KR101513083B1 - 아로니아 발효 음료의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 a) 아로니아에 당을 첨가하는 단계, b) 효모를 첨가하여 발효하는 단계, c) 착즙하는 단계 및 d) 여과하는 단계를 포함하는 아로니아 발효 음료의 제조 방법 및 이에 따라 제조된 아로니아 발효 음료에 관한 것이다. 본 발명의 제조 방법에 의할 경우 원재료의 기능성과 더불어 맛과 풍미가 우수한 아로니아 발효 음료를 제조할 수 있다.

Description

아로니아 발효 음료의 제조 방법{A MANUFACTURING METHOD OF FERMENTED BEVERAGE USING ARONIA MELANOCARPA}

본 발명은 효모를 이용하여 아로니아 발효 음료를 제조하는 방법 및 이에 따라 제조된 아로니아 발효 음료에 관한 것이다.

아로니아(Aronia melanocarpa)는 아로니아 나무의 열매로서 식용 또는 약용으로 사용하며 식용 색소의 원료로 쓰이기도 하고 관상용으로도 역시 재배된다. 아로니아에는 레드쵸크베리(red chokeberry), 블랙쵸크베리(black chokeberry), 그린쵸크베리(green chokeberry) 등이 포함된다. 아로니아는 블루베리와 유사한 형태를 지니고 있으나, 이와 달리 과육이 단단하고 섬유질이 많을 뿐만 아니라 떫은맛이 강하여 생과로 바로 먹을 수 없는 단점을 지니고 있다. 이러한 원료 특성으로 인하여 가공적성에 수율이 떨어지는 문제점을 지니고 있다.

복분자 등은 효소 분해시 80 % 이상의 수율을 획득할 수 있으나, 블랙쵸크베리와 같은 아로니아는 과육의 특성으로 인하여 효소 분해가 잘 되지 않고 효소 분해 후에도 층 분리가 발생하여 음료의 원료로 사용하기에는 적합하지 않은 특성이 있다. 따라서 다른 과일류와는 완전히 다른 아로니아의 고유의 특성을 고려할 때, 아로니아 음료의 산업화를 위해서는 높은 수율을 내면서도 과일 자체의 성분을 추출해 내는 것이 중요하다.

이와 관련하여, 한국 공개특허공보 제2013-0101381호에는 블랙쵸크베리를 사용하여 음료용 프리믹스 원료를 제조함에 있어서 다단계 효소 처리를 개시한바 있다.

아로니아 농산업의 고부가가치를 실현하기 위해서는 높은 수율로 아로니아를 수득하여 높은 기호성을 갖는 가공식품의 개발이 필요한 시점이다. 현재 다양한 건강 음료의 개발이 이루어지고 있지만, 아직 아로니아를 효모로 발효하여 음료를 제조하려는 시도는 전무한 실정이다.

이에 본 발명에서는 상기와 같은 개발 요구에 부응하기 위하여 예의 검토를 거듭한 결과, 아로니아를 효모로 발효할 경우 높은 수율을 획득할 수 있고, 아로니아 자체의 기능성을 발휘함은 물론 우수한 맛과 향을 낼 수 있는 음료의 주원료로 이용할 수 있음을 발견하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

본 발명의 제조 방법에 의할 경우 원재료의 기능성과 더불어 맛과 풍미가 우수한 아로니아 발효 음료를 제조할 수 있다.

도 1은 실시예 2에 따른 발효 원액의 6 주 동안의 저장 기간별 이미지를 나타낸다.
도 2는 제조예 1 내지 6에 따라 제조된 블랙쵸크베리 발효 음료의 이미지를 나타낸다.

이하, 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 다만, 본 발명은 다양한 형태로 변경되어 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 구현예에 한정되는 것은 아니다.

본 발명은 아로니아 발효 음료의 제조 방법 및 이에 따라 제조된 아로니아 발효 음료에 관한 것이다.

본 발명의 아로니아 발효 음료의 제조 방법은, a) 아로니아(Aronia melanocarpa)에 당을 첨가하는 단계, b) 효모를 첨가하여 발효하는 단계, c) 착즙하는 단계 및 d) 여과하는 단계를 포함한다.

바람직한 구현예에서, 본 발명의 아로니아 발효 음료의 제조 방법은 블랙쵸크베리를 이용하지만, 이에 제한된 것은 아니다.

a) 단계에서 아로니아는 아로니아 생과 또는 아로니아를 분쇄하여 분쇄물을 사용할 수 있고, 분쇄한 아로니아를 사용하는 것이 수율 측면에서 바람직하다.

일 구현예에서, a) 단계의 당은 설탕인 것이 바람직하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

일 구현예에서, a) 단계에서는 당을 첨가하여 당도를 20 % 내지 35 %의 범위로 조정하는 것이 바람직하고, 발효 당도를 28 %로 조정하는 것이 가장 바람직하다.

발효 단계에 이용되는 효모는 특별히 제한되지 않지만, 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae)를 이용할 수 있다.

일 구현예에서, b) 단계에서 아로니아(생과 또는 분쇄물) 및 당의 중량을 기준으로 0.04 중량% 내지 0.15 중량%로 효모를 첨가하여 발효하는 것이 바람직하고, 0.08 중량%의 효모를 첨가하여 발효하는 것이 가장 바람직하다.

복분자와 같은 다른 과일에서는 당발효 공정에서 0.04 중량%의 효모량으로도 충분히 발효가 진행될 수 있으나, 블랙쵸크베리 등의 아로니아는 과육이 단단하고 떫은맛이 강하여 0.04 중량% 미만으로 효모를 넣어 발효를 진행하였을 때 발효가 더디고 발효시간이 지나치게 길어 신맛이 발생하게 된다. 반면에 효모량이 0.15 중량% 초과로 지나치게 높을 경우 효모 냄새가 음료에 적합하지 않은 수준이 되어 기호도 측면에서 바람직하지 않다.

발효 조건은 15℃ 내지 30℃의 온도에서 25 시간 내지 60 시간이 바람직하고, 25℃에서 48 시간 동안 발효하는 것이 가장 바람직하다. 15℃ 미만의 온도에서는 과다한 시간 동안의 발효가 진행될 수 있어 부패 및 변질 가능성을 높일 수 있고, 30℃ 초과의 온도에서는 시간이 단축되긴 하나 과발효로 인한 알코올 농도 증가, 악취 발생 등의 문제가 발생될 수 있어 바람직하지 않다.

일 구현예에서, b) 단계에서 발효를 통해 알코올 농도가 4 % 이하가 되도록 한다. 발효 과정에서는 알코올이 생성되므로 이를 컨트롤하는 것이 매우 중요하다. 식품공전에서 음료는 알코올 1 % 이하로 규정하고 있기 때문에, 발효 공정에서는 추출된 발효 원액의 알코올 농도 조정 및 최종 음료의 알코올 농도 조정이 중요하다. 발효가 과다하게 진행될 경우 알코올 농도가 높아 음료로서 적합하지 않기 때문이다. 또한 발효가 충분히 진행되지 않으면 아로니아 특유의 떫은맛이 발생하여 기호성이 떨어지게 된다. 따라서 발효 공정에서 온도와 시간 조정은 매우 중요하며, 본 발명에서는 실험적으로 25℃에서 48 시간 발효시킨 후 알코올 농도가 4 %이하가 되도록 하는 것이 최적의 발효 조건임을 발견하였다.

일 구현예에서, 본 발명의 아로니아 발효 음료의 제조 방법은 e) 알코올 농도가 1 % 이하가 되도록 가열 후 물을 첨가하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 또한, f) 핫필링(hot-filling)으로 병입하는 단계, g) 살균 및 냉각하는 단계 및 h) 포장하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.

하기의 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명의 내용을 구체화하기 위한 것일 뿐 실시예에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.

[실시예]

재료의 준비

아로니아는 충청북도 옥천산 블랙쵸크베리를 이용하였으며, 블랙쵸크베리 원료는 계량하기에 앞서 미리 검수하여 원료의 부패 및 이물질 혼입등이 있는지 확인하였다.

관능 평가 및 품질 분석 방법

당도는 디지털 당도계(일본 ATAGO사 제조; pocket refractometer)로 측정하였다.

pH는 시료와 증류수를 1 : 2로 희석하여 교반시킨 후 pH meter(미국 Thermo scientific사 제조; ORION 3 STAR , sn 007032)를 사용하여 측정하였다.

산도는 0.1 N NaOH 용액으로 pH 8.2까지 적정한 후 총 산도(젖산)로 표시하였다.

색도는 색차계(일본 Minolta사 제조; CR-400)를 사용하여 L(명도 또는 백색도), a(적색도/녹색도), b(황색도/청색도) 값을 측정하였고, 헌터(Hunter) L 값(백색도), a 값(적색도) 및 b 값(황색도)을 각각 3 회 반복 측정한 후 평균값으로 나타내었다. 이 때 사용한 표준 백판(standard plate)은 L 값이 97.60, a 값이 0.02, b 값이 1.80이었다.

관능 평가는 관능 평가 경험이 풍부한 평가 요원 20 명을 대상으로 향, 색, 단맛, 신맛, 전체적인 기호도 등 5 가지 항목에 대하여 9 점 척도법을 이용하여 평가하였으며, 평점은 가장 좋으면 9 점, 보통이면 5 점, 매우 나쁘면 1 점으로 구분하여 기호도가 좋을수록 높은 점수로 평가하도록 하였다.

아로니아 원액 추출

하기 표 1과 같이 기계적 착즙(비교예 1), 마쇄 후 효소 분해(비교예 2), 설탕 또는 덱스트린을 이용한 비가열 삼투 방식(비교예 3 내지 6) 및 발효(실시예 1 및 2)를 이용하여 블랙쵸크베리를 추출하고 품질 평가를 수행한 결과를 나타내었다.

기계적 착즙(비교예 1)은 유압식 압착 착즙기를 이용하여 블랙쵸크베리를 여과포에 담고 착즙하여 1 차 여과포로 여과한 다음 원심분리로 2 차 여과하였다.

마쇄 후 효소 분해(비교예 2)는 블랙쵸크베리 생과 또는 냉동품 10 kg을 해동 및 분쇄하고 정제수 5 L를 첨가하였다. 이후 블랙쵸크베리와 정제수 15 kg에 대해 0.05 %인 7.5 g의 멀티펙트 펙티나아제(multifect fectinase FE)를 첨가하고 45 내지 50℃에서 반응시켰다. 200 rpm으로 과육 조직이 완전히 풀어졌을 시점인 2 시간 정도 교반하였다. 1 차 여과포로 여과한 다음 원심분리로 2 차 여과하였다. 마지막으로 pH, Brix, 관능 검사, 수율 등의 기준으로 검수하고 농축하였다.

비가열 삼투 방식에 의한 공정(비교예 3 내지 6)은 블랙쵸크베리 용량의 35 중량% 또는 50 중량%의 설탕 또는 덱스트린을 넣고, 하루 내지 이틀 동안 상온에서 보관하여 비가열 삼투를 수행하였다. 80℃ 이상의 온도에서 핫필링으로 병입하고, 100℃ 이상의 끓는 물에 20 분 동안 살균 후 찬물에서 30 분 이상 냉각시켰다.

효모 발효(실시예 1 및 2) 중 실시예 1은 블랙쵸크베리 생과를 사용하였고, 실시예 2의 경우에는 물을 첨가하지 않고 믹서기를 이용하여 분쇄하여 사용하였다. 블랙쵸크베리와 설탕을 첨가하여 발효 당도를 28 %로 보정하였다. 효모(사카로마이세스 세레비지애; Fermivin^®)를 5 % 설탕 용액에 녹여 10 내지 30 분 동안 37℃에서 인큐베이션하여 활성화시켰다. 블랙쵸크베리와 설탕의 양을 합한 총량의 0.08 중량%의 효모를 첨가하였다. 25℃에서 48 시간 동안 발효시킨 후 알코올 농도가 4 % 이하가 되도록 한 다음, 착즙기를 이용하여 착즙하였다. 착즙 후 거즈를 사용하여 1 차 여과하고, 2 차 미세여과를 실시하였다. 알코올 농도가 1 % 이하가 되도록 1 차 가열한 다음 증발된 수분 만큼 물을 첨가하였다. 80℃ 이상의 온도에서 핫필링으로 병입하고, 100℃ 이상의 끓는 물에 20 분 동안 살균 후 찬물에서 30 분 이상 냉각시켰다.

상기 표 1에 나타난 바와 같이, 설탕이나 덱스트린을 첨가하여 추출시험을 수행한 결과 수율이 51 % 이하로 낮게 나타났다. 또한 상기 전처리 조건에서 당을 첨가하지 않은 기계적 처리와 효소적 처리를 하였을 때는 블랙쵸크베리 특유의 떫은맛이 강하게 나타나 음료의 추출 조건으로는 적합하지 않은 것으로 판단되었다. 이와 같이 추출을 위한 전처리 조건을 수행한 결과 발효 후 착즙이 가장 우수하였다. 특히 생과를 발효하였을 경우보다 과육을 분쇄한 다음 발효하였을 경우 수율이 61 %까지 증대되어 실시예 2가 가장 효과적인 추출방법으로 판단하였다.

한편, 실시예 2의 당발효 공정에서 효모량을 0.08 중량%를 첨가한 것 이외에 다른 범위의 효소 첨가량으로도 추가 실험을 수행하였으나, 0.04 중량% 미만의 효모를 넣어 발효를 진행한 경우 발효가 더디고 발효 시간이 지나치게 길어 신맛이 크게 높아졌다. 또한, 0.15 중량% 초과의 효모량을 첨가한 경우에는 효모 냄새가 많이 나서 음료의 주원료로 적합하지 않다고 판단하였다.

아로니아 발효 원액의 기호도 조사

실시예 2에 따른 발효 원액의 기호도를 평가하여 하기 표 2에 나타내었다. 또한, 저장 기간별 발효 원액의 이미지를 도 1에 나타내었다.

아로니아 발효 원액의 품질 평가

실시예 2에 따른 발효 원액의 37℃ 저장 중의 품질 평가 결과(가온에 따른 가속 시험)를 하기 표 3에 나타내었다.

아로니아 발효 음료의 제조

실시예 2에 따른 발효 원액을 이용하여 표 4의 배합비(중량비)에 따라 블랙쵸크베리 발효 음료를 제조하였다.

실시예 2에 따른 발효 원액을 10 중량%(제조예 1 및 4), 20 중량%(제조예 2), 30 중량%(제조예 3), 50 중량%(제조예 5), 80 중량%(제조예 6)로 각각 포함시켰다. 제조예 4는 제조예 1에 구연산나트륨을 0.05 중량% 더 첨가한 배합비로서 발효 원액의 함량이 낮은 관계로 더 깊은맛을 부여하기 위함이다.

아로니아 발효 음료의 품질 평가

상기 제조예 1 내지 6에 따라 제조된 블랙쵸크베리 발효 음료의 품질 평가를 실시하여 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다. 또한, 제조된 블랙쵸크베리 발효 음료 6 종의 이미지를 도 2에 나타내었다.

아로니아 발효 음료의 기호도 조사

발효 원액을 20 중량% 함유하는 제조예 2, 발효 원액을 50 중량% 함유하는 제조예 5 및 실시예 2에 따른 발효 원액의 3 종의 음료에 대해 기호도 조사를 실시하여 그 결과를 하기 표 6에 나타내었다.

제조예 2, 제조예 5 및 발효 원액에 대한 기호도를 조사한 결과 향과 색은 제조예 5가 가장 높은 점수가 나왔으며, 제조예 2가 가장 낮은 점수를 받았다. 단맛은 제조예 2가 가장 높았으며, 신맛은 제조예 2와 제조예 5가 같은 점수를 받았고 발효 원액이 가장 높은 점수였다. 전체적인 기호도를 살펴보았을 때 발효 원액이 7.5 점으로 가장 높은 점수를 받았으며, 제조예 5가 7.0 점, 그리고 제조예 2가 6.75 점으로 블랙쵸크베리 원액 함량이 높을수록 기호도가 높게 나타나는 경향을 나타내었다.

또한, 시중 판매 중인 외국산 아로니아 음료 제품 3 종과 실시예 2의 발효 원액의 기호도를 조사하여 그 결과를 하기 표 7에 나타내었다. 제품 1은 아로니아진, 제품 2는 라벤호르스트 아로니아ㆍ백포도, 제품 3은 라벤호르스트 아로니아이다.

상기 표 7에 나타난 바와 같이 본 발명의 발효 원액은 이미 시판되어 있는 외국산 아로니아 음료 제품과 동등하거나 그 이상의 기호도를 나타냄을 확인할 수 있었다.

Claims (11)

1. 하기 단계를 포함하는 아로니아 발효 음료의 제조 방법:
   a) 아로니아(Aronia melanocarpa)에 당을 첨가하여 당도를 20% 내지 35%의 범위로 조정하는 단계;
   b) 효모를 5% 설탕 용액에서 10 내지 30분 동안 활성화시키는 단계;
   c) 상기 단계 b)의 활성화 효모를 상기 단계 a)의 아로니아에 0.04 내지 0.15 중량% 첨가하여 15 내지 30℃에서 25 내지 60시간 동안 발효하여 알코올 농도 4% 이하가 되도록 하는 단계;
   d) 착즙하는 단계; 및
   e) 여과하는 단계; 및
   f) 가열 후 알코올 농도가 1 % 이하가 되도록 물을 첨가하는 단계.
2. 제 1 항에 있어서,
   아로니아가 블랙쵸크베리(black chokeberry)인 것을 특징으로 하는 아로니아 발효 음료의 제조 방법.
3. 제 1 항에 있어서,
   a) 단계에서 아로니아가 분쇄한 아로니아인 것을 특징으로 하는 아로니아 발효 음료의 제조 방법.
4. 제 1 항에 있어서,
   a) 단계의 당이 설탕인 것을 특징으로 하는 아로니아 발효 음료의 제조 방법.
5. 삭제
6. 제 1 항에 있어서,
   효모가 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae)인 것을 특징으로 하는 아로니아 발효 음료의 제조 방법.
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 제 1 항 내지 제 4 항 및 제 6 항 중 어느 한 항의 제조 방법에 따라 제조된 아로니아 발효 음료.

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