KR20070116202A - 다시마와 그 추출액을 이용한 다시마 발효주 - Google Patents

Abstract

본발명은 여러가지 생리 활성 물질; 엽록소, 갈조소, 푸코이단, 알긴산, 및 라미나린과 각종 비타민 및 미너랄 등을 함유하는 다시마를 사용하여 다시마술을 제조하는 공정개발로써, 세절 혹은 분말 다시마를 누룩제조에 혼합하여 누룩곰팡이로 하여금 당화 효소와 아울러 다시마 분해 효소를 발현하도록 유도하고 이를 분쇄한 분말 혹은 이들효소를 칼슘알기네이트 담체에 고정화시키고 다시마가 혼합된 고두밥 배지와 혼합하여 당화 및 다시마를 분해시키고, 다시마 액을 함유한 배지에서 배양한 효모 혹은 이렇게 배양된 효모를 칼슘알기네이트 담체에 고정화 시킨 것을 투여 하여 다시마 술을 양조하는 방법에 관것으로, 다시마 분해 효소와 당화 효소, 그리고 다시마에 익숙되고 왕성하게자라는 효모 등을 칼슘알기네이트 담체에 고정화하여 연속발효 및 재 사용하므로 발효에 소요되는 경비를 절약 하면서도 맛이 좋으며 다시마에 존재하는 생리활성 물질이 술에 함유되어 있어 그 기능성을 지닌 다시마술을 량산하는 공정과 기법을 제공하는 것이다.

다시마, 술, 발효, 발효배지, 칼슘알기네이트담체, 고정화 효소, 고정화 효모

Description

다시마와 그 추출액을 이용한 다시마 발효주 {Wine preparation using extract of sea tangle(Laminaria japonica) and it's powder}

본 발명은 다시마와 그 추출액을 사용하여 기능성 다시마 술의 양조에 관한 것으로 갈조류중에서도 가장 감칠맛이 풍부한 다시마에는 각종 광물질과 비타민을 위시하여 푸코잔틴(Fucoxanthin), 엽록소(Chlorophyll), 맛닛톨(Mannitol), 푸코이단(Fucoidan), 알긴산(Alginate), 및 라미나린(Laminarin) 등 여러가지 생리활성물질이 함유되어 있는데 이들 중 풀리머(Polymer)는 우리들 인간의 소화효소로서는 분해가 불가능하여 섭취하더라도 이를 흡수할 수 없으며 따라서 이에 함유된 각종 영양소를 충분히 이용하지 못하여 식이 섬유로서 그 이용가치가 최근에 재고되고 있다. 그러나 이들 폴리머를 분해할 수 있는 적절한 효소를갖인 곰팡이를 이용한다면 그 폴리머에 엉켜들어있는 각종 광물질과 비타민 등은 물론하고 분해 산물인 올리고머(Oligomer) 및 모노머(Monomer) 등을 보다 많이 흡수 이용할 수 있을것이다. 이에 본 연구는 누룩곰팡이의 효소를 이용하여 폴리머를 분해시키고 발효에 의하여 생성되는 에칠알코홀(Ethyl alcohol)을 증류하여 여러농도의 다시마 술을 제조하고 그 일부는 다시마 식초제조에 활용도록 하는 보다 단순하고 또 대량산이 가능한 경 제적인 공정을 개발코자 하는 것이다.

다시마의 일반 성분과 광물질에 대한 함량을 문헌 조사 및 분석 결과를 표 1 및 2 에 수록하였는데 극미량원소 함량 등은 분석에서도 잘 나타나지 않으나 추출과 농축 정도에 따라 그리고 습취빈도와 회수에 따라 그 효과를 기대 할 수 있을것이라 사료 되며, 특히 표에 나타나지 않은 생리 활성 물질의 다시마 함량은, 푸쿠이단 약 4％, 알긴산은 약40％, 만닛톨은 10％,푸코잔진과 라미나린 등은 1％ 정도 혹은 그 이하로 추정되지만["다시마와 건강" 책자; 박응렬 저(2001.12.30) 참조] 이의 활성은 상당한것으로 발표되고있어 이들 성분에 의한 생리적 효과는 추출과 농축과정에 따라 상당한 차이를 나타낼것이며 충분히 고려 되어야 할 것입니다.

다시마 일반 성분 함량 (표 1) 단위: g/100g 당

다시마 광물질 함량 (표 2) 단위 : mg/100g

* 식품 성분표/농촌진흥청 농촌영양개선연수원 1991년(제 4 개정판) 인용.

다시마 진액은 진 식품의 제품으로 신라대학교 RIS 사업단에서 분석한 결과.

해조류 특히 다시마를 이용한 술을 만드는 기법은 육상 식물이 아니라서 그런지 찾아보기가 어렵다. 단지 해조주의 제조방법이 유일하게 일본회사(다이이찌세이모우 가부씨시끼가이사)가 특허[10-0039729-0000(1991-02-11)] 등록되어 있을 뿐이다. 그런데 이에 따르면 해조류를 시판하는 섬유 분해 효소를 이용 분해하여 수득한 효소 분해물에 당류와 미량 원소를 첨가한 배지에 효모를 접종 발효 해조주를 제조하는 방법으로 분해 효소와 당류 및 미량 원소 등을 구입해야하는 번거롭고 또 비 경제적인 방법이라 보다 단순하고 경재적인 방법으로 발전 시킬 필요가 있다고 사료된다.

다시마의 맛과 기능성을 함유하는 다시마 술을 경재적으로 대량 생산할 수 있는 기술을 적용한 공정 개발. 따라서 첫째로 누룩을 만들때 다시마 가루 혹은 세절편을 3-5％ 혼합하여 누룩곰팡이 가 다시마를 분해할수 있는 효소를 만들도록 유도하고 이렇게 만든 누룩 중에서 잘 튼 누룩(백국이 잘 핀 것)을 100메쉬정도로 분쇄하여 멸균처리된 증류수에 풀어서 당화효소 및 다시마분해 효소를 우러내고 이를 칼슘알기네이트 담체에 고정화 시켜서 연속발효에 적용할 수 있도록 준비한다. 또한 다시마 술 발효에 사용할 효모 역시 다시마 추출액을 배지로 만든 배양액에서 게대배양하여 로구(logarithm) 상태로 자라는 단계에서 칼슘알지네이트 담체에 고정화시켜 연속발효에 대비한다.

다시마 세절편 혹은 가루를 쌀 중량의 5-15％를 고두밥을 만들때 혼합하여 다시마가 혼합된 고두밥을 지어서 상온으로 냉각시키고 칼슘알기네이트에 고정화한 누룩곰팡이에 의한 분해 및 당화를 진행시키고 여기에 알기네이트에 고정화한 효모를 작용시켜 연속 발효하여 기능성을 지닌 다시마술을 만드는 것이다.

이때 다시마 술 제조에 사용하는 용매는 다시마를 식수로 추출하여 적당히 농축한 다시마 진액을 물 대신사용하며 연속적인 발효로 기능성을 지닌 다시마 술을 양조하여 탁주, 청주, 증류주[주정 농도 21도(갈색), 35도(녹색), 45도(황금색)] 3 종류를 만드는 공정을 적용한다. 그리고 발효가 완전히 진행 다음에 고정화된 효소 및 효모를 수집하여 다음 발효에 재사용할 수 있도록 증류수로 세척한다음 유리 컬럼에 효소는 다시마진액과 함께, 효모는 단술과 함께 섭씨 10도 전후 저온에서 보관 다음 발효에 재활용하되 역가를 확인 부족역가는 새로운 효소 및 효모를 담체에 고정화한것을 보충함으로 일정한 제품을 생산하고 경재적인 운영을 기하도록한다.

따라서 본 발명의 목적은 다시마 맛과 그 기능성을 지닌 다시마 술을 양조하는 것으로 다음과 같이 3 단계로 구성한다.

제 1 단계로 당화효소 및 다시마 분해효소를 지닌 누룩을 제조하고 이로 부터 효소를 담체에 고정화 시키는 것과 다시마와 고두밥을 배지로하여 술을 잘 만들 효모를 배양하여 적기에 담체에 고정화시키는 등의 효소 및 호모의 담체고정화 단계 및 다시마 진액 추출농축 등의 발효 배지 조성 및 발효준비 단계.

제 2 단계는 준비된 고정화 효소 및 효모를 다시마가 혼합된 고두밥의 배지 에 작용시켜 다시마를 분해 시키고 또 쌀을 당화 시켜서 효모의 배지로 공급하여 연속적으로 술을 만들어 내는 단계.

제 3 단계는 만들어진 술을 걸러서 청주 혹은 탁주를 뜨고 또 증류하여 원하는 농도의 술을 조제하는 단계.

이하 본 발명을 더욱 상세하게 성명하고 또 이해를 돕기 위하여 실시 예를 수록하는데 본 발명이 이에 국한하는것은 아니다.

누룩 준비: 우리나라 부산에서 가장 유명한 부산 금정구 금성동 (일명; 산성)누륵을 곱게 분쇄하여 모주 (Mother culture)로 사용하기위하여 깨끗한 새 비니루 봉지에 넣어 보관하고, 씻어 말린 우리밀, 통밀 껍질채 갈아서 흰 밀가루는 국수용으로 분리하고 남는 밑기울에 10-15％의 다시마 가루를 혼합하고 모주로 준비한 산성누룩 가루를 2-3％ 잘 혼하여 누룩을 만들어 통풍이 어느정도 잘 되는 선반에 짚을 깔고 쑥을 열게 흐처서 놓고 그에 누룩을 올려놓고 건조한 다음 곰팡(백국)이가 잘 자라도록 섭씨 35-37도로 가온하여 효소를 충분히 만든 (잘 띠운) 누룩을 만든다. 이 누룩을 만들때 사용하는 물은 다시마진액과 식수를 반반 섞어서 사용한다.

누룩 곰팡이 효소 담채는 상기한 방법으로 만든 잘 띠운 누룩을 불꽃불에 소독(잠깐 불꽃위로 통과시킴)한 다음 분쇄하여 미세한 가루 (80-100메쉬)로 만든 다음 멸균한 증유수에 풀어서 정치하여 1-2시간 큰 입자를 침전시키고 효소와 균사편을 함유한 액을 2％(W/V) 칼륨알기네이트(Potassium alginate)수용액과 혼합하여 0.05M 염화칼슘 수용액에 방울 방울 떠러트려(멸균된 주사바늘과 고무호스사용) 칼 슘 알기네이트 구슬을 만들면서 효소와 누룩곰팡이의 균사를 고정화 시켜 담채를 완성하고 2시간 정도 방치한 다음 분리하여 유리 칼럼에 충진하고 마르지 않도록 효소와 균사를 함유한 액을 첨가하여 발효에 대비한다. 발효 시작 직전에 치즈천(멸균처리한)의 주머니에 이 들 담채를 10개 정도 나누어 넣어 발효 탱크에 투입한다.

효모 준비: 시판하는 생효모를 다시마진액이 함유된 고형배지에 스트릭(Streak)하여 잘 자라는 집락을 선발하여 다음에 명기한 액체 배지에 접종 섭씨 25-30도에서 24-36시간 흔들 배양기로 배양하여 로구성장(logarithm growth)단계의 효모를 2％(W/V) 칼륨알기네이트(Potassium alginate)수용액과 혼합하여 0.05M 염화칼슘 수용액에 방울 방울 떠려트려(멸균된 주사바늘과 고무호스사용) 칼슘 알기네이트 구슬(Bead)을 만들면서 효모를 그 속에 고정화 시켜 담채를 완성하고 2시간 정도 같은 농도의 염화칼슘 수용액에서 고정화를 촉진 한 다음 40-45시간 같은 배지에서 추가 배양한후 담채를 꺼내어 0.025M 염화 칼슘 수용액에 넣어서 담채를 완전하게 여문 다음 유리 컬럼에 충진하고 건조하지 않도록 발효 배지 용액을 투여하여 발효에 임하도록 준비한다. 그리고 발효 시작 직전에 치즈천(멸균처리한)의 주머니에 이 들 담채를 10개 정도 나누어 넣어 발효탱크에 투입한다.

효모배양을 위한 액체배지 조성: 포도단 100g, 효모추출물 8g, 페프톤 8g, 다시마 추출액 900-1000ml(섭씨 121도에서 15분간 멸균 처리한 후 사용).

효모 선발용 고형배지는 상기한 액체배지 조성과 같이 준비하고 이에 15％의 한천을 첨가하고 섭씨121도에서 15분간 명균처리한 다음 페트리 디쉬(Petri dish) 에 15ml식 부어 식혀서 고형배지를 만든다.

실시 예 1. 다시마 가루, 세절편 및 진액 준비와 다시마 술 양조

잘 건조된 다시마 11kg를 깨끗한 물수건으로 오물을 제거하고 햇 빛에 다시 말려 건조후 1차 분쇄한 다음 2차 분쇄하여 (100메쉬) 10kg의 회 백색 고운 가루를 획득 깨끗한 새 비니루 2중 봉지에 넣어 다음 작업을 위해 보관하고, 상기 같은 방법으로 깨끗하게 건조된 다시마 10kg를 세절(폭 1-2cm x 길이3-5cm)하여 깨끗한 새 비니루 2중 봉지에 넣어 다음 작업을 위해 보관하고, 또한 상기 같은 방법으로 깨끗하게 건조된 다시마 10kg를 절단(폭 10-15cm)하여 추출탱크에 넣고 식수를 200릿터 넣고 상온에서 교반 하면서 1시간 추출하여 농축기로 이송 진공하에서 섭씨 50도 전후에서 10시간 농축하여 Brix; 5.0, pH 6.5가 되는 다시마 진액 45릿터를 획득할 수 있었다. 이 진액의 일반 성분검사결과는 표 1 및 2 에 수록하였다.

쌀 1.6kg를 3시간 동안 찬 물에 넣어 불린다음 건저서 물을 빼고 깨끗이 준비된 세절 다시마 100g 와 혼합하여 고두밥을 지어서 깨끗한 무명배에 펄처 식혀서 다시마세절편이 혼합된 누룩으로 만든 잘 뜬 누룩 1장(1kg)의 가루와 잘 혼합하여 발효 탱크에 넣고 다시마 지액을 내용물이 잠기도록 부어넣고 다시마 진액을 사용한 배지에서 배양한 잘 자라는 효모 25ml를 투여 혼합하고 섭씨 35-40도로 가온 하여 발효를 진행 시킨 결과 4일에 술이 되면서 5일후에는 술이 완성되었다. 탱크 중앙에 용수를 넣고 다음날 청주를 뜨니 황갈색의 아주 맛있는 다시마 청주가 2릿터 획득되었으며 주정 농도는 9％였다. 그리고 탁주는 1릿터(주정농도 5％)가 획득하고 잔여 발효물 3릿터를 증류한결과 500ml의 무색의 증류주(주정 농도 35％)를 획 득할 수 있었다.

실시예 2: 담체에 고정화한 효소 및 효모를 사용한 양조

상기 실시 예 1 에 서 준비한것 즉 다시마 가루, 세절편, 진액의 일부를 명기하는 량 사용 하여 양조를 실시하였는데 그 세부내역은 작업은 다음과 같이 실시되었다.

쌀 1.6kg를 3시간 동안 찬 물에 넣어 불린다음 건저서 물을 빼고 깨끗이 준비된 세절 다시마 100g 와 혼합하여 고두밥을 지어서 깨끗한 무명배에 펄처 식혀서 다시마세절편이 혼합된 누룩으로 만든 잘 뜬 누룩 1장(1kg)을 분쇄하여 증류수 2릿터에 풀어서 정치하여 1시간 큰 입자를 침전시키고 효소와 균사편을 함유한 액을 2％(W/V) 칼륨알기네이트(Potassium alginate)수용액과 혼합하여 0.05M 염화칼슘 수용액에 방울 방울 떠러트려 칼슘 알기네이트 구슬을 만들면서 효소와 누룩곰팡이의 균사를 고정화 시켜 담채를 완성하고 2시간 정도 방치하여 준비된 칼슘알기네이트에 고정화한 누룩 곰팡이 효소담체를 치즈천 주머니 10개에 나누어 넣은 것과 혼합하여 발효탱크에 넣고 다시마 진액을 내용물이 잠기도록 부어서 당화 및 다시마 분해를 시작하였다. 분해를 잘 진행 시키기위하여 가온하여 섭씨 35도로 유지하면서 가끔씩 2-3분간 교반을 실시한 결과 24시간부터 당화가 진행된것을 당도계로 읽을 수 있었으며 48시간 경과후에는 상당한 당화 및 다시마 분해가 진행된것을 확인할 수 있었음으로 담체에 고정화한 효모를 치즈천 주머니에 10개 나누어 넣은것을 투입하여 주정 발효를 시작하였다. 이 2차 시험구에서도 실시예 1에서와 유사하게 4일후 주정발효가 상다히 진행된 것을 확인 할 수 있었으며 5일후에는 용수를 넣고 다음날 청주를 뜨고 탁주를 걸러서 획득하고 잔여물을 증류하여 증류주를 획득한 결과 주정농도 및 맛과 향 등 실시 예 1과 같은 량과 질의 제품을 획득할 수 있었다.

실시 예 3: 담체에 고정화한 효소 및 효모를 재 사용한 양조

상기 실시 예 2 에서와 같은 조건과 발효 매체를 사용하면서 한번 사용한 담체에 고정화한 효소와 효모를 재사용하여 양조한결과 6일이(하루가 더)소요되었으나 청주, 탁주 및 증류주의 양과 맛 및 주정농도 등은 실시 예 2와 대동 소이하였다. 그리고 실시예 1, 2, 및 3의 실시로 획득된 증류주의 일부를 다시 증류하여 주정농도 45도 500ml, 35도 500ml, 및 25도 500ml를 획득하고 실시 예 1에서 다시마 진액을 추출하고 남는 잔사에 주정95％를 200릿터를 투여 24시간 상온에서 추출하고, 진공하에서 섭씨 40도 전후에서 주정을 전부 제거하고 또 농축하여 다시마의 주정 추출물 40릿터를 획득할 수 있었다. 그런다음 이로 부터 엽록소(Chlorophyll) 및 갈조소(Fucoxanthin)를 주정(95％)으로 분리하고 이를농축하여 주정45도 증류주에는 황금색 갈조소를, 주정35도 증류주에는 녹색 엽록소를, 주정 25도에는 분리하지 원액 녹갈색을 각 5ml 첨가하여 투명하고 색갈있는 증류주; 황금색, 녹색, 및 녹갈색의 증류주를 획득할 수 있었다.

다시마를 사용하여 다시마 맛과 향 및 그 생리 활성을 지닌 다시마 술; 탁주, 청주(황색) 및 3종의 투명한 황금색, 녹색, 및 녹갈색을 띤 증류주를 제조하는 공정과 기법을 개발하였으며, 이에 사용되는 효소 및 효모를 칼슘 알기네이트 담체 에 고정화하여 재 사용함으로 연속적인 량산 등 경재성이 훨신 좋은 결과를 기대할 수 있었다. 특히 다시마를 누룩제조에 일부 첨가 사용함으로 누룩곰팡이에 다시마 분해 효소의 발현을 유도하여 다시마를 보다 많이 분해 시킬수 있어 다시마 맛과 향이 높고 생리 활성이 분명 좋은 다시마 술을 양조할 수 있는 결과를 획득하였고, 이에 더하여 색상이 선명하고 높은 도수의 다시마 향이 있는 증류주 3종류는 우리나라를 대표하는 술로 추대할 만한 정도의 맛이 좋고 색상이 아름다운 고급 술이 개발되었다는 것으로 큰 발명의 효과라 평가하고 싶습니다.

Claims (2)

1. 다시마를 첨가한 잘 뜬 누룩가루 혹은 이에 함유된 효소를 칼슘알기네이트 담체에 고정화한 것을 다시마가 혼합된 고두밥, 발효 매체에 혼합적용하여 당화 및 다시마를 분해시키고 여기에 다시마액을 함유한 배지에서 배양한 효모 및/혹은 이를 칼슘 알기네이트 담체에 고정화한 효모를 사용하여 다시마 술을 양조하는 공정과 그 제조방법
2. 상기 청구항 1 제조방법으로 제조되는 다시마 술; 탁주, 청주, 증류주 3종.