KR101520160B1 - 발효 커피 및 그의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 커피의 생두 또는 내과피 생두를 발효시키는 단계를 포함하는 발효생두의 제조방법, 상기 방법으로 제조된 발효생두, 상기 발효생두를 열수추출하는 단계를 포함하는 발효커피 추출물의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 발효커피 추출물에 관한 것이다. 본 발명의 제조방법을 이용하면, 맛과 향미가 개선된 발효커피를 제조할 수 있으므로, 품질이 개선된 커피의 생산에 널리 활용될 수 있을 것이다.

Description

발효 커피 및 그의 제조방법{Fermented Coffee and process for preparing the same}

본 발명은 발효 커피 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 본 발명은 커피의 생두 또는 내과피 생두를 발효시키는 단계를 포함하는 발효생두의 제조방법, 상기 방법으로 제조된 발효생두, 상기 발효생두를 열수추출하는 단계를 포함하는 발효커피 추출물의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 발효커피 추출물에 관한 것이다.

커피는 세계에서 가장 많이 유통, 소비되는 기호성 음료로서, 인스턴트커피, 혼합커피, 캔커피 및 원두커피의 형태로 판매 또는 소비되고 있다.

커피는 커피존(Coffee zone) 또는 커피벨트(Coffee belt)라고 하는 남위 25도부터 북위 25도 사이의 지역에서 재배되는데, 커피의 품종, 경작지역의 특성, 건조방법, 배전(roasting)/분쇄 등의 다양한 요소에 따라 커피의 향미가 변화되는 것으로 알려져 있다.

커피의 품종은 크게 아라비카(Arabica), 로부스타(Robusta) 및 리베리카(Riberica)의 3종으로 구분되는데, 남미, 중미 및 아프리카 등의 해발 800m 이상의 고산지대에서 많이 재배되어 향미가 우수한 아라비카(70%) 품종과 인도네시아, 베트남 등 동남아시아 등의 해발 600m 이하에서 재배되어 쓴맛이 강하고 가격이 저렴하며 공업용 원료로도 사용되는 로부스타(25%) 품종이 전체 유통량의 95% 이상을 차지하고 있다. 특히, 고산지대에서 재배되는 커피는 향미가 우수한 것으로 알려져 있는데, 해발 1,500m 이상에서 생산되는 아라비카 품종의 커피는 최상급의 커피로 취급되고 있다.

커피는 크게 건식가공법, 습식가공법 및 혼합가공법에 의하여 건조된다. 상기 건식가공법은 자연건조법이라고도 하며, 크게 3단계(세척-건조-박피)의 과정으로 진행되는데, 수확된 커피 열매의 불순물을 제거하고 흐르는 물에 세척을 한 후에 햇볕이 내리쬐는 넓은 공간에서 날씨에 따라 약 2주~4주간 건조시켜서 평균 수분함량이 10-12%가 되도록 한다. 브라질, 에티오피아, 에콰도르, 인도네시아, 베트남 등에서 이 건식가공법을 많이 이용하고 있다.

상기 습식가공법은 수세건조법이라고도 하며, 기계장치를 통하여 외과피(fruit)를 제거하고, 내과피에 덮여있는 점액질(mucilage)을 물속에서 10~24시간 동안 자연발효를 거쳐 점액질을 제거하고, 이를 세척하여 평균 수분함량을 약 57%로 적정한 다음, 열풍 건조, 자연건조 또는 혼합건조 방식으로 건조시켜서 평균 수분함량이 10-13%가 되도록 한다. 이같은 습식가공법은 많은 설비와 노동력을 필요로 하지만 생두의 품질은 건식가공법에 비해 우수한 것으로 알려져 있으며, 콜롬비아, 과테말라 등에서는 이 습식가공법을 응용하여 고급의 아라비카 커피를 생산하고 있다.

건조된 커피는 도정공장에서 외과피가 제거된 내과피 생두(parchment green bean)의 상태로 저장/보관하고, 판매시 내과피를 제거한 후 결점 생두선별, 크기별 등급분류 및 포장한 후 판매한다.

로스팅(배전, 焙煎)은 커피 가공 공정중 중요한 단계로서 생두에 적당한 색상(color)과 향미(smell)가 날 때까지 열(heat)을 가하는 공정으로서, 최종 원두커피의 품질을 결정하는 다양한 이화학적 반응이 일어나는 단계이다. 로스팅을 수행하는 동안 생두는 흡열/발열반응이 일어나 내부의 구조적 변화 및 팽창이 일어나며, 내부의 수분, 이산화탄소 및 휘발 성분이 외부로 이동하여 증발하며 생두 성분의 변화가 일어난다. 커피의 최종적인 향미는 당류, 지방, 단백질 등의 작은 분자로의 분해 반응과 생성된 작은 분자들의 maillard 반응 및 Strecker 분해 등에 의한 수많은 화학 성분들의 조합에 의해 결정된다.

이와 같이 커피는 생산산지, 건조방법 및 로스팅 방법 등에 의해서 다양한 맛과 향미를 가지게 되므로, 커피의 향미를 개선/발전시키기 위하여 새로운 로스팅법, 추출법, 가공법 등을 개발하려는 노력이 계속되고 있다.

한편, 인도네시아에서는 사향고양이(Asia palm civet)가 커피열매를 먹고 배설한 커피가 쓴맛이 적고, 향미가 좋아지는 것을 발견하여, 자연에서 채취한 배설물 또는 인공적 사육을 통한 얻어진 배설물을 가공한 kopi luwak이라는 이름의 독특하고 부드러운 향미를 가지는 커피를 생산하며, 현재 세계에서 가장 비싼 커피로 판매되고 있다. 상기 kopi luwak은 사향고양이의 소화기관에서 가공되는 단계를 거치기 때문에, 이러한 단계를 인위적으로 수행하여 향미가 개선된 커피를 제조하는 방법을 개발하려는 노력이 진행되고 있다. 예를 들어, 한국특허공개 제10-2006-0100394에는 커피추출물을 효모 또는 유산균으로 발효시키는 단계를 포함하는, 꽃향 및 과일향이 나는 커피의 제조방법이 개시되어 있고, 미국특허공개 제2009/0220645호에는 사향고양이의 소화기관을 모사하여, 내과피 생두를 낮은 pH에서 효소처리하는 단계를 포함하는 커피의 가공방법이 개시되어 있으며, 미국특허공개 제2010/0239711호에는 진균문류(Eumycota)의 곰팡이를 생두에 처리하여 커피의 향미를 증진시키는 방법이 개시되어 있다. 그러나, 상기 선행기술은 커피 생두에 미생물을 적용하지 않거나, 또는 1개월 이상의 기간을 요하는 등 공정상의 경제성이 저하된다는 문제점이 있었다.

이러한 배경하에, 본 발명자들은 커피의 향미를 증진시키기 위한 방법을 개발하고자 예의 연구노력한 결과, 생두(green bean) 및 내과피 생두(Parchment green bean)를 간균, 유산균, 효모 등 식용가능한 균으로 위생적이고 안전한 발효공정을 통해 발효시킬 경우, 커피의 맛을 개선시키고 다양한 향미를 나타내는 발효 커피를 제조할 수 있음을 확인하고 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 하나의 목적은 커피의 생두 또는 내과피 생두를 발효시키는 단계를 포함하는 발효생두의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 방법으로 제조된 발효생두를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 발효생두를 열수추출하는 단계를 포함하는 발효커피 추출물의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 방법으로 제조된 발효커피 추출물을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기위한 일 실시양태로서, 본 발명은 커피의 생두 또는 내과피 생두를 발효시키는 단계를 포함하는 발효생두의 제조방법을 제공한다.

본 발명자들은 커피의 생두 또는 내과피 생두로부터 발효생두를 제조하기 위하여 커피열매로부터 과육을 제거하여 수득한 내과피 생두 또는 상기 내과피 생두를 탈각시켜 수득한 생두를 고상발효 또는 액상발효시켜서 발효생두를 제조하였다. 이처럼 제조된 발효생두는 로스팅 단계를 거쳐서 원두로서 사용될 수 있다(도 1). 도 1은 본 발명의 발효생두를 제조하는 단계를 도시화하여 나타낸 흐름도이다.

본 발명의 용어 "커피의 생두"란, 건조된 커피콩을 의미한다.

본 발명의 용어 "커피의 내과피 생두"란, 건조된 커피콩을 도정하여 외과피가 제거된 상태의 생두를 의미한다.

본 발명의 용어 "발효"란, 발효균주가 가지고 있는 효소를 이용해 유기물을 분해시키는 과정을 의미한다. 본 발명의 목적상 상기 발효는 커피의 맛과 향미를 증진시키기 위하여 커피의 생두 또는 내과피 생두에 발효균주를 접종시켜서 고상 발현 또는 액상 발효의 형태로 수행될 수 있으나, 특별히 이에 제한되지는 않는다.

본 발명의 용어 "고상 발효"란, 내과피 생두 또는 생두를 상대적으로 건조한 환경에서 발효시키는 과정을 의미하며, 보다 구체적으로는 내과피 생두 또는 생두가 발효액에 침수되지 않은 상태로 발효하거나, 균주를 분사접종하여 발효하는 과정이 될 수 있으나, 특별히 이에 제한되지는 않는다.

또한, 본 발명의 용어 "액상 발효"란, 내과피 생두 또는 생두를 상대적으로 습윤한 환경에서 발효시키는 과정을 의미하며, 보다 구체적으로는 발효조 안에서 내과피 생두 또는 생두를 발효액에 침수시킨 상태로 발효하는 과정이 될 수 있으나, 특별히 이에 제한되지는 않는다.

본 발명의 용어 "발효균주"란, 커피의 맛과 향미를 증진시키기 위하여 커피의 생두 또는 내과피 생두에 접종될 수 있는 미생물을 의미한다. 본 발명의 목적상 상기 발효균주는 커피의 생두 또는 내과피 생두에 접종하게 되므로, 식용가능한 균이 될 수 있다. 상기 "식용가능한 균"이란, 식품공전, 제2. 식품 일반에 대한 공통 기준 및 규격 2. 식품 원료 기준 2)식품 원료 판단기준에 의거하여 식품에 사용되어 왔거나 사용되고 있음을 입증할 수 있는 미생물을 의미한다. 본 발명에서 사용되는 발효균주는 특별히 이에 제한되지 않으나, 바람직하게는 유산균, 바실러스균 또는 효모가 될 수 있고, 보다 바람직하게는 바실러스 속 균주; 비피도박테리움 속 균주, 락토바실러스 속 균주, 락토코커스 속 균주, 류코노스톡 속 균주, 페디오코커스 속 균주, 스트렙토코커스 속 균주 등의 유산균; 또는 사카로마이세스 속 균주, 시죠사카로마이세스 속 균주, 지고사카로마이세스 속 균주, 한세눌라 속 균주, 브레타노마이세스 속 균주, 데케라 속 균주, 스트렙토마이세스 속 균주 등의 효모가 될 수 있으며, 가장 바람직하게는 바실러스 섭틸리스(Bacillus subtilis), 바실러스 리체니포미스(Bacillus licheniformis), 바실러스 아밀로리퀴파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens), 바실러스 스테아로서모필리스(Bacillus stearothermophilus), 바실러스 코아귤란스(Bacillus coagulans), 바실러스 롱검(Bacillus longum), 바실러스 푸밀루스(Bacillus pumilus), 바실러스 브레비스(Bacillus brevis), 바실러스 서큘란스(Bacillus circulans), 바실러스 폴리믹사(Bacillus polymyxa) 등의 바실러스균; 비피도박테리움 비피덤(Bifidobacterium bifidum), 비피도박테리움 브레브(Bifidobacterium breve), 비피도박테리움 롱검(Bifidobacterium longum), 비피도박테리움 애니말리스(Bifidobacterium animalis), 비피도박테리움 락티스(Bifidobacterium lactis), 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus), 락토바실러스 카세이(Lactobacillus casei), 락토바실러스 가세리(Lactobacillus gasseri), 락토바실러스 델브루에키 종(Lactobacillus delbrueckii spp.), 락토바실러스 불가리쿠스(Lactobacillus bulgaricus), 락토바실러스 헬베티쿠스(Lactobacillus helveticus), 락토바실러스 퍼멘텀(Lactobacillus fermentum), 락토바실러스 파라카세이(Lactobacillus paracasei), 락토바실러스 플랜타룸(Lactobacillus plantarum), 락토바실러스 류테리(Lactobacillus reuteri), 락토바실러스 람노서스(Lactobacillus rhamnosus), 락토바실러스 살리바리우스(Lactobacillus salivarius), 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis), 류코노스톡 메센터로이데스(Leuconostoc mesenteroides), 페디오코커스 세레비지애(Pediococcus cerevisiae), 페디오코커스 애시디락티시(Pediococcus acidilactici), 스트렙토코커스 락티스(Streptococcus lactis), 스트렙토코커스 서모필리스(Streptococcus thermophiles), 스트렙토코커스 크레모리스(Streptococcus cremoris) 등의 유산균; 또는 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae), 사카로마이세스 엘립소이데우스(Saccharomyces ellipsoideus), 사카로마이세스 코레아누스(Saccharomyces coreanus), 사카로마이세스 칼스버젠시스(Saccharomyces carlsbergensis), 사카로마이세스 파스토리아누스(Saccharomyces pastorianus), 사카로마이세스 락티스(Saccharomyces lactis), 사카로마이세스 룩시(Saccharomyces rouxii), 시죠사카로마이세스 폼베(Schizosaccharomyces pombe), 지고사카로마이세스 메이저(Zygosaccharomyces major), 한세눌라 아노말라(Hansenula anomala), 브레타노마이세스 블룩셀렌시스(Brettanomyces bruxellensis), 브레타노마이세스 커스터시아누스(Brettanomyces custersianus), 데케라 아노말라(Dekkera anomala), 스트렙토마이세스 올리보크로모제네스(Streptomyces olivochromogenes), 스트렙토마이세스 그리세우스(Streptomyces griseus) 등의 효모를 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다.

상기 발효균주에 의해 분비되는 셀룰라제(cellulase), 프로테아제(protease), 아밀라제(amylase), 리파아제(lipases) 등의 효소는 생두의 일부 거대 분자들을 분해하여 작은 분자(아미노산, 단당류, 지방산등)로 전환시키고, 이처럼 전환된 작은 분자는 공정온도가 200도 이상인 로스팅 공정을 통해 Strecker 반응 또는 Maillard 반응을 거치고 최종적인 커피 향미에 크게 영향을 미치게 된다. 예를 들어, 셀룰라제는 셀룰로스로 구성된 생두의 표면과 내과피의 섬유질 구조를 분해함으로써, 생두 내부까지 수분이 침습하고 기타 다른 효소들이 생두 또는 내과피 생두의 내부로 용이하게 전달될 수 있게 하는 역할을 수행하고; 프로테아제는 생두 또는 내과피 생두에 포함된 단백질을 비특이적인 단위체로 분해하고, 다량의 소수성 잔기를 포함하는 쓴맛을 나타내는 펩티드를 가수분해하여 커피의 쓴맛을 절감시키는 역할을 수행하며; 아밀라제는 생두 또는 내과피 생두에 포함된 고분자의 탄수화물을 단맛이 강한 단당류 또는 이당류로 전환시켜 커피의 단맛을 증가시키고, 간접적인 쓴맛을 억제시키는 역할을 수행하고; 리파제는 셀룰라제에 의해 파괴된 생두의 세포벽을 통과하여, 세포막을 구성하는 중성지방을 분해하여 지방산으로 전환시키며, 커피 추출시 지질의 용출을 용이하게 하여 커피의 깊은 맛, 바디감을 풍부하게 하는 효과가 있으며, 생성된 지방산은 고온의 로스팅 과정에서 케톤이나 알데히드류의 휘발성 성분으로 전환되어 커피의 향미를 증진시키는 역할을 수행한다.

상기 생두 또는 내과피 생두를 발효시키기 전에 상기 생두를 세척하는 단계를 추가로 포함할 수 있는데, 이는 인체에 유해할 수 있는 생두 표면의 이물질 등을 제거하기 위해 수행될 수 있으며, 이러한 세척과정은 특별히 이에 제한되지 않으나, 바람직하게는 흐르는 물에 2 내지 5분 동안 3 내지 5회 세척하는 방식으로 수행될 수 있다.또한, 세척한 생두 또는 내과피 생두를 안정적으로 발효시키기 위하여 발효를 수행하기 전에 살균하는 단계를 추가로 포함할 수 있는데, 통상적으로 사용되는 자외선, 에탄올 처리방법, 열 처리방법 등을 단독으로 또는 조합하여 실시할 수 있으나, 특별히 이에 제한되지는 않는다.

다음으로, 상기 생두에 발효균주를 접종하는 조건은 특별히 이에 제한되지 않으나, 접종량은 생두의 중량을 기준으로 0.01 내지 5%(w/w), 바람직하게는 0.1 내지 1%(w/w)이 되도록 접종할 수 있는데, 이때 균체수는 5 내지 9logCFU/ml, 바람직하게는 6 내지 7logCFU/ml가 될 수 있다.

아울러, 접종방법은 분말형태의 발효균주를 생두와 혼합하거나 또는 발효균주 현탁액을 생두의 표면에 분무시키는 방식으로 수행함이 바람직하며, 20 내지 45℃의 온도조건 바람직하게는 35 내지 37℃의 온도조건 및 95 내지 99%의 상대습도 바람직하게는 98%의 상대습도 조건에서 수행함이 바람직하고, 발효시간은 특별히 이에 제한되지 않으나 6 내지 168시간, 바람직하게는 48 내지 96시간 동안 발효시킴이 바람직한데, 내과피 생두를 사용할 경우에는 생두보다도 적어도 12시간 이상 발효시킴이 바람직하다. 이러한 발효단계는 발효조에서 수행할 수도 있고, 발효조를 사용하지 않은 조건에서 수행할 수도 있는데, 발효조를 사용할 경우에는 발효조내에 생두중량의 약 1.5 내지 3배 중량의 물을 충진하고, 발효균주를 접종한 다음, 10 내지 60℃의 온도조건에서 6 내지 168시간동안 발효시키는 방식으로 발효단계를 수행할 수 있고, 이때, 발효의 효율을 높이기 위해 정제된 셀룰라제를 추가할 수 있다. 추가된 셀룰라제의 함량은 특별히 이에 제한되지 않으나, 생두중량을 기준으로 0.05 내지 5%(w/w), 바람직하게는 0.1 내지 1%(w/w)의 중량으로 첨가됨이 바람직하다

끝으로, 발효가 종료된 후, 발효 생두의 추가적인 발효를 막기 위하여 표면을 세척하거나 가열하여 빠르게 건조하는 단계를 추가로 수행할 수 있다. 이때, 사용되는 건조방법으로는 항온건조기를 이용하거나 자연건조, 열풍건조 등의 방법을 택할 수 있으며, 생두의 수분함량이 10 내지 13%가 되도록 건조함이 바람직하다. 건조가 종료된 후에는 일반적인 생두 보관방법에 따라 서늘하고 습기가 적은 곳에 보관하거나 진공포장하여 저장할 수 있고, 로스팅 과정이 완료된 후에는 일반 원두와 동일한 방법으로 가공하여 사용할 수 있다.

상기 목적을 달성하기위한 다른 실시양태로서, 본 발명은 상기 방법으로 제조된 발효생두를 제공한다.

본 발명의 용어 "발효생두"란, 커피의 생두 또는 내과피 생두에 상술한 발효균주를 접종하여 커피의 일부 성분이 화학적으로 변이된 상태의 생두를 의미한다. 본 발명의 목적상 상기 발효생두는 일반생두에 비하여, 단백질의 함량이 감소하고, 지질과 탄수화물의 함량이 증가하며, 커피의 쓴맛을 나타내는 주된 성분인 카페인, 트리고넬린산 및 클로로젠산의 함량이 유사하고, 아미노산 함량은 유의하게 감소되며, 당류의 함량이 유의하게 증가된 것으로서, 기호성의 측면에서 볼 때, 일반커피에 비해 쓴맛이 저감되고 단맛, 신맛, 향의 강도가 증강되어 높은 만족도를 나타낸다.

상기 목적을 달성하기위한 또 다른 실시양태로서, 본 발명은 상기 발효생두를 열수 추출하여 발효커피 추출물을 제조하는 방법 및 상기 방법으로 제조된 발효커피 추출물을 제공한다.

상기 발효커피 추출물은 상기 발효생두를 열수추출하여 제조할 수 있는데, 바람직하게는 통상의 방법대로 발효생두를 로스팅, 분쇄 및 열수추출하는 일련의 단계에 의해 제조할 수 있고, 이때, 발효생두의 로스팅 정도, 원두의 분쇄도, 물과 분쇄된 원두의 중량비, 물의 온도, 추출시간 등의 제반조건은 사람의 기호에 따라 변화되므로, 이들 조건은 특별히 제한되지 않으나, 통상적으로 알려진 추출조건에 따라 수행함이 바람직하다.

본 발명의 제조방법을 이용하면, 맛과 향미가 개선된 발효커피를 제조할 수 있으므로, 품질이 개선된 커피의 생산에 널리 활용될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 발효생두를 제조하는 단계를 도시화하여 나타낸 흐름도이다.
도 2는 발효 생두와 일반 생두의 아미노산 함량을 분석한 그래프이다.

이하 본 발명을 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1: 생두의 고상발효

일반 생두 1kg과 내과피 생두를 각각 흐르는 정제수에 3분씩 3회 세척하고, 통풍이 잘 되도록 용기에 넓게 펴두고, 발효균주인 Pediococcus acidilatici(KCTC 13734) 1%를 증류수 50ml에 현탁하여 생두 표면에 분사하였으며, 미생물의 고른 분포를 위해 접종중 생두를 교반해주었다. 위생적인 발효를 위해 멸균된 항온항습조 내에서 섭씨 35도, 상대습도 95% 조건으로 72시간 진행되었다. 발효 생두는 열풍건조기에서 40도의 열풍으로 수분함량이 11.3%가 될 때까지 건조한 후 로스팅 전까지 진공포장하여 보관하였다.

실시예 2: 내과피 생두의 고상발효

내과피 생두 1kg을 흐르는 정제수에 3분씩 3번 깨끗이 세척한 후 통풍이 잘 되도록 용기에 넓게 펴두고, 발효균주 Bacillus subtilis(KCTC 3014) 1%를 증류수 50ml에 현탁하여 생두 표면에 분사하였으며, 미생물의 고른 분포를 위해 접종중 생두를 교반해주었다. 위생적인 발효를 위해 멸균된 항온항습조내에서 섭씨 37도, 상대습도 98% 조건으로 120시간 진행되었으며 발효 후 열풍건조기에서 40도의 열풍으로 수분함량이 11.3%가 될 때까지 건조하고 내과피를 탈각한 후 로스팅 전까지 진공포장하여 보관하였다.

실시예 3: 내과피 생두의 액상발효

브라질산 산토스 내과피 생두 1kg을 흐르는 정제수에 3분씩 3번 깨끗이 세척한 후멸균된 발효조에 담고, 내과피 생두중량비 2.5배의 정제수를 첨가했다. 발효균주 Bacillus subtilis(KCTC 3014), Lactobacillus bulgalicus(KCTC 3635) 각 1%를 발효조에 첨가한 후 원활한 혼합을 위해 발효 종료시까지 교반하였다. 섭씨 37도에서 96시간동안 발효를 진행하였으며, 발효가 완료된 내과피 생두는 수분함량 11.6%가 될때까지 자연건조하고 내과피를 탈각한 후 진공포장하여 보관하였다.

실시예 4: 발효생두의 성분분석

일반생두와 상기 실시예 1-3의 방법으로 제조된 각 발효생두를 대상으로 하여, 이들 생두에 포함된 단백질, 지질, 탄수화물 및 회분량을 측정하고, 비교하였다(표 1).

일반생두와 발효생두의 성분 및 함량(%)

측정항목	일반생두	발효생두
		실시예 1	실시예 2	실시예 3
조단백질 지질 조탄수화물 조회분	13.2 12.0 60.3 3.5	12.7 13.5 61.1 3.6	12.7 13.5 61.1 3.6	12.7 13.2 60.9 3.5

상기 표 1에서 보듯이, 일반생두에 포함된 각종 성분의 함량에 비하여, 발효생두에 포함된 단백질은 약 0.5% 감소하였고, 지질과 탄수화물은 약 1 내지 1.5% 증가하였으며, 회분은 약 0.1% 증가됨을 확인하였다.

실시예 5: 쓴맛 성분 분석

일반적으로, 커피의 쓴맛은 카페인, 트리고넬린산 및 클로로젠산에 의해 유래되고, 상기 3가지 성분 중에서 10%는 카페인에 의해 나타나고, 나머지 90%는 트리고넬린산과 클로로젠산에 의해 결정된다고 알려져 있다.

이에, 일반생두와 상기 실시예 1-3의 방법으로 제조된 각 발효생두를 대상으로 하여, 상기 카페인, 트리고넬린산 및 클로로젠산의 함량을 공지된 Bradbury법을 응용하여 HPLC로 측정하고, 이를 비교하였다(표 2).

일반생두와 발효생두의 쓴맛 성분의 함량비

측정항목	일반생두	발효생두
		실시예 1	실시예 2	실시예 3
카페인 트리고넬린산 클로로젠산	1.04 0.87 4.66	1.04 0.90 4.64	1.03 0.88 4.66	1.03 0.86 4.66

상기 표 2에서 보듯이, 일반생두와 발효생두에서 쓴맛을 나타내는 성분의 유의적인 차이가 없었으므로, 쓴맛의 측면에서 일반생두와 발효생두는 별다른 차이를 나타내지 않음을 알 수 있었다.

실시예 6: 아미노산 함량 분석

본 발명의 발효방법을 이용할 경우, 발효공정에 의해 아미노산 함량이 변화되는지의 여부를 확인하고자 하였다. 이를 위하여, 일반생두와 상기 실시예 1-3의 방법으로 제조된 각 발효생두에 포함된 아미노산의 함량을 측정하고, 비교하였다(도 2). 도 2는 일반생두와 본 발명의 방법으로 제조된 발효생두에 포함된 아미노산 함량을 비교한 그래프이다. 도 2에서 보듯이, 일반생두에 포함된 아미노산 함량에 비하여 발효생두에 포함된 아미노산 함량은 유의하게 감소됨을 확인하였다. 특히, 발효생두에서는 쓴맛을 나타내는 아미노산인 류신, 이소류신 및 페닐알라닌의 함량이 현저하게 감소됨을 알 수 있었다.

실시예 7: 당류 함량 분석

본 발명의 발효방법을 이용할 경우, 발효공정에 의해 당류의 함량이 변화되는지의 여부를 확인하고자 하였다. 이를 위하여, 일반생두와 상기 실시예 1-3의 방법으로 제조된 각 발효생두에 포함된 글루코스, 수크로스, 프럭토스, 갈락토스 및 아라비노스의 함량을 측정하고, 비교하였다(표 3). 이때, 각 당류의 함량은 Trugo와 Jones의 방법을 응용하여 HPLC로 측정하였다.

일반생두와 발효생두의 당류의 함량(㎍/g)

측정항목	일반생두	발효생두
		실시예 1	실시예 2	실시예 3
글루코스 수크로스 프럭토스 갈락토스 아라비노스	530 1280 352 630 220	980 2349 525 1088 340	670 1452 474 825 364	780 2079 487 868 352

상기 표 3에서 보듯이, 일반생두에 포함된 당류의 함량에 비하여 발효생두에 포함된 당류의 함량이 유의하게 증가됨을 확인하였다. 이는, 발효과정에 의해 생두에 포함된 올리고당 또는 폴리사카라이드 등의 다당류가 분해되어 나타난 것으로 분석되었다.

실시예 8: 발효커피의 관능평가

본 발명의 발효방법으로 제조된 발효생두로부터 제조된 커피의 기호성을 평가하기 위하여, 훈련된 패널 6명을 선발하여 관능평가를 실시하였다.

일반생두와 상기 실시예 1-3의 방법으로 제조된 각 발효생두를 중배전하여 같은 굵기로 분쇄하고, 분쇄된 원두 8g을 물 150ml에 침지하여 추출함으로써, 각각의 일반커피와 발효커피를 제조하고, 이들 제조된 일반커피와 발효커피의 기호성을 5점 측정법(1:매우 약함, 2:약함, 3:보통임, 4:강함, 5:매우 강함)으로 총 3회 평가하여 평균값을 산출 및 비교하였다(표 4).

관능평가 결과

측정항목	일반생두	발효생두
		실시예 1	실시예 2	실시예 3
쓴맛 단맛 신맛 향 바디감 종합기호도	4.1±0.1 2.2±0.2 3.4±0.3 2.0±0.3 3.7±0.1 3.5±0.1	2.8±0.1 3.3±0.3 3.9±0.3 3.1±0.3 3.2±0.2 4.4±0.3	3.5±0.2 2.9±0.2 4.0±0.3 2.3±0.3 3.4±0.1 3.7±0.4	2.9±0.1 3.3±0.2 3.6±0.1 2.7±0.3 3.3±0.3 4.4±0.1

상기 표 4에서 보듯이, 발효커피는 일반커피에 비해 쓴맛이 저감되고 단맛, 신맛, 향의 강도가 증강되어 높은 만족도를 나타냄을 알 수 있었다.

Claims (19)

1. 커피의 생두 또는 내과피 생두에 발효균주를 접종하여 발효시키는 단계를 포함하며, 상기 발효균주는 페디오코커스 애시디락티시(Pediococcus acidilatici), 또는 락토바실러스 불가리쿠스(Lactobacillus bulgalicus) 및 바실러스 섭틸리스(Bacillus subtilis)인 것인,
   발효 전에 비하여 단백질 또는 아미노산 함량이 감소되거나, 지질 또는 탄수화물 함량이 증가한, 발효생두의 제조방법.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 발효균주는 생두 표면 또는 내과피에 영향을 주는 효소를 생산할 수 있고 독특한 풍미를 형성하며 식품에 이용할 수 있는 세균인 것인 방법.
   
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 제1항에 있어서,
   상기 발효는 20 내지 45℃의 온도조건 및 95 내지 99%의 상대습도 조건에서 6 내지 168시간 동안 수행되는 것인 방법.
   
9. 제1항에 있어서,
   상기 발효는 발효조를 이용하여 수행되는 것인 방법.
   
10. 제1항에 있어서,
    상기 발효시 생두에 셀룰라제를 가하는 단계를 추가로 포함하는 것인 방법.
    
11. 제10항에 있어서,
    상기 셀룰라제의 함량은 생두중량을 기준으로 0.05 내지 5%(w/w)인 것인 방법.
    
12. 제1항에 있어서,
    상기 생두 또는 내과피 생두를 발효시키기 전에 상기 생두를 세척하는 단계를 추가로 포함하는 것인 방법.
    
13. 제1항에 있어서,
    상기 생두 또는 내과피 생두를 발효시키기 전에 상기 생두를 살균하는 단계를 추가로 포함하는 것인 방법.
    
14. 제13항에 있어서,
    상기 살균은 자외선, 에탄올 처리방법, 열 처리방법 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 방법에 의해 수행되는 것인 방법.
    
15. 제1항에 있어서,
    발효가 종료된 후, 발효 생두의 추가적인 발효를 막기 위하여 표면을 세척하거나 가열하여 빠르게 건조하는 단계를 추가로 포함하는 것인 방법.
    
16. 제1항, 제3항, 및 제8항 내지 제15항 중 어느 한 항의 방법으로 제조된 발효생두.
    
17. 제16항의 발효생두를 열수추출하는 단계를 포함하는 발효커피 추출물의 제조방법.
    
18. 제17항에 있어서,
    상기 열수추출하기 전에 발효생두를 로스팅하는 단계 및 로스팅된 발효생두를 분쇄하는 단계를 추가로 포함하는 것인 발효커피 추출물의 제조방법.
    
19. 제18항의 방법으로 제조된 발효커피 추출물.
    

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