KR101368688B1 - 무알콜 복분자 발효물의 제조를 위한 복분자주의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무알콜 복분자 발효물의 제조를 위한 복분자주의 제조 방법에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명은 무알콜 복분자주 발효물을 얻기 위하여 그 전 단계로서 복분자주를 제조할 때, 가수량, 발효 시간 등을 최적함으로써 폴리페놀의 함량이 높은 복분자를 얻을 수 있는 복분자주의 제조 방법을 개시한다.

Description

무알콜 복분자 발효물의 제조를 위한 복분자주의 제조 방법{A Preparation Method of Rubus Coreanus Fruit Wine for Producing Non-alcoholic Fermentation Product of Rubus Coreanus Fruits}

본 발명은 무알콜 복분자(열매) 발효물의 제조를 위한 복분자주의 제조 방법에 관한 것이다.

복분자(Rubus coreanus Miquel)는 장미과(Rosaceae)에 속하는 산딸기의 일종으로 5-6월에 흰색의 꽃이 피고, 7-8월에 반구형의 검붉은 열매를 맺는 다년생식물로, 우리나라에서는 제주도 및 남부지역이 주요산지로 초여름에 검붉은 열매를 수확하여 식용하고 있다. 예로부터 한방에서는 강장제, 강정제 및 보간의 요약으로서 귀한 약재로 알려져 왔으며, 신체허약, 양위, 유정, 유뇨 등에 실용되는 소재이다.

복분자 열매에 존재하는 성분으로는 coreanoside F1, suavissimoside, nigaichifoside F1 · F2 등을 비롯한 triterpenoids, gallotannin, ellagitannin, gallic acid, 2,3-(S)-ellagitannin-D-glucopyranoside, saguin H-4 및 H-6 등의 타닌류, quercetin 등의 flavonoids, 그리고 phenolic acids 등이 동정되었으며, 이러한 성분들이 항돌연변이 활성, 항균 및 항산화 활성, Hepatitis B virus 억제 및 Helicobacter pylori 생육 억제 효과 등의 다양한 생리활성에 기여하는 것으로 추정된다.

이처럼 다양한 생리활성을 가지는 복분자는 와인, 젤리, 초콜릿, 푸딩, 잼 등의 다양한 응용식품이 개발되어 판매되고 있으며 그 중에서도 복분자주(복분자 와인)은 최근 웰빙 개념의 확산으로 인한 음주 문화의 변화와 다양한 건강 기능성으로 선호도가 더욱 증가하고 있으며, 우리나라를 알리는 공식적인 자리에서도 나라를 대표하는 과실주로 이용될 만큼 그 가치가 인정받고 있다.

일반적으로 복분자주를 제조할 때는 물을 첨가하여 제조하며 가수량에 따라 품질이 전혀 다른 복분자주가 만들어진다. 복분자주 자체의 생산을 목적으로 한다면 기호성 등의 품질의 문제가 있어 무한정 가수량을 증가시킬 수 없지만, 무알콜 복분자 발효물의 제조를 목적으로 전 단계로서 복분자주를 제조한다면 폴리페놀 함량을 기준으로 가수량을 결정할 필요가 있다.

또한 발효 시간 동안 폴리페놀 성분이 추출되지만 어느 정도 시간이 지나면 오히려 폴리페놀이 다시 skin에 흡수되거나 침전하는 등 감소가 일어나므로 폴리페놀 성분의 함량이 극대화되는 발효 시간의 결정이 필요하다.

한편 무알콜 포도주 농축물은 프랑스, 스페인, 독일 등 유럽의 와인 생산지에서 주로 생산하고 있으며 wine concentrate(와인 농축액)이나 wine powder(와인 분말)의 형태로 제품화되고 있다. 이러한 무알콜 포도주 농축물은 음료, 발효 요구르트, 초코렛, 캔디 등의 기능성 식품 원료와 캡슐 등의 약품 제조용으로 사용되고 있으며 그 사용범위나 소비량이 지속적으로 증가하고 있다.

국내에서도 소비의 증가로 국내 식품회사들은 레드와인 농축액이나 레드와인 농축분말을 수입하기도 하지만, 레드와인 자체를 대량으로 수입하여 국내에서 농축하는 과정을 거쳐 무알콜 포도주 농축물을 제조하고 있으며 무알콜 포도주 농축물 제조를 위한 와인 수입량도 지속적으로 증가하고 있다.

기존 수입 제품을 복분자를 활용한 국내 생산으로 대체할 경우 원가를 줄이고 여러 생리활성 물질과 효능이 밝혀진다면 새로운 시장을 개척할 수 있을 것으로 기대된다.

본 발명은 기존 수입 제품을 대체할 수 있는 무알콜 복분자주 발효물을 얻기 위하여 그 전 단계로서 복분자주를 제조할 때, 생리활성 성분으로서 고혈압, 동맥경화 예방 등에 효과가 있다고 알려진 폴리페놀의 함량(수율)을 높이기 위한 최적의 가수량, 발효 시간 등을 개시한다.

본 발명의 목적은 무알콜 복분자주 발효물을 얻기 위하여 그 전 단계로서 복분자주를 제조할 때, 가수량, 발효 시간 등을 최적함으로써 폴리페놀의 함량이 높은 복분자를 얻을 수 있는 복분자주의 제조 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 이하에서 제시될 것이다.

본 발명자들은 무알콜 복분자주 발효물을 얻기 위한 목적으로 그 전 단계로서 복분자주를 제조할 때 복분자 원료의 사용량 대비 가수량, 발효 시간 등이 폴리페놀의 함량에 미치는 영향을 살펴보기 위하여, 가수와 당도 조정 없이 복분자 분쇄물 자체를 사용하여 복분자주를 제조할 경우와 복분자 분쇄물에 정제수를 복분자 분쇄물 중량 대비 1배, 2배, 3배 및 4배로 가수하고 당도를 24.5±0.5 Brix로 조정하여 복분자주를 제조할 경우에 복분자 원료의 사용량 대비 폴리페놀의 함량이 가수량에 비례하여 증가함을 확인하였으며, 대조구를 포함한 모든 실험군에 있어 발효 9일째 폴리페놀의 함량이 최대에 이름을 확인하였다.

또한 알콜 함량에 있어서도 가수와 당도 조정이 없는 대조구에 비하여 가수와 당도를 조정한 경우가 더 높게 나타나, 변패 방지 효과가 알콜 함량에 비례한다는 점에서 무알콜 복분자주 발효물의 제조를 위한 원료로서 사용하기 위하여 복분자주를 보관·유통시킬 경우 그 과정에서의 품질 보존 효과가 더 뛰어날 것으로 보여진다.

본 발명은 이러한 실험 결과에 기초하여 제공되는 것으로, 본 발명의 무알콜 복분자주 발효물의 제조를 위한 복분자주의 제조 방법은 (a) 복분자 분쇄물을 얻는 단계, (b) 그 복분자 분쇄물에 그 분쇄물 중량 대비 물을 1배 내지 4배 가수하는 단계 및 (c) 복분자 분쇄물에 효모를 접종·발효시켜 알콜을 생성시키는 단계를 포함하여 구성된다.

상기에서 "무알콜 복분자주 발효물"은 복분자주 발효 원액에서 증류 등의 방식으로 알콜을 제거한 후 얻어지는 결과물을 말하며, 바람직하게는 술덧을 체로 거른 뒤 얻어지는 가용성 고형분이 포함된 발효 원액에서 알콜을 제거하여 얻어진 결과물을 말한다. 무알콜 복분자주 발효물은 저온 감압 건조 방식, 동결 건조 방식 등으로 농축되어 액상 또는 분말상으로 가공되어 식품이나 약품 등의 첨가물로 사용될 수 있다.

본 발명의 방법에 있어서, 상기 (a) 단계 또는 (b) 단계 후에 복분자 파쇄물에 가당하여 당도를 조정하는 단계가 추가될 수 있다. 당도는 아래의 실시예 및 실험예와 동일하게 24.5±0.5 Brix로 조정되는 것이 바람직하다. 상기 가당에는 아래의 실시예에서 사용된 설탕을 사용하거나 올리고당, 엿당 등 당업계에 공지된 것 중 임의의 것을 사용할 수 있다.

본 발명의 방법에 있어서, 상기 (c) 단계의 알콜 생성 단계에 사용될 수 있는 효모는 알콜 생성능을 가지는 것이면 어떤 것이든 사용될 수 있는데, 예컨대 사카로마이세스 루시(Saccharomyces rouxii), 사카로마이세스 세레비시아에(Saccharomyces cereviciae), 사카로마이세스 오비폴미스(Saccharomyces oviformis), 사카로마이세스 스테이네리(Saccharomyces steineri), 사카로마이세스 바이아너스(Saccharomyces bayanus) 등이 사용될 수 있다. 바람직하게는 사카로마이세스 세레비시아에(Saccharomyces cereviciae)나 아래의 실시예에서 사용된 사카로마이세스 바이아너스(Saccharomyces bayanus) 사용하는 경우이다.

또 상기 (c) 단계의 알콜 생성 단계에서 효모의 접종 후의 발효는 15℃~45℃의 온도 조건 특히 25℃~40℃의 온도 조건에서 이루어질 수 있다. 발효 온도가 상기 범위보다 낮을 경우 발효 속도가 느려질 수 있고 또한 원하지 않는 발효 산물이 생겨날 수 있으며, 발효 온도가 상기 범위보다 높을 경우도 발효 미생물인 효모의 사멸에 따라 마찬가지로 발효 속도가 느려지거나 원하지 발효 산물이 생겨날 수 있다. 바람직하게는 아래의 실시예에서와 같이 27℃에서 이루어질 수 있다.

또 본 발명의 상기 (c) 단계의 알콜 생성 단계에서 발효는 효모 접종 후 1일 내지 14일의 범위 내에서 이루어질 수 있으나, 폴리페놀의 함량이 최대가 되는 시점까지 이루어지는 것이 바람직하다. 본 발명의 아래의 실시예 및 실험예는 폴리페놀의 함량이 최대가 되는 발효 시간이 효모 접종 후 9일까지 발효할 경우이다.

다른 측면에 있어서, 본 발명은 전술한 바의 복분자주의 제조 방법에 의하여 얻어진 복분자주를 이용한 무알콜 복분자 발효물의 제조 방법에 관한 것이다.

본 발명의 무알콜 복분자 발효물의 제조 방법은 (a) 복분자 분쇄물을 얻는 단계, (b) 그 복분자 분쇄물에 그 분쇄물 중량 대비 물을 1배 내지 4배 가수하는 단계, (c) 복분자 분쇄물에 효모를 접종·발효시켜 알콜을 생성시키는 단계 및 (d) 상기 (c) 단계의 발효 원액에서 알콜을 제거하는 단계를 포함하여 구성된다.

본 발명의 무알콜 복분자 발효물의 제조 방법에 있어서, 상기 (a) 내지 (c) 단계에 대해서는 전술한 바의 설명이 그대로 유효하다.

본 발명의 무알콜 복분자 발효물의 제조 방법에 있어서, 상기 (d) 단계는 (c) 단계의 발효 원액을 가열하여 이루어질 수 있는데, 가열은 에탄올의 끊는점이 78.32℃임을 고려할 때 상기보다 높은 온도에서 이루어질 수 있다. 상기 발효 원액은 술덧을 체로 거른 뒤 얻어지는 가용성 고형분이 포함된 발효 원액을 사용하는 것이 바람직하다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 가수량, 발효 시간 등을 최적함으로써 폴리페놀의 함량이 높은 복분자를 얻을 수 있는 복분자주의 제조 방법을 제공할 수 있다. 본 발명의 방법에 따라 얻어진 복분자주를 이용할 경우 폴리페놀 함량이 높은 무알콜 복분자 발효물을 얻을 수 있는 효과가 있다.

도 1은 가수량에 따른 복분자주의 알콜 함량을 측정한 결과이다.
도 2는 가수량 및 발효 시간에 따른 복분자주의 총 폴리페놀 함량을 측정한 결과이다.
도 3은 가수량 및 발효 시간에 따른 복분자주의 플라보노이드 함량을 측정한 결과이다.

이하 본 발명을 실시예 및 실험예를 참조하여 설명한다. 그러나 본 발명의 범위가 이러한 실시예 및 실험예에 한정되는 것은 아니다.

< 실시예 > 무알콜 복분자 발효 농축물의 제조를 복분자주의 제조

2012년 전라북도 고창에서 재배된 복분자를 동결상태로 구입하여 실온에서 해동한 후, blender로 분쇄하여 사용하였다. 분쇄한 복분자를 발효 용기에 넣고 복분자 중량 대비 1배, 2배, 3배, 4배의 정제수와 혼합한 뒤, 설탕을 첨가하여 24.5±0.5 Brix로 조정하였고, 대조구로서 가수를 하지 않은 복분자주를 제조하였다. 효모는 Saccharomyces bayanus 균주인 EC-1118 (Lalvin, Canada)를 사용하였고 발효는 27℃의 incubator에서 진행하여 발효 1일, 3일, 5일, 7일, 9일 및 12일에 sample을 채취하여 분석에 사용하였다.

< 실험예 > 복분자주의 알콜 함량, 페놀 함량 및 플라보노이드 함량의 측정

<실험예 1> 복분자주의 알콜 함량의 측정

발효액의 알콜 함량은 발효 종료 후(발효 12일 후) 술덧을 체로 걸러 시료 100 mL를 취하고 80 mL 이상을 증류하였다. 증류 후 3차 증류수를 첨가하여 100 mL로 용량을 보정한 뒤 주정계(Scale: 0-10; 10-20, Daekwang, Korea)를 이용하여 측정하였으며 Gay-Lussac 표를 이용하여 15℃로 보정하여 %(v/v)으로 나타내었다. 시료는 발효 종료 후(14일 경과 후)의 것을 사용하였다.

결과를 [도 1]에 나타내었다. [도 1]을 참조하여 보면 가수량에 비례하여 알콜 함량이 증가함을 알 수 있으며, 이는 초기 당도가 24.5±0.5 Brix로 같더라도 가수량이 증가함에 따라 상기 당도로 맞추기 위하여 첨가되는 발효성 당분(설탕)의 함량이 높았기 때문으로 판단된다. 일반적으로 알콜의 농도가 높을수록 변패가 방지되는 효과가 높음을 고려할 때, [도 1]의 결과는 가수량이 많을수록 변패 방지 효과가 높은 복분자주를 얻을 수 있음을 보여주는 것이라 할 수 있다.

<실험예 2> 총 폴리페놀 함량 측정

복분자주 sample 1mL에 9ml 증류수와 1mL Folin 시약을 넣은 후 5분간 반응시킨 시료에 7% NaCO 10mL와 4ml의 증류수를 첨가하고 상온에서 90분간 반응시킨 후 UV spectrophotometer(Shimadzu UV-1700, Japan)를 사용하여 750nm에서 흡광도를 측정하였다. Standard curve는 gallic acid를 이용하여 계산하였다.

결과를 [도 2]에 나타내었다. [도 2]를 참조하여 보면 모든 실험군에 대해서 발효 9일째 총 폴리페놀의 함량이 가장 높음을 알 수 있다. 이러한 결과는 높은 농도의 총 폴리페놀이 함유된 복분자주를 얻기 위해서는 9일까지 발효시키는 것이 바람직함을 보여주는 것이라 할 수 있다.

또한 [도 2]의 결과는 가수량이 순차적으로 증가할수록 총 폴리페놀 함량은 감소하는 모습을 보였지만, 감소하는 비율(복분자 사용량 대비 총 폴리페놀의 함량(수율))이 가수량에 비례하지는 않았다. 예를 들어 가수량이 1배(×1)인 실험구는 가수를 하지 않은 대조구(×0)에 비해 총 폴리페놀 함량이 1/2보다 많았으며, 가수량이 2배(×2)인 실험구의 총 폴리페놀의 2배가 되지 않았다. 이는 가수량이 3배(×3) 및 4배(×3)의 경우에도 유사하게 나타났다. 이러한 결과는 복분자 원료 사용량을 고려할 때 가수량에 따라 폴리페놀 성분이 더 많이 함유된 복분자주를 얻을 수 있음을 보여주는 것이라 할 수 있다. 복분자주 자체의 제조를 목적으로 할 경우라면 가수량 이외에도 관능적인 특성들을 고려해야 하여야 하겠지만, 본 발명에서 복분자주 제조의 목적이 무알콜 복분자 발효물의 제조를 위한 것이고 품질의 결정에 총 폴리페놀 함량이 중요한 기준이 될 것이므로, [도 2]의 실험 결과는 복분자의 제조에 있어 가수량을 늘리는 것이 바람직함을 보여주는 것이라 할 수 있다.

<실험예 3> 플라보노이드 함량의 측정

복분자주 sample 1mL에 4ml의 증류수와 5% NaNO 0.3mL를 첨가하고 5분간 반응시킨 뒤 10% AlCl 0.3mL를 넣고 6분간 반응시키고 1N NaOH 2mL와 증류수 2.4mL를 넣고 UV spectrophotometer를 이용하여 510nm에서 흡광도를 측정하였다. Standard curve는 (+)-catechin을 이용하여 계산하였다.

결과를 [도 3]에 나타내었다. [도 3]의 결과도 상기 [도 2]의 결과와 유사하게 발효 9일째 모든 실험군에서 플라보노이드 함량이 가장 높은 것으로 나타났으며, 복분자 원료의 사용량 대비 가수량에 비례하여 플라보노이드 성분이 더 많이 함유된 복분자주를 얻을 수 있는 것으로 나타났다.

Claims (6)

1. (a) 복분자 분쇄물을 얻는 단계, (b) 그 복분자 분쇄물에 그 분쇄물 중량 대비 물을 1배 가수하는 단계 및 (c) 가수된 복분자 분쇄물에 효모를 접종·발효시켜 알콜을 생성시키는 단계를 포함하되,
   상기 (b) 단계 후에 복분자 파쇄물에 가당하여 당도를 24.5±0.5 Brix로 조정하는 단계가 추가되고,
   상기 (c) 단계의 알콜 생성 단계는 27℃에서 이루어지며,
   상기 (c) 단계의 알콜 생성 단계에서의 발효는 효모 접종 후 9일까지 이루어지는 것을 특징으로 하는 무알콜 복분자주 발효물의 제조를 위한 복분자주의 제조 방법.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 효모는 사카로마이세스 세레비시아에(Saccharomyces cereviciae) 또는 사카로마이세스 바이아너스(Saccharomyces bayanus)인 것을 특징으로 하는 무알콜 복분자주 발효물의 제조를 위한 복분자주의 제조 방법.
   
4. 삭제
5. 삭제
6. (a) 제1항 또는 제3항 기재의 방법에 의하여 복분자주를 얻는 단계, 및 (b) 그 복분자주에서 알콜을 제거하는 단계를 포함하는 무알콜 복분자주 발효물의 제조 방법.
   

Images