스크랩 벌꿀발효 오디즙 복분자즙 매실즙의 개발 (농촌진흥청)

[하니그린]

목 차

Ⅰ. 서 언

1. 현황 및 문제점 ............................................................................. 3 가. 벌꿀의 이해와 가공현황 ......................................................... 3

나. 매실 ............................................................................................. 5 다. 복분자 .......................................................................................... 5 라. 오디 ............................................................................................. 6

2. 기술개발의 필요성 ........................................................................ 6

가. 생산의 과잉 ............................................................................... 6

나. 벌꿀발효음료의 가능성 ............................................................ 7

3. 연구개발의 목적과 범위 ............................................................... 8

Ⅱ. 기술개발 수행내용

1. 재료 및 방법 ................................................................................. 10

가. 벌꿀발효 매실즙의 개발 ......................................................... 10

나. 벌꿀발효 복분자즙 ................................................................... 13

다. 벌꿀발효 오디즙 ....................................................................... 15

라. 포장기계의 활용 ....................................................................... 16

마. 상품디자인과 박스 선택 .......................................................... 18

Ⅲ. 기술개발 결과 및 고찰

1. 기술개발 결과 ................................................................................. 20

가. 벌꿀발효 매실즙의 개발 .............................................................. 20

나. 벌꿀발효 복분자즙 개발 .............................................................. 22

다. 벌꿀발효 오디즙 ............................................................................. 24

2. 고찰

가. 제조시험결과 ................................................................................. 26

나. 연구성과 ......................................................................................... 26

다. 성분분석결과 .................................................................................. 31

라. 시음결과 .......................................................................................... 31

Ⅳ. 지도사업활용방안(기대효과, 실용화방안 등)

1. 기대효과 ............................................................................................... 34

2. 실용화방안 ........................................................................................... 34

Ⅴ. 참고문헌 ............................................................................................ 35

Ⅰ. 서 언

1. 현황 및 문제점

가. 벌꿀의 이해와 가공현황

벌꿀(honey; 蜂蜜)이란 꿀벌이 꽃의 밀선(蜜腺; 꿀샘, nectary, honey gland)에서 빨아내어 축적한 감미료로, 빛깔, 향기, 맛, 성분은 벌이나 꽃의 종류에 따라 다르지만 일반적으로 수분 17%, 비중 1.14%이다.

당분은 원래 꽃에 있던 수크로우스가 꿀벌의 입에서 나오는 전화 효소의 작용으로 전화당인 과당과 포도당으로 변화된 단당류(單糖 類)이기 때문에 흡수가 쉽고 칼로리원(源)으로서 속효성(速效性)이고 영양가가 높다. 벌꿀은 특수한 풍미를 가지고 있으므로 꿀술이나 제과 원료로 이용되기도하며, 예로부터 약용으로 귀중하게 사용되어 왔다

1㎏의 꿀을 얻기 위해서는 560만 개의 꽃을 찾는다고 하며, 최근의 생산성 향상으로 계상벌 1군에서 20~40㎏의 꿀을 얻을 수 있다.* 벌꿀의 종류한국에서 많이 생산되는 벌꿀 5~6종류의 특징을 간추려보면 최근에 점점 늘어나는 4월의 산벚나무의 꿀은 미황색의 색상으로서 맛은 별다른 특징이 없어 기호성이 떨어진다. 5월의 아카시아꿀은 투명한 물빛이지만 농축된 진한 벌꿀은 미황색 이며 살짝 풍기는 아카시아꽃 향기는 어떤음식과도 잘 어울려서 활용도 가 높다. 이어서 피는 때죽나무꿀은 미황색이며 몸과 마음을 안정시켜주는 안식향의 보고로 서 진한 꽃향기를 자랑한다 , 정읍에서 소량 생산되는 옻나꿀은 황금 색이 찬란하여 어느꿀보다 노란색이 진하며 상큼한 유자맛이 느껴지는 게 특징이다.

또한 지극히 드물게 나뭇잎에서 생산되는 감로꿀은 고온 건조한 날씨 에 식물들이 잎의 수분발산을 막기위해 당분을 내어 잎을 코팅하는 수 액을 꿀벌이 모아온 벌꿀로서 한낮에 이슬처럼 분비하는 특징이 있다. 색상은 갈색을 띠며 군고구마처럼 구수한 맛이난다. 이어서 피는 밤꿀은 짙은 암갈색을 띠며 쌉싸름하면서도 단맛이 강하다. 잡화꿀 이라고 하는 야생화꿀은 어느특정의 꽃보다 여러 가지 밀원의 꿀이 섞인 벌꿀을 칭하고 지역에 따라 피나무꿀과 대추나무꿀이 소량 생산 되기도 한다. 이처럼 고유의 향미와 특성이 있는 벌꿀이 적지않게 생산되고 있지만 이러한 벌꿀을 생산하려면 해당밀원이 많은 지역으로 의 이동이 필수적 이고 이동양봉에 필요한 숙련인력의 부족과 경비의 지출이 많다 또한 꿀값에 있어서는 설탕으로 만든 사양벌꿀의 시장 잠식 으로 대다수 천연꿀을 생산하는 양봉가들이 설자리를 잃어가고 있으며 천연꿀의 가격에 있어서도 약 20여년전의 값과 큰 차이가 없으니 쌀값 보다 낮은 상승률을 보인다.뉴질랜드의 마누카꿀은 국가적인 지원에 힘입어 관광상품은 물론 비싼 값에 각국으로 수출되고 있으나 항산화 물질이 마누카 꿀보다 훨씬 많이 함유된 것으로 밝혀진 한국의 감로꿀과 밤꿀은 그에 비하여 1/10가격으로 제값을 못받고 있는 실정이므로 한국농업의 흥망성쇠가 달린 양봉업의 특성상 대대적인 지원 육성책은 물론 한국산 양봉 산물의 우수함을 홍보하는 국가차원의 정책이 시급하다고 할것이다. 색깔이 진할수록 조혈성분이 많다고 한다. 꿀은 색깔로 품질을 결정할 수 없고 완숙 정도와 농도로 결정해야 한다.

* 벌꿀의 가공현황

천연벌꿀은 예로부터 우수한 감미제이며 치료제로 사용되어왔지만 불신을 벗어날 수 없는 특성으로 현재 소비의 대부분을 차지하고 있는 가공하지않은 천연벌꿀의 소비에는 한계가 있으며 국가에서 지원하는 벌꿀가공공장도 단순 농축소분포장 위주의 지원이 대부분이다. 더욱이 국내산 벌꿀은 수입산에 시장을 빼앗기고 있어 국내의 양봉가 들은 점점 설자리 잃어가고 있음에도 불구하고 벌꿀을 사용하는 일부 기업의 유자차, 과자류,음료등에 쓰이는 벌꿀은 설탕을 사용하여 만든 사양벌꿀을 사용하고 있어 양봉농가들에게는 실제적인 소득증가가 거의 없는 실정이다. 나. 매실

대체로 신맛의 성분이 유익한 과일이 많은데 그중에서도 매실은 구연산과 사과산 호박산등이 골고루 들어있으며 특히 노랗게 익은 매실에는 구연산의 함량이 급격이 늘어나는 것으로 알려져있다. 살균작용이 강하여 배탈이 났을때에 매실즙은 상식이라 할만큼 일반화되어있기도 하다

다. 복분자

푸른색의 어린열매가 자라면서 빨갛게 변했다가 다시 검은색으로 변하면서 익어가는 산골짜기의 토종 복분자를 양봉가들은 심심찮게 볼수 있다. 복분자에는 안토시아닌의 함량이 오디보다 많은 까닭에 복분자열매에서는 안토시아닌의 고유색상인 적색,자색의 색소가 훨씬 진하게 우러난다. 안토시아닌과 함께 들어있는 천연색소인 복분자의 폴리페놀은 콜레스테롤의 저하, 고혈압이나 동맥경화의 억제, 과산화 지질의 생성을 막아 노화의 예방, 혈청중 지질농도의 저하, 중성지질의 생성 억제에 의한 비만의 방지 및 모세혈관의 저항력 증진 등의 효과 가 있는 것으로 보고되고 있으며 인체의 필수 구성요소인 아미노산이 복분자열매중 가장 많은 비중인 100g당 1000mg이상 함유되어 있다

동의보감(東醫寶監)에서는 성질은 평(平)하며 맛은 달고 시며 독이 없다. 또한 간을 보하며 눈을 밝게 하고 기운을 도와 몸을 가쁜하게 하며 머리 털이 희어지지않게 한다는 기록이 있다.

라. 오디 뽕나무는 일찍부터 어느것하나 버릴것이 없는 활용도가 높은 나무로 쓰여져왔다. 잎과 줄기. 열매, 심지어 뿌리껍질까지 약용으로 쓰였으며 뽕나무재배의 주 목적인 잎의 활용도는 누에사육에 없어서는 안될 중 요한 것이었다. 뽕잎에는 어떤식물보다 높은 단백질을 함유하고 있어 뽕잎만을 먹고 자란 누에의 단백질이 높고 단백질 덩어리인 비단을 분 비하는 까닭으로 일찍부터 전국의 산야에 자생하는 산뽕나무를 채취하 여 누에를 길렀음을 추정하는 것은 그리 어렵지않다. 80년대까지 성하 던 양잠업이 중국산 실크에 밀려 사양길에 접어들 무렵 누에가루의 인 기를 업고 되살아난 뽕나무재배는 생활수준의 향상과 함께 웰빙바람 의 영향을 받아 오디열풍으로 이어졌다. 50~60년대 아이들의 간식거리 에서 요즘의 기능성 과일로 호평받는 오디열매에는 뽕나무의 모든 약성 이 축적되어 있는 것으로 볼 수 있으며 오디의 주성분중 하나인 ‘안토시아닌’은 포도의 23배 검정콩의 9배 흑미의 4배나 많이 들어있 는 것이 확인되었다. 안토시아닌의 연구결과를 보면 항 당뇨작용, 아스 피린보다 10배나 강한 소염작용,간과 신장의 기능강화,노화방지등의 역할을 한다. 뽕나무는 재배가 쉽고 1년에 2미터까지도 자라는 속성 수이며 최근의 신품종 뽕나무는 1년만에 오디를 수확할수 있어 농촌의 신소득원으로 각광받고 있다.

2. 기술개발의 필요성

가. 생산의 과잉

10여년 전부터 정읍,고창,부안지역에서 많이 생산되는 분자,오디,매실은 재배면적당 비교적 높은 수익을 안겨줌으로 인해 인근지역은 물론 멀리 강원도까지도 재배면적이 늘어가고 있으며 머지않은 시기에 가격폭락은 필연적이라 할 것이다.또한 환경오염과 ccd라 불리는 꿀벌군집 방해 현상으로 인한 꿀벌의 감소가 심각한 수준이며 최근 낭충봉아 부패병으로 전멸하다시피 한 동양종꿀벌의 감소역시 전세계적인 현상인바 고군분투하고 있는 한국 의 양봉 농가를 살리는 길은 그나마 천연벌꿀의 소비를 늘리는 방법이 될 것이다. 남아있는 현재의 양봉농가도 벌꿀의 다양하지 못한 활용 도로 인한 가격하락으로 이어져 양봉농가들의 생산의욕을 떨어뜨리 고 있다.

국산 벌꿀은 외국산 벌꿀보다 우수한 향기를 가지고 있으나 수입산과

가격경쟁에서 떨어지고 있는 현실에서 일체의 첨가물이 없이 다량의 벌꿀과 복분자, 오디, 매실만을 사용하는 발효음료의 개발은 생산농가의 소득증대에 적지 않은 영향을 미칠 것으로 보인다.

나. 벌꿀 발효음료의 가능성

급변하는 산업사회는 서구화에 기인한 영양의 불균형, 자연환경의 오염 등으로 많은 도시민들의 귀농열풍이 불고 있는 등 자연으로의 회귀열망이 높아지고 있으며 천연식품을 사용한 첨가물이 없는 가공식품의 관심이 늘어나고 있다. 한국의 발효음료는 보리를 싹틔운 엿기름과 쌀을 이용 한 전통식품인 식혜가 있으며 최근에는 야생초와 설탕을 사용한 발효 효소를 만들어 음용하는 것이 유행처럼 번져 다양한 종류의 효소 만드 는 법이 인터넷을 통하여 확산되고 있지만 이에 사용되는 원료로서는 대부분 설탕이 사용되고 있고 설탕의 유통량이 봄에 급격히 늘어난다 는 사실로 미루어 대충 그 양을 짐작할 수 있을 것이다. 생과보다 흡 수율이 좋고 장기간 저장하기에 편한 이같은 방법은 우리의 독특한 발효문화에 뿌리를 두고 있다 할 것이다. 그러나 백설탕은 정제된 당분으로서 미네랄이 부족한 단점이 있고 황설탕이나 흑설탕은 카라멜 색소를 첨가한 가공품이라는 한계를 벗어 날 수가 없다. 벌꿀, 우유, 계란이 영양의 균형이 맞는 완전식품 으로 불리기도 하지만 그중에 벌꿀은 인간의 손길을 벗어나 자연에서 생산 되는 천연 식품이기에 장기간 곡기를 끊고 벌꿀만을 섭취해도 가장 깨끗한 상태의 몸을 유지하며 생존이 가능한 것이다. 또한 벌꿀은 종류가 많아 각각 다른 특유의 맛을 내므로 첨가제 없이도 기호성이 높은 음료로 개발할 가능성이 무한한 천연식품이다.

끝으로 벌꿀을 사용의 특징은 설탕으로 추출한 효소, 과즙은 설탕의 자당이 벌꿀처럼 소화된 상태의 전화당이 되는데 1년정도의 숙성기간이 필요한데 반해 벌꿀로 발효시킨 효소,과즙은 숙성기간 없이 바로 음용해도 설탕의 폐해가 없고 부드러움, 맛, 향, 영양적인 면에서 훨씬 뛰어난 장점이 있다.

3. 연구개발의 목적과 범위

가. 연구개발의 목적

정읍의 복분자 재배 시기는 고창보다 앞선 것으로 알려져 있으며 복분자를 재배하는 농민수와 면적에서 고창에 뒤떨어지지 않는다고 한다

오디와 매실 역시 갈수록 재배면적이 늘어나는 추세이다.이중에 복분자는 특히 향기가 좋고 소비가 많아 가장 많은 재배면적을 가지고 있으나 당도가 낮아 생과로 먹기에 부적합하다.

침출주나 설탕을 사용한 과즙 추출에 사용되기도 하는데 소비자들의 설탕에 대한 거부감과 침출주 역시 머리가 아프다는 해결해야 할 과제 가 남아있다. 이에 반해 벌꿀은 어느 과일과 만나도 고유의 맛과 향을 배가 시키며 부드러운 맛을 낸다.

시중의 대부분의 과일쥬스 등이 원료를 적게 사용하는 대신 향료나 색소를 사용하여 맛을 낸 음료들로서 원재료의 소비가 적으나 본 연구는 벌꿀은 물론 복분자, 오디, 매실의 함유량이 높아 실제적인 농가소득에 많은 도움이 될 것으로 예상된다

본 연구에서 추구하고 있는 벌꿀을 대량소비 시킬수 있는 가공품목의 개발이 이루어지면 벌꿀을 일정량이상 소비시켜 가격안정을 기할 수 있을 것이고 일부나마 현실타개의 대안이 될 수 있으리라 본다.

나. 연구개발의 범위

다른 1차산품과 달리 가공품으로 사용되는 벌꿀의 사용량은 극히 미미하여벌꿀을 이용한 기본 가공품의 개발연구는 고부가가치 벌꿀가공품 개발을 위한 초석으로 볼 수 있다. 특히 벌꿀은 인간의 통제를 벗어난 대자연에서 식물이 뿌리로 흡수한 흙속의 양분을 번식을 목적으로 심혈을 기울여 꽃을 통해 분비하는 물질인 만큼 함유된 성분이나 약성이 월등하다 할 것이다. 이처럼 영양의 균형이 맞는 벌꿀을 복분자, 매실, 오디 등과 혼합하여 가장 활성화된 상태로 벌꿀을 발효시킴으로서 비타민, 무기질 등 영양소와 식이섬유가 증가하여 인체에 필요한 각종 효소를 공급하기 때문에 청소년 발육촉진, 치매, 비만증, 갱년기장해, 불안감, 우울증 등의 예방과 치료에 도움이 되리라 생각되는 것이다. 여기에 협력연구기관의 실용화 연구에 대한 노하우를 첨가한다면 빠른기간내에 연구성과를 얻을 수 있을 것이고 신속히 상업생산으로의 전환이 가능케 되어 양봉농가의 현실타계에 크게 기여 할 수 있을 것이다. 과학적, 객관적 기능성, 유용성이 충분히 인정되는 식품과 성분을 점차 건강기능식품으로 확대하고 국가 차원의 관리가 필요함을 인식하여 건강기능식품의 필요성이 대두되어 그 기술을 개발 하고자 한다.

Ⅱ. 기술개발 수행내용

1. 재료 및 방법

가. 벌꿀발효 매실즙의 개발

(1) 재료의 이용

벌꿀발효를 위하여 시험구별로 벌꿀 8kg, 매실 10kg을 이용하여

3일, 5일, 7일, 10일 간격으로 조사를 실시하였으며, 매실은 고유의 성분과 맛이 절정에 이른 노랗게 익은 황매실을 사용하였다.

매실과 벌꿀의 비율별 발효 변화
	매실10+벌꿀8	매실10+벌꿀10	매실10+벌꿀13	매실10+벌꿀15
3일	팽창
4일		팽창
5일	쭈그러듬		팽창
6일	거품발생	쭈그러듬		팽창
7일		거품발생	쭈구러듬
8일	알콜발생			쭈그러듬
9일		알콜발생	거품발생
10일				거품발생
11일			알콜발생
12일				알콜발생

<팽창의 의미는 촉감으로 판단할 때 내용물은 빠지고 풍선처럼 가스만 남아있는 상태를 의미함>

* 육안으로 관찰한 발효과정은 시기만 다를뿐 팽창-쭈그러듬-거품발생 -알콜발생-의 일정한 변화를 거치는 것을 알수 있었다.

* 벌꿀의 양이 적을수록 발효가 빠르고 알콜발생기간이 빨랐다

* 벌꿀의 양이 많은 매실10+벌꿀15의 시료는 원액 보관시는 유리하나 희석해서 최종제품을 만들시에 매실즙의 향미에 비하여 당도가 높아 선호도가 떨어졌으므로 매실10+벌꿀13의 비율이 가장 좋았다

(2) 용기에 따른 발효 시험

발효용기는 흔히 접하기 쉬운 옹기항아리, PET병, 유리병, 스테인레스4종류의 재질로 시험하였으며 발효기간은 5일, 7일, 9일, 12일간격으로 조사하였다.

(3) 온도에 따른 발효시험

온도에 따른 발효시험은 15℃, 20℃, 25℃에서 거품발생 시기를 기준으로 조사하였다

(4) 발효방법

벌꿀은 쓴맛이 나는 밤꿀등을 제외한 꿀을 사용하며 수분 18%의 최상품을 사용하고 매실은 구연산의 함량이 절정에 이른 노랗게 익은 것을 사용하였다

적당히 익은 매실을 구입하여 깨끗이 씻은 후 물을 빼어 말린다.

수분이 거의 없는 설탕에 비하여 벌꿀은 수분이 많으므로 설탕보다 더 많이 넣어야 지나친 발효를 막을 수 있다.

벌꿀과 매실의 비율은 13:10 일 때 발효도 적당하고 원액의 보관에 편리하다. 일부러 효모를 넣지않아도 벌꿀과 매실에 자체적으로 함유하고 있는 효모에 의하여 스스로 발효된다

1. 벌꿀과 매실을 13:10의 비율로 고루 혼합하여 항아리에 넣고

고루 저어 혼합한다

2. 벌꿀이 가라앉으므로 하루 2회정도 고루 혼합해준다

3. 쓴맛이 우러나기 직전까지 발효시키는 것이 중요하다

여과최적기는 거품이 발생할 때가 아닌 매실이 가스로 인해 탱탱해진후 쭈그러들기 시작할 때 이므로 이시기를 놓치지 않는 것이 중요하다.

기간은 6월의 실내온도 약 20℃에서 7일이었다. 이시기를 지나면 쓴맛이 추출되며 이어서 알콜이 발생하므로 맛을 버린다.

* 매실의 독성물질

매실은 성장과정에서 스스로를 보호하기 위해 ‘아미그달린’이라고 하는 독성물질이 생성되며 매실이 익어가면서 과육에 함유되어있는 아미그달린은 소멸되고 씨앗에만 남아 있게 된다.

덜익은 청매실 일수록 아미그달린이 많이 남아 있게 되고 그만큼 오래도록 숙성시켜야 아미그달린이 분해되는 것으로 알려져 있다

아미그달린의 독성은 여러 가지 설이 있으나 실제적인 독성을 발휘하지는 못한다 할지라도 다수에게 거부감을 일으키는 쓴맛의 원인이므로 발효과정을 유의 깊게 관찰하며 맛을 보아 여과시기를 결정해야 한다.

* 여과후의 원액보관

매실은 수확 후 급속히 갈변되어 변질되므로 신속히 발효작업에 들어가도록 하고 원액을 추출 후에도 발효가 계속되므로 10℃ 이하에서 냉장보관 하는 것이 필요하다.

나. 벌꿀발효 복분자즙의 개발

(1) 재료의 이용

수분 18%의 벌꿀과 정읍에서 일반적으로 재배하는 복분자를 사용

하였다

매실과 벌꿀의 비율별 발효 변화 (20℃)
	복분자10+벌꿀5	복분자10+벌꿀8	복분자10+벌꿀10	복분자10+벌꿀13
3일
4일
5일	거품발생
6일		거품발생
7일	알콜발생
8일		알콜발생	거품발생
9일				거품발생
10일			알콜발생
11일				알콜발생

* 매실의 경우와 같이 벌꿀의 농도가 옅을수록 거품발생시기가 빨랐다

* 적은 농도에서는 신맛이 발생되어 맛이 좋지않았다

* 복분자10+벌꿀10 이상의 비율이 좋으나 정제수를 희석하여 최종제품을 생산시에 당도와 향미의 비율이 맞지않아 복분자10+벌꿀8 의 비율을 선택하였다

(2) 용기에 따른 발효시험

벌꿀은 매실즙 발효와 동일한 벌꿀을 사용하였으며 복분자는 정읍 에서 가장 많이 재배되는 일반적인 품종을 사용하였다.

발효용기는 흔히 접하기 쉬운 옹기항아리, PET병, 유리병, 스테인레스4종류의 재질로 시험하였다

* 복분자는 매실과 달리 옹기항아리와 pet병, 유리병, 스테인레스

용기에서도 맛의 차이를 느끼지 못하였다

(3) 온도에 따른 발효시험

온도에 따른 발효시험은 15℃, 20℃, 25℃에서 거품발생 시기를 기준으로 조사하였다

* 온도가 높을수록 발효는 빠르나 향미는 덜하였다

* 15℃ 이하의 낮은 온도에서 발효된 시료가 신맛발생이 적고

향미가 좋았다

(4) 발효방법

1. 복분자와 벌꿀을 10:8로 혼합하여 고루 섞은 후 거품 거품발생

시초에 추출기에 부어 1차 착즙하여 살균솥에 붓는다

2. 남은 고형물에 정제수 15kg을 붓고 105℃ 까지 가열하고 1시간정도 지난 후 2차 착즙하여 살균 솥에 모은다

3. 정제수 15kg을 다시 한번 붓고 고루 으깨어 최종 착즙한다

4, 살균솥에 모은 즙액을 80℃로 가열하여 살균 후 포장하여 최종제품 을 만든다

다. 벌꿀발효 오디즙

(1) 재료의 이용

오디는 복분자와 당도, 크기, 경도, 섬유질 함량등이 비슷하여 복분자즙과 같은 발효과정을 거쳤다

(2) 용기에 따른 발효시험

벌꿀은 매실즙 발효와 동일한 벌꿀을 사용하였으며 복분자는 정읍에서 가장 많이 재배되는 일반적인 품종을 사용하였다.

발효용기는 흔히 접하기 쉬운 옹기항아리, PET병, 유리병, 스테인레스4종류의 재질로 시험하였으며 발효기간은 3일, 5일, 7일, 9일, 12일간격으로 조사하였다.

(3) 온도에 따른 발효시험

온도에 따른 발효시험은 15℃, 20℃, 25℃에서 거품발생 시기를 기준으로 조사하였다

(4) 발효방법

1) 오디는 복분자와 당도, 크기, 경도, 섬유질 함량등이 비슷하여 복분자즙과 같은 제조공정을 적용하였다

라. 포장기계의 활용

최종제품인 파우치 팩을 생산하기 위해서는 추출기와 살균 솥, 이송

모터포장기 그리고 팩을 만들 수 있는 파우치 필름이 필요하다.

* 범용 파우치팩을 쓸 수 있는 저렴한 포장기

* 중급포장기

* 스텐딩포장기

마. 상품디자인과 박스 선택

1) 디자인에 필요한 사진확보

2) 포장량 정하기(100ml*11*3)

3) 박스재질과 형태선택

4) 각각 3종의 디자인/ 팩3. 小박스3. 大박스 3= 총 9종

* 벌꿀발효 음료의 생산과정 정리

매실발효	여과

<벌꿀배합율 시험연구> <벌꿀혼합>

III. 기술개발 결과 및 고찰

1. 기술개발 결과

가. 벌꿀발효 매실즙의 개발

(1) 용기에 따른 발효시험 결과

발효용기는 흔히 접하기 쉬운 4종류의 재질로 시험하였으며 그 결과는 아래와 같다.

구 분	옹기 항아리	pet 용기	유리병	스테인레스
발효속도	1	2	3	4
맛	상	중	중	하
* 옹기항아리의 발효속도가 가장 빠르고 거품이 왕성함 * 스테인레스용기의 발효가 가장 느리고 거친맛이남

항아리와 스텐레스 용기를 사용하여 발효상태를 비교한 바 스텐레스

용기를 사용한 발효액은 약간의 거친 느낌이 있어 부드러운 맛의

항아리가 더 나은 것으로 생각 되었다.

(2) 온도에 따른 발효시험 결과온도는 발효에 그리 큰 영향을 미치지 않았으며 너무 낮은 온도만

아니라면 늦기는 하되 발효에 지장이 없었다.

구 분	15℃	20℃	25℃
거품발생시기	9일	7일	5일
효모 없이 자체발효

발효기간은 벌꿀의 수분함유량에 따라 다르지만 18%의 벌꿀에서 약 7일이었고 더 이상 발효가 계속되면 씨앗의 쓴맛이 우러나오고 알콜이 생성되어 맛을 버린다.

여과적기 판단은 맛으로 판단하는 것도 가능 하였지만 육안으로 보았을 때 매실이 탱탱해졌다가 쪼그라들기 시작 하였을때가 이상적 이었다.

매실생과는 냉장보관이라 하더라도 3~4일만에 갈변이 시작되어 부패되므로 대량생산시에는 모두 과즙을 내어 냉장이나 열처리하여 살균보관하는 것이 바람직하다

(3) 발효 후 완제품 제조공정

벌꿀자체에 함유된 수분이 있으므로 설탕으로 매실즙을 추출할때의 비율인 1:1보다 많은 매실1:벌꿀1.3의 비율을 사용하여 발효추출하는 것이 보관하는중에 발효로의 진행이 적었고 벌꿀의 함량이 그이상 많아질경우에는 정제수를 추가하여 최종제품을 만들시에 당도와 매실향의 균형이 맞지 않는 문제가 생겼다.

최종제품인 매실즙의 파우치팩은 바로 마실수 있어야 하므로 적정량의 정제수를 희석하여 포장한다.

벌꿀과 매실 13:10의 비율로 발효시켰을 때에는 추출원액에 일체의 합성첨가물 없이 3배의 정제수를 희석하는 것만으로도 맛있는 매실즙이 되었다

매실+벌꿀(13kg, 7kg)

→

발효기간 (7일)

→

착즙후 고형물 분리

원액+생수

←

혼합살균기

이송 여과

←

가열살균 (80도)

←

↓

포장

→

완 제 품

↓

벌꿀발효 매실즙의 최종제품함량
원료명	투입량	비고
매실	10kg	당도 15%
벌꿀	13kg
정제수	30kg

(4) 발효완료된 매실과즙을 음료로 만들시에는 일체의 첨가물 없이 약 3배의 정제수를 혼합하여 살균하여 포장하는 것으로 충분하였고 남은 당도는 15%로 하였을 때 선호도가 높았다.

벌꿀발효 매실즙의 최종제품함량
원료명	투입량	비고
매실	10kg	당도 15%
벌꿀	13kg
정제수	30kg

완제품을 팩에 포장하였을 때 살균온도 75〫℃에서 50%정도가 효모의 작용으로 부풀어 올랐고 77℃에서 약 2%정도가 부풀어 올라오므로 80℃에서 살균하는 것이 안전하다.

나. 벌꿀발효 복분자즙 개발

(1) 발효방법

복분자+벌꿀(10kg, 7kg)

→

발효기간 (3~5일)

→

착즙 후 고형물 분리

원액+생수

←

혼합살균기

이송 여과

←

가열살균 (80도)

←

↓

포 장

→

완 제 품

↓

<벌꿀발효 복분자즙 모식도>

고형물 분리후 생수를 부어 재압착과정 모식도 만들것

* 복분자는 냉동실에 보관하고 필요시마다 꺼내어 발효시켜 사용한다

* 복분자즙의 당도는 14,5brix일때가 가장 맛이 좋다

* 이상적인 맛의 복분자즙 만들기

①. 발효를 마친 베이스(18kg)를 자루에 담아 압착기에 넣고 짠 후

원액을 추출하여 가열 살균 솥에 붓는다

② 압착을 마친 고형물은 2.5kg이 남는다. 고형물에 남은 유효성분

을 추출하기 위해 정제수 10kg을 붓고 섭씨 105℃로 올려 1시간

정도 지난 후 압착하여 가열 살균 솥에 모은다

③ 고형물에 정제수 20kg을 붓고 고루 휘저어 남은 유효성분을

추출한 후 압착하여 짜낸 즙을 가열 살균 솥에 모은다 ④ 1차, 2차, 3차착즙액을 모아 80℃ 에서 살균한다. (80℃ 미만의 살균에서는 미생물이 번식하여 팩이 부풀어 터짐) ⑤ 복분자의 당도에 따라 달라질수 있으므로 당도를 측정하여 14.5% 로 조정하면 복분자의 향기가 풍부하면서도 바로 마실수 있어 가장 선호도가 높은 음료가 되었다. ⑥ 살균을 마친 즙액을 포장기로 이송하여 포장을 마친다.

벌꿀발효 복분자즙의 최종제품함량
원료명	투입량	비고
복분자	10kg	당도 14.5(brix)
벌꿀	8kg
정제수	30kg

복분자 발효음료의 맛은 1차 압착으로 원액을 추출한 후 고형물에 물을 붓고 끓여 추출한 2차 즙액을 첨가하였을때에 더욱 맛이 좋아 선호도가 높았다.

솔잎향기가 나는 복분자 열매는 벌꿀과 만나면 더욱 향기가 진해지는 특성이 있었고 이때 어울리는 꿀은 아카시아꿀과 옻나무꿀, 야생화 꿀이 좋았으며 밤꿀은 어울리지 않았다. 3가지 발효음료 중에서 복분자즙이 가장 높은 선호도를 보였다.

다. 벌꿀발효 오디즙 개발

(1) 용기에 따른 발효시험 결과

발효용기는 흔히 접하기 쉬운 4종류의 재질로 시험하였으며 그 결과는 아래와 같다.

구분	옹기 항아리	pet 용기	유리병	스테인레스
	양호	보통	보통	불량
스테인레스 용기는 매실즙에서 가장 결과가 좋지않음

(2) 온도에 따른 발효시험 결과

구분	15℃	20℃	25℃
	양호	보통	신맛발생
7일기준

저온에서 발효시킨 시료가 향미가 우수하고 높은 온도에서는 거품발생시기는 빠르나 신맛이 발생되기 쉬웠다

(3) 발효 후 완제품 제조공정

벌꿀과 오디를 발효시킬 때의 함량은 오디의 당도가 더 높으므로 10:7로 하는 것이 좋고 최종제품인 음료는 당도측정을 하여 14.5%로 하였을 때 가장 맛이 좋다. 오디의 당도는 어딘가 믹믹하고 맛의 균형이 맞지않는 단점이 있었으며 이 맛은 최종제품에서 음용하기에 불편하다. 이를 개선하기위해 신맛을 첨가하기로 하고 합성 첨가물이 아닌 매실즙과 오미자즙을 추가한 결과 좋은 결과를 얻을수 있었다. 매실즙보다 오미자즙을 추가하였을때에 약간 나은결과가 나왔지만 오미자즙의 생산지가 한정되어있고 가격이 비싸므로 구하기 쉬운 매실즙을 쓰기로 하였다

벌꿀발효 오디즙의 최종제품 중 함량
원료	투입량	당도/14.8 (brix)
매실즙	1kg
오디	10kg
벌꿀	7kg
정제수	30kg

1) 오디는 품종에 따라 향과 당도의 차이가 많아 균일함 유지하기

어려운 단점이 있었다.

2) 오디의 발효는 복분자와 비슷한 비율과 방법으로 가능하였다

3) 벌꿀과 오디의 추출액은 밋밋한 맛이 부자연스러워 벌꿀발효

매실즙을 첨가하여 신맛을 추가하는 것이 마시기에 좋았으며

첨가비율은 2.3%였을 때가 이상적 이었다.

2. 고 찰

가. 제조시험결과

(1) 과즙은 크게 2종류로 구분이 가능하다

첫째는 생과를 압착하여 추출한 100%의 과즙에 약간의 첨가물을 혼합하여 원액. 혹은 진액이라는 이름으로 팔리는 것이고 또 한가지는 원액을 추출 후 구연산, 비타민c등 여러 가지 첨가물과 정제수를 넣어 양을 늘린 음료인데 원액 등은 너무 진하므로 음용시에 물을 희석해서 마셔야 하는 불편이 있고 정제수를 혼합한 음료역시 향신료의 느낌으로 입안이 개운하지 않은 단점이 있다. 본 연구에서는 설탕 대신 천연벌꿀을 첨가하여 발효시켰고 적정량의 정제수를 혼합하여 가장 선호도가 높은 14%~15%의 당분을 유지하여 마신 후에도 깔끔함을 유지하는 것이 특징이다.

(2) 휴대가 간편한 파우치 팩으로 만들어 냉동, 냉장, 상온에서도 변화가 없으며 소량주문 소비자들의 편의를 위해 11팩이 들어가는

작은 박스와 작은 박스 3개가 들아 가는 큰 박스를 제작하여 선택에 편리하도록 하였다.

(3) 최종제품에 함유된 고형분의 양을 보면 매실즙. 33.9% 복분자즙. 41.9%. 오디즙 41.8%로서 2~3%가 함유된 시중의 제품과 비교하여 벌꿀발효의 우수성이 증명된다.

나. 연구성과

(1) 복분자와 오디는 매실과달리 스텐레스 용기와 옹기, 유리용 기둥 의 사용에 대한 차이점이 크지 않았는데 그 까닭은 매실과 달리 산도가 약한 것이 원인인 듯 하였다

(2) 복분자와 벌꿀은 10:8의 비율로 하여 추출하는 것이 복분자의

향기를 유지하고 정제수를 추가하여 만드는 최종제품의 향기와

맛을 내는데 유리하였다

(3) 복분자는 매실보다 적은양의 꿀과 혼합하므로 발효가 더 빨리

진행되므로 5일만에 추출이 가능하였다.

(4) 발효중에는 복분자는 곰팡이가 발생될수 있으므로 가끔 저어

주어야 한다 (5) 거품이 생성되기 직전이 향미가 가장 잘 우러난 상태였고

이때가 여과의 적기였다. 더 이상 두면 알콜이 생성된다.

(6) 20℃ 이하의 낮은 온도에서 발효시킨 시료의 향미가 좋았다 이상의 온도에서는 신맛이 발생 될 수 있으므로 주의하여야 한다

(가) 벌꿀과 각 과일의 적정한 발효방법과 발효용기, 발효시간의 규명

대부분의 농민들이 생산량의 상당분을 설탕과 과일을 1:1로 절인 효소의 개념으로 과즙을 만들어 유통시킨다.그러나 설탕으로 만든 효소는 1년정도의 숙성기간이 지난 후에야 설탕의 자당이 비로소 전화당으로 변해 부드러운 맛이 됨을 누구나 알고 있는 것이다.

그런 반면에 원래부터 꿀벌이 소화시킨 당분인 벌꿀을 이용한 과즙은 각 과일의 향을 살려주면서도 소화흡수가 빠른 장점이 있으며 숙성기간 없이 바로 음용해도 거친맛이 없고 거부감이 없는 훌륭한 맛의 음료가 된다.

일반인들이 매실즙을 발효할 때 가장 싫어하는 쓴맛의 원인과 쓴맛이 우러나기 직전의 상태를 육안으로 구별하여 여과시기를 정확히 판별할 수 있는 방법을 찾아 낸 것도 연구의 성과였다. 매실은 스테인레스 용기에서 발효시켰을 때 약간의 쇠 냄새가 나고 거친맛이 느껴졌지만 기타b 용기에서는 사용 가능 하였다.

(나) 발효원액의 추출방법과 적절한 보관,사용방법 규명

발효된 원액의 추출은 추출기를 사용하는 방법과 탈수기를 사용하는 방 법이 있다. 탈수기를 사용하는 방법보다 압력식인 추출기를 사용하는 것 이 위생적으로 우수하고 열을 가하여 재추출시에도 사용하기에 편리하고 1차 원액 추출후 물을 추가하여 105〫℃ 가열하여 1시간 정도 경과후 재 추출하는 과정을 추출기 1대로서 해결이 가능하였다.

1차 추출한 원액은 고온의 열을 받지않으므로 벌꿀과 과일의 향미를 유지하는데 도움이 된다.

(다) 적정한 정제수의 혼합비율

특정품종의 오디를 제외한 대개의 오디와 복분자, 매실은 당도가 부족하여 생과로 먹기에도 적합하지않은데 이를 원액으로 추출하여 유통시키는 농가들이 많다.그러나 이 원액은 바로 마시기에는 너무 진하여 물을 희석해야 하는 불편함이 있으며 또 원액을 정제수로 희석하여 양을 늘린 후 그 부족함

을 비타민c 구연산등의 향신료와 색소등으로 보충한 제품은 뒷맛이 개운 하지 않아 물을 마시게되는 경우가 많은데 과즙에 천연벌꿀과 정제수만

을 사용하여 만들어낸 벌꿀발효 과즙은 적정한 14.5brix 의 당도로서 가장 깔끔하고 선호도가 높은 제품이 되었다.

(라) 변질되지 않는 최저 살균온도의 규명

어떤 방법으로 추출한 과즙이라 할지라도 변질방지를 위한 살균은 필연 적이다. 화학적인 보존료나 살균제를 쓰지 않는 보존방법은 가열 살균이 가장 이상적이다.

복분자와 오디. 매실을 사용한 음료들이 많으나 농민들이 만드는 대부 분의 제품들은 일정한 시설이 없이 건강원등에 의뢰하여 생산한 제품이 많은 까닭에 포장지 등이 조잡하고 좋은 원료를 사용함에도 최종제품 에서는 그 우수함을 제대로 살리지 못한 면이 있었으며 일정한 연구 데이터 없이 생산하다 보니 가공방법이 체계화 되어있지 않고 변질 을 막기 위해 무조건 살균온도를 높이는 경우가 많아 에너지를 낭비하는 것은 물론이고 고온으로 인해 생성되는 HMF 등이 발생되어 고유의 맛 을 잃는 것이 대부분이다.

HMF란? [ hydroxymethyl furfural ]

C6H6O3, 융점 31.5℃의 결정으로 carmomile의 꽃과 닮은 향기를 갖는다. 물, 알코올 등의 유기용매에 가용. 공기, 빛에 의해 자동산화되어 착색이 일어나기 쉽다. 옥수수 등의 당류를 약산성하에 가열함으로써 공업적으로 얻어진다. 의약, 농약의 중간체 합성에 이용되고 있다. 식품 중의 단당류, 올리고당, 다당류 중 hexose가 1,2- enediol체로 이성질화하여 계속해서 탈수, 환원함으로써 생성하는 것으로 추측되고 있다. 또한 향기성분의 생성에 중요시되고 있는 당․아미노반응에 있어서도 1,2-enaminol을 경유하여 hydroxymethylfurfural이 생성하는 것으로 알려져 있다. 이들의 성질을 이용한 식품의 처리, 가공 또는 저장 중에 생기는 품질저하에 지표 성분의 하나로 furfural과 동시에 취급된다.

식품과학기술대사전 한국식품과학회 저, 2008

이번 연구에서 규명한 최저 살균온도는 아래표와 같았다.

살균온도별 변질수량
30일내 가스팽창(100개중)	60〫℃	70〫℃	75〫℃	77〫℃	80〫℃
	100	100	30	2	0
	80〫℃ 살균시 6개월 이상 변질되지않음

(마) 가장 적합한 포장기와 파우치팩의 선택

전국으로 확산되는 복분자등의 재배와 복분자와 오디주산지인 정읍과 고창의 오디생산량도 해가 갈수록 늘어나고 있는 상황에서 농민의 가공 욕구는 더욱 높아지고 있는 현실이다. 그러나 욕구는 있으나 가공에 필요한 절차와 기계등에 관한 정보를 접하기가 어려워 쉽게 이르지 못하 는 것이 농민의 가공업 진출이었다. 가장 기본적이고 많이 쓰이는 추출기 와 살균솥, 포장기를 설명하고 제품의 생산과정을 정리하였다.

(바) 최종상품 출시

농민에게 있어서 생산은 가장 중요하지만 그 생산물을 제값을 받기가 어렵고 장기 보관이 까다로운 현실에서 이를 해결하고 부가가치도 높일 수 있는 가공은 그에 못지않게 중요하므로 마음 놓고 시중에 유통시킬 수 있는 상품의 출시는 농민의 최종목표라고 할 것이다.

다행히 본 연구자는 수년전에 남편과 함께 식품제조 가공업에 필요한 요건을 갖추고 영업장을 완비하고 있었기에 비교적 수월하게 최종 제품을 내놓을 수 있었다

다. 성분분석 결과

시료명	분석항목	분석결과
벌꿀발효 복분자즙	열 량	67.67	Kcal
	탄수화물	16.16	mg/100g
	당 류	13.25	mg/100g
	단백질	0.22	mg/100g
	지 방	0.25
	포화지방	불검출
	트랜스지방	불검출
	콜레스트롤	불검출
	나트륨	1.50	mg/100g

라. 시음결과

※ 임시제품 평가 최종제품이 출시 되기 전에 임시 팩에 담은 제품을 사용하여

시음행사를 가졌다* 시음장인 정읍이 복분자를 많이 재배하는 까닭으로 대부분의 응답자가

복분자를 잘알고 있었고 애용하는 분들이 많았다.

* 이 외에도 복분자재배 전문농가들에게서는 일반인보다 더 좋은

평가를 받을 수 있었다.

* 인공첨가물에 대한 인식은 대체적으로 부정적이었지만 인공첨가물을

구별할줄 아는 능력은 그리 많지 않음을 알 수 있었다.

* 완제품에 대한 평가

100ml 용량 파우치팩 시음후의 평가는 양이 적다는 반응이 의외로

많아 벌꿀발효 복분자즙 등의 맛에 상당히 호감을 가지고 있다는

해석이 가능하였기에 용량을 100ml로 표시하였음에도 불구하고 110ml

이상을 포장하기로 하였다.

벌꿀발효 복분자즙 평가결과
○ 일 시 : 2010년 10.29 ~ 11.7
○ 장 소 : 정읍 내장산 국화축제장
○ 참여인원 : 50명 (남성25 여성25)
연 령
구분	20대	30대		40대	50대	60대		계
인원수	5	9		12	21	3		50
설탕으로 추출한 복분자즙을 드셔보신적이있는가?
구분	있다		없다				계
인원수	47		3				50
설탕과 비교하여 벌꿀발효 복분자즙의 맛은?
구분	더욱좋다		차이없다		모르겠다		계
인원수	30		15		2		47
설탕과 비교하여 벌꿀발효 복분자즙의 향기는?
구분	더욱좋다		차이없다		모르겠다		계
인원수	28		17		2		47
인공첨가물 무첨가 즙과 첨가즙에서 선택한다면?
구분	무첨가즙		첨가즙		모르겠다		계
인원수	44		3		3		50
합성첨가물을 넣은 복분즙의 구별이 가능한가?
구분	가능하다		가능하지않다				계
인원수	9		41				50

벌꿀과 함께 발효시켜 만든 과즙음료는 부드러움과 고유의 향기에서 기존의 동종 과즙보다 훨씬 선호도가 높았다.

시 음 평 가 서

벌꿀발효 복분자즙의 시제품 평가를 위한 관능검사로

맛을 보신 후 다음 사항을 평가하여 주시기 바랍니다.

(해당사항에 ○ 표나, ∨ 표 하여 주시기 바랍니다.)

1. 관능검사에 참여하여 주신 귀하의 성별은 ？

① 남성 ② 여성

2. 귀하의 연령대는 ？

① 20대 ② 30대 ③ 40대 ④ 50대 ⑤ 60대이상

3. 설탕으로 추출한 복분자 즙을 드셔 보신 적이 있는가요？

① 예 ② 아니오

4. 설탕추출과 비교하여 벌꿀발효 복분자즙의 맛은?

① 더 좋다 ② 차이 없다 ③ 모르겠다

5. 설탕추출과 비교한 벌꿀발효 복분자즙의 향기는?

① 더 좋다 ② 차이 없다 ③ 모르겠다

6. 인공첨가물 무첨가 즙과 첨가즙에서 선택한다면?

① 무첨가즙 ② 첨가즙 ③ 모르겠다

7. 합성첨가물을 넣은 복분자즙을 맛으로 구별이 가능한가?

① 가능하다 ② 가능하지않다

Ⅳ. 지도사업 활용방안(기대효과, 실용화방안 등)

1. 기대효과

○ 온갖 합성첨가물로 향과 맛을 낸 시중의 음료보다 좋은 벌꿀과

매실, 복분자,오디를 원료로 사용할 경우 소비자의 기호도가 높아

소규모 농민기업의 활로에 도움이 될 것이며

○ 벌꿀, 매실,복분자,오디등의 생산농가들이 현장에서 사용할 수

있는 기술이므로 풍흉에 관계없이 안정된 수익을 보장할 것이다.

2. 실용화방안

○ 벌꿀, 매실, 복분자, 오디 등의 작목반과 연계하여 원료를 수매함.

○ 천연과일을 벌꿀로 추출하는 방법은 웰빙시대의 새로운 음료가

되어 남아도는 과일의 소비를 늘리고 국민의 건강에도 도움.

○ 소규모 농민기업을 읍면, 혹은 마을단위로 육성할 경우 농민의

판로문제는 저절로 해결 될 것임.

○ 작목반단위로 기술을 이전하여 더 많은 상품의 가공에 노력하며

소비자들에게는 더욱 우수한 품질의 천연음료를 싼값에 공급하여

현재의 대기업이 차지하고 있는 음료시장을 농민들이 이어받도록 함

○ 개발된 기술은 각 기술센터와 공유하여 실제적으로 소규모식품제조

Ⅴ. 참고문헌

1. 식품산업의 이해 : 고정삼 지음. 유한 문화사

2. 조한규의 자연농업 : 조한규 지음. 농림수산정보센터

3. 정통 와인만들기 : 윤권상 지음. 야스미디어

4. 골드핑거 : 이영림 지음 . 무한출판사

5. 안현필 건강교실 : 안현필 지음 건강다이제스트사

6. 우리가 외면했던 과학상식 : 이덕환 지음 프로테스

7. 미생물도감 : 정가진교수 서울대학교 미생물연구소

주 의

1. 이보고서는 농촌진흥청에서 시행한 농업인기술개발사업

연구보고서 입니다.

2. 이 보고서 내용을 발표할 때에는 반드시 농촌진흥청에서

시행한 농업인개발사업의 연구결과임을 밝혀야 합니다.

3. 국가과학기술 기밀유지에 필요한 내용은 대외적으로

발표 또는 공개하여서는 안됩니다.