KR20020034718A - Fermentation apparatus for soy sauce and liquid food and fermentation method using thereof - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A fermentation apparatus for soy sauce and liquid foods and a fermentation method using the same are provided, therefore the oxygen dissolving rate can be increased and the fermented solution can be easily recovered. CONSTITUTION: The fermentation apparatus for soy sauce and liquid foods comprises a fermenter(10), a raw material storing tank(20), an air supplying device(30), a bubble inhibiting device(40), and a fermented solution recovering tank(50). Particularly, the fermenter(10) comprises a cover(11), a cooling pipe(13) which is positioned at the top of the cover(11) and inhibits the loss of alcohol and volatile compounds, and a multipore plate(14) which is positioned at the bottom of the fermenter(10) and generates micro-sized air bubbles to increase the oxygen dissolving rate into the fermented solution.

Description

간장 및 액상식품의 발효장치 및 그 장치를 이용한 발효방법{Fermentation apparatus for soy sauce and liquid food and fermentation method using thereof}Fermentation apparatus for soy sauce and liquid food and fermentation method using the same

본 발명은 간장 및 액체식품의 발효장치 및 그 장치를 이용한 발효방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 발효기질이 되는 간장이나 액상식품을 수용하여 발효시키는 발효조(10)와 원료액상식품를 저장하는 원료저장탱크(20)와 공기공급장치(30)와 간장과 같이 단백질이나 아미노산을 다량 함유한 액상식품의 연속발효시 배출구를 통하여 연속적으로 배출되어 나오는 발효액에 주입공기와 발효시 대사산물로서 다량 생성되 탄산가스로 인한 거품이 혼입되어 나오지 못하도록 하는 특수익류관인 거품배출방지장치(40)와 생산된 발효액을 저장하는 발효액회수탱크(50) 및 그 장치를 이용하여 간장이나 액상식품을 회분식, 반연속 및 연속식 알콜발효 또는 유기산 발효하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a fermentation apparatus for soy sauce and liquid food, and a fermentation method using the apparatus. More specifically, it contains a large amount of protein or amino acid, such as fermentation tank (10) for receiving and fermenting soy sauce or liquid food that becomes a fermentation substrate, raw material storage tank (20) for storing raw liquid food, and air supply device (30) and soy sauce. Bubble discharge prevention device (40), which is a special flow pipe that prevents the mixing of bubbles caused by carbon dioxide, which is generated in large quantities as injection air and metabolites during fermentation into fermentation broth that is continuously discharged through the discharge port during continuous fermentation of a liquid food. And it relates to a fermentation broth recovery tank (50) for storing the produced fermentation broth and a method of fermenting soy sauce or liquid foods in batch, semi-continuous and continuous alcohol fermentation or organic acid fermentation.

우리나라 재래간장은 자연 접종균에 의해 만들어진 메주와 소금물로 간장덧을 담그고 2∼3개월간 숙성시킨 다음 간장과 된장으로 분리하여 제조한다. 상기와같은 재래간장은 숙성온도에 따라서 약간의 젖산이 생성되기도 하나 알콜발효는 거의 일어나지 않아서 향미가 부족하다. 따라서 숙성과정으로써 발효공정을 통해 향미와 품질이 뛰어난 간장을 제조할 필요성이 제기된다.Korean traditional soy sauce is prepared by soaking soy sauce with meju and brine made by natural inoculation bacteria, aging for 2 to 3 months, and then separating it into soy sauce and miso. The traditional soy sauce is a little lactic acid is produced depending on the aging temperature, but alcohol fermentation rarely occurs, it lacks flavor. Therefore, there is a need to prepare soy sauce with excellent flavor and quality through the fermentation process as a ripening process.

대한민국 공개특허 제2000-58292호에는 간장 발효탱크에 있어서 탱크몸체에 산소를 공급할 수 있는 에어관과 온도센서와 공기 폭기 장치 및 온수/냉수 파이프등이 장착된 장치에 대해 공지된 바 있다. 상기 공지된 발효장치는 온도 조절은 용이하나 발효가 종료된 후 발효액의 회수가 용이하지 않으며 공기 공급 역시 용이하지 않아 여러개의 에어관을 필요로 하는 단점이 있다.Korean Patent Laid-Open Publication No. 2000-58292 discloses a device equipped with an air pipe that can supply oxygen to a tank body, a temperature sensor, an air aeration device, and a hot / cold water pipe in a soy sauce fermentation tank. The known fermentation device is easy to control the temperature, but after the fermentation is finished, the recovery of the fermentation broth is not easy and the air supply is also not easy, there is a disadvantage that requires a plurality of air pipes.

또한, 대한민국 공개특허 제 1993-36호에는 고정화효모 균체를 충진한 생물반응기에서 간장의 연속적 속성발효가 공지된 바 있다. 그러나 상기 공지방법 역시 발효액의 회수방법과 공기공급에 있어서 한계를 지니고 있다.In addition, Korean Patent Publication No. 1993-36 discloses continuous rapid fermentation of liver in a bioreactor filled with immobilized yeast cells. However, the known method also has a limitation in the recovery method and the air supply of the fermentation broth.

본 발명자는 상기와 같은 점을 착안하여 발효탱크 하단부에 다공질 판(14)을장착하여 제균된 공기를 미세한 기포로 분산시킴으로써 산소용해속도를 증가시키도록 하였으며 연속발효시 배출발효액에 거품이 혼입되어 나오지 못하게 하는 거품배출방지장치(40)를 장착한 본 발명 발효장치를 이용하여 간장을 회분식, 반연속식 및 연속식 알콜발효하여 향미가 증가된 발효간장을 제조함으로써 본 발명을 완성하였다.In view of the above, the inventor mounted a porous plate 14 at the bottom of the fermentation tank to increase the oxygen dissolution rate by dispersing the sterilized air into fine bubbles, and bubbles were mixed in the discharge fermentation solution during continuous fermentation. The present invention has been completed by producing fermented soy sauce with increased flavor by fermenting soy sauce by batch, semi-continuous and continuous alcohol fermentation using the present invention fermentation apparatus equipped with an anti-foam discharge preventing device 40.

따라서, 본 발명의 목적은 발효액내 산소용해속도를 증가시킬수 있으며 연속발효시 배출되는 발효액에 거품이 혼입되어 나오지 못하도록 제조된 발효장치를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a fermentation apparatus which can increase the oxygen dissolution rate in the fermentation broth and prevents bubbles from mixing into the fermentation broth discharged during continuous fermentation.

본 발명의 다른 목적은 상기 발효장치를 사용하여 간장과 액상발효식품 제조방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention to provide a method for producing soy sauce and liquid fermented food using the fermentation device.

본 발명의 상기 목적은 발효기질인 간장 또는 액상식품을 수용하여 발효시키는 발효조(10)와 발효용 원료를 공급하는 원료저장탱크(20)와 공기공급 및 발효기질의 혼합을 위한 공기공급장치(30)와 연속발효시 연속적으로 배출되어 나오는 배출발효액에 거품이 혼입되어나오지 못하게 하는 거품배출방지장치(40) 및 발효액회수탱크(50)로 구성된 발효장치에서 발효조(10) 하단에 다공질 판(14)을 장착하여 발효액내의 용존산소의 농도를 높이고 상단 측면에 거품배출방지장치(40)를 장착하여 배출되는 발효액에 거품이 혼입되지 않도록 제조한 본 발명 간장 및 액상식품발효장치를 사용하여 간장을 회분식, 반연속식 및 연속식 발효하여 알콜발효간장을제조함으로써 달성하였다.The object of the present invention is a fermentation tank (10) for accommodating soy sauce or liquid food fermentation substrate and the raw material storage tank 20 for supplying the raw material for fermentation and the air supply device for mixing the air supply and fermentation substrate (30) And a porous plate 14 at the bottom of the fermentation tank 10 in a fermentation system consisting of a bubble discharge preventing device 40 and a fermentation liquid recovery tank 50 to prevent bubbles from being mixed in the discharged fermentation liquid continuously discharged during continuous fermentation. By using the present soy sauce and liquid food fermentation apparatus prepared to increase the concentration of dissolved oxygen in the fermentation broth and to prevent the mixing of bubbles into the fermentation broth discharged by mounting the foam discharge prevention device 40 on the upper side, the soy sauce is batch, half Achieved by producing alcoholic fermented soy sauce by continuous and continuous fermentation.

도 1은 본 발명 일실시예에 따른 고정화효소를 충진한 발효장치 사시도이다.1 is a perspective view of a fermentation apparatus filled with an immobilized enzyme according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명 일실시예에 따른 효모 종모배양액을 사용한 간장 및 액상식품의 발효장치 사시도이다.Figure 2 is a perspective view of a fermentation apparatus of soy sauce and liquid food using a yeast seed culture medium according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명 발효장치에 장착되어 있는 거품배출방지장치의 확대사시도이다.Figure 3 is an enlarged perspective view of the bubble discharge prevention device mounted on the fermentation apparatus of the present invention.

도 4는 고정화Zygosaccharomyces.rouxiiCandida.verstilis가 충전된 본 발명 발효장치를 사용한 회분식 발효시 생성된 알콜농도를 발효시간에 따라 도시한 것이다.Figure 4 shows the alcohol concentration produced during batch fermentation using the fermentation apparatus of the present invention filled with immobilized Zygosaccharomyces.rouxii and Candida.verstilis according to the fermentation time.

도 5는 고정화 효모에 의한 간장의 회분식 발효시 알콜농도와 당농도의 변화를 도시한 것이다.Figure 5 shows the change in alcohol concentration and sugar concentration during batch fermentation of soy sauce by immobilized yeast.

도 6은 고정화Z.rouxii효모세포가 충전된 본 발명 발효장치에서의 간장의 반연속적 알콜발효시 당과 알콜농도의 변화를 도시한 것이다.Figure 6 shows the change of sugar and alcohol concentration during semi-continuous alcoholic fermentation of soy sauce in the fermentation apparatus of the present invention filled with immobilized Z.rouxii yeast cells.

도 7은 고정화C.versitilis효모세포가 충전된 본 발명 발효장치에서의 간장의 반연속적 알콜발효시 당과 알콜농도의 변화를 도시한 것이다.Figure 7 shows the change of sugar and alcohol concentration during semi-continuous alcoholic fermentation of soy sauce in the fermentation apparatus of the present invention filled with immobilized C.versitilis yeast cells.

도 8은 고정화된Z.rouxiiC.versitilis가 충전된 본 발명 발효장치에 의한 간장의 연속 발효시 알콜농도의 변화를 도시한 것이다.Figure 8 shows the change in alcohol concentration during continuous fermentation of soy sauce by the fermentation apparatus of the present invention filled with immobilized Z.rouxii and C.versitilis .

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10 : 발효조11 : 발효기 뚜껑10 fermenter 11 fermenter lid

12 : 천공 플레이트13, 52 : 냉각관12: perforated plate 13, 52: cooling tube

14 : 다공질 판20 : 원료저장탱크14: porous plate 20: raw material storage tank

21 : 페리스탈틱 펌프22 : 원료이송라인21: Peristaltic Pump 22: Raw Material Transfer Line

30 : 공기공급 장치31 : 공기여과기30: air supply device 31: air filter

32 : 공기이송라인40 : 거품배출방지장치32: air transfer line 40: bubble discharge prevention device

41 : 잔류발효액 배출관42: 익류관41: residual fermentation liquid discharge pipe 42: upstream pipe

43 : 사이펀현상방지관44,45: 잠금장치43: siphon phenomenon prevention tube 44, 45: locking device

50 : 발효액회수탱크50 fermentation broth recovery tank

본 발명은 콩으로 메주를 제조한 후 20% 소금물과 혼합하여 간장덧을 제조하고 숙성하여 여과시킨 다음 고온살균하여 공시간장을 제조하는 단계; 효모균체를 알루미나 세라믹 비드에 고정화하는 단계; 본 발명 발효장치에 상기단계에서 고온 살균한 공시간장과 고정화한 효모를 충전하고 공기를 0.5vvm 속도로 주입하면서 28℃로 공조된 발효실에서 회분발효하는 단계; 상기 단계의 회분식 발효시의 비알콜생산속도와 비기질이용속도를 측정하는 단계; 상기 단계의 회분식발효에서 간장을 완전히 알콜 발효시키는데 요하는 평균체류시간이 일정하게(4일)되었을 때 발효방법을 반연속식으로 전환하여 희석율 0.25day-1이 되도록 발효간장을 회수하고 회수한 만큼의 기질간장을 공급하여 반연속발효 하는 단계; 상기 반연속 발효를 연속식 발효법으로 전환하여 일일당 희석율을 반연속발효와 같이 0.25day-1되도록 하고 기질간장을 연속적으로 세분하여 일정한 속도로 공급하고 연속적으로 회수하는 연속식 발효단계; 본 발명 발효장치에 고정화효소를 충전하지 않고 살균공지간장을 넣은 후 효모 종모배양액을 접종하여 28℃에서 0.05vvm으로 통기하면서 간장을 연속식 발효하는 단계; 본 발명 발효간장의 젖산함량, 글루코스함량, 총질소, 색도, 식염, 알콜함량 및 유리아미노산 함량을 분석하는 단계 및 ; 본 발명 발효간장의 향기성분 및 식미검사를 실시하는 단계로 구성된다.The present invention is to prepare a meju with soybeans, and then mixed with 20% brine to prepare soy sauce, aged, filtered and sterilized at high temperature to prepare a time zone; Immobilizing the yeast cells in alumina ceramic beads; Batch fermentation in a fermentation chamber air-conditioned at 28 ℃ while filling the fermentation apparatus of the present invention hot-pasteurized in the step and the yeast immobilized in the step and injecting air at a rate of 0.5vvm; Measuring the non-alcohol production rate and the non-substrate utilization rate during the batch fermentation of the step; When the average residence time required for complete alcoholic fermentation of soy sauce in batch fermentation in the above step was constant (4 days), fermented soy sauce was recovered and recovered so that the dilution rate was 0.25day -1 by dividing the fermentation method into semi-continuous type. Supplying the substrate soy sauce semi-continuous fermentation; A continuous fermentation step of converting the semi-continuous fermentation into a continuous fermentation method so that the daily dilution rate is 0.25day -1 like a semi-continuous fermentation, subdividing the substrate soy continuously and feeding it at a constant rate and continuously recovering it; Continuous fermentation of soy sauce while inoculating yeast seed culture broth after inoculating yeast seed culture medium without filling immobilized enzyme in the fermentation apparatus of the present invention; Analyzing lactic acid content, glucose content, total nitrogen, color, salt, alcohol content and free amino acid content of the fermented soy sauce of the present invention; The present invention consists of a step of conducting aroma component and taste test of fermented soy sauce.

상기 단계에서 고정화 효모(비중=2.1739)의 충전량은 발효탱크 유효용량의 25∼35%(v/v)가 적절하며 바람직하게는 발효탱크 용량의 20∼30%(v/v)가 되도록 하였다.In this step, the filling amount of the immobilized yeast (specific gravity = 2.1739) is appropriately 25 to 35% (v / v) of the effective capacity of the fermentation tank, and preferably 20 to 30% (v / v) of the fermentation tank capacity.

상기 단계에서 반연속식 또는 연속식 발효시 기질의 희석율은 0.15∼0.35 day-1이며 바람직하게는 0.20∼0.30day-1이다.Dilution of the semi-continuous or continuous manner during fermentation substrate in the above step is 0.15~0.35 day -1 and preferably 0.20~0.30day -1.

상기 단계에서 회분식, 반연속식 또는 연속식 발효시 발효 온도는 20∼30℃로 조절하였으며 바람직하게는 25∼30℃로 조절하였다.In the step, the fermentation temperature in batch, semi-continuous or continuous fermentation was adjusted to 20 ~ 30 ℃ and preferably adjusted to 25 ~ 30 ℃.

상기 단계에서 회분식, 반연속식 또는 연속식 발효시 공기의 주입속도는 0.05∼0.1 vvm이 되도록 하였으며 바람직하게는 0.05vvm 속도록 통기하였다.In this step, the injection rate of air in a batch, semi-continuous or continuous fermentation was 0.05 to 0.1 vvm, preferably aerated at 0.05vvm.

이하, 본 발명 발효장치의 구성 및 작용을 첨부된 도면을 참고로 상세히 설명한다.Hereinafter, the configuration and operation of the fermentation apparatus of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 고정화효소를 충전한 발효장치 사시도이다. 본 발명 발효장치는 고정화담체에 고정된 미생물이나 효소가 충전된 발효장치로서 발효기질간장이나 액상식품을 수용하여 발효시키는 발효조(10)와 기질을 공급하는 원료저장탱크(20)와 공기공급 및 발효기질의 혼합을 위한 공기공급장치(30)와 연속발효시 배출되는 발효액에 거품이 혼입되어 나오지 못하게 하는 거품배출방지장치(40) 및 발효액회수탱크(50)로 이루어져 있다.1 is a perspective view of a fermentation apparatus filled with an immobilized enzyme according to an embodiment of the present invention. The fermentation apparatus of the present invention is a fermentation apparatus filled with microorganisms or enzymes immobilized on an immobilized carrier, and a raw material storage tank 20 for supplying a fermentation substrate soy sauce or a liquid food and a substrate and an air supply and a fermenter. It consists of an air supply device for mixing the vaginal 30 and the bubble discharge prevention device 40 and the fermentation liquid recovery tank 50 to prevent the bubbles are mixed in the fermentation broth discharged during continuous fermentation.

상기 발효조(10)는 내경 18cm×높이 120cm(용량 30L) 또는 내경 18 cm×높이 60cm(용량15 L)의 파이렉스(pyrex)제 유리 또는 316 sus 또는 내산성 및 내염성FRP수지로 제작되어 있으며 발효조 상부에는 발효조의 밀폐를 위한 발효기뚜껑(11)이 덮여 있고 발효조 내부에는 천공 플레이트(12)가 4단으로 이루어져 있어 고정화된 효소 또는 미생물(15)을 충전할 수 있도록 되어있으며 상기 발효기뚜껑(11) 상부에는 발효되어 생성된 알콜과 휘발성 향기성분의 휘산을 방지하기 위하여 냉각관(13)이 설치되어있고 발효조(10) 하단부에는 다공질 판(14)가 장착되어 있어 공기공급장치(30)로부터 공급된 공기를 미세한 기포로 만들어 줌으로써 발효액 내로의 산소용해속도를 증가시켜주는 기능을 한다.The fermentation tank 10 is made of pyrex glass or 316 sus or acid and flame resistant FRP resin having an inner diameter of 18 cm x height 120 cm (capacity 30 L) or an inner diameter of 18 cm x height 60 cm (capacity 15 L). The fermenter lid 11 for sealing the fermenter is covered and the fermenter inside the perforated plate 12 consists of four stages to fill the immobilized enzyme or microorganism 15 and the fermenter lid 11 In order to prevent volatilization of alcohol and volatile aromatic components produced by fermentation, a cooling tube 13 is installed, and a porous plate 14 is mounted at the lower end of the fermentation tank 10 to supply air supplied from the air supply device 30. By making it into fine bubbles, it increases the rate of oxygen dissolution into the fermentation broth.

상기 원료저장탱크(20)는 페리스탈틱 펌프(21)와 연결되어 있고 원료이송라인(22)을 통하여 발효조(10)로 발효원료를 일정한 속도로 공급할 수 있으며 원료이송라인(22)에 잠금장치(23)를 장착하여 회분식 발효시에는 잠금장치를 닫은 후 기질을 넣고 발효시킬 수 있도록 하였다.The raw material storage tank 20 is connected to the peristaltic pump 21 and can supply the fermentation raw material at a constant speed to the fermentation tank 10 through the raw material transfer line 22 and the locking device to the raw material transfer line 22 In the case of batch fermentation (23), the locking device was closed to allow the substrate to be fermented.

상기 공기공급장치(30)는 압축공기를 만들어 내는 기능을 하며 상기 압축공기는 공기여과기(31)를 통과하면서 제균되어 공기이송라인(32)을 통하여 발효조 (10)로 이송된다.The air supply device 30 functions to create compressed air, and the compressed air is sterilized while passing through the air filter 31 and transferred to the fermentation tank 10 through the air transfer line 32.

상기 거품배출방지장치(40)는 발효탱크 상단 측면부에 장착되어 있으며 발효액배출라인(53)이 발효조(10)로부터 발효액회수탱크(50)로 연결되어 있다. 거품배출방지장치는 도 3에 보다 상세히 도시되어 있다.The foam discharge prevention device 40 is mounted to the fermentation tank upper side portion and the fermentation broth discharge line 53 is connected to the fermentation broth recovery tank 50 from the fermentation tank (10). The anti-foaming device is shown in more detail in FIG.

상기 발효액회수탱크(50)는 거품배출방지장치(40)와 발효액배출라인(53)에 의해 발효가 완료되어 배출된 발효액을 저장하는 기능을 하며 발효액회수탱크 (50)상단에는 밀폐를 위한 탱크뚜껑(51)이 있고 그 상단부에는 냉각관(52)이 장착되어있어 저장 중 발효액내의 알콜과 휘발성 향기성분이 휘산되는 것을 방지한다.The fermentation liquor recovery tank 50 has a function of storing the fermentation broth discharged after the fermentation is completed by the foam discharge prevention device 40 and the fermentation broth discharge line 53 and the tank lid for sealing at the top of the fermentation liquor recovery tank 50. There is a 51 and the upper end is equipped with a cooling tube 52 to prevent the volatilization of alcohol and volatile flavor components in the fermentation broth during storage.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 발효장치 사시도이다. 본 발명 발효장치는 고정화 미생물 또는 고정화 효소 없이 종모배양액을 접종하여 발효하는 장치로써 상기 도 1에 나타낸 바와 같은 발효장치와 동일하며 다만, 발효조(10)내부에 고정화 미생물이나 효소를 충전하기 위한 천공 플레이트(12)가 포함되어 있지 않다.2 is a perspective view of a fermentation apparatus according to an embodiment of the present invention. The fermentation apparatus of the present invention is a device for inoculating fermentation of a seedling culture without immobilized microorganisms or immobilized enzymes, and is the same as the fermentation apparatus as shown in FIG. 1, except that the fermentation tank 10 has a perforated plate for filling immobilized microorganisms or enzymes. (12) is not included.

도 3은 본 발명 발효장치에 장착되어 있는 거품배출방지장치(40)의 확대사시도이다. 본 발명 거품배출방지장치(40)는 발효조(10) 상단 측면에 잔류발효액배출관(41)과 익류관 입구(42)가 연결되어 있으며 사이펀현상방지관(43)과 통하도록 되어 있어 연속발효시 발효가 완료된 발효액은 잔류발효액 배출관(41)과 익류관 입구(42)를 통하여 들어가 사이펀현상방지관(43)을 지나 발효액배출라인(53)을 경유하여 발효액 회수탱크(50)에 모이게 되어있다. 잔류발효액배출관(41)과 익류관입구(42)높이가 모두 사이펀현상방지관(43) 끝 높이 보다 낮고 사이펀현상방지관(43)의 끝이 두가닥으로 되어 있기 때문에 사이펀현상을 방지할 수 있으며 발효 중 탄산개스 발생과 공기주입으로 생긴 기포로 인해서 거품이 생성되더라도 익류관(42) 입구가 발효액 내에 잠겨 있기 때문에 발효액회수탱크(50)로의 유입이 방지된다. 또한, 잠금장치가(44,45) 장착되어 있어, 회분식 발효일 경우 발효중에는 입구잠금장치(23)와 출구잠금장치(44)를 닫았다가 발효가 완료되면 입구잠금장치(23)를 열어서 발효액을 회수하고, 연속식 발효일 경우에는 잠금장치(23,44)를 계속 열어두어 연속적으로 발효액의 공급과 회수가 용이하도록 하였다.Figure 3 is an enlarged perspective view of the bubble discharge prevention device 40 mounted to the fermentation apparatus of the present invention. In the present invention, the foam discharge prevention device 40 is connected to the residual fermentation liquid discharge pipe 41 and the fruit pipe inlet 42 on the upper side of the fermentation tank 10, and is in communication with the siphon phenomenon prevention tube 43, and fermentation during continuous fermentation. After the fermentation broth is completed, the fermentation broth enters through the remaining fermentation broth discharge pipe 41 and the fruit pipe inlet 42, passes through the siphon phenomenon prevention tube 43, and is collected in the fermentation broth recovery tank 50 via the fermentation broth discharge line 53. The height of the residual fermentation liquid discharge pipe 41 and the inlet pipe 42 are both lower than the end height of the siphon phenomenon prevention tube 43 and the ends of the siphon phenomenon prevention tube 43 are double stranded to prevent the siphon phenomenon. Even if bubbles are generated due to bubbles generated by carbon dioxide generation and air injection during fermentation, the inlet into the fermentation broth solution tank 50 is prevented because the inlet of the fruit pipe 42 is locked in the fermentation broth. In addition, the locking device (44, 45) is mounted, in the case of batch fermentation, during the fermentation, the inlet locking device (23) and the outlet locking device (44) is closed, and when the fermentation is completed, the inlet locking device (23) is opened to release the fermentation broth. In the case of continuous fermentation, the locking devices 23 and 44 were kept open to facilitate the continuous supply and recovery of fermentation broth.

이하, 본 발명의 구체적인 방법을 실시예를 들어 상세히 설명하고자 하지만,본 발명의 권리범위는 이들 실시예에만 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the specific method of the present invention will be described in detail with reference to Examples, but the scope of the present invention is not limited only to these Examples.

실시예 1: 고정화 효모가 충전된 본 발명 발효장치에 의한 재래간장의 회분식 알콜발효Example 1 Batch Alcohol Fermentation of Traditional Soy Sauce by the Fermentation Apparatus of the Invention Filled with Immobilized Yeast

제1공정: 알콜발효용 공시간장의 제조First Step: Preparation of Alcohol Fermentation Time Zone

1999년산 태광콩을 사용하여(경북농산물원종장 의성분장 생산) 재래식 방법으로 메주를 제조하고 20% 소금물과 1:3의 비율로 혼합하여 간장덧을 제조한 다음 2개월간 숙성식킨 후 압착기와 압여기(plate and frame filter)로 두 번 여과하여 간장을 분리하였다. 상기 여과한 간장을 다시 2개월간 실온에서 숙성시킨 후 112℃에서 8.48 분간 고온연속살균하여 알콜발효용 공시간장으로 사용하였다.Prepared meju by conventional method using Taekwang soybean produced in 1999 (produced ingredient ingredient of Gyeongbuk Agricultural Products Garden), and mix it with 20% brine and 1: 3 ratio to make soy sauce. and soy sauce were separated by filtration twice. The filtered soy sauce was further aged for 2 months at room temperature, and then sterilized at 112 ° C. for 8.48 min to be used as an alcohol fermentation time zone.

제2공정: 효모균체의 고정화Second Step: Immobilization of Yeast Cells

효모균체를 고정화하기 위하여 다공질 알루미나 세라믹 비드(alumina ceramic beads)를 제조하였다. #240의 알루미나(Alumina:Al2O3)를 골재로 하고 장석((NaK) AlSi3O8)을 결착제로하여 알루미나 58%, 증류수 35%, 장석 5.8% 및 PVA 1.2%를 질량비로 혼합하고 5mm 직경의 비드를 완성하였다.Porous alumina ceramic beads were prepared to immobilize the yeast cells. Using alumina of # 240 (Alumina: Al 2 O 3 ) as an aggregate and feldspar ((NaK) AlSi 3 O 8 ) as a binder, mix alumina 58%, distilled water 35%, feldspar 5.8% and PVA 1.2% by mass ratio. A 5 mm diameter bead was completed.

상기 담체에 캔디다 버사틸리스(Candida versatilis)와 지고사카로마이세스 록시(Zygosaccharomyces rouxii)를 고정화시키기 위하여 재래간장과 대두추출액을 1:1의 부피비율로 혼합한 후 살균하여 재조한 간장배지에 상기 효모를 접종하고 30℃에서 5일간 배양하였다. 상기 배양한 효모 종모배양액을 원심분리한 후 멸균수로 슬러리(slurry)를 제조하여 상기 제조한 담체에 효모를 고정화시켰다.In order to immobilize Candida versatilis and Candida versatilis and Zygosaccharomyces rouxii on the carrier, a mixture of conventional soy sauce and soybean extract in a volume ratio of 1: 1 is added to sterilized soy sauce medium. Yeast was inoculated and incubated at 30 ° C. for 5 days. After centrifugation of the cultured yeast seed culture medium, a slurry was prepared with sterile water to immobilize the yeast on the prepared carrier.

제3공정 : 고정화 효모를 이용한 회분식 발효Step 3: Batch Fermentation Using Immobilized Yeast

상기 제 2공정에서 제조한 캔디다 버사틸리스(Candida versatilis)와 지고사카로마이세스 록시(Zygosaccharomyces rouxii)의 고정화 효모를 각각 15L, 30L용량의 본 발명 발효조(10)에 각각 10kg(4.6L), 20kg(9.2L)씩을 발효조에 2단과 4단으로 나누어 천공 플레이트(12) 상단에 충전하였다. 상기 고정화 효모가 충전된 발효조(10)에 당을 4% 첨가하여 살균한 재래간장을 각각 10kg, 20kg씩 원료저장탱크(20)로부터 페리스탈틱 펌프(21)를 사용하여 이송하고 공기공급장치 (30)에 의해 만들어진 압축공기를 공기여과기(32)를 통과시켜 제균한 후 발효조 (10) 하단에 장착된 다공질 판(14)에 의하여 미세한 기포로 만들어 0.5vvm의 속도로 주입하면서 28±0.5℃로 공조된 발효실에서 알콜발효하여 알콜함량이 1.8 %(v/v)인 간장을 생산하였다. 회분식 발효가 완료되면 잠금장치(23)를 열어 상기 생산된 알콜발효간장을 회수하였다.Immobilized yeast of Candida versatilis and Candida versatilis and Zygosaccharomyces rouxii prepared in the second process, respectively, 10 kg (4.6 L), respectively, in 15 L and 30 L of the present invention fermenter 10 Each 20 kg (9.2 L) was divided into two stages and four stages in the fermenter, and the top of the perforated plate 12 was filled. 10 kg and 20 kg of sterilized conventional soy sauce were added to the fermentation tank 10 filled with the immobilized yeast from the raw material storage tank 20 by using a ferritic pump 21 and an air supply device ( Compressed air produced by 30) is passed through the air filter 32 to be sterilized, and then made into fine bubbles by the porous plate 14 mounted on the bottom of the fermentation tank 10, and injected at a rate of 0.5vvm to 28 ± 0.5 ° C. Alcohol fermentation was performed in the air-conditioned fermentation chamber to produce soy sauce containing 1.8% (v / v) alcohol. Upon completion of the batch fermentation, the locking device 23 was opened to recover the produced alcoholic soy sauce.

실험예 1: 고정화효모가 충전된 본 발명 발효장치를 이용한 간장의 회분 발효시의 발효상수의 측정Experimental Example 1: Measurement of the fermentation constant during the ash fermentation of soy sauce using the fermentation apparatus of the present invention filled with immobilized yeast

상기 회분식 발효시 최대 속도로 알콜을 발효 할 때에 있어서의 비알콜생산속도(specific rate of product formation)와 비기질이용속도(specific rate ofsubstrate utilization)는 기질내에 들어있는 효모를 고정시킨 비드의 농도(X, g/L)와 생성된 산물의 농도(P, g/L), 이용된 기질의 농도(s, g/L) 및 발효시간(t, day)를 측정하여 하기 식(I), 식(Ⅱ)을 사용하여 산출하였으며 비알콜생산속도의 단위와 비기질이용속도의 단위는 모두 day-1이다. 체류시간(retention time, RT)은 회분발효시에는 발효장치내에서 기질이 채류하면서 총발효시키는 기간(day)이다.Specific rate of product formation and specific rate of substrate utilization in the fermentation of alcohol at the maximum rate during the batch fermentation are based on the concentration of beads that fix the yeast in the substrate (X). , g / L) and the concentration of the resulting product (P, g / L), the concentration of the substrate used (s, g / L) and the fermentation time (t, day) by measuring the following formula (I), Ⅱ) and the unit of non-alcohol production rate and non-substrate utilization rate are day -1 . The retention time (RT) is the total fermentation (day) during batch fermentation of the substrate in the fermentation system.

비알콜생산속도 = Non-alcohol Production Rate =

비기질(당)이용속도 = Specific Substrates (Speed) =

실험 결과, 간장의 당과 알콜농도변화는 도 4에 나타낸 바와 같으며 발효시작 후 1회발효에서는 당농도 4%의 간장으로부터 1.8 %(v/v)의 알콜이 생성되기까지Z. rouxiiC. versatilis의 고정화 효모 모두 16일이 소요되었으며 2회 발효시에는 9일, 3회는 8일, 4회는 5일이 소요되다가 6회 발효시부터는 3회 연속하여 모두 발효개시 4일만에 1.8 %(v/v)의 알콜을 함유하는 간장을 안정적으로 생산하였으며, 간장의 회분식 발효시 최고알콜발효속도를 일때의 체류시간(retention time)은 4일이였다.As a result, the sugar and alcohol concentration change of soy sauce is shown in Fig. 4, and after fermentation, Z. rouxii or C is produced from the soy sauce with 4% sugar concentration until 1.8% (v / v) alcohol is produced. Immobilized yeast of versatilis took 16 days, and 2 fermentations took 9 days, 3 times 8 days, 4 times 5 days, and from 6 fermentations, 3 consecutive times 1.8% after 4 days of fermentation. Soy sauce containing (v / v) alcohol was stably produced, and the retention time was 4 days at the highest alcohol fermentation rate during batch fermentation of soy sauce.

또한, 도 5에 나타낸 바와 같이Z.rouxiiC. versatilis의 경시적(day-1) 알콜생산방정식은 각각 하기 식 (Ⅲ), 식(Ⅳ)와 같으며Z. rouxii고정화 효모를 사용하여 발효시 알콜생산속도가 높았고 이때의 비알콜생산속도 즉, 1L 간장내에포함된 담체에 고정된 고정화 효모단위 무게(g, 담체무게 포함)로부터 1L 기질내에 생성되는 산물인 알콜의 1일 생산속도(day-1)는 각각 0.0033day-1과 0.0031day-1이었다.In addition, as shown in FIG. 5, Z.rouxii and C. versatilis temporal (day- 1 ) alcohol production equations are represented by the following formulas (III) and (IV), respectively, and fermented using Z. rouxii immobilized yeast. Alcohol production rate was high and the production rate of alcohol, which is a product produced in 1L substrate from the non-alcohol production rate, that is, the weight of immobilized yeast unit immobilized on the carrier contained in 1L soy sauce (g, including the carrier weight) (day -1 ) were 0.0033day -1 and 0.0031day -1, respectively.

또한, 이때의 비기질(당)소비속도는Z.rouxiiC.versatilis고정화효모를 사용한 경우 모두 -0.0087 day-1이였고 경시적 당소비 방정식은 하기식(Ⅴ)과 같으며 매일 1 %의 당을 소비하여 0.36∼0.37 %(w/v)의 알콜을 생성함을 알 수 있었다.In addition, the specific substrate consumption rate was -0.0087 day -1 in both Z.rouxii and C.versatilis immobilized yeast, and the time- consuming sugar consumption equation was as shown in the following equation (V). It was found that consumption of sugar produced 0.36 to 0.37% (w / v) of alcohol.

실시예 2: 고정화 효모가 충전된 본 발명 발효장치를 이용한 재래간장의 반연속식 발효Example 2: Semi-continuous fermentation of conventional soy sauce using the fermentation apparatus of the present invention filled with immobilized yeast

실시예 1에서의 회분식 알콜발효 52일차부터 발효방법을 반연속식으로 전환하였다. 반연속식 발효는 발효조(10)내의 기질간장 일정량을 잠금장치(23)를 열어서 회수하고 원료저장탱크(20)로부터 동량의 새로운 간장을 페리스탈틱펌프(21)를 사용하여 잠금장치(23)가 열린상태에서 발효조(10)내로 보충하면서 실시하였는데 이때, 간장의 회수량은 고정화Z.rouxii가 충전되어 있으며 기질간장이 20 kg 함유된 대형 발효장치와 고정화C.versatilis가 충전된 기질간장이 10 kg 함유된 소형발효장치에서 각각 희석율 0.25day-1에 해당하는 5 kg과 2.5 kg씩의 발효간장을 매일 일정시간에 회수한 다음 회수한 만큼의 4 % 당을 함유한 새로운 간장을 보충하고 28±0.5℃에서 제균된 공기를 0.5 vvm의 속도로 다공질 판(14)을 통과시켜 공기를 주입하면서 반연속발효를 실시하고 발효 중 경시적으로 간장의 알콜과 당함량 변화를 측정하였다.From day 52 of batch alcohol fermentation in Example 1, the fermentation method was switched to semi-continuous. Semi-continuous fermentation recovers a certain amount of substrate soy sauce in the fermentation tank 10 by opening the locking device 23, and locks the same amount of new soy sauce from the raw material storage tank 20 by using the peristaltic pump 21. Was carried out while replenishing into the fermenter (10) in the open state, and the recovery amount of the soy sauce was filled with immobilized Z.rouxii and a large fermentation apparatus containing 20 kg of substrate soy sauce and substrate soy sauce filled with immobilized C.versatilis. 5 kg and 2.5 kg of fermented soy sauce, each weighing 0.25day -1 , were collected at a given time every day in a small fermentation apparatus containing kg, and then supplemented with fresh soy sauce containing 4% sugar as recovered. The air sterilized at 0.5 ° C. was passed through the porous plate 14 at a rate of 0.5 vvm, and semi-continuous fermentation was performed while injecting air, and the change of alcohol and sugar content of the liver was measured over time during fermentation.

실험 결과, 도 6에 나타낸 바와 같이Z.rousii가 고정된 본 발명 발효장치에서 간장의 반연속적 알콜발효시 간장의 알콜 비생산속도는 0.0045 day-1이고 당의 비소비속도는 0.01 day-1로써 상기 발효장치를 이용한 회분식 발효시보다 당소비속도와 알콜생성속도가 약간 높았으며 매일 1.92 %(v/v)의 알콜을 함유하고 잔당농도가 0.06 %의 간장을 5 kg씩 일정하게 13일간 반연속적으로 생산할 수 있었다. 또한C.verstilis가 고정된 본 발명 발효장치에서는 도 7에 나타낸 바와 같이, 간장의 알콜 비생산속도와 비소비속도는 각각 0.0029 day-1와 0.0081 day-1회분식발효에 비해 차이가 없었으며 알콜함량은 1.79%(v/v)이였다.Z.rouxii를 고정화시켜 발효한 경우보다 생산능이 약간 떨어짐을 보여주었다.As a result, as shown in FIG. 6, Z.rousii -fixed fermentation apparatus of the present invention in the fermentation apparatus of the soybean during the continuous fermentation of soy alcohol has a specific alcohol production rate of 0.0045 day −1 and a sugar consumption rate of 0.01 day −1. The sugar consumption rate and alcohol production rate were slightly higher than the batch fermentation using the device, and it was able to produce semi-continuously for 13 days with 5 kg of soy sauce containing 1.92% (v / v) of alcohol and 0.06% of residual sugar. Could. In addition, in the fermentation apparatus of the present invention in which C. vertilis is fixed, as shown in FIG. 7, the specific alcohol production rate and the specific consumption rate of the soy sauce did not differ from 0.0029 day -1 and 0.0081 day -1 batch fermentation, respectively. 1.79% (v / v). Z.rouxii showed slightly lower production capacity than immobilized.

실시예 3: 고정화효모가 충전된 본 발명 발효장치를 이용한 재래식 간장의 연속식 발효Example 3 Continuous Fermentation of Conventional Soy Sauce Using the Inventive Fermentation Device Filled with Immobilized Yeast

상기 실시예 2에서 반연속 발효를 연속식 발효법으로 전환하여 발효하였다.연속발효에서는 일일당 희석율을 반연속발효와 같이 0.25 day-1가 되도록 하였으며 기질간장을 연속적으로 세분하여 일정하게 페리스탈틱 펌프(21)로 공급하면서 연속적으로 회수하였다. 이때 간장의 비중이 1.154로 측정되었으므로 각각 시간당 용량공급속도로서 180 mL와 90 mL의 간장을 연속적으로 공급하여 5 kg/day 및 2.5 kg/day에 해당하는 간장을 연속적으로 본 발명 발효조(10)내로 공급하면서 간장의 연속적 알콜발효를 실시하고 거품배출방지장치(40)와 잠금장치(23,43)를 계속 열어두어 연속적으로 원료간장을 주입하고 발효간장을 회수하면서 상기 회수된 간장의 알콜과 잔당농도를 경시적으로 측정하였다. 상기와 같은 연속발효시에 생산된 알콜발효간장은 본 발명 거품배출방지장치(40)를 통하여 연속적으로 발효액회수탱크 (50)로 회수되도록 하였다. 이때 발효중 생성된 개스와 주입된 공기기포에 의해 발생되는 거품은 거품배출방지장치(40)를 통하여 제거되고 발효액만이 회수탱크(50)로 이송되도록 하였다.In Example 2, the semi-continuous fermentation was converted into a continuous fermentation method, and the fermentation was carried out. In continuous fermentation, the dilution rate per day was 0.25 day −1 like the semi-continuous fermentation, and the substrate soy was continuously subdivided into a constant peristaltic pump. It recovered continuously, supplying (21). At this time, since the specific gravity of soy sauce was measured as 1.154, 180 mL and 90 mL of soy sauce were continuously supplied as the hourly dose feed rate, respectively, so that the soy sauce corresponding to 5 kg / day and 2.5 kg / day was continuously fed into the fermenter 10 of the present invention. Continuous alcohol fermentation of the soy sauce while supplying, the foam discharge prevention device 40 and the locking device (23, 43) is kept open continuously to continuously inject the raw soy sauce and recover the fermented soy alcohol concentration of the recovered soy sauce Was measured over time. Alcohol fermented soy sauce produced during the continuous fermentation as described above was to be recovered to the fermentation broth recovery tank 50 through the present invention foam discharge prevention device (40). At this time, the bubbles generated by the gas generated during the fermentation and the injected air bubbles are removed through the foam discharge prevention device 40 and only the fermentation broth is transferred to the recovery tank 50.

실험 결과, 도 8에 나타낸바와 같이 17일간 발효시 일정한 알콜을 생성하였다. 즉,Z.rouxii의 경우 1.51 %(w/v)의 알콜과 0.047 %(w/v)의 잔당을 함유한 간장을 획득하였으며C. versatilis의 경우에는 1.44 %(w/v)의 알콜과 0.06 %의 잔당을 함유한 간장을 얻을 수 있었다.As a result, as shown in FIG. 8, a fixed alcohol was produced upon fermentation for 17 days. In other words, Z.rouxii obtained 1.51% (w / v) alcohol and 0.047% (w / v) soy sauce, while C. versatilis had 1.44% (w / v) alcohol and 0.06 Soy sauce containing% of the residue was obtained.

표 1에 나타낸 바와 같이, 고정화Z.rouxiiC.versatilis를 충전한 본 발명 발효장치에서 재래장을 회분식, 반연속식 및 연속식 발효법으로 알콜 발효하였을 때 비알콜생산속도나 비당소비속도에는 크게 차이가 없음을 보여준다. 따라서작업의 능률면이나 편리성등을 감안할 때 연속발효법을 이용하는 것이 유리하다고 판단되었다.As shown in Table 1, when the fermentation apparatus of the present invention filled with immobilized Z.rouxii and C.versatilis was fermented by conventional, batch, semi-continuous, and continuous fermentation methods , the alcohol production rate and non-sugar consumption rate were greatly increased. Shows no difference. Therefore, in view of the efficiency and convenience of work, it was judged that it is advantageous to use the continuous fermentation method.

본 발명 고정화 효모가 충전된 발효장치에 의한 재래간장의 알콜발효시 발효방법에 따른 알콜생성능비교Comparison of Alcohol Production According to Fermentation Method in Alcohol Fermentation of Traditional Soy Sauce by Fermentation Device Filled with Immobilized Yeast 회 분 식Batch type 반 연 속 식Semi-continuous 연 속 식Continuous expression Z.rouxiiZ.rouxii C.versatilisC.versatilis Z.rouxiiZ.rouxii C.versatilisC.versatilis Z.rouxiiZ.rouxii C.versatilisC.versatilis 비알콜생산속도(day-1)Non-alcoholic production rate (day -1 ) 0.00330.0033 0.00310.0031 0.004510.00451 0.002880.00288 당소비속도(day-1)Consumption rate (day -1 ) -0.00874-0.00874 -0.00874-0.00874 -0.01-0.01 -0.00811-0.00811 경시적알콜생산식Alcohol production over time Y*=0.377X+0.008Y * = 0.377X + 0.008 Y=0.362X+0.0048Y = 0.362X + 0.0048 Y=0.421X+1.097Y = 0.421X + 1.097 Y=0.332X+1.087Y = 0.332X + 1.087 경시적당소비식Timely consumption formula Y=-1.0082X+3.9734Y = -1.0082X + 3.9734 Y=-1.0082X+3.9734Y = -1.0082X + 3.9734 Y=-1.175X+1.234Y = -1.175X + 1.234 Y=-0.936X+0.961Y = -0.936X + 0.961 발효간장평균알콜함량(%,v/v)Fermented soy sauce average alcohol content (%, v / v) 1.91(1.51%,w/v)1.91 (1.51%, w / v) 1.81(1.43%,w/v)1.81 (1.43%, w / v) 1.92(1.52%,w/v)1.92 (1.52%, w / v) 1.79(1.42%,w/v)1.79 (1.42%, w / v) 1.91(1.51%,w/v)1.91 (1.51%, w / v) 1.79(1.42%,w/v)1.79 (1.42%, w / v) 발효간장평균잔당함량(%)Fermented soy sauce average residue content (%) 0.0570.057 0.0330.033 0.0590.059 0.020.02 0.0470.047 0.060.06 〔주〕*Y: % 알콜함량, X: 발효시간Note: Y:% alcohol content, X: fermentation time

실시예 4: 본 발명 발효장치에서 효모 종모배양액을 사용한 재래간장의 연속식 발효Example 4 Continuous Fermentation of Traditional Soy Sauce Using Yeast Seed Culture Solution in the Fermentation Apparatus of the Present Invention

본 발명 발효장치에 고정화 효소를 충전하지 않고 효모종모배양액을 배양하여 간장에 접종함으로써 연속식 발효를 실시하였다.Z.rouxiiC.versatilis를 액체배지에 접종하여 30℃에서 5일간 배양하여 효모 종모배양액을 제조하였다.Continuous fermentation was performed by culturing the yeast seedling culture medium without inoculating immobilized enzyme into the fermentation apparatus of the present invention and inoculating it in the liver. Z.rouxii and C.versatilis were inoculated in liquid medium and incubated at 30 ° C. for 5 days to prepare yeast seed culture medium.

본 발명 각각 15L와 30L용량의 발효장치를 이용하여 발효조(10)에 간장원료를 13.0L, 26L씩 각각 채운 후 무균적으로 상기 제조한 효모 종모배양액을 각각 0.5L와 1.0L씩 접종하고 하부의 다공질 판(14)을 통하여 0.5vvm의 속도로 제균된 공기를 주입하면서 28±0.5℃로 공조된 발효실에서 발효하였으며 회분발효에서 평균 체류시간 4일에 각각 1.8%(v/v)와 1.6%(v/v)의 알콜을 함유한 알콜발효간장을 안정적으로 생성하는 것을 확인한 후 연속발효로 바로 전환시켰다. 연속발효시 일일당 희석율이 0.25 day-1이 되도록 하여 기질간장을 일정한 속도로 원료저장탱크 (20)로부터 페리스탈틱 펌프(21)를 사용하여 공급하면서 연속적으로 회수하였다. 연속발효시 본 발명 거품배출방지장치(40)와 잠금장치(23,43)를 계속 열어두어 원료를 연속적으로 주입하면서 동량의 발효간장을 연속적으로 회수하였다.The present invention is then filled with 13.0L, 26L of soy sauce raw material in the fermenter 10 by using fermentation apparatus of 15L and 30L respectively, and aseptically inoculated 0.5L and 1.0L of yeast seed culture medium prepared aseptically, respectively. It was fermented in a fermentation chamber air-conditioned at 28 ± 0.5 ° C while injecting sterile air at a rate of 0.5vvm through the porous plate 14, and 1.8% (v / v) and 1.6% ( v / v) was found to stably produce alcoholic fermented soy sauce containing alcohol, and then immediately converted to continuous fermentation. Substrate soy sauce was recovered from the raw material storage tank 20 using a peristaltic pump 21 at a constant rate so that the daily dilution rate was 0.25 day −1 during continuous fermentation. During continuous fermentation, the foam release preventing device 40 and the locking devices 23 and 43 of the present invention were kept open, and the same amount of fermented soy sauce was continuously collected while continuously injecting the raw materials.

Z.rouxiiC.versatilis각각의 시간당 용량공급속도는 281mL와 140.5mL의 간장을 페리스탈틱 펌프(21)를 사용해서 공급하여Z.rouxii의 경우에는 알콜함량이 1.8 %(v/v)인 간장을 얻었고C.versatilis는 알콜함량이 1.60%(v/v)인 간장을 안정적으로 생산하였다.Each dose per hour feed rate of Z.rouxii and C.versatilis is the case of the supply using a tick Perry Stahl the liver of 281mL and 140.5mL pump (21) Z.rouxii include alcohol content of 1.8% (v / v) Soy sauce was obtained, and C.versatilis reliably produced soy sauce with an alcohol content of 1.60% (v / v).

실험예 2: 본 발명 발효간장의 성분 조사Experimental Example 2: Investigation of the Components of the Fermented Soy Sauce of the Present Invention

본 발명 원료간장으로 사용한 살균한 재래간장과 알콜발효한 간장의 젖산, 포도당함량, 총질소, 색도, 식염, 알콜함량 및 유리아미노산 함량을 비교 조사하였다. 먼저 젖산과 포도당함량의 측정은 Yoda등의 방법에 따라 간장시료를 일정한 비율로 희석하고 0.45 μm 멤브레인 필터(membrane filter)로 여과한 후, 효소막을 이용한 YSI 2700 선택적 생화학 분석기(Select Biochemistry Analyzer)를 이용하여 하기 식 (Ⅵ)과 식(Ⅶ)에 나타낸 바와 같은 기작에 의하여 분석하였다.The lactic acid, glucose content, total nitrogen, color, salt, alcohol content and free amino acid content of sterilized conventional soy sauce and alcoholic fermented soy sauce used as raw materials of the present invention were investigated. First, the measurement of lactic acid and glucose content was carried out by diluting the soy sample at a constant rate according to the method of Yoda et al., Filtering with 0.45 μm membrane filter, and then using the YSI 2700 Selective Biochemistry Analyzer using an enzyme membrane. Was analyzed by the mechanism as shown in the following formula (VI) and formula (iii).

총질소 함량은 AOAC법에 준하여 측정하였는데, 시료를 분해장치로 분해시키고 켈텍장치를 이용하여 증류되어 나온 NH3를 5% 붕산염(boric acid) 수기에 받아 생선된 NH4H2BO3를 0.1N HCl로 적정하여 소비된 mL수를 총질소로 환산하여 양을 구하였다. 간장의 색도는 시료를 7,200g에서 30분간 원심분리한 후 상징액을 취하여 분광광도계를 이용하여 500 nm에서 측정된 값으로 하였다. 식염 및 순추출물의 양은 간장 1mL를 취하여 100배 희석하고, 상기 희석액 20mL를 취하여 100 mL 삼각플라스크에 넣고 여기에 2% K2CrO4용액 1mL를 지시약으로 가한 다음 0.1N AgNO3용액으로 엷은 오렌지색이 될 때까지 적정하여 하기 식(Ⅷ)에 나타낸 바와 같이 식염의 양을 계산하였다.The total nitrogen content was measured according to the AOAC method, and the sample was decomposed by a decomposition device and the NH 4 H 2 BO 3 , which was obtained by diluting NH3 distilled using a Keltec device with 5% boric acid water, was converted to 0.1N HCl. The amount was calculated by converting the number of mL consumed by titration into total nitrogen. The chromaticity of the liver was centrifuged at 7,200 g for 30 minutes, and the supernatant was taken to measure the value at 500 nm using a spectrophotometer. The amount of saline and net extract was diluted 100 times with 1 mL of soy sauce, 20 mL of the diluted solution was added to a 100 mL Erlenmeyer flask, and 1 mL of 2% K 2 CrO 4 solution was added as an indicator, followed by pale orange color with 0.1 N AgNO 3 solution. Titration was carried out until the amount of salt was calculated as shown in the following formula (iii).

0.1 N AgNO31mL = 0.005845 g NaCl … (Ⅷ)0.1 N AgNO 3 1 mL = 0.005845 g NaCl... (Ⅷ)

순고형물 함량은 정제해사를 증발접시에 취하여 105±1℃에서 항량을 구한 후 시료 일정량을 취하여 수분을 증발시켜 추출물의 함량을 측정하고 여기에 식염의 양을 감하여 순고형물을 정량하였다. 알콜분석은 간장시료를 0.45μm 멤브레인 필터(membrane filter)로 여과한 액을 GC에 직접 주입하여 분리 정량하였으며 이때 분석 조건으로 칼럼 충전제는 포라팩 QS였고 주입부 온도는 210℃, 검출기(FID) 온도는 220℃, 운반기체는 질소를 사용하여 20 mL/min의 속도를 유지하였으며 칼럼 온도는 150℃였다. 유리아미노산의 분석은 간장 시료를 각각 아미노산 분석용 리튬 구연산 완충용액(Lithium citrate buffer)로 20배 희석한 다음 0.45 μm 멤브레인 필터로 여과한 액을 아미노산 자동 분석기에 주입하여 분리 정량하였다.Pure solids content was obtained by distillation of purified nasal dish at 105 ± 1 ° C., and then a certain amount of sample was taken to evaporate water to determine the content of extract, and then the amount of salt was subtracted to quantify pure solids. In alcohol analysis, the soy sample was filtered by 0.45μm membrane filter and injected directly into the GC. The column filler was Forapack QS, and the inlet temperature was 210 ° C and the detector (FID) temperature. Was 220 ℃, the carrier gas was maintained at a rate of 20 mL / min using nitrogen and the column temperature was 150 ℃. For free amino acid analysis, the liver samples were diluted 20-fold with lithium citrate buffer for amino acid analysis, and then filtered by 0.45 μm membrane filter.

실험 결과, 표 2에 나타낸 바와 같이 원료간장을 살균하기 전과 살균후의 원료간장 사이에는 변화가 없었으나 알콜발효 후의 발효간장은 순고형물 함량이 1.1∼1.4%, OD(optical density)값이 약 0.8 증가하였다. 이것은 발효 중 기질로 사용된 원료간장에 포도당 4%를 첨가하여 알콜발효하였기 때문에 순고형물 함량이 증가하고 알콜발효기간 중 당과 유리아미노산간에 마이얄(Maillard)반응으로 OD값이 증가한 것으로 보였다.As a result, as shown in Table 2, there was no change between before and after sterilization of raw soy sauce, but the fermented soy sauce after alcohol fermentation increased 1.1-1.4% of pure solids and 0.8% of OD (optical density). It was. This resulted in the increase of the net solids content and the OD value due to Maillard reaction between sugar and free amino acid during the alcohol fermentation period.

원료간장, 살균원료간장 및 알콜발효간장의 성분 변화Changes in the Components of Soy Sauce, Sterilized Soy Sauce and Alcoholic Fermented Soy Sauce 성분/간장종류Ingredients / Soy Sauce 원료간장Raw soy sauce 살균간장* Sterilized Soy Sauce * Z.rouxii발효간장 Z.rouxii fermented soy sauce C.versatilis발효간장 C.versatilis fermented soy sauce CZ간장** CZ Soy Sauce ** 수 분moisture 74.9074.90 74.9974.99 74.0474.04 73.7373.73 73.8373.83 NaClNaCl 19.5819.58 19.4319.43 19.2919.29 19.2919.29 19.2819.28 순고형물함량Net solid content 5.525.52 5.585.58 6.676.67 6.986.98 6.896.89 총 질소 함량Total nitrogen content 1.061.06 1.051.05 1.111.11 1.121.12 1.121.12 젖 산Lactic acid 0.6810.681 0.7080.708 0.6910.691 0.6850.685 0.6440.644 pHpH 5.095.09 5.085.08 5.245.24 5.245.24 5.295.29 OD*** OD *** 2.292.29 2.192.19 3.023.02 3.003.00 3.003.00 〔주〕*111∼113℃에서 8.48분간 고온연속살균간장**CZ간장: 알콜발효후의C.versatilis간장과Z.rouxii간장을 1:2의 중량비로 혼합한간장***OD: 500nm에서의 흡광도[Note] * at 111~113 ℃ 8.48 bungan continuous hot sterilization soy ** CZ liver: the C.versatilis Z.rouxii liver and liver after alcoholic fermentation 1: Soy sauce mixed in a weight ratio of 2 *** OD: at 500nm Absorbance

또한, 표 3에 나타낸 바와 같이 원료간장, 살균원료간장 및 알콜발효간장의 아미노산 조성을 비교한 결과 알콜발효간장의 경우 총아미노산 함량이 증가하였는데 이는 발효 중 효모의 펩타이드류가 분해되어 나타난 현상이다.In addition, as shown in Table 3, the amino acid composition of raw soy sauce, sterilized raw soy sauce and alcoholic fermented soy sauce increased the total amino acid content in alcoholic fermented soy sauce.

원료간장, 살균원료간장 및 알콜발효간장의 아미노산 함량 변화Changes in Amino Acid Contents of Raw Soy Sauce, Sterilized Raw Soy and Alcoholic Fermented Soy Sauce 아미노산종류/간장종류Amino acid type / soy sauce type 원료간장Raw soy sauce 살균간장* Sterilized Soy Sauce * 발 효 간 장Fermented soy sauce Z.rouxiiZ.rouxii C.veratilisC.veratilis cz간장** cz soy sauce ** 아스파르트산Aspartic acid 75.8575.85 74.0174.01 85.3685.36 85.8685.86 87.5887.58 트 레 오 닌Treonine 87.6487.64 82.0482.04 90.6290.62 90.0390.03 86.9386.93 세 린Serin 141.34141.34 136.93136.93 147.27147.27 148.85148.85 140.68140.68 글 루 탐 산Glutamic acid 607.65607.65 580.64580.64 612.76612.76 615.15615.15 592.36592.36 프 롤 린Proline 121.14121.14 116.29116.29 127.47127.47 123.76123.76 119.51119.51 글 리 신Glycine 77.6277.62 74.6774.67 79.1279.12 77.8477.84 75.4475.44 알 라 닌Alanine 215.83215.83 207.59207.59 206.72206.72 207.47207.47 196.89196.89 시 스 틴Cystin 22.1422.14 21.5621.56 21.3621.36 21.5421.54 20.1520.15 발 린Val Lin 133.58133.58 132.26132.26 135.32135.32 137.98137.98 126.81126.81 메 티 오 닌Methionine 33.3033.30 31.7331.73 31.8531.85 32.0432.04 29.8629.86 이 소 루 신Isoleucine 130.96130.96 128.21128.21 133.52133.52 136.11136.11 126.53126.53 루 신Luxin 189.90189.90 191.47191.47 199.95199.95 203.51203.51 190.09190.09 티 로 신Tee 66.6466.64 67.7067.70 68.5268.52 67.7967.79 63.3063.30 페닐알라닌Phenylalanine 109.44109.44 107.46107.46 111.66111.66 112.11112.11 107.85107.85 히 스 티 딘Histidine 9.739.73 9.109.10 13.7313.73 11.5611.56 14.7414.74 라 이 신Lai Sin 143.72143.72 140.69140.69 149.10149.10 148.53148.53 144.87144.87 아 르 기 닌Arginine 3.733.73 3.623.62 4.974.97 4.754.75 5.625.62 합 계Sum 2170.232170.23 2105.982105.98 2219.302219.30 2224.892224.89 2129.212129.21 GA/TA(%)1) GA / TA (%) 1) 28.0028.00 27.5727.57 27.6127.61 27.6527.65 27.8227.82 〔주〕1)GA/TA(%): 글루탐산함량/총아미노산 함량*111∼113℃에서 8.48분 고온연속살균간장.**cz간장: 알콜발효 후C.versatilis간장과Z.rouxii간장을 1:2의 중량비로 혼합한간장(Note) 1) GA / TA (%): glutamic acid content / total amino acid content * 8.48 min high temperature sterilization soy sauce at 111-113 ° C. ** cz soy sauce: C.versatilis soy sauce and Z.rouxii soy sauce after alcohol fermentation Soy sauce mixed in a weight ratio of 2:

실험예 3: 본 발명 알콜발효시킨 간장의 향기성분 및 식미검사Experimental Example 3: Aroma Component and Flavor Test of Alcohol-Fermented Soy Sauce of the Present Invention

본 발명 알콜발효간장을 가정에서 만든 간장에 대비하여 식미와 향기성분을 조사하였다. 향기성분은의 분석은 Schultz등의 방법에 따라 개량된 니커슨 (nikerson)형의 연속 수증기 증류 추출장치를 사용하여 분석하였다. 간장시료 200mL에 증류수 800 mL를 혼합하여 용기에 넣고 상압하에서 2시간 동안 추출하였다. 추출용매로는 n-펜탄(n-pentane)과 에틸에테르(ethyl ether)의 동량 혼합액 100mL를 사용하였으며, 무수 황산 나트륨을 가하여 5℃에서 24시간 동안 방치하여수분을 제거한 다음 회전증발기로 상압하에서 농축하고 GC용 바이알(vial)에 옮긴 후 질소가스로 100μL로 농축하여 GC/MSD의 분석시료로 제조하였다. 상기 제조한 분석시료의 향기성분 분석 조건은 표 4에 나타낸바와 같다.The alcoholic and fermented soy sauce of the present invention was investigated for its flavor and flavor in preparation for soy sauce made at home. The analysis of the fragrance component silver was carried out using a Nikerson continuous steam distillation apparatus improved according to Schultz et al. 200 mL of soy sauce was mixed with 800 mL of distilled water, and placed in a container and extracted for 2 hours under normal pressure. 100 mL of a mixture of the same amount of n-pentane and ethyl ether was used as an extraction solvent, and anhydrous sodium sulfate was added and left at 5 ° C. for 24 hours to remove moisture. After transferring to a vial for GC, the solution was concentrated to 100 μL with nitrogen gas to prepare an analytical sample of GC / MSD. The fragrance component analysis conditions of the prepared analysis sample are as shown in Table 4.

원료간장, 살균간장 및 알콜발효간장 향기성분의 GC분석 조건GC analysis conditions of flavor components of raw soy sauce, sterilized soy sauce and alcoholic fermented soy sauce 기체 크로마토그래피Gas chromatography 장 치Device HP 6890 GC(HewlettPackard co., USA)HP 6890 GC (HewlettPackard co., USA) 운반 기체Carrier gas 헬륨helium 컬 럼column HP-FFAP(0.32mm×50m)HP-FFAP (0.32mm × 50m) 온 도Temperature 50℃(2분)-10℃/min-280℃(15분)50 ° C (2 minutes) -10 ° C / min-280 ° C (15 minutes) 유 속Flux 1.5psi1.5 psi 질량 선택성 검출기Mass selectivity detector 장 치Device HP6890 기체-스펙트로미터(HP co.USA)HP6890 Gas-Spectrometer (HP co.USA) 이온 모드Ion mode EI(Electron impact ionization)Electron impact ionization (EI) 온 도Temperature 190℃190 ℃ 전자 에너지Electronic energy 70 eV70 eV 라이브러리library Wiley275Wiley275

간장의 기호도 조사는 간장맛에 익숙한 검사용원 20∼25명을 선발하여 10점법으로 각 시료의 맛을 채점하였다. 평가항목은 색, 향기, 구수한 맛, 짠맛, 단맛, 신맛 및 종합적 기호도로 나누고 아주 좋으면 10점, 좋으면 8점, 보통이면 6점, 나쁘면 4점, 아주 나쁘면 2점을 주도록 하였으며 채점 평균을 각 시료의 식미검사 점수로 하였다. 식미검사 결과의 통계처리는 SPSS프로그램을 사용하였으며 분산분석과 던컨(Duncan)의 다중검증법으로 유의성을 검정하였다.The soy sauce palate survey was conducted by selecting 20-25 test subjects familiar with the taste of soy sauce and scoring the taste of each sample by the 10-point method. The evaluation items were divided into color, fragrance, sweet taste, salty taste, sweetness, sourness, and overall preference. The score was 10 points for good, 8 points for good, 6 points for normal, 4 points for bad, and 2 points for bad. Was taken as the taste test score. SPSS program was used for statistical analysis of the results of the taste test, and variance analysis and Duncan's multiple verification method were used to test the significance.

실험 결과, 표 5에 나타낸 바와 같이Z. rouxii알콜발효간장,C. versatilis알콜발효간장,Z. rouxii간장 및C. versatilis간장의 혼합간장을 가정집에서 제조한 재래간장과 비교하여 식미검사한 결과 간장색에서는 유의차가 없었으며 향기, 구수한 맛, 짠맛, 신맛, 단맛 및 종합적 기호도에 있어서 본 발명 발효장치를 이용하여 발효생산한 알콜발효간장이 5% 유의차를 보였으며 집간장보다 우수하였다.As a result, as shown in Table 5, Z. rouxii alcohol fermented soy sauce, C. versatilis alcohol fermented soy sauce, Z. rouxii soy sauce, and C. versatilis soy sauce were mixed with conventional soy sauce prepared by the house. There was no significant difference in color and alcohol fermented soy sauce produced by fermentation using the present fermentation device showed a 5% significant difference and was superior to soy sauce in fragrance, sweet taste, salty taste, sour taste, sweet taste and overall preference.

고정화효모가 충전된 본 발명 발효장치에 의하여 균주별로 제조된 알콜발효간장의 식미특성Dietary Characteristics of Alcohol Fermented Soy Sauce Prepared by Strain by the Fermentation Device of the Present Invention Filled with Immobilized Yeast CV간장CV soy sauce ZR간장ZR Soy Sauce CZ간장CZ Soy Sauce 집간장Soy sauce F값F value color 6.90±1.97a 6.90 ± 1.97 a 6.79±1.50a 6.79 ± 1.50 a 7.03±1.57a 7.03 ± 1.57 a 6.59±1.80a 6.59 ± 1.80 a 0.350.35 향미Flavor 6.48±1.82a 6.48 ± 1.82 a 7.24±1.64a 7.24 ± 1.64 a 6.38±1.97a 6.38 ± 1.97 a 3.93±1.89b 3.93 ± 1.89 b 17.79** 17.79 ** 구수한맛Sweet taste 6.55±2.13a 6.55 ± 2.13 a 6.41±1.45a 6.41 ± 1.45 a 6.31±1.63a 6.31 ± 1.63 a 4.48±1.90b 4.48 ± 1.90 b 8.56** 8.56 ** 짠맛Salty 6.62±2.01a 6.62 ± 2.01 a 6.86±1.77a 6.86 ± 1.77 a 6.38±1.74a 6.38 ± 1.74 a 5.28±2.74b 5.28 ± 2.74 b 3.22* 3.22 * 신맛Sour taste 6.24±1.77a 6.24 ± 1.77 a 6.45±1.50a 6.45 ± 1.50 a 5.69±1.39ab 5.69 ± 1.39 ab 5.07±2.10b 5.07 ± 2.10 b 3.78* 3.78 * 단맛sweetness 7.17±1.65a 7.17 ± 1.65 a 6.41±1.80ab 6.41 ± 1.80 ab 6.10±1.86b 6.10 ± 1.86 b 3.90±1.70c 3.90 ± 1.70 c 18.66** 18.66 ** 종합적 기호도Comprehensive Preference 7.03±1.74a 7.03 ± 1.74 a 7.17±1.65a 7.17 ± 1.65 a 6.10±1.70ab 6.10 ± 1.70 ab 3.72±1.75b 3.72 ± 1.75 b 25.23** 25.23 ** 〔주〕평균±표준편차*P<0.05, **P<0.01(Note) Mean ± Standard Deviation * P <0.05, ** P <0.01

또한, 향미성분은 표 6에 나타낸 바와 같이 발효간장이 원료간장에 비해 월등히 많이 생산되었음을 알 수 있었다. 이는 재래간장을 알콜발효함으로써 부수적으로 생성되는 향기 성분 때문에 다른 맛 성분의 기호도에 영향을 미친 것으로 보인다. 따라서 본 발명 발효장치에 의해 알콜발효시킴으로써 재래간장의 기호도를 향상시킬 수 있음을 알 수 있었다.In addition, the flavor component was found to be much higher than the soy sauce fermented soy sauce as shown in Table 6. This seems to affect the palatability of other taste components because of the fragrance component which is generated by the alcoholic fermentation of conventional soy sauce. Therefore, it was found that the alcoholic fermentation by the fermentation apparatus of the present invention can improve the preference of conventional soy sauce.

본 발명 알콜발효간장의 향기 성분Flavor Components of Alcohol-Fermented Soy Sauce of the Present Invention 성분ingredient RTRT MFMF 면적 %area % 원료간장Raw soy sauce 살균간장* Sterilized Soy Sauce * CV간장CV soy sauce ZR간장ZR Soy Sauce CZ간장** CZ Soy Sauce ** 산아세트산Acetic acid 22.4822.48 C2H4O2 C 2 H 4 O 2 2.612.61 5.275.27 0.010.01 0.280.28 0.490.49 프로피온산Propionic acid 24.6724.67 C3H6O2 C 3 H 6 O 2 0.100.10 1.171.17 -- -- -- 2-메틸-프로판산2-methyl-propanoic acid 25.3225.32 C4H8O2 C 4 H 8 O 2 1.121.12 1.781.78 0.010.01 0.010.01 0.010.01 뷰티릭산Butyric acid 26.8226.82 C4H8O2 C 4 H 8 O 2 0.850.85 1.701.70 0.010.01 0.010.01 0.010.01 헥산염Hexane salt 31.7431.74 C6H12O2 C 6 H 12 O 2 0.020.02 0.100.10 0.010.01 0.010.01 0.010.01 옥탄염Octane salt 36.0736.07 C8H16O2 C 8 H 16 O 2 0.110.11 0.260.26 0.030.03 0.030.03 0.010.01 데칸염Decane salt 40.4740.47 C10H20O2 C 10 H 20 O 2 -- 0.240.24 0.010.01 0.010.01 0.010.01 팔미트산Palmitic acid 47.2747.27 C16H32O2 C 16 H 32 O 2 2.212.21 1.251.25 0.260.26 0.150.15 0.080.08 스테아릭산Stearic acid 49.7449.74 C18H36O2 C 18 H 36 O 2 -- -- 0.010.01 0.030.03 0.010.01 알콜에탄올Alcohol ethanol 10.0610.06 C2H6OC 2 H 6 O 48.1148.11 37.5237.52 90.8190.81 85.5185.51 88.0188.01 1-프로판올1-propanol 11.8911.89 C2H8OC 2 H 8 O 0.220.22 0.350.35 0.350.35 0.990.99 0.270.27 2-메틸-1-프로판올2-methyl-1-propanol 13.0013.00 C4H10OC 4 H 10 O -- 0.600.60 0.270.27 0.500.50 0.040.04 1-부탄올1-butanol 14.2514.25 C4H8O2 C 4 H 8 O 2 0.510.51 1.171.17 0.220.22 0.050.05 0.030.03 3-메틸부탄올3-methylbutanol 15.8315.83 C5H12OC 5 H 12 O 1.241.24 1.101.10 0.810.81 1.561.56 1.421.42 2-펜탄올2-pentanol 29.1729.17 C5H12OC 5 H 12 O 0.220.22 0.370.37 -- 0.030.03 0.010.01 벤젠메탄올Benzene Methanol 33.0033.00 C7H8OC 7 H 8 O 0.170.17 0.320.32 0.020.02 0.030.03 0.030.03 페닐에탄올Phenyl ethanol 33.8533.85 C8H10OC 8 H 10 O 0.930.93 0.790.79 1.611.61 3.713.71 3.003.00

본 발명 알콜발효간장의 향기 성분Flavor Components of Alcohol-Fermented Soy Sauce of the Present Invention 성분ingredient RTRT MFMF 면적 %area % 원료간장Raw soy sauce 살균간장* Sterilized Soy Sauce * CV간장CV soy sauce ZR간장ZR Soy Sauce CZ간장** CZ Soy Sauce ** 알데하이드에탄올Aldehyde ethanol 8.128.12 C2H4O2 C 2 H 4 O 2 1.451.45 1.361.36 0.860.86 0.780.78 0.680.68 프로판올Propanol 8.728.72 C3H6O2 C 3 H 6 O 2 0.140.14 0.120.12 0.120.12 0.130.13 0.100.10 3-메틸-펜테날3-methyl-pentenal 16.3716.37 C5H8OC 5 H 8 O 0.280.28 0.420.42 0.050.05 0.060.06 0.010.01 퓨퓨랄Fufural 23.4323.43 C5H4O2 C 5 H 4 O 2 5.105.10 4.844.84 0.670.67 0.720.72 0.860.86 벤즈알데하이드Benzaldehyde 25.2925.29 C7H6OC 7 H 6 O -- -- 0.030.03 0.040.04 0.040.04 5-메틸 퓨퓨랄5-methyl furfural 26.3326.33 C6H6O2 C 6 H 6 O 2 0.220.22 0.230.23 0.030.03 0.030.03 0.040.04 페닐아세트알데하이드Phenylacetaldehyde 28.1828.18 C8H8OC 8 H 8 O 2.522.52 1.971.97 0.020.02 0.230.23 0.250.25 에스테르에틸 포매이트Ester Ethyl Formate 8.988.98 C3H6O2 C 3 H 6 O 2 0.610.61 0.510.51 0.100.10 0.100.10 0.090.09 에틸 아세테이트Ethyl acetate 9.649.64 C4H8O2 C 4 H 8 O 2 3.863.86 3.143.14 0.430.43 0.370.37 0.620.62 1-메톡시-2-메틸-멕시이소부틸 에스테르1-methoxy-2-methyl-mexiisobutyl ester 18.9218.92 C5H12OC 5 H 12 O -- 0.150.15 0.120.12 0.040.04 0.050.05 벤젠아세트산 에틸에스테르Benzene Acetic Acid Ethyl Ester 25.2925.29 C7H6OC 7 H 6 O -- -- 0.010.01 0.010.01 0.010.01 디메틸 피탈레이트Dimethyl phthalate 42.5442.54 C10H10O`C 10 H 10 O` -- 0.130.13 0.010.01 0.010.01 0.010.01 2-에틸헥실 피탈레이트2-ethylhexyl phthalate 42.8842.88 C24H38O4 C 24 H 38 O 4 -- -- 0.050.05 0.010.01 0.010.01 퓨란2-퓨란메탄올Furan2-furanmethanol 27.7427.74 C5H6O2 C 5 H 6 O 2 7.267.26 10.9610.96 0.450.45 0.530.53 0.470.47 5-에틸디하이드로 2-퓨라논5-ethyldihydro 2-furanone 29.8229.82 C6H10O2 C 6 H 10 O 2 0.090.09 0.120.12 0.010.01 0.010.01 0.010.01 5-뷰틸디하이드로-2-퓨라논5-butyldihydro-2-furanone 36.6636.66 C8H14O2 C 8 H 14 O 2 -- -- -- -- 0.020.02 디하이드로-5-2-옥테닐-2(3H)-퓨라논Dihydro-5-2-octenyl-2 (3H) -furanone 45.4645.46 C12H20O2 C 12 H 20 O 2 -- -- 0.010.01 0.010.01 0.010.01 하이드로카본벤젠Hydrocarbonbenzene 10.6110.61 C6H6 C 6 H 6 0.190.19 0.190.19 -- -- -- 톨루엔toluene 12.4712.47 C7H8 C 7 H 8 0.300.30 0.480.48 0.030.03 -- 0.020.02 하이드로퍼옥사이드Hydroperoxide 13.4813.48 C5H12O2 C 5 H 12 O 2 0.110.11 0.220.22 -- 0.290.29 0.010.01 5-메틸-3(1-메틸에틸)-클로로헥센5-methyl-3 (1-methylethyl) -chlorohexene 27.2327.23 C10H16 C 10 H 16 0.020.02 0.040.04 0.010.01 0.010.01 0.010.01

본 발명 알콜발효간장의 향기 성분Flavor Components of Alcohol-Fermented Soy Sauce of the Present Invention 성분ingredient RTRT MFMF 면적 %area % 원료간장Raw soy sauce 살균간장* Sterilized Soy Sauce * CV간장CV soy sauce ZR간장ZR Soy Sauce CZ간장** CZ Soy Sauce ** 케톤1-시클로프로필-에탄논Ketone 1 -cyclopropyl-ethanone 14.4614.46 C5H8OC 5 H 8 O 0.120.12 0.040.04 0.100.10 0.200.20 0.330.33 3-하이드로시-2-부타논3-hydrocy-2-butanone 18.6618.66 C4H8O2 C 4 H 8 O 2 1.511.51 1.411.41 0.110.11 0.120.12 0.090.09 1-(1H-피롤-2yl)-에탄논1- (1H-pyrrole-2yl) -ethanone 35.1435.14 C6H7NOC 6 H 7 NO 0.130.13 0.930.93 0.030.03 0.040.04 0.040.04 질소함유화합물카보실메틸아미드 헤미하이드로글로라이드Nitrogen-containing compounds Carbosylmethylamide Hemihydrogloide 12.9712.97 C2H5NO3 C 2 H 5 NO 3 0.450.45 -- -- -- -- 아자벤젠Azabenzene 16.0416.04 C5H6N2 C 5 H 6 N 2 0.460.46 1.691.69 -- -- -- 메틸피라진Methylpyrazine 18.1818.18 C5H6N2 C 5 H 6 N 2 0.940.94 1.071.07 0.130.13 0.070.07 0.070.07 N-(3-메틸부틸)아세트아마이드N- (3-methylbutyl) acetamide 32.3332.33 C7H15NOC 7 H 15 NO -- 0.070.07 0.040.04 -- -- N-헥실-아세트아미드N-hexyl-acetamide 32.3432.34 C8H17NOC 8 H 17 NO -- 0.090.09 -- 0.030.03 0.020.02 페놀2-메톡시페놀Phenolic 2-methoxyphenol 32.8032.80 C7H8O2 C 7 H 8 O 2 0.140.14 0.110.11 0.020.02 0.020.02 0.020.02 4-비닐-2-메톡시-페놀4-vinyl-2-methoxy-phenol 39.8139.81 C9H10O2 C 9 H 10 O 2 0.180.18 0.470.47 0.030.03 0.040.04 0.030.03 황함유 화합물디티아부탄Sulfur-containing compound dithiabutane 13.3213.32 C2H6S2 C 2 H 6 S 2 0.190.19 0.380.38 -- -- 0.870.87 2-메틸-트리설파이트2-methyl-trisulfite 21.4721.47 C2H6S3 C 2 H 6 S 3 -- -- -- -- 0.080.08 S-메틸 메틸티오설포네이트S-methyl methylthiosulfonate 21.5221.52 C2H6O2S2 C 2 H 6 O 2 S 2 -- -- 0.850.85 -- -- 트랜스 디하이드로-2(4or5)-디메틸-3(2H)-트리토페논Transdihydro-2 (4or5) -dimethyl-3 (2H) -tritophenone 31.7131.71 C6H10OSC 6 H 10 OS 0.070.07 -- -- -- -- 기타4-메틸-1,3-디오솔랜4-Methyl-1,3-dioxolane 10.9310.93 C4H8O2 C 4 H 8 O 2 0.080.08 0.070.07 -- -- -- 옥타데칸Octadecan 22.9322.93 C18H38 C 18 H 38 -- -- 0.010.01 -- 0.010.01 1,4,7,10,13,16-헤사노아클로옥타데칸1,4,7,10,13,16-Hesanoaclooctadecane 34.5534.55 C12H24O6 C 12 H 24 O 6 -- -- 0.040.04 0.010.01 0.030.03 *111∼113℃에서 8.48분 고온연속살균한 간장**CZ간장: 알콜발효후C.versatilis간장과Z.rouxii간장을 1:2의 중량비로 혼합함* 8.48 min high temperature sterilized soy sauce at 111-113 ** CZ soy sauce: After alcohol fermentation, C.versatilis soy sauce and Z.rouxii soy sauce are mixed in a weight ratio of 1: 2.

이상, 상기 실시 예를 통하여 설명한 바와 같이 본 발명 간장 및 액상식품의 발효장치 및 그 장치를 이용한 발효방법은 발효조의 하단부에 다공질 판을 장착함으로써 제균된 공기를 미세한 기포로 분산시켜 발효 중 산소용해속도를 증가시키는 효과가 있고 발효가 완료되어 배출되는 발효액 중에 거품의 혼입을 방지하는 본 발명 거품배출방지장치를 이용하여 용이하게 발효액을 회수할 수 있는 효과가 있으며 본 발명 발효장치를 사용하여 간장 및 액상식품류의 회분발효, 반연속발효 및 연속발효를 효율적으로 수행할 수 있는 효과가 있으므로 식품가공산업상 매우 유용한 발명인 것이다.As described above, the fermentation apparatus of the soy sauce and liquid food of the present invention and the fermentation method using the apparatus of the present invention disperse the sterilized air into fine bubbles by mounting a porous plate at the lower end of the fermenter to dissolve the oxygen during fermentation. It has the effect of increasing the fermentation is completed and the fermentation broth is discharged to complete the fermentation broth by using the present invention to prevent the mixing of bubbles in the fermentation broth to prevent the mixing of the foam and the soy sauce and liquid using the fermentation apparatus of the present invention It is a very useful invention in the food processing industry because it has the effect of efficiently performing batch fermentation, semi-continuous fermentation and continuous fermentation of foodstuffs.

Claims (4)

발효기질간장이나 액상식품을 수용하여 발효시키는 발효조(10)와 기질을 공급하는 원료저장탱크(20)와 공기공급 및 발효기질의 혼합을 위한 공기공급장치(30)와 발효액 회수시 거품의 혼입을 방지하는 거품배출방지장치(40) 및 발효액회수탱크(50)로 구성됨을 특징으로 하는 간장 및 액상식품의 발효장치.Fermentation substrate (10) to accommodate the fermentation substrate soy sauce or liquid food and the raw material storage tank 20 for supplying the substrate and the air supply device (30) for mixing the air supply and fermentation substrate and to prevent the mixing of bubbles during fermentation liquid recovery Soy sauce and liquid fermentation device characterized in that consisting of a foam discharge prevention device 40 and the fermentation broth recovery tank (50). 제 1항에 있어서, 상기 발효조(10)는 발효조의 밀폐를 위한 발효기 뚜껑(11)이 덮여 있고, 그 상단부에 알콜과 휘발성 향기성분의 휘산을 방지하기 위하여 냉각관(13)이 설치되어 있으며 발효조(10)의 하단부에는 공기를 미세한 기포로 만들어줌으로써 발효액내로의 산소용해속도를 증가시켜주는 다공질 판(14)이 장착되어 있음을 특징으로 하는 간장 및 액상식품의 발효장치.According to claim 1, wherein the fermenter (10) is covered with a fermenter lid (11) for sealing the fermenter, the cooling tube (13) is installed on the upper end to prevent volatilization of alcohol and volatile fragrance components, fermenter The fermentation apparatus of soy sauce and liquid food, characterized in that the lower portion of the (10) is equipped with a porous plate (14) to increase the rate of oxygen dissolution into the fermentation broth by making air into fine bubbles. 제 1항에 있어서, 상기 거품배출방지장치(40)는 잔류발효액배출관(41)이 장착되어 있고 잔류발효액배출관 상단에 익류관(42)이 장착되어 있으며 익류관 입구가 발효액내에 잠기도록 되어 있고 끝이 두가닥으로 되어 있는 사이펀현상방지관 (42)이 발효액배출관과 익류관보다 높게 장착되어 있으며 잠금장치(43,44)가 장착되어 있어 사이펀현상이 방지되며 발효 중 발생된 거품이 발효액회수탱크(50)로 유입되지 못하도록 형성됨을 특징으로 하는 간장 및 액상식품의 발효장치.According to claim 1, wherein the foam discharge preventing device 40 is equipped with a residual fermentation liquid discharge pipe 41, the fruit fermentation pipe 42 is mounted on the top of the residual fermentation liquid discharge pipe and the inlet of the juice pipe is to be immersed in the fermentation liquid and the end The two-strand siphon phenomenon prevention pipe (42) is mounted higher than the fermentation broth and the fish tube, and the locking devices (43, 44) are mounted to prevent the siphon phenomenon and the bubbles generated during the fermentation are fermentation liquid recovery tank ( 50) fermentation device of soy sauce and liquid foods, characterized in that it is formed so as not to flow into. (a) 다공질 알루미나 세락믹 비드에 효모를 고정화시키는 단계;(a) immobilizing yeast on the porous alumina ceracic beads; (b) 상기 (a)단계에서 제조한 고정화 효모를 발효탱크용량의 25∼35%(v/v)를 발효탱크(10)에 충전하는 단계;(b) filling the fermentation tank 10 with 25 to 35% (v / v) of the fermentation tank capacity of the immobilized yeast prepared in step (a); (c) 상기 (b)단계의 고정화 효모를 충전한 발효조(10)에 기질간장을 공급하고 0.05vvm의 무균공기를 통기하면서 25∼30℃로 공조된 발효실에서 연속 알콜발효하는 단계;(c) supplying the substrate soy sauce to the fermentation tank (10) filled with the immobilized yeast of step (b) and continuously fermenting alcohol in a fermentation chamber air-conditioned at 25 to 30 ° C. while sterile air of 0.05vvm; (e) 상기 (c)단계의 연속 알콜발효시 일일당 희석율이 0.20∼0.30day-1이 되도록 기질간장을 연속적으로 세분하여 일정한 속도로 공급하고 공급한 만큼의 알콜발효간장을 연속적으로 회수하는 단계로 구성됨을 특징으로 하는 간장 및 액상식품의 발효방법.(e) continuously subdividing the substrate soy sauce at a constant rate so that the daily dilution rate is 0.20-0.30day- 1 during the continuous alcoholic fermentation of step (c) Fermentation method of soy sauce and liquid food, characterized in that consisting of.
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