KR20100127908A

KR20100127908A - 산소 탈기수와 질소를 이용하여 이중으로 산소를 차단한 고품질 액상 조제커피의 제조방법

Info

Publication number: KR20100127908A
Application number: KR1020090046240A
Authority: KR
Inventors: 정승환; 임상호; 백구현
Original assignee: 남양유업 주식회사
Priority date: 2009-05-27
Filing date: 2009-05-27
Publication date: 2010-12-07
Also published as: KR101119319B1

Abstract

손상되거나 부패된 커피 원두를 선별하고, 블랜딩, 로스팅한 후 분쇄하고, 식용수에 함유되어 있는 용존산소의 농도를 줄여 산소 탈기수를 제조하고, 질소가 충진된 추출탱크에서 상기 분쇄된 커피 원두와 산소 탈기수를 혼합한 후 추출하고, 원심분리기에서 여과한 후 냉각기에서 냉각하고, 혼합탱크에 냉각된 커피추출액과 첨가액을 혼합하고, 여과 및 살균한 후 질소가 충진된 용기에 충진함으로써,

손상되거나 부패된 커피 원두를 선별하여 커피의 추출액으로 추출할 때 커피의 추출액의 맛과 향이 변질되는 것을 방지할 수 있으며, 식용수에 함유되어 있는 용존산소로 인해 커피추출액의 고유한 맛과 향의 변질 및 커피추출액의 수율이 감소되는 것을 방지할 수 있으며, 질소가 충진된 추출탱크와 용기를 사용하여 산소와 결합하는 것을 최대한 방지함에 따라 커피추출액의 맛과 향이 변질되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 커피에 있는 폴리페놀의 항산화 작용능력이 저하되는 것을 방지할 수 있으며, 커피추출액에 첨가액을 일정한 비율로 첨가하여 조제커피에 맛과 향을 향상할 수 있다.

그리고, 본 발명에서 용존산소의 농도를 줄인 산소 탈기수와 질소를 충진한 추출탱크 및 용기를 사용하여 커피를 추출하는 것을 이중산소차단제법(DOBM : Double Oxygen Blocking Method)이라고 한다.

본 발명에 의한 산소 탈기수와 질소를 이용하여 이중으로 산소를 차단한 고 품질 액상 조제커피의 제조방법은,

커피 원두에서 손상되거나 부패된 커피 원두를 선별하는 커피 원두 선별공정(제1공정)과; 상기 제1공정에서 선별된 커피 원두를 블랜딩, 로스팅한 후 분쇄기에서 분쇄하는 블랜딩, 로스팅 및 분쇄공정(제2공정)과; 식용수에 함유되어 있는 용존산소의 농도를 줄이는 산소 탈기수 제조공정(제3공정)과; 상기 제2공정에서 분쇄된 커피 원두와 상기 제3공정의 산소 탈기수를 추출탱크에 혼합한 후 추출하는 추출공정(제4공정)과; 상기 제4공정의 커피추출액을 내부에 망이 마련된 원심분리기에서 여과한 후 냉각기에서 냉각하는 여과 및 냉각공정(제5공정)과; 정제수(D.W)에 첨가제를 첨가한 후 교반탱크에서 교반하여 첨가액을 제조하는 첨가액 제조공정(제6공정)과; 상기 제5공정의 여과 및 냉각된 커피추출액에 상기 제6공정의 첨가액을 혼합탱크에서 혼합하는 첨가액 혼합공정(제7공정)과; 상기 제7공정의 조제커피를 100~140mesh의 필터가 있는 여과기에서 여과한 후 저온살균기에서 살균하는 여과 및 살균공정(제8공정)과; 상기 제8공정에서 여과 및 살균된 조제커피를 용기에 충진하는 충진공정(제9공정)으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

커피, 조제커피, 원두, 용존산소, 탈기수, 추출탱크, 질소, 충진, 혼합탱크, 용기, 첨가액, 추출액, 선별, 분쇄, 추출, 여과, 냉각

Description

산소 탈기수와 질소를 이용하여 이중으로 산소를 차단한 고품질 액상 조제커피의 제조방법{Method of double blocking system of oxygen using deoxygenated water and nitrogen gas for producing high quality liquefied manufacture- coffee beverage}

손상되거나 부패된 커피 원두를 선별하고, 블랜딩, 로스팅한 후 분쇄하고, 식용수에 함유되어 있는 산소의 농도를 줄여 산소 탈기수를 제조하고, 질소가 충진된 혼합탱크에서 상기 분쇄된 커피 원두와 산소 탈기수를 혼합한 후 추출하고, 원심분리기에서 여과한 후 냉각기에서 냉각하고, 혼합탱크에 냉각된 커피추출액과 첨가액을 혼합하고 여과 및 살균한 후 질소가 충진된 용기에 충진함으로써,

손상되거나 부패된 커피 원두를 선별하여 커피의 추출액으로 추출할 때 커피의 추출액의 맛과 향이 변질되는 것을 방지할 수 있으며, 커피 원두에서 커피의 추출액으로 추출할 때 산소 탈기수를 이용하고 커피 원두와 산소 탈기수를 질소가 충진된 혼합탱크에 혼합 및 용기를 사용하여 산소와 결합하는 것을 최대한 방지함에 따라 커피추출액의 맛과 향이 변질되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 커피에 있는 폴리페놀의 항산화 작용능력이 저하되는 것을 방지할 수 있으며, 커피추출액 에 첨가액을 일정한 비율로 첨가하여 조제커피에 맛과 향을 향상할 수 있다.

커피는 커피나무 열매의 종자인 커피 원두를 원료한 음료로서, 전세계인구의 30%이상이 애용하는 대표적인 기호음료이다.

이러한 커피는 야생의 커피나무로부터 커피 원두를 채취하였으나, 15세기경부터 재배되면서 이슬람교도들의 긴 종교의식에서 대중적인 음료로 사용되기 시작하였으며, 16, 17세기에 이르러 유럽에 유입되기 시작했다.

반면, 우리나라에서는 서양과 문물을 교류하면서 일찍이 커피 원두가 유입을 했으나, 한국전쟁 이후 미군이 우리나라에 주둔하면 미군의 PX 문화인 인스턴트 커피가 유입되면서 커피의 주종을 이루게 되었고, 근래에는 여러 기업에서 PET, 캔, 컵 등의 다양한 용기 형태로 제품이 출시, 유통되고 있는 실정이다.

그리고, 일반적으로 커피는 주로 인스턴트 커피와 분유류를 혼합한 조제커피가 대부분이지만, 원두커피의 풍부한 맛과 향을 제대로 살리지 못하는 문제가 있다.

그리고, 상기 커피의 성분 중 폴리페놀은 방향족 히드록시기를 2 개 이상 가진 화합물로써 생체 내에서 활성산소에 노출되어 손상되는 DNA의 보호나 세포구성 단백질 및 효소를 보호하는 항산화 능력이 커서 다양한 질병에 대한 위험도를 낮춘다. 식품 내 대표적인 폴리페놀로는 녹차의 카테킨류, 과일의 안토사이닌류, 대두에 존재하는 이소플라본류, 카카오 폴리페놀 등이 있으며, 커피에는 클로로겐산을 들 수 있다.

이러한 폴리페놀은 발암 억제효과, 돌연변이 억제효과, 항산화 작용효과, 해독작용효과, 콜레스테롤 저하효과, 충치예방효과, 골다공증 예방효과, 노인성 골절 예방효과, 당뇨병 예방 효과, 혈관계 질환 예방효과, 갱년기질환 예방효과 및 치료효과, 월경 증후군 예방 및 치료효과 등의 효과가 있다고 알려져 있다.

그러나, 커피 원두에서 커피를 추출하는 과정 및 용기에 충진하는 과정에서 항산화 물질인 폴리페놀과 추출수에 녹아있는 용존산소(DO : Dissolved Oxygen) 및 공기중 산소의 접촉으로 인해 산소의 접촉으로 인해 폴리페놀의 항산화 기능 및 커피의 고유한 맛과 향이 저하될 뿐만 아니라 원두커피에서 추출되는 커피추출액의 수율 저하로 인한 제조비용의 증대와 같은 문제가 있다.

상기와 같은 실정 및 문제를 해결하고자 발명한 것으로,

손상되거나 부패된 커피 원두를 선별하여 커피의 추출액으로 추출할 때 커피 의 추출액의 맛과 향이 변질되는 것을 방지할 수 있으며, 커피 원두에서 커피의 추출액으로 추출할 때 산소 탈기수를 이용하고 커피 원두와 산소 탈기수를 질소가 충진된 혼합탱크에 혼합 및 용기를 사용하여 산소와 결합하는 것을 최대한 방지함에 따라 커피추출액의 맛과 향이 변질되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 커피에 있는 폴리페놀의 항산화 작용능력이 저하되는 것을 방지할 수 있으며, 커피추출액에 첨가액을 일정한 비율로 첨가하여 조제커피에 맛과 향을 향상할 수 있는 산소 탈기수로 추출한 커피추출액을 이용한 조제커피 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 산소 탈기수와 질소를 이용하여 이중으로 산소를 차단한 고품질 액상 조제커피의 제조방법은,

커피 원두에서 손상되거나 부패된 커피 원두를 선별하는 커피 원두 선별공정(제1공정)과; 상기 제1공정에서 선별된 커피 원두를 블랜딩, 로스팅한 후 분쇄기에서 분쇄하는 블랜딩, 로스팅 및 분쇄공정(제2공정)과; 식용수에 함유되어 있는 용존산소의 농도를 줄이는 산소 탈기수 제조공정(제3공정)과; 상기 제2공정에서 분쇄된 커피 원두와 상기 제3공정의 산소 탈기수를 추출탱크에 혼합한 후 추출하는 추출공정(제4공정)과; 상기 제4공정의 커피추출액을 내부에 망이 마련된 원심분리기에서 여과한 후 냉각기에서 냉각하는 여과 및 냉각공정(제5공정)과; 정제수(D.W)에 첨가제를 첨가한 후 교반탱크에서 교반하여 첨가액을 제조하는 첨가액 제조공 정(제6공정)과; 상기 제5공정의 여과 및 냉각된 커피추출액에 상기 제6공정의 첨가액을 혼합탱크에서 혼합하는 첨가액 혼합공정(제7공정)과; 상기 제7공정의 조제커피를 100~140mesh의 필터가 있는 여과기에서 여과한 후 저온살균기에서 살균하는 여과 및 살균공정(제8공정)과; 상기 제8공정에서 여과 및 살균된 조제커피를 용기에 충진하는 충진공정(제9공정)으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명에 산소 탈기수와 질소를 이용하여 이중으로 산소를 차단한 고품질 액상 조제커피의 제조방법은,

유통하는 과정에서 발생할 수 있는 손상 또는 부패된 커피 원두를 선별함으로써, 커피의 추출액으로 추출할 때 커피의 추출액의 맛과 향이 변질되는 것을 방지할 수 있다.

그리고, 식용수에 함유되어 있는 용존산소로 인해 커피추출액의 고유한 맛과 향의 변질 및 커피추출액의 수율이 감소되는 것을 방지할 수 있다.

그리고, 커피 원두에서 커피의 추출액으로 추출할 때 산소 탈기수를 질소가 충진된 탱크에 혼합한 후 추출함과 동시에 커피추출액과 첨가액이 혼합된 조제커피를 질소가 충진된 용기에 충진함으로써, 항산화작용 능력이 있는 폴리페놀이 산소와 접촉하는 것을 방지함에 따라 폴리페놀의 항산화작용 능력이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

그리고,커피추출액에 첨가액을 일정한 비율로 첨가함으로써, 일반전인 조제 커피에 비해 커피 원두의 맛과 향을 제대로 살릴 수 있을 뿐만 아니라 조제커피의 맛과 향을 향상할 수 있다.

본 발명은 손상되거나 부패된 커피 원두를 선별하고, 블랜딩, 로스팅한 후 분쇄하고, 식용수에 함유되어 있는 용존산소의 농도를 줄여 산소 탈기수를 제조하고, 질소가 충진된 추출탱크에서 상기 분쇄된 커피 원두와 산소 탈기수를 혼합한 후 추출하고, 원심분리기에서 여과한 후 냉각기에서 냉각하고, 혼합탱크에 냉각된 커피추출액과 첨가액을 혼합하고, 여과 및 살균한 후 질소가 충진된 용기에 충진하는 액상의 조제커피 제조방법에 관한 것이다.

이하, 첨부된 도면에 의거 본 발명의 제조방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 산소 탈기수와 질소를 이용하여 이중으로 산소를 차단한 고품질 액상 조제커피의 제조방법을 개략적으로 도시한 공정흐름도이다.

1. 커피 원두 선별공정(제1공정)

커피 원두를 선별하는 공정으로,

커피 원두에서 손상되거나 부패된 커피 원두를 선별한다.

손상되거나 부패된 커피 원두를 선별하는 것은 커피 원두의 생산지가 국내가 아닌 국외이므로, 유통하는 과정에서 발생할 수 있는 커피 원두의 손상 또는 부패로 인해 커피의 추출액으로 추출할 때 커피의 추출액의 맛과 향이 변질되는 것을 방지하기 위함이다.

그리고, 이때, 상기에서 사용되는 커피 원두는 생산지와 품종에 상관없이 모든 커피 원두를 사용할 수 있는 것을 특징으로 한다.

특히, 상기에서 사용되는 커피 원두는 생산지와 상관없이 아라비카 품종을 선택하는 것이 바람직하다.

품종에 상관없이 모든 품종의 커피 원두를 사용할 수 있으나, 아라비카 품종을 선택하여 사용하는 것은 품종에 따라 맛과 향의 차이가 있기 때문이다.

또한, 생산지에 따라 맛과 향의 차이가 나는 것은 커피 원두에 함유된 폴리페놀의 함유량의 차이 때문이다.

하기 표 1은 커피 원두 생산지 및 품종에 따라 폴리페놀의 함유량을 측정한 것이다.

품종	로부스타	아라비카
생산지	인도네시아	모카	탄자니아	콜롬비아	온두라스	브라질
폴리페놀 함유량(%)	19.4~21.4	13.5~15.5	12.5~14.5	15.6~17.6	14.0~16.0	15.4~17.4

상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 생산지와 품종에 따라 폴리페놀의 함유량이 차이가 나며, 특히나 인도네시아에서 생산된 로부스타 품종이 폴리페놀의 함유량이 가장 많다.

그리고, 하기 표 2는 커피 원두의 생산지 및 품종에 따라 일반적인 추출방법으로 추출한 커피 추출액을 관능검사 요원(2년 이상 관능검사 경험을 지닌 30명(남자 15명, 여자 15명))으로 하여금 쓴맛, 신맛, 커피향, 전체적인 기호도로 나누어 관능검사(5점 측정법; 1:매우 나쁨, 2:나쁨, 3:보통, 4:좋음, 5:매우 좋음)를 실시한 후 측정한 결과이다.

품종	로부스타	아라비카
생산지	인도네시아	모카	탄자니아	콜롬비아	옴두라스	브라질
쓴맛	2	4	4	5	5	5
신맛	3	4	5	5	4	5
커피향	2	5	4	5	5	5
전체적인 기호도	3	4	4	5	4	5

상기, 표 2를 통해 알 수 있듯이, 로부스타 품종에 비해 아라비카 품종이 모든 항목에서 높은 점수를 받았으며, 특히나 쓴맛과 커피향에서는 로부스타 품종에 비해 아라비카 품종이 점수의 편차가 크다.

즉, 상기 표 1과 표 2를 통해 알 수 있듯이, 인도네시아에서 생산된 로부스타 품종은 폴리페놀의 함량은 높으나, 관능검사의 모든 항목에서 지역에 상관없이 생산된 아라비카 품종보다 점수가 낮게 나타남에 따라, 아라비카 품종을 사용하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 커피의 폴리페놀은 페놀의 벤젠(C6H6)고리 중 2개 이상의 수소(H)가 수산화기(-OH)로 치환된 물질이며, 염기성을 띠는 폴리페놀의 수산화기는 활성산소와 쉽게 결합해 체내에 있는 활성산소를 감소시키는 항산화작용에 기여한다. 이로 인해 암, 당뇨병, 동맥경화, 간질환 등을 예방하는 효과가 있다.

2. 블랜딩, 로스팅 및 분쇄공정(제2공정)

선별된 커피 원두를 블랜딩, 로스팅 및 분쇄하는 공정으로,

상기 제1공정에서 선별된 커피 원두를 블랜딩, 로스팅한 후 분쇄기에서 분쇄한다.

상기, 블랜딩(blending)은 2종 이상의 커피 원두를 배합하는 과정으로, 당업계에서 통상의 지식을 가진 당업자라면 자명한 사항이므로 구체적인 설명은 생략하기로 하며, 커피 원두의 종에 구애받지 않는다.

또한, 선별된 커피 원두를 블랜딩하는 것은 1종류의 커피의 원두를 사용하여 커피추출액을 추출하는 경우 커피의 조화롭고 균형잡힌 맛과 향을 내기 어렵기 때문에 2종 이상의 커피 원두를 배합하여 조화롭고 균형잡힌 맛과 향을 내기 위함이다.

그리고, 상기 로스팅(roasting)은 커피의 원두를 열에 볶는 과정으로, 당업계에서 통상의 지식을 가진 당업자라면 자명한 사항이므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

그리고, 상기 분쇄는 마쇄(crushing)가 아닌 절삭(cutting)의 원리로 분쇄하는 과정으로, 당업계에서 통상의 지식을 가진 당업자라면 자명한 사항이므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

또한, 블랜딩한 커피 원두를 절삭의 원리로 분쇄하는 것은 조화롭고 균형잡힌 맛과 향을 내기 위할 뿐만 아니라 커피추출액으로 추출하는 과정에서 원활한 추출을 하기 위함이다.

만약, 블랜딩한 커피 원두를 마쇄의 원리로 분쇄할 경우에는 커피 원두의 조직이 파괴됨에 따라 추출된 커피추출액의 고유한 맛인 떫고 쓴맛이 저하될 뿐만 아니라 마쇄하는 과정에서 발생하는 마찰열에 의해 커피의 고유한 향이 저하된다.

이때, 분쇄기에서 커피 원두를 10~50mesh로 분쇄한 것을 특징으로 한다.

분쇄기에서 커피 원두를 10~50mesh로 분쇄한 것은 10mesh 미만으로 분쇄할 경우에는 커피 원두에서 커피의 추출액을 빠른 시간 안에 추출할 수 있으나 커피의 맛과 향을 충분히 추출할 수 없고, 50mesh 초과로 분쇄할 경우에는 커피의 추출액을 추출하는 과정에서 커피의 맛과 향을 충분히 추출할 수 있으나, 추출시간의 증가에 따른 경제적 비용이 많이 소요된다.

3. 산소 탈기수 제조공정(제3공정)

식용수에 함유되어 있는 용존산소의 농도를 줄이는 공정으로,

식용수에 함유되어 있는 용존산소의 농도를 줄인다.

식용수에 함유되어 있는 용존산소의 농도를 줄이는 방법은 당업계에서 통상의 지식을 가진 당업자라면 자명한 사항이므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

특히, 식용수에 함유되어 있는 용존산소의 농도를 줄이는 방법으로는 식용수를 가열하여 용존산소의 농도를 줄이는 방법이 바람직하다.

이때, 상기 식용수에 산소를 탈기할 때 용존산소의 농도가 0.01~1.0ppm이 될 때까지 탈기하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 함유되어 있는 용존산소의 농도가 줄어든 식용수를 산소 탈기수라고 한다.

4. 추출공정(제4공정)

분쇄된 커피 원두와 산소 탈기수를 혼합한 후 추출하는 공정으로,

상기 제2공정에서 분쇄된 커피 원두와 상기 제3공정의 산소 탈기수를 추출탱크에 혼합한 후 추출한다.

이때, 분쇄된 커피 원두와 산소 탈기수는 중량대비 1:4~6으로 혼합되는 것을 특징으로 한다.

분쇄된 커피 원두와 산소 탈기수를 중량대비 1:4~6으로 혼합하는 것은 분쇄된 커피 원두의 맛과 향을 원활하게 용출하기 위함이다.

또한, 이때, 상기에서 분쇄된 커피에 혼합되는 산소 탈기수는 90~110℃로 가열한 산소 탈기수인 것을 특징으로 한다.

하기 표 3은 분쇄한 커피 원두(100g)에 가열한 산소 탈기수(500g)와 식용수(500g)를 이용하여 15분간 침지시킨 후 추출할 때 추출된 커피의 추출수율(%, yield)을 3회 반복측정한 것이다.

	50℃	70℃	90℃	110℃	130℃	150℃
산소 탈기수 1	20.3	23.4	26.9	29.1	28.9	29.8
산소 탈기수 2	21.2	23.7	27.4	28.7	29.3	29.3
산소 탈기수 3	20.9	22.9	27.1	28.4	29.4	29.7
식용수 1	18.3	19.5	21.8	23.5	23.5	24.1
식용수 2	18.6	20.1	21.5	23.7	24.3	23.7
식용수 3	17.7	21.0	22.5	22.8	23.9	23.2

상기 표 3에 나타낸 바와 같이, 산소 탈기수를 이용하여 추출된 커피의 추출수율이 식용수를 이용하여 추출된 커피의 추출수율 보다 높다.

또한, 산소 탈기수를 이용하여 추출된 커피의 추출수율 중에서도 90~110℃의 산소 탈기수가 가장 적절하다.

그리고, 이때 상기에서 사용되는 추출탱크는 탱크 내부에 질소가 충진된 것을 특징으로 한다.

탱크 내부에 질소가 충진되는 것은 산소 탈기수에 분쇄된 커피 원두를 추출하는 과정에서 탱크 내부에 있는 산소와 결합하는 것을 최대한 방지하여 추출된 커피 원두의 맛과 향이 변화는 것을 최대한 방지할 수 있을 뿐만 아니라 커피 원두에 있는 폴리페놀의 항산화 작용능력이 저하되는 것을 방지하기 위함이다.

그리고, 추출탱크에서 혼합된 분쇄된 커피 원두와 산소 탈기수는 당업계에서 사용되는 모든 추출방법으로도 추출을 할 수 있다.

특히, 드립추출방법으로 추출하는 것이 바람직하다.

상기 드립추출방법은 당업계에서 통상의 지식을 가진 당업자라면 자명한 사항이므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

여기서 분쇄된 커피와 산소 탈기수를 혼합한 후 추출한 추출액을 커피추출액이라고 한다.

5. 여과 및 냉각공정(제5공정)

커피추출액을 여과한 후 냉각하는 공정으로,

상기 제4공정의 커피추출액을 내부에 50~120mesh의 망이 마련된 원심분리기에서 여과한 후 냉각기에서 냉각한다.

커피추출액을 원심분리기로 여과하는 것은 맛과 향이 용출된 커피 원두를 제거하기 위할 뿐만 아니라 여과하는 과정에서 소요되는 시간을 줄임에 따라 경제적 비용을 최소화하기 위함이다.

또한, 상기의 원심분리기에 마련된 50~120mesh의 망을 사용하는 것은 상기 제2공정에서 10~50mesh로 분쇄된 원두가 커피추출액에 남아 있는 것을 방지하기 위함이다.

그리고, 이때 상기에서 여과된 커피추출액을 냉각기에서 10~20℃가 될 때까지 냉각하는 것을 특징으로 한다.

여과된 커피추출액을 10~20℃가 될 때까지 냉각하는 것은 커피추출액이 산화되는 것을 최대한 억제시킬 뿐만 아니라 커피추출액을 안정화시켜 커피의 맛과 향을 보존하기 위함이다.

그리고, 상기에서 사용되는 원심분리기와 원심분리기를 이용한 여과방법은 당업계에서 통상의 지식을 가진 당업자라면 자명한 사항이므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

그리고, 상기에서 사용되는 냉각기는 당업계에서 통상의 지식을 가진 당업자라면 자명한 사항이므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

6. 첨가액 제조공정(제6공정)

정제수에 첨가제를 첨가한 후 교반하는 공정으로,

정제수(D.W)에 첨가제를 첨가한 후 교반탱크에서 교반하여 첨가액을 제조한다.

이때, 상기 첨가제는 우유, 설탕, 탈지분유, 탄산수소나트륨(NaHCO₃), 자당지방산에스테르(Sucrose Esters of Fatty Acids), 카제인나트륨(Sodium Caseinate) 로 이루어진 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 첨가액은 65.2~72.1중량%의 정제수, 18.1~22.5중량%의 우유, 9.2~11.2중량%의 설탕, 0.3~0.5중량%의 탈지분유, 0.2~0.4중량%의 탄산수소나트륨, 0.07~0.12중량%의 자당지방산에스테르, 0.03~0.08중량%의 카제인나트륨으로 혼합되어 이루어진 것을 특징으로 한다.

7. 첨가액 혼합공정(제7공정)

여과 및 냉각된 커피추출액에 첨가액을 혼합하는 공정으로,

상기 제5공정의 여과 및 냉각된 커피추출액에 상기 제6공정의 첨가액을 혼합탱크에서 혼합한다.

이때, 혼합탱크에서 혼합되는 여과 및 냉각된 커피추출액과 첨가액은 부피대비 1:0.8~1.2로 혼합되는 것을 특징으로 한다.

혼합탱크에 커피추출액과 첨가액을 중량대비 1:0.8~1.2로 혼합하는 것은 커피추출액 뿐만 아니라 첨가액 중 설탕, 우유, 탈지분유의 고유한 맛과 향을 충분히 느낄 수 있다.

여기서, 혼합탱크에서 혼합된 여과 및 냉각된 커피추출액과 첨가액을 조제커피라고 한다.

8. 여과 및 살균공정(제8공정)

조제커피를 여과기에서 여과한 후 살균기에서 살균하는 공정으로,

상기 제7공정의 조제커피를 100~140mesh의 필터가 있는 여과기에서 여과한 후 저온살균기에서 살균한다,

상기에서 사용되는 저온살균기는 80~93℃에서 20~35초 동안 살균할 수는 살균기로서, 당업계에서 일반적으로 사용하고 있다.

또한, 상기에서 사용되는 여과기와 살균기의 사용방법은 당업계에서 통상의 지식을 가진 당업자라면 자명한 사항이므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

9. 충진공정(제9공정)

여과 및 살균된 조제커피를 용기에 충진하는 공정으로,

상기 제8공정에서 여과 및 살균된 조제커피를 용기에 충진한다.

상기에서, 사용되는 용기는 캔, PET병 등과 같이 당업계에서 일반적으로 사용하는 용기로서, 당업계에서 통상의 지식을 가지 당업자라면 자명한 사항이므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

그리고, 이때, 상기에서 사용되는 용기 내부에 질소가 충진된 것을 특징으로 한다.

조제커피가 충진된 용기에 질소를 충진하는 것은 용기에 충진된 커피와 산소가 접촉하는 것을 최대한 방지하여, 항산화물질인 폴리페놀이 산소와 결합하여 항산화능력이 저하되는 것을 방지하기 위함이다.

이하에서 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 구체적으로 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 권리범위를 제한하는 것이 아님은 당업자에게 있어서 명백한 사실이다. 즉, 본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 당업자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

실시예 : 본 발명에 따라 제조된 액상 조제커피

커피 원두(지역별 아라비카 품종)에서 손상되거나 부패된 커피 원두를 선별하고, 콜롬비아와 브라질산 커피 원두를 중량대비 1:1로 블랜딩하고 로스팅한 후 절삭의 원리의 분쇄기에서 30mesh로 분쇄한다.

식용수를 산소의 농도가 0.5ppm이 될 때까지 가열하여 산소 탈기수를 제조한다.

상기 분쇄된 커피 원두(10㎏)와 100℃로 가열된 산소탈기수(50㎏)를 질소가 충진된 혼합탱크에 혼합한 후 드립추출방법으로 추출하여 커피추출액을 제조하고, 내부에 100mesh의 망이 마련된 원심분리기에서 여과한 후 냉각기에서 15℃가 될 때까지 냉각한다.

69.5㎏의 정제수(D.W)에 19.1㎏의 우유, 10.5㎏의 설탕, 0.43㎏의 탈지분유, 0.33㎏의 탄산수소나트륨(NaHCO₃), 0.09㎏의 자당지방산에스테르(Sucrose Esters of Fatty Acids), 0.05㎏의 카제인나트륨(Sodium Caseinate)을 혼합하여 첨가액을 제조한다.

상기 여과 및 냉각된 커피추출액(20㎏)과 첨가액(20㎏)을 혼합하고, 120mesh의 필터가 있는 여과기에서 여과한 후 87℃의 저온살균기에서 30초 동안 살균한 후 질소가 충진된 캔에 충진한다.

비교예 : 일반적인 방법으로 제조된 액상 조제커피

로스팅한 커피 원두(아라비카 품종)를 분쇄기에서 100mesh로 분쇄하고, 혼합탱크에 상기 분쇄된 커피 원두(10㎏)와 120℃의 식용수(50㎏)를 혼합한 후 드립추출방법하여 커피추출액을 제조하고 여과망을 이용하여 여과한다.

64㎏의 정제수(D.W)에 10㎏의 우유, 10㎏의 설탕, 15㎏의 탈지분유, 0.7㎏의 탄산수소나트륨(NaHCO₃), 0.3㎏의 카제인나트륨(Sodium Caseinate)을 혼합하여 첨가액을 제조한다.

상기 여과된 커피추출액(35㎏)와 첨가액(15㎏)를 혼합하고, 여과망을 이용하여 여과한 후 캔에 충진한다.

실험 1 : 관능검사

본 발명에 따라 제조된 액상 조제커피(실시예)과 일반적인 방법에 따라 제조된 액상 조제커피(비교예)을 훈련된 관능검사 요원(2년 이상 관능검사 경험을 지닌 50명(남자 25명, 여자 25명))중 미각 및 후각이 상대적으로 우수한 30명을 선발하여 커피맛, 커피향, 단맛, 우유맛, 부드러운 맛, 전체선호도로 나누어 정량적 묘사분석(QDA : Quantitative Descriptive Analysis)을 실시하였다. 관능검사는 5점 측정법(1:매우 나쁨, 2:나쁨, 3:보통, 4:좋음, 5:매우 좋음)으로 실시하였다. 실시한 결과는 하기의 표 4와 도 2에 나타내었다.

	커피맛	커피향	단맛	우유맛	부드러운 맛	전체선호도
실시예	4.30	4.05	3.53	4.11	3.96	4.60
비교예	3.50	3.07	3.44	3.58	3.62	3.23

상기 표 4와 하기 도 2를 통해 알 수 있듯이, 관능검사의 전체선호도를 비롯한 모든 항목에서 비교예 보다 실시예가 높은 점수를 나타내고 있다.

특히, 관능검사 항목 중에서 커피향의 항목에서 뚜렷한 차이를 보이는 것은 비교예와 달리, 실시예는 커피 원두의 선별, 산소 탈기수를 이용한 추출, 질소가 충진된 탱크, 질소가 충진된 캔으로 인해 커피의 고유한 향이 변질되는 것을 방지하였기 때문이다.

실험 2 : 폴리페놀 함량측정

본 발명에 따라 제조된 조제커피(실시예)과 일반적인 방법에 따라 제조된 조제커피(비교예)의 폴리페놀 함량을 포린-데니스(Folin-Denis)법으로 측정하였다.

상기 포리-데니스법은 총 폴리페놀 함량을 측정하는 방법으로 널리 사용되고 있는 것이며, 각각의 실시예 1㎖와 비교예 1㎖에 증류수(D.W) 1㎖을 혼합하고, 10배 희석한 희석액 2㎖에 2배로 포린(Folin) 시약 2㎖을 첨가하고 3분간 방치한 후 2㎖의 10% 탄산 나트륨(Na₂CO₃)을 서서히 첨가한다.

상기, 실시예의 혼합액과 비교예의 혼합액을 1시간 동안 방지한 유브이/비지블 스펙트로포도메터(UV/visible spetrophotomether(UVIKON 922, Kontron, Italy))를 사용하여 700㎚에서 흡광도를 측정하였다. 이때, 총 폴리페놀 화합물은 탄닌산(tannic acid)을 이용하여 작성한 표준곡선으로부터 함량을 구하였다.

	1회 측정(mg/g)	2회 측정(mg/g)	3회 측정(mg/g)	평균(mg/g)
실시예	42	43	47	44
비교예	21	28	26	25

상기 표 4를 통해 알 수 있듯이, 실시예와 비교예의 총 폴리폐놀 함량을 3회 측정한 결과, 비교예 보다 실시예가 총 폴리폐놀 함량이 많다.

총 폴리폐놀 함량이 비교예 보다 실시예가 많은 것은 식용수에 함유되어 있는 용존산소의 농도를 줄인 산소 탈기수로 커피 원두를 추출하고, 추출시 탱크 내부에 질소가 충진되고, 첨가액과 혼합된 커피를 질소가 충진된 캔에 충진함에 따라 커피의 폴리폐놀이 산소와 결합하는 것을 최대한 방지하였기 때문이다.

도 2는 본 발명에 따른 산소 탈기수와 질소를 이용하여 이중으로 산소를 차단한 고품질 액상 조제커피와 일반적인 방법에 따른 액상 조제커피에 대한 관능검사의 정량적 묘사분석을 한 결과를 도시한 도안이다.

Claims

커피 원두에서 손상되거나 부패된 커피 원두를 선별하는 커피 원두 선별공정(제1공정)과;

상기 제1공정에서 선별된 커피 원두를 블랜딩, 로스팅한 후 분쇄기에서 분쇄하는 블랜딩, 로스팅 및 분쇄공정(제2공정)과;

식용수에 함유되어 있는 용존산소의 농도를 줄이는 산소 탈기수 제조공정(제3공정)과;

상기 제2공정에서 분쇄된 커피 원두와 상기 제3공정의 산소 탈기수를 추출탱크에 혼합한 후 추출하는 추출공정(제4공정)과;

상기 제4공정의 커피추출액을 내부에 50~120mesh의 망이 마련된 원심분리기에서 여과한 후 냉각기에서 냉각하는 여과 및 냉각공정(제5공정)과;

정제수(D.W)에 첨가제를 첨가한 후 교반탱크에서 교반하여 첨가액을 제조하는 첨가액 제조공정(제6공정)과;

상기 제5공정의 여과 및 냉각된 커피추출액에 상기 제6공정의 첨가액을 혼합탱크에서 혼합하는 첨가액 혼합공정(제7공정)과;

상기 제7공정의 조제커피를 100~140mesh의 필터가 있는 여과기에서 여과한 후 저온살균기에서 살균하는 여과 및 살균공정(제8공정)과;

상기 제8공정에서 여과 및 살균된 조제커피를 용기에 충진하는 충진공정(제9공정)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 산소 탈기수와 질소를 이용하여 이중으로 산소를 차단한 고품질 액상 조제커피의 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 제1공정에서 사용되는 커피 원두는 생산지와 품종에 상관없이 모든 커피 원두를 사용할 수 있는 것을 특징으로 하는 산소 탈기수와 질소를 이용하여 이중으로 산소를 차단한 고품질 액상 조제커피의 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 제2공정에서 분쇄기에 커피 원두를 10~50mesh로 분쇄한 것을 특징으로 하는 산소 탈기수와 질소를 이용하여 이중으로 산소를 차단한 고품질 액상 조제커피의 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 제3공정에서 식용수에 산소를 탈기할 때 산소의 농도가 1~3ppm이 될 때까지 탈기하는 것을 특징으로 하는 산소 탈기수와 질소를 이용하여 이중으로 산소를 차단한 고품질 액상 조제커피의 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 제4공정에서 분쇄된 커피 원두와 산소 탈기수는 중량대비 1:4~6으로 혼합되는 것을 특징으로 하는 산소 탈기수와 질소를 이용하여 이중으로 산소를 차단한 고품질 액상 조제커피의 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 제4공정에서 분쇄된 커피에 혼합되는 산소 탈기수는 90~110℃로 가열한 산소 탈기수인 것을 특징으로 하는 산소 탈기수와 질소를 이용하여 이중으로 산소를 차단한 고품질 액상 조제커피의 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 제4공정에서 사용되는 추출탱크는 탱크 내부에 질소가 충진된 것을 특징으로 하는 산소 탈기수와 질소를 이용하여 이중으로 산소를 차단한 고품질 액상 조제커피의 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 제5공정에서 여과된 커피추출액을 냉각기에서 10~20℃가 될 때까지 냉각하는 것을 특징으로 하는 산소 탈기수와 질소를 이용하여 이중으로 산소를 차단한 고품질 액상 조제커피의 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 제6공정의 첨가제는 우유, 설탕, 탈지분유, 탄산수소나트륨(NaHCO₃), 자당지방산에스테르(Sucrose Esters of Fatty Acids), 카제인나트륨(Sodium Caseinate) 로 이루어진 것을 특징으로 하는 산소 탈기수와 질소를 이용하여 이중으로 산소를 차단한 고품질 액상 조제커피의 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 제6공정의 첨가액은 65.2~72.1중량%의 정제수, 18.1~22.5중량%의 우유, 9.2~11.2중량%의 설탕, 0.3~0.5중량%의 탈지분유, 0.2~0.4중량%의 탄산수소나트륨, 0.07~0.12중량%의 자당지방산에스테르, 0.03~0.08중량%의 카제인나트륨으로 혼합되어 이루어진 것을 특징으로 하는 산소 탈기수와 질소를 이용하여 이중으로 산소를 차단한 고품질 액상 조제커피의 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 제7공정의 혼합탱크에서 혼합되는 여과 및 냉각된 커피추출액과 첨가액은 부피대비 1:0.8~1.2로 혼합되는 것을 특징으로 하는 산소 탈기수와 질소를 이용하여 이중으로 산소를 차단한 고품질 액상 조제커피의 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 제9공정에서 사용되는 용기 내부에 질소가 충진된 것을 특징으로 하는 산소 탈기수와 질소를 이용하여 이중으로 산소를 차단한 고품질 액상 조제커피의 제조방법.