KR20230093792A - 누룩을 이용한 유산균 곡물 시럽 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 당화력이 높고, 산미는 낮으며, 제조 과정 중 잡균에 의해 오염 가능성이 낮은 유산균 곡물 시럽 제조방법에 관한 것으로서 특히, 풍부한 생리활성물질을 함유하고, 항산화 활성을 통해 우수한 기능성을 가지면서 맛과 향이 뛰어난 누룩을 이용한 곡물 시럽 제조방법에 관한 것이다.

Description

누룩을 이용한 유산균 곡물 시럽 제조방법 {A method for producing lactic acid bacteria grain syrup using yeast}
본 발명은 당화력이 높고, 산미는 낮으며, 제조 과정 중 잡균에 의해 오염 가능성이 낮은 유산균 곡물 시럽 제조방법에 관한 것으로서 특히, 풍부한 생리활성물질을 함유하고, 항산화 활성을 통해 우수한 기능성을 가지면서 맛과 향이 뛰어난 누룩을 이용한 곡물 시럽 제조방법에 관한 것이다.
발효(fermentation)는 에너지와 유기산물을 생성하는 반응 과정 중 하나로, 미생물들이 혐기성 환경에서 포도당 등의 유기 영양물을 분해하여 에너지를 얻는 과정이다.
또한, 발효에 관여하는 미생물 자체는 인체에 들어가 프로바이오틱(probiotics)으로 알려진 유익한 작용을 하며, 건강에 특별한 영향을 주고 있다.
2006년 미국 Health 잡지가 뽑은 세계인 건강식품 5가지 중 3가지가 발효 식품이며, 발효 과정에 의한 다양한 생리활성 작용이 알려지면서 세계적으로 발효 식품이 건강 기능성 식품으로 인식되고 있다.
오래전부터 발효 유제품을 중심으로 각종 장류, 김치, 발효 소시지, 의약품 및 가축의 사료 첨가제에 이르기까지 미생물들은 그 특성에 따라 인류의 생활에 직간접적으로 밀접한 관계를 맺고 있다.
발효된 식품은 기존의 식품보다 풍미가 높고, 미생물의 생육 억제 물질인 박테리오신(bacteriocin)을 생성하여 항균 활성을 지니며, 다량의 젖산을 생성하여 식품 내의 부패균성장을 억제하는 역할을 한다.
또한, 이전 연구에서는 발효 식품 중 하나인 요거트를 섭취하여 심장 질환, 제2형 당뇨병으로 인한 사망률이 감소하였다는 보고도 있다.
발효 식품은 사용하는 원료에 따라 크게 분류할 수 있으며, 같은 원료를 사용해도 세계 여러 나라에서 생산되는 식품들은 특징이 다른 경우도 많다. 초기 발효 식품은 자연에서 자연적으로 일어나는 경우가 대부분이었으나, 발효 원인균을 밝혀냄으로써 우수한 균을 분리하고, 전체 발효 과정을 인위적으로 관리하는 단계로 진입하였다.
한편, 누룩은 따뜻하고 습한 환경의 익힌 곡물에서 자라나는 누룩곰팡이를 의미하며, 구체적으로, 적합한 조건에서는 미세한 누룩곰팡이 포자가 익힌 보리나 밀, 쌀과 같은 곡물에 자리 잡으면서 발아한 균사로 곰팡이 세포가 번식하면서 균사체로 알려진 망을 형성하여 하얀 솜털 모양의 뭉치가 자란 곰팡이 곡물 덩어리를 말한다.
누룩은 전분과 단백질의 분자 구조를 작게 분해하는 능력이 탁월하여 곡물의 영양소 및 단맛, 감칠맛 등 고유의 맛을 완벽하게 섭취 및 흡수 가능하게 한다.
누룩은 우리나라 대표적인 막걸리와 약주 등 전통주를 빚는 발효제로서 사용되고 있으며, 보리나 밀과 같은 곡류를 파쇄하고 수분을 가하여 단단하게 성형한 후, 환경에 노출시켜 다양한 발효 미생물들이 자라게 함으로써 만들어진다.
이러한 이유 때문에 누룩에 들어있는 미생물들의 다양성과 함량은 제조한 지역, 온도 및 원료의 조성과 같은 지리적, 물리화학적 환경에 의하여 결정된다. 전통 누룩의 경우, 자연부착 미생물에 의해 발효되기 때문에 당화력이 낮고, 산미는 높으며, 잡균 오염의 기회가 많고 품질이 일정치 않아 공정관리에 어려움이 있다는 문제가 있다.
이러한 배경하에, 본 발명자들은 누룩의 한계를 극복하기 위하여, 누룩 균주의 종류 및 그 함량에 따른 기능성을 분석하여 우수한 품질을 일정하게 유지할 수 있는 쌀누룩을 이용한 당화력 및 항산화 활성이 증가된 것을 특징으로 하는, 쌀누룩 곡물 시럽의 제조 방법을 제공하는 것이다.
문헌 1. 대한민국특허청 등록특허공보 제10-1841909호, "누룩과 혼합곡물을 이용한 유산균의 배양방법" 문헌 2. 대한민국특허청 공개특허공보 제10-2016-0094017호, "누룩을 이용한 당화액 추출물의 제조방법 및 이로부터 제조된 당화액 추출물. 문헌 3. 대한민국특허청 공개특허공보 제10-2019-0055629호, "누룩 조청 및 그 제조방법"
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서 당화력이 높고, 산미는 낮으며, 제조 과정 중 잡균에 의해 오염 가능성이 낮으며, 풍부한 생리활성물질을 함유하고, 항산화 활성을 통해 우수한 기능성을 가지면서 맛과 향이 뛰어나고, 항상 일정한 품질의 유산균 곡물 시럽을 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 누룩을 이용한 유산균 곡물 시럽 제조방법은 쌀 또는 찹쌀을 깨끗이 세척하는 수세단계(S100); 상기 수세단계(S100)를 통해 세척된 쌀 또는 찹쌀을 물에 침지시켜 불리는 수침단계(S200); 상기 수침단계(S300)를 통해 불린 쌀 또는 찹쌀을 95℃ 내지 110℃의 온도로 증숙하는 증숙단계(S300); 상기 증숙단계(S300)를 통해 증숙된 쌀 또는 찹쌀에 누룩균을 배합하는 배합단계(S400); 상기 배합단계(S400)를 통해 누룩균이 배합된 쌀 또는 찹쌀을 35℃ 내지 45℃의 온도와 70% 내지 90%의 습도를 유지하며 발효하는 발효단계(S500); 및 상기 발효단계(S500)를 통해 수득된 당화물을 고액 분리하고, 가열하여 당 함량과 점도를 증가시키는 여과 및 농축단계(S600);로 구성된다.
이때, 상기 배합단계(S400)에서 쌀 또는 찹쌀 100중량부에 대해 누룩균 0.1 내지 0.5 중량부를 혼한하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 누룩륜은 리조푸스 오리재(Rhizopus oryzae), 앱시디아 코림비페라(Absidia corymbifera), 리케치미아 람노사(Lichtheimia ramosa), 뮤코르 인디쿠스(Mucor indicus)등 접합균류(Zygomycota)들과 아스퍼길러스 오리재(Aspergillus oryzae), A.니거(A.niger), A.루첸시스(A.luchuensis), 당화능이 높은 아스퍼길 러스(Aspergillus) 균 중 어느 하나 또는 둘 이상을 혼합한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 발효단계(S500)는 36시간 동안 발효하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 누룩을 이용한 유산균 곡물 시럽 제조방법은 당화력이 낮고, 산미는 높으며, 제조 과정 중 잡균에 의해 오염 가능성이 낮으며, 풍부한 생리활성물질을 함유하고, 항산화 활성을 통해 우수한 기능성을 가지면서 맛과 향이 뛰어나며, 항상 일정한 품질의 유산균 곡물 시럽을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 누룩을 이용한 유산균 곡물 시럽 제조 공정을 도시한 순서도.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시 예 및 첨부하는 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하되, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭함을 전제하여 설명하기로 한다.
발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에서 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 당해 구성요소만으로 이루어지는 것으로 한정되어 해석되지 아니하며, 다른 구성요소들을 더 포함할 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 사용되는 "상부", "하부", "저부", "전방", "후방", "아래" 등의 용어는 단지 설명을 용이하게 하기 위한 것으로 도면에 도시되어 있는 바와 같은 구성요소의 배향을 지칭한다.
본 발명에 의한 누룩을 이용한 유산균 곡물 시럽 제조방법은 도 1에 도시한 바와 같이 수세단계(S100), 수침단계(S200), 증숙단계(S300), 배합단계(S400), 발효단계(S500) 및 여과 농축단계(S600)으로 구성된다.
이하 본 발명을 구성하는 각 단계를 상세하게 설명한다.
수세단계(S100)
원재료인 도정한 쌀 또는 찹쌀을 2시간 내지 3시간 동안 물로 깨끗이 세척하는 수세단계(S100)를 실시한다.
수침단계(S200)
상기 수세단계(S100)를 통해 준비된 쌀 또는 찹쌀을 상온의 물에 8시간 이상 침지시켜 불리는 수침단계(S200)를 실시한다.
증숙단계(S300)
상기 수침단계(S200)를 통해 충분히 불린 쌀 또는 찹쌀을 95℃ 내지 110℃의 온도에서 50분 내지 60분 동안 증숙하는 증숙단계(S300)를 실시한다.
배합단계(S400)
상기 증숙단계(S300)를 통해 증숙된 쌀 또는 찹쌀을 40℃ 내지 50℃의 온도로 냉각시키고, 증숙된 원재료 100 중량부에 대해 누룩균 0.1 내지 0.5 중량부를 배합하는 배합단계(S400)를 실시한다.
증숙된 쌀 또는 찹쌀에 배합되는 누룩균은 리조푸스 오리재(Rhizopus oryzae), 앱시디아 코림비페라(Absidia corymbifera), 리케치미아 람노사(Lichtheimia ramosa), 뮤코르 인디쿠스(Mucor indicus)등 접합균류(Zygomycota)들과 아스퍼길러스 오리재(Aspergillus oryzae), A.니거(A.niger), A.루첸시스(A.luchuensis), 당화능이 높은 아스퍼길 러스(Aspergillus) 균 중 어느 하나 또는 둘 이상을 혼합하여 증숙된 쌀 또는 찹쌀과 균일하게 배합한다.
그리고 누룩에 생육하는 효모로는 사카로마이세스 세레비시애(Saccharomyces cerevisiae)를 비롯하여 피치아 자디니(Pichia jadinii), 피치아 아노말라(P.anomala)등이 누룩에 생육하고 있는 것으로 보고되었으며, 이외에도 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis), B.아밀로리퀘파시엔스(B.amyloliquefaciens)등의 그람 양성 세균들과, 페디코커스 속(Pediococcus spp.), 락토바실러스 속 (Lactobacillus spp.), 웨이셀라속(Weissella spp.)등 유산균들이 누룩에 생육하는 효모에 포함되어 있는 것으로 보고되고 있다.
발효단계(S500)
상기 배합단계(S400)를 통해 누룩이 투입된 쌀 또는 찹쌀을 35℃ 내지 45℃의 온도와, 70 내지 90%의 습도를 유지하면서 36시간 동안 발효하는 발효단계(S500)를 실시한다.
곡물 시럽 제조시 최적의 누룩을 알아내기 위해 누룩의 종류와 발효 시간을 달리하여 각 조건별 당 함량을 확인하였다.
<누룩의 종류와 발효시간에 따른 곡물 시럽의 당 함량 비교표>
발효시간
(시간)		 누룩의 종류별 당 함량(Bx.) 비고
쌀누룩 황국균 코지균
0 7.5±0.1 6.4±0.3 7.1±0.2
12 12.2±0.2 11.9±0.2 12.1±0.1
24 19.2±0.4 18.5±0.3 18.8±0.1
36 22.2±0.3 19.1±0.2 21.4±0.2
42 20.8±0.1 18.5±0.4 20.1±0.1
그 결과 상기 표 1에서와 같이, 본 발명의 제조방법으로 제조된 산물은 쌀 누룩을 사용했을 때 당 함량이 가장 높음을 알 수 있고, 발효 시간은 36시간이 가장 당 함량이 높음을 확인할 수 있다.
그리고 본 발명의 제조방법으로 곡물 시럽을 제조할 때 배합할 최적의 누룩을 알아내기 위하여, 누룩의 종류와 시가을 달리하여 각 조건별 pH를 측정하였다.
구체적으로 사용된 누룩은 쌀누룩, 황국균, 코지균이고, 조건별 시간은 0시간, 12시간, 24시간, 36시간, 42시간으로 각 조건별 pH를 측정하였다.
<누룩의 종류별 발효 시간에 따른 곡물 시럽의 pH 변화 비교>
발효시간
(시간)		 누룩의 종류별 pH 비고
쌀누룩 황국균 코지균
0 7.25±0.01 7.04±0.45 7.19±0.05
12 6.29±0.04 6.04±0.45 6.14±0.04
24 5.32±0.04 3.72±0.42 4.65±0.02
36 4.62±0.08 3.56±0.32 4.37±0.09
42 4.37±0.09 3.80±0.01 4.18±0.05
그 결과, 상기 표 2에서 확인할 수 있듯이 쌀누룩을 사용했을 때 pH가 가장 높음을 알 수 있고, 36시간 조건에서 pH가 가장 높음을 확인할 수 있다.
즉, 당도와 산도를 고려해야 하는 곡물 시럽의 제품 특성을 고려할 때, 쌀누룩을 사용하여 36시간 발효 후 곡물 시럽을 제조하는 것이 적합함을 확인할 수 있다.
여과 및 농축단계(S600)
당화물을 여과하여 고액 분리하고, 40℃ 내지 50℃의 온도로 가열하여 당 함량과 점도를 증가시키는 여과 및 농축단계(S600)를 실시한다.
(실시예)
- 쌀을 2시간 동은 세척하고, 세척된 쌀을 물이 8시간 침지
- 침지된 쌀을 100℃의 온도로 60분간 증숙 후 냉각
- 증숙된 쌀 100중량부에 대해 쌀누룩균(아스퍼길러스) 0.3 중량부 배합
- 누룩이 배합된 쌀을 40℃ 온도, 90% 습도 환경에서 36시간 발효
- 고액 분리하고, 수득한 당화액을 50℃ 온도로 30분간 가열
(비교예)
- 동일한 제조방법으로 황국균 및 코지균으로 곡물 시럽 제조
상기와 같은 본 발명의 제조방법으로 제조된 곡물 시럽의 색, 맛, 향 및 기호도에 대한 관능 특성을 비교예와 비교, 측정하였다.
관능평가를 위한 검사원으로 12명이 참여하여 실시하였고, 시료는 흰 바탕의 종이컵을 이용하여 30㎖ 넣어 검사원에게 제시하였다.
측정항목으로는 색(color), 맛(taste), 후미(residual taste), 향(flavor), 전반적인 기호도(acceptability)에 대해 5점 척도법(5점:매우 좋음, 1점 : 매우 나쁨)으로 평가하였다.
<실시예와 비교예의 관능평가 표>
곡물시럽 향 색 맛 후미 기호도
쌀누룩 3.57±1.19 3.92±0.66 4.25±0.75 4.17±0.83 4.25±0.75
황국균 2.50±0.17 4.96±0.53 1.83±0.72 1.33±0.79 1.33±0.49
코지균 3.50±0.90 3.00±0.95 3.75±1.01 3.42±0.83 3.67±0.65
상기 표 3에서와 같이 향(flavor)은 전반적으로 유사한 점수를 받았으나, 본 발명의 실시예를 이용해 제조한 곡물 시럽의 점수가 3.57로 가장 높은 점수를 획득했다.
색(color)은 황국균을 이용해 제조한 곡물 시럽이 4.96으로 가장 높은 점수를 받았고, 맛(taste)은 본 발명의 실시예로 제조한 곡물 시럽이 4.25로 가장 높은 점수를 받았으며, 후미(residual taste)에 있어서도 본 발명의 실시예로 제조한 곡물 시럽이 4.17로 가장 높았다.
그리고 전반적인 기호도 역시 본 발명의 실시예로 제조한 곡물 시럽이 4.25로 가장 우수한 평가를 받았다.
이상 상술한 실시 예를 통해 본 발명의 기술적 사상을 살펴보았다.
본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기재사항으로부터 상기 살펴본 실시 예를 다양하게 변형하거나 변경할 수 있음은 자명하다.
또한, 비록 명시적으로 도시되거나 설명되지 아니하였다 하여도 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기재사항으로부터 본 발명에 의한 기술적 사상을 포함하는 다양한 형태의 변형을 할 수 있음은 자명하며, 이는 여전히 본 발명의 권리범위에 속한다.
첨부하는 도면을 참조하여 설명된 상기의 실시 예는 본 발명을 설명하기 위한 목적으로 기술된 것이며 본 발명의 권리범위는 이러한 실시 예에 국한되지 아니한다.
S100 : 수세단계
S200 : 수침단계
S300 : 증숙단계
S400 : 배합단계
S500 : 발효단계
S600 : 여과 및 농축단계

Claims (4)

  1. 쌀 또는 찹쌀을 깨끗이 세척하는 수세단계(S100);
    상기 수세단계(S100)를 통해 세척된 쌀 또는 찹쌀을 물에 침지시켜 불리는 수침단계(S200);
    상기 수침단계(S300)를 통해 불린 쌀 또는 찹쌀을 95℃ 내지 110℃의 온도로 증숙하는 증숙단계(S300);
    상기 증숙단계(S300)를 통해 증숙된 쌀 또는 찹쌀에 누룩균을 배합하는 배합단계(S400);
    상기 배합단계(S400)를 통해 누룩균이 배합된 쌀 또는 찹쌀을 35℃ 내지 45℃의 온도와 70% 내지 90%의 습도를 유지하며 발효하는 발효단계(S500); 및
    상기 발효단계(S500)를 통해 수득된 당화물을 고액 분리하고, 가열하여 당 함량과 점도를 증가시키는 여과 및 농축단계(S600);로 구성된 것을 특징으로 하는 누룩을 이용한 유산균 곡물 시럽 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 배합단계(S400)에서 쌀 또는 찹쌀 100중량부에 대해 누룩균 0.1 내지 0.5 중량부를 혼한하는 것을 특징으로 하는 누룩을 이용한 유산균 곡물 시럽 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 누룩륜은 리조푸스 오리재(Rhizopus oryzae), 앱시디아 코림비페라(Absidia corymbifera), 리케치미아 람노사(Lichtheimia ramosa), 뮤코르 인디쿠스(Mucor indicus)등 접합균류(Zygomycota)들과 아스퍼길러스 오리재(Aspergillus oryzae), A.니거(A.niger), A.루첸시스(A.luchuensis), 당화능이 높은 아스퍼길 러스(Aspergillus) 균 중 어느 하나 또는 둘 이상을 혼합한 것을 특징으로 하는 누룩을 이용한 유산균 곡물 시럽 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 발효단계(S500)는 36시간 동안 발효하는 것을 특징으로 하는 누룩을 이용한 유산균 곡물 시럽 제조방법.
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