KR102567052B1

KR102567052B1 - 쌀누룩 발효 음료의 제조방법

Info

Publication number: KR102567052B1
Application number: KR1020210137219A
Authority: KR
Inventors: 문소영
Original assignee: 농업회사법인 누룩공방 배나무실 주식회사
Priority date: 2021-05-12
Filing date: 2021-10-15
Publication date: 2023-08-16
Also published as: KR102315727B1; KR20220155177A; KR102568916B1; KR20220155176A

Abstract

본 발명은 높은 당화력을 나타내며 생리활성물질의 함량이 풍부할 뿐만 아니라, 우수한 항산화 활성을 가지는 쌀누룩을 포함하는 발효 음료의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 방법으로 제조된 발효 음료는 다양한 기능성을 가지면서도 풍미가 뛰어난 바, 남녀노소 즐길 수 있는 건강 음료로 널리 활용될 수 있다.

Description

쌀누룩 발효 음료의 제조방법 {Method for preparing fermented drink comprising rice-nuruk}

본 발명은 (a) 원재료로써 쌀 또는 멥쌀을 2 내지 3시간 동안 초음파 세척하여 준비하는 단계; (b) 원재료를 95 내지 110℃에서 40 내지 50분간 증숙하는 단계; (c) 증숙된 원재료를 40 내지 50℃로 냉각한 후, 누룩균과 배합하는 단계; 및 (d) 35 내지 45℃의 온도 및 70 내지 90%의 습도를 유지하여 3일간 배양하는 단계;를 포함하는 쌀누룩 제조 방법, 상기 방법으로 제조된 쌀누룩, 상기 쌀누룩을 포함하는 발효 식품용 조성물, 건강기능식품용 조성물 및 상기 쌀누룩을 이용한 발효 방법에 관한 것이다.

발효(fermentation)는 에너지와 유기산물을 생성하는 반응 과정 중 하나로, 미생물들이 혐기성 환경에서 포도당 등의 유기 영양물을 분해하여 에너지를 얻는 과정이다. 또한, 발효에 관여하는 미생물 자체는 인체에 들어가 프로바이오틱(probiotics)으로 알려진 유익한 작용을 하며, 건강에 특별한 영향을 주고 있다. 2006년 미국 Health 잡지가 뽑은 세계인 건강식품 5가지 중 3가지가 발효 식품이며, 발효 과정에 의한 다양한 생리활성 작용이 알려지면서, 세계적으로 발효 식품이 건강 기능성 식품으로 인식되고 있다. 오래전부터 발효 유제품을 중심으로 각종 장류, 김치, 발효 소시지, 의약품 및 가축의 사료 첨가제에 이르기까지 미생물들은 그 특성에 따라 인류의 생활에 직간접적으로 밀접한 관계를 맺고 있다. 발효된 식품은 기존의 식품보다 풍미가 높고, 미생물의 생육 억제 물질인 박테리오신(bacteriocin)을 생성하여 항균 활성을 지니며, 다량의 젖산을 생성하여 식품 내의 부패균 성장을 억제하는 역할을 한다 (Biosci Biotech Bioch 61: 1211-1212, 1997). 또한, 이전 연구에서는 발효 식품 중 하나인 요거트를 섭취하여 심장 질환, 제2형 당뇨병으로 인한 사망률이 감소하였다는 보고도 있다 (Brit J Nutr 113: S131-S135). 발효 식품은 사용하는 원료에 따라 크게 분류할 수 있으며, 같은 원료를 사용해도 세계 여러 나라에서 생산되는 식품들은 특징이 다른 경우도 많다. 초기 발효 식품은 자연에서 자연적으로 일어나는 경우가 대부분이었으나, 발효 원인균을 밝혀냄으로써 우수한 균을 분리하고, 전체 발효 과정을 인위적으로 관리하는 단계로 진입하였다.

한편, 누룩은 따뜻하고 습한 환경의 익힌 곡물에서 자라나는 누룩 곰팡이를 의미하며, 구체적으로, 적합한 조건에서는 미세한 누룩곰팡이 포자가 익힌 보리나 밀, 쌀과 같은 곡물에 자리 잡으면서 발아한 균사로 곰팡이 세포가 번식하면서 균사체로 알려진 망을 형성하여 하얀 솜털 모양의 뭉치가 자란 곰팡이 곡물 덩어리를 말한다. 누룩은 전분과 단백질의 분자 구조를 작게 분해하는 능력이 탁월하여 곡물의 영양소 및 단맛, 감칠맛 등 고유의 맛을 완벽하게 섭취 및 흡수 가능하게 한다. 누룩은 우리나라 대표적인 막걸리와 약주 등 전통주를 빚는 발효제로서 사용되고 있으며, 보리나 밀과 같은 곡류를 파쇄하고 수분을 가하여 단단하게 성형한 후, 환경에 노출시켜 다양한 발효 미생물들이 자라게 함으로써 만들어진다. 이러한 이유 때문에 누룩에 들어있는 미생물들의 다양성과 함량은 제조한 지역, 온도 및 원료의 조성과 같은 지리적, 물리화학적 환경에 의하여 결정된다. 전통 누룩의 경우, 자연부착 미생물에 의해 발효되기 때문에 잡균 오염의 기회가 많고 품질이 일정치 않아 공정관리에 어려움이 있다는 문제가 있다.

이러한 배경 하에, 본 발명자들은 전통 누룩의 한계를 극복하기 위하여, 누룩 균주의 종류 및 그 함량에 따른 기능성을 분석하여 우수한 품질을 일정하게 유지할 수 있는 쌀누룩의 제조 방법을 개발함으로써 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 하나의 목적은 (a) 원재료로써 쌀 또는 멥쌀을 2 내지 3시간 동안 초음파 세척하여 준비하는 단계; (b) 원재료를 95 내지 110℃에서 40 내지 50분간 증숙하는 단계; (c) 증숙된 원재료를 40 내지 50℃로 냉각한 후, 누룩균과 배합하는 단계; 및 (d) 35 내지 45℃의 온도 및 70 내지 90%의 습도를 유지하여 3일간 배양하는 단계;를 포함하는 쌀누룩 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 하나의 목적은 상기 제조 방법으로 제조된 쌀누룩을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 하나의 목적은 상기 쌀누룩을 포함하는 발효 식품용 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 하나의 목적은 상기 쌀누룩을 포함하는 건강기능식품용 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 하나의 목적은 상기 쌀누룩을 이용한 발효 방법을 제공하는 것이다.

이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 한편, 본 발명에서 개시된 각각의 설명 및 실시형태는 각각의 다른 설명 및 실시 형태에도 적용될 수 있다. 즉, 본 발명에서 개시된 다양한 요소들의 모든 조합이 본 발명의 범주에 속한다. 또한, 하기 기술된 구체적인 서술에 의하여 본 발명의 범주가 제한된다고 볼 수 없다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 양태는, (a) 원재료로써 쌀 또는 멥쌀을 2 내지 3시간 동안 초음파 세척하여 준비하는 단계; (b) 원재료를 95 내지 110℃에서 40 내지 50분간 증숙하는 단계; (c) 증숙된 원재료를 40 내지 50℃로 냉각한 후, 누룩균과 배합하는 단계; 및 (d) 35 내지 45℃의 온도 및 70 내지 90%의 습도를 유지하여 3일간 배양하는 단계;를 포함하는 쌀누룩 제조 방법을 제공한다.

본 발명의 누룩은, 술을 만드는 효소를 지닌 곰팡이를 곡류에 번식시켜 만들 발효제로써, 제조 방법에 따라 자연 상태에서 존재하는 곰팡이, 효모, 세균류 등이 번식하여 만들어지는 전통 누룩과, 살균한 전분질 원료에 배양균을 접종하여 만드는 개량 누룩으로 분류할 수 있다. 전통 누룩은 누룩에 존재하는 다양한 미생물들이 당질 분해와 동시에 알코올 발효를 진행하여 누룩의 종류에 따라 발효 식품의 맛과 향이 다양하다는 장점이 있으나, 발효 과정에서 잡균 오염에 의해서 발효 식품의 산패가 진행될 수 있다는 문제점이 존재한다. 이에 비하여, 개량 누룩은 담금 시에 전분질을 분해하는 효소원으로만 이용이 되며, 안전한 발효 및 잡균의 오염이 방지되어 항상 일정한 품질의 발효 식품을 얻을 수 있다. 이에, 본 발명의 누룩은 전통 누룩의 문제점을 극복하기 위하여, 특정한 배양균을 접종하여 제조하는 개량 누룩을 의미할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

한국의 전통적 누룩은 오래 전부터 탁주 제조에서 녹말 분해효소 및 발효 미생물원으로 사용되어 온 미생물 유기체로서 소맥을 주원료로 제조되어 왔다. 그에 비해, 본 발명의 누룩은 쌀 또는 멥쌀을 원재료로 하는 쌀누룩을 의미하며, 본 발명자들은 효율적인 쌀누룩 제조 공정을 개발하고자 예의 노력한 결과, 누룩 균주 및 그 제조 단계의 조건을 구체화하여 본 발명의 쌀누룩 제조 방법을 완성하였다.

본 발명의 쌀누룩 제조 방법은 (a) 원재료로써 쌀 또는 멥쌀을 2 내지 3시간 동안 초음파 세척하여 준비하는 단계를 포함한다. 상기 초음파 세척은, 고주파 진동에너지의 형태인 초음파의 캐비테이션(cavitation) 효과 및 입자 가속도 효과를 세정에 이용하는 기술을 의미하며, 강력한 입자 제거력, 분산 효과를 가진다. 또한, 비접촉 세척이 가능하며 좁은 공간에서의 높은 침투력을 갖는다는 특징을 가진다.

일반적으로, 액체는 온도가 상승하면 캐비테이션 효과가 약해지므로, 초음파 세척의 경우에는 온도가 높지 않은 것이 유리하다. 따라서, 본 발명의 초음파 세척은 40 내지 60℃에서 진행되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

본 발명의 쌀누룩 제조 방법은 (b) 원재료를 95 내지 110℃에서 40 내지 50분간 증숙하는 단계를 포함한다.

본 발명의 용어 "증숙(steaming)"이란, 증기를 이용하여 원재료를 쪄서 익히는 행위를 의미하며, 원재료에 증기를 발생시켜 익힐 수 있다면, 증숙 설비 또는 증숙 도구는 제한되지 않는다.

상기 증숙 과정은, 95 내지 110℃의 온도에서 이루어지는 것이 바람직하며, 95℃ 미만의 온도에서 증숙하면 원재료의 내부까지 완전히 열이 전달되지 않고, 110℃ 초과의 온도에서 증숙하면 원재료의 성분이 파괴되어 그 맛과 영양이 떨어질 수 있다. 상기 증숙 과정은 40 내지 50분간 진행되는 것이 바람직하며, 40분 미만의 시간으로 증숙하면 원재료가 누룩균과 배합할 정도의 물성을 가질 수 없고, 50분 초과의 시간으로 증숙하면 원재료에 수분이 과하게 포함될 수 있다.

본 발명의 쌀누룩 제조 방법은 (c) 증숙된 원재료를 40 내지 50℃로 냉각한 후, 누룩균과 배합하는 단계를 포함한다.

상기 냉각은, 증숙된 원재료의 온도를 40 내지 50℃로 감소시킬 수 있다면, 냉각 설비 또는 그 도구는 제한되지 않으며, 구체적으로, 냉풍기일 수 있다. 상기 냉각 과정은 증숙된 원재료의 온도를 40 내지 50℃로 감소시키는 것이 바람직하며, 증숙된 원재료의 온도가 상기 범위를 벗어나 너무 높거나 낮다면, 배합된 누룩균이 충분히 증식되지 않을 수 있다.

본 발명의 누룩균은, 당화 효소 활성을 나타내는 곰팡이 균주를 의미하며, 누룩 제조에 사용 또는 첨가되는 모든 곰팡이균을 포함할 수 있다. 전통 누룩의 경우, 야생 누룩균이 자연적으로 증식되지만, 이러한 야생균들은 온도, 습도, 시간 등의 배양 조건이 각기 상이하고, 배양 조건에 따라 당화율 또는 유효성분의 함량 등에서 큰 차이를 보인다. 따라서, 본 발명에서는 누룩의 제조에 사용되는 누룩 균주의 종류를 특정하고, 그 혼합 비율에 따른 기능성의 차이를 확인하였다.

본 발명의 누룩균은 아스퍼질러스 오리제(Aspergillus oryzae), 리크테이미아 코림비페라(Lichtheimia corymbifera), 모나스쿠스 필로서스(Monascus pilosus) 및 리조푸스 자포니커스(Rhizopus japonicus) 균주가 혼합된 것일 수 있다. 구체적으로, 아스퍼질러스 오리제, 리크테이미아 코림비페라, 모나스쿠스 필로서스 및 리조푸스 자포니커스 균주가 1 : 1 : 2 내지 4 : 2 내지 4의 중량비로 혼합된 것일 수 있고, 더욱 구체적으로, 1:1:4:4의 중량비로 혼합된 것일 수 있다.

본 발명의 상기 누룩균은 증숙된 원재료의 중량을 기준으로 0.1 내지 0.5 중량부로 배합되는 것일 수 있으며, 구체적으로 0.3 중량부로 배합되는 것일 수 있다. 누룩균이 0.1 중량부 미만으로 배합될 경우, 발효가 진행되지 않으며, 누룩균이 0.5 중량부 초과로 배합될 경우, 당화가 과다하게 진행되어 쌀누룩이 물러지게 되는 등 그 물성이 적합하지 않을 수 있다.

본 발명의 "아스퍼질러스 오리제(Aspergillus oryzae)" 균주는 자낭균류 누룩곰팡이속에 속하는 생물로, 대부분 무성생식을 한다. 꼿꼿이 선 균사의 잔가지 끝에 둥근 정낭이 생기고 여기에 가늘고 긴 병 모양, 구형, 곤봉형 등의 잔가지가 빽빽이 나며, 그 끝에 포자가 생기면서 이루어진다. 개개의 포자는 대략 구형이지만 포자가 차례차례로 자라기 때문에 긴 사슬이 되어 그 끝에서 분산한다. 아밀라아제, 말타아제, 인베르타아제, 셀룰라아제, 이눌리나아제 등의 분해 효소를 가지며, 이 중 아밀라아제(amylase)의 녹말을 설탕으로 분해하는 작용을 통해 누룩 제조에 사용된다.

본 발명의 "리크테이미아 코림비페라(Lichtheimia corymbifera)" 균주는 아브시디아 코림비페라(Absidia corymbifera) 라고도 불리며, 접합 균류 및 털곰팡이 속이다. 포자낭 기둥축의 하부가 팽대하여 아포피시스(apophysis)라고 불리는 구조를 가진다.

본 발명의 "모나스쿠스 필로서스(Monascus pilosus)"는 홍국곰방이로도 불리며, 전통적으로 홍국의 제조에 이용되어 왔다. 콜레스테롤 생합성을 저해하는 monacolin K, mevinolin 및 lovastatin과 같은 스타틴계 화합물을 생합성 함으로써 동맥 경화의 예방 (J Antibiot 33: 334-336, 1980), 골 형성 촉진 등의 효과가 있는 것으로 보고되었다 (Korean J Nutr 37: 423-430, 2004). 그러나, 다른 누룩 균주와 혼합되어 기능성이 향상된 쌀누룩의 제조에는 이용된 바 없다.

본 발명의 "리조푸스 자포니커스(Rhizopus japonicus)"는 접합균류로서 포자낭은 크고, 보통 검은색이다. 주축(columella)은 반구상이고, 균사는 다량으로 발생하며 길게 신장한다. 전분 당화력이 강하고, 근소량이지만 알코올 발효력, 단백질 분해력이 있으며, 젖산, 푸마르산 등 유기산 생성능 또한 강하다. 리조푸스 자포니커스를 이용하여 밀가루 누룩을 제조하는 방법에 대해서는 보고된 바 있으나 (KOREAN K. FOOD & NUTRITION 6(2), 96-102, 1993), 다른 누룩 균주와 혼합되어 기능성이 향상된 쌀누룩의 제조에는 이용된 바 없다.

본 발명의 다른 하나의 양태는, 상기 방법으로 제조된 쌀누룩을 제공한다.

상기 용어 "쌀누룩"에 대한 설명은 전술한 바와 같다.

본 발명의 쌀누룩은 당화력 및 항산화 활성이 증가된 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 용어 "당화력(Saccharogenic Power, SP)"은 효소 또는 산이 다당류를 단당류나 이당류로 분해하는 활성을 의미한다. 1 SP는 특정 시험 조건 하에서, 1시간에 효소 1g이 10mg의 포도당을 생성하는 것을 의미한다.

곡물은 과일에 비해 당분이 적고 탄수화물을 대부분 녹말 형태로 포함하고 있으므로, 발효를 위해서는 우선적으로 당화를 통해 녹말을 당분으로 분해하는 과정이 필수적이다. 본 발명의 당화력(SP)은 누룩이 전분을 포도당으로 변환시키는 능력을 의미할 수 있다. 전통 쌀누룩의 경우, 밀누룩에 비해 발효에 필요한 효모의 개체 수가 적은 바, 당화력이 밀누룩에 비하여 떨어진다. 당화력이 낮을수록 누룩을 이용한 발효 식품의 제조 또는 유통 과정에서 식품이 산패할 가능성이 높으며, 발효 식품의 신맛이 강해져 불쾌감을 유발할 수 있다. 따라서, 본 발명은 종래의 쌀누룩 제조 방법의 한계를 극복하여, 누룩 균주의 혼합비 및 함량을 조절하여 맛과 향이 뛰어나면서도 전통 쌀누룩에 비하여 당화력이 증가된 쌀누룩 제조 방법을 개발한 것에 그 특징이 있다.

본 발명의 구체적인 일 구현예에서는, 아스퍼질러스 오리제, 리크테이미아 코림비페라, 모나스쿠스 필로서스 및 리조푸스 자포니커스 균주의 혼합 비율에 따라 그 당화력이 달라지며, 상기 균주 중에서도 리조푸스 자포니커스 균주의 함량비가 높을수록 우수한 당화력을 가지는 것을 확인하였다 (실험예 1).

본 발명의 용어 "항산화"는 산화를 억제한다는 의미로서, 구체적으로는 세포의 산화를 억제하는 것을 말한다. 호흡을 통해 체내로 들어온 산소는 인체에 필요한 에너지를 만드는 등 이로운 작용도 하지만, 상기 과정에서 몸에 좋지 않은 여분의 산소인 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)이 생성된다. 활성산소종은 산소 분자보다 에너지가 크고 불안정하여 반응성이 상당히 큰 것이 특징이다. 활성산소는 생체 내에서 생성되어 생체를 외부로부터 방어하는 역할을 하는데 공기 중에는 산소가 대략 21% 정도 차지하고 있기 때문에 호흡을 통해 체내에 들어온 산소는 대사 과정 중에서 소량 생성되어 식균 작용을 하여 세균이나 곰팡이, 바이러스로부터 감염되지 않도록 한다. 하지만, 과량 존재하는 경우 지질, 단백질, 핵산 등과 반응하려는 성질이 커서, 세포를 파괴할 뿐만 아니라 DNA 돌연변이를 유발한다. 생체 내에서는 활성산소를 소거하는 superoxide dismutase (SOD), catalase, glutathione peroxidase (GSHPx) 등의 항산화 효소가 존재하여 산화적 손상을 막지만, 활성산소의 양이 지나치게 증가하게 되면 생체 내의 장기를 공격해 각종 성인병 및 암을 유발하는 것으로 알려져 있다.

DPPH(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl)는 천연 항산화제의 free radical 소거능을 평가하는데 널리 사용되고 있다. 항산화제의 free radical 소거 활성의 정도는 항산화제의 수소공여능에 의존한다. 육안 관찰 시, 보라색을 나타내는 DPPH는 free radical 소거 활성이 뛰어난 항산화제와 반응 후 환원되어 노란색으로 변한다.

본 발명의 구체적인 일 구현예에서는, 누룩 균주의 혼합 비율에 따라 각 누룩의 DPPH 소거능이 상이하며, 아스퍼질러스 오리제, 리크테이미아 코림비페라, 모나스쿠스 필로서스 및 리조푸스 자포니커스 균주가 1:1:4:4로 혼합된 실시예 3 쌀누룩의 항산화 활성이 37.5%로 가장 높은 것을 확인하였다 (실험예 3).

본 발명의 용어 "생리활성물질"은 생물이 삶을 영위함에 있어서 생체의 기능을 증진시키거나 억제시키는 물질로서, 면역 반응을 향상시키거나 억제할 수 있다. 과일, 야채, 곡류에 주로 함유되어 있는 천연 생리활성물질은 인체 DNA의 손상을 막아주고 손상된 부위를 재생시킨다. 이러한 생리활성물질은 약 10만여 가지로 추정되며, 그 중에서도 페놀계 화합물인 플라보노이드 등의 폴리페놀에 대한 연구가 활발히 진행 중이다.

폴리페놀(polyphenol) 화합물은 하이드로실(hydroxyl) 기를 가진 방향족 화합물로서, 비록 천연에서 소량으로 얻어짐에도 불구하고 그들의 유용성 때문에 많은 관심의 대상이 되어 왔으며, 최근 들어 인체 건강 유지에 대한 긍정적인 생리학적 효과로 말미암아 그 관심도가 매우 높아지고 있는 실정이다. 폴리페놀 화합물은 산화 스트레스(oxidative stress)를 저해할 수 있는 천연 항산화 물질로 잘 알려져 있으며, 폴리페놀 섭취로 인해 인체 내 항산화 기능의 향상과 함께 산화 스트레스에서 유발될 수 있는 각종 손상을 방지함으로써 다양한 생리활성 조절 및 효능을 기대할 수 있게 되었다.

식물성 폴리페놀류 중 플라보노이드(flavonoid) 성분은 벤젠 고리(C6) 2개가 3개의 탄소에 의해서 연결된 구조를 가지고 있는 물질 군이다. 안토시아닌, 플라본, 플라보놀, 이소플라본 등의 다양한 종류의 색소들이 플라보노이드에 포함되며, 주로 열매 표면, 잎의 표면, 꽃 등에 많이 존재하고 있다. 플라보노이드를 포함한 다양한 폴리페놀 화합물은 다양한 생리활성 효과를 갖는 것으로 보고되고 있고, 특히, 항산화 효과를 기반으로 한 항염 및 항암 활성 등이 알려져 있다. 과일 등에 포함된 폴리페놀 또는 플라보노이드에 대해서는 연구가 활발히 진행되었으나, 누룩의 생리활성물질, 더 나아가 누룩 균주의 차이에 따른 생리활성물질의 함량 차이에 대해서는 보고된 바 없다.

본 발명의 구체적인 일 구현예에서는, 누룩 균주의 혼합 비율을 달리한 각 쌀누룩의 항산화 활성과 폴리페놀 및 플라보노이드의 함량과의 상관 관계를 확인하기 위하여, 각 쌀누룩의 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량을 측정하였다. 그 결과, 항산화 활성이 높은 쌀누룩이 폴리페놀 및 플라보노이드 함량이 높은 양의 상관 관계를 도출하였다 (실험예 2). 즉, 본 발명의 방법으로 제조된 쌀누룩은 폴리페놀 및 플라보노이드가 풍부하여 그 항산화 활성 또한 우수한 것임을 알 수 있었다.

본 발명의 또 다른 하나의 양태는, 상기 쌀누룩을 포함하는 발효 식품용 조성물을 제공한다.

상기 용어 "쌀누룩"에 대한 설명은 전술한 바와 같다.

본 발명의 용어 "발효 식품"은 곰팡이, 세균, 효모 등의 미생물의 작용에 의해 유기물이 분해되어 새로운 성분을 합성하는 발효 과정을 통해 만든 식품이다. 미생물의 종류 및 식품의 재료에 따라 발효 식품의 종류는 매우 다양해지며, 복잡한 반응의 결과로 원재료에 함유되어 있지 않던 성분들이 생겨나면서 영양가, 기호성, 저장성 등이 향상된다. 알코올 발효, 젖산 발효, 초산 발효, 아미노산 발효 등 발효균의 종류와 발효 조건에 따라 생성물이 달라지므로 식품에 다양하게 이용되고 있다. 주류, 식초, 치즈 등의 유제품, 콩 발효식품, 채소 절임류 등이 대표적인 발효 식품에 해당되며, 발효차, 발효 두부, 발효 조미료, 발효 빵 등 식품의 가공 과정에 응용되기도 한다. 한국의 주요 발효식품으로는 전통장류인 간장, 된장, 고추장, 청국장 등과 채소류 발효식품이 있고 김치 또는 절임류, 수산물 발효 식품인 젓갈, 그리고 주류와 식초 등이 주종을 이루고 있다. 발효 식품은 식품을 오래 보존하기 위한 방편으로 만들어진 것으로 유용한 미생물의 작용에 의해 소화되기 쉬운 상태로 변화한 것이다. 발효에 의해 생성된 유기산은 맛도 향상시키고 장내 미생물의 항상성을 유지하며 유해 세균의 증식을 억제하는 정장 작용을 한다.

본 발명의 발효 식품은 본 발명의 방법으로 제조된 쌀누룩을 포함하는 식품을 의미하며, 본 발명의 방법으로 제조된 쌀누룩을 이용하여 발효 과정을 진행하는 식품을 의미할 수 있으며, 당업계에서 통상적으로 사용되는 방법에 의하여 제조될 수 있다. 구체적으로, 상기 발효 식품은 발효 음료, 발효 소금, 젓갈, 발효주, 식초, 또는 장류일 수 있다.

본 발명의 발효 음료는, 본 발명의 쌀누룩으로 발효하여 만든 음료를 의미하며, 구체적으로 발효차, 발효유, 발효탕 등을 포함할 수 있으나, 상기 쌀누룩으로 발효되어 음용할 수 있는 음식이라면 제한 없이 포함한다. 본 발명의 구체적인 일 구현예에서는, 본 발명의 쌀누룩 및 찹쌀을 이용하여 쌀누룩 발효 음료를 제조하였으나 (제조예 2), 찹쌀 뿐만 아니라 현미 등을 이용하여 발효 음료를 제조할 수 있으며, 본 발명의 쌀누룩을 이용한 발효 음료는 가벼운 아침식사 대용, 건강 간식 또는 디저트로 활용할 수 있다.

본 발명의 발효 소금은 소금에 본 발명의 쌀누룩을 배양하여 발효시켜 제조된 식품을 의미한다. 일반 소금에 비하여 나트륨 함량은 낮고, 감칠맛은 증가하여 각종 요리의 조미료로 활용할 수 있다.

본 발명의 젓갈은 주로 어패류로 구성되는 주재료를 소금 등으로 염장하여 본 발명의 쌀누룩을 이용하여 발효시킨 식품을 의미한다. 예컨대, 새우젓, 조개젓, 오징어젓, 낙지젓, 멸치액젓, 까나리액젓 등을 포함하며, 누룩균의 작용으로 원재료가 물러지는 것을 고려하면, 액젓의 형태가 바람직하다.

본 발명의 발효주는 곡류에 본 발명의 쌀누룩을 섞어 발효시킨 술을 의미하며, 원재료 및 누룩에 따라 발효주의 특성 및 그 맛이 상이해지는 것은 당업계에 자명한 사실이다. 본 발명의 쌀누룩으로 제조된 막걸리는 유산균이 풍부하여 장 기능 개선에 도움이 되며, 생리활성물질이 풍부하여 항산화 활성을 나타낼 수 있다. 예컨대, 상기 발효주에는 막걸리, 동동주 또는 청주 등이 포함된다.

본 발명의 식초는 고유의 향기를 가진 신맛의 조미료로서, 곡류 또는 과일 등을 원재료로 하여 본 발명의 쌀누룩을 이용하여 발효시킨 식품을 의미한다. 예컨대, 상기 식초에는 쌀식초, 현미식초, 곡물식초, 맥아식초, 사과식초, 포도식초, 레드와인식초, 감식초, 발사믹식초, 허브식초 등이 포함된다.

본 발명의 장류는 콩을 원재료로 본 발명의 쌀누룩을 이용하여 발효한 조미료를 의미한다. 예컨대, 된장, 고추장, 간장, 쌈장, 막장 등이 포함된다.

본 발명의 또 다른 하나의 양태는, 상기 쌀누룩을 포함하는 건강기능식품용 조성물을 제공한다.

상기 용어 "쌀누룩"에 대한 설명은 전술한 바와 같다.

본 발명의 용어 "건강기능식품"은 인체에 유용한 기능성을 가진 원료나 성분을 사용하여 정제, 캅셀, 분말, 과립, 액상 및 환 등의 형태로 제조 및 가공한 식품을 의미한다. 여기서 "기능성"이라 함은, 인체의 구조 및 기능에 대하여 영양소를 조절하거나 생리학적 작용 등과 같은 보건 용도에 유용한 효과를 얻는 것을 의미한다. 본 발명의 건강기능식품은 당업계에서 통상적으로 사용되는 방법에 의하여 제조 가능하며, 상기 제조 시에는 당업계에서 통상적으로 첨가하는 원료 및 성분을 첨가하여 제조할 수 있다. 또한, 상기 건강기능식품의 제형 또한 건강기능식품으로 인정되는 제형이면 제한 없이 포함된다.

본 발명의 건강기능식품은 본 발명의 방법으로 제조된 쌀누룩을 포함할 수 있다면 그 형태는 제한되지 않으며, 상기 쌀누룩의 활성이 발휘될 수 있다면, 그 함량 또한 제한되지 않는다.

본 발명의 건강기능식품은 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 상술한 천연 탄수화물은 포도당, 과당과 같은 모노사 카라이드, 말토스, 수크로스와 같은 디사카라이드 및 덱스트린, 사이클로덱스트린과 같은 폴리사카라이드, 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이다. 감미제로서는 타우마틴, 스테비아 추출물과 같은 천연 감미제나 사카린, 아스파탐과 같은 합성 감미제 등을 사용할 수 있다.

상기 외에 본 발명의 건강기능식품은 여러 가지 영양제, 비타민, 전해질, 풍미제, 착색제, 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알콜, 탄산음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다.

본 발명의 또 다른 하나의 양태는, 상기 쌀누룩을 이용한 발효 방법을 제공한다.

상기 용어 "쌀누룩"에 대한 설명은 전술한 바와 같다.

본 발명의 용어 "발효"는 산소가 부족한 혐기 상태에서 일어나는 유기물 분해 현상을 말하며, 본 발명의 발효 방법은, 본 발명의 방법으로 제조된 쌀누룩을 이용하여 발효하는 모든 과정을 포함한다.

본 발명의 방법으로 제조된 발효 음료는 우수한 기능성을 가지는 쌀누룩을 포함하며 풍미가 뛰어난 바, 남녀노소 즐길 수 있는 건강 음료로 널리 활용될 수 있다.

이하 본 발명을 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예에 국한되는 것은 아니다.

제조예 1. 쌀누룩의 제조

본 발명의 쌀누룩을 제조하기 위하여, 원재료인 쌀을 일반 용수로 5회 세척한 후, 육안으로 이물질을 제거하고 초음파 세척기에 2시간 30분간 초음파 세척을 진행하였다. 세척된 쌀을 증숙기에 넣고 45분 동안 100℃에서 가열하여 증숙하였다. 그 후, 증숙된 쌀을 작업대에 올려놓고 바람을 통해 45℃로 식히고, 준비한 누룩균 (아스퍼질러스 오리제(Aspergillus oryzae), 리크테이미아 코림비페라(Lichtheimia corymbifera), 모나스쿠스 필로서스(Monascus pilosus) 및 리조푸스 자포니커스(Rhizopus japonicus))과 배합하여 골고루 혼합하였다. 누룩균은 증숙된 쌀의 중량을 기준으로 0.3 중량부로 첨가하였으며, 혼합물을 40℃의 온도 및 80%의 습도를 유지하여 3일 동안 배양하여 쌀누룩을 제조하였다.

본 발명에서는 상기 누룩균의 종류 및 그 혼합비에 따른 효과 차이를 확인하기 위하여, 아래 표 1과 같이 각 균주의 중량비를 상이하게 하여 상기 방법은 동일하게 하여 실시예 및 비교예의 쌀누룩을 제조하였다.

	A. oryzae	L. corymbifera	M. pilosus	R. japonicus
실시예 1	1	1	2	1
실시예 2	1	1	1	2
실시예 3	1	1	4	4
비교예 1	1	1	1	1
비교예 2	2	1	1	1
비교예 3	1	2	1	1
비교예 4	2	2	1	1
비교예 5	1	1	2	2

상기 표 1에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 3 및 비교예 5의 누룩은 모나스쿠스 필로서스 및/또는 리조푸스 자포니커스 균주의 함량이 더 많으며, 비교예 1 내지 4의 누룩은 아스퍼질러스 오리제 및/또는 리크테이미아 코림비페라 균주의 함량이 더 높게 제조하였다.

실험예 1. 쌀누룩의 당화력(SP) 평가

본 발명 쌀누룩의 당화력(SP：Saccharogenic Power)은 주류 분석 규정에 따라 분석하였다. 구체적으로, 시료 누룩 1g이 55℃에서 1시간 동안 2% 가용성 녹말 용액인 기질에 작용하여 생성된 환원당량(㎎)을 SP(mg/hour)로 나타내었으며, 기질의 당화율이 15% 되는 범위에서의 당화율에 희석배수를 곱하여 산출하였다.

	A. oryzae : A. awamori : M, pilosus : R. japonicus 혼합비	당화력 (SP)
실시예 1	1:1:2:1	502
실시예 2	1:1:1:2	838
실시예 3	1:1:4:4	794
비교예 1	1:1:1:1	366
비교예 2	2:1:1:1	584
비교예 3	1:2:1:1	539
비교예 4	2:2:1:1	617
비교예 5	1:1:2:2	746

상기 표 2에 나타난 바와 같이, 쌀누룩의 당화력은 아스퍼질러스 오리제, 리크테이미아 코림비페라, 모나스쿠스 필로서스 및 리조푸스 자포니커스 균주가 1:1:1:2로 혼합된 실시예 2 쌀누룩의 당화력이 가장 높았으며, 1:1:4:4의 혼합비인 실시예 3의 쌀누룩, 1:1:2:2의 혼합비인 비교예 5의 쌀누룩이 그 다음으로 높은 당화력을 나타내는 것을 확인하였다. 상기 결과를 통해, 본 발명의 방법으로 제조된 쌀누룩의 경우, 리조푸스 자포니커스의 함량비가 높을수록 우수한 당화력을 가지는 것을 알 수 있었다.

실험예 2. 쌀누룩의 생리활성물질 함량 평가

본 발명의 방법으로 제조된 쌀누룩의 기능성을 분석하기 위하여, 각 누룩 추출물의 총 폴리페놀 함량 및 플라보노이드 함량을 측정하였다. 구체적으로, 실시예 및 비교예 누룩 무게의 10 배의 에탄올을 가한 후, 상온에서 24시간 동안 추출하고, 여과하여 누룩 추출물을 수득하였다.

총 폴리페놀 함량은 Folin-Denis 법으로 측정하였으며, 각 누룩 추출물 50μl에 2% Na₂CO₃ 용액을 가하고, Folin & Ciocalteu's 페놀 용액 50μl을 혼합한 다음 실온에서 30분간 반응시킨 후 760nm에서 흡광도를 측정하였다.

총 플라보노이드 함량은 각 누룩 추출물 400μl에 90% diethylene glycol 4ml을 첨가하고 다시 1N NaOH 40μl를 가하여 37℃에서 1시간 반응시킨 후 420nm에서 흡광도를 측정하였다.

	Total polyphenol (mg/g)	Total flavonoid (mg/g)
실시예 1	8.1±0.1	3.0±0.3
실시예 2	7.3±0.2	1.9±0.1
실시예 3	10.1±0.5	3.4±0.1
비교예 1	5.9±0.1	0.8±0.0
비교예 2	6.2±1.2	0.9±0.1
비교예 3	5.2±0.3	0.3±0.0
비교예 4	7.7±0.1	1.2±0.1
비교예 5	8.9±0.3	2.5±0.0

쌀누룩의 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량을 평가한 결과 상기 표 3에 나타난 바와 같이, 실시예 3의 쌀누룩이 각각 10.1±0.5mg/g, 3.4±0.1mg/g 으로써 가장 높은 폴리페놀 및 플라보노이드 함량을 나타내었다. 그 다음으로, 비교예 5, 실시예 1, 실시예 2, 비교예 4 순으로 폴리페놀 및 플라보노이드 함량이 높은 것을 확인하였다. 상기 결과를 통해, 누룩 균주의 혼합 비율에 따라 그 생리활성물질의 함량의 차이가 큰 것을 알 수 있었으며, 생리활성물질 함량의 차이에 따른 항산화 활성 또한 상이할 것을 예상하여 다음 실험을 진행하였다.

실험예 3. 쌀누룩의 항산화 활성 평가

실시예 및 비교예 쌀누룩의 항산화 활성을 비교 분석하기 위하여, 각 쌀누룩의 DPPH 라디칼 소거능을 측정하였다. 구체적으로, 실험예 2에서 제조한 쌀누룩 추출물에 에탄올을 가하여 25mg/100ml 농도가 되도록 희석하고, DPPH 시약은 빛을 차단한 상태에서 0.1 mM 농도가 되도록 에탄올에 녹여 준비하였다. 시료 0.5ml와 DPPH 시약 3ml을 넣고 20분 동안 빛을 차단하고 반응시킨 후 spectrophotometer로 519 nm에서 흡광도를 측정하였다. 측정한 값을 다음과 같은 식을 이용해 EDA(electron donating ability, %) 값으로 산출하여 하기 표 4에 나타내었다.

DPPH radical scavenging activity (%) = (1-Abs_sample/Abs_control) X 100

	Radical scavenging activity (%)
실시예 1	26.2±0.4
실시예 2	18.5±0.1
실시예 3	37.5±0.6
비교예 1	8.1±0.9
비교예 2	10.2±0.8
비교예 3	7.4±0.1
비교예 4	15.4±0.2
비교예 5	20.8±0.7

그 결과, 상기 표 4에 나타난 바와 같이, 아스퍼질러스 오리제, 리크테이미아 코림비페라, 모나스쿠스 필로서스 및 리조푸스 자포니커스 균주가 1:1:4:4로 혼합된 실시예 3 쌀누룩의 항산화 활성이 37.5%로 가장 높은 것을 확인하였다. 그 다음으로는, 1:1:2:1의 혼합비인 실시예 1의 쌀누룩, 1:1:2:2의 혼합비인 비교예 5의 쌀누룩의 순서로 높은 항산화 효능을 나타내는 것을 확인하였다.이러한 결과는, 누룩 균주의 혼합 비율에 따른 폴리페놀 및 플라보노이드 함량 차이와 관련한 상기 실험예 2의 결과와 상응하는 것을 알 수 있었다.

제조예 2. 쌀누룩 발효 음료의 제조

본 발명의 쌀누룩을 이용하여 쌀누룩 발효 음료를 제조하였다. 구체적으로, 찹쌀 300g을 30분 이상 불리고, 진밥으로 증숙하였다. 그 동안, 쌀누룩을 따뜻한 물로 충분히 주물러서 잘 풀어준 후, 찹쌀밥이 완성되면 1.4L의 물을 넣어 50℃로 식혀주고, 서로 골고루 섞이게 잘 저어주었다. 잘 섞인 쌀누룩찹쌀밥을 60 내지 65℃의 온도를 유지하여 9시간 동안 1차 숙성하였고, 4 내지 8℃의 온도로 내려 12시간 동안 2차 숙성한 후, -2 내지 4℃에서 36시간 동안 3차 숙성을 진행하여 쌀누룩 발효 음료를 제조하였다.

실시예 1-3 및 비교예 1-5의 쌀누룩을 이용한 것을 제외하고, 상술한 방법으로 제조된 쌀누룩 발효 음료를 실시예 1-3 및 비교예 1-5의 발효 음료로 명명하여 다음 실험을 진행하였다.

실험예 4. 쌀누룩 발효 음료의 관능평가

본 발명의 쌀누룩을 이용하여 제조된 쌀누룩 발효 음료의 선호도를 평가하기 위하여, 제조예 2의 실시예 및 비교예의 발효 음료를 대상으로 비교 관능평가를 실시하였다.

상기 관능 검사는 20 - 50 대의 성인남녀 25명을 선정하여 실시하였으며, 구체적으로, 각 그룹 별로 5명씩 나이와 성별을 골고루 분배하였고, 제조예 2의 실시예 및 비교예 발효 음료를 제공하여 맛, 냄새, 목넘김 및 전체적인 기호도에 대하여 평가하였다. 평점은 10점 평점법을 사용하였으며, 선호도가 높을수록 높은 점수를 주도록 하였다. 각 발효 음료를 한모금 섭취한 뒤 각 항목에 대해 평가한 후, 물로 입을 헹구고 5분 뒤 다른 발효 음료를 재섭취하는 과정을 반복하여 평가하였다.

	맛	향	목넘김	종합 선호도
실시예 1	9.0	8.7	8.3	8.6
실시예 2	8.7	9.3	8.8	9.0
실시예 3	9.5	9.1	8.9	9.2
비교예 1	8.1	8.5	7.8	8.0
비교예 2	7.8	8.3	8.1	8.1
비교예 3	7.5	8.6	7.5	7.8
비교예 4	8.0	8.2	7.6	7.9
비교예 5	8.4	8.6	9.4	8.6

본 발명의 쌀누룩으로 제조된 발효 음료의 관능평가 결과 상기 표 5에 나타난 바와 같이, 실시예 3 발효 음료가 맛과 향을 포함하는 종합적인 선호도가 높은 것을 확인하였다. 특히, 실시예 3 발효 음료는 맛에 대한 평가가 다른 발효 음료에 비하여 현저히 우수한 것을 알 수 있었으며, 그 다음으로는 모나스쿠스 필로서스 또는 리조푸스 자포니커스 균주의 함량비가 상대적으로 높은 실시예 1, 실시예 2 및 비교예 5 발효 음료에 대한 전반적인 선호도가 높은 것을 확인하였다.누룩 균주의 혼합 비율에 따라 본 발명의 방법으로 제조된 쌀누룩의 당화력 및 생리활성물질의 함량이 전혀 상이해지는 것을 알 수 있었으며, 그에 따라 항산화와 같은 쌀누룩의 활성 또한 차이가 발생하며, 더 나아가, 상기 쌀누룩을 이용하여 제조된 쌀누룩 발효 음료의 맛과 향까지 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 상기 결과를 종합하면, 아스퍼질러스 오리제, 리크테이미아 코림비페라, 모나스쿠스 필로서스 및 리조푸스 자포니커스 균주가 1 : 1 : 2 내지 4 : 2 내지 4로 혼합된 누룩균을 이용하여 제조한 쌀누룩의 종합적인 기능성이 가장 우수하였다.

이상의 설명으로부터, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이와 관련하여, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims

(a) 쌀을 2 내지 3시간 동안 초음파 세척하고, 95 내지 110℃에서 40 내지 50분간 증숙하는 단계;
(b) 증숙된 원재료를 40 내지 50℃로 냉각한 후, 증숙된 원재료의 중량을 기준으로 누룩균 0.1 내지 0.5 중량부와 배합하는 단계;
(c) 35 내지 45℃의 온도 및 70 내지 90%의 습도를 유지하고 3일간 배양하여 쌀누룩을 제조하는 단계;
(d) 상기 쌀누룩, 찹쌀밥, 및 물을 혼합한 후, 60 내지 65℃에서 9시간 동안 1차 숙성하는 단계;
(e) 4 내지 8℃에서 12시간 동안 2차 숙성하는 단계; 및
(f) -2 내지 4℃에서 36시간 동안 3차 숙성하는 단계;를 포함하는, 쌀누룩 발효 음료 제조방법으로서,
상기 (d) 단계의 찹쌀밥:물은 3:14의 중량비로 혼합되고,
상기 누룩균은 아스퍼질러스 오리제(Aspergillus oryzae), 리크테이미아 코림비페라(Lichtheimia corymbifera), 모나스쿠스 필로서스(Monascus pilosus) 및 리조푸스 자포니커스(Rhizopus japonicus) 균주가 1:1:4:4의 중량비로 혼합된 것이며,
상기 쌀누룩은 당화력 및 항산화 활성이 증가된 것을 특징으로 하는, 쌀누룩 발효 음료 제조방법.