KR102703360B1

KR102703360B1 - 전통식 장류 공법을 활용한 발효커피 제조 방법

Info

Publication number: KR102703360B1
Application number: KR1020210079397A
Authority: KR
Inventors: 조한성
Original assignee: 조한성
Priority date: 2021-06-18
Filing date: 2021-06-18
Publication date: 2024-09-04
Also published as: KR20220169232A

Abstract

본 발명은 콩물을 이용한 발효커피의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 1) 세척한 대두에 물을 첨가하고 가열하고 뜸을 들인 후 콩과 콩물을 분리하는 단계; 2) 상기 콩물에 커피콩을 혼합하고 가열하고 뜸을 들인 후 냉각시키는 단계; 3) 상기 2) 단계의 재료에 청국장 제조에 사용되는 낙하균을 접종하여 발효 및 숙성시키는 단계; 및 4) 상기 발효 및 숙성된 재료를 건조시키는 단계;를 포함하는 콩물을 이용한 발효커피의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명은 콩물을 이용하여 커피콩을 발효시킴으로써 콩물의 다양한 기능성과 커피 고유의 맛과 발효 커피콩에서 발현되는 특유의 구수한 맛이 조화롭게 어우러진다. 또한 커피콩을 콩물을 이용하고 전통방식으로 발효시켜 커피를 제조함으로써 커피에 포함된 유용성분의 손실없이 카페인 함량을 낮출 수 있으며, 커피콩의 발효 결과 유산균이 발생하여 이를 커피와 함께 섭취함으로써 건강기능성이 가미되어 소비자들의 선호도를 높일 수 있다

Description

전통식 장류 공법을 활용한 발효커피 제조 방법 {Method for preparing fermented coffee using traditionally fermented soybean production}

본 발명은 콩물을 이용한 발효커피의 제조 방법에 관한 것이다.

커피 또는 커피차는 카페인, 타닌, 지방산, 당질 등에서 비롯된 쓴맛, 신맛, 단맛, 떫은 맛 등으로 다양하게 조화되어 만들어지는 기호음료로서 커피나무 열매의 종자인 커피 커피콩을 선별하여 정제, 볶음, 배합, 분쇄 및 추출의 과정을 거쳐 제품화되고 있다. 커피의 커피콩에는 주성분인 조당분 이외에 수분, 회분, 지방, 조섬유, 조단백 및 카페인이 함유되어 있으며, 9세기경부터 에티오피아에서 재배되기 시작한 이래로 현재 전 세계적으로 1년에 6억 잔이나 소비되며, 석유 다음으로 교역량이 많은 상품 가치가 높은 음료이다.

이러한 커피의 맛과 향은 커피콩의 산지에 따라 차이가 있으며 커피콩의 로스팅 방법에 의해서도 맛과 향을 변화시킬 수 있다. 그러나, 상기 원두의 산지 및 로스팅 방법에 의해 커피의 맛을 변화시키는 것은 그 한계가 있어, 다양한 소비자들의 기호를 충족시키지 못하는 문제점이 있다.

우리나라에서도 커피 전문점 확산과 자가소비 증가 등 커피시장이 지속적으로 성장하고 있다. 커피에는 다른 식품에 비해 폴리페놀 등의 항산화성분 함량이 높아 세포 손상을 유발하는 자유라디칼 소거능이 높다고 알려져 있으며, 최근에는 신경세포 보호효과를 갖는 lipophilic antioxidant와 chlorogenic acid 등이 커피 생두보다 로스팅한 원두커피에 높은 함량을 나타낸다는 결과도 보고되고 있다. 또한 커피는 알츠하이머, 파킨슨 병, 제2형 당뇨병, 콜레스테롤, 심장 질환 및 간경변 등에도 우수한 보호효과를 갖는 것으로 알려지면서 기호식품을 넘어서 커피의 약리적인 효과에도 많은 연구가 이루어지고 있는 추세이다. 그러나 커피의 과다섭취는 정서불안, 신경과민, 수면장애 및 위장장애 등의 카페인 중독증(caffeinism)을 유발할 수 있다고 알려져 있으며, 카페인이 지방 산화를 증가시켜 혈중 유리지방산, 콜레스테롤 및 중성지질 함량을 높여 심혈관계, 특히 관상동맥질환을 발생시킬 수 있다는 연구와 함께 이를 부정하는 연구도 지속적으로 보고되어 커피 섭취와 심혈관계 질환과의 상관성은 여전히 논쟁이 되고 있다.

커피의 대표적인 성분으로는 카페인, 클로로겐산, 나이아신, 칼륨, 트리고넬, 아미노산 등이 있고, 이 중 커피의 주성분인 카페인은 알칼로이드계 화합물의 하나로 냄새가 없고 쓴맛을 내며 물에 잘 녹는다. 또한, 서양에서는 천식 치료로 사용되기도 하는데, 카페인의 자극이 기관지의 점액성 분비물을 마르게 하고 혈관을 수축시키기 때문이다. 커피는 알코올 중독 치료와 간 기능 보호 역할도 하며, 다량의 카페인 섭취는 위산 분비를 촉진하고 식도를 연결하는 괄약근을 느슨하게 만들어 위산이 식도에 역류, 속쓰림을 악화시킬 수 있으며, 불면증, 신경과민, 불안, 골다공증을 유발할 수도 있다는 점에서 커피의 부정적인 영향을 주기도 한다.

한편, 발효란 효모나 세균 등의 미생물이 지니고 있는 효소의 작용으로 유기물이 분해되는 작용이다. 발효음식이 대표적인 건강식품이 된 것은, 이 효소가 일반적으로 체내에서 합성되지 않는 것으로 밝혀졌기 때문이다. 즉 생명체는 음식물 섭취로 에너지만 얻는 것이 아니라, 그 에너지를 소화하기 위한 소화도구와 체내의 신진대사를 유지하기 위한 소모품도 함께 공급받는 셈인 것이다. 커피 발효 미생물군으로는 채소와 과일이나 수목의 중심주에 있는 균주들로서 가장 빈번히 분리된 유산균들로는 류코노스톡 메센테로이드(Leuconostoc mesenteroids), 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum) 및 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis)가 알려져 있다. 하지만 이들은 체리에서 생두까지의 균주들로서 생두 이후에 미생물 균주 연구는 미미한 실정이다.

커피 발효는 체리로부터 생두를 가공할 때 주로 응용할 수 있는데 생두 가공은 건조식(dry process: natural, unwashed)과 수세식(wet process: washed, eco-washed)으로 나뉘는데 건조식은 체리를 수확하여 시멘트 포장이나, 아스팔트에 얇은 층(5-8cm)으로 깔고 뒤집어 가며 20일간 건조시키는 방법으로 그 기간 동안에 자연적으로 발효하게 된다. 이 방법은 수확기가 건기이거나 물이 적은 시기에 사용한다. 건조식으로 가공한 생두를 로스팅한 경우, 채프(chaff) 색이 검은데 이는 과육을 제거하지 않고 건조시켰으므로, 생두에 남아 있던 과육의 당분이 배전 시에 캐러멜화되어 색깔이 검게 변하게 된다. 반면 수세식으로 가공한 경우는, 색깔이 희끗희끗하다.

수세식은 과육(pulp)을 기계로 벗기고 발효탱크 물에 48시간 담가 놓아 점액질(펙틴)을 분리하여 파치먼트(parchment) 상태로 만든 후 기계로 건조하는 방법으로 이물질이 제거되어 깨끗하고, 색깔이 희끗희끗하며, 상큼한 신맛이 우수하며, 불량률이 낮을수록 맛이 좋은 커피를 만들 수 있다. 과육을 제거하기 위해 발효 탱크가 필요하고 물이 많이 소요되는 단점이 있다. 이와 같이 기존의 커피 발효는 체리 중심으로 이루어져 왔고 생두(green bean) 가공 이후의 발효 관련 보고는 거의 전무한 실정에 있다.

대표적인 발효커피의 원조는 코피 루왁으로서 사향고양이가 커피열매를 먹고 소화된 배설물을 커피로 먹는 것이라 할 수 있다. 이 과정중에서 사향고양이가 커피를 섭취할 때 몸에서 소화되는 효소로 인해 발효가 진행되는데 몸 안에 있는 커피 열매는 이때 단백질이 분해되어 영양학적 가치와 풍미가 높아진다. 하지만 근래에 와서 야생의 자연현상을 무시한 인위적인 방법으로 사육하여 좁은 철장안에 가두고 강제로 커피열매를 섭취하여 생산하게 되는데 이 때문에 사향고양이는 스트레스를 받아 카페인 중독으로 인한 자해행동까지 하는 등 비윤리적인 방법으로 인한 제조로 많은 문제들이 대두되고 있는 실정이다. 이에 현재 사향고양이의 소화(발효)에 원리에 의한 발효커피가 다양하게 출시된다. 상기 제품들의 특징은 균주를 직접 투입하여 제조한 발효커피로 유산균 등을 촉진제로 유사제품이 다양하게 나온 상태이며 공정 및 발효기술이 거의 타제품과 차이가 없을 정도로 국한되어 있다.

전통식 장류 비법은 가마솥조리, 황토방숙성 등이 대표적이라 할 수 있는데 가마솥은 열 전도율이 낮아 안에 있는 원료를 속속들이 골고루 익힐 수 있으며 황토방은 숙성에서 중요한 낙하균(고초균, 바실러스 균 외)이 생성하기 최적의 조건을 만들어 줌으로 발효를 촉진할 수 있는 환경을 만들어 준다.

한편, 한국공개특허 제2003-0071740호에서는 '발효쌀에 발효 커피의 성분이 함유된 발효 커피쌀'이 개시되어 있고, 한국공개특허 제2014-0055202호에서는 '커피 추출물 및 농축액을 이용한 발효커피의 제조방법'이 개시되어 있으나, 본 발명에서와 같이 '전통 청국장 제조 방법을 이용한 발효커피의 제조방법'에 대해서는 밝혀진 바가 없다.

이에, 본 발명자들은 유익균을 이용한 기능성 커피를 제조하고자 노력하던 중, 유익균이 번식하기 위한 환경을 조성하기 위해 콩물을 이용한 커피콩을 황토방 숙성 및 가마솥 조리 공정에 대입시켜 이는 균주의 직접적인 투입이 아닌 전통 기술을 발효공법으로 발효커피를 제조하고, 다양한 효능을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다. 본 발명은 한국 전통 발효기술의 우수성을 규명하는 계기로서 그 가치와 스토리텔링으로 소비자의 흥미를 유발할 소재가 충분하다고 사료된다.

본 발명의 목적은 콩물을 이용함으로써 콩물에 함유된 다양한 기능성 성분을 섭취하고 구수한 맛과 향이 커피 특유의 맛과 어우러져 다양한 소비자들의 기호를 충족시킬 수 있는 건강기능성 발효커피를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 커피콩의 발효과정에서 전통방식으로 유산균을 발효시킴으로써 카페인이 감소되고 발효기간이 단축된 발효커피를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 1) 세척한 대두에 물을 첨가하고 가열하고 뜸을 들인 후 콩과 콩물을 분리하는 단계; 2) 상기 콩물에 커피콩을 혼합하고 가열하고 뜸을 들인 후 냉각시키는 단계; 3) 상기 2) 단계의 재료에 청국장 제조에 사용되는 낙하균을 접종하여 발효 및 숙성시키는 단계; 및 4) 상기 발효 및 숙성된 재료를 건조시키는 단계;를 포함하는 콩물을 이용한 발효커피의 제조 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 1) 세척한 1차 커피콩을 가열하고 뜸을 들인 후 커피콩과 커피 콩물을 분리하는 단계; 2) 또 다른 2차 커피콩에 상기 1) 단계의 커피 콩물을 혼합하고 가열하고 뜸을 들인 후 냉각시키는 단계; 3) 상기 2) 단계의 재료에 청국장 제조에 사용되는 낙하균을 접종하여 발효 및 숙성시키는 단계; 및 4) 상기 발효 및 숙성된 재료를 건조시키는 단계;를 포함하는 콩물을 이용한 발효커피의 제조 방법을 제공한다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명은 1) 세척한 대두에 물을 첨가하고 가열하고 뜸을 들인 후 콩과 콩물을 분리하는 단계; 2) 상기 콩물에 커피콩을 혼합하고 가열하고 뜸을 들인 후 냉각시키는 단계; 3) 상기 2) 단계의 재료에 청국장 제조에 사용되는 낙하균을 접종하여 발효 및 숙성시키는 단계; 및 4) 상기 발효 및 숙성된 재료를 건조시키는 단계;를 포함하는 콩물을 이용한 발효커피의 제조 방법을 제공한다.

본 발명의 콩물을 이용한 발효커피의 제조 방법에 있어서, 상기 2) 단계의 가열은 가마솥을 이용하고, 3) 단계의 발효 및 숙성은 황토방에서 이루어지는 전통방식의 청국장 제조를 사용하는 것이 바람직하고, 이때 상기 콩물의 함량은 커피콩 중량의 1~3중량%인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 콩물을 이용한 발효커피의 제조 방법에 있어서, 상기 낙하균 이외에 까치버섯(Polyozellus multiplex) 균사체 또는 송이버섯 균사체를 추가적으로 이용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 이용되는 커피콩(Green Bean)는 커피 열매인 커피체리(Coffee Cherry)에 포함된 씨앗으로서 커피체리 내부에 두 쪽이 마주 보고 있다. 잘 익은 커피체리는 커피콩을 둘러싸고 있는 커피콩의 껍질인 내과피(파치먼트)와 0.5~2mm의 두껍고 당과 수분이 풍부한 아교질의 중과피(과육, 펙틴), 익었을 때 빨간색이거나 노란색인 외과피(껍질)를 가지고 있다. 보통 커피체리 1개당 2개인 커피콩은 성장조건과 유전자 형태에 따라 크기, 모양, 밀도가 다를 수 있다. 때로는 커피체리는 둥근 커피콩이 하나만 있는 경우가 있는데 이것을 피베리(peaberry)라고 부른다.

본 발명은 콩물과 혼합하여 전통식으로 발효된 커피 발효콩을 제조한다. 통상적인 장류의 제조공정은 주 원료가 되는 콩을 삶을 때 삶고 난 후 콩만 건져 발효하고 남은 물은 사용하지 않고 폐기하는데 이때 남은 물(이하, '콩물'이라 칭함)의 경우 부패하기 쉽고 활용방법이 개발되지 않아 그대로 폐기하므로 환경오염을 가중시키는 요인으로 작용하고 있는 실정이며 그 폐기물을 처리하는 데 추가 비용이 발생한다. 하지만 폐기되는 콩물은 그 안에 이소플라본 및 다당류 등 유용한 수용성 성분이 풍부하게 함유되어 있어 식품으로서의 기능성 가치로 판단하면 매우 우수한 부산물이라 할 수 있다.

또한, 삶은 커피콩에 콩물을 혼합하여 발효하면 발효 시간을 단축할 수 있고 보다 더욱 증진된 생리활성 물질과 기능성이 배가 된다. 아울러, 커피의 풍미는 통상적으로 카페인 함유량으로 인해 쓴맛이 좌우되는데 발효커피의 경우 카페인이 발효과정 중 줄게 되어 특유의 쓴맛이 없어지고 부드러운 맛이 일어난다. 발효기간에 단축에 따른 제품 제조기간을 단축하고 제품의 생산력을 더욱 가중화 하며 폐기되는 비용 절감과 공정 단축에 따른 인건비외 다양한 비용 문제의 절감효과가 크다.

가마솥은 열전도율이 낮아 서서히 달궈지고 쉽게 식지 않아서 장작불을 세게 때어 한번 열을 받으면 그 열을 머금고 있다가 내용물을 속속들이 익는다. 예를 들면, 양은솥은 열전도율이 높아 쉽게 데워지고 쉽게 식어 가마솥 맛을 재현하기 힘들다. 황토방은 습도와 온도를 조절하고 탈취 및 항균효과가 있어 콩을 일정한 온도를 유지함과 동시에 유해세균의 침투를 억제하여 쾌적한 환경에 숙성이 되도록 도와 준다. (미래챠콜 황토초배지 원적외선실험결과 발표 - 한국건자재시험 연구원)

본 발명은 폐기되는 콩물을 활용하여 유실되는 커피의 기능성을 보존하고 혼합의 과정에서 콩물과 커피콩이 발효가 같이 진행되어 그 안의 기능성을 더욱 활성화 시키는 것은 물론 카페인 저감과 함께 발효의 촉진을 도와 폴리페놀의 손실을 최소화할 것으로 사료된다.

본 발명에 사용된 콩물의 특징은 그 맛이 잼으로 가공되어 손색이 없을 만큼 굉장히 단맛이 일품인데 이것은 콩물 안의 수용성 다당류가 많기 때문인 것을 알 수 있다. 이에 KIST 강릉분원에 분석 실험을 의뢰한 결과 콩물에 이소플라본 및 사포닌, 올리고당 등 우리 몸에 유용한 기능성 성분이 많이 검출 된 것을 확인하였다. 또한 콩물은 실온에 보관하면 약 3일안으로 부패되며 냉장보관(-5℃)로 보관하여도 15일 후에는 결국 부패되는 것을 알 수 있다. 이는 다당류가 많은 만큼 미생물이 성장하기 최적의 조건을 지녔다는 것을 의미하는 것으로 이를 이용하면 기능성 성분은 더욱 함유되고 발효 촉진도는 더욱 높아 발효 기간이 짧아진다.

유리아미노산은 우리 몸속에 흡수되는 단백질로 유리 아미노산이 많이 함유된 식품일수록 더욱 기능성이 높다고 할 수 있는데 콩물을 첨가한 후 12시간 발효시키면 콩 부산물의 첨가량이 증대될수록 유리아미노산이 증가한다.

통상의 발효커피의 제조 방법은 생두를 발효 ---> 건조 ---> 로스팅 ---> 더치의 과정으로 이루어진다. 위 공정을 토대로 발효에 균주를 직접적으로 투입하여 발효하게 되는데 본 발명은 상기 발효과정을 더욱세밀화 하고 자연적인 균주를 활용한 전통식으로 사용한다.

이상과 같이, 본 발명은 커피콩을 콩물을 이용하고 전통방식으로 발효시켜 커피를 제조함으로써 커피에 포함된 유용성분의 손실없이 카페인 함량을 낮출 수 있으며, 발효 시간을 단축할 수 있고 보다 더욱 증진된 생리활성 물질과 기능성이 배가 된다. 또한, 커피콩의 발효 결과 유산균이 발생하여 이를 커피와 함께 섭취함으로써 건강기능성이 가미되어 소비자들의 선호도를 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 전통식 발효공법이 사용된 콩물을 이용한 발효커피의 제조 공정을 단계별 도식도이다.
도 2는 본 발명의 전통식 발효공법이 사용된 콩물을 이용하여 발효된 커피콩 사진으로 자연 낙하균이 삶아진 커피콩에 안착되어 미생물 대사가 진행되었음을 확인할 수 있다.
도 3은 위생적이고 전통적인 발효커피 공정을 사용한 본 발명의 콩물을 이용한 발효커피를 단계별로 나타낸 사진이다. 각 과정은 커피콩 입고 ---> 커피콩 삶기 ---> 커피콩 황토방 발효 ---> 청국장과 방식으로 발효된 커피콩 제조를 나타낸다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

<실시예 1> 청국장 제조 방법을 이용한 발효커피 제조 1

청국장 제조에 사용된 콩은 강원도 강릉산으로 품종은 백태(대두, 2020년산)이며, 커피 생두(커피콩)는 아라비카 커피콩을 준비하였다. 상기 대두와 커피 생두는 가능한 신선한 최근에 생산된 것이 영양성분이 풍부할 것으로 사료된다. 이들을 흐르는 물에 세척하여 이물질을 제거하였다. 상기 커피 생두 무게의 2배 정제수에 생두를 넣고 25℃에서 12시간 동안 불렸다(침지). 침지 후 생두는 30℃에서 24시간 동안 발아시켰다. 침지 및 발아 처리된 생두커피는 수분을 제거하였다.

청국장 제조에 사용되는 콩 40kg을 흐르는 물에 신속히 세척하여 가마솥에 물 75kg을 첨가한 후 약 2시간 가열하여 6시간 뜸을 들인 후 건져 올린 콩(93kg)과 가마솥에 남아있는 콩물(10.5kg)을 분리하였다. 상기 콩물중에서 유기물의 함량이 상기 발아된 생두커피의 1 중량%가 되도록 첨가하고 잘 혼합하였다. 이때, 콩물의 수분함량은 82.29%, 발효 커피콩의 수분함량이 57.8%였다. 이것을 전통식 가마솥과 장작불로 4시간 동안 가열 조리하고 4시간 동안 뜸을 들였다. 청국장 제조의 낙하균을 자연 접종하고 36℃의 황토방 숙성실에서 48~60시간 동안 숙성시켰다. 구체적으로, 플라스틱 소쿠리(넓이 53㎠, 높이 17cm)에 황토방(면적 4평)에 32~36℃를 유지하면서 총 48~60시간 숙성시켰다. 고초균을 균을 주입하여 숙성하는 방식이 아닌 공기 중에 떠다니는 낙하균을 이용한 전통식 자연숙성 방식으로 청국장을 제조하기 때문에 청국장이 낙하균으로 잘 발효가 되기 위해서는 발아 커피콩을 소쿠리에 배열하여 숙성할 때 공기 통풍이 잘 되도록 하는 것이 중요한 요소이다.

그 결과, 전통식 공법으로 인해 커피콩의 발효가 성공적으로 이루어짐을 확인하였다. 도 2는 자연 낙하균이 삶아진 커피콩에 안착되어 미생물 대사가 진행되는 과정을 나타낸 것이다. 확대된 콩에서 보이는 실같은 물질은 납두균이 분해하는 효소에 의하여 단백질이 분해되면서 가용성 질소화합물이 생성되어 커피 단백질과 당질에서 유래한 폴리글루탐산(Poly Glutamic Acid)이라는 아미노산과 프락탄(Fructan)이라는 다당류의 중합 물질로 이루어진 것으로 이 점질물은 혈전용해 및 콜레스테롤 감소, 항산화 효능 등 다양한 기능성을 내포하고 있다.

최종적으로, 건조기를 활용하여 60~70℃의 온도에서 48시간 동안 수분을 10% 미만으로 건조시켰다. 상기 완성된 발효커피 원료를 최종 패킹하여 커피 제품을 완성하였다.

<실시예 2> 청국장 제조 방법을 이용한 발효커피 제조 2

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 발효커피를 제조하였다. 다만 콩물중에서 유기물의 함량이 생두커피의 2중량%이 되도록 첨가하였다.

<실시예 3> 청국장 제조 방법을 이용한 발효커피 제조 3

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 발효커피를 제조하였다. 다만 콩물중에서 유기물의 함량이 생두커피의 3중량%이 되도록 첨가하였다.

<실시예 4> 청국장 제조 방법을 이용한 발효커피 제조 4

상기 실시예 1에서 자연 낙하균과 함께 까치버섯(Polyozellus multiplex)를 접종하여 발효커피를 제조하였다. 구체적으로, 낙하균을 자연 접종하고 36℃의 황토방 숙성실에서 24시간 이후에 까치버섯 균사체를 발아커피콩의 0.5중량%를 추가 접종하였다. 이때, 상기 까치버섯은 야산에서 채취하여 조직 분리하였고, 균사체는 2~3일에 한번싹 PDA 고체배지에서 10일간 계대배양하여 사용하였다.

<실시예 5> 청국장 제조 방법을 이용한 발효커피 제조 5

상기 실시예 1에서 자연 낙하균과 함께 송이버섯 균사체를 접종하여 발효커피를 제조하였다. 구체적으로, 낙하균을 자연 접종하고 36℃의 황토방 숙성실에서 24시간 이후에 송이버섯 균사체를 발아커피콩의 0.5중량%를 추가 접종하였다. 이때, 상기 송이버섯은 야산에서 채취하여 조직 분리하였고, 균사체는 2~3일에 한번싹 PDA 고체배지에서 10일간 계대배양하여 사용하였다.

<실시예 6> 청국장 제조 방법을 이용한 발효커피 제조 6

상기 실시예 1에서 콩물 100 중량부 당 천마 및 하수오 10중량부를 포함시킨 약재혼합물을 갖는 발효커피를 제조하였다. 구체적으로, 상기에서 약재혼합물은 천마, 하수오 및 물을 80~100℃에서 10~15시간 동안 가열하여 제조하는 것으로서, 상기 가열온도가 80℃보다 낮거나 또는 가열시간이 10시간 미만일 경우에는 혼합물이 충분히 추출되지 않아 약재액의 농도가 떨어질 우려가 있고, 상기 가열온도가 100℃를 초과하거나 또는 가열시간이 15시간을 초과할 경우에는 혼합물은 충분히 추출되지만 추출물이 타서 탄내가 날 우려가 있다.

한편, 상기 추출물은 추출한 후 50~70℃에서 2~3시간 동안 끓여 살균처리를 한 다음 사용하는 것이 바람직하다. 살균처리 조건이 상기 조건 미만일 경우에는 추출액이 요구하는 만큼 살균되지 않을 우려가 있고, 상기 추출액의 살균 조건이 상기 조건을 초과할 경우에는 추출액의 점성이 높아지고 색이 변질될 우려가 있다.

상기 약재혼합물은 천마 추출액 : 하수오 추출액을 1: 1 중량비로 혼합하여 이루어진 것을 특징으로 한다. 상기의 조성비로 이루어지는 약재혼합물은 80~100℃에서 10~15시간 동안 가열하는 것이 바람직하다. 상기 약재혼합물을 추출시 상기 온도와 시간의 범위 미만일 경우 약재혼합물의 효능이 완전히 추출되지 않고 상기 온도와 시간의 범위를 초과할 경우에는 약재혼합물의 추출액이 탄내가 나는 등 변질될 우려가 있다. 그리고 상기와 같이 제조된 약재혼합물은 자연 냉각실에서 서서히 냉각시켜 보관하는 것이 바람직하다. 상기 약재혼합물은 다양한 기능을 갖는 약재의 혼합물로서, 특히 항산화 활성이 증진된 혼합 농축액을 제조하는 것을 특징으로 한다.

<실시예 7> 청국장 제조 방법을 이용한 발효커피 제조 7

2차 커피콩 무게의 2배 정제수에 생두를 넣고 25℃에서 12시간 동안 불렸다(침지). 침지 후 커피콩은 30℃에서 24시간 동안 발아시켰다. 침지 및 발아 처리된 커피콩은 수분을 제거하였다.

상기 실시예 1의 콩물 대신에 커피 콩물을 이용하였다. 구체적으로, 1차 커피콩 40kg을 흐르는 물에 신속히 세척하여 가마솥에 물 75kg을 첨가한 후 약 2시간 가열하여 6시간 뜸을 들인 후 건져 올린 커피콩(93kg)과 가마솥에 남아있는 커피 콩물(10.5kg)을 분리하였다. 상기 1차 커피 콩물중에서 유기물의 함량이 상기 발아된 2차 커피콩의 1 중량%가 되도록 첨가하고 잘 혼합하였다.

이후의 과정은 상기 실시예 1과 동일하다.

<비교예 1> 청국장 발효커피의 제조

콩물 대신에 콩(93kg)의 일부를 콩물(10.5kg)의 중량 만큼 사용하여 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 발효커피를 제조하였다.

<비교예 2> 청국장 발효커피의 제조

콩물 대신에 청국장을 사용하여 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 발효커피를 제조하였다.

<실험예 1> 카페인 함량 분석

상기 실시예 1 내지 6에서 제조한 발효커피콩, 비교예 1, 2와 발효시키지 않은 아라비카 커피콩, 로부스타 커피콩을 각각 동일한 방법으로 로스팅하여 분쇄한 후 분쇄한 분말 10g에 포함되어 있는 카페인을 측정하였다. 카페인 측정시약은 sigma사의 C0750시약 50g을 사용하였으며 해드스페이스 가스크로마토그래피 질량분석기로 카페인 함량을 분석하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

구분	시료(g)	ppm	카페인(%)
실시예 1	10	24.25	1.07
실시예 2	10	20.98	0.99
실시예 3	10	17.54	0.92
실시예 4	10	21.45	0.98
실시예 5	10	22.07	1.01
실시예 6	10	21.57	0.97
비교예 1	10	29.54	1.27
비교예 2	10	28.88	1.19
아라비카커피콩	10	31.23	1.31
로부스타커피콩	10	26.63	1.20

상기 표 1에 의하면 실시예 1 내지 6의 커피콩을 로스팅한 것에서 모두 카페인 함량이 비교예 1, 2의 콩이나 청국장을 직접 이용한 경우와, 발효시키지 않은 아라비카생두, 로부스타커피콩을 로스팅한 것과 비교하여 낮게 검출되었음을 확인하였다.

<실험예 2> 관능 실험

샘플로 제조된 간단한 관능검사 표를 기준으로 동방커피직업전문학교를 통해서 10대에서 50대까지의 남녀 각각 5명씩 선출한 대상으로 상기 제조된 커피의 향, 색상, 맛 및 전체적인 기호도를 블라인드 테스트로 측정하여 그 평균값을 아래의 도표에 첨부하였다. 상기 실험예 1과 유사하게 제조된 커피 4잔을 10분간격으로 마신 후에 신맛, 향, 바디감, 기호도로 구분하여 5점 평점법을 이용하여 평가하여 하기 표 2에 결과를 나타내었다. (5:매우 높음, 4:높음, 3:보통, 2:적음, 1:매우 적음)

5.0 만점	일반커피A	일반커피B	비교예 1	비교예 2	실시예 1
신맛	3.8	3.9	3.8	3.7	4.0
향	3.6	3.8	3.5	3.4	3.5
바디감	3.7	3.9	3.7	3.9	4.2
전체적인 기호도	3.7	3.86	3.7	3.7	4.0

이에 제품의 향과 신맛에서는 큰 차이가 보이지 않으나 바디감과 전체적인 기호도에 대해서는 차이가 보이는 바 소비자들이 가장 많이 애용할 상품으로 발효콩 조화한 맛이 가장 우수한 것으로 판별되었다. 이는 커피콩을 발효시키는 과정을 콩물을 이용하고 전통방식의 발효 과정을 통해 구수한 맛을 커피 특유의 맛과 어우러질수 있도록 인위적으로 조절시켜 제조한 실시예가 구수한 맛을 선호하는 한국인의 기호에 적합하기 때문인 것으로 분석된다.

<실험예 3> 발효 시간 측정

상기 실시예 1 내지 3의 콩물 함량에 따른 발효도를 시간별로 측정해본 결과 확연히 발효기간이 단축되었다. 즉, 실시예 1은 종래의 발효 시간 대비 숙성 시간이 1.5배 이상 단축되었고, 실시예 2는 1.8배, 실시예 3은 대략 2배 정도 단축되었다. 다만, 콩물의 함량이 지나치게 많아지면 커피향 이외에 다른 향이 강해져 기호도가 감소되는 부작용이 있다.

아울러, 콩물을 활용하면 기능성 물질인 유리아미노산이 증대된 것을 수치적으로 확인하였다. 즉, 콩부산물인 콩물을 커피콩과 혼합 발효함으로 발효 기간을 단축시키고 기능성은 더욱 배가시키는 제품 공정으로 개발하여 발효커피콩으로 제품화가 가능하다.

<실험예 4> 약재혼합물의 항산화 활성

실시예 6에서 천마 : 하수오 = 1 : 1의 중량비로 추출 및 농축된 약재혼합물 및 기타 하기 표 3에 기재된 약재의 다양한 혼합비의 약재혼합물에 대한 수소전자공여능에 의해 항산화 활성을 측정하였다. 각 시료를 메탄올 용매로 용해하여, 900 ㎕의 DPPH 용액(100 uM)과 각 시료 100 ㎕를 혼합하여 교반하였다. 이 혼합 시료를 암소에서 30분간 반응시킨 후 517 nm에서 흡광도를 측정하였다. 수소전자공여능은 각 실험을 3회 반복하여 평균을 낸 다음 대조구에 대한 흡광도의 감소 정도를 다음 식에 의하여 계산하였다.

An = (A0-A)/A0 × 100

An: DPPH 라디칼 소거능에 대한 항산화 활성(%)

A0: 시료가 첨가되지 않은 DPPH 용액의 흡광도

A: 반응용액 중의 DPPH와 시료의 반응한 흡광도

약재혼합물 비율(w:w)		DPPH 라디칼 소거능(%)
천마	하수오	DPPH 라디칼 소거능(%)
○	×	56.9
×	○	48.4
1	1	72.7
1	0.5	61.7

그 결과, 천마 및 하수오를 1:1 비율로 혼합한 후 제조한 혼합 농축액이 재료 일부 사용하거나 다른 비율로 혼합하여 제조된 농축액에 비해 항산화 활성이 증진됨을 확인할 수 있었다.

<실험예 5> 약재혼합물의 총 폴리페놀 함량 측정

총 폴리페놀 함량은 분석방법으로 널리 사용되고 있는 Filin-Denis법 (Swain, T. et al., J. Sci. Food Agric., 10, 83-88 (1959))으로 측정하였다. 각 시료 1mg을 증류수 1mL에 녹이고 10배 희석한 희석액 2mL에 2배로 희석한 Folin시약 2mL을 첨가하고 잘 혼합한 후 3분간 방치한 후 2mL의 10% Na₂CO₃를 서서히 가하였다. 각 약재혼합물을 1시간동안 방치한 후 분광광도계(HITACHI U-2900, Hitachi High-Technologies Co., Kyoto, Japan)를 사용하여 700nm에서 흡광도를 측정하였다. 이때 총 폴리페놀 화합물의 표준곡선은 tannic acid를 이용하여 최종 농도가 5, 25, 50㎍/㎖이 되도록 하여 위와 같은 방법으로 700nm에서 흡광도를 측정하여 작성하였다.

폴리페놀 화합물은 식물계에 널리 분포되어 있는 2차 대사 산물로서 flavamoid, catechin, tannin 등이 있다. 특히, 페놀성 화합물들은 전자공여능이 있어 항산화 작용을 나타내는 것으로 알려져 있다.

본 발명은 실시예 1에서 천마 : 하수오 = 1 : 1의 중량비로 추출 및 농축된 약재혼합물 및 기타 상기 표 3에 기재된 약재의 다양한 혼합비의 약재혼합물의 대표적인 총 폴리페놀 성분의 함량을 측정하였다. 그 결과를 하기 표 4에 기재하였다.

약재혼합물 비율(w:w)		총 폴리페놀 함량(%)
천마	하수오	메탄올 추출물	물 추출물
○	×	1.40±0.12	1.21±0.07
×	○	1.39±0.18	1.08±0.14
1	1	4.36±0.15	3.98±0.16
1	0.5	3.11±0.19	3.11±0.15

그 결과, 실시예 6의 약재혼합물은 천마 또는 하수오가 결여된 약재혼합물에 비해 약 3~4배 가까이 증가하였으며, 다른 혼합비의 약재혼합물에 비해 대략 30% 정도 증가하였다. 총 폴리페놀 함량 측정 모든 실시예에서 모두 메탄올 추출물이 물 추출물보다 더 높은 함량을 보였다.

상기 실시예 6의 약재혼합물의 총 폴리페놀 함량이 증가한 것으로 나타났는데, 이것은 산화성이 낮은 화합물이 항산화성이 높은 물질로 전환 되거나 항산화활성과 관련된 화합물이 유출되었기 때문에 증가한 것이라 판단된다. 즉, 천마와 하수오의 페놀성 물질인 p-hydroxybenzyl alcohol, p-hydroxybenzaldehyde, vanillyl alcohol, vanillin 등의 증가로 인해 폴리페놀 함량도 높아진 것으로 판단된다. 페놀성 물질은 식물의 고유한 색을 부여하는 동시에 식품의 맛에 깊이 관여하며, 천연물에서 얻어지는 항산화성 물질은 주로 phenolic compound와 flavonoid 류의 화합물로서 특히, caffeic acid, chlorogenic, gentistic acid 등이 강한 항산화 효과가 있다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 상세하게 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

Claims

1) 세척한 대두에 물을 첨가하고 가열하고 뜸을 들인 후 콩과 콩물을 분리하는 단계;
2) 상기 콩물 100중량부에 천마 및 하수오를 포함한 약재추출물 10중량부를 첨가한 후, 커피콩을 혼합하고 가열하고 뜸을 들인 후 냉각시키는 단계;
3) 상기 2) 단계의 재료에 청국장 제조에 사용되는 낙하균 및 까치버섯(Polyozellus multiplex) 균사체를 접종하여 발효 및 숙성시키는 단계; 및
4) 상기 발효 및 숙성된 재료를 건조시키는 단계;를 포함하는 콩물을 이용한 발효커피의 제조 방법.

제 1항에 있어서, 상기 2) 단계의 가열은 가마솥을 이용하고, 3) 단계의 발효 및 숙성은 황토방에서 이루어지는 전통방식의 청국장 제조를 사용하는 것을 특징으로 하는 콩물을 이용한 발효커피의 제조 방법.

제 1항에 있어서, 상기 콩물의 함량은 커피콩 중량의 1~3중량%인 것을 특징으로 하는 콩물을 이용한 발효커피의 제조 방법.

삭제

1) 세척한 1차 커피콩을 가열하고 뜸을 들인 후 커피콩과 커피 콩물을 분리하는 단계;
2) 또 다른 2차 커피콩에 상기 1) 단계의 커피 콩물 및 상기 커피 콩물 100중량부를 기준으로 천마 및 하수오를 포함한 약재추출물 10중량부를 첨가하여 혼합하고 가열하고 뜸을 들인 후 냉각시키는 단계;
3) 상기 2) 단계의 재료에 청국장 제조에 사용되는 낙하균 및 까치버섯(Polyozellus multiplex) 균사체를 접종하여 발효 및 숙성시키는 단계; 및
4) 상기 발효 및 숙성된 재료를 건조시키는 단계;를 포함하는 콩물을 이용한 발효커피의 제조 방법.