KR20160018206A - 발효액 제조장치 및 발효액 제조방법 - Google Patents

발효액 제조장치 및 발효액 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 제조 대상이 되는 재료를 신속하게 발효시켜 효소액, 발효주, 초산균, 발효 식초 등과 같은 천연 발효액을 간단하게 제조할 수 있도록 하는 발효액 제조장치 및 발효액 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 발효액 제조장치는 발효 재료가 투입되어 저장되는 몸체(110) 측벽 일측에 형성되어 발효액을 외부로 배출하는 배수밸브(120)와, 몸체(110) 내측에서 발효 시 발생하는 가스를 외부로 배출하는 가스배출구(130)가 형성된 발효조(100)와; 상기 발효조(100)의 측벽을 착탈 가능하게 감싸도록 결합되어, 상기 발효조(100)의 온도를 조절하는 발열매트(200);를 포함하여 이루어져, 다양한 발효 재료를 빠르게 발효시킬 수 있으며, 발효조의 온도 조절 등이 손쉽게 이루어질 수 있어 누구나 손쉽게 천연 발효액을 제조할 수 있도록 제공된다.

Description

발효액 제조장치 및 발효액 제조방법 {APPARATUS AND METHOD FOR PRODUCING FERMENTATION SOLUTION}
본 발명은 발효액 제조장치 및 발효액 제조방법에 관한 것으로, 특히 제조 대상이 되는 재료를 신속하게 발효시켜 효소액, 발효주, 초산균, 발효 식초 등과 같은 천연 발효액을 간단하게 제조할 수 있도록 하는 발효액 제조장치 및 발효액 제조방법에 관한 것이다.
발효(Fermentation)는 미생물의 작용에 의해 유기물이 분해되어 유용한 물질이 생성되는 현상으로, 미생물이 자신의 효소로 유기물을 분해 또는 변화시켜 특유의 최종 산물을 만들어 내는 것을 의미한다. 이러한 발효는 효모 및 효소에 따라 다양한 산물을 만들어내게 되는데, 여기에서 효모는 미생물의 일종인 효모균을 의미하고, 효소는 효모균을 비롯한 모든 생명체 내에 있은 촉매작용을 하는 고분자 단백질을 의미한다.
이렇게 발효를 통하여 효소액, 발효주, 발효식초 등 다양한 발효액이 생성되게 되는데, 근래에는 이러한 발효액이 몸에 좋다는 연구 결과가 발표되면서 발효액에 대한 관심이 점차 높아지고 있다.
이러한 발효액은 전통적으로 산야초나 과일, 채소 등의 발효 재료가 되는 식물에 미생물의 먹이이자 추출물을 얻는 매개체인 설탕이나 소금 등을 정해진 비율에 따라 넣고 장시간 보관하여 발효시켜 제조하게 된다. 이렇게 제조되는 발효액은 발효 재료의 종류에 따라 설탕이나 소금, 물 등의 비율과 보관 온도 및 보관 기간 등이 달라지게 되는데, 이에 따라 발효액 제조시 사람의 손이 많이 가고, 시간도 오래 걸리며, 발효 조건을 일일이 맞추기 어려워 좋은 품질의 발효액을 제조하는데 어려움이 있어왔다.
이러한 문제점에 따라, 근래에는 온도 조절이 가능한 발효용기를 이용하여 발효주를 제작하는 장치들이 이용되기도 하는데, 이러한 장치들은 가열 또는 냉각 장치를 이용하여 발효용기의 온도를 조절함으로써 전통적인 발효주 제조방법보다 손쉽게 발효주를 제조할 수 있도록 해준다.
하지만, 이러한 종래 온도 조절이 가능한 발효용기는 특정 재료를 대상으로 특화되어 발효주를 제조할 수 있도록 구성됨으로써, 종류가 다른 다양한 발효 재료를 통한 발효액 제작에 적용이 어렵고, 그 구성이 복잡하여 제조 비용이 많이 소요되는 문제점이 있었다. 또한, 이러한 종래 발효용기에는 발효 대상에 따라 발효 효과를 높이기 위한 방안이 충분히 고려되지 못하였다.
대한민국 공개특허공보 제10-2009-0000943호 (2009.01.08. 공개)
본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 발효 대상이 되는 재료의 특성을 고려하여 재료를 신속하게 발효시킴으로써 간단하게 천연 발효액을 제조할 수 있도록 하는 발효액 제조장치 및 발효액 제조방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 발효액 제조장치는 발효 재료를 발효시켜 발효액을 생성하기 위한 발효액 제조장치에 있어서, 발효 재료가 투입되어 저장되는 몸체 측벽 일측에 형성되어 발효액을 외부로 배출하는 배수밸브와, 몸체 내측에서 발효 시 발생하는 가스를 외부로 배출하는 가스배출구가 형성된 발효조와; 상기 발효조의 측벽을 착탈 가능하게 감싸도록 결합되어, 상기 발효조의 온도를 조절하는 발열매트;를 포함하여 이루어진다.
여기에서, 상기 발효조에는 외부로부터 공기가 유입되는 공기흡기구와, 상기 공기흡기구로부터 유입되는 공기를 발효조 몸체 내측 공간으로 배출하는 공기배출구가 형성된 공기공급관이 구비된다. 상기 공기흡기구는 발효조의 측벽 상부에 형성되어 외부로부터 유입되는 공기를 발효조의 하부에 형성된 공기배출구로 공급하고, 상기 공기배출구는 복수의 노즐을 통하여 발효조의 내측 공간으로 공기를 배출하게 된다.
또한, 상기 발열매트에는 발열매트로 발효조의 측벽을 감싸 착탈 가능하게 체결하는 체결부와, 상기 발효조에 형성된 공기흡기구에 산소를 공급하는 산소공급부와, 상기 발열매트가 체결된 발효조의 온도를 조절하기 위하여 발열매트를 가열하거나 냉각시켜 온도를 조절하는 온도조절부와, 상기 산소공급부 및 온도조절부에 전원을 공급하는 전원부가 형성된다. 여기에서, 상기 체결부는 발효조의 크기에 따라 체결 위치가 가변될 수 있도록 조임 조절이 가능한 벨트 구조로 이루어지는 것이 바람직하다.
한편, 상기 발열매트는 상기 체결부를 통하여 발효조에 착탈 가능하게 고정되는 외피와, 상기 외피의 내측에 형성되는 반사 단열재와, 상기 반사 단열재의 내측에 형성되어 상기 온도조절부의 설정에 따라 발열되는 발열재와, 상기 발열재의 내측에 형성되는 보온재가 적층되어 이루어지게 된다. 여기에서, 상기 발열재와 보온재 사이에는 황토 또는 백황토 소재로 이루어진 황토 소재층이 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 발효조의 상부에는 발효조의 상부를 밀폐하는 덮개가 결합되며, 상기 덮개의 외측에는 보온 덮개가 결합되게 된다.
상기 배수밸브는 발효조 몸체의 측벽 중앙 부분에 형성되어, 상기 발효조를 통하여 생성되는 발효액의 일정량은 발효조에 보관되고 나머지가 외부로 배출되도록 하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 발효액 제조방법은 산소 공급 및 온도 조절이 가능한 발효조가 구비된 발효액 제조장치를 이용하여 발효액을 제조하는 방법에 있어서, 상기 발효조에 발효 대상이 되는 재료, 설탕, 22∼40℃의 온수를 1:1:1의 비율로 투입한 후, 파파인 효소를 접종하여 혼합하는 단계와; 상기 발효 재료와 설탕, 온수 및 파파인 효소가 혼합된 발효조를 22∼40℃로 유지시켜 5∼14일간 숙성하여 파파인 효소액을 제조하는 단계를 포함하여 이루어진다.
상기 파파인 효소액이 생성된 발효조에 물을 보충하여 설탕 농도를 20∼60％로 맞추고, 밀균사체(clostridium acetobutylicum)와 효모(saccharomyces cerevisiae)를 접종하여 22∼40℃에서 5∼14일간 1차 알콜 발효하여 발효주를 제조하게 된다.
또한, 상기 1차 알콜 발효를 통하여 발효주가 생성된 발효조에 물을 보충하여 알콜 농도를 4∼10％로 맞추고, 맥아균사체(p.maltophilia) 및 파파인 효소를 접종하여 20∼40℃에서 5∼14일간 2차 알콜 발효를 하게 된다.
여기에서, 상기 2차 알코 발효된 발효조에 22∼40℃에서 산소를 공급하여 71∼78일간 발효시켜, 파파인 효소가 접종된 최종 발효액인 EBT-V(ECO BIO TEC.-VINEGAR) 초산종균을 생성하게 된다.
상기 발효조를 통하여 생성된 EBT-V 초산종균을 발효조의 배수밸브를 통하여 추출한 후, 상기 발효조에 남아 있는 나머지 EBT-V 초산종균에 식초제조용 발효주를 공급하여 지속적으로 EBT-V 초산종균을 생성하게 된다.
한편, 상기 발효조에서 추출된 EBT-V 초산종균은 다른 식초 제조에 접종되는 초산종균으로 활용되거나, 발효조에서 22∼40℃에서 7∼30일간 숙성되어 천연발효식초로 제조되게 된다.
또한, 상기 발효조에서 추출된 EBT-V 초산종균은 다른 발효조에서 4∼10％ 알콜 발효된 발효주와 별도의 발효조에서 혼합되어, 22∼40℃에서 30∼60일간 초산 발효되어 천연발효식초로 제조될 수 있다.
본 발명에 따른 발효액 제조장치 및 발효액 제조방법은 발효 대상이 되는 재료의 특성에 따라 제조되는 초산종균을 투여하여 발효 재료를 빠르게 발효시킬 수 있으며, 발효 재료 및 설탕, 효소 등의 투입 및 회수, 온도 조절 등이 손쉽게 이루어질 수 있어 누구나 손쉽게 천연 발효액을 제조할 수 있도록 하는 효과가 있다.
특히, 본 발명은 탈부착식 발열매트를 발효조의 크기에 따라 조절하여 다양한 크기의 발효조에 부착할 수 있어 그 활용 범위가 넓고, 식용과 약용이 되는 모든 식물, 동물을 고상, 액상 발효를 할 수 있어 다양한 종류의 발효액을 생산할 수 있으며, 가정용 및 공장용 등에 모두 적용 가능하여 다양한 분야에서 활용될 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 발효액 제조장치의 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 발효액 제조장치의 측면 부분 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 발효액 제조장치에 구비된 발효조의 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 발효액 제조장치에 구비된 발효조의 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 발효액 제조장치에 구비된 발열매트의 외측 정면도,
도 6은 본 발명에 따른 발효액 제조장치에 구비된 발열매트의 내측 부분 단면도,
도 7은 본 발명에 따른 발열매트가 발효조에 체결된 발효액 제조장치의 부분 사시 단면도,
도 8은 본 발명에 따른 발효액 제조장치를 통하여 발효액이 제조되는 과정을 나타낸 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 발효액 제조장치의 사시도이고, 도 2는 발효액 제조장치의 측면 부분 단면도를 나타낸 것이다. 또한, 도 3은 발효액 제조장치에 구비된 발효조의 사시도이고, 도 4는 발효액 제조장치에 구비된 발효조의 단면도이며, 도 5는 발효액 제조장치에 구비된 발열매트의 외측 정면도, 도 6은 발효액 제조장치에 구비된 발열매트의 내측 부분 단면도를 나타낸 것이다.
도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 발효액 제조장치는 발효 재료를 발효 매개체인 설탕, 효모, 효소 등과 혼합한 후 이를 발효 온도로 유지시켜 발효액을 생성하는 장치로서, 이 발효액 제조장치는 발효 재료와 발효 매개체가 저장되어 발효됨으로써 발효액을 생성하는 발효조(100)와, 상기 발효조(100)의 측벽에 착탈 가능하게 결합되어 발효조의 온도를 조절하는 발열매트(200)를 포함하여 이루어진다. 이하, 본 발명에서 명칭되는 발효액은 발효 과정을 통하여 생성되는 액체를 의미하는 것으로, 효소액, 발효주, 초산균, 천연발효식초 등을 모두 포함하는 개념으로 사용된다.
상기 발효조(100)는 발효 재료와 설탕이나 효모, 효도 등의 발효 매개체가 개방된 상부를 통하여 투입되어 저장되는 발효조 몸체(110)와, 상기 발효조 몸체(110)의 측벽 중간부에 형성되어 발효조(100)를 통하여 생성되는 발효액의 일부를 외부로 배출하는 배수밸브(120)와, 상기 발효조 몸체(110)의 측벽 상부에 형성되어 발효조(100) 내측에서 발생하는 가스나 공기를 외부로 배출하는 가스배출구(130)와, 상기 발효조 몸체(110)의 개방된 상부에 착탈가능하게 결합되는 덮개(150)를 포함하여 이루어진다.
상기 발효조 몸체(110)는 제조하고자 하는 발효액 종류에 따라 각종 건조 또는 건조되지 않은 식용식물, 곡물, 과일, 육류 등의 발효 재료와 미생물의 먹이로서 발효 매개체가 되는 설탕, 효모, 효소, 물, 산소 등을 보관하는 원통 형상의 용기로서, 이 발효조 몸체(110)는 스테인레스나 도자기, 친환경 PT(Plyethylene Terephthalate) 등 환경 오염이 발생하지 않는 재질로 이루어지게 된다.
상기 발효조 몸체(110)의 측벽에 형성되는 배수밸브(120)는 발효조 몸체(110) 내측에서 발효에 따라 생성되는 발효액을 외부로 추출하기 위한 장치로서, 본 발명의 실시예에서 이 배수밸브(120)는 몸체(110)의 측벽 중간 높이 부분에 형성되어, 발효조 몸체(110)에 발효액이 생성되어 가득차게 되면 생성되는 발효액의 일정량(약 40∼60％)이 저장되고 나머지 발효액(약 40∼60％)을 외부로 추출할 수 있도록 하게 한다.
상기 가스배출구(130)는 발효조 몸체(110) 내측에서 발효에 따라 발생하는 탄산가스와 발효조(100) 내부로 공급되는 산소를 외부로 배출하는 배출구로서, 본 발명의 실시예에서 상기 가스배출구(130)에는 별도 호스가 연결되어, 이 호스를 통하여 배출되는 탄산가스를 식물재배지로 공급함으로써 식물 재배시 식물광합성 활동에 이용할 수 있도록 한다.
한편, 상기 발효조(100)에는 외부의 공기를 흡입하여 발효조 몸체(110) 내측 공간으로 공급하는 공기공급관(140)이 형성되어 있는데, 이 공기공급관(140)은 발효조 몸체(110)의 상부에 형성되어 외부로부터 공기가 유입되는 공기흡기구(141)와, 상기 공기흡기구(141)로부터 유입되는 공기를 발효조(100) 내측 공간으로 배출하는 공기배출구(142)를 포함하여 이루어진다. 상기 공기흡기구(141)는 발효조(100)의 측벽 상부에서 외부로부터 유입되는 공기를 발효조(100)의 하부까지 연결되는 공기배출구(142)로 이동시키고, 상기 공기배출구(142)는 복수의 노즐을 통하여 발효조(100)의 내측 공간으로 공기를 배출하게 된다.
상기의 구성으로 이루어지는 발효조(100)의 측벽은 발열매트(200)를 통하여 감싸여져, 발열매트(200)를 통하여 전달되는 열에 의해 온도가 조절되게 된다.
상기 발효조(100)의 측벽에 착탈 가능하게 감싸여져 결합되는 발열매트(200)에는 상기 발효조(100)의 측벽을 감싸 착탈 가능하게 체결하는 체결부(260)와, 상기 발효조(100)에 형성된 공기공급관(140)의 공기흡기구(141)에 산소를 공급하는 산소공급부(270)와, 상기 발열매트(200)가 체결된 발효조(100)의 온도를 조절하기 위하여 발열매트(200)를 가열하거나 냉각시켜 온도를 조절하는 온도조절부(280)와, 상기 산소공급부(270) 및 온도조절부(280)에 전원을 공급하는 전원부(290)가 형성된다.
상기 발효조(100)는 용량에 따라 그 크기가 달라질 수 있는데, 상기 발열매트(200)는 다양한 크기의 발효조(100)의 측벽을 감싸 고정할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 이를 위하여 본 발명의 실시예에서는 상기 체결부(260)를 조임 조절이 가능한 벨트 구조로 형성하여, 체결 대상인 발효조(100)의 크기에 따라 조임 부분을 조절하여 체결 위치를 가변하는 동시에 견고한 조임이 가능하도록 하였다.
상기의 구성으로 이루어진 발열매트(200)는 발효조(100)에 효율적으로 열을 전달하기 위해 다단 층 구조로 이루어져 있다. 즉, 상기 발열매트(200)는 가장 외곽에 배치되어 상기 체결부(260)를 통하여 발효조(100)에 착탈 가능하게 고정되는 외피(210)와, 상기 외피(210)의 내측에 형성되는 반사 단열재(220)와, 상기 반사 단열재(220)의 내측에 형성되어 상기 온도조절부(280)의 설정에 따라 발열되는 원적외선 발열재(230)와, 상기 원적외선 발열재(230)의 내측에 형성되는 황토 또는 백황토 소재로 이루어진 황토 소재층(240)과, 상기 황토 소재층(240)의 내측에 형성되는 보온재(250)가 순서대로 적층되어 이루어지게 된다. 도 7은 이러한 발열매트가 발효조에 체결된 발효액 제조장치의 부분 사시 단면도를 나타낸 것이다.
상기 외피(210)는 대나무발과 같이 발효조(100)를 감싸기 편리한 구조로 이루어지는데, 이러한 외피(210) 재질로는 대나무 이외에도, 목재, PCV, 금속 등이 이용될 수 있다. 이러한 외피(210)는 발효조(100)의 크기에 따라 발효조(100) 측벽을 충분히 감싸 체결부(260)를 통하여 고정되게 된다. 상기 외피(210)의 내측에 배치되는 반사 단열재(220)는 내측에 형성된 발열재(230)를 통하여 발생하는 열이 외부로 방출되는 것을 방지하는 역할을 하게 되며, 상기 발열재(230)는 원적외선 복사열을 방출하는 섬유질이나 PP 질 소재 등의 탄소발열체로 이루어져 온도조절부(280)의 제어에 따라 전원부(290)를 통하여 공급되는 전원을 통하여 발열되어 원적외선 복사열을 발생시키게 된다. 상기 황토 소재층(240)은 황토와 백황토를 처리한 소재로 이루어져 원적외선을 방출하게 되는데, 상기 황토는 미생물의 생활환경을 쾌적하게 하는 습도 조절 기능이 있고, 토굴의 암실과 같은 작용을 하여 초산균이 활동하기 좋은 조건을 제공하며, 백황토는 공극의 면적이 넓어 발효 시 발생하는 냄새를 탈취하는 역할을 하게 된다. 상기 보온재(250)는 원적외선 발열재(230)를 통하여 발생되는 열을 저장하여 열을 오랫동안 유지시키는 역할을 하게 된다.
상기의 구성으로 이루어진 발열매트(200)가 발효조(100)의 측벽을 감싸 고정하게 되면, 상기 발효조(100)의 상부 또한 보온 덮개(300)로 덮어 발열매트(200)를 통하여 발생하여 발효조(100)로 전달되는 열이 외부로 방출되지 않도록 하게 된다.
이하, 상기의 구성으로 이루어진 발효액 제조장치를 통하여 효소액, 발효주, 초산종균, 천연 식초 등의 발효액이 제조되는 과정에 대하여 설명하기로 한다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 발효액 제조장치를 통하여 발효액이 제조되는 과정을 나타낸 흐름도이다.
단계 S110 : 다양한 발효액을 제조하기 위해, 먼저 발효조(100)에 발효 대상이 되는 식용식물, 곡물, 과일, 육류 등의 재료와, 설탕, 22∼40℃의 온수를 1:1:1의 비율로 투입한 후, 파파인 효소(papain)를 접종하여 혼합하게 된다. 이렇게 발효조(100)에 발효 재료와 설탕 및 온수, 파파인 효소가 혼합되면, 발효조(100)의 측면을 발열매트(200)로 감싸 고정시킨 후 발열매트(200)를 발열시켜 발효조(100)의 온도를 22∼40℃로 유지시켜 5∼14일간 숙성시키게 되는데, 이러한 숙성 과정을 통하여 파파인 효소액이 제조되게 된다. 실험 결과, 상기 발효조(100)에 투입되는 온수는 25∼35℃를 유지하는 것이 발효 재료와 설탕을 가장 잘 혼합시킬 수 있었으며, 파파인 효소까지 접종되어 혼합된 발효조(100)는 30℃의 온도를 유지하여 7일간 숙성되는 것이 가장 좋은 발효 결과를 나타내었지만, 이는 실험 환경에 따라 다소 변동이 있는 것으로 파악되었다.
단계 S120 : 상기 효소 숙성 과정을 통하여 발효조(100)에 파파인 효소액이 생성되면, 파파인 효소액이 생성된 발효조(100)에 물을 보충하여 설탕 농도를 20∼60％로 맞춘 후, 밀균사체(clostridium acetobutylicum)와 효모(saccharomyces cerevisiae)를 접종하여, 22∼40℃에서 5∼14일간 1차 알콜 발효를 하게 된다. 이러한 1차 알콜 발효를 통하여 발효주가 제조되게 되는데. 본 발명의 실시예에서 상기 발효조(100)에 투입되는 밀균사체(clostridium acetobutylicum)는 밀을 발효시키는 과정에서 생성되는 누룩과 엿기름에 포함되어 있는 것을 추출한 후 농축하여 이용하게 되며, 상기 효모(saccharomyces cerevisiae)로는 맥주효모균(saccharomyces cerevisiae)이 이용된다. 실험 결과, 상기 발효조(100)의 설탕 농도 60％, 발효조의 온도 30℃, 숙성 기간 7일 정도가 알콜 발효가 가장 잘 일어나는 것으로 파악되었다.
단계 S130 : 상기 1차 알콜 발효 과정을 통하여 발효주가 생성되면, 발효주가 생성된 발효조(100)에 물을 보충하여 알콜 농도를 4∼10％로 맞춘 후, 맥아균사체(p.maltophilia) 및 파파인 효소를 접종하여, 발효조(100) 온도 22∼40℃(더욱 바람직하게는 30℃)에서 5∼14일(더욱 바람직하게는 7일)간 2차 알콜 발효를 하게 된다. 이러한 2차 알콜 발효를 통해 2차 발효주가 제조되는데, 상기 발효조(100)에 투입되는 맥아균사체(p.maltophilia) 또한, 보리를 발효시키는 과정에서 생성되는 누룩과 엿기름에 포함되어 있는 것을 추출한 후 농축하여 이용하게 된다.
단계 S140 : 상기 2차 알콜 발효 과정을 통하여 2차 알콜 발효가 진행되면, 상기 2차 알콜 발효된 발효조(100)의 온도를 22∼40℃(더욱 바람직하게는 25∼30℃)로 유지시키면서, 71∼78일간 산소공급부(270)를 통하여 발효조(100)에 산소를 공급하여 발효시키게 된다. 이러한 발효 과정을 통하여 EBT-V 초산종균이 생성되게 되는데, 상기 EBT-V(ECO BIO TEC.-VINEGAR) 초산종균은 본 발명에 따른 발효액 제조장치의 발효조(100)에서 발효 재료와 파파인 효소 등을 통하여 발효됨으로써 최종 생성되는 발효액을 의미한다.
단계 S150 : 상기 과정을 통하여 EBT-V 초산종균이 생성되면, 상기 발효조(100)의 배수밸브(120)를 통하여 생성된 EBT-V 초산종균의 절반 가량(40∼60％)을 추출한 후, 발효조(100)에 남아 있는 나머지의 EBT-V 초산종균에 식초제조용 발효주를 공급하여 지속적으로 EBT-V 초산종균을 생산하게 된다.
단계 S160 : 한편, 상기 발효조(100)에서 추출된 EBT-V 초산종균은 다른 식초 제조에 접종되는 초산종균으로 활용되거나, 다른 발효조(100)에서 22∼40℃에서 7∼30일간 숙성시킴으로써 천연발효식초를 제조할 수 있게 된다. 실험 결과, 상기 추출된 EBT-V 초산종균은 발효조(100)의 온도 30℃에서 14일간 숙성되는 것이 천연발효식초를 만들어 내는데 유리하였다. 또한, 상기 추출된 EBT-V 초산종균은 4∼10％로 알콜 발효된 발효주와 함께 발효조(100)에 투입되어 혼합된 후, 22∼40℃(더욱 바람직하게는 30℃)의 온도에서 30∼60일간 초산 발효되는 경우에도 짧은 시간에 천연발효식초로 제조될 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 발효주 제조장치는 발효 대상이 되는 재료와 설탕 및 효모, 효소 등의 발효 매개체를 발효조(100)에 투입하여 혼합한 후, 발열매트(200)를 통하여 온도를 조절하여 숙성시킴으로써 효소액, 발효주, 초산종균, 천연발효식초 등 다양한 종류의 발효액을 빠르고 손쉽게 제조할 수 있게 된다.
이러한 본 발명에 따른 발효액 제조장치 및 발효액 제조방법은 건조된 식물/과일/곡물/육류 등과 건조되지 않은 식물/과일/곡물/육류 등을 발효식품으로 제조할 수 있어 발효의 최종산물인 생식초와 식초종균을 생산할 수 있게 되는데, 이는 기존 주정을 초산으로 급속 반응시켜 생산한 양조식초에 식품첨가제를 첨가하여 생산한 혼합식초와는 다른 개념의 새로운 친환경 천연발효유기산 식초 제조 장치 및 방법으로서, 파파인 효소를 통하여 친환경 무공해 기능성 발효액인 효소액, 발효주, 발효식초 및 초산종균인 EBT-V를 생산할 수 있게 된다.
또한, 한번 생산된 EBT-V 식초종균은 지속적으로 배양하여 사용할 수 있기 때문에 별도의 초산종균을 접종할 필요없이 EBT-V 초산종균의 먹이인 발효주를 본 발명의 발효액 제조장치로 발효시켜 보충만 해주면 천연발효식초를 지속적으로 생산할 수 있게 된다. 뿐만 아니라, 발효 생산된 초산종균 EBT-V를 발효주에 접종해줌으로 기존의 전통방식보다 빠른 시간에 동일한 효능과 유기산을 함유한 식초를 제조할 수 있게 된다.
이러한 본 발명은 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 갖춘 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래의 기재될 특허청구 범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.
100 : 발효조 110 : 몸체
120 : 배수밸브 130 : 가스배출구
140 : 공기공급관 141 : 공기흡기구
142 : 공기배출구 150 : 덮개
200 : 발열매트 210 : 외피
220 : 반사 단열재 230 : 발열재
240 : 황토 소재층 250 : 보온재
260 : 체결부 270 : 산소공급부
280 : 온도조절부 290 : 전원부
300 : 보온 덮개

Claims (16)

  1. 발효 재료를 발효시켜 발효액을 생성하기 위한 발효액 제조장치에 있어서,
    발효 재료가 투입되어 저장되는 몸체(110) 측벽 일측에 형성되어 발효액을 외부로 배출하는 배수밸브(120)와, 몸체(110) 내측에서 발효 시 발생하는 가스를 외부로 배출하는 가스배출구(130)가 형성된 발효조(100)와;
    상기 발효조(100)의 측벽을 착탈 가능하게 감싸도록 결합되어, 상기 발효조(100)의 온도를 조절하는 발열매트(200);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 발효액 제조장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 발효조(100)에는
    외부로부터 공기가 유입되는 공기흡기구(141)와, 상기 공기흡기구(141)로부터 유입되는 공기를 발효조 몸체(110) 내측 공간으로 배출하는 공기배출구(142)가 형성된 공기공급관(140)이 구비된 것을 특징으로 하는 발효액 제조장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 공기흡기구(141)는 발효조(100)의 측벽 상부에 형성되어 외부로부터 유입되는 공기를 발효조(100)의 하부에 형성된 공기배출구(142)로 공급하고, 상기 공기배출구(142)는 복수의 노즐을 통하여 발효조(100)의 내측 공간으로 공기를 배출하는 것을 특징으로 하는 발효액 제조장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 발열매트(200)에는
    상기 발열매트(200)로 발효조(100)의 측벽을 감싸 착탈 가능하게 체결하는 체결부(260)와,
    상기 발효조(100)에 형성된 공기흡기구(141)에 산소를 공급하는 산소공급부(270)와,
    상기 발열매트(200)가 체결된 발효조(100)의 온도를 조절하기 위하여 발열매트(200)를 가열하거나 냉각시켜 온도를 조절하는 온도조절부(280)와,
    상기 산소공급부(270) 및 온도조절부(280)에 전원을 공급하는 전원부(290)가 형성된 것을 특징으로 하는 발효액 제조장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 체결부(260)는 발효조(100)의 크기에 따라 체결 위치가 가변될 수 있도록 조임 조절이 가능한 벨트 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 발효액 제조장치.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 발열매트(200)는
    상기 체결부(260)를 통하여 발효조(100)에 착탈 가능하게 고정되는 외피(210)와,
    상기 외피(210)의 내측에 형성되는 반사 단열재(220)와,
    상기 반사 단열재(220)의 내측에 형성되어 상기 온도조절부(280)의 설정에 따라 발열되는 발열재(230)와,
    상기 발열재(230)의 내측에 형성되는 보온재(250)가 적층되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 발효액 제조장치.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 발열재(230)와 보온재(250) 사이에는 황토 또는 백황토 소재로 이루어진 황토 소재층(240)이 형성된 것을 특징으로 하는 발효액 제조장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 발효조(100)의 상부에는 발효조(100)의 상부를 밀폐하는 덮개(150)가 결합되며, 상기 덮개(150)의 외측에는 보온 덮개(300)가 결합되는 것을 특징으로 하는 발효액 제조장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 배수밸브(120)는 발효조 몸체(110)의 측벽 중앙 부분에 형성되어, 상기 발효조(100)를 통하여 생성되는 발효액의 일정량은 발효조(100)에 보관되고 나머지가 외부로 배출되도록 하는 것을 특징으로 하는 발효액 제조장치.
  10. 산소 공급 및 온도 조절이 가능한 발효조가 구비된 발효액 제조장치를 이용하여 발효액을 제조하는 방법에 있어서,
    (a) 상기 발효조(100)에 발효 대상이 되는 재료, 설탕, 22∼40℃의 온수를 1:1:1의 비율로 투입한 후, 파파인 효소를 접종하여 혼합하는 단계와;
    (b) 상기 발효 재료와 설탕, 온수 및 파파인 효소가 혼합된 발효조(100)를 22∼40℃로 유지시켜 5∼14일간 숙성하여 파파인 효소액을 제조하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 발효액 제조방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 파파인 효소액이 생성된 발효조(100)에 물을 보충하여 설탕 농도를 20∼60％로 맞추고, 밀균사체(clostridium acetobutylicum)와 효모(saccharomyces cerevisiae)를 접종하여 22∼40℃에서 5∼14일간 1차 알콜 발효하여 발효주를 제조하는 단계가 포함되는 것을 특징으로 하는 발효액 제조방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 1차 알콜 발효를 통하여 발효주가 생성된 발효조(100)에 물을 보충하여 알콜 농도를 4∼10％로 맞추고, 맥아균사체(p.maltophilia) 및 파파인 효소를 접종하여 20∼40℃에서 5∼14일간 2차 알콜 발효하는 단계가 포함되는 것을 특징으로 하는 발효액 제조방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 2차 알코 발효된 발효조(100)에 22∼40℃에서 산소를 공급하여 71∼78일간 발효시켜, 파파인 효소가 접종된 최종 발효액인 EBT-V(ECO BIO TEC.-VINEGAR) 초산종균을 생성하는 단계가 포함되는 것을 특징으로 하는 발효액 제조방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 발효조(100)를 통하여 생성된 EBT-V 초산종균을 발효조(100)의 배수밸브(120)를 통하여 추출한 후, 상기 발효조(100)에 남아 있는 나머지 EBT-V 초산종균에 식초제조용 발효주를 공급하여 지속적으로 EBT-V 초산종균을 생성하는 단계가 포함되는 것을 특징으로 하는 발효액 제조방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 발효조(100)에서 추출된 EBT-V 초산종균은 다른 식초 제조에 접종되는 초산종균으로 활용되거나, 발효조(100)에서 22∼40℃에서 7∼30일간 숙성되어 천연발효식초로 제조되는 것을 특징으로 발효액 제조방법.
  16. 제 14항에 있어서,
    상기 발효조(100)에서 추출된 EBT-V 초산종균은 다른 발효조에서 4∼10％ 알콜 발효된 발효주와 별도의 발효조(100)에서 혼합되어, 22∼40℃에서 30∼60일간 초산 발효되어 천연발효식초로 제조되는 것을 특징으로 하는 발효액 제조방법.
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