KR102090371B1 - 흑마늘 발효 장치를 이용한 흑마늘 발효방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 흑마늘 제조시간을 크게 단축할 수 있으며, 마늘 유효성분을 높일 수 있는 흑마늘 발효 장치에 관한 것이다.
본 발명의 흑마늘 발효장치는 온도와 습도를 균일하게 제어할 수 있어 종래 2주일 이상 걸리는 흑마늘 제조시간을 대폭 줄일 수 있다. 또한, 본 발명의 흑마늘 발효장치는 미생물 발효에 필요한 최적 조건으로 흑마늘을 발효시켜 마늘의 유효성분을 높일 수 있다.

Description

흑마늘 발효 장치를 이용한 흑마늘 발효방법{Method for Black garlic fermentation using black garlic fermentation device}

본 발명은 흑마늘 발효 장치를 이용한 흑마늘 발효방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 흑마늘 제조시간을 크게 단축할 수 있으며, 마늘 유효성분을 높일 수 있는 흑마늘 발효 방법에 관한 것이다.

마늘은 독특한 향미특성으로 인하여 예로부터 향신료로 사용되어 왔으며 항균성, 암세포 성장억제 효과, 혈전생성 지연효과 및 혈중 콜레스테롤 저하효과 등 여러 생리활성이 있는 것으로 알려져 오래 전부터 민간요법의 치료제로도 사용되었다. 인도에서는 상처와 종기 소독제로, 중국에서는 전염성 발열과 콜레라 치료제로 사용되었다.

마늘은 조직이 잘라지거나 으깨지기 전까지는 냄새가 거의 없지만 일단 조직이 파괴되면 마늘 특유의 강한 자극성 냄새와 매운 맛이 난다. 이 자극성 냄새와 매운 맛은 대부분 sulfide 화합물인데, 재배조건, 조리가공 등 여러 환경 인자에 따라 달라진다. 이들 향미 성분의 주요 전구체인 무미무취의 alliin( S-(2-propenyl)-cysteine sulfoxide)은 alliinase 효소에 의해 분해되어 allyl thiosulfonate, trisulfide, allyl-(1-propyl)disulfide(2％), allyl-methyl disulfide(2％), allyl-methyl disulfide(13.4%), allyl-(2-propenyl)disulfide(84.6%)가 생성된다. 이러한 휘발성 함황성분의 생성과정은 먼저 γ-glutamyl cysteine이 전구체인 무미무취 alliin으로 생합성되고, 이어서 마늘을 자르거나 으깨는 과정(기타 손상, 탈수과정 등)에서 기질 alliin(allyl 2-propenethiosulfinate)이 vacuolar 효소인 활성형 alliinase와의 접촉에 의해 allicin과 이의 분해산물인 여러 가지 sulfide 류(DAS, DADS, DATS, vinyl-dithiin, ajoene 등)가 생성된다.

마늘은 생체기능을 조절하는 성분을 함유한 유용한 식품인데 반해 소비형태는 주로 향신료에 국한되어 있고, 가공된 마늘은 전체 마늘의 소비 중 2% 정도에 그치고 있다. 이와 같이 마늘을 이용한 가공제품의 생산이 저조한 이유는 마늘 고유의 매운 맛과 특이한 향으로 인하여 마늘을 소재로 한 가공제품에 대한 대중의 선호가 기대에 크게 못 미치는 데에도 큰 원인이 있다고 할 수 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 생마늘 자체에 다른 성분을 가하지 아니하고 자체 숙성만으로 마늘의 자극적인 맛과 냄새를 제거할 수 있는 처리방법이 개발되어 왔다. 이러한 자체 숙성으로 흑마늘이 만들어진다.

다양한 흑마늘을 제조하는 방법이 개시되어 있다. 예를 들면, 대한민국 등록특허 제530386호(숙성 마늘의 제조방법)에는 통마늘을 40 ~ 90℃의 온도에서 280 ~ 320 시간 동안 매일 수분을 공급하면서 열풍으로 숙성시켜 마늘의 유용한 성분을 그대로 유지하면서 항산화력 및 폴리페놀 함량을 크게 증가시키는 흑마늘 제조방법이 개시되어 있다. 하지만, 상기 등록특허의 흑마늘 제조방법은 숙성 단계의 시간이 310시간에서 370시간으로 너무 길어 생산성이 낮아지는 문제가 있고, 장시간 숙성으로 인한 마늘내부에 함유된 수분이 과도하게 증발되는 문제가 있었다.

한국 공개 특허 10-2008-0082499호에는 원료 마늘을 복수의 마늘 숙성용 용기에 담은 후, 이들 복수의 숙성용 용기를 숙성 대차 상에 배치시키는 마늘 숙성 장치가 개시되어 있다. 상기 공개특허는 마늘 숙성 시간을 단축하기 위해 별도의 숙성용 용기를 사용하고 있으나 마늘에 가해지는 열에 따른 숙성용 용기 내부의 습도 조절이나 공급이 불가능하여 마늘이 너무 건조해진다는 문제점이 있었다.

본 발명은 흑마늘 발효 시간을 단축할 수 있는 장치와 방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 마늘이 가지고 있는 유효성분의 함량을 높일 수 있는 장치와 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 하나의 양상은

본체(10) ;

본체 내부에 위치하고, 흑마늘을 담는 다수의 적재함(21)이 거치되는 적재부(20) ;

상기 흑마늘에 유산균을 공급하는 공급관(31), 상기 공급관에 소정 간격으로 설치되는 분사 노즐(32) 및 상기 공급관을 고정하는 고정부(33)를 포함하는 미생물 분사부(30) ;

상기 본체 하부에 위치하고 물이 담겨지는 저수조(41), 상기 저수조에 침지되어 물에 가열하여 스팀을 발생하는 스팀용 히터(42) 및 상기 물을 공급하는 물 공급부(43)를 포함하는 스팀 발생부(40) ;

상기 본체 내부에 위치하여 온도를 높여주는 히터(50) ; 및

상기 본체 내부에 위치하는 온도센서, 습도센서 및 압력센서를 포함하는 센서부(60) ; 및

상기 센서부의 신호를 받고, 소정 가동 조건에 의해 히터(50, 42)를 가동하여 온도와 습도를 조절하고, 상기 미생물 분사부를 가동하여 유산균 공급을 조절하는 제어부(70)를 포함하는 흑마늘 발효장치에 관련된다.

본 발명의 흑마늘 발효방법은 온도와 습도를 균일하게 제어할 수 있어 종래 2주일 이상 걸리는 흑마늘 제조시간을 대폭 줄일 수 있다. 또한, 본 발명의 흑마늘 발효방법은 미생물 발효에 필요한 최적 조건으로 흑마늘을 발효시켜 마늘의 유효성분을 높일 수 있다.

도 1 내지 도3은 본 발명에 따른 흑마늘 장치를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 제어부의 구성을 나타내는 블록도이다.

본 발명은 하기의 설명에 의하여 모두 달성될 수 있다. 하기의 설명은 본 발명의 바람직한 구체예를 기술하는 것으로 이해되어야 하며, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명에 따른 흑마늘 발효 장치를 도시한 것이고, 도 2는 본 발명의 제어부의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 1을 참고하면, 본 발명의 흑마늘 발효 장치는 본체(10), 적재부(20), 미생물 분사부(30), 스팀발생부(40), 가열히터(50), 센서부(60) 및 제어부(70)를 포함한다.

상기 본체(10)의 내면에는 단열재가 부착되어 온도와 습도 변동을 최소화할 수 있다. 상기 단열재는 공지된 재료를 제한없이 사용할 수 있으며, 예를 들면, 상기 단열재로 세라믹 울을 사용할 수 있다.

상기 본체의 상단에는 수증기와 공기가 배출될 수 있는 댐퍼(80)가 형성될 수 있고, 상기 본체의 하부측에는 공기를 유입할 수 있는 송풍기(90)가 형성될 수 있다.

상기 적재부(20)는 본체 내부에 위치하고, 흑마늘을 담을 수 있는 다수의 적재함(21)이 거치된다. 상기 적재부(20)는 상기 적재함(21)이 놓여질 수 있는 거치대(22)를 포함할 수 있다.

상기 적재부(20)는 이동이 가능하도록 하단에 바퀴(23)가 부착될 수 있다.

상기 분사부(30)는 상기 흑마늘에 유산균을 공급하는 공급관(31), 상기 공급관에 소정 간격으로 설치되는 분사 노즐(32) 및 상기 공급관을 고정하는 고정부(33)를 포함한다.

상기 분사부(30)는 미생물을 상기 적재함에 균일하게 살포하는 장치이다.

상기 미생물로서는 락토바실러스 플랜타룸(Lactobacillus plantarum), 류코노스톡 시트레움(Leuconostoc citreum), 류코노스톡 메센테로이드스(Leuconostoc mesenteroides), 락토바실러스 에시도필루스(Lactobacillus acidophilus), 락토바실러스 불가리쿠스(Lactobacillus bulgaricus), 스트랩토코커스 써모필러스(streptococcus thermophilus) 및 사카로마이세스 세레비시애(Saccharomyses cerevisiae) 중에서 선택된 어느 하나의 균일 수 있으며, 바람직하게는 유산균을 사용할 수 있다.

한편, 상기 미생물은 물에 혼합하여 수용액 상태로 상기 공급관(31)에 제공될 수 있으며, 또한, 알코올 발효액에 혼합되어 제공될 수 있다.

알코올 발효액은 사과, 배 등 과일과 백당을 혼합하고 이를 6개월 발효 후 여과 농축된 것을 사용할 수 있다.

상기 미생물 분사부(30)의 분사노즐은 상기 적재함(21)의 양 측면에 마주보고 위치할 수 있다. 본 발명의 흑마늘 발효장치는 상기 적재함 양측에 위치한 분사노즐을 이용하여 미생물을 적재함에 골고루 살포할 수 있다.

상기 스팀발생부(40)는 상기 본체 하부에 위치하고 물이 담겨지는 저수조(41), 상기 저수조에 침지되어 물에 가열하여 스팀을 발생하는 스팀용 히터(42) 및 물을 공급하는 물 공급부(43)를 포함한다.

본 발명의 흑마늘 발효장치는 하부에 스팀 발생부(40)를 포함하므로, 별도로 스팀 공급장치나 스팀 발생장치가 필요하지 않는다.

상기 스팀 발생부(40)는 스팀용 히터(42)로 물을 끓여 수증기를 발생시킨다. 상기 저수조(41) 상부는 수증기가 관통할 수 있는 복수의 홀(44)이 형성될 수 있다.

상기 히터(50)는 상기 본체 내부에 위치하여 장치 내부 온도를 높여줄 수 있다. 상기 스팀용 히터(42)는 장치 내부의 습도를 높이고, 상기 히터(50)는 장치 내부의 온도를 높일 수 있다.

상기 센서부(60)는 상기 본체 내부에 위치하는 온도센서, 습도센서 및 압력센서를 포함할 수 있다.

상기 제어부(70)는 상기 센서부(60)의 신호를 받고, 소정 가동 조건에 의해 히터(50, 42)를 가동하여 온도와 습도를 조절하고, 상기 미생물 분사부(30)를 가동하여 미생물 공급을 조절할 수 있다.

상기 제어부(70)는 상기 센서부(60)의 신호를 받는 신호수신부(71), 상기 신호 수신을 받아 미생물 발효 흑마늘 제조 모듈(74)의 처리 프로세스에 의해 히터(50, 42)와 미생물 공급관이나 분사노즐의 작동을 제어하는 프로세서(72) 및 센서 신호데이터나 월별, 외부 온도별 발효 조건을 저장 및 기록하는 DB(73)를 포함한다.

상기 미생물 발효 흑마늘 제조 모듈(74)은 프로세서(72)를 통해 미생물 발효 흑마늘을 생산하도록 흑마늘 발효장치를 가동할 수 있다.

상기 미생물 발효 흑마늘 제조 모듈(74)은 마늘을 상기 흑마늘 발효 장치에 주입 한 후, 제 1 발효, 제 2 발효 및 건조 공정을 수행할 수 있다.

즉, 상기 프로세서는 상기 히터(42, 50)를 가동하여 온도를 50~70℃, 습도를 80~95%, 바람직하게는 80~90%로 2일 내지 4일, 바람직하게는 3일 내지 4일, 더욱 바람직하게는 72~78시간 유지하는 제 1 발효를 수행할 수 있다. 상기 프로세서는 히터(42, 50)를 가동시켜 온도와 습도를 높일 수 있으며, 히터 가동을 중지하거나 송풍기(90)를 가동하거나 댐퍼(80)를 열어 온도와 습도를 낮출 수 있다.

상기 프로세서는 제 1 발효 상태의 습도는 유지한 채로, 온도를 30~45℃로 낮춘 후, 미생물 투입 가동부를 가동하여 미생물을 공급한 후 1~5일 동안 유지하는 제 2 발효를 수행할 수 있다.

상기 프로세서는 장치 내부 온도를 100~120℃로 높여 미생물을 사멸시키는 고온 건조를 수행할 수 있다.

본 발명의 흑마늘 발효장치는 센서부(60), 히터(42, 50), 송풍기(80), 댐퍼(90)를 이용하여 흑마늘 발효에 필요한 온도와 습도를 균일하게 제공할 수 있어 흑마늘 제조시간을 크게 줄일 수 있다. 또한, 본 발명의 흑마늘 발효장치는 미생물 발효 흑마늘 제조 모듈(74)을 이용하여 월별, 외기 온도에 따른 발효장치에 필요한 최적 온도와 습도를 자동으로 제어할 수 있다. 본 발명의 흑마늘 발효장치는 미생물 분사부(30)를 이용하여 미생물을 균일하게 살포하여 흑마늘을 미생물 발효시키므로 흑마늘 유효성분을 좀 더 높일 수 있다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 이용될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims (3)

1. 본체(10), 본체 내부에 위치하고, 흑마늘을 담는 다수의 적재함(21)이 거치되는 적재부(20), 상기 흑마늘에 미생물을 공급하는 공급관(31), 상기 공급관에 소정 간격으로 설치되는 분사 노즐(32) 및 상기 공급관을 고정하는 고정부(33)를 포함하는 미생물 분사부(30), 상기 본체 하부에 위치하고 물이 담겨지는 저수조(41), 상기 저수조에 침지되어 물에 가열하여 스팀을 발생하는 스팀용 히터(42) 및 물을 공급하는 물 공급부(43)를 포함하는 스팀 발생부(40), 상기 본체 내부에 위치하여 온도를 높여주는 히터(50), 상기 본체 내부에 위치하는 온도센서, 습도센서 및 압력센서를 포함하는 센서부(60), 및 상기 센서부의 신호를 받고, 소정 가동 조건에 의해 히터(50, 42)를 가동하여 온도와 습도를 조절하고, 상기 미생물 분사부를 가동하여 미생물 공급을 조절하는 제어부(70)를 포함하는 흑마늘 발효장치를 이용한 흑마늘 발효방법에 있어서, 상기 흑마늘 발효 방법은
   마늘을 상기 흑마늘 발효 장치에 주입하는 단계 ;
   상기 스팀용 히터(42)와 히터(50)를 가동하여 온도를 50~70℃, 습도를 80~95%로 2~4일간 유지하는 제 1 발효 단계 ;
   습도는 유지한 채로, 온도를 30~45℃로 낮춘 후, 미생물 투입 가동부를 가동하여 미생물을 공급한 후 1~5일 동안 유지하는 제 2 발효 단계 ;
   히터(50)를 가동하여 온도를 100~120℃ 높여 미생물을 사멸시키는 고온 건조단계를 포함하는 흑마늘 발효장치를 이용한 흑마늘 발효방법.
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