KR102026692B1 - 발아커피의 생육방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고로쇠를 혼합한 증류수에 커피원두를 침지하여 발아시키는 발아커피의 생육방법에 관한 것으로, 망체에 안착된 커피원두를 제1수조 내 오존수에 침지하여 살균하는 1차 살균단계; 상기 1차 살균이 완료하면, 고압의 공기를 분사하여 커피원두를 세척하는 1차 세척단계; 상기 1차 세척이 완료하면, 제2수조에 저수된 수돗물에 커피원두를 침지하여 살균하는 2차 살균단계; 상기 2차 살균이 완료하면, 고압의 공기를 분사하여 커피원두를 세척하는 2차 세척단계; 상기 2차 세척이 완료하면, 고로쇠와 증류수가 혼합되어 제3수조에 저수되는 혼합수에 커피원두를 침지하여 발아시키는 발아단계; 발아된 커피원두를 제4수조에 저수된 정수에서 담금과 뺌을 수회 반복하여 세척하는 3차 세척단계;를 포함하는 것이다.

Description

발아커피의 생육방법{GERMINATING METHOD FOR THE GROWTH OF GERMINATING COFFEE BEANS}

본 발명은 고로쇠를 혼합한 증류수에 커피원두를 침지하여 발아시키는 발아커피의 생육방법에 관한 것이다.

앞서 출원 및 등록된 특허 기술(한국등록특허 10-1041865; 등록공고 20111.06.15; 이하 '종래 기술')에서 명시한 바와 같이, 발아커피는 커피원두(생두)에서 휴면상태로 있던 효소가 일제히 활성화되어 기존의 각종 단백질 및 미네랄과 섬유질, GABA(Gamma Amino Butyric Acid)가 발아과정에서 증가된다. 또한, 통상의 커피원두에서는 각종 아미노산이 불규칙적으로 커피원두 내에 분포되어 있으나, 발아커피 원두에서는 이들 각종 아미노산의 분포치가 일정하게 나타나며, 카페인 및 탄닌 성분은 줄어들어 맛과 향이 부드러워지는 효과가 있다.

그러나 종래 기술은 발아커피가 갖는 커피 자체가 갖는 고유 향과 맛, 그리고 유익물질 추출과 품질 개선 효과 외에는 추가적인 커피의 효능 개선을 기대할 수 없고, 더욱이 상대적으로 고가의 자화수를 활용해서 발아 공정을 진행해야 하므로, 비용대비 생산량이 상대적으로 많지 않다는 한계가 있었다.

한편, 사람의 평균 수명이 증가하면서 건강과 관련한 음식에 관심을 보이고 있고, 커피를 포함한 각종 차에도 관심을 보이고 있는 중장년층에게 대중화된 커피보다는 녹차, 홍차, 대추차, 인삼차 등과 같이 건강에 유익한 차 음료에 소비율이 높아지고 있었다.

따라서 기호에 따라 무리 없이 마실 수 있는 대중적인 음료인 커피에도 건강에 유익하면서도 커피 본연의 향과 맛을 유지하며, 비용 대비 생산성 또한 높일 수 있는 품질의 커피 개발이 시급히 요구되었다.

이에 본 발명은 상기의 문제를 해소하기 위해 발명된 것으로, 커피가 갖는 고유의 맛과 향을 유지하면서도 커피로부터 기대할 수 없는 영양성분을 체내에 공급할 수 있어서, 고령화 사회에서도 커피가 대중성을 유지하며 소비될 수 있도록 하는 발아커피의 생육방법의 제공을 해결하고자 하는 과제로 한다.

상기의 과제를 달성하기 위하여 본 발명은,

망체에 안착된 커피원두를 제1수조 내 오존수에 침지하여 살균하는 1차 살균단계;

상기 1차 살균이 완료하면, 고압의 공기를 분사하여 커피원두를 세척하는 1차 세척단계;

상기 1차 세척이 완료하면, 제2수조에 저수된 수돗물에 커피원두를 침지하여 살균하는 2차 살균단계;

상기 2차 살균이 완료하면, 고압의 공기를 분사하여 커피원두를 세척하는 2차 세척단계;

상기 2차 세척이 완료하면, 고로쇠와 증류수가 혼합되어 제3수조에 저수되는 혼합수에 커피원두를 침지하여 발아시키는 발아단계; 및

발아된 커피원두를 제4수조에 저수된 정수에서 담금과 뺌을 수회 반복하여 세척하는 3차 세척단계;

를 포함하는 발아커피의 생육방법이다.

상기의 본 발명은, 커피가 갖는 고유의 맛과 향을 유지하면서도 커피로부터 기대할 수 없는 영양성분을 체내에 공급할 수 있어서, 고령화 사회에서도 커피가 대중성을 유지하며 소비될 수 있도록 하는 효과가 있다.

발아커피는 종래 기술에서 이미 설명한 대로, 휴면상태로 있던 커피원두 내의 효소가 일제히 활성화되어 기존의 각종 단백질 및 미네랄과 섬유질, GABA(Gamma Amino Butyric Acid)가 발아과정에서 증가되며, 커피원두 내에 불규칙적으로 분포되어 있던 각종 아미노산이 발아커피 원두에서는 일정하게 분포하는 것으로 확인됐다. 또한, 카페인 및 탄닌 성분은 줄어들어, 발아커피 원두를 이용한 커피음료는 맛과 향이 부드러워지는 특징을 갖는다.

그런데 커피원두가 발아하는 과정에서 발아취가 발생하고, 상기 발아취는 커피 본연의 맛을 상실시킨다.

따라서 발아취의 원인이 되는 생균 소멸을 위해서, 망체에 안착된 커피원두를 오존수를 이용해 살균한다. 이때, 상기 오존수의 오존농도는 0.20ppm ~ 0.30ppm이고, 살균을 위한 커피원두의 오존수 침지는 30초 ~ 60초인 것이 바람직하다.

오존수는 제1수조 내에서 일정속도로 흐르며 커피원두 표면에 수압을 가하는 유수(流水)이다. 결국, 오존수는 자체 살균력을 통해 커피원두 표면에 서식하는 생균을 살균하며, 커피원두 표면에 쌓이거나 낀 각종 미세물질을 쓸어낸다.

참고로, 커피원두의 오존수 침지를 30초 미만으로 하면 커피원두의 충분한 살균을 기대할 수 없고, 오존수 침지를 60초 이상으로 하면 오존수가 가하는 강한 살균력에 의해 커피원두 자체가 손상되어 발아를 저해할 수 있다.

한편, 커피원두 표면에 잔존하는 생균의 활성을 저지하고 각종 이물질과 독성 물질을 제거하기 위해서, 오존수의 온도는 2℃ ~ 5℃인 것이 바람직하다. 상기 범위 이상의 온도는 오존수의 가열을 통해 오존농도가 낮아지므로, 커피원두에 대한 살균 및 독성 제거 기능이 사실상 퇴색할 수 있다. 또한 상기 범위 이하의 온도는 커피원두의 생리를 약화시켜서, 커피원두의 발아를 저해할 수 있다.

오존수에 의한 1차 살균이 완료하면, 해당 키피원두를 고압의 공기 분사를 통해 세척을 하여 이물질을 제거한다. 고압 세척시 압력은 100 ~ 120bar(10,000 ~ 12,000kPa)가 적당하다. 100bar 미만에서 세척을 하는 경우 세척이 잘 이루어지지 않으며, 120bar를 넘는 압력에서 세척을 하는 경우 커피 생두가 파손될 우려가 있다

일반 수돗물이 저수된 제2수조에 커피원두가 안착된 상기 망체를 1시간 내외로 침지해서 2차 살균을 진행하며, 좀 더 구체적으로는 55분 ~ 65분 내로 침지한다. 이때, 수돗물은 제2수조에 담긴 저수 상태이고, 수돗물의 온도는 10℃ ~ 15℃인 것이 바람직하며, 해당 온도를 유지하도록 상기 제2수조에는 가열 또는 냉각을 위한 온도조절장치를 구성한다.

주지된 바와 같이, 수돗물은 살균 기능을 갖는 10mg/L 내외의 염소이온과 황산이온을 포함하므로, 오존수에 비해 상대적으로 약한 살균력으로 커피원두를 2차 살균한다.

커피원두에 가해지는 온도를 1차 살균 시보다 상대적으로 높이면, 커피원두의 온도 환경이 증가해서 커피원두의 발아 촉진을 유도할 수 있다.

1차 살균 완료 후에 2차 살균 중에는 수돗물 내에 이산화탄소를 지속적으로 공급한다. 이산화탄소는 살균 과정에서 발아를 잠시 억제하며, 커피원두에 위치한 각종 생균을 사멸한다.

1차 살균을 활용된 오존수와 2차 살균을 위해 활용된 수돗물은 수회에 걸쳐 재사용이 가능하며, 따라서 상기 오존수와 수돗물의 상태를 체크해서 교체 여부를 판단한다.

2차 살균이 완료하면, 전술한 세척 방식에 따라 해당 커피원두를 세척하고, 고로쇠와 증류수가 혼합된 혼합수에 커피원두가 안착된 상기 망체를 침지한다. 이때, 상기 혼합수는 바닥면으로부터 공기 기포가 배기되는 제3수조에 저수되므로, H2O의 순도가 높은 증류수에서도 커피원두의 발아를 위한 공기를 공급할 수 있다.

상기 혼합수를 이용한 커피원두의 발아 온도는 2차 살균 온도보다 상대적으로 높은 온도이어야 하므로, 커피원두가 온도 차를 효과적으로 감지하도록 적어도 15℃ 이상의 온도차를 두는 것이 바람직하다. 또한, 커피원두의 일반적인 서식 온도인 35℃를 초과하지 않는 것이 바람직하다.

한편, 발아를 위한 침지 시에 상기 망체의 침지 깊이는 커피원두의 1/4 ~ 1/5이 혼합수의 수면 위로 노출되게 하고, 바이브레이터는 혼합수에 침지된 상기 망체에 진동을 가해서 10분 ~ 30분 동안 커피원두에 떨림이 일어나도록 한다. 이를 통해 커피원두는 상기 망체 위를 회전하면서, 상기 커피원두의 수면 위 노출이 반복해 이루어지도록 한다. 이 과정을 통해 커피원두의 생체 활성율이 증가하므로, 커피원두의 초기 발아율을 높일 수 있다.

참고로, 고로쇠나무는 주지된 바와 같이, 단풍나무과에 속하는 낙엽교목으로 표고 100~1,800m에 자생하며 한국, 일본, 중국, 만주에까지 분포한다. 우리나라의 고로쇠나무는 내한성이 강하여 지리산, 백운산, 조계산 및 강원도 일대의 습한 고로쇠나무(Acer mono), 붉은고로쇠나무(A. mono for. rubrieps), 우산고로쇠나무(A. okamotoanum), 만주고로쇠(A.truncatum), 긴고로쇠나무(A. mono for. dissectum), 왕고로쇠나무(A. mono var. savatieri), 산고로쇠나무(A.mono var. horizontale), 집게고로쇠나무(A. mono for. connivens), 털고로쇠나무(A. mono var. ambiguum) 등 9종의 품종과 변종이 생육하고 있는 것으로 알려져 있고, 고로쇠 나무로부터 채취한 고로쇠나무 수액(이하, '고로쇠 수액')은 다량의 미네랄과 당 성분을 함유하고 있다.

증류수에 혼합되는 고로쇠 수액의 고로쇠 농도를 예시하면, 증류수 리터당 고로쇠 분말 5g ~ 35g인 것이 바람직하다. 여기서 물은 상기 혼합수를 구성하는 증류수를 지칭한다.

따라서 본 실시의 혼합수는 칼슘 63.8ml, 칼륨 67.9ml, 망간 5.0ml, 마그네슘 4.5ml를 포함하고, 아연, 황산, 염소, 당분, 철 등의 각종 미네랄을 다량 함유한다. 또한 자당함유량이 증류수 리터당 16.4g이며, 이를 통한 당도는 1.8% ~ 20%이다.

이렇게 구성된 혼합수는 발아 촉진을 위해서 지베렐린, cylocinon, ethylene, 과산화수소, auxin, 질산칼륨, thiourea이 적어도 하나 이상 혼합되고, 바람직하게는 커피원두 발아 촉진에 효과적인 지베렐린과 수산화칼륨의 혼합액을 상기 혼합수 1L에 200ppm ~ 500ppm 주입한다.

상기 바이브레이터의 지정된 구동시간이 경과하면, 상기 바이브레이터의 구동을 종료하고, 3시간 ~ 4시간 동안 온도를 점진적으로 높여서 현재 온도보다 최대 5℃를 넘지 않도록 증가시킨다.

상기 시간 종료 후에 커피원두의 발아상태를 확인해서, 0.1mm ~ 0.5mm로 싹이 발아하면, 침지 상태를 해제하고, 제4수조에 저수된 정수에 상기 망체의 담금과 뺌을 수회 반복해서 해당 커피원두를 세척한다.

세척한 후 통상의 방법에 따라 로스팅(볶아서)하여 인스턴트 커피나 원두커피를 제조할 수 있고 필요에 따라서는 떡이나 과자의 첨가물로도 사용할 수 있다.

결국, 상대적으로 미량의 혼합수와, 재사용 가능한 오존수 및 수돗물을 통해 상대적으로 5시간 ~ 6시간 내로 발아취 없이 커피원두의 발아 시간을 단축한다. 또한, 오존수에 의한 살균 후에 수돗물에서 저온 상태로 침지되었던 커피원두가 상대적으로 고온 상태에서 고로쇠의 각종 미네랄을 발아를 위해 빠르게 흡수므로, 종래 발아커피 원두보다 다량의 미네랄을 포함한 커피원두를 생성할 수 있다.

Claims (6)

1. 망체에 안착된 커피원두를 제1수조 내 오존수에 침지하여 살균하는 1차 살균단계; 상기 1차 살균이 완료하면, 고압의 공기를 분사하여 커피원두를 세척하는 1차 세척단계; 상기 1차 세척이 완료하면, 제2수조에 저수된 수돗물에 커피원두를 침지하여 살균하는 2차 살균단계; 상기 2차 살균이 완료하면, 고압의 공기를 분사하여 커피원두를 세척하는 2차 세척단계; 상기 2차 세척이 완료하면, 고로쇠와 증류수가 혼합되어 제3수조에 저수되는 혼합수에 커피원두를 침지하여 발아시키는 발아단계; 발아된 커피원두를 제4수조에 저수된 정수에서 담금과 뺌을 수회 반복하여 세척하는 3차 세척단계;를 포함하는 발아커피의 생육방법에 있어서,
   상기 발아단계에서 혼합수는, 증류수 1L에 5g ~ 35g의 고로쇠 분말이 혼합되고, 지베렐린과 수산화칼륨의 혼합액을 상기 혼합수 1L에 200ppm ~ 500ppm 주입해 이루어지며, 상기 혼합수의 온도는 2차 살균단계 시의 온도보다 적어도 15℃ 이상 높이되, 35℃를 초과하지 않도록 한 것;
   을 특징으로 하는 발아커피의 생육방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 1차 살균단계에서 오존수는, 오존농도가 0.20ppm ~ 0.30ppm이고 온도가 2℃ ~ 5℃이며, 상기 커피원두에 압을 가하도록 제1수조에서 일정한 유속으로 흐르는 유수이고, 상기 오존수 내에 침지시간은 30초 ~ 60초인 것;
   을 특징으로 하는 발아커피의 생육방법.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1,2차 살균단계에서 가하는 공기압은, 100bar ~ 120bar인 것;
   을 특징으로 하는 발아커피의 생육방법.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 2차 살균단계에서 수돗물은, 염소이온과 황산이온이 각각 10mg/L 내외이고 온도가 10℃ ~ 15℃이며, 상기 수돗물 내에 침지시간은 55분 ~ 65분이고, 살균 과정에서 발아 억제를 위해 상기 수돗물에 이산화탄소를 공급하는 것;
   을 특징으로 하는 발아커피의 생육방법.
5. 삭제
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 발아단계는, 상기 커피원두가 혼합수의 수면 위로 1/4 ~ 1/5이 노출되게 하고, 상기 망체에 진동을 가해서 10분 ~ 30분 동안 커피원두에 떨림이 일어나도록 하는 단계; 상기 떨림을 중지한 후에 혼합수를 현재 온도보다 최대 5℃를 초과하지 않도록 3시간 ~ 4시간 동안 가열하는 것;
   을 특징으로 하는 발아커피의 생육방법.