KR20220082414A - 발효주류용 당류 조성물 및 이의 용도 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 예는 당류 고형분 전체 중량을 기준으로 포도당 40~60 중량%, 맥아당(Maltose) 35~52 중량% 및 잔량으로 중합도가 3 이상인 당을 포함하는 발효주류용 당류 조성물을 제공한다. 본 발명에 따른 발효주류용 당류 조성물은 이를 구성하는 당류의 종류 및 함량 관계로 인해 장시간 보관하여도 고결이 발생하지 않아 유통 안정성 및 보관성이 우수하다. 또한, 본 발명에 따른 발효주류용 당류 조성물은 발효주류 제조 과정에 첨가하면 발효도가 증가되어 발효주류의 에탄올 함량을 높일 수 있고, 잔류당이 적어 저칼로리의 발효주류 제조가 가능하다.

Description

발효주류용 당류 조성물 및 이의 용도{Saccharide composition for fermented alcoholic beverage and use of the same}
본 발명은 당류 조성물 등에 관한 것으로서, 더 상세하게는 맥주 등과 같은 발효주류 제조시 사용되어 발효도를 높일 수 있고, 동시에 그 자체로서 장시간 보관하여도 고결이 발생하지 않아 유통 안정성 및 보관성이 개선된 당류 조성물 및 이를 이용하여 발효주류를 제조하는 방법에 관한 것이다.
알코올 음료 제조시 높은 발효도를 얻거나, 기타 다른 목적을 달성하기 위해 다양한 당류나 전분을 첨가하게 된다.
예를 들어, 대한민국 등록특허공보 제10-2163980호(선행기술 1)에는 맥아 및 보리를 혼합하고 당화시켜 당화액을 제조하는 단계; 상기 당화액을 여과하여 여과액을 제조하는 단계; 상기 여과액에 액상 당 및 홉을 첨가하여 가열하여 자비액을 제조하는 단계; 상기 자비액을 냉각하여 맥즙을 제조하는 단계;및 상기 맥즙에 효모를 첨가하여 발효시키는 단계를 포함하는, 주류의 제조방법이 개시되어 있다. 선행기술 1은 맥아 함량이 낮은 발효주류의 제조시 여과 속도를 향상시키기 위해 전분 대신 올리고당 또는 물엿과 같은 액상 당을 첨가하는 것을 특징으로 하고 있다. 또한, 대한민국 등록특허공보 제10-0913487호(선행기술 2)에는 식이섬유 함량 90% 및 평균중합도 10의 특성을 가지는 난소화성 말토덱스트린을 자비액의 0.5 ~ 1 중량% 첨가하여 90분 동안 100℃에서 호프와 함께 자비하여 맥즙을 제조하는 단계를 포함하는, 식이섬유 맥주의 제조방법이 개시되어 있다. 선행기술 2는 맥주의 바디, 에스테르 향기 및 거품의 증진을 위해 발효주류 제조시 난소화성 말토덱스트린을 첨가하는 것을 특징으로 하고 있다.
한편, 알코올 음료 제조시 높은 발효도를 얻기 위해 사용되는 당류는 중합도가 1 내지 3인 글루코스 또는 글루코스를 단위구로로 하는 2당류, 3당류를 포함한다. 일반적으로 알코올 음료 제조시 첨가되는 액당 조성물에서, 중합도가 1 내지 3인 당류의 합이 발효도에 영향을 미친다는 점은 알려진 사실이다.
본 발명은 종래의 기술적 배경하에서 도출된 것으로서, 본 발명의 목적은 장시간 보관하여도 고결이 발생하지 않아 유통 안정성 및 보관성이 우수하고 동시에 발효주류 제조시 첨가되어 발효도를 증가시킬 수 있는 발효주류용 당류 조성물을 제공하는데에 있다.
또한, 본 발명의 목적은 발효주류용 당류 조성물의 용도로 발효주류를 제조하는 방법을 제공하는데에 있다.
발효주류 제조시 첨가되는 액당 조성물은 주성분으로 포도당, 맥아당(말토스) 및 말토트리오스를 포함한다. 본 발명의 발명자들은 발효주류 제조시 일반적으로 첨가되는 액당 조성물의 경우, 액당 조성물 내 포도당, 맥아당(말토스) 및 말토트리오스의 함량이 높을 경우 장시간 보관하거나 유통시 고결이 발생하여 제품성이 떨어지게 되고 발효주류 제조시 사용에 불편함을 야기한다는 고유의 문제를 인식하였다. 본 발명자들은 상기 문제를 해결하기 위해 당류 성분들 및 함량을 다양하게 조합한 당류 조성물을 제조하고 이중 장시간 보관하여도 고결이 발생하지 않으면서 동시에 발효주류 제조시 첨가될 때 발효도를 증가시킬 수 있는 당류 조성물을 선별하여 본 발명을 완성하였다.
상기 목적을 해결하기 위하여, 본 발명의 일 예는 당류 고형분 전체 중량을 기준으로 포도당 40~60 중량%, 맥아당(Maltose) 35~52 중량% 및 잔량으로 중합도가 3 이상인 당을 포함하는 발효주류용 당류 조성물을 제공한다. 또한, 본 발명의 바람직한 일 예는 당류 고형분 전체 중량을 기준으로 포도당 40~60 중량%, 맥아당(Maltose) 35~52 중량%, 말토트리오스(Maltotriose) 1.6~3.2 중량% 및 잔량으로 중합도가 4 이상인 당을 포함하는 발효주류용 당류 조성물을 제공한다.
상기 목적을 해결하기 위하여, 본 발명의 일 예는 전술한 발효주류용 당류 조성물을 맥아즙에 첨가한 후 발효하는 단계를 포함하는 발효주류 제조방법을 제공한다. 또한, 본 발명이 다른 일 예는 발효주류용 당류 조성물을 맥아즙의 발효 중에 첨가하는 단계를 포함하는 발효주류 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 발효주류용 당류 조성물은 이를 구성하는 당류의 종류 및 함량 관계로 인해 장시간 보관하여도 고결이 발생하지 않아 유통 안정성 및 보관성이 우수하다. 또한, 본 발명에 따른 발효주류용 당류 조성물은 발효주류 제조 과정에 첨가하면 발효도가 증가되어 발효주류의 에탄올 함량을 높일 수 있고, 잔류당이 적어 저칼로리의 발효주류 제조가 가능하다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명한다.
본 발명에서 사용되는 용어 "발효주류"는 곡류, 서류,과일류 및 전분질원료 등을 주원료로 하여 발효 등 제조·가공한 양조주, 증류주 등을 말하여, 발효주류의 구체적인 예로는 탁주, 약주, 청주, 맥주, 과실주 등이 있다. 상기 탁주는 일반적으로 곡류와 국 및 물을 원료로 하여 발효시킨 술덧을 여과하지 아니하고 혼탁하게 제성한 것을 말한다. 상기 약주는 일반적으로 곡류와 국 및 물을 원료로 하여 발효시킨 술덧을 여과·제성한 것을 말한다. 상기 청주는 일반적으로 곡류 중 쌀(찹쌀을 포함한다)·국 및 물을 원료로 하여 발효시킨 술덧을 여과·제성한 것을 말한다. 상기 맥주는 맥아즙(밀 맥아즙을 포함한다)·홉(홉성분을 추출한 것을 포함한다) 및 물을 원료로 하여 발효시켜 제성하거나 여과·제성한 것을 말한다. 상기 과실주는 일반적으로 과실(과실즙과 건조시킨 과실을 포함한다. 이하 같다) 또는 과실과 물을 원료로 하여 발효시킨 술덧을 여과·제성하거나 나무통에 넣어 저장한 것을 말한다.
본 발명의 일 측면은 발효주류의 제조시 첨가되어 발효도를 증가시킬 수 있는 발효주류용 당류 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 일 예에 따른 발효주류용 당류 조성물은 당류 고형분 전체 중량을 기준으로 포도당 40~60 중량%, 맥아당(Maltose) 35~52 중량% 및 잔량으로 중합도가 3 이상인의 당을 포함하고, 당류 조성물의 장기간 보관 또는 유통을 고려할 때 당류 고형분 전체 중량을 기준으로 포도당 42~59 중량%, 맥아당(Maltose) 36~52 중량% 및 잔량으로 중합도가 3 이상인 당을 포함하는 것이 바람직하고, 포도당 43~59 중량%, 맥아당(Maltose) 37~52 중량% 및 잔량으로 중합도가 3 이상인 당을 포함하는 것이 더 바람직하다. 상기 중합도가 3 이상인 당은 글로코스를 단위구조로 하는 당인 것이 바람직하고 말토트리오스(Maltotriose) 및 중합도가 4 이상인 당으로 구성되는 것이 더 바람직하다. 상기 중합도가 4 이상인 당은 중합도가 4 내지 20인 당으로 구성되는 것이 바람직하고, 중합도가 4 내지 12인 당으로 구성되는 것이 더 바람직하다. 또한, 발효주류용 당류 조성물 내에서 상기 중합도가 3 이상인 당의 함량은 당류 고형분 전체 중량을 기준으로 3.5~5.6 중량%인 것이 바람직하고, 3.6~5.5 중량%인 것이 더 바람직하다. 본 발명의 일 예에 따른 발효주류용 당류 조성물은 보관 안정성, 경제성 및 발효주류 제조시 작업성 등을 고려할 때 당류 고형분 농도가 65~80 브릭스(Brix)인 것이 바람직하고, 68~78 브릭스(Brix)인 것이 더 바람직하다.
본 발명의 바람직한 일 예에 따른 발효주류용 당류 조성물은 당류 고형분 전체 중량을 기준으로 포도당 40~60 중량%, 맥아당(Maltose) 35~52 중량%, 말토트리오스(Maltotriose) 1.6~3.2 중량% 및 잔량으로 중합도가 4 이상인 당을 포함하고, 당류 조성물의 장기간 보관 또는 유통을 고려할 때 당류 고형분 전체 중량을 기준으로 포도당 42~59 중량%, 맥아당(Maltose) 36~52 중량%, 말토트리오스(Maltotriose) 1.7~2.8 중량% 및 잔량으로 중합도가 4 이상인 당을 포함하는 것이 바람직하고, 포도당 43~59 중량%, 맥아당(Maltose) 37~52 중량%, 말토트리오스(Maltotriose) 1.8~2.6 중량% 및 잔량으로 중합도가 4 이상인 당을 포함하는 것이 더 바람직하다.상기 중합도가 4 이상인 당은 글로코스를 단위구조로 하는 당인 것이 바람직하다. 또한, 상기 중합도 4 이상인 당은 중합도가 4 내지 20인 당으로 구성되는 것이 바람직하고, 중합도가 4 내지 12인 당으로 구성되는 것이 더 바람직하다. 또한, 발효주류용 당류 조성물 내에서 상기 중합도 4 이상인 당의 함량은 당류 고형분 전체 중량을 기준으로 1.6~3.2 중량%인 것이 바람직하고, 1.7~3.0 중량%인 것이 더 바람직하다. 본 발명의 바람직한 일 예에 따른 발효주류용 당류 조성물은 보관 안정성, 경제성 및 발효주류 제조시 작업성 등을 고려할 때 당류 고형분 농도가 65~80 브릭스(Brix)인 것이 바람직하고, 68~78 브릭스(Brix)인 것이 더 바람직하다.
본 발명의 일 측면은 발효주류의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 예에 따른 발효주류 제조방법은 전술한 발효주류용 당류 조성물을 맥아즙에 첨가한 후 발효하는 단계를 포함한다. 또한, 본 발명의 다른 예에 따른 발효주류 제조방법은 전술한 발효주류용 당류 조성물을 맥아즙의 발효 중에 첨가하는 단계를 포함한다. 본 발명에 따른 제조방법에 의해 제조되는 발효주류는 바람직하게는 맥주이다. 맥주는 일반적으로 맥아와 온수를 혼합하거나, 또는 맥아와 당류, 전분, 단백 등의 부원료를 온수로 혼합하고, 필요에 따라 아밀라아제 등의 효소를 가하여 당화 후 여과하여 맥아즙을 조제하고, 얻어진 맥아즙에 홉을 첨가하고 자비 후, 월풀 및 냉각을 거치고, 물 등을 첨가하여 고형분 함량이 조정된 발효전액을 조제하고, 효모를 첨가하여 통상적인 방법에 의해 발효·숙성을 행하여 제조될 수 있다. 본 발명에 따른 발효주류의 제조방법에서 전술한 발효주류용 당류 조성물은 맥아즙 조제 후 자비 및 월풀 공정을 거치기 전에 호프와 함께 맥아즙에 첨가될 수도 있고, 고형분 함량이 조정된 발효전액에 첨가될 수도 있고, 발효 공정 중에 발효액에 첨가될 수도 있다.
이하, 본 발명을 실시예를 통하여 보다 구체적으로 설명한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명의 기술적 특징을 명확하게 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 보호범위를 한정하는 것은 아니다.
1. 발효주류용 당류 조성물의 제조
제조예 1.
정제말토스(제품명 : 정제말토스100; 공급자 : 대상주식회사)을 증류수에 녹여 약 30 브릭스(Brix) 농도의 정제말토스 용액을 제조하고, 여기에 액상포도당(제품명 : 액당60; 공급자 : 대상주식회사)을 당류 고형분을 기준으로 소정의 비율로 첨가하고 약 30분동안 교반하여 당류 혼합물 용액을 제조하였다. 이후, 당류 혼합물 용액을 감압 농축기를 이용하여 약 75 브릭스(Brix) 농도로 농축하여 발효주류용 당류 조성물을 제조하였다.
제조예 2 내지 제조예 13.
액상포도당 및 정제말토스의 혼합 비율(당류 고형분 기준)을 다르게 한 점을 제외하고는 제조예 1과 동일한 방법으로 발효주류용 당류 조성물을 제조하였다. 하기 표 1에 제조예 1 내지 제조예 13에서 발효주류용 당류 조성물을 제조시 설정한 액상포도당 및 정제말토스의 혼합 비율(당류 고형분 기준)을 정리하였다.
발효주류용 당류 조성물 구분 정제말토스 및 액상포도당의 혼합 비율(당류 고형분 기준)
액상포도당 정제말토스
제조예 1 90 10
제조예 2 80 20
제조예 3 65 35
제조예 4 58 42
제조예 5 52 48
제조예 6 50 50
제조예 7 47 53
제조예 8 45 55
제조예 9 42 58
제조예 10 37 64
제조예 11 29 71
제조예 12 15 85
제조예 13 7 93
2. 발효주류용 당류 조성물의 당류 성분 및 함량 분석
제조예 1 내지 제조예 13에서 제조한 발효주류용 당류 조성물을 약 3 브릭스(Brix) 농도로 희석하여 시료를 준비하고, 고성능액체크로마토그래피(HPLC)를 이용하여 당류 성분 및 함량을 분석하였다. 또한, 정제말토스(제품명 : 정제말토스100; 공급자 : 대상주식회사) 및 액상포도당(제품명 : 액당60; 공급자 : 대상주식회사)에 대해서도 약 3 브릭스(Brix) 농도의 시료를 준비하고 당류 성분 및 함량을 분석하였다. 하기 표 2에 발효주류용 당류 조성물의 당류 성분 및 함량 분석 결과를 나타내었다.
발효주류용 당류 조성물 구분 당류 성분 및 함량(중량%, 당류 총 고형분 기준)
포도당(글루코스) 맥아당(말토스) 말토트리오스 4당류 이상
액상포도당 96.3 2.3 0.7 0.7
정제말토스 4.4 87.5 3.6 4.5
제조예 1 87.1 10.8 1.0 1.1
제조예 2 77.9 19.3 1.3 1.5
제조예 3 64.7 31.7 1.7 1.9
제조예 4 58.6 37.7 1.9 1.8
제조예 5 52.9 42.7 2.1 2.3
제조예 6 50.6 44.8 2.2 2.4
제조예 7 48.3 46.9 2.3 2.5
제조예 8 46.0 49.1 2.3 2.6
제조예 9 43.5 51.1 2.5 2.9
제조예 10 38.6 55.9 2.6 2.9
제조예 11 31.0 62.8 2.8 3.4
제조예 12 18.7 74.3 3.1 3.9
제조예 13 10.4 82.0 3.4 4.2
3. 발효주류용 당류 조성물의 보관 안정성 측정
제조예 1 내지 제조예 13에서 제조한 발효주류용 당류 조성물을 0℃ 및 25℃에 각각 2주 동안 보관하고 고결 발생 유무를 관찰하였다. 또한, 정제말토스(제품명 : 정제말토스100; 공급자 : 대상주식회사) 및 액상포도당(제품명 : 액상60; 공급자 : 대상주식회사)에 대해서도 약 75 브릭스(Brix) 농도의 시료를 준비하고 0℃ 및 25℃에 각각 2주 동안 보관하고 고결 발생 유무를 관찰하였다. 하기 표 3에 발효주류용 당류 조성물의 보관 안정성 측정 결과를 나타내었다.
발효주류용 당류 조성물 구분 0℃ 보관 25℃ 보관
고결 발생 여부 고결 발생 일자 고결 발생 여부 고결 발생 일자
액상포도당 ○ 1일차 ○ 1일차
정제말토스 ○ 1일차 ○ 1일차
제조예 1 ○ 2일차 ○ 2일차
제조예 2 ○ 2일차 ○ 2일차
제조예 3 ○ 6일차 ○ 10일차
제조예 4 × ×
제조예 5 × ×
제조예 6 × ×
제조예 7 × ×
제조예 8 × ×
제조예 9 × ×
제조예 10 ○ 6일차 7일차 ○
제조예 11 ○ 3일차 5일차 ○
제조예 12 ○ 1일차 1일차 ○
제조예 13 ○ 1일차 1일차 ○
상기 표 3에서 보이는 바와 같이 제조예 4 내지 제조예 9에서 제조한 발효주류용 당류 조성물은 장시간 보관하여도 고결이 발생하지 않았다.
4. 발효주류의 제조
상기 표 3에서 장시간 보관하여도 고결이 발생하지 않은 발효주류용 당류 조성물을 첨가하여 발효주류를 제조하였다. 발효주류 제조방법은 다음과 같다.
(1) 맥아를 분쇄 후 물과 1:4의 중량비로 혼합하여 맥아 슬러리를 제조하고 여기에 프로테아제(protease), 알파-아밀라제(α-amylase) 및 베타-아밀라제(β-amylase)를 각각 맥아 100 중량부 대비 0.04 중량부, 0.02 중량부 및 0.03 중량부의 양으로 투입하고 온도-시간 프로파일 조건을 45±5℃에서 30±10분 및 60±5℃에서 60±10분으로 하여 당화시켰다.
(2) 당화 종류 후 80℃로 승온하고 10분 동안 유지하여 효소를 실활시켰다.
(3) 당화액을 여과하여(Lautering) 맥아즙을 수득하였다.
(4) 맥아즙에 제조예 4 내지 제조예 9에서 제조한 발효주류용 당류 조성물 및 홉(Hop)을 각각 맥아 100 중량부 대비 100 중량부 및 0.44 중량부의 양으로 투입하고 약 100~105℃에서 60±10분 동안 자비하였다.
(5) 자비를 거친 맥아즙을 월풀에 넣고 정치시켜 호프 찌꺼기를 제거하고 약 5~10℃로 냉각하여 월풀을 거친 맥아즙을 수득하였다.
(6) 월풀을 거친 맥아즙에 물을 가하여 초기 가성 고형분 함량이 약 11 플라토(Plato)가 되게 희석하고, 희석된 맥아즙에 효모를 0.1%(w/v)의 양으로 첨가하고 약 18~20℃에서 약 15일 동안 발효시켜 발효주류 원액을 수득하였다.
4. 발효주류의 발효도 측정
발효주류 원액 내 알코올 함량을 진동식 밀도계법을 이용하여 측정하였다. 진동식 밀도계법은 국세청 주류분석규정에 의한 알코올 함량 측정 방법이다. 또한, 초기 가성 고형분 및 발효주류 원액의 최종 가성 고형분을 측정하고 가성 발효도를 아래와 같은 식으로 계산하였다. 초기 가성 고형분은 효모 발효에 사용되는 희석된 맥아즙의 가성 고형분이고, 최종 가성 고형분은 발효주류 원액의 가성 고형분을 의미한다. 가성 고형분은 샘플링한 시료를 여과 및 탈기 후 DMA5000M 측정기기로 측정하였다.
Figure pat00001
하기 표 4에 발효주류 원액 제조시 사용한 발효주류용 당류 조성물에 따른 발효주류 원액 내 알코올 함량 및 가성 발효도를 나타내었다.
구분 발효주류 원액 제조시 사용한 발효주류용 당류 조성물
무첨가 제조예 4 제조예 5 제조예 6 제조예 7 제조예 8 제조예 9
초기 가성 고형분(Plato) 11.12 11.15 11.17 11.16 11.18 11.15 11.17
알코올 함량(%, v/v) 4.81 5.42 5.49 5.44 5.49 5.49 5.49
가성 발효도(%) 85.1 94.4 95.8 95.7 95.6 95.3 95.1
상기 표 4에서 보이는 바와 같이 발효주류 원액 제조 과정에서 제조예 4 내지 제조예 9에서 제조한 발효주류용 당류 조성물을 첨가하는 경우 첨가하지 않은 경우에 비해 발효주류 원액 내 알코올 함량 및 가성 발효도가 높게 나타났다. 다만, 제조예 4 내지 제조예 9에서 제조한 발효주류용 당류 조성물 간의 유의적 차이는 없었다.
이상에서와 같이 본 발명을 실시예를 통해 설명하였지만 본 발명이 반드시 여기에만 한정되는 것은 아니며 본 발명의 범주와 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 본 발명에 첨부된 특허청구의 범위에 속하는 모든 실시 형태를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (9)

  1. 당류 고형분 전체 중량을 기준으로 포도당 40~60 중량%, 맥아당(Maltose) 35~52 중량% 및 잔량으로 중합도가 3 이상인 당을 포함하는 발효주류용 당류 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 중합도가 3 이상인 당은 글로코스를 단위구조로 하는 당인 것을 특징으로 하는 발효주류용 당류 조성물.
  3. 제2항에 있어서, 상기 중합도가 3 이상인 당은 말토트리오스(Maltotriose) 및 중합도가 4 이상인 당으로 구성되는 것을 특징으로 하는 발효주류용 당류 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 중합도가 3 이상인 당의 함량은 당류 고형분 전체 중량을 기준으로 3.5~5.6 중량%인 것을 특징으로 하는 발효주류용 당류 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 당류 고형분 농도가 65~80 브릭스(Brix)인 것을 특징으로 하는 발효주류용 당류 조성물.
  6. 당류 고형분 전체 중량을 기준으로 포도당 40~60 중량%, 맥아당(Maltose) 35~52 중량%, 말토트리오스(Maltotriose) 1.6~3.2 중량% 및 잔량으로 중합도가 4 이상인 당을 포함하는 발효주류용 당류 조성물.
  7. 제6항에 있어서, 상기 중합도가 4 이상인 당은 글로코스를 단위구조로 하는 당인 것을 특징으로 하는 발효주류용 당류 조성물.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 당류 조성물을 맥아즙에 첨가한 후 발효하는 단계를 포함하는 발효주류 제조방법.
  9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 당류 조성물을 맥아즙의 발효 중에 첨가하는 단계를 포함하는 발효주류 제조방법.
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