KR20100052599A - 흑마늘을 함유하는 발효주와 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 흑마늘을 함유하는 흑마늘 발효주 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 본 발명의 흑마늘 발효주는, 술덧에 흑마늘을 첨가하여 당화시킨 후, 흑마늘 내성을 갖는 발효주 종균을 접종하여, 발효시켜 제조하며, 본 발명에 의하여 제조되는 흑마늘 함유 발효주는 흑마늘의 다양한 기능성을 가지면서도 대중적인 맛을 가질 수 있다.

흑마늘, 발효주

Description

흑마늘을 함유하는 발효주와 그 제조방법{Fermented alcoholic drink with the Black garlic and method thereof}

본 발명은 흑마늘을 함유하는 흑마늘 발효주 및 그 제조방법에 관한 것이다.

마늘 (Allium sativum L.)은 백합과 (Liliaceae) 알리움속 (Allium)에 속하는 다년생 구근 식물이며, 5천 년 이상 재배되어 온 인류 최초의 경작식물 중의 하나로서 예로부터 식재료는 물론 약재로 널리 복용되어왔다. 마늘이 갖고 있는 여러성분과 효능은 식품, 의학 등의 다양한 분야에서 증명되고 있으며, 근자에는 마늘을 숙성시킨 다양한 식품이 개발되고 있다.

이러한 마늘은 약 수분 60%, 탄수화물(주로 fructan) 28% , 유기황화합물 2.3%, 2% 단백질(주로 allinase) 및 1.5% 섬유소 등으로 이루어져 있으며, 마늘의 독특한 맛과 향은 마늘의 유기황화합물 중의 하나인 알리신(allicin) 에 의한 것으로 알려져 있는데, 상기 알리신은 물에 대한 용해도가 매우 낮은 화합물로서, 마늘 내에서는 알리인(alliin)으로 존재하여 있다가 마늘이 상처를 입거나 분쇄를 하였 을 때 알리나제 효소에 의해서 냄새와 매운맛이 강한 알리신으로 변화된다. 또한 알리신은 실온에서 매우 불안정하여 2-16시간 만에 알리신의 성분이 절반으로 줄어들게 되고 다른 효소들의 작용에 의하여 다른 황화합물로 전환이 되어 마늘 특유의 복합적인 냄새를 야기하게 되는 것으로 알려져 있다.

최근 마늘의 항균 및 살균작용, 항산화작용, 고혈압 강하작용, 인체소화촉진, 피부질환 및 노화 억제작용 등 약리적 특성이 밝혀져 있다(ref 1-4). 또한 유기 및 무기성분으로 알리신, 게르마늄, 셀레늄, 시스테인 등은 항균, 암세포 억제 작용 및 항 알레르기 작용이 있는 것으로 알려져 있으나(ref 5-6) 마늘의 유효성분인 알리인은 결정성 아미노산인 S-알릴-L-시스테인 설폭사이드로 마늘 조직이 파괴되면서 마늘속의 알리나제가 활성화되어 알리인이 알리신으로 분해되고 이 알리신은 다시 다이알릴 티오설피네이트(diallyl thiosulfinate)와 다이알릴 다이설파이드(diallyl disulfide) 및 저급 설파이드류로 분해되어 마늘 특유의 매운맛이 발생된다(ref 7).

또한, 생마늘은 빈혈이나 체중감소, 성장장해, 혈청 단백질의 감소 등으로 식재를 제외하고는 실질적인 사용이 매우 제한적이다(ref 8-9).

현재 시판되고 있는 마늘 가공품 중에 흑마늘은 마늘을 숙성시켜 얻어지는 것으로 마늘에 함유된 알리신이 분해되어 마늘 고유의 강한 향이 발생하지 않으며, 유효성분인 알린의 함량을 유지하며, 알리나아제에 의한 알리신으로의 전환을 막아 추가적인 냄새의 발생을 억제한 것이다.

이러한 흑마늘은 마늘과 그 성분에 있어 현저한 차이가 있는 것으로 알려져 있으며 그 중 알리신의 함량을 보면 흑마늘의 경우 알리신의 함량이 거의 0에 가까우며, 알린의 함량이 중량대비 10~20%(w/w)가 된다. 또한 폴리페놀의 함량도 일반적인 마늘에 비하여 3배 이상 높은 값을 유지하며, 마늘의 약 40% 고형분은 대부분 저장 다당류인 프럭탄 (fructan)과 유리당이나 흑마늘의 프럭탄은 숙성과정 중 열에 의해 90%이상 프럭토스로 분해되어 높은 유리당 함량을 가지고 있다(ref 15, 16).

뿐만 아니라, 이러한 흑마늘을 S-알릴시스테인과 S-알릴머캅토시스테인과 같은 항산화력이 우수한 유기 황화합물을 함유하고 있으며(ref 10-12) 테트라하이드로-β-카볼린 유도체들은 최근 강력한 과산화수소 제거 특성을 가진다고 보고된 바 있다 (ref 13-14).

한편, 현대인들의 생활수준이 향상됨에 따라 건강에 대한 관심이 높아지면서 술의 효과와 약리 효과를 동시에 얻을 수 있는 기능성 청주, 약주에 소비자의 수요가 증가하고 있는 추세이다(ref 17). 근래에는 알콜 해독과 건강 보조 및 질병 예방 등의 기능성을 가진 약주와 인삼, 오미자, 산수유, 매실, 당귀, 상황버섯, 구기자 등 다양한 침출주 및 발효주가 연구ㆍ개발되어 그 효능이 보고되고 있다(ref 18-20). 그러나 다양한 기능성 및 생리활성 성분을 함유하고 있는 흑마늘의 연구와 이를 이용한 가공품 개발은 매우 미흡한 실정이다.

흑마늘은 발효를 통해 자극적 성분들을 완화시키고(ref 21), 유리당 함량이 높아 이를 첨가하여 발효시킨 흑마늘 발효주는 고농도 알콜 생성에 효과가 있을 것으로 생각되며 여러 가지 생리활성 성분으로 기능성이 있는 전통 발효주를 제조함으로써 외국 주류와도 경쟁할 수 있을 것으로 사료된다.

이에 본 발명자들은 건강 기능성 흑마늘 발효주를 개발하기 위하여 흑마늘 발효 내성 효모를 선별하고, 발효주로 제조하기에 적절한 첨가 농도를 확인하고 품질 특성을 조사하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

본 발명의 목적은 흑마늘을 함유하는 발효주의 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 상기의 방법에 의해 제조된 흑마늘 함유 발효주를 제공하고자 하는 것이다.

상기한 본 발명의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 흑마늘을 함유하는 발효주의 제조방법 및 이에 의해 제조된 흑마늘 함유 발효주를 제공한다.

이하, 본 발명을 자세히 설명한다.

본 발명의 일 양태에 의하면, 본 발명의 흑마늘 함유 발효주를 제조하기 위 하여, 약주 제조용 쌀을 세척하여 물에 침지한 후 물을 뺀 다음, 증자 및 냉각하여 고두밥을 제조하였다. 제조한 고두밥에 파쇄한 흑마늘을 각각 전체 중량 대비 0, 1, 3, 5% 첨가하여 물과 쌀국을 첨가하여 35℃에서 당화시켰다. 당화 24시간 후 YM 액체 배지에 순수 분리한 흑마늘 내성 효모를 접종하여 25℃에서 14일간 발효시켰다.

따라서, 본 발명은 술덧에 흑마늘을 첨가하여 당화시킨 후, 흑마늘 내성을 갖는 발효주 종균을 접종하여, 발효시킴을 특징으로 하는 흑마늘 함유 발효주의 제조방법을 제공한다. 바람직하게는 상기 흑마늘은 술덧 전체의 중량 대비 1 내지 5 % 첨가하는 것이 좋다.

본 명세서에서 사용된 용어 "술덧"은 밑술, 입국, 곡자 또는 효소제와 괘미(掛米 : 덧밥)를 담금급수에 첨가한 전체 물료를 말하는 것이다. 통상 술덧은 입국, 곡자, 효소제 등의 효소작용으로 증미를 당화시킴과 동시에 효소의 왕성한 발육에 따라 주정발효를 영위시키는 것을 목적으로 제조하는 것이다.

또한 상기 발효주 종균은 아스페르길루스 속(Aspergillus sp.)의 종균, 리조푸스속(Rhizopus sp.)의 종균, 사카로마이세스 속(Saccharomyces sp.)의 종균 등을 사용할 수 있으며, 가장 바람직하게는 사카로마이세스 속(Saccharomyces sp.)의 종균 중, 사카로마이세스 세르비시애 (Saccharomyces cervisiae) 를 사용하는 것이 좋다.

한편, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 흑마늘 발효주의 적합한 효모를 분리하기 위하여, 흑마늘 농도를 전체배지 중량 대비 각각 0, 1, 3, 5, 10% 로 조절한 후 흑마늘 내성 유무를 확인한 결과 1%의 흑마늘을 함유한 배지에서 가장 높은 생육을 보였다. 그러나 흑마늘의 농도가 증가함에 따라 효모의 생육이 급격하게 감소하여 10%의 흑마늘을 함유한 배지에서는 효모가 생육하지 못하였으며 5%의 흑마늘을 함유한 배지에서 생육한 효모를 순수 배양하여 흑마늘 발효주의 종균으로 사용하였다.

따라서, 가장 바람직하게는 상기 사카로마이세스 세르비시애 (Saccharomyces cervisiae)는 3 ~ 5% 농도의 흑마늘 첨가 배지에서 분리한 것을 배양하여 사용한다.

또한, 본 발명의 흑마늘 함유 발효주의 제조에 있어서, 상기 당화는 30 ~ 40 ℃에서 22 ~ 26 시간 동안 이루어지는 것이 바람직하며, 상기 발효는 22 ~ 28 ℃에서 5 ~ 20 일 동안 이루어지는 것이 좋다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 발효시간에 따른 흑마늘 함유 발효주는 pH4 이하의 수준을 유지하며, 다만, 발효 초기 당화과정에 의한 환원당 함량은 흑마늘 첨가농도가 높을수록 높게 나타났다가 발효가 진행됨에 따라 급격하게 감소함을 확인할 수 있었다. 또한, 상기 발효기간 중 알코올 함량은 흑마늘을 함유하는 경우 발효초기 0%를 나타내었으나, 이후 19~20% 까지 급격하게 증가하여 고농도 알콜생성이 가능하게 됨을 확인할 수 있었다.

본 발명의 다른 양태에 의하면, 본 발명은 상기의 방법에 의해 제조된 흑마늘 함유 발효주를 제공한다. 본 발명에 의한 흑마늘 함유 발효주는 항산화활성을 가짐을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에서는, 흑마늘 첨가량을 달리하여 제조한 발효주의 DPPH 라디칼 소거 활성, 전체 폴리페놀 및 피루브산 함량을 비교한 결과 흑마늘 첨가농도가 증가함에 따라 각각의 활성 및 함량이 높게 나타남을 확인할 수 있었다. 또한 흑마늘 함유 발효주의 주요 유기산은 수산, 사과산, 젖산, 구연산이며 수산, 구연산 및 사과산은 흑마늘 첨가 함량이 높을수록 낮게 나타난 반면, 젖산의 함량이 증가하여, 본 발명의 흑마늘 함유 발효주는 발효주의 신맛에 좋은 영향을 줄 수 있다.

아울러, 본 발명의 일 실시예에서는 제조된 흑마늘 함유 발효주의 관능검사를 통하여 색, 맛, 향에 대한 기호도가 1~3%의 흑마늘을 첨가했을 때 가장 높게 나타남을 확인할 수 있었다.

상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 흑마늘을 함유하는 발효주의 제조방법 및 이에 의해 제조된 흑마늘 함유 발효주를 제공할 수 있으며, 이를 통해 흑마늘의 다양한 기능성을 가지면서도 대중적인 전통 발효주를 제공할 수 있다.

이하 본 발명을 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예 에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1: 재료 및 방법

1-1 재료

약주 제조용 현미는 경남 진주지방에서 생산되는 것을 단위농협에서 구입하여 도정기로 15%를 도정하여 원료미로 사용하였고 쌀국은 경남 진주막걸리에서 고두밥에 Aspergillus kawachii를 배양시켜 제조한 것을 사용하였다. 흑마늘은 덕산식품으로부터 경남 남해 지역에서 생산된 마늘을 숙성시켜 가공한 것을 구입하여 파쇄한 다음 사용하였다.

1-2 흑마늘 내성 효모의 분리

본 발명의 흑마늘주를 제조하기 위하여 YM(Difco, USA) 액체배지에 흑마늘을 전체 중량 대비 각각 0, 1, 3, 5, 10%로 달리하고, 각각의 액체배지에 사카로마이세스 세르비시애 (Saccharomyces cervisiae, 청주용 효모)를(삭제) 24시간 진탕배양(30℃, 190rpm)하였다. 이를 PDA(Difco, USA)평판배지에 도말하여 30℃에서 24시간 배양한 후 흑마늘 내성 유무를 확인하였다. 그 결과는 다음 표와 같다.

흑마늘 농도에 따른 흑마늘 내성 효모의 성장

	YM+ 0% 1) BG	YM+ 1% BG	YM+ 3% BG	YM+ 5% BG	YM+ 10% BG
CFU log/ml	7.94±0.14	8.60±0.02	7.40±0.04	2.60±0.01	2)ND

1) Symbols: BG, Black garlic

2) Symbols: ND, No detected

상기 표에서 확인할 수 있는 바와 같이, 흑마늘을 첨가하지 않은 배지에서 생육한 효모는 7.94 CFU log/㎖로 나타났으나 1%의 흑마늘을 함유한 배지에서는 8.60 CFU log/㎖로 흑마늘을 함유하지 않은 배지보다 다소 높게 나타났다. 그러나 3, 5, 10%의 흑마늘을 함유한 배지에서 흑마늘의 농도가 증가함에 따라 효모의 생육이 급격하게 감소하였으며 10%의 흑마늘을 함유한 배지에서는 효모가 생육하지 못하는 것으로 나타났다.

이는 마늘의 살균작용에 의해 효모의 생육이 저해되었을 것으로 사료되며 5%의 흑마늘을 함유한 배지에서 생육가능한 효모의 콜로니를 순수 배양하여 흑마늘을 발효주의 종균으로 사용하였다.

1-3 흑마늘주 제조

20ℓ의 용기에 약주 제조용 쌀 4㎏을 각각 세척하여 3시간 물에 침지한 후 물을 빼고 121℃에서 30분간 증자 후 25℃에서 냉각하여 고두밥을 제조하였다. 제조한 고두밥에 물 9600㎖ 및 쌀국 1.5㎏을 첨가하고, 파쇄한 흑마늘을 전체 중량대비 각각 0, 1, 3, 5% 첨가하여 35℃에서 당화시켰다. 당화 24시간 후 YM 액체 배지에 순수 분리한 흑마늘 내성 효모 150㎖ 접종하여 25℃에서 14일간 발효시켰다.

실시예 2: 성분분석

2-1 성분분석 방법

흑마늘 첨가 농도를 달리하여 제조한 발효주를 14일 동안 발효시키면서 24시간 간격으로 pH와 환원당, 알코올 함량을 조사하였다.

(1) pH는 pH meter(Orion 420A, USA)로 측정하였다.

(2) 환원당은 다이니트로살리실산 (dinitrosalicylic acid, DNS)법(22)으로 시료 1㎖에 다이니트로살리실산 1㎖을 첨가하고 100℃에서 5분간 반응시킨 다음 증류수 8㎖를 가한 후 540㎚에서 흡광도를 측정하였다.

(3) 알코올 함량은 AOAC법(ref 23)에 따라 시료 100㎖를 증류한 후 15℃에서 주정계를 이용하여 알코올 함량을 측정하였다.

2-2 성분분석 결과

(1) 발효시간에 따른 pH 변화

흑마늘 첨가 농도를 달리하여 발효시킨 흑마늘 발효주의 pH를 측정한 결과를 도1에 나타내었다. 담금 직후 모든 흑마늘 첨가구에서 pH가 발효 5일까지 감소하였으나 이후 발효시간이 경과함에 따라 증가하는 경향을 보였으며 흑마늘 농도와 관계없이 대부분 pH 4.0 이하로 유지되는 것으로 나타났다.

이는 발효가 진행됨에 따라 발효 5일까지는 술덧에 생육하는 미생물의 유기산 생성이 증가하여 pH가 감소하는 것으로 생각되며 이후 발효 6일부터 pH가 증가하는 것은 생성된 유기산과 알코올이 서로 반응하여 에스테르와 같은 향미성분의 생성에 의한 것으로 판단된다(ref 27).

또한 이는 Jang 등(ref 17)에서도, 시판 약주의 pH가 발효 초기부터 4일이 경과될 때까지 낮아지는 경향이었고, 숙성기간 중에 pH 4.0 이하로 안정된 상태를 유지한다고 보고하여 본 발명과 유사한 수준이다.

(2) 발효 시간에 따른 환원당 함량

도 2는 발효 시간에 따른 흑마늘 발효주의 환원당 함량 변화를 나타낸 것이다. 발효 초기 당화과정에 의한 환원당 함량은 흑마늘 첨가 농도가 높을수록 높게 나타났으며 발효가 진행됨에 따라 급격하게 감소하였다.

즉 발효 1일째 5%의 흑마늘을 첨가한 구에서 15.82%로 가장 높게 나타내었으며 발효시간이 경과함에 따라 다른 흑마늘 첨가구에 비해 낮게 나타났다. 또한 발효 8일째의 모든 흑마늘 첨가구 발효주와 대조구 발효주에서 최소값을 나타내었으며 이후 첨가 농도에 따른 유의적인 차는 없었다.

한편, Kim 등(ref 28)은 오가피 추출물을 첨가하여 제조한 발효주에서 환원당 함량이 대조구에 비해 오가피 첨가구에서 27.84%로 가장 높게 나타났으며 발효 6일부터 변화가 없었다고 보고한 바 있다. 이는 본 발명과는 다소 차이를 보이나, 이러한 차이는 약주 제조방법의 차이에 의한 것으로 사료되며 초기 환원당 함량의 90% 이상 감소한 결과는 일치함을 확인할 수 있었다.

(3) 발효시간에 따른 알코올 함량

흑마늘 발효주의 발효기간 중 알코올 함량 변화는 도 3과 같이 발효가 진행됨에 따라 모든 흑마늘 첨가구에서 발효 초기 0%를 나타내었으며 발효 9일후 까지 급격하게 증가하였다. 발효 10일 후부터 완만하게 증가하여 발효 완료시 19~20%의 알코올 함량을 나타내었으며 흑마늘 첨가 농도가 증가함에 따라 높게 나타났다. 이는 흑마늘 중의 유리당이 발효중 효모의 영양원으로 이용되었으며 흑마늘 내성분리 효모가 흑마늘의 성장 억제 성분들에 적응하면서 알코올 발효가 적절하게 일어난 것으로 판단된다.

이러한 결과는 Kim 등(ref 28)의 오가피 추출물을 첨가한 약주의 알코올 함량은 발효초기에 급격히 증가하고 발효 중반부터 완만히 증가하였으며 오가피 추출물 첨가구가 대조구에 비해 다소 높게 나타난 결과가 본 실시예의 결과와 일치하였다.

또한, 술덧은 발효 중 누룩의 당화효소에 의해 전분이 분해되어 생성된 당을 효모가 이용해서 알코올을 생성하고, Jin 등(ref 29)은 알코올이 약주의 보존성이나 향미에 영향을 주는 중요한 성분으로 술덧 중 알코올 함량은 다소 높아야 한다고 보고하였는 바, 본 실시예의 결과 시판 약주들에 비해 알코올 함량이 높아 보존성과 향미 증대에 중요한 역할을 할 것으로 사료된다.

실시예 3: 흑마늘 발효주의 품질 특성

3-1 품질특성 측정 방법

흑마늘을 첨가하여 제조한 발효주의 DPPH 자유라디칼 소거활성과, 최종 발효된 흑마늘 발효주의 첨가 농도에 따른 유기산, 피루브산 및 전체 폴리페놀 함량을 각각 측정하였다.

(1) 흑마늘 발효주의 유기산 함량은 시료를 원심분리(8,000ㅧg, 10min.)하여 균체를 제거한 후 60% 과염소산 (perchloric acid)를 50㎕를 첨가하여 0.22㎛ 멤브레인 필터 (Millipore, USA)로 여과하였다. Sep-pak C18(Waters Co. USA)로 여액에서의 색소 및 단백질 성분을 제거한 후 HPLC로 분석하였으며 분석 조건은 다음 표에 나타내었다.

	조건
컬럼 (Column)	Supelcogel C-610H
이동상 (Mobile phase)	0.1% phosphoric acid
검출기 (Detector)	214 nm
유량 (Flow rate)	0.5 ml/분
주입 부피 (Injection volume)	50 ㎕
이동 시간 (Running time)	30 분

(2) 피루브산 함량은 시료 1㎖에 0.0125%의 2, 4-다이니트로페닐히드라진 (4-dinitrophenylhydrazine, DNPH)용액 3㎖를 첨가하여 37℃에서 10분간 반응시킨 다음 0.6N NaOH 5㎖를 첨가하여 반응을 정지시켜 즉시 420㎚에서 흡광도를 측정하였으며 피루브산 (Sigma, USA) 을 표준용액으로 사용하였다.

(3) 또한 전체 폴리페놀 함량은 Folin-Denis법(ref 24)으로 측정하였다. 25배로 희석한 시료 5㎖에 Folin 시약 5㎖를 가하고 3분간 정치한 다음 10% Na2CO3 5㎖ 용액을 가하여 잘 혼합한 후 1시간 동안 정치하고 spectrophometer(UV-1601, Shimadzu, Japan)를 사용하여 760㎚에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질로는 (+)catechin(Sigma, USA)을 사용하였다.

(4) 흑마늘을 첨가하여 제조한 발효주의 DPPH 자유라디칼 소거활성은 Kilani 등(ref 25)의 방법에 의하여 측정하였다. 즉 시료 1㎖에 DPPH(0.2㎜)용액을 2㎖ 첨가하여 실온에서 30분간 반응시키고 517㎚에서 흡광도를 측정하였다. 자유라디칼 소거 활성을 다음과 같이 계산하였다.

Activity saverging(%) = (1-A1/A0) × 100

A1 : 시료 처리군의 흡광도

A0 : 시료 대조군의 흡광도

3-2 흑마늘 발효주의 품질특성

흑마늘 첨가량을 달리하여 제조한 발효주의 DHHP 라디칼 소거활성, 전체 폴리페놀 및 피루브산 함량을 비교한 결과를 표 3에 나타냈었다.

	흑마늘 첨가 비율(%)
	0	1	3	5
소거활성 (%)	52.02±0.51	64.02±0.32	66.21±0.13	69.55±0.22
피루브산함량 (umol/g)	0.53±0.03	0.55±0.08	0.59±0.06	0.68±0.10
전체 폴리페놀 함량 (mg%)	161.51±3.50	169.92±2.83	177.06±1.52	190.50±3.69

(1) 피루브산 (Pyruvic acid)은 마늘의 주요 향기성분의 전구물질인 알린이 알리나제에 의하여 분해되어 생성되는 최종산물로 마늘의 매운 맛 성분 함량을 나타낸다 (ref 35,36). 흑마늘의 첨가 농도가 증가함에 따라 피루브산의 함량이 다소 증가하는 경향은 보였으나 흑마늘을 첨가하지 않은 대조구 발효주와 비교하여 큰 차이는 보이지 않았다. 이는 첨가되는 흑마늘에서 피루브산이 발효과정 중 용출되어 함량이 다소 증가하는 것으로 생각된다.

또한, Choi 등(ref 16)의 생마늘과 흑마늘의 피루브산 함량은 각각 188.47, 277.85 umol/g으로 보고하여 본 실시예의 결과와 다소 차이를 보였으나, 이는 흑마늘 발효주 제조시 첨가되는 흑마늘의 함량이 1~5%로 매우 적기 때문으로 사료된다.

따라서 대조구 발효주와 흑마늘 첨가 발효주의 피루브산의 함량에 유의적인 차이를 보이지 않아 흑마늘을 첨가하여 제조된 발효주의 향에 큰 영향을 미치지 않을 것으로 판단된다.

(2) 흑마늘 발효주의 주요 유기산은 수산, 사과산, 젖산, 구연산이며 특히 수산, 구연산 및 사과산은 흑마늘 첨가함량이 높을수록 낮게 나타났다. 흑마늘 첨가농도가 증가함에 따라 젖산의 함량은 증가하였으며 모든 흑마늘 첨가 발효주에서 구연산의 함량이 높게 나타났다.

	흑마늘 첨가 비율(%)
	0	1	3	5
수산 (Oxalic acid)	29.88±1.56	28.51±0.08	27.08±0.21	23.93±0.79
사과산 (Malic acid)	495.39±10.20	511.24±1.50	462.72±8.30	467.88±3.21
젖산 (Lactic acid)	1011.98±5.23	1433.55±11.21	1583.51±9.86	1673.17±13.21
구연산 (Citric acid)	1979.26±15.21	1917.03±26.35	1945.44±21.22	1849.22±73.21

So 등(ref 37)은 제조된 탁주의 구연산 함량이 높은 것은 술덧에 구연산 생성능이 강한 Aspergillus kawachii를 접종하여 쌀입국을 제조하였기 때문으로 보고하였으며 본 연구결과와 일치하였다. 또한 말로락틱 발효 (malolactic fermentation)은 사과산이 발효 중 젖산균에 의해 탈카르복실화 되어 젖산으로 변해 제조된 술에 부드러운 신맛을 낸다 (ref 38).

본 실시예의 5% 흑마늘을 첨가한 발효주에서 사과산과 젖산은 각각 467.88 mg%와 1673.17mg%이며 대조구 발효주의 사과산과 젖산은 각각 495.39mg%와 1011.98mg%로 5% 흑마늘을 첨가한 발효주가 높게 나타났다.

따라서 5%의 흑마늘을 첨가한 발효주는 발효 중 술덧에서 생성되는 젖산 이외에 말로락틱 발효에 의해 젖산 함량이 대조구보다 높아지는 것으로 사료된다.

(3) 상기 표 3에서 확인할 수 있는 바와 같이, 전체 폴리페놀 함량은 161.51~190.50 ㎎%로 흑마늘 첨가 농도가 높을수록 증가하는 것으로 나타났다.

Akira 등(ref 32)은 일반적인 sake의 total phenol 함량이 155~204ppm으로 보고하여 본 실험결과보다 높은 수준이며 Ryu 등(ref 33)의 시판 전통약주의 전체 폴리페놀 함량은 11.20 ~ 39.40 mg%로 다소 낮은 편이다. 이는 첨가되는 쌀의 도정도와 함량, 흑마늘의 전체 폴리페놀함량에 따라 다를 것으로 생각된다. 폴리페놀 성분은 후라보노이드, 카테킨, 안토시아닌 등의 여러 물질을 종합적으로 부르는 명칭으로 체내에서 항산화작용을 통하여 노화방지, 동맥경화예방, 항암효과 등의 기능성을 가진다 (ref 34).

따라서 전체 폴리페놀 함량이 높은 흑마늘 첨가 발효주는 대조구 발효주에 비하여 항산화, 항당뇨 등과 같은 다양한 기능성을 가질 수 있을 것으로 사료된다.

(4) 상기와 같이, 흑마늘을 0, 1, 3, 5% 첨가하여 제조한 전통 발효주의 DHHP 라디칼 소거 활성를 통해 항산화능을 측정한 결과 1, 3, 5% 첨가한 시험구가 각각 64.02, 66.21, 69.55%로 흑마늘 첨가 농도가 증가함에 따라 소거활성은 높게 나타났으며 흑마늘을 첨가하지 않은 대조구 발효주는 50.02%로 가장 낮게 나타났다.

Sung(ref 30)은 알코올을 이용한 마늘 추출물 농도가 10, 100㎎%로 조절하였을 때 소거활성은 각각 85.00, 90.50%로 강한 항산화성을 가지고 있다고 보고하였으며 Yang(ref 31)은 흑마늘 1㎎%를 에탄올에 추출하여 전자 공여능 (Electron donating ability)을 측정한 결과 11.91%로 보고하였다. 따라서 흑마늘 첨가 발효주는 흑마늘을 첨가하지 않은 대조구 발효주에 비해 항산화능이 우수할 것으로 사료된다.

실시예 4: 관능검사 및 통계 분석

관능검사는 사전에 흑마늘 발효주 관능평가에 관한 내용을 충분이 이해를 시킨 23~40세의 남, 여 30명을 패널로 선정하여 25℃에서 15일간 발효시킨 흑마늘 발효주의 색, 맛 향, 전체적 기호도를 7점 평점법(26)으로 평가하여 최고로 좋다 7, 가장 싫다 1로 점수를 표시하였다.

모든 값은 Sigma Plot(Statistical Analysis Systems for Windows) 10.0을 이용하여 각 시험구의 평균과 표준편차를 산출하였다.

흑마늘을 첨가하여 제조된 발효주의 색, 향, 맛, 전체적 기호도는 하기와 같이 표에 나타냈다.

	흑마늘 첨가 비율(%)
	0	1	3	5
색에 대한 기호도	6.20±0.05	5.30±0.80	4.20±0.23	3.60±1.10
향에 대한 기호도	3.20±0.09	4.70±0.12	4.80±1.28	2.70±1.40
맛에 대한 기호도	4.50±1.03	6.10±0.06	5.90±0.04	3.40±1.20
전체적인 기호도	5.20±0.20	5.90±0.12	5.70±0.13	4.30±0.18

색에 대한 기호도는 흑마늘을 첨가하지 않은 대조구 발효주가 6.20으로 가장 높게 나타났으며 흑마늘 첨가농도가 증가할수록 색에 대한 기호도가 낮게 나타났다. 이는 흑마늘의 어두운 색이 제조된 흑마늘의 발효주의 색에 대한 기호도를 감소시킨 것으로 생각된다.

향에 대한 기호도는 0,1,3,5% 흑마늘을 첨가한 시험구에서 각각 3.20 4.70, 4.80 및 2.70로 3% 흑마늘 첨가구가 가장 높게 나타났으나 1%의 흑마늘을 첨가한 구와 유사한 값을 나타내는 수준이었다. 또한 5% 흑마늘 첨가구에서 향에 대한 기호도는 매우 낮게 나타나 3%이하의 흑마늘을 첨가 했을 때 향이 가장 우수할 것으로 생각된다.

흑마늘 첨가함량을 달리하여 제조한 발효주의 맛에 대한 기호도는 1%의 흑마늘을 첨가한 발효주에서 6.10으로 가장 높게 나타났으나 3% 흑마늘 첨가구가 5.90으로 유사한 값을 나타내었다.

전체적인 기호도도 1,3% 흑마늘 첨가구에서 각각 5.90, 5.70으로 유사한 값을 나타내었다. 그러나 5% 흑마늘 첨가구에서 전체적인 기호도는 가장 낮게 나타났다. 이러한 결과는 쓴맛, 떫은맛을 내는 페놀계 성분이 흑마늘에서 용출되어 맛과 전체적인 기호도를 감소시켰을 것으로 생각된다 (ref 26,16).

상기 실시예를 통하여 pH, 환원당, 알코올 함량, 피루브산 및 전체 폴리페놀 등 이화학적 특성을 볼 때 흑마늘의 첨가량이 증가할수록 다양한 기능성이 우수한 것으로 나타났으나 관능검사를 통해 1~3% 내외의 흑마늘을 첨가하는 것이 가장 적합한 것으로 나타났다.

따라서 흑마늘의 다양한 기능성을 부합하고 대중적인 전통 발효주로서 3% 흑마늘을 첨가한 발효주가 가장 우수할 것으로 판단된다.

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본 발명은 흑마늘을 이용한 전통발효주와 그 제조방법에 관한 것으로, 열처리를 통해 마늘의 자극적 냄새나 맛을 완화시키고 유리당과 여러 가지 생리활성 물질이 풍부한 흑마늘을 첨가하여 발효시킴으로써 경쟁력을 갖춘 전통발효주의 제조에 활용될 수 있다.

도 1은 흑마늘 첨가농도를 달리하여 발효시킨 흑마늘 발효주의 pH를 측정한 결과를 나타낸 것이다.

도 2는 발효 시간에 따른 흑마늘 발효주의 환원당 함량 변화를 나타낸 것이다.

도 3은 발효기간 중 흑마늘 발효주의 알코올 함량 변화를 나타낸 것이다.

도 4는 본 발명에 따른 흑마늘 발효주의 제조방법을 순서도로 나타낸 것이다.

Claims (9)

1. 술덧에 흑마늘을 첨가하여 당화시킨 후, 흑마늘 내성을 갖는 종균을 접종하여, 발효시킴을 특징으로 하는 흑마늘 함유 발효주의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 흑마늘은 술덧 전체 중량 대비 1 내지 5 % 첨가하는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 발효주 종균은 아스페르길루스 속(Aspergillus sp.)의 종균, 리조푸스속(Rhizopus sp.)의 종균, 사카로마이세스 속(Saccharomyces sp.)의 종균 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제 3 항에 있어서, 사카로마이세스 속(Saccharomyces sp.)의 종균은 사카로마이세스 세르비시애 (Saccharomyces cerevisiae)인 것을 특징으로 하는 방법.
5. 상기 사카로마이세스 세르비시애 (Saccharomyces cerevisiae)는 3 ~ 5% (전체 배지 중량 대비)의 흑마늘을 첨가한 배지에서 배양하여 순수분리된 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 당화는 30 ~ 40 ℃에서 22 ~ 26 시간 동안 이루어짐 을 특징으로 하는 방법.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 발효는 22 ~ 28 ℃에서 5 ~ 20 일 동안 이루어짐을 특징으로 하는 방법.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항의 방법에 의해 제조된 흑마늘 함유 발효주.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 발효주는 항산화활성을 가짐을 특징으로 하는 흑마늘 함유 발효주.

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