이하, 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예에 관하여 보다 구체적으로 설명 한다. 그러나 후술하는 실시예는 본 발명의 바람직한 일실시예일 뿐, 본 발명이 그러한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일실시예에 따른 발효녹차 제조방법은 다음과 같다.
<녹차 잎 및 접종균 준비단계>
건조된 녹차 잎을 무균공정에 적용하여 주 기질(Main Substrate)로 준비하였다. 그리고 식품 미생물 중 유효 균주를 선정하여 삼각 플라스크(1000ml)에서 균주 활성화 작업을 위해 활성배지에 균주 접종 후, 진동배양기(Shaking Incubator)에서 20~30℃에서 2시간 동안 배양하였다.
본 발명의 일실시예에서 선정된 균주는 한국식품연구원 '식품 미생물 유전자은행'으로부터 분양받은 균주이거나, 기타 연구기관 보유군주 또는 상용화된 균주이다. 본 발명의 일실시예에서는 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae, ATCC9763), 락토바실러스 불가리우스(Lactobacillus bulgarius , KFRI000344), 락토바실러스 카세이(Lactobacillus casei , KFRI000127), 바실러스 써브틸리스(Bacillus subtlis -1, F4041), 바실러스 써브틸리스(Bacillus subtlis -2, F4163), 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum , ATCC14917), 루코노스톡 메센테로이데스(Leuconostoc mesenteroides , KFRI 818) 균주들을 사용하였고 그 중에서 최종 제품의 맛과 향의 기호도를 고려하여 선택하였다.
<균주접종 및 발효공정단계>
멸균된 반응탱크, 소포장 단위별로 준비된 상기 녹차 주 기질, 배양에 필요한 영양요구 배지물들을 사용하여, 녹차중량대비 수분함량 비율이 30~60%가 되게 물을 첨가하고 활성균을 접종하였다. 녹차중량대비 수분함량에 따라 최종제품의 형태가 밀착된 원판형 또는 분산된 잎 형태로 결정되고 향과 맛에도 영향을 미치며, 균의 활성에도 영향을 미친다. 구체적으로, 녹차건옆(수분함량 5%미만)중량대비 수분비율이 60%보다 크면 수색이 붉어지고 맛이 떨어지며, 형태면에서 녹차잎끼리 부착되어 가공시에 문제가 되는 등 최종제품의 형태 및 품질이 저하될 수 있으며, 30%미만인 경우 균에 의한 녹차잎의 균일한 발효가 어려워질 수 있다. 활성균의 접종 중량은 녹차중량대비 0.1~5% 범위로 접종하였다. 균 중량이 상기 범위보다 많아지면 반응시간은 짧아지지만 최종제품의 수색이 현저히 탁해지고, 상기 범위보다 적어지면 최종제품의 수색은 맑아지지만 반응시간이 매우 길어지기 때문이다. 그리고 접종된 균과 수분이 함께 녹차에 고르게 분포되도록 혼합과정을 거쳤다. 이후 균주 특성에 따라 인큐베이터 온도 7~35℃ 범위와 pH 4.0~8.0 범위에서 발효공정을 거쳤다. 반응온도가 35℃ 를 초과하면 최종제품의 품질이 저하되고, 온도가 7℃ 미만이면 반응기간이 오래 걸린다. 또한 pH 는 상기 범위를 벗어나는 경우 균의 생육이 어려워지고 균이 실활(균이 죽음)되어 배양이 잘 안되며 최종제품의 풍미에 영향을 미치게 된다. 그리고 상기 pH범위에서는 숙성기간 동안의 잡균오염방지 효과를 얻을 수 있다. 반응시간은 24시간, 48시간, 72시간부터 최대 15일까지 반응을 실시하였다. 목적 미생물 외에 잡균 또는 병원성 균을 제거 및 방지하기 위해 살균공정을 거치고, 열풍건조 80~120℃에서 5시간 건조하였다.
<숙성공정단계>
발효공정을 거친 후 숙정공정에서는 제주도의 현무암을 숙성에 이용하였다. 숙성은 5~20℃에서 이루어졌는데, 상기 온도에서의 저온숙성은 장시간 동안 잡균의 오염 없이 유익한 균의 숙성을 유도하고 잡균에 의한 곰팡이 취를 줄여주며 유익한 균의 향미를 강화하는 효과가 있다. 20℃를 초과하게 되면 상기 효과는 현저히 감소하게 된다. 또한 제주도 현무암의 강한 탈취력과 정수/정화작용을 통해 숙성공정 기간에 제품 중 곰팡이 취 또는 잡균 취를 더욱 경감시킬 수 있다.
상기 본 발명의 일실시예의 결과 제조된 발효녹차 최종제품 내 총균수(Total microbial account)가 103~5 이하로 규격범위를 얻을 수 있었으며, 병원성 미생물들이 불검출 되었다.
맛과 향에 대해서는 관능평가를 통하여 평가하였다. 본 발명의 일실시예의 결과 제조된 발효녹차는 떫은 맛과 쓴 맛이 개선되었고 부드럽고 깊은 향이 증가되어 전반적인 풍미가 개선되었다. 기존 후발효차 맛/향과의 비교분석 결과에서도 7척도 법에 5점 이상의 발효녹차를 얻을 수 있었다. 또한 발효 및 숙성공정 중의 오염을 줄여 그 결과 곰팡이 취 및 잡균 취가 제거되어 기존 후발효차와 비교하여 현격히 향이 개선되었다.
<관능평가 1:
발효균주에
따른
발효녹차의
맛과 향, 수색,
쓴 맛
,
떫은 맛
, 흙 맛,
단 맛의
정도 및 전체 선호도 조사>
본 발명의 일실시예의 결과로 제조된 발효녹차의 맛과 향, 수색, 쓴 맛, 떫은 맛, 흙 맛, 단맛의 정도 및 전체 선호도가 발효균주에 따라 어떻게 변화하는지 조사하기 위하여, 패널실험(Panel Test)을 1차 실시하였다. 30명을 대상으로 하였으며, 발효녹차 시료 991(녹차잎 + 사카로마이세스 세레비지애 A 이용), 881(녹차잎 + 사카로마이세스 세레비지애 B 이용), 771(녹차잎 + 사카로마이세스 세레비지애 C 이용), 661(녹차잎 + 락토바실러스 불가리우스 이용), 551(녹차잎 + 락토바실러스 카세이 이용), 441(녹차잎 + 바실러스 써브틸리스-1 이용), 331(녹차잎 + 바실러스 써브틸리스-2 이용), 221(녹차잎 + 락토바실러스 플란타룸 이용), 111(녹차잎 + 루코노스톡 메센테로이데스 이용)에 대하여 평가를 실시하였다. 검사방법은 7점 척도법을 이용하였고, 설문 내역은 아래와 같다.
관능평가 결과는 하기 표 1 내지 표 7과 같다.
항목 |
시료 991
|
시료 881
|
시료 771
|
시료 661
|
1) 맛과 향 |
6.40 |
4.00 |
5.10 |
4.50 |
시료 551
|
시료 441
|
시료 331
|
시료 221
|
시료 111
|
4.30 |
5.12 |
3.92 |
4.61 |
5.08 |
30명의 각 시료별 평가 평균값을 볼 때, 시료 991의 맛과 향이 가장 우수하게 나왔으며, 95% 수준에서도 그 유의성이 인정된다. 이는 발효균주에 따라 발효녹차의 맛과 향에 차이가 있다는 것을 나타낸다.
항목 |
시료 991
|
시료 881
|
시료 771
|
시료 661
|
2) 수 색 |
3.30 |
4.52 |
3.65 |
4.55 |
시료 551
|
시료 441
|
시료 331
|
시료 221
|
시료 111
|
4.00 |
4.40 |
3.80 |
4.00 |
5.62 |
수색은 녹색에 가까울수록 품질이 우수한 것인데, 30명의 각 시료별 평가 평균값을 볼 때, 시료 991이 수색이 가장 우수하게 나왔고 이는 95% 수준에서도 그 유의성이 인정된다. 발효녹차는 발효균주에 따라 수색의 차이가 있다는 것을 알 수 있다.
항목 |
시료 991
|
시료 881
|
시료 771
|
시료 661
|
3) 떫은맛 |
3.82 |
4.10 |
5.30 |
4.93 |
시료 551
|
시료 441
|
시료 331
|
시료 221
|
시료 111
|
5.41 |
4.52 |
4.42 |
5.10 |
4.40 |
30명의 각 시료별 평균값을 볼 때, 시료 991의 떫은 맛이 가장 낮게 나왔으며 95% 수준의 유의성이 인정된다. 발효녹차는 발효균주에 따라 그 떫은 맛에 차이가 있다는 것을 알 수 있다.
항목 |
시료 991
|
시료 881
|
시료 771
|
시료 661
|
4) 쓴맛 |
3.41 |
3.83 |
3.90 |
4.40 |
시료 551
|
시료 441
|
시료 331
|
시료 221
|
시료 111
|
5.20 |
4.30 |
4.50 |
5.30 |
4.70 |
30명의 각 시료별 평균값을 볼 때, 시료 991의 쓴 맛이 가장 낮게 나왔으며 95% 수준의 유의성이 인정된다. 발효녹차는 발효균주에 따라 그 쓴 맛에 차이가 있다는 것을 알 수 있다.
항목 |
시료 991
|
시료 881
|
시료 771
|
시료 661
|
5) 흙맛 |
2.20 |
2.80 |
3.00 |
2.94 |
시료 551
|
시료 441
|
시료 331
|
시료 221
|
시료 111
|
3.20 |
3.30 |
3.90 |
3.36 |
4.10 |
30명의 각 시료별 평균값을 볼 때, 시료 991의 흙 맛이 가장 낮게 나왔으며 95% 수준의 유의성이 인정된다. 발효녹차는 발효균주에 따라 그 흙 맛에 차이가 있다는 것을 알 수 있다.
항목 |
시료 991
|
시료 881
|
시료 771
|
시료 661
|
6) 단맛 |
5.80 |
5.40 |
5.10 |
4.20 |
시료 551
|
시료 441
|
시료 331
|
시료 221
|
시료 111
|
4.40 |
4.00 |
4.90 |
3.80 |
4.60 |
30명의 각 시료별 평균값을 볼 때, 시료 991의 단 맛이 가장 높게 나왔으며 95% 수준의 유의성이 인정된다. 발효녹차는 발효균주에 따라 그 단 맛에 차이가 있다는 것을 알 수 있다.
항목 |
시료 991
|
시료 881
|
시료 771
|
시료 661
|
7) 선호도 |
6.40 |
5.50 |
4.90 |
4.84 |
시료 551
|
시료 441
|
시료 331
|
시료 221
|
시료 111
|
5.10 |
5.20 |
4.60 |
4.40 |
4.50 |
전체적인 선호도에서, 30명의 각 시료별 평균값을 볼 때, 시료 991이 가장 우수하게 나왔으며, 95% 수준의 유의성이 인정된다.
상기 1~7 항목을 모두 종합한 결과, 전체적 선호도에서 991>881>441>551 순으로 우수하였고 특히 시료 991의 발효녹차는 발효녹차 고유의 소프트한 풍미를 가지고 있으면서 맛과 향, 수색, 떫은 맛, 쓴 맛, 흙 맛, 단 맛, 전체적 선호도에서 모두 우수하다고 할 수 있다. 또한 시료 661, 221, 111의 발효녹차는 발효 중 생성된 산으로 pH가 4.5~4.8에 이르러 잡균의 서식이 억제되었다. 시료 331의 발효녹차 역시 우수한 향미를 나타내었다.
<관능평가 2 : 기존 후발효차 및 일반녹차와의 비교분석>
1차 관능평가의 결과를 기초로 맛과 향, 수색, 떫은 맛, 쓴 맛, 흙 맛, 단 맛, 전체선호도에서 우수한 결과를 얻은 시료 992(녹차잎+사카로마이세스 세레비지애 A 이용)와 시료 882(녹차잎+사카로마이세스 세레비지애 B 이용)를 일반녹차, 보이차와 비교하여, 맛과 향, 수색, 떫은 맛, 쓴 맛, 흙 맛, 단 맛, 선호도에 대하여 조사하였다.
25명을 대상으로 시료 992, 시료 882를 시료 772(일반녹차), 시료 662(자연발효를 이용한 기존 후발효차인 보이차)의 비교시료와 비교하여 관능평가를 실시하였다. 검사방법은 7점 척도법을 이용하였고, 설문 내역은 아래와 같다.
관능평가 결과는 하기 표 1 내지 표 7과 같다.
항목 |
시료 992 |
시료 882 |
시료 772 |
시료 662 |
1) 맛과 향 |
6.30 |
5.20 |
4.60 |
3.20 |
25명의 각 시료별 평가 평균값을 볼 때, 시료 992 및 시료 882가 시료 772 및 662에 비하여 우수한 맛과 향을 내는 것으로 나왔으며, 95% 수준에서도 그 유의성이 인정된다.
항목 |
시료 992 |
시료 882 |
시료 772 |
시료 662 |
2) 수 색 |
3.50 |
3.70 |
3.80 |
6.50 |
수색은 녹색에 가까울수록 품질이 우수한 것인데, 25명의 각 시료별 평가 평균값을 볼 때, 시료 992 및 시료 882가 시료 772 및 662에 비하여 우수한 수색을 나타냈으며 95% 수준에서도 그 유의성이 인정된다.
항목 |
시료 992 |
시료 882 |
시료 772 |
시료 662 |
3) 떫은맛 |
2.80 |
3.20 |
5.20 |
4.60 |
25명의 각 시료별 평균값을 볼 때, 시료 992 및 시료 882의 떫은 맛이 시료 772 및 662에 비하여 낮게 나왔으며 95% 수준의 유의성이 인정된다.
항목 |
시료 992 |
시료 882 |
시료 772 |
시료 662 |
4) 쓴맛 |
3.20 |
3.50 |
5.30 |
4.60 |
25명의 각 시료별 평균값을 볼 때, 시료 992 및 시료 882의 쓴 맛이 시료 772 및 662에 비하여 낮게 나왔으며 95% 수준의 유의성이 인정된다.
항목 |
시료 992 |
시료 882 |
시료 772 |
시료 662 |
5) 흙맛 |
2.30 |
2.70 |
3.10 |
6.40 |
25명의 각 시료별 평균값을 볼 때, 시료 992 및 시료 882의 흙 맛이 시료 772 및 662에 비하여 낮게 나왔으며 95% 수준의 유의성이 인정된다.
항목 |
시료 992 |
시료 882 |
시료 772 |
시료 662 |
6) 단맛 |
5.80 |
5.60 |
3.20 |
4.10 |
25명의 각 시료별 평균값을 볼 때, 시료 992 및 시료 882의 단 맛이 시료 772 및 662에 비하여 높게 나왔으며 95% 수준의 유의성이 인정된다.
항목 |
시료 992 |
시료 882 |
시료 772 |
시료 662 |
7) 선호도 |
6.50 |
6.10 |
4.70 |
4.60 |
25명의 각 시료별 평균값을 볼 때, 시료 992 및 시료 882가 시료 772 및 662에 비하여 선호도가 우수하게 나왔으며, 시료 992는 시료 882에 비하여 우수하게 나왔다. 이는 95% 수준의 유의성이 인정된다.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 발효녹차의 맛과 향, 수색, 떫은 맛, 쓴 맛, 흙 맛, 단 맛, 전체적 선호도가 기존의 일반녹차 및 후발효차를 대표하는 보이차와 비교하여 우수하고, 특히 시료 992가 가장 우수하다는 것을 확인할 수 있다.
<관능평가 3 : 발효기간에 따른 선호도 차이>
1, 2차 관능평가의 결과를 기초로 선호도에서 우수한 결과가 나온 시료 993(녹차잎+사카로마이세스 세레비지애 A 이용)을 각 발효기간에 따라 1일차는 993-1, 3일차는 993-3, 5일차는 993-5, 7일차는 993-7, 10일차는 993-10, 12일차는 993-12, 15일차는 993-15으로 나누어 전체 선호도 조사를 위한 패널실험을 실시하였다.
25명을 대상으로 상기 시료 993-1, 993-3, 993-5, 993-7, 993-10, 993-12, 993-15에 대한 선호도를 조사하기 위하여 관능평가를 실시하였다. 검사방법은 7점 척도법을 이용하였고, 설문내역은 아래와 같다.
관능평가 결과는 하기 표 15와 같다.
항목 |
시료 993 |
A.(1일) |
6.35 |
B.(3일) |
6.59 |
C.(5일) |
6.46 |
D.(7일) |
6.30 |
E.(10일) |
6.23 |
F.(12일) |
4.60 |
G(15일) |
4.30 |
25명의 각 발효기간별 시료 평가 평균값을 볼 때, 시료 993의 A~E, 즉 1일 내지 10일의 발효기간에서는 95% 수준에서도 그 유의차가 없는 것으로 나타났다.
<관능평가 4 : 숙성기간에 따른
탈취력
및 향의 강도 차이>
1, 2, 3차 관능평가의 결과를 기초로 선호도에서 우수한 결과값이 나온 시료 994(녹차잎+사카로마이세스 세레비지애 A 이용하여 1 내지 10일동안 발효)를 숙성기간에 따라 1일차는 994-1, 3일차는 994-3, 5일차는 994-5, 7일차는 994-7, 10일차는 994-10, 12일차는 994-12, 15일차는 994-15으로 나누어 탈취력 및 향의 강도 조사를 위한 패널실험을 실시하였다.
25명을 대상으로 시료 994-1, 994-3, 994-5, 994-7, 994-10, 994-12, 994-15에 대한 관능평가를 실시하였다. 검사방법은 7점 척도법을 사용하였고 설문내역은 아래와 같다.
관능평가의 결과는 하기 표 16과 같다.
항목 |
시료 994 [탈취도] |
시료 994 [향의 강도] |
A.(1일) |
3.20 |
3.50 |
B.(3일) |
3.60 |
3.70 |
C.(5일) |
3.90 |
4.30 |
D.(7일) |
4.40 |
5.10 |
E.(10일) |
5.10 |
5.30 |
F.(12일) |
5.20 |
5.20 |
G(15일) |
5.20 |
5.30 |
25명의 각 숙성기간별 시료 평가 평균값을 볼 때, 시료 994의 탈취도에 대하여, E, F, G, 즉 10일 내지 15일의 숙성기간에서는 95% 수준에서 그 유의차가 없는 것으로 나타났고, 향의 강도에 대하여, D, E, F, G, 즉 7일 내지 15일의 숙성기간에서는 95% 수준에서도 그 유의차가 없는 것으로 나타났다.