KR20230143500A - 곡물 엿기름 제조방법 - Google Patents

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KR20230143500A
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Abstract

본 발명은 미·잡곡류를 소정의 조건에서 물에 침지시키는 단계; 교반하며 발아시키는 단계; 건조시키는 단계; 볶아내는 단계; 및 뿌리 및 싹을 제거하고 송풍 처리하는 단계;를 포함하는 단계를 포함하는 곡물 엿기름 제조방법에 관한 것으로서, 기존에 보리에 제한적이던 엿기름 원료를 다양한 곡물로 확대 적용함으로써, 다양한 맛과 풍미를 가지는 고품질의 엿기름을 제공할 수 있고, 국내 수급이 용이한 원료를 이용하여 제조 원가를 현저히 낮출 수 있는 이점이 있다.

Description

곡물 엿기름 제조방법{Malt Manufacturing Method}
본 발명은 곡물 엿기름 제조방법에 관한 것으로, 상세하게는 미·잡곡류를 이용한 당화 활성이 증대된 엿기름 제조방법에 관한 것이다.
엿기름이란 발아, 발근시킨 보리를 건조시켜 어린 싹(유초)과 뿌리(유근)을 제거한 것으로 엿질금, 맥아(麥芽)라고도 한다. 녹말을 당화하는 효소를 비롯해 배젖조직을 분해하는 여러 가지 효소가 발아 시에 생산되는데, 특히 아밀라아제의 효소원으로 당화제를 겸한 녹말 원료로서 맥주, 위스키, 엿, 식혜 등을 제조할 때 주로 사용된다.
엿기름 제조 역사는 기원전부터 시작되어 매우 오래되었다. 당시에는 보리를 쌓고 물을 뿌린 다음 발근되었을 때, 햇볕에 펼쳐 건조시켜 만들었다는 기록이 전해진다. 근대에 들어오면서 제조 기술은 상당히 개량되어, 보리의 침지로부터 발아, 및 건조에 이르기까지 공정의 온도, 습도, 및 통풍을 최적으로 조절할 수 있는 침조조, 발아상, 및 건조상이 다양하게 개발되어 제조 소요 일수가 1개월 정도에서 10일 전후로 현저히 단축되었다.
전통적으로 엿기름은 주로 겉보리를 원(재)료로 사용하였으며, 현재까지 국내에서 개발된 겉보리 품종은 30여개에 이르고 있으나, 엿기름(malt)으로 가공하여 사용하지는 않고 있으며, 거의 수입에 의존하여 국내 자급률은 10% 미만으로 저하된 상태로 다양한 겉보리의 품종별 특성이 고품질의 엿기름 제조에 어떠한 영향을 미치는가에 대한 연구 및 엿기름용 보리의 품종 선발에 적절한 기준이 미흡한 상태이다.
뿐만 아니라, 엿기름 제조용 보리의 수급을 대부분 수입에 의존하기 때문에 엿기름을 비롯해 이로부터 제조되는 맥주류 및 식음료의 제조 원가가 높아 가격 경쟁력 역시 떨어지는 문제가 있다.
대한민국등록특허공보 제10-0372551호 (2003.02.04.)
본 발명은 상기 기술적 과제의 인식 하에, 제조 원가를 절감하면서도 당화력이 뛰어난 고품질의 엿기름을 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 발아시킨 미·잡곡류를 소정의 조건에서 저온 건조함으로써 효소 활성을 현저히 높여, 당화력이 높은 엿기름을 이용한 고품질의 발효식품을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 종래의 겉보리를 이용한 엿기름에서 미 및 잡곡류를 이용하여도 우수한 엿기름을 제조할 수 있는 수단을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, (S100) 미·잡곡류를 물에 침지시켜 불리는 단계;(S200) 상기 불린 미·잡곡류를 건져 물기를 제거하고, 용기에 사입하는 단계;(S300) 상기 불린 미·잡곡류를 산소 공급하에서, 교반하며 발아시키는 단계; (S400) 상기 발아된 미·잡곡류를 건조시키는 단계; (S500) 상기 건조된 미·잡곡류를 볶아내는 단계; 및 (S600) 상기 익힌 미·잡곡류의 뿌리 및 싹을 제거하고 송풍 처리하는 단계;를 포함하는 곡물 엿기름 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 미·잡곡류는 쌀, 현미, 벼, 찹쌀, 찰현미, 찰벼, 흑미, 흑현미, 흑벼, 밭벼쌀, 밭벼, 보리, 겉보리, 쌀보리, 밀, 옥수수, 조, 수수, 귀리, 기장, 및 메밀에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 (S100) 단계는 5 내지 40 ℃에서, 3시간 내지 60시간 동안 물에 불려, 미·잡곡류의 부피가 5 내지 70% 증가된 때에 종료할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 (S300) 단계는 0 내지 45 ℃에서, 1시간 내지 10일 동안 수행될 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 (S300) 단계는 발아된 싹의 길이는 1 내지 50 ㎜이고, 뿌리의 길이는 1 내지 60 ㎜일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 (S400) 단계는 i) 10 내지 120 ℃에서, 1시간 내지 10시간 건조 및 ii) -15 내지 0 ℃에서, 3일 내지 6일 건조 과정을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 (S500) 단계는 30 내지 220 ℃에서 수행될 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 곡물 엿기름으로부터 추출한 알파-아밀라아제의 활성이 600 unit/g 이상이고, 베타-아밀라아제의 활성이 800 unit/g 이상일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 하기의 온도 조절을 통해 EBC 색도가 조절될 수 있다. i) 30 내지 49 ℃에서 EBC 1 내지 5; ii) 50 내지 65 ℃에서 EBC 6 내지 12; iii) 66 내지 85 ℃에서 EBC 13 내지 20; iv) 86 내지 100 ℃에서 EBC 20 내지 40; v) 101 내지 180 ℃에서 EBC 40 내지 120; 및 vi) 120 내지 220 ℃에서 EBC 121 내지 1400;
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 (S300) 단계는 지베렐린 산(GA3) 및 유기용매의 혼합용액을 물에 희석하여 제조한 처리액을 분무하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한 본 발명은 상술한 제조방법에 따라 제조된 곡물 엿기름을 제공한다.
아울러 본 발명은 상술한 곡물 엿기름을 이용한 발효식품을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 발효식품은 식혜, 맥주, 위스키, 고추장, 및 물엿에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.
본 발명은 겉보리뿐만 아니라 국내에서 자급자족 가능한 다양한 곡물로부터 고품질의 엿기름을 제조함으로써, 다양한 맛과 향을 제공하며, 고품질의 엿기름을 제공할 수 있다. 또한 제조원가를 현저하게 절감할 수 있다.
본 발명은 전분 함유율이 높은 미·잡곡류를 원료로 사용하여 당화효소의 활성이 뛰어난 엿기름을 얻을 수 있어, 이를 이용 시, 별도의 당화효소를 첨가할 필요없이 고품질의 식품을 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 곡물 엿기름 제조과정을 순서도로 나타낸 것이다.
이하 본 발명에 따른 곡물 엿기름 제조방법에 대하여 상세히 설명한다. 이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 효과 및 구성에 대한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다.
또한, 본 명세서에서 특별히 기재하지 않은 첨가물의 단위는 중량%일 수 있다.
또한,'곡아'는 본래 현미, 쌀 또는 볍씨의 싹을 틔어 말린 것을 의미하나, 본 명세서에서는 쌀에 한정되지 않고, 본 발명에 기재된 미·잡곡류를 발아시켜 뿌리나 싹을 틔우고 건조시킨 것을 의미할 수 있다.
본 발명은 미·잡곡류를 이용한 곡물 엿기름 제조방법을 제공한다.
이하 본 발명에 따른 미·잡곡류를 이용한 곡물 엿기름 제조방법을 단계별로 설명한다. 이때 미·잡곡류는 쌀, 현미, 벼, 찹쌀, 찰현미, 찰벼, 흑미, 흑현미, 흑벼, 밭벼쌀, 밭벼, 보리, 겉보리, 쌀보리, 밀, 옥수수, 조, 수수, 귀리, 기장, 및 메밀에서 선택되는 곡물을 의미할 수 있다.
우선 곡물을 선택하고, 크고 무겁고 충실하게 잘 여문 곡물을 선별한다. 물에 충분히 세척하여 불순물이나 농약 등의 성분을 완전히 제거하는 전처리 과정이 완료되면 하기 침지 단계를 수행할 수 있다.
A. 침지 단계
침지는 발아를 유도하기 위해서 곡물을 물에 불리는 가장 기본이 되는 작업이다. 적정한 침지 시간은 곡물의 종류에 따라 다르게 결정될 수 있다. 주로 보리 또는 밀과 같은 겨울철 밭작물은 약간의 습기만 있어도 발아가 쉽게 이루어지기 때문에 침지 시간은 논에서 자라는 작물에 비하여 짧고, 발아 역시 비교적 짧은 시간 내에 일어난다. 또한 이들은 뿌리가 먼저 나온 후, 싹이 트는 특성을 보인다. 그러나 여름철 농작물의 일 예인 벼의 경우 껍질이 두꺼운 특성으로 침지 시간이 더 필요하다. 이는 싹이 먼저 나오며 이후 뿌리가 나오는 특성을 보인다.
이러한 점을 고려할 때, 미·잡곡류는 0 내지 45 ℃, 또는 5 내지 35 ℃에서, 구체적으로는 10 내지 20 ℃에서, 0.5시간 내지 100시간, 3 내지 80 시간, 또는 4 내지 72시간 동안 물에 침지시키는 것이 좋다. 이 경우 곡물은 물에 침지되기 전과 대비하여 부피가 5-70%, 30-50%, 또는 40-50% 증가된 때에 침지를 종료하는 것이 발아를 유도하기에 적절한 수분을 함유하고 있어 바람직하다. 상기 침지 시간은 엿기름의 용도에 따라 상술한 범위 내에서 조절될 수 있다.
B. 발아 단계
침지가 완료된 곡물은 체(거름망)로 건져내어 물기를 제거하여, 직접 또는 컨베이어벨트를 이용해 발아를 위한 용기에 사입한다. 발아 온도는 0 내지 80 ℃, 10 내지 50 ℃, 또는 20 내지 40 ℃의 범위인 것이 바람직하다. 이 경우 엿기름 제조에 소요되는 시간을 줄이면서도 당화효소의 활성을 높여 당도가 높고 풍미 좋은 엿기름을 제조할 수 있다.
발아를 위한 온도 조건이 높으면 발아 속도가 빨라지나, 발아된 곡물(이하, '곡아'라 함) 품질이 저하될 수 있다. 구체적으로 상기 온도 이상의 고온을 처리할 경우 곡아가 상하거나 변질이 발생하기 쉽고 이에 따라 현격한 품질 저하가 일어날 수 있다. 0 ℃ 미만에서는 싹이나 뿌리의 성장 속도가 느려 발아가 느려질 수 있다. 이 경우 풍미가 좋고 당도가 높게 나타날 수도 있지만, 엿기름 제조에 많은 시간이 소요된다는 단점이 있다.
또한 본 발명의 경우 발아 과정 동안 0.5~6시간마다 교반함으로써 산소 공급이 원활하게 이루어지도록 하며, 습도는 40% 이상을 유지하는 것이 좋다.
곡물의 종류에 따라 약간의 차이는 있으나, 상기 본 발명의 조건에 의할 때, 3일 내지 6일 사이에 발아가 시작될 수 있다. 발아가 시작되면, 당화 효소가 만들어지고, 이는 곡물의 녹말을 당분으로 바꾸는 작용을 한다. 구체적으로 전분 분해효소인 알파-아밀라아제(α-amylase), 베타-아밀라아제(β-amylase), 글루코아밀라아제(glucoamylase), 알파-글루코시다아제(α-glucosidase) 등이 생성되는데, 알파-아밀라아제는 전분을 액화시키데 관여하는 효소로서, 이 효소는 α-1,4 결합만을 불규칙하게 가수분해한다. 베타-아밀라아제(β-amylase)는 전분의 말단에서부터 아밀로오스(amylose)를 분해하여 말토오스(maltose)를 생산하는데 관여하는 당화 효소이다. 글루코아밀라아제(glucoamylase)는 전분의 비환원성 말단부터 글루코스(glucose) 단위로 분해하는데 관여하는 효소로, α-1,4 결합을 순서대로 가수분해할뿐만 아니라, α-1,6 결합도 가수분해할 수 있다. 전분으로부터 포도당을 만드는데 직접적인 역할을 하는 효소이다.
발아 과정에서 생성되는 아밀라아제를 비롯한 당화 효소는 전분을 당화시켜 특유의 풍미와 감미를 나타낼 수 있다. 상기 당화 효소는 엿기름 그 자체에 함유되어 있는 전분도 분해하지만 발효식품을 제조하는 과정에서 증숙된 곡물 내 전분을 분해하여 단맛을 내는 맥아당으로 변환시켜 주는 역할을 할 수 있다. 이를 이용한 식품의 특성은 엿기름의 재료에 따라 달라지고, 고품질의 엿기름은 효소 역가 또는 당화력이 높아야 한다.
본 발명은 지금까지 관습적으로 사용해 온 보리에 국한되지 않고, 탄수화물을 함유하는 다양한 곡물을 통해서도 당화 효소를 용출할 수 있음을 발견하였고, 양질의 당화 효소를 통해 효소 역가 또는 당화력이 높은 고품질의 곡물 엿기름을 제공할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 있어서, 상기 발아 단계는 지베렐린 산(GA3) 및 유기용매의 혼합용액을 물에 희석하여 제조한 처리액을 분무하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 유기용매는 바람직하게는 C1-C4알코올, 또는 아세톤일 수 있고, 물에 희석한 지베렐린 산의 농도가 0.5 내지 100 ppm, 1 내지 50 ppm, 또는 3 내지 25 ppm인 것이 좋다. 상기 분무 단계를 가지게 되면, 결국 알파-아밀라아제 및 베타-아밀라아제의 활성 및 생성이 촉진되어 더욱 우수한 품질의 엿기름이 생성될 수 있다.
또한 상기 분무 처리액은 곡물의 발아 과정 동안 분무 형태로 처리할 수 있고, 이 경우 발아 기간을 1.5-2일 단축하는 효과가 있다.
곡물에 싹이 트고 뿌리가 나기 시작하여, 곡아의 어린 싹의 길이가 1 내지 50 ㎜, 2 내지 30 ㎜, 또는 3 내지 20 ㎜인 경우, 곡아의 어린 뿌리의 길이가 1 내지 60 ㎜. 2 내지 50 ㎜, 또는 3 내지 30 ㎜인 경우 당화 효소가 안정적으로 생성되어 충분히 활성화되어, 고품질의 엿기름 수득율이 높게 나타나므로 좋다.
C. 건조 단계
싹이나 뿌리가 너무 크게 되면 엿기름의 수득율이 떨어지는 문제가 발생할 수 있으므로, 싹이나 뿌리가 적절한 길이로 성장하면 더 이상 성장할 수 없도록 억제하기 위하여 습기를 제거하도록 건조하는 과정을 수행한다. 건조 과정은 필요에 따라 온도를 달리하여 2회 이상 수행될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 건조 과정이 2회 이상 수행되는 경우 제1건조 과정은 10 내지 45 ℃ 또는 20 내지 40 ℃에서 습도가 10 내지 13%가 될 때까지 약 5 내지 7시간 건조하는 단계를 포함할 수 있다.
이때 건조 방법은 자연 건조, 저온 건조, 중온 건조 또는 동결 건조를 선택할 수 있다. 구체적으로 자연 건조는 바람이 잘 통하는 그늘진 곳에서 이루어질 수 있고, 햇빛이 닿지 않는 상태에서 건조하는 것이 좋다. 햇빛에 노출되어 광합성이 일어나는 경우 엿기름을 이용하여 제조된 주류에서 독성물질을 포함하게 될 수 있다. 특히, 자연 건조는 말리는 중에도 싹이 자랄 수 있으므로, 유근이나 유초(유아초)가 작은 상태에서 신속하게 인위적으로 건조를 시작하는 것이 좋다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 제 2건조 단계는 저온 건조 또는 동결 건조로 수행될 수 있다. 저온 건조의 구체적인 예를 들면 -15 내지 0 ℃ 또는 -5 내지 0 ℃에서, 3일 내지 6일 건조 과정을 포함할 수 있다.
또한 동결 건조는 곡아의 습기를 제거한 후, 건조한 상태의 엿기름을 -15 ℃ 이하, 구체적으로 -20 ℃ 내지 -80 ℃로 처리하는 것일 수 있다. 동결 건조 시 보관이 보다 용이하고, 변질의 우려가 낮다는 점에서 바람직할 수 있다.
본 발명에 따라 저온 건조 시 수득된 엿기름은 부드럽고 향과 당도가 높게 나타나는 효과를 제공할 수 있다.
D. 볶는 단계
본 발명은 건조 단계에 이어, 볶는 단계를 더 포함할 수 있다. 본 명세서에서 볶음은 '익힘'또는 '구움'과 동일한 의미로 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 볶는 단계는 30 내지 220 ℃, 또는 30 내지 120 ℃에서 수행되는 것일 수 있다. 보다 구체적인 일 실시예는 30 내지 40 ℃에서 2~4시간, 40 내지 50 ℃에서 1~3시간, 50 내지 60 ℃에서 2~4시간, 및 80 ℃에서 3~5시간 동안 순차적으로 승온하여 볶거나 굽는 과정을 거치는 것일 수 있다.
엿기름의 용도에 따라 상기 볶는 온도를 조절함으로써 원하는 색상의 엿기름을 제조할 수 있다. 본 발명에 따라 제조된 엿기름 색상은 EBC(European Brewery Convention)의 Analytica-EBC 표준법에 따른 색도로 표현될 수 있다.
구체적으로 예를 들면, i) 30 내지 49 ℃에서 2 내지 6시간 익힘 시, EBC 1 내지 5; ii) 50 내지 65 ℃에서 2 내지 6시간 익힘 시, EBC 6 내지 12; iii) 66 내지 85 ℃에서 3 내지 6시간 익힘 시, EBC 13 내지 20; iv) 86 내지 100 ℃에서 2 내지 4시간 익힘 시, EBC 20 내지 40; 및 v) 101 내지 180 ℃에서 2 내지 4시간 익힘 시, EBC 40 내지 120; vi) 120 내지 220 ℃에서 2 내지 4시간 익힘 시, EBC 121 내지 1400의 색도를 수득할 수 있다.
이에 따라 캐러멜화 반응물, 예를 들어 캐러멜 색소를 첨가하지 않고도 맥주의 다양한 고유 색상이 발현될 수 있다. 본 발명에 따르면 상기 온도 조절을 통해 투명한 색깔부터 흑색에 이르기까지 다양한 색상을 구현할 수 있고, 이는 EBC 색도가 1 내지 1400 사이에서 다양한 값을 나타낼 수 있음을 의미할 수 있다.
E. 기타 처리단계
익힘 단계가 종료된 후, 냉각시켜 곡물의 어린 뿌리(유근)와 싹(유초)을 제거하는 단계를 수행할 수 있다. 이와 동시에 또는 순차적으로 송풍 처리하여 고품질의 엿기름을 수득할 수 있다. 이후 필요에 따라 효소력가(Diastatic Power, DP)를 증진시키기 위해 분쇄 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 과정을 통해 수득된 본 발명에 따른 곡물 엿기름은 당화 효소 활성이 뛰어나 높은 당화력으로 양질의 발효식품을 제조하는데 유리하다.
구체적으로 본 발명에 따른 곡물 엿기름으로부터 추출한 알파-아밀라아제의 활성은 600 unit/g 이상일 수 있다. 또한 베타-아밀라아제의 활성은 800 unit/g 이상일 수 있다. 보다 구체적으로 알파-아밀라아제의 활성은 650 unit/g 내지 1000 unit/g일 수 있다. 베타-아밀라아제의 활성은 900 unit/g 내지 1500 unit/g일 수 있다.
본 발명은 상기 고활성능을 나타내는 당화 효소를 용출할 수 있는 엿기름을 이용한 발효식품을 제공할 수 있다.
발효식품은 장류, 주류 또는 식음료류일 수 있고, 구체적으로 예를 들면, 식혜, 맥주, 위스키, 고추장 또는 물엿일 수 있다.
이하 실시예를 통해 본 발명에 따른 미곡류 및 잡곡류를 이용한 엿기름 제조방법에 대하여 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 실시예는 본 발명을 상세히 설명하기 위한 하나의 참조일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 여러 형태로 구현될 수 있다.
실시예 1. 벼를 이용한 엿기름 제조
경북 문경시 가은면 방앗간에서 벼 120kg을 구입하여, 선별하고, 세척하여 품질이 양호한 벼 100kg을 15 ℃ 내외의 온도로 72시간동안 물에 담가두었다. 벼의 부피가 45% 정도 증가한 상태에서 이를 건져 물기를 뺀 후, 발아실로 이송하여 약 25 ℃ 내외의 온도를 유지시키면서, 5~6시간마다 산소 공급을 시켜 주면서, 교반하였다. 5일 후에 발아가 시작되었을 때, 온도를 30 ℃ 내외로 높이고 싹이 약 2-3㎝ 정도로 더 자랐을 때에, 발아 과정을 중단시키고, 발아가 된 곡물을 건조장으로 이송하여, 건조를 진행하였다.
1차적으로 약 20 ℃에서 4시간 가량 자연 건조시킨 후, 2차적으로 -2 내지 0 ℃ 에서 5일간 건조시켰다. 이후, 열 건조기에 사입하여, 30 ℃에서 3시간, 40 ℃에서 2시간, 50 ℃에서 3시간, 60 ℃에서 3시간, 80 ℃에서 4시간 익힘 공정을 수행하였다. 이후, 냉각시키고, 싹과 뿌리를 제거하였으며, 송풍과정을 거친 후 엿기름을 수득하였다. 이때 수득율은 74%로 측정되었다.
비교예 1. 고온 건조 처리를 거친 엿기름 제조
발아된 곡물을 60 ℃에서 2시간 고온 건조한 것을 제외하면, 상기 실시예 1과 동일한 방법을 수행하여 엿기름을 제조하였다. 수득한 엿기름은 이때 수득율은 70 %로 측정되었다.
비교예 2. 중온 건조 처리를 거친 엿기름 제조
발아된 곡물을 38 ℃에서 3시간 건조시킨 것을 제외하면, 상기 실시예 1과 동일한 방법을 수행하여 엿기름을 제조하였다. 이때 수득율은 71 %로 측정되었다.
비교예 3. 익힘 과정을 거치지 않은 엿기름 제조
건조 후, 익힘 과정을 거치지 않은 것을 제외하면, 상기 비교예 1과 동일한 방법을 수행하여 엿기름을 제조하였다. 이때 수득율은 68 %로 측정되었다.
실시예 2. 겉보리를 이용한 엿기름 제조
전북 익산시 오산면에서 겉보리 100kg을 구입하여, 세척을 하여, 잘 익은 보리를 선별하였다. 80kg의 겉보리를 20 ℃ 내외의 온도로 8시간을 침지하였다. 보리의 부피가 43% 정도 증가한 상태에서 이를 건져 물기만 제거한 다음, 발아실로 이송하여, 20 ℃의 온도를 유지하면서 4시간 간격으로 교반하여, 산소를 공급해 주었고, 3일 후 발아가 시작되었을 때, 온도를 25 ℃ 정도로 상승시키면서 3시간 마다 교반하여 산소 공급을 하였다. 그리고 10시간 마다 수분을 보충하여 뿌리가 3-4㎝, 싹이 2-3㎝ 정도 자랐을 때에 발아 과정을 중단시키고, 건조장으로 이송하였다.
1차적으로 약 20 ℃에서 4시간 가량 자연 건조시킨 후, 2차적으로 -2 내지 0 ℃ 에서 5일간 건조시켰다. 이후, 열 건조기에 사입하여, 30 ℃에서 3시간, 40 ℃에서 2시간, 50 ℃에서 3시간, 60 ℃에서 3시간, 80 ℃에서 4시간 익힘 공정을 수행하였다. 이후, 냉각시키고, 싹과 뿌리를 제거하였으며, 송풍 과정을 거친 후 엿기름을 수득하였다. 이때 수득율은 75%로 측정되었다.
실시예 3. 밀을 이용한 엿기름 제조
전북 익산시 오산면에서 밀 60kg을 구입하여, 양질의 밀을 선별하고, 약 20 ℃의 물에 6시간을 침지하였다가 밀의 부피가 41% 정도 증가한 상태에서 건져 물기만 빼고, 발아실로 이송하여, 20 ℃ 내외의 온도를 유지시키면서, 3시간 단위로 교반을 시켜 주었고, 수분을 공급하여 주었다. 밀은 껍질이 없어 수분이 잘 날아가기 때문에 수분 공급에 주의를 기울였다. 약 6일 만에 발아가 시작되었고, 싹이 자라는 속도가 매우 느렸다. 온도를 25 ℃로 높이고, 수분을 공급하면서 5시간마다 교반하고, 뿌리가 2-3㎝, 싹이 1-2㎝가 되었을 때에, 발아 과정을 중단시키고, 건조장으로 이송하였다. 밀은 싹이 너무 길면 엿기름의 수득량이 많이 줄기 때문에 보리나 쌀보다 약간 짧게 길렀다.
1차적으로 약 20 ℃에서 4시간 가량 자연 건조시킨 후, 2차적으로 -2 내지 0 ℃ 에서 5일간 건조시켰다. 이후, 열 건조기에 사입하여, 30 ℃에서 3시간, 40 ℃에서 2시간, 50 ℃에서 3시간, 60 ℃에서 3시간, 80 ℃에서 4시간 익힘 공정을 수행하였다. 이후, 냉각시키고, 싹과 뿌리를 제거하였으며, 송풍과정을 거친 후 엿기름을 수득하였다. 이때 수득율은 78%로 측정되었다.
실시예 4. 벼를 이용한 엿기름 제조 2
곡물의 발아 단계에서 지베렐린 산(GA3)을 에탄올에 용해시키고, 이를 물에 희석한 농도 5 ppm의 처리액을 벼 100 중량부에 대해 0.3-0.8 중량부의 양으로 분무하는 단계를 추가한 것을 제외하면, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 엿기름을 제조하였다.
실험예 1. 엿기름 효소 추출물의 활성 평가
1-1. 알파-아밀라아제 활성 측정
알파-아밀라아제 활성은 알파-아밀라아제 키트(Megazyme, Wicklow, Ireland)를 사용하여 측정하였다. 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 3에 따라 제조된 엿기름을 마쇄하여 여과한 후, 엿기름 0.5 g을 100 ㎖ 플라스크에 담고 추출 완충액(1% sodium chloride, 0.02% calcium chloride, 0.02% sodium azide)로 정용하였다. 20 ℃에서 15분간 효소를 추출한 후 10분간 원심분리하여 상등액 0.5 ㎖를 추출 완충액으로 희석하여 효소 추출물을 수득하였다. 40 ℃에서 5분간 방치한 BPNPG7(blocked ρ-nitrophenyl maltoheptaoside)를 포함하는α-amylase HR reagent 0.2 ㎖와 상기 효소 추출물 0.2 ㎖를 40 ℃에서 10분간 반응시켰다. 10분이 지나면 stopping buffer (Trizma base, 1%(w/v))를 3 ㎖를 넣고 섞어(혼합)주고, 분광광도계(Thermo Fisher Scientific, GENESYS? 10S UV-Vis)를 이용해 증류수를 blank로 하여 반응 후 생성된 ρ-nitrophenol에 의한 용액의 흡광도를 파장 400 nm 에서 측정하였다. 1 unit/g의 효소활성은 1분 동안 BPNPG7 로부터 ρ-nitrophenol 1 μM을 생성하는데 필요한 효소의 양으로 정의하였다. 그 결과는 하기 표 1에 기재된 바와 같다. 알파-아밀라아제의 활성은 실시예 1의 경우 유의적으로 가장 높게 나타났고(p<0.05), 시판 엿기름에 비해서도 효소의 활성이 높아 고품질임을 확인할 수 있었다. 비교예 1과 같이 고온에서 건조되는 경우 효소 활성이 떨어져 당화력이 저하될 것으로 예상된다.
1-2. 베타-아밀라아제 활성 측정
베타-아밀라아제 활성은 베타-아밀라아제 키트(Megazyme, Wicklow, Ireland)를 사용하여 측정하였다. 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 3에 따라 제조된 엿기름을 마쇄하여 여과한 후, 0.5 g의 엿기름에 5.0 ㎖의 추출 완충액을 넣고 20 ℃에서 1시간 동안 효소를 추출하고, 10분간 원심분리한 후, 상등액 0.2 ㎖를 10 ㎖ 희석 완충액으로 희석하고, 0.2 ㎖를 다시 5 ㎖의 희석 완충액으로 희석하여 효소 추출물을 수득하였다. 40 ℃에서 5분간 방치한 PNPG5(ρ-nitrophenylmaltopentaoside)를 포함하는 기질용액 0.2 ㎖와 40 ℃에서 10분간 반응시킨다. 상기 효소 추출물 0.2 ㎖를 40 ℃에서 10분간 반응시켰다. 10분이 지나면 stopping buffer (Trizma base, 1%(w/v))를 3 ㎖ 를 넣고 섞어주고, 분광광도계(Thermo Fisher Scientific, GENESYS? 10S UV-Vis)를 이용해 흡광도를 410 nm에서 측정하였다. 1 unit/g의 효소활성은 1분 동안 PNPG5로부터 ρ-nitrophenol 1 μM을 생성하는데 필요한 효소의 양으로 정의하였다. 그 결과는 하기 표 1에 기재된 바와 같다. 실시예들의 경우 시판 엿기름에 비해 유의적으로 높은 베타-아밀라아제 활성을 나타냄을 확인하였다. 높은 당화력으로 고품질의 발효식품을 제조할 수 있을 것으로 추측된다.
[표 1]
실험예 2. 곡물 엿기름을 이용한 발효 맥주 제조
상기 실시예 1, 비교예 1 내지 비교예 3에 의한 방법으로 제조된 엿기름을 이용하여 맥주를 제조하였다. 엿기름 중량의 4-5배수의 물을 당화 용기에 채운 다음에, 40-45 ℃의 온도에 이를 때까지 물을 가열한 다음에 엿기름을 사입하고, 덩어리가 지지 않도록 교반을 한 다음에 약 10-20분간 방치하고, 1차 당화 온도로 50-60 ℃로 가열하면서, 엿기름이 타지 않도록 교반을 하여 주고, 약 10-30분간 방치한 다음에 2차 당화도 60-70 ℃로 가열하면서 저어주었다. 다시 10-30분간 방치한 다음에 70-90 ℃ 로 가열해주고, 10-30분간 방치 후에 착즙을 하여, 곡즙을 수득한 다음에, 수득한 곡즙에 필요한 양의 호프를 첨가하고 90-110 ℃로 가열한 다음에 30 ℃ 이내로 급랭을 시켜서 적당량의 효모를 접종시켜 완성하였다. 그리고 계속하여 약 7일간 발효를 시켰다. 발효 중에 발생되는 가스를 배출하였다. 발효가 완료된 맥주 미량을 샘플로 추출하여 현미경(독일 Bresser 사의 Biolux NG 1050배율)으로 관찰한 결과, 초산오염 및 곰팡이 오염은 관찰되지 않았다. 발효가 끝난 맥주의 알코올 농도는 4.7%, 당도는 3 브릭스로 측정되었다. 제조된 맥주를 2개월 동안 숙성시켜 이후 관능평가에 사용하였다.
실험예 3. 관능 평가
상기 실험예 2에 따라 준비된 맥주에 대한 관능검사는 맥주 동호회 회원을 대상으로 다양한 연령대의 30명을 선정하여 수행하였다. 관능검사 항목은 단맛, 쓴맛, 향, 색, 거품 유지도 및 전체적인 기호도로 총 6가지 관능항목으로 평가하였으며, 그 결과는 하기 표 2에 나타내었다. 평가 척도는 7점 척도법을 사용하였다(7점: 아주 좋다, 6점: 좋다, 5점: 조금 좋다, 4점: 보통이다, 3점: 조금 나쁘다, 2점: 나쁘다, 1점: 아주 나쁘다). 통계처리는 유의수준 5%(p<0.05)로 설정하여 일원 배치 분산 분석(One way ANOVA Test)과 Duncan's multiple range test(DMRT)로 평균 간의 다중비교를 실시하였다.
[표 2]
본원 실시예 1의 맥주는 단맛, 쓴맛, 향, 색, 거품 유지도 및 전체적인 기호도에서 매우 우수한 결과를 확인할 수 있었다. 모든 항목에서 비교예 1 내지 3에 비하여 현저히 탁월하게 나타났다. 비교예 1의 경우 시간과 에너지를 절약할 수 있는 장점은 있으나 풍미가 좋지 않고, 당도가 낮았다. 또한 맥즙 삭힘 공정에서 많은 시간이 소요되는 단점이 있는 것으로 나타났다. 비교예 2의 경우 맛과 향에서는 평균 수준 이상을 나타냈으나, 맥주의 빛깔 면에서는 낮은 평가를 받았다.
실험예 4. 곡물 엿기름 색도 측정
실시예 1에 기재된 방법에 따라 수득한 곡물 엿기름을 하기 표 3에 기재된 바에 따라 다양한 범위의 온도에서 굽기를 실시하여 EBC 색도를 측정하였다. 색도는 증류수로 영점 조정한 분광광도계를 이용하여 가스를 제거한 맥주시료의 흡광도(A)를 430 nm에서 측정하고 다음 식에 의하여 색도를 계산하였다. 700 nm의 흡광도가 430 nm의 흡광도에 0.039를 곱한 수치 이하라면 맥주는 투명한 것으로 하여 430 nm에서의 흡광도로부터 맥주의 색도를 결정하였다.
[식 1]
색도(EBC 단위) = 25 × 희석배수 × A
[표 3]

Claims (13)

  1. (S100) 미·잡곡류를 물에 침지시켜 불리는 단계;
    (S200) 상기 불린 미·잡곡류를 건져 물기를 제거하고, 용기에 사입하는 단계;
    (S300) 상기 불린 미·잡곡류를 산소 공급하에서 교반하며 발아시키는 단계;
    (S400) 상기 발아된 미·잡곡류를 건조시키는 단계;
    (S500) 상기 건조된 미·잡곡류를 볶아내는 단계; 및
    (S600) 상기 익힌 미·잡곡류의 뿌리 및 싹을 제거하고 송풍 처리하는 단계;를 포함하는 곡물 엿기름 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 미·잡곡류는 쌀, 현미, 벼, 찹쌀, 찰현미, 찰벼, 흑미, 흑현미, 흑벼, 밭벼쌀, 밭벼, 보리, 겉보리, 쌀보리, 밀, 옥수수, 조, 수수, 귀리, 기장, 및 메밀에서 선택되는 1종 이상인, 곡물 엿기름 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 (S100) 단계는 0 내지 45 ℃에서, 3시간 내지 60시간 동안 물에 불려, 미·잡곡류의 부피가 5 내지 70% 증가된 때에 종료하는, 곡물 엿기름 제조방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 (S300) 단계는 0 내지 45 ℃에서, 1시간 내지 10일 동안 수행되는, 곡물 엿기름 제조방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 (S300) 단계는 발아된 싹의 길이는 1 내지 50 ㎜이고, 뿌리의 길이는 1 내지 60 ㎜인, 곡물 엿기름 제조방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 (S400) 단계는 i) 0 내지 120 ℃에서, 1시간 내지 10시간 건조 및 ii) -15 내지 0 ℃에서, 3일 내지 6일 건조 과정을 포함하는, 곡물 엿기름 제조방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 (S500) 단계는 30 내지 220 ℃에서 수행되는, 곡물 엿기름 제조방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 곡물 엿기름으로부터 추출한 알파-아밀라아제의 활성이 600 unit/g 이상이고, 베타-아밀라아제의 활성이 800 unit/g 이상인, 곡물 엿기름 제조방법.
  9. 제 7항에 있어서,
    하기의 온도 조절을 통해 EBC 색도가 조절되는, 곡물 엿기름 제조방법.
    i) 30 내지 49 ℃에서 EBC 1 내지 5;
    ii) 50 내지 65 ℃에서 EBC 6 내지 12;
    iii) 66 내지 85 ℃에서 EBC 13 내지 20;
    iv) 86 내지 100 ℃에서 EBC 20 내지 40;
    v) 101 내지 180 ℃에서 EBC 40 내지 120; 및
    vi) 120 내지 220 ℃에서 EBC 121 내지 1400;
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 (S300) 단계는 지베렐린 산(GA3) 및 유기용매의 혼합용액을 물에 희석하여 제조한 처리액을 분무하는 단계;를 포함하는, 곡물 엿기름 제조방법.
  11. 제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 따른 제조방법으로 제조된 곡물 엿기름.
  12. 제 11항에 따른 곡물 엿기름을 이용한 발효식품.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 발효식품은 식혜, 맥주, 위스키, 고추장, 및 물엿에서 선택되는 1종 이상인, 발효식품.
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