KR102481371B1 - 아세토박터 파스테리아누스 srcm101388 균주를 이용한 황칠나무 식초의 제조방법 - Google Patents

아세토박터 파스테리아누스 srcm101388 균주를 이용한 황칠나무 식초의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 (1) 황칠나무의 잎과 가지를 혼합한 황칠나무 혼합물에 물을 첨가하여 증류기로 열수 추출하면서 생기는 수증기를 증류한 후 냉각시켜 황칠나무 추출 증류액을 제조하는 단계; (2) 상기 (1)단계의 제조한 황칠나무 추출 증류액을 제조하고 남은 황칠나무 열수 추출액을 여과한 후 농축하여 황칠나무 추출 농축액을 제조하는 단계; (3) 상기 (1)단계의 제조한 황칠나무 추출 증류액과 상기 (2)단계의 제조한 황칠나무 추출 농축액을 혼합하여 황칠나무 혼합 증류액을 제조하는 단계; (4) 상기 (3)단계의 제조한 황칠나무 혼합 증류액에 효모 추출물을 첨가한 후 살균하여 황칠나무 효모 혼합물을 제조하는 단계; 및 (5) 상기 (4)단계의 제조한 황칠나무 효모 혼합물에 주정과 아세토박터 파스테리아누스(Acetobacter pasteurianus) 균주를 첨가하여 발효하는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 황칠나무 식초의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 황칠나무 식초에 관한 것이다.

Description

아세토박터 파스테리아누스 SRCM101388 균주를 이용한 황칠나무 식초의 제조방법{Method for producing Dendropanax morbifera vinegar using Acetobacter pasteurianus SRCM101388 strain}
본 발명은 황칠나무 추출 증류액과 황칠나무 추출 농축액을 혼합하여 황칠나무 혼합 증류액을 제조하는 단계; 상기 제조한 황칠나무 혼합 증류액에 효모 추출물을 첨가한 후 살균하여 황칠나무 효모 혼합물을 제조하는 단계; 및 상기 제조한 황칠나무 효모 혼합물에 주정과 아세토박터 파스테리아누스(Acetobacter pasteurianus) 균주를 첨가하여 발효하는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 황칠나무 식초의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 황칠나무 식초에 관한 것이다.
황칠나무(Dendropanax morbiferus Lev.)는 두릅나무과(araliaceae)에 속하는 아열대성 상록활엽교목으로 동남아시아 등에 약 30여 종이 분포하고 있다. 그 중 우리나라에 서식하는 황칠나무는 1속 1종의 특산 수종으로 온화한 기후의 남서해안 지역과 제주도에서만 자생하고 있다. 현재까지 수행된 황칠나무에 관한 연구의 대부분은 잎추출물을 대상으로 하였으며 멜라닌 생성 억제로 인한 미백 생체 방어체계 강화, 항산화 및 항노화, 항암 그리고 항당뇨 효과 등이 보고되었다.
식초(食醋)는 가장 오랜 역사를 가진 발효조미료이다. 음식에 맛과 향을 더하는 조미료로 식초 절임, 드레싱 등으로 발달하여 왔다. 우리나라에서 식초를 사용한 시기는 정확히 알 수 없다. 그러나 술이 변하면 초가 된다는 말이 있고 <지봉유설>에서도 '초를 다른 말로 쓴 술이라고 한다'고 한 것으로 미루어 보면 초의 기원 및 제조법이 주류의 발달과 함께 했을 것으로 본다. 양조법은 삼국시대 이전부터 있었으므로 식초도 같은 시기에 있었을 것으로 추측된다.
식초의 주요 성분은 초산(acetic acid)이다. 초산이나 구연산은 탄소를 함유하고 있는 식용산이다. 식초는 그 밖에 각종 아미노산, 호박산, 주석산 등 60여 종류의 유기산을 포함하고 있다. 또한, 식초는 다른 식품을 조리할 때 사용하면 미량 영양소가 파괴되는 것을 방지할 뿐만 아니라 체내 소화 흡수율을 높이는 효과를 갖고 있다. 또한, 식초에는 초산을 비롯한 구연산(citric acid), 푸마르산(fumaric acid), α-케토글루타르산(α-ketoglutaric acid), 숙신산(succinic acid) 등의 시트르산 회로에 관여하는 많은 유기산이 있다는 점에서, 신진대사에 촉진적 역할을 하여 체력증진과 면역력을 증가시키는데 도움을 준다고 할 수 있다.
또한, 식초는 칼슘 영양보조제와 함께 섭취하면 더욱 좋은 효과를 볼 수 있다. 칼슘은 장에서 잘 흡수되지 않지만, 식초의 구연산과 결합하면 흡수가 촉진되어 골다공증 예방효과가 있다. 또한, 식초가 체내에서 인슐린 반응(insulin response)을 감소시키고 포만감(satiety)을 증폭시켜 줌으로써 다이어트를 하는 사람들에게 도움이 될 수 있다는 연구 결과가 보고되었다.
한국등록특허 제2188885호에는 산양삼을 이용한 전통 발효 식초의 제조방법이 개시되어 있고, 한국등록특허 제2042931호에는 인삼 식초의 제조방법이 개시되어 있으나, 본 발명의 아세토박터 파스테리아누스 SRCM101388 균주를 이용한 황칠나무 식초의 제조방법과는 상이하다.
본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 도출된 것으로서, 본 발명에서는 알코올 저항성 및 아황산 저항성이 우수하면서 식초 내에서 잘 생육할 수 있는 균주를 선정하고, 상기 선정된 균주를 이용하여 재료 전처리, 배합, 발효 등의 제조조건을 최적화하여 품질 및 기호도가 우수한 황칠나무 식초의 제조방법을 제공하는 데 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 (1) 황칠나무의 잎과 가지를 혼합한 황칠나무 혼합물에 물을 첨가하여 증류기로 열수 추출하면서 생기는 수증기를 증류한 후 냉각시켜 황칠나무 추출 증류액을 제조하는 단계; (2) 상기 (1)단계의 제조한 황칠나무 추출 증류액을 제조하고 남은 황칠나무 열수 추출액을 여과한 후 농축하여 황칠나무 추출 농축액을 제조하는 단계; (3) 상기 (1)단계의 제조한 황칠나무 추출 증류액과 상기 (2)단계의 제조한 황칠나무 추출 농축액을 혼합하여 황칠나무 혼합 증류액을 제조하는 단계; (4) 상기 (3)단계의 제조한 황칠나무 혼합 증류액에 효모 추출물을 첨가한 후 살균하여 황칠나무 효모 혼합물을 제조하는 단계; 및 (5) 상기 (4)단계의 제조한 황칠나무 효모 혼합물에 주정과 아세토박터 파스테리아누스(Acetobacter pasteurianus) 균주를 첨가하여 발효하는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 황칠나무 식초의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 방법으로 제조된 황칠나무 식초를 제공한다.
본 발명은 주재료인 황칠나무 추출 증류액과 특정 아세토박터 파스테리아누스(Acetobacter pasteurianus) 균주를 이용하여 식초를 제조함으로써, 적절한 신맛을 지니면서 부드럽고 풍미가 우수하여 식초의 맛을 한층 더 풍부하게 할 수 있었다. 또한, 별도의 당이나 첨가물 없이도 속성으로 식초 제조가 가능한 이점이 있다.
도 1은 황칠나무 식초의 발효기간에 따른 pH 변화를 비교한 그래프이다.
도 2는 황칠나무 식초의 발효기간에 따른 총산도 변화를 비교한 그래프이다.
도 3은 황칠나무 식초의 발효기간에 따른 생균수 변화를 비교한 그래프이다.
도 1 내지 3의 09: 아세토박터 파스테리아누스 SRCM101468, 36; 아세토박터 파스테리아누스 SRCM101388, Y09; 효모 추출물+아세토박터 파스테리아누스 SRCM101468, Y36; 효모 추출물+아세토박터 파스테리아누스 SRCM101388를 이용한 식초를 의미한다.
도 4는 발효주정 첨가량에 따른 황칠나무 식초의 pH 변화를 비교한 그래프이다.
도 5는 발효주정 첨가량에 따른 황칠나무 식초의 총 산도 변화를 비교한 그래프이다.
도 4 내지 도 5의 HN6; 발효주정 6% 첨가 . HN8; 발효주정 8% 첨가. HN10; 발효주정 10% 첨가한 식초를 의미한다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은
(1) 황칠나무의 잎과 가지를 혼합한 황칠나무 혼합물에 물을 첨가하여 증류기로 열수 추출하면서 생기는 수증기를 증류한 후 냉각시켜 황칠나무 추출 증류액을 제조하는 단계;
(2) 상기 (1)단계의 제조한 황칠나무 추출 증류액을 제조하고 남은 황칠나무 열수 추출액을 여과한 후 농축하여 황칠나무 추출 농축액을 제조하는 단계;
(3) 상기 (1)단계의 제조한 황칠나무 추출 증류액과 상기 (2)단계의 제조한 황칠나무 추출 농축액을 혼합하여 황칠나무 혼합 증류액을 제조하는 단계;
(4) 상기 (3)단계의 제조한 황칠나무 혼합 증류액에 효모 추출물을 첨가한 후 살균하여 황칠나무 효모 혼합물을 제조하는 단계; 및
(5) 상기 (4)단계의 제조한 황칠나무 효모 혼합물에 주정과 아세토박터 파스테리아누스(Acetobacter pasteurianus) 균주를 첨가하여 발효하는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 황칠나무 식초의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 황칠나무 식초의 제조방법에서, 상기 아세토박터 파스테리아누스 균주는 아세토박터 파스테리아누스 SRCM101388 균주로, 한국미생물보존센터에 2020년 8월 24일자로 기탁하였다(기탁번호: KFCC11861P). 상기 기탁된 특정 균주는 알코올 저항성 및 아황산 저항성이 우수하면서 식초 내에서 잘 생육하고, 고품질의 식초 제조에 적합한 이점이 있다.
본 발명의 황칠나무 식초의 제조방법에서, 상기 (1)단계의 황칠나무 추출 증류액은 바람직하게는 황칠나무의 잎과 가지를 3.5~4.5:5.5~6.5 중량 비율로 혼합한 황칠나무 혼합물에 황칠나무 혼합물 대비 물을 8~12배(v/w) 첨가하여 증류기로 90~110℃에서 7~9시간 동안 열수 추출하면서 생기는 수증기를 증류한 후 냉각시켜 제조할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 황칠나무의 잎과 가지를 4:6 중량 비율로 혼합한 황칠나무 혼합물에 황칠나무 혼합물 대비 물을 10배(v/w) 첨가하여 증류기로 102℃에서 8시간 동안 열수 추출하면서 생기는 수증기를 증류한 후 냉각시켜 제조할 수 있다. 상기와 같은 조건으로 황칠나무 추출 증류액을 제조하는 것이 황칠나무 특유의 쓴맛이나 이취는 나지 않으면서 부드러운 맛으로 인해, 상기 제조한 황칠나무 추출 증류액을 주재료로 하여 식초로 제조할 경우 풍미 및 기호도를 증진시킬 수 있었다.
또한, 본 발명의 황칠나무 식초의 제조방법에서, 상기 (2)단계의 농축은 바람직하게는 13~17 brix로 농축할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 14.8 brix로 농축하여, 식초 제조에 적합한 황칠나무 추출 농축액으로 제조할 수 있었다.
또한, 본 발명의 황칠나무 식초의 제조방법에서, 상기 (3)단계의 혼합은 바람직하게는 황칠나무 추출 증류액과 황칠나무 추출 농축액을 8.8~9.2:0.8~1.2 부피비율로 혼합할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 황칠나무 추출 증류액과 황칠나무 추출 농축액을 9:1 부피비율로 혼합할 수 있다. 상기와 같은 조건으로 혼합한 황칠나무 혼합 증류액을 사용하여 식초를 제조하는 것이 부드러운 맛과 깊은맛은 향상되면서 식초의 맛을 한층 더 풍부하게 할 수 있었다.
또한, 본 발명의 황칠나무 식초의 제조방법에서, 상기 (4)단계는 바람직하게는 황칠나무 혼합 증류액에 효모 추출물을 첨가한 후 70~90℃에서 20~40분 동안 살균하여 황칠나무 효모 혼합물을 제조할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 황칠나무 혼합 증류액에 효모 추출물을 첨가한 후 80℃에서 30분 동안 살균하여 황칠나무 효모 혼합물을 제조할 수 있다. 상기와 같이 효모 추출물을 첨가하는 것이 초산균의 생육이 더 활성화되어 초산 발효기간을 단축시킬 수 있었다. 또한, 상기 효모는 바람직하게는 사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae)일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
또한, 본 발명의 황칠나무 식초의 제조방법에서, 상기 (5)단계는 바람직하게는 황칠나무 효모 혼합물에 황칠나무 혼합 증류액 대비 주정 5~7%(v/v)와 아세토박터 파스테리아누스(Acetobacter pasteurianus) SRCM101388 균주(기탁번호: KFCC11861P)를 첨가하여 28~32℃에서 4~6일 동안 발효할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 황칠나무 효모 혼합물에 황칠나무 혼합 증류액 대비 주정 6%(v/v)와 아세토박터 파스테리아누스(Acetobacter pasteurianus) SRCM101388 균주(기탁번호: KFCC11861P)를 첨가하여 30℃에서 5일 동안 발효할 수 있다. 상기와 같은 조건으로 초산 발효하는 것이 산도가 식초 품질에 적합하도록 충분히 높아지면서 효율적으로 발효시킬 수 있었고, 또한, 재료들의 맛이 잘 어우러지면서 부드럽고 적절한 신맛을 지니면서 깊은맛 및 풍미가 증진된 식초로 제조할 수 있었다.
본 발명의 황칠나무 식초의 제조방법은, 보다 구체적으로는
(1) 황칠나무의 잎과 가지를 3.5~4.5:5.5~6.5 중량 비율로 혼합한 황칠나무 혼합물에 황칠나무 혼합물 대비 물을 8~12배(v/w) 첨가하여 증류기로 90~110℃에서 7~9시간 동안 열수 추출하면서 생기는 수증기를 증류한 후 냉각시켜 황칠나무 추출 증류액을 제조하는 단계;
(2) 상기 (1)단계의 제조한 황칠나무 추출 증류액을 제조하고 남은 황칠나무 열수 추출액을 여과한 후 13~17 brix로 농축하여 황칠나무 추출 농축액을 제조하는 단계;
(3) 상기 (1)단계의 제조한 황칠나무 추출 증류액과 상기 (2)단계의 제조한 황칠나무 추출 농축액을 8.8~9.2:0.8~1.2 부피비율로 혼합하여 황칠나무 혼합 증류액을 제조하는 단계;
(4) 상기 (3)단계의 제조한 황칠나무 혼합 증류액에 효모 추출물을 첨가한 후 70~90℃에서 20~40분 동안 살균하여 황칠나무 효모 혼합물을 제조하는 단계; 및
(5) 상기 (4)단계의 제조한 황칠나무 효모 혼합물에 상기 (3)단계의 황칠나무 혼합 증류액 대비 주정 5~7%(v/v)와 아세토박터 파스테리아누스(Acetobacter pasteurianus) SRCM101388 균주(기탁번호: KFCC11861P)를 첨가하여 28~32℃에서 4~6일 동안 발효하는 단계를 포함할 수 있으며,
더욱 구체적으로는
(1) 황칠나무의 잎과 가지를 4:6 중량 비율로 혼합한 황칠나무 혼합물에 황칠나무 혼합물 대비 물을 10배(v/w) 첨가하여 증류기로 102℃에서 8시간 동안 열수 추출하면서 생기는 수증기를 증류한 후 냉각시켜 황칠나무 추출 증류액을 제조하는 단계;
(2) 상기 (1)단계의 제조한 황칠나무 추출 증류액을 제조하고 남은 황칠나무 열수 추출액을 여과한 후 14.8 brix로 농축하여 황칠나무 추출 농축액을 제조하는 단계;
(3) 상기 (1)단계의 제조한 황칠나무 추출 증류액과 상기 (2)단계의 제조한 황칠나무 추출 농축액을 9:1 부피비율로 혼합하여 황칠나무 혼합 증류액을 제조하는 단계;
(4) 상기 (3)단계의 제조한 황칠나무 혼합 증류액에 효모 추출물을 첨가한 후 80℃에서 30분 동안 살균하여 황칠나무 효모 혼합물을 제조하는 단계; 및
(5) 상기 (4)단계의 제조한 황칠나무 효모 혼합물에 상기 (3)단계의 황칠나무 혼합 증류액 대비 주정 6%(v/v)와 아세토박터 파스테리아누스(Acetobacter pasteurianus) SRCM101388 균주(기탁번호: KFCC11861P)를 첨가하여 30℃에서 5일 동안 발효하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 방법으로 제조된 황칠나무 식초를 제공한다.
이하, 본 발명의 제조예 및 실시예를 들어 상세히 설명한다. 단, 하기 제조예 및 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 제조예 및 실시예에 한정되는 것은 아니다.
제조예 1. 황칠나무 발효 식초
(1) 황칠나무의 잎과 가지를 4:6 중량 비율로 하여 정제수를 10배 첨가한 후 증류기로 102℃에서 8시간 동안 열수 추출하면서 생기는 수증기를 증류한 후 냉각관을 통해 냉각시켜 황칠나무 추출 증류액을 제조하였다.
(2) 상기 (1)단계의 황칠나무 추출 증류액을 제조하고 남은 황칠나무 열수 추출액을 여과한 후 14.8 brix로 농축하여 황칠나무 추출 농축액을 제조하였다.
(3) 상기 (1)단계의 제조한 황칠나무 추출 증류액과 상기 (2)단계의 제조한 황칠나무 추출 농축액을 9:1 부피비율로 혼합하여 황칠나무 혼합 증류액을 제조하였다.
(4) 상기 (3)단계의 제조한 황칠나무 혼합 증류액에 황칠나무 혼합 증류액 대비 효모 추출물(Yeast extract) 1%(v/v) 첨가한 후 80℃에서 30분 동안 오토클레이브로 살균하여 황칠나무 효모 혼합물을 제조하였다.
(5) 상기 (4)단계의 제조한 황칠나무 효모 혼합물에 상기 (3)단계의 황칠나무 혼합 증류액 대비 발효주정 6%(v/v) 및 아세토박터 파스테리아누스(Acetobacter pasteurianus) SRCM101388 배양액(108 cfu/ml) 1%(v/v)를 첨가하여 30℃에서 5일 동안 발효하였다.
비교예 1. 황칠나무 발효 식초
(1) 황칠나무의 잎과 가지를 4:6 중량 비율로 하여 정제수를 10배 첨가한 후 증류기로 102℃에서 8시간 동안 열수 추출하면서 생기는 수증기를 증류한 후 냉각관을 통해 냉각시켜 황칠나무 추출 증류액을 제조하였다.
(2) 상기 (1)단계의 제조한 황칠나무 추출 증류액에 황칠나무 추출 증류액 대비 효모 추출물(Yeast extract) 1%(v/v) 첨가한 후 80℃에서 30분 동안 오토클레이브로 살균하여 황칠나무 효모 혼합물을 제조하였다.
(3) 상기 (2)단계의 제조한 황칠나무 효모 혼합물에 상기 (1)단계의 황칠나무 추출 증류액 대비 발효주정 6%(v/v) 및 아세토박터 파스테리아누스(Acetobacter pasteurianus) SRCM101388 배양액(108 cfu/ml) 1%(v/v)를 첨가하여 30℃에서 5일 동안 발효하였다.
비교예 2. 황칠나무 발효 식초
(1) 황칠나무의 잎과 가지를 4:6 중량 비율로 하여 정제수를 10배 첨가한 후 102℃에서 8시간 동안 열수 추출하고 여과하여 황칠나무 추출액을 제조하였다.
(2) 상기 (1)단계의 제조한 황칠나무 추출액에 황칠나무 추출액 대비 효모 추출물(Yeast extract) 1%(v/v) 첨가한 후 80℃에서 30분 동안 오토클레이브로 살균하여 황칠나무 효모 혼합물을 제조하였다.
(3) 상기 (2)단계의 제조한 황칠나무 효모 혼합물에 상기 (1)단계의 황칠나무 추출액 대비 발효주정 6%(v/v) 및 아세토박터 파스테리아누스(Acetobacter pasteurianus) SRCM101388 배양액(108 cfu/ml) 1%(v/v)를 첨가하여 30℃에서 5일 동안 발효하였다.
1. 재료 및 방법
(1) 재료
실험에 사용한 시료는 농업회사 법인 호일(주)에서 수확한 황칠나무의 잎과 가지를 열수 추출하면서 생기는 수증기를 증류한 후 냉각관을 통해 냉각시켜 황칠나무 추출 증류액을 제조하고, 상기 열수 추출하여 나온 추출액을 농축하여 나온 농축액을 사용하였다. 황칠나무 추출 농축액은 당도 14.8 brix, pH 4.75, 총산도 1.15%였다.
(2) 사용균주
황칠나무 발효 식초 제조에 적합한 초산균를 선발하기 위해 발효미생물산업진흥원에 보유중인 5주의 초산균인 아세토박터 파스테리아누스(Acetobacter pasteurianus) SRCM101388, 아세토박터 파스테리아누스(Acetobacter pasteurianus) SRCM101468, 아세토박터 파스테리아누스(Acetobacter pasteurianus) SRCM101472, 아세토박터 파스테리아누스(Acetobacter pasteurianus) SRCM101473, 아세토박터 파스테리아누스(Acetobacter pasteurianus) SRCM101491를 사용하였다.
(3) 실험방법
(가) 초산균주의 선발
1) 알코올 저항성 확인
초산균의 알코올 저항성은 6%, 10% 에탄올이 첨가된 GYE broth에 초산균을 접종하여 배양기간 동안 총산도의 증가로 확인하였다. 냉동보관균주를 활성화시키기 위해 GY 배지에 스트리킹(streaking)하여 30℃에서 3일간 정치배양하였다. 초산균 배양방법은 3일간 배양한 초산균을 1백금이 취하여 10 mL의 GY 배지를 포함하는 테스트 튜브에서 30℃에서 150 rpm으로 배양한 것을 전배양액으로 하였다. 전배양액을 6%, 10% 에탄올이 첨가된 GY 배지에 각각 1%씩 접종하여 30℃에서 150 rpm으로 4일간 진탕 배양하면서 2일 간격으로 샘플링한 후 총산도를 측정하였다.
2) 아황산 저항성 확인
초산균의 아황산 저항성은 3% 에탄올과 150, 350 ppm의 메타중아황산칼륨(K2S2O5)가 첨가된 GY 배지에 초산균를 접종하여 배양기간 동안 총산도의 증가로 확인하였다. 냉동보관 균주를 활성화시키기 위해 GY 배지에 스트리킹(streaking)하여 30℃에서 3일간 정치배양하였다. 초산균 배양방법은 3일간 배양한 초산균을 1백금이 취하여 10 mL의 GY 배지를 포함하는 테스트 튜브에서 30℃에서 150 rpm으로 배양한 것을 전배양액으로 하였다. 3% 에탄올이 첨가된 GY 배지에 150 ppm, 350 ppm의 메타중아황산칼륨(K2S2O5)을 첨가한 후 전배양액을 각각 1%씩 접종하여 30℃에서 150 rpm으로 4일간 진탕 배양하면서 2일 간격으로 샘플링한 후 총산도를 측정하였다.
(나) 식초의 제조
황칠나무 발효 식초의 제조방법은 다음과 같다. 먼저 황칠나무 추출 농축액과 황칠나무 추출 증류액을 1:9로 섞어 최종 2 Brix, pH 4.70, 총산도 0.20%인 50 mL 시액(원물)을 제조하였다. 실험구는 총 2가지로 원물 그대로 사용한 실험구(09, 36)와 원물에 효모 추출물을 1% 첨가하여 만든 실험구(Y09, Y36)를 제조하여 총 4개의 실험구를 제조하였다. 4개의 실험구는 80℃에서 30분간 오토클레이브(autoclave)를 이용하여 살균하였고 발효주정을 각 6%씩 넣고 혼합한 후 선 배양한 초산균 배양액(108 cfu/mL)을 각 1%씩 접종하여 5일 동안 발효하였다.
(다) pH 및 총산도 측정
초산균 균주별로 제조한 식초(황칠나무)의 pH와 산도를 측정하기 위해 다음과 같이 진행하였다. 먼저 식초 3 mL에 증류수 45 mL를 가한 뒤 60초 동안 교반한 후 pH를 측정하였다. 그 후 0.1N NaOH를 이용하여 pH 8.3이 될 때까지 적정한 후 0.1N NaOH 소비량으로 산도를 계산하였고 그 계산식은 아래와 같다.
총 산도(%) = {(V×F×A×D)/S}×100
V: 0.1N NaOH 소비량
F: 0.1N NaOH Factor
A: 0.1N NaOH 1 mL에 해당하는 초산의 산당량(0.006)
D: 희석배수
S: 시료량
(라) 생균수 측정
시료 1 mL를 취하여 멸균 희석액 9 mL에 희석한 후 GY 배지에 깔아 30℃에서 3일 동안 배양하여 상징액을 취하여 측정하였다.
(마) 유기산 측정
분석을 위해 시료를 0.22 ㎛ 멤브레인 필터로 여과하여 HPLC system으로 측정하였다. 분리된 유기산의 각 피크는 동일조건에서 분석한 표준물질 혼합물의 피크 면적비율과 머무름 시간을 비교하여 함량을 산출하였다. 이동상은 0.005M H2SO4, 유속은 0.6 mL/min, 온도는 50℃, 검출기는 DAD 및 검출 파장은 210 nm였다.
실시예 1. 황칠나무 식초 제조를 위한 초산균주 선정
초산균의 알코올 저항성 및 아황산 저항성의 결과는 표 1과 같다. 6% 에탄올 함유 배지에서의 실험 결과 5주의 모든 균주가 총산도가 증가하였다. 따라서 초산균 5주는 모두 6% 알코올에서 저항성을 가지고 있다고 판단하였다. 그 중 SRCM 101388과 SRCM101468는 4일 배양시 6%의 알코올 함유 배지에서 5% 이상의 총산도를 보였고 10%의 알코올 함유 배지에서도 8% 이상의 총산도를 보였다. 특히 이 두 균주는 350 ppm의 K2S2O5 농도로 조절한 배지에서도 아황산 저항성을 확인할 수 있었다. 두 결과를 종합하였을 때 SRCM101388과 SRCM101468를 황칠 식초 제조를 위한 초산 균주로 선정하였다.
Figure 112020142872314-pat00001
실시예 2. 균주 종류에 따른 황칠나무 식초의 품질 특성
실시예 1을 통해 선정된 아세토박터 파스테리아누스(Acetobacter pasteurianus) SRCM101388과 SRCM101468를 이용하여 황칠나무 식초를 제조한 후, pH, 총산도 및 생균수를 측정한 결과는 도 1 내지 3과 같다.
1) pH
황칠나무 농축액을 이용하여 만든 식초의 pH는 모든 실험구는 약 pH 4.3에서 약 pH 3.1까지 시간이 지남에 따라 pH가 모두 감소하였다(도 1).
2) 총산도
산도의 경우, 원물 실험구에서 09번 균주(SRCM101468)는 총산도 3.595%로 나타났고 36번 균주(SRCM101388)는 3.804%로 나타났다. 효모 추출물을 첨가한 실험구에서는 09번 균주가 총산도 4.476%로 나타났고 36번 균주는 4.658%로 나타났다. 황칠나무 식초는 효모 추출물을 넣은 실험구가 넣지 않은 실험구보다 높은 산도를 보였고, 36번 균주는 09번 균주보다 높은 산도를 보였다(도 2).
3) 생균수
생균수는 원물 실험구는 36시간에서 가장 높은 생균수를 보였다. 그 중 09균주는 1.1×108의 생균수를 보였고 36번 균주는 1.39×108의 생균수를 보였다. 효모추출물을 첨가한 실험구의 09번 균주는 72시간에서 1.46×108의 생균수를 보였고 36번 균주는 72시간에서 1.44×108의 생균수를 보였다. 두 균주 모두 황칠나무 추출액과 황칠나무 증류액을 섞은 시료에서 추가적인 영양원(첨가물) 없이도 생육이 가능하였다(도 3).
4) 관능검사 데이터
효모 첨가 유무와 균주종류에 따른 황칠나무 식초의 관능검사를 실시한 결과는 하기 표 2와 같다. 관능검사는 관능검사 요원 30명을 대상으로 7점 척도법으로 실시하였다. 그 결과, Y36 시료에서 가장 높은 점수를 나타내었다.
균주 종류에 따른 관능검사
식초 종류 기호도
09 3.84
36 4.00
Y09 4.20
Y36 4.56
상기 실험 결과, 황칠나무 식초는 원물 그대로 발효시킨 실험구보다 효모 추출물을 1% 첨가하여 발효시킨 실험구에서 더 높은 산도를 얻을 수 있었다. 아세토박터 파스테리아누스(Acetobacter pasteurianus) SRCM101468(9), 아세토박터 파스테리아누스(Acetobacter pasteurianus) SRCM101388(36)는 같은 실험구에서 아세토박터 파스테리아누스 SRCM101388(36)가 좀 더 높은 총산도를 보였고, 생균수도 높게 나타났으며, 기호도도 더 높게 나타났다. 따라서 아세토박터 파스테리아누스 SRCM101388(36) 균주를 사용하고 원물에 1%의 효모 추출물을 첨가하여 발효시키는 것이 적합하다고 판단된다.
실시예 3. 알코올 함량에 따른 황칠나무 식초 제조 및 특성분석
선발된 초산 균주인 아세토박터 파스테리아누스 SRCM101388를 이용하여 알코올 함량에 따른 황칠나무 식초를 제조하고 알코올 함량에 따른 식초의 특성을 분석하였다. 실험구는 총 3가지로 시료에 발효주정을 6%를 넣은 실험구(HN6)와 8%를 넣은 실험구(HN8), 10%를 첨가한 실험구(HN10)이다. 접종은 GY Broth 50 mL에 균주를 1백금 접종하여 30℃에서 48시간 배양하여 이를 1차 전배양액으로 하였고, 시료 200 mL에 1차 전 배양액을 10%(108 cfu/mL) 접종하여 30℃에서 17일간 발효를 진행하였다.
1) pH
황칠나무 농축액을 이용하여 만든 식초의 pH는 도 4와 같다. HN6 실험구는 pH 4.1에서 기간이 지남에 따라 점점 감소하여 pH 3.32까지 감소하였고 HN8 실험구 pH 3.20로 HN10은 pH 3.16까지 감소하였다.
2) 총 산도
황칠나무 농축액을 이용하여 만든 식초의 총산도는 도 5와 같다. 발효주정을 6% 넣은 실험구에서는 기간이 지남에 따라 총산도가 0.37%에서 5일 후 4.836%으로 증가하였다. 발효주정을 8% 넣은 실험구는 총산도가 0.35에서 11일 후 6.01%로 증가하였고. 발효주정을 10% 넣은 실험구는 총산도 0.36%에서 16일후 7.152로 증가하였다.
3) 유기산
황칠나무 식초의 유기산은 초산균 3주의 접종구에서 구연산(citric acid), 숙신산(succinic acid), 아세트산(acetic acid) 등 총 3종이 검출되었다. 검출된 유기산 중에서 아세트산이 대부분을 차지하였고. 이어서 숙신산 및 구연산 순이었다. 총 유기산에 대한 아세트산의 함량비가 약 93%로 아세트산에 의해 총산도가 결정되었을 것으로 판단된다.
유기산 함량(㎎/%)
유기산 시료 발효 후
구연산 HN6 60.62
HN8 58.13
HN10 66.40
숙신산 HN6 312.55
HN8 402.12
HN10 480.94
아세트산 HN6 3956.54
HN8 4978.35
HN10 5869.22
4) 유리당
황칠나무 식초의 유리당은 초산균 3주의 접종구에서 수크로스(sucrose), 글루코스(glucose) 및 프락토스(fructose)가 검출되었다. 유리당 중에서 글루코스 함량이 가장 높았고, 그 다음으로 프락토스 및 수크로스 순으로 나타났다.
유리당 함량(㎎/%)
유리당 시료 발효 후
수크로스 HN6 37.23
HN8 41.67
HN10 34.07
글루코스 HN6 211.43
HN8 142.90
HN10 152.92
프락토스 HN6 149.68
HN8 75.44
HN10 90.93
발효주정을 6%, 8%, 10%씩 넣어 식초를 제조한 결과 주정의 함량이 높아짐에 따라 총산도 증가하였고 발효기간도 증가하였다. 황칠나무 식초의 유기산은 아세트산(acetic acid)이 가장 많이 차지하였다. 아세토박터 파스테리아누스(Acetobacter pasteurianus) SRCM101388 균주는 아세트산을 축적하는 능력이 높은 균주로 황칠나무 식초에 사용될 수 있는 초산균 종균으로 유용할 것이라 판단된다. 또한, 본 발명이 단기 발효로 식초를 제조하는 것을 특징으로 하므로, 발효주정을 6% 첨가하는 것이 초기 산도가 빠르게 올라가므로, 발효주정을 6% 첨가하는 것으로 결정하였다.
실시예 4. 황칠나무 증류액 및 추출액 첨가 식초 관능검사
황칠나무 추출 증류액과 황칠나무 추출액의 혼합 여부에 따른 관능검사를 실시한 결과는 하기 표 5와 같다. 관능검사는 관능검사 요원 30명을 대상으로 7점 척도법으로 실시하였다. 그 결과, 제조예 1과 같이 황칠나무 추출 증류액과 황칠나무 추출액을 혼합하여 황칠나무 식초를 제조하는 것이 황칠나무 특유의 쓴맛이나 이취는 저감되고 부드러운 맛으로 인해 기호도가 우수함을 확인할 수 있었다.
황칠나무 식초의 관능검사
식초 종류 기호도
제조예 1(황칠나무 추출 증류액+황칠나무 열수 추출액) 4.56
비교예 1(황칠나무 추출 증류액) 4.32
비교예 2(황칠나무 열수 추출액) 4.14
한국미생물보존센터(국내) KFCC11861P 20200824

Claims (5)

  1. (1) 황칠나무의 잎과 가지를 혼합한 황칠나무 혼합물에 물을 첨가하여 증류기로 열수 추출하면서 생기는 수증기를 증류한 후 냉각시켜 황칠나무 추출 증류액을 제조하는 단계;
    (2) 상기 (1)단계의 제조한 황칠나무 추출 증류액을 제조하고 남은 황칠나무 열수 추출액을 여과한 후 농축하여 황칠나무 추출 농축액을 제조하는 단계;
    (3) 상기 (1)단계의 제조한 황칠나무 추출 증류액과 상기 (2)단계의 제조한 황칠나무 추출 농축액을 혼합하여 황칠나무 혼합 증류액을 제조하는 단계;
    (4) 상기 (3)단계의 제조한 황칠나무 혼합 증류액에 효모 추출물을 첨가한 후 살균하여 황칠나무 효모 혼합물을 제조하는 단계; 및
    (5) 상기 (4)단계의 제조한 황칠나무 효모 혼합물에 주정과 아세토박터 파스테리아누스(Acetobacter pasteurianus) 균주를 첨가하여 발효하는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 황칠나무 식초의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 아세토박터 파스테리아누스(Acetobacter pasteurianus) 균주는 아세토박터 파스테리아누스(Acetobacter pasteurianus) SRCM101388 균주(기탁번호: KFCC11861P)인 것을 특징으로 하는 황칠나무 식초의 제조방법.
  3. 제2항에 있어서,
    (1) 황칠나무의 잎과 가지를 혼합한 황칠나무 혼합물에 물을 첨가하여 증류기로 열수 추출하면서 생기는 수증기를 증류한 후 냉각시켜 황칠나무 추출 증류액을 제조하는 단계;
    (2) 상기 (1)단계의 제조한 황칠나무 추출 증류액을 제조하고 남은 황칠나무 열수 추출액을 여과한 후 농축하여 황칠나무 추출 농축액을 제조하는 단계;
    (3) 상기 (1)단계의 제조한 황칠나무 추출 증류액과 상기 (2)단계의 제조한 황칠나무 추출 농축액을 8.8~9.2:0.8~1.2 부피비율로 혼합하여 황칠나무 혼합 증류액을 제조하는 단계;
    (4) 상기 (3)단계의 제조한 황칠나무 혼합 증류액에 효모 추출물을 첨가한 후 살균하여 황칠나무 효모 혼합물을 제조하는 단계; 및
    (5) 상기 (4)단계의 제조한 황칠나무 효모 혼합물에 상기 (3)단계의 황칠나무 혼합 증류액 대비 주정 5~7%(v/v)와 아세토박터 파스테리아누스(Acetobacter pasteurianus) SRCM101388 균주(기탁번호: KFCC11861P)를 첨가하여 28~32℃에서 4~6일 동안 발효하는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 황칠나무 식초의 제조방법.
  4. 제3항에 있어서,
    (1) 황칠나무의 잎과 가지를 3.5~4.5:5.5~6.5 중량 비율로 혼합한 황칠나무 혼합물에 황칠나무 혼합물 대비 물을 8~12배(v/w) 첨가하여 증류기로 90~110℃에서 7~9시간 동안 열수 추출하면서 생기는 수증기를 증류한 후 냉각시켜 황칠나무 추출 증류액을 제조하는 단계;
    (2) 상기 (1)단계의 제조한 황칠나무 추출 증류액을 제조하고 남은 황칠나무 열수 추출액을 여과한 후 13~17 brix로 농축하여 황칠나무 추출 농축액을 제조하는 단계;
    (3) 상기 (1)단계의 제조한 황칠나무 추출 증류액과 상기 (2)단계의 제조한 황칠나무 추출 농축액을 8.8~9.2:0.8~1.2 부피비율로 혼합하여 황칠나무 혼합 증류액을 제조하는 단계;
    (4) 상기 (3)단계의 제조한 황칠나무 혼합 증류액에 효모 추출물을 첨가한 후 70~90℃에서 20~40분 동안 살균하여 황칠나무 효모 혼합물을 제조하는 단계; 및
    (5) 상기 (4)단계의 제조한 황칠나무 효모 혼합물에 상기 (3)단계의 황칠나무 혼합 증류액 대비 주정 5~7%(v/v)와 아세토박터 파스테리아누스(Acetobacter pasteurianus) SRCM101388 균주(기탁번호: KFCC11861P)를 첨가하여 28~32℃에서 4~6일 동안 발효하는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 황칠나무 식초의 제조방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 방법으로 제조된 황칠나무 식초.
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