KR102451054B1 - 함초 처리한 발아커피 제조방법 및 함초 추출액을 이용한 증포 커피 제조방법 - Google Patents
함초 처리한 발아커피 제조방법 및 함초 추출액을 이용한 증포 커피 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 함초 처리한 발아커피 제조방법 및 함초 추출액을 이용한 증포 커피 제조방법에 관한 것으로서, 구체적으로 로스팅 전처리 과정에서, 함초 성분을 커피에 블렌딩하여 커피의 향미를 개선하고, 카페인 함량은 낮추면서 향상된 항산화 효과를 발휘하는 기능성 커피를 제공하는 이점이 있다.
Description
본 발명은 함초 처리한 발아커피 제조방법 및 함초 추출액을 이용한 증포커피 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 함초를 이용하여 커피의 풍미를 개선한 기능성 커피 제조방법에 관한 것이다.
세계 커피 생산량의 70% 이상을 차지하는 커피 품종인 로부스타 커피는 19세기말 콩고에서 발견 되었고, 병충해에 강하고 성장이 빠르며 고온 다습한 저지대에서도 무난하게 자라는 특징이 있다. 베트남이 로부스타 커피의 최대 생산지로 알려져 있다.
로부스타 커피는 카페인과 클로로겐산의 함량이 아라비카 커피의 2~3배에 달하며 항산화 효과 또한 아라비카 커피보다 우수하지만, 향이 부족하며 신맛이 거의 없고 쓴맛이 강하기 때문에 원두커피보다는 대부분 인스턴트 커피나 다른 커피와 배합하여 저렴한 레귤러 커피의 재료로 많이 쓰이고 있어, 일반적으로 소비자들에게 주로 유통되어 음용되는 것은 아라비카 커피종에 해당한다.
지구 온난화에 의해 고급 품종인 아라비카 커피의 재배면적이 갈수록 줄어들고 있는 상황에서 로부스타 커피의 비중이 높아질 수밖에 없기 때문에 향미를 개선한 로부스타 커피가 보급된다면 아라비카 커피를 상당부분 대체할 수 있을 것이다. 아울러 소비자들은 커피의 각성효과와 항산화등의 약리효과에도 불구하고 일차적으로는 기호식품으로써 선택하기 때문에 로부스타 커피의 향미를 개선하는 것은 상업적인 측면에서도 매우 중요하다.
로부스타 커피의 향미를 개선하는 방법은 커피산지에서의 재배 방법 및 생두 가공 방법에 변화를 주는 것이 대부분이다. 상업적인 커피 재배가 불가능하고 커피 생두의 수입만이 가능한 커피 소비국에서는 커피 로스팅 및 블렌딩의 방법의 변화를 통해 커피의 향미를 개선하고 있으나, 이는 로부스타 커피의 향미를 개선하는 근본적인 대책으로 보기 어렵다.
로스팅 전 생두의 전처리를 통한 향미의 개선 방법으로서 커피를 발아시키는 기술이 거의 유일하게 알려져 있으나 이 또한 로부스타 커피의 향미 개선보다는 은피제거를 통한 발암물질의 감소와 발아를 통한 기능성 성분의 증가에 주안점을 두고 있는 실정이다.
한편, 함초(Salicornia europaea L.)는 퉁퉁마디로도 불리는데 염 스트레스에 내성을 갖는 염생 식물 중의 하나이며, 우리나라 서남해안 지대의 개펄에서 군락을 이루어 자라는 일년생 초본이다(Park et al. 2011). 특히 함초는 일반 육상식물과 비교하여 NaCl 함량이 높고 Ca, Mg, K 등의 무기질이 다량 함유되어 있다(Min et al. 2002). 최근 함초 물 추출물이 지방세포 분화를 억제하는 효과가 있으며, 인슐린 민감성과 관련된 당뇨병 및 심혈관계 질환 예방 효과를 가질 수 있는 것으로 보고되었다(Kim et al. 2017). 또한 함초에 함유된 베타인(betaine)과 콜린(choline)은 간의 해독작용과 지방간 축적을 막고 체내 독성 물질의 농도를 줄여주며, 신경전달물질인 acetylcholine의 전구체로서 매우 중요한 작용을 한다고 알려져 있다(Lee et al. 2004; Shin et al. 2002).
본 발명자는 로부스타 커피의 향미를 개선하기 위해 찌고 덖고 발아시키는 등의 잎차와 기능성 소재 작물의 가공방법을 커피에 적용하는 실험을 계속하던 중 짠맛에 의한 쓴맛의 억제효과에 착안하여 함초를 커피에 처리하는 방법을 연구한 끝에 본 발명을 완성하게 되었다.
문상윤, & 김미리, 와인 발아 커피의 향기 성분 및 관능적 특성. 한국식품조리과학회지(2019), 35(4), 346-356.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 향미가 떨어지는 커피 생두인 경우라도 함초 추출액을 처리하여 발아시켜 로스팅 할 경우 향미가 현저히 향상되어 기호도 높은 발아커피를 제공하는 것이다.
또한 커피는 로스팅 후 시간이 경과할수록 향이 급격히 소실되고, 원두 외부로 노출된 오일성분의 산패에 의한 불쾌한 맛이 느껴지게 되는데, 본 발명은 함초 추출액을 이용한 커피 생두의 증포 과정을 통하여 로스팅 후 상미기간을 증가시키는 증포 커피를 제공하는 것을 목적으로 한다.
아울러 본 발명에 따른 상기 함초 처리한 발아커피 및 증포 커피는 향미 개선뿐만 아니라 커피의 총 폴리페놀 함량의 증가로부터 현저히 향상된 항산화 효과 및 XOD 억제 효과를 발휘함에 따라, 커피를 기호 식품에서 건강 식단의 하나로 자리잡을 수 있도록 기능성 커피를 제공할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 함초 및 물을 중량 기준으로 1:10 내지 1:100의 비율로 혼합하고, 100 내지 150 ℃로 30분 내지 15시간 가열하여 함초 추출액을 제조하는 단계;상기 함초 추출액에 커피 생두를 침지시키는 단계;상기 침지 후 표면에 덮개를 올리고, 10 내지 18시간 발아시키는 단계; 및 상기 발아된 커피 생두를 자연 건조 또는 40 내지 65 ℃로 6시간 이상 열풍 건조시키는 단계;를 포함하는 함초 처리한 발아커피 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 함초 추출액은 20 내지 40 ℃일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 커피생두를 침지 시키기 전, -10 ℃ 내지 -20 ℃에서 5 내지 12시간 동안 춘화처리하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 발아된 커피 생두를 함초 추출액으로 증포하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 커피 생두는 로부스타(Robusta) 및/또는 아라비카(Arabica) 기원의 것일 수 있다.
또한 본 발명은 상술한 함초 처리한 발아커피를 포함하는 커피 음료를 제공한다.
또한 본 발명은 상술한 함초 처리한 발아커피를 포함하는 커피 티백을 제공한다.
또한 본 발명은 함초 및 물을 중량 기준으로 1:10 내지 1:100의 비율로 혼합하고, 100 내지 150 ℃로 30분 내지 15시간 가열하여 함초 추출액을 제조하는 단계;상기 함초 추출액을 80 내지 120 ℃로 가열하여 발생한 증기를 커피 생두에 5 내지 24시간 처리하는 단계; 및 상기 커피 생두를 건조하여 증포(蒸暴) 커피를 제조하는 단계;를 포함하는, 함초 추출액을 이용한 증포 커피 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 커피 생두를 증기 처리하기 전, -10 ℃ 내지 -20 ℃에서 5 내지 12시간 동안 춘화처리(vernalization)하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 증포 커피는 증기 처리 전 커피 생두 중량 대비 90 내지 110 중량%일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 증기 처리 단계 및 건조 단계를 2회 내지 6회 반복하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 증기 처리 단계 이후 및 건조 단계 이전에 함초 추출액에 상기 증기 처리된 커피 생두를 침지시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 건조는 40 내지 70 ℃에서 3시간 내지 10시간 열풍 건조하는 것일 수 있다.
또한 본 발명은 상술한 방법에 따라 제조된 함초 추출액을 이용한 증포 커피를 포함하는 커피 음료를 제공한다.
또한 본 발명은 상술한 방법에 따라 제조된 함초 추출액을 이용한 증포 커피를 포함하는 일회용 커피 드립백을 제공한다.
본 발명에 따라 함초 추출액을 처리하여 발아시켜 로스팅 한 커피의 경우 향미가 현저히 향상되므로 기호도 높은 발아커피를 제공할 수 있다.
또한 로스팅 후 시간이 경과하더라도 본 발명에 따른 함초 추출액을 이용하여 증포시킨 커피의 경우 풍부한 향미를 오래 지속하는 이점이 있다.
또한 본 발명에 따른 함초 처리한 발아커피 및 증포 커피는 커피의 총 폴리페놀 함량이 증대되고, 항산화 효과 및 XOD 억제 효과가 현저히 향상된 효과를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 함초 처리한 발아커피 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시예 2에 따른 함초 추출액을 이용한 증포 커피 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1, 비교예 1 및 비교예 2에 따른 커피의 총 폴리페놀 함량을 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 실시예 1, 비교예 1 및 비교예 2에 따른 커피의 항산화 활성과 관련된 DPPH 라디칼 소거능 활성을 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 실시예 1, 비교예 1 및 비교예 2에 따른 커피의 XOD 억제 효과를 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 실시예 2, 비교예 3 및 비교예 4에 따른 커피의 총 폴리페놀 함량을 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명의 실시예 2, 비교예 3 및 비교예 4에 따른 커피의 항산화 활성과 관련된 DPPH 라디칼 소거능 활성을 나타낸 그래프이다.
도 8은 본 발명의 실시예 2, 비교예 3 및 비교예 4에 따른 커피의 XOD 억제 효과를 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 2는 본 발명의 실시예 2에 따른 함초 추출액을 이용한 증포 커피 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1, 비교예 1 및 비교예 2에 따른 커피의 총 폴리페놀 함량을 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 실시예 1, 비교예 1 및 비교예 2에 따른 커피의 항산화 활성과 관련된 DPPH 라디칼 소거능 활성을 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 실시예 1, 비교예 1 및 비교예 2에 따른 커피의 XOD 억제 효과를 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 실시예 2, 비교예 3 및 비교예 4에 따른 커피의 총 폴리페놀 함량을 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명의 실시예 2, 비교예 3 및 비교예 4에 따른 커피의 항산화 활성과 관련된 DPPH 라디칼 소거능 활성을 나타낸 그래프이다.
도 8은 본 발명의 실시예 2, 비교예 3 및 비교예 4에 따른 커피의 XOD 억제 효과를 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
이하에서 본 발명에 대하여 구체적으로 설명한다. 본 명세서에서 사용되는 용어는 따로 정의하지 않는 경우 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 내용으로 해석되어야 할 것이다. 본 명세서의 도면 및 실시예는 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 쉽게 이해하고 실시하기 위한 것으로 도면 및 실시예에서 발명의 요지를 흐릴 수 있는 내용은 생략될 수 있으며, 본 발명이 도면 및 실시예로 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 '증포(蒸暴)'는 재료를 깨끗이 세척하여 물에 불리거나 보료(輔料)와 함께 섞은 후 불려서 용기에 넣고, 가열하여 일정한 정도로 찐 다음 꺼내어 건조하는 과정을 의미한다.
본 발명은 함초 처리한 발아커피 제조방법을 제공하며, 함초 및 물을 중량 기준으로 1:10 내지 1:100의 비율로 혼합하고, 100 내지 150 ℃로 30분 내지 10시간 가열하여 함초 추출액을 제조하는 단계;상기 함초 추출액에 커피 생두를 침지시키는 단계;상기 침지 후 표면에 덮개를 올리고, 10 내지 18시간 발아시키는 단계; 및 상기 발아된 커피 생두를 자연 건조 또는 40 내지 65 ℃로 6시간 이상 열풍 건조시키는 단계;를 포함한다.
함초 처리한 발아커피는 정확하게는 함초 추출액에 커피 생두를 침지시켜 발아시킨 것으로서, 함초 추출액 제조는 당업계에 알려진 통상의 방법에 따른다. 다만, 바람직하게 함초와 물은 1:10 내지 1:60, 보다 바람직하게는 1:20 내지 1:30 (w/v)의 비율로 추출하는 것이 좋다.
함초(Salicornia europaea L.)는 명아주과에 속하며, 해안의 염수가 닿는 바닷가에서 서식하는 염생식물(halophyte)이다. 우리나라 남해안과 서해안 간척지 바닷가의 염습지대에서 주로 자생하는 1년생 초본류로서 군락을 형성하여 자라며, 염스트레스에 대해 내성을 갖는다. 갯벌식물인 함초는 고염습 지역에서 생육이 가능하고 염류를 흡수하여 체내에 저장하는 능력을 가지고 있을 뿐만 아니라 마그네슘, 칼슘, 철 및 칼륨 등 천연 미네랄을 다량 함유하고 있다.
본 발명은 천연 미네랄을 풍부하게 함유한 함초를 커피에 처리함으로써, 함초의 기능성 성분의 섭취와 함께 커피의 풍미를 한층 강화한 커피를 제공할 수 있다.
상술한 바와 같이 함초 추출액을 제조하고, 함초 추출액에 커피 생두를 침지시킨다. 이때, 커피 생두를 침지시키기 전, -10 ℃ 내지 -20 ℃에서 5 내지 12시간 동안 춘화처리하는 단계;를 더 포함할 수 있다. 상기 춘화처리 단계를 통해 커피 생두를 저온처리 함에 따라 휴면을 타파하여 발아가 용이하게 이루어질 수 있다. 뿐만 아니라 휴면 상태의 효소가 활성화되어 커피 생두 내 존재하는 각종 단백질, 미네랄 및 섬유질이 증가된다.
상기 춘화처리한 커피 생두는 90 ℃ 내외의 온수에 담갔다가 냉수로 깨끗이 세척하는 것이 좋다. 커피 생두 표면의 오염물질을 제거하고 표피를 부드럽게 하여 발아를 촉진할 수 있다. 다만, 카페인 및 클로로겐산 등 커피의 주요 성분이 유실되지 않도록 5분 이내로 세척하는 것이 바람직하다.
커피 생두를 침지시키기 위한 함초 추출액은 20 내지 40 ℃ 인 것이 좋다. 바람직하게는 20 내지 25℃인 것이 함초 추출액의 주요 기능성 성분이 커피에 흡수되는 효과가 뛰어나며, 커피의 주요 성분이 침출되어 유실되는 것을 방지할 수 있다.
상기 침지 시간은 바람직하게는 10 내지 12시간인 것이 적당하다. 침지 시 표면이 마르지 않도록 덮개를 사용하며, 암소에서 발아시키는 것이 좋다. 발아가 종료되어 커피 생두를 건조시키는 단계는 자연건조, 열풍건조 및 동결건조에서 선택되는 어느 하나 이상의 방식으로 진행될 수 있다. 구체적으로 자연건조를 한 후, -20 ℃ 내지 -10 ℃의 온도의 냉동고에 3시간 내지 5시간 보관하는 등 자연건조 및 동결건조를 병행할 수 있다. 열풍건조는 건조기의 조건에 따라 온도 및 시간을 다양하게 조절하는 것이 가능하나, 처리 전 커피 생두의 중량을 기준으로 처리 후 커피 생두의 중량이 95 내지 105 중량%가 되었을 때 종료하는 것이 커피의 향미를 유지시키는 데 좋다.
상기 커피 생두 및 함초 추출액은 중량 기준으로 1:1 내지 1:30의 비율로 포함될 수 있다. 상기 커피 생두는 충분한 양의 함초 추출액에 침지시킴으로써 발아율을 높일 수 있는데, 본 발명의 바람직한 일 구현예에 있어서, 상기 함초 추출액 100 중량부 기준으로 커피 생두는 50 내지 100 중량부로 포함될 수 있다. 바람직하게는 55 내지 65 중량부인 것이 좋다. 함초 추출액이 커피 생두에 비하여 과다하게 많은 경우 함초 추출액의 주요 성분이 커피에 흡수되는 효과보다 커피의 주요성분이 침출되어 유실되는 효과가 크기 때문에 상술한 범위 내에서 침지시키는 것이 좋다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 발아된 커피 생두를 함초 추출액으로 증포하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 경우 총 폴리페놀 함량이 증가함에 따라 항산화 효과 및 항염증 효과의 증대를 기대할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 커피 생두는 로부스타(Robusta) 및/또는 아라비카(Arabica) 기원의 것일 수 있다.
세계 커피 생산량의 70% 이상을 차지하는 로부스타 원두는 병충해에 강하고, 저지대에서도 잘 자라며 일반 농작물과 같이 대량 생산이 용이한 품종으로서 카페인과 클로로겐산(Chlorogenic acid)이 다량 함유되어 있어, 항산화 효과도 뛰어나다. 그러나 쓴맛이 강하고 섬세한 맛이 부족하여 현재는 인스턴트 커피 제조용이나 원두 커피의 블렌딩 용도로 소량 첨가되어 사용되고 있다.
본 발명에 따른 함초 처리한 발아커피의 제조 시 로부스타 커피 생두를 활용하여 함초의 짠맛이 로부스타종 커피의 쓴맛을 저감시키고, 커피의 향미를 현저히 개선할 수 있는 이점이 있다. 아울러 로부스타 커피 생두를 함초 처리하여 발아커피로 제조 시, 총 폴리페놀 함량이 증가하고 항산화 및 XOD 억제효과의 증가를 기대할 수 있다.
아라비카 커피는 로부스타 커피에 비하여 고급 커피 종으로서, 아라비카 원두 특유의 오묘한 과일향으로 제품 소비량은 로부스타를 훨씬 능가한다. 바디감이 좋아 거의 모든 음용 제품에 사용될 수 있는 특징이 있다. 아라비카 커피 생두를 본 발명에 따라 함초 처리하여 발아시키는 경우 상술한 바와 같이, 총 폴리페놀 함량이 증가하고 항산화 및 XOD 억제효과의 증가를 기대할 수 있음은 물론이다.
아라비카 커피 중에서도 낮은 등급의 아라비카 커피의 경우 품질 개선의 방법으로 본 발명에 따른 함초 추출액을 이용한 발아처리 및 증포 처리 시 항산화 효능의 증대를 기대할 수 있어 활용도가 더욱 뛰어난 이점이 있다.
또한, 고지대에서 재배된 아라비카종 커피는 다른 종의 커피에 비해 비교적 신맛이 강한 편이기도 하나, 일반적으로 엄격한 품질관리가 이루어지지 않은 경우 결점두(sour bean) 및 덜 볶인 원두(light roasted bean)에서 비롯되는 신맛은 소비자들의 거부반응을 일으키기 쉽다. 본 발명에 따른 함초 처리한 발아커피는 함초의 짠맛과 함초의 향으로 인해 커피 원두의 부정적인 산미 발현을 현저히 저감시키는 효과를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 열풍 건조된 발아커피는 구수한 향미를 높이기 위하여 로스팅 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 로스팅 단계는 통상의 방법에 따라 수행될 수 있다.
구체적으로, 로스팅은 150 내지 190 ℃에서, 10 내지 20분간 수행될 수 있는데, 바람직하게는 스팀 처리 전 함초 처리 전 커피 생두 대비 80 내지 90 중량%가 될 때까지 화력 및 배기를 조절하여 10 내지 15분간 로스팅할 수 있다. 보다 바람직하게는 84 내지 87 중량%가 되도록 하는 경우 메일라드(Maillard) 반응에 의해 맛과 향이 현저히 고소해질 수 있어 좋다.
본 발명은 상술한 함초 처리한 발아커피 제조방법에 따라 제조된 발아커피를 포함하는 커피 티백, 커피 음료를 제공할 수 있으나, 이에 특별히 한정되는 것은 아니며, 분말 또는 액상 형태로서 드립백, 원두 스틱, 핸드드립 커피, 커피머신용 커피, 캡슐커피머신용 커피, 콜드브루 커피에 포함되어 음용될 수 있다.
한편 본 발명은 함초 추출액을 이용한 증포 커피 제조방법을 제공한다. 구체적으로 함초 및 물을 중량 기준으로 1:5 내지 1:20의 비율로 혼합하고, 100 내지 150 ℃로 30분 내지 10시간 가열하여 함초 추출액을 제조하는 단계;상기 함초 추출액을 80 내지 120 ℃로 가열하여 발생한 증기를 커피 생두에 5 내지 24시간 처리하는 단계; 및 상기 커피 생두를 건조하여 증포(蒸暴) 커피를 제조하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명은 함초 추출액의 증기를 이용하여 커피 생두를 증포함으로써, 함초의 기능성 성분이 커피 생두에 흡수되어, 커피의 고유한 맛을 유지하면서 깊은 풍미를 더하며 건강에 유익한 활성 성분을 섭취하도록 하는 장점을 제공할 수 있다. 또한 증포 과정에서 커피 생두는 카페인 및 탄닌 성분이 감소하여, 맛과 향이 부드러워질 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 구현예에 있어서, 상기 커피 생두를 증기 처리하기 전, -10 ℃ 내지 -20 ℃에서 5 내지 12시간 동안 춘화처리(vernalization)하는 단계;를 더 포함할 수 있다. 상기 춘화처리 단계를 통해 커피 생두를 저온처리 함에 따라 휴면을 타파하여 발아가 용이하게 이루어질 수 있다. 뿐만 아니라 휴면 상태의 효소가 활성화되어 커피 생두 내 존재하는 각종 단백질, 미네랄 및 섬유질이 증가된다.
본 발명의 바람직한 일 구현예에 있어서. 상기 커피 생두를 춘화처리한 후 증기 처리하기 전, 커피 생두를 함초 추출액에 12시간 내지 24시간 동안 침지시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 침지시키는 단계를 통하여 커피 생두가 발아하는 경우, 함초의 짠맛으로 인해 커피의 쓴맛이 억제되는 효과가 발휘되며, 함초의 유효성분의 커피에의 흡수율을 높일 수 있다. 따라서 함초의 기능성 성분의 섭취율을 증가시키는 효과를 제공할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 구현예에 있어서, 상기 증포 커피는 증기 처리 전 커피 생두 중량 대비 90 내지 110 중량%일 수 있다.
증포는 고온에서 장시간 함초 추출액 증기를 커피 생두에 처리하여 찌고 건조하는 과정으로서, 바람직하게는 상기 증기 처리 및 건조 단계를 2회 내지 6회 반복하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이때, 건조 단계 후, 증기 처리 전 함초 추출액에 침지시키는 단계를 더 포함함으로써, 함초 추출액의 기능성 성분이 커피 생두에 침투되어 커피의 항산화 활성이 증가할 수 있다. 또한, 함초의 짠맛이 커피에 흡수되어, 쓴맛 억제 효과에 따른 커피의 선호도 상승을 기대할 수 있다. 다만, 커피 내부의 항산화 성분이 빠져나가지 않도록 30분 이내에서 종료하는 것이 좋다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 건조는 자연 건조 또는 40 내지 70 ℃에서 3시간 내지 10시간 열풍 건조하는 것일 수 있다. 자연 건조 또는 사용하는 건조기의 종류에 따라 시간 및 온도 조절이 자유롭게 가능하나, 바람직하게는 60 내지 70 ℃에서 6 내지 8시간 건조하는 것이 좋다.
또한 본 발명은 상술한 바에 따라 제조된 함초 추출액을 이용한 증포 커피를 포함하는 커피 음료 및 일회용 커피 드립백을 제공한다.
본 발명에 따른 함초 처리한 발아커피를 포함하는 커피 음료는 물성 개선을 위하여 향료, 색소, 살균제, 산화방지제, 방부제, 보습제, 점증제, 무기염류, 유화제, 합성고분자 물질 등의 식품 첨가제를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 비타민 A, C, D, E, B1, B2, B6, B12, 니아신 (niacin), 비오틴 (biotin), 폴레이트 (folate), 판토텐산 (panthotenic acid), 아연(Zn), 철(Fe), 칼슘(Ca), 크롬(Cr), 마그네슘(Mg), 망간(Mn), 구리(Cu) 등의 미네랄, 라이신, 트립토판, 시스테인, 발린 등의 아미노산을 포함할 수 있다.
상기 방부제는 소르빈산 칼륨, 벤조산나트륨, 살리실산, 또는 데히드로초산나트륨일 수 있고, 상기 살균제는 표백분, 고도 표백분, 차아염소산나트륨 등일 수 있다. 상기 산화방지제는 부틸히드록시아니졸(BHA), 부틸히드록시톨루엔 (BHT)일 수 있다. 상기 색소는 타르색소와 같은 착색제, 아질산 나트륨, 아초산 나트륨 발색제와 같은 발색제일 수 있고, 아황산나트륨과 같은 표백제, 글루타민산나트륨 등의 조미료, 둘신, 사이클레메이트, 사카린, 나트륨 등의 감미료가 첨가될 수 있으며, 상기 첨가물은 식품의 종류에 따라 선별되고 적절한 양으로 사용될 수 있다.
이하 하기의 실시 예를 통하여 본 발명에 대해 설명하고자 한다. 다만, 하기의 실시 예는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위를 하기의 실시 예로 한정하는 것은 아니며, 통상의 기술자라면 본 발명의 권리범위 내에서 본 명세서에 기재된 내용의 여러 가지 변형된 형태를 실시할 수 있다.
[실시예 1] 함초 처리한 발아커피 제조
건함초 300 g을 세척한 후 6 ℓ의 정제수와 함께 홍삼제조기에 담아 100 ℃에서 12시간 가열한 후 전원을 끄고 12시간 동안 실온에서 방치하여 냉각시킨 다음, 얻어진 용액을 체를 이용하여 여과하여 함초 추출액 5.4 ℓ를 제조하였다.
베트남에서 생산된 로부스타 커피 생두 1.5 kg를 -20 ℃에서 10시간 춘화 처리한 후, 90 ℃ 내외의 온수에 3분간 담구었다가 냉수로 깨끗이 세척하였다. 커피 생두를 2ℓ의 실온의 함초 추출액에 침지시키고, 표면이 마르지 않도록 덮개를 덮은 후, 10 시간을 유지하였다. 발아가 종료된 커피 생두는 덮개를 제거하여 자연 건조 시킨 후, 60 ℃에서 8시간 동안 열풍 건조하여 함초 처리한 발아커피를 완성하였다.
[실시예 2] 함초 추출액을 이용한 증포 커피 제조
베트남에서 생산된 로부스타 커피 생두 700 g을 90 ℃ 내외의 온수에 3분간 담구었다가 냉수로 깨끗이 세척하였다. 홍삼제조기(홍삼박사 HD-7000, 진흥테크)의 하단에 실시예 1에 따라 제조된 함초 추출액 1.5 ℓ를 담은 후 상단의 채반에 세척한 커피 생두를 담고, 95 ℃에서 18시간 동안 증숙하여, 12시간 동안 냉각 및 자연건조 시킨 후, 60 ℃에서 3시간 동안 열풍 건조하여 함초 추출액을 이용한 증포 커피를 완성하였다.
[실험예 1] 함초 처리한 발아커피의 활성 평가
1-1. 총 폴리페놀 함량 측정
상기 실시예 1에 따른 함초 처리한 발아커피, 함초 처리하지 않은 비발아커피(비교예 1) 및 정수 발아커피(비교예 2)를 SDW에 64배 희석한 후(1.56%), 50 ㎕씩 웰에 넣었다. 이후 Folin-Ciocalteu's phenol reagent(2M)를 50 ㎕씩 넣고 25℃ 실온에서 3분동안 반응시켰다. 10% Na2Co3를 50 ㎕ 가하여 혼합한 후, 빛을 차단하고 1시간 방치한 후, UV-visible spectrometer로 760 nm에서 흡광도를 측정하였다. 그 결과를 아래 표 1 및 도 3에 나타내었다.
실시예 1에 따른 함초 처리한 발아커피의 경우 총 폴리페놀 함량이 64배 희석시, 110%로 가장 높았으며, 비교예 1 및 비교예 2의 경우 각각 93%, 95%를 나타내어, 함초 처리한 경우 폴리페놀 함량이 향상된 결과를 확인할 수 있었다.
1-2. DPPH 라디칼 소거능(Radical-scavenging) 활성
실시예 1에 따른 함초 처리한 발아커피, 함초 처리하지 않은 비발아커피(비교예 1) 및 정수 발아커피(비교예 2)을 아래 표 2에 기재된 희석배수로 메탄올에 희석하였다. 96 웰 플레이트에 control(-)로서 메탄올을 100 ㎕ 넣고 control(+)로는 항산화 기능이 뛰어난 것으로 알려진 Vit C에 메탄올을 각각 50 ㎕ 씩 넣었다. 나머지 시료에 DPPH reagent (0.2 mM) 50 ㎕ 를 처리한 후. 25℃ 실온에서 30분 동안 반응시킨 뒤 ELISA reader에서 517 nm 흡광도 측정하였다. DPPH 라디칼 소거활성(%)은 아래 식 1에 따라 백분율로 나타내고, 그 결과를 아래 표 2 및 도 4에 나타내었다.
[식 1]
DPPH scavenging action(%) = 
항산화 활성 실험 결과, 512배 희석 농도일 때, 실시예 1에 따른 함초 처리한 발아커피는 71%, 비교예 1은 65%, 비교예 2는 61%로 실시예 1의 항산화 활성이 가장 높게 나타난 것을 확인할 수 있다.
1-3. XOD 억제 효과 측정
XOD activity assay 방법은 하기와 같다.
UV plate에 0.1 M phosphate buffer(PH 7.4)를 well당 60 ㎕씩 분주한 후, Xanthine(2 mM)을 well당 20 ㎕ 넣고 실시예 1에 따른 함초 처리한 발아커피, 함초 처리하지 않은 비발아커피(비교예 1) 및 정수 발아커피(비교예 2)와 xanthine oxidase 억제제인 Allopurinol을 10 ㎕ 넣었다. Xanthine oxidase enzyme(0.4 U/㎖)을 well당 15 ㎕씩 처리하고, 25℃ 실온에서 30분 동안 반응시켰다. 1N HCl을 50 ㎕씩 처리하여 반응을 정지 시키고 생성된 uric acid를 흡광도 295 nm에서 측정하였다. XOD activity (%)은 아래 식 2에 따라 백분율로 나타내었고, 그 결과를 아래 표 3 및 도 5에 나타내었다.
[식 2]
XOD inhibition activity(%)= 
XOD 활성 저해 효능을 확인한 결과, 16배 희석 농도일 때, 비교예 1은 27%, 비교예 2는 33% 및 실시예 1은 35%이다. 이를 통해 실시예 1에 따른 함초 처리한 발아커피의 XOD 활성 억제 효과가 뛰어나다는 것을 확인할 수 있다.
[실험예 2] 함초 추출액을 이용한 증포 커피의 활성 평가
2-1. 총 폴리페놀 함량 측정
상기 실시예 2에 따른 함초 추출액을 이용한 증포 커피, 증포 처리하지 않은 무처리 커피(비교예 3) 및 정수를 이용하여 증포 처리한 커피(비교예 4)를 사용한 것을 제외하면, 상기 실험예 1-1과 동일한 방법으로 총 폴리페놀 함량을 측정하였다. 그 결과를 아래 표 4 및 도 6에 나타내었다.
2-2. DPPH Radical-scavenging 활성
상기 실시예 2에 따른 함초 추출액을 이용한 증포 커피, 증포 처리하지 않은 무처리 커피(비교예 3) 및 정수를 이용하여 증포 처리한 커피(비교예 4)를 사용한 것을 제외하면, 상기 실험예 1-2와 동일한 방법으로 DPPH 라디칼 소거능 활성을 측정하였다. 그 결과를 아래 표 5 및 도 7에 나타내었다.
2-3. XOD 억제 효과 측정
상기 실시예 2에 따른 함초 추출액을 이용한 증포 커피, 증포 처리하지 않은 무처리 커피(비교예 3) 및 정수를 이용하여 증포 처리한 커피(비교예 4)를 사용한 것을 제외하면, 상기 실험예 1-3과 동일한 방법으로 XOD 억제효과를 측정하였다. 그 결과를 아래 표 6 및 도 8에 나타내었다.
XOD 활성 저해 효능을 확인한 결과, 16배 희석 농도에서 비교예 3은 18%, 비교예 4는 33%, 실시예 2는 38%이다. 본 발명에 따른 함초 추출액을 이용한 증포 커피가 비교예 3에 비해 XOD 활성 억제 효능이 훨씬 높다는 것을 확인할 수 있다.
Claims (15)
- 함초 및 물을 중량 기준으로 1:10 내지 1:100의 비율로 혼합하고, 100 내지 150 ℃로 30분 내지 15시간 가열하여 함초 추출액을 제조하는 단계;
상기 함초 추출액에 커피 생두를 침지시키는 단계;
상기 침지 후 표면에 덮개를 올리고, 10 내지 18시간 발아시키는 단계; 및
상기 발아된 커피 생두를 자연 건조 또는 40 내지 65 ℃로 6시간 이상 열풍 건조시키는 단계;를 포함하는 함초 처리한 발아커피 제조방법. - 제 1항에 있어서,
상기 함초 추출액은 20 내지 40 ℃인 함초 처리한 발아커피 제조방법. - 제 1항에 있어서,
상기 커피생두를 침지 시키기 전, -10 ℃ 내지 -20 ℃에서 5 내지 12시간 동안 춘화처리하는 단계;를 더 포함하는 함초 처리한 발아커피 제조방법. - 제 1항에 있어서,
상기 발아된 커피 생두를 함초 추출액으로 증포(蒸暴)하는 단계;를 더 포함하는 함초 처리한 발아커피 제조방법. - 제 1항에 있어서,
상기 커피 생두는 로부스타(Robusta) 및/또는 아라비카(Arabica) 기원의 것인, 함초 처리한 발아커피 제조방법. - 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 따라 제조된 함초 처리한 발아커피를 포함하는 커피 음료.
- 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 따라 제조된 함초 처리한 발아커피를 포함하는 커피 티백.
- 함초 및 물을 중량 기준으로 1:10 내지 1:100의 비율로 혼합하고, 100 내지 150 ℃로 30분 내지 15시간 가열하여 함초 추출액을 제조하는 단계;
상기 함초 추출액을 80 내지 120 ℃로 가열하여 발생한 증기를 커피 생두에 5 내지 24시간 처리하는 단계; 및
상기 커피 생두를 건조하여 증포(蒸暴) 커피를 제조하는 단계;를 포함하는, 함초 추출액을 이용한 증포 커피 제조방법. - 제 8항에 있어서,
상기 커피 생두를 증기 처리하기 전, -10 ℃ 내지 -20 ℃에서 5 내지 12시간 동안 춘화처리(vernalization)하는 단계;를 더 포함하는, 함초 추출액을 이용한 증포 커피 제조방법. - 제 8항에 있어서,
상기 증포 커피는 증기 처리 전 커피 생두 중량 대비 90 내지 110 중량%인, 함초 추출액을 이용한 증포 커피 제조방법. - 제 8항에 있어서,
상기 증기 처리 단계 및 건조 단계를 2회 내지 6회 반복하는 단계를 더 포함하는, 함초 추출액을 이용한 증포 커피 제조방법. - 제 8항에 있어서,
상기 증기 처리 단계 이후 및 건조 단계 이전, 함초 추출액에 상기 증기 처리된 커피 생두를 침지시키는 단계를 더 포함하는, 함초 추출액을 이용한 증포 커피 제조방법. - 제 8항에 있어서,
상기 건조는 40 내지 70 ℃에서 3시간 내지 10시간 열풍 건조하는 것인, 함초 추출액을 이용한 증포 커피 제조방법. - 제 8항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 따라 제조된 함초 추출액을 이용한 증포 커피를 포함하는 커피 음료.
- 제 8항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 따라 제조된 함초 추출액을 이용한 증포 커피를 포함하는 일회용 커피 드립백.
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2020
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