KR20230006169A - 커피체리를 이용한 커피와인의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 커피체리를 이용한 커피와인의 제조방법에 관한 것으로 (A) 파치먼트와 상기 파치먼트를 감싸는 외과피로 이루어진 커피체리를 으깬 후 가수하여 고형분이 40 내지 60 brix가 되도록 하는 단계; (B) 상기 으깬 커피체리에 누룩을 투입하여 1차 발효시키는 단계; (C) 상기 1차 발효된 커피체리에 효모를 투입하여 2차 발효시키는 단계; (D) 상기 2차 발효된 커피체리를 여과하여 여과물과 여과액으로 분리하는 단계;를 포함하여 상기 여과액으로 커피와인을 수득하며, 상기 여과물로는 발효커피콩을 수득할 수 있다.
Description
본 발명은 발효커피콩과 커피와인을 동시에 제조할 수 있는 제조방법에 관한 것이다.
커피는 꼭두서니과(Rubiaceae) 코페아속(Coffee)에 속하며, 상업적으로 재배하는 품종은 크게 아라비카(Arabica; Coffea arabica), 로부스타(Robusta; Coffea canephora) 및 리베리카(Liberica; Coffea liberica) 3가지 품종으로 나뉜다.
그 중에서 향기와 맛이 좋아 최고의 품질로 인정받고 있는 아라비카종은 에티오피아가 원산지로서 해발 500~1,000 m의 높은 지대와 15~25 ℃의 온도에서 잘 자라고, 브라질·콜롬비아·멕시코·과테말라·에티오피아 등지에서 생산되며, 전 세계 커피 생산량의 75%를 차지한다.
이러한 커피는 쓴맛, 신맛, 단맛, 떫은 맛 등으로 다양하게 조화되어 만들어지는 기호음료로서 9세기경부터 에티오피아에서 재배되기 시작한 이래로 2018년에 유럽이 264만톤, 미국이 157만톤, 한국이 15만톤이 소비되어 석유 다음으로 교역량이 많아 상품 가치가 높은 음료이다.
커피는 쓴맛, 떫은 맛, 신맛, 단맛 등이 조화되어 만들어지는 대표적인 음료로서 전 세계적으로 가장 널리 음용되고 있는 기호식품으로 우리나라에서도 커피 전문점 확산과 자가소비 증가 등으로 커피시장이 지속적으로 성장하고 있다.
커피에는 알츠하이머, 파킨슨 병, 제2형 당뇨병, 콜레스테롤, 심장 질환 및 간경변 등에 우수한 효과를 갖는 물질을 함유한 것으로 알려지면서 기호식품을 넘어서 커피의 약리적인 효과에도 많은 연구가 이루어지고 있는 추세이다.
그러나 커피의 과다섭취는 정서불안, 신경과민, 수면장애 및 위장장애 등의 카페인 중독증(caffeinism)을 유발할 수 있다고 알려져 있으며, 카페인이 지방산화를 증가시켜 혈중 유리지방산, 콜레스테롤 및 중성지질 함량을 높여 심혈관계, 특히 관상동맥질환을 발생시킬 수 있다는 연구와 함께 이를 부정하는 연구도 지속적으로 보고되어 커피 섭취와 심혈관계 질환과의 상관성은 여전히 논쟁이 되고 있다.
커피의 대표적인 성분으로는 카페인, 클로로겐산, 나이아신, 칼륨, 트리고넬, 아미노산 등이 있고, 이 중 커피의 주성분인 카페인은 알칼로이드계 화합물의 하나로서 적당량의 카페인 섭취는 일시적으로 졸음을 없애주고 집중력을 높이는 등의 각성 효과가 있으며 숙취 및 다이어트에 도움이 되지만, 다량의 카페인 섭취는 위산 분비를 촉진하고 식도를 연결하는 괄약근을 느슨하게 만들어 위산이 식도에 역류, 속쓰림을 악화시킬 수 있으며, 불면증, 신경과민, 불안, 골다공증을 유발할 수도 있다는 점에서 커피의 부정적인 영향을 주고 있는 원인물질이기도 하다.
또한, 커피에 들어있는 성분 중 카페스톨(Cafestol)이라는 성분은 추출된 커피에서 커피기름의 일종으로 탄화수소로 된 스테로이드 링을 가지고 있다. 탄화수소는 기름에 잘 녹고, 식물의 스테로이드와 비슷한 구조를 가지고 있어 식물에서는 이것을 스테롤이라고 부른다. 우리 몸에서 가장 흔한 스테로이드는 콜레스테롤인데, 카페스톨은 우리 몸의 콜레스테롤과 비슷한 식물성 콜레스테롤이라고 할 수 있다.
카페스톨은 항염증과 항암 효과가 있으며, 카페스톨이 조직내에서 새롭게 생겨나는 혈관을 억제하는 역할을 하므로 당뇨병성 망막증, 암의 성장, 류마티스성 관절염, 자궁내막증 환자에게 효과가 있을 것이라는 논문도 있다.
한편, 발효란 효모나 세균 등의 미생물이 지니고 있는 효소의 작용으로 유기물이 분해되는 작용을 말하는 것으로, 생명체는 음식물 섭취로 에너지만 얻는 것이 아니라, 그 에너지를 소화하기 위한 소화도구와 체내의 신진대사를 유지하기 위한 효소도 함께 공급받게 된다.
본 발명의 목적은 커피체리를 이용하여 커피와인의 제조방법을 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 커피와인을 제조하는 방법은 (A) 파치먼트와 상기 파치먼트를 감싸는 외과피로 이루어진 커피체리를 으깬 후 물을 첨가하는 단계; (B) 상기 으깬 커피체리에 누룩을 투입하여 1차 발효시키는 단계; (C) 상기 1차 발효된 커피체리에 효모를 투입하여 2차 발효시키는 단계; 및 (D) 상기 2차 발효된 커피체리를 여과하여 여과물과 여과액으로 분리하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 (D)단계 이후에 (E) 상기 여과액을 알코올 도수가 13% 이상이 되도록 23 내지 27 ℃에서 발효시켜 와인을 제조하는 단계; 및 (F) 상기 제조된 와인을 여과시키는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 (B)단계에서 누룩은 300 SP(Saccharogenic power)를 기준으로 으깬 커피체리 100 중량부에 대하여 0.5 내지 3 중량부로 투입되어 23 내지 27 ℃에서 2 내지 5일 동안 발효시킬 수 있다.
상기 (C)단계에서는 효모로 사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae)를 투입하여 23 내지 27 ℃에서 5 내지 15일 동안 발효시킬 수 있다.
상기 (D)단계 이후에 (E`) 상기 여과물 중 파치먼트를 무산소 조건에서 3차 발효시키는 단계; (F`) 상기 3차 발효된 파치먼트를 건조시킨 후 파치먼트에서 커피콩을 분리하는 단계; (G`) 상기 커피콩을 20 내지 27 ℃의 물에 4 내지 6시간 동안 침지시키는 단계; (H`) 상기 침지시킨 커피콩을 물에서 건져낸 후 20 내지 27 ℃ 하에서 12 내지 25시간 동안 공기를 투입시키는 단계; 및 (I`) 상기 공기를 투입하여 생리활성이 촉진된 커피콩에 균주를 접종하여 혐기발효시키는 단계;를 더 포함하여 발효커피콩을 수득할 수 있다.
상기 (E`)단계에서는 무산소 조건에서 5 내지 15일 동안 발효시킬 수 있다.
상기 (H`)단계에서 공기는 18 내지 24시간 동안 투입될 수 있다.
상기 (I`)단계에서 균주는 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis), 락토코커스 크레모리스(Lactococcus cremoris), 락토코커스 디아세틸락티스(Lactococcus diacetyllactis), 류코노스톡 메센테로이테스(Leuconostoc mesenteroides), 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) 또는 이들의 혼합균주일 수 있다.
상기 (I`)단계에서 균주를 액체 배양하여 균체수가 1.0X105 내지 1.0X1015 cfu/g이 되도록 희석한 후, 35 내지 41 ℃에서 12 내지 36시간 동안 혐기발효시킬 수 있다.
또한, 상기한 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 커피와인은 상기 제조방법에 따라 제조될 수 있다.
본 발명의 커피와인은 당도가 높으며, 신맛, 단맛이 우수하고 떫은맛, 쓴맛이 낮아 관능성이 우수하다.
또한, 본 발명의 제조방법에 따라 수득된 발효커피콩은 로스팅되어 커피로 제조 시 카페인의 함량이 낮으며, 가바, 이소플라본 및 총폴리페놀의 함량이 높고, 향, 맛 및 색상이 우수하고 잡미가 제거되어 관능성이 우수하다.
도 1은 일반적인 커피체리의 구조를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 커피체리를 으깬 사진이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 커피와인을 촬영한 사진이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 커피체리를 으깬 사진이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 커피와인을 촬영한 사진이다.
본 발명은 발효커피콩과 커피와인을 동시에 제조할 수 있는 제조방법에 관한 것이다.
커피체리의 구조는 도 1에 도시된 바와 같이, 커피콩(생두)를 감싸고 있는 파치먼트, 상기 2개의 파치먼트를 감싸고 있는 외과피를 포함한다. 본 발명에서는 상기 커피체리를 이용하여 커피와인과 발효커피콩을 동시에 수득할 수 있다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명의 커피체리를 이용한 커피와인의 제조방법은 (A) 파치먼트와 상기 파치먼트를 감싸는 외과피로 이루어진 커피체리를 으깬 후 가수하여 고형분의 함량이 40 내지 60%가 되도록 하는 단계; (B) 상기 으깬 커피체리에 누룩을 투입하여 1차 발효시키는 단계; (C) 상기 1차 발효된 커피체리에 효모를 투입하여 2차 발효시키는 단계; 및 (D) 상기 2차 발효된 커피체리를 여과하여 여과물과 여과액으로 분리하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 커피와인을 제조 시 상기 (D)단계 이후에 (E) 상기 여과액을 알코올 도수가 13% 이상이 되도록 23 내지 27 ℃에서 발효시켜 와인을 제조하는 단계; 및 (F) 상기 제조된 와인을 여과시키는 단계;를 포함할 수 있다.
먼저, 상기 (A)단계에서는 파치먼트와 상기 파치먼트를 감싸는 외과피로 이루어진 커피체리에서 과즙이 나오도록 으깬(도 2) 후 가수하여 고형분 함량이 40 내지 60%가 되도록 한다.
상기 으깬 커피체리는 커피콩이 파손되지 않으면서 외과피와 파치먼트로 분리되며, 으깬 커피체리에는 과즙이 적어 발효가 어려우므로 가수하여 고형분이 40 내지 60%가 되도록 한다. 이때 가수된 커피체리의 당도가 22 brix 이상, 바람직하게는 22 내지 30 brix가 되도록 필요 시 보당을 수행한다.
고형분의 함량이 상기 범위를 벗어나는 경우에는 발효가 원활히 수행되지 않아 원하는 품질의 커피콩 및 커피와인을 수득할 수 없다.
다음으로, 상기 (B)단계에서는 상기 으깬 커피체리에 누룩을 투입하여 23 내지 27 ℃, 바람직하게는 23 내지 25 ℃에서 2 내지 5일, 바람직하게는 3 내지 4일 동안 1차 발효를 수행한다.
상기 으깬 커피체리 수용액에 누룩을 투입하여 커피체리에 함유된 탄수화물을 당으로 전환시켜 인위적이지 않고 은은한 단맛을 와인 및 커피콩에 부여할 뿐만 아니라 당도를 높이므로 발효가 더욱 원활하게 되어 영양성분 및 관능성이 더욱 향상된다.
일반적으로 커피체리의 영양성분은 탄수화물 45 내지 89 중량%, 단백질 4 내지 12 중량%, 지방 1 내지 2 중량%, 회분 6 내지 10 중량%로서, 당의 함량은 없고 탄수화물의 함량이 높아 누룩으로 발효시키지 않는 경우에는 더 많은 시간이 소요되며 와인 및 커피콩에 자연스러운 단맛이 부여되지 않는다.
상기 누룩은 300 SP(Saccharogenic power)를 기준으로 으깬 커피체리 100 중량부에 대하여 0.5 내지 3 중량부, 바람직하게는 1 내지 2 중량부로 사용된다. 누룩의 함량이 상기 하한치 미만인 경우에는 원하는 효과를 얻을 수 없으며, 상기 상한치 초과인 경우에는 품질이 저하되며 발효곡물 맛이 나게 되어 다음 공정에 으깬 커피체리를 사용할 수 없다.
상기 1차 발효 시 온도 및 시간이 상기 하한치 미만인 경우에는 자연스러운 단맛이 부여되지 않으며, 상기 상한치 초과인 경우에는 잡균이 번식하여 발효커피콩 및 커피 와인의 향이 저하되고 쓴맛이 발생할 수 있다.
다음으로, 상기 (C)단계에서는 상기 1차 발효된 커피체리 100 중량부에 효모 0.01 내지 0.05 중량부, 바람직하게는 0.02 내지 0.025 중량부를 투입하여 23 내지 27 ℃, 바람직하게는 23 내지 25 ℃에서 5 내지 15일, 바람직하게는 8 내지 10일 동안 2차 발효를 수행한다. 효모를 투입 시 추가로 이상 발효가 수행되지 않도록 메타중아황산칼륨(K2S2O5)을 1차 발효물 100 중량부에 대하여 0.001 내지 0.01 중량부, 바람직하게는 0.005 내지 0.006 중량부로 추가할 수 있다.
상기 1차 발효된 커피체리에 효모를 투입하여 발효시킴으로써, 커피콩을 로스팅 시 커피 향을 향상시킬 수 있으며 커피와인을 제조할 수 있다.
상기 효모는 와인효모로서, 사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae)를 들 수 있다. 상기 와인효모 대신 다른 효모를 사용하거나 와인효모를 사용하지 않는 경우에는 커피콩을 로스팅 시 비선호의 커피 향이 발생되고, 커피와인은 제조되지 않는다.
상기 2차 발효 시 온도 및 시간이 상기 하한치 미만인 경우에는 발효가 수행되지 않을 수 있으며, 상기 상한치 초과인 경우에는 커피콩을 로스팅 시 커피 향이 저하되고 커피와인이 떱떱하고 쓴맛이 발생할 수 있다.
다음으로, 상기 (D)단계에서는 상기 2차 발효된 커피체리를 여과하여 여과물과 여과액으로 분리한다.
상기 여과물은 커피콩이 들어있는 파치먼트와 외과피로서, 발효커피콩을 제조시에는 파치먼트만을 이용하고 외과피는 사용하지 않는다. 또한, 커피와인을 제조시에는 여과액만을 이용한다.
다음으로, 상기 (E)단계에서는 알코올 도수가 13% 이상이 되도록 상기 여과액을 23 내지 27 ℃에서 발효시켜 와인을 제조한 후 (F)단계에서는 상기 제조된 와인을 여과시켜 맑고 투명한 와인을 제조한다.
또한, 본 발명에서는 상기 (D)단계 이후에 (E`) 상기 여과물 중 파치먼트를 무산소 조건에서 3차 발효시키는 단계; (F`) 상기 3차 발효된 파치먼트를 건조시킨 후 파치먼트에서 커피콩을 분리하는 단계; (G`) 상기 커피콩을 20 내지 27 ℃의 물에 4 내지 6시간 동안 침지시키는 단계; (H`) 상기 침지시킨 커피콩을 물에서 건져낸 후 20 내지 27 ℃ 하에서 12 내지 25시간 동안 공기를 투입시키는 단계; 및 (I`) 상기 공기를 투입하여 생리활성이 촉진된 커피콩에 균주를 접종하여 혐기발효시키는 단계;를 더 포함하여 발효커피콩을 수득할 수 있다.
상기 (E`)단계에서는 상기 (D)단계에서 여과된 여과물 중 파치먼트를 무산소 조건에서 23 내지 27 ℃, 바람직하게는 23 내지 25 ℃로 5 내지 15일, 바람직하게는 8 내지 10일 동안 3차 발효시킨다.
상기 무산소 발효는 재료를 쌓은 후 공기를 차단하여 방치를 하면 야생효모에 의해 알코올 발효가 수행되고 추가로 혐기성 바실러스 등의 혐기환경에서 자라는 균에 의한 발효가 되는 것을 의미한다.
무산소 발효를 수행함으로써, 추후 커피콩에서 생리활성이 촉진 시 커피콩의 영양성분 및 기능성분이 더욱 향상되고 로스팅되어 커피로 제조 시 향, 맛 및 색상이 더욱 향상된다. 파치먼트를 무산소 발효시키지 않고 커피콩을 그대로 무산소 발효시키는 경우에는 커피콩의 영양성분 및 기능성분이 향상되기는 하지만 과다한 알콜발효에 의해 로스팅 후 커피로 제조 시 쓴맛이 강하게 발생할 수 있다.
무산소 발효 시 온도 및 시간이 상기 하한치 미만인 경우에는 발효진행이 안될 수 있으며, 상기 상한치 초과인 경우에는 과도한 알코올 발효에 의해 관능성이 저하될 수 있다.
다음으로, 상기 (F`)단계에서는 상기 3차 발효된 파치먼트를 30 내지 50 ℃, 바람직하게는 40 내지 45 ℃에서 5 내지 10시간, 바람직하게는 7 내지 8시간 동안 건조시킨 후 딱딱해진 파치먼트에서 커피콩을 분리한다.
상기 3차 발효된 파치먼트에서 커피콩을 분리하기 위할 뿐만 아니라 커피콩에 생리활성을 촉진 시 영양성분 및 기능성분이 더욱 향상되도록 하기 위하여 건조과정을 수행한다.
건조 시간 및 온도가 상기 하한치 미만인 경우에는 파치먼트가 눅눅하여 커피콩을 분리하기 어려울 뿐만 아니라 생리활성이 촉진되지 않고 제조시간이 길어질 수 있으며, 상기 상한치 초과인 경우에는 커피 수율이 낮아지고 커피향이 저하될 수 있다.
다음으로, 상기 (G`)단계에서는 상기 커피콩을 20 내지 27 ℃의 물에 4 내지 6시간 동안 침지시켜 커피콩 내부에 생리활성이 일어나도록 한다.
상기 생리활성이 없다는 것은 생명력이 생기지 않은 상태이므로 커피콩 원상태이므로, 상기 조건으로 물에 침지시켜 생명력이 생김으로써 커피콩 내부에서 영양성분 및 기능성분의 변화가 발생된다.
다음으로, 상기 (H`)단계에서는 상기 침지된 커피콩을 물에서 건져낸 후 20 내지 27 ℃, 바람직하게는 24 내지 26 ℃ 하에서 12 내지 25시간, 바람직하게는 18 내지 24시간 동안 약하게 공기를 투입시킨다.
공기를 투입하는 온도 및 시간이 상기 하한치 미만인 경우에는 영양성분 및 기능성분이 월등히 향상되지 못할 수 있으며, 상기 상한치 초과인 경우에는 싹이 형성되는 생두가 발생되어 품질이 저하될 수 있다.
다음으로, 상기 (I`)단계에서는 상기 공기를 투입하여 생리활성이 촉진된 커피콩에 균주를 접종하여 혐기발효시킨다.
상기 생리활성이 촉진된 커피콩에 균주를 접종하여 커피콩의 표면을 발효시킴으로써, 잡미를 제거하고 커피로 제조 시 탄화된 맛이 줄고 부드러우며 크레미가 많다. 본 발명에서는 균주를 접종 전에 필요에 따라 멸균을 수행할 수도 있지만, 멸균을 수행하지 않아도 다른 잡균이 오염되지 않으므로 수행하지 않아도 무방하다.
일반적으로 커피콩은 살아있는 식물이므로 발효를 수행하더라도 균주가 세포내로 침투하는 것이 어려워 내부까지 발효되지 않고 표면만 발효가 수행되므로, 본 발명에서는 커피콩 내부에 생리활성을 촉진시켜 커피콩의 내부에 변화를 준 후 표면을 발효시킨 것이다.
상기 균주로는 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis), 락토코커스 크레모리스(Lactococcus cremoris), 락토코커스 디아세틸락티스(Lactococcus diacetyllactis), 류코노스톡 메센테로이테스(Leuconostoc mesenteroides), 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) 또는 이들의 혼합균주를 들 수 있다.
본 발명에서는 상기 균주를 액체 배양하여 균체수가 1.0X105 내지 1.0X1015 cfu/g, 바람직하게는 1.0X106 내지 1.0X1010 cfu/g이 되도록 희석한다. 균체수가 상기 하한치 미만인 경우에는 발효가 미흡하여 장시간 소요될 수 있으며, 상기 상한치 초과인 경우에는 신맛이 강하게 발생할 수 있다.
또한, 상기 커피콩에 희석된 균주를 접종하여 35 내지 41 ℃에서 12 내지 36시간, 바람직하게는 20 내지 28시간 동안 혐기발효시키며, 12시간에 한번 씩 뒤집어 주어 고르게 발효가 수행되도록 한다.
상기 혐기발효된 커피콩을 90 내지 100 ℃에서 살균 후 냉각시킨 다음 40 내지 45 ℃에서 10 내지 20시간 동안 건조시켜 발효커피콩을 제조한다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
[발효커피콩]
제조예 1. 액체배양액의 제조
PDBL 배지(감자가루 0.8 중량%, 포도당 4 중량%)를 121 ℃에서 15분 동안 살균한 다음 25 ℃로 냉각시키고 CHN-11(크리스찬 한센, 락토코커스 크레모리스, 락토코커스 락티스, 락토코커스 디아세틸락티스 및 류코노스톡 메센테로이테스의 혼합균주)를 0.01%(w/w)로 접종하여 33 ℃에서 48시간 동안 배양하여 씨드종균(pH 3.5, 4 brix)을 제조한 후 액체배양용 PDB배지(감자가루 0.8 중량%, 포도당 4 중량%)를 제조 멸균 후 여기에 1리터 당 상기 씨드종균 50 ml를 투입한 후 36 ℃에서 56시간 동안 배양하여 액체배양액을 제조하였다. 이때 액체배양액에 균체수는 1.0X107 cfu/g이 되도록 희석된 것이다.
대조군 1.
에디오피아 예가체프 G1 생두이다.
실시예 1.
커피체리를 으깬 후 가수하여 고형분 함량이 50%가 되도록 한 후 상기 으깬 커피체리 수용액에 당을 추가하여 22 Brix로 맞춘 후 100 중량부에 누룩(300 sp) 2 중량부를 투입하여 23 ℃에서 3일 동안 1차 발효시킨 다음 상기 1차 발효된 커피체리 수용액 100 중량부에 사카로마이세스 세레비지에 0.025 중량부와 메타중아황산칼륨(K2S2O5) 0.005 중량부를 투입하여 23 ℃에서 10일 동안 2차 발효시켰다. 상기 2차 발효된 커피체리를 여과하여 커피콩이 들어있는 파치먼트와 외과피를 수득한 후 외과피는 제거하고 파치먼트만 무산소 조건에서 23 ℃로 10일 동안 무산소 발효(3차 발효)시킨 다음 상기 3차 발효된 파치먼트를 45 ℃에서 8시간 동안 건조시켜 커피콩을 분리하였다. 상기 분리된 커피콩을 25 ℃의 물에 5시간 동안 침지시킨 후 커피콩을 물에서 건져내어 25 ℃에서 24시간 동안 공기를 투입하여 생리활성을 촉진시킨 다음 제조예 1에서 제조된 액체배양액과 상기 생리활성이 촉진된 커피콩을 혼합한 다음 36 ℃에서 24시간 동안 발효시키고 커피콩을 여과하여 100 ℃에서 10초 동안 순간살균 후 즉시 찬물로 냉각시킨 다음 45 ℃에서 18시간 통풍 건조시켜 발효커피콩을 제조하였다.
비교예 1. 1차 발효 생략
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 누룩을 이용한 1차 발효를 수행하지 않고 발효커피콩을 제조하였다.
비교예 2. 2차 발효 생략
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 사카로마이세스 세레비지에를 이용한 2차 발효를 수행하지 않고 발효커피콩을 제조하였다.
비교예 3. 무산소 발효 대신 공기 발효
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 3차 발효 시 무산소 발효 대신 공기를 투입하여 발효시킴으로써 발효커피콩을 제조하였다.
비교예 4. 생리활성 촉진 조건 상이
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 커피콩을 35 ℃의 물에 5시간 동안 침지시킨 후 물에서 건져낸 후 35 ℃ 하에서 24시간 동안 공기를 투입한 커피콩을 이용하여 발효커피콩을 제조하였다.
비교예 5. 액체배양액을 이용한 발효 생략
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 상기 생리활성이 촉진된 커피콩을 바로 살균 후 건조시켜 발효커피콩을 제조하였다.
<시험예 Ⅰ>
실시예 및 비교예에서 제조된 발효 커피콩 500 g을 220 ℃의 반열풍식 로스터기(태환 프로스타)에 투입하여 약배전(1차 crack 종료, medium 단계), 중배전(2차 crack 직전, city 단계), 그리고 강배전(2차 crack 종료, italian 단계)으로 로스팅하였다. 상기 제조된 발효 원두 10 g을 0.25 mm의 입자로 분쇄한 후, 추출기(reneka viva S)로 9기압, 약 90 ℃에서 25초간 30 mL를 추출하여 시험에 이용하였다.
시험예 1. 카페인, 가바, 이소플라본, 총폴리페놀 측정
1-1. 카페인(mg/kg): 추출한 커피를 시린지 필터(syringe filter)로 여과하여 HPLC 분석 시료로 사용하였다. C18 컬럼(YMC-Triart C18, 4.6X250 mm)이 장착된 PDA(photodiode array) 시스템의 HPLC를 이용하였으며, 이동상은 1% 아세트산을 함유한 물과 아세토나이트릴을 각각 A, B 용매로 하여 B 용매의 농도를 초기 8%에서 40분 동안 27%로 증가시키고, 이어 7분 동안 100%로 증가시키는 농도구배 방식으로 분석하였다. 용매의 유속은 1 mL/분, 검출기의 파장은 280 nm, 컬럼 오븐은 30 ℃를 유지하면서 분석하였다.
1-2. 가바(mg/g): 추출한 커피 1 ml를 시험관에 정확히 칭량하고 HPLC 등급 물 4 ml를 첨가하고 60 ℃에서 1시간 가수분해 과정을 수행하였다. 가수분해 후 5-술포살리실산(sulfosalicylic acid) 2 ml를 첨가하고 2시간 동안 단백질을 침전시키고 상등액만을 60 ℃에서 완전 증발시켰다. 완전 증발에 의해 남은 여액을 리튬 시트레이트 버퍼(pH 2.2) 2 ml를 첨가하여 용해시키고 5-술포살리실산 2 ml를 첨가하고 2시간 방치시켜 단백질을 침전시킨 뒤 약 3분간 원심분리한 뒤에 상등액만을 60 ℃의 감압조건하에 완전 증발시켰다. 이후 남은 여액에 대해 리튬 시트레이트 버퍼(pH 2.2) 2 ml를 첨가하여 용해하고 0.45 ㎛ 멤브레인 필터로 여과한 것을 자동 아미노산 분석기에 주입하여 일련의 방법을 토대로 분석을 수행하였다.
1-3. 이소플라본(비배당체, mg/100g): UV 크로마토그램으로 아래의 조건으로 확인하였다. UPLC: Water Acquity Ultra Performance LC System, Column: ACQUITY UPLCBEH C18 column(2.1㎜X50㎜, 1.7 ㎛, 40 ℃), Mobile phase: A; 0.1% formic acid in water B; 0.1% formic acid in acetonitrile, Solvent gradient System: A: B(%, 0.6㎖/min) 0-8min; 90: 10, 8-10 min 90:10 내지 1:100, 10-12 min 0: 100, 12-12.5 min 1: 100 내지 90:10, 12.5-15 min 90: 10, Injection volume: 3㎕
1-4. 총폴리페놀(mg/g): Folin-Denis법을 응용하여 측정하였다. 즉, 증류수로 용해한 시료 0.2 mL을 시험관에 넣고 증류수를 5 mL 첨가하여 혼합한 다음 실온에서 3분간 방치하였다. 그리고 10% Na2CO3 포화용액을 1 mL 가하여 혼합하고 실온에서 1시간 반응시킨 후 상등액을 700 nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질은 카페산(caffeic acid)을 0~100 μg/mL의 농도로 제조하여 시료와 동일한 방법으로 분석하였으며, 표준검량곡선으로부터 추출물의 총 페놀함량을 계산하였다.
| 구분 | 카페인 | 가바 | 이소플라본 | 총폴리페놀 |
| 대조군 1 | 5,155 | 0.21 | 1.15 | 9.13 |
| 실시예 1 | 2,156 | 0.41 | 2.14 | 9.18 |
| 비교예 1 | 2,928 | 0.22 | 1.10 | 8.22 |
| 비교예 2 | 2,518 | 0.33 | 1.54 | 8.65 |
| 비교예 3 | 3,115 | 0.16 | 1.02 | 7.83 |
| 비교예 4 | 3,065 | 0.09 | 0.48 | 7.10 |
| 비교예 5 | 5,145 | 0.13 | 0.84 | 7.52 |
위 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예 1에 따라 제조된 커피콩을 이용하여 제조된 커피 추출물은 대조군 및 비교예 1 내지 5에 비하여 카페인의 함량이 낮으며, 가바, 이소플라본 및 총폴리페놀의 함량이 높은 것을 확인하였다.
시험예 2. 관능 검사
실시예 및 비교예에서 제조된 발효 생두를 이용하여 제조된 커피 추출물을 전문패널 12명에게 시식하게 한 후 9점 척도법(정도가 클수록 9점에 가까움)으로 관능검사를 실시하여 평균값을 구하였으며, 이를 하기 [표 2]에 나타내었다.
-신맛, 색상, 과일향, 종합적인 기호도 : 1=매우 나쁘다, 9점=매우 좋다
-떫은맛, 쓴맛, 잡미, 이취: 1=매우 약하다, 9점=매우 강하다
| 구분 | 대조군 1 | 실시예 1 | 비교예 1 | 비교예 2 | 비교예 3 | 비교예 4 | 비교예 5 |
| 떪은맛 | 6.70 | 2.87 | 4.00 | 4.48 | 5.64 | 3.34 | 5.49 |
| 쓴맛 | 6.53 | 3.09 | 4.38 | 3.95 | 5.87 | 3.38 | 6.28 |
| 신맛 | 5.80 | 7.15 | 5.05 | 5.34 | 5.43 | 4.79 | 5.32 |
| 색상 | 6.13 | 8.32 | 6.98 | 7.15 | 6.50 | 6.10 | 5.90 |
| 잡미 | 7.57 | 3.15 | 5.68 | 5.15 | 8.42 | 7.43 | 7.65 |
| 이취 | 8.04 | 3.67 | 5.91 | 5.49 | 7.94 | 6.05 | 7.31 |
| 과일향 | 4.96 | 8.08 | 6.58 | 7.14 | 6.11 | 7.02 | 4.00 |
| 종합적인 기호도 | 5.90 | 7.99 | 6.24 | 6.03 | 6.32 | 6.21 | 4.54 |
위 표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예 1에 따라 제조된 커피콩을 이용하여 제조된 커피 추출물은 대조군 및 비교예 1 내지 5에 비하여 신맛, 색상, 과일향, 종합적인 기호도가 우수하며, 떫은맛, 쓴맛, 이미, 이취가 감소한 것을 확인하였다.
[와인]
실시예 2.
상기 실시예 1에서 2차 발효된 커피체리를 여과하여 수득한 여과액을 23 ℃에서 알코올 도수가 13%가 될 때 까지 발효를 수행하여 커피와인을 수득하였다. 이때 커피와인으로 제조하기 위하여 발효 시 매일 1회 교반하였다(도 3).
비교예 6.
상기 실시예 2와 동일하게 실시하되, 으깬 커피체리 대신 커피콩을 이용하여 커피와인을 제조하였다.
<시험예 Ⅱ>
시험예 3. pH, 산도, 당도, 에탄올 함량 측정
3-1. pH: pH meter(Thermo Orion 720, USA)를 사용하여 측정하였다.
3-2. 산도: 시료액 10 mL에 0.1%의 페놀프탈레인 지시약 2~3방울을 가하고 뷰렛을 이용하여 0.1N NaOH 용액으로 적정하여 분홍색이 나타나면 종말점으로 하여 적정을 멈추고 총산도는 적정에 소비된 0.1N NaOH의 총 소요액량(mL)으로 표시하였다.
3-3. 당도: 굴절당도계(Atago 2T, Japan)를 사용하여 측정하였다.
3-4. 에탄올 함량: 알콜비중계로 알콜도수(%)를 측정하였다.
| 구분 | pH | 산도 | 당도 | 에탄올 함량 |
| 실시예 2 | 3.1 | 3.7 | 10.0 | 13.2 |
| 비교예 6 | 3.2 | 3.7 | 7.1 | 13.1 |
위 표 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예 2에 따라 제조된 커피와인은 비교예 6에 비하여 당도가 높은 것을 확인하였다.
시험예 4. 관능 검사
실시예 및 비교예에서 제조된 커피와인을 전문패널 12명에게 시식하게 한 후 9점 척도법(정도가 클수록 9점에 가까움)으로 관능검사를 실시하여 평균값을 구하였으며, 이를 하기 [표 4]에 나타내었다.
-신맛, 단맛, 종합적인 기호도 : 1=매우 나쁘다, 9점=매우 좋다
-떫은맛, 쓴맛: 1=매우 약하다, 9점=매우 강하다
| 구분 | 신맛 | 단맛 | 떫은맛 | 쓴맛 | 종합적인 기호도 |
| 실시예 2 | 6.02 | 7.11 | 4.12 | 3.12 | 7.11 |
| 비교예 6 | 4.37 | 3.02 | 6.94 | 6.53 | 4.02 |
위 표 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예 2에 따라 제조된 커피와인은 비교예 6에 비하여 신맛, 단맛, 종합적인 기호도가 우수하며, 떫은맛, 쓴맛이 낮은 것을 확인하였다.
Claims (10)
- (A) 파치먼트와 상기 파치먼트를 감싸는 외과피로 이루어진 커피체리를 으깬 후 물을 첨가하는 단계;
(B) 상기 으깬 커피체리에 누룩을 투입하여 1차 발효시키는 단계;
(C) 상기 1차 발효된 커피체리에 효모를 투입하여 2차 발효시키는 단계; 및
(D) 상기 2차 발효된 커피체리를 여과하여 여과물과 여과액으로 분리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 커피체리를 이용한 커피와인의 제조방법. - 제1항에 있어서, 상기 (D)단계 이후에 (E) 상기 여과액을 알코올 도수가 13% 이상이 되도록 23 내지 27 ℃에서 발효시켜 와인을 제조하는 단계; 및
(F) 상기 제조된 와인을 여과시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 커피와인의 제조방법. - 제1항에 있어서, 상기 (B)단계에서 누룩은 300 SP(Saccharogenic power)를 기준으로 으깬 커피체리 100 중량부에 대하여 0.5 내지 3 중량부로 투입되어 23 내지 27 ℃에서 2 내지 5일 동안 발효시키는 것을 특징으로 하는 커피와인의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 (C)단계에서는 효모로 사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae)를 투입하여 23 내지 27 ℃에서 5 내지 15일 동안 발효시키는 것을 특징으로 하는 커피와인의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 (D)단계 이후에 (E`) 상기 여과물 중 파치먼트를 무산소 조건에서 3차 발효시키는 단계;
(F`) 상기 3차 발효된 파치먼트를 건조시킨 후 파치먼트에서 커피콩을 분리하는 단계;
(G`) 상기 커피콩을 20 내지 27 ℃의 물에 4 내지 6시간 동안 침지시키는 단계;
(H`) 상기 침지시킨 커피콩을 물에서 건져낸 후 20 내지 27 ℃ 하에서 12 내지 25시간 동안 공기를 투입시키는 단계; 및
(I`) 상기 공기를 투입하여 생리활성이 촉진된 커피콩에 균주를 접종하여 혐기발효시키는 단계;를 더 포함하여 발효커피콩을 수득하는 것을 특징으로 하는 커피와인의 제조방법. - 제5항에 있어서, 상기 (E`)단계에서는 무산소 조건에서 5 내지 15일 동안 발효시키는 것을 특징으로 하는 커피와인의 제조방법.
- 제5항에 있어서, 상기 (H`)단계에서 공기는 18 내지 24시간 동안 투입되는 것을 특징으로 하는 커피와인의 제조방법.
- 제5항에 있어서, 상기 (I`)단계에서 균주는 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis), 락토코커스 크레모리스(Lactococcus cremoris), 락토코커스 디아세틸락티스(Lactococcus diacetyllactis), 류코노스톡 메센테로이테스(Leuconostoc mesenteroides), 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) 또는 이들의 혼합균주인 것을 특징으로 하는 커피와인의 제조방법.
- 제5항에 있어서, 상기 (I`)단계에서 균주를 액체 배양하여 균체수가 1.0X105 내지 1.0X1015 cfu/g이 되도록 희석한 후, 35 내지 41 ℃에서 12 내지 36시간 동안 혐기발효시키는 것을 특징으로 하는 커피와인의 제조방법.
- 제1항의 제조방법에 따라 제조된 커피와인.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| AMND | Amendment | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| X091 | Application refused [patent] | ||
| AMND | Amendment | ||
| X701 | Decision to grant (after re-examination) |