KR101473290B1 - 발효 촉진 조성물을 이용한 장류의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 장류 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 발효 촉진 조성물을 이용한 장류의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 장류에 관한 것으로, 구체적으로는 장류의 발효 시, 발효 촉진 조성물을 첨가하여 미생물의 생장 및 발효 대사를 증폭시킴으로써, 미생물의 대사 산물 및 미생물 세포 내 성분들에 의해 장류의 각종 효능(항암, 혈압 강하, 혈청 콜레스테롤 강하, 면역 증강, 칼슘 흡수 촉진, 혈중콜레스테롤의 저하, 동맥경화의 예방과 치료 등)을 향상시킬 수 있도록 하며, 아울러, 장류의 발효 시, 발효 촉진 조성물을 첨가하는 간단한 공정만이 추가됨에 따라 종래기술에 비하여 생산비용, 제조공정 및 제조시간이 감소할 수 있도록 하는, 발효 촉진 조성물을 이용한 장류의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 장류에 관한 것이다.
Description
본 발명은 장류의 발효 시, 발효 촉진 조성물을 첨가하여 미생물의 생장 및 발효 대사를 증폭시킴으로써, 미생물의 대사 산물 및 미생물 세포 내 성분들에 의해 장류의 각종 효능(항암, 혈압 강하, 혈청 콜레스테롤 강하, 면역 증강, 칼슘 흡수 촉진, 혈중콜레스테롤의 저하, 동맥경화의 예방과 치료 등)을 향상시킬 수 있도록 하는 발효 촉진 조성물을 이용한 장류의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 장류에 관한 것이다.
일반적으로 고추장, 된장 또는 청국장 등의 장류는 우리나라의 전통 조미료로써 언제부터 제조되었는지 확실히 알 수는 없지만, 중국의 <삼국지> 위지 동이전에는 "고구려가 장양(贓釀 : 장담그기, 술빚기) 등의 발효성 가공식품 제조를 잘한다"는 기록이 있다. 따라서 삼국시대 이전부터 장류를 담가 먹다가 삼국시대에 들어오면서 장담그기의 기술이 발달한 것으로 추정할 수 있다. 조선시대의 문헌으로는 <구황촬요 救荒撮要>와 <증보산림경제 增補山林經濟>에 장류 제조법이 상세하게 나타나 있다.
한편, 상기와 같은 장류는 통상 쌀, 소맥 또는 대두 등의 곡류에 소금물을 넣거나 또는 누룩균, 황국균과 같은 국균(麴菌)을 접종해서 제국(곰팡이를 이용해 발효하는 과정)한 후 소금을 넣어 장기간 발효 및 숙성공정을 거쳐 제조된다.
즉, 상기와 같은 장류는 다양한 미생물에 의한 발효식품이므로 미생물로 분해된 쌀, 소맥, 대두 성분 이외에도 미생물의 대사 산물 및 미생물 세포 내 성분들이 생성되어 건강에 좋은 물질이 많이 생성되는 것으로 알려져 있으며, 감칠맛, 단맛, 쓴맛, 신맛의 주체인 여러 종류의 아미노산을 공급하는 기능과 맛, 용해성, 유화성 등에 관여하는 감각기능 등 여러가지 생체 조절 기능에 모두 관여한다고 보고되고 있으며, 항암, 혈압 강하, 혈청 콜레스테롤 강하, 면역 증강, 칼슘 흡수 촉진 기능 등이 보고되어 있다. 또한 최근에는 소화기 내에서 담즙산의 재흡수를 저해함으로써 혈중콜레스테롤의 저하, 동맥경화의 예방과 치료효과를 가진다고 보고되고 있다.
한편, 장류가 가지는 상기와 같은 효과를 더욱 극대화시키기 위한 관련 기술로써, 특허문헌 1에는 된장 또는 청국장의 제조 시, 카레, 녹차, 다시마 또는 김치 중 어느 하나의 부재료를 추가로 첨가하여 항암효과 등의 기능성과 관능성을 개선하고자 한 기술이 공개되어 있다.
그리고 특허문헌 2에는 콩을 함유하는 배지에 식용 및 약용 버섯균사를 접종하여 항암성분을 비롯해 다양한 가수분해효소 분해물 등의 건강증진물질이 함유되면서 제조공정 도중 식염을 전혀 첨가하지 않아도 짠맛이 나는 무염발효장류에 대한 기술이 공개되어 있다.
또한 특허문헌 3에는 장류의 제조 시, 소맥글루텐, 콘글루텐, 탈지대두, 쌀단백질 중 적어도 하나 이상 선택되는 식물성 단백질 원료 및 단백분해효소를 배합하여 장류 특유의 이취, 원료취, 쓴맛을 제거하고자 하는 기술이 공개되어 있다.
또한 특허문헌 4에는 장류의 제조 시, 구기자를 첨가하여 구기자에 함유된 베타인 성분으로 인해 동맥경화 및 고혈압 예방 또는 간기능보호 기능을 가지는 베타인성분을 함유하는 기능성 발효장류에 대한 기술이 공개되어 있다.
즉, 각종 장류가 상기와 같은 각종 효능을 가질 수 있는 이유는 쌀, 소맥, 대두 등의 원재료가 가지는 성분 이외에도 미생물의 대사 산물 및 미생물 세포 내 성분들이 생성되기 때문임에도 불구하고, 종래의 기술들은 장류가 가지는 효능을 향상시키기 위해, 장류의 제조 시, 카레, 녹차, 다시마, 김치, 버섯, 식물성 단백질 또는 구기자 등 별도의 기능성 물질을 첨가하는데만 치중하여 왔으며, 이로 인해 생산비용, 제조공정 및 제조시간을 증가시키는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 장류의 발효 시, 발효 촉진 조성물을 첨가하여 미생물의 생장 및 발효 대사를 증폭시킴으로써, 미생물의 대사 산물 및 미생물 세포 내 성분들에 의해 장류의 각종 효능(항암, 혈압 강하, 혈청 콜레스테롤 강하, 면역 증강, 칼슘 흡수 촉진, 혈중콜레스테롤의 저하, 동맥경화의 예방과 치료 등)을 향상시킬 수 있도록 하는, 발효 촉진 조성물을 이용한 장류의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 장류를 제공함을 과제로 한다.
아울러, 장류의 발효 시, 발효 촉진 조성물을 첨가하는 간단한 공정만이 추가됨에 따라 종래기술에 비하여 생산비용, 제조공정 및 제조시간이 감소할 수 있도록 하는, 발효 촉진 조성물을 이용한 장류의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 장류를 제공함을 다른 과제로 한다.
본 발명은 곡류를 증자하는 단계(A100); 상기 A100 단계를 거친 곡류에 국균(麴菌)을 접종하는 단계(A200); 상기 A200 단계를 거친 곡류에 소금을 첨가하고 발효 및 숙성하는 단계(A300);를 포함하여 구성되는 장류의 제조방법에 있어서,
상기 A300 단계에서 발효 촉진 조성물을 첨가하는 것을 특징으로 하는 발효 촉진 조성물을 이용한 장류의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 장류를 과제의 해결 수단으로 한다.
이때, 상기 발효 촉진 조성물은,
A200 단계를 거친 곡류 100 중량부에 대하여, 2 ~ 7 중량부로 첨가되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 발효 촉진 조성물은,
볼(ball), 플레이크(flake) 또는 분말 형태의 하이드록시 라디칼 생성 조성물 또는,
볼(ball), 플레이크(flake) 또는 분말 형태의 슈퍼 옥사이드 생성 조성물인 것이 바람직하다.
여기서, 상기 하이드록시 라디칼 생성 조성물은,
코어의 표면에 쉘이 코팅된 구조로 이루어지되,
상기 코어는 제 1 실리카 전구체의 표면에 슈퍼옥사이드 생성 화합물이 고착되어 이루어지고,
상기 쉘은 제 2 실리카 전구체의 표면에 전이금속 화합물이 고착되어 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 슈퍼 옥사이드 생성 조성물은,
코어의 표면에 쉘이 코팅된 구조로 이루어지되,
상기 코어는 제 1 실리카 전구체의 표면에 슈퍼옥사이드 생성 화합물이 고착되어 이루어지고,
상기 쉘은 제 2 실리카 전구체의 표면에 칼슘화합물이 고착되어 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 1 실리카 전구체는,
실리카졸로써, 0.2 ~ 1.0㎛ 입자크기의 분말 산화규소(SiO2) 20 ~ 40 중량%에 물 60 ~ 80 중량%를 혼합한 것을 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 슈퍼옥사이드 생성 화합물은,
질산은(AgNO3), 염화금(AuCl3, HAuCl4), 또는 염화백금(PtCl4) 중에서 단독 도는 2종 이상 병용하여 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 2 실리카 전구체는,
테트라에톡시오르소실리케이트(TEOS), 메틸트리메톡시실란(MTMS), 테트라메톡시오르소실리케이트(TMOS), 테트라프록톡시오르소실리케이트(TPOS), 테트라부톡시오르소실리케이트(TBOS), 테트라 펜톡시오르로실리케이트(TPEOS), 테트라(메틸에틸케토옥시모)실란, 비닐옥시모실란(VOS), 페닐 트리스(부타논옥심)실란(POS), 메칠옥시모실란(MOS) 중에서 단독 또는 2종 이상 병용하여 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 전이금속 화합물은,
철염 화합물 또는 구리염 화합물 중에서 단독 또는 2종 이상 병용하여 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 칼슘화합물은,
칼슘옥사이드 또는 칼슘하이드록시옥사이드 중에서 단독 또는 2종 이상 병용하여 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명은 장류의 발효 시, 발효 촉진 조성물을 첨가하여 미생물의 생장 및 발효 대사를 증폭시킴으로써, 미생물의 대사 산물 및 미생물 세포 내 성분들에 의해 장류의 각종 효능(항암, 혈압 강하, 혈청 콜레스테롤 강하, 면역 증강, 칼슘 흡수 촉진, 혈중콜레스테롤의 저하, 동맥경화의 예방과 치료 등)을 향상시킬 수 있도록 하며, 아울러, 장류의 발효 시, 발효 촉진 조성물을 첨가하는 간단한 공정만이 추가됨에 따라 종래기술에 비하여 생산비용, 제조공정 및 제조시간이 감소할 수 있도록 하는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발효 촉진 조성물을 이용한 장류의 제조방법을 나타낸 흐름도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이드록시 라디칼 생성 조성물의 구조를 나타낸 개략도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이드록시 라디칼 생성 조성물의 제조방법을 나타낸 흐름도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 슈퍼 옥사이드 생성 조성물의 구조를 나타낸 개략도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 슈퍼 옥사이드 생성 조성물의 제조방법을 나타낸 흐름도
도 6은 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 미생물 수를 비교하기 위한 실물 사진
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이드록시 라디칼 생성 조성물의 구조를 나타낸 개략도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이드록시 라디칼 생성 조성물의 제조방법을 나타낸 흐름도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 슈퍼 옥사이드 생성 조성물의 구조를 나타낸 개략도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 슈퍼 옥사이드 생성 조성물의 제조방법을 나타낸 흐름도
도 6은 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 미생물 수를 비교하기 위한 실물 사진
상기의 효과를 달성하기 위한 본 발명은 발효 촉진 조성물을 이용한 장류의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 장류에 관한 것으로써, 본 발명의 기술적 구성을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
이하, 본 발명에 따른 발효 촉진 조성물을 이용한 장류의 제조방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이, 곡류를 증자하는 단계(A100), 국균을 접종하는 단계(A200) 및 발효 및 숙성하는 단계(A300)를 포함하는 장류의 제조방법에 있어서, 상기 A300 단계에서 발효 촉진 조성물을 첨가하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 A100 및 A200 단계는 상기 단계에 한정되는 것은 아니고, 장류의 종류, 지역이나 개개인의 특색에 따라 다양하게 변형실시 할 수 있으나, 일 예로써 상기 각 단계에 준하여 설명하면 다음과 같다.
상기 곡류를 증자하는 단계(A100)는, 쌀, 소맥 또는 대두 등의 곡류를 세척한 후, 스팀으로 1 ~ 2시간 동안 가열하는 공정으로써, 후술되어질 공정에서 국균의 접종, 발효 및 숙성을 용이하게 하기 위한 전처리 공정이다.
상기 국균을 접종하는 단계(A200)는, 상기 A100 단계를 거친 곡류 100 중량부에 대하여 미생물인 국균 0.1 ~ 0.8 중량부을 접종하는 단계(A200)로써, 상기 국균에 의해 발효 및 숙성이 이루어지게 된다.
이때, 상기 국균의 함량이 0.1 중량부 미만일 경우, 발효가 제대로 이루어지지 않을 우려가 있으며, 0.8 중량부를 초과할 경우, 비경제적일 우려가 있다.
여기서 사용되는 국균은 장류에 통상적으로 사용되는 누룩균 또는 황국균을 접종할 수 있으며, 여기에 한정되는 것은 아니고 다양한 발효 미생물을 적용할 수 있다.
한편, 국균을 접종하지 않고 소금물을 첨가할 수도 있는데, 이는 재래식 방법으로 소금물에 의해 자연 발효(국균이 자연적으로 생성)되지만 발효 시간이 과도하게 소모되는 단점이 있다.
상기 발효 및 숙성하는 단계(A300)는 상기 A200 단계를 거친 곡류를 20 ~ 60℃에서 24 ~ 72시간 동안 저장한 후, 소금 10 ~ 20 중량부를 첨가하고 30 ~ 60℃에서 1 ~ 10일간 발효 및 숙성하는 단계로써, 본 발명은 상기 A300 단계에서 발효 촉진 조성물을 첨가하는 것을 특징으로 한다.
즉, 장류의 발효 시, 발효 촉진 조성물을 첨가하여 미생물의 생장 및 발효 대사를 증폭시킴으로써, 미생물의 대사 산물 및 미생물 세포 내 성분들에 의해 장류의 각종 효능(항암, 혈압 강하, 혈청 콜레스테롤 강하, 면역 증강, 칼슘 흡수 촉진, 혈중콜레스테롤의 저하, 동맥경화의 예방과 치료 등)을 향상시킬 수 있도록 하는 것이다.
이때, 발효 촉진 조성물은 A200 단계를 거친 곡류 100 중량부에 대하여, 2 ~ 7 중량부로 첨가되는데, 상기 발효 촉진 조성물의 첨가량이 2 중량부 미만일 경우 미생물의 생장 및 발효 대사의 향상효과가 미비해질 우려가 있으며, 7 중량부를 초과할 경우 비경제적일 우려가 있다.
아울러, 상기 배양, 발효 및 숙성 조건과, 소금의 양은 장류의 종류, 지역이나 개개인의 특색에 따라 다양하게 변형실시 할 수 있으므로 그 임계적 의의는 생략한다.
한편, 상기와 같은 상기 발효 촉진 조성물은, 볼(ball), 플레이크(flake) 또는 분말 형태의 하이드록시 라디칼 생성 조성물 또는, 볼(ball), 플레이크(flake) 또는 분말 형태의 슈퍼 옥사이드 생성 조성물을 적용할 수 있다.
상기 하이드록시 라디칼 생성 조성물은 본 발명의 출원인에 의해 선출원(국내 특허출원 제10-2012-0148559호)된 하이드록시 라디칼 생성 조성물을 적용한 것으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 제 1 실리카 전구체(10)에 슈퍼옥사이드 생성 화합물(11)이 고착된 코어(100)의 외면에, 제 2 실리카 전구체(20)의 표면에 전이금속 화합물(21)이 고착된 쉘(S200)이 코팅되어 구성된다.
구체적으로는 도 3에 도시된 바와 같이, 제 1 실리카 전구체의 표면에 슈퍼옥사이드 생성 화합물을 고착시키는 코어 형성 단계(S100) 및, 제 2 실리카 전구체의 표면에 전이금속 화합물을 고착시킨 쉘을 상기 코어의 외면에 코팅시키는 쉘 형성 단계(S200)를 거쳐 제조된다.
상기 코어 형성 단계(S100)는, 슈퍼옥사이드 생성하는 코어를 형성시키는 단계로써, 증류수 100 중량부에 대하여, 제 1 실리카 전구체 30 ~ 40 중량부를 혼합하여 분산(S110)시킨 후, 별도로, 증류수 100 중량부에 대하여, 슈퍼옥사이드 생성 화합물 5 ~ 10 중량부를 용해(S120)시키고, 상기 S110 단계의 제 1 실리카 전구체가 분산된 분산액 100 중량부에 대하여, 상기 S120 단계의 슈퍼옥사이드 생성 화합물이 용해된 수용액 10 ~ 30 중량부를 투입하여 분산(S130)시킴으로써 코어를 형성한다.
여기서, 상기 제 1 실리카 전구체는 상기 슈퍼옥사이드 생성 화합물이 부착되는 전구체로써 실리카졸을 사용하며, 상기 실리카졸은 0.2 ~ 1.0㎛ 입자크기의 분말 산화규소(SiO2) 20 ~ 40 중량%에 물 60 ~ 80 중량%를 혼합한 것을 사용한다. 이때, 분말 산화규소의 입자크기가 0.2㎛ 미만이거나 그 함량이 20 중량% 미만일 경우, 상기 슈퍼옥사이드 생성 화합물이 부착되는 전구체로써의 역할을 제대로 하지 못할 우려가 있으며, 상기 분말 산화규소의 입자크기가 1.0㎛을 초과하거나 그 함량이 40 중량%를 초과할 경우, 상기 전구체에 의해 발효 효율이 미비해질 우려가 있다.
한편, 상기 제 1 실리카 전구체의 함량이 증류수 100 중량부에 대하여, 30 중량부 미만일 경우, 슈퍼옥사이드 생성 화합물이 용해된 수용액과 제대로 반응하지 못하여 반응수율이 저하될 우려가 있으며, 40 중량부를 초과할 경우, 제 1 실리카 전구체가 증류수 자체에 제대로 분산되지 못할 우려가 있다.
또한, 상기 슈퍼옥사이드 생성 화합물은, 슈퍼옥사이드를 생성할 수 있는 화합물로써, 질산은(AgNO3), 염화금(AuCl3, HAuCl4) 또는 염화백금(PtCl4) 중에서 단독 도는 2종 이상 병용하여 사용할 수 있으며, 상기 슈퍼옥사이드 생성 화합물의 함량이 증류수 100 중량부에 대하여, 5 중량부 미만일 경우, 발효 효율이 미비해질 우려가 있으며, 10 중량부를 초과할 경우, 슈퍼옥사이드 생성 화합물이 증류수 자체에 제대로 분산되지 못할 우려가 있다.
그리고, 상기 제 1 실리카 전구체가 분산된 분산액 100 중량부에 대하여, 상기 슈퍼옥사이드 생성 화합물이 용해된 수용액의 함량이 10 중량부 미만일 경우, 발효 효율이 미비해질 우려가 있으며, 30 중량부를 초과할 경우, 상기 제 1 실리카 전구체와 제대로 반응하지 못하여 반응수율이 저하될 우려가 있다.
상기 쉘 형성단계(S200)는, 상기 코어로부터 생성되는 슈퍼옥사이드와 반응하여 하이드록시 라디칼을 생성시키기 위한 쉘을 형성시키는 단계로써, 증류수 100 중량부에 대하여, 전이금속 화합물 5 ~ 10 중량부를 용해(S210)시키고, 상기 S130 단계를 거쳐 제조된 코어 100 중량부에 대하여, 상기 S210 단계의 전이금속 화합물이 용해된 수용액 1 ~ 5 중량부를 투입하여 분산(S220)시킨 후, 상기 S220 단계를 거쳐 제조된 분산액 100 중량부에 대하여, 제 2 실리카 전구체 120 ~ 150 중량부를 투입, 반응시켜 겔(gel)화(S230)시킴으로써 쉘을 형성시킨다.
여기서, 상기 전이금속 화합물은 산화력을 갖는 전이금속으로 하이드록시 라디칼의 생성을 목적으로 첨가되는 것으로, 철염 화합물 또는 구리염 화합물이 바람직하며, 구체적으로는 2가 철염(FeSO4), 3가 철염(FeCl3), 2가 구리염(CuSO4), 3가 구리염(bis(hydrogenperiodato)cuprate(III)[K5Cu(HIO6)2] 등이 사용되어진다.
한편, 상기와 같은 전이금속 화합물의 함량이 증류수 100 중량부에 대하여, 5 중량부 미만일 경우, 하이드록시 라디칼의 생성효과가 미비할 우려가 있으며, 10 중량부를 초과할 경우, 전이금속 화합물이 증류수 자체에 제대로 분산되지 못할 우려가 있다.
또한, S130 단계를 거쳐 제조된 코어 100 중량부에 대하여, 전이금속 화합물이 용해된 수용액의 함량이 1 중량부 미만일 경우, 하이드록시 라디칼의 생성효과가 미비할 우려가 있으며, 5 중량부를 초과할 경우, 상기 코어로부터 생성되는 슈퍼옥사이드와 제대로 반응하지 못하여 반응수율이 저하될 우려가 있다.
그리고, 상기 제 2 실리카 전구체는 상기 전이금속 화합물이 부착되는 전구체로써, 테트라에톡시오르소실리케이트(TEOS), 메틸트리메톡시실란(MTMS), 테트라메톡시오르소실리케이트(TMOS), 테트라프록톡시오르소실리케이트(TPOS), 테트라부톡시오르소실리케이트(TBOS), 테트라 펜톡시오르로실리케이트(TPEOS)테트라(메틸에틸케토옥시모)실란, 비닐옥시모실란(VOS), 페닐 트리스(부타논옥심)실란(POS), 메칠옥시모실란(MOS) 중에서 단독 또는 2종 이상 병용하여 적절한 조성비로 사용할 수 있으며, 상기 제 2 실리카 전구체의 함량이 상기 S220 단계를 거쳐 제조된 분산액 100 중량부에 대하여, 120 중량부 미만일 경우, 전이금속 화합물이 상기 코어의 외면에 제대로 코팅되지 못할 우려가 있으며, 150 중량부를 초과할 경우, 슈퍼옥사이드와 전이금속 화합물의 반응에 의한 하이드록시 라디칼의 생성효과가 미비할 우려가 있다.
한편, 상기 제 2 실리카 전구체의 경우, 상기와 같은 균등물 중에서도 TEOS(tetraethoxysilane) 20 ~ 40 중량부 및 MTMS(methyltrimethoxysilane) 100 ~ 110 중량부로 이루어지는 것이 가장 바람직하다.
상기와 같이 제 2 실리카 전구체가 TEOS와 MTMS로 이루어질 경우, TEOS의 사용량이 20 중량부 미만일 경우, 전이금속 화합물이 상기 코어의 외면에 제대로 코팅되지 못할 우려가 있으며, 40 중량부를 초과할 경우, 슈퍼옥사이드와 전이금속 화합물의 반응에 의한 하이드록시 라디칼의 생성효과가 미비할 우려가 있다.
아울러, MTMS의 사용량이 100 중량부 미만일 경우, 전이금속 화합물이 상기 코어의 외면에 제대로 코팅되지 못할 우려가 있으며, 110 중량부를 초과할 경우, 슈퍼옥사이드와 전이금속 화합물의 반응에 의한 하이드록시 라디칼의 생성효과가 미비할 우려가 있다.
그리고, 상기 슈퍼 옥사이드 생성 조성물은 본 발명의 출원인에 의해 선출원(국내 특허출원 제10-2013-0002100호)된 슈퍼 옥사이드 생성 조성물을 적용한 것으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 제 1 실리카 전구체(10')에 슈퍼옥사이드 생성 화합물(11')이 고착된 코어(100')의 외면에, 제 2 실리카 전구체(20')의 표면에 칼슘화합물(21')이 고착된 쉘(S200')이 코팅되어 구성된다.
구체적으로는 도 5에 도시된 바와 같이, 제 1 실리카 전구체의 표면에 슈퍼옥사이드 생성 화합물을 고착시키는 코어 형성 단계(S100') 및, 제 2 실리카 전구체의 표면에 칼슘화합물을 고착시킨 쉘을 상기 코어의 외면에 코팅시키는 쉘 형성 단계(S200')를 포함하여 구성된다.
상기 코어 형성 단계(S100')는, 슈퍼옥사이드 생성하는 코어를 형성시키는 단계로써, 증류수 100 중량부에 대하여, 제 1 실리카 전구체 30 ~ 40 중량부를 혼합하여 분산(S110')시킨 후, 별도로, 증류수 100 중량부에 대하여, 슈퍼옥사이드 생성 화합물 5 ~ 10 중량부를 용해(S120')시키고, 상기 S110' 단계의 제 1 실리카 전구체가 분산된 분산액 100 중량부에 대하여, 상기 S120' 단계의 슈퍼옥사이드 생성 화합물이 용해된 수용액 10 ~ 30 중량부를 투입하여 분산(S130')시킴으로써 코어를 형성한다.
여기서, 상기 제 1 실리카 전구체는 상기 슈퍼옥사이드 생성 화합물이 부착되는 전구체로써 실리카졸을 사용하며, 상기 실리카졸은 0.2 ~ 1.0㎛ 입자크기의 분말 산화규소(SiO2) 20 ~ 40 중량%에 물 60 ~ 80 중량%를 혼합한 것을 사용한다. 이때, 분말 산화규소의 입자크기가 0.2㎛ 미만이거나 그 함량이 20 중량% 미만일 경우, 상기 슈퍼옥사이드 생성 화합물이 부착되는 전구체로써의 역할을 제대로 하지 못할 우려가 있으며, 상기 분말 산화규소의 입자크기가 1.0㎛을 초과하거나 그 함량이 40 중량%를 초과할 경우, 상기 전구체에 의해 발효 효율이 미비해질 우려가 있다.
한편, 상기 제 1 실리카 전구체의 함량이 증류수 100 중량부에 대하여, 30 중량부 미만일 경우, 슈퍼옥사이드 생성 화합물이 용해된 수용액과 제대로 반응하지 못하여 반응수율이 저하될 우려가 있으며, 40 중량부를 초과할 경우, 제 1 실리카 전구체가 증류수 자체에 제대로 분산되지 못할 우려가 있다.
또한, 상기 슈퍼옥사이드 생성 화합물은, 슈퍼옥사이드를 생성할 수 있는 화합물로써, 질산은(AgNO3), 염화금(AuCl3, HAuCl4) 또는 염화백금(PtCl4) 중에서 단독 도는 2종 이상 병용하여 사용할 수 있으며, 상기 슈퍼옥사이드 생성 화합물의 함량이 증류수 100 중량부에 대하여, 5 중량부 미만일 경우, 발효 효율이 미비해질 우려가 있으며, 10 중량부를 초과할 경우, 슈퍼옥사이드 생성 화합물이 증류수 자체에 제대로 분산되지 못할 우려가 있다.
그리고, 상기 제 1 실리카 전구체가 분산된 분산액 100 중량부에 대하여, 상기 슈퍼옥사이드 생성 화합물이 용해된 수용액의 함량이 10 중량부 미만일 경우, 발효 효율이 미비해질 우려가 있으며, 30 중량부를 초과할 경우, 상기 제 1 실리카 전구체와 제대로 반응하지 못하여 반응수율이 저하될 우려가 있다.
상기 쉘 형성단계(S200')는, 상기 코어로부터 생성되는 슈퍼옥사이드와 반응하여 슈퍼옥사이드의 반감기를 연장시키기 위한 쉘을 형성시키는 단계로써, 증류수 100 중량부에 대하여, 칼슘화합물 5 ~ 10 중량부를 용해(S210')시키고, 상기 S130' 단계를 거쳐 제조된 코어 100 중량부에 대하여, 상기 S210' 단계의 칼슘화합물이 용해된 수용액 1 ~ 5 중량부를 투입하여 분산(S220')시킨 후, 상기 S220' 단계를 거쳐 제조된 분산액 100 중량부에 대하여, 제 2 실리카 전구체 120 ~ 150 중량부를 투입, 반응시켜 겔(gel)화(S230')시킴으로써 쉘을 형성시킨다.
여기서, 상기 칼슘화합물은 상기 코어로부터 생성되는 슈퍼옥사이드와 반응하여 슈퍼옥사이드의 반감기를 연장시켜 슈퍼옥사이드가 소멸되는 것을 지연시킬 목적으로 첨가되는 것으로, 칼슘옥사이드 또는 칼슘하이드록시옥사이드 등을 사용할 수 있다.
한편, 상기와 같은 칼슘화합물의 함량이 증류수 100 중량부에 대하여, 5 중량부 미만일 경우, 상기 효과가 미비할 우려가 있으며, 10 중량부를 초과할 경우, 칼슘화합물이 증류수 자체에 제대로 분산되지 못할 우려가 있다.
또한, S130' 단계를 거쳐 제조된 코어 100 중량부에 대하여, 칼슘화합물이 용해된 수용액의 함량이 1 중량부 미만일 경우, 상기 칼슘화합물에 의한 효과가 미비할 우려가 있으며, 5 중량부를 초과할 경우, 상기 코어로부터 생성되는 슈퍼옥사이드와 제대로 반응하지 못하여 반응수율이 저하될 우려가 있다.
그리고, 상기 제 2 실리카 전구체는 상기 칼슘화합물이 부착되는 전구체로써, 테트라에톡시오르소실리케이트(TEOS), 메틸트리메톡시실란(MTMS), 테트라메톡시오르소실리케이트(TMOS), 테트라프록톡시오르소실리케이트(TPOS), 테트라부톡시오르소실리케이트(TBOS), 테트라 펜톡시오르로실리케이트(TPEOS)테트라(메틸에틸케토옥시모)실란, 비닐옥시모실란(VOS), 페닐 트리스(부타논옥심)실란(POS), 메칠옥시모실란(MOS) 중에서 단독 또는 2종 이상 병용하여 적절한 조성비로 사용할 수 있으며, 상기 제 2 실리카 전구체의 함량이 상기 S220' 단계를 거쳐 제조된 분산액 100 중량부에 대하여, 120 중량부 미만일 경우, 칼슘화합물이 상기 코어의 외면에 제대로 코팅되지 못할 우려가 있으며, 150 중량부를 초과할 경우, 슈퍼옥사이드와 칼슘화합물의 반응에 의한 슈퍼옥사이드 반감기의 연장효과가 미비해질 우려가 있다.
한편, 상기 제 2 실리카 전구체의 경우, 상기와 같은 균등물 중에서도 TEOS(tetraethoxysilane) 20 ~ 40 중량부 및 MTMS(methyltrimethoxysilane) 100 ~ 110 중량부로 이루어지는 것이 가장 바람직하다.
상기와 같이 제 2 실리카 전구체가 TEOS와 MTMS로 이루어질 경우, TEOS의 사용량이 20 중량부 미만일 경우, 칼슘화합물이 상기 코어의 외면에 제대로 코팅되지 못할 우려가 있으며, 40 중량부를 초과할 경우, 슈퍼옥사이드와 칼슘화합물의 반응에 의한 슈퍼옥사이드 반감기의 연장효과가 미비해질 우려가 있다.
아울러, MTMS의 사용량이 100 중량부 미만일 경우, 칼슘화합물이 상기 코어의 외면에 제대로 코팅되지 못할 우려가 있으며, 110 중량부를 초과할 경우, 슈퍼옥사이드와 칼슘화합물의 반응에 의한 슈퍼옥사이드 반감기의 연장효과가 미비해질 우려가 있다.
한편, 상기와 같은 하이드록시 라디칼 생성 조성물 또는 슈퍼 옥사이드 생성 조성물은, 필터링(filtering)한 후, 그 결정체를 110 ~ 130℃에서 5 ~ 15시간 소성한 후, 볼(ball), 플레이크(flake) 또는 분말 형태로 가공되며, 상기 형태 이외에도 다양한 형태로 가공될 수 있다.
이때, 볼(ball), 플레이크(flake) 또는 분말 형태로의 가공 시, 그 형태를 더욱 효율적으로 형성 및 유지시키기 위해 광물질을 혼합할 수 있으며, 상기 광물질은, 제올라이트, 백토, 황토, 규조토, 적토, 고령토, 몬조나이트 및 점토로 이루어진 군에서 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
한편, 상기 광물질이 혼합될 경우, 하이드록시 라디칼 생성 조성물 또는 슈퍼 옥사이드 생성 조성물 100 중량부에 대하여, 40 ~ 90 중량부가 혼합될 수 있으며, 40 중량부 미만일 경우, 광물질의 혼합으로 인한 형태유지 효과가 미비할 우려가 있으며, 90 중량부를 초과할 경우, 비경제적일 우려가 있다.
즉, 본 발명은 상기와 같은 하이드록시 라디칼 생성 조성물 또는 슈퍼 옥사이드 생성 조성물에 의해 생성되는 하이드록시 라디칼 또는 슈퍼 옥사이드에 의해 미생물의 생장 및 발효 대사가 향상되고 발효 효율을 촉진시키게 된다.
이하 본 발명을 아래 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하겠는바 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
1. 발효 촉진 조성물의 제조
(제조예 1)
코어 형성 단계(S100)로써, 증류수 100 중량부에 대하여, 제 1 실리카 전구체로써 0.2㎛ 입자크기의 분말 산화규소(SiO2) 20 중량%에 물 80 중량%를 혼합한 실리카졸 30 중량부를 혼합하여 분산(S110)시킨 후, 별도로, 증류수 100 중량부에 대하여, 슈퍼옥사이드 생성 화합물로써 질산은(AgNO3) 10 중량부를 용해(S120)시키고, 상기 S110 단계의 제 1 실리카 전구체가 분산된 분산액 100 중량부에 대하여, 상기 S120 단계의 슈퍼옥사이드 생성 화합물이 용해된 수용액 10 ~ 30 중량부를 투입하여 분산(S130)시킴으로써 코어를 형성한 후, 쉘 형성 단계(S200)로써, 증류수 100 중량부에 대하여, 전이금속 화합물로써, 황산 제1철 7수화물 5 중량부를 용해(S210)시키고, 상기 코어 100 중량부에 대하여, 상기 S210 단계의 황산 제1철 7수화물이 용해된 수용액 1 중량부를 투입하여 분산(S220)시킨 후, 상기 S220 단계를 거쳐 제조된 분산액 100 중량부에 대하여, TEOS(tetraethoxysilane) 20 중량부 및 MTMS(methyltrimethoxysilane) 100 중량부를 투입, 반응시켜 겔(gel)화(S230)시키고, 상기 S230 단계를 거쳐 겔화된 화합물을 필터링(filtering)한 후, 그 결정체를 120℃에서 10시간 소성, 건조시킨 하이드록시 라디칼 생성 조성물을 볼(ball) 형태로 가공하여 발효 촉진 조성물을 제조하였다.
(제조예 2)
코어 형성 단계(S100')로써 증류수 100 중량부에 대하여, 제 1 실리카 전구체로써 1.0㎛ 입자크기의 분말 산화규소(SiO2) 40 중량%에 물 60 중량%를 혼합한 실리카졸 40 중량부를 혼합하여 분산(S110')시킨 후, 별도로, 증류수 100 중량부에 대하여, 슈퍼옥사이드 생성 화합물로써 질산은(AgNO3) 5 중량부를 용해(S120')시키고, 상기 S110' 단계의 제 1 실리카 전구체가 분산된 분산액 100 중량부에 대하여, 상기 S120' 단계의 슈퍼옥사이드 생성 화합물이 용해된 수용액 10 ~ 30 중량부를 투입하여 분산(S130')시킴으로써 코어를 형성한 후, 쉘 형성단계(S200')로써, 증류수 100 중량부에 대하여, 칼슘화합물로써, 칼슘옥사이드 5 중량부를 용해(S210')시키고, 상기 코어 100 중량부에 대하여, 상기 S210 단계의 칼슘하이드록시옥사이드가 용해된 수용액 5 중량부를 투입하여 분산(S220')시킨 후, 상기 S220' 단계를 거쳐 제조된 분산액 100 중량부에 대하여, 테트라메톡시오르소실리케이트(TMOS) 40 중량부 및 테트라(메틸에틸케토옥시모)실란 110 중량부를 투입, 반응시켜 겔(gel)화(S230')시키고, 상기 S230' 단계를 거쳐 겔화된 화합물을 필터링(filtering)한 후, 그 결정체를 120℃에서 10시간 소성, 건조시킨 슈퍼 옥사이드 생성 조성물을 플레이크(flake) 형태로 가공하여 발효 촉진 조성물을 제조하였다.
2. 장류의 제조
(실시예 1)
대두를 세척한 후, 스팀으로 1 시간 동안 가열(A100)한 후, 상기 A100 단계를 거친 대두 100 중량부에 대하여 누룩균 0.1 중량부을 접종(A200)하고, 상기 A200 단계를 거친 대두 100 중량부에 대하여, 발효 촉진 조성물 7 중량부를 첨가하여 30℃에서 24시간 동안 저장한 후, 소금 15 중량부를 첨가하고 40℃에서 10일간 발효 및 숙성(A300)시켜 된장을 제조하였다.
(실시예 2)
찹쌀을 세척한 후, 스팀으로 1 시간 동안 가열한 후, 상기 공정을 거친 참쌀 100 중량부를 고춧가루 100 중량부와 혼합한 후, 황국균 0.8 중량부을 접종하고, 상기 접종공정을 거친 곡류 100 중량부에 대하여, 발효 촉진 조성물 2 중량부를 첨가하여 30℃에서 24시간 동안 저장한 후, 소금 15 중량부를 첨가하고 40℃에서 10일간 발효 및 숙성(A300)시켜 고추장을 제조하였다.
(비교예 1)
대두를 세척한 후, 스팀으로 1 시간 동안 가열한 후, 상기 공정을 거친 대두 100 중량부에 대하여 누룩균 도는 황국균 0.1 중량부을 접종하고, 상기 접종공정을 거친 대두 30℃에서 24시간 동안 저장한 후, 소금 15 중량부를 첨가하고 40℃에서 10일간 발효 및 숙성시켜 된장을 제조하였다.
3. 특성 평가
상기 발효 및 숙성 공정에서 발효 촉진 조성물을 투입한 실시예 1, 2 및, 발효 촉진 조성물을 투입하지 않은 비교예 1의 미생물 수를 아래와 같은 방법으로 측정하였다.
(1) 미생물 수
상기 실시예 1, 2 및 비교예 1의 발효 및 숙성단계에서 채취된 시료를 10 배 희석한 후 피펫으로 1mL씩 3M 페트리필름(Pertifilm)(3M Microbiology Products, St. Paul, MN55144-1000)에 분주하여 미생물 수를 측정하였으며, 그 결과는 아래 [표 1] 및 도 6에 나타내었다.
| 구분 | 실시예 1 | 실시예 2 | 비교예 1 |
| 0day | 2.50×105CFU/ml | 2.50×105CFU/ml | 2.50×105CFU/ml |
| 1day | 0.97×107CFU/ml | 0.98×107CFU/ml | 0.55×107CFU/ml |
| 2day | 0.92×107CFU/ml | 0.96×107CFU/ml | 0.65×107CFU/ml |
| 3day | 1.10×107CFU/ml | 1.12×107CFU/ml | 0.80×107CFU/ml |
상기 [표 1]에서와 같이, 발효 및 숙성 단계에서 발효 촉진 조성물을 투입한 실시예 1, 2가 발효 촉진 조성물을 투입하지 않은 비교예 1에 비하여 미생물의 수가 많음을 고려할 때, 미생물의 생장이 증폭되었음을 알 수 있다.
즉, 본 발명은 장류의 발효 시, 발효 촉진 조성물을 첨가하여 미생물의 생장 및 발효 대사를 증폭시킴으로써, 미생물의 대사 산물 및 미생물 세포 내 성분들에 의해 장류의 각종 효능(항암, 혈압 강하, 혈청 콜레스테롤 강하, 면역 증강, 칼슘 흡수 촉진, 혈중콜레스테롤의 저하, 동맥경화의 예방과 치료 등)을 향상시킬 수 있도록 하며, 아울러, 장류의 발효 시, 발효 촉진 조성물을 첨가하는 간단한 공정만이 추가됨에 따라 종래기술에 비하여 생산비용, 제조공정 및 제조시간이 감소할 수 있게 되는 것이다.
상술한 바와 같은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 발효 촉진 조성물을 이용한 장류의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 장류을 상기한 설명 및 도면에 따라 설명하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
A100 : 곡류를 증자하는 단계
A200 : 국균을 접종하는 단계
A300 : 발효 및 숙성하는 단계
A200 : 국균을 접종하는 단계
A300 : 발효 및 숙성하는 단계
Claims (11)
- 곡류를 증자하는 단계(A100); 상기 A100 단계를 거친 곡류에 국균(麴菌)을 접종하는 단계(A200); 상기 A200 단계를 거친 곡류에 소금을 첨가하고 발효 및 숙성하는 단계(A300);를 포함하여 구성되는 장류의 제조방법에 있어서,
상기 A300 단계에서 발효 촉진 조성물을 첨가하되,
상기 발효 촉진 조성물은, 볼(ball), 플레이크(flake) 또는 분말 형태의 하이드록시 라디칼 생성 조성물 또는, 볼(ball), 플레이크(flake) 또는 분말 형태의 슈퍼 옥사이드 생성 조성물이며,
상기 하이드록시 라디칼 생성 조성물은, 코어의 표면에 쉘이 코팅된 구조로 이루어지되, 상기 코어는 제 1 실리카 전구체의 표면에 슈퍼옥사이드 생성 화합물이 고착되어 이루어지고, 상기 쉘은 제 2 실리카 전구체의 표면에 전이금속 화합물이 고착되어 이루어지고,
상기 슈퍼 옥사이드 생성 조성물은, 코어의 표면에 쉘이 코팅된 구조로 이루어지되, 상기 코어는 제 1 실리카 전구체의 표면에 슈퍼옥사이드 생성 화합물이 고착되어 이루어지고, 상기 쉘은 제 2 실리카 전구체의 표면에 칼슘화합물이 고착되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 발효 촉진 조성물을 이용한 장류의 제조방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 발효 촉진 조성물은,
상기 A200 단계를 거친 곡류 100 중량부에 대하여, 2 ~ 7 중량부로 첨가되는 것을 특징으로 하는 발효 촉진 조성물을 이용한 장류의 제조방법.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 제 1 실리카 전구체는,
실리카졸로써, 0.2 ~ 1.0㎛ 입자크기의 분말 산화규소(SiO2) 20 ~ 40 중량%에 물 60 ~ 80 중량%를 혼합한 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 발효 촉진 조성물을 이용한 장류의 제조방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 슈퍼옥사이드 생성 화합물은,
질산은(AgNO3), 염화금(AuCl3, HAuCl4), 또는 염화백금(PtCl4) 중에서 단독 도는 2종 이상 병용하여 사용하는 것을 특징으로 하는 발효 촉진 조성물을 이용한 장류의 제조방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 제 2 실리카 전구체는,
테트라에톡시오르소실리케이트(TEOS), 메틸트리메톡시실란(MTMS), 테트라메톡시오르소실리케이트(TMOS), 테트라프록톡시오르소실리케이트(TPOS), 테트라부톡시오르소실리케이트(TBOS), 테트라 펜톡시오르로실리케이트(TPEOS), 테트라(메틸에틸케토옥시모)실란, 비닐옥시모실란(VOS), 페닐 트리스(부타논옥심)실란(POS), 메칠옥시모실란(MOS) 중에서 단독 또는 2종 이상 병용하여 사용하는 것을 특징으로 하는 발효 촉진 조성물을 이용한 장류의 제조방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 전이금속 화합물은,
철염 화합물 또는 구리염 화합물 중에서 단독 또는 2종 이상 병용하여 사용하는 것을 특징으로 하는 발효 촉진 조성물을 이용한 장류의 제조방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 칼슘화합물은,
칼슘옥사이드 또는 칼슘하이드록시옥사이드 중에서 단독 또는 2종 이상 병용하여 사용하는 것을 특징으로 하는 발효 촉진 조성물을 이용한 장류의 제조방법.
- 제 1항에 따른 제조방법에 의해 제조된 장류.
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