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본 연구는 Campbell Early 포도주의 양조 시 신맛에 의한 품질 저하를 극복하기 위해 malolactic fermentation에 이용되는 유산균 중 하나인 L. plantarum을 동결건조법으로 분말화하여 스타터로서의 가능성을 알아보았다. 일반적으로 균주의 동결방지제로 이용되는 10% skim milk 이외에 6종류의 당(glucose, ...

본 연구는 Campbell Early 포도주의 양조 시 신맛에 의한 품질 저하를 극복하기 위해 malolactic fermentation에 이용되는 유산균 중 하나인 L. plantarum을 동결건조법으로 분말화하여 스타터로서의 가능성을 알아보았다. 일반적으로 균주의 동결방지제로 이용되는 10% skim milk 이외에 6종류의 당(glucose, sucrose, maltodextin, trehalose, sorbitol, lactose)을 이용하여 5%, 10%, 20%의 농도에서 가장 높은 생존율을 보이는 최적 조건을 알아보았고, 동결 건조 균체의 생존에 큰 영향을 미치는 인자 중 rehydration solution을 각각 distilled water(D.W.), same protectant, 0.85% NaCl을 이용하여 0, 1시간 동안 처리하여 가장 높은 생존율을 보이는 조건을 알아보았다. 또한 최적화된 동결건조 방법을 이용하여 2달간 4℃와 30℃에서 보관하며 장기보관 가능성에 대한 연구도 진행하였다. L. plantarum JH287의 동결건조 시 최적 조건은 10% skim milk, 10% sorbitol을 첨가한 protectant를 이용하여 동결건조 한 후 동일한 solution으로 1시간 동안 rehydration 하였을 때, 86.37%로 가장 높은 생존율을 나타내었다. 또한 2달간 4℃와 30℃에서 보관하였을 때, 77.71%와 1.20%의 생존율을 나타냄을 알 수 있었다. 다음으로 동결건조 한 L. plantarum JH287의 malolactic fermentation 스타터로서의 가능성을 알아보기 위하여 환경에 따른 malic acid 분해능을 알아보았다. 먼저 10.9% 알코올과 0.5 ppm SO2를 함유한 포도주에서 배양한 결과, 2주가 지나는 시점에 malic acid를 대부분 분해하는 것을 확인하였다. 포도즙에 아황산을 각각 0, 50 ppm 처리하여 배양한 결과, 0 ppm에서 7일 만에 malic acid가 전량 분해되고, 50 ppm 에서는 소량만 분해되는 것을 확인하였다. 따라서 본 연구에서는 SO2를 처리하지 않은 포도즙에 L. plantarum JH287과 S. cerevisiae Fermivin을 단계적으로 접종하여 알코올 발효와 말로락틱 발효를 동시에 유도하는 혼합발효를 진행하였다. 동결건조 된 L. plantarum JH287의 혼합발효 시 malolactic fermentation의 활성을 비교하기 위하여 S. cerevisiae Fermivin만 접종하여 알코올 발효만 진행시킨 처리구와 동결건조를 하지 않은 L. plantarum JH287로 혼합발효 한 처리구를 대조구로써 이용하였다. 실험 결과, 당도, 알코올, pH 함량은 발효 과정 중 거의 유사하게 변화하였으며, 총산의 함량은 동결건조 한 L. plantarum JH287을 접종한 시험구에서 최종적으로 조금 더 높게 형성되었다. Malic acid 함량은 동결건조 한 L. plantarum JH287과 동결건조 하지 않은 L. plantarum JH287을 접종한 시험구 모두 malic acid가 어느 정도 분해되어 최종적으로 1.83 mg/mL과 1.57 mg/mL 을 나타내었고, lactic acid 함량은 각각 0.33 mg/mL과 0.62 mg/mL을 나타내어 동결건조 하지 않은 L. plantarum JH287 시험구에서 조금 더 분해되는 것을 확인하였다. 생균수는 동결건조 하지 않은 L. plantarum JH287 시험구에서 발효 3일차부터, 동결건조 한 L. plantarum JH287 시험구에서 발효 2일차부터 감소하기 시작하여 최종적으로 4.01 log CFU/mL과 4.10 log CFU/mL 값을 가졌다. GC-MS를 이용하여 각 처리구의 향기성분을 분석한 결과, 총 38종의 휘발성 향기 성분이 검출되었고, control군과 L. plantarum JH287을 접종한 와인에서 다양한 ester를 비롯한 여러 성분들의 차이가 확연함을 알 수 있었다. 관능검사 결과, 두 시험구 모두 알코올 발효만 진행시킨 대조구에 비하여 향미에서 높은 점수를 받았고, 신맛은 낮은 점수를 받았다. 이는 L. plantarum JH287을 이용하여 혼합발효 시 다양한 휘발성 향기성분의 변화로 인해 와인의 향미가 더욱 풍부해졌음을 의미한다. 본 연구 결과, Campbell Early를 이용하여 포도주를 양조 할 때 동결건조 한 L. plantarum JH287을 이용하여 혼합발효를 한다면 신맛을 줄이고 향미를 풍부하게 할 수 있을 것으로 보여지며, 앞으로 발효과정 중에 malic acid를 전량 분해시킬 수 있는 최적 조건을 수립하는 연구가 진행되어야 할 것으로 보여진다.

Abstract ▼ AI-Helper

The Campbell Early grape wine has sour taste compared with European or American wine. It is caused by high malic acid content because of the early harvest for enhancing the color of the grape and becomes a factor that drop the quality of the Campbell Early grape wine. Malolactic fermentation will be...

The Campbell Early grape wine has sour taste compared with European or American wine. It is caused by high malic acid content because of the early harvest for enhancing the color of the grape and becomes a factor that drop the quality of the Campbell Early grape wine. Malolactic fermentation will be a solution by converting malic acid into lactic acid. Lactobacillus plantarum is usually used to malolactic fermentation for reducing malic acid content during fermentation. In this study, to utilize L. plantarum JH287 as a malolactic fermentation starter, L. plantarum JH287 was made into a powder by lyophillizing. And then, characteristic of malolactic fermentation using the freeze-dried L. plantarum JH287 is investigated. The optimal conditions were investigated to improve a survival rate of the freeze-dried L. plantarum JH287. The optimal protective medium was included 10% sorbitol and 10% skim milk. Same solution using a protectant was treated as an optimal rehydration solution for 1 h to stabilize. According to this way, 86.37% viability was finally obtained. In addition, 77.71% viability was obtained stored at 4℃ after 2 months. To examine the ability to decompose malic acid of freeze-dried L. plantarum JH287, L. plantarum JH287 was inoculated into a grape wine containing 10.9% EtOH and 0.05 ppm SO2 and grape must containing 0 or 50 ppm SO2. In case of the grape wine, most malic acid were converted into lactic acid after 14 days. In addition, malic acid contents were completely decomposed in case of the grape must containing 0 ppm SO2. On the other hand, partial malic acid contents were decomposed in case of the grape must containing 50 ppm SO2. To evaluate L. plantarum JH287 as a malolactic fermentation starter, freezed-dried(or cultured) L. plantarum JH287 and Saccharomyces cerevisiae Fermivin were inoculated to Campbell Early grape in 6 hours interval. A control was solely fermented by S. cerevisiae Fermivin. The results of this mixed fermentation indicated similar tendencies on the soluble solid, alcohol and pH. Total acid content of using the cultured L. plantarum JH287 was lower than using the freeze-dried L. plantarum JH287. Malic acid and lactic acid contents of using freeze-dried and cultured L. plantarum JH287 were somewhat reduced and increased after fermentation. Because viable count of the cultured L. plantarum JH287 decreased a day later than the freeze-dried L. plantarum JH287, malic acid of the cultured L. plantarum JH287 was a little more decomposed. The content of various compounds including esters and others in the wines inoculated L. plantarum JH287 was somewhat different from the control. The sensory evaluation indicated that the flavor of using the freeze-dried and cultured L. plantarum JH287 obtained higher scores than the control. Furthermore, the sourness of control was stronger than others. It might be caused by converting malic acid into lactic acid during malolactic fermentation and by changing content of various aroma compounds. Consequently, this study related to the freeze-dried L. plantarum JH287 showed some possibility to utilize it as malolactic fermentation starter to improve quality of Campbell Early wine.

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