KR20090042355A - 오미자 식초 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오미자의 발효액을 이용한 기능성 양조식초의 제조방법으로, 보다 상세하게는 유리당의 함량이 적은 오미자가 일반적으로 알코올발효와 초산발효의 2단계 연속식 발효를 통해 행해지고 있는 양조식초 제조 공정으로 잘 발효되지 않는 단점을 개선하기 위해 가당을 통해 발효한 오미자 알코올 발효액을 이용하여 1단계의 초산발효를 통해 고기능성의 양조식초를 제조하는 방법 및 단기간의 발효로 저하될 수 있는 식초의 향미를 저온숙성과정을 통해 개선하는 방법에 관한 것이다.

본 발명은 오미자 발효액을 이용하여 발효기간이 짧고, 유기산의 함량이 높은 식초를 제조하는 방법으로서, 오미자를 가당을 통한 방법으로 발효하고, 얻어진 발효액의 pH, 산도, 알코올 및 당도를 조정한 후, 초산 발효균을 접종하여 30±5℃의 발효조 반응기에서 5~12일간 발효시키고, 이를 2~20℃에서 3~10일간 저온숙성하면, 유기산 함량 4.0~10.5 (w/v%), pH 2.5~3.5인 오미자 양조식초를 제조하는데 있다.

본 발명의 오미자 전통 발효액을 이용한 양조식초는 종래 추출물의 희석을 통해 시판되고 있는 기능성 식초들에 비하여 기능성 식품으로서 우수한 효능을 가진다.

Description

오미자 식초 제조방법{The preparing method of functional omija vinegar}

본 발명은 유리당 함량이 적어 양조식초의 제조가 어려웠던 오미자의 문제점을 해결하고자 가당을 통한 발효를 실시하여 얻은 오미자 발효액에 일정조건을 통한 초산발효를 거쳐 오미자 식초를 제조 하는 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 짧은 발효기간으로 식초의 향미가 저하될 수 있는 문제점을 개선하고자, 초산발효 후 저온에서 숙성발효하는 단계를 통해 오미자 식초의 기능성 및 향미를 증진시키는 공정을 포함하는 오미자 식초 제조방법에 관한 것이다.

기존의 양조식초 제조방법은 통상적으로 작물 내에 함유되어 있는 유리당의 알코올 발효를 선행하고 생성된 알코올을 기질로 하여 다시 초산발효를 실시하는 2단계의 발효공정으로 행해지고 있다. 이러한 알코올발효 및 초산발효를 통한 전통 양조식초는 구연산, 필수아미노산, 오키로제초산, 각종 효소, 다양한 유기산 등을 함유하고 있으며, 세포내 구연산 사이클의 활성화, 체내 부신피질호르몬 분비증강, 장내 발효균군의 조절, 정장, 혈중 유해균의 살균, 체내 노폐물의 배설촉진, 비장 및 간장 기능증강, 생체전류의 조화활성, 생체리듬의 조화, 항암, 면역력증강, 골질대사기능증강 등의 효능이 있다고 알려져 있다. 하지만 두 단계의 발효 공정이 각각 효모를 이용한 혐기발효와 세균을 이용한 호기발효로 극히 상이한 조건을 가지고 있어 두 단계의 연계를 위한 시점 및 조건의 조정이 어렵고 발효기간이 긴 단점을 가지고 있다. 따라서 식초제조 및 제품화를 위한 공정의 제어 및 효율적인 발효가 어려운 실정이다. 더욱이, 오미자와 같이 유리당 함량이 적은 작물들은 발효에 이용할 수 있는 발효성 당을 적게 가지고 있어 2단계로 이루어진 발효가 잘 이루어지지 않고 있다. 오미자의 경우 발효를 통한 양조보다는 침출을 통한 침출주나 추출물의 희석을 통한 희석식 식초가 시중제품의 주를 이루고 있는 이유이기도 하다.

발효식품 및 식초 시장의 확대에 따라 감식초, 사과식초 등 작물을 이용한 양조식초가 많이 출시되고 있으며, 기능성 식품에 대한 수요가 증가함에 따라 작물의 생리활성을 이용한 기능성식초의 생산 또한 증가하고 있는 실정이다. 하지만 감, 사과, 포도 등과 달리 오미자를 비롯한 작물들은 과실의 유리당 함량이 적어 발효에 이용할 수 있는 발효성 당이 부족함에 따라 알코올 제조를 위한 발효가 어렵고 이는 식초발효 공정의 선행요건이므로 식초제조가 이루어 지지 못하고 있다. 따라서 대부분의 기능성 오미자식초들이 오미자 자체를 발효하여 제조한 양조식초가 아닌 오미자추출액을 식초에 혼합한 제품으로 출시되고 있다. 하지만 이러한 희석식 식초제품은 향미 외의 기능성을 기대하기는 어려운 실정이다.

본 발명의 목적은 종래 양조식초의 단점을 개선하기 위한 것으로, 건강보조식품으로서 우수한 오미자의 효능 및 양조식초 특유의 향미를 가지는 고기능성 양조식초의 제조방법을 제공하는 것이다. 즉, 기존의 기능성식초들이 생리활성을 가지는 작물의 추출액을 혼합함으로써 제조되어 높은 기능성을 기대하기 힘든 것과 달리, 본 발명의 제조방법을 이용하여 제조된 오미자식초는 오미자를 직접 발효하여 제조하는 양조식초로서 오미자의 생리활성 및 발효를 통한 기능성을 살리고, 높은 유기산 함량을 가지는 고기능성 오미자 양조식초 제조를 목적으로 하고 있다.

본 발명은 가당을 통한 복발효를 실시하여 얻은 오미자 발효액을 초산발효에 적당한 알코올의 농도와 산도로 조정한 후 초산발효를 거침으로써, 기존 추출물 희석을 통한 기능성 식초에 비해 높은 생리활성 및 향미를 가지며, 유기산 함량이 높은 양조식초를 제조하고자 한다. 이를 위해 본 발명은 오미자 발효액의 pH, 산도, 알코올 및 당도를 확인하고 초산균을 접종하여 식초발효를 실시함으로서 식초발효에 대한 효율을 확인하고, 그 기능성을 알아보았다.

또한, 본 발명은 단기간의 발효로 저하될 수 있는 식초의 향미를 개선하기 위해 초산발효 공정 이후에 저온에서 숙성발효하는 단계를 거침으로써 에스테르화에 의한 향미 증진 공정을 포함한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 오미자 양조식초의 제조방법은 가당을 통한 알코올발효과정, 알코올 농도 및 산도 조정과정, 초산발효과정, 저온숙성을 통한 후발효 공정을 거친다.

본 발명은 수세·건조한 오미자를 파쇄하여 20~40중량%의 가당 후 3~5중량%의 효모를 접종하여 30±5℃ 항온 배양기에서 간헐적으로 교반하면서 혐기적 상태로 5~10일간 발효하여 얻은 발효액을 살균·희석하여 초발산도가 0.5~1.5(w/v)%, 초발알코올농도가 3~7부피%가 되도록 조정한 후, 3~5중량%의 초산균을 접종하여 30±5℃의 발효기에서 5~12일간 통기 및 교반을 통해 초산발효시키는 것을 특징으로 하는 오미자 식초의 제조방법을 제공한다.

이러한 알코올발효 및 초산발효를 통한 양조식초는 구연산, 필수아미노산, 오키로제초산, 각종 효소, 다양한 유기산 등을 함유하고 있으며, 세포내 구연산 사이클의 활성화, 체내 부신피질호르몬 분비증강, 장내 발효균군의 조절, 정장, 혈중 유해균의 살균, 체내 노폐물의 배설촉진, 비장 및 간장 기능증강, 생체전류의 조화활성, 생체리듬의 조화, 항암, 면역력증강, 골질대사기능증강 등의 효능이 있다.

또한 작물의 추출물을 혼합하여 제조하는 기능성식초들이 작물의 높은 기능성을 기대하기 어렵고 향미 또한 양조식초에 미치지 못하는 단점을 가지고 있으나, 본 발명의 오미자 양조식초 제조방법 및 저온숙성 과정을 통해 제조된 오미자식초는 오미자 자체를 발효한 것으로 오미자의 본래 기능성을 유지하고, 저온숙성을 통해 발효 후 남아 있던 알코올과 아세트산이 일으키는 에스테르화 반응에 따라 오미자 및 양조식초 특유의 향미가 증진된 기능성 양조식초이다.

발효전반에 걸쳐 주요 원료로 사용되는 오미자는 시잔드린, 고미신, 시트럴, 사과산, 시트르산, 비타민 B₁ 등의 성분이 들어 있어 강심효과 및 혈압 강하, 면역력증강 등의 효과가 있어 강장제로 쓰이며, 폐 기능을 강하게 하고 진해·거담 작용이 있어 기침이나 갈증 치료에 효능이 있다고 알려져 있다.

본 발명의 방법으로 제조된 고기능성 오미자식초는 유기산 함량이 증가되어 오미자 본래의 생리활성은 물론 발효식초의 기능성을 더함에 따라 종래의 추출물 희석식 오미자 식초에 비해 건강보조식품으로서 우수한 기능성을 가지며, 저온숙성을 통해 오미자 및 양조식초 특유의 향미가 증진된 식초의 제조 및 이를 이용한 고기능성 제품화가 가능하다.

이하, 본 발명의 오미자식초 제조방법을 공정별로 상세히 설명한다.

[제1공정 : 오미자 발효액 제조 공정]

수세·건조한 오미자를 파쇄한 후 발효통에 넣고 가당한 후 효모 3~5중량%를 접종하여 30±5℃ 항온 배양기에서 간헐적으로 교반하면서 혐기적 상태로 5~10일간 발효를 행하여 착즙 후 주박은 제거하고 발효 여액을 얻는다. 발효효율을 증대시키 기 위하여 발효시 오미자 대비 20~40중량%의 가당을 통해 초기당도를 15~25 Brix로 조절하는 것이 바람직하다.

[제2공정 : 오미자 발효액의 초발산도 및 초발알코올농도 조정 및 초산발효공정]

제1공정의 발효를 통해 수득한 발효액을 살균·희석하여 초산균을 3~5중량% 접종시키고 30±5℃의 발효조 반응기에서 5~12일간 초산발효하여 오미자식초를 제조한다. 발효효율을 증대시키기 위하여 초산발효 시 초발산도를 0.5~1.5%, 초발 알코올 농도를 3~7부피%로 조정하는 것이 바람직하다. 아울러, 발효액을 100~250rpm 으로 교반하고 공기를 주입하여 초산발효를 진행시키는 것이 바람직하다.

[제3공정 : 저온숙성을 통한 후발효 공정]

후발효 공정은 오미자 발효액의 산화를 마무리하고 에스테르화 반응을 통해 오미자 양조식초 특유의 향과 맛을 더하는 공정으로 초산발효가 끝난 오미자 초산 발효액을 2~20℃의 저온실에서 3~10일간 혐기적 상태로 저온숙성시켜 후발효 한다.

[제4공정 : 살균 및 여과 공정]

오미자 식초에 잔류하는 균을 사멸시켜 발효를 중지시키고 제품화하기 위한 공정으로 전기 공정으로부터 수득한 초산발효가 완료된 발효액을 여과하고 60~90℃에서 5~30분간 살균하여 본 발명의 오미자식초를 제조한다. 이때 여과재로서는 규조토 등이 사용될 수 있다.

상기한 본 발명의 제조방법에 의해 산도 4.0~10.5(w/v%), pH 2.5~3.5의 투명한 미홍색의 오미자식초를 제조할 수 있다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

실시예 1.

수세한 오미자 실체중량 5kg을 파쇄한 후 발효통에 넣고 1.5㎏의 백설탕을 가하여 당도를 20 Brix로 맞추어 주었다. 5중량%의 Saccharomyces cerevisiae 접종하여 28℃의 항온 배양기에서 간헐적으로 교반하면서 혐기적 상태에서 7일간 알코올 발효를 행하고, 착즙 후 주박을 제거하여 알코올 발효 여액을 얻었다.

상기 공정의 복발효를 통해 수득한 오미자 발효액을 70℃에서 10분간 살균하고 증류수로 희석하여, 초산발효의 발효효율이 최대가 되도록 초발산도 1.0(w/v)%, 초발 알코올 농도를 4.0 부피%로 조정하였다.

이 발효액 3ℓ에 3중량% Acetobacter aceti 를 접종시키고 26℃의 발효기에서 공기를 주입시켜 주면서 200rpm의 속도로 9일 동안 교반하여 오미자 초산발효액을 얻었다. 초산발효가 끝난 발효액을 5일 동안 5℃의 저온에서 혐기상태로 숙성발효한 후 규조토를 이용하여 여과하고 70℃에서 15분간 살균하여 투명한 미홍색의 오미자식초를 제조하였다.

실시예 2.

초산발효시 알코올 발효액의 초발산도 및 초발알코올 농도에 따른 초산농도 를 확인하기 위해 초발산도 및 초발알코올 농도를 달리하여 발효를 실시하였다.

알코올 발효액의 초발산도에 따른 초산 농도를 표 1에 나타내었다.

표 1. 초발산도에 따른 발효기간 중 산도 변화 (단위 : 초산 부피%)

초발산도 (부피%)	발효시간 (일)
	1	2	3	4	5	6	7	12
0.5	1.3	2.1	3.2	4.1	4.7	4.5	4.4	4.0
1.0	1.9	2.3	3.4	4.9	6.2	7.1	6.8	5.1
1.5	2.8	3.8	5.4	7.3	9.8	10.5	10.3	10.0
2.0	2.7	3.2	4.8	6.9	9.0	8.8	8.6	7.0

상기 표 1에서 보는 바와 같이 발효기간을 거치면서, 초발산도 1.5(w/v)%일 때 발효효율이 가장 높았으나, 초발산도 1.0(w/v)%일 때 양조식초의 적정 초산농도인 약 5.0(w/v)%의 오미자식초를 얻을 수 있었다. 따라서 초산발효의 효율을 고려하여 각각의 알코올농도에서 발효액을 초발산도를 1.0(w/v)%로 맞추어 시행한 실시의 산도 변화를 표 2에 나타내었다.

표 2. 초발알코올농도에 따른 발효기간 중 산도 변화 (단위 : 초산 부피%)

초발 알코올농도 (부피%)	발효시간 (일)
	1	2	3	4	5	6	7	12
3	1.0	1.2	2.7	3.6	4.9	5.1	4.5	3.9
4	1.0	1.4	2.9	4.1	5.3	6.2	5.8	5.1
5	1.0	1.8	3.9	5.7	6.6	7.8	7.6	6.8
6	1.0	1.5	3.5	4.7	5.9	6.8	7.9	7.6
7	1.0	1.2	2.5	3.1	4.2	4.8	3.8	3.7

상기 표 2를 통해 초발알코올농도가 3~6부피%일 때 발효효율이 우수하지만 초발알코올농도가 7부피% 이상이 되면 발효효율이 낮아짐을 확인할 수 있었다. 따라서 상기 표 1과 2를 통해 오미자 발효액의 초발산도를 약 1.0(w/v)%, 알코올 농도를 약 4.0부피%로 조정하여 초산발효 했을 때 적정산도 약 5.0 (w/v)%의 오미자식초를 효율적으로 얻을 수 있음을 확인하였다.

실시예 3

본 발명을 통한 오미자식초의 기능성을 확인하기 위하여 실시예 1을 통해 얻어진 오미자 발효액 및 양조식초를 이용해 기능성식초의 주요한 생리활성으로 주목받고 있는 면역활성 실험을 실시하였다.

본 실험에서는 시료의 첨가를 통한 인간 면역세포인 B세포와 T세포의 생육도 및 면역기능에 주요한 역할을 하는 것으로 알려진 NK 세포의 상기 면역세포 분비물 첨가를 통한 생육도를 측정하고 각각의 무처리한 대조군과 비교함으로써 시료의 면역활성을 측정하였다. 사용된 시료는 각각 발효액과 제조된 식초를 농축·동결건조하여 0.5㎎/㎖의 농도로 사용하였다.

면역세포 생육도는 인간 면역 세포인 T cell(Jurkat)과 B cell(Raji)을 이용하여 검증하였는데 세포는 10% FBS(fetal bovine serum)를 함유하는 RPMI 1640 배지를 이용하여 5% CO₂, 37℃에서 배양하였으며, 면역기능 증강 효과는 24 well plate에 세포를 1.0× 10⁴ cells/㎖의 농도로 조절한 후 시료를 투여하여 배양하면서 hemacytometer를 이용하여 생육도를 측정하였다.

NK 세포의 생육은 2mM L-glutamine, 0.2mM myoinositol, 20mM folic acid, 10^-4M 2-mercaptoethanol, 12.5% FBS와 12.5% horse serum이 첨가된 α-MEM배지에 NK-92MI cell을 2× 10⁷ cells/㎖의 농도로 희석시켜 이용하였다. T세포와 B세포를 3~4번의 계대 배양한 후 원심분리하여 상층액을 취하고, NK-92MI cell을 24well plate에 4~5× 10⁴ cells/㎖로 900㎕씩 분주하고 24시간 후 T세포와 B세포의 상층액을 각 plate에 100 ㎕씩 투여하여 배양 48시간 후 NK-92MI cell의 활성도를 cell counter를 이용하여 생세포수 측정을 통해 확인하였다.

표 3. 시료 첨가(0.5㎎/㎖)를 통한 오미자발효액 및 식초의 면역활성 측정

시료	각각의 대조군에 대한 생육비 (%)
	면역세포		NK 세포
	시료 첨가 B 세포	시료 첨가 T 세포	B 세포 분비물 첨가군	T 세포 분비물 첨가군
오미자 발효액	130	122	140	120
오미자 식초	162	151	165	140

상기 표 3의 실험 결과를 통하여 본 발명의 가당을 통한 오미자의 발효액 및 오미자 식초가 면역활성을 가짐을 알 수 있으며 이는 면역활성을 가진 것으로 알려진 오미자의 생리활성 성분에 기인하는 것으로 생각된다. 특히 본 발명을 통한 오미자식초가 가장 높은 면역활성을 나타냄에 따라 본 발명의 오미자 발효액을 이용한 기능성식초 제조방법을 통해 오미자의 면역활성 증진 효과가 배가됨을 확인할 수 있다.

Claims (2)

1. (1) 수세·건조한 오미자를 파쇄하여 20~40중량%의 가당 후 3~5중량%의 효모를 접종하여 30±5℃ 항온 배양기에서 간헐적으로 교반하면서 혐기적 상태로 5~10일간 발효시켜 오미자액을 얻는 가당을 통한 알코올발효단계; (2) 상기 발효액을 살균하고 증류수로 희석하여 초발산도가 1.0(w/v)% 초발알코올농도 4.0부피%로 조정하는 단계; (3) 상기 조정된 발효액을 살균·희석하고 3~5중량%의 초산균을 접종하여 30±5℃의 발효기에서 5~12일간 통기 및 교반을 통해 초산발효단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 오미자 식초 제조방법.
2. 제1항에 있어서, (1) 발효 공정 후에 수득한 초산발효액을 2~20℃의 저온에서 3~10일간 혐기적으로 숙성발효 하는 공정; 및 (2) 70~90℃에서 5~30분간 살균하고, 여과하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오미자 식초의 제조방법.