KR20130105139A

KR20130105139A - 헛개나무 잎 및 매실로부터 추출한 당 추출액을 이용한 발효식초의 제조방법 및 그 제조된 발효식초

Info

Publication number: KR20130105139A
Application number: KR1020120027310A
Authority: KR
Inventors: 김용두; 박종국; 이중원; 이아름; 김소망; 김대식; 김기만; 유태경; 최병국; 송근호
Original assignee: 주식회사 피엔케이
Priority date: 2012-03-16
Filing date: 2012-03-16
Publication date: 2013-09-25
Also published as: KR101321470B1

Abstract

본 발명은 최근 알콜질환 및 간질환에 대한 효과와 활력유지 및 피로회복에 그 효능이 확인되고 있는 헛개나무 잎과 매실을 이용하여 헛개나무 잎과 매실로부터 추출한 당 추출액으로부터 얻어진 발효식초를 제공함으로써 국민의 건강 증진 효과를 기대할 수 있다.

Description

헛개나무 잎 및 매실로부터 추출한 당 추출액을 이용한 발효식초의 제조방법 및 그 제조된 발효식초{Method for preparation of fermented vinegar using saccharid extracts of Hovenia dulcis Thunberg and fermented vinegar prepared thereby}

본 발명은 헛개나무 잎 및 매실로부터 추출한 당 추출액을 이용한 발효식초에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 희석한 헛개나무 잎 및 매실로부터 추출한 당 추출액을 알콜발효 후 다시 초산발효시켜 유기산, 무기성분, 조사포닌, 비타민 C를 다량 함유한 발효식초의 제조방법 및 그 제조된 발효식초에 관한 것이다.

갈매나무과에 속하는 헛개나무는 우리나라 황해도 이남의 산 중턱 이하 숲에서 자란다. 낙엽교목, 잎은 호생하며 넓은 난형이고 3맥이 뚜렷하고 가장자리에 둔한 톱니가 있으며 뒷면은 연한 녹색이고, 잎의 길이는 10-20㎝, 폭은 6-14㎝이다. 꽃은 취산화서로 잎겨드랑이 또는 가지 끝에 붙고, 화서의 길이는 4-6㎝이며, 희색이다. 꽃받침은 5갈래로 삼각형이고, 꽃잎은 5장이며 꽃받침보다 약간 길고 비틀린다. 열매는 둥근 모양으로 갈색이며, 자루(꼭지)는 울퉁불퉁한 육질로 단맛이 난다. 헛개나무를 이용한 민간요법으로 열병으로 번열(煩熱) 증상이 있는 것을 치료하고, 딸꾹질과 구토에도 효력을 나타내며, 소변을 잘 못 볼 때, 알코올 중독에 유효하고, 간질환 치료제로 널리 쓰이는 것으로 알려져 있다.

또한 헛개나무는 민간요법으로 잎, 줄기 및 열매로 만든 차가 주독제거와 과음 시 부작용으로 나타나는 황달, 지방간, 간경화증, 위장병 및 대장염 등의 간 기능 보호에 효능이 뛰어난 것으로 전해지는데, 이는 헛개나무 열매의 알코올 분해능과 간 해독작용에 대한 연구가 그 효능을 뒷받침하고 있다. 최근 연구결과에 의하면, 헛개나무 잎의 메탄올 추출물과 헥산, 클로로포름 분획물은 높은 암세포 성장 저해효과를 나타내어 발암물질로부터 생체를 보호하는 물질을 함유하고 있는 것으로 밝혀진 바 있으며{J Korean Soc Food Sci Nutr 36(11), 1371∼1376(2007)}, 또한 헛개나무 잎 메탄올 추출물은 생체 내에서 자유기로 인해 야기되는 간장의 산화적 손상을 효과적으로 억제할 수 있을 것으로 파악되었다{J Korean Soc Food Sci Nutr 38(5), 569∼573(2009)}.

매실은 매화나무의 열매이며 매화나무는 장미과에 속하는 낙엽활엽교목으로 이 나무의 핵과를 매실이라 한다. 매실은 본초강목, 명의별록 등의 각종 한의서에 만성기침, 하열에 의한 가슴의 열기나 목마름, 오랜 학질, 만성설사, 치질, 혈변, 혈뇨, 회충에 의한 급성복통이나 구토 등을 치료한다고 기록되어 있다. 현재까지 매실의 효능을 과학적으로 검증한 연구는 항산화성, 항혈전, 아질산염 소거작용, 피로회복, 간기능 개선 효과 등에 관한 것이었다. 이러한 기전을 바탕으로 매실은 활력유지, 피로회복 등에 효과를 가진 약재로 이용되어 왔다(Journal of Life Science 2010 Vol. 20. No. 1. 49-45).

또한, 인체의 생명을 유지하기 위해 음식을 섭취하게 되고, 섭취된 음식은 신체 내로 흡수되어 에너지를 생성하게 된다. 이러한 에너지를 생성하기 위해 신체 내에서는 여러 화학적 작용을 거치게 되며, 에너지의 근원이 되는 영얄소인 탄수화물, 지방, 단백질은 이러한 화학 작용 중 citric acid cycle을 거치게 된다. 이 citric acid cycle이 원활하게 돌아가는데 필수적인 것이 citric acid(구연산)이다. 만약 citric acid cycle이 원활하게 돌아가지 않는다면 혈중 젖산이 축적되어 피로유발의 원인이 될 수 있다.

본 발명은 헛개나무 중 그 잎과 매실로부터 당 추출액을 제조하여 일정 농도로 희석하고, 이를 이용하여 알코올 발효를 실시한 후, 초산 생성 균주를 이용하여 초산 발효시켜 얻어진 발효식초를 숙성, 여과, 살균 단계를 거쳐 제조되는 기능성 발효식초의 제조방법 및 그 제조된 발효식초를 제공하는 데 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서 헛개나무 잎 및 매실 추출물로 얻어지는 기능성 발효식초는 하기와 같이 제조될 수 있다.

본 발명의 헛개나무 잎과 매실로부터 추출한 당 추출액 발효식초 제조는 헛개나무 잎과 매실 및 설탕을 혼합한 후 상온에서 30일간 침출한 후 여과하여 헛개나무 잎 및 매실의 당 추출액을 제조하는 제1단계; 헛개나무 당 추출액을 일정 당도를 가지도록 정제수로 희석하는 제2단계; 통상 사용되는 양조용 효모균주를 알콜 발효 균주로 사용하여 알콜 발효시키는 제3단계; Acetobacter 균주를 초산발효 균주로 사용하여 알콜 발효시키는 제4단계; 제4단계로부터 얻어진 발효식초를 여과, 살균, 포장하는 제5단계로 이루어진 것이다.

도 1. 헛개나무 잎과 매실로부터 추출한 당 추출액 발효식초 제조 공정도

본 발명의 헛개나무 잎과 매실로부터 추출한 당 추출액 발효식초의 제조는 헛개나무 잎과 매실 및 설탕을 중량비로 3 : 7 : 10으로 혼합 한 후 상온(25℃)에서 30일간 침출한 후 여과하여 헛개나무 잎 및 매실의 당 추출액을 제조하는 제1단계; 헛개나무 당 추출액을 18 Brix의 당도를 가지도록 정제수로 희석하는 제2단계; 통상 사용되는 양조용 효모균주를 알콜 발효 균주(한국미생물보존센타)로 사용하여 25∼30℃에서 알콜 발효시키는 제3단계; Acetobactre 균주(한국미생물보존센타)를 초산발효 균주로 사용하여 25∼30℃에서 초산 발효시키는 제4단계; 제4단계로부터 얻어진 발효식초를 숙성, 여과, 살균, 포장하는 제5단계로 이루어진 것이다.

본 발명에서 사용한 알콜 발효 균주 및 초산 발효 균주는 한국미생물보존센타에서 보관 중인 Saccharomyces cerevisiae 및 Acetobacter 균주을 분양받아 사용하였다.

헛개나무 잎 및 매실의 당 추출액의 제조

헛개나무 잎 및 매실의 당 추출액은 표 1과 같이 헛개나무 잎과 매실 및 설탕을 중량비로 3 : 7 : 10의 비율로 혼합 한 후 상온(25℃)에서 30일간 침출한 후 여과하여 사용하였다.

당 추출액 제조 배합비

헛개나무 잎	매실	설탕
300g	700g	1000g

알콜 발효

본 발명의 알콜 발효에서 사용한 효모 균주는 한국생명공학연구원 생물자원센터(KCTC)에서 분양받은 Saccharomyces cerevisiae KCTC 7296, 7942, 17798을 사용하였다. 효모 배양에는 헛개나무 잎과 매실로부터 추출한 당 추출액이 첨가된 YPD 배지를 사용하였다. 배양된 효모를 헛개나무 잎과 매실로부터 추출한 당 추출액에 10%(v/v)로 접종한 후, 25∼30℃에서 발효시간은 40∼160 시간으로 하여 알콜 발효를 수행한다.

초산 발효

본 발명의 초산 발효에서 사용한 초산균 균주는 KCTC에서 분양받은 Acetobacter sp. 2806을 사용하였다. 초산균 배양을 위한 배지 조성은 하기 표 2, 3에 나타난 바와 같다.

알콜 발효가 끝난 발효액을 여과한 후 상기 배양된 초산균 균주를 종초로 하여 10% (v/v)의 종초를 접종하고 25∼30℃에서 발효시간은 150∼250 시간으로 하여 초산발효를 수행한다.

초산균 배양을 위한 평판배지의 조성

구분	함량(%)
Glucose	5%
Yeast extract	1%
Ethanol	4%
CaCO₃	3%
Agar	2.5%

초산균 배양을 위한 액체배지의 조성

구분	함량(%)
Glucose	5%
Yeast extract	1%
Ethanol	7%
Acetic acid	2%

발효식초의 숙성, 여과, 살균, 포장

초산발효 완료 후, 제품을 숙성 탱크로 옮겨 온도를 10 ℃ 이하로 유지시켜 초산균의 활동을 억제하고 30 내지 60 일간 숙성시켰다. 숙성된 제품은 여과한 후, 당, 산도, 품의를 맞추는 공정을 거치고 다시 여과하여, 65 ℃ 이상에서 5 분 이상 유지시켜 살균하였다. 얻어진 발효 식초 액을 주입기를 이용하여 충진한 후 밀봉하여 포장하였다.

헛개나무 잎 및 매실의 당 추출액 발효식초의 이화학적 특성 실험

(실험 1) 산도

헛개나무 잎 및 매실의 당 추출액 발효식초의 초산 발효 기간 중 총산 함량은 시료를 원심 분리하여 상등액 2 ml를 취해 0.1% phenolphthalein을 지시약으로 하여 0.1N NaOH 용액으로 중화 적정하고 acetic acid로 환산하여 산도(%)를 나타내었으며, 이 때 초산의 농도는 0.1N NaOH 1ml를 0.006g으로 계산하였고, 다음의 계산식에 의하여 acetic acid를 백분율(%)로 환산하여 나타내었다.(표 4)

F : 0.1N-NaOH factor

발효식초의 산도 분석 결과 (%)

구 분	산도
본 발명 발효식초	6.5
A사 발효식초	7.1
B사 발효식초	6.4

발효식초의 산도에 있어서 총산 함량이 다른 것은 제조방법에 따른 차이로 보여지며 국내식초규격인 총산 함량 4 ~ 20%에는 모두가 적합하였다

(실험 2) 유리당

유리당 성분은 Wilson 등의 방법에 따라 분석하였다. 즉, 시료 2 ml에 증류수를 가해 100 ml로 정용한 다음 원심분리(3,000rpm, 30 min)하여 상등액을 취해 여과(Whatman No.2)하였다. 여과한 여액은 Sep-pak C₁₈으로 정제시킨 다음 0.45 ㅅm membrane filter(Millipore Co., USA)로 여과하여 HPLC용 분석 시료로 사용하였으며, 함량은 외부표준법으로 계산하였다.(표 5)

발효식초의 유리당 분석 결과 (%)

구 분	과당	포도당	총 당
본 발명 발효식초	0.22	0.39	0.61

(실험 3) 유기산

유기산 분석은 유리당 분석의 전처리 과정과 동일하게 처리하여 추출된 여액을 HPLC를 이용하여 분석하였다.(표 6)

발효식초의 유기산 분석 결과 ( mg %)

구 분	초산	젖산	주석산	사과산	구연산	총산
본 발명 발효식초	5,097	33.38	470.30	409.30	712.02	6,722
A사 발효식초	5,758	229.7	-	83.2	8.6	6,079
B사 발효식초	1,395	197.3	13.1	12.3	9.5	1,627

발효식초의 유기산에 있어서, 초산 성분을 제외한 나머지 성분 중 본 발명의 발효식초는 시중제품에 비해 인체에 유익한 성분으로 사과산과 구연산의 함량이 현저하게 높았다.

(실험 4) 무기성분

시료의 무기성분은 건식분해법으로 전 처리하여 분석하였고 분석 조건은 표 5와 같다. 즉 시료 2 ml에 진한 질산 10 ml를 가하여 처음에는 낮은 온도로 가열하고 점차 고온으로 가열하면서 분해(Bㆌchi distillation Unit B-324)시켜 분해액이 백색 투명하게 되면 냉각시키고 분해액에 증류수를 가하여 100 ml로 정용한 다음 여액을 분석용 시료로 하였다. 각 무기성분의 정량은 Atomic Absorption Spectrophotometer(Perkin Elmer Analyst 300, USA)로 각 원소의 표준 용액 농도를 1, 3 및 5 ppm으로 조제하여 표준 검량 곡선을 작성하여 분석하였다.(표 7)

발효식초의 무기성분 분석 결과 ( mg %)

구 분	Na	K	Ca	Mg
본 발명 발효식초	0.55	21.83	5.61	1.25

(실험 5) 조사포닌

조사포닌 분석은 헛개 당 추출액 5 mL에 methanol 100mL를 넣어 90분동안 60℃ 항온수조에서 환류추출하였다. 이 용액에서 20ml를 취한 후, 60℃로 감압농축 하였으며, 농축수기에 10ml의 50% Acetonitrile 로 정용하였다. 정용한 시료 10ml에서 1ml를 취하여 50% Acetonitrile 1ml를 넣고 분석하였다.(표 8)

발효식초의 조사포닌 분석 결과 (%)

구 분	조사포닌
본 발명 발효식초	0.43

(실험 6) 비타민 C

Vitamin C의 분석은 Anan분석법에 준해 시료 5 ml에 2% metaphosphoric acid용액을 50 ml가해 실온에서 30분간 추출 후 원심분리 하여 상등액을 0.45 ㅅm membrane filter(Millipore Co. USA)로 여과한 후 여액을 Sepak C₁₈으로 정제하여 HPLC로 분석하였다.(표 9)

발효식초의 비타민 C분석 결과 ( mg %)

구 분	비타민 C
본 발명 발효식초	0.19

(실험 7) 관능평가

관능평가는 panel 10명을 대상으로 구성하여 색, 향, 맛, 물성에 대하여 5점 평점법으로 실시하였다. 이때 채점 기준은 아주 좋다: 5점, 좋다: 4점, 보통이다: 3점, 나쁘다: 2점, 아주 나쁘다: 1점으로 나타내었다. 2시간 간격으로 시료의 번호를 바꾸어 같은 panel로 3회 반복하였으며, 각 반복 시 가장 높은 점수와 가장 낮은 점수를 제외하고 평균 득점을 구하였다.(표 10)

헛개나무 당 추출액 발효식초의 관능평가 결과

구 분	색	향	맛	종합기호도
본 발명 발효식초	3.5	3.6	3.8	3.7
A사 발효식초	2.8	3.3	2.9	3.1
B사 발효식초	2.9	3.6	2.6	2.9

관능평가검사결과, 본 발명 발효식초가 향, 신맛, 색상에서 가장 우수했으며 종합적 기호도에서도 가장 높은 점수를 받았다.

Claims

헛개나무 잎과 매실 및 설탕을 중량비로 3 : 7 : 10로 혼합 한 후 상온(25℃)에서 30일간 침출한 후 여과하여 헛개나무 잎 및 매실의 당 추출액을 제조하는 제1단계;
헛개나무 당 추출액을 18 Brix의 당도를 가지도록 정제수로 희석하는 제2단계;
Saccharomyces cerevisiae 효모균주를 알콜 발효 균주로 사용하여 25∼30℃에서 알콜 발효시키는 제3단계;
Acetobacter 균주를 초산발효 균주로 사용하여 25∼30℃에서 초산 발효시키는 제4단계;
제4단계로부터 얻어진 발효식초를 숙성, 여과, 살균, 포장하는 제5단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 헛개나무 잎 및 매실로부터 추출한 당 추출액을 이용한 발효식초의 제조방법.
제1항의 방법에 의하여 제조된 헛개나무 잎 및 매실로부터 추출한 당 추출액을 이용한 발효식초.