KR101422247B1

KR101422247B1 - 오미자와 벌꿀을 이용한 기능성 및 관능성이 강화된 멜로멜 제조 방법 및 이로부터 제조되는 오미자 멜로멜

Info

Publication number: KR101422247B1
Application number: KR1020120145468A
Authority: KR
Inventors: 손호용; 정우석
Original assignee: 사단법인 경북청정약용작물클러스터사업단; 안동대학교 산학협력단
Priority date: 2012-12-13
Filing date: 2012-12-13
Publication date: 2014-07-23
Also published as: KR20140080665A

Abstract

본 발명은 오미자 추출물(오미자청)과 벌꿀의 혼합배지에 내산성, 내당성 및 내알코올성이 우수한 이사첸키아 오리엔탈리스(Issatchenkia orientalis) KCTC 12141BP(Korean Collection for Type Culture, 수탁일자: 2012년 2월 21일)를 접종하여 발효시킨, 관능성과 기능성이 우수한 벌꿀 발효 멜로멜(MELOMEL) 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명은 오미자청과 벌꿀을 첨가하여 조제한 멜로멜 발효배지에 내산성, 내당성 및 내알코올성이 우수하면서도, 발효시 깊은 맛과 다양한 풍미를 나타내는 이사첸키아 오리엔탈리스(Issatchenkia orientalis) KCTC 12141BP를 접종 발효시켜 관능성과 유용 생리활성이 매우 우수한 고품질의 오미자 멜로멜을 제조하는 방법과 이와 같은 방법으로부터 제조되는 오미자 멜로멜을 제공한다. 특히, 최적 멜로멜 발효배지 조성, 1차 발효 및 2차 후발효의 최적 조건을 제공하여 오염 및 이상발효 등의 발효실패를 방지함으로써 고품질의 오미자 멜로멜를 제조할 수 있으며, 종래 벌꿀 발효와는 달리 2~3주 이내에 고품질, 고관능성의 오미자 멜로멜을 속성으로 제조할 수 있다.

Description

오미자와 벌꿀을 이용한 기능성 및 관능성이 강화된 멜로멜 제조 방법 및 이로부터 제조되는 오미자 멜로멜{A FERMENTATION METHOD OF FUNCTION AND TASTE ENHANCED MELOMEL USING SCHIZANDRA CHINENSIS AND HONEY AND MELOMEL FERMENTED BY THE SAME}

본 발명은 오미자 추출물(오미자청)과 벌꿀의 혼합배지에 내산성, 내당성 및 내알코올성이 우수한 이사첸키아 오리엔탈리스(Issatchenkia orientalis) KCTC 12141BP(Korean Collection for Type Culture, 수탁일자: 2012년 2월 21일)를 접종하여 발효시킨, 관능성과 기능성이 우수한 벌꿀 발효 멜로멜(MELOMEL) 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

꿀은 꿀벌이 자연에서 모은 과당, 포도당, 전화당 성분을 가진 고점도 액체로서 당분뿐만 아니라, 다양한 영양성분과 아세틸콜린, 칼슘, 철분 등의 생리활성 성분을 포함하고 있어, 예로부터 피로회복, 자양강장, 심장강화, 정장기능, 변비 및 빈혈예방에 도움이 된다고 알려져 있다. 최근에는, 벌꿀에서 멜라닌 생성 억제효과 (한상미 외, 2010. 한국양봉학회지, 25: 39-43) 및 항균 활성 (정동현 외, 2002. 한국식품영양학회지, 15: 158-164)이 보고된 바 있다.

한편, 꿀을 발효시켜 고급음료로 만들기도 하는데, 발효 중 알코올 성분이 만들어져 벌꿀주, 허니와인. 미드 (Mead), 또는 봉밀주라고 불리는 알코올 음료가 제조되며, 한편으로 허니와인 제조 중에 포도, 사과, 매실 등의 천연물을 첨가하여 발효시킨 다양한 풍미의 과실 벌꿀발효주를 제조할 수 있다. 이러한 과실 벌꿀발효주는 예로부터 서양에서 개발된 바 있으며, 통상 멜로멜(Melomel)로 불리어져 왔다.

벌꿀 발효주는 고대로부터 왕이나 봉건 영주들이 즐겨 마셔온 고급주이며, 국내에서도 동의보감 등에 자양강장 효능이 기술되어 있다. 그러나, 아직까지 벌꿀 발효주는 대중에 널리 알려져 있지는 않은 상태인데, 그 이유는 벌꿀 발효주 제조 자체에 많은 시간이 소요되며(발효에 3달~1년 이상의 기간 소요), 숙성 중 단백질 등에 의한 침전으로 혼탁현상이 나타나며, 또한 잡균의 오염이 심해 균일 품질을 생산하지 못하는 문제점 때문이다. 또한, 벌꿀에 포도나 사과 등의 과일을 첨가하여 제조되는 기존의 멜로멜의 경우, 기존 벌꿀 발효주보다 맛과 향이 우수한 장점이 있으나 잡균의 오염이 심하고, 과일로부터 유래되는 다량의 유기산 때문에 발효조절이 용이하지 못해 국내에서의 제조 및 상업화는 아직 확립되지 못한 실정이다.

현재까지 국내 및 국외적으로 벌꿀 발효용 발효 효모로는 모두 사카로마이세스 속 (Saccharomyces sp.)의 알코올 발효 효모들을 이용하고 있으며, 발효시 첨가하는 천연물도 매실, 솔잎, 아카시아꽃 및 홍삼 분말이 알려져 있을 뿐이다. 그 예로서, 대한민국 등록특허 제 10-1075085호(등록일자: 2011년 10월 13일)에는 벌꿀와인의 제조방법, 대한민국 등록특허 제 10-0857458호(등록일자: 2008년 09월 2일)에는 아카시아 꽃과 벌꿀을 이용한 생리기능성 발효주 제조방법, 대한민국 등록특허 제 10-0470463호(등록일자: 2005년 1월 27일)에는 홍삼분말과 벌꿀을 이용한 발효주의 제조방법, 및 대한민국 등록특허 제 10-1004180호(등록일자: 2010년년 12월 20일)에는 백미 백국을 이용한 벌꿀 발효주 제조방법이 개시된 바 있으나, 모두 사카로마이세스 세레비시아(Saccharomyces cerevisiae), 또는 사카로마이세스 바야누스(Saccharomyces bayanus) 등 사카로마이세스 속 (Saccharomyces sp.)의 알코올 발효 효모들을 사용하고 있다. 그러나, 상기의 효모 균주들은 알코올 발효능은 우수하나, 그 발효풍미가 단순하며, 기존 벌꿀 발효시 첨가된 천연물인 아카시아꽃, 솔잎 및 홍삼분말도 발효 후 관능성 증가가 미미하며, 또한 유용 생리기능성도 미미한 편이다. 한편, 국내에서도 1997년 사카로마이세스 우바룸 (Sacchromyces uvarum) 균주와 매실, 잡화꿀을 이용한 매실 멜로멜 제조에 대한 연구(임종환 외, 1997, 한국식품과학회지 29: 337-342)가 보고되어 있기는 하지만, 현재까지 멜로멜 발효 및 제조 연구는 미미한 실정이다.

KR

10-0857458

B

본 발명은 사카로마이세스 속(Saccharomyces sp.)의 알코올 발효 효모를 이용하여 제조된 기존의 벌꿀 발효주(Mead)의 미약한 관능성과 기능성을 개량하고자, 오미자청에 벌꿀이 적당하게 혼합된 발효배지를 조제한 후, 여기에 내산성, 내당성 및 내알코올성이 우수한 이사첸키아 오리엔탈리스(Issatchenkia orientalis) KCTC 12141BP 효모 균주를 접종하고 적합한 조건에서 발효시키는 오미자 멜로멜 제조 방법 및 이로부터 제조되는 오미자 멜로멜을 제공하고자 하는 것이다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 이사첸키아 오리엔탈리스(Issatchenkia orientalis) KCTC 12141BP를 오미자청과 벌꿀이 혼합된 발효 배지에서 알코올 발효시키는 것을 특징으로 하는 오미자 멜로멜(melomel)의 제조 방법을 제공한다.

상기 발효 배지는 오미자청과 벌꿀이 80:20 내지 60:40의 부피비로 혼합되는 것이 바람직하다.

상기 오미자청과 벌꿀은 10~30brix인 것이 바람직하다.

상기 발효 배지에는 포도당 및 효모 추출물이 더 포함되는 것이 바람직하다.

상기 알코올 발효는 35~40℃에서 7~10일 동안 정치 발효시킨 후, 20~30℃에서 1~12주 동안 후발효시키는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 본 발명의 상기 방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 오미자 멜로멜(melomel)을 제공한다.

본 발명은 오미자청과 벌꿀을 첨가하여 조제한 멜로멜 발효배지에 내산성, 내당성 및 내알코올성이 우수하면서도, 발효시 깊은 맛과 다양한 풍미를 나타내는 이사첸키아 오리엔탈리스(Issatchenkia orientalis) KCTC 12141BP를 접종 발효시켜 관능성과 유용 생리활성이 매우 우수한 고품질의 오미자 멜로멜을 제조하는 방법과 이와 같은 방법으로부터 제조되는 오미자 멜로멜을 제공한다. 특히, 최적 멜로멜 발효배지 조성, 1차 발효 및 2차 후발효의 최적 조건을 제공하여 오염 및 이상발효 등의 발효실패를 방지함으로써 고품질의 오미자 멜로멜를 제조할 수 있으며, 종래 벌꿀 발효와는 달리 2~3주 이내에 고품질, 고관능성의 오미자 멜로멜을 속성으로 제조할 수 있다.

도 1은 다양한 과일청과 사양벌꿀을 이용하여 조제된 멜로멜 사진도이다.
도 2는 오미자청과 사양벌꿀이 혼합된 멜로멜 발효배지에 이사첸키아 오리엔탈리스(Issatchenkia orientalis) KCTC 12141BP를 접종하여 고품질, 고관능성의 오미자 멜로멜 발효주를 제조하는 공정을 순서도로 나타낸 것이다.

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명의 발명자들은 오미자청과 벌꿀이 혼합된 멜로멜 발효배지를 조제한 후, 여기에 본 발명의 발명자에 의하여 신규하게 동정되어 기탁기관에 기탁된 바 있는, 내산성, 내당성 및 내알코올성이 우수하면서도 발효시 풍미가 우수한 이사첸키아 오리엔탈리스(Issatchenkia orientalis) KCTC 12141BP를 접종하여 발효시킴으로써 관능성과 기능성이 우수할 뿐만 아니라, 오염 및 이상발효 등의 발효 실패를 방지할 수 있는 오미자 멜로멜의 제조 방법을 완성하였다.

따라서, 본 발명은 이사첸키아 오리엔탈리스(Issatchenkia orientalis) KCTC 12141BP를 오미자청과 벌꿀이 혼합된 발효 배지에서 알코올 발효시키는 것을 특징으로 하는 오미자 멜로멜(melomel)의 제조 방법을 제공한다.

오미자(Schizandra chinensis)는 목련과의 넝쿨성 식물인 오미자 나무의 완숙한 열매로서, 지름 약 1cm의 짙은 붉은 빛깔로 공 모양이며, 속에는 붉은 즙과 불그스레한 갈색 종자가 1~2개 들어 있다. 한국에서는 서리가 내린 후에 건조하여 사용하며 단맛, 신맛, 쓴맛, 매운맛, 짠맛의 5가지 맛을 나타내어 오미자라 한다. 민간에서는 말린 열매를 찬물에 담가 붉게 우러난 물에 꿀·설탕을 넣어 음료로 마시거나 화채나 녹말편을 만들어 먹으며, 밤, 대추, 미삼을 함께 넣고 끓여 차를 만들거나 술을 담그기도 한다. 유용성분으로 schizandrin, schizandrol, schizantherin, isoschizandrin, gomisin, angeloylgomisin, epigomisin, benzoylgomisin, tigloylgomisin, deoxygomisin, pregomisin 등의 lignans 및 정유 및 색소가 알려져 있어 강장제로 사용되며, 한방에서는 폐기능을 강하게 하는 정천, 진해 거담제로 이용되어 왔으며, 피를 맑게 하는 청혈 및 진지길 (갈증없앰), 보신제로 사용되고 있다.

상기 오미자청과 벌꿀은 바람직하게는 10~30brix이며, 바람직하게는 15~25brix, 가장 바람직하게는 20brix이다.

상기 벌꿀은 특별히 한정되는 것은 아니나, 품질이 균일한 사양벌꿀인 것이 바람직하다.

상기 발효 배지에는 포도당 및 효모 추출물이 더 포함될 수 있으며, 포도당 10중량% 및 효모 추출물 0.1~0.2중량%의 함량으로 포함되는 것이 바람직하다.

상기 알코올 발효는 35~40℃에서 7~10일 동안 정치 발효시킨 후, 20~30℃에서 1~12주 동안 후발효시키는 것이 바람직하다. 상기 후발효는 25℃에서 산소공급을 제한하면서 1~2주 동안 발효시키는 것이 보다 바람직하다.

이하, 본 발명의 구체적인 방법을 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 바람직한 하나의 구체예이며, 본 발명의 권리범위가 하기 실시예의 범위로 한정되는 것은 아니다.

[ 실시예 ]

실시예 1: 멜로멜 제조를 위한 다양한 과일청의 특성 분석

시판되는 9종의 다양한 과일청(대추청, 레몬청, 매실청, 모과청, 복분자청, 생강청, 석류청, 알로에청 및 오미자청)을 H사로부터 구입하여 이들의 멜로멜 발효 적합성을 검토하였다.

먼저, 발효전 시판 제품의 특성을 평가하였다(표 1). 고형분 함량은 제품에 표기된 함량을 인용하였으며, 가용성 고형분은 굴절당도계(Atago N-1E, Japan)를 이용하여 측정하였고, 수분함량은 적외선 수분측정기(HG53 Halogen Moisture Analyzer, Mettler-Toledo International Inc., Zurich, Switzerland)로 측정하였다. 색차분석은 색차계(Super color SP-80 Colormeter, Tokyo Denshoku Co., Japan)를 이용하였으며, 명도(lightness, L), 적색도(redness, a), 황색도(yellowness, b)를 측정하였다. 이때 표준백판은 명도 92.26, 적색도 -0.07, 황색도 1.46이었다.

시판 과일청의 고형분 함량, 최종 brix 및 색차

종류	고형분 함량 (%)	최종 brix	명도^*	적색도^**	황색도^***	색차
대추청	7.9	72~75	46.57	-5.15	17.68	48.75
레몬청	24.0	72~75	53.89	-5.13	0.19	38.72
매실청	12.5	72~75	54.75	-5.94	1.68	37.96
모과청	21.0	72~75	54.27	-5.03	-0.60	38.36
복분자청	10.0	72~75	40.11	10.39	4.08	53.25
생강청	9.0	72~75	52.43	-5.45	3.35	40.23
석류청	1.7	72~75	53.31	-3.12	-1.36	39.17
알로에청	15.0	72~75	55.23	-5.98	-0.04	37.52
오미자청	14.0	72~75	53.36	-4.18	-0.27	39.15

*) 명도 (백색 100 ~ 0 검정색)

**) 적색도 (적색 100 ~ -80 녹색)

***) 황색도 (황색 70 ~ -80 검정색)

표 1에 나타낸 바와 같이, 시판 과일청의 경우 고형분 함량은 1.7%~24%로 차이가 있었으나, 최종 brix는 정백당을 가하여 72~75로 유사하게 조정된 상태이다. 색차의 경우 복분자청이 적색도가 10.39로 매우 높게 나타났으며, 대추청은 황색도가 17.68로 높게 나타나, 다른 과일청과 차별되었다. 따라서 대부분의 과일청이 37~40의 색차를 나타낸 반면, 대추청은 48.75, 복분자청은 53.25를 나타내어 향후 멜로멜 발효시 색감에 영향을 미칠 것으로 판단되었다.

실시예 2: 다양한 과일청에 이사첸키아 오리엔탈리스( Issatchenkia orientalis ) KCTC 12141 BP 를 발효시켜 제조한 멜로멜들의 특성 - 오미자 멜로멜의 선정

멜로멜 발효를 위한 배지 조제는 상기의 각각의 과일청을 20 brix로 조정하고, 이에 발효를 촉진하기 위해 10% 포도당과 0.1%의 yeast extract를 가하고 이를 잘 혼합한 후, 1N NaOH를 가하여 pH를 3.5~4.0 사이로 조정한 후, 121℃에서 15분간 멸균하여 조제하였다. 이후 전 배양된 이사첸키아 오리엔탈리스(Issatchenkia orientalis) KCTC 12141BP를 발효용 배지 중량대비 5% 접종한 후 35℃에서 2주일간 혐기적 조건에서 발효하면서 다양한 발효학적, 관능적 특성을 평가하였다. 초기 발효배지의 brix는 모두 27~28로 나타났으며, 발효학적 특성 및 관능적 분석 결과는 표 2 및 표 3에 나타내었다.

이때 효모 생육도는 발효배지 200 μl를 분취하여 microplate reader (AsysHitech Expert 96, Asys Co., Austria)를 이용하여 600 nm에서 측정하였으며, 알코올 생성량은 발효액 100 ml를 취해 상압에서 증류한 후, 주정도 온도보정표에 따라 온도보정 후 정량하였다. 환원당은 DNS법으로, 총당은 phenol-sulfuric acid법을 이용하여 정량하였다. 색차분석은 상기와 동일하게 분석하였으며, 관능성 평가의 경우, 맛, 향, 목넘김, 전체적 선호도를 평가하였으며, 안동대학교 식품영양학과 연구원 20명을 대상으로 5점 척도로 평가하였으며, 아주 나쁘다 1점, 조금 나쁘다 2점, 보통이다 3점, 조금 좋다 4점, 매우 좋다 5점으로 표기하여 본 실험의 결과를 SPSS package program을 이용하여 분산분석(ANOVA) 후 Duncan's multiple range test에 의하여 분석하여 하기 표 3에 나타내었다.

먼저, 발효 중의 균 생육은 알로에청>복분자청>레몬청>대추청의 순서로 우수한 생육을 나타내었으나, 알코올 생성의 경우에는 매실청, 복분자청, 석류청에서 7.4~7.9%의 높은 알코올을 생성하였고, 나머지 과일청의 경우 6.0~7.1%의 양호한 알코올 발효를 나타내었다(표 2). 또한, 발효 후 최종 pH의 경우 생강청의 경우를 제외하고는 대부분 3.5~3.8의 범위로 새콤한 맛을 나타내었다. 그러나 총당 및 환원당 소모량을 분석한 결과, 알로에청과 레몬청에서 가장 많은 당 소비가 나타났으며, 매실 및 생강청의 경우 당 소비가 상대적으로 미미하였다. 따라서 발효가 양호하면서도 멜로멜의 은은한 단맛을 나타낼 수 있는 충분한 잔당 농도를 나타내는 경우는 복분자청과 오미자청으로 나타났다.

다양한 과일청을 포함한 멜로멜 발효 배지에서 이사첸키아 오리엔탈리스 (Issatchenkia orientalis) KCTC 12141BP로 14일간 혐기적 발효시킨 경우의 발효학적 특성

배지 종류	효모 생육도 (600nm)	최종 pH	최종 brix	알코올 생산량 (%)	초기 총당 함량	종료 총당 함량	소모 총당	초기 환원당 함량	종료 환원당 함량	소모 환원당
대추청	0.39	3.66	18.0	6.0	491	241	250	143	63	80
레몬청	0.42	3.78	18.0	7.0	515	181	334	191	90	101
매실청	0.25	3.37	18.0	7.4	364	200	164	191	73	118
모과청	0.12	3.52	18.0	7.1	417	225	192	186	81	105
복분자청	0.47	3.50	16.0	7.9	599	318	281	180	77	103
생강청	0.21	2.03	25.2	3.5	722	535	187	177	163	14
석류청	0.29	3.65	20.0	7.6	425	210	216	196	80	115
알로에청	0.60	3.78	16.0	6.3	600	216	385	166	55	110
오미자청	0.26	3.52	18.0	6.5	450	384	66	160	67	93

균 생육도 = 14일 균 생육도 - 초기 균 생육도

소모 총당 = 배지 초기 총당 함량 - 발효 종료시 총당 함량

소모 환원당 = 배지 초기 환원당 함량 - 발효 종료시 환원당 함량

한편 제조된 멜로멜의 관능적 특성을 검토한 결과, 맛과 향, 목넘김에서 알로에청>오미자청>석류청의 순으로 높게 나타났으며, 전체적 선호도의 경우에도 알로에청 4.17, 오미자청 3.83, 석류청 3.25의 순서로 높게 나타났다(표 3). 나머지 6종의 과일청을 이용한 멜로멜 발효의 경우 원래 과일청보다 관능성이 증가되지 않아 멜로멜 제조에 적합하지 않은 것으로 나타났다. 색차의 경우 알로에청과 오미자청에서만 명도가 높게 나타나고, 나머지 7종의 경우 20~22의 명도를 나타내었으며, 색차도 68~72를 나타내어 색상 측면에서도 알로에청과 오미자청이 가장 우수한 것으로 나타났다(표 3). 이러한 알로에청과 오미자청을 이용하여 발효시킨 멜로멜은 기존에 본 발명자들에 의한 벌꿀 발효주와 비교하여도 맛, 향, 목넘김, 색감 및 전체적 선호도에서도 우수함을 확인하였다.

다양한 과일청을 포함한 멜로멜 발효 배지에서 이사첸키아 오리엔탈리스(Issatchenkia orientalis) KCTC 12141BP로 14일간 혐기적 발효시킨 경우의 관능적 특성

종류	맛	향	목넘김	전체적 선호도	명도	적색도	황색도	색차
대추청	1.75	2.08	1.83	1.80	22.29	-3.60	-2.85	70.16
레몬청	2.50	3.00	2.08	2.47	24.01	-3.51	-6.44	68.74
매실청	1.33	1.75	1.08	1.22	21.63	-3.04	-7.85	71.24
모과청	1.75	1.75	1.25	1.67	22.32	-1.53	-3.09	70.04
복분자청	1.58	2.14	1.67	2.08	22.00	-2.42	-4.81	70.52
생강청	1.25	2.67	1.33	1.58	22.76	-3.39	-5.2	69.83
석류청	3.50	3.72	3.08	3.25	20.87	-2.11	-9.19	72.16
알로에청	4.05	4.17	3.67	4.17	48.42	-5.80	-0.20	44.19
오미자청	3.92	3.75	3.08	3.83	46.75	-5.83	-0.07	45.84
벌꿀발효주	3.32	2.83	3.08	3.25	44.79	-6.06	0.64	47.76

*관능성(5점 척도법): 1: 매우 불량, 2: 불량, 3: 보통, 4: 좋음, 5: 매우 좋음

한편 다양한 과일청으로 제조된 멜로멜들의 항산화능을 DPPH (1,1-diphenyl-2-picryl hydrazyl) 음이온 소거능과 ABTS [2,2-azobis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonate)] 양이온 소거능을 측정하여 평가한 결과는 표 4에 나타내었다. 각각의 항산화 활성 평가방법은 다음과 같으며, 항산화 활성 평가 결과는 3회 측정값의 평균으로 나타내었다.

항산화 활성 평가

DPPH 소거능의 경우 원심분리로 제균한 발효 상등액 20 ㎕에 99.5% 에탄올에 용해시킨 2x10^-4M DPPH 용액 380 ㎕를 넣고 혼합하여 37℃에서 30분 동안 반응시킨 후, 516 nm에서 microplate reader (Asys Hitech, Expert96, Asys Co., Austria)를 사용하여 흡광도를 측정하였다. DPPH free radical 소거능은 시료첨가구와 비첨가구의 백분율로 표시하였다. ABTS 소거능의 경우 7 mM ABTS (Sigma Co., USA) 5 ml와 140 mM potassium persulfate 88 ㎕를 섞은 후 상온에서 16시간 빛을 차단하여 ABTS 양이온을 형성시켰으며, 이후 이 용액을 414 nm에서 흡광도 값이 1.5가 되도록 에탄올로 희석하였다. 조제된 희석용액 190 ㎕와 원심분리로 제균한 발효 상등액 10 ㎕를 혼합한 후 상온에서 6분간 반응시킨 후 734 nm에서 흡광도를 측정하고 다음의 식에 의해 ABTS radical 소거능를 계산하였다.

ABTS radical 소거능 (%) =(C-S)/Cx100

C: 용매 대조구 DMSO 첨가시의 흡광도

S: 시료 첨가시의 흡광도.

다양한 과일청을 포함한 멜로멜 발효 배지에서 이사첸키아 오리엔탈리스(Issatchenkia orientalis) KCTC 12141BP로 14일간 혐기적 발효시킨 경우의 항산화 활성

종류	DPPH 음이온 소거능(%)	ABTS 양이온 소거능(%)
대추청	60.39	91.68
레몬청	50.35	80.76
매실청	51.06	86.39
모과청	71.69	65.58
복분자청	68.55	85.83
생강청	42.90	55.23
석류청	50.98	52.53
알로에청	30.43	91.68
오미자청	51.67	88.72
벌꿀발효주	24.86	56.02

표 4의 결과에 나타낸 바와 같이, 과일청과 사양벌꿀을 이용하여 발효시킨 멜로멜의 경우 기존 보고한 벌꿀 발효주보다 전반적으로 항산화 활성이 우수하였으며 이는 과일즙으로부터 기인하는 항산화성 폴리페놀 및 플라보노이드 성분에 기인하는 것으로 추측된다. 특히, 관능성이 우수한 오미자청과 알로에청 발효의 경우 기존 벌꿀 발효주보다 1.5~2배 우수한 항산화 활성을 나타내었으며, 그 중에서도 오미자청 멜로멜의 경우 DPPH 음이온 소거능 및 ABTS 양이온 소거능 모두 월등히 우수하였다. 이는 기존의 오미자의 강력한 항산화능(조혜은 외 2010, 한국식품영양과학회지, 39: 481-486)을 고려할 때 오미자의 유용성분이 발효중 파괴되거나 손실되지 않으면서 향미와 색감 등의 관능성을 증대시키는 것으로 판단된다. 따라서 알로에 음료제품이 기존에 생산 판매되고 있으며, 알로엘 멜로멜 발효의 경우 당 소비가 높아 발효가 효율적이지 못하며, 상대적으로 낮은 DPPH 소거능의 항산화 활성을 고려하여, 고기능성, 고관능성의 멜로멜로서 오미자청 멜로멜을 최종 선정하였다.

실시예 3: 최적의 오미자 멜로멜을 제조하기 위한 오미자청과 사양벌꿀의 혼합비 결정

본 실시예에서는 최적의 오미자청 배합비를 결정하기 위해 오미자청과 사양벌꿀을 다양한 비율로 조합하고 이들을 실시예 2와 동일한 방법으로 발효시킨 후, 이들의 발효학적 특성을 검토하였으며 그 결과는 표 5에 나타내었다.

발효 종료후 효모 생육도를 측정한 결과 전체적으로 0.41~0.48의 범위에 있어 유사하였으며, 최적 생육은 오미자청:벌꿀의 비율이 70:30의 경우에서 나타났다. 반면 발효액의 최종 pH는 3.01~3.57의 범위를 나타내었으며, 오미자청이 많이 들어갈수록 낮은 pH를 나타내었다. 최종 brix의 경우 오미자청:벌꿀의 비율이 100:0~40:60 (v/v) 까지는 19.8~20.4를 나타내었으며, 30:70~0:100 (v/v)의 경우에는 21.5~22.2의 상대적으로 높은 brix를 나타내었다. 알코올 발효의 경우에는 오미자청 함량이 증가할수록 알코올 생성은 감소하는 경향을 나타내었으며, 특히 오미자청:벌꿀의 비율이 10:90 (v/v)의 경우 가장 높은 알코올 생성을 나타내었다. 이는 벌꿀이 많이 들어갈수록 발효성 당 함량이 높아 발효가 잘 이루어지며, 또한 벌꿀 100% 경우보다 오미자청이 일부(10~30%) 첨가되는 경우 발효촉진 효과가 있음을 알 수 있는 결과이다. 한편, 오미자청:벌꿀의 비율이 90:10~40:60(v/v) 혼합한 경우, 발효종료시에도 관능성에 영향을 미치는 총당과 환원당과 같은 당류들이 상대적으로 많은 양이 남아 있으면서 알코올 함량도 높아, 멜로멜 특유의 은은한 단맛이 나타나리라 예상되는 결과이다.

오미자청과 사양벌꿀을 다양한 비율로 조합한 후 이사첸키아 오리엔탈리스(Issatchenkia orientalis) KCTC 12141BP로 발효시킨 오미자 멜로멜의 발효학적 특성

오미자청: 벌꿀 (v/v)	효모 생육도 (600nm)	최종 pH	최종 brix	알코올 생산량 (%)	초기 총당 함량	종료 총당 함량	소모 총당	초기 환원당 함량	종료 환원당 함량	소모 환원당
100:0	0.45	3.01	19.8	5.07	233	160	73	136	103	33
90:10	0.41	3.03	20.0	5.10	267	190	78	137	85	52
80:20	0.41	3.23	20.2	5.15	261	185	76	133	88	45
70:30	0.49	3.18	20.0	5.73	260	183	77	144	98	47
60:40	0.46	3.27	20.1	6.21	276	171	105	140	105	35
50:50	0.46	3.30	20.4	6.20	275	196	79	154	109	44
40:60	0.45	3.33	20.4	6.41	253	194	59	146	115	31
30:70	0.45	3.40	21.5	6.67	224	164	60	157	135	22
20:80	0.44	3.27	21.0	6.61	250	182	68	171	111	60
10:90	0.48	3.48	21.2	6.77	272	190	83	155	96	59
0:100	0.46	3.57	22.2	6.33	274	198	76	160	99	61

균 생육도 = 14일 균 생육도 - 초기 균 생육도

소모 총당 = 배지 초기 총당 함량 - 발효 종료시 총당 함량

오미자청과 사양벌꿀을 다양한 비율로 조합하고 발효시켜 제조한 오미자 멜로멜의 관능적 특성을 검토한 결과는 표 6에 나타내었다. 맛, 향, 목넘김 및 전체적 선호도에서 오미자청:벌꿀의 비율이 90:10~50:50(v/v) 으로 첨가된 경우가 나머지 경우보다 우수한 점수를 나타내었으며, 특히 70:30(v/v)으로 혼합된 경우 벌꿀주의 특성과 오미자의 향미, 맛 등이 조화되어 가장 우수한 것으로 나타났다. 명도, 적색도, 황색도 및 색차의 경우 오미자청 첨가 농도 증가에 따른 변화는 인정되지 않았다.

오미자청과 사양벌꿀을 다양한 비율로 조합한 후 이사첸키아 오리엔탈리스(Issatchenkia orientalis) KCTC 12141BP로 발효시킨 오미자 멜로멜의 관능적 특성

오미자청: 벌꿀(v/v)	맛	향	목넘김	전체적 선호도	명도	적색도	황색도	색차
100 : 0	3.92	3.75	3.08	3.83	63.77	-3.36	-1.72	28.92
90 : 10	4.13	3.75	3.25	4.00	63.17	-3.41	-2.04	29.56
80 : 20	4.20	3.75	3.35	4.13	63.32	-2.80	-1.78	29.32
70 : 30	4.40	3.90	3.45	4.30	62.49	-4.06	-0.70	30.19
60 : 40	4.10	3.85	3.50	4.00	66.93	-3.63	-0.78	25.75
50 : 50	4.10	3.90	3.35	3.83	66.19	-3.31	-0.31	26.40
40 : 60	3.56	3.50	3.45	3.63	65.79	-3.42	1.18	26.76
30 : 70	3.50	3.45	3.30	3.65	66.76	-3.41	1.75	25.80
20 : 80	3.63	2.98	3.30	3.27	64.56	-4.09	2.28	28.08
10 : 90	3.52	3.21	3.30	3.13	65.86	-3.76	2.31	26.75
0 : 100	3.32	2.83	3.08	3.25	65.83	-3.87	3.20	26.84

오미자청과 사양벌꿀을 다양한 비율로 조합하고 발효시켜 제조한 오미자 멜로멜의 항산화능을 평가한 결과는 표 7에 나타내었다.

먼저 제조된 멜로멜의 DPPH 음이온 소거능의 경우 오미자청:벌꿀의 첨가비율이 90:10~40:60 (v/v)의 경우에서 60% 이상의 소거활성을 나타내었으며, 30:70~0:100 (v/v)의 경우에는 47~23%의 상대적으로 낮은 소거능을 나타내었다. 가장 높은 DPPH 음이온 소거활성은 50:50(v/v) 첨가시 나타났으며 74.8%를 보였다. 반면, ABTS 양이온 소거능의 경우 오미자청:벌꿀의 첨가비율이 0:100~10:90(v/v)을 제외하고 전체적으로 70% 이상의 양호한 활성을 나타내었으며, 특히 70:30~30:70(v/v)의 혼합범위에서는 80% 이상의 강력한 소거활성을 나타내었다. 가장 높은 ABTS 양이온 소거활성은 40:60(v/v) 첨가시 나타났으며 92.7%를 보였다.

오미자청과 사양벌꿀을 다양한 비율로 조합한 후 이사첸키아 오리엔탈리스(Issatchenkia orientalis) KCTC 12141BP로 발효시킨 오미자 멜로멜의 항산화 활성

오미자청: 벌꿀(v/v)	DPPH 음이온 소거능(%)	ABTS 양이온 소거능(%)
100 : 0	48.99	76.93
90 : 10	59.62	75.71
80 : 20	65.70	77.90
70 : 30	64.94	81.05
60 : 40	69.87	84.93
50 : 50	74.81	85.42
40 : 60	76.71	92.70
30 : 70	41.39	82.14
20 : 80	47.47	75.23
10 : 90	39.49	63.25
0 : 100	23.56	52.15

이사첸키아 오리엔탈리스 MS-1을 이용한 오미자 멜로멜 발효시, 1차 발효후 향미와 깊은 맛을 증가시키기 위해서는 20~30℃의 범위에서 1~12주 동안 후발효 시키는 것이 좋으나, 가장 관능성이 좋은 경우는 25℃에서 산소공급을 제한하면서 1~2주 동안 후발효 시키는 것이 바람직하다.

한편, 제조된 오미자 멜로멜의 청징 및 효모균체 제거를 위해서는 60~72℃의 온도에서 열처리시 관능성 변화를 최소화 할 수 있으나, 가장 바람직한 방법은 자연침강 및 물리적 원심분리 이후 필터막을 이용하여 비가열 제균처리하는 것이 가장 좋으며, 이때 필터로는 0.2 마이크로미터 막필터가 바람직하다.

실시예 4: 최적 조건에서 제조된 오미자 멜로멜의 특성

실시예 3에서 확인된 오미자청(20 brix):사양벌꿀(20 brix)의 비가 70:30(v/v)가 되도록 혼합한 배지에 10%의 포도당과 0.1%의 yeast extract를 첨가한 최적 배지에 이사첸키아 오리엔탈리스 MS-1을 접종하여 35℃의 최적 발효조건에서 10일간 1차 발효 후, 25℃에서 7일간 2차 발효시켜 오미자 멜로멜를 제조하였다. 이후 발효액을 자연침강, 원심분리후 막여과하여 병입하고, 이의 품질과 특성을 검토하였다. 10일간 발효시킨 멜로멜을 다시 7일간 후발효시킨 결과, 알코올 농도는 7.2~7.4%를 나타내었으며, 오미자의 단맛, 신맛, 쓴맛, 매운맛, 짠맛이 벌꿀의 달콤함과 이사첸키아 오리엔탈리스 발효시의 나타나는 특유의 포도향과 배향이 어우러진 매우 관능성이 우수한 오미자 멜로멜이 제조되었다. 관능평가의 전체적 선호도는, 기존 벌꿀 발효주의 3.25점, 1차 발효후의 오미자 멜로멜의 4.3점보다 우수한 4.5점을 나타내었다.

실시예 5: 제조된 오미자 멜로멜의 단회경구독성 시험

4주령의 흰쥐(Slc, ICR Mouse)를 (주)중앙실험동물로부터 공급받아 온도 23±3℃, 상대습도 50±10%, 150~300Lux의 조도로 12시간 간격(오전 8시~오후 8시)으로 조절되는 동물실험실에서 6주간 순화시킨 후, 실시예 4로부터 조제된 제균 이전의 오미자 멜로멜 및 막여과로 제균한 오미자 멜로멜에 대한 단회경구독성을 평가하였다. 동물실험은 안동대학교 동물실험윤리위원회의 사전승인(산학연구지원과-2132, 2012. 5. 18)을 받아 진행되었으며, 시료를 40, 60, 80ml/kg 농도로 각각 3마리씩 경구투여 후, 일주일 간 생존 여부와 병적 이상 증후를 관찰하였다. 대조구로는 물을 경구투여하였다. 그 결과 생존율은 100%였으며, 병적 이상 징후는 나타나지 않았다. 따라서, 이사첸키아 오리엔탈리스(Issatchenkia orientalis) KCTC 12141BP를 이용하여 제조된 오미자 멜로멜은 안전상의 문제를 야기하지 않으리라 판단되었다.

한국생명공학연구원

KCTC12141BP

20120221

Claims

이사첸키아 오리엔탈리스(Issatchenkia orientalis) KCTC 12141BP를 오미자청과 벌꿀이 80:20 내지 60:40의 부피비로 혼합된 발효 배지에서 알코올 발효시키는 것을 특징으로 하는 오미자 멜로멜(melomel)의 제조 방법.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 오미자청과 벌꿀은 10~30brix인 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서,
상기 발효 배지에는 포도당 및 효모 추출물이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서,
상기 알코올 발효는 35~40℃에서 7~10일 동안 정치 발효시킨 후, 20~30℃에서 1~12주 동안 후발효시키는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항 및 제 3항 내지 제 5항 중 어느 한 항의 방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 오미자 멜로멜(melomel).