KR101494165B1

KR101494165B1 - 으름열매를 첨가한 막걸리 제조방법 및 그 제조된 으름열매 쌀막걸리

Info

Publication number: KR101494165B1
Application number: KR20130065540A
Authority: KR
Inventors: 안정희; 조현주; 이준기; 이권재
Original assignee: 건국대학교 산학협력단
Priority date: 2013-06-07
Filing date: 2013-06-07
Publication date: 2015-02-23
Also published as: KR20140143881A

Abstract

본 발명은 으름열매를 첨가한 막걸리 제조방법 및 그 제조된 막걸리에 관한 것으로, 으름열매를 0, 1, 3, 5 그리고 7%를 첨가하여 제조한 막걸리의 발효 중 이화학적 특성과 생리활성에 대하여 조사한 결과, 총산도, 아미노산, 알코올, 총당은 으름첨가군에 따라 증가하였고, 총균 및 효모수는 모든 실험구가 발효 3일 최대값을 나타내었고 이후 꾸준히 감소하였으며, 종합적 관능검사 평가결과는 으름 첨가군 7%에서 종합적 기호도가 가장 높게 나타났다. 또한, 항산화 활성은 으름 첨가군 7%에서는 항산화 활성이 대조군에 비해서 24% 증가하는 것으로 보여주었고. 산화질소 억제활성 역시 으름 첨가군 7%에서 대조군에 비해 56% 증가하였다. 항암활성은 전립선암, 자궁경부암, 유방암, 뇌종양 세포주에서 으름 첨가시 항암활성이 증가하였고. 항균활성은 S. flexneri 균에서 으름 첨가시 항균력이 유의적으로 증가하였다. 이와 같은 결과를 통해 으름열매는 그 생리활성으로부터 막걸리 및 기타식품에서 기능성 소재로 유용하게 사용될 수 있는 효과가 있음을 확인할 수 있다.

Description

으름열매를 첨가한 막걸리 제조방법 및 그 제조된 으름열매 쌀막걸리{Method for preparing Makgeolli added with Akebia quinata and Rice Makgeolli manufactured by this method}

본 발명은 으름열매를 첨가한 막걸리 제조방법 및 제조된 으름열매 쌀막걸리에 관한 것으로, 보다 상세하게는 으름열매를 첨가하여 제조한 막걸리의 우수한 관능도, 항산화활성효과, 산화질소 억제활성효과, 항암활성, 항균활성 효과를 확인함으로써 으름열매의 생리활성이 막걸리 및 기타 식품의 기능성소재로서 활용도가 우수하다는 것을 입증하는 으름열매를 첨가한 막걸리 제조방법 및 그 제조된 으름열매 쌀막걸리에 관한 것이다.

술이란 탄수화물이 미생물의 분해 작용을 받아 알코올을 비롯한 여러 가지 성분이 만들어지는 일종의 발효 음료이며, 발효원으로서는 전분질을 주성분으로 하는 곡류, 감자류와 당분을 주성분으로 하는 과일, 당밀 등이 이용된다. 세계 여러 나라에는 각각 그 나라 특유의 술이 전래되어 있으며, 우리나라에서는 쌀 막걸리, 약주, 맥주, 청주, 포도주, 소주, 위스키 및 제재주 등 많은 주류가 있으나 우리나라의 독자적인 양조법으로 발전하여 온 전통적인 한국 주류로써 쌀 막걸리가 대표적이다.

이러한 우리의 전통 민속주인 쌀 막걸리는 쌀과 누룩가루를 원료로 담금하여 만드는 술로서, 누룩 미생물 중 곰팡이의 아밀라제(amylase)에 의한 쌀 전분의 당화 공정과 발효성 당의 알콜 발효기능을 가진 효모에 의한 에탄올(ethanol)로의 전환과정 등 두가지의 공정을 여러 미생물의 제효소 반응의 조화에 의해 병행 복 발효시켜 만드는 순수한 조주이다.

또한, 막걸리에는 일반 주류와는 달리 상당량의 단백질과 식이섬유 및 당질이 들어 있고 소량의 비타민과 유기산 및 생리활성 물질과 많은 양의 젖산균 등이 함유되어 있어 영양적, 기능적 가치가 높아 최근 국내와 일본 등에 소비가 크게 증가하는 추세이다.

더욱이, 최근 건강에 대한 소비자들의 인식이 점차 확대됨에 따라 기능성을 강화한 쌀 막걸리를 제조, 연구하는 시도가 활발히 진행되고 있으며, 특히 지역특산물을 첨가하여 제조한 막걸리의 연구가 활발히 이루어지고 있다. 예를들면, 배, 석류, 둥글레, 마늘, 감, 오디, 유자, 파프리카 등의 지역특산물을 첨가한 막걸리에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있으며, 그와 같은 막걸리를 조사한 결과 마늘막걸리의 생리활성, 둥글레막걸리의 항산화, 오디 막걸리의 폴리페놀안토시아닌, 유자막걸리의 헤스페리딘, 나린진 등의 연구가 보고 되었다.(특허문헌 1, 특허문헌 2)

본 발명에 이용되는 으름은 쌍떡잎식물 미나리아재비속 으름덩굴과의 낙엽 덩굴식물로서 학명은 Akebia quinata로 분포지역은 한국(황해도 이남), 일본, 중국 등이 있다. 으름덩굴의 뿌리 및 줄기는 창달(暢達), 인후(咽喉), 진해(鎭咳), 해열(解熱), 소염(消炎), 배농(排膿), 구충(驅蟲), 부종(浮腫) 등에 약재로 사용되어 왔었고, pheonl성 물질과 saponin 함유가 높은 물질로 알려져 있다. 또한 항산화 및 항암효과, 항균 성분 분리 및 함량분석, 으름유래 사포닌의 hepG2간암세포에 대한 세포 독성 및 세포자살유도 연구, 으름 줄기의 triterpene glycosides 관한연구, 으름 추출물의 hemodynamic의 영향을 끼치는 이뇨제의 대한 평가, 으름줄기 그리고 말린 과일로부터 에센션 오일 성분에 관한 연구, 목통(으름줄기)의 줄기로부터 트리테르펜 사포닌에 관한 연구, 으름으로부터 human lyphocytes 생리활성 등이 있다. 그러나 으름에 관련된 생리 활성에 대한 연구는 미진하며 또한 으름을 이용한 산업적 활용 제품에 대한 연구도 부족한 실정이다.

따라서, 본 발명에서는 다양한 생리 활성이 있는 것으로 알려진 으름을 이용하여 건강 증진 효과가 향상된 기능성 막걸리를 개발함으로써 유의한 결과를 얻었다.

대한민국특허청 공개특허공보 제10-2013-0048308호 (2013년05월10일 공개) 대한민국특허청 등록특허공보 제10-1260471호 (2013년05월06일 공고)

본 발명의 제1 목적은 으름열매를 첨가하여 제조한 막걸리의 우수한 관능도, 항산화활성효과, 산화질소 억제활성효과, 항암활성, 항균활성 효과를 확인함으로써 으름열매의 생리활성이 막걸리 및 기타 식품의 기능성소재로서 활용도가 우수하다는 것을 입증하는 으름열매를 첨가한 막걸리 제조방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 제2 목적은 이와 같은 방법으로 제조된 으름열매 쌀 막걸리에 관한 것이다.

본 발명에 따른 목적을 달성하기 위하여,

본 발명에 따른 으름열매를 첨가한 막걸리 제조방법은

증자된 쌀에 누룩, 생수 및 분쇄한 으름열매를 첨가하고 이를 사입하는 사입단계; 및 상기 사입단계에서 재료가 혼합된 혼합액을 배양기에 넣어 발효시키는 발효단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 으름열매를 첨가한 막걸리 제조방법에서,

상기 사입단계는 고두밥 100 중량부에 대하여, 누룩 20 중량부, 생수 250 중량부 및 으름열매 1 내지 7 중량부를 각각 용기에 사입하여 막걸리를 제조하는 것을 특징으로 한다.

상기 막걸리는 고두밥 2,000g과 누룩 400g을 버무린 후 으름열매 20g 내지 140g을 넣어 섞어준 다음 생수 5,000mL를 넣어 제조하는 것을 특징으로 한다.

삭제

상기 발효단계는 25℃ 배양기에서 20일간 보관하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 으름열매를 첨가한 막걸리 제조방법에 따라 제조된 으름열매 쌀막걸리를 제공하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 으름열매를 첨가한 막걸리는 관능도가 우수할 뿐만 아니라, 항산화활성효과, 산화질소 억제활성효과, 항암활성 및 항균활성 효과가 있으며, 으름열매의 생리활성이 막걸리 및 기타 식품의 기능성소재로서 활용도가 우수한 효과 있다.

도 1은 본 발명에 따른 으름열매를 첨가한 쌀 막걸리의 발효 중 pH를 측정한 결과를 나타내는 그래프,
도 2는 본 발명에 따른 으름열매를 첨가한 쌀 막걸리의 발효 중 총산 함량을 측정한 결과를 나타내는 그래프,
도 3은 본 발명에 따른 으름열매를 첨가한 쌀 막걸리의 발효 중 아미노산을 측정한 결과를 나타내는 그래프,
도 4는 본 발명에 따른 으름열매를 첨가한 쌀 막걸리의 발효 중 알코올함량을 측정한 결과를 나타내는 그래프,
도 5는 본 발명에 따른 으름열매를 첨가한 쌀 막걸리의 발효 중 총당 함량을 측정한 결과를 나타내는 그래프,
도 6은 본 발명에 따른 으름열매를 첨가한 쌀 막걸리의 관능검사결과를 나타내는 도표,
도 7은 본 발명에 따른 으름열매를 첨가한 쌀 막걸리의 DPPH Radical 소거능 결과를 나타내는 그래프,
도 8은 본 발명에 따른 으름열매를 첨가한 쌀 막걸리의 염증 반응 억제 효과 결과를 나타내는 그래프,
도 9의 a~d는 본 발명에 따른 으름열매를 첨가한 쌀 막걸리의 종양세포 성장억제효과 결과를 나타내는 그래프.

이하, 실시예에 의해 본 발명을 보다 상세하게 설명하나, 하기 실시예 및 제조예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐으로, 본 발명의 내용이 하기 실시예나 제조예에 의해 한정되는 것은 아니다.

실험재료

본 발명의 막걸리 제조원료에 사용된 쌀은 여주 이천 쌀이며, 으름은 충청남도 홍성군 광천읍 담산리 부근의 자생열매를 채취하여 사용하였다. 누룩은 충청북도에 소재한 단월양조장에서 생산된 누룩을 구매하여 사용하였다.

제조예 : 기능성 으름열매 쌀막걸리 제조

으름열매 쌀막걸리의 제조를 위한 각 재료의 기본적 배합비율은 하기 표1과 같고, 이하에서 각 공정별 제조과정을 간략하게 나타내었다.

재료	비율(중량부)	대조구(g)	으름열매 첨가비율(쌀 대비)
재료	비율(중량부)	대조구(g)	1%	3%	5%	7%
쌀	27.02	2,000	2,000	2,000	2,000	2,000
누룩	5.4	400	400	400	400	400
물(생수)	67.56	5,000	5,000	5,000	5,000	5,000
으름열매		-	20	60	100	140

<제1공정:증자>

쌀 2,000g을 깨끗이 세척하여 5시간 동안 물에 침지한 후, 체에 받쳐 대략 60분 동안 물기를 제거한다. 물기를 제거한 쌀을 찜솥에 넣고 100 ℃에서 40분 동안 증자하고 10분 뜸을 들인 후 고두밥을 만든다. 만들어진 고두밥은 대략 25℃로 식힌다.

<제2공정:사입>

사입단계는 고두밥에 누룩, 생수 및 분쇄한 으름열매를 첨가하고 이를 사입하는 것으로서,

식힌 고두밥을 10 L의 유리병에 고두밥 2,000g, 누룩 400g을 버무린 후 생수 5,000mL를 넣고 골고루 섞어주어 으름 첨가군 0%인 대조군을 제조한다.

으름 첨가군 1%는 고두밥 2,000g, 누룩 400g을 버무린 후 으름 20g을 넣어 섞어준다. 그런 다음 생수 5,000mL를 넣어 제조한다. 으름 첨가군 3% 는 고두밥 2,000g, 누룩 400g을 버무린 후 으름 60g을 넣어 섞어준다. 그런 다음 생수 5,000mL를 넣어 제조한다. 으름 첨가군 5% 는 고두밥 2,000g, 누룩 400g을 버무린 후 으름 100g을 넣어 섞어준다. 그런 다음 생수 5,000mL를 넣어 제조한다. 으름 첨가군 7%는 고두밥 2,000g, 누룩 400g을 버무린 후 으름 140g을 넣어 섞어준다. 그런 다음 생수 5,000mL를 넣어 제조한다.

<제3공정:발효>

사입단계를 거쳐 각 재료가 혼합된 혼합액을 25℃ 배양기(인큐베이터)에서 20일간 보관하여 막걸리로 사용하였다.

실시예1 : 쌀막걸리의 pH 측정

제조된 쌀막걸리의 pH측정은 여과한 시료 5 mL 넣어 pH meter (HI 8014, HANNA instruments, Korea)로 총 3 회 측정하였다.

으름열매를 첨가하여 제조한 막걸리의 발효 중 pH를 측정한 결과는 도 1에 나타내었다. 도 1에 도시된 바와 같이, 담금 직후 pH는 대조군에서는 4.24, 으름 첨가군 1%에서는 4.41, 으름 첨가군 3%에서는 4.53, 으름 첨가군 5%에서는 4.63, 으름 첨가군 7%에서는 4.71로 으름을 첨가함에 따라 pH가 높은 경향을 보였다.

또한, 담금 직후에 감소하는 경향을 보였고 발효 5일 대조군에서는 3.63, 으름 첨가군 1%에서는 3.53, 으름 첨가군 3%에서는 3.55, 으름 첨가군 5%에서는 3.47, 으름 첨가군 3.62으로 나타났다. 발효 5일 이후부터 점차 증가하여 발효 20일 대조군에서는 4.05, 으름 첨가군 1%에서는 4.01, 으름 첨가군 3%에서는 4.17, 으름 첨가군 5%에서는 4.21, 으름 첨가군 7%에서는 4.15로 나타났다.

대조군에 비해 으름첨가 막걸리의 유의적 차이는 나타났다.

발효 초기의 pH의 감소 원인은 술덧이나 으름에서 생성된 유기산 증가에 의한 것이나, 이후 지속적으로 생성된 알코올과 아미노산, 유기산이 상호 반응을 하여 에스테르 등의 향미성분을 생성하여 pH가 증가되는 것으로 보고되었고, 이는 설기떡을 이용한 흑마늘 막걸리의 제조와 품질 특성과 동일한 경향을 보였다.

실시예2 : 쌀막걸리의 총산도 측정

제조된 쌀막걸리의 산도 측정은 국세청의 주류분석규정에 명시된 방법으로 측정 하였다. 여과한 시료 10 mL에 페놀프탈레인(phenolphtalein) 지시약을 2~3방울 떨어트린 후 0.1 N NaOH용액으로 담홍색이 나타날 때까지 적정하여 적정 소비량을 측정한 후 시료중의 총산을 초산 함량(%)으로 측정하였다.

으름열매를 첨가하여 제조한 막걸리의 발효 중 총산 함량을 측정한 결과는 도 2에 나타내었다. 도 2에 도시된 바와 같이, 담금 직후의 총산 함량은 대조군에서는 0.07%, 으름 첨가군 1%에서는 0.07%, 으름 첨가군 3%에서는 0.07%, 으름 첨가군 5%에서는 0.08%, 으름 첨가군 7%에서는 0.09%으로 나타났다. 발효 3일에는 점차 증가하여 대조군에서는 0.15%, 으름 첨가군 1%에서는 0.17%, 으름 첨가군 3%에서는 0.29%, 으름 첨가군 5%에서는 0.3%, 으름 첨가군 7%에서는 0.4%로 증가하였다. 이후 점차 증가하여 최종 발효 20일에서는 대조군에서는 0.53%, 으름 첨가군 1%에서는 0.68%, 으름 첨가군 3%에서는 0.75%, 으름 첨가군 5%에서는 0.82%, 으름 첨가군 7%에서는 0.99%로 나타났다. 으름 첨가량에 따라 총산도는 증가하였다.

발효가 진행되면서 효모나 젖산균 등 미생물의 작용으로 생성된 각종 유기산에 의해 산도 함량이 증가된 것으로 판단된다. 이러한 총산의 변화는 막걸리의 성분 변화를 쉽게 알 수 있는 요인일 뿐 아니라 알코올 생성 과정에서 복합적으로 생성되므로 막걸리의 발효 진행상황을 알 수 있는 중요한 지표성분이 된다.

한편 막걸리의 pH 변화와 총산의 변화를 비교해 보면, 총산은 증가하고 있으나 pH는 비례적으로 감소하지 않음을 알 수 있었다. 이것은 단백질 분해로 펩티드와 아미노산이 증가하여 막걸리의 완충능력을 높여주었기 때문인 것으로 판단된다

실시예3 : 쌀막걸리의 아미노산 측정

제조된 쌀막걸리의 아미노산 글리신(glycine)함량은 국세청의 주류분석규정에 따라 참조하여, 총산을 측정한 시료 10 mL 에 포르말린(formalin)용액 5 mL 를 가하여 아미노산을 유리시킨 후 0.1 N NaOH용액으로 시료가 담홍색이 될 때까지 적정하여 적정 소비량을 측정한 후에 시료중의 아미노산을 그릴신(glycine)으로 측정하였다.

으름열매를 첨가하여 제조한 막걸리의 발효 중 아미노산을 측정한 결과는 도 3에 나타내었다. 도 3에 도시된 바와 같이, 담금 직후에 대조군에서는 0.01%, 으름 첨가군 1%에서는 0.02%, 으름 첨가군 3%에서는 0.02%, 으름 첨가군 5%에서는 0.03%, 으름 첨가군 7%에서는 0.03%로 나타났다. 이후 발효 8일까지 소폭 증가하여 대조군에서는 0.09%, 으름 첨가군 1%에서는 0.1%, 으름 첨가군 3%에서는 0.1%, 으름 첨가군 5%에서는 0.1%, 으름 첨가군 7%에서는 0.12%로 나타났다. 발효 8일 이후 다시 점차 증가하여 발효 20일까지 증가하여 대조군에서는 0.15%, 으름 첨가군 1%에서는 0.21%, 으름 첨가군 3%에서는 0.27%, 으름 첨가군 5%에서는 0.3%, 으름 첨가군 7%에서는 0.31로 나타났다.

이는 산도와 비슷한 경향을 보였으며 대조군에 비해서 으름 첨가군의 아미노산 함량이 높았고 이는 으름열매 단백질과 누룩의 발효과정 중 미생물이 생산하는 acid protease와 peptidase 등의 효소 작용으로 분해되어 아미노산이 생성되어 막걸리의 감칠맛 및 아미노산 함량에 영향을 준 것으로 보여준다. 이와같은 결과는 누룩 종류를 달리하여 담금한 탁주 발효과정중 술덧의 품질특성과 유사한 결과를 보여주었다.

실시예4 : 쌀막걸리의 알코올 측정

제조된 쌀막걸리의 알코올 함량 측정은 메스실린더에 시료 100 mL를 취한 후 500 mL 삼각 플라스크에 옮긴 후에 증류수 10 mL를 3회 나누어 시료를 담았던 100 mL 메스실린더에 씻은 후 그 액을 500 mL 삼각플라스크에 합친 후 알코올을 증류하였다. 증류 액이 70 mL가 되면 중지하고 증류수를 30 mL를 보충하여 메스실린더 눈금이 100 mL까지 정용한 후 주정계로 측정하여 주류분석법에 의해서 0.1 도당 알코올 분 온도 환산표를 통해 측정하였다.

으름열매를 첨가하여 제조한 막걸리의 발효 중 알코올함량을 측정한 결과는 도 4에 나타내었다. 도 4에 도시된 바와 같이, 담금 직후에 모든 실험군에서 0%로 시작하여 발효 3일까지 알코올 변화가 나타나지 않았다. 발효 5일 대조군에서는 0.5%, 으름 첨가군 1%에서는 0.5%, 으름 첨가군 3%에서는 0.5%, 으름 첨가군 5%에서는 0.5%, 으름 첨가군 7%에서는 0.53%로 나타났다. 이후 점차 증가하여 발효 8일 대조군에서는 2%, 으름 첨가군 1%에서는 3%, 으름 첨가군 3%에서는 4%, 으름 첨가군 5%에서는 5.03%, 으름 첨가군 7%에서는 6%로 나타났다. 이후 발효가 진행됨에 따라 증가하여 발효 20일 대조군에서는 7.97%, 으름 첨가군 1%에서는 8%, 으름 첨가군 3%에서는 9%, 으름 첨가군 5%에서는 9.1%, 으름 첨가군 7%에서는 9.2%로 나타났다.

발효가 진행됨에 따라 알콜함량은 점차 증가하였고 대조군에 비해 으름 첨가량에 따라 알코올이 증가하였다. 알코올 함량은 발효의 진행 정도와 더불어 탁주의 주질에 가장 큰 영향을 미치는 요인 중 하나이다. 누룩에 의해 당화된 당을 효모가 분해시키는 과정에서 에탄올이 만들어져 알코올 함량이 높아지게 된다. 따라서 발효가 많이 진행될수록 알코올 함량이 증가하게 된다. 누룩 중의 amylase 작용으로 전분질이 당분으로 분해되면서 효모 발효로 일정기간까지 탁주 술덧 중의 에탄올 함량은 상승되었다. 으름열매의 당 성분이 에탄올 생성과정에 기여되기 때문에 으름열매 첨가량이 증가됨에 따라 알코올 함량이 증가가 되는 것으로 보인다.

실시예5 : 쌀막걸리의 환원당 및 총당 측정

제조된 쌀막걸리의 환원당 함량측정은 DNS(dinitrosalicylic acid)법으로 측정하였다. 막걸리 시료 1 mL을 500 mL 정용 플라스크에 넣고 증류수로 500배 희석한 후 1 mL을 취한 후 DNS reagent 1 mL를 혼합한 후 끓는 물에서 15분 동안 중탕 후 암실 안에서 상온방치 후 증류수 3 mL를 넣어 spectrometer (UV-2101(PC)S, Shimadzu Corporation, Kyoto, Japan)를 사용하여 546 nm에서 광도를 측정하였다. 당 정량은 glucose를 표준물질로 사용하여 표준 곡선으로 환산하였다.

또한, 제조된 쌀막걸리의 총당 함량측정은 페놀-황산법(phenol-sulfuric acid method)으로 측정하였다. 막걸리 시료 1 mL을 증류수로 1000배 희석한 후 그중에서 2 mL을 취한 후 5% phenol용액 1 mL를 넣고 혼합 시켰다. 여기에 95% 황산 5 mL 천천히 가하여 발열시킨 후 30분 동안 암실 안에서 상온방치 후 스펙트로미터(spectrometer) (UV-2101(PC)S, Shimadzu Corporation, Kyoto, Japan)를 이용하여 470 nm에서 흡광도를 측정하였다. 당 정량은 글루코스(glucose)를 표준물질로 사용하여 표준 곡선에서 환산하였다.

으름열매를 첨가하여 제조한 막걸리의 발효 중 총당 함량을 측정한 결과는 도 5에 나타내었다. 도 5에 도시된 바와 같이, 담금 직후 대조군에서는 8.72%, 으름 첨가군 1%에서는 10.05%, 으름 첨가군 3%에서는 10.78%, 으름 첨가군 5%에서는 14.13%, 으름 첨가군 7%에서는 16.71%로 나타났다. 발효 3일 최대 증가하여 대조군에서는 12.6%, 으름 첨가군 1%에서는 14.5%, 으름 첨가군 3%에서는 16.1%, 으름 첨가군 5%에서는 17.5%, 으름 첨가군 7%에서는 19.94%로 나타났다. 이후 발효가 진행됨에 따라 서서히 감소하여 발효 20일 대조군에서는 4.48%, 으름 첨가군 1%에서는 5.23%, 으름 첨가군 3%에서는 5.33%, 으름 첨가군 5%에서는 5.76%, 으름 첨가군 7%에서는 5.84로 나타났다.

당은 환원당과 비환원당으로 나누며 이를 합하여 총당 이라고 한다. 발효과정 중 총당함량이 서서히 감소되는 이유는 당이 효모에 의하여 이용되거나, 당의 이용에 속도차이가 있음을 보여준다. amylase 작용으로 당분으로 분해됨과 동시에 효모의 영양원이나 발효 기질로 이용되므로 발효가 진행됨에 따라 총당함량은 감소하게 된다. 이는 유자 과피를 첨가하여 제조한 진양주의 품질 및 항산화 특성 변화와 비슷한 경향을 보였다.

실시예6 : 쌀막걸리의 총균수 측정

제조된 쌀막걸리의 총균수 측정은 막걸리 시료를 균일하게 섞어 1 mL을 멸균한 생리 식염수에 10진 희석법에 따라 희석하고 희석된 시료 1 mL와 Plate Count Agar(pancreatic digest of casein 5 g, yeast extract 2.5 g, dextrose 1 g agar 15 g, distilled water 1 L ; Difco Co., USA)20 mL petri dish에 균일하게 잘 혼합한 후 37℃에서 24-48시간 동안 배양한 후 총균수를 계수하였다.

으름열매를 첨가하여 제조한 막걸리의 발효 중 총균수의 변화를 측정한 결과는 아래 [표 2]에 나타내었다. 표2에 나타나 있는 바와 같이, 담금 직후 대조군에서는 92.33±19.14×10³, 으름 첨가군 1%에서는 97±11.27×10³, 으름 첨가군 3%에서는 75±8×10³, 으름 첨가군 5%에서는 86±19.31×10³, 으름 첨가군 7%에서는 103±23.52×10³ 나타났다. 이후 발효 3일 미생물수가 최대로 증가하여 대조군에서는 106.67±11.72×10¹², 으름 첨가군 1%에서는 148.33±15.18×10¹², 으름 첨가군 3%에서는 160.33±7.57×10¹², 으름 첨가군 5%에서는 185±11.36×10¹², 으름 첨가군 7%에서는 214±14.42×10¹²나타났다. 이후 발효 5일 이후부터 서서히 감소하여 최종 발효 20일에 대조군에서는 66±3.61×10⁶, 으름 첨가군 1%에서는 125.67±7.37×10⁶, 으름 첨가군 3%에서는 57±5×10⁶, 으름 첨가군 5%에서는 133.33±14.98×10⁶, 으름 첨가군 7%에서는 172.67±41.79×10⁶로 나타났다.

대조군에 비해 으름을 첨가한 막걸리에서 총균수가 다소 높게 나왔으며, 이와같은 분석은 개량누룩에 의한 탁주의 품질 개선과 비슷한 경향을 같이 하고 있다.

값은 평균 ± 표준 편차로 나타내었으며, 서로 다른 첨자 (a~d)는 유의한 차이 (p <0.05)이다.

실시예7 : 쌀막걸리의 효모수 측정

제조된 쌀막걸리의 효모수 측정은 막걸리 시료를 균일하게 섞어 1 mL을 멸균한 생리 식염수에 10진 희석법에 따라 희석하고 희석된 시료 1 mL와 Potato dextrose agar(potato starch 4 g, dextrose 20 g, agar 15 g, distilled water 1 L ; Difco Co., USA) 20 mL를 petri dish에 균일하게 혼합한 후 25℃에서 120시간 동안 배양한 후 효모수를 계수하였다.

으름열매를 첨가하여 제조한 막걸리의 발효 중 효모수의 변화를 측정한 결과는 아래 [표 3]에 나타내었다. 담금 직후 대조군에서는 54.33±3.79×10³, 으름 첨가군 1%에서는 82.33±98.33×10³, 으름 첨가군 3%에서는 98.33±9.02×10³, 으름 첨가군 5%에서는 73.33±10.02×10³, 으름 첨가군 7%에서는 81.67±4.51×10³로 나타났다. 이후 발효 5일 최대로 증가하여 대조군에서는 242±23×10⁹, 으름 첨가군 1%에서는 90.33±15.57×10⁹, 으름 첨가군 3%에서는 81.33±7.02×10⁹, 으름 첨가군 5%에서는 80±9.85×10⁹, 으름 첨가군 7%에서는 51.67±3.06×10⁹로 나타났다. 이후 발효 8일부터 서서히 감소하여 최종 발효 20일에 대조군에서는 16.33±4.04×10⁶, 으름 첨가군 1%에서는 86.67±14.50×10⁶, 으름 첨가군 3%에서는 44.33±7.51×10⁷, 으름 첨가군 5%에서는 39.67±2.08×10⁷, 으름 첨가군 7%에서는 95.33±11.85×10⁷로 나타났다.

대조군 보다 으름 첨가한 막걸리의 콜로니 수가 더 높은 것으로 나타났다. 이는 개량누룩에 의한 탁주의 품질 개선과 비슷한 경향을 같이하고 있다

실시예8 : 쌀막걸리의 관능도 검사

제조된 쌀막걸리의 관능검사는 색, 단맛, 신맛, 쓴맛, 향, 목넘김, 전반적 기호도의 항목으로 7점 척도법으로 서울과학기술대학교 학생 20명을 선정하여 관능평가를 실시하였다.

으름 열매를 첨가하여 만든 막걸리의 관능검사 결과는 도 6에 나타냈다. 도 6에 도시된 바와 같이, 색은 으름 첨가군 5%에서, 단맛은 비파첨가군 7%에서 기호도가 높게 나왔으며, 신맛은 으름 첨가군 3%에서 기호도가 높았으며, 쓴맛은 으름첨가군 1, 3, 7%에서 기호도가 높게 나왔으며 향은 으름첨가군 7%에서 높게 나왔으며 으름 첨가량이 증가할수록 기호도가 증가하였다. 목넘김은 비파첨가군 7% 그리고 전반적인 기호도는 비파첨가군 7%에서 가장 높게 나타났다.

으름첨가량이 증가할수록 기호도가 더 높아지는 경향을 보였다. 관능적인 기호도를 볼 때 으름첨가량 7% 첨가군이 가장 적합하다고 판단되었다.

실시예9 : 쌀막걸리의 DPPH radical 소거활성 측정

제조된 쌀막걸리의 각각의 시료를 전자 공여에 의해 DPPH(1.1-diphenyl-2-picrylhydrazy, Sigma Chemical Co., St Louis, MO, USA)의 유리 라디칼이 소거되어 히드라진(hydrazin) 형태로 환원되고, 이에 따라 색이 보라색에서 노란색으로 탈색되는 원리를 이용하여 DPPH의 전자 공여능을 측정하였다. DPPH 시약을 Ethanol에 녹여 0.2 mM 용액을 준비하였으며, 시료는 여과하여 50 uL씩 취한 후 DPPH 용액 200 uL에 첨가한 다음 30분간 암실에 방치하여 517 nm에서 흡광도를 측정하였다.

으름 열매를 첨가하여 만든 막걸리의 DPPH Radical 소거능 결과는 도 7에 나타냈다. 도 7에 도시된 바와 같이, 으름은 phenol성 물질과 saponin 함유가 높은 물질로 알려져 있으며. 페놀성 화합물들의 hydroxyl group은 DPPH와 반응하기 쉬운 입체구로를 갖는 것으로 알려져 있다. DPPH 라디칼 소거능은 항산화물질의 전자공여능에 의하여 수소 혹은 전자를 받아 짙은 자색에서 노란색으로 변하는 정도에 따라 항산화능을 평가한다. DPPH 라디칼 소거능 결과 으름 첨가군이 증가할수록 DPPH 라디칼 소거능이 증가하였다. 시료 5 mg/mL에서 대조군은 33%, 으름 첨가군 1%에서는 46%, 으름 첨가군 3%에서는 49%, 으름 첨가군 5%에서는 49%, 으름 첨가군 7%에서는 57%로 으름이 첨가함에 따라 항산화능이 증가됨을 보여주었다.

이는 막걸리가 발효되면서 생성되는 알코올이 으름성분인 phenol성 성분을 추출하여 phenol성 물질이 증가되어 DPPH가 증가하는 경향을 보여진다. 또한 으름 과피와 열매의 에탄올 추출물에서 DPPH 라디칼 소거능이 비타민 C보다 우수한 것으로 보고되었으며, 이러한 성분이 으름 막걸리 제조시 항산화능이 증가되는 것으로 보여진다.

실시예10 : 쌀막걸리의 Nitiric Oxide ( NO ) 생성량 측정

제조된 쌀막걸리의 NO의 생성량을 확인하기 위하여 1×10⁶ 개의 RAW 264.7 세포를 96-well plate에 분주하였다. 세포가 plate에 부착된 24시간 후 0.5mg~5mg/ml의 농도로 시료를 처리하고 LPS, L-arginine, IFN-γ, BH4(Tetrahydrobiopterin)로 24시간 동안 염증반응을 유도하였으며 그 배양 상층액을 수거하여 사용하였다. Macrophage로 생성된 NO는 Griess Reagent[1%(w/v sulfanilamide in 5%(w/v) phosphoric acid, 0.1%(w/v) N-(1-naphthyl) ethylenediamine solution, Sigma]과 RAW 264.7 배양 상층액을 동량으로 넣고 10분 후 540 ㎚에서 흡광도를 측정하였다.

으름 열매를 첨가하여 만든 막걸리의 염증 반응 억제 효과 결과는 도 8에 나타났다. 도 8에 도시된 바와 같이, 산화질소 (Nitric oxide, NO)는 대식세포에서 LPS에 의해서 pro-inflammatory 에 의해 산화질소가 증가되는 것으로 보고되고 있다. 시료 2.5mg에서 대조군은 28% , 으름 첨가군 1%에서는 77%, 으름 첨가군 3%에서는 72%, 으름 첨가군 5%에서는 72%, 으름 첨가군 7%에서는 85%로 농도가 증가됨에 따라 산화질소 저해활성이 있었다. 또한 0.5 mg/mL, 5mg/mL도 농도 의존적으로 대조군에 비해 으름 첨가군에서 저해활성효과가 있었다.

실시예11 : 쌀막걸리의 항암활성 ( MTT assay ) 측정

제조된 쌀막걸리의 항암활성을 측정하기 위하여, 종양 세포 5×10⁴cells/mL의 세포가 분주된 96 well plate를 24시간 배양 후, 시료를 처리하고 24시간을 추가로 배양한다. 그 후 각 well에 MTT용액을 (5mg/mL)을 첨가하고 4시간 동안 배양하였다. 그 후 배양액을 제거한 후, 생성된 formazan 결정을 DMSO에 용해시켜 ELASA reader를 이용하여 540 nm에서 흡광도를 측정하였다. 이 때 측정된 흡광도는 생존하는 세포의 미토콘드리아 탈수소효소에 의해 MTT가 formazan으로 전환된 양을 나타내며 생존하는 세포수와 비례 하다.

으름 열매를 첨가하여 만든 막걸리의 종양세포 성장억제효과 결과는 도 9a~9d에 나타났다. 도 9의 a~d에 도시된 바와 같이, 시료의 농도가 증가됨에 따라 전립선암(DU145)세포에서 세포의 성장률이 감소되는 것을 보여주었다. 특히 DU145에서의 결과를 보면 시료 5mg/mL에서 대조군은 91%, 으름 첨가군 1%에서 74%, 으름 첨가군 3%에서 76%, 으름 첨가군 5%에서 59%, 으름 첨가군 7%에서 62%의 세포 생존률을 보였고 으름이 첨가함에 따라 세포의 성장이 감소된 것으로 보여주었다. 또한 자궁경구암(HeLA)에서도 시료 5mg/mL에서 대조군은 101%, 으름 첨가군 1%에서 76%, 으름 첨가군 3%에서 79%, 으름 첨가군 5%에서 81%, 으름 첨가군 7%에서 67%의 세포 성장률이 대조군에서는 종양세포의 증식을 유도하였지만 으름 첨가군에서는 종양세포의 성장이 감소됨을 보여주었다. 유방암(MCF-7)에서의 시료 5mg/mL에서 대조군은 86%, 으름 첨가군 1%에서는 74%, 으름 첨가군 3%에서는 47%, 으름 첨가군 5%에서는 52%, 으름 첨가군 7%에서는 42%로 나타났다.

이는 대조군에 비해서 으름 첨가군 7%가 종양세포 억제능이 44%가 증가됨을 보여주었다. 뇌종양(U87) 에서 시료 5mg/mL에서 대조군은 85%, 으름 첨가군 1%에서 82%, 으름 첨가군 3%에서 83%, 으름 첨가군 5%에서 86%, 으름 첨가군 7%에서 63%로 나타났으며 대조군에 비해 으름 첨가군 7%에서 종양세포 성장이 22% 감소됨을 보여주었다. Akebia quinata versus에서 oleanane 이당체 및 그 분해산물의 종양세포 성장억제 효과와 NO 생성억제 효과를 보고하였다. 으름의 항산화 및 항암효과는 으름 과피와 열매의 에탄올 추출물을 HepG₂ 에 처리하였을 때 10ug/ml의 농도에서 90%와 98%의 억제율을 보고하였다. 본 실험에서도 발효 과정이 진행됨에 따라 막걸리의 알코올 양이 증가되고 으름성분이 추출되어 종양세포의 성장억제효과를 보였다고 추정된다.

실시예11 : 쌀막걸리의 항균활성 측정

제조된 쌀막걸리의 항균활성을 측정하기 위하여, 막걸리 시료 300 mL을 농축수기에 담아 이를 rotary vacuum evaporator(R-114, Buchi Co., Switzerland)로 농축하여 시료를 다시 동결건조기(Ilshin Co., freezering dryer)에 분말화 하였다. 분말 화 된 시료는 1 mL에 100 mg을 녹여 40 uL을 paper disk(0.8 mm)에 주입한 후 Bacillus subtilis(B.S), Bacillus cereus(B.C), Escherichia coli(E.C), Salmonella entrerica subsp (S.E), Shigella flexneri(S.F), Klebsiella pneumoniae(K.P) 을 20 mL를 굳힌 평판배지에 100 uL 넣은 후 삼각봉으로 도말하여 paper disk(8 mm)를 깔아 항균활성 효과를 확인하고 paper disk주위에 생기는 clear zone의 생성유무를 확인하였다.

으름열매를 첨가하여 제조한 막걸리의 발효 중 항균활성의 변화를 측정한 결과는 아래 [표 4]에 나타내었다. 한천확산(Paper disc agar diffusion)법에 따라 생육 저해환의 유무를 관찰하였다. S. flexneri균에서 대조군은 11 mm, 으름 첨가군 1%에서는 12 mm, 으름 첨가군 3%에서는 12 mm, 으름 첨가군 5%에서는 12 mm, 으름 첨가군 7%에서는 12 mm로 대조군에 비해 으름 첨가한 막걸리에서 유의적으로 증가됨을 보여주었다. K. pneumonuae균에서 대조군은 10 mm, 으름 첨가군 1%에서는 10 mm, 으름 첨가군 3%에서는 10 mm. 으름 첨가군 5%에서는 10 mm, 으름 첨가군 7%에서는 10.03 mm로 대조군에 비해 활성이 증가되지 않았다. B. subtilis에서 대조군은 11 mm, 으름 첨가군 1%에서는 12 mm, 으름 첨가군 3%에서는 13 mm, 으름 첨가군 5%에서는 13 mm, 으름 첨가군 7%에서는 13 mm로 대조군에 비해 으름 첨가군에서 유의적으로 증가됨을 보여주었다. E. coli에서 대조군은 11 mm, 으름 첨가군 1%에서는 12 mm, 으름 첨가군 3%에서는 12 mm, 으름 첨가군 5%에서는 12 mm, 으름 첨가군 7%에서는 12 mm로 대조군에 비해 으름 첨가군에서 유의적으로 증가됨을 보여주었다. S. enterica균에서 대조군은 11 mm, 으름 첨가군 1%에서는 12 mm, 으름 첨가군 3%에서는 12 mm, 으름 첨가군 5%에서는 12 mm, 으름 첨가군 7%에서는 12 mm로 대조군에 비해 으름 첨가군에서 유의적으로 증가됨을 보여주었다. B. cereus균에서 대조군은 11 mm, 으름 첨가군 1%에서는 12 mm, 으름 첨가군 3%에서는 12 mm, 으름 첨가군 5%에서는 12 mm, 으름 첨가군 7%에서는 13 mm로 대조군에 비해 으름 첨가군에서 유의적으로 증가됨을 보여주었다.

대조군에서 S. flexneri , K. pneumoniae , B. subtilis , E. coli , S. enterica , B.cereus 균에서 활성을 보였지만 으름첨가막걸리에서 S. flexneri , B. subtilis , E. coli , S. enterica , B. cereus에서 유의적으로 증가됨을 보여주었다. 이와 같은 이유는 대조군에 비해 으름 첨가 막걸리의 알코올, 아미노산 등이 증가하면서 나타나는 추출물들에 대한 작용으로 기인하는 것으로 사료며, 선행연구결과 으름에서 추출된 물질이 항균활성에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이 외에도 누룩에서 추출된 미생물로 인하여 항균력이 증가하는 것으로 보여진다.

값은 평균 ± 표준 편차로 나타내었으며, 서로 다른 첨자 (a~c)는 유의한 차이 (p <0.05)이다.

통계분석

모든 값은 SPSS Version 18.0 package program을 이용하여 각 시험구의 평균과 표준편차를 산출하고 Tukey법, Ducan법을 이용하여 각 시험구간의 유의차를 5%(p<0.05) 유의수준에서 검증하였다.

결과적으로, 본 발명을 통해 으름열매를 각각의 0, 1, 3, 5 그리고 7%를 첨가하여 제조한 막걸리의 발효 중 이화학적 특성과 생리활성에 대하여 조사한 결과, 총산도, 아미노산, 알코올, 총당은 으름첨가군에 따라 증가하였으며, 총균 및 효모수는 모든 실험구가 발효 3일 최대값을 나타내었고 이후 꾸준히 감소하였다. 종합적 관능검사 평가결과는 으름 첨가군 7%에서 종합적 기호도가 가장 높게 나타났다. 항산화 활성은 으름 첨가군 7%에서는 항산화 활성이 대조군에 비해서 24% 증가하는 것으로 보여주었고. 산화질소 억제활성 역시 으름 첨가군 7%에서 대조군에 비해 56% 증가하였다. 항암활성은 전립선암(DU145), 자궁경부암(HeLa), 유방암(MCF-7), 뇌종양(U87) 세포주에서 으름 첨가시 항암활성이 증가하였고. 항균활성은 S.flexneri 균에서 으름 첨가시 항균력이 유의적으로 증가하였다.

이와 같은 결과를 통해 으름열매는 그 생리활성으로부터 막걸리 및 기타식품에서 기능성 소재로 이용될 수 있음을 확인하였다.

비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정이나 변형이 가능할 것이다. 따라서, 첨부된 청구범위는 본 발명의 진정한 범위 내에 속하는 그러한 수정 및 변형을 포함함은 물론이다.

Claims

고두밥에 누룩, 생수 및 분쇄한 으름열매를 첨가하고 이를 사입하는 사입단계; 및 상기 사입단계에서 재료가 혼합된 혼합액을 배양기에 넣어 발효시키는 발효단계;를 포함하며,
상기 사입단계는 고두밥 100 중량부에 대하여, 누룩 20 중량부, 생수 250 중량부 및 으름열매 1 내지 7 중량부를 첨가하는 것을 특징으로 하는 으름열매를 첨가한 막걸리 제조방법.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 막걸리는 고두밥 2,000g과 누룩 400g을 버무린 후 으름열매 20g 내지 140g을 넣어 섞어준 다음 생수 5,000mL를 넣어 제조하는 것을 특징으로 하는 으름열매를 첨가한 막걸리 제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 발효단계는 25℃ 배양기에서 20일간 보관하는 것을 특징으로 하는 으름열매를 첨가한 막걸리 제조방법.
제 1항, 제 3항 및 제 4항 중 어느 한 항의 방법에 따라 제조된 으름열매 쌀막걸리.