KR20070101332A - 발포 알코올 음료의 제조방법 및 그 방법을 이용하여제조된 발포 알코올 음료 - Google Patents

Abstract

보리, 밀 및 맥아를 사용하지 않고, 탄소원을 함유하는 시럽, 질소원, 홉, 색소, 거품의 발생·거품의 품질을 개선하는 원재료 및 물을 원료로 하여 발효전 액을 제조하고, 상기 발효전 액을 효모를 사용하여 발효시키는 맥주맛 발포 알코올 음료의 제조방법으로서, 원재료의 일부로서 엔도형 프로테아제 활성이 높고, 고분자 단백질을 부분 분해하는 단백질 분해효소를 사입의 단계에서 완두단백과 함께 첨가하여, 효소반응처리함으로써, 더욱 거품의 특성을 향상시킨 맥주맛 발포 알코올 음료 및 그 제조방법을 제공할 수 있다. 첨가하는 단백질 분해효소의 사용량의 비율은, 완두단백을 10배로 농축하고, 완두단백에 대하여 완두단백당 0.5 내지 2%의 효소량이 적당하며, 효소반응온도는 80 내지 85℃, 반응시간은 30분간이 바람직하다.

Description

발포 알코올 음료의 제조방법 및 그 방법을 이용하여 제조된 발포 알코올 음료{METHOD OF PRODUCING FOAMING ALCOHOLIC DRINK AND FOAMING ALCOHOLIC DRINK PRODUCED BY USING THE METHOD}

본 발명은, 발포 알코올 음료의 제조방법 및 그 방법을 이용하여 제조된 발포 알코올 음료에 관한 것이다.

보다 구체적으로는, 보리, 밀 및 맥아 등의 맥류를 일체 사용하지 않고, 탄소원을 함유하는 시럽, 질소원, 홉(hop), 색소, 거품의 발생·거품의 품질을 개선하는 원재료 및 물을 원료로 하여 발효전 액을 제조하고, 상기 발효전 액을 효모를 사용하여 발효시킴으로써 맥주맛 발포 알코올 음료 등의 발포 알코올 음료를 제조하는 방법으로서, 질소원 혹은 거품의 발생·거품의 품질(거품의 지속성, 거품의 발생)을 개선하는 원재료로서 사용되는 단백질을 유효하게 이용하는 발포 알코올 음료의 제조방법 및 그 방법에 의해 제조된 발포 알코올 음료에 관한 것이다.

종래부터 맥아를 주원료로 하는 발포 알코올 음료로는 맥주나 발포주가 있는데, 그 주원료인 맥아가 맥주나 발포주가 갖는 향미나 거품의 품질(거품의 지속성, 거품의 발생) 등에 크게 기여하고 있다.

한편, 상기 맥아 나아가서는 보리, 밀도 원료로서 사용하지 않고, 맥주, 발 포주에 유사한 향미와 거품의 지속성, 거품의 발생을 갖는 맥주맛 발포 알코올 음료가 개발되어 시판되고 있다.

구체적으로는, 탄소원을 함유하는 시럽, 아미노산이 함유된 재료 등의 질소원, 물, 홉, 색소, 거품의 발생·거품의 품질을 개선하는 원재료와 필요에 따라 향료를 첨가하여 원료액을 만들고, 상기 원료액에 통상의 맥주 제조공정과 마찬가지로 맥주 효모를 첨가하여, 알코올 발효시켜 얻어지는 것으로서, 산뜻한 향미의 특징을 갖는다.

상기 맥아, 보리, 밀을 원료로서 사용하지 않는 발포 알코올 음료로서, 상기 독특한 향미(맥주, 발포주와 유사하며 산뜻한 향미) 및 거품의 품질을 개선하는데 기여하는 원료로서는, 상기 원재료 중에서 질소원 및 거품의 품질을 개선하는 원재료를 들 수 있다. 질소원으로서 적합한 것으로는, 예컨대 옥수수, 마령서, 완두콩, 대두 및 쌀 등에 의해 추출되는 단백질이 있으며, 거품의 품질을 개선하는 재료로서는, 완두콩이나 대두로부터 추출된 단백질, 대두 사포닌, 유카 사포닌, 키라야 사포닌, 차의 사포닌, 고려인삼 사포닌 등의 식물추출 사포닌계 물질, 난백펩타이드, 우혈청 알부민 등의 단백질계 물질, 키산탄검, 카라기난, 펙틴, 아라비아검, 한천, 젤란검 등의 증점제 및 알긴산 에스테르 등을 들 수 있다.

그러나, 본 발명자의 조사에 따르면, 상술한 원재료 중에서 단백질 원료는, 발효공정을 거침으로써 음료속의 잔존량이 저하되어, 필요량을 잔존시키기 위해서는 다량의 원재료를 첨가해야 함이 확인되었다. 예를 들어, 완두콩으로부터 추출된 단백질을 사용한 경우에는, 발효공정 전의 잔존율이 20% 정도였으나, 발효공정 을 거치면 잔존율은 5% 정도로 저하되는 것이 확인되었다. 이는, 상기 단백질의 등전점이 4.5(PH) 부근인데 반해, 발효공정에서는 발효액의 PH가 4.0 정도로 저하되어, 많은 단백질이 불용화·석출되고, 발효공정 후의 여과에 의해 제거되는 것이 확인되었다.

특허문헌 1 : 일본 특허공개공보 제2001-37462호

특허문헌 2 : 일본 특허공개공보 제2004-81171호

따라서, 본 발명은 상술한 바에 감안하여 이루어진 것으로서, 보리, 밀 및 맥아 등의 맥류를 일체 사용하지 않고, 탄소원을 함유하는 시럽, 질소원, 홉, 색소, 거품의 품질을 개선하는 원재료 및 물을 원료로 하여 발효전 액을 제조하고, 상기 발효전 액을 효모를 사용하여 발효시킴으로써 맥주맛 발포 알코올 음료 등의 발포 알코올 음료를 제조하는 방법으로서, 질소원 혹은 거품의 품질(거품의 지속성, 거품의 발생)을 개선하는 원재료로서 사용되는 단백질 원재료를 유효하게 이용하여, 제조 비용을 삭감하는 동시에 향미가 독특하고 거품의 품질이 양호한 발포 알코올 음료를 제공하는 것이다.

즉, 상기 목적은, 청구항 1에 기재된 바와 같이, 보리, 밀 및 맥아를 사용하지 않고, 탄소원을 함유하는 시럽, 질소원, 홉, 색소, 거품의 품질을 개선하는 원재료 및 물을 원료로 하여 발효전 액을 제조하고, 상기 발효전 액을 효모를 사용하여 발효시킴으로써 보리, 밀 및 맥아를 사용하지 않는 발포 알코올 음료의 제조방법으로서, 질소원 혹은 거품의 품질을 개선하는 원재료로서 사용되는 단백질 원재료를 부분 분해하기 위한 단백질 분해 효소를 원재료의 일부로서 사용하는 것을 특징으로 하는 발포 알코올 음료의 제조방법에 의해 달성된다.

청구항 1에 기재된 발명에 따르면, 단백질 분해효소를 원재료의 일부로서 사용함으로써, 질소원 혹은 거품의 품질을 개선하는 원재료로서 사용되는 단백질 원재료를 유효하게 이용할 수 있어, 제조비용의 삭감 및 독특한 향미와 양호한 거품의 품질을 갖는 발포 알코올 음료의 제조방법을 제공할 수 있다.

청구항 2에 관한 발명은, 청구항 1에 기재된 발명에 있어서, 상기 단백질 분해효소는, 엔도형 프로테아제 또는 엔도형 프로테아제 활성을 갖는 단백질 분해효소인 것을 특징으로 한다.

청구항 2에 기재된 발명에 따르면, 원재료의 일부로서 엔도형 프로테아제 또는 엔도형 프로테아제 활성을 갖는 단백질 분해효소를 사용함으로써, 거품의 발생, 거품의 지속성 등 거품특성의 향상을 달성하는 동시에 목넘김이 상쾌한 산뜻함을 갖는 보리, 밀 및 맥아를 사용하지 않는 발포 알코올 음료의 제조방법을 제공할 수 있다.

청구항 3에 관한 발명은, 청구항 1 또는 2에 기재된 발명에 있어서, 상기 단백질 분해효소는, 상기 효소의 기질(基質)로서 작용하는 질소원으로서의 원료와 함께 사입(mashing)공정에서 첨가하여, 효소반응을 실시하는 것을 특징으로 한다.

청구항 3에 기재된 발명에 따르면, 원재료의 일부로서 상기 단백질 분해효소와, 상기 효소의 기질로서 작용하는 질소원을 사입공정에서 함께 첨가하여, 효소반응을 실시함으로써, 거품의 발생, 거품의 지속성 등 거품특성의 향상을 달성하는 동시에 목넘김이 상쾌한 산뜻함을 갖는 보리, 밀 및 맥아를 사용하지 않는 발포 알코올 음료의 제조방법을 제공할 수 있다.

청구항 4에 관한 발명은, 청구항 3에 기재된 발명에 있어서, 상기 사입공정에서 수산화나트륨을 12.8 내지 51.2mM가 되도록 더욱 첨가하는 것을 특징으로 한다.

청구항 4에 기재된 발명에 따르면, 상기 사입공정에서, 수산화나트륨을 12.8 내지 51.2mM가 되도록 더욱 첨가함으로써, 거품의 발생, 거품의 지속성 등 거품특성의 향상을 달성하는 동시에 목넘김이 상쾌한 산뜻함을 갖는 보리, 밀 및 맥아를 사용하지 않는 발포 알코올 음료의 제조방법을 제공할 수 있다.

청구항 5에 관한 발명은, 청구항 3 또는 4에 기재된 발명에 있어서, 상기 효소반응은, 상기 기질이 5 내지 10배의 농축률로 사용되고, 상기 단백질 분해효소가 상기 기질에 대하여 상기 기질당 0.5 내지 2%의 사용률로 사용되는 것을 특징으로 한다.

청구항 5에 기재된 발명에 따르면, 상기 효소반응은 상기 기질이 5 내지 10배의 농축률로 사용되고, 상기 단백질 분해효소가 상기 기질에 대하여 상기 기질당 0.5 내지 2%의 사용률로 사용됨으로써, 거품의 발생, 거품의 지속성 등 거품특성의 향상을 달성하는 동시에, 목넘김이 상쾌한 산뜻함을 갖는 보리, 밀 및 맥아를 사용하지 않는 발포 알코올 음료의 제조방법을 제공할 수 있다.

청구항 6에 관한 발명은, 청구항 5에 기재된 발명에 있어서, 상기 효소반응의 조건은, 반응온도가 70 내지 90℃이며, 반응시간이 30 내지 60분인 것을 특징으로 한다.

청구항 6에 기재된 발명에 따르면, 상기 효소반응을 70 내지 90℃의 반응온도 및 30 내지 60분의 반응시간으로 실시함으로써, 거품의 발생, 거품의 지속성 등 거품특성의 향상을 달성하는 동시에, 목넘김이 상쾌한 산뜻함을 갖는 보리, 밀 및 맥아를 사용하지 않는 발포 알코올 음료의 제조방법을 제공할 수 있다.

청구항 7에 관한 발명은, 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 기재된 발포 알코올 음료의 제조방법에 의해 얻어지는 발포 알코올 음료에 의해 달성할 수 있다.

청구항 7에 기재된 발명에 따르면, 거품의 발생, 거품의 지속성 등 거품특성의 향상을 달성하는 동시에 목넘기이 상쾌한 산뜻함을 갖는 보리, 밀 및 맥아를 사용하지 않는, 예컨대 맥주맛 발포 알코올 음료 등의 발포 알코올 음료를 제공할 수 있다.

(발명의 효과)

본 발명에 따르면, 보리, 밀 및 맥아를 사용하지 않고, 탄소원을 함유하는 시럽, 질소원, 홉, 색소, 거품의 품질을 개선하는 원재료 및 물을 원료로 하여 발효전 액을 제조하고, 상기 발효전 액을 효모를 사용하여 발효시킴으로써 보리, 밀 및 맥아를 사용하지 않는 발포 알코올 음료의 제조방법으로서, 질소원 혹은 거품의 품질을 개선하는 원재료로서 사용되는 단백질 원재료를 부분 분해하기 위한 단백질 분해효소를 원재료의 일부로서 사용함으로써, 질소원 혹은 거품의 품질을 개선하는 원재료로서 사용되는 단백질 원재료를 유효하게 이용할 수 있어, 제조비용의 삭감 및 독특한 향미와 양호한 품질의 거품을 갖는 발포 알코올 음료를 제공할 수 있다.

도 1은 맥주맛 발포 알코올 음료의 제조공정에 따라 변화하는 단백질의 잔존율과 pH의 관계를 나타낸 도면이다.

도 2는 3종류의 단백질 분해효소를 완두단백에 대하여 사용률을 다르게 하여 첨가하여 제조한 맥주맛 발포 알코올 음료의 NIBEM값을 나타낸 도면이다.

도 3은 3종류의 단백질 분해효소를 완두단백에 대하여 사용률을 다르게 하여첨가하여 제조한 맥주맛 발포 알코올 음료의 냉맥즙 중의 총 질소(T-N), 유리아미노태질소(FAN), 저장주 중의 총 단백질 잔존량을 나타낸 도면이다.

도 4는 기질인 완두단백의 농축률을 다르게 하여 NIBEM값을 나타낸 도면이다.

도 5는 기질인 완두단백의 농축률을 다르게 하여 총 단백질의 잔존량을 나타낸 도면이다.

도 6은 반응시간 60분 동안에 50에서 95℃까지 반응온도를 다르게 하여 실시한 경우의 NIBEM값을 나타낸 도면이다.

도 7은 반응시간 60분 동안에 50에서 95℃까지 반응온도를 다르게 하여 실시한 경우의 저장주 중의 총 단백질 잔존량을 나타낸 도면이다.

도 8은 반응시간 60분 동안에 50에서 95℃까지 반응온도를 다르게 하여 실시한 경우의 맥즙액 중의 총 단백질 잔존량을 나타낸 도면이다.

도 9는 대조를 제외하고 기질 농축률을 10배로 하고, 완두단백에 대하여 완두단백당 1% 및 2%의 스미자임을 첨가하여 80℃의 반응온도로 반응시간을 30분, 60 분, 120분으로 하여 실시한 경우의 NIBEM값을 나타낸 도면이다.

도 10은 대조를 제외하고 기질 농축률을 10배로 하고, 완두단백에 대하여 완두단백당 1% 및 2%의 스미자임을 첨가하여 80℃의 반응온도에서 반응시간을 30분, 60분, 120분으로 하여 실시한 경우의 총 단백질 잔존량을 나타낸 도면이다.

도 11은 기질 농축률 10배, 반응온도 80℃, 반응시간을 30분으로 하고, 완두단백에 대하여 완두단백당 0, 0.5, 1, 2%의 스미자임을 첨가하여 실시한 경우의 NIBEM값을 나타낸 도면이다.

도 12는 기질 농축률 10배, 반응온도 80℃, 반응시간을 30분으로 하고, 완두단백에 대하여 완두단백당 0, 0.5, 1, 2%의 스미자임을 첨가하여 실시한 경우의 냉맥즙 중의 총 질소(T-N), 유리아미노태질소(FAN), 저장주 중의 총 단백질 잔존량을 나타낸 도면이다.

도 13은 사입용수에 수산화나트륨(NaOH)을 0, 12.8, 25.6, 51.2mM로 첨가하고, 완두단백을 500ppm 첨가하고, 기질 농축률 5배, 반응온도 80℃, 반응시간을 30분으로 하고, 완두단백에 대하여 완두단백당 스미자임 LP를 2% 첨가하여 실시한 경우의 냉맥즙에 대한 총 단백질 잔존량을 나타낸 도면이다.

도 14는 사입용수에 수산화나트륨(NaOH)을 0, 12.8, 25.6, 51.2mM로 첨가하고, 완두단백을 500ppm 첨가하고, 기질 농축률 5배, 반응온도 80℃, 반응시간을 30분으로 하고, 완두단백에 대하여 완두단백당 스미자임 LP를 2% 첨가하여 실시한 경우의 NIBEM값을 나타낸 도면이다.

도 15는 대조 및 시험의 발효경과를 나타낸 그래프이다.

이하, 본 발명의 최선의 실시형태에 대해 원재료의 일부로서 단백질 분해효소를 사용하는 보리, 밀 및 맥아를 일체 사용하지 않는 발포 알코올 음료의 바람직한 양태, 즉 맥주맛 발포 알코올 음료(이하, 동일)의 제조방법을 상세히 설명한다.

우선, 탄소원을 함유하는 시럽, 맥류 또는 맥아 이외의 아미노산을 함유하는 재료로서의 질소원, 홉, 색소 및 거품의 발생·거품의 품질을 개선하는 원재료는 뜨거운 물을 첨가하여 당성분과 아미노산을 풍부하게 포함하는 용액으로 하고, 이러한 액체를 일단 끓인 후, 홉 찌꺼지 등을 제거하고, 냉각하여 발효전 액으로 한다. 이와 같이 하여 제조된 발효전 액은, 통상적인 맥주의 제조공정에 의해 이루어지도록, 맥주 효모 등의 발효효모를 사용하여 발효시키고, 그 후 저장한다. 이로써, 맥아나 보리, 밀 등의 전분질 재료를 사용하지 않고, 맥주맛 발포 알코올 음료를 얻을 수 있다. 또, 일반적으로, 맥주풍을 부여하는 향료, 기능성을 부여하는 기타의 첨가물, 또는 향미에 특징을 부여하는 허브류는 발효를 마친 단계에서 필요에 따라 첨가해도 된다. 제조된 맥주맛 발포 알코올 음료는 맥주와 같은 향미를 가지며, 탄산가스의 발포성을 갖는 맥주맛 발포 알코올 음료로 할 수 있다.

이상은, 맥주맛 발포 알코올 음료의 일반적인 제조공정이다.

본 발명의 하나의 양태는, 상기 맥주맛 발포 알코올 음료의 제조방법에 있어서, 질소원으로서 완두콩을 선택하여, 그 제조공정에서 최적의 단백질 분해효소를 사용함으로써, 사용하는 원재료를 유효하게 이용하여 제조비용을 저감하는 동시에 독특한 향미와 거품의 품질을 개선한다.

본 발명에서 사용되는 단백질 분해효소는, 하기에 상세히 설명하겠지만, 엔도(endo)형 프로테아제 활성이 높고, 고분자 단백질을 부분 분해하는 단백질 분해효소이다. 이러한 단백질 분해효소는, 전술한 맥주맛 발포 알코올 음료의 제조방법으로서, 효소의 기질이 되는 완두콩으로부터 추출된 완두단백과 함께 처음부터 첨가하여 사입에 이용되는 뜨거운 물의 일부를 사용하여 용해한다. 사입수의 일부를 사용하는 것은 완두단백을 농축하여 상기 단백질 분해효소의 사용량을 억제하기 위함이다. 그 후, 80 내지 85℃에서 30분 동안 효소반응을 실시한 다음, 기타 원료인 시럽 등을 첨가하고, 남은 사입수를 첨가하고, 더욱 홉을 첨가하여 끓이고, 다 끓은 발효전 액을 침전조에서 홉 찌거기 등을 제거하고, 10℃ 정도까지 냉각하여, 이렇게 냉각된 발효전 액에 효모를 첨가하여 발효시킨다. 이로써, 발효전의 사입공정에서 단백질 분해효소에 의해 완두단백에 포함되는 고분자 단백질을 부분 분해하기 위해, 발효공정에서의 PH 변화로 침전을 억제하여, 거품의 품질에 기여하는 단백질의 감소를 억제할 수 있게 된다. 따라서, 원료의 이용률이 높아져 산뜻하고 상쾌한 향미를 가지며, 거품의 품질이 개선된 발포 알코올 음료를 얻을 수 있다.

또한, 엔도형 프로테아제 활성이 높은 단백질 분해효소와 완두단백의 적정한 사용량의 비율로서는, 하기의 실시예에서 상세히 설명하겠으나, 기질인 완두단백을 10배로 농축하고, 완두단백에 대하여 완두단백당 0.5 내지 2%의 효소량이 적당하며, 효소반응온도는 80 내지 85℃에서 가장 높은 NIBEM값을 나타냄을 알 수 있었다. 또, 반응시간은 30 내지 60분이 바람직한데, 효소의 실활(失活) 등을 우려하 여 필요 이상으로 길게 할 필요는 없으며, 30분이 바람직하다.

(실시예)

(실시예 1)

이하, 본 발명의 제조방법에 따라 실시한 구체예를 실시예에 따라 더욱 상세히 설명하겠으나, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

여기서는, 상술한 맥주맛 발포 알코올 음료의 제조방법으로서, 단백질 분해효소의 선정, 효소와 기질과의 최적 사용비율, 최적 반응온도 및 반응시간, 거품의 지속성 평가, 사입수에 대한 완두단백의 용해성을 검토하여 실시한 시험양조를 설명한다. 또, 본 실시예는 400L 스케일의 양조설비에서 시험적으로 실시한 것이다. 최종적으로 시험제품의 최종 알코올 농도를 전부 알코올 5.0용량%로 조정하였다.

우선, 이하의 원료를 사용하여 발효전 액을 조정한다.

사용원료 : 맥주맛 발포 알코올 음료를 제조하기 위해, 사입공정에서 완두단백과 단백질 분해효소를 모두 첨가하여 사입에 이용되는 따뜻한 물의 일부를 사용하여 용해하였다. 사입수의 일부를 사용하는 것은 완두단백을 농축하여 분해효소의 사용량을 억제하기 위함이다. 80 내지 85℃에서 30분간 효소반응을 실시한 후, 기타 원료인 시럽 등을 첨가하고, 남은 사입수를 첨가하고, 더욱 홉을 첨가하여 끓였다. 어떠한 시험도 원료의 시럽은 DE50의 시럽(상품명, 제조원)을 사용하여, 전체 원료량에서 69kg이 되도록 조정하였다. 고형분 75%이다. 또한, DE란 Dextrose equivalent의 약자이며, 전분의 당화율을 뜻한다. 단백질 분해효소의 효소반응을 추가적으로 실시하는 것 이외에는, 발명의 실시형태에서 설명한 맥주맛 발포 알코 올 음료의 제조공정에 따라 제조하였다.

즉, 캐러멜 색소 240g(이케다토카고교사 제품: 고쿠요캐러멜, 이하 동일), 홉 펠릿 400g에 300 내지 350L의 뜨거운 물을 첨가하고, 시럽을 첨가하여 용해시킨 후 60~90분간 끓인다.

이후, ‘월풀’이라 불리우는 침전조에서 홉 찌꺼기 등을 제거하고, 엑기스의 농도를 12.0중량%로 조정하고, 플레이트 쿨러에 의해 10℃까지 냉각시켜 발효전 액을 얻는다. 상기 발효전 액에 맥주 효모를 3000만cells/mL 첨가하고 6 내지 12℃에서 5일간 발효시킨다. 이후, -1℃로 저장하였다.

발효액은 규조토를 이용하여 여과시켜 효모를 제거하고, 최종적으로 맥주맛 발포 알코올 음료를 얻었다.

상술한 제조방법이 단백질 분해효소를 사용하는 맥주맛 발포 알코올 음료의 제조방법이지만, 이러한 제조방법에 있어서, 사용된 단백질 분해효소를 제조공정에서 사용하는 조건과 거품의 지속성과의 관계에 대해 조사하였다

최적의 단백질 분해효소의 선택

본 실시예에서는 질소원으로서 완두콩으로부터 추출된 완두단백을 사용한다. 완두단백을 사입공정에 첨가하여, 각 공정을 추적한 바 도 1에 나타낸 바와 같이, 발효전 액에 포함되어 있던 총 단백질은 발효공정으로 이행함으로써 pH가 저하되어, 완두단백의 등전점을 거쳐 저하되기 때문에, 완두단백이 석출되는, 발효액 중에 용해되는 완두단백의 잔존량이 대폭 저하된다. 따라서, 주로 프로테아제, 즉 단백질 분해효소를 첨가함으로써 고분자 단백질을 부분 분해하고, 발효공정을 거쳐 도 침전 제거되지 않도록 하여, 사용 원재료를 쓸데없이 사용하지 않고 거품의 품질이 양호한 맥주맛 발포 알코올 음료의 제조를 실시하였다. 또, 단백질을 분해하여 아미노산으로 분해하면, 총 단백질의 양이 감소되어, 거품의 품질을 악화시키는 것을 알 수 있어, 어디까지나 부분 분해에 그치게 할 필요가 있음이 확인되었다.

시판되고 있는 각 단백질 분해효소, 소위 효소제를 상술한 제조공정에서 첨가하여 거품의 품질이 향상되는지의 여부를 조사하였다. 시험에 제공된 효소제는 스미자임 FP, 스미자임 FLAP, 스미자임 MP, 스미자임 LP, 스미자임 RP(이상 신닛폰카가쿠고교 제품), 프로테아제 M(아마노엔자임), 플라보자임 500MG(노보), 데나프신 10P, 데나자임 AP(이상, 나가세), 파파인(와코준야쿠) 등 다수에 달하는데, 그 대부분에서 효과가 나타나지 않거나, 거품의 지속성이 약간 향상되는 데 그쳤다. 그러나, 시험에 제공된 효소류 중에서 스미자임 LP와 스미자임 MP에서, 거품의 지속성 향상 효과가 인정되었다. 또, 여기서의 거품의 품질을 평가하기 위해서는, EBC(유럽양조협회)에서 공정법으로 하여, 구미의 대부분의 맥주 회사에서 거품의 지속성을 평가하는데 이용되고 있는 NIBEM법을 채용하였다. NIBEM법(따라진 거품의 붕괴속도를 전기전도도로 측정하는 방법)에서는, 일정조건하에서 맥주나 발포주의 거품의 지속성이 측정된 값을 NIBEM값(단위:sec)으로 하여 나타내어, 맥주나 발포주에서 일반적으로 거품의 지속성을 평가하는데 사용되고 있다. 즉, NIBEM값이 높은 값을 나타내면, 거품의 지속성이 좋다고 평가할 수 있다.

도 2는 스미자임 LP, 스미자임 MP, 스미자임 RP를 완두단백에 대해 10%, 50% 첨가하였을 때의 맥주맛 알코올 음료의 NIBEM값을 나타낸 것이다. 스미자임 LP 및 스미자임 MP에서 NIBEM값 향상 효과가 인정되었다. 한편, 스미자임 RP는 NIBEM값 향상효과가 인정되지 않았다. 이러한 원인에 대해 조사할 목적으로 냉맥즙 중의 전체 질소(T-N), 유리아미노태질소(FAN), 저장주 중의 총 단백질 잔존량을 측정하였다. 도 3은 그 결과를 나타낸 것이다. NIBEM값 향상효과가 가장 높았던 스미자임 LP는 냉맥즙 중의 FAN은 약간 증가하였으나, 스미자임 LP 첨가량에 따라 저장주 중의 총 단백질 잔존량은 높아졌다. 이러한 경향은 NIBEM값과 마찬가지였다. 한편, NIBEM값 향상효과가 인정되지 않았던 스미자임 RP는, 냉맥즙 중의 FAN 함량은 현저히 증가되어 있는데 반해, 저장주 중의 총 단백질 잔존량은 증가되지 않고 스미자임 RP 첨가량이 많은 시험구는 반대로 저하되었다. 이러한 경향은 NIBEM값과 마찬가지였다. 이러한 것에 의해, 스미자임 LP는 주로 엔도형 프로테아제 활성이 높고, 고분자 단백질을 부분 분해함으로써 저장주 중에서도 침전제거되지 않는 단백질이 증가되었다. 부분 분해에 의해 생성된 단백질은 거품에 유효한 성질을 가지며, 그 때문에 총 단백질량과 NIBEM값은 동일한 거동을 나타낸 것으로 생각된다. 한편, 스미자임 RP는, 냉맥즙 중의 FAN 함량은 현저히 증가되어 있어, 엑소(exo)형 프로테아제 활성이 높다고 생각된다. 이 때문에 저장주 중의 총 단백질량은 증가하지 않고 첨가량이 많은 시험구는 반대로 감소하여, 결과적으로 NIBEM값의 저하로 이어졌다고 생각된다. 이와 같이 프로테아제, 즉 단백질 분해효소의 종류에 따라 거품의 지속성 향상 효과는 다르므로, 그 선택이 중요해진다.

따라서, 본 발명의 제조방법에서 완두단백을 거품의 지속성에 기여하는 단백질로 분해하는 단백질 분해효소를 선택하는 것이 중요하다.

최적 기질농도의 조사

상기 최적 단백질 분해효소, 소위 효소제를 선정하는 단계에서 스미자임을 완두단백에 대하여 완두단백당 10% 및 50%로 첨가하여 그 효과를 검증하였다. 그러나, 효소제는 일반적으로 고가이며 첨가량의 삭감책은 실제 생산공정에 적용하기 위해 필요불가결하다. 효소반응을 높이기 위해서는, 반응조건, 예컨대 반응온도나 반응시간을 최적화하는 동시에, 기질농도를 높이는 것이 유효하다. 기존의 방법은 기질농도가 0.1% 정도로 매우 낮고, 그 때문에 기질과 효소제의 효율적인 반응에는 미쳐있지 않다고 생각되었다. 따라서, 사입용수를 감소시키거나, 완두단백 사용구와 불사용구에 사입조건을 변경하는 등에 의해 기질인 완두단백 농도를 높게 하고, 스미자임 첨가량을 1%로 하여 거품의 품질 향상 효과를 조사하였다.

NIBEM 측정결과(도 4 참조)와 총 단백질 측정값(도 5 참조)은 경향이 일치하였다. 즉, 무농축으로 스미자임 1%를 첨가한 것은, 대조(종래법 스미자임 무첨가)에 비해 현저한 NIBEM값 향상효과는 보이지 않았다. 농축률을 올려 가면 서서히 NIBEM값은 향상하고, 5 내지 10배 농축하면, 무농축으로 스미자임 50%를 첨가한 것과 동일한 정도의 NIBEM값 향상효과(46 포인트)가 인정되었다. 단, 기질 농축률을 15배까지 올리면 NIBEM값, 총 단백질량도 약간 저하되는 경향이 되었다. 어디까지 추찰(推察)이지만, 기질 농축률 15배에서는 완두단백과 사입용수와의 혼합·교반이 충분히 이루어지지 않을 정도로 점성이 높아져, 용해도도 저하되고 있을 가능성이 고려된다. 필요 이상으로 농축률을 올리는 것은 바람직하지 않고, 농축률은 5 내지 10배로 실시하는 것이 바람직하다.

최적 반응온도의 조사

스미자임 LP의 NIBEM값 향상 최적 온도(소위 조건에 적합한 온도는 아님)를 조사하기 위해, 50℃에서 95℃까지 5 내지 10℃씩 반응온도를 바꾸어 맥즙을 조제하였다. 또, 기질 농축률은 5배로 하고, 대조를 제외하고 완두단백에 대하여 완두단백당 1%의 스미자임을 첨가하였다. 그 결과, 효소반응온도는 80℃ 내지 85℃에서 NIBEM값을 가장 높게 하는 것이 판명되었다(도 6 참조). 90℃가 되면 거품의 지속성 향상 효과는 급격히 저하되어, 95℃에서는 대조와 다름없는 NIBEM값이 되었다. 즉 효소가 열에 의해 실활된 것으로 생각된다. 한편 반응온도가 낮아지면 NIBEM값은 역시 저하되었다. 특히 효소제의 조건에 적합한 온도(효소제를 시판되고 있는 제조원의 제품 카달로그에 따르면 50℃ 전후)에 가까운 50℃에서는, 대조보다 NIBEM값은 낮아졌다. 단백질의 저분자화가 진행되어 거품에 유효한 단백질이 감소한 것으로 생각되었다. 도 7은 저장주 중의 총 단백질 잔존량을 나타낸 도면이다. NIBEM값의 거동보다 약간 낮은 75℃가 최대값이 되었다. 총 단백질로서 정량된 것이 모두 반드시 거품에 유효한 작용을 갖는 것은 아니라고 생각된다. 도 8은 냉맥즙 중의 FAN 함량을 나타낸 도면이다. 반응온도가 80℃ 이상이면 거의 증가하지 않기 때문에 엑소형의 프로테아제 활성이 열에 의해 저해된 것으로 생각된다. 반응온도가 낮아지면 FAN 함량은 서서히 증가하였다. 이상의 것으로부터, 80℃ 내지 85℃에서 스미자임을 첨가하면 엔도형 프로테아제의 작용에 의해 단백질이 부분 분해되어, 발효에 의한 pH 저하를 거쳐도 잔존하는 성질의 단백질로 변화된다. 이러한 단백질은 거품에 유효한 작용을 갖기 때문에 NIBEM값은 향상된다. 한 편, 반응온도가 낮아지면 단백질의 분해가 괴잉이 되어, 거품에 유효한 단백질이 감소되고, FAN이 증가하였다. 이것으로부터 엔도형 프로테아제는 엑소형보다 내열성이 높은 것이 추찰되었다. 거품의 품질 향상을 목적으로 하는 경우에 스미자임 반응온도는 중요하고, 80℃ 내지 85℃에서 실시하는 것이 바람직하다.

최적 반응시간의 조사

대조를 제외하고 기질 농축률 10배로 하고, 완두단백에 대하여 완두단백당 1% 및 2%의 스미자임을 첨가하여 80℃의 반응온도로 반응시간을 30분, 60분, 120분으로 하여 3수준에서 실시하였다. 그 결과, 반응시간 30분과 60분에서는 NIBEM값에 큰 차이는 보이지 않았다(도 9 참조). 그러나, 반응시간 120분에서는 NIBEM값에 저하되는 경향이 인정되었다. 총 단백질도 반응시간이 길어지면 저하되는 경향이 있기 때문에(도 10 참조), 필요 이상으로 반응시간을 길게 하는 것은 바람직하지 않고, 반응시간은 30분 정도로 실시하는 것이 바람직하다. 실제 제조공정의 경우, 반응후 온수 등을 첨가하여 일정량 이상이 된 후, 승온되어 효소가 실활되는 것이 고려된다. 따라서, 스미자임과의 반응시간이 과잉이 되지 않도록 주의할 필요가 있다.

스미자임 첨가량과 거품의 지속성

기질 농축률 10배, 반응온도 80℃, 반응시간을 30분으로 하고, 완두단백에 대하여 완두단백당 0, 0.5, 1, 2%의 스미자임을 첨가하고, 스미자임 첨가량과 거품의 지속성과의 관계를 조사하였다. 도 11은 NIBEM값을 나타낸 도면이고, 도 12는 냉맥즙 중의 T-N, FAN, 저장주 중의 총 단백질 잔존량을 측정한 결과를 나타낸 도 면이다. NIBEM값 및 총 단백질 잔존량은, 거의 스미자임 첨가량에 따라 상승하였다. 스미자임 첨가량의 증가는 거품의 지속성을 향상시키는데 유효하기 때문에 비용과의 균형도 고려하여, 거품 품질의 컨트롤을 스미자임 첨가량으로 실시하는 것이 유효하다고 생각된다.

맥즙에 대한 완두단백 용해도 향상책

스미자임 LP 첨가에 의해 저장주 중의 총 단백질 잔존량이 증가되어, 결과적으로 NIBEM값 향상과 밀접한 관계를 갖는 것은 이미 설명하였다. 더욱이, 거품의 품질향상을 위해, 맥즙에 대한 완두단백 용해도를 향상시키는 방법에 대해 검토하였다. 일반적으로, 단백질은 알칼리액에 용해되기 쉬운 성질을 갖는다. 따라서 사입용수에 수산화나트륨(NaOH)을 0, 12.8, 25.6, 51.2mM가 되도록 첨가하였다. 완두단백은 500ppm 첨가하여 실시하였다. 기질 농축률 5배, 반응온도 80℃, 반응시간 30분, 완두단백에 대하여 완두단백당 스미자임 LP를 2% 첨가(완두단백 1000ppm시의 1% 첨가와 동량)하였다. 반응종료후, 같은 양의 염산(HCl)을 첨가하여 중화한 후, 자비(煮沸)공정을 실시하였다. 또, 본 시험에서는 완두단백을 통상의 반의 분량으로 첨가하였다. 그 결과, 도 13에 나타낸 바와 같이, 냉맥즙에 대한 총 단백질 이행률은 최대 50%에 달하였다. 저장주에서의 잔존율도 통상적인 조건의 2.6배였다. 도 14는 NIBEM값 측정결과를 나타낸 도면이다. 냉맥즙에 대한 이행률을 알칼리액으로 상승시킨 후 스미자임 처리함으로써 더 나은 거품 품질의 향상이 가능해졌다.

(실시예 2)

다음으로, 사용할 원재료를 완두단백으로부터 대두를 가공하여 얻은 대두·탈지분으로 치환하여 발포 알코올 음료를 제작하고, 본 발명의 작용효과에 대해 확인하였다. 또, 제작조건에 대해서는 기본적으로 실시예 1과 마찬가지로, 대두·탈지분 1000ppm을 사용하고, 효소제로서는 스미자임 LP를 사용하여, 대두·탈지분에 대하여 대두·탈지분당 1%를 첨가하였다. 또한, 반응조건은 반응온도 80℃, 반응시간 30분으로 하였다. 또한, 대상에 대해서는 실시예 1과 마찬가지로 하고, 대두·탈지분 1000ppm을 이용하였다.

그 결과, 대상의, 저장주 중의 총 단백질 43mg/l, NIBEM값 147에 대해, 효소제가 첨가된 경우, 저장주 중의 총 단백질 52mg/l, NIBEM값 165가 되어, 거품의 품질 향상이 인정되었다.

따라서, 효소제에 의해 단백질을 부분 분해하여, 저장주 중의 총 단백질의 잔존량을 증가시킴으로써 맥주맛 발포 알코올 음료의 거품의 품질을 향상시킬 수 있음이 확인되었다. 이에 홉 가공품이나, 거품의 발생·거품의 지속성 향상물질을 조합하여 사용함으로써, 거품의 품질이 더욱 우수해질 수 있게 된다.

(실시예 3)

다음으로, 맥주맛 발포 알코올 음료를 제조하기 위한 다른 실시예에 대해 설명한다.

사입공정에서, 실시예 1에서 사용된 완두단백을 그 함유량이 20중량% 이하가 되도록 물(또는 뜨거운 물)에 현탁하여 균일하게 확산시킨다. 본 실시예의 경우, 10중량%가 되도록 물에 확산하여 40 내지 60℃로 가온한 후, 단백질 분해효소(프로 테아제(스미자임 FP))를 첨가하여, 6 내지 24시간 동안 반응시켰다. 또, 상기 온도범위는 사용된 프로테아제에 적합한 반응온도이다. 또한, 프로테아제의 사용량은 완두단백에 대하여 1 내지 5 중량%가 적정한 범위이며, 본 실시예에서는 3중량% 사용하고, 반응시간은 24시간으로 하였다.

얻어진 완두단백 분해물을 이용하여 실시예 1과 동일한 원료 및 제조방법에 의해 맥주맛 발포 알코올을 얻었다. 다른 한편, 본 실시예의 비교예(대조)로서, 완두단백 분해물 대신에 쌀을 가수분해하여 얻어진 양조용 질소원을 사용하고, 기타 원료 및 제조방법은 실시예와 완전 동일하게 하여 맥주맛 발포 알코올 음료를 만들었다. 이하, 각각의 발효전 액에 함유되는 질소원으로서의 아미노산 농도 및 아미노산 조성을 나타낸다.

또한, 도 15는 각각의 발효경과에 대해 그래프로 나타낸 도면이다.

표 1로부터 명백한 바와 같이, 본 실시예의 경우, 아미노산 중 메티오닌의 함유량이 현저히 저감되어 있음을 알 수 있다. 즉, 메티오닌을 제외한 그 밖의 유리아미노산의 함유량은 큰 차이는 없지만, 메티오닌만 함유량이 현저히 적다. 또한, 도 15의 그래프로부터 명백한 바와 같이, 발효일수는 본 실시예가 2일 정도 단축되어 있음을 알 수 있다. 이러한 점은 실시예 1에는 보이지 않는 특징이다.

다음으로, 얻어진 맥주맛 발포 알코올 음료에 대해 분석하였다.

이하, 메티오닌에서 유래된 4성분(표 2의 위에서부터 4성분)의 함유량에 대해 분석한 결과를 나타낸다.

비교예(대조)에 비해, 실시예(시험예)가 4성분 모두 현저히 적은 것이 확인되었다. 이는 상기 발효전 액에서의 메티오닌 함유량이 현저히 저감되어 있는 것으로부터 명백하며, 하기에 나타낸 관능검사결과(표 3)에도 나타나 있는 바와 같이 상기 4성분에 근거하는 「황화물냄새」, 「유황냄새」가 비교예에 비해 명백히 적다는 결과로 이어지는 것이다. 또한, 맛의 면에서는 「떫은 맛」이 감소되어 있고, 「뒷맛의 깨끗함」도 본 실시예가 우수하다는 것이 명백해졌다.

또한, 하기의 표 4는 거품의 지속성에 대해 나타낸 것이다. 즉, 비교예(대조)에 비해 본 실시예의 거품의 지속성이 양호함이 확인되었다. 이는 실시예 1과 마찬가지로, 완두단백을 프로테아제로 분해처리함으로써 완두단백의 일부가 부분 분해되어, 거품의 지속성에 기여하는 단백질이 증가되어 있음을 증명하는 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 상기의 결과로부터 본 발명의 발포 알코올 음료의 제조방법에서, 스미자임 LP나 스미자임 MP 등의 효소제로 대표되는 엔도형 프로테아제 활성을 갖는 단백질 분해효소를 이용함으로써, 사용하는 단백질 원재료를 유효하게 이용할 수 있다.

이로써, 본 발명에 따르면, 거품 품질의 개선 및 보리, 밀 및 맥아 등의 맥류를 일체 사용하지 않는 발포 알코올 음료의 특징인 산뜻함을 갖는 독특한 향미를 비용안으로 달성할 수 있게 되었다.

이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이러한 특정 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 특허청구범위에 기재된 본 발명의 취지 범위내에서 각종 변형·변경이 가능하다.

본 국제출원은 2005년 1월 20일에 출원된 일본국 특허출원 제2005-012714호 및 2005년 10월 7일에 출원된 일본국 특허출원 제2005-295287호에 근거하는 우선권 주장을 하는 것으로서, 제2005-012714호 및 제2005-295287호의 전체 내용을 본 국제출원에 원용한다.

Claims (7)

1. 보리, 밀 및 맥아를 사용하지 않고, 탄소원을 함유하는 시럽, 질소원, 홉, 색소, 거품의 발생·거품의 품질을 개선하는 원재료 및 물을 원료로 하여 발효전 액을 제조하고, 상기 발효전 액을 효모를 사용하여 발효시킴으로써 보리, 밀 및 맥아를 사용하지 않는 발포 알코올 음료의 제조방법으로서, 단백질 분해효소를 원재료의 일부로서 사용하는 것을 특징으로 하는 발포 알코올 음료의 제조방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 단백질 분해효소는, 엔도형 프로테아제 또는 엔도형 프로테아제 활성을 갖는 단백질 분해효소인 것을 특징으로 하는 발포 알코올 음료의 제조방법.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 단백질 분해효소는, 상기 효소의 기질로서 작용하는 질소원으로서의 원재료와 함께 사입공정에서 첨가하여, 효소반응을 실시하는 것을 특징으로 하는 발포 알코올 음료의 제조방법.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 사입공정에서, 수산화나트륨을 12.8 내지 51.2mM가 되도록 더욱 첨가하는 것을 특징으로 하는 발포 알코올 음료의 제조방법.
5. 제 3항 또는 제 4항에 있어서,

   상기 효소반응은, 상기 기질이 5 내지 10배의 농축률로 사용되고, 상기 단백질 분해효소가 상기 기질에 대하여 상기 기질당 0.5 내지 2%의 사용률로 사용되는 것을 특징으로 하는 발포 알코올 음료의 제조방법.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 효소반응의 조건은, 반응온도가 70 내지 90℃이며, 반응시간이 30 내지 60분인 것을 특징으로 하는 발포 알코올 음료의 제조방법.
7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 기재된 발포 알코올 음료의 제조방법에 의해 얻어지는 발포 알코올 음료.

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