유산균과 효모의 복발효법을 이용한 미나리음료 및 그 제조방법

유산균과 효모의 복발효법을 이용한 미나리음료 및 그 제조방법{Method for producing dropwort liquid via double zymotechnics using lactic acid bacteria and yeast, and beverage produced by the same}

본 발명은 미나리음료에 관한 것으로서, 특히 유산균과 효모를 이용한 복발효법으로 제조하는 미나리음료 및 그 제조방법에 관한 것이다.

미나리는 예로부터 혈압을 낮추어 주는 혈압강하작용이 있고, 장의 활동을 좋게 하여 변비, 치질, 대장 및 소장질환을 완화시켜 주고, 체내 열을 내려주고 독을 제거해주는 해열 및 해독작용이 있고, 지사작용이 있고 그리고 중금속을 해독해주는 기능이 있다고 알려져 왔다. 이러한 미나리의 주요 기능 때문에 예로부터 미나리를 섭취하여 왔는데, 주로 생식으로 섭취하거나 데쳐 섭취하였다. 특히 해독작용으로 인해 독성을 가지는 복어요리에는 반드시 수반되는 재료이다.

미나리 주로, 체내에서 비타민 A로 변환되는 베타카로틴과, 비타민 B1 및 B2 등의 엽산과, 비타민 C 등을 다량 함유하고, 또한 단백질, 철분, 칼슘, 칼륨, 인, 당질 등을 포함한다. 특히, 다량의 칼륨을 포함하고 있어서 인체의 나트륨의 배설에 도움을 줄 수 있어서 고혈압 환자에게는 좋은 식품으로 알려져 있다. 또한 엽산 은 임산부의 조산 및 기형아출산 예방에 필수적인 것이므로 미나리는 임산부에도 유효한 것이라 할 수 있다.

미나리는 식물성 폴리페놀인 플라보니드 성분을 다량 함유하는데, 그 플라보니드 성분은 이소람네틴(Isorhamnetin), 히페로사이드(Hyperoside), 페르시카린(Persicarin), 알파피넨(Alpha-pinene) 및 미르센(Myrcene)과, 그리고 색소성분인 캄페롤(Kaempferol)과 퀘르세틴(Quercetin) 등이다.

이소람네틴과 알파피넨은 우수한 염증과 관련된 면역관련 반응을 억제하는 효과와 자유라디칼 제거효과로 항산화 효과 및 비만억제 효과를 가지는 것으로 알려져 있고, 페르시카린은 최근 연구에 의하면 간에서 알코올대사에 관여하는 효소를 활성화시켜 해독작용이 탁월하여 간보호에 효과적이라는 것이 밝혀졌다. 또한, 상기 플라보노이드 성분들이 인체 발암성 물질인 아플라톡신B1에 대해 항돌연변이 활성도 가진 것으로 최근의 연구를 통해 보고되고 있다.

한편, 폴리페놀의 일종으로서 색소성분인 캄페롤과 퀘르세틴은 혈전 생성 억제 효과가 뛰어나며 아울러 항산화 및 염증치료성질을 갖는 것으로 알려져 있다.

따라서, 상기와 같이 항산화성과 혈전 생성 억제효과를 가지는 폴리페놀을 포함하는 미나리음료를 개발할 수 있다면 사람의 건강에 큰 도움을 줄 수 있을 것이다. 특히, 장거리 비행시 주로 좌석이 비좁은 이코노믹 클래스에서, 혈전에 의한 혈관 막힘에 의해 발생하는 폐색전증을 완화시키는데 큰 도움을 줄 수 있을 것이다.

이와 같은 미나리의 장점을 이용하기 위해 본 출원인은 2009년도 10-2009-56520호 출원을 통해 유기산을 이용한 미나리음료 및 그 제조방법을 제안하였다.

현재 건강음료 시장에는 상기와 같은 미나리음료를 비롯한 과채류를 이용한 기능성 음료가 많이 출시되어 판매되고 있으며 또한 소비자들은 간편하게 마실 수 있는 음료로서 웰빙푸드를 찾는 것이 현실이다. 이러한 건강음료의 패턴에 따라 음료시장에서는 많은 건강음료가 생산되어 왔으나 대부분의 과채류를 이용한 음료는 단순한 분쇄공정을 거친 제품이거나 또는 추출액을 이용한 엑기스 제품이 주를 이루어 왔다. 한편, 대표적인 건강음료인 발효음료 시장은 주로 요구르트를 비롯한 우유발효 제품이 생산되어 판매되고 있고 있을 뿐, 다른 음료를 이용한 발효음료의 생산 및 시판, 특히 미나리와 같은 식용 채소를 이용한 발효음료의 생산 및 시판을 전혀 이루어지지 않고 있다. 또한, 대부분의 발효음료는 단일의 발효음료, 즉 유산균 발효음료 또는 효모를 이용한 단일 발효음료에 지나지 않았다.

그러므로, 미나리의 고유한 영양소와 고유성분, 특히 폴리페놀 성분을 대부분 포함할 뿐만 아니라 특유의 맛과 향을 거부감 없이 부드럽게 살리고, 건강에 큰 도움을 줄 수 있는 복(이중)발효 미나리음료를 제공하는 것이 바람직할 것이다.

따라서, 종래 유산균 제품들은 대부분 우유를 주재료로 발효시킨 제품이었으나, 본 발명에서는 젖산균과 효모를 이용한 복발효를 통해 건강에 도움이 되는 폴리페놀 성분을 포함하는 미나리를 이용하는 전혀 새로운 종류의 유산균과 효모의 복발효법을 이용한 미나리음료 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 젖산균은 김치유산균이고, 김치유산균을 이용한 일차 발효와, 일차 발효된 음료에 효모를 이용하여 이차 발효를 수행하는 것을 특징으로 한다.

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 유산균과 효모의 복발효법을 이용한 미나리음료 제조방법은 미나리발효과정과, 농축추출액 제조과정과 그리고 음료제조과정으로 이루어진다.

상기 미나리 발효과정은, 미나리의 뿌리부분을 제거하고 세척한 후 세절기를 이용하여 0.5cm 내지 1cm 정도로 세절하는 단계, 미나리를 분쇄기(믹서기)에 투입하여 정제수를 투입하면서 미나리를 분쇄하여 최종적으로 미나리와 정제수의 비율이 1:4가 되도록 미나리액을 준비하는 단계와, 상기 미나리액을 고압증기멸균기에서 멸균하는 단계와, 김치유산균류의 젖산균류를 배지에서 배양하고 배양된 배양액을 원심분리하여 상층액을 버리고 침전균주에 멸균수를 첨가하여 와동시켜 멸균수 중에 침전균주가 부유하도록 하는 김치유산균류 준비단계와, 효모균을 상기 침치유산균류를 준비하는 단계와 같은 방식으로 준비하는 효모준비단계와, 상기 미나리액을 용기에 투입한 후 투입된 미나리 양에 대해 준비된 김치유산균을 5% 접종한 후 미나리액의 pH가 5.0에 도달할 때까지 30℃에서 배양기에서 정치 배양하는 일차 발효단계와, 상기 김치유산균으로 발효된 미나리액에 효모균을 5% 접종한 후 37℃에서 배양기에서 48시간 동안 교반 배양하는 이차발효단계와, 상기 이차발효된 미나리액을 망에서 일차 여과한 후 원심분리법 또는 규조토여과를 거쳐 이차 여과하는 단계로 이루어진다.

농축추출액 제조과정은 상기 김치유산균과 효모를 이용하여 복발효가 완료된 미나리 배양액에 구연산을 배양액 전체분량에 대해 구연산을 1.0 내지 2.5%, 당분을 20-50% 첨가한 후, 85℃에서 15분간 가열함으로써 농축추출액이 완성된다.

미나리 음료의 제조과정은, 상기 농축추출액과 정제수를 1:1.5 내지 1:2로 희석하여 병입한 후 살균처리함으로써 이루어진다.

상기 김치유산균류는 류코노스톡 김치아이(Leuconostoc kimchii)와, 류코노스톡 시트리움(Leuconostoc citreum), 류코노스톡 메센테로이드스(Leuconostoc mesenteroides), 류코노스톡 가시코미타튬(Leuconostoc gasicomitatum), 류코노스톡 락티스(Leuconostoc lactis), 락토바실러스 플랜타륨(Lactobacillus plantarum)과 락토바실러스 사케이(Lactobacillus sakei)로 이루어진 그룹에서 선택되고, 바람직하게는 락토바실러스 플랜타륨이다.

상기 효모는 이사첸키아 오리엔탈리스 엘에프에스티 1(Issachenkia orientalis MFST1)이다.

본 발명에 따라 젖산균과 효모균을 이용한 복발효법을 통해 미나리음료를 제조하게 되면, 풍부한 폴리페놀 성분으로 인해 우수한 항산화 효과를 가지게 되어 인체에 유익하게 되고, 특히 혈전 생성억제 성분을 함유하여, 항공기의 기내 음료로 적용하게 되는 경우에는 폐색전증을 완화시키게 되는 효과가 있을 뿐만 아니라 젖산균과 효모균을 통한 인체 건강증진에도 도움을 주게 되는 효과가 있다.

또한, 미나리를 이용하여 복발효법으로 미나리 음료를 만들게 됨으로써, 미나리 선별과정에서 품질 자체에는 전혀 문제가 없으나 외관상 보기가 좋지 않아 폐기처리될 미나리들을 이용할 있게 되어, 농가에서 미나리 폐기에 소요되는 비용을 줄일 수 있게 될 뿐만 아니라 역으로 미나리를 판매할 수 있게 되어 미나리 재배 농민들의 농가소득 향상과 함께, 폐기물을 감축시켜 환경에도 기여하게 되는 효과가 있다.

이하 첨부도면을 참조하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따라 유산균과 효모의 복발효법을 이용하여 미나리음료를 제조하는 방법을 도시한 흐름도이다.

본 발명에 따른 유산균과 효모의 복발효법을 이용한 미나리음료 및 그 제조방법에서 복발효법을 이용한 미나리음료 제조방법은 미나리 발효과정과, 농축추출액 제조과정과 그리고 복발효된 미나리음료 제조과정으로 이루어진다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 유산균과 효모를 이용한 복발효법을 통해 미나리 음료를 제조하는 방법은 아래에서 설명하는 것과 같은 단계로 이루어진다.

먼저, 미나리의 뿌리부분을 제거하고 세척한 후 세절기를 이용하여 0.5cm 내지 1cm 정도로 세절한다(S1).

그런 다음, 세절된 미나리를 분쇄기(믹서기)에 투입하고, 그 다음에 정제수를 투입하면서 분쇄기를 가동시켜 미나리를 분쇄한다. 최종적으로 미나리와 정제수 의 비율이 1:4가 되도록 정제수를 분쇄기에 투입하여 미나리액을 준비한다(S2).

그런 다음, 분쇄된 미나리액에 존재할지 모를 병원균 등을 제거하기 위하여 통상적인 고압증기멸균기를 사용하여 미나리액을 멸균처리한다(S3). 멸균처리의 온도는 약 120-130℃이고, 멸균시간은 약 30분간이다.

그런 다음, 젖산균류, 예컨대 김치유산균을 배지에서 배양하고, 김치유산균의 배양이 완료되면 배양된 배양액을 원심분리하여 상층액을 버리고 침전균주를 얻고, 멸균수를 침전균주에 첨가하여 와동시켜(vortexing) 멸균수 중에 침전균주가 부유하도록 하여 김치유산균을 준비한다(S4). 상기에서 사용하는 김치유산균은, 류코노스톡 김치아이(Leuconostoc kimchii)와, 류코노스톡 시트리움(Leuconostoc citreum), 류코노스톡 메센테로이드스(Leuconostoc mesenteroides), 류코노스톡 가시코미타튬(Leuconostoc gasicomitatum), 류코노스톡 락티스(Leuconostoc lactis), 락토바실러스 플랜타륨(Lactobacillus plantarum)과 락토바실러스 사케이(Lactobacillus sakei)로 이루어진 그룹에서 선택되고, 본 발명자의 실험결과 가장 바람직한 것은 락토바실러스 플랜타륨이다. 물론 상기에서 설명한 김치유산균류 이외에도, 우유유산균류도 사용할 수 있다는 것은 본 기술분야의 당업자라면 잘 알 수 있을 것이다.

그럼 다음, 효모균을 배지에서 배양하고, 효모의 배양이 완료되면 배양된 배양액을 원심분리하여 상층액을 버리고 침전균주를 얻고, 멸균수를 침전균주에 첨가하여 와동시켜 멸균수 중에 침전 효모균주가 부유하도록 하여 효모균을 준비한다(S5). 본 발명의 발명자가 실험한 결과 상기에서 사용하는 효모균은 이사 첸키아 오리엔탈리스 엘에프에스티 1(Issachenkia orientalis MFST1)인 것으로 판명되었지만, 반드시 상기와 같은 효모균에만 국한되는 것이 아니라 다른 효모균류도 사용할 수 있다.

그런 다음, 상기 단계(S3)을 통해 준비된 미나리액에 용기에 담은 후에 상기 단계(S4)를 통해 얻은 김치유산균을 투입된 미나리액 양에 대해 5% 접종한 후 미나리액의 pH가 4.7 내지 5.3, 바람직하게는 5.0에 도달할 때까지 30℃의 온도에서 배양기에서 일차 정치배양을 수행한다(S6). 본 발명의 발명자가 반복적인 시험을 통해, 김치유산균을 접종한 미나리액의 초기 pH는 약 5.8 정도였고, 4시간 정도 경과한 후에는 약 5.66 정도였고, 8시간이 경과한 후에는 약 4.85로 정도였다. 따라서, 배양기에서 미나리액을 7-8시간 배양한 후 배양액의 pH를 검사한 다음 pH가 거의 5.0에 도달하면 김치유산균 발효를 종료한다.

그런 다음, 일차 김치유산균 발효가 완료된 미나리액에, 미나리액 양에 대해 5%의 효모균을 접종하고, 효모균이 접종된 미나리액을 37℃의 배양기에서 48시간 동안 교반배양을 수행하여 이차 효모발효를 완성한다(S7).

그런 다음, 일차 및 이차 발효과정을 통해 복발효된 미나리액을 No.280(약 0.06mm) 이하의 여과망을 통해 1차 여과하여 미나리를 여과하고, 다음에 원심분리법 또는 규조토여과를 거쳐 일차 여과된 미나리액에 잔존하는 미세한 미나리 찌거기를 이차 여과한다(S8).

본 발명에서 미나리액을 이차에 걸친 복발효를 수행하는 이유는, 김치유산균 단독으로 미나리액을 발효할 경우에 배양추출액에서 채소류 특유의 풀냄새가 많이 나게 되어 음용하기에는 어려움이 있다는 것을 반복 실험을 통해 알게 되었다. 따라서, 이와 같은 단점을 해결하고자 노력하던 중 김치유산균과 같은 젖산균으로 발효한 미나리액을 효모를 이용하여 이차발효를 수행하게 되면 미나리 특유의 향긋한 향과 달콤한 향이 나는 동시에 김치유산균 단독 발효때 발생하는 풀냄새가 완전히 제거된다는 사실을 밝혀내었다.

상기와 같이 일,이차 복발효가 완료되어 일,이차 여과과정을 거친 미나리 배양액에, 배양액 전체 분량에 대해 2.5%의 구연산과, 50%의 당분을 첨가하고, 85℃의 온도에서 15분간 가열함으로써 농축추출액 제조과정이 이루어진다(S9). 상기 농축추출액은 그 자체로서 농축발효미나리 음료로 사용될 수 있다. 상기 농축발효미나리 음료는 인체에 유용한 유산균과 그리고 효모로 이루어져 인체 건강증진에 도움을 줄 있게 된다.

한편, 상기 미나리 농축추출액을 정제수와 1:1.5 내지 1:2로 희석하여 병입해 살균처리를 하게 되면 음용이 편리한 음료제품을 만들 수 있다(S10).

상기에서 설명한 젖산균과 효모를 이용하는 복발효를 미나리에 적용하는 것으로 설명하였지만, 깻잎, 시소, 부추, 시금치, 상추 등의 다른 채소류에도 적용할 수 있다. 상기와 같은 다른 채소류에 적용하는 경우에도, 해당 채소의 본질적인 영양소 모두를 추출하는 한편, 그 향과 미감이 식음하기 아주 좋은 상태가 되게 되고 또한 유산균과 효모균을 통해 인체 건강증진에 크게 도움이 될 것이다.

도 1은 본 발명에 따라 유산균과 효모의 복발효법을 이용하여 미나리음료를 제조하는 방법을 도시한 흐름도.