KR101834112B1 - 기능성 맥주의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기능성 맥주의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 에 버섯류 및 해조류 발효 추출물을 흡수시킨 쌀을 맥아 및 맥아즙과 혼합하여 액화시킨 후, 단백질 분해, 당화, 자비, 전발효 및 후발효 과정을 거쳐 맥주를 제조함으로써, 발효 추출에 의해 버섯류의 항산화, 항균, 항알레르기 기능을 가미시킬 수 있을 뿐 아니라 해조류에 함유된 다양한 미네랄, 당류 및 아미노산을 다량 함유하여 인체에 유익한 맥주를 제조할 수 있는 기능성 맥주의 제조방법에 관한 것이다.

Description

기능성 맥주의 제조방법{Method for preparing functional beer}

본 발명은 기능성 맥주의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 에 버섯류 및 해조류 발효 추출물을 흡수시킨 쌀을 맥아 및 맥아즙과 혼합하여 액화시킨 후, 단백질 분해, 당화, 자비, 전발효 및 후발효 과정을 포함하는 기능성 맥주의 제조방법에 관한 것이다.

2007년 국내 산업은 제3의 개국이라 일컬어지는 미국과의 FTA를 체결함으로서 세계자유무역체제로 본격 돌입하게 되었고, 향후 EU 및 중국 등과의 FTA협상을 준비하고 있다. 이러한 무한 글로벌 경쟁시대를 맞아 특히 국내 농업은 점차 경쟁력 상실이 우려되며 국내 농산물의 가격폭락과 농촌경제의 붕괴가 우려된다.

특히, 잉여 곡물 소비에 대한 대책이 절실히 요구되고 있는 현실에서 곡물을 이용한 기호도와 상품성이 뛰어난 주류제품 개발이 시급한 실정이다.

현재 국내에는 쌀을 이용한 다양한 약주와 탁주들이 개발되어 시판되고 있으나 현대인의 기호에 맞지 않고, 특히 수입 와인 시장에 밀려 약,탁주 시장이 전체주류시장에서 차지하는 비율이 점차 감소 추세에 있어 잉여 곡물을 소비하는 데는 한계가 있다.

반면, 맥주는 국내 소비자들이 가장 선호하는 주류제품으로 전체 주류시장에서 차지하는 비중이 크기 때문에 최근에 쌀을 이용한 순쌀 맥주, 쌀 유래 전분을 이용한 발포주의 제조방법, 볶은 미분과 보리초를 이용한 맥주 풍미의 발포주 및 그 제조방법 등이 개발되었으나, 상기 종래기술에 따른 순쌀 맥주 및 발포주 등은 쌀을 주원료로 사용함으로써 여과시 문제점이 발생하며, 또한 쌀을 주원료로 사용할 경우 초래되는 단백질 부족에 따른 발효저하 문제를 해결하기 위해 별도의 효모영양원 또는 맛을 보강하기 위한 향신료 등을 첨가함으로써, 제조원가 상승의 원인이 되고 특히 기존 맥주와는 풍미와 맛이 현저히 다른 기호성과 상품성이 떨어지는 문제가 발생한다.

국내공개특허 제2006-0038977호

이에 본 발명은 맥주제조 시 기능성 물질이 풍부하게 함유된 쌀을 전분질 원료로 사용하고, 상기 쌀의 전분이 맥아에 함유되어 있는 당화효소에 의해 당분으로 전환되는 과정에서 상기 쌀에 함유되어 있는 기능성 물질이 변질 또는 손실되지 않도록 함으로써, 맥주에 기능성 물질이 최대한 함유된 기능성 맥주의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 발효 추출에 의해 버섯류의 항산화, 항균, 항알레르기 기능을 가미시킬 수 있을 뿐 아니라 해조류에 함유된 다양한 미네랄, 당류 및 아미노산을 다량 함유하여 인체에 유익한 기능성 맥주의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은

(S1)버섯류, 해조류 및 이들의 혼합물 중 선택된 어느 하나의 성분을 발효 추출하여 발효 추출물을 얻는 단계;

(S2)상기 발효 추출물에 쌀을 침지하여 기능성 성분을 침투시킨 후 호화하는 단계;

(S3)상기 호화된 쌀에 맥아, 맥아즙 및 이들이 혼합물 중 어느 하나를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계;

(S4)상기 혼합물에 주조용수 및 액화효소제를 첨가하여 70~95℃에서 20~30분 동안 반응시켜 전분을 덱스트린으로 액화하는 단계;

(S5)상기 액화물에 단백분해효소 및 당화효소를 첨가하고 45~65℃에서 15~30분 동안 반응시켜 단백 분해물을 당화하는 단계;

(S6)상기 당화물에 호프를 첨가하여 30분~2시간 동안 자비시킨 후, 95~98℃에서 20~30분간 정치하여 침전물과 맑은 용액을 분리하는 단계;

(S7)상기 맑은 용액에 효모를 첨가하여 10~20℃에서 알코올분이 2~4% 정도가 될 때까지 전발효하는 단계; 및

(S8)상기 전발효된 용액을 2~5℃에서 알코올분이 4~5.5% 정도가 될 때까지 후발효하는 단계;

를 포함하는 기능성 맥주의 제조방법을 제공한다.

본 발명에 따르면, 버섯류 및 해조류 발효 추출 성분이 풍부하게 함유된 쌀을 전분질 원료로 사용하고, 상기 쌀의 전분이 맥아에 함유되어 있는 당화효소에 의해 당분으로 전환되는 과정에서 상기 쌀에 함유되어 있는 기능성 물질이 변질 또는 손실되지 않도록 함으로써, 버섯류의 항산화, 항균, 항알레르기 기능을 가미시킬 수 있을 뿐 아니라 해조류에 함유된 다양한 미네랄, 당류 및 아미노산을 다량 함유하여 인체에 유익한 기능성 맥주를 제공할 수 있다.

이하 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 기능성 맥주의 제조방법은 버섯류, 해조류 및 이들의 혼합물 중 어느 하나의 성분을 발효 추출하여 얻어진 기능성 성분이 다량 함유된 발효 추출물을 쌀에 침지 및 흡수시킴으로써 기능성 성분이 풍부하게 함유되어 있는 쌀을 맥주 제조 시 전분질 원료로 사용하고자 하는 것이다.

상기 버섯류 및 해조류는 통상 식용 가능한 것이면 제한없이 사용될 수 있으며, 예를 들어 상기 버섯류로는 새송이버섯, 팽이버섯, 차가버섯, 상황버섯, 송이버섯, 만가닥버섯 등이 사용될 수 있으며, 상기 해조류로는 다시마, 파래, 청각, 청태, 톳, 감태, 풀가사리, 매생이, 미역, 대황, 모자반, 우뭇가사리, 김, 카라기닌 등이 사용될 수 있다.

상기 버섯류 및 해조류의 발효 추출은 당업계에서 공지된 발효 추출 방법을 사용할 수 있다. 구체적으로, 상기 버섯류 및 해조류에 유산균, 효모균, 황국균 등을 1종 이상 접종하고, 발효시켜 발효 추출물을 수득할 수 있다. 이때, 상기 유산균으로는 락토바실러스 람노서스(Lactobacillus rhamnosus), 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum), 락토바실러스 카세이(Lactobacillus casei), 스트렙토코커스 락티드(Streptococcus lactis) 등이 사용될 수 있으며, 상기 효모균은 사카로마이세스 세르비지에(Saccharomyces cerevisiae)가 사용될 수 있다. 상기 미생물 접종 후 15~40℃에서 1~6주 동안 발효시켜 버섯류 또는 해조류 발효 추출물을 얻을 수 있다.

상기와 같이 제조한 버섯류 발효 추출물에는 항산화, 항균 및 항알레르기 작용을 하는 다양한 기능성 성분이 함유되어 있고, 해조류 발효 추출물에는 해조류가 가지는 다양한 미네랄, 당류 및 아미노산이 고농도로 함유되어 있으며, 이들 발효 추출물을 쌀에 흡수시킴으로써 버섯류와 해조류에 함유된 다양한 기능성 성분이 풍부하게 함유된 쌀을 맥주 제조를 위한 전분질로 사용할 수 있게 된다.

상기 제조한 버섯류 발효 추출물, 해조류 발효 추출물 또는 이들의 혼합 발효 추출물에 맥주 제조를 위한 쌀 전분질을 첨가하여 기능성 성분이 쌀 전분질에 충분히 흡수되도록 한다. 이때, 쌀 전분질이 충분히 담길 수 있을 정도로 발효 추출물에 넣은 후 24시간 동안 침지시켜 버섯류와 해조류의 기능성 성분이 쌀의 내부 깊숙이 침투되도록 한다.

이어서, 상기 기능성 성분을 침투시킨 쌀에 열을 가하여 호화시킨다. 이때 호화는 100~120℃의 증기로 30~60분간 찌거나, 불에서 20~40분간 볶는 방법으로 수행될 수 있다.

상기 호화된 쌀을 맥주 제조 시 전분질 원료로 사용하여, 상기 호화된 쌀에 맥아, 맥아즙 등을 혼합한 후 주조용수 및 액화효소제를 첨가하여 액화시킨다.

이때, 상기 맥아, 맥아즙은 시중에서 유통되는 제품이면 제한없이 사용될 수 있다. 상기 맥아, 맥아즙 또는 이들의 혼합물은 호화된 쌀과 2:1의 중량비로 혼합되는 것이 바람직하다. 그 혼합비율이 전술한 범위를 벗어날 경우에는 버섯류와 해조류의 기능성 성분이 다량 함유되어 있는 쌀의 함량이 너무 적어져 인체에 유익한 성분의 함유량이 적어지거나, 맥아에서 나오는 맛이 약해져 맥주 특유의 맛이 없어질 수 있다.

상기 주조용수는 쌀 전분질과 맥아, 맥아즙의 혼합물 100중량부를 기준으로 600~700중량부로 첨가하는 것이 좋으며, 이는 제조가 완료된 맥주의 물 함량이 90% 내외가 되도록 하기 위함이다.

상기 액화효소제는 점조성을 갖는 전분질을 덱스트린 등으로 급속하게 분해하여 전분 현탁액을 맑은 용액으로 전환시키는 효소를 말하는데, 구체적으로 바실러스 유래의 α-아밀라아제를 사용할 수 있다.

상기 쌀 전분질과 맥아, 맥아즙의 혼합물에 주조용수 및 액화효소제를 첨가한 후에는 70~95℃에서 20~30분간 반응시켜 전분을 덱스트린으로 액화한다.

이어서, 상기 액화물에 단백분해효소 및 당화효소를 첨가하여 45~65℃에서 15~30분 동안 반응시켜 단백 분해물을 당화한다.

상기 당화효소는 전분을 비환원 말단부터 맥아당 단위로 순서대로 분해하여 환원당인 맥아당을 생성시키는 것을 말하는데, 구체적으로 상기 당화효소로는 아스파질러스 나이거(Aspergillus niger) 유래의 β-아밀라제, 글루코아밀라제(glucoamylase), 디아스타제(diastase) 등을 사용할 수 있다. 또한 당화 반응의 효율을 높이기 위하여 단백분해효소(glucanase)를 혼용하여 사용한다.

상기 당화물에는 호프를 첨가하여 자비시킨 후 100℃ 정도에서 약 30~2시간 동안 자비시켜 호프의 맛과 향을 충분히 가미시킨다. 이렇게 자비가 끝나면 일정시간, 바람직하게 95~98℃에서 20~30분간 정치시켜 침전물과 맑은 용액을 분리시킨다.

상기 분리된 맑은 용액은 약 18℃ 정도로 냉각시킨 후 효모를 첨가하여 10~20℃에서 일주일 정도 발효시켜 알코올분이 2~4% 정도가 될 때까지 전발효한다. 상기 전발효 후 드레인시켜 효모를 제거하고, 이어서 온도를 2~5℃ 정도로 낮추면서 밀폐시켜 탄산가스가 맥즙에 용해하도록 후발효시켜 알코올분 4~5.5% 정도의 맥주를 제조할 수 있다.

즉, 본 발명에서는 버섯류와 해조류를 발효 추출하여 발효 추출물을 얻는 1차 발효 공정과, 상기 버섯류 및 해조류 발효 추출물을 쌀 내부에 침투시킨 후, 이를 전분질로 사용하여 맥아 및 맥아즙과 혼합한 후 액화, 당화, 자비시킨 후 전발효(2차 발효)시킨 후 후발효(3차 발효)시킴으로써 버섯류와 해조류로부터 흡수된 기능성 성분들의 손실을 최소화하여 맥주에 상기 기능성 성분들이 풍부하게 함유하도록 할 수 있으며, 항산화, 항염, 항알레르기 성분들과 다양한 미네랄, 당류 및 아미노산을 맥주에 함유시킴으로써 맥주의 부가가치를 높일 수 있다. 또한 종래 맥주와 달리 화학물질이 전혀 들어가지 않아 숙취가 없는 효과가 있다.

이하에서는 실시예를 들어 본 발명에 관하여 더욱 상세하게 설명할 것이나. 이들 실시예는 단지 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명의 보호 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.

실시예 1. 기능성 맥주 제조

깨끗이 세척한 팽이버섯을 세절한(10ㅧ10ㅧ2mm) 다음 증류수 800mL를 첨가한 후 냉장고(5℃)에서 48시간 추출한 후 여과하고, 동결 건조하여 버섯 시료를 제조하였다. 또한 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum)을 Lactobacilli MRS Broth 액체배지 10ml에 희석시킨 다음 10ml의 Lactobacilli MRS Broth 액체배지에 1ml씩 단계희석을 하였다. 그후, 30℃ 배양기에서 48시간 동안 배양하고, 4℃에 보관하여 두었다.

상기 버섯 시료에 희석 배양된 Lactobacilli MRS Broth 액체배지를 원심분리(12000 rpm)하여 상등액을 버리고 준비된 멸균수 10ml를 첨가하여 다시 원심분리(12000 rpm)한 후 원심분리가 끝나면 멸균수(10ml)를 첨가하고 진탕(vortexing)하여 1%의 농도로 팽이버섯에 접종하였고 30℃ 배양기에 48시간 동안 배양하여 팽이버섯 발효 추출물을 제조하였다.

상기 팽이버섯 발효 추출물에 쌀을 충분히 담기도록 하여 24시간 동안 침지시켜 쌀 전분질을 제조하였다.

상기 제조된 쌀 전분질을 100~120℃의 증기로 30~60분간 쪄 호화시킨 후 상기 호화된 쌀 전분질에 맥아가루 및 맥아즙을 1:2의 중량비로 혼합하였다. 이어서, 상기 혼합물에 주조용수 및 액화효소제로 바실러스 유래의 α-아밀라아제를 첨가하고 80℃에서 25분간 액화시킨 후, 단백분해효소(glucanase) 및 당화효소로 아스파질러스 나이거(Aspergillus niger) 유래의 β-아밀라제를 첨가하여 45~5℃에서 20분간 당화시켰다. 당화가 종료되면 상기 당화물에 호프를 첨가하여 100℃에서 약 60분간 자비시킨 후 95~98℃에서 20~30분간 정치시켜 침전물과 맑은 용액을 분리시켰다. 상기 분리된 맑은 용액을 18℃ 정도로 냉각시킨 후 사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae)를 첨가하여 15℃에서 일주일 정도 발효시켜 알코올분이 2~4% 정도가 될 때까지 전발효시킨 후 드레인시켜 효모를 제거하였다. 이어서 온도를 2~5℃ 정도로 낮추면서 밀폐시켜 탄산가스가 맥즙에 용해하도록 후발효시켜 알코올분 4~5.5% 정도의 기능성 맥주를 제조하였다.

실시예 2. 기능성 맥주 제조

상기 실시예 1에서, 팽이버섯 발효 추출물을 침지시킨 쌀 전분질을 대신하여 파래에 사카로마이세스 세르비지에(Saccharomyces cerevisiae)를 접종하여 25℃에서 5주 동안 발효시켜 파래 발효 추출물을 얻었다. 상기 파래 발효 추출물을 침지시킨 쌀 전분질을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 기능성 맥주를 제조하였다.

실시예 3. 기능성 맥주 제조

상기 실시예 1의 팽이버섯 발효 추출물과 실시예 2의 파래 발효 추출물의 혼합물을 침지시킨 쌀 전분질을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 기능성 맥주를 제조하였다.

비교예 1. 보리맥주 제조

보리를 발아ㅇ건조시켜 제조한 보리맥아를 습식분쇄한 후 주조용수를 첨가하여 50℃에서 약 30분간 반응시켜 보리맥아에 함유되어 있는 단백질을 분해시켰다. 단백질이 분해된 보리맥아는 온도를 60℃로 상승시키고 약 50분간 당화를 진행시킨 다음, 여과하여 맥아박을 걸러내고, 호프를 첨가하여 100℃에서 약 60분간 자비시켰다. 자비가 끝난 용액은 약 30분간 침전시킨 후 침전물을 제거하고 당화액을 수득하였다. 상기 당화액에 맥주효모를 첨가하고 16℃에서 약 7일간 발효시켜 알코올분이 약 3% 내외가 되었을 때 효모를 회수하고, 온도를 약 2~5℃로 낮춘 다음 12일간 숙성시켜 알코올분 4.6%의 보리맥주 45,050㎖를 완성하였다.

비교예 2. 쌀맥주 제조

상기 실시예 1에서 팽이버섯 발효 추출물이나 파래 발효 추출물을 침투시키지 않은 순수한 쌀을 전분질로 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.

실험예 1. 일반 분석

상기 실시예 1~3 및 비교예 1~2에서 제조한 맥주를 이용하여 주정분, 산도 및 아미노산을 분석하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

	주정분(v/v%)	산도	아미노산도
실시예 1	4.8	2.2	0.7
실시예 2	4.7	2.3	0.9
실시예 3	4.8	2.1	0.8
비교예 1	4.6	2.0	0.6
비교예 2	4.7	2.0	0.5

상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 산도는 실시예 및 비교예에서 모두 적게는 2.0에서 많게는 0.3 정도를 나타내어 시험구별 큰 차이는 없었던 반면, 아미노산도는 버섯류 및 해조류 발효 추출물에 침지시킨 쌀을 전분질로 사용한 실시예 1 내지 3에서 비교예 1 및 2와 대비하여 더 높게 나타남을 확인할 수 있었다. 이같은 결과로부터, 본 발명에 따라 버섯류 및 해조류 발효 추출물의 기능성분이 함유된 쌀을 이용한 실시예 1 내지 3이 기능성분의 함유로 인해 아미노산도가 더 높았을 것이며, 이들 성분의 함유로 인해 맥주 제조 시 아미노산 생성이 적절히 이루어져 원활한 맥주 발효가 진행되었다는 것을 알 수 있었다.

실험예 2. 관능평가

상기 실시예 1~3 및 비교예 1~2에서 제조한 맥주의 관능평가는 실온 20℃전후, 상대습도 60%로 공기조절되는 관능검사실에서 주류분석업무 등을 10년 이상 해온 전문패널 5명이 제조된 시험구별 시료에 대하여 비교예인 보리맥주의 색택, 향기, 향미성분 및 종합적 기호도를 기준으로 하고, 5점제로 평가하여 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.

	색택	향기	향미	종합적 기호도
실시예 1	+++++	++++	+++++	+++++
실시예 2	+++++	++++	++++	++++
실시예 3	++++	++++	++++	++++
비교예 1	+++	+++	++++	+++
비교예 2	++++	+++	+++	+++

상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라 버섯류 및 해조류 발효 추출물의 기능성분이 함유된 쌀을 이용한 실시예 1 내지 3의 기능성 맥주는 일반적인 쌀 맥주나 보리맥주와 대비하여 색택, 향기, 향미 등 종합적인 기호도에서 우수한 관능을 보임을 확인할 수 있었다.

이같은 결과로부터 본 발명에 따르면 일반 맥주와 비교하여 전반적인 기호도는 물론 버섯류가 가지는 항산화, 항염, 항알레르기 등의 기능성 성분 뿐 아니라 해조류에 다량 함유된 미네랄, 당류 및 아미노산을 풍부하게 함유되어 인체에 유익할 것임을 알 수 있었다.

비록 본 발명이 상기에 언급된 바람직한 실시예로서 설명되었으나, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 또한 첨부된 청구 범위는 본 발명의 요지에 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함한다.

Claims (4)

1. (S1)버섯류, 해조류 및 이들의 혼합물 중 선택된 어느 하나의 성분을 발효 추출하여 발효 추출물을 얻는 단계;
   (S2)상기 발효 추출물에 쌀을 침지하여 기능성 성분을 침투시킨 후 호화하는 단계;
   (S3)상기 호화된 쌀에 맥아, 맥아즙 및 이들이 혼합물 중 어느 하나를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계;
   (S4)상기 혼합물에 주조용수 및 액화효소제를 첨가하여 70~95℃에서 20~30분 동안 반응시켜 전분을 덱스트린으로 액화하는 단계;
   (S5)상기 액화물에 단백분해효소 및 당화효소를 첨가하고 45~65℃에서 15~30분 동안 반응시켜 단백 분해물을 당화하는 단계;
   (S6)상기 당화물에 호프를 첨가하여 30분~2시간 동안 자비시킨 후, 95~98℃에서 20~30분간 정치하여 침전물과 맑은 용액을 분리하는 단계;
   (S7)상기 맑은 용액에 효모를 첨가하여 10~20℃에서 알코올분이 2~4% 정도가 될 때까지 전발효하는 단계; 및
   (S8)상기 전발효된 용액을 2~5℃에서 알코올분이 4~5.5% 정도가 될 때까지 후발효하는 단계로 이루어지되;
   상기 발효 추출은 락토바실러스 람노서스(Lactobacillus rhamnosus), 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum), 락토바실러스 카세이(Lactobacillus casei), 스트렙토코커스 락티드(Streptococcus lactis), 사카로마이세스 세르비지에(Saccharomyces cerevisiae) 및 황국균 중 선택된 어느 하나의 미생물을 이용하는 것을 특징으로 하는 기능성 맥주의 제조방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 버섯류로는 새송이버섯, 팽이버섯, 차가버섯, 상황버섯, 송이버섯, 만가닥버섯 중 어느 하나로 이용하며;
   상기 해조류로는 다시마, 파래, 청각, 청태, 톳, 감태, 풀가사리, 매생이, 미역, 대황, 모자반, 우뭇가사리, 김, 카라기닌 중 어느 하나로 이용하는 것을 특징으로 하는 기능성 맥주의 제조방법.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 맥아, 맥아즙 및 이들이 혼합물 중 어느 하나는 호화된 쌀과 2:1의 중량비로 혼합되는 것을 특징으로 하는 기능성 맥주의 제조방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 액화효소제는 바실러스 유래의 α-아밀라아제이고, 당화효소제는 아스파질러스 나이거(Aspergillus niger) 유래의 β-아밀라아제이고, 상기 효모는 사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae)인 것을 특징으로 하는 기능성 맥주의 제조방법.