KR20150100371A

KR20150100371A - 오미자 발효 식초의 제조 방법

Info

Publication number: KR20150100371A
Application number: KR1020140022102A
Authority: KR
Inventors: 김성수; 도정룡; 김재호; 박희진
Original assignee: 한국식품연구원; 홍천군
Priority date: 2014-02-25
Filing date: 2014-02-25
Publication date: 2015-09-02

Abstract

본 발명은 오미자를 원료로 알코올 발효하여 오미자 술을 제조하는 단계; 오미자 술의 알코올 농도를 조절하는 단계; 및 종초를 접종하여 초산 발효하는 단계를 포함하는 오미자 발효 식초와 오미자 발효 식초 음료의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명의 제조 방법에 따를 경우 기능성 및 기호도가 높은 오미자 발효 식초 및 희석식 오미자 발효 식초 음료를 제조할 수 있다.

Description

오미자 발효 식초의 제조 방법{MANUFACTURING METHOD OF FERMENTED VINEGAR USING SCHIZANDRA CHINENSIS}

본 발명은 기능성과 기호성이 증진된 식초의 제조 방법, 특히 오미자 발효 식초와 오미자 발효 식초 음료의 제조 방법에 관한 것이다.

식초는 신맛과 특유한 방향을 가진 대표적인 발효 식품으로서, 휘발성 또는 비휘발성의 유기산, 당류, 아미노산, 에스테르 등을 함유하고 있다. 식초는 미생물을 이용하여 당류나 전분질을 함유하고 있는 여러 원료들을 알코올 및 초산 발효시켜 제조된다. 식초의 제조 과정 중 생성되는 성분들은 콜레스테롤 저하 및 체지방을 감소시켜 성인병 예방에 효과적이며, 젖산 분해에 따른 피로회복 및 식품 성분 내의 비타민 C 보호작용 등의 효능이 있는 것으로 보고되어 있다.

식초는 크게 곡물 식초, 과실 식초, 합성 식초 등으로 분류하고 있는데 국내의 식초는 주정을 희석하여 무기염류를 첨가한 발효 식초, 과즙 30 % 이상을 함유하는 과실 식초, 곡물 함량 4 % 이상을 함유하는 곡물식초가 대부분이었다. 하지만, 식초가 단순 조미료 기능에서 벗어나 건강용 웰빙 식초로의 소비 패턴이 변화되면서, 100 % 과즙 원료 식초 및 곡물함량이 높아 유기산뿐 아니라 아미노산이 풍부한 생쌀발효 흑초와 같은 고품질 발효 식초가 등장하고 있다. 또한 식초 제조 방법도 산업적 대량생산 방법과 전통적인 숙성방법의 정치배양 식초가 출시되면서 고급화, 다양화되어 건강 음료 소재로 활용되고 있다.

식초의 품질은 원료, 제조 방법 등에 따라 크게 달라지며 가장 중요한 초산의 함량과 유기산 조성, 맛에 영향을 주는 유리 아미노산 조성, 향기성분, 미량성분 등 품질요인에 미치는 영향은 다양하다. 식초의 제조 방법에 따른 품질차이는 대부분의 제품이 호기와 속성 발효 방법으로 생산되고 있어서 방법에 따른 종류를 구분하고 있지는 않다. 즉 정치 발효와 속성 발효를 비교한 결과, 일반 맛에 영향을 주는 아미노산의 종류, 향기성분, 유기산의 조성 등 화합물의 종류에는 차이가 없었으나 함량의 차이는 크다. 특히, 식초의 가장 중요한 성분인 유기산 조성에서 재래적인 정치배양에서 젖산의 함량이 높아 군내의 원인이 되었다. 각각의 식초의 종류에 따른 성분에 관한 연구에서 쌀식초는 총당, 아미노태 질소, 염분, 유기산인 젖산과 숙신산이 많고, 아미노산으로는 글루탐산, 글리세린이 많으며, 주된 향기 성분으로는 프로필 아세테이트, 에틸 카프로에이트, 이소아밀 아세테이트, 2,3-부탄디올 등이다. 식초의 맛을 결정해 주는 것으로 초산의 함량이 중요하며 미량의 각종 유기산, 아미노산류, 당류, 염류 등도 맛에 영향을 준다. 식초의 주성분인 초산 외에도 휘발성이거나 비휘발성인 유기산류가 미량이지만 존재하여 식품 조리시 이들 성분은 풍미에 영향을 미친다.

국내 식초 산업은 1970년대에는 빙초산을 희석하여 만든 저가의 합성식초가 주를 이루었으며, 80년대에는 주정을 희석하여 과즙, 무기염을 첨가한 양조식초의 소비가 증가하였다. 이후 90년대부터는 첨가물을 사용하지 않고 100 % 과실을 원료로 하는 천연 양조식초의 생산이 시작되어 최근에는 단기간에 대량생산이 가능한 2단계 발효 및 병행복발효법을 통해 참다래, 사과, 양파 등을 이용한 다양한 천연 양조식초의 개발에 대한 연구들이 활발히 진행되고 있다.

식초균은 1837년 F. T. Kutzing이 처음으로 발견하였으며, 1864년 Pasteur가 식초균에 의하여 에틸알코올로부터 초산이 생성되는 것을 발견한 이래 메커니즘이 정립되었다. 초산균은 편성호기성 세균으로서 그람음성, 호기성 Acetobacter 속의 종, 아종, 변종이 분류되었으며 초산을 CO₂로 산화시키는 것과 액표면에 피막을 형성하는 A. xylinoides 등을 제외하고는 식초 생성균으로 A. schuetzenbachii, A. ascendans, A. gengenum, A. mesoxydans, A. melanoogenum, A. suboxydans, A. rances, A. orleanence, A. xylinoides, A. rancens, A. aceti 등이 알려져 있으나 상업적으로는 A. aceti 가 주로 널리 사용되고 있다. Acetobacter aceti는 통기 속도를 달리했을 때의 균의 증식 및 기질소비에 상당한 차이가 있으며, 정치배양보다 진탕배양에서 산의 생성속도가 빠르며 상업적인 대량생산에서는 Acetobacter 속 균주를 이용하고 있다.

오미자(五味子)는 오미자과에 속하는 낙엽성 목본의 덩굴식물인 오미자나무(Schizandra chinensis Baillon)의 붉은 색 과실을 말하며, 생약재 및 식품원료로 이용하는 약용식물이다. 오미자는 주로 한국, 중국, 일본, 러시아 등지에서 자생하며, 특히 한국에서는 강원도, 경상북도, 자강도, 함경남도에서 많이 자란다. 오미자 열매의 성상은 직경이 약 1 cm정도 되며 둥글고 적색인데 가지에서 송이처럼 내려 드리우며 자라는 특성이 있다. 또한, 보통 가을에 여문 열매를 따서 햇빛에 말린 다음 다시 그늘에 말려 건조된 것을 약용으로 사용한다. 오미자 열매의 껍질은 달고 시며, 씨는 쓰고 매운 맛이 있으며, 전체가 짜기 때문에 다섯 가지 맛이 난다고 하여 오미자라고 명명되었다.

오미자 또는 과실을 이용한 종전의 식초의 제조 방법은 한국 공개특허공보 제10-2009-0042355호, 제10-2011-0052224호, 제10-2011-0088791호 등에 제시된바 있다.

국내산 오미자는 문경, 장수, 홍천, 제주도 등 전국적으로 재배되고 있으며 최근 그 생산량이 점차 증가하고 있는 추세에 있다. 또한, 오미자청, 오미자 음료, 오미자 술 등의 다양한 제품들이 출시되고 있으며, 최근 오미자의 간 기능개선 효과 등 그 건강 기능성이 보고되면서 오미자의 소비는 증가하는 추세를 보이고 있다.

이러한 오미자의 건강 기능성과 기호성을 증진시킬 수 있는 새로운 제품의 개발은 향후 오미자 생산량의 확대와 오미자 재배농가의 소득 증대를 위해서도 필요하다.

이에 본 발명에서는 상기와 같은 개발 요구에 부응하기 위하여 예의 검토를 거듭한 결과, 오미자를 원료로 알코올 발효하여 오미자 술을 제조하는 단계; 오미자 술의 알코올 농도를 조절하는 단계; 및 종초를 접종하여 초산 발효하는 단계를 포함하는 오미자 발효 식초와 오미자 발효 식초 음료의 제조 방법을 새롭게 개발하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

본 발명의 제조 방법에 따를 경우 기능성 및 기호도가 높은 오미자 발효 식초 희석식 오미자 발효 식초 음료를 제조할 수 있다.

도 1은 건오미자량에 따른 알코올 발효 특성을 나타낸 것이다.
도 2는 효모량에 따른 알코올 발효 특성을 나타낸 것이다.
도 3은 건오미자 발효주, 오미자청 발효주 및 오미자 막걸리의 제조예이다.
도 4는 초산균 접종 후 발효 기간에 따른 pH와 초산 함량의 변화를 나타낸 것이다.
도 5는 생오미자에 사과 농축액을 첨가한 오미자 발효 식초의 제조예이다.
도 6은 오미자 발효 식초와 오미자 발효 식초 음료(희석식 오미자 식초)의 제조예이다.

이하, 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 다만, 본 발명은 다양한 형태로 변경되어 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 구현예에 한정되는 것은 아니다.

일 측면에서, 본 발명은 a) 오미자를 원료로 알코올 발효하여 오미자 술을 제조하는 단계; b) 오미자 술의 알코올 농도를 5 % 내지 8 %로 조절하는 단계; 및 c) 종초를 접종하여 초산 발효하는 단계를 포함하는 오미자 발효 식초의 제조 방법에 관한 것이다.

알코올이 있어야만 초산 발효가 가능하므로 초산균을 접종하기 전 알코올 발효단계를 거쳐야 한다. b) 단계의 알코올 농도와 관련하여, 초산균은 알코올 농도 10 % 부근에서도 발효 가능한 것으로 알려져 있으나, 5 % 내지 8 %의 알코올 함량이 c) 단계의 초산 발효에 바람직하다. 따라서, 알코올 발효 후 술이 이보다 높은 알코올 함량일 때는 희석하여 알코올 함량을 적절하게 낮춰 주는 것이 바람직하다.

일 구현예에서, a) 단계의 오미자 술은 오미자 원료에 당으로 초기 당도를 10 °Bx 내지 30 °Bx로 조절한 후 효모를 접종하여 제조한 오미자 술일 수 있다.

여기서 당의 종류는 특별히 제한되지 않으나, 설탕, 올리고당, 또는 설탕 및 올리고당인 것이 바람직하다.

일 구현예에서, a) 단계의 오미자 술은 오미자 원료에 과일 농축액, 바람직하게는 사과 농축액으로 초기 당도를 60 °Bx 내지 70 °Bx로 조절한 후 효모를 접종하여 제조한 오미자 술일 수도 있다. 이 경우 사과 농축액으로 초기 당도를 65 °Bx로 조절하는 것이 가장 바람직하다.

다른 구현예에서, a) 단계의 오미자 술은 누룩을 이용하여 제조한 오미자 막걸리일 수도 있다.

오미자 자체의 당과 첨가한 당(예를 들어, 설탕)을 이용하여 알코올 발효를 하는 경우에는 초산 발효 후 오미자의 향과 맛을 느낄 수 있는 장점이 있고, 누룩을 이용하여 오미자 막걸리를 제조하는 것은 막걸리 발효를 통해 식초 발효에 필요한 영양 성분을 강화하여 그에 따른 풍미를 높일 수 있다. 이를 통해 다채로운 풍미와 영양 성분을 갖춘 다양한 오미자 식초를 제조할 수 있게 된다.

일 구현예에서, a) 단계의 오미자 원료는 건오미자, 오미자청 또는 생오미자일 수 있고, 이들을 적절히 혼합하여 사용할 수도 있다.

a) 단계의 알코올 발효는 20℃ 내지 30℃에서 7 일 내지 10 일 동안 수행되는 것이 알코올 효모 최적 생육 온도에 준하고 알코올 생성량이 높다는 측면에서 바람직하다. 가장 바람직하게는, 25℃에서 9 일 동안 알코올 발효를 수행한다.

건오미자를 이용한 오미자 술의 제조 일례로는, 건오미자의 분쇄, 가수, 설탕으로 초기 당도(20 °Bx) 조절, 35℃에서 활성화된 건조 효모 0.1 % 접종, 혼합, 20℃ 내지 25℃에서 8 일 내지 9 일 동안 알코올 발효, 여과 및 병입 단계를 거쳐 제조할 수 있다.

오미자청을 이용한 오미자 술의 제조 일례로는, 62 °Bx의 오미자청에 대해 정제수로 초기 당도(20 °Bx) 조절, 35℃에서 활성화된 건조 효모 0.1 % 접종, 혼합, 20℃ 내지 25℃에서 7 일 동안 알코올 발효, 여과 및 병입 단계를 거쳐 제조할 수 있다.

생오미자를 이용한 오미자 술의 제조 일례로는, 생오미자의 해동 및 파쇄, 가수, 설탕으로 초기 당도(20 °Bx) 조절, 35℃에서 활성화된 건조 효모 0.1 % 접종, 혼합, 20℃ 내지 25℃에서 8 일 내지 9 일 동안 알코올 발효, 여과 및 병입 단계를 거쳐 제조할 수 있다.

오미자 막걸리의 제조 일례로는, 백미 3 회 수세 및 2 시간 침지, 1 시간 동안의 물빼기, 2 시간 증자 후 10 분간 뜸들여 고두밥 제조, 방냉, 개량누룩과 혼합, 35℃에서 활성화된 건조 효모 0.1 % 접종, 가수, 혼합, 20℃ 내지 25℃에서 9 일 동안 알코올 발효, 여과 및 병입 단계를 거쳐 제조할 수 있다.

c) 단계의 종초는 초산균을 접종하여 25℃ 내지 35℃에서 7 일 내지 10 일 동안 발효시켜 제조되는 것이 초산균 최적 생육 온도에 준하고 초산 생성량이 높다는 측면에서 바람직하다. 가장 바람직하게는, 30℃에서 9 일 동안 초산 발효를 수행한다.

종초를 제조함에 있어서는, 진탕배양법, 정치배양법, 공기주입법 등의 방법을 제한 없이 사용할 수 있으나, 진탕배양법은 시료가 산소와 닿는 표면적을 넓게하여 호기성인 초산균의 생육을 더욱 좋게 할 수 있어 본 발명의 실시예에서는 진탕배양법을 이용하였다.

한편, 정치배양법의 일례로는, 6 %로 희석된 술에 초산균을 접종하여 항아리에 담근 후 30℃ 내지 35℃ 내외의 따뜻한 곳에 두고 며칠이 지나면 액면에 초산균막이 생기는데 이를 때때로 저어주어 초산균 막을 깨어 주며 신선한 산소가 공급될 수 있도록 한다. 정치배양법은 전통 식초제조 방법으로 초산발효가 더디 진행되며 발효기간이 최소 1~2 개월에서 6 개월까지 소요될 수 있다.

초산균은 호기성 세균이므로 초산발효 단계에 지속적인 산소공급이 중요하다. 공기주입법을 이용할 경우 발효조 하단에 air-blower, 온도센서와 열선을 설치하여 공기주입과 동시에 적절한 발효 온도를 유지할 수 있도록 한다.

과일발효 방식은 초산 성분만 보유한 일반 주정초 방식에 비해 구연산과 사과산, 호박산, 주석산 등 다양한 유기산 성분을 함유하는 것으로 알려져 있다.

본 발명에 이용되는 초산균은 Acetobacter schuetzenbachii, Acetobacter ascendans, Acetobacter gengenum, Acetobacter mesoxydans, Acetobacter melanoogenum, Acetobacter suboxydans, Acetobacter rances, Acetobacter orleanence, Acetobacter xylinoides, Acetobacter rancens 및 Acetobacter aceti로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 종 이상의 초산균을 접종할 수 있다.

오미자 발효 식초의 제조 일례로는, 오미자 술의 알코올 농도(6 %) 조절, 10 % 종초 접종, 30℃에서의 초산 발효, 여과, 병입 및 65℃에서 30 분 동안 살균 단계를 거쳐 제조할 수 있다.

다른 측면에서, 본 발명은 상기 방법에 따라 제조된 오미자 발효 식초와 오미자청 및 당을 포함하는 부원료를 혼합하는 단계를 포함하는 오미자 발효 식초 음료(본 명세서에서는 희석식 오미자 발효 식초 또는 마시는 오미자 발효 식초라고도 함)의 제조 방법에 관한 것이다.

오미자 발효 식초는 혼합물 총 중량을 기준으로 40 중량% 내지 60 중량%인 것이 바람직하다.

오미자 발효 식초의 함량 예비 실험에서 40 % 미만은 음용 식초의 새콤함과 상큼한 맛이 부족하고 60 % 초과가 되면 신맛만 강조되어 부드럽게 마시기에 부적당하였다. 50 %로 함유함이 기호도상 가장 바람직하였다.

마시는 오미자 발효 식초의 제조 일례로는, 오미자 발효 식초의 농도(2 %) 조절, 오미자청, 정백당, 올리고당 등의 재료 혼합, 교반, 병입, 65℃에서 30 분 동안 살균, 냉각 후 4℃에서 냉장 보관 단계를 거쳐 제조할 수 있다.

하기의 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명의 내용을 구체화하기 위한 것일 뿐 실시예에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.

[실시예]

원료 및 이용 균주

오미자는 강원도 홍천군에서 수확한 것을 구입하여 -20℃에서 냉동보관 저장하여 사용하였다. 특히 생오미자는 실험시 실온에서 해동 후 줄기를 제거하여 과실만 사용하였다. 오미자청은 강원도 홍천군산 생오미자 50 %와 설탕 50 %를 원재료로 이용하여 만들어진 제품을 구입하여 사용하였다. 오미자 막걸리 제조 원료로 여주 이천쌀과 푸른들 농산의 개량누룩을 구매하여 사용하였다.

알코올 발효에 사용된 효모(Saccharomyces cerevisiae)는 활성 건조 효모인 Fermivin(덴마크 Lallemand 제조)을 ㈜ 비전바이오켐에서 구입하였다.

초산균은 한국미생물보존센터에서 분양받은 Acetobacter aceti(KCCM 40229)를 효모 추출물 0.5 %, 펩톤 0.3 %, 만니톨 2.5 %의 배지 조성으로 30℃에서 72 시간 진탕 배양하여 사용하였다. 균주의 보관은 glycerol stock을 이용하여 -70℃ deep freezer에 보관하며 필요시 액체 배지에 5 % 접종 후 진탕배양하여 사용하였다. 만니톨은 Junsei에서, 나머지 배지 시약은 BD Difco(프랑스 Bencton, Dickinson & Co. 제조)에서 구입하여 사용하였다.

평가 방법

가용성 고형물

분쇄한 오미자를 5 배의 증류수를 가하여 24 시간 진탕한 후 그 혼탁액으로 디지털당도계(일본 ATAGO Digital Tefractometer)를 사용하여 °Bx로 측정하였다.

pH

일정량의 시료를 취하여 pH meter(Orionstar A211, Thermo scientific)로 측정하였다.

산도

필요에 따라 희석한 시료 20 mL을 0.1 N NaOH으로 pH 8.4가 될 때까지 적정하여 이때 소비된 0.1 N NaOH 용액의 양을 아세트산의 양으로 환산하여 계산하였다.

산도(Acidity, %) =

[소비된 0.1 N NaOH mL × F × 아세트산 환산계수(0.0060) × 희석배수] × 100 / [시료 채취량(mL)]

F : 0.1 N-NaOH factor

일반성분 분석

일반성분 분석은 식품공전 방법에 준하여 측정하였다. 수분함량은 상압가열건조법, 지방함량은 에테르 추출법, 단백질 함량은 켈달(Kjeldahl)법, 회분함량은 회분 시험법, 탄수화물 함량은 계산법으로 분석하였다.

알코올 함량 측정

오미자 발효주를 100 mL 취하여 500 mL 삼각플라스크에 옮긴 후, 동량의 증류수를 더하고 끓어 넘치지 않게 소포제와 전분질이 많은 막걸리의 경우 액화효소를 소량 첨가한다. 이를 증류 및 냉각장치에 연결, 가열하여 증류액이 약 80 mL이 되면 증류를 중지하고 100 mL까지 증류수로 정용하였다. 정용액이 15℃로 냉각이 되면 주정계를 사용하여 표시도를 읽은 후 그 값을 알코올 함량으로 나타내었다.

미생물수 측정

시료 10 g을 취하여 멸균수를 이용한 10 배 희석법으로 희석하고 건조필름배지(미국 3M, Petri film)에 도말한 후 최적온도별로 24 시간 내지 48 시간 배양하여 나타난 콜로니를 계수하여 CFU/g으로 나타내었다.

점도 측정

시료와 물의 비율을 1:1로 잘 섞은 후 점도계(미국 Brookfield, Viscometer)에 S3 스핀 장착하여 100 rpm에서 1 분간 3 회 반복하여 측정하였다.

관능검사

훈련된 관능요원 10 명을 대상으로 하여 각 관능특성별 강도 및 기호도에 대해 9 점 척도법으로 평가하거나 묘사 분석하여 서술하게 하였다.

식초 제조에 사용된 오미자의 특성 분석

1. 이화학적 특성 분석

식초 제조에 사용되는 홍천군산 건오미자는 분쇄, 생오미자는 착즙하여 가용성 고형물, pH, 산도 등 이화학적 특성을 분석하여 하기 표 1에 그 결과를 나타내었다.

홍천군산 건오미자의 가용성 고형물은 10.2 °Bx였고 pH는 2.75, 산도는 2.06으로 비교적 낮게 측정되었다. 생오미자의 가용성 고형물은 10.6 °Bx였고, pH는 2.56, 산도는 5.7로 가용성 고형물과 pH는 비교적 비슷하나 산도에서 건오미자와 많은 차이를 보였다.

2. 일반성분 분석

홍천군산 건오미자를 분쇄하여 수분, 지방, 단백질, 회분, 탄수화물 등 일반성분을 분석한 결과를 하기 표 2에 나타내었다.

시료가 건조품인 관계로 홍천군산 건오미자의 수분함량은 17.3 %로 낮은 편이었고 지방 13.9, 단백질 8.9, 회분 4.9, 탄수화물 55.0 %로 분석되었다.

오미자 술의 제조

1. 건오미자량 및 효모량에 따른 알코올 발효

건오미자량에 따른 발효 특성을 보기 위해 거칠게 분쇄된 건조오미자를 5, 10, 20 중량% 씩 용기에 담고 건조 효모량을 0.1 중량%로 고정하였다. 이때 건조 효모는 10 % 설탕물에 30℃ 수조(water bath)에서 활성화시켜 첨가하였다. 가수하여 잘 섞은 후 25℃에서 발효시키며 0, 3, 6, 9 일 째에 샘플링하여 pH, 가용성 고형물, 산도, 알코올의 변화를 측정하였다(도 1).

건오미자량에 따른 pH 변화는 건오미자량 함량이 많을수록 초기 pH는 차이를 보이나 발효가 진행될수록 pH 2.8 이하로 비슷하게 떨어지는 것을 확인할 수 있었다. 가용성 고형분의 변화는 초기 당도를 20 °Bx 맞춰 발효를 시작하였으나 발효가 진행됨으로서 10 °Bx 정도로 감소가 일어났다. 발효 동안 가용성 고형물의 변화는 효모가 에너지원으로 당을 사용함으로써 감소된 것으로 보인다. 산도의 변화는 건오미자량이 많을수록 발효 후 높은 산도를 보임을 알수 있다. 기존의 연구에서 포도주 발효주의 산도는 0.1 %로 나타났으나, 오미자를 사용한 발효주의 산도가 높은 것은 오미자 자체의 신맛이 포도에 비해 강하기 때문이라 생각된다. 알코올의 변화는 건오미자량이 10 %일 경우 가장 높은 알코올을 보였으나 5 %와 20 %는 거의 차이가 없었다. 높은 오미자 함량은 오히려 효모의 알코올 생성을 방해하는 것으로 보인다.

약 62 °Bx의 오미자청을 초기 당도가 20 °Bx가 되도록 조정한 후, 효모량에 따른 발효 특성을 알아보기 위해 활성화된 효모량을 0.05, 0.1, 0.2 중량%로 하여 첨가하였다. 가수하여 잘 섞은 후 25℃에서 발효시키며 0, 3, 6, 9 일 째에 샘플링하여 pH, 가용성 고형물, 산도, 알코올의 변화를 측정하였다(도 2).

효모 첨가량에 따른 pH 변화는 세 처리구 모두 pH 2.7 내외로 큰 차이는 없고 가용성 고형분의 변화는 효모 첨가량이 많을수록 빠른 발효로 가용성 고형물 함량이 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 효모 첨가량에 따른 산도 변화는 발효기간 중 점점 증가하다 발효 6 일째에 효모 첨가 0.05 %와 0.2 % 처리구는 약간 감소하나 0.1 % 처리구는 더 큰 증가를 보였다. 알코올 변화는 효모량에 비례하여 점점 증가됨을 알 수 있었다. 알코올 발효 시 효모는 당을 영양원이나 발효 기질로 사용하여 알코올을 생성하므로 발효 후기의 당도는 감소하였으며 알코올 함량은 증가되었을 것으로 생각된다.

건오미자 첨가량에 따라 일정량의 효모를 첨가하였을 때와 오미자청에 효모량에 따른 알코올 발효한 결과를 하기 표 3에 나타내었다.

처리구 A, B, C 중 건오미자량이 10 % 정도 함유할 때 알코올이 가장 높게 나타났고 처리구 D, E, F 는 효모량이 많을수록 빠른 알코올 발효를 보이며 높은 알코올 함량을 보였음을 확인할 수 있었다.

2. 오미자 막걸리의 제조

오미자 막걸리 담금시 적절한 백미 침지 시간을 알아보기 위해 침지 시간에 따른 함수율을 시험하였다. 시험 장소의 실온은 27.7℃였고 수온은 24.4℃를 나타내었다. 백미 300 g을 3 회 수세 후 물이 충분히 잠기게 하여 실온에 두고 처리구의 무게를 1 시간 간격으로 정량하여 수분 함량의 변화를 비교하였는데 0 시간일 때 300 g인 백미의 무게가 침지 1 시간 후 384.4 g으로 27.8 %의 수분함량 증가를 보였고, 침지 2 시간째는 385.1 g으로 0 시간째보다 28.4 % 수분함량의 증가를 보였다. 3 시간, 4 시간째는 침지 2 시간과 거의 차이가 없어 백미의 침지 시간은 2 시간으로 결정하였다.

백미 5 kg을 3 회 수세 후 2 시간 동안 물에 침지하여 체에 받쳐 1 시간 정도 물기를 제거하였다. 이 쌀을 광목이 깔린 찜 솥에 넣고 2 시간 동안 증자, 10 분 뜸을 들인 후 고두밥을 만들었다. 완성된 고두밥을 깨끗이 소독한 넓은 테이블에 충분히 식혀 분쇄한 누룩을 골고루 비빈 후 발효용기에 넣고 잘 섞어주었다. 이때 개량누룩 1 kg, 효모 35 g, 생수 12.5 ℓ, 건오미자는 백미 용량의 5 %인 250 g을 첨가하였다. 약 9 일간 알코올 발효 후 오미자 막걸리의 이화학적 특성을 하기 표 4에 나타내었다.

이상의 방법으로 제조한 건오미자 발효주, 오미자청 발효주 및 오미자 막걸리를 도 3에 나타내었다.

종초의 제조

앞서 제조한 건오미자와 오미자청의 발효주와 오미자 막걸리 결과를 토대로 오미자 술을 희석하여 적절한 식초발효 조건을 설정하고자 하였다. 알코올 발효하여 여과시킨 오미자 술 여액을 초산발효 기질로 사용하였다.

초산발효는 발효조에 알코올 발효액(알코올 함량 6 %로 희석)을 넣고 분양받은 초산균주 Acetobacter aceti(KCCM 40229)를 10 %(v/v)접종한 후 입구는 공기가 잘 통하게 두겹의 거즈로 덮고 200 rpm 으로 진탕배양하면서, 30 ℃에서 9 일 동안 발효시켜 오미자 식초 종초를 제조하였다. 처리구의 부패를 막고 초산균이 잘 자랄 수 있도록 알코올 함량이 3 % 이하가 되면 보(輔)알코올을 해주었다. 막걸리 처리구는 막걸리 제조시 누룩과 같은 다양한 부재료로 인하여 초산 발효 초기 잡균의 오염이 우려되므로 65 ℃에서 30분 동안 저온 살균하여 냉각 후 접종하였다.

6 %로 희석된 오미자 발효주에 초산균 접종 후 0, 3, 6, 9 일간 샘플링하여 pH와 초산함량 변화를 나타내었다(도 4).

초기 초산 함량이 1 % 내외에서 발효 종료 후 4 % 이상 상승함을 알 수 있었다. 초산 발효가 진행될수록 pH는 줄어들고 초산 함량은 점차 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 초산 발효 과정 중 초산균이 알코올을 영양원이나 발효 기질로 사용하여 초산을 포함한 유기산을 생성시켜 산도가 증가한 것으로 생각된다.

오미자 발효 식초의 제조

이상의 방법으로 제조된 오미자 발효 식초의 이화학적 특성을 하기 표 5에 나타내었다.

오미자 발효 식초의 가용성 고형물 함량은 5.2 °Bx로 현재 시판중인 과실식초의 함량과 비슷하였고, pH는 2.78로 양조식초와는 비슷하고 과실식초보다는 조금 낮았다. 산도는 식품공전상 식초 초산 함량 규격이 4.0 % 이상임을 감안하면 적절하였고 다른 시판 과실, 양조 식초보다는 낮음을 알 수 있었다.

사과 농축액 첨가 오미자 발효 식초의 제조

실온에서 해동한 생오미자를 겉가지를 깨끗이 제거하고 파쇄한 후 발효조에 10, 20, 30 % 함량이 되도록 담고 가수하였다. 초기 당도 설정을 위해 설탕 대신 65 °Bx의 사과 농축액을 첨가하여 가용성 고형물 함량이 약 12 °Bx가 되도록 하였다. 여기에 활성화된 건조 효모를 첨가하여 25 ℃를 유지하며 6 일간 알코올 발효를 진행하였고, 그 결과를 하기 표 6에 나타내었다.

생오미자 자체의 높은 산도로 생오미자 함량이 높으면 그에 따라 초기 산도는 높고, 알코올 발효 종료 후 가용성 고형물 함량은 줄어들고 알코올 함량은 늘어났음을 알 수 있었다.

알코올 함량이 초산 발효하기에 적절한 6 % 내외이므로 이 시료에 종균인 Gluconacetobacter sp.로 전배양된 종초를 접종하여 30℃에서 5 일간 진탕배양 하여 그 결과를 하기 표 7에 나타내었다.

앞서 알코올 발효한 생오미자 술에 종초를 접종하니 초기 산도는 약간 상승함을 알 수 있었고 초산발효 5 일 후 최종 산도는 생오미자를 20 % 첨가하였을 때 5.51%로 가장 높은 결과를 나타내었다.

이상 제조한 생오미자에 사과 농축액을 첨가한 오미자 발효 식초를 도 5에 나타내었다.

오미자 발효 식초 음료(희석식 오미자 식초)의 제조

예비 실험으로 관능평가를 통한 결과를 종합하여, 오미자 발효 식초, 오미자 청, 올리고당, 설탕 등 총 4 종의 원부재료를 선택하였다. 또한, 오미자 발효 식초의 함량 예비 실험에서 40 % 미만은 음용 식초의 새콤함과 상큼한 맛이 부족하고 60 %가 넘으면 신맛만 강조되어 부드럽게 마시기에 부적당하다는 판단으로 최상의 값인 50 %를 첨가하였다. 원부재료의 특성에 따라 5 가지의 배합비율(중량)을 설정하였고(표 8), 이 비율에 맞춰 혼합한 혼합물을 일정 농도로 제조하였다.

위의 다섯 가지 처리구에 일정량의 정제수를 가수하여 희석한 후 관능평가를 실시하여 그 결과를 표 9에 나타내었다.

배합비율별 처리구를 관능평가한 결과 처리구 C와 D가 비교적 우수한 결과를 얻었고 물에 희석할 시 식초의 새콤한 맛과 당류의 달콤한 맛이 잘 어우러진다는 평가를 받았다. 오미자청이 5 % 더 첨가된 D 처리구가 오미자향을 은은하게 느낄 수 있어 D 처리구가 가장 높은 기호도를 나타내었으며, 이를 기초로 원부재료의 함량을 조금씩 가감하여 최적 배합비 F를 결정하였다.

최적 배합비 F : 오미자 발효 식초(49.498 %), 오미자청(23.517 %), 정백당(21.875 %), 올리고당(5.109 %)

배합비 F에 따라 제조한 희석식 발효 식초의 이화학적 특성을 하기 표 10에 나타내었다.

가용성 고형물 함량은 41.3 °Bx이고 pH는 2.88, 산도는 2.2로 분석되었다.

이상 제조한 오미자 발효 식초와 오미자 발효 식초 음료(희석식 오미자 식초)를 도 6에 나타내었다.

Claims

하기 단계를 포함하는 오미자 발효 식초의 제조 방법:
a) 오미자를 원료로 알코올 발효하여 오미자 술을 제조하는 단계;
b) 오미자 술의 알코올 농도를 5 % 내지 8 %로 조절하는 단계; 및
c) 종초를 접종하여 초산 발효하는 단계.
제 1 항에 있어서,
a) 단계의 오미자 술이 오미자 원료에 당으로 초기 당도를 10 °Bx 내지 30 °Bx로 조절한 후 효모를 접종하여 제조한 오미자 술인 것을 특징으로 하는, 오미자 발효 식초의 제조 방법.
제 2 항에 있어서,
당이 설탕, 올리고당, 또는 설탕 및 올리고당인 것을 특징으로 하는 오미자 식초의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
a) 단계의 오미자 술이 오미자 원료에 과일 농축액으로 초기 당도를 60 °Bx 내지 70 °Bx로 조절한 후 효모를 접종하여 제조한 오미자 술인 것을 특징으로 하는, 오미자 발효 식초의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
a) 단계의 오미자 술이 누룩을 이용하여 제조한 오미자 막걸리인 것을 특징으로 하는, 오미자 발효 식초의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
a) 단계의 오미자 원료가 건오미자, 오미자청 또는 생오미자인 것을 특징으로 하는, 오미자 발효 식초의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
a) 단계의 알코올 발효가 20℃ 내지 30℃에서 7 일 내지 10 일 동안 수행되는 것을 특징으로 하는, 오미자 발효 식초의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
c) 단계의 종초가 초산균을 접종하여 25℃ 내지 35℃에서 7 일 내지 10 일 동안 발효시켜 제조되는 것을 특징으로 하는, 오미자 발효 식초의 제조 방법.
제 8 항에 있어서,
접종되는 초산균이 Acetobacter schuetzenbachii, Acetobacter ascendans, Acetobacter gengenum, Acetobacter mesoxydans, Acetobacter melanoogenum, Acetobacter suboxydans, Acetobacter rances, Acetobacter orleanence, Acetobacter xylinoides, Acetobacter rancens 및 Acetobacter aceti로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 종 이상의 초산균인 것을 특징으로 하는, 오미자 발효 식초의 제조 방법.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항의 방법에 따라 제조된 오미자 발효 식초.
제 10 항에 따른 오미자 발효 식초와 오미자청 및 당을 포함하는 부원료를 혼합하는 단계를 포함하는, 오미자 발효 식초 음료의 제조 방법.
제 11 항에 있어서,
오미자 발효 식초가 혼합물 총 중량을 기준으로 40 중량% 내지 60 중량%인 것을 특징으로 하는, 오미자 발효 식초 음료의 제조 방법.
제 11 항의 방법에 따라 제조된 오미자 발효 식초 음료.