KR20120077198A - 자색옥수수 포엽성분을 함유하는 자색 발효식초 - Google Patents

자색옥수수 포엽성분을 함유하는 자색 발효식초 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자색옥수수 포엽 또는 그 추출물을 알콜발효단계 또는 초산발효단계에 가하여 제조된, 항산화성이 우수하고 색상이 미려한 자색의 발효식초에 관한 것이다.
본 발명에 의한 자색 발효식초에는 알코올발효 및 초산발효 과정에서 유효성분의 파괴가 거의 없어 자색옥수수의 색소성분이 다량 함유되어 있으며 항산화성이 우수하다.

Description

자색옥수수 포엽성분을 함유하는 자색 발효식초{Violet vinegar containing ingredient of violet-maize bract}
본 발명은 자색옥수수 포엽 성분을 함유하는 자색 발효식초에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자색옥수수 포엽 또는 그 추출물을 알콜발효단계 또는 초산발효단계에 가하여 제조된, 항산화성이 우수하고 색상이 미려한 자색의 발효식초에 관한 것이다.
식품의 색은 관능적 품질을 결정하는 일차적인 품질요소로서 소비자의 기호성에 직접적인 영향을 미친다. 최근, 식품에 사용되고 있는 인공색소의 안전성 문제가 제기되면서 식품에서 천연색소의 사용이 증가하고 있다. 일반적으로 천연색소는 항산화 기능을 비롯한 다양한 생리적 기능성이 있는 수용성 색소로서 음료, 빙과류, 젤리, 잼 등의 가공식품에서 보편적으로 사용되고 있다.
고려시대에 원나라 군사에 의해서 한국에 전래된 것으로 알려진 자색옥수수는 주로 라틴 아메리카의 페루에서 수천년 전부터 재배된 주 작물로서 남북 아메리카 대륙에 걸쳐 널리 재배되어왔다. 페루 원주민들이 식품소재로 사용하던 옥수수 원종은 흰색이나 노란색이 아닌 짙은 자색 옥수수이다. 그 곳 주민들이 음용하는 "Chicha Morada"라는 차는 자색 옥수수에 물을 넣고 약한 불로 끓여서 만든 페루의 대표적인 적색 음료이다.
자색옥수수 색소(Maize Morado Color)인 안토시아닌은 수용성 색소로써 종류가 다양하고 많은 양이 존재하여 천연색소로써 이용가치가 매우 높다. 한국 '식품첨가물공전'에 의하면 "자색옥수수의 색소는 종자에서 물 또는 에틸알콜로 추출하여 얻어지는 색소인 안토시아닌이다. 다만 색가조정, 품질보존 등을 위하여 희석제, 안정제 및 용제 등을 첨가할 수 있다"라고 명시되어 있다(식품첨가물공전, 2010).
자색 옥수수로부터의 특성에 관하여는 '자색옥수수로부터 추출한 색소에서 분리한 물질이 뚜렷한 항산화 기능을 가지고 있다'는 연구보고가 있으며(이 등2007), 항세균성(Cevallos-Casals et al., 2003b), 항돌연변이(Heinonen et al., 2003; Katsube et al., 2003), 항암활성(Haiwara et al., 2001) 등이 안토시아닌에 기인한다고 보고되어 있다.
한편, 종래 자색옥수수의 포엽은 단순한 농산 부산물로서 퇴비나 사료로 일부 사용되거나 폐기된다. 본 발명자는 자색옥수수의 포엽에도 상당량의 안토시아닌 색소가 함유되어 있음을 확인하고 이를 활용하고자 본 발명을 완성하게 되었다.
이 등 2007 : 자색 옥수수 색소의 항산화효과 및 식품산업에 응용 : 이춘영, 강원대학교 일반대학원, (2007) Cevallos-Casals et al., 2003b : Stoichiometric and Kinetic Studies of Phenolic Antioxidants from Andean Purple Corn and Red-Fleshed Sweeetpotato; Journal of agriculural and food chemistry, Vol.51 No.11, 3313-3319 2003. Heinonen et al., 2003 : Antioxidant Activity of Anthocyanins and Their Aglycons; Journal of agriculural and food chemistry Vol.51 No.3, 628-633, 2003. Katsube et al., 2003 : Induction of Apoptosis in Cancer cells by Bilberry and the Anthocyanins Vol.51 No.1, 68-75, 2003. Hagiwara et al., 2001 : Pronounced inhibition by a natural anthocyanin, purple corn color, of 2-amino-1-methyl-6-phenylimidazo [4,5-b]pyridine (PhIP)-associated colorectal carcinogenesis in male F344 rats pretreated with 1,2-dimethylhydrazine; Cancer letters Vol.171 No.1, 17-25, 2001.
본 발명은 농가부산물로 퇴비, 사료로 사용되거나 폐기되는 자색옥수수 포엽을 활용하여 항산화성분을 다량 함유한 자색의 발효식초를 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 자색옥수수 포엽 성분을 함유하는 자색 발효식초에 관한 것이다.
본 발명에 의한 자색 발효식초는, 발효식초 제조공정인 알콜발효단계와 초산발효단계에 소정량의 자색옥수수 포엽 또는 그의 추출물을 가함으로써 제조되는데, 원료의 첨가시기 및 원료의 종류에 따라 크게 3가지 방법으로 제조될 수 있다.
(1) 포엽 추출물을 알콜발효단계에 가하는 방법
본 발명에 의한 자색 발효식초는 (A) 자색옥수수 포엽 또는 포엽 분말을 정수로 추출한 액상 추출물과, 알콜발효가 가능한 곡물 또는 당 성분을 혼합하여 발효배지를 제조하는 단계; (B) 상기 발효배지에 알콜발효 균주를 접종하고 알콜발효를 진행하는 단계; (C) 알콜발효가 완료되면 발효액을 살균하는 단계; (D) 알콜발효액에 정수를 가하여 희석하고 초산발효 균주를 접종하여 초산발효를 진행하는 단계; 및 (E) 초산발효가 완료되면 발효액을 여과?살균하는 단계;를 포함하는 공정으로 제조될 수 있다.
이때 상기 단계(A)에서, 포엽 또는 포엽분말 1중량부에 대해 정수 50~200중량부로 추출하며, 액상 추출물 1중량부에 대해 알콜발효가 가능한 곡물 또는 당 성분 0.45~0.75중량부를 혼합하고, 상기 단계(D)에서, 알콜농도가 3~7 vol%가 되도록 희석하는 것이 바람직하다.
(2) 포엽 추출물을 초산발효단계에 가하는 방법
또한 본 발명에 의한 자색 발효식초는 (A) 알콜발효가 가능한 곡물 또는 당 성분을 정수에 혼합하여 발효배지를 제조하는 단계; 위와 동일한 (B), (C) 단계; (D) 알콜발효액에 자색옥수수 포엽 또는 포엽 분말을 정수로 추출한 액상 추출물을 가하여 희석하고 초산발효 균주를 접종하여 초산발효를 진행하는 단계; 및 위와 동일한 (E) 단계;를 포함하는 공정으로 제조될 수 있다.
이때 상기 단계(A)에서, 정수 1중량부에 대해 알콜발효가 가능한 곡물 또는 당 성분 0.45~0.75중량부를 혼합하고, 상기 단계(D)에서, 포엽 또는 포엽분말 1중량부에 대해 정수 50~200중량부로 추출한 액상 추출물을 가하여 알콜농도가 3~7 vol%가 되도록 희석하는 것이 좋다.
(3) 포엽을 알콜발효단계에 가하는 방법
또한 본 발명에 의한 자색 발효식초는 (A) 자색옥수수 포엽 또는 포엽 분말과, 알콜발효가 가능한 곡물 또는 당 성분과, 정수를 혼합하여 발효배지를 제조하는 단계; 위와 동일한 (B), (C) 단계; (D) 알콜발효액에 정수를 가하여 희석하고 초산발효 균주를 접종하여 초산발효를 진행하는 단계; 및 위와 동일한 (E) 단계;를 포함하는 공정으로 제조될 수 있다.
이때 상기 단계(A)에서, 정수 1중량부에 대해 알콜발효가 가능한 곡물 또는 당 성분 0.45~0.75중량부와, 포엽 또는 포엽 분말 0.01~0.05중량부를 혼합하고, 상기 단계(D)에서, 알콜농도가 3~7 vol%가 되도록 희석하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 상기 자색옥수수 포엽은 건조상태의 것을 사용할 수도 있지만 표면의 수분이 제거된 정도의 것을 사용할 수도 있다.
본 발명에서 상기 알콜발효가 가능한 곡물 또는 당 성분(이하 "곡물"로 통칭함)으로는 통상 알콜발효에 원료로써 효모에 의해 발효될 수 있는 당, 예를 들면 포도당, 과당, 설탕, 맥아당, 물엿, 당밀, 전분, 꿀, 각종 곡물 또는 곡물 또는 이들의 조합 등이 가능하다. 또한 곡물인 경우 알곡일 수도 있고, 적절한 크기로 분쇄한 분말가루일 수도 있다.
본 발명에서는 식초에 함유된 색소의 함량과 그의 기능성을 더욱 높이기 위해 자색옥수수 분말을 사용할 수 있다.
본 발명에서 상기 알콜발효 균주 및 초산발효 균주는 종래 알려진 것을 활용할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 의하면 항산화 기능이 우수한 자색의 발효식초를 얻을 수 있다.
본 발명에 의한 자색 발효식초에는 섭씨 30℃ 내외의 온도에서 이루어지는 알코올발효 및 초산발효 과정에서 유효성분의 파괴가 거의 없이 자색옥수수의 색소성분이 다량 함유되어 있다. 또한 상기 색소는 온도와 pH에 매우 안정하기 때문에 본 발명에 의한 자색 발효식초는 보존성이 우수하다.
이하 실시예를 들어 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 이러한 실시예는 본 발명의 기술적 사상의 내용과 범위를 쉽게 설명하기 위한 예시일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정되거나 변경되는 것은 아니다. 또한 이러한 예시에 기초하여 본 발명의 기술적 사상의 범위 안에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 당업자에게는 당연할 것이다.
본 발명에서 포엽 액상추출물은, 포엽분말 또는 포엽조각 1중량부에 대해 정수 50~200중량부를 가하여 추출/여과하여 얻을 수 있는데, 통상의 상온추출인 경우에는 3~5시간 추출로 충분하다. 열수추출할 경우에는 추출시간이 줄어들 수 있음은 당연하다.
전술한 바와 같이, 식초에 함유된 색소의 함량과 그의 기능성을 더욱 높이기 위해, 본 발명에서 곡물로는 자색옥수수가루를 100%사용하거나, 자색옥수수가루와 백미가루를 적정비율로 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명에서 알콜발효는, 균주로 누룩과 효모를 사용하는 경우에는 사용되는 곡물에 대하여 누룩 1.8~2.2중량%, 효모 0.6~1.0중량%를 혼합하여 28~32℃로 100~150시간을 혐기상태로 정치발효하는 것으로 진행될 수 있다. 누룩은 무증자용 누룩이 적당하고, 효모는 발효작용을 통해 알코올을 생성시킬 수 있는 것이라면 제한이 없이 사용할 수 있다. 예를 들면, 포도주 발효용 효모나, 제빵용 효모나, 전통주 제조용 효모 등을 사용할 수 있다. 본 발명에 알코올발효는 원료혼합액의 알코올농도가 5~15 vol%가 될 때까지 알코올발효단계를 진행하는 것이 바람직하다.
초산발효는 종초의 일부를 고체 또는 액체 영양배지에 접종 후 60~84시간 정치배양시켜 전배양한 다음 전배양된 초산균액을 상기 희석한 알코올발효액 100중량부당 3~10중량부를 접종하는 것이 바람직하며, 이때 초산균을 접종하기 전 알코올발효액을 살균처리하는 것도 바람직하다. 본 발명에서 초산발효는 공기를 주입하고 교반하면서 28~32℃에서 진행하는 것이 좋다.
초산발효액의 산도가 2~7% vol에 도달하면 초산발효액을 압착 여과하여 여액을 살균처리한다. 하기 실시예에서는 55~65℃에서 약 20분간 열처리를 통해 살균하였으나, 다른 화학적, 물리적 살균방법을 채택할 수 있음은 당연할 것이다.
강원도 옥수수시험장에서 분양받은 자색옥수수 포엽 200g에 물 20L를 혼합하여 4시간 상온추출한 다음 여과하여 포엽추출물을 얻었다.
강원도 옥수수시험장에서 분양받은 자색옥수수 건알곡을 분쇄한 가루 10kg에 상기 포엽추출물 17L를 혼합하여 혼화하고 무증자 누룩 200g, 효모 80g을 첨가하여 29℃로 120시간을 혐기상태로 정치발효시킨 후 여과 및 살균하여 알코올발효액을 얻었다.
상기 알코올발효액에 물을 혼합하여 알코올농도 5 vol%로 희석한 희석액 100중량부당 초산균액 5중량부를 접종하여 28℃, 교반 및 공기를 주입하면서 720시간 초산발효를 진행 후 압착여과 및 살균하여 발효식초를 제조하였다.
실시예 1에서 알코올발효 전에 자색옥수수 포엽추출물을 첨가하는 대신 알코올발효가 끝난 발효액에 포엽추출물을 혼합하여 희석하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정에 의해 발효식초를 제조하였다.
자색옥수수 건알곡 100% 대신 자색옥수수 건알곡과 정선 소재 마트에서 구입한 백미를 각각 분쇄한 가루를 3:7의 비율로 혼합하여 원료를 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정에 의해 발효식초를 제조하였다.
실시예 3에서 알코올발효 전에 자색옥수수 포엽추출물을 첨가하는 대신 알코올발효가 끝난 발효액에 포엽추출물을 혼합하여 희석하는 것을 제외하고는 실시예 3과 동일한 공정에 의해 발효식초를 제조하였다.
실시예 1에서 알코올발효 전에 자색옥수수 포엽추출물을 첨가하지 않고 강원도 옥수수시험장에서 분양받은 자색옥수수 건알곡을 분쇄한 가루 10kg에 포엽가루 200g을 혼합하여 혼화하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정에 의해 발효식초를 제조하였다.
<실시예에 의해 제조된 식초의 품질평가>
1. 자색 발효식초의 총 페놀함량 측정
상기 실시예 1 내지 실시예 4에서 제조된 발효식초를 대상으로 항산화 효과를 알아보기 위해 총페놀 함량을 측정한 결과를 하기 표 1에 기재하였다.
총페놀 함량측정은 Follin's method를 이용하였으며, 각 시료에 Folin-Ciocaltue's phenol reagent를 첨가한 후 실온에서 3분간 반응시킨 후, 여기에 포화된 Na2CO3 용액을 첨가한 후 다시 37℃에서 1시간 반응시키고, 반응액을 원심분리한 후, 상층액을 취하여 UV-Vis spectrophotometer를 사용하여 725nm에서의 흡광도를 측정하였으며, 표준물질로 gallic acid를 사용하여 농도 결정 후 함량을 계산하였다.
Figure pat00001
2. 자색 발효식초의 관능평가
상기 실시예 1 내지 실시예 4에서 제조한 발효식초에 대하여 관능검사를 실시하였다.
관능검사는 10점 척도법을 사용하여 실시하였으며, 패널은 성인남녀 10명을 선정하여 맛, 향, 색깔 등을 조사하여 전체적인 기호도를 측정하여, 그 결과를 하기 표 2에 기재하였다.
Figure pat00002
표에서 확인할 수 있듯이, 본 발명에 의한 자색 발효식초는 총 페놀함량도 높을 분만 아니라 관능평가상으로도 매우 우수함을 알 수 있다.

Claims (7)

  1. 자색옥수수 포엽 성분을 함유하는 것을 특징으로 하는 자색 발효식초.
  2. 제 1 항에 있어서,
    (A) 자색옥수수 포엽 또는 포엽 분말을 정수로 추출한 액상 추출물과, 알콜발효가 가능한 곡물 또는 당 성분을 혼합하여 발효배지를 제조하는 단계;
    (B) 상기 발효배지에 알콜발효 균주를 접종하고 알콜발효를 진행하는 단계;
    (C) 알콜발효가 완료되면 발효액을 살균하는 단계;
    (D) 알콜발효액에 정수를 가하여 희석하고 초산발효 균주를 접종하여 초산발효를 진행하는 단계;
    (E) 초산발효가 완료되면 발효액을 여과?살균하는 단계;
    를 포함하는 공정으로 제조되는 것을 특징으로 자색 발효식초.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 단계(A)에서, 포엽 또는 포엽분말 1중량부에 대해 정수 50~200중량부로 추출하며, 액상 추출물 1중량부에 대해 알콜발효가 가능한 곡물 또는 당 성분 0.45~0.75중량부를 혼합하고,
    상기 단계(D)에서, 알콜농도가 3~7 vol%가 되도록 희석하는 것을 특징으로 자색 발효식초.
  4. 제 1 항에 있어서,
    (A) 알콜발효가 가능한 곡물 또는 당 성분을 정수에 혼합하여 발효배지를 제조하는 단계;
    (B) 상기 발효배지에 알콜발효 균주를 접종하고 알콜발효를 진행하는 단계;
    (C) 알콜발효가 완료되면 발효액을 살균하는 단계;
    (D) 알콜발효액에 자색옥수수 포엽 또는 포엽 분말을 정수로 추출한 액상 추출물을 가하여 희석하고 초산발효 균주를 접종하여 초산발효를 진행하는 단계;
    (E) 초산발효가 완료되면 발효액을 여과?살균하는 단계;
    를 포함하는 공정으로 제조되는 것을 특징으로 자색 발효식초.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 단계(A)에서, 정수 1중량부에 대해 알콜발효가 가능한 곡물 또는 당 성분 0.45~0.75중량부를 혼합하고,
    상기 단계(D)에서, 포엽 또는 포엽분말 1중량부에 대해 정수 50~200중량부로 추출한 액상 추출물을 가하여 알콜농도가 3~7 vol%가 되도록 희석하는 것을 특징으로 자색 발효식초.
  6. 제 1 항에 있어서,
    (A) 자색옥수수 포엽 또는 포엽 분말과, 알콜발효가 가능한 곡물 또는 당 성분과, 정수를 혼합하여 발효배지를 제조하는 단계;
    (B) 상기 발효배지에 알콜발효 균주를 접종하고 알콜발효를 진행하는 단계;
    (C) 알콜발효가 완료되면 발효액을 살균하는 단계;
    (D) 알콜발효액에 정수를 가하여 희석하고 초산발효 균주를 접종하여 초산발효를 진행하는 단계;
    (E) 초산발효가 완료되면 발효액을 여과?살균하는 단계;
    를 포함하는 공정으로 제조되는 것을 특징으로 자색 발효식초.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 단계(A)에서, 정수 1중량부에 대해 알콜발효가 가능한 곡물 또는 당 성분 0.45~0.75중량부와, 포엽 또는 포엽 분말 0.01~0.05중량부를 혼합하고,
    상기 단계(D)에서, 알콜농도가 3~7 vol%가 되도록 희석하는 것을 특징으로 자색 발효식초.

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