배를 주재로 한 발효음료의 제조방법 |
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| 申请号 | KR1020020056247 | 申请日 | 2002-09-16 | 公开(公告)号 | KR1020040024886A | 公开(公告)日 | 2004-03-24 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 申请人 | 한국식품연구원; | 发明人 | 홍희도; 김성수; 김경탁; 오세욱; 김성란; | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 摘要 | PURPOSE: A method for manufacturing a fermented beverage using pears as an main ingredient, by applying a manufacture method of watery radish kimchi thereto is provided. The manufactured fermented beverage has the characteristic taste and flavor of pears. CONSTITUTION: Fruit meat of a pear or pear juice is mixed with 0.5 to 2.0%(w/v) of saline water in a volume ratio of 1:1 to 2 and then 0.1 to 0.3%(w/w) of garlic. Thereafter, the mixture is fermented with Lactococcus sp. or Leuconostoc sp. derived from the garlic for 5 to 10 days at 5 to 15deg.C, filtered and then sterilized to give a fermented beverage. The fermented beverage contains 2.9x10¬8CFU/ml of lactic acid bacteria 7 days after the storage. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 权利要求 | (i) 배육 또는 배즙, 배육 또는 배즙의 부피에 대하여 1 내지 2배 부피의 0.5 내지 2.0%(w/v) 소금물 및 최종 혼합물 중량에 대하여 0.1 내지 0.3%(w/w)의 마늘을 혼합하는 공정; (ii) 전기 혼합물을 5 내지 15℃의 온도조건하에 5 내지 10일 동안 발효시키는 공정; 및, (iii) 전기 발효물을 여과하여 액상성분을 수득하고, 살균하는 공정을 포함하는, 배를 주재로 한 발효음료의 제조방법. 제 1항에 있어서, 발효는 마늘에서 유래된 락토코커스속( Lactococcus sp. ) 미생물 또는 류코노스톡속( Leuconostoc sp. ) 미생물에 의하여 수행되는 것을 특징으로 하는 배를 주재로 한 발효음료의 제조방법. 제 1항의 방법으로 제조된 배를 주재로 한 발효음료. |
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| 说明书全文 |
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| 발효시간(일) | pH | 당도( o Bx) |
| 0 | 5.0 | 3.3 |
| 1 | 5.3 | 3.5 |
| 3 | 5.4 | 3.8 |
| 5 | 3.9 | 3.6 |
| 7 | 3.7 | 3.8 |
상기 표 1에서 보듯이, 저장 3일까지의 pH는 5.0에서 5.4로 큰 변화를 나타내지 않았으나, 저장 5일째에는 3.9로 크게 낮아졌으며, 저장 7일까지 3.7로 큰 차이를 나타내지 않았다. 당도의 경우, 초기 3.3 o Bx에서 저장 7일에는 3.8 o Bx로 오히려 다소 증가하는 경향이었다. 이러한 당도의 증가는 유산균에 의한 당류 소모량 보다 배에서 용출되어 나오는 당의 함량이 더 많았기 때문인 것으로 판단되었다.
또한, 저장 7일 경과시 발효된 배 발효액의 유산균수를 조사해 본 결과, 유산균수는 2.9 ×10 8 CFU/㎖ 이다.
이상의 결과로 볼 때, 무를 배로 대체하고 전통적인 동치미 발효방법으로 배를 발효한 경우, 동치미 제조시와 유사한 유산균 발효가 일어남을 확인할 수 있었다. 그러나, 관능적으로 동치미와 유사한 향미를 나타내기는 하나, 소금 농도가 높아 짠맛이 매우 강하고, 마늘과 생강 특유의 향미도 다소 강하게 나타났으므로, 이를 음료화하기에는 다소 문제가 있는 것으로 판단되었다.
실시예 1-2 : 배즙을 주재로 한 발효음료의 제조
배육 대신에 배즙을 이용하여, 발효음료를 제조하였다. 즉, 배즙 100㎖ 당 소금 1.5g, 마늘 0.5g 및 생강 0.3g을 첨가하고, 10℃에서 7일간 저장하면서 발효시켰으며, 시간의 경과에 따라 pH와 유기물의 함량을 측정하고, 7일이 경과한 후,발효음료에 함유된 유산균의 수를 측정하였다(참조: 표 2).
| 발효시간(일) | pH | 당도( o Bx) |
| 0 | 4.8 | 12.2 |
| 1 | 4.9 | 12.3 |
| 3 | 4.8 | 12.3 |
| 5 | 4.1 | 11.9 |
| 7 | 3.8 | 11.8 |
상기 표 2에서 보듯이, pH는 배과육을 이용한 유산균 발효시와 유사한 경향을 나타내어, 초기 4.8에서 저장 7일 후 3.8로 감소되고, 당도는 초기 12.2 o Bx에서 저장 7일후 11.8 o Bx로 다소 낮아지는 경향을 나타내었다. 이러한 결과는, 배즙의 경우 배과육으로부터의 당 용출은 일어나지 않는데 반하여, 미생물 발효에 의한 당 소실만이 일어난 것에서 기인한 것으로 판단되었다.
또한, 저장 7일 경과시 유산균수는 2.5 ×10 10 CFU/㎖ 수준으로 배 과육을 이용했을때 보다 다소 높았다.
관능적인 품질의 경우 동치미 발효시와 유사한 향미는 발생되나, 배 과육을 사용한 경우와 마찬가지로 소금에 의한 짠맛이 매우 강하게 느껴지고, 마늘 및 생강에 의한 이취 이외에도 이미가 느껴지며, 발효액의 탁도 및 침전정도가 다소 높게 나타났으므로, 음료로 사용하기에는 다소 무리가 있는 것으로 판단되었다.
이상의 결과로 미루어 볼 때, 배를 전통적인 동치미 제조방법으로 발효시 유산균의 증식에 의한 pH 저하에서 알 수 있듯이, 유산균 발효는 원만하게 진행되는 것으로 판단되어졌으나, 배 유산균 발효음료를 제조하기 위해서는, 발효조건 개선을 통한 짠맛의 감소, 마늘 및 생강에 의한 강한 향미의 저하 등을 위한 연구가 필요할 것으로 판단되었다.
실시예 2 : 배를 주재로 한 발효음료의 발효조건 확립
실시예 2-1 : 소금 첨가량의 결정
상기 실시예 1에서 나타난 바와 같이, 관능적으로 가장 큰 문제점으로 지적된 짠맛을 감소시켜 보고자, 배과육과 0, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0%(w/v)로 농도를 각각 달리한 소금물을 1:1.5로 비율로 혼합한 후, 마늘과 생강을 배과육 중량에 대하여 각각 0.5중량%, 0.3중량%씩 첨가하고, 10℃에서 7일간 저장하면서 발효시킬 때의 pH 변화를 측정하였다(참조: 도 1). 도 1은 소금의 첨가량에 따른 발효음료의 pH 변화를 나타내는 그래프이다. 도 1에서 보듯이, 배 과육에 첨가되는 소금물의 소금농도를 달리하여 발효시켰을 때 초기 pH는 6.3이었으나, 저장 7일후를 기준으로 할 때, 소금농도가 0%인 처리구의 pH는 3.56인데 반해, 소금농도가 0.5, 1.0, 1.5및 2.0%(w/v)인 처리구의 pH는 각각 3.2, 3.3, 3.3, 3.2로 소금이 첨가되는 않은 처리구에 비해서는 다소 낮은 pH를 나타내었다. 그러나, 소금농도 0.5∼2.0%(w/v) 수준에서는, 첨가되는 소금양의 증가에 따른 pH 저하속도 차이는 거의 없는 것으로 판단되었다.
실시예 2-2 : 생강 첨가량의 결정
생강을 배육의 중량에 대하여, 0, 0.1, 0.2 및 0.3중량%로 달리하여 첨가하고, 배과육의 1.5배에 해당하는 2.0%(w/v) 소금물과 배 중량의 0.5중량%의 마늘을 첨가한 후, 10℃에서 7일간 저장하면서 pH 변화를 측정하였다(참조: 도 2). 도 2는 생강의 첨가량에 따른 발효음료의 pH 변화를 나타내는 그래프이다. 도 2에서 보듯이, 배과육을 기준으로 첨가되는 생강의 첨가량을 달리하여 발효시켰을 때, 초기 pH가 6.1이던 것이, 저장 7일후에는 생강첨가량이 0중량%인 처리구의 pH는 3.3이었으며 생강첨가량이 0.1, 0.2 및 0.3중량%인 처리구들도 3.3 정도의 pH를 나타내어 생강 무첨가구와 큰 차이를 나타내지 않았다. 따라서, 생강은 배 유산균 발효에 중요한 영향을 미치지 않는 것으로 판단되었고, 따라서 적정 첨가량은 배 유산균 발효액의 관능적인 품질 특성을 고려하여 0.1중량% 이하 또는 첨가하지 않는 것이 좋을 것으로 판단되었다.
실시예 2-3 : 마늘 첨가량의 결정
마늘을 배육의 중량에 대하여, 0, 0.1, 0.3 및 0.5중량%로 달리하여 첨가하고, 배육 부피의 1.5배에 해당하는 0.2%(w/v) 소금물과 0.1중량% 생강을 첨가한 후, 10℃에서 7일간 저장하면서 pH 변화를 측정하였다(참조: 도 3). 도 3은 마늘의 첨가량에 따른 발효음료의 pH 변화를 나타내는 그래프이다. 도 3에서 보듯이, 배 과육을 기준으로 마늘의 첨가량을 달리하여 발효시켰을 때, 초기 pH가 6.0이던 것이 저장 7일후에는 마늘첨가량이 0중량%인 처리구의 pH는 4.6인데 반해, 마늘첨가량이 0.1, 0.2 및 0.3중량%인 처리구의 pH는 3.29∼3.34로 다소 큰 차이를 나타내었다. 그러나, 마늘첨가량에 따른 차이는 0.1∼0.3중량% 수준에서는 크지 않은 것으로 판단되었다.
즉, 마늘의 경우 배 유산균 발효에 중요한 영향을 미침을 알 수 있었으며 적정 첨가량은 배 유산균 발효액의 관능적인 품질 특성을 고려하여 0.1∼0.3중량% 수준으로 최소화시키는 것이 좋을 것으로 판단되었다.
실시예 2-4 : 당도의 결정
당 함량의 변화가 배를 이용한 발효음료의 제조에 미치는 영향을 살펴보기 위하여, 배즙의 당도를 12, 15 및 20 o Bx로 각각 달리하고, 배즙 중량에 대하여 0.5중량%의 마늘 절편을 첨가한 후, 10℃에서 7일간 저장하면서 pH 변화를측정하였다(참조: 표 3).
| 저장시간(일) | 12 o Bx | 15 o Bx | 20 o Bx |
| 0 | 5.0 | 4.9 | 4.8 |
| 1 | 5.1 | 4.9 | 4.9 |
| 3 | 4.5 | 4.7 | 4.9 |
| 5 | 4.1 | 4.1 | 4.3 |
| 7 | 3.9 | 4.0 | 4.0 |
상기 표 3에서 보듯이, 배즙의 원래 당도와 거의 유사한 당도인 12 o Bx로 당도를 조정한 배즙의 경우, 초기 pH 5.0에서 7일 발효후에는 3.9로 발효에 의한 pH 저하가 나타났고, 당도를 15 o Bx로 조정한 경우에도 초기 4.9에서 7일 발효후에는 4.0으로 발효가 진행된 것으로 판단되었다. 그러나, 당도를 20 o Bx로 조정한 경우에는 pH 저하속도가 매우 늦어짐을 알 수 있었으므로, 당도의 증가는 배의 유산균 발효 속도를 지연시키는 것으로 판단되었다.
또한, 관능적 특성을 살펴본 결과, 당류를 과량 첨가한 경우에는 배를 장기저장시 생성되는 것과 유사한 발효취가 나타났고, 갈변현상에 의해 발효액의 색깔이 짙어지는 경향을 나타내었다.
따라서, 당도의 증가는 배의 유산균 발효를 지연시키는 효과가 있고, 관능적으로도 색깔변화나 이미, 이취 발생 등의 나쁜 영향을 미치는 것으로 판단되었다.
실시예 2-5 : 배즙의 발효에 있어서 효소처리가 미치는 영향
배즙을 이용한 유산균 발효시, 혼탁도와 이로 인한 저장시의 침전형성 증가가 큰 문제점이 될 수 있다. 따라서, 혼탁도를 개선하기 위하여, 배즙을 펙틴 및 섬유질 분해 효소인 사이톨라제(cytolase)로 55 o C에서 3시간 동안 처리한 후, 가열처리하여 효소를 불활성화시킨 다음, 원심분리하여 얻은 상등액에 마늘절편을 첨가하고, 10℃에서 7일간 저장하면서 pH 변화를 측정하였다(참조: 도 4). 도 4는 사이톨라제 처리에 따른 발효음료의 pH 변화를 나타내는 그래프이다. 도 4에서 보듯이, pH는 초기 4.8에서 저장 7일이후 4.0으로 다소 낮아지는 경향을 나타내었으나, 일반적인 유산균 발효시의 pH인 3.7∼3.9보다는 다소 높은 수준으로 유지되는 경향을 나타내었다.
그러나, 초기에 기대했던 혼탁도 감소, 침전 감소 등의 효과는 그리 크지 않아 생즙을 유산균 발효시켰을 때와 거의 유사한 결과를 나타내었다.
실시예 2-6 : 배즙의 발효에 있어서 발효온도가 미치는 영향
배의 유산균 발효에 미치는 발효온도의 영향을 살펴보기 위하여, 배과육에 1.5배 중량의 물의 혼합물 및 배즙자체에 배 중량의 0.5%와 0.05%의 마늘 절편을각각 첨가한 후, 4, 10 및 20℃에서 7일간 저장하면서 pH 변화 및 발효양상을 측정하였다. 그 결과, 배과육 및 배즙을 사용한 두 경우 모두 10℃에서는 저장 7일후의 pH가 3.8 정도로 발효가 잘 진행된 반면, 4℃의 경우에는 저장 7일 후에도 pH 변화를 나타내지 않았으며, 20℃의 경우에는 저장 3일 이후부터 심한 부패취가 발생하여, 더 이상의 발효시험을 진행하지 못하였다. 따라서, 적정 발효온도는 10℃ 전후인 것으로 판단되었다.
실시예 3 : 배를 주재로 한 발효음료의 특성분석
실시예 3-1 : 배육 및 배즙을 주재로 한 발효음료의 특성비교
실시예 2에서 확립된 발효조건을 적용하고, 각각 배육과 배즙을 주재로 하여 7일간 발효시켜서 발효음료를 제조하였으며, 이들 제조된 발효음료의 pH, 당도, 산도, 탁도 및 색도 등의 이화학적 특성과 유산균, 효모와 곰팡이류 등의 미생물수를 비교하였다(참조: 표 4).
| 특성 | 배육 발효음료 | 배즙 발효음료 |
| pH | 3.8 | 4.0 |
| 당도( o Bx) | 3.6 | 10.1 |
| 산도(젖산의 mg/100㎖) | 47.0 | 74.5 |
| 탁도(600nm에서의 흡광도) | 1.43 | 1.87 |
| 색도 Lab | 56.041.807.08 | 37.833.4611.68 |
| 1㎖ 당 유산균의 수 | 1.7 x 10 14 | 3.4 x 10 12 |
| 1㎖ 당 효모 및 곰팡이류의 수 | 1.5 x 10 3 | 1.5 x 10 4 |
상기 표 4에서 보듯이, 배육보다는 배즙을 이용한 경우에 pH가 높고, 유산균 수가 적다는 것을 알 수 있었는데, 이는 배즙보다는 배육을 이용한 경우에 유산균 발효가 보다 효과적으로 진행된다는 것을 나타낸다. 또한, 배육보다는 배즙을 이용한 경우에 보다 높은 당도와 산도를 나타내었는데, 이는 배육보다는 배즙이 초기 당도와 산도가 높기 때문인 것으로 추측되었다. 끝으로, 배육보다는 배즙을 이용한 경우에 탁도가 높고, 적색도와 황색도가 높으며, 효모 및 곰팡이류의 수가 많음을 알 수 있었다.
아울러, 관능적인 특성에서는 배육보다는 배즙을 이용한 경우에 미세한 이미, 이취 등이 발생되고, 색깔도 다소 변화되는 경향을 나타내었다.
이상의 결과를 종합하면, 배즙을 이용한 발효의 경우, 유산균 이외의 다른 효모 발효 역시 일부 진행되었고, 높은 당도로 인한 갈변현상도 관찰되었다. 따라서, 배과육을 이용한 경우가 배즙을 이용한 경우에 비해 유산균 발효도 잘 일어나며, 이후 관능적인 특성도 우수한 것으로 판단되었다.
실시예 3-2 : 착즙방법에 따른 발효음료의 특성비교
배과육을 이용한 유산균 발효시 발효액만을 여과를 통해 취한 경우, 많은 양의 배와 배에 함유된 발효액이 버려지면서 수율이 저하되는 문제점이 있었다. 이를 보안하고자 단순여과를 통해 제조된 발효음료의 특성과 여과 및 착즙기를 이용하여 제조된 발효음료의 특성을 비교하였다(참조: 표 5)
| 특성 | 단순여과 | 여과 및 착즙 |
| pH | 3.8 | 3.7 |
| 당도( o Bx) | 3.2 | 4.1 |
| 산도(젖산의 mg/100㎖) | 47.0 | 50.8 |
| 탁도(600nm에서의 흡광도) | 1.43 | 1.52 |
| 색도 Lab | 56.041.807.08 | 55.142.008.58 |
| 1㎖ 당 유산균의 수 | 1.7 x 10 14 | 3.7 x 10 14 |
| 1㎖ 당 효모 및 곰팡이류의 수 | 1.5 x 10 3 | 1.3 x 10 3 |
상기 표 5에서 보듯이, 두 발효음료는 pH, 산도, 색도 등의 특성에 있어 큰 차이를 나타내지 않았으나, 당도, 탁도, 유산균 및 효모류의 수의 경우에는 단순여과한 경우보다 여과 및 착즙기를 이용한 경우에 다소 증가하였다.
관능적인 특성의 경우, 착즙기를 이용하여 제조된 음료에서는 당도의 증가로다소 단맛이 강해지고, 마늘향도 다소 강해지는 경향을 나타내었으나, 저장기간 중에 침전형성이 다소 증가되는 것이 문제점으로 지적되었다.
따라서, 전반적인 관능적인 품질은 여과액을 이용하여 제조된 음료가 더 좋은 것으로 판단되었다.
실시예 3-3 : 마늘의 첨가량에 따른 발효음료의 특성비교
상기 실시예 2-3에서 보듯이, 마늘의 첨가량이 발효시 중요한 조건이 되었으므로, 실시예 2-3에서 제조된 각 발효음료의 특성을 비교하였다(참조: 표 6).
| 마늘함량(중량%) | 당도( o Bx) | 산도(젖산의 mg/100㎖) | 탁도(600nm에서의 흡광도) | 유산균의 수(CFU/㎖) |
| 0.0 | 4.6 | 9.7 | 0.435 | - |
| 0.1 | 5.2 | 28.3 | 0.547 | 2.3 x 10 10 |
| 0.3 | 5.4 | 45.8 | 0.604 | 1.0 x 10 10 |
| 0.5 | 5.4 | 44.4 | 0.623 | 6.5 x 10 11 |
상기 표 6에서 보듯이, 마늘을 첨가할수록 당도, 산도, 탁도 및 유산균의 수가 증가함을 알 수 있었는 바, 마늘이 배의 유산균 발효시 유산균의 주요 공급원이 되는 것으로 추정되었다.
실시예 3-4 : 마늘에서 유래된 발효균주의 동정
전기 제조된 발효음료 및 마늘즙을 MRS 배지(Sigma Chem. Co., USA)가 포함된 평판배지에 도말하고, 배양하여 생성된 콜로니 중에서 형태적인 차이를 고려하여 10개의 콜로니를 선택한 다음, 이들을 각각 다른 MRS 배지가 포함된 평판배지에서 배양하고, 바이오 로그 시스템(Bio-log system)을 이용하여 각 콜로니를 형성하는 균주를 동정하였다. 그 결과, 본 발명의 발효음료에서 발효를 수행하는 균주는 마늘에서 유래된 락토코커스속( Lactococcus sp. ) 미생물 또는 류코노스톡속( Leuconostoc sp. ) 미생물임을 알 수 있었다.
이상에서 상세히 설명하고 입증하였듯이, 본 발명은 동치미 제조방법을 응용하여 배를 발효시키는 방법 및 이를 이용하여 제조된 배를 주재로 한 발효음료를 제공한다. 본 발명의 배를 주재로 한 발효음료의 제조방법은 배육 또는 배즙, 배육 또는 배즙의 부피에 대하여 1 내지 2배 부피의 0.5 내지 2.0%(w/v) 소금물 및 최종 혼합물 중량에 대하여 0.1 내지 0.3%(w/w)의 마늘을 혼합하는 공정, 전기 혼합물을 5 내지 15℃의 온도조건하에 5 내지 10일 동안 발효시키는 공정 및 전기 발효물을 여과하여 액상성분을 수득하고, 살균하는 공정을 포함한다. 본 발명에 의하면, 종래의 동치미의 미각적인 특성에 배의 풍미가 추가된 새로운 발효음료를 개발할 수 있었으므로, 배의 이용을 극대화시켜서 배의 소비를 촉진시키고, 농가소득증대에 이바지할 수 있을 것이다.
