 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 복분자 발효액의 제조방법 및 그 제조방법에 의하여 얻어진 복분자 발효액을 개시한다. 본 발명의 복분자 발효액은 항산화 효과가 뛰어나며, 또한 기호성이 뛰어나서 케익 등의 식품에 첨가제로 사용되거나 음료 등으로 제조될 수 있다.
복분자, 발효액, 제조방법, 항산화
Description
본 발명은 복분자 발효액의 제조 방법 및 그 발효액에 관한 것이다.
복분자는(覆盆子)는 장미과(Rosaceae)에 속하는 낙엽 활엽성 관목으로 현재 농장 등에서 대량으로 재배되고 있지만, 본래는 산이나 들에 자생하는 식물이다. 중국이 원산지이지만, 제주도를 포함한 우리나라의 남부지방, 일본, 미국, 유럽 등에 분포하는 것으로 알려져 있다.
복분자에는 무기질인 인, 철, 칼륨이 많이 함유되어 있고, 비타민 C가 풍부하며 기타 지방, 당분, 섬유소, 회분, 칼슘, 인, 철, 나트륨, 비타민 A, B1, B2, 니아신 등이 포함되어 있다.
신농본초경집주에는 복분자의 덜 익은 열매 즉 미성숙 과실이 가지는 약리 효과가 설명되어 있는데, 즉 간 손상을 방지하여 눈을 밝게 하는 효능, 이뇨 효능, 성기능 개선 효능, 발모 촉진 효능 등이 있다고 한다.
복분자가 가지는 상기 영양학적 특성과 여러 약리효능 때문에 복분자에 대한 연구가 계속되어 왔는데, 출원 또는 특허된 기술들을 보면, 대한민국 공개특허 제 10-2005-0113290호는 복분자 추출물이 암세포의 DNA 합성을 억제함으로써 암세포의 특이적인 증식 억제 효과가 있음을 개시하고 있고, 대한민국 특허 제10-0466580호는 복분자 추출물이 비만에 효과가 있음을 개시하고 있으며, 대한민국 공개특허 제10-2005-0077390호는 복분자 잎 추출물이 항염증 효과가 있음을 개시하고 있다.
한편, 대한민국 공개특허 제10-2005-0089241호는 복분자의 열매, 뿌리, 잎 등의 메탄올이나 핵산 등의 추출용매를 이용한 추출물이 항산화 효과가 있음을 개시하고 있다.
본 발명자는 복분자를 포도당 등과 함께 저온에서 일정 시간 방치하여 발효시킬 경우 그 발효액은 높은 항산화 효과를 가진다는 사실과 함께, 그 발효액을 케익 등의 식품에 첨가제로 사용되었을 때 그 기호성을 향상시킨다는 사실을 확인함으로써 본 발명을 완성하게 되었다.
따라서 본 발명의 목적은 복분자의 항산화 효과를 높임과 함께 케익 등 음식에 첨가제로 사용되었을 때 그 기호성을 향상시킬 수 있는 복분자 발효액을 얻을 수 있는 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 방법에 의하여 얻어진 복분자 발효액을 제공하는 데 있다.
본 발명의 기타의 목적이나 구체적인 양태 등은 이하에서 제시될 것이다.
일 측면에 있어서, 본 발명은 항산화 효과가 높은 복분자 발효액을 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 복분자 발효액을 제조하는 방법의 의하여 얻어진 복분자 발효액은 항산화 효과가 뛰어날 뿐만 아니라 그것이 식품에 첨가되어 제조되었을 때는 그것의 첨가된 식품의 맛이나 향 등 기호성을 향상시키는 효과도 뛰어나다.
본 발명자는 복분자를 세척하고 일정량의 설탕과 포도당을 첨가한 후에 저온에서 72 시간 이상 복분자를 발효시켰을 때 그 얻어진 결과물인 복분자 발효액이 복분자 자체가 가지는 항산화 효과(전자 공여능 및 아질산염 소거능)보다 훨씬 높은 항산화 효과를 가짐과 함께, 식품의 첨가제로서 사용되었을 때는 그 식품의 기호성을 향상시킴을 확인할 수 있었다.
본 발명의 복분자 발효액의 제조방법은 상기와 같은 실험 결과에 기초하여 제공되는 것이다.
본 발명의 복분자 발효액의 제조방법은 복분자에 당을 첨가하는 단계, 및 공기가 통하는 조건에서 복분자를 저온에서 장시간 발효시키는 단계를 포함하여 구성된다.
본 발명자가 저온에서 장시간 발효시킨 이유는 25℃ 이상 또는 그 이상인 30℃ 이상의 고온에 발효시킬 경우 종류에 상관없이 미생물이 증식하기에 좋은 환경이 됨으로써 원하지 않는 미생물에 의하여 복분자가 발효될 가능성을 염두에 둔 것이며, 실제 본 발명자는 하기 실시예에서 사용된 온도 범위의 상한 즉 18℃을 벗어 나는 온도 예컨대, 22℃, 24℃, 25℃ 등에서 발효시킬 경우에 복분자 발효액의 항산화 효과는 떨어짐을 확인할 수 있었다(실험예로서는 개시되어 있지 않음).
그러나, 복분자를 저온에서 발효시킨다고 할지라도 지나치게 저온이 될 경우에는 복분자가 충분히 발효되지 않음으로써 원하는 복분자 발효액을 얻을 수 없다.
그러므로 복분자를 일정 범위의 저온에서 발효시키는 것이 필요한데, 본 발명자는 반복적인 실험을 통하여 그 범위를 15℃ 내지 18℃ 범위로 확정하였다.
한편, 저온 발효에서 있어 중요한 것이 적절한 발효 시간의 확보이다. 발효 시간이 짧으면 충분한 발효가 이루어지지 않고, 발효 시간이 지나치게 길면 원하지 않는 미생물에 의하여 발효됨으로써 최종적으로 얻어지는 복분자 발효액은 높은 항산화 효과를 지니지 못하기 때문이다.
본 발명자가 확인한 가장 적절한 발효 시간은 발효 온도 범위가 15℃ 내지 18℃인 경우 72시간 내지 96시간이다.
그러므로 본 발명의 복분자 발효액의 제조방법에 있어 상기 저온에서 장시간 발효시킨다는 것은 15℃ 내지 18℃의 온도 범위에서 72시간 내지 96시간 동안 발효시킨다는 것을 의미한다.
한편, 공기가 통하는 조건에서 실시한 이유는 공기가 통하지 않는 조건에서 실시하였을 경우에는 최종적으로 얻어지는 복분자 발효액의 항산화 효과가 떨어질 뿐만 아니라 그 기호성도 떨어지기 때문이다(실험예는 나타나 있지 않음). 본 발명자는 그 이유를 공기가 통하지 않는 조건에서 발효시킬 때는 혐기성 미생물이 원하지 않는 발효를 수행하기 때문으로 추측하고 있다.
한편, 본 발명의 복분자 발효액의 제조방법에 있어서, 당을 첨가하는 이유는 복분자를 발효시키는 미생물(본 발명자는 이 미생물을 분리·동정하지는 못하였음)에 탄소원과 에너지원을 공급하기 위해서이다. 그러므로 상기 당은 일반적으로 미생물의 배양에 탄소원 및 에너지원으로 사용될 수 있는 것이면 무엇이든 상관없는데, 예컨대 올리고당, 유당, 포도당, 과당, 설탕 등이 사용될 수 있다. 상기 당은 복분자를 기준으로 20 중량부 내지 40 중량부의 범위에서 첨가될 수 있다.
본 발명의 복분자 발효액의 제조방법은 바람직하게는 하기 실시예에 개시된 조건과 방법으로 수행되는 것이 바람직하다.
실제 본 발명자는 하기 실시예에 개시된 공정으로 수행하여 얻어진 복분자 발효액이 항산화 효과에 있어서나 기호성에 있어 가장 효과가 높음을 확인할 수 있었기 때문이다.
여기서 실시예에 개시된 방법이란 복분자에 복분자를 기준으로 25 중량부의 설탕과 5 중량부의 포도당을 첨가하는 단계, 및 15℃ 내지 18℃의 온도 범위를 유지하며 72 시간 내지 96 시간 발효시키는 단계로 구성되는 방법을 말하며, 바람직하게는 발효 중간에 복분자가 전체적으로 균일하게 발효되도록 1회 내지 2회 교반하는 단계가 추가로 포함된 방법을 말한다.
다른 측면에 있어서, 본 발명은 전술한 바의 복분자 발효액의 제조방법에 의하여 얻어진 복분자 발효액에 관한 것이다.
전술한 바의 복분자 발효액의 제조방법이란 바람직한 양태의 복분자 발효액 제조방법을 포함하여 전술한 바의 모든 복분자 발효액의 제조방법을 포함하는 개념이다.
또 다른 측면에 있어서, 본 발명은 상기 복분자 발효액을 포함하는 식품에 관한 것이다. 여기서 식품이란 상기 복분자 발효액이 주성분으로서 또는 첨가제로서 포함될 수 있는 모든 식품을 말하는데, 예컨대 복분자 음료의 경우는 상기 복분자 발효액이 주성분으로 포함되는 경우이며, 케익의 경우는 복분자가 첨가제로서 첨가되는 경우이다.
상기에서 주성분 또는 첨가제의 구분은 어떤 식품에 있어 복분자 발효액이 주가 되는가 아니면 다른 성분이 주가 되는가에 따른 임의적인 구분이기 때문에, 그것에 의하여 본 발명의 범위가 제한되거나 본 발명이 불명확한 것으로 이해되어서는 안된다.
한편, 본 명세서에서 "복분자"란 복분자의 부위와 관련해서는, 특별히 달리 언급되지 않는 한 건조되거나 건조되지 않는(채취 직후의) 성숙 또는 미성숙의 복분자 과육을 의미하는 것으로 이해된다.
또한, 본 명세서에서 "복분자"는 그 종류를 불문하고 루부스(Rubus) 속 식물로서 분류학상 복분자로 분류되는 모든 식물을 포함하는 의미로서 이해되어야 한다.
이하 본 발명을 실시예 및 실험예를 참조하여 설명한다. 그러나 본 발명의 범위가 이러한 실시예 및 실험예에 제한되는 것은 아니다.
<
실시예
>
복분자 발효액 제조
복분자 농장에서 복분자를 구입하여 3~4번 세척하여 이물질을 제거하였다. 이물질이 제거된 복분자 1kg를 약 3ℓ 용량의 항아리에 넣고, 여기에 설탕 250g과 포도당 50g을 넣어 균일하게 혼합하였다. 혼합이 끝난 후에는 공기가 통하도록 항아리를 천으로 덮어 15℃ 내지 18℃의 온도 범위를 유지하며 72 시간 발효시켰다. 다만 발효 중간에 항아리에 있는 복분자가 전체적으로 균일하게 발효되도록 2회 교반 작업을 수행하였다.
이상과 같이 발효 끝난 후에는 압착기로 압착시켜 복분자 발효액을 제조하였다. 얻어진 복분자 발효액은 당도가 34%(설탕의 당도를 100%로 봤을 때)으로 나타났고, 산도는 pH 5.0이였다.
<
실험예
>
복분자 발효액의 생리 활성의 측정 및 복분자 발효액을 첨가한 케익의 관능 평가
<실험예 1> 복분자 발효액의 생리 활성의 측정
<실험예 1-1> 아질산염 소거능 측정
아질산염 소거작용은 그레이 두간(Gray-Dugan)의 방법에 따라 측정하였다. 즉 1 mM NaNO2 용액 1 ㎖에 상기 <실시예>의 복분자 발효액 1 ㎖을 가하고 0.1 N HCl로 반응용액을 pH 1.2로 조정한 다음 총량을 10 ㎖ 하였다. 이 용액을 37℃에서 1시간 반응시킨 후 각 반응액을 1㎖씩 취하여 2% 초산용액 5 ㎖와 그리스(Griess) 시약 0.5 ㎖을 가하여 잘 혼합하였다. 이 혼합액을 실온에서 15 분간 방치한 후 분광광도계를 사용하여 520 ㎚에서 흡광도를 측정, 잔존하는 아질산량을 구하였다. 아질산염 소거작용은 시료를 첨가한 경우와 첨가하지 않은 경우의 아질산염 소거능을 백분율로써 나타낸 것인데, 하기의 식에 따라 구한 것이다. 여기서 대조군의 경우 그리스 시약 대신 증류수 1 ㎖을 가하여 상기와 동일하게 행하였고 <비교예>로서는 발효되지 않는 복분자(상기 <실시예>에서 사용된 발효 전의 복분자)를 압착하여 얻은 복분자 압착액을 1 ㎖ 가하여 상기와 동일하게 행하였다.
아질산염소거율(%) = (1 - (A-C)/B) X 100
상기 식에서 A는 1mM NaNO2 용액에 상기 <실시예>나 <비교예>의 시료(복분자 발효액 또는 복분자 압착액)를 첨가하여 1시간 방치한 후의 흡광도이고, B는 1mM NaNO2 용액의 흡광도이고, C는 상기 <실시예>나 <비교예>의 시료(복분자 발효액 또는 복분자 압착액) 자체의 흡광도이다.
| 구분 | 아질산염 소거능(%) |
| 실시예의 복분자 발효액 | 56.70 ±2.31 |
| 비교예의 복분자 압착액 | 8.90 ±1.76 |
상기 <표 1>이 보여주듯이, <실시예>의 복분자 발효액이 <비교예>의 복분자 압착액보다 아질산염 소거능이 높음을 알 수 있다.
<실험예 1-2> 전자공여능의 측정
전자공여작용은 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl(DPPH)의 환원성을 이용하여 측정하였다.
즉 상기 <실시예> 복분자 발효액 0.5㎖에 4X10-4M DPPH 용액(99.9% 에탄올로 조제) 0.8㎖을 가한 후 10초간 진탕하여 10분 후에 분광광도계를 이용하여 525nm에서 흡광도를 측정하였다. 전자공여능은 하기 식에 의하여 계산하였다. 여기서 <비교예>로서는 발효되지 않는 복분자(상기 <실시예>에서 사용된 발효 전의 복분자)를 압착하여 얻은 복분자 압착액을 0.5㎖ 가하여 상기와 동일하게 행하였다.
전자공여능(%)=(1-실험군의흡광도/대조군의흡광도)X100
대조군의 흡광도란 복분자 발효액을 첨가하지 않은 경우의 흡광도이다.
결과는 하기 <표 2>에 나타내었다.
| 구분 | 아질산염 소거능(%) |
| 실시예의 복분자 발효액 | 78.65 ±1.12 |
| 비교예의 복분자 압착액 | 12.32 ±2.45 |
상기 <표 2>가 보여주듯이, <실시예>의 복분자 발효액이 <비교예>의 복분자 압착액보다 전자공여능이 높음을 알 수 있다.
<실험예 2> 복분자 발효액을 첨가하여 제조한 케익의 관능평가
먼저 상기 <실시예>의 복분자 발효액과 <비교예>로서의 복분자 압착액(발효되지 않는 복분자(상기 <실시예>에서 사용된 발효전의 복분자)를 압착하여 얻은 것임)을 첨가하여 케익을 제조하였다.
케익은 계란 2개, 설탕 75g, 박력분 50g, 옥수수녹말(콘스타치) 10g, 베이킹파우더 5g, <실시예>의 복분자 발효액 10g 또는 <비교예>의 복분자 압착액 10g을 균일하게 혼합하여 오븐에서 적당히 익혀서 제조한 것이다.
이렇게 하여 얻은 케익에 대한 관능평가는 남녀 30명의 관능평가 요원들에게 상기 제조된 케익을 시식케하고 5점 척도법인 하기의 기준에 따라 점수를 메기도록 한 다음, 평균점수로 그 결과를 하기 <표 3>에 나타내었다.
5점: 맛과 향이 매우 우수하다. 4점: 맛과 향이 우수하다
3점: 맛과 향이 보통이다. 2점: 맛과 향이 나쁘다
1점: 맛과 향이 매우 나쁘다.
| 구분 | 맛과 향 |
| 실시예의 복분자 발효액 | 4.26 |
| 비교예의 복분자 압착액 | 2.37 |
상기 <표 3>이 보여주듯이, 케익 제조에 사용되었을 때 <실시예>의 복분자 발효액이 <비교예>의 복분자 압착액보다 케익의 기호성을 더 향상시킴을 알 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 복분자 발효액의 제조방법을 제공할 수 있다. 본 발명의 복분자 발효액의 제조방법에 의하여 얻어진 복분자 발효액은 항산화 효과가 높을 뿐만 아니라 케익에 첨가되었을 때는 그 기호성을 높이는 효과가 있음을 알 수 있다.
본 발명의 복분자 발효액은 케익에 첨가되거나 그 자체가 음료로 제조될 수 있다.
Claims (8)
- 복분자에 당을 첨가하는 단계, 및 공기가 통하는 조건에서 15℃ 내지 18℃의 온도 범위를 유지하면서 72시간 내지 96시간 복분자를 발효시키는 단계를 포함하여 구성되는 복분자 발효액의 제조방법.
- 제1항에 있어서,상기 당을 첨가하는 단계는 올리고당, 유당, 포도당, 과당 및 설탕으로 구성된 군에서 선택된 하나 이상의 것을 첨가하는 것을 특징으로 하는 복분자 발효액의 제조방법.
- 제1항에 있어서,상기 당을 첨가하는 단계는 복분자를 기준으로 25 중량부의 설탕과 5 중량부의 포도당을 첨가함으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 복분자 발효액의 제조방법.
- 제3항에 있어서,상기 복분자 발효액의 제조방법은 발효 단계 도중에 복분자가 전체적으로 발효되도록 1회 내지 2회 교반하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 복분자 발효액의 제조방법.
- 제1항 내지 제4항 기재의 방법 중 어느 한 항에 기재된 방법에 의하여 얻어진 복분자 발효액.
- 제5항에 있어서,상기 복분자 발효액은 당도가 설탕의 당도를 100%로 보았을 때 34%이고 pH가 5인 것을 특징으로 하는 복분자 발효액.
- 제5항의 복분자 발효액을 포함하는 식품.
- 제7항에 있어서,상기 식품은 케익 또는 음료인 것을 특징으로 하는 식품.
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