KR101595910B1 - 식물추출액을 함유하는 김치 발효액 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 김치를 주재료로 하여 당분, 천일염, 물을 혼합하여 발효한 1차 김치발효액에 식물추출액을 추가하여 혼합 발효시킴으로써 인체에 유익한 미생물을 다량 함유하는 김치 발효액을 제조하는 방법 및 그 방법에 의해 제조되는 발효액에 관한 것으로, 본 발명은 통상의 방법으로 담은 숙성된 김치를 선별하여 절단하고, 당분, 천일염, 물을 혼합하여 김치혼합물을 만들어 밀폐용기에 담아 상온에서 발효하고, 상기 발효된 김치 혼합물에서 액상 분리하여 발효액을 추출하여 1차 김치발효액을 제조하고, 식물추출액은 건조 식물에 물을 첨가하여 실온에서 1차 추출한 다음 상기 1차 추출시킨 건조식물에 물을 첨가하여 50~100℃에서 2차 추출하고, 상기 2차 추출시킨 건조식물에 물을 첨가하여 100~130℃에서 3차 추출하는 단계를 거처 제조되며, 상기 1차 김치발효액과 식물추출액을 혼합하고 발효시켜 김치 발효액을 제조한다. 본 발명에 따른 김치 발효액 제조방법은 영양성분이 풍부한 김치원료와 당분을 사용하여 단기간에 효과적으로 발효할 수 있고, 별도로 유산균을 접종하거나 미생물을 첨가하는 등의 공정을 거치지 않고 김치에 포함된 다양한 유용 미생물을 다량 함유한 발효음료를 제조할 수 있고, 식물추출액을 혼합 발효시키므로 식물의 각종 영양소가 보충되어 건강에 유익하다.

Description

식물추출액을 함유하는 김치 발효액 및 그 제조방법 {FERMENTED BEVERAGE USING PROBIOTICS FROM KIMCHI AND FERMENTED PRODUCT OF PLANT EXTRACTS AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 김치를 주재료로 하여 당분, 천일염, 물을 혼합하여 발효한 1차 김치발효액에 식물추출액을 추가하여 혼합 발효시킴으로써 인체에 유익한 미생물을 다량 함유하는 김치 발효액을 제조하는 방법 및 그 방법에 의해 제조되는 식물추출액을 함유하는 김치발효액에 관한 것이다.

김치는 한국의 대표적인 채소 발효식품으로 소금에 절인 채소에 젓갈과 양념을 혼합하여 발효시킨것이다. 김치는 여러 종류의 식재료를 이용하여 만든 발효식품으로 지역과 계절, 주재료에 따라 다양한 종류가 있다. 본 발명에서 김치는 채소 발효식품을 의미하는 것으로 특정 김치 재료에 한정되지 않는다.

김치의 발효는 배추와 무의 세포 속에 있는 효소가 작용하면서 시작되는데, 발효균과 발효조건, 발효 정도에 따라 맛과 영양이 좌우된다. 이때 효소 작용으로 생긴 당분이나 아미노산이 재료에 묻어 있던 여러 가지 미생물의 먹이가 되고, 이 미생물이 자라면서 발효가 시작된다. 김치 재료가 지닌 당분, 아미노산, 비타민, 무기질은 소금과 상호작용하여 미생물의 증식을 돕는다. 담금 직후의 김치에 가장 많은 미생물은 각 재료와 물에서 유래하는 호기성 세균이지만 소금에 의해 점차 내염성이 있는 균들만이 살아남게 되고 젖산균의 작용으로 더욱 혐기적 상태가 되어 내산성 균과 혐기성 균이 살기 좋아지며 내염성 세균인 유산균(乳酸菌, 젖산균, lactic acid bacteria)들만 남아서 김치를 익힌다.

김치에는 소금이 사용되는데, 소금은 잡종류의 미생물의 침입과 번식을 억제해 부패를 막고, 유용 미생물을 선택적으로 생육 번식시킨다. 또 채소의 숨 쉬는 세포를 죽임으로써 세포와 세포 사이의 성분을 교류시켜 효소 작용을 촉진시킨다.

김치의 숙성은 주로 젖산발효에 의한 것이나, 발효 과정에서 젖산 외에 비휘발성인 호박산과 휘발성인 낙산, 또 프로피온산 등의 부산물이 생성된다. 김치의 젖산균은 크게 류코노스톡과 락토바실루스의 두 가지 속으로 나뉘는데 류코노스톡은 동그란 구형의 모양을 하고 있는 젖산균으로, 류코노스톡 메센테로이데스 (Leuconostoc mesenteroides)이라는 종명을 갖는 균이 발효의 주균이며, 김치가 맛있다고 느껴질 때까지 발효를 주도하는 젖산균이다. 발효의 초기에는 이 류코노스톡속에 속하는 다양한 종의 젖산균들이 분포하게 되는데, 이들 균의 종류로는 류코노스톡 시트리움(Leuconostoc citreum), 류코노스톡 락티스(Leuconostoc lactis), 류코노스톡 메센테로이데스(Leuconostoc mesenteroides) 등이 있다. 김치에 사는 대부분의 류코노스톡속에 속하는 젖산균들의 가장 큰 특징은 덱스트란 (dextran)이라는 식이섬유를 스스로 만들어 내는 것이다. 덱스트란은 몸에서 분해가 안 되는 섬유질과 비슷한 비소화성 식이섬유로서 섭취하여도 안전하며 오히려 변비에는 도움이 될 수 있다.

다음으로 락토바실루스는 길쭉한 막대기 모양의 젖산균으로, 김치에는 대표적으로 락토바실루스 플란타룸(Lactobacillus plantarum)과 락토바실루스 브레비스 (Lactobacillus brevis)가 함유되어 있다. 이 균들은 김치의 발효가 많이 되어 신맛이 날 때 주로 생장하는 것으로 내산성이 강하고 내담즙성이 강하다. 김치가 완전히 익었을 때의 젖산균 수는 108 CFU/㎖까지 증가하며, 김치가 오래될수록 젖산균 수는 감소하게 된다. 대개 김치를 담근 후 5~7일 동안 영상 7도를 유지하면 유산균이 가장 많이 늘어나는데, 담근 지 1주일 정도 지난 김치가 가장 맛있는 것도 이 때문이다. 묵은 김치의 젖산균 수는 ㎖당 1천 만 개로 보통 김치의 균 수보다 적은데, 이는 오래 숙성될수록 젖산균이 나이를 먹고, 높은 산도와 저온보관하는 환경에 지치기 때문이다.

이들 유산균 외에 김치 발효에 관여하는 효모가 있는데 효모는 발효 초기에는 그 수가 얼마 되지 않지만 발효 중기 이후에 서서히 증식하며 산성pH에서 잘 증식하고 당에서 에탄올을 생성한다. 김치는 발효가 진행되는 살아 있는 식품이며 유기산, 유리아미노산 및 비타민류의 함량 변화는 전체적으로 김치 발효에 있어 완숙기에 최고 값을 나타낸다.

김치에 대한 연구결과에 의하면 김치에는 부패성 미생물 발효 억제 및 항균작용이 있는 것으로 알려져 있다. 발효가 진행되면서 가장 큰 변화는 각종 젖산균에 의해 재료나 수분에 함유되어 있는 당분이 유기산으로 바뀐다. 젖산은 항균작용이 뛰어난데, 우선 대장균 혹은 병원균의 생육을 억제한다고 할 수 있다. 다음으로 젖산이나 젖산균 그리고 박테리오신은 항균성뿐 아니라 항돌연변이성 및 항암성을 가지고 있고 또한 종양세포나 바이러스 감염세포를 죽이는 티세포의 기능을 조절한다고 알려져 있다.

다음으로 김치 젖산균은 발효중에 비타민 B₁이나 비타민 B₂, 그리고 비타민 B12나 나이아신(niacin) 등의 비타민 B그룹 영양소들이 상당량 증가하게 된다. 따라서 김치는 비타민과 미네랄이 풍부하게 함유되어 있다. 그리고 김치 속의 아세틸코린(acethylcholine)이나 덱스트란(dextran)등은 장내 청소 작용을 하면서 변비치료 특성을 지니고 있다.

그러나 김치의 이러한 효능에도 불구하고 고염분으로 인하여 고혈압, 동맥경화증 등의 성인병을 유발하거나 이러한 질병이 있는 환자들의 섭취가 제한됨으로 인해 유산균이 풍부한 김치를 섭취하는데 어려움이 있는 실정이다.

그리고 김치는 발효식품이기 때문에, 보관 및 운반 시에 맛에 변화가 생기고 심하면 부패하기 때문에 장기간 우수한 품질의 김치를 보관하는 데 어려움이 있으며 또한, 김치를 담을 때 첨가되는 고추, 마늘 생강, 젓갈 등에 의해 생기는 냄새가 매우 강하므로 이러한 냄새로 인한 거부감으로 섭취를 꺼리는 경우가 있다.

이러한 문제를 해소하기 위하여 국내 등록특허공보 제10-0526743호에는 저염도로 절인 배추를 이용하여 김치 유산균을 접종하여 발효시킨 뒤 숙성 동결 건조한 후 분쇄하고 콩나물 분말을 섞어 타블렛이나 캡슐로 제조하는 기술이 개시되어 있다. 그러나 이 경우 김치에 유산균을 별도로 접종시켜 발효해야하고 동결 건조 과정에서 수분이 증발함에 따라 염도가 높아지게 되며 고형으로 가공하는 등의 공정을 거쳐야 하는 문제가 있다.

다음으로 국내 공개특허공보 제10-2012-0071751호에는 발효 유기산 성분이 함유된 액상발효제의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 발효주스가 개시되어 있다. 천일염으로 간수를 만드는 단계; 배추, 무와 고구마를 각각 소금 간한 후에 상기 고구마와 배추를 간수에 넣고 자연 발효 숙성시킨 후 상기 배추를 먼저 건져내고 추가 발효시키는 단계; 상기 고구마 위에 백색의 유산균 집단이 형성되면, 별도로 제조한 투명간장 발효액을 첨가하여 여러 종류의 유산균이 생성되게 하고, 이때 상기 고구마를 건져내고 분쇄한 마늘을 첨가하여 유산균액의 염도를 조절하는 단계; 상기 염도가 조절된 유산균 액을 2차 발효 숙성 후 마늘 고형물을 제거하고 1차 투명간장 액상 발효제를 발취하는 단계; 상기 1차 투명간장 액상 발효제에 밥과 양파즙을 첨가하여 소금농도를 조절하고 발효시킨 후 액상 분리하는 단계; 를 포함하는 유기산 성분이 함유된 액상발효제의 제조방법이 개시되어 있다. 그러나 그 제조공정이 복잡하고 비용이 많이 소요되는 문제가 있다.

한편, 국내 등록특허공보 제10-0963227호에는 약용식물 추출 발효물을 유효성분으로 함유하는 숙취 예방 또는 해소용 조성물 및 그 제조방법이 개시되어 있다. 인체에 부작용이 없으면서, 알코올 탈수소효소(Alcohol dehydrogenase, ADH) 활성을 저해하면서 알데하이드 탈수소효소(Aldehyde dehydrogenase, ALDH) 활성을 촉진하여 숙취해소효과가 뛰어난 약용식물 추출 발효물을 유효성분으로 함유하는 숙취 예방 또는 해소용 조성물 및 제조방법으로, 약용식물은 80~100℃의 온도에서 12 내지 72시간 동안 추출하는 것으로서 고온 추출로 인해 식물의 영양소가 파괴되는 문제가 있다.

또한, 기존의 산야초 효소 발효액의 경우 설탕이 다량 첨가되고 유효성분 추출에 많은 시간이 소요되는 문제가 있다.

본 발명은 유산균을 포함한 김치의 유익 미생물을 다량으로 간편하게 섭취할 수 있도록 1차 김치발효액을 포함하고, 식물의 영양소를 다량함유하는 식물추출액을 함유하는 김치 발효액을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 1차 김치발효액을 포함하고, 식물의 영양소를 다량함유하는 김치 발효액의 제공방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 통상의 방법으로 담은 숙성된 김치를 선별하여 절단하고, 당분, 천일염, 물을 혼합하여 김치혼합물을 만들어 밀폐용기에 담아 상온에서 발효하고, 상기 발효된 김치 혼합물에서 액상 분리하여 1차 김치발효액을 제조하고, 식물추출액은 건조 식물에 물을 첨가하여 실온에서 1차 추출한 다음 상기 1차 추출시킨 건조식물에 물을 첨가하여 50~80℃에서 2차 추출하고, 상기 2차 추출시킨 건조식물에 물을 첨가하여 80~130℃에서 3차 추출하는 단계를 거처 제조되며, 상기 1차 김치발효액과 식물추출액을 혼합하고 발효시켜 김치 발효액을 제조한다.

상기 김치 혼합물에서 혼합되는 당분은 설탕, 과당, 엿당, 포도당, 덱스트린(호정)으로 이루어진 그룹에서 일 이상 선택되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 김치 발효액을 제조하기 위한 김치혼합물은 물을 포함한 총중량 100을 기준으로 각 성분의 중량비는 김치 10~30 중량부, 당분 10~30 중량부인 것이 바람직하다.

상기 1차 김치발효액과 식물추출액의 혼합비는 1차 김치발효액 10~30중량부, 식물추출액 50~70중량부, 당분 10~30 중량부이다.

한편, 본 발명에 따른 김치 발효액을 제조하기 위한 방법에 있어서 상기 1차 김치발효액을 제조하기 위한 제조과정에서, 제3단계를 거친 발효된 김치 혼합물에 추가로 당분, 물을 혼합하여 밀폐용기에 담아 발효하는 단계를 더 포함하여 이루어질 수 있다.

본 발명에 따른 김치 발효액을 제조하기 위한 식물 추출액의 원료 식물은 무청과 무말랭이를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 상기 제조방법 의해 제조된 김치 발효액을 포함하는 발효음료를 제공한다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 상기 김치 발효액의 제조방법에 따라 제조된 김치 발효액을 포함하는 건강기능식품, 한약품, 의약품, 식품청가물, 화장품 원료를 제공한다.

이상 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 김치 발효액은 별도로 유산균을 접종하는 등의 번거로움이 없고 미생물의 배양을 촉진하기 위한 발효촉진제 등을 사용하지 않고도 영양성분이 풍부한 김치원료와 당분을 사용하여 단기간에 효과적으로 발효할 수 있고 제조공정이 단순한 이점이 있다.

뿐만 아니라 이미 밝혀진 김치의 다양한 유용 미생물을 그대로 함유한 발효액을 제조함으로써 김치의 유산균과 효모균 등의 다양한 유익균을 섭취할 수 있는 이점이 있다.

그리고 발효과정에서 물을 다량 첨가하여 발효시킴으로써 김치발효액의 염도를 낮출 수 있어 김치 섭취가 제한적인 사람들도 쉽게 음용할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 식물추출액의 제조공정에 의하면 영양소의 파괴를 최소화하므로 식물의 유용영양소를 다량 함유하고, 당분의 과다 섭취 우려가 없다.

도 1은 본 발명에 따른 김치 발효액의 제조공정을 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 1차 김치발효액을 제조하는 공정을 나타낸 순서도이다.
도 3a는 본 발명에 따른 김치발효액에 철못을 담궜을때의 상태를 나타낸 사진.
도 3b는 수돗물에 철못을 담궜을때의 상태를 나타낸 사진
도 4는 도 3b에 의한 철못을 본 발명에 따른 김치발효액에 담궜을때의 상태를 나타낸 사진.

이하에는, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

도 1은 본 발명에 따른 김치 발효액의 제조공정을 나타낸 순서도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 1차 김치발효액을 제조하는 공정을 나타낸 순서도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은 다음의 단계로 이루어진다.

먼저 1차 김치 발효액을 제조하는 방법은 다음과 같다.

제 1 단계: 숙성된 김치를 선별하여 절단하는 단계.

김치는 효모에 의해 여러 화학 성분 중 당분이 발효되어 에스테르를 생성하고, 유해 잡균을 억제했을 때 가장 맛이 뛰어나다. 잡균은 젓갈이나 오염된 채소에 의해 김치에 번식될 수 있으므로 젓갈의 경우 그 사용량을 적게 하고 채소는 흙을 깨끗하게 제거하여 김치를 담구는 것이 바람직하다. 이후 젖산균의 발육이 진행되면서부터 주정과 당분이 소모되어 점차 신맛을 더하고 산패해간다. 따라서 김치가 익는 도중에 적당히 공기를 통하게 하여 젖산균의 지나친 발육을 막는 것이 좋다. 또한, 김치 발효에 참가하는 유효 미생물은 기온이 낮을수록 활동이 원활해져 부패와 이상발효를 막는다. 따라서 낮은 온도에서 보관된 김치를 사용하는 좋다. 식염 농도와 배합 조미료, 공기 접촉 여부 등에 따라 미생물들의 번식과 활동이 달라지므로, 이들 조건을 고려하여 최적의 환경에서 제조된 김치를 선택하는 것이 바람직하다.

김치 담그는 과정을 소개하면, 먼저 배추를 소금에 절이고 배추속양념을 만든다. 젓갈과 고춧가루, 찹쌀죽을 연하게 쑤고 다시마 물을 내어 혼합하고 마늘, 파, 대파, 무, 갓 등 각종 야채를 잘 손질하고 잘라서 함께 혼합하여 둔다.

절여진 배추에 물기를 제거하고 준비된 배추속양념을 배춧잎 켜켜이 발라서 김치를 완성한다. 완성된 배추는 항아리에 꾹꾹 눌러서 담고 그 위에 배춧잎을 덮어 돌로 눌러서 밀봉하여 보관한다. 김치가 완전히 익었을 때의 젖산균 수는 108 CFU/㎖까지 증가하며, 김치가 오래될수록 젖산균 수는 감소하게 된다. -1℃ ~ 15℃ 온도에서 45일 이상 발효한다. 대개 김치를 담근 후 5~7일 동안 영상 7도를 유지하면 유산균이 가장 많이 늘어나는데, 담근 지 1주일 정도 지난 김치의 유산균수가 많아 이 때의 김치의 맛이 좋다.

준비된 김치는 통배추 김치로 김치를 만드는 과정에서 3~5cm 크기로 절단하여 준비한다.

본 발명에서 김치는 배추김치만을 의미하지 않고, 무를 주원료로 만드는 김치인 깍두기, 동치미를 포함한다.

제 2 단계: 절단된 김치에 당분, 물을 혼합하여 김치혼합물을 만드는 단계

상기 제 1 단계에 의해 절단된 김치에 당분, 물을 혼합하여 김치혼합물은 만든다. 물을 포함한 총중량 100을 기준으로 각 성분의 중량비는 김치 10~30 중량부, 당분 10~30 중량부로 혼합한다. 여기서 당분은 설탕, 과당, 엿당, 포도당, 덱스트린(호정)으로 이루어진 그룹에서 일 이상 선택하여 사용한다.

설탕은 분해되면 거의 동량의 포도당과 과당으로 분해되어 발효에 첨가하기에 적합하고, 엿당은 포도당으로 분해될 수 있으나 일부 엿당의 경우 미생물이 발효시킬 수 없는 녹말덩어리가 남게 되나 전통 조청의 경우 거의 완전 발효 분해되어 99%이상 포도당으로 분해되어 김치혼합물의 발효에 적합하다.

김치와 당분을 각각 10~30중량부로 혼합하고 나머지는 물을 혼입하여 총중량부를 100으로 한다. 따라서 상당량의 물을 첨가하게 됨으로써 김치를 담구는 과정에서 첨가되는 소금에도 불구하고 전체 혼합물에서의 염도는 떨어지게 되는 효과가 있다.

제 3 단계: 김치 혼합물을 밀폐용기에 담아 1차 발효하는 단계

상기 김치 혼합물은 용기에 담아 밀폐시킨다. 김치의 발효과정에서 생성되는 유익균으로 내염성 세균인 유산균(乳酸菌, 젖산균, lactic acid bacteria)들이 다량 함류되어 있으며 용기를 밀폐하여 발효를 촉진시킨다. 발효의 온도는 15℃ ~ 35℃ 가 바람직하고 발효기간은 3일~30일 정도로 하여 충분히 발효가 일어날 수 있도록 하는 것이 좋다. 발효과정에서 가스가 많이 발생하므로 가스는 자동배출시키거나 수시로 배출하게 하는 것이 좋다.

제 4 단계: 발효된 김치 혼합물에서 액상 분리하여 1차 김치발효액 을 추출하는 단계

상기 발효된 김치 혼합물은 거름망이나 망상구조의 채를 이용하여 액상을 분리한다. 이때 고춧가루나 채소 파편과 같은 고형은 모두 걸러낸다. 이 단계에서 수득되는 1차 김치발효액을 이용하여 김치 발효액을 만든다. 한편, 이 과정에 추가로 발효과정을 거칠 수 있다.

제 5 단계: 발효액에 당분과 천일염, 물을 혼합하여 발효혼합물을 만드는 단계

전 단계를 거쳐 고형물이 모두 제거된 액상의 1차 발효액에는 2차 발효를 위해 당분을 혼합하여 발효혼합물을 만든다. 각 성분의 중량비는 1차 발효액 10~30 중량부, 당분 10~30 중량부로 혼합한다. 여기서 당분은 설탕, 과당, 엿당, 포도당, 덱스트린(호정)으로 이루어진 그룹에서 일 이상 선택하여 사용한다.

1차 발효에 이어 2차 발효과정에서 상당량의 물을 추가로 첨가하게 됨으로써 김치를 담그는 과정에서 염도는 더욱 떨어지게 되므로 고혈압, 당뇨 환자와 같이 소금의 섭취를 조절해야 하는 경우에도 본 발명에 따른 김치를 주재료로 하는 발효액은 섭취가 가능하다.

다음으로, 식물추출액을 제조한다.

제 1 단계: 식물을 건조하는 단계

무의 잎(무청)을 건조시켜 시래기를 만들고, 무는 건조시켜 무말랭이를 만든다. 무청과 무말랭이는 유산균의 필수 아미노산이 풍부하여 유산균이 안정적으로 단시간 발효할 수 있게 한다. 무청에는 비타민A, B, C가 풍부하게 들어 있고 칼슘, 철분 등이 풍부하다고 알려져 있다. 또한, 무의 뿌리에는 디아스타아제라는 소화효소가 함유되어 있는데 무를 깨끗이 씻은 후 갈아서 즙을 내어 마시면 천연소화제 작용을 한다. 이 외에도 베타인이라는 성분이 들어있어 간 보호에 효과적이다. 무청이나 무말랭이를 기본으로 구기자, 기타 식용 식물들을 첨가함으로써 1차 김치발효액에는 부족한 영양소를 보충하게 되고, 발효과정을 거침으로써 식물의 독성물질이 제거되고 식물의 각종 유익성분을 배가시키게 된다.

이외에도 인삼, 더덕, 오미자, 가시오가피, 녹차, 쑥, 한약재 등을 건조시켜 사용한다. 건조식물을 사용함으로써 계절에 관계없이 원료 식물을 사용할 수 있고, 건조 식물은 건조과정에서 독소가 제거되고 영양성분이 강화되거나 새로운 영양성분이 생성되고 영양소 추출이 용이하다.

제 2 단계: 건조 식물에 물을 첨가하여 1차 추출하는 단계

건조 식물의 영양성분 추출방법은 3단계에 걸쳐 이루어지는데, 먼저 1차 추출단계는 건조식물에 물을 첨가하여 상온에서 추출한다.

건조식물의 영양소 파괴를 최소화하기 위한 것으로 물과 원료 식물은 2:1의 비율로 하여 추출한다. 건조식물은 별도의 추출망이나 보자기 등에 넣어 사용하게 되며, 건조식물을 물에 혼입하여 밀폐시키고 8~24시간 동안 영양성분을 추출한다. 상기 추출된 물은 그대로 밀폐보관하고 원료 식물은 분리한다.

제 3 단계: 물을 첨가하여 2차 추출하는 단계

상기 1차 추출시킨 원료식물을 고압증탕기 또는 진공 추출기에 넣어, 재료 무게의 2~3배의 물을 첨가하여 밀폐시킨 다음 진공추출기 온도 설정으로 50℃ ~ 100℃에서 2차 추출을 한다.

열로 인한 영양소 파괴를 최소화하기 위해 저온추출방법으로 물과 혼합하여 6 ~ 12 시간 동안 저온추출한다. 상기 완료된 액상만을 최대한 압착기를 사용하여 분리하고 냉각 처리하여 60℃ 이하가 되면 상기 1차 추출액이 밀폐보관된 용기에 부어 혼합하고, 원료 식물은 분리한다.

제 4 단계: 물을 첨가하여 3차 추출하는 단계

상기 2차 추출시킨 원료 식물에 다시 물을 넣어 100℃~ 130℃ 온도에서 6~12시간 탕전한다. 상기 완료된 액상만을 압착기를 사용하여 분리하고 냉각처리하여 60℃ 이하가 되면 상기 1차, 2차 추출액이 밀폐보관된 용기에 부어 혼합시킨다. 이 단계를 통해 식물의 영양소 추출을 최대치가 되게 한다.

다음으로, 상기의 공정을 거쳐 얻어진 1차 김치발효액과 식물 추출액을 혼합하여 발효한다.

1차 김치발효액 과 식물추출액 혼합하고 발효하는 단계

혼합된 1차 김치발효액과 식물추출액은 밀폐시켜서 15℃∼35℃에서 60~90일간 발효시킨다. 김치 유산균의 증식을 극대화하기 위해서는 15℃~35℃에서 고온발효시키는 것이 좋다. 보통 김치 유산균의 발효는 -1℃∼15℃ 사이의 온도에서 천천히 발효가 이루어진다. 반대로 온도가 높으면 유산균이 자리잡기 전에 잡균이 증식하여 독성을 만들게 되어 맛과 향을 변질시킨다. 김치, 깍두기 특히, 동치미의 경우는 너무 강하게 발효가 일어나면 배추, 무 등의 각 식물재료들이 물려져서 아삭한 맛이 사라진다. 그러나 본 발명은 식물재료들은 사용하지 않기 때문에 높은 온도에서 발효하는 게 효과적이다.

1차 김치발효액과 식물추출액의 혼합은, 1차 김치발효액 10~ 30 중량부, 식물추출액 50 ~ 70 중량부, 당분 10~30 중량부가 바람직하다. 1차 김치발효액과 당분은 동량을 사용하는 것이 바람직한데, 김치가 당분에 비해 함량이 높으면 발효정도가 낮고, 반대로 당분의 함량이 원료 김치에 비해 높으면 발효시간이 많이 걸리고 열량이 높아진다.

발효과정에서 가스가 많이 발생하므로 자동 배출하거나 수시로 가스를 배출시키는 것이 좋다.

상기 식물추출액을 다량 첨가하게 됨으로써 김치를 담구는 과정에서 첨가되는 소금에도 불구하고 전체 혼합물에서의 염도는 떨어지고 별도로 희석하지 않고서도 바로 음용이 가능하다.

이하 본 발명의 실시예에 의거 설명한다.

[실시예_1차 김치발효액 제조]

정선된 배추를 절단하고, 배추 무게의 1∼1.2% 천일염을 고루 뿌려 상온에서 5시간 절인 후 충분히 세척하고, 채에 받쳐 물기를 제거하였다. 여기에 준비된 양념(쌀가루 풀, 액젓, 고춧가루, 마늘, 생강, 설탕, 파를 넣고 고루 섞어 준비하였다.)을 배춧잎 사이사이에 넣고 아래위로 반을 접고 겉잎으로 배추를 감싸 항아리 안에 차곡차곡 넣었다. 16℃에서 3일 발효시키고 4℃에서 3일간 숙성시켜 얻은 김치를 3~5㎝로 절단하였다. 용기에 절단된 김치 100g, 설탕 40g, 조청 60g을 혼합하고, 물 790g을 붓고 용기를 밀폐시키고 20℃~25℃에서 일주일 간 발효시켰다. 발효액에서 김치 건더기를 비롯한 불순물을 체에 걸러 액상을 분리하였다.

[실시예_식물추출액제조]

건조된 무청, 무말랭이, 건 구기자를 준비하여 흐르는 물에 세척하였다. 이들 건조 식물을 망사 거름망에 담고 입구를 봉한 다음, 건조 식물과 물을 1:2로 혼합하고 밀폐시켜 실온에서 24시간 동안 우려내었다. 물을 분리하여 밀폐용기에 보관시키고, 분리된 식물재료는 다시 물을 붓고 2차 추출을 하였다. 이때 증탕 추출기를 이용하여 분리된 식물재료에 2배의 물을 혼합시키고 밀폐시켜 80℃에서 12시간 탕전시켰다. 액상을 분리하여 냉각시킨 다음 밀폐용기에 담아 밀폐시키고, 분리된 식물재료에는 다시 물을 2배가량 붓고 120℃에서 12시간 탕전하였다. 액상을 분리하여 냉각시킨 다음 1,2회에 걸쳐 추출한 액상과 혼합하여 식물추출액을 얻었다.

[실시예_김치 발효액 제조]

상기 식물추출액 650g에 설탕 10g과 조청 15g을 첨가하여 혼합하고, 1차 김치발효액 10g을 첨가하여 밀폐시킨 후 25℃~ 30℃에서 90일간 발효시켰다. 발효 과정에서 발생되는 가스는 수시로 배출시켜 김치 발효액을 얻었다.

상기 각 단계를 통해 제조한 김치 발효액을 이용하여 양질의 영양을 공급하고 면역력을 높이고 항산화 활성으로 노화억제 등 우리 몸을 건강하게 유지하는데 도움을 줄 수 있는 의약품 및 건강기능식품, 화장품원료, 식품 첨가제, 한방약품을 만들 수 있다.

본 발명의 김치 발효액에 대하여 항산화성능을 확인할 수 있는 실험으로 접시 2개와 철못 6개를 준비하여, 한쪽 접시에는 물을 100㎖를 붓고 다른 한쪽 접시에는 본 실시예에 의해 제조된 김치발효액을 붓고 이들 접시에 각각 못 3개씩을 넣고 24시간경과 후에 못을 관찰하였다. 물만 담긴 접시의 못은 군데 군데 녹이 슬어 산화되었으나(도 3b) 본 발명의 실시예에 의한 김치발효액에 담궈둔 철못은 깨끗한 상태였다(도 3a). 이 실험을 통해 알 수 있듯이, 본 발명은 항산화 활성이 있어 노화 억제 효과를 가질 수 있다.

그리고, 물이 담긴 접시에서 산화된 철못을 꺼내서 본 발명의 실시예에 의한 김치발효액에 담궈 24시간이 경과한 뒤 관찰한 결과, 철못 표면의 녹이 제거되는 것을 확인하였다.(도 4)

한편, 본 실시예 의해 제조된 김치 발효액 음료에 대하여, 식중독 원인균에 대한 억제능을 검사하였는바, 리스테리아 모노시토젠스(Listeria monocytogens), 살모넬라 티피무리움(Salmonella typhimurium), 살모넬라 엔테리니티스(Salmonella enteriditis), 에스체리키아 콜리(Escherichia coli) O157:H7, 에로모나스 하이드로필라(Aeromonas hydrophilla), 클로스트로디움 페르후린젠스 (Clostrodium perfringens) 에 대해 생육 저하율을 나타내 높은 향균력을 보였다. 전체적으로 발효 과정에 의하여 현저하게 항균활성이 증가되었으며 이러한 결과에 의하여 알 수 있듯이, 본 발명은 식중독 원인균에 대하여 강력한 억제능을 보이므로 식중독에 대한 예방의 효과도 가질 수 있다.

Claims (16)

1차 김치발효액을 제조하기 위하여,
김치를 선별하여 절단하는 제1단계;
절단된 김치 10~30 중량부, 설탕, 과당, 엿당, 포도당, 덱스트린(호정)으로 이루어진 그룹에서 일 이상 선택되는 당분 10~30 중량부, 천일염, 물을 혼합하여 총중량 100을 기준으로 김치혼합물을 만드는 제2단계;
상기 김치혼합물을 밀폐시켜 발효하는 제3단계;
상기 발효된 김치 혼합물에서 액상 분리하는 제4단계;를 포함하여 이루어지는 1차 김치발효액을 제조하는 단계;
식물추출액을 제조하기 위하여,
식물을 건조하는 제1단계;
건조 식물에 물을 첨가하여 실온에서 1차 추출하는 제2단계;
상기 1차 추출시킨 건조식물에 물을 첨가하여 50~100℃에서 2차 추출하는 제3단계;
상기 2차 추출시킨 건조식물에 물을 첨가하여 100~130℃에서 3차 추출하는 제4단계; 를 포함하여 이루어지는 식물추출액의 제조 단계;
상기 1차 김치발효액 10~30중량부, 식물추출액 50~70중량부, 당분 10~30 중량부로 혼합하여 15℃ ~ 35℃에서 발효하는 단계;
를 포함하여 이루어지는 식물추출액을 함유하는 김치 발효액 제조방법.

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제 1 항에 있어서,
상기 제3단계를 거친 발효혼합물에 추가로 당분, 물을 혼합하여 밀폐용기에 담아 발효하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 식물추출액을 함유하는 김치 발효액 제조방법.

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제 1 항에 있어서,
상기 식물추출액의 원료 식물은 무청과 무말랭이를 포함하는 것을 특징으로 하는 김치발효액 제조방법.

제 1항, 제8항 및 제 10 항 가운데 어느 하나의 항에 따른 제조방법으로 제조된 식물추출액을 함유하는 김치 발효액을 주재료로 하는 발효음료.

제 1항, 제8항 및 제 10 항 가운데 어느 하나의 항에 따른 제조방법으로 제조된 식물추출액을 함유하는 김치 발효액을 함유하는 건강기능식품.

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제 1항, 제8항 및 제 10 항 가운데 어느 하나의 항에 따른 제조방법으로 제조된 식물추출액을 함유하는 김치 발효액을 함유하는 식품첨가물.

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