KR20160107523A - 백모근 식초 및 이의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 백모근 식초 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 구체적으로 상기 제조방법은, 1) 백모근 추출물에 당을 가하여 당도(Brix)가 10~20인 원료를 제조하는 단계; 2) 상기 원료에 효모균을 접종하여 알코올 발효시키는 단계; 및 3) 2) 단계에서 제조된 알코올 발효물에 초산균을 접종하여 초산 발효시키는 단계를 포함한다. 본 발명에 따른 제조방법으로 제조된 백모근 식초는 필수아미노산이 풍부하며, 맛과 향이 우수하여 식초, 또는 음료 조성물로 널리 활용될 수 있다.
Description
본 발명은 백모근 식초 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
식초는 술과 함께 인류의 식생활에서 가장 오랜 역사를 갖는 발효식품 중 하나이다. 식초는 소량의 유기산류, 유리당류, 유리아미노산류 및 에스테르류 등을 함유하여 특유한 방향과 맛을 가진다.
식초는 오래전부터 순환기, 면역기능, 피로회복 등의 약용으로도 이용되어 왔으며 동맥경화, 고혈압 등의 성인병 예방효과, 콜레스테롤 저하효과, 체지방 감소 및 피로회복에 효과적이다. 또한, 소화기를 지극하여 소화작용을 돕고 식욕을 증강시키는 효과가 있을 뿐 아니라, 각종 요리에도 첨가되어 청량감과 잡내를 없애주거나 천연항균제의 기능으로도 널리 애용되었다.
최근에 식초는 단순히 조미료로서 사용되기 보다는, 건강식품으로 인식되어 직접 음용하거나 식초케이크, 식초칵테일, 초란, 초콩 및 바몬트 음료 등의 형태로 다양하게 이용되고 있다.
한편, 백모근은 벼과 식물인 띠(Imperata cylindrica Beauvois)의 가는 줄기 및 뿌리줄기로서, 비늘모양의 잎을 제거한 것이다. 백모근의 함유성분으로는 트리테르펜류로 cylindrin, arundoin, ferneol 등 10여종, 세스퀴테르펜류로 cylindrene, 리그난류로 imperanene, graminone A, B 등이 보고되어 있다.
종래에 백모근 추출물은 이뇨작용, 지혈작용 외에 항염증 작용(K. Matsunaga et al., Journal of Natural Products 57, 1290-1293, 1994), 면역증강 작용(V. Pinilla et al., Planta Medica 65, 549-552, 1999), 혈관확장 작용(K. Matsunaga et al., Journal of Natural Products 57, 1734-1736, 1994); K. Matsunaga et al., Journal of Natural Products 57, 1183-1184, 1994), 혈소판응집 저해작용(K. Matsunaga et al., Journal of Natural Products 58, 138-139, 1995)이 있는 것으로 보고된 바 있다. 이러한 다양한 생리활성을 갖는 백모근은 건강기능 효과에 대한 연구가 지속적으로 발표되고 있으며, 국내외에서 이를 소재로 건강기능식품의 개발이 이루어지고 있다. 그러나, 아직까지 백모근을 이용한 식초에 대한 연구는 미미하여 제품 개발도 거의 전무한 상태이다.
K. Matsunaga et al., Journal of Natural Products 57, 1290-1293, 1994
V. Pinilla et al., Planta Medica 65, 549-552, 1999
K. Matsunaga et al., Journal of Natural Products 57, 1734-1736, 1994
K. Matsunaga et al., Journal of Natural Products 57, 1183-1184, 1994
K. Matsunaga et al., Journal of Natural Products 58, 138-139, 1995
본 발명의 목적은 백모근 식초의 제조방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 상기 제조방법에 의하여 제조된 백모근 식초, 및 이를 포함하는 음료 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명은 1) 백모근 추출물에 당을 가하여 당도(Brix)가 10~20인 원료를 제조하는 단계; 2) 상기 원료에 효모균을 접종하여 알코올 발효시키는 단계; 및 3) 2) 단계에서 제조된 알코올 발효물에 초산균을 접종하여 초산 발효시키는 단계를 포함하는 백모근 식초의 제조방법을 제공한다.
상기 1) 단계는 백모근 추출물에 당을 가하여 당도가 10~20인 원료를 제조하는 단계이다.
본 발명에 있어서, "백모근"은 띠(Imperata cylindrica Beauvois)의 가는 줄기 및 뿌리줄기로서, 비늘모양의 잎을 제거한 것을 의미한다.
본 발명의 백모근은 상업적으로 판매되는 것을 구입하여 사용하거나, 자연에서 채취 또는 재배된 것을 사용할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명에서 백모근 추출물은 통상적으로 물, 유기용매 또는 이들의 혼합용매를 이용하는 추출과정으로 제조된다. 구체적으로, 추출용매는 물, C1-4 알코올 또는 물과 C1-4 알코올의 혼합용매를 사용할 수 있으며, C1-4 알코올 용매로는 메탄올, 에탄올, 부탄올, 프로판올 및 이소프로판올 등을 사용할 수 있다. 바람직하게 백모근의 추출용매는 물, 50 내지 100%의 메탄올, 에탄올일 수 있다.
본 발명에서 백모근 추출물은 통상 식물 추출물의 공지된 일반적 제조방법을 사용하여 제조될 수 있으며, 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 초음파 추출법, 환류 냉각 추출법, 열수 추출법 또는 상기 유기용매를 추출용매로 하여 공지의 방법에 의해 제조될 수 있다.
구체적으로, 본 발명에 따른 상기 백모근 추출물은, 백모근을 음지에서 건조한 다음 절단 및/또는 마쇄한 후, 준비된 백모근 시료 중량의 약 2 내지 20배에 달하는 부피의 물, 또는 메탄올, 에탄올, 부탄올 등과 같은 유기용매로, 20℃ 내지 90℃에서 약 2시간 내지 48시간, 바람직하게는 2시간 내지 36시간 동안 열수 추출, 냉침 추출, 환류 추출 또는 초음파 추출 등의 추출방법을 사용하여 2 내지 5회, 바람직하게는 2 내지 3회 추출한 후에, 이를 통상의 방법에 따라 여과 및 농축하여 백모근 추출물을 수득할 수 있다.
제1) 단계에 첨가될 수 있는 당은 포도당, 과당, 자당, 맥아당, 유당, 갈락토오스 또는 이들의 혼합물이다. 상기 백모근 추출물에 당을 가하여 당도(Brix) 10~20의 원료를 제조한다. 바람직하게, 상기 원료의 당도(Brix)는 16이다.
본 발명에서,"Brix"는 당도를 나타내는 단위로서, 순수한 물 100g 중 포함된 설탕의 무게(g)를 나타내며, 브릭스 비중계 등을 사용하여 측정가능하다.
제2) 단계는 당도가 조절된 원료에 효모균을 접종하여 알코올 발효를 수행하는 단계이다.
상기 효모균으로는 사카로마이세스속 미생물을 사용할 수 있으며, 예컨대, 사카로마이세스 세레비시아(Saccharomyces cerevisiae), 사카로마이세스 보울라디(Saccharomyces Boulardii) 또는 사카로마이세스 바야누스(Saccharomyces bayanus)를 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 바람직하게 상기 효모균은 사카로마이세스 세레비시아(Saccharomyces cerevisiae)이다.
상기 효모균은 28℃에서 효모추출물, 맥아추출물, 펩톤, 덱스트로스, 한천 및 증류수를 포함하는 배지 중에서 배양하여 사용할 수 있다.
본 발명의 알코올 발효는 과정 중에 생성될 이산화탄소를 배출하고, 공기는 침투하지 못하게 하여 25℃ 내지 30℃, 바람직하게는 28℃에서 8일 내지 12일, 바람직하게는 10일 동안 수행한다. 발효의 정도는 발효액 중 에탄올의 함량을 분석하여 확인하며, 예컨대 발효액 100 ㎖를 취한 후, 증류하여 얻은 에탄올을 비중계로 측정한다. 상기 제2) 단계의 발효는 에탄올 함량이 약 8%가 되면 중지한다.
상기 제3) 단계는 2) 단계에서 제조된 알코올 발효물에 초산균을 접종하여 초산 발효를 수행하는 단계이다.
본 발명에서, 상기 초산균은 에탄올을 산화하여 초산을 생성하는 세균 전체를 의미한다. 상기 초산발효에는 당해 업계에 통상적으로 이용가능한 초산균을 사용할 수 있으며, 예컨대, 아세토박터 아세티(Acetobacter aceti), 아세토박터 옥시단스(Acetobacter oxydans), 아세토박터 비니아세티(Acetobacter viniaceti), 아세토박터 슈첸바치이(Acetobacter schutzenbachii), 아세토박터 파스퇴리아누스(Acetobacter pasteurianus) 또는 아세토박터 퍼록시단스(Acetobacter peroxydans) 등을 사용할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
상기 초산균은 30℃에서 효모추출물, 펩톤, 만니톨, 한천 및 증류수를 포함하는 배지 중에 배양하여 사용할 수 있다.
본 발명의 초산 발효는 25℃ 내지 35℃, 바람직하게는 30℃에서 25일 내지 35일, 바람직하게는 30일 동안 초산 발효를 수행한다. 초산 발효의 정도는 3일 마다 산도 측정으로 확인하며, 예컨대 발효액에 pH가 8.3이 될 때까지 0.1N NaOH를 첨가한 후, 첨가한 NaOH를 계산하여 산도를 측정한다.
본 발명의 제조방법은, 상기 제2) 단계와 제3) 단계 사이에, 제2) 단계에서 제조된 알코올 발효물에 빙초산을 첨가하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이는 초산 발효 개시 전에 알코올 발효물의 초기 산도를 조절하기 위한 것이다. 초기 산도는 빙초산을 첨가하는 것으로 조절할 수 있으며, 상기 초기 산도는 1.0 내지 1.2% 인 것이 바람직하다.
상기와 같은 알코올 발효 및 초산 발효를 수행한 후, 통상의 방법을 사용하여, 고형분 및 잔류 균주를 제거할 수 있으며, 예를 들어, 약 100℃에서 약 20분 가열하여 살균 후, 필터 프레스 등과 같은 장치를 사용하여 고형분을 제거하면, 본 발명의 식초를 수득할 수 있다.
본 발명은 상기 방법으로 제조된 백모근 식초를 제공한다. 제조된 백모근 식초의 pH는 약 3.0이며, 산도는 약 7%이다.
또한, 본 발명은 상기 백모근 식초를 포함하는 음료 조성물을 제공한다. 구체적으로, 백모근 식초를 이용하여 통상적인 방법으로 시럽을 제조한 후, 정제수로 희석하여 백모근 음료 조성물을 제조할 수 있다.
상기 음료 조성물은 여러 가지 영양제, 비타민, 감미제, 착향제, 광물(전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 중진제 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 보존제, 글리세린, 알코올, 탄산음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 상기 감미제는 예를 들어, 정백당, 결정과당, 포도당, D-솔비톨, 만니톨, 이소말토올리고당, 스테비오사이드, 아스파탐, 아세설팜칼륨, 수크랄로오스 등을 사용할 수 있으며, 상기 산미제는 예를 들어, 무수구연산, DL-사과산, 호박산 및 그의 염 등을 사용할 수 있다. 또한, 상기 보존제는 예를 들어, 안식향산 및 그의 유도체를 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 음료 조성물은 첨가제로 D-소르비톨액, 이소말토올리고당, 효소처리스테비아, 수크랄로스, 폴리소르베이트80, 매실엑기스, 사과농축액, 매실향, 사과향, 무수구연산 및 안식향산나트륨, 또는 이들의 혼합물을 더 포함할 수 있다. 바람직하게는 상기 음료 조성물에 D-소르비톨액, 이소말토올리고당, 효소처리스테비아, 수크랄로스, 폴리소르베이트80, 무수구연산 및 안식향산나트륨을 더 포함할 수 있다.
상기 음료 조성물을 제조하는 과정에서 조성물에 첨가되는 본 발명에 따른 백모근 식초는 필요에 따라 그 함량을 적절히 가감할 수 있다.
본 발명의 백모근 식초는 감식초, 사과식초, 현미식초 등의 다른 식초를 추가로 포함하는 음료 조성물로 제조될 수 있다.
본 발명의 백모근 식초는 필수 아미노산이 풍부하고, 맛과 향기가 좋아 식초 자체가 식품으로 이용될 수 있으며, 식품첨가제로 다른 식품에 첨가되어 사용될 수도 있고, 음용 시 물에 희석하여 음용할 수도 있다. 또한, 기타 첨가제를 포함하여 음료 조성물로도 음용될 수 있다.
본 발명에 따른 제조방법으로 제조한 백모근 식초는 필수아미노산이 풍부하며, 맛과 향이 우수하여 식초, 또는 음료 조성물로 널리 활용될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 백모근 식초에 포함된 아미노산 정량 분석 결과 그래프이다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.
실시예: 백모근 식초의 제조
1. 백모근 추출물을 포함하는 원료의 제조
백모근 0.6 kg을 건조, 절단한 후, 물 2 L를 가한 다음, 약 80℃에서 3시간 교반하면서 환류 추출을 수행한 후 진공여과하여 상층액을 회수하였다. 이 과정을 2회 반복하여 상층액을 모은 후, 감압농축하여 백모근 수추출물 60 g을 수득하였다.
수득한 백모근 추출물의 당도를 조절하기 위하여, 백모근 추출물 40 g과 물 400 ㎖를 혼합한 후, 자당(설탕)으로 보당하여 당도(Brix)를 16으로 조절하였다.
2. 알코올 발효
알코올 발효를 위한 효모균(Saccharomyces cerevisiae KCCM 50518)의 배양 배지 조건은 다음과 같다.
- 28℃에서 배양
- 효모추출물 3.0 g
- 맥아추출물 3.0 g
- 펩톤 5.0 g
- 덱스트로스 10.0 g
- 한천 20.0 g
- 증류수 1.0 L
당도가 조절된 백모근 추출물을 포함하는 원료 400 ㎖에 효모균(Saccharomyces cerevisiae KCCM 50518)을 4 ㎖ (1%) 접종하였다. 발효액의 에탄올 함량은 발효액 100 ㎖를 취한 후 증류하여 얻은 에탄올을 비중계(동명계기제작소)를 사용하여 측정하였다.
그 결과, 하기 표 1에서와 같이 발효를 시작한지 5일째 알코올 농도는 4%였으며, 10일째 알코올 농도는 8%에 도달하여 발효를 중지시켰다.
| 발효시간(일) | 0 | 5 | 10 |
| 알코올 농도(%) | 0 | 4 | 8 |
3. 초산 발효
초산 발효를 위한 초산균(Acetobacter pasteurianus KCCM 40011)의 배양 배지 조건은 다음과 같다.
- 30℃에서 배양
- 효모추출물 5.0 g
- 펩톤 3.0 g
- 만니톨 25.0 g
- 한천 15.0 g
- 증류수 1.0 L
알코올 발효가 끝난 발효액 200 ㎖에 빙초산을 첨가하여 초기 산도를 1.0~1.2%로 맞추었다. 산도가 조정된 발효액에 초산균(Acetobacter pasterianus KCCM 40011)을 2 ㎖ 접종하고, 3일마다 산도를 측정하였다.
산도의 측정은 발효액의 pH가 8.3이 될 때까지 0.1N NaOH를 첨가한 후, 첨가된 NaOH를 계산하여 산도를 측정하였다. 계산법은 다음과 같다:
총산도 = {[첨가한 NaOH 양(㎖)×0.006]/사용한 발효액(㎖)}×100
그 결과, 하기 표 2에서와 같이 산도와 pH가 변화하였다. 초산 발효를 시작한지 30일째 산도가 7.12%에 도달하였으며, pH는 3.77에서 점차 낮아져 30일째 pH 3.0에 도달하였다.
| 발효 시간(일) |
0 | 3 | 6 | 9 | 12 | 15 | 18 | 21 | 24 | 27 | 30 |
| 산도(%) | 1.21 | 1.26 | 2.00 | 2.66 | 2.96 | 3.51 | 4.25 | 4.80 | 5.46 | 6.28 | 7.12 |
| pH | 3.77 | 3.71 | 3.24 | 3.13 | 3.10 | 3.10 | 3.08 | 3.05 | 3.04 | 3.02 | 3.00 |
초산 발효는 발효물의 pH가 3.0에 도달하여 중지하였고, 수득물을 가열하여 살균한 후, 여과하여 고형분을 제거하고 백모근 식초 200 ㎖를 제조하였다.
실험예 1: 백모근 식초의 영양성분 분석
1. 단백질 및 포도당 분석
상기 실시예에서 제조한 백모근 식초에 포함된 단백질은 Kjeldahl법으로 분석하였고, 포도당은 식품공전(2013)의 당질시험법에 따라 분석하였다. 그 결과, 백모근 식초에 포함된 단백질의 함량은 시료 100 g 당 4.4 g이었고, 포도당의 함량은 시료 100 g 당 14.2 g이었다.
2. 아미노산 분석
백모근 식초에 포함된 아미노산은 산가수분해 전처리를 통해 닌히드린으로 유도체화한 후, 아미노산 자동분석기(L-8900; Hitachi High-Technologies Corp., Tokyo, Japan)를 사용하여 분석하였다. 분석용 칼럼은 Hitachi HPLC Packed column (이온교환수지, 내경 4.6 mm, 길이 60 mm, 입자크기 3 ㎛; Tokyo, Japan)을 사용하였다. 유속은 0.999 ㎖/min, 주입 부피는 20 ㎕, 검출은 가시부 검출기를 사용하여 570-440 nm에서 검출하였다.
그 결과, 백모근 식초에 포함된 아미노산의 종류와 함량이 하기의 표 3 및 도 1과 같이 검출되었다.
| 함량(mg/100 g) | 함량비(%) | 비고 | |
| 아스파르트산 | 301.8 | 36.42 | |
| 트레오닌 | 34.0 | 4.10 | 필수아미노산 |
| 세린 | 32.2 | 3.89 | |
| 글루타민산 | 254.0 | 30.65 | |
| 프롤린 | 61.8 | 7.46 | |
| 글리신 | 48.7 | 5.88 | |
| 알라닌 | 38.1 | 4.60 | |
| 발린 | 21.1 | 2.55 | 필수아미노산 |
| 메티오닌 | 3.2 | 0.39 | 필수아미노산 |
| 이소류신 | 10.4 | 1.26 | 필수아미노산 |
| 류신 | 15.2 | 1.83 | 필수아미노산 |
| 티로신 | - | ||
| 페닐알라닌 | - | 필수아미노산 | |
| 라이신 | 3.4 | 0.41 | 필수아미노산 |
| 히스티딘 | 4.7 | 0.57 | 필수아미노산 |
| 알기닌 | - | ||
| 총함량 | 828.6 | 100 |
실험예 2: 백모근 식초의 관능평가
상기 실시예에 따라 제조한 백모근 식초에 대해서 관능평가요원 20인을 대상으로 5점 척도법에 의거하여 기호도에 대한 관능평가를 실시하였다. 평가방법은 5점에 가까울수록 식초 특유의 자극적인 맛과 향이 적고 색감이 좋으며, 1점에 가까울수로록 식초 특유의 맛과 향이 강함을 나타낸다(5: 매우 좋음, 4: 좋음, 3: 보통, 2: 나쁨, 1: 매우 나쁨). 관능평과 결과는 하기 표 4에 나타내었다.
| 색 | 신맛 | 단맛 | 떫은맛 | 기호도 | |
| 백모근 식초 | 3.0 | 4.1 | 4.2 | 3.5 | 4.0 |
표 4에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 백모근 식초는 색, 신맛, 단맛, 떫은맛 및 기호도가 우수하게 나타나, 이를 포함한 음료 조성물로 활용되기 적절함을 확인할 수 있었다.
Claims (10)
1) 백모근 추출물에 당을 가하여 당도(Brix)가 10~20인 원료를 제조하는 단계;
2) 상기 원료에 효모균을 접종하여 알코올 발효시키는 단계; 및
3) 2) 단계에서 제조된 알코올 발효물에 초산균을 접종하여 초산 발효시키는 단계를 포함하는 백모근 식초의 제조방법.
2) 상기 원료에 효모균을 접종하여 알코올 발효시키는 단계; 및
3) 2) 단계에서 제조된 알코올 발효물에 초산균을 접종하여 초산 발효시키는 단계를 포함하는 백모근 식초의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 백모근 추출물은 백모근을 물, C1-4 알코올 또는 물과 C1-4 알코올의 혼합용매로 추출하여 제조한 것인 백모근 식초의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 당은 포도당, 과당, 자당, 맥아당, 유당, 갈락토오스 또는 이들의 혼합물인 것인 백모근 식초의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 효모균은 사카로마이세스 세레비시아(Saccharomyces cerevisiae), 사카로마이세스 보울라디(Saccharomyces Boulardii) 또는 사카로마이세스 바야누스(Saccharomyces bayanus)인 백모근 식초의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 초산균은 아세토박터 아세티(Acetobacter aceti), 아세토박터 옥시단스(Acetobacter oxydans), 아세토박터 비니아세티(Acetobacter viniaceti), 아세토박터 슈첸바치이(Acetobacter schutzenbachii), 아세토박터 파스퇴리아누스(Acetobacter pasteurianus) 또는 아세토박터 퍼록시단스(Acetobacter peroxydans)인 백모근 식초의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 2)단계의 발효는 25℃ 내지 30℃에서 8일 내지 12일 동안 수행되는 것인 백모근 식초의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 3)단계의 발효는 25℃ 내지 35℃에서 25일 내지 35일 동안 수행되는 것인 백모근 식초의 제조방법.
제1항에 있어서, 2)에서 제조된 알코올 발효물에 빙초산을 첨가하는 단계를 더 포함하는 백모근 식초의 제조방법.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 제조방법으로 제조된 백모근 식초.
제9항의 백모근 식초를 포함하는 음료 조성물.
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