KR101318646B1 - 생강의 유효성분을 함유한 식초 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 생강을 이용하여 제조된 술을 초산 발효시킴으로써 알콜의 산화로 인한 폐기물화를 최소화하고 면역강화 및 항산화 효과 등의 기능성뿐만 아니라 생강의 맛과 향이 더해진 풍미가 우수한 기능성 식초를 제조할 수 있다.

Description

생강의 유효성분을 함유한 식초 및 그 제조방법{VINEGAR INCLUDING GINGER AND METHOD THEREOF}

본 발명은 생강을 이용한 식초의 제조방법 및 그 방법에 의해 제조된 식초에 관한 것으로, 구체적으로 생강 분말을 올리고당과 혼합하여 숙성시킨 후 첨가하여 생강주를 제조한 후 이를 초산발효시켜 식초를 제조하는 방법 및 이에 의해 제조된 식초에 관한 것이다. 본 발명에 따른 방법은 생강의 항산화 성분 및 생리활성물질이 풍부하게 함유되어 있을뿐만 아니라 생강의 맛과 향이 더해진 풍미가 우수한 기능성 식초를 제조할 수 있다.

식초는 소금과 함께 인류 최고의 조미료이다. 식초는 곡물이나 과실을 알코올 발효시킨 후, 초산 발효시켜 만들며 예로부터 여러 가지 조리특성을 지닌 식초가 무수히 생산되고 있다. 식초는 식생활을 더욱 풍부하게 하는 기본적인 조미료로서 옛날부터 애용되어왔지만, 최근에는 건강을 의식해서 식초를 음용하는 사람들도 많아지고 있다. 즉, 식초를 이용하여 다양한 기능성 음료뿐만 아니라 가공식품을 제조하고 있다.

특히 식초의 주성분인 유기산은 피로회복 및 장 기능을 강화시켜 준다. 유기산에 의해서 살균작용 및 장 내 세균의 균형을 유지시킬 수 있고 신진대사를 촉진시키기 때문에 비만에도 효과가 있고, 스트레스 해소에도 사용할 수 있다. 식초의 효능은 소금 섭취를 줄여 각종 성인병을 예방하고(고혈압 및 동맥경화 예방) 피로 회복과 해독작용이 있으며 소화기능을 돕는다. 또한 노폐물 제거에 의한 피부미용 효과에 좋다고 한다.

최근 무더웠던 여름과 웰빙 열풍으로 마시는 식초 음료 시장은 2005년 대상의 「마시는 홍초」를 출시를 시작으로 2006년 CJ제일제당의 「미초」와 샘표식품의 「마시는 흑초」 등이 출시되면서 시장은 급성장했다. 2005년 76억 원에 그쳤던 식초 음료 시장은 2006년 430억 원으로 5배 가까운 매출 확대를 기록했다. 이후 다양한 웰빙 음료의 출시가 이어지면서 식초 음료 시장의 성장은 다소 주춤하는 듯 보였지만 여전히 400억 원대의 규모를 형성하고 있다. 2009년 약 424억 원 규모를 형성한 식초 음료 시장은 2010년 전년대비 약 2% 감소한 417억 원대의 시장을 형성하였다.

생강은 인체에 필요한 다양한 약리 성분뿐만 아니라 향을 간직하고 있다. 생강(Zingiber officitiale Roscoe)은 생강과(Zingiberaceae)에 속하는 다년생 식물로서 근경을 주로 식용으로 사용하며 특유의 매운맛과 향기를 지닌 향신료이다. 생강의 풍미 성분은 정유성분(essential oil)과 매운맛 성분을 함유하고 있는 올레오레진(oleoresin)성분으로 분류된다. 정유 성분은 감기, 두통, 관절염 및 정신적 치료에 효과적이며 올레오레진(oleoresin)의 매운맛 성분인 진저롤(gingerol), 진저론(ginerone), 쇼가올(shogaol) 등은 항산화효과가 높다. 또한, 이들 분획(fraction)이 자연살해세포(NK cell)의 기능을 활성화시켜 면역능력을 증진시키며 만병의 원인이 되는 혈액의 오염을 정화시키는 효능이 뛰어나다. 생강의 핵심적인 효능은 백혈구의 수를 늘려 혈액의 활동을 촉진하고 면역력을 높이며, 위장 내벽의 혈액 순환을 도와 위장 활동을 촉진시켜 소화 흡수력을 높인다. 생강의 진저롤 성분은 담즙을 촉진시켜 피 속의 콜레스테롤을 없애며, 체온 상승 작용뿐만 아니라 노화를 예방하고 발한, 배뇨, 배변 작용을 촉진시켜 체내의 음식물(식독)이나 혈액(어혈, 오염된 피), 체액(수독)을 정화시키고, 에너지가 과도하게 축적된 경우에는 혈액순환을 도와 체내 세포의 활력을 증강시키는 효능이 있다. 이와 같이 생강은 항산화작용, 항균작용, 혈청 콜레스테롤 수치의 저하효과, 종양억제, 소염작용 등이 있다.

최근에 들어 생강의 기능성을 부각시키기 위해 생강발효주에 대한 관심이 높아졌다. 특히 생강은 다량의 전분을 함유하고 있기에 당화 과정을 통해 얻어진 단당류를 효모를 이용하여 알콜 발효가 가능하다. 그러나 생산공정에서 부산물로 또는 유통기간이 지난 알코올 같은 경우 산화과정이 진행되며 식초가 만들어질 수 있다. 생강은 일반적으로 신선한 것을 그대로 사용할 수 있으나 생강은 수분이 많고 온도에 민감하기에 저장성이 떨어지는 단점이 있다. 따라서 생강의 부가가치를 높이기 위한 새로운 가공기술뿐만 아니라 제품의 개발이 필요한 실정이다.

따라서 알코올을 산화시켜 식초로 전환시킨 후 이를 이용한 가공품을 제조할 경우 부가가치를 높일 수 있고 생강을 이용한 제품의 다양화에 기여할 수 있으며 보다 기능성이 증가되고 경쟁력 있는 기능성 식품의 개발이 필요한 실정이다.

이에 본 발명자는 상기와 같은 효능이 있는 생강을 우리 식생활에서 쉽게 접할 수 있도록 생강을 이용하여 생강주를 제조한 다음 초산균으로 발효시킴으로써 생강의 향과 맛이 어우러진 생강 식초의 제조방법을 개발하고, 이에 기초하여 본 발명을 완성하게 되었다.

본 발명의 주된 목적은 초산균을 접종하여 생강주를 초산 발효시킴으로써 생강 특유의 항균효과를 가진 기능성 생강 식초의 제조방법을 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 상기 생강을 이용한 식초 제조방법에 의하여 제조된 생강의 맛과 향뿐만 아니라 건강 증진 효과를 가진 생강 식초를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 발명의 상세한 설명, 청구범위 및 도면에 의해 보다 명확하게 된다.

본 발명의 생강을 이용한 식초의 제조방법은 입국미, 젖산 및 효모를 혼합하여 주모를 제조하는 단계; 상기 주모에 입국미, 생강분말 및 젖산을 혼합하여 1단 담금하는 단계; 상기 1단 담금 단계 후 고두밥, 팽화미 및 누룩을 혼합하여 2단 담금하는 단계; 상기 2단 담금 단계 후 팽화미 또는 고두밥을 첨가하여 3단 담금하는 단계; 상기 3단 담금 단계 후 팽화미 및 생강 농축액을 첨가하여 4단 담금하는 단계; 상기 4단 담금 단계 후 올리고당을 첨가하여 숙성시키는 단계; 상기 숙성액에 초산균을 접종하여 초산 발효시키는 단계; 및 상기 초산 발효액을 여과하여 살균하는 단계를 포함하는 생강 식초를 제조하는 방법을 제공한다.

또한, 본 발명의 생강을 이용한 식초의 제조방법은 상기 1단 담금 단계에서 생강분말과 올리고당을 혼합하여 24시간 숙성시킨 후 첨가하는 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 4단 담금 단계를 거쳐 수득된 숙성액을 살균하는 단계를 더 포함하는 생강 식초를 제조하는 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 제조방법에 의해 제조된 생강 식초를 제공한다.

상기 1단 담금 단계는 생강 분말을 올리고당과 혼합하여 24시간 숙성시킨 후 첨가한다. 이는 첨가된 생강이 청주의 발효에 영향을 미치지 않도록 하기 위함이며, 생강 성분의 강한 항산화 작용에 의하여 효모의 번식이 억제되어 술이 제대로 발효되지 못하는 문제점을 해결할 수 있기 때문이다. 생강분말은 총 원료대비 1 내지 3 중량%이며 바람직하게는 2 중량%가 적절하다. 충분한 발효 작용을 위하여 올리고당과 물을 혼합하여 첨가할 수도 있다.

상기 4단 담금 단계는 생강 농축액을 첨가함으로써 생강 향과 맛을 더할 수 있다. 생강을 농축액으로 첨가하는 이유는 생강 분말은 후발효가 되어 전체 발효 과정에 영향을 미치지만 생강 농축액은 향취는 나지만 후발효가 되지 않기 때문이다.

상기 숙성단계에서는 올리고당을 첨가하여 20 내지 25 ℃ 바람직하게는 22℃에서 2 내지 5일 숙성시킬 수 있다.

본 발명의 생강주의 발효 온도는 22 내지 24℃가 바람직하며, 각 발효 단계에서는 8시간 간격으로 3분간 교반하는 것이 바람직하다.

본 발명에 사용되는 팽화미는 쌀을 가열하여 전분을 알파화시킨 상태로 가공한 것을 말한다. 일반적으로 고두밥을 만든 채로 가만히 두면 알파(a)화한 전분이 원래의 베타전분으로 되돌아가므로 이를 방지하여 쌀의 수분을 급속하게 제거하여 쌀이 알파 상태를 계속 유지할 수 있도록 한 것을 말한다. 일반적인 고두밥에 비해 쌀 중량의 30~40%전후로 수분이 적으므로 본 발명에 사용하는 경우 일반적인 술 제조 과정에서보다 급수량을 조금 더 늘일 필요성이 있다.

상기 숙성단계에서 수득된 숙성액을 진공식 연속 드럼필터 또는 규조토 패드를 이용한 필터 프레스로 여과하는 방법을 포함할 수 있다.

상기 초산 발효단계에서 starter로 이용되는 초산균은 Acetobacter aceti.를 접종하는 것이 바람직하며, 이 경우 초산균 농도는 10³CFU/㎖ 내지 10⁶CFU/㎖가 적절하며 바람직하게는 10³CFU/㎖가 적합할 것이다. 또한, 초산 발효를 가속화하고 식초균의 활성도를 높이기 위해서는 산도를 2%로 조절했을 때 초산발효가 빠르게 진행되어 식초를 제조하는 시간을 단축시킬 수 있다. 이를 위하여 초산을 2 중량% 첨가한 후 발효시킬 수 있다. 초산 발효온도는 25 내지 45℃가 적절하며 초산균의 최적 생육온도는 30℃를 유지하는 것이 바람직하며, 25℃보다 낮을 때에는 초산 발효과정이 지연될 수 있으며 45℃보다 높은 경우에는 초산균이 사멸하여 초산 발효가 제대로 수행되지 못하는 문제점이 있다.

상기 살균단계에서는 초산균이 사멸되도록 하여 본 발명에 의해 제조된 생강 식초의 맛과 향의 변형을 방지할 수 있다.

본 발명은 생강을 이용하여 제조된 술을 초산 발효시킴으로써 알콜의 산화로 인한 폐기물화를 최소화하고 면역강화 및 항산화 효과 등의 기능성뿐만 아니라 생강의 맛과 향이 더해진 풍미가 우수한 기능성 식초를 제조할 수 있다.

또한, 본 발명의 생강 식초 제조방법에 의하면 starter로서 초산균(Acetobacter aceti)을 초기접종하므로 기존의 일반적인 발효공정에 비하여 매우 적은 양으로 식초를 제조할 수 있어 경제적이며 부패균이 성장할 수 없으므로 매우 효과적으로 기능성 식초를 제조할 수 있다.

도 1은 초산균 및 살균처리에 따른 발효기간 동안의 식초의 pH, 산도 및 총균수의 변화를 나타낸 것이다.
도 2는 초산균 및 glucose 첨가에 따른 발효기간 동안의 식초의 pH , 산도 및 총균수의 변화를 나타낸 것이다.
도 3은 초기 초산균 농도 및 acetic acid 첨가에 따른 발효기간 동안의 식초의 pH 및 산도의 변화를 나타낸 것이다.
도 4는 초기 초산균 농도 및 acetic acid 첨가에 따른 발효기간 동안의 식초의 총균수 및 초산균 수의 변화를 나타낸 것이다.
도 5는 교반, 초산균, 초산첨가 및 살균처리에 따른 발효기간 동안의 식초의 pH , 산도 및 총균수의 변화를 나타낸 것이다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다.

이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.

실시예 1

입국미 3.333 중량%, 젖산 0.002 중량%, 효모 0.002 중량%를 혼합하고 급수 4 중량 %로 5일 동안 주모를 제조한다. 올리고당과 생강분말을 혼합하여 24시간 숙성시켜 제조한 생강분말을 총 원료대비 2 중량%, 입국미 18.333 중량 %, 젖산 0.013 중량%를 혼합하고 급수 30 중량%로 5일 동안 1단 담금을 한다. 증미쌀 50 중량%, 팽화미 9.333 중량%, 누룩 2.866 중량%로 혼합하고 급수 120 중량%로 1일 동안 2단 담금을 한다. 팽화미 9.333 중량%에 급수 26.666 중량%로 1일 동안 3단 담금을 한다. 팽화미 9.333 중량%에 생강 농축액을 첨가하고, 급수 26.666 중량%로 1일 동안 4단 담금을 한다. 올리고당 16.666 중량%를 첨가하여 22℃에서 2 내지 5일 동안 숙성시킨다. 초산균(Acetobacter aceti.)을 접종하여 30℃에서 30일 동안 초산 발효시킨 후 여과하여 살균하여 생강 식초를 제조하였다.

실시예 2

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 제조된 숙성액에 10³CFU/㎖ Acetobacter aceti.를 접종하고, 9 wt% 글루코스(glucose)를 첨가하여 30℃에서 30일 동안 초산 발효시킨 후 여과하여 살균하여 생강 식초를 제조하였다.

실시예 3

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 제조된 숙성액을 살균하여 초산균(Acetobacter aceti .)을 접종하여 30℃에서 30일 동안 초산 발효시킨 후 여과하여 살균하여 생강 식초를 제조하였다.

실시예 4

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 제조된 숙성액을 살균하여 초산균(Acetobacter aceti .)을 접종하고 2 wt% 초산을 첨가하여 30℃에서 30일 동안 초산 발효시킨 후 여과하여 살균하여 생강 식초를 제조하였다.

- 실험 재료 및 분석방법

초산균은 Acetobacter aceti .를 한국미생물보존센터에서 분양 받아 tryptic soy broth (TSB, Difco) 에 접종하여 30 ℃에서 배양하여 본 발명에 의해 제조된 알콜 농도 6 %의 생강주(생강 막걸리)에 접종하였다. 균주의 성장 테스트를 위해 GYP 배지를 선택적으로 사용하였다. 균주의 성장 테스트를 위해 총균은 PCA 배지 (Plate count agar, Becton, dickinson and company), 초산균은 GYP (표 1.) 배지에 도말하여 사용하였다.

GYP medium
Glucose	15 g
Yeast extract	2 g
Peptone	3 g
Agar	15 g
Acetate	10 mL
EtoH	30 mL
Distill water	1 L

① pH

pH 측정은 초산발효 된 발효액을 5 mL을 취하여 pH meter (Mettler Toledo 340®, UK)를 사용하여 발효기간에 따라 측정하였다.

② 산도

산도는 발효기간에 따라 10 mL의 식초를 취하여 1% phenolphthalein을 지시약으로 하여 0.1N NaOH 용액으로 중화 적정하여 소요된 0.1 N NaOH 용액의 양(mL)을 초산으로 다음의 공식에 의해 환산하였다.

③ 당도

당도는 시료 0.1 mL 취하여 Portable refractometer (Brix, REF104)를 이용해 발효기간에 따라 측정하였다.

④ 색도

Colorimeter (Chromameter?, CR210, Minolta, Japan)를 사용하여 식초의 명도 (L, lightness), 적색도 (a*, redness), 황색도 (b*, yellowness)를 발효기간에 따라 각각 측정하였다.

⑤ Acetic acid 분석

건국대학교 동물자원연구센터에 의뢰하여 HPLC (1200 series, UV Detecter, Agilent) 이용한 acetic acid 분석을 하였다. 시료를 취한 후 원심분리한 다음 0.2 μm 필터로 필터한 뒤 바이알에 담아 센터의 매뉴얼을 따라 분석하였다.

⑥ 미생물학적 분석

시료 1 mL에 0.85 % 생리 식염수 9 mL을 혼합하여 단계 희석한 후 총균의 성장분석 위해 PCA 배지에 1 mL씩 분주하여 37 ℃에서 24-48시간 배양하였고 초산균의 성장분석을 위해 GYP 배지에 1 mL씩 분주하여 30 ℃에서 24-48시간 배양하였다. 배양 후 생성된 colony를 세어 colony forming unit (CFU/mL)으로 나타내었다.

실험예 1: 초산균 접종 및 생강 막걸리의 살균처리에 따른 장기간 초산발효

450 mL의 막걸리를 살균 처리 후, 10⁶ CFU/mL Acetobacter aceti .를 접종하였다. 이후 9 wt% glucose 첨가를 달리하여 shaking incubator에서 초산발효 하였다. 이때 교반 속도는 150 rpm이며 발효 온도는 30°C를 유지하였다. 발효 15일 후 시판 식초의 산도 4 %에 도달한 처리군을 선별하여 장기 발효하였다.

도 1에 나타낸 바와 같이 막걸리의 pH 변화는 급격히 일어나지 않고 서서히 낮아지는 경향을 보여주었다. 본 실험에 사용된 막걸리의 pH는 3.7로서 일반적으로 식품군에 비해 낮았다. pH는 막걸리 또는 살균막걸리에 초산균을 첨가한 경우 발효기간 동안 서서히 감소하는 경향을 보였고 막걸리_교반 샘플은 3일 동안 급격히 증가한 후 감소하였다. 발효 33일째 되는 시간에 pH는 3.0에 가까운 결과를 나타내었다. 식초를 만들기 위해서는 pH 감소도 중요하지만 궁극적으로 산도의 변화를 발효 척도로 나타낼 수 있다. 산도는 발효 기간에 따라 모든 처리구에서 증가하는 경향을 보였다. 발효 9일째부터 증가 속도가 빨라졌고 약 10 %에 도달한 후에는 약간 감소하는 경향을 보였다. 막걸리_교반 샘플인 경우 발효 18일째 가장 빨리 시판식초의 산도 (6 %)에 도달한 결과를 얻을 수 있었다. 모든 시료에 있어 전반적으로 발효 15일째부터 급격하게 산도가 증가하였다. 이러한 결과는 초산발효공정에서 적어도 15일 이상의 발효시간이 필요함을 제시하는 것으로 판단되었다. 막걸리 식초의 당도는 발효기간 동안 모든 처리구에서 거의 변화가 없었다. 또한 막걸리 식초의 색도는 발효기간 동안 거의 변화가 없었다. 이러한 이유는 호기적인 조건에서 효모가 알콜 발효를 할 수가 없었고 초산균이 주로 알콜을 이용하여 대사과정에 에너지로 활용하였기에 당의 변화는 매우 적었음을 알 수 있었다.

초산균을 첨가한 막걸리들은 기존의 효모에 초산균이 더해져서 초기 총균수가 막걸리_교반 보다 높았으며 총균수는 발효 8일까지 증가하다 서서히 감소하였다. 또한 막걸리_교반 샘플은 이미 막걸리에 들어있는 유산균과 효모만이 생장하나 낮은 pH로 인해 서서히 감소하다가 산도가 증가하는 시기에 초산균 등에 의해 조금 증가하는 경향을 보였다.

실험예 2: 교반 , 초산균 및 glucose 첨가를 달리한 막걸리의 초산발효

초산발효 시 산소와 당의 영향을 알아보기 위하여, 450 mL의 막걸리에 교반 유무, 살균 처리, 10⁴ CFU/mL Acetobacter aceti . 의 첨가, 9 wt% glucose 첨가를 달리하여 shaking incubator에서 초산발효를 수행하였다. 이때 교반 속도는 150 rpm이며 발효 온도는 30°C를 유지하였다.

도 2에 나타낸 바와 같이 본 실험에 사용된 시료의 pH는 3.0에서 3.5 사이에 놓여 있었다. 순수 막걸리와 초산균을 넣어준 막걸리의 pH는 발효 3일 동안 증가하다가 감소하는 경향을 보였고, glucose를 넣어준 막걸리는 발효기간 동안 pH가 점진적으로 증가하였다. 이는 효모가 glucose 영양분으로 이용하며 일어나는 현상을 보인다. 초산균과 glucose를 동시에 첨가한 막걸리는 glucose만 첨가한 막걸리보다는 pH 증가가 크지 않았고 거의 pH 3.5를 유지하였다. 또한 교반의 유무는 pH의 변화에 영향을 미치지 않았다. 산도는 교반_막걸리, 교반_막걸리_초산균, 막걸리 샘플만 발효 15일 이후 시판식초의 산도(6%)에 도달하였으며 발효기간에 따라 증가하는 경향을 보였다. Glucose를 첨가한 막걸리는 glucose가 효모의 영양분이 되어 효모가 초산균의 생장을 방해하는데 영향을 주어 산도가 증가하지 못하는 것으로 보였다. 9 %의 glucose를 첨가한 막걸리의 경우 초기 당도가 높고 발효 6일까지 감소하여 발효 종료시까지 거의 변화가 없었다. glucose를 첨가하지 않은 막걸리는 약 4% 당도를 발효기간 동안 유지하였다. 또한 각각 다른 발효조건으로 처리된 막걸리는 발효기간 동안 색도의 변화가 없었다.

발효과정 중 미생물 변화는 거의 발견되지 않았다. 실험 초기 총균수는 10^7.5~10⁸ cfu/mL로 매우 높았다. pH와 산도 측정에서 얻은 결과로 미루어 볼 때 유산균과 효모가 주류를 이루고 있고 또한 접종한 초산균에 의한 것으로 보였다. 발효 24일 동안 총 균수는 약간 감소하는 모습을 보여주었고 24일째에는 10⁶ cfu/mL을 나타내어 미생물 사멸 효과는 나타나지 않았다. 산도가 낮아지므로 낮은 pH에서 생육할 수 있는 균들로 이루어졌다고 볼 수 있다. 초산균이 발효에 영향을 주는가는 막걸리에 초산균을 접종하여 발효시킨 막걸리의 경우 현저하게 나타났다. 막걸리에 초산균을 접종하여 발효시킨 경우 발효 12일째부터 산도가 증가하였는데 이때 미생물 변화는 거의 없었고 초기 균수를 유지하는 형태를 보여주었다. 교반 또는 당 첨가 여부는 미생물 변화에 거의 영향이 없었다. 따라서 본 실험의 결과 막걸리 초산발효를 위해서는 일정한 농도의 초산균을 접종해주어야 초산 발효가 안정적으로 진행될 수 있었다.

실험예 3: 초기 초산균 농도를 달리한 후 acetic acid 첨가한 막걸리의 초산발효

1.5 L의 막걸리에 초기 stater 균 농도(Acetobacter aceti . 농도)를 10³ CFU/mL, 10⁴ CFU/mL, 10⁵ CFU/mL, 10⁶ CFU/mL로 각기 달리하여 발효하였다. 이때 2 wt% acetic acid를 각각 첨가해 주었고, 교반 속도는 150 rpm이며 발효 온도는 30°C를 유지하였다.

도 3에 나타낸 바와 같이 막걸리 초산발효를 가속화하기 위해 막걸리에 초산을 2% 첨가한 후 발효를 추진하였다. 이미 2%의 acetic acid를 첨가하였기 때문에 초기 pH는 이전 실험보다 낮았으며 pH는 3.0을 나타내었다. 모든 시료에서 발효 13일까지 약 pH 3.15로 유지 하다가 약간 증가하는 경향을 보였다. 특히 10³ CFU/mL의 초산균을 넣은 막걸리는 일정하게 pH를 유지하다가 발효 5일부터 서서히 감소하였고, 이때부터 산도는 증가하는 경향을 보였다. 산도는 전체적으로 발효기간 동안 증가하는 경향을 보였다. 초기 산도는 초산첨가로 인해 2.9%를 나타내었다. 그러나 발효 6일 만에 10³ CFU/mL의 초산균을 첨가한 막걸리에서는 산도가 4%를 나타냈고 이후 지속적으로 증가하여 발효 17일에 시판식초 산도에 도달하였다. 그리고 발효 20일째 10⁴ CFU/mL의 초산균을 넣은 막걸리, 10⁶ CFU/mL의 초산균을 넣은 막걸리 순으로 약 6 %의 산도에 도달하였다. 10³ CFU/mL의 초산균을 넣은 막걸리가 식초발효에 적합한 것으로 보였다. 당도는 모든 처리구에서 발효 3일 동안 약간 증가하다가 발효 17일까지 일정하게 유지하다가 증가하는 경향을 보였다. 이러한 이유는 막걸리에 함유되어 있는 탄수화물이 초산균이나 다른 균들이 배출한 효소에 의해 단당류로 가수분해 되었다고 볼 수 있다. 막걸리에 초산이 만들어지면서 색도의 변화는 명도를 나타내는 백색도 L값은 감소하였고 적색도를 나타내는 a-값과 황색도를 나타내는 b-값은 변화가 없었다. 이러한 결과는 초기 초산균의 농도는 발효과정에서 막걸리 색도 변화에 영향을 주지 않았음을 의미한다.

도 4에 나타낸 바와 같이 본 실험에서는 발효과정에서 총균수 변화와 초산균 수 변화를 각각 측정하여 이에 대한 상관관계를 제시하고자 하였다. 막걸리에 증식되는 일반 총균수는 10⁶~10⁷ cfu/mL로 나타났다. 이는 접종한 초산균과 유산균 그리고 효모 등으로 구성될 수 있다고 본다. 발효가 진행됨에 따라 각각의 시료에 살아있는 총균수는 감소하였는데, 발효 3일까지는 10³~10⁴ cfu/mL으로 감소하였으나 이후 증가하여 10⁶ cfu/mL을 보여주었다. 또한 유사한 경향으로 초산균 수 검정에서 다양한 농도로 접종을 하고 3일째 되는 날 초산균은 10⁵~10⁷ cfu/mL까지 증가하였다. 이러한 균들의 생장형태는 초기 2% acetic acid 때문에 영향을 받았다고 볼 수 있다. 총균수 경우 발효 3일부터 17일째까지 정지기였으며 그 후 사멸하였다. 그러나 초산균은 초산발효에 의해 계속 생존이 유지되었다.

실험예 4: 교반 , 초산균, 초산첨가 및 살균처리를 달리한 초산발효 scale - up

15 L의 생막걸리 또는 열처리한 막걸리에 초기농도 10³ CFU/mL Acetobacter aceti.와 2 wt% 초산을 첨가하여 초산발효 하였다. 이때 air compressor를 이용하여 교반 효과를 주었다. 발효 온도 30 °C를 유지하기 위해 자동온도조절 장치를 설치하였고, 열의 순환을 위해 fan도 함께 설치하였다.

상기 실험예에서는 1.5L 발효조에서 초산발효를 수행하였으나 이를 보다 확대한 scale-up 상태에서 결과를 얻고자 15L 발효조에서 초산발효를 수행하였다. 도 5에 나타낸 바와 같이 2% 초산을 첨가한 시료 외에 시료의 pH는 3.0~3.5로 지금까지 실험결과와 유사하였다. 발효 16일까지 pH는 약간 증가하는 경향을 보여주었다. 2 %의 acetic acid를 넣어준 막걸리는 약 pH 3.0으로 낮게 유지하였다. 열처리 막걸리_교반_초산균 샘플이 발효 9일까지 pH 5.5까지 급격히 증가한 후 감소하였다. 산도는 2 % acetic acid를 넣어준 막걸리가 초기 산도가 3.5%로 높았다. 모든 처리구는 발효 6일부터 증가하는 경향을 보였고, 막걸리_교반, 막걸리_교반_초산균, 2 % acetic acid를 넣어준 샘플이 증가 속도가 빠른 것으로 보였다. 특히 2 % acetic acid를 넣어준 샘플은 발효 16일째 약 5 %산도에 도달하였다. 초기당도는 2 % acetic acid를 넣어준 샘플이 약 5 %로 가장 높았으며 나머지 샘플은 모두 3 %였다. 초산균의 최적 생육온도는 30℃로 이보다 낮으면 초산발효과정이 지연될 수 있다. 교반하지 않은 막걸리, 막걸리_초산균 샘플만 교반 처리한 샘플과 다르게 발효 6일부터 당도가 급격히 증가하였다. 색도는 발효조건과 기간에 따라 거의 변화가 없었다.

발효 초기 막걸리 시료에 들어있는 미생물의 총균수는 2% 초산을 첨가한 시료를 제외하고 나머지 모두 10¹⁰ cfu/mL 정도를 나타내고 있었다. 9일까지 측정한 미생물 수의 변화는 감소하는 것으로 나타났고 초산균 수는 발효과정에서 증가하는 것으로 나타났다. 발효 9일째 초산균 수는 10⁵~10⁷ cfu/mL을 나타내고 있었다. 초산균을 접종한 막걸리와 초산균을 접종하지 않은 순수한 막걸리의 경우 많은 차이를 나타내어 초산균 접종이 매우 효과적이라는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과는 초산균 접종이 초산을 생성하는 데 영향을 주는 것으로 나타났다.

Claims (5)

1. a) 입국미, 젖산 및 효모를 혼합하고 급수 4 중량%로 5일 동안 주모를 제조하는 단계;
   b) 상기 a) 단계에서 제조된 주모에 입국미 및 젓산을 혼합하고 생강분말과 올리고당을 혼합하여 24시간 숙성시킨 생강분말을 총 원료대비 1 내지 3 중량%로 혼합하여 1단 담금하는 단계;
   c) 상기 b) 단계 후 고두밥, 팽화미 및 누룩을 혼합하여 2단 담금하는 단계;
   d) 상기 c) 단계 후 팽화미 또는 고두밥을 첨가하여 3단 담금하는 단계;
   e) 상기 d) 단계 후 팽화미 및 생강 농축액을 첨가하여 4단 담금하는 단계;
   f) 상기 e)단계 후 올리고당을 첨가하여 20 내지 25℃에서 2 내지 5일 동안 숙성시키는 단계;
   g) 상기 f)단계에서 수득된 숙성액을 여과하여 살균한 다음 초산균 Acetobacter aceti.을 10³CFU/㎖ 내지 10⁶CFU/㎖ 농도로 접종하고 초산을 2wt% 첨가하여 25 내지 45℃에서 30일 동안 초산 발효시키는 단계; 및
   상기 g) 단계에서 수득된 초산 발효액을 여과하여 살균하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 생강 식초의 제조방법.
   
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3. 삭제
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5. 제 1 항의 제조방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 생강 식초.

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