KR101890042B1 - 홍삼커피 발효환 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 6년산 홍삼근과 뿌리삼을 150~200메쉬로 분쇄하여 7:3 비율로 혼합한 분말 20~30중량부, 커피분말 15~25중량부, '녹미분말, 적미분말, 현미분말' 중에 적어도 하나 이상이 선택된 곡미분말 10~25중량부, 마 분말 5~10중량부, 맥아추출물 2~10 중량부, 황기 추출물 2~10중량부을 포함한 조성물로 발효시킨 것을 특징으로 하는 홍삼커피 발효환 및 홍삼커피 발효환 제조방법에 관련되며, 홍삼의 약리적 작용과 커피의 기능성이 발효로 인해 인체 흡수율이 높아지고 누구나 어디서나 쉽게 물 없이도 부드럽게 씹어 먹을 수 있는 부드러운 환의 형태로 물이 없이도 누구나 복용이 가능하고 충분한 칼로리를 제공하도록 맛과 영양이 충분이 고려되어 바쁜 현대인의 일상에 맞게 복용과 휴대 보관이 쉬운 아웃도어 기호식품으로서 편이성이 뛰어난 홍삼커피 발효환 및 홍삼커피 발효환 제조방법에 관한 것이다.

Description

홍삼커피 발효환 및 그 제조방법{Red Ginseng and Coffee Pill as fermented and functional Food and its manufacturing Method }

본 발명은 홍삼커피 발효환 및 그 제조방법에 관한 것으로, 장내 유익균 부족으로 홍삼 유효성분을 체내에 잘 흡수하지 못하는 사람들도 유효성분들을 잘 흡수할 수 있고, 아울러 커피의 기호성을 최대한 살려서, 누구나 손쉽게 기능적이고 기호성 높은 홍삼커피 발효환을 섭취할 수 있도록 홍삼커피 발효환 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.

홍삼(Panax ginseng C.A. Meyer)은 한의학적으로 성질은 약간 따뜻하고 맛은 달고 약간 쓰며, 비, 폐, 심장으로 들어가 원기를 보충하고 진액을 만드는 등 건강 증진과 질병 예방의 효과가 있다고 알려져 있으며, 서양 의학적으로는 면역글로블린(immunoglobulin)의 양과 림프세포수를 늘리고 림프세포의 유약화(幼若化)를 촉진시킴으로써, 망상내피계통의 기능을 강화할 뿐 아니라 당뇨 및 면역력에 효과가 입증되고 있다.

한편 커피는 카페인을 함유하고 있고 독특한 향기가 있어 오늘날 기호식품으로 가장 각광을 받고 있어, 차,과자나 음료수의 복합 원료로도 많이 사용된다.

따라서 약리적 성분이 우수한 홍삼과 기호성이 높은 커피를 융합하여 새로운 기능성 식품으로 개발하는 사례가 있는데, 공개특허 제10-2015-0046503호의 홍삼커피는 커피원액 3.5~4.0㎖,홍삼농축액 0.1~0.7 ㎖, 설탕 및 프림의 혼합비율을 최적화하여, 기호식품인 커피에 홍삼의 기능성분을 가미하여 맛과 풍미가 있으면서도 사포닌 함량을 높게 포함되도록 하는 기술을 제시하고 있으나, 어디까지나 커피를 보조하는 부재료로서 홍삼의 약리적 성분이 충분히 발현되지 못하는 한계점이 있다.

공개특허 제10-2014-0132924호는, 홍삼분말 40 ~ 60 중량부, 당류 30 ~ 40 중량부, 마늘분말 5 ~ 10 중량부, 대추분말 5 ~ 10 중량부의 홍삼혼합물에, 커피분말 50 ~ 70 중량부, 정제염 10 ~ 15 중량부, 제2인산칼슘 10 ~ 15 중량부, 글리신 5 ~ 10 중량부, 구아검 5~ 10 중량부의 커피혼합물을 1:1의 비율로 혼합하여 홍삼커피믹스의 제조하여, 간편하게 음용이 가능토록 하여, 홍삼을 기피하는 다양한 사람들의 거부감을 없애 기호도가 우수한 홍삼커피믹스를 제공하고자 하나, 마늘분말, 대추분말과 같은 이질적인 맛으로 인해 홍삼과 커피의 조화로운 맛을 얻기 어렵다.

등록특허 10-1396187는 배양된 복합미생물을 이용하여 커피.복숭아,홍삼 추출액을 각각 발효하고 커피발효액, 복숭아 발효액 및 홍삼발효액을 적절하게 혼합하여 소화 흡수력이 향상되고, 장내미생물의 증식효과와 면역력 증강에도 도움이 되는 발효 혼합물 제조방법을 제공한 것이나, 복숭아와 같은 과즙 또한 홍삼과 커피의 조화로운 맛을 얻기 어렵고, 발효도 잘 이루어지기 어려운 문제점이 있다.

또 공개특허 10-2016-0078075호는 홍삼에 다양한 곡물(현미, 율무,검은콩, 보리, 수수)을 접목하여 발효시킴으로서 곡물 효소를 극대화하는 기술이지만, 단지 홍삼 맛을 느낄 수 있을 뿐 커피와 같은 기호식품과 같은 맛을 음미하기 어렵다.

이처럼, 상기 기술들은 홍삼 고유의 쓴 맛과 텁텁함을 커피나 기타 과실의 맛으로 마스킹 하여 기호도를 개선하고자 한 것이나, 실제로 기호성 및 기능성이 향상되지 못하는 것을 알 수 있었고, 특히 허약하거나 건강에 문제가 있다고 느끼는 사람들, 또는 질병 수술 이후 병후 회복기에 있는 사람들이 기능성을 가지면서도 일상적으로 기호식품으로 섭취하는데 많은 한계가 있음을 확인할 수 있었다.

이에 본 발명인은 종래 홍삼을 주재료로 한 기능성 식품들의 문제점을 인식하고, 건강에 민감하고 허약한 체질의 사람이나 수술 후 회복기에 있는 사람들도 쉽게 일상생활에서 휴대하면서 섭취가 가능하면서도, 홍삼과 커피 고유의 맛을 잘 살려 서로 조화되도록 발효된 풍미와 영양 및 기능성이 최적화된 홍삼커피 발효환을 개발하게 되었다.

이에 따라 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 착안 된 것으로서, 장내 유익균 부족으로 홍삼 유효성분을 체내에 흡수하지 못하는 사람들이라도, 홍삼 의 유효성분을 잘 흡수할 수 있도록 하고, 커피의 맛을 최대한 살려서, 홍삼의 기능성과 커피의 기호성이 최적화되어, 현대인의 영양 불균형 개선과 건강 증진에 도움을 줄 수 있는 홍삼커피 발효환 및 그 제조방법을 제공하는 것에 그 목적이 있다.

이에 따라 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 착안된 것으로서, 본 발명에 따른 홍삼커피 발효환은, 홍삼분말 20~30중량부, 커피분말 15~25중량부를 주재료로 하여 홍삼 향미 및 커피 향미를 구성하고, '녹미분말, 적미분말, 현미분말' 중에 적어도 하나 이상이 선택된 곡미분말 10~25중량부, 마 분말 5~10중량부, 맥아 추출물 2~10중량부 및 황기추출물 2~10중량부를 포함하되, 상기 홍삼분말은 6년산 홍삼근과 뿌리삼을 150~200메쉬로 분쇄하여 7:3 비율로 혼합한 분말을 사용한 조성물로서 발효시킨 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 곡미분말은 녹미분말, 적미분말, 현미분말을 1:1:1 중량비로 혼합한 것을 특징으로 한다.
또, 상기 조성물에 꿀과 식물성 유지가 포함된 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명에 따른 홍삼커피 발효환 제조방법은, 6년산 홍삼근과 뿌리삼, 커피, 녹미, 적미, 현미, 마를 선정하여 분말로 파쇄하고, 맥아 및 황기는 열추출하여 추출물로 준비하는 단계(S10); 홍삼근 분말 및 뿌리삼 분말을 7:3중량비로 혼합한 홍삼분말 20~30중량부, 커피분말 15~25중량부, '녹미분말, 적미분말, 현미분말' 중에 적어도 하나 이상이 선택된 곡미분말 10~25중량부, 마 분말 5~10중량부, 맥아 추출물 2~10중량부, 황기 추출물 2~10중량부를 포함하는 조성물을 혼합하는 단계(S20); 상기 혼합 조성물에 황국균을 투입하고 온도 30~43℃, 습도 65~75%가 유지되는 발효실에서 3~5일 간의 발효가 진행되도록 하는 발효단계(S30); 상기 발효물을 40~50℃에서 48~72시간 동안 건조하고 분쇄하여, 상기 분쇄된 발효물에 꿀과 식물성 유지를 첨가하여 반죽을 형성하는 발효물의 제환성형단계(S40); 상기 성형된 환 100중량부 대비 0.01~1중량부 주정을 분무하고 각각 밀봉포장하는 포장단계(S50)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

삭제

삭제

이상의 구성 및 작용에 의하면, 본 발명은 홍삼 농축액이나 홍삼 특유의 쓴맛을 싫어하는 사람들도 쉽게 섭취할 수 있도록 복용과 섭취가 용이하고, 6년근 홍삼의 약리적 효능과 커피의 기호성이 최적을 이룬 기능성 기호식품을 섭취할 수 있다.

특히 홍삼의 약리적 작용과 커피의 맛과 기능성이 발효로 인해 인체 흡수율이 높아지므로 허약한 체질, 까다로운 식성을 가진 사람들도 일상 생활에서 부담없이 섭취할 수 있고, 어디서나 쉽게 물 없이도 부드럽게 씹어 먹을 수 있어서, 바쁜 현대인의 일상에 맞게 복용과 휴대 보관이 쉬운 편이성에서 탁월하다.

또 본원 발명품은 충분한 칼로리를 제공하도록 맛과 영양이 충분히 고려된 것으로서, 부형제, 감미제 등의 인공 첨가제가 전혀 포함되어 있지 않고, 본원 발명품의 물성에 맞는 재료 (특히 커피원두의 맛과 향기)를 선정함으로써 전반적으로 우수한 기호도를 평가받았고, 보관 성능이 뛰어나다는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 홍삼커피 발효환의 제조방법을 나타낸 공정순서도.
도 2 내지 도 8은 본 발명에 따른 홍삼커피 발효환의 제조과정을 나타낸 공정사진.
도 9는 본 발명에 따라 제조된 홍삼커피 발효환.

본원 발명을 도1과 같이, 원재료의 선정 및 준비단계 (S10), 혼합 및 배합단계(S20), 발효단계 (S30), 발효물의 제환성형단계 (S40) 및 포장단계(S50)로 구분하여 설명한다.

I. 원재료 준비단계 (S10)

본 발명의 원재료는 홍삼, 커피, 유기농 곡물(현미,녹미,적미), 마, 맥아, 황기로 구성되고, 최종 제품의 우수한 품질을 위해 재료 선정단계에서부터 선별기준과 세심한 준비과정이 요구된다. 이하 각 재료별 특성과 준비과정들을 상세히 설명한다.

(1) 홍삼

식물학적으로 인삼은 6년째에 완숙기에 이르며, 본원 발명은 최대의 효능을 발휘하는 인삼을 사용하여 6년근 홍삼으로 증숙시켜, 수분 함량이 12% 미만으로 건조한 상품을 선택한다. 상기 선택된 홍삼은 홍삼근과 뿌리삼으로 각각 분류하고, 에어컴프레셔를 이용하여 세척한다. 단단한 홍삼근은 종단면으로 아주 잘고 얇게 절단하고, 뿌리삼은 미세한 뿌리가 흩어지지 않도록 채반에 펴둔다.

상기 재료를 홍삼근 70: 뿌리삼30의 비율로 각각 준비하여, 홍삼근과 뿌리삼을 180mesh 체망을 이용하여 분쇄한다. 상기 분쇄한 홍삼가루를 보다 미세한 체 망으로 털어 골고루 섞이도록 하여 홍삼근 분말: 뿌리삼 분말이 70:30 혼합된 분말을 준비한다.

(2) 마

마는 깨끗이 세척하여 아주 얇게 종단면으로 절단한 후, 1차로 채반에 널어 건조한 후, 2차로 열풍 건조한다. 완전히 건조된 마를 분쇄기로 산화되지 않도록 저속 분쇄하여, 상기 홍삼과 같이 미세한 체망으로 걸러 마 분말을 준비한다

(3) 유기농 쌀(녹미, 적미, 현미)

녹미, 적미, 현미 (이하 곡미로 지칭한다.)는 자포니카 종의 쌀로서, 아밀로스함량이 낮은 품종 군에 해당하며 낱알이 짧고 둥글다.녹미는 껍질은 검고 속은 파랗다 하여 청량미로 별칭되고, 과피와 종피 부분에 포함된 색소에 따라 성분과 맛에서도 차이가 나지만 대체로 고소하고 단맛이 난다. 유색미 중에서도 향이 좋고 오래 씹을수록 단맛이 나서 본원 발명의 식감에 영향을 미치는 구성이다. 적미는 붉은 약쌀, 홍미 등으로 불리며, 구수한 향과 더불어 붉은색 색소를 포함하는 탄닌, 불포화 지방산인 올레인산, 미네랄, 비타민 그리고 단백질이 많이 함유되어 있다. 현미는 쌀눈이 붙어있어 비타민, 식이섬유소를 많이 포함하고 있으며 상대적으로 탄수화물 함량과 칼로리가 낮다.

상기 곡미는 유전자 조작이 없는 토종 전통 종자로서 유기농을 선택하여, 녹미, 적미, 현미를 1:1:1 비율로 준비하고, 유기농으로 생산 가공된 것으로 선택하여, 에어 컴프레셔로 먼지 및 오염물질들을 1차 세척한다. 상기 3종의 곡미를 혼합하고 미지근한 온수로 5회 정도 세척하면서 쌀눈이 떨어지지 않도록 조심하고, 미네랄이 풍부한 생수에 담궈 5~6시간 불린다. 상기 불려진 곡미는 신속하게 물기만 없애는 정도로 탈수하여, 원통형 철망으로 구성된 드럼식 볶음 장치에 투입하고, 철망을 회전시키면서 히터의 열을 가하여 45℃를 넘지 않도록 하여 20~30분간 곡물재료를 볶는다.

상기 볶아진 곡마는 냉각시킨 후 분쇄하는데, 분쇄 시 자기가 부착된 150~200 메쉬 입도(粒度)를 갖는 체망으로 불순물을 거르고 확인한 뒤, 분말화한다.

곡미 분말 준비과정은 입도 150-200 메시(mesh)로 홍삼 및 커피 분말이 황국균과 안정적으로 혼합되어 발효가 잘 진행되도록 하는 것으로, 볶음 시 온도범위를 45도 미만으로 빠르게 물기만 말리는 정도의 볶음도를 유지해야 유기농 곡물의 영양 성분의 열에 의한 산화방지와 지나친 퍼핑방지를 통해 영양 파괴를 최소할 수 있고, 최적의 발효상태를 유지할 수 있다. 상기 분쇄곡물의 입도가 200 메시 이상이면 쉽게 비산되어 작업성이 저하될 수 있고 좋은 식감을 형성하기 어렵고, 입도가 150 메시 이하 이면 발효 시 각 재료들 간의 혼합이 뭉쳐지고 발효가 골고루 원활하게 진행되지 않을 수 있다.

(4) 맥아추출액

맥아는 겉이 단단하고 황색을 띤 2㎝ 이내의 어린 싹과 어린뿌리가 있는 색이 균일하게 건조된 맥아를 정선하고, 상기 맥아 1㎏를 분쇄기로 지나치게 분말이 생기지 않을 정도로 분쇄한다. 분쇄된 맥아는 1차 세척 후 50~60℃온수 6리터를 붓고 4시간 침수시킨 후에, 물의 온도를 65~70℃로 가열하여 2시간 유지시키면서 진한 색이 우러날 때까지 농축시킨다.

상기 농축 추출액의 열기가 식으면 상온상태에서 여과조를 이용하여 맥아 건지와 농축액을 분리하고, 맥아 추출액만 따로 액상으로 준비한다.

(5) 황기 추출액

국내산 황기 4 ㎏ 깨끗이 세척한 후, 채판에 펴서 물기를 뺀다. 상기 세척한 황기를 잘게 절단하고, 용기에 생수 20리터를 넣고 85℃를 유지하며 24시간 동안 열 추출한다. 상기 황기추출액을 용기에서 꺼낸 후, 여과조를 이용해 황기 건지와 농축된 액상을 따로 분리하고, 황기추출액만 준비한다.

(6) 커피원두

볶은 커피의 경우 침출시 침출량이 적어서 유효 성분이 적고, 인스턴트 커피의 경우 침출량은 많으나 유효성분이 잘 분해되지 않아 많은 성분이 흡수가 되지 않는 문제가 있다. 본원 발명은 에티오피아산 예가체프 워시드(Washed) 생두로서, 습식 가공법으로 이물질 제거,분리, 펄핑, 점액질 제거, 세척, 건조과정을 거쳐서 제조된 것이며,상기 워시드 가공 생두는 선명한 녹색을 띄며 센터컷은 흰색이며 품질이 높고 균일하며, 신맛과 향이 좋으며 전체적인 맛이 깔끔하며 섬세하여 본 발명에 적합한 재료이다.

상기 예가체프 위시드 생두의 처리과정은, ① 세척 및 수분제거 : 워시드 생두사용으로 재세척과 건조공정 대신에 170℃ 고온 열풍으로 열풍 로스팅기 투입 후, 7분간 열풍세척을 한다. 이러한 과정을 통해 미세먼지와 생두 표면의 실버 스킨이 제거된다. 생두에는 11~13%의 수분이 있으며 본 로스팅에 들어가기 전에 7~9% 정도의 적정 수분을 남기고, 강제건조 시키는 작업을 한다. 커피의 온도가 120~190℃ 범위 내에서는 가열에 따른 건조가 진행되는 과정일 뿐이므로, 본 로스팅 전 커피의 맛과 향을 최대한 살려내기 위해서 필요한 과정이다. 구체적인 작업순서는 먼저 열풍 세척이후 180℃에서 3분 노출시켜 생두가 아주 연한 황색이 나게 하고, 190℃에서 3분 노출시켜 연한 황색이 나며 건초말리는 향이 나면서 수분이 감소되어, 7~9% 정도의 적정 수분이 남게 되도록 한다.

② 본 로스팅 : 로스팅 과정에서 커피성분의 많은 변화가 일어나며 화학적 변화가 발생하는데, 상기 7~9%의 수분 함량은 2~3%로 줄어들고 부피는 1.5배 증가한다. 생두의 탄수화물 중 유리당류는 원두 색상에, 단백질은 원두의 향기 형성에 영향을 미치는데, 생두의 당분, 단백질, 유기산등은 갈변 반응을 통해 가용성 성분으로 변한다.가용 성분이 많을수록 맛과 향이 진해지는데, 가스성분의 87%는 탄산가스로 고온의 열로 인한 건열 반응에 의해서 생기고, 가스의 50%는 로스팅 과정에서 방출되고 나머지는 서서히 방출되어 향기 성분이 공기 중의 산소와 접촉하는 것을 막아준다. 본원 발명은 200℃에서 3분 노출시켜 완전한 황색이 되도록 수분을 완전히 날리고, 210℃에서 3분 노출시켜 황색에서 서서히 갈변 반응이 일어나게 되며, 이때 생두의 센타컷이 열리면서 탁~탁~ 소리와 함께 1차 크랙이 일어난다. 흡열 반응이 발열 반응으로 바뀌게 되며 부피는 40~60% 커지고 중량은 15~17% 정도 감소한다. 220℃에서 2분 노출시켜 전체적 완전한 갈색으로 변하게 만들고 캐러멜화를 시키면, 생두표면의 주름이 펼쳐지고 고소한 향이 나기 시작한다. 마지막으로 230℃에서 2분 노출시켜 화학적 변화의 최적상태로 캐러멜화, 마이야르 반응까지 완료되면, 2차 크랙이 일어나기 직전에 본 로스팅을 끝낸다.

③ 냉각과정 : 상기 본 로스팅 단계가 되면 즉시 냉각 쪽으로 배출 시킨다. 원두를 그냥 두게 되면 내부 온도에 의해 로스팅이 과도하게 진행되므로 최대한 빨리 식혀 주어야 하므로, 냉풍이 나오는 곳에서 5분간 노출시킨 후, 열풍 로스팅기에서 완전 배출시켜 2차 냉풍이 나오는 작업대에서 3분간 노출시킨다.

⑤ 분쇄: 상기 과정이 완료된 원두는 최종적으로 이물질이나 불량원두를 제거 한 후, 150~200 메쉬 수준에서 분쇄하여 준비한다.

II. 배합 및 혼합단계 (S20)

상기한 재료들은 그 특성과 물성을 고려하여 홍삼, 마, 곡물, 커피는 분말상태로, 맥아와 황기는 추출액으로 각각 준비한다.

상기 준비된 재료들은 총중량부 대비 홍삼분말 25~30 중량부 , 커피분말 20~30중량부, 곡물(녹미,적미,현미) 분말 10~15 중량부, 마 분말 5~10중량부, 맥아추출물 2~10중량부, 황기 추출물 2~ 10중량부로 배합하여, 도 2 내지 4와 같이 혼합기에 투입하고 충분히 혼합되도록 한다.

상기 홍삼분말은 주재료로서 본원 발명이 달성하고자 하는 약리적 효과를 발휘하기 위하여 최소 25중량부가 투입되어야 하고, 30중량부를 초과할 경우 홍삼의 향과 쓴 맛이 지나치게 강하여 선호도를 떨어지게 할 수 있고, 목 넘김도 거칠어져 거부감을 느낄 수 있다.

상기 커피분말은 본원 발명의 맛과 향을 결정하는 주재료로서, 20중량부 이하에서는 홍삼맛과 커피맛의 정체성과 조화가 발현되지 않고, 30중량부를 넘어서면 오히려 커피맛이 지나치게 강하게 되어 바람직하지 않다.

상기 곡미분말은 밥을 대용할 정도로 섭취자의 영양소가 되고, 발효를 위한 미생물의 영양원 및 환경 조성을 한다. 또한 곡미의 발효로 인해, 홍삼과 커피의 지배적인 맛을 중화하는 기능으로 인해 부드럽고 안정적인 맛을 유지하는데 큰 역할을 하며, 제환성형과정에서 투입되는 꿀의 단맛을 중화하는 베이스가 된다. 곡미분말이 덩어리지거나 엉김이 있을 경우 최적의 발효 환경이 조성되지 않고, 유해균의 서식 가능성이 높아지므로 매우 섬세하고 엄격하게 점검하며 취급된다. 특히 녹미의 고소하고 단맛, 적미의 구수한 향과 맛은 최종제품의 맛과 풍미에 영향을 주는 구성요소로서, 10중량부 이하에서는 이러한 풍미를 주기 어렵고, 15중량부를 넘는 경우 텁텁하고 잔여감이 남으며 홍삼커피의 향미를 감쇄시킬 수 있다.

마 분말은 미생물 발효의 주요 영양원이 되면서, 부드러운 맛을 내는 중요한 구성요소이다. 5 중량부 이하이면 상기 역할을 다할 수 없고, 10중량부 이상이면 마의 고유 점액질 성분으로 끈적임이 과도하게 나타나서 발효진행을 방해하며, 물이 생성되어 식감을 저해할 수 있다.

본원 발명에서 맥아추출물 2~10중량부 및 황기 추출물 2~ 10중량부는 미생물 발효의 가장 중요한 영양원으로 작용하므로, 발효 환경을 고려하여 주의 깊게 배합비를 조절할 필요가 있다.

맥아 추출물과 황기 추출물은 발효시 발효물의 활성화를 돕고 안정적인 발효 미생물의 서식 환경과 영양이 되고 당화를 돕는 직접적인 원인이 되므로, 재료 혼입 시 순차적으로 나누어서 투입하고, 동시에 저어주고 섞어주는 과정이 발효의 중요하다. 맥아 및 황기 추출물이 각각 2 중량부 이하이면 충분한 발효가 되기 어렵고, 각각 10 중량부 이상이면 발효가 과도하게 진행되거나 신맛이 나거나 물이 생성되면서 식감을 저해할 수 있는 요인이 된다.

도 2 내지 4와 같이, 상기 재료들을 배합시 각각 재료의 물성을 고려하여 한꺼번에 쏟아 붇는 것이 아니라, 각각 중량부의 양을 순차적으로 배합하여 발효조에 투입한다. 분말재료 투입시 각 재료의 덩어리짐과 엉김을 방지하기 위하여 액상재료의 일부를 먼저 발효조에 투입 후 분말상태의 혼합 재료들을 투입한 뒤 엉기거나 덩어리 지지 않도록 거품기로 충분히 저어 주면서 혼합한다.

III. 발효단계 (S30)

상기 배합 및 혼합과정에서 황국균이 투입되어 발효과정을 거친다. 황국균(Aspergillus oryzae)은 아밀라아제(amylase)와 프로테아제(protease)를 생산하여 탄수화물 및 단백질을 분해하면서 발효시키는 특성이 있다.

상기 혼합된 홍삼분말, 커피분말 및 곡물분말에 황국균을 접종함으로써 발효 과정이 일어나 홍삼과 곡물분말 각각의 독특한 맛과 향이 변화되어 서로 조화를 이루게 되고, 황기추출액과 맥아 추출액은 황국균의 발효 환경의 최적의 조효소 작용과 발효환경미생물의 영양이 되며, 도5와 같이 발효가 진행된다.

본원 발명은 온도 30~43 ℃, 습도 65~75%가 유지되는 환경에서 3일~5일간의 발효가 진행되도록 하는데, 이때 온도가 30℃ 미만일 경우 발효 효율이 떨어지고, 발효 온도가 45℃ 이상일 경우 미생물의 생육이 저해되거나 흑국이 발생될 가능성이 있다. 또 습도가 65% 미만인 경우 발효가 충분히 일어나지 않거나 발효에 오랜 시간이 소요되고 비효율적이며, 75%를 초과하는 경우는 황국균의 활성 환경이 저하될 수 있고 충분한 발효가 일어나지 않을 수 있으므로, 청정한 발효환경에서 30-43℃의 온도 및 65~75%의 습도 하에서 발효가 진행되도록 조절하는 것이 중요하다. 겨울철에는 도 6과 같이 깨끗한 천으로 덮어두어 적절한 온도와 습도를 유지하도록 한다.

또 발효기간은 3일~5일 간의 발효 과정을 거침으로써 호기성인 황국균의 증식을 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라, 균주의 생육에 따른 효소(아밀라아제, 프로테아제 등) 활성, 특이 사포닌 함량, 폴리페놀 함량, 항산화 활성 등의 증가로 영양분 및 생리활성 물질의 체내 흡수율을 높일 수 있다. 발효기간이 3일 미만이면 홍삼 및 곡물의 발효가 충분히 일어나지 않아 홍삼 및 유기농 곡미의 향미가 떨어져 조화를 이루지 못하고, 제조된 홍삼커피 발효 환의 품질이 저하될 수 있다.

또 5일을 초과하여 발효할 경우에는 발효 시간이 길어짐에 따라 효소, 항산화 물질 및 기타 생리활성 물질의 함량이 증가하기는 하나, 미생물이 생육, 번식 및 대사에 이용하는 기질이 부족해지기 때문에 미생물이 대수기를 거쳐 정지기 및 사멸기에 이르게 되면 증식 속도가 현저하게 떨어져 발효 효율이 낮아지고, 이와 동시에 미생물 호흡 감소 등으로 발효실의 대기 중 수분함량이 낮아져 발효물의 수분이 증발하게 되어 건조가 시작되므로 발효 효율이 떨어진다. 또 과발효가 진행되는 경우 신맛과 수분이 지나치게 생성되고, 영양학적 가치가 떨어지고 및 위생적인 문제를 야기할 수 있다. 따라서 본 발명은 발효기간 중에 별도의 기질을 공급하지 않고, 발효실 내의 상기 조건을 유지하여 발효는 3~5일 동안 이루어진다.

상기와 같은 발효조건을 엄격하게 준수함으로써 효소의 효능 및 활성도를 극대화할 수 있고, 발효조건은 잡균의 혼입 등과 같은 위생조건에도 민감하게 작용하므로 공기, 온도 및 빛 관리를 철저히 해주는 것이 바람직하다.

최적의 발효조건에 따라, 홍삼과 커피 고유의 효능과 특유의 향이 곡물과 접목되어 발효물에 혼입될 수 있을 뿐만 아니라, 각종 생리활성물질과 영양소들을 생성시키고 유익균들을 증식시켜 소화흡수를 돕는 각종 미량원소 및 생리활성물질들이 풍부하게 된다. 특히 홍삼이 발효되어 특정 성분이 더욱 강화되고 유효성분이 저분화 되어 소화흡수성을 증가시킬 뿐 아니라 커피와 곡물과 조화로운 맛을 이루게 됨을 알게 되었다.

IV. 발효물 제환 가공단계 (S40)

상기 발효된 발효물을 건조 채반에 적당량씩 배분하여 건조채반에 옮겨 담아 열풍 건조기를 이용하여 40~50℃에서 48-72시간 동안 건조하여, 수분함량이 12-14%가 되도록 한다.

고온 대신 저온열풍으로 처리하여 적절한 함수비를 구비하기 위해서는, 상기 48~72 건조시간을 유지해야 하고, 건조 후 150~200 메시(mesh)로 분쇄하여 분쇄된 발효물을 획득한다. 상기 건조 및 분쇄과정은, 발효된 발효물을 가장 위생적이고 안전한 방법으로 제환하기 위한 상태를 만들고 변환시키기 위한 과정으로서, 건조시킨 발효된 발효물은 150~200 메시(mesh)로 분쇄하는 것이 바람직한데, 이는 제환 후 식감을 좋게 하기 위함이다.

상기 분쇄된 발효물에 꿀과 식물성 유지를 첨가하여 반죽을 형성하는 단계로써, 총 중량부 기준 분쇄된 발효물 70~80중량부, 꿀 20~25 중량부, 식물성 유지 2~5 중량부를 교반기에 넣어 500~1000rpm의 속도로 2~3시간 동안 교반하면서 반죽형태로 혼합 반죽한다.

꿀은 단맛을 주는 동시에 제형성을 향상시키만 꿀이 25 중량부를 초과하면 단맛이 강해서 홍삼의 쓴맛과 커피 교유의 향미를 떨어지게 하여 관능성이 저하될 수 있다. 또 발효된 혼합물을 제환으로 성형시 상기 벌꿀이 첨가됨으로서, 품질의 산화를 막고 코팅막을 형성하며 씹어먹기 좋은 정도의 부드러운 식감유지와 소화 흡수를 돕는다.

식물성 유지는 천연 코팅막을 형성하여 수분을 보호하고, 상기 첨가되는 꿀과 식물성유지가 20 중량부 미만이면 환의 성형성이 저하되어 굳어지거나 수분유지를 하지 못하므로, 제환과정은 꿀과 혼합한 식물성 유지가 충분히 스며들고 숙성되도록 2시간 정도 거치하고, 반죽을 일정한 지름의 환(丸) 내지 다양한 형태로 성형하며, 도 7 은 먹기 좋도록 15g으로 제환형태로 성형된 본원 발명의 홍삼커피 환을 나타낸다.

V. 포장단계 (S50)

상기 일정 양으로 성형된 환 100 중량부 대비 0.01~1중량부 주정을 분무함으로써 홍삼환의 관능성 및 기능성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 홍삼환이 제품 포장지 등에 달라붙는 문제점을 해결할 수 있다.

자동포장단계를 거쳐 밀봉포장으로 내포장하여 종이박스 등에 외포장한 후 점검한 뒤 출하함으로써 홍삼커피환 제조공정을 마무리할 수 있다.

도 7의 실시품은 둥글고 갈색의 쌉쌉하고 단맛이 도는 씹어 먹는 환 형상이다. 자동포장기로 밀봉 포장하여 개별 케이스에 넣어 이중 밀봉 포장하여, 제품의 충격 완화 및 품질유지를 한다.

상기 제조 방법으로 제조된 본 발명의 홍삼 함유 발효 효소 식품은 소화효소에 의한 소화작용을 증진시키며 항산화 물질 함량 및 항산화 효능이 향상된다. 이는 상기 제조 방법에 의해 제조된 홍삼 함유 발효 효소 식품이 황국균과 유기농 곡물과 마 분말, 황기와 맥아 추출물의 복합 발효를 통하여 체내 흡수가 어려운 홍삼과 커피의 생리활성 물질과 영양 성분의 흡수를 높여 줄 수 있고, 발효에 의해 체내 이용률을 증가시킬 수 있음을 나타낸다.

[ 관능검사 ]

상기 실시 예의 방법으로 준비한 홍삼커피 발효환을 100명의 실험자를 대상으로 관능평가를 실시하였다. 관능평가 대상은 허약한 사람, 입맛이 까다로운 사람, 암 수술을 받은 경험이 있는 사람 등 평소 건강에 문제가 있다고 느끼거나 특별히 건강관리에 노력을 하는 실험자를 보다 많이 포함되도록 선발하였으며, 아래 표와 같이 개별적으로 맛, 향에 대한 10개 평가항목 및 전반적인 기호도를 총11개 항목을 조사하였다.

이 실험에서 실행한 식품관능 검사법은 5개 척도로 표시한 풍미, 향 및 기호도에 관한 조사로서,① 매우 안 좋음(1점) ② 안 좋음(2점), ③보통(3점), ④ 좋음 (4점), ⑤ 아주 좋음(5점) 으로 구분하여 평균을 산출하였다.

본원 발명의 관능검사는 홍삼과 커피의 조화 및 전체적인 기호도를 알기 위한 것으로서, 곡미의 함량을 달리하여 식감, 미감 및 기호도에 미치는 영향을 알아보기 위한 것이다. 이를 위해 홍삼과 커피의 배합비는 동일하게 조정하면서 (a)는 유기농 곡미분말을 30중량부 첨가, (b)는 유기농 곡미분말을 15중량부 첨가, (c)는 유기농 곡미분말을 5중량부를 각각 첨가하여 샘플 15g의 제환을 제조하고, 실험자들에게 섭취하게 한 후 아래 총 11개 항목에 대한 평가를 실시하였다.

본원 발명에 의한 관능검사 표

관능평가 항목	a	b	c
구수한맛 단맛 신맛 쓴맛 홍삼맛 조화로운맛 부드러움 텁텁함 목넘김 잔여감 기호도	4.5 4.2 3.0 3.0 3.0 2.8 3.2 2.8 2.9 3.0 3.0	4.2 4.0 4.0 4.2 4.1 4.5 4.0 4.0 4.3 4.0 4.5	3.0 2.8 2.5 3.0 3.5 2.5 2.5 2.4 2.5 2.5 2.5

(a) 전체적으로 구수하고 부드러운 바디감(body)이 지배적이나 곡물함량이 많아서 홍삼 맛과 커피맛의 정체성이 떨어져 기호도가 낮았다. 홍삼과 커피의 조화로운 맛이 부족하고, 텁텁하고 목넘김도 낮은 선호도를 보였다.

(b) 커피 특유의 향과 홍삼 쌉 싸름한 맛이 조화롭게 어우러져 나이대와 상관없이 거부감 없는 안정적인 식감으로 나타남을 알 수 있다. 본 실험에서는 (b)의 맛과 기호도 및 선호도가가 가장 뛰어남을 알 수 있다. 또한 발효로 인한 신맛이 단맛과 쓴맛과 어우러져 잔여감이 매우 깔끔하여 전체 기호도가 가장 높고 목넘김이나 부드러운 맛으로 높은 선호도를 보였다.

(c)는 커피의 향과 홍삼의 향이 지나치게 느껴져 선호도가 가장 낮았고, 조화로운 맛의 평가도 가장 낮고, 목넘김도 거칠다는 평가가 나왔다. 부드러운 맛과 커피의 쓴맛 신맛이 부각되다 보니 홍삼맛의 쌉싸름함이 커피의 강한 신맛으로 평가하며 발효로 인한 신맛이 쓴맛과 거친 텁텁함으로 부각되어 조화로운 맛을 기대하기가 어렵다는 결과가 나온다. 부정적인 맛과 식감으로 부정적인 평가가 가장 높았다.

Claims (5)

1. 홍삼분말 20~30중량부, 커피분말 15~25중량부를 주재료로 하여 홍삼 향미 및 커피 향미를 구성하고, '녹미분말, 적미분말, 현미분말' 중에 적어도 하나 이상이 선택된 곡미분말 10~25중량부, 마 분말 5~10중량부, 맥아추출물 2~10중량부 및 황기추출물 2~10중량부를 포함하되,
   상기 홍삼분말은 6년산 홍삼근과 뿌리삼을 150~200메쉬로 분쇄하여 7:3 비율로 혼합한 분말을 사용한 조성물로서 발효시킨 것을 특징으로 하는 홍삼커피 발효환.
2. 제1항에 있어서,
   상기 곡미분말은 녹미분말, 적미분말, 현미분말을 1:1:1 중량비로 혼합한 것을 특징으로 하는 홍삼커피 발효환.
3. 삭제
4. 상기 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 조성물에 꿀과 식물성 유지가 포함된 것을 특징으로 하는 홍삼커피 발효환.
5. 6년산 홍삼근과 뿌리삼, 커피, 녹미, 적미, 현미, 마를 선정하여 분말로 파쇄하고, 맥아 및 황기는 열추출하여 추출물로 준비하는 단계(S10);
   홍삼근 분말 및 뿌리삼 분말을 7:3중량비로 혼합한 홍삼분말 20~30중량부, 커피분말 15~25중량부, '녹미분말, 적미분말, 현미분말' 중에 적어도 하나 이상이 선택된 곡미분말 10~25중량부, 마 분말 5~10중량부, 맥아 추출물 2~10중량부, 황기 추출물 2~10중량부를 포함하는 조성물을 혼합하는 단계(S20);
   상기 혼합 조성물에 황국균을 투입하고 온도 30~43℃, 습도 65~75%가 유지되는 발효실에서 3~5일 간의 발효가 진행되도록 하는 발효단계(S30);
   상기 발효물을 40~50℃에서 48~72시간 동안 건조하고 분쇄하여, 상기 분쇄된 발효물에 꿀과 식물성 유지를 첨가하여 반죽을 형성하는 발효물의 제환성형단계(S40);
   상기 성형된 환 100중량부 대비 0.01~1중량부 주정을 분무하고 각각 밀봉포장하는 포장단계(S50)를 포함하는 것을 특징으로 하는 홍삼커피환 제조방법.

Images