KR20170025791A - 클로로겐산 고함유 액상커피의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 클로로겐산(Chlorogenic acid) 고함유 액상커피의 제조방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 커피 생두를 누룩액에 발효시킨 후, 황토 토기를 이용하여 저온 로스팅 함으로써 커피의 맛과 향을 살리면서도 클로로겐산의 함량이 높은 고품질의 액상커피를 제조하는 방법에 관한 것으로, 본 발명에 의해 제조된 액상커피는 클로로겐산의 함량이 높을 뿐만 아니라, 클로로겐산의 함량이 높아 항산화작용, 혈당의 수치감소 등의 효과를 기대할 수 있으며, 체지방 감소 작용으로 다이어트효과를 기대할 수 있다.
Description
본 발명은 클로로겐산(Chlorogenic acid) 고함유 액상커피의 제조방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 커피 생두를 누룩액에 발효시킨 후, 황토 토기를 이용하여 저온 로스팅 함으로써 커피의 맛과 향을 살리면서도 클로로겐산의 함량이 높아 다이어트에 효과적이고, 건강기능면에서 우수한 액상커피를 제조하는 방법에 관한 것이다.
커피는 커피나무의 씨(커피콩)를 볶아 가루로 낸 것을 따뜻한 물이나 증기로 우려내어 마시는 음료로서 우리나라는 커피 소비량은 2008년 1인당 2.91㎏에서 2011년 3.38㎏으로 4년간 약 17%나 증가하였으며, 2007년에는 1주일에 약 8회 정도 커피를 마셨었는데, 2013년에는 12.3회로 그 빈도가 늘어 단일 음식 중에서 주당 소비빈도가 가장 높은 품목으로, 우리나라 국민들은 배추김치(11.8회), 쌀밥(7회) 보다도 더 자주 먹는 것으로 조사됐다.
꼭두서니과(Rubiaceae) 코페아속(Coffea)에 속하는 커피는 크게 아라비카(Arabica)와 로부스타(Robusta-canephora), 그리고 리베리카(Liberica) 품종으로 나뉘는데 그 중 아라비카는 전 세계 생산량의 75%를 차지하고 향기와 맛이 좋아 최고의 품질로 인정받고 있다. 로부스타는 카페인 함유량이 아라비카 종보다는 다소 높다. 리베리카는 수확량이 부족하여 앞선 두 개의 품종보다는 많이 쓰이지 않는다.
커피콩을 가공하지 않은 상태를 생두라 하는데, 생두 자체는 특유의 비린맛으로 인하여 음용하기에 적합하지 않으나, 생두를 볶아 구워내는 로스팅 작업을 거치게 되면 생두 세포의 조직이 파괴되며 들어있던 여러가지 성분들이 외부로 빠져나오면서 맛과 향을 나게 해서 우리가 알고 있는 갈색의 맛있는 원두로 변화된다. 커피 로스팅 방법은 가정에서 할 수 있는 옛날부터 내려온 프라이팬 로스팅 방법에서부터 대형 기계설비를 갖추고 열풍으로 로스팅하는 것까지 다양하며 가장 일반적으로 사용되는 로스팅 방법은 회전하는 통속에 생두를 넣고 가열하여 볶는 드럼로스팅이다. 드럼로스팅은 회전하는 통속에 생두를 넣고 약 160도~230도 사이에서 10~18분간 볶는 것으로 뜨거운 회전통에 들어간 생두는 처음 오그라들다가 시간이 경과하고 온도가 높아질수록 팽창하게 되면서 결국 부피는 50~60% 커지고 무게는 12~22% 정도 감소된 갈색의 커피 원두가 된다. 이러한 커피 로스팅은 생두의 품질 다음으로 커피의 품질을 좌우하는 중요한 과정이며 상당한 숙련도가 요구되는 작업이다. 목적하는 커피의 맛과 향에 따라서 약한 로스팅부터 강한 로스팅까지 다양한 커피 로스팅 단계가 있다.
하지만, 생두을 로스팅하게 되면 생두에 포함되어 있는 유효성분 중 하나인 클로로겐산이 소실되는 단점이 있다. 클로로겐산은 폴리페놀 화합물의 일종이며, 커피콩 특유의 착색원인 물질로서 생체내에서 과산화 지질의 생성 억제, 콜레스테롤 생합성 억제, 항산화 작용, 항암 작용 등의 효과가 있으며, 식후에 혈액으로 글루코스가 방출되는 것을 늦추고 혈장 및 간의 지방을 감소시키며 글루코스 내성을 개선시켜 혈당 수치를 감소시키는 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 특히 최근에는 클로로겐산이 체내 지방을 감소시켜 다이어트에 효과적인 성분으로 각광받고 있다.
이러한 클로로겐산의 소실을 줄이기 위한 다양한 시도들이 이루어지고 있는데, 등록특허 제10-1364336호에는 분쇄(ground) 커피 조성물 총 중량을 기준으로 1 내지 90 중량% 양의 볶지 않은 커피로 이루어진 (i) 분쇄(ground) 커피 조성물 총 중량을 기준으로 1 내지 90 중량% 양의 볶지 않은 커피로 이루어진 제 1 분획, 및 (ii) 분쇄 커피 조성물 총 중량을 기준으로 99 내지 10 중량% 양의, 상기 제 1 분획보다 더 높은 볶음도 (degree of roast) 로 볶아진 분쇄 커피로 이루어진 제 2 분획을, (i) 대 (ii) 의 중량비 10:90 내지 80:20 로 포함하며, 제품 100g당 4g 이상의 클로로겐산을 함유하는 방법이 제시되어 있다. 또한, 등록특허 제10-1060203호에는 열처리하지 않은 커피 원두를 90~106℃의 온도에서 5~9시간 증숙시키는 단계와 상기 단계에서 증숙된 원두 커피를 50~70℃ 온도에서 12~24시간 건조시키고, 이를 실온에서 1~7일 숙성시키는 단계와, 상기 단계에서 건조 및 숙성된 커피 원두를 90~96℃의 온도에서 5~10시간 증숙시키는 단계와 상기 50~70℃ 온도에서 12~24시간 건조시키고, 이를 실온에서 1~7일 숙성시키는 단계를 반복수행함으로써 클로로겐산의 함량을 함량을 증가시킨 커피원두의 가공 방법이 제시되어 있다.
하지만, 볶은 커피원두의 클로로겐산의 손실을 줄이는 방법 및 클로로겐산의 함량을 높이기 위한 연구는 계속적으로 진행중이며, 이에 본 발명자는 상기 종래의 특허와는 달리 커피 생두를 로스팅과정 전에 누룩으로 발효시킴으로써 커피의 맛과 향이 증진될 뿐만 아니라 클로로겐산의 손실을 막아 일반적인 로스팅 방법에 의해 제조된 커피보다 클로로겐산의 함량이 높은 커피원두를 제공함으로써 본 발명을 완성할 수 있었다.
본 발명의 목적은 로스팅 과정에서 발생하는 클로로겐산의 손실을 줄이고, 맛과 향 및 풍미가 향상된 커피를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 클로로겐산의 손실을 줄임으로써, 건강기능적으로 우수하며, 다이어트에 효과가 있는 커피를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 커피생두에 누룩액을 가하여 35~37℃에서 6~48시간 발효시키는 1단계; 상기 발효된 커피생두를 수분함유 10~13%로 건조시키는 2단계; 상기 2단계의 발효된 커피생두를 황토토기에 넣고 옐로우(yellow)색을 띄는 160℃ 이하의 온도에서 로스팅하는 3단계; 상기 로스팅된 커피원두를 30~50℃로 식히는 4단계; 상기 식힌 커피원두를 나선형 롤밀(roll mill)기계를 이용하여 1차 파쇄하는 5단계; 상기 1차 파쇄된 커피원두를 민자 롤밀기계로 4~6회 반복분쇄하여 100~150메쉬의 미립자분말 상태로 분쇄하는 6단계; 상기 분쇄된 커피분말을 93~96℃의 온도에서 1~3분 가량 끓이는 7단계 및 상기 끓인 커피를 여과하여 액상커피원액을 수득하는 8단계를 통해 액상커피를 제조하는 것을 특징으로 한다.
상기 누룩액은 쌀, 밀, 녹두, 보리, 귀리 중에서 1개 이상 선택된 곡물과 아스퍼질러스 오리재(Aspergillus oryzae)를 충진시켜 형성된 누룩을 물과 1:1~5의 비율로 혼합한 후, 여과된 것을 특징으로 한다.
상기 누룩액은 커피생두에 분사하거나, 면보나 부직포에 적셔 커피생두를 위아래로 감싸거나, 커피생두가 잠기도록 침지시키는 방법 중에서 1개이상을 선택하는 것을 특징으로 한다.
상기 누룩액은 누룩액 총 부피에 대하여 쌀밥 15% 이하로 첨가하여 믹서로 곱게 갈은 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의해 제조된 액상커피는 클로로겐산의 손실을 줄여, 클로로겐산의 함량이 높은 액상커피를 제공할 수 있다.
본 발명에 의해 제조된 액상커피는 클로로겐산의 함량이 높아 항산화작용, 혈당의 수치감소 등의 효과를 기대할 수 있으며, 체지방 감소 작용으로 다이어트효과를 기대할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 의해 제조된 액상커피를 나타낸 것이다.
본 발명의 클로로겐산 고함유 액상커피의 제조방법은 다음과 같다.
커피생두에 누룩액을 가하여 35~37℃에서 6~48시간 발효시킨 후, 상기 발효된 커피생두를 수분함유 10~13%로 건조시킨다.
상기 누룩액은 쌀, 밀, 녹두, 보리, 귀리 중에서 1개 이상 선택된 곡물과 아스퍼질러스 오리재(Aspergillus oryzae)를 충진시켜 형성된 누룩을 물과 1:1~5의 비율로 혼합한 후, 여과된 것을 사용한다.
아스퍼질러스 오리재는 아스퍼질러스속의 발효균주로서 아밀라아제와 프로테아제 및 셀룰라아제를 분비하여 커피생두의 구성성분인 탄수화물과 단백질을 각각 당과 아미노산으로 분해하여
상기 누룩액은 커피생두에 분사하거나, 면보나 부직포에 적셔 커피생두를 위아래로 감싸거나, 커피생두가 잠기도록 침지시키는 방법 중에서 1가지를 선택할 수 있다.
또한 상기 누룩액은 누룩액 총 부피에 대하여 쌀밥 15%이하로 첨가하여 믹서로 곱게 분쇄한 것을 사용할 수도 있다.
상기 누룩액에 쌀밥을 첨가하여 믹서로 곱게 분쇄하는 것은 누룩액에 포함된 아스퍼질러스 오리재의 탄수화물 급원으로 더욱 쉽게 사용되게 하며, 탄수화물이 아스퍼질러스 오리재에 의해 발효되는 과정에 생성되는 알콜, 당 등의 성분이 커피원두의 향과 풍미를 높여주고, 카페인의 함량을 줄여주며, 클로로겐산의 손실을 억제하는 역할을 한다.
상시 쌀밥은 찹쌀 또는 멥쌀밥을 모두 사용할 수 있으며, 상기 범위를 초과할 경우, 커피원두의 발효정도가 충분하지 못하여 바람직하지 않다.
상기 발효 후 건조된 커피생두를 황토토기에 넣고 로스팅을 시작하여 원두의 색이 옐로우(yellow)색을 띄는 160℃에서 로스팅을 멈추고 이를 30~50℃로 식힌다.
상기 커피생두를 황토토기에 로스팅하는 것은 로스팅 온도의 급격한 변화를 막고 일정한 온도를 유지시켜주는 역할을 하며, 로스팅과정에서 원적외선이 방출됨으로써 커피의 맛과 향을 더욱 향상시키는 역할을 한다.
생두에 함유된 클로로겐산은 170℃의 온도에서 퀴닉산(quinic acid)으로 변하기 때문에 160℃ 이하의 저온로스팅을 수행하였다. 또한, 150~160℃ 사이에서는 생두의 비린맛이 달콤한 맛으로 바뀌므로 160℃ 이하의 저온으로 로스팅하는 것이 바람직하다.
상기 식힌 커피원두는 지방의 함량이 약 13%정도로 곡물분쇄기를 사용할 경우 마찰열에 의해 지방이 산화될 수 있어 바람직하지 않다. 또한 저온로스팅 하였기 때문에 커피원두가 분쇄되기 쉬운 상태로 조직이 팽창하지 않았기 때문에, 로스팅된 커피원두는 1차로 나선형 롤밀(roll mill)기계를 이용하여 잘게 파쇄하고, 상기 파쇄된 커피원두를 2차로 민자형 롤밀기계로 4~6회 반복 분쇄하여 100~200 메쉬 크기의 미립자분말 상태로 분쇄한다. 이렇게 미립자상태로 분쇄할 경우, 커피속에 함유된 클로로겐산의 용출량을 높일 수 있다.
상기 분쇄된 커피분말을 93~96℃의 온도에서 1~3분 정도 끓여준다. 상기 온도에서 커피를 용출시키는 것이 바람직한데 상기 온도보다 낮을 경우, 클로로겐산의 용출량이 낮아 바람직하지 않고, 상기 범위보다 높을 경우 커피의 맛과 향이 떨어져 않아 바람직하지 않다.
상기 끓인 커피를 여과지 또는 면보에 여과하여 액상커피원액을 수득한다.
이하 실시예를 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
누룩 0.3kg과 물1.5kg을 혼합하여 잘 섞어준 다음 면보로 여과하여 누룩액을 만들었다. 아라비카 커피생두(제주산) 1kg에 상기 누룩액 1kg(커피생두가 잠기도록)을 첨가하여 35℃의 온도에서 12시간 발효시켰다. 상기 발효된 커피생두는 건조기에서 수분함량 13%가 되도록 건조시켰다. 상기 건조된 발효커피생두를 황토토기에 넣고 옐로우색을 띄는 160℃에서 로스팅을 중단하였다. 상기 로스팅된 커피원두를 40℃로 식힌 다음, 나선형의 롤밀기계로 1차 분쇄한 후, 민자형의 롤밀기계로 5회 반복하여 분쇄하여 미세분말상태의 커피가루를 수득하였다. 상기 커피가루는 95℃의 물에 2분 정도 끓인 후 여과하여 액상커피를 완성하였다. 또한, 70℃의 물에 2분 정도
<실시예 2>
누룩 0.3kg과 물1.5kg을 혼합하여 잘 섞어준 다음 면보로 여과하여 누룩액을 만들었다. 상기 누룩액 1kg에 쌀밥 50g을 혼합하여 믹서로 잘 분쇄한 다음, 아라비카 커피생두(제주산) 1kg에 상기 누룩액을 첨가하여 35℃의 온도에서 12시간 발효시켰다. 상기 발효된 커피생두는 건조기에서 수분함량 13%가 되도록 건조시켰다. 상기 건조된 발효커피생두를 황토토기에 넣고 옐로우색을 띄는 160℃에서 로스팅을 중단하였다. 상기 로스팅된 커피원두를 40℃로 식힌 다음, 나선형의 롤밀기계로 1차 분쇄한 후, 민자형의 롤밀기계로 5회 반복하여 분쇄하여 미세분말상태의 커피가루를 수득하였다. 상기 커피가루는 95℃의 물에 2분 정도 끓인 후 여과하여 액상커피를 완성하였다.
<실시예 3>
누룩액 1kg에 상기 누룩액 1kg에 쌀밥 100g을 혼합하여 믹서로 잘 분쇄한 다음, 아라비카 커피생두(제주산) 1kg에 상기 누룩액을 첨가하여 35℃의 온도에서 12시간 발효시킨 것을 제외하고는 상시 실시예 3과 동일하게 제조하였다.
<실시예 4>
누룩액 1kg에 상기 누룩액 1kg에 쌀밥 150g을 혼합하여 믹서로 잘 분쇄한 다음, 아라비카 커피생두(제주산) 1kg에 상기 누룩액을 첨가하여 35℃의 온도에서 12시간 발효시킨 것을 제외하고는 상시 실시예 3과 동일하게 제조하였다.
<비교예>
수분함량 13%의 아라비아 커피원두 생두를 황토토기에 넣고 옐로우색을 띄는 160℃에서 로스팅을 중단하였다. 상기 로스팅된 커피원두를 40℃로 식힌 다음, 나선형의 롤밀기계로 1차 분쇄한 후, 민자형의 롤밀기계로 5회 반복하여 분쇄하여 미세분말상태의 커피가루를 수득하였다. 상기 커피가루는 95℃의 물에 2분 정도 끓인 후 여과하여 액상커피를 완성하였다.
<대조예>
수분함량 13%의 아라비아 커피원두 생두를 로스팅머신(Coffee bob)에 넣고, 200℃의 온도까지 로스팅 하였다. 상기 로스팅된 커피원두를 40℃로 식힌 다음, 나선형의 롤밀기계로 1차 분쇄한 후, 민자형의 롤밀기계로 5회 반복하여 분쇄하여 미세분말상태의 커피가루를 수득하였다. 상기 커피가루는 95℃의 물에 2분 정도 끓인 후 여과하여 액상커피를 완성하였다.
<시험예 1>
본 발명의 실시예 1에 대하여 커피의 분쇄 정도에 따른 클로로겐산의 용출량을 측정하였으며, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
| 종류 | 거친분쇄 | 미세분쇄 | 극 미세분쇄 |
| 클로로제닉산 | 7.00 | 10.64 | 11.77 |
그 결과, 분쇄 입자가 작을 수록 클로로겐산의 용출량이 높게 나타났다.
<시험예 2>
본 발명의 실시예 1에 대하여 물의 온도에 따른 클로로겐산의 용출량을 측정하였으며, 그 결과를 표 2에 나타내었다.
| 온도 | 70 ℃ | 94 ℃ |
| 클로로제닉산(%) | 8.72 | 10.64 |
그 결과, 온도가 94℃에서 클로로겐산의 용출량이 높게 나타났다.
<시험예 3>
본 발명의 실시예 1 내지 4, 비교예 및 대조예를 대상으로 클로로겐산의 용출량을 측정하였으며, 그 결과를 표 3에 나타내었다.
| 구분 | 클로로겐산 |
| 실시예 1 | 10.76 |
| 실시예 2 | 10.81 |
| 실시예 3 | 11.03 |
| 실시예 4 | 10.65 |
| 비교예 | 9.78 |
| 대조예 | 1.03 |
그 결과, 본 발명의 실시예 1 내지 4에서 클로로겐산의 함량이 가장 높게 나타났으며, 특히 커피원두를 쌀밥이 첨가된 누룩액으로 발효시킨 경우가 더욱 높게 나타났다.
<시험예 4>
본 발명의 실시예 1 내지 4, 비교예 및 대조예를 대상으로 20~60대 남여 패널 30명을 대상으로 맛과 향, 색깔 및 전체적인 기호도에 대하여 5첨 척도법으로 관능평가를 실시하였으며, 그 결과를 표 4에 나타내었다.
| 구분 | 맛 | 색 | 향 | 전체적인 기호도 | |
| 실시예 1 | 3.9 | 3.5 | 4.2 | 3.7 | |
| 실시예 2 | 4.1 | 3.6 | 4.3 | 3.8 | |
| 실시예 3 | 4.0 | 3.5 | 4.1 | 3.7 | |
| 실시예 4 | 3.9 | 3.4 | 4.0 | 3.6 | |
| 비교예 | 3.8 | 3.4 | 3.9 | 3.5 | |
| 대조예 | 3.7 | 4.3 | 3.6 | 3.3 | |
그 결과, 본 발명의 실시예 1 내지 4에서 맛과 향 및 전체적인 기호도에서 종합적으로 기호도가 높게 나타났다. 다만, 색깔에 있어서는 본 발명의 실시예 1 내지 4에서 기호도가 낮게 나타났으며, 일반적인 커피의 색인 갈색에 해당하는 대조예에서 가장 높게 나타났다. 이것은 일반적인 수요자들이 커피의 갈색에 익숙해져 있어 나타나는 현상으로 해석된다.
Claims (5)
- 커피생두에 누룩액을 가하여 35~37℃에서 6~48시간 발효시키는 1단계;
상기 발효된 커피생두를 수분함유 10~13%로 건조시키는 2단계;
상기 2단계의 발효된 커피생두를 황토토기에 넣고 옐로우(yellow)색을 띄는 160℃ 이하의 온도에서 로스팅하는 3단계;
상기 로스팅된 커피원두를 30~50℃로 식히는 4단계;
상기 식힌 커피원두를 나선형 롤밀(roll mill)기계를 이용하여 1차 파쇄하는 5단계;
상기 1차 파쇄된 커피원두를 민자 롤밀기계로 4~6회 반복분쇄하여 100~150메쉬의 미립자분말 상태로 분쇄하는 6단계;
상기 분쇄된 커피분말을 93~96℃의 온도에서 1~3분 가량 끓이는 7단계; 및
상기 끓인 커피를 여과하여 액상커피원액을 수득하는 8단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 클로로겐산 고함유 액상커피의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 누룩액은 쌀, 밀, 녹두, 보리, 귀리 중에서 1개 이상 선택된 곡물과 아스퍼질러스 오리재(Aspergillus oryzae)를 충진시켜 형성된 누룩을 물과 1:1~5의 비율로 혼합한 후, 여과된 것을 특징으로 하는 클로로겐산 고함유 액상커피의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 누룩액은 누룩액 총 부피에 대하여 쌀밥 15% 이하로 첨가하여 믹서로 곱게 분쇄한 것을 특징으로 하는 클로로겐산 고함유 액상커피의 제조방법.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 누룩액은 커피생두에 분사하거나, 면보나 부직포에 적셔 커피생두를 위아래로 감싸거나, 커피생두가 잠기도록 침지시키는 방법 중에서 1가지이상을 선택하는 것을 특징으로 하는 클로로겐산 고함유 액상커피의 제조방법.
- 제 1 항 내지 제 4 항의 제조방법에 의해 제조된 클로로겐산 고함유 액상커피.
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