KR102136531B1 - 메밀이 함유된 기능성 드립백 커피의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 메밀이 함유된 기능성 드립백 커피의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 1) 예열된 로스팅 장치에 건조된 커피 원두를 투입한 뒤, 소정온도 및 소정시간동안 가열한 뒤, 가열된 커피 원두를 냉각시키는 커피 원두 로스팅 단계; 2) 상기 로스팅된 커피 원두를 0.1~0.4mm의 크기로 분쇄하는 커피 원두 분쇄단계; 3) 메밀의 함수율이 7~10%가 되도록 로스팅하는 메밀 로스팅 단계; 4) 상기 로스팅된 메밀을 0.1~0.4mm의 크기로 분쇄하는 메밀 분쇄단계; 및 5) 상기 2) 단계의 분쇄된 커피 원두 60~90중량%과 상기 분쇄된 메밀 10~40중량%를 혼합한 10~20 g을 드립백으로 포장하는 단계;를 포함하는 메밀이 함유된 기능성 드립백 커피의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 드립백 커피는 메밀의 유효성분을 최대한 포함하여 다양한 기능성을 나타낸다. 원두커피는 항산화작용으로 암발생 억제, 당뇨 및 동맥경화 예방 효과, 기억력과 추리력 향상 및 우울증 예방 효과, 음주후 알콜분해 및 신장 운동을 활성화을 촉진 시키는 작용을 하고, 메밀은 고혈압 및 동맥경화 증상 완화, 당뇨증상의 완화, 통풍, 요산의 배출, 간 건강에 도움이 되며 흡연자에게 효과적임 스트레스 해소 및 편두통 완화에 효과가 있으며, 기타 농산물은 강한 항산화 효과를 갖는다.

Description

메밀이 함유된 기능성 드립백 커피의 제조방법 {Production method of functional dripbag coffee containing buckwheat}

본 발명은 메밀이 함유된 기능성 드립백 커피의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다양한 국가의 커피 원두를 이용한 메밀을 함유한 기능성 드립백 커피의 제조방법에 관한 것이다.

현대인들의 대표적 기호식품인 커피는 볶음으로 생성되는 특유의 향과 맛으로 전세계에 걸쳐 널리 애용되고 있다. 이러한 커피는 쓴만, 신맛, 단맛, 떫은맛 등 다양한 맛을 가지고 있는데, 쓴맛은 카페인, 떫은맛은 탄닌, 신맛은 지방산, 단맛은 당질에서 비롯된 것으로 알려져 있다.

또한, 커피에 다향 함유된 카페인은 중추 신경계를 자극하여 정신을 맑게 하고, 심장의 기능을 촉진하며 이뇨제의 작용을 하여 소변의 양을 늘리고, 위를 자극하여 위산 분비를 촉진하는 등의 이로운 효과도 있지만, 과다 섭취시에는 카페인 중독 및 위장 장애의 원인이 될 수 있고, 심장이 불규칙하게 뛰거나 두통 발생의 원인이 되기도 하는 등 전반적으로 득보다는 실이 많은 성분으로 알려져 있기에 건강을 생각하는 소비자들에게 커피를 기피하는 원인이 되기도 한다.

따라서 최근에는 커피 본연의 맛과 향을 최대한 유지하면서 홍삼, 약초 등이 함유되어 커피의 부작용들을 보완할 수 있는 건강에 이로운 기능성 커피가 각광을 받고 있다.

이러한 기능성 커피 및 이의 제조방법에 관한 종래의 기술 중 하나로 공개특허공보 제10-2011-0009786호가 개시되어 있다.

종래의 기능성 커피 및 이의 제조방법은 옻 추출물을 유효성분으로 포함하는 기능성 커피에 관한 것으로, 옻추출물을 준비하는 옻추출물 준비단계와 커피 원두를 분쇄하는 분쇄단계와 상기 분쇄된 원두에 물을 가하여 커피액을 추출하는 커피액 추출단계와 상기 옻추출물을 상기 커피액에 첨가하는 첨가단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 메밀(Buckwheat)은 식물 분류학상 마디풀과에 속하는 일년생 쌍자엽 식물 초본으로 재배종과 야생종을 포함하여 20여종이 지구상에 분포되어 있다. 메밀 식물체의 줄기는 붉고(紅莖), 잎은 초록색(靑葉)에 뿌리는 노란색(黃根)이며, 꽃은 흰색(白花)에 열매는 검정색(黑實)을 띄기 때문에 오행식물(五方之靈)이라 한다.

메밀에는 기능성 성분으로 rutin, quercetin, isoquercetin, myricetin, 및 syringicacid 유기체 등이 함유되어 있다. 이들 화합물은 항산화작용, 혈압저하작용, 혈관 수축작용, 항균작용 등 생체조절기능을 가지고 있다는 보고가 있다. 특히 rutin은 항염증, 항암, 항혈전 효과 외에도 지질대사의 조절, 산화적 스트레스에 대한 세포보호 효과, 항고혈압 효과와 당뇨병 예방과 치료에 효과가 있는 것으로 밝혀졌다.

메밀은 단백질과 섬유질의 함량이 높고, 열량은 낮은 곡물로, 특히, 항산화 물질인 루틴(비타민P)의 함량이 다른 곡물에 비해 월등히 높고, 필수 아미노산인 라이신과, 철, 인, 아연, 무기질 및 비타민 B도 다량 함유되어 있는 곡물로, 지방과 당분의 함유가 적어 고혈압과 당뇨에 좋을 뿐만 아니라, 섬유질이 많아 변비와 비만에 좋은 건강식품으로, 한방에서는 몸의 열을 내리고, 혈관을 깨끗하게 하며, 녹내장과 당뇨, 위장염에 효과가 있는 것으로 알려져 있으며, 메밀을 차로 음용할 경우, 씁쓸하면서도 고소한 맛이 있는데, 이러한 맛은 커피의 맛과 유사하면서도 다른 특징이 있다. 특히, 메밀껍질은 메밀씨앗보다 총 플라보노이드 함량이 4배 정도 높으며, 라디칼 소거능이 높다는 연구와 영양적인 면과 기능적인 면이 우수한 건강식품으로 각종 성인병의 예방과 특수영양식품 및 기능성식품으로 알려져 있다.

도토리(Acorn)는 우리나라 전역에서 생산되는 참나무 속(Genus querus) 열매로 약명(橡實), 속명으로는 상(像), 청강수(靑剛帥), 자목, 상완橡椀), 도토리나무, 참나무 등으로 불리며 해발 800 m 이상에서 자생한다.

도토리는 춘궁기의 구황식품으로 오래 전부터 식용방법이 연구되었으나 도토리의 떫은 맛과 갈변 현상은 항산화성 탄닌(tannin)이 가수분해되는 gallic acid, digallic acid 및 gallotannin을 함유하고 있기 때문이며 수렴작용과 지사작용 등이 밝혀지면서 근래에는 자연 건강식품으로 애용되고 있다.

녹두(Mungbean)는 기타두류(pulse crop)에 속하는 작물(농촌진흥청, 2005)로 숙주나물, 청포묵, 녹두칼국수, 녹두죽, 녹말, 빈대떡 및 떡고물 등으로 이용되고 있다. 녹두에는 수분 10.9 g, 단백질 22.3 g, 지질 1.5 g, 탄수화물 62 g, 식이섬유 8.2 g, 칼슘 100 mg, 인 335 mg, 철분 5.5 mg, 칼륨 1.323 mg, 나트륨 2 mg 등이 함유되어 있다. 또한 오메가-3 지방산(omega-3 linolenic acid)과 뉴클레아제(nuclease), 우레아제(urease), 인베르타제(invertase), 아밀라아제(amylase)와 phytoalexin, delphinidinmono-glucoside, triacontanol, β-sitosterol, stigmasterol, vitexin 및 flavonoid 화합물이 함유되어 있다.

이에, 본 발명자들은 커피의 대중화에 발맞추어 커피의 기능성 다양하게 향상하기 위해 농산물을 이용하여, 커피와 농산물의 상호 기능성 보안에 착안하여 다양한 농산물을 함유한 커피를 제조하고자 노력하던 중, 메밀, 도토리, 녹두, 포도잎 등을 함유하고, 0.1 mm 이하의 극세사 재질로 커피의 미분까지 여과한 드립백 커피를 쩨조함으로써, 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 목적은 메밀과 기타 다양한 곡물의 추출물이 첨가된 기능성 커피를 제조함으로써, 커피의 섭취와 동시에 몸에 좋은 천연물 약재 성분들을 부담없이 섭취할 수 있으며, 인체의 영양밸런스를 맞추고 뇌기능을 활성화할 수 있는 메밀이 함유된 기능성 드립백 커피 제조방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 1) 예열된 로스팅 장치에 건조된 커피 원두를 투입한 뒤, 소정온도 및 소정시간동안 가열한 뒤, 가열된 커피 원두를 냉각시키는 커피 원두 로스팅 단계; 2) 상기 로스팅된 커피 원두를 0.1~0.4mm의 크기로 분쇄하는 커피 원두 분쇄단계; 3) 메밀의 함수율이 7~10%가 되도록 로스팅하는 메밀 로스팅 단계; 4) 상기 로스팅된 메밀을 0.1~0.4mm의 크기로 분쇄하는 메밀 분쇄단계; 및 5) 상기 2) 단계의 분쇄된 커피 원두 60~90중량%과 상기 분쇄된 메밀 10~40중량%를 혼합한 10~20 g을 드립백으로 포장하는 단계;를 포함하는 메밀이 함유된 기능성 드립백 커피의 제조방법을 제공한다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명의 메밀이 함유된 기능성 드립백 커피의 제조방법에 있어서, 상기 커피 원두는 브라질 체아도, 과테말라 SHB 안티구아, 콜롬비아 슈프리모 메델린 및 케냐 AA FAQ로 이루어진 군중에서 선택된 3가지 종류의 원두 또는 모두를 포함하는 것이 바람직하고, 이때 상기 커피 원두는 브라질 체아도, 과테말라 SHB 안티구아 및 콜롬비아 슈프리모 메델린로 구성되고, 1 : 1 : 1의 중량비로 로스팅되거나 브라질 체아도, 과테말라 SHB 안티구아, 콜롬비아 슈프리모 메델린 및 케냐 AA FAQ로 구성되고 3 : 3 : 3 : 1의 중량비로 로스팅되는 것이 보다 바람직하다.

또한, 본 발명의 메밀이 함유된 기능성 드립백 커피의 제조방법에 있어서, 상기 3) 단계의 메밀은 각종 약재를 각각 추출기에 넣고 80~120℃의 온도에서 10시간 이상 동안 추출 여과하고, 5~7%인 고형분으로 농축하여 제조된 농축 추출물을 추가적으로 포함하는 것이 바람직하고, 이때 상기 약재는 토리분말(acorn powder), 녹두분말(mung beanpowder) 및 포도잎 분말인 것이 보다 바람직하고, 이때 메밀 : 도토리분말 : 녹두분말: 포도잎 분말은 1 : 1 : 1 : 1의 중량비로 포함되는 것이 가장 바람직하다.

또한, 본 발명의 메밀이 함유된 기능성 드립백 커피의 제조방법에 있어서, 상기 드립백에 사용되는 필터는 0.1 mm 이하의 극세사 재질로 커피의 미분까지 걸러주는 것이 바람직하고, 상기 커피 원두 로스팅 단계는, 1) 170~210℃에서 15~20분 동안 상기 건조된 생두를 가열하는 제 1차 파핑단계; 2) 상기 제 1차 파핑단계 이후 연속적으로 실시되며, 10~30분 동안 서서히 온도를 24~250℃로 상승시키는 제 2차 파핑단계; 및) 상기 제 2차 파핑단계를 거친 커피 원두를 5~7시간 동안 냉각시키는 냉각단계;를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 상기 드립백에 사용되는 필터는 0.1 mm 이하의 극세사 재질로 커피의 미분까지 걸러주는 경우 오일성분이 생기지 않아 메밀의 맛과 향이 오래 동안 유지된다.

이상과 같이, 본 발명의 드립백 커피는 종래 원두커피보다 독특한 맛과 향을 제공할 뿐만 아니라, 인체에 유익한 영양분이 증대됨으로 인하여 건강 증진에 크게 도움이 되는 효과가 있다. 구체적으로, 커피 원두와 메밀에 함유된 인체에 유익한 영양소를 발아과정을 통해 증대시키며, 커피의 맛과 향이 발효과정을 통해 증대되는 것은 물론 메밀의 독특한 맛이 커피에 가미되도록 한 것이다. 본 발명의 커피는 메밀의 유효성분을 최대한 포함하여 다양한 기능성을 나타낼 뿐만 아니라 맛이 뛰어나므로 음료산업상 매우 유용한 효과가 있다. 특히, 원두커피는 항산화작용으로 암발생 억제, 당뇨 및 동맥경화 예방 효과, 기억력과 추리력 향상 및 우울증 예방 효과, 음주후 알콜분해 및 신장 운동을 활성화을 촉진 시키는 작용을 하고, 메밀은 고혈압 및 동맥경화 증상 완화, 당뇨증상의 완화, 통풍, 요산의 배출, 간 건강에 도움이 되며 흡연자에게 효과적임 스트레스 해소 및 편두통 완화에 효과가 있으며, 기타 농산물은 강한 항산화 효과를 갖는다.

도 1은 실시예 1 내지 실시예 3에 사용된 3 kg의 생두 로스팅의 프로그램 사진이다.

먼저, 본 발명을 각 단계별로 설명한다.

1. 커피 원두 세척 단계

커피 원두는 아프리카, 남미, 베트남 등에서 재배되는데, 수확 후 과육은 제거되고 커피 원두만 수집되어 유통된다. 커피는 재배과정에서 농약이 살포되고, 수확ㅇ수집 과정에서 이물질이 혼입되며, 유통과정에서는 변질을 막고자 방부제가 살포된다. 따라서, 커피 원두는 커피 원두 세척단계로 커피 원두(생두)에 부착된 이물질과, 잔류농약을 깨끗한 물로 세척하고, 쭉정이나 이물질 등은 모두 분리 제거한다.

카페인은 물에 녹는 성질을 지니고 있다. 따라서 본 발명에서는 생두를 물에 소정시간 동안 담가둠으로써 생두가 지닌 카페인 성분을 일부 제거할 수 있다. 이때, 물에 생두를 담가놓은 상태로 2~4시간이 지나면, 생두가 지닌 카페인이 더 이상 배출되기 어려우므로, 상기 카페인 배출단계는 2~4시간이 지난 뒤, 카페인이 배출된 물은 걸러서 버리고, 다시 새로운 물을 상기 용기에 투입하는 과정을 반복적으로 실시하여 생두가 지니고 있는 카페인을 제거할 수 있도록 한다.

상기 생두 건조단계는 카페인이 제거된 상기 생두를 건조하는 단계로, 바닥면에 생두를 고르게 펼쳐놓은 상태로 12~18시간 동안 건조를 실시한다. 이때, 생두는 25~30℃의 온도에서 건조될 수 있도록 하여, 생두의 맛이나 질에 영향을 끼치지 않도록 한다.

2. 커피 원두 로스팅 단계

로스팅(rosting)은 커피 원두에 열을 가하여 내부 조직에 물리적, 화학적 변화를 일으킴으로써 커피 특유의 맛과 향을 결정하는 가공처리과정이다.

상기 커피콩 로스팅 단계는 예열된 로스팅 장치에 건조된 생두를 투입한 뒤, 소정온도 및 소정시간 동안 가열하고, 가열된 커피콩을 냉각시키는 과정으로, 더욱 상세하게는 제 1차 파핑단계, 제 2차 파핑단계 및 냉각단계를 포함하여 이루어진다.

상기 제 1차 파핑단계는 상기 건조된 생두를 170~210℃에서 15~20분 동안 가열하도록 한다. 상기 제 2차 파핑단계는 상기 제 1차 파핑단계 이후 연속적으로 실시되며, 20분 동안 가열하도록 한다. 불을 끄고 콩의 발열과 댐퍼의 개폐 조절만으로 245℃ 까지 끌어올린 후 냉각팬을 이용하여 원두를 급냉시킨다.

이때, 상기 제 2차 파핑단계는 상기 제 1차 파핑단계 이후 급작스럽게 온도를 변화시키지 않도록 한다. 즉, 상기 제 1차 파핑단계를 실시한 온도에서부터 점차적으로 온도를 상승시켜, 상기 제 2차 파핑단계의 작업이 종료되기 1분~1분 30초 전에 240~250℃의 온도에 도달되도록 하여, 생두의 맛과 질을 높이도록 하는 것이 바람직하다.

상기 냉각단계는 상기 제 2차 파핑단계에 의해 로스팅 된 커피콩을 5~7시간 동안 냉각하도록 이루어진다.

상기 냉각단계는 체반 등에 커피콩을 고르게 펼쳐놓은 상태에서, 하방에 냉각쿨러, 냉각팬 등을 구비하여, 이를 통해 커피콩이 고르게 냉각될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 조건에 의한 온도 및 시간범위에 미치지 못한 상태로 로스팅이 이루어지는 경우, 커피콩에 대한 적절한 로스팅이 이루어지지 않아 이후 커피콩의 분쇄가 어려우며, 제조된 커피의 풍미가 떨어질 수 있다. 또한 상기 조건에 대한 온도 및 시간범위를 초과하여 로스팅이 이루어지면 커피콩이 타게 되어 쓴맛이 강해질 수 있으므로, 상기 커피콩 로스팅 단계는 상기의 조건에 따라 실시되는 것이 바람직하다.

3. 커피 원두 분쇄단계

상기 커피 원두 분쇄단계는 로스팅이 이루어진 커피콩을 0.1 ~ 0.4mm의 크기로 분쇄하는 과정이다.

상기 분쇄된 커피 원두의 입자 크기가 0.4mm를 초과하면 커피 추출시 맛과 향이 저하될 수 있으며, 입자 크기가 0.1mm 미만인 경우 커피 추출시 맛이 지나치게 진하여 쓴맛이 과하게 느껴질 수 있다. 따라서 맛과 향의 밸런스를 적절하게 조절하기 위해서는 0.1~0.4mm의 입자 크기를 가지도록 분쇄하는 것이 바람직하다.

4. 메밀 로스팅 및 분쇄 단계

메밀 로스팅 단계는 메밀의 함수율이 5~10%가 되도록 상기 메밀을 로스팅하는 단계이다. 더욱 상세하게는 40~80℃의 온도로 메밀을 가열하여 수분을 건조한다. 그리고, 상기 로스팅된 메밀을 0.1~0.4mm의 크기로 분쇄한다. 이는 분쇄된 메밀에 대한 추출과정이 용이하게 이루어질 수 있는 크기이며, 추출시 구수한 맛과 향이 충분히 우러날 수 있는 입자 크기에 해당된다.

메밀은 마디풀과의 한해살이풀이다. 꽃은 흰색, 분홍색, 빨강색이 있으며 줄기는 초록색, 분홍색, 짙은 붉은색이 있으며 열매는 검정색, 흑색, 은색, 갈색이 있다. 잎은 삼각형의 심장형이다. 원산지는 중국 북부라는 설이 있었으나 1992년에 야생 조상종(F. esculentum ssp. ancestrale)이 발견되어, 중국 남부라는 설이 유력해졌다. 열매는 주로 식용에 이용한다. 황무지에서도 쉽게 살 수 있으며, 구황 작물로서 5세기 무렵부터 재배되고 있다.

메밀은 초가을에 흰 꽃이 피며, 세모진 열매는 가루를 내어 먹고, 줄기는 가축의 먹이로 쓴다. 열매는 껍질을 뺀 부분을 가루(메밀가루)로 만들어 먹으며, 껍질을 벗긴 쌀은 소주의 원료로도 쓰인다.

일반적으로, 액상 커피에는 식물성 크림이 첨가되어 부드러운 맛을 낼 수 있다. 이러한 메밀은 단백질 함량이 높을 뿐만 아니라 필수 아미노산인 라이신(lysine)의 함량이 다른 곡류에 비해 월등히 높고, 아연(Zn), 마그네슘(Mg), 망간(Mn), 구리(Cu) 등을 풍부하게 함유하고 있다. 특히, 메밀에 함유된 플라보노이드(flavonoid)계 물질인 루틴(rutin)은 당뇨병, 각종 혈관계의 질환 및 치근막염의 예방과 치료에 효능이 있으며, 쿼세틴(quercetin)을 비롯한 각종 페놀성 물질은 천연의 항산화제일 뿐만 아니라 각종 의약품의 원료로 사용되고 있다.

또한, 상기 루틴은 각종 음료 및 주류의 색소안정 첨가제로 개발의 여지가 있으며, 메밀에 함유된 타이로시나아제 억제제(tyrosinase inhibitor)는 각종 야채 및 과일의 갈변을 방지하는 천연의 선도 유지제로 알려져 있다.

5. 농축 추출물 제조단계

상기 농축 추출물 제조단계는 도토리분말(acorn powder; Quercus acutissima Carr), 녹두분말(mung beanpowder; Vigna radiata L. Wilcze) 및 포도잎(grape vine leaf powder extract)을 각각 추출기에 넣고 80 ~ 120℃의 온도에서 10시간 이상 동안 추출 여과하고, 이를 5 ~ 7%인 고형분으로 농축하여 농축 추출물을 제조하는 과정이다.

6. 혼합단계

상기 혼합단계는 상기 분쇄된 커피 원두와 분쇄된 메밀을 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계로, 상기 분쇄된 커피 원두 60~90 중량%와 분쇄된 메밀 10~40 중량%를 혼합하도록 한다.

상기에서 분쇄된 커피 원두가 90 중량%를 초과하는 경우, 쓴맛이 강해져 섭취가 어려울 수 있으며, 분쇄된 커피 원두가 60 중량% 미만인 경우, 커피 특유의 향 및 맛이 저하되어 추출음료의 기호성이 낮아지므로 바람직하지 않다.

또한 상기에서 분쇄된 메밀이 40 중량%를 초과하는 경우, 앞서 설명한 바와 같이, 커피 특유의 맛과 향은 저하되고 메밀의 맛과 향이 강해짐에 따라 추출음료의 기호성이 낮아질 수 있어 바람직하지 않고, 분쇄된 메밀이 10 중량% 미만인 경우, 커피의 쓴맛이 강해지고 메밀 특유의 맛과 향이 저하되므로 바람직하지 않다.

아울러, 상기 도토리분말, 녹두분말 및 포도잎의 추출물을 함께 혼합하는 것이 바람직하다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

<실시예 1> 로움메밀드립백 (메밀+원두)의 제조 1

브라질 체아도, 과테말라 SHB 안티구아, 콜롬비아 슈프리모 메델린, 케냐 AA FAQ로 구성된 커피 원두 4종과 메밀을 이용하여 로움메밀드립백을 제조하였다.

구체적으로, 브라질 체아도 300g, 과테말라 SHB 안티구안 300g, 콜롬비아 슈프리모 메덜린 300g, 케냐 AA FAQ 100g의 건조된 커피 원두(생두)를 205℃로 예열된 로스팅 장치에 커피 생두를 투입한 후, 17분 동안 가열하여 1차 파핑을 유도, 20분 동안 가열하여 2차 파핑, 불을 끄고 콩의 발열과 댐퍼의 개폐 조절만으로 245℃ 까지 끌어올린 후 냉각팬을 이용하여 원두를 급냉시켰다(도 1). 상기 로스팅 완료된 커피 원두를 0.2 mm의 크기로 분쇄시켰다. 한편, 겉껍질이 탈피된 형태로 구입한 건조된 메밀 (Buckwheat; Fagopyrum esculentum Moench)을 함수율이 8.0%가 되도록 60℃에서 30분 동안 로스팅시킨 후, 100 mesh의 크기로 분쇄하였다. 상기 분쇄된 커피콩 80중량%과 상기 분쇄된 메밀 20중량%를 혼합한 15 g(원두 12g, 메밀 3g)을 1포의 드립백으로 포장하였다.

복용은 드립백 1포 당 물량은 350ml, 수온은 85~95℃로, 종이컵 위에 상기 드립백을 설치한 후 뜨거운 물을 천천히 부어서 우려내는 방식으로 드립백 커피를 제조하였다. 기호에 따라 물용량은 변경 가능하다.

<실시예 2> 커피+메밀 드립백의 제조

브라질 체아도, 과테말라 SHB 안티구아, 콜롬비아 슈프리모 메델린로 구성된 커피 원두 3종과 메밀을 이용하여 커피+메밀드립백을 제조하였다.

구체적으로, 브라질 체아도 300g, 과테말라 SHB 안티구안 300g, 콜롬비아 슈프리모 메덜린 300g의 건조된 커피 원두(생두)를 205℃로 예열된 로스팅장치에 커피 생두를 투입한 후, 17분 동안 가열하여 1차 파핑을 유도, 20분 동안 가열하여 2차 파핑, 불을 끄고 콩의 발열과 댐퍼의 개폐 조절만으로 245℃ 까지 끌어올린 후 냉각팬을 이용하여 원두를 급냉시켰다(도 1). 상기 로스팅 완료된 커피 원두를 0.2 mm의 크기로 분쇄시켰다. 한편, 겉껍질이 탈피된 형태로 구입한 건조된 메밀을 함수율이 8.0%가 되도록 60℃에서 30분 동안 로스팅시킨 후, 100 mesh의 크기로 분쇄하였다. 상기 분쇄된 커피콩 80중량%과 상기 분쇄된 메밀 20중량%를 혼합한 15 g(원두 12g, 메밀 3g)을 1포의 드립백으로 포장하였다.

복용은 드립백 1포 당 물량은 350ml, 수온은 85~95℃로, 종이컵 위에 상기 드립백을 설치한 후 뜨거운 물을 천천히 부어서 우려내는 방식으로 드립백 커피를 제조하였다. 기호에 따라 물용량은 변경 가능하다.

<실시예 3> 로움메밀드립백 (메밀+원두)의 제조 2

상기 실시예 1의 로스팅된 메밀에 도토리분말(acorn powder; Quercus acutissima Carr), 녹두분말(mung beanpowder; Vigna radiata L. Wilcze) 및 포도잎 추출물(grape vine leaf powder extract)을 동일한 함량으로 각각 추출기에 넣고 100℃의 온도에서 10시간 동안 추출 여과하고, 6%인 고형분으로 농축하여 제조된 농축 추출물을 추가적으로 포함시킨 점을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 드립백 커피를 제조하였다. 나머지 제조 과정은 실시예 1과 동일하다.

<비교예> 커피 원두만을 이용하여 추출한 드립백

상기 실시예 1에서 메밀 성분을 포함시키지 않은 것을 제외하고는 동일하게 드립백 커피를 제조하였다.

<실험예> 추출물 제조

도토리분말, 메밀분말, 녹두분말 및 포도잎 추출물을 시료 중량의 20배의 70% 에탄올을 첨가한 후 24시간 동안 상온추출 하였다. 같은 조건으로 2, 3차 추출물을 얻어 모두 혼합한 후 여과하여 rotatory vacuum evaporator로 용매를 증발시킨 후 -70℃에서 동결시킨 후 분말화하여 시료로 사용하였다.

3T3-L1 지방전구세포를 이용하여 상기 제조한 도토리분말(acorn powder), 메밀분말(buckwheat powder), 녹두분말(mung beanpowder) 및 포도잎 추출물의 각각의 분말과 혼합 분말의 추출물의 비만 저감화 효과와 품질 특성을 평가하였다.

<실험예 1> 총 폴리페놀 함량

도토리분말 에탄올추출물, 메밀분말 에탄올추출물, 녹두분말 에탄올추출물 및 포도잎 에탄올추출물의 총 폴리페놀 함량은 Folin-ciocalteu's reagent method (Slinkard & Singleton, 1977)를 이용하여 측정하였다. 즉, 시료(1 mg/mL) 80 μL에 Folin-ciocalteu's reagent (Sigma, St. Louis, MO, USA) 80μL를 첨가한 후, 10%(w/v) Na₂CO₃ 용액을 80μL를 가하여 암실에서 1시간 동안 반응시킨 다음 700nm에서 흡광도를 측정하였다. 총 폴리페놀 함량은 tannic acid를 이용하여 작성한 표준곡선을 바탕으로 tannic acid로 환산하여 나타내었다.

그 결과, 항산화 물질중 총 폴리페놀 함량의 경우, 포도잎 에탄올추출물, 도토리분말 에탄올추출물, 메밀분말 에탄올추출물, 녹두분말 에탄올추출물의 순서로 높게 나타났다.

<실험예 2> 총 플라보노이드 함량

도토리분말 에탄올추출물, 메밀분말 에탄올추출물, 녹두분말 에탄올추출물 및 포도잎 에탄올추출물의 총 플라보노이드 함량은 Davis법(1947)을 변형한 방법에 의거하여 측정하였다. 즉, 추출물 400μL에 diethylene glycol 4mL를 첨가하고 다시 1 N NaOH 40μL을 첨가한 후 37℃에서 1시간 반응시킨 다음 420nm에서 흡광도를 측정하였다. 총 플라보노이드 함량은 rutin을 이용하여 작성한 표준곡선을 바탕으로 rutin으로 환산하여 나타내었다

그 결과, 항산화 물질 중 총 플라보노이드 함량은 포도잎 에탄올추출물, 메밀분말 에탄올추출물, 도토리분말 에탄올추출물, 녹두분말 에탄올추출물의 순서로 높게 나타났다.

<실험예 3> DPPH 라디칼 소거능

도토리분말 에탄올추출물, 메밀분말 에탄올추출물, 녹두분말 에탄올추출물 및 포도잎 에탄올추출물의 DPPH(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) 라디칼 소거능은 Blois MS(1958)의 방법을 변형한 방법에 의거하여 측정하였다. 즉 1mM DPPH 용액 180μL에 시료 20μL을 가하여 실온의 암실에서 30분간 방치한 후 517 nm에서 흡광도를 측정하였다. DPPH 라디칼 소거능은 시료 첨가군과 비첨가군의 흡광도 차이를 백분율과 IC₅₀값으로 표현하였으며 L-ascorbic acid를 대조군으로 사용하였다

그 결과, DPPH 라디칼 소거능은 포도잎 에탄올추출물, 도토리분말 에탄올추출물, 메밀분말 에탄올추출물, 녹두분말 에탄올추출물 순서로 확인되었다.

<실험예 4> ABTS 라디칼 소거능

도토리분말 에탄올추출물, 메밀분말 에탄올추출물, 녹두분말 에탄올추출물 및 포도잎 에탄올추출물의 ABTS(2,2'-azino-bis-3-ethylbenzo-thiazoline-6-sulfonic acid) 라디칼 소거능은 Pellegrin 등 (Pellegrinetal., 1998)의 방법으로 측정하였다. 즉, 7.4mM ABTS와 2.6mM potassium persulphate를 혼합한 후 24시간 동안 암소에 방치하여 ABTS 양이온을 형성시킨 후 이 용액을 732nm에서 흡광도 값이 0.7ㅁ0.03가 되도록 1 ㅧ PBS로 희석하였다. 950 μL의 희석된 ABTS 용액에 50 μL의 추출물 시료 (0.25 mg/mL)를 가하여 흡광도의 변화를 측정하였다. ABTS에 의한 총 항산화능은 시료 첨가군과 비첨가군의 흡광도 차이를 백분율과 IC₅₀값으로 표현하였다.

그 결과, ABTS 라디칼 소거능도 포도잎 에탄올추출물, 도토리분말 에탄올추출물, 메밀분말 에탄올추출물, 녹두분말 에탄올추출물 순서로 확인되었다.

<실험예 5> 도토리분말, 메밀분말 및 녹두분말의 3T3-L1 지방전구세포의 분화 억제 및 항비만 효과

<5-1> 3T3-L1 지방전구세포의 배양 및 분화

3T3-L1 세포는 10%(w/v) FBS, 1%(w/v) penicillin-streptomycin을 첨가한 Dulbeco's Modified Eagle's medium(DMEM) 배지에서 37℃, 5%(w/v)로 CO₂ incubator에서 배양하였다. 6-well plate에 7 x 10⁴ cells/mL 로 seeding 후 세포가 조밀하게 증식한 것을 확인한 후 2일 후에 DMEM 배지에 1μg/mL insulin, 0.5mM 3-isobutyl-1-methy lx anthine, 1 μM dexamethasone이 첨가된 분화배지 (differentiation medium)를 처리하여 분화를 유도하였다. 2일 후에는 1 μg/mL insulin만 포함된 배지로 교환하고 2일에 한 번씩 4일 동안 10%(w/v) FBS가 포함된 새로운 DMEM 배지로 갈아주면서 분화를 유도하였다.

<5-2> 3T3-L1 지방전구세포에 대한 세포독성

도토리분말 에탄올추출물, 메밀분말 에탄올추출물, 녹두분말 에탄올추출물 및 포도잎 에탄올추출물의 3T3-L1 지방전구세포에 대한 세포독성(cytotoxicity) 여부를 조사하기 위해 각 시료를 농도별 (0, 100, 300 및 500μg/mL)로 처리한 후 Sladowski 등(2012)의 MTT(methylthiazolyldiphenyltetrazolium bromide) assay법으로 세포 생존율(cell viability)을 측정하였다. 배양시킨 3T3-L1 지방전구 세포를 96-well plate에 1ㅧ 10⁴ cells/mL로 분주하여 24시간 동안 배양하였고, 이후 새로운 배지에 시료를 농도별로 처리한 다음 24시간 동안 배양하였다. 배양 후 PBS 완충용액에 녹인 MTT 용액을 PBS에 희석하여 각 well에 120μL씩 처리한 후 4시간 동안 37℃, 5%로 CO₂ incubator에서 배양하였다. 이후 상등액을 제거하고 dimethyl sulfoxide를 100 μL씩 각 well에 첨가하여 formazan 결정을 용해한 다음 microplatereader를 이용하여 540nm에서 흡광도를 측정하였다.

그 결과, 도토리분말, 메밀분말, 녹두분말, 포도잎을 에탄올로 추출하여 3T3-L1 비만전구 세포의 세포독성을 측정한 결과, 네 가지 에탄올 추출물 시료 모두 고농도 처리 시에도 독성이 나타나지 않았다. 또한, 도토리분말, 메밀분말, 녹두분말 및 포도잎을 조합하여 만든 실시예 3의 시료를 에탄올 추출하여 3T3-L1 지방 전구세포에 대한 세포독성을 알아본 결과 500 μg/mL의 고농도에서도 95.17%의 생존율을 보여 독성이 없는 것으로 나타났다.

<5-3> 분화된 3T3-L1 지방전구 세포의 분화 억제 효과 및 중성 지방 축적 억제효과

도토리분말 에탄올추출물, 메밀분말 에탄올추출물, 녹두분말 에탄올추출물 및 포도잎 에탄올추출물이 분화된 3T3-L1 지방전구세포에 대해 분화억제 효과가 있는지 여부를 알아보기 위해 OilRed O 염색법을 사용하였다. 3T3-L1 지방전구 세포를 6-well plate에 7 ㅧ 10⁴ cells/mL로 분주하고 시료를 농도별 (0, 100, 300 및 500 μg/mL)로 처리하면서 분화시킨 후 세포의 배양액을 제거하고 PBS로 세척하였다.

세포를 고정시키기 위해 4%(w/v)p-formaldehyde를 200μL씩 각 well에 넣고 4℃에서 1시간 동안 고정시켰다. 그 후에 P-formaldehyde를 제거하고 PBS로 3번 세척한 후 OilRed O 염색약 500mg을 2-propanol 100mL에 녹인 용액을 증류수와 6 :4(v/v)의 비율로 섞은 후 0.45 μm filter로 여과한 용액)을 500μL씩 넣고 상온에서 어두운 상태로 30분간 염색한 후 PBS로 3번 세척하였다. 염색이 된 세포는 현미경으로 관찰하였으며, 관찰 후 well당 200μL의 2-propanol을 넣어 지방세포 내 염색된 염색약을 추출하여 microplatereader를 이용하여 500nm에서 흡광도를 측정하였다.

시료의 3T3-L1 세포내 중성지방 축적 억제 여부를 조사하기 위해 triglyceride assay kit를 사용하여 중성지방 함량을 측정하였다. 3T3-L1 세포를 6-well plate에 7ㅧ 10⁴ cells/mL로 분주하고 8일 동안 세포를 분화시키면서 각각의 시료를 처리하였다. 8일 동안 시료처리 후 PBS로 세척한 후 scraper를 이용하여 세포를 모아 초음파 분쇄기를 이용하여 세포내 중성지방을 추출하였다. 4℃에서 12,000 rpm으로 15분간 원심분리하여 중성지방이 포함된 상층액을 회수 후 triglyceride kit를 이용하여 중성지방의 함량을 측정하였다.

그 결과, 도토리분말 에탄올추출물, 메밀분말 에탄올추출물, 녹두분말 에탄올추출물 및 포도잎 에탄올추출물로 3T3-L1 지방전구세포의 분화 및 중성 지방축적 억제 효과를 측정한 결과, 메밀분말 에탄올추출물, 포도잎 에탄올추출물, 도토리분말 에탄올추출물은 지방세포분화와 중성지방 축적을 농도의존적으로 억제하였으나, 녹두분말 에탄올추출물은 억제 효과가 나타나지 않았다.

또한, 도토리분말, 메밀분말, 녹두분말, 포도잎을 조합하여 만든 실시예 3의 시료를 에탄올 추출하여 3T3-L1 지방 전구세포에 대해서 농도 의존적으로 지질 축적을 효과적으로 억제하는 것으로 나타났다.

<실험예 6> 관능평가

상기 실시예 1 내지 실시예 3를 통해 제조된 드립백 커피와 상기 비교예를 통해 제조된 커피만을 이용하여 제조한 드립백 커피에 대하여 관능평가를 실시하였다. 검사요원은 실험에 대한 관심도와 검사요원으로서 적합성이 인정된 일반인 30명을 선정하여 실험의 목적을 설명하고 필요한 훈련을 시킨 후 5점 척도법에 따라 실시하였다.

검사요원들에게 실시예 1 내지 실시예 3을 통해 제조된 드립백 커피와, 비교예를 통해 제조된 드립백 커피를 각각 100㎖씩 제공하여 시음하도록 하였으며, 다음 하기와 같은 기준에 따라 맛과 향, 전반적 기호도에 대하여 하기의 5점 척도법에 따라 점수를 매기도록 한 다음에 평균점수로 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

5점: 맛과 향이 매우 우수하다. 4점: 맛과 향이 우수하다

3점: 맛과 향이 보통이다. 2점: 맛과 향이 나쁘다

1점: 맛과 향이 매우 나쁘다.

	맛	향	전체적 기호도
실시예 1	4.3	4.2	4.3
실시예 2	4.5	4.5	4.5
실시예 3	4.6	4.5	4.6
비교예	3.1	3.7	3.6

비교예를 통해 제조된 커피만을 이용하여 추출한 드립백 커피는 현대인들에게는 너무나 익숙한 커피 자체의 맛과 향을 제공하는 것으로 커피 특유의 쓴맛이 있지만, 실시예 1 내지 실시예 3와 같이 커피에 메밀 및 기타 곡물이 함유된 결과, 감칠맛이 향상되고 구수한 향이 증대되어 전체적인 풍미가 개선되어 기호도가 향상되었음을 알 수 있었다.

세포시험 결과를 토대로 도토리분말, 메밀분말, 녹두분말 및 포도잎을 최적의 비율로 혼합하여 제조한 드립백 커피 시료의 색, 맛, 향, 조직감 및 전체적인 기호도면에서 대조군(일반 시중에 판매중인 인스턴트 드립백 커피)에 비해 모두 우수한 점수가 나타났다.

이상의 결과로 도토리분말, 메밀분말, 녹두분말 및 포도잎을 조합한 추출물은 항산화 효과가 있었으며, 3T3-L1 지방전구 세포에서 지방분화에 관련된 여러인자들의 발현과 지질축적을 억제함으로써 비만저감화에 활용될 수 있을 것이다

이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 상세하게 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

Claims (7)

1) 예열된 로스팅 장치에 건조된 커피 원두를 투입한 뒤, 소정온도 및 소정시간동안 가열한 뒤, 가열된 커피 원두를 냉각시키는 커피 원두 로스팅 단계;
2) 상기 로스팅된 커피 원두를 0.1~0.4mm의 크기로 분쇄하는 커피 원두 분쇄단계;
3) 메밀의 함수율이 7~10%가 되도록 로스팅하며, 이때 상기 메밀 이외에 도토리분말(acorn powder), 녹두분말(mung beanpowder) 및 포도잎 분말을 각각 추출기에 넣고 80~120℃의 온도에서 10시간 이상 동안 추출 여과하고, 5~7%인 고형분으로 농축하여 제조된 농축 추출물을 추가적으로 포함하고, 상기 메밀 : 도토리분말 : 녹두분말: 포도잎 분말은 1 : 1 : 1 : 1의 중량비로 포함되는 것을 특징으로 하는 메밀 로스팅 단계;
4) 상기 로스팅된 메밀을 0.1~0.4mm의 크기로 분쇄하는 메밀 분쇄단계; 및
5) 상기 2) 단계의 분쇄된 커피 원두 60~90중량%과 상기 분쇄된 메밀 10~40중량%를 혼합한 10~20 g을 드립백으로 포장하는 단계;를 포함하는 메밀이 함유된 기능성 드립백 커피의 제조방법.

제 1항에 있어서, 상기 커피 원두는 브라질 체아도, 과테말라 SHB 안티구아, 콜롬비아 슈프리모 메델린 및 케냐 AA FAQ로 이루어진 군중에서 선택된 3가지 종류의 원두 또는 모두를 포함하는 것을 특징으로 하는 메밀이 함유된 기능성 드립백 커피의 제조방법.

제 2항에 있어서, 상기 커피 원두는 브라질 체아도, 과테말라 SHB 안티구아 및 콜롬비아 슈프리모 메델린로 구성되고, 1 : 1 : 1의 중량비로 로스팅되는 것을 특징으로 하는 메밀이 함유된 기능성 드립백 커피의 제조방법.

제 2항에 있어서, 상기 커피 원두는 브라질 체아도, 과테말라 SHB 안티구아, 콜롬비아 슈프리모 메델린 및 케냐 AA FAQ로 구성되고 3 : 3 : 3 : 1의 중량비로 로스팅되는 것을 특징으로 하는 메밀이 함유된 기능성 드립백 커피의 제조방법.

삭제

제 1항에 있어서, 상기 드립백에 사용되는 필터는 0.1 mm 이하의 극세사 재질로 커피의 미분까지 걸러주는 것을 특징으로 하는 메밀이 함유된 기능성 드립백 커피의 제조방법.

제 1항에 있어서, 상기 커피 원두 로스팅 단계는,
1) 170~210℃에서 15~20분 동안 상기 건조된 생두를 가열하는 제 1차 파핑단계;
2) 상기 제 1차 파핑단계 이후 연속적으로 실시되며, 10~30분 동안 서서히 온도를 24~250℃로 상승시키는 제 2차 파핑단계; 및
3) 상기 제 2차 파핑단계를 거친 커피 원두를 5~7시간 동안 냉각시키는 냉각단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 메밀이 함유된 기능성 드립백 커피의 제조방법.

Images