KR101643707B1 - 비타민나무를 이용한 초산발효 조성물의 제조방법 및 그로부터 수득되는 초산발효 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비타민나무를 이용한 초산발효 조성물의 제조방법 및 그로부터 수득되는 초산발효 조성물에 관한 것으로 (1) 곡류, 비타민나무 잎 추출액, 코지, 개량누룩 및 물을 포함하는 제1 혼합물을 알콜발효시키는 단계; 및 (2) 상기 단계(1)에서 얻어지는 알콜발효물, 종초 및 비타민나무 열매 쥬스를 포함하는 제2 혼합물을 초산발효시키는 단계를 포함하고, 제1 혼합물에 포함되는 비타민나무 잎 추출액의 함량은 곡류 100 중량부를 기준으로 2 중량부이고, 제2 혼합물에 포함되는 비타민나무 열매 쥬스의 함량은 제2 혼합물 전체량 100 부피%를 기준으로 6 부피%인 것을 특징으로 한다.

Description

비타민나무를 이용한 초산발효 조성물의 제조방법 및 그로부터 수득되는 초산발효 조성물{Method for producing composition obtained by acetic acid fermentation using Sea Buckthorn and the composition thereby}

본 발명은 비타민나무를 이용한 초산발효 조성물의 제조방법 및 그로부터 수득되는 초산발효 조성물에 관한 것으로, 비타민나무에 포함된 각종 유효성분들을 활용할 수 있도록 하면서 풍미가 향상된 식품학적 및 기호도가 높은 초산발효 조성물의 제조방법 및 그로부터 수득되는 초산발효 조성물에 관한 것이다.

식초란 당류를 함유한 여러 원료를 미생물을 이용하여 알콜발효와 초산발효를 시켜서 만든 초산발효 조성물로서, 동서양을 막론하고 예전부터 이용된 발효식품이다. 식초는 산미(酸味)를 부여하는 발효식품으로 우리의 식생활과 밀접한 관련이 있을 뿐만 아니라, 생선의 비린내를 감소시키고, 육류를 연하게 하는 등 조리에 있어서 다양하게 이용되어 왔다.

비타민나무는 보리수과에 속하는 낙엽활엽 관목으로 산자나무라고도 하고 학명은 Hippophae rhamnoides L.이며, 영문 명칭은 Sea buckthorn이다. 러시아, 중국과 일본에서는 각각 시베리아 파인애플, 사극과 싸지(sajee)등의 여러 이름으로 불린다. 최근 잎, 열매 수피 등에 뛰어난 생리활성 물질과 영양학적 가치를 가지고 있다는 연구가 알려지면서 국내에서 새로운 기능성 작목으로 농가 재배가 확대되고 있다.

최근 비타민나무의 영양학적, 생리학적 효능이 부각됨에 따라 비타민나무가 식품, 화장품 등의 소재로 다양하게 활용되고 있으나, 비타민나무를 이용한 식초에 대한 체계적인 연구가 미흡하여 산업적으로 이용하기 위해서는 더욱 많은 연구가 필요한 실정이다.

본 발명은 비타민나무에 포함된 각종 유효성분들을 활용할 수 있도록 하면서 풍미가 향상된 식품학적 및 기호도가 높은 초산발효 조성물의 제조방법 및 그로부터 수득된 초산발효 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위한 초산발효 조성물의 제조방법은, (1) 곡류, 비타민나무 잎 추출액, 코지, 개량누룩 및 물을 포함하는 제1 혼합물을 알콜발효시키는 단계; 및 (2) 상기 단계(1)에서 얻어지는 알콜발효물, 종초 및 비타민나무 열매 쥬스를 포함하는 제2 혼합물을 초산발효시키는 단계를 포함하고, 제1 혼합물에 포함되는 비타민나무 잎 추출액의 함량은 곡류 100 중량부를 기준으로 2 중량부이고, 제2 혼합물에 포함되는 비타민나무 열매 쥬스의 함량은 제2 혼합물 전체량 100 부피%를 기준으로 6 부피%인 것을 특징으로 한다.

상기 단계(2) 전에 상기 단계(1)에서 얻어지는 알콜발효물의 알콜 함량을 5%(v/v)로 조정하는 단계를 더 포함할 수 있다.

초산발효는 정치발효에 의해 이루어질 수 있다.

상기와 같은 방법으로 제조된 초산발효 조성물을 얻을 수 있다.

본 발명에 따르면, 비타민나무에 포함된 각종 유효성분들을 활용할 수 있도록 하면서 풍미가 향상된 식품학적 및 기호도가 높은 초산발효 조성물을 얻을 수 있다.

도 1은 비타민나무 잎 추출액을 제조하는 방법을 도시한 것이다.
도 2는 비타민나무 열매 쥬스를 제조하는 방법을 도시한 것이다.
도 3은 식초제조용 술을 제조하는 방법을 도시한 것이다.
도 4는 비타민나무 열매 쥬스가 첨가된 비타민나무 식초를 제조하는 방법을 도시한 것이다.

본원에서 사용하는 용어 "곡류"는 쌀, 밀, 보리, 옥수수, 귀리 등의 곡식을 통틀어 이르는 것이다.

본원에서 사용하는 용어 "비타민나무(Sea Buckthorn)"는 학명 "히포페 람노이데스(Hippophae rhamnoides)"에 해당하는 식물로서, 산자나무라고도 한다.

본원에서 사용하는 용어 "코지(koji)"는 쌀, 보리, 대두 혹은 밀기울 등을 원료로 하여 여기에 코지균(Aspergillus속 곰팡이)을 배양한 것을 의미한다.

본원에서 사용하는 용어 "알콜발효(alcohol fermentation)"은 산소가 없는 상태에서 미생물에 의하여 당류가 알코올과 이산화탄소로 분해되어 알콜을 생성하는 발효이며, 주정발효라고도 한다. 반응식은 다음과 같다.

반응식: C₆H₁₂O₆ → 2CH₃CH₂OH + 2CO₂

본원에서 사용하는 용어 "종초(Vinegar Starter)"는 새롭게 식초덧을 담글 때 쓰이는 종(種)이 되는 초를 의미한다. 일반 발효에서는 순수배양균에서부터 확대배양하여 사용하지만 초의 제조에는 발효 종료액의 일부만 남겨 종초로 하던지 또는 정상적인 발효를 하고 있는 초덧을 쓰는 경우가 많다.

본원에서 사용하는 용어 "열매 쥬스"는 과실을 착즙하여 얻어지는 즙액을 의미하며, 과즙이라고도 한다.

본원에서 사용하는 용어 "초산발효"는 산화발효의 한 종류로, 공기 중의 산소를 이용하는 초산균(아세트산균)의 작용으로 알콜을 호기적으로 산화시켜 아세트알데하이드를 거쳐 아세트산을 만드는 과정이며, 공업적으로 식초의 양조에 사용된다. 알콜 산화의 과정은 다음의 2단계를 거친다.

(Ⅰ) CH₃CH₂OH → CH₃CHO

(Ⅱ) CH₃CHO → CH₃COOH

본원에서 사용하는 용어 "건조효모(Dry Yeast)"는 효모를 건조 상태로 만든 것을 의미한다.

본 발명에 의한 초산발효 조성물, 즉 식초는, 비타민나무의 잎 추출액은 알콜발효단계에 포함시키고, 비타민나무의 열매 쥬스는 초산발효단계에 포함시키는 점에 특징이 있다.

즉, 본 발명에 따른 초산발효 조성물의 제조방법은 (1) 곡류, 비타민나무 잎 추출액, 코지, 개량누룩 및 물을 포함하는 제1 혼합물을 알콜발효시키는 단계; 및 (2) 상기 단계(1)에서 얻어지는 알콜발효물, 종초 및 비타민나무 열매 쥬스를 포함하는 제2 혼합물을 초산발효시키는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

제1 혼합물에 포함되는 곡류는 쌀, 밀, 보리, 옥수수, 귀리 등이 될 수 있으나 이에 제한되지는 않는다. 바람직하게는 상기 곡류는 쌀이며, 백미와 현미 모두를 포함해도 된다.

제1 혼합물에 포함되는 비타민나무 잎 추출액은 선별한 비타민나무 잎의 불순물을 제거하여 건조한 후 분쇄하고, 에틸 알콜을 용매로하여 추출된 것이다. 바람직하게는 70% 에틸 알콜을 용매로서 사용한다. 추출은 2회에 걸쳐 수행하는 것이 바람직하며, 1차 추출액과 2차 추출액을 혼합하여 감압 농축하고, 바람직하게는 약 30 브릭스(Brix)의 당도를 가지도록 한다. 제1 혼합물에 포함되는 비타민나무 잎 추출액의 함량은 곡류 100 중량부를 기준으로 약 2 중량부이다.

제1 혼합물에 포함되는 개량누룩을 만들기 위해 곡류에 번식시킨 곰팡이는 국균속(Aspergillus)으로 황국균(Aspergillus oryzae), 백국균(Aspergillus Kawauchi) 및 흑국균(Aspergillus nigaer, Aspergillus awamori, Aspergillus usamii) 등이 포함되며, 바람직하게는 황국균이다.

제1 혼합물을 알콜발효시키는데 있어서 건조효모를 접종하며, 바람직하게는 사카로마이세스 세레비시에(Saccharomyces cerevisiae)이다.

제1 혼합물을 알콜발효시켜서 생성된 물질(이하 "알콜발효물")의 알콜 함량은 약 14%(v/v) 정도이고, 여과 후 약 4℃ 냉장고에서 보관하여 청징이 된 알콜발효물을 후속단계(즉, 초산발효 단계)에서 사용하는 것이 바람직하다. 초산발효시에 제2 혼합물에 포함되는 알콜발효물은 알콜 함량을 약 5%(v/v)로 조정하는 것이 바람직하다.

제2 혼합물에 포함되는 종초에 사용된 초산균은 아세토박터(Acetobacter)속에 속하는 세균이 적당하며, 가장 바람직하게는 아세토박터 아세티(Acetobacter aceti)가 적당하다. 제2 혼합물에 포함되는 종초의 함량은 제2 혼합물 전체량 100 부피%에 대하여 약 400 부피%가 바람직하다.

제2 혼합물에 포함되는 비타민나무 열매 쥬스는 비타민나무의 열매를 압착기로 압착하고, 펙티나제(Pectinase)를 처리하여 청징시킨 후 열처리를 하여 효소 실활을 도모한다. 여과포로 여과한 후 약 50 브릭스(Brix)로 감압 농축한다. 제2 혼합물에 포함되는 비타민나무 열매 쥬스의 함량은 제2 혼합물 전체량 100 부피%에 대해서 약 6 부피%가 바람직하다.

본 발명에서의 초산발효는 정치발효법에 의해 수행하는 것이 바람직하다.

정치발효법은 발효조에 발효원료와 종초를 가하여 액 표면에 균막이 생기게 하는 발효법이다.

이어서 본 발명에 따른 초산발효 조성물의 제조예를 설명하나, 이는 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니며, 이 기술분야의 통상의 기술자가 용이하게 변경하여 채택할 수 있는 구성의 범위도 본 발명에 편입되어 판단되어야 할 것이다.

제조예 1: 비타민나무 잎 추출액의 제조

비타민나무 잎을 선별하여 불순물을 제거한 다음, 원적외선 건조기에서 수분 함량이 10% 이하가 되도록 한 후, 약 40메쉬(mesh) 체에 통과되도록 분쇄하였다. 분쇄된 비타민나무 잎 무게의 8배 무게에 해당하는 70% 에틸 알콜로 90℃에서 4시간동안 1차 추출하여 추출액을 분리한 후, 다시 원료의 6배에 해당하는 70% 에틸 알콜로 90℃에서 2시간동안 2차 추출을 하였다. 1차 추출액과 2차 추출액을 혼합한 후 30 브릭스(Brix)가 되도록 50℃에서 감압 농축하였다. 비타민나무 잎 추출액의 제조순서는 도 1에 표시하였다.

제조예 2: 비타민나무 열매 쥬스의 제조

비타민나무 열매 중 등숙이 불완전한 열매를 선별하여 제거하고, 압착기로 압착하여 미정제 쥬스를 얻었다. 미정제 쥬스를 청징시키기 위하여 펙티나제(Rapidase C80 Max, Blsion) 0.01% 처리한 후 45℃에서 6시간 반응시켰고, 이어서 효소 실활을 위하여 90℃에서 30분간 열처리한 다음 300메쉬 여과포로 여과하였다. 여과된 쥬스액은 50 Brix로 감압 농축하였다. 비타민나무 열매 쥬스의 제조순서는 도 2에 표시하였다.

제조예 3: 식초 제조용 술(알콜발효물)의 제조

백미 70%에 현미 30%의 비율로 배합하여 술을 제조하였고 발효 술덧의 아미노산도가 2.0% 이상이 되게 하였다. 백미 2.8 ㎏을 수돗물로 맑은 물이 나올 때까지 세척한 후 4시간동안 침지하였고, 현미 1.2 ㎏을 12시간동안 침지한 후, 스테인레스 망사 체에서 약 1시간동안 물 빼기를 한 다음 광목에 싸서 양조용 스팀증자기(YAEGAKI MS-15, Japan)에 넣고 수증기가 나온 후부터 40분간 증자하여 고두밥을 만들었다.

고두밥을 방냉기(YAEGAKI-YW30, Japan)를 이용하여 실온에서 약 35℃ 정도 까지 방냉 시킨 후 20 ℓ정도의 술 전용 페트병에 넣고, 표 1과 같이 개량누룩은 쌀 총량의 4%, 쌀 코지는 10%, 그리고 건조효모(Saccharomyces cerevisiae(Fermivin, France))는 재료량의 0.2%(w/w) 가하고, 가수량을 200%로 한 후, 비타민나무 잎 추출액을 2% 첨가하여 25℃에서 1주일간 알콜 발효를 실시하였다. 식초 제조용 술의 제조순서는 도 3에 표시하였다.

구성성분
현미 (g)	백미 (g)	비타민나무 잎 추출액 (g)	쌀 코지 (g)	개량누룩 (g)	건조효모 (g)	물 (ℓ)
1,200	2,800	80	400	160	24	8

제조예 4: 초산균 종초 발효

종초 발효용 균주는 한국미생물 보전센터에서 분양받은 초산균 아세토박터 아세티(Acetobaccter aceti (IFO 3284))균을 사용하였으며 표 2와 같이 조성된 나까야마(中山) 액체배지 200 ㎖를 500 ㎖용 삼각플라스크에 넣어 121℃에서 20분간 멸균하였다. 그리고 배지 중에 포함되는 초산과 에탄올은 멸균된 배지를 60℃까지 냉각한 후에 산도 10%의 식초를 이용하여 초산 2%와 에탄올 4%를 첨가하여 제조하였다. 여기에 초산균 1 백금이(白金耳)를 접종하여 32℃에서 2일간 정치발효하고 형성된 균막을 진탕하여 액중에 혼탁 시킨 후 종초로 사용하였다.

성분	함량(w/v%)
글루코오스	0.5
글리세린	1.0
펩톤	0.2
효모 추출액	0.2
MgSO4. 7H2O	0.01
에탄올	4.0
아세트산	2.0
멸균수	92.09

제조예 5: 비타민나무 식초의 제조

비타민나무 식초를 제조함에 있어서, 발효 효율을 높이고 적정 온도를 유지하기 위하여 사각 스티로폼 상자(38×27×15 ㎝)의 내부를 0.05 ㎜ 폴리프로필렌 필름으로 코팅하였다. 샘플은 대조군 샘플 1개와 전체량 100 중량%를 기준으로 비타민나무 열매 쥬스를 6 중량%를 첨가한 SBV 6을 준비하였다. 구체적인 배합비는 표 3에 표시하였다. 식초 제조용 술의 알콜 함량은 14%에서 5%로 조정하였고, 초발산도는 1.5%로 조정하였다. 전체 8 ℓ의 SBV 6을 기질로 하여 도 4에 표시한 바와 같이 32℃에서 30일간 초산 발효를 실시하였다.

(단위: ㎖)

샘플	식초 제조용 술 (알콜 함량 5%)	비타민나무 열매 쥬스	종초	전체량
SBV 6	7,120	480	400	8,000

비타민나무 잎 추출액 및 열매 쥬스의 성분

비타민나무 잎 추출액의 일반성분은 수분 함량이 83.90%였으며, 조단백은 1.60%, 조지방은 2.20%, 조회분은 0.50%, 조섬유는 11.80%였고 비타민나무 열매 쥬스는 수분 90.10%, 조단백질은 0.80%, 조지방 1.20%, 조회분 0.60%, 조섬유 7.30%의 함량을 보였다.

비타민나무 잎 추출액의 총 유리아미노산 함량은 345.94 ㎎%였고, 비타민나무 열매 쥬스는 442.14 ㎎%였다.

유기산의 총 함량은 비타민나무 열매 쥬스는 약 342 ㎎%, 잎에는 약 50 ㎎% 함유되어 열매 쥬스가 잎에 비해 약 8.3 배나 많이 함유되어 있었다.

휘발성 알콜류의 총 함량은 비타민나무 잎 추출액에서는 10종으로 39.28 ppm , 비타민나무 열매 쥬스에서는 8종의 22.97 ppm 검출되었다.

비타민나무 잎 추출액 첨가 식초제조용 술의 이화학적 특성

비타민나무 식초 제조용 비타민나무 잎 추출액을 첨가한 술의 원료는 백미 70%와 현미 30%를 사용한 술덧에 비타민나무 잎 추출액 2%를 첨가하여 1주일간 발효시킨 후 식초제조용 술의 품질을 분석한 결과는 pH 3.32, 적정산도 5.3, 아미노산도 2.6, 알콜 함량은 14.1%, 당도는 3.4 Brix로 비교적 식초를 발효하기에 좋은 술덧의 성분을 보였다.

비타민나무 열매 쥬스 식초의 이화학적 특성

비타민나무 열매쥬스 첨가 식초의 발효 기간중 알콜 함량 변화를 분석한 결과는 표 4와 같다. 식초산 발효 직전은 5.1% 이였고, 발효 후 0.27%의 함량을 보였다. 산도는 초산발효 직전의 초기산도는 1.58%, 발효 후에는 5.26%였다. 아미노산은 137.45 ㎎%, 유기산류의 함량 조성은 6585.80 ㎎% 함량을 나타내었다. 유리당 함량은 2323.26 ㎎% 함유하고 있었다. 휘발성 알콜류는 728.43 ppm 검출되었다.

알콜	산도	유리 아미노산	유기산류	유리당	휘발성 알콜류
0.27 %	5.26 %	137.45 ㎎%	6585.80 ㎎%	2323.26 ㎎%	728.43 ppm

Claims (4)

1. 비타민나무의 잎과 열매를 이용한 초산발효 조성물을 제조하는 방법으로서,
   (1) 곡류, 비타민나무 잎 추출액, 코지, 개량누룩 및 물을 포함하는 제1 혼합물을 알콜발효시키는 단계; 및
   (2) 상기 단계(1)에서 얻어지는 알콜발효물, 종초 및 비타민나무 열매 쥬스를 포함하는 제2 혼합물을 초산발효시키는 단계
   를 포함하고,
   제1 혼합물에 포함되는 비타민나무 잎 추출액의 함량은 곡류 100 중량부를 기준으로 2 중량부이고, 비타민나무 잎 추출액의 당도는 30 브릭스(Brix)이고,
   제2 혼합물에 포함되는 비타민나무 열매 쥬스의 함량은 제2 혼합물 전체량 100 부피%를 기준으로 6 부피%이고, 비타민나무 열매 쥬스의 당도는 50 브릭스(Brix)인 것을 특징으로 하는 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 단계(2) 전에 상기 단계(1)에서 얻어지는 알콜발효물의 알콜 함량을 5%(v/v)로 조정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제 1 항에 있어서, 초산발효는 정치발효에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 방법에 의해 제조된 초산발효 조성물.

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