KR20200013946A - 감을 이용하여 항산화 효능을 갖는 저산도 초산 발효음료를 제조하는 방법 및 항산화 효능을 갖는 저산도 초산 발효음료 - Google Patents
감을 이용하여 항산화 효능을 갖는 저산도 초산 발효음료를 제조하는 방법 및 항산화 효능을 갖는 저산도 초산 발효음료 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 감을 이용하여 항산화 효능을 갖는 저산도 초산 발효음료를 제조하는 방법에 관하 것이며, 감을 Saccharomyces ceresivisiae KCCM 11306에 의해 알코올 발효시킨 다음, Acetobacter aceti KCCM 12654에의해 초산발효하는 것으로 이루어진다.
본 발명에 의해 제조된 저산도 초산 발효음료는 관능적 부분에 유리한 당함량 및 유리아미노산의 함량이 높고, 저장안정성이 높은 효과를 나타내며, 산도가 낮고, 단맛 등에서 관능성이 개선되어 음료로서 그대로 취식하는데 적합할 뿐 아니라 항산화 효능이 있으므로 체내 활성산소의 과잉생산에 의해 발생하는 만성피로, 피부노화 등에 대한 예방 등에 효능이 있는 기능성 음료로 제공되는 장점이 있다.
본 발명에 의해 제조된 저산도 초산 발효음료는 관능적 부분에 유리한 당함량 및 유리아미노산의 함량이 높고, 저장안정성이 높은 효과를 나타내며, 산도가 낮고, 단맛 등에서 관능성이 개선되어 음료로서 그대로 취식하는데 적합할 뿐 아니라 항산화 효능이 있으므로 체내 활성산소의 과잉생산에 의해 발생하는 만성피로, 피부노화 등에 대한 예방 등에 효능이 있는 기능성 음료로 제공되는 장점이 있다.
Description
본 발명은 감을 이용하여 항산화 효능을 갖는 저산도 초산 발효음료를 제조하는 방법 및 항산화 효능을 갖는 저산도 초산발효음료에 관한 것이며, 구체적으로는 기호성을 개선한 감을 이용하여 항산화 효능을 갖는 저산도 초산 발효음료를 제조하는 방법에 관한 것이다.
감은 주로 한국, 일본이나 중국에서 재배되고 있는 동아시아 특유의 과수로서, 당질과 비타민 A, C가 풍부하며 식이섬유소를 다량 함유하고 있어 장 건강에도 도움을 줄 수 있으며, 동맥경화, 순환기 질환에 효능이 있을 뿐만 아니라 위궤양, 당뇨병 등 만성질환에도 효과가 있다고 기록되어 있다.
감은 다른 과실에 비하여 농약의 사용이 적고 기호성이 높아 과실 그 자체로 식용하거나 그 외 홍시, 곶감, 감 말랭이 형태로 가공되어 소비되고 있으며, 또 예로부터 농가에서 제조되어 온 전통발효식품으로써 알코올을 이용하는 일반 식초와는 달리 100% 감을 이용하여 발효시킨 약알칼리 식품으로서 숙취 제거, 피로 회복, 정장작용 등의 효능이 인정되어 질병치료에 대하여 민간요법으로 사용되어 왔으나 국내 과실 생산량 3위에 비하여 소비량이 그에 미치지 못하고 있기 때문에 판매를 할 수 없는 잉여 감에 대한 처리가 시급한 과실이다.
최근에는 천연소재의 전통양조식초에 대한 관심이 높아져 상품으로 시판 유통되고 있는 재래식 감식초에 따른 문제점을 개선하여 100% 순수한 과실을 원료로 하여 자연발효에 의한 감식초를 제조하는 방법에 대한 선행기술이 특허문헌1 및 특허문헌2 등으로 알려져 있으나, 국내 식초 소비량은 1인당 0.38ℓ정도로 1인당 2ℓ(산도 5% 기준)의 선진국 수준에 미치지 못하고 있는 실정이며, 감식초는 산도가 높고, 낮은 감미로 인하여 그대로 취식하는 것이 곤란하고 또 기호도가 높지 않아 잉여 감에 대한 소비촉진에 크게 영향을 미치지 못하고 있다.
감을 원료로 하는 가공식품에 관한 선행기술로 상기 감식초의 제조방법 외에 특허문헌3에 (1)헛개나무, 지구자, 오리나무, 갈근, 오미자(열매)를 33 ~ 37 : 8 ~ 12 : 28 ~ 32 : 13 ~ 17 : 8 ~ 12 의 무게비로 혼합하고 이들 5가지 재료를 모두 합한 무게의 30배의 물을 투입하는 단계; (2)상기 혼합물을 83~87℃에서 3시간 30분 내지 4시간 30분 동안 열수 추출하는 단계; (3)상기 열수 추출물에 배 농축액 69Brix짜리를 15중량%의 비율로 혼합하거나 또는 액상과당 74Brix짜리를 14 중량%의 비율로 혼합하는 단계; 및 (4)상기 혼합물에 감식초 총산함량 3.5%짜리를 6중량%의 비율로 혼합하는 단계;로 이루어지는 감식초를 이용한 숙취해소음료의 제조방법을 개시하고 있으며, 특허문헌4에는 전체 조성물의 중량대비 감식초 10 ~ 40 중량%, 달맞이꽃종자유 40 ~ 80 중량%, 천연왁스 1 ~ 20중량%, 타닌 1 ~ 10중량%, 아스코르브산 1 ~ 10중량%, 천연오일 0.01 ~ 0.5중량%가 함유되어 구성된 조성물로서, 아토피성 피부염 부위에 바르는 아토피성 피부질환 치료용 약학 조성물을 개시하고 있다.
본 발명의 출원인은 음료로써 적합한 저산도 및 기호성을 가지며, 또 저산도 초산 발효음료에 대한 항산화 효능을 확인하고 본 발명을 완성하였다.
본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 감을 이용하여 항산화 효능을 갖는 저산도 초산 발효음료를 제조하는 방법 및 항산화 효능을 갖는 저산도 초산 발효음료의 제공에 관한 것이다.
보다 상세하게는 감을 이용하여 음료로써 적합한 저산도 및 기호성을 가지며 또 항산화 효능을 나타내는 저산도 초산 발효음료을 제조하는 방법 및 이에 의해 제조된 항산화 효능을 갖는 저산도 초산 발효음료를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.
본 발명에 따른 과제의 해결수단으로 감을 이용한 저산도 초산 발효음료의 제조방법은 a). 감을 파쇄한 과육액에 Saccharomyces ceresivisiae KCCM 11306을 접종하고, 25 ~ 37℃에서 12시간 ~ 3일간 발효시키는 알코올발효단계, b). 상기 알코올발효단계에서 수득한 발효액을 65 ~ 80℃에 30분간 살균한 후 냉각한 다음, Acetobacter aceti KCCM 12654을 접종하고, 25∼37℃의 온도에서 교반하면서 1 ∼ 4일간 발효시키는 초산발효단계 및 c). 상기 초산발효단계에서 수득한 발효액을 65 ~ 80℃에서 30분간 살균하고, 냉각하여 저산도 초산 발효음료를 제조하는 초산 발효음료 제조단계를 포함하는 것으로 이루어진다.
본 발명에 따른 감을 이용한 저산도 초산 발효음료의 제조방법에 따른 다른 측면은 저산도 초산 발효음료의 재료는 단감, 반시, 홍시로부터 선택되며 분쇄한 감과육액은 당도가 13 ~ 20°Brix이며, 알코올발효단계에서 수득한 발효액의 알코올 함량범위는 1 ~ 3%이고 초산발효단계에서 수득한 발효액의 초산함량은 0.5 ~ 2%인 것으로 이루어진다.
그리고 본 발명에 따른 또 다른 목적 달성을 위한 과제의 해결수단은 상기 감을 이용한 저산도 초산 발효음료의 제조방법에 의해 제조되는 항산화 효능을 갖는 저산도 초산 발효음료로 이루어진다.
본 발명의 감을 이용한 저산도 초산 발효음료의 제조방법에 의해 제조된 저산도 초산 발효음료는 관능적 부분에 유리한 당함량 및 유리아미노산의 함량이 높고, 저장안정성이 높은 효과를 나타낸다.
또한 본 발명의 저산도 초산 발효음료는 산도가 낮고, 단맛 등에서 관능성이 개선되어 음료로써 그대로 취식하는데 적합할 뿐 아니라 항산화 효능이 있으므로 체내 활성산소의 과잉생산에 의해 발생하는 만성피로, 피부노화 등에 대한 예방 등에 효능이 있는 기능성 음료로 제공되는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 저산도 초산 발효음료의 제조공정을 대략적으로 도시한 도면
도 2 내지 도 4는 본 발명의 <실시예 2>의 알코올 발효과정에서 발효시간에 따른 당도변화, pH변화 및 알코올 함량변화를 나타낸 그래프
도 5 내지 도 7은 본 발명의 <실시예 3>의 알코올 발효과정에서 발효시간에 따른 당도변화, pH변화 및 알코올 함량변화를 나타낸 그래프
도 8 내지 도 11은 본 발명의 <실시예 3>의 초산 발효과정에서 발효시간에 따른 당도변화, pH변화, 알코올 함량변화 및 총산도 변화를 나타낸 그래프
도 12는 본 발명의 알코올 발효액(persimmon wine) 및 초산발효음료 (persimmon drink)의 DPPH radical 소거활성을 나타낸 도표
도 13은 본 발명의 알코올 발효액 (persimmon wine) 및 초산발효음료 (persimmon drink)의 환원력을 나타낸 도표
도 14는 본 발명의 알코올 발효액 (persimmon wine) 및 초산발효음료 (persimmon drink)의 SOD유사활성을 나타낸 도표
도 15 내지 도 17은 발명에 따른 저산도 초산발효음료의 저장안정도에 대한 시험으로 pH변화, 당도변화, 총산도변화 및 미생물수 변화를 나타낸 그래프
도 2 내지 도 4는 본 발명의 <실시예 2>의 알코올 발효과정에서 발효시간에 따른 당도변화, pH변화 및 알코올 함량변화를 나타낸 그래프
도 5 내지 도 7은 본 발명의 <실시예 3>의 알코올 발효과정에서 발효시간에 따른 당도변화, pH변화 및 알코올 함량변화를 나타낸 그래프
도 8 내지 도 11은 본 발명의 <실시예 3>의 초산 발효과정에서 발효시간에 따른 당도변화, pH변화, 알코올 함량변화 및 총산도 변화를 나타낸 그래프
도 12는 본 발명의 알코올 발효액(persimmon wine) 및 초산발효음료 (persimmon drink)의 DPPH radical 소거활성을 나타낸 도표
도 13은 본 발명의 알코올 발효액 (persimmon wine) 및 초산발효음료 (persimmon drink)의 환원력을 나타낸 도표
도 14는 본 발명의 알코올 발효액 (persimmon wine) 및 초산발효음료 (persimmon drink)의 SOD유사활성을 나타낸 도표
도 15 내지 도 17은 발명에 따른 저산도 초산발효음료의 저장안정도에 대한 시험으로 pH변화, 당도변화, 총산도변화 및 미생물수 변화를 나타낸 그래프
아래에서는 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용과 실시예(제조예) 및 시험예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하지만 아래 기재에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 감을 이용하여 항산화 효능을 갖는 저산도 초산 발효음료를 제조하는 방법을 보다 구체적으로 설명하면,
본 발명에 따른 상기 a). 알코올발효단계는 감을 믹서기 등으로 분쇄한 당도 13 ~ 20°Brix의 감과육액에 Saccharomyces ceresivisiae KCCM 11306을 접종하고, 25 ~ 37℃에서 12시간 ~ 3일간 발효시켜 알코올 함량 1 ~ 3%의 발효액을 얻는 것으로 이루어지며, 수득한 발효액은 다음 발효단계를 위하여 65 ~ 80℃에서 30분간 살균한 후 냉각한다.
상기 알코올 발효에서 선택되는 감은 단감, 반시 또는 홍시로부터 선택되며, 단감 파쇄액의 경우 높은 점도로 인하여 발효과정에 문제점이 유발될 수 있으므로 반시를 재료로 사용하는 것이 바람직하고 또 관능적 기호도 및 단맛을 고려하여 30℃, 48시간 발효시키는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 상기 b). 초산발효단계는 상기 알코올발효단계에서 수득한 알코올 함량 1 ~ 3%의 발효액에 Acetobacter aceti KCCM 12654를 접종하고 25 ∼ 37℃의 온도에서 200 ~ 300rpm으로 교반하면서 1 ∼ 4일간 발효시켜 초산함량 0.5 ~ 2%의 발효액을 수득하며, 상기한 발효시간은 48시간이 보다 바람직하다.
그리고 본 발명에 따른 상기 c). 초산 발효음료 제조단계는 상기 초산발효단계에서 수득한 초산함량 0.5 ~ 2%의 발효액을 65 ~ 80℃에서 30분간 살균하고, 냉각한 다음 포장하는 것으로 이루어진다.
아래에서는 실시예(제조예) 및 시험예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
<실시예 1>사용균주 및 배지조성
1). 알코올발효 균주
Saccharomyces cerevisiae KCCM 11306을 YM 평판배지에 계대배양 후, 아래 [표 1]에 나타낸 YM 액체배지에서 30℃에서 48시간 정치 배양하여 사용한다.
| 액체 배지 | |
| 조성 성분 | 비율 (%) |
| Malt extract | 0.3 |
| Yeast extract | 0.3 |
| Dextrose | 1.0 |
| Peptone | 0.5 |
2). 초산발효 균주
Acetobacter aceti KCCM 12654을 아래에 [표 2]에 나타낸 배지 조성으로 30℃에서 48시간 배양하여 사용한다.
| 액체 배지 | |
| 조성 성분 | 비율 (%) |
| yeast extract | 0.5 |
| mannitol | 2.5 |
| peptone | 0.3 |
<실시예 2>저산도 초산발효음료 제조
a). 알코올 발효단계
2017년 7월에 진영 지역에서 구입한 단감을 불가식 부분인 꼭지를 제거한 것과 제거하지 않은 것을 정제수에 세척한 후, 믹서기를 사용하여 파쇄하여 각각의 과육액(약 16°Brix)을 준비한다.
상기 파쇄한 과육액 100%에 Saccharomyces cerevisiae KCCM 11306를 10%(v/v)를 접종하고 30℃에서 48시간 발효(IB-600M, JEIO TECH, Korea)시킨 후 발효액을 여과하여 수득한 여과액을 65℃에서 30분간 살균하고, 냉각하여 알코올 함량 2%의 알코올 발효액(초산 발효기질)을 얻었으며, 발효과정에서 발효시간에 따른 당도변화, pH변화 및 알코올 함량변화를 12간 간격으로 측정하여 [도 2], [도 3] 및 [도 4]로 나타내었다.
b). 초산 발효단계
상기에서 수득한 알코올 발효액(초산 발효기질)에 Acetobacter aceti KCCM 12654을 10%(v/v)를 접종하고, 발효조((KF-5L, Korea fermentor Co., Korea)에서 30℃, 200rpm 조건으로 진탕하면서 48시간 발효시킨 후 초산 발효액(초산함량 1.6%)을 얻었다.
c). 저산도 초산발효음료 제조단계
상기에서 수득한 초산 발효액을 65℃에서 30분간 살균하고 냉각한 다음 포장하여 본 발명에 따른 저산도 초산발효음료를 제조하였다.
상기 본 발명에 따른 <실시예 2>의 알코올 발효과정에서 발효시간에 따른 당도변화, pH변화 및 알코올 함량변화에 대한 [도 2], [도 3] 및 [도 4]를 설명하면,
[도 2]는 상기 <실시예2>의 알코올 발효에서 당도의 변화를 나타낸 그래프로써, 도면에 나타난 바와 같이 초기 감 파쇄액의 당도는 16°Brix로 나타났으며 시간이 지남에 따라 알코올 발효가 일어나며 당도가 감소하는 경향을 보였으며, 이는 당의 알코올로의 변환되는 계수에 의해 효모가 활발한 작용을 함에 따라 알코올이 생성된 것을 알 수 있으며, [도 3]은 상기 <실시예2>의 알코올 발효에서 pH 변화를 나타낸 그래프로써, 초기 감 파쇄액의 pH는 6.46으로 나타났으며 시간이 지남에 따라 알코올 발효가 일어나며 pH가 감소하는 경향을 보였으며, 이는 알코올 균주인 Saccharomyces cerevisiae가 감 파쇄액의 당에 작용하기 시작함에 따라 이차대사산물의 생성에 따른 것을 알 수 있다.
[도 4]는 상기 <실시예2>의 알코올 발효에서 알코올 함량변화를 나타낸 그래프로써, 도면에 나타난 바와 같이 초기 알코올 함량은 0으로 나타났으나, 발효시간이 지남에 따라 24시간 이후 급격히 증가하여 발효 종료를 한 48시간째에는 두 군 모두 2%이상의 알코올 함량을 나타낸 것을 확인하였으며. 이러한 결과는 알코올의 초산으로의 변환계수(일반적으로 1:1로 계산)에 의해 초산발효를 실시할 가능성에 대한 확신을 얻었을 수 있다.
<실시예 3>
a). 알코올 발효단계
2017년 8월에 청도 농협을 통하여 구입한 반시(Bansi)를 30℃에 7일간 탈삽한 후 불가식 부분인 꼭지를 제거한 것과 제거하지 않은 것을 정제수를 이용하여 세척한 후 믹서기를 사용하여 파쇄한 후 각각의 과육액을 준비한다.
상기 파쇄한 과육액 100%에 Saccharomyces cerevisiae KCCM 11306를 10%(v/v)를 접종하고 30℃에서 12시간 발효(IB-600M, JEIO TECH, Korea)시킨 후 발효액을 여과하여 수득한 여과액을 65℃에서 30분간 살균하고, 냉각하여 알코올 발효액(초산 발효기질)을 얻었으며, 발효과정에서 발효시간에 따른 당도변화, pH변화 및 알코올 함량변화를 12간 간경으로 측정하여 [도 5], [도 6] 및 [도 7]로 나타내었다.
b). 초산 발효단계
상기에서 수득한 알코올 발효액(초산 발효기질)에 Acetobacter aceti KCCM 12654을 10%(v/v)를 접종하고 발효조((KF-5L, Korea fermentor Co., Korea)에서 30℃, 200rpm 조건으로 진탕하면서 48시간 발효시킨 후 초산 발효액(초산함량 1.8%)을 얻었으며, 발효과정에서 발효시간에 따른 당도변화, pH변화, 알코올 함량변화 및 총산도 변화를 측정하여 [도 8], [도 9], [도 10] 및 [도 11]로 나타내었다.
c). 저산도 초산발효음료 제조단계
상기에서 수득한 초산 발효액을 65℃에서 30분간 살균하고 냉각한 다음 포장하여 본 발명에 따른 저산도 초산발효음료를 제조하였다.
상기 본 발명에 따른 <실시예 3>의 알코올 발효과정에서 발효시간에 따른 당도변화, pH변화 및 알코올 함량변화에 대한 [도 5], [도 6] 및 [도 7]를 설명하면,
[도 5]는 상기 <실시예 3>의 알코올 발효에서 당도의 변화를 나타낸 그래프로써, 도면에 나타난 바와 같이 초기 반시 파쇄액의 당도는 17.5°Brix(꼭지 있는 것) 및 16.3°Brix(꼭지 제거한 것)로 나타났으며, 시간이 지남에 따라 알코올 발효가 일어나며 당도가 감소하는 경향을 보였으며 이는 앞선 단감 알코올 발효와 유사하게 당의 알코올로의 변환되는 계수(보통 2:1)에 의해 효모가 활발한 작용을 함에 따라 알코올이 생성된 것을 알 수 있으며, 또 반시 알코올 발효는 12시간째 종료에 따른 상기한 결과에 의해서 반시의 이용은 산업화 과정에서 발효에 의한 장비 가동 시간을 단축하므로 원가절감에 도움이 되는 측면이 있는 것을 예측할 수 있으며, [도 6]은 상기 <실시예 3>의알코올 발효에서 알코올 발효에서 pH 변화를 나타낸 그래프로써, 초기 반시 파쇄액의 pH는 5.91(꼭지 제거한 것) 및 5.57(꼭지 있는 것) 로 나타났으며 시간이 지남에 따라 알코올 발효가 일어나며 pH가 감소하는 경향을 보였으며, 이는 앞선 단감 알코올 발효와 마찬가지로 알코올 균주인 Saccharomyces cerevisiae가 감 파쇄액의 당에 작용하여 대사를 시작함에 따라 생성된 이차대사산물에 의한 것을 알 수 있으며, 감꼭지의 유무는 pH의 변화에 큰 영향을 미치지 않은 것으로 나타났다.
[도 7]은 상기 <실시예3>의 알코올 발효에서 알코올 함량변화를 나타낸 그래프로써, 도면에 나타난 바와 같이 초기 알코올 함량은 0%로 나타났으나 발효시간이 지남에 따라서 6시간 이후 모두 1% 이상의 알코올 함량을 나타낸 것을 확인할 수 있으며, 발효를 종료한 12시간째 알코올 함량은 꼭지가 없는 군이 1.8%, 꼭지가 있는 군이 1.4%로 나타났다. 이러한 결과에 의해 앞선 단감의 알코올 발효 결과와 비슷하게 알코올의 초산으로의 변환계수(일반적으로 1:1로 계산)에 의해 초산발효의 실시 가능성을 확신할 수 있다.
그리고 상기 본 발명에 따른 <실시예 3>의 초산 발효과정에서 발효시간에 따른 당도변화, pH변화, 알코올 함량변화 및 총산도 변화에 대한 [도 8], [도 9], [도 10] 및 [도 11]을 설명하면,
[도 8]은 <실시예 3>의 초산 발효과정에서 발효시간에 따른 당도변화를 나타낸 그래프로써, 도면에 나타난 바와 같이 초산발효 초기 당도는 각각 11.8°Brix(꼭지 있는 것) 및 11.3°Brix(꼭지 제거한 것)로 나타났으나 발효시간이 지나도 당도에 큰 변화가 없는 것으로 나타내는 점은 알코올 발효 종료 후 살균에 의해 Saccharomyces cerevisiae가 불활성화 된 것을 예측할 수 있으며, [도 9]는 상기 <실시예 3>의 초산 발효과정에서 발효시간에 따른 pH 변화를 나타낸 그래프로써, 초기 pH는 각각 3.89(꼭지 제거한 것) 및 3.64(꼭지 있는 것)로 나타났으나 발효시간이 지남에 따라 pH가 다소 감소하는 것으로 나타나 초산균주의 작용에 의해 생성된 대사산물에 의하여 변화가 있는 것을 알 수 있다.
또 [도 10]은 상기 <실시예 3>의 초산 발효과정에서 발효시간에 따른 알코올 함량변화를 나타낸 그래프로써, 발효시간이 경과됨에 따라 알코올 함량은 두 군 모두 감소하여 48시간째 0%를 나타내어 초산발효를 종료하였을 알 수 있고, 전반적으로 24시간까지 급격히 알코올 함량이 감소한 것으로 나타났으며 이는 Acetobacter aceti 균주에 의하여 대사작용이 활성화됨에 따라 감소한 것을 알 수 있으며, [도 11]은 상기 <실시예 3>의 초산 발효과정에서 발효시간에 따른 총산도 변화를 나타낸 그래프로써, 발효시간이 경과됨에 따라 알코올 함량은 두 군 모두 감소하여 48시간째 0%를 나타내어 초산발효를 종료하였으며, 이는 종초에 있는 Acetobacter aceti 균주에 의하여 대사작용이 활성화됨에 따라 총산도가 증가한 것을 예측할 수가 있다.
<시험예 1>본 발명의 초산발효음료에 대한 이화학적 특성 분석
1). 유리당 및 유리산 분석
유리당 및 유기산 분석은 시료를 원심분리 시킨 후 Sep-Park C18 cartridge(Water Associate, U.S.A)에 통과시키고 0.45㎛ membrane filter 여과로 색소 및 단백질성분을 제거한 다음, 아래 [표 3]에 나타낸 분석조건으로 분석하고, 유리당 분석결과 [표 4] 및 유기산 분석결과[표 5]로 각각 나타내었다.
| 분석 조건 | 성분 분석 | |
| 유리당 | 유기산 | |
| 컬럼 | IonPac AS11-HS Analytical, 4-mm | InertsilODS-3V (250×4.6mm I.D) |
| 가드 컬럼 | IonPac AG11-HC (4 × 50mm) | CarboPAC TM-PA10 (4 × 250 mm) |
| 용리제 | 23 mM Potassium hydroxide | 0.1 M Ammonium dihydrogenphosphate + Phosphoric acid (pH 2.5) |
| 흐름속도 | 1.0㎖/min | 1.0㎖/min |
| 주입량 | 10㎕ | 20㎕ |
| 검출기 | ELSD | RI |
| Free sugars | Contents (mg%) |
| Sucrose | N.D. |
| Lactose | 1,333.62 ± 114.22 |
| Glucose | 2,896.83 ± 163.55 |
| Galactose | 146.51 ± 12.02 |
| Fructose | 4,909.18 ± 251.92 |
| Total free sugars | 9,286.14 ± 451.97 |
상기 [표 4]에 나타난 바와 같이 주요 유리당 성분은 fructose 와 glucose 인 것으로 나타났으며, Fructose 의 함량이 가장 높게 나타난 점으로 미루어, 이는 감 자체가 함유하고 있는 당이 남아 있는 것으로 판단되고, 이는 기호도가 높은 초산발효음료에 있어서 중요한 당 함량이 높게 나타난 것으로 보아 관능적인 부분이 높을 것을 알 수가 있다.
| Organic acids | Contents (mg%) |
| Citric acid | 102.45 ± 5.79 |
| Tartaric acid | 260.14 ± 52.63 |
| Succinic acid | 36.62 ± 1.32 |
| Acetic acid | 1,425.43 ± 60.42 |
상기 [표 5]에 나타난 바와 같이 주요 유기산은 acetic acid, tartaric acid, citric acid 및 succinic acid 로 나타났으며, 함량은 각각 1,425.43, 260.14, 102.45 및 36.63mg% 로 나타났다. 특히 초산발효에 의하여 acetic acid 함량이 다른 유기산보다 증진된 것을 알 수 있다.
2). 유리 아미노산 분석
시료의 유리아미노산 분석은 여액 10㎖에 sulfosalicylic acid 25mg을 첨가하여 4℃에서 4시간 동안 방치시킨 후 원심분리(50,000 rpm, 30분)하여 단백질 등을 제거 하고, 상등액을 0.22㎛ membrane filter로 여과하여 얻은 여액을 취하여 분석시료로 사용하였으며 아래 [표 6]에 나타낸 분석조건으로 분석하고 그 결과를 아래 [표 7]에 나타내었다.
| 분석 기기명 | Biochrom 20 (Pharmacia) |
| 컬럼 | Ultrapac 11 cation exchange resin (11㎛ ± 2㎛, 200mm) |
| 컬럼 온도 | 46~88℃ |
| 흐름 속도 | Buffer 40㎖/hr, Ninhydrin 25㎖/hr |
| pH 버퍼 | 3.20~10.0 |
| 분석 시간 | 90 min |
| Free amino acids | Contents (ppm) | Free amino acids | Contents (ppm) |
| Phospho ethanol amine | 0.56 ± 0.11 | Tyrosine | 1.52 ± 0.16 |
| Aspartic acid | 1.02 ± 0.21 | phenylalanine | 2.37 ± 0.31 |
| Threonine | 1.53 ± 0.13 | β-alanine | 0.95 ± 0.01 |
| Serine | 0.72 ± 0.01 | β-amino isobutyric acid | 2.19 ± 0.19 |
| Glutamic acid | 4.15 ± 0.23 | γ-amino-n-butyric acid | 13.29 ± 2.01 |
| Glycine | 1.53 ± 0.01 | Ethanol amine | 2.51 ± 0.14 |
| Alanine | 5.17 ± 0.19 | Ammonia | 1.75 ± 0.01 |
| Citrulline | 32.66 ± 1.47 | Ornithine | 2.11 ± 0.01 |
| Valine | 2.06 ± 0.16 | Lysine | 1.59 ± 0.01 |
| Cystine | 0.69 ± 0.11 | Histidine | 0.34 ± 0.01 |
| cystathionine | 1.47 ± 0.01 | Arginine | 4.52 ± 0.11 |
| Isoleucine | 1.59 ± 0.14 | Proline | 15.34 ± 2.41 |
| Leucine | 3.23 ± 0.25 | Total free amino acids | 103.14 ± 5.65 |
상기 [표 7]에 나타난 바와 같이 유리아미노산 함량은 비교적 cirtulline(32.66 ppm), proline(15.34 ppm) 및 γ-amino-n-butyric acid(13.29 ppm)의 함량이 높은 것으로 나타났다. 그 외의 유리아미노산의 경우 미량 존재하는 것으로 나타났다.
3). 무기성분 분석
본 발명에 따른 저산도 초산발효음료는 아래 [표 8]에 나타낸 바와 같이 무기성분 중에서 칼륨(K)의 함량이 6.64 ppm 으로 가장 높은 것으로 나타났으며, 마그네슘(Mg)은 5.11 ppm, 칼슘(Ca)은 2.64 ppm 순으로 나타났고, 그 외의 무기성분의 함량은 미량으로 나타났다.
| Mineral | Contents (ppm) |
| Na | 0.75 ± 0.01 |
| Mg | 5.11 ± 0.08 |
| K | 6.64 ± 0.06 |
| Ca | 2.64 ± 0.01 |
| Mn | 0.32 ± 0.01 |
| Fe | 0.14 ± 0.01 |
| Cu | 0.09 ± 0.01 |
| Zn | 0.13 ± 0.02 |
<시험예 2>
본 발명에 따른 저산도 초산발효음료의 항산화 효능에 대하여 아래와 같이 시험하였다.
1). DPPH radical scavenging activity
- 시료에 대한 수소공여능은 α,α'-diphenyl-β-picrylhydrazine(DPPH)의 환원성을 이용하여 540nm에서 UV/Vis-spectrophotometer로 측정하였다. 대조구로 사용한 BHT와 α-tocopherol 농도는 0.1%가 되게 조제하였으며, 시료 1㎖와 5 × 10-4 M DPPH 용액 3㎖를 5초 동안 혼합하고 이를 암실에서 30분간 반응시킨 후 흡광도를 측정하였다. 대조구는 시료 대신 ethanol 1㎖를 첨가하였으며, 수소공여능을 대조구에 대한 흡광도의 감소 비율로 나타내었다.
발효 초기원액인 initial broth, 알코올 발효액(persimmon wine) 및 초산발효음료 (persimmon drink)의 DPPH radical 소거활성은 [도 12]에 나타낸 바와 같으며, 양성대조군인 0.1% BHT와 0.1% α-tocopherol은 각각 80% 이상의 소거활성을 나타냈으며, 모든 시료는 약 50%의 활성을 나타내었음. 감꼭지(calyx)의 유무에 따른 항산화 활성의 차이는 감꼭지가 갖는 플라보노이드 및 페놀 물질 등에 의한 것으로 생각되었다. In vitro 실험을 진행시에 시료 자체의 점성에 의해 증류수를 이용하여 3배 희석하여 사용한 시료임을 감안하면 본 결과는 감 파쇄액, 감 알코올 발효액, 감 초산 발효액이 모두 뛰어난 DPPH radical 소거 활성을 갖는 것으로 판단되었다.
2). Reducing power
- 시료 2.5㎖에 2.5㎖의 인산완충용액 (0.2M, pH 6.6)과 2.5㎖ 의 potassium ferricyanide(1%, w/v)를 첨가하여 섞은 후, 50℃를 유지하면서 30분간 반응시켰다. 반응액에 2.5㎖의 trichloroacetic acid (10%, w/v)를 첨가하여 섞은 후, 3000rpm으로 10분간 원심분리하였다. 상층액의 1㎖를 취해 시험관에 담고 1㎖L의 증류수와 0.2㎖ 의 FeCl3(0.1%, w/v)을 첨가하여 700nm에서 흡광도를 측정하였다.
발효 초기원액인 initial broth, 알코올 발효액 (persimmon wine) 및 초산발효음료 (persimmon drink)의 환원력은 [도 13]에 나타낸 바와 같으며, 양성대조군인 0.1% BHT와 0.1% α-tocopherol은 모두 1.3 이상의 환원력을 나타냈으며, 감 파쇄액과 알코올 발효시료는 1.2 이상의 활성을 나타내었다. 감 초산발효원액의 경우 양성대조군인 BHT 보다 높은 2 이상의 환원력을 나타내어 초산 발효에 의해 증가한 유기산으로 인한 것으로 생각되었다. 감꼭지(calyx)의 유무에 따른 환원력의 차이는 앞선 결과와 마찬가지로 감꼭지가 갖는 플라보노이드 및 페놀 물질 등에 의한 것을 알 수 있다. In vitro 실험을 진행시에 시료 자체의 점성에 의해 증류수를 이용하여 3배 희석하여 사용한 시료임을 감안하면 본 결과는 감 파쇄액, 감 알코올 발효액, 감 초산 발효액이 모두 뛰어난 환원력을 갖는 것으로 판단되며 특히 초산발효음료가 가장 뛰어난 것을 알 수 있다.
3). SOD-like activity
- SOD (superoxide dismutase) 유사활성은 활성산소종을 과산화수소(H2O2)로 전환시키는 반응을 촉매하는 pyrogallol(Sigma-Aldrich, Co., ST. Louis, MO, USA)의 생성을 측정하여 나타내었다. 시료를 10㎕씩 96well plate에 첨가한 후, Tris-HCl 완충용액 (50mM Tris aminomethane, 10mM EDTA, pH 8.0) 150㎕와 7.2mM pyrogallol 10㎕ 를 첨가하였다. 이어서 실온에서 10분간 반응시키고, 1N HCl 50㎕를 첨가하여 반응을 정지시킨 후, microplate reader를 사용하여 420nm에서 흡광도를 측정하였다. SOD 유사활성은 시료 첨가구와 무첨가구 사이의 흡광도 차이를 백분율(%)로 나타내었다.
발효 초기원액인 initial broth, 알코올 발효액 (persimmon wine) 및 초산발효음료 (persimmon drink)의 SOD유사활성은 [도 14]에 나타낸 바와 같으며, 양성대조군인 0.1% ascorbic acid는 90% 이상의 SOD 활성을 나타냈으며, 감 파쇄액과 알코올 발효 시료는 60% 이상의 활성을 나타내었다. 감 초산발효원액의 경우 앞선 결과와는 다르게 20% 이상의 활성을 나타내어 본 결과는 시료에 의한 항산화 활성이 SOD 활성기전과는 다르게 작용한다는 것으로 판단하였다. 감꼭지(calyx)의 유무에 따른 SOD활성의 차이는 앞선 결과와 반대로 감꼭지가 있을 경우 오히려 활성이 낮았다. 그러나 In vitro 실험을 진행시에 시료 자체의 점성에 의해 증류수를 이용하여 3배 희석하여 사용한 시료임을 감안하면 본 결과는 감 파쇄액, 감 알코올 발효액, 감 초산 발효액이 모두 뛰어난 SOD활성을 갖는 것을 알 수 있다.
4). 총 폴리페놀 함량
- 총 폴리페놀함량은 Folin-Ciocalteu 방법에 따라 측정하였다. 즉, 시료 0.1㎖에 증류수 8.4㎖ 과 2N Folin-Ciocalteu 시약(Sigma-Aldrich, Co., ST. Louis, MO, USA) 0.5㎖를 첨가하고 20% Na2CO3(Junsei Chemical Co., Ltd, Japan) 1㎖를 가하여 2시간 방치하였다. 반응물의 흡광도는 725nm에서 spectrophotometer(U-1800, Hitachi Co., Ltd, Tokyo, Japan)를 사용하여 측정하였고 gallic acid(Sigma-Aldrich, Co., ST. Louis, MO, USA)를 이용한 표준곡선으로 양을 환산하였다.
발효 초기원액인 initial broth, 알코올 발효액 (persimmon wine) 및 초산발효음료 (persimmon drink)의 총 폴리페놀 함량은 아래 [표 9]에 나타낸 바와 같으며, 모든 시료에서 감꼭지(calyx)의 함유에 따라 페놀 함량이 높은 것으로 나타났으며, 이는 발효 기간동안 30℃에서 추출이 일어나 페놀함량이 증가한 것으로 생각되었다. 감 파쇄액과 알코올 발효 시료는 각각 1003ppm, 1459ppm, 836ppm, 1313ppm을 나타내었으며 감 초산발효원액의 경우 2019ppm, 1538ppm으로 나타났다. 이러한 결과는 감 파쇄액의 페놀 함량보다 알코올 발효액, 초산 발효액이 증가한 것으로 나타나 이는 발효과정 중 유용성분이 추출되어 앞선 항산화 활성에도 영향을 미친 것을 알 수 있다.
<시험예 3>
본 발명에 따른 저산도 초산발효음료의 저장안정도에 대한 시험으로 pH변화, 당도변화, 총산도변화 및 미생물수 변화를 시험하고, 그 결과를 [도 15] 내지 [도 17]로 타나내었으며, 미생물수 변화의 시험결과는 아래 [표 10]로 나타내었다.
[도 15] 내지 [도 17]에서 보이는 바와 같이 각 온도(4℃, 35℃)에서 음료는 저장기간이 길어질수록 pH가 증가하는 경향을 나타내었으나 저장실험 0일과 비교하였을 때 pH의 증가는 0.2 정도 이므로 큰 차이는 없는 것을 알 수 있으며, 당도 및 총산도 변화는 전반적으로 각 온도에서 저장기간이 지남에 따라 큰 차이가 없는 것으로 나타난 것을 알 수 있다.
아래 [표 10]에서 보이는 바와 같이 저장온도(4℃, 35℃)에 따른 각각의 음료에서 일반 미생물과 대장균은 30일째까지 모두 검출되지 않았으며, 4℃는 일반 냉장보관시의 온도이며, 35℃는 미생물이 생육하기 쉬운 온도임에도 불구하고, 일반미생물과 대장균 모두 검출되지 않았다.
| 저장 조건 | 일반미생물 (Log cfu/g) |
대장균 (Log cfu/g) |
|
| 시료 | 기간 (일) | ||
| 4℃ | 0 | - | - |
| 5 | - | - | |
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[도 15] 내지 [도17] 및 [표 10]에 나타난 결과에 따라 본 발명에 따른 저산도 초산발효음료는 냉장 및 실온보관에 있어서 품질의 변화가 없는 점으로 미루어 음료로써 제공하는데 있어서 저장안정상에 아무런 문제점이 없는 것을 확인할 수가 있다.
<시험예 4>
본 발명의 저산도 초산발효음료의 관능시험을 위하여 상기 <실시예 2> 및 <실시예 3>에 제조한 저산도 초산발효음료에 대하여 20대 대학생 30명을 대상으로 하여 시험하고 그 결과를 아래 [표 11]에 나타내었다(평가는 5(아주좋음) ~ 1(아주나쁨)으로 실시하고 평균점수로 나타내었다).
상기 [표 11]에 나타난 바와 같이 시험항목에서 향 0.67점, 색 0.69점, 단맛 1.51점으로 평가되었으며, 신맛은 0.25점 낮은 것으로 나타났다. 전반적인 기호도에서는 1.29점 높게 평가돤 점으로 미루어 본 발명의 저산도 초산 발효음료에 포함된 풍부한 천연 유리당이 소비자 기호도에 영향을 미치는 것으로 판단된다.
또 모든 항목에서 시판 감식초 희석음료보다 본 발명의 저산도 초산 발효음료가 높은 기호도를 나타내는 결과로부터 시판 감식초와는 달리 본 발명에 따른 저산도 초산발효음료는 바로 섭취할 수 있는 음료로 적합한 것을 예측할 수가 있다.
Claims (6)
- a). 감을 파쇄한 과육액에 Saccharomyces ceresivisiae KCCM 11306을 접종하고, 25 ~ 37℃에서 12시간 ~ 3일간 발효시키는 알코올발효단계,
b). 상기 알코올발효단계에서 수득한 발효액을 65 ~ 80℃에 30분간 살균한 후 냉각한 다음, Acetobacter aceti KCCM 12654을 접종하고, 25∼37℃의 온도에서 교반하면서 1 ∼ 4일간 발효시키는 초산발효단계 및
c). 상기 초산발효단계에서 수득한 발효액을 65 ~ 80℃에서 30분간 살균하고, 냉각하여 저산도 초산 발효음료를 제조하는 초산 발효음료 제조단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 감을 이용하여 항산화 효능을 갖는 저산도 초산 발효음료를 제조하는 방법. - 청구항 1에 있어서, 알코올발효단계는 알코올 함량 1 ∼ 3%의 발효액을 수득하고, 초산발효단계는 초산 함량 0.5 ∼ 2%의 발효액을 수득하는 것을 특징으로 하는 감을 이용하여 항산화 효능을 갖는 저산도 초산 발효음료를 제조하는 방법.
- 청구항 2에 있어서, 알코올발효단계의 감은 단감, 반시, 또는 홍시로부터 선택되며, 감꼭지는 분리하거나 분리하지 않는 것을 선택하는 것을 특징으로 하는 감을 이용하여 항산화 효능을 갖는 저산도 초산 발효음료를 제조하는 방법.
- 청구항 3에 있어서, 알코올발효단계는 감꼭지를 분리한 단감을 30℃에서 48시간 발효시켜 알코올 함량 1 ∼ 3%의발효액을 수득하고, 초산발효단계는 30℃의 온도에서 교반하면서 48시간 발효시켜 초산 함량 0.5 ∼ 2%의 발효액을 수득하는 것을 특징으로 하는 감을 이용하여 항산화 효능을 갖는 저산도 초산 발효음료를 제조하는 방법.
- 청구항 3에 있어서, 알코올발효단계는 감꼭지를 분리한 반시를 30℃에 7일간 탈삽한 후, 30℃에서 12시간 발효시키고, 초산발효단계는 37℃의 온도에서 교반하면서 48시간 발효시키는 것을 특징으로 하는 감을 이용하여 항산화 효능을 갖는 저산도 초산 발효음료를 제조하는 방법.
- 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 하나의 항의 제조방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 항산화 효능을 갖는 저산도 초산 발효음료.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102269917B1 (ko) | 2020-12-21 | 2021-06-28 | 경상남도 | 단감잎차 및 단감 착즙액을 포함하는 2차 발효에 의한 감잎 발효음료 제조방법 |
| CN115141774A (zh) * | 2022-07-11 | 2022-10-04 | 澄江老仓醋食品科技有限公司 | 醋化醋杆菌及获取方法、复合冻干发酵剂的制备方法及其在制醋中的应用 |
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| KR101010575B1 (ko) | 2008-07-16 | 2011-01-24 | 장길자 | 감식초가 함유된 아토피성 피부질환 개선용 조성물 |
| KR101376312B1 (ko) | 2012-08-29 | 2014-03-27 | 명지대학교 산학협력단 | 기능성 감식초 및 이의 제조방법 |
| KR101539146B1 (ko) | 2013-09-27 | 2015-07-29 | 상주시 | 감식초를 이용한 숙취해소음료의 제조방법 |
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2018
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