KR20120039911A - 원적외선 기능수를 이용한 전통발효주 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본원은 전통발효주의 제조방법에 관한 것으로, 짧은 기간의 숙성기간에도 물 분자와 알콜 분자의 혼화도가 커서 미각적인 측면에서 쓴맛이나 메스꺼운 감이 없는 전통발효주에 관한 것이다.
본원은 전통발효주 제조공정 중에 무기세라믹용기에 원적외선 기능수를 적용시켜 전통발효주를 얻고자 하는 것으로, 쌀로 제공되는 술밥과 누룩과 원적외선 기능수와 죽초액을 기본원료성분으로 사용하고, 상기 원료성분을 본원에서 제공되는 무기세라믹용기에 옮긴 후 25℃-30℃사이의 온도를 유지하면서 1주일 정도의 짧은 숙성/발효기간으로도 쓴맛이나 메스꺼운 감이 제거된 전통발효주를 제공하고자 하는 발명이다.
본원은 전통 발효주의 제조방법으로, 황토와 고령토 및 일라이트가 주원료로 배합되어 소성공정을 통하여 얻어지는 무기세라믹용기에 쌀로부터 제공되는 술밥 30-50 wt%, 누룩 10-20 wt%, 죽초액 3-5 wt% 에 나머지 잔량을 ¹⁷O-NMR분광법(핵자기 공명분광법)에 의한 측정치로 50~80 Hz 범위를 나타내는 원적외선 기능수를 채워서 100중량%를 이루고 7±2일 범위로 숙성/발효시켜 발효주를 얻는 것을 특징으로 하는 전통발효주의 제조방법에 관한 것이다.

Description

원적외선 기능수를 이용한 전통발효주 및 그 제조방법{A traditional fermented alcoholic beverage and the manufacturing method using functional far-infrared radiation water}

본원은 전통발효주 제조공정에 사용되는 물을 특별히 원적외선 처리장치로 처리하여 물의 분자 구조를 변화시켜 물 분자와 알콜 분자의 혼화도를 높이고자 하는 원저외선 처리수를 이용한 전통발효주 제조방법에 관한 것이다.

본원에서 전통발효주라 함은 탁주(막걸리), 약주, 청주 등 곡류를 원료로 당화시켜서 발효시킨 술을 말하는 것으로, 알코올 함량이 5?18% 범위로 제공되는 술을 말하는 것이다

국내에서 제공되는 전통발효주에는 여러 종류가 개발/제시되고 있으나, 일반적으로 천연생수나 수돗물을 사용함으로써 술 제조시에 발효숙성이 원활하게 진행되지 못하고 주정에는 기화점이 낮은 방향족 물질이 생성됨으로써 대부분의 전통발효주를 마셔보면 우선 미각적 측면에서 쓴맛을 느낀 후 식도를 넘어갈 때 메스꺼운 감을 느끼게 되어 비위가 약한 사람은 물론 건강한 사람도 전통발효주를 마실 때 미간을 찡그리며 마셔야 하는 어려움이 있을 뿐만 아니라 숙취의 원인이 되고 유통과정에서 쉽게 변질되는 문제점을 갖고 있다.

물 분자와 에칠 알콜 분자를 완전히 혼합시키려면 술을 빚은 후 수년간 낮은 온도에서 저장 보관하면서 기화점이 낮은 방향족 물질이 분해 제거되고 물 분자와 알콜 분자가 골고루 섞여 충분히 혼화 될 때 쓴맛과 메스꺼운 맛을 없이하고 향긋하고 순한 맛이 느껴지는 고급술이 되는 것이나, 국내의 전통 민속주를 분석해 보면, 물에 알콜(주정)이 용해되어지는 형태의 것으로 단시일 내에 대량생산 시스템을 갖추지 않고서는 살아남기 어려운 현재의 생산/유통관리 체제상 물 분자와 알콜 분자가 충분히 혼합되기까지 충분한 숙성기간을 갖지 못하고 짧은 기간 내에 출하됨으로 쓰고 메스꺼운 맛이 발생하는 되는바, 예를 들어 알콜 농도가 높은 술을 물에 타서 마셔보면 물과 알콜이 외관상 혼합되는 것처럼 보여도 이를 마셔보면 쓰고 메스꺼운 맛이 더욱 심해져서 아무리 애주가들이라 해도 전통발효주를 마실 때 미간을 찌푸리게 되는 문제점을 갖고 있다.

주류의 숙성에 관한 연구는 옛날부터 수 많은 연구와 방법들이 알려져 왔으나 이들 방법 중 대부분이 통기성 효과에 의한 숙성법, 초음파 처리에 의한 숙성법 등이 시도되어 왔으나 만족할 만한 효과를 얻지 못하고 있는 실정이다.

또한 현재 전통발효주의 숙성, 발효 시 발효공정에 이용되는 담금용기에 따라 효모균의 배양에 차이를 보이는데 현재 전통술 제조용기 재질은 대부분 스테인레스 스틸 탱크나 아니면 PVC재질로 제작된 담금용기를 사용하고, 사용되는 물에는 천연수니 수돗물을 사용하고 있는바, 천연수에는 그 만큼 불순물이 많이 함유되어 주정의 발효 숙성에 장애 요인이 되기도 하는 문제점도 갖는다.

또한, 부분적으로 주류 제조 시 원적외선 세라믹을 통과시킨 기능수 사용을 시도하고 있으나 대부분 원적외선이 물 분자와 알콜 분자에 미치는 영향에 대한 과학적인 근거를 제시하지 못하고 있는 실정이다.

본원은 무기세라믹용기에 원적외선 기능수를 적용시켜 짧은 숙성기간에도 쓰고 메스꺼운 맛을 없이하는 전통발효주 제조방법을 제공하고자 하는 것으로 본원과 유사한 기술사상을 갖고 개시된 전통발효주를 얻기 위한 선행기술들을 살펴보면, 국내 공개특허번호 2002년 011058호에 개시된 기술은 지장수 막걸리를 제공하기 위한 수단으로서, 황토 40?50% 중량, 게르마늄 20?30% 중량, 생광석 20?30% 중량, 목탄(숯) 20?30% 중량의 혼합조성물을 부직포주머니 내부에 투입하여 물 속에 투입해서 카탈라아제 효소를 우려내는 주머니 필터를 이용하여 지장수를 얻고, 상기 지장수를 이용하여 막걸리와 소주, 맥주를 제조하고자 하는 기술사상이 개시된바 있고, 상기의 방법으로 제조된 주류가 혈액순환과 피부세포 활성화와 미용에도 효과가 있고, 두통 및 위장 통증이 없는 건강식품으로 제공될 수 있다고 주장하는 기술사상이 개시되어 있다.

또한 국내 등록특허 제0741265호 기술에서는 지장수 성분을 함유하고 주박(酒粕)이 없는 청징한 황토 막걸리 제조방법으로 제조된 막걸리와 황토분말을 배합하여 용기에 넣고 서로의 성분이 균질하게 조화되도록 교반시켜 황토표면에 주박이 흡착되면서 지장수 성분이 우러난 막걸리의 현탁액을 제조하고 이것을 저온에서 숙성?침전시킨 후 원심분리기에 주입시켜 황토와 함께 주박 및 불순물 슬러지를 원심분리함으로써 주박이 없고 지장수 성분이 다량 함유된 담황색의 맑은 막걸리를 제조하는 것을 특징으로 하는 황토 막걸리의 제조방법이 개시되어 있다.

그러나 상기의 제조공정에서 얻은 전통발효주(막걸리)는 미각적인 측면에서 쓴맛이나 메스꺼운 감을 없이하지 못하는 한계점을 갖는 기술로서 많은 애주가들에게 아쉬움을 주고 있는 상황이고, 상기의 문제점을 개선하고자 장기간 숙성에 의한 방법으로 혼화도를 높이는 방법을 선택하고 있으나 이는 상업적으로 경쟁력을 떨어트리는 결과가 되어 적용에 어려움이 있으며, 통기 효과에 의한 숙성법, 초음파처리에 의한 숙성법 등의 방법이 병행처리되고 있으나 큰 효과를 얻지 못하고 있는 상황이다.

본원은 전통발효주의 제조공정에서 짧은 기간의 숙성기간에도 물 분자와 알콜 분자의 혼화도가 커서 미각적인 측면에서 쓴맛이나 메스꺼운 감이 없는 전통발효주를 제공하고자 하는 과제를 갖고 시작된 발명이다.

본원은 전통발효주 제조공정 중에 무기세라믹용기에 원적외선 기능수를 적용시켜 전통발효주를 얻고자 하는 것으로, 쌀로 제공되는 술밥과 누룩과 원적외선 기능수와 죽초액을 기본원료성분으로 사용하고, 상기 원료성분을 본원에서 제공되는 무기 세라믹용기에 옮긴 후 25℃-30℃사이의 온도를 유지하면서 1주일 정도의 짧은 숙성/발효기간으로도 쓴맛이나 메스꺼운 감이 제거된 전통발효주를 제공하고자 하는 목적을 갖는 발명이다.

본원 발명자는 종래기술의 한계점을 해결하기 위한 수단으로서, 주류에 첨가되는 공정수인 물을 특별히 원적외선 처리장치로 처리하여 물의 분자 구조를 변화시켜 물 분자와 알콜 분자의 혼화도를 높일 수 있는 원저외선 처리수를 이용하고 또한 무기 세라믹용기에서 발효/숙성시키는 수단에 의해 본원의 목적을 달성할 수 있음을 확인하여 완성된 발명이다.

본원 발명자는 전통발효주의 제조공정에서 짧은 숙성기간에도 물 분자와 알콜 분자의 혼화도를 높이기 위한 수단은 물의 특성이 관건이며 물을 특정의 조건에서 원적외선 세라믹접촉 필터층을 갖는 처리장치를 거친 기능수를 사용하는 경우 원적외선의 공명흡수작용에 의해서 물 분자의 하이드로 필릭 그룹(Hydrophilic Group)구조에 에칠 알콜에 의해 하이드로 포빅(Hydrophobic Group)을 용이하게 침투시킬 수 있는 특성을 전통발효주 제조공정에 적용 가능성을 찾고자 하였다.

상기의 공법으로 원적외선 세라믹 필터층을 거친 물을 사용하여 전통발효주를 제조할 경우, 물 분자와 알콜 분자와의 혼합을 짧은 시간에 고르게 섞이도록 해줌으로써 술의 숙성효과를 높여 짧은 발효/숙성시간에도 쓴맛이나 메스꺼운 감이 제거된 전통발효주를 제공할 수 있어서 생산성을 높일 뿐만 아니라 무기 세라믹용기에서 온화한 조건에서 발효/숙성됨으로 인해 술맛을 좋게 하며 숙취 해독에도 효과를 주면 신선도를 유지해 줄 수 있는 전통발효주를 제공할 수 있다.

일반적으로 물은 화학식으로 H₂O로 표시되나 실제적으로는 단일분자로 존재하는 것이 아니고 10-40개의 물 분자들이 클러스터를 이루어 군집으로 존재하며 이들의 집단적 운동이 끊임없이 순차적으로 일어나는바, 이러한 물 분자의 운동을 측정하는 방법으로 최근 ¹⁷O-NMR분광법(핵자기 공명분광법)에 의한 방법이 적용되고 있으며, H-NMR분광법으로는 물 속에 존재하는 금속성분으로부터 간섭을 많이 받아 정확한 데이터를 얻기 어려웠으나 자연계에 압도적으로 존재하는 ¹⁶O 이외에 0.037% 정도로 존재하는 ¹⁷O의 이용하는 ¹⁷O-NMR분광법으로 물의 실제적 구조를 추측해 낼 수 있게 되었다.

¹⁷O-NMR분광법으로 측정하여 얻어진 선호의 선(Peak) 폭이 넓은가 좁은가의 차이로 물 분자의 집단 운동의 속도가 반영되는바, 물의 온도가 증가하는 경우 엔트로피 증가에 의해 운동속도가 증가하게 되며, 이때의 NMR 선의 폭은 온도가 낮은 것에 비해 선 폭이 좁음을 알 수 있다.

이렇게 물 분자 클러스터의 크기에 따라 물맛의 차이도 나타나는바, 사람 혀의 미세포에서 맛을 감지하는 것인지, 맛의 미세포가 단지 자극의 변화만을 감지하는 것인지는 확실하지 않지만, 물 분자 10-40개에 이르는 클러스터를 파괴하여 작은 물 분자로 분리시켜 기타 다른 원료 등과 일정한 혼합 숙성을 거치는 수단으로 술의 맛을 향상시킬 수 있을 것인지 확인이 필요하였다.

이와 같은 원적외선 세라믹 필터층을 거쳐 처리한 물을 사용하여 전통발효주를 제조할 경우, 물 분자와 알콜 분자와의 혼합을 빠른 시간에 혼화도를 높여줌으로써 술의 숙성효과를 높게 해주며 발효/숙성시간을 단축시켜 생산성을 높일 뿐만 아니라 술맛을 좋게 하며 숙취 해독에도 효과를 줄 수 있는 전통발효주를 얻을 수 있다.

현재 국내에 유통되고 있는 대부분의 전통발효주 제조용기는 별다른 개념 없이 용량이 큰 스텐레스 스틸 탱크나 플라스틱 재질의 통이 사용되고 있으나, 본원에서는 전통 주 제조 시 원적외선의 특성인 공명흡수 작용으로 인해 알콜과 물의 혼합 시 물 분자를 신속히 활성화시켜 숙성을 촉진시켜주고 숙성 후 맛이 쉽게 변질되지 않는 신선도를 유지하기 위한 수단으로 전통발효주 제조용기로 무기세라믹용기를 사용함으로 복사되는 원적외선이 알콜 분자와 물 분자 속으로 침투할 수 있는 특성(심달력)을 높이고자 하였다.

원적외선이 알콜 분자와 물 분자 속으로 침투할 수 있는 특성인 심달력에 의하여 알콜 분자와 물 분자의 내부 심층부까지 원적외선의 영역의 에너지가 도달될 수 있도록 해야만 물 분자와 알콜 분자를 빠른 시간에 혼화도를 높여 줄 수 있으며, 원적외선은 짧은 파장 쪽은 공명 흡수가 잘 일어나지 않기 때문에 결국 원적외선의 심달력은 파장이 적정수준에서 효과가 증진되며, 이러한 ‘공명흡수’와 ‘심달력’의 두 가지 작용이 잘 조화된 원적외선 유효파장역역(5.6-20미크론)과 원적외선 복사에너지(3.70×10²W/㎡㎛,40℃)의 특성을 가진 전통발효주 제조용기를 포함하는 기술사상을 통하여 본원의 목적을 쉽게 달성할 수 있다.

본원의 상기의 기술사상을 밑바탕으로 하여 전통 발효주를 얻고자 하는 것으로, 황토 45~75 wt%, 고령토 20~40 wt%, 일라이트 5~15 wt% 중량비로 배합되어 소성공정을 통하여 얻어지는 무기 세라믹용기에 쌀로부터 제공되는 술밥 30-50 wt%, 누룩 10-20 wt%, 죽초액 3-5 wt% 에 나머지 잔량을 ¹⁷O-NMR분광법(핵자기 공명분광법)에 의한 측정치로 50~80 Hz 범위를 나타내는 원적외선 기능수를 채워서 100중량%를 이루고 7±2일 범위로 숙성/발효시켜 발효주를 얻는 공정을 통하여 출원인이 원하는 전통발효주를 얻을 수 있다.

상기 전통발효주의 제조공정에 이용되는 원적외선 기능수를 얻기 위한 제조 장치에 이용되는 무기물 접촉여재는 황토, 제오라이트, 일라이트, 백토, 규조토, 게르마늄, 전기석 중에서 선택되는 소재를 혼합시켜 세라믹볼을 얻고 이를 고온으로 소성시켜 활성화도를 높여준 접촉여재층을 통과시켜 ¹⁷O-NMR분광법에 의한 측정치로 통상적으로는 105~110 Hz 범위를 나타내는 수돗물을 ¹⁷O-NMR분광법(핵자기 공명분광법)에 의한 측정치로 50~80 Hz 범위를 나타내는 원적외선 기능수로 변환시켜 전통 발효주의 원료로 사용하고자 하는 기술사상과, 전통발효주의 제조공정에 이용되는 무기 세라믹용기는 황토를 채취하여 일광으로 자연 건조 시킨 뒤 소성로에서 700~800℃에서 5시간 범위로 소성시키고, 소성황토를 냉각시킨 후 300~350메쉬의 크기로 분쇄하여 분쇄된 황토미분을 이용하여 황토 45~75 wt%, 고령토 20~40 wt%, 일라이트 5~15 wt% 중량비로 배합한 도토를 반죽하여 30~60일간 숙성하고 숙성된 도토로 만들어진 용기를 800℃~850℃사이에서 40분~ 50분 범위로 소성시키며 초벌구이를 실시한 용기를 2~3일간 상온으로 냉각시킨 다음, 냉각된 자기의 표면에 천연유약을 시유한 후 1050℃~1100℃에서 10~15시간 정도 2차 소성시킨 후 2~3일간 상온으로 냉각시켜 무기세라믹용기를 얻고 전통 발효주의 제조용기로 사용하는 수단에 의해 발명자가 원하는 전통발효주를 얻을 수 있음을 확인하여 완성된 발명이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 전통발효주 제조 시 원적외선 기능수를 사용할 경우 원적외선 특성인 심달력과 공명흡수 작용에 의해서 물 분자와 알콜 분자의 혼합이 원활하게 이루어져 발효/숙성시간을 단축시키면서도 전통발효주의 순도를 높일 수 있고 맛을 부드럽게 해줌으로 전통발효주를 마실 때 인체의 거부반응을 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한 본원에서 제공되는 전통발효주는 원적외선 기능수의 작용으로 유통과정에서 쉽게 변질되지 않고 신선도를 유지하는 기간이 길어지며, 체내의 신진대사를 원활하게 하고 혈액 순환을 원활하게 하여 술로 인한 독성을 중화해줌으로써 건강 증진에 효과가 있으며 또한 전통발효주 제조에 쌀을 사용함으로서 쌀 소비 증진에도 이바지할 수 있는 효과를 갖는다.

도 1은 원적외선 기능수 제조장치의 적용 예시도

이하 본원의 기술사상을 구현하기 위한 발명의 실시예를 겸하여 본원 기술사상의 구현양태를 제시하여 설명하고자 하는바, 본 출원의 명세서나 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 될 것이며, 본원의 보호범위는 발명의 기술사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 할 것이며, 또한 본원의 실시예에 제시되는 상한이나 하한을 나타내는 숫자는 본원의 목적을 달성하기 위한 하나의 베스트모드를 제시한 것에 불과할 뿐이고 본원의 기술사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 할 것이다.

본원 발명의 기술사상이 구현되는 실시양태에서 술밥과 누룩의 사용은 통상의 다른 전통발효주 제조공정과 크게 다를 것이 없고, 원적외선 기능수를 얻는 공정과 전통발효주 제조용기인 무기세라믹용기를 이용하는 부분에 특징이 있는바, 이하에서는 먼저 원적외선 기능수를 얻기 위해 적용한 원적외선 기능수 제조장치를 도면을 참조하여 설명하고, 두번 째로 전통발효주 제조용기인 무기세라믹용기를 얻기 위한 제조공정을 설명하며, 이하 준비된 원료들을 이용하여 전통발효주를 얻는 제조공정을 구분 설명하고자 한다.

1. 원적외선 기능수 제조

본원에서 사용되는 원적외선 기능수를 얻기 위한 수단은 도 1의 원적외선 기능수 제조장치를 이용하였는바, 도 1에서는 원적외선 기능수를 얻기 위해 적용한 제조장치를 개략적인 구조를 나타내기 위하여 내부투시도 형태로 측면도를 도시 한 것으로, 본원에서 적용한 기능수제조장치(100)는 메인몸체(70) 상부로 뚜껑부(71)를 갖고 메인몸체(70) 내부로는 물 분자를 작은 클러스타로 분할시키는 활성화물질 접촉여재층이 내장되는 구성으로 제공되고 기능수제조장치로 유입되기 전 오염물을 제거하기 위해 프레필터(10) 보조필터(20)가 베이스부재(30)에 각각 연통 가능하게 수로(31)를 통해 연결되도록 하여, 상수도관(32) 및 조절밸브(33)을 통해 기능수제조장치로 유입되는 물이 프레필터(10) 보조필터(20)를 거쳐 불순물이 제거되고 기능수제조장치(100)의 메인몸체(70)로 유입되는 구성으로 적용될 수 있음을 나타낸 것이다.

본원의 기능수제조장치(100)는 예를 들면 원형프레임 메인몸체(70) 내부로 다수 종류의 활성화물질 접촉여재층이 내장되는 구성으로 제공될 수 있는데, 물을 활성화시키기 위해 사용되는 접촉여재로 예를 들면, 제1접촉여재층(41)에는 제오라이트 7 kg, 백토 2 kg, 규조토 1 kg의 조성비로 배합되어 5 ~ 20 ㎜ 크기의 세라믹볼로 가공되어 처음 약 400℃에서 1차 소성되고, 2차로 900℃에서 2차 소성되는 공정으로 제오라이트를 주성분으로 하는 접촉여재를 얻어서 제1받침대(51)에 내장되는 구성으로 제공되고, 제2접촉여재층(42)은 백토 7 kg, 제오라이트 2 kg, 규조토 1 kg의 조성비로 로 배합되어 5 ~ 20 ㎜ 크기의 세라믹볼로 가공되어 처음 약 500℃에서 1차 소성되고 2차로 1000℃에서 2차 소성되는 공정으로 백토를 주성분으로 하는 접촉여재를 얻어서 제2받침대(52)에 내장시키는 구성으로 적용될 수 있으며, 제3접촉여재층(43)은 게르마늄 7 kg, 백토 1 kg, 황토 1 kg, 규조토 1 kg의 비율로 배합되어 5 ~ 20 ㎜ 크기의 세라믹볼로 가공되어 처음 약 500℃에서 1차 소성되고 2차로 1000℃에서 2차 소성되는 공정으로 게르마늄을 주성분으로 하는 접촉여재를 얻어서 제3받침대(53)에 내장하고, 제3접촉여재층(43)을 거친 물은 유입수 중의 중금속 함유물이 있는 경우 이를 제거하기 위해 G.P.G세라믹 필터층(61)을 경유하여 제4접촉여재층(44)으로 유입되도록 하였다.

제4접촉여재층(44)은 황토 7 kg, 일라이트 2 kg, 규조토 1 kg의 조성비율로 배합되어 5 ~ 20 ㎜ 크기의 세라믹볼로 가공되어 처음 약 500℃에서 1차 소성되고 2차로 1000℃에서 2차 소성되는 공정으로 황토를 주성분으로 하는 접촉여재를 얻어서 제4받침대(54)에 내장되는 구조를 이루고, 제5접촉여재층(45)은 전기석 7 kg, 황토 2 kg, 규조토 1 kg의 조성비율로 배합되어 5 ~ 20 ㎜ 크기의 세라믹볼로 가공되어 처음 약 500℃에서 1차 소성되고 2차로 1000℃에서 2차 소성되는 공정으로 전기석을 주성분으로 하는 접촉여재를 얻어서 제5받침대(55)에 내장되고, 제5접촉여재층(45)을 거친 유입수는 이취나 악취냄새가 잔존할 우려를 배제하기 위해 야자수나무 껍질을 탄화한 숯 필터층(62)을 거치고 연이어 살균효과를 높여주기 위해 나노실버로 제공되는 디스켓타입 필터층(63)을 거치도록 설계되어 내장시켰다.

제6접촉여재층(46)은 일라이트 2 kg, 제오라이트 2 kg, 황토 2 kg, 게르마늄 2 kg, 전기석 1 kg, 규조토 1 kg의 조성비로 제공되어 1000℃에서 소성된 접촉여재를 제6받침대(56)에 내장되고, 제7접촉여재층(47)은 규조토 4 kg, 일라이트 2 kg, 황토 2 kg, 게르마늄 2 kg의 조성비로 제공되어 1000℃에서 소성한 접촉여재를 제7받침대(57)에 내장하여 사용하였고, 제8접촉여재층(48)은 대나무숯 6 kg, 황토 4 kg의 조성비로 제공되어 800℃에서 소성된 접촉여재를 제8받침대(58)에 내장하여 사용하였고, 제9접촉여재층(49)은 일라이트 7 kg, 황토 2 kg, 규조토 1 kg의 조성비로 제공되어 1000℃에서 소성된 접촉여재를 제9받침대(59)에 내장하는 순서로 본원의 기능수제조장치(100)의 구성으로 제공될 수 있다.

상기와 같은 적층구조의 활성화재로 채워진 본원의 기능수 제조장치(100)는 수로(32)를 통해 메인필터(10)와 보조필터(20)에서 여과된 물이 기능수 제조장치(100)의 메인몸체(70) 하부로부터 소정의 압력으로 채워져 올라갈 때 상기 활성접촉재 및 촉매층에 전체적으로 접촉되도록 지그재그 흐름을 유도하는 것이 바람직하고, 본원의 기능수 제조장치 하부로 유입되어 제1접촉여재층(41)부터 상향류로 흐르며 제9접촉여재층(49)까지 접촉하며 활성화된 기능수는 기능수제조장치 메인몸체(70)의 중앙이나 또는 일측으로 세워진 이송관(72)의 홀(73)을 통해서 하부로 낙하된 후 다시 기능수 배출수로(74)를 거쳐 기능수배출관(75)으로 정수 및 활성화된 물이 공급되도록 제공될 수 있음을 나타내고 있다.

본원에서 원적외선 기능수를 얻기 위해 사용한 물은 진주시 상수도 물을 채취하여 도 1의 원적외선 기능수 제조장치에 수돗물 급수전과 연결하고 분당 30ℓ의 유량으로 수도꼭지를 조절하여 통과시키고, 5분간 원적외선 기능수기로 통과시킨 후 각 시험에 따른 필요한 양을 취수하여 시험수로 사용하였으며 컨트롤 수는 수돗물을 급수전으로부터 5분간 방류한 뒤 취수하였다.

일상생활에서 사람들이 사용하는 물에는 나트륨 이온, 마그네슘 이온, 칼륨이온, 염화물이온, 황산이온, 탄산이온 등 여러 가지 이온들이 녹아있는바, 물속에 녹아있는 이온들이 물의 물성에 미치는 영향을 조사하기 위해 수돗물 자체와 본원에서 적용되는 원적외선 기능수 제조장치를 통과한 기능수 사이의 무기물 이온 함량을 조사하고자 하였는바, Na, K, Ca, Mg 및 Si의 농도가 수돗물에서는 19.5ppm, 0.7ppm, 8.3ppm, 2.2ppm, 21.4ppm으로 측정되었고, 기능수에서는 4.4ppm, 1.9ppm, 14.0ppm, 3.0ppm, 5.7ppm, 으로 분석되었는바, 원적외선 기능수 제조장치를 통과한 후에는 Na와 Si 성분은 줄어들고 K, Ca, Mg 성분은 증가하는 사실을 확인할 수 있었다.

상기의 도 1에 제시된 기능수 제조장치를 통하여 얻은 기능수와 일반 수돗물의 pH 측정결과로는 표 1의 결과를 얻었으며, NMR Spectrometer 를 이용한 ¹⁷O 특성시험결과로는 표 2의 결과를 얻을 수 있었는바, 본원에서는 ¹⁷O-NMR분광법(핵자기 공명분광법)에 의한 측정치로 50~80 Hz 범위를 나타내는 원적외선 기능수를 얻고 이를 이용하여 전통발효주의 공정 수(水)로 사용하고자 하는 것이므로 도 1에 나타난 접촉여재층의 일부를 생략하고 적용할 수 있다.

시료	pH 값	측정장비
수돗물	7.02	TOA Electronic 사의 HM-149 pH meter
본원의 기능수기를 통과한 물	7.84

시간 시료	19분 50초	39분 4초	측정장비
수돗물	105.45 Hz	105.34 Hz	Varian사의 Unit Plus 300NMR Spectrometer
원적외선 기능수기 통과물	52.13 Hz	53.92 Hz

2. 전통발효주 제조용기 제조 실시예

국내에서 산출되는 양질의 황토를 채취하여 일광으로 자연 건조시킨 뒤 소성로에 넣고 약 750℃에서 5시간 정도 소성시키고 상기 소성 황토를 냉각시킨 후 350메쉬의 크기로 분쇄하여 상기 분쇄과정에서 분쇄된 황토미분을 고령토와 일라이트를 황토 60 kg, 고령토 30 kg, 일라이트 10 kg의 중량비로 배합하여 3개의 전통발효주 제조용기를 제작하였는바, 상기 배합비로 배합된 도토를 반죽하여 숙성시키는 숙성과정은 60일간 적용하였으며, 상기 숙성과정을 거쳐 숙성된 도토로 만들어진 용기를 초벌구이하는 과정의 소성온도는 섭씨 800℃사이 850℃사이에서 40분~ 50분 범위로 소성시키고, 상기 초벌구이 과정에 의하여 형성된 용기를 2일간 상온으로 냉각시킨 다음, 냉각된 자기의 표면에 천연유약을 시유한 후 섭씨 1050℃내지 1100℃에서 12시간 정도로 2차 소성시키고 소성된 전통발효주 제조용기를 2일간 냉각시켜 전통발효주 제조용기 3개를 얻어 이용하고자 하였다.

3. 죽초액 제조 실시예

죽초액은 대나무를 탄화시킬 때 나오는 연기를 포집하여 응축시킨 훈취가 강한 산성의 액체로서 초산을 주성분으로 다양한 성분을 함유하고 있는바, 대나무를 가열하여 그 가열과정에서 응축된 죽초액은 고온의 탄화과정 중에 유해성분이 혼입될 수 있으므로 인체 유해물질을 제거하기 위해 대나무 죽초액을 6개월 이상 정치한 다음 얻어지는 상등액의 유해성분을 흡착시킨 후 여과하여 얻어진 여과액을 단식상압증류장치에서 초류분을 분취 제거하고 이후에 가열하여 유출되는 증류분을 분취하여 유해성분이 제거된 정제 죽초액으로 만들어 이용하였으나, 죽초액으로 판매되는 제품도 많이 있으므로 유해성분을 제거하기 위한 정제공정이 실시된 죽초액으로 확인되는 경우 죽초액을 구입하여 사용할 수 있음은 물론이다.

4. 전통발효주 제조 실시예

쌀을 원료로 사용하여 얻은 술밥 4 ㎏에 누룩 1.5 ㎏를 비벼서 상기 2실시예에서 만든 전통발효주 제조용기에 넣고 상기 1실시예에서 얻은 원적외선 기능수 4 ㎏을 넣고 상기 3실시예에서 만든 죽초액 0.5 ㎏ 을 각각 전통발효주 제조용기에 넣고, 25~30℃사이의 온도를 유지하면서 6일간 숙성/발효시켜 전통발효주를 얻을 수 있었다.

상기의 4실시예는 다양한 실험과 패널테스트 결과를 통하여 본원의 기술사상으로부터 전통발효주를 얻기 위한 수단은 술밥 30~50중량%, 누룩 10~20중량%, 원적외선 기능수 40~50중량%, 죽초액 3~5중량%로 혼합하여 본원에서 제작한 전통발효주 제조 용기에 옮긴 후 25~30℃사이의 온도를 유지하면서 약 1주일 범위로 숙성/발효시켜 전통발효주를 얻을 수 있다.

상기의 실시예에서 술밥은 시중에서 고품질 일반미를 골라서 본 발명에서 얻은 원적외선 기능수로 깨끗이 씻은 후 10시간 정도 불리고 시루에 술밥을 찐 후 건조시켜서 사용하였으며, 누룩은 시중에서 변질 되지 않은 신선한 것을 골라서 50메쉬 정도로 파쇄하여 사용할 수 있고, 상기 원료성분을 본원에서 제공되는 전통발효주 제조용기에서 25~30℃사이의 온도를 유지하면서 1주일 정도의 짧은 숙성/발효기간으로도 쓴맛이나 메스꺼운 감이 제거된 전통발효주를 제공할 수 있다.

상기의 실시예를 그대로 적용하면서 인삼가루나 인삼엑기스 성분을 술밥과 누룩의 혼합 중량대비 0.1~0.5중량% 범위로 추가해주는 경우 쉽게 변질되지 않은 특성을 부여할 수 있다.

5. 상기 4의 공정으로 얻은 전통발효주의 특성 분석

①. 분석방법

1)pH측정은 pH meter를 이용하여 측정하였다.

2)산도 측정은 0.1N NaOH용액으로 pH가 8.2가 될 때까지 적정하여 소비된 NaOH의 양으로부터 환산하였다.

3)당도측정은 굴절 당도계로 측정하였다.

4) 에탄올 함량 측정은 주류 분석 기준에 준하여 분석하였다.

5)조단백질 정량은 semi-microkjeldahl 법에 따라 분석하였다.

6)무기물 분석은 분해용 플라스크에 시료 1mL를 취하여 진한 황산과 진한 질산을 각각 10mL씩 차례로 가한 다음 hot plate상에서 무색으로 변할 때까지 분해하여 100mL로 정용여과하여 Inductively Coupled Plasma(ICP, Optima 3300DV, Perkin-Elmer CO., USA)로 분석하였다. 이 때, RF Generator는 27.12 MHz, RF power는 1300w, Plasma argon 15L/min, auxiliary argon flow rate 0.5L/min, nebulizer argon flow rate 0.85L/min, sample up take는 1.55L/min으로 하여 분석하였다.

7) 구성아미노산 분석은 시료 1mL 에 6N-H치 3mL를 가하고 질소가스를 7분간 충진 시킨 후 110±1℃의 heating block에서 24시간 가수분해한 다음 여과 (whatman NO.6)하여 회전진공증발기로 감압농축하였다. 이것은 pH 2.2 구연산 완충액으로 10mL로 만들어 membrane filter(0.2㎛) 및 sep-pak C18 cartridges에 차례로 통과시킨 다음 아미노산 자동분석기(Amino acid analyzer 835, Hitachi)로 분석하였다.

8)유리아미노산 정량분석은 술 1mL에 에탄올 150mL를 가하여 균질화 한 다음 원심분리 (6,000g. 10min)하였으며 잔사에 80% 에탄올 75mL를 가하여 2회 반복 추출한 후 상등액을 모아 농축한 후 에테르로 탈지하여 50mL로 정용하였다. 이 액을 일정량 취하여 농축한 다음 pH 2.2 구연산 완충용액으로 10mL로 만들은 membrane filter(로 여과하여 아미노산 자동분석기(Amino acid analyzer 835, Hitachi)로 분석하였다.

②. 분석실험결과

1) 이화학적 성분 조성 : 술의 pH 를 측정한 결과 pH 8.36이었으며, 산도는 호박산 기준으로 8.4% 였고, 당도는 굴절당도계로 측정하여 11.2Brix 였으며, 술의 에탄올 함량은 12% 였고, 조단백질 함량은 1.59% 였다.

주류의 규격에서 산도는 탁주, 약주, 및 청주에서 그 규정이 0.5%(초산함량 기준)로 정해져 있으나, 과실주에서 규정은 정하고 있지 않고 에탄올 함량은 일반 과실주에 비해서는 다소 낮은 편이다.

항목	함량
pH	3.86
총산도(Acidity, %)	8.4
당도(Sugar concentration, % Brix)	11.2
알콜도(Alcohol content, %)	12
조단백질(Crude protein, %)	1.59±0.08

2) 무기물 함량

술의 무기물을 분석한 결과 9종의 무기물이 검출되었는바 칼륨의 함량이 106.14±0.58mg/100g으로 가장 높았으며, 다음으로 인이 52.19±0.28mg/100g, 나트륨이 47.60±1.02mg/100g, 마그네슘이 36.81±0.43mg/100g, 칼슘이 15.14±0.22mg/100g이었는데 그 외 성분은 미량으로 검출되었는바, 술의 무기물 함량은 원 시료로부터 유래된 것으로 판단되는데 특히 칼륨은 체내에서 수분 및 전해질의 평형유지, 산 염기 평형유지, 근육의 수축과 이완작용에 관여함으로써 체내 기능을 조절하는 무기물이며, 또한 알콜 중독 시 칼륨결핍이 일어날 수 있는데 본 술의 섭취 시 칼륨의 과잉 손실은 다소 줄일 수 있을 것으로 기대된다.

항목	함량(mg/100g)
알루미늄	4.50±0.10
철분	6.79±0.11
망간	0.78±0.01
칼륨	106.14±0.58
칼슘	15.14±0.22
마그네슘	36.81±0.43
나트륨	47.60±1.02
인	52.19±0.28
셀레늄	0.83±0.26
Total	270.78

3) 구성아미노산 함량

전통발효주 중 구성 아미노산은 17종이 검출되었는바, 그 중 필수 아미노산이 7종 검출되었으며 1,366.134mg/100g으로 구성 아미노산 총량에 대하여 약 26.5%를 차지하였다. 맛의 분류에서 글리신, 알라닌, 트레오닌, 포롤린 등은 단맛을 나타내고 루신, 이소루신, 메티오닌, 페닐알라닌, 리신, 발린 및 아르기닌은 쓴 맛을 나타내는 것으로 알려져 있다. 본 실험에서 단맛을 내는 아미노산은 4종으로 1273.19mg/100g 이었으며 쓴맛을 내는 아미노산은 7종으로 1247.38mg/100g이었다.

항목	함량(mg/100g)
필수아미노산
트레오닌(Threonine)	182.76
페닐알라닌(Phenylalanine)	260.32
이소루신(Isoleucine)	210.85
루신(Leucine)	295.54
메티오닌(Metnionine)	16.18
리신(Lysine)	176.92
발린(Valine)	223.56
필수 아미노산 총량	1,366.13
비필수아미노산
세린(Serine)	208.57
글루타민산(Glutamic acid)	568.59
프롤린(Proline)	658.34
글리신(Glycine)	197.35
알라닌(Alanine)	234.74
시스틴(Cystine)	87.81
아스파라긴산(Aspartic acid)	302.09
티로신(Throsine)	171.05
히스티딘(Histidine)	146.00
아르기닌(Arginine)	64.01
비필수 아미노산 총량	2,638.55
총량	5,160.8

4) 유리 아미노산 함량

술 중의 유리 아미노산은 25종이 검출되었고 구성 아미노산에 비해 월등히 낮은 함량으로 정량되었으며 전체 함량은 약 268mg% 로서 이들은 술의 맛과 밀접한 관계가 있을 것으로 추정되는바, 즉, 단맛을 갖는 글리신, 알리닌, 트레오닌, 및 프롤린 등의 아미노산과 고미를 갖는 루신, 이소루신, 메티오닌, 페닐알라닌, 리신, 발린 및 아르기닌 등이 여타 술에 용해된 맛 성분과 조화를 이루어 특유의 술맛과 향을 발하는 것이라 생각된다.

항목	함량(mg/100g)
O-포스포-L세린(O-Phospho-L-serine)	-
타우린(Taurine)	-
O-포스포-에탄올아민(O-Phosphoethalamine)	-
요소(Urea)	0.85
L-아스파라긴산(L-Aspartic Acid)	8.16
하이드록시-L-프롤린(Hydroxy-L-proline)	-
L-트레오닌(L-Threonine)	10.53
L-세린(L-Serine)	11.15
L-아스파라진(L-Asparagine)	10.64
L-글루타민산(L-Glutamic acid)	25.85
사르코신(Sarcosine)	-
L-α-아미노아디픽산(L-α-Aminoadipic acid)	-
L-프롤린(L-Proline)	27.48
L-알라닌(L-Alanine)	20.93
L-시트룰린(L-Citrulline)	2.51
α-아미노부티릭산(α-Aminobutyric acid)	0.34
L-발린(L-Valine)	15.78
L-시스틴(L-cystine)	0.39
L-메티오닌(L-Methionine)	2.08
시스타치오닌(Cystathionine)	0.19
L-이소루신(L-Isoleucnie)	10.39
L-루신(L-Leucine)	28.72
L-티로신(L-throsine)	11.66
β-알라닌(β-Alanine)	-
L-페닐알라닌(L-Phenylalanine)	16.31
β-아미노이소부티릭산(β-Aminoisobutyric acid)	-
L-호모시스틴(L-Homocystine)	0.47
γ-아미노-n-부티릭산(γ-Amino-n-butyric acid)	2.85
에탄올아민(Ethanolamine)	-
암모늄클로리드(Amminium Chloride)	37.52
δ-하이드록시리신(δ-Hydrocxylysine)	-
오르티닌(Orinithine)	10.28
L-리신(L-LYsine)	8.56
1-메틸히스티딘(1-Methylhistidine)	0.37
L-히스티딘(L-Histidine)	3.74
총량 267.75

③. 관능검사 실시

상기의 4 제조 실시예로 얻은 전통발효주와 타사 갑과 을의 3개 막걸리 제품을 동일한 양으로 정량된 용기에 제조사를 나타내지 않고 번호만을 부여하여 전통발효주(막걸리)의 맛과 향의 식후감에 관한 관능검사를 실시한 결과 표 7에 나타냈는바, 관능검사는 잘 훈련된 식품공학과 학생 20명을 대상으로 혀에 느껴지는 쓴맛 해소감, 식도에 넘겨지면서 느껴지는 메스꺼운 맛 해소감, 구강 전체에서 느껴지는 술의 향취감, 음용 후 식후 감에 대하여 9점 항목척도법(9점:대단히 좋다, 1점:대단히 싫다)에 의해 실시하고 평균점수를 나타낸 것이다.

구분	쓴맛 해소감 (혀)	메스꺼움 해소감 (식도)	구강의 향취감	식후 감
본원 제조실시예4 제품	7.8	7.9	7.9	7.8
비교 실시예(갑사)	6.7	6.9	6.5	6.7
비교 실시예(을사)	6.6	6.8	6.6	6.9

상기의 관능검사 실시결과를 통하여 종래의 전통발효주가 혀에 느껴지는 쓴 맛을 크게 개선시킬 수 있고, 식도에 넘겨지면서 느껴지는 메스꺼운 맛도 크게 저감시킬 수 있으며, 구강 전체에서 느껴지는 향취감도 크게 높이고, 전통발효주를 식음한 후에 느낄 수 있는 식후감 항목에서도 크게 개선되는 효과를 확인할 수 있었다.

10 : 프레필터 20 : 보조필터
30 : 베이스부재 31 : 수로
41~49 : 제1접촉여재층 내지 제9접촉여재층
50 : 단위받침대 51~59 : 제1받침대 내지 제9받침대
61 : G.P.G세라믹 필터층 62 : 야자수나무 숯 필터층
63 : 나노실버 필터층 70 : 메인몸체
71 : 뚜껑부 72 : 이송관
73 : 홀(hole) 74 : 기능수 배출로
75 : 기능수 배출관 100 : 기능수 제조장치

Claims (3)

1. 전통 발효주의 제조방법에 있어서,
   황토와 고령토 및 일라이트가 주원료로 배합되어 소성공정을 통하여 얻어지는 무기세라믹용기에 쌀로부터 제공되는 술밥 30-50 wt%, 누룩 10-20 wt%, 죽초액 3-5 wt% 에 나머지 잔량을 ¹⁷O-NMR분광법(핵자기 공명분광법)에 의한 측정치로 50~80 Hz 범위를 나타내는 원적외선 기능수를 채워서 100중량%를 이루고 7±2일 범위로 숙성/발효시켜 발효주를 얻는 것을 특징으로 하는 전통발효주의 제조방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 전통발효주의 제조공정에 이용되는 원적외선 기능수를 얻기 위한 제조 장치에 이용되는 접촉여재는 황토, 제오라이트, 일라이트, 백토, 규조토, 게르마늄, 전기석 중에서 선택되는 무기물 소재가 사용되어 ¹⁷O-NMR분광법(핵자기 공명분광법)에 의한 측정치로 50~80 Hz 범위를 나타내는 원적외선 기능수를 얻어서 전통 발효주의 원료로 사용하는 것을 특징으로 하는 전통발효주의 제조방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 전통발효주의 제조공정에 이용되는 무기세라믹용기는 황토를 채취하여 일광으로 자연 건조시킨 뒤 소성로에서 700~800℃에서 5시간 범위로 소성시키고, 소성황토를 냉각시킨 후 300~350메쉬의 크기로 분쇄하여 분쇄된 황토미분을 이용하여 황토 45~75 wt%, 고령토 20~40 wt%, 일라이트 5~15 wt% 중량비로 배합한 도토를 반죽하여 30~60일간 숙성하고 숙성된 도토로 만들어진 용기를 800℃~850℃사이에서 40분~ 50분 범위로 소성시키며 초벌구이를 실시한 용기를 2~3일간 상온으로 냉각시킨 다음, 냉각된 자기의 표면에 천연유약을 시유한 후 1050℃~1100℃에서 10~15시간 정도 2차 소성시킨 후 2~3일간 상온으로 냉각시켜 무기세라믹용기를 얻고 전통 발효주의 제조용기로 이용하는 것을 특징으로 하는 전통발효주의 제조방법.

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