KR101852486B1 - 우슬 함유 음료의 제조방법 및 이에 따라 제조된 우슬 함유 음료 - Google Patents

Abstract

본 발명은 맥주 제조시 수득되는 부산물인 맥아 및 미아 부산물, 우슬 부산물 및 우슬 추출물을 함유하는 음료의 제조방법 및 이에 따라 제조된 음료에 관한 것으로, 본 발명에 따라 맥주 부산물인 맥아 및 미아 부산물, 우슬 부산물 및 우슬 추출물을 이용한 음료는 부드러운 풍미와 기능성이 개선되는 이점이 있다. 또한, 전량 폐기하거나 사료로 사용하던 맥주 부산물을 이용하여 가공품을 개발함으로써 부가가치를 창출할 수 있을 것으로 기대된다.

Description

우슬 함유 음료의 제조방법 및 이에 따라 제조된 우슬 함유 음료 {A process for the preparation of beverage comprising achyranthes and the beverage prepared therefrom}

본 발명은 우슬 함유 음료의 제조방법 및 이에 따라 제조된 우슬 함유 음료에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 맥주 제조시 수득되는 부산물인 맥아 및 미아(발아벼) 부산물, 우슬 부산물 및 우슬 추출물을 함유하는 음료의 제조방법 및 이에 따라 제조된 음료에 관한 것이다.

최근 국민의 생활수준이 향상되고 사회구조가 변화함에 따라 식품소비 양상도 크게 변화하여 편의식과 건강지향적인 가공식품의 수요가 급격히 증가하고 있으며, 식사대용, 다이어트식 등의 건강기능성 식품의 시장규모가 급증하고 있다.

현재 우리나라의 맥주 소비는 꾸준히 늘어나는 추세이며 주세법으로 제한되어 있던 법령이 개정되어 micro-brewery 맥주 업체에서 생산된 맥주가 타 영업매장에서 판매가 가능하게 되었다. Micro-brewery 맥주의 경우 대기업에서 생산하는 획일적인 품질과 특성과 다르게 소비자의 기호도를 충족시킬 수 있도록 다양한 재료와 방법으로의 맥주 제조가 가능하므로 현재 국내 시장의 대부분을 잠식하고 있는 대기업 맥주나 다양한 수입 맥주를 대체할 수 있는 MICRO-BREWERY형 맥주 개발이 활성화되고 있다. 하지만 소규모 맥주 회사의 경우 대기업과 경쟁하기 위해서는 품질 경쟁력과 동시에 경제적 효율성의 제고가 반드시 필요하다. 지금까지 맥주 제조시 얻어지는 부산물은 전량 폐기하거나 사료로 사용하고 있어 이러한 맥주 양조부산물을 활용하여 가공품을 개발함으로써 부가가치를 창출하는 것이 필요하다.

이에 본 발명에서는 미아와 우슬을 사용하여 맥주를 제조하는 과정에서 얻어지는 미아, 맥아, 우슬 등의 부산물의 특성을 조사하고 이를 활용한 기능성 개선 음료를 제조하고자 한다. 맥주 제조시 맥아와 미아는 당화공정에서 필요한 일정 당도를 얻게 되면 열처리로 효소를 불활성화 시킨 후 여과된 맥즙액만 맥주제조에 사용되고 미아-맥아는 폐기되며, 우슬은 맥주 제조시 농축 과정에서 첨가되어 약 90분 열수추출 이후 제거되어 영양 및 기능성 성분과 같은 유용성분들이 잔류하고 있을 것으로 판단되어 이를 가공제품으로의 활용기술을 개발하고자 한다.

우슬은 비름과 (Amaranthaceae)에 속하는 다년생 식물로 한국, 중국, 일본 등에 분포하며, 민간에서는 쇠무릎이라 불릴 만큼 관절염에 효과가 있다고 알려져 있다. 우슬은 기원식물이 국가마다 달라, 국내산 우슬의 경우 토우슬 (Achyranthesjaponica Nakai)을 사용하며, 중국에서는 회우슬 (Achyranthesbidentata Blume), 천우슬 (Cyathula officinalis Kuan) 및 마우슬 (Cyathulacapitata Moq)을 사용하고 있다 (Kor. J. Herbology. 2007 22:71-79, Kim 등). 그러나, 현재 우리나라 대한약전에서는, 국내 자생하는 토우슬과 중국원산의 회우슬의 2종을 우슬로 규정하고 있으며, 국내에서는 특별한 용도구분 없이 사용되고 있다. 우슬은 한방 약용재료이면서도 식품원재료로 사용가능하며, 세포독성 및 유전독성이 없다고 보고 (우슬의 13주 반복투여 및 유전독성시험연구, 한국화학시험연구원, 2007, 성하정 외)되어 있으나, 현재 이를 이용한 가공식품 개발 및 상업화는 거의 이루어지지 않은 상태이다.

한방에서의 우슬은 성미가 평하며, 쓴맛과 신맛을 가지고, 신장과 간장의 작용하여 어혈을 제거하며, 혈액순환을 촉진하고, 혈액을 생성하는 효능과 열을 떨어뜨리는 효능이 알려져 있다 (대한한방부인과학회지 2005. 18: 110-126, 김경수 외). 우슬의 주요 약리성분으로는 oleanolic acid, inocosterone, ecdysterone, beta-sitosterol, stigmasterol, feruloyl tyramine glycoside 등이 알려져 있다 (Chin. J. Nat. Med. 10: 16-19, Yang 등). 우슬에 대한 연구는, 과거에는 주로 다량 증식을 위한 기내배양 연구가 이루어져 왔으나, 최근에는 우슬의 효율적인 이용을 위한 유용생리활성 탐색으로 전환되고 있으며, 보고된 생리활성으로는 항산화 활성 (Kor. J. Herbology 2007. 22: 155-167, Park 등), 항균 및 항말라리아 활성 (Korean J. Biotechnol. Bioeng. 2002. 17: 537-542. Cai 등), 항염증 활성, 중금속 제거 및 해독효과 (Kor. J. Oriental Physiol. Pathol. 2004. 18: 1784-1794. Kang 등), 관절염 완화 및 경조직 재생효과 (The J. Appl. Pharmcol. 2002. 10: 253-257, Kim 등), 파골세포 분화억제효과 (J. Orient. Obster. Gynecol. 2012. 25: 1-10. Choi 등), 허혈성 뇌손상에 대한 보호효과 (Kor. J. Herbology 2012. 27: 77-83. Oh 등), 혈류개선 효과 (J. Tradit. Chin. Med. 2001. 21: 225-231, Xie 등) 등이 보고되어 있다.

우슬과 관련된 특허문헌으로는, 대한민국 등록특허 제10-1251389호 우슬 발효주 및 그의 제조방법, 대한민국 등록특허 제10-0429595호 생약 추출물을 포함하는 관절염 치료 및 예방용 조성물의 제조방법 및 그의 조성물, 대한민국 등록특허 제10-1248378호 관절염 치료 및 예방용 약학조성물, 대한민국 등록특허 제10-0415815호 우슬, 오공, 두충, 오가피, 방풍을 주성분으로 함유하는 의약 조성물 및 이를 주성분으로 함유하는 약학적제제 (골다공증, 류마티스 관절염, 디스크증상의 예방과 치료), 대한민국 등록특허 제10-0784339호 혼합 생약재 추출물을 유효성분으로 함유하는 항혈전제가 개시되어 있다.

이에 본 발명에서는 우슬을 함유하는 음료로서, 맥주 제조시 수득되는 부산물을 이용하여 고부가가치를 상승시키고, 생산가 절감뿐만 아니라 부드러운 풍미를 부여하고, 우슬을 첨가함으로써 기능성이 개선된 음료를 개발하여 본 발명을 완성하였다.

따라서, 본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제는 맥주 제조시 수득되는 부산물을 이용한 기능성 우슬 함유 음료의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명에서 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는 상기 제조방법에 따라 제조된 맥주 제조시 수득되는 부산물을 이용한 기능성 우슬 함유 음료를 제공하기 위한 것이다.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에서는 맥아 및 미아 부산물, 우슬 부산물 및 우슬 추출물을 함유하는 음료의 제조방법으로서,

상기 맥아 및 미아 부산물은 맥아와 미아를 8 : 2 내지 6 : 4의 중량비로 혼합 투입하여 당화시켜 제조되고,

상기 우슬 부산물은 맥아와 미아를 8 : 2 내지 6 : 4의 중량비로 혼합 투입하여 당화시킨 다음 호프 및 우슬을 첨가하여 농축하여 수득되고,

상기 우슬 추출물은 생우슬을 90 내지 110 kPa의 압력 및 125 내지 135℃의 온도에서 1 내지 3회 고온고압 처리한 다음 50 내지 70℃에서 80 내지 100분 동안 열수추출하여 수득되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서는 상기 제조방법에 따라 제조된 맥아 및 미아 부산물, 우슬 부산물 및 우슬 추출물 함유 음료를 제공한다.

본 발명에 따른 음료에 포함되는 맥아 및 미아 부산물 및 우슬 부산물은 맥주 제조시 수득되는 부산물로서, 이러한 부산물은 현재 전량 폐기하거나 사료로 사용하고 있어, 본 발명에 따르면 맥주 제조시 수득되는 부산물을 활용하여 가공품을 개발함으로 부가가치를 창출할 수 있다.

본 발명의 맥아 및 미아 부산물은 맥주 제조시 당화 공정을 거쳐 수득되는 맥아 및 미아 함유 당화물로서, 이 때 사용하는 미아는 벼 나락을 침지 및 발아시켜 수득된 것으로, 구체적으로는 30 내지 40℃의 온도, 바람직하게는 35℃의 온도에서 22 내지 26 시간, 바람직하게는 24 시간 동안 침지시킨 다음 25 내지 35℃의 온도, 바람직하게는 30℃에서 20 내지 30 시간, 바람직하게는 24 시간 동안 습도 85 내지 95%에서 발아시켜 제조될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시양태에 따르면, 상기 맥아와 미아를 8 : 2 내지 6 : 4의 중량비, 바람직하게는 7 : 3의 중량비로 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.

상기 맥주 제조시 얻어진 맥아와 미아 부산물의 영양성분 및 기능성 성분을 분석한 결과, γ-aminobutyric acid (GABA) 5.21 mg/100 g, α-tocopherol 0.76 mg/100 g, 나이아신 5.55 mg/100 g, 엽산 12.33 μg/100 g, 총 폴리페놀 1.14 mg/100 g을 함유하고 있는 것으로 나타났다.

본 발명의 음료에 사용되는 우슬 부산물은 상기 맥아 및 미아 부산물인 맥아 및 미아의 당화물에 우슬을 첨가하여 농축시킨 농축물로서, 맥아와 미아를 8 : 2 내지 6 : 4의 중량비로 혼합 투입하여 당화시킨 다음 호프 및 우슬을 첨가하여 농축하여 수득되고, 이 때 사용되는 우슬은 생우슬을 90 내지 110 kPa의 압력 및 125 내지 135℃의 온도에서 1 내지 3회 고온고압 처리한 다음 건조하여 사용될 수 있으며, 특히 이 공정을 2회 반복하여 수득된 우슬 부산물이 더욱 바람직하다.

또한, 상기 우슬은 음료의 총 중량을 기준으로 하여 0.2 내지 0.3 중량%, 바람직하게는 0.25 중량%의 양으로 첨가할 수 있다.

상기 우슬 부산물의 특징을 조사한 결과 GABA 5.21 mg/100 g, α-tocopherol 4.19 mg/100 g, 나이아신 5.55 mg/100 g, 엽산 12.33 μg/100 g, 총 폴리페놀 1.14 μg/mL을 함유하고 있는 것으로 나타났다. 또한, 우슬 부산물을 열수추출시 온도와 시간에 따른 유용성분 추출특성을 조사한 결과, 사포닌 함량은 60℃에서 5시간 동안 추출시 3.28 μg DE/mL으로 가장 높았고, 총 폴리페놀함량은 100℃에서 2시간 추출시 3.35 μg GAE/mL을 보여 가장 높은 함량을 나타냈다. DPPH 라디칼 소거능과 환원력과 같은 항산화능은 우슬 부산물 시료를 100℃에서 각각 2시간과 4시간 동안 추출한 추출시 각각 26.07 μg GAE/mL과 7.13 μg GAE/mL값으로 가장 높았다.

또한, 본 발명의 음료에 사용되는 우슬 추출물은 생우슬을 90 내지 110 kPa의 압력 및 125 내지 135℃의 온도에서 1 내지 3회 고온고압 처리한 다음 50 내지 70℃에서 80 내지 100분 동안 열수추출하여 수득될 수 있다.

상기 우슬 추출물에 대한 기능성 성분 및 항산화능을 조사한 결과, 사포닌, 총 폴리페놀 함량, 항산화능 모두 초기 30분 추출에서 가장 많은 용출이 일어났으며 그 이후에는 온도 조건에 따라 완만히 증가 또는 감소하였다. 사포닌 함량은 20℃에서 90분, 40℃에서는 60분, 60℃에서는 90분 추출하는 조건이 유의적인 차이가 없었으며 그 범위는 275.24 ~ 280.00 μg DE/mL였다. 총 폴리페놀 함량은 20, 40, 60℃의 모든 온도에서 90분이 가장 높게 나타나 31.2~33.3 μg GAE/mL의 함량을 보였다. DPPH 라디칼 소거능은 60℃에서 120분 추출시 339.1 μg GAE/mL, 환원력은 60℃에서 90분 추출시 229.0 μg GAE/mL로 가장 높은 항산화능을 나타냈다. 전반적으로 20, 40, 60℃ 중에서 60℃가 기능성 성분이나 항산화능 증가에 효과적이며 추출시간은 90분이 기능성이 높은 열수추출액 제조에 효율적인 것으로 판단된다.

본 발명의 맥아 및 미아 부산물, 우슬 부산물 및 우슬 추출물을 함유하는 음료는 일반적인 음료의 제조공정에 따라 제조될 수 있다.

상기 음료는 과일 음료, 야채 음료, 곡물 음료 등을 포함하는 어떠한 음료도 적용 가능하며, 특히 본 발명에서는 우슬 함유 식혜를 제조하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 본 발명에 따라 맥주 부산물인 맥아 및 미아 부산물, 우슬 부산물 및 우슬 추출물을 이용한 음료는 부드러운 풍미와 기능성이 개선되는 이점이 있다. 또한, 전량 폐기하거나 사료로 사용하던 맥주 부산물을 이용하여 가공품을 개발함으로써 부가가치를 크게 창출할 수 있을 것으로 기대된다.

도 1은 미아 및 우슬 함유 맥주 제조시 당화 단계에서 수득된 미아와 맥아 혼합 부산물의 실제 사진이다.
도 2는 미아 및 우슬 함유 맥주 제조시 농축 단계에서 수득된 우슬 부산물의 실제 사진이다.
도 3은 우슬 부산물을 열수추출 온도 및 시간에 따른 사포닌 함량 변화를 나타낸 그래프이다.
도 4는 우슬 부산물을 열수추출 온도 및 시간에 따른 총 폴리페놀 함량 변화를 나타낸 그래프이다.
도 5는 우슬 부산물을 열수추출 온도 및 시간에 따른 DPPH 라디칼 소거능의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 6은 고온고압처리 우슬의 열수추출 온도 및 시간에 따른 총사포닌 함량을 나타낸 그래프이다.
도 7은 고온고압처리 우슬의 열수추출 온도 및 시간에 따른 총 폴리페놀 함량을 나타낸 그래프이다.
도 8은 고온고압처리 우슬의 열수추출 온도 및 시간에 따른 DPPH 라디칼 소거능을 나타낸 그래프이다.
도 9는 고온고압처리 우슬의 열수추출 온도 및 시간에 따른 환원력을 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 10은 식혜의 당화 시간에 따른 당도를 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 11은 식혜의 당화 시간에 따른 총당 함량을 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 12는 맥주 부산물(맥아 및 미아 함유) 활용 식혜의 당도를 일반 쌀 식혜의 당도와 비교하여 나타낸 그래프이다.
도 13은 맥주 부산물 함유 쌀가루 식혜와 우슬 추출액을 혼합하여 제조한 우슬 식혜의 사포닌 함량을 나타낸 그래프이다.
도 14는 맥주 부산물 함유 쌀가루 식혜와 우슬 추출액을 혼합하여 제조한 우슬 식혜의 총 폴리페놀 함량을 나타낸 그래프이다.
도 15는 맥주 부산물 함유 쌀가루 식혜와 우슬 추출액을 혼합하여 제조한 우슬 식혜의 DPPH 라디칼 소거능을 나타낸 그래프이다.
도 16은 맥주 부산물 함유 쌀가루 식혜와 우슬 추출액을 혼합하여 제조한 우슬 식혜의 환원력을 나타낸 그래프이다.
도 17은 맥주 부산물 함유 쌀가루 식혜와 우슬 추출액을 혼합하여 제조한 우슬 식혜의 엽산 함량을 나타낸 그래프이다.
도 18은 맥주 부산물 함유 쌀가루 식혜와 우슬 추출액을 혼합하여 제조한 우슬 식혜의 엽산 함량을 나타낸 그래프이다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예 등을 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.

<참조예 1> 미아 및 우슬 첨가 맥주 제조

하기 표 1에 나타낸 맥주 제조 공정에 따라 당화, 농축, 발효 및 숙정 공정으로 미아 첨가 맥주를 제조하였다. 이 때 당화 공정에서 맥아와 함께 미아를 혼합하여 투입하였으며, 우슬은 맥주의 총 중량을 기준으로 하여 0.25 중량%의 양으로 농축 공정에서 1차 호프와 함께 투입하였다.

상기 우슬은 생우슬을 100 kPa의 압력 및 130℃의 온도에서 2회 고온고압 처리한 다음 건조하여 투입하였다.

당화	물 받기
	맥아와 미아(30%, w/w) 투입 후 45℃에서 20분 휴식
	60℃ 승온 후 80분 휴식
	72℃ 승온 후 15분 휴식
	78℃ 승온 후 10분 휴식
	맥즙 여과
	당도 측정(11.5∼12.0 Brix)
농축	100℃로 승온 후 15분 끓임
	1차 호프(IHT-Pellets) 및 우슬 투입 후 100℃에서 55분 끓임
	2차 호프(SAAZ-HOP Pellets) 투입 후 100℃에서 15분 끓임
	여과
	14℃ 급냉
발효	효모 투입 (Safbrew S-23)
	14℃에서 10일간 발효 (3.8 Brix 도달 시 호기성에서 혐기성 발효) (가스 방출을 위해 압력은 0.5 bar 유지)
	2.5 Brix 도달 시 5℃로 냉각
숙성	3℃에서 15일간 숙성
	출하

<참조예 2> 미아 및 맥아 함유 부산물 특성 조사

상기 참조예 1의 당화 단계에서 얻어지는 미아와 맥아 혼합부산물에 대한 특성을 조사하여 하기 표 2에 나타내었다.

도 1은 미아 및 우슬 함유 맥주 제조시 당화 단계에서 수득된 미아와 맥아 혼합 부산물의 실제 사진이다.

(mg/100 g)
GABA	α-Tocopherol	Niacin	Folate	Total phenolics
5.21 ± 0.02	0.76 ± 0.02	5.55 ± 0.25	12.33 ± 0.47	1.13 ± 0.01

상기 표 2에서 보듯이, 미아-우슬 맥주 제조시 당화 단계에서 얻어진 맥아와 미아 혼합 부산물의 영양성분 및 기능성 성분을 분석한 결과, γ-aminobutyric acid (GABA) 5.21 mg/100 g, α-tocopherol 0.76 mg/100 g, 나이아신 5.55 mg/100 g, 엽산 12.33 μg/100 g, 총 폴리페놀 1.14 mg/100 g을 함유하고 있는 것으로 나타났다.

<참조예 3> 우슬 부산물 특성 조사

미아-우슬 맥주 제조시 농축 공정 이후 얻어지는 우슬 부산물을 음료 제조에 사용하기 위하여 열수추출시 우슬의 기능성 성분 추출 정도를 조사하였다.

도 2는 미아 및 우슬 함유 맥주 제조시 농축 단계에서 수득된 우슬 부산물의 실제 사진이다.

우슬 부산물 10 g을 100 mL의 물에 넣은 후 25, 60, 100℃ 각각의 온도에서 5시간 동안 추출하면서 매 시간마다 추출액을 샘플링하여 특성을 조사하였다.

(1) 우슬 부산물 열수추출액의 사포닌 함량

25, 60, 100℃에서 5시간 동안 우슬 부산물을 열수추출하는 동안 추출액의 사포닌 함량 변화를 측정하였다.

도 3은 우슬 부산물을 열수추출 온도 및 시간에 따른 사포닌 함량 변화를 나타낸 그래프이다. 여기에서 보듯이, 모든 온도에서 초기 1시간 동안 사포닌 성분이 빠르게 추출되었고 그 이후 5시간 동안은 60℃에서는 천천히 증가, 25℃에서는 거의 변화가 없었던 반면 100℃에서는 추출 2시간 이후부터 사포닌 함량이 감소되는 것을 확인하였다. 이 결과 60℃에서 5시간 동안 추출된 우슬 부산물 열수추출액의 사포닌 함량이 가장 높은 3.28 μg DE/mL을 나타났다. 25℃와 100℃에서 5시간 추출된 우슬 부산물액은 사포닌 함량은 각각 2.21 μg DE/mL와 1.72 μg DE/mL로 60℃에서 추출한 시료보다 낮았다.

이런 결과로 볼 때 100℃의 고온이나 25℃의 저온보다는 60℃와 같은 중온에서 우슬 부산물을 열수추출하는 것이 기능성 사포닌 성분의 추출에 보다 효과적인 것으로 보인다.

(2) 우슬 부산물 열수추출액의 총 폴리페놀 함량 측정

추출 온도와 시간에 따른 우슬 부산물 열수추출액의 총 폴리페놀 함량은 도 4에 나타내었다. 도 4에서 보듯이, 열수추출액의 총 폴리페놀 함량은 초기 1시간 동안 급격하게 증가하였으나 이후부터 5시간 동안은 거의 변화가 없었으며 동일 추출시간에서는 추출온도가 높을수록 (100℃ > 60℃ > 25℃) 총 폴리페놀 함량이 높게 나타났다. 가장 높은 총 폴리페놀 함량을 보인 추출조건은 100℃에서 2시간 추출한 시료로 총 폴리페놀 함량이 3.35 μg GAE/mL을 나타내었다.

(3) 우슬 부산물 열수추출액의 DPPH 라디칼 소거능 측정

추출온도를 달리하여 우슬 부산물을 5시간 동안 열수추출하는 동안 DPPH 라디칼 소거능의 변화를 측정하였다.

도 5는 우슬 부산물을 열수추출 온도 및 시간에 따른 DPPH 라디칼 소거능의 변화를 나타낸 그래프이다. 여기에서 보듯이, 우슬 추출액의 DPPH 라디칼 소거능은 25℃와 60℃에서 추출하는 경우 초기 1시간 동안 급격히 상승한 이후 거의 변화가 없었던 반면, 100℃에서 추출하는 경우 초기 2시간 동안 급격한 증가를 보인 이후 차츰 감소하는 것으로 나타나 최고 DPPH 라디칼 소거능을 보인 열수추출 조건은 100℃에서 2시간 추출한 시료로 13.04 ± 0.17 μg GAE/ mL의 라디칼 소거능을 보였다. 한편, 25℃와 60℃에서는 5시간 동안 추출한 후에도 DPPH 라디칼 소거능이 각각 10.92±0.12와 11.37±0.11 μg GAE/ mL로 나타나 100℃에서 2시간 추출한 시료보다 낮은 DPPH 라디칼 소거능을 보였다.

이상과 같이 맥아 사용량의 30%를 미아로 대체하여 당화시키고 농축과정에서 우슬을 0.25% 가하여 제조한 미아-우슬 맥주 제조시 얻어지는 맥아-미아 혼합부산물 특징을 조사한 결과 GABA 5.21 mg/100 g, α-tocopherol 4.19 mg/100 g, 나이아신 5.55 mg/100 g, 엽산 12.33 μg/100 g, 총 폴리페놀 1.14 μg/mL을 함유하고 있는 것으로 나타났다. 우슬 부산물을 열수추출시 온도와 시간에 따른 유용성분 추출특성을 조사한 결과, 사포닌 함량은 60℃에서 5시간 동안 추출시 3.28 μg DE/mL으로 가장 높았고, 총 폴리페놀함량은 100℃에서 2시간 추출시 3.35 μg GAE/mL을 보여 가장 높은 함량을 나타냈다. DPPH 라디칼 소거능과 환원력과 같은 항산화능은 우슬 부산물 시료를 100℃에서 각각 2시간과 4시간 동안 추출한 추출시 각각 26.07 μg GAE/mL과 7.13 μg GAE/mL값으로 가장 높았다.

전반적으로 100℃에서 추출하는 조건이 총 폴리페놀함량, DPPH 라디칼 소거능, 환원력과 같이 항산화능과 관련된 지표는 상대적으로 높게 나타났으나 관절염 등에 항염 효과를 보이는 사포닌과 같은 기능성 성분을 증가시키기 위한 목적으로는 60℃와 같은 중온 추출조건이 가장 바람직한 것으로 판단된다. 한편, 추출시간은 초기 1~2시간 이내에 유용성분이 빠르게 추출된 이후에는 개선효과가 크지 않으므로 1~2시간 이내에서 선정하는 것이 바람직할 것으로 판단된다.

<참조예 4> 고온고압처리된 우슬의 중온 열수추출 조건 확립

본 실험에서는 우슬을 고온고압 처리하여 제조하고 음료개발에 활용하기 위하여 제조된 우슬의 기능성 성분 추출효율을 극대화하기 위한 추출 조건을 조사하였다. 특히, 항염 기능을 보이는 사포닌과 같은 기능성 성분 추출을 극대화하기 위하여 100℃와 같은 고온보다는 60℃ 이하의 중저온에서의 온도 및 추출시간에서 바람직한 조건을 탐색하였다.

(1) 우슬 열수추출액 제조

100 kPa의 압력 및 130℃의 온도에서 고온고압처리 및 건조를 2회 반복하여 제조한 우슬 10 g에 약 10배 용량의 증류수(100 mL)를 삼각플라스크에 넣고 20℃, 40℃, 60℃ 항온수조에 각각 놓은 후 추출시간을 30, 60, 90, 120분으로 달리하며 진탕추출하여 추출액을 제조하고 분석을 위해서 2,000 rpm에서 원심분리 후 여과지(Whatman No.1)로 여과하였다.

(2) 우슬 열수추출액의 총사포닌 함량 측정

고온고압처리 우슬(130℃X2회)을 추출온도와 시간을 달리하여 제조한 열수추출액의 총사포닌 함량을 측정한 결과는 도 6과 같다.

도 6에서 보듯이, 20, 40 및 60℃에서 열수추출시 초기 30분 동안 대부분의 사포닌 추출이 이루어졌으며 추출시간 60~90분 사이에 최고 사포닌 함량을 나타낸 이후 감소하는 경향을 보였다. 각 온도에서 가장 높은 사포닌 함량을 보인 추출시간은 20 ℃에서 90분 추출시 275.24 μg DE/mL, 40℃에서 60분 추출시 280.00 μg/mL, 60℃에서 90분 추출시 277.14 μg/mL의 총사포닌 함량을 나타냈는데 이들 세 조건에서의 사포닌 함량의 차이는 매우 미미하였다. 따라서 사포닌 함량 추출을 위해서는 40℃나 60℃의 중온에서 90분 이하의 추출시간이 바람직할 것으로 판단된다.

(3) 우슬 열수추출액의 총 폴리페놀 함량 측정

고온고압처리 우슬(130℃X2회)을 추출온도와 시간을 달리하여 제조한 열수추출액의 총 폴리페놀 함량을 측정한 결과는 도 7과 같다.

도 7에서 보듯이, 우슬의 총 폴리페놀 함량도 사포닌 함량과 마찬가지로 초기 추출시간 30분에 대부분이 용출되었으며 그 이후 추출시간 90분까지 천천히 증가하다가 90분이 지나면서는 오히려 감소되는 것으로 나타났다. 동일 추출시간에서는 20℃< 40℃< 60℃ 순으로 추출온도가 높을수록 열수추출액의 총 폴리페놀 함량이 높게 나타났다. 따라서 20~60℃에서 우슬을 열수추출시 90분 이상의 추출은 우슬의 총 폴리페놀 성분의 감소를 유발하므로 추출시간을 90분 이하로 하는 것이 바람직할 것으로 보여진다. 가장 높은 폴리페놀 함량을 보인 시료는 60℃에서 90분 추출한 시료로 33.316 μg GAE/mL의 총 폴리페놀 함량을 보였는데 이는 60℃에서 30분 추출한 33.216 μg GAE/mL와 유의적인 차이가 없는 것으로 나타나 60℃에서의 추출시 30~90분의 추출시간이 폴리페놀 성분 추출에 적합할 것으로 보여진다.

(4) 우슬 열수추출액의 DPPH 라디칼 소거능 측정

고온고압처리 우슬(130℃X2회)을 추출온도와 시간을 달리하여 제조한 열수추출액의 DPPH 라디칼 소거능을 측정하였다.

도 8은 고온고압처리 우슬의 열수추출 온도 및 시간에 따른 DPPH 라디칼 소거능을 나타낸 그래프이다. 도 8에서 보듯이, 우슬의 DPPH 라디칼 소거능을 보이는 성분도 20~60℃의 중온에서 초기 추출시간 30분에 대부분 용출되어 약 280~300 μg GAE/mL 수준의 DPPH 라디칼 소거능을 보였으며 그 이후 120분까지 완만하게 DPPH 라디칼 소거능이 증가하였다. 추출시간 90분까지는 20, 40, 60℃ 온도에 따른 차이가 비교적 적게 나타났으나 120분 동안 추출된 열수추출액의 경우 60℃> 20℃> 40℃의 순으로 DPPH 라디칼 소거능이 유의적으로 높게 나타났다(p<0.05). 최고의 DPPH 라디칼 소거능을 보인 60℃, 120분 추출의 경우 339.05 μg GAE/mL의 DPPH 라디칼 소거능을 나타내었다.

(5) 우슬 열수추출액의 환원력 측정

우슬 열수추출액의 환원력을 측정한 결과는 도 9와 같다. 도 9에서 보듯이, 열수추출액의 환원력을 보이는 성분들도 초기 추출 30분에 대부분 용출되어 약 195~225 μg GAE/mL의 환원력을 나타내었으며 그 이후에는 20℃와 40℃의 경우 120분까지 환원력이 완만히 증가하여 각각 211.73와 216.31 μg GAE/mL의 최고 환원력을 보였고 60℃의 경우 추출시간에 따른 증감 정도가 유의적이지 않았다. 모든 조건에서 가장 높은 환원력을 보인 시료는 60℃에서 90분 추출된 열수추출액으로 229.03 μg GAE/mL값을 나타내었다.

이상과 같이, 130℃에서 고온고압처리 후 건조하는 과정을 두 번 반복하여 제조된 우슬을 20, 40, 60℃에서 2시간 동안 추출하며 기능성 성분 및 항산화능을 조사하였다. 사포닌, 총 폴리페놀 함량, 항산화능 모두 초기 30분 추출에서 가장 많은 용출이 일어났으며 그 이후에는 온도 조건에 따라 완만히 증가 또는 감소하였다. 사포닌 함량은 20℃에서 90분, 40℃에서는 60분, 60℃에서는 90분 추출하는 조건이 유의적인 차이가 없었으며 그 범위는 275.24 ~ 280.00 μg DE/mL였다. 총 폴리페놀함량은 20, 40, 60℃의 모든 온도에서 90분이 가장 높게 나타나 31.2~33.3 μg GAE/mL의 함량을 보였다. DPPH 라디칼 소거능은 60℃에서 120분 추출시 339.1 μg GAE/mL, 환원력은 60℃에서 90분 추출시 229.0 μg GAE/mL로 가장 높은 항산화능을 나타냈다. 전반적으로 20, 40, 60℃ 중에서 60℃가 기능성 성분이나 항산화능 증가에 효과적이며 추출시간은 90분이 기능성이 높은 열수추출액 제조에 효율적인 것으로 판단된다.

<참조예 5> 맥주 부산물(맥아, 미아) 활용 식혜 제조 및 특성 조사

미아 및 우슬 함유 맥주 제조시 얻어지는 부산물인 맥아, 미아를 활용한 식혜를 개발하기 위하여 먼저 당화시간과 쌀 처리 방법에 따른 특성 변화, 맥주 제조 당화부산물(맥아, 미아)을 첨가비율에 따른 식혜 특성 변화 등을 조사하였다.

(1) 쌀 식혜 제조 및 당화 특성 조사

쌀은 전남 순천농협에서 2014년산 나누우리를 구입하였으며, 맥아는 함양농협 하늘가애에서 구매하였으며 데시케이터에서 보관하며 사용하였다. 엿기름 추출액은 엿기름과 물을 1:5 비율로 50℃에서 두 시간 동안 추출한 후 여과하여 준비하였다. 쌀은 씻은 후 실온에서 물에 침지하여 불린 후 증기 솥에 30분간 쪄서 고두밥을 제조하였다. 고두밥을 식힌 후 밥 125 g, 엿기름 즙 1L(1:8, w/v)을 2 L bottle에 넣고 섞어준 다음 60℃ water bath에서 0, 2, 4, 6시간 동안 당화하면서 당화액의 특성을 조사한 결과 당도와 총당 함량의 변화는 도 10 및 11에 나타내었다.

도 10은 식혜의 당화 시간에 따른 당도를 측정하여 나타낸 그래프이다.

도 11은 식혜의 당화 시간에 따른 총당 함량을 측정하여 나타낸 그래프이다.

도 10 및 도 11에서 보듯이, 식혜의 초기 당도 1.6 Brix˚는 4시간까지 빠르게 진행되어 4.9 Brix˚로 증가한 다음 그 이후로는 그 증가율이 정체되어 4시간이면 당화가 완료되는 것으로 보여진다.

총당 함량은 당화시간은 초기 4시간 동안 빠르게 증가하여 44.50 mg/mL에 도달한 이후 더 이상 증가하지 않았다.

(2) 맥주 부산물(맥아, 미아)을 이용한 식혜 제조

쌀은 씻은 후 물에 침지하여 밥솥에서 밥을 지었고, 쌀가루는 쌀을 씻은 후 건조하여 믹서기로 갈은 다음 증기솥에서 30분간 호화시켰다. 쌀(또는 쌀가루)과 맥주 당화 부산물의 비율을 쌀:부산물(맥아+미아) = 0:100, 25:75, 50:50, 75:25, 100:0 (w/w)로 혼합하여 식혜를 제조하였으며 당화조건은 60℃, 4시간으로 하였다.

(3) 맥주 부산물(맥아, 미아) 활용 식혜의 당도 측정

맥주 제조시 당화공정 부산물(맥아, 미아)을 찐쌀 또는 찐쌀가루와 혼합하여 제조한 식혜의 당도는 도 12와 같다.

도 12는 맥주 부산물(맥아, 미아) 활용 식혜의 당도를 일반 쌀 식혜의 당도와 비교하여 나타낸 그래프이다. 여기에서 RS는 쌀 식혜를 나타내고, RPS는 쌀가루 식혜로서, 쌀 또는 쌀가루와 맥주 당화 부산물의 비율을 쌀:부산물(맥아+미아) = 0:100(B100%), 25:75(B75%), 50:50(B50%), 75:25(B25%), 100:0(B0%) (w/w)로 표시하였다. 도 12에서 보듯이, 맥아-미아 혼합 양조부산물 첨가량이 감소할수록 쌀 식혜(RS)의 당도는 4.5에서 9.5 Brix˚로, 쌀가루 식혜(RPS)는 6.2에서 13.2 Brix˚로 증가하였으며 동일한 부산물 첨가비율에서 쌀가루로 제조한 RPS가 밥으로 제조한 RS보다 높은 당도를 보이는 것을 확인할 수 있었다. 부산물을 사용하지 않고 쌀로 제조한 식혜의 당도는 9.5 Brix˚였는데 밥이 아니라 쌀가루를 쪄서 식혜를 제조하는 경우 부산물을 50% 수준으로 첨가한 쌀식혜와 유사한 수준의 당도를 보였다.

(4) 맥주 부산물(맥아, 미아) 활용 쌀가루 식혜의 관능적 특성

맥주 제조 부산물(맥아, 미아)을 쌀가루와 혼합비를 달리하여 제조한 식혜의 관능적 특성은 하기 표 3과 같다.

시료	Color	Flavor	Taste	Overall acceptability
B100%	3.30±0.46	4.00±0.89	2.10±0.94	3.05±1.27
B75%	3.40±0.49	3.50±0.92	2.40±0.66	2.90±0.94
B50%	3.30±0.46	3.40±1.02	3.50±0.81	3.10±0.70
B25%	3.40±0.66	3.50±1.02	3.20±0.98	2.85±1.00
B0%	3.30±0.46	3.70±0.90	3.80±0.60	4.30±0.78

상기 표 3에서 보듯이, 식혜의 색과 향은 부산물의 첨가 비율에 크게 영향을 받지 않는 것으로 나타났으나 맛은 부산물의 첨가량이 감소할수록 보다 우수한 경향을 나타내었다. 전체적인 기호도는 부산물이 함유되지 않은 B0% 식혜가 4.3으로 가장 우수하였으며 부산물 첨가 식혜에서는 첨가량 50%가 가장 높은 것으로 나타났다.

<실시예 1> 맥주 부산물(미아, 맥아, 우슬) 활용 우슬 식혜 제조 및 특성 조사

(1) 우슬 식혜 제조

고온고압 처리 우슬 25 g과 우슬 부산물 250 g을 물 2 L를 넣고 60℃에서 90분간 추출하여 우슬 추출액(AE)을 제조하였다. 쌀가루: 맥주 부산물(맥아+미아) = 50:50과 25:75 (w/w)로 혼합하여 쌀가루 식혜 B50%와 B75%를 각각 제조하였다. 준비된 우슬 추출액(AE)과 맥주부산물을 사용하여 제조한 식혜 (B50%와 B75%)를 6:4와 4:6(v/v)의 비율로 혼합하여 네 종류의 우슬 식혜(AE:B50% = 6:4 및 4:6, AE:B75% = 6:4 and 4:6, v/v)를 제조한 후 이들의 특성을 비교하였다.

(2) 우슬 식혜의 사포닌 함량 조사

우슬 추출액과 맥주 부산물을 이용하여 제조한 쌀가루 식혜를 혼합하여 제조한 우슬 식혜 네 종류인 S1 (B50%:AE=6:4), S2 (B50%:AE=4:6), S3 (B75%:AE=6:4), 그리고 S4 (B75%:AE=4:6)의 사포닌 함량을 분석하였다.

도 13은 맥주 부산물 함유 쌀가루 식혜와 우슬 추출액을 혼합하여 제조한 우슬 식혜의 사포닌 함량을 나타낸 그래프이다. 여기에서 보듯이, 네 가지 우슬 식혜의 사포닌 함량은 14.89 ~ 18.12 μg DE/mL의 범위를 보였으며 가장 높은 사포닌 함량을 보인 시료는 S2 (18.12 μg DE/mL)로 맥아-미아 혼합부산물 첨가율이 50%인 식혜에서 우슬 추출액 첨가율이 6:4로 높은 식혜였고 다음으로 높은 시료는 S4 (17.41 μg DE/mL), S1 15.04 (μg DE/mL), S3 (14.89 μg DE/mL)의 순이었다.

(3) 우슬 식혜의 총 폴리페놀 함량 측정

맥주 제조 부산물과 우슬 추출물을 이용하여 제조한 우슬 식혜의 총 폴리페놀 함량은 측정하였다.

도 14는 맥주 부산물 함유 쌀가루 식혜와 우슬 추출액을 혼합하여 제조한 우슬 식혜의 총 폴리페놀 함량을 나타낸 그래프이다. 여기에서 보듯이, 네 시료의 총 폴리페놀 함량은 15.80 ~ 24.07 μg GAE/mL의 범위를 보였는데 이 중 부산물 첨가량이 많고 우슬 추출액의 첨가비율이 높은 S4가 가장 높은 총 폴리페놀 함량 (24.07 μg GAE/mL)을 보였다. 우슬 추출액 첨가비율이 동일한 식혜안 S2와 S4 중에서는 부산물의 함량이 75%로 높은 S4 식혜의 총 폴리페놀 함량이 높게 나타나 부산물의 첨가가 총 폴리페놀 함량의 증가에 바람직한 것으로 보여진다.

(4) 우슬 식혜의 DPPH 라디칼 소거능 측정

당화원료의 비율과 우슬의 비율을 달리하여 제조한 식혜의 DPPH 라디칼 소거능은 도 15와 같다.

도 15는 맥주 부산물 함유 쌀가루 식혜와 우슬 추출액을 혼합하여 제조한 우슬 식혜의 DPPH 라디칼 소거능을 나타낸 그래프이다. 여기에서 보듯이, 네 종류의 우슬 식혜 시료에서 측정된 DPPH 라디칼 소거능은 52.25 ~ 71.06 μg GAE/mL범위를 보였다. 가장 높은 DPPH 라디칼 소거능을 보인 시료는 S4 (71.06 μg GAE/mL)였으며 다음으로 S2, S3, S1의 순이었다. 우슬 추출액 첨가율이 높은 S2와 S4가 S1과 S3에 비하여 DPPH 라디칼 소거능이 높게 나타났다. 한편, 우슬 첨가량이 같은 조건에서는 부산물의 첨가비율이 높은 S4가 S3보다 높은 DPPH 라디칼 소거능을 나타내어 부산물 첨가량과 우슬 사용량이 높을수록 항산화능 개선에 바람직할 것으로 보여진다.

(5) 우슬 식혜의 환원력 측정

당화 원료의 비율과 우슬 추출액의 비율에 달리하여 제조된 식혜의 환원력은 도 16과 같다.

도 16은 맥주 부산물 함유 쌀가루 식혜와 우슬 추출액을 혼합하여 제조한 우슬 식혜의 환원력을 나타낸 그래프이다. 여기에서 보듯이, 식혜의 환원력 범위는 30.59 ~ 38.03 μg GAE/mL를 보였다. 부산물 첨가비율이 같은 식혜의 경우 우슬 추출액의 함량이 높은 S2와 S4가 각각 S1과 S3에 비하여 높은 환원력을 나타내었으나 우슬 추출액 첨가율이 같은 S1과 S3, 그리고 S2와 S4 사이에서는 환원력에 유의적인 차이가 나타나지 않아 부산물의 첨가비율에 따라 환원력은 영향을 받지 않는 것으로 보여진다.

(6) 우슬 식혜의 비타민 B₁과 나이아신 함량 측정

맥주 제조 부산물과 우슬을 이용하여 제조한 우슬 식혜의 비타민 B₁과 나이아신의 함량은 하기 표 4에 나타내었다.

μg/mL
시료	비타민 B1	나이아신
S₁	0.71±0.07	348.04±2.19
S₂	0.53±0.03	398.98±4.12
S₃	0.70±0.05	344.20±3.99
S₄	0.50±0.05	397.05±1.30

상기 표 4에서 보듯이, 비타민 B₁은 S1과 S3는 0.70-0.71 mg/100 g이며, S2과 S4는 0.50-0.53 mg/100 g으로 나타났다. 나이아신은 S₁34.80 mg/100 g, S₂39.90 mg/100 g, S₃34.42 mg/100 g, S₄39.71 mg/100 g로 나타났다. S₁과 S₃은 비슷하며 S₂와 S₄도 비슷한 결과를 보였으며 우슬 추출액의 양에 따라 비타민 B1, 나이아신 함량이 변화하는 것을 알 수 있다.

(7) 우슬 식혜의 엽산 함량 측정

맥주 제조 부산물과 우슬을 이용하여 제조한 우슬 식혜의 엽산 함량을 측정하였다. 도 17은 맥주 부산물 함유 쌀가루 식혜와 우슬 추출액을 혼합하여 제조한 우슬 식혜의 엽산 함량을 나타낸 그래프이다. 여기에서 보듯이, S2가 4.28 μg/mL로서 가장 높은 엽산 함량을 보였으며 다음으로 S4 (3.95 μg/mL), S1 (2.97 μg/mL), S3 (2.52 μg/mL) 순으로 높게 나타났다.

(8) 우슬 식혜의 γ-aminobutyric acid(GABA) 측정

맥주 제조시 수득되는 부산물과 우슬을 이용하여 제조한 우슬 식혜의 GABA의 함량을 측정하였다. 도 18은 맥주 부산물 함유 쌀가루 식혜와 우슬 추출액을 혼합하여 제조한 우슬 식혜의 엽산 함량을 나타낸 그래프이다. 여기에서 보듯이, S1, S2, S3, S4 네 시료의 GABA 함량은 10.66~12.10 μg/mL의 범위를 보였으며, 시료들 간에 유의적인 차이는 나타나지 않았다.

(9) 우슬 식혜의 선호도 조사

관능검사 패널 10명을 구성하여 맥주 제조시 부산물 첨가량, 고온고압 처리된 우슬 첨가량에 따라 제조된 4 종류 우슬 식혜 시료 중 가장 선호하는 것을 한가지 선택하는 선호도 결과를 조사한 결과는 하기 표 5와 같다.

S1	S2	S3	S4
3명 (30.0%)	6명 (75.0%)	1명 (12.5%)	0명 (0%)

상기 표 5에서 보듯이, 가장 선호하는 식혜로 맥아-미아 부산물을 50% 첨가하여 제조한 식혜와 우슬 추출액(우슬+우슬 부산물)을 4:6으로 혼합하여 제조한 S2 식혜음료를 선택하는 비율이 75.0%로 가장 높았고 다음으로 부산물 50% 첨가한 식혜를 우슬 추출액과 6:4로 혼합하여 제조한 우슬 식혜 시료였다. 부산물을 75% 수준까지 첨가한 S3와 S4는 선호도에서 낮은 순위를 차지하였다.

이상과 같이, 맥주 제조시 부산물(미아, 맥아, 우슬)을 이용하여 기능성을 개선한 우슬 식혜 음료를 개발하기 위한 공정 및 시료처리 조건을 조사하였다. 당액 제조를 위하여 밥의 형태보다는 쌀가루를 찌는 방법이 효과적이었으며 부산물을 50% 이상 대체할 경우에도 당화온도 60℃에서 4시간 당화시 충분한 당도를 얻을 수 있었다. 찐 쌀가루에 맥주 부산물인 맥아-미아 혼합물 (맥아:미아=7:3, w/w)을 50%와 75%로 혼합하고 우슬과 우슬 부산물을 혼합하여 열수추출한 우슬 추출액을 4:6 또는 6:4로 혼합하여 총 4종의 우슬 식혜 음료를 제조하여 특성을 조사한 결과 부산물과 쌀가루의 비율이 50:50이며 우슬 추출액과의 비율이 6:4으로 제조된 S2 식혜가 항염증 기능을 보이는 사포닌 함량이 가장 높았고 (18.12 μg/mL), 부산물과 쌀가루 비율이 25:75이고 우슬 추출액과의 비율이 4:6인 S4에서 총 폴리페놀 (24.07 μg/mL), DPPH 라디칼 소거능 (71.06 μg/mL), 환원력 (38.03 μg/mL)이 가장 높게 나타났다. 한편, 관능적인 특성에서는 S2가 가장 우수한 것으로 나타났다. 즉, 부산물의 혼합비율이 높고 우슬 추출액의 비율이 높을수록 기능성 및 영양성분 (사포닌, 총 폴리페놀, GABA, 엽산) 함량과 항산화 활성(DPPH 라디칼 소거능, 환원력)이 높아지는 것으로 나타났으나 관능적인 면에서는 맥아-미아 부산물의 혼합량이 75%보다는 50%로 낮추고 우슬 추출액을 40%보다는 60% 수준으로 높이는 것이 관능적으로 바람직한 것으로 보인다.

<실시예 2> 맥주 부산물 활용 우슬 식혜 음료 시제품 제조 및 특성 조사

(1) 맥주 부산물 활용 우슬 식혜 음료를 제조

하기 표 6에 나타낸 바와 같은 공정으로 맥주 양조부산물 활용 우슬 식혜 음료를 제조하였다(1L 기준).

추출	물 받기
	고온고압 처리(130℃, 2회)된 우슬 12.5 g과 우슬 부산물 125 g의 무게를 잰 뒤 물 1 L 첨가
	60℃ 승온 후 1시간 30분 동안 추출
	10분간 냉각
	우슬 추출액 거름망으로 여과
	추출액 완성
당화	엿기름 300 g과 물 1.5 L을 (1:5 비율) 혼합(50℃)
	2시간 방치
	엿기름 추출액 거름망으로 여과(1.25 L)
	1시간 방치
	위쪽 맑은 물을 채취하여 엿기름 추출액으로 사용(1 L)
	쌀을 믹서기로 5분 정도 갈은 후 찜솥에서 30분간 호화시킴
	호화시킨 쌀과 맥주 당화부산물(맥아, 미아)을 1:1 비율로 혼합
	혼합된 쌀과 부산물 200 g에 엿기름 추출액 1 L(1:5, w/v)을 넣고 60℃에서 당화
	4시간 동안 당화(60℃)
	당화액을 여과
출하	우슬 추출액과 당화액을(6:4) 혼합하여 가당하여 5분간 끓임
	출하

(2) 시료의 수용성 비타민 B₁ 함량 측정

시제품 우슬 식혜 음료의 수용성 비타민 함량은 하기 표 7에 나타낸 바와 같다.

시료	비타민 B1	나이아신	엽산
일반 식혜 (B0% sikhye)	54.24 ± 0.12	0.00 ± 0.00	7.80 ± 0.03
본 발명의 식혜	0.07 ± 0.01	34.80 ± 0.22	4.28 ± 0.02

상기 표 7에서 보듯이, 본 발명의 맥주 부산물과 우슬을 사용하여 제조한 우슬 음료가 맥주 부산물과 우슬을 사용하지 않고 제조한 일반 식혜 음료에 비하여 비타민 B1 함량과 엽산은 낮은 반면 나이아신 함량은 높게 나타났다.

(3) 시제품 우슬 음료의 기능성 성분 측정

시제품 우슬 식혜 음료의 기능성 성분의 경우 하기 표 8과 같이 양조부산물과 우슬을 사용하여 제조한 우슬 음료가 양조부산물과 우슬을 사용하지 않고 제조한 일반 식혜 음료에 비하여 사포닌 함량이 약 1.5배, 총 폴리페놀 함량은 약 3배 높아진 반면 GABA 함량에서는 유의적인 차이를 나타내지 않았다.

μg/mL
시료	Saponin	Total polyphenols	GABA
일반 식혜 (B0% sikhye)	10.07 ± 0.01	6.32 ± 0.06	12.23 ± 0.07
본 발명의 식혜	15.04 ± 0.29	18.30 ± 0.07	11.33 ± 1.84

(4) 시제품 우슬 음료의 항산화능 측정

시제품 우슬 식혜 음료의 항산화능의 경우 하기 표 9와 같이 맥주 부산물과 우슬을 사용하여 제조한 우슬 음료가 맥주 부산물과 우슬을 사용하지 않고 제조한 일반 식혜 음료에 비하여 DPPH 라디칼 소거능과 환원력(reducing power)으로 측정한 항산화능이 각각 4.2배와 1.8배 증가한 것을 확인할 수 있었다.

μg GAE/mL
시료	DPPH 라디칼 소거능	환원력
일반 식혜 (B0% sikhye)	12.39 ± 0.29	16.87 ± 0.33
본 발명의 식혜	52.25 ± 0.56	30.87 ± 0.28

(5) 시제품 음료의 관능적 특성 조사

시제품 우슬 식혜 음료의 관능적 특성을 평가한 결과는 하기 표 10과 같다. 본 기술개발로 제조한 우슬 식혜 음료(Developed AJN sikhye)의 경우 시중에서 시판되는 우슬을 이용하여 만든 우슬 식혜(Commercial AJN sikhye)와 우슬을 사용하지 않은 일반식혜 (Commercial sikhye (AJN 불포함), 비락식혜)와 비교할 때 색, 맛, 향에서 모두 유의적으로 높은 점수를 받았으며 전체적 기호도의 경우 7점법 평가에서 6.0을 얻어 시판되는 우슬 식혜나 쌀식혜의 4.10에 비하여 상당히 우수한 평가를 받았다.

Samples	Color	Flavor	Taste	Overall acceptability
Developed AJN sikhye *	5.80±0.60	5.30±1.00	5.80±0.98	6.00±0.63
Commercial AJN sikhye	3.50±0.81	4.10±0.94	4.30±1.19	4.10±0.70
Commercial sikhye (without AJN)	4.60±1.20	4.00±0.77	4.20±1.54	4.10±1.22

이상과 같이, 우슬-미아 맥주 제조시 당화공정에서 맥주 부산물로 얻어지는 맥아-미아 혼합물을 사용하여 제조한 쌀가루 식혜와 맥주 제조시 농축공정에서 얻어지는 우슬 부산물을 고온고압 처리된 우슬과 혼합하여 60℃에서 90분간 열수추출하여 제조한 추출액을 4:6의 비율로 혼합하여 제조한 우슬쌀 음료를 개발하였다. 개발된 우슬쌀 음료는 영양성, 기능성 성분이 증가되었으며 항산화능과 같은 기능성에서도 일반 식혜에 비하여 뛰어난 것으로 나타났다. 또한 개발된 제품은 관능적인 면에서도 현재 시판되고 있는 우슬 식혜나 일반 식혜 제품보다 우수한 것으로 나타나 향후 상품화 가능성이 큰 것으로 보여진다.

이와 같이, 본 발명에 따라 맥주 부산물인 맥아 및 미아 부산물, 우슬 부산물 및 우슬 추출물을 이용한 음료는 부드러운 풍미와 기능성이 개선되는 이점이 있다. 또한, 전량 폐기하거나 사료로 사용하던 맥주 부산물을 이용하여 가공품을 개발함으로써 부가가치를 창출할 수 있을 것으로 기대된다.

Claims (5)

1. 맥아 및 미아 부산물, 우슬 부산물 및 우슬 추출물을 함유하는 음료의 제조방법으로서,
   상기 맥아 및 미아 부산물은 맥아와 미아를 8 : 2 내지 6 : 4의 중량비로 혼합 투입하여 당화시켜 제조하고,
   상기 우슬 부산물은 맥아와 미아를 8 : 2 내지 6 : 4의 중량비로 혼합 투입하여 당화시킨 다음 호프 및 우슬을 첨가 및 농축하여 제조하되, 상기 우슬이 생우슬을 90 내지 110 kPa의 압력 및 125 내지 135℃의 압력에서 1 내지 3회 고온고압 처리된 것이며,
   상기 우슬 추출물은 생우슬을 90 내지 110 kPa의 압력 및 125 내지 135℃의 온도에서 1 내지 3회 고온고압 처리한 다음 50 내지 70℃에서 80 내지 100분 동안 열수추출하여 제조하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 미아는 벼 나락을 30 내지 40℃에서 22 내지 26 시간 동안 침지시킨 다음 25 내지 35℃에서 20 내지 30 시간 동안 발아시켜 제조된 것임을 특징으로 하는 제조방법.
3. 삭제
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 제조방법에 따라 제조된 맥아 및 미아 부산물, 우슬 부산물 및 우슬 추출물을 함유하는 음료.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 음료가 식혜인 것을 특징으로 하는 음료.
   

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