KR19990078887A - 2단계 발효에 의한 포도식초 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 2단계 발효에 의한 포도식초 및 그 제조방법에 관한 것으로 씨를 제거하여 파쇄한 포도를 알콜발효시킨 후 다시 초산발효시키는 2단계 발효공정을 실시하여 단시간에 얻은 본 발명 포도식초와 이 포도식초에 양파즙을 첨가하여 얻은 포도양파식초는 유기산, 유리아미노산 및 구리, 철, 칼륨, 나트륨 등과 같은 미량성분을 다량 함유하고 이취(異臭)의 원인인 락트산은 소량 함유하는 뛰어난 효과가 있으므로 식품산업상 매우 유용한 발명인 것이다.

Description

2단계 발효에 의한 포도식초 및 그 제조방법{Grape vinegar produced by two stage-fermentation and process for production thereof}
본 발명은 2단계 발효에 의한 포도식초 및 그 제조방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 포도를 알콜발효시킨 후 다시 초산발효시켜 이취(異臭)와 이미(異味)가 없고 유기산, 유리아미노산 및 미량성분을 다량 함유하는 포도식초 및 그 제조방법에 관한 것이다.
식초는 동·서양을 막론하고 오랜 역사를 지니고 전해 내려온 발효식품이며 옛부터 우리 민족은 다양한 종류의 식초를 가정에서 제조하여 이용해 왔다. 식초는 소금과 함께 모든 음식의 조미에 이용될 뿐만 아니라 절임식품, 마요네즈, 케첩, 소스류 등의 제조원료로도 널리 사용되고 있다. 식초는 크게 합성식초와 양조식초로 분류되며 우리 나라의 경우 1960년대까지 저렴한 가격으로 강한 산미를 느낄 수 있는 합성식초가 주로 생산·소비되었다. 이후 경제수준의 향상으로 곡류, 과실 및 알콜 등을 이용한 양조식초의 생산이 본격화되었으며 최근에는 유해성이 보고되고 있는 합성식초를 대신해서 식생활에 중요 조미료로 소비되고 있다. 또한 식초의 체내 대사조절기능이 보고되면서 식초의 용도도 다양화되어 조미료 이외에 식초음료 등이 개발되고 있다. 이밖에 품질면에서도 식생활 향상으로 소비자의 기호성과 풍미를 충족시키는 고급화 추세를 보이고 있다.
근래에 식생활의 서구화 경향으로 육류소비가 증가됨에 따라 식초의 소비는 꾸준히 증가되고 있다. 다량의 육류를 섭취하고 있는 서구권에서는 식초 소비량이 우리 나라의 4배에 달하고 있으며 포도식초는 포도의 대량생산지인 프랑스에서 포도주와 함께 오랜 역사를 가지고 육류를 중심으로 한 그곳 식문화에서 큰 부분을 차지하고 있다. 국내의 경우 포도식초는 사과식초, 감식초 등과 함께 과실식초 시장을 형성하고 있으며 일반 과실식초와 비교해서 포도의 영양성분과, 포도과피의 안토시아닌(anthocyanin)색소로 독특한 색상과 풍미가 있는 포도식초의 소비는 앞으로 계속 증가할 것이며 용도도 다양화 될 것으로 예상된다. 현재 콜레스테롤 저하 효과 등의 성인병 예방효과가 알려지면서 100% 포도과실만을 원료로 제조된 재래식 포도식초가 많이 시판되고 있으나 포도식초의 제조방법과 특성에 따른 연구는 거의 없는 실정이다.
이에 본 발명자들은 포도식초 제조방법을 알콜발효와 초산발효 2단계로 구분하여 단기간에 포도식초를 제조하고 혈청콜레스테롤 저하 효과가 있는 것으로 보고 된 양파즙을 상기 제조한 포도식초에 첨가한 포도양파식초를 제조한 후 시판되고 있는 재래적인 방법의 포도식초와 품질을 비교·분석하여 본 발명의 포도식초 및 포도양파식초가 고품질임을 확인하므로써 본 발명을 완성하였다.
따라서, 본 발명의 목적은 포도를 알콜발효 후 다시 초산발효시켜 이취(異臭)와 이미(異味)가 없으며 유기산, 유리아미노산, 미량성분이 풍부한 포도식초를 제공함에 있다. 본 발명의 다른 목적은 상기 포도식초에 혈청콜레스테롤 저하효과가 있는 양파즙을 첨가한 포도양파식초를 제공함에 있다. 본 발명의 또 다른 목적은 상기 포도식초와 포도양파식초를 단시간에 대량생산할 수 있는 제조방법을 제공함에 있다.
본 발명의 상기 목적은 씨를 제거한 포도의 착즙여액으로부터 준비한 주모 및 종초를 씨를 제거하고 파쇄한 포도에 첨가하고 알콜발효 후 다시 초산발효시켜 본 발명 포도식초를 얻고 이 포도식초에 양파즙을 첨가하여 포도양파식초를제조한 다음 포도와 포도양파식초의 이화학적 특성과 유기산, 유리아미노산 및 미량성분을 각각 조사한 후 시판되고 있는 포도식초 제품과 비교하여 그 품질을 평가하므로써 달성하였다.
이하, 본 발명의 구성 및 작용을 설명한다.
도 1은 본 발명 포도식초를 발효시키는 동안 당 및 알콜 함량의 변화를 나타낸다.
도 2는 본 발명 포도식초를 발효시키는 동안 pH 및 총산의 변화를 나타낸다.
본 발명은 씨를 제거한 포도 착즙여액을 살균한 후 사카로스마이세스 세레비지아에 YJK20(Sacchromyces cerevisiaeYJK20)을 접종하고 배양하여 주모를 준비하고 종초는 알콜발효한 포도즙에 아세토박터 속 PA97(Acetobacter sp. PA97)을 접종하고 배양하여 준비하는 단계; 씨를 제거하여 파쇄한 포도에 상기 준비한 주모를 접종하여 1단계로 알콜발효한 후 종초를 접종하고 2단계로 초산발효하여 본 발명 포도식초를 제조하는 단계; 상기 제조한 포도식초에 양파즙을 첨가하여 포도양파식초를 제조하는 단계; 상기 제조한 포도양파식초와 포도식초는 원심분리한 후 침전물을 제거한 상징액의 알콜함량을 측정하고 미량알콜 분석하며 pH 측정, 총산측정 및 색상과 탁도를 조사하여 본 발명 포도식초와 포도양파식초의 이화학적 특성을 조사하는 단계; 시판중인 포도식초의 이화학적 특성을 상기와 동일한 방법으로 조사한 후 상기 조사한 본 발명 포도식초와 포도양파식초의 이화학적 특성과 비교하는 단계; 본 발명 포도식초원액과 포도양파식초원액내 유지성분과 색소 및 단백질 성분을 제거한 다음 포도식초와 포도양파식초내 함유되어 있는 유기산 즉, 옥살산, 말산, 시트르산, 타르타르산, 숙신산, 락트산 및 아세트산을 분석하여 시판중인 포도식초내에 함유된 유기산들과 비교하는 단계; 본 발명 포도식초와 포도양파식초액내에서 단백질을 제거한 후 막여과한 여액을 아미노산 자동분석하여 유리아미노산을 분석하고 시판중인 포도식초내에 함유된 유리아미노산과 비교하는 단계 및; 본 발명 포도식초와 포도양파식초액에 분해제를 가하여 완전히 분해시킨 후 원자흡수 스펙트로포토메터로 미량성분을 분석하고 시판중인 포도식초에 함유된 미량성분과 비교하는 단계로 구성된다.
본 발명에서 사용한 포도는 경북 경산에서 재배된 것을 농가에서 직접 구입하여 사용하였으며 비교분석에 사용한 시판포도식초 2종은 대창 양조 영농조합법인에서 제조한 채약산 포도식초와 밀알식품에서 제조하고 입장농협에서 판매하는 거봉포도식초를 구입하여 각각 시료로 사용하였다.
본 발명에서 사용한 사카로마이세스 세레비지아에 YJK20(Saccharomyces cerevisiaeYJK20)과 아세토박터 속 PA97(Acetobactersp. PA97)은 경북과학대학 전통식품연구소에서 보관중인 균주를 분양받아 사용하였다.
이하, 본 발명의 구체적인 방법을 실시예를 들어 상세히 설명하고자 하지만 본 발명의 권리범위는 이들 실시예에만 한정되는 것은 아니다.
실시예 1 : 포도식초 제조
제 1공정 : 주모 및 종초
포도의 씨를 제거한 다음 착즙한 여액을 살균한 후 경북과학대학 전통식품연구소에서 보관중인 사카로마이세스 세레비지아에 YJK20(Saccharomyces cerevisiaeYJK20)을 접종하여 25℃, 150rpm으로 38시간 배양하여 5%(w/v)를 주모로 사용하였으며 종초는 포도착즙액을 알콜발효하여 아세토박터 속 PA97(Acetobactersp. PA97)을 접종하고 30℃, 200rpm으로 72시간 배양하여 10%(v/v)를 종초로 사용하였다.
제 2공정 : 2단계 발효에 의한 포도식초 제조
본 공정에서는 포도의 부패된 부위를 제거하고 수세한 포도 10kg을 알콜 및 초산발효를 2단계로 구분하여 실시함으로써 식초를 제조하였다. 즉, 1단계 알콜발효는 씨를 제거 후 블렌더 믹서(blender mixer)로 파쇄한 상태에서 제 1공정에서 준비한 주모 500mL을 접종하여 25℃ 항온 배양기에서 간헐적으로 교반하면서 5일간 알콜발효를 행하여 착즙 후 주박을 제거하고 알콜함량 5.9%의 여액을 얻었다. 2단계 초산발효는 포도 알콜발효액 5L에 종초 500mL을 접종하고 25℃의 working volumn 4L의 발효조(Korea Fermentor Co., Ltd KF-51)에서 25℃에서 초산균의 증식에 따라 통기량을 조절하면서 6일간 초산발효하여 원심분리 후 침전물을 제거한 상등액을 분석시료로 사용하였다.
실시예 2 : 포도양파식초 제조
본 실시예에서는 상기 실시예 1의 제 1공정과 제 2공정에서 알콜발효 및 초산발효에 의한 2단계 발효에 의해 얻어진 포도식초에 양파즙 3%(v/v)를 첨가하여 포도양파식초를 제조하였다.
실시예 3 : 본 발명 포도식초의 이화학적 특성
본 발명 포도식초의 알콜함량은 배양액을 원심분리 후 상징액을 증류하여 알콜 하이드로메터(alcohol hydrometer)로 측정한 값을 Gay Lussac Table로 환산하여 산출하였으며 미량알콜 분석은 산화법을 사용하여 측정하였다. pH는 pH 메터(Metrohm 691, Swiss)를 사용하여 측정하였으며, 총산은 시료 10mL를 취하여 증류수를 가하여 100mL로 정용한 다음 20mL를 취해 페놀프탈레인(Phenolphtalein)을 지시약으로 하여 0.1N NaOH 용액으로 중화적정하여 초산함량(%)으로 환산하였다. 색상은 시료 20mL를 취해 3,000rpm에서 15분간 원심분리한 상징액을 색도계(Chrometer, Moder CR-300, CT310, Minolta Co., Japan)에 의하여 L(백색도), a(적색도), b(황색도) 및 ΔE(색차)로 나타내었다. 탁도는 일정량의 시료를 취하여 660nm에서 흡광도로 나타내었다. 당도는 굴절당도계를 이용하여 。Brix로 나타냈다. 실험결과, 도 1에 포도과즙(12。Brix)을 원료로 1단계 알콜발효를 행한 후 당도 및 알콜함량 변화를 나타냈다. 당도는 초기당도 11.9。Brix에서 발효 1일, 2일에 큰 폭으로 감소하여 발효 3일에 5。Brix를 나타내었다. 알콜함량은 발효 2일에 급격하게 증가하여 5.41%를 나타내었으며 발효 3일에 5.93%로 최고치를 나타낸 이후 점차 감소하는 경향을 보였다. 도 2는 포도과즙을 1차 알콜발효시킨 후 종초를 접종하여 2단계 초산발효를 행한결과 초기 총산 0.78%에서 발효 3일째까지 큰 변화가 없었으나 이후 큰 폭으로 증가하여 발효 4일에 5.37%의 총산함량을 나타내었다. pH는 초기 pH 3.59에서 점차 감소하여 발효 6일째에 pH 3.21이 되었으며 발효 6일 이후 총산 및 pH의 변화는 없었다.
비교실시예 1 : 본 발명 포도식초, 포도양파식초 및 시판 포도식초의 이화학적 특성 비교
본 비교실시예에서는 실시예 1에서 알콜발효 및 초산발효 2단계 과정으로 발효시켜 제조한 본 발명 포도식초 A 제품과 실시예 2에서 제조한 포도양파식초 B 제품 및 시판 포도식초 C와 D 제품의 이화학적 특성을 상기 실시예 3과 동일한 방법으로 조사하여 상호비교 분석하였다. 실험결과, 표 1에 나타낸 바와 같이 당의 함량은 시판 포도식초 D제품이 5.41。Brix로 다른 제품에 비해 다소 높았으며, 2단계 발효로 제조된 본 발명 포도식초 A 제품과 포도양파식초 B 제품은 각각 5.13, 4.98。Brix였다. 잔류알콜함량은 시판 포도식초 C 제품에서 0.23%로 비교적 높게 나타났으며, 본 발명 포도식초 A제품과 본 발명 포도양파식초 B 제품에서는 잔류알콜이 검출되지 않았다. pH는 유사한 수준으로 나타났으나 시판 포도식초인 D제품이 pH 2.93으로 가장 낮았다. 총산은 시료에 따라 많은 차이를 보여 2단계 발효법으로 제조한 본 발명 포도식초 A 제품은 총산함량 5.37%, 양파즙을 첨가해서 제조한 포도양파식초 B 제품은 5.16%였으며 시판 포도식초 D 제품은 6.36%로 다른 제품에 비해서 높았다. 색상은 본 발명 포도식초 A 제품과 포도양파식초 B 제품, 시판 포도식초 C 제품은 유사한 수준의 L, a, b값을 나타낸 반면, 시판 포도식초 D 제품은 L값과 b값이 타제품에 비해 상당히 높았다(표 2). 또한 탁도는 시판 포도식초 C제품에서 0.095로 현저하게 낮았으며 본 발명 시판 포도식초 D 제품에서 가장 높았다(표 2). 이는 일반 양조포도식초가 포도과즙 30% 정도를 첨가하여 최종제품을 규조토 및 초미세여과를 거치는 반면, 본 발명 포도식초 A제품과 포도양파식초 B의 경우 포도를 주원료로 원심분리에 의한 여과방법으로 생산된 것에 기인한 것으로 사료된다.
본 발명 포도식초, 포도양파식초 및 시판 포도식초내 함유된 당, 알콜, 산의 함량과 pH 비교
이화학적 특성 샘플
A B C D
당농도(。Brix) 5.13 4.98 4.32 5.41
알콜(%) - - 0.23 0.09
pH 3.20 3.24 3.06 2.93
산도(%) 5.37 5.16 4.65 6.36
[주] A: 본 발명 포도식초B: 본 발명 포도양파식초C: 대창 양조영농조합법인의 채약산 포도식초D: 밀알식품의 거봉포도식초
본 발명 포도식초, 포도양파식초 및 시판 포도식초내 탁도와 색상비교
이화학적 특성 샘플
A B C D
L 25.53 30.97 57.17 18.34
a +27.81 +34.91 +28.67 +18.49
b +39.94 +49.89 +64.61 +29.69
ΔE 88.94 91.99 82.63 88.84
탁도 0.599 0.368 0.095 0.826
[주] A: 본 발명 포도식초B: 본 발명 포도양파식초C: 대창 양조영농조합법인의 채약산 포도식초D: 밀알식품의 거봉포도식초
비교실시예 2 : 본 발명 포도식초, 포도양파식초 및 시판 포도식초내 유기산 분석
본 발명 포도식초, 포도양파식초 및 시판 포도식초의 유기산 분석은 포도식초 원액을 헥산(hexane)으로 유지성분을 제거한 후 0.45μm 막필터(membrane filter)와 Sep-pak C18여과로 색소 및 단백질 성분을 제거한 다음 분석하였다. 사용된 기기 및 조건은 HPLC (Waters Co.), μ-Bondapak C18column, column oven 온도 40℃, 이동상(mobile phase)으로 희석수(distilled water), 유속 0.6mL/min, 주입 부피 5㎕, RI 검출기(detector)를 이용하였다. 또한 동일한 분석조건으로 옥살산, 시트르산, 타르타르산, 숙신산, 락트산, 아세트산 표준품의 검량곡선을 작성하여 각 유기산을 정량하였다. 실험결과, 포도식초의 유기산으로는 옥살산, 타르타르산, 락트산, 아세트산, 시트르산, 숙신산이 검출되었으며 분석결과는 표 3에 나타낸 바와 같다. 각 식초에 함유된 유기산중 아세트산 함량은 4.3 ~ 5.3%로 주된 유기산 성분으로 나타났으며 이밖에 유기산 함량은 제품에 따라 차이가 있어서, 시트르산의 경우 본 발명 포도식초 A제품과 시판 포도식초 C제품에서 비교적 높은 함량이었다. 아세트산을 비롯한 유기산은 식초의 산미와 감미를 형성하여 식초 품질에 중요한 영향을 미쳤다. 타르타르산 함량은 본 발명 포도식초 A제품에서 340.0, 본 발명 포도양파식초 B제품에서 316.7, 시판 포도식초 C제품에서 322.6, 시판 포도식초 D제품에서 391.7mg%로 각 제품간에 큰 차이는 없었다. 식초의 이취 원인으로 보고되고 있는 락트산 함량은 시판 포도식초 D 제품이 277.4mg%로 타제품에 비해 뚜렷하게 높아 전반적인 기호성에 영향을 미쳐 상품의 품질저하를 가져올 것으로 사료되었다.
본 발명 포도식초, 포도양파식초 및 시판 포도식초내 유기산 분석비교
유기산 샘플
A B C D
옥살산 28.2 29.1 27.3 47.2
타르타르산 340.0 316.7 322.6 391.7
락트산 186.3 186.4 218.4 277.4
아세트산 5305.6 4634.1 4347.8 4949.4
시트르산 141.4 19.6 242.6 5.5
숙신산 21.9 55.1 59.1 46.8
[주] A: 본 발명 포도식초B: 본 발명 포도양파식초C: 대창 양조영농조합법인의 채약산 포도식초D: 밀알식품의 거봉포도식초단위: mg%
비교실시예 3 : 본 발명 포도식초, 포도양파식초 및 시판 포도식초의 유리아미노산
본 발명 포도식초, 포도양파식초 및 시판 포도식초의 유리아미노산의 정량은 시료 10mL에 에탄올 30mL을 가한 다음 하룻밤 실온에 방치시켜 단백질을 침전·제거한 다음 상징액을 3,000rpm에서 10분간 원심분리시킨 후 상징액만 취하여 중탕가열하여 건조시켰다. 이것을 pH 2.2의 시트레이트 버퍼 10mL를 가하여 희석시킨 후 0.45μm 막여과(membrane filter)로 여과한 여액을 닌히드린(ninhydrin)법으로 아미노산 자동분석기(amino acid autoanalyzer; LKB 4150, alpha autoanalyzer, Ultrapac 11 cation exchange resin)을 이용해서 분석하였다. 실험결과, 표 4에서 총 유리아미노산의 함량은 9.21∼15.59 mg%로 제품에 따라 차이가 있었다. 시판 포도식초인 D제품이 15.59 mg%로 가장 높았고 포도양파식초 B 제품에서도 12.00 mg%로 높은 편이었다. 각 식초에 함유된 아미노산의 조성도 차이가 있어서, 본 발명 포도식초 A 제품은 아스파라긴 함량이 6.72 mg%로 높은 반면 동일한 2단계 발효로 제조된 포도양파식초 B 제품은 알라닌이 7.13 mg%로 높았다. 총 유리아미노산 함량이 높았던 시판 포도식초 D 제품은 글루타민산, 쓰레오닌, 글라이신의 함량이 높았다.
본 발명 포도식초, 포도양파식초 및 시판 포도식초의 유리 아미노산 함량 비교
아미노산 A B C D
아스파르트산 5.0 5.5 3.7 -
쓰레오닌 1.6 7.8 6.7 21.0
세린 1.4 4.3 3.7 12.5
아스파라긴 67.2 - - 8.3
글루타민산 - 15.1 9.7 34.7
글라이신 1.3 5.7 4.9 21.3
알라닌 11.5 71.3 47.0 1.5
발린 1.1 5.6 4.8 13.8
시스틴 1.8 - - -
메티오닌 0.8 0.2 0.7 4.3
로이신 0.4 1.3 9.0 19.0
티로신 - 3.2 4.7 19.5
합계 92.1 120.0 94.9 155.9
[주] A: 본 발명 포도식초B: 본 발명 포도양파식초C: 대창 양조영농조합법인의 채약산 포도식초D: 밀알식품의 거봉포도식초단위: ㎍/mL
비교실시예 4 : 본 발명 포도식초, 포도양파식초 및 시판 포도식초의 미량성분 분석
본 발명 포도식초, 포도양파식초 및 시판 포도식초의 용액 100mL에 분해제(HClO4: H2SO4: H2O2= 9: 2: 5, v/v) 25mL을 가하여 낮은 온도에서 서서히 가열하여 완전하게 분해한 후 여과시켜 100mL로 정용하였다. 이를 시료로 원자 흡광 스펙트로포토메터(atomic absorption Spectrophotometer; spectra A-800, Varian Co.)를 사용하여 표 5의 조건으로 분석하였다. 실험결과, 각 식초에서 Cu는 0.25ppm이하, Fe의 함량은 5.6ppm 이하로 나타났다(표 6). K의 함량은 모든 식초에서 상당히 높게 나타났으며 특히, 본 발명 A 제품에서는 871.39ppm으로 다른 식초에 비해서 매우 높았다. 본 발명에서 2단계 발효로 제조한 포도식초 A 제품은 포도양파식초 B제품보다 K, Na, Cu 함량이 높게 나타났으며 Na 함량은 시판포도식초 C 제품에서 특이적으로 높았다.
포도식초의 원자 흡광 스펙트로포토메터로 미량성분 분석을 위한 조건
미량성분 λmax(nm) 원자화방법 연료
Cu 324.8 흡수불꽃 아세틸렌기체
Fe 248.3 흡수불꽃 아세틸렌기체
K 766.5 흡수불꽃 아세틸렌기체
Na 589.0 흡수불꽃 아세틸렌기체
본 발명 포도식초와 포도양파식초 및 시판 포도식초의 미량성분 분석비교
미량성분 샘플
A B C D
Cu 0.06 0.13 0.25 0.24
Fe 5.66 1.98 5.51 2.14
K 871.39 449.65 377.72 382.07
Na 11.62 2.45 94.63 6.82
[주] A: 본 발명 포도식초B: 본 발명 포도양파식초C: 대창 양조영농조합법인의 채약산 포도식초D: 밀알식품의 거봉포도식초단위: ppm
이상, 상기 실시예와 비교실시예를 통하여 설명한 바와 같이, 씨를 제거하여 파쇄한 포도를 알콜발효시킨 후 다시 초산발효시키는 2단계 발효공정을 실시하여 단시간에 얻은 본 발명 포도식초와 이 포도식초에 양파즙을 첨가하여 얻은 포도양파식초는 유기산, 유리아미노산 및 구리, 철, 칼륨, 나트륨 등과 같은 미량성분을 다량 함유하고 이취의 원인인 락트산은 소량 함유하는 뛰어난 효과가 있으므로 식품산업상 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (2)

  1. 포도를 알콜발효시킨 후 다시 초산발효시키는 2단계 발효법에 의하여 제조됨을 특징으로 하는 포도식초.
  2. 포도의 씨를 제거한 다음 착즙한 여액을 살균한 후 사카로마이세스 세레비지아에 YJK20(Saccharomyces cerevisiaeYJK20)을 접종하고 배양하여 주모를 준비하고 포도착즙액을 알콜발효하여 아세토박터 속 PA97(Acetobactersp. PA97)을 접종하고 배양하여 종초를 준비하는 공정; 씨를 제거한 후 파쇄한 포도에 준비한 주모를 접종하여 알콜발효를 행하는 알콜발효 공정; 상기 알콜발효하여 얻은 포도 알콜발효액에 준비한 종초를 접종하고 발효시키는 초산발효공정을 실시함을 특징으로 하는 제 1항 기재의 포도식초 제조방법.
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