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KR101660382B1 - 발효 홍화씨 분말을 이용한 홍화 음료 제조방법 - Google Patents

발효 홍화씨 분말을 이용한 홍화 음료 제조방법 Download PDF

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KR101660382B1
KR101660382B1 KR1020150185580A KR20150185580A KR101660382B1 KR 101660382 B1 KR101660382 B1 KR 101660382B1 KR 1020150185580 A KR1020150185580 A KR 1020150185580A KR 20150185580 A KR20150185580 A KR 20150185580A KR 101660382 B1 KR101660382 B1 KR 101660382B1
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safflower seed
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송형성
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Abstract

본 발명은 발효 된 홍화씨 분말을 이용하여 홍화 음료를 제조하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 홍화씨의 기름 성분을 완벽하게 제거할 수 있는 발효 홍화씨 분말을 이용한 홍화 음료 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 발효 홍화씨 분말을 이용한 홍화 음료 제조 방법은 세척한 홍화씨를 160℃에서 10분간 볶아 1차 착유하는 제1단계; 상기 1차 착유된 홍화씨를 증류수에 넣고 삶아 가열하여 2차 착유하는 제2단계; 상기 2차 착유한 홍화씨를 30 내지 35℃에서 48시간 동안 미생물이 발효되도록 자연 발효하는 제3단계; 상기 자연발효 된 홍화씨에 발효 미생물을 첨가하여 미생물 발효하되, 상기 발효 미생물은 바실러스 속(Bacillus sp.), 바실루스 마세란스(Bacillus macerans), 바실러스 서큐란스(Bacillus circulas), 바실러스 코아귤런스(Bacillus coagulans) 균주 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 제4단계; 상기 미생물 발효한 홍화씨를 40 내지 45℃에서 5 내지 10시간 건조하는 제5단계; 상기 건조한 홍화씨를 20 내지 50메쉬로 분쇄하는 제6단계; 상기 분쇄한 홍화씨 1 중량부에 대하여 정제수 100 내지 150 중량부를 혼합하여 40~60℃의 저온에서 10~20분 동안 추출한 후, 여과하여 홍화씨 추출액을 제조하는 제7단계; 상기 홍화씨 추출액에 당과 산미료를 혼합한 뒤 5 내지 8℃로 냉각시킨 후, 0.3~1.0 kg/㎠의 압력으로 탄산가스를 충전하여 홍화씨 탄산음료를 제조하는 제7-1단계; 및 상기 홍화씨 추출액과 홍화씨 탄산음료를 70~75℃에서 5~10분 동안 살균하는 제8단계;를 포함하여 제조되는 것을 특징으로 한다.

Description

발효 홍화씨 분말을 이용한 홍화 음료 제조방법 {The manufacturing method of safflower drinking using powder fermentation for safflower seeds}
본 발명은 발효 된 홍화씨 분말을 이용하여 홍화 음료를 제조하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 홍화씨의 기름 성분을 완벽하게 제거할 수 있고, 인체흡수가 용이한 저 분자 유용성분의 전환과 식용 미생물의 2차 대사 산물 등을 생산하여 기능성과 풍미가 강화된 발효 홍화씨 분말을 이용한 홍화음료 제조 방법에 관한 것이다.
최근 홍화씨의 약성을 뒷받침하는 연구가 식품영양학회, 대한치주과학회, 한국임수의학회, 한국영향학회, 대한 골절학회, 한국수의병리학회 등에서 진행되고 있으며, PubMed에도 기재되어 그 효능을 인정받고 있다.
또한, 현재 약학계에서는 홍화씨를 이용한 신약개발이 진행중이고, 식품영양학계에서는 홍화씨를 이용한 건강기능식품 개발이 진행되고 있다.
홍화씨는 수과로서 흰색이고 윤체가 나며 7-8월에 익으며, 골연하증이나 뼈가 약한 분들을 위해 많이 이용되고 있으며, 특히 갱년기 이후 노령자의 골다공증과 골절에 대하여 골밀도를 높여주고 뼈의 접착을 용이하고 빠르게 하는 것으로 잘 알려져 있다.
홍화씨는 가루, 환, 식용류로 이용이 가능하며, 민간에서는 골질환에 좋은 영향을 주는 것으로 알려져 점차 이용자의 소비가 늘어나는 추세이다. 또한, 최근 홍화생씨 또는 볶은씨를 음료제품, 한방음료첨가, 제과, 제빵산업 등에 이용하여 기능성과 맛을 개선한 제품을 개발하기 위한 다양한 연구가 있었다.
하지만, 종래에는 홍화씨를 음료로 제조하여 판매하는 것은 여러 가지 문제점이 있었는데, 홍화씨에 포함되어 있는 기름으로 인하여 산패가 쉽다는 것과 잔류 기름으로 인하여 제품의 고유한 맛을 저해한다는 것이다.
한편, 한국등록특허 10-1331427호에 따르면 발아된 홍화씨를 이용한 각종 음료의 제조방법에 대하여 기술하고 있다. 상기 발명은 홍화씨를 발효처리한 후 이를 볶음, 추출, 여과 등의 공정에 의해 음료를 제조하였을 때, 소비자의 기호에 적합할 뿐만 아니라 영양소를 높은 함량으로 포함하고 제품의 보존 및 유통 기한이 개선되어 기호성 뿐만 아니라 건강 증진에도 도움이 될 수 있음을 식품 제형으로 제공하는 것이 가능하다.
상기 한국등록특허 10-1331427호와 같이 홍화씨를 발아하여 음료를 제조하면 σ-토코페롤(tocopherol)의 함량 및 아미노산 함량이 증가하여 건강 증진에 도움이 될 수 있으나, 실제 발아된 홍화씨를 음료로 제조할 경우 잔류 기름으로 인하여 맛이 변질되거나 향 또는 색깔의 질이 저하된다는 문제점이 있다.
상기에 기술된 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 미생물 발효공정을 통하여 인체흡수가 용이한 저 분자 유용성분 전환과 식용미생물의 2차 대사 산물 등을 생성하여 기능성과 풍미를 강화하고, 잔류기름을 제거한 고품질의 홍화 음료 제조방법을 제공하고자 한다.
한국등록특허 10-1331427호
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로, 1차적으로 볶음, 미생물 자연발효, 발효 단계를 통하여 홍화씨 내에 잔류하는 기름을 완벽하게 제거할 수 있는 홍화 음료를 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 발효 홍화씨 분말을 이용한 홍화 음료 제조 방법은 세척한 홍화씨를 160℃에서 10분간 볶아 1차 착유하는 제1단계; 상기 1차 착유된 홍화씨를 증류수에 넣고 삶아 가열하여 2차 착유하는 제2단계; 상기 2차 착유한 홍화씨를 30 내지 35℃에서 48시간 동안 미생물이 발효되도록 자연 발효하는 제3단계; 상기 자연발효 된 홍화씨에 발효 미생물을 첨가하되, 상기 발효 미생물은 바실러스 속(Bacillus sp.), 바실루스 마세란스(Bacillus macerans), 바실러스 서큐란스(Bacillus circulas), 바실러스 코아귤런스(Bacillus coagulans) 균주 중 선택된 어느 하나로 미생물 발효하는 제4단계; 상기 미생물 발효한 홍화씨를 40 내지 45℃에서 5 내지 10시간 건조하는 제5단계; 상기 건조한 홍화씨를 20 내지 50메쉬로 분쇄하는 제6단계; 상기 분쇄한 홍화씨 1 중량부에 대하여 정제수 100 내지 150 중량부를 혼합하여 40 내지 60℃의 저온에서 10 내지 20분 동안 추출한 후, 여과하여 홍화씨 추출액을 제조하는 제7단계; 및 상기 홍화씨 추출액을 70 내지 75℃에서 5 내지 10분 동안 살균하는 제8단계;를 포함하여 제조되는 것을 특징으로 한다.
상기 과제의 해결 수단에 의한 본 발명의 발효 홍화씨 분말을 이용한 홍화 음료 제조 방법은 1차 착유 및 2차 착유한 홍화씨를 발효하여 홍화씨 내에 잔류하는 기름을 완벽하게 제거할 수 있는 효과가 있다.
또한, 일반적인 방법으로 볶은 홍화씨로 제조된 음료보다 맛이 개선되고 기능성 및 기호성을 향상시킨 홍화 음료를 제조할 수 있는 효과가 있다.
또한, 소화 기간이 약한 사람의 경우 홍화씨 과다 섭취시 설사를 유발할 수 있는데, 발효된 홍화씨를 이용한 홍화 음료를 제조하여 부작용이 없는 홍화 음료를 제조하는 효과가 있다.
또한, 식용 색소를 첨가하여 색깔을 내는 다른 음료와 비교할 때 발효 시킨 홍화씨의 천연 색소는 소비자의 맛과 풍미를 더욱 증가시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 일반적인 방법으로 볶은 홍화씨로 제조된 음료보다 일반성분, 아미노산, 무기질, 유리당, 비타민, 지방산의 함량이 증가되어 건강 음료로 제조된 홍화 음료를 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 발효 홍화씨 분말을 이용한 홍화 음료 제조방법을 보여주는 순서도
도 2는 일반 홍화씨와 발효 홍화씨의 일반성분을 비교한 그래프
도 3은 일반 홍화씨와 발효 홍화씨의 아미노산 조성을 비교한 그래프
도 4는 일반 홍화씨와 발효 홍화씨의 무기질 조성을 비교한 그래프
도 5는 일반 홍화씨와 발효 홍화씨의 유리당 조성을 비교한 그래프
도 6은 일반 홍화씨와 발효 홍화씨의 비타민 함량을 비교한 그래프
도 7은 일반 홍화씨와 발효 홍화씨의 지방산 함량을 비교한 그래프
본 발명은 발효 된 홍화씨 분말을 이용하여 홍화 음료를 제조하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 홍화씨의 기름 성분을 완벽하게 제거할 수 있는 발효 홍화씨 분말을 이용한 홍화 음료 제조 방법에 관한 것이다.
이상과 같은 본 발명에 대한 해결하려는 과제, 과제의 해결 수단, 발명의 효과를 포함한 구체적인 사항들은 다음에 기재할 일실시예 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 일실시예를 참조하면 명확해질 것이다.
하기에서는 상기 제시된 발효 홍화씨 분말을 이용한 홍화 음료 제조 방법을 도면을 이용하여 상세하게 설명한다.
<발효 홍화씨 분말을 이용한 홍화 음료 제조방법>
도 1은 본 발명에 따른 발효 홍화씨 분말을 이용한 홍화 음료 제조방법의 흐름을 나타내는 순서도이다.
먼저, 제1단계(S100)는 껍질을 제거하지 않은 홍화씨를 160℃에서 10분간 볶아 1차 착유한다.
160℃에서 10분간 볶아 상기 홍화씨의 표면을 가열함으로써, 상기 홍화씨 유지 성분이 휘발 되어 제조된 홍화 음료의 산패를 막고 유통기간을 늘릴 수 있다.
종래에는 1차 착유시 70 내지 80℃에서 30분 동안 볶는 것이 가장 일반적이었으나, 70 내지 80℃에서 30분 동안 볶는 경우 유지 성분이 충분히 제거될 수 없고, 160℃에서 10분 동안 볶는 경우 유지 성분의 제거는 용이하나 제조된 음료의 맛 기호도가 저하되는 문제점이 있었다.
그러나 본 발명에서는 제1단계(S100)에서 160℃에서 10분간 볶은 다음 제2단계(S200)의 2차 착유 단계를 통하여 탄맛 또는 쓴맛이 제거된다. 따라서 맛 기호도가 증진되는 효과와 산패를 막아 유통기간을 늘릴 수 있도록 하였다.
또한, 하기 실시예 2를 통하여 상기 1차 착유시 가장 효과적인 볶음 온도 조건을 알 수 있다.
다음으로, 제2단계(S200)는 상기 1차 착유된 홍화씨를 증류수에 넣고 삶아 가열하여 2차 착유한다. 구체적으로, 상기 1차 착유된 홍화씨 1 중량부에 대하여 증류수 10 중량부를 혼합하여 50 내지 60℃에서 2차 착유하는 것이 바람직하다.
상기 증류수에 상기 홍화씨를 투입하여 가열함으로써, 상기 홍화씨의 내부에 잔류하고 있는 기름을 외부로 배출하게 하며 탄맛 또는 쓴맛을 제거한다.
상기 1차 착유된 홍화씨 1 중량부에 대하여 증류수 10 중량부 미만으로 혼합할 경우 상기 1차 착유된 홍화씨가 완전히 잠기지 않아 홍화씨 내부에 잔류된 기름의 배출이 완벽하게 일어나지 않을 수 있고, 상기 증류수 10 중량부를 초과하여 혼합하는 경우 2차 착유 시간이 너무 오래 걸리므로 상기 조건으로 2차 착유하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 1차 착유된 홍화씨를 50 내지 60℃에서 2차 착유하는 것이 바람직한데, 50℃ 미만에서 2차 착유시 온도가 너무 낮아 상기 2차 착유 시간이 너무 오래 걸리는 문제점이 있고, 60℃를 초과하여 2차 착유하는 경우 홍화씨 내부에 잔류된 기름의 배출이 미미하여 상기 잔류 기름이 제조된 홍화 음료의 산패를 가속화하고 쓴맛과 탄맛이 남아 맛의 기호도를 떨어뜨리므로 상기 조건으로 2차 착유하는 것이 가장 바람직하다.
다음으로, 제3단계(S300)는 상기 2차 착유한 홍화씨에서 미생물이 자연 증식되도록 자연 발효한다. 구체적으로, 상대 습도 60%로 유지하도록 30 내지 35℃에서 48시간 동안 자연 발효하는 것이 바람직하다.
상기 홍화씨는 1차 착유 및 2차 착유를 거치면서 잔유 기름이 대부분 제거되는데, 상기 제3단계(S300)의 자연 발효 및 하기 제4단계(S400)의 미생물 발효를 통해 상기 홍화씨가 발효 되면서 본 발명에 의해 제조된 홍화 음료의 풍미를 더하게 된다.
상기 자연 발효 단계인 제 3단계(S300)은 상대 습도가 60%인 것이 가장 바람직한데, 상기 상대 습도가 60% 미만인 경우 미생물이 자연 증식되는 자연 발효가 미미할 수 있고, 상기 상대 습도가 60%를 초과할 경우 자연 증식된 미생물이 변질되거나 건강에 해로운 미생물이 자연 증식될 수 있으므로 상기 조건으로 미생물을 자연 증식하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 자연 발효은 30 내지 35℃에서 발효하는 것이 바람직한데, 상기 온도가 30℃ 미만인 경우 상기 상대습도가 60%가 되기 어려워 미생물의 변질 또는 건강에 해로운 미생물의 발효이 일어날 수 있고, 35℃를 초과하는 경우 제조된 홍화 음료에서 군내가 날 수 있으므로 상기 조건에서 자연 발효하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 자연 발효은 48시간 동안 발효하는 것이 바람직한데, 상기 발효 시간이 48시간 미만인 경우 상대습도가 60%가 되기 어려워 미생물의 변질 또는 건강에 해로운 미생물의 발효이 일어날 수 있고, 48시간을 초과하는 경우 제조된 홍화 음료에서 군내가 날 수 있으므로 상기 조건에서 자연 발효하는 것이 바람직하다.
상기 미생물이 자연 증식되도록 자연 발효하는 과정에서 유익한 균종 외에도 잡균의 번식이나 오염 가능성은 전혀 배제할 수는 없으나, 수차례의 시험 결과 어떠한 잡균의 존재도 검출되지 않았으며, 이러한 결과는 홍화씨의 고유한 항균 작용에 의해 잡균이 서식하지 못하게 되고, 간혹 잡균이 침투하게 되더라도 먼저 증식하여 우세하게 된 유익한 세균이나 진균류가 분비하는 효소나 길항 물질의 작용에 의해 잡균의 증식이 억제되거나 방해되는 것으로 보인다.
다음으로, 제4단계(S400)는 상기 미생물이 증식되어 자연발효 된 홍화씨에 발효 미생물을 첨가하여 미생물 발효를 실시한다.
구체적으로, 상기 발효 미생물은 바실러스 속(Bacillus sp.), 바실루스 마세란스(Bacillus macerans), 바실러스 서큐란스(Bacillus circulas), 바실러스 코아귤런스(Bacillus coagulans) 균주 중 어느 하나인 것이 바람직하다.
상기 바실러스 속(Bacillus sp.)은 자연계에 널리 분포하는 호기성, 또는 통성혐기성 간균으로서 탈질, 철환원, 망간산화 등에 관여한다.
상기 바실루스 마세란스(Bacillus macerans)는 시클로덱스트린을 합성하는 효소를 가지고 있는 균으로, 녹말이나 당질을 먹게 되면 단당류인 포도당으로 분해, 흡수되는데 이 경우 시클로덱스트린 합성효소인 바실루스 마세란스를 공급하면 포도당으로 분해되어 흡수되는 양의 반 정도는 난흡수성의 시클로덱스트린이라는 올리고당류로 변화하여 그대로 배설된다. 따라서 당뇨병의 예방 치료약으로서 연구되고 있고, 변비를 예방할 수 있다.
상기 바실러스 서큐란스(Bacillus circulas)는 항생물질인 폴리펩틴스를 생산한다.
상기 바실러스 코아귤런스(Bacillus coagulans)은 프로바이오틱스 또는 락토바실러스와 유사한 작용을 하는 유익한 균이다. 일반적으로 설사나 감염에 의한 질환 치료 목적으로 사용하고 있다. 또한, 소화불량과 과민성 대장증후군, 염증성 대장 질환의 치료에 유익한 균이다.
상기 제4단계(S400)인 미생물 발효를 통해 설사를 유발하고 소화 불량을 일으키는 홍화씨의 부작용을 줄일 수 있고, 제조된 홍화 음료의 맛과 풍미를 증가시키므로 상기 미생물 중 어느 하나를 선택하여 발효하는 것이 바람직하다.
다음으로, 제5단계(S500)는 상기 발효한 홍화씨를 수분 함량이 5 내지 20 w/w%가 되도록 40 내지 45℃에서 5 내지 10시간 건조한다.
상기 건조단계는 상기 발효한 홍화씨의 수분 함량이 5 내지 20 w/w%인 것이 바람직한데, 상기 수분 함량이 5 w/w% 미만이거나 20 w/w%를 초과하는 경우 수분 함량이 너무 적거나 너무 많아 하기 제6단계(S600)에서 분쇄가 어려울 수 있으므로 상기 조건으로 건조하는 것이 바람직하다.
또한, 40℃ 미만에서 건조하는 경우 건조 시간이 너무 오래 걸리는 단점이 있고, 45℃를 초과하여 건조하는 경우 상기 수분 함량이 20 w/w%를 초과하므로 상기 온도 조건으로 건조하는 것이 바람직하다.
또한, 5시간 미만으로 건조하거나 10시간을 초과하여 건조하는 경우 상기 수분 함량을 벗어나게 되므로 상기 시간 조건으로 건조하는 것이 바람직하다.
다음으로, 제6단계(S600)는 상기 건조한 홍화씨를 분쇄한다. 구체적으로 상기 제6단계(S600)에서 건조한 홍화씨는 홍화씨의 껍질이 포함되어 있으므로 20 내지 50메쉬로 크기로 분쇄하는 것이 바람직하다.
상기 건조한 홍화씨의 껍질부분에는 칼슘, 칼륨, 마그네슘, 철 및 아연 등 필수 무기질 성분이 다량 함유되어 있으므로 반드시 홍화씨 껍질을 함께 분쇄하는 것이 바람직하다.
다음으로, 제7단계(S700)는 상기 분쇄한 홍화씨 1 중량부에 대하여 정제수 100 내지 150 중량부를 혼합하여 30 내지 40℃의 저온에서 10 내지 20분 동안 추출한 후, 여과하여 홍화씨 추출액을 제조한다.
상기 분쇄한 홍화씨 1 중량부에 대하여 정제수 100 중량부 미만으로 혼합할 경우 제조된 홍화 음료의 맛이 떫을 수 있고, 150 중량부를 초과하여 혼합할 경우 저온에서 추출 시간이 오래 걸리므로 상기 조건으로 혼합하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 혼합 후 30 내지 40℃ 저온에서 추출하는 것이 바람직한데, 30℃ 미만일 경우 온도가 낮아 추출이 어려울 수 있고 40℃를 초과할 경우 온도가 높아제7-1단계(S701)의 탄산가스를 충전하는 과정이 진행되지 않을 수 있으므로 상기 조건으로 추출하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 추출 시간은 10 내지 20분 동안 추출하는 것이 바람직한데, 10분 미만으로 추출하는 경우 충분히 추출되지 않을 우려가 있고, 20분을 초과하는 경우 제조된 홍화 음료의 맛이 떫어질 수 있으므로 상기 조건으로 추출하는 것이 바람직하다.
다음으로, 제7-1단계(S701)는 상기 홍화씨 추출액에 탄산가스를 충전하여 홍화씨 탄산음료를 제조한다. 구체적으로, 상기 홍화씨 추출액에 당과 산미료를 혼합한 뒤 5 내지 8℃로 냉각시킨 후, 0.3~1.0 kg/㎠의 압력으로 탄산가스를 충전하는 것이 바람직하다.
구체적으로 상기 당은 과당, 설탕, 올리고당 및 꿀 중 선택된 어느 하나인 것이 바람직한다.
또한, 상기 산미료는 구연산, 사과산 및 아스코르빈산 중 선택된 어느 하나인 것이 바람직하다.
상기 홍화씨 추출액에 당과 산미료의 혼합비율은 상기 홍화씨 추출액 100 중량부에 대하여 상기 당 7 내지 15 중량부를 혼합하고, 상기 산미료 0.01 내지 0.1 중량부를 혼합하는 것이 바람직하다.
본 발명의 홍화 음료의 기호성을 보다 좋도록 하기 위해서, 상기 홍화씨 추출액에 상기 당과 산미료를 첨가하여 당산비를 조절한다. 상기 홍화씨 추출액에 첨가되는 당과 산미료는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 상기 기술된 당과 산미료에서 선택하는 것이 기호도를 높일 수 있으며, 상기 혼합비율로 혼합하는 것이 홍화 음료의 풍미를 증가시킬 수 있다.
또한, 상기 홍화씨 추출액에 당과 산미료를 혼합하고 교반한 후, 탄산가스 주입을 용이하게 하기 위해서 5 내지 8℃ 정도로 냉각시켜 온도를 일정하게 유지한다.
또한, 상기 냉각된 홍화씨 추출액에 탄산가스를 압력이 0.3~1.0 kg/㎠ 되도록 충전하여 홍화 음료를 제조한다. 이때 탄산가스의 압력이 0.3 kg/㎠ 미만이면 홍화 음료 고유의 청량감이 떨어지며, 1.0 kg/㎠ 이상이면 홍화씨 고유의 쓴 맛이 강하여 기호성이 떨어지므로 탄산가스 충전시 가스압은 0.5~2.0kg/㎠가 가장 바람직하다.
또한, 상기 제7-1단계(S701)은 소비자의 기호에 따라 선택적으로 시행될 수 있다.
다음으로, 제8단계(S800)는 상기 홍화씨 추출액 또는 홍화씨 탄산 음료를 70~75℃에서 5~10분 동안 살균한다. 구체적으로, 상기 홍화씨 추출액 또는 홍화씨 탄산 음료를 캔 충전기 또는 병 충전기를 이용하여 캔 또는 병에 음료를 충전하고 밀폐시킨 후, 70~75℃에서 5~10분 동안 살균한다.
하기에서는 본 발명에서의 발효 홍화씨를 이용한 홍화 음료 제조를 위해 사용되는 제조 혼합 비율 및 제조 조건을 달리하여 제조한 실험 내용을 상세하게 설명한다.
<실험예 1: 발효 홍화씨의 성분분석>
본 발명에 의해 사용된 발효 홍화씨의 성분들을 하기와 같이 분석하고 그 결과를 표 1 내지 6에 타나내었다. 각 표는 일반 홍화씨와 본 발명에서 사용된 발효 홍화씨의 일반성분, 아미노산 함량, 무기질 함량, 유리당 조성, 토코페롤 함량, 비타민 함량, 지방산 분석을 비교 분석 하였다.
본 성분분석에 사용된 분말 시료는 질소 가스 충진 후 4℃에 보관하면서 실험 재료로 사용하였다.
ㄱ. 일반성분 비교
하기 표 1과 도 2는 일반 홍화씨와 발효 홍화씨의 일반성분을 비교하여 나타내었다.
상기 일반성분 분석은 수분, 조단백질, 조지방, 조회분, 조섬유 등을 측정하였고 AOAC법에 따라 정량하였다. 즉, 상기 수분함량은 105℃ 상압가열 건조법으로, 조지방은 Soxlet법으로, 상기 조회분은 건식회화법으로 측정하였다. 상기 조단백질은 Kelltec Auto Analyzer(Tecator사)를 이용하여 Semimicro-Kjeldahl법으로, 상기 조섬유는 Fibertec System M-1020(Tecator사)을 이용하여 Hemmeberg-Stohmann을 개량한 AOAC법으로 정량하였고, 가용성 무질소물은 전술한 성분들의 양을 차감한 값으로 계산하였다.
샘플 crude fiber
(조섬유)		 crude fat
(조지방)		 crude ash
(조회분)		 crude protein
(조단백질)		 N-free extract
홍화씨 38.54±0.48 18.53±0.03 2.86±0.03 16.61±0.11 23.46
발효 홍화씨 42.73±0.38 16.60±0.20 3.03±0.01 18.32±0.38 19.32
상기 표 1과 도 2를 통하여 발효 홍화씨의 조지방과 N-free 추출물을 제외한 조섬유, 조회분, 조단백질이 모두 증가하였음을 알 수 있다.
ㄴ. 아미노산 조성 비교
하기 표 2와 도 3은 일반 홍화씨와 발효 홍화씨의 아미노산 조성을 비교하여 나타내었다.
상기 아미노산 조성분석은 Heinrikson과 Meredith의 방법에 준하여 분석. 홍화씨 분말 약 1g을 정확히 칭량하여 엠플에 넣은 후 6N HCl 15 ㎖를 가한 다음 150℃ 건조 오븐에서 1시간 동안 가수분해 시킨 뒤 방냉한 분해액을 50 ㎖ 부피 플라스크로 정용한 후 Whatman No 2 여과지로 여과하였다. 상기 용액 2 ㎖을 25 ㎖로 희석 한 다음 0.45 ㎛ 멤브레인 필터(Millipore Co., USA)로 여과한 후 AccQFluorTM reagent kit(Waters, USA)를 사용하여 AccQTag 방법에 따라 형광성 유도체를 만들어 아미노산 조성을 분석하였다. 즉, 여과된 유리 아미노산 시료 10 ㎕를 취하여 시료 튜브에 조심스럽게 담고 AccQFluor Reagent Kit의 제 1용액(borate buffer) 70 ㎕를 넣고 vortex mixer로 혼합한 후 미리 55℃에서 반응시킨 제 2A 용액(6-aminoquinolyo-N-hydroxy succinimidly carbamate(AQC)) 10 ㎕를 넣어 재혼합. 이를 실온에서 1분간 방치한 후 55℃에서 10분간 유도체화 시킨 다음 HPLC로 아미노산을 측정한다. 분석에 사용한 아미노산 표준물질은 아미노산 스탠다드 H(amino acid standard H, Pierce사, USA) 이었고, 컬럼은 Nova-pak column(Waters, USA)이다.
아미노산 홍화씨 발효 홍화씨
Asp
(아스파틱산)		 1516.3 1521.0
Ser
(세린)		 435.7 467.0
Glu
(글루타믹산)		 2808.1 2908.6
Gly
(글리신)		 789.9 795.7
His
(히스티딘)		 367.0 362.2
Thr
(트레오닌)		 369.2 387.9
Arg
(알기닌)		 1337.7 1328.1
Ala
(알라닌)		 537.8 537.9
Pro
(프롤린)		 553.8 556.1
Cys
(시스테인)		 - -
Tyr
(트레오닌)		 239.4 229.6
Val
(발린)		 699.4 683.2
Met
(메티오닌)		 38.2 87.8
Lys
(리신)		 414.5 429.9
Isoleu
(아이소루신)		 481.5 473.5
Leu
(루신)		 781.5 787.7
Phe
(페닐알라닌)		 540.0 538.7
전체 11910.1 12094.9
상기 표 2와 도 3을 통하여 아미노산 함량 전체가 11910.1에서 12094.9로 증가하였음을 알 수 있고, 특히 글루타믹산(Glu)의 함량이 상당한 비율로 증가하였음을 알 수 있다.
ㄷ. 무기질 조성 비교
하기 표 3과 도 4는 일반 홍화씨와 발효 홍화씨의 무기질 조성을 비교하여 나타내었다.
상기 홍화씨 분말의 무기질 9종의 함량은 AOAC법에 준하여 고주파 플라즈마법(Inductively Coupled Plasma, Jobin Yvon Co., France)으로 정량하였다. 도가니에 시료 4 g을 담고 500℃에서 건식회화하여 얻은 회분에 10방울의 탈이온수를 첨가하여 적시고 3∼4 ㎖의 HNO3용액(HNO3:H2O=1:1)을 가한 후 100∼120℃ 반응기에서 증발, 건조. 이를 다시 500℃에서 1시간 동안 회화하고 10 ㎖의 HCl용액(HCl:H2O=1:1)에 완전히 용해시켜 50 ㎖로 정용한 후 ICP atomic emission spectrophotometer로 정량 분석하였다.
무기질 조성 홍화씨 발효 홍화씨
Na
(소듐)		 49.48 37.44
Al
(알루미늄)		 2.90 1.73
Cu
(구리)		 1.01 1.46
Ca
(칼슘)		 439.99 641.19
Fe
(철)		 5.38 7.78
Zn
(아연)		 4.12 6.71
K
(칼륨)		 729.52 882.02
Mg
(마그네슘)		 530.55 578.16
P
(인)		 535.05 538.06
전체 2298.00 2694.55
상기 표 3과 도 4를 통하여 무기질 함량 전체가 2298.00에서 2694.55로 증가하였음을 알 수 있고, 특히 소듐(Na)의 함량이 감소하였고, 칼슘(Ca), 칼륨(K)의 함량이 상당한 비율로 증가하였음을 알 수 있다.
ㄹ. 유리당 조성 비교
하기 표 4와 도 5는 일반 홍화씨와 발효 홍화씨의 유리당 조성을 비교하여 나타내었다.
유리당 분석은 Wilson과 Work의 방법에 준하여 디에틸 이스터(diethyl ester)로 탈지한 시료 10g에 70% 에탄올 100mL를 가하여 80℃ 워터배스에서 2시간 환류냉각 추출하였다. 추출액을 Watman No.1로 여과하고 그 여액을 40℃이하에서 감압농축하여 증류수로 10 mL에 정용하였다. 이 액을 활성탄 칼럼에 통과시켜 색을 제거, 여과한 후 Sepak C18(Waters Co.)에 통과시킨 용출액을 0.45 μm 멤브레인 필터에 통과시켜 HPLC(high performance liquid chromatography)로 분석하였다. HPLC는 Jasco PU-980(Jasco Co.)를 사용하였다.
샘플 Fructose
(과당)		 Glucose
(포도당)		 Sucrose
(설탕)		 Raffinose
(라피노즈)		 total
홍화씨 1.82±0.67 65.11±4.61 528.69±0.74 625.29±6.47 1,220.92
발효 홍화씨 0.66±0.03 16.09±0.66 649.89±4.37 991.66±8.21 1,658.312
상기 표 4와 도 5를 통하여 무기질 함량 전체가 1,220.92에서 1,658.312로 증가하였음을 알 수 있고, 특히 과당(Fructose) 및 포도당(Glucose)의 함량이 감소하였고, 설탕(Sucrose)와 라피노즈(Raffinose)의 함량이 상당한 비율로 증가하였음을 알 수 있다.
ㅁ. 비타민 함량 비교
하기 표 5와 도 6은 일반 홍화씨와 발효 홍화씨의 비타민 함량을 비교하여 나타내었다.
상기 비타민 C 함량은 Ikegaya 등의 방법에 준하여 산화형과 환원형의 아스코르빅산(ascorbic acid)를 측정하여 이를 합하여 구하였다.
상기 산화형은 홍화 분말 5g에 2% 메타인산 용액 50 mL를 가해 실온에서 30분간 추출하여 여과한 후 정용하였다. 이 여액을 0.45 μm 멤브레인 필터(Milex-LCR 13MM, PIFE, Millipore Co, BedFord, MS, USA)로 여과한 후 HPLC로 분석하였다.
상기 환원형은 위의 여액 5mL에 디싸이오쓰레이톨(Dithiothreitol)용액 1mL와 중화제 1mL를 혼합하여 15분간 방치 후 0.45 μm 시린지 필터로 여과 후 HPLC로 분석하였다. HPLC는 Jasco PU-980(Jasco Co.)를 사용하였고, 아미노산 표준물질은 amino acid standard H(Pierce., USA)를 사용하였다.
샘플 α-토코페롤 γ-토코페롤 α-토코페롤3 β-토코페롤3 γ-토코페롤3 전체
토코페롤
함량		 비타민 C 카로틴
홍화씨 0.14 0.14 0.06 0.05 0.05 0.43 0.43 0.22
발효 홍화씨 0.14 0.12 0.04 0.05 0.06 0.41 0.95 0.21
상기 표 5와 도 6을 통하여 비타민C 함량이 0.43에서 0.95로 증가하였음을 알 수 있고, 전체 토코페롤 함량과 카로틴의 함량의 거의 변화 없음을 알 수 있다.
ㅂ. 지방산 함량 비교
하기 표 6와 도 7은 일반 홍화씨와 발효 홍화씨의 지방산 함량을 비교하여 나타내었다.
샘플
 지방산(%)
C16:0 C18:0 C18:1 C18:2 C18:3
홍화씨 5.00 1.96 10.03 82.85 0.16
발효 홍화씨 6.30 2.50 16.23 74.83 0.14
상기 표 6와 도 7을 통하여 지방산 함량이 변화하였음을 알 수 있다. 포화지방산인 팔미틱산(palmitic acid, C16:0)과 스테릭산(stearic acid, C18:0)은 감소하였고, 불포화지방산인 올레산(oleic acid, C18:1)과 리놀레닉산(linolenic acid, C18:3)은 감소하였다. 또한, 불포화 지방산은 리놀렌산(C18:2)은 감소하였음을 알 수 있다.
<실험예 2: 발효 홍화씨의 관능평가>
상기 발효 홍화씨를 제조하는 과정 중 제1단계(S100)의 1차 착유 단계와 제2단계(S200)의 2차 착유 단계를 온도를 달리하여 관능평가를 실시하였다.
상기 세척한 홍화씨를 140, 160, 180, 200℃로 1차 착유 후 50 내지 60℃를 유지하는 착유기로 2차 착유한 뒤 제조된 홍화 음료의 관능검사 결과는 표 7에 나타내었다.
1차 착유온도/
2차 착유온도

관능 특성
160/45 (℃)
160/55 (℃)
180/65 (℃)
냄새
풀비린냄새
고소한 냄새
탄냄새
산패냄새
냄새 기호도		 1.9
3.2
2.5
1.6
2.9		 2.0
3.6
1.8
1.5
2.9		 2.4
1.3
2.0
1.0
2.3
맛
풀비린맛
고소한 맛
탄맛
쓴맛
맛 기호도 		1.6
2.8
3.0
3.1
2.2		 1.6
3.0
1.5
2.1
3.0		 2.0
2.3
1.7
2.4
2.9
상기 표 7을 통하여 160℃에서 1차 착유한 뒤, 55℃에서 2차 착유하여 홍화 음료를 제조하는 것이 냄새 기호도 및 맛 기호도에서 가장 높은 점수를 받았음을 알 수 있다.
특히, 160℃에서 1차 착유 후 55℃에서 2차 착유하였을 때 고소한 냄새가 가장 좋은 관능을 나타내었고, 풀비린 맛이 적고 고소한 맛이 강하였다.
따라서 본 발명인 160℃에서 1차 착유한 뒤, 55℃에서 2차 착유하여 홍화 음료를 제조하는 것이 가장 효과적임을 알 수 있다.
S100. 홍화씨를 160℃에서 10분간 볶아 1차 착유하는 제1단계
S200. 상기 1차 착유된 홍화씨를 증류수에 넣고 삶아 가열하여 2차 착유하는 제2단계
S300. 상기 2차 착유한 홍화씨를 30 내지 35℃에서 48시간 동안 미생물이 발효되도록 자연 발효하는 제3단계
S400. 상기 자연발효 된 홍화씨에 발효 미생물을 첨가하여 미생물 발효하되,
상기 발효 미생물은 바실러스 속(Bacillus sp.), 바실루스 마세란스(Bacillus macerans), 바실러스 서큐란스(Bacillus circulas), 바실러스 코아귤런스(Bacillus coagulans) 균주 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 제4단계
S500. 상기 미생물 발효한 홍화씨를 40 내지 45℃에서 5 내지 10시간 건조하는 제5단계
S600. 상기 건조한 홍화씨를 20 내지 50메쉬로 분쇄하는 제6단계
S700. 상기 분쇄한 홍화씨 1 중량부에 대하여 정제수 100 내지 150 중량부를 혼합하여 40~60℃의 저온에서 10~20분 동안 추출한 후, 여과하여 홍화씨 추출액을 제조하는 제7단계
S701. 상기 홍화씨 추출액에 당과 산미료를 혼합한 뒤 5 내지 8℃로 냉각시킨 후, 0.3~1.0 kg/㎠의 압력으로 탄산가스를 충전하여 홍화씨 탄산음료를 제조하는 제7-1단계
S800. 상기 홍화씨 추출액과 홍화씨 탄산음료를 70~75℃에서 5~10분 동안 살균하는 제8단계

Claims (7)

  1. 껍질을 제거하지 않은 홍화씨를 세척한 뒤 160℃에서 10분간 볶아 1차 착유하는 제1단계;
    상기 1차 착유된 홍화씨 1 중량부에 대하여 증류수 10 중량부를 혼합하여 50 내지 60℃에서 2차 착유하는 제2단계;
    상기 2차 착유한 홍화씨를 30 내지 35℃에서 48시간 동안 미생물이 발효되도록 자연 발효하되, 상대습도 60%를 유지하는 제3단계;
    상기 자연발효 된 홍화씨에 발효 미생물을 첨가하되,
    상기 발효 미생물은 바실러스 속(Bacillus sp.), 바실루스 마세란스(Bacillus macerans), 바실러스 서큐란스(Bacillus circulans), 바실러스 코아귤런스(Bacillus coagulans) 균주 중 선택된 어느 하나로 미생물 발효하는 제4단계;
    상기 미생물 발효한 홍화씨를 40 내지 45℃에서 5 내지 10시간 건조하는 제5단계;
    상기 건조한 홍화씨를 20 내지 50메쉬로 분쇄하는 제6단계;
    상기 분쇄한 홍화씨 1 중량부에 대하여 정제수 100 내지 150 중량부를 혼합하여 40 내지 60℃의 저온에서 10 내지 20분 동안 추출한 후, 여과하여 홍화씨 추출액을 제조하는 제7단계; 및
    상기 홍화씨 추출액을 70 내지 75℃에서 5 내지 10분 동안 살균하는 제8단계;를 포함하여 제조되는 것을 특징으로 하는 발효 홍화씨 분말을 이용한 홍화 음료 제조방법
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 건조는 수분 함량이 5 내지 20 w/w%가 되도록 건조하는 것을 특징으로 하는 발효 홍화씨 분말을 이용한 홍화 음료 제조 방법
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제7단계에서,
    홍화씨 추출액을 제조한 뒤 탄산가스를 충전하여 홍화씨 탄산 음료를 제조하는 제7-1단계를 더 포함하되,
    상기 제7-1단계는 당과 산미료를 혼합한 뒤 5 내지 8℃로 냉각시킨 후, 0.3 내지 1.0 kg/㎠의 압력으로 제조되고,
    상기 홍화씨 추출액 100 중량부에 대하여 상기 당은 7 내지 15 중량부, 상기 산미료는 0.01 내지 0.1 중량부를 혼합하는 것을 특징으로 하는 발효 홍화씨 분말을 이용한 홍화 음료 제조방법
  7. 삭제
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