KR101842152B1 - 유기가공식품용 복합 엿기름 조효소의 제조방법 및 이의 용도 - Google Patents

유기가공식품용 복합 엿기름 조효소의 제조방법 및 이의 용도 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유기가공식품용 복합 엿기름 조효소제의 제조방법, 이에 의해 제조된 복합 엿기름 조효소제 및 이의 용도에 관한 것으로, 보다 상세하게는 특정 조건으로 제조된 복합 엿기름 조효소를 특정 공정조건으로 당화 및 발효시켜 기존의 미생물 유래 효소와의 알코올 발효 특성을 비교함으로써 기존의 미생물 유래 당화효소를 대체할 수 있는 새로운 유기가공식품용 식품첨가제의 제조방법 및 특정용도로의 이용에 관한 것이다.

Description

유기가공식품용 복합 엿기름 조효소의 제조방법 및 이의 용도{Method of Malt Enzyme Complex for Organic Processed Food and Use Thereof}
본 발명은 복합 엿기름 조효소의 제조방법 및 이에 의해 제조된 복합 엿기름 조효소를 사용하여 엿기름 유래 당화액의 제조 및 알코올 발효에 이용하는 방법에 관한 것이다.
최근 전 세계적으로 발효식품이 건강에 좋다는 연구 결과가 이어지면서 발효식품에 대한 관심이 높아지고 있다. 발효식품 제조에 가장 많이 사용되는 알코올 발효는 전분 원료를 당류로 전환시키는 당화 과정이 필수적으로 요구되며 전분을 당으로 전환시키기 위해 사용하는 당화제의 종류에는 누룩, 입국, 미생물로부터 얻은 알파-아밀라제, 베타-아밀라제, 글루코아밀라제, 말타아제 등의 정제효소제, 조효소제, 엿기름 등이 있다.
엿기름(맥아)은 보리에 수분을 가해 싹을 틔운 것으로 발아시키는 과정에서 당화효소인 디아스타제가 만들어지므로 곡물의 녹말을 당분으로 바꾸는 작용을 한다. 엿기름에는 전분분해효소인 알파-아밀라아제(α-amylase), 베타-아밀라아제(β-amylase), 글루코아밀라아제(glucoamylase) 등의 효소가 풍부하여 오래전부터 식혜, 장류, 물엿, 맥주 등의 제조에 널리 사용되어 왔으며, 엿기름의 효소로 녹말을 당분으로 바꾸면 설탕이 아닌 엿당 또는 맥아당(maltose)라고 부르는 당분이 된다.
한편, 최근 국민소득 증가 및 생활의 질적 향상으로 소비자들은 건강한 식생활을 추구하는 경향이 증가하고, 이로 인해 유기농 재료를 이용한 식품의 소비 또한 증가되고 있는 추세이다. 유기가공식품을 제조하기 위한 식품첨가물과 가공보조제는 유기가공식품 제조에 사용 가능한 물질로 법에서 허용한 물질만을 사용하여야 한다.
일반적으로 술을 비롯한 발효식품을 제조할 때 누룩 곰팡이 등의 미생물을 사용하거나 미생물로부터 얻은 정제효소를 단독 또는 혼합사용한다. 그러나 유기가공식품을 제조하기 위해서는 법에서 허용된 식품첨가물만 사용해야 하기 때문에 엿기름에서 조효소를 추출하여 식품원료로서 제조하고 미생물 유래 당화 효소의 대체재로 이용하기 위한 복합 엿기름 조효소를 제조하고자 하였다. 이에 본 발명자들은 복합 엿기름 조효소 및 엿기름 유래 당화액의 제조 조건을 확립하고 상기 제조조건으로 제조된 당화액을 사용하여 알코올 발효를 수행하였을 때 알코올 발효 효율이 미생물 유래 당화효소를 이용한 경우와 유사한 것을 확인하여 본 발명을 완성하였다.
한편, 본 발명과 관련하여 공지된 선행기술을 살펴보면, 식혜용 엿기름 티백의 제조방법에 관한 것으로 보리나 밀의 최적의 침지 및 발아의 조건으로 생산된 엿기름을 사용함으로써, 엿기름의 역가(力價)를 최대로 유지시킬 수 있으며, 이러한 엿기름을 60℃ 이하로 냉풍 건조 후 20 내지 80 메쉬로 분쇄하고 조미해서 여과지에 일정량씩 포장하여 간단하고도 손쉽게 전통 식혜 및 기능성 기호성 식혜를 만들 수 있도록 하는 식혜용 엿기름 티백의 제조방법이 개시되어 있다(특허문헌 0001). 상기 선행기술을 통해서는 기호도가 높고 동일한 맛을 내는 식혜를 제조할 수는 있지만, 알코올 발효 효율이 높은 엿기름 유래 당화액의 제조조건을 제시하고 있지 않다는 점에서 본 발명과는 분명한 기술적 차별성이 있다고 할 것이다.
대한민국공개특허 제10-2016-0147458호
본 발명자들은 유기가공식품의 당화 및 발효에 사용하기 위한 식품 첨가제로서 기존의 미생물 유래의 당화효소를 대체할 수 있는 식품 첨가제를 개발하기 위해 예의 연구 노력하였다. 이에 본 발명의 목적은 엿기름으로부터 복합 엿기름 조효소의 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 제조방법으로 제조된 복합 엿기름 조효소로부터 엿기름 유래 당화액을 제조하는 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 제조방법으로 제조된 엿기름 유래 당화액으로 알코올 발효시키는 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 (a) 엿기름을 분쇄하여 40-140 메쉬의 입자만을 선별하는 단계; (b) 상기 선별된 엿기름을 증류수에 넣어 40~50℃의 온도로 3-4시간 동안 추출하는 단계; (c) 상기 (b) 단계의 결과물을 여과하여 20~40 brix로 농축하는 단계를 포함하는 복합 엿기름 조효소의 제조방법을 제공한다.
복합 엿기름 조효소를 제조하기 위해서는 가장 먼저 엿기름을 믹서(Hanil, HMF-3260S)로 분쇄한 후 40 mesh, 140 mesh체(Chung gye sang gong sa, Testing sieve)로 40-140 mesh의 엿기름만 선별한다. 40 메쉬를 통과하지 못하는 엿기름은　입자가 상당히 크고 고르지 않으며 표면적이 작아서 상대적으로 알파-아밀라아제 및 베타-아밀라아제의 추출 활성 및 효율이 떨어지게 되고,　140 메쉬를 통과하는 엿기름은, 입자가 매우 작아서 활성이 점점 떨어지게 된다. 또한 시판 유기농 엿기름의 크기가 일정하지 않아 분쇄하지 않은 상태로 추출 시 활성이 배치에 따라 차이가 날 수 있다.
한편, 본 발명자들은 다양한 추출온도와 추출시간에 의해 제조된 엿기름 복합 조효소의 효소 활성을 고려하여 미생물 유래의 단일 효소 또는 복합 효소와 유사한 효소 활성을 낼 수 있는 최적 추출조건을 도출하였다. 엿기름의 추출온도가 40℃ 미만이거나 추출시간이 3시간 미만이면 알파-아밀라아제 및 베타-아밀라아제가 제대로 추출 되지 않아 상기 두 효소의 활성이 모두 떨어지며, 추출온도가 50℃를 초과하거나 4시간을 초과하여 추출하면 알파-아밀라아제의 활성은 비교적 유지되나 상대적으로 베타-아밀라아제의 활성이 급격히 떨어지게 된다.
본 발명의 복합 엿기름 조효소는 상기 추출물을 여과하여 20~40 brix로 농축하여 제조될 수 있다. 조효소의 농도가 20 brix 미만이면 복합 엿기름 조효소의 활성이 낮아 많은 용량이 투입되어야 하고 40 brix가 초과되면 점도가 높아져 이용이 용이하지 않다.
본 발명의 다른 일 구현예에 의하면 본 발명은 상기 제조방법으로 제조된 복합 엿기름 조효소를 제공한다.
본 발명의 다른 일 구현예에 의하면 본 발명은 현미로 고두밥을 짓고 엿기름 조효소를 고두밥에 혼합한 후 당화시키는 단계를 포함하는 엿기름 유래 당화액의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 엿기름 유래 당화액의 제조방법에 있어서, 상기 고두밥은 현미와 정제수를 1:1 내지 1:5의 중량비로 혼합하여 현미를 물에 침지시킨 후 상기 물에 침지된 현미를 60-70℃의 온도에서 1-5시간 동안 호화 시켜 제조한다. 제조된 고두밥은 당화와 발효 기질로 사용되는데, 고두밥의 재료로는 현미로 한정하지 않으며 찹쌀, 발아보리, 쌀, 감자, 옥수수 등을 현미 대신 사용할 수도 있다.
본 발명의 엿기름 유래 당화액의 제조방법에 있어서, 상기 당화 단계는 상기 고두밥 대비 복합 엿기름 조효소를 5-15%(w/w) 투입하며, 55-65℃의 온도에서 15-20시간 당화시키는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 유기농 엿기름 조효소를 10%(w/w) 투입하고 60℃의 온도에서 17시간 당화시키는 것이 좋다. 또한, 유기농 엿기름 조효소의 실활은 90~100℃에서 5분간 가열시킨다.
상기 엿기름 복합 조효소의 첨가량이 5%(w/w) 미만이면 기질(전분)이 조효소에 의해 다 분해되지 못하고 남게 되며, 엿기름 복합 조효소의 첨가량이 15%(w/w)를 초과하면 기질에 비해 엿기름 조효소의 비율이 많아 이용되지 못하는 상기 조효소가 늘어나 효율성이 떨어진다.
상기 당화온도가 55℃ 미만이거나 당화시간이 15시간 미만이면 당화가 적절히 이뤄지지 않아 glucose, maltose의 함량이 낮아져 알코올 발효 기질로써 사용이 용이 하지 않다. 당화온도가 65℃를 초과하거나 당화시간이 20시간을 초과하면 엿기름 조효소의 활성이 유지되지 못해서 당화력이 떨어지게 되고 결과적으로 기질과 상기 조효소가 반응하지 못하여 당화가 이루어지지 못한다.
본 발명의 다른 일 구현예에 의하면 본 발명은 상기 방법으로 제조된 엿기름 유래 당화액에 효모를 첨가한 후 발효시켜 알코올을 제조하는 방법을 제공한다.
본 발명의 알코올 제조방법에 있어서, 상기 당화액은 16~20 brix의 농도로 농축하여 사용하는 것이 바람직하고, 상기 당화액에 효모를 5-10%의 중량비로 투입시켜 28-30℃에서 알코올 발효시키는 것이 바람직하다.
상기 당화액의 농도가 16 bx 미만이면 효모가 이용하기 위한 당의 농도가 낮아 발효 속도가 떨어져 발효 수율이 감소한다, 당화액의 농도가 20 brix를 초과하면 내당성이 없는 효모의 특성상 생존하는 세포수가 점점 감소하여, 알코올 발효가 이루어지지 못한다.
상기 효모 투입량이 5%(w/w) 미만이면 효모가 당을 모두 이용하지 못하여 당이 남게 되어 효율성이 떨어지며, 10%(w/w) 를 초과하면 이용할 수 있는 당에 비해 효모가 많아서 당을 이용하지 못하는 효모가 증가하게 되어 바람직한 알코올 발효가 일어나지 못한다.
상기 효모(Saccharomyces cerevisiae)의 생육 온도 및 알코올 발효 효율을 고려할 때 알코올 발효 온도는 28~30℃인 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 기존의 엿기름은 미생물 유래 당화효소 보다 알코올 발효 효율이 좋지 않은 문제가 있었으나, 특정 조건으로 복합 엿기름 조효소를 제조하고, 복합 엿기름 조효소를 사용하여 특정 공정조건으로 당화 및 알코올 발효시킴으로써 알코올 발효 효율이 높아져 유기가공식품용 식품첨가제로서 미생물 유래 당화효소를 대체할 수 있는 우수한 효과가 있다.
특히, 본 발명에 따르면 유기농 식품에 허용되는 식품첨가물 기준을 준수하면서 최소량의 첨가제를 요하는 식품분야에서 개선된 효소활성과 당화 및 알코올 발효 특성을 상승적으로 유도하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 유기농 엿기름 조효소를 이용하여 당화시키므로 원료에 포함된 무기질 및 비타민, 지방, 식이섬유, 아미노산 등의 질소화합물 등이 대부분 잔류하게 되어 영양학적으로 우수한 효과가 있다.
도 1은 유기농 엿기름 조효소의 추출, 당화 및 알코올 발효공정 과정을 나타낸 것이다.
도 2는 50℃ 온도에서 3시간 동안 추출한 후 농축시킨 유기농 엿기름 조효소의 아밀라아제 활성 측정결과를 나타낸 것이다.
도 3은 유기농 엿기름 조효소를 이용한 당화액의 반응표면분석 결과로서 등고선도 및 표면도를 나타낸 것이다.
도 4은 본 발명의 유기농 엿기름 조효소를 이용한 알코올 발효물의 당도 및 산도가 미생물 유래 효소를 이용한 경우와 유사한 것을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 유기농 엿기름 조효소와 미생물 유래 효소를 이용한 알코올 발효 특성 중 pH를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 유기농 엿기름 조효소와 미생물 유래 효소를 이용한 알코올 발효 특성 중 총당 및 환원당의 농도를 나타낸 것이다.
도 7은 유기농 엿기름 조효소와 미생물 유래 효소를 이용한 알코올 발효 특성 중 유리당이 발효과정에서 사용되는 양상을 나타내는 것이다.
도 8은 유기농 엿기름 조효소와 미생물 유래 효소를 이용한 알코올 발효 특성 중 생성된 알코올 함량을 나타낸 것이다.
이하, 이하, 본 발명의 내용을 실시예 및 시험예를 통하여 구체적으로 설명한다. 그러나 이들은 본 발명을 보다 상세하게 설명하기 위한 것으로 본 발명의 권리범위가 이들에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예 1. 복합 엿기름 조효소 제조
유기농 엿기름(초록마을, 005495)을 구매하여 믹서(Hanil, HMF-3260S)를 이용해 갈아서 준비하고, 40 mesh, 140 mesh체(Chung gye sang gong sa, Testing sieve)로 40-140 mesh의 엿기름만 선별한다. 엿기름을 칭량하고 엿기름 중량 대비 1~10 배수의 2차 증류수를 넣어준다. 교반추출장치 (DAIHAN, MaXturdy™ Digital Precise Shaking Water Bath 18lit)에 넣고 추출온도와 추출시간을 하기 표 1과 같은 조건으로 추출하여 얼음배스에 넣어 상온으로 냉각한다. 상기 추출물을 여과지(GF/A Glass fiber filter)로 여과시켜 여과물을 얻었다. 상기 여과물을 감압농축기(EYELA, N-1200B)에 농축시켜 20-40 brix로 제조한다.
추출온도 추출시간
실시예 1-1
30℃
 2시간
실시예 1-2 3시간
실시예 1-3 4시간
실시예 1-4 5시간
실시예 1-5
40℃
 2시간
실시예 1-6 3시간
실시예 1-7 4시간
식시예 1-8 5시간
실시예 1-9
50℃
 2시간
실시예 1-10 3시간
실시예 1-11 4시간
실시예 1-12 5시간
실시예 1-13
60℃
 2시간
실시예 1-14 3시간
실시예 1-15 4시간
실시예 1-16 5시간
실시예 1-17
70℃
 2시간
실시예 1-18 3시간
실시예 1-19 4시간
실시예 1-20 5시간
실시예 2. 고두밥의 제조
유기농 현미(초록마을, 010540)를 수세하고 물에 침지하여 60-70℃에서 호화 시킨다. 이때 현미와 물의 비율은 1:1 내지 1:5로 한다.
실시예 3. 당화액의 제조
상기 고두밥에 표 1의 실시예 1-8의 유기농 엿기름 조효소를 중량에 대해 5-15%(w/w)을 첨가하고, 교반추출기(DAIHAN, MaXturdy™ Digital Precise Shaking Water Bath 18lit)에 넣고 하기 표 2의 조건으로 당화 반응시킨 후 실활은 90-100℃에서 5분간 시킨다. 실활시킨 당화액을 여과지로 여과하여 당화액으로 사용한다. 상기 당화액은 알코올 발효기질로 사용하기 위해 16-20 brix로 제조하며 사용 목적에 따라 감압농축을 통해 고농도의 당화액을 제조하여 활용할 수 있다.
당화온도 당화시간
실시예 2-1
45℃
 10시간
실시예 2-2 15시간
실시예 2-3 20시간
실시예 2-4
50℃
 10시간
실시예 2-5 15시간
실시예 2-6 20시간
실시예 2-7
55℃
 10시간
실시예 2-8 15시간
실시예 2-9 20시간
실시예 2-10
60℃

 10시간
실시예 2-11 15시간
실시예 2-12 17시간
실시예 2-13 20시간
실시예 2-14
65℃
 10시간
실시예 2-15 15시간
실시예 2-16 20시간
실시예 2-17
70℃
 10시간
실시예 2-18 15시간
실시예 2-19 20시간
실시예 4. 알코올 발효
실시예 2-12 및 비교예 1의 당화액 각각에 건조효모(오뚜기)를 투입시켜 알코올 발효하여 알코올 발효액을 얻었다. 유기농 엿기름 조효소 첨가 시, 전분질 원료의 종류에 따라 원료중량에 대해 5-15%(w/w)을 첨가하여 원료의 발효를 개선 시킬 수 있다. 온도는 약 25-30℃ 정도이고, 바람직하기로는 28℃가 적당하다.
비교예 1. 미생물 유래 효소를 이용한 당화액 제조
상기 고두밥에 액화 아밀라아제(GENENCOR, A05318)를 0.86% (w/v) 첨가하여 75±2℃에서 2시간 동안 반응시키고 실활은 100±2℃에서 15분간 시켰다. 당화하기 전에 60℃로 냉각시킨 후 당화 아밀라아제(GENENCOR, A06081)를 0.20% (w/v) 첨가하고, 유기농 건맥아를 3% (w/v)넣어 60±5에서 15시간 동안 반응시키고 실활은 75±2℃에서 30분간 시켰다. 실활시킨 당화액을 여과지로 여과하여 당화액으로 사용하였다.
실험예 1. 엿기름 효소 추출물의 활성 측정
1) α-amylase 활성 측정
엿기름 효소 추출물 0.2mL를 40℃에서 5분간 방치한 후 실시예 1-1 내지 1-20의 유기농 엿기름 조효소 추출물 위에 합성기질을 넣고 40℃에서 10분간 반응시킨다. 10분이 지나면 stopping buffer (Trizma base, 1%(w/v))를 3mL 넣고 섞어주고, Spectrophotometer(Thermo Fisher Scientific, GENESYS™ 10S UV-Vis)를 이용해 파장 400 nm 에서 측정한 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
2) β-amylase 활성 측정
0.2 mL의 합성기질인 p-Nitrophenyl β-D-maltotrioside (Megazyme, R-BAMR3)을 40℃에서 5분간 방치하고 실시예 1-1 내지 1-20의 엿기름 조효소 추출물 0.2 mL를 40℃에서 5분간 방치한 후 유기농 엿기름 조효소 추출물 위에 합성기질을 넣고 40℃에서 10분간 반응시킨다. 10분이 지나면 stopping buffer (Trizma base 1%(w/v))를 3 mL 넣고 섞어주고, Spectrophotometer(Thermo Fisher Scientific, GENESYS™ 10S UV-Vis)를 이용해 파장 400nm 에서 측정한 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
추출온도 추출시간 알파-아밀라아제 활성
(unit/g)		 베타-아밀라아제 활성
(unit/g)
실시예 1-1
30℃		 2시간 23.223 ± 4.161 4.021 ± 0.110
실시예 1-2 3시간 23.471 ± 1.020 4.505 ± 0.261
실시예 1-3 4시간 24.353 ± 5.239 6.262 ± 0.382
실시예 1-4 5시간 24.567 ± 2.454 5.784 ± 0.379
실시예 1-5
40℃		 2시간 25.484 ± 4.222 5.151 ± 0.428
실시예 1-6 3시간 31.683 ± 3.798 9.486 ± 0.527
실시예 1-7 4시간 36.718 ± 3.689 8.714 ± 0.272
실시예 1-8 5시간 27.321 ± 0.231 6.154 ± 0.676
실시예 1-9
50℃		 2시간 33.323 ± 4.242 7.181 ± 0.581
실시예 1-10 3시간 40.249 ± 5.033 10.369 ± 0.310
실시예 1-11 4시간 34.964 ± 2.673 9.585 ± 0.461
실시예 1-12 5시간 30.235 ± 1.222 7.222 ± 1.201
실시예 1-13
60℃		 2시간 37.114 ± 0.191 2.121 ± 0.829
실시예 1-14 3시간 36.199 ± 1.591 1.010 ± 0.322
실시예 1-15 4시간 34.224 ± 0.194 0.898 ± 0.342
실시예 1-16 5시간 29.253 ± 5.121 -
실시예 1-17
70℃		 2시간 4.534 ± 2.121 -
실시예 1-18 3시간 - -
실시예 1-19 4시간 - -
실시예 1-20 5시간 - -
실험예 2. 당화조건 설정
반응표면분석법(Response Surface Methodology, RSM)을 통해 엿기름 조효소의 최적 당화조건 설정하였다. 중심합성계획(Central composite design)에 의한 요인(독립)변수(Xi)의 실험계획은 당화액 제조조건에 중요한 독립변수로 고려되는 인자인 당화온도(X1), 당화시간(X2)을 -1, 0, 1의 3단계로 부호화하고 중심합성계획에 따라 구간을 설정하여 당화액 제조 실험을 실시하였다. 그리고 반응변수(YN)로는 맥아당(Y1), 포도당(Y2), 당도(Y3)로 설정하였다.
당화온도 당화시간 맥아당(g/L) 당도(brix) 포도당(g/L)
실시예 2-1
45℃
 10시간 135.235 25.6 19.246
실시예 2-2 15시간 137.254 25.4 17.548
실시예 2-3 20시간 138.948 25 17.975
실시예 2-4
50℃
 10시간 151.161 25.1 19.095
실시예 2-5 15시간 164.11 30.4 23.649
실시예 2-6 20시간 160.126 29.7 21.644
실시예 2-7
55℃
 10시간 176.143 31.9 37.709
실시예 2-8 15시간 181.143 32.4 40.709
실시예 2-9 20시간 197.427 32.5 44.816
실시예 2-10
60℃

 10시간 177.944 31.2 35.927
실시예 2-11 15시간 211.660 35.7 52.303
실시예 2-12 17시간 244.822 38 40.183
실시예 2-13 20시간 194.511 34.8 47.954
실시예 2-14
65℃
 10시간 176.979 31.4 37.029
실시예 2-15 15시간 188.872 34.6 42.090
실시예 2-16 20시간 198.872 35.4 45.090
실시예 2-17
70℃
 10시간 147.121 26 18.645
실시예 2-18 15시간 140.111 24 16.647
실시예 2-19 20시간 122.072 16.7 9.874
실험예 3. 유기농 엿기름 조효소와 미생물 유래 효소를 이용한 알코올 발효 특성확인
비교예 1의 미생물 유래 효소로 제조한 당화액과 엿기름 복합 조효소로 2-12의 조건으로 제조한 당화액을 사용하여 알코올 발효시킨 후 유리당, 당도, 산도, pH, 총당, 환원당 및 알코올 함량 측정을 통해 엿기름 복합 조효소의 미생물 유래 효소 대체 가능성을 확인해보았다(도 4 내지 8).
3-1. 유리당 측정
유리당은 발효액을 0.45 μm membrane filter (Advantec, 27-00184-02)로 여과하여 HPLC (Shiseido, Nanospace SI-2)로 분석하였다. 이때 분석 column은 NH 2P-50 4.6×250 mm (Shodex, F7630001) mobile phase는 75% acetonitrile을 사용하였고 flow rates는 1.0 mL/min, injection volume은 10 μL, detector는 RI (Refractive Index)를 사용하였다.
3-2. 당도 및 산도 측정
당도는 Digital refractometer(ATAGO, PAL-α)를 사용하여 측정하였으며, 산도는 2 mL의 시료를 취하여 1% phenolphthalein 지시약을 2~3방울 떨어뜨린 다음 0.1N NaOH로 중화 적정한 후 acetic acid(%)로 환산하여 측정하였다.
3-3. pH 측정
pH는 pH meter(Thermo scientific, Orion star A211)로 실온에서 측정하였다.
3-4. 총당 및 환원당 측정
총 당은 phenol-sulfuric acid법으로 측정하였다. 시료 1mL에 5% phenol 1 mL와 sulfuric acid 5mL를 가하여 발색시킨 다음 20분간 방치 후 Spectrophotometer(Thermo Fisher Scientific, GENESYS™ 10S UV-Vis)를 이용하여 470 nm에서 흡광도를 측정하였으며, D-glucose를 표준물질로 사용하여 검량선에 의하여 함량을 산출하였다.
환원당은 1g의 3,5-dinitrosalicylic acid(DNS)를 녹인 후, 0.05 g sodium sulfite, 1g hydroxide, 40g의 rochelle salt, 0.02 g phenol을 넣어 1% DNS 용액을 제조한다. 당화액 1 mL에 1 % DNS 용액 1 mL을 넣고 95℃에서 10분간 정치한다. 10분 동안 얼음배스에서 냉각시키고 상온이 되면, 3 mL의 DW를 넣은 후 Spectrophotometer(Thermo Fisher Scientific, GENESYS™ 10S UV-Vis)를 이용하여 546 nm에서 흡광도를 측정하였으며, D-glucose를 표준물질로 사용하여 검량선에 의하여 함량을 산출하였다.
3-5. 알코올 함량 측정
알코올 함량은 국세청주류면허 지원센터 주류분석 규정을 참고하여 시료 100 mL를 취하여 증류한 다음 주정계를 이용하여 측정, Gay Lussac Table을 이용하여 15℃로 보정하였다.
<결과고찰>
일반적인 엿기름 유래 조효소는 미생물 유래 당화효소 대비 효소활성이 낮고 알코올 발효 효율이 떨어지는 문제가 있으나, 본 발명의 엿기름 유래 복합 조효소와 이를 이용하여 특정 조건하에 당화시킨 당화액을 통해 알코올 발효를 진행하는 경우 도 4 내지 5에 나타난 바와 같이 당도, 산도, pH, 총당 및 환원당의 농도가 미생물 유래 효소를 이용한 경우와 유사한 것을 확인하였다. 또한, 도 7에 나타난 바와 같이 당의 종류는 상이하지만 발효가 진행되면서 유사한 경향성을 보이며 당을 소진하였고, 도 8에 나타난 바와 같이 생산된 알코올 함량도 유사한 것을 확인하였다. 따라서 본 발명에 의한 엿기름 유래 복합 조효소제를 사용하여 특정 조건으로 당화시켰을 때 미생물 유래 당화효소를 대체하여 유기가공식품용 첨가제로서사용할 수 있음을 확인하였다.

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. (a) 엿기름을 분쇄하여 40-140 메쉬의 입자만을 선별하는 단계;
    (b) 상기 선별된 엿기름을 증류수에 넣어 40~50℃의 온도로 3-4시간 동안 추출하는 단계;
    (c) 상기 (b) 단계의 결과물을 여과하여 20~40 brix로 농축하는 단계; 및
    (d) 상기 (a), (b), (c) 단계를 거쳐 제조한 복합 엿기름 조효소를 고두밥에 5~15%(w/w) 투입하여 혼합한 후 60℃에서 15-17시간 당화시키는 단계; 및
    (e) 상기 (d) 단계를 거쳐 제조된 당화액에 효모를 5~15%(w/w) 첨가하여 25~30℃의 온도에서 1~3일 동안 발효시키는, 알코올을 제조하는 방법.
  6. 삭제
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