KR102026287B1 - 포도 껍질 즙과 분리한 효모를 이용한 발효커피 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 원료 커피콩을 최종 커피로 제조 시 로스팅(roasting : 볶기)과정을 거치지 아니하고 발효 기술을 이용하여 보다 안전성을 높이는 동시에 소비자 기호도가 향상된 포도 껍질 즙과 분리한 효모를 이용한 발효커피 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 제 1단계는 원료(생두) 세척 단계, 제 2단계는 1차 발효 단계, 제 3단계는 멸균 단계, 제 4단계는 냉장 보관 단계, 제 5단계는 2차 발효 단계, 제 6단계는 3차 발효 단계, 제 7단계는 건조 단계, 제 8단계는 포장 및 제품 단계를 포함하여 식품학적으로는 저(低)농도의 카페인과 기능성 물질의 다량함유와 동시에 소비자 기호도가 향상된 로스팅(roasting : 볶기)을 하지 아니한 발효 커피를 제조하는 방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 원료 커피콩을 최종 커피로 제조 시 로스팅(roasting : 볶기)과정을 거치지 아니하고 발효 기술을 이용하여 보다 안전성을 높이는 동시에 소비자 기호도가 향상된 발효 커피를 제조하는 방법에 관한 것이다.
커피는 아프리카가 원산지로 현재는 아프리카 및 동남아시아에서도 많이 재배되고 있다. 커피의 대표적인 맛인 쓴맛은 카페인, 떫은맛은 탄닌 성분이며 지방이 약 16%정도 함유하고 있으며 카페인 성분과 클로로젠산 및 트리고넬린을 함유하고 있다. 약리 작용으로는 피로회복, 각성 작용, 관상 동맥확장, 이뇨 작용, 장의 연동 운동 촉진 작용, 노인성 치매 예방에 도움 등이 있으나 과하게 섭취 시 고혈압이나 심장 질환 및 위궤양의 원인이 된다고 알려져 있다.
포도는 포도과에 속하는 넝쿨성 식물로 주로 열대 및 아열대지방과 온대 지방에 분포하고 있다. 포도의 주요성분은 대부분 포도당과 과당으로 약 15%정도 함유하고 있고 유기산은 주석산, 사과산 및 구연산으로 약 0.5%정도 이고 떫은 맛은 탄닌이며 색소는 안토시아닌계 적자색 색소로 알려져 있다. 한편, 포도껍질에는 안토시아닌(anthocyanin) 계열의 색소가 들어 있으며 이런 안토시아닌은 플라보노이드계 화합물로 혈전 형성 억제, 동맥 경화 예방 효과가 있다고 알려져 있고 또한 포도껍질에 존재하는 것으로 알려진 레스베라트롤(resveratrol)은 항암 작용 및 순환기계 질환에 도움이 된다고 알려져 있다.
종래의 커피 이용하여 발효 커피제조에 접목시킨 기술로는 등록 번호 제10-1687538호 “발효커피의 유효성분을 함유하는 식초의 제조 방법 ”, 등록 번호 제10-101640591호 “천연식물 추출액이 함유된 발효커피 및 그 제조 방법”, 등록 번호 제10-1807960호 “발효커피 제조방법”, 등록 번호 제10-1783033호 “코피루왁의 장내세균을 이용한 발효 커피 제조방법”, 등록 번호 제10-1811421호 “코피루왁에서 분리한 유산균을 이용한 발효커피의 제조방법”등이 있다.
또한, 포도껍질을 이용하여 접목시킨 기술로는 출원 번호 제10-2014-0170895호 “포도 껍질 효소 시럽”, 등록 번호 제10-0757388호 “포도착즙 부산물로부터의 식품소재 추출 및 이를 이용한 식품의 제조”, 등록 번호 제10-1830222호 “포도 줄기 껍질로부터 분리된 레스베라트롤 유도체 화합물을 포함하는 항암제 조성물”, 등록 번호 제10-1100078호 “관절염 치료를 위한 약제학적 조성물 ”, 등록 번호 제10-1094205호 “항염증 활성을 갖는 관절염 치료를 위한 약제학적 조성물 ”, 등과 같은 특허는 나와 있으나 실제 발효 커피 제조에 응용한 사례는 기술로는 지금까지 보고 된 바가 없었다.
상기 살펴본 바와 같이 커피 제조 시 발효기술등 식품 첨단 가공 기술의 접목으로 식품학적 특징과 소비자 기호도가 높고, 보다 안전성이 확보된 커피의 대량 생산 등에는 상당한 기술이 필요해 그 한계가 있는 실정이였다.
본 발명은 커피의 효능으로 이뇨작용, 중추 신경 자극으로 정신을 맑게 하나 과하게 섭취 시 고혈압이나 심장 질환 및 위궤양의 원인이 된다고 알려져 있지만 최종 커피를 제조 시 향(flavor)과 맛의 향상을 위해서 높은 온도에서 로스팅(roasting : 볶기)과정에서 나오는 유해 물질이 인체의 안전성과 관계 될 수 있다고 알려져 있다. 따라서 본 발명에서는 커피콩을 이용하여 최종 커피를 제조 시 로스팅(roasting : 볶기)을 하지 아니하고 커피의 식품학적 및 영양학적 특성을 살려 최종 현대인의 고(高)품질 및 기능성 발효커피 및 그 제조방법을 개발하는데 그 목적이 있다.
이에 본 발명은, 제 1단계는 원료인 커피콩을 세척 단계, 제 2단계는 세척 처리된 커피콩을 항온 항습기를 이용하여 60℃, 습도 55~60%, 48시간 발효 → 25℃, 습도 55~60%, 48시간 발효 → 4℃, 습도 55~60%, 48시간 발효하는 과정을 3회 반복 실시하는 1차 발효 단계, 제 3단계는 1차 발효된 커피콩을 멸균 단계, 제 4단계는 멸균된 커피콩을 냉장 보관 단계, 제 5단계는 냉장 보관을 마친 커피콩을 포도 껍질 즙에 2분간 침지 후 항온기에서 30℃, 6시간 발효하되, 상기 커피콩은 60리터 참나무통을 이용하여 지름 5㎝ 구멍 내어서 입구를 살균된 스펀지로 막은 호기적 조건에서 발효하고, 상기 참나무통은 증기 스팀으로 5분 살균하여 사용하며, 살균된 참나무통에 채워진 커피콩에 문어장내분리 균과 포도과즙분리 균인 효모를 커피콩 대비 3~3.5중량% 접종 후 습도 65~70%유지하면서 48시간 배양하는 2차 발효단계, 제 6단계는 3차 발효 단계, 제 7단계는 건조 단계, 제 8단계는 포장 및 제품 단계로 이루어지는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기 제 2단계에서 외부 오염 방지를 위해서 60℃와 25℃ 발효 시 총산도 4.5% 막걸리 식초를 1분간 1회 스프레이 하여 발효하는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기 제 5단계의 상기 포도 껍질 즙 제조는, 포도 껍질을 진공 믹서기에서 10분간 혼합 후 이를 2겹 가아제에 통과한 즙을 최종 포도껍질 즙으로 사용하고, 상기 문어장내분리 균(Bacillus flexus)배양 시 액체 배지 조성은, 펩톤 0.5중량%,효모0.1중량%, 황화철 0.1중량%, 수소 수 99.3중량% ,pH 7로 조정하여 사용하고, 균 접종 후 30~35℃에서 48시간 배양하며, 상기 포도 과즙 분리 균인 효모(Saccharomyces cerevisiae var. ellipsoideus)은 YEP 배지를 이용하여 균을 배양하는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기 제 6단계는, 상기 제 5단계에서 2차 발효된 커피콩이 함유된 60리터 참나무통을 이용하여 발효하고, 상기 참나무통의 구멍은 완전 밀봉 후 10±2℃에서 6~12개월, 습도 70~75%로 햇빛이 없는 곳을 이용하여 발효를 하며, 상기 60리터 참나무 통내에 주사위 모양 편백나무 6~7개를 천연 종이 호일에 담아서 2~3개를 첨가하여 최종 3차 발효하는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기 제 5단계는, 최종 분리된 균을 커피콩에 접종 시 문어 장내분리 균(Bacillus flexus)과 포도 과즙 분리 균인 효모(Saccharomyces cerevisiae var. ellipsoideus)의 혼합 비율(v/v)은 1~2 : 2~1로 하고, 최종 균 접종 된 커피 콩 발효 시 습도 65~70% 유지 시 사용된 물은 수소 발생장치에서 생산되는 수소수를 이용한 것을 기술적 특징으로 한다.
본 발명의 포도 껍질 즙과 분리한 효모를 이용한 발효커피 및 그 제조 방법에 의하면, 원료 커피콩을 최종 커피로 제조 시 로스팅(roasting : 볶기)과정을 거치지 아니하고 첨단 발효 기술을 이용하여 보다 안전성을 높이는 동시에 소비자 기호도가 향상된 발효 커피제조 기술을 제공할 수 있는 발명이라 하겠다.
도 1 은 본 발명의 바람직한 일실시 예를 보인 제조 공정도
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
이하, 도 1은 원료 커피콩(원두)을 사용하여 커피를 제조 시 향(flavor)과 맛의 향상을 위해서 높은 온도에서 로스팅(roasting : 볶기)과정을 거치지 아니하고 발효 기술을 이용하여 발효 커피를 제조 공정도로서, 본 발명은 제 1단계는 원료(생두) 세척 단계, 제 2단계는 1차 발효 단계, 제 3단계는 멸균 단계, 제 4단계는 냉장 보관 단계, 제 5단계는 2차 발효 단계, 제 6단계는 3차 발효 단계, 제 7단계는 건조 단계, 제 8단계는 포장 및 제품 단계를 포함하여 식품학적으로는 고(高)품질과 안전성이 높아져 소비자 기호도가 향상된 발효 커피 조성물 제조방법을 제공한다.
(1) 원료(생두: 커피 콩) 세척 단계
본 단계는 원료 커피 콩(생두)을 세척하는 단계이다.
커피 콩(원두: 라오스 생산 : 2017년) 500g을 수돗물에 3회 세척 후 70%프레타올-에이(식품 첨가물 : 에탄올) 5리터에 1차 2분 침지 후 멸균수를 이용하여 3회 세척 후 2차 옻 추출물( 시중 구 : 식용) 5리터에 2차 1~5분 침지 후 멸균수를 이용하여 3회 세척한 것을 최종 커피 콩(원두) 시료로 사용하였다.
(2) 1차 발효 단계
(1)의 세척된 처리된 커피 콩(원두)을 항온 항습기(세원, K-25, 한국)를 이용하여 60℃, 55~60%(습도), 48시간 발효 → 25℃, 55~60%(습도), 48시간 발효 → 4℃, 55~60%(습도), 48시간 발효하는 과정을 3회 반복 실시한 것을 1차 발효 단계로 하였다.
이때 외부 오염 방지를 위해서 60℃와 25℃ 발효 시 총산도 4.5% 막걸리 식초(청솔(주), 한국)를 1분간 1회 스프레이 하였다.
(3) 멸균 단계
(2)의 1차 발효된 커피 콩을 1 리터 삼각 유리 플라스크에 담아서 증기 고압 살균기(미래, KS-210,한국)를 이용하여 121℃, 1.5기압, 15분간 살균 처리하였다.
(4) 냉장 보관 단계
본 단계는 (3)의 처리된 내용물을 4℃ 냉장고에 48시간 보관 하였다.
(5) 2차 발효 단계
(4)의 냉장 보관을 마친 커피 콩(원두)을 포도 껍질 즙에 2분간 침지 후 항온기(세한, KL-25, 한국)에서 30℃, 6시간 발효하였다.
처리 된 커피콩( 원두)은 60리터 참나무 통(프랑스)을 이용하여 지름 5㎝ 구멍 내어서 입구를 살균된 스펀지로 막은 호기적 조건에서 2차 발효를 실시하였다.
이때 포도 껍질 즙 제조는 포도(영천 2017년 생산, 엠비에이)껍질을 진공 믹서기(대원, k-25,한국)에서 10분간 혼합 후 이를 2겹 가아제(cheese cloth)에 통과한 즙을 최종 포도껍질 즙으로 사용하였다.
발효 시 사용한 참나무 통는 증기 스팀으로 5분 살균하여 사용하였고 살균된 참나무통에 채워진 커피 콩(생두)에 문어장내분리 균과 포도 과즙 분리 균인 효모를 커피 콩(생두) 대비 3~3.5중량% 접종 후 습도 65~70% 유지하면서 48시간 배양하였다.
이때, 문어 장내분리 균(Bacillus flexus)배양시 액체 배지 조성은 펩톤 0.5중량%,효모0.1중량%, 황화철 0.1중량%, 수소 수 99.3중량% , pH 7로 조정하여 사용하였고 균 접종후 30~35℃에서 48시간 배양한 액체 배지 조성 및 균 배양 제조 방법이며, 포도 과즙 분리 균인 효모(Saccharomyces cerevisiae var. ellipsoideus)은 YEP 배지(Difico, USA)을 이용하여 균을 배양 제조하여 이용하였다.
최종 분리된 균을 커피 콩(생두)에 접종 시 문어 장내분리 균(Bacillus flexus)과 포도 과즙 분리 균인 효모(Saccharomyces cerevisiae var. ellipsoideus)의 혼합 비율(v/v)은 1~2 : 2~1로 하였다.
최종 균 접종 된 커피 콩(원두) 발효 시 65~70%습도 유지 시 사용된 물은 수소 발생장치(한일, KD-12, 한국)에서 생산되는 수소수를 이용하였다.
(6) 3차 발효 단계
(5)의 2차 발효된 커피 콩(원두)이 함유된 60리터 참나무 통(프랑스)을 이용하여 3차 발효를 실시하였다. 참나무통의 구멍은 완전 밀봉 후 10±2℃에서 6~12개월, 습도 70~75%로 햇빛이 없는 곳을 이용하여 3차 발효를 하였다.
이때, 60리터 참나무 통내에 주사위 모양 편백나무(가로×세로=5㎝×5㎝) 6~7개를 천연 종이 호일(프랑스)에 담아서 2~3개를 첨가하여 최종 3차 발효를 실시하였다.
(7) 건조 단계
본 단계는 (6)에서 처리된 내용물을 냉풍 건조기(대원, KR-123, 한국)를 이용하여 4℃에서 6~8시간 건조 처리하였다.
(8) 포장 및 제품 단계
본 단계는 (7)의 내용물을 이용하여 포장 및 제품하는 단계로써, 본 발명의 친환경 발효 기술을 이용하여 커피 콩(원두)을 최종 커피로 제조 시 소비자 기호도가 향상된 발효 커피를 제조할 수 가 있다.
실험)
(1) 커피 원료콩(생두)의 옻 추출물 처리 횟수에 따른 최종 커피의 관능 평가 실시 예
본 발명은 커피 원료콩(생두)의 옻 추출물 처리 횟수에 따른 최종 커피의 관능 평가 측정은 표 1과 같이 나타났다.
① 관능 평가
표 1을 참고하면 색상, 향, 종합적인 기호도 평가는 20~60세 성인 남녀 10명의 패널 요원에게 5점 강도법(효과 없음 :1점, 효과 조금 있음 :2점, 보통임 :3점, 조금 좋음 :4점, 매우 좋음 :5점)으로 평점 하여 처리하였다.
② 커피 원료콩(생두)의 옻 추출물 처리 횟수에 따른 최종 커피의 관능 평가결과
표 1을 참고하면 색상, 향, 종합적인 기호도에서 옻 추출물 처리 횟수 2회 처리구에서 가장 좋았다.
(2) 1차 발효 커피 원두를 포도 껍질 착즙액에 침지 시간에 의한 최종 커피의 관능 평가 실시 예
본 발명은 1차 발효 커피 원두를 포도 껍질 착즙액에 침지 시간에 의한 최종 커피의 관능 평가 측정은 표 2와 같이 나타났다.
① 관능 평가
표 2를 참고하면 색상, 향, 종합적인 기호도 평가는 20~60세 성인 남녀 10명의 패널 요원에게 5점 강도법(효과 없음 :1점, 효과 조금 있음 :2점, 보통임 :3점, 조금 좋음 :4점, 매우 좋음 :5점)으로 평점 하여 처리하였다.
② 1차 발효 커피 원두를 포도 껍질 착즙액에 침지 시간에 의한 최종 커피의 관능 평가 결과
표 2를 참고하면 1차 발효 커피 원두를 포도 껍질 착즙액에 침지 시간에 의한 최종 커피의 관능 평가에서 색상, 향, 종합적인 기호도에서 침지 시간 2분 처리구에서 가장 좋았다.
(3) 3차 발효처리 커피 원두의 카페인 함량 측정 실시 예
본 발명은 3차 발효처리 커피 원두의 카페인 함량 측정은 표 3과 같이 나타났다.
① 카페인 함량 측정
표 3을 참고하면 카페인 함량은 역상 HPLC법으로 분석하였다. 카페인(시그마, USA)을 이용하여 검량선을 작성한 다음 시료 농도를 측정하였다. HPLC(Waters, US/M996,717 plus Photodiode Array Detector)의 컬럼은 μ-Bondapak C18(3.9mm × 150mm)을 사용하였다.
② 3차 발효처리 커피 원두의 카페인 함량 측정 결과
표 3을 참고하면 발효 처리 횟수에 따른 커피 원두의 카페인 함량은 발효 처리 횟수 2회(2차 발효)처리 시 0.11g/100g로 가장 낮은 값을 나타냈다.
Claims (6)
- 제 1단계는 원료인 커피콩을 세척 단계,
제 2단계는 세척 처리된 커피콩을 항온 항습기를 이용하여 60℃, 습도 55~60%, 48시간 발효 → 25℃, 습도 55~60%, 48시간 발효 → 4℃, 습도 55~60%, 48시간 발효하는 과정을 3회 반복 실시하는 1차 발효 단계,
제 3단계는 1차 발효된 커피콩을 멸균 단계,
제 4단계는 멸균된 커피콩을 냉장 보관 단계,
제 5단계는 냉장 보관을 마친 커피콩을 포도 껍질 즙에 2분간 침지 후 항온기에서 30℃, 6시간 발효하되, 상기 커피콩은 60리터 참나무통을 이용하여 지름 5㎝ 구멍 내어서 입구를 살균된 스펀지로 막은 호기적 조건에서 발효하고, 상기 참나무통은 증기 스팀으로 5분 살균하여 사용하며, 살균된 참나무통에 채워진 커피콩에 문어장내분리 균과 포도과즙분리 균인 효모를 커피콩 대비 3~3.5중량% 접종 후 습도 65~70%유지하면서 48시간 배양하는 2차 발효단계,
제 6단계는 3차 발효 단계,
제 7단계는 건조 단계,
제 8단계는 포장 및 제품 단계로 이루어지되,
상기 제 5단계는,
최종 분리된 균을 커피콩에 접종 시 문어 장내분리 균인 Bacillus flexus과 포도 과즙 분리 균인 효모 Saccharomyces cerevisiae var. ellipsoideus의 혼합 비율(v/v)은 1~2 : 2~1로 하고,
최종 균 접종 된 커피 콩 발효 시 습도 65~70% 유지 시 사용된 물은 수소 발생장치에서 생산되는 수소수를 이용한 것을 특징으로 하는 포도 껍질 즙과 분리한 효모를 이용한 발효커피 제조방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 제 2단계에서 외부 오염 방지를 위해서 60℃와 25℃ 발효 시 총산도 4.5% 막걸리 식초를 1분간 1회 스프레이 하여 발효하는 것을 특징으로 하는 포도 껍질 즙과 분리한 효모를 이용한 발효커피 제조방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 제 5단계의 상기 포도 껍질 즙 제조는,
포도 껍질을 진공 믹서기에서 10분간 혼합 후 이를 2겹 가아제에 통과한 즙을 최종 포도껍질 즙으로 사용하고,
상기 문어장내분리 균인 Bacillus flexus 배양 시 액체 배지 조성은, 펩톤 0.5중량%, 효모0.1중량%, 황화철 0.1중량%, 수소 수 99.3중량% ,pH 7로 조정하여 사용하고, 균 접종 후 30~35℃에서 48시간 배양하며,
상기 포도 과즙 분리 균인 효모 Saccharomyces cerevisiae var. ellipsoideus는 YEP 배지를 이용하여 균을 배양하는 것을 특징으로 하는 포도 껍질 즙과 분리한 효모를 이용한 발효커피 제조방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 제 6단계는,
상기 제 5단계에서 2차 발효된 커피콩이 함유된 60리터 참나무 통을 이용하여 발효하고,
상기 참나무통의 구멍은 완전 밀봉 후 10±2℃에서 6~12개월, 습도 70~75%로 햇빛이 없는 곳을 이용하여 발효를 하며,
상기 60리터 참나무 통내에 주사위 모양 편백나무 6~7개를 천연 종이 호일에 담아서 2~3개를 첨가하여 최종 3차 발효하는 것을 특징으로 하는 포도 껍질 즙과 분리한 효모를 이용한 발효커피 제조방법.
- 삭제
- 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항의 제조방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 포도 껍질 즙과 분리한 효모를 이용한 발효커피.
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| KR1020180161740A KR102026287B1 (ko) | 2018-12-14 | 2018-12-14 | 포도 껍질 즙과 분리한 효모를 이용한 발효커피 및 그 제조방법 |
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| KR1020180161740A KR102026287B1 (ko) | 2018-12-14 | 2018-12-14 | 포도 껍질 즙과 분리한 효모를 이용한 발효커피 및 그 제조방법 |
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| JP2020156438A (ja) * | 2019-03-28 | 2020-10-01 | 学校法人 関西大学 | コーヒー豆の処理方法、コーヒー豆の焙煎方法、及びコーヒー豆中のアミノ酸増加方法 |
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